Brevet FR2096470A1 — publié le 19720218

i 2096470 La présente invention concerne un procédé pour la production de diodes dont les faces latérales sont protégées par un isolant et qui sont obtenues en grande quantité par séparation d'une plaquette semi-conductrice métallisée des deux côtés et dont une face est fixée sur un 5 substrat avant la séparation. Il est connu de déposer une couche isolante sur les faces latérales non protégées des plaquettes semiconductrices, dont les deux grandes faces opposées portent des revêtements métalliques, afin de protéger ainsi le composant semiconducteur sensible contre les impuretés de l'environnement. 10 De telles couches passivantes sont par exemple en oxyde ou nitrure de silicium. Une couche passivante de SiÛ2 peut par exemple être obtenue par oxydation thermique sur les zones dégagées de la surface du semiconducteur, quand la pastille semiconductrice est en silicium. Il est également 15 connu de produire des couches d'oxyde sur la surface du semiconducteur, par évaporation à 600°C environ» Les inconvénients des procédés connus résultent des températures élevées. Les caractéristiques électriques des composants semiconducteurs varient souvent de façon gênante à la température d'oxydation ou d'éva-20 poration. L'invention a pour objet un procédé du type précédemment décrit, qui simplifie le mode de production et évite l'inconvénient précité lors de la passivation de la surface du semiconducteur. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un masque mince est déposé sur l'autre 25 face de la plaquette semiconductrice, ce masque est séparé avec la pla quette, le long de droites se coupant en croix, une couche isolante est déposée à basse température sur les pastilles découpées, puis la couche, isolante est éliminée de la surface métallisée des diodes, avec les parties restantes du masque, et les diodes sont détachées du substrat. 30 Dans le procédé selon l'invention, la couche isolante est déposée de préférence sur des composants semiconducteurs par pulvérisation cathodique. On appelle ainsi la pulvérisation de la couché isolante dans une gaine cathodique haute fréquence, à une température inférieure de préférence à 60°C. Pour cette opération, les composants semiconducteurs à 35 recouvrir sont placés dans un récipient, qui contient un gaz rare et dans lequel règne une pression de 10 ^ Torr par exemple. Le récipient contient une cathode sur laquelle est fixée une plaquette du matériau isolant à 71 23127 2 2096470 déposer, du quartz par exemple. Les plaquettes semiconductrices à recouvrir sont fixées de préférence sur l'anode. La surface de la cathode étant beaucoup plus petite que-celle de l'anode, l'application d'une tension haute fréquence produit, au-dessus de la cathode, un grand espace sombre, 5 qui fait chuter la plus grande partie de la tension de pointe. Les ions gazeux contenus dans cette région sont par suite très fortement accélérés et viennent percuter la plaque de quartz, en arrachant des molécules d'isolant qui se déposent sur les composants semiconducteurs. La cathode est refroidie pour éviter un échauffement trop intense. 10 Le procédé selon l'invention est par suite mis en oeuvre à des tem pératures si basses que toute variation thermique des caractéristiques électriques des diodes est exclue. D'autres caractéristiques et avantages de 1 invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée d'un exemple de réalisation 15 et des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une coupe d'une pastille semiconductrice métallisée sur les deux faces, collée sur un substrat et recouverte d'un masque; la figure 2 représente en perspective, avec coupe partielle, l'ensemble de la figure 1 après l'opération de séparation; 20 la figure 3 représente un ensemble identique à celui de la figure 2, mais avec des composants mésa; la figure 4a représente un élément de diode à parois latérales verticales; et la figure 4b représente un élément de diode à structure mésa. 25 Le substrat 1 représenté à la figure 1 est de préférence en verre. La plaquette semiconductrice 2, dont les deux faces sont recouvertes de couches d'or ou d'autre métal 3 et 4, est collée sur le substrat 1 à l'aide d'une colle 5. Cette plaquette 2 contient deux régions 9 et 10 de type opposé, séparées par une jonction pn 18. Un masque mince 7, cons-30 titué de préférence par une mince plaque de verre, est collé sur la couche métallique 4 de la surface libre du semiconducteur, à l'aide d'un adhésif 6. L'épaisseur de la plaque de verre 7 est par exemple d'environ 100 jun. La mince plaque de verre 7 est séparée avec la plaquette semiconductrice 2, le long de droites se coupant en croix. La séparation peut s'ef-35 fectuer par sciage ou par ultrasons. Des fossés 11 sont ainsi formés entre les divers éléments de diode 12 et s'étendent jusque dans le substrat 1, comme le montre la figure 2. 71 23127 3 2096470 La couche isolante 13, recouvrant les parois latérales des pastilles semiconductrices dans les fossés, est produite dans un équipement de pulvérisation cathodique, de la façon précédemment décrite. La couche isolante se dépose naturellement aussi sur les parties restantes de la mince plaque 5 de verre 7. Alors que la figure 2 représente des éléments de diode 12 à parois sciées verticales, la figure 3 représente des composants mésa. Les fossés 11, dont la largeur entre les divers éléments de diode diminue vers le bas, sont obtenus à l'aide d'une lame de scie de forme appropriée. 10 Le substrat 1 et les parties restantes de la mince plaque de verre 7 sont alors détachés des composants semiconducteurs dans un solvant approprié. Les parties de la couche passivante se trouvant sur la plaque sont également éliminées. Le diméthylformamide par exemple convient comme solvant des colles à verre. 15 La figure 4a représente un élément de diode à parois latérales ver ticales, entièrement recouvertes d'une couche passivante 13, en oxyde ou nitrure de silicium par exemple. Les surfaces opposées du composant ne portent pas de couche passivante, mais les couches métalliques 3 et 4, reliées ensuite à d'autres connexions pour l'établissement des contacts 20 du composant. Les parois latérales de l'élément de diode mésa représenté à la figure 4b sont aussi recouvertes entièrement par la couche passivante 13. Une matière plastique résistant aux acides et aux solvants est également utilisable comme masque pour la plaquette semiconductrice. 25 Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au procédé qui vient d'être décrit uniquement à titre non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. 30 35 71 23127 4 2096470 Revendications 1. Procédé pour la production de diodes dont les faces latérales sont protégées par un isolant et qui sont obtenues en grande quantité par séparation d'une plaquette semiconductrice dont les deux faces sont métal- 5 lisées et qui est fixée par une de ces faces sur un substrat avant la séparation, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'un masque mince est déposé sur l'autre face de la plaquette semiconductrice, ce masque est séparé avec la plaquette, le long de droites se coupant en croix, une couche isolante est déposée à basse température sur les pastilles décou-10 pées, puis la couche isolante est éliminée de la surface métallisée des diodes, avec les parties restantes du masque, et les diodes sont détachées du substrat. 2. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que le substrat est en verre et le masque est constitué par une mince plaque de verre. 15 3. Procédé selon revendication 2, caractérisé en ce que le substrat et la mince plaque de verre sont fixés sur la plaquette semiconductrice par collage. 4. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par la pulvérisation dans une gaine cathodique haute fréquence de la 20 couche isolante sur les éléments de diode. 5. Procédé selon revendication 4, caractérisé par l'emploi d'oxyde ou de nitrure de silicium comme couche isolante. 6. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la mince plaque de verre et la plaquette semiconductrice sont 25 séparées par sciage ou par ultrasons. 30