MXPA99005892A - Metodos, dispositivos y elementos de puente semiconductor conectables a la superficie - Google Patents
Metodos, dispositivos y elementos de puente semiconductor conectables a la superficieInfo
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Abstract
Un elemento semiconductor, por ejemplo, un elemento de punete semiconductor (30), es montable en la superficie ya que tiene sobreéste una capa de metal comprendida por depósitos conductores metálicos (44) y conductores eléctricos (45a, 45b y 45c) que terminan en contactos eléctricos planos 47 en la superficie posterior (35) del elemento. Opcionalmente, el elemento también puede contener diodos zener de espalda con espalda (46a, 46b) para proporcionar protección polarizada contra descarga electrostática. Cuando se configura como un elemento de puente semiconductor (30), el elemento, entre otros usos, se utiliza como un encendedor (13) para un elemento explosivo. Los elementos se pueden hace mediante un método que incluye una técnica de corte transversal en la cual las ranuras (ó0) se cortan en la superficie frontal (58) de un sustrato de placa de contacto de silicón (56) interceptando la ranura (64) cortada en la superficie posterior (62) de la placa de contacto. Las ranuras intersectadas (60, 64) forman una pluralidad de aperturas en la placa de contacto (56), las aberturas y las ranuras ayuda a definir una pluralidad de dados que tienen superficies laterales. Una capa dieléctrica (48) se deposita en la placa de contacto (56) y una película de polisilicón (52) se deposita sobre la capa dieléctrica (48). Una capa de metal (44, 45¦-45c, y 47) entonces se deposita en la placa de contacto mientras aún estáintacta para proporcionar una conexión eléctrica de la superficie superior (34) del elemento (30) a lo largo de la superficie lateral (66a, 66b y 66c, y 68a, 68b y 68c) hacia la superficie inferior (35) para constituir los dados como elementos semiconductores (30). Los elementos (30) se separan y los contactos eléctricos (47) de un elemento dado se pueden montar directamente a un soporte (36) o similares mediante soldadura, sin la necesidad de cables conectores (14).
Description
MÉTODOS, DISPOSITIVOS Y ELEMENTOS DE PUENTE SEMICONDUCTOR CONECTABLES A LA SUPERFICIE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con elementos semiconductores, por ejemplo, elementos de puentes semiconductores, que se pueden conectar a la superficie y opcionalmente pueden tener una protección de descarga electrostática con polaridad independiente, con dispositivos que incluyen tales elementos semiconductores, y métodos para hacer tales dispositivos y elementos. Más particularmente, la presente invención se relaciona con un elemento semiconductor que tiene un revestimiento eléctricamente conductor que se extiende desde la superficie superior a la superficie inferior del mismo, un elemento semiconductor protegido contra la descarga electrostática por medio de diodos zener colocados espalda con espalda, métodos para fabricar tales elementos, y métodos para fabricar dispositivos incluyendo el mismo . Los elementos de puente semiconductores ("SCB" algunas veces aqui se les refiere como ??chips") y medios para conectarlos eléctricamente para el propósito de activación eléctrica son bien conocidos en la técnica. Actualmente, ambos los SCB de la Patente 4,708,060, para Bic es, Jr . et al expedido el 24 de noviembre de 1987, y el puente de tungsteno SCB de la Patente U.S. 4,976,200, para Benson et al, expedidos el 11 de diciembre de 1990, se fabrican con grandes amortiguadores metalizados para el contacto eléctrico para activar el área del puente. El chip SCB generalmente se une mecánicamente a una superficie de conexión (de un soporte u otro elemento) con adhesivos epóxicos. La conexión eléctrica estándar entonces se hace en la parte superior del chip por medio de unión por cableado, esto es, uniendo los cables de los depósitos conductores metalizados del chip a los contactos eléctricos apropiados del soporte. El funcionamiento adecuado del SCB en un detonador requiere contacto estrecho con un material energético como es un explosivo o un material pirotécnico, y esto requiere de una posición vertical para el chip; esto es, que el chip no se puede ensamblar con su área activa colocada en contra del soporte, sino que su área activa debe de estar viendo hacia el contacto del material energético para que el área esté libre para interactuar con el material energético. La Patente Internacional WO 94/19661 para Willis, publicada el 1 de septiembre de 1994, describe un capa conductora envolvente que se fabrica cortando un canal en una placa de contacto, metalizando la placa de contacto, grabando la parte inferior de la placa de contacto y luego metalizando la parte posterior. La Patente de U.S. 5,080,016 expedido a Osher el 14 de enero 1992, describe un conductor el cual envuelve el bloque dieléctrico y ocupa toda la superficie posterior de éste . La técnica anterior también proporciona la protección de los chips SCB en contra de una descarga electrostática. Los SCBs de la Patente Norteamericana 5,179,248 para Hartman et al, expedido el 12 de enero de 1993, y de la patente Norteamericana 5,309,841 para Hartman et al, expedida el 10 de mayo de 1994, se fabrican con amortiguadores metalizados grandes para proporcionar contactos eléctricos para energizar el área activa del puente. Esta patentes también muestran el uso de un solo diodo zener (en una forma indiscreta o en una forma integrada en el chip) conectado en paralelo con el SCB para su protección contra una descarga electrostática indeseable ("ESD") y voltajes EMI . La Patente Norteamericana 5,327,832 para Atkeson, expedida el _ 12 de julio de 1994, muestra protección de descarga y está polarizada para un transistor de efecto de campo de tres conductores. La Patente Norteamericana 5,500,546 para Marum, expedida el 19 de marzo 1996, describe diodos múltiples para la protección de descarga electrostática. Sin embrago, estos componentes se localizan en un circuito de control separado para el circuito operacLonal .
Seria deseable proporcionar un SCB conectable a la superficie el cual pueda ser fabricado fácilmente con protección ESD y polarizada intrínseca. Generalmente, la presente invención proporciona un elemento semiconductor que tiene contactos eléctricos planos en la superficie posterior de éste. Por ejemplo, los contactos eléctricos planos se pueden proporcionar en la parte posterior de los elementos SCB (chips) los cuales muy a menudo se usan en funciones las cuales requieren una posición vertical para el chip. Por ejemplo, algunas aplicaciones de SCB requieren que la superficie frontal del chip semiconductor esté en contacto estrecho con un explosivo u otro tipo de material energético que se carga por presión en un receptáculo que contiene al chip SCB fijado y unido por cables a un portador de chips, paquete o soporte. (El término "soporte" se usa en las reivindicaciones para denotar cualquier superficie adecuada o estructura a la cual el elemento se puede conectar eléctricamente) . La invención incluye elementos semiconductores que pueden comprender elementos de dos o tres cables como los elementos de fuentes semiconductores, diodos, capacitores, rectificadores y los similares . Otro aspecto general de la presente invención es proporcionar protección contra descarga electrostática de polaridad independiente (impolarizada) aí elemento semiconductor proporcionando diodos zener eléctricamente conectados en una configuración de espalda con espalda. Cuando se emplean junto con un elemento de puente semiconductor, los diodos zener se conectan en paralelo con el circuito de fuente semiconductor. Ambos elementos de puente semiconductor y diodos zener se pueden fabricar en el mismo chip con los diodos zener estando construidos en las paredes laterales del chip semiconductor por medio de una capa de metal lateral en contacto con una capa difusa que contiene adulterante de un tipo opuesto a aquel del sustrato del semiconductor. Especificamente, de acuerdo con la presente invención se proporciona un método para fabricar una pluralidad de elementos semiconductores de un sustrato de placa de contacto que tiene una superficie frontal y una superficie posterior. El método comprende los siguientes pasos. Por lo menos una superficie de un sustrato de placa de contacto de silicón se reviste con una capa dieléctrica y una pelicula de polisilicón se deposita en la capa dieléctrica. Una pluralidad de aberturas se forman, y cada abertura se extiende a través del sustrato de placa de contacto de la superficie frontal a la superficie posterior de ésta para definir superficies laterales las cuales se extienden de la superficie frontal a la superficie posterior de la placa de contacto, las aberturas se localizan de tal manera que una pluralidad de dados se pueden cortar del sustrato de placa de contacto cada una tiene un par opuesto de superficies laterales. Una capa de metal se deposita en la placa de contacto y a través de las aberturas sobre las superficies laterales frontal y posterior para proporcionar una trayectoria eléctricamente conductora continua en las dados entre la superficie frontal y la superficie posterior por medio de las superficies laterales. La pelicula de polisilicón y la capa de metal se enmascaran y se graban para formar el circuito deseado en los dados para constituir los elementos semiconductores de los dados. Los elementos semiconductores entonces se separan del sustrato de la placa de contacto y entre si. De acuerdo con un aspecto de la invención, los elementos semiconductores pueden comprender elementos de fuente semiconductor, y el método puede además incluir el paso de enmascaran y grabar la pelicula de polisilicón y la capa de metal para formar por lo menos dos contactos eléctricos separados en la superficie posterior y una geometría de circuito de puente semiconductor en la superficie frontal. Otro aspecto de la invención proporciona que el sustrato de placa de contacto de silicón se seleccione de la clase que consiste de sustratos tipo p y sustratos tipo n y además incluye los siguientes pasos. Antes de depositar la capa de metal antes mencionada, la pelicula de polisilicón y las superficies laterales del sustrato de placa de contacto de silicón se adulteran con un adulterante seleccionado de la clase que consiste de adulterante tipo p y adulterante tipo n, bajo las siguientes condiciones. Cuando el sustrato comprende un sustrato de tipo p la pelicula de polisilicón y las superficies laterales se adulteran con un adulterante tipo n, y cuando el sustrato comprende un adulterante tipo n la pelicula de polisilicón y la superficie laterales se adulteran con un adulterante tipo p. De esta manera la adulteración de la pelicula de polisilicón y la superficie laterales forman medios de diodo de espalda con espalda entre los opuestos de las superficies laterales para proporcionar cada elemento semiconductor eventual con una protección impolarizada contra la descarga electrostática. En otro aspecto de la presente invención, la pluralidad de aberturas se forma en el sustrato de placa de contacto cortando una primera pluralidad de ranura a través de la superficie frontal del sustrato de placa de contacto y cortando una segunda pluralidad de ranura a través de la superficie posterior del sustrato de placa de contacto transversalmente, por ejemplo, perpendicularmente, a la primera pluralidad de ranura. La primera y segunda pluralidad de ranura se cortan en forma profunda lo suficiente para que la primera pluralidad de ranuras intersecte la segunda pluralidad de ranuras, en intersecciones para formar una serie de aberturas en las intersecciones, las aberturas y sus ranuras asociadas cooperan para definir una pluralidad de superficies laterales. Las ranuras de la primera pluralidad de ranuras se pueden cortar en paralelo y se pueden colocar igualmente entre si, y aquellas de la segunda pluralidad de ranuras se pueden cortar en paralelo a y colocar igualmente entre si. Aun otro aspecto del método de la presente invención proporcionado para montar elementos de puente semiconductores individuales directamente a un soporte soldando la capa de metal en la superficie posterior a los contactos eléctricos en el soporte. De acuerdo con la presente invención también se proporciona un elementos semiconductor conectable a la superficie que comprende los siguientes elementos. Un sustrato hecho de un material semiconductor de silicón que tiene una superficie superior, una superficie inferior y superficies laterales que tienen una capa dieléctrica proporcionada, por lo menos una de las superficies del sustrato. Una pelicula de polisilicón se proporciona en la capa dieléctrica y una capa de material se monta en la capa de polisilicón y se extiende de la superficie superior, a lo largo de las superficies laterales, hacia la superficie inferior. La pelicula de polisilicón y la capa de metal se configuran para formar contactos en la superficie inferior, cuyos contactos están configurados para montarse en la superficie directamente en un soporte, es decir, son sustancialmente planos. Otro aspecto de la invención proporciona las siguientes características solas o combinadas. El elemento antes mencionado puede comprender un elemento de puente semiconductor en donde la pelicula de polisilicón y la capa de metal se configuran para proporcionar por lo menos los contacto eléctricos separados en la superficie posterior y una geometría de circuito de puente semiconductor en la superficie frontal; y el sustrato se selecciona de la clase que consiste de sustratos tipo p y sustratos tipo n y la películas de polisilicón y las superficies laterales del sustrato se adulteran con un adulterante seleccionado de la clase que consiste de un adulterante p y un adulterante n, con la condición de que cuando el sustrato comprenda un adulterante p la pelicula de polisilicón y las superficies laterales sean adulteradas con un adulterante n, y cuando el sustrato comprenda un adulterante n la pelicula de polisilicón y las superficies laterales sean adulteradas con un adulterante p, para que los medios de diodo de espalda con espalda se forman entre los supuestos de las superficies laterales para proporcionar el elemento semiconductor con protección impolarizada contra las descargas electrostáticas.
Otros aspectos de la presente invención proporcionan al sustrato con una resistibilidad en un rango de aproximadamente 0.01 a 10 ohm-cm, la capa dielétrica con espesor en el rango de aproximadamente 0.2 a un micrómetro, y la pelicula de polisilicón con un espesor en el rango de aproximadamente 1 a 3 micrómetros . Aún otro aspecto de la invención proporciona que el elemento semiconductor antes mencionado esté en combinación con un soporte que tiene contactos eléctricos, en donde el elemento se monta en la superficie directamente en el soporte soldando los contactos de la superficie inferior del elemento los contactos del soporte. El elemento semiconductor puede, en un aspectos de la invención, formar parte de un elemento explosivo y tiene una geometría de circuito de puente de éste dispuesto en contacto con un material explosivo. La invención además proporciona un elemento semiconductor hecho de acuerdo con los métodos descritos anteriormente . Otros aspectos de la presente invención se describen en la siguiente descripción. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en corte transversal de un iniciador explosivo de la técnica anterior incluyendo un encendedor de puente semiconductor de la técnica anterior;
La Figura 2 es una vista esquemática eléctrica ampliada de un encendedor de puente semiconductor de la técnica anterior de la Figura 1; La Figura 3 es una vista en corte transversal de un iniciador explosivo que incluye un elemento de puente semiconductor conectable a la superficie como es un encendedor, el elemento tiene diodos los cuales proporcionan protección contra la descarga electrostática y polarizada de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 4 es un diagrama esquemático eléctrico del elemento de puente semiconductor conectable a la superficie de la Figura 3; La Figura 4 es un esquema eléctrico del elemento de fuente semiconductor conectable a la superficie de la Figura 3; La Figura 4A es un diagrama esquemático eléctrico de los diodos del elemento de la Figura 4; La Figura 5 es una vista superior esquemática de una placa de contacto de silicón la cual tiene cortes transversales de acuerdo con un aspecto de la presente invención en una etapa temprana de la fabricación de los elementos semiconductores de la placa de contacte- La Figura 5A es una vista inferior de la placa de contacto de la Figura 5;
La Figura 5B es una vista lateral de la placa de contacto de la Figura 5; y La Figura 5C es una vista en corte transversal parcial, ampliada con respecto a la Figura 5B, tomada a lo largo de la linea C-C de la Figura 5B; La Figura 6 es una vista el planta superior esquemática de un elemento de puente semiconductor contectando a la superficie de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figuras 6A, 6B y 6C son vistas en corte transversal tomadas a lo largo, respectivamente, de las líneas A-A, B-B y C-C de la Figura 6; La Figura 6D es una vista en perspectiva de la superficie superior del elemento de puente semiconductor de la Figura 6; y La Figura 6E es una vista en perspectiva de la superficie inferior del elemento de puente semiconductor de la Figura 6; La presente invención elimina las técnicas de unión por cable y unión por dados de las estructuras de chips semiconductores de la técnica anterior, es • decir, los dispositivos o elementos semiconductores, que por su naturaleza requieren el uso de un equipo especial, herramientas, adhesivos y epóxicos para unir un chip semiconductor a un paquete el cual después se debe procesar en una estación de unión de cable para proporcionar conexiones eléctricas por cable al chip y al paquete. Con los elementos conectables a la superficie, por ejemplo, SCBs, de la presente invención, el uso de adhesivos especiales epóxicos al igual que sus ciclos de jurado respectivos necesitaban unir los chips necesarios y los ciclos de jurado respectivos necesarios para unir los chips a los paquetes se elimina. En su lugar, las técnicas de soldadura por reflujo estándares, las cuales son más simples, fáciles y más baratas que la unión por cable y la unión de dados se usan para proporcionar conexiones eléctricas más fuertes y efectivas en costo. La presente invención se puede practicar con una variedad de elementos semiconductores, incluyendo elementos con dos y tres terminales como los SCBs, diodos, capacitores, rectificadores y similares. El método para fabricar los elementos semiconductores conectables a la superficie, por ejemplo, SCB, de la presente invención incluye proporcionar los elementos con contactos eléctricos los cuales se conectan del lado posterior de los elementos semiconductores. El método de la invención proporciona la forma para hacer estos contactos eléctricos el nivel de producción en masa (placa de contacto) , con lo cual se disminuye el costo, tiempo y complejidad de la fabricación y montaje final de los elementos semiconductores. Además, la integración de proceso (a nivel de placa de contacto) de los elementos conectables a la superficie se puede lograr más fácilmente, como se puede apreciar por aquellos expertos en la técnica. La presente invención también proporciona un elemento semiconductor protegido por diodos zener contra descarga electrostática y polarizada, por ejemplo, un chip SCB, con contactos eléctricos en su lado posterior sin la necesidad de aumentar el área del chip para acomodar contactos eléctricos como es en el caso de las estructuras de la técnica anterior. La presente invención también ofrece ventajas eléctricamente conectando los elementos semiconductores, para un rango más amplio de aplicaciones, incluyendo las cuales no pueden fácilmente acomodar la unión por cable. Por ejemplo, los chips SCB conectable a la superficie de acuerdo con la invención se pueden directamente ensamblar en una superficie relativamente blanda o dura plana; en soportes con cavidades profundas y estrechas; el circuito flexible; en marcos de plomo; y en muchos más paquetes complejos que no son adecuados para tener chips unidos a ellos en los cuales los chips se pueden unir solamente con extrema dificultad con las técnicas de la técnica anterior, debido a sus límites térmicos mecánicos y físicos. Los elementos semiconductores conectables a la superficie de la presente invención también ofrecen una elevación máxima muy pequeña o espesor (buen aplanado) de aproximadamente a 1 a 3 mieras entre el área activa del elemento semiconductor y la capa de metal más arriba en el elemento, sobre una gran área, típicamente un milímetro cuadrado ("?t?m") o más grande. Esto se logra eliminando el uso de cables de unión que son típicamente iguales o más grandes que 0.005 pulgadas (alrededor de 125 mieras) de espesor. Los cables normalmente exhiben una altura de bucle de por lo menos el doble del espesor de cable sobre el área activa del puente. Una de las configuraciones contempladas de los elementos semiconductores de la presente invención como los SCBs, es el uso principal el cual sirve como parte de un encendedor para elementos explosivos. Como ya se sabe por aquellos expertos en la técnica, un elemento SCB puede servir como encendedor para explosivos y despliega características superiores con respecto a la seguridad y confiabilidad comparado con los encendedores de cable térmico convencionales . Mediante el paso de una corriente eléctrica a través de conductores 12 del elemento de la técnica anterior de la Figura 1, o a través de conductores 32 de la modalidad de la invención de la Figura 3, el área activa (mostrada en 22 en el elemento de la técnica anterior de la Figura 1 y en 42a en la modalidad de la Figura 3) generará una descarga de plasma suficiente para encender respectivamente, la carga explosiva 20 del elemento de la técnica anterior de la Figura 1 o la carga explosiva 40 de la modalidad de la Figura 3. Las cargas explosivas 20 y 40 pueden ser cualquier material energético adecuado, por ejemplo, un explosivo principal como es azida plumbosa, u otro material explosivo adecuado. Con la buena planaridad, es decir, planeidad, ofrecida por la estructura de la presente invención, los materiales energéticos en la forma de polvo, papel, granulos, etc, pueden ponerse en contacto estrecho con el • área activa del SCB_ sin ninguna estructura, de bucles de cable conector, interponiéndose entre el SCB y la carga explosiva. Esto es significante por que la carga explosiva 20 (Figura 1) o 40
(Figura 3) usualmente se comprime a alta presión, se mide en miles de libras por pulgada cuadrada, contra el área activa
22 (Figura 1) ó 42A (Figura 3) . La presente invención elimina una de las causas principales de falla en cualquier encendedor SCB estándar, el cable mismo (Articulo 14 en la estructura de técnica anterior de la Figura 1) , el cual tiene potencial de zafarse o romperse durante dicha presión de polvo a alta presión. Tal puente semiconductor de la técnica anterior utilizado como parte de un encendedor de explosivos A se muestra en la Figura 1 en donde el SCB 10 se conecta a los conductores 12 por los cables 14. El SCB10 se fija al soporte 16 por medio de epóxico 18. El soporte 16 contiene una carga explosiva 20 que está en contacto con un área activa 22 del SCB 10. La Figura 2 muestra el SCB 10 de la técnica anterior con depósitos conductores metálicos 24. El circuito esquemáticamente ilustrado en la Figura 2 muestra el efecto eléctrico de un adulterante adecuado del sustrato del SCB 10 para proporcionar un diodo 26, conectado entre los depósitos conductores 24 en paralelo a la resistencia ofrecida por el área activa 22 del SCB 10. Este arreglo conocido proporciona protección contra la descarga electrostática solamente cuando del SCB10 está conectado por medio de los conductores 12 con polarización adecuada. La Figura 3 muestra un SCB conectable a la superficie 30 de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El SCB 30 también se proporciona con protección y polarizada contra la descarga electrostática de acuerdo con un aspecto opcional particular de la presente invención y se muestra siendo utilizado como parte de un encendedor de explosivos B en donde el SCB 30 se fija, es decir, está en contacto con la superficie, a los conductores 32 del soporte 36 por uniones de soldadura 38. Una carga explosiva 40 está en contacto con el área activa 42A, la cual está formada en el espacio entre los depósitos conductores 44. Como se puede ver en la Figura 4, el SCB 30 comprende una capa de dióxido de silicón de la capa 48 proporcionada en un sustrato de silicón tipo p 50. Una pelicula de polisilicón 52 se proporciona en porciones de la capa de dióxido de silicón 48. En cualquier lado del SCB 30, las impurezas del adulterante 54 se introducen en el sustrato de silicón tipo p 50. (En una modalidad alternativa, el sustrato 50 puede consistir de un sustrato de silicón tipo n y las impurezas del adulterante 54 pueden consistir de impurezas adulterantes del tipo p) . Los depósitos conductores metálicos 44 se extienden a lo largo de la superficie superior exterior del sustrato 50 y se conectan por medio de conectores eléctricos 45A los depósitos conductores 47 en la superficie posterior del sustrato 50. Las impurezas del adulterante 54 adyacente a los depósitos conductores 44 establece los diodos de espalda con espalda 46A y 46B, los cuales proporcionan protección contra la descarga electrostática impolarizada al SCB 30. En otras palabras, el SCB 30 incluye protección contra descarga electrostática sin tomar en cuenta la polaridad de las conexiones a los depósitos conductores 32. La protección de descarga electrostática proporcionada por los diodos de espalda con espalda no es necesaria en todos los casos, pero
• proporciona protección para elementos semiconductores más pequeños y en las aplicaciones, como la iniciación de explosivos, donde tal protección adicionada se garantiza. La Figura 4A muestra el diagrama esquemático de la
Figura 4 relacionado con la estructura del SCB 30 en donde los diodos de espalda con espalda 4ßa, 46b se conectan en
- paralelo a la resistencia proporcionada por el área activa 42a. Cuando se suministra un voltaje al SCB 30 a través de los conectores 32, la mayoría de la corriente inicialmente fluirá a través del área activa 42a del SCB 30 hasta que los diodos alcancen su voltaje de interrupción intrínseca, en cuyo momento la corriente fluirá a los diodos 42a, 46b. Para picos de voltaje muy altos, como se dan por las descargas electrostáticas, los diodos 46a, 46b se interrumpirán y derivarán la corriente a través de esto, con lo cual disminuye la cantidad de flujo de corriente a través del área activa 42a del SCB 30. El circuito para el puente semiconductor de acuerdo con la invención se fabrica con técnicas estándar de un sustrato de silicón estándar, comúnmente denominado como sustrato de placa de contacto o placa de contacto ya que el sustrato de silicón no tiene orientación de cristales preferida, la concentración de sustrato de fondo preferentemente está en el rango de 101"1 a 10Jh cm y opcionalmente se adultera con impurezas adecuadas para aislar la resistencia del sustrato, como se explicará más adelante. El proceso de fabricación entonces se sigue por la creación de elementos activos o circuitos en el sustrato de silicón de tal manera que los amortiguadores de contacto eléctrico o capa se extienden continuamente de uno de los lados opuestos del chip. Aunque la técnica de montado de superficie de la presente invención se puede aplicar a muchas configuraciones de elementos o circuito como diodos, transistores, resistores, capacitores y otros componentes semiconductores discretos con dos o tres terminales, la siguiente discusión se referirá, por medio de la ilustración a los SCBs. La tecnología del SCB está basada en el uso de películas delgadas (silicón mono y policristalino) que están eléctricamente aisladas de sus sustratos por medio de capas dieléctricas o no conductoras. La fabricación de los elementos SCB conectables a la superficie, de acuerdo con la presente invención, pueden por ejemplo, empezar con sustratos de silicón de alta resistibilidad (0.01 a 10 ohm-cm) del tipo p que se revisten en la parte frontal y parte posterior con una capa dieléctrica, típicamente con un espesor de 0.2 a 1.0 micrómetros, en la cual una película de polisilicón, típicamente de un espesor de 1.0 a 3.0 micrómetros se deposita por técnicas bien conocidas por aquellos expertos en la técnica. Por ejemplo, la deposición de la pelicula de polisilicón se puede llevar a cabo por la deposición de vapor químico a baja presión del polisilicón en películas de dióxido de silicón que térmicamente crecen en el sustrato de silicón a altas temperaturas en una atmósfera controlada de vapor de agua-oxigeno. Después, los sustratos de silicón se someten al proceso de hacer los canales, ranuras, u orificios, como sigue. En un intento, el perforamiento por láser de los orificios se puede hacer en lugares seleccionados en el sustrato con por lo menos un par de orificio para cada elemento en la placa de contacto. En otro intento, la grabación química de las ranuras en el sustrato de silicón también se puede hacer en lugares seleccionados en la placa de contacto con por lo menos una ranura separando dos elementos adyacentes. En otro intento, los canales y las líneas se pueden adicionar cortando con sierra la placa de contacto creando cortes en una sola dirección y hasta el final, pero no totalmente transversales como para definir una gama de bandas paralelas soportadas por una porción de borde periférico de la placa de contacto. En un intento preferido de acuerdo con un aspecto de la presente invención, la técnica de corte con sierra se usa para cortar las aberturas en el sustrato de placa de contacto las cuales definen entre ellas áreas de sustrato ías cuales forman dados los cuales subsecuentemente, después de la formación del circuito requerido sobre éste, cortan de la placa de contacto para proporcionar una pluralidad de elementos semiconductores de un solo sustrato de placa de contacto. La técnica de corte empleada de acuerdo con la invención forma orificios cuadrados los cuales se extienden a través de todo el espesor de la placa de contacto y cualquier revestimiento sobre esta, desde la superficie frontal hasta la superficie posterior de la placa de contacto. Los orificios se forman cortando la placa de contacto parcialmente a través de una superficie frontal y en la superficie posterior, con los cortes de la superficie frontal extendiéndose transversalmente, por ejemplo, perpendicularmente, a los cortes de la superficie posterior. Ambos cortes son lo suficientemente profundos, por ejemplo, cada uno se puede extender a través de más de la mitad del espesor de la placa de contacto, de tal manera que forman orificios cuadrados en sus intersecciones y con esto proporcionan una pluralidad de pasajes los cuales se extienden desde el frente hasta la parte posterior de la placa de contacto. Ambos cortes o ranuras de la superficie frontal y superficie posterior se hacen lo suficientemente anchos para que el corte subsecuente de la placa de contacto que separa los elementos semiconductores de ésta se puedan llevar a cabo con una sierra de corte más delgado la cual deja intactos y sin rayar las paredes laterales formadas por los cortes de superficie posterior y superficie frontal inicial . Haciendo referencia ahora a las Figuras 5, 5A, 5B y
5C, el sustrato de placa de contacto 56 se muestra en una vista esquemática, y muy agrandada en espesor para propósitos de ilustración. La Figura 5 muestra la superficie frontal 58 en una vista en planta, teniendo una serie de ranuras de superficie frontal igualmente separada 60 sobre ésta. Como se puede ver en la Figura 5B, las ranuras de superficie frontal 60 se extienden por ligeramente más de la mitad de la profundidad del sustrato de placa de contacto 56. La Figura 5A muestra la superficie posterior 62 del sustrato de placa de contacto 56, la cual tiene una serie de ranuras de superficie posterior igualmente separadas 64 dentro de esta. Las ranuras de superficie posterior 64, como mejor se ven en la Figura 5C, sustancialmente son iguales en profundidad a la ranura de superficie frontal 60 y se extienden por ligeramente más de la mitad de la profundidad del sustrato de placa de contacto 56. En las intersecciones de las ranuras de las superficies frontal 60 y las ranuras de la superficie posterior 64 dan como resultado una pluralidad de aberturas cuadradas (sin número) formadas por las intersecciones de varias ranuras, y proporcionan acceso entre las paredes 60A
( (solamente una de las cuales se muestra en la Figura 5C) definen las ranuras de superficie frontal 60 y las paredes
64a definen las ranuras de superficie posterior 64. Las porciones respectivas de las paredes 60a como 64a comprenden las superficies laterales (66a-a 66c y 68a a 68b en, respectivamente, las Figuras 6D y 6E) de los elementos que serán cortados del sustrato de la placa de contacto 56. Consecuentemente, una trayectoria de flujo se proporciona indicada por la flecha curva sin número en la Figura 5C para el reactivo gaseoso utilizado en un proceso de difusión térmico gaseoso para adulterar la superficie frontal 58, las
- paredes de las ranuras de la superficie frontal 60, las paredes de las ranuras de la superficie posterior 64 y la superficie posterior 62. Cuando el proceso de difusión técnico y otros pasos para el proceso necesarios se completan, los cortes con sierra se extienden a través de todo el espesor del sustrato de la placa de contacto 56 para formar una pluralidad de dados en los cuales los circuitos SCB apropiados se han formado para proporcionar una pluralidad de elementos SCB. Al usar la técnica ilustrada, el sustrato de placa de contacto 56 mantiene su integridad física y los pasos de proceso se pueden llevar a cabo en toda la placa de contacto. Cuando se desee formar diodos zener de espalda con espalda en los dados, el sustrato de silicón adulterado p, después de la formación de las aberturas dentro de éste, preferentemente por la técnica de corte transversal ilustradas en la Figuras 5-5C, se somete a un proceso de difusión térmico gaseoso tipo n, por ejemplo, uno usando oxicloruro de fósforo (P0CL¿) . El oxicloruro de fósforo proporciona una fuente gaseosa para las impurezas de fósforo al reaccionar con el oxígeno y el nitrógeno suministrado en proporciones apropiada a alta temperatura. La trayectoria de flujo del oxicloruro de fósforo se ilustra por la flecha curva sin número en la Figura 5C, como se describieron anteriormente. La capa de polisilicón posterior y frontal y las superficies laterales finales del sustrato de silicón de cada dado en la placa de contacto es de este modo adulterada por el proceso de difusión gaseosa. El uso de un proceso de difusión gaseosa se demanda por el requerimiento de tener trayectorias eléctricamente conductoras continuas establecidas desde la superficie frontal a la superficie posterior por medio de las superficies laterales a través de los orificios, canales o ranuras formados en la placa de contacto. También se apreciará que al adulterar las superficie laterales de los dados de silicón con impurezas tipo n, el aislamiento eléctrico entre las dos paredes laterales opuestas de cada dado se logra definiendo diodos de espalda a espalda (cuando un sustrato de silicón tipo p se utiliza como se mencionó anteriormente) , que se pueda usar como componente eléctrico para proteger el SCB conectable a la superficie de los efectos de descarga electrostáticas. En otro aspecto de la presente invención, un sustrato de silicón tipo n y un proceso de difusión térmico gaseoso tipo p también se pueden usar para proporcionar el aislamiento eléctrico entre las dos paredes laterales opuestas de cada dado. Esto se logra proporcionando los diodos zener de espalda a espalda intrínsecos para proteger el SCB conectable a la superficie de los efectos de las descargas electrostáticas. Ambos del sustrato de silicón y la fuente gaseosa adulterante, pueden, de acuerdo con otra modalidad de la presente invención, seleccionarse para ser del mi-smo tipo, ya sea tipo n o p, para proporcionar las trayectorias eléctricamente conductoras continuas necesarias para conectar la superficie posterior y frontal de los dados. Sin embargo, el aislamiento eléctrico entre los dos lados opuestos de cada dado no se logra (los diodos de espalda con espalda no se forman de esta manera) , ya que una sola trayectoria resistiva simple se obtiene, la cual bajo las circunstancias adecuadas, se puede diseñar intencionalmente para ser de una resistencia muy alta, dependiendo del nivel de adulteramiento del sustrato de silicón del principio. Se apreciará por aquellos expertos en la técnica que este último escenario no proporcionará elementos que protejan contra la descarga electrostática . En cualquier caso, después de remover el exceso de adulterante restante (principalmente cristal de fosfosilicato o PSG) durante el proceso de difusión con una solución de grabado de óxido amortiguada, una primera capa de metal que consiste de aluminio, tungsteno u otro metal adecuado, se deposita en el lado posterior y frontal de la placa de contacto de polisilicón mediante cualquier técnica de deposición estándar adecuada, por ejemplo, evaporación térmica, sublimación, etc. Durante las deposiciones de metal las placas de contacto se giran en un sistema tipo planetario, como para exponer al metal siendo depositado la mayor área de superficie de la placa de contacto como sea posible. Este efecto de rotación ayuda a solucionar el efecto en la deposición de metal de "sombras" producidas por estructuras cercanas y promueve la formación de revestimiento de metales gruesos y uniformes es las paredes laterales del sustrato. El ancho de las ranuras y canales, al igual que el diámetro del orificio, influencia la calidad de la capa de metalización lateral. Como se podrá apreciar por aquellos expertos en la técnica, si una técnica de deposición de vapor químico se usa para metalizar la placa de contacto con tungsteno, aluminio, cobre o similares, entonces la necesidad para girar las placas de contacto se elimina a medida que se logra una deposición más conformable. Las técnicas de fotolitrografía y placas fotográficas especialmente diseñadas, bien conocidas por aquellos expertos en la técnica, se usan para transferir imágenes en los sustratos de silicón en áreas seleccionadas para crear una máscara que protege aquellas áreas seleccionadas contra agente químicos de grabado. Las técnicas de lavado y grabado entonces se llevan a cabo para definir geometrías específicas en los sustratos de silicón. En particular, el grabado y lavado de aluminio y polisilicón se lleva a cabo para definir la geometría del SCB en la superficie frontal y para separar los contactos metálicos en la superficie posterior en la placa de contacto. El lado posterior de la placa de contacto se protege (por ejemplo, con fotoprotección) , contra agentes químicos de grabado durante el grabado de aluminio y polisilicón en la superficie frontal, y viceversa. Cuando la capa de metal comprende aluminio, el tratamiento térmico de la placa de contacto entonces se realiza a 450°C durante 30 minutos en una forma de nitrógeno para recoser la interfase semiconductora de metal de aluminio para poder asegurar una resistencia de bajo contacto y adhesión adecuada del metal con el semiconductor. Un tercer paso de fotolitrografía se lleva acabo para enmascarar áreas en la superficie posterior de la placa de contacto con fotoprotector donde el aluminio y el polisilicón se grabaron y lavaron. Con la máscara de fotoprotección en su lugar, una segunda capa de metal que es adecuada para los propósitos de soldado, por ejemplo, plata, níquel, estaño, oro, cobre etcétera, se coloca por evaporación térmica, sublimación, electrochapado, pintura, u otra técnica adecuada en el lado posterior de la placa de contacto a un espesor adecuado, usualmente de 1 a 10 micrómetros. En particular, una capa de titanio-oro con un espesor de aproximadamente 300 Angstroms de Ti y 1.0 micrómetros de oro se depósito en los elementos de SCB conectables a la superficie de una modalidad de la presente invención. El titanio actúa como capa de conexión entre el aluminio y las capas de oro, de este modo mejorando la adherencia de la película de oro y mejorando la eficiencia de transferencia de calor durante el proceso de soldado. Durante la deposición de esta segunda capa de metal en la superficie lateral posterior, la superficie frontal de la placa de contacto (donde el área activa del SCB ha sido definida) se protege, por ejemplo, con un fotoprotector, para evitar la deposición del metal en el área de puente. Se procede a la remoción de la máscara de fotoprotección mediante una técnica de levantamiento la cual remueve el metal en ésta. De esta manera la capa de titanio-oro se mantiene solamente en los amortiguadores de aluminio/polisilicón previamente descritos. La placa de contacto entonces se lleva a una estación de prueba eléctrica donde la resistencia de cada elemento SCB se revisa. La apariencia del dado también se inspecciona bajo un microscopio. Los dados malos se marcan eléctrica y visualmente y subsecuentemente se desechan. Finalmente, las placas de contacto se cortan con una sierra cortadora que es más delgada que la que se usa para cortar la ranura de superficie frontal 60 y las ranuras de superficie posteriors 64 para poderse separar los elementos SCB individuales de la placa de contacto y entre si. Esta vez los cortes de dado se pasan totalmente a través de la placa de contacto para separar filas y . columnas de dados como se definieron previamente por la localización de las aberturas . Las Figuras 6 y 6E ilustran el SCB 30, mostrado esquemáticamente en la Figura 4, y con algo más de detalle. El SCB 30, como se ilustra en la Figuras 6 a 6E es un producto típico del proceso anteriormente descrito para fabricar una pluralidad de elementos semiconductores de silicón coa- una placa de contacto, como se ilustra en las Figuras 5, 5C . Los componentes del SCB los cuales se ilustran en la Figura 4 se enumeran idénticamente en las Figuras 6 a 6E, y la descripción de estas no se repite. La Figura 6 muestra una vista en planta y la Figura 6D es una vista en perspectiva de las superficies superior 34 del SCB 30; la Figura 6E muestra la superficie inferior 36 del SCB 30. El SCB 30 comprende un sustrato eléctricamente no conductor 50 el cual, como es bien conocido en la técnica, puede comprender cualquier material eléctricamente no conductor adecuado y puede comprender un sustrato de silicón onocristalino. Como se describió, por ejemplo, en la Patente Norteamericana 4,708,060 para R. W. Bickes, Jr . et al, antes mencionada, los depósitos conductores metálicos 44 formados en la configuración ilustrada en la Figura 6 y 6D superpone un material semiconductor, como es un semiconductor de silicón altamente adulterado 42. Este último se proporciona sobre un sustrato 50 en una configuración en forma de "moño" comprendiendo dos amortiguadores de un área de superficie relativamente grande (superpuesto por los depósitos conductores de metal 44) y un puente pequeño o capa activa 42a que conecta los dos. grandes amortiguadores. Una estructura similar se muestra en la solicitud de patente copendiente con número de serie 08/644,008 de Bernardo Martínez Tovar et al titulada "semiconductor Bridge Element and Method of Marking the Same". Cuando un potencial eléctrico se aplica a través de los depósitos conductores 44, el área activa 42a de la capa semiconductora 42 se hace conductora y cuando una corriente de suficiente intensidad se aplica durante un tiempo suficiente, el área activa 42a eructa con la formación de un plasma, el cual servirá para proporcionar una fuente de calor para usarse en, por ejemplo, materiales explosivos de iniciación empacados en contacto con un área activa 42a el SCB 30, como mejor se ve en la Figuras 6A, 6B, 6D. y 6E, tiene una configuración escalonada en los lados. Esta estructura escalonada resulta del hecho de que el SCB 30 ha sido preparado por un método como se ilustra en la Figuras 5 a 5C, en las cuales las ranuras de superficie frontal 60 y las ranuras de superficie posteriores 64 se cortan con sierras cortadoras, que son más anchas que las sierras cortadoras subsecuentemente usadas para separar los SCB individuales. De este modo, en la Figura 5B, una sierra de corte relativamente delgada se coloca a la mitad a lo largo del ancho de las ranuras de superficie frontal 60, por ejemplo, a lo largo de la línea C-C en la Figura 5B, para cortar a través de la placa de contacto para separar los elementos semiconductores individuales de estos. Los cortes de cuchilla delgada correspondientes se hacen a lo largo de cada uno de las ranuras de superficie frontal 60 y las ranuras de superficie posteriors 64 para separar los elementos semiconductores individuales del sustrato de placa de contacto 56 y entre sí. Como se explicó anteriormente, debido a que las ranuras de superficie frontal 60 y las ranuras de superficie posteriors 64 intersectan, a través de los orificios o aberturas (sin número) se forman en el sustrato de placa de contacto 56 y proporcionan una trayectoria para la deposición de metales y adulterantes. Consecuentemente, a la hora de la deposición como es la deposición por químicos del metal el cual forman los depósitos conductores metálicos 44, el metal también se deposita en el lado de la superficie 66a, 66b y 66c (Figura 6E) . La superficie lateral 66b se ve como un borde o proyección entre las superficies laterales 66a y 66c. La superficie lateral 66b es un segmento longitudinal del fondo de una ranura de superficie posterior frontal, y la superficie lateral 66c se hace por el corte de la sierra de corte relativamente delgada. Un procedimiento similar resulta en la configuración escalonada de la superficie laterales 68a, 68b, 68c, las cuale-s se extienden transversalmente a la superficie laterales 66a, 66b, 6ßc. (En las Figuras 6D y 6E pequeñas porciones de la capa de metal que esta sobrepuesta en la superficie lateral se corta para más claridad en la ilustración) . Los orificios o aberturas formadas en el sustrato de placa de contacto 56 (Figuras 5-5C) proporcionan, como se ilustró en las Figuras 5C, una trayectoria para la deposición del metal mediante, por ejemplo, un proceso de deposición de vapor químico, para que la capa de metal que forma los depósitos conductores 44 se extienda continuamente para proporcionar conectores eléctricos 45a, 45b, y 45c los cuales sirven para conectar los depósitos conductores metálicos 44 con los depósitos conductores de contacto 47 (Figura 6E) . En las Figuras 6D y 6E los conectores 45a, 45b, se muestran parcialmente cortados para poder mostrar una porción de las paredes laterales 68a y 68b. Los depósitos conductores de contacto 47 se cubren con una capa de metal de unión 49, para poder promover la soldadura efectiva y eficiente del SCB 30 a un soporte 36 como se ilustra en la Figura 3. El metal de unión 49 puede comprender oro u otro metal adecuado como es níquel o plata, .para poder proporcionar uniones de soldadura de más alta calidad 38 (Figura 3) . Una capa de metal continua se puede ver para proporcionar los depósitos conductores 44, conectores 45a, 45b y 45c y los depósitos conductores 47, con esto proporcionan una trayectoria eléctricamente conductora continua en el SCB que se extiende de la superficie frontal 34 a lo largo de las superficies laterales 66a, 66b y 66c, y 68a, 68b y 68c, de ahí a la superficie posterior 35. La estructura resultante de los depósitos conductores de contacto planos 47, opcionalmente sobrepuestos por una capa delgada de metal de unión 49, proporciona contactos eléctricos los cuales se forman y configuran para estar eléctricamente conectados, montados directamente sobre el soporte, y soldados o de otra manera conectados a los contacto eléctricos en una manera tal como la que se ilustra en la Figura 3, en donde la soldadura 38 conecta a la superficie posterior del SCB 30 a los conductores eléctricos. Mientras que la invención se ha descrito con detalle a fin de referencia a las modalidades especificas de ésta, se apreciará que numerosas variaciones de éstas podrán encontrarse dentro del alcance de las reivindicaciones anexas .
Claims (24)
- REIVINDICACIONES 1. Un método para fabricar una pluralidad de elementos semiconductores de un sustrato de placa de contacto que tiene una superficie frontal y una superficie posterior, el método está caracterizado porque comprende los pasos de: a) revestir por lo menos una superficie de un sustrato de placa de contacto de silicón con una capa dieléctrica; b) depositar una película de polisilicón en la capa dieléctrica; c) formar una pluralidad de abertura en el sustrato de placa de contacto, cuyas aberturas se extienden a través de la placa de contacto de la superficie frontal a la superficie posterior de esta para definir superficies laterales las cuales se extienden de la superficie frontal a la superficie -posterior de la placa de contacto, las aberturas se localizan para que la pluralidad de dados pueda ser cortados del sustrato de placa de contacto cada uno tiene un par opuesto de superficies laterales; d) depositar una capa de metal en la placa de contacto y a través de las aberturas en la superficie laterales posterior y frontal para proporcionar una trayectoria eléctricamente conductora continua en el dado entre la superficie frontal y la superficie posterior mediante las superficies laterales; e) enmascarar y grabar la película de polisilicón y la capa de metal para formar el circuito deseado en los dados para constituir los elementos semiconductores de los dados; y f) separar los elementos semiconductores del sustrato de placa de contacto y entre sí.
- 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos semiconductores comprenden elementos de puente semiconductores y en donde el paso E comprende el enmascaramiento y grabación de la película de polisilicón y la capa de metal para formar por lo menos dos contactos eléctricos separados en la superficie posterior y una geometría de circuito de puente semiconductor en la superficie frontal.
- 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el sustrato de placa de contacto de silicón se selecciona de la clase que consiste de sustratos tipo p y sustratos tipo n y además incluye el paso de g) antes de depositar la capa de metal del paso d, se adultera la película de polisilicón y la superficie laterales del sustrato de placa de contacto de silicón con un adulterante seleccionado de la clase que consiste de un adulterante p y un adulterante n, con la condición de que cuando el sustrato comprenda un sustrato de tipo p, la película de polisilicón y las superficies laterales sean adulteradas con un adulterante n y cuando el sustrato comprenda un sustrato tipo n la película de polisilicón y las superficies laterales sean adulteradas con un adulterante p, en donde la adulteración de la película de polisilicón y la superficie lateral forman medios de diodo de espalda con espalda entre los opuestos de la superficie laterales para proporcionar cada elemento semiconductor con una protección impolarizada contra la descarga electrostática.
- 4. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado porque incluye la formación de una pluralidad de aberturas en el sustrato de placa de contacto cortando una primera pluralidad de ranuras de una superficie frontal del sustrato de placa de contacto y cortando una segundas pluralidad de ranuras a través de la superficie posterior de sustrato de placa de contacto transversalmente a la primera pluralidad de ranuras, la primera y segundas pluralidad de ranura se cortan profundamente lo suficiente para que la primera pluralidad de ranuras intercepten la segunda pluralidad de ranuras en intersecciones para formar una serie de aberturas en las intersecciones, las aberturas y sus ranuras asociadas cooperan para definir una pluralidad de superficie laterales.
- 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque incluye (i) cortar la primera pluralidad de ranuras en paralelo a cada una y colocadas igualmente entre sí, (ii) cortar la segunda pluralidad de ranuras paralelas entre sí y colocadas igualmente entre sí, y (iii) cortar la primera pluralidad de ranuras perpendicularmente a la segunda pluralidad de ranuras.
- 6. Un método para fabricar una pluralidad de elementos de puentes semiconductores de un sustrato de placa de contacto de silicón seleccionado del grupo que consiste de sustratos tipo p y sustratos tipo n y teniendo una superficie frontal y superficie posterior, el método comprende los pasos de: a) revestir por lo menos una superficie de un sustrato de placa de contacto de silicón con una capa dieléctrica; b) depositar una película de polisilicón en la capa dieléctrica; c) formar una pluralidad de abertura en el sustrato de placa de contacto, cuyas aberturas se extienden a través de la placa de contacto de la superficie frontal a la superficie posterior de esta para definir superficies laterales las cuales se extienden de la superficie frontal a la superficie posterior de la placa de contacto, las aberturas se localizan para que la pluralidad de dados pueda ser cortados del sustrato de placa de contacto cada uno tiene un par opuesto de superficies laterales; (d) adulterar la pelicula de polisilicón y las superficies laterales del sustrato de silicón con un adulterante de la polaridad opuesta a aquel de la placa de contacto para formar medios de diodo de espalda con espalda entre las superficies laterales de cuentas y con este proporcionar cada elemento de puente semiconductor final con una protección bipolarizada contra la descarga electrostática; (e) depositar una capa de metal en la superficie lateral, posterior y frontal para proporcionar una trayectoria eléctricamente conductora continua en los dados entre la superficie frontal y la superficie posterior por medio de las superficies laterales para constituir los dados como elementos de puentes semiconductores; f) separar los elementos semiconductores del sustrato de placa de contacto y entre sí.
- 7. El método de conformidad con la reivindicación 2 o reivindicación 6, caracterizado porque comprende el paso de montar sobre la superficie elementos de puente semiconductores individuales directamente a un soporte soldando la capa de metal en la superficie posterior a los contactos eléctricos en el soporte.
- 8. El método de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, o reivindicación 6, caracterizado porque el sustrato de silicón comprende un sustrato tipo p y la película de polisilicón y las superficies laterales se adulteran con un adulterante tipo n.
- 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, reivindicación 2 o reivindicación 6, caracterizado porque el sustrato de silicón comprende sustrato tipo n y la película de polisilicón y las superficies laterales se adulteran con un adulterante tipo p.
- 10. Un elemento semiconductor conectable a la superficie que comprende: (a) un sustrato hecho de material semiconductor de silicón que tiene una superficie superior, una superficie inferior y superficies laterales; (b) una capa dieléctrica- que proporciona por lo menos una superficie de sustrato; (c) una película de polisilicón proporcionada en la capa dieléctrica; y (d) una capa de metal monolítica depositada en la capa de polisilicón y que se extiende continuamente de la superficie superior, a lo largo de las superficies laterales a la superficie inferior, con la capa de metal configurada para formar contactos en la superficie inferior cuyos contactos se configuran para montarse en la superficie directamente en un soporte.
- 11. El elemento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque comprende un elemento de puente semiconductor en donde la película de polisilicón y la capa de metal se configuran para proporcionar por lo menos dos contactos eléctricos separados en la superficie posterior y una geometría de circuito de puente semiconductor en la superficie frontal.
- 12. El elemento de conformidad con la reivindicación 10 o reivindicación 11, caracterizado porque el sustrato se selecciona de la clase que consiste de sustratos tipo p y sustratos tipo n y la película de polisilicón y las superficies laterales del sustrato se adulteran con adulterantes seleccionados de la clase que consiste de un adulterante p y un adulterante n, con la condición de que cuando el sustrato comprenda un adulterante p la pelicula de polisilicón y la superficies laterales sean adulteradas con un adulterante n, y cuando el sustrato comprenda un adulterante n la película de polisilicón y las superficies laterales sean adulteradas con un adulterante p, por lo cual se forman medios de diodo de espalda con espalda formados entre los diferentes de las superficies laterales para proporcionar el elemento semiconductor con protección bipolarizada contra la descarga electrostática.
- 13. El elemento de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el sustrato de silicón comprende un sustrato de silicón tipo p y una película de polisilicón y las superficies laterales se adulteran con un adulterante tipo n.
- 14. El elemento de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el sustrato de silicón comprende un sustrato de silicón tipo n y una película de polisilicón y las superficies laterales se adulteran con un adulterante tipo n.
- 15. El elemento de conformidad con la reivindicación 10, reivindicación 11, reivindicación 22 o reivindicación 23, caracterizado porque el sustrato tiene una resistividad en el rango de aproximadamente 0.01 a 10 ohm-cm, la capa dieléctrica tiene un espesor en el rango de aproximadamente 0.2 a 1 micrómetro, y la película de polisilicón tiene un espesor en el rango de aproximadamente 1 a 3 micrómetros.
- 16. El elemento de conformidad con la reivindicación 10, reivindicación 11, reivindicación 22 o reivindicación 23, en combinación con un soporte que tiene contacto eléctricos, caracterizado porque el .elemento se monta a la superficie directamente en el soporte soldando los contactos de la superficie inferior del elemento a los contactos eléctricos del soporte.
- 17. El elemento de conformidad con la reivindicación 11 o reivindicación 23, caracterizado porque forma parte de un elemento explosivo y teniendo la geometría del circuito de puente de éste proporcionado en contacto con un material explosivo.
- 18. El elemento de conformidad con la reivindicación 10, o reivindicación 11, fabricándolo como parte de una pluralidad de tales elementos semiconductores de un sustrato de placa de contacto de que tiene una superficie frontal y superficie posterior, los elementos se basan mediante un método caracterizado porque comprende los pasos de: a) revestir por lo menos una superficie de un sustrato de placa de contacto de silicón con una capa dieléctrica; b) depositar una película de polisilicón en la capa dieléctrica; c) formar una pluralidad de abertura en el sustrato de placa de contacto, cuyas aberturas se extienden a través de la placa de contacto de la superficie frontal a la superficie posterior de esta para definir superficies laterales las cuales se extienden de la superficie frontal a la superficie posterior de la placa de contacto, las aberturas se localizan para que la pluralidad de dados pueda ser cortados del sustrato de placa de contacto cada uno tiene un par opuesto de superficies laterales; (d) depositar una capa de metal en la placa de contacto y a través de las aberturas en las superficies laterales posterior y frontal para proporcionar una trayectoria eléctricamente conductora continua en los dados entre la superficie frontal y la superficie posterior mediante las superficies laterales para constituir los elementos semiconductores de los dados; (e) enmascarando y grabando la película de polisilicón y la capa de metal para formar los contactos en la superficie interior; (f) separar los elementos semiconductores del sustrato de placa de contacto y entre sí.
- 19. El elemento de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende un elemento de puente semiconductor hecho por un método en donde el paso (e) comprende enmascarar y grabar la película de polisilícón y la capa de metal para formar por lo menos dos contactos eléctricos separados en la superficie inferior y una geometría de circuito de puente semiconductor en la superficie frontal.
- 20. El elemento de conformidad con la reivindicación 10, reivindicación 12 o reivindicación 18, caracterizado porque la capa de metal se configura para proporcionar por o menos dos secciones respectivas, cada una se extiende continuamente de las superficies superior, a lo largo de por lo menos una de las superficies laterales a la superficie inferior y formando por lo menos un contacto en la superficie inferior.
- 21. El elemento de conformidad con la reivindicación 12 o reivindicación 18, caracterizado porque comprende un elemento de puente semiconductor donde la película de polisilicón y la capa de metal están configuradas para proporcionar por lo menos dos contactos eléctricos separados en las superficies posterior y una geometría de circuito de puente semiconductor en la superficie frontal.
- 22. Un elemento semiconductor conectable a la superficie caracterizado porque comprende: (a) un sustrato hecho de material semiconductor de silicón que tiene una superficie superior, una superficie inferior y superficies laterales; (b) una capa dieléctrica que proporcionada en por lo menos una superficie de sustrato; (c) una pelicula de polisilicón proporcionada en la capa dieléctrica; y (d) una capa de metal depositada en la capa de polisilicón y extendiéndose desde la superficie . superior, a lo largo de las superficies laterales a la superficie inferior en donde la capa de metal se configura para estar en contacto con por lo menos una porción de una superficie del sustrato, y en donde la capa de metal se configura para formar contactos en la superficie inferior cuyos contactos se configurar para montarlos en la superficie directamente en un soporte.
- 23. El elemento de conformidad con la reivindicación 22, que comprende un elemento de puente semiconductor caracterizado porque la película de polisilicón y la capa de metal están configuradas para proporcionar por lo menos dos contactos eléctricos separados en la superficie posterior y una geometría de circuito de puente semiconductor en la superficie frontal.
- 24. El elemento de conformidad con la reivindicación 10 o reivindicación 22, caracterizado porque por lo menos una superficie lateral incluye una porción escalonada. RESUMEN Un elemento semiconductor, por ejemplo, un elemento de puñete semiconductor (30) , es montable en la superficie ya que tiene sobre éste una capa de metal comprendida por depósitos conductores metálicos (44) y conductores eléctricos (45a, 45b y 45c) que terminan en contactos eléctricos planos 47 en la superficie posterior (35) del elemento. Opcionalmente, el elemento también puede contener diodos zener de espalda con espalda (46a, 46b) para proporcionar protección impolarizada contra descarga electrostática. Cuando se configura como un elemento de puente semiconductor (30) , el elemento, entre otros usos, se utiliza como un encendedor (13) para un elemento explosivo. Los elementos se pueden hace mediante un método que incluye una técnica de corte transversal en la cual las ranuras (60) se cortan en la superficie frontal (58) de un sustrato de placa de contacto de silicón (56) interceptando la ranura (64) cortada en la superficie posterior (62) de la placa de contacto. Las ranuras intersectadas (60, 64) forman una pluralidad de aperturas en la placa de contacto (56), las aberturas y las ranuras ayuda a definir una pluralidad de dados que tienen superficies laterales. Una capa dieléctrica (48) se deposita en la placa de contacto (56) y una película de polisilicón (52) se deposita sobre la capa dieléctrica (48) . Una capa de metal (44, 45a-45c, y 47) entonces se deposita en la placa de contacto mientras aún está intacta para proporcionar una conexión eléctrica de la superficie superior (34) del elemento (30) a lo largo de la superficie lateral (66a, 66b y 66c, y 68a, 68b y 68c) hacia la superficie inferior (35) para constituir los dados como elementos semiconductores (30) . Los elementos (30) se separan y los contactos eléctricos (47) de un elemento dado se pueden montar directamente a un soporte (36) o similares mediante soldadura, sin la necesidad de cables conectores (14) .
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