DE1761740A1 - Anzeige- oder Wiedergabeeinrichtung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Anzeige- oder Wiedergabeeinrichtung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1761740A1 DE19681761740 DE1761740A DE1761740A1 DE 1761740 A1 DE1761740 A1 DE 1761740A1 DE 19681761740 DE19681761740 DE 19681761740 DE 1761740 A DE1761740 A DE 1761740A DE 1761740 A1 DE1761740 A1 DE 1761740A1
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Description

DR.-INQ. DIP DIPL-PHYS.
HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBWCH - HAECKER
PATENTANWÄLTE IN STUTTGART
A 36 576, 1761740
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28.6.1968
Texas Instruments Incorporated Dallas, Texas, U.S.A.
Anzeige- oder Wiedergabeeinrichtung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Anzeige- -oder Wiedergabeeinrichtung mit in Halbleitermaterial gebildeten, elektrisch beheizbaren Bereichen zur Darstellung der wiederzugebenden Information, insbesondere mit Hilfe eines wärmeempfindlichen Materials.
Ferner befaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Hereiner
stellung /integrierten Halbleiter- Anzeige- oder Wiedergabe einrichtung mit einem auf einem Träger angeordneten Muster selektiv elektrisch heizbarer Heizelemente, insbesondere also mit der Herstellung einer Einrichtung der vorstehend erwähnten Art.
Es ist schon eine Wiedergabeeinrichtung der vorstehend er-
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wähnten Art bekannt, die aus einem Halbleiterblock besteht, in dessen einer Oberfläche Heizwiderstände und elektrisch leitende Streifen zu deren Anschluß gebildet sind. Die selektiv aufheizbare Oberfläche des Halbleiterblocks ist eben, weshalb die einzelnen beheizbaren Zonen thermisch eng miteinander gekoppelt sind, was selbstverständlich nachteilig ist. '
Von der Anmelderin wurde in einer älteren Anmeldung (amtliches Aktenzeichen/ · ·) eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagan , die als beheizbare Zonen raee*~£örmige Halbleiterkörper aufweist, welche im Abstand voneinander angeordnet und deshalb thermisch verhältnismäßig gut entkoppelt sind. Die Herstellung dieser vorgeschlagenen Einrichtung ist jedoch wegen ihres komplizierten Aufbaus relativ umständlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und leicht herstellbare Einrichtung der eingangs erwähnten Art sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen. "Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Konstruktion gelöst, die durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist: einen mindestens eine öffnung aufweisenden Träger, auf dessen einer Oberfläche^ mittels eines isolierenden Klebers ein Muster einkristalliner
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Halbleiterkörper befestigt ist, weichletztere räumlich im Abstand voneinander angeordnet sind; durch der Trägeroberfläche benachbarte Heizelemente in den Halbleiterkörpern, die mittels im Kleber verlaufender elektrischer Leiter selektiv beheizbar sind; mindestens ein mit der öffnung im Träger fluchtendes Teilstück dieser elektrischen Leiter, an das eine sich durch die öffnung im Träger hindurch erstreckende elek-
Ver
trische bindungsleitung angeschlossen ist, und durch mindestens einen weiteren elektrischen Leiter auf der den Halbleiterkörpern gegenüberliegenden Oberfläche des Trägers. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung aller integrierten Halbleiter- Anzeige- oder Wiedergabeeinrichtungen mit einem auf einem Träger angeordneten Muster selektiv elektrisch beheizbaj?er Heizelemente, insbesondere aber zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Wiedergabeeinrichtung, und es ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf einer Oberfläche eines Halbleiterplättchens mehrere Schaltungselemente sowie eine Isolierschicht mit öffnungen zum Freilegen von Kontaktflächen dieser Schaltungselemente gebildet werden, worauf auf der Isolierschicht ein elektrisch leitendes Muster gebildet wird, das sich zum Anschluß ausgewählter Schaltungselemente durch die öffnungen hindurch und außerdem mit einem Teilstück von den Schaltungselementen wegerstreckt, und daß auf dieses
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Teilstück des elektrisch leitenden Musters ein Trennmittel aufgebracht wird, worauf das Halbleiterplättchen mittels eines isolierenden Klebers derart auf einem mindestens eine öffnung aufweisenden Träger befestigt wird, daß der das Trennmittel tragende Oberflächenbereich des Halbleiterplättchens mit dieser öffnung fluchtet, worauf das Trennmittel entfernt und eine sich durch die öffnung hindurch erstreckende Verbindungsleitung an das freiliegende Teilstück des. leitenden Musters angeschlossen wird.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem elektrisch leitenden Muster um ein Muster metallischer Leiterstreifen, das außerdem Anschlußplättchen aufweist, die über der Trägeröffnung liegen.'
Ein wärmeempfindliches Material, auf dem entweder eine veränderliche Anzeige hervorgerufen oder auf das eine dauerhafte Wiedergabe gedruckt werden kann, befindet sich vorteilhafterweise in direktem Kontakt mit dem einkristallinen Halbleitermaterial der beheizbaren Halbleiterkörper. ;
Dadurch, daß die elektrischen Verbindungen von den Anschlußplättchen weg nach unten durch die öffnungen des Trägers und zu
dessen auf seiner Unterseite angeordneten elektrischen Leitern
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geführt sind, wird der Vorteil erreicht, daß die Verbindungsleitungen nicht in der Nachbarschaft des wärmeempfindlichen Aufzeichnungs- oder Wiedergabematerials verlaufen.
Ein weiterer Vorteil der öffnungen im Träger besteht darin, daß bei Verwendung eines lichtundurchlässigen Trägers mittels Infrarotstrahlung Fotomasken zur Bearbeitung des Halbleitermaterials exakt justiert werden können.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung, die der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung sowie eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens anhand der beigefügten Zeichnung dient. Es zeigen:
Fig.l eine perspektivische Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Einrichtung;
Fig.2 eine Draufsicht auf die Unterseite eines in der Einrichtung gemäß Fig. 1 enthaltenen Halbleiterplättchens;
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Pig. 3 einen Schnitt durch-eine Zwischenstufe der erfindungsgemäßen Einrichtung während ihrer Herstellung} '
Fig.4 einen Schnitt durch eine weitere Zwischenstufe während der Herstellung;
Fig.5 einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 1 und
Fig.6 einen Teil der elektrischen Schaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt mehrere Muster 3,4 mit jeweils 4 χ 3 Heizelementen, auf die ein wärmeempfindliches Material aufgebracht sein kann, um eine veränderbare Anzeige zu ermöglichen, wie dies beispielsweise in der US-Patentschrift 323 341 beschrieben ist; in dieser Veröffentlichung wird die Verwendung von bei Temperaturänderungen ihre Farbe ändernden Materialien be schrieben und außerdem ein speziell behandeltes wärmeempfindliches Material, auf dem mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung gedruckt werden kann.
Die Einrichtung weist ein einkrietalllnes Silizium-Halbleiterplättchen 2 auf, das auf einem isolierenden Träger 1 befestigt
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BADORJQIfAAl.
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ist; der letztere kann aus jedem geeigneten Werkstoff bestehen, vorzugsweise besteht er jedoch aus Keramikmaterial, Glas oder Saphir, und der Befestigung des Halbleiterplättchens auf diesem Träger dient ein isolierender Kleber mit guten Isoliereigenschaften sowohl hinsichtlich der Wärmelei tun n'als auch der elektrischen Leitfähigkeit. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Kleber um einen Epoxyharzkleber, da dieser ganz besonders gut an Silizium und Keramikmaterial haftet, sich leicht in flüssiger Form auftragen läßt und außerordentlich gut härtet, lösungsmittelfrei ist und beim Härten einen blasenfreien Film ergibt, der steif und trotzdem noch ausreichend nachgiebig ist, so daß er nicht bei geri_ngen mechanischen Beanspruchungen oder unter dem Einfluß von Wärmespannungen reißt; ferner ist ein solcher Kleber ein guter elektrischer und Wärmeisolator und bis zu 200° C beständig, was für das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Einrichtung besonders vorteilhaft ist'.
Jedes Heizelement des Musters weist einen einkristallinen Halbleiterkörper mit Mesaform auf und enthält ein Heizelement, das in diesem Halbleiterkörper an der Mesaunterseite dem Träger 1 benachbart angeordnet ist, so daß beim Beschicken des Heizelements mit elektrischem Strom an der Mesapberseite ein heißer Punkt entsteht, der zur Bildung eines lokalisierten Punktes auf dem wärmeempfindlichen Material führt. Eine Gruppe selektiv be-
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heizbarer Heizelemente bildet eine Gruppe von Punkten auf dem wärmeempfindlichen Material und gibt dadurch ein Symbol oder eine sonstige Information auf diesem Material wieder.
Die mesaförmigen Halbleiterkörper sind durch LuftZwischenräume voneinander getrennt, werden jedoch durch ein metallisches
Muster unterhalb der Mesakörper zwischen dem Halbleiterplättchen 2 und dem Träger 1 miteinander verbunden, und zwar in der Weise, daß eine ganz bestimmte Schaltung entsteht. Das elektrisch leitende Muster ist mit Verlängerungen versehen, die Anschlußplättchen aufweisen, welche über Öffnungen 9 und 10 im Träger Ϊ liegen, so daß sie mit durch die Öffnungen 9 und 10 hindurchgeführten Verbindungsleitungen verbunden werden können. Andererseits sind auf der Unterseite des Trägers 1 äußere Verbindungen vorgesehen, die infolgedessen im Abstand von dem wärmeempfindlichen Material über den mesaförmigen Halbleiterkörpern laufen. Ganz besonders zweckmäßig ist es, daß das elektrisch leitende, der Verbindung der einzelnen Halbleiterkörper dienende, vorzugsweise metallische Muster im Kleber zwischen Halbleiterplättchen 2 und Träger 1 verläöft. Jeder mesaförmige Halbleiterkörper enthält eine Diode und einen Widerstand, und alle diese Schalt*- elemente sind zu einer Matrix geschaltet, derart, daß jeder
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Halbleiterkörper selektiv elektrisch beheizt werden kann. Die von dem Widerstand entwickelte Wärme erzeugt auf der Oberfläche des ausgewählten Mesaförmigen Halbleiterkörpers dann den erwähnten heißen Punkt. Eine derartige Matrix ist in Fig.6 gezeigt, die die Dioden und Widerstände der Mesateile 5 ~ 7 deutlich erkennen läßt; selbstverständlich stellt das in Fig.6 gezeigte Muster von 2x4 Heizelementen lediglich ein Ausführungsbeispiel dar. Ein Widerstand 14 und eine Diode 15» 16 liegen im Mesateil 6, während ein Widerstand 11 und eine Diode 12, 13 im Mesateil 5 liegen. Es lassen sich aber nicht nur einzelne ausgewählte Widerstände, sondern auch ausgewählte Widerstandsgruppen elektrisch beheizen, so daß die Darstellung einer beliebigen Punktkombination an der Oberfläche der erfindungsgemäßen Einrichtung gelingt.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 1 wird durch die folgende Beschreibung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besser verständlich.
Die Fig. 3 zeigt im Schnitt das einkristalline Halbleiterplättchen 2 aus η-leitendem Silizium. In jedem Heizelement sind durch Diffusion geschaffene Zonen im Bereich der Oberfläche
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des Halbleiterplättchens 2 geschaffen. Eine Diode umfaßt einen durch Diffusion geschaffenen p-leitenden Anodenbereich 13» der einen übergang mit Gleichrichtereffekt zum benachbarten η-leitenden Halbleitermaterial bildet. Bei einer Diffusionszone 12 handelt es sich um eine hochdotierte Zone, die einen Oberflächenbereich bildet, um einen ohmschen Kontakt zu der Kathode der Diode herzustellen. Eine andere Diode enthält einen durch Diffusion geschaffenen p-leitenden Anodenbereich 16 mit einem gleichrichtenden übergang zum benachbarten n-leitenden Material sowie einet hochdotierten η + Bereich 15 zur Herstellung eines ohmschen Kontakts zu der p-leitenden Kathode, pleitende, durch Diffusion gebildete Bereiche bilden die Widerstände 11 und 14, die unmittelbar neben den zu ihnen gehörenden Dioden liegen. Hergestellt werden die Dioden und Widerstände in der Oberfläche des Halbleiterplättchens 2 mit Hilfe des üblichen Planarverfahren, bei dem thermisch ein Oxydfilm auf der Oberfläche des η-leitenden Silizium-Halbleiterplättchens gebildet wird, und zwar in einem beheizten Ofen, in dem ein Oxydationsmittel über das Halbleiterplättchen geleitet wird. Der sich dabei ergebende Siliziumdioxydfilm wirkt als Maske gegen die später in das Halbleiterplättchen an bestimmten Stellen einzudifundierenden Verunreinigungen. In dieser Maske
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werden dann die entsprechenden Öffnungen gebildet, um die Widerstände und Dioden herzustellen. Zur Bildung dieser Öffnungen bedient man sich der bekannten photolithographischen Verfahren. Kontakte und Zwischenverbindungen zu und zwischen den Schaltungselementen werden ebenfalls mit Hilfe photolitographischer Verfahren erzeugt, indem man beispielsweise auf das Oxyd aufgedampftes Aluminium zur Erzeugung eines leitenden Musters verwendet, das die Dioden und Widerstände miteinander verbindet und Anschlußplättchen zum Anschließen äußerer Verbindungsleitungen vorsieht. Dieses Muster umfaßt Leiterstreifen 24, 27 und 17 auf dem Oxydfilm 26, und ausgewählte Leiterstreifen, so beispielsweise der Leiterstreifen 17# weisen an einem
Ende ein vergrößertes Anschlußplättchen aufj derartige Anschlußplättchen 16' bis 2l'sind in Fig. 2 dargestellt (der
Leiterstreifen 17 in Fig. 3 läuft beispielsweise in einem Anschlußplättchen 17!in Fig. 2 aus).
Bei diesem Stand des Herstellungsverfahrens besteht das HaIbleiterplättchen 2 aus einem Stück und enthält die Matrix der Dioden und Widerstände, die im Halbleitermaterial thermisch noch nicht besonders gut voneinander isoliert, andererseits aber durch das metallische Muster auf der Oberfläche des
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Oxydfilms 26 elektrisch schon miteinander verbunden sind.. Die von diesem Muster gebildeten, in einer Reihe liegenden Anschlußplättchen fluchten mit öffnungen 9 und 10 im TRÄGER 1, so daß sie durch diese öffnungen hindurch zugänglich sind.
Das in Fig. 3 gezeigte Halbieiterplättchen 2 wird dann umgedreht und auf einem lichtundurchlässigen, keramischen Träger 1 mittels eines isolierenden Klebstoffs befestigt; dann werden von der Unterseite des Trägers her Verbindungsleitungen zu den Anschlußplättchen des Halbleiterplättchens geführt.
Eines der mit dem Anbringen des Halbleiterplättchens auf den Träger 1 verbundenen Probleme besteht darin, daß der isolierende Kleber über" die Anschlußplättchen fließen und die Herstellung eines guten elektrischen Kontakts später verhindern kann. Um dieses Problem zu beseitigen, wird gemäß der Erfindung über die in Fig. 3 gezeigten Anschlußplättchen ein Trennmittel gelegt, so daß beim Aufbringen des in Fig. 1I mit 28 bezeichneten Klebstoffs auf das in Fig. 3 gezeigte Halbieiterplättchen dieser nicht an dem Trennmittel haftet, welches sich später leicht entfernen läßt, so daß die Anschlußplättchen oder andersartig gestaltete Anschlußstellen sauber und frei von Klebstoff freiliegen und gute elektrische Anschlüsse hergestellt werden können.
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Um nun das Trennmittel lediglich auf die Anschlußplättchen aufbringen zu können, wird über die ganze Oberfläche des Halbleiterplättchens 2 eine Photowiderstandsschicht gelegt, an den gewünschten Stellen belichtet, entwickelt und in üblicher Weise entfernt, so daß das Photowiderstandsmaterial nur an den
Anschlußplättchen zurückbleibt, wie dies in Fig. 3 bei 25 über dem Ende des Leiterstreifens 17 gezeigt ist.
Dann wird auf die gesamte Oberfläche des Ilalbleiterplättchens 2 (Fig. 3) ein Epoxyharzklebstoff aufgebracht, der zwar am Oxydfilm 26 und dem metallischen Muster, welches der Erzeugung der . eigentlichen Schaltung dient, haftet, nicht aber am Photowiderstandsmaterial 25 t
Das Halbleiterplättchen 2 samt metallischem Leitungsmuster, Oxydfilm 26 und Photowiderstandsmaterial 25 über den Anschlußplättchen sowie dem Klebstoff wird dann umgedreht und auf dem Träger 1 befestigt, wie dies die Fig. H zeigt, und zwar so, daß das Photowiderstandsmaterial 25 über der öffnung 9 des Trägers 1 liegt. Der Klebstoff 28 wird dann gehä-rtetj zu Beginn des Härbungsprozesses nimmt die Viskosität eines Epoxy-
klebers vor der Polimerisation beträchtlich ab, und erst dann
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härtet der Klebstoff aus. Diese niedere Viskosität bringt den Vorteil mit sich, daß der Klebstoff rasch vom Photowiderstandsmaterial 25 abfließt, da es vom Klebstoff nicht benetzt wird, worauf sich der Klebstoff im Bereich rund um das Photowiderstandsmaterial 25 herum sammelt und eine Meniskuskante am Rand der Öffnung 9 des Trägers 1 bildet (Bezugszeichen 29 in Fig. 4). Nach dem vollständigen Aushärten des Klebstoffs 28 wird das Photowiderstandsmaterial 25 in üblicher Weise entfernt, so daß saubere Anschlußstellen freigelegt werden, an die mit gutem elektrischen Kontakt angeschlossen werden kann.
Die Fig. 2 zeigt die untere Seite der Mesateile 5 bis 8 und das metallische Leitungsmuster, mit dessen Hilfe die verschiedenen Dioden und Widerstände unter Bildung einer Schaltung miteinander verbunden sind; dieses leitende Muster endet in den Anschlußplättchen 16* bis 21'; wie bereits, erwähnt, ent-., hält jedes Mesateil eine Diode und einen Widerstand, und gemäß Fig. 2 ist das eine Ende des Widerstands 11 im Mesateil 5 mit <km Bereich 12 der zugehörigen Diode verbunden, während das andere Ende des Widerstands 11 mit einem metallischen Leitstm-
fen verbunden ist, der an seinem anderen Ende das Anschluß-
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plättchen 17' aufweist. Die Anoden 16 und 13 der Dioden sind mittels eines Leiterstreifens miteinander verbunden, der an
seinem Ende das Anschlußplättchen I61 aufweist. Ein Ende des
'if
Widerstands 10 ist mit dem hochdotierten, n+ leitenden Bereich 15 mittels eines Leiterstreifens 23 verbunden, und das andere Ende des Widerstands 14 ist an einen metallischen Leiter- ^ streifen angeschlossen, der an seinem anderen Ende das Anschlußplättchen l8' aufweist. Die Dioden und Widerstände in den Mesateilen 7 und 8 sowie in den anderen Mesateilen sind in derselben Weise gebildet und geschaltet wie die Dioden und Widerstände in den Mesateilen 5und 6. An die Dioden und Widerstände der Mesateile 7 und 8 sind Leiterstreifen angeschlossen, die in die verbreiterten Anschlußplättchen 19' bis 21' auslaufen.
Die Anschlußplättchen 16' bis 21' liegen in einer Reihe über der öffnung 9 im Träger 1. Gleichzeitig mit der Bildung der A metallischen Anschlußplättchen l6' bis 21' wird eine metallische Markierung 22 erzeugt, die zur Justierung der Einrichtung benutzt wird, wie dies der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden kann.
Die in Fig. 4 obere Fläche des Halbleiterplättchens 2 wird durch eine entsprechende Bearbeitung so abgenommen, daß das
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Halbleiterplättchen so dünn wie für den jeweiligen Zweck geeignet wird, beispielsweise also 0,05 nun stark. Dies kann
in einem einzigen oder mehreren Schritten geschehen, beispielsweise durch Läppen, Sandstrahlen oder Ätzen. Nach wie vor besteht jedoch das Halbleiterplättchen aus einem Stück. Da ferner das wärmeempfindliche Material auf der Oberfläche des
ist
Halbleiterplättchens 2 angeordnet oder über diese hinweggeführt wird, ist es zweckmäßig, diese Oberfläche chemisch oder mechanisch zu polieren.
Nach einem der bekannten Verfahren wird dann das Halbleitermaterial des Plättchehs um jeweils eine Gruppe aus einem Widerstand und einer Diode herum entfernt, so daß mesaförmige Halbleiterkörper zurüiek bleiben, die durch Luftspalte voneinander getrennt sind. Zu diesem Zweek wird eine Photowiderstandsschicht auf die Oberfläche des Halbleiterplättchens 2 aufgebracht und auf diese eine Photomaske gelegt. Diese Photomaske muß genau justiert sein, so daß nur ausgewählte Bereiche der darunter liegenden Schicht belichtet und ausschließlich an den gewünschten Stellen Halbleitermaterial entfernt wird. Je besser die Photomaske justiert ist, umso größer kann die Dichte der Gruppen aus Widerständen und Dioden gewählt werden, da
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einer der den Abstand zwischen den Gruppen aus jeweils einem Widerstand und einer Diode bestimmenden Faktoren die Genauigkeit ist, mit der die Photomaske justiert werden kann> damit
lediglich an den vorgesehenen Stellen Halbleitermaterial entfernt wird. Die Genauigkeit der Justierung der Photomaske wird durch die öffnungen 9 und 10 im lichtundurchlässigen Träger 1, die lichtundurchlässige Markierung 22 und ein Infrarot-Justierverfahren wesentlich erhöht. Die folgende Beschreibung soll dieses Verfahren erläutern.
Gemäß Fig. k wird die lichtundurchlässige Markierung 22 über der öffnung 9 angeordnet; die in Fig. 2 gezeigte Markierung ist kleiner als die Anschlußplättchen 16' bis 21 ', um sie von
diesen unterscheiden zu können, obwohl dies nicht unbedingt
erforderlich ist, denn auch die Anschlußplättchen können aus einem für Infrarotstrahlung undurchlässigen Material sein und deshalb als Markierungen dienen. In der Photomaske befindet sich auch eine oder mehrere für Infrarotstrahlen undurchlässige
Markierungen, wobei die Zahl der Markierungen in der Photomaske derjenigen am Halbleiterplättchen entspricht. Dann wird eine Infrarotstrahlungsquelle 36 unter die öffnung 9 gebracht
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( Pig.. 4 ), während eine Abbildungsoptik 37 und ein Infrarotdetektor 38 an der Stelle der Öffnung 9 über das Halbleiterplättchen 2 gebracht werden. Die Infrarotstrahlung fällt durch die Öffnung 9 und durchdringt das Halbleiterplättchen 2 sowie den Oxydfilm, während die Markierung 22 und eine entsprechen-
de Markierung in der Photomaske für Infrarotstrahlung durchlässig bleiben. Die Abbildungsoptik 37 bildet das Infrarotlichtmuster auf dem Infrarotdetektor 38 ab, der dieses Muster in sichtbares Licht umsetzt, so daß es direkt mit dem Auge betrachtet werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Markierung 22 mit der entsprechenden Markierung in der Photomaske zur Dekkung bringen, so daß die letztere exakt angeordnet werden kann;
auf diese Weise läßt sich erreichen, daß die Photowiderstandsschicht richtig belichtet und das Halbleitermaterial nur in denjenigen Bereichen zwischen den Dioden und Widerständen entfernt wird, an denen es auch entfernt werden soll. Dann wird die Photowiderstandsschicht durch die Photomaske hindurch belichtet, anschließend entwickelt und schließlich an den ausgewählten Stellen entfernt, so daß die zu entfernenden Oberflächenbereiche des Halbleitermaterials des Halbleiterplättchens 2 freigelegt werden» Dann wird das Halbleitermaterial weggeätzt,
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und zwar bis auf den Siliziumoxydfilm, . so daß die durch Luftspalte voneinander getrennten Mesateile entstehen, wie sie in Fig. 5 abgebildet sind.
Die Fig. 1 zeigt die entstehende Form des Halbleiterplättchens, bei der dieses mit Ausnahme der Bereiche 3 und H aus einem Stück besteht, während in diesen Bereichen die mesaförmigen Halbleiterkörper durch Luftspalte voneinander getrennt sind.
der Wie die Fig. 5 zeigt, werden nach dem Ätzen Mesateile 5*6 und 30 die beiden Enden eines Verbindungsdrahts 31 im Heißpreßverbund mit dem Anschlußplättchen l7' und einem metallisierten Streifen 33 an der Unterseite des keramischen Trägers 1 verbunden, worauf die öffnung 9 im Träger mit Epoxyharz gefüllt wird, so daß eine feste und steife Konstruktion ohne freiliegende Drähte entsteht.
Die Heizelemente liegen also in den mesaförmigen Halbleiterkörpern auf deren Unterseite und sind in besonderer Weise durch das metallische Muster miteinander verbunden, das im Epoxy-
Klebstoff 28 liegt und in einer ersten Ebene liegende Verbindungen sowie die Anschlußplättchen 17' ... über den öffnungen im Träger 1 bildet. In einer zweiten Ebene liegende,
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elektrische Verbindungen bilden metallisierte Streifen 35 und 34 auf der Unterseite des Trägers lf die es ermöglichen, eine große Zahl von Schaltungselementen mit komplexer Anordnung vorzusehen und in gewünschter Weise miteinander elektrisch zu verbinden. Auf diese Weise, läßt sich erreichen, daß die Heizelemente des Musters in hohem Grad thermisch und elektrisch voneinander isoliert sind, sofern dies erwünscht ist, und trotzdem entsteht eine steife Konstruktion/
In Fig. 5 ist das wärmeempfindliche Material mit 35 bezeichnet, und in der dargestellten Form kann es sich beispielsweise um ein warmeempfindliches Papier handeln, das direkt awf den einkristallinen, raesaförmigen Siliziumkörp.^n liegt, die außerordentlich dünn und deshalb thermisch nicht träge sind, so daß die thermische Kopplung zwischen den Halbleifcerkörpern mit Mesaform und dem wärmeempfindlich«» Material **br eng ist.
Selbstverständlich sind die dargestellten Anordnung»» j»s*~ fömiiger Halbleiterkörper nur Beispiele, so da* t>#li#big# andere Muster ebenfalls in den Rahmen der Erfindung fall«.
Gleiches gilt für aim besondere Ausführttn*sform*n vo» ver bindungen, Widerstanden tmt anderen Sctoalti»**«!·«·©*«»«,, da
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beispielsweise auch Transistoren für erfindungsgemäße Einrichtungen Verwendung finden können, die dann Heizelemente in den mesaförmigen Halbleiterkörpern bilden und durch bekannte Epitaxialverfahren hergestellt werden können. Anstelle von Silizium als Halbleitermaterial kann natürlich beispielsweise auch Germanium oder ein anderer Halbleiter verwendet werden. Schließlich könnte es sich bei dem Träger 1 auch um einen elektrisch' leitenden Träger handeln, wobei dann eine Isolierschicht zwischen den metallisierten Streifen 33 und 3^ und
dem Träger vorgesehen ist, während das metallische, der Verbindung der Schaltungselemente dienende Muster vom Träger durch den isolierenden Klebstoff 28 getrennt ist.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    !Anzeige- oder Wiedergabeeinrichtung mit in Halbleitermaterial gebildeten, elektrisch beheizbaren Bereichen zur Darstellung der wiederzugebenden Information, gekennzeichnet durch einen mindestens eine öffnung aufweisenden Träger, auf dessen einer Oberfläche mittels eines isolierenden Klebers ein Muster einkristalliner Halbleiterkörper befestigt ist, weichletztere räumlich im Abstand voneinander angeordnet sind, durch der Trägeroberfläche benachbarte Heizelemente in den Halbleiterkörpern, die mittels im Kleber verlaufender elektrischer Leiter selektiv beheizbar sind, sowie durch mindestens ein mit der öffnung im Träger fluchtendes Teilstück dieser elektrischen Leiter an das eine sich durch die öffnung im Träger hindurch erstreckende elektrische Verbindungsleitung angeschlossen ist, und durch mindestens einen weiteren elektrischen Leiter auf der den Halbleiterkörpern gegenüberliegenden Oberfläche des Trägers.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterkörper vollständig aus demselben Halbleitermaterial bestehen. , . , - !
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    κ \ . ? \ C- & % £: 0 ί - 2 -
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    3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein wärraeeinpfindliches Material im Kontakt mit den Halbleiterkörpern befindet.
    k, Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiter-Anzeige oder Wiedergabeeinrichtung mit einem auf einem Träger angeordneten Muster selektiv elektrisch beheizbarer Heizelemente, insbesondere zur Herstellung einer Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf einer Oberfläche eines HaIbleiterplättchens mehrere Schaltungselemente sowie eine Isolierschicht mit Öffnungen zum Freilegen von Kontaktflächen dieser Schaltungselemente gebildet werden, worauf auf der Isolierschicht ein elektrisch leitendes Muster gebildet wird, das sich zum Anschluß ausgewählter Schaltungselemente durch die Öffnungen hindurch und außerdem mit einem Teilstück von den Schaltungselementen weg erstreckt, und daß auf dieses Teilstück des elektrisch leitenden Musters ein Trennmittel aufgebracht wird, worauf das Halbleiterplättchen mittels eines isolierenden Klebers derart auf einem mindestens eine Öffnung aufweisenden Träger befestigt wird, daß der das Trennmittel tragende Oberflächenbereich des Halbleiterplättchens mit dieser Öffnung fluchtet, worauf das Trennmittel entfernt und eine sich durch die Öffnung hiodurcherstreckende Verbindung«-
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    leitung an das freiliegende Teilstück des leitenden Musters angeschlossen wird. '
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein iso". lierender Träger verwendet wird, der auf seiner dem Halbleiterplättchen gegenüberliegenden Seite mindestens einen elektrischen Leiter trägt, der mit der Verbindungsleitung verbunden wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass von der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche des Halbleiterplättchens ausgehend Halbleitermaterial entfernt wird, um die Schaltungselemente körperlich voneinander zu trennen.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Isolierschicht nahe des von den Schaltungeelementen abliegenden Teilstücks des leitenden Mustere eine eräte lieht"* undurchlässige Markierung gebildet und mit der Trägeröffnung beim Anbringen des Halbleiterplättchens auf dem Träger.sum Fluchten gebracht wird, worauf zum Entfernen von Halbleitermaterial auf die den Schaltungselementen gegenüberliegende Obenfliehe des Halbleiterplättchens eine Photowiderstandsschicht und auf diese eine Photomaske aufgebracht werden, welchletztere ein· der ersten entsprechende zweite lichtundurchlässige Markierung aufweist, v/orauf infrarote Strahlung durch die Trägeröffnung hindurch gerichtet und mit ihrer Hilfe durch Verschiegen der Photomaske die beiden £ferMe/*un/£n zur Deckung gebracht werden^
    OMGINALiNSPECTED
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    und dass nach Belichtung der Photomaske die duich diese bestimmten Bereiche der Photowiderstandsschicht und anschliessend die entsprechenden Bereiche des Halbleiterplättchens entfernt werden.
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    Leerseite
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