DE3138362C2

DE3138362C2 -

Info

Publication number: DE3138362C2
Application number: DE3138362A
Authority: DE
Inventors: Andreas Ing.(Grad.) 7104 Obersulm De Berger
Original assignee: Telefunken Electronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1981-09-26
Filing date: 1981-09-26
Publication date: 1987-06-04
Also published as: DE3138362A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Metallkontakten auf eine Halbleiterscheibe, bei dem die gesamte Oberflächenseite der Halbleiterscheibe mit einer Fotolackschicht bedeckt wird, sodann Bereiche der Foto lackschicht mittels eines Belichtungs- und Entwicklungs prozesses entfernt werden, danach auf die gesamte Ober flächenseite wenigstens eine Metallschicht aufgebracht wird und schließlich die noch auf der Oberfläche be findlichen Reste der Fotolackschicht zusammen mit der darauf befindlichen Metallschicht entfernt werden.

Ein derartigesVerfahren ist aus der DE-AS 15 21 287 be kannt und wird dort für Planarstrukturen ver wendet.

Aus der FR 23 37 424 ist ein Herstellungs verfahren für Halbleiterbauelemente mit Mesabergen zur Erzeugung komplementärwirkender Dioden bekannt. Dabei werden die Mesa-Halbleiterbereiche über Me tallisierungsbeläge kontaktiert, wobei über die Art und Weise der Herstellung der Metallisierungsbeläge nur offenbart wird, daß ein bekanntes Verfahren ange wandt werden soll.

Es ist besonders schwierig, nichtplanare Halbleiterober flächen mit Anschlußkontakten zu versehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf die Mesaberge von Halbleiteranordnungen mit Hilfe von bewährten technologischen Arbeitsprozessen Anschluß kontakte aufgebracht werden. Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnen den Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Zwar ist aus der DE-OS 15 14 800 ein Verfahren bekannt, bei dem isolierende Erhöhungen auf einer Halbleiterscheibe mit einem Metallkontakt versehen werden. Jedoch werden bei diesem Verfahren die Erhöhungen erst aufge bracht, nachdem Bereiche der Fotolackschicht mittels des Belichtungs- und Entwicklungsprozesses entfernt wurden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für die Anwendung bei Dioden geeignet, deren eine Zone aus einem durch lokale Epitaxie aufgebrachten Mesaberg aus Halbleitermaterial besteht. Die Fotolackschicht mit der darauf befindlichen Metallschicht wird vorzugsweise in einem Mehrstufenprozeß entfernt. Hierzu wird die Halbleiteranordnung beispiels weise zunächst mit einem Kaltentlackungsmittel für Ein brennlacke, danach mit Dichlormethan, danach mit Tri chloräthylen und schließlich mit Methanol behandelt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch die Art und relative Dicke der Fotolackschicht eine ebenfalls relativ dicke Metalli sierungsschicht auf den Mesabergen aufgebracht werden kann, so daß diese für einen nachfolgenden Kontaktierungs prozeß keiner weiteren Behandlung durch einen sonst notwendigen Galvanisierungsprozeß bedarf. Würde man bei spielsweise nur den Metallisierungsbelag relativ dick wählen und zuvor die Fotolackschicht relativ dünn las sen, würden sich Komplikationen beim Ablöseprozeß nicht benötigter Metallisierungsbereiche von der Halbleiter oberfläche ergeben.

Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Weiterbildung soll noch anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

In der Fig. 1 ist im Schnitt eine Halbleiterscheibe 1 dargestellt, die auf einer Oberflächenseite eine Viel zahl von Mesabergen 2 aufweist, die durch lokale Ab scheidung von epitaktischem Halbleitermaterial herge stellt wurden. Diese Mesaberge 2 bilden mit dem Grundmaterial der Halbleiterscheibe 1 einen pn-Übergang. Derartige Bauelemente sind insbesondere für die Verwendung als Zenerdiode geeignet.

Die gesamte Oberflächenseite, die mit den Mesabergen 2 versehen ist, wird gemäß Fig. 1 mit einer relativ dicken Fotolackschicht 3 bedeckt. Die Dicke der Fotolack schicht wird mit ca. 40 µm so gewählt, daß es auch an den Kanten der Mesa berge zu einer unterbrechungsfreien Abdeckung der Halb leiteroberfläche kommt. Als Fotolack eignet sich insbesondere ein nichtflüssiger Lack.

Die Halbleiteranordnung gemäß der Fig. 1 wird sodann einem Belichtungs- und Entwicklungsprozeß unterzogen, wobei das genannte Fotolackmaterial mit einer Negativ maske zu belichten ist. Dies bedeutet, daß der Teil der Fotolackschicht, der sich auf den Mesabergen 2 be findet, nicht belichtet wird und somit in einem Ent wickler wieder entfernt werden kann. Die übrigen Teile der Fotolackschicht werden dagegen belichtet und ver bleiben nach dem Entwicklungsprozeß auf der Halbleiter oberfläche in der in der Fig. 2 dargestellten Weise. Durch den Entwicklungsprozeß werden die Stirnflächen 4 der Mesaberge freigelegt. Die Entwicklung des Fotolacks erfolgt vorzugsweise in Chlorothene im Ultra schallbad während einer Zeitdauer von 60 - 80 Sekunden.

Danach wird gemäß Fig. 3 die mit den Mesabergen versehene Halbleiteroberfläche ganzflächig mit einer Metallschicht 5, 6 be dampft. Diese Metallschicht kann gegebenenfalls aus mehreren Teilschichten bestehen. Besonders geeignet ist eine Schicht aus Titan-Palladium-Silber. Beim Ausführungsbeispiel ist die Titanschicht 0,15 µm, die Palladiumschicht 0,03 µm und die Silberschicht 6 µm dick.

Schließlich wird der gemäß Fig. 3 noch auf der Halbleiter oberfläche verbliebene Fotolack zwischen den Mesabergen zusammen mit der darauf befindlichen Metallschicht wieder ent fernt. Der Ablöseprozeß muß mit geeigneten Lösungsmitteln durchgeführt werden. Besonders bewährt hat sich ein Mehr stufenverfahren. Hierbei wird die Halbleiteranordnung zu nächst in ein Kaltentlackungsmittel für Einbrennlacke während einer Zeitdauer von ca. 15 Minuten eingetaucht. Sodann wird die Halbleiteranordnung während einer Zeit von ca. 5 Minutenn in Dichlormethan eingebraht. Es folgt eine weitere Behandlung in Trichloräthylen während einer Zeit von ca. 5 Minuten. Schließlich wird die Halb leiteranordnung noch während einer Zeitdauer von ca. 5 Minutnen in Methanol behandelt.

Nach diesem Mehrstufenprozeß für den Ablockvorgang liegt eine Halbleiteranordnung gemäß Fig. 4 vor. Nurnoch auf den Stirnflächen der Mesaberge ist die Metallschicht 5 aus Titan, Palladium, Silber vorhanden. Die Halbleiterscheibe gemäß der Fig. 4 wird schließlich noch in Einzelbauelemente zerteilt, nachdem die freiliegenden Halbleiteroberflächen bereiche noch mit Siliziumdioxyd bzw. mit einem Passi vierungsglas bedeckt wurden. Ein Einzelbauelement, das eine Zenerdiode bildet, ist in der Fig. 5 dargestellt.

Die Zenerdiode ist mit einem Rückseitenkontakt 9 versehen, der im Ausführungsbeispiel gleichfalls aus Titan-Palladium-Silber be steht. Die Halbleiteroberfläche der Scheibe 1 wurde dagegen auf der mit den Mesabergen versehenen Oberflächen seite mit einer Schicht 7 aus Siliziumdioxyd bedeckt. Diese Siliziumdioxydschicht 7 wurde außerdem noch mit einem Passi vierungsglas 8 beschichtet, das sich auch auf die Seiten flanken der Mesaberge, bis zum Metallkontakt 5 erstreckt. Das Halbleiterbauelement gemäß der Fig. 5 besteht aus einkristallinem Silizium; der Mesaberg 2 wurde durch lokale epitaktische Beschichtung mit einkristallinem Sili zium erzeugt.

Claims

1. Verfahren zum Aufbringen von Metallkontakten auf eine Halbleiterscheibe, bei dem die gesamte Oberflächenseite der Halbleiterscheibe mit einer Fotolackschicht bedeckt wird, sodann Bereiche der Fotolackschicht mittels eines Belichtungs- und Entwicklungsprozesses entfernt werden, danach auf die gesamte Oberflächenseite wenigstens eine Metallschicht aufgebracht wird und schließlich die noch auf der Oberfläche befindlichen Reste der Fotolackschicht zusammen mit der darauf befindlichen Metallschicht entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Halbleiterscheibe (1) eine Vielzahl von Mesabergen (2) ange ordnet sind, daß die Dicke der Fotolackschicht (3) mit ca. 40 µm so gewählt wird, daß es an den Kanten der Mesaberge zu einer unterbrechungs freien Abdeckung der Halbleiterfläche kommt, und daß durch den Belichtungs- und Entwicklungsprozeß die Stirnflächen (4) der Mesaberge freigelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Anwendung bei Dioden, deren eine Zone aus einem durch lokale Epitaxie aufgebrachten Mesaberg besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotolackschicht mit der darauf befindlichen Metall schicht in einem Mehrstufenprozeß entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheibe zum Entfernen der Fotolackschicht mit der darauf befindlichen Metallschicht zunächst mit einem Kaltentlackungsmittel für Einbrennlacke, danach mit Dichlormethan, danach mit Trichloräthylen und schließlich mit Methanol behandelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheibe ca. 15 min mit dem Kaltent lackungsmittel, danach ca. 5 min mit Trichloräthylen und schließlich ca. 5 min mit Methanol behandelt wird.