專利名稱:在半導(dǎo)體圓片的邊緣制造斜面的方法
本發(fā)明涉及大功率半導(dǎo)體器件的技術(shù)領(lǐng)域：
。它專門討論一種在半導(dǎo)體園片、特別是用于中、高壓二極管的半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體園片具有適當(dāng)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(dǎo)體園片的轉(zhuǎn)軸相交成一適當(dāng)?shù)慕嵌取?br>本發(fā)明的核心在于用砂輪來磨削半導(dǎo)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(dǎo)體園片和鉬片組合一起壓緊后去研磨。這樣在研磨時半導(dǎo)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(dǎo)體園片的邊緣磨成斜邊。
為此最好先把半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dāng)安置，以便能用砂輪的正面在半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dāng)鉬質(zhì)園片2沿仿形園盤9滾動時，既便是半導(dǎo)體園片在壓緊裝置中對中不良，鉬質(zhì)園片2以及半導(dǎo)體園片仍一起與砂輪7相切而軸向轉(zhuǎn)動。壓緊時不準(zhǔn)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(dǎo)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。
3、金鋼石顆粒的密度約為3.3克拉/厘米3(C75)。
4、金鋼石顆粒在砂輪中包埋在金屬黏結(jié)劑中。
使用這種砂輪工作時最好以每秒22米的切削速度磨削，如果在磨削時讓半導(dǎo)體園片1逆著砂輪7以每分鐘30轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，已經(jīng)證明效果會更好。
作為冷卻液體最好選用簡單的水，為了保護磨削設(shè)備可添加一些防銹劑。
總之，本發(fā)明提供了一種加工方法，它可以做到1、確保斜邊(“正斜角”)的嚴格可重復(fù)的形狀與公差。
2、設(shè)備的生產(chǎn)能力與半導(dǎo)體片的厚度無關(guān)。
3、設(shè)備的故障率較小，維修費用較低。
圖注1.半導(dǎo)體園片2.鉬質(zhì)園片3.6壓緊機構(gòu)4.5.卡盤爪7.砂輪8.砂輪軸9.仿形園盤10.仿形園盤軸11.園片邊緣V進刀方向
權(quán)利要求
1.一使半導(dǎo)體器件，特別是中、高壓二極管的園片(1)的邊緣成形為斜邊(11)的方法，其特征在于半導(dǎo)體園片(1)緊壓后仍可在園片平面上旋轉(zhuǎn)，園片邊緣(11)由一旋轉(zhuǎn)砂輪(7)正面磨削半導(dǎo)體園片(1)而成，砂輪的轉(zhuǎn)軸(8)與壓緊的半導(dǎo)體園片(1)的轉(zhuǎn)軸之間相交成一適當(dāng)?shù)慕嵌取?br>2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于半導(dǎo)體園片(1)在壓緊之前合金化地固定在一鉬質(zhì)園片(2)上，然后將由半導(dǎo)體園片(1)和鉬質(zhì)園片(2)的合成體整體壓緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于砂輪盤(7)在磨削時以平行于園片平面向著半導(dǎo)體園片(1)的方向進刀，進刀量(V)最好選取為約每分鐘4毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，其特征在于為了對中由半導(dǎo)體園片(1)和鉬質(zhì)園片(2)構(gòu)成的裝置，使用一個磨削時可垂直于轉(zhuǎn)軸而運動的壓緊裝置，在磨削時鉬質(zhì)園片(2)以它的邊緣與一旋轉(zhuǎn)仿形園盤(9)接觸而旋轉(zhuǎn)，仿形園盤的轉(zhuǎn)軸(10)是固定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于砂輪園盤(7)選用金鋼石砂輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的方法，其特征在于砂輪(7)含有平均直徑為25微米的金鋼石顆粒，金鋼石的密度約為3.3克拉/厘米3，在砂輪中金鋼石顆粒包埋在金屬黏結(jié)劑中。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5的方法，其特征在于砂輪(7)的直徑約為150毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6的方法，其特征在于磨削時的切削速度約為22米/秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于在磨削過程中半導(dǎo)體園片(1)逆著砂輪(7)旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度約為每分鐘30轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
5的方法，其特征在于在磨削過程中采用水作為冷卻液體。
專利摘要
一種用于讓半導(dǎo)體圓片(1)的邊緣成型為斜邊的方法，這邊緣由一個傾斜安放的砂輪圓盤磨削而成。處在由壓緊機構(gòu)(3，6)組成的壓緊裝置中的半導(dǎo)體圓片(1)的對中可借助于一與之成合金接觸的鉬質(zhì)圓片(2)完成，鉬質(zhì)圓片緊貼著仿形圓盤(9)轉(zhuǎn)動。
文檔編號H01L29/74GK87106903SQ87106903
公開日1988年4月20日 申請日期1987年10月13日
發(fā)明者吉利·德勞希 申請人:Bbc勃朗·勃威力有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan