DE102014200051A1 - Method for coating a semiconductor chip - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren wird angegeben, das zur Beschichtung einer Schmalseite (31) eines Halbleiterchips (3) besonders geeignet ist. In dem Verfahren wird der Halbleiterchip (3) in einem ersten Trennprozess aus einem Wafer (1) herausgetrennt, wobei ein Spalt (32) zwischen einer bei diesem Trennprozess entstehenden Schmalseite (31) des Halbleiterchips (3) und einer ebenfalls bei diesem Trennprozess entstehenden gegenüberstehenden Wand (31, 36) gebildet wird. Der Spalt (32) wird mit einem Beschichtungsmaterial (40) gefüllt. Anschließend wird das Beschichtungsmaterial (40) in einem zweiten Trennprozess unter Belassung einer an einer Schmalseite (31) anhaftenden Schutzschicht (51) teilweise abgetragenA method is specified which is particularly suitable for coating a narrow side (31) of a semiconductor chip (3). In the method, the semiconductor chip (3) is separated out of a wafer (1) in a first separation process, wherein a gap (32) is formed between a narrow side (31) of the semiconductor chip (3) that is produced in this separation process and a likewise formed one in this separation process Wall (31, 36) is formed. The gap (32) is filled with a coating material (40). Subsequently, the coating material (40) is partially removed in a second separation process while leaving a protective layer (51) adhering to a narrow side (31)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schmalseitigen Beschichtung eines Hableiterchips. The invention relates to a method for the narrow-side coating of a Hableiterchips.

Halbleiterchips werden üblicherweise hergestellt, indem eine Vielzahl von solchen Halbleiterchips zunächst im Verbund auf einem Wafer aus Halbleitermaterial vorgefertigt wird. Typischerweise werden anschließend die Halbleiterchips zur Vereinzelung in einem Sägeprozess voneinander getrennt („dicing“). Semiconductor chips are usually produced by first prefabricating a large number of such semiconductor chips in a composite on a wafer of semiconductor material. Typically, the semiconductor chips are then separated from one another for dicing in a sawing process.

Die hohe mechanische Belastung bei dem Sägeprozess führt dabei regelmäßig zu einer hohen Rauigkeit der Sägeflanken oder Schnittflächen an den Schmalseiten („Kanten“) des aus dem Wafer herausgetrennten Halbleiterchips. Teilweise können dabei sogar Materialausbrüche (engl.: „chipping“) die Folge sein. Auch im weiteren Verlauf des Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses bleibt das Halbleitermaterial durch die Vorschädigung an den Schnittflächen anfällig für weitere Beschädigungen bzw. Ausbrüche. The high mechanical load in the sawing process leads regularly to a high roughness of the saw edges or cutting surfaces on the narrow sides ("edges") of the cut out of the wafer semiconductor chip. In some cases even material chipping (English: "chipping") can be the result. Even in the further course of the production and processing process, the semiconductor material remains prone to further damage or breakouts due to the pre-damage to the cut surfaces.

Besonders anfällig für solche Beschädigungen sind spröde Halbleitermaterialien, wie beispielsweise Cadmiumtellurid (CdTe) oder Cadmiumzinktellurid („CZT“), die typischerweise für die Herstellung von Halbleiterchips direktumwandelnder Röntgendetektoren verwendet werden. Particularly vulnerable to such damage are brittle semiconductor materials, such as cadmium telluride (CdTe) or cadmium zinc telluride ("CZT"), which are typically used for the fabrication of semiconductor chips of direct conversion x-ray detectors.

Problematischerweise handelt es sich bei diesen Materialien zudem um Gefahrstoffe, so dass Materialausbrüche aus dem Halbleiterchip nicht nur für dessen Funktionssicherheit, sondern sogar für Umwelt und Gesundheit relevant sind. Problematically, these materials are also hazardous substances, so that outbreaks of material from the semiconductor chip are relevant not only for its functional reliability, but even for the environment and health.

Eine übliche Maßnahme zur Vermeidung derartiger Materialausbrüche besteht darin, die ausbruchgefährdeten Schmalseiten des Halbleiterchips mit einer Schutzschicht zu versehen. A common measure to avoid such material outbreaks is to provide the outbreak-endangered narrow sides of the semiconductor chip with a protective layer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das zur Beschichtung einer Schmalseite eines Halbleiterchips besonders geeignet ist. Die Beschichtung soll insbesondere rationell durchführbar sein. The invention has for its object to provide a method which is particularly suitable for coating a narrow side of a semiconductor chip. The coating should in particular be rationally feasible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous and partly inventive embodiments and developments are the subject of the dependent claims.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst der zu beschichtende Halbleiterchip in einem ersten Trennprozess aus einem Wafer herausgetrennt. Der Begriff „heraustrennen“ bedeutet in diesem Sinne, dass der Halbleiterchip vollständig aus dem Verbund mit dem übrigen Wafer gelöst wird (wobei allerdings der Halbleiterchip und der übrige Wafer ihre relative Lage zueinander zunächst in der Regel beibehalten). Im Zuge des ersten Trennprozesses entsteht ein Spalt zwischen einer aus diesem Trennprozess resultierenden Schmalseite des Halbleiterchips und einer ebenfalls aus diesem Trennprozess resultierenden Schmalseite der gegenüberstehenden Wand. Diese gegenüberstehende Wand kann dabei je nach Position des zu vereinzelnden Halbleiterchips auf dem Wafer insbesondere durch eine Schmalseite eines angrenzenden zweiten Halbleiterchips gebildet sein oder bei einem bezüglich des Wafers in einer Randposition befindlichen Halbleiterchip durch eine Wand eines Verschnittbereichs des Wafers. Der Spalt ist somit durch zwei gegenüberliegende, etwa planparallele Wände begrenzt, von denen zumindest eine durch die Schmalseite des zu beschichtenden Halbleiterchips gebildet ist. In the method according to the invention, the semiconductor chip to be coated is first separated out of a wafer in a first separation process. The term "cut-out" in this sense means that the semiconductor chip is completely detached from the composite with the rest of the wafer (although, as a rule, the semiconductor chip and the remaining wafer initially maintain their relative position to one another). In the course of the first separation process, a gap is created between a narrow side of the semiconductor chip resulting from this separation process and a narrow side of the opposing wall likewise resulting from this separation process. Depending on the position of the semiconductor chip to be separated, this opposing wall may in particular be formed by a narrow side of an adjacent second semiconductor chip or, in the case of a semiconductor chip located in a peripheral position with respect to the wafer, by a wall of a waste area of the wafer. The gap is thus bounded by two opposite, approximately plane-parallel walls, of which at least one is formed by the narrow side of the semiconductor chip to be coated.

Als Schmalseiten des Halbleiterchips werden alle umlaufenden Randflächen des Halbleiterchips verstanden, die durch den Trennprozess freigelegt werden. Bei einer üblichen rechteckigen Chipform umfassen die Schmalseiten also sowohl die beiden Randflächen, die an die Längskanten der Chipfläche anschließen, als auch die beiden übrigen Randflächen, die an die Querkanten der Chipfläche anschließen. As narrow sides of the semiconductor chip, all peripheral edge surfaces of the semiconductor chip are understood, which are exposed by the separation process. In a conventional rectangular chip form, the narrow sides thus comprise both the two edge surfaces which adjoin the longitudinal edges of the chip surface and the two remaining edge surfaces which adjoin the transverse edges of the chip surface.

In einem zweiten Schritt wird der Spalt mit einem Beschichtungsmaterial ganz oder teilweise befüllt. Der Spalt wird dabei insbesondere vollständig befüllt, so dass das Raumvolumen, das der Fläche der Schmalseite vorgelagert ist und bis zu der gegenüberstehenden Wand reicht, komplett mit Beschichtungsmaterial verfüllt ist. Ein Überstand des Beschichtungsmaterials über die die Höhe der Schmalseite hinaus ist dabei möglich, aber in der Regel nicht erwünscht. In Längsrichtung der Schmalseite ist ein Überstand des Beschichtungsmaterials dagegen vorzugsweise vorgesehen. In a second step, the gap is completely or partially filled with a coating material. The gap is filled in particular completely, so that the volume of space that is upstream of the surface of the narrow side and extends to the opposite wall is completely filled with coating material. A supernatant of the coating material on the height of the narrow side addition is possible, but not desirable in the rule. In the longitudinal direction of the narrow side, however, a supernatant of the coating material is preferably provided.

In einem weiteren Schritt wird das in dem Spalt befindliche Beschichtungsmaterial in einem zweiten Trennprozess teilweise abgetragen, so ein Teil des Beschichtungsmaterials zur Bildung einer an der Schmalseite anhaftenden Schutzschicht verbleibt. Vorzugsweise – jedenfalls dann, wenn die angrenzende Wand durch die Schmalseite eines benachbarten Halbleiterchips gebildet ist – wird das Beschichtungsmaterial in dem zweiten Trennprozess in eine erste Schutzschicht, die an der Schmalseite anhaftet, und in eine zweite Schutzschicht, die an der gegenüberstehenden Wand anhaftet, getrennt. Der zweite Trennprozess erfolgt dabei insbesondere in einer zu der Schmalseite planparallelen Ebene. Die hierdurch entstehende Trennebene liegt dabei insbesondere etwa gleich beabstandet zu der Schmalseite und der gegenüberstehenden Wand. In a further step, the coating material located in the gap is partially removed in a second separation process, so that a part of the coating material remains to form a protective layer adhering to the narrow side. Preferably, in any case, when the adjacent wall is formed by the narrow side of an adjacent semiconductor chip, the coating material is separated in the second separation process into a first protective layer adhering to the narrow side and into a second protective layer adhering to the opposing wall , The second separation process takes place in particular in a plane parallel to the narrow side plane. The resulting separation plane is in particular approximately equidistant from the narrow side and the opposite wall.

Durch diesen in das herkömmliche Fertigungsverfahren eines Halbleiterchips integrierten Beschichtungsvorgang ergibt sich vorteilhafterweise ein besonders effizienter Verfahrensablauf. Durch einen im Vergleich zur Herstellung eines unbeschichteten Halbleiterchips geringen Mehraufwand wird hierbei ein randflächig beschichteter Halbleiterchip produziert. Durch das Füllen des Spaltes mit Beschichtungsmaterial und das anschließende Teilen des Beschichtungsmaterials wird in einem vergleichsweise einfachen Verfahren eine Schutzschicht für die Seitenfläche des Halbleiterchips erzeugt, die sehr präzise eine einheitliche Stärke über die gesamte Seitenfläche aufweist. Auf nachgelagerte Beschichtungsverfahren, die zumindest nach der herkömmlichen Technik in der Regel weitaus komplexer sind, kann vorteilhaft verzichtet werden. By means of this coating process integrated into the conventional production method of a semiconductor chip, a particularly efficient method sequence advantageously results. As a result of an additional expenditure which is small in comparison with the production of an uncoated semiconductor chip, a semiconductor chip coated on the edge surface is produced in this case. By filling the gap with coating material and then splitting the coating material, a protective layer for the side surface of the semiconductor chip is produced in a comparatively simple process, which has a very precise uniform thickness over the entire side surface. Downstream coating methods, which are generally much more complex, at least according to the conventional technique, can advantageously be dispensed with.

Vorzugsweise werden bereits beim Design des Wafers die zu vereinzelnden Halbleiterchips derart auf dem Wafer angeordnet, dass der Abstand der einzelnen Halbleiterchips zueinander (resultierend aus der Breite des zu füllenden Spaltes) derart dimensioniert ist, dass er – abzüglich der Schnittbreite des zweiten Trennprozesses – der doppelten Stärke der herzustellenden Schutzschicht entspricht. Bei festgelegtem Abstand kann durch Variation der Schnittbreite des zweiten Trennprozesses die Stärke der Schutzschicht variiert werden. Preferably, already in the design of the wafer, the semiconductor chips to be separated are arranged on the wafer in such a way that the spacing of the individual semiconductor chips from one another (resulting from the width of the gap to be filled) is dimensioned such that it subtracts the double width of the second separation process Strength of the protective layer to be produced corresponds. At a fixed distance can be varied by varying the cutting width of the second separation process, the thickness of the protective layer.

Vorzugsweise werden alle vier in dem ersten Trennprozess entstehenden Schmalseiten des zu beschichtenden Halbleiterchips auf die vorstehend beschriebene Weise beschichtet. Insbesondere werden in zweckmäßiger Ausführung des Verfahrens alle aus einem Wafer herzustellenden Halbleiterchips auf die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Weise beschichtet. Preferably, all four narrow sides of the semiconductor chip to be coated formed in the first separation process are coated in the manner described above. In particular, in an expedient embodiment of the method, all semiconductor chips to be produced from a wafer are coated in the manner described above according to the invention.

Zweckmäßigerweise werden die Halbleiterchips sowohl während des ersten Trennprozesses, während des Füllens des Spalts, als auch während des zweiten Trennprozesses relativ zueinander fixiert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird hierzu der Wafer vor dem ersten Trennprozess mit einer Flachseite lösbar auf einem Träger befestigt, insbesondere verklebt. Jeder aus dem Wafer herzustellende und zu beschichtende Halbleiterchip bleibt dabei sowohl während des ersten Trennprozesses, während des Füllens des Spalts (bzw. der Spalte), als auch während des zweiten Trennprozesses auf dem Träger befestigt. Nach dem zweiten Trennprozess werden die beschichteten Halbleiterchips schließlich von dem Träger abgelöst. Der Träger ist beispielsweise durch einen Siliziumwafer, einen Glasträger oder eine Klebefolie (auch als „Sägefolie“ bezeichnet) gebildet. Conveniently, the semiconductor chips are fixed relative to one another both during the first separation process, during the filling of the gap, and during the second separation process. In a preferred embodiment, for this purpose, the wafer before the first separation process with a flat side releasably mounted on a support, in particular glued. Each semiconductor chip to be produced and coated from the wafer remains attached to the carrier both during the first separation process, during the filling of the gap (or the gap), and during the second separation process. After the second separation process, the coated semiconductor chips are finally detached from the carrier. The carrier is formed, for example, by a silicon wafer, a glass carrier or an adhesive film (also referred to as "sawing film").

Vorzugsweise werden der erste Trennprozess und/oder der zweite Trennprozess durch einen Sägeprozess realisiert. Die Anwendung anderer Trennverfahren wie beispielsweise Lasertrennverfahren, insbesondere Stealth Dicing, ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch denkbar. Preferably, the first separation process and / or the second separation process are realized by a sawing process. However, the use of other separation methods, such as laser separation methods, in particular stealth dicing, is also conceivable within the scope of the invention.

Bei Einsatz eines Sägeprozesses wird in einer ersten Verfahrensvariante für den ersten Trennprozess ein erstes nach Maßgabe der herzustellenden Spaltbreite ausgewähltes Sägeblatt verwendet, während für den zweiten Trennprozess ein zweites, im Vergleich zu dem ersten schmaleres Sägeblatt verwendet wird. When using a sawing process, a first saw blade selected according to the gap width to be produced is used in a first method variant for the first cutting process, while a second, compared to the first narrower saw blade is used for the second cutting process.

In einer hierzu alternativen Verfahrensvariante wird sowohl für den ersten Trennprozess als auch für den zweiten Trennprozess dasselbe (schmale) Sägeblatt verwendet. Dabei werden in dem ersten Trennprozess nach Maßgabe der Spaltbreite mehrere Parallelschnitte durchgeführt, während in dem zweiten Trennprozess ein einzelner Schnitt durchgeführt wird. In an alternative method variant, the same (narrow) saw blade is used both for the first separation process and for the second separation process. In this case, a plurality of parallel cuts are performed in the first separation process in accordance with the gap width, while in the second separation process, a single cut is performed.

Das im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Beschichtungsmaterial wird im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften der Schutzschicht (z.B. mechanische Stabilität, chemische Inertheit, elektrische Isolationsfähigkeit, optische Dichtheit, etc.) geeignet gewählt. The coating material used in the process of the present invention is suitably selected in view of the desired properties of the protective layer (e.g., mechanical stability, chemical inertness, electrical insulating ability, optical density, etc.).

Vorteilhafterweise bietet die Schutzschicht insbesondere

  • – einen mechanischen Schutz,
  • – eine erhöhte Resistenz gegenüber im weiteren Herstellungsprozess eingesetzten Chemikalien, die ansonsten die ungeschützten Seitenflächen des Halbleiterchips angreifen würden,
  • – im Fall von Halbleiterchips, die mit HV-Elektroden versehen sind, einen Schutz gegen Spannungsüberschlag, oder
  • – einen Schutz gegen infrarotes, sichtbares oder ultraviolettes Licht, das durch sein Eindringen über die Seitenflächen zu ungewünschten Effekten im Halbleiter führen kann.
Advantageously, the protective layer provides in particular
  • - a mechanical protection,
  • Increased resistance to chemicals used in the further production process, which would otherwise attack the unprotected lateral surfaces of the semiconductor chip,
  • - In the case of semiconductor chips, which are provided with HV electrodes, a protection against flashover, or
  • - Protection against infrared, visible or ultraviolet light, which can lead to unwanted effects in the semiconductor by its penetration through the side surfaces.

Vorzugsweise besteht das Beschichtungsmaterial aus einem der folgenden Stoffe:

  • – Parylene,
  • – Siliziumnitrid oder
  • – Titanoxid
Preferably, the coating material consists of one of the following substances:
  • - Parylene,
  • - Silicon nitride or
  • - titanium oxide

Vorzugsweise wird das Beschichtungsmaterial in einem fließfähigen Zustand in den Spalt eingefüllt. Dabei kann das Beschichtungsmaterial von dünnflüssig über zähflüssig bis pastös vorliegen. In dem Spalt härtet das Beschichtungsmaterial, optional unter Wärmeapplikation oder Fotoinitiierung, zu einem Feststoff aus und wird anschließend dem zweiten Trennprozess unterzogen. Preferably, the coating material is filled into the gap in a flowable state. The coating material can be of low viscosity, viscous or pasty. In the gap, the coating material cures, optionally with heat application or photoinitiation, to a solid and is then subjected to the second separation process.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Wafer herangezogen, der zumindest im Wesentlichen aus Cadmiumtellurid (CdTe) oder Cadmiumzinktellurid („CZT“) hergestellt ist. Grundsätzlich kann das Verfahren im Rahmen der Erfindung aber auch auf andere Halbleitermaterialien, insbesondere Silizium, Gallium-Arsenid, etc. angewendet werden. In a preferred embodiment, a wafer is used which is made at least substantially of cadmium telluride (CdTe) or cadmium zinc telluride ("CZT"). In principle, however, the method can also be applied to other semiconductor materials, in particular silicon, gallium arsenide, etc. within the scope of the invention.

Ein erfindungsgemäß hergestellter, an seinen Schmalseiten beschichteter Halbleiterchip wird vorzugsweise in einem direktumwandelnden Röntgendetektor verwendet, der insbesondere bei einem Computertomographen eingesetzt ist. A semiconductor chip produced according to the invention and coated on its narrow sides is preferably used in a direct-conversion X-ray detector which is used in particular in a computer tomograph.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in schematischer Darstellung einen auf einem Träger fixierten Wafer mit einer Vielzahl von zu vereinzelnden Halbleiterchips, 1 schematically a fixed on a support wafer with a plurality of to be separated semiconductor chips,

2 in einem schematischen Querschnitt den Wafer gemäß 1, 2 in a schematic cross section of the wafer according to 1 .

3 in Darstellung gemäß 2 den Wafer, in den zur Vereinzelung der Halbleiterchips jeweils zwischen zwei Halbleiterchips ein Spalt eingebracht ist, 3 in illustration according to 2 the wafer into which a gap is introduced between two semiconductor chips in order to separate the semiconductor chips,

4 in Darstellung gemäß 2 den Wafer, wobei jeder Spalt mit einem Beschichtungsmaterial gefüllt ist, 4 in illustration according to 2 the wafer, each gap being filled with a coating material,

5 wiederum in Darstellung gemäß 2 den Wafer, wobei das Beschichtungsmaterial in einzelne Schutzschichten getrennt ist, die jeweils die Schmalseiten der vereinzelten Halbleiterchips beschichten, und 5 again in illustration according to 2 the wafer, wherein the coating material is separated into individual protective layers, which respectively coat the narrow sides of the singulated semiconductor chips, and

6 und 7 jeweils drei der von dem Träger abgelösten, schmalseitig beschichteten Halbleiterchips, die im Querschnitt bzw. in einer Draufsicht auf deren Oberfläche dargestellt sind. 6 and 7 in each case three of the detached from the carrier, narrow-side coated semiconductor chips, which are shown in cross section and in a plan view on the surface thereof.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.

Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Wafer 1. Der Wafer 1 ist in 1 in Draufsicht auf seine als Oberseite 2 bezeichnete erste Planseite dargestellt, während in 2 in vergrößerter Darstellung ein Querschnitt II-II gemäß 1 gezeigt ist. Für die folgende Erläuterung sei darauf hingewiesen, dass der in den 2 bis 5 gezeigte Querschnitt jeweils identisch zu einem (nicht dargestellten) weiteren Querschnitt entlang der Schnittlinie II´-II´ ist. The 1 and 2 each show a wafer 1 , The wafer 1 is in 1 in top view on his as top 2 designated first plan page, while in 2 in an enlarged view a cross section II-II according to 1 is shown. For the following explanation it should be noted that the in the 2 to 5 shown cross section in each case identical to a (not shown) further cross section along the section line II'-II 'is.

Der Wafer 1 ist im Wesentlichen aus CdTe hergestellt. In an sich bekannter Weise sind in den Wafer 1 eine Vielzahl von gestrichelt angedeuteten Halbleiterchips 3 (auch als „Dies“ oder „Nacktchips“ bezeichnet) eingearbeitet. Zur Vereinfachung sind hier lediglich neun Halbleiterchips 3 dargestellt. The wafer 1 is essentially made of CdTe. In known manner are in the wafer 1 a plurality of semiconductor chips indicated by dashed lines 3 (also referred to as "Dies" or "Nacktchips") incorporated. For simplicity, here are only nine semiconductor chips 3 shown.

Die Halbleiterchips 3 sind dabei in einer Matrix angeordnet, wobei jeweils zwischen den einzelnen Halbleiterchips ein Abstand A von ca. 100 µm bis ca. 2 mm, insbesondere ca. 500 µm gebildet ist. Der Abstand A ist somit etwas größer gewählt als bei einem herkömmlichen Waferlayout. The semiconductor chips 3 are arranged in a matrix, wherein in each case between the individual semiconductor chips, a distance A of about 100 .mu.m to about 2 mm, in particular about 500 microns is formed. The distance A is thus chosen slightly larger than in a conventional wafer layout.

Mit seiner zur Oberseite 2 gegenüberliegenden Unterseite 4 (2) ist der Wafer 1 flächig auf einen (den Wafer 1 in seiner Flächenausdehnung überragenden) Träger 5 lösbar aufgeklebt. Bei dem Träger 5 handelt es sich hier beispielhaft um eine Scheibe aus Glas oder eine Klebefolie With his to the top 2 opposite bottom 4 ( 2 ) is the wafer 1 flat on one (the wafer 1 in its surface extent superior) carrier 5 releasably glued on. At the carrier 5 this is an example of a glass pane or an adhesive film

Im Zuge eines im Folgenden erläuterten Beschichtungsverfahrens werden die Halbleiterchips 3 zunächst bezüglich des Wafermaterials jeweils in Längs- und Querrichtung vereinzelt, wobei sie jedoch auf dem Träger 5 fixiert bleiben. In the course of a coating method explained below, the semiconductor chips 3 initially separated with respect to the wafer material in each case in the longitudinal and transverse directions, but on the support 5 stay fixed.

Hierzu wird in einem in 3 angedeuteten ersten Trennprozess das die einzelnen Halbleiterchips 3 umgebende (Halbleiter-)Material des Wafers 1 abgetragen. Mit anderen Worten wird der Wafer 1 mit Hilfe eines angedeuteten ersten Sägeblatts 30 in an sich bekannter Weise durch Längsschlitze entlang der einzelnen Spalten und Querschlitze entlang der einzelnen Zeilen der Matrix gemäß 1 in die einzelnen Halbleiterchips 3 zersägt. This is done in an in 3 indicated first separation process that the individual semiconductor chips 3 surrounding (semiconductor) material of the wafer 1 ablated. In other words, the wafer becomes 1 with the help of an indicated first saw blade 30 in a conventional manner by longitudinal slots along the individual columns and transverse slots along the individual rows of the matrix according to 1 into the individual semiconductor chips 3 sawed.

Jeder in dem Trennprozess entstehenden Schmalseite 31 (3) eines jeden Halbleiterchips 3 ist hierdurch ein Spalt 32 vorgelagert, wobei jeder Spalt 32 ein Längsabschnitt eines Längsschlitzes bzw. Querschlitzes ist. Each narrow side resulting from the separation process 31 ( 3 ) of each semiconductor chip 3 This is a gap 32 upstream, with each gap 32 is a longitudinal section of a longitudinal slot or transverse slot.

Die Spaltbreite entspricht dabei dem Abstand A, wobei in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Stärke S des Sägeblatts 30 ebenfalls der Spaltbreite bzw. dem Abstand A entspricht. The gap width corresponds to the distance A, wherein in the embodiment shown here, the thickness S of the saw blade 30 also corresponds to the gap width or the distance A.

In einer hier nicht dargestellten alternativen Ausführungsform wird ein schmaleres Sägeblatt verwendet, wobei jeweils mehrere Schnitte parallel zueinander ausgeführt werden, um die gewünschte Spaltbreite zu erzeugen. In an alternative embodiment not shown here, a narrower saw blade is used, wherein in each case several cuts are made parallel to each other to produce the desired gap width.

Jeder Spalt 32 ist zumindest an einer seiner Längsseiten durch die Schmalseite 31 des jeweils angrenzenden Halbleiterchips 3 begrenzt. An einer dazu gegenüberstehenden Längsseite ist jeder Spalt 32 gemäß der Darstellung entweder durch eine weitere Schmalseite 31 eines weiteren Halbleiterchips 3 begrenzt oder im randseitigen Verschnittbereich 35 des Wafers 1 durch eine (keinem Halbleiterchip zugehörige) Wand 36. An einer Spaltunterseite 37 ist jeder Spalt 32 durch den Träger 5 begrenzt. Every gap 32 is at least on one of its long sides through the narrow side 31 of the respective adjacent semiconductor chip 3 limited. On an opposite longitudinal side is every gap 32 as shown either by another narrow side 31 another semiconductor chip 3 limited or in the marginal waste area 35 of the wafer 1 by a (no semiconductor chip associated) wall 36 , At a gap underside 37 is every gap 32 through the carrier 5 limited.

In einem auf den ersten Trennprozess folgenden weiteren Verfahrensschritt (gemäß 4) wird jeder Längsschlitz sowie jeder Querschlitz mit einem Beschichtungsmaterial 40 vollständig gefüllt. Als Beschichtungsmaterial 40 wird beispielsweise Titanoxid eingesetzt. Das Beschichtungsmaterial 40 wird im fließfähigen Zustand in die Längsschlitze bzw. Querschlitze eingebracht, so dass jeder Spalt 32 vollständig mit Beschichtungsmaterial 40 verfüllt ist. Anschließend wird das Beschichtungsmaterial 40 ausgehärtet. In a subsequent to the first separation process further process step (according to 4 ), each longitudinal slot and each transverse slot with a coating material 40 completely filled. As a coating material 40 For example, titanium oxide is used. The coating material 40 is introduced in the flowable state in the longitudinal slots or transverse slots, so that each gap 32 completely with coating material 40 is filled. Subsequently, the coating material 40 hardened.

Gemäß der Draufsicht in 1 sind schließlich alle Halbleiterchips 3 von dem verfestigten Beschichtungsmaterial 40 an den jeweiligen Schmalseiten 31 umlaufend eingefasst, wobei das Beschichtungsmaterial 40 mit den jeweiligen Schmalseiten 31 einen nicht lösbaren (zumindest nicht zerstörungsfrei lösbaren) Verbund bildet (nicht dargestellt). According to the plan view in FIG 1 are finally all semiconductor chips 3 from the solidified coating material 40 on the respective narrow sides 31 circumferentially edged, wherein the coating material 40 with the respective narrow sides 31 forms a non-detachable (at least not non-destructively releasable) composite (not shown).

In einem weiteren Verfahrensschritt wird das ausgehärtete Beschichtungsmaterial 40 gemäß 5 in einem zweiten Trennprozess mit einem (angedeuteten) zweiten Sägeblatt 50 zersägt. Das Sägeblatt 50 ist dabei im Vergleich zu dem Sägeblatt 30 des ersten Trennprozesses schmaler ausgeführt. In der nicht dargestellten Ausführungsvariante wird für den ersten und den zweiten Trennprozess jeweils das schmalere Sägeblatt 50 gemäß 5 verwendet. In a further process step, the cured coating material 40 according to 5 in a second separation process with a (indicated) second saw blade 50 sawed. The saw blade 50 is in comparison to the saw blade 30 made narrower the first separation process. In the embodiment variant, not shown, in each case the narrower saw blade for the first and the second separation process 50 according to 5 used.

Die Schnittebene des zweiten Trennprozesses liegt dabei zu den den jeweiligen Spalt 32 begrenzenden Schmalseiten 31 (bzw. der jeweiligen Wand 36) planparallel in der Spaltmitte. Mit anderen Worten werden in dem zweiten Trennprozess schmalere Schlitze in das Beschichtungsmaterial 40 eingebracht, die jeweils mit den Längs- und Querschlitzen des ersten Trennprozesses fluchten und in deren Längsmitte liegen. The sectional plane of the second separation process lies to the respective gap 32 limiting narrow sides 31 (or the respective wall 36 ) plane-parallel in the middle of the gap. In other words, in the second separation process, narrower slits are formed in the coating material 40 introduced, each aligned with the longitudinal and transverse slots of the first separation process and lie in the longitudinal center.

Durch den zweiten Trennprozess wird das Beschichtungsmaterial 40 derart geteilt, dass jeweils ein Anteil des Beschichtungsmaterials 40 als Schutzschicht 51 für die jeweils angrenzende Schmalseite 31 des jeweils zugeordneten Halbleiterchips 3 stehen bleibt. Through the second separation process, the coating material 40 divided so that in each case a portion of the coating material 40 as a protective layer 51 for each adjacent narrow side 31 of the respective associated semiconductor chip 3 stop.

Schließlich werden die Halbleiterchips 3 von dem Träger 5 abgelöst, so dass die in den 6 und 7 jeweils dargestellten fertiggestellten, beschichteten Halbleiterchips 3 entstehen. Die Halbleiterchips 3 haben beispielhaft eine Kantenlänge von 1 bis 4 cm und eine Höhe von 100 µm bis 2 mm. Die Stärke der an den Schmalseiten 31 umlaufenden Schutzschicht 51 liegt bei 5 bis 50 µm. Durch das vorgestellte Beschichtungsverfahren wird diese Stärke jeweils über die gesamte Schmalseite 31 exakt eingehalten. Die gewünschte Schichtdicke wird dabei durch Wahl der Stärke des zweiten Sägeblatts 50 im Vergleich zur Spaltbreite eingestellt. Die beschichteten Halbleiterchips 3 werden für einen direktumwandelnden Röntgendetektor eines Computertomographen eingesetzt. Finally, the semiconductor chips 3 from the carrier 5 replaced, so that in the 6 and 7 each illustrated completed, coated semiconductor chips 3 arise. The semiconductor chips 3 for example have an edge length of 1 to 4 cm and a height of 100 microns to 2 mm. The strength of the narrow sides 31 circumferential protective layer 51 is 5 to 50 microns. By the presented coating process, this strength is in each case over the entire narrow side 31 exactly maintained. The desired layer thickness is selected by selecting the thickness of the second saw blade 50 set in comparison to the gap width. The coated semiconductor chips 3 are used for a direct conversion x-ray detector of a computed tomography scanner.

Optional ist in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass der Wafer vor dem ersten Trennprozess an seiner Oberseite 2 mit einer Maskenschicht gegen eine unerwünschte Beschichtung der Oberfläche geschützt wird. Die hier nicht dargestellte Maskenschicht wird analog zu dem Träger 5 lösbar auf der Oberseite 2 des Wafers 1 befestigt, so dass dessen gesamte Oberseite 2 abgedeckt wird. Als Maskenschicht ist dabei beispielhaft eine Schicht aus Photolack, eine Silizium-Wafer- oder Glas-Scheibe oder eine Klebefolie vorgesehen. In dem ersten Trennprozess wird die Maskenschicht mit durchteilt. Nach dem zweiten Trennprozess wird die Maskenschicht von den vereinzelten und beschichteten Halbleiterchips abgelöst. Optionally, in a further embodiment of the method, it is provided that the wafer is at its upper side before the first separation process 2 is protected with a masking layer against undesired coating of the surface. The mask layer not shown here becomes analogous to the carrier 5 detachable on the top 2 of the wafer 1 attached so that its entire top 2 is covered. As a mask layer, a layer of photoresist, a silicon wafer or glass pane or an adhesive film is provided by way of example. In the first separation process, the mask layer is also divided. After the second separation process, the mask layer is detached from the separated and coated semiconductor chips.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden. The object of the invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other embodiments of the invention may be derived by those skilled in the art from the foregoing description. In particular, the individual features of the invention described with reference to the various exemplary embodiments and their design variants can also be combined with one another in a different manner.

Claims (12)

Verfahren zur Beschichtung eines ersten Halbleiterchips (3) in dem der Halbleiterchip (3) in einem ersten Trennprozess aus einem Wafer (1) herausgetrennt wird, wobei ein Spalt (32) zwischen einer bei diesem Trennprozess entstehenden Schmalseite (31) des Halbleiterchips (3) und einer ebenfalls bei diesem Trennprozess entstehenden gegenüberstehenden Wand (31, 36) gebildet wird, – in dem der Spalt (32) mit einem Beschichtungsmaterial (40) gefüllt wird, und – in dem das Beschichtungsmaterial (40) in einem zweiten Trennprozess unter Belassung einer an der Schmalseite (31) anhaftenden Schutzschicht (51) teilweise abgetragen wird. Method for coating a first semiconductor chip ( 3 ) in which the semiconductor chip ( 3 ) in a first separation process from a wafer ( 1 ) is separated, with a gap ( 32 ) between a narrow side resulting from this separation process ( 31 ) of the semiconductor chip ( 3 ) and a likewise formed in this separation process facing wall ( 31 . 36 ), in which the gap ( 32 ) with a coating material ( 40 ), and - in which the coating material ( 40 ) in a second separation process leaving one at the narrow side ( 31 ) adhering protective layer ( 51 ) is partially removed. Verfahren nach Anspruch 1, in dem die gegenüberstehende Wand durch eine Schmalseite (31) eines weiteren Halbleiterchips (3) gebildet ist, der ebenfalls in dem ersten Trennprozess aus dem Wafer (1) herausgetrennt wird, wobei in dem zweiten Trennprozess das Beschichtungsmaterial in eine erste Schutzschicht (51), die an der Schmalseite (31) des ersten Halbleiterchips (3) anhaftet, und in eine zweite Schutzschicht (51), die an der Schmalseite (31) des weiteren Halbleiterchips (3) anhaftet, getrennt wird. Method according to Claim 1, in which the opposing wall is interrupted by a narrow side ( 31 ) of a further semiconductor chip ( 3 ), which also in the first separation process from the wafer ( 1 ) is separated out, wherein in the second separation process, the coating material in a first protective layer ( 51 ), which are on the narrow side ( 31 ) of the first semiconductor chip ( 3 ) and in a second protective layer ( 51 ), which are on the narrow side ( 31 ) of the further semiconductor chip ( 3 ), is separated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in dem alle vier Schmalseiten (31) des oder jedes Halbleiterchips (3) beschichtet werden. Method according to claim 1 or 2, in which all four narrow sides ( 31 ) of the or each semiconductor chip ( 3 ) are coated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem der Wafer (1) lösbar auf einem Träger (5) befestigt wird, und in dem der oder jeder Halbleiterchip (3) während des ersten Trennprozesses, während des Füllens des Spalts (32), und während des zweiten Trennprozesses auf dem Träger (5) befestigt bleibt. Method according to one of claims 1 to 3, in which the wafer ( 1 ) detachable on a support ( 5 ) and in which the or each semiconductor chip ( 3 ) during the first separation process, during the filling of the gap ( 32 ), and during the second separation process on the support ( 5 ) remains attached. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in dem der erste und/oder der zweite Trennprozess durch einen Sägeprozess realisiert werden.  Method according to one of claims 1 to 4, in which the first and / or the second separation process are realized by a sawing process. Verfahren nach Anspruch 5, in dem für den ersten Trennprozess ein erstes nach Maßgabe der Spaltbreite (A) ausgewähltes Sägeblatt (30) verwendet wird, während für den zweiten Trennprozess ein zweites im Vergleich zu dem ersten schmaleres Sägeblatt (50) verwendet wird. Method according to claim 5, in which, for the first separation process, a first saw blade selected in accordance with the gap width (A) ( 30 ) is used, while for the second separation process a second compared to the first narrower blade ( 50 ) is used. Verfahren nach Anspruch 5, in dem für den ersten Trennprozess und für den zweiten Trennprozess dasselbe Sägeblatt (50) verwendet wird, wobei in dem ersten Trennprozess nach Maßgabe der Spaltbreite (A) mehrere Parallelschnitte durchgeführt werden, während in dem zweiten Trennprozess ein einzelner Schnitt durchgeführt wird. Method according to Claim 5, in which, for the first separation process and for the second separation process, the same saw blade ( 50 ) is used, wherein in the first separation process in accordance with the gap width (A) a plurality of parallel cuts are performed, while in the second separation process, a single cut is performed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in dem als Beschichtungsmaterial (40) Parylene, Siliziumnitrid oder Titanoxid herangezogen wird. Method according to one of claims 1 to 7, in which as coating material ( 40 ) Parylene, silicon nitride or titanium oxide is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, in dem das Beschichtungsmaterial (40) in einem fließfähigen Zustand in den Spalt (32) eingefüllt wird, dort zu einem Feststoff aushärtet und anschließend dem zweiten Trennprozess unterzogen wird. Method according to one of claims 1 to 8, in which the coating material ( 40 ) in a flowable state into the gap ( 32 ), where it hardens to a solid and then subjected to the second separation process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in dem ein Wafer (1) herangezogen wird, der aus Cadmiumtellurid oder Cadmiumzinktellurid hergestellt ist. Method according to one of claims 1 to 9, in which a wafer ( 1 ) prepared from cadmium telluride or cadmium zinc telluride. Beschichteter Halbleiterchip (3), der nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist. Coated semiconductor chip ( 3 ) produced by a process according to any one of claims 1 to 10. Verwendung des beschichteten Halbleiterchips (3) nach Anspruch 11 in einem direktumwandelnden Röntgendetektor, der insbesondere bei einem Computertomographen eingesetzt ist. Use of the coated semiconductor chip ( 3 ) according to claim 11 in a direct conversion X-ray detector, which is used in particular in a computer tomograph.
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