DE1427726A1 - Process for the production of silicon wafers for semiconductor arrangements - Google Patents

Process for the production of silicon wafers for semiconductor arrangements

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DE1427726A1 DE19641427726 DE1427726A DE1427726A1 DE 1427726 A1 DE1427726 A1 DE 1427726A1 DE 19641427726 DE19641427726 DE 19641427726 DE 1427726 A DE1427726 A DE 1427726A DE 1427726 A1 DE1427726 A1 DE 1427726A1
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Description

3.2.1964 Γ, ICBKTIA3.2.1964 Γ, ICBKTIA

Patent-V i Twal tungs-G »m Λ .Il.Patent-V i Twal tungs-G »m Λ .Il.

U27726U27726

Verfahren zur Herstellung von Siliziuascheiben für EalbleiteranordnungeiProcess for the production of silicon wafers for conductor arrangement egg

Ij.e Erfin&urg besieht sich auf ein Varfahrea. zum Herstellen von mit Metallschicht überzogenen Silizlunisobeib«! für Halbleiteranoränur,gen9 bei dem ein mit Metallschicht überzogenes Siliziiam-"blatt in Siliiziuanscheiben zerlegtIj.e Erfin & urg looks at a Varfahrea. for the production of silicon unisobeibs coated with a metal layer «! for semiconductor nanoparticles, gen 9 in which a silicon-coated sheet of silicon is broken up into silicon disks

Bekannte Ha3.bleiterartoräaiuiigen sind beispielsweise Halbleiterzöllen» di.0 ©ine Halbleiterscheibe mit eine:? einen pn-übergang bildenden Dotierung aufweisen, elektrisch steuerbare Halbloiter-7-ellen, öeren Halbleiterscheibe vier aufeinanderfolgend· drei pn-ÜbergängQ bildende Schichten abwechselnden Leitfähigkeitstype parallel zur Scheibenebene^_enthalten,. ?ranaiatoren, dl· eine Halbleiterscheibe mit drei aufeinanderfolgenden zwei pn-Überbildenden Schichten abwechselnden leitfähigkeit sty pe auf-Well-known semiconductor elements are, for example, semiconductor tariffs »di.0 © ine semiconductor wafer with a :? a pn junction have forming doping, electrically controllable semi-loiter 7 cells, ore semiconductor wafer four consecutive · three pn junctions Q forming layers of alternating conductivity type parallel to the plane of the disk ^ _ included ,. ? ranaiatoren, dl · a Semiconductor wafer with three consecutive two pn superimposers Layers of alternating conductivity sty pe on-

suit Elektroden versehene Halbleiterkörper homogenen Lioitfähigkeitstyps u.a. Die Halbleiterscheiben für Silizlum-Halblniuoranordnunger können insbesondere in der V/eise hergestelltsuit electrodes provided semiconductor bodies homogeneous The semiconductor wafers for silicon semiconductor devices can be made in particular in the V / eise

daß zunächst ein atabformiger einkri-stalliner Siliziuam?.t Jci^ioachoi'oenformigeaj Quereohnitt Benkreoht zur Stabaohse nach dem Zonenfiohmelzverfahren hergestellt wird, und der eltiKrrh-Ttalliiio sill Kltunstab in kreisascheibenförmige Siliaiumblntt*>versüßt wird. Di© Sillziiamblätter erhalten insbesondere durch Eindiffusion von Dotierungßmaterial in die Siliziumblätter die vorgesehona Yertellung des Materials in den Siliziumblättern, und werdsn dann mit einer Metallsohicht, inabesonder· einer dünnen Goldschlcht, £umind«at auf den beiden Krelseohelbenfläohen üborsioeen. Die Metallschicht kann mittels einer Metallsiwisohensohicht extf gebracht werden οthat initially an atabformiger monocrystalline silicon? .t Jci ^ ioachoi'oenformigeaj Quereohnitt Benkreoht zur Stabaohse is produced by the zone melting process, and the eltiKrrh-Ttalliiio sill Kltunstab in circular disk-shaped silicon flowers *> sweetened will. The © Sillziiamblätter received in particular by diffusion of doping material into the silicon sheets the provision of the material in the silicon sheets, and then with a metal cover, especially · one thin gold layers, umind «ats on the two flanges oversized. The metal layer can be coated by means of a metal iso-resist extf to be brought ο

Jedes Matallschicht überzogene 3iliziumblatt wird in Silisium· soheibon, deron beide Seheibonflnohen den Metallsöhlohtüberzug aufweisen, zerlegt. Die Zerlegung wird» vorgenonm*iif daß dl· Siliziuiuscheiben in Porm von Kreieecheiben oder Soheiben r»ohteckiger, insbesondere quadratischer G-rundfl&oh· und in άβ»Each silicon sheet coated with a metal layer is broken down into silicon-soheibon, of which both Seheibonflnohen have the metal-hole coating. The separation is' * ii vorgenonm that f dl · Siliziuiuscheiben in Porm of Kreieecheiben or Soheiben r »ohteckiger, in particular square G-rundfl & oh · and in άβ"

®imung beh±X&m.t ®imung be h ± X & m. t

di® "2e5?l©gu2äg. @im@ß alt Metallselai^tdi® "2e5? l © gu2äg. @ im @ ß alt Metallselai ^ t

in Silizi"yms©^©ib©m 3?®©fet©@fe±g@i? O-sTaaäfläöli® duroh Solaa?äg-= ßohliff Kittels ®ia@® auf ©iae f®ll@ aiai'g®spauate» Pa3cet»a ron DistaassaM®ib'©a iiad auf Jtoeobliff^iÄ©! raad auf lunälauf ge^iohtetea Diaaaatsäge'blä'fcteim li@ß n®©^ ktis© aiasrsieii.tbad h-©&© stüok-» zahlen eisroasidfreier Silislian3oii®ibQa ©rs©iob©ne in Silizi "yms © ^ © ib © m 3? ® © fet © @ fe ± g @ i? O-sTaaäfläöli® duroh Solaa? äg- = ßohliff Kittels ®ia @ ® auf © iae f®ll @ aiai'g® spauate »Pa3cet» a ron DistaassaM®ib '© a iiad on Jtoeobliff ^ iÄ ©! raad on lunälauf ge ^ iohtetea Diaaaatsäge'blä'fcteim li @ ß n® © ^ ktis © aiasrsieii.tbad h- © & © stüok- » numbers of ice roasid-free Silislian3oii®ibQa © rs © iob © ne

wird Eiaa Herstelisa toe asit Jfetallaohioat ü"ber- zog@n®n Silisiiiiiaoheiben s© Ύ®τΐΒ&,τ®η$ daß daa Silisiwablatt ia SiliEituascbsilien reshtookiger Q-ru&dflädhe dnreh Solarägaohliff© von 3o bis 12o Grad Aaaohliffwinkel mittels ®iaas auf eine Welle aufgespannten imd auf Hundlsttfgenä&igkeit naolagerlchteten Paketee von BiatnaiitBägoblättera und Dietaassoheiben verlegt wird.Is Eiaa Herstelisa toe asit Jfetallaohioat covered @ n®n Silisiiiiiaoheiben s © Ύ®τΐΒ &, τ®η $ that daa Silisiwablatt ia SiliEituascbsilien reshtookiger Q-ru & dflädhe dnreh Solar Aegaohliff © by means of ®aaohl on a wave angle of 3o to 12o degrees stretched and 100% storage-oriented parcels from BiatnaiitBägoblättera and Dietaassoheiben.

Nach dem Verfahrea gemäö der Erfindung hargastellt© Silisiiaaiaobeib®» «•igen bei naikroekopisober Betrauhinmg saubere Sohnittkaaten, keine ausgeapruageaea Sokea oder Kanten an dem Siliziua oder aa der M#tallsohicht, gleichmäßige Schnittflächen uad einen gleiohaäßigea Winkel zwisohen Schliff lache und Griudflaobe·-According to the procedure a according to the invention hargastellt © Silisiiaaiaobeib® » If you are entrusted with naikroekopisober, there are no clean sons auseapruageaea Sokea or edges on the Siliziua or aa the M # tallso-thin, even cut surfaces uad a smooth surface Angle between the ground joint and the green flake -

Wie die der Erfindung zugrunde liegenden Unter Buchungen aeigtea, «erden duroh das Verfahren gemäß der Erfindung die Hachteile wr»ie~As the sub-bookings on which the invention is based aeigtea, "Because of the method according to the invention, the main parts are grounded

δΟ9|Ο3/0184δΟ9 | Ο3 / 0184

BADBATH

F 56 oo9 -3- 1477726 F 56 oo9 -3- 1477726

dun, die einer Trennung von Silizir Glattem diarch Sobrägeohnitt mittels Ultras challwerkzeugeii des* Gattersägen anhaften. Bei Ultras ohall-Schrägschnitten werden nMiälieh die Siliziumsoheiben leioht beschädigt.dun that a separation from Silizir Glattem diarch Sobragon Adhere using the ultrasound tools of the frame saw. In the case of Ultras ohall bevel cuts, the silicon wheels are nMiälieh lends damaged.

Die Trennung mittels Gattersägen ist ein langzeitiger Arbeitsvorgang. The separation by means of gang saws is a long-term work process.

T Ausführung der SchrägBchlifftrennung gemäß der Erfindung wird zweckmäßig ein Paket von Di stanz scheiben und Diamantsägeblättem aua Hartmetall-, Bronae- oder Stahleoheiben aiit diamantkoinbe-Hand verwendet.T implementation of the beveled bevel separation according to the invention Appropriately a package of distance disks and diamond saw blades also hard metal, bronze or steel grinding wheels with a diamond-shaped hand used.

Günstig ist die Verwendung eines durch Einwalzen naohgeri^hteten Paketes.It is advantageous to use one which is straightened by rolling Package.

Torteilhaft iet, ein durch Einschleifen naohg6rioht©tes Paket zu verwenden.It is part of the package to send a package that is looped in use.

Vorzugsweise wird ein Paket von Distanzeofe@11b©ä imä, Diamantsägeblätbern mit einer Konzentration dea Diasantkos^s von 5 "bia 6 Earat pro om des Diamantkornträgers sovde oiner mittleren Größe dee Diaraantkornee von 15 al vollendet· Eine mittlere Größe des Diamantkcrns von 15 /α bedeutet, daS die Diamentköraer svd.schen 1o und 2o/U dick sind.Preferably, a package of distance ovens @ 11b © ä imä, diamond saw blades with a concentration of the Diasantkos ^ s of 5 "to 6 Earat per om of the diamond grain carrier sode an average size of the Diaraantkornee of 15 al . A mean size of the diamond grain of 15 / α means that the diamonds are 1o and 2o / U thick.

Zweckmäßig ist die Verwendung eines Paketes von Distanzsoheiben und Dinmantsägebl&ttern, die mit ihrer Schneidkante über den Hand der Distanzscheiben nicht um mehr als die 2-fache» inebee.. 1,5-faohe Dicke des Siliziumblattes überstehen.It is advisable to use a package of spacer washers and Dinmant saw blades with their cutting edge over the Hand of the spacer disks do not protrude by more than 2 times the »inebee .. 1.5 times the thickness of the silicon sheet.

J)ie Verwendung eines auf eine Hohlwelle aufgespannten Paketes von Diamantsägeblättern und Dietanzscheibon ist beeondore dadurch von Vorteil, da§ daß Paket aui' der Spindel τοχι. handelsüblichen Maschinen mit rotierendem, Vorschub- und Hubbewegung ausführendem Beai'beitungsv/erkzaug, v.io Parailel-Frästaaschi^or,, in einfaoher Weise ohne Beeinträchtigung der Rundlaufgenauigkeit montiert v/erden kann.J) he use of a package of Diamond saw blades and Dietanzscheibon are therefore beeondore of Advantage that the package on the spindle τοχι. commercially available machines with rotating, feed and lifting movement executing machining cog, v.io Parailel-Frästaaschi ^ or ,, in a simple manner can be mounted without impairing the concentricity.

.-. .-. λ λ rv ■» j .-. ΐ f; .' βΑ^.-. .-. λ λ rv ■ » j .-. ΐ f; . ' βΑ ^

* 4 ·*'..'■ ■/"■ ψ .L56* 4 · * '..' ■ ■ / "■ ψ . L 56

■1*27726■ 1 * 27726

Aa Hand der I1Ig. wJU*d ©la 'be'Toranetes Aueitüärungsfeeiepiel dee Torfahrens gemäß der Erfindung und auße^den ein« vorteilhafte Ausbildimg d©r Mittel zur Ausführung des Verfahrens gemäß de? .Srfiadusg erläutert.Aa hand of the I 1 Ig. wJU * d © la 'be'Toranetes Aueitüärungsfeeiepiel dee gate driving according to the invention and also an «advantageous training of the means for carrying out the method according to the? .Srfiadusg explained.

Das in SillzluiBsoheiben su aerlege&de Sllieiuriblatt 1 wurde duron Zersägen eines oiakrietallinen n*l»lt enden Silicium®tabes in kraisseheibeafönaig® Silissiuinblätttr erhalten vm& nach Eindiffu-Qion eine β p-L@itimg bewirkenden Detiarüagsasterials in eine aa di© gen^e O'bsrfläclie gr®ns@nde 2o2i® &taf den beiden Kreissoh#i« benf läohem mit @i&®r NIckeliKvdsoheiiBchielit und eof dieser 2tai~ sohensohioht uit @iner dünnen Q-oldeobiofet verseoen« Die Bloke des Silizixiffiblattas 1 beträgt beleisielSAvolse 0,3mm» Dr Durchmesser 8ili2iumblatt@s kann beiepielsweise 3o ami e@in«,The in SillzluiBsoheiben su aerlege & de Sllieiuriblatt 1 was obtained by sawing an oiakrietalline n * l »lt-end silicon® tab in kraisseheibeafönaig® silicon sheets from & after diffusion a β pL @ itimg causing detail in a great sense ®ns @ nde 2o2i® & taf the two Kreissoh # i «benf läohem with @ i & ®r NIckeliKvdsoheiiBchielit and eof this 2tai ~ sohensohioht uit @ a thin Q-oldeobiofet verseoen« The block of the Silizixiffiblattas 1 is 8 beleisielmmblatt diameter @s can, for example, 3o ami e @ in «,

Dae; Sillsimsblatt 1 ^ird mit einer Ereissoheibenfläuue auf eine Träge rplat ta 2? ES6B, eine Glasplatte; auf gekittet» Die alt einera oder mehreren Silleiuisblättern 1 veroehene Trägerplatte 2 wird auf denn Arbeitesoiilitten einer balcannten eineplndeligen Parallelfür optische ZwqoIe® befestigt»Dae; Sill cornice leaf 1 ^ ird with an erecting leek on a slab rplat ta 2 ? ES 6 B, a glass plate; on cemented »The old one or more Silleiuisblättern 1 veroehen carrier plate 2 is attached to the working oilings of a balcanned single-plondeligen parallel for optical ZwqoIe®»

Auf die Spind®! 3 dieser Maschin© wird ein auf eine- zu der Spindel 3 paae&nde Hohlwelle 4 aufgespanntes Paket von- eine axiale Bohrung aur-4iurchführung der Hohlwelle 4 aufweisenden Diamant-Sägeblättern 5 und Dlstaneaoheiben 6 gebracht und auf Ruadlaufgenauigkeit naohgeriohtet.To the Spind®! 3 of this machine, a package of diamond saw blades 5 and steel shafts 6, which is clamped to the spindle 3 pair and nde hollow shaft 4, has an axial bore through the hollow shaft 4 and is adjusted to run-out accuracy.

Beispielsweise wird das Paket 5-6 duroh Blnsohleifen naohgeriohtet. Ss wird auf eine Bundlaufgeaauigkeit von 3/u naohgeriohtet·For example, the pack of 5-6 is sewn with sole tires. Ss is adjusted to a flange accuracy of 3 / u

Ein Paket 5-6 kann beispielsweise 10 Diraaanteägeblätter 5 enthalten. Mit einem solohen Paket 5-6 kann das Siliziumblatt 1 in Silizitonsoheiben von quadratisoher Grundfläche mit einer Kantenlänge von 2,5 wm zerlegt werden. . A package 5-6 can contain 10 Diraaante saw blades 5, for example. With a single package 5-6, the silicon sheet 1 can be broken down into silicon slices with a square base area with an edge length of 2.5 µm. .

Die Diamant sägeblatt er 5 sind beispielsweise Hartmetalls one iben Kit einem Diamantbssatz 7 am Scheihenrand. Sie sind beiepiolewele« mit einem Anschliff winkel 8 von 6o G-rad angeschliffen. Der Diamantbesatz 7 hat eine Konzentration des Diamantkorns von 6 KaratThe diamond saw blade he 5 are, for example, hard metal one iben Kit a set of 7 diamonds on the edge of the blade. You are beiepiolewele " Sharpened with an angle of 8 of 6 degrees. Of the Diamond setting 7 has a diamond grain concentration of 6 carats

A^Ae«n /-nio/. , ßAD ORIGINALA ^ Ae «n / -nio /. , ß AD ORIGINAL

pro cm5 des Diauaatkoraträgers ♦ StUr den UiaaaxTtftesate 7 wird •in Diaaastkom -70s eiaey nlttlaren, Sröße tos IS/U jr«rw«sdet· Die Dtirohmeeeer der Diamanteägelalätter 5 imd Bistaassoheitoem S sind so gewählt, daß dl· Diaaante^geKLätter 5 alt Üir«r Sohneidkäst· 9 nicht um aehr als die 1^5-faohe Picke des SiliaiuiBblattfe 1, aleo is» ο ,45 na tei einer isordsusg tür of3 am dicke Silizitmj· blätter, Über des Rand 1o der Matansaoheibe» 6 überstehen. Der Durchmesser der Diejiantßägeblätter 5 kaas beispieleweiae 75 betragea* .per cm 5 of the Diauaatkoraträger ♦ StUr den UiaaaxTtftesate 7 is • in Diaaastkom -70s eiaey nlttlaren, sizes tos IS / U jr «rw« sdet · The Dtirohmeeeer of the Diamantägelalätter 5 imd Bistaassoheitoem S are chosen so that 5 dl Üir «r Sohneidkäst · 9 not more than the 1 ^ 5-faohe pick of the SiliaiuiBblattfe 1, aleo is» ο, 45 after a isordsusg door o f 3 on the thick Silizmj · leaves, over the edge 1o of the Matansaoheibe »6 protrude . The diameter of the diejiant saw blades 5 kaas exampleeweiae 75 amountea *.

5 Seiten Beschreibung 7 Patentansprüche 1 Slatt Zeichnung5 pages description 7 claims 1 Slatt drawing

■ Ί£■ Ί £

/ftifii/ ftifii

Claims (1)

I£@talleolsiehtI £ @ talleol sees "bei des» eilt aiit ia Silizl-amgcsheibea daß das Siliaiiarablatt Gffsmdfläoh® durch Söhräg -"at des» aiit hurries ia Silizl-amgcsheibea that the Siliaiiara leaf Gffsmdfläoh® by Söhräg - το» 5© bis 11© fead Msoüliffwinkel mittels eines eine. Wall© sofgespannten OSLd «uf SuiidlaufseaattislEeit naoh Pak@t«ß Ton, Bia^antsägeblättexn und Diatanzsehei-το »5 © to 11 © fead Msoüliffwinkel by means of a one. Wall © softened OSLd “on SuiidlaufseaattislEeit naoh Pak @ t «ß Ton, Bia ^ antsägeblätxn and Diatanzsei- Z, y©?fa|ir®a naoh Ariöpraoh 1f äaäuroh gekennzeichnett daß ein Distanzsoheiben vu&ä. DiamantsägeblätteTn aus H^rt-Bro&jgeede? StehlBCheiben mit diamantkombesetetex? Z, y © fa | ir®a NaOH Ariöpraoh 1 f t äaäuroh in that a Distanzsoheiben vu & like. Diamond saw blades from H ^ rt-Bro & jgeede? Steal discs with diamond combesetex -nach jtosprueh 1 oder 2, dadiiroh gekennzeichnet, daß eia diufeh Biawalaen naohgeriohtetes Paket verwendet wird»-after jtosprueh 1 or 2, dadiiroh marked that eia diufeh Biawalaen naohgeriohtetes package is used » · Vesfahsen. naoh Anapruels 1 oder Z9 dädoroh gekenna©lohnet, daß ein dttSOh Binaöhleifen nsiohgeriohtetes Paket verwendet wird» ■ · Vesfahsen. naoh Anapruels 1 or Z 9 dädoroh gekenna © is worth the fact that a dttSOh Binaöhleifen nsiohgeriohtetes package is used »■ « Verfahren naoh Anspruch 1S2 öder einen folgenden, dadurch gekennzeichnet? daß ein Paket von Diatanzacheiben tmd Diaiaantfägeblilttesa mit einer Xonsentration des Diaiaantkorns von 3 bis .6 $&&&%-pro ear dee Disanantkornträgers sotd.« ©iner mittleren«Method according to claim 1 S 2 or one of the following, characterized ? that a package of diet slices tmd diaiaantfägeblilttesa with a Xonsentration of the diaiaant grain of 3 to .6 $ &&&% -per ear dee disanant grain carrier sotd. «© iner middle ■· SrOSe 4#e MsBantkoma von 15 /U verwendet wird·■ · SrOSe 4 # e MsBantkoma of 15 / U is used · « Terfahreia naöh Anspruch 1,2 oder einem folgenden, dadurch ge* -ks&sa®lohnet, daB ein Paket von Distanzscheiben und Diamant-«Terfahreia near claim 1, 2 or one of the following, thereby ge * -ks & sa® pays for a package of spacers and diamond Sägeblättern, die mit ihrer Sohneidkante über den Hand der . Bistanzsoaeiben nicht ~vm^ mehr ale die 2-fache, inabea. 1,5- !Picke des SilizitaablattsB überstehen, verwendet wird.Saw blades that with their son's edge over the hand of the. Bistanzsoaeiben not ~ vm ^ more ale the 2-fold, inabea. 1.5-! Picks of the silicon leaf B protrude, is used. 5; ν - BAD ORIGINAL5; ν - BAD ORIGINAL Verfahren naoh Αηβρηιαη 1»£ oder einem folgenden, durob gekennaeionnet» daß el» auf elm· Hohlwelle «eofge epanntes Paket Ton Biamanteägeblättesm und verwendet wird.Procedure naoh Αηβρηιαη 1 »£ or one of the following, durob gekennaeionnet "that el" eofge "on elm · hollow shaft" Epanntes package Ton Biamanteägeblättesm and is used. ο η QA η ι / η 1 fiL ο η QA η ι / η 1 fi L
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