DE1904198A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

DR. E-WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
MÖNCHEN HAMBURG
telefon: 395314 2000 HAMBυRG 50,28. Januar 1969
TELEGRAMME=KARPATENT KONIGSTRASSE 28
W.23617/69 12/toe
Westinghouse Brake and Signal Company Limited, London (England)
Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer
Herstellung.
Die Erfindung bezieht sich auf Halbleitervorrichtungen und ihre Herstellung.
Die Erfindung schafft eine Halbleitervorrichtung mit einem eingekapselten 'Halbleiterelement, von dem ein Bereich strahlungsempfindlich ist. Die Vorrichtung umfaßt einen für Strahlung durchscheinenden oder durchlässigen Schirm, durch welchen die Strahlung hindurchgehen muß, um den genannten Bereich zu erreichen.
Die Strahlung, gegenüber welcher der Bereich empfindlich ist, kann sichtbares Licht sein.
Der genannte Bereich kann das Mittel darstellen, durch welches ein weiterer Bereich der Vorrichtung zwischen einem elektrisch leitenden und einem elektrisch nicht-leitenden Zustand geschaltet wird.
Der Schirm kann in der Kapsel oder dem Gehäuse des Elementes enthalten sein (dadurch, daß er ein durchscheinender oder durchlässiger überzug auf einem Fenster der Kapsel ist), oder er kann durch einen Überzug an dem Bereich dargestellt sein, in welchem Fall der überzug als das Durchscheinen oder
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den Durchgang bestimmendes Material Alizarin (alazarin) enthalten kann.
Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß vorstehender Beschreibung, und dieses Verfahren umfaßt das Bestimmen der Strahiungsempfindlichkeit des strahlungsempfindlichen Bereiches und danach das Schaffen eines Schirmes, dessen Grad an Durchscheinung oder Durchlässigkeit gegenüber der Strahlung von der Strahlungsempfindlichkeit des strahlungsempfindlichen Bereiches abhängig ist.
fc Wenn der Schirm in der Kapseides Elementes enthalten ist, umfaßt das Verfahren das Einkapseln des Elementes in einer Kapsel, die einen Schirm aufweist, der den abhängigen Durchscheinungsgrad oder Durchlässigkeitsgrad hat.
Wenn stattdessen der Schirm durch einen Überzug an dem genannten Bereich dargestellt sein soll, wird die Konzentration des die Durchlässigkeit oder das Durchscheinen bestimmenden Materials in dem Überzug so ausgewählt, daß der abhängige Durchlässigkeitsgrad des Überzuges bestimmt wird. Stattdessen kann die Dicke des Überzuges ausgewählt werden, um den abhängigen Durchlässigkeitsgrad des Überzuges zu bestimmen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an W Hand der einzigen Figur der Zeichnung beispielsweise erläutert,
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung (die an sieh bekannt ist) weist einen Grundteil 1 auf, an dem ein Halbleiterelement 2 angeordnet ist, das durch den Grundteil 1 und einen Deckel 3 eingekapselt ist.
Das Element 2 weist Bereiche 4 und 5 mit n-Leitfähigkeit, Bereiche 6 und 7 mit p-Leitfähigkeit und einen Bereich mit n+-Leitfähigkeit auf.
Das Element 2 ist an dem Grundteil 1 durch eine Lötmittelschicht 9 angebracht, so daß der Bereich 7 mit p-Leitfähigkeit mit dem Grundteil 1 und über diesen mit einem Leiter IG*elektrisch verbunden ist. In ähnlicher Weise ist
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der Bereich 4 durch ein Lötmittel 5a mit einem Leiter 11 verbunden, der seinerseits mit einem weiteren Leiter 12 verbunden ist, der gegenüber dem Grundteil 1 durch elektrisch isolierendes Material 1J> elektrisch isoliert ist, welches nicht nur dazu dient, den weiteren Leiter 12 elektrisch zu isolieren sondern auch dazu, die Leiter 12 und 10 in ihrer Stellung relativ zu dem Grundteil 1 festzulegen.
Wie es bei solchen Vorrichtungen üblich ist, ist das Element 2 an seiner oberen Fläche mit einem passiv gemachten Oxydüberzug 14 versehen.
Das Element 2 gemäß vorstehender Beschreibung befindet sich, wenn kein Licht auf es fällt, in seinem nicht-leitenden Zustand, Durch Einfall von Licht auf die Fläche des Bereiches 6 wird das Element 2 in seinen leitenden Zustand geschaltet.
Damit Licht auf den Bereich 6 fallen kann, ist der Deckel j5 mit einem Glasfenster 15 versehen, durch welches hindurch in Richtung der Pfeile A einfallendes Licht durch die Kapsel hindurch und auf die Oberfläche des Bereiches 6 fallen kann.
Das Problem bei der Herstellung von Vorrichtungen der beschriebenen Art besteht darin, daß die Herstellung des Halbleiterelementes genügend genau gesteuert wird derart, daß ein Bereich (der Bereich 6) eingeschlossen ist, dessen Licht- : empfindlichkeit bei allen Elementen gleich und richtig ist.
Dieses Problem wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß bei der Herstellung des Elementes 2 der Bereich 6 gegenüber Licht ultraempfindlich gemacht wird und danach der lichtempfindliche Bereich 6 gegenüber dem auf ihn fallenden Licht durch Anordnung eines durchscheinenden Schirmes abgeschirmt wird.
Der Schirm kann in der Kapsel gebildet sein durch Über^- ziehen der Unterseite des Glasfensters 15 mit einem Überzug aus durchseheinendem Material, wodurch erreicht wird, daß nur ein Teil des auf die Vorrichtung fallenden Lichtes auf den Bereich 6 fallen kann. Es ist gefunden worden, daß AIu-
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minium ein zweckentsprechendes Material ist. Demgemäß kann durch zweckentsprechende Auswahl der Dichte und der Dicke des Überzuges die Vorrichtung insgesamt mit irgendeinem gewünschten Empfindlichkeitsgrad erzeugt werden, obwohl das Element 2 selbst ultraempfindlich oder außerordentlich empfindlich ist.
Als Abwandlung gegenüber einem Überzug auf der Innenseite des Fensters 15 kann der Schirm durch einen überzug auf dem lichtempfindlichen Bereich 6 gebildet sein, in welchem Fall das durchscheinende oder lichtdurchlässige Wk Material eine härtbare oder fixierbare Alizarinlösung sein kann.. Jedoch ist die Gesamtwirkung die gleiche, daß "nämlich selbst wenn das Element 2 grundsätzlich ultraempfindlich ist, die Vorrichtung insgesamt mit irgendeinem gewünschten / Empfindlichkeitsgrad versehen werden kann.
Bei jeder dieser Ausführungen kann der gewünschte Empfindlichkeitsgrad dadurch erhalten werden, daß die Dicke des Überzuges bestimmt wird, der aus einem Material mit einer vorbestimmten Konzentration an Alizarin besteht, oder daß die Alizarinkonzentration in einem Überzug einer vorbestimmten Dicke bestimmt wird.
Durch die Schaffung des Schirmes gemäß vorstehender Beschreibung ist während der Herstellung des lichtempfind- f JLchen Bereiches 6 eine weniger genaue Steuerung der Licht- ■ empfindlichkeit dieses Bereiches 6 erforderlich, weil nach der Herstellung einer Partie von Elementen 2 diese in Übereinstimmung mit ihrer Lichtempfindlichkeit klassifiziert und anschließend in einer Kapsel angeordnet werden können, bei welcher der Überzug des Glasfensters 15 so gebildet ist, daß der erforderliche Durchseheinungsgrad oder Durchlässigkeitsgrad geschaffen ist. Jedoch kann auch der lichtempfindliche Bereich 6 mit einem durchscheinenden oder durchlässigen überzug versehen werden, bei weichem entweder die Dichte oder die Dicke von der Lichtempfindlichkeit des lichtempfindlichen Bereiches 6 abhängig ist, um die Vorrichtung insgesamt mit
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dem geforderten Grad am Lichtempfindlichkeit zu veisehen.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel ist der Bereich gegenüber sichtbarem Licht empfindlich, es sind jedoch Vorrichtungen bekannt, die gegenüber anderen Formen von Strahlung empfindlich sind. Es ist jedoch zu verstehen, daß das Prinzip, das oben für Verwendung mit lichtempfindlichen Vorrichtungen beschrieben worden ist, bei Vorrichtungen angewendet werden kann, die gegenüber anderer Strahlung empfindlich sind, wobei der Überzug es solchen anderen Strahlungen ermöglicht, hindurchzugehen, während irgendwelche Strahlung zurückgewiesen oder ausgeschlossen wird, die zu ungewollten oder störenden Ausgängen der Vorrichtung führen würde.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Halbleitervorrichtung mit einem eingekapselten Halbleiterelement, wobei das Element einen strahlungsempfindliohen Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen für Strahlung durchscheinenden Schirm aufweist, durch welchen die Strahlung hindurchgehen muß, um den strahlungsempfindlichen Bereich (6) zu erreichen.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Element in einer Kapsel enthalten ist, die ein Fenster aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm ein durchseheinender oder durchlässiger Überzug an dem Fenster (15) ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm durch einen Überzug auf dem strahlungsempfindlichen Bereich (6) des Elementes (2) gebildet ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm Alizarin (alazarin) enthält.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der strahlungsempfindliche Bereich bei Ansprechen auf Einfall von Strahlung einen weiteren Bereich der Vorrichtung zwischen einem elektrisch leitenden und einem elektrisch nicht-leitenden Zustand schaltet.
    6. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, die ein Halbleiterelement aufweisen, das mit einem strahlungsempfindlichen Bereich versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsempfindlichkeit des strahlungsenipfindlichen Bereiches bestimmt und danach ein Schirm geschaffen wird, dessen Durchscheinungsgrad oder Durchlässigkeitsgrad für die Strahlung von der Strahlungsempfindlichkeit des strahlungsempfindlichen Bereiches abhängig ist.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Element in einer Kapsel angeordnet wird, die mit einem Schirm versehen wird, der den abhängigen Durehscheinungs- oder Durchlässigkeitsgrad hat.
    8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm als Überzug an dem strahlungsempfindlichen
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    Bereich gebildet wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Überzuges ausgewählt wird, um den abhängigen Durchscheinungs- oder Durchlässigkeitsgrad zu bestimmen.
    10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bestimmen des abhängigen Durchseheinungs- oder Durchlässigkeitsgrades die Konzentration des die Durchlässigkeit bestimmenden Materials in dem Überzug ausgewählt wird.
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