DE1589882A1 - Halbleiteranordnung - Google Patents
HalbleiteranordnungInfo
- Publication number
- DE1589882A1 DE1589882A1 DE19671589882 DE1589882A DE1589882A1 DE 1589882 A1 DE1589882 A1 DE 1589882A1 DE 19671589882 DE19671589882 DE 19671589882 DE 1589882 A DE1589882 A DE 1589882A DE 1589882 A1 DE1589882 A1 DE 1589882A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semiconductor
- layer
- oxide
- glass
- oxide layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 75
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 45
- 239000002585 base Substances 0.000 description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000003251 Pruritus Diseases 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000007803 itching Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/482—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body
- H01L23/485—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of lead-in layers inseparably applied to the semiconductor body consisting of layered constructions comprising conductive layers and insulating layers, e.g. planar contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
- H01L23/291—Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
Dr.-lng. G. Eichenberg 4 DOsleldorf den 2o.f..Februar„j1967
Dipl.-lng. H. Sauerland ceciiiendieeZÄ
Patentanwälte 1589882
Bank-Konto:
. Deutsche Bank AG., Filiale Düsseldorf
V«rwtnd«n Sit im Schriftverkehr auch
umtr Zeichen: J i/S Oh .
Hughes Aircraft Company, Centinela and Teale Street,
3===ss:nss=s=s=s:==33:333:ss=3SS=s3ssassa=si=Z3s===2
Culver City, California, U.S.A.
"Halbleiteranordnung"
Die Erfindung bezieht sich auf Halbleiteranordnungen, beispielsweise Transistoren und Dioden, und insbesondere
auf eine Halbleiteranordnung mit einer schützenden Glasumhüllung mit verbesserter Abdichtung zwischen der
schützenden Hülle und dem Halbleitermaterial. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung
einer solchen Halbleiteranordnung.
Um Halbleiteranordnungen gegen die Verunreinigung
aus der umgebenden Atmosphäre zu schützen, hat man die Halbleiteraußenfläche mit einer schützenden Schicht aus Isolierstoff
versehen, beispielsweise mit einem Oxyd des Halbleitermaterials. Dooh wurde gefunden, daß eine solche Anordnung
keinen vollständigen Schutz gegen den Einfluß von Feuchtigkeit liefert. Um den Schutz zu verbessern, hat man
daher die Oxydsohioht häufig mit einer Schicht von Glas
überzogen.
009810/1078
Bei der Fertigung von Halbleiteranordnungen geht man in der Weise vor, daß zunächst eine große Anzahl solcher
Anordnungen in einer einzigen Oblate aus Halbleitermaterial hergestellt werden, die Oblate oder Scheibe sodann
mit den erwähnten Schichten aus Oxyd und Glas versehen werden, worauf die Oblate in einzelne Halbleiteranordnungen
aufgeteilt wird. Das Aufteilen bedeutet einen Schnitt durch die Oxydschicht. Infolgedessen werden gewisse Bereiche der
Halbleiteraußenfläohe dem Einfluß von Feuchtigkeit an den durchschnittenen Seiten der Oxydschicht trotz der darüberliegenden
Glasüberdeckung ausgesetzt.
Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, Schutzmittel gegen den Einfluß der äußeren Atmosphäre
und insbesondere der darin enthaltenen Feuchtigkeit zu schaffen, die einen höheren Grad von Schutz liefert, als
bei bekannten Halbleiteranordnungen bisher erreicht worden ist.
ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine durch Glas geschützte Halbleiteranordnung zu schaffen, bei der
der Grad der Abdichtung zwischen der schützenden Umhüllung und dem Halbleitermaterial verbessert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur Herstellung von mit Abdichtungen versehenen Halbleiteranordnungen
zu schaffen, das die oben angegebenen Vorteile liefert.
009810/1078
Schließlich zielt die Erfindung auf die Lösung der Aufgabe ab, ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl
von abgedichteten Halbleiteranordnungen aus einer einzigen Oblate oder Scheibe aus Halbleitermaterial zu schaffen,
das sich dadurch auszeichnet, daß die Tendenz des Abbröckeins und Brechens beim Aufteilen der Oblate in einzelne
Halbleiteranordnungen wesentlich vermindert wird.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben besteht eine Halbleiteranordnung nach der Erfindung aus einem Körper aus
Halbleitermaterial, in dem mindestens zwei Bereiche verschiedenen Leitfähigkeitstyps ausgebildet sind, die durch
eine gleichrichtend wirkende Fläche voneinander getrennt sind, welche sich bis an die Außenfläche des Halbleiterkörpers
erstreckt. Eine Schicht aus dem Oxyd des Halbleitermaterials überdeckt einen wesentlichen Bereich der Halbleiteraußenfläche.
In dieser Oxydschicht ist eine ringförmige öffnung vorgesehen, die den Bereich umschließt, wo die gleichrichtende
Fläche und die Außenfläche des Halbleiters einander schneiden. Über die Oxydschicht und den Teil der Halbleiteraußenfläche
unterhalb der ringförmigen Öffnung ist eine Glasschicht gelegt. Diese Glasschicht wird mit dem erwähnten
Bereich der Halbleiteraußenfläche entweder direkt oder unter Zwischenlage eines ringförmigen Metallelements
dicht schließend verbunden, das in der Öffnung zwischen der Glasschicht und der Halbleiteraußenfläche liegt. Durch die
Glas- und Oxydschichten erstrecken sich elektrische Leiter,
009810/1078
die dazu dienen, eine elektrische Verbindung mit mindestens einem der Halbleiterbereiche herzustellen.
Bei der Herstellung einer Halbleiteranordnung entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung wird, nachdem zunächst
die erwähnten Halbleiterbereiche gebildet und die Halbleiteraußenfläche mit der Oxydschicht versehen worden
sind, ein ringförmiger Teil der Oxydschicht, der den Bereich der Oxydschicht umschließt, welcher die gleiohrichtende
Fläche überdeckt, auf eine Tiefe entfernt, die hinreicht, um den anschließenden Teil der Außenfläche des Halbleiterkörpers
freizulegen. Die Glasschicht wird dann auf die Oxydschicht und die freigelegten Teile der Halbleiterfläche
aufgebracht. Hierauf wird das so erhaltene Erzeugnis durch Schneiden in Richtungen senkrecht zur Ebene der
Oxydschioht aufgeteilt. Wird die vorerwähnte metallische Zwischenlage verwendet, so wird auf den freigelegten Teil
der Halbleiteroberfläche vor dem Aufbringen der Glasschicht metallisches Material aufgebracht, wie sich aus der nachstehenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen im einzelnen ergeben wird.
Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigen
Pig» 1 eine perspektivische, teilweise im Schnitt gehaltene
Darstellung eines Teiles einer Halbleiterscheibe,, in der Transistorbereiche gebildet worden sind,
009810/1070
Fig. 2 einen Schnitt naoh Linie 2-2 in Pig. 1,
gig. 3 eine Ansicht der in Pig. 1 und 2 gezeichneten Halbleiterscheibe
von oben in einem späteren Stadium des Herstellungsverfahrens,
Fig. 4 eine Ansicht des in Pig. 3 dargestellten Gebildes
von oben in einem noch späteren Stadium des Herstellungsverfahrens
,
Pig, 5 einen Schnitt naoh Linie 5-5 in Pig. 4·,
Pig. 6 bis 10 Schnitte ähnlich der Pig. 5 durch das Gebilde
nach Fig« 3 zwecks Veransohauliohung weiterer Verfahrensschritte,
Pig.11 einen vollständigen Transistor in Ansicht von oben,
der das Ergebnis der zuvor dargestellten Verfahrenssohritte
und eine erste Ausführungsform der Erfindung bildet,
Pig«12 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines
Transistors, der mittels der gleichen Verfahrenssohritte
wie das Gebilde nach Pig. 5 hergestellt ist, und
Pig.13 einen Schnitt durch den Transistor nach Pig. 12 in
dem Stadium der Herstellung, das der Fig. 10 entspricht.
Bevor auf die Einzelheiten eingegangen wird, sei hervorgehoben, daß die in der Zeichnung dargestellten Gebil-
009810/1078
de kleine Segmente aus einer Halbleiterscheibe oder -oblate darstellen und an Jedem solchen Segment ein individueller
Transistor ausgebildet wird, daß also die Scheibe oder Oblate tatsächlich eine sehr beträchtliche Anzahl solcher Gebilde
enthält, wobei die Scheibe oder Oblate zur Bildung der individuellen Transistoren im letzten Schritt der nachstehend
beschriebenen Fertigung in Segmente geschnitten wird.
Gemäß Pig. 1 und 2 wird eine Vielzahl von Transistorbereiohen, von denen nur einer dargestellt ist, in einer
monokristallinen Scheibe 20 aus Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium, hergestellt, das in hinreichender Konzentration
Aktivatoren enthält, die ihm von Anfang an gleichförmige leitfähigkeit vom entweder η-Typ oder p-Typ erteilen.
!Die einzelnen Bereiche des Transistors bestehen aus einem Kollektor 22, der sich nahezu vollständig über die
Scheibe oder Oblate erstreckt, einer Basis 24, die in den Kollektor hineindiffundiert ist, und einem Emitter 26, der
seinerseits in die Basis 24 hineindiffundiert worden ist. Die Basis 24 besteht aus einem Material mit einem Leitfähigkeitstyp,
der von dem des Kollektors 22 verschieden ist, ' während der Emitter 26 aus einem Material von einem Leitfähigkeitstyp
besteht, der von den der Basis 24 verschieden ist. Hat beispielsweise die Oblate oder.Scheibe 20 (und somit
der Kollektor 22) n-leitfähigkeit, dann würde die Basis
24 p-Leitfähigkeit und der Emitter 26 η-Leitfähigkeit erhal-
009810/1078
ten. Auf diese Weise entsteht eine gleichrichtend wirkende Kollektor-Basis-Fläche 28 sswischen dem Kollektor 22 und der
Basis 24 und eine gleichrichtend wirkende Basis-Emitter-Fläche 30 zwischen der Basis 24 und dem Emitter 26. Die Fläohen
28 erstrecken sich bis heran an die gleiche Außenfläche der Halbleiterscheibe 20, Diese Außenfläche ist mit einer
Schicht 32 aus Isolierstoff überdeckt. Die Schicht 32 kann aus einem Oxyd des Materials gebildet werden, aus dem
die Scheibe 20 besteht, beispielsweise Siliziumdioxyd. Die Bildung der Oxydschicht 32 und der eindiffundierten Transistorbereiche
24 und 26 können unter Anwendung der in den US-Patenten 3 025 589 (Hoerni) und 3 212 162 (Moore) durchgeführt
werden. Diese Patentschriften beschreiben die Anwendung von Masken beim Oxydieren und geeignete Verfahren zum
Eindiffundieren.
Um elektrische Verbindungen mit der Basis und dem Emitter (und möglicherweise auch mit dem Kollektor) herzustellen
und außerdem den in der Fertigung befindlichen Transistor außen abzudichten, ist es notwendig, öffnungen einer
bestimmten verlangten Form zu schaffen, die die Oxydschicht 32 durchdringen. Dies geschieht beispielsweise durch bekannte
Fotogravurverfahren, wie sie beispielsweise auf Seite 151 bis 162 des Buches "Transistor Technology", Band III,
von F.J. Biondi, erschienen 1958 bei D. Van Nostrand Co.,
Inc., Princeton, K.J., beschrieben sind. Die genannten Öffnungen bestehen gemäß Fig. 3 aus einer mittleren Öffnung 34,
009810/1078
die einen Teil der Außenfläche des Emitters 26 freilegt, einer etwa C-förmigen, nutenartigen öffnung 36, die einen
Teil der Außenfläche der Basis 24 freilegt, aber eine Briikke 38 in der Oxydschicht bestehen läßt, über die eine an
den Emitter angeschlossene Zuleitung später geführt werden kann, und einer nutenartigen öffnung 40, die die Öffnungen
34 und 36 ringartig umgibt und einen Teil der Außenfläche des Kollektors 22 freilegt.
Eine Metallschicht, beispielsweise aus Silber, Gold, Chrom, Aluminium oder Cadmium oder einer Kombination
von zwei oder mehr dieser Metalle wird sodann im Vakuum auf die Oxydschicht 32 und die freigelegten Teile der Außenfläche
des Halbleiterscheibchens 20 in einer Dicke von etwa 6000 Ä aufgebracht. Da es schwierig ist, Zuleitungen direkt
an die relativ kleinen freiliegenden Flächen der Basis und des Emitters anzuschließen, wird sodann in der im Vakuum
aufgebrachten Metallschicht ein als Zwischenverbinder und Kontakt dienendes Muster hergestellt, beispielsweise durch
bekannte Fotogravurverfahren, um dadurch die aufgebrachte Metallschicht zu entfernen, ausgenommen nur an den Stellen,
wo sie gewünscht ist, um das als Zwischenverbinder und Kontakt dienende Muster zu erzeugen und das Gebilde an seiner
Außenseite mit einer schützenden Abdichtung zu versehen. Gemäß Fig, 4 und 5 besteht das als Verbinder und Kontakt dienende
Muster aus einem Emitterkontakt 42 mit einem Streifen 46, der sich nach außen über die Brücke 38 der Oxydschicht
009810/107 8
32 erstreckt und am Ende in einen vergrößerten Kopf 48 übergeht.
Entsprechend hat der Basiskontakt 44 einen Streifen 50, der sioh in entgegengesetzter Richtung erstreckt und
gleichfalls in einen vergrößerten Kontakt 52 übergeht. Außerdem läßt man das niedergeschlagene Metall in der Nut 40 bestehen,
so daß ein Metallring 54 übrig bleibt, der mit dem Halbleiterscheibchen 20 in Berührung steht und das Oxydmaterial
umgibt, das die Bereiche überdeckt, wo die gleichriohtenden
Flächen 28 und 30 sich bis an die Außenfläche des Halbleiters erstrecken. Der Emitterkontakt 42, der Basiskontakt
44 und der Ring 54 werden dann an den Emitter 26, die Basis 24 und den Kollektor 22 durch Erhitzen des Gebildes
auf etwa 500°C elektrisch leitend angeschlossen.
Gemäß Pig. 6 wird sodann im Vakuum eine Metallschicht 56 auf die Oxydsohicht 32 und auf das Kontaktmuster
aufgebracht, das zuvor auf und innerhalb dieser Schicht 32 hergestellt worden ist. Die Metallschicht 56 kann aus Silber
bestehen und wird in einer Dicke von 5000 Ä aufgebracht.
Sine Schicht 58 aus fotoresistivem Material wird
hierauf gemäß Pig. 7 oberhalb der Metallschicht 56 gebildet, und awei Öffnungen 60 und 62 werden duroh bekannte Potogravurverfahren
in der Sohioht 58 an Stellen hergestellt, die
eioh oberhalb der Mitten der Kontaktköpfe 48 und 52 befinden. Das Halbleiteraoheibchen wird dann in ein galvanisches
Bad getaucht, und awar derart, daß die Metallschicht 56 galvanisch
als Kathode geschaltet ist, so daß auf die freilie-
00981071078
-Mögenden Flächenteile der Metallschicht 56 Metall niedergeschlagen
wird, beispielsweise Silber. Als Ergebnis dieser galvanischen Behandlung entstehen metallische Niederschläge
in der Form von kuppenartigen Gebilden 64 und 66 (Fig. 8) in den öffnungen 60 und 62 der fotoresistiven Schicht 58.
Eine derartige Kuppe hat, um eine Vorstellung von den Abmessungen zu geben, beispielsweise eine Höhe von 0,075 mm.
Der fotoresistive Film 58 und die Teile der beim Galvanisieren tätigen Metallschicht 56, die nicht in Kontakt
mit anderem metallischem Material sind, werden sodann entfernt, und zwar durch einfaches Ätzen oder durch eine Behandlung
mit Wasser, das mit großer Geschwindigkeit aufgesprüht wird, so daß ein Gebilde gemäß Fig. 9 entsteht. Hierauf
wird eine Schicht 68 aus Glas auf die Oxydschicht 32
und die Kontaktelemente gebracht, beispielsweise duroh Aufsprühen mittels Radiofrequenz oder durch ein pyrolytisches
Verfahren, d.h. durch Erhitzung des Glases bis zum flüssigen Zustand. Diejenigen Teile der Glasschicht 68, die die
äußeren Bereiche der Kuppen 64 und 66 überdecken, werden duroh Läppen oder Itzen des Glases entfernt, so daß nach
außen vorstehende, dem Emitter und der Basis zugeordnete Kontaktstücke entstehen, an die äußere Leitungen etwa durch
Löten angeschlossen werden können.
Eine elektrische Verbindung mit dem Kollektor 22 kann durch Plattieren der Unterseite des Halbleitersoheib-
009810/1078
-lichens 20 mit einem Metallstreifen 69 ermöglicht werden, also der Seite, die entgegengesetzt zur Oxydschicht 32 liegt.
Der Streifen 69 ist in Pig. 10 dargestellt. Stattdessen kann eine Verbindung mit dem Kollektor 22 aber auch dadurch
ermöglicht werden, daß eine zusätzliche, die Kollektoraußenfläche freilegende öffnung in der Oxydschicht 32 gleichzeitig
mit der Herstellung der öffnungen 34, 36 und 40 geschaffen wird, wobei Kontaktmetall für den Kollektor in dieser
zusätzlichen öffnung niedergeschlagen wird, während der Emitterkontakt 42 und der Basiskontakt 44 durch Niederschlagen
von Metall vorbereitet werden, und wobei dann eine der Kuppen 64 und 66 ähnliche Kuppe an dem Kontaktmetall für
den Kollektor ausgebildet wird. Schließlich besteht die Möglichkeit, den Ring 54 mit einem Portsatz mit Kopf ähnlich
den Köpfen 48 und 52 des Emitters und der Basis zu versehen und an diesem Kopf eine Kuppe anzubringen.
Ist die Fertigungsstufe nach Pig. 10 erreicht, so
wird die Halbleiteroblate 20 in einzelne Segmente zerlegt, also durch Schneiden längs den Linien 70 in eine Vielzahl
einzelner Transistoren zerlegt, von denen einer in Pig. 11 dargestellt ist. Die Schnittlinien verlaufen außerhalb der
Metallringe 54. Daher bilden die Glasschicht 68, der Metallring 54 und die Kuppen 64 und 66 zusammen eine hermetische
Abdichtung für das Halbleitermaterial und verschaffen den durch die gleichrichtenden Plächen miteinander in Verbindung
stehenden Bereichen der Halbleiteranordnung größeren
009810/1078
-α-
Schutz gegen Verunreinigung aus der Atmosphäre, als bisher möglich war.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird auf den Metallring verzichtet und die Glassohioht direkt
auf den Halbleiterkörper aufgebracht. In dieser in Pig. 12 und 13 dargestellten Ausführung sind diejenigen Bestandteile,
die der Pig. 1 bis 11 entsprechen, mit den gleichen Ziffern bezeichnet, jedoch zur besseren Unterscheidung
unter Vorsatz einer 1, so daß also die Halbleiteroblate 20 in der Ausführung nach Pig«, 12 und 13 mit 120 bezeichnet
ist. Pig. 12 zeigt die Halbleiteroblate 120 in gleichem Pertigungszustand
wie die Halbleiteroblate 20 in Pig. 5. Dabei ist jedoch kein Metall in der Nut 140 niedergeschlagen,
wenn die Kontakte 142 und 144 für den Emitter und die Basis hergestellt werden. Wird sodann gemäß Pig. 13 eine Glasschicht
168 aufgebracht, nachdem die gleichen Verfahrensschritte geschehen sind, die in Pig. 6 bis 9 dargestellt
sind, so gelangen Teile des Glases in direkte, abdichtende Verbindung mit der Halbleiteroblate 120 längs deren Außenfläche
154'.
In der Ausführung nach Pig. 12 und 13 wird die Halbleiteroblate 120 längs Linien 170 geteilt, die den abdichtenden
Bereich 1541 schneiden. Im übrigen wird bei dieser
Ausführung, wo also eine direkte abdichtende Verbindung zwischen dem Glas und dem Halbleiter hergestellt wird, zweck-
009810/1078
mäßig ein Glas verwendet, das im wesentlichen frei von Alkaliionen
ist und einen Wärmedehnungskoeffizienten hat, der im wesentlichen mit dem des Halbleitermaterials übereinstimmt.
Als Beispiel für ein Glas, das diese Eigenschaften hat, sei das von der Firma Corning Glass Works, Sunnyvale,
California, hergestellte Glas Nr. 1723 erwähnt.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele bezieht sich auf die Herstellung von Transistoren.
Die Prinzipien der Erfindung sind .jedoch in gleicher Weise anwendbar auf die Herstellung von Dioden oder monolithischen
Schaltungen. Obwohl also die Erfindung im einzelnen mit Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele dargestellt
worden ist, ist sie vielfacher Änderungen und Abwandlungen fähig, die diejenigen vornehmen können, die mit der Halbleitertechnik
vertraut sind.
009810/1078
Claims (7)
1. Halbleiteranordnung, bestehend aus einem Körper aus Halbleitermaterial
mit mindestens zwei Bereichen verschiedenen Leitfähigkeitstyps, die durch eine gleichrichtend wirkende
Pläohe voneinander getrennt sind, welche sich bis zur Außenfläche des Körpers erstreckt, wobei eine Schicht aus einem
Oxyd des Halbleitermaterials mindestens einen erheblichen Teil der Außenfläche überdeckt, dadurch gekennzeichnet
, daß die Oxydschicht (32) durch eine Ringnut (54) unterbrochen ist, welche die linie umschließt, an
der die gleichrichtende Fläche (28, 30) an der Außenfläche des Halbleiterkörpers (20) mündet, daß ferner die Oxydsohicht
(32) und die Hingnut (54) von einer Glasschicht (68) überdeckt sind, welche die Ringnut (54) dichtend abschließt,
und daß schließlich elektrisch leitende Anschlußstücke (48, 52, 69) sur Herstellung von Verbindungen mit
mindestens einem der Bereiche (22, 24, 26) verschiedenen Leitfähigkeitstyps vorgesehen sind.
2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die Glaeschicht (168) die
durch die Ringnut freigelegte Halbleiterfläche (1541) direkt
berührt. 009810/107*
3. Halbleiteranordnung naoh Anspruoh 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß das Halbleitermaterial aus Silizium und das Oxyd aus Siliziumdioxyd besteht und
das Glas im wesentlichen frei von Alkaliionen ist und einen Wärmedehnungskoeffizienten hat, der mindestens annähernd
gleich dem des Siliziums ist.
Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» d a durch gekennzeichnet, daß die Glasschioht
(68) sich über den gesamten Umfang der Oxydschioht erstreckt und einen Teil des Halbleiterkörpers bedeckt, der
außerhalb des Umfange der Oxydschicht liegt und diesen Teil abdichtet.
5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1,dadurch g e kennzeiohnet
, daß zwischen der von der Ringnut (54) freigelegten Fläche des Halbleiterkörpers (20) und der
Glasschicht (68) eine Metallschicht (56) vorgesehen ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Abdichtung an der Außenfläche einer Halbleiteranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche mit einer Schicht (32) aus einem Oxyd des Halbleitermaterials
versehen wird, daß hierauf ein ringförmiger Teil der Oxydschicht, der den Bereich der Oxydschicht, welcher
die gleichrichtende Fläche (28, 30) bedeckt, entfernt wird, um einen Teil der angrenzenden Außenfläche des Halbleiter-
009810/1078
körpers (20) freizulegen, daß sodann eine Glassohioht (68) auf die Oxydschicht (32) und die angrenzende Außenfläche
der Halbleiteroberfläohe aufgebracht wird, worauf mindestens gewisse Teile der angrenzenden Außenfläche abgeschnitten
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet!
daß vor dem Aufbringen der Glasschicht (68) der Halbleiterkörper mit einer Metallschicht versehen
wird.
0 09810/1078
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US53413566A | 1966-03-14 | 1966-03-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1589882A1 true DE1589882A1 (de) | 1970-03-05 |
Family
ID=24128825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671589882 Pending DE1589882A1 (de) | 1966-03-14 | 1967-02-21 | Halbleiteranordnung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US3514848A (de) |
DE (1) | DE1589882A1 (de) |
GB (1) | GB1117857A (de) |
NL (1) | NL6703492A (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5639325A (en) * | 1995-02-01 | 1997-06-17 | The Whitaker Corporation | Process for producing a glass-coated article |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1303509B (de) * | 1959-09-22 | 1972-07-13 | Carman Laboratories Inc | |
US3247428A (en) * | 1961-09-29 | 1966-04-19 | Ibm | Coated objects and methods of providing the protective coverings therefor |
US3303399A (en) * | 1964-01-30 | 1967-02-07 | Ibm | Glasses for encapsulating semiconductor devices and resultant devices |
US3197681A (en) * | 1961-09-29 | 1965-07-27 | Texas Instruments Inc | Semiconductor devices with heavily doped region to prevent surface inversion |
NL297002A (de) * | 1962-08-23 | 1900-01-01 | ||
US3408542A (en) * | 1963-03-29 | 1968-10-29 | Nat Semiconductor Corp | Semiconductor chopper amplifier with twin emitters |
US3319311A (en) * | 1963-05-24 | 1967-05-16 | Ibm | Semiconductor devices and their fabrication |
US3271124A (en) * | 1963-09-16 | 1966-09-06 | Bell Telephone Labor Inc | Semiconductor encapsulation |
GB1054450A (de) * | 1963-09-26 | 1900-01-01 | ||
US3361592A (en) * | 1964-03-16 | 1968-01-02 | Hughes Aircraft Co | Semiconductor device manufacture |
US3369290A (en) * | 1964-08-07 | 1968-02-20 | Rca Corp | Method of making passivated semiconductor devices |
US3307079A (en) * | 1964-10-20 | 1967-02-28 | Burroughs Corp | Semiconductor switch devices |
US3368024A (en) * | 1965-12-22 | 1968-02-06 | Owens Illinois Inc | Glass semiconductor housing having its interior surfaces covered with an alkali-freesolder glass |
-
0
- US US534135D patent/USB534135I5/en active Pending
-
1966
- 1966-03-14 US US534135A patent/US3514848A/en not_active Expired - Lifetime
-
1967
- 1967-02-21 DE DE19671589882 patent/DE1589882A1/de active Pending
- 1967-02-28 GB GB9487/67A patent/GB1117857A/en not_active Expired
- 1967-03-03 NL NL6703492A patent/NL6703492A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1117857A (en) | 1968-06-26 |
USB534135I5 (de) | |
NL6703492A (de) | 1967-09-15 |
US3514848A (en) | 1970-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1514818C3 (de) | ||
DE1282196B (de) | Halbleiterbauelement mit einer Schutzvorrichtung fuer seine pn-UEbergaenge | |
DE1614283C3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung | |
DE3229250C2 (de) | ||
DE2153103B2 (de) | Verfahren zur Herstellung integrierter Schattungsanordnungen sowie nach dem Verfahren hergestellte integrierte Schaltungsanordnung | |
DE2149766A1 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2357376C3 (de) | Mesa-Thyristor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2033532B2 (de) | Halbleiteranordnung mit einer Passivierungsschicht aus Siliziumdioxid | |
DE2615438A1 (de) | Verfahren zur herstellung von schaltungskomponenten integrierter schaltungen in einem siliziumsubstrat | |
DE1803024A1 (de) | Integriertes Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2132034A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Zwischenverbindungen fuer elektrische Baueinheiten auf Festkoerpern | |
DE1964979B2 (de) | Halbleiterbauelement mit wenigstens einem lateralen transistor und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2500235C2 (de) | Ein-PN-Übergang-Planartransistor | |
DE3637513C2 (de) | ||
DE2040929A1 (de) | Ohmsche Kontaktanordnung fuer Halbleitervorrichtungen | |
DE1289188B (de) | Metallbasistransistor | |
DE1929084C3 (de) | Ätzlösung für ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes | |
DE1589882A1 (de) | Halbleiteranordnung | |
DE2105164C2 (de) | Halbleiterbauelement mit Basis- und Emitterzone und Widerstandsschicht und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP1344245A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines eine mikrostruktur aufweisenden festkörpers | |
DE1789171C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung | |
DE1614286C3 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1489017C2 (de) | Verfahren zum Herstellen ohmscher Kontakelektroden für Halbleiterbauelemente | |
DE1286220C2 (de) | Verfahren zum herstellen von aluminium und nickel enthaltenden legierungskontakten | |
DE2058930C3 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Isolierschicht-Feldeffekttransistors mit einer Gate-Isolierschicht aus einer Oxydschicht und einer Nitridschicht |