DE2504944C2 - Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von HalbleiterbauelementenInfo
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Description
a) die Halbleiterscheibe (21) mit einer Hauptoberfläche (24) auf einer verformbaren Membran ι ο
(30) angeordnet und in die Halbleiterpellets (27) zerteilt wird,
b) die Halbleiterpellets (27) durch Dehnen der verformbaren Membran (30) so getrennt
werden, daß die relative Orientierung unter den ι,
Halbleiterpellets (27) beibehalteii wird und
c) die Halbleiterpellets (27) anschließend von der verformbaren Membran (30) abgenommen
werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
al) vor dem Zerteilen an der Hauptoberfläche (24), die auf der verformbaren Membran (30)
angeordnet ist, eine Schicht (26) aus einem duktilen Verbindungsmittel angeklebt wird,
a2) an der Schicht (26) aus dem duktilen Verbindungsmittel die verformbare Membran (30)
befestigt wird, wobei
a3) das duktile Verbindungsmittel so gewählt wird, jo
daß es an der verformbaren Membran (30) besser haftet als an der Halbleiterscheibe (21).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankleben der Schicht (26) durch r>
Aufbringen des duktilen Verbindungsmittels als Flüssigkeit und Härten der Flüssigkeit erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch Zentrifugieren
der Halbleiterscheibe (21) verteilt wird w
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbleiterscheibe
(21) verwendet wird, bei der die eine Hauptoberfläche (24) rauh ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, J5
dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Membran (30) bei einer Temperatur von etwa 1070C
an der Schicht (26) befestigt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare
Membran (30) mit einer Klebeschicht zum Verkleben der verformbaren Membran (30) und der Schicht
(26) aus duktilem Verbindungsmittel versehen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Schicht (26) aus
duktilem Verbindungsmittel eine Schicht aus Kunstharz verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (26) aus
duktilem Verbindungsmittel mit einer Dicke von «>
etwa 2,5 bis etwa 12,5 Mikron verwendet wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 34 48 510 bekannt.
In der Halbleiterindustrie wird derzeit viel Aufmerksamkeit
den Anstrengungen gewidmet, Halbleiterelemente aus immer größeren Scheiben (wafer) herzustellen.
Der Gebrauch großer Scheiben macht die Probleme, die beim Zerteilen der Platte auftreten, deutlicher. Im
allgemeinen gibt es beim Zerteilen einer Platte zwei Hauptprobleme und zwar die Schwierigkeit, die Platte
während des Zerteilens zu halten, und die Schwierigkeit, die einzelnen durch Zerteilen gebildeten Pellets zu
halten und zu handhaben. Bekannte Verbesserungen beim Zerteilen haben sich im allgemeinen nur mit der
Lösung eines der Probleme befaßt und sie hatten wenig oder keine Wirkung auf das andere. In gewissen Fällen
hatten die vorgeschlagenen Verfahren zum Lösen eines Problems sogar nachteilige Wirkungen hinsichtlich des
anderen Problems. Ein Beispiel eines Systems mit nachteiligen Nebenwirkungen ist das Verfahren zum
Anreißen und Zerteilen, bei dem eine Platte mit einem Klebewachs an ein Unterlegstück aus Metall befestigt
ist. Die Scheibe wird angerissen und das Unterlegstück gebogen und dabei das Zerbrechen der Scheibe und ihre
Zerteilung verursacht. Dieses System stellt eine ausgezeichnete Art des Haltens einer Scheibe während
des Zerteilungsverfahrens dar. Die Handhabung der erhaltenen einzelnen Pellets war jedoch schwierig, da
das Wachs fest an den Pellets haftet und es schwierig war, die Pellets von dem Unterlegstück zu entfernen.
Außerdem verblieb im allgemeinen eine Restschicht des Wachses nach dem Abnehmen von dem Unterlegstück
an den Pellets. Diese Restschicht Wachs hatte häufig nachteilige Wirkungen hinsichtlich der weiteren Verfahrensstufen.
Es war demgemäß erwünscht, den Gebrauch einer Wachsschicht auf der Scheibe zu vermeiden. Es wurde
daher ein Verfahren entwickelt, das in der US-PS 35 59 855 beschrieben ist und das man als Verfahren zum
»Anreißen ohne Unterlegstück« bezeichnen könnte. Dieses Verfahren der vorgenannten US-PS stellt ein
ausgezeichnetes Verfahren zum Zerteilen von Halbleiterscheiben dar, ohne daß Wachse oder andere
mögliche Verunreinigungsstoffe erforderlich sind. Die Handhabung der einzelnen Pellets nach dem Anreißen
ohne Verwendung eines Unterlegstückes ist jedoch noch immer schwierig.
Ein anderes von anderer Seite unternommenes Herangehen konzentrierte sich auf das Erleichtern der
Handhabungsprobleme nach dem Zerteilen. Bei diesem Verfahren wird eine zerteilte Scheibe auf einer
Membran angeordnet, die dann in alle Richtungen gedehnt wird, um die Pellets voneinander zu trennen, sie
jedoch in der gleichen relativen Orientierung zu halten. Dieses Verfahren unter Verwendung einer dehnbaren
Membran ist in der US-PS 34 48 510 beschrieben. Ein Problem bei diesem Verfahren ist es, daß die
Halbleiterscheibe nicht sicher auf der Membran sitzt, so daß sich beim Auftrennen der Halbleiterscheibe in die
Pellets Relativverschiebungen ergeben können, wodurch unter Umständen nach schiefen Linien geschnitten
wird und die Pellets erheblich von der gewünschten Form abweichen können. Soweit die Halbleiterscheibe
stärker an der Membran haltet, ist es schwierig, die
Pellets von ihr abnehmen zu können.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentan spruch? 1 zu schaffen, mit dem ein sicherer Sit/ der
Halbleiterscheiben auf der Membran bei leichter
Abnehmbarkeit der Pellets von ihr gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten
Merkmale gelöst.
Die Bindungsfestigkeit zwischen den Pellets und der dehnbaren Membran vermindert sich während des
Dehnens. Da das duktile Material fester an der Membran haftet als an den Pellets wird die Haftung
zwischen den Pellets und dem duktilen Mate-ial in Teilen der Grenzflächen zwischen beiden nahe der \o
Peripher!·:: der Pellets zerstört Als Ergebnis dieser verringerten Haftfläche sind die Pellets leicht von dem
duktilen Material abnehmbar. Außerdem verbleibt kein restliches duktiles Material am Pellet, wenn sie davon
abgenommen werden, da daß duktile Material fester an ι =,
der Membran haftet als an den Pellets. Nach dem Dehnen ist die Haftung der Pellets an dem duktilen
Material gering genug, daß sie leicht durch übliche Systeme, wie Vakuumaufnahmehalter, davon abgenommen
werden können.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teiles einer Halb- 2".
leiterscheibe, die durch Diffusion so behandelt wurde, daß sie nach 2!erteilung eine Vielzahl von Halbleiterelement-Pellets
bildet,
F i g. 2 die in der F i g. 1 abgebildete Scheibe, nachdem eine Schicht des veränderlichen Verbindungsmaterials m
daran befestigt wurde,
Fi g. 3 die in Fig. 2 gezeigte Kombination nach der Zerteilung der Scheibe in eine Vielzahl von Pellets,
Fig.4 die zerteilte Scheibe mit einer an der Schicht
aus veränderlichem Verbindungsmateria! haftenden π verformbaren Membran, und
F i g. 5 die in F i g. 4 gezeigte Kombination nach dem Dehnen der Membran.
In Fig. 1 ist ein Körper aus Halbleitermaterial 21 in
Form eines Teiles einer Scheibe aus einkristallinem Silizium gezeigt, die die beiden Hauptoberflächen 23
und 24 aufweist. Der Körper 21 kann auch aus anderem Halbleitermaterial bestehen, wie Germanium oder
Galliumarsenid. Der Körper 21 weist z. B. N-Leitfähigkeit auf und ist durch Eindiffundieren eines entsprechen- 4-,
den Dotierungsmaterials mit einer vjelzahl von Regionen 22 mit P-Leitfähigkeit versehen. Wird der
Körper 21 entlang den Linien getrennt, die zwischen den P-Ieitendcn Regionen 22 verlaufen, dann wird eine
Vielzahl von iPN-Halbleilerdioden-Pellets gebildet. Ein >
<> Metallkontaki 25 bedeckt die Hauptoberfläche 24. Der Kontakt 25 ist jedoch nur zur Illustration gezeigt und die
Anwesenheit oder Abwesenheit eines Kontaktes auf der Scheibe hat auf die vorliegende Erfindung keine
Wirkung. Weiter ist die Art der in der Scheibe durch v· Diffusion erzeugten Elemente ohne Bedeutung für die
Erfindung, so daß auch andere Elemente als Dioden, wie
Transistoren, gesteuerte Siliziunigieichri^hter, integrierte
Schaltungen und ähnliche, in der Scheibe hergestellt sein können. w>
In der F i g. 2 weist die Scheibe 21 nach der F i g. 1 zusätzlich eine Schicht aus duktilem, veränderlichem
bzw. variablem Yerbintlungsmaterinl 26 auf. die an der
Metallkontaki schicht 25 befestigt worden ist. Da die Anwesenheit der Metallschicht das Verfahren nicht
beeinflußt, kann die duktile Schicht 2h auch als an der
Hauptoberflaehe 24 haftend bezeichnet werden.
Die duktile Schicht ist vorzugsweise ein Material, wie
ein Kunstharz mit der richtigen Dehnbarkeit und den anderen Eigenschaften, die notwendig aind, damit die
Schicht in der im folgenden näher beschriebenen Weise funktionieren kann.
Um zu garantieren, daß die Beschichtung gut an dem MetaJlkontakt 25 oder der Halbleiteroberfläche 24
haftet, wird die Verbindungsschicht 26 vorzugsweise in flüssigem Zustand aufgebracht und danach gehärtet. Es
kann jedes übliche Verfahren benutzt werden, um die Verbindungsschicht 26 aufzubringen. So kann die
Verbindungsschicht z. B. aufeesirichen, -gesprüht oder
-getropft werden. Es ist bevorzugt, die Verbindungsschicht zu zentrifugieren, um eine gleichförmige Schicht
sicherzustellen. Die Härtung der vorgenannten Verbindungsschichten kann bei Zimmertemperatur für etwa
45 Minuten oder bei etwa 40°C für etwa 30 Minuten vorgenommen werden. Die Verbindungsschicht sollte
vorzugsweise eine Dicke im Bereich von etwa 2,5 bis etwa 12,5 Mikron haben.
Als nächstes wird die Scheibe 21 in eine Vielzahl von Dioden-Pellets zerteilt, wie in Fig. 3 gezeigt. Die
Scheibe 21 wird zuerst mit einem üblichen System angerissen und dann unter Anwendung von Techniken
zerteilt, wie sie in der obigen US-PS 35 59 855 beschrieben sind. Man wird feststellen, daß während der
Zerteilung die duktile Schicht 26 intakt bleibt und die verschiedenen Pellets 27 nach der Zerteilung zusammenhält.
In Fig. 4 ist die nächste Verfahrensstufe illustriert.
Eine dehnbare Membran 30 ist an der Schicht aus duktilem Verbindungsmaterial 26 befestigt. Die Membran
30 ist so ausgewählt, daß die Haftung zwischen der Membran und der Schicht 26 stärker ist, als die Haftung
bzw. Adhäsion zwischen der Verbindungsschicht und der Scheibe 21 oder der Metallkontaktschicht 25. Um zu
garantieren, daß die Adhäsion zwischen der Verbindungsschicht 26 und der Membran 30 fester ist, kann die
Grenzfläche bei einer Temperatur von etwa 107cC heiß versiegelt werden, wenn dies erwünscht ist. Ein anderes
System, um sicherzustellen, daß die Bindung zwischen Membran und Beschichtung fester ist, besteht darin,
eine Klebstoffschicht zwischen der Membran und der Beschichtung zu verwenden, indem man die Membran
mit einem druckempfindlichen Klebeband versieht.
In Fig. 5 ist die Kombination nach Fig. 4 gezeigt,
nachdem die dehnbare Membran 30 in alle Richtungen gedehnt worden ist. Die am meisten bemerkbare
Wirkung des Dehnens ist es, daß die einzelnen Pellets 27 voneinander getrennt werden. Es ist jedoch auch
festgestellt worden, daß Teile der Haftung zwischen der variablen Verbindungsschicht 26 und der Hauptoberflaehe
24 zerstört sind. Die Zerstörung der Haftung tritt zuerst entlang der Peripherie der Pellet1; auf und bewegt
sich nach innen, wobei dann jedes Pellet an einer Erhebung haftet. Damit wird ein Teil der Bedeutung der
variablen Verbindungsschicht 26 augenscheinlich. Während des Anreißens und Zerbrechens ist die gesamte
untere Oberfläche jedes Pellets 27 an der Verbindungsschicht 26 befestigt. Die Pellets sind so fest gehaltert.
Nach dem Dehnen ist jedoch nur noch ein kleiner Teil der Pelletoberfläche 24 an der Schicht 26 befestigt und
so können die Pellets 27 leichter agenommen werden. Die Bindungsfestigkeit "zwischen den Pellets 27 und der
Iviembran 30 variiert bzw. verändert sich während des
Dehnens. Es folgt dann das Abnehmen der einzelnen Pellets durch Vorrichtungen wie übliche Vakuiimsonden
bzw. -heber.
Ein weiterer Voneil des Gebrauches der variablen
Verbindungsschicht 26 ist es, daß das Verfahren unabhängig von der Oberflächenrauhigkeil der Hauptoberfläche
24 gut arbeitet.
Obwohl gemäß der obigen Beschreibung die Zerteilung staltfand, bevor die Membran an der Verbindungsschicht befestigt war, ist eine solche Reihenfolge der
Stufen nicht erforderlich. Es sind verschiedene zeitliche Möglichkeiten für die Zerteilung gegeben. So kann die
Membran z. B. an der Verbindungsschicht befestigt werden und man kann dann die Scheibe anreißen und zu
Pellets zerteilen. Oder man kann die Scheibe anreißen, bevor man die Membran an der Verbindungsschicht
befestigt, und nach dem Befestigen zerteilen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen durch Zerteilen einer zwei Hauptoberflächen
(23, 24) aufweisenden Halbleiterscheibe (21), die nach ihrer Zerteilung eine Vielzahl von
Halbleiterpellets (27) bildet, bei dem
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1975
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1981
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