DE1761740C3 - Verfahren zur Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung integrierter Halbleiterschaltungcn, bei dem in einer Oberfläche eines monokristallinen Halbleiterplättchens eine Anzahl von Halbleiteranordnungen erzeugt wird, welche mit einer isolierenden Schicht überzogen werden, in der dann öffnungen erzeugt werden, um Kontaktbcrcichc der Halbleiteranordnungen freizulegen, bei welchem anschließend auf der isolierenden Schicht ein Muster elektrischer Leitungen erzeugt wird, die einzelne, der Halbleiteranordnungen miteinander verbinden, bei welchem dann das so behandelte Halbleiterplättchen mittels eines auf seine mit den Halbleiteranordnungcn versehene Seite aufgebrachten, isolierenden Klebers auf einem Träger befestigt wird, der in mindestens einem Bereich, der einem vorgebbaren Bereich des Musters elektrischer Leitungen auf der isolierenden Schicht
I 761 740
des Halbleiterplöttchens entspricht, eine öffnung aufweist, durch die hindurch elektrische Verbindungen zwischen den elektrischen Leitungen auf der isolierenden Schicht und anderen elektrischen Einrichtungen herstellbar sind.
Aus der USA.-Patentschnft 3 323 241 ist es bereits bekannt, ein Muster einkristalHner Halbleiterkörper auf der Oberfläche eines Trägers mittels eines isolierenden Klebers zu befestigen und in den Halbleiterkörpern vorgesehene, der Triigeroberfläche benachbarte Heizelemente über in dem Kleber verlaufende elektrische Leiter selektiv zu beheizen.
Ferner ist in einer früheren Anmeldung der Anmelc'-rin (deutsche Offenlegungsschrift 1 786461) bereits eine mikrominiaturisierte, integrierte Matrix von Heizelementen mit mehreren, körperlich mindestens teilweise voneinander getrennten Halbleiterkörpern auf einer Oberfläche eines isolierenden Trägers vorgeschlagen worden, bei der die Heizelemente der Oberfläche des Trägers benachbart angeordnet sind, wobei der Träger mindestens eine Öffnung und auf seiner den Halbleiterkörpern gegenüberliegenden Oberfläche mindestens einen elektrischen Leiter aufweist, der durch die Öffnung hindurch mil mindestens einem der elektrischen Heizelemente elektrisch leitend verbunden ist.
Ausgehend von dem Stand der Technik bzw. von dem früheren Vorschlag lag der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches Verfahren zur Kontaktierung duich eine Öffnung eines Trägers hindurch vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf den vorgegebenen Bereich des Musters der elektrischen Leitungen vor Auftragen des isolierenden Klebers ein Trennmittel aufgetragen wird, welches nach Verkleben des Halbleiterplättchens mit dem Träger wieder entfernt wird, so daß dann die elektrischen Leitungen in dem vorgegebenen Bereich i'.urch die öffnung des Trägers hindurch kontaktiert werden können.
Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn nach dem Verkleben des Halbleüterplättchens mit dem Träger von der frei liegenden Oberfläche des HaIbleiterplättchens her in vorgebbaren Bereichen das gesamte Halbleitermaterial entfernt wird, so daß getrennte Halbleiterkörper erzeugt werden, welche die Halbleiteranordnungen enthsilten. Ferner hat es sich bewährt, wenn in dem vorgebbaren Bereich des Musters elektrischer Leitungen an deren Enden eine Anzahl von Anschlußplättchen hergestellt wird.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ferner vorteilhaft, wenn auf der dem HaIbleiterplättchen abgewandten Seite des Trägers ein zweites Muster von elektrischen Leitungen erzeugt wird und wenn mindestens eine dieser Leitungen durch die Öffnung des Trägers hindurch mit mindestens einer der Leitungen des Muslers auf der isolierenden Schicht verbunden wird.
Des weiteren hat es sich bewährt, wenn in jedem der getrennten Halbleiterkörper ein Heizelement erzeugt wird und wenn die elektrischen Leitungen des Musters auf der isolierenden Schicht Leitungen umfassen, die von den Heizelementen zu den Anschlußplättchen führen, die im Abstand von den Halbleiterkörpern vorgesehen werden und den vorgebbaren Bereich des Musters elektrischer Leitungen bilden, insbesondere wenn in jedem der getrennten Halbleiterkörper in Serie zu den Heizelementen eine Oleichrichteranordnung erzeugt wird und wenn die Leitungen des Musters auf der isolierten Schicht Leitungen umfassen, die von den Gleichrichteranord- nungen zu den Anschlußplättchen führen, und zwar derart, daß jede Serienschaltung eines Gleichrichters und eines Heizelementes in einer matrixförmigen Anordnung in einem zwischen jeweils zwei Anschlußplättchen schließbaren Letterkreis liegt.
ίο Es hat sich auch als günstig erwiesen, wenn die öffnung im Träger nach Herstellung der elektrischen Verbindungen mit Isoliermaterial ausgefüllt wird.
Des weiteren hat es sich bewährt, wenn zum Entfernen des Halbleitermaterials in den vorgebbaren Bereichen zur Herstellung getrennter Halbleiterkörper der auf dem Träger abgewichen Seite des Halbleiterplättchens eine gegenüber Ätzmitteln beständige Maske erzeugt wird und wenn dann die nicht von der Maske geschützten Bereiche des Hilbleiterplättchens in einem Ätzprozeß entfernt werden.
Schließlich hat es sich in einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verf-hrens als vorteilhaft erwiesen, wenn auf der isolierenden Schicht in der Nachbarschaft des von den Halbleiteranordnungen abliegenden Bereichs des Musters elektrischer Leitungen eine erste lichtundurchlässige Markierung erzeugt '.:nd beim Anbringen des Halbleiterplättchens auf dem Träger zum Fluchten mit dessen Öffnung gebracht wird, worauf zum Entfernen von Halbleitermaterial auf der der isolierenden Schicht gegenüberliegenden Oberfläche des Halbleiterplättchens eine Fotowiderstandsschicht und auf diese eine Fotomaske aufgebracht werden, welch letztere eine der ersten entsprechende zweite lichtundurchlässige Markierung aufweist, worauf infrarote Strahlung durch die öffnung des Trägers hindurch gerichtet und mit ihrer Hilfe durch Verschieben der Fotomaske die beiden Markierungen zur Deckung gebracht werden und wenn nach Belichten der Fotomaske dip durch diese bestimmten Bereiche der Fotowiderstandsschicht und anschließend die entsprechenden Bereiche des Halbleiterplättchens entfernt werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Drauisicht auf einen Teil einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Einrichtung,
Fig.2 eine Draufsicht auf die Unterseite eines in der Einrichtung gemäß F i g. 1 enthaltenen HaIb-
5" leiterplättchens,
F i g. 3 und 4 Schnitte durch eine Einrichtung gemäß F i g. 1 während verschiedener Verfahrensschrlte,
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie B-B in F i g. 1 und
F i g. 6 einen Teil der elektrischen Schaltung der Einrichtung gemäß Fig. 1.
Die Fig. 1 ze'gt mehrere Muster3, 4 mit jeweils 4x3 Heizelementen, auf die ein wärmeempfindliches Material aufgebracht sein kann, um eine veränderbare Anzeige zu ermöglichen, wie dies beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 323 241 beschrieben ist. In dieser Veröffentlichung wird die Verwendung von bei Temperaturänderungen ihre
5s Farbe ändernden Materialien beschrieben und außerdem ein speziell behandeltes, wärmeempfindliches Material, auf dem mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung gedruckt werden kann.
Die Einrichtung weist ein einkristallines SiIi- Widerstand 11 und eine Diode 12, 13 im Mesateil S zium-Halbleiterplättchen2 auf, das auf einem isolie- liegen. Es lassen sich aber nicht nur.einzelne ausgerenden Träger 1 befestigt ist; der letztere kann aus wählte Widerstände, sondern auch ausgewählte jedem geeigneten Werkstoff bestehen, vorzugsweise Widerstandsgruppen elektrisch beheizen, so daß die besteht er jedoch aus Keramikmaterial, Glas oder Sa- 5 Darstellung einer beliebigen Punktkombination an phir, und der Befestigung des Halbleiterplättchens der Oberfläche der erfindungsgemäßen Einrichtung auf diesem Träger dient ein isolierender Kleber mit gelingt.
guten Isoliereigenschaften sowohl hinsichtlich der Der Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung
Wärmeleitung als auch der elektrischen Leitfähigkeit. gemäß F i g. 1 wird durch die folgende Beschreibung Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Kleber io des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besum einen Epoxyharzkleber, da dieser ganz besonders ser verständlich.
gut an Silizium und Keramikmaterial haftet, sich Die Fig. 3 zeigt im Schnitt das einkristalline Halbleicht in flüssiger Form auftragen läßt und außeror- leiterplättchen 2 aus η-leitendem Silizium. In jedem dentlich gut härtet, lösungsmittelfrei ist und beim Heizclement sind durch Diffusion geschaffene Zonen Härten einen blasenfreien Film ergibt, der steif und 15 im Bereich der Oberfläche des Halbleiterplättchens 2 trotzdem noch ausreichend nachgiebig ist, so daß er geschaffen. Eine Diode umfaßt einen durch Diffusion nicht bei geringen mechanischen Beanspruchungen geschaffenen p-leitenden Anodenbereich 13, dei oder unter dem Einfluß von Wärmespannungen einen Übergang mit Gleichrichtereffekt zum benachreißt; ferner ist ein solcher Kleber ein guter elektri- harten η-leitenden Halbleitermaterial bildet. Bei einer scher und Wärmeisolator und bis zu 200° C bestän- ao Diffusionszone 12 handelt es sich um eine hochdodig, was für das Herstellungsverfahren der erfin- tierte Zone, die einen Oberflächenbereich bildet, um dungsgemäßen Einrichtung besonders vorteilhaft ist. einen ohmschen Kontakt zu der Kathode der Diode
Jedes Heizelement des Musters weist einen einkri- herzustellen. Eine andere Diode enthält einen durch stallinen Halbleiterkörpers mit Mesaform auf und Diffusion geschaffenen p-leitenden Anodenbereich enthält ein Heizelement, das in diesem Halbleiterkör- 25 16 mit einem gleichrichtenden Übergang zum beper an der Mesaunterseite dem Träger 1 benachbart nachbarten η-leitenden Material sowie einen hochdoangeordnet ist, so daß beim Beschicken des Heizele- tierten η+ Bereich 15 zur Herstellung eines ohmmentes mit elektrischem Strom an der Mesaoberseite sehen Kontakts zu der p-leitenden Kathode, p-leiein heißer Punkt entsteht, der zur Bildung eines loka- tende, durch Diffusion gebildete Bereiche bilden die lisierten Punktes auf dem wärmeempfindlichen Mate- 30 Widerstände 11 und 14, die unmittelbar neben den rial führt. Eine Gruppe selektiv beheizbarer Heizele- zu ihnen gehörenden Dioden liegen. Hergestellt wermente bildet eine Gruppe von Punkten auf dem war- den die Dioden und Widerstände in der Oberfläche meempfindlichen Material und gibt dadurch ein des Halbleiterplättchens 2 mit Hilfe des üblichen Pia-Symbol oder eine sonstige Information auf diesem narverfahren, bei dem thermisch ein Oxydfilm auf Material wieder. 35 der Oberfläche des η-leitenden Silizium-Halbleiter-
Die mesaförmigen Halbleiterkörper sind durch plättchens gebildet wird, und zwar in einem beheiz-Luftzwischenräume voneinader getrennt, werden je- ten Ofen, in dem ein Oxydationsmittel über das doch durch ein metallisches Muster unterhalb der Halbleiterplättchen geleitet wird. Der sich dabei er-Mesakörper zwischen dem Halbleiterplättchen 2 und gebende Siliziumdioxydfilm wirkt als Maske gegen dem Träger 1 miteinander verbunden, und zwar in 40 die später in das Halbleiterplättchen an bestimmten der Weise, daß eine ganz bestimmte Schaltung ent- Stellen einzudiffundierenden Verunreinigungen. In steht. Das elektrisch leitende Muster ist mit Verlän- dieser Maske werden dann die entsprechenden öffgerungen versehen, die Anschlußplättchen aufweisen, nungen gebildet, um die Widerstände und Dioden welche über Öffnungen 9 und 10 im Träger 1 liegen, herzustellen. Zur Bildung dieser Öffnungen bedient so daß sie mit durch die Öffnungen 9 und 10 hin- 45 man sich der bekannten photolithographischen Verdurchgeführten Verbindungsleitungen verbunden fahren, Kontakte und Zwischenverbindungen zu und werden können. Andererseits sind auf der Unterseite zwischen den Schaltungselementen werden ebenfalls des Trägers 1 äußere Verbindungen vorgesehen, die mit Hilfe photolithographischer Verfahren erzeugt, infolgedessen im Abstand von dem wärmeempfindli- indem man beispielsweise auf das Oxyd aufgedampfchen Materiai über den mesaförmigen Halbleiterkör- 5° tes Aluminium zur Erzeugung eines lebenden Mupern laufen. Ganz besonders zweckmäßig ist es, daß sters verwendet, das die Dioden und Widerstände das elektrisch leitende, der Verbindung der einzelnen miteinander verbindet und Anschlußplättchen zum Halbleiterkörper dienende, vorzugsweise metallische Anschließen äußerer Verbindungsleitungen vorsieht Muster im Kleber zwischen Halbleiterplättchen 2 und Dieses Master umfaßt Leherstreifen 24, 27 und 1" Träger 1 verläuft. Jeder mesafönnige Halbleiterkör- 55 auf dem Oxydfilm 26, und ausgewählte Le.'erstrei per enthält eine Diode und einen Widerstand, und fen, so beispielsweise der Leiterstreifen 17, we sen ai alle diese Schaltelemente sind zu einer Matrix ge- einem Ende ein vergrößertes Anschlußplättchen auf schaltet, derart, daß jeder Halbleiterkörper selektiv derartige AnschluBplättchen 16' bis 21' sind ii elektrisch beheizt werden kann. Die von dem Wider- Fig. 2 dargestellt (der Leiterstreifen 17 in Fig.: stand entwickelte Wärme erzeugt auf der Oberfläche 60 läuft beispielsweise in einem Anschlußplättchen Π des ausgewählten Mesaförmigen Halbleiterkörpers inFig.2aus).
dann den erwähnten heißen Punkt. Eine derartige Bei diesem Stand des Herstellungsverfahrens be
Matrix ist in Fig.6 gezeigt, die die Dioden und steht das Halbleiterplättchen2 aus einem Stück un Widerstände der MesateileS bis 7 deutlich erkennen enthält die Matrix der Dioden und Widerstände, di läßt; selbstverständlich stellt das in Fig.6 gezeigte 65 im Halbleitermaterial thermisch noch nicht besor Muster von 2x4 Heizelementen lediglich ein Aus- ders gut voneinander isoliert, andererseits aber durc führungsbeispiel dar. Ein Widerstand 14 und eine das metallische Muster atrf der Oberfläche des Oxyc Diode 15, 16 liegen im Mesateil 6, während ein films 26 elektrisch schon miteinander verbünde
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 Halbleiterplättchen 2 wird dann umgedreht und auf einem lichtundurchlässigen, lichtundurchlässigen, keramischen Träger 1 mittels eines isolierenden Klebstoffs befestigt; dann werden von der Unterseite des Trägers her Vcrbindungsleitungen 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 F i g. 3 gezeigten Anschlußplättchen ein Trennmittel gelegt, so daß beim Aufbringen des in F i g. 4 mit 28 bezeichneten Klebstoffs ao auf das in F i g. 3 gezeigte Halbleiterplättchen 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 frei liegen und gute elektrische »5 Anschlüsse hergestellt werden können.
Um nun das Trennmittel lediglich auf die Anschlußplättchen aufbringen zu können, wird über die ganze Oberfläche des Halbleiterplättchens 2 eine Photowidr-Standsschicht 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 Halbleiterplättchens 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.
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 F i g. 4 zeigt, und zwar so, daß das Photowiderstandsmaterial 25 über der Öffnung 9 des Trägers 1 liegt. Der Klebstoff 28 wird dann gehärtet- 7u Beginn des Härtungsprozesses nimmt die Viskosität eines Epoxyklebers vor der Polimerisation beträchtlich ab, und erst dann härtet der Klebstoff aus. Diese niedere Vikosität 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 MesateileS 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, enthält jedes Mesateil eine Diode und einen Widerstand, und gemäß F i g. 2 ist das eine Ende des Widerstands H im Mesateil 5 mit dem Bereich 12 der zugehörigen Diode verbunden, während das andere Ende des Widerstands 11 mit einem metallischen Leitstreifen verbunden ist, der an seinem anderen Ende das Anschlußplättchen 17' aufweist. Die Anoden 16 und 13 der Dioden sind mittels eines Leiterstreifens miteinander verbunden, der an seinem Ende das Anschlußplättchen 16' aufweist. Ein Ende des Widerstands 14 ist mit dem hochdotierten, η \ leitenden Bereich 15 mittels eines Leiterstreifens 23 verbunden, und das andere Ende des Widerstands 14 ist an einen metallischen Leiterstreifen angeschlossen, der an seinem anderen Ende das Anschlußplättchen 18' 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 5 und 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 2V liegen in einer Reihe über der öffnung 9 im Träger 1. Gleichzeitig mit der Bildung der metallischen Anschlußplättchen 16' 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 F i g. 4 obere Fläche des Halbleiterplättchens2 wird durch eine entsprechende Bearbeitung so abgenommen, daß das Halbleiterplättchen so dünn wie für den jeweiligen Zweck geeignet wird, beispielsweise also 0,05 mm 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 Halbleiterplättchens 2 angeordnet ist 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 Plättchens um jeweils eine Glüpf«, aus einem Widerstand und einer Diode herum entfernt, so daß mesaförmige Halbleiterkörper zurück bleiben, die durch Luftspalte voneinander getrennt sind. Zu diesem Zweck wird eine Photowiderstanrisschicht auf die Oberfläche des Halbteilerplättchens2 aufgebracht und auf diese eine Photomaske gelegt. Diese Photomaske muß genau justiert sein, so daß nur ausgewählte Bereiche der darunterliegenden Schicht belichtet und ausschließlich an den gewünschten Stellen Halbleitermaterial entfernt wird. Je besser die Photomaske justiert ist, um so größei kann die Dichte der Gruppen aus Widerständen und Dioden gewählt werden, da einer der den Abstand zwischen den Gruppen aus jeweils einem Widerstand und einer Diode bestimmenden Faktoren die Genauigkeit ist, mit der die Photomaske justiert werder kann, damit lediglich an den vorgesehenen Steller Halbleitermaterial entfernt wird. Die Genauigkeit dei Justierung der Photomaske wird durch die öffnun gen 9 und 10 im lichtundurchlässigen Träger 1, dii lichtundurchlässige Markierung 22 und ein Infrarot Justierverfahren wesentlich erhöht. Die folgende Be Schreibung soll dieses Verfahren erläutern.
I \J I
Gemäß Fig.2 wird die lichtundurchlässige Markierung 22 über der öffnung 9 angeordnet; die in F i g. 2 gezeigte Markierung 22 ist kleiner als die AnschluBpIättchen 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 Fhotomaske befindet sich auch eine oder mehrere für Infrarotstrahlen undurchlässige Markierun- ία gen, wobei die Zahl der Markierungen in der Photomaske derjenigen am Halbleiterplättchen entspricht. Dann wird eine Infrarotstrahlungsquelle 36 unter die 6ffnung9 gebracht (Fig.4), während eine Abbiltfungsoptik 37 und ein Infrarotdetektor 38 an der !teile der öffnung 9 über das Halbleiterpiättchen 2
iebracht werden. Die Infrarotstrahlung fällt durch ie öffnung 9 und durchdringt das Halbleiterplättthert 2 sowie den Oxydfilm, während die Markierung ti und eine entsprechende Markierung in der Photo- ao tiaske für Infrarotstrahlung undurchlässig bleiben. Die Abbildungsoptik 37 bildet das Infrarotlichtmu-Iter auf dem Infrarotdetektor 38 ab, der dieses Mutter in sichtbares Licht umsetzt, so daß es direkt mit €em Auge betrachtet werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Markierung 22 mit der entsprechenden Markierung in der Photomaske zur Deckung bringen, to daß die letztere exakt angeordnet werden kann; Huf 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 Halbleitermaterial des Halbleiterplättchens 2 freigelegt werden. Dann wird das Halbleitermaterial weggeätzt, und twar bis auf den Siliziumoxydfilm, so daß die durch Luftspalte voneinander getrennten Mesateile entstehen, wie sie in F i g. 5 abgebildet sind.
Die F i g. 1 zeigt die entstehende Form des Halbleiterplättchens bei der dieses mit Ausnahme der Bereiche 3 und 4 aus einem Stück besteht, während in diesen Bereichen die mesaförmigen Halbleiterkörper durch Luftspalte voneinander getrennt sind.
Wie die F i g. 5 zeigt, werden nach dem Ätzen der
10
Mesateile 5, 6 und 30 die beiden Enden eines Verbindungsdrahts 31 im Heißpreßverbund mit dem Anschlußplättchen 17' und einem metallisierten Streifen 33 an der Unterseite des keramischen Trägers 1 verbunden, worauf die öffnung 9 im Träger mit Epoxyharz 32 gefüllt wird, so daß eine feste und steife Konstruktion ohne frei liegende 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-Klebsloff 28 liegt und in einer ersten Ebene liegende Verbindungen sowie die Anschlußplättchen 16' bis 21' über den öffnungen im Träger 1 bildet. In einer zweiten Eben? liegende, elektrische Verbindungen bilden metallisierte Streifen 33 und 34 auf der Unterseite des Trägers 1, 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, sofem dies erwünscht ist, und trotzdem entsteht eine steife Konstruktion.
In F i g. 5 ist das wärmeempfindliche Material mit 35 bezeichnet, und in der dargestellten Form kann es sich beispielsweisß um ein wärmeempfindliches Papier handeln, das direkt auf den einkristallinen, mesaförmigen Siliziumkörpern liegt, die außerordentlich dünn und deshalb thermisch nicht träge sind, so daß die thermische Kopplung zwischen den Halbleiterkörpern mit Mesaform und dem wärmeempfindlichen Material sehr eng ist.
Es können beispielsweise auch Transistoren für erfindungsgemäße Einrichtungen Verwendung finden, die dann Heizelemente in den mesaförmigen Halbleiterkörpern bilden und durch bekannte Epitaxialverfahren hergestellt werden können. An Stelle 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 leitender Träger handeln, wobei dann »ine Isolierschicht zwischen den metallisierten Streifen 33 und 34 und derr Träger vorgesehen ist, während das metallische, dei Verbindung der Schaltungselemente dienende Mustei vom Träger durch den isolierenden Klebstoff 28 ge trennt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Ic--

Claims (9)

i 761 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen, bei dem in einer Oberfläche eines monokristallinen Halbleiterplättchens eine Anzahl von Halbleiteranordnungen erzeugt wird, welche mit einer isolierenden Schicht überzogen werden, in der dann öffnungen erzeugt werden, um Kontaktierbereiche der Halbleiteranordnungen freizulegen, bei welchem anschließend auf der isolierenden Schicht ein Muster elektrischer Leitungen erzeugt wird, die einzelne der Halbleiteranordnungen miteinander verbinden, bei welchem dann das so behandelte Halbleiterplättchen mittels eines auf seine mit den Halbleiteran-Ordnungen versehene Seite aufgebrachten, isolierenden Klebers auf einem Träger befestigt wird, der in mindestens einem Bereich, der einem vorgebbaren Bereich des Musters elektrischer Leitungen auf der isolierenden Schicht des Halbleiterplättchens entspricht, eine öffnung aufweist, durch die hindurch elektrische Verbindungen zwischen den elektrischen Leitungen auf der isolierenden Schicht und anderen elektrischen Einrichtungen herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den vorgegebenen Bereich des Musters der elektrischen Leitungen vor Auftragen des isolierenden Klebers ein Trennmittel aufgetragen wird, welches nach Verkleben des Halbleiterplättchens mit dem Träger wieder entfernt wird, so daß dann die elektrischen Leitungen in dem vorgegebenen Bereich durch die öffnung des Tracers hindurch kontaktiert werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gckennzeichnet, daß nach dem Verkleben des Halbleiterplättchens mit dem Träger von der frei liegenden Oberfläche des Halbleiterplättchens her in vorgebbaren Bereichen das gesamte Halbleitermaterial entfernt wird, so daß getrennte Halbleiterkörper erzeugt werden, welche die Halbleiteranordnungen enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vorgebbaren Bereich des Musters elektrischer Leitungen an deren Enden eine Anzahl von Anschlußplättchen hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Halbleiterplättchen abgewandten Seite des Trä- so gers ein zweites Muster von elektrischen Leitungen erzeugt wird und daß mindestens eine dieser Leitungen durch die Öffnung des Trägers hindurch mit mindestens einer der Leitungen des Musters auf der isolierenden Schicht verbunden wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der getrennten Halbleiterkörper ein Heizelement erzeugt wird und daß die elektrischen Leitungen des Musters auf der isolierenden Schicht Leitungen umfassen, die von den Heizelementen zu den Anschlußplättchen führen, die im Abstand von den Halbleiterkörpern vorgesehen werden und den vorgebbaren Bereich des Musters elektrischer Leitungen bilden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der getrennten Halbleiterkörper in Serie zu dem Heizelement eine Gleichrichteranordnung erzeugt wird und daß die Leitung des Musters auf der isolierten Schicht Leitungen umfassen, die von den Gleichrichteranordnungen zu den Anschlußplättchen führen, und zwar derart, daß jede Serienschaltung eines Gleichrichters und eines Heizelementes in einer matrixförmigen Anordnung in einem zwischen jeweils zwei Anschlußplättchen schließbaren Leiterkreis liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im Träger nach Herstellung der elektrischen Verbindung mit Isoliermaterial ausgefüllt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche! bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen des Halbleitermaterials in den vorgebbaren Bereichen zur Herstellung getrennter Halbleiterkörper auf der dem Träger abgewandtm SJte des Halbleiterplättchens eine gegenüber Ätzmitteln beständige Maske erzeugt wird und daß dann die nicht von der Maske geschützten Bereiche des Halbleiterplättchens in einem Ätzprozeß entfernt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der isolierenden Schicht in dir Nachbarschaft des von den Halbleiteranordnungen abliegenden Bereichs des Musters elektrischer Leitungen eine erste lichtundurchlässige Markierung erzeugt und beim Anbringen des Halbleiterplättchens auf dem Träger Zl!m Fluchten mit dessen Öffnung pehracht wird, worauf zum Entfernen von Halbleitermaterial auf der der isolierenden Schicht gegenüberliegenden Oberfläche des Halbleiterplättchens eine Fotowiderstandsschicht und auf diese eine Fotomaske aufgebracht werden, welch letztere eine der ersten entsprechende zweite lichtundurchlässige Markierung aufweist, worauf infrarote Strahlung durch die Öffnung des Trägers hindurch gerichtet und mit ihrer Hilfe durch Verschieben der Fotomaske die beiden Markierungen zur Deckung gebracht werden, und daß nach Belichten der Fotomaske die durch diese bestimmten Bereiche der Fotowiderstandsschicht und anschließend die entsprechenden Bereiche des Halbleiterplättchens entfernt werden.
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