RU2008744C1 - Process of chemical separation of silicon plates with deeply deposited p - n junction into individual crystals - Google Patents

Process of chemical separation of silicon plates with deeply deposited p - n junction into individual crystals Download PDF

Info

Publication number
RU2008744C1
RU2008744C1 SU4907546A RU2008744C1 RU 2008744 C1 RU2008744 C1 RU 2008744C1 SU 4907546 A SU4907546 A SU 4907546A RU 2008744 C1 RU2008744 C1 RU 2008744C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
etching
crystals
silicon
max
pattern
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.А. Церфас
В.П. Головнин
Н.Т. Джуманова
Г.Ю. Деневич
Original Assignee
Производственное объединение "Фотон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное объединение "Фотон" filed Critical Производственное объединение "Фотон"
Priority to SU4907546 priority Critical patent/RU2008744C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2008744C1 publication Critical patent/RU2008744C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: microelectronics. SUBSTANCE: pattern of separating tracks on both sides of silicon plate is formed by process of photolithography. On one side pattern of separating tracks is produced in the form of stripe with width not less than dmax (dmax is width of track) for which speed of etching of silicon in given etching agent is permanent. On opposite side pattern of separating tracks in direction of area of closing of etching fronts is set in the form of chain of circles having diameter d, where d<dmax, removed from each other at distance l determined by inequality specified in description of invention. In this case line of separation of crystals on which holes are arranged has roundnesses in angles of crystals over radius R≥ 2hav, where hav is average width of track between crystals on common base. EFFECT: facilitated manufacture, improved quality.

Description

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано при изготовлении полупроводниковой структуры. The invention relates to semiconductor technology and can be used in the manufacture of a semiconductor structure.

Известен способ химического разделения пластин кремния на отдельные кристаллы [1] . Однако этот способ не позволяет проводить групповую обработку кристаллов. A known method of chemical separation of silicon wafers into individual crystals [1]. However, this method does not allow batch processing of crystals.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ химического разделения пластин на кристаллы, закрепленные на общем основании, за счет применения одностороннего травления пластины кремния по раздельным дорожкам [2] . Однако одностороннее травление имеет существенные недостатки. Closest to the claimed technical solution is a method of chemical separation of the wafers into crystals, fixed on a common basis, through the use of one-sided etching of the silicon wafer along separate tracks [2]. However, one-side etching has significant drawbacks.

Целью изобретения является устранение недостатков одностороннего травления, т. е. сокращение длительности травления, уменьшение нависания слоя золота над краем структуры, исключение сжимания структур в "гармошку", улучшение равномерности и воспроизводимости травления за счет применения разделительных дорожек определенной топологии, элементы которой определяются из физических характеристик процесса травления. Для этого пластины кремния, содержащие глубокозалегающий р-n-переход, никелируют химическим осаждением по известной технологии, затем на поверхности пластины создают методом фотолитографии рисунок маскирующего слоя фоторезиста. При этом со стороны общего основания маскирующий слой фоторезиста располагают по контуру кристалла в виде строки из круглых областей, разделенных друг от друга расстоянием l в пределах
0,8d≅l≅2

Figure 00000001
- d где Х0 - глубина травления кремния через отверстие вбок от края;
hср = 120 -20 мкм - средняя ширина промежутка между кристаллами на общем основании;
d ≅ dмакс = 206 мкм - диаметр маскирующего диска или отверстия в золотом покрытии, определяемый по экспериментальной зависимости глубины травления от d и от длительности травления.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of one-side etching, that is, reducing the etching time, reducing the overhang of the gold layer over the edge of the structure, eliminating the compression of structures into an accordion, improving the uniformity and reproducibility of etching through the use of dividing tracks of a certain topology, the elements of which are determined from physical characteristics of the etching process. For this, silicon wafers containing a deep-lying pn junction are nickel-plated by chemical deposition using a known technology, then a masking layer of a photoresist is created by photolithography on the surface of the wafer. At the same time, from the side of the common base, the masking layer of the photoresist is arranged along the crystal contour in the form of a string of circular regions separated from each other by a distance l within
0,8d≅l≅2
Figure 00000001
- d where X 0 is the depth of etching of silicon through the hole sideways from the edge;
h av = 120 -20 microns - the average width of the gap between the crystals on a common basis;
d ≅ d max = 206 μm - diameter of the masking disk or hole in the gold coating, determined by the experimental dependence of the etching depth on d and on the etching duration.

На свободных от фоторезиста местах пластины осаждают слои золота по известной технологии, затем маскирующий слой фоторезиста удаляют, а с поверхности и через свободные от золота области проводят травление кремния. Травление кремния ведут до образования средней ширины промежутка hср = 120± 20 мкм. После промывки, сушки, нанесения защитного слоя на боковую фаску кристаллы разделяют путем разрывания или резки тонкого слоя по перфорации общего основания.Gold layers are deposited on the plate-free places of the plate according to the known technology, then the mask layer of the photoresist is removed, and silicon is etched from the surface and through the gold-free areas. Silicon etching is carried out until an average gap width h cf = 120 ± 20 μm is formed. After washing, drying, applying a protective layer to the side chamfer, the crystals are separated by tearing or cutting a thin layer by perforation of the common base.

Изобретение решает одновременно задачу исключения эффекта стягивания кристаллов в "гармошку". Для этого отверстия в углах кристалла изготавливают, располагая их по линии закругления с радиусом R:
R ≥ 2h.
The invention simultaneously solves the problem of eliminating the effect of constriction of crystals into an accordion. For this, holes in the corners of the crystal are made by placing them along a curve line with a radius R:
R ≥ 2h.

Сущность изобретения заключается в применении круглых отверстий в слое золота, нанесенном на пластину, на стороне, в которую смещается острый угол фаски. Диаметр отверстия d определяется из экспериментальной зависимости глубины травления Хj от диаметра отверстия и длительности процесса t. Расстояние между соседними отверстиями выбирается в пределах от 0,8d до

Figure 00000002
-d . Кроме того, для исключения стягивания кристаллов на основании в "гармошку" между кристаллами, а точнее в углах кристаллов, создают дополнительные области - изолированные островки кремния в форме четырехугольника с вогнутыми сторонами. Эти области образуются в результате травления кремния по линии контура скругленных углов кристаллов. При этом габариты четырехугольника λ должны превышать ширину промежутка h, что гарантируется условием R ≥ 2h или Rопт≥ 2hгр.The essence of the invention is the use of round holes in a layer of gold deposited on the plate, on the side into which the acute angle of the chamfer is shifted. The diameter of the hole d is determined from the experimental dependence of the etching depth X j on the diameter of the hole and the duration of the process t. The distance between adjacent holes is selected from 0.8d to
Figure 00000002
-d . In addition, to prevent the crystals from contracting on the base into an accordion between the crystals, and more precisely in the corners of the crystals, additional regions are created — insulated silicon islands in the shape of a quadrangle with concave sides. These regions are formed as a result of etching of silicon along the contour line of the rounded corners of the crystals. The dimensions of the quadrangle λ must exceed the width of the gap h, which is guaranteed by the condition R ≥ 2h or R opt ≥ 2h gr .

На фиг. 1 показан фрагмент взаимного расположения круглых отверстий в слое золота и элементов кристалла, где h - ширина промежутка; l - расстояние между отверстиями; на фиг. 2 показана зависимость суммарного % брака от средней ширины промежутка на пластине hср; на фиг. 3 показана зависимость глубины травления Хj от диаметра отверстия d и от длительности травления t, где кривая 1 соответствует d = 20 мкм, пунктирная - 80 мкм, кривая 2 - 100 мкм, кривая 3 - 300 мкм; на фиг. 4 показана зависимость суммарного % брака от соотношения λ /h; на фиг. 5 показан фрагмент взаимного расположения маскирующих областей с элементами кристалла на перекрестке, где 4 - маскирующие области, 5 - граница боковой поверхности кристалла, 6 - изолированная область, выполняющая функции распорки, λ - габариты распорки, R - радиус закругления кристалла, l - ширина промежутка между кристаллами.In FIG. 1 shows a fragment of the mutual arrangement of round holes in a layer of gold and crystal elements, where h is the gap width; l is the distance between the holes; in FIG. 2 shows the dependence of the total% reject on the average width of the gap on the plate h cf ; in FIG. Figure 3 shows the dependence of the etching depth X j on the diameter of the hole d and on the etching duration t, where curve 1 corresponds to d = 20 μm, dashed curve to 80 μm, curve 2 to 100 μm, curve 3 to 300 μm; in FIG. 4 shows the dependence of the total% reject on the ratio λ / h; in FIG. 5 shows a fragment of the mutual arrangement of masking regions with crystal elements at the intersection, where 4 are masking regions, 5 is the boundary of the side surface of the crystal, 6 is an isolated region that acts as a spacer, λ is the spacer dimension, R is the radius of the rounding of the crystal, l is the gap width between the crystals.

П р и м е р. Способ опробован при изготовлении прибора 2Д212, имеющего квадратную кристаллическую структуру размером 3,3х3,3 мм2. Кристаллическая структура этого диода получается разделением пластины кремния толщиной 240 + 10 мкм и диаметром d = 42 2 мкм, по всей площади которой создан диффузионный р-n-переход на глубине 120 + 10 мкм.PRI me R. The method was tested in the manufacture of the 2D212 device having a square crystal structure with a size of 3.3x3.3 mm 2 . The crystal structure of this diode is obtained by dividing a silicon wafer with a thickness of 240 + 10 μm and a diameter of d = 42 2 μm, over the entire area of which a diffusion pn junction is created at a depth of 120 + 10 μm.

Пластину с глубокозалегающим р-n-переходом никелируют методом химического осаждения, а затем с помощью фотолитографического процесса на ее поверхности создают маскирующие области из фоторезиста типа ФП-25. На одной стороне пластины маскирующие области выполняют по линиям раздела кристаллов в виде полос шириной d > dмакс. Более подробно физический смысл dмакс обсужден в основной заявке. На противоположной стороне пластины маскирующие области выполняют круглыми и располагают их по линии, совмещенной с полосами на первой стороне пластины (см. фиг. 1). На пластинах с нанесенными маскирующими областями проводят электрохимическое осаждение золота толщиной 1,5-3 мкм. В результате нанесения золота под маскирующими областями остаются свободные от золота участки, через которые после удаления маскирующего фоторезиста будет вестись травление кремния. Образовавшиеся окна в золотом покрытии имеют размеры, равные удаленному слою фоторезиста. Травление кремния ведется в смеси кислот HNO3 + HF + H2COOH (6: 1: 3). Поскольку травление кремния на одной из сторон ведется через отверстия в сплошном золотом слое, то после травления кристаллы оказываются связанными на одном общем основании, остаются соединенными слоем золота. После травления кристаллы промывают, сушат, защищают фаску и контролируют внешний вид кристаллов групповыми методами. Перед сборочными операциями кристаллы разъединяют по перфорации основания.A plate with a deep-lying pn junction is nickel-plated by chemical deposition, and then using the photolithographic process, masking regions of a photoresist of the FP-25 type are created on its surface. On one side of the wafer, masking regions are performed along crystal dividing lines in the form of strips of width d> d max . The physical meaning of d max is discussed in more detail in the main application. On the opposite side of the plate, masking regions are made circular and arranged along a line aligned with the stripes on the first side of the plate (see FIG. 1). On plates coated with masking areas, electrochemical deposition of gold with a thickness of 1.5-3 microns is performed. As a result of applying gold under the masking areas, gold-free areas remain through which silicon will be etched after removal of the masking photoresist. The resulting windows in gold plating have dimensions equal to the removed photoresist layer. Silicon etching is carried out in a mixture of acids HNO 3 + HF + H 2 COOH (6: 1: 3). Since silicon is etched on one side through holes in a solid gold layer, after etching, the crystals are bound on one common base and remain connected by a gold layer. After etching, the crystals are washed, dried, the bevel is protected, and the appearance of the crystals is controlled by group methods. Before assembly operations, the crystals are separated by perforation of the base.

При опробовании были установлены зависимости скорости травления кремния через отверстия от диаметра отверстия и от длительности. При этом было также установлено, что глубина травления вглубь Хj равна глубине травления кремния вбок от края отверстия Х0 для диаметров отверстий d ≅ dмакс. При размерном травлении этот результат очевиден, поскольку скорость травления кремния ограничивается диффузионным поступлением и диффузионным удалением продуктов реакции относительно реакционной границы. Именно поэтому скорость реакции в целом не зависит от кристаллографического направления. Соответственно глубина травления вглубь равна глубине травления вбок от края: Xj ≈ X0.During testing, the dependences of the etching rate of silicon through the holes on the diameter of the hole and on the duration were established. It was also found that the depth of etching in depth X j is equal to the depth of etching of silicon sideways from the edge of the hole X 0 for hole diameters d ≅ d max . With dimensional etching, this result is obvious, since the etching rate of silicon is limited by the diffusion input and diffusion removal of the reaction products relative to the reaction boundary. That is why the reaction rate as a whole is independent of the crystallographic direction. Accordingly, the depth of etching in depth is equal to the depth of etching to the side from the edge: X j ≈ X 0 .

Реальные пластины кремния не являются идеально плоскопараллельными и характеризуются средним разбросом толщины по площади Δ hср = ±10 мкм. Для полного разделения кристаллов на такой пластине приходится "передерживать" процесс травления. Критерием "передержки" служит граничная величина ширины сквозного промежутка hгр между кристаллами на общем основании (см. фиг. 1).Real silicon wafers are not perfectly plane-parallel and are characterized by an average spread in thickness over the area Δ h av = ± 10 μm. For complete separation of crystals on such a plate, the etching process has to be "overexposed". The criterion of "overexposure" is the boundary value of the width of the through gap h g between the crystals on a common basis (see Fig. 1).

Экспериментально hср было определено путем травления серии пластин разное время и измерения ширины промежутка в пяти симметричных точках на пластине (в центре и по краю на главных осях). По данным измерения h в пяти точках рассчитывают среднеарифметическое значение hсри это значение сопоставляют с результатами контроля внешнего вида и электропараметров, измеренных после защиты и полного разделения кристаллов по перфорации основания. Полное разделение пластин проводили резкой или разрыванием золотого слоя по перфорации. На фиг. 2 показана зависимость % суммарного брака по внешнему виду и обратному току от величины hср. Из фиг. 2 видно, что при hср

Figure 00000003
hгр = 120 ±10 мкм, зависимость % брака от hср имеет излом и % брака резко возрастает для значений hcp < hгр. Рост брака обусловлен ломкой перемычек между кристаллами при обработках кристаллов на общем основании и при разделении основания.Experimentally, h cf was determined by etching a series of plates at different times and measuring the gap width at five symmetric points on the plate (in the center and along the edge on the main axes). According to the measurement data h, the arithmetic mean value h cf is calculated at five points and this value is compared with the results of controlling the appearance and electrical parameters measured after protection and complete separation of the crystals by perforation of the base. Complete separation of the plates was carried out by cutting or tearing the gold layer along the perforation. In FIG. Figure 2 shows the dependence of% of the total defect in appearance and reverse current on the value of h cf. From FIG. 2 shows that when h av
Figure 00000003
h gr = 120 ± 10 μm, the dependence of% reject on h cf has a kink and% reject decreases sharply for values of h cp <h gr. The growth of marriage is due to the breaking of the bridges between the crystals when processing the crystals on a common basis and when the base is divided.

Разделение кристаллов по перфорации накладывает ограничение на выбор величины расстояния l между соседними маскирующими областями (или отверстиями). Согласно геометрическому построению на фиг. 1, ограничение величины l сверху связано с d, с глубиной травления Х0 и hгрсоотношением:
l≅2

Figure 00000004
- d ♂ (1)
Выбор величины d и Х0 для расчета l по выражению (1) аналогичен выбору d в основном изобретении и осуществляется при помощи экспериментальной зависимости Хj от d и от длительности травления (см. фиг. 3).Separation of crystals by perforation imposes a restriction on the choice of the distance l between adjacent masking regions (or holes). According to the geometric construction in FIG. 1, the limitation of the value of l from above is associated with d, with the etching depth X 0 and h gr the ratio:
l≅2
Figure 00000004
- d ♂ (1)
The choice of the values of d and X 0 for calculating l from expression (1) is similar to the choice of d in the main invention and is carried out using the experimental dependence of X j on d and on the etching duration (see Fig. 3).

Пример выбора l: пусть средняя толщина пластины h0ср = 240 ± 10 мкм. Максимальная толщина h0макс = 250 мкм. Глубина р-n-перехода Х

Figure 00000005
h0/2 = 125 мкм. Смещение острого выступа на боковой поверхности от места выхода р-n-перехода - на 25 мкм, являющееся достаточным для получения воспроизводимых электропараметров на кристаллах. На основе этих исходных данных находим глубину травления с каждой стороны пластины: со стороны широких промежутков d > dмакс, глубина травления должна быть Х01 ≃ h0/2 + 25 = 125 + 25 = 150 мкм. Глубина травления со стороны отверстий равна соответственно: Xj2 ≃ 250 - 150 = 100 мкм за то же время. По графической зависимости на фиг. 3 можно определить длительность травления на глубину ≈ 150 мкм через широкие промежутки (для d > dгр): по кривой 3: получаем t = 30±5 мин. Далее для этой же длительности определяем диаметр отверстия (или маски) по параметру кривой, проходящей через точку пересечения координаты глубины травления Хj2 = 100 мкм и координаты длительности t = 30 мин, параметр пунктирной линии составляет d = 80 мкм + 10 мкм. Это является целью расчета по зависимости фиг. 3. Теперь по формуле (1) рассчитываем длину промежутка между отверстиями в золотом основании:
l= 2
Figure 00000006
- 80 = 80 мкм, т. е. l = 80 + 10 мкм.
С другой стороны, величина l не может быть малой, поскольку снижается прочность основания по перфорации и она начинает самопроизвольно рваться при механических нагрузках в процессе групповых обработок (промывка, сушка, нанесение защитного покрытия и т. д. ).An example of the choice of l: let the average plate thickness h 0av = 240 ± 10 μm. The maximum thickness h 0max = 250 microns. Depth pn junction X
Figure 00000005
h 0/2 = 125 μm. The offset of the sharp protrusion on the lateral surface from the exit point of the pn junction is 25 μm, which is sufficient to obtain reproducible electrical parameters on crystals. Based on these data we find initial etch depth of each side plate: from the wide spacing d> d max, etching depth must be 01 X ≃ h 0/2 + 25 = 125 + 25 = 150 microns. The etching depth from the side of the holes is respectively: X j2 ≃ 250 - 150 = 100 μm at the same time. According to the graphical dependence in FIG. 3, it is possible to determine the etching duration to a depth of ≈ 150 μm through wide gaps (for d> d gr ): from curve 3: we obtain t = 30 ± 5 min. Next, for the same duration, we determine the diameter of the hole (or mask) by the parameter of the curve passing through the point of intersection of the coordinate of the etching depth X j2 = 100 μm and the coordinate of duration t = 30 min, the dashed line parameter is d = 80 μm + 10 μm. This is the purpose of the calculation according to FIG. 3. Now, using the formula (1), we calculate the length of the gap between the holes in the gold base:
l = 2
Figure 00000006
- 80 = 80 microns, i.e. l = 80 + 10 microns.
On the other hand, the value of l cannot be small, since the perforation strength of the base decreases and it begins to break spontaneously under mechanical loads during group treatments (washing, drying, applying a protective coating, etc.).

Специальным экспериментом был определен критерий прочности основания на разрыв по перфорации в форме соотношения между l и d. При проведении исследования использовались фотошаблоны с разным соотношением величин l и d, но удовлетворяющих условию (1). С их помощью изготавливались кристаллы и определялся суммарный % брака по наличию разрывов по перфорации и по затеканию защитного материала на тыльную сторону пластины. В качестве защитного материала применялся эластичный компаунд КЛТ-30. Результаты исследования сведены в графическую зависимость % суммарного брака от соотношения l/d (см. фиг. 4). Из фиг. 4 видно, что при l/d < 0,8 (2) % брака начинает резко возрастать, что соответствует потере прочности перфорации. A special experiment determined the criterion of the tensile strength of the base for perforation in the form of the ratio between l and d. During the study, photo masks were used with different ratios of l and d, but satisfying condition (1). With their help, crystals were made and the total% of marriage was determined by the presence of discontinuities in perforation and by the flow of protective material on the back side of the plate. An elastic compound KLT-30 was used as a protective material. The results of the study are summarized in the graphical dependence of% of the total marriage on the ratio l / d (see Fig. 4). From FIG. 4 it can be seen that when l / d <0.8 (2)% of the defect begins to increase sharply, which corresponds to a loss in perforation strength.

Итак, имеет место ограничение длины промежутка как сверху, так и снизу, что можно выразить соотношением:
0,8d≅l≅2

Figure 00000007
- d (3)
После подстановки исходных данных d = 80 мкм, Хj2 = 100 мкм, hгр = 120 мкм имеем: 64 мкм ≅ l ≅ 80 мкм. При групповых обработках основание с кристаллами может стягиваться в "гармошку", что ограничивает возможности групповых обработок. Для предотвращения этого эффекта на перекрестках промежутков выполняют вспомогательные области в виде островков из кремния, имеющих форму четырехугольников с вогнутыми сторонами (см. фиг. 5). Эти области делают изолированными от кристалла, так чтобы при разделении кристаллов по перфорации они выпадали или оставались с одним из кристаллов, не влияя на его работу в приборе. Указанный островок является остатком от скругления углов кристалла (см. фиг. 5). Габариты островка-распорки λ , ширина промежутка между кристаллами h и радиус закругления углов кристалла R связаны друг с другом, согласно геометрическому построению на фиг. 5, соотношением: R2-Rλ+(λ/2)2= Rh+(h/2)2(4)
Опытная проверка показала, что для выполнения функции распорки габариты островка λ должны превышать ширину промежутка h:
λ≥h (5)
Это условие обосновывается резким возрастанием % суммарного брака - по внешнему виду плюс по обратному току кристалла, обусловленным стягиванием кристаллов в "гармошку" при λ≅ h.So, there is a restriction on the length of the gap both above and below, which can be expressed by the relation:
0,8d≅l≅2
Figure 00000007
- d (3)
After substituting the initial data, d = 80 μm, X j2 = 100 μm, h gr = 120 μm, we have: 64 μm ≅ l ≅ 80 μm. In group treatments, the base with crystals can be pulled together in an accordion, which limits the possibilities of group treatments. To prevent this effect, auxiliary regions in the form of silicon islands having the shape of quadrangles with concave sides (see Fig. 5) are made at the intersections of the gaps. These areas are isolated from the crystal, so that when the crystals are separated by perforation, they fall out or remain with one of the crystals, without affecting its operation in the device. The specified island is the remainder from the rounding of the corners of the crystal (see Fig. 5). The dimensions of the spacer island λ, the gap between the crystals h and the radius of curvature of the corners of the crystal R are connected to each other, according to the geometric construction in FIG. 5, by the ratio: R 2 -Rλ + (λ / 2) 2 = Rh + (h / 2) 2 (4)
An experimental verification showed that to fulfill the spacer function, the dimensions of the island λ must exceed the gap width h:
λ≥h (5)
This condition is justified by a sharp increase in% of the total defect - in appearance plus in the reverse current of the crystal, due to the contraction of the crystals into an accordion at λ≅ h.

Соотношение (4) позволяет условие (5) выразить через радиус закругления R:
R≥ 2h (6)
Поскольку оптимальная ширина промежутка hопт = hгр = 120 ± 10 мкм, то оптимальная величина радиуса Rопт ≥ 2hгр = 2 х (120±10) = 240 ±20 мкм.
Relation (4) allows condition (5) to be expressed in terms of the radius of curvature R:
R≥ 2h (6)
Since the optimal gap width h opt = h gr = 120 ± 10 μm, the optimal radius R opt ≥ 2h gr = 2 x (120 ± 10) = 240 ± 20 μm.

При изготовлении фотошаблона для кристалла прибора 2Д212 радиус закругления угла кристалла был выбран 300 мкм. Диаметр отверстия для перфорации выбран 80 мкм, а расстояние между отверстиями - 70 мкм. In the manufacture of the photomask for the crystal of the 2D212 instrument, the radius of the corner of the crystal angle was chosen to be 300 μm. The diameter of the hole for perforation is selected to 80 μm, and the distance between the holes is 70 μm.

С помощью этого фотошаблона было изготовлено более 40000 шт. опытных приборов. Процесс травления проводился, как и в основном изобретении, в смеси плавиковой, азотной и уксусной кислот. При этом ось кассеты с пластинами вращалась с наклоном к горизонту 73о с частотой 75 об/мин. Длительность травления составила 30 + 5 мин. Суммарный выход годных опытных кристаллов превысил выход по текущей технологии на 15 ± 5% . Предложение подготовлено к внедрению на участке изготовления кристаллов прибора 2Д212 на П. О. "Фотон" в г. Ташкенте. (56) 1. Патент Японии N 99 (5) А 04, N 43-9081, 1968.Using this photomask, more than 40,000 pieces were made. experienced instruments. The etching process was carried out, as in the main invention, in a mixture of hydrofluoric, nitric and acetic acids. In this case, the axis of the cassette with the plates rotated with an inclination to the horizon of 73 about with a frequency of 75 rpm. The etching duration was 30 + 5 min. The total yield of suitable experimental crystals exceeded the yield by current technology by 15 ± 5%. The proposal has been prepared for implementation at the crystal manufacturing site of the 2D212 device at P.O. "Photon" in Tashkent. (56) 1. Japan Patent N 99 (5) A 04, N 43-9081, 1968.

2. Патент Японии N 50-25906, кл. Н 01 L 21/306, 1975.  2. Japan Patent N 50-25906, cl. H 01 L 21/306, 1975.

Claims (1)

СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ПЛАСТИН КРЕМНИЯ С ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИМ P - N-ПЕРЕХОДОМ НА ОТДЕЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ, включающий никелирование поверхности пластины, формирование рисунка разделительных дорожек методом фотолитографии, нанесение на свободные от фоторезиста никелированные участки пластины золота, удаление фоторезиста и травление дорожек до разделения кристаллов, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности, улучшения воспроизводимости и равномерности травления, уменьшения нависания слоя золота над краем кристалла и исключения сжатия кристаллов на основании, перед формированием рисунка разделительных дорожек определяют ширину dmax дорожки, при превышении которой скорость травления кремния в используемом травителе постоянна, устанавливают зависимость скорости травления кремния от диаметра отверстия d < dmax, через которое проводится травление исходя из глубины залегания p - n-перехода и величины требуемого смешения области смыкания фронтов травления от плоскости p - n-перехода, рассчитывают необходимое соотношение dma x и d, после чего формируют рисунок разделительных дорожек с двух сторон кремниевой пластины методом фотолитографии, причем на одной стороне пластины изготавливают рисунок разделительных дорожек в виде полосы шириной не менее dmax, а на противоположной стороне пластины в направлении смешения области смыкания фронтов травления изготавливают рисунок разделительных дорожек в виде цепочки окружностей диаметром d, удаленных одна от другой на расстояние l, определяемое неравенством
0,8d≅l<2
Figure 00000008
- d
где X0 - величина бокового подтравливания, кремния равная глубине травления;
hср = (120 ± 20)мкм - средняя ширина дорожки между кристаллами на общем основании,
при этом линия раздела кристаллов, по которой располагают отверстия, имеет скругления в углах структур по радиусу R ≥ 2hср.
METHOD FOR CHEMICAL SEPARATION OF SILICON PLATES WITH A DEPTH-FREE P - N-TRANSITION TO SEPARATE CRYSTALS, including nickel plating of the plate surface, forming a pattern of dividing tracks by photolithography, applying nickel-plated areas of the gold plate to the photoresist, removing photoresist and etching the tracks, that, in order to reduce the duration, improve reproducibility and uniformity of etching, reduce the overhang of the gold layer over the edge of the crystal and exclude cheniya compression crystals on a base prior to formation of the pattern dividing tracks define the width d max track above which the silicon etch rate in the etchant used is constant, establish the dependence of silicon etching rate of the hole diameter d <d max, through which is carried etching on the basis of the depth p - the n-junction and the magnitude of the required mixing of the region where the etching fronts are adjacent from the plane of the p-n-junction, the required ratio d ma x and d is calculated, and then a section casting paths on both sides of the silicon wafer by photolithography, moreover, on one side of the wafer, a pattern of dividing paths is made in the form of a strip with a width of at least d max , and on the opposite side of the wafer in the direction of mixing of the area of contact between the etching fronts, a pattern of dividing paths is made in the form of a chain of circles with a diameter of d separated from one another by a distance l defined by the inequality
0,8d≅l <2
Figure 00000008
- d
where X 0 - the value of lateral etching, silicon equal to the etching depth;
h av = (120 ± 20) microns - the average width of the path between the crystals on a common basis,
the crystal dividing line along which the holes are located has roundings in the corners of the structures along a radius R ≥ 2h sr .
SU4907546 1991-02-05 1991-02-05 Process of chemical separation of silicon plates with deeply deposited p - n junction into individual crystals RU2008744C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4907546 RU2008744C1 (en) 1991-02-05 1991-02-05 Process of chemical separation of silicon plates with deeply deposited p - n junction into individual crystals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4907546 RU2008744C1 (en) 1991-02-05 1991-02-05 Process of chemical separation of silicon plates with deeply deposited p - n junction into individual crystals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2008744C1 true RU2008744C1 (en) 1994-02-28

Family

ID=21558453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4907546 RU2008744C1 (en) 1991-02-05 1991-02-05 Process of chemical separation of silicon plates with deeply deposited p - n junction into individual crystals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2008744C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664882C1 (en) * 2017-11-03 2018-08-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Device for chemical separation of semiconductor plates to crystals
RU2686119C1 (en) * 2018-07-12 2019-04-24 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of plates separation into chips and production of through holes of large area for microelectronics products

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2664882C1 (en) * 2017-11-03 2018-08-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Device for chemical separation of semiconductor plates to crystals
RU2686119C1 (en) * 2018-07-12 2019-04-24 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of plates separation into chips and production of through holes of large area for microelectronics products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0030116B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device having a patterned multi-layer structure
US3897627A (en) Method for manufacturing semiconductor devices
JPH06177090A (en) Manufacturing method of integrated circuit and integrated circuit manufactured by said method
JPS6245028A (en) Formation of positioning mark on wafer
RU2008744C1 (en) Process of chemical separation of silicon plates with deeply deposited p - n junction into individual crystals
US3692574A (en) Method of forming seeding sites on a semiconductor substrate
US6030903A (en) Non-destructive method for gauging undercut in a hidden layer
JPH0313744B2 (en)
JPH08167586A (en) Manufacture of semiconductor device and wafer used therefor
RU2037909C1 (en) Process of manufacture of semiconductor devices
JPS61184831A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS593953A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS61114536A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS5567140A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS62137831A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS58197849A (en) Formation of electrode wiring
JPS6161699B2 (en)
JPS6260185A (en) Formation of bubble memory chip
JPH06163689A (en) Manufacture of semiconductor element
JPS59197140A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2003510811A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0314260A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6218034A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS62124742A (en) Manufacture of device
JPS59161026A (en) Etching