УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО СОЕДИНЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ С ДИЭЛЕКТРИКАМИ Советский патент 1995 года по МПК H01L21/58 

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, в частности к устройствам для присоединения полупроводников к диэлектрикам и может быть использовано в области измерительной техники, в электронной, электротехнической и радиотехнической промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности.

На чертеже изображено устройство для диффузионного соединения полупроводников с диэлектриками.

Устройство состоит из основания 1 в виде плиты с углублениями, керамических стоек 2, закрепленных в основании 1, на которых зафиксирована кассета 3 в виде плиты со сквозными отверстиям, верхней плиты, состоящей из кассеты 4 с отверстиями, в которые вставлены грузы 5 и крышки 6. Полупроводниковая подложка 7 лежит на основании 1, она обращена интегральными схемами 8 в углубления и зафиксирована на стойках 2. Диэлектрические заготовки 9 в виде трубок вставлены в отверстия кассеты 3 и прижаты грузами 5.

В полупроводниковой подложке 7 протравлены отверстия для фиксации на стойках 2. Относительно этих отверстий образовано множество интегральных схем. Неразделенная подложка 7, зафиксированная в устройстве, прижимается к диэлектрическим заготовкам 9 грузами 5. Соединение осуществляют известными методами диффузионной сварки. После соединения пластину разделяют на кристаллы, при этом последние уже соединены с диэлектрическими держателями, выполненными в виде диэлектрических заготовок 9.

Положительный эффект достигается за счет уменьшения времени загрузки очередной партии диэлектрических заготовок, соединяемых с полупроводниковой подложкой.

Уменьшение времени загрузки происходит благодаря одновременному центрированию всех диэлектрических заготовок и использованию индивидуального для каждого заготовки груза, ускоряющего процесс загрузки.

Диэлектрические заготовки, в виде стеклянных трубок, предварительно полируют с торца, который будет соединяться с подложкой, до чистоты обработки поверхности не ниже 12-го класса.

Все детали приспособления, кроме стойки 2, выполнены из жаропрочной стали. Стойки 2 керамические, так как кроме фиксирующей роли они являются изоляторами между основанием 1, кассетой 3 и верхней плитой 4 с прижимными механизмами 5. На основание 1 подается положительный потенциал, на верхнюю плиту 4 отрицательный. Гpузы 5 служат токовводами к каждому соединяемому элементу. Вес груза должен быть таким, чтобы он действовал на заготовки давлением 2-3 г/мм². При давлении больше 3 г/мм² увеличиваются габариты устройства и возрастает опасность механического разрушения подложки. При давлении менее 2 г/мм² уменьшается прочность соединения. Экспериментальные исследования проводились при давлении 2,7 г/мм².

Подготовленное устройство с соединяемыми элементами помещают с помощью захвата в печь, нагревают до температуры, когда удельное объемное сопротивление стекла равно 77-83 МОм/см. воздействуют электрическим напряжением постоянного тока 1,5-1,7 кВ на контактируемые элементы при этой температуре в течение 20-25 мин, охлаждают при продолжении воздействия электрическим напряжением до температуры, при которой удельное объемное сопротивление 110-125 МОм/см. После прекращения воздействия электрическим напряжением соединяемые детали охлаждают до температуры 200-230^оС, вынимают устройство из печи и помещают в емкость с жидким азотом, выдерживают в нем не менее 10 мин, нагревают до температуры 200-230^оС и выдерживают при этой температуре не менее 10 мин. Использование предлагаемого устройства для электростатического соединения полупроводниковых мембран со стеклянными трубками позволяет увеличить производительность труда в 7 раз по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к устройствам для соединения полупроводников с диэлектриками. Целью изобретения является повышение производительности. Устройство состоит из основания 1 со стойками 2 верхней плиты, образованной верхней кассетой 4 с грузами 5 и крышкой 6. Отличие заключается в том, что устройство дополнительно снабжено кассетой 3 в виде плиты с отверстиями для диэлектрических заготовок 9 и верхней кассетой 4 с прижимными механизмами в виде грузов 5. Прижимные механизмы могут одновременно являться токовводами, при этом стойки 2 выполняются из электроизоляционного материала. Присоединение диэлектрических заготовок 9 к полупроводниковой пластине проводят, например, электростатическим способом. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО СОЕДИНЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ С ДИЭЛЕКТРИКАМИ, содержащее основание с стойками, верхнюю плиту, прижимные элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно дополнительно снабжено нижней кассетой, выполненной в виде плиты с отверстиями для фиксации диэлектрических заготовок, и верхней кассетой с отверстиями для прижимных элементов и заготовок, обе кассеты зафиксированы на стойках, при этом отверстия обеих кассет расположены соосно, а прижимные элементы выполнены в виде грузов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности электростатического соединения полупроводников с диэлектриками, прижимные элементы и основание выполнены электропроводящими, а стойки изготовлены из изоляционного материала.