DE1180067B - Verfahren zum gleichzeitigen Kontaktieren mehrerer Halbleiteranordnungen - Google Patents
Verfahren zum gleichzeitigen Kontaktieren mehrerer HalbleiteranordnungenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: HOIl
Deutsche Kl.: 21g-11/02
Nummer: 1180 067
Aktenzeichen: J 19618 VIII c / 21;
Anmeldetag: 17. März 1961
Auslegetag: 22. Oktober 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Kontaktieren mehrerer Halbleiteranordnungen,
die auf einer größeren Platte aus einkristallinem Halbleitermaterial eines bestimmten Leitfähigkeitstyps durch Unterteilung der Platte mittels rasterartiger
Vertiefungen erzeugt und zuvor mit Hilfe von Masken gleichzeitig mit einer oder mehreren Schichten
unterschiedlicher Leitfähigkeit oder Eigenleitfähigkeit sowie auf einer Oberfläche mit zwei oder
mehreren sperrenden und/oder sperrfreien Elektroden versehen worden sind.
Die Entwicklung der Halbleiterbauelemente, insbesondere für Hochfrequenzzwecke, führt zu immer
kleineren Abmessungen, die die Handhabung und Bearbeitung einer einzelnen Anordnung erschweren
und gewöhnlich komplizierte Hilfsgeräte erforderlich machen. Aus diesem Grunde ist man im Interesse
einer wirtschaftlichen Herstellung bestrebt, Verfahren anzuwenden, bei denen möglichst viele Halbleiteranordnungen
gleichzeitig bearbeitet werden. Es ist bereits vorgeschlagen worden, durch rasterartige Anbringung
von Vertiefungen auf einer größeren Halbleiterplatte auf dieser zahlreiche Halbleiteranordnungen
herzustellen. Man verwendet dazu zweckmäßig geeignete Masken, mit deren Hilfe Aufdampf- und
Ätzprozesse in der gewünschten Weise so gesteuert werden können, daß jeder Arbeitsprozeß auf alle
Halbleiteranordnungen in gleicher Weise einwirkt. Man ist damit in der Lage, etwa eintausend auf der
größeren Platte aus Halbleitermaterial untergebrachte Halbleiteranordnungen gleichzeitig mit Basis-, Emitter-
und Kollektorzonen zu versehen.
Die Kontaktierung der einzelnen Zonen bzw. Elektroden für elektrische Anschlüsse wurde bisher
bei jeder Halbleiteranordnung einzeln vorgenommen. Es ist z. B. das sogenannte Thermokompressionsverfahren
bekannt, bei dem auf jede Zone bzw. Elektrode der Halbleiteranordnung ein Zuleitungsdraht geführt und mit dieser unter Anwendung von
Wärme und Druck verbunden wird. Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile. Obwohl es weitgehend
mechanisiert werden kann, bleibt es doch immer ein Einzelverfahren und stellt damit einen Engpaß
bei der Massenherstellung von Halbleiterbauelementen dar. Zudem erfordert es verhältnismäßig
aufwendige Vorrichtungen. Außerdem muß der zum Verbinden des Zuleitungsdrahtes mit einer Elektrode
ausgeübte Mindestdruck sehr genau eingestellt werden, da zu große Drücke die Eigenschaften der
gesamten Halbleiteranordnungen nachteilig beeinflussen können, so daß relativ hohe Ausfallquoten bei
der Fertigung entstehen.
Verfahren zum gleichzeitigen Kontaktieren
mehrerer Halbleiteranordnungen
mehrerer Halbleiteranordnungen
Anmelder:
INTERMETALL Gesellschaft für Metallurgie
und Elektronik m. b. H.,
Freiburg (Breisgau), Hans-Bunte-Str. 19
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Phys. Dr. Reinhard Dahlberg,
Freiburg (Breisgau)
Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen die Elektroden der Halbleiteranordnungen durch Leitbahnen
kontaktiert werden. Zu diesem Zweck wird die Oberfläche des Halbleiterkörpers, auf der sich die
zu kontaktierende Elektrode befindet, mit einer Isolierschicht versehen, die nur die Elektrode frei läßt.
Auf dieser Isolierschicht verläuft die Leitbahn und berührt die frei liegende Elektrode. Zum Herstellen
derartiger Kontaktierungen verwendet man gewöhnlich die photolithographische Technik, bei der lichtempfindliche
Lacke über geeignete Masken belichtet und durch geeignete Entwickler teilweise aufgelöst
werden. Die lichtempfindlichen Lacke sind gegen mechanische und chemische Einwirkungen verhältnismäßig
empfindlich, so daß sie sich als Abdeckmittel bei der weiteren Behandlung der Anordnungen nicht
eignen. Massenverfahren zur gleichzeitigen Kontaktierung zahlreicher Halbleiteranordnungen mit dieser
Methode sind daher nicht bekannt.
Für die Herstellung von Halbleiteranordnungen sind dagegen bereits Massenverfahren bekannt. Diese
betreffen jedoch vorwiegend. die Herstellung der Halbleiteranordnungen selbst, die Erzeugung der
verschiedenen pn-Übergänge sowie der Elektroden. Zu diesem Zweck werden gleichzeitig mehrere Halbleiteranordnungen
maskiert und gemeinsam geeigneten Diffusions- bzw. Tauchprozessen ausgesetzt, wobei
die nicht maskierten Teile des Halbleitermaterials den gewünschten Einwirkungen ausgesetzt sind.
Für die gleichzeitige Kontaktierung der gemeinsam hergestellten, gegebenenfalls mit Elektroden versehenen
Halbleiteranordnungen sind die bekannten Verfahren nicht geeignet. Man hat sich bisher damit begnügt,
die Massenverfahren mit der Herstellung der Halbleiteranordnungen abzubrechen, die Anordnungen
voneinander zu trennen und dann jede einzelne
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Anordnung ζ. B. nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren zu kontaktieren.
Die Erfindung gibt ein Verfahren an, das es ermöglicht,
auch die Kontaktierung gleichzeitig bei allen auf einer Halbleiterplatte untergebrachten
Halbleiteranordnungen durchzuführen. Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß unter Verwendung
geeigneter Masken auf der mit den Elektroden versehenen Oberfläche der Halbleiteranordnungen
porenfreie festhaftende Isolierschichten erzeugt werden, die unmittelbar an die außenliegenden
Ränder der Elektroden angrenzen oder diese teilweise überdecken, daß auf die Isolierschichten
leitende Bahnen aufgebracht werden, die die Elektroden kontaktieren und mindestens bis zum Rand der
Halbleiter anordnungen auf den Isolierschichten verlaufen, daß die gesamte Oberfläche der mit den Halbleiteranordnungen
versehenen Halbleiterplatte mit einem ätzfesten Material überzogen wird und daß die
Halbleiterplatte von der nicht bedeckten Rückseite bis zu den rasterartigen Vertiefungen zur Trennung
der Halbleiteranordnungen geätzt wird, daß die Rückseiten der getrennten, durch das ätzfeste
Material aber noch zusammengehaltenen einzelnen Halbleiteranordnungen mit einem den gleichen Leitfähigkeitstyp
wie den der Grundplatte hervorrufenden Stoff versehen werden und daß nach Entfernen
des ätzfesten Materials jede Halbleiteranordnung auf ein Metallblech zur Erzeugung eines sperrfreien
Kontaktes aufgebracht wird, daß jede Anordnung anschließend in eine mit einer passenden Aussparung
versehene Isolierstoffplatte eingesetzt wird, deren Oberfläche entsprechend der mit den Elektroden verbundenen
Zahl und Anordnung der Leitbahnen mit leitenden Metallstreifen so versehen ist, daß diese
den am Rand befindlichen Enden der Leitbahnen unmittelbar gegenüberliegen, und daß schließlich
zwischen den Metallstreifen und den Leitbahnen eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird.
Die Vorteile und Merkmale des vorliegenden Verfahrens werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzelnen Figuren dienen zur Erläuterung der einzelnen
nach der Erfindung durchgeführten Verfahrensschritte.
Wie bereits vorgeschlagen worden ist, wird eine größere Halbleiterplatte mit einem Durchmesser von
etwa 25 mm durch Anbringen von rasterartigen Vertiefungen unterteilt, so daß zahlreiche einzelne Halbleiteranordnungen
entstehen. Je nach Feinheit der Unterteilung besitzen diese eine Größe von etwa 0,5 X 0,5 mm. Es ist ebenfalls bereits vorgeschlagen
worden, unter Verwendung von Masken in Verbindung mit Aufdampf-, Diffusions- und Legierungsprozessen bei allen Halbleiteranordnungen gleichzeitig
eine oder mehrere Basisschichten sowie in der obersten Schicht eine oder mehrere sperrfreie und/
oder gleichrichtende Elektroden anzubringen.
F i g. 1 zeigt einen stark vergrößerten Teil einer größeren Platte 1 aus einkristallinem Halbleitermaterial
eines bestimmten Leitfähigkeitstyps mit den darauf aufgebauten Halbleiteranordnungen 2, einer
Basisschicht 3 und zwei Elektroden 4 und 5, von denen die eine Elektrode 4 z. B. einen gleichrichtenden
Übergang mit der Basisschicht 2 bildet und als Emitterelektrode dient, während die andere Elektrode
5 als Basiselektrode mit der Basisschicht einen sperrfreien Kontakt bildet. Die Linien 19 deuten die
rasterartigen Vertiefungen in der Platte 1 an. Auf diese Weise können z. B. sogenannte Mesa-Transistoren
hergestellt werden.
Zur gleichzeitigen Kontaktierung der Elektroden 4 und 5 auf jeder Halbleiteranordnung wird eine geeignete
Maske auf die mit den Halbleiteranordnungen versehene Oberfläche der Platte 1 gelegt und so
justiert, daß die Elektroden 4 und 5, die z. B. Aufdampfflecken darstellen können, bis auf einen
ίο schmalen Streifen ihres äußeren Randes bedeckt sind.
Durch die freien Stellen der Maske wird dann eine Isolierschicht 6 auf die Oberfläche der Halbleiteranordnungen
aufgebracht. Zu diesem Zweck kann man z. B. eine Schicht aus Siliziummonoxyd oder
Siliziumdioxyd von etwa 5 μ Dicke bei etwa 280° C Plattentemperatur aufdampfen. Es bildet sich dabei
eine porenfreie dichte Schicht, die auf dem Halbleitermaterial fest haftet.
Man kann die Isolierschicht 6 auch auf andere Weise erzeugen. Bei Verwendung von Silizium als
Material der Grundplatte 1 ist es z. B. möglich, durch thermische Zersetzung eine Oxydschicht zu erzeugen,
die besonders fest mit der Halbleiterschicht verbunden ist.
Nach Erzeugung der Isolierschicht 6 wird die Halbleiterplatte mit einer anderen geeigneten Maske
überdeckt, die so ausgebildet und justiert ist, daß schmale Streifen von den äußeren Rändern der Halbleiteranordnungen
2 bis zu den Elektroden 4 und 5 einschließlich deren von der Isolierschicht nicht bedeckten
Teile frei bleiben. Durch Aufdampfen von leitenden Stoffen, z. B. Silber, Gold, Kupfer u. ä.,
werden dann Leitbahnen 8 α und 8 b erzeugt, die auf der einen Seite die freien Flächen der Elektroden bedecken
und diese kontaktieren und auf der anderen Seite bis zum Rand der Halbleiteranordnung auf der
Isolierschicht 6 verlaufen. Es kann dabei ohne Erwärmung der Platte aufgedampft werden. F i g. 2
stellt die Draufsicht auf eine in dieser Weise kontaktierte Halbleiteranordnung 2 in stark vergrößertem
Maßstab dar. Die Zuleitungskapazität der Leitbahnen 8 a und Sb wird besonders klein, wenn sich
zwischen der Basis und dem Kollektoranschluß der Transistoren eine eigenleitende Zone befindet, d. h.
also, wenn man eine pnip- oder npin-Transistor-Struktur vorher erzeugt. Dies geschieht mit einem
der bekannten Verfahren zum epitaktischen Aufwachsen.
Der Verfahrensschritt des Aufdampfens der Leitbahnen 8 kann noch geringfügig abgewandelt werden,
indem vor dem Aufbringen und dem Aufdampfvorgang die rasterartigen Vertiefungen 19 zwischen
den Halbleiteranordnungen 2 auf der Halbleiterplatte 1 mit einem thermoplastischen Material aus-
gefüllt werden. Die Oberfläche des thermoplastischen Materials soll dabei möglichst die gleiche Höhe aufweisen
wie die Isolierschicht 6. Man kann dann die Masken so einrichten, daß die Leitbahnen 8 a und 8b
mit ihrem von den Elektroden 4 und 5 abgewandten Ende etwas über den Rand der Halbleiteranordnung 2
hinausragen, was in F i g. 2 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Nach dem Entfernen des
thermoplastischen Materials ragen die Leitbahnen 8 a und 8 b frei über die Halbleiteranordnung 3 hinaus,
sofern man die Leitbahnen genügend dick herstellt. Es kann dadurch im weiteren Verlauf des Verfahrens
gegebenenfalls die Verbindung mit den Zuleitungen 11, 12 erleichtert werden.
Nach dem im vorstehenden angenommenen Beispiel sind damit die Basis- und die Emitterelektrode kontaktiert.
Anschließend kann auf die kontaktierte Oberfläche nochmals eine Quarzschicht so aufgedampft
werden, daß nur die Enden der Leitbahnen frei bleiben. Damit ist die gesamte Anordnung auf
dieser Oberfläche durch eine Quarzschicht geschützt.
Zum Trennen der einzelnen Halbleiteranordnungen voneinander wird, wie bereits vorgeschlagen, die
Oberfläche der Halbleiterplatte 1, die mit den Halbleiteranordnungen versehen ist, mit einem ätzfesten
Material überzogen. Durch Einwirkung eines geeigneten Ätzmittels wird das Halbleitermaterial von
der entgegengesetzten Seite aus abgebaut, bis die Vertiefungen 19 erreicht und damit die einzelnen
Halbleiteranordnungen voneinander getrennt sind. Die Halbleiteranordnungen können dann auf der
Rückseite mit einem dritten, dem Kollektorkontakt versehen werden.
Zu diesem Zweck wird nicht jede Halbleiteranordnung einzeln bearbeitet, sondern die an sich getrennten
Halbleiteranordnungen, die noch durch die Schicht aus ätzfestem Material zusammengehalten
sind, werden wiederum gemeinsam behandelt, indem auf die Rückseite der Halbleiteranordnungen ein
Material aufgedampft wird, das den gleichen Leitungstyp erzeugt, wie ihn die Halbleiterplatte 1
aufweist. Bei Verwendung einer Halbleiterplatte 1 aus p-leitendem Germanium dampft man zweckmäßig
ein Gemisch aus Indium—Gallium oder Zinn—Gallium auf. Bei Verwendung einer Halbleiterplatte
aus p-leitendem Silizium eignet sich für diesen Zweck reines Gallium oder Aluminium.
Nach Entfernen der die einzelnen Anordnungen zusammenhaltenden Schicht aus ätzfestem Material
wird schließlich jede einzelne Halbleiteranordnung mit ihrer Rückseite auf ein Metallblech 16 aufgesetzt
und durch eine Temperaturbehandlung bei relativ tiefen Temperaturen ein sperrfreier Kontakt mit der
Kollektorzone hergestellt. Damit liegen Transistoranordnungen vor, deren Emitter-, Basis- und Kollektorelektroden
fertig kontaktiert sind.
Zur Verbindung mit den Zuleitungen wird nun jede Halbleiteranordnung in eine geeignet vorbereitete
Isolierstoffscheibe 9, 10 eingebracht. Diese Verfahrensschritte sind in Fig. 3, die eine Draufsicht,
und F i g. 4, die einen Querschnitt durch die Anordnung darstellt, erläutert. Die Isolierstoffscheibe
besteht zweckmäßig aus einer unteren geschlossenen Platte 9 und einer daraufliegenden Platte 10, die mit
einer entsprechend der Größe der Halbleiteranordnung 3 mit dem Kollektorblech 16 ausgebildeten
Aussparung versehen ist. Auf der Oberfläche der Platte 10 sind leitende Metallstreifen 11, 12, z. B,
aus Kupfer, so angebracht, daß je ein Streifen nach dem Einschieben der kontaktierten Halbleiteranordnung
einem Ende einer Leitbahn 8 α oder 8 b gegenüberliegt. Zu diesem Zweck muß die Dicke der
Scheibe 10 etwa der Dicke der gesamten Halbleiteranordnung mit der aufgedampften Isolierschicht 6
entsprechen. Die Metallstreifen 11, 12 können z. B. nach einem für die Herstellung von gedruckten
Schaltungen geeigneten Verfahren erzeugt werden.
Die elektrische Verbindung zwischen den Leitbahnen 8 α und 8 b einerseits und den Metallstreifen
11 und 12 andererseits kann z. B. durch einfaches Verlöten an den Stellen 17 und 18 hergestellt werden.
Um die Verwendung von hohen Temperaturen zu vermeiden, ist es auch möglich, einen Tropfen
eines leitenden Lackes auf diese Stelle zu geben. In dem Falle, wo die Leitbahnen 8 a und 8 b, wie bereits
weiter oben beschrieben, über die Enden der Halbleiteranordnung 3 hinausragen, ist eine gute elektrische
Verbindung besonders leicht herzustellen, da die Leitbahnen auf den Metallstreifen aufliegen. Man
kann dann z. B. die Verbindung durch eine Punktschweißung herstellen.
Die gesamte Anordnung kann in verhältnismäßig einfacher Weise auf einen Sockel aufgesetzt werden,
indem in den dafür vorgesehenen Abständen Löcher 13, 14, 15 in die Isolierstoffscheibe und die Metallstreifen
bzw. das Kollektorblech 16 gebohrt werden, durch die später die Sockelstifte hindurchragen.
Die Erfindung ermöglicht es, ohne komplizierte und kostspielige Hilfsmittel Halbleiteranordnungen
weitestgehend in Massenverfahren zu kontaktieren und auf Sockel aufzubauen, ohne daß dabei die einzelnen
sehr kleinen Anordnungen gesondert bearbeitet werden müssen.
Claims (16)
1. Verfahren zum gleichzeitigen Kontaktieren mehrerer Halbleiteranordnungen, die auf einer
größeren Platte aus einkristallinem Halbleitermaterial eines bestimmten Leitfähigkeitstyps
durch Unterteilung der Platte mittels rasterartiger Vertiefungen erzeugt und zuvor mit Hilfe von
Masken gleichzeitig mit einer oder mehreren Schichten unterschiedlicher Leitfähigkeit oder
Eigenleitfähigkeit sowie auf einer Oberfläche mit zwei oder mehreren sperrenden und/oder sperrfreien
Elektroden versehen worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung
geeigneter Masken auf der mit den Elektroden (4, 5) versehenen Oberfläche der Halbleiteranordnungen (2) porenfreie festhaftende
Isolierschichten (6) erzeugt werden, die unmittelbar an die außenliegenden Ränder der
Elektroden angrenzen oder diese teilweise überdecken, daß auf die Isolierschichten (6) leitende
Bahnen (8 a, Sb) aufgebracht werden, die die Elektroden kontaktieren und mindestens bis zum
Rand der Halbleiteranordnungen (2) auf den Isolierschichten (6) verlaufen, daß die gesamte
Oberfläche der mit den Halbleiteranordnungen (2) versehenen Halbleiterplatte (1) mit einem
ätzfesten Material überzogen wird und daß die Halbleiterplatte von der nicht bedeckten Rückseite
bis zu den rasterartigen Vertiefungen zur Trennung der Halbleiteranordnungen geätzt wird,
daß die Rückseiten der getrennten, durch das ätzfeste Material aber noch zusammengehaltenen
einzelnen Halbleiteranordnungen mit einem den gleichen Leitfähigkeitstyp wie den der Grundplatte
(1) hervorrufenden Stoff versehen werden und daß nach Entfernen des ätzfesten Materials
jede Halbleiteranordnung auf ein Metallblech (16) zur Erzeugung eines sperrfreien Kontaktes
aufgebracht wird, daß jede Anordnung anschließend in eine mit einer passenden Aussparung
versehene Isolierstoffplatte (9, 10) eingesetzt wird, deren Oberfläche entsprechend der mit den
Elektroden (4, 5) verbundenen Zahl und Anordnung der Leitbahnen (8 a, 8 b) mit leitenden
Metallstreifen (11, 12) so versehen ist, daß diese den am Rand befindlichen Enden der Leitbahnen
(8 α, 8 b) unmittelbar gegenüberliegen, und daß
schließlich zwischen den Metallstreifen (11, 12) und den Leitbahnen (8) eine elektrisch leitende
Verbindung hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschichten durch
Aufdampfen von Siliziummonoxyd oder Siliziumdioxyd auf die auf etwa 280° C erhitzte Platte (1)
aus Halbleitermaterial erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß die Isolierschichten (6) durch thermische Zersetzung erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die leitenden Bahnen (8 a und 8 b) aufgedampft werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Bahnen (8 a
und 8 b) durch kaltes Aufdampfen von Silber, Gold oder Kupfer erzeugt werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die rasterartigen Vertiefungen (19) zwischen den Halbleiteranordnungen (13) auf der Halbleiterplatte (1) mit einem thermoplastischen Material
ausgefüllt und die Leitbahnen (8 a und 8 b) über den Rand der Halbleiteranordnung (2) hinaus bis
auf die Schicht aus thermoplastischem Material aufgebracht werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Aufbringen der Leitbahnen (8 a und 8 b) die Halbleiteranordnungen mit einer
Schutzschicht, z. B. aus Quarz, so überzogen werden, daß nur die am Rand der Halbleiteranordnung
befindlichen Ende der Leitbahnen frei bleiben.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von p-leitendem
Germanium als Halbleitergrundplatte (1) eine Schicht aus Indium—Gallium oder Zinn
—Gallium auf die Rückseite der einzelnen Halbleiteranordnungen
aufgedampft wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von p-leitendem
Silizium als Halbleitergrundplatte (1) eine Schicht aus Gallium oder Aluminium auf die
Rückseite der einzelnen Halbleiteranordnungen aufgedampft wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halbleiteranordnungen mit ihrer Rückseite auf Metallbleche (16) aufgesetzt und zur Erzeugung
eines sperrfreien Kontaktes einer Temperaturbehandlung unterworfen werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
Isolierplatten verwendet werden, die aus einer unteren geschlossenen Platte (9) und einer oberen
Platte (10) bestehen, in die eine Aussparung eingebracht ist, die der Größe der mit dem
Metallblech versehenen Halbleiteranordnung (3) entspricht.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leitbahnen (8 α, 85) und den Metallstreifen (11,
12) durch Verlöten an den gegenüberliegenden bzw. aufeinanderliegenden Stellen hergestellt wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leitbahnen (8 α und 8 b) und den Metallstreifen
(11 und 12) durch Verbinden mit einem leitenden Lack an den aneinandergrenzenden bzw.
aufeinanderliegenden Stellen hergestellt wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leitbahnen (8 α und 8 b) und den Metallstreifen
(11 und 12) durch Verschweißen der aufeinanderliegenden Stellen hergestellt wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
durch die Isolierstoffscheiben (9, 10) und die Metallstreifen (11, 12) bzw. das Metallblech (16)
Löcher gebohrt werden, durch die Sockelstifte hindurchragen können.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Verringerung der Zuleitungskapazität der Leitbahnen (8 a und 8 b) der als Transistoren ausgebildeten
Halbleiteranordnungen zwischen der Basis und dem Kollektor eine eigenleitende Schicht, z. B. durch epitaktisches Aufwachsen,
erzeugt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1078 194;
USA.-Patentschriften Nr. 2 814 853, 2 890 395,
944 321.
USA.-Patentschriften Nr. 2 814 853, 2 890 395,
944 321.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409 702/295 10.64 © Bundesdruckerei Berlin
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1277446B (de) * | 1966-08-26 | 1968-09-12 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen mit vollstaendig gekapseltem Halbleiterelement |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3304595A (en) * | 1962-11-26 | 1967-02-21 | Nippon Electric Co | Method of making a conductive connection to a semiconductor device electrode |
US3325702A (en) * | 1964-04-21 | 1967-06-13 | Texas Instruments Inc | High temperature electrical contacts for silicon devices |
US3349297A (en) * | 1964-06-23 | 1967-10-24 | Bell Telephone Labor Inc | Surface barrier semiconductor translating device |
US3387192A (en) * | 1965-05-19 | 1968-06-04 | Irc Inc | Four layer planar semiconductor switch and method of making the same |
US3449640A (en) * | 1967-03-24 | 1969-06-10 | Itt | Simplified stacked semiconductor device |
US3643232A (en) * | 1967-06-05 | 1972-02-15 | Texas Instruments Inc | Large-scale integration of electronic systems in microminiature form |
US3590478A (en) * | 1968-05-20 | 1971-07-06 | Sony Corp | Method of forming electrical leads for semiconductor device |
US3849880A (en) * | 1969-12-12 | 1974-11-26 | Communications Satellite Corp | Solar cell array |
GB1403371A (en) * | 1972-01-12 | 1975-08-28 | Mullard Ltd | Semiconductor device arrangements |
US3964157A (en) * | 1974-10-31 | 1976-06-22 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method of mounting semiconductor chips |
JP3252578B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2002-02-04 | ソニー株式会社 | 平面型絶縁ゲート電界効果トランジスタの製法 |
US20040144999A1 (en) * | 1995-06-07 | 2004-07-29 | Li Chou H. | Integrated circuit device |
US20100276733A1 (en) * | 2000-09-27 | 2010-11-04 | Li Choa H | Solid-state circuit device |
US7118942B1 (en) | 2000-09-27 | 2006-10-10 | Li Chou H | Method of making atomic integrated circuit device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2814853A (en) * | 1956-06-14 | 1957-12-03 | Power Equipment Company | Manufacturing transistors |
US2890395A (en) * | 1957-10-31 | 1959-06-09 | Jay W Lathrop | Semiconductor construction |
DE1078194B (de) * | 1957-09-27 | 1960-03-24 | Siemens Ag | Elektrisches Bauelement mit dicht nebeneinanderliegenden Kontaktanschluessen |
US2944321A (en) * | 1958-12-31 | 1960-07-12 | Bell Telephone Labor Inc | Method of fabricating semiconductor devices |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2629802A (en) * | 1951-12-07 | 1953-02-24 | Rca Corp | Photocell amplifier construction |
US2725505A (en) * | 1953-11-30 | 1955-11-29 | Rca Corp | Semiconductor power devices |
US2921362A (en) * | 1955-06-27 | 1960-01-19 | Honeywell Regulator Co | Process for the production of semiconductor devices |
US3079254A (en) * | 1959-01-26 | 1963-02-26 | George W Crowley | Photographic fabrication of semiconductor devices |
US2981877A (en) * | 1959-07-30 | 1961-04-25 | Fairchild Semiconductor | Semiconductor device-and-lead structure |
NL131156C (de) * | 1959-08-11 |
-
1961
- 1961-03-17 DE DE1961J0019618 patent/DE1180067C2/de not_active Expired
-
1962
- 1962-03-16 US US180251A patent/US3200468A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2814853A (en) * | 1956-06-14 | 1957-12-03 | Power Equipment Company | Manufacturing transistors |
DE1078194B (de) * | 1957-09-27 | 1960-03-24 | Siemens Ag | Elektrisches Bauelement mit dicht nebeneinanderliegenden Kontaktanschluessen |
US2890395A (en) * | 1957-10-31 | 1959-06-09 | Jay W Lathrop | Semiconductor construction |
US2944321A (en) * | 1958-12-31 | 1960-07-12 | Bell Telephone Labor Inc | Method of fabricating semiconductor devices |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1277446B (de) * | 1966-08-26 | 1968-09-12 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen mit vollstaendig gekapseltem Halbleiterelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1180067C2 (de) | 1970-03-12 |
US3200468A (en) | 1965-08-17 |
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