制造由層列構成的臺階式構型的方法技術

一種構成由層列（２）組成的臺階式構型的方法，其中　　　　（ａ）在第一構成步驟中把部分第一層列部分（２１）去掉而形成第一剩余層列部分（２１１），　　　　（ｂ）在第二構成步驟中使用第二蝕刻劑進行蝕刻而將第一層列部分（２１）之下的第二層列部分（２２）部分地去掉，　　　　（ｃ）在第三構成步驟中使用第三蝕刻劑進行蝕刻而將第二層列部分（２２）之下的第三層列部分（２３）部分地去掉，　　　　其特征在于，　　　?。ǎ洌┰诘诙嫵刹襟E中去掉部分第一剩余層列部分（２１１）之下的第二層列（部分２２）的區域，而形成第一剩余層列部分（２１１）的第一突出部（Ａ），　　　　（ｅ）在第三構成步驟中去掉所述第一剩余層列部分（２１１）的第一突出部（Ａ）。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及半導體加工技術的領域。本專利技術涉及根據權利要求1所述的。
技術介紹
為了構成設在半導體上的金屬層，在先后多個構成步驟中大多采用許多公知的技術。在此常常首先在一個金屬層或者一個金屬層列上鋪設一種光敏漆來作為保護層。接著透過一個第一曝光掩模來曝光所得到的光敏漆層。接著，視光敏漆的特性而異，可以或是去掉光敏漆的曝光了的區域或是去掉沒有曝光的區域，從而留下未曝光的區域或者曝光了的區域。然后在一個或者多個構成步驟中蝕刻金屬層或者金屬層列。在此有各種蝕刻方法可供使用在水溶液中蝕刻、干蝕刻、反應性離子蝕刻或者這些方法的組合。所保留的光敏漆層阻擋或者延遲位于其下的金屬層或者層列的蝕刻。這樣做的總費用很大，特別是如果要進行一種復雜的構形時和/或必須蝕刻一個由許多單個層組成的層列時。在這樣的情況下所需要的構成步驟的數量增加，其中往往不同的構成步驟要求用不同的蝕刻方法或者至少需要不同的蝕刻劑。有時，還必須在兩個構成步驟之間再鋪設一個或者多個另外的光敏漆層，透過另外的曝光掩模曝光并且去掉未曝光的或者曝光的所述另外的光敏漆層。采用的掩模越多整個的工藝就越不精確，具體來說這是因為在定位曝光掩模時的對準問題。一個構成層列的應用例子是在半導體芯片上鋪設電極，具體是在可壓接觸的功率半導體模塊中采用的半導體芯片上鋪設電極，其中，該功率半導體模塊帶有未密封封閉的模塊殼。這樣的半導體芯片電接觸優選由Ti、Ni和Ag制造的層列，其中Ti最后放在半導體芯片上。取決于半導體芯片的內部結構和制造工藝，這種層列必須在不同的位置構成，例如在一個主電極與一個柵極之間的區域中。在此，通常結構大小一般地小于0.5mm。在通過蝕刻構成Ti/Ni/Ag層列時要注意不要構成下蝕刻區域，因為在制造過程中或者在半導體芯片的運行中在這樣的區域中會形成臟物或者沉積，它們難于去除，并且會對半導體芯片的工作性能產生不利影響，甚至于導致其損壞。
技術實現思路
從而本專利技術的目的是提出一種開頭部分所述的技術，其使用盡可能少的構成步驟，其中在構成步驟之間不需要鋪設保護層。該目的和其它目的通過由帶有獨立權利要求之特征的方法形成層列構成的臺階式構型而實現。在此，在第一、第二及第三構成步驟中分別把第一、第二、第三層列部分部分地去掉，也就是說分別去掉而形成第一、第二或者第三剩余層列部分。在第二及第三構成步驟中，是在第二及第三蝕刻劑的作用下進行的。根據本專利技術，在第二構成步驟中，蝕刻進第一剩余層列部分下部，即去掉在其下方的第二層列部分的區域。由此構成的第一剩余層列的第一突出部再在第三構成步驟中去掉，以得到所希望的臺階式構型。在所述方法的一個優選的變例中，在此在第一構成步驟中采用化學上與第三構成步驟中采用的第三蝕刻劑實質上相同的第一蝕刻劑。有利地，這樣可以在第一和第三構成步驟中采用同一蝕刻池，這進一步地降低了所述方法的復雜性，使之可以經濟且有利于環境地實施。本專利技術的其它有利的改進在從屬權利要求中提出，在此可以從下面參照附圖對本專利技術的優選實施例的詳細說明中得到其優點和特征。附圖說明圖1示出根據本專利技術的方法的初始產品。圖2示出由第一構成步驟得到的第一中間產品。圖3示出由第二構成步驟得到的第二中間產品。圖4示出示出由第三構成步驟得到的第三中間產品。圖5示出去掉光敏漆以后的具有根據本專利技術方法構成的臺階式構型的半導體芯片。具體實施例方式在附圖中采用的標號以及其指代的意義歸納在標號表中。原則上相同的標號表示相同的部分。圖1示出根據本專利技術的方法的初始產品，包含一個鋪設在半導體芯片1上的層列2，所述層列2由一個作為第一層的Ag層(鋁層)21、一個作為第二層的Ni層(鎳層)22、和一個作為第三層的Ti層(鈦層)23構成。Ag層21的第一厚度d1優選地為幾個微米、Ni層22的第二厚度d2和Ti層的第三厚度d3優選地為零點幾個微米。Ag層21的一部分由一光敏漆層3覆蓋，該光敏漆層3作為其保護層。為了在層列2中構成一個臺階式構型，首先在第一構成步驟中用雙氧水(H2O2)、氫氧化銨(NH4OH)和水(H2O)組成的第一化學溶液作為第一蝕刻劑來蝕刻Ag層21。優選地，第一蝕刻劑采用H2O2、NH4OH和H2O容積比為1∶X∶Y的溶液，其中，優選地選擇0.5＜X＜2.0和4.0＜Y＜10.0。優選地，第一構成步驟在第一溫度T1下進行，其優選為10℃＜T1＜30℃，而時間是幾分鐘至幾十分鐘，有利地，在一蝕刻池中進行。優選地，蝕刻凹進光敏漆層3下方，而在光敏漆層3中形成一個第二突出部B，所述突出部深度為t1，其中優選地蝕刻到t1＞d1。以此方式保證把沒有被光敏漆覆蓋處的Ag層21完全地并且無殘余地去掉。其中，在第一步驟中實質上不涉及Ni層22.。一個由第一構成步驟得出的第一中間產品見于圖2中，該第一中間產品帶有包括Ag剩余層211作為第一剩余層列部分。如圖3，在第二構成步驟中，從第一中間產品著手，用硝酸(HNO3)水溶液作為第二蝕刻劑蝕刻Ni層22，使得只保留一個Ni剩余層221。NHO3∶H2O的容積比為1∶Z，優選地，選擇2.0＜Z＜8.0。第二構成步驟在第二溫度T2下進行，這優選地是30℃＜T2＜50℃，優選地時間是幾分鐘至幾十分鐘。優選地，蝕刻去掉部分Ni層22在Ag剩余層下的區域，從而形成Ag剩余層211的第一突出部A，所述突出部深度為t2。由第二構成步驟得出的第二中間產品見于圖3中。在第三構成步驟中，從圖3所示第二中間產品著手蝕刻Ti層23，在此又是采用雙氧水(H2O2)、氫氧化銨(NH4OH)和水(H2O)組成的化學溶液作為第三蝕刻劑，優選地其容積比與第一蝕刻劑所用的相同。優選地，第三構成步驟可以在第一蝕刻池中進行。這樣可以與Ti層一起蝕刻Ag剩余層211至Ag終末層212，從而溶解掉蝕刻過Ni層22的第一突出部A，最終構成所希望的臺階式構型。在此，第一突出部A首先起一個化學掩模的作用，它阻止或者至少極大地延緩因第三蝕刻劑而溶解掉Ti層22位于第一突出部之下的區域。在溶解掉第一突出部A以后，第三蝕刻劑未涉及的Ni剩余層起Ti層23的掩模的作用。因為Ti受第三蝕刻劑蝕刻顯著地慢于Ag，有效地阻礙Ni剩余層221的下蝕刻，也就是說有效地阻礙形成Ni剩余層221的第三突出部。圖4示出由第三構成步驟得出的根據本專利技術的方法的第三中間產品。有利地，接著再去除光敏漆層3，從而得出在圖5中所見的帶有根據本專利技術的方法構成的臺階式構型的半導體芯片1。如果在半導體芯片1與其中上述構成臺階式構型的層列2之間有一個或者多個中間層也可以采用根據本專利技術的方法。有利地，在第一、第二和第三構成步驟之后或者在第一、第二和第三構成步驟之間還可以采取其它的構成步驟。標號表1半導體芯片2層列21 Ag層，第一層列部分22 Ni層，第二層列部分23 Ti層，第三層列部分211 Ag剩余層212 Ag終末層221 Ni剩余層3保護層，光敏漆層A第一突出部B第二突出部本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種構成由層列(2)組成的臺階式構型的方法，其中(a)在第一構成步驟中把部分第一層列部分(21)去掉而形成第一剩余層列部分(211)，(b)在第二構成步驟中使用第二蝕刻劑進行蝕刻而將第一層列部分(21)之下的第二層列部分(22)部分地去掉，(c)在第三構成步驟中使用第三蝕刻劑進行蝕刻而將第二層列部分(22)之下的第三層列部分(23)部分地去掉，其特征在于，(d)在第二構成步驟中去掉部分第一剩余層列部分(211)之下的第二層列(部分22)的區域，而形成第一剩余層列部分(211)的第一突出部(A)，(e)在第三構成步驟中去掉所述第一剩余層列部分(211)的第一突出部(A)。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，第二構成步驟和第三構成步驟在水溶液中進行。3.如以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，第一構成步驟中通過采用第一蝕刻劑進行蝕刻。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杰羅姆·阿薩爾，西蒙·艾歇爾，埃里希·南塞，
申請(專利權)人：ABB瑞士有限公司，
類型：發明
國別省市：