DE1812129A1 - Verfahren zum Zerteilen einer Halbleiterscheibe - Google Patents
Verfahren zum Zerteilen einer HalbleiterscheibeInfo
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Description
"Verfahren zum Zerteilen einer Halbleiterscheibe"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerteilen einer eine Vielzahl von Bauelementen oder Schaltungen enthaltenden Halblei- ^
terscheibe, auf deren einen Oberflächenseite dicke, selbsttragende
mit den Elektroden der Bauelemente oder Schaltungen verbundene Leitbahnen verlaufen. Bei einem derartigen Verfahren
besteht die Erfindung darin, daß die Halbleiterscheibe von der
ι» Leitbahnen gegenüberliegenden Oberflächenrückseite aus entlang
den für die Teilung vorgesehenen Linien soweit angesägt wird,
daß die Restdicke der Halbleiterscheibe an den Sägestellen klein gegenüber der Ausgangsdicke der Halbleiterscheibe ist, und daß die
Halbleiterscheibe danach ohne eine Maskierung ihrer Oberflächen- λ
rückseite durch Ätzen in einzelne Bauelemente zerteilt wird.
Seit einiger Zeit sind Halbleiterbauelemente und Halbleiterschaltungen
bekannt, die auf einer Oberflächenseite dicke, selbsttragende
Leitbahnen aufweisen, die beim fertigen Produkt über den Rand des Halbleiterkörpers hinausragen. Diese Leitbahnen, die
in der Literatur auch vielfach als "beam leads" bezeichnet werden, bestehen meist aus mehreren übereinanderliegenden Le i t bahn.sc hi ch-
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ten und sind beispielsweise 12 bis 15/tun dick. Da die Leitbahnen
über die Halbleiterkörper hinausragen, können sie leicht mit weiteren Anschlußteilen in Verbindung gebracht
werden, wobei die "beam Xeads" stabil genug sind, um den Halbleiterkörper tragen zu können. Die Beamleadtechnik wird
auch zur Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen benutzt. Hierbei wird bisher das Halbleitermaterial zwischen
Halbleiterbereichen, die elektrisch voneinander zu isolierende Halbleiterbauelemente enthalten, durch Ätzen entfernt,
nachdem die elektrischen Verbindungen auf einer Oberflächenseite des Ausgangshalbleiterkörpers durch dicke "beam-lead-Leitbahnen"
hergestellt wurden. Auf diese Weise erhält man eine Halbleiteranordnung, die sich aus einzelnen Halbleiterkörpern
zusammensetzt, die nur durch dicke Leitbahnen zusammengehalten werden, wobei diese Leitbahnen dem fertigen System auch
die erforderliche mechanische Stabilität verleihen. Bei der Herstellung
von"beam-lead-Anordnungen" müssen die Halbleiterscheiben,
auf denen meist mit Hilfe der Planartechnik eine Vielzahl gleichartiger Halbleiterbauelemente oder Halbleiterschaltungen
gefertigt werden, durch Ätzen von der den Leitbahnen gegenüber» liegenden Oberflächenseite aus zerteilt werden. Die Halbleiterscheiben
können dagegen nicht geritzt und zerbrochen werden, da sich hierbei keine über den Halbleiterkörper hinausragenden
Leitbahnen ergeben und die Leitbahnen selbst zerstört werden.
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Es sind bereits Materialien bekannt, die ätzbeständig sind und zur Maskierung bei der Fertigung von Halbleiterbauelementen
verwendet werden. So werden vielfach zur Abdeckung derjenigen Teile, die von der Atzflüssigkeit nicht angegriffen werden
sollen, Lackmasken verwendet, die auf bekannte Weise photolitographisch hergestellt werden. Diese Maskierungstechnik eignet
sich nur für kurze Ätzzeiten, da bei längerer Xtzdauer der Photolack aufgelöst oder abgelöst wird. Diese Ätztechnik ist
für die Herstellung von "beam-lead-Änordnungen" ungeeignet, da
hier die Gesamtdicke der Halbleiterscheibe von ca. 2oo bis 3oo/um
durchgeätzt werden muß.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat dagegen den Vorteil, daß
auf eine Ätzmaske ganz verzichtet werden kann. Die Halbleiter scheibe wird von der den Leitbahnen gegenüberliegenden Oberflächenseite aus bis auf eine Restdicke von beispielsweise 3o>um
mit einer Diamant- oder Gatterdrahtaage angesägt und im Anschluß
daran beispielsweise durch Aufsprühen einer Ätzflüssigkeit auf die OberflKchenrückeeite der Halbleiterscheibe völlig zerteilt.
Die Erfindung soll im weiteren anhand zweier Aueführungebeiapiele näher erläutert werden.
Die Figur 1 zeigt,teile im Schnitt,teile in einer perspektivischen Ansicht/ einen Teil einer Halbleiterscheibe 1, beispieleweise aus Silizium, aus der eine Vielzahl gleichartiger Planar-
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transistoren hergestellt werden» Hierzu wird die Halbleiterscheibe
vom ersten Leitungstyp mit einer diffusionshemmenden
Schicht 5» beispielsweise aus Siliziumdioxyd, bedeckt<>
Danach werden in den Halbleiterkörper durch in die Oxydschicht 5
mit Hilfe der bekannten Photolack- und Maskierungstechnik eingebrachte Diffusionsfenster Störstellen eindiffundiert,
die im Halbleiterkörper Basiszonen 2 vom zweiten Leitungstyp erzeugen. In diese Basiszonen werden schließlich noch
Emitterzonen 3 eindiffundiert. In die wieder geschlossene Oxydschicht werden Kontaktierungsfenster eingebracht, in denen
die auf der Oxydschicht 5 verlaufenden Leitbahnen 4 mit den Zonen der Halbleiterbauelemente in elektrischem Kontakt stehen.
Die parallel zueinander verlaufenden Leitbahnen 4 sind meist mehrschichtig und bestehen beispielsweise aus einer Schichtenfolge
Titan-Platin-Gold, wobei die Goldschicht dick gegenüber allen anderen Schichten ist und beispielsweise galvanisch abgeschieden
wurde.
In der Figur 2 ist ein aus zwei Drähten 6 bestehendes Teil einer Gattersäge dargestellt, mit deren Hilfe von der den Leitbahnen
gegenüberliegenden Oberflächenrückseite der Halbleiterscheibe aus parallele Gräben 7 in den Halbleiterkörper eingebracht
werden. Diese Gräben sind bei einer Gesamtdicke von 2oo,um der Halbleiterscheibe beispielsweise 17 ο Aim tief«
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Die parallelen und im rechten Winkel zueinander verlaufenden
Gräben 7 befinden sich zwischen den einzelnen Halbleiterbauelementen und bestimmen durch ihre Breit· die Länge des überstehenden Teils der Leitbahnen k bei der fertigen Halbleiteranordnung (Figur k)* Die Figur 3 zeigt noch eine perspektivische Ansicht auf die angesägte Oberflächenrückseite der Halbleiterscheibe 1. Auf diese Oberflächenseite wird schließlich
Flußsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder ein Gemisch aus diesen \
Säuren solange aufgesprüht, bis die Restdicke der Halbleiterscheibe in den Gräben 7 durchgeätzt ist und die Halbleiterscheibe in ihre einzelnen Teile gemäß Figur 4 zerfällt.
In der in Figur 4 gezeigten fertigen Transietüranordnung sind
die Kontaktierungsfenster 8 gestrichelt angedeutet. Die Kollektor-
und die Emitterleitbahn ragen an einer Seite über den Halbleiterkörper hinaus, während sich die Basisleitbahn in die entgegengesetzte Richtung erstreckt und dort über den Halbleiter- j
körper hinausragt.
Die Figur 5 zeigt eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte integrierte Halbleiterschaltung und zwar eine Diodenbrücke oder Graetz-Schaltung. Die vier Siliziumhalbleiterkörper 9,
lo, 11 und l8 sind beispielsweise η-dotiert und mit einer Siliziumdioxyde chicht 5 bedeckt. In die drei Halbleiterkörper 9,
Io und 11 sind kleine Zonen vom p-Leitungstyp eindiffundiert,
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die mit den rundgezeichneten Kontakten elektrisch an die von den Kontakten ausgehenden Leitbahnen angeschlossen sind. Die
rechteckig dargestellten Kontakte 19 verbinden die n-leitenden Grundkörper mit den über die Halbleiterkörper hinausragenden
Io bis 15 /lim dicken beam-lead-Leitbahnen Ik und l6. Die Aussparungen
12 zwischen den vier Halbleiterkörpern 9» Io, 11
und l8 wurden durch Ansägen der Oberflächenrückseite des zunächst zusammenhängenden Halbleiterkörpers und durch anschliessendes
Sprühätzen hergestellt. Der Halbleiterkörper l8 ergibt sich durch das Herstellungsverfahren und hat selbst keine
elektrische Funktion. Er bleibt jedoch durch die Leitbahn 15 mit den elektrisch funktioneilen Halbleiterkörpern 9» Io und
mechanisch verbunden« Die über die Halbleiterkörper hinausragenden Enden der Leitbahnen 13» 1^, 15 und 16 ergeben sich gleichfalls
aus der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Zerteilen einer Halbleiterscheibe, die eine Vielzahl von Diodenbrückenschaltungen
enthält.
Das erfindunsgemäße Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, daß
Maskierungs- und die damit verbundenen komplizierten Justierprozesse
beim Zerteilen einer Halbleiterscheibe entfallen und daß die Ätzdauer relativ kurz gehalten werden kann, da der größte
Teil des zu entfernenden Halbleitermaterials vor dem Ätzprozess
in einem technologisch einfach zu beherrschenden Sägeprozess entfernt wurde. Beim Ätzen werden alle Teile der Oberflächenrück-
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_ 7 —
seite der Halbleiterscheibe gleichmäßig angegriffen. Da das Halbleitermaterial in den Gräben jedoch nur noch ca. 3O/Um
stark ist, ist es für die mechanische Stabilität der fertigen Halbleiterkörper ohne Belang, daß die Dicke dieser einzelnen
Halbleiterkörper bei der Ätzung gleichfalls um etwa 30 ,um
abnimmt.
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Claims (1)
- Pat entansprüche1) Verfahren zum Zerteilen einer eine Vielzahl von Bauelementen oder Schaltungen enthaltenden Halbleiterscheibe, auf deren einen Oberflächenseite dicke, selbsttragende mit den Elektroden der Bauelemente oder Schaltungen verbundene Leit-^ bahnen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheibe von der den Leitbahnen gegenüberliegenden Oberflächenrückseite aus entlang den für die Teilung vorgesehenen Linien soweit angesägt wird, daß die Restdicke der Halbleiterscheibe an den Sägestellen klein gegenüber der Ausgangsdicke der Halbleiterscheibe ist. und daß die Halbleiterscheibe danach ohne eine Maskierung ihrer Oberflächenrückseite durch Atzen in einzelne Baueinheiten zerteilt wird=2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die P Halbleiterscheibe mit Diament- oder Gatter-Drahtsägen angesägt wird»3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angesägte Halbleiterscheibe durch Sprühätzen zerteilt wird.k) Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zum Ätzen der Halbleiterscheibe Flußsäure, Salzsäure, Salpetersäure oder ein Gemisch aus diesen Säuren verwendet wird.109826/1T !"!»!hiii! !,!!,T1TIjO"!''!! 311-."1.Ij1 1U..:-"! |Ι! IF1II! ■■■ ι— Q —5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ca. 22o,um dicke Halbleiterscheibe bis auf die Restdicke von ca« 3o,um an den SägestelLen angesägt wird.10982R/Le e rs~e i t e
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