DE3721929C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Herstellung von elektrischen Leiterbahnen in
Halbleiterelementen der im Oberbegriff des Anspruchs 1
genannten Art. Sie ist hauptsächlich in der Mikroelektronik
anwendbar. Dort verwendete Halbleiterelemente bestehen aus
verschiedenen dotierten Halbleiterregionen, die von einem
isolierenden Körper getragen werden und bei dem die
Halbleiterregionen durch vornehmlich metallische Leiterbahnen
untereinander oder mit dem Äußeren stromleitend verbunden
sind.
Der Oberbegriff des Anspruchs 1 bezieht sich auf den aus der
US-PS 33 97 278 bekannten Stand der Technik.
In der US-PS 33 97 278 sowie in G. Wallis und D.I. Pomerantz,
Field assisted glass-metal sealing, J. Appl. Physics, Bd. 40,
Heft 10, S. 3946-3949, wird das anodische Bonden, d. h. das
Herstellen von mechanisch nicht zerstörbaren Verbindungen aus
einem elektrisch leitenden Teil und einem anorganisch
isolierenden Teil beschrieben. Der isolierende Teil muß bei
erhöhter Temperatur eine gewisse Leitfähigkeit durch Ionen
einer Polarität besitzen, die Ionen der anderen Polarität
müssen bei dieser Temperatur noch ortsfest bleiben. Solche
Verhältnisse finden sich bei einer Reihe von anorganischen
Isolatoren, z. B. bei Gläsern, Quarz und gewissen Keramiken.
Die zu verbindenden Oberflächen müssen ferner so gut parallel
bearbeitet sein, daß ihr Abstand überall kleiner als etwa 1
µm ist. Die beiden Teile werden mit den zu verbindenden
Oberflächen aneinandergelegt, auf eine Temperatur von einigen
hundert Grad Celsius erhitzt, so daß im Isolator eine gewisse
Leitfähigkeit im oben genannten Sinne entsteht. Dabei wird
eine Gleichspannung von 200 bis 2000 V an beide zu
verbindenden Teile so gelegt, daß der isolierende Teil an
demjenigen Pol liegt, der die beweglich gewordenen Ionen aus
ihm absaugt. Die ortsfesten Ionen bilden dann in der Gegend
der zu verbindenden Oberfläche eine Raumladung, es entsteht
eine elektrostatische Kraft zwischen den Oberflächen des
Leiters und des Isolators, die beiden Oberflächen werden
aneinandergezogen und vereinen sich zu einer festen
mechanischen Verbindung. Auch eine durch anodisches Bonden in
dieser Weise gebildete Verbindung zwischen einem Isolator und
einem leitenden Teil ist in dem Sinne hermetisch, als sie
jedes Eindringen in die beim Bonden beteiligten Materialien
durch angreifende Stoffe in die Verbindungsschicht verhindert.
In der Mikroelektronik verwendete
Halbleiterelemente bestehen aus Halbleiterschichten, die in
verschiedenen Regionen in verschiedener Weise dotiert oder
undotiert sind. Zu diesen Regionen führen Zu- und Ableitungen
für Ströme und Spannungen. Es können aber auch leitende
Verbindungen zwischen verschiedenen Regionen des Halbleiters
angebracht sein und leitende Verbindungen, die das ganze
Bauelement in der Art eines Faraday′schen Käfigs umschließen.
Anfänglich wurde zu solchen Leiterbahnen Aluminium benutzt,
das beispielsweise auf die betreffenden Stellen durch
Aufdampfen oder Aufsputtern aufgebracht wurde und das
gegebenenfalls durch Ätzen wieder teilweise entfernt werden
konnte. Unter Sputtern wird die Übertragung von Metall von
einer Metallfläche, von der es durch einen auftreffenden Strom
von Ionen abgetragen wird, auf eine andere Fläche verstanden.
Da die Metallquelle beim Sputtern flächenhaft sein kann, ist
im Gegensatz zum Aufdampfen, wo die Metallfläche oft ein Draht
ist, das Herstellen von gleichmäßigen Auflagen auf der
Fläche, auf der das Metall abgeschieden wird, einfacher. Da
beim Sputtern mit der Übertragung des Materials keine
merkliche Temperatureinwirkung verbunden ist, lassen sich auch
Gemische mit merklich auseinander liegendem Siedepunkt in der
richtigen Zusammensetzung übertragen. Es werden mit solchen
Verfahren Verbindungsnetze hoher Leitfähigkeit erhalten.
Gleichzeitig muß in Kauf genommen werden, daß beim
Übertragen von Aluminium bei der hohen Korrosionsfähigkeit
dieses Metalles korrodierende Stoffe längs der
Verbindungsflächen eindringen können. Solcherart aufgebaute
Elemente benötigen daher gesonderte, hermetisch dichte
Gehäuse, in denen sie eingeschlossen werden müssen. Darüber
hinaus macht die elektrische Zuführung oder Ableitung von oder
nach außen Schwierigkeiten, da die Verbindung solcher
Zuleitungen mit der dünnen Aluminiumschicht besondere
Techniken erfordert.
Eine Verbesserung brachte für Silizium-Halbleiterelemente das
Ersetzen des Aluminiums durch Metallsilizide als leitfähige
Schicht. Ihre elektrische Leitfähigkeit liegt in der Nähe der
von Metallen. Sie lassen sich hermetisch dicht auf dem
Silizium herstellen und haben eine hohe chemische
Beständigkeit. Eine Darstellung der Eigenschaften der
Metallsilizide in bezug auf ihre Verwendung in der
Mikroelektronik findet man bei S.P. Muraka, Silcides for VLS/applications, Academic Press, 1983, Seiten 2-9 und 115-116 sowie Refractory
silicides for integrated circuits,
J. Vac. Sci. Technol. Bd. 17, Heft 4, S. 775-792, 1980. Daraus
sind in der untenstehenden Tabelle 1 die für die
Mikroelektronik wichtigsten Daten für die am häufigsten
gebrauchten Metallsilizide und zum Vergleich für das Silizium
angegeben. Als Sintertemperatur ist das Temperaturgebiet
wiedergegeben, bei der man an der Grenzfläche zwischen den
beiden getrennten Bestandteilen des Silizids dieses durch
einfaches Sintern herstellen kann. Bei Silizium wird als
höchster elektrischer Widerstand der von reinem Silizium, als
niedrigster Widerstand der von dotiertem Silizium angegeben.
Die genannten Silizide besitzen eine metallische
Leitfähigkeit, der Temperaturkoeffizient des Widerstandes ist
positiv.
Hergestellt werden Metallsilizide durch Aufdampfen oder
Sputtern des Metalls auf Silizium, wobei letzteres sowohl als
Einkristall wie auch in polykristalliner Form vorliegen kann.
Anschließend werden die Metallschichten bei den in der
Tabelle 1 angegebenen Sintertemperaturen mit dem Silizium zu
Siliziden verbunden. Beim Sinterprozeß dringt das Silizium in
das Metall ein. Ist das Silizium im Überschuß vorhanden,
entsteht nach genügender Sinterzeit eine kompakte
Metallsilizidschicht auf reinem Silizium, die mechanisch nicht
abgetrennt werden kann.
Eine besondere Bedeutung hat das Platinsilizid, da es gut bei
Temperaturen gebildet werden kann, die unter den zur Dotierung
von Silizium verwendeten Temperaturen liegen. Das Silizium
kann also zuerst dotiert werden, dann läßt sich eine
Platinsilizidschicht aufbringen. Das Platinsilizid ist
chemisch resistent, läßt sich nicht wie das reine Platin in
Königswasser sondern nur in einer Lösung von HF und HNO₃
in Wasser ätzen, während reines Silizium mit KOH geätzt werden
kann. Darüber hinaus besitzt das Platinsilizid einen niedrigen
Widerstand. Hat das Silizium, mit dem das Platin silizidiert
werden soll, eine oxydierte Oberfläche, so gelingt an diesen
Stellen die Herstellung des Platinsilizids durch Sintern
nicht, das aufgebrachte Platin läßt sich durch Königswasser
lösen. Es ist möglich, Platinsilizid, nachdem es
elektroplattiert wurde, mit anderen Metallen zu verlöten oder
zu verschweißen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen
Weg aufzuzeigen, wie beim Aufbau eines Halbleiterelementes
Leiterbahnen hergestellt werden können, die gegen störende
Einflüsse von außen völlig geschützt, also hermetisch dicht
sind, eine hohe Verbindungsfestigkeit zwischen den Schichten
ergeben und in der Mikroelektronik angewendet werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die im Kennzeichen
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Obwohl anodisches Bonden an sich
seit langem bekannt ist, wurde es noch nie auf durch Sintern
gewonnene dünne Metallsilizidschichten auf einem
Halbleiterkörper angewendet. Die weiteren Patentansprüche betreffen die
vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens sowie die
Verwendung eines mit Hilfe dieses Verfahrens hergestellen Gegenstandes.
Das Verfahren wird beispielhaft in den
Zeichnungen erläutert und einige Ausführungsbeispiele für mit
dem Verfahren herzustellende Einrichtungen gegeben. Dabei
zeigt
Fig. 1 einen Siliziumkörper mit Metall- beziehungsweise
Metallsilizidschicht,
Fig. 2 eine Vorrichtung zum anodischen Bonden,
Fig. 3 ein durch Sintern und anodisches Bonden gewonnenes
Bauelement,
Fig. 4 ein Halbleiterelement in verschiedenen
Herstellungsstufen,
Fig. 5 einen Halbleiterkörper mit elektrischen Zuleitungen,
die durch Bohrungen im Glas gehen,
Fig. 6 ein Halbleiterbauelement und
Fig. 7 ein thermisches Druckelement.
In allen Figuren sind gleichartige Teile mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet.
Ausführung des Verfahrens, Beispiele für damit herstellbare
Einrichtungen: Die Grundlagen des Verfahrens werden
beispielhaft in den Fig. 1 bis 3 erläutert. Die Fig. 1
zeigt im Prinzip den Aufbau eines leitenden Teiles, das zum
anodischen Bonden mit einem Isolator benutzt wird. Auf einem
Siliziumkörper 1 an der zum Bonden vorgesehenen Fläche wird
eine Metallschicht 2 möglichst gleichmäßig aufgetragen, was
durch Aufbringen eines dünnen Filmes durch Aufdampfen oder
Aufsputtern geschehen kann. Der Siliziumkörper 1 wird nun auf
die in der Tabelle 1 angegebene Sintertemperatur erhitzt und
so das Metall in das entsprechende Metallsilizid überführt.
Soll das Metall vollständig in das Metallsilizid überführt
werden, so muß Silizium in Überschuß gegenüber dem
stöchiometrischen Verhältnis der betreffenden
intermetallischen Verbindung vorhanden sein. Es bildet sich
dann eine kompakte Metallsilizidschicht 3 über dem
verbleibenden Silizium, die sich mechanisch nicht mehr von
diesem trennen läßt, also hermetisch dicht ist. Die Dauer der
notwendigen Einwirkung der Sintertemperatur hängt im
wesentlichen von der Dicke der Metallschicht 2 ab und liegt
zwischen einigen Minuten und wenigen Stunden, letzteres bei
dicken Metallschichten 2. Der Sintervorgang ist beendet, wenn
sich der elektrische Widerstand der Metallsilizidschicht 2
nicht mehr ändert.
Ist der Siliziumkörper 1 ein Einkristall und hat das darauf zu
erzeugende Metallsilizid ähnliche Kristallformen, so besitzt
die nach diesem Verfahren erzeugte Metallsilizidschicht
ebenfalls einen Einkristallaufbau, was in gewissen Fällen
erwünscht ist.
Um den Siliziumkörper 1 mit der Metallsilizidschicht an einen
anorganischen Isolator, zum Beispiel an einen Glaskörper 4,
anodisch zu bonden, müssen zunächst mit den in der
Mikroelektronik bekannten Verfahren die zu bondenden
Oberflächen so bearbeitet werden, daß der kleinste Abstand
zwischen den zum Bonden aneinandergelegten Flächen kleiner als
1 µm ist.
In der Fig. 2 ist das Schema einer Anlage zum anodischen
Bonden wiedergegeben. Der Siliziumkörper 1 mit der
Metallsilizidschicht 3 liegt einem anorganischen Isolator,
z. B. einem Glaskörper 4 gegenüber. Der Abstand der zu
bondenden Unterseite des Glaskörpers 4 von der
Metallsilizidschicht 3 ist in vergrößertem Maßstab
gezeichnet. Man sieht, daß der Glaskörper 4 die
Metallsilizidschicht 3 nur an wenigen Punkten berührt. Auf dem
Glaskörper 4 liegt eine flächenhafte Elektrode 5, die mit
einer Hochspannungsquelle 6 verbunden ist, deren anderer Pol
an den Siliziumkörper 1 führt. Die ganze Anordnung läßt sich
aufheizen, beispielsweise mit einem Ofen 7, der mit einer
Stromquelle 8 verbunden ist.
Ist die Temperatur im Ofen 8 niedrig, so fließt kein Strom
von der Hochspannungsquelle 6 über den Siliziumkörper 1, die
Metallsilizidschicht 3 zu dem Glaskörper 4 und über die
Elektrode 5 zurück zur Hochspannungsquelle 6, da der
Glaskörper 4 isoliert. Erst, wenn im Glaskörper 4 die
Temperatur so weit angestiegen ist, daß in ihm die Ionen der
einen Polarität eine gewisse Beweglichkeit erhalten (in den
bekannt gewordenen Fällen sind dies stets die positiven
Ionen), bildet sich ein Strom aus und durch das Zurückbleiben
der ortsfesten Ionen der anderen Polarität eine Raumladung,
die eine elektrostatische Anziehung zwischen der Unterseite
des Glaskörpers 4 und der Oberseite der Metallsilizidschicht 3
zur Folge hat. Infolge des sehr geringen Abstands der zu
bondenden Flächen ist diese Kraft sehr groß und verbindet,
von den Berührungspunkten 9 ausgehend, sukzessive die
Oberfläche der Metallsilizidschicht 3 mit der Unterseite des
Glaskörpers 4 in inniger Weise, so daß eine mechanische
Trennung nicht möglich ist. Da Metallsilizidschichten 3
chemisch sehr resistent sind, wird eine Verbindung zwischen
dem Siliziumkörper 1 und dem Glaskörper 4 geschaffen, zwischen
denen eine Schicht mit hoher Leitfähigkeit, nämlich die
Metallsilizidschicht 3, hermetisch dicht mit ihnen verbunden
liegt.
Die Fig. 3 zeigt ein nach dem angegebenen Verfahren
hergestelltes Produkt, bei dem ein Siliziumkörper 1 mit einem
anorganischen Isolator, hier ein Glaskörper 4, durch
anodisches Bonden verbunden ist, wobei auf dem Siliziumkörper
1 an seiner zum Bonden vorgesehenen Fläche eine durch Sintern
einer aufgetragenen Metallschicht 2 hergestellte hermetisch
dichte, gut leitende Metallsilizidschicht 3 aufgebracht wurde.
Ist die Affinität des Siliziums zu dem Metall kleiner als die
zu Sauerstoff, so wird kein Metallsilizid durch Sintern
gebildet, wenn der Siliziumkörper 1 mit einer SiO2-Haut
bedeckt ist. Wird ferner bei einem solchen Metall das Sintern
in sauerstoffhaltiger Atmosphäre ausgeführt, so verbindet sich
das an der freien Oberfläche der Metallsilizidschicht 3
vorhandene Silizium mit dem Sauerstoff zu einer SiO2-Haut,
die das anschließende anodische Bonden behindert. Auch beim
anodischen Bonden eines solchen Metallsilizids in
sauerstoffhaltiger Umgebung ist die Gefahr groß, daß sich
zwischen der Metallsilizidschicht 3 und dem Glaskörper 4 eine
SiO2-Haut bildet, die das Bonden verhindert. Es gibt daher
Metalle, bei denen das Sintern und/oder das Bonden bei
sauerstofffreier Atmosphäre durchgeführt werden muß.
In Halbleiterelementen der Mikroelektronik besitzen die
Halbleiterkörper Regionen, die in verschiedener Weise dotiert
sind, das heißt, die Fremdatome verschiedener Art in
verschiedener räumlicher Anordnung und verschiedener
Konzentration aufweisen. Die räumliche Anordnung und die
Konzentration der Fremdatome kann durch erhöhte Temperatur
beeinflußt werden. Die Dotierung der Halbleiterkörper ist in
vielen Fällen schon durchgeführt, bevor das Halbleiterelement
im einzelnen aufgebaut wird. Es ist daher vorteilhaft, die
verwendeten Metallsilizide so auszuwählen, daß das Sintern
und Bonden bei Temperaturen erfolgen kann, bei denen im
Siliziumkörper 1 die Konzentration und Raumform der Dotierung
erhalten bleibt.
Große Vorteile bringt es daher, wenn als
Metallsilizidschicht 3 eine Platinsilizidschicht verwendet
wird, da Platinsilizid
- - verhältnismäßig niedrige Sinter- und Bondtemperaturen benötigt, so daß der Dotierungszustand des Siliziumkörpers 1 sich nicht ändert,
- - eine hohe Leitfähigkeit besitzt,
- - gegen alle chemischen Reagenzien mit Ausnahme der Lösung von HF mit HNO3 in Wasser beständig ist,
- - sich durch Sintern nur auf dem Silizium, nicht auf SiO2 bildet,
- - nicht von dem für reines Platin verwendeten Ätzmittel Königswasser angegriffen wird.
Mit Platinsilizid kann das Sintern schon bei Temperaturen um
600°C, das Bonden bei Temperaturen deutlich unter 500°C
vorgenommen werden.
Eine typische Herstellungsart eines Halbleiterelements nach
dem beschriebenen Verfahren zeigen die Fig. 4a bis 4f. In
der Fig. 4a ist ein Siliziumkörper 1 gezeichnet, in dem
dotierte Regionen in einer ersten Vertiefung 14 eindiffundiert
sind. Somit muß in diesem Falle beachtet werden, daß das
Sintern und das anodische Bonden bei Temperaturen ausgeführt
werden, die den Dotierungszustand des Siliziumkörpers 1 nicht
stören. In der Fig. 4b sind in den Siliziumkörper flach
vertiefte Bahnen, z. B. durch Ätzen, eingearbeitet worden,
die mit Metallschichten 2, zum Beispiel durch Sputtern aufgefüllt wurden,
während die Umgebung von den oxidierten Flächenteilen abgedeckt ist.
Der
Siliziumkörper 1 wird nun, gegebenenfalls in einer
sauerstofffreien Umgebung, eine ausreichende Zeit bei der
Sintertemperatur gehalten. Dadurch wird in der Fig. 4c die
Metallschicht 2 in eine Metallsilizidschicht 3 umgewandelt.
Die in Fig. 4d nach vorne weisende Fläche des
Siliziumkörpers 1 und die nach oben weisende Fläche des
Glaskörpers 4, der eine zweite Vertiefung 15 trägt, werden mit
bekannten Mitteln so bearbeitet, daß sie eine zum anodischen
Bonden geeignete Oberflächengüte erhält. Es können nun nach
der Fig. 4f Teile der Metallsilizidschicht freigelegt werden,
was durch Entfernen, beispielsweise durch Wegätzen eines
Teiles des Siliziums geschehen kann. Diese freigelegten Teile
der Metallsilizidschicht können durch Auftragen von Metall,
etwa durch Elektroplattieren, so verstärkt werden, daß zum
Beispiel drahtförmige elektrische Verbindungen daran
angebracht werden können. Es ist in dieser Weise ein
hermetisch dichtes Halbleiterelement entstanden, das eine aus
Metallsilizid bestehende Leiterbahn mit niederem Widerstand
enthält, welche die dotierten Regionen mit Strom oder Spannung
versorgt.
In vielen Fällen ist es bei der Herstellung von
Halbleiterelementen für die Mikroelektronik notwendig, die
leitenden Schichten in Mustern aufzubringen, um elektrische
Verbindungen zu verschiedenen dotierten Regionen herzustellen.
Die dem Muster entsprechende
Fläche wird durch eine Maske abgedeckt, die übrig bleibende Fläche wird
oxydiert und dann wird nach Entfernen der Maske auf die gesamte
Fläche Metall aufgebracht. Wird dann gesintert, so wird
nur an den nicht-oxydierten Stellen das Metall in das
Metallsilizid überführt. Der andere Teil der Metallschicht 2
wird wegen der darunter liegenden SiO2-Haut nicht
umgewandelt. Dieser nicht-silizidierte Metallanteil kann dann
durch Ätzen mit einem Mittel, daß das reine Metall, nicht
aber das zugehörige Metallsilizid angreift, entfernt werden.
Im Falle der Verwendung von Platinsilizid ist das geeignete
Mittel zur Entfernung des nicht-silizierten Platins das
Königswasser. In der Fig. 5 ist ein Halbleiterelement
dargestellt, bei dem auf einem Siliziumkörper 1 ein Muster von
Metallsilizidschichten 3 aufgebracht ist, die verschiedene
dotierte Regionen (nicht gezeichnet) mit elektrischen
Zuleitungen versehen sollen. Dazu sind in dem aufgebondeten
Glaskörper 4 Bohrungen 10 angebracht, die an den
Metallsilizidschichten 3 enden. Werden nach dem Bonden die
Bohrungen 10 mit Metall gefüllt oder auf ihren Mantelflächen
Metall aufgebracht, so werden in einfacher Weise löt- oder
schweißbare elektrisch leitende Zuleitungen zu den
Metallsilizidschichten 3 und damit zu den dotierten Regionen
des Siliziumkörpers 1 erhalten.
Nach dem beschriebenen Verfahren kann man ferner thermische
Druckelemente herstellen, wie sie
zur Löschung von Wertmarkierungen auf
als Zahlungsmittel verwendeten Kreditkarten schon vorgeschlagen wurden.
Die Fig. 6 zeigt einen Druckstock mit zwei solchen
Druckelementen nach der Fertigstellung. Sie bestehen jeweils
aus einem Siliziumkörper 1, der keine Dotierung enthält und
daher niedrige Leitfähigkeit aufweist. Auf ihm wird eine
Metallsilizidschicht 3 aufgesintert. Dabei wird die
Metallsilizidschicht 3 in ihren Abmessungen so bemessen, daß
sie den als thermisches Druckelement dienenden
Siliziumkörper 1 in seiner endgültigen Form bei vorgegebener
elektrischer Spannung durch Widerstandsheizen gerade auf die
gewünschte Temperatur bringt. Die Siliziumkörper 1 werden
dann, in der Fig. 6 zu zweien, auf einen Glaskörper 4
aufgebondet. Anschließend wird der Siliziumkörper 1 durch
Ätzen in die endgültige Form gebracht. Der Glaskörper 4
besitzt für jede aufgebondete Metallsiliziumschicht 3 an deren
Enden zwei Bohrungen 10, mit denen in der in Fig. 5
dargestellten Art die Durchführungen für den Heizstrom
hergestellt werden.
Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß beim
anodischen Bonden eines Halbleiterkörpers mit einem
anorganischen Isolator eine gut leitende
Metallsilizidschicht 3 zwischengelegt und gleichzeitig eine
hermetisch dichte Verbindung des Siliziumkörpers 1 mit dem
Isolator geschaffen wird. Diese gut leitenden Schichten können
in Mustern hergestellt, so daß verschieden dotierte Regionen
des Siliziums mit getrennten Leiterbahnen versehen werden. Ist
die Sinter- und Bondtemperatur tief genug, so werden Raumform
und Konzentration der dotierten Regionen nicht beeinflußt.
Besonders empfiehlt sich daher die Verwendung von
Platinsilizid für solche Verbindungen.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung hermetisch dichter elektrischer
Leiterbahnen in Halbleiterelementen, bei dem ein Silizium
aufweisender Halbleiterkörper mit einem anorganischen Isolator
bei erhöhter Temperatur durch Anlegen einer elektrischen
Spannung (aniodisches Bonden) verbunden wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der Leiterbahnen aus einer in einem Muster
angeordneten Metallsilizidschicht (3) auf der zum Bonden
vorgesehenen Fläche des Halbleiterkörpers (1) zuerst vorbestimmte
Flächenteile der Oberfläche des Halbleiterkörpers
(1) oxidiert werden und dann auf der gesamten Fläche Metall
aufgetragen und gesintert wird, wobei sich nur auf den
nicht-oxidierten Flächenteilen Metallsilizid bildet, daß
anschließend das Metall durch Ätzen mit einem Mittel, das
nur das Metall, nicht aber das Metallsilizid angreift,
entfernt wird, und daß schließlich die Oberfläche der Metallsilizidschicht
(3) durch das anodische Bonden mit dem Isolator
(4) verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in sauerstofffreier Umgebung gesintert und/oder anodisch
gebondet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei solchen Temperaturen gesintert und/oder gebondet
wird, bei denen Dotierungen des Halbleiterkörpers (1) in
Raumform und Konzentration im wesentlichen erhalten bleiben.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Metall Platin aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Halbleiterkörper (1) ein Einkristallkörper
aus Silizium verwendet und derart gesintert wird, daß die
Metallsilizidschicht (3) ebenfalls als Einkristallschicht
entsteht.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die nicht-oxidierten Flächenteile des Halbleiterkörpers (1) vertiefte Bahnen eingearbeitet
werden, die zur Bildung von Metallschichten (2)
mit Metall aufgefüllt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zu bondende Oberfläche des Halbleiterkörpers (1)
nach dem Sintern so nachgearbeitet wird, daß sie eine zum
anodischen Bonden geeignete Oberflächengüte erhält.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Bonden ein Teil der Metallsilizidschicht (3)
durch Entfernen eines entsprechenden Teils des Halbleiterkörpers
(1) freigelegt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der freigelegte Teil der Metallsilizidschicht (3)
durch Auftragen von Metall verstärkt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Ätzmittel für das Platin Königswasser verwendet
wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem anorganischen Isolator Bohrungen (10) angebracht
werden, die nach dem anodischen Bonden zu der Metallsilizidschicht
(3) führen, und daß diese Bohrungen (10) an ihren
Mantelflächen mit einem Metallauftrag versehen werden,
der eine elektrisch leitende Verbindung zu der Metallsilizidschicht
(3) herstellt.
12. Verwendung eines nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
hergestellten Gegenstandes als thermisches Druckelement,
das mindestens einen mit dem anorganischen Isolator (4)
verbundenen Halbleiterkörper (1) aufweist, wobei die Metallsilizidschicht
(3) einen elektrischen Widerstand darstellt,
welcher bei Anlegen einer gegebenen elektrischen
Spannung den Halbleiterkörper (1) auf eine vorgegebene
Temperatur aufheizt.
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DE19873721929 Granted DE3721929A1 (de) | 1986-11-03 | 1987-07-02 | Verfahren zur herstellung hermetisch dichter elektrischer leiterbahnen in halbleiterelementen |
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Also Published As
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