Vydáno 15. července 1881 vyloženo 15. ledna 1961

PATENTNÍ spis č. 100212Třída 21 g, 11/02

Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb. OLDŘICH BENEŠ, PRAHA a VLADIMÍR RYBKA, HRADEC u Opavy

způsob výroby kontaktů na polovodičích

Přihlášeno . prosince 1959 (PV 7104-59) Platnost patentu od . prosince 1959

Vynález se týká způsobu výroby kontaktů na polovodičích za použití titanových šablon povrchově upravených dusíkem.

Pro vytváření slévaných kontaktů bylo dosud používáno grafitových šablon, které mohou být různého tvaru a velikostí. V zásadě mohou být dvoudílné, složené ze spodní části, v níž jsou vyvrtány otvory, do

nichž se vkládají legovací válečky z india, nad které se pak shora pokládá niklový přívod base a germaniová destička, na jejíž horní povrch je opět přiložen druhý legovací váleček uložený v otvoru horní části šablony. Germaniová destička je na přívodu k basi umístěna excentricky proti spodnímu legovacímu

válečku, přičemž v basi je kulatý otvor, v jehož středu se dotýká spodní legovací váleček germaniové destičky, Z takto složené soustavy elementů vzniká tranzistor, jakmile při ohřevu na příslušnou teplotu se

vytvoří mezi spodním a horním legovacím válečkem a germaniovou destičkou slitinové přechody a germaniová destička se na obvodu přiletuje k niklovému přívodu base pomocí slabé vrstvy cínu. Pro

úsporu materiálu není však třeba zhotovovat z grafitu celé šablony, nýbrž jen některé díly, které lze po opotřebení vyměnit. Tak například při výrobě slitinových tranzistorů se běžně používá pouze grafitových

kolíků, které jsou vkládány do obou dílů šablony, aby je bylo možno vzhledem k jejich rychlému opotřebení snáze vyměňovati. Požadavek dodržování přesných geometrických rozměrů se však stává

naprosto prvořadým a nezbytným při výrobě mikroslitinových a

. “ - .. . . . . . . - o 100212:

vysokofrekvenčních tranzistorů a různých kontaktů k laboratorním účelům. Grafitové kolíky vzhledem ke značnému opotřební po několika pracovních cyklech naprosto nevyhovují kladeným požadavkům,

Pro lepší objasnění způsobů výroby podle známého stavu techniky

je na výkresu význačeno sestavení přípravků používäných při slévacím

procesu pro vytvoření, slitinových přechodů u tranzistoru. Válcový ko

lík 2 z grafitu je v horní části osązen na menší průměr, přičemž v ose válce je vyvrtán shora otvor přesné hloubky a přesného průměru, odpovídajícího velikosti příslušného legovacího válečku 1, který se do tohoto otvoru vloží. Na osazení koliku se položí excentricky , niklová destička 3 tvořící přívod k basi, v níž je kulatý otvor umístěný centricky k ose kolíku. Na destičku 3 dosedá shora germaniová destička , která je při ohřevu přiletována na svém òbvodu k miklové destičce 3 pomocí mezilehlé, tenké vrstvy cínu, přičemž mezi spodním legovacím válečkem a touto destičkou se vytvoří potřebný slitinový přechod. Přesně proti spodnímu legovacímu válečku doléhá shora na germaniovou destičku druhý legovací váleček , který vytvoří druhý přechod. Tento váleček je vložen do otvoru v kolíku . · · · · · ·

. . Pro současné zhotovení několika kontaktů na polovodičích při jednom slévacím prócesu jsou kolíky 2 ukládány do společné základní šablony v libovolném počtu. Šablona je dvoudílná ; 8 a je zhotovena z levnějšího a snadno opracovatelného materiálu. Horní i spodní část je proti sobě fixována vodicími kolíky. V příložce 9 jsou vloženy pohybové šroubky 10, jimiž je nastavována, výška. kolíků 2.

Při výrobě . tranzistorů vzrůstají požadavky na velmi přesné dodržení osové symetrię, délky a. průměru. legovacích válečků. Při výrobě je z toho důvodu nutno, aby rozměry přípravků, do nichž se tyto válečky

4 vkládají, neměnily při ohřevu svůj objem a tím i předepsané rozměry - příslušných vrtání. Při výrobě většího počtu kusů pak nesmí docházet

k pozorovatelnému opotřebení. Těmto požadavkům ovšem naprosto nevyhovují grafitové formy. Použití forem ze safíru nebo rubínu je poměrně nákladné a je spojeno s velmi obtížným opracováním. Podle vynálezu je možno úspěšně použít přípravků titanových, které po normálním opracování se nitridují při teplotě 11001200° C po dobu asi 7 až 10 min. V atmosféře dusíku.

.. Předmětem vynálezu je způsob výroby kontaktů na polovodičích slitinovou metodou, zejména u . tranzistorů a kontaktů k laboratorním účelům, vyznačený tím, že legovací válečky jsou vkládány do přesně vyvrtaných otvorů v šablonách z nitridovaného titanu.

Pro snížení spotřeby. titanu není třeba zhotovovat šablony pro současné slití několika tranzistorů, celé z tohoto materiálu, ale postačí připravit pouze válcové kolíky 2 a 6, které se umístí do společné základní formy , 8 z levnějšího materiálu. Tvar kolíků může být ovšem jakkoliv přizpůsoben požadavkům výroby, např. může být nahrazen podlouhlými hranoly, tzv.

lištami, do nichž v určitých odlehlostech jsou vytvrtány otvory pro vkládání legovacích válečků.

Výhodou takto získaných šablon z čistého titanu je vysoká mecha

nická odolnost, snadné dosažení přesných geometrických rozměrů, odol

nost vůči vysokým teplotám, je zabráněno tvoření nežádoucích zplodin při vlastním slévacím procesu v atmosféře vodíku, argonu a jiných používaných náplní, dále je dosaženo naprosté netečnosti vůči polovodičovým součástkám, jimiž se tyto šablony nesmáčejí.

Předmět patentu

1. Způsob výroby kontaktů na polovodičích slitinovou metodou, zejména u . tranzistorů a kontaktů k laboratorním účelům, vyznačený

3 100212:

tím, že legovací válečky 5] jsou vkládány do přesně vyvrtaných otvorů. v šablonách z nitridovaného titanu.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že legovací válečky (1, 5) jsou vkládány do otvorů v kolících (2, 6) nebo v hranolovitých lištách. z nitridovaného titanu, které jsou uloženy v spodním (8) a horním (7) dílu šablon z levnějšího kovu. - -

severogratia, n. p, závod 03

Příloha k patentnímu spisu č. 100212