DE1589063A1

DE1589063A1 - Halbleiterbauclement mit einem Schutzueberzug und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1589063A1
Application number: DE19661589063
Authority: DE
Inventors: Steinbach John F; Bilo William J
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1965-09-13
Filing date: 1966-09-02
Publication date: 1970-03-19
Also published as: GB1108715A; BE686512A; CH453508A; US3447975A

Description

WESTIWGHOQSE . 1589üßl München, den

'/TEST
Electric Corporation i^u.yuuo Jittelsbacherplatz

East Pittsburgh

PA 66/8264

Halbleiterbauelement mit einem Schutzüberzug und Verfahren zu ■ seiner Herstellung .

Die "vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Oberflächenbehandlung für Halbleiterbauelemente zum Schutz dieser Oberfläche, insbesondere zum Schutz der aus einer Überfläche heraustretenden pn-Übergänge vor Einwirkungen der Atmosphäre.

Beim Betrieb von Halbleiterbauelementen wird häufig eine Verschlechterung ihrer Eigenschaften aufgrund von Ober-.

■ 009812/0972

Unterlagen (Art. ? g 1 Abs. 2 Nr. l Satz 3 des Ändorungsges. v. 4. 9. T9G>

BAD ORIGINAL

flächenphänomenen beobachtet, bei denen es sich vor allem um eiektriBch leitende Nebenschlüsse auf der Oberfläche oder dicht unter der Oberfläche der in solchen Bauelementen enthaltenen Halbleiterkörper handelt.

Eb ist bekannt, Halbleiterbauelemente mit einem Schutzüberzug zu umgeben, um bo die negativen Auswirkungen der Atmo;.-ephäre, insbesondere des Wassergehaltes herabzusetzen. Hierzu wurden bisher elektrisch isolierende Lacke, Schellacke und Harze verwendet. Bei geeigneter Anwendung dieser Materialien laßt β ich vielfach eine ausreichende Stabilisierung der Oberflächeneigenschaften der so behandelten Halbleiterbauelemente erreichen. Man kann dadurch beispielsweise den Lecketrom über die Oberfläche eines Halbleiterkörpers mit heraus tretendem pn-Ubergang in Sperrichtung dieses pn-überganges auf ein Minimum herabsetzen.

Eine Schutzschicht aus einer organischen Silikonverbindung auf dem heraustretenden pn-Ubergang kann jedoch die Reaktion zwischen der Oberfläche des Halbleiterkörpers und den Beetandteilen der Atmosphäre lediglich verlangsamen, nicht jedoch vollständig unterbinden. Das gilt seibot dann, wenn auf eine

Bolche Schicht noch eine witere aus einem eiktrisch isolierenden Lack aufgebracht wird. Infolge der durch die unterschiedliche Betriebstemperatur bedingten thermischen Veränderungen der Abmessungen des Halbleiterkörpers ist nämlich die Lackschicht erheblichen Spannungen ausgesetzt, die Risse und schließlich

- 2~- _mr% Ba/Hob

009812/Q972

ein Abheben der lackschicht von der Oberfläche dee Halbleiterkörpere zur Folge haben. Dadurch wird aber wieder die Reaktion der verschiedenen Bestandteile der Atmosphäre mit der Oberfläche des Halbleiterkörpers erleichtert.

In den bekannten Fällen wird der Schutzüberzug mit Hilfe einer kleinen Spritze, einer feinen Bürste, einer Drahtschleife oder mit ähnliehen Werkseugen aufgebracht. Dabei kommt ee häufig vor, daß der Schutzüberzug nicht alle Flächenteile des Halbleiterkörpers bedeckt, oder daß andererseits mehr Material als notwendig auf den Halbleiterkörper aufgebracht wird.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Halbleiterbauelement, bestehend aus einem Halbleiterkörper mit mindestens einem pn-übergang, der wenigstens an einer Oberfläche des Halbleiterkörpers heraustritt, und wenigstens in der Umgebung diener Stelle mit einem Schutzüberzug vereehen ist.

Die Erfindung benteht darin, daß dieser Schutzüberzug aus einer ernten Schacht eines Reaktionsproduktes aus halogenieiertem Organosilan, Hydroxyl ionen und dem Halbleitermaterial, und aus einer darüberliegenden zweiten .Schicht besteht, die aus Material der Gruppe der bei Raumtemperatur vulkanisierenden Gummi und deijrerfluor-Kohlenwass erst off e besteht.

■.:. - 3 -. Ba/Hob

009812/0972

BAD ORIGINAL

Gegenstand der Erfindung 1st ferner ein Verfahren zur Erzeugung solcher SchutzUberzüge.

Einzelheiten der Erfindung werden Im folgenden Insbesondere -an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbel- . Spieles erläutert. ' "■

Es zeigen,

Figur 1 einen Querschnitt durch einen Halbleiterkörperi Figur 2 einen Querschnitt duroh den gleichen Halbleiterkörper * mit einer erflndungsgemäfien, wasserundurchlässigen

ersten Schutzschicht, -Figur 3 einen Querschnitt durch den gleichen Halbleiterkörper mit einer ersten, wasserundurchlässigen Schutzschicht und mit einer darüberliegenden, zweiten Schutzschicht.

Der folgenden Erläuterung der Erfindung wird ein Halbleiterkörper aus Silizium zu Grunde gelegt. Die Erfindung 1st aber auch Im Zusammenhang mit einen Halbleiterkörper aus Germanium, aus Siliziumkarbid, aus Verbindungen der dritten und vierten Gruppe oder der zweiten und rlerten Gruppe des periodischen Systems anwendbar. -

In Figur 1 1st der Halbleiterkörper aus Silizium mit 10 bezeichnet. Er besitzt eine obere Fläche 12, eine untere Fläche 14 und Seitenflächen 16. Der Körper 10 hat zwei aufeinanderfolgende Schichten τοη unterschiedlicher leitfähigkeit

zwischen denen ein pn-übergang 22 liegt.

Figur 2 zeigt die Anordnung nach Plgur 1 nach dem eine Schutzschicht 24 aufgebracht wurde, dfe aus einem Reaktionen? produkt aus halogenisiertem Organosilan, Hydroxylionen und dem Silizium besteht. Hierzu wird der Halbleiterkörper 10 mit Wasserdampf behandelt bis die an den Oberflächen 12, 14 und liegenden Gitterstellen des Kristallgitters des Halbleiterkörper mit Hydroxylionen oder Hydroxylgruppen besetzt sind. Danach wird der Halbleiterkörper 10 in Gegenwart von halogenislertem Organosilan in einer geeigneten Lösung erhitzt. Als Lösungsmittel dient ein solches,das mit dem halogenisiertea Organosilan nicht reagiert. Während des Erhitzungsprozesses kommt es zu einer Reaktion zwischen dem halogenisierten Organosilan, den Hydroxylgruppen an den Gitterplätzen der. Oberfläche des Halbleiterkörpers und dem SUlslum des Körpers 10. Dabei verbindet sich ein Halogenatom der htlogenlsierten Organosllane mit einem Wasserstoffatom der Hydroxylgruppe und entweicht als Gas. Das Sauerstoffatom der Hydroxylgruppe verbindet sich dann mit dem StLiziumatom des verbleibenden Teiles des halogenisierten Organosilans. Da das Sauerstoffatom der Hydroxylgruppe bereits mit einem Silizumatom des Körpers 10 verbunden ist, ergibt sich eine chemische Reaktion die sich etwa wie folgt darstellen läßt»

I .

- Sl - OH ♦ 01 - Si - R-ftHCl + - Sl - O - Si - B I i V ί

I .A . I ._ A

2^0*9

009812/0972

Als Relsultat erhält nan eine Schicht 24 aus wasseruadurch- · lässigen organischen Gruppen auf den Oberflächen 12, U und des Körpers 10. Die Dicke dieser Schicht 24 entspricht der Ausdehnung eines Moleküls und zeichnet sich dadurch aus, daß sie keine Wasserstoffbiadungen nlt Wasser eingeht.

Als bevorzugtes halogerislertes Organoallan hat sich Diphenyldichlorsilan erwiesen. Dieses wird vorzugsvd.se mit einem Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt verdünnt. Dieses Lösungsmittel darf allerdings nicht mit dem PhenyId!chloreilan reagieren. Besonders geeignet sind zu diesem Zweck Lösungsmittel mit einem Siedepunkt um 100° C oder höher. Unter diesem Gesichtspunkt kommen insbesondere p-Cymol, n-Decan und Xylol in Betracht, wobei sich Xylol als besonders geeignet erwiesen hat.

Bei Verwendung von Xylol wird zweckmäßiggterweise eine Lösung von .einhalb bis drei, Insbesondere ab¹ er von ein Volumenprozent von Diphenyldichlorsilan verwendet. Die Lösung wird auf einer Temperatur zwischen 90° C und 130° C, insbesondere »"' 110⁰C+ 10° gehalten.

Der Körper 10 wird in diese Lösung gebracht und so lange erhitzt, daß sich auf Grund des bereits erwähnten Reaktioneine chani emus die Schicht 24 bilden kann. Hierzu genügt ein Erhitzung während 15 Minuten. Man kann aber den Körper beispielsweise auch eine Stunde lang beheizen, um so eine voll-

009"öiZ7Q972

βtändigsReaktion sicher zu stellen.

Nachdem der Körper 10 ausreichend langjLn der genannten Lösung erhitzt wurde, wird er in Aceton gewaschen. Danach wird er in eine Vakuumkammer gebracht und dort erhitzt, um nocu verbleibende Feuchtigkeit oder andere Verunreinigungen von dem Körper 10 zu beseitigen. Zu diesem Zweck wird la den Absaugkanal eine Kältefalle gelegt.

Die zweite, in Figur 3 dargestellte, Schutzschicht 26 kann in irgetrainer bekannten Weise auf den in Figur 2 dargestellten Halbleiterkörper, beispielsweise durch Streichen, Sprühen oder Tauchen hergestellt, werden. Das Material sollte im wesentlichen wasserundurchlässig sein und deshalb so wenig aktive Gruppen - beispielsweise Sauerstoff- oder Stickstoffgruppen -wie nur möglich enthalten, um so zu verhindern, dafi sich Wassar- ■ stoff an der Oberfläche wie auch im Innern der Struktur des Überzuges 26 mit Wasser verbindet. Fehlen die genannten aktiven Gruppen, dann wird infolgedessen die Diffusion von Wasser durch den Schutzüberzug 26 erschwert oder gar verhindert. Abgesehen davon sollte das Material aber auch flexibel genug sein, damit es durch die wechselnde thermische Beanspruchung keinen Schaden nimmt,. Insbesondere weder brüchig wird noch vpn der Schicht 24 sich ablöst.

Zu diesem Zweck haben sich besonders gut Gummi und Perfluorkohlenwasserstoffe erwiesen. Vorzugsweise besteht die Schicht

009812/0972 Ba/Hob

BAD ORIGINAL

aus einem bei Temperatur vulkanisierendem Gummi. Hierzu kann man beispielsweise einen SiLikongummi, bestehend aus einem Kopolymer von Dimethyl-Polysiloxan und Methylhydrogenpolysiloxan verwendet. Diesem Kopolymer wird als Katalysator InOktaedern kristallisierendes Blei zugegeben, um so einen bei Raumtemperatur vulkanisierenden Silikongummi zu erzeugen, der in ungefähr 24 Stunden aushärtet.

Eine vollständige Stabilisierung der Oberflächen 12, 14 und des Körpers 10 während der Behandlung mit dem halogenlslerten Organosilan läßt sich durch einen zusätzlichen Verfahrensschritt erreichen. Zu diesem Zweck wird der Körper bei Temperaturen über ungefähr 190° C in Wasserdampfataosphäre erhitzt. Dabei reagiert der Wasserdampf mit der Oberfläche, an der eich Hydroxylgruppen anlagern. Diese Reaktion ist irreversibel. Die so erzeigten Hydroxylgruppen sind von Natur aus ionfeh, das heißt, daß eine lonenbindung zwischen den Sauerstoff- und Wafleerßtoffatomen besteht. Diese Hydroxylgruppen verursachen einen hohen Leckstrom an den Oberflächen des Körpers 10. Diese ionischen Bindungen lassen sich jedoch durch die Behandlung mit Sllanen In Kovalentblndungen umwandeln. Wenn daher alle aktiven Gitterplatte an der Oberfläche den Körpers K) eine Hydroxylgruppe binden und diese Gruppen dann mit dem halogenialerten Organosilan In der vorgeschriebenen Weise reagieren, dann ist eine Änderung der Eigenschaften der Oberfläche durch Einwirkung von Wasserdampf

- 8 - Ba/Hob

0Θ9812/0972

PLA 66/8264 | b Εϊ 9 O 6

ausgeschlossen.

Auch bei Anwendung eines derartigen zusätzlichen Verfahrenaoührittes schließt sich an die Bildung der sraten Schutzschicht das Aufbringen einer zweiten Schutzschicht in der zuvor beschriebenen Weise an.

J . Beispiel

Ein Halbleiterkörper aus einkristallinem Silizium mit einen pn-übergang wird an sich bekannter Weise hergestellt. Der pn-übergang tritt an den Seiten aus deu Halbleiterkörper aus. Der maximal zulässige Leckstrom betrage 15 m A.

Der Halbleiterkörper wird 15 Minuten lang auf einer Temperatur von HO⁰ C + 10° C in einer Atmosphäre bestehend aus einer Lösung von einem Volumenprozent Diphenyldichloreilan in Xylol erhitzt. Darauf wird der Körper aus der Lösung heraus genommen, in Azeton gewaschen und in eine Vakuumkammer gebracht. Darin wird er dann in einem Vakuum von 10" mm Hg auf 170°t 10° C erhitzt. In die Absaugleitung ist eine Kühlfalle gelegt. Dadurch wird jede Feuchtigkeit und Verunreinigung von der Oberfläche entfernt. Diese Behandlung dauert etwa 30 Hinuten.

Danach werden die Oberflächen mit einer wasserundurchlässigen Schutzschicht von Hand überzogen. Dieser Vorgang wird visuell überwacht.Als Material dient ein bei Raumtemperatur vulkani-

009812/0972

- 9 - Ba/Hob

uierender Slllkongumml. Dieser besteht aus einen Kopolymer von Diphenylpolysiloxan und Methylhydrogenpolysiloxan mit BLeL In OktaederkriaIaLIforra als Katalysator. Der zweiten Schutzachicht wLrd eine Zelt 24 Stunden zum Aushärten gegeben.

Danach wurde der Leckstrom gemessen. Der Leckstrom in Sperrichtung betrug 7,6 mA, der Leckstrom in Durchlaßrichtung 10 mA. Nach 17 Stunden betrug der Leckstrom in Sperrichtung etwa 8 und in Durchlaßrichtung 10,4 mA.

Iu der vorbaaohriebenen Weise wurden 20 Halbleiterkörper aus Üilizium behandelt. Sechs davon waren für 1020 V und der Rest für 750 V bemessen. Diese Körper wurden dann einem 20 stündigen Versuchsbetrieb unterworfen zusammen mit 15 Halbleiterkörpern aus Silizium die gleichzeitig mit den genannten 20 hergestellt wurden. Die Austrittsfläche der pn-Ubergäage dieser 15 Körper wurde jedoch lediglich mit einer Schutzschicht bestehend aus einer Mischung von Alizarin und Methyl-Phenyl-Sllikonlack überzogen.

Von den 20, erfindungsgemäß behandelten Halbleiterkörpern hatte lediglich ein einziger nach dem 20 stündigen Testbetrieb einen Leckstrom größer als 15 mA· Aber selbst der Leckstron dieses Halbleiterkörpers änderte sich während des 20 stund igen. Betriebes lediglich um -2 mA.

Von den 15 alt einer Mischung aus Allzarin und Methyl-Phenyl-

009812/0972

- 10 - Ba/Hob

BAD ORIGINAL

Silikonlack behandelten Halbleiterkörpern blieben lediglich vier unter der zulässigen Schranke von 15 mA. Sechs von Ihnen hatten die zulässige Grenze sogar schon nach 6 etundige« Testbetrieb überschritten.

2. Beispiel

Ein Halbleiterkörper aus Silizium mit einem pn-übergang, der an seitlichen Flächen austritt, wird in einer Mischung von 2 Volumenprozent einer 70 bis 71 prozentigen Salpetersäure, von einen Volumenprozent einer 100 prozentigen Essigsäure geäzt. Der Körper wird dann in Azeton gewaschen, getrocknet, in eine Trockenbox gebracht und die Spannungen bei 15 mA Leckstrom in beiden Richtungen gemessen. Sie Spannung in Durchlaßrichtung betrug 780 V und die Spannung in Sperrichtung 1040 V. Diese und die späteren Messungen wurden jeweils bei 129° C ausgeführt.

Der Halbleiterkörper wurde daraufhin in einem Vakuum von

-6 ο

10 mm Hg eine Stunde lang auf einer Temperatur von 190 C gehalten. Dabei stieg die Spannung in Durchlaßrichtung bei 15 mA Leckstrom auf 950 V und die Spannung In Sperrichtung auf 1020 V.

Darauf wurde der Körper 12 Stunden bei der gleichen Temperatur In demselben Vakuum gehalten. Bine Nachprüfung zeigte, daß beide Spannten bei 15 bA Leckstrom 1020 V betragen.

- 11 - Ba/Hob '

0&9812/0972

2a:j OnJSiNAL

44,

Der Körper wurde dann in einen gewöhnlichen Muffelofen gehracht und ohne Schutzgasatmosphäre auf 190° erhitzt und 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Eine Messung der beiden Spannungswerte hei 15 mA Leckstrom ergab 1000 V..

Daraufhin wurde die Temperatur des Muffelofens auf 225° C erhöht und der Körper eine Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten. Dabei fielen die zuvor gemessenen Spannungewerte bei 15 mA Leckstrom auf 14 V.

Danach wurde der Körper in dem Muffelofen 1 Stunde lang

Spannung auf 325 C gehalten. Die/in Durchlaßrichtung bei 15 mA leck-

strom betrug nun 12 V, die Spannung in Sperrichtung 13 V.

Danach wurde der Körper in eine Lösung aus Xylol mit einem Volumenprozent Diphenyl-Dichlorsilan gebracht und eine Stunde lang auf 110° C + 10° C gehalten. Danach wurde der Körper aus der Lösung genommen und in Azeton gewaschen. Der Körper wurde erneut gemessen und man erhielt für die beiden Spannungen bei 15 mA Leckstrom wieder 950 V bew. 1040 V.

Der Körper wurde daraufhin 30 Minuten lang in einer Vakuumkammer bei einem Vakuum von 10" mm Hg und bei 175° C + 10 C gehalten. In den Absaugkanal wurde wieder eine Kältefalle eingebaut.

Daraufhin wurde der Körper aus der Vakuumkammer genommen und alle Oberflächen mit einer wasserundurchlässigen Schutzschicht von Hand überzogen. Dieser Vorgang wurde lediglich

009812/0972

- 12 - Ba/Hob

visuell überwacht. Als Schutzschicht wurde ein bei Raumtemperatur vulkanisierender Silikongummi verwendet dessen Zusammensetzung bereits erwähnt wurde. Nach einer Aushärtezeit von 24 Stunden wurde der Körper wiederum in einen Muffelofen gebracht und in gewöhnlicher Atmosphäre 160 Stunden

lang bei 225° C gehalten. Daraufhin wurden wieder die beiden Sperrspannungswerte bei 129° C und einem Leckstrom von 15 mA bestimmt. Sie unterschieden sich in keiner Weise von den zuvor gemessene/n Werten»

Dieser Versuch zeigt, daß man die Eigenschaften der Oberfläche eines Halbleiterkörpers absichtlich herabsetzen und dann wieder auf den Originalwert oder sogar auf einen besseren Wert bringen kann, wenn man die Oberfläche in einer Lösung von einem Volumenprozent Diphenyl-Dichloreilan in Xylol behandelt.

3. Beispiel

Diesem Versuch lag ein Halbleiterkörper aus Silizium mit einem pn-übergang üblicher Hers-teilung zu Grunde, wobei der pn-übergang an seitlichen Flächen des Halbleiterkörpers heraustritt. Die Spannung in Durchlaßrichtung betrug bei 15 mA Leckstrom 320 V und die Spannung in Sperrichtung bei der gleichen Temperatur 500 V.

Dieser Körper wurde wiederum in eine Lösung von einem Volumenprozent Diphenyl-Dichloreilan in Xylol gebracht und darin

009812/097 2

- 13 - Ba/Hob

JH-

15 Minuten lang auf einer Temperatur von 110 C + 10° 0 gehalten. Dabei WLdet sich vor allem in der Umgebung dee pn-Überganges eine molekulare Schicht aus den mehrfach erwähnten Reaktionsprodukten.

Danach wird der Körper aus der Lösung genommen, in Azeton gewaschen, in eine Vakuumkammer gebracht und darin 30 Min^uten' lang bei einer Temperatur von 175° C + 10° C und einem Vakuum von 10" mm Hg gehalten. In den Absmugkanal wurde wiederum eine Kühlfalle eingebaut.

Darauf wurde der Körper aus der Vakuumkammer genommen und von Hand mit einem wasserundurchlässigen Material überzogen. Dieser Vorgang wurde wiederum nur visuell überwacht. Als Material diente wieder ein«bei Raumtemperatur vulkanisierender Silikongummi der bereits erwähnten Zusammensetzung.

Nach einer Aushärtezeit von 24 Stunden wurde der Körper in einen Muffelofen gebracht und ohne Schutzgasatmosphäre 160 Stunden lang auf einer Temperatur von. 225° C gehalten. Die Messung der beiden Spannungswerte bei 120° C ergab 900 T bzw. 1000 V.

4. Beispiel

Mehrere Halbleiterkörper aus einkristallinem Silicium mit einem pn-Ubergang, der an seitlichen Flächen des Körpers heraustritt, wurden nach gleichartiger Herstellung aus

009812/0972

- 14 - . Ba/Öob

1?

demselben Ursprungematerial In einer Mischung geäzt, die aue zwei Volumenanteilen einer 70 bie 71 prozentigen Salpetersäure, aus einen Volumenprozent eier 48 prozentigen Flußsäure und einem Volumenprozent einer 100 prozentigen Essigsäure besteht. Darauf wurden die Halbleiterkörper in Aceton gewaschen, getrocknet und dann eine Stunde lang bei einer Temperatur von 110° C + 10° C in einer Lösung von einem Volumenprozent von Diphenyl-Diohlorsilan in Xylol gehalten. Danach wurden die Körper aus der Lösung genommen, wieder In Azeton gewaschen, in eine Vakuumkammer gebracht und darin 30 Minuten lang auf einer Temperatur von 170° C ♦ 10° C bei 10" mm Hg gehalten.

Darauf wurde aus der Vakuumkammer ein Halbleiterkörper herausgenommen und seine Oberfläche mit einem bei Raumtemperatur vulkanisierenden Silikongummi der bereite erwähnten Zusammensetzung überzogen. Diesem Sülkongummi standen zur Aushärtung 24 Stunden zur Verfügung.

Ein zweiter Körper wurde aus der Vakuumkammer entnommen und dessen Oberflächen mit einen Methyl-Phenyl-Silikonlack überzogen. Es wurde wieder darauf geachtet, daß alle Oberflächen mit Lack bedeckt sind.

Die so behandelten Halbleiterkörper wurden einem 20 etündigen Testbetrieb unterworfen. Beide Halbleiterkörper waren für 1000 V und einen maximalen Leckstrom von 15 mA bestimmt.

- 15 - Ba/Hob

009812/0972

Zunächst betrug der Leckstrom dee mit Gummi überzogenen Halbleiterkörpers 6,6 mA. Der Lecketrom in Durchlaßrichtung betrug 5,6 mA. Am Ende des 20 stündigen Testbetriebes betrug der Leckstrom in Sperrichtung 6,4 und der Leckstrom in Durchlaßrichtung 6,0 mA»

Bei der mit La.k überzogenen Halbleiteranordnung wurde zu Beginn dieses Versuches ein Leckstrom in Sperrichtung von H mA bemessen. Der Leckstrom in Durchlaßrichtung betrug 6 mA. Nach k vierstündigem Probebetrieb war der Leckstrom in Sperrichtung bereits größer als 16 mA also größer ale der zugelassene Maximal wert, obwohl der Lecketrom in Durchlaßrichtung erst 7 mA betrug. Nach weitem 12 Stunden lösten bereite die für 250 mA bemeesennen Sicherungen aus.

Die Lackoberfläche dieses Halbleiterkörpers zeigte auch Brüche. Ferner stellte sich heraus, daß sich der Lacküberzug von der Oberfläche des Halbleiterkörpers gelöst hatte.

' Diese Versuche zeigen, daß der Gummiüberzug im Vergleich zu einem Lacküberzug auch dann wesentlich vorteilhafter ist, wenn er auf einen Halbleiterkörper aufgebracht wird, dessen Oberflächen mit halogenisiertea Organosilan behandelt wurden.

3 Figuren

10 Patentansprüche

- 16 - Ba/Hob

009812/0 972

Claims

1*

Patentansprüche

1.) Halbleiterbauelement, bestehend aus einem Halbleiterkörper mit mindestens einem pn-übergang, der wenigstens an einer Oberfläche des Halbleiterkörpers heraustritt und wenigstens dort mit einem Schutzüberzug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schutzüberzug aus einer ersten Schicht (24-) eines Reaktionspröduktes aus halogenisiertem Organosilan, Hydroxylionen und dem Halbleitermaterial, und aus einer darüberliegenden zweiten Schicht besteht, die aus Material der Gruppe der bei Raumtemperatur vulkanisierenden Gummi und der Perfluorkohlenwasserstoffe besteht.

2.) Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als halogenisiertes Organosilan Diphenyldichlorsilan dient.

3.) Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schutzschicht aus einem Kopolymer von Dirnethyl-Polysiloxan mit Methyl-Hydrogen-Polysiloxan besteht, dem als Katalysator Blei in oktae.'-drischer Kristallform beigegeben ist.

■ i
4.) Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf ein

Halbleiterbauelement mit mindestens einem pn-übergang,

- 17 - Ba/Hob

0098 12/0972

Neue Unterlagen (Art. / 5 1 Abs. ü Ur. 1 bau 1 des Änderunguges. v. 4.9.190.

dadurch gekennzeichnet, daß· der Halbleiterkörper, in eine lösung von halogenisiertem Organoailan in einen damit nicht reagierenden Lösungsmittel gebracht wird» darin während längerer Zeit auf erhöhter Temperatur gehalten wird, daß danach das überschüssige Wasser von der Oberfläche beseitigt und darauf eine zweit· Schicht aus wasserundurchlässigem Material aufgebracht wird.

5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als halogenisfertes Organosilan Diphenyl-Dichlorsilaa dient.

6.) * Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einhalb bis drei «Volumenprozent von Diphenyl-Dicblorsilan in Xylol gelöst sind, und daß der Halbleiterkörper auf eine Temperatur zwischen 90° und 130° C erhitzt wird.

7.) Verfahren nach Anspruch 5, bei Anwendung auf einen Halbleiterkörper aus einkristallinem Silizium, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper in einer Lösung von einem Volumenprozent Diphenyl-Dichlorsilan in Xylol bei 110° G + 10° C erhitzt wird.

8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper eine Stunde lang bei 110⁰Q + 10° C

009

PLA 66/8264 1589063 in der Lösung gehalten wird.

9.) Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ale wasserundurchlässiges Material ein bei Raumtemperatur vulkanisierender Gummi oder PerfluorkohlenwaeserBtoffe dienen.

10.) Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper vordem Erhitzen in dem halogenlsierten Organosllan in einer Wasserdampfatmosphäre bei 190° C eo lange erhitzt wird, daß sich an den Gitterstellen des Halbleiterkörpers an der Oberfläche zumindest in der Umgebung des aue dem Halbleiterkörper heraustretenden pn-übergangee Hydroxylgruppen anlagern.

- 1£ - Ba/Hob

0098 12/0972

£0 .

Leerseite