JPS63109978A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置の加工、整形を行なう半導体装
置の製造装置に関するもの廖ある。

〔従来の技術〕

従来技術の一例として、ｕ磨粉を高圧窒素等で吹き付は
半導体装置を切断、整形する装置（以下、この装置のこ
とをサンドプラスターと呼ぶ）と、このサンドプラスク
ーを用いて、逆メサ型構造のサイリスクのベベル整形を
行なう場合について説明する。サイリスクの様なＫＶ級
の高耐圧大電力素子の場合、ＰＮ接合の露出する部分は
、ポジティブベベル構造にするのが望ましく、陽捲、陰
極の両方に対してポジティブベベルとなるΣ型整形の可
能な手法の中心としてナンドプラスターを用いた整形が
行なわれている。

第３図は、上記サンドプラスターの構造を示す模式図で
ある。この図において、１は整形しようとする半導体エ
レメント、２はエレメントｌの補強板であるＭｏ等の金
属板、３はエレメント１を補強板２ごと回転させる回転
軸、１９は外壁、２１は研磨剤とそれを吹き付ける高圧
の不活性ガス、２２はｖｒ磨剤とガスの混合物２■を吹
き出すノズル、２３はノズル２２を固定する固定部分で
あり、整形する半導体エレメント１との相対角度や位置
が変えられる機構を有するものである。、２４はノズル
２２へ研磨剤と高圧ガスの混合物２５を送るホース、２
６は半導体エレメント１を整形した後の研磨剤等を排出
する排出口、２７は排出口２６に継がれている排出管で
あり、外壁１９で囲まれた装置本体内部に比べて陰圧に
なっており、装置本体内部に堆積したＶＦ磨剤２９を排
出する。２８は排出される研磨剤および研磨くず、３０
は整形の際、研磨剤が半導体ニレメン）１０表面を傷付
けることを防ぐために、整形工程に先立ってエレメント
１に付けられた保護膜である。

次にこのサンドプラスターの動作を、サイリスクのΣ型
のポジティブベベル整形の方法を例として説明する。

整形の工程は次のように行なわれる。補強板２に接着し
た半導体エレメント１の補強板２と接着していない上面
に、フェス等の保Ｗｔ膜３０を形成する（工程ａ）、エ
レメント１を接着した補強板２を、サンドプラスター装
置の回転台３に取りつけ、回転の中心や、ノズル２２の
吹き付は角度等を調整する（工程ｂ）、コンプレッサー
等（図示せず）により、ｖｒＦｇ剤と高圧ガスの混合物
２５を装置本体へホース２４を用いて送り込み、回転台
３を適当な速度で回転させながら、ノズル２２よりｕｉ
剤２１をエレメント１に吹き付けて、Σ型ベベル整形を
行なう（工程Ｃ）。エレメント１をサンドプラスター装
置より取り出し、保護膜３０を剥離する（工程ｄ）、超
音波洗浄等により、エレメント１に形成されたΣ型の溝
に残っている研磨剤を洗い出すく工程ｅ）、このａ　−
”−ｅの工程のうち、サンドプラスターを用いるのはｂ
の整形のための位置決めと、Ｃの整形工程であるが、そ
の前後のａ及びｄ、ｅの工程も、ｂ、　　ｃの工程でサ
ンドプラスターを使用する以上、欠かせない工程である
ので、これらａ　”−ｅをひとまとめにして、Σ型のベ
ベル整形工程と考える。

なお、サンドプラスター装置本体の基本動作については
、第３図及びその構造の説明から明らかな様に、研磨剤
を高圧の不活性ガスで吹き付けるだけのものである。

（発明が解決しようとする問題点〕 従来のサンドプラスター装置を°使ってベベル整形を行
なう半導体装置の製造方法には、次のａ〜ｌの様な問題
点があった。

（ａｌ　　研磨剤は、粒の大きさや種類にかかわりなく
、半導体装置にとってはゴミであるので、半導体装置の
特性劣化や歩留りの低下を招かない様に、その後の工程
で充分に排除しなければならない。

従って、サンドプラスターによる整形後、半導体装置に
付着している研磨剤を洗い落とす工程が必要である。換
言すれば、半導体装置の製造過程において、サンドプラ
スターは、使いたくない装置である。

（ｂ）　　上述のようにサンドプラスターはゴミの発生
源となるので、無塵室内では使用しにりく、又、他の装
置に対しても悪影曾を及ぼすので、隔離して使用しなく
てはならない。

（Ｃ）　　（ｂｌに述べた理由により、サンドプラスタ
ー装置を他の半導体装置の製造装置と分けて無塵室外に
置いた場合、整形を行なう半導体装置を運搬しなければ
ならず、作業能率が悪い。

（ｄ）　　研磨剤の洗い落とし工程では超音波洗浄を用
いる場合があるが、洗浄に用いる半導体装置を入れる治
工具に特殊な物を使わなければ、洗浄の際の振動で半導
体装置に損傷を与えてしまう。

（ｅｌ　　整形の際に、半導体装置の加工整形しようと
する部分以外に研磨剤が吹きつけられて１ｎ傷を受ける
のを防ぐために、整形する部分以外には保護膜を付けな
くてはならない。

（ｆ）　　保Ｆ！膜を付けることにより、その保り股を
除去する工程も必要となり、全体として工程数が増える
ことになる。

（ｇ）　　整形はＦｆｒＲ剤と半導体装置表面との機械
的な摩擦による研磨なので、半導体装置の研磨面が荒れ
たり、摩擦熱でＰＮ接合が破壊されたりする。

（ｈｌ　　上述した如く、研磨面に損傷が生じ易いので
、サンドプラスターによる整形後、改めて研磨面を化学
的にエツチングしなければならない。

（１）研磨剤はアルミナの様な粉末を使う場合が多いの
で、ノズルから出る研磨剤の９等を一定にするためには
、サンドプラスターの設置されている室内の湿度を一定
に保たなければならない。

０１　　整形には非常に多量のｖｒ磨剤を必要とするの
で、サンドプラスター装置内部や、配管、室内に堆積し
た研磨剤を、装置整備の観点からも作業環境改善の観点
からも、短い時間間隔で掃除しなければならない。

伽）　この工程に携わる作業者が研磨剤を吸入すれば健
康に害を及ぼすので、作業者の安全衛生面でも充分な配
慮が必要である。

＋１）　　＜１）から明らかな様に、サンドプラスター
装置は、洗面台等を含む他の水を用いる装置と同一室内
に設置することができない。

この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
もので、半導体装置の切断、加工、整形の際に、その半
導体装置に損傷を与えにくく、その整形の際の前後の工
程を短縮でき、又、無塵室内での作業を可能にし、作業
者の健康にも害を及ぼさず、又、製造装置自身のメンテ
ナンスを而単にすることのできる半導体装置の製造装置
を冑ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る半導体装置の製造装置は、半導体装置を
切断或いは整形するための高圧水流を吹き付ける機構を
設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、高圧水流により半導体装置を加工
整形することにより、ゴミを発生させず、無塵室内での
作業を可能にし、加工整形する半導体装置に与える損傷
を小さくし、加工整形する半導体装置の洗浄を容易にし
、作業者の安全衛生を確保し、この製造装置自身の補修
・維持を簡略化し、半導体装置の工期を短縮する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を、第１図、第２図を用いて
、従来技術の説明を行った場合と同じく、サイリスクの
Σ型ポジティブベベル整形を行う場合について説明する
。

第１図において、１は加工、整形しようとする半導体エ
レメントで、金属等の補強板２に接着され、回転台３上
に設置される。４はエレメント１を加工、整形するべく
ノズル５から吹き出した高圧水流である。このノズル５
は固定部６で固定されており、加工、整形する形状やエ
レメントｌの大きさ等に応じて、角度や位置が調節出来
るようになっている。７はノズル５へ高圧水流を導くホ
ースである。

又、第２図において、ｌないし７は第１図と同じものを
示しており、８はコンプレッサー（図示せず）等から送
り出された高圧水流である。９ないし１３は４ないし８
の吹水系と等価な系であり、図中には１系統のみ示した
が、目的に応じて複数設けるものとする。なお、９及び
１３には高圧水流に替えて、半導体エレメント１の洗浄
、エツチング、乾燥等の目的により、低圧水流、酸性或
いは塩基性エツチング液、乾燥空気や高圧窒素等を用い
る０部ち、吹き付は系統りないし１３は、高圧水流４の
吹き付は以外の吹き付けを行なう場合に用いる系統とな
る。１４は高圧水流４によって削られた半導体エレメン
ト１の破片や、エレメント１や補強板２に当たってはね
返った高圧水流４自身が、装置の外壁１９や、ノズル系
５，６，９゜１０等に飛散、付着するのを防ぐために形
成された滝状の水壁である。１５．１６は水壁１４を形
成するためのノズル及び円板状のノズル先端部であって
、半導体エレメントｌの直上に設けられている。１７は
、ノズル１５へ高圧水流８に比べて低圧な水流１８を導
くホースである。２０は、加工整形や水壁として使われ
た水４，１４の排水口である。

次に、動作について説明する。

機械的な摩擦によって半導体エレメントの整形を行うと
いう点では、従来のサンドプラスターを用いた場合と同
じであるが、純水の高圧水流４を用いてこの整形を行な
うという点に本発明の特徴がある。このため、従来のよ
うな整形１！ｊｅＶ”２剤を洗い流す工程は不要となり
、その洗い落し工程に用いていた特殊な治工具も不要と
なる。また、ゴミを発生せず、等級の高い無塵室内で他
の装置と共に装置を使用することができ、エレメント運
搬の工程を省くことができ、作業能率が向上する。

また、エレメントに損傷を与えに＜＜、整形部分以外に
保護膜を付ける工程、それを除去する工程が不要となり
、工程を簡略化できる。また、装置の設置された室内の
湿度を一定に保つ必要がなく、他の水を用いる装置を同
一室内に設置することができる。また、研磨剤吸入によ
る作業者の０！康への害を防止できる。また、装置を従
来のように短時間間隔で掃除する必要がなくなり、補修
、維持が簡略化できる。

また、水壁を形成する場合を第２図に示した。

この場合は、為圧水流４の吹き付けが始まる直前より、
半導体エレメント１や袖強板２に当たってはね返る水や
エレメント１の破片の飛沫が、装置の内壁１９やノズル
系５．６等に飛散、付着するのを防ぐに足りる水圧及び
水量で、エレメントｉの直上に設けられたノズル１５よ
り、円盤状のノズル先端１６に水流を吹き付け、鳥カゴ
状の滝状の水壁１４を形成する。

さらに、これらの吹き付はノズル系統以外のノズル系統
を設けた場合も、第２図に併せて示している。前述の如
く、この第３の吹き付は系統は、多目的的に使用される
ものである。例えば、洗浄の場合には、高圧水流４によ
る整形開始と同時に、半導体エレメント１に形成されて
行くΣ型の溝内に留った削りかすを洗い流すに足る程度
の、高圧水流４に比べて低圧の純水を吹きつけ、洗浄を
行なう、また、エツチングの場合には、高圧水流４の吹
き付は系統による整形終了後、混酸等のエツチング液を
低圧で吹きつけて、エツチングを行い、その後、純水に
より洗浄を行なう、その際、水壁１４は形成したままの
状態で、エツチングを行う。

さらに、乾燥の場合には、整形、洗浄、エツチング後、
水壁を形成しない状態で、高圧窒素、空気等を吹き付け
て乾燥を行なう。

なお、上記実施例では、高圧水流吹き付はノズル系統を
１系統だけ設けたものを示したが、求める加工形状によ
り、複数の吹き付はノズル系統を設けてもよい。

また、第２図により説明した高圧水流以外の、洗浄、エ
ツチング、乾燥等のための吹き付はノズル系統も、必要
に応じていくつ設けてもよい。

また、加工、整形しようとする岸導体エレメント１を支
える可動部分については、上記実施例では、回転台３と
して説明したが、これも、加工整形の形状に応じて、並
進回転等色々な動きを取り入れて良い。

さらに、水壁の形成については、上記実施例では、半導
体エレメント１の直上に設けたノズル１５の先端に円盤
１６を取りつけることによって、鳥カゴ状の滝状水壁１
４を形成したが、ノズルの口を直線状にして帯状の水壁
を複数形成し、それらによって半導体エレメント１の四
方を囲んだり、又、直接、装置の内壁に沿って帯状の水
壁を形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、半導体装置を高圧水
流によって加工整形するように構成したので、等級の高
い無塵室内での半導体装置の加工整形が可能になり、作
業性が上がり、損傷の少ない良質の半導体装置が得られ
、又、作業者の健康に害を及ぼさない、工程を短縮でき
る、メンテナンスの簡単な半導体装置の製造装置が得ら
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による半導体装置の製造装
置の基本構造部を示す模式図、第２図はこの発明の一実
施例による半導体装置の全体的な構成を示す模式図、第
３図は従来の半導体装置の加工整形装置であるサンドプ
ラスター装置を示す模式図である。 ■は半導体エレメント、２は補強（反、３は回転台、４
は高圧水流、５．１０はノズル、６，１）はノズル固定
部、７，１２．１７はホース、８は高圧水流、９．１３
は高圧水以外の液体または気体、１４は水壁、１５は低
圧水流用ノズル、１６は水壁形成用ノズル先端部、１８
は低圧水流、１９は装置本体の壁面、２０は排水口であ
る。 なお、図中同一符号は、同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体装置を加工整形する半導体装置の製造装置
   において、 上記半導体装置を切断或いは整形するための高圧水流を
   吹き付ける機構を備えたことを特徴とする半導体装置の
   製造装置。
2. （２）上記半導体装置の周囲に滝状の水壁を形成するた
   めの吹水口を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の半導体装置の製造装置。
3. （３）上記高圧水以外のエッチング液等の液体又は空気
   等の気体を吹き付けるための１又は２以上のノズル系統
   を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の半導体装置の製造装置。