DE1764848A1

DE1764848A1 - Verfahren zum Herstellen von Halbleiter-Geraeten

Info

Publication number: DE1764848A1
Application number: DE19681764848
Authority: DE
Inventors: Tonner Richard C; Cerniglia Nino P
Original assignee: Sylvania Electric Products Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1967-08-21
Filing date: 1968-08-19
Publication date: 1971-11-25
Also published as: FR1577678A; US3464104A

Description

S6 P42 D PATiNTANWXLTE
PR, CUUS REINLÄNDER 1 7 O / Q / Q

l,- ING. KLAUS BERNHARDT ' / O H ö 4 ö

D*· MÖNCHEN 60
IKCKCRSTRASSE 3

STLVANIA ELECTRIC PRODUCTS, INC, Wilmington / Delaware, U.S.A.

Verfahren zum Herateilen von Halbleiter-Geräten

Priorität» 21. August I967 « V. St.v. Amerika - Ser. No. 661,995

Zusammenfassung»

Halbleiterelemente, die in einem Plättchen geDildet werden und vom Plättchenmaterial oder der Halterung einer Reihenanordnung in fester Lage zueinander gehalten werden, werden an einen thermoelektrischen Kühlblock mit Hilfe einer zwisohenliegenden Schicht aus gefrorener Flüssigkeit angefroren. Während die Elemente an den Block angefroren sind, wird das Material oder die Struktur, die eines oder mehrere der Elemente in dem Plättchen oder der Anordnung hält, entfernt oder aufgetrennt. Ein einzelnes Halbleiterelement wird dann von den benachbarten anderen mittels eines beheizten Vakuum-Aufnahmewerk« zeuges entfernt, das die geschmolzene Flüssigkeit schmilzt, die mit dem Element in Berührung steht.

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Stand der Technik:

Die Erfindung betrifft elektrische Halbleiter-Umsetzer, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung, Verarbeitung und Montage von Halbleiterelementen.

Die derzeitigen Techniken, Dotierungen duroh kleine, präzis definierte öffnungen in Schutzschichten (typischerweise Siliziumoxyd) auf Halbleiterkörpern (typischerweise Silizium) einzudiffundieren, haben es möglich gemacht, Halbleiter-Geräte wie Dioden, Transistoren und integrierte Schaltungen mit ausserordentlich kleinen Abmessungen herzustellen. Wenn dieee Verarbeitungstechniken verwendet werden, werden die elektrisch aktiven Zonen einer grossen Anzahl von Geräten gleichzeitig in einem einzigen Plättchen aus Halbleitermaterial hergestellt. ^

Fach der Bildung der elektrisch aktiven Zonen wird das Plättchen in einzelne Würfel aufgeteilt, die jeder die elektrisch aktiven Zonen eines Halbleiter-Gerätes enthalten, üblicherweise wird von diesem Punkt an jeder Würfel als einzelne Einheit weiterverarbeitet. Jeder Würfel wird einzeln manipuliert, orientiert, richtig in einem geeigneten Montage-Binder positioniert, beispielsweise einem Teil eines Gehäuses oder einer Leiterplatte, und dann an seinem Platz festgelegt, wobei passende elektrische Verbindungen awischen den aktiven Zonen und den leitenden Teilen des Binders vorgesehen werden.

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Zusammenfassung der Erfindung«

Durch die Erfindung wird ein verbessertes Verfahren verfügbar gemacht, eine Vielzahl von Halbleiterelementen in fester Lage relativ zueinander i estcul Og(^Ii, während einzelne Elemente selektiv von benachbarten anderer: Kiementen entfernt werden, beispielsweise um auf Binder montiert zu werden. Hach dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine Vielzahl von Halbieiterelerrenton, die in bezug aufeinander fest auf einer Halterung sitzen, auf einen TrHger aufgebracht, wobei ein flüssiges Medium zwischen dem Träger und den Halbleiterelementen liegt. Das flüssige Medium wird gefroren, so dass die verschiedenen halbleitereiemente mit Bezug auf den Träger festgelugt werden« Dann wird ein ^altleit_relenent von der Halterung und den übrigen Halbleiterelementen getrennt, wobei dieses abgetrennte Halbleiterelement mit Bezug auf den Träger nur vom gefrorenen flüssigen Lied ium an fester Stelle gehalten wird. Das gefrorene flüssige Medium, das das Halbleiterelement am Träger hrlt, wird geschmolzen, und das Halbleiterelement wird von den vielen Halbleiterelementen entfernt. Das Halbleiterelement kann zu einem Ilontagebinder gebracht und dann siit den. Binder ν· rbunder. werden« Während dieses Vorgangs hält das gefrorene fi;issi_fc-.o Medium die übrigen Halbititerdemente fest an ihrer Stelle mit Bezug auf den Träger.

V/eitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Benc^reibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

C../.1

8AD ORIGINAL

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Bruchstück einer Reihe von Halbleiterelementen, die eine Vielzahl von Halbleiterwürfeln bilden, die in fester räumlicherBeziehung zueinander durch ein Halterungsgitter aus Zuleitungen gehalten werden}

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Elemente nach Fig. 1 nach dem Auffrieren auf einen thermoelektrischen Trägerblock}

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Abtrennens eines Halbleiterelementes vom Halterungegitter durch Durchtrennen der Zuleitung, die das Element in der Reihe hält}

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Entfernens eines Halbleiterelementes aus der Halterung mittels eines beheizten Aufnahmewerkzeugs, das das gefrorene flüssige Medium schmilzt, mit dem das Element am Trägerblock gehaltert wird}

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Bruchteil einer Reihe von Montage-Bindern mit Darstellung mehrerer Gruppen von leitenden Bereichen, an die Halbleiterelemente angebracht werden sollen}

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines zum Binder übertragenden Halbleiterelementes während des Verbindungsvorgangs}

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines kompletten Halbleiter-Gerätes mit Phantomdarstellung des verfestigten Kapselmaterials des Gerätegehäuses}

Fig. 8 eine Aufsicht auf ein Bruchstück eines Silizium-Plättchens, in dem die elektrisch aktiven Zonen einer Anzahl Halbleitertransistoren gebildet worden sind, und zwar zur Verwendung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäspen Verfahrens ;

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Pig. 9 eine perspektivische Darstellung des Silizium-Plättchens nach Fig. 8 nach Auflrieren auf einen Träger mit Hilfe eines thermoelektrisohen Blockes}

Pig. 10 eine perspektivische Darstellung des auf den Träger aufgeirorenen Plättchens während der Behandlung in einem Ätzbad, in dem das Silizium gelöst wird und die einzelnen Würfel am Träger festgefroren bleiben}

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Wegnehmens eines Halbleiterelementes mittels eines beheizten Aufnahmewerkzeuges} und

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung des Ablösens eines Halbleiterelementes aus einer Reihe und von einem Trägerblock gemäss einer weiteren Ausführungsi'orm der Erfindung.

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht, einzelne Abmessungen sind zur klareren Darstellung gegenüber anderen Abmessungen übertrieben gross dargestellt.

Eine Reihe von Halbleiterelementen 10, die bei der Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens benutzt werden können, ist in Fig. 1 dargestellt. Die Reihe besteht aus einem Plättchen Halbleitermaterial, beispielsweise Silizium. Dotierungsstoffe, die dem Halbleitermaterial bestimmte Leitfähigkeit verleihen, werden durch Öffnungen in einer Siliziumoxydschicht, die auf der Oberfläche des Siliziumplättchens gebildet wird, in das Plättchen eindiffundiert, um Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps zu schaffen. Jede Gruppe von Zonen bildet die elektrisch aktiven Zonen eines Halbleiter-Gerätes,

und die Gruppen sind gleichmässig in einem regelmässigen Muster über die Oberfläche des Plättchens verteilt. In der Darstellung bildet jede Zonengruppe die elektrisch aktiven Zonen eines Transistors.

Ein Netzwerk aus Anschlussleitungen 11 ist auf der Oberfläche des oxydbeschichteten Siliziumplättchens in dem in Fig. 1 dargestellten Muster gebildet. Das haftende, tragende Netzwerk aus Anschlussleitungen wird vorzugsweise nach dem Verfahren der älteren Anmeldung "Verfahren zum Bilden von Anschlussleitungen an einen Körper aus Halbleitermaterial" vom 31. Juli 1968 gebildet.

Wenn das Gitter aus Anschlussleitungen fertig ist, wird das Silizium des Plättchens miVAusnahme der Teile entfernt, die die aktiven Zonen der Halbleiterelemente enthalten. Das kann auf die Weise durchgeführt werden, dass das Plättchen mit der die Anechlussleitungen tragenden Oberfläche an einem geeigneten Befestigungsblock montiert wird. Dann wird die Dicke des ganzen Plättchens reduziert, indem die exponierte Unterseite des Plättohens geläppt wird, oder das Ganze in eine geeignete Ätzlösung gebracht wird, die Silizium löst. Nachdem das Plättchen auf die gewünschte Stärke verdünnt wurde, wird die Unterseite des Plättchens mit einem geeigneten Schutzlack maskiert, um die elektrisch aktiven Zonen jedes Halbleiterelementes zu schützen, und das Ganze wird in eine geeignete Ätzlösung gebracht, um das ungeschützte SCizium zu lösen.

Jedes Halbleiterelement 12 der sich dadurch ergebenden Reihe gemäss Fig. 1 besteht aus einem Würfel 13 aus Silizium, der eine Gruppe von

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drei aktiven Zonen aufweist, durch die das Element als Transistor arbeiten kann. Leitende Zuleitungen I4i 15 und 16, die an der Oberfläche jedes Würfels haften und von diesem hervorstehen, bilden Rontakte mit darunter liegenden aktiven Zonen durch öffnungen in der Oxydschicht, so dass elektrische Anschlüsse für die Emitter«, Basis- und Kollektor-Zonen gebildet werden.

Eine vierte Zuleitung 17 haftet ebenfalls an der Oberseite jedes Würfels, ist jedoch nicht elektrisch mit dem unter der Oxydschicht liegenden Halbleitermaterial verbunden. Diese vierte Zuleitung 17 reicht zu einem Halterungsnetz 1Θ, das ebenfalls ein Teil des Anschlussleitungsnetzwerks 11 ist, so dass jedes Halbleiterelement in seiner Position mit Bezug auf das Halterungsnetz und die übrigen Halbleiterelemente der Reihe festgelegt ist. Bas Halterungsnetz besteht aus zwei Satz parallelen Leitungen, die sich rechtwinklig schneiden. Ein Halbleiterwürfel ist jeweils mittig in den Öffnungen angeordnet, die durch die einander schneidenden Leitungssätze gebildet werden, so dass eine reguläre zweidimensionale Reihe von im wesentlichen identischen Halbleiterelementen gebildet wird, die in einem quadratischen Muster aus gleichen Reihen und Spalten angeordnet sind.

Die Reihe Halbleiterelemente 10 wird gemäss Fig. 2 auf einen thermoelektrischen Tragblock 20 montiert« Der Block enthält ein Kühle 1 einent, das auf Grund des Peltier-Effektes arbeitet, um die Temperatur auf dor Oberfläche des Blockes herabzusetzen, wenn elektrischer Strom r!υχ-·ΐϊ» die Leitungen 21 i'lierst. Eine ojhicht au3 eireui

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flüssigen Medium wird zunächst auf die Oberseite des thermoelektri-Bchen Tragblockes gebracht. Das flüssige Medium kann ein Wasserfilm sein, oder gemäss Fig. 2 kann ein Stück poröses Filterpapier 22, das mit Wasser imprägniert ist, verwendet werden. Andere inerte Flüssigkeiten, beispielsweise Freon, können ebenfalls verwendet werden. Das nasse Filterpapier 22 wird auf die Oberseite des Blookes 20 gebracht, und die Reihe Halbleiterelemente 10 wird auf das Filterpapier gebracht, wobei die Anschlussleitungsfläche am Filterpapier anliegt. Durch die Leitungen 21 des Blockes wird Strom geschickt, so dass das Wasser friert und damit jedes der Halbleiterelemente der Heine an seiner Stelle mit Bezug auf den Trägerblock fixiert.

Der thermoelektrische Block 20 mit der auf seine Oberseite aufgefrorenen Eeihe Halbleiterelemente wird in eine geeignete, nicht dargestellte Montagevorrichtung gebracht, die in Verbindung mit einem Schneidwerkzeug 25 gemäss Fig. 3 arbeitet. Der thermoelektrische Block 20 oder das Schneidwerkzeug 25 werden so mit Bezug auf einander bewegt, dass, wenn das Schneidwerkzeug abgesenkt wird, eine vierte Anschlussleitung 17 aufgetrennt wird, wodurch das zugehörige Element 12 vom Halterungsnetz 18 getrennt wird. Das Halbleiterelement bleibt durch das gefrorene flüssige Medium 22 am thermoelektrischen Block befestigt.

Wenn die tragende Anschlussleitung 17 abgetrennt worden ist, wird das Schneidwerkzeug 25 zurückgezogen und ein Vakuum-Aufnahmewerkzeug 26 wird abgesenkt und mit einem Halbleiterelement in Berührung gebracht, wie in Ki^. 4 dargestellt ist. Das Aufnahmewerkzeug ?6 wivö

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mit einer geeigneten, nicht dargestellten Einrichtung geheizt, so dass bei Berührung des üalbleiterwürfele 13 Wärme vom Werkzeug über den Würfel zum gefrorenen flüssigen Medium übertragen wird, das mit dem Würfel in Berührung steht und ihn fest in seiner Position auf dem thermoelektrischen Block Hält. Der Teil des Mediums, der unmittelbar am Würfel angrenzt, in Fig. 4 mit 22a bezeichnet, schmilzt, so dass das Halbleiterelement vom thermoelektrischen Block 20 freigegeben wird. Das Aufnahmewerkzeug 26 kann dann so manipuliert werden, dass das Halbleiterelement 12, das vom Werkzeug ergriffen worden ist, von den übrigen Halbleiterelementen der Reihe weg bewegt wird. Der Rest des Mediums bleibt gefroren, so dass alle übrigen Halbleiterelemente fest mit Bezug auf den thermoelektrischen Block in Position bleiben, und der geschmolzene Teil friert wieder, wenn das öeheizte Werkzeug abgezogen wird.

Das Halbleiterelement kann an einen geeigneten Montage-Binder übertragen werden, beispielsweise einen der Binder einer Reihe gemäss Pig. 5· Die dargestellte Reihe Binder besteht aus einer flachen Platte oder Tafel JO aus nicht leitende^ Werkstoff, auf einer Seite von der eine Anzahl Gruppen leitender Bereiche 31» 32 und 33 vorgesehen ist. Die Reihe kann in der Weise hergestellt werden, in der gedruckte Schaltungen gefertigt v/erden, d.h. eine metallene Überzugschicht, beispielsweise aus Kupfer, auf einer isolierenden Tafel wird selektiv entfernt, so dass ein gewünschtes Muster leitender Bereiche stehen bleibt. Die Tafel wird dann in geeigneter Vfeise plattiert, so dass eine Oberflächenschicht aus Gold auf den leitenden Bereichen gebildet wird.

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Jede Gruppe leitender Bereiohe, zusammen mit dem Teil der Isoliertafel, an dem er haftet, bildet einen Montage-Binder, von denen einer durch die unterbrochene Linie 35 in Fig. 5 bezeichnet ist. Die Form und der Abstand der leitenden Bereiche jeder Gruppe ist so gewählt, dass diese die Anachlussleitungakont"'„^ eines Halbleiterelementes aufnehmen und leitende Wege zu den aktiven Zonen des Elementes bilden können. Wie dargestellt, sind die im wesentlichen identischen Gruppen aus leitenden Bereichen auf der Isoliertafel in der Weise angeordnet, dass eine regelmäßige zweidimensional β Reihe aus Montage-Bindern gebildet wird, die in einem quadratischen Muster aus glelchmässigen Reihe und Spalten angeordnet sind.

In der dargestellten Ausführungsform ist jeder Binder der Reihe zur Montage eines einzigen Halbleiterelementes geeignet, jeder Montage-Binder kann jedoch eine Anordnung aus leitenden Bereichen aufweisen, die zwei oder mehr Halbleiterelemente und ebenso weitere Komponenten aufnehmen kann. Das heisst, die Reihe Montage-Binder kann eine Reihe von gedruckten Schaltungen sein.

Das Halbleiterelement 12 wird vom Aufnahmewerkzeug 26 auf einen bestimmten Binder der Reihe gebracht und dort so abgesetzt, dass Teile der Anschlussleitungs-Kontakte 14, 15 und 16 mit den leitenden Bereichen 31, 32 bzw. 33 in Kontakt kommen, wie in Fig. 6 dargestellt. Während das Aufnahmewerkzeug 26 das Halbleiterelement an Ort und Stelle hält, werden Bindewerkzeuge 37, 38 und 39 abgesenkt und die

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Anschlussleitungökontakte werden mit den anliegenden leitenden Bereichen des Binders verbunden. Die Bindungen können gleichzeitig ■ hergestellt werden, oder eine Bindung kann fertiggestellt werden, anschliessend das Aufnahmewerkzeug zurückgezogen und die restlichen Bindungen gleichzeitig oder nacheinander hergestellt werden.

Dieser Vorgang wird kontinuierlich wiederholt, um eine Reihe von montierten Halbleiterelementen zu bilden. Die den thermoelektrischen Block haltende Vorrichtung, die die Reihe von Bindern haltende Vorrichtung, das Schneidwerkzeug, das Aufnahmewerkzeug und die Bindewerkzeuge werden in geeigneter Weise indexiert und mit Bezug aufeinander "bewegt, so dass die Halbleiterelemente nacheinander von der Reihe entfernt und mit aufeinanderfolgenden Gruppen leitender Bereiche verbunden werden. Statt dessen können alle vier Anschlussleitungen 17t die die Halbleiterelemente im Halterungsnetz 18 tragen, in einer Vorrichtung aufgetrennt werden, und dann kann der thermoelektrische Block in eine weitere Vorrichtung gebracht werden, in der die Halbleiterlelemente einzeln vom Block freigeschmolzen und zu der Binderreihe gebracht werden.

Die isolierende Taiel 30 wird dann in einzelne Binder aufgeschnitten, und die Leitungen 4I, 42 und 43 werden an den leitenden Bereichen befestigt, beispielsweise durch Schweissen. Jeder Binder mit montierten Halbleiterelement 12 wird dann in einen geeigneten Kunststoff eingekapselt. Pig. 7 zeigt ein Halbleiterelement, einen -n 7·':ml· , mc 7<ui ui lun,. r.d^lhte, die in ein massives Kunst-

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Ütk»,.

stoffgefäss 44 eingebettet sind, das in Phantom dargestellt ist, um ein fertiges Gerät zu bilden.

Bei einer anderen Ausführungsform des eriindungegemässen Verfahrene wird von einem Silizium-Plättchen 50 ausgegangen, auf dem eine Anzahl identischer Halbleiterelemente 51 hergestellt ist, wie in Jj'ig. 8 dargestellt ist. Die elektrisch aktiven Zonen der Halbleiter-φ elemente werden dadurch gebildet,dass Dotierungsatoffe durch Öffnungen in Oxydschichten auf der Oberseite des Blockes eindiffundiert werden, um Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitetyps zu schaffen. Im dargestellten Ausführungebeispiel bildet ,jede Gruppe von Zonen die elektrisch aktiven Zonen eines Transistors. Jede Gruppe von Zonen nimmt einen Bereich des Plättchens ein, und die Bereiche sind gleichmässig in einem regelmäseigen Muster über das Plättchen verteilt.

Anschlusskontakte 52, 53 und 54 ^auf der Oberseite des oxydbeschichteten Silizium-Plättchens bilden durch Öffnungen in der Oxydschicht Kontakte an die darunter liegenden aktiven Zonen. Die Anschlussleitungen werden beispielsweise durch das oben erwähnte ältere Verfahren auf dem Plättchen gebildet.

Das Plättchen wird mit der Oberseite gegen einen geeigneten Block montiert. Dann wird die Dicke des gesamten Plättchens herabgesetzt, entweder indem die freiliegende Unterseite des Plättcheiie geläppt wird oder indem dae Ganze in eine geeignete Ätzlösung

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eingetaucht wird. Nachdem das Plättchen auf die gewünschte Stärke verdünnt ist, wird es vom Block weggenommen. Die Unterseite des Plättchens wird mit einem geeigneten Sohutzlack maskiert, so dass nur die Bereiche des Plättchens geschützt werden, die die elektrisch aktiven Zonen der Halbleiterelemente enthalten.

Das Plättchen 50wird dann auf einen geeigneten Träger 55 aus einem geeigneten inerten Werkstoff, beispielsweise Saphir, gefroren, wie in Fig. 9 dargestellt. Der Träger 55 wird auf einen thermoelektrischen Kühlblock 20 der oben beschriebenen Art gebracht. Ein flüssiges Medium 56, beispielsweise ein Film aus Wasser oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit, wird auf die Oberseite des Trägers gebracht. Das Plättchen 50 wird mit der Anschlusslsicungsseite nach unten auf den Wasserfilm aufgebracht. Stromfluss durch den thermo-' elektrischen Block kühlt das Ganze, so dass das Plättchen auf den Träger aufgefroren wird.

Die Einheit aus Träger 55 und Plättchen 50 wird vom thermoelektrischen Kühlblock auf ein geeignetes Siliziumätzbad 60 gebracht, das auf einer Temperatur unterhalb der Gefriertemperatur des flüssigen Mediums gehalten wird, wie in Fig. 10 veranschaulicht. Beispielsweise kann eine Mischung aus 210 ecm Fluorwasserstofflösung von 48 Gewichtsprozent, 560 ecm chemisch reine Salpetersäure, 210 ecm EirjeanigsHure und 1.| ecm sinor Silbornitratlösung von 1 Gewichtsprozent bei einer Temperatur von etwa -10 G verwendet

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werden. Die Einheit wird in die Ätzlösung eingetaucht, bis alles ungeschützte Silizium gelöst ist.

Gemäss Fig. 11 weist jedes der eich dadurch ergebenden vielen Halbleiterelemente 51 einen diskreten Würfel 61 aus Silizium auf, der eine Gruppe elektrisch aktiver Zonen enthält, die einen Transistor bilden. Die Anschlussleitungen 52, 53 und 54 bilden Kontakte mit den aktiven Zonen, so dass elektrische Anschlüsse für die Emitter-, Basis- und Kollektor-Zonen jedes Elementes gebildet werden.

Der Träger 55 mit den daran befestigten Würfeln wird auf den thermoelektrischen Block 20 zurüokgebracht, ehe ein merkliches Tauen des gefrorenen flüssigen Mediums stattfindet. Der thermoelektrische Trägerblock 20 wird dann in eine geeignete Vorrichtung montiert, um die Vielzahl von Würfeln festzuhalten, während einzelne Würfel auf Montage-Binder übertragen werden, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind.

Gemäss Fig. 11 wird ein beheiztes Vakuum-Aufnahmewerkzeug 26 mit einem Halbleiterwürfel 61 in Berünrung gebracht, so dass eine lokalisierte Erwärmung des am Element anliegenden gefrorenen flüssigen Medium bewirkt wird. Wärme wird vom Werkzeug llbar den Wurf el zum direkt anschliesnenden Eis übertragen, so dass diesen schmilzt, wie bei 56a angedeutet, und das Halbleiterelement vum Träger 55 freigegeben wird. Das Halbleiterelement 51 wird dram r.uf dU BinderreihH übertragen und mit den leitende:. Bereichen ei.ies Binders in

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der gleichen Weise verbunden, wie in Verbindung mit Fig. 6 erläutert.

Das beschriebene Verfahren, Halbleiterelemente auf Binder zu übertragen, wird kontinuierlich wiederholt, so dass eine Reihe von montierten Halbleiterelementen gebildet wird. Die den thermoelektrischen Blook tragende Vorrichtung, die die Reihe von Bindern tragende Vorrichtung, das Aufnahmewerkzeug und die itindewerkzeuge · werden in geeigneter Weise indexiert und mit Bezug aufeinander bewegt, so dass die Halbleiterelemente nacheinander vom Träger entfernt und mit aufeinanderfolgenden Gruppen leitender Bereiche verbunden werden. Die Binder und die daran gebundenen Elemente können dann weiter in der Weise verarbeitet werden, wie in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben worden ist, um vollständige Halbleitergeräte zu erhalten.

Fig. 12 zeigt eine Variante des erfindungsgemässen Verfahrens, bei der das Abtrennen der Halterung, mit der ein Halbleiterelement in einer Reihe gehalten wird, und das Abschmelzen des gefrorenen flüssigen Mediums, das das Element fest auf dem Tragblock 20 hält, im wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Falle ist dae Halbleiterplättchen so bearbeitet worden, dass die Halbleiterelemente 70 in einem Halterungsnetzwerk aus Zuleitungen 71 mit einem Segment 72a der Siliziumoxydschicht 72 gehaltert werden, die an der Oberfläche des Siliziumwürfels 73 und an den

71 des Halterungsnetzwerkes haften. Die Reihe

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kann mittels eines Blattes wasserimprägnierten Filterpapiers 75 an einen thermoelektrisehen Trägerblock 20 angefroren werden, das zwischen dem Block und der Reihe angeordnet wird, wie bereits erläutert worden ist.

TJm ein Halbleiterelement 70 aus der Reihe zu entfernen, wird ein beheiztes Vakuum—A-ufnahmewerkzeug 26 zur Anlage an dem Siliziumwürfel 73 gebracht, -Uurch den Würfel wird Wärme übertragen, so dass das Eis in der Nähe des Halbleiterelementes schmilzt, wie bei 75& angedeutet. Gleichzeitig sorgt ein Abwärtsdruck des Werkzeuges dafür, dass das Oxydsegment 72a, das das Element in der Reihe trägt, bricht. Das Halbleiterelement 70 wird dabei vom Trägerblock 20 und der Reihe in einem einzigen Arbeitsgang frei und kann vom Vakuum-Aufnahmewerkzeug entfernt werden.

Bei der Herstellung von Halbleitergeräten nach der Erfindung wird eine Handhabung, Orientierung und Manipulation einzelner Halbleiterelemente wesentlich vereinfacht oder sogar vermieden. Halbleiterelemente werden in einzelne, diskrete Einheiten getrennt, während sie mit Bezug auf einander in einer festen Position gehalten werden, und jedes Halbleiterelement wird in einer festen Beziehung zu den anderen Elementen durch das gefrorene flüssige Medium gehalten, bis es einzeln vom Trägerblock entfernt wird. Jedes Element ist also beim Übertragen mit Hilfe des Aufnahmewerkzeuges in einer bekannten, präzise vorgegebenen Orientierung.

.../Ansprüche

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Claims

S6 P42 D Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Geräten, bei dem eine Reihe von Halbleiterelementen gemeinsam auf einer Halterung hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet , dass die gemeinsam hergestellten Halbleiterelemente auf einen Träger gebracht werden, wobei ein flüssiges Medium zwischen den Träger und die Halbleiterelemente gebracht wird, dass dieses flüssige Medium gefroren wird, das ein abgetrenntes Halbleiterelement am Träger haltende gefrorene flüssige Medium geschmolzen wird, und dieses Halbleiterelement von den übrigen weg bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Halbleiterelemente als aktive Zone in verschiedenen üereichen eines Halbleiterplättohens hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auftrennen der Halterung Halbleitermaterial vom Plättchen entfernt wird, so dass diskrete Halbleiterwürfel entstehen, die die elektrisch aktiven Zonen eines Halbleiterelementes enthalten.

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3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gefrorene Medium mit einem geheizten Aufnahmewerkzeug ge» schmolzen wird.

4* Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass das Auftrennen der Halterung und das Schmelzen dee gefrorenen Mediums in einem Arbeitsgang durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» bei dem ein Montage-Binder aus nicht leitendem Werkstoff vorgesehen ist, der eine Gruppe leitender Bereiche trägt, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterelement nach dem Abschmelzen zum Montage-Binder gebracht wird un/l elektrisch mit den leitenden Bereichen verbunden wird.

6« Verfahren nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, dass Halblei terlemente nacheinander zu einem Montage-Binder gebracht und mit dessen leitenden Bereichen verbunden werden, so dass die
montierte!Halbleiterelemente ein vorgegebenes Muster bilden.

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