DE68908520T2 - Durch Zerstäubung abgeschiedene Nickelschicht und Verfahren zu deren Abscheidung. - Google Patents

Durch Zerstäubung abgeschiedene Nickelschicht und Verfahren zu deren Abscheidung.

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Description

    Hintergrund der Erfindung 1. Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nickelschicht, die mittels Sputtern aufgetragen worden ist und reduzierte innere Spannungen aufweist, und auf ein Verfahren zum Auftragen einer solchen gesputterten Nickelschicht.
    • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Zur Herstellung einer laminierten metallischen Elektrode ist es bekannt, aufeinanderfolgend Titan-, Nickel- und Goldschichten auf ein Halbleitersubstrat oder einen Wafer auf zusputtern, wobei Argongas mit einem Druck von gewöhnlich 0,27 bis 1,33 Pascal (2 bis 10 mTorr) verwendet wird. Dieser Druck wird verwendet, da bei höheren Argondrücken der elektrische Widerstand der aufgetragenen Schicht hoch ist und mit höherem Argondruck die Last für die Vakuumpumpe höher wird.
  • Dennoch treten bei herkömmlichem Sputtern, insbesondere in der aufgetragenen Nickelschicht hohe innere Spannungen auf, wodurch sich der HalbleiterWafer verbiegt und die Haftung der aufgetragenen Schicht reduziert wird. Insbesondere das Verbiegen des Wafers ist ein ernstes Problem bei automatischen Fertigungslinien und Wafer mit einer Durchbiegung über 350 um können in automatischen Fertigungslinien nicht transportiert werden und müssen daher manuell transportiert werden.
  • Die Druckschrift J. Vac. Sci. Technol., Band 14, Nr. 1, Jan./Feb. 1977, Seiten 164 - 168 offenbart ein Zylinder-Typ- Sputterverfahren zum Aufsputtern eines Ni-Films auf Corning- Deckglas-Wafern in einer Argongasumgebung bei niedrigem Druck. Da ein Zylinder-Typ-Sputtern verwendet wird, ist die innere Spannung in einer Ni-Schicht von Anfang an klein und das Verbiegen eines Wafers stellt kein Problem dar.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Substrat mit einer Nickelschicht mit reduzierter innerer Spannung, ein Leistungsbauteil mit einem solchen Substrat und ein alternatives Verfahren zum Bilden solch eines Substrats mittels Sputtern bereitzustellen.
  • Gemäß Anspruch 1 wird somit ein Substrat mit einer darauf gebildeten Nickelschicht bereitgestellt, in der ein Prozentverhältnis eines Röntgenstrahlbeugungsextremwerts in der (200)-Ebene der Nickelschicht zum dem in der (111)-Ebene der Nickelschicht nicht kleiner als 10% ist.
  • Gemäß Anspruch 6 wird ein Leistungsbauteil mit einem solchen Substrat bereitgestellt, das ein Siliziumsubstrat mit einer Oberseite und einer Unterseite, eine benachbart zu der Oberseite des Substrats gebildete dotierte Region, eine erste auf der Oberseite des Substrats mit der dotierten Region elektrisch verbundenen Elektrode, und einer Nickelschicht gebildet als eine zweite Elektrode auf der Rückseite des Substrats aufweist, in der ein Prozentverhältnis eines Röntgenstrahlbeugungsextremwertes in der (200)-Ebene der Nickelschicht zu dem in der (111)-Ebene der Nickelschicht nicht kleiner als 10% ist. Die zweite Elektrode des Leistungsbauteils umfaßt vorzugsweise eine auf dem Siliziumsubstrat aufgebrachte Titanschicht, eine auf der Titanschicht aufgebrachte Nickelschicht und eine auf der Nickelschicht auf gebrachte Goldschicht.
  • Die vorliegende Erfindung ergab sich, indem die Erfinder aufgefunden haben, daß die innere Spannung in der aufgetragenen Nickelschicht durch Erhöhung des Drucks des Argongases während des Sputterns und durch Aufheizen des Substrats auf eine Temperatur zwischen 100 und 250ºC während des Sputterns reduziert werden kann.
  • Gemäß Anspruch 9 wird ein Verfahren zum Aufsputtern von Nikkel auf ein Substrat bereitgestellt, das umfaßt: Plazieren des Substrats auf einem Verarbeitungstisch in einer Vakuumkammer einer Sputtering-Vorrichtung des Parallelebenen-Typs, Zuführen von Argongas in die Vakuumkammer, Einstellen des Argongasdrucks in der Vakuumkammer auf einen vorbestimmten Wert, Aufheizen des Substrats auf eine Temperatur zwischen 100 und 250ºC während des Sputterns, Ionisieren des Argongases, Beaufschlagen eines nickelenthaltenden Targets mit dem ionisierten Argongas, um Nickelatome herauszuschlagen, und Ablagern der herausgeschlagenen Nickelatome auf dem Substrat, wobei der vorbestimmte Druck des Argongases nicht kleiner als 1,6 Pa (12 mTorr) und vorzugsweise nicht kleiner als 2 Pa (15 mTorr) ist.
  • Während des Ablagerns der Nickelschicht auf der auf einem Sustrat gebildeten Titanschicht ist der Druck des Argongases vorzugsweise nicht höher als 3,33 Pa (25 mTorr).
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Figuren 1A bis 1F sind Schnittdarstellungen, die die Schritte zur Herstellung einer laminierten Metallelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung illustrieren;
  • Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung eines Sputter-Geräts, das zur Bildung der laminierten Metallelektrode verwendet wird;
  • Fig. 3 zeigt das Röntgenstrahlungsbeugungsextremwertverhältnis I(200)/I(111) x 100 einer Nickelschicht in Relation zu dem Argondruck;
  • Fig. 4 zeigt die Dichte der Nickelschicht in Relation zu dem Argondruck;
  • Fig. 5 zeigt die Schichtspannungen einer Nickelschicht in Relation zu dem Argondruck;
  • Fig. 6 zeigt das Flächenablöseverhältnis von Ti-Si in Relation zu dem Argondruck;
  • Fig. 7 zeigt die Verbiegung eines Wafers in Relation zu dem Argondruck;
  • Fig. 8 zeigt die Halbwertsbreite der (111)-Ebene der Nickelschicht in Relation zu dem Argondruck;
  • Figuren 9A und 9B illustrieren schematisch die Strukturen der aufgetragenen Nickelschichten auf einem Substrat bei niedrigem und hohem Argondruck;
  • Fig. 10 zeigt die Zugspannung der Nickelschicht in Relation zu der Temperatur des Substrats;
  • Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen dem Flächenablöseverhältnis von Ti/Si und der Zugspannung der Nickelschicht;
  • Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen der Verbiegung des Wafers und der Zugspannung in der Nickelschicht; und
  • Fig. 13 zeigt den spezifischen elektrischen Widerstand in Relation zu dem Argondruck.
    • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
  • Ein wie in Figur 2 gezeigtes Sputtering-Gerät wurde bei der Ausführung der nachfolgenden Beispiele verwendet. Das Gerät war ein XM-8-Magnetron-Sputtering-Gerät des Gleichspannungsparallelebenen-Typs von Varian. Während des Sputterns wurde die Temperatur des Substrats auf ungefähr 180ºC gehalten und der Druck des der Kammer 23 zugeführten Argongases 21 wurde auf 2,67 Pa (20 mTorr) eingestellt.
  • Die Figuren 1A bis 1F zeigen die Herstellungsschritte für eine laminierte Metallelektrode gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren ist ein Siliziumsubstrat mit einem Durchmesser von 3 Inch und einer Dicke von 230 um, in dem eine Basisregion und eine Emitterregion etc. eines bipolaren Leistungstransistors gebildet wird (nicht dargestellt) und auf dem eine Aluminiumverdrahtungsschicht 3 dann gemäß einem vorbestimmten Muster gebildet wird, wie dies in Figur 1B gezeigt ist, und eine Siliziumnitridschicht 5 (Si&sub3;N&sub4;) wird dann auf der Al-Verdrahtungsschicht 3 gemäß Figur 1C gebildet.
  • Nachdem die Elemente auf der Oberseite des Substrates 1 gebildet sind, wird dann eine Metallelektrode für eine Kollektorelektrode auf der Unterseite des Substrats 1 mit Hilfe des in Figur 2 gezeigten Sputtering-Geräts gebildet. In Figur 2 übernimmt ein Eingabetisch 27 einen Wafer von einem Transporter 25 und senkt sich dann ab, um den Wafer einem nicht dargestellten Schlitten zu übergeben. Der Schlitten bewegt sich entlang der gestrichelten Linie in Figur 2 und transferiert den Wafer zuerst zu einem Verarbeitungstisch 29. In einer Station 13 wird eine Hochfrequenzleistung mit dem Verarbeitungstisch 29 auf einem niedrigeren elektrischen Potential und mit einer Abdeckung 31 mit einem höheren elektrischen Potential, insbesondere Massepegel, verbunden, und Sputtern wird durchgeführt bei einer Leistung von 60 Watt für 180 Sekunden, wodurch ionisiertes Argongas (Ar&spplus;) die Rückseite des Substrats mit einer Dicke von 18 nm bombardiert und ätzt. Die Abdeckung 31 wird verwendet, um Kontaminierungen (natürliche Oxide, etc.) auf der Oberfläche des Siliziums aufzusammeln. In Figur 2 bezeichnet das Bezugszeichen 33 einen Magneten um die Entladung einzuschließen.
  • Der Schlitten transferiert den Wafer dann zu einer Station 15 und plaziert den Wafer auf einem Verarbeitungstisch 35. In der Station 15 wird der Verarbeitungstisch 35 bei einem höheren elektrischen Potential, insbesondere Massepegel, und ein titanenthaltendes Target 37 bei niedrigerem elektrischen Potential mit Gleichstromleistung verbunden, und das Sputtern wird mit einer Leistung von 2 kW für 75 Sekunden ausgeführt, wobei ionisiertes Argon (Ar&spplus;) das Target 37 bombardiert und aus dem Target 37 herausgeschlagene Ti-Atome auf dem Siliziumsubstrat niedergeschlagen werden, um eine Ti- Schicht 7 mit einer Dicke von ungefähr 250 nm (siehe Figur 1D) zu bilden.
  • Dann transferiert der Schlitten den Wafer zu einer Station 17 und plaziert den Wafer auf einem Verarbeitungstisch 39. In der Station 17 wird der Verarbeitungstisch 39 bei einem höheren elektrischen Potential, speziell Massepegel, und ein Nickel enthaltendes Target 41 bei einem niedrigeren elektrischen Potential mit Gleichstromleistung verbunden, und Sputtern wird bei einer Leistung von 1 kw für 240 Sekunden durchgeführt, wobei ionisiertes Argon (Ar&spplus;) das Target 41 bombardiert und aus dem Target 41 herausgeschlagene Ni-Atome auf der Ti-Schicht 7 niedergeschlagen werden, um eine Ni- Schicht 9 mit einer Dicke von ungefähr 600 nm zu bilden (siehe Figur 1E).
  • Der Schlitten transferiert den Wafer dann zu einer Station 19 und plaziert den Wafer auf einen Verarbeitungstisch 43. In der Station 19 wird der Verarbeitungstisch 43 auf einem höheren elektrischen Potential, speziell Massepegel, und einem Gold enthaltenden Target 45 auf einem niedrigeren elektrischen Potential mit Gleichspannungsleistung verbunden, und Sputtern wird bei einer Leistung von 0,5 kW für 12 Sekunden durchgeführt, wobei ionisiertes Argon (Ar&spplus;) das Target 45 bombardiert und aus dem Target 45 herausgeschlagene Au-Atome auf der Ni-Schicht 9 niedergeschlagen werden, um eine Au-Schicht 11 mit einer Dicke von ungefähr 50 nm zu bilden (siehe Figur 1F).
  • Der Wafer mit einer auf diese Weise gebildeten Metallaminatelektrode wird dann zu einem Ausgabetisch 47 transferiert, der den Wafer anhebt und einem Transporter 49 übergibt.
  • Das Argongas wird über einen Gaseinlaß 53 in eine Kammer 23 eingeführt, nachdem es ein Massenstrommeßgerät 51 durchlaufen hat. Der Druck des Argongases wird durch die Zuführrate des Argongases bestimmt, die durch das Massendurchflußmeßgerät 51 und durch den Grad der Evakuierung der Kammer 23 mittels der Vakuumpumpe festgelegt ist. Die Vakuumpumpe umfaßt eine Rotationspumpe 55, eine Turbopumpe 57 und eine Kryopumpe 59. Die Rotationspumpe 55 erzeugt eine grobe Evakuierung, die Turbopumpe 57 erzeugt eine mittlere Evakuierung und eine Evakuierung einer Sperrkammer 61 und die Kryopumpe 59 erzeugt eine determinierte Evakuierung.
  • In dem vorstehend beschriebenen Verfahren enthält die Ni- Schicht 9 eine geringe Menge Ar-Gas in der Schicht 9, da das Aufsputtern der Ni-Schicht unter Ar-Atmosphäre ausgeführt wird.
  • Der detaillierte Aufbau eines Bipolartransistors ist beispielsweise aus US-A-4 924 604 zu ersehen.
  • In dem vorherstehenden Beispiel war der Druck des Argongases 2,67 Pascal (20 mTorr). Die Figuren 3 bis 8 zeigen Ergebnisse, die sich bei Variation des Argondrucks ergeben. Figur 3 zeigt die Röntgenstrahlbeugungsintensität der Ni-Schicht, wenn der Druck des Argongases variiert wird. Auf der Abszisse ist der Argondruck und auf der Ordinate das Verhältnis der Röntgenstrahlbeugungsextremwerte der (200)-Ebene zu der (111)-Ebene der Ni-Schicht in Prozent, d. h. I(200)/I(111) x 100, aufgetragen. Die Messung wurde mittels eines Röntgenstrahlbeugungsgeräts RADIIC, hergestellt von Rigaku, bei Bedingungen mit 40 kV, 40 mA und Raumtemperatur. Aus Figur 3 ist zu ersehen, daß das Verhältnis der (200)- Ebene zu der (111)-Ebene sich erhöht, wenn der Argongasdruck erhöht wird. Der Grund hierfür wird in folgendem gesehen. Nickel ist ein Metall mit einem flächenzentrierten kubischen Gitter und tendiert daher dazu, sich auf dem Substrat in der Weise abzulagern, daß die dichteste Ebene (111) des Kristalls parallel zur Oberseite des Substrats wird. Wenn der Druck des Argongases erhöht wird, erhöht sich jedoch die Kollisionsmöglichkeit von Ni-Partikeln mit den Argonmolekülen in der Atmosphäre, was die Energie der Ni-Partikel absenkt, so daß eine Dispersion der Ni-Korngröße der Ni- Schicht und eine Dispersion der Orientierung in der Ni- Schicht auftritt. Die Figuren 9A und 9B zeigen Modelle eines solchen Ergebnisses. Figur 9A zeigt den Fall niedrigen Ar- Drucks, die (111)-Ebene von Ni erscheint parellel zu der Oberfläche von Ti und die Korngröße des polykristallinen Ni ist gleichförmig. Figur 9B zeigt den Fall hohen Ar-Drucks, die (111)-Ebene von Ni ist vermindert und die Korngröße des polykristallinen Ni wird ungleichförmig.
  • Das vorstehende wird auch durch die in Figur 4 gezeigten Ergebnisse gestützt. Figur 4 zeigt die Relation zwischen dem Argongasdruck und der Dichte der aufgetragenen Ni-Schicht. Auf der Abszisse ist der Argondruck und auf der Ordinate die Dichte der Ni-Schicht, errechnet aus der Fluoreszenz-Röntgenstrahlintensität, aufgetragen. Mit dem Zunehmen des Argondrucks wird die Korngröße des polykristallinen Ni ungleichförmig und die Lücken zwischen den Ni-Körnern werden groß, so daß die Dichte der Ni-Schicht verringert ist. Figur 8 zeigt das Verhältnis zwischen dem Argongasdruck und der Halbwertsbreite der (111)-Ebene der Ni-Schicht. Dies zeigt ebenfalls, daß mit einer Erhöhung des Argondrucks die Ni- Korngröße der Ni-Schicht dispergiert und deshalb die Halbwertsbreite größer wird.
  • Figur 5 zeigt die Zugspannung in der Ni-Schicht in Relation zu dem Argongasdruck und zeigt an, daß die Spannung in der Ni-Schicht durch das Erhöhen des Argongasdrucks reduziert wird.
  • Figur 6 zeigt die Ti-Si Flächenablöserate in Relation zu dem Argongasdruck. Mit Ti-Si-Flächenablöseverhältnis ist das Verhältnis der Fläche gemeint, auf der zwischen Ti und Si eine Ablösung stattfindet, zu der gesamten Fläche auf der Ti und Si aneinander kleben, wenn die Metallschicht zusammen mit der Ti-Schicht und anderen darauf abgelagerten Metallschichten von dem Si abgelöst wird. Figur 6 zeigt ebenfalls, daß das Flächenverhältnis bezüglich des Ablösens zwischen Ti und Si reduziert wird, wenn der Argongasdruck erhöht wird.
  • Figur 7 zeigt die Verbiegung des Wafers in Relation zu dem Argongasdruck und zeigt an, daß die Verbiegung des Wafers mit erhöhtem Argongasdruck verringert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß durch die Erhöhung des Argongasdrucks die Dichte der Ni-Schicht verringert wird und daß daher die Spannung in der Ni-Schicht verringert wird. Bei einem herkömmlichen Argon-Gasdruck von ungefähr 5 mTorr übersteigt die Verbiegung des Wafers manchchmal die Grenze, die die Fertigung in einer automatisierten Fertigungslinie mit einer Dicke von 350 um erlaubt. Aber durch das Erhöhen des Argondrucks wird die Möglichkeit, daß die Verbiegung des Wafers über der Grenze liegt, reduziert.
  • Figur 10 zeigt das Verhältnis zwischen der Zugspannung in der Ni-Schicht und der Temperatur des Substrats. Der Argongasdruck war 2,67 Pa (20 mTorr). Aus Figur 9 ist zu ersehen, daß es einen Optimumbereich für die Substrattemperatur hinsichtlich der Reduzierung der Spannung in der Ni-Schicht gibt, der zwischen 100 und 250ºC liegt. Bei einer Substrattemperatur unter 100ºC werden die intrinsisch in der Ni- Schicht erzeugten Spannungen während des Auftragens größer, so daß die Zugspannung in der Ni-Schicht groß ist, wie dies in Figur 10 gezeigt ist. Bei einer Substrattemperatur über 250ºC erzeugen thermische Spannungen einen Effekt aufgrund der Differenz der thermischen Expansionskoeffizienten von Si und Ni, so daß die Zugspannung in der Ni-Schicht wieder größer ist, wie dies in Figur 10 gezeigt ist.
  • Die Figuren 11 und 12 zeigen das Verhältnis der Zugspannung der Ni-Schicht zu dem Ti-Si-Ablöseverhältnis bzw. der Verbiegung des Wafers. Aus diesen Figuren ist zu ersehen, daß das Ti-Si-Ablöseverhältnis schnell zunimmt und die Verbiegung des Wafers über den gewünschten Grenzwert zunimmt, wenn die Zugspannung der Ni-Schicht über 3 x 108 N/m² liegt. Die Zugspannung liegt daher vorzugsweise nicht über 3 x 108 N/m². Aus Figur 5 ist zu ersehen, daß eine nicht über 3 x 108 N/m² liegende Zugspannung durch Erhöhung des Argongasdruckes auf 1,6 Pa (12 mTorr) oder mehr erreicht werden kann. Aus Figur 10 ist auch zu ersehen, daß eine Zugspannung von nicht mehr als 3 x 108 N/m² durch Einstellen der Substrattemperatur zwischen 100 und 250ºC erreicht werden kann.
  • Obwohl eine Ti-Schicht als ohmscher Kontakt zwischen der Ni- Schicht und den Si-Substrat in dem vorstehenden Beispiel verwendet worden ist, kann auch Chrom (Cr) oder Vanadium (V) anstelle von Ti zu dem gleichen Zweck verwendet werden. Die Dicke der Ti-Schicht ist nicht auf 250 nm begrenzt und kann zwischen 100 und 400 nm liegen. Die Dicke der Ni-Schicht ist nicht auf 600 nm begrenzt und kann zwischen 200 und 1000 nm liegen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei der vorliegenden Erfindung durch Erhöhung des Argondrucks während des Sputterns die (111)-Ebene der Ni-Schicht vermindert und die Dichte der Ni-Schicht und damit die Zugspannung in der Ni- Schicht reduziert, wodurch die Verbiegung des Wafers reduziert wird und ein automatisches Transferieren bzw. Transprotieren des Wafers möglich wird. Weiter wird in herkömmlichen Verfahren eine Wärmebehandlung bei 450ºC durchgeführt, um die Haftung zwischen Ti und Si zu verbessern und um die Ablösung zwischen Ti und Si zu verhindern, was zu einer Erhöhung der Verbiegung des Wafers führt. Nichtsdestotrotz kann die Wärmebehandlung vermieden werden, weil die Haftkraft zwischen Ti und Si durch die Reduktion der Spannung in der Ni-Schicht verbessert wird.
  • Obwohl für das Beispiel ein Argondruck von 2,67 Pa (20 mTorr) gewählt wurde, ist der Argongasdruck darauf nicht beschränkt und mit einem vorgenannten Argongasdruck von weniger als 1,6 Pa (12 mTorr) kann die Zugspannung in der Nickelschicht 3 x 10&sup8; N/m² oder weniger gemacht werden und das Ti-Si-Ablöseverhältnis und die Verbiegung des Wafers können in vorteilhafter Weise verbessert werden. Wie aus den Figuren 3 und 6 zu ersehen ist, ändern sich die Charakteristiken der Ni-Schicht abrupt bei einem Argongasdruck um 2 Pa (15 mTorr) und gehen bei 2,67 Pa (20 mTorr) in einen Sätigungszustand über. Insbesondere ist in Figur 3 bei einem Argongasdruck von 2 Pa (15 mTorr) oder mehr, das Extremwertintensitätsverhältnis über 10% und fast gesättigt und es ergibt sich daher eine Ni-Schicht mit stabiler Charakteristik unabhängig von geringen Variationen des Argongasdrucks.
  • Im Vorstehenden ist der untere Grenzwert des Argongasdrucks beschrieben und der obere Grenzwert des Argongasdrucks ist nicht im einzelnen limitiert und kann aufgrund der Begrenzungen des Sputtering-Geräts festgelegt werden.
  • Wo eine Ti-Schicht etc. als ein Sperrmetall zwischen einem Si-Substrat und einer Ni-Schicht eingefügt wird, wird der obere Grenzwert des Argongasdrucks durch den spezifischen elektrischen Widerstand des Metalls bestimmt. Figur 13 zeigt den spezifischen elektrischen Widerstand von Ni- und Ti- Schichten in Relation zu dem Argongasdruck, wobei Δ den spezifischen elektrischen Widerstand der Ni-Schicht und o den der Ti-Schicht bezeichnet. Falls hier der spezifische elektrische Widerstand des Sperrmetalls über 120 uX cm liegt, wird der ohmsche Kontakt zwischen Si und Ti ungleichförmig und die Dichte von Ti ist vermindert, wodurch Si und Ni durch die Ti-Schicht ineinander diffundieren und die Haftkraft verringert wird. Deshalb sollte der spezifische elektrische Widerstand 120 uX cm oder weniger sein. Unter Berücksichtigung der Schwankung des spezifischen elektrischen Widerstands von +15 uX cm, wenn der Argongasdruck 3,33 Pa (25 mTorr) ist, sollte die obere Grenze des Argongasdruckes 25 mTorr sein.
  • Die vorliegende Erfindung kann eine Metallschicht mit geringer innerer Spannung auf einem Substrat aus verschiedenen Materialien mit guter Haftung bereitstellen. Insbesondere ist sie geeignet für das Bilden von rückseitigen Elektroden auf einem Substrat eines Leistungsbauteils in dem dotierte Regionen etc. auf der Oberseite davon gebildet sind. Solche Leistungselemente sind DMOS und IGBT etc.
  • Das Gerät zum Sputtern kann nicht nur vom Parallelebene-Typ, sondern auch vom Zylindertyp etc. sein.

Claims (12)

1. Substrat mit einer darauf gebildeten Nickelschicht, in der ein Prozentverhältnis eines Röntgenstrahlungsbeugungsextremwerts in der (200)-Ebene der Nickelschicht zu dem in der (111)-Ebene der Nickelschicht nicht kleiner als 10% ist.
2. Nickelschicht nach Anspruch 1, worin das Substrat ein Silizium-Wafer ist.
3. Nickelschicht nach Anspruch 2, worin die Nickelschicht auf dem Silizium-Wafer mit einer zwischen Silizium-Wafer und Nickelschicht eingefügten Titanschicht gebildet ist.
4. Nickelschicht nach Anspruch 3, worin die Nickelschicht eine Dicke von 200 bis 1000 nm und die Titanschicht eine Dicke von 100 bis 400 nm aufweist.
5. Nickelschicht nach Anspruch 3, worin die Nickelschicht einer Zugspannungsbelastung von nicht mehr als 3 x 108 N/m² ausgesetzt ist.
6. Leistungsbauteil mit:
einem Siliziumsubstrat mit einer Vorder- und einer Rückseite;
einer zu der Vorderseite benachbart angeordneten dotierten Region;
einer ersten auf der Oberseite des Substrats gebildeten und mit der dotierten Region elektrisch verbundenen Elektrode; und
einer auf der Unterseite des Substrats als zweite Elektrode ausgebildeten Nickelschicht, wobei in der Nickelschicht das Prozentverhältnis eines Röntgenstrahlungsbeugungsextremwerts in der (200)-Ebene der Nickelschicht zu dem in der (111)-Ebene der Nickelschicht nicht kleiner als 10% ist.
7. Leistungsbauteil nach Anspruch 6, worin die zweite Oberfläche aus einer Titanschicht aufgetragen auf dem Siliziumsubstrat, der Nickelschicht aufgetragen auf dem Titan und einer Goldschicht aufgetragen auf der Nickelschicht zusammengesetzt ist.
8. Leistungsbauteil nach Anspruch 6, worin das Leistungsbauteil ein bipolarer Transistor und die zweite Elektrode eine Kollektorelektrode ist.
9. Verfahren zum Aufsputtern von Nickel auf ein Substrat, um ein Bauteil gemäß Anspruch 1 bis 8 zu bilden, mit:
Plazieren des Substrats (1) auf einem Verarbeitungstisch (39) in einer Vakuumkammer (23) einer Magnetron-Sputtering-Vorrichtung des Parallelebenentyps, Anordnen eines Nickel enthaltenden Targets (41) parallel zu dem Verarbeitungstisch (39), wobei das Target (41) dem Substrat (1) gegenüberliegt,
Zuführen von Argongas in die Vakuumkammer (23), Aufheizen des Substrats (1) während des Sputtervorgangs auf eine Temperatur von 100 bis 200ºC,
Einstellen des Drucks des Argongases in der Vakuumkammer auf einen vorbestimmten Wert,
Ionisieren des Argongases, und Anlegen einer Gleichspannung zwischen Verarbeitungstisch (39) und dem Target (41), wodurch Nickelatome abgelöst und die abgelösten Nickelatome auf dem Substrat (1) abgelagert werden, wobei der vorbestimmte Druck des Argongases nicht niedriger als 1,6 Pa (12 mTorr) ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, worin der vorbestimmte Druck des Argongases nicht niedriger als 2 Pa (15 mTorr) ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9, worin der vorbestimmte Druck des Argongases nicht höher als 3,33 Pa (25 mTorr) ist.
12. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Vakuumkammer (23) einer erste (15), eine zweite (17) und einer dritte Station (19) aufweist, und das Substrat (1) in der Vakuumkammer (23) von der ersten (15) zu der zweiten (17) zu der dritten Station (19) transferiert wird, währenddessen Titan, Nickel und Gold auf einanderfolgend in der ersten bzw. zweiten bzw. dritten Station (15, 17, 19) mittels Sputtern auf dem Substrat (1) aufgetragen werden.
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