DE1958800A1 - Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number
DE1958800A1
DE1958800A1 DE19691958800 DE1958800A DE1958800A1 DE 1958800 A1 DE1958800 A1 DE 1958800A1 DE 19691958800 DE19691958800 DE 19691958800 DE 1958800 A DE1958800 A DE 1958800A DE 1958800 A1 DE1958800 A1 DE 1958800A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
protective layer
glass
silicon
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691958800
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Duffy
Jacob Riseman
Bevan Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE1958800A1 publication Critical patent/DE1958800A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/291Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH
Böblingen, 21. November 1969 si-hl
Anmelderin:
International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen:
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin:
Docket FI 968 028
Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mehrfachschutzschichten für Halbleiterbauelemente und auf Verfahren zu ihrer Herstellung. Mikroelektronische Halbleiterbauelemente, integrierte Schaltungen und dergl., wie sie für den Aufbau von komplexen Schaltgebilden, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen Anwendung finden, werden in der Massenherstellung mit sehr exakten Spezifikationen bezüglich ihrer elektrischen Charakteristiken hergestellt, wobei es zur Sicherstellung einer einwandfreien Arbeitsweise der mit diesen Komponenten erstellten Schaltgebilde erforderlich ist, daß diese Eigenschaften auch unter den jeweiligen Betriebsbedingungen für lange Zeiten konstant bleiben. In der Halbleitertechnik wurde bereits ziemlich frühzeitig erkannt, daß zur Sicherstellung dieser Forderung gewisse Schutzmaßnahmen bezüglich der Oberfläche
009828/1029
der Halbleiterbauelemente ergriffen werden müssen, da andernfalls die Bauelemente Schaden erleiden und ihre Aufgabe innerhalb der Ge samt schaltung nicht mehr erfüllen können.
Zum Zwecke der Passivierung wurden Schutzschichten aus Metalloxyden auf die Halbleiter aufgebracht, wobei auch die Oxyde des Halbleitermaterials selbst benutzt wurden, um so einen gewissen Schutz der Oberfläche der HaIuleiterbauelemente sozusagen durch Einka.pselung zu erreichen. Es zeigt sich ™ aber, daß Oxydschichten, insbesondere Siliziumoxydschichten die Tendenz
aufweisen, eine Polarisation durch Ionenbildung zu erleiden, was insbesondere in der Nachbarschaft von PN-Übergängen beqbachtet wurde. Derartige Polarisationseffekte verursachen schädliche Änderungen des Oberflächenpotentials des zu schützenden Halbleiterbauelementes. Darüber hinaus wurde beobachtet, daß gelade Partikel, beispielsweise Kalium-, Natrium-, und Wasserstoffionen die Tendenz besitzen, ziemlich schnell durch das Siliziumoxyd hindurchzuwandern, insbesondere wenn ein elektrischer Potentialgradient wirksam ist und daß hierdurch die elektrischen Eigenschaften der Halbleiterbauelemente in nicht mehr vertretbarer Weise Änderungen erleiden. Um dieses zu vermeiden, wurde auch bereits vorgeschlagen, Siliziumnitrid als isolierende und passivierende Schicht zu benutzen. Es wurde weiter vorgeschlagen, die Siliziumnitridabdeckung entweder direkt auf die Halbleiterbauelementoberfläche aufzubringen oder auf eine Zwischenschicht aus Siliziumoxyd. Obwohl eine Schutzschicht aus Siliziumnitrid die schädliche Ionenwanderung stark herabzusetzen in der Lage ist, und auf diese Weise unerwünschte Änderungen der Oberflächenpotentials des Halbleitersubstrats vermieden werden konnten, so stellte sich doch heraus, daß eine Siliziumnitridschicht zum Schütze von komplizierten Halbleiterstrukturen, insbesondere von solchen mit ausgedehnten metallischen Oberflächenbereichen, nicht den gewünschten Schutz zu bieten geeignet ist.
Ein weiterer Versuch, eine ausreichende-schützende Passivierung von Halb-Docket FI 968 028 009828/1029
leitersubstraten zu realisieren; benutzte Schutzschichten aus Phosphorsilikatglas (P0O enthaltendes SiO ) wobei diese direkt auf das Halbleiterbauelement oder auf die integrierte Schaltung und darüber eine weitere Schutzschicht aus normalem Glas aufgebracht wurden. In einer solchen Struktur werden die metallischen Leitungs verb indungen meistens oberhalb der Schicht aus Phosphorsilikatglas angeordnet. Eine derartige mehrlagige Schutzschichtstruktur ist zwar in befriedigender Weise in der Lage, den Schutz und die Passivierung von Halbleiterstrukturen, wie sie beim·augenblicklichen Entwicklungsstand der Mikroelektronik erforderlich sind, zu übernehmen, es zeigt sich aber, daß diese Maßnahmen zum Schutz von komplexeren Halbleiterstrukturen, wie sie in der Zukunft überwiegen werden, nicht mehr ausreichen werden, da diese eine Tendenz zum starken Anwachsen der Elementendichte pro Ein-. he it s fläche sowie zu noch kleineren Abmessungen aufweisen. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich auch beim Ätzen von Kontaktdurchbrüchen durch die obere Glasschicht, um zu den darunter liegenden metallischen Verbindungen Zutritt zu erhalten. Weisen in derartigen Strukturen die metallischen Verbindungen Nadellöcher oder ähnliche, zufällig mit den zu ätzenden Kontaktdurchbrüchen fluchtende Defekte auf, dann gelangt beim Ätzen das Ätzmittel durch diese Öffnungen hindurch und greift die darunterliegende Schutzschicht aus Phosphorsilikatglas an. Diese Ätzschäden können sich auch auf breitere darun terliegende Schichten erstrecken, weil das Ätzmittel für Glas die anderen Materialien ebenfalls stark angreift. Die unteren Schichten können daher in unerwünschter Weise bis in das Halbleitersubstrat hineingeätzt werden, wodurch Kurzschlüssen Vorschub geleistet wird, wenn beispielsweise in einem anschließenden Verfahr ens schritt Metalle in die Kontaktdurchbrüche eingebracht werden. Auch wenn die tieferen Schichten nicht völlig in das Substrat hinein durchgeätzt werden, so können sich doch wesentliche Beeinträchtigungen der Passivierungs- und Schutzfunktion der Phosphorsilikatglasschichten ergeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehr-Docket FI 968 028 0 0 9 8 ? R / 1 Π ? .Q
lagige Schutzschichtkonfiguration zur Passivierung von Halbleiterbauelementen anzugeben, welche sowohl das Substrat gegen eine unerwünschte Ionenwanderung als auch gegen mechanische und durch Ätzflüssigkeiten hervorgerufene Beschädigungen schützt. Die dies leistende Schutzschicht soll insbesondere auch in der Lage sein, Halbleiter strukturen mit aufgebrachten metallischen Oberflächenbereichen wirksam zu schützen. Gleichzeitig soll durch das erfindungs gemäße Vorgehen eine wirksame Isolation zwischen metallischen Leitungsverbindungen und dem Halbleitersubstrat sichergestellt " werden. Außerdem sollen durch Nadellöcher hervorgerufene Kurzschlüsse
insbesondere in der Gegend der Kontakte vermieden werden.
Die genannten Aufgaben werden durch Mehrfachsehut ζ schichten nach der Lehre der Erfindung gelöst.
Eine derartige Mehrfachschutzschicht ist gekennzeichnet durch eine erste, direkt auf der zu schützenden Halbleiterstruktur aufgebrachte Metalloxydschicht, durch eine zweite, die erste Schicht überdeckende Schutzschicht aus Siliziumnitrid, sowie durch eine weitere, auf diese Siliziumnitridschicht aufgebrachte Glas schicht. -
Eine derartige Konfiguration aus drei Schutzschichten verschiedenen Materials leistet nach der Lehre der Erfindung eine fast vollständige Passivierung, bei der das Substrat auch gegen die Folgen wandernder Ionen, insbesondere solcher aus Natrium und Kalium weitgehend geschützt ist. Gleichzeitig werden die metallischen Leitungsverbindungen gegen schädliche Umgebungseinflüsse, die auf der Wirkung von Feuchtigkeit und dergl. beruhen, geschützt. Außerdem ergibt sich auch ein gewisser Schutz in nie chanischer Hinsicht gegen Schaden, die beim späteren Betrieb oder auch bei der Weiterverarbeitung entstehen könnten.
Durch das Vorgehen nach der Lehre der Erfindung ist auch die bereits er-
wähnte Gefahr von Kurzschlüssen beseitigt, die durch eine unerwünschte Durchätzung verschiedener Schichten unterhalb der metallischen Leitungsführungen entstehen konnten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die unterhalb der metallischen Leitungsführungen befindliche Schutzschicht aus Siliziumnitrid unempfindlich ist gegenüber den Ätzmitteln, die zur Herstellung der Kontaktdurchbrüche innerhalb der abdeckenden Glasschicht benutzt werden. Aus diesem Grunde richten auch Bestandteile des Ätzmittels, welche zufällig durch die in den metallischen Leitungsführungen befindlichen Nadellöchern hindurchgelangen, keinen Schaden an. Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Fign. 1 bis 5 hervor.
Diese Figuren zeigen in Querschnittsdarstellüngen die verschiedenen Verfahrensschritte zur Herstellung einer nach der Lehre der vorliegenden Erfindung passivierten Halbleiterbauelementenstruktur wobei als Ausgangsstufe ein Halbleitersubstrat dient, in dem bereits ein NPN-Transistor eingebaut ist.
Eine solche in Fig. 1 dargestellte Aus gangs struktur besteht aus einem Halbleitersubstrat mit einem etwa zentral gelegenen NPN-Transistor, der seitlich von P Isolierzonen umgeben ist und welcher vom eigentlichen Substrat durch einen Subkollektor abgegrenzt ist. Die Herstellung dieser Struktur kann entsprechend irgendwelcher bekannter Verfahren durchgeführt werden. Das Siliziumsubstrat 10 besitzt einen spezifischen Widerstand von 10 bis 2OSl' cm und eine Stärke von etwa 2, 5 · 10 mm. Die N-leitende epitaktische Zone 11 weist einen spezifischen Widerstand von 0, 09iQ · cm und eine Stärke von etwa 5 bis 6 u, die Subkollektorzone 12 einen Flächenwiderstand von etwa 9iQ /D auf. Weiter sind eine P-leitende Basiszone 13 mit einem Flächenwiderstand von etwa 150 -Cl /D , die seitlich abgrenzenden P leitenden Isoiationszonen 14 mit einem Flächenwidorstand von etwa 2, 5 X). /n und der N -leitende Emitter 15 mit einem Flächenwiderstand von 3, ;),G/D vorge-
Docket FI 968 028
0 0 9 8 2 8/1029
sehen. Die Oberfläche 17 der Halbleiterkonfiguration ist mit einer Oxydschicht 16 abgedeckt.
Die Darstellung von Fig. 1 zeigt die Oxydschutzschicht nach Durchführung der Emitter diffus ion durch die Öffnung 18 innerhalb dieser Schicht. Obwohl grundsätzlich die Oxydschutzschicht 16 aus irgendeinem, der darunterliegenden Struktur Schutz gewährenden Metalloxyd, z.B. aus dem häufig verwendeten Aluminiumoxyd bestehen kann, so bedient man sich doch vorzugsweise einer Schutzschicht aus Süiziumoxyd, welche direkt auf die Oberfläche 17 durch Oxydation aufgebracht werden kann. Hierzu kann irgendein bekanntes Verfahren benutzt werden, welches jedoch der jeweiligen Natur des Halbleitersubstrats angepasst sein muß. Liegt z.B. als Halbleitermaterial".Germanium vor, so kann herauf Siliziumoxyd durch einen pyrolysischen Züchtungsprozeß aufgebracht werden. Bei derartigen Prozessen wird das Oxyd durch Zersetzung einer Siliziumverbindung erzeugt, in der eine Si-O Bindung besteht. Dies ist z.B. der Fall bei Siloxan oder bei den organischen Silikaten. Liegt jedoch als Halbleitermaterial Silizium vor, so wird der Siliziumoxydfilm vorzugsweise durch einen bei erhöhter Temperatur durchgeführten Oxydations prozeß gebildet, wobei der Siliziumbestandteil aus dem zu behandelnden Halbleiterkörper selbst stammt. Zu diesem Zwecke sind in der Halbleitertechnik eine Reihe von Verfahren bekannt, beispielsweise eine elektrochemische Behandlung oder eine Erhitzung des zu oxydierenden Halbleiterkörpers auf eine Temperatur zwischen 900 und 1400° C in einer oxydierenden Atmosphäre, beispielsweise in mit Wasserdampf gesättigter Luft oder in Wasserdampf selbst. Derartige Verfahren sind z.B. aus dem US Patent 2 802 760 bekannt. Die genaue chemische Zusammensetzung der Oxydschicht 16 ist
man
zwar nicht bekannt,/hat jedoch Grund anzunehmen, daß Siliziumdioxyd den Hauptanteil dieser Schicht ausmacht. Trotzdem wird die Schicht in der folgenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen als Siliziumoxydschicht bezeichnet. Die Aufbringung der Siliziumoxydschicht kann in alternativer Weise auch durch Kathodenzerstäubung erfolgen, wobei vorzugsweise dip
Docket FI 968 028 0 098 28/ 10 29
Entladungs strecke mit Hochfrequenzenergie betrieben wird.
Die schützende Siliziuiiiosydabdeckung 1.6 besitzt im allgemeinen eine Dicke
in der Größenordnung von 2000 bis 8000 A. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wurde eine Dicke von etwa 6000 A gewählt.
Wurde der Emitter 15 mittels eines konventionellen Diffusionsverfahrens in einem abgeschlossenen Reaktionsgefäß oder mittels einer* Kapseldiffusion innerhalb eines evakuierten Behälters hergestellt, in welchem für Dotierungszwecke eine Arsen- oder eine Phosphorquelle vorhanden war, so wird diese Elektrode genau die in Fig. 1 gezeigte Struktur aufweisen. Wurde andererseits der Emitter 1 5 mittels der gebräuchlicheren konventionellen Phosphordiffusion innerhalb eines offenen Reaktionsgefäßes hergestellt, so wird sich innerhalb der Öffnung 18 an der Oberfläche eine dünne Schicht aus Phosphorsilikatglas (SiO0 mit geringen Anteilen P0O ) ausgebildet haben, was gleich-
di £i Ό
falls für die oberen Flächenbereiche der SiOo-Schicht 16 gilt. Diese dünne
Ci
Schicht aus Phosphorsilikatglas übt keinerlei nachteilige Wirkungen auf die hier beschriebene Struktur aus, es ist daher nicht erforderlich, diese Schicht zu entfernen. Aus diesem Grunde werden in der folgenden Beschreibung die Ausdrücke Siliziuinoxyd oder Siliziumdioxyd auch für Schichten benutzt, die auf ihrer Oberfläche eine weitere dünne Schicht aus Phosphorsilikatglas besitzen. Trotzdem wird bei der hier beschriebenen Struktur die dünne, sich in der obengenannten Weise auf dieser während der Phosphordiffusion innerhalb eines offenen Reakt ions gefäß es ausbildende Phosphorsilikatglasschicht durch Eintauchen der Struktur in eine Ätzmittellösung entfernt. Dies ist, wie erwähnt grundsätzlich nicht erforderlich, wird jedoch hauptsächlich zur Demonstration der Wirksamkeit der anschließend aufgebrachten Schichtkombinalion aus Siliziumnitrid und Glas durchgeführt.
Während des nächsten, in Fig. 2 gezeigten Verfahrensschrittes wird eine dünne zusammenhängende Siliziumnitridschicht 19 auf die* Siliziumoxydschicht 16
Docket FI 968 028
aufgebracht. Dieser Schritt kann mittels irgendeines bekannten Verfahrens, . beispielsweise durch einen Kathodenzerstäubungsprozeß unter Verwendung einer HF-Entladungsstrecke oder durch einen chemisch aktivierenden Zerstäubungsprozeß durchgeführt werden.
Es ist jedoch bei weitem vorzuziehen, die Siliziumnitridschicht 19 durch einen pyrolytischen Prozeß aus der Dampfphase aufzubringen. Eine gasförmige Mischung aus Silan und Ammoniak wird in Anwesenheit des zu behandelnden Halbleitersubstrats auf eine Temperatur von etwa 900 C erhitzt. Bei dieser Temperatur bildet sich durch Zersetzung das Nitrid, welches sich auf dem Substrat ablagert. .
Die genaue Stärke der Siliziumnitridschicht 19 ist nicht kritisch. Aus praktischen Erwägungen heraus sollte sie jedoch eine Stärke besitzen, die untero ο
halb von· 2000 A liegt und sich vorzugsweise in der Gegend von 200 bis 1000 A bewegt.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, werden nunmehr die Durchbrüche 20 hergestellt, durch welche die metallischen Zuleitungen zur Oberfläche 17 geführt werden. Die Herstellung geschieht durch Anwendung eines Photoresistverfahrens, wobei das Muster der herzustellenden Durchbrüche durch einen konventionellen photolithographischen Prozeß erstellt wird. Anschließend wird unter Benutzung eines geeigneten Ätzmittels, beispielsweise durch Ammoniumhypophosphat (NHH PO ), welches die Bereiche der Siliziumnitridschicht 19, die nicht durch die schützende Photoresistschicht abgedeckt sind, in selektiver Weise wegätzt, die Siliziumnitridschicht oberhalb der Durchbrüche 20 entfernt. Da das Ammoniumhypophosphat die Siliziumdioxydschicht 16 nicht angreift, wird dieses innerhalb der Durchbruchsbereiche 20 durch anschließendes Eintauchen der gesamten Struktur in ein konventionelles Ätzmittel, beispielsweise in eine gepufferte Lösung aus Fluorwasserstoffsäure und Ammonium-
τ ο r* η Λ
fluorid, weggeätzt.
Nunmehr werden, wie in Fig. 4 gezeigt, die metallischen Verbindungsleitungen 21, sowie die im Zuge dieser Verbindungsleitungen liegenden Kontakte 22 auf die Halbleiterstruktur aufgebracht. Hierzu wird die gesamte Oberfläche der Struktur mit einer Schicht aus einem geeigneten Metall, beispielsweise aus Aluminium, versehen; dieses Metall füllt die Durchbrüche 20 aus und reicht bis auf die Oberfläche des Substrats 17. Anschließend werden mittels eines subtraktiven Ätzprozesses in Verbindung mit bekannten Photoresistprozessen die zuviel aufgebrachten Metallbereiche entfernt, so daß die Struktur der Leitungsverbindungen 21 sowie die Kontakte 22 übrig bleiben.
Im vorstehenden wurde zwar als Metall für die Verbindungsleitungen und die Kontakte Aluminium benutzt. Es können aber auch andere für diese Zwecke geeignete Metalle wie Platin, Palladium, Molybdän oder deren Legierungen wie Chrom-Silber-Chrom oder Titan-Silber-Chrom benutzt, werden.
Nunmehr wird, wie in Fig. 5 angedeutet, eine abdeckende Schicht 23 aus Glas auf die Oberfläche der bisher erstellten Struktur aufgebracht. Das Glas wird vorzugsweise mittels einer mit Hochfrequenz betriebener Kathodenzerstäubungsapparatur aufgebracht, wobei etwa so vorgegangen werden kann, wie es im US-Patent 3. 369. 991 beschrieben ist. Zusätzlich zu der so durch Zerstäubung aufgebrachten Schicht kann eine Glasschicht mittels irgendeines konventionellen Verfahrens durch Sprühen, Sedimentation oder durch Siebdruckverfahren aufgebracht werden, woran sich ein Einbrennprozeß anschließt. Andererseits kann die Glasschicht auch in konventioneller Weise aufgebracht werden unter Benutzung von Verfahren, wie sie im US Patent 3.212.921 wiedergegeben sind. Bei diesem Vorgehen wird die Glasschicht von einer äußerst fein verteilten Suspension aus Glaspartikeln auf das Substrat aufgebracht und dieses auf eine Temperatur erhitzt, die oberhalb der Erwichungstemperatur der Glaspartikel liegt. Weiterhin kann auch eine Auf-
Docket FI 968 028 0098 28/1029
- ίο -
bringung der Glass chicht durch pyrolytische Verfahren erfolgen.
Diese Glass chut ζ schicht en können eine im Gebiet von 2000 - 500 000 A liegen- s ο
de Stärke besitzen, vorzugsweise wird eine Stärke von 20 000 bis 50 000 A gewählt, wobei die besten Resultate mit Stärken erzielt wurden, die in der
Größenordnung von 30 000 A liegen. Die Glaszusammensetzung kann irgendeine bekannte sein, wie sie etwa auf den Seiten 533 bis 546 der Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk und Othmer, 2. Auflage 1966 beschrieben wur- * den. Von diesen verschiedenen Silikat gläsern wurden die auf den Seiten 540
bis 545 des zitierten Werkes als besonders günstig befunden. Der in dieser Beschreibung benutzte Ausdruck Silikatglas soll alle Gläser umfassen, die Silizium im wesentlichen in einer unmodifizierten Form von Siliziumdioxyd (SiO ) enthalten. Außerdem können als spezielle Silikatgläser z. B. durch Na O modifizierte Gläser (Alkalisilikatgläser) wie Sodakalkglas, Borosilikatglas, Aluminosilikatglas und Bleiglas verwendet werden.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Glasschicht unmittelbar auf der darunterliegenden Siliziumnitridschicht auf. Diese direkte Berührung zwischen den genannten Schichten ist für die vorliegende Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Glasabdeckung oberhalb der schützenden Siliziumnitridschicht angebracht wird. Andere Schichten können in sandwichartiger Form zwischen der Schicht aus Siliziumnitrid und der schützenden Glasschicht angebracht sein.
Ein vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht darin, daß die metallischen Le längsführungen zwischen der Schicht aus Siliziumnitrid und der abdeckenden Glasschicht eingebettet sein können. Dieser vollständige Einschluß der metallischen Leitungsführungen stellt eine maximale Schutzwirkung gegenüber Korrosionseffekten und chemischen Veränderungen durch Feuchtigkeitseinfluß sicher. Die Schicht aus Siliziumnitrid schützt die metal-
Docket FI 968 028 0 0 9828/1029
lischen Verbindungsleitungen vor jeder, etwa in der darunter befindlichen Siliziumoxydschicht vorhandenen Feuchtigkeit. Wurden die Siliziumoxydschichten durch Oxydation in einer mit Wasserdampf gesättigten Atmosphäre * oder in einer Wasserdampfatmosphäre erzeugt, so werden wesentliche Anteile der Flüssigkeit innerhalb der Siliziumoxydschicht eingeschlossen. Diese Feuchtigkeitsbestandteile wurden naturgemäß auf alle direkt auf der Oxydschicht angebrachten metallischen Bestandteile korrodierend wirken. In gleicher Weise wie die Siliziumnitridschicht "einen Schutz gegenüber den genannten Feuchtigkeitseinschlüssen darstellt, schützt die abdeckende Glasschicht die metallischen Verbindungsleitungen vor der Wirkung von Feuchtigkeitseinflüssen aus der Umgebungsatmosphäre.
Die Schutzschicht aus Siliziumnitrid wurde vorzugsweise auf.Siliziumoxydschichten aufgebracht, sie kann aber auch direkt auf den Halbleiter selbst angebracht werden. Wenn erforderlich, können geeignete Kontaktdurchbrüche durch die Glasschicht hindurch erstellt werden, welche zu den darunterliegenden metallischen Zuleitungen führen. Bei der beschriebenen Struktur der Mehrfachschutzschicht muß die Glasschicht nicht notwendigerweise die Gesamtstruktur nach außen hin abschließen. Die vorliegende Struktur kann auch in Verbindung mit in mehreren Ebenen angeordneten glas isoliert en Metalleitungsführungen benutzt werden. Bei derartigen Strukturen sind weitere Schichten aus Glas oder anderen isolierenden Materialien oberhalb der abdeckenden Glasschicht 23 und weitere metallische Verbindungsleitungsebenen oberhalb dieser isolierenden Schichten vorgesehen, wobei an einzelnen Stellen noch geeignete Zwischenverbindungen zwischen verschiedenen Ebenen angehörigen metallischen Leitungsverbindungen bzw. zu einzelnen Kontakten vorgesehen sein können.
TPT QRH Π9«

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE
1. j Mehrfachschutzschicht zur Passivierung von Halbleiterbauelementen,
integrierten Schaltungen und dergleichen, gekennzeichnet durch eine erste, direkt auf der zu schützenden Halbleiterstruktur aufgebrachten Metalloxydschicht, durch eine zweite die erste Schicht Überdeckende Schutzschicht aus Siliziumnitrid, sowie durch eine weitere, auf diese Siliziumnitridschicht aufgebrachte. Glasschicht.
2. Mehrfachschutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzschicht aus einem Oxyd des Materials des zu schützenden Halbleiterbauelementes besteht.
3. Mehrfachsehutzschicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Halbleiterbauelement Silizium, als erste Schutzschicht Siliziumoxyd oder Siliziumdioxyd gewählt ist.
4. Mehrfachschutzschicht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumoxyd- bzw. Siliziumdioxydschicht thermisch auf dem HaIb-
" leiterkörper aufgewachsen ist.
5. Mehrfachschutzschicht nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierungsebene für die Leitungsverbindungen der zu schützenden integrierten Schaltung zwischen der Siliziunanitridschicht und der äußeren Glasschicht angeordnet ist.
6. Mehrfachschutzschicht nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schutzschicht aus einem Silikat-, Alkalisilikat-, Borosilikat- oder Bleiglas besteht.
Dnrkfit FT 96H 028
7. Mehrfachschutzschicht nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Anwendung zur Realisierung von integrierten Schaltungen mit mehreren Metallisierungsebenen.
Docket PI .68 028 009828/1029
Leerseite
COPY.
DE19691958800 1968-11-25 1969-11-22 Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung Pending DE1958800A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77852768A 1968-11-25 1968-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1958800A1 true DE1958800A1 (de) 1970-07-09

Family

ID=25113654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691958800 Pending DE1958800A1 (de) 1968-11-25 1969-11-22 Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE1958800A1 (de)
FR (1) FR2024124A1 (de)
GB (1) GB1285597A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2615754A1 (de) * 1975-04-16 1976-10-28 Ibm Aus einem substrat und einer maske gebildete struktur und verfahren zu ihrer herstellung
DE3132645A1 (de) * 1980-08-21 1982-06-09 Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokyo Halbleiterelement und verfahren zur herstellung einer mehrschichtverdrahtung bei einem solchen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2615754A1 (de) * 1975-04-16 1976-10-28 Ibm Aus einem substrat und einer maske gebildete struktur und verfahren zu ihrer herstellung
DE3132645A1 (de) * 1980-08-21 1982-06-09 Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokyo Halbleiterelement und verfahren zur herstellung einer mehrschichtverdrahtung bei einem solchen

Also Published As

Publication number Publication date
GB1285597A (en) 1972-08-16
FR2024124A1 (de) 1970-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1589810C3 (de) Passiviertes Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2718894C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
DE2229457B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
DE1764951B1 (de) Mehrschichtige metallisierung fuer halbleiteranschluesse
DE3215101C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Öffnung mit abgeschrägten Kanten in einer Passivierschicht
DE1764401A1 (de) Halbleiterbauelement mit einem Feldeffekttransistor mit isolierter Torelektrode und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2726003A1 (de) Verfahren zur herstellung von mis- bauelementen mit versetztem gate
DE6606541U (de) Halbleiteranordnung
DE2033532C3 (de) Halbleiteranordnung mit einer Passivierungsschicht aus Siliziumdioxid
DE1296265B (de) Verfahren zum Herstellen von Aluminiumkontakten auf einer Zwischenschicht aus einem Nichtaluminiummetall auf Halbleiterbauelementen
DE2641752B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors
DE2633714C2 (de) Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung mit einem bipolaren Transistor und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1614306C3 (de) Verfahren zur Herstellung elektrischer Anschlüsse auf einer Oberfläche eines elektronischen Bauelementes und durch Anwendung dieses Verfahrens hergestelltes Bauelement
DE2449012A1 (de) Verfahren zur herstellung von dielektrisch isolierten halbleiterbereichen
DE2225374B2 (de) Verfahren zum herstellen eines mos-feldeffekttransistors
DE1764543A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Stabilitaet einer Halbleiteranordnung
DE1961634B2 (de) Verfahren zum herstellen eines metall isolator halbleiter feldeffekttransistors
DE2738961A1 (de) Verfahren zur herstellung einer integrierten halbleiterschaltung mit luftisolation
DE3000121A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mos-halbleitereinrichtung mit selbstjustierten anschluessen
DE1958800A1 (de) Mehrfachschutzschichten zur Passivierung von Halbleiterbauelementen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2054535B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Feldeffekt-Halbleiteranordnungen in einem Halbleiterplättchen
DE2516393A1 (de) Verfahren zum herstellen von metall- oxyd-halbleiter-schaltungen
DE2738493A1 (de) Verfahren zur herstellung von halbleitervorrichtungen
DE2235749C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Leitbahnenmusters
DE1929084B2 (de) Ätzlösung für ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
OHW Rejection