Brevet FR2090182A1 — publié le 19720114

18C59 i 2090182 Cette invention concerne un procédé de fabrication de dispositifs semi-conducteurs. Un procédé de fabrication de dispositifs semi-conducteurs selon l'invention, comprend les étapes suivantes : 5 a/ réaliser un micro-élément portant au moins une zone P et au moins une zone N, b/ le micro-élément étant placé sur un support, le partager en de nombreuses parties, chacune de ces parties devant constituer un dispositif semi-conducteur, des canaux étant délimités entre les dispositifs 10 semi-conducteurs et les liaisons P-N étant réalisées dans les dits canaux. c/ verser dans les canaux un composé vulcanisable capable de protéger les liaisons P-N. d/ vulcaniser ce composé de façon à obtenir une membrane adhérant 15 aux dispositifs semi-conducteurs et relier ces derniers entre eux facilitant, ainsi, leur manipulation, l'adhérence entre la dite membrane et les dispositifs semi-conducteurs étant réalisée de façon à être sensiblement supérieure aux propriétés de cohésivité de la membrane de telle sorte que, pour leur utilisation, les dispositifs semi-conduc-20 teurs puissent être séparés de la membrane en ôtant celle-ci, une partie de cette membrane adhérant, en les protégeant, aux parties exposées des liaisons P-N des dispositifs, lorsque ces derniers ont été séparés de la membrane. De préférence, le procédé comprend aussi les étapes suivantes : 25 mise en place sur la membrane,de façon à la recouvrir, d'un autre composé vulcanisable, et vulcanisation de ce dit composé de façon à former une couche de matériau adhérant sur la membrane, l'adhérence de la dite couche de matériau sur la membrane et les propriétés de cohésivité du matériau étant réalisées de façon à être sensiblement supérieures 30 aux propriétés de cohésivité de la membrane ; ainsi, en cours de fonctionnement, quand la dite couche de matériau est ôtée de la membrane et quand cette dernière est ôtée des dispositifs semi-conducteurs, afin de les séparer de celle-ci, il s'ensuit que des parties de la membrane adhèrent, en les protégeant, aux parties exposées des liaisons 35 P-N des dispositifs semi-conducteurs. L'invention concerne, en outre, un dispositif semi-conducteur fabriqué selon le procédé décrit dans les paragraphes précédents. Dans les dessins ci-annexés : - les figures 1 à 6 sont des coupes illustrant cinq étapes de la 40 fabrication de diodes selon un exemple de l'invention. 71 18059 2 2090182 - la figure 7 est une vue en plan de la figure 3. En faisant référence aux dessins, un micro-élément en silicone 10 d'un type de matériau P ou N est traité par des techniques de diffusion connues de façon à former une liaison P-N (figure 2). Une fois 5 réalisées les liaisons P-N, des couches de métal approprié (non représentées) sont plaquées sur les surfaces du micro-élément, facilitant ainsi la réalisation des liaisons électriques avec les diodes à fabriquer. Le micro-élément contenant les liaisons P-N est alors fixé sur un support en verre ou en céramique 11 au moyen d'une mince couche 12 10 de cire. Un masque en acier(non représenté) contenant de nombreux orifices rectangulaires est mis en place au sommet du micro-élément et une solution de cire est étendue sur la totalité du masque. La cire pénètre dans les orifices du masque et adhère au micro-élément de façon à ce que, lorsque le masque est enlevé, la surface du micro-15 élément comporte de nombreuses zones rectangulaires 13 revêtues de cire (figure 3)- Le support portant le micro-élément est alors immergé dans un bain décapant qui supprime les parties du micro-élément entre les zones masquées 13 (figure if). On notera que la cire employée pour la fixation du disque du support 20 et la cire masquant les zones 13 du micro-élément sont choisies de façon à ce que le décapant ne les attaque pas. Quand les zones exposées du micro-élément ont été attaquées par le décapant, on sort le support 11 du bain puis on le lave et on le sèche. A ce stade, le support comporte plusieurs petites diodes rectangulaires P-N 15, séparées les 25 unes des autres par des canaux lif, et recouvertes de cire sur leurs deux faces, seuls les bords décapés 16 des diodes 15 étant exposés. On peut, évidemment, utiliser des matériaux, autres que la cire, résistants au décapant. Un élastomère en silicone vulcanisable à température ambiante et 30 comprenant un mélange d'un alpha, omega-dihydroxypolydiméthylsiloxane, un polydiméthylsiloxane, un acétoxysilane, et une charge de silice est versée, sous forme liquide, sur le support 11 pour s'écouler dans les canaux llf ménagés entre les diodes (figure 5)« Lorsque les canaux lif sont remplis de 1'élastomère liquide, la surface du micro-élément dé-35 capée est essuyée de façon à enlever l'excès de l'élastômère, laissant une grille 17 d'élastomère liquide dans les canaux lif. L'élastômère liquide peut alors être vulcanisé à température ambiantè de façon à former une membrane élastique 17 reliant entre elles les diodes sur le support ; la disposition est telle que l'adhérence de la membrane i+0 sur les diodes 15 est supérieure aux propriétés de cohésivité et, par 71 18059 3 2 0 90182 suite, à la résistance à la déchirure de la membrane. Ainsi, en cours de fonctionnement, il est nécessaire de séparer les diodes 15 de la membrane 17 ; la membrane 17 peut être ôtée des diodes, ce qui entraîne la déchirure de cette membrane plutôt que la rupture de l'adhérence en-5 tre la membrane et les diodes. Ainsi, les diodes séparées qui, à ce stade, sont encore fixées au support 11, conservent un revêtement d'é-lastomère vulcanisé sur leur pourtour, ce revêtement protégeant les parties des liaisons P-N exposées sur ce pourtour. De préférence, pour faciliter la séparation des diodes 15 de la 10 membrane 17, un revêtement d'un autre composé vulcanisable est appliqué sur la membrane 17 ; il couvre celle-ci, et peut, ensuite, être vulcanisé de façon à former une couche de matériau élastique 16 adhérant à la membrane (figure 6). N'importe quelle solution élastique habituelle peut être utilisée comme nouveau composé vulcanisable pourvu que l'adhé-15 rence à la membrane du matériau élastique, pendant la vulcanisation, et la résistance à la déchirure du matériau élastique soient supérieures à la résistance à la déchirure de la membrane. Ainsi, lors du fonctionnement, il est recommandé de séparer les diodes 15 de la membrane 17 ; le matériau élastique est enlevé de la membrane 17 qui» elle-même est 20 ôtée des diodes ; ceci, comme précédemment, entraîne la membrane 17 à se déchirer plutôt qu'à rompre l'adhérence entre la membrane et les diodes. En outre, il est préférable, pendant l'application du revêtement du dit nouveau composé vulcanisable sur la membrane 17» que le revêtement recouvre au moins un bord de la membrane 17 de façon à ce 25 que, lorsque le composé est vulcanisé, la couche de matériau élastique délimite une languette 19 en saillie sur l'extrémité de la membrane et, de préférence, sur l'extrémité du support. La languette 19 sert de prise lorsque, pour 11 utilisation, on veut enlever le matériau élastique 18 de la membrane 17» 30 Lorsque les diodes 15 ont été séparées de la membrane 17, elles restent encore fixées sur le support 11 de façon à ce que, après la séparation, le support 11 soit placé dans un bain de liquide dans lequel est soluble la cire couvrant les diodes et fixant ces dernières au supnort. Ainsi, la cire se dissout pour laisser des diodes indivi-35 duelles 15 dont les deux faces sont propres et les liaisons P-N, exposées sur le pourtour des diodes, protégées par les parties de la membrane 17 qui y adhèrent. Bien entendu, le solvant utilisé pour la cire est d'une nature telle qu'il ne réagisse pas sur le matériau de la membrane 17. ifO Dans un exemple, un élastomère en silicone, tel que celui vendu 71 18059 2090182 I.C.I. sous la marque EP 6283, fut utilisé pour former la membrane 17. Cet élastomère comprenait un mélange tel que celui précédemment décrit et avait les propriétés de cohésivité et d'adhérence requises à l'égard de la membrane 17, les propriétés de la membrane comprenant : 27° B. S. 5 >37 kg.cm/cm2 (215 pieds-livres/ ^c;q o/0 pouce carré) 63if g. 5 dureté résistance à la tension élongation de rupture résistance à la déchirure On notera, bien sûr, que des composés vulcanisables, autres que 10 l'élastômère en silicone défini, peuvent être utilisés pour former la membrane 17, pourvu que, à la vulcanisation, ils manifestent les propriétés de cohésivité et d'adhérence requises. 71 18059 5 2090182 REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de dispositifs semi-conducteurs, caractérisé en ce que l'on réalise tout d'abord un micro-élément 5 comportant au moins une zone ® et au moins une zone N, puis après l'avoir placé sur un support, on le partage en plusieurs parties dont chacune d'entre elles doit constituer un dispositif semi—conducteur, des canaux étant délimités entre les dispositifs et des liaisons P-N étant réalisées dans les dits canaux, que 10 l*on verse ensuite dans les canaux un composé vulcanisable capable de protéger les liaisons P-N, que l'on vulcanise ce composé de façon à obtenir une membrane adhérant aux dispositifs semiconducteurs et que l'on relie ces derniers éntre eux pour faciliter la manipulation, l'adhérence entre la dite membrane et les 15 dispositifs semi-conducteurs étant réalisée de façon à être supérieure aux propriétés de cohésivité de la membrane de sorte que, pour leur utilisation, les dispositifs semi-conducteurs puissent être séparés de la membrane, en (tant celle—ci, dont une partie adhère, en les protégeant, aux parties exposées des 20 liaisons P-N des dispositifs semi-conducteurs après séparation de ces derniers de la dite membrane. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dit composé vulcanisable utilisé est un élastomère en siliccne» 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise en outre un autre composé vulcanisable venant recouvrir la membrane et que l'on vulcanise ce deuxième composé de façon à former, sur la. membrane, une couche de matériau adhérant à cette dernière, l'adhérence par rapport à la membrane de la dite couche de maté— 30 riau et les propriétés de cohésivité du matériau étant telles qu'elles soient sensiblement supérieures aux propriétés de cohésivité de la membrane afin que, en cours de fonctionnement, lorsque la dite couche de matériau est Ôtée de la membrane et que la dite membrane est enlevée des dispositifs semi-conducteurs, 35 pour la séparer de ceux-ci, des zones de la membrane adhérent, de ce fait» en les protégeant, aux parties exposées des liaisons P-N des dispositifs semi-conducteurs. 4 - Procédé selon la revendication 3» caractérisé en ce que le dit autre composé vulcanisable est appliqué sur la membrane ko de façon à délimiter, en cours de vulcanisation, une languette 71 18059 6 2090182 faisant partie intégrant*» de la dite couche de matériau qui couvre la membrane t cottc languette 6tant en saillie svr la meny-brsnc- ot servant de prise lorsque en cours de fonctionnent r_t 3 on veut enlever la dite couche de matériau de la membrane et } 5 par siiitr> séparer les dispositifs somi-conducteurû de la membrane 5 » Dispositif semi«-conducteur , caractérisé on ce qu'il est fabriqué par le procédé décrit dans l'une quelconque des re« vendications précédentes,, bad original '