DE2929739C2 - Verfahren zum Entfernen eines Teiles einer Metallschicht von einer Halbleiterscheibe - Google Patents

Verfahren zum Entfernen eines Teiles einer Metallschicht von einer Halbleiterscheibe

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DE2929739C2 DE19792929739 DE2929739A DE2929739C2 DE 2929739 C2 DE2929739 C2 DE 2929739C2 DE 19792929739 DE19792929739 DE 19792929739 DE 2929739 A DE2929739 A DE 2929739A DE 2929739 C2 DE2929739 C2 DE 2929739C2
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Karl-Heinz Ing.(grad.) 6840 Lampertheim Krüger
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-AS 12 46 127 bekannt.
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementeis wird bekanntlich oft für die Kontaktierung von einzelnen Bereichen der Halbleiterscheiben eine Metallschicht auf die Halbleiterscheibe aufgedampft. Diese aufgedampfte Metallschicht überzieht dabei die gesamte Scheibenoberfläche. Zur anschließend notwendigen Entfernung von überflüssigen Teilen der Metallschicht von der Halbleiterscheibe sind verschiedene Verfahren bekannt.
Allgemein bekannt sind Ätzverfahren unter Verwendung einer Fotolackmaske. Hierbei handelt es sich jedoch um eine aufwendige naß-chemische Ätzung. Bekannt ist auch ein Verfahren, bei dem durch Aufbringen und Abziehen eines Klebestreifens Teile einer Metallschicht entfernt werden. Dabei können jedoch die mechanisch empfindlichen Halbleiterscheiben leicht zerbrechen. In einem anschließenden Reinigungsverfahren müssen die Halbleiterscheiben von eventuell noch anhaftenden Klebestöfiresten des Klebestreifens befreit werden.
Aus der CA-PS 8 43 645 ist ein Verfahren zur Entfernung des Fotolacks nach einem Ätzverfahren unter Verwendung einer Fotolackmaske bekannt. Dabei wird der Fotolack mit Hilfe eines Flüssigkeitsstrahls, z. B. mit Wasser, entfernt. Allerdings wird bei diesem Verfahren vorausgesetzt, daß der Fotolack aufgrund einer Unterätzung Angriffspunkte für den Wasserstrahl bietet. Diese Voraussetzung ist bei einer geschlossenen Metallschicht über der Fotolackmaske nicht gegeben. Außerdem erfordern Naßverfahren einen relativ hohen Aufwand.
Bei dem aus der DE-AS 12 46 127 bekannten Verfahren wird eine auf einer Fotolackmaske befindliche Metallschicht entfernt, indem die Fotolackmaske mit einem Lösungsmittel, das dabei unter die Metallschicht dringen muß, aufgelöst wird, und die so von der Halbleiterscheibe gelösten Metallschichtteile mit Hilfe eines Baumwoll- oder Wattetupfers abgewischt werden. Jedoch ist bei einer geschlossenen Metallschicht nicht sichergestellt, daß das Lösungsmittel unter die Metallschicht gelangt. Außerdem ist eine solche manuelle Entfernung aufwendig und es besteht die Gefahr der Beschädigung einer Passivierungsschicht und die der Zerstörung eines empfindlichen Halbleiterbauelementenaufbaues auf der Halbleiterscheibe. Ausgehend von dem zuletzt genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Entfernung von Metalischichiresten auf Halbleiterscheiben zu entwickeln, bei dem die genannten Nachteile vermieden werden und das sich insbesondere auch für den Einsatz bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen in großen Stückzahlen eignet.
Diese Aufgabe wird mit einem Ver-fahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.
Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung bestehen darin, daß die Entfernung von Metallschichtteilen auf den mit einer Fotolackmaske bedeckten Bereichen einer Halbleiterscheibe nach einem trockenen Verfahren in einem automatisierbaren Arbeitsgang erfolgt. Da die Fotolackmaske während eines Erhitzungsschrittes abdampft und dabei die darüberliegende Metallschicht aufbricht, können die verbleibenden Metallschichlte'le einfach und auf die Halbleiterscheibe schonende Weise weggeblasen werden.
Die nach einer Ausgestaltung auf einem baugleichen Schlitten angebrachten Düsen können in vorteilhafter Weise während des Blasvorgangs über den Halbleiterscheiben hin- und herbewegt werden. Desweiteren können mit Vorteil die auf einem Aufnahmeteller fixierten Halbleiterscheiben während des Blasvorganges gedreht werden. Als ausströmendes Gas werden vorzugsweise gereinigte Preßluft oder auch Stickstoff verwendet.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Einrichtung zum Entfernen von Metallschichtteilen,
Fig.2 eine Ansicht eines mit Düsen bestückten Schlittens einer solchen Einrichtung.
In F i g. 1 ist eine Einrichtung dargestellt, die zum Entfernen von Metallschichtteilcn von Halbleiterscheiben dient. Bei einer Halbleiterscheibe 1 sind die nicht zu kontaktierenden Bereiche mit einer Isolierschicht 2 bedeckt, wobei es sich z. B. um eine Glasschicht handelt.
Auf der gesamten Oberfläche der Halbleiterscheibe l ist eine Metallschicht 3 aufgedampft, die sich in direkt mit dem Halbleitermaterial in Verbindung stehende Metallschichtteile 3a für die Kontaktierung und Metallschichtteile 3b über der Isolierschicht 2 aufgliedert.
μ Die Form der Isolierschicht 2 auf der Halbleiterscheibe 1 wird dabei mit Hilfe des allgemein bekannten Ätzverfahrens unter Verwendung einer Fotolackmaske hergestellt. Nach Auftragen, Belichten und Entwickeln
;ines Fotolackes und Ätzen der Isolierschicht 2 in den jnbelichteten Bereichen wird die Metallschicht 3 meist η mehreren Schichten aufgedampft.
Bei einem darauffolgenden Erhitzen dampft der sich zwischen Metallschicht 3b und Isolierschicht 2 befindende Fotolack durch die in diesen Bereichen brüchig gewordenen Teile der Metallschicht 3b ab. Die sich über der Isolierschicht 2 befindenden Teile der Metallschicht 5b sollen nun mit Hilfe der Einrichtung nach F ί g. 1 entfernt werden.
Die Halbleiterscheibe 1 wird hierzu auf einen Aufnahmeteller 4 gelegt. Dieser Aufnahmeteller 4 ist über ein Anschlußstück 5 und ein Ventil 6 mit einer Evakuiervorrichtung 7 verbunden. Nach Inbetriebnahme der Evakuiervorrichtung 7 und Öffnen des Ventils 6 bewirkt das sich im Innenraum 8 des Aufnahmetellers 4 einstellende und über Bohrungen 9 der Telleroberfläche sich fortpflanzende Vakuum ein Ansaugen der Halbleiterscheibe 1. Der Aufnahmeteller 4 kann drehbar gestaltet sein, wobei dann das Anschlußstück 5 als Drehachse ausgebildet ist (in F i g. 1 nicht dargestellt).
Über der auf dem Aufnahmeteller 4 Hegenden Halbleiterscheibe 1 befindet sich ein Schlitten 10, der mit Hilfe von Laufrollen 11 verschiebbar ausgebildet ist. Die Laufrollen 11 gleiten hierzu auf Schienen 12. Der Schiitten 10 weist auf seiner der Halbleiterscheibe 1 zugekehrten Seite eine Reihe von versetzt angeordneten Düsen 13 auf. Auf seiner Rückseite ist der Schlitten 10 über ein Anschlußstück 14 mit einem Ventil 15 verbunden. Dem Ventil 15 wird ein unter Druck stehendes Gas 16, beispielsweise Stickstoff oder gereinigte Preßluft zugeführt.
Nach öffnen des Ventils 15 strömt das Gas 16 unter starkem Druck durch die Düsen 13 auf die Halbleiterscheibe 1. Um das Ablösen der Metallschichtteile 3b zu erleichtern, wird der Schlitten 10 während des Ablösevorganges mittels der auf den Schienen 12 gleitenden Laufrollen 11 hin- und herbewegt. Gleichzeitig wird der Aufnahmeteller 4 in Drehbewegung versetzt. So wird sichergestellt, daß der durch die einzelnen Düsen 13 erzeugte Gasstrahl die gesamte Oberfläche der Halbleiterscheibe 1 erreicht.
Durch mehrmaliges Hin- und Herfahren des Schlittens 10 werden die sich über der Isolierschicht 2 befindenden, brüchigen Metallschichtteile 3b vollständig entfernt, während die zur Kontaktierung bestimmten, mit der Halbleiterscheibe stoffschlüssig verbundenen Metallschichtteile 3a selbstverständlich erhalten bleiben.
In Fig. 2 ist eine Ansicht eines mit einzelnen Düsen 13 bestückten Schlittens 10 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel weis» der Schlitten 10 acht Düsen 13 auf, die in drei Reihen zu jeweils drei bzw. zwei Düsen angeordnet sind und wobei die Düsen der mittleren Reihe in bezug zu den Düsen der äußeren Reihen versetzt sind. Es sind auch zahlreiche andere Düsen-Anordnungen möglich, wobei die Anzahl der Düsen 13 von der Größe der zu überstreichenden Halbleiterscheibe 1 und vom Druck des einströmenden Gases 16 abhängig ist.
Bei genügend großer Anzahl von Düsen 13, genügend hohem Gasdruck und geschickter Anordnung der Düsen 13 auf dem Schlitten 10 lassen sich die Metallschichtteile 3b gegebenenfalls ohne Rotation des Aufnahmetellers 4 oder ohne Hin- und Hergleiten des Schlittens 10 ablösen. Desweiteren ist auch eine Anordnung einsetzbar, die einen starren Schlitten 10 und eine bzw. mehrere bewegliche Düsen 13 arfweist.
Ferner kann dem aus einer Düse 13 austretenden Gasstrahl eine breitgefächerte Form gegeben werden, die eine vollkommene Bestreichung der gesamten Scheibenoberfläche gewährleistet Bei dieser Anordnung können auch eine bzw. mehrere starre Düsen 13 in Verbindung mit einem starren Schlitten 10 eingesetzt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Entfernen des auf eine Fotolackmaske aufgebrachten Teiles einer Metallschicht, die eine von einer Isolierschicht von der gleichen Form wie die Fotolackmaske bedeckte Halbleiterscheibe überdeckt und an den von der Fotolackmaske und der Isolierschicht freigelassenen Bereichen kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der Metallschicht (3a. 3b) über die ganze Scheibenfläche die beschichtete Halbleiterscheibe (1) so erhitzt wird, daß der sich zwischen der Isolierschicht (2) und der Metallschicht {3b) befindliche Fotolack abdampft, und daß die Seite der Halbleiterscheibe (1) mit der sie kontaktierenden Metallschicht (3a, 3b) von einem aus Düsen (13), unter hohem Druck ausströmenden Gas (16) angeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem beweglichen Schlitten (10) angebrachten Düsen (13) während des Blasvorganges über den Halbleiterscheiben (1) hin- und herbewegt werden.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Aufnahmeteller (4) fixierten Halbleiterscheiben (1) während des Blasvorganges gedreht werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gereinigte Preßluft als ausströmendes Gas (16) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem dt.· Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, d?ß Stickstoff als ausströmendes Gas (16) verwendet wir·:1
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