156371. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető eszközök felületi áramainak csökkentésére és a felületnek a környezettől való elszigetelésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1967. X. 10. (EE—1450) Közzététel napja: 1969. II. 22. Megjelent: 1970. IV. 15. 156371 Szabadalmi osztály: 21 c 1-^19 Nemzetközi osztály: H 01 h Decimái osztályozás: Feltaláló: Keleti József oikl. vegyész, szakmérnök, Budapest Tulajdonos: Elektronikai és Finommechanikai Kutató Intézet, Budapest Eljárás félvezető eszközök felületi áramainak csökkentésére és a felületnek a környezettől való elszigetelésére 1 A félvezető eszköztedhnológiáiban döntő jelentőségű a maratással, vagy egyéb művelettel történő kedvező felületi viszonyok kialakítása és ennek konzerválása. A félvezető eszíközíök elektromos paraméterei — gondoljunk pl. egy p—n átmenet záróirányú áramifeszültség karakterisztikájára — az eszközkonstrukció során nem számolhatók egyértelműen a térfogati effektusokból éppen a félvezetőifelüM hatása miatt. A felület hatása egyrészt abból ered, hogy a félvezetőanyag szerkezeti struktúrája a felületen végét ér (ez az összetevő, bár bonyolult módon, de számítható), másrészt a félvezetőanyag felületén adszorpciós erők folytán megkötődött, bizonytalan eredetű anyagrészecskék (ionok, molekulák, mikroszkopikus és szubmikroszkopikus részecskék) — röviden szennyezések — jelenlétéből ered. Ez utóbbi komponens sokszor elfedi az elméletileg várt effektusokat, ezért a félvezető technológia nagyfokú tisztasággal, reprodukálható környezet megvalósításával igyekszik a felületnek ez utóbbi hatását minimálisra szorítani és reprodukálhatóvá tenni. A kívánt paramétereket biztosító maratás, vagy más felületbeállítási eljárás műveletétől a tok hermetikus lezárásáig tartó műveletek során a félvezető felületet még sok behatás érheti ^különböző atmoszférák, páratartalom, stb.), sőt a hermetikus toklezárás után a tokba zárt anyagok és atmoszféra a környezet hőmérsékletingadozása folytán is változtathatja összetételét, ami elektromos paraméterváltozást okoz-5 hat. A gyakorlatban fentiek elkerülésére a felületbéállító művelet után a félvezetőfelület kényes részeit, vagy egészét lakkbevortattal (általában szilikonlakkal) látják el, a lakkanyagba gyakran 10 nedvszívó anyagot (pl. molekulárszűrőt) szuszpendálnak. Ez a lakk, megkötése után, hivatott védőbevonatként működni a további műveletek során és a lezárás után. Lezáráskor gyakran a tokot is megtöltik valamilyen jól definiált ösz-15 szetételű, vegyileg és elektromosan inaktív anyaggal (pl. szílikonzsírral), vagy a lezárást jól definiált és inaktív gázatmoszféráfoan végzik. A használatos lakkbevonatok sok problémát hagynak megoldatlanul. 20 A lakkok egyrésze a megkötéshez katalizátort igényel, amely anyagok rendszerint károsan befolyásolják az elektromos paramétereket, más részük hőkezelést igényel a jó kötéshez, ez pe-25 dig sok félvezetőeszköznél néni engedhető meg. A hidegen, önmagukban száradó lakkfajták legfőbb hiányossága, hogy vízgőzzel szemíben sem védik kellően a félvezetőfelületet (diódák záróámma pl. +30 C°-nál magasaibb hőmérsékleten már a környezet páratartalmától is függ 30 szilikonlakkos felületkezelés esetén). Szerves ol-156371