DE1932371A1

DE1932371A1 - Verfahren zum Herstellen von Halbleiterplaettchen

Info

Publication number: DE1932371A1
Application number: DE19691932371
Authority: DE
Inventors: Georges Calou
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1969-06-26
Publication date: 1971-01-21
Also published as: DE1932371B2

Description

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Deutsche ITT Industries GmbH. G. Calon 7

78 Freiburg, Hans-Bunte-Straße 19 19. Juni 1969

Go/SB

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

FREIBURG I.B.

Verfahren zum Herstellen von Halbleiterplättchen

Bei den gegenwärtig angewendeten Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen werden fast ausschließlich die Halbleiterelemente - beispielsweise Transistoren, Dioden, monolithische Festkörperschaltungen - gleichzeitig in bzw. an einer einkristallinen Halbleiterplatte in einer Mehrzahl von mehreren hundert bis tausend Halbleiterelementen hergestellt. Vor dem Einbringen der Halbleiterelemente in Gehäuse werden diese Halbleiterplatten in die einzelnen Elemente zerteilt. Zu diesem Zwecke wird zur Zeit fast ausschließlich die zu zertrennende Halbleiterplatte mit der Spitze eines Diamanten geritzt und anschließend zerbrochen.

Zum Zerbrechen der Halbleiterplatte sind einige Verfahren entwickelt worden, bei denen, wie beispielsweise beim Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1 193 172, die geritzte Halbleiterplatte in eine muldenförmige Vertiefung gelegt wird und zum Zerbrechen mit einer Rolle bearbeitet wird. Eine Halbleiterplatte wird zum Zerbrechen prinzipiell einem Biegemoment ausgesetzt, welches bei der Vorrichtung nach der deutschen Auslegeschrift 1 212 848 oder der deutschen Offenlegungsschrift 1 427 749 zwischen einer Walze oder dergleichen und einer elastischen Unterlage erzeugt wird. Bei diesen bekannten Verfahren wird die Halbleiterplatte

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vor oder nach dem Ritzen auf der Oberflächenseite einer Folie, insbesondere durch Kleben, befestigt.

Die Erfindung betrifft ein solches Verfahren zum Herstellen von Halbleiterplättchen durch Zerbrechen einer geritzten Halbleiterplatte, deren eine Oberflächenseite auf der Oberflächenseite einer Folie befestigt ist. Nach der Durchführung eines derartigen Verfahrens ist zu beobachten, daß die Halbleiterplättchen Kratzer und ausgebrochene Ränder aufweisen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß diese Kratzer und ausgebrochenen Ränder durch staufcförmige oder körnige, beim Zerbrechen entstandene Halbleiterteilchen hervorgerufen werden, die bei der Handhabung der zerbrochenen Halbleiterplatte mit der Folie zwischen den beweglichen Kanten und Flächen der Plättchen eingeklemmt und gerieben werden. Die nachteiligen Kratzer und.ausgebrochenen Kanten, die häufiger der Grund eines erhöhten Ausschusses sind, werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Halbleiterplatte an einer streckbaren Folie befestigt wird und zwischen dieser Folie und einer unter Zugkraft gehaltenen Druckfolie durch Andrücken an ein Profilwerkzeug zerbrochen wird und daß die Bruchkanten der Halbleiterplättchen unmittelbar nach dem Zerbrechen durch die Profilierung des Profilwerkzeuges und/oder Streckung der streckbaren Folie auf einen größeren Abstand als beim Zerbrechen der Halbleiterplatte gebracht werden.

Unter einer streckbaren Folie soll sowohl eine plastisch bzw. bleibend verformbare als auch eine nicht bleibend verformbare Folie verstanden werden. Bei nicht bleibend verformbaren Folien muß aber zumindest gewährleistet werden, daß der Zeitraum, in dem die gestreckte Folie wieder ihren ursprünglichen Zustand erreicht hat, so groß ist, daß der Abstand zwischen den Halbleiterplättchen vor dem Ablösen der Halbleiterplättchen von der streckbaren Folie noch nicht so gering geworden ist, daß die zu vermeidenden Kratzer und ausgebrochenen Kanten wieder auftreten. Als Material für die streckbare Folie wurde Weich-Polyvinylchlorid

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als geeignet ermittelt. Es dürfte aber keine experimentelle Schwierigkeit darstellen, weitere geeignete Materialien auszusuchen. Es ist sehr günstig, eine einseitig mit Klebstoff beschichtete Folie zu verwenden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in der

die Fig. 1 und 2 je ein Vorbereitungsstadium zum Zerbrechen einer Halbleiterplatte,

die Fig. 3 zwei verschiedene Profilwerkzeuge, die Fig. 4 die Anordnung von verschiedenen Folien,

der Halbleiterplatte und des Profilwerkzeuges kurz vor dem Zerbrechen der Halbleiterplatte,

die Fig. 5 ausschnittsweise den fortlaufenden Prozess des Zerbrechens der Halbleiterplatte an der Kante des Profilwerkzeuges und eine Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung mit anschließender Streckung der Folie und

die Fig. 6 eine weitere Ausführungsform mit Streckung

der Folie an einem Profilwerkzeug veranschaulichen.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die zwischen zwei Griffen eingespannte Druckfolie 3, mit deren Hilfe die Halbleiterplatte 1 an der Kante des Profilwerkzeüges zerbrochen wird. Die Druckfolie 3 soll aus einem wesentlich härteren Material bestehen als die streckbare Folie 2. Der unter dem Warenzeichen Mylar bekannte Polyesterfilm in einer Stärke von 120 yum ist geeignet. Auf dieser Druckfolie 3 wird eine Schutzfolie 9 aus Weichem Material, beispielsweise aus dem gleichen Material wie die streckbare Folie 2, aufgelegt. Diese Schutzfolie 9 dient dazu, die Elektroden oder Kontakte der Halbleiterelemente, die sich

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in diese Folie eindrücken, während des Zerbrechens zu schützen. Auf diese Schutzfolie 9 wird die Halbleiterplatte 1 gelegt, welche bereits die Ritzspuren des Diaraantwerkzeuges, wie angedeutet, zeigt. Zur Erleichterung der Handhabung der Halbleiterplatte 1 während des Ritzens kann diese bereits vor dem Ritzen mittels einer Klebstoffschicht auf der Schutzfolie 9 befestigt werden. Gemäß der Fig. 2, welche im Querschnitt den nächsten Arbeitsgang erläutert, wird auf die Anordnung aus Halbleiterplatte 1 und Schutzfolie 9 auf der Druckfolie 3 die streckbare Folie 2 gelegt und mittels eines Klebers auf einer Oberflächenseite der streckbaren Folie 2 letztere mit der gesamten Anordnung verklebt.

Die Fig. 3 zeigt zwei Ausführungsformen von Profilwerkzeugen 5 bzw. 5'. Das Profilwerkzeug 5¹ unterscheidet sich von dem Profilwerkzeug 5, wie ersichtlich, durch eine schärfere Kante 4 und ist zum Zerbrechen der Halbleiterplatte in relativ kleine Halbleiterplättchen vorgesehen, was einen verkleinerten Krümmungsradius an der Kante 4 des Profilwerkzeuges erfordert. Das Profilwerkzeug besteht aus einem metallischen Hohlkörper von ovalem Querschnitt und weist im Inneren eine zur Verschraubung geeignete Halterung auf, wie aus der Fig. 3 ersichtlich. Auf einem Profilwerkzeug 5' können bei geeigneter Formgebung HaIb-

leiterplatten in Plättchen von 0,4 χ 0,4 mm zerbrochen werden.

Zum Zerbrechen wird die Druckfolie 3 mit der Halbleiterplatte 1 und den weiteren Folien über die Kante 4 des Profilwerkzeuges 5

gebracht, wie die Fig. 4 veranschaulicht. Zur Verringerung der Reibung zwischen der Kante 4 und der streckbaren Folie 2 wird über die Kante 4 eine Gleitfolie 8 gespannt. Zu diesem Zweck erwies sich ebenfalls eine Mylarfolie als geeignet.

Anschließend wird, wie die Fig. 5 ausschnittsweise veranschaulicht, die Halbleiterplatte 1 in der angegebenen Pfeilrichtung mit den Folien über die Kante 4 des Profilwerkzeuges 5 unter

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Ausübung einer Zugkraft auf die Druckfolie 3 gezogen und in die einzelnen Halbleiterplättchen 6 zerbrochen. Unmittelbar nach dem Zerbrechen der Halbleiterplatte 1 an der Kante 4 wird die streckbare Folie 2 mit den daran befestigten Halbleiterplättchen 6 von der praktisch beim Zerbrechen der Halbleiterplatte nicht verformbaren Druckfolie 3 gelöst, so daß die Kanten der Halbleiterplättchen 6 auf einen solchen Abstand gebracht werden, daß ein Abbröckeln der Kanten und ein Zermahlen von Körnern aus Halbleitermaterial dazwischen ausgeschlossen ist. Die Dehnung der streckbaren Folie 2 wird zwischen der Kante 4 und dem Seitenteil 7 des Profilwerkzeuges 5 vorgenommen.

Die Halbleiterplatte 1 ist nunmehr in streifenförmige Halbleiterplättchen 6 zerbrochen. Um nun quadratische Halbleiterplättchen zu erhalten, muß die Halbleiterplatte auch noch in der Richtung senkrecht zu diesen streifenförmigen Halbleiterplättchen zerbrochen werden. Dies erfolgt dadurch, daß die streckbare Folie mit den Halbleiterplättchen 6 und der Schutzfolie 9 nach Ablösung der Druckfolie 3 um 90° zur Druckfolie 3 gedreht wird und darauf wieder befestigt wird.

Danach wird der Vorgang des Zerbrechens und Streckens in der beschriebenen Weise wiederholt. Es ergeben sich quadratische Plättchen, welche im ausreichenden Abstand nebeneinander auf der streckbaren Folie 2 angeordnet sind. Die Halbleiterplättchen, welche die Halbleiterelemente enthalten, werden von der Folie abgelöst, kontaktiert und in Gehäuse eingebracht.

Bei dem anhand der Fig. 5 veranschaulichten Verfahren werden die Kanten der einzelnen Plättchen nach dem Zerbrechen nicht mehr einander genähert, da die praktisch nicht dehnbare Druckfolie 3 unmittelbar an der Kante 4 von der Folie 2 gelöst wird,, welche sogleich einer fortlaufenden Streckung unterworfen ist.. Theoretisch und praktisch ist damit ausgeschlossen, daß ein harter Fremdkörper zwischen den Kanten eingeklemmt werden kann.

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Es wurde jedoch festgestellt, daß in der Praxis eine gewisse Annäherung der Bruchkanten der Plättchen nach dem Zerbrechen noch erlaubt ist. Dabei kann natürlich ein harter Körper zwischen den Plättchenkanten eingeklemmt werden. Es kommt aber nicht zu einer Beschädigung, da die plastisch verformbare Folie nachgibt. Ein derartiges Verfahren mit einer gewissen Wiederannäherung der Plättchenkanten veranschaulicht die Fig. 6.

Nach dem anhand der Fig. 6 erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Halbleiterplatte 1 zunächst entsprechend der Pfeilrichtung in der Figur zwischen der Druckfolie 3, der streckbaren Folie 2 und der Gleitfolie 8 über den konvexen Flächenteil 10 des Profilwerkzeuges 5 geführt. Auf diesem konvexen Flächenteil 10 brechen bereits einige der vorgeritzten Stellen 11 der Halbleiterplatte, über der Kante 4, d.h; dem am stärksten konvex gekrümmten Teil des Profilkörpers 5, bricht die Halbleiterplatte an den restlichen Ritzspuren. Da in Bewegungsrichtung hinter der Kante 4 die Krümmung des Profilwerkzeuges abnimmt und die streckbare Folie noch kaum verformt werden kann, da die Druckfolie 3 noch nicht von den Halbleiterplättchen abgehoben ist, schließen sich die keilförmigen Spalten 12 etwas. Sie schließen sich jedoch nicht völlig, da die Halbleiterplättchen entsprechend der Fig. 6 auf einem konvex gekrümmten Teil 7 des Profilwerkzeuges 5 geführt werden. Die Führung auf diesem konvex gekrümmten Teil 7 ist bereits ausreichend, eine Beschädigung der Halbleiterplättchen an den „ Kanten bei Anwesenheit eines Fremdkörpers in den keilförmigen Spalten 12 auszuschließen.

Beim Verfahren nach der Erfindung ist also gewährleistet, daß die Spalte 12 zwischen dem Ort des Zerbrechens und dem Ort der Streckung der streckbaren Folie nicht mehr geschlossen werden und die Plättchen 6 während des weiteren Zerbrechens und der Handhabung nicht mehr miteinander in Berührung kommen. Aus

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diesem Grunde wird die Folie 2 unmittelbar nach dem Zerbrechen der Halbleiterplatte 1 noch auf dem gekrümmten Teil 7 des Profilwerkzeuges gestreckt. Diese Streckung erfolgt beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 noch früher, da die Druckfolie schon an der Kante 4 von den übrigen Folien abgezogen wird und dort auch schon dieStreckung erfolgt. Dagegen erfolgt dieser Arbeitsgang des Abziehens und Streckens gemäß der Fig. 6 etwas später am gekrümmten Teil 7 des Profilwerkzeuges.

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Claims

_.... nicMgu. ίζΛ Wfird. - ή(7 Fl 604 G. Calon 7 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen von Halbleiterplättchen durch Zerbrechen einer geritzten Halbleiterplatte, deren eine Oberflächenseite auf der Oberflächenseite einer Folie befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplatte (1) an einer streckbaren Folie (2) befestigt wird und zwischen dieser Folie und einer unter Zugkraft gehaltenen Druckfolie (3) durch Andrücken an ein Profilwerkzeug (5) zerbrochen wird, und daß die Bruchkanten der Halbleiterplättchen (6) unmittelbar nach dem Zerbrechen durch die Profilierung des Profilwerkzeuges (5) und/oder Streckung der streckbaren Folie (2) auf einen größeren .· Abstand als beim Zerbrechen der Halbleiterplatte gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplatte (1) auf der Klebstoffschicht einer einseitig mit Klebstoff beschichteten plastisch verformbaren Folie (2) befestigt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht von der Halbleiterplatte (1) bedeckten Teile der Folie mit der Druckfolie (3) verklebt werden.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus der streckbaren Folie (2), der Druckfolie (3) und der Halbleiterplatte (1) über die Kante (4) eines Profilwerkzeuges (5) mit ovalem Querschnitt gezogen und nach Ablösung der Druckfolie (3) die Folie (2) unmittelbar anschließend auf einem gekrümmten Teil (7) des Profilwerkzeuges (5) gestreckt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplatte (1) mit der streckbaren Folie (2) zwischen der Druckfolie (3) und einer Gleitfolie (8) zum Zerbrechen der Halbleiterplatte (1) angeordnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet/ daß zwischen der Druckfolie (3) und der Halbleiterplatte (1) eine Schutzfolie (9) zum Zerbrechen der Halbleiterplatte (1) angeordnet wird.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die streckbare Folie (2) aus Weich-Polyvinylchlorid besteht.

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