DE1427726C3 - Werkzeug zum Zerteilen von Halbleiterscheiben - Google Patents

Description

a) die Diamanttrennscheiben (5) aus einem

Grundkörper mit einem — in an sich bekannter Weise eingesinterten — Diamantbesatz in einer Konzentration von 5 bis 6 Karat je cm³ und einer mittleren Korngröße von 15 μΐη bestehen,

b) die Distanzscheiben (6) die Trennscheiben (5) bis auf etwa die zweifache Dicke der zu trennenden Halbleiterscheiben abdecken und

c) die Trennscheiben im gespannten Gatterpaket ihre Anschliffwinkel von 30 bis 120° erhalten haben und auf eine Gesamtrundlaufgenauigkeit von 3 μπι nachgerichtet sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper der Diamanttrennscheiben (5) und der Distanzscheiben aus Hartmetall, Bronze oder Stahl besteht.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamanttrennscheiben und die Distanzscheiben zu einem Paket auf einer hohlen Welle aufgespannt sind.

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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, bestehend aus einer Mehrzahl auf einer Welle nebeneinander aufge- *° spannter, durch Distanzscheiben getrennter Diamanttrennscheiben, zum Zerteilen von mit einer Metallschicht überzogenen Halbleiterscheiben in Bauelemente mit rechteckiger Grund- und Deckfläche und zum gleichzeitigen Anbringen von schrägen Seitenflächen.

Bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen, wie z. B. Dioden, Thyristoren oder Transistoren, werden nach einem bekannten Verfahren die Halbleiterscheiben in der Weise hergestellt, daß ein einkristalliner stabförmiger Körper, der aus einem Halbleitermaterial, wie etwa Silizium, besteht, in kreisscheibenförmige Siliziumblätter zerlegt wird.

Die Siliziumblätter werden, nachdem in ihnen durch Diffusion von Dotierungsmaterial Gebiete verschiedenen Leitungstyps erzeugt wurden, mit einer Metallschicht überzogen. Die mit der Metallschicht überzogenen Blätter werden darauf in kleinere Teilscheiben, deren Größe dem vorgesehenen Verwendungszwcck entspricht, zerleet und für höhere Spannungen an ihren Randflächen mit Abschrägungen versehen, um die Feldstärke zu vermindern.

Die Halbleiterscheiben wurden zunächst mit runden Grund- und Deckflächen hergestellt, weil befürchtet werden mußte, daß bei eckigen Bauformen wegen der erhöhten Feldstärke an deren Ecken und Kanten schon bei verhältnismäßig niedrigen Spannungen Überschläge auftreten wurden. Es ist bekannt, daß zur Herstellung dieser runden und an den Seitenflächen abgeschrägten Halbleiterscheiben z. B. Ultraschallwerkzeuge benutzt werden.

Nachteilig ist hierbei jedoch der erhebliche Aufwand für die Herstellung, weil einmal ein hoher Materialverlust entsteht, wenn kreisförmige Scheiben aus den Blättern herausgetrennt werden und dabei ein erheblicher Anteil der Siliziumblätter ungenutzt bleibt.

Zum anderen muß bei einem Ultraschallverfahren immer mit einem erheblichen Verschleiß des Werkzeuges gerechnet werden, so daß die Benutzung eines geeigneten Stahlrüssels nur einige wenige Trennungen erlaubt. Ein Nacharbeiten des abgenutzten Stahl_{rüsseIs ist wegen des hohen} Arbeitsaufwandes praktiscli nicht möglich.

Nachdem jedoch festgestellt wurde, daß Überraschenderweise auch eckige, z. B. rechteckige, HaIb-Ieiterscheiben elektrisch hinreichend vergleichbare Eigenschaften aufweisen, stellte sich die Aufgabe, solche Halbleiterscheiben in vergleichbarer Qualität, jedoch in weit weniger aufwendiger Weise herzustellen. v,

Es ist bekannt, zum Trennen und Formen von Hartstoffen Diamantsägeblätter zu benutzen. Es ist weiterhin bekannt, Diamantsägeblätter zu einem Paket zusammenzufassen und den Abstand der einzelnen Sägeblätter voneinander durch Distanzstücke festzulegen.

Die bekannten Werkzeuge aus Diamantsägeblättern oder aus Paketen von Diamantsägeblättern zeigen jedoch eine Reihe von Nachteilen, die ihre Verwendung zum Zerteilen von Halbleiterblättern in eckigen Halbleiterscheiben unter gleichzeitigem Anbringen von schrägen Seitenflächen ausschloß.

Aufgabe der Erfindung ist daher das Zerteilen von Halbleiterblättern mit einem Werkzeug in eine Vielzahl von Halbleiterscheiben unter gleichzeitiger Anbringung von Abschrägungen. Dabei müssen Schlagerscheinungen der Blätter vermieden werden, da diese zur Zerstörung der herauszuschneidenden HalbIeiterscheiben führen. Weiter soll das Werkzeug die Einhaltung einer hohen Maßhaltigkeit der Halbleiterscheiben und hierzu die Schnittiefe bis auf wenige Mikrometer genau zu bestimmen ermöglichen und während der Benutzung kein Flattern der Trennscheiben zeigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Werkzeug, bestehend aus einer Mehlzahl auf einer Welle nebeneinander aufgespannter, durch Distanzscheiben getrennter Diamanttrennscheiben, zum Zerteilen von mit einer Metallschicht überzogenen HaIb-Ieiterscheiben in Bauelemente mit rechteckiger Grund- und Deckfläche und zum gleichzeitigen Anbringen von schrägen Seitenflächen, dadurch gelöst, daß

^a) ^die Diamanttrennscheiben aus einem Grundkor-P^{er mit einem} ~ ^{in an sich} bekannter Weise eingesinterten — Diamantbesatz in einer Konzentration von 5 bis 6 Karat je cm» und einer mittleren Korngroße von 15 μπι bestehen,

b) die Distanzscheiben die Trennscheiben bis auf etwa die zweifache Dicke der zu trennenden Halbleiterscheiben abdecken und

_c) die Trennscheiben im gespannten Gatterpaket ihre Anschliffwinkel von 30 bis 120° erhalten haben und auf eine Gesamtrundlaufgenauigkeit von 3 μπι nachgerichtet sind.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, daß der Grundkörper der Diamanttrennscheiben und der Distanzscheiben aus Hartmetall, Bronze oder Stahl besteht und die Diamanttrennscheiben und die Distanzscheiben zu einem Paket auf einer hohlen Welle aufgespannt sind.

Die Figur zeigt in teilweise schematischer Darstellung eine mögliche Ausführungsform eines Werkzeugs nach der Erfindung, das zum Zerteilen eines Halbleiterblattes aus Silizium 1 verwendet wird. Das Halbleiterblatt 1 oder gegebenenfalls auch mehrere Halbleiterblätter 1 werden hierzu zweckmäßigerweise auf eine Trägerplatte 2, z. B. eine Glasplatte, aufgekittet, die ihrerseits auf einem in der Figur nicht dargestellten Schlitten einer Fräsmaschine mit einem dem Werkzeug zugewandten Anschlag befestigt ist.

Auf eine Spindel 3 dieser Fräsmaschine paßt eine Hohlwelle 4, auf die ein Paket von Diamanttrennscheiben 5 und Distanzscheiben 6 aufgespannt und auf Rundlaufgenauigkeit nachgerichtet ist. Die Diamanttrennscheiben 5 sind mit einem Anschliffwinkel 8 von 60 bis 120° versehen und tragen einen eingesinterten Diamantbesatz 7. Die Einsinterung stellt eine zweckmäßige Möglichkeit dar, um den Diamantbesatz auf die Trennscheiben aufzubringen. Für dieses Teilmerkmal wird Patentschutz nicht begehrt.

Eine größere Anzahl, etwa zehn Diamanttrennscheiben 5 sind zu einem Paket zusammengefaßt. Die Distanzscheiben 6, die die Diamanttrennscheiben 5 trennen, decken diese, um das Flattern zu verhindern, bis auf die etwa zweifache Dicke der zu trennenden Halbleiterscheiben ab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Werkzeug, bestehend aus einer Mehrzahl auf einer Welle nebeneinander aufgespannter, durch DistanzscheibengetrennterDiamanttrennscheiben, zum Zerteilen von mit einer Metallschicht überzogenen Halbleiterscheiben in Bauelemente mit rechteckiger Grund- und Deckfläche und zum gleichzeitigen Anbringen von schrägen Seitenflächen, dadurch gekennzeichnet, daß