DE1614357B1 - Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung

Info

Publication number
DE1614357B1
DE1614357B1 DE19671614357D DE1614357DA DE1614357B1 DE 1614357 B1 DE1614357 B1 DE 1614357B1 DE 19671614357 D DE19671614357 D DE 19671614357D DE 1614357D A DE1614357D A DE 1614357DA DE 1614357 B1 DE1614357 B1 DE 1614357B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
groove
disc
semiconductor
insulating material
grooves
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
Application number
DE19671614357D
Other languages
English (en)
Inventor
Stoller Arthur Irwin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE1614357B1 publication Critical patent/DE1614357B1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/0253—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch two co-operating contacts actuated independently
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/085—Isolated-integrated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/928—Front and rear surface processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung mit mehreren elektrisch voneinander isolierten Halbleiterkörpern, bei dem in einer Oberfläche einer Halbleiterscheibe mindestens eine Nut gebildet und anschließend die Nut mit Isoliermaterial ausgefüllt wird.
Als integrierte Schaltungen sind Halbleiterschaltungen bekannt, die aus einem einzigen, monokristallinen Halbleiterkörper bestehen, in welchem eine Anzahl von miteinander verbundenen Schaltüngselementen gebildet sind. Solche Halbleiterschaltungen werden im allgemeinen auch als »monolithische Halbleiterschaltungen« bezeichnet. Bei solchen Schaltungen werden die-einzelnen Schaltungselemente durch im Halbleiterkörper gebildete und die betreffenden Schaltungsteile umgebende pn-Übergänge elektrisch voneinander getrennt. Dies hat jedoch verschiedene Nachteile. Erstens ist die Betriebsfrequenz solcher Halbleiterschaltungen auf etwa 100 MHz begrenzt, da die Streukapazitäten zwischen den Schaltungsbestandteilen einen Betrieb bei höheren Frequenzen nicht zulassen. Ein zweiter Nachteil dieser Art von Halbleiterschaltungen besteht darin, daß die Durchbruchsspannung zwischen den einzelnen Schartungsbestandteilen verhältnismäßig niedrig ist, sie beträgt nämlich nur etwa 60 Volt. Drittens können oft Leckströme zwischen benachbarten Schaltungsbestandteilen zu einem Problem werden. ; ;
Es sind auch bereits Halbleiterschaltungen vorgeschlagen worden, die mehrere, in ein Isoliermaterial, wie Glas, eingebettete und durch dieses voneinander isolierte Halbleitenkörper enthalten. Gemäß einem eigenen, älteren Vorschlag (französische Patentschrift 1399 295) ist es bekannt, solche HalbleitersChaitungen mit mehreren elektrisch voneinander isolierten Halbleiterkörpern dadurch herzustellen, daß in eine entsprechend geformte Oberfläche einer Halbleiterscheibe ein Isoliermaterial eingepreßt wird, und von der dieser Oberfläche entgegengesetzten Seite der Halbleiterscheibe dann so viel Halbleitermaterial albgetragen wird, bis eine der Form der Halbleiterscheibe entsprechende Anzahl voneinander getrennter Halbleiterkörper verbleiben, in denen dann durch Diffusionsverfahren od. dgl. Dioden, Transistoren usw. hergestellt werden können. Dieses Verfahren 'hat den Nachteil, daß die eigentlichen Schaltungsbestandteile' in der durch das Abtragen des Halbleiterkörpers gebildeten Oberfläche hergestellt werden müssen, was oft unzweckmäßig ist.
Es ist auch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden, bei welchem die Halbleiterscheibe vor dem Einbringen der Nut auf ihrer oberen-und unteren Oberfläche mit einer Schutzschicht überzogen wird. Die Schutzschicht an der Oberseite der Scheibe enthält einige Öffnungen im Bereich der diffundierten Halbleiterelemente zum Anbringen der Elektrodenanschlüsse, im Bereich zwischen den Halbleiterelementen bedeckt sie jedoch die Scheibe vollständig. An denjenigen Stellen der Unterseite der Scheibe, an denen die Nuten eingegraben werden sollen, wird die Schutzschicht entfernt, so daß ein Ätzmittel die Halbleiterscheibe dort angreifen ikann und die Nuten bis zur gegenüberliegenden Schutzschicht auf der'Scheibenoberseite zwischen den Schaltungselementen ausgraben kann. Bei diesem Verfahren ist es jedoch nicht einfach, die Nuten so herzustellen, daß ihr Boden mit Sicherheit zwischen den Schaltungselementen an der Oberseite liegt und sich nicht in den Bereich der Schaltungselemente ausbreitet. Während die Breite der Nut am Anfang verhältnismäßig genau eingehalten werden kann, wird die Breite mit zunehmender Tiefe immer schwerer kontrollierbar, und es besteht die Gefahr, daß die an dieser Seite in die Halbleiterscheibe eindiffundierten Schaltungselemente angeätzt werden. Es ist daher erforderlich, bei der Herstellung der Halbleiterscheibe einen genügend großen Sicherheitsabstand zwischen
ίο den Bauelementen zu wahren, wodurch die Aufnahmekapazität der Scheibe verringert wird. Das bekannte Verfahren hat außerdem den weiteren Nachteil, daß nach dem Einbringen der Nuten die einzelnen Elemente vorübergehend nur von der Schutzschicht auf der Oberseite der Scheibe und einen eventuell darüberliegenden Metallbelag für die Elektrodenanschlüsse zusammengehalten werden. Ein vorhergehendes Aufbringen einer zusätzlichen Schutzschicht kann diesen lockeren Zusammenhalt zwar verstärken, jedoch bedeutet dies zusammen mit der nachträglichen Entfernung der Schutzschicht einen zusätzlichen Aufwand.
Die Aufgabe der Erfindung bestellt nun darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterschaltung zu schaffen, welches den bisher bekannten Verfahren überlegen ist. Bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
: dadurch gelöst, daß ein vom Boden der Nut zur entgegengesetzten Oberfläche der Halbleiterscheibe führendes Loch gebildet wird, daß das Isoliermaterial von der Rückseite der Scheibe aus so lange durch das Loch in die Nut gepreßt wird,· bis die Nut vollständig mit Isoliermaterial ausgefüllt ist, und daß γοη der Rückseite der so gebildeten Anordnung so viel Material abgetragen wird, bis die zwischen der Nut stehengebliebenen Teile der Halbleiterscheibe voneinander durch 'das Isoliermaterial elektrisch getrennt sind. In den beiderseitig der Nut oder Nuten liegenden Teilen der Halbleiterscheibe können vor oder nach ihrer Trennung elektrische Schaltungselemente gebildet werden, z. B. durch übliche Diffusionsverfahren.
Die Erfindung hat unter anderem den Vorteil gegenüber den bekannten Verfahren, daß das Einbringen der Nuten in die Halbleiterscheibe von der Seite aus erfolgen kann, wo 'die Halbleiterschaltungselemente eindiffundiert sind oder noch eindiffundiert werden sollen und somit eine genaue Einhaltung der Nutenbreite in der Nachbarschaft der Halbleiter-
, schaltungselemente einfacher als bisher möglich ist.
Die Erfindung bietet auch die bei den bekannten Verfahren nicht vorhandene Möglichkeit einer Ausgestaltung, derart, daß sich Halbleiterschaltungselemente von zwei verschiedenen Halbleiterscheiben zu einer Scheibe auf neuartige Weise zusammenfassen lassen, wobei die einzelnen Elemente elektrisch voneinander isoliert sind. Dies wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß in einer zweiten Scheibe ebenfalls Nuten und die Scheibe ganz durchsetzende Löcher gebildet werden, daß die stehengebliebenen Teile der zweiten Scheibe durch der Form dieser Teile angepaßte weitere Löcher der ersten Scheibe gesteckt werden, daß von der Rückseite der zweiten Scheibe aus so lange ein Isoliermaterial durch die Löcher in die Nuten beider Scheiben gepreßt wird, bis die Nuten vollständig mit Isoliermaterial ausgefüllt sind, und daß schließlich die Rückseite der so gebildeten Anordnung so weit abgetragen wird, daß die stehengebliebenen Teile beider
Scheiben voneinander durch das Isoliermaterial elektrisch getrennt sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. la bis Ie perspektivische Schnittansichten einer Halbleiterscheibe während aufeinanderfolgender Verfahren nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
F i g. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines to weiteren Verfahrensschrittes dieses Ausführungsbeispiels,
F i g. 3 a bis 3 e perspektivische Ansichten zweier Halbleiterscheiben während verschiedener Verfanrensstufen nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 eine etwas vereinfachte Querschnittsansicht eines weiteren Verfahrensschrittes dieses Ausführungsbeispiels und
Fig. 5 eine geschnittene, perspektivische Ansicht so einer Halbleiterschaltung, die gemäß einem wieder anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt wurde.
Beispiel 1
Das Verfahren gemäß diesem Ausfü'hrungsbeispiel der Erfindung enthält die folgenden Verfahrensschritte:
1. Bildung einer Anzahl von Schaltungselementbereichen innerhalb einer Halbleiterscheibe;
2. Bildung von die Schaltungselementscheibe trennenden Nuten in der Halbleiterscheibe;
3. Bildung von Löchern, die vom 'Grund einer Nut zur entgegengesetzten Seite (Rückseite) der Scheibe führen;
4. Aufbringen einer Schicht aus Glaspulver auf die Rückseite der Scheibe;
5. Einpressen des Glases durch die Löcher in die Nuten unter Einwirkung von Hitze und Druck auf die Scheibe;
6. Abkühlen der Scheibe zur Verfestigung des Glases;
7. Läppen der Rückseite der Scheibe, bis die ScHaI-1 tungselementbereiche voneinander durch das eingepreßte Glas isoliert sind.
Die Verfahrensschritte dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung werden im folgenden an Hand von Fi g. 1 näher erläutert.
Es wird von einer flachen, polierten Halbleiter- so scheibe 2 (F i g. 1 a) ausgegangen, in der eine Anzahl von Schaltungselementen 4 durch irgendein bekanntes Verfahren gebildet wird, z. B, durch Eindiffusion von Dotierungsstoffen. Die Schaltungselemente 4 bilden vorzugsweise ein regelmäßiges, z. B. orthogonales Muster, wie es in F i g. 1 a dargestellt ist.
Als nächstes werden in der Vorderseite der Scheibe 2 eine Anzahl von Nuten 6 gebildet, die so angeordnet sind, daß zwischen den Nuten hochstehende Bereiche 5 verbleiben, die jeweils ein Schaltungselement 4 enthalten (F ϊ g. 1 b). Die1 Nuten 6 können durch Ätzen, Sägen, Ultraschall-Fräsen oder -Schneiden oder irgendein anderes bekanntes Verfahren gebildet werden.
' Anschließend werden in der Seheibe eine Anzahl von Löchern 8 gebildet, die vom Nutengrund bis zur Rückseite der Scheibe reichen. Die Löcher können unter Anwendung der gleichen Verfahren wie die Nil·- ten gebildet werden. Vorzugsweise wird die Scheibe 2 zur Bildung der Löcher umgedreht, und in der Rückseite der Scheibe werden dann eine Anzahl γοη Nuten 10 gebildet. Die Seitenwände der in der Rückseite gebildeten Nuten 10 fluchten nicht mit den Seiten-Wänden der Nuten 6 in der Vorderseite. Die Nuten 10, die vorzugsweise schmaler sind als die Nuten 6, sind so tief, daß in der Scheibe Löcher 8 entstehen, wo sich eine Nut 6 in der Vorderseite und eine Nut 10 in der Rückseite schneiden, wie F i g. 1 c zeigt. Im Nutengrund werden also auf diese Weise Löcher gebildet, die durch die ganze Dicke der Scheibe reichen.
Die in F i g. 1 c dargestellte Scheibe wird dann in eine Form 12 gebracht, die in F i g. 2 schematisch dargestellt ist. Die die Schaltungselemente 4 aufweisende Seite der Scheibe liegt an einer ebenen, polierten Oberfläche einer Bodenplatte 14 an, die aus einem Werkstoff besteht, an dem geschmolzenes Glas nicht haftet. Die Bodenplatte 14 besteht vorzugsweise aus einer Glas^Kohlenstoff-Masse. Auf die in Fig. 2 oben liegende Rückseite der Halbleiterscheibe wird eine Schicht IG aus einem Werkstoff aufgebracht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient gut mit dem des Halbleitermaterials der Scheibe 2 übereinstimmt. Die Schicht 16 besteht vorzugsweise aus Glaspulver. Auf die Schicht 16 wird dann eine Deckplatte 18 gelegt. Die so vorbereitete Form wird dann in eine nicht dargestellte, durch Hochfrequenz heizbare Presse gebracht und auf die niedrigste Temperatur (z.B. 900° C) erhitzt, bei der das die Schicht 16 bildende Glas gut sehließt. Die Erweichungstemperatur des Isoliermaterials darf nicht so hoch sein, daß die in der Scheibe bereits gebildeten Schaltungselemente 4 beschädigt werden. Im allgemeinen genügt es, wenn die Erweichungstemperatur unter 1100° C liegt.
Auf die in Fig. 2 dargestellte Anordnung wird dann in Pfeilrichtung ein Druck ausgeübt, der allmählich auf etwa 180 kp/cm2 gesteigert wird. Dieser Druck wird etwa 15 Minuten aufrechterhalten, während dieser Zeit schmilzt das die Schicht 16 bildende Glas, und es wird durch die Löcher 8 in die Nuten 6 gepreßt. Die Nuten, 6, 10 werden dabei vollständig mit Glas ausgefüllt. -Die Bodenplatte 14 verhindert, daß das Glas über die Schaltungselemente 4 fließt. Anschließend läßt man die Scheibe in der Form auf die Entspannungstemperatur des Glases, die bei etwa 600° C liegt, abkühlen. Diese Temperatur wird etwa 15 Minuten aufrechterhalten, damit sich die Spannungen im Glas ausgleichen können. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird die Rückseite der Scheibe 2 bis mindestens zur Tiefe der Nuten 10 abgetragen, wie in Fig. Ie strichpunktiert angedeutet ist. Das Ergebnis ist eine Anordnung aus aktiven und/ oder passiven Schaltungselementen, die elektrisch voneinander isoliert sind. Die Schaltungselemente nehmen außerdem eine genau vorher bestimmbare Lage in Bezug aufeinander ein, so daß sie unter Anwendung bekannter Verfahren, z. B. photolithographischer Verfahren, miteinander verbunden werden können.
Das oben beschriebene Verfahren kann dahingehend abgewandelt werden, daß die Bildung der Schaltungselemente 4 erst nach dem Trennen der Teile S erfolgt- An Stelle von Glas können auch andere elektrisch isolierende Werkstoffe zur Trennung der einzelnen Halbleiterkörper verwendet werden, z. S. leiehtfüeßende Kunstharze.
5 ■■■■ ' '"■■■ '"■-·. "■- 6
gels-.piel 2 34 der Scheibe 22 durch die Löcher 36 in-der Scheibe
.-. - . ■ ■ " -■ 20 gesteckt werden können, wie in Fig. 3c darge-
Wenn eine Anzahl elektrisch isolierter Schaltungs- stellt ist. Die entsprechenden Löcher 36 sind so groß, elemente hergestellt werden soll, deren Bildung auf daß sie durch den zugehörigen Teil 34 nicht vollstäneiner gemeinsamen Halbleiterscheibe schwierig ist, 5 dig ausgefüllt werden. Die Locher 38 der Scheibe 22 z. B. npn- und pnp-Transistoren im selben Substrat, werden zwischen den~ verschiedenen vorstehenden wird vorzugsweise eine andere Ausführungsform des Teilen 34 gebildet. Die Löcher 36,38 'können durch Verfahrens gemäß der Erfindung angewandt. Bei Ätzen, Sägen, Ultraschall-Schneiden u.dgl. gebildet Halbleiterschaltungen, die Schaltungselemente ver- werden. Vorzugsweise werden die Löcher 36, 38 schiedenen Leitungstyps enthalten, ist es schwierig, io durch Ultraschall-Schneiden gebildet, solche Schaltungselemente in der gleichen Scheibe zu Die Scheiben 20,22 werden dann, wie F i g. 4 zeigt,
bilden, da jeweils die ganze Scheibe erhitzt werden ineinandergesteckt und in eine Form 40 gebracht, muß, wenn nur Teilbereiche einer Diffusion unter- Die Form 40 enthält eine Bodenplatte 42 mit glatter, zogen werden sollen. Wenn also die ganze Scheibe polierter Oberfläche, an der. die Stirnflächen der erhitzt werden muß, nachdem Basis- und Emitter- 15 Schaltungselementbereiche 24,26 anliegen. Die Bozonen bestimmter Transistoren bereits gebildet wor- denplatte 42 besteht aus einem Werkstoff, an der das den sind, 'besteht die Gefahr, daß die bereits einge- einzupressende Isoliermaterial, im vorliegenden Falle führten Dotierungsstoffe bei den späteren Erhitzungs- also Glas, nicht haftet. Ein geeigneter Werkstoff ist schritten tiefer in die Scheibe diffundieren. Bei den beispielsweise eine Glas-Kohle-Masse. Die Dicke der zuerst-gebildeten Zonen läßt sich daher nur schwierig ao Scheibe 20 und die Höhe der herausragenden Teile 34 ein gewünchtes Störstellenprofil erreichen. der Scheibe 22 sind so gewählt, daß zwischen den
Eine Anordnung von Schaltungselementen, die beiden zusammengesteckten und in die Form eingevoneinander isoliert sind, und sich schlecht auf einer setzten Scheiben noch ein Zwischenraum verbleibt, gemeinsamen Halbleiterscheibe herstellen lassen, Auf die Rückseite der Scheibe 22 wird eine Schicht
kann durch ein Verfahren mit den folgenden Schrit- 25 44 aus einem Glas aufgebracht, dessen Wärmeausten hergestellt werden: dehnungskoeffizient gut mit dem der Scheiben 20,22
1. Bildung einer Anzahl von Schaltungselementen übereinstimmt. Die Form 40 wird dann in eine nicht in zwei getrennten Halbleiterscheiben; dargestellte, hochfrequenzgeheizte Presse gebracht,
2. Bildung von Nuten zwischen den Schaltungs- und auf die Erweichungstemperatur des Glases, z. B. elementen der beiden Scheiben; 30 auf 900° C, erhitzt. Hierauf wird in Pfeilrichtung
3. Bildung von Löchern in beiden Scheiben, die (F i g. 4) ein Druck ausgeübt, der allmählich auf etwa vom Nutengrund zur entgegengesetzten Ober- 180 kp/cm2 gesteigert wird. Der Enddruck wird etwa fläche {Rückseite) der betreffenden Scheibe 15 Minuten aufrechterhalten, um die geschmolzene reichen; Glasschicht 44 durch die Löcher 38 in den Zwischen-
4. Ineinanderstecken der Scheiben, so daß die 35 raum zwischen den Scheiben 20, 22 und durch die Schaltungselemente der zweiten Scheibe durch Löcher 36 in die Zwischenräume zwischen den stehendie Löcher in der ersten Scheibe reichen; gebliebenen Teilen 32, 34 zu drücken. Die Boden-
5. Aufbringen einer Glasschicht auf die Rückseite platte 42 verhindert, daß das Glas über die Stirnder zweiten Scheibe; flächen der Schaltungselementbereiche 24, 26 fließt.
6. Einpressen des Glases in die Löcher und die 40 Die Scheiben 20, 22 werden dann in der Form auf Nuten der Scheiben unter Einwirkung von Hitze die Entspannungstemperatur des Glases, die bei- und Druck auf die ineinandergesteckten Schei- spielsweise 600° C !beträgt, abgekühlt. Diese Tempeben; ratur wird etwa 15 Minuten aufrechterhalten, damit
..7. Abkühlen der ineinandergesteckten Scheiben sich die Spannungen im Glas ausgleichen können.
und Verfestigung des Glases; 45 Die in Fig. 3d dargestellte Anordnung wird dann
8. Abtragen der ineinandergesteckten Scheiben aus der Form entnommen. Nachdem sich die ausgedurch Läppen od. dgl., von der Rückseite her formte Anordnung auf. ^Raumtemperatur abgekühlt
bis die die Schaltungselemente enthaltenden Be- hat, wird von der Rückseite Material durch Lappen reiche durch das Glas voneinander isoliert sind. od. dgl abgetragen. Die abzutragende Schicht ist in
Das oben stichwortartig beschriebene Verfahren g0 Fig. 3d rechts durch einen Doppelpfeil angedeutet.
wird an Hand der F ig. 3 ausführlicher erläutert. Man Es verbleibt die in Fig. 3e dargestellte Anordnung, geht gemäß F i g. 3 a von zwei Halbleiterscheiben die eine Anzahl von elektrisch gegeneinander isolier-20, 22 aus. In den Scheiben 20, 22 werden jeweils ten Schaltungselementen enthält, die man in einer durch bekannte Verfahren Schaltungselemente 24 einzigen Scheibe nur schwierig hätte herstellen bzw. 26 gebildet. Die Schaltungselemente bilden vor- 55 können.
zugsweise ein regelmäßiges, z.B. orthogonales Muster. Beispiel 3
Die Schaltungselemente 24 bestehen beispielsweise
aus npn-Transistoren und die Schaltungselemente 26 Das Verfahren mit den zu Beginn des Beispiels 2
aus pnp-Transistoren. aufgeführten Verfahrensschritten kann auf zweierlei
Anschließend werden in den Scheiben 20,22 Nuten B0 Weise abgewandelt werden, um eine in F i g. 5 darge-28 bzw. 30 gebildet, so daß eine Anzahl von vor- stellte Schaltungsgruppe herzustellen, die eine Anzahl stehenden Bereichen 32, 34 verbleiben, die jeweils von gegeneinander isolierten aktiven und/oder pas-Schaltungselemente enthalten. Die Nuten können siven Schaltungselementen sowie eine Anzahl leitendurch Ätzen, Sägen, Ultraschall-Schneiden oder if- der Bereiche enthält.
gendein anderes bekanntes Verfahren gebildet werden. 65 Zum Herstellen der Schaltungsgruppe 48 kann das Als nächstes werden in den Scheiben 20,22 Löcher- Verfahren gemäß Beispiele erstens dadurch abge-36,bzw. 38 gebildet. Die Löcher 36 in der Scheibe'20 wandelt werden, daß der an die Oberseite der versind so angeordnet, daß die stehengebliebenen- Teile schiedenen stehengebliebenen Teile 34 angrenzende
Bereich derart dotiert wird, daß Zonen niedrigen spezifischen Widerstandes entstehen, anstatt, -wie beim Beispiel 2, dort aktive oder passive Schaltungselemente zu bilden. Die Oberflächenzonen können beispielsweise durch Diffusion so dotiert werden, daß ihr spezifischer Widerstand nur etwa 0,001 Ohm · cm beträgt. Sonst bleiben die Verfahrensschritte, die zu Beginn des Beispiels 2 aufgeführt sind unverändert. Die zweite Möglichkeit, das Verfahren gemäß Beispiel abzuwandeln, um die in Fig. 5 dargestellte Schaltungsgruppe herzustellen, besteht darin, für die Scheibe 22 einen anderen Werkstoff zu verwenden. Beim Beispiel 2 hatte die Scheibe 22 aus Halbleitermaterial bestanden, während beim vorliegenden Beispiel eine entsprechende Scheibe aus einem leitenden Werkstoff, z. B. einem Metall, wie Nickel, verwendet wird. Die resultierende Anordnung enthält dann sowohl Bereiche aus Halbleitermaterial als auch Bereiche aus Metall. Im übrigen bleiben die Verfahrensschritte des Beispiels 2 gleich.
Die beiden oben 'beschriebenen Abwandlungen des Beispiels 2 liefern eine Anordnung der in F i g. 5 dargestellten Art, die eine Anzahl von Halbleiterbereichen 50 und eine Anzahl von aus Metallen bestehenden Bereichen 54 enthält. Die Bereiche 50, 52 sind elektrisch voneinander durch das Isoliermaterial 54 isoliert, das aus Glas bestehen kann.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung mit mehreren elektrisch voneinander isolierten Halbleiteckörpern, bei dem in einer Oberfläche einer Halbleiterscheibe mindestens eine Nut gebildet und anschließend die Nut mit Isoliermaterial ausgefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Boden der Nut (6) zur entgegengesetzten Oberfläche der Halbleiterscheibe (2) führendes Loch (8) gebildet wird, daß das Isoliermaterial von der Rückseite der Scheibe aus so lange durch das Loch in die Nut gepreßt wird, bis die Nut vollständig mit Isoliermaterial ausgefüllt ist, und daß von der Rückseite der so gebildeten Anordnung so viel Material abgetragen wird, 'bis die zwischen der Nut stehengebliebenen Teile derHalbleiterscheibe voneinander durch das Isoliermaterial elektrisch getrennt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder stehengebliebene Teil (5) der Halbleiterscheibe einen Schaltungselementbereich (4) enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite der Halbleiterscheibe eine Glasschicht aufgebracht wird, und daß das Glas erweicht, unter Druck durch das Loch (8) in die Nut (6) gepreßt und dort wieder verfestigt wird. ·
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten Scheibe (22) ebenfalls Nuten (30) und die Scheibe ganz durchsetzende Löcher (38) gebildet werden, daß die stehengebliebenen Teile der zweiten Scheibe durch der Form dieser Teile angepaßte weitere Löcher (36) der ersten Scheibe gesteckt werden, daß von der Rückseite der zweiten Scheibe aus so lange ein Isoliermaterial durch die Löcher in die Nuten beider Scheiben gepreßt wird, bis die Nuten vollständig mit Isoliermaterial ausgefüllt sind, und daß schließlich die Rückseite der so gebildeten Anordnung so weit abgetragen wird, daß die stehengebliebenen Teile beider Scheiben voneinander durch das Isoliermaterial elektrisch getrennt ,sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Scheibe aus Halbleitermaterial und die andere Scheibe aus einem Leitermaterial hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Bereiche durch aufgebrachte Leiter zu einer Schaltung verbunden werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY
109543/209
DE19671614357D 1966-02-17 1967-02-16 Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung Pending DE1614357B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US528156A US3381369A (en) 1966-02-17 1966-02-17 Method of electrically isolating semiconductor circuit components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1614357B1 true DE1614357B1 (de) 1971-10-21

Family

ID=24104470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671614357D Pending DE1614357B1 (de) 1966-02-17 1967-02-16 Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3381369A (de)
DE (1) DE1614357B1 (de)
ES (1) ES336852A1 (de)
FR (1) FR1511517A (de)
GB (1) GB1145954A (de)
NL (1) NL6702342A (de)
SE (1) SE334676B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3514849A (en) * 1964-12-31 1970-06-02 Texas Instruments Inc Method for making a glass-to-metal seal
GB1137286A (en) * 1965-09-07 1968-12-18 Texas Instruments Inc Protective element for hermetically enclosed semiconductor devices
GB1180908A (en) * 1966-11-17 1970-02-11 English Electric Co Ltd Improvements in or relating to processes for Forming an Insulating Coating on Silicon, and to Coated Silicon
US3881244A (en) * 1972-06-02 1975-05-06 Texas Instruments Inc Method of making a solid state inductor
US4169000A (en) * 1976-09-02 1979-09-25 International Business Machines Corporation Method of forming an integrated circuit structure with fully-enclosed air isolation
EP0011418A1 (de) * 1978-11-20 1980-05-28 THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. Verfahren zur Herstellung von Leuchtanzeigevorrichtungen
US4335501A (en) * 1979-10-31 1982-06-22 The General Electric Company Limited Manufacture of monolithic LED arrays for electroluminescent display devices
GB2138205B (en) * 1983-04-13 1986-11-05 Philips Electronic Associated Methods of manufacturing a microwave circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3158788A (en) * 1960-08-15 1964-11-24 Fairchild Camera Instr Co Solid-state circuitry having discrete regions of semi-conductor material isolated by an insulating material
FR1399295A (fr) * 1963-06-28 1965-05-14 Rca Corp Plaquette composite formée d'un semi-conducteur et d'un isolant et procédé pour sa réalisation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3005937A (en) * 1958-08-21 1961-10-24 Rca Corp Semiconductor signal translating devices
US3300832A (en) * 1963-06-28 1967-01-31 Rca Corp Method of making composite insulatorsemiconductor wafer
US3312879A (en) * 1964-07-29 1967-04-04 North American Aviation Inc Semiconductor structure including opposite conductivity segments

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3158788A (en) * 1960-08-15 1964-11-24 Fairchild Camera Instr Co Solid-state circuitry having discrete regions of semi-conductor material isolated by an insulating material
FR1399295A (fr) * 1963-06-28 1965-05-14 Rca Corp Plaquette composite formée d'un semi-conducteur et d'un isolant et procédé pour sa réalisation

Also Published As

Publication number Publication date
NL6702342A (de) 1967-08-18
GB1145954A (en) 1969-03-19
SE334676B (de) 1971-05-03
US3381369A (en) 1968-05-07
ES336852A1 (es) 1968-04-01
FR1511517A (fr) 1968-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4020195C2 (de) Verfahren zur Vereinzelung von Halbleiterchips
DE69231990T2 (de) Feld aus integrierten mikromechanischen strahlungssensoren und verfahren zur herstellung.
DE3134110C2 (de)
DE2238450C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiteranordnung
DE1298630B (de) Integrierte Schaltungsanordnung
DE1081619B (de) Verfahren zur Herstellung zusammengesetzter glasig-kristalliner Koerper
DE1289191B (de)
DE2928923C2 (de)
DE1764155C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes aus einem Siliciumkörper
DE1439741C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Festkörperschaltung mit geringer Nebenschlußkapazität
DE1564191B2 (de) Verfahren zum herstellen einer integrierten halbleiterschaltung mit verschiedenen, gegeneinander und gegen ein gemeinsames siliziumsubstrat elektrisch isolierten schaltungselementen
DE1924712C3 (de) Integrierter Dünnschicht-Abblockbzw. Entkopplungskondensator für monolithische Schaltungen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1614357B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung
DE69934466T2 (de) Herstellungsverfahren von halbleiteranordnungen als chip-size packung
DE1903870B2 (de) Verfahren zum herstellen monolithischer halbleiteranordnungen und nach dem verfahren hergestellte halbleiteranordnung
DE2108850C2 (de) Verfahren zur Befestigung von Zuleitungen an Halbleiterplättchen
DE1178518C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-bauelementen
DE2653297A1 (de) Halbleiterelement und verfahren zu dessen herstellung
DE1539853A1 (de) Integrierte elektronische Halbleiterschaltung und Verfahren zu deren Herstellung
DE1439737B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halblei teranordnung
DE1117222B (de) Verfahren zur Herstellung eines Unipolartransistors
DE1614357C (de) Verfahren zum Herstellen einer integrierten Halbleiterschaltung
DE2142391C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung
DE1912931C3 (de) Halbleiterbauelement
DE2840975A1 (de) Verfahren zur herstellung einer integrierten halbleiterschaltung