СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ Советский патент 1995 года по МПК H01L21/56 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых интегральных микросхем.

Цель изобретения повышение надежности микросхем за счет повышения степени герметичности.

На фиг. 1-4, иллюстрирующих предлагаемый способ, приняты следующие обозначения: кремниевая пластинка 1 n-типа проводимости, сквозные проводящие каналы 2 р-типа проводимости, полупроводниковая микросхема 3, алюминиевая металлизация 4, двуокись кремния 5, металл 6, основание корпуса 7, термический окисел 8, крышка корпуса 9, лазерный луч 10, рекристаллизованный кремний 11, шариковые выводы 12, кристалл 13.

П р и м е р. Кремниевую пластину марки КЭФ4,5 термически окисляют в диффузионной печи типа СДО-125/3-15,0. Толщина окисла составляет 1 мкм. Затем проводят фотолитографию и вскрывают окна в двуокиси кремния. Далее через эти окна осуществляют локальное травление кремния на глубину 10 мкм с образованием лунок. Состав травителя, мл: азотная кислота 300, уксусная кислота 120, фтористоводородная кислота 30. Режим травления: температура 20^оС, перемешивание, скорость травления 5 мкм/мин. Удаляют окисел и затем на травленную поверхность кремниевой пластины напыляют алюминий толщиной 3 мкм на установке УВН-83П-1. Делают вторую фотолитографию и производят травление алюминия таким образом, что он остается только в вытравленных лунках кремниевой пластины. Затем пластину нагревают до 1100^оС, перпендикулярно рабочей поверхности кремниевой пластины устанавливают градиент температуры 50^оС/см и выдерживают до тех пор, пока на противоположной ее поверхности не образуются капли алюминия. После проводят механическую обработку, включая шлифовку и полировку обеих сторон кремниевой пластины по ликвидации неровностей и излишков алюминия. В результате получают структуру, представляющую собой кремниевую пластину 1 n-типа проводимости со сквозными проводящими каналами 2 р-типа проводимости, изображенную на фиг.1.

В полученной структуре (см. фиг.2) формируют элементы полупроводниковой микросхемы 3 по КМОП технологии и выполняют алюминиевую металлизацию 4, предварительно защитив поверхность термически выращенной двуокисью кремния 5. Далее по периметрам рабочих поверхностей микросхемы напыляют на установке УВН-83П-1 металл 6 (алюминий) толщиной 3 мкм и получают пластину основание корпусов 7.

Для изготовления пластины крышек корпусов в чистой кремниевой пластине марки КЭФ 4,5 с одной стороны пластины производят локальное травление на глубину 100 мкм. Затем на этой поверхности выращивают термический окисел 8 (см. фиг.3), толщина которого составляет 1 мкм. Периодичность углублений на пластине крышке совпадает с периодичностью расположения микросхем на пластине оснований корпусов.

Затем на пластину основание корпусов 7 по металлизированной поверхности устанавливают пластину крышек корпусов 9 (см. фиг.4). После этого со стороны пластины оснований корпусов воздействуют сфокусированным лазерным лучом 10 (длина волны 10,6 мкм) до появления капелек алюминия на облучаемой поверхности. Это приводит к термомиграции (зонной плавке с градиентом температур) алюминия и образованию соединения двух пластин из рекристаллизованного кремния 11 р-типа проводимости (см. фиг.4).

В заключение изготавливают шариковые выводы 12 и производят разделение полученного материала на кристаллы 13 (см. фиг.4).

Использование предлагаемого способа герметизации полупроводниковых интегральных микросхем позволяет достичь высокой степени однородности корпуса, так как микросхема, выводы, основание и крышка корпуса выполнены из одного и того же материала, что улучшает герметичность корпуса и повышает надежность микросхемы.

Изобретение относится к электронике, а именно к способам герметизации интегральных микросхем (ИМС). Цель повышение надежности за счет повышения степени герметичности корпуса. Для герметизации кристалла ИМС используют крышку из того же материала, что и ИМС. Соединяют крышку с кристаллом методом зонной плавки с градиентом температур. Для этого по периметру кристалла напыляют слой алюминия толщиной 3 мкм и проводят зонную плавку до появления алюминия на наружной стороне крышки. По периметру кристалла образуется бесшовное герметичное соединение с крышкой. 4 ил.

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ, включающий нанесение на рабочую поверхность микросхемы герметизирующего средства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности микросхем за счет повышения степени герметичности, в качестве герметизирующего средства используют крышку из того же полупроводникового материала, что и микросхема, крышку устанавливают на слой металла, предварительно нанесенный по периметру рабочей поверхности микросхемы, и проводят зонную плавку металла с градиентом температуры в направлении от рабочей поверхности микросхемы к наружной поверхности крышки до появления расплавленного металла на наружной поверхности.