DE102006048800A1 - Wafer-carrier arrangement for use during manufacturing e.g. diode, has carrier layer system with carrier layer, where adhesive strength between system and separation layer is greater than adhesive strength between wafer and separation layer - Google Patents

Wafer-carrier arrangement for use during manufacturing e.g. diode, has carrier layer system with carrier layer, where adhesive strength between system and separation layer is greater than adhesive strength between wafer and separation layer Download PDF

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Abstract

The arrangement has a plasma polymer separation layer (4) that is arranged between a carrier layer system and a wafer (1). The carrier layer system comprises a carrier layer (6), a plasma polymer layer and a hardened layer (5) that is made of a hardened elastomer material on a side of the separation layer. Adhesive strength between the carrier layer system and the separation layer is greater than the adhesive strength between the wafer and the separation layer. A connection material layer is provided on a side of the wafer, and another carrier layer has a foil. Independent claims are also included for the following: (1) an application of a layer from hardened elastomer material, a plasma polymer separation layer and/or a carrier layer system (2) a method for manufacturing a layer system (3) a method for manufacturing a wafer-carrier arrangement (4) a method for processing a rear side of a wafer.

Description

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung soll es erleichtern, dünnere Wafer zu fertigen und/oder sicherer zu bearbeiten und/oder den Fertigungsaufwand beim Herstellen von elektrischen Bauelementen und/oder Schaltungen, und/oder Sensoren u.s.w. zu reduzieren und/oder kostengünstiger zu gestalten und/oder – aber insbesondere – die Beschichtung der Rückseite des gedünnten Wafers ermöglichen und/oder erleichtern.The Invention is intended to facilitate thinner wafers to manufacture and / or safer to work on and / or the production cost in the manufacture of electrical components and / or circuits, and / or sensors, etc. reduce and / or cost-effective to shape and / or - but especially the Coating the back of the thinned Enable wafers and / or facilitate.

Stand der TechnikState of the art

Die Verfahrensweise im Stand der Technik kann von Anwender zu Anwender abweichen. Generell wird jedoch wie folgt verfahren. Bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen und Schaltungen (Dioden, Transistoren, IC's, Sensoren etc.) werden auf Wafer (Scheiben aus Silizium, GaAs etc.) mittels verschiedener Technologien Strukturen, Schichten u.a. aufgebracht. Gegenwärtig werden diese Wafer nach Abschluss der hierzu notwendigen Fertigungsschritte auf der Vorderseite (aktive Seite bzw. Seite auf der sich die aufgebrachten Strukturen befinden) mit einer Schutzfolie oder einer sonstigen Schutzschicht versehen. Diese Folie bzw. Schicht hat die Aufgabe, die Waferoberseite und somit die aufgebrachten elektrischen und mechanischen Strukturen während des anschließend folgenden Dünnens des Wafers (durch Grinden, Läppen, Schleifen, Ätzen usw. der Rückseite) zu schützen. Nach Aufbringen der Folie oder Schicht wird der Wafer auf der rückwärtigen Seite abgedünnt. Dadurch wird die ursprüngliche Dicke des Wafers reduziert. Die verbleibende Restdicke wird nachhaltig, von den zu erwartenden mechanischen Belastungen und/oder der nachfolgenden Prozessschritte bestimmt, die ohne signifikante Erhöhung einer Bruchgefahr überstanden werden müssen. Nach dem Abdünnen kann sich zur Verbesserung der Brucheigenschaften des Wafers eine chemische Behandlung der Waferrückseite anschließen. Nach eventuellen Reinigungsschritten wird die Schutzfolie von der Waferoberseite abgezogen bzw. entfernt. Es können sich nun eventuelle weitere Fertigungsschritte und/oder Maßnahmen der Verbesserung von Eigenschaften und/oder Untersuchungen anschließen. Vielfach wird die Rückseite des gedünnten Wafers mit einer metallischen Schicht überzogen. Dieses Beschichtungsverfahren erfolgt meist mittels Sputtern oder ähnlichen Abscheideverfahren im Vakuum und bedingt vielfach thermische Belastung und/oder thermische Unterstützung. Danach wird der Wafer mit der Rückseite nach unten (aktive Seite nach oben) auf eine Sägefolie {Expansionsfolie bzw. Rahmen) aufgelegt. Abschließend erfolgt das Sagen des Wafers (Vereinzeln der Bauteile) mittels Rotationstrennscheiben oder anderer mechanischer Sägevorrichtungen. Vereinzelt kommen hierbei auch bereits Lasertrennverfahren zur Anwendung. Vereinzelt werden Wafer hierbei auch gebrochen, wobei vereinzelt unterstützende Verfahren des Ritzens zur Anwendung gelangen. Mit den herkömmlichen Verfahren ist es sehr schwierig, dünne Wafer zu behandeln bzw. herzustellen. Diese Schwierigkeiten ergeben sich u.a. aus dem umstand, dass der Wafer nach dem Abdünnen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden muss. Diese Belastungen treten u.a. auf:

  • a) während dem Abziehen der Schutzfolie bzw. Schutzschicht, die während des Abdünnens die Wafervorderseite schützt,
  • b) während des Auflegens des Wafers auf die Sägefolie, und
  • c) während des Transportes zwischen dem Abdünnen und dem Vereinzeln des Wafers und aller eventuell dazwischen geschalteten Fertigungsschritte. Insbesondere aber bei der Beschichtung der Rückseite. Wobei es unerheblich ist, ob dieser Beschichtungsprozess vor oder nach dem Vereinzeln des Wafers stattfindet.
The prior art technique may vary from user to user. Generally, however, the procedure is as follows. In the production of electronic components and circuits (diodes, transistors, ICs, sensors, etc.), structures, layers, etc. are applied to wafers (slices of silicon, GaAs, etc.) by means of various technologies. At present, these wafers are provided with a protective film or other protective layer on completion of the necessary manufacturing steps on the front side (active side or side on which the applied structures are located). This film or layer has the task of the wafer top side and thus the applied electrical and mechanical structures during the subsequent subsequent thinning of the wafer to protect (by grind, lapping, grinding, etching, etc. of the back). After applying the film or layer, the wafer is thinned on the back side. This reduces the original thickness of the wafer. The remaining residual thickness is determined sustainably by the expected mechanical loads and / or the subsequent process steps which have to be overcome without a significant increase in the risk of breakage. After thinning, a chemical treatment of the wafer back can be added to improve the fracture properties of the wafer. After any cleaning steps, the protective film is peeled off or removed from the wafer top side. It may now be followed by any further manufacturing steps and / or measures to improve properties and / or investigations. In many cases, the back of the thinned wafer is coated with a metallic layer. This coating process is usually done by sputtering or similar deposition in a vacuum and often requires thermal stress and / or thermal support. The wafer is then placed backside down (active side up) on a sawing foil (expansion foil or frame). Finally, the saying of the wafer (separation of the components) takes place by means of rotary cutting disks or other mechanical sawing devices. Occasionally, laser separation processes are already being used. Occasionally, wafers are also broken, with occasional supporting methods of scratching being used. With the conventional methods, it is very difficult to handle thin wafers. These difficulties arise, among other things, from the fact that the wafer must be subjected to mechanical stresses after thinning. These loads occur, inter alia:
  • a) during the removal of the protective film or protective layer, which protects the wafer front during thinning,
  • b) while placing the wafer on the sawing foil, and
  • c) during transport between the thinning and the dicing of the wafer and all possibly interconnected manufacturing steps. But especially when coating the back. It does not matter whether this coating process takes place before or after the wafer is singulated.

Alternativ zu den aufgezeigten Verfahren werden heute schon Verfahren zur Anwendung gebracht und/oder entwickelt, bei denen der Wafer auf der Oberfläche (der strukturierten Seite) bereits vor dem Dünnungprozess mittels Schleifen von Ritzstrukturen und/oder Ritzen und/oder chemischen Ätzen und oder Plasmaätzen von Gräben und/oder Strukturen so strukturiert wird, dass diese Strukturen während des sich anschließenden Dünnungsprozesses mittels mechanischer und oder chemischer Verfahren freigelegt werden und somit dabei eine Vereinzelung des Wafers stattfindet.alternative The methods already described are already being used for procedures brought and / or developed, in which the wafer on the surface (the structured side) already before the thinning process by means of grinding of scribed structures and / or cracks and / or chemical etching and or plasma etching of trenches and / or structures are structured so that these structures during the subsequent thinning process be exposed by mechanical and or chemical methods and thus a separation of the wafer takes place.

In der Erfinderanmeldung mit internationaler Patentanmeldung PCT/EP03/13434 wird nunmehr ein Verfahren beschrieben, bei der eine Trennschicht zur Anwendung kommt. Diese Trennschicht wird hierbei vorzugsweise direkt auf die aktive Seite des Wafers aufgebracht und mittels geeigneter Materialien verstärkt. Hierbei übernimmt dieses Material die Funktion eines Trägers, der mittels der Trennschicht wieder vom Wafer abgelöst werden kann.In the inventor application with international patent application PCT / EP03 / 13434 Now, a method will be described in which a release layer is used. In this case, this separating layer is preferably applied directly to the active side of the wafer and reinforced by means of suitable materials. In this case, this material assumes the function of a carrier which can be detached from the wafer again by means of the separating layer.

In einer Patentanmeldung vom 1.03.2006 mit Aktenzeichen 10 2006 009 394.1 beim Deutschen Patent und Markenamt wird in Anspruch 2 ein eine Trägerschicht beschrieben, die zumindest aus einem Elastomer und einer harten Schicht besteht.In a patent application of 1.03.2006 with file number 10 2006 009 394.1 in the German Patent and Trademark Office is described in claim 2, a carrier layer, which consists of at least an elastomer and a hard layer.

Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the state of technology

In der als Stand der Technik aufgeführten internationalen Patentanmeldung PCT/EP03/13434 wird eine Trägerschicht erwähnt, die hinsichtlich ihrer technologischen Gestaltung nicht weiterführend beschrieben ist.In the international patent application cited as state of the art PCT / EP03 / 13434 a carrier layer is mentioned which is not described further in terms of its technological design.

Die in der Patentanmeldung vom 1.03.2006 mit Aktenzeichen 10 2006 009 394.1 beim Deutschen Patent und Markenamt beschriebene harte Schicht besteht vorzugsweise aus einem Polyimid oder Polyamid. Nachteilig erweist sich hierbei, dass die beschriebene Lösung hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser harten Schicht an den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Wafer und hierbei vornehmlich an Silizium angepasst werden muss. Dieses ist notwendig, da der Wafer zusammen mit seinem Träger während der zu durchlaufenden Fertigungsschritte verschieden hohen thermischen Belastungen ausgesetzt wird. So die Wärmeausdehnungskoeffizienten der harten Schicht und des Wafers voneinander abweichen, ergeben sich Zug- und Dehnungsspannungen, die zu ungewünschten Durchbiegen des gesamten Systems (Wafer und Träger) führen.The in the patent application of 1.03.2006 with file number 10 2006 009 394.1 The hard coating described at the German Patent and Trademark Office is preferably made of a polyimide or polyamide. The disadvantage here proves that the solution described must be adjusted in terms of the coefficient of thermal expansion of this hard layer to the coefficient of thermal expansion of the wafer and in this case primarily to silicon. This is necessary because the wafer is subjected to different levels of thermal stress along with its carrier during the manufacturing steps to be passed through. As the coefficients of thermal expansion of the hard layer and the wafer differ from one another, tensile and tensile stresses result which lead to undesired bending of the entire system (wafer and carrier).

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in der Patentanmeldung vom 1.03.2006 mit Aktenzeichen 10 2006 009 394.1 beim Deutschen Patent und Markenamt beschriebene harte Schicht so zu definieren, dass sie dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Wafers entspricht. Darüber hinaus, so sie so definiert werden, dass sie das Durchbiegen des Gesamtsystems (Wafer und Träger) weitestgehend unterbindet. Darüber hinaus soll die harte Schicht eine so hohe eigene Stabilität aufweist, dass sie den Wafer – und hierbei seine Labilität und eventuelle Spannungen im Wafer – so kompensiert, dass diese nicht als Verformungen oder Durchbiegen des Gesamtsystem wirksam werden.The invention is based on the object, in the patent application of 1.03.2006 with file number 10 2006 009 394.1 at the German Patent and Trademark Office hard layer to be defined so that it corresponds to the thermal expansion coefficient of the wafer. In addition, if they are defined so that it largely prevents the bending of the entire system (wafer and carrier). In addition, the hard layer should have such high inherent stability that it compensates the wafer - and hereby its instability and possible stresses in the wafer - so that they do not act as deformations or sagging of the overall system.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die in der Patentanmeldung vom 1.03.2006 mit Aktenzeichen 10 2006 009 394.1 beim Deutschen Patent und Markenamt beschriebene harte Schicht wird nunmehr als eine Schicht ausgelegt, die eine hohe mechanische Eigenfestigkeit gegen Durchbiegen und Verformen besitzt. Darüber hinaus wird das Material dieser Schicht hinsichtlich seines Wärmeausdehnungsverhalten an das Material des Wafers weitestgehend angepasst.The in the patent application of 1.03.2006 with file number 10 2006 009 394.1 The hard coating described by the German Patent and Trademark Office is now designed as a layer which has a high mechanical intrinsic strength against deflection and deformation. In addition, the material of this layer is largely adapted in terms of its thermal expansion behavior of the material of the wafer.

Zur Anwendung für die harte Schicht kommen hierbei folgend Materialinen:

  • – Glas, modifizierte Gläser oder den Eigenschaften von Glass ähnliche Materialinen
  • – Materialien, die dem Material des zu trägerndem Wafers gleich oder ähnlich sind.
The following are used for the hard coat:
  • - glass, modified glass or the properties of glass-like materials
  • - Materials that are the same or similar to the material of the wafer to be supported.

Ausgehend von einer Waferoberfläche, die mittels einer Trennschicht überzogen ist, wird nunmehr ein Schichtverbund aufgebracht und mit der Waferoberfläche verbunden oder verpresst. Der Schichtverbund besteht vorzugsweise aus zwei Schichten, wobei unerheblich ist, dass er weitere Schichten beinhalten kann. Die erste Schicht des Schichtverbundes besteht vorzugsweise aus einem Elastomer wie Silikon oder ein Material ähnlicher Eigenschaft. Die zweite Schicht des Schichtverbundes besteht vorzugsweise aus einem Glas oder dem Material des zu trägerndem Wafers.outgoing from a wafer surface, the coated by means of a release layer is now a layer composite is applied and connected to the wafer surface or pressed. The layer composite preferably consists of two layers, it is irrelevant that it can contain further layers. The first layer of the layer composite preferably consists of an elastomer such as silicone or a material of similar property. The second Layer of the layer composite is preferably made of a glass or the material of the to be supported Wafer.

Die erste Schicht, welche vorzugsweise aus einem Elastomer besteht, soll beim Aufbringen ausreichend weich sein, die Topographie der Waferoberfläche, vorzugsweise aber eventuelle Bumps zu umschließen b.z.w. vollflächig zu beschichten. Hierbei ist es möglich, dass diese Schicht flüssig in Form von geeigneten Spinn- oder Spraycoating oder anderen Technologien zum Aufbringen flüssiger Materialien aufgebracht wird, oder dass sie in Form einer Folie aufgebracht oder verpresst wird. Nach dem Aufbringen dieser Schicht wird das aufgebrachte Material verhärtet und/oder vernetzt. Dieses kann durch Zuführen oder Entziehen von Energie in Form von Licht, Wärme oder Druck u.s.w. erfolgen oder aber auch durch geeignete chemische und/oder mechanische Reaktionen erfolgen. Es kann aber vorteilhaft sein, dass diese Verhärtung und/oder Vernetzung der ersten Schicht erst nach dem Aufbringen der zweiten Schicht erfolgt. Diese beschriebene erste Schicht wird unmittelbar auf die Waferoberfläche, vorzugsweise also auf der aktiven Seite des Wafers und deren aufgebrachter Trennschicht aufgetragen.The first layer, which preferably consists of an elastomer, should be sufficiently soft when applied, the topography of Wafer surface, but preferably bumps to enclose b.z.w. over the entire area coat. Here it is possible that this layer is fluid in the form of suitable spinning or spray coating or other technologies for applying liquid Applied materials, or that applied in the form of a film or is pressed. After applying this layer is the hardened material hardens and / or networked. This can be done by adding or removing energy in the form of light, heat or pressure, etc. done or by suitable chemical and / or mechanical reactions take place. But it can be beneficial be that hardening and / or crosslinking of the first layer only after application the second layer takes place. This described first layer is directly on the wafer surface, preferably therefore on the active side of the wafer and its applied Release layer applied.

Nach dem Aufbringen der ersten Schicht wird nunmehr eine zweite Schicht aufgetragen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Schicht ausreichender mechanischer Stabilität um später den Wafer im gedünnten Zustand ausreichen mechanisch stabilisieren zu können. Vorzugweise wird hierbei eine Scheibe aus einem Glas Anwendung erfahren. Es können aber auch andere Scheiben – wie Wafer – zur Anwendung gelangen, so sie ausreichen mechanische und chemische Stabilität besitzen.To the application of the first layer is now a second layer applied. This is preferably a layer of sufficient mechanical stability later to the Wafer in the thinned Condition sufficient to stabilize mechanically. Preferably here experience a slice of a glass application. But it can also other discs - like wafers - are used arrive so they have sufficient mechanical and chemical stability.

Zum Aufbringen des Schichtverbundes; bestehend aus den beiden beschriebenen Schichten, bieten sich vorzugsweise zwei alternative Verfahren an.To the Applying the layer composite; consisting of the two described Layers, preferably offer two alternative methods.

Das erste Verfahren beruht darauf, dass die erste Schicht, welche vorzugsweise aus einem Elastomer besteht, in flüssiger (viskoser) Form auf die aktive Seite des Wafers und seiner Trennschicht aufgetragen wird. Nunmehr wird die zweite Schicht, welche vorzugsweise aus einer Glasscheibe besteht, über der aktiven Seite des Wafers fixiert und nunmehr vorzugsweise unter Vakuum mit dem Wafer planparallel verpresst. Hierbei soll sich das Material der ersten Schicht vorzugsweise so verteilen, dass eine ganzflächige Verteilung auf der Waferoberfläche möglichst ohne Einschlüsse von Luft oder Blasen erzielt wird. Es ist hierbei möglich, dass das Material der ersten Schicht hierbei bereits anfängt zu verhärten und/oder zu vernetzen. Dieses Verhärten der ersten Schicht kann bereits unter Druck erfolgen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, den Wafer zusammen mit dem aufgebrachten Schichtverbund an einer anderen Stelle zu positionieren, an der dann das Verhärten und/oder Vernetzen der ersten Schicht erfolgen und/oder fortgesetzt werden soll. Dieses kann durch Zuführen oder Entziehen von Energie in Form von Licht, Wärme oder Druck erfolgen oder aber auch durch geeignete chemische und/oder mechanische Reaktionen wie z.B. Vulkanisieren erfolgen. Vorzugsweise ist der Wafer nunmehr auf seiner aktiven Seite mit einer Trennschicht überzogen, an der sich eine Schicht aus einem Elastomer anschließt und an der sich wiederum eine Schicht aus einem Glas anschließt. So vorteilhaft, kann es wünschenswert sein, diese zweite Schicht aus Glas wieder abzuziehen. Vorzugsweise ist sie aber mit der ersten Schicht fest verbunden und verbleibt auf dem Wafer.The first method is based on the fact that the first layer, which preferably consists of an elastomer, is applied in liquid (viscous) form to the active side of the wafer and its separating layer. Now, the second layer, which preferably consists of a glass sheet, fixed over the active side of the wafer and now preferably compressed plane-parallel with the wafer under vacuum. In this case, the material of the first layer should preferably be distributed in such a way that an entire-area distribution on the wafer surface is achieved as far as possible without inclusions of air or bubbles. It is possible that the material of first layer already begins to harden and / or network. This hardening of the first layer can already take place under pressure. However, it can also be advantageous to position the wafer together with the applied layer composite at a different location at which the hardening and / or crosslinking of the first layer is then to take place and / or continued. This can be done by supplying or removing energy in the form of light, heat or pressure or else by suitable chemical and / or mechanical reactions such as vulcanization. Preferably, the wafer is now coated on its active side with a release layer, followed by a layer of an elastomer adjoins and in turn followed by a layer of glass. So advantageous, it may be desirable to peel off this second layer of glass again. Preferably, however, it is firmly connected to the first layer and remains on the wafer.

Alternativ zu dem geschilderten Aufbringen des Elastomers der ersten Schicht, kann es vorteilhaft sein, dieses in Form einer Glasscheibe mit einer elastomeren Beschichtung aufzubringen. Hierbei würde eine Scheibe Anwendung erfahren, die beispielhaft aus einem Glas bestehen würde auf der sich eine weitere Schicht aus einem Elastomer befinden würde. Dieses Schichtsystem könnte in Form eines fertig konfektionierten Glasträgers Anwendung erfahren. Der Glasträger würde nunmehr über der aktiven Seite des Wafers und seiner Trennschicht fixiert und vorzugsweise unter Vakuum mit dem Wafer planparallel verpresst werden. Hierbei sollte der Anpressdruck ausreichend sein, dass das Material der ersten Schicht (Elastomer) des Schichtsytems sich ausreichend verteilt, dass eine ganzflächige Verteilung auf der Waferoberfläche möglichst ohne Einschlüsse von Luft oder Blasen erzielt wird. Es hierbei möglich, dass das Material der ersten Schicht hierbei bereits anfängt zu verhärten und/oder zu vernetzen. Dieses Verhärten der ersten Schicht kann bereits unter Druck erfolgen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, den Wafer zusammen mit dem aufgebrachten Schichtverbund an einer anderen Stelle zu positionieren, an der dann das Verhärten und/oder Vernetzen der ersten Schicht erfolgen und/oder fortgesetzt werden soll. Dieses kann durch Zuführen oder Entziehen von Energie in Form von Licht, Wärme oder Druck erfolgen oder aber auch durch geeignete chemische und/oder mechanische Reaktionen wie z.B. Vulkanisieren erfolgen. Vorzugsweise ist der Wafer nunmehr auf seiner aktiven Seite mit einer Trennschicht überzogen, an der sich eine Schicht aus einem Elastomer anschließt und an der sich wiederum eine Scheibe aus Glas anschließt. So vorteilhaft, kann es wünschenswert sein, diese Glasscheibe wieder abzuziehen. Vorzugsweise ist sie aber mit der ersten Schicht fest verbunden und verbleibt auf dem Wafer.alternative to the described application of the elastomer of the first layer, It may be advantageous in the form of a glass sheet with an elastomeric Apply coating. This would be a slice application experienced, which would consist of an example of a glass on which would be another layer of an elastomer. This Layer system could experienced in the form of a ready-made glass carrier application. Of the glass slides would now over the active side of the wafer and its release layer fixed and preferably be pressed plane-parallel under vacuum with the wafer. in this connection the pressure should be sufficient that the material of the first layer (elastomer) of the layer system is sufficiently distributed, that a whole-area Distribution on the wafer surface preferably without inclusions air or bubbles is achieved. It is possible that the material of first layer already begins to harden and / or network. This hardening the first layer can already be under pressure. But it can also be advantageous, the wafer together with the applied layer composite to position at another place, then hardening and / or Crosslinking of the first layer take place and / or continue should. This can be done by feeding or withdrawing energy in the form of light, heat or pressure, or but also by suitable chemical and / or mechanical reactions such as. Vulcanization done. Preferably, the wafer is now coated on its active side with a separating layer, at which a Layer of an elastomer connects and at the turn a Glass pane connects. So beneficial, it may be desirable be to remove this glass again. Preferably, it is but firmly connected to the first layer and remains on the wafer.

Es kann vorteilhaft sein, die beiden beschriebenen Schichten durch weitere Schichten und/oder Folien zu ergänzen. Es kann sich hierbei um Schichten handeln, die eine Haftvermittlung zur Trennschicht und/oder zwischen den beiden Schichten (Elastomer und Glas) gewährleisten oder gezielt reduzieren. Weiterhin ist es unter Umständen wünschenswert, die zweite Schicht auf ihrer freien Seite mittels geeigneter Schichten zu ergänzen.It may be advantageous to the two layers described by additional layers and / or slides to complete. It can be this to act layers that provide adhesion to the release layer and / or between the two layers (elastomer and glass) or deliberately reduce. Furthermore, it may be desirable to the second layer on its free side by means of suitable layers to complete.

Beide beschriebenen Alternativen bieten die Möglichkeit der Anpassung sich möglicherweise verändernden Anforderungen an den Träger. Mittels der Dicke und der mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften des Materials der ersten Schicht (vorzugsweise ein Elastomer) kann den Anforderungen unterschiedlicher Topographien und/oder Höhen der Bumps entsprochen werden. Weiterhin lässt sich das Abtrennen von der Topographie (insbesondere aber von den Bumps) durch eine optimierte Shorehärte des Materials beeinflussen. Mittels der Dicke und der mechanischen Eigenschaften der zweiten Schicht (vorzugsweise eine Glasscheibe) kann den Anforderungen unschiedlich großer und/oder unterschiedlich dicker Wafer beim Handling entsprochen werden.Both described alternatives offer the possibility of adaptation itself possibly changing Requirements for the carrier. By means of thickness and mechanical and / or chemical properties the material of the first layer (preferably an elastomer) the requirements of different topographies and / or heights of bumps be met. Continue lets the separation from the topography (but especially of the Bumps) by an optimized Shore hardness of the material influence. By means of thickness and mechanical properties of the second Layer (preferably a glass pane) may vary the requirements greater and / or different thickness wafers during handling met become.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung ermöglicht die Realisierung wesentlicher technologischer Vorteile in der Fertigung und die Handhabung von Wafer bei der Herstellung von elektrischen Bauelementen, IC's, Sensoren usw.. Mit dem Verfahren wird die Fertigung vereinfacht und kostengünstiger gestaltet. Weiterhin können geringere Waferscheibendicken einfacher, wirtschaftlicher und sicherer realisiert werden. Insbesondere aber kommt ein Träger zur Anwendung, der als Schichtsystem – und damit zumindest aus einer plamapolymeren Trennschicht und einer Glasscheibe ober Scheibe ähnlicher mechanischer Eigenfestigung – hinsichtlich seiner eine hohe mechanische Stabilität aufweist. Insbesondere ist der beschriebene Träger bezüglich seines Wärmeausdehnungskoeffizienten gut an das Material des Wafers angepasst.The Invention allows the realization of significant technological advantages in production and the handling of wafers in the manufacture of electrical Components, IC's, Sensors, etc. The process simplifies manufacturing and cheaper designed. Furthermore you can lower wafer thicknesses easier, more economical and safer will be realized. In particular, however, a carrier comes to Application, as a layer system - and thus at least a plamapolymer Separating layer and a glass pane above the disk of similar mechanical self-consolidation - in terms of its high mechanical stability. In particular the described carrier in terms of its thermal expansion coefficient well adapted to the material of the wafer.

Über die Vorteile der internationalen Patentanmeldung PCT/EP03/13434 hinaus ergeben sich Vorteile bei der wirtschaftlichen und effizienten Beschichtung eines Trägers für dünne Wafer.About the advantages of the international patent application PCT / EP03 / 13434 In addition, there are advantages in the economical and efficient coating of a support for thin wafers.

Insbesondere die beschriebene Verfahrensweise, bei der der Träger mittels eines Schichtsystems aus einer Lage Elastomer und einer Glasscheibe Anwendung erfahren, verhindert, dass der Wafer und sein Träger durch mechanische Kräfte wie Eigenlast oder durch thermischen Einfluß unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten verbogen oder anderweitig verformt wird.Especially the procedure described, in which the carrier by means of a layer system experience from a layer of elastomer and a glass pane application, prevents the wafer and its support by mechanical forces like Dead load or by thermal influence different thermal expansion coefficients bent or otherwise deformed.

Beispielbeschreibungexample Description

Angenommene Voraussetzung ist, dass der Wafer bereits die Fertigungsschritte zum Aufbringen der elektrischen Bauelemente und/oder der mechanischen Strukturierung oder Schichten maßgeblich durchlaufen hat. Es hat nunmehr einen Durchmesser von 200 mm eine Dicke von 800 μm und besitzt auf seiner aktiven Seite Bumps mit einer Höhe von 80 μm. Der Wafer soll abschließend auf eine Restdicke von 50 μm gedünnt werden.accepted A prerequisite is that the wafer already has the production steps for applying the electrical components and / or the mechanical Structuring or layers has significantly gone through. It now has a diameter of 200 mm, a thickness of 800 microns and has on its active side bumps with a height of 80 microns. The wafer should finally open a residual thickness of 50 microns thinned become.

Der Wafer wurde nunmehr mittels eines CVD-Verfahrens mit einer Trennschicht auf seiner aktiven Seite überzogen. Danach kann es vorteilhaft sein, dass die Oberfläche mittels eines Sauerstoffplasmas aktiviert wird.Of the Wafer was now using a CVD process with a release layer on his active side. Thereafter, it may be advantageous that the surface by means of an oxygen plasma is activated.

Über den Wafer wird nunmehr ein Foliensystem fixiert, welches aus einer 200 μm dicken Schicht aus einem Silikonelastomer (diese ist der Waferoberfläche zugewandt) und einer 800 μm dicken Glasscheibe (diese ist der Waferoberfläche abgewandt) besteht. In einem Sonder, wie er von Firmen wie der EV Group in Schärding/Österreich angeboten wird, wird dieses nunmehr unter Vakuum mit der Waferoberfläche so verpresst, dass das Elastomer die gesamte Waferoberfläche beschichtet. Es hinterschneidet hierbei auch die Bumps ohne dass hierbei Lufteinschlüsse oder Blasen verbleiben. Noch unter dem Druck des Bonders wird thermische Energie zugeführt um die Vernetzung des Elastomers zu starten. Nach einer Zeit von drei Minuten kann nunmehr der Wafer zusammen mit dem Träger – der aus einem Elestomer und der Glasscheibe besteht – dem Sonder entnommen werden. Es kann vorteilhaft sein, dem Träger weitere thermische Energie zuzuführen um den Vorgang der Vernetzung des Elastomers abzuschließen. Abschließend wird der überstehende Rand des Trägers vom Wafers mittels eines Trimmers abgeschnitten.On the Wafer is now fixed a film system, which consists of a 200 microns thick Layer of a silicone elastomer (this faces the wafer surface) and a 800 microns thick glass plate (this is facing away from the wafer surface) consists. In a special, as it by companies like the EV Group in Schärding / Austria is offered, this is now pressed under vacuum with the wafer surface, that the elastomer coats the entire wafer surface. It undercuts Here are the bumps without this air bubbles or Bubbles remain. Still under the pressure of the bonder is thermal Energy supplied to start the crosslinking of the elastomer. After a time of Now three minutes, the wafer together with the carrier - the out an Elestomer and the glass pane is made - the special be taken. It can be beneficial to the wearer to supply additional thermal energy complete the process of crosslinking the elastomer. Finally, it will the protruding edge of the carrier cut off from the wafer by means of a trimmer.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.in the The invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen nicht maßstabsgerecht:It do not show to scale:

Zeichnung 1
Zeigt einen Träger bestehend aus einer Glasscheibe 6 und einer Schicht Elastomer 5 (z.B. Silikon). Der Träger ist zum Schutz auf der Seite des Elastomers mit einer Folie 9 überzogen, welche vor dem Aufbringen der Folie auf dem Wafer abgezogen wird.Drawing 1
Shows a carrier consisting of a glass pane 6 and a layer of elastomer 5 (eg silicone). The backing is for protection on the side of the elastomer with a film 9 coated, which is removed before applying the film on the wafer.

Erste Schicht des Trägers (vorzugsweise Elastomer) bezeichnet mit 5 First layer of the carrier (preferably elastomer) referred to with 5

Zweite Schicht des Trägers (vorzugsweise Glas) bezeichnet mit 6 Second layer of the support (preferably glass) designated with 6

Schutzfolie bezeichnet mit 9 Protective film marked with 9

Zeichnung 2
Zeigt einen Träger aus Zeichnung 1 nach Entfernen der Schutzfolie 9, welcher mit einem Wafer 1 auf dessen strukturierter Seite verpresst (gebondet) wurde.Drawing 2
Shows a support from drawing 1 after removing the protective film 9 , which with a wafer 1 on its structured side was pressed (bonded).

Wafer bezeichnet mit 1 Wafer designates with 1

Strukturierte (aktive) Zone des Wafers bezeichnet mit 2 Structured (active) zone of the wafer designated with 2

Schutzschicht (Passivierung) der strukturierten (aktiven) Zone des Wafer bezeichnet mit 3 Protective layer (passivation) of the structured (active) zone of the wafer designated with 3

Trennschicht bezeichnet mit 4 Separating layer denoted by 4

Erste Schicht des Trägers (vorzugsweise Elastomer) bezeichnet mit 5 First layer of the carrier (preferably elastomer) referred to with 5

Zweite Schicht des Trägers (vorzugsweise Glas) bezeichnet mit 6 Second layer of the support (preferably glass) designated with 6

Bumps bezeichnet mit 7 Bumps designates with 7

Eventuelle Ritz- oder Ätzgräben bezeichnet mit 8 Any scratches or etched trenches are marked with 8th

Claims (9)

Verfahren zum Behandeln von Wafer mit Bauelementen beim Abdünnen des Wafers und dem späteren Vereinzeln der Bauelemente und den gegebenenfalls dazwischen liegenden Fertigungsschritten, wobei die Vorderseite des Wafers mit den Bauelementen und einer bereits aufgebrachten Trennschicht vor dem Abdünnen mit einer Schichtsystem überzogen wird, das zumindest aus einem Elastomer und einer Scheibe aus Glas oder einem, dem Glas in seiner mechanischen Fertigkeit ähnlichen Material besteht.Method for treating wafers with components when thinning of the wafer and later Separating the components and the possibly intervening Manufacturing steps, the front of the wafer with the components and an already applied release layer before thinning with a layered system is made of at least an elastomer and a glass pane or one similar to the glass in its mechanical skill Material exists. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Elastomer die Topographie des Wafers einbettet und/oder vollständig umschließt und hinsichtlich seiner Shorehärte ein späteres Ablösen von dieser ermöglicht.The method of claim 1, wherein the elastomer is the Embedding and / or completely enclosing the topography of the wafer and in terms of his shore hardness a later one supersede made possible by this. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Glasscheibe oder einem dem Glas in seiner mechanischen Festigkeit ähnlichem Material vorzugsweise die mechanische Stabilität des Trägers gewährleistet.The method of claim 1, wherein the glass sheet or similar to the glass in its mechanical strength Material preferably ensures the mechanical stability of the wearer. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Elastomerschicht in viskoser Form auf den Wafer aufgebracht wird und zwischen Wafer und der Glasscheibe oder einem dem Glas in seiner mechanischen Festigkeit ähnlichem Material verpresst wird.The method of claim 1, wherein the elastomeric layer is applied in a viscous form on the wafer and between wafers and the glass sheet or a glass similar in its mechanical strength Material is pressed. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Elastomerschicht in Form einer Folie auf den Wafer aufgebracht wird und zwischen Wafer und Glasscheibe oder einem dem Glas in seiner mechanischen Festigkeit ähnlichem Material aus Polyimid verpresst wird.The method of claim 1, wherein the elasto merschicht is applied in the form of a film on the wafer and is pressed between the wafer and glass or similar to the glass in its mechanical strength similar material made of polyimide. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, wobei das Schichtsystem als fertig konfektioniertes System Anwendung findet.The method of claim 1 and 5, wherein the layer system as a ready-made system application finds. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 5, wobei das Elastomer ein Silikon ist.The method of claim 1, 2 and 5, wherein the elastomer a silicone is. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, wobei die Scheibe in Form eines Glaswafers Anwendung erfährt.The method of claim 1 and 3, wherein the disc in the form of a glass wafer application learns. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, wobei die Scheibe in Form eines Wafers Anwendung erfährt.The method of claim 1 and 3, wherein the disc in the form of a wafer application learns.
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