DE1957570A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Halbleiterbauelement

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DE1957570A1
DE1957570A1 DE19691957570 DE1957570A DE1957570A1 DE 1957570 A1 DE1957570 A1 DE 1957570A1 DE 19691957570 DE19691957570 DE 19691957570 DE 1957570 A DE1957570 A DE 1957570A DE 1957570 A1 DE1957570 A1 DE 1957570A1
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semiconductor component
semiconductor
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conductor tracks
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DE19691957570
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Jean-Pierre Rioult
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

'ng. (grcd.) GÖNTHER M. DAVID f.phn.396q.
Pafsniaassssor
Anmelder: N. V. PHILIPS' GLOElUMPENFABRIEKtH Va / ¥JM.
Akte, PHH- 3969
Anmeldung vomJ 14. ΉθΎ. 1969
Halbleiterbauelement.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einem Körper aus einem Halbleitermaterial, der auf mindestens einer Seite mit Kontaktflächen versehen ist, die elektrisch leitend mit aktiven und/oder passiven Elementen und ausserdem mit einem Muster von Leiterbahnen auf mindestens einer Seite eines isolierenden Substrats verbunden sind.
Ein bekanntes Halbleiterbauelement der in der
Einleitung erwähnten Art besteht aus einer integrierten Schaltung mit einem Halbleiterkörper aus Silicium, wobei die Oberfläche des Halbleiterkörpers hervorragende metallische Teile aufweist, die im allgemeinen aus Aluminium bestehen und als Kontaktflächen dienen, die mit einem isolierenden Substrat
009824/U24
F.PHN. 3969·
. verbunden sind, das z.B. aus Glas oder Aluminiumoxyd besteht · und auf dem ein Muster von Leiterbahnen angebracht ist, das meistens gleichfalls aus Aluminium besteht, Nachdem der Halbleiterkörper auf dem Substrat angebracht worden ist, werden die erwähnten hervorragenden Teile, z.B. durch einen Thermodruck- oder Ultraschallvorgang fest mit bestimmten Leiterbahnen des erwähnten Musters verbunden.
Wenn eine derartige integrierte Schaltung
TemperaturSchwankungen oder starken Beschleunigungen unterworfen sind, stellt sich heraus, dass die daraus resultierender den Spannungen Verformungen und sogar Brüche an der Stelle der Übergänge zwischen den hervorragenden Teilen und den Leiterbahnen des Musters veranlassen. Bei TemperaturSchwankungen
werden die erwähnten Brüche durch Unterschiede zwischen den linearen Ausdehnungskoeffizienten des isolierenden Substrats und des Halbleiterkörpers herbeigeführt.
Die Erfindung bezweckt u.a., diese Nachteile
wenigstens grösstenteils zu vermeiden. Das eingangs erwähnte Halbleiterbauelement ist dadurch gekennzeichnet, dass sich
zwischen dem Muster von Leiterbahnen und dem Substrat eine
Schicht des Halbleitermaterials befind«]*· Auf diese Weise
wird eine optimale gegenseitige Anpassung der linearen Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Teile des Halbleiterbauelements erzielt, wodurch die Gefahr eines Bruches während TemperaturSchwankungen wenigstens in erheblichem
Masse verringert wird·
Besonders gute Ergebnisse werden Mit einem
009824/142«
F.PHN. 3969·
Halbleiterbauelement erhalten, bei dem das Halbleitermaterial Silicium ist und die Schicht eine Dicke zwischen 1 und 10 /tun hat. Das Silicium haftet sich gut am Substrat, das z.B. aus Aluminiumoxyd oder aus Glas besteht, während die Leiterbahnen, die oft aus Aluminium bestehen, sich gut am Silicium haften. Vorzugsweise enthält die Halbleitermaterialschicht Schaltungselemente. Diese Elemente können durch Dotierung in der erwähnten Schicht angebracht werden. Diese Ausführungsform des erfindungsgemässen Halbleiterbauelements ist besonders wichtig, weil sie ausser den bereits erwähnten Vorteilen noch den Vorteil aufweist, dass eine Vielzahl von Elementen einer Hybridschaltung oder einer integrierten Schaltung angewandt werden können, ohne dass das Volumen des Halbleiterbauelements zunimmt.
Die Halbleitermaterialschicht kann z.B. durch
Epitaxie auf dem Substrat angebracht werden, wodurch auf verhältnismässig einfache Weise bekannte Herstellungsverfahren angewandt werden können und die Dicke der Halbleitermaterialschicht kontrolliert werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1 - k schematisch Schnitte durch ein Substrat eines Halbleiterbauelements nach der Erfindung in auffolgenden Herstellungsstufen, und
Fig. 5 schematisch einen Schnitt durch ein Halbleiterbauelement nach der Erfindung.
Auf einem Substrat 1 aus einem Isoliermaterial,
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-Ur-
z.B. Aluminiumoxyd, wird auf übliche Weise eine Siliciumschicht 2 durch Reduktion von Siliciumtetrachlorid mit Wasserstoff bei einer Temperatur von etwa 1150° C abgelagert. Diese Schicht 2, die eine Dicke von etwa 10 /um erreichen kann, wird dann über die ganze Oberfläche mit einer Schicht aus Aluminium 3» z.B. durch Aufdampfen im Vakuum (siehe die Zeichnung), tiberzogen.
Nachdem die Aluminiumschicht 3 einer üblichen Photoätzbehandlung unterworfen worden ist, wodurch ein Muster von Leiterbahnen gebildet wird (siehe Fig. 3), werden das Substrat und die Schichten in eine Lösung von Fluorwasserstoff und rauchender Salpetersäure getaucht, um die nicht mit dem erwähnten Muster von Leiterbahnen bedeckten Teile der Siliciumschicht 2 zu entfernen. Nach der selektiven Entfernung der Schicht 2 und der Schicht 3 (siehe Fig. k) können die verlangten Verbindungen zwischen dem Halbleiterkörper und dem Substrat erhalten werden. Bei einer Variante des beschriebenen Halbleiterbauelements werden dotierte Gebiete in der Siliciumschicht 2 angebracht, bevor die Aluminiumschicht 3 abgelagert wird. Während der Photoätzbehandlung der Aluminiumschicht und vor der Ätzbehandlung mit Säure werden dotierte Inseln freigelegt und geeignete Kontaktflächen auf der Siliciumschicht angebracht. Z.B. können Widerstände und Kondensatoren angebracht werden, die mit den Leiterbahnen des Musters verbunden sind.
Fig. 5 zeigt schematisch einen Halbleiterkörper, der auf seinem Substrat montiert ist: Auf den übrigen Teilen
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der Aluminiumschient 3» die die Leiterbahnen bilden, sind Stromleiter 4 angebracht, die gleichfalls aus Aluminium bestehen und z.B. durch einen Thermodruck- oder einen Ultraschallvorgang auf der Schicht 3 befestigt sind. Auf bestimmten Leiterbahnen der Schicht 3 kommen hervorragende Teile 5 zur Anlage, wodurch der Halbleiterkörper 6, gleichfalls durch einen Thermodruck- oder Ultraschallvorgang mit dem Substrat verbunden werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das
beschriebene Beispiel mit integrierter Schaltung. Ein anderes Halbleiterbauelement nach der Erfindung enthält z.B. einen Hochfrequenz-Germaniumtransistor, der auf einen Substrat montiert ist, das von einem Muster von Leiterbahnen durch eine Germaniumschicht getrennt ist.
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Claims (3)

  1. F.PHN. 3969. - 6 PATENTANSPRÜCHE .
    \1, J Halbleiterbauelement mit einem Körper aus einem
    Halbleitermaterial, der auf mindestens einer Seite mit Kontaktflächen versehen ist, die elektrisch leitend mit aktiven und/oder passiven Elementen und ausserdem mit einem Muster von Leiterbahnen auf mindestens einer Seite eines isolierenden Substrats verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Muster von Leiterbahnen und dem Substrate eine Schicht des Halbleitermaterials befindet.
  2. 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermaterial Silicium ist und dass die Schicht eine Dicke zwischen 1 und 10 /um hat.
  3. 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleitermaterialschicht Schaltungselemente enthält.
    Q09824/U24
DE19691957570 1968-11-27 1969-11-15 Halbleiterbauelement Pending DE1957570A1 (de)

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CH499876A (de) 1970-11-30
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GB1288586A (de) 1972-09-13

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