DE10339998B3 - Forming releasable bond between semiconductor substrate and support comprises using a triethoxysilylalkylamine adhesive - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Verbinden, insbesondere das reversible Verbinden, von Halbleitersubstraten mit einem Träger und insbesondere auf das Verbinden eines Halbleitersubstrats mit einem Träger zum Handhaben und Durchführen von Arbeitsprozessen an dem Halbleitersubstrat.The The present invention relates to bonding, in particular the reversible bonding of semiconductor substrates to a carrier and in particular on connecting a semiconductor substrate to a carrier for Handling and performing of working processes on the semiconductor substrate.
Mit der Nachfrage seitens der Halbleiterindustrie nach immer dünneren Chips bis in den Größenbereich von weniger als 50 μm verbleibender Restdicke erhöhen sich in entsprechender Weise die Anforderungen an die Durchführung von Prozeßschritten innerhalb der Fertigungstechnologie. Insbesondere bei ultradünnen Wafern und Chips sind aufgrund der erhöhten Bruchfestigkeit neue Handhabungstechniken erforderlich, die einen schonenden Transport zwischen den Prozeßschritten ebenso wie auch innerhalb eines Prozesses ermöglichen. Hochtemperaturprozesse, wie beispielsweise eine Rückseitenmetallisierung, ebenso wie lithographische Rückseitenprozeßschritte, die sich bei einer Dünnungssequenz anschließen, erfordern eine vorübergehende stabile Fixierung der zu prozessierenden ultradünnen Chips oder Wafer sowie ein gutes Ablöseverhalten der fixierten Chips oder Wafer nach dem jeweiligen Prozeßschritt. Zusätzliche Anforderungen ergeben sich für Einzelhalbleiter und gedünnte Wafer hinsichtlich einer Eignung für Rückseitenprozesse bei den hierfür notwendigen Temperaturen.With Demand from the semiconductor industry for ever thinner chips to the size range less than 50 μm increase the remaining thickness In a similar way, the requirements for the implementation of process steps within the manufacturing technology. Especially with ultrathin wafers and chips are due to the increased Breaking strength required new handling techniques, the one careful transport between the process steps as well as within a process. High temperature processes, such as backside metallization, as well as lithographic backside process steps, resulting in a thinning sequence connect, require a temporary stable fixing of the ultra-thin chips or wafers to be processed as well as a good release behavior the fixed chips or wafers after the respective process step. additional Requirements arise for Single semiconductor and thinned Wafers in terms of suitability for back processes in the necessary Temperatures.
Eine bekannte Verfahrenstechnik zum Handhaben und Transportieren von Wafern oder Chips bedient sich in vielen Berei chen eines Vakuum- oder Pin-Chucks, um Substrate beispielsweise in einer Prozeßkammer zu bearbeiten. Hierbei wird der gesamte Wafer oder ein Wafer/Trägerwafer-Verbund mittels einer flächigen Vakuumansaugung während des Prozeßschrittes fixiert. Durch ein An- und Ausschalten der Vakuumeinrichtung kann das Substrat gehalten und wieder abgenommen werden.A known process technology for handling and transporting Wafers or chips in many areas use a vacuum or pin chucks to substrates, for example, in a process chamber to edit. Here, the entire wafer or a wafer / carrier wafer composite means a flat Vacuum suction during the process step fixed. By turning on and off the vacuum device can the substrate is held and removed again.
Bei der bekannten Technik unter Verwendung von Pin-Chucks wird bei einem Befestigen und Handhaben eines Wafers mittels eines Pin-Chucks der Wafer oder ein Wafer/Trägerwafer-Verbund mittels mehrerer kleiner beweglicher Stifte am Waferrand gehalten.at The known technique using pin chucks is at a Attach and handle a wafer using a pin chuck Wafer or a wafer / carrier wafer composite by means of several small movable pins held on the wafer edge.
Ferner bedienen sich neuere Techniken eines elektrostatischen Chucks, auf dessen Oberfläche ein zu prozessierender Wafer mittels elektrostatischer Kräfte gehalten werden kann. Zum Befestigen wird der Wafer auf der elektrostatischen Chuckoberfläche abgelegt, und daraufhin eine entsprechende Versorgungsspannung an den elektrostatischen Chuck angelegt, wodurch der Wafer fixiert wird. Durch ein Kurzschließen oder Umpolen der Kontakte kann nach dem Beenden eines Prozeßschrittes der Wafer von dem Chuck wieder abgenommen werden. Für die Durchführung einer Rückseitenbehandlung werden diese oben beschriebenen Techniken typischerweise bei Prozessen eingesetzt, die in der Regel mit höheren Temperaturen bis 400°C verbunden sind. Da die Durchführung von Rückseitenmetallisierungen im allgemeinen unter Vakuumbedingungen durchgeführt wird, ist der Einsatz von Vakuum-Chucks für diesen Prozeßschritt nicht möglich.Further use newer techniques of electrostatic chuck, on its surface held a wafer to be processed by means of electrostatic forces can be. To attach the wafer to the electrostatic Chuck surface filed, and then a corresponding supply voltage the electrostatic chuck is applied, thereby fixing the wafer becomes. By shorting or polarity reversal of contacts may occur after completing a process step the wafer is removed from the chuck again. To carry out a Be backside treatment These techniques are typically used in processes used, which are usually associated with higher temperatures up to 400 ° C. As the implementation of backside metallizations Generally carried out under vacuum conditions, the use of Vacuum chucks for this process step not possible.
Andererseits können ultradünne Substrate bei derart hohen Temperaturen mittels eines Pin-Chucks nicht ohne ein Träger-Substrat gehalten werden, da die Kraftausübung der Pins des Chucks auf den dünnen Wafer diesen zerstören würde. Aus diesem Grund ist es für ultradünne Substrate erforderlich, dieselben zum Stabilisieren auf ein Träger-Substrat zu kleben. Derartige Klebetechniken, die beispielsweise mittels doppelseitig klebenden Folien, Wachs oder mit Hilfe eines Resists zwischen den zu klebenden Flächen durchgeführt werden, sind jedoch nicht temperaturstabil in Temperaturbereichen, die beispielsweise für eine Rückseitenmetallisierung erforderlich ist.on the other hand can ultrathin Substrates at such high temperatures by means of a pin-chuck not without a carrier substrate be held, as the exercise of power the pins of the chuck on the thin Wafers destroy it would. That's why it's for ultrathin Substrates required, the same for stabilization on a support substrate to stick. Such adhesive techniques, for example by means of double-sided Adhesive films, wax or with the help of a resist between the to be bonded surfaces carried out but are not temperature stable in temperature ranges, for example for a backside metallization is required.
Andere Klebe- oder Verbindungstechniken, wie beispielsweise das Kleben mittels Epoxidharzen, das anodische Bonden oder Glaslöttechniken sind irreversibel bezüglich der Wiederablösbarkeit des Substrats nach dem jeweiligen Prozeßschritt.Other Bonding or bonding techniques, such as gluing using epoxy resins, anodic bonding or glass soldering techniques are irreversible the redetachability of the substrate after the respective process step.
Die JP 2002-121530 AA beschreibt einen Haftfilm, der verwendet wird, um ein Halbleiterbauelement mit einem Leiterrahmen oder einem isolierenden Substrat zu verkleben. Der Haftfilm kann ein Polyimid-Harz umfassen, das ein Triethoxysilylalkylamin sein kann.The JP 2002-121530 AA describes an adhesive film that is used to a semiconductor device with a lead frame or an insulating Bond the substrate. The adhesive film may comprise a polyimide resin, which may be a triethoxysilylalkylamine.
Die
Die
Die
Die US 2003/0190484 A1 beschreibt ein mit Strahlung ausgehärtetes Verbindungsmittel, das Triethoxysilyl-Endgruppen aufweist.The US 2003/0190484 A1 describes a radiation cured bonding agent, having triethoxysilyl end groups.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein Verbundsystem zu schaffen, die ein verbessertes Anbringen eines Halbleitersubstrats an einem Träger ermöglichen, das zum einen hohen Temperaturen standhält und zum anderen reversibel ist.The The object of the present invention is a method and to provide a composite system that provides improved attachment enable a semiconductor substrate to a carrier, which on the one hand high Withstand temperatures and on the other hand is reversible.
Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelös. Die
Die
Erfindung schafft ein Verfahren zum ablösbaren Verbinden einer Oberfläche eines
Halbleitersubstrats mit einer Oberfläche eines Trägers mit folgenden
Schritten:
Aufbringen einer Haftmittelschicht, die Haftmittel Triethoxysilylalkylamin
aufweist, auf der Oberfläche des
Halbleitersubstrats und/oder einer Oberfläche eines Trägers;
Zusammenfügen des
Halbleitersubstrats und des Trägers,
so daß die
Haftmittelschicht zwischen dem Halbleitersubstrat und dem Träger angeordnet
ist; und
Aushärten
der Haftmittelschicht, wodurch eine mechanische Verbindung zwischen
dem Halbleitersubstrat und dem Träger erzeugt wird; und
Ablösen des
Halbleitersubstrats von dem Träger.The invention provides a method for releasably bonding a surface of a semiconductor substrate to a surface of a carrier, comprising the following steps:
Applying an adhesive layer comprising adhesive triethoxysilylalkylamine on the surface of the semiconductor substrate and / or a surface of a support;
Assembling the semiconductor substrate and the carrier such that the adhesive layer is disposed between the semiconductor substrate and the carrier; and
Curing the adhesive layer, thereby creating a mechanical bond between the semiconductor substrate and the carrier; and
Detaching the semiconductor substrate from the carrier.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein verbessertes Verbinden eines Halbleitersubstrats mit einem Träger erreicht werden kann, indem als Haftmittel ein Haftvermittler auf Triethoxysilylalkylamin-Basis verwendet wird. Die Verwendung eines Haftvermittlers auf Triethoxysilylalkylamin-Basis ermöglicht einerseits ein reversibles Anbringen an einem Trägersubstrat und weist ferner den Vorteil auf, daß hohe Temperaturbelastungen von bis zu 400°C ausgehalten werden, ohne daß die Verbindungskraft wesentlich verringert wird.The The present invention is based on the finding that an improved Connecting a semiconductor substrate to a carrier can be achieved by as a bonding agent, a triethoxysilylalkylamine-based adhesion promoter is used. The use of a triethoxysilylalkylamine-based coupling agent allows on the one hand a reversible attachment to a carrier substrate and further comprises the Advantage on that high Temperature loads of up to 400 ° C can be sustained without the connection force is significantly reduced.
Vorzugsweise hat der Haftvermittler auf Triethoxysilylalkylamin-Basis Triethoxylsilyl-Gruppierungen (Si(OEt)3), die sich besonders für das Verbinden von Siliziumsubstraten eignet, da die Triethoxylsilyl-Gruppierungen kovalente Bindungen mit einer Silizium- oder Siliziumoxidoberfläche aber auch mit Oberflächen, die aus anderen Materialien bestehen, eingehen. Der Haftvermittler, beispielsweise ein Haftvermittler des Typs VM651 (Marke) (Triethoxylsilylpropylamin) von der Firma Dupont, kann vorzugsweise mit einem Lösungsmittel verdünnt werden, um besonders gute Verhaltenseigenschaften hinsichtlich einer Haftung und Wiederablösbarkeit zu erreichen. Beispielsweise kann der Haftvermittler mit Wasser in Verdünnungsverhältnissen in einem Bereich zwischen 1:20 und 1:400 gemischt werden, wodurch ein besonders günstiges Verhalten von Siliziumsubstraten auf Glassubstraten und Silizium-Trägersubstraten erreicht wird.Preferably, the triethoxysilylalkylamine-based coupling agent has triethoxylsilyl moieties (Si (OEt) 3 ), which is particularly suitable for bonding silicon substrates, since the triethoxylsilyl moieties form covalent bonds with a silicon or silicon oxide surface but also with surfaces derived from others Materials exist, enter. The adhesion promoter, for example a bonding agent of the type VM651 (trade name) (triethoxylsilylpropylamine) from Dupont, can preferably be diluted with a solvent in order to achieve particularly good adhesion and redetachability properties. For example, the coupling agent can be mixed with water in dilution ratios in a range between 1:20 and 1: 400, whereby a particularly favorable behavior of silicon substrates on glass substrates and silicon carrier substrates is achieved.
Mit dem erfindungsgemäßen Konzept lassen sich insbesondere ultradünne Substrate mit Dicken, die kleiner als 50 μm sind, mit einem Träger verbinden, um Prozeßschritte, wie beispielsweise eine Rückseitenmetallisierung durchzuführen. Aufgrund der Temperaturbeständigkeit können die mit dem Träger verbundenen Halbleitersubstrate Temperaturen bis zu 400°C ausgesetzt werden, ohne daß die Gefahr eines Ablösens oder sonstiger Nachteile besteht.With the inventive concept especially ultrathin Connect substrates with thicknesses smaller than 50 μm to a support, to process steps, such as a backside metallization perform. Due to the temperature resistance can the one with the carrier bonded semiconductor substrates exposed to temperatures up to 400 ° C. be without the danger a detachment or other disadvantages.
Zum Erreichen einer besonders hohen Verbindungskraft wird der mit einem Lösungsmittel versehene Haftvermittler nach dem Aufbringen und Zusammenfügen des Halbleitersubstrats und des Trägers einem Trocknungsprozeß unterzogen, um die Moleküle des Lösungsmittels, beispielsweise Wassermoleküle, und Ethanolmoleküle langsam abzudampfen. Zur Verbesserung des Trocknungsprozesses können die Haftflächen an dem Halbleitersubstrat oder an dem Träger funktionelle Strukturen aufweisen, die das Abdampfen und Entweichen der Moleküle verbessern. Ferner können auch kleinflächige Stege, die als Haftgrenzflächen dienen, eingesetzt werden, um den Trocknungsprozeß zu verbessern. Eine weitere Möglichkeit zum Erreichen einer vorteilhaften Trocknung besteht darin, als Träger einen Trägerring einzusetzen, der einen runden Trägerstreifen mit einer Breite von vorzugsweise 2 bis 10 mm aufweist, um das Halbleitersubstrat lediglich an einem äußeren Rand mechanisch zu halten. Die Verwendung eines Trägerrings weist ferner den Vorteil auf, daß der Trägerring als Spannrahmen für dünne Wafer wirken kann und ein welliges Verformen derselben verhindert. Der Ring kann ferner Abmessungen eines üblichen Wafers umfassen, so daß derselbe als eine Versteifung für das dünne Halbleitersubstrat wirkt und ferner ein standardmäßiges Handhaben ermöglicht, beispielsweise indem der Ring mitsamt dem aufgebrachten Halbleitersubstrat in Wafer-Horden gelagert wird oder an Waferbefestigungseinrichtungen auf eine reversible Weise befestigt wird.To the Achieving a particularly high connection force is the one with solvent provided adhesion promoter after the application and joining of the Semiconductor substrate and the carrier subjected to a drying process, around the molecules the solvent, for example, water molecules, and ethanol molecules to evaporate slowly. To improve the drying process, the surfaces on the semiconductor substrate or on the carrier functional structures have, which improve the evaporation and escape of the molecules. Furthermore, can also small-scale webs, as adhesive interfaces serve to improve the drying process. A another possibility to achieve an advantageous drying is to use as a carrier support ring to use, which has a round carrier strip a width of preferably 2 to 10 mm around the semiconductor substrate only on an outer edge to hold mechanically. The use of a carrier ring also has the advantage on that the support ring as a clamping frame for thin wafers can act and prevents wavy deformation of the same. Of the Ring may further comprise dimensions of a conventional wafer, so that same as a stiffener for the thin one Semiconductor substrate acts and also a standard handling allows for example, by the ring together with the applied semiconductor substrate stored in wafer hordes or to wafer attaching devices on a reversible Way is attached.
Die reversible Ablösung eines erfindungsgemäß mit einem Träger verbundenen Halbleitersubstrats kann vorzugsweise in einem Wasserbad erfolgen, wodurch eine unkomplizierte und kostengünstige Entfernung des Halbleitersubstrats ermöglich ist. Zur Unterstützung des Ablösprozesses kann das Wasser auf eine Temperatur in einem Bereich von 70 bis 80°C, vorzugsweise 75°C, erhöht sein. Ein solcher Ablöseprozeß kann durch das Einkoppeln von Ultraschallenergie in das Lösebad unterstützt werden.The reversible detachment of a semiconductor substrate connected to a carrier according to the invention can preferably take place in a water bath, which makes it possible to remove the semiconductor substrate in an uncomplicated and cost-effective manner. To assist in the stripping process, the water may be heated to a temperature in the range of 70 to 80 ° C, preferably 75 ° C, to be increased. Such a detachment process can be assisted by the coupling of ultrasonic energy into the release bath.
Ferner kann ein Ablöseverhalten erleichtert oder vervollständigt werden, indem eine 10-25% NH3-Lösung oder eine 0,01-0,1 N NaOH-Lösung (0,01-0,1 normale NaOH-Lösung) verwendet wird. Eine weitere Erleichterung der Wiederablösbarkeit kann erreicht werden, indem die Oberfläche des Trägersubstrats beispielsweise durch einen Schleifprozeß aufgerauht wird.Further, peel performance can be facilitated or completed by using a 10-25% NH 3 solution or a 0.01-0.1 N NaOH solution (0.01-0.1 normal NaOH solution). Further ease of redetachability can be achieved by roughening the surface of the carrier substrate, for example, by a grinding process.
Die Wahl eines geeigneten Ablöseprozesses ist vorzugsweise davon abhängig, welche Temperaturbelastungen das Verbundsystem nach dem Verbinden erhalten hat und welche Oberflächen das Halbleitersubstrat bzw. der Träger aufweist. Die Oberflächen des Halbleitersubstrats oder des Trägers können zur Verbesserung einer Wiederablösung auch mit einem Material beschichtet werden, beispielsweise Siliziumnitrid, das auf einem Glasträgersubstrat aufgebracht wird. Die Verwendung von Siliziumnitrid eignet sich insbesondere für eine Wiederablösung nach Hochtemperaturschritten von bis etwa 400°C. Für eine Wiederablösung nach Temperaturprozessen bis etwa 250°C können auch Oberflächen aus Silizium oder Siliziumoxid vorteilhaft verwendet werden.The Choice of a suitable separation process is preferably dependent on what temperature loads the composite system after joining received and which surfaces has the semiconductor substrate or the carrier. The surfaces of the Semiconductor substrate or the carrier can to improve redetachment be coated with a material, such as silicon nitride, that on a glass carrier substrate is applied. The use of silicon nitride is suitable especially for a redemption after high temperature steps of up to about 400 ° C. For a redemption after Temperature processes up to about 250 ° C can also surfaces made of silicon or silicon oxide can be used advantageously.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:
Unter
Bezugnahme auf die
In
einem ersten Verfahrensschritt wird auf einem Träger
Das Aufbringen der Haftmittelschicht kann mit sämtlichen geeigneten bekannten Verfahren, beispielsweise einem Druckaufbringen oder eines Sprühaufbringens erfolgen.The Applying the adhesive layer can be done with any suitable known Method, for example, a pressure application or a spray application respectively.
Erfindungsgemäß weist
das Haftmittel wie oben beschrieben einen Haftvermittler auf Triethoxysilylalkylamin-Basis
auf, der beispielsweise kommerziell erhältlich ist. Der Haftvermittler
auf Triethoxysilylalkylamin-Basis besteht aus mehreren Untereinheiten,
welche die Haftung der Komponenten bewirken.
Die funktionelle Gruppe ist erfindungsgemäß eine Amin-Gruppe. Wie es bereits vorhergehend beschrieben ist, wird der Haftvermittler mit einem Lösungsmittel, vorzugsweise H2O gemischt, so daß sich ein Verdünnungsverhältnis im Bereich zwischen 1:20 und 1:400 ergibt, was insbesondere für das Anbringen von Siliziumhalbleitersubstraten, wie beispielsweise Siliziumchips oder Siliziumwafer auf Glassubstrate oder Siliziumträgersubstrate vorteilhaft ist.The functional group is according to the invention an amine group. As already described above, the adhesion promoter is mixed with a solvent, preferably H 2 O, so that a dilution ratio in the range between 1:20 and 1: 400 results, which is particularly for the attachment of silicon semiconductor substrates, such as silicon chips or silicon wafers on glass substrates or silicon carrier substrates is advantageous.
Nach
dem Aufbringen der Haftschicht
Zum
Anordnen der Haftschicht
Nach
dem Zusammenfügen
des Trägers
und des Halbleitersubstrats wird das dadurch gebildete Verbundsystem
einem Aushärteprozeß bzw. Trocknungsprozeß unterzogen.
Vorzugsweise weist die Haftmittelschicht einen Haftvermittler auf
Ethoxysilylbasis auf, der in einem Lösungsmittel gelöst ist.
Der Haftvermittler kann beispielsweise den Typ VM651 (Triethoxysilylpropylamin)
umfassen, der mit Wasser in einem Verdünnungsverhältnis von 1:20 bis 1:400 gemischt
ist. Zur Unterstützung
des Trocknungsprozesses kann das Verbundsystem mit einer Temperatur
beaufschlagt werden, die über
100°C, vorzugsweise
in einem Bereich von 100-150°C
aufweist. Der Trocknungsprozeß ist
insbesondere dann erforderlich, wenn die Haftschicht einen flüssigen Haftvermittler
auf Ethoxysilylbasis in einer wäßrigen Lösung aufweist,
um die Wasser- und Ethanolmoleküle
langsam abdampfen zu lassen und ein Entweichen derselben zu ermöglichen.
Diesbezüglich
kann der Träger
Der Streifen kann vorzugsweise eine Breite von 2-10 mm aufweisen und aus einem Material bestehen, das Silizium, Glas oder Keramik umfaßt. Diese Konfiguration weist insbesondere Vorteile auf, wenn Rückseitenprozesse an sehr dünnen Wafern bei hohen Temperaturen erfolgen sollen. Der Ring wirkt als ein Spannrahmen für den dünnen Wafer und verhindert ein welliges Verformen derselben während und nach dem Durchführen der Prozeßschritte. Der Ring wirkt ferner auch als eine Versteifung und ermöglicht ein standardmäßiges Handhaben des Verbundsystems mittels Wafer-Horden und -Kassetten zwischen verschiedenen Prozeßschritten bzw. innerhalb eines Prozeßschrittes.Of the Strip may preferably have a width of 2-10 mm and consist of a material comprising silicon, glass or ceramic. These Configuration has particular advantages when back processes on very thin Wafern should be done at high temperatures. The ring acts as a clamping frame for the thin one Wafer and prevents wavy deformation of the same during and after performing the process steps. The ring also acts as a stiffener and allows a standard handling of the composite system by means of wafer hordes and cassettes between various process steps or within a process step.
Nach
dem Trocknen der Haftmittelschicht
Die Temperaturstabilität des Verbundsystems wurde von den Erfindern durch Versuchsreihen getestet, wobei Wafer-Chip bzw. Wafer-Verbunde auf bis zu 400°C erhitzt wurden, um die Temperaturstabilität der Klebeflächen zu untersuchen sowie reale Temperaturbelastungen einer Rückseitenmetallisierung innerhalb des Halbleiterprozesses zu simulieren.The temperature stability of the composite system was tested by the inventors by series of experiments, wherein wafer-chip or wafer composites heated to up to 400 ° C. were added to the temperature stability of the adhesive surfaces investigate as well as real temperature loads of a backside metallization within the semiconductor process.
Nach dem Durchführen der Arbeitsschritte an dem Halbleitersubstrat werden das Halbleitersubstrat und der Träger auf eine reversible Weise voneinander getrennt. Vorzugsweise kann dazu das Verbundsystem in einem Wasserbad angeordnet werden, das vorzugsweise mit einer Temperatur von etwa 75°C beaufschlagt ist. Um das Ablöseverhalten zu erleichtern, können ferner geeignete Lösungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine 10-25% NH3-Lösung oder eine 0,01-01 N NaOH-Lösung verwendet werden, die das Ablöseverhalten erleichtern und gegebenenfalls vervollständigen. Auch hier kann wieder unterstützend Ultraschall eingesetzt werden.After performing the operations on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate and the carrier are separated from each other in a reversible manner. Preferably, for this purpose, the composite system can be arranged in a water bath, which is preferably acted upon by a temperature of about 75 ° C. In order to facilitate the detachment behavior, suitable solutions can also be used. For example, a 10-25% NH 3 solution or a 0.01-01 N NaOH solution can be used which facilitate the dissolution behavior and complete if necessary. Again, supportive ultrasound can be used again.
Bei
den von den Erfindern durchgeführten Versuchsreihen
wurden die erfindungsgemäß aufgeklebten
Chips, Wafer- sowie Wafer-Chipverbunde nach einem Tempern im Wasserbad
innerhalb kurzer Zeit wieder voneinander gelöst. Eine Wiederablösbarkeit
kann ferner durch speziell behandelte Oberflächen des Trägersubstrats oder des Halbleitersubstrats
verbessert werden. Beispielsweise kann das Trägersubstrat durch einen Schleifprozeß (Grinder-Prozeß) aufgerauht
werden, wodurch die Wassermoleküle
verbessert an der Haftschicht
Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem das Verbundsystem bei den Arbeitsschritten Temperaturen bis etwa 250°C ausge setzt war, ist ein Lösen im Wasserbad bei etwa 75°C bevorzugt. Diesbezüglich kann eine verdünnte Ammoniaklösung, beispielsweise 10-25%, verwendet werden, die bevorzugt für Trägertechniken von dünnen Wafern mit CMOS-Schaltungen zum Einsatz kommen kann, da NH3 keine Metallkontaminationen hinterläßt. Bei mit Problem-behafteten Substrat-Waferverbunden, die mit hoher Temperatur getempert wurden, kann auch eine Natriumhydroxidlösung zum Wiederablösen verwendet werden, die allerdings nur für in Abhängigkeit der Waferbeschichtung bzw. Passivierung geeigneten Fällen realisiert werden kann.In one embodiment, in which the composite system was set in the steps temperatures up to about 250 ° C, a dissolution in a water bath at about 75 ° C is preferred. In this regard, a dilute ammonia solution, for example 10-25%, may be used, which may be preferred for carrier techniques of thin wafers with CMOS circuitry since NH 3 does not cause metal contamination. In problematic substrate wafers bonded at high temperature, a sodium hydroxide solution can also be used for redetachment, but this can only be realized for cases depending on the wafer coating or passivation.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Träger mit speziellen funktionellen Oberflächen beschichtet sein, die ein Wiederablösen erleichtern oder verbessern. Beispielsweise ist es nach Temperaturschritten bis 250°C bevorzugt, Silizium- oder Siliziumoxidoberflächen vorzusehen, während es für eine Wiederablösung nach Hochtemperaturschritten von bis zu etwa 400°C bevorzugt ist, Siliziumnitrid beschichtete Oberfläche zu verwenden. Siliziumnitrid wird in der Halbleitertechnologie als Standardpassivierung eingesetzt, so daß ein Vorsehen derselben auf eine kostengünstige Weise und in geringer Zeit implementiert werden kann. Die funktionellen Oberflächen können auf verschiedenen Materialien des Trägers aufgebracht werden, beispielsweise auf einem Substratträger aus Glas, Keramik oder Silizium. Wie bereits oben erwähnt wurde, kann die Haftkraft weiter reduziert werden, indem die Trägeroberfläche mittels geeigneter Verfahren aufgerauht wird.at a further embodiment may the carrier be coated with special functional surfaces that a redemption facilitate or improve. For example, it is after temperature steps up to 250 ° C preferred to provide silicon or silicon oxide surfaces while it for one redetachment after high temperature steps of up to about 400 ° C is preferred, silicon nitride coated surface to use. Silicon nitride is used in semiconductor technology as Standard passivation used, so that a provision of the same a cost-effective Way and in a short time can be implemented. The functional surfaces can be applied to various materials of the carrier, for example on a substrate carrier made of glass, ceramics or silicon. As mentioned above, the adhesive force can be further reduced by the carrier surface by means of roughened appropriate method.
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