DE1427716A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen duenner Kristallscheiben aus Halbleitermaterial von Einkristallstaeben - Google Patents

Description

und Verrichtung "warn" Ib w'iWUiuii dünner Kristallßcheiben

agg Halbleitermaterial von

Di· JErfinduag betrifft «in Verfahren und ein· Vorrichtung zwo. Abtrennen dünner Krist&llecheiben aas Halbleitermaterial» bei-. apielßweiee Germanium oder Silizium, von Einkristallstlben alt Hilf· umlaufender Trennachleif echeiben oder Die&antboräsägeblätter und iswreoJrfc die Verminderung der Brucliempfindliolifc#it eolci«r Kristallscheiben.

Weeeatlich·» B*etaadt#il eines Halbleiterbauelemantee ist «la kl#i2»s| dünnes Plättchen aus einkristadlinem Halbleitermaterial ν Solei» Plättchen entstehen durch Teiltn ebenso dünner Kristallsclieiben,¹ welohe man durch das bereits erwähnte Abtrennen von «iatx Stak einkriatallljaen Halbleitersaatsriala erhält* Für die-» β·β Ibtrennen bedient man eich allgemein besonderer ^rJte#nnachl.eif-· ma»cnin»n, in denen der H&lbleiteretäb mit seiner Kristallachse,' die in der Hegel mehr oder iraniger von 6λτ Stabachse abweioht'_t parallel au der Achse der die Trennschleifscheibe tragenden Schleifepindel feststehend gehaltert ist«' Zum Seilen der Kristallscheiben in Plättchen sind mehrere Verfahren bekannt, svBV das Sägen in zwei eich lcreuaenden Eichtmigen oder das Eitsen durch Diamantea mit nachfolgendem Brechen der Kristallscheiben in iOÄttchen« In beiden fällen} einmal beim Abtrennen von Kristallscheiben und aua anderen Del deren feilen in Plättchen, 1st das epröde Halbleitermaterial einer mechanischen Beanspruchung büb~ geeetst» die leicht zu einem Bruch der Kristallscheiben oder der Plättchen führte

Das an eich schon wartrolle Halbleitermaterial hat bis su dem Torgang des Abtrennen« τοη Kristallscheiben bereits eine sehr umständliche und aufwändige Behandlung durchgemacht _t se daß man danaeh trachten muß_t einen Kristallverlust durch Bruch aSglichst zu veraeiden und eiohereusttllen', daß auch die Plättohen selbst

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ein Mindestmaß an BruchempfiMlichkeit aufweisen.

In diesem Sinne - und zwar in bezug auf die bereits erwähnt© Bitzteehnik « wurde aus der Feststellung heraus,' daß längs der Spuren bestimmter lcpistallografisoher ITotzebenen eine besondere Spalteffipfinaliohkeili vorliegt* bereits vorgeschlagen, die Kich» tung der Eitzläsien kristallografisch zu orientierend Biese tfaBnehme wirkt; sich zwar braehmindernd auf den Vorgang des Sei« lens ausV nicht jedoch auf dem des Abtrennens der Kristall se* edben von dem E©Xbl©iterstab usd auf die Oberflächenbearbeitung der Kristallscheiben insbesV durch Läppen*⁵ bevor sie in PltVfct« chen geteilt wurden»¹ Vor allem beim Abtrennen düsner Kristall» scheiben und/oder bei Kristallen ausgeprägter Spaltbarkeit kann es vorkommet, daß die Kristallseheibe durch Abspalten von feilen zerstört wirdi-

Bun weisen die Oberflächen der Iristallscheiben nach dem B©ls&ei«> den - bedingt durch den üteennsehleif psosefi - eine Bief enstruk^&s? auf V also Schleif riefen einer Vorzugsriehtisag· Kimmt man mi$ &&S der Schleif scheibendur©bmess©r groB i^t gegen den Durchmesser des Kristallstabes s dann kam:, man die Schloifrief®n als einander paj^&llele Geraden ansehen« Si® Bimä das ämssere Anzeichen dafür« daS der Sxistall in seini-x* 0be^O.ächen@chieht gestört istv Biese letztlich nicht vermeidbare Störung der Kristallstruktur kaan Veranlassung sein zu einem Bruch längs der Scbleifriefen« Bin relatives WBxiMm wird die Bruchanfälligkeit dann erreichen» wenn sich die Schleifriefen mit den kristallografischon Spaltrichtungen dekkenv wenn also beispielsweise die Hiehtung der Schleif rief en der Riehtatg der Spur von Spaltebenen - im Felle von Silizium @twa senkrecht zur angeschnittenen (111)-Fläche der Kristallscheibe liegender fmJ-Tetraederflachen - folgt ₀ Baraus ergibt eich die neue Lehre«' den Einkristallstab zum Zwecke des Abtrennens von Srietellscheiben mit Hilfe des Srennsohleifens zusätzlich zu der Orientierung nach der Kristallachse so zu der Trennschleifscheibe auszurichten usd zu haltern, daß die Schleifriefen auf der Schnitt« fläche einen möglichst großen. Winkel mit den auf dieser in bekann··

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ter Weise zu. markierenden Spaltflächenspuren des Halbleiter** material» einschließen.

Zur Itarohführeag des Verfahrens bedarf es bei der Eristall^Trennschleifmaschiae einer Halterung für den Einkrist allst ab ₉ in welcher unter Beibehaltung der Möglichkeit der Orientierung der ErI-etallachae parallel zu der Schleifspindelachse der den Einkrietallstab fliegend tragende Halter um die Stabachse drehbar sowie in einer vertikalen und in einer horizontalen Eben» schwenkbar angeordnet ist'!*

Sin» zur Dorchfülirung des Verfahrens geeignete Halterung 1st nachstehend beispielsweise beschrieben und in der Zeichnung schema« tiech dargestellt;

Auf dem Support 1 der Trennschleifmaschine, welcher in bekannter Weise Ia drei Koordinatenrichtungen verstellbar eingerichtet istf uad zwar Ia Richtung des Pfeiles A horizontal und parallel zur Schleif spindelachee CJ-CV vertikal zwecks Höheneinstellung des Werkstückes la die Arbeitsstellung und für den Torsohub recht«* winklig zur Zeichenebene, ist drehbar um die vertikale Achse B-B und feststellbar der Oruncücörper 2 der Halterung gelagert«- In einer führung des Grun&körpers 2 1st ein Kreissegment;» dessen KrelsAlttelpuakt auf der Achse B-B liegt» gleitend und mittels der Kordelsohraube 4 feststellbar eingesetzt.¹ Ss trägt auf seinem rechten Snde die Lagerung 5i In dieser Lagerung 3 ist der Halter 6 drehbar aufgenommen, auf dessen Kopfplatte 7 der la Sehelben zn. Berechneidende Binkristallstab 6 aufgeklebt istf

WLt Hilfe der Halterung läßt »ich durch die dreifache Verstell-Möglichkeit - a$ um. die Drehachse D-D, b« um die vertikale Achse B-B und Cl *m eine tür Zeichenebene senkrechte¹, etwa durch den Sohnittpunkb der beiden vorher genannten Achsen verlaufende Achse - der Urucristilljrüab 8 in seiner Lage zu der auf der Schleif-. spimdel befestigten Srenaschleifscheibe 10 so einstellen! daß die von letzterer auf der etirnfläohe des Binkristallstabee erzeugten Bchieifriefen im einem maximalen linkel zu den Spal-^flächen-. syuren verlauf en um* dafi unbeschadet dessen die Xrlstallaehee in eine lur Schleif splmdelachee parallel· Eioiitung orientiert

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Claims (2)

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   /y Verfahren zum Abtrennen dünner Kristallscheiben aus Halbleitermaterial von Einkristallstäben mit Hilfe umlaufender Trennschleifscheiben, dadurch, gekennzeichnet , dass unter Einhaltung; der üblichen Orientierung der Kristallachse parallel zu* der Schleifspindelachse der Einkristallstab einer Ausrichtung zur Trennschleifscheibe unterworfen wirdj in 'welcher di« Schieifriefen auf der Schnittfläche einen möglichst grossen Winkel mit den auf dieser in bekannt ter Weise markierten Spaltflächenspuren des Halbleitermaterials .einschliessen.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an einer 'Kristall-Trenn-SGhIelfmaschine vorzusehende: Halterung für den E±n-■ kristallstab, in welcher unte*r Beibehaltung der Möglichkeit der Orientierung der Kristallachse parallel zu der Schielfspindelaohse der deJtJüinkri stall stab fliegend tragende Halter um die Stabachse drehbar sowie in einer vertikalen und in einer horizontalen Ebene schwenkbar angeordnet ist. · "

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