Titel

Verfahren zur Herstellung einer bondbaren Metallisierung und korrespondierende bondbare Metallisierung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung einer bondbaren Metallisierung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie von einer bondbaren Metallisierung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 12.

Im Bereich Leistungselektronik werden gegenwärtig Aluminium-Bändchen- und Aluminium-Dickdraht-Bonds verwendet, um die Oberseite von Leistungsbauelementen, wie beispielsweise den Source- Kontakt bei einem MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor: Metall-Oxid-Halbleiter- Feldeffekttransistor), den Emitter bei einem IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor: Bipolartransistor mit isolierter Gate- Elektrode) usw., zu kontaktieren. Die Verwendung von Kupfer-Bändchen- und Kupfer-Dickdraht-Bonds ist momentan Gegenstand der Forschung, eine Lebensdauererhöhung der Kontaktierung bis zu einem Faktor 10 gegenüber den Aluminium-Bonds wird vorausgesagt. Dies liegt an der höheren elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, an der höheren Streckgrenze sowie an der deutlich höheren Elektromigrationsresistenz von Kupfer (Cu) gegenüber Aluminium (AI). Silber-Bonds finden aufgrund des hohen Materialpreises in Verbindung mit dem hohen Materialbedarf in der Leistungselektronik keine oder kaum Verwendung.

Durch die höhere Härte von Kupfer gegenüber Aluminium wird das korrespondierende Bondpad bei der Verwendung von Kupfer-Bändchen- bzw. Kupfer- Dickdraht-Bonds übermäßig gestresst und dadurch verformt. Eine deutlich härtere Metallisierung gegenüber der standardmäßig verwendeten Aluminium- Metallisierung mit einer Stärke von ca. 5 μηη ist daher erforderlich. Derzeit ist die Forschung und Erprobung hauptsächlich auf Kupfer-Metallisierungen fixiert. Eine Möglichkeit zur Aufbringung von dicken Kupferschichten mit einer Stärke von mehr als 5 μηη basiert bei bekannten Verfahren auf einer elektrochemischen bzw. galvanischen Abscheidung.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer bondbaren Metallisie- rung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie die korrespondierende bondbare Metallisierung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 12 haben demgegenüber den Vorteil, dass ein kostengünstiger Prozess zum Schutz einer für einen Kupfer-Dickdraht-Bondprozess geeigneten Kupfermetallisierung vor übermäßiger Oxidation bereitgestellt wird, welche die erforderliche Belastbarkeit aufweist. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Reinigung der Kupfermetallisierung und deren Verkappung durch Abscheiden einer Passivierungsschicht mittels eines geeigneten Verfahrens und die Strukturierung durch einen nasschemischen Prozess. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Verfahren zur Herstellung einer bondbaren Metallisierung auf einem Halbleitersubstrat für einen Leistungshalbleiter zur Verfügung. Hierbei weist die bondbare Metallisierung eine erste Metallisierungslage, welche auf das Halbleitersubstrat aufgebracht ist, und eine zweite Metallisierungslage, welche auf die erste Metallisierungslage aufge- bracht ist, auf. Erfindungsgemäß wird zur Ausbildung der zweiten Metallisierungslage eine Kupfermetallisierung auf die erste Metallisierungslage aufgebracht, wobei auf die Kupfermetallisierung eine Aluminium enthaltende Passivierungsschicht abgeschieden wird. Zudem wird eine bondbare Metallisierung auf einem Halbleitersubstrat für einen

Leistungshalbleiter vorgeschlagen, welche eine auf das Halbleitersubstrat aufgebrachte erste Metallisierungslage und eine auf die erste Metallisierungslage aufgebrachte zweite Metallisierungslage umfasst. Erfindungsgemäß umfasst die zweite Metallisierungslage eine Kupfermetallisierung, auf welcher eine Aluminium enthaltende Passivierungsschicht abgeschieden ist. Die Passivierungsschicht besteht vorzugsweise aus reinem Aluminium, kann aber auch Legierungsbestandteile, wie beispielsweise Kupfer (Cu) oder Silizium (Si) beinhalten. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise einen hervorragenden Oxi- dationsschutz der Kupfermetallisierung und ist auch bei rauen Kupferoberflächen einsetzbar. Die Aluminiumpassivierung wird ohne Einsatz von problematischen oder aggressiven Chemikalien in nur einem zusätzlichen Prozessschritt vorzugsweise über eine chemische oder physikalische Dampfphasenabscheidung abgeschieden und anschließend strukturiert. Außerdem sind nach dem Aufbrin- gen der Kupfermetallisierung auf die erste Metallisierungslage keine hohen Temperaturen zum Abscheiden der Aluminiumpassivierung erforderlich, welche sich negativ auf die Haftung der gesamten Metallisierung auswirken können. Die Aluminiumpassivierung weist hervorragende Eigenschaften bei einem Bondpro- zess unter Verwendung von Kupfer-Draht oder Kupfer-Bändchen auf, wobei die Aluminiumpassivierung nicht in der Bondfläche verbleibt, sondern eine Verschweißung zwischen Cu-Metallisierung und Cu-Draht erfolgt.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer bondbaren Metallisierung finden ihren Einsatz in der Fertigung von Halbleiter- bauelementen, insbesondere von Leistungshalbleiterbauelementen. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen bondbaren Metallisierung finden Anwendung für neuartige hochzuverlässige Aufbau- und Verbindungstechniken, wie z.B. dem Kupfer-Dickdrahtbonden, welche wiederum in gängigen leistungselektronischen Modulen Anwendung finden (z.B. Lenkungssteuerung).

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens zur Herstellung einer bondbaren Metallisierung und der im unabhängigen Patentanspruch 12 angegebenen bondbaren Me- tallisierung möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass die erste Metallisierungslage und/oder die Passivierungsschicht durch physikalische oder chemische Dampfphasenabscheidung abgeschieden werden können. Hierbei wird die erste Metallisierungslage auf dem Halbleitersubstrat abgeschieden und die Passivierungsschicht wird auf der Kup- fermetallisierung abgeschieden. Zudem kann die erste Metallisierungslage durch einen Lift-Off-Prozess strukturiert werden. Somit erfolgt die Aufbringung der ersten Metallisierungslage und/oder der Passivierungsschicht in vorteilhafter Weise durch aus dem Stand der Technik bekannten und erprobten Prozessschritten nach standardmäßigen Halbleitertechnologien.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Passivierungsschicht über einen reaktiven Sputterprozess abgeschieden werden, wobei reines Aluminium oder Aluminium mit Legierungsbestandteilen aus Kupfer und/oder Magnesium und/oder Silizium als Ausgangsmaterial (Target) im reaktiven Sputterprozess verwendet werden kann. Als Reaktivgase können beispielsweise Sauerstoff und/oder Stickstoff im reaktiven Sputterprozess verwendet werden. Während des reaktiven Sputterprozess können Reaktivgaskombinationen aus Sauerstoff und/oder Stickstoff in variierenden Konzentrationen verwendet werden, um gewünschte Passivierungseigenschaft zu erzielen. Durch den reaktiven Abscheidungsprozess kann in vorteilhafter Weise eine Kombination aus hervorragender Haftung und erhöhter Passivierungseigenschaft erzielt werden Zudem ergibt sich eine geringere Interdiffusion von Kupfer und Aluminium bei Verwendung des reaktiven Abscheidungsprozesses. Durch die Verwendung einer Kombination von Sauerstoff und Stickstoff in gradueller Variation kann sowohl die Haftung als auch die Passivierungseigenschaft weiter erhöht werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Kupfermetallisierung durch Aufdrucken einer Paste oder Tinte mit Kupferna- nopartikeln und mittels eines thermischen Sinterprozesses auf die erste Metallisierungslage aufgebracht werden. Alternativ kann die Kupfermetallisierung über einen galvanischen Abscheidungsprozess oder durch Plasmaspritzen von Kupferpartikeln auf die erste Metallisierungslage aufgebracht werden. Das Aufbringen der Kupfermetallisierung mittels Drucken und Sintern erfordert in vorteilhafter Weise weniger Prozessschritte und ermöglicht im Vergleich mit einer galvanischen Abscheidung eine einfachere Prozessführung. Zudem ist die gedruckte und gesinterte Kupfermetallisierung im Vergleich mit einer galvanisch abgeschiedenen Kupfermetallisierung poröser und bringt bei gleicher Schichtstärke in vorteilhafte Weise weniger thermische Spannung in das System ein. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Kupfermetallisierung mit einer vorgegebenen Struktur auf die erste Metallisierungslage aufgebracht werden. Dadurch beinhaltet das Aufbringen der Kupfermetallisierung auf die erste Metallisierungslage bereits die Strukturierung der Kupfermetallisierung. Dadurch kann ein teurer und aufwendiger lithographischer Prozess eingespart werden. Alternativ kann die Kupfermetallisierung nach dem Aufbringen durch einen solchen fotolithografischen Prozess mit anschließendem Ätzprozess strukturiert werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Passivierungsschicht durch einen fotolithografischen Prozess mit anschließendem Ätzprozess strukturiert werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Metallisierung kann die Kupfermetallisierung eine Stärke im Bereich von 8 bis 35μηη aufweisen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine geeignete Kupfermetallisierung mit einer ausreichenden Stärke für Kupfer-Bändchen- und Kupfer-Dickdraht-Bonds zur Verfügung gestellt werden. Die Passivierungsschicht kann eine Stärke im Bereich von 0,02 bis Ο,ΐμηη aufweisen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Metallisierung kann die erste Metallisierungslage eine Kontaktmaterialschicht und/oder eine Diffusionsbarriereschicht und/oder eine Haftvermittlerschicht und/oder eine erste Kupferschicht aufweisen, wobei die erste Metallisierungslage eine Gesamtstärke im Bereich von 0,1 bis 2μηη aufweisen kann.

Die Kontaktmaterialschicht, die Diffusionsbarriereschicht und die Haftvermittlerschicht können beispielsweise jeweils eine Stärke im Bereich von 0,01 bis 0,2μηη aufweisen, und die erste Kupferschicht kann beispielsweise eine Stärke im Bereich von 0,05 bis Ιμηη aufweisen.

Die die Passivierungsschicht kann beispielsweise aus Aluminium und/oder Aluminiumoxid und/oder Aluminiumnitrid aufgebaut werden. Zudem kann die Passivierungsschicht einen graduellen Verlauf mit einer nach außen steigenden Sauerstoffkonzentration aufweisen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Schichtstruktur eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen bondbaren Metallisierung.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung der Schichtstruktur der erfindungsgemäßen bondbaren Metallisierung aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer graduellen Passivierungsschicht mit nach außen steigender Sauerstoffkonzentration.

Fig. 4 zeigt ein Kennliniendiagramm eines zeitlichen Verlaufs eines ersten Reaktivgasflusses während eines reaktiven Sputterprozesses.

Fig. 5 zeigt ein Kennliniendiagramm eines zeitlichen Verlaufs eines zweiten Reaktivgasflusses während eines reaktiven Sputterprozesses.

Fig. 6 zeigt ein Kennliniendiagramm eines zeitlichen Verlaufs einer Kombination eines Sauerstoffflusses und eines Stickstoffflusses während eines reaktiven Sputterprozesses.

Ausführungsformen der Erfindung

Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen bondbaren Metallisierung 1 auf einem Halbleitersubstrat 3 für einen Leistungshalbleiter eine auf das Halbleitersubstrat 3 aufgebrachte erste Metallisierungslage Ml und eine auf die erste Metallisierungslage Ml aufgebrachte zweite Metallisierungslage M2. Erfindungsgemäß umfasst die zweite Metallisierungslage M2 eine Kupfermetallisierung Cu, auf welcher eine Alumi- nium enthaltende Passivierungsschicht PS abgeschieden ist. Hierbei weist die Kupfermetallisierung Cu vorzugsweise eine Stärke im Bereich von 8 bis 35μηη auf und die Passivierungsschicht PS weist vorzugsweise eine Stärke im Bereich von 0,02 bis Ο,ΐμηη insbesondere einen Wert von Ο,Οδμηη auf.

Zur Herstellung einer solchen bondbaren Metallisierung 1 auf einem Halbleitersubstrat 3 für einen Leistungshalbleiter wird erfindungsgemäß zur Ausbildung der zweiten Metallisierungslage M2 eine Kupfermetallisierung Cu auf die erste Metallisierungslage Ml aufgebracht, wobei auf die Kupfermetallisierung Cu eine Aluminium enthaltende Passivierungsschicht PS abgeschieden wird.

Die Kupfermetallisierung Cu kann beispielsweise durch Aufdrucken einer Paste oder Tinte mit Kupfernanopartikeln und mittels eines thermischen Sinterprozesses auf die erste Metallisierungslage Ml aufgebracht werden. Alternativ kann die Kupfermetallisierung Cu über einen galvanischen Abscheidungsprozess oder durch Plasmaspritzen von Kupferpartikeln auf die erste Metallisierungslage Ml aufgebracht werden.

Hierbei kann das Halbleitersubstrat 3 beispielsweise als Silizium- (Si) oder Silizi- umcarbid- (SiC) Wafer ausgeführt werden, welche auch Galliumnitrid (GaN) oder vergleichbare Verbindungshalbleiterschichten aufweisen können. Zudem kann das Halbleitersubstrat 3 durch vorangegangene Prozessschritte aktive Bauelemente, wie beispielsweise Dioden, Transistoren usw. beinhalten. Zudem kann das Halbleitersubstrat 3 mit aktiven Bauelementen bereits eine oder mehrere nicht näher dargestellte Metallisierungslagen aufweisen. Des Weiteren kann das Halbleitersubstrat vertikale Leistungsbauelemente, wie beispielsweise

VDMOSFET (Vertical Double-Diffused MOSFET), IGBT, vertikale Dioden usw. beinhalten. Hierbei können die Leistungsbauelemente auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Halbleitersubstrats 3 zwei oder mehr Kontakte aufweisen, welche jeweils eine bondbare Metallisierung 1 umfassen. Auf das Halbleitersubstrat 3 wird die erste Metallisierungslage Ml durch physikalische oder chemische Dampfphasenabscheidung (z.B. sputtern) abgeschieden. Die erste Metallisierungslage Ml kann beispielsweise per Lift-Off Prozess bereits strukturiert werden. Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, kann die erste Metallisierungslage Ml unterschiedliche Schichten, wie beispielsweise eine Kontaktmaterialschicht KS aus Titan (Ti), Chrom (Cr), Aluminium (AI) oder Nickel (Ni) zu dem darunterliegenden Halbleitersubstrat 3 und/oder eine Diffusionsbarriereschicht DS aus Tantal (Ta), Titannitrid (TiN), Tantalnitrid (TaN), Titansiliziumnitrid (TiSiN) oder Tantalsiliziumnitrid (TaSiN) und/oder eine Haftervermittlerschicht aus Tantal (Ta), Titan (Ti), Ruthenium (Ru), Nickel (Ni) oder Chrom (Cr) und/oder eine erste dünne Kupferstartschicht Cul beinhalten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die erste Metallisierungslage Ml die Kontaktmaterialschicht KS, die Diffusionsbarrie- reschicht (DS), die Haftvermittlerschicht (HS) und die erste Kupferschicht Cul, welche mit der Kupfermetallisierung Cu ein Bondpad 10 für Kupfer-Bändchen- und Kupfer-Dickdraht-Bonds ausbildet.

Die erste Metallisierungslage Ml weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Gesamtstärke im Bereich von 0,1 bis 2μηη auf. Die Kontaktmaterialschicht KS, die Diffusionsbarriereschicht DS und die Haftvermittlerschicht HS weisen jeweils eine Stärke im Bereich von 0,01 bis 0,2μηη auf. Die erste Kupferschicht Cul weist eine Stärke im Bereich von 0,05 bis Ιμηη auf. Die zweite Metallisierungslage M2 bzw. die Kupfermetallisierung Cu weist eine Stärke im Bereich von 8 bis 35μηη auf.

Auf die erste Metallisierungslage Ml wird beispielsweise mittels eines Tintenstrahl-, Sieb- oder Schablonendruckes eine druckbare Paste oder Tinte aufgebracht, welche Kupfernanopartikel beinhaltet. Nach dem Drucken kann ein tem- peraturbehafteter Trocknungsschritt durchgeführt werden, um vorhandene Lösungsmittel auszutreiben. Anschließend werden die Pastendepots durch Wärmeeinwirkung im Temperaturbereich von 180 - 400°C versintert, so dass die Kupfermetallisierung Cu entsteht. Das Abscannen der Strukturen kann beispielsweise mit Laserlicht durchgeführt werden, wobei eine ganzflächige Erhit- zung mittels Infrarotquelle oder durch Temperung in einem Ofen erfolgen kann.

Alternativ kann die Kupfermetallisierung Cu der zweiten Metallisierungslage M2 über einen galvanischen Abscheidungsprozess auf die ersten Metallisierungslage Ml aufgebracht werden, wobei dieser ganzflächig oder in durch einen vorher aufgebrachten Fotolack definierte Flächen erfolgen kann. Des Weiteren kann die Kupfermetallisierung Cu der zweiten Metallisierungslage M2 durch Plasmaspritzen von Kupferpartikeln aufgebracht werden, wobei diese auch weiter Legierungselemente beinhalten können. Falls die Kupfermetallisierung Cu vorher nicht bereits strukturiert wurde, erfolgt ein Rückätzen der vorher aufgebrachten ganzflächigen Kupfermetallisierung Cu, wobei die gedruckten Pastenflächen und/oder Teile der vorher abgeschiedenen Kupfermetallisierung Cu von einem Fotolack abgedeckt werden können. Das Rückätzen kann beispielsweise mittels nasschemischer Verfahren oder mittels reaktivem lonenätzen erfolgen.

Auf die Kupfermetallisierung Cu der zweiten Metallisierungslage M2 wird dann die dünne Passivierungsschicht PS über eine chemische oder physikalische Dampfphasenabscheidung abgeschieden, welche vorzugsweise aus reinem Aluminium besteht, aber auch Legierungsbestandteile, wie beispielsweise Kupfer

(Cu) und Silizium (Si) beinhalten kann. Wie oben bereits ausgeführt ist, weist die Passivierungsschicht PS vorzugsweise eine Schichtstärke im Bereich zwischen 20 nm und 100 nm und insbesondere eine Stärke von 50 nm auf. Die Abschei- dung erfolgt über chemische oder physikalische Dampfphasenabscheidung vor- zugsweise über einen reaktiven Sputterprozess. Die erste Kupferschicht Cul in der ersten Metallisierungslage Ml, welche die Grundlage für die Kupfermetallisierung Cu bildet, kann vor oder nach der Abscheidung strukturiert werden. Im reaktiven Sputterprozess kann reines Aluminium oder Aluminium mit Legierungsbestandteilen aus Kupfer (Cu) und/oder Magnesium (Mg) und/oder Silizium (Si) als Ausgangsmaterial (Target) verwendet werden. Als Reaktivgase können beispielsweise Sauerstoff und/oder Stickstoff verwendet werden. Dadurch kann eine dünne Aluminium- (AI) oder Aluminiumoxid- (AlOx) oder eine Aluminiumnitrid- (AINx) oder eine kombinierte Aluminiumoxid- oder Aluminiumnitrid- (AlOxNy) Passivierung oder eine Passivierung mit graduellem Verlauf über den reaktiven Prozess abgeschieden und mittels kombinierter Entwicklung und Ätzung eines darauf abgeschiedenen Fotoresists strukturiert werden, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Während des reaktiven Sputterprozess können Reaktivgaskombinationen aus verschiedenen Reaktivgasen, wie beispielsweise aus Sauerstoff und/oder Stickstoff in variierenden Konzentrationen verwendet werden, um gewünschte Passi- vierungseigenschaft zu erzielen. Fig. 4 zeigt einen beispielhaften Verlauf eines Reaktivgasflusses FRG eines ersten Reaktivgases Fl. Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, erhöht sich die Konzentration des ersten Reaktivgases Fl zwischen einem ersten und zweiten Zeit- punkt tl, t2 kontinuierlich von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert. Durch die variablen Reaktivgasflüsse bei der Abscheidung der Passivierung kann in vorteilhafter Weise die in Fig. 3 dargestellte graduelle Passivierung mit nach außen zunehmender Sauerstoffkonzentration Οκ erzielt werden. Fig. 5 zeigt einen beispielhaften Verlauf eines Reaktivgasflusses FRG eines zweiten Reaktivgases F2. Wie aus Fig. 5 weiter ersichtlich ist, erhöht sich die Konzentration des zweiten Reaktivgases F2 zu einem ersten Zeitpunkt tl sprunghaft von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert und reduziert sich zu einem zweiten Zeitpunkt t2 sprunghaft vom zweiten Wert auf den ersten Wert.

Fig. 6 zeigt einen beispielhaften Verlauf einer Kombination eines Sauerstoffflusses Fo als erstes Reaktivgas und eines Stickstoffflusses F als zweites Reaktivgas. Wie aus Fig. 6 weiter ersichtlich ist, erhöht sich die Sauerstoffkonzentration zu einem ersten Zeitpunkt tl sprunghaft von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert und reduziert sich zu einem zweiten Zeitpunkt t2 sprunghaft vom zweiten

Wert auf den ersten Wert. Wie aus Fig. 6 weiter ersichtlich ist, erhöht sich die Stickstoffkonzentration zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt tl, t2 kontinuierlich von einem ersten Wert auf einen dritten Wert. Durch die dargestellte Kombination der Reaktivgase Sauerstoff und Stickstoff ist der Sauerstofffluss derart eingestellt, dass zu Beginn eine elementare Aluminiumschicht abgeschieden wird. Anschließend kann eine graduelle Zunahme der Saustoffkonzentration zur Schichtmitte zu einer Aluminiumoxid-Stöchiometrie erzielt werden. Anschließend wird ein gradueller Übergang von der Aluminiumoxidschicht zu einer Aluminiumnitridschicht erreicht werden.

Die Passivierungsschicht PS kann durch einen geeigneten Prozessschritt (02- Plasma, Temperung in Sauerstoff-Atmosphäre) weiter oxidiert werden kann, um eine definierte passivierende Oxidschicht zu erhalten. Anschließend wird die Passivierungsschicht PS strukturiert, vorzugsweise durch einen fotolithographi- sehen Prozess und anschließendes nasschemisches Ätzen mit einem geeigne- ten Ätzmittel. Hierbei kann die Strukturierung vorzugsweise in einem einzigen Schritt mit der Entwicklung des Fotoresists erfolgen, wobei für die Entwicklung des Fotoresists ein geeigneter Entwickler verwendet wird, welcher auf Tetramethyl-Ammonium-Hydroxid (TMAH) basiert. Zudem kann der Fotoresist weiter für die Strukturierung der darunterliegenden Schichten KS, DS, HS verwendet werden, welche ebenfalls nasschemisch oder vorzugsweise durch einen geeigneten Trockenätzprozess strukturiert werden. Alternativ können die unter der ersten Kupferschicht Cul liegenden Schichten KS, DS, HS der ersten Metallisierungslage Ml in einem nachfolgenden Prozessschritt strukturiert werden.

Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine vollständige bondbare Metallisierung 1 auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats 3 mit der gedruckten und gesinterten Kupfermetallisierung Cu nach Rückätzen einer ganzflächig aufgebrachten Metallisierung, wobei auf die Kupfermetallisierung Cu die Passivierungsschicht PS abgeschieden ist.

Für den Aufbau der erfindungsgemäßen bondbaren Metallisierung 1 wird auf das Halbleitersubstrat 3 bzw. den Wafer mit den vorhandenen aktiven Strukturen eine dünnere Grundmetallisierung in Form der ersten Metallisierungslage Ml aufgebracht, um eine Haftung der danach aufgedruckten zweiten Metallisierungslage M2, sowie die dauerhafte Funktionalität des Bauelementes zu gewährleisten. Die erste Metallisierungslage Ml kann dabei bereits über einen Lift-off Prozess strukturiert werden. Anschließend wird mittels eines geeigneten Verfahrens auf die erste Metallisierungslage Ml die Kupfermetallisierung Cu der zweiten Metallisierungslage M2 aufgebracht und strukturiert. Anschließend wird die dünne Aluminium enthaltende Passivierungsschicht PS vorzugsweise über einen physikalischen Dampfphasenabscheidungsprozess abgeschieden und mittels kombinierter Entwicklung und Ätzung eines darauf abgeschiedenen Fotoresists strukturiert. Des Weiteren können die zuerst aufgebrachten Metallschichten über eine Maskierung desselben Resists durch einen Trockenätzprozess strukturiert werden.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in der Fertigung von Halbleiterbauelementen eingesetzt werden. Die bondbare Metallisierung kann beispielsweise für neuartige hochzuverlässige Aufbau- und Verbindungstechni- ken, wie z.B. dem Kupfer-Dickdrahtbonden, eingesetzt werden, welche wiederum in gängigen leistungselektronischen Modulen Anwendung finden.