Способ электростатического соединения стекла с полупроводниковой подложкой
Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к способам присоединения полупроводников к стеклянным держателям. Целью изобретения является повышение прочности и герметичности, а также уменьшение внутренних механических напряжений. Соединяемые поверхности, обработанные не ниже 12-го класса чистоты, прижимают друг к другу и нагревают ниже точки плавления стекла, но достаточно для придания ему электропроводности, подают напряжение 0,2 - 2 кВ на контактируемые элементы и выдерживают 20 - 25 мин. Отличие заключается в том, что при охлаждении продолжают подачу напряжения до тех пор, пока объемное сопротивление стекла не станет равным 110 - 125 МОм/см. Уменьшение внутренних механических напряжений в полупроводниковом кристалле осуществляют после снятия электрического напряжения и охлаждения до температуры 200 - 230oС помещением в жидкость с азотом, выдержкой в ней, последующим нагревом до температуры 200 - 300oС и выдержкой при этой температуре не менее 10 мин. 2 с. и 2 з. п. ф-лы.
Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, в частности к методам присоединения полупроводников к диэлектрикам. Целью изобретения является повышение прочности и герметичности соединяемых элементов, а также уменьшение внутренних механических напряжений в полупроводниковом кристалле. Способ заключается в обработке не ниже 12-го класса чистоты, соединянемых поверхностей, после чего осуществляют их контактирование и нагрев до температуры ниже точки плавления стекла, но достаточной для придания ему электропроводности, когда удельное объемное сопротивление стекла равно 77-83 МОм/см. После этого в течение 20-25 мин через соединяемые поверхности протекает постоянный ток, вызванный приложением напряжения 0,2-2,0 кВ на контактируемые элементы. Соединяемые элементы охлаждают при продолжении воздействия электрическим напряжением до температуры, при которой удельное объемное сопротивление равно 110-125 МОм/см. С целью уменьшения внутренних механических напряжений в полупроводниковом кристалле, после прекращения воздействия электрического напряжения, охлаждение соединяемых элементов ведут до 200-230оС, после чего помещают соединяемые элементы в емкость с жидким азотом, выдерживают в нем не менее 10 мин, затем снова нагревают до 200-230оС и выдерживают при этой температуре не менее 10 мин. Положительный эффект от использования изобретения достигается за счет того, что воздействие напряжением прекращается при температуре, когда щелочные ионы окончательно теряют свою активность. Стекло снова становится изолятором и теряет способность проводить электрический ток, контролируемый микроамперметром, через соединяемые элементы. Это происходит при удельном объемном сопротивлении, равном 110-125 МОм/см, что соответствует различным температурам для различных стекол. Как показали эксперименты, воздействие напряжением на соединяемые элементы во время охлаждения приводит к увеличению прочности и герметичности соединяемых элементов. После отключения высокого напряжения происходит произвольное охлаждение до температуры 200-230оС, во время которого соединяемые элементы выгружаются из нагревателя и переносятся в емкость с жидким азотом, где следует воздействие на зону соединения термоударом, который в сочетании с последующим отжигом ведет к уменьшению внутренних напряжений в зоне соединения, возникающих от разности ТКЛР соединяемых материалов. Увеличение прочности и герметичности объясняется тем, что при отключении высокого напряжения при температуре соединения, электростатический заряд в прианодной области быстро "стекает" и снимает прижимное усилие между соединяемыми элементами. Кроме того, сохраняется подвижность щелочных ионов в изоляторе, они возвращаются в прианодную область, разрыхляя зону соединения. Снижение внутренних напряжений в зоне соединения также положительно влияет на увеличение прочности.
Формула изобретения
1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ СТЕКЛА С ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПОДЛОЖКОЙ, на которой сформирована интегральная схема, заключающийся в контактировании обработанных не ниже 12-го класса чистоты поверхностей, нагревании их до температуры, ниже точки плавления стекла, но достаточной для придания ему электропроводности, при которой удельное объемное сопротивление стекла равно 77 - 83 МОм / см, подача электрического напряжения из интервала 0,2 - 2 кВ на контактируемые элементы при этой температуре в течение 20 - 25 мин и охлаждении, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и герметичности, при охлаждении продолжают подачу напряжения до тех пор, пока удельное объемное сопротивление стекла станет равным 110 - 125 МОм / см. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения внутренних механических напряжений в полупроводниковом кристалле, после прекращения воздействия электрическим напряжением охлаждение соединяемых элементов проводят до температуры 200 - 230oС, помещают соединяемые элементы в емкость с жидким азотом, выдерживают в нем не менее 10 мин, затем снова нагревают до температуры 200 - 230oС и выдерживают при этой температуре не менее 10 мин.MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
