Claims (2)
1. Verfahren zum Schleifen und Aufrauhen der Stirnflächen von Einkristallen, insbesondere von Silicium-Einkristallen, gekennzeichnet dadurch, daß in einem ersten Schritt die gesamte Oberfläche der Stirnfläche eines Silicium-Einkristalls durch Überschleifen geglättet wird und in einem zweiten Schritt mit der gleichen maschinentechnischen Ausrüstung im Rücklauf aufgerauht wird.1. A method for grinding and roughening the end faces of single crystals, in particular of silicon single crystals, characterized in that in a first step, the entire surface of the end face of a silicon single crystal is smoothed by grinding and in a second step with the same technical equipment in the Rewind is roughened.
2. Verfahren zum Schleifen und Aufrauhen der Stirnflächen von Einkristallen, nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zustelltiefe und die Vorschubgeschwindigkeit für das Uberschleifen 1,0-1,5mm bei einerVorschubgeschwindigkeitvon etwa 10umm · min""1 undfürdas Aufrauhen 0,1-0,2mm bei einer Vorschubgeschwindigkeit von etwa 400mm · min"1 betragen.2. A method of grinding and roughening the faces of single crystals, according to claim 1, characterized in that the infeed depth and the feed rate for the surface grinding are 1.0-1.5mm at a feed rate of about 10μm.sup.- 1 and for roughening 0.1mm. 0.2 mm at a feed rate of about 400mm · min " 1 amount.
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen und Aufrauhen dor Stirnflächen von Einkristallen, insbesondere von Silicium-Einkristallen. Das Aufrauhen der Stirnflächen der Kristalle ist für die lichtoptische Orientierung der Einkristalle erforderlich.The invention relates to a method for grinding and roughening dor end faces of single crystals, in particular of silicon single crystals. The roughening of the faces of the crystals is required for the light-optical orientation of the single crystals.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Für das Zertrennen von Einkristallen, zum Beispiel von Silicium-Einkristallen in Scheiben, für die Weiterverarbeitung in der Halbleiterindustrie ist es erforderlich, die kristallographische Orientierung der Einkristalle zu bestimmen und eine bestimmte Orientierung festzulegen. Hierzu kann die Orientierung mit röntgenographischen oder lichtoptischen Verfahren erfolgen. Die röntgenographischen Methoden erfordern keine Vorbehandlung der Einkristalle, dafür aber einen hohen und kostenaufwendigen apparativen Aufwand. Die lichtoptischen Orientierungsverfahren benötigen einen wesentlich geringeren apparativen Aufwand, dafür jedoch eine Vorbehandlung der Einkristalle. Es ist erforderlich für eine genaue kristallographische Orientierung die Oberfläche der Stirnfläche der zu orientierenden Einkristalle gezielt zu zerstören, um bei einem nachfolgendem Ätzen mit Kalilauge möglichst viele Ätzgruben zu erhalten. Dieses Aufrauhen der Oberfläche von Einkristallen erfolgt mit den herkömmlichen Mitteln im allgemeinen per Hand, in dem die Oberfläche der Stirnfläche der Kristalle durch Läppen oder durch Sandstrahlen aufgerauht werden. Bei Verwendung bekannter Schleifvorrichtungen konnte nur eine unzureichende Rauhigkeit und Regellosigkeit der Stirnfläche von Einkristallen erreicht werden. Außerdem sind diese Verfahren uneffektiv und die Arbeitsbedingungen sind ungünstig.For the separation of single crystals, for example of silicon single crystals in slices, for further processing in the semiconductor industry, it is necessary to determine the crystallographic orientation of the single crystals and to set a particular orientation. For this purpose, the orientation can be carried out by means of X-ray or light-optical methods. The X-ray methods require no pretreatment of the single crystals, but a high and expensive equipment. The light-optical orientation methods require a much lower expenditure on equipment, but for a pretreatment of the single crystals. It is necessary for a precise crystallographic orientation to selectively destroy the surface of the end face of the single crystals to be oriented in order to obtain as many etching pits as possible in a subsequent etching with potassium hydroxide solution. This roughening of the surface of single crystals is carried out by the conventional means generally by hand, in which the surface of the end face of the crystals are roughened by lapping or by sandblasting. When using known grinding devices, only an insufficient roughness and irregularity of the end face of single crystals could be achieved. In addition, these methods are ineffective and the working conditions are unfavorable.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu entwickeln, daß die uneffektiven Verfahren ablöst und mit dem effektiv und ökonomisch die Oberfläche der Stirnfläche von Einkristallen geglättet und regellos aufgerauht werden kann. Bei den herkömmlichen Verfahren erfolgte diese Kristallbehandlung im allgemeinen in zwei Arbeitsgängen. Zunächst wurden auf einer Maschine, zum Beispiel einem Schleifbock, die Grate an den Kristallen entfernt und dann in einem weiteren Arbeitsgang, wie oben beschrieben, die Stirnfläche der Einkristalle aufgerauht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher a :h, neben einer maschinellen Bearbeitung der Stirnfläche der Einkristalle, diese Vorbereitung für das lichtoptische Orientieren effektiv, das heißt, möglichst mit derselben maschinentechnischen Ausrüstung und möglichst in einem Arbeitsgang durchzuführen und gleichzeitig gute Voraussetzungen für eine einwandfreie Orientierung der Einkristalle zu erhalten.The object of the invention is therefore to develop a method that replaces the ineffective method and can be effectively and economically smoothed the surface of the face of single crystals and roughened randomly. In the conventional methods, this crystal treatment was generally carried out in two operations. First, on a machine, for example, a grinding block, the burrs were removed on the crystals and then roughened in a further operation, as described above, the end face of the single crystals. The object of the present invention is therefore, in addition to a machining of the end face of the single crystals, this preparation for the optical alignment effectively, that is, as possible with the same machine equipment and possibly perform in a single operation and at the same time good conditions for proper orientation to get the single crystals.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches und rationelles Verfahren zur Zerstörung des Oberflächengefüges der Stirnfläche von Einkristallen, insbesondere von Silicium-Einkristallen, zur lichtoptischen Orientierung von Einkristallen zu entwickeln.The aim of the invention is to develop a simple and efficient method for the destruction of the surface structure of the end face of single crystals, in particular of silicon single crystals, for the light-optical orientation of single crystals.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein effektives Verfahren zur Zerstörung des Oberflächengefüges der Stirnfläche von Einkristallen, insbesondere von Silicium-Einkristallen zur Vorbereitung für die lichtoptische Orientierung der Einkristalle zu entwickeln. Dies soll durch Verknüpfung zweier an sich bekannter Arbeitsschritte erreicht werden, indem in einem ersten Schritt die gesamte Oberfläche der Stirnfläche eines Silicium-Einkristalle durch Üborschleifen geglättet wird und in einem sich dem ersten Schritt anschließenden zweiten Schritt die Stirnfläche dos Kristalls aufgerauht wird. Beide Arbeitsschritte werden mit derselben maschinentechnischen Ausrüstung durchgeführt. Dac Aufrauhen der Oberfläche der Stirnfläche des Einkristalls kann, nachdem das Überschleifen der Stirnfläche durchgeführt ist, im Rücklauf der Schleifscheibe erfolgen. Die Zustelltiefe und die Vorschubgeschwindigkeit, mit denen die beiden Arbeitsschritte durchgeführt werden, können gleich und auch unterschiedlich sein. Zweckmäßigerweise betragen die Zustelltiefe 1,0-1,5 mm und die Vorschubgeschwindigkeit 100 mm rnin"1 beim Überschleifen und für das Aufrauhen 0,1-0,2 mm bei einer Vorschubgeschwindigkeit von ~ 400mm · min"'. Für beide Arbeitsschritte werden Diamantschleifscheiben mit grobem Korn, beispielsweise mit einer Korngröße von 250/200 verwendet.The object of the invention is to develop an effective method for the destruction of the surface structure of the end face of single crystals, in particular of silicon single crystals in preparation for the light-optical orientation of the single crystals. This is to be achieved by combining two steps known per se by smoothing the entire surface of the end face of a silicon monocrystals in a first step by sheeting grinding and roughened in a second step subsequent to the first step, the end face of the crystal. Both steps are carried out with the same technical equipment. The roughening of the surface of the end face of the single crystal can take place after the grinding of the end face in the return flow of the grinding wheel. The infeed depth and the feed rate with which the two work steps are carried out can be the same and also different. Appropriately, the infeed depth is 1.0-1.5 mm and the feed rate 100 mm in " 1 when grinding and for roughening 0.1-0.2 mm at a feed rate of ~ 400mm · min"'. For both steps, diamond grinding wheels with coarse grain, for example with a grain size of 250/200 are used.
Die erfindungsgi 'äße Lösung hat eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber den herkömmlichen Verfahren. Sie ermöglicht zunächst die Handhabung großer Einkristalle, vor allem von Silicium-Einkristallen mit einem Durchmesser > 100mm undThe inventive solution has a number of advantages over the conventional methods. It first allows the handling of large single crystals, especially of silicon monocrystals with a diameter> 100mm and