Brevet FR2241143A1 — publié le 19750314

L'invention concerne un dispositif semi-conducteur comportant un corps semi-conducteur muni de deux faces principales situées à l'opposé l'une de l'autre, de deux faces latérales perpendiculaires auxdites faces principales et d'au moins un composant formé dans le corps semi-conducteur et muni d'emplacements de connexion électriques, qui sont séparés les uns des autres, à la surface du corps semi-conducteur. 'invention est également relative à un procédé permettant de réaliser un tel dispositif. Pour la fabrication de dispositifs semi-conducteurs du genre mentionné dans le préambule, on part assez souvent de disques semi-conducteurs dans lesquels est formé un multiple de composants. Puis, par exemple, après l'application d'emplacements métalliques de connexion pour les composants, lesdits semi-conducteurs sont divisés en corps semi-conducteurs séparés pratique ment identiques contenant les composants. Les corps semi-conducteurs sont ensuite munis de conducteurs de connexion et, éventuellement, d'une enveloppe. Le dispositif semi-conducteur mentionné dans le préambule peut être une diode sans-cristaux et le composant peut être une diode planaire. En pratique, il se forme surtout pendant la division d'un disque semi-conducteur en corps semi-conducteur, des petits éclats provoquant un court-circuit, ceci provenant du fait que par exemple les éclats provoquent un contact conducteur indésira- ble entre un conducteur de connexion d'une région de diode et l'autre domaine de diode. L'invention:- vise entre autres à éviter, du moins dans une certaine mesure, la formation du susdit court-circuit. Elle est basée sur l'idée que cela est possible à condition de faire en sorte que les éclats formés soient fixés à ltendroit de leur formation à la surface du corps semi-conducteur. Le corps semi-conducteur mentionné dans le préambule est ainsi caractérisé en ce que les parties libres des faces prin- cipales et faces latérales sont munis d'une couche métallique. De préférence, la couche métallique est constituéepar une couche en nickel déposée sans courant. Les couches en nickel peuvent être appliquées sans courant de façon usuelle sur les corps semi-conducteurs et sur les emplacements métalliques de connexion éventuellement présents, tout en évitant que le nickel n'adhère aux couches électro-isolantes et ne provoque un contact électrique indésirable entre les emplacements de connexion. L'invention est également relative à un procédé pour la réalisation d'un corps semi-conducteur selon le procédé pour lequel on part d'un disque semi-conducteur dans lequel est formé un multiple de composants semi-conducteurs, ce disque semi-conducteur étant ensuite divisé en corps semi-conducteurs contenant des composants, caractérisé en ce que les corps semi-conducteurs sont soumis à un processus de métallisation sans courant. Â cet effet, on peut procéder#de façon à ce qu'après division usuelle du disque semi-conducteur en corps semi-conducteurs, ces derniers soient immergés par exemple dans un bain de nickelage sans courant. De préférence, le disque semi-conducteur est divisé dans un bain de métallisation sans courant en corps semi-conducteurs, par exemple à l'aide de vibration ultrasonores. Ainsi, arrive en résultat selon lequel à peu près immédiatement après la formation des éclats pendant la division du disque semi-conducteur, lesdits éclats sont fixés et leur migration est pratiquement exclue. Dans le cas d'application d'un bain de nickelage sans courant, on a constaté que le nickel adhère convenablement aux surfaces nouvellement formées pendant la division pour former une couche ductile, la couche isolante restant exempte de nickel. De plus, l'invention est relative à un procédé pour lequel on part d'un disque semi-conducteur dans lequel est formé un multiple de composants semi-conducteurs, ce disque semi-conducteur étant muni de rainures et ensuite divisé suivant ces rainures en corps semi-conducteurs contenant ces composants, caractérisé en ce que la surface du disque semi-conducteur et des rainures est munie d'une couche métallique. On a constaté que, pour empêcher la formation d'éclats, il suffit de recouvrir de métal seule la surface de rainures et non toutes les surfaces latérales formées pendant la division du disque semi-conducteur Dans le dernier procédé, le disque semi-conducteur est métallisé sans courant ou par passage de courant, par exemple par dépôt de rhodium. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente schématiquement et en section une partie d'un dispositif semi-conducteur du genre mentionné dans le préambule. La figure 2 représente schématiquement et en section une partie d'un dispositif semi-ónducteur conforme à l'invention. La figure 3 représente schématiquement une vue en plan de plusieurs dispositifs semi-conducteurs à un stade de fabrication du procédé conforme à l'invention. La figure 1 montre un corps en silicium 1 contenant une diode sans cristaux et munie de deux faces principales 2 situées à l'opposé l'une de l'autre et de deux faces latérales 3 perpendiculaire-s aux faces principales 2. Le corps en silicium 1 contient un substrat 4 de type de conduction n et une couche épitaxiale 5 de Sype n, dans laquelle est obtenue, par diffusion d'impuretés de tgpe p, une région 6 formant une diode avec le reste du corps en silicium. La diode est manie d'emplacements de connexion électriques 7 et 8, respectivement de métallisations titAne-argent et nickel-argent. Â la surface du corps en silicium 1, les endroits de connexion sont-séparés l'un de l'autre par une couche en oxyde de silicium électro-isolante 9#. Les emplacements de connexion 7 et 8 sont munis de conducteurs de connexion 10 et 11 > qui sont constitués chacun par exemple par un noyau 12 en nickel-èr et une enveloppe 13 en cuivre. Le chiffre de référence 14 désigne une enveloppe isolante en verre. Lors de la réalisation de la diode planaire à décrire ciaprès, il peut sé former des éclats qui risquent de constituer par exemple une connexion conductrice entre-la surface de la couche épitaxiale - 5 et le conducteur de connexion 10 peuvent court-circuiter la Jonction pn 15. Pour pallier cet inconvénient, des parties libres des faces principales 2 et des faces latérales 5 sont munies, conformOment à l'invention, d'une couche en nickel 16 déposée sans courant (voir figure 2). Les emplacements de connexion 7 et 8 peuvent être également recouverts de la couche en nickel 16. La couche en nickel 16 assure la fixation des éclats formés pendant la réalisation. Pour la réalisation, on part d'un disque en silicium 31 de type n+, muni d'une couche épitaxiale (figure 3) sur laquelle est formée de façon usuelle une couche 9 en oxyde de silicium électro-isolante, qui est munie, à l'aide de la technique de photodécapage, de fenêtres 32 à ltendroit où le disque 31 sera divisé ultérieurement en corps en silicium et de fenêtres 33 pour la diffu sion des impuretés de type p. Lors de la diffusion se forment les régions 6 et 17. Les régions sont munies de façon usuelle d'emplacements de connexion électriques7 , tout comme le substrat du disque en silicium 31. ensuite, le disque en silicium est divisé suivant les lignes 34 et 35 en corps en silicium, par exemple par grattage et rupture.Conformément à l'invention,s corps en silicium sont soumis à un processus de métallisation sans courant, par exemple un processus de nickelage. Â cet effet, on peut utiliser un bain de nickelage sans courant connu en soi. Les corps en silicium sont immergés pendant 5 Cj minutes à une température de 9000 dans un bain de nickelage. Ensuite, les corps en silicium sont-chauff#s pendant 10 minutes à une température de 51000 dans une atmosphère non oxydante en vue d'enlever le phosphore-déposé à partir du bain de nickel et pour améliorer l'adhére#ce de la couche en nickel. Finalement, les corps en silicium sont traités pendant 3 minutes à une température de 9000 dans un bain de nickelage en vue d'obtenir une surface de nickel fraîche et, de ce fait, une basse résistance de contact avec les conducteurs de connexion.La couche en nickel ainsi obtenue a une épaisseur de quelques dixièmes de microns. De préférence, la division du disque semi-conducteur dans le bain de métallisation sans courant s'effectue par vibrations ultrasonores. Du nickel déposé sans courant par exemple, adhère assez souvent particulièrement aux faces de rupture nouvellement formées du fait que c'est précisément à ces endroits que se forment les éclats. D'une façon usuelle, les corps en silicium sont munis de conducteurs de connexion et d'une enveloppe. On a constaté que le rebut provoqué par court-circuit par suite d'éclats dans dea dispositifs semi-conducteurs conformes à l'invention est souvent inférieur d'non ordre de grandeur de l'unité à celui des dispositifs semi-conducteurs connus. Il est évident que l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit ri-dessus mais que de nombreuses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que la division du disque semi-conducteur ne steffectue pas nécessairement par grattage et rupture mais qu'il est possible de former, par exemple par sciage ou sous l'action d'un rayon laser, dans le disque semi-conducteur des rainures après quoi ledit disque semi-conducteur est divisé suivant ces rainures en corps semi-conducteurs. Après la formation des rainures et avant la division, la surface du corps semi-conducteur et des rainures est munie d'une couche métallique. Une telle couche métallique peut être appliquée par exemple par dépôt électrolytique de rhodium. REVENDICAtIONS : 1. Dispositif semi-conducteur comportant un corps semi-conducteur muni de deux faces principales situées à l'opposé l'une de l'autre, de deux faces latérales perpendiculaires auxdites faces principales et d'au moins un composant formé dans le corps semi-conducteur et muni d'emplacements de connexion électriques, qui sont séparés les uns des autres, à la surface du corps semiconducteur, caractérisé en ce que les parties libres des faces principales et faces latérales sont munies d'une couche métallique. 2. Dispositif semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche métallique est constituée par une couche en nickel déposée sans courant. 3. Procédé pour la fabrication d'un dispositif semi-conducteur selon la revendication 1 ou 2, pour lequel on part d'un disque semi-conducteur dans lequel est formé un multiple de composants semi-conducteurs, ce disque semi-conducteur étant ensuite divisé en corps semi-conducteurs contenant les composants, caractérisé en ce que les corps semi-conducteurs sont soumis à un processus de métaTHsation sans courant. 4. -Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque semi-conducteur est divisé en corps semi-conducteurs dans le bain de métallisation sans courant. 5. Procédé pour la réalisation d'un dispositif semi-conducteur selon la revendication 1 ou 2, selon lequel on part d'un disque semi-conducteur dans lequel est formé un multiple de composants semi-conducteurs, ce disque semi-conducteur étant muni de rainures, après quoi ces rainures sont divisées en corps semi-conducteurs contenant les composants caractérisé en ce que la surfa- ce du disque semi-conducteur et des rainures est munie d'une couche métallique.