Способ резки монокристаллических слитков полупроводников на пластины

 

Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к способам резки монокристаллических слитков полупроводников на пластины. Цель изобретения - увеличение выхода годного. Сущность способа состоит в том, что перед ориентировкой слитка относительно оправки торцовую поверхность его механически и химически полируют, проводят избирательное травление обработанной поверхности , определяют направление на ней, вдоль которого плотность дефектов минимальна и лежащую на этом направлении и прилегающую к периферийной поверхности слитка зону с минимальной дефектностью, после чего ориентируют слиток так, чтобы зона с минимальной дефектностью после приклеивания контактировала с поверхностью оправки, и направление с минимальной плотностью дефектов совпадало с направлением подачи слитка на алмазный инструмент в процессе резки. S СО

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 28 Р 5/00.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

llPH ГКНТ СССР (21) 4389298/33 (22) 09. 03 ° 88 (46) 23.01.91. Бюл. К- 3 (72) Н.А. Жуков, В.А. Пер евощиков и В.Д.Скупов . (53) 621. 382, 2 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 5451.06, кл, С 30 В 33/00, 1973. (54) СПОСОБ РЕЗКИ Г10НОКРИСТАЛЛИЧЕСКНХ 0 TK0B H0 P0H0 HHK08 HA ПЛАСТИНЫ (57) Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к способам резки монокристаллических слитков полупроводников на пластины.

Цель изобретения - увеличение выхода годного. Сущность способа состоит

Изобретение относится к электронной промышленности, а именно к способам резки монокристаллических полупроводников на пластины.

Цепь изобретения — увеличение выхода годных пластин за счет уменьшения сколов и трещин.

Способ резки монокристаллических слитков полупроводников на пластины включает определение угла между заданной кристаллографической плоскостью монокристалла и торцом слитка, ориентацию слитка относительно оправки и последующее приклеивание его на оправку, размещение оправки по слиткам на станке для резки алмазным инструментом и подачу слитка на инструмент, отличающийся тем

„„SU, 1622141 А 1

2 в том, что перед ориентировкой слитка относительно оправки торцовую поверхность его механически и химически полируют, проводят избирательное травление обработанной поверхности, определяют направление на ней, вдоль которого плотность дефектов минимальна и лежащую на этом направлении и прилегающую к периферийной поверхности слитка зону с минимальной дефектностью, после чего ориентируют слиток так, чтобы зона с минимальной дефектностью после приклеивания .контактировала с поверхностью оправки, и направление с минимальной плотностью дефектов совпадало с нап- равлением подачи слитка на алмазный инструмент в процессе резки. что перед ориентацией слитка относительно оправки осуществляют механическое и химическое полирование его торцовой поверхности, проводят избирательное травление обработанной поверхности, затем определяют направление с минимальной плотностью дефектов и лежащую на этом направлении и прилегающую к периферийной поверхности слитка зону с минималь,.ной дефектностью, после чего ориентируют слиток так, чтобы зона с минимальной дефектностью после приклеивания располагалась у поверхйости оправки, а направление с минимальной плотностью дефектов совпадало в процессе резки с направлением подачи слитка на алмазный инструмент.

1622141

Пример. Слиток кремния марки

КДБ-0,01, выращенный методом Чохральского вдоль оси 001 разрезают на пластины. толщиной 0,82-0,85 мм по плоскости (001) на станке мод. 24.05 алмазным диском с внутренней режущей кромкой 206х83х0,2. Окружная скорость диска при резке 5 10 об/мин, ско9 рость поперечной подачи 40 мм/мин.

Перед ориентировкой слитка по плоскости (001), которую осуществляют рентгенодифрактометрически, один из

его торцов подвергают механическому полированию (алмазной пастой АСМ-5) и химическому травлению в СР-4 на глубину 10 мкм. Затем торец в течение 2 мин травят в травителе Сиртла (49X:70K = 3:2) и анализируют картину распределения ямок травления на поверхности торца визуально и .на металлографическом микроскопе MHM-7.

Обнаружено, что направление с минимальной плотностью ямок травления близко к одному из кристаллографичес- 25 ких направлений (100), на этом же нап- . равлении располагается зона с наименьшей плотностью дефектов.

В этой зоне плотность ямок травления усредненная (с надежностью

0,98), по 15 полям зрения микроскопа составляет 9+5 ят/см, а в остальной части слитка в среднем — (1,1+0,7) х х 10 ят/см, причем в направлениях .(110) она достигает величины (5,3+

+0,9) 10 ят/см .

После того, как на торце слитка получают направление и зону с минимальной дефектностью, его ориентируют для резки по плоскости (001)., 40 а затем с помощью мастики приклеивают по образующей на оправку. Сначала слиток приклеивают так, чтобы направление поперечной подачи его на диск совпадало с направлением (110),.

15 т.е. реализуют условия известного способа, и в этом положении разрезают на пластины половину слитка (отрезана 21 пластина), После окончания резки по известному способу оставшуюся половину слитка отклеивают и устанавливаS.0 ют на оправке так, чтобы помеченное направление с минимумом ямок травления совпадало с направлением поперечной подачи, а зона с наименьшей дефектностью прилегала к поверхности оправки. После контрольнои рентгеновской ориентировки плоскости (01) слиток приклеивают в этом положении на оправке и осуществляют резку. Всеro предлагаемым способом отрезают

20 пластин.

При визуальном осмотре отрезанных пластин обеих партий обнаружено, что на 19 пластинах, отрезанных известным способом, есть сколы в конце реза (при выходе диска иэ слитка), ширина которых по расстоянию от огран =чнвающей (касательной) хорды до края пластины колеблется от 2,7 до 5 мм.

Во второй партии отрезаннх предлагаемым способом пластин обнаружено всего две пластины .со сколами в конце реза шириной 1,4 и 2,5 мм. Одна из этих пластин была отрезана первой, а другая †последней.

После очистки поверхности отрезанных пластин от загрязнения их подвергают двухстороннему химическому травлению на глубину 8-10 мкм в травителе СР-4. Далее поверхность пластин механически шлифуют и полируют по стандартной технологии.На финише одна сторона пластин (нерабочая) полируется. пастой АСМ-1, а другая (рабочая) — химико-механически суспензией аэросила.

Формула изобретения

Способ резки монокристаллических слитков полупроводников на пластины, включающий определение угла между заданной кристаллографической плоскостью монокристалла и торцом слитка, ориентацию слитка относительно оправки и последующее.приклеивание его на оправку, размещение оправки со слитком на станке для резки алмаз.— ным инструментом и подачу слитка на инструмент, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода годных изделий за счет уменьшения сколов и трещин,.перед ориентацией слитка относительно справки осуществляют механическое и химическое полирование его торцовой поверхности, проводят избирательное травление обработанной поверхности, затем определяют направление с минимальной плотностью дефектов и лежащую на этом направлении и прилегающую к периферийной поверхности слитка зону с минимальной дефектностью, после чего ориентируют слиток так, чтобы зона с минимальной. дефектностью после приклеивания располагалась у поверх1622141

Составитель Ю.Ярцев

Редактор Н.Лазаренко Техред h.. Мккеы Корректор М.)Нароши

Заказ 75 Тирам Подписное

ВНИИЙИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Й-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ности оправки, а направление с минимальной плотностью дефектов совпадало в процессе резки с направлением подачи слитка на алмазный инструмент,