DE1906727A1 - Halbleitervorrichtung mit einem oder mehreren Halbleiterkoerpern und aus einem solchen Koerper seitlich hinausragenden starren Leitern - Google Patents

Halbleitervorrichtung mit einem oder mehreren Halbleiterkoerpern und aus einem solchen Koerper seitlich hinausragenden starren Leitern

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DE1906727A1
DE1906727A1 DE19691906727 DE1906727A DE1906727A1 DE 1906727 A1 DE1906727 A1 DE 1906727A1 DE 19691906727 DE19691906727 DE 19691906727 DE 1906727 A DE1906727 A DE 1906727A DE 1906727 A1 DE1906727 A1 DE 1906727A1
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Marechal Hubert Georges Joseph
Neuhuys Thierry Jean Paul
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

Dipl.-Ing. ERICH B. WALTHER phn 3034
'c'-itar-.a'i Va/PW
AnmslJsr: N. V. FiIiUiC GLOEILAMPENFABRiEKEN
Akfa: pHN. 3034 1906727
Anmeldung vom: lOoFebruar 1969
"Halbleitervorrichtung1 mit einem oder mehreren Halbleiterkörpern und aus einem solchen Körper seitlich hinausragenden starren Leitern."
Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung mit mindestens einen Halbleiterkörper, der mit einem oder mehreren ataiTen Leiter versehen ist, die in Schichtformen auf dem Körper abgeeetzt aidh und seitlich aus diesem Körper hinausragen, sogenannte "Beam-Leads"! weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eina elektrisc Vorrichtung, die mit einem isolierenden Träger mit DUnneohiohtloitor:, versehen ist, z.B, eine Hybrid-Bünnschichtschaltung, die eine oder mehrere soloher Halbleitervorrichtungen enthält. Die HalbleitertägyriQ. tunf kann einen einzigen Halbleiterkörpar enthalten, feobai die Laiter als Anochluseleiter dienen und nachstehend auch als solche beselohnet werden, wie dioe in "Electronics" vom 2*. Januar 196O9 S. 77-&1 beschrieben wurdes wobei diese AnaohJLuusleiter ala "beam leads"
90S839/0968
BAO
PHN 3034
1908727
net werden· Die Halbleitervorrichtung kann auch aus mehreren nebeneinander liegenden Halbleiterkörpern bestehen, wobei Verbindungsleiter in Form otaz-rer Balken zwischen den Halbleiterkörpern Anwendung finden. Diese Verbindungsleiter haben eine genügende Festigkeit, um die Halbleiterkörper zu einen feston Ganzen zusammenzubauen (siehe die veröffentlichte niederländische Anmeldung O.4I4.I.O7)· Daboi^ können aussordem, gleich wie bei der oben bereits beschriebenen, nur einen Halbleiterkörper enthaltenden Halbleitervorrichtung, Anschlusaleiter angewandt werden. Die Haibleitervorrichtung kann, wie in der erwähnten niederländischen Patentanmeldung 6.41^.107 boschrieben wurde, aus einer Halbleiterscheibe bestehen, in der dio unterschiedlichen Bchaitungselemente (wie Tranaistoren, Dioden und Widerstände) gebildet und auf deren Oberfläche die Varbindungs- und Anschlussleiter durch Aufdampfen auf galvanischem Wege oder durch andere bekannte Verfahren angebracht werdens wobei gegebenenfalls Aetzbehandlungen und ilaskie rungs te chniken an£owaräd.t werden. Um die Halbleiterscheibe dann in die unterschiedlichen durch, die Yerbindungslaiter mechanisch susaramenhängenden Halbleiterkörper zu tollen, wird das Haibleitorroaterial zwischen den diese Körper bildenden Teilen entfernt. Dadurch kann oine unerwünschter gegenseitige Bee influx ιΐ£ f von nebeneinander angeordneten Schaltungseleraonten über da3 Halbleiter-.Tt^terial beseitigt werden.
Das Halbleitermaterial unter den Anschlussleitern wird gleichfalls sum Teix entfernt« 8O dass aie ala Balken frei aus einem odei· mehreren der Halbleitarkörper, aus denen die Schaltung aufgebaut ist, hinausragen. Wenn dio B41ken eine genügende Dicke und Steifheit habeas v;rd eir»e Ochaitung erhalten, die aus zu einem steifen Ganzen vereinigten
ÖPpern besteht. Auf entsprechende Weise kann ein eijiaiger rktk'per, z.B. ain Transistor, .hergestellt werden, aua dem AnBchlusslaiter, in Form von .Balkeny,hervorragen.
908839/0866
PHH 3C34
Bio bisher angewandten Verbindungo- oder Anschlüsse lter werden meistens durch eine Anzahl aufgedampfter oder durch andere Ablagerungsverfahren aufgewachsener Teilschichten gebildet, die gegebenenfalls durch Aetzbehandlungen unter Verwendung von üaskierungen in die gewünschte Form gebracht werden können. Dabei besteht die dickste Schicht aus auf elektrolytischem Wege aufgewachsenem Cold, weil Cold leicht lötbar ist und eine genügenden Festigkeit der Leiter sichert. Die Verwendung von Cold erfordert jedoch die Verwendung anderer Teilachichten, und zwar einer ersten Schicht aus einem Detail, das fest an Halbleitermaterial in den geätzten Kontaktöffnungen haftet und mit diesem Material einen guten ohmschen Kontakt bildet, und einer zweiten Schicht aus einer Material, das die erste Schicht vor Korrosion durch das galvanische Bad zura Anbringen der Goldschicht schützt. Die Herstellung dieser Leiter ist dadurch, verhaktnißsrässig verwicKelt. Durch das Vorhandensein der verschiedenen Materialien "«.cnnen auch unerwünschte Kontaktptentialunter^ehje do auftreten. Kenn da~.n r ob \'■-= "':·.'. öleitarvorrichtung in ein-sr ihordi.ur.· mit einen isolierenden TrUger aiigii wandt »fii„. -.;?." .i-.i;r. Dti^.utJci'.i'.'Titi' "■ V ■ und etwaige andere Elemente angebracht sina und auf '»21.1 do:.- IfeLblt?! 'f-. festgelötet wird, z.B. in einer Hybrid-DünnBuLioLtacLai-Laag, soll 'f.τ zugsweir-e verhindert werden, dass schädliche intermetallisch? Verbindurgen mit den Leitern auf dem Träger hergestellt werden. Daher bestehen die Leiter auf dem Träger auch vorzugsweise aus Cold. Der Träger besteh'. neistens aus Glas, an dom das Gold weniger gut haftet. Daher nuss das Cold auf einer Crundschicht angebracht werden, die fest an Glas haftet»
Die Erfindung hat u.a, den Zweck, oine Halbleitervorrichtung zu schaffen, bei der die obenerwähnten Nachteile vermieden werden, deren Herstellung vereinfacht wird, die erforderlichenfalls leichter in eine Hybrid-BunnBchichtschaltung eingebaut werden kann und die die Verringerung der auftretenden KontaktpoteritJaiun.tei'Bchiode ermöglicht.
BAD ORIGINAL
V ΡΗΙί 3034
if 19Q6727
Die Halbleitervorrichtung der eingangs erwähnten Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die starren Leiter wenigstens zum grössten Teil aus Aluminium bestehen und wenigstens unterhalb des seitlich aus dem Halbleiterkörper oder den Halbleiterkörpern liinanra^ender Teil eine zusätzliche Isolierschicht enthalten, die eine Fortsetzung der Schicht bildet, die wenigstens zum Teil die Oberfläche des.Halbleiterkörpers, bzw. der Halbleiterkörpern bedeckt, wenigstens auf Oberflächenteilen, die nicht von den starren Leitern überdeckt werden. Aluminium ist ein Metall das fest am Silizium des Halbleiters haftet und mit diesem Material einen guten Kontakt herstelt. !'Js wird bereits bei Halbleitern ^ als Kontaktmetail angeandt. Diese Schicht kann, wenigstens örtlich
vordickt werden, z.B. durch überdampfen in Vakuum, zum Erhalten von Leiternt die beim Hantieren nicht zerbrechen. Von einer Dicke von 4μ an werden Dereits brauchbare Leiter erhalten, die beim ultraschallschweissen nicht zerdrückt werden. Aluminium kann aber von solchen Aetzflüssigkeiten angegriffen werden, dia vorworidot werden zuta Entfernen von Halbleitermaterial bsir: Trennen der Halbleiterkörpern. Die zusätzliche Isolierschicht schützt das Aluminium der ota.-ren Leiter (Beani-Leads) gegendiesen Aetzflüssigkeiten und stollen überdies eino weitere Verstärkung der aus der; Halbleiterkörper oder den Halbleiterkörpern seitlich hinaus-' ragender Triien der starren Leiter dar.
Bean-Lsade, die wenigstens zum groaster Toil aus Aluminium bestehen laacen sich ohne besondere Schwierigkeiten durch Ultraschallschweissen auf Dünnschichtleitex'n befestigen, die auf einem. z.B.. aus Olae bestehenden isolierenden Träger, z.B. in einer H^r id-Dünnach ich tschaltung, angebracht sind und die ebenfalls aus Aluminium bestehen, das bei Verwendung eines GalssubtrateB fest am Gaus huf tot, ohne dass eine zusätzliche Schicht aus einem anderen Material benutzt »μ. werden. braucht. Auf ctics^ i«-%iee kann daß Auftreten zuaäiKiiirker KontaktpotenJtial-
-/- PHN 3Ü34
Die Verbindung- und Anschluesleitur können nur aus Aiuininiuu bestehen, über gegebenenfalls kann es von Nützen Bein, we.nn aucBor der Aluminiur.schicht. noch eine zweite Metallschicht vorhanden iat, wie in den nachstehenden Beschreibungsstellün noch näher erläutert wird.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsformen und der bei- £,ehonaen Zeichnung· näher erläutert.
Ea zeilen:
Pig. 1 eine Draufsicht auf eine KalbleitervorricLtin^ nach er Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Halbleitervorrichtung·,
Fig. 3 eine Einrichtuni , die bei dor JIerateilung einer derartigen HalbleiterVorrichtung verwendet werden kann,
Fig. *+ eine Draufsicht auf nine Halblei torvorrichtung mit nur einera Halbleiterkörper mit Bean-Leads, und zwar ein "Ueam-Lead-Ti^aiiaiiAjr'^
Fig. 5 eino Soitonansicht der in Fiß. ·+ dar^eeteilten Halbleitervorrichtung.
Die in Figuren 1 und 2 dargestellte Haluleitorvorrichting besteht aus ?wei Halbleiterkörpern 1 und 2 auu Silizium (Abraosuungen 2ΰθμ χ 200μ χ ΊΟμ). In jedem Körper wird durch planare Techniken ein Transistor gebildet. Der Emitter eines Tranoistors ist mit dem Emitter dos anderen Transistors über einen aus Aluminium bestehenden Verbindungsleiter· 3 verbunden. Dieser Leiter hat an sich eine genügenden Dicke» um die beiden Körper 1 und 2 zu einem starren Ganzen zu. vereinigen. Die K&i¥- leitervorriohtung enthält vier starre balkenförmige AnBchlussleite? (Beam-Leads), von denen die Leiter 4 und 5 rait clgr Basis9 tozw9 mit dore Kollektor einoa T^ejusietors und dia Laitor 6 und 7 mit d©r Baain bzw = dem Kollektor dee anderen Iransitstors verbunden sind. Diese iVnachluaa^ leiter ragen j· teitlloh auo eines dar HalbleiterkUrper hiföau». Semit die Varbindunße- und Aneohlueeleiter einen direkten Kontakt mit der ent-
809839/0965
BAD ORiGiNAL
sprechenden Zone des entsprechenden Körpers herstellen können, werden in der Siü^-Hchicht, din durch Oxydation während oder nach don durchgeführten Dit'fusionsvorgangeri gebildfit wurde, die-· nötigen Geffnungen" an den stellen gefitzt, an denen das Aluminium einer der Zonen dfis Transistors kontaktieren soll.
Die Figuren 4 und lj zeilen eine HalbleitcrVorrichiune, in diosera Fall ein "Bean-Lead-Silizium-Transistor", mit einen einzelnen Hiliziumkörper, Ea ist ein kleiner Siliziumkörper 23 z.B. mit Abas saunton von 200μ χ 200μ χ 70Hj i-n den Basis-, Emitter·- und Kollektorzone angebracht Bind mittels planaren Techniken. Die Anachlusaleiter 24, 2vj an'i 2br &i-e h mit der Basis-, Bmitter-j bzw. Kollektorsone verbunden sind, weisen ©in©
Dicke von 6 bis 10μ auf und ragen seitlich aus dem Körpor 23 hinu.u». HalbieitervorT-ichtunfren der 'boidon auiütst bonchriebenen Art können in Masaenvarfortigung aus einer Silisium-Halbieitei-BcLeibü he τ-ί.1*»*; teilt worden j in der mehrei'e Tranfjiütoronpaare odsv TranoiBtoron nebeneinander durch planare Diffuaionsbehandlungen Afbildet we,- ion. Dabei wird die Scheibe völlif mit CiO überzogen= in den; auf ütdiche Waise Oeffnunfen geätst werden, durch die die unterschioalichen Zonen (Basia, Emitter, Kollektor) mit den Leitern verbunden werden können. Dann wird auf dia Scheibe für jedes Transistorenpaur, bzw. jeden Transistor, dna aua einer dünnen Aluniniuraachicht bestehende Leiternuotux· in Vakuum übergadampft. Anschlieosand werden nur die in Fi£;. 1, baw» Pit"· 4· doppelt schraffiert dargestellte Toile mit Aluminium vrjrdickt, weil der in Pig» 1? h?v, Fi£, 4 oin.fach oohraffiert dar(_.e ο teilte Teil ein zu feine ο Muster bildet, dessen Teile beim Verdicken miteinander verwachsen würden. Dieses Verdicken erfolgt z.B. durch Aufdampfen3 vr'bei sich eine dicke Schicht bildet und wobei die Teile der erster» Aiuminiuu38chicht| die nicht überzogen werden sollen, maskiert und die Teils der Schicht weggeätzt werden. Eine Auoführungsforra
■sines besonders geeigneten Verfahrens zur Bildung der diokon Aluminium-,
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schicht wir.d an Hand der Pig. 2 näher beschrieben. Schi ie couch wird das Silizium zwischen den Transistorenpaaren und zwischen don beiden Transistoren jedes Paares bzw. zwischen den einzelnen Transistoren entferr.t. Dabei viird eine Vorrichtung der in Fig. 1 und 2, bzw. in Fig. und |> dargestellten Art erhalten. Das Silizium kann z.B. dadurch entfernt werden, dass es mit einer Lösung von HF in/HNO, oder in Wasserstoff poroxyd weggeätzt wird. Die Aetzgesehwindifkeit den zwischen den Aluminium und dem wegzuätztenden Silizium befindlichen f;iliziumoxyde ist so niedrig in Vergleich mit der Aetzgesehwindigkeit des Silizium, dass gesichert ist, dass wenn das wegzuätzende Silizium völlig verschwunden ist eine Schicht aus dem SiO5 unter den Bean-Leads beibehalten bleibt und dau Aluminium gegen die Einwirkung des Aetzmittelis geschützt bleibt. Das SiO? auf der Oberfläche des wegzuätzenden Siliziums, iac nicht von den Leitern abgedeckt ist, wird vorher, vorzugsweise bein Aetsen der Eontuktöffnungen, weggeätzt. Die Aluminiumschicht dor Leiter befind t sich auf emeu- SiC ^a :.-chtP di? sich über die Oberfläche der beiden Transistoren bzw. du ε Tvs..,*\iai j-ra erstreckt! die ScVichi ■■'- in Pig. 2 bzw. die Schicht 28 in Fig. 5· Diese Schickt : ::<r. eine ■ ■■■■l'tli^hr Verstärkung dor Leiter herbeiführen. Dies.- Schicht Q5. >>:r.% .V?. r?.n*\ -'-„ι: eine andere Zusammensetzung haben oder noch auf andere Welse als dures Oxydation während des sCindif fundierens der Zonen in die Kalblei terschai' i auf df?r Obdi'fiäehe des Halbleiters angebracht worden, Sie kann durch Kathodenzerstäubung, durch Reaktion von gasfSrrei, en Substanzen oder dur'r-h andere beknnnto Erfahren zum Schützen und Passivieren von Halbleitero.berflochen angebracht werden. Die Schicht der so erhaltRnen Schutzprodukte kann dann als VerctarkungöBchicht dienen.
Das Verdicken, der Leiter kann auf folgendf Weisp stattfinden. Nach dom Aufdar.pfan des Leiter.-.-usteTC wird mit Hilfe mnes Fhotoreeervi·- rungiJVf-rf.'ihrenü eine Schicht aus Photolack (photoresict) n\.S .ilen Tiar·-- sietor innerhaift der in Fi^;. t mit gee triefte! ten Linien, baw, rs it. dor
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gestrichelten Linie 27 in Pit· 4 angedeuteten Hechteeke gelegt. Auf die Oberfläche dor so erhaltenen Scheibe wird dann eine dicke Aluminium-Schicl.t (Dicke ύμ) aufgedampft und je nach dem Muster der verlangten Verdickungen weggeätzt (der doppelt schraffierte Teil). Beim Wegätzen schützt dor Photolack den aus einer dünnen Aluminiunischicht bestehenden Tpü des Lei terrriusters. Sch^ieeelich wird der Photolack entfernt.
Hine dicke üluminiuraschicht kann z.B. mit dem in Fig. 3 dargestellten Gerät erhalten werden, das Gegenstand der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung (ΡΠίί 3033) ist. Dieses ,Gerät enthält eine Vakuum-Blocke 9» eine Verdampferspule 10, eine Heiaspule 11 für die Siliziumscheibe, die auf die Oeffnung 12 gelebt wird, einen Zuführungsmechanis-
^ nus 1j, dor um die Keilu 1s· drehbar ist, die durch den Boden der Vakuumglocke geführt ist und von auasen her bewegt werden kann, und einen"um dip 1/elle 15 drohbaren Üchiria 1u. T)er Mechanismus 13 besitzt mehrere Hakan (z.B. Haken 17; zum Abstützen zu schmelzender Aluminiurncirahtßtücke, die nach LSnee (3 cm) iBöchnitten und umfjefaltet sind, danit sie an d >"n Haken auffehän^t werden Können. Die Viärmeverlustleistun^ und die Wärmekapazität der Haken sind £erir^;3 wodurch die Schmalzzeit kurz gehalten werden kann. Die Haken Yl Können als £ekrümrate starre Kolframdrähto "auf. £;abildet worden, deren Durchmesser viel kleiner als der Durchmesse^· (: der zu schmel'zonden Aluminiumdrahtstücke 1st. Die La^e des Schirmes 16 kann von auöuen hnx durch die Weile Vj geändert werden,, die durch das Innere der hohen "zylindrischen. Welle 14 Und somit durch den Boden der Vakuumflücko geführt ist. Der Schirm 16 bestßht ati's "einer flachen Seh&ibe,
■?' die den Verdampfer abdeckt, aber in der eine Aut;sparun£· aus^-eschnitten
^c . ist, die bei einer bestimmten Viinkel-lage des ilchirmdB den Dampf "zu der
to Silizium-acheibe dio auf die Händer der Oeffnüng- \2 gelegt ist, durchlaes't.
^ Auf foiftendo Weise wird eine dicke Aiuniniümaehieht ("z.B. von 6
.0} "bis Τ0μ)αυΓ einei· iliiizium'sc-heibe angebracht. Die AluminiümdrMh^teiÜclce
werden an den Haken aufgehängt, die Glocke wird evaküiBrt, äea· Schirm wird über dem Verdampfer gedreht und die Sptx2»n,'::1;Ö ünä 11 "iftircien auf Ä
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Be triebe teiaperutür (17OG C für don Verdanpfer) erhitzt. Dann wird durch eine geeignete HinkeIver3chiebung df;ü i-TochaniarauG 1j der orste Alu'ainiuraciraht mit don Verdampfer in Kontakt gebracht.· Wahrend der 'ochmelzaeit verdar.ipfen die Verunreinigungen auf lon Schirm undT danach v/ird der· Schirm von der dia Ooffnunt 12 bedeckenden F-chcibo weggedreht (dargestolltß Lage), und kann der sich anschliesEJond bildende reine Dampf auf die fksheibe aufgedampft werden. Die letztere Dampf menge igt umso grosser, desto kürzer die Hchmelzzeit dee Drahtes ist. Af; -JnIn der V«rdampfunrr,-periodo wird der Γ-chirm über dem Verdampfer ge ireht, wird ein neuf>r Draht mit den Verdampfer in Kontakt gebracht, unw. Die Anzahl Bearbeitungen wird wiederholt, bis die aufgodampfte Schicht eine genügende Dicke hat.
QetaäoQ einer Abänderung beatehon die letzten "Drtlhto nicht auo Aluminium, sondernaus einem lötbaron "Iptall (z.B. Nickel). Wenn aber
ein Halbleiteranox'dnung hergestellt wird, die durc/. Ultraschallschweissen auf dem Substrat befef?tigt werden 30II, können die Anschluusieiter lediglich gana aua Aluminium bontehon, das mit der obenerwiiiintan z.B.
GiO bestehenden Isoliorschicht verstärkt ist. Auf dem Substrat
können Dünnachichtleiter angebracit sein, an denen lie Anschluß'lai feGtgoßchwei3ßt werden mÜBGonj diene Dünnschichtl«iter können auch lediglich ganz aus Aluminium bestehen, so dass sie keine zusätzliche ufc-terliegende Crundschicht bedürfen. Oo werden einfach herzustellende Anordnungen, z.B. Hybridschaltungen, erhalten, bei denen die leitenden Verbindungen vollständig aus Aluminium bestehen, wodurch unnötige Ko«takt-= potentialuntersckiade vernieden werden.
Rs durfte einleuchten, daea zum Anbringen dicker Alurainiuraleitai auf dom Halbleitermaterial auch andere Verfahren Anwendung finden könnew und dass andere Beam-Lead-Halbleitarvorriehtungen als Transiatorrjjapaar-a nach den Figuren 1 und 2 oder eleraentäre Translatoren nach dan Fig. 4 und 5 »uf ähnliche Heise «Thalten werden können.
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SAD OHIGlNAL

Claims (1)

  1. PATCTTANSFPU-JCKi-]:
    ' 1.) Haibleitervorricl· tung; nit mindestens einen Faible iterkSrpor,
    der mit einen oder nielireren stu;r«n Leiter versehen ist, die in Schicht— fornan auf den Körper abgesetzt sind und seitlich aus diesen Körper hinaus ra^en, sogenannte "Beam-Leads", dadurch itekennzeichna t, dass dia starren Leiter wenigstens zun fröauten Teil aus AluüiniuCi bestellen und wenigstens unterhalb \<?λ\ seitlich aμf^ den Halbleiterkörper oder aen Halbleiterkörpern, hinanra^endnr Teil eine zusätzliche Ttioliercci icht enthalten, die eine Fortsetzung der Schicht bildet, die wenigstens zum Toil die OborfxHche Irκ Ilalbleiterkörpers, bzw. der T-.albleiterkorpern . ^ bedeckt, wenigstens auf Cberfl'ächenteilen, die nicht von den starren
    Leitern überdeckt werden.
    2. I IaIb1e i te rvorr i c \. t un^ nac h Ans j rucL 1, dadurc h ^o ke nnze ichne 19
    dass dio cta-ren Leiter £^anz aus Aluminiui;; bestehen und nittels Alurainiun "lit Ίο"·, ilalbleitermatorial des Körpers in Kontakt stehen. Ί. I:albleitorvorrichtunf; nach Anspruch 2, dadurch gekßnnzei
    daaa die ata ren Leiter aus einer AluraniuTisci.icht mit einer Dicke mindestena 41 bestehen.
    4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch t--ekennzeichnet,
    d'isa die starren Leiter weiii&titens örtlich ο ine zusätzliche Schicht aus W einem lötbaren Material enthalten,
    5· Elektrische Anordnung, di« einen isolierenden Trauer mit Dlinn-
    eohichtloitorn enthält, z.B. ein« Hyurid-Dünnschichtschaltunf, welche Mimschichtleiter nit Anschiusaloiter.n einer lialbleitervorrichtuni: verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halbleitervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche verwendet wird und dass die Dünnschichtlei tor aua AiuBinl κι be ο te hon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2482329A (en) * 1946-05-27 1949-09-20 Rca Corp Apparatus for selective vapor coating
US3007028A (en) * 1955-06-28 1961-10-31 Nat Presto Ind Electrically heated device with plug-in thermostat
GB839081A (en) * 1957-12-13 1960-06-29 Westinghouse Electric Corp Improvements in or relating to evaporation processes for the deposition of metals, particularly for use in the making of semi-conductor devices
FR1497294A (fr) * 1965-10-22 1967-10-06 Motorola Inc Procédé pour la métallisation des semi-conducteurs et semi-conducteurs formes par ce procédé
FR1536321A (fr) * 1966-06-30 1968-08-10 Texas Instruments Inc Contacts ohmiques pour des dispositifs à semi-conducteurs

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CH491499A (de) 1970-05-31
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BE728374A (de) 1969-08-13

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