DE2828608A1

DE2828608A1 - Halbleitervorrichtung

Info

Publication number: DE2828608A1
Application number: DE19782828608
Authority: DE
Inventors: Shigeru Komatsu; Kouji Suzuki; Satoshi Takahashi; Masao Wakatsuki
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1979-01-04
Also published as: GB2000640A; FR2396413B1; FR2396413A1; DE2828608B2

Description

Henkel, Kern, Feiler &HänzeI Patentanwälte

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha D-8(^München 80

Kawasaki-shi, Japan TeL 089/982085-87

"~"—*--—-——-—--———-—-—----—--—-———— _Te]_ex: 0529802 hnkld

Telegramme: ellipsoid

Halbleitervorrichtung

Die Erfindimg betrifft eine Halbleitervorrichtung, insbesondere eine Silizium-Halbleitervorrichtung, deren Hauptfläche mit einem Widerstandselement versehen ist.

Eine Halbleitervorrichtung, etwa eine integrierte Halbleiterschaltung, besteht im allgemeinen aus einem einige Hundert um dicken Siliziumsubstrat, einem Widerstandselement in Form eines in der Oberfläche des Substrats ausgebildeten Bereichsmit einer Tiefe von einigen um bis zu einem Mehrfachen von 10 um sowie anderen funktioneilen Elementen. Eine große Zahl solcher Halbleitervorrichtungen wird unter Anwendung von Photoätz- und selektiven Fremdatom-Diffusionsvorgängen gleichzeitig auf einem Halbleiterplättchen bzw. einer -scheibe ausgebildet. Anschließend werden die einzelnen, auf dem Plättchen hergestellten Halbleiterelemente auf ihre elektrischen Eigenschaften geprüft, aus dem Plättchen ausgeschnitten und schließlich in eine Umhüllung eingekapselt. Im allgemeinen wird das Halbleiterelement aus Gründen der Kostensenkung und zur Ermöglichung der Massenfertigung luftdicht in eine Kunstharz-Gießmasse eingekapselt, Die erwähnte Prüfung vor dem Einkapseln in die Kunstharz-

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Gießmasse erfolgt mit dem Ziel, fehlerhafte Halbleitervorrichtungen vor dem Einkapseln auszusondern, um auf diese Weise die nachfolgenden Arbeitsgänge für diese Vorrichtungen einzusparen und eine Vergeudung an Kunstharz zu vermeiden. Eine solche Prüfung ist jedoch nur dann wirksam, wenn sich die vor dem Einkapseln ermittelten Eigenschaften des Halbleiterelements nach dem Einkapseln nicht mehr ändern. Beim Einkapseln von Halbleiterelementen in Kunstharz-Gießmasse ändern sich jedoch die vor dem Einkapseln ermittelten Eigenschaften des Elements aufgrund der durch die Schrumpfung des Formteils beim Einkapseln auftretenden Spannungen sowie aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Kunstharzkapsel und Halbleitersubstrat merklich. Diese (mechanischen) Spannungen führen auch zu Änderungen der Eigenschaften der betreffenden, im Halbleitersubstrat ausgebildeten Elemente der Halbleitervorrichtung. Wenn solche Änderungen zu groß werden, liegen die elektrischen Eigenschaften der Halbleitervorrichtung nicht mehr im vorgeschriebenen Toleranzbereich, so daß unbrauchbare Halbleitervorrichtungen entstehen und folglich das Ausbringen verschlechtert wird. Aufgrund dieser Erscheinungen kann die vor dem Einkapseln des betreffenden Halbleiterelements in das Kunstharz vorgenommene Prüfung oder Messung nicht das zu erwartende Ergebnis widerspiegeln.

Es sind bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen worden, um die beim Einkapseln eines Halbleiterelements in eine Kunstharz-Gießmasse auftretenden Spannungen zu mildern. Eine derartige Möglichkeit besteht darin, zwischen der Gießmasse und dem Halbleitersubstrat ein Einkapselungsmaterial vorzusehen, welches das Schrumpfen der Kunstharz-Gießmasse wirksam unterdrückt. Dieses Vorgehen ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß das Einkapselungsmaterial an der Oberfläche eines Halbleiterelements angebracht werden muß. Da dieses Einkapselungsmaterial und die Kunstharz-Gießmasse stark von-

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einander abweichende thermische Ausdehnungskoeffizienten besitzen» werden die Verbindungs- oder Zuleitungen häufig an der Grenzfläche zwischen diesen Materialien abgebrochen, wenn die Vorrichtung wiederholten Erwärmungs- und Abkühlzyklen und den davon herrührenden Wärmeschocks ausgesetzt wird, so daß auf diese Weise das Ausbringen an Halbleitervorrichtungen nicht erhöht werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Halbleitervorrichtung, die sich mit gutem Ausbringen nach einem einfachen Verfahren und ohne die Notwendigkeit für zusätzliche, zeitraubende Arbeitsgänge herstellen läßt.

Biese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelost.

Mit der Erfindung wird also eine Halbleitervorrichtung geschaffen, die ein Siliziumsubstrat mit mindestens einer Hauptfläche und einer in dieser Hauptfläche ausgebildeten Widerstandsschicht vom p-Leit(fähigkeits)typ aufweist, wobei die Widerstandsschicht so ausgebildet ist, daß dann, wenn die Hauptfläche des Siliziumsubstrats im wesentlichen aus einer Kristallebene £11O} besteht, der die Widerstandsschicht durchfließende Strom praktisch längs einer Kristallachse foot] fließt, während dann, wenn diese Hauptfläche im wesentlichen aus einer Kristallebene {iOO^besteht, der Strom durch die Widerstandsschicht praktisch längs einer Kristallachse fpOi] oder £O11] fließt.

Die benutzten Ausdrücke "Kristallebene ⁿ und "Kristallachse" sowie "im wesentlichen¹* und «praktisch" beziehen sich nicht zwingend auf eine ganz bestimmte Ebene bzw. Achse, sondern schließen auch die innerhalb eines Fehlerbereichs von ±5° innerhalb dieses Bereichs liegenden Ebenen bzw. Achsen ein. Die allgemeinen Kristallebenen {11O} bzw. {100} können also

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auch eine um bis zu +5° von diesen normalen Kristallebenen abweichende Ebene darstellen. Ebenso können die allgemeinen Achsen fooij , (Ö10j und jmi} eine um bis zu ±5° von diesen normalen Achsen abweichende Kristallachse darstellen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefugten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen einer Halbleitervorrichtung mi-t Merkmalen nach der Erfindung, wobei Fig. 1 einen Querschnitt durch die Halbleitervorrichtung und Fig. 2 eine Aufsicht auf ein in dieser Halbleitervorrichtung vorgesehenes Halbleiterelement zeigen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Richtung, in welcher sich eine ¥iderstandsschicht erstreckt, und der Kristallaehse, längs welcher ein Strom durch die Widerstandsschicht fließt, und zwar zum eines für die erfindungsgemäße Halbleitervorrichtung; und zum anderen für außerhalb des Erfindungsrahmens liegende Vorrichtungen,, zur Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung zur theoretischen Erläuterung des Erfindungsgedankens,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Ergebnisse der theoretischen Bestimmung der längs verschiedener Kristallachsen, auftretenden Änderungen der Widerstandsgröße von in der Hauptkristallebene (110) eines Silizium-Harbleitersubstrats ausgebildeten Widerstandsschichten _r

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Fig. 6 eine graphische Darstellung des Ergebnisses von Berechnungen der Beziehung zwischen den bei Ausübung einer festen Scherspannung auf die Widerstandsschicht auftretenden Änderungen im Widerstandswert einer in der Kristallebene (110) des Siliziumsubstrats ausgebildeten Widerstandsschicht und der Kristallrichtung, in welcher sich die Widerstandsschicht erstreckt, und

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Ergebnisse von Messungen des Unterschieds in den Widerstandswerten einer Widerstandsschicht eines auf einer Tragplatte montierten Halbleiterelements vor dem Einkapseln des Halbleiterelements in eine Kunstharz-Gießmasse bzw. nach einem solchen Einkapseln.

In Fig. 1 ist ein HalbleiterelementVdargesteilt, das in der Weise hergestellt worden ist, daß eine "Widerstandsschicht 12 und ein anderes funktionelles Element 13 nach dem an sich bekannten selektiven Diffusionsverfahren in der oberen Hauptfläche eines n-Typ-Silizium-Halbleitersubstrats 11 ausgebildet wurden, das mit Phosphor in einer Konzentration von 10¹⁵ Atome/cm^ dotiert ist. Die Hauptfläche des Silizium-Halbleitersubstrats 11 besteht dabei aus einer Kristallebene {1OO}. Die Widerstandsschicht 12 ist in der

Hauptkristallebene {100} mit einer Oberflächenkonzentration 1R 'S

von 10 Atome/cnr mit einer Tiefe von 2,7 um durch thermische Diffusion oder Ionenimplantation von Bor ausgebildet.

Das Halbleiterelement 10 ist auf einer aus z.B. Kupferoder Nickellegierung bestehenden Tragplatte 14 montiert, wobei die Bodenfläche des Elements 10 mit Hilfe eines leitfähigen Epoxyharzes mit der Tragplatte 14 verklebt ist. Die Widerstandsschicht 12 und das funktioneile Element 13 sind im allgemeinen durch eine Elektrode 17 elektrisch verbunden,

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die durch selektive Erhaltung z.B. einer thermisch auf das Substrat 11 aufgetragenen bzw. aufgedampften Aluminiumschicht gebildet ist. Die Widerstandsschicht 12 und das Element 13 sind weiterhin mit einer Leiterplatte 15 über einen Teil einer nicht dargestellten Metalleitung, auch als Verbindungsanschluß (bonding pad) bezeichnet, und einen Verbindungsdraht 16 verbunden. Das Halbleiterelement 10, die Tragplatte 14 und der Verbindungsdraht bzw. die Zuleitung 16 sind in eine Kunstharz-Gießmasse 18 eingekapselt.

Gemäß Fig. 2 ist die Widerstandsschicht 12 streifenförmig so ausgebildet, daß sie auf einer Kristallachse [010} oder [O11] verläuft. Die Elektrode 17 ist an die Widerstandsschicht angeschlossen, so daß der Strom letztere durchfliessen kann. Wenn das Silizium-Halbleitersubstrat 11 eine Hauptkristallebene {110} besitzt, ist die Widerstandsschicht 12 so ausgelegt, daß der Stromfluß längs einer Kristallachse [001] erfolgt.

Eine andere Halbleitervorrichtung wurde auf dieselbe Weise wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform hergestellt, wobei jedoch die Widerstandsschicht 12 so ausgebildet wurde, daß kein Stromfluß längs der genannten Kristallachse stattfinden konnte. Sodann wurden die Widerstandsänderungen der Schicht 12 gemessen. Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Richtung, in welcher die Widerstandsschicht 12 in der Hauptkristallebene eines als Vergleichsmuster hergestellten Silizium-Halbleitersubstrats 11 verläuft, nämlich der Stromflußrichtung, und der Kristallrichtung des genannten Substrats 11. In der Mitte der Darstellung ist eine senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 3 verlaufende Kristallrichtung {1OO> angegeben. Eine innerhalb des Erfindungsrahmens liegende Widerstandsschicht ist eine solche, die längs der Kristallrichtungen <010> und <001> liegt, wie sie bei 21 bzw. 22 angedeutet sind. Eine außerhalb des Erfindungsrahmens liegende Widerstandsschicht ist dagegen eine Schicht 25 längs der

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Kristallrichtung <011>, eine Schicht 23 mit einer Richtung, die von der Kristallrichtung <O11> um 60° zu einer Kristallrichtung <011> versetzt ist, und eine längs der Kristallrichtung <011> liegende Widerstandsschicht 24.

In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Daten für die Widerstandswerte von innerhalb des Erfindungsrahmens liegenden Widerstandsschichten angegeben. Tabelle 2 gibt dagegen die entsprechenden Werte für außerhalb des Erfindungsrahmens liegende Widerstandsschichten an. Beide Tabellen 1 und 2 enthalten den ursprünglichen Widerstandswert der Widerstands, schicht eines eben in einem Plättchen ausgebildeten Halbleiterelements, die Widerstandsänderungen, die nach dem Anbringen des Halbleiterelements an einer Tragplatte, jedoch vor dem Einkapseln in eine Kunstharz-Gießmasse ermittelt wurden, sowie die Widerstands änderungen nach dem Einkapseln des Halbleiterelements in die Kunstharz-Gießmasse.

Tabelle 1

Plättchenzustand Nach Montage Nach dem Vergießen <010>

0(653)	-0,3(651)	-0,2(652)
0(652)	0(652)	+0,2(653)
0(660)	-0,3(658)	-0,3(658)
0(658)	-0,2(657)	-0,2(657)
0(655)	-0,2(654)	-0,2(654)
0(656)	-0,2(655)	0(656)
0(653)	0(653)	-0,2(652)
0(659)	-0,2(658)	+0,2(660)
0(657)	+0,2(658)	+0,2(658)
0(655)	-0,2(654)	0(655)

In den Tabellen 1 und 2 beziehen sich die in Klammern stehenden Zahlen auf den Widerstandswert (in 0hm) der Widerstandsschicht, während die nicht in Klammern stehenden Zahlen die Widerstandsänderung (in %) angeben.

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	Tabelle 2	+0,2(610)	Nach dem Vergießen
	Plättchenzustand Nach Montage	+0,3(611)	+2,0(621)
Orientierung	0(609)	+0,3(615)	+2,1(622)
um 60° von	0(609)	+0,3(612)	+1,8(624)
<011> auf	0(613)	+0,3(614)	+2,1(623)
<OT1> ver	0(610)	0(534)	+2,1(625)
schoben	0(612)	+0,4(536)	+3,7(554)
<O1T>	0(534)	-0,2(536)	+2,8(549)
	0(534)	+0,2(537)	+4,7(562)
	0(537)	0(535)	+3,9(557)
	0(536)	-0,4(540)	+4,3(558)
	0(535)	-0,4(542)	-4,1(520)
<011>	0(542)	-0,2(541)	-4,0(522)
	0(544)	-0,2(539)	-4,4(518)
	0(542)	-0,2(540)	-3,7(520)
	0(540)		-4,4(517)
	0(541)

Ersichtlicherweise weichen die nach dem Einkapseln der Halbleiterelementanordnung in Kunstharz-Gießmasse ermittelten Widerstandswerte der Widerstandsschichten gemäß Tabelle wesentlich weniger stark von den ursprünglichen Werten ab als im Fall der in Tabelle 2 angegebenen Widerstandsschichten.

Im folgenden ist der Fall betrachtet, in welchem für die Hauptfläche eines Silizium-Halbleitersubstrats die Kristallebene -Ci 10} gewählt ist. Bezüglich der Halbleitervorrichtung nach Fig. 2 sei angenommen, daß die Verlaufsrichtung der Widerstandsschicht 12 mit x, eine in derselben Ebene wie die Richtung x, aber senkrecht dazu liegende Richtung mit y und eine senkrecht zu den Richtungen bzw. Achsen x, y liegende Richtung, d.h. eine senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 2 liegende Richtung, mit ζ bezeichnet sind. Weiterhin

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sollen die in den Richtungen bzw. auf den Achsen x, y und ζ liegenden Druckspannungen mit S1, S2 bzw. S3 und die einwirkenden Scher- oder Schubspannungen mit s4(Syz), S5(Szx) bzw. S6(Sxy) bezeichnet sein. Die Druckspannung S3 besitzt im allgemeinen eine wesentlich kleinere Größe als S1, S2, weil S3 auf einer großen Fläche des Silizium-Halbleitersubstrats 11 auftritt, die eine äußere Kraft aufrechterhält (sustains), während ST, S2 auf der schmalen, die äußere Kraft aufreunterhaltenden Querebene des Substrats 11 auftreten. Aus demselben Grund sind S4, S5 kleiner als S1, S2. Die Widerstandsänderungen der Widerstandsschicht 12 rühren daher hauptsächlich von S1, S2 und S6 her, so daß eine Verringerung der Widerstandsänderungen für SI, S2, S6 nötig wird.

Die durch Spannungskräfte hervorgerufenen Widerstandsänderungen wurden bereits sowohl theoretisch als auch experimentell mit dem piezoelektrischen Effekt erklärt. Die Widerstandsänderungen einer in Richtung χ liegenden Widerstandsschicht, die durch eine mit Rx bezeichnete Spannungskraft hervorgerufen werden, lassen sich durch folgende Gleichung ausdrücken:

8Rx = (aR/R)_x = P11S1 + P12S2 + P16S6

in welcher Fij eine Größe ist, die durch den Flächen- oder Ebenenkoeffizienten der Hauptfläche des Silizium-Substrats 11, die Kristallrichtung, längs welcher sich die Widerstandsschicht erstreckt, und den durch die Konzentration eines in die Widerstandsschicht eindiffundierten Fremdatoms bestimmten piezoelektrischen Koeffizienten bestimmt wird. Wenn daher die Widerstandsschicht so ausgebildet wird, daß sie längs derjenigen Kristallrichtung vom Strom durchflossen wird, in welcher die mit Pi^ bezeichneten Faktoren zu Null oder auf eine äußerst kleine Größe reduziert werden, können die Widerstandsänderungen der Widerstandsschicht 12 unabhängig von äußeren Kräften auf Null verringert werden.

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In Verbindung mit einem Siliziumsubstrat 11 vom n-Leit-(fäHgkeits)typ, dessen Hauptfläche aus einer Kristallebene (110) besteht, sind nachstehend in Verbindung mit Fig. 4 eine in der Kristallebene (110) liegende Kristallrichtung a, ein aus der Kristallrichtung a und einer senkrecht dazu liegenden Kristallrichtung b bestehendes Koordinatensystem a - b, ein durch Drehen der Kristallebene (110) über einen Winkel C erhaltenes Koordinatensystem A-B und eine Widerstandsschicht 12 erläutert, die längs der Kristallrichtung A verläuft.

Die Kristallrichtung a des Koordinatensystems a - b wurde auf die Krisia Hachse<T1O>verlegt, während die Kristallrichtung b dieses Koordinatensystems auf eine Kristallachse <.001> ausgerichtet wurde. Die Kristallrichtung A wurde von der Achse <T1O> auf die Kristallachse <001> verschoben. Das Koordinatensystem A-B wurde über einen Winkel C von 0 relativ zum Koordinatensystem a - b verdreht. Berechnet wurden diejenigen Abweichungen oder änderungen des Widerstandswertes der Widerstandsschicht 12, die im oben geschilderten Fall eintraten; die Ergebnisse sind in Fig. 5 angegeben.

Das Koordinatensystem A-B ist dem in Verbindung mit der Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 2 beschriebenen System χ - y äquivalent. In Fig. 5 gibt die Ordinate Änderungen SRx im Widerstandswert der Widerstandsschicht 12 an. Auf der Abszisse ist ein Rotationswinkel C aufgetragen. Unter der Voraussetzung U = 1/2(S1 + S2) = -1000 kg/cm (Druckspannung), W = S6/S1+S2 = 0 (S6 = 0), und bei Festlegung der durch die Gleichung V = (S1 - S2)/(S1 + S2) bestimmten Werte oder Größen mit 1,0, 0,2, 0,1, 0, -0,1, -0,2, -1,0 und -0,3 bei 31 - 39 Kurven wiedergegeben, welche die Größe der Widerstandsänderungen 5Rx in Abhängigkeit vom Rotationswinkel C angeben. Die Kurven 32, 39 geben Änderungen von P11, P12 an. Auch wenn S6 = 0 vorausgesetzt wird, ist es unmöglich, stets

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die durch eine vorgegebene Spannungskraft verursachten Änderungen des Widerstandswerts der Widerstandsschicht 12 zu verringern, welche sich in einer wahlfreien Richtung in der Kristallebene (110) des Silizium-Halbleitersubstrats erstreckt. Im Fall von V = 0,2 - 0,3 können solche Widerstandsänderungen praktisch auf Null reduziert werden, wenn der Rotationswinkel C zwischen 45° und 90° liegt. Insbesondere im Fall von C = 90°, d.h. wenn die Widerstandsschicht 12 in der Hauptkristallebene (110) des Siliziumsubstrats 11 auf der Kristallrichtung <£001> verlaufend ausgebildet ist, können die Widerstandsänderungen SRx relativ zu jeder Größe von V oder S1, S2 praktisch auf Null verringert werden.

Fig. 6 gibt für die Bedingung W = 1 und U = 1000 kg/cm das Ausmaß an, in welchem sich der Widerstandswert der Widerstandsschicht 12 in Abhängigkeit von einer ausgeübten Scherspannung ändert, wenn der Rotationswinkel C zwischen einer Kristallrichtung <Ti0>und einer Richtung <001> liegt. In Fig. 6 sind auf der Ordinate die Widerstandsänderungen aufgrund einer Scherspannung und auf der Abszisse der Rotationswinkel C aufgetragen. Die Kurve von Fig. 6 veranschaulicht die Abhängigkeit der Widerstandsänderung SRx vom Rotationswinkel C. Dieses Abhängigkeitsschema ist im Fall von P 16 umgekehrt. Aus Fig. 5 bzw. 6 geht auch folgendes hervor: Wenn der Strom durch die in der Kristallebene (110) ausgebildete Widerstandsschicht bei einem Rotationswinkel C von 90°, nämlich längs der Kristallrichtung <001>, hindurchgeleitet wird, wird die Wirkung einer Scherspannung bei P16 unterdrückt. Wenn die Verlaufsrichtung der Widerstandsschicht 12 mit der Kristallrichtung <001>übereinstimmt, wird die oben erwähnte Wirkung gemäß der Erfindung erreicht, unabhängig davon, ob Koinzidenz zwischen der Verlaufsrichtung der Widerstandsschicht 12 und der Richtungsachse (orientation flat axis) oder der x-y-Achse bei der Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 2 besteht oder nicht.

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Die vorstehenden Ausführungen stützen sich auf verschiedene Voraussetzungen. Zur experimentellen Bestätigung der Gültigkeit dieser Voraussetzungen oder Annahmen wurden daher vier Proben von Halbleitervorrichtungen bereitgestellt, bei denen eine Widerstandsschicht vom p-Leittyp in der Hauptebene (110) eines Siliziumsubstrats vom n-Leittyp ausgebildet war, und zwar einmal in der Kristallrichtung <T1O>, dann in einer von dieser Richtung um 45° versetzten Richtung, zum anderen in einer Kristallrichtung <001> bzw. in einer von dieser Richtung um 45° versetzten Kristallrichtung verlaufend. Die Änderungen der Widerstandswerte der betreffenden Widerstandsschichten wurden anhand von Messungen ermittelt, mit denen der ursprüngliche Widerstand der Widerstandsschicht eines eben in einem Plättchen hergestellten Halbleiterelements, der betreffende Widerstand nach der Montage des Halbleiterelements an einer Tragplatte, jedoch vor dem Einkapseln in eine Kunstharz-Gießmasse, und der betreffende Widerstand nach dem Einkapseln des Halbleiterelements mit der Tragplatte in die genannte Gießmasse bestimmt wurden; die Ergebnisse sind in Fig. 7 angegeben. Die Ordinate von Fig. 7 gibt die prozentuale Widerstandsändenng an, während die Abszisse den Widerstandswert der Widerstandsschicht eines Halbleiterelements in seinem an der Tragplatte montierten, aber noch nicht in die Gießmasse eingekapselten Zustand bzw. nach dem Einkapseln in die Kunstharz-Gießmasse veranschaulicht. In Fig. 7 beziehen sich die Ziffern 50 - 53 jeweils auf eine Widerstandsschicht, die längs der Kristallrichtung <T1O> verläuft, eine Widerstandsschicht, die sich längs einer gegenüber der Richtung <T1O> um 45° versetzten Kristallrichtung erstreckt, eine Widerstandsschicht auf der Kristallrichtung <001> bzw. eine Widerstandsschicht auf einer von der Richtung <001> um 45° versetzten Kristallrichtung. Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck "nach dem Einkapseln des Halbleiterelements in eine Kunstharz-Gießmasse¹¹ bedeutet "nach dem Aushärten der das Halbleiterelement einkapselnden Gießmasse". Aus Fig. 7 geht hervor, daß

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nur die sich längs der Kristallrichtung <OO1> erstreckende Widerstandsschicht auch nach dem Einkapseln des Halbleiterelements eine ungeor^ei^Twiderstands&tiderung zeigt.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist eine p-Typ-Widerstandsschicht unmittelbar auf bzw. in der Hauptfläche eines n-Typ-Silizium-Halbleitersubstrats ausgebildet. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, eine n-Typ-Schicht in einem p-Typ-Silizium-Halbleitersubstrat auszubilden und (in dieser Schicht) die p-Typ-Widerstandsschicht herzustellen.

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Leersei re

Claims

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

m ι „. ., _ , . _T, ν _n ., . _Tr . , Möhlstraße37

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha D-8000 München 80

Kawasaki-Shi, Japan Tel.: 089/982085-87

—' Telex: 05 29 802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

2 9. Juni 1978

Patentansprüche

Halbleitervorrichtung, bestehend aus einem Silizium-Halbleitersubstrat mit mindestens einer Hauptfläche und einer in dieser Hauptfläche ausgebildeten Widerstandsschicht vom p-Leit(fähigkeits)typ, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht so geformt ist, daß ein durch diese geleiteter Strom im wesentlichen längs einer Kristallachse (001], wenn die Hauptfläche des Siliziumsubstrats praktisch aus einer Kristallebene {110} besteht, oder aber längs einer Kristallachse Γθ1θ] oder (OH] fließt, wenn die Hauptfläche des Siliziumsubstrats praktisch durch eine Kristallebene {100} gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß sich die Widerstandsschicht längs der Kristallachse erstreckt.

3* Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Enden der Erstreckung der Widerstandsschicht Elektroden angeschlossen sind, über welche der Strom fließt.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Tragplatte, auf welcher das Siliziumsubstrat montiert ist, und eine Kunstharz-Gießmasse bzw. einen -Formkörper aufweist, in welche(η) das Siliziumsubstrat mit der Tragplatte eingekapselt ist.

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