DE2613759C3 - Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen MetaUanschluBkontaktes für ein Halbleiterbauelement - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen MetaUanschluBkontaktes für ein HalbleiterbauelementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
eines mehrschichtigen Metallanschlüßköntäktes für ein Halbleiterbauelement, der sich von der Öffnung in einer
65 auf einem Halbleiterkörper angeordneten Isolierschicht auf diese Isolierschicht erstreckt und dessen oberste
Schicht auf der Isolierschicht an einer für den Anschluß an ein weiteres Kontaktelement vorgesehenen Stelle
einen galvanisch abgeschiedenen Metallkontaktberg trägt, bei dem zunächst eine oder mehrere Metallschichten
ganzflächig auf die mit der Isolierschicht versehene Oberfiächenseite des Halbleiterkörpers aufgedampft
oder aufgesputtert werden. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 23 15 710 bekannt
Halbleiterbauelemente mit mehrschichtigen Metallanschlußkontakten,
die an einer Stelle mit einem über die Halbleiteroberfläche hochragenden Metallkontaktberg
versehen sind, werden beispielsweise für drahtlos zu kontaktierende Halbleiterbauelemente benötigt Bei
dfir drahtlosen Kontaktierung wird ein Halbleiterkörper
mit seiner Rückseite beispielsweise auf einen ersten Trägerkörper aufgesetzt, der im allgemeinen aus einem
strukturierten Kontaktierungsstreifen mit zahlreichen Zinken besteht
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen
Metallanschlußkontaktes mit einem Metallkontaktberg anzugeben, bei dem der Bedarf an teurem Kontaktmetall,
beispielsweise Gold, möglichst gering ist. Außerdem soll sichergestellt sein, daß die Metallkontaktberge, die
galvanisch abgeschieden werden, nur an den dafür vorgesehenen Stellen aufwachsen und Leitbahnbrüche
an den Rändern des Kontaktierungsfensters vermieden werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die aufgedampften oder aufgesputterten Metallschichten mit einer Photolackmaske bedeckt
werden, die nur die für die Leitbahnen vorgesehenen Bereiche freiläßt, daß an diesen Bereichen eine
Metallschicht galvanisch abgeschieden wird, daß auf die Halbleiteroberfläche danach eine zv/eie Lackmaske
aufgebracht wird, die die erste Lackmaske und Teile der galvanisch abgeschiedenen Metallsch'~ht bedeckt und in
dem für die Abscheidung des Kontaktberges vorgesehenen Oberflächenteil eine Öffnung aufweist, daß in dieser
Öffnung auf der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht ein dicker Metallkontaktberg gleichfalls galvanisch
abgeschieden wird und daß schließlich die Lackmasken und d■■ nicht zu den Leitbahnen gehörenden
Teile der aufgedampften bzw. aufgesputterten Metallschichten wieder entfernt werden, wobei die
galvanisch abgeschiedene Schicht als Ätzmaske dient.
Das erfindungsgernäße Verfahren hat den Vorteil,
daß die oberste Leitbahn, die unmittelbar unter dem Metallkontaktberg angeordnet ist. nur noch in dem für
die Leitbahn vorgesehenen Bereich abgeschieden wird. Bei einem älteren Verfahren war es üblich, auch diese
Metallschicht ganzflächig auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers aufzudampfen und später an der nicht
für die Leitbahn vorgesehenen Stelle wieder abzuätzen. Hierdurch gehen erhebliche Mengen des unnötig
aufgedampften Metalls, das meist aus Gold besteht, verloren. Bei dem genannten Verfahren, bei dem die
oberste Metallschicht ganzflächig auf die Halbleiteroberfläche aufgedampft wird, ergibt sich beim chemischen
Ätzen der Leitbahnstruktur zwangsläufig eine von der Dicke der zu ätzenden Schicht abhängige
Leitbahnunterätzung, durch die eine optimale Flächen· ausnutzung verhindert wird Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren entfällt dieser Ätzprozeß, so daß die Herstellung eng benachbarter, relativ breiter Leitbalv
pen möglich ist, wodurch die zur Verfügung stehende Oberfläche optimal für die herzustellende Leitbahn
ausgenutzt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, daß bei der Abscheidung der Metallkontaktberge
große Teile der Halbleiteroberfläche von zwei übereinanderliegenden Lackschichten maskiert
sind. Sollten in der unteren Lackschicht unerwünschte, aber meist nicht vermeidbare Öffnungen enthalten sein,
so werden die«e ÖFfnungen durch die zweite Lack- ίο
schicht geschlossen. Wäre die zweite Lackschicht nicht vorhanden, so würden in den unerwünschten Öffnungen
der ersten Lackschicht gleichfalls unerwünschte Kontaktberge aufwachsen, die möglicherweise zur Unbrauchbarkeit
des Bauelementes oder der integrierten Schaltung führen würden. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren können die beiden Lackmasken in einem Arbeitsgang wieder entfernt verden. Auf diese Weise
wird ein Reinigungsprozeß eingespart
Das neue Verfahren hat auch den Vorteil, daß Leitbahnbrüche, die vielfach an den Rändern der
Kontaktierungsfenster bei aufgedampften Leitbahn schichten entstehen, bei der galvanischen Abs.heidung
der obersten Leitbahnschicht wieder zuwachsen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich daher
Leitbahnbrüche mit Sicherheit ausschließen. Da die oberste Leitbahn galvanisch abgeschieden wird und
nicht mehr durch Ätzen strukturiert werden muß, ist auch die Gefahr der Leitbahnunterätzung beseitigt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird auf eine oder mehrere aufgedampfte oder aufgesputterte Metallschichten vor
der galvanischen Abscheidung einer Goldschicht zunächst eine dünne Schicht aus Gold ganzflächig
aufgedampft oder aufgesputtert. Bei einer Ausführungsform wird beispielsweise zunächst auf den Halbleiterkörper
eine Mischschicht aus Titan und Wolfram aufgedampft oder aufgesputtert, die eine Dicke von
0,4 pm aufweist Auf diese Titan-Wolfram-Schicht wird
dann eine ca. 0,1 μίτι dünne Goldschicht ganzflächig
aufgedampft >der aufgesputtert, bevor die Halbleiteroberfläche mit einer die Leitbahnbereiche freilassenden
Lackmaske versehen wird. In den Öffnungen dieser Lackmaske werden dann Goldschichten mit einer Dicke
von ca. 2 μπι galvanisch abgeschieden. In einem
weiteren Abscheidungsprozeß. der nach dem Aufbringen der zweien Lackmaske durchgelJhrt wird, wächst
schließlich auf der aus Gold bestehenden Gleitbahn ein Metallkontaktberg auf, der vorzugsweise wiederum aus
Gold besteht und eine Dicke von ca. 25 μπι aufweist.
Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles noch
näher erläutert werden.
In den Fig. 1 bis 8 sind verschiedene Fertigungsstadien
dargestellt, wobei im Schnitt jeweils der eine einzige Leitbahn umfassende Teil eines Halbleiterkörper
wiedergegeben wird.
Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines Halbleiterkörpers 1,
der beispielsweise aus Silizium besteht, in den die mit einer Leitbahn kontaktierende Zone 2 eingelassen
wurde. Die Zone 2 wurde beispielsweise in den Halbleiterkörper unter Verwendung einer Oxidmaske 3
(z.B. aus SiO2) eindiffundiert Hierzu wurde in die
Oxidmaske ein Diffusionsfenster 4 eingebracht, durch das Störstellen in den Halbleiterkörper 1 unter Bildung
einer Zone 2 bestimmten Leitungstyps und bestimmter Leitfähigkeit eindiffundiert wurden. Dieses Diffusionsfenster 4 soll in dem zu beschreibenden Ausführungsbeispiel
gleichzeitig das Kontaktierungsfenster sein, in dem die der Zone anschließende Leitbahn ihren Ausgang
nimmt und sich von dort auf die Isolierschicht 3 erstreckt
Zunächst wird im allgemeinen im Kontaktierungsfenster eine extrem dünne Platinschicht (z. B. 50 nm dick)
niedergeschlagen, die nach einem Temperprozeß mit dem aus Silizium bestehenden Halbleiterkörper Platinsilizid
13 bildet
Gemäß der F i g. 2 wird dann auf die- gesamte, mit der
Isolierschicht 3 bedeckte Oberflächenseite des Halbleiterkörpers eine erste Metallschicht 5 aufgedampft, die
beispielsv/eise aus einer Titan-W Ά ram- Legierung
besteht und ca. 0,4 μιτ. dick ist. Dies.. Schicht 5 wird
anschließend ganzflächig mit einer dünnen Metallschicht 6 bedeckt die beispielsweise aus Gold besteht
und ca. 0,1 μίτι dick ist Beide Schichten 5 und 6 können
aufgedampft oder aufgesputtert werden.
Gemäß F i g. 3 wird dann die Halbleiteroberfläche mit einer Photolackmaske 7 bedeckt, die nur an der für die
Leitbahn vorgesehenen Stelle 8 eine Öffnung aufweist.
In einem Galvanisierbad wird dann in dieser Öffnung 8 eine Goldschicht 9 abgeschieden (Fig.4). Diese
Goldschicht ist beispielsweise 2 μηι dick und erstreckt
sich vom Kontaktierungsfenster bis zu dem Teil der Halbleiteroberfläche, der für den Metallkontaktberg
vorgesehen ist. Im Galvanisierbad dienen die Metallschichten 5 und 6, die aufgedampft oder aufgesputtert
wurden, als elektrischer Anschluß.
Danach wird gemäß F i g. 5 auf die Halbleiteroberfläche eine zweite Photolackschicht 10 aufgebrach1, die
nur an der für die Abscheidung des Metallkontaktberges vorgesehenen Stelle eine Öffnung Ii aufweist. Die
Hall leiteranordnung wird dann erneut in ein Galvanisierbad eingebracht, indem der Meiallkontaktberg 12
gemäß F 1 g. 6 an der dafür vorgesehenen Stelle auf der Goldschicht 9 aufwächst Dieser MetallkontaktDerg. der
aus Gold besteht, ist beispielsweise 25 μιη dick und ist
mesaförmig oder pilzförmig ausgebildet.
Schließlich werden in einem Arbeitsgang die beiden übereinander angeordneten Photolackschichten 7 und
10 von der Halbleiteroberfläche auf herkömmliche Weise entfernt. Dieses Herstellungsstadium ist in der
Fig. 7 dargestellt.
Schließlich werden noch gemäß Fig. 8 die Metallschichten
5 und 6 an der nicht für die Leitbahn vorgesehenen Stelle von der Halbleiteroberfläche
wieder entfernt. Hierbei dient die Goldschirht 9 als
Ätzmaske, da sie so dick ist. daß ein geringer Dickeabtrag ohne Bedeutung bleibt. Die Metallschichten
5 und 6 können mit herkömmlichen Ätzlösungen oder durch lonenät; jn entfernt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Metallanschlußkontaktes für ein Halbleiterbauelement,
der sich von der Öffnung in einer auf einem Halbleiterkörper angeordneten Isolierschicht
auf diese Isolierschicht erstreckt und dessen oberste Schicht auf der Isolierschicht an einer für den
Anschluß an ein weiteres Kontaktelement vorgesehenen Stelle einen galvanisch abgeschiedenen
Metallkontaktberg trägt, bei dem zunächst eine oder mehrere Metallschichten ganzflächig auf die mit der
Isolierschicht versehene Oberflächenseite des Halbleiterkörpers aufgedampft oder aufgesputtert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die aufgedampften oder aufgesputterten Metallschichten
(5, 6) mit einer Photolackmaske (7) bedeckt werden, die nur die für die Leitbahnen vorgesehenen
Bereiche (8) freiläßt, daß an diesen Bereichen eine Metallschicht (9) galvanisch abgeschieden wird, daß
auf die Halbleiteroberfläche danach eine zweite Lackmaske (iO) aufgebracht wird, die die erste
Lackmaske (7) und Teile der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht (9) bedeckt und in dem für die
Abscheidung des Kontaktberges vorgesehenen Oberflächenteil eine Öffnung (11) aufweist, daß in
dieser Öffnung (11) auf der galvanisch abgeschiedenen
Metallschicht (9) ein dicket Metallkontaktberg (12) gleichfalls galvanisch abgeschieden wird und
daß schließlich die Lackmasken (7, 10) und die nicht zu den Leitbahnen gehörenden Teile der aufgedampften
bzw. aufgesputterten Metallschichten (5,
6) wieder entiernt werden, wobei die galvanisch
abgeschiedene Schicht (P) als Äi maske dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die galvanisch abg ichiedene Metallschicht (9) und der Metallkontaktberg (12) aus Gold
besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine oder mehrere aufgedampfte
oder aufgesputterte Metallschichten (5, 6) vor der galvanischen Abscheidung des Goldes eine
dünne Schicht aus Gold ganzflächig aufgedampft oder aufgesputtert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß auf die mit der
Isolierschicht versehene Oberflachenseite des Halbleiterkörpers zuerst ganzflächig eine Schicht (5) aus
einer Titan-Wolfram-Legierung und danach eine dünne Goldschicht aufgedampft oder aufgesputtert
Werden.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Ti/W-Schicht (5) ca. 0.4 μπι
lind die dünne Goldschicht (6) ca. 0.1 μίτι dick ist. daß
auf diese Schichten im Bereich der Leitbahn eine ca. 2 μηι dicke Schicht (9) aus Gold galvanisch
fcbgeschieden wird und daß schließlich auf diese Coldschicht (9) an der für den Anschluß eines
Weiteren Kontaktelementes vorgesehenen Stelle ein Ca 23 μιη dicker Kontaktberg (12) aus Gold
galvanisch abgeschieden wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2613759A DE2613759C3 (de) | 1976-03-31 | 1976-03-31 | Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen MetaUanschluBkontaktes für ein Halbleiterbauelement |
JP3693877A JPS52120683A (en) | 1976-03-31 | 1977-03-31 | Method of making multiilayered metalic electrodes for semiconductor elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2613759A DE2613759C3 (de) | 1976-03-31 | 1976-03-31 | Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen MetaUanschluBkontaktes für ein Halbleiterbauelement |
Publications (3)
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ID=5973995
Family Applications (1)
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DE2613759A Expired DE2613759C3 (de) | 1976-03-31 | 1976-03-31 | Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen MetaUanschluBkontaktes für ein Halbleiterbauelement |
Country Status (2)
Country | Link |
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JP (1) | JPS52120683A (de) |
DE (1) | DE2613759C3 (de) |
Families Citing this family (5)
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JPS57198648A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-06 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPS607758A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-16 | Nec Corp | 半導体装置 |
DE3343362A1 (de) * | 1983-11-30 | 1985-06-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur galvanischen herstellung metallischer, hoeckerartiger anschlusskontakte |
JPS61274325A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
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1976
- 1976-03-31 DE DE2613759A patent/DE2613759C3/de not_active Expired
-
1977
- 1977-03-31 JP JP3693877A patent/JPS52120683A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS52120683A (en) | 1977-10-11 |
DE2613759A1 (de) | 1977-10-06 |
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