DE3048362A1

DE3048362A1 - "verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen"

Info

Publication number: DE3048362A1
Application number: DE19803048362
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7800 Freiburg i.Br. Kraft
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1980-12-20
Filing date: 1980-12-20
Publication date: 1982-07-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, z.B. diskreten Bauelementen oder integrierten Schaltkreisen, wird üblicherweise eine Vielzahl von Bauelementen gleichzeitig auf einer einzelnen Halbleiterscheibe erzeugt. Die dabei angewendete Technik ist bekannt, es handelt sich um lichtoptische Verfahren oder Elektronenstrahlverfahren, mit denen eine selbst wiederum aus die Struktur des herzustellenden Halbleiterbauelements verkörpernden Zwischenstufen bestehende Vorlage auf eine Halbleiter scheibe, auch Wafer, genannt, übertragen wird. Der Vorgang wird ggf wiederholt, bis die ganze Halbleiterscheibe mit Halbleitorbauelementen gleicher Größe also gleichen Flächenbedarfs, bedeckt ist. Im Anschluß daran erfolgt das Vereinzeln der Halbleiterscheibe in die Halbleiterbauelemente enthaltende Halbleiterplättchen, auch Chips genannt. Das Übertragen der Vorlage auf die Halbleiterscheibe kann sowohl über Masken, die jeweils Zwischenstrukturen der Halbleiterbauelemente darstellen, siehe hierzu z.B. DE-OS 30 17 582, Seiten 8 bis 12, wie durch direkte Projektion von ihr erfolgen. In allen Fällen werden dabei flächengleiche Halbleiterplättchen hergestellt, die vor dem Vereinzeln noch auf ihre elektrischen Eigenschaften geprüft werden müssen. Dabei ergibt sich statistisch, daß um das Zentrum der Halbleiterscheibe die meisten guten Halbleiterplättchen liegen, während zum Rande der Scheibc hin die fehlerhaften zunehmen. Der Grund ist darin zu suchen, daß das Randgebiet durch Kristallfehler und die durch den Prozeßablauf in diesem Bereich bedingte Defekte stärker in Mitleidenschaft gezogen ist.
Mit Fehlern behaftete Halbleiterplättchen vermindern die Ausbeute pro Halbleiterscheibe. Je größer die Halbleiterplättchen werden, desto stärker machen sich Fehler bemerkbar, die Ausbeute sinkt, die Kosten steigen. Da der Flächenbedarf bei den Halbleiterplättchen immer mehr zunimmt, insbesondere bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen wie z.B. VLSI-Schaltkreisen,und gleichzeitig auch eine höhere Packungsdichte auf den Halbleiterplättchen angcstrebt wird, so ergeben sich dadurch erhebliche Probleme hinsichtlich der Ausbeute. Nachdem der Preis für eine Halbleiterscheibe einen nicht unerheblichen Teil der Gesamtherstellungskosten der Halbleiterplättchen ausmacht, ist eine gute Ausbeute naturgemäß wünschenswert.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, durch Erhöhung der Ausbeute bei der Herstellung der Halbleiterplättchen die Kosten zu senken. Die Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik die auf einer Halbleiterscheibe erzeugten Halbleiterbauelemente, integrierte Schal tungen oder diskrete Bauelemente, von unterschiedlichem Flächenbedarf sind.
Das Verfahren wird dann anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Halbleiterscheibe aus z.B. Silicium, die nicht wie üblich das Muster einer Vielzahl gleichgroßer Halbleiterplättchen oder Chips enthält, sondern bei der im Zentrum ein großes Halbleiterplättchen A liegt, um dieses herum etwas kleinere Halbleiterplättchen B angeordnet sind und zum Rande der Scheibe * einkristallinem hin die flächenkleinsten Halbleiterplättehen C sich befinden. Man erhält auf diese Weise eine wesentlich bessere Flächenausnutzung, da trotz der größeren Defektdichte am Rande der Halbleiterscheibe immer noch für die kleineren Halbleiterplättchen eine höhere Ausbeute zu erwarten ist.
Ein praktisches Beispiel soll dies erläutern. Geht man von einer herkömmlichen Halbleiterscheibe aus, so ergibt sich für eine ganze Reihe derartiger Scheiben eines bestimmten Herstellungstyps ein statistischer Mittelwert in der Ausbeute von ca. 51%. Mit anderen Worten, ungefähr die Hälfte der hergestellien Halbleiterplättchen entsprechen den Anforderungen. Nimmt man den inneren Flächenanteil von ca. 50% heraus, so zeigt es sich, daß dort 70% der guten Halbleiterbauelemente liegen, d.h. aber umgekehrt, daß im Außenbereich 70% der fehlerhaften zu finden sind. Bei einer Verdoppelung der Kristallzahl im Außenbereich läßt sich eine Verbesserung der Flächenausnutzung von ungefähr 17% erzielen, wie das statistische Auszählen ergeben hat.
Die eigentliche Herstellung der Halbleiterbauelemente auf der jeweiligen Halbleiterscheibe kann nach dem bekannten Verfahren erfolgen, z.B. mittels der herkömmlichen lichtoptischen Übertragung von Masken, oder auch durch direkte Übertragung der die Struktur der jeweiligen Halbleiterbauelemente enthaltenden Vorlagen mittels Lichtoptik oder Elektronenstrahl. Das erfindungsgemäße Verfahren setzt also bereits bei der Herstellung der Masken bzw. Vorlagen ein, die die Vorstufe für die Masken bzw. die Schablone für die Dircktübertragung darstellen, da an dieser Stelle bereits die gewünschte Flächenaufteilung berücksichtigt werden muß.
Dabei ist es in das Belieben des Herstellers gestellt, zwei oder mehr unterschiedlichen Flächenbedarf aufweisende Bauelemente vorzusehen. Dies ist im Rahmen der derzeit gebräuch- lichen Technologie ohne weiteres möglich. Darüberhinaus läßt sich bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen auch die Packungsdichte derselben auf den Halbleiterplättchen verändern, in dem man bei den zur Mitte der Halbleiterscheibe hin liegenden Halbleiterplättchen ein höhere Packungsdichte vorsieht als bei den weiter außen liegenden.
Auf diese Weise läßt sich bei integrierten Schaltkreisen mit hoher Packungsdichte eine Ausbeuteverbesserung erreichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber dem Stand der Technik jedoch ganz allgemein den Vorteil einer Ausbeutensteigerung durch Erhöhung der Zahl guter Halbleiterbauelemente, sowie ferner eine bessere Flächenausnutzung, da bei Herstellung großflächiger Halbleiterplättchen die Ränder der Halbleiterscheiben durch die dort angeordneten Halbleiterbauelemente mit geringerem Flächenbedarf bessen ausgenutzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde in Verbindung mit einer einkristallinen Siliciumscheibe erläutert, es kann natürlich mit jeder beliebigen Scheibe aus Halbleitermaterial durchgeführt werden. Die Herstellungstechnik der Halbleiterbauelemente spielt ebenfalls keine Rolle, abgesehen davon, da die Halbleiterbauelemente unterschiedlichen Flächenbedarf 5 auf ein und derselben Halbleiterscheibe in der gleichen Technik hergestellt werden müssen.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, wobei auf einer Halbleiterscheibe eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen erzeugt und danach die Halbleiterscheibe in Halbleiterbauelemente e@@haltende Plättchen zerteilt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß um das Zentrum der Halbleiterscheibe herum großflächige Halbleiterbauelemente, zum Rand derselben hin vom Flächenbedarf her kleinere Halbleiterbauelemente erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheibe eine einkristalline Siliciumscheibe ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig vom Flächenbedarf zum Zentrum hie Halbleiterbauelemente mit höherer Packungsdichte erzeugt werden.