[其他]在半導體圓片的邊緣制造斜面的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87106903
• 申請日: 1987-10-13
• 公開（公告）號: CN87106903A
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉利·德勞希
• 申請（專利權(quán)）人: BBC勃朗·勃威力有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;B24B9/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 程天正,吳秉芬

本發(fā)明涉及大功率半導體器件的技術(shù)領(lǐng)域。它專門討論一種在半導體園片、特別是用于中、高壓二極管的半導體園片的邊緣制造斜面的方法。

人們早已知道，對高阻擋層的功率半導體器件，特別是對中、高壓合金結(jié)二極管，通過使其基礎(chǔ)構(gòu)件的半導體園片具有適當傾斜的邊緣（即所謂的“正斜角”），以降低表面的電場強度并近似地達到由體特性所決定的耐壓特性。

目前的技術(shù)可使這樣的斜邊形狀由各種方式形成。例如，在DE-PS????1589????421中建議的用一種超聲工具，例如一種超聲鉆床，在半導體園片上形成斜邊。

另一種在US-PS????3，262，234中介紹的方法是使用噴砂法成形。

最后如在DE-AS????15????39????101中順便提及的，可用一種噴砂過程或磨削過程來使半導體器件的邊緣變成斜邊，但是該文沒有詳細地給出實際可用的方法。

在半導體加工方法中，上述的超聲鉆床方法是比較陳舊的一種并由噴砂方法所取代，因為這種方法經(jīng)常引起半導體園片的晶格的破壞以及邊緣的破裂。

但在成批生產(chǎn)中使用噴砂方法具有下述缺點：

1、噴砂過程中的容差是難以重復的。

2、噴砂設(shè)備，特別是噴嘴極易磨損，而維修又特別費錢。

3、加工時間與園片厚度成正比，因而生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力強烈地依賴于半導體園片的厚度。

盡管有上述這些缺點，噴砂加工法迄今仍在廣泛使用，這是因為尚無較好的，經(jīng)過實際考驗的成形方法。

本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生斜邊形狀的方法，它簡單易行，提供可重復的結(jié)果，并且只要求比較低的技術(shù)條件。

本發(fā)明的目的可由下述方式實現(xiàn)，即把半導體園片緊壓在墊片上，園片可轉(zhuǎn)動，其邊緣用一旋轉(zhuǎn)砂輪的正面磨制，砂輪的轉(zhuǎn)軸與壓緊的半導體園片的轉(zhuǎn)軸相交成一適當?shù)慕嵌取?/p>

本發(fā)明的核心在于用砂輪來磨削半導體園片，斜邊純粹由機械加工的方法形成，這樣就保持了磨削設(shè)備的完全確定的幾何形狀。

在一個較佳實施例中，園片壓緊之前先與一個鉬片合金化地連在一起，然后再讓這半導體園片和鉬片組合一起壓緊后去研磨。這樣在研磨時半導體園片所受的機械負載可顯著地降低。

在又一個較佳實施例中，選用金鋼石砂輪，其規(guī)格為：金鋼石顆粒的平均直徑為25微米，密度約為3.3克拉/厘米³，包埋在金屬黏結(jié)劑中。采用這樣的砂輪可達到非常均勻和精確的斜邊形狀，同時又具有足夠的壽命。

本發(fā)明藉助于附圖并結(jié)合實施例在下面進一步闡明。

本文唯一的附圖示出了一種磨削設(shè)備的幾何布局，這樣的布局可實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例所確定的加工方法。

附圖簡要地示出了一種磨削設(shè)備，由此可將半導體園片的邊緣磨成斜邊。

為此最好先把半導體園片1合金化地聯(lián)在鉬質(zhì)園片2上，同時該鉬片以后可用作成品器件的合金接觸。

這個由半導體園片1和鉬質(zhì)園片2組成的片狀結(jié)構(gòu)然后在兩個壓緊機構(gòu)3和6間以相應(yīng)的卡盤瓜4和5壓緊。壓緊機構(gòu)3和6是可旋轉(zhuǎn)的，因此被壓緊的半導體園片在磨削過程中也可旋轉(zhuǎn)。

由壓緊機構(gòu)3和6組成的壓緊裝置有一轉(zhuǎn)軸，砂輪7則安裝在砂輪軸8上，兩軸相交成一定角度適當安置，以便能用砂輪的正面在半導體園片1上磨出所需要的斜邊。因此斜邊的角度即由壓緊裝置的轉(zhuǎn)軸和砂輪的轉(zhuǎn)軸8之間的夾角決定。

為了讓半導體園片整個片子的周圍均能獲得同樣的邊緣形狀，使用一個帶有固定轉(zhuǎn)軸的壓緊裝置是必要的。在壓緊時把半導體園片需要仔細對中，但如采用一個垂直于轉(zhuǎn)軸可動（如圖中以雙箭頭表示的方向）的壓緊裝置，就可以避開這一費時而仍難免有誤差的對中過程。

這樣讓壓緊的鉬質(zhì)園片2的邊緣與一可旋轉(zhuǎn)的仿形園盤9接觸，仿形園盤的轉(zhuǎn)軸10是固定的。

在磨削過程中，當鉬質(zhì)園片2沿仿形園盤9滾動時，既便是半導體園片在壓緊裝置中對中不良，鉬質(zhì)園片2以及半導體園片仍一起與砂輪7相切而軸向轉(zhuǎn)動。壓緊時不準確的對中將表現(xiàn)為壓緊機構(gòu)3和6在雙箭頭方向的振蕩式運動。

在磨削過程中砂輪7將以進刀量V向半導體園片1運動（沿圖中單箭頭方向）。對于下面將更詳細地描述的金鋼石砂輪而言，進刀量V最好選取4毫米/每分鐘，以便縮短加工時間而同時又能得到良好的表面結(jié)構(gòu)。

對于截止電壓在300伏到6000伏之間的硅二極管，其硅片厚度在200微米到1000微米之間，成批生產(chǎn)時最好選用下列規(guī)格的金鋼石砂輪：

1、砂輪直徑大約為150毫米左右。

2、砂輪含有平均直徑為25微米的金鋼石顆粒。