DE2757821A1 - Verfahren zur herstellung einer mesa-halbleitervorrichtung sowie nach diesem verfahren hergestellte halbleitervorrichtung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer mesa-halbleitervorrichtung sowie nach diesem verfahren hergestellte halbleitervorrichtung

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Description

  • Verfahren zur Herstellung einer Mesa-Halbleitervorrichtung
  • sowie nach diesem Verfahren hergestellte Elalbleitervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Mesa-Halbleitervorrichtung zur Verwendung unter einem von der Kathodenseite her einwirkenden Druck, d.h. unter Druckanlegung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung.
  • Es sind bereits zahlreiche unter Druckanlegung arbeitende Halbleitervorrichtungen bekannt, die unter einem von der Kathodenseite her einwirkenden Druck arbeiten. Als Beispiel für eine derartigen Halbleitervorrichtung veranschaulicht Fig. 1 eine unter Druckanlegung arbeitende Thyristor-Vorrichtung mit Gate-Sperrung (im folgenden als GTO-Vorrichtung bezeichnet).
  • Die GTO-Vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Halbleiterkörper mit einer p-Anodenschicht 12, einer n-Zwischenschicht 14, einer p-Gateschicht 16 und einer n-Xathodenschicht 18. Die Kathodenschicht 18 ist dabei in eine Anzahl von Mesa-Abschnitten 18a, 18b, 18c und 18d unterteilt. Die Anodenschicht 12, die Gateschicht 16 und die Xathodenschichtabschnitte 18a bis 18d sind mit einer Anoden-Elektrode 20, einer Gate-Elektrode 22 bzw.
  • Kathodenelektroden 24a bis 24d versehen. An die Gate-Elektrode 22 ist eine Gate-Zuleitung 25 angeschlossen. Die so gebildete Konstruktion wird von einer Tragplatte 26 getragen. Eine Anodenklemmen- bzw. Anschlußplatte 30 ist mit Hilfe eines Lots 28 an der Tragplatte 26 befestigt. Auf den Kathoden-Elektroden 24a bis 24d ist eine Preßplatte 32 angeordnet. Die Querbreite der Preßplatte 32 ist kleiner als die gesamte Querbreite über alle Kathoden-Elektroden 24a bis 24d hinweg, d.h. von der Außenkante der äußersten Kathoden-Elektrode 24a bis zur Außenkante der äußersten Kathoden-Elektrode 24d auf der anderen Seite. Auf der Preßplatte 32 sitzt eine Kathoden-Anschlußplatte 36. Die Querbreite der Preßplatte 32 ist aus den im folgenden angegebenen Gründen mit der genannten Größe gewählt. Wenn nämlich die unter Druckanlegung arbeitende Halbleitervorrichtung im Betrieb einem von der Kathodenseite her von außen ausgeübten Druck unterworfen wird, setzt sich die Kathodenschicht 18 auf die noch zu erläuternde Weise.
  • Wenn daher die Preßplatte 32 eine solche Breite in Querrichtung besitzt, daß sie wesentlich über die Kathodenschicht 18 nach außen übersteht, kann sie mit der von der Gate-Elektrode 22 abgehenden Zuleitung 25 in Berührung kommen und dabei einen Kurzschluß zwischen Kathode und Gate-Elektrode verursachen.
  • Gate-Elektrode 22 und Kathoden-Elektroden 24a bis 24d besitzen üblicherweise eine Dicke im Bereich von etwa 10#, und der Abstand zwischen der Oberfläche der Gate-Schicht 16 und der Oberfläche der Kathodenschicht 18 beträgt etwa 20#, so daß der Abstand zwischen der Unterseite der Preßplatte 32 und der Oberfläche der Gate-Elektrode 22 bei etwa 20# liegt.
  • Die GTO-Halbleitervorrichtung kann unter einem Druck F angewandt werden, der von außen her in Richtung der Pfeile gemäß Fig. 2 auf diese Vorrichtung ausgeübt wird. Bei dieser Betriebsart wird der thermische Widerstand zwischen den Kathoden-Elektroden 24a bis 24d und der Preßplatte 32 verringert, wobei die an der GTO-Vorrichtung erzeugte Wärme zur Erhöhung der Stromkapazität zwangsläufig durch die Preßplatte 32 hindurch abgestrahlt wird.
  • Bei Anlegung des äußeren Drucks F über die Preßplatte 32 auf die durch die Pfeile angedeutete Weise erfährt das Lötmittel 28 in einem Bereich entsprechend der Preßplatte 32 gemäß Fig. 2 eine plastische Verformung. Dabei wird der Mittelteil im Vergleich zum Umfangs- bzw. Randbereich dünner. Obgleich in diesem Fall ein der Preßplatte 32 entsprechender Teil des GTO-Elements unter der Einwirkung des äußeren Drucks F ebenfalls verformt wird bzw. sich nach unten durchwölbt, werden die mit der Preßplatte 32 in Berührung stehenden Abschnitte der äußersten Kathoden-Elektroden 24a und 24d durch den äußeren Druck F beeinflußt. Die nicht mit der Preßplatte 32 in Berührung stehenden Abschnitte sind dagegen nicht mit dem äußeren Druck beaufschlagt, weil die Kathoden-Elektroden 24a und 24d nur zum Teil mit der Preßplatte 32 in Berührung stehen.
  • Die äußersten Kathodenschicht-Abschnitte 18a und 18d erfahren daher die in Fig. 2 veranschaulichte Verformung, so daß sich der äußere Druck F auf die äußersten Kathoden-Elektroden 24a und 24d konzentriert.
  • Diese Verformung der Kathodenschicht-Abschnitte 18a und 18d führt zu den folgenden Nachteilen: (1) Die Effektivfläche der Kathoden-Elektroden 24a und 24d, d.h. die Fläche der mit der Preßplatte in Berührung stehenden Kathoden 24a und 24d kann sich verkleinern, und an den Abschnitten der Kathoden 24a und 24d entsprechend den Berührungspunkten kann sich die Stromdichte erhöhen, was zu einem Durchbruch des GTO-Elements führen kann; und (2) Das die Kathoden 24a und 24d bildende Metall (normalerweise Aluminium) kann unter dem Einfluß der erzeugten Wärme herausgepreßt werden, so daß es längs der Seitenwände der Kathodenschicht-Abschnitte 18a und 18d herausquillt und dabei nach längerem Gebrauch einen Kurzschluß zwischen den Kathoden 24a und 24d einerseits sowie der Gate-Elektrode 22 andererseits verursacht.
  • Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Mesa-llalbleitervorrichtung zu schaffen, die bei einem äußeren, zwischen Anoden- und Kathoden-Anschlußplatten angelegten Druck keine Verformung der Kathodenschicht-Abschnitte erfährt.
  • Im Zuge dieser Aufgabe bezweckt die Erfindung auch die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur herstellung einer Mesa-Iialbleitervorrichtung, die im Betrieb unter einem zwischen einer Anoden-Anechlußplatte und einer Kathoden-Anschlußplatte angelegten Druck eingesetzt wird und die einen Halbleiterkörper mit einer in eine Anzahl von Außenabschnitten unterteilten Außenschicht aufweist, wobei zunächst ein Halbleiterkörper mit zwei Außenschichten hergestellt wird, von denen die eine in eine Anzahl von Außenschichtabschnitten unterteilt ist, von denen jeder mit einer erste Elektrode versehen ist, während die andere Schicht mit einer zweiten Elektrode versehen ist, sodann eine Tragplatte für das so hergestellte Gebildet derart angebracht wird, daß die zweite Elektrode mit der einen Fläche der Tragplatte in Berührung gelangt, anschließend eine erste Klemmen- bzw. Anschlußplatte mit Hilfe eines Lötmittels an der anderen Fläche der Tragplatte angebracht wird, an den ersten Elektroden eine Preßplatte angeordnet wird und auf der Preßplatte eine zweite Klemmen- bzw. Anschlußplatte vorgesehen wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der Anbringung der Preßplatte an den ersten Elektroden auf letztere eine flache Platte mit einer solchen Querbreite aufgesetzt wird, die sich zumindest von der Außenkante der einen äußersten ersten Elektrode bis zur Außenkante der gegenüberliegenden äußersten ersten Elektrode erstreckt, daß hierauf von außen her über die flache Platte ein Druck auf den Halbleiterkörper ausgeübt wird und daß anschließend die flache Platte enfernt wird.
  • In weiterer Ausgestaltung bezieht sich die Erfindung auch auf eine Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiterkörper, der eine erste und eine zweite Außenschicht aufweist, von denen die erste Außenschicht in eine Anzahl von ersten Schichtabschnitten unterteilt ist, mit auf den verschiedenen Abschnitten der ersten Außenschicht angeordneten ersten Elektroden, einer an der zweiten Außenschicht vorgesehenen zweiten Elektrode, einer an der einen Fläche der zweiten Elektrode montierten Tragplatte zur Unterstützung der Halbleitervorrichtung, einer an der anderen Fläche der Tragplatte montierten ersten Klemmen-bzw. Anschlußplatte, einer Lötmittelschicht zum Verlöten bzw.
  • Verbinden der Tragplatte mit der ersten Anschlußplatte, einer auf den ersten Elektroden angeordneten Preßplatte und einer auf der Preßplatte vorgesehenen zweiten Klemmen- bzw. Anschlußplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Querbreite der Preßplatte nicht kleiner ist als der Abstand von der Außen kante der einen äußersten ersten Elektrode bis zur Außenkante der gegenüberliegenden äußersten Elektrode und nicht größer als die Strecke von der Außenkante des einen äußersten Abschnitts der ersten Schicht bis zur Außenkante des gegenüberliegenden äußersten Abschnitts der ersten Schicht.
  • Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht eines Beispiels für eine bisherige, unter Druckanlegung arbeitende llalbleitervorrichtung, Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung mit an die Vorrichtung angelegtem Druck, Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 10 und 11 Schnittansichten zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem äußeren Druck F und der maximalen Abweichung der unter diesem Druck gekrümmten Konfiguration, Fig. 9 eine Teilschnittdarstellung eines Abschnitts der Vorrichtung gemäß Fig. 3 mit übertrieben dargestellter Krümmung und Fig. 12 bis 16 Schnittansichten zur Veranschaulichung weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Im folgenden ist anhand der Fig. 3 bis 11 ein Verfahren zur 11erstellung der erfindungsgemäßen Mesa-Halbleitervorrichtung, beispielsweise eint GTO-Vorrichtung beschrieben.
  • Gemäß Fig. 3 wird zunächst nach einem an sich bekannten Verfahren, beispielsweise nach dem Fremdatom-Diffusionsverfahren, dem Epitaxialverfahren oder dergleichen, ein Halbleiterkörper aus vier pneSchichten 62, 64, 66 und 68 gebildet. Die p-Schicht 62, die n-Schicht 64, die p-Schicht 66 und die Schicht 68 dienen hierbei als Anodenschiclit, als Zwischenschicht, als Gate-Schicht bzw. als Kathodenschicht. Die n-Kathodenschicht 68 ist in eine Anzahl von Mesa-Abschnitten 68a, 68b, 68c und 68d unterteilt, die mit Kathoden (elektroden) 70a, 70b, 70c bzw. 70d aus z.B. Aluminium besetzt sind. Ebenso sind die p-Anodenschict 62 und die p-Gate-Schicht 66 jeweils mit einer Anoden-Elektrode 72 bzw. einer Gate-Elektrode 74 aus z.B. Aluminium versehen Die Gate-Elektrode 74 wird in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Hochfrequenz-Strahlschweißen mit dem einen Ende einer Gate-Zuleitung 76 verbunden. Die Seitenwände der p-Anodenschicht 62, der n-Zwischenschicht 64 und der p-Gate-Schicht 66 sind mit einem Schutzfilm aus z.B. Silikongummi 78 bedeckt.
  • Die beschriebene Konstruktion wird in der Weise an einer Tragplatte 80 angebracht, daß die Anode 72 gemäß Fig. 4 mit der Tragplatte 80 in Berührung steht.
  • Anschließend wird die Tragplatte 80 gemäß Fig. 5 beispielsweise mit Hilfe eines Lötmetalls 82 mit einer Anoden-Anschluß- bzw.
  • -Klemmenplatte 84 verbunden. Diese Platte 84 ist ihrerseits an einem nicht dargestellten Kolben angebracht.
  • Hierauf wird auf die Kathoden 70a bis 70d eine beispielsweise aus Metall bestehende, flache Platte 86 mit einer Querbreite aufgelegt, welche zumindest dem Abstand von der Außenkante der äußersten Kathode 70a zur Außenkante der anderen äußersten Kathode 70d entspricht oder größer als dieser Abstand ist. Gemäß Fig. 6 ist die Querbreite der flachen Platte 86 größer als die alle Kathoden 70a bis 70d überbrückende Strecke.
  • Gemäß Fig. 7 wird die Konstruktion sodann über die flache Platte 86 in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung mit einem Druck F beaufschlagt.
  • Daraufhin ist die Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 7 so umgewandelt bzw. verformt, daß ihr Mittelbereich nach unten durchgedrückt ist. Dies bedeutet, daß die Gesamtkonfiguration an der Oberseite konkav wird. Da hierbei die Kathoden 70a bis 70d mit dem äußeren Druck über eine flache Platte 86 beaufschlagt werden, die sich vollständig über diese Kathoden-Elektroden hinwegerstreckt, nämlich von der Außenkante der einen äußersten Kathode 70a bis zur Außenkante der gegenüberliegenden äußersten Kathode 70d, werden die Kathodenschicht-Abschnitte 68a und 68d ohne jede Verformung im selben Maß durchgedrückt wie die Kathodenschicht-Abschnitte 68b und 68c. Infolgedessen liegen die Oberflächen aller Kathoden 70a bis 70d in derselben Ebene.
  • Obgleich in Fig. 7 jede Kathoden-Elektrode als nur auf dem Mittelteil des betreffenden Kathodenschicht-Abschnitts angeordnet dargestellt ist, bedeckt sie tatsächlich die Gesamtfläche dieses Kathodenschicht-Abschnitts. Aus den noch näher zu erläuternden Gründen muß der zu diesem Zeitpunkt angelegte äußere Druck in jedem Fall höher sein als der Druck, dem die Vorrichtung im Gebrauch unterworfen ist. Ublicherweise ist die Lötmittelschicht 100 bis 200in dick, wobei der äußere Druck F vorzugsweise bei 300 bis 450 kg/cm' liegen sollte. Diese Beziehung geht deutlich aus der Kennlinie gemäß Fig. 8 hervor, welche die Beziehung zwischen dem äußeren Druck F (kg/cm2) und der Abweichung (F) der Oberflächenebene der Kathoden-Elektroden der GTO-Vorrichtung zeigt. Die Kennlinie gemäß Fig. 8 ist für eine GTO-Vorrichtung mit einer Lötschichtdicke von 100 bis 200# ermittelt, wobei die dünnen lotrechten Linien die Abweichungen (Toleranzen) in der Oberflächenebene der Kathoden-Elektroden dieser Vorrichtung zeigen.
  • Diese Abweichung entspricht Null, wenn die Kathoden 70a bis 70d in einer Linie bzw. in derselben Ebene liegen. Wie anhand der Kennlinie gemäß Fig. 8 ersichtlich ist, ist die GTO-Vorrichtung gemäß Fig. 9 vor der Anlegung des äußeren Drucks F tatsächlich an der Oberseite konvex (positive Seite (+) in Fig. 8). In Fig. 9 ist dieser Auslenk- bzw. Abweichzustand mehr oder weniger übertrieben stark dargestellt.
  • Die für den beschriebenen Versuch verwendete GTO-Vorrichtung ist dann, wenn sie noch nicht mit dem äußeren Druck beaufschlagt worden ist, bis zu einer Erhöhung von etwa 13# konvex, während sie praktisch die Abweich-Nullmarke erreicht, wenn sie einem äußeren Druck von etwa 225 kg/cm' unterworfen wird.
  • Bei Beaufschlagung der GTO-Vorrichtung mit dem Druck F wird diese Vorrichtung eingedrückt bzw. konkav (negative Seite (-) in Fig. 8). Bei Beaufschlagung mit einem äußeren Druck F von 300 kg/cm' oder höher wird die GTO-Vorrichtung praktisch zur Sättigung gebracht. Infolgedessen muß der Lei der Fertigung ausgeübte äußere Druck F zumindest über 300 kg/cm', vorzugsweise jedoch über 350 kg/cm2 oder höher liegen.
  • Die GTO-Vorrichtung wird mit dem auf sie einwirkenden äußeren Druck eingesetzt, um den thermischen Widerstand zu reduzieren.
  • Sobald der Beaufschlagungsdruck eine feste Größe erreicht hat, ändert sich der thermische Widerstand kaum noch, auch wenn der äußere Druck weiter erhöht wird. Bei einer GTO-Vorrichtung mit einer Lötmetalldicke von etwa 100 bis 200# liegt der äußere Druck, bei dem sich der thermische Druck einpegelt, bei 300 kg/cm' oder darüber, worauf sich der thermische Widerstand kaum noch ändert, auch wenn der Beaufschlagungsdruck auf 450 kg/cm' oder mehr erhöht wird. Infolgedessen sollte der bei der Fertigung ausgeübte äußere Druck vorzugsweise im Bereich von 350 bis 450 kg/cm2 liegen.
  • In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die zweckmäßige Höhe des von außen angelegten Beaufschlagungsdrucks F hauptsächlich von der Dicke der Lötmr~tallscliicht 82 abhängt.
  • Im nächsten Verfahrensschritt wird die flache Platte 86 abgenommen und durch eine Preßplatte 88 ersetzt, die gemäß Fig. 10 auf den Kathoden 70a bis 70d angeordnet wird. Diese Preßplatte 88 besitzt keine sich voll silber alle Kathoden 70a bis 70d hinweg erstreckende Querbreite. Die Querbreite der Preßplatte 88 ist vielmehr kleiner als die Strecke von der Außenkante der Kathode 70a zur Außenkante der Kathode 70d.
  • Infolgedessen sind die mit den Randabschnitten der Preßplatte 88 in Berührung stehenden Kathoden 70a und 70d nur teilweise mit der Platte 88 belegt.
  • Gemäß Fig. 11 wird sodann eine Kathoden-Anschlußplatte 90 auf der Preßplatte 88 angeordnet.
  • Nach Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte ist das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren abgeschlossen. Im folgenden ist nunmehr der Grund dafür beschrieben, weshalb der während der Herstellung auf die GTO-Vorrichtung ausgeübte Druck F höher sein sollte als der diese Vorrichtung im Betrieb beaufschlagende Druck.
  • Wenn nämlich der im Gebrauch bzw. im Betrieb auf die Vorrichtung einwirkende Druck höher ist als der Beaufschlagungsdruck während der Fertigung, können sich die Kathodenschicht-Abschnitte 68a und 68b möglicherweise verformen, da nämlich die Preßplatte 88 in Querrichtung nicht so breit ist, daß sie alle Kathoden 70a bis 70d voll bedeckt, sondern die beiden äußersten Kathoden 70a und 70d nur teilweise übergreift. Dabei kommen die Kathoden 70a und 70d mit dem Randabschnitt der Preßplatte 88 in Berührung.
  • Wenn dann im Betrieb ein über dem Beaufschlagungsdruck F während der Fertigung liegender Druck auf die Vorrichtung ausgeübt wird, können sich die Kathodenschicht-Abschnitte 70a und 70d auf vorher beschriebene Weise plastisch verformen.
  • Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Lötmetallschicht 82 plastisch umgeformt bzw. verformt, ohne daß dies eine Verformung der mit den Randabschnitten der Preßplatte 88 in Berührung stehenden Kathodenschicht-Abschnitte 68a und 68d zur Folge hätte, indem die Vorrichtung während der Fertigung mittels der flachen Platte 86, deren Querbreite größer ist als die Strecke über alle Kathoden 70a bis 70d hinweg, vor der Anbringung der Preßplatte mit einem äußeren Druck beaufschlagt wird, der höher ist als der im Betrieb über die Preßplatte 88 ausgeübte Druck, so daß sich die Kathodenschicht-Abschnitte 68a und 68d (im Betrieb) auch dann nicht verformen, wenn der von außen her einwirkende Druck über die Kathoden-Anschlußplatte 90 und die Preßplatte 88 angelegt wird. Hierdurch wird infolgedessen die Möglichkeit für eine Erhöhung der Stromdichte an den Kathoden 70a und 70d ausgeschaltet, die zu einem Durchbruch des Elements sowie zur Möglichkeit eines Kurzschlusses zwischen den Kathoden 70a und 70d einerseits und der Gate-Elektrode 74 andererseits führen könnte.
  • Gemäß der der Fig. 6 ähnelnden Fig. 12 ist die Querbreite der flachen Platte 86 (Fig. 7) gleich der Strecke über alle Kathoden-Elektroden hinweg. In diesem Fall wird dieselbe Wirkung erreicht wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform.
  • In Fig. 10 besitzt die Preßplatte 88 eine Querbreite, die kleiner ist als die Strecke von der Außenkante der Kathode 70a zur Außenkante der Kathode 70d. Gemäß Fig. 13 kann jedoch die Querbreite der Preßplatte 88 genau der Entfernung der Außenkante von der Kathode 70a zur Außenkante der Kathode 70d entsprechen. Wie in Fig. 14 dargestellt, kann die Preßplatte 88 wahlweise auch eine solche Querbreite besitzen, daß sie die Oberflächen aller Kathodenschicht-Abschnitte 68a bis 68d überspannt, d.h. sich von der allRenkante des Kathodenschicht-Abschnitts 68a zur Außenkante des Kathodenschicht-Abschnitts 68b erstreckt.
  • Wie selbstverständlich zu erwarten war, sind die Kathodenschichten 68a und 68d bei den abgewandelten Ausführungsformen gemäß den Fig. 13 und 14 keiner Verformung unterworfen, so daß diese Abwandlungen dieselbe Wirkung gewährleisten wie die Ausführungsform gemäß Fig. 10.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 erstreckt sich die Preßplatte 88 nur ein kleines Stück über die Außenkanten der Kathoden 70a und 70d hinaus, so daß nur eine sehr geringe Möglichkeit für die Entstehung eines Kurzschlusses mit der Gate-Zuleitung 76 besteht.
  • Die den Teilen von Fig. 6 entsprechenden Teile gemäß Fig. 12 sind mit denselben Bezugsziffern wie dort bezeichnet und daher nicht näher erläutert. Das gleiche gilt auch für die Teile nach Fig. 13 und 14, die mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 10 bezeichnet sind.
  • Wenn die Preßplatte 88 eine Querbreite entsprechend der Strecke von der Außenkante der Kathode 70a zur Außenkante der Kathode 70d (gemäß Fig. 15) oder eine solche Querbreite besitzt, daß sie sich von der Außenkante des Kathodenschicht-Abschnitts 68a bis zur Außenkante des Kathodenschicht-Abschnitts 68d erstreckt, so braucht für die Druckbeaufschlagung der Halbleitervorrichtung während der Fertigung die flache Platte 86 nicht benutzt zu werden.
  • Obgleich die Ausführungsformen der Erfindung vorstehend in Verbindung mit einer GTO-Vorrichtung beschrieben sind, ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung keineswegs auf diese spezielle Vorrichtung beschränkt ist, sondern auch auf die gewöhnlichen Thyristoren, Transistoren, Dioden oder dergleichen anwendbar ist, die unter Druckbeaufschlagung arbeiten. Obgleich die bei diesen Ausführungsformen verwendete flache Platte aus einem Metall besteht, können auch flache Platten aus einem isolierenden Material oder einem Halbleitermaterial verwendet werden. Im Falle solcher Materialien müssen diese Platten jedoch vorzugsweise eine solche Festigkeit besitzen, daß sie bei der Druckbeaufschlagung weder brechen noch einer Rißbildung oder Absplitterung unterworfen sind.

Claims (9)

  1. Patentansprüche 1. il Verfahren zur Herstellung einer Mesa-HalbleStervorrichtung, die im Betrieb unter einem zwischen einer Anoden-Anschlußplatte und einer Kathoden-Anschlußplatte angelegten Druck eingesetzt wird und die einen Halbleiterkörper mit einer in eine Anzahl von Außenabschnitten unterteilten Außenschicht aufweist, wobei zunächst ein Halbleiterkörper mit zwei Außenschichten hergestellt wird, von denen die eine in eine Anzahl von Außenschichtabschnitten unterteilt ist, von denen jeder mit einer ersten Elektrode versehen ist, während die andere Schicht mit einer zweiten Elektrode versehen ist, sodann eine Tragplatte für das so hergestellte Gebilde derart angebracht wird, daß die zweite Elektrode mit der einen Fläche der Tragplatte in Berührung gelangt, anschließend eine erste Klemmen- bzw. Anschlußplatte mit Hilfe eines Lötmittels an der anderen Fläche der Tragplatte angebracht wird, an den ersten Elektroden eine Preßplatte angeordnet wird und auf der Preßplatte eine zweite Klemmen- bzw. Anschlußplatte vorgesehen wird, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß vor der Anbringung der Preßplatte an den ersten Elektroden auf letztere eine flache Platte mit einer solchen Querbreite aufgesetzt wird, die sich zumindest von der Außenkante der einen äußersten ersten Elektrode bis zur Außenkante der gegenüberliegenden äußersten ersten Elektrode erstreckt, daß hierauf von außen her über die flache Platte ein Druck auf den Halbleiterkörper ausgeübt wird und daß anschließend die flache Platte entfernt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Querbreite der flachen Platte der Strecke von der Außenkante der einen äußersten ersten Elektrode bis zur Außenkante der gegenüberliegenden äußersten ersten Elektrode entspricht.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Querbreite der flachen Platte größer ist als die Erstreckung von der Außenkante der einen bis zur Außenkante der gegenüberstehenden äußersten ersten Elektrode.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der llalbleiterkörper mit einem Druck von mehr als 300 kg/cm2 beaufschlagt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein Druck im Bereich von 350 bis 450 kg/cm2 angewandt wird.
  6. 6. Halbleitervorrichtung mit einem Halbleiterkörper, der eine erste und eine zweite Außenschicht aufweist, von denen die erste Außenschicht in eine Anzahl von ersten Schichtabschnitten unterteilt ist, snit auf den verschiedenen Abschnitten der ersten Außenschicht angeordneten ersten Elektroden, einer an der zweiten Außenschicht vorgesehenen zweiten Elektrode, einer an der einen Fläche der zweiten Elektrode montierten Tragplatte zur Unterstützung der Halbleitervorrichtung, einer an der anderen Fläche der Tragplatte montierten ersten Klemmen-bzw. Anschlußplatte, einer Lötmittelschicht zum Verlöten bzw. Verbinden der Tragplatte mit der ersten Anschlußplatte, einer auf den ersten Elektroden angeordneten Preßplatte und einer auf der Preßplatte vorgesehenen zweiten Klemmen- bzw. Anschlußplatte, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Querbreite der Preßplatte nicht kleiner ist als der Abstand von der Außenkante der einen äußersten ersten Elektrode bis zur Außenkante der gegenüberliegenden äußersten ersten Elektrode und nicht größer als die Strecke von der Außenkante des einen äußersten Abschnitts der ersten Schicht bis zur Außenkante des gegenüberliegenden äußersten Abschnitts der ersten Schicht.
  7. 7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Querbreite der Preßplatte eine Strecke von der Außenkante der einen äußersten ersten Elektrode bis zur Außenkante der anderen bzw.
    gegenüberliegenden äußeren ersten Elektrode entspricht und daß die Ränder der Preßplatte lotrecht mit den Außenkanten der beiden äußersten ersten Elektroden übereinstimmen
  8. 8. Ilalbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß die Preßplatte eine Querbreite entsprechend einer Strecke von der Außenkante des einen äußersten Abschnitts der ersten Schicht bis zur Außenkante des anderen äußersten Abschnitts der ersten bzw.
    Kathodenschicht besitzt und daß die Ränder der Preßplatte lotrecht mit den Außenkanten der beiden äußersten Abschnitte der ersten Schicht fluchten.
  9. 9. Ilalbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß alle Kathodenschichtabschnitte im gleichen Ausmaß vertieft bzw. eingedrückt sind und daß sich die Preßplatte von einem mittleren Punkt auf der Oberfläche der einen äußersten ersten Elektrode bis zu einem mittleren Punkt auf der Oberfläche der anderen bzw. gegenüberliegenden äußersten ersten Elektrode erstreckt.
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DE2757821B2 DE2757821B2 (de) 1980-02-07
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