專利名稱：一種半導(dǎo)體器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。
背景技術(shù)：
接觸電極是半導(dǎo)體器件必不可少的組成部分。一種常規(guī)半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)如圖1，包括一個基板，基板一側(cè)的第一種導(dǎo)電性金屬接觸，基板另一側(cè)有可以產(chǎn)生光輻射的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有第二種導(dǎo)電性金屬接觸。另一種常規(guī)半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)如圖二，包括一個基板，基板一側(cè)有可以產(chǎn)生光輻射的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有第一種導(dǎo)電性金屬接觸和第二種導(dǎo)電性金屬接觸。
金屬接觸是連接半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)與電源的界面，應(yīng)有良好的可焊或可鍵合性能。本專利目的在于通過芯片工藝的創(chuàng)新，改善金屬接觸的可焊或可鍵合性。
如圖1的半導(dǎo)體器件的常規(guī)工藝為通過物理蒸發(fā)或濺射方法制備第二種導(dǎo)電性金屬接觸，對半導(dǎo)體器件第二種導(dǎo)電性金屬接觸退火(溫度300-600℃)，再將半導(dǎo)體器件減薄到需要的厚度，制備第一種導(dǎo)電性金屬接觸，然后，對半導(dǎo)體器件第一種導(dǎo)電性金屬接觸退火(溫度300-600℃)。
如圖2的半導(dǎo)體器件的常規(guī)工藝為通過化學(xué)方法，刻蝕半導(dǎo)體器件到與表面不同導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層，通過物理蒸發(fā)或濺射方法制備第一種或第二種導(dǎo)電性金屬接觸，對此導(dǎo)電性金屬接觸退火(溫度300-600℃)，制備另一種導(dǎo)電性金屬接觸，對半導(dǎo)體器件另一種導(dǎo)電性金屬接觸退火(溫度300-600℃)。再將半導(dǎo)體器件減薄到需要的厚度。
半導(dǎo)體器件的常規(guī)工藝可以滿足大多數(shù)應(yīng)用要求，但仍有改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，一種半導(dǎo)體器件，包括一個基板；基板一側(cè)的第一種導(dǎo)電性金屬接觸；基板另一側(cè)有外延的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)；在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有若干種導(dǎo)電性金屬接觸；此半導(dǎo)體器件在退火過程中，金屬接觸上全部或部分有一層犧牲性的保護層。
在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有第二種導(dǎo)電性金屬接觸；也可為在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有第一種和第二種導(dǎo)電性金屬接觸；金屬接觸表面為金或含金的合金；犧牲性保護層為SiO2，Si3N4等，犧牲性保護層為金屬，犧牲性保護層可以承受退火溫度的工藝。
一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其步驟是首先對外延片進(jìn)行清洗，制備P型或N型層電極金屬材料(a)，接觸電極金屬通常由電子束蒸發(fā)或熱蒸發(fā)鍍到外延表面。第二步將按照本發(fā)明，在接觸電極金屬表面覆蓋一層保護層(b)，如SiO2，Si3N4；對外延片進(jìn)行光刻、蝕刻等工藝處理，形成P型或N型電極(c)。在此工藝過程中，P型或N型電極上面保留保護層。第三步經(jīng)過去膠、接觸電極金屬退火、背面減薄、背金蒸鍍和背金退火等工藝處理，去除保護層(d)。
保護層的厚度以可以保護和覆蓋接觸電極金屬為目的，約100埃以上；接觸電極金屬材料可以是，但不局限于，金、鈹、鋅、鈦、鋁金屬及其合金；接觸電極金屬表面覆蓋一層保護層的方法也可以采用SOG(spin on glass)，以旋轉(zhuǎn)甩覆方法覆蓋于電極表面。
該方法提高半導(dǎo)體器件接觸電極表面質(zhì)量，在芯片制造過程中采用電極上生長一層保護層，在完成金屬退火后將保護層去除。這樣在電極上有保護層保護，避免了在工藝過程或退火過程中電極被雜質(zhì)沾污。此保護層需要耐高溫(金屬退火溫度)。此工藝發(fā)明可以顯著改善接觸電極表面的可焊或可鍵合性。
四

圖1一種常規(guī)半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)。
圖2另一種常規(guī)半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)。
圖3為本發(fā)明的一種實施例示意圖。
圖4為本發(fā)明的又一種實施例示意圖。
五具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步說明。實施例以AlGaInP發(fā)光二極管為半導(dǎo)體器件例。
圖3為AlGaInP發(fā)光二極管芯片按本發(fā)明方法的一種制造工藝。首先，對GaAs外延片進(jìn)行清洗，制備P型層電極金屬材料(a)。P型接觸電極金屬材料可以是，但不局限于，金、鈹、鋅、鈦、鋁金屬及其合金。P型接觸電極金屬通常由電子束蒸發(fā)或熱蒸發(fā)鍍到外延表面。第二步將按照本發(fā)明，在P型接觸電極金屬表面覆蓋一層保護層(b)，如SiO2，Si3N4。此保護層通過化學(xué)氣象沉積、蒸發(fā)或濺射方法覆蓋于電極表面。也可以采用SOG(spin on glass)，以旋轉(zhuǎn)甩覆方法覆蓋于電極表面。此保護層的厚度以可以保護和覆蓋P型接觸電極金屬為目的，約100埃以上。太薄在隨后的工藝中無法保護P型接觸電極金屬。第三步對外延片進(jìn)行光刻、蝕刻等工藝處理，形成P型電極(c)。在此工藝過程中，P型電極上面保留保護層。第四步經(jīng)過去膠、P型接觸電極金屬退火、背面減薄、背金蒸鍍和背金退火等工藝處理，去除保護層(d)。由于在電極上有保護層保護，避免了在工藝過程或退火過程中電極被雜質(zhì)沾污導(dǎo)致的接觸電極金屬質(zhì)量退化。
圖4為AlGaInP發(fā)光二極管芯片按本發(fā)明方法的另一種制造工藝。首先，對GaAs外延片進(jìn)行清洗，制備P型層電極金屬材料(a)。P型接觸電極金屬材料可以是，但不局限于，金、鈹、鋅、鈦、鋁金屬及其合金。P型接觸電極金屬通常由電子束蒸發(fā)或熱蒸發(fā)鍍到外延表面。第二步對外延片進(jìn)行光刻、蝕刻等工藝處理，形成P型電極，然后去除光刻膠(b)。第三步將按照本發(fā)明，在外延片表面，包括P型接觸電極金屬表面，覆蓋一層保護層(c)，如SiO2，Si3N4。此保護層通過化學(xué)氣象沉積、蒸發(fā)或濺射方法覆蓋于電極表面。也可以采用SOG(spin on glass)，以旋轉(zhuǎn)甩覆方法覆蓋于電極表面。此保護層的厚度以可以保護和覆蓋P型接觸電極金屬為目的，約100埃以上。太薄在隨后的工藝中無法保護P型接觸電極金屬。第四步P型接觸電極金屬退火、背面減薄、背金蒸鍍和背金退火等工藝處理，去除保護層(d)。
保護接觸電極金屬表面，避免接觸電極金屬表面在工藝過中電極被雜質(zhì)沾污，可以用于其他半導(dǎo)體器件接觸電極。本方法也可以用于n-型接觸電極金屬。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括一個基板；基板一側(cè)的第一種導(dǎo)電性金屬接觸；基板另一側(cè)有外延的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)；在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有若干種導(dǎo)電性金屬接觸；此半導(dǎo)體器件在退火過程中，金屬接觸上全部或部分有一層犧牲性的保護層。
2 如權(quán)利要求1所述，其特征是在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有第二種導(dǎo)電性金屬接觸。
3 如權(quán)利要求1所述，其特征是在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上有第一種和第二種導(dǎo)電性金屬接觸。
4 如權(quán)利要求1所述，金屬接觸表面為金或含金的合金。
5 如權(quán)利要求1所述，犧牲性保護層為SiO2，Si3N4等，犧牲性保護層可以承受退火溫度的工藝。
6 如權(quán)利要求1所述，犧牲性保護層為金屬，犧牲性保護層可以承受退火溫度的工藝。
7 一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其步驟是首先對外延片進(jìn)行清洗，制備P型或N型層電極金屬材料(a)，接觸電極金屬通常由電子束蒸發(fā)或熱蒸發(fā)鍍到外延表面。第二步將按照本發(fā)明，在接觸電極金屬表面覆蓋一層保護層(b)，如SiO2，Si3N4；對外延片進(jìn)行光刻、蝕刻等工藝處理，形成P型或N型電極(c)。在此工藝過程中，P型或N型電極上面保留保護層。第三步經(jīng)過去膠、接觸電極金屬退火、背面減薄、背金蒸鍍和背金退火等工藝處理，去除保護層(d)。
8 如權(quán)利要求7所述的一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征是保護層的厚度以可以保護和覆蓋接觸電極金屬為目的，約100埃以上。
9 如權(quán)利要求7所述的一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征是接觸電極金屬材料可以是，但不局限于，金、鈹、鋅、鈦、鋁金屬及其合金。
10 如權(quán)利要求7所述的一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征是在接觸電極金屬表面覆蓋一層保護層的方法也可以采用SOG(spin onglass)，以旋轉(zhuǎn)甩覆方法覆蓋于電極表面。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種提高半導(dǎo)體器件接觸電極表面質(zhì)量的方法，該方法在芯片制造過程中采用電極上生長一層保護層，在完成金屬退火后將保護層去除。這樣在電極上有保護層保護，避免了在工藝過程或退火過程中電極被雜質(zhì)沾污。
文檔編號H01L33/00GK1614792SQ20031010561
公開日2005年5月11日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者何曉光, 周春偉, 黃尊祥, 黃光輝 申請人:廈門三安電子有限公司