DE1915294B2 - Verfahren zum Zerteilen einer Halbleiterscheibe - Google Patents
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Description
3 4
mit üblichen Verfahren an der gesamten Halbleiter- begrenzten linien getrennt werden, sondern bekäme
scheibe vorgenommen werden. Nach der Diffusion unregelmäßige Ränder und ergäbe nicht den von der
und dem Ausführen der Passivierungs- und Metalli- zweiten dielektrischen Schicht gewünschten Schutz,
sierungsschritte wird auf die ganze Oberfläche der Deshalb werden vor dem Schmelzen der Glasaus-Halbleiterscheibe
als zweite dielektrische Schicht 9 5 gangsmasse und nach Ihrem Aufbringen auf die HaIbeine
Glasausgangsmasse in Fünn eines feinen Pulvers leiterscheibe Gräben oder Kanäle in der Glasausaufgebracht,
das in Übereinstimmung mit bekannten gangsmasse entlang den linien, an denen später geVerfahrenstechniken
zentrifugiert wird, um es auf ritzt und gebrochen wird, erzeugt Diese Kanäle oder
die gesamte Oberfläche gleichmäßig aufzubringen. Gräben entfernen die Glasmasse nur von den Flä-Die
Glasausgangsmasss wird vor dem Erhitzen vom io chen der Kanäle. Dies kann deutlich aus Fig. 1
höchsten Punkt der Silbermenge dadurch entfernt, ersehen werden, wo die Glasschicht 9 gezeigt ist,
daß die Halbleiterscheibe über ein Seidengitter be- wie sie die ganze Oberfläche des Elements mit Auswegt
wird. Es ist auch bekannt, das Glas von der nähme eines kleinen Bereichs auf der Sflbennenge 7
Silbennenge durch Ätzen nach dem Erhitzen der und am Bereich 10 längs des Umfangs des Halbleiter-Glasausgangsmasse
zu entfernen. 15 elements bedeckt Es ist klar, daß der Bereich 10
Die Halbleiterscheibe wird anschließend in einen sich entlang den vier Seiten des Elements erstreckt
Ofen gebracht und bei einer Temperatur von unge- Das Werkzeug zum Eingraben der Kanäle ist vor-
fähr 6400C für etwa 9 Minuten erhitzt, um die zugsweise zwar hart genug, die Glasausgangsmasse 9
Glasausgangsmasse zu schmelzen. Es kann irgendein zu entfernen, aber nicht die SUiziumdioxydschicht 5
geeignetes Glas verwendet werden, wenn es nur bei ao zu durchdringen.
niedriger Temperatur schmilzt und thermische Aus- Fig. 2 zeigt einen Teil einer Halbleiterscheibe,
dehnungseigenschaften besitzt, die denen von SiIi- die eine Mehrzahl der Halbleiterelemente nach
zium als Halbleitermaterial angepaßt sind. F i g. 1 enthält, wobei die Silbermenge 7 im Zenuum
Wenn das Glas auf der gesamten Oberfläche nun jedes Elements und die eingegrabenen Kanäle 10
erhitzt würde, so ergäbe das nachfolgende Ritzen, 45 gezeigt sind.
um die Platte in die einzelnen Elemente zerbrechen Nach dem Anbringen der Kanäle 10 auf der HaIbzu
können, Defekte. Das Ritzen durch die geschmol- leiterscheibe wird diese in einen Ofen gebracht und
zene Glasschicht und die passivierende Silizium- bei der oben angegebenen Temperatur für die gedioxydschicht
hindurch machte auch hinsichtlich nannte Zeit erhitzt. Nach dem Herausnehmen aus
eines geeigneten Werkzeuges, der Geometrie und der 30 dem Ofen wird die Scheibe nach bekannten Tech-Zusammensetzung
wegen der unterschiedlichen Härte niken entlang der Mitte der Kanäle 10 geritzt, um
der beiden Schichten Schwierigkeiten. Zusätzlich die SUiziumdioxydschicht 5 zu durchdringen. Dann
könnte das spröde Glas nicht entlang scharfen und wird sie in die einzelnen Kristallenen zerbrochen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zum Zerteilen einer eine Vielzahl nötigen Zuleitungen und mit einem Gehäuse vervon
Halbleiterbauelementen enthaltenden Halb- 5 sehen, um seine Anwendung zu ermöglichen. Halbleiterscheibe in die einzelnen Elemente, bei dem leiterbauelemente mit geschützten pn-Übergängen
die Oberfläche der Halbleiterscheibe mit einer und Verfahren zum Schutz mit SüMumdioxydschichersten
dielektrischen Schicht bedeckt, diese mit ten und chemisch damit verbundenen Glasüberaigen
einer zweiten dielektrischen Schicht durch sind aus den USA.-Patentschriften 3 247428,
Schmelzen einer aufgebrachten Ausgangsmasse io 3 300 841 und 3 323 956 bekannt.
bedeckt, die Scheibe geritzt und entlang der Ritz- Nach dem Aufbringen der Glasschicht besteht je-
linien gebrochen wird, dadurch gekenn- doch das Problem, die Halbleiterscheibe zu ritzen,
zeichnet, daß in der Ausgangsmasse vor dem um das Zerbrechen in die einzelnen Halbleiter-Schmelzen
am Ort der Ritzlinien Gräben oder elemente zu ermöglichen. Man muß dabei durch die
Kanäle erzeugt werden und daß die Scheibe nach 15 Glasschicht hindurchritzen und die darunterliegende
dem Schmelzen und Wiedererkalten der Aus- Süiziumdioxydschicht anritzen, wobei der Untergangsmasse
in den Gräben geritzt wird. schied in den Härtegraden von Glasschicht und SUi-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ziumdioxydschicht Schwierigkeiten bereitet Eine
kennzeichnet, daß als erste dielektrische Schicht Lösungsmöglichkeit besteht darin, die Glasschicht
Siliziumdioxyd verwendet wird. so entlang der Ritzlinien wegzuätzen, jedoch ist dieses
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Verfahren aufwendig und zeitraubend,
kennzeichnet, daß als zweite dielektrische Schicht Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Glas verwendet wird. Zerteilen einer eine Vielzahl von Halbleiterbauele-
kennzeichnet, daß als zweite dielektrische Schicht Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Glas verwendet wird. Zerteilen einer eine Vielzahl von Halbleiterbauele-
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- menten enthaltenden Halbleiterscheibe in die einkennzeichnet,
daß ein niedrigschmelzendes Glas, as zelnen Elemente, wobei die Oberfläche der HaIbdessen
Ausdehnungskoeffizient demjenigen von leiterscheibe mit einer ersten dielektrischen Schicht
Siliziumdioxyd angepaßt ist, verwendet wird. bedeckt, diese mit einer zweiten dielektrischen
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Schicht durch Schmelzen einer aufgebrachten Auskennzeichnet,
daß die Tiefe der Gräben gleich gangsmasse bedeckt, die Scheibe geritzt und entlang
groß wie die Dicke der zweiten dielektrischen 30 der Ritzünien gebrochen wird.
Schicht gewählt wird. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- Ritzen der fertigen Halbleiterscheibe zu vereinfachen
kennzeichnet, daß die Gräben mittels eines Werk- und weniger aufwendig zu gestalten. Dies wird erfinzeugs
erzeugt werden, dessen Härte größer als dungsgemäß dadurch erreicht, daß in der Ausgangsdie
ungeschmolzene zweite dielektrische Schicht, 35 masse vor dem Schmelzen am Ort der Ritzünien
aber kiemer als die Härte der ersten dielektri- Gräben oder Kanäle erzeugt werden und daß die
sehen Schicht ist. Scheibe nach dem Schmelzen und Wiedererkalten
der Ausgangsmasse in den Gräben geritzt wird.
Die Erfindung wird nun an Hand eines in den Fi-
40 guren der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels
näher erläutert.
F i g. 1 zeigt eine Halbleiterdiode;
Einer der wichtigsten, die Leistungsfähigkeit von F i g. 2 zeigt einen Teil einer Halbleiterscheibe mit
Halbleiterbauelementen bestimmenden Faktoren ist den darin angebrachten Kanälen,
die Beschaffenheit der Halbleiteroberfläche. Diese 45 In F i g. 1 ist eine typische Diode gezeigt, die aus beeinflußt die Langzeitzuverlässigkeit des Bau- einem Substrat 1 von n+-Leitfähigkeit, einer diffunelemcnts, die wiederum davon abhängig ist, daß die dierten oder epitaktischen η-leitenden Zone 2 und ursprüngliche Oberflächenbeschaffenheit unter allen einer p-leitenden Zone 3 besteht, die den pn-Über-Temperaturbedingungen und möglichen Verunreini- gang bilden. Ferner besitzt diese Diode eine n+-leigungseinflüssen erhalten bleibt. Das übliche Verfah- 50 tende Zone 4, die in die η-leitende Zone 2, die ren, optimale Oberflächenbedingungen zu erhalten p-leitende Zone 3 aus Isolationsgründen umgebend, und das Ablagern jeglicher Verunreinigungssubstanz, eindiffundiert ist. Eine Siliziumdioxydschicht S bedie die Eigenschaften des Halbleiterkörpers ver- deckt als erste dielektrische Schicht die Oberfläche ändern könnte, zu verhindern, besteht darin, die der Scheibe mit Ausnahme der metallenen Kontakt-Oberfläche und besonders den an die Oberfläche 55 fläche. Der Metallkontakt 6 besteht gewöhnüch aus tretenden pn-übergang durch eine dielektrische einer vorbereitenden Metallschicht aus Gold, die auf Schicht, wie z.B. Siliziumdioxyd zu schützen. Be- der Oberfläche der p-leitenden Zone3 aufgebracht vor man Siliziumdioxyd verwendet hat, wurden SiIi- ist, und einer kleinen Silbermenge 7 von der ungekonöl oder -fett, Silikonharze und Alkyd-Silikon- fähren Form einer Halbkugel, die auf die Metallkombinationslacke verwendet. 60 schicht elektrisch aufplattiert ist. Die Silbermenge 7
die Beschaffenheit der Halbleiteroberfläche. Diese 45 In F i g. 1 ist eine typische Diode gezeigt, die aus beeinflußt die Langzeitzuverlässigkeit des Bau- einem Substrat 1 von n+-Leitfähigkeit, einer diffunelemcnts, die wiederum davon abhängig ist, daß die dierten oder epitaktischen η-leitenden Zone 2 und ursprüngliche Oberflächenbeschaffenheit unter allen einer p-leitenden Zone 3 besteht, die den pn-Über-Temperaturbedingungen und möglichen Verunreini- gang bilden. Ferner besitzt diese Diode eine n+-leigungseinflüssen erhalten bleibt. Das übliche Verfah- 50 tende Zone 4, die in die η-leitende Zone 2, die ren, optimale Oberflächenbedingungen zu erhalten p-leitende Zone 3 aus Isolationsgründen umgebend, und das Ablagern jeglicher Verunreinigungssubstanz, eindiffundiert ist. Eine Siliziumdioxydschicht S bedie die Eigenschaften des Halbleiterkörpers ver- deckt als erste dielektrische Schicht die Oberfläche ändern könnte, zu verhindern, besteht darin, die der Scheibe mit Ausnahme der metallenen Kontakt-Oberfläche und besonders den an die Oberfläche 55 fläche. Der Metallkontakt 6 besteht gewöhnüch aus tretenden pn-übergang durch eine dielektrische einer vorbereitenden Metallschicht aus Gold, die auf Schicht, wie z.B. Siliziumdioxyd zu schützen. Be- der Oberfläche der p-leitenden Zone3 aufgebracht vor man Siliziumdioxyd verwendet hat, wurden SiIi- ist, und einer kleinen Silbermenge 7 von der ungekonöl oder -fett, Silikonharze und Alkyd-Silikon- fähren Form einer Halbkugel, die auf die Metallkombinationslacke verwendet. 60 schicht elektrisch aufplattiert ist. Die Silbermenge 7
Andererseits wurde gefunden, daß Siliziumdioxyd wird nickelplattiert, um die Wanderung von Silberallein
oft nicht genügt, um abträgüche Beeinflussun- ionen in die Glasschicht hinein zu verhindern. Der
gen des pn-Übergangs und der Halbleiteroberfläche Rückseitenkontakt 8 wird auf die untere Fläche des
durch verunreinigende Substanzen zu verhindern, da Substrats auf plattiert und kann z. B. aus zinnplattier-Süiziumdioxyd
unter anderem etwas porös ist. Es 65 tem Silber bestehen.
wurde auch schon vorgeschlagen, eine Glassehicht Es ist selbstverständüch, daß die Diffusionsschritte
zu verwenden, die auf die Süiziumdioxydschicht auf- und die Metallisierungsschritte einschließlich des
Geschmolzen wird, wobei die Siliziumdioxydschicht Aufbringens der Silbermenge 7 in Übereinstimmung
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