DE1961230B2 - Verfahren zum Passivieren eines PN-Übergänge aufweisenden Halbleiterkörpers und nach dem Verfahren hergestelltes Halbleiterbauelement - Google Patents

Description

einer der Breitseiten öffnen, bis zu einer Tiefe 65 geklebt wird und der dann in eine Vielzahl von

unterhalb mindestens eines PN-Übergangs er- kleinen Scheiben zerschnitten wird. Auf die frei

strecken, daß anschließend das Glas an beiden liegenden Randabschnittc der Übergänge kann das

Breitseiten des Haibleilerkörpers gleichzeitig in Glas dann durch eleklrophoretische Abscheidung

aufgetragen werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß eine große Anzahl von kleinen Halbleiterscheiben gleichzeitig behandelt und mit Glas überzogen werden kann, weist jedoch in verfahrenstechnischer Hinsicht eine Anzahl von Nachteilen auf. Zunächst können durch das Ankleben des Halbleiterkörpers an das Substrat mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffes die einzelnen kleinen Scheiben verunreinigt werden, und außerdem ist ein abschließender Reinigungsschritt zum Entfernen des Klebstoffes erforderlich. Weiterhin besteht der Nachteil, daß viele Scheiben nach dem Zerschneiden des HaIbleiterkörpers vom Substrat abfallen, wenn der Klebstoff nicht gleichförmig verteilt worden ist, auch wenn der große Halbleiterkörper fest mit dem leitenden Substrat verbunden worden war. Weiterhin kann der Halbleiterkörper erst bzw. nur dann unterteilt werden, wenn er an das Substrat geklebt ist, wodurch die Auswahl der bekannten Unterteilungsmethoden begrenzt ist und insbesondere das Verfahren der sogenannten Doppelätzung, bei dem in den Halbleiterkörper von beiden Bieitseiten her gleichzeitig Rillen eingeätzt werden, nicht angewendet werden kann, obwohl sich gerade dieses Verfahren besonders gut dazu eignet, Halbleiterkörper mit abgeschrägten Seitenwänden herzustellen, die beim Betrieb mit hohen Sperrspannungen notwendig sind. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil der beschriebenen Glasabscheidung besteht darin, daß die beiliegenden Abschnitte des Metallsubstrats die Glaspartikdn bei der elektrophoretischen Abscheidung stärker anziehen, wodurch das Glas auf dem Metallsubstrat in einer dickeren Schicht als auf den halbleitenden Scheiben abgeschieden wird. Beim späteren Abtrennen der Scheiben muß die Glasschicht dann%n ihren dicksten Stellen zerschnitten werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, daß die über den Übergängen liegenden Glasschichten Bruchstellen und Risse erhalten, durch welche Verunreinigungen eindringen können.

Es ist andererseits nach der britischen Patentschrift 1 024 509 bereits ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bekannt. Bei diesem Verfahren wird der Halbleiterkörper auch zunächst mit Vertiefungen versehen, die die PN-Übergänge freilegen. Zum Abscheiden einer passivierenden Geschieht sind dann zwei Schritte vorgesehen.

Zunächst wird das Glas beispielsweise in einer wäßrigen Suspension aufgebracht, und dann wird es mit dem Halbleiterkörper, vorzugsweise bei hoher Temperatur, verschmolzen. Die auf diese Weise gebildeten Glasüberzüge bilden zwar einen guten Schutz für die PN-Übergänge, sie füllen jedoch die Vertiefungen weitgehend aus, so daß es ebenfalls schwierig ist, eine Halbleiterplatte längs der Vertiefungen in einzelne Plättchen zu zertrennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Abscheiden von Glas auf Halbleiteroberllächen von Halbleiterkörpern zu schaffen, wobei das der Passivierung dienende Glas auch beim Zertrennen keine nachteiligen Wirkungen zeigt. Ferner sollen einwandfrei passivierte Halbleiterbauelemente hergestellt werden, die sich gemeinsam in einer Halbleiterplatte herstellen und durch Zerbrechen der Platte aus dieser herauslösen lassen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß zur Bildung der Verliefungen ausgewählte Oberflächenbereiche des Halbleiterkörpers mit einer elektrisch isolierenden Schutzschicht überzogen werden und der Halbleiterkörper durch die frei bleibenden Oberflächenbereiche hindurch derart geätzt wird, daß die isolierende Schutzschicht an den Rändern ihrer öffnungen unterhöhlt wird, und daß das Passivierungsmittel in den Vertiefungen auf elektrophoretischem Wege abgeschieden wird, wobei sich die Glasschicht unmittelbar unter den

ίο Rändern der öffnungen der isolierenden Schutzschicht dicker ausbildet als am Boden der Vertiefungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit an bei-

den Seiten des Halbleiterkörpers anzubringenden Kontakten anwenden.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Verwendung der angegebenen Maskierungstechnik auch bereits in Zusammenhang mit dem Einbringen von Glas in entsprechende Vertiefungen eines Halbleiterkörpers nach der USA.-Patentschrift 3 407479 bekannt ist. Es ist jedoch dieser Patentschrift nicht zu entnehmen, daß sich die Maskierungstechnik gerade für das erfindungsgemäße Verfahren mit seinen verschiedenen Schritten eignet.

Es ist andererseits nach der USA.-Patentschrift 3 278 813 bekannt, ein elektrophoretisches Abscheidungsverfahren zum Aufbringen vor. passivierenden, glasähnlichen Substanzen auf Halbleiterkörper zu

verwenden. Auch diese Patentschrift gibt jedoch keinen Hinweis darauf, daß sich das elektrophoretische Abscheiden gerade für das erfindungsgemäße Verfahren mit seinen weiter unten noch nebenher erläuterten Vorteilen eignet.

Es ist ferner nach der deutschen Auslegeschrift 1 137 140 und der USA.-Patentschrift 3 300 841 bereits bekannt, daß insbesondere die Schnittfläche eines PN-Übergangs mit der Oberfläche eines Halbleiterkörpers zum Schutz gegen Verunreinigungen durch einen Isolierstoff, beispielsweise Glas, geschützt werden muß. Das Glas wird deshalb an dieser Stelle in besonders großer Dicke aufgebracht.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt sich aus zwei Schritten zusammen, die sich nacheinander in einfacher Weise durchführen lassen. Da die abgeschiedene Passivierungsmittelschicht am Boden der Vertiefungen dünner ist als unmittelbar unter den Rändern der isolierenden Schutzschicht, läßt sich der Halbleiterkörper längs der Vertiefungen ohne weiteres zerbrechen, ohne daß dabei die Passivierungsmittelschicht am Boden der Vertiefungen verletzt wird oder daß das Zerbrechen unnötig erschwert ist. Andererseits sind die zunächst in den Vertiefungen frei liegenden PN-Übergänge mit einer relativ starken

Schicht aus Passivierungsmittel geschützt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also nicht nur in wenigen Schritten in einfacher Weise durchzuführen, sondern die entstehenden Halbleiterbauelemente sind auch insbesondere an den Stellen, wo ein PN-Übergang die Oberfläche des Halbleiterkörpers schneidet, geschützt. Die Halbleiterbauelemente sind auf diese Weise einwandfrei passiviert. Sie lassen sich daher auch unter erschwerten Betriebsbedingungen einsetzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Passivieren sowie seine Anwendung zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit an beiden Breitseiten des Halbleiterkörpers anzubringenden Kontakten werden

nachstehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes die einzelnen Stufen des erlindungsgemäßcn Verfahrens;

F i g. 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zur elcklrophoretischen Abscheidung;

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2;

F i g. 4 und 5 sind Schnitte durch verschiedene Halbleiterbauelemente, die nach dem Verfahren nach der Erfindung erhallen werden;

Fig. 6 zeigt in starker Vergrößerung die Grenzfläche zwischen einem Halbleiterkörper und der Passivierungsschicht im Schnitt.

Bei Halbleiterbauelementen können die eigentlichen Halbleiterscheiben, d. h. die elektrisch aktiven Elemente, einen Durchmesser von nur wenigen hundertstel Millimetern aufweisen. Aus diesem Grunde ist es üblich, zunächst aus gezüchteten Ein- ao kristallen Halbleiterkörper herauszuschneiden, die einen größeren Durchmesser als die Halbleiterscheiben aufwei.cn, Ui.d durch übliche Legierungsund/odcr Diffusionsverfahren Verunreinigungen in die Halbleiterkörper einzubringen, um in ihnen Über- »5 gänge ί. .szubilden. Bei dem erlindungsgcmäßen Verfahren wird als Ausgangselcment ein Halbleiterkörper verwendet, der mindestens einen Übergang aufweist. Der Halbleiterkörper ist vorzugsweise so groß, daß er in eine Vielzahl von Scheiben unterteilt werden kann, obwohl das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Herstellung relativ großflächiger, für hohe Ströme geeigneter Bauelemente angewendet werden kann, in denen die Halbleiterscheibe aus einem einzigen Halbleiterkörper hergestellt ist. Die verwendeten Halbleitcrkörper weisen vorzugsweise zwei parallele Breitseiten auf und sind im Verhältnis zu ihrer Länge und Breite relativ dünn. Beispielsweise werden kreisrunde Halbleiterkörper verwendet, die 0,5 mm dick sind und einen Durchmesser von 12,5 bis 75 mm aufweisen. Die Halbleiterkörper können aus irgendeinem der bekannten Halbleitermaterialien bestehen und eine einen Übergang bildende Kombination von P-, N-, und/oder !-leitenden Zonen aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahrerm läßt sich mit besonderem Vorteil bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen aus Siliciumkörpcm anwenden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Oberflächen des Halblciterkörpcrs zunächst selektiv längs eines oder mehrerer Korridore freigelegt, längs denen sie geätzt werden sollen, wodurch gleichzeitig verhindert werden soll, daß die Hauptabschnitte der Oberflächen des Halbleiterkörpers durch das Ätzmittel angegriffen werden. Das Herstellen der Korridore kann auf verschiedene Weise geschehen. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zunächst in einem Schritt A gemäß Fig. 1 auf allen äußeren Oberflächen des Halbleiterkörper* eine Oxidschicht ausgebildet. Besonders geeignet ist hierzu Siliciumdioxid, da cν sowohl elektrisch isolierend wirkt als auch gegenüber Ätzmitteln beständig ist. Außerdem bringen Siliciumoxide weniger Verunreinigungen in die Halbleiterkörper ein als die Oxide der meisten anderen Metalle. Das Siliciumdioxid kann auf den Halbleiterkörperoberflachen durch bekannte Aufdampfverfahren aufgebracht werden. Wenn der Halbleiterkörper aus Silicium besteht, dann kann man das Oxid auch auf der Oberfläche wachsen lassen, d. h., das für da: Oxid erforderliche Silicium kann vollständig von Halbleiterkörper geliefert werden. Damit die Oxid schicht die Oberflächen des Halbleiterkörper wirksam gegen Ätzmittel schützen und außerdem bei dei clektrophorctischen Abscheidung des Passivierungsmittels isolieren kann, sollte sie während dieser Verfahrensschritte mindestens 3000A dick sein. Die maximale Dicke der Oxidschicht ist nicht kritisch und kann ohne schädliche Wirkungen in weiten Grenzen verändert werden. Es ist jedoch im allgemeinen erwünscht, die Dicke der Oxidschicht kleiner al.« 100 000 A zu halten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Siliciumkörper in einer Dampfatmosphärc von 1100° C sechs bis neun Stunden lang oxidiert, damit sich Oxidschichten von 14 00(1 bis 20 000 A Dicke bilden.

Der Oxidüberzug wird von den Oberflächen des Halbleiterkörper längs eines oder mehrerer Korridore entfernt, um diejenigen Abschnitte des Halbleiterkörper freizulegen, die geätzt werden sollen. Wenn ein einziger Halbleiterkörper in eine Vielzahl von Halbleiterscheiben unterteilt werden soll, dann werden üblicherweise, wie durch den Schritt B in Fig. 1 angedeutet, eine Vielzahl von sich schneidenden bzw. kreuzenden Korridoren ausgebildet, die ein Gitter bzw. Raster bilden. Das Raster kann entweder nur auf einer Breitseite oder auch auf beiden Breitseiten des Halbleiterkörper ausgebildet werden. Wenn auf beiden Breitseiten Raster ausgebildet werden, dann sind diese aufeinander ausgerichtet. Die Oxidschicht wird im Bereich der Korridore abgestreift bzw. entfernt, indem auf diejenigen Bereiche der Oberfläche, auf denen die Oxidschicht erhalten bleiben soll, ein Überzug aufgebracht wird und anschließend die Oxidschicht mit einem gegenüber dem Oxid selektiv wirksamen Ätzmittel entfernt wird. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine Möglichkeit besteht darin, die Oberfläche des Halbleiterkörper mit einer dem Muster des Raster entsprechenden Maske zu überdecken und auf diejenigen Bereiche, die nicht durch die Maske abgedeckt sind. Wachs aufzubringen. Das in den Korridoren des Raster befindliche Oxid, das nicht mit Wachs überzogen ist, wird dann mit einem Ätzmittel entfernt, das beispielsweise aus Ammoniumfluorid und Flußsäure u. dgl. besteht und selektiv das Oxid angreift. Anschließend kann im Bedarfsfall der Wachsübcrzug entfernt werden. Bei einer anderen Ausführungsform wird auf den Oberflächen des Halbleiterkörper ein lichtempfindliches Material verteilt, welches anschließend derart belichtet wird, daß auf denjenigen Bereichen der Oberfläche, in denen die Oxidschicht erhalten bleiben soll, ein zäher, ätzbeständiger Überzug gebildet wird. Das lichtempfindliche Material wird dann aus den Korridoren herausgespült, damit die Oxidschichten innerhalb der Korridore selektiv weggeätzt werden können. Nach der selektiven Entfernung der Oxidschicht aus den Korridoren des Raster erhält man einen Halbleiterkörper, der in einem bestimmten, für die nachfolgende Behandlung erforderlicnen Muster mit einer elektrisch isolierenden, ätzbeständigen Schutzschicht versehen ist.

Der Halbleiterkörper, dessen Oberfläche auf einer oder beiden Breitseiten in einem rasterförmigen Muster frei liegt, wird in den Korridoren des Raster bis zu einer Stelle geätzt, die unterhalb mindestens eines Überganges liegt. Zum Ätzen des Halbleitermate-

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rials können die bekannten Ätzmittel verwendet wer- das in den Korridoren liegt, da die Oberfläclienden. Für Siliciumkörper eignet sich ein größerer An- schutzschicht aus Oxid nahezu immun gegen Ätzmitleil an Salpetersäure zusammen mit einem kleineren telangriff ist, d. h., das Halbleitermaterial wird im Anteil an Fluß- und vorzugsweise Essigsäure. Die Vergleich zum Oxid mit einer sehr viel größeren Vertiefung oder Rille, die im Bereich eines Korridors 5 Geschwindigkeit entfernt. Aus diesem Grunde wergebildct wird, ist, im Schnitt betrachtet, nicht gleich- den im Halbleitermaterial Rillen gcl.Mdct, während förmig dick. Jede Rille besitzt in der Mitte des Korri- die Oxidschicht an Ort und Stelle bleibt. Nach Austlors eine maximale Tiefe und nimmt dann zum Rand bildung der Rillen werden jedoch die Seitenwände des Korridors bzw. zur Oxidschicht hin stetig ab. Die der Rillen, die sich von der Oxidschicht an nach in Folge davon ist, daß die Oberfläche des Halbleiter- io neu neigen, auch etwas angeätzt, wodurch die Rille körpers innerhalb einer Rille mit demjenigen Über- verbreitert und die Oxidschicht ausgedehnt wird, gang, den sie schneidet, einen spitzen Winkel bildet. d.h., die Oxidschicht wird auf Grund der Wirkung Es ist heute bekannt, daß die Sperrspannung in des Ätzmittels unterhöhlt. Hierdurch entsteht ein Rückwärlsrichtung, die ohne Durchbnich an den Vorsprung aus Oxid, der über das obere Ende der Übergang gelegt werden kann, durch geeignete Wahl 15 Rille ragt. Dieser über der Rille hängende Oxidvordes spitzen Schnitlwinkcls zwischen einem Rand und sprung kann im Einzelfall Vorteile oder auch Nachcinem Übergang des Halbleiterkörper wesentlich er- teile aufweisen. Wenn die über die Rillen ragenden höht wird und hierdurch außerdem bevorzugt nicht- Oxidvorsprünge entfernt werden, ist die Dicke der schädliche Durchschlage im Inneren des Halbleiter- abgeschiedenen Passivierungsschicht am Boden der körpers an Stelle der schädlichen Oherllächendurch- 20 Rillen a-n größten, während sie in Richtung der schlage auftreten. Schnittlinie ;!er Rillen mit der Oberfläche des HaIb-Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen leilerkörpcrs si tig abnimmt. Dies ist jedoch für die mit einem einzigen Übergang wird das frei liegende Passivierung nur günstig, wenn der Übergang eines Raster vorzugsweise nur auf einer Breitseite des Halb- Halbleiterkörpers die Rille an einer Stelle schneidet, leüerkörpers ausgebildet und dieser daher nur von 25 die näher dem Boden der Rille als der Oberfläche einer Breitseite her geätzt, obwohl im Bedarfsfall des Halbleiterkörpers liegt. Es trägt dann nämlich auch gleichzeitig von beiden Breitseiten her geätzt 'lic Dickenänderung der Passivierungsschicht zur weiden könnte. Natürlich würden sich nur die zur Verbesserung der Passivierung des Übergangs bei, da einen Breitseite hin offenen Rillen bis zu einer Tiefe der dickere Abschnitt der Passivierungsschicht in dieunterhalb des Übergangs erstrecken. Halbleiterkör- 30 scm Fall den Übergang bedeckt. Wenn der Übergang per mit einer Vielzahl von Übergängen können von die Rille dagegen an einer Stelle schneidet, die näher einer oder auch von beiden Breitseiten her geätzt der Oberfläche des Halbleiterkörpers als dem Boden weiden. Die Auswahl, von welcher Oberfläche her der Rille liegt, dann liegt über dem Übergang eine bis unter einen oder mehrere Übergänge geätzt wird, relativ dünne Passivierungsschicht,
hängt davon ab, ob ein positiv oder negativ abge- 35 Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Dikschrägter Übergang erwünscht ist und welchen Ab- kenänderung der Passivierungsschicht im Vergleich stand der oder die Übergänge von jeder Breitseite zu der beim soeben beschriebenen Verfahren erhaltebesitzen. Im Bedarfsfall kann eine zu einer Breitseite nen Dickenänderung dadurch umgekehrt werden hin offene Rille mehr als einen Übergang durch- kann, daß man den überhängenden Oxidvorspning schneiden. Durch Steuerung der Tiefe der Rille im 40 während der Abscheidung des Passivierungsmittels in Verhältnis zur Tiefe des Überganges kann der den Rillen stehen läßt. In diesem Fall ist die Passi-Schnittvvinkel zwischen dem Übergang und der inne- vierungsschicht unmittelbar unterhalb des Oxidvorren Randfläche der Rille leicht gesteuert werden. Ein sprungs am dicksten und wird dann in Richtung der wesentlicher Vorteil des crfindimgsgemäßen Verfall- Spaltebenc bzw. in Richtung des Rillenbodens stetig rens besteht darin daß gleichzeitig von beiden Breit- +5 dünner. Dieser Verlauf der Dickenänderung ist bescilen her geätzt werden kann. ^ sonders be. solchen Halbleiterkörpern von Vorteil, Vm für den weiteren Fabrikationsprozeß einen bei denen die Schnittlinie des Übergangs mit der einzigen Halbleiterkörper zur Verfügung zu haben, abgeschrägten Rillenwand näher der Breitseite des wird der Ätzschritt beendet, bevor sich die von der Halbleiterkörper als einer Spaltebene liegt. Unabcinon Breitseite her einucäl/.lcn Rillen mit den von 50 hängig von der Lage des Übergangs bezüglich der der gegenüberliegenden" Breitseite hei eingeätzten Breitseite bzw. des Rillenbodens besteht aber noch Rillen oder mit der ucgenübeihegenden Breitseite des ein weiterer Vorteil darin, daß die Spaltcbene die H.ilblciterkörpcrs schneiden. Der Halbleiterkörper ist Glasschicht dort schneidet, wo diese am dünnsten ist, in mechanischer Hinsicht längs den Ebenen ge- und nicht wie im zuerst beschriebenen Fall an der schwächt die sich am tiefsten Punkt der Rillen m 55 Stelle, wo die Glasschicht am dicksten ist. Bei Veraxialcr Richtung der Rillen erstrecken. Diese Ebenen wendung von spröden, leicht brüchigen Passiviewerden im folgender, als »SpaltebeneiK bezeichnet, rungsm.tteln, wie beispielsweise Glas, besteht daher da der Halbleiterkörper in einem späteren Verfall- kaum noch die Gefahr, daß beim Unterteilen des rensschritt längs dieser Spaltebene in diskrete ein- Halbleiterkörper in diskrete Scheiben Bruchstellen zehe Halbleiterscheiben unterteilt wird. Der Halblci- 60 oder Risse in der Passivierungsschicht ausgebildet terkörper könnte auch zunächst durch Aizcn oder werden. Dies ist ein ganz erheblicher Vorteil, weil andere Verfahren vor der Abscheidung der Passivie- sich die Wahrscheinlichkeit, daß Verunreinigungen nimisschicht in einzelne Halbleiterscheiben unterteilt in die Passivierungsschicht eindringen, mit der Zahl werden doch ginee hierdurch der Vorteil verloren. der Bruchstellen und Risse, insbesondere im Bereich daß eine Vielzahl von Halbleiterscheiben als ein- 6₅ der Übergange, erhöht.

heitlicher Gegenstand behandelt werden kann. Wenn Glas als Passmerungsmiitel für Silicium-

Beim Ätzen eines Halbleiterkörpers greift das Atz- korper verwendet wird, dann kann die Qualität mit

mittel zunächst nur dasjenige Halbleitermaterial an, welcher der Glasuberzug auf die frei liegenden SiIi-

ciumoberflächen in den Rillen aufgebracht wird, dadurch verbessert werden, daß man die Rillcnoberflächen zur Erhöhung ihrer Benetzbarkeit durch Glas einer Vorbehandlung unterzieht. Dies ist in F i g. 1 durch den Verfahrensschritt D angedeutet. Der Kontaktwinke! zwischen den Rillen und der Glasschicht kann erniedrigt bzw. die Benetzbarkeit der Rillen kann erhöht werden, indem man vor der Glasabscheidung die Rillenoberflächen mit einer dünnen Oxidschicht überzieht. Da bei dem hier beschriebenen Verfahren das Glas durch Elektrophorese in den Rillen abgeschieden wird, muß die Oxidschicht innerhalb der Rillen ausreichend dünn bleiben, damit sie keinen wirksamen elektrischen isolator darstellt wie dies für die Oxidschicht auf den ungeätzten Oberflächen des Halbleiterkörpers gilt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bis zu 500 A dicke, auf den Rillenoberflächen gewachsene Oxidschichten ausgebildet werden können, ohne daß die nachfolgende elektrophoretische Abscheidung des Glases schädlich beeinflußt wird. Da diese der Vorbehandlung dienende Oxidierung der Rillenoberflächcn wahlweise angewendet werden kann, ist die minimale Dicke der Oxidschicht innerhalb der Rillen nicht kritisch. Die Benetzbarkeit der Rillenwände wird durch Oxydierung auf jeden Fall in gewisser Weise verbessert. Merkliche Verbesserungen der Benetzbarkeit gegenüber Glas erhält man schon bei Oxidschichten, die etwa 25 A und mehr dick sind. Oxidschichten bis zu einer Dicke von etwa 10OA können leicht dadurch erhalten werden, daß man die SiIiciumoberflächen der Rillen mit einem starken Oxydationsmittel, wie beispielsweise konzentrierte Salpetersäure oder Wasserstoffsuperoxid, in Berührung bringt. Eine ausgezeichnete Verbesserung der Benetzbarkeit erhält man dann, wenn man die mit Rillen versehenen Siliciumkörper eine bis zwanzig Minuten lang in kochende konzentrierte Salpetersäure eintaucht.

Die maximale Berührungszeit mit dem Oxydationsmittel ist jedoch nicht kritisch, da die Oxydationsgeschwindigkeit mit zunehmender Dicke der Oxidschicht immer mehr abnimmt. Anstatt die Oxidschicht in den Rillen wachsen zu lassen, kann man das Oxid auch aufdampfen. Beispielsweise kann Siliciumdioxid aufgedampft werden.

Nachdem die Rillen bis zu einer Tiefe unterhalb der Übergänge des Halbleiterkörpers geätzt sind und nachdem wahlweise die Benetzbarkeit verbessert worden ist, wird in allen Rillen gleichzeitig selektiv Glas als Passivierungsmittel durch Elektrophorese abgeschieden. Dies ist durch den Verfahrensschritt E in F i g. 1 angedeutet. Ein bevorzugtes Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung wird im folgenden an Hand der F i g. 2 und 3 beschrieben, in denen eine Vorrichtung 100 zur elektrophoretischen Abscheidung dargestellt ist. In einem Behälter 104 befindet sich ein Trägermedium 102, welches das Passivierungsmittel in suspendierter Form enthält. Parallel angeordnete Elektroden 106 und 108 sind durch Befestigungsstäbe 110 mit dem Behälter verankert und elektrisch verbunden. Die Elektroden sind als durchgehende Platten dargestellt, doch können auch Netzelektroden oder andere. Löcher aufweisende Elektrodenformen verwendet werden, wenn die Wanderung des Trägermediums erleichtert werden soll. Am Boden des Behälters ist ein Rührer 128 vorgesehen, mittels dem das Trägermedium gerührt werden kann. Weiterhin ist an den Behälter eine Leitung 130 angeschlossen, mittels der vor und/oder während der Abscheidung ein Aktivator, wie beispielsweise Ammoniak, eingeleitet werden kann. An einander gegenüberliegenden Wänden des Behälters sind Lagerstützen 112 befestigt, die eine drehbare Welle 114 tragen, die gegen die Lagerstützen und den Behälter durch Hülsen 116 aus Isoliermaterial isoliert ist. An der Welle 114 ist — elektrisch leitend — eine Scheibe

ίο 118 befestigt, an deren Rand — ebenfalls elektrisch leitend — eine Vielzahl von Befestigungselementen 120 angebracht ist. Damit sich das Passivierungsmittel auf der Scheibe und den Befestigungselementen nicht abscheidet, sind die äußeren Oberflächen dieser Teile mit einer isolierenden Schicht 122 überzogen. Von den Befestigungselementen ist eine Vielzahl von mit Rillen versehenen Halbleiterkörpern 124 getragen. Der eine Pol einer Gleichspannungsquelle 126 ist über eine Leitung 132 elektrisch mit dem Behaltet

so verbunden und geerdet, während ihr anderer Pol über eine Leitung 134 mit der Welle 114 elektrisch verbunden ist, die ihrerseits durch die Scheibe und die Befestigungselemente mit den Halblencrkörpcrn elektrisch verbunden ist.

Beim Betrieb der Vorrichtung 100 wird zunächsl das Trägermedium 112, in dem das Passivierungsmittel suspendiert ist, in den Behälter 104 gegeben und durch den Rührer 128 in Bewegung versetzt. Durch die Leitung 130 kann ein Aktivator eingelassen werden. An den Befestigungselementen 120 werden cir oder mehrere mit Rillen versehene Halbleiterkörpei 124 derart befestigt, daß jedes Befestigungselement mit mindestens einer elektrisch nicht isolierten Rille in elektrischem Kontakt steht. Andererseits kann ein kleiner Teil der Oberflächenisolierungsschicht entfernt werden, um den elektrischen Kontakt zwischer dem Halbleiterkörper und dem Befestigungselemeni sicherzustellen. Anschließend wird die Gleichspannungsquelle 126 eingeschaltet, um zwischen den mil dem Behälter elektrisch verbundenen Elektroden 1Oi und 108 und den Halbleiterkörpern eine Potential differenz herzustellen. Nach Anlegen der Potentialdiffcrenz werden die Welle und die Scheibe mit der daran befestigten Halbleiterkörpern rotiert, um die Halbleiterkörper in das Trägermedium einzutauchen Das Trägermedium, das sich unmittelbar zwischen je einer der mit Rillen versehenen Breitseiten und der am Behälter befestigten Elektroden befindet, befinde¹ sich in einem elektrischen Feld, so daß die geladener

Teilchen des Passivierungsmittels zur selektiven Abscheidung in die Rillen des Halbleiterkörpers wan dem. Durch die auf den Breitseiten des Halbleiter körpers befindlichen Oxidschichten wird verhindert daß sich auch auf diesen unter Einwirkung des elek trischen Feldes Glas abscheidet. In ähnlicher Weise wird durch die äußeren Isolierschichten 122 auf der Befestigungselementen und der Scheibe eine Ab scheidung des Passivierungsmittels auf diesen Teiler der Vorrichtung vermieden. Infolgedessen wird da:

Passivierungsmittel nur dort abgeschieden, wo e; notwendig und erwünscht ist. Außerdem kann be Verwendung einer solchen Vorrichtung das Glas ii den auf beiden Breitseiten des Halbleiterkörpers aus gebildeten Rillen abgeschieden werden. Dies ist eil besonderer Vorteil, weil auf diese Weise in den au beiden Breitseiten des Halbleiterkörpers ausgebilde ten Rillen gleichzeitig identische Passivierungsschich ten aufgebracht werden können. Außerdem könner

die Passivicrungsschichtcn im Bedarfsfall einzeln dadurch optimalisiert werden, indem man die Abstände zwischen jeder der Elektroden 1.06 und 108 und der gegenüberstehenden Halbleiteroberfläche entsprechend einstellt. Schließlich können die Passivierungsschicliten innerhalb der Rillen dadurch verändert werden, daß nur von der einen Breitseite des Halbleitcrkörpcrs die überhängenden Oxidvorsprünge entfernt werden.

In den meisten Fällen wird die Drehzahl der Scheibe derart eingestellt, daß ein Halbleiterkörper auf seinem Weg durch das Trägermedium in einer Richtung mit der erwünschten Menge an Passivierungsmittel überzogen wird. Durch die Bedienungsperson oder eine automatische mechanische Einrichtung können dann, ohne daß die Drehbewegung der Scheibe unterbrochen wird, Halbleiterkörper abgenommen oder neu eingesetzt werden. Wenn nur eine Breitseite der Halbleiterkörper mit Rillen versehen ist, dann kann die andere mit dem Behälter verbundene Elektrode, die gegenüber der anderen Breitseile angeordnet ist, weggelassen werden.

Als Passivierungsmittel wird Glas verwendet. Bei dem beschriebenen eiektrophoretischen Verfahren können alle üblichen Glaspassivierungsmittel verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Glas verwendet, das bezüglich dem Halbleiterkristall ein thermisches Ausdehnungsdifferential von weniger als 5 10~⁴ besitzt. Das bedeutet, daß die beobachtete Längenänderung der Glasschicht, im Vergleich zu der des Halbleiterkörper, bezogen auf eine ursprünglich gemessene Einheitslänge, bei irgendeiner Temperatur zwischen den beiden möglichen Grenztemperaturen kleiner als 5-10-' ist, wenn die ursprüngliche Einheitslänge längs der Oberfläche des Halbleiterkörpers gemessen wird, wenn dieser am oder nahe am Erstarrungspunkt des Glases mit der Glasschicht überzogen wird und anschließend Halbleiterkörper und Glasschicht auf diejenige minimale Grenztemperatur abgekühlt werden, die bei Anwendung des Halbleiterbauelemcntes, in welches der Halbleiterkörper eingebaut wird, erwartet wird. Das auf diese Weise definierte thermische Ausdehnungsdifferential ist somit das dimensionslose Verhältnis einer Längendifferenz pro Einheitslänge. Wenn man das thermisehe Ausdehnungsdifferential unterhalb 5·10~⁴ und vorzugsweise unterhalb von llO"⁴ hält, dann bleiben die vom Halbleiterkörper auf die Glasschicht übertragenen thermischen Spannungen minimal, wodurch die Möglichkeit von Rissen, Brüchen oder Splitterungen im Glas auf Grund sofort induzierter Spannungen oder auf Grund von Ermüdungserscheinungen bei thermischen Wechselbeanspruchungen verkleinert wird.

Da die Passivierungsschicht mindestens einen Übergang des Halbleiterkörpers überbrückt, weist das Glas vorzugsweise einen spezifischen Isolierwiderstand von mindestens 10¹⁰ Ohm/cm auf, damit vermieden wird, daß irgendwelche Leckströme parallel zu dem zu passivierenden Übergang fließen können. Damit die Glasschicht außerdem den hohen Feldstärken widerstehen kann, die bei einer Polung des Übergangs in Sperrichtung, insbesondere bei Gleichrichtern, entwickelt werden, weist sie vorzugsweise eine Durchschlagsfestigkeit von 4000 V/mm und vorzugsweise von mindestens 20 000 V/mm auf, wenn es rieh um Halbleiterkörper für Hochspannungsgleichrichter handelt. Wenn der Halbleiterkörper am Rand geeignet abgeschrägt und mit einer Glaspassivierungsschicht versehen ist, dann können an ihn außerordentlich hohe Sperrspannungen in Rückwärtsrichtung angelegt werden, ohne daß er zerstört wird.

In der folgenden Tabelle sind zwei Beispiele für Glassorten angegeben, welche die bevorzugten Werte des thermischen Ausdehnungsdifferentials, der Durchschlagsfestigkeit und des Tsolierwiderstandes aufweisen, die besonders in Verbindung mit Siliciumkörpern geeignet sind. Die angegebenen Prozentzahlen bedeuten Gewichtsprozent.

Zusammensetzung	Glassorte 1 (Vo)	Glassorte 2 (°/o)
SiO,	12,35	9,4
ZnO	65,03	60,0
A1„O,	0,06	—
B,Ö,"	22,72	25,0
CeO.,		3,0
Bi.,O",	—	0,1
PbO'		2,0
Sb2O1	—	0,5

Gemäß einer Ausführungsform wird das Glas in feine Teilchen zcrmahlen und durch ein 400-mesh-Sieb geleitet. 100 Kubikzentimeter einer Trägerflüssigkeit, wie beispielsweise Isopropanol, Äihylacetat. Methanol, entionisiertem Wasser u. dgl., werden je etwa 5 g des gesiebten Glases zugegeben. Die Suspension wird zunächst mechanisch gerührt und dann etwa 30 Minuten lang einer Ultraschallrührung unterworfen. Anschließend wird die Suspension 30 Minuten lang stehengelassen, erneut 5 Minuten lang gerührt und schließlich 20 Minuten lang stehengelassen. Danach wird die Trägerflüssigkeit mit den suspendierten Glasteilchcn von den Teilchen, die sich abgesetzt haben, abgegossen. Zur Herstellung der Suspension von Glas im Trägermedium können auch andere geeignete Verfahren angewendet werden. Wenn das Trägermedium mit den suspendierten Glaspartikeln in den Behälter gegeben wird, läßt man zur Aktivierung der Lösung Ammoniak durch das Trägermedium perlen. Es wird angenommen, daß das Ammoniak dazu beiträgt, auf die Glaspartikeln eine Oberflächenladung aufzubringen und dadurch deren Wanderung im Feld zwischen dem Halbleiterkörper und einer davon beabstandeten Elektrode zu induzieren. Außerdem scheint das Ammoniak die Haftfähigkeit der Glaspartikcln an der Halbleiteroberfläche zu verbessern. Bei Verwendung der bevorzugten Glaspassivierungsmittel, der bevorzugten Trägermedien und des Ammoniaks als Aktivator werden die Glaspartikeln positiv aufgeladen, so daß sie zu den Rillen im Halbleiterkörper wandern, die bezüglich dem Behälter und den über den Behältern geerdeten Elektroden auf einem negativen Potential gehalten werden. Wenn man zwischen dem Halbleiterkörper und den geerdeten Elektroden eine Potentialdifferenz von 100 bis 200 V etwa eine halbe bis fünf Minuten aufrechterhält und den Elektrodenabstand auf 2 cm einstellt, dann können Glasüberzüge gebildet werden, die an ihrer dicksten Stelle 0,0025 bis 0,2 mm dick sind.

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Zwischen den einzelnen oben angegebenen Verfah- Übergangszonen zwischen Schichten von ungleichem rensschritten kann der Halbleiterkörper jeweils mit Leitungstyp oder in der Grenzfläche zwischen Schicheinem inerten Medium, wie beispielsweise entionisier- ten vom gleichen Leitungstyp, aber unterschiedlicher tem Wasser, gewaschen werden. Das Waschen des Dotierungsstärke der Fall sein kann. Die Zonen 502, Halbleitei körpers während des Passivierungsprozes- 5 504 und 506 können beispielsweise aus Zonen mit ses stellt eine Maßnahme dar, die sicherstellt, daß folgenden Leitungstypen bestehen: P⁺-P-N, P-I-N, während des Prozesses keine unerwünschten Verun- N^-N-P, N-P-N oder P-N-P. Die beiden Breitseiten reinigungen aufgenommen werden. Nachdem der der Scheiben sind mit isolierenden Schutzschichten Halbleiterkörper elektrophoretisch mit dem Passivie- - Ό und 512 überzogen. Die beiden Scheiben bilden, rungsmittel überzogen ist, wird er an der Luft ge- 10 nvohl sie gemäß Fig. 4 längs der Spaltebene 514 trocknet. An dieser Stelle ist ein erneutes Waschen getrennt sind, sich zu den beiden Breitseiten hin öffunerwünscht, da hierdurch die neugebildete Passivie- nende Rillen 516 und 518, wenn sie noch Teil eines rungsschicht beschädigt werden könnte. einzigen Halbleiterkörpers sind. Beide Rillen unterWenn für die Passivierungsschicht Glas verwendet höhlen die an sie angrenzenden Schutzschichten, wird, dann wird der Halbleiterkörper nach dem i₅ welche infolgedessen überhängende Vorsprünge 520 Trocknen verzugsweise erhitzt, wie es durch den Ver- aufweisen. Die in den Rillen 516 und 518 liegenden fahrensschritt F in F i g. 1 angegeben ist. Das Er- Passivierungsschichten 522 und 524 erstrecken sich hitzen dient dazu, die Glasteilchen auf eine Tempe- bis unter diese Vorsprünge. Die Folge hiervon ist, ratur zu bringen, bei welcher ihre Viskosität so stark daß die Dickenänderung dieser Passivierungsschichabnimmt, daß sie zusammenfließen und eine zusam- 20 ten im Vergleich zu solchen Passivierungsschichten menhängende, nicht mehr aus einzelnen Teilchen be- umgekehrt ist, welche ausgebildet würden, wenn die stehende Masse bilden. Da Gläser im Gegensatz zu Vorsprünge vor dem Ausbilden der Passivierungskristallinen Materialien keinen ausgeprägten Schmelz- schichten beseitigt werden. Die Passivierungsschichpunkt besitzen, sondern eine stetig kleinere Viskosi- ten sind bei aer Ausführungsform nach Fig. 4 in der tat erhalten, wenn sie erhöhten Temperaturen unter- 25 Nähe der Breitseiten, d. h. unmittelbar unterhalb den worfen werden, können für den Erhitzuagsvorgang Vorsprüngen 520, am dicksten und in der Spaltebene viele verschiedene Temperaturen angewendet wer- bzw. am Rillenboden am dünnsten. Da diejenigen den, selbst wenn es sich um ein und dieselbe Glas- Ränder der Übergänge, die mit den abgeschrägten sorte handelt. Aus diesem Grund ist die Erhitzungs- Wänden der Rille eine Schnittlinie bilden, näher den temperatur nicht kritisch, sondern es eignet sich jede 30 Breitseiten des Halbleiterkörpers als dem Rillenbo-Temperatur oberhalb von etwa 630° C. Die maxi- den liegen, ist die Umkehr der Dicken änderung der male Erhitzungstemperatur ist jedoch mit Sicherheit Passivierungsschicht von Vorteil, weil der dickste unterhalb der Schmelztemperatur des halbleitenden Abschnitt der Passivierungsschicht in unmittelbarer Kristalls zu halten, aus dem der Halbleiterkörper be- Nähe des an die schräge Wand tretenden Übergangs steht, d. h. bei Silicium unterhalb von etwa 1000° C. 35 liegt. Da außerdem die Passivierungsschichten im Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, Halblei- Bereich der Spaltebene am dünnsten sind, wird bei terkörper, die mit Zinksilicoboratglas überzogen sind, der Unterteilung des ursprünglichen Halbleiterkör-5 Minuten oder langer auf eine Temperatur von 500 pers in einzelne Scheiben der dünnste Teil der Passibis 615° C vorzuerhitzen, anschließend 5 bis 60 Mi- vierungsschichten zerbrochen. Dies ist ein wesentnuten bei einer Temperatur zwischen 650 und 750° C 40 licher Vorteil, da die Gefahr, daß während der Unzu halten und anschließend abkühlen bzw. entspan- terteilung Bruchstellen oder Risse in der Passivienen zu lassen, indem der Halbleiterkörper mindestens rungsschicht entstehen, durch welche Verunreinigun-30 Minuten lang und vorzugsweise mehr als eine gen eindringen können, insbesondere wenn es sich Stunde lang auf der Vorerhitzungstemperatur gehal- um ein leicht zerbrechliches Passivierungsmittel wie ten wird. Die Erhitzungszeiten können erniedrigt wer- 45 Glas handelt, sehr klein ist.

den, wenn etwas höhere Temperaturbereiche ange- In F i g. 5 sind Teile zweier identischer Scheiben wendet werden, und umgekehrt. 600 α und 600 b gezeigt, die aus einem einzigen Nachdem der Passivierungsschritt abgeschlossen Halbleiterkörper durch Spaltung längs einer Rille ist, werden die Halbleiterkörper entlang den Rillen entstanden sind. Jede Scheibe enthält eine Zone 602 in diskrete Scheiben unterteilt, was durch den Ver- 50 vom einen Leitungstyp und eine Zone 604 vom entfahrensschritt G in F i g. 1 angedeutet ist. Die Unter- gegengesetzten Leitungstyp, zwischen denen sich ein teilung kann durch Sägen, Reißen, Sandblasen oder Übergang 606 befindet. Die beiden Scheiben sind andere geeignete Verfahren erreicht werden. In den durch Unterteilung eines einzigen Halbleiterkörpers F i g. 4 und 5 sind spezielle Ausführungsbeispiele für längs einer Spaltebene 608 entstanden. Eine isolie-Halbleiterscheiben dargestellt, die nach dem oben be- 55 rende Schutzschicht 610, die ursprünglich eine geschriebenen Verfahren hergestellt wurden. Die in die- samte Breitseite des Halbleiterkörpers bedeckt hat, sen Figuren gezeigten Halbleiterscheiben sind in der bedeckt nunmehr eine gesamte Breitseite jeder Form dargestellt, die sie unmittelbar nach der Unter- Scheibe. Die auf der entgegengesetzten Breitseite der teilung besitzen. Scheiben ausgebildete Schutzschicht 612 ließ urin F i g. 4 sind Teile zweier identischer Scheiben 60 sprünglich einen über den Halbleiterkörper erstreck- 500 α und 500 b dargestellt, die aus einem einzigen ten Korridor frei, durch welchen die Rille 614 ge-Halbleiterkörper durch Unterteilung längs einer Rille ätzt wurde. Innerhalb der Rille ist auf die Obercrhalten sind. Jede Scheibe enthält drei Zonen 502, fläche des Halbleiterkörpers eine Passivierungsschicht 504 und 506. Die Zonen 502 und 504 bilden einen 616 niedergeschlagen, die sich bis unter einen Vorübergang 507 und die Zonen 504 und 506 einen 65 sprung 618 der Schutzschicht 612 erstreckt. Die Pas-Übergang 508. Die Übergänge stellen Übergangszo- sivierungsschicht 616 ist ähnlich den Passivierungsnen zwischen Schichten von unterschiedlichem spe- schichten 522 und 524 des Ausführungsbeispiels zifischen Widerstand dar, wie es beispielsweise in den nach F i g. 4 und weist auch die gleichen Vorteile

auf. Die Scheiben 600 α und 600 b zeichnen sich dadurch aus, daß sie aus einem Halbleiterkörper geschnitten sind, welcher nur von einer Breitseite her geätzt worden ist und auf c sm nur von einer Breitseite her selektiv eine Passivierungsschicht abgeschieden ist.

Die F i g. 6 zeigt ein Merkmal, welches alle Halbleiterscheiben nach F i g. 4 und 5 aufweisen können. Der in F i g. 6 dargestellte Halbleiterkörper 702 ist mit einer Passivierungsschicht 704 aus Glas überzogen und im Schnitt dargestellt. Zwischen dem Halbleiterkörper und der Passivierungsschicht ist eine dünne Oxidschicht 706 angeordnet. Die Oxidschicht ist im Vergleich zur Dicke der Passivierungsschicht sehr dünn und verbessert die Benetzbarkeit des Halbleiterkörpers durch das Glas. Sie ist jedoch ausreichend dünn, so daß sie die elektrophoretische Abscheidung des Glases nicht behindert. Das Oxid kann beim Erhitzungsprozeß teilweise oder ganz mit dem Glas verschmelzen. Die Glaszusammensetzung kann daher derart geändert werden, daß sie das Eindringen des Oxids an oder nahe der Halbleiteroberfläche verhindert.

Um die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Halbleiterscheiben praktisch anwenden zu können, muß auf bekannte Weise noch mindestens ein Teil der Schutzschicht entfernt werden, damit die entgegengesetzten Breitseiten mit elektrischen Kontakten versehen werden können. Die Schutzschichten können hierbei nach dem gleichen Verfahren entfernt werden, welches im Schritt B des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden ist.

Ein vollständiges Halbleiterbauelement kann dadurch hergestellt werden, daß zunächst ein Halbleiterkörper entsprechend dem Verfahren nach^Fig. 1 Sund dann, wie durch den Verfahrens-

schrtt G angegeben ist, in einzelne Scheiben unter-

eüt wiä, worauf sich die Kontaktierung der Scr:.-

ben die in bekannter Weise erfolgt, anschhcot

^m^^kannesauch^ die Schritte G und H umzukehren, d h. die_ fäkte Sn anzubringen, wenn die e^n^ ίο noch Bestandteil eines einzigen Halbleiterkor_F,r, s"nd weil auf diese Weise gleichzeitig eine Vielzaha von Halbleiterscheiben genau kontaktiert weruen können Nachdem die elektrischen Anschlüsse an die SkUerscheiben angebracht sind, können die rei Hegenden Abschnitte der Halbleiterscheiben msbesondere im Bereich der Passivierungsschicht^ m einer nachgiebigen Kapsel umgeben werden. Dies ^, durch den Verfahrensschritt/ in Fig. 1 angedeutet. Je nach der Art des Kapselmaterials kann dieses gehärtet oder in anderer Weise behandeU werden unx es an Ort und Stelle erstarren zu lassen. Wenn bti- ^ielsweise ein elastomeres Polysiloxanen oder Gummi verwendet wird, dann kann man dieses schon dadurch erstarren lassen oder vulkanisieren daß man es bei Zimmertemperatur oder leicht erhöhter Temperatur stehen läßt. An Stelle von Siliconkautschuk können auch andere Kapselmaterialien, wie Bentomt, Siliconfett usw., verwendet werden, doch sind diese nicht so vorteilhaft. Wenn das Kapselmateria richtig festsitzt, wird ein Gehäuse des Halbleiterbauelements angeformt, wie durch den Schritt / in F ι g. 1 angedeutet ist. Die Gehäuse werden vorzugsweise durch Spritzguß hergestellt, obwohl auch andere Verfahren angewendet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

ι 2 den Rillen abgeschieden wird, daß das Glas erPatentansprüche: hitzt wird und daß der Halbleiterkörper anschließend längs der Rillen in einzelne Halbleiter-

1. Verfahren zum Passivieren eines PN-Über- scheiben zerteilt wird.

gänge aufweisenden Halbleiterkörpers, bei dem 5 8. Anwendung des Verfahrens nach den An-

zunächst in dem Halbleiterkörper durch selek- sprächen 1 bis 7 zur Herstellung eines Halbierte r-

tives Ätzen Vertiefungen gebildet werden, die bauelements mit an beiden Breitseiten des HoIb-

sich bis unterhalb mindestens eines Überganges leiterkörpers anzubringenden Kontakten,
erstrecken, und bei dem dann in den Vertiefungen

Glas als Passivierungsmittel für die Übergänge io

in solcher Menge abgeschieden wird, daß es die

Vertiefungen nicht vollends auffüllt, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Bildung der Vertiefungen (516, 518; 614) ausgewählte Ober- Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren fiächenbereiche des Halbleiterkörpers (500α, is zum Passivieren eines PN-Übergänge aufweisenden 500b: 600a, 600b) mit einer elektrisch isolieren- Halbleiterkörpers, bei dem zunächst in dem HaIbden Schutzschicht (510, 512; 610, 612) über- leiterkörper durch selektives Atzen Vertiefungen gezogen werden und der Halbleiterkörper durch die bildet werden, die sich bis unterhalb mindestens eines frei bleibenden Oberflächenbereiche hindurch Übergangs erstrecken, und bei dem dann in den Verderart geätzt wird, daß die isolierende Schutz- 20 tiefungen Glas als Passivierungsmittel fur die Überschicht an den Rändern (520; 618) ihrer Öffnun- gänge in solcher Menge abgeschieden wird, daß es gen unterhöhlt wird und daß das Passivierungs- die Vertiefungen nicht vollends auffüllt,
mittel in den Vertiefungen auf elektrophore- Die Erfindung befaßt sich ferner mit der Anwentischem Wege abgeschieden wird, wobei sich die dung eines Halbleiterbauelements derartigen Ve rf ah-Ciasschicht (522, 524; 616) unmittelbar unter 25 rens zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit den Rändern der öffnungen der isolierenden an beiden Breitseiten des Halbleiterkörpers anzu-Schuizschicht dicker ausbildet als am Boden der bringenden Kontakten.
Vertiefungen. Bei PN-übergänge aufweisenden Halbleiterbau-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- elementen ist ganz besonders eine Passivierung der kennzeichnet, daß vor der elektrophoretischen 30 Oberfläche notwendig, damit sich die elektrischen Abscheidung des Passivierungsmittels die einge- Eigenschaften der Halbleiterbauelemente nicht Itzten Vertiefungen (516, 518; 614) zur Verbes- ändern.

lerung ihrer Benetzbarkeit chemisch vorbehan- Bti der Fabrikation von elektrischen Schaltungs-

delt werden. anordnungen, die Halbleiterbauelemente mit PN-

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- 35 Übergängen wie beispielsweise Dioden, Transistoren, kennzeichnet, daß die chemische Behandlung Thyristoren, Triacs usw. enthalten, können nämlich darin besteht, daß die eingeätzten Vertiefungen die elektrischen Eigenschaften der Halbleiterbauele-(516, 518; 614) mit einer dünnen Oxidschicht mente durch kleinste Mengen von Verunreinigungen iberzogen werden. schädlich beeinflußt werden. Halbleiterbauelemente

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch 40 werden daher sogar gegen die geringen Mengen an gekennzeichnet, daß die eingeätzten Vertiefungen Verunreinigungen geschützt, die sich in der Luft (516, 518; 614) als Rillen ausgebildet werden. befinden. Besonders empfindlich gegenüber Verun-

5. Verfahren nach Anspruch 4, daduich ge- reinigungen sind Halbleiterbauelemente an denjenikennzeichnet, daß bei Verwendung von Silicium gen Stellen, wo ihre Übergänge an die Oberfläche des •ls Halbleitermaterial die eingeätzten Rillen mit 45 Halbleiterkörpers treten.

einem Silicium oxydierenden Mittel in Berührung Es ist darüber hinaus heute üblich, Halbleiterbau-

gebracht werden. elemente mit hermetisch abgedichteten Gehäusen zu

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- unigeben, wozu auch bereits Preßkörper entwickelt kennzeichnet, daß man die Oxidschicht in den wurden, die gegenüber Verunreinigungen wie Luft Rillen bis zu einer Dicke von weniger als 500 A 50 und Feuchtigkeit nahezu undurchlässig sind. Diese aufwachsen läßt. hermetisch abgedichteten Gehäuse reichen jedoch

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 nicht aus, die Halbleiterbauelemente vollständig zu t>is 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schützen. Um insbesondere die Übergänge der HaIb-Breitseiten des Halbleiterkörpers unter Ausspa- leiterkörper noch besser zu schützen und zu passirung von sich schneidenden streifenförmigen 55 vieren, werden ihre Randzonen zumindest dort, wo Oberflächenbercichen mit der elektrisch isolieren- die Übergänge an die Oberfläche treten, mit Glasden Schutzschicht überzogen werden, wobei die überzügen versehen.

auf den einander gegenüberliegenden Breitseiten Nachteilig wäre es, die Halbleiterkörper einzeln

vorgesehenen streifenförmigen Oberflächen- mit Glas zu passivieren. Infolgedessen wird zur

bereiche gegeneinander ausgerichtet sind, daß der 6c gleichzeitigen Passivierung einer Vielzahl von HaIb-

Halbleiterkörper längs der frei liegenden streifen- leitcrkörpern zunächst ein einziger großer Halbleiter-

förmigen Oberllächenberciche unter Bildung von körper mit einem Übergang hergestellt, dessen eine

gegeneinander ausgerichteten Rillen derart geätzl Breitseite oder Hauptfiächc mittels eines elektrisch

wird, daß sich zumindest die Rillen, die sich nach leitenden Klebstoffes an ein metallisches Substrat