DE2144942A1

DE2144942A1 - Halbleiterplattchen sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung und Bearbeitung

Info

Publication number: DE2144942A1
Application number: DE19712144942
Authority: DE
Inventors: Kinji Sagamihara Sugita Kazuhiro Yokohama Kanagawa Hoshi, (Japan)
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1970-09-08
Filing date: 1971-09-08
Publication date: 1972-04-06
Also published as: CA970073A; DE2144942C3; GB1378876A; DE2144942B2; NL7112376A

Description

)lättchen sowie Verfahren und Vorrichtung Herstellung und Bearbeitung

Die Erfindung bezieht sich auf mit Löchern versehene Halbleiterplättchen sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, Halbleiterplättchen von einem grossen Barren abzuschneiden. Diese Halbleiterplättchen haben gewöhnlich Kreisform oder Ellipsenform. Dabei kann entsprechend einer vorbestimmten kristallographisehen Orientierung ein kleines Segment von einem Teil der Umfangskante entfernt werden. Derartige HalbleitErplättchen bilden die Basisstrukturen oder Substrate zur Herstellung von Halbleiterelementen, einschliesslich von Dioden, Transistoren, integrierten Schaltungen u.a. Die Herstellung derartiger Halbleiterelemente umfasst eine Anzahl von Stufen, wobei das Halbleiterplättchen gewöhnlich zwischen jeder Stufe und der nächsten Stufe von einem Platz zu einem anderen bewegt oder zumindest zurückbewegt werden muss. Die Halbleiterplättchen werden dabei leicht beschä-

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dlgt, und zwar sowohl mechanisch als auch durch chemische Verunreinigungen. Normalerweise werden zum Bewegen der Halbleiterplättchen Pinzetten benutzt. In einigen Fällen muss ein Halbleiterplättchen bei der Herstellung einer komplexen integrierten Schaltung beispielsweise bis zu 200mal in seiner Lage verändert oder gewendet werden. Dadurch treten selbst bei äusserst vorsichtiger Handhabung Beschädigungen oder Verunreinigungen an dem Halbleiterplättchen auf, so dass zumindest Teile davon nicht mehr verwendbar sind. Derartige Ausfälle sind teuer, selbst dann, we :i das Halbleitermaterial gerettet und dem Prozess wieder zugeführt werden kann. In dem zuletzt erwähnten Fall entsteht ein Zeitverlust dadurch, dass das Halbleiterplättchen mit den beschädigten Teilen von gewissen Herstellungsstufen ausgenommen werden muss.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterplättchen zu schaffen, das leicht gehandhabt werden kann, ohne dass die Hauptflächen des Halbleiterplättchen berührt werden müssen.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit Hilfe welcher das neue Halbleiterplättchen gehandhabt werden kann.

Eine der Bearbeitungsstufen für ein Halbleiterplättchen besteht gewöhnlich darin, dieses zu waschen. Dazu wird das Halbleiterplättchen gewöhnlich von einer Vorrichtung gehalten, die so ausgebildet ist, dass der Zugriff der Waschflüssigkeit zu allen Teilen der Hauptfläche nicht behindert wird. Die Gesamtzeit für das Waschen einer Gruppe von Halbleiterplättchen wird durch die Zeit bestimmt, welche die Waschflüssigkeit benötigt, um auf dieam wenigsten zugänglichen Teile der Halbleiterplättchen-Oberflachen einzuwirken.

Der Erfindung liegt deshalb weiter die Aufgabe zu gründe, eine verbesserte Vorrichtung zum Halten der neuen Halbleiter-

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plättchen zu schaffen, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnen soll, dass das Vaschen leichter und schneller erfolgen kann.

Die neuen erfindungsgemässen Halbleiterplättchen werden nach einem Verfahren hergestellt, bei dem in jedem Halbleiterplättchen ein Loch mit einem bestimmten Querschnitt vorgesehen wird, wobei die Bohrrichtung dieses Loches axial verläuft.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der Löcher in den HaIbleiterplättchen anzugeben. Ferner soll gemäss der Erfindung eine Vorrichtung angegeben werden, mit der Löcher in Halbleiterbarren gebohrt werden können.

Bisher sind Halbleiterplättchen von einem Halbleiterbarren mit Hilfe von Scheibensägen abgeschnitten worden, welche entweder innen oder aussen Schnittkanten hatten. In jedem Fall musste die Schnittkante vollständig durch den Halbleiterbarren geführt werden, damit der Schnitt vollendet werden konrife. Dadurch war es erforderlich, dass der radiale Abstand zwischen der Schnittkante und der Trägervorrichtung für das Schneidblatt mindestens so gross wie der Durchmesser des Halbleiterbarrens war. Ausserdem musste das Schneidblatt bei einer gegebenen Plättchendicke umso flexibler sein, je grosser der erwähnte radiale Abstand war. Eine grosse Flexibilität birgt jedoch die Gefahr in sich, dass der Schnitt nicht mehr genau geführt werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb weiterhin die Aufgabe zugrunde, diese relative Badialbewegung von Schneidblatt und Halbleiterbarren auf weniger als den halben Durchmesser des Halbleiterbarrens zu reduzieren, so dass das Schneidblatt geringere Badialabmessungen haben kann. Dadurch wird dem Schneidblatt eine grossere Steifigkeit verliehen.

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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zum Abschneiden von Halbleiterplättchen von einem Barren, wobei der Schnitt schräg in Bezug auf die Achse des Barrens erfolgen soll.

Schliesslich soll gemäss der Erfindung auch eine verbesserte Vorrichtung zum Halten der neuen Halbleiterplättchen angegeben werden, welche eine verbesserte Oxidbedeckung der Hauptflächen der Halbleiterplättchen zulässt.

Bas erfindungsgemässe Halbleiterplättchen wird dadurch hergestellt, dass in einen Halbleiterbarren ein Loch gebohrt wird, dass der Halbleiterbarren dann auf eine Trägerstange aufgesteckt wird und dass schliesslich das Halbleiterplättchen durch radiale Schnitte von dem Barren abgeschnitten wird. Dabei wird der Barren gedreht, so dass die Schnittkante der Säge von allen Richtungen auf den Barren einwirken kann. Nachdem das Halbleiterplättchen abgeschnitten worden ist, kann es zur weiteren Bearbeitung von einem Spezialwerkzeug ergriffen werden, dessen Enden dazu elastisch zusammengedrückt werden. Die zusammengedrückten Enden werden in das Loch des Halbleiterplättchens eingeführt. Nach dem Einführen lässt man die Enden des SpezialWerkzeuges wieder elastisch auseinandergehen, so dass sie mit dem Sandbereich des Loches in Eingriff treten. Die elastisch zusammendrückbaren Enden können mit einer Aussennute versehen sein, in welche der Lochrand eingreift, so dass das Halbleiterplättchen nicht mehr von dem Werkzeug abfallen kann. Das Loch kann mit Hilfe einer Ultraschall-Bohrvorrichtung gebohrt werden, welche jede gewünschte Querschnittsform zulässt. Das Loch kann beispielsweise rund sein, jedoch einen entsprechend der kristallographisehen Struktur des Halbleiterplättchens entsprechenden flachen Abschnitt aufweisen. Das Loch kann aber auch polygonal geformt sein. Schliesslich kann das Loch auch mittels einer elektrischen Entladung gebohrt werden.

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Eine Gruppe von mit Löchern versehenen Halbleiterplättchen kann dann mit Hilfe der ζuvorbeschriebenen Spezialwerkzeuge in eine besonders dafür vorgesehene Waschflüssigkeit eingehängt werden. Es ist aber auch möglich, die Halbleiterplättchen auf einer gekerbten Stange aufzureihen, welche in einen Vaschflüssigkeits-Strom eingehängt wird, wobei die Stange so ausgerichtet wird, dass die Waschflüssigkeit gegen die Kanten der Halbleiterplättchen anläuft und leicht zwischen diesen hindurchströmen kann. Zur Speicherung können die Halbleiterplättchen auf kurze, an einem länglichen Träger befindliche Zapfen aufgesteckt werden.

Um die Hauptflächen der Halbleiterplättchen gleichförmig mit einer Oxidschicht oder einem Diffusionsmaterial zu bedecken, können Gruppen von Halbleiterplättchen auf Armen aufgereiht werden, welche sich quer zu einer länglichen Halterung in einer CbdLdationskammer erstrecken. Eine gleichförmige Bedeckung kann auch dadurch erzielt werden, dass man eine Gruppe von Halbleiterplättchen auf einer Stange aufreiht, welche in einer länglichen Oxidationskammer angeordnet ist, wobei die Stange gedrßht wird, um alle Teile der Halbleiterplättchen in eine Stellung zu bringen, in der diese Teile dem oxidierenden Dampf ausgesetzt werden.

Es ist nicht notwendig, dass die Halbleiterplättchen rechtwinklig zu dem in dem Barren befindlichen Loch von diesem abgeschnitten werden. Gemäss der Erfindung kann eine Vorrichtung verwendet werden, in welcher der Barren unter einem spitzen Winkel zu dem Sägeblatt angeordnet und gedreht werden kann, derart, dass die Halbleiterplättchen von dem Barren schräg (statt rechtwinklig dazu) abgeschnitten werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben.

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Es zeigen:

Fig. 1 ein Halbleiterplättchen, welches in herkömmlicher Weise von den Spitzen einer Pinzette gehalten wird (Stand der Technik);

Pig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Halbleiterplättchens ί

Fig. J bis 6 Ansichten von oben auf modifizierte Formen des in Fig. 2 dargestellten Halbleiterplättchens;

Fig»7A bis 7^D ein nachgiebiges Halt r-erkzeug für Halbleiterplättchen, die gemäss der Erfindung mit einem Loch versehen sind?

Fig. 8 eine Vielzahl von Haltewerkzeuge der in den Fig. 6A gezeigten Type, welche eine Gruppe von Halbleiterplättchen in einem Flüssigkeitsbad halten;

Fig.9A bis 90 eine Halterung für eine Vielzahl von Halbleiterplättchen und eine modifizierte Form des Werkzeuges zum Aufstecken von Halbleiterplättchen auf die Halterung;

Fig.1OA und 1OB eine modifizierte Halterung für eine Vielzahl von Halbleiterplättchen j

Fig.1iA Halbleiterplättchen, welche gemäss der Erfindung oxidiert werden;

Fig.11B eine graphische Darstellung der Temperaturverteilung in der in Fig. 11A gezeigten Kammer;

Fig. 110 eine Ansicht von oben auf ein Halbleiterplättchen nach dem Stand der Technik;

Fig.HD und 11E graphische Darstellungen der Dicke der Oxidbedeckung des in Fig. 11C gezeigten bekannten Halbleiterplättchens als Funktion der X- und X-Achse des Halbleiterplättchens;

Fig.12A eine andere Form der bekannten Oxidationskammer;

Fig.12B bis 12D (entsprechend den Fig.HC bis 11E) ein Halbleiterplättchen, welches in der in Fig.12A gezeigten Kammer oxidiert worden ist und eine graphische Darstellung der Oxidschichtdicke an dem Halbleiterplätt-

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Fig. I3A und I3B eine Ansicht von oben und eine Seitenansicht einer Struktur zur Halterung der erfindungsgemässen Halbleiterplättchen in einer Oxidationskammer;

Fig. 14 eine Ansicht auf eine andere neue Vorrichtung zur Halterung der erfindungsgemässen Plättchen in einer Oxidationskammer;

SIg.I5A eine Ansicht von oben auf das in Fig. 3 dargestellte Halbleiterplättchen;

Fig. I5B UBd 15c graphische Darstellungen der Dicke der Oxidschicht auf dem in Fig. 15A dargestellten Halbleiterplättchen als Funktion der X- und Y-Ache des Halblei terplättchens ;

Fig. 16A und 16B eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht einer Trägerstruktur zum Waschen einer Vielzahl von Halbleiterplättchen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind;

Fig. 17 einen Querschnitt durch einen Barren und eine mit einer e&trischen Entladung aufweisenden Vorrichtung zum Bohren eines Loches durch den Barren;

Fig. 18 eine Seitenansicht einer mit Ultraschall arbeitenden Schneidvorrichtung zum Bohren eines Loches durch einen Halbleiterbarren j

Fig. 19A bis I9E den Schneidkopf der in Fig. 18 dargestellten Vorrichtung in vergrössertem Masstab;

Fig. 20 den Schneidkopf der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung beim Bohren eines Loches in einen Halbleiterbarren;

Fig. 21 einen Querschnitt durch den in Fig. 20 gezeigten Halbleiterbarren, nach dem in diesem ein Loch gebohrt worden ist;

Fig. 22 und 23 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Zerschneiden eines Halbleiterbarrene in einer nach dem Stand der Technik bekannten Weise;

Fig. 24 einen Querschnitt durch eine verbesserte Vorrichtung zum Zerschneiden eines Halbleiterbarrens, in dem gemäss der Erfindung Löcher gebohrt worden sind;

Fig. 25A und 25B eine Frontansicht und eine Querschnittsan-

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sieht durch, eine Vorrichtung zum Abschneiden von in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Halbleiterplättchen von einem Halbleiterbarren j

Fig. 26A. und 26B eine Frontansicht und eine Querschnittsansicht einer modifizierten Vorrichtung zum Abschneiden von Halbleiterplättchen von einem Barrenj

Fig. 26C die Bewegung des Halbleiterbarrens in der in den Fig. 26A und 26B gezeigten Vorrichtung}

Fig. 27A einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Schneidvorrichtung j

Fig. 27B die relative Bewegung des Schneidrades und des Halbleiterbarrens bei der in Fig. 2?A gezeigten Vorrichtung j

Fig.270 den relativen Veg der Achse des Halbleiterbarrens und der Säge bei den in Fig. 27A gezeigten Vorrichtung}

Fig. 28A einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Schneidgerätes j

Fig. 28B die relative Bewegung des Barrens und der Schneidkante bei der in Fig. 28A gezeigten Vorrichtung}

Fig. 280 eine perspektivische Darstellung, welche die relative Bewegung des Barrens und der Schneidkante bei der in Fig. 28A gezeigten Vorrichtung wiedergibt.

Fig. 1 zeigt ein Halbleiterplättchen 3I, welches von einer Pinzette 32 gehalten wird, von der nur die Greifenden gezeigt sind. Auf diese Weise wurden bisher die Halbleiterplättchen beim Herstellungsprozess von einer Position in die andere bewegt oder von einem Platz zum nächsten befördert. Hergestellt wurden auf diese Weise Dioden, Transistoren, integrierte Schaltungen oder andere Halbleiterelemente. Bei derartigen Halbleiterelementen muss zumindest eine Fläche des Halbleiterplättchens hochpoliert sein oder mit einer Oxidschicht, einem anderen Halbleitermaterial oder anderen Materialien bedeckt sein. Die Bedeckung kann beispielsweise in Form eines speziellen ausgewählten Husters erforderlich sein. In jedem dieser Fälle ist es wichtig, dass die erwähnte Fläche des Halbleiterplättchens nicht verkratzt wird. Kratzbeschädigungen machen

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zumindest den Teil der Släche unbrauchbar, der direkt davon betroffen ist; darüberiiinaus bergen solche Kratzbeschädigungen die Gefahr in sieht, dass daraus Brüche entstehen, die sich über einen grösseren Bereich ausweiten. Die Halbleiterplättchen müssen daher so sorgsam wie möglich behandelt werden; sie dürfen jedoch nicht so zart angefasst werden, dass sie aus dem Werkzeug herausfallen und dabei total zerstört werden. Selbst wenn die Herstellung der Halbleiterplättchen durch geschultes Personal erfolgt, treten doch immer noch unvermeidbare Beschädigungen bestimmter Bereiche der Halbleiterplättchen durch Kratzer oder Bisse auf.

ilg. 2 zeigt nun ein neues Halbleiterplättchen 33, welches extrem einfach ausgebildet ist und leicht gehandhabt werden kann, ohne dass es dabei verkratzt wird. Die neue Halbleiterplättchen-Konfiguration ermöglicht die Anwendung einer neuen Herstellungstechnik und einer Vorrichtung, welche bei den bisher bekannten Halbleiterplättchen vollkommen unüblich war.

Das Halbleiterplättchen 33 weist mindestens ein Loch 34· auf; es kann aber auch noch mit einem zusätzlichen Loch 35 versehen sein, um die kristenographische Orientierung anzuzeigen. Ausserdem bringt das zusätzliche Loch 35 noch gewisse Vorteile bei der Herstellung mit sich, die mit einem einzigen runden Loch 34· nicht erzielbar sind. Das Halbleiterplättchen 33 besteht aus einer kreisförmigen Scheibe, die rechtwinklig zur Achse eines zylindrischen Barrens aus Halbleitermaterial von diesem abgeschnitten worden ist. Bei der einfachen in Fig. 2 gezeigten -Ausführungsform ist das Loch 34 rund und befindet sich im Zentrum des Halbleiterplättchens 33. Bevor die Vorteile bei der Handhabung und Bearbeitung des erfindungsgemässen Halbleiterplättchens sowie die Vorrichtung zur Handhabung und Bearbeitung des mit dem Loch versehenen Halbleiterplättchens 33 beschrieben werden, sollen noch einige mögliche spezifische Konfigurationen des Halbleiterplättchens angegeben werden.

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Pig. 3 zeigt ein anderes krels£irmiges Halbleiterplättchen 36 _s bei dem das zentrale LocL. J? sit einer geraden Kante 38 versehen ist. Diese gerade Es^te kann in Sichtung einer besonderen kristallographisehen Orientierung verlaufen. Es ist bekannt, einen Teil der Peripherie eines kreisförmigen Ealbleiterplättchens, wie es das Halbleiterplättchen 3I in Hg. 1, abzuflachen. Da-zu ist es jedoch erforderlich, dassMaterial von dem betreffenden Peripheriebereich entfernt wird.

Hg. 4 zeigt ein anderes kreisförmigem Balbleiterplättchen 39 mit einem rechteckigen zentralen Loch 41. Die flachen Kanten w dieses polygonalen Loches lassen eine höhere Genauigkeit bei der Ausrichtung des Halbleiterplättchens auf seine kristallographi sehe Struktur zu.

Fig. 5 zeigt ein rundes Halbleiterplättchen 42 mit einem zentralen Loch, das die Form eines gleichseitigen Dreiecks 43 hat. Das Dreieck ermöglicht eine andere Ausrichtung des Halbleiterplättchens als das rechteckige Loch 41 bei dem in Fig. gezeigten Halbleiterplättchens. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Halbleiterplättchen ist nämlich nur eine Ausrichtung in zwei Sichtungen möglich, während das assymmetrische Loch 37 bei dem in Fig. 2 dargestellten Halbleiterplättchen nur eine mögliehe Ausrichtung zulässt.

Fig. 6 zeigt ein quadratisches Halbleiterplättchen 44 mit einem quadratischen Loch 46 in der Mitte. Bei quadratischen Halbleiterplättchen wird das Halbleitermaterial normalerweise am besten ausgenutzt, da auf ihnen quadratische oder rechteckige Schaltungen vorgesehen werden können. Auf diese Weise entstehen geringste Materialverluste. Es können aber auch andere polygonale Formen verwendet werden.

Vie auch immer die Form ist, das Loch in dem Halbleiterplättchen macht es möglich, das Halbleiterplättchen zu handhaben oder zu bearbeiten, ohne dass dabei seine Hauptfläche berührt

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wird. Die Hauptfläche ist eine der beiden Schnittflächen. Die Fig. 7A biß 73 zeigen eine Ausführungsform eines 'Werkzeuges 47, das zum Aufnehmen jedes der in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Halbleiterplättchen geeignet ist. Dieses Werkzeug besteht aus einem zylindrischen Körper, in dessen einem Ende ein Schlitz 48 -vorgesehen ist, der das Ende in zwei Schenkel 49 und 51 teilt. Diese beiden Schenkel sind mit Nuten 52 und 53 versehen, die nahe den freien Enden der Schenkel angeordnet sind. In die Nuten können die Innenkanten der Lochbegrenzungen der Halbleiterplättchen eingreifen. Das andere Ende des Körpers 47 ist mit einer Schleife 54 versehen, an welcher das Werkzeug aufgehängt werden kann. Die Schleife wird dazu über eine Stange, einen Haken oder ein ähnliches Element gestreift.

Fig. 7B zeigt, dass der Körper des Werkzeuges von einem Hohlzylinder gebildet ist, der nicht nur mit dem Schlitz 48, sondern ausserdem noch mit zwei weiteren Schlitzen 56 und 57 versehen ist, wobei die drei Schlitze 48, 56 und 57 voneinander einen gleichen Abstand haben. Die Schlitze 56 und ^7 schliessen zwischen sich einen dritten Schenkel 58 ein.

Wenn mit dem Werkzeug ein Halbleiterelement 33 aufgenommen werden soll, so werden, wie in Fig. ¹JG gezeigt, die Schenkel 49, 51 und 58 zusammengedrückt und mit ihren freien Enden durch das Loch 34- gesteckt. Das Halbleiterplättchen ruht in einer flachen Ausnehmung 59 einer Basisplatte 61. Inder Basisplatte ist ausserdem noch eine tiefere Ausnehmung 62 vorgesehen, in welche die freien Enden der Schenkel eindringen können, wenn sie durch das Halbleiterplättchen hindurch getreten sind.

Nachdem die freien Enden durch das Loch 34 hindurchgetreten sind, gibt man die Schenkel wieder frei, so dass sie sich, wie in Fig. 7D gezeigt, wieder in ihre normalen Positionen auseinanderbewegen. Dabei greift der Band des Loches 34 in die Nuten 52 und 53 ein und kann nicht mehr aus den Nuten herausgleiten. Das Halbleiterplättchen kann nun kaum noch zerkratzt

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- 12 werden, da seine obere Fläche nicht mehr "berührt wird.

Fig. 8 zeigt mehrere Werkzeuge 47» welche mit ihren Schleifen 54 an Haken 63 aufgehängt sind und jeweils ein HaIbleiterplättchen 33 in eine Waschflüssigkeit 64 halten, die sich in einem Behälter 66 befindet. Die Waschflüssigkeit 64 wird in dem Behälter 66 in Bewegung gehalten, wobei die Halbleiterplättchen 33 so angeordnet sind, dass sie den Flüssigkeitsstrom nicht behindern. Der Flüssigkeitsstrom verläuft beispielsweise rechtwinklig zur Zeichnungsebene. Dabei ist es wesentlich, dass kein Teil des Werkzeuges 47 die Hauptflächen der Halbleiterplättchen berührt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass diese Flächen leicht gesäubert werden können.

Die in den Fig. 2 bis 6 dargestellten, mit Löchern versehenen Halbleiterplättchen können auf einer Haiterungs 67 gespeichert werden, die in Fig. SA dargestellt ist«, Diese Halterung 67 besteht aus einem länglichen Streifen oder Brett, welches mit mehreren Zapfen 68 versehen ist, die von der Oberseite hervorstehen. Jeder dieser Zapfen ist so dünn, dass er durch das Loch im Zentrum des betreffenden Halbleiterplättchenshindurchgesteckt werden kann. Jeder Zapfen ist ausserdem mit zwei diametral gegenüberliegenden Nuten 69 versehen.

Fig. 9B zeigt ein modifiziertes Werkzeug 71 * äas sich von dem Werkzeug 47 in Fig. ¹Jk bis 7D in der Weise unterscheidet, dass es nur zwei Schenkel 72 und 73 hat. Die Nuten 74 and 75 an den freien Enden der Schenkel greifen an gegenüberliegenden Bereichen der Kante des in dem Halbleiterplättchen 33 befindliehen Loches 34 an.

Fig. 9C zeigt, wie auf jedem Zapfen 68 ein Halbleiterplättchen 33 aufgesetzt ist. Das Brett 67 kann dadiarch leicht gespeichert werden, wobei die Halbleiterplättchen in einer geschützten. Position gehalten werden. Die Halbleiterplättchen

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- 13 stehen jedoch, jederzeit zur Verfügung.

Die Fig. 10A und 1OB zeigen eine modifizierte Halterung 76, welche ähnlich der in den KLg. ?A und SG gezeigten Halterung 67 ausgebildet ist, mit der Ausnahme, dass der Zapfen 77? auf dem das Halbleiterplättchen 33 anzuordnen ist, eine Ausnehmung 78 an seiner Oberseite aufweist. Die angeschrägten Seiten der Ausnehmung 78 dienen dazu, die entsprechend angeschrägten Enden 79 und 81 eines modifizierten Werkzeuges 82 aufzunehmen. In ähnlicherVeise wie das Werkzeug 71 in Fig. 9B hat auch das Werkzeug 82 zwei freie Schenkel 83 und 84, welche mit Nuten 86 und 87 an ihren unteren Enden versehen sind. In diese Nuten greift der Eand des in dem Halbleiterplätbchen 33 vorgesehenen Loches 34- ein.

Fig. 1OB zeigt das Werkzeug 82, dessen angeschrägten Enden 79 und 81 durch die Ausnehmung 78 so geführt sind, dass das Werkzeug 82 schliesslich mit dem Zapfen 77 fluchtet. Die freien Enden 83 und 84 des Werkzeuges sind zusammengedrückt worden, um das Halbleiterplättchen 33 aus den Nuten 86 und 87 heraus auf die Halterung 76 fallen zu lassen. Der Fallweg des Haitieiterplättchens 33 von den Nuten 86 und 87 auf die Halterung 76 kann dabei relativ klein gehalten werden, so dass das Halbleiterplättchen dabei nicht beschädigt wird.

Die verschiedenen Formen des in Fig. 7 dargestellten Werkzeuges 47, des in Fig. 9B dargestellten Werkzeuges 71 und des in Fig. 10 dargestellten Werkzeuges 82 eignen sich alle für die Handhabung der mit Löchern versehenen Halbleiterplättchen. Alle diese Werkzeuge ermöglichen es, dass die Halbleiterplättchen in ihrer Position verändert werden können, ohne dass es dabei nötig ist, ihre Hauptflächen zu berühren. Aus dem Grunde können keine Risse oder Verunreinigungen der Halbleiterplättchen auftreten.

Fig. 11A zeigt einen Ofen 88 zur Diffusion oder zur Oxidation

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von Halbleiterplättchen der erfindungsgemässen Type. Der Ofsii besteht aus einem Quarzrofer 88, das an seinem einen Ende mit einer Kappe 89 verschlossen ist. Die Kappe 89 ist mit einem Einlassrohrstutzen 91 versehen. Das andere Ende des Quarzrohres 88 ist von einer Kappe 92 verschlossen, welche mit einem Auslassrohrstutzen 93 versehen ist. In dem Quarzrohr 88 ist eine Quarz-Plattform 94 vorgesehen, auf welcher die Harbleiterplättchen 31 so angeordnet werden, dass sie auf einer Kante stehen. Die dargestellter Harbleiterplättchen weisen dazu einen geraden Kantenabschniliö 95 auf, der auf der Plattform 94 ruht. Das Quarzrohr 88 ist von einer Heizvorrichtung 96 umgeben, mit Hilfe welcher die Harbleiterplättchen auf eine !Temperatur zwischen 1000° G und 1250° G aufgeheizt werden können. Normalerweise wird für diese Zwecke eine Induktionsheizung vorgesehen.

iig. 11B zeigt den Temperaturverlauf über der Länge des Ofenrohres 88. In dem Bereich, in dem sich die Harbleiterplättchen 31 befinden, ist die Temperatur nahezu konstant. Gegen die Enden hin fällt die Temperatur jedoch ab.

Die Bedeckung der Oberfläche der Harbleiterplättchen 31 durch Oxidation oder Diffusion erfolgt in dem Ofenrohr 88 dadurch, dass die Halbleiterplättchen entsprechenden Dämpfen ausgesetzt werden, die durch den Einlassrohrstutzen 91 in das Ofenrohr 88 eingeleitet und durch den Jüislassrohrstutzen 93 aus dem Ofenrohr 88 wieder abgezogen werden. Diese Dämpfe sollen an alle Stellen der Oberfläche jedes Halbleiterplättchens gelangen. Messungen haben jedoch ergeben, dass die Bedeckung an einigen Stellen dicker als an anderen Stellen ist. Die Messergebnisse über die Bedeckungsdicke entlang der X- und Y-Achse bei dem in iig. 11C dargestellten bekannten Halbleiterplättchen 31 sind in den Fig. 11D und 11E in Form von graphischen Darstellungen gezeigt. Man erkennt, dass die Bedeckungsdicke über der Oberfläche des Halbleiterplättchens nicht konstant ist.

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Fig. 12A zeigt eine andere herkömmliche Methode, um in eine Oberfläche des in Fig. 12B dargestellten Halbleiterplattchens Material einzudiffundieren oder die Oberfläche zu oxidieren. Sie Fig. 12C und 12D zeigen das Ergebnis. Bas Ofenrohr 88 in Fig. 12A ist das gleiche wie in JIg. 11A, die Halbleiterplättchen 31 liegen hier jedoch flach. Die Dicke der resultierenden Schicht variiert, wie man den Fig. 120 und 12D entnehmen kann, etwa in entgegengesetzter Weise wie die Dicke der auf einer Kante stehenden Halbleiterplättchen (siehe Fig. 11A). Die Bedeckung der horinzontal angeordneten Halbleiterplättchen ist im Zentrum grosser als an den Xanten, wogegen die Verteilung der Bedeckung gerade umgekehrt ist, wenn die Halbleiterplättchen in einer vertikalen Position angeordnet werden.

Ob nun die Halbleiterplättchen in der in Fig. 11A oder in der in Fig. 12A gezeigten Weise bedeckt werden, in jedem Fall ist die Bedeckung nicht nur ungleichförmig, sondern die Halbleiterplättchen werden ausserdem einem thermischen Schock ausgesetzt, der zu Bissen oder zu einem atomischen Gleiten in der Kristallstruktur führen kann. Ein solcher Schock kann auftreten, wenn die Haibleiterplättchen in das Ofenrohr eingeführt oder aus diesem herausgenommen werden. Die Ursache liegt in dem Unterschied zwischen den Wärmekapazitäten der Quarzträgerstruktur 94- und der Halbleiterplättchen 31 und in dem relativ grossen Kontaktbereich zwischen der Trägerstruktur 94· und den Halbleiterplättchen 31· Die Eisse und das atomische Gleiten können aber auch infolge des eigenen Gewichtes der Halbleiterelemente bewirkt werden.

Aasserdem sind die Schwankungen der Qualität der Bedeckung von einem Halbleiterplättchen zu einem anderen und von einem Teil eines Halbleiterplattchens zu einem anderen Teil des gleichen Halbleiterplattchens ziemlich gross. Für eine Massenproduktion ist es deshalb wünschenswert, diese Schwankungen auf ein Minimum zu beschränken. Bis zum Zeitpunkt der Erfin-

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dung der neuen Halbleiterplättchen und der neuen Vorrichtung sowie des neuen Verfahrens war das Jedoch ein unerreichbares Ziel.

Die Fig. I5A und I3B zeigen eine neue Struktur zur Aufnahme der neuen, in den lig. 2 bis 6 gezeigten, mit Löchern versehenen Halbleiterplättchen. Die äusseren Teile des Ofens können identisch mit denjenigen sein, die in Fig. 11A und 12A gezeigt sind. Diese Teile brauchen deshalb nicht wiederholt beschrieben werden. Die in Fig. I3A gezeigte neue Struktur besteht aus einem länglichen Teil 97 mit einer Viezahl von Querstangen, die von dem Teil 97 ausgehen. Das Teil 97 erstreckt sich in Längsrichtung des Ofenrohres 88 und ruht, wie in Fig. I3B gezeigt, auf einer flachen Querplatte 99. Die Halbleiterplättchen sollen beispielsweise die Form der in Fig. 3 gezeigten Halbleiterplättchen 36 haben. Vie man der Fig. I3B entnehmen kann, sind die Halbleiterplättchen so ausgerichtet, dass sie Kanäle bilden, die sich in Längsrichtung des Ofenrohres 88 erstrecken. Der Dampf strömt durch das Ofenrohr und streicht dabei durch die Kanäle. Obwohl der Grund dafür, dass die Halbleiterplättchen dadurch gleichförmiger bedeckt werden, nicht bekannt ist, ist allein die Tatsache wesentlich, dass überhaupt eine gleichförmigere Bedeckung erreicht wird. Ausserdem tritt hier ein merklich geringerer Schock auf als bei einer Behandlung der Halbleiterplättchen mit der alten Technik. Die Wärmeübertragung von den Stangen 98 auf die Halbleiterplättchen 36 ist wesentlich geringer als die Wärmeübertragung an den grossen Berührungsflächen bei den bekannten Strukturen.

Fig. 14- zeigt eine andere neue Struktur, mit der die aperturierten Halbleiterplättchen nach der Erfindung einem Oxidations- oder Diffusionsprozess ausgesetzt werden können. Fig. 14- seigt einen Ofen, der dem in den Fig. 11A und 12A gezeigten Ofen ähnlich ist und aus einem Quarzrohr 88 besteht, das an beiden Enden mit Abschlusskappen versehen iet. Die

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Halbleiterplättchen 36 sind an einer Stange 100 aufgereiht, die sich, durch eine Öffnung 101 in der einen Kappe erstreckt und an dem anderen Ende in einem Lager 102 sitzt. Die linke Kappe 103 ist etwas verschieden von der entsprechenden Kappe des in Hg. 11A dargestellten Ofens, sie enthält jedoch ebenfalls einen Einlassrohrstutzen 91· Die Kappe 104 am anderen Ende des Ofenrohres 88 ist ebenfalls etwas verschieden von der entsprechenden Kappe an dem in Fig. 11A dargestellten Ofen, sie enthält jedoch ebenfalls einen Auslassrohrstutzen 93.

Wenn der in Fig. 14 dargestellte Ofen in Betrieb ist, so wird die Stange 100, wie durch den Pfeil am linken Ende angedeutet, in Drehung versetzt. Dadurch werden die Halbleiterplättchen 36 mitgedreht. Das ist der Grund dafür, dass die Halbleiterplättchen ein nicht-kreisförmiges Loch in ihrer Mitte haben müssen. Auch die Stange 100 hat einen nicht-kreisförmigen Querschnitt, so dass die Halbleiterplättchen von der Stange mitgenommen werden, wenn diese gedreht wird.

Ein Satz von Halbleiterplättchen 36 ist in dem in Fig. 14 gezeigten Ofen unter folgenden Bedingungen oxidiert worden.

Temperatur —1100° C
Gasdurchsatz—1 Liter O₂ pro Minute Oxidationszeit—2 Stunden Umdrehungsgeschwindigkeit—90° pro 10 Minuten.

Das Ergebnis dieser verbesserten Oxidationsmethode, bei der die in Fig. 15A dargestellten mit Löchern versehenen Halbleiterplättchen 36 verwendet wurden, ist in den graphischen Darstellungen in Fig. I5B und 15^C gezeigt. Man erkennt, dass an verschiedenen Punkten entlang der X- und Y-Achse des Halbleiterplättchens 36 nur geringe Unterschiede in der Dicke der Oxidschicht auftreten. Die Lage der Achsen ist aus Fig. 15A entnehmbar.

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Ein Grund für diese geringen Schwankungen der Bedeckungsdicke kann darin bestehen, dass die Temperatur über der Oberfläche der Halbleiterplättchen wesentlich gleichförmiger ist. Auch der Gasfluss ist wesentlich gleichförmiger.

Die mit Löchern versehenen erfindungsgemässen Halbleiterplättchen ermöglichen auch die Anwendung eines in Big. 16A und 16B dargestellten verbesserten Waschverfahrens. In diesen Figuren ist eine Gruppe von Halbleiterplättchen 33 mit runden, zentralen Löchern 34 auf eint* Stange 106 aufgereiht, welche mit Kerben 107 versehen ist. Die Halbleiterplättchen 33 werden in dieser Anordnung einer strömenden Waschflüssigkeit 108 ausgesetzt. Die Kerben halten die Halbleiterplättchen auf Abstand, so dass die Flüssigkeit leicht zwischen den Halbleiterplättchen hindurchströmen kann und alle Teile der Oberflächen der Halbleiterplättchen gleichmässig berührt.

Die Löcher der in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Halbleiterplättchen können in die Halbleiterplättchen beispielsweise mit Hilfe von Ultraschall, durch elektrische Entladungen, mit Hilfe eines Sandstrahlgebläses, durch Verwendung geladener Partikel, durch chemisches Ätzen usw. eingeschnitten werden. Für eine Massenproduktion ist es jedoch vorzuziehen, in einem noch vollständigen Halbleiterbarren bereits vor dem Zeitpunkt ein Loch vorzusehen, zu dem der Halbleiterbarren in Halbleiterplättchen zerschnitten wird.

Fig. 16 zeigt einen Halbleiterbarren 109» der auf einer Elektrode 111 ruht. Die Elektrode 111 ist mit dem positiven Pol einer Energiequelle für eine elektrische Entladung verbunden. Die Verbindung erfolgt durch Festklemmen eines Halters 112. Der Barren und der Halter 112 sind in ein Ölbad eingetaucht. Um den Barren mit Hilfe einer elektrischen Entladung zu zerschneiden, wird eine hohle negative Schneidelektrode 114 in unmittelbare Nähe der oberen Fläche des Barrens 109 gebracht. Die Elektrode 114 kann aus Metall, bei-

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spielsweise aus Kupfer bestehen. Der Schneidprozess durch Entladung beginnt, wenn der Abstand zwischen der Elektrode 114 und dem Barren 109 etwa 0,02 mm beträgt. Die Spannungsdifferenz zwischen der Elektrode 114- und der Elektrode 111 ist etwa 140 Volt, und der Entladungsstrom beträgt etwa 20 Ampere. Das durch den EntladungsVorgang von dem Barren entfernte Material wird durch eine zentrale Bohrung 117 in der Hohlelektrode 114 abgezogen. In einen 100 mm langen Barren 109 kann in etwa 100 Minutenein Loch mit einem Druchmesser von 10 mm gebohrt werden. Der Strom und die Spannung können entsprechend dem Widerstand des Barrens variiert werden.

Die Fig. 18 bis 21 zeigen die Mittel, um in einen Barren mit Hilfe von Ultraschall ein Loch zu bohren. Diese Methode ist besonders zum Bohren tiefer Löcher in einem Barren geeignet.

Fig. 18 zeigt den Schneidmechanismus, zu dem ein Vibrator 118 gehört. Der Vibrator ist ein Ferrit-Vibrator, eine magnetostriktiv arbeitende Vorrichtung oder irgendeine andere Vorrichtung, welche zur Erzeugung von Vibrationen bei Ultraschallfrequenzen geeignet ist. Mit dem Vibrator 118 ist ein Hohlrohr 119 verbunden. Das Rohr 119 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und hat eine Länge von —jjf- χ N, wobei λ die Wellenlänge des von dem Vibrator 118 erzeugen Ultraschalls und N eine ungerade ganze Zahl ist. Das mit dem Vibrator 118 verbundene Rohr 119 hat an seinem unteren Ende einen Schneidkopf 121, der aus zwei Flanschen 122 und 123 besteht, die durch eine Nute 124 getrennt sind. Das unterste Ende des Flansches 122 und des Schneidkopfes selbst ist mit der Bezugsziffer 126 bezeichnet. Durch eine Zuführungsleitung 127 wird in das Rohr 119 ein flüssiges Poliermittel eingeführt, das von dem Schneidkopf 121 während des Schneidvorganges verteilt wird. Das Poliermittel kann Wasser sein, das mit einem Poliermaterial aus Carborund Nr. 800 gemischt ist. Der Schneidkopf 121 kann aus rostfreiem Stahl bestehen, der an dem Rohr 119 nit einem Silberlot angelötet ist.

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ι -r -τ

In den Pig. 19-A- "bis 19E ist der Schneidkopf in einem vergrösserten Masstab gezeigt. Vie man insbesondere der Fig. 19-A-entnehmen kann, weist der Schneidkopf ein kurzes zylindrisches Teil 128 auf, welches an dem Rohr 119 befestigt wird. Der Schneidkopf ist insbesondere zum Schneiden des in Fig. 3 mit der Bezugsziffer 37 bezeichneten Loches geeignet. Der grösste !Teil des Umfanges dieses Loches ist kreisförmig, ein kleiner Teil ist jedoch von einem geraden Abschnitt 38 gebildet. Dieser gerade Abschnitt wird durch die beiden abgeflachten Abschnitte 129 an den beiden Flanschen 122 und hergestellt. Damit das Poliermittel aus dem Schneidbereich austreten kann, hat der Flansch 123 mehrere längliche Kerben 131, die über den Umfang des Flansches 123 mit Abstand verteilt sind. Auch der Flansch 122 ist mit mehreren länglichen Kerben 132 versehen. Im Bereich der Hute 124 sind zwischen den Flanschen 122 und 123 mehrere Löcher 133 vorgesehen, durch welche das Poliermittel fliessen kann.

Fig. 19B zeigt eine Seitenansicht des Schneidkopfes 121. Ausserdem zeigt die Fig. 19B, dass die in Verbindung mit Fig. 19A beschriebenen Teile eine schwach-konische Fläche 126 aufweisen.

Fig. 190 ist eine Ansicht von unten auf den Schneidkopf, welche die Verteilung der Kerben 13I und I32 erkennen lässt. Wie man sieht, sind die Kerben in den Flanschen 122 und gegeneinander winkelversetzt, so dass der Schneidkopf bis auf den flaschen Teil, welcher von der geraden Fläche 129 weggeschnitten wird, ein vollständig kreisförmiges Loch schneidet.

Fig. 19D zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 19D-I9D in Fig. 19B. In diesem Querschnitt ist die Anordnung der Kerben I3I in dem Flansch 123 erkennbar.

Fig. 19E ist ein Querschnitt des Schneidkopfes 121 entlang

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der Linie 19E-19E in Fig· 19B und zeigt die Anordnung der Bohrungen 133, durch welche das Poliermittel in die Nute 124 eintreten kann. Biese Querschnittsansicht zeigt ausserdem das durch das untere Ende 126 des Schneidkopfes geführte, im Durchmesser reduzierte Loch 134. Ein wesentlicher Teil der Poliermittels tritt durch dieses relativ grosse Loch aus und unterstützt den Schneidvorgang am unteren Ende des Schneidkopfes.

Ein Beispiel für die Abmessungen der in den Fig. 19A bis 19E dargestellten Schneidkopfes ist folgendes:

Gesamtlänge —10,36 mm

In Achsrichtung gemessene Dicke jedes Flansches 122 und 123—3 mm

Tiefe der Nute 124—1,0 mm

Breite der Nute 124— 1,5 mm

Durchmesser der zentralen Bohrung I30— 5 mm Durchmesser der schmalen Löcher 133— Ί*2 mm Eadius jeder der Kerben I3I und I32—1,2 mm Radius der ausgesparten Teile am Boden dieser Kerben—1,5mm Tiefe der Kerben I3I und 132—1,0 mm.

Der Schneidkopf ist aus rostfreiem Stahl mit der Bezeichnung SUS27 hergestellt worden. Man hat in Verbindung mit diesem Schneidkopf gefunden, dass - wenn die in axialer Richtung gemessene Dicke der Flansche 122 und 123 wesentlich grosser als 3 mm ist - der Schneidkopf infolge der Reibung zwischen den Flanschen und dem Barren sich nicht in den Schneidkopf einschneidet und damit auch kein Loch bohrt. Venn die Dicke der Flanschen jedoch wesentlich geringer als 3 mm ist, dann wird der Schneidkopf ausserordentlich stark auf Abrieb beansprucht, so dass auch hier keine befriedigende Funktion gewährleistet ist. Der günstigste Dickenbereich dieser Flansche liegt daher bei 2 bis 5 mm.

Fig. 20 zeigt den Schneidkopf 121 in Betrieb an einem Barren

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136. Der Schneidkopf hat sich, bereits teilweise in den Barren hineingebohrt und ein Loch erzeugt, das eine Lochinnenwandung 157 hat. Der Schneidkopf 121 vibriert in Längsrichtung und wird in den Barren I36 gedrückt, während das Poliermittel in die Öffnung I30 des Rohres 119 eingeführt wird. Das Poliermittel tritt aus den Löchern I33 sowie aus dem im Boden des Schneidkopfes befindlichen Loch 134- aus. Das Poliermittel trägt dazu bei, dass das Loch in den Barren geschnitten wird. Ausserdem sorgt das durch die Löcher 133 und 134- austretende Poliermittel dafür, dass die Schneidspäne durch die Kerben 132 und 131 aus dem Loch herausgespült werden. Dem Schneidkopf 121 wird ständig neues Poliermittel zugeführt, während das alte Poliermittel ungeachtet der Tiefe des Loches 137 abgezogen wird. Auf diese Weise kann ein Loch in den Barren nicht nur sehr schnell gebohrt werden, sondern es ist auch möglich, ein Loch zu bohren, das nicht rund ist. Das Loch kann beispielsweise irgendeine Konfiguration haben, die lediglich von der Konfiguration der Flansche 122 und 123 abhängt,

Infolge der Tatsache, dass der Schneidkopf 121 ein zentrales Loch 134 hat, das mit dem Innenraum des Rohres 119 verbunden ist, wird durch den Bohrprozess nicht nur ein Loch erzeugt, das durch die Innenfläche 137 definiert ist, sondern es ist ausserdem durch eine kreisförmige zentrale Säule I38 definiert, wie man der S"ig. 21 entnehmen kann. Das von dem Barren 136 entfernte Material hinterlässt einen zylindrischen Baum 139· Die zentrale Säule I38 kann später in der Vorrichtung verwendet werden, die den Barren in Plättchen zerschneidet.

Typische Bedingungen zum Bohren eines Loches mit Ultraschall in einen Barren 136 mit Hilfe eines Ferrit-Vibratces sind beispielsweise die folgenden:

Vibrationsfrequenz—21 KHz
Stromverbrauch des Vibrators— 3 Ampere Poliermitteldurchsatz— 5 Liter pro Minute

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Poliermittel-Zusammensetzung— 1 Teil Carborund Nr. 800,

3 Teile Wasser
Schneidgeschwindigkeit—25 mm pro Stunde.

Die 3Tig. 22 und 2$ zeigen typische Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zum Zerschneiden eines Barrens in Plättchen. In Fig. 22 ist ein rotierender Halter 141 gezeigt, in dem eine dünne Metallscheibe 142 an ihrem Peripheriebereich eingespannt ist. Die Scheibe 142 ist mit einem zentralen Loch versehen, deren Rand mit einer Diamantschicht 143 "belegt ist, so dass die Scheibe 142 als Säge oder Schneidblatt zum Zerschneiden von Halbleitermaterialien geeignet ist.

Ein Barren 144 aus Halbleitermaterial ist an einer Trägerplatte 145 mit Hilfe einer Wachsschicht 146 befestigt. Wie durch den Pfeil angedeutet, kann die Trägerplatte mit dem auf ihr befindlichen Barren sowohl in Längsrichtung als auch vertikal bewegt werden, um den Barren 144 in Kontakt mit dem mit Diamanten belegten Schneidblatt 142 zu bringen. Die Verschiebung der Platte 145 wird so gesteuert, dass sie einen gewünschten Vorschub hat. Auf diese Weise werden von dem Barren eine Reihe von gleichen Plättchen 147 abgeschnitten.

Während des Schneidprozesses rotiert der Halter 141 mit einer Geschwindigkeit von etwa 7000 U/Min. Die Längsverschiebung der Trägerplatte mit dem Barren 144 wird gestoppt, während der Schnitt durchgeführt wird. Die radiale Abmessung des Schneidblattes 142 zwischen der Schneidkante 143 und der Innenseite des Halters 141 muss gross genug sein, damit der Barren 144 vollkommen durchgeschnitten werden kann. Wenn der Barren die Form eines kreisförmigen Zylinders hat, so muss die erwähnte radiale Abmessung mindestens so gross oder sogar etwas grosser als der Durchmesser des Zylinders sein.

Eine alternative Vorrichtung zum Abschneiden von Plättchen ist in ilg. 23 gezeigt. Bei dieser Vorrichtung befindet sich

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die Schneidflache des Schneidblattes aussen. Der Barren 144 ist der gleiche wie in Fig. 22. Er ist auf einer Platte 145 mit Hilfe einer Wachsschicht 146 befestigt. Das Schneidblatt zerschneidet den Barren in Platten 147, welche normalerweise zu solchen Plättchen poliert werden, wie es das Plättchen 3I in Fig. 1 ist. Der tatsächliche Schneidprozess erfolgt durch die Rotation einer Welle 151· Auf der Welle 151 sitzt ein dünnes Schneidblatt 152, dessen Aussenkante mit einer dünnen Schicht von Diamanten 153 belegt ist. Ein typischer Dickenbereich für die Scheibe 152 ist etwa 0,1 bis 1,0 mm.

Die in den E¹Xg. 22 und 23 gezeigten herkömmlichen Vorrichtungen zum Zerschneiden von Halbleiterbarren weisen zwei Hauptnachteile auf. Einer der Nachteile besteht darin, dass - wenn der Radius des Schneidblattes 142 oder 152 vergrössert werden soll, um einen dickeren Barren zu zerschneiden - so wird die Steifigkeit des Schneidblattes reduziert. Da das Schneidblatt eine Dicke haben kann, die etwa nur 0,1 mm ist, führt jede Verminderung der Steifigkeit zu einer Herabsetzung der Schnexdgenauigkext. Das jedoch ist im höchsten Grade unerwünscht. Der zweite Nachteil ist die Vergrösserung des Schneidwiderstandes zwischen dem Barren 144 und der Diamanten-Schneidkante, wenn ein Barren mit einem grösseren Durchmesser zerschnitten werden soll.

Bei den herkömmlichen Schneid-Vorrichtungen trat auch häufig der nachteilige Effekt auf, dass das Schneidrad in Vibrationen geriet und sich dadurch selbst zerstörte. Wenn das Schneidblatt jedoch nicht so stark vibrierte, dass es sich selbst zerstörte, so bestand immer noch die Möglichkeit, dass die Schnitte nicht eben und parallel geführt wurdenj das jedoch war ebenfalls unerwünscht.

Fig. 24 zeigt eine Schneidvorrichtung für einen mit einer Bohrung versehenen Barren I36. Der linke Teil dieser Vorrichtung ist ähnlich dem Teil, der in Fig. 22 dargestellten Vor-

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richtung und enthält eine Drehwelle, welche einen Halter antreibt. Der Halter 141 ist als Hohlzylinder geformt. Das Schneidblatt 142 ist mit seiner Peripherie an dem offenen Ende des Halters 141 eingespannt und weist ähnlich wie das Schneidblatt bei der in H¹Xg. 22 dargestellten Vorrichtung eine mit Diamanten besetzte Schneidkante 143 auf.

Der Barren 156, welcher bei dieser Ausführungsform mit einer Schneidspitze 141 gemäss Fig. 19A- durchbohrt worden ist, ist auf einer zentralen Stange 154 mit Hilfe einer Wachsschicht 155 befestigt worden. In der Praxis kann es wünschenswert sein, die in Jig. 21 gezeigte Stange 1*>8 als Montagezylinder 154 für den Barren 1J6 zu verwenden. In jedem Fall werden der Barren und sein Zylinder in ein Futter 156 eingespannt, welches mit einer Drehwelle 157 verbunden ist, die Teil einer Drehbank sein kann, die speziell zum Zerschneiden von Halbleitern ausgebildet ist. Das Futter 156 kann in zwei Eichtungen bewegt werden, wie durch die Pfeile in der Drehwelle 157 angedeutet ist. Die Drehrichtung der Drehwelle 157 unddes Barrens I36 wird vorzugsweise entgegengesetzt der Drehrichtung des Halters 141 gewählt. Das ist durch den Pfeil an der linken Seite der Fig. 24 angedeutet.

Wenn der Barren 136 zerschnitten werden soll, wird er in Längsrichtung zu einem bestimmten Punkt bewegt. Danach wird er vertikal verschoben, um ihn in Kontakt mit der Schneidkante 143 zu bringen. Der Barren rotiert gegen die Schneidkante. Allein diese Rotation würde genügen, um von dem Ende des Barrens I36 eine Scheibe abzuschneiden. Eine solche Scheibe ist als Plättchen 36 in Fig. 3 gezeigt. Das Abschneiden erfolgt jedoch nicht allein durch die Rotation des Barrens. Die entgegengesetzte fiotation der Schneidkante 143 trägt ebenfalls zu dem Schneidprozess bei.

Es ist wichtig zu bemerken, dass die relative vertikale Verschiebung zwischen der Schneidkante 143 und dem Barren I36

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nur soweit erfolgen muss, dass die Schneidkante sich etwas weniger als bis zu dem halben Durchmesser in den Barren einfrisst, da der Barren in seinem Zentrum durch die Stange 154 gehalten ist. Dadurch braucht die radiale Abmessung des Schneidplattes 142 zwischen der Schneidkante 143 und der Innenseite des Halters 141 nur so gross sein, dass die Schneidkante sich bis zum halben Durchmesser des Barrens I36 in diesem einfrisst. (Bisher musste sich die Schneidkante ganz durch den Barren hindurchfress-m·) Dadurch ist es möglich, dass das Schneidblatt bei ein-^ vorgegebenen Durchmesser Barrens einen geringeren Durchmesser hat als bei den bisher üblichen Vorrichtungen. Der geringere Durchmesser hat eine höhere Steifigkeit der Schneidblattes zur Folge. Ausserdem ist dadurch der Schneidwiderstand zwischen dem Barren 136 und der Schneidkante 143 nahezu auf die Hälfte des Wertes reduziert, der bei Verwendung einer Vorrichtung auftritt, wie sie in Fig. 22 dargestellt ist. Als Folge davon treten nur geringe oder gar keine Vibrationen oder Verbiegungen des Schneidrades 142 auf, so dass auch das Entstehen der dadurch bedingten Risse in den Halbleiterplättchen I36 vermieden wird.

Die Fig. 25A und 25B zeigen die in Fig. 24 dargestellte Vorrichtung zum Zerschneiden des Barrens 136 mehr im Detail. Zum Antrieb der Vorrichtung dient ein Motor 158, der ein Treibrad 159 antreibt. Das Treibrad 159 treibt einen V-Eiemen 161, welcher wiederum ein auf einer Welle I63 sitzendes Rad 162 treibt. Die Welle I63 ist in einem Lager 164 gelagert, das auf einem Tisch 166 montiert ist. Der Tisch kann auf einer Führung 167 vor- und zurückgeschoben werden, wie es durch den Doppelpfeil in Fig. 25A angedeutet ist· Der Tisch weist eine Zahnstange 168 auf, die mit einem Zahnrad 169 kämmt. Das Zahnrad 169 ist durch einen Motor 17I angetrieben, der den gesamten Tisch 166 vor- und zurückschiebt, damit die Schnitte in dem Barren 136 ausgeführt werden können. Die Führung 167 ruht auf einem anderen Support 172 und kann darauf

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vor- und zurückgeschoben werden, wie es durch den Doppelpfeil in Fig. 25B angedeutet ist. Dazu ist ein Motor 173 vorgesehen, welcher eine Schraubspindel 174- antreibt. Die Position der Führung 167» welche über die Schraubspindel 174· eingestellt werden kann, bestimmt den Ort, an dem der Schnitt in dem Barren 136 erfolgen soll. Die Verschiebung zwischen aufeinanderfolgenden Schnitten bestimmt die Dicke der von dem Barren abgeschnittenen Plättchen.

Bisweilen ist es wünschenswert, einen Barren unter einem spitzen Winkel zur Achse zu zerschneiden. Ein Grund dafür ist, dass die kristallographische Struktur des Barrens so sein kann, dass eine der Kristallachsen in Bezug auf die -Achse des Barrens leicht geneigt ist. In diesem Fall kann es erforderlich sein, dass die Schnitte unter einem spitzen Winkel zu der Achse des Barrens geführt werden müssen. Dieser Winkel kann sehr klein sein, beispielsweise 1° oder 2°. Die Grosse des Winkels ist jedoch nicht auf derart kleine Werte begrenzt. Ein anderer Grund dafür, dass der Barren unter einem spitzen Winkel zerschnitten werden soll, kann darin liegen, dass es gewünscht ist, Plättchen zu erhalten, welche eine relativ grosse Schnittfläche haben. So kann beispielsweise ein elliptisches Plättchen von einem runden Barren mit einem vorgegebenen Durchmesser abgeschnitten werden, wobei die grosse Längsachse der Ellipse dann grosser als der Durchmesser des Barrens ist. Das gleiche gilt dann, wenn man polygonale Halbleiterplättchen erhalten will.

Die Fig. 26A und 26B zeigen eine Ausführungsform einer Vorrichtung, mit der schräge Schnitte in Halbleiterbarren geführt werden können. Der Schneid-Teil der Vorrichtung ist der gleiche wie bei den zuvorbeschriebenen Vorrichtungen. Er umfasst die Halterung 141 für das Schneidblatt 142, welches mit einer Schneidkante 143 versehen ist. Die Halterung 14-1 rotiert um ihre Achse, wobei die Schneidkante 143 mitrotiert. Der Halbleiterbarren I36 wird in einem Futter gehalten,

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welches bei dieser Vorrichtung mit einem Zylinder 176 verbunden ist. Der Zylinder 176 befindet sich in einem anderen Zylinder 177 und kann längs der Achse des Zylinders 177 verschoben werden. Diese Längsverschiebung wird durch einen Motor 178 gesteuert, welcher eine Schraubspindel 179 antreibt. Die Schraubspindel ist mit dem Zylinder 176 verbunden und verschiebt diesen in Längsrichtung. Die Schraubspindel versetzt den Zylinder 176 jedoch nicht in Drehung. Die Schraubspindel 179 ist durch eine Querplatte 181 innerhalb des Zylinders 177 geführt.

Der Zylinder 177 ist noch in einem weiteren Zylinder 182 angeordnet und kann in einem begrenzten Ausmass in dem Zylinder 182 um einen Drehpunkt B auf- und niedergeschwenkt werden. Diese Schwenkbewegung ist durch den Doppelpfeil in den Zylinder 176 angedeutet. Um den Zylinder 177 zu befestigen und dadurch den Barren 136 in Bezug auf den Schwenkpunkt B in eine bestimmte Winkelposition zu bringen, sind in den Zylinder 182 zwei Sätze von Schrauben 18J und 184 eingeschraubt, welche gegen den Innenzylinder 177 drücken.

Der Zylinder 182 ist mit einer Gleitführung 186 verbunden, welche in einer Nute 187 verschiebbar gelagert ist. Die Nute 187 befindet sich in einem drehbaren Support 188. Ein Motor 189 treibt eine Schraubspindel 191 an, welche in einem Gewinde der Gleitführung 186 läuft. Dadurch kann die Position der Gleitführung 186 innerhalb der Nute 187 gesteuert werden.

Der Support 188 ist in einem Lager 192 gelagert und mit einem Zahnrad 193 verbunden, über welches der Support 188, wie durch den Pfeil angedeutet, in Drehung versetzt wird. Das Zahnrad 193 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 194, das von einem Motor 196 angetrieben ist. Der Motor erzeugt die Kraft für die Rotation des Supportes 188. Der Motor 196 und der Support sind zusammen mit der anderen damit verbundenen Komponenten auf einem Tisch 198 angeordnet, der vertikal aufwärts- und abwärts verschiebbar ist. 209 815/0961

Wenn es gewünscht ist, eine schräge Scheibe von dem Barren I36 abzuschneiden, so wird der Schnittwinkel mit den Schrauben 183 und 184 eingestellt. Der Ort des Schnittes längs des Barrens I36 kann dadurch eingestellt werden, dass der Halter 141 nach links oder rechts verschoben wird oder dass der Tisch 198 nach links oder rechts verschoben wird. In jedem !'all sollte jedoch die Achse des Barrens I36 die Achse des Halters 14-1 und des Schneidblattes 142 in der Schneidblattebene schneiden, wie durch den Punkt A angedeutet ist.

Wenn der Support 188 rotiert, so dreht sich der Barren I36 mit, wie es die Fig. 26G zeigt. Da sich der Barren in Bezug auf den Support 188 nicht dreht, bleibt die Achse des Supportes 188 in einer Ebene, welche schräg zur Achse des Barrens verläuft. Der Punkt A ist das Zentrum des Barrens und gleichzeitig der Punkt, um welchen der Barren rotiert. Wenn der Barren rotiert, so beschreibt das Futter 156 einen kreisförmigen Weg 199· Wenn sich der Barren in seiner obersten Position befindet, welche mit ganz ausgezogenen Linien angedeutet ist, so ist der oberste Punkt in seiner Endfläche der Punkt P^. und der unterste Punkt der Punkt P£· Wenn der Barren 136 sich, in die diametral gegenüberliegende Position bewegt hat, welche in gestrichelten Linien angedeutet ist, so haben die Einkte P^ und Pp ihre Positionen vertauscht. Sie liegen jedoch noch in der gleichen Ebene, welche senkrecht zu der Achse der Schneidkante 143 verläuft. Der Vorteil, dass der Schnitt nur bis zum halben Durchmesser des Barrens 136 geführt werden muss, gilt nicht nur für rechtwinklig zur Barrenachse verlaufende Schnitte, wie es in Verbindung mit Fig. 24 beschrieben wurde, sondern auch, für schräge Schnitte.

Pig. 27A zeigt eine Vorrichtung, bei welcher die Verschiebung anders als bei der in Fig. 24 dargestellten Vorrichtung erfolgt. Die in Fig. 27A gezeigte Vorrichtung enthält ebenfalls einen rotierbaren Halter 141, in den ein Schneidblatt 142 eingespannt ist. Die Schneidkante 143 bildet den zentralen

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Bereich des Schneidblattes 142, so dass das Schneidblatt die Form eines Kreisringes hat. Der Barren 136 ist in einem Futter 156 montiert und mit Hilfe einer Wachsschicht 155 ^an einer zentralen Trägerstange 154· "befestigt worden. Das Futter 156 sitzt in einem Drehteil 201, welches den Barren 136 nicht nur um seine eigene Achse A in Drehung versetzt, sondern die Achse A ausserdem veranlasst, einem spiralförmigen Weg zu folgen, wenn sich die Schneidblattkante 143 ⁱⁿ cLeⁿ Barren frisst.

Die relative Bewegung des Barrens und der Schneidkante ist in Fig. 27B gezeigt. In dieser Figur ist der Barren in vollen Linien dargestellt, so als würde er eine Position nahe dem oberen Ende der Schneidkante 143 einnehmen, nachdem der Schnitt etwa 1/4 der notwendigen Tiefe zum Abschneiden eines Plättchens erreicht hat. Die Stelle, die der Barren am unteren Ende der Schneidkante 143 einnehmen würde, wenn der Schneidprozess noch weiter fortgeschritten ist, ist durch die gestrichelten Linien angedeutet. Der Barren wird im Gegenuhrzeigersinn gedreht und die Schneidkante 143 kann im Uhrzeigersinn gedreht werden, um die relative Schnittgeschwindigkeit zu erhöhen. Die Schneidkante 143 schneidet sich dabei tiefer und tiefer in den Barren I36 hinein. Der Barren muss nach aussen bewegt werden, und da der Barren ausserdem rotiert, bewirkt diese Auswärtsbewegung, dass die Achse A eine nach aussen gerichteten spiralförmigen Weg 202 beschreibt, wie in KLg. 27C gezeigt ist. Alternativ dazu kann die Position der Achse A des Barrens durch das Drehteil 201 konstant gehalten werden, und die Position der Achse des Halters 141 kann derart verändert werden, dass die Schneidkante unter Druck in Kontakt mit dem Barren I36 gehalten wird. In diesem Fall würde die Achse des Halters 141 ebenfalls einem speiralförmigen Weg folgen, der ähnlich verläuft, wie der spiralförmige Weg 202, Jedoch eine entgegengesetzte Richtung hat. Bei der in Fig. 26A gezeigten Vorrichtung ist es erforderlich, dass der Barren 136 innerhalb einer relativ massiven Halterstruktur rotiert. Fig. 28A zeigt

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eine andere Halterungsstruktur zum Zerschneiden des Barrens 136 unter einem schrägen Winkel, wobei es Jedoch nicht erforderlich ist, dass der Barren wie in der in Fig. 26A gezeigten Weise um eine -Achse rotiert. Bei der "Vorrichtung gemäss Fig. 28A bleibt die Winkelposition des Barrens I36 konstant, beispielsweise in der gezeigten Position. Der Barren beschreibt jedoch einen kreisförmigen Weg, so dass seine Achse praktisch einen Zylinder umschreibt. Genauer ausgedrückt, bedeutet das, dass der Barren einen spiralförmigen Weg beschreibt, wie er in Fig. 27C angedeutet ist, dass dabei jedoch die Achse des Barrens mit der Horizontalen einen Winkel einschliesst.

Die in Fig. 28A dargestellte Vorrichtung weist eine Halterung 141 für das Schneidblatt 142 auf, welches mit einer Schneidkante 143 versehen ist. Bei der in SIg. 26A gezeigten Vorrichtung ist der Barren I36 auf einer zentralen Trägerstange 154· mit Hilfe einer Wachsschicht 155 montiert und in ein Futter 156 eingespannt. Das Futter sitzt auf einer Stange in einem Zylinder 177 und wird in Längsrichtung in Bezug auf die durch den Motor 182 angetriebene Schraubspindel 179 verschoben. Die Schraubspindel wird von einer Querplatte 181 gehalten; und der Zylinder 177 dreht sich um den Punkt B. Der Winkel kann mit Hilfe der Schrauben I83 und 184 eingestellt werden. Die Schrauben sind in den Zylinder 182 eingeschraubt, der mit einer Gleitführung 186 verbunden ist. Die Gleitführung 186 ist in einer Nute 203 verschiebbar angeordnet. Die Nute 203 befindet sich in einem Support 204. Die Gleitführung kann in der Nute mit Hilfe einer Schraubspindel 191 verschoben werden, welche von einem Motor 189 angetrieben wird.

Der Support 204 ist mit zwei Lagern 206 und 207 versehen, in welchen Wellen 208 bzw. 209 gelagert sind. Diese Wellen sitzen verschiebbar in zwei sekundären Halteteilen 211 und 212. Die Wellen 208 und 209 können in Bezug auf die sekundären Halteteile mittels Schraubspindeln 213 und 214 verschoben werden,

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- 32 welche von Motoren 215 und 216 angetrieben sind.

Die sekundären Halteteile 211 und 212 sind ihrerseits mit Wellen 217 und 218 versehen, welche in Lagern 219 und 212 gelagert sind. Auf der Welle 217 sitzt ein Zahnrad 222, und auf der Welle 218 sitzt ein Zahnrad 22J. Die beiden Zahnräder und 223 kämmen mit einem Antriebszahnrad 224, das über eine Welle 226 von einem Motor 227 angetrieben wird.

Die Zahnräder 222 und 223 sind stets in Eingriff mit dem Zahnrad 224, wodurch die Wellen 217 und 218 zueinander einen festen Abstand haben. Wenn das Zahnrad 224 rotiert, so rotieren die Wellen in der gleichen Richtung und entgegengesetzt wie die Welle 226. Dadurch werden die sekundären Halteteile 211 und 212 um die Achsen der Wellen 217 und 218 gedreht. Die sekundären Halteteile 211 und 212 sind demnach im Effekt Kurbelarme und die Wellen 208 und 209 sind im Effekt Kurbelzapfen. Der Ort der Achsen der Wellen 217 und 218 ist mit Y^ bezeichnet und der Ort der Achsen der Wellen 208 und 209 ist mit T₂ bezeichnet. Der Abstand X zwischen X^ und Y,- ist der Versatz der Kurbelzapfen. Dieser Abstand muss durch die Motoren 215 und 216 gleichförmig geändert werden, wenn sich die Schneidkante 143 in den Barren 136 einfrisst. Die Motoren müssen demnach miteinander verbunden werden, damit sie synchron arbeiten.

Infolge des Zwanges, den die beiden Kurbelzapfen 208 und 209 auf die Halterung 210 ausüben, beschreibt jeder Punkt dieser Halterung einen kreisförmigen Weg mit einem Radius X. Gleichzeitig wird jedoch verhindert, dass die Halterung 210 um irgendeine feste Achse geschwenkt wird.

Die Verschiebung des Barrens 136 ist in den Hg. 28B und 28C gezeigt. Wie angedeutet, bleibt ein Punkt P^ an der Oberseite des Barrens dort unabhängig davon, ob der Barren gegen den oberen Teil der durch die Schneidkante 143 definierten Öffnung

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oder gegen den unteren Teil gerichtet ist. Der Barren rotiert selbst nicht um seine eigene Achse, sondern wird gegen die Schneidkante 14-J gedrückt. Dabei schneidet die Schneidkante, wie in Fig. 28B gezeigt, ein Plättchen ab, das eine elliptische i'orrn hat.

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Claims

- 34 Ansprüche

1. Halbleiterplättchen, dadurch gekennzeichnet, dass es aperturiert ist.

2. Halbleiterplättchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Loch (34, 35, 37» 41, 43, 46) versehen ist, das durch das Halbleiterplättchen (23, 36, 39, 42,

44) hindurchgeführt ist.

3. Halbleiterplättchen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Loch (34, 37, 41, 43, 46) im Zentrum des Halbleiterplättchens (33, 36, 39, 42, 44) befindet.

4. Plalbleiterplättchen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (34, 35) einen kreisförmigen Querschnitt hat.

5. Halbleiterplättchen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (37, 41, 43, 46) einen nicht-kreisförmigen Querschnitt hat.

6. Halbleiterplättchen nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Lochumfang von einem kreisförmigen Abschnitt und einem geraden Abschnitt (38) gebildet ist.

7. Halbleiterplättchen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (41) einen polygonalen Querschnitt hat.

8. Halbleiterplättchen nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (43) einen dreieckigen Querschnitt hat.

9. Halbleiterplättchen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Lochquerschnittes ein gleichseitiges Dreieck ist.

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10. Halbleiterplättchen nach. Anspruch 7» dadurch, gekennzeichnet, dass die Konfiguration des polygonalen Blockquerschnittes ein Rechteck ist.

11. Halbleiterplättchen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechteck ein Quadrat ist.

12. Halbleiterplättchen nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seite des polygonalen Querschnittes in Richtung einer bestimmten kristenographischen Orientierung des Halbleitermateriales verläuft.

13- Halbleiterplättchen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem ersten Loch (34) ein zweites Loch (35) in. dem Halbleiterplättchen (33) vorgesehen ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterplättchens, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verfahrensstufe darin besteht, dass in dem Halbleiterplättchen (33, 36, 39» 42, 44) ein Loch (34 , 35, 37, 41, 43, 46) vorgesehen wird.

15· Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterplättchens, gekennzeichnet durch folgende Stufen:

A) Zunächst wird in einem Halbleiterbarren (I36) ein länglicher Kanal (137) gebohrt; und

B) danach wird durch den Halbleiterbarren (I36) quer zu dem Kanal (137) ein Schnitt geführt.

16. Verfahren nach Anspruch 15j gekennzeichnet durch folgende zusätzliche Schritte:

A) Der Halbleiterbarren (I36) wird auf einer Stange (154) montiert, welche sich durch den Kanal (137) erstreckt; und

B) die Stange (154) mit dem Halbleiterbarren (I36) wird in Bezug auf eine Schnittkante (143) in Rotation versetzt, damit der Halbleiterbarren (I36) bis zu dem

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- 36 Kanal (137) durchgeschnitten wird.

17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Schneidkante (143) als auch der Halbleiterbarren (136) in Drehung versetzt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (143) und der Halbleiterbarren (I36) in entgegengesetzten Eichtungen gedreht werden.

19· Verfahren nach -Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (14-3) kreisförmig ist und um eine feste Achse gedreht wird, und dass der Halbleiterbarren (I36) parallel zu seiner eigenen Achse auf einem spiralförmigen Weg bewegt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Schneidkante (14-3) zu der Achse des Halbleiterbarrens (136) geneigt ist.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterbarren (I36) in Bezug auf seine eigene Achse in einer festen Orientierung gehalten wird.

22. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (14-3) kreisförmig ist und dass der Halbleiterbarren (136) zu der Achse der Schneidkante (143) geneigt ist und in Bezug auf die Achse der Schneidkante (143) gedreht wird.

23· Verfahren nach (Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Halbleiterbarrens (136) schräg zu der Achse der Schneidkante (143) angeordnet ist.

24. Vorrichtung zum Abschneiden von Halbleiterplättchen von einem Halbleiterbarren, der mit einem länglichen Kanal

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versehen ist, gekennzeichnet durch:

A) Ein kreisförmiges Schneidblatt (142);

B) einen Halter für den Halbleiterbarren (136), in dem der Halbleiterbarren (136) derart gehalten wird, dass er sich bis in die Fähe des Schneidblattes (142) erstreckt;

C) ein längsverschiebeteil zum relativen Verschieben des Halbleiterbarrens (136) gegenüber dem Schneidblatt (142) in Längsrichtung des Halbleiterbarrens (136);

D) ein Querverschiebeteil zum relativen Verschieben der Halbleiterbarrens (136) gegenüber dem Schneidblatt (142) in Querrichtung des Barrens; und

E) ein Rotationsantriebsteil zur Erzeugung einer relativen Drehbewegung zwischen dem Schneidblatt (142) und dem Halbleiterbarren (I36) um den Halbleiterbarren, wodurch der Halbleiterbarren (I36), ausgehend von der Aussenfläche des Halbleiterbarrens, auf einem spiralförmigen Weg bis zu dem Kanal (137) zerschnitten wird.

25· Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den Halbleiterbarren (136) in eine scheuernde Bewegung zu versetzen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, dass folgende weitere Teile vorgesehen sind: A) eine erste Kurbelzapfenwelle (208) und eine zweite Kurbelzapfenwelle (209) ·> welche mit dem Halter für den Barren (136) verbunden sind; B) ein Kurbelarm (211), der mit der Kurbelzapfenwelle

(208) verbunden ist und ein Kurbelarm (212), der mit der Kurbelzapfenwelie (209) verbunden ist; und C) eine erste Hauptwelle (217)> die mit dem Kurbelarm (211) verbunden ist und eine zweite Hauptwelle (218), die mit dem zweiten Kurbelarm (212) verbunden ist, so die Kurbelarme (211, 212) simultan rotieren.

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2?. - Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gek©anzeichnet, dass folgende weitere !Teile vorgesehen sind:

A) ein streckbarer Verschiebeteil (213) an dem Kurbelarm (211) und ein streckbarer Verschiebeteil (214) an dem Kurbelarm (212); und

B) ein erster Motor (215) > cLei" mit dem streckbaren Verschiebeteil (213) verbunden ist und die Länge des Kurbelarmes (211) steuert und ein zweiter Motor (216), der mit dem ersten Motor (215) synchron betrieben wird und mit dem streckbaren Verschiebeteil (214) zur Steuerung der Länge des Kurbelarmes (212) verbunden ist, wobei durch den synchronen Betrieb der Motoren (215» 216) die Länge der beiden Kurbelarme (211, 212) stets gleichgehalten wird.

28. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter für den Barren (I36) drehbar ist und dass der Barren (I36) in dem Halter so befestigt ist, dass er mit dem Halter mit gedreht wird.

29· Vorrichtung nach Anspruch 27 j dadurch gekennzeichnet, dass der Halter für den Barren (I36) einen Vorrichtungsteil enthält, der den Barren (136) unter einem spitzen Winkel in Bezug auf die Rotationsachse des Halters hält.

30. Einrichtung zur Halterung eines mit einem Loch versehenen Halbleiterplättchens, gekennzeichnet durch:

A) einen Grundkörper (47); und

B) von dem Grundkörper (47) ausgehende Schenkel (49, 51)» die sich im wesentlichen parallel zueinander erstrekken und nachgiebig zusammendrückbar sind, derart, dass sie durch das Loch in dem Halbleiterplättchen gesteckt werden können, wobei an den Enden der Schenkel (49, 51) Nuten (52, 53) vorgesehen sind, in welche der Hand des in dem Halbleiterplättchen befindlichen Loches einrasten kann.

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31. Anordnung zum Bohren eines Loches in einen Halbleiterbarren, gekennzeichnet durch:

A) einen Ultraschall-Vibrator (118);

B) ein von dem Ultraschall-Vibrator (118) ausgehendes Rohr (119); und

C) einen Schneidkopf (121) an dem von dem Vibrator (118) entfernten Ende des Rohres (119)> welcher einen ersten Flansch. (122) und einen von diesem axial beabstandeten zweiten Flansch (123) aufweist, wobei die Gesamtperipherie der beiden Flansche (122, 123) der Form des zu bohrenden Loches entspricht.

32. Anordnung nach. Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Dicke jedes der Flansche (122, 123) etwa 2 bis 5 nmi ist.

33· Anordnung nach. Anspruch 31» gekennzeichnet durch folgende weitere Teile:

A) eine Quelle, von der aus dem Rohr (119) ein Poliermittel zugeführt wird; und

B) Austrittsöffnungen für das Poliermittel zwischen den beiden Flanschen (122, 123).

34·· Anordnung nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Flansche (122, 123) niit mehreren axial verlaufenden Kerben (131» 132) versehen ist.

Der/Patentanwalt

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