163255. lajstromszámú szabadalom • Eljárás planár vagy mesa technológiával gyártott félvezető dióda elemek kontaktusainak kialakítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1971. IX. 17. (EE—1953) Közzététel napja: 1973. II. 28. Megjelent: 1975. II. 28. 163255 Nemzetközi osztályozás: H 01 1 7/02 H 01 1 7/60 Feltalálók: Balogh Elemérné vegyészmérnök, 30% Endrődi Béla elektromérnök, 20% Mészáros Gyula félvezetőmémök, 20% Dr. Giber János vegyészmérnök, 10% Horváth Miklós fizikus, 10% Lőrincz Lajos elektromérnök, 10% Budapest Tulajdonos: Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt., Budapest Eljárás planár vagy mesa technológiával gyártott félvezető dióda elemek kontaktusainak kialakítására í A találmány tárgya eljárás félvezető alapanyagú planár vagy mesa technológiával előállított, miniatűr és szubminiatűr üvegtokba, valamint műanyagtokba beépíthető félvezető diódaelemek (chipek) kontaktusainak kialakítására a technológia azon fázisában, amikor a 5 félvezető kristályszeleten nagy tömegben kialakított elemek együtt kezelhetők olymódon, hogy a diffundált katódok kontaktushelyeit és a szelet hátoldalát oxidmentesítve a szelet mindkét oldalára fémet gőzölünk, majd a hátoldalt letakarva a diffúziós (aktív) oldalon a kon- 10 taktushelyek kivételével elektrokémiai lazítással és ultrahangos mosással eltávolítjuk a gőzölt fémet, a kontaktushelyekre pedig galvanikus eljárással megfelelő magasságú, térbeli kivezetést biztosító kontaktusdombokat növesztünk. 15 Találmányunk lényegének kifejtése előtt röviden vázoljuk annak műszaki hátterét. Térbeli kivezetést biztosító kontaktus előállítására több eljárás ismeretes, pl. fémszál termokompressziója, fémgolyó ráforrasztása, tűziónozás. Ezen eljárások lé- 20 nyege, hogy az aktív oldalra kontaktusfémet gőzölnek, amit fotoreziszt művelettel a kontaktusablakok kivételével eltávolítanak, a kontaktushelyekre pedig fémszálat termokomprimálnak, sablon segítségével fémgolyót forrasztanak, vagy a szeletet olvadt ónba mártva a kontak- 25 tushelyeken megtapadó óncseppekkel alakítják ki a térbeli kivezetést biztosító kontaktusokat. Mindhárom eljárás jelentős hátránya, hogy a kontaktusképzéshez használható fémek viszonylag kis olvadáspontúak, a szubminiatűr tokozás hőfokán (700—800 °C) megolvad- 30 nak. Az ilyen módon előállított kontaktusok azonban szubminiatűr tokozásra alkalmatlanok, és mechanikai igénybevételre kevéssé ellenállóak. Kísérleteinkben, melyek végül is találmányunkra vezettek, az említett nehézségek kiküszöbölésére törekedtünk. Találmányunk a kontaktusképzés egy új módját adja. Az eddig ismert kontaktusképzési eljárásoktól eltérően, a szeletek mindkét oldalára jól tapadó kontaktusfémet (— Ni, Cr, V, Ti, Mo, Ta, Pt-t vagy ezek ötvözeteit —) párologtatunk, majd az aktív oldalról olyan elektrolitban lazítjuk fel az oxidon levő kontaktusfémet, amelyben a szeletre elektromos potenciált kapcsolva intenzíven fejlődik gáz. A fellazult fémréteg ultrahangos mosással könnyen eltávolítható. A kontaktusablakban maradt kontaktusfémre galvanikusan növesztünk megfelelő magasságú kivezetőket (— pl. Ag, Cu, Ni, Su, Pb, Cd, Zn-t —). Hátoldali kontaktusnak használhatjuk közvetlenül a rágőzöltkontaktusfémet, vagy a kontaktusfém rétegre az aktív oldali kontaktusok galvanizálási ideje alatt, vagy annak egy részében egyenletes galvanikus fémréteget választunk le, az említett fémekből. Találmányunk lényegének megvilágítására, azt szilícium planár diódák gyártásán példázzuk: Aktív oldalán polírozott, hátoldalán csiszolt n-típusú Si epitaxiális szeletek felületét oxidáljuk, az aktív oldal oxidján fotoroziszt technikával diffúziós ablakot nyitunk, amin át bort diffundálunk a Si-be néhány y. mélységre, megfelelő koncentrációban. A diffúzióval egyidőben újra oxidáljuk a bázisablakok, felületét. Ezután ismételt fotoreziszt művelettel, csak kontaktusablakokat tartalmazó sablon-163255 1