WO2016041644A1 - Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate - Google Patents

Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate Download PDF

Info

Publication number
WO2016041644A1
WO2016041644A1 PCT/EP2015/060308 EP2015060308W WO2016041644A1 WO 2016041644 A1 WO2016041644 A1 WO 2016041644A1 EP 2015060308 W EP2015060308 W EP 2015060308W WO 2016041644 A1 WO2016041644 A1 WO 2016041644A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
product substrate
tool
product
carrier substrate
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/060308
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Burggraf
Martin Kainzbauer
Original Assignee
Ev Group E. Thallner Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ev Group E. Thallner Gmbh filed Critical Ev Group E. Thallner Gmbh
Publication of WO2016041644A1 publication Critical patent/WO2016041644A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68318—Auxiliary support including means facilitating the separation of a device or wafer from the auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/6834—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to protect an active side of a device or wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer

Definitions

  • the invention relates to a method according to claim 1 and a device according to claim 8 for detaching a product substrate from a carrier substrate.
  • the thinning of product substrates is often required in the semiconductor industry and can be mechanical and / or chemical.
  • the product substrates are usually temporarily fixed to a carrier, with different methods for fixation.
  • the carrier material used is, for example, films, glass substrates or silicon wafers.
  • Bonding known, such as the use of UV light, laser beams, temperature or solvent.
  • the detachment (also debonding) is increasingly seen as one of the most critical process steps, since the thin substrates with
  • ZoneBond® process Another technical problem when debonding two, in particular connected by the ZoneBond® process substrates is the chemistry. While a purely thermal-mechanical process heats a thermoplastic and separates the two substrates by a shearing process, the ZoneBond® process requires a chemical to release the thermoplastic in the marginal zone between the substrate and the product substrate. Chemicals are correspondingly expensive, must be prepared, used correctly and disposed of. They are mostly harmful to the environment or at least biologically degradable. In addition, appropriate apparatus must be designed which create the optimum conditions for optimally and, above all, efficiently dissolving the thermoplastic.
  • the thin substrates have little to no dimensional stability and typically curl without support material.
  • fixing and supporting the wafers is practically unavoidable. It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and a method to solve such a product substrate as easily as possible from a carrier.
  • the invention is based on the idea of a generic
  • peripheral portion of the product substrate at least partially, preferably predominantly, in particular completely, separated, in particular ground or cut off, is.
  • the invention relates in particular to a method and a system for releasing a product substrate, in particular bonded with the aid of the ZoneBond® process, from its corresponding carrier substrate.
  • the invention is based on the idea of, in particular exclusively, mechanical destruction of an edge zone of the product substrate and a consequent detachment of the (remaining) product substrate from the carrier substrate.
  • the product substrate and the carrier substrate are bonded over the whole area, wherein the process according to the invention serves to remove the edge region of the generation of a predetermined breaking point, starting from which the product substrate and the carrier substrate are separated from each other.
  • a decisive advantage of the device according to the invention and of the method according to the invention is, in particular, that it is entirely possible to dispense with the use of ien for releasing the edge zone or for detaching the product substrate.
  • the diameter of the product substrate is reduced by a, in particular concentric, reduction or decrease in the
  • Separation of the peripheral portion is oversized and is reduced by the separation to a standard size.
  • the substrates may be of any shape, but are preferably circular, except for an optional "flat” or "notch".
  • the diameter of the substrates is in particular industrially standardized. For wafers, industry standard diameters are 1 inch, 2 inches, 3 inches, 4 inches, 5 inches, 6 inches, 8 inches, 12 inches, and 18 inches.
  • the embodiment according to the invention can basically handle any substrate (regardless of its diameter).
  • the invention describes a method and an apparatus for mechanical debonding of two substrates, which are provided with a
  • Boundary bonding technology in particular a ZoneBond® process, were bonded.
  • the invention is based in particular on the idea of separating a product substrate, which has been bonded to a carrier substrate via a bonding layer, in particular a thermoplastic, at the edge zone by a tool, in particular to remove it.
  • a bonding layer in particular a thermoplastic
  • Remaining, functional and central product substrate part is fixed only by a partial area (non-stick zone) of the connecting layer. This is arranged in particular in the region of a low-adhesive center zone of the carrier substrate. This makes it possible according to the invention to dispense with the use of chemicals. Furthermore, the debonding process is performed especially at room temperature. With the aid of the embodiment according to the invention, debonding is possible in a few seconds, which contributes to an increase in productivity and a considerable cost reduction, since the produced ones
  • the tools are mainly described by their functionality.
  • a circular saw is used, in other words a rotating saw with radially symmetrically distributed teeth.
  • a grinding wheel is used as a tool.
  • a grinding wheel is
  • a grinding wheel is one of many
  • Indexable inserts are fixed on rotating bodies to provide appropriate grinding wheels or saws.
  • Grinding wheels are usually made of a composite of a
  • micro and nano-objects are according to the invention
  • the indexable inserts can be precisely positioned, distributed and / or with respect to their cutting angle
  • control of the tools according to the invention and / or movements, in particular rotation or translation of the product substrate, and / or fixation of the product and carrier substrates is carried out by a
  • Substrate stack are dispensed on a sample holder.
  • electrostatic sample holder or adhesive films can be done.
  • the fixation according to the invention is particularly so strong that the
  • Substrate stack can be treated by the process of the invention without detaching from the sample holder.
  • Process step the production of a substrate stack, consisting of a carrier substrate, a connecting layer and a
  • the carrier substrate is in particular prepared such that it has a, in particular narrow, edge zone and, in particular, a large area occupying the remaining area, center zone or
  • Non-stick zone features.
  • the center zone / non-stick zone has a low, in particular vanishingly small, adhesion to many, preferably all, materials, but in particular to the, in particular the non-stick zone covering, bonding layer.
  • the adhesion is preferably defined by the energy per unit area necessary to connect two interconnected
  • the energy is given in J / m 2 .
  • the energy per unit area in the non-stick zone is less than 1.0 J / m 2 , more preferably less than 0.5 J / m 2 , more preferably less than 0.1 J / m 2 , most preferably less than 0.001 J / m 2 , most preferably less than 0.0001 J / m 2 , most preferably less than 0.00001 J / m.
  • Coating material with which the carrier substrate was coated in the non-stick zone is about 0. 1 J / m.
  • the energy per unit area in the edge zone is greater than 0.5 J / m, more preferably greater than 0.8 J / m, more preferably greater
  • Thermoplastic is about 1 .2 J / m.
  • the ratio between the adhesion in the release zone and the adhesion in the peripheral zone is preferably less than 1, more preferably less than Vi, more preferably less. , more preferably less than 1/8.
  • Process step takes place processing of the product substrate on its side facing away from the carrier substrate back.
  • the product substrate becomes especially mechanically and / or physically treated.
  • Coating processes, etching processes, structuring processes or - preferably - grinding and back-thinning processes Coating processes, etching processes, structuring processes or - preferably - grinding and back-thinning processes.
  • the thickness of the product substrate is reduced.
  • the initial thickness of a product substrate depends on the previous processes and / or the initial thicknesses of the substrates. Substrates are preferably produced at standard thicknesses, which are dependent on the diameter of the substrates.
  • the initial thickness of a substrate is in particular between 270 ⁇ and 2000 ⁇ .
  • the thickness of the product substrate is less than 1000 ⁇ , preferably less than 500 ⁇ , more preferably less than 100 ⁇ , most preferably less than 50 ⁇ , most preferably less than 1 0 um.
  • Peripheral edge preferably with a chip-removing surface of the
  • the tool is a saw.
  • Embodiment discloses a tool that has a plurality of teeth, with which a chip removal on a
  • the teeth may also be attached, in particular to the rotation body,
  • Indexable inserts act.
  • the saw is a circular saw.
  • An axis of rotation of the tool is preferably parallel to the surface of the product substrate by an inclination angle of
  • Tilt angle is preferably between -45 ° and + 45 °, preferably between -35 ° and 35 °, more preferably between -25 ° and + 25 °, most preferably between -1 5 ° and + 1 5 °, most preferably between - 5 ° and + 5 °, with 0 degrees referring to an orientation parallel to the surface (preferred orientation).
  • (Rotational) frequency of the tool is preferably greater than 10 Hz, preferably greater than 100 Hz, more preferably greater than 500 Hz, most preferably greater than 1000 Hz.
  • the tool Approach of the tool to the product substrate, in particular the peripheral portion, preferably by translational relative movement to contact.
  • the tool is approached while the substrate stack is fixed.
  • the tool is in operation, in particular rotation, offset before the tool
  • the contact pressure, which the tool to be removed on the Is more than 0.01 N, preferably greater than 1 N, more preferably greater than 10 N s, most preferably greater than 100 N, most preferably greater than 500 N.
  • Product substrate in particular greater than 1 nm / s, with preference greater than 1 00 nm / s, more preferably greater than 10 ⁇ / s, most preferably greater than 100 ⁇ / s, most preferably more than 1 mm / s ,
  • the substrate stack is rotated during the application of the tool.
  • the rotation frequency of the substrate stack is given in revolutions per minute (rounds per minute, rpm).
  • the number of revolutions per minute is in particular greater than 10, preferably greater than 100, more preferably greater than 1000, most preferably greater than 10000.
  • the tool is removed from the substrate stack processed or prepared according to the invention.
  • Product substrate separated from the carrier substrate so detached.
  • a backside fixing of the processed, in particular very thin and sensitive, product substrate takes place prior to the separation of the product substrate from the carrier substrate.
  • the back side of the product substrate is fixed to a tape which has been stretched over a frame (film frame). Thanks to the
  • Center zone of the carrier substrate is comparatively low.
  • the disclosed process of mechanical debonding according to the invention by material removal can in principle be carried out with any suitable type of tool.
  • not the product substrate but the carrier substrate is destroyed by the tool in the process according to the invention.
  • the tool is a grinding wheel.
  • Grinding wheel is again to be seen as a synonym for any type of tool which is able to remove material by a sliding, in particular parallel to the surface of the product substrate chipping, movement.
  • these need not be grinding wheels with a rough surface.
  • the rough surface is preferably a composite material consisting of a matrix and embedded hard, in particular ultra-hard, grinding bodies in the micro and / or nanometer range.
  • the grinding wheel is one known from the semiconductor industry for back-thinning substrates
  • a rotation axis of the tool preferably is inclined normal to the surface of the product substrate by an inclination angle of the rotation axis to the normal of the surface of the product substrate.
  • the angle of inclination is preferably between -45 ° and + 45 °, preferably between -35 ° and 35 °, more preferably between -25 ° and +25 °, most preferably between -15 ° and +15 °, at all
  • Orientation normal to surface refers (preferred orientation). It would also be conceivable to use head cutters attached to their
  • Front are equipped with indexable inserts.
  • the angle of inclination of the axis of rotation to the surface normal of the product substrate lies in particular between 45 ° and + 45 °, preferably between -35 ° and 35 °, more preferably between -25 ° and + 25 °, most preferably between -1 5 ° and + 1 5 °, most preferably between -5 ° and +5 °.
  • the rotational frequency of the grinding wheel is in particular greater than 10 Hz, preferably greater than 100 Hz, more preferably greater than 500 Hz, most preferably greater than 1000 Hz.
  • the tool is a tool with a radially symmetrical grinding body which can be rotated centrally with respect to the substrate stack.
  • the grinding body is preferably designed as a slip ring, in particular an annular grinding cylinder.
  • the tool additionally has a pressure body for, in particular additional, fixing of the product substrate.
  • This is preferably stored within the abrasive body, in particular centric to the substrate stack and the abrasive body.
  • Grinding body and pressure body are in particular rotatable to each other and / or mounted axially displaceable.
  • a displacement of the pressure body and the abrasive body preferably takes place along their common
  • the pressure body preferably has a flat
  • the grinding wheel possesses at its cutting, for
  • Scraped peripheral portion of the product substrate is also conceivable.
  • the pressure body exerts a pressure force on the center of the substrate stack (in particular above the non-stick zone in alignment).
  • the force applied or applied is greater than IN, preferably greater than 10 N, more preferably greater than 100 N, most preferably greater than 1000 N, most preferably greater than 10000 N.
  • Applying force is a twist of individual layers of the
  • Substrate stack each other largely prevented during the grinding process.
  • the abrasive body rotates radially symmetrically, in particular around the pressure body.
  • Substratstapei in particular by lowering the abrasive body, creates a contact pressure of the abrasive body in the peripheral portion of the product substrate.
  • the contact pressure applied by the abrasive article to the ablated edge of the product substrate is greater than 10 N, preferably greater than 100 N, more preferably greater than 1000 N, most preferably greater than 10000 N, most preferably greater than 100 000 N.
  • the corresponding contact pressure results from the
  • the abrasive body is fixed while the pressure body rotates together with the substrate stack.
  • the pressure body and the substrate stack are rotated, while the grinding body rotates at different rotational speeds and / or in opposite directions.
  • the device in particular has a cooling of the peripheral portion of the product substrate.
  • the cooling takes place in particular by an externally supplied hose. It is also conceivable according to the invention to carry out the entire process in a cooling bath, wherein, in particular
  • Cooling bath is arranged. The temperature of the cooling
  • used liquid is in particular less than 1 00 ° C
  • Product substrate is not completely removed at the separable edge, but is ground down only to a critical layer thickness.
  • the tool preferably does not contact the connecting layer at any time and therefore does not become contaminated.
  • the edge breaks away from the product substrate and preferably remains behind on the carrier substrate.
  • the critical layer thickness is in particular less than 5 ⁇ , preferably less than 1 ⁇ , more preferably less than l ⁇ Onm, most preferably less than l Onm.
  • Figure 1a is a schematic, not to scale
  • Figure 1b is a schematic, not to scale
  • Figure l c is a schematic, not to scale.
  • FIG. 1 d is a schematic, not to scale
  • Figure 1e is a schematic, not to scale
  • Figure lf is a schematic, not to scale.
  • Figure 2 is a schematic, not to scale
  • FIG. 3 a shows a schematic, not to scale
  • FIG. 3 b shows a schematic, not to scale
  • FIG. 1 a shows a schematic cross-sectional illustration of a first process step according to the invention, in which a substrate stack 1 has been produced by means of a bonding technology which leads to different adhesion strengths at the edge and in the center.
  • the technology is specifically ZoneBond® technology. in the further course, the ZoneBond® technology will be used as an exemplary technology for the invention
  • the substrate stack 1 accordingly consists of a carrier substrate 2, which is connected via a connecting layer 5 to a product substrate 6.
  • the substrate stack 1 accordingly consists of a carrier substrate 2, which is connected via a connecting layer 5 to a product substrate 6.
  • the product substrate 6 has a, in particular annular, arranged in an edge zone 3 of the carrier substrate peripheral portion 1 3 and surrounded by the peripheral portion 13 non-stick zone 14.
  • the non-stick zone 14 and / or the peripheral portion 13 are in particular concentric with the substrate stack 1 and / or
  • Product substrate 6 is arranged.
  • non-stick zone 14 is between the carrier substrate 2 and the
  • the low-adhesive layer 4 is, by a, in particular exclusively limited to the non-stick zone 14 coating of the carrier substrate 2 with a
  • a carrier substrate surface 2o is in direct contact with the connection layer 5. Also conceivable are the use of a carrier substrate 2 with low-adhesive properties and the production of an adhesive edge zone 3 by coating with a highly adhesive material (not shown).
  • the carrier substrate 2 and the low-adhesive layer 4 are coated with an adhesive, in particular a thermoplastic, as a bonding layer 5.
  • the product substrate 6 is with his
  • Any functional units 7 on the product substrate surface 6o of the product substrate 2 are in the adhesive material, in particular in
  • the thickness of the layer of the adhesive, in particular the thermoplastic, must be large enough to accommodate these functional units 7.
  • the functional units 7 may be any type of
  • FIG. 1b shows an optional, second process step, in which the product substrate 6 is processed in the bonded state. During processing, the product substrate 6 changes into a processed, much thinner and more unstable state.
  • FIG. 1 b shows the processing of the product substrate 6 by way of example at one
  • the product substrate 6 may be any other
  • a cutting tool 8 In a third process according to the invention according to Figure l c, an alignment of a cutting tool 8 with respect to the substrate stack 1, in particular with a cutting surface 8s opposite to the peripheral portion 1 3.
  • the tool 8 has in the embodiment according to Figure l c a saw blade 9, whose
  • Rotation axis R is parallel to the product substrate surface 6o.
  • the cutting surface 8s is located on a saw teeth having lateral surface of the saw blade. 9
  • the tool 8 (represented by the lowering of the saw blade 9 by a force F) begins to separate the product substrate 6 'along its edge region B which corresponds to the peripheral section 14 (machining action).
  • the feed direction of the tool 8 can be arbitrary. In particular, the feed direction of the tool 8 is parallel to the z-direction or y-direction according to FIG l d.
  • the tool 8 lifts exclusively the material of the product substrate 6 in the edge region B and comes as little as possible or not at all with the thermoplastic of the bonding layer 5 in contact. As far as the tool 8, in particular the saw blade 9, penetrates into the thermoplastic, the saw blade 9 is contaminated.
  • Edge region B or in the peripheral portion 1 3 either a circulating movement of the tool 8 when fixed in substrate stack 1, a rotation of the substrate stack 1 or a corresponding combination of both rotational movements carried out.
  • a movement of the tool 8 along the peripheral portion, ie transversely to the product substrate surface 6o, is avoided in a preferred embodiment.
  • it is preferably carried out exclusively a rotation of the substrate stack 1 about a rotation axis D.
  • FIG. 1 shows a substrate stack 1 processed according to the invention after removal of the product substrate material according to the invention in the edge region B.
  • the product substrate 6 is only fixed in the non-stick zone 14 by the bonding layer 5, ie practically exclusively above or in alignment with the low-adhesion layer 4 the removal of the product substrate 6 from the carrier substrate 2 and the low adhesive layer 4.
  • a compound in the adhesive edge zone 3 is practically no longer present.
  • the product substrate 6 is separated from the carrier substrate 2.
  • the product substrate 6 was shown free-standing.
  • the extremely thin and thus fragile product substrate 6 is first applied to another carrier, in particular a tape
  • FIG. 2 shows a second embodiment according to the invention for debonding according to the invention, consisting of a tool 8 having a horizontally mounted separation object, in particular a grinding wheel 10.
  • a rotation axis R 'of the grinding wheel 10 is in particular normal to the product substrate surface 2o or the
  • a cutting surface 8s' is opposed to the peripheral portion 13, but in this
  • Embodiment arranged parallel to the back 2r.
  • the Machining surface 8s' is formed by a rotating ring portion of a side wall of the grinding wheel 1 0.
  • Substrate stack 1 about its axis of rotation D is preferred, while the tool 8 'then rotates only about its own axis of rotation R'.
  • FIG. 3 a and 3 b show two different process states of a particularly preferred embodiment with a tool 8 ".
  • the tool 8" has a pressure body 11 and a slip ring 12.
  • the slip ring 12 and the pressure body 1 1 are rotationally symmetrical, in particular concentric with each other.
  • the slip ring 1 2 is a
  • Hollow body in particular a ring or hollow cylinder body, which can be moved axially translationally with respect to the pressure hull 1 1.
  • the pressure body 11 is a rotationally symmetrical body, preferably a solid body, more preferably a solid body
  • Slip ring 12 can rotate about the pressure body 1 1.
  • the rotation is preferably frictionless, in this case there is a Slip ring inner side 12 ⁇ and a pressure body outside II a no contact (contactless version).
  • a play or a press fit is formed between the slip ring 12 and the pressure body 1 1.
  • a press fit is formed between the slip ring 12 and the pressure body 1 1.
  • Pressure body 1 1 act the pressure-body outside I I a and the
  • slip ring inside 12i as sliding bearing. In the case of a press fit unwanted deviation would be prevented or at least suppressed. Thus, the slip ring 12 is dimensionally stable and can be made thinner.
  • slip ring 12 is static, while the product substrate 1 and the pressure body 1 1, which acts with a compressive force F on the substrate stack 1, rotate together. It arises between the pressure surface 1 l o and the
  • Product substrate surface 6o 'preferably no slip.
  • the slip ring 12, as well as, with the substrate stack 1 coupled, pressure body 1 1 rotate simultaneously,

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for detaching a product substrate (6), which is connected to a carrier substrate (2) by a connecting layer (5) and which was processed on the carrier substrate (2), from the carrier substrate (2), the connecting layer (5) comprising an edge zone (3) having high adhesion and an anti-adhesion zone (14) arranged within the edge zone (3), characterized in that a peripheral segment (13) of the product substrate (6) arranged in the region of the edge zone (3) is severed from the product substrate (6) before the product substrate (4) is detached from the carrier substrate (2).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Ablösen eines Produktsubstrats von einem Trägersubstrat  Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate
B e s c h r e i b u n g Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8 zum Ablösen eines Produktsubstrats von einem Trägersubstrat. The invention relates to a method according to claim 1 and a device according to claim 8 for detaching a product substrate from a carrier substrate.
Das Rückdünnen von Produktsubstraten ist in der Halbleiterindustrie häufig erforderlich und kann mechanisch und/oder chemisch erfolgen. Zum Rückdünnen werden die Produktsubstrate in der Regel auf einen Träger vorübergehend fixiert, wobei es für die Fixierung verschiedene Methoden gibt. Als Trägermaterial werden beispielsweise Folien, Glassubstrate oder Siliziumwafer verwendet. The thinning of product substrates is often required in the semiconductor industry and can be mechanical and / or chemical. For re-thinning, the product substrates are usually temporarily fixed to a carrier, with different methods for fixation. The carrier material used is, for example, films, glass substrates or silicon wafers.
In Abhängigkeit von den verwendeten Trägermaterialien und der verwendeten Verbindungsschicht zwischen Träger und Produktsubstrat sind verschiedene Verfahren zur Auflösung oder Zerstörung der Depending on the carrier materials used and the bonding layer used between carrier and product substrate are different methods of dissolution or destruction of the
Verbindungsschicht bekannt, wie beispielsweise die Verwendung von UV-Licht, Laserstrahlen, Temperatureinwirkung oder Lösungsmittel. Bonding known, such as the use of UV light, laser beams, temperature or solvent.
Das Ablösen (auch Debonden) stellt sich zunehmend als einer der kritischsten Prozessschritte dar, da die dünnen Substrate mit The detachment (also debonding) is increasingly seen as one of the most critical process steps, since the thin substrates with
Substratdicken von wenigen μιη beim Ablösen/Abziehen leicht brechen oder durch die für den Vorgang des Ablösens notwendigen Kräfte Substrate thicknesses of a few μιη when peeling / peeling easily break or by the forces necessary for the process of detachment
Schaden erleiden. Suffer damage.
Ein weiteres technisches Problem beim Debonden zweier, insbesondere mittels des ZoneBond®-Prozesses verbundener Substrate ist die Chemie. Während beim rein thermisch-mechanischen Prozess ein Thermoplast erwärmt wird und die beiden Substrate durch einen Scherprozess getrennt werden, benötigt man für den ZoneBond®-Prozess eine Chemikalie, mit deren Hilfe der Thermoplast in der Randzone zwischen dem Träger- und dem Produktsubstrat gelöst wird. Chemikalien sind entsprechend teuer, müssen präpariert, korrekt verwendet und entsorgt werden. Sie sind meistens umweltschädlich oder zumindest biologisch schwer abbaubar. Des Weiteren müssen entsprechende Apparate konstruiert werden, welche die optimalen Bedingungen schaffen, um den Thermoplast optimal und vor allem effizient anzulösen. Another technical problem when debonding two, in particular connected by the ZoneBond® process substrates is the chemistry. While a purely thermal-mechanical process heats a thermoplastic and separates the two substrates by a shearing process, the ZoneBond® process requires a chemical to release the thermoplastic in the marginal zone between the substrate and the product substrate. Chemicals are correspondingly expensive, must be prepared, used correctly and disposed of. They are mostly harmful to the environment or at least biologically degradable. In addition, appropriate apparatus must be designed which create the optimum conditions for optimally and, above all, efficiently dissolving the thermoplastic.
Darüber hinaus haben die dünnen Substrate kaum bis keine Formstabilität und rollen sich typischerweise ohne Stützmaterial ein. Während der Handhabung der rückgedünnten Wafer ist mithin eine Fixierung und Unterstützung der Wafer praktisch unumgänglich. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, um ein solches Produktsubstrat möglichst einfach von einem Träger zu lösen. In addition, the thin substrates have little to no dimensional stability and typically curl without support material. Thus, during the handling of the back-thinned wafers, fixing and supporting the wafers is practically unavoidable. It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and a method to solve such a product substrate as easily as possible from a carrier.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 gelöst, Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, ΐη den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche This object is achieved with the features of claims 1 and 8, Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, ΐη the scope of the invention also covers all
Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Combinations of at least two of in the description, the
Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen. Bei Claims and / or the figures given characteristics. at
angegebenen Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten specified value ranges should also be within the specified range
Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein. Limiting values are disclosed as limit values and can be claimed in any combination.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine gattungsgemäße The invention is based on the idea of a generic
Vorrichtung beziehungsweise ein gattungsgemäßes Verfahren dadurch weiterzubilden, dass ein im Bereich einer adhäsiven Randzone Develop device or a generic method in that one in the region of an adhesive edge zone
angeordneter Umfangsabschnitt des Produktsubstrats zumindest teilweise, vorzugsweise überwiegend, insbesondere vollständig, abgetrennt, insbesondere abgeschliffen oder abgeschnitten, wird. arranged peripheral portion of the product substrate at least partially, preferably predominantly, in particular completely, separated, in particular ground or cut off, is.
Die Erfindung handelt insbesondere von einer Methode und einer Anlage, ein, insbesondere mit Hilfe des ZoneBond®~Prozesses gebondetes, Produktsubstrat von seinem entsprechenden Trägersubstrat zu lösen. Der Erfindung liegt dabei die Idee einer, insbesondere ausschließlich, mechanischen Zerstörung einer Randzone des Produktsubstrats und einer daraus folgenden Ablösung des (verbleibenden) Produktsubstrats von dem Trägersubstrat zu Grunde. Gemäß einem, insbesondere eigenständigen, Aspekt der vorliegenden Erfindung werden das Produktsubstrat und das Trägersubstrat vollflächig gebondet, wobei der erfindungsgemäße Prozess zum Entfernen des Randbereichs der Erzeugung einer Sollbruchstelle dient, von der ausgehend das Produktsubstrat und das Trägersubstrat voneinander getrennt werden. The invention relates in particular to a method and a system for releasing a product substrate, in particular bonded with the aid of the ZoneBond® process, from its corresponding carrier substrate. The invention is based on the idea of, in particular exclusively, mechanical destruction of an edge zone of the product substrate and a consequent detachment of the (remaining) product substrate from the carrier substrate. According to one, in particular independent, aspect of the present invention, the product substrate and the carrier substrate are bonded over the whole area, wherein the process according to the invention serves to remove the edge region of the generation of a predetermined breaking point, starting from which the product substrate and the carrier substrate are separated from each other.
Ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht insbesondere darin, dass auf die Verwendung von ien zum Lösen der Randzone beziehungsweise zum Ablösen des Produktsubstrats gänzlich verzichtet werden kann. A decisive advantage of the device according to the invention and of the method according to the invention is, in particular, that it is entirely possible to dispense with the use of ien for releasing the edge zone or for detaching the product substrate.
Insbesondere wird der Durchmesser des Produktsubstrats durch eine, insbesondere konzentrische, Reduzierung oder Abnahme des In particular, the diameter of the product substrate is reduced by a, in particular concentric, reduction or decrease in the
Randbereichs (Umfangsabschnitt) verkleinert. Der Durchmesser des Produktsubstrats weicht nach der erfindungsgemäßen Abtrennung geringfügig von der Norm ab, es sei denn, die Ausgangsgröße des Produktsubstrats wird so gewählt, dass der Durchmesser vor der Edge area (peripheral portion) reduced. The diameter of the product substrate deviates slightly from the standard after the separation according to the invention, unless the starting size of the product substrate is chosen so that the diameter before the
Abtrennung des Umfangsabschnitts überdimensioniert ist und durch die Abtrennung auf ein Normmaß reduziert wird. Separation of the peripheral portion is oversized and is reduced by the separation to a standard size.
Soweit in der Beschreibung oder den Patentansprüchen die Bezeichnung Substrat verwendet wird, sind nicht ausschließlich, aber vorzugsweise Wafer gemeint. Die Substrate können j ede beliebige Form besitzen, sind aber bevorzugt kreisrund, abgesehen von einem optionalen„flat" oder „notch". Der Durchmesser der Substrate ist insbesondere industriell genormt. Für Wafer sind die industrieüblichen Durchmesser, 1 Zoll, 2 Zoll, 3 Zoll, 4 Zoll, 5 Zoll, 6 Zoll, 8 Zoll, 12 Zoll und 1 8 Zoll. Die erfindungsgemäße Ausführungsform kann aber grundsätzlich jedes Substrat (unabhängig von dessen Durchmesser) handhaben. Die Erfindung beschreibt insbesondere eine Methode und eine Anlage zum mechanischen Debonden zweier Substrate, die mit einer Insofar as the term substrate is used in the description or the claims, not exclusively, but preferably wafers are meant. The substrates may be of any shape, but are preferably circular, except for an optional "flat" or "notch". The diameter of the substrates is in particular industrially standardized. For wafers, industry standard diameters are 1 inch, 2 inches, 3 inches, 4 inches, 5 inches, 6 inches, 8 inches, 12 inches, and 18 inches. However, the embodiment according to the invention can basically handle any substrate (regardless of its diameter). In particular, the invention describes a method and an apparatus for mechanical debonding of two substrates, which are provided with a
Randzonenbondtechnologie, insbesondere einem ZoneBond®-Prozess, gebondet wurden. Boundary bonding technology, in particular a ZoneBond® process, were bonded.
Der Erfindung liegt dabei insbesondere der Gedanke zu Grunde, ein Produktsubstrat, das über eine Verbindungsschicht, insbesondere einen Thermoplast, mit einem Trägersubstrat verbondet wurde, an der Randzone durch ein Werkzeug abzutrennen, insbesondere abzutragen. Der The invention is based in particular on the idea of separating a product substrate, which has been bonded to a carrier substrate via a bonding layer, in particular a thermoplastic, at the edge zone by a tool, in particular to remove it. Of the
verbleibende, funktionale und zentrale Produktsubstratteil wird nur noch durch einen Teilbereich (Antihaftzone) der Verbindungsschicht fixiert. Dieser ist insbesondere im Bereich einer niedrig adhäsiven Zentrumszone des Trägersubstrats angeordnet. Damit wird es erfindungsgemäß möglich, auf die Verwendung von Chemikalien zu verzichten. Des Weiteren wird der Debondprozess insbesondere bei Raumtemperatur durchgeführt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Debonden in wenigen Sekunden möglich was zu einer Produktivitätssteigerung und einer erheblichen Kostensenkung beiträgt, da die produzierten Remaining, functional and central product substrate part is fixed only by a partial area (non-stick zone) of the connecting layer. This is arranged in particular in the region of a low-adhesive center zone of the carrier substrate. This makes it possible according to the invention to dispense with the use of chemicals. Furthermore, the debonding process is performed especially at room temperature. With the aid of the embodiment according to the invention, debonding is possible in a few seconds, which contributes to an increase in productivity and a considerable cost reduction, since the produced ones
Stückzahlen pro Zeiteinheit entsprechend steigen. Numbers per unit of time increase accordingly.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind For carrying out the method according to the invention are
nachfolgend verschiedene Ausführungsformen, insbesondere mehrere unterschiedliche Werkzeuge, denkbar. Diese Werkzeuge dienen allesamt der mechanischen Abtrennung, insbesondere Abtragung, eines Below, various embodiments, in particular a plurality of different tools, conceivable. All of these tools are used for mechanical separation, especially ablation, one
Festkörpers, insbesondere eines Halbleitermaterials, vorzugsweise eines Umfangsabschnitts des Produktsubstrats. Die Werkzeuge werden vorwiegend anhand ihrer Funktionalität beschrieben. Insbesondere wird eine Säge al s Synonym für alle Werkzeuge bzw. Solid, in particular a semiconductor material, preferably a peripheral portion of the product substrate. The tools are mainly described by their functionality. In particular, a saw al s synonym for all tools or
Werkzeugteile verwendet, die eine spanabhebende Bearbeitung eines Werkstoffes durch das Eingreifen von Zähnen bewirken. Insbesondere wird erfmdungsgemäß eine Kreissäge eingesetzt, also mit anderen Worten eine rotierende Säge mit radialsymmetrisch verteilten Zähnen. Used tool parts that cause a machining of a material by the engagement of teeth. In particular, according to the invention, a circular saw is used, in other words a rotating saw with radially symmetrically distributed teeth.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird eine Schleifscheibe als Werkzeug verwendet. Als Schleifscheibe ist According to an alternative embodiment of the invention, a grinding wheel is used as a tool. As a grinding wheel is
erfindungsgemäß insbesondere ein Werkzeug offenbart, das in der According to the invention, in particular a tool disclosed in the
Halbleiterindustrie, insbesondere in der Schleiftechnik, verwendet wird, um ein Material durch einen Reibprozess abzutragen. Insbesondere handelt es sich bei einer Schleifscheibe um eine der vielen Semiconductor industry, especially in grinding technology, is used to remove a material by a friction process. In particular, a grinding wheel is one of many
Schleifscheibentypen, die zum Rückdünnen von Produktsubstraten verwendet werden. Die für die Erfindung gebräuchlichen Werkzeuge sind insbesondere Baugruppen aus mehreren Bauteilen. So können Grinding wheel types used to re-thicken product substrates. The customary for the invention tools are in particular assemblies of several components. So can
Wendeschneidplatten auf Drehkörpern fixiert werden, um entsprechende Schleifscheiben oder Sägen vorzusehen. Die Oberflächen von Indexable inserts are fixed on rotating bodies to provide appropriate grinding wheels or saws. The surfaces of
Schleifscheiben bestehen meistens aus einem Verbund eines Grinding wheels are usually made of a composite of a
Matrixwerkstoffes und eingebetteter Mikro- und/oder Nanoobjekte. Bei den Mikro- und Nanoobjekten handelt es sich erfindungsgemäß Matrix material and embedded micro and / or nano-objects. The micro and nano-objects are according to the invention
insbesondere um harte, vorzugsweise ultraharte Materialien, insbesondere um Diamanten. Die Wendeschneidplatten können insbesondere genau positioniert, verteilt und/oder bezüglich ihres Schneidwinkels especially hard, preferably ultra-hard materials, in particular diamonds. In particular, the indexable inserts can be precisely positioned, distributed and / or with respect to their cutting angle
ausgerichtet werden. Damit ergeben sich hochkomplexe, aber effiziente Schneid- beziehungsweise Schleifwerkzeuge. be aligned. This results in highly complex but efficient cutting or grinding tools.
Die Werkzeuge an sich sind dem Fachmann bekannt. Die The tools themselves are known to the person skilled in the art. The
erfindungsgemäß eingesetzten Werkzeuge werden daher konstruktiv nicht näher beschrieben, sondern allenfalls deren Verwendung und Funktionalität. used according to the invention tools are therefore not constructive described in more detail, but at best their use and functionality.
Die Steuerung der erfindungsgemäßen Werkzeuge und/oder Bewegungen, insbesondere Rotation oder Translation des Produktsubstrats, und/oder Fixierung der Produkt- und Trägersubstrate erfolgt durch eine The control of the tools according to the invention and / or movements, in particular rotation or translation of the product substrate, and / or fixation of the product and carrier substrates is carried out by a
Steuerungseinrichtung. Control device.
Erfindungsgemäß kann insbesondere auf die exakte Fixierung des According to the invention, in particular the exact fixation of the
Substratstapels auf einem Probenhalter verzichtet werden. Der Substrate stack are dispensed on a sample holder. Of the
Vollständigkeit halber wird erwähnt, dass eine entsprechende Fixierung mittels mechanischer Klemmen, mittels Vakuum, mittels eines For completeness, it is mentioned that a corresponding fixation by means of mechanical clamping, by means of vacuum, by means of a
elektrostatischen Probenhalters oder adhäsiven Folien erfolgen kann. Die Fixierung ist erfindungsgemäß insbesondere so stark, dass der electrostatic sample holder or adhesive films can be done. The fixation according to the invention is particularly so strong that the
Substratstapel durch den erfindungsgemäßen Prozess behandelt werden kann, ohne sich vom Probenhalter zu lösen. Substrate stack can be treated by the process of the invention without detaching from the sample holder.
In einem ersten, insbesondere vorrichtungsgemäß separaten, In a first, in particular device-separate,
Prozessschritt erfolgt die Produktion eines Substratstapels, bestehend aus einem Trägersubstrat, einer Verbindungsschicht und einem Process step, the production of a substrate stack, consisting of a carrier substrate, a connecting layer and a
Produktsubstrat. Das Trägersubstrat ist insbesondere so präpariert, dass es über eine, insbesondere schmale, Randzone und eine, insbesondere große, die verbleibende Fläche einnehmende, Zentrumszone oder Product substrate. The carrier substrate is in particular prepared such that it has a, in particular narrow, edge zone and, in particular, a large area occupying the remaining area, center zone or
Antihaftzone verfügt. Die Zentrumszone/Antihaftzone besitzt eine geringe, insbesondere verschwindend geringe, Adhäsion zu vielen, vorzugsweise allen, Materialien, insbesondere aber zu der, insbesondere die Antihaftzone bedeckenden, Verbindungsschicht. Die Adhäsion wird vorzugsweise über die Energie pro Flächeneinheit definiert, die notwendig ist, um zwei miteinander verbundene Non-stick zone features. The center zone / non-stick zone has a low, in particular vanishingly small, adhesion to many, preferably all, materials, but in particular to the, in particular the non-stick zone covering, bonding layer. The adhesion is preferably defined by the energy per unit area necessary to connect two interconnected
Oberflächen (insbesondere die Verbindungsschicht von dem Surfaces (especially the bonding layer of the
Trägersubstrat beziehungsweise von der niedrigadhäsiven Carrier substrate or from the low-adhesive
Schicht/Antihaftschicht) voneinander zu trennen. Die Energie wird dabei in J/m2 angegeben. Die Energie pro Einheitsfläche ist in der Antihaftzone insbesondere geringer als 1 .0 J/m2, mit Vorzug kleiner als 0.5 J/m2, mit größerem Vorzug kleiner als 0.1 J/m2, mit größtem Vorzug kleiner als 0.001 J/m2, mit allergrößtem Vorzug kleiner als 0.0001 J/m2, am bevorzugtesten kleiner als 0.00001 J/m . Ein bevorzugter, empirisch gemessener Mittelwert der Energie pro Flächeneinheit zwischen einem Thermoplast und einem für die Antihaftschicht verwendeten Layer / non-stick layer) from each other. The energy is given in J / m 2 . In particular, the energy per unit area in the non-stick zone is less than 1.0 J / m 2 , more preferably less than 0.5 J / m 2 , more preferably less than 0.1 J / m 2 , most preferably less than 0.001 J / m 2 , most preferably less than 0.0001 J / m 2 , most preferably less than 0.00001 J / m. A preferred empirically measured average of the energy per unit area between a thermoplastic and one used for the release layer
Beschichtungsmaterial, mit dem das Trägersubstrat in der Antihaftzone beschichtet wurde, liegt bei ca. 0. 1 J/m . Coating material with which the carrier substrate was coated in the non-stick zone is about 0. 1 J / m.
Die Energie pro Einheitsfläche ist in der Randzone insbesondere größer als 0.5 J/m , mit Vorzug größer als 0.8 J/m , mit größerem Vorzug größer In particular, the energy per unit area in the edge zone is greater than 0.5 J / m, more preferably greater than 0.8 J / m, more preferably greater
2 2  2 2
als 1 J/m , mit größtem Vorzug größer als 1 .2 J/m . Ein bevorzugter, empirisch gemessener Mittelwert der Energie pro Flächeneinheit zwischen reinem Silizium und einem, insbesondere demselben, than 1 J / m, most preferably greater than 1 .2 J / m. A preferred, empirically measured average of the energy per unit area between pure silicon and one, in particular the same,
Thermoplast, liegt bei ca. 1 .2 J/m . Thermoplastic, is about 1 .2 J / m.
Das Verhältnis zwischen der Adhäsion in der Antihaftzone und der Adhäsion in der Randzone ist vorzugsweise kleiner 1 , noch bevorzugter kleiner Vi, noch bevorzugter kleiner ! , noch bevorzugter kleiner 1 /8. The ratio between the adhesion in the release zone and the adhesion in the peripheral zone is preferably less than 1, more preferably less than Vi, more preferably less. , more preferably less than 1/8.
In einem zweiten, insbesondere vorrichtungsgemäß separaten, In a second, in particular device-separate,
Prozessschritt erfolgt Prozessierung des Produktsubstrats an seiner zum Trägersubstrat abgewandten Rückseite. Das Produktsubstrat wird insbesondere mechanisch und/oder physikalisch behandelt. Process step takes place processing of the product substrate on its side facing away from the carrier substrate back. The product substrate becomes especially mechanically and / or physically treated.
Erfindungsgemäß denkbar sind Lithographieprozesse, According to the invention, lithographic processes are conceivable,
Beschichtungsprozesse, Ätzprozesse, Strukturierungsprozesse oder - bevorzugt - Schleif- und Rückdünnprozesse . Coating processes, etching processes, structuring processes or - preferably - grinding and back-thinning processes.
Bei einem Rückdünnprozess wird die Dicke des Produktsubstrats reduziert. Die Ausgangsdicke eines Produktsubstrats hängt von den vorhergehenden Prozessen und/oder den Ausgangsdicken der Substrate ab. Substrate werden bevorzugt mit Standarddicken produziert, die abhängig vom Durchmesser der Substrate sind. Die Ausgangsdicke eines Substrats liegt insbesondere zwischen 270 μηι und 2000 μπι. Nach dem Rückdünnprozess ist die Dicke des Produktsubstrats kleiner als 1000 μητ, vorzugsweise kleiner als 500 μη , noch bevorzugter kleiner als 100 μηι, am bevorzugtesten kleiner als 50 μιη, am aller bevorzugtesten kleiner als 1 0 um. In a re-thinning process, the thickness of the product substrate is reduced. The initial thickness of a product substrate depends on the previous processes and / or the initial thicknesses of the substrates. Substrates are preferably produced at standard thicknesses, which are dependent on the diameter of the substrates. The initial thickness of a substrate is in particular between 270 μηι and 2000 μπι. After the back-thinning process, the thickness of the product substrate is less than 1000 μητ, preferably less than 500 μη, more preferably less than 100 μηι, most preferably less than 50 μιη, most preferably less than 1 0 um.
In einem dritten Prozessschritt erfolgt eine Positionierung eines In a third process step, a positioning of a
Werkzeuges zum Produktsubstrat, insbesondere gegenüber dessen Tool to the product substrate, in particular with respect to the
Umfangsrand, vorzugsweise mit einer spanabtragenden Fläche des Peripheral edge, preferably with a chip-removing surface of the
Werkzeuges gegenüberliegend zu einem Umfangsabschnitt des Tool opposite to a peripheral portion of the
Produktsubstrats. Product substrate.
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform handelt es sich bei dem Werkzeug um eine Säge. Mit anderen Worten wird in dieser In a first embodiment of the invention, the tool is a saw. In other words, in this
Ausführungsform ein Werkzeug offenbart, das über mehrere Zähne verfügt, mit welchen ein spanabhebender Abtrag an einem Embodiment discloses a tool that has a plurality of teeth, with which a chip removal on a
Umfangsabschnitt des Produktsubstrats erfolgt. Bei den Zähnen kann es sich auch um, insbesondere am Rotationskörper befestigte, Peripheral portion of the product substrate takes place. The teeth may also be attached, in particular to the rotation body,
Wendeschneidplatten handeln. Insbesondere ist die Säge eine Kreissäge. Eine Rotationsachse des Werkzeugs liegt vorzugsweise parallel zur Oberfläche des Produktsubstrats um einen Neigungswinkel der Indexable inserts act. In particular, the saw is a circular saw. An axis of rotation of the tool is preferably parallel to the surface of the product substrate by an inclination angle of
Rotationsachse zur Oberfläche des Produktsubstrats geneigt. Der Rotation axis inclined to the surface of the product substrate. Of the
Neigungswinkel liegt bevorzugt zwischen -45° und +45°, vorzugsweise zwischen -35° und 35°, noch bevorzugter zwischen -25 ° und +25 °, am bevorzugtesten zwischen - 1 5° und + 1 5°, am aller bevorzugtesten zwischen -5 ° und +5°, wobei sich 0 Grad auf eine Ausrichtung parallel zur Oberfläche bezieht (bevorzugte Ausrichtung). Die Tilt angle is preferably between -45 ° and + 45 °, preferably between -35 ° and 35 °, more preferably between -25 ° and + 25 °, most preferably between -1 5 ° and + 1 5 °, most preferably between - 5 ° and + 5 °, with 0 degrees referring to an orientation parallel to the surface (preferred orientation). The
(Rotations-)Frequenz des Werkzeugs, insbesondere der Kreissäge, ist vorzugsweise größer als 10 Hz, vorzugsweise größer als 100 Hz, noch bevorzugter größer als 500 Hz, am aller bevorzugtesten größer als 1000 Hz. (Rotational) frequency of the tool, in particular the circular saw, is preferably greater than 10 Hz, preferably greater than 100 Hz, more preferably greater than 500 Hz, most preferably greater than 1000 Hz.
In einem vierten erfindungsgemäßen Prozesschritt erfolgt eine In a fourth process step according to the invention, a
Annäherung des Werkzeugs an das Produktsubstrat, insbesondere den Umfangsabschnitt, vorzugsweise durch translatorische Relativbewegung bis auf Kontakt. Vorzugsweise erfolgt eine Annäherung des Werkzeugs während der Substratstapel fixiert ist. Insbesondere wird das Werkzeug in Betrieb, insbesondere Rotation, versetzt, bevor das Werkzeug das Approach of the tool to the product substrate, in particular the peripheral portion, preferably by translational relative movement to contact. Preferably, the tool is approached while the substrate stack is fixed. In particular, the tool is in operation, in particular rotation, offset before the tool
Produktsubstrat kontaktiert, also bevor die spanabhebende Wirkung beginnt. Contact product substrate, so before the cutting action begins.
Alternativ denkbar ist auch eine Bewegung, insbesondere Anhebung, des Substratstapels in Richtung des Werkzeugs. Eine weitere, wenn auch nicht bevorzugte Ausführungsform wäre, eine gegenseitige Annäherung von Säge und Substratstapel. Alternatively conceivable is also a movement, in particular raising, of the substrate stack in the direction of the tool. Another, though not preferred embodiment would be a mutual approach of saw and substrate stack.
Bei Kontakt des Werkzeugs mit dem Produktsubstrat entsteht eine Upon contact of the tool with the product substrate creates a
Anpresskraft. Die Anpresskraft, die das Werkzeug auf den abzutragenden Rand (Umfangsabschnitt) des Produktsubstrats aufbringt, ist insbesondere größer als 0.01 N, vorzugsweise größer als 1 N, noch bevorzugter größer als 1 0 Ns am bevorzugtesten größer als 100 N, am allerbevorzugtesten größer als 500 N. Contact force. The contact pressure, which the tool to be removed on the Is more than 0.01 N, preferably greater than 1 N, more preferably greater than 10 N s, most preferably greater than 100 N, most preferably greater than 500 N.
Eine Relativgeschwindigkeit der translatorischen Annäherung des A relative speed of the translational approach of the
Werkzeugs an das Produktsubstrat beziehungsweise den Substratstapel, insbesondere eine Vortriebgeschwindigkeit in Richtung des Tool to the product substrate or the substrate stack, in particular a propulsion speed in the direction of
Produktsubstrats, ist insbesondere größer als 1 nm/s, mit Vorzug größer als 1 00 nm/s, mit größerem Vorzug größer als 10 μηι/s, mit größtem Vorzug größer als 100 μηι/s, mit allergrößtem Vorzug mehr als 1 mm/s. Product substrate, in particular greater than 1 nm / s, with preference greater than 1 00 nm / s, more preferably greater than 10 μηι / s, most preferably greater than 100 μηι / s, most preferably more than 1 mm / s ,
Bevorzugt wird der Substratstapel während der Beaufschlagung mit dem Werkzeug rotiert. Die Rotationsfrequenz des Substratstapels wird in Umdrehungen pro Minute angegeben (engl . : rounds per minute, rpm). Die Anzahl der Umdrehungen pro Minute ist insbesondere größer als 10, vorzugsweise größer als 100, noch bevorzugter größer als 1000, am aller bevorzugtesten größer als 10000. Preferably, the substrate stack is rotated during the application of the tool. The rotation frequency of the substrate stack is given in revolutions per minute (rounds per minute, rpm). The number of revolutions per minute is in particular greater than 10, preferably greater than 100, more preferably greater than 1000, most preferably greater than 10000.
In einem fünften erfindungsgemäßen Prozessschritt wird das Werkzeug von dem erfindungsgemäß bearbeiteten beziehungsweise präparierten Substratstapel entfernt. In a fifth process step according to the invention, the tool is removed from the substrate stack processed or prepared according to the invention.
Zu diesem Zeitpunkt kann noch eine optionale Reinigung der At this time, an optional cleaning of the
Produktsubstratoberfläche erfolgen, um allfällige Späne oder Feinpartikel zu entfernen, bevor der eigentliche Debondsch itt beziehungsweise das Ablösen des Produktsubstrats erfolgt. In einem sechsten erfindungsgemäßen Prozessschritt wird das Product substrate surface to remove any chips or fine particles before the actual Debondsch itt or the detachment of the product substrate takes place. In a sixth process step according to the invention, the
Produktsubstrat vom Trägersubstrat getrennt, also abgelöst. Insbesondere erfolgt vor der Trennung des Produktsubstrats vom Trägersubstrat eine rückseitige Fixierung des prozessierten, insbesondere sehr dünnen und empfindlichen, Produktsubstrats. Vorzugsweise wird die Rückseite des Produktsubstrats auf eine Folie (engl. : tape), die über einen Rahmen (engl. : frame) gespannt wurde (Filmrahmen), fixiert. Dank der Product substrate separated from the carrier substrate, so detached. In particular, prior to the separation of the product substrate from the carrier substrate, a backside fixing of the processed, in particular very thin and sensitive, product substrate takes place. Preferably, the back side of the product substrate is fixed to a tape which has been stretched over a frame (film frame). thanks to the
erfindungsgemäßen mechanischen Entfernung des Umfangsabschnitts des Produktsubstrats, welcher durch die Verbindungsschicht mit der adhäsiveren Randzone des Trägersubstrats verbunden war, erfolgt die Entfernung des Produktsubstrats praktisch ohne Kraftaufwand (abgesehen von der Gewichtskraft des Produktsubstrats und etwaigen Materials der Verbindungsschicht). Die Verbindungsschicht wird vorwiegend am Produktsubstrat anhaften, da die Adhäsion des Materials (insbesondere Thermoplasts) der Verbindungsschicht zur niedrigadhäsiven In accordance with the present invention, mechanical removal of the peripheral portion of the product substrate connected to the more adhesive edge zone of the carrier substrate by the tie layer results in removal of the product substrate with virtually no effort (apart from the weight of the product substrate and any tie layer material). The tie layer will predominantly adhere to the product substrate as the adhesion of the material (especially thermoplastic) of the tie layer to the low adhesive
Zentrumszone des Trägersubstrats vergleichsweise gering ist. Center zone of the carrier substrate is comparatively low.
Der offenbarte erfindungsgemäße Prozess des mechanischen Debondens durch Materialabtragung kann grundsätzlich mit j eder dafür geeigneten Art von Werkzeug durchgeführt werden. The disclosed process of mechanical debonding according to the invention by material removal can in principle be carried out with any suitable type of tool.
In einer weniger bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird im erfindungsgemäßen Prozess nicht das Produktsubstrat, sondern das Trägersubstrat durch das Werkzeug zerstört. Eine Zerstörung des In a less preferred embodiment according to the invention, not the product substrate but the carrier substrate is destroyed by the tool in the process according to the invention. A destruction of the
Trägersubstrats macht dessen Wiederverwendung allerdings unmöglich. However, carrier substrate makes its reuse impossible.
Es werden nachfolgend weitere, bevorzugte Werkzeugtypen offenbart, wobei vorwiegend auf die Unterschiede zur obigen Ausführungsform hingewiesen wird. Einzelmerkmale der Ausführungsformen sollen - soweit kein technischer Widerspruch vorliegt oder das Gegenteil beschrieben ist - zwischen den Ausführungsformen übertragbar sein. In the following, further, preferred types of tools are disclosed, with particular reference to the differences from the above embodiment. Individual features of the embodiments are intended to if there is no technical objection or the contrary is described - be transferable between the embodiments.
In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform handelt es sich bei dem Werkzeug um eine Schleifscheibe. Schleifscheibe ist dabei wieder als Synonym für jede Art von Werkzeug zu sehen, welches in der Lage ist, durch eine schleifende, insbesondere parallel zur Oberfläche des Produktsubstrats spanende, Bewegung Material abzutragen. Insbesondere muss es sich dabei nicht um Schleifscheiben mit einer rauen Oberfläche handeln. Bei der rauen Oberfläche handelt es sich vorzugsweise um einen Kompositwerkstoff, bestehend aus einer Matrix und darin eingebetteten, harten, insbesondere ultraharten, Schleifkörpern im Mikro- und/oder Nanometerbereich. Insbesondere ist die Schleifscheibe eine aus der Halbleiterindustrie zum Rückdünnen von Substraten bekannte In a second embodiment of the invention, the tool is a grinding wheel. Grinding wheel is again to be seen as a synonym for any type of tool which is able to remove material by a sliding, in particular parallel to the surface of the product substrate chipping, movement. In particular, these need not be grinding wheels with a rough surface. The rough surface is preferably a composite material consisting of a matrix and embedded hard, in particular ultra-hard, grinding bodies in the micro and / or nanometer range. In particular, the grinding wheel is one known from the semiconductor industry for back-thinning substrates
Schleifscheibe. Eine Rotationsachse des Werkzeugs Hegt vorzugsweise normal zur Oberfläche des Produktsubstrats um einen Neigungswinkel der Rotationsachse zur Normalen der Oberfläche des Produktsubstrats geneigt. Der Neigungswinkel liegt bevorzugt zwischen -45 ° und +45°, vorzugsweise zwischen -35° und 35 °, noch bevorzugter zwischen -25 ° und +25 °, am bevorzugtesten zwischen - 1 5° und +15 °, am aller Grinding wheel. A rotation axis of the tool preferably is inclined normal to the surface of the product substrate by an inclination angle of the rotation axis to the normal of the surface of the product substrate. The angle of inclination is preferably between -45 ° and + 45 °, preferably between -35 ° and 35 °, more preferably between -25 ° and +25 °, most preferably between -15 ° and +15 °, at all
bevorzugtesten zwischen -5 ° und +5 °, wobei sich 0 Grad auf eine most preferably between -5 ° and + 5 °, wherein 0 degrees to a
Ausrichtung normal zur Oberfläche bezieht (bevorzugte Ausrichtung) . Denkbar wäre auch die Verwendung von Kopffräsern, die an ihrer Orientation normal to surface refers (preferred orientation). It would also be conceivable to use head cutters attached to their
Frontseite mit Wendeschneidplatten ausgestattet sind. Front are equipped with indexable inserts.
Ein charakteristisches Merkmal solcher Schleifscheiben ist die A characteristic feature of such grinding wheels is the
Normalorientierung ihrer Drehachse in Bezug zur Normal orientation of its axis of rotation in relation to
Produktsubstratoberfläche. Der Neigungswinkel der Rotationsachse zur Oberflächennormalen des Produktsubstrats liegt insbesondere zwischen - 45° und +45°, vorzugsweise zwischen -35 ° und 35 °, noch bevorzugter zwischen -25° und +25°, am bevorzugtesten zwischen - 1 5 ° und + 1 5 °, am aller bevorzugtesten zwischen -5° und +5°. Die Rotationsfrequenz der Schleifscheibe ist insbesondere größer als 10 Hz, vorzugsweise größer als 100 Hz, noch bevorzugter größer als 500 Hz, am aller bevorzugtesten größer als 1000 Hz. Product substrate surface. The angle of inclination of the axis of rotation to the surface normal of the product substrate lies in particular between 45 ° and + 45 °, preferably between -35 ° and 35 °, more preferably between -25 ° and + 25 °, most preferably between -1 5 ° and + 1 5 °, most preferably between -5 ° and +5 °. The rotational frequency of the grinding wheel is in particular greater than 10 Hz, preferably greater than 100 Hz, more preferably greater than 500 Hz, most preferably greater than 1000 Hz.
In einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform handelt es sich bei dem Werkzeug um ein Werkzeug mit einem radialsymmetrischen, in Bezug zum Substratstapel zentrisch rotierbaren Schleifkörper. Der Schleifkörper ist bevorzugt als Schleifring ausgebildet, insbesondere ein ringförmiger Schleifzylinder. In a third embodiment according to the invention, the tool is a tool with a radially symmetrical grinding body which can be rotated centrally with respect to the substrate stack. The grinding body is preferably designed as a slip ring, in particular an annular grinding cylinder.
Insbesondere weist das Werkzeug zusätzlich einen Druckkörper zur, insbesondere zusätzlichen, Fixierung des Produktsubstrats auf. Dieser ist vorzugsweise innerhalb des Schleifkörpers, insbesondere zentrisch zum Substratstapel und zum Schleifkörper, gelagert. In particular, the tool additionally has a pressure body for, in particular additional, fixing of the product substrate. This is preferably stored within the abrasive body, in particular centric to the substrate stack and the abrasive body.
Schleifkörper und Druckkörper sind insbesondere zueinander drehbar und/oder axial verschiebbar gelagert. Eine Verschiebung von Druckkörper und Schleifkörper erfolgt bevorzugt entlang deren gemeinsamer Grinding body and pressure body are in particular rotatable to each other and / or mounted axially displaceable. A displacement of the pressure body and the abrasive body preferably takes place along their common
Drehachse. Der Druckkörper besitzt vorzugsweise eine flache Axis of rotation. The pressure body preferably has a flat
Druckkörperoberfläche zur Beaufschlagung des Produktsubstrats. Pressure surface for acting on the product substrate.
Der Schleifkörper besitzt an seiner spanabhebenden, zum The grinding wheel possesses at its cutting, for
Umfangsabschnitt des Produktsubstrat gewandten Oberfläche Zähne, vorzugsweise Wendeschneidplatten. Mit diesen wird der Peripheral portion of the product substrate facing surface teeth, preferably indexable inserts. With these will the
Umfangsabschnitt des Produktsubstrats abgetragen. Denkbar ist auch ein Schleifkörper mit rauer Oberfläche zum abrasiven Abtragen des Randbereichs des Produktsubstrats. Scraped peripheral portion of the product substrate. Also conceivable is an abrasive body with a rough surface for abrasive removal of the edge region of the product substrate.
Der Druckkörper übt während der Abtrennung des Umfangsabschnitts eine Druckkraft auf das Zentrum des Substratstapels (insbesondere oberhalb der Antihaftzone fluchtend) aus. Die aufbringbare oder aufgebrachte Kraft ist insbesondere größer als IN vorzugsweise größer als 10 N, noch bevorzugter größer als 100 N, am bevorzugtesten größer als 1000 N, am allerbevorzugtesten größer als 10000 N. Der During the separation of the peripheral section, the pressure body exerts a pressure force on the center of the substrate stack (in particular above the non-stick zone in alignment). In particular, the force applied or applied is greater than IN, preferably greater than 10 N, more preferably greater than 100 N, most preferably greater than 1000 N, most preferably greater than 10000 N. Der
entsprechende Anpressdruck ergibt sich durch die Normierung der aufgebrachten Kraft auf die Querschnittsfläche. Durch die corresponding contact pressure results from the normalization of the applied force on the cross-sectional area. By the
Kraftbeaufschlagung wird eine Torsion einzelner Schichten des Applying force is a twist of individual layers of the
Substratstapels zueinander beim Schleifprozess weitestgehend verhindert. Substrate stack each other largely prevented during the grinding process.
Während der Druckkörper den Substratstapel zentrisch fixiert, rotiert der Schleifkörper radialsymmetrisch, insbesondere um den Druckkörper herum. Durch eine Annäherung des Schleifkörpers relativ zum While the pressure body centrically fixes the substrate stack, the abrasive body rotates radially symmetrically, in particular around the pressure body. By approaching the grinding wheel relative to
Substratstapei, insbesondere durch ein Absenken des Schleifkörpers, entsteht eine Anpresskraft des Schleifkörpers im Umfangsabschnitt des Produktsubstrats. Die Anpresskraft, den der Schleifkörper auf den abzutragenden Rand des Produktsubstrats aufbringt ist größer als 1 0 N, vorzugsweise größer als 1 00 N, noch bevorzugter größer als 1000 N, am bevorzugtesten größer als 10000 N, am allerbevorzugtesten größer als 1 00000 N. Der entsprechende Anpressdruck ergibt sich durch die Substratstapei, in particular by lowering the abrasive body, creates a contact pressure of the abrasive body in the peripheral portion of the product substrate. The contact pressure applied by the abrasive article to the ablated edge of the product substrate is greater than 10 N, preferably greater than 100 N, more preferably greater than 1000 N, most preferably greater than 10000 N, most preferably greater than 100 000 N. The corresponding contact pressure results from the
Normierung der Anpresskraft auf die Ringfläche. Standardization of the contact pressure on the ring surface.
In einer besonderen, alternativen Ausführungsform wird der Schleifkörper fixiert, während sich der Druckkörper zusammen mit dem Substratstapel dreht. In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform werden der Druckkörper und der Substratstapel rotiert, während der Schleifkörper mit unterschiedlicher Rotationsgeschwindigkeit und/oder gegenläufig rotiert. In a particular alternative embodiment, the abrasive body is fixed while the pressure body rotates together with the substrate stack. In a further, particularly preferred embodiment, the pressure body and the substrate stack are rotated, while the grinding body rotates at different rotational speeds and / or in opposite directions.
In allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen weist die Vorrichtung insbesondere eine Kühlung des Umfangsabschnitts des Produktsubstrats auf. Die Kühlung erfolgt insbesondere durch einen von außen zugeführten Schlauch. Erfindungsgemäß denkbar ist auch die Durchführung des gesamten Prozesses in einem Kühlbad, wobei, insbesondere In all embodiments according to the invention, the device in particular has a cooling of the peripheral portion of the product substrate. The cooling takes place in particular by an externally supplied hose. It is also conceivable according to the invention to carry out the entire process in a cooling bath, wherein, in particular
ausschließlich, der Substratstapel unterhalb der Oberfläche des excluding, the substrate stack below the surface of the
Kühlbades angeordnet wird. Die Temperatur der zur Kühlung Cooling bath is arranged. The temperature of the cooling
verwendeten Flüssigkeit wird insbesondere kleiner als 1 00°C, used liquid is in particular less than 1 00 ° C,
insbesondere kleiner als 50°C? noch bevorzugter Raumtemperatur, am bevorzugtesten kleiner als -50°C, gewählt. Denkbar wäre vor allem die Verwendung von Wasser (vorzugsweise bei einer Kühltemperatur größer 0°C), weniger bevorzugt von Öl. especially less than 50 ° C ? more preferably room temperature, most preferably less than -50 ° C. Particularly conceivable would be the use of water (preferably at a cooling temperature greater than 0 ° C), less preferably of oil.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Prozess immer so durchgeführt, dass das In a very particularly preferred embodiment, the process according to the invention is always carried out such that the
Produktsubstrat am abtrennbaren Rand nicht vollständig entfernt, sondern nur bis zu einer kritischen Schichtdicke abgeschliffen wird. Bevorzugt kontaktiert das Werkzeug zu keinem Zeitpunkt die Verbindungsschicht und wird daher nicht kontaminiert. Beim Abheben des Produktsubstrats vom Trägersubstrat bricht der Rand dann vom Produktsubstrat weg und bleibt vorzugsweise am Trägersubstrat zurück. Die kritische Schichtdicke ist insbesondere kleiner als 5 μιη, vorzugsweise kleiner als 1 μπι, noch bevorzugter kleiner als l ÖOnm, am bevorzugtesten kleiner als l Onm. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in; Product substrate is not completely removed at the separable edge, but is ground down only to a critical layer thickness. The tool preferably does not contact the connecting layer at any time and therefore does not become contaminated. When lifting the product substrate from the carrier substrate, the edge then breaks away from the product substrate and preferably remains behind on the carrier substrate. The critical layer thickness is in particular less than 5 μιη, preferably less than 1 μπι, more preferably less than l ÖOnm, most preferably less than l Onm. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings; these show in;
Figur l a eine schematische, nicht maßstabsgetreue, Figure 1a is a schematic, not to scale,
Querschnittsdarstellung eines Substratstapels bei einem ersten Prozessschritt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,  Cross-sectional view of a substrate stack in a first process step of a first embodiment of the method according to the invention,
Figur l b eine schematische, nicht maßstabsgetreue, Figure 1b is a schematic, not to scale,
Querschnittsdarstellung des Substratstapels bei einem zweiten Prozessschritt,  Cross-sectional view of the substrate stack in a second process step,
Figur l c eine schematische, nicht maßstabsgetreue. Figure l c is a schematic, not to scale.
Querschnittsdarstellung des Substratstapels bei einem dritten Prozessschritt mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,  Cross-sectional view of the substrate stack in a third process step with a first embodiment of the device according to the invention,
Figur l d eine schematische, nicht maßstabsgetreue, FIG. 1 d is a schematic, not to scale,
Querschnittsdarstellung des Substratstapels bei einem vierten Prozessschritt,  Cross-sectional view of the substrate stack in a fourth process step,
Figur l e eine schematische, nicht maßstabsgetreue, Figure 1e is a schematic, not to scale,
Querschnittsdarstellung des Substratstapels bei einem fünften Prozessschritts, Figur l f eine schematische, nicht maßstabsgetreue. Cross-sectional view of the substrate stack in a fifth process step, Figure lf is a schematic, not to scale.
Querschnittsdarstellung des Substratstapels bei einem sechsten Prozessschritt,  Cross-sectional view of the substrate stack in a sixth process step,
Figur 2 eine schematische, nicht maßstabsgetreue, Figure 2 is a schematic, not to scale,
Querschnittsdarstellung des Substratstapels bei einem vierten Prozessschritt einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,  Cross-sectional view of the substrate stack in a fourth process step of a second embodiment of the method according to the invention with a second embodiment of the device according to the invention,
Figur 3 a eine schematische, nicht maßstabsgetreue, FIG. 3 a shows a schematic, not to scale,
Querschnittsdarstellung des Substratstapels bei einem dritten Prozessschritt einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und  Cross-sectional view of the substrate stack in a third process step of a third embodiment of the method according to the invention with a third embodiment of the device according to the invention and
Figur 3 b eine schematische, nicht maßstabsgetreue, FIG. 3 b shows a schematic, not to scale,
Querschnittsdarstellung eines vierten Prozessschritts der dritten Ausführungsform gemäß Figur 3a.  Cross-sectional view of a fourth process step of the third embodiment according to Figure 3a.
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion oder Bauteile in unterschiedlichen Bearbeitungszuständen mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In the figures, the same components and components with the same function or components in different processing states are marked with the same reference numerals.
Die Figur l a zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines ersten erfindungsgemäßen Prozessschritts, bei dem ein Substratstapel 1 mittels einer Bondtechnologie hergestellt worden ist, die zu unterschiedlichen Haftfestigkeiten am Rand und im Zentrum führt. Bei der Technologie handelt es sich insbesondere um die ZoneBond®-Technologie. Im weiteren Verlauf wird die ZoneBond®-Technologie.als exemplarische Technologie verwendet werden um die erfindungsgemäßen FIG. 1 a shows a schematic cross-sectional illustration of a first process step according to the invention, in which a substrate stack 1 has been produced by means of a bonding technology which leads to different adhesion strengths at the edge and in the center. The technology is specifically ZoneBond® technology. in the further course, the ZoneBond® technology will be used as an exemplary technology for the invention
Ausführungsformen zu beschreiben. Der Substratstapel 1 besteht demnach aus einem Trägersubstrat 2, das über eine Verbindungsschicht 5 mit einem Produktsubstrat 6 verbunden ist. Der Substratstapel 1 To describe embodiments. The substrate stack 1 accordingly consists of a carrier substrate 2, which is connected via a connecting layer 5 to a product substrate 6. The substrate stack 1
beziehungsweise das Produktsubstrat 6 weist einen, insbesondere ringförmigen, in einer Randzone 3 des Trägersubstrats angeordneten Umfangsabschnitt 1 3 und eine von dem Umfangsabschnitt 13 umgebene Antihaftzone 14 auf. Die Antihaftzone 14 und/oder der Umfangsabschnitt 13 sind insbesondere konzentrisch zum Substratstapel 1 und/oder or the product substrate 6 has a, in particular annular, arranged in an edge zone 3 of the carrier substrate peripheral portion 1 3 and surrounded by the peripheral portion 13 non-stick zone 14. The non-stick zone 14 and / or the peripheral portion 13 are in particular concentric with the substrate stack 1 and / or
Produktsubstrat 6 angeordnet. Product substrate 6 is arranged.
In der Antihaftzone 14 ist zwischen dem Trägersubstrat 2 und der In the non-stick zone 14 is between the carrier substrate 2 and the
Verbindungsschicht 5 eine niedrigadhäsive Schicht 4 innerhalb der adhäsiven Randzone 3 angeordnet. Die niedrigadhäsive Schicht 4 wird, durch eine, insbesondere ausschließlich auf die Antihaftzone 14 beschränkte, Beschichtung des Trägersubstrats 2 mit einem Connecting layer 5 a low-adhesive layer 4 within the adhesive edge zone 3 is arranged. The low-adhesive layer 4 is, by a, in particular exclusively limited to the non-stick zone 14 coating of the carrier substrate 2 with a
niedrigadhäsiven Material hergestellt. In der adhäsiven Randzone 3 ist eine Trägersubstratoberfläche 2o direkt mit der Verbindungsschicht 5 in Kontakt. Denkbar sind auch die Verwendung eines Trägersubstrats 2 mit niedrigadhäsiven Eigenschaften und die Erzeugung einer adhäsiven Randzone 3 durch Beschichtung mit einem hochadhäsiven Material (nicht dargestellt). made of low-adhesive material. In the adhesive edge zone 3, a carrier substrate surface 2o is in direct contact with the connection layer 5. Also conceivable are the use of a carrier substrate 2 with low-adhesive properties and the production of an adhesive edge zone 3 by coating with a highly adhesive material (not shown).
Das Trägersubstrat 2 und die niedrigadhäsive Schicht 4 werden mit einem Kleber, insbesondere einem Thermoplast, als Verbindungsschicht 5 beschichtet. Das Produktsubstrat 6 wird mit seiner The carrier substrate 2 and the low-adhesive layer 4 are coated with an adhesive, in particular a thermoplastic, as a bonding layer 5. The product substrate 6 is with his
Produktsubstratoberfläche 6o mit der Verbindungsschicht 5 und der Trägersubstratoberfläche 2o sowie der niedrigadhäsiven Schicht 4 gebondet. Product substrate surface 6o with the bonding layer 5 and the Carrier substrate surface 2o and the low adhesive layer 4 bonded.
Etwaige funktionale Einheiten 7 an der Produktsubstratoberfläche 6o des Produktsubstrats 2 werden im Klebermaterial, insbesondere im Any functional units 7 on the product substrate surface 6o of the product substrate 2 are in the adhesive material, in particular in
Thermoplast-Material, der Verbindungsschicht 5 eingebettet. Die Dicke der Schicht aus dem Kleber, insbesondere dem Thermoplast, muss groß genug sein, um diese funktionalen Einheiten 7 aufnehmen zu können. Bei den funktionalen Einheiten 7 kann es sich um jede Art von Thermoplastic material embedded in the bonding layer 5. The thickness of the layer of the adhesive, in particular the thermoplastic, must be large enough to accommodate these functional units 7. The functional units 7 may be any type of
topographischer Struktur handeln. Denkbar wären Mikrochips, MEMs, LEDs, Lötkugeln (engl. : bumps). act topographical structure. Conceivable microchips, MEMs, LEDs, solder balls (English: bumps).
Die Figur l b zeigt einen optionalen, zweiten Prozessschritt, bei dem eine Prozessierung des Produktsubstrats 6 im gebondeten Zustand erfolgt. Bei der Prozessierung geht das Produktsubstrat 6 in einen prozessierten, deutlich dünneren und in sich instabileren Zustand über. Figur l b zeigt die Prozessierung des Produktsubstrats 6 beispielhaft an einem FIG. 1b shows an optional, second process step, in which the product substrate 6 is processed in the bonded state. During processing, the product substrate 6 changes into a processed, much thinner and more unstable state. FIG. 1 b shows the processing of the product substrate 6 by way of example at one
Rückdünnprozess, bei dem die Dicke t des Produktsubstrats 6 vor dem Prozess auf die Dicke t' des Produktsubstrats 6 nach dem Prozess reduziert wird. Das Produktsubstrat 6 kann beliebige andere Re-thinning process in which the thickness t of the product substrate 6 before the process is reduced to the thickness t 'of the product substrate 6 after the process. The product substrate 6 may be any other
Prozessschritte durchlaufen. Go through process steps.
In einem erfindungsgemäß dritten Prozesschritt gemäß Figur l c erfolgt eine Ausrichtung eines spanabhebenden Werkzeuges 8 in Bezug zum Substratstapel 1 , insbesondere mit einer spanabhebenden Fläche 8s gegenüberliegend zu dem Umfangsabschnitt 1 3. Das Werkzeug 8 weist in der Ausführungsform gemäß Figur l c ein Sägeblatt 9 auf, dessen In a third process according to the invention according to Figure l c, an alignment of a cutting tool 8 with respect to the substrate stack 1, in particular with a cutting surface 8s opposite to the peripheral portion 1 3. The tool 8 has in the embodiment according to Figure l c a saw blade 9, whose
Rotationsachse R parallel zur Produktsubstratoberfläche 6o liegt. Die spanabhebende Fläche 8s befindet sich an einer Sägezähne aufweisenden Mantelfläche des Sägeblatts 9. Rotation axis R is parallel to the product substrate surface 6o. The The cutting surface 8s is located on a saw teeth having lateral surface of the saw blade. 9
In einem erfindungsgemäß vierten Schritt gemäß Figur l d beginnt das Werkzeug 8 (dargestellt durch die Absenkung des Sägeblatts 9 durch eine Kraft F), das Produktsubstrat 6' entlang seines mit dem Umfangsabschnitt 14 korrespondierenden Randbereichs B zu abzutrennen (spanabhebende Beaufschlagung). Die Vorschubrichtung des Werkzeuges 8 kann dabei beliebig sein. Insbesondere ist die Vorschubrichtung des Werkzeuges 8 parallel zur z-Richtung oder y-Richtung gemäß Figur l d. In a fourth step according to the invention according to FIG. 1 d, the tool 8 (represented by the lowering of the saw blade 9 by a force F) begins to separate the product substrate 6 'along its edge region B which corresponds to the peripheral section 14 (machining action). The feed direction of the tool 8 can be arbitrary. In particular, the feed direction of the tool 8 is parallel to the z-direction or y-direction according to FIG l d.
In einer optimalen und bevorzugten Arbeitsweise hebt das Werkzeug 8 ausschließlich das Material des Produktsubstrats 6 im Randbereich B ab und kommt möglichst wenig bis gar nicht mit dem Thermoplast der Verbindungsschicht 5 in Kontakt. Soweit das Werkzeug 8, insbesondere das Sägeblatt 9, in den Thermoplast eindringt, wird das Sägeblatt 9 kontaminiert. In an optimal and preferred mode of operation, the tool 8 lifts exclusively the material of the product substrate 6 in the edge region B and comes as little as possible or not at all with the thermoplastic of the bonding layer 5 in contact. As far as the tool 8, in particular the saw blade 9, penetrates into the thermoplastic, the saw blade 9 is contaminated.
Durch die Konstruktion und Orientierung des Sägeblattes 9 wird zur vollständigen Entfernung des Materials des Produktsubstrats 6 im Due to the construction and orientation of the saw blade 9 is for complete removal of the material of the product substrate 6 in
Randbereich B beziehungsweise im Umfangsabschnitt 1 3 entweder eine Umlaufbewegung des Werkzeuges 8 bei in fixiertem Substratstapel 1 , eine Drehung des Substratstapels 1 oder eine entsprechende Kombination beider Drehbewegungen durchgeführt. Eine Bewegung des Werkzeuges 8 entlang des Umfangsabschnitts, also quer zur Produktsubstratoberfläche 6o, wird in bevorzugter Ausführungsform vermieden. Es erfolgt hierzu vorzugsweise ausschließlich eine Drehung des Substratstapels 1 um eine Drehachse D. Figur l e zeigt einen erfindungsgemäß bearbeiteten Substratstapel 1 nach der erfindungsgemäßen Entfernung des Produktsubstratmaterials im Randbereich B. Das Produktsubstrat 6 wird nur mehr in der Antihaftzone 14 von der Verbindungsschicht 5 fixiert, also praktisch ausschließlich oberhalb beziehungsweise fluchtend zu der niedrig adhäsiven Schicht 4, Entsprechend einfach ist die Entfernung des Produktsubstrats 6 von dem Trägersubstrat 2 beziehungsweise von der niedrig adhäsiven Schicht 4. Eine Verbindung in der adhäsiven Randzone 3 ist praktisch nicht mehr vorhanden. Edge region B or in the peripheral portion 1 3 either a circulating movement of the tool 8 when fixed in substrate stack 1, a rotation of the substrate stack 1 or a corresponding combination of both rotational movements carried out. A movement of the tool 8 along the peripheral portion, ie transversely to the product substrate surface 6o, is avoided in a preferred embodiment. For this purpose, it is preferably carried out exclusively a rotation of the substrate stack 1 about a rotation axis D. FIG. 1 shows a substrate stack 1 processed according to the invention after removal of the product substrate material according to the invention in the edge region B. The product substrate 6 is only fixed in the non-stick zone 14 by the bonding layer 5, ie practically exclusively above or in alignment with the low-adhesion layer 4 the removal of the product substrate 6 from the carrier substrate 2 and the low adhesive layer 4. A compound in the adhesive edge zone 3 is practically no longer present.
In einem erfindungsgemäß letzten Prozessschritt gemäß Figur I f erfolgt die Trennung des Produktsubstrats 6 vom Trägersubstrat 2. Um die Übersichtlichkeit der Darstellung nicht einzuschränken, wurde das Produktsubstrat 6 freistehend dargestellt. In einer Produktionsumgebung wird das extrem dünne und damit fragile Produktsubstrat 6 zuerst auf einem anderen Träger, insbesondere einer Folie (engl. : tape), im In a last process step according to the invention according to FIG. 1 f, the product substrate 6 is separated from the carrier substrate 2. In order not to limit the clarity of the illustration, the product substrate 6 was shown free-standing. In a production environment, the extremely thin and thus fragile product substrate 6 is first applied to another carrier, in particular a tape
Besonderen einer Trennungsfolie (engl. : dicing tape) fixiert. Denkbar ist allerdings auch die Fixierung der Rückseite 6r an einem zweiten Special of a separation film (English: dicing tape) fixed. It is also conceivable, however, the fixation of the back 6r on a second
Trägersubstrat gefolgt von der Trennung des Trägersubstrats 2. Carrier substrate followed by the separation of the carrier substrate. 2
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße zweite Ausführungsform zum erfindungsgemäßen Debonden, bestehend aus einem Werkzeug 8 \ das ein horizontal gelagertes Trennobjekt, insbesondere eine Schleifscheibe 10 besitzt. Eine Rotationsachse R' der Schleifscheibe 10 steht insbesondere normal auf die Produktsubstratoberfläche 2o beziehungsweise die FIG. 2 shows a second embodiment according to the invention for debonding according to the invention, consisting of a tool 8 having a horizontally mounted separation object, in particular a grinding wheel 10. A rotation axis R 'of the grinding wheel 10 is in particular normal to the product substrate surface 2o or the
Rückseite 2r des Produktsubstrats 6. Eine spanabhebende Fläche 8s' ist gegenüberliegend zu dem Umfangsabschnitt 13 , jedoch bei dieser Back face 2r of the product substrate 6. A cutting surface 8s' is opposed to the peripheral portion 13, but in this
Ausführungsform parallel zur Rückseite 2r angeordnet. Die spanabhebende Fläche 8s ' ist durch einen rotierenden Ringabschnitt einer Seitenwand der Schleifscheibe 1 0 gebildet. Embodiment arranged parallel to the back 2r. The Machining surface 8s' is formed by a rotating ring portion of a side wall of the grinding wheel 1 0.
Durch eine Vorschubkraft F wird die Schleifscheibe 10 abgesenkt und arbeitet sich im Umfangsabschnitt 1 3 spanabhebend durch das By a feed force F, the grinding wheel 10 is lowered and works in the peripheral portion 1 3 machined by the
Produktsubstrat 6. Zur vollständigen Entfernung des Materials des Produktsubstrats 6 im Umfangsabschnitt 13 und entlang der Dicke t' wird das Werkzeug 8 ' entlang des Umfangsabschnitts 14 bewegt und/oder der Substratstapel 1 um seine Drehachse D rotiert. Die Drehung des Product substrate 6. For complete removal of the material of the product substrate 6 in the peripheral portion 13 and along the thickness t ', the tool 8' is moved along the peripheral portion 14 and / or the substrate stack 1 is rotated about its axis of rotation D. The rotation of the
Substratstapels 1 um seine Drehachse D ist bevorzugt, während sich das Werkzeug 8 ' dann nur um seine körpereigene Drehachse R' dreht. Substrate stack 1 about its axis of rotation D is preferred, while the tool 8 'then rotates only about its own axis of rotation R'.
Die Figuren 3 a und 3 b zeigen zwei unterschiedliche Prozesszustände einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit einem Werkzeug 8 " . Das Werkzeug 8 " weist einen Druckkörper 1 1 und einem Schleifring 12 auf. 3 a and 3 b show two different process states of a particularly preferred embodiment with a tool 8 ". The tool 8" has a pressure body 11 and a slip ring 12.
Der Schleifring 12 und der Druckkörper 1 1 sind rotationssymmetrisch, insbesondere konzentrisch zueinander. Der Schleifring 1 2 ist ein The slip ring 12 and the pressure body 1 1 are rotationally symmetrical, in particular concentric with each other. The slip ring 1 2 is a
Hohlkörper, insbesondere ein Ring- oder Hohlzylinderkörper, der bezüglich des Druckkörpers 1 1 translatorisch axial verschoben werden kann. Hollow body, in particular a ring or hollow cylinder body, which can be moved axially translationally with respect to the pressure hull 1 1.
Bei dem Druckkörper 1 1 handelt es sich um einen rotationssymmetrischen Körper, vorzugsweise einen Vollkörper, noch bevorzugter einen The pressure body 11 is a rotationally symmetrical body, preferably a solid body, more preferably a solid body
Vollzyünder mit einer flachen Druckkörperoberfläche l l o. Der Vollzyünder with a flat pressure surface l l o. The
Schleifring 12 kann um den Druckkörper 1 1 rotieren. Die Rotation erfolgt vorzugsweise reibungsfrei, in diesem Fall besteht zwischen einer Schleifringinnenseite 12Ί und einer Druckkörperaußenseite I I a kein Kontakt (kontaktlose Ausführung). Slip ring 12 can rotate about the pressure body 1 1. The rotation is preferably frictionless, in this case there is a Slip ring inner side 12Ί and a pressure body outside II a no contact (contactless version).
In einer alternativen Ausführungsform ist zwischen dem Schleifring 12 und dem Druckkörper 1 1 eine Spiel- oder eine Presspassung ausgebildet. Im Falle einer Presspassung zwischen dem Schleifring 12 und dem In an alternative embodiment, a play or a press fit is formed between the slip ring 12 and the pressure body 1 1. In the case of a press fit between the slip ring 12 and the
Druckkörper 1 1 wirken die Druckkörperaußenseite I I a und die Pressure body 1 1 act the pressure-body outside I I a and the
Schleifringinnenseite 12i als Gleitlager. Im Falle einer Presspassung würde eine ungewollte Deviation verhindert oder zumindest unterdrückt. Damit wird der Schleifring 12 entsprechend formstabiler und kann dünner ausgeführt werden. Slip ring inside 12i as sliding bearing. In the case of a press fit unwanted deviation would be prevented or at least suppressed. Thus, the slip ring 12 is dimensionally stable and can be made thinner.
Zur erfindungsgemäßen Abtragung des Materials des Produktsubstrats 6 entlang des Randbereichs B erfolgt eine rotierende Relativbewegung zwischen dem Schleifring 12 und dem Substratstapel 1 . In einer ersten Variante rotiert nur der Schleifring 12, während der Druckkörper 1 1 mit einer Druckkraft F den Substratstapel 1 fixiert. For the inventive removal of the material of the product substrate 6 along the edge region B, there is a rotating relative movement between the slip ring 12 and the substrate stack 1. In a first variant, only the slip ring 12 rotates while the pressure body 1 1 fixes the substrate stack 1 with a pressure force F.
Gemäß einer zweiten Variante ist der Schleifring 12 statisch, während sich das Produktsubstrat 1 sowie der Druckkörper 1 1 , der mit einer Druckkraft F auf den Substratstapel 1 einwirkt, gemeinsam drehen. Dabei entsteht zwischen der Druckkörperoberfläche 1 l o und der According to a second variant of the slip ring 12 is static, while the product substrate 1 and the pressure body 1 1, which acts with a compressive force F on the substrate stack 1, rotate together. It arises between the pressure surface 1 l o and the
Produktsubstratoberfläche 6o' vorzugsweise kein Schlupf. Der Product substrate surface 6o 'preferably no slip. Of the
Druckkörper 1 1 und das Produktsubstrat 6, mit besonderem Vorzug der gesamte Substratstapel 1 , stellen somit eine perfekte Torsionskupplung dar. In einer dritten Variante drehen sich der Schleifring 12, sowie der, mit dem Substratstapel 1 gekoppelte, Druckkörper 1 1 gleichzeitig, Pressure body 1 1 and the product substrate 6, with particular preference the entire substrate stack 1, thus represent a perfect torsional coupling. In a third variant, the slip ring 12, as well as, with the substrate stack 1 coupled, pressure body 1 1 rotate simultaneously,
insbesondere gegenläufig. especially in opposite directions.
In einem erfindungsgemäßen zweiten Prozesszustand gemäß Figur 3b erfolgt eine translatorische Relativbewegung des Schleifrings 12 in Richtung des Substratstapels 1 . Eine optimale konstruktionstechnische Realisierung sieht eine aktive Absenkung des Schleifrings 12 vor, obwohl auch eine Anhebung des Substratstapels 1 und eine damit verbunden Anhebung des Druckkörpers 1 1 denkbar wären. In a second process state according to the invention according to FIG. 3 b, there is a translational relative movement of the slip ring 12 in the direction of the substrate stack 1. An optimal design realization provides for an active lowering of the slip ring 12, although an increase in the substrate stack 1 and an associated increase in the pressure hull 1 1 would be conceivable.
Vorrichtung und Verfahren zum Ablösen eines Produktsubstrats von einem Trägersubstrat Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate
B e zu g s z e i ch e n l i s t e C o m p a n c e m e n t s
1 Substratstapel 1 substrate stack
2 Trägersubstrat  2 carrier substrate
2o Trägersubstratoberfläche  2o carrier substrate surface
3 adhäsiven Randzone  3 adhesive edge zone
4 niedrigadhäsive Schicht  4 low adhesive layer
5 Verbindungsschicht  5 bonding layer
6 Produktsubstrat  6 product substrate
6o Produktsubstratoberfiäche  6o product substrate surface
6r Rückseite  6r back
7 Funktionale Einheiten  7 functional units
8, 8', 8" Werkzeug  8, 8 ', 8 "tool
8s, 8s(, 8s" spanabhebende Fläche 8s, 8s ( , 8s "cutting area
9 Sägeblatt  9 saw blade
10 Schleifscheibe  10 grinding wheel
11 Druckkörper  11 pressure hull
IIa Druckkörperaußenseite  IIa pressure body outside
1 lo Druckkörperoberfläche  1 lo pressure surface
12 Schleifring  12 slip ring
12i Schleifringinnenseite  12i slip ring inside
13 Umfangsabschnitt  13 peripheral section
14 Antihaftzone  14 non-stick zone
t, t' Dicke t, t 'thickness
D Drehachse  D rotation axis

Claims

P ate nta n s p r ü c h e P ate nta nspr u che
1. Verfahren zum Ablösen eines durch eine Verbindungsschicht (5) mit einem Trägersubstrat (2) verbundenen, auf dem Trägersubstrat (2) prozessierten Produktsubstrats (6) von dem Trägersubstrat (2), wobei die Verbindungsschicht (5) eine Randzone (3) mit einer hohen Adhäsion und eine innerhalb der Randzone (3) angeordnete Antihaftzone (14) aufweist, A method for detaching a product substrate (6) processed by a bonding layer (5) with a carrier substrate (2) on the carrier substrate (2) from the carrier substrate (2), wherein the bonding layer (5) comprises a marginal zone (3) having a high adhesion and a non-stick zone (14) arranged within the edge zone (3),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass vor einer Ablösung des Produktsubstrats (4) vom  that before detachment of the product substrate (4) from
Trägersubstrat (2) ein im Bereich der Randzone (3) angeordneter Umfangsabschnitt (13) des Produktsubstrats (6) vom  Support substrate (2) in the region of the edge zone (3) arranged peripheral portion (13) of the product substrate (6) from
Produktsubstrat (6) zumindest teilweise, vorzugsweise  Product substrate (6) at least partially, preferably
überwiegend, insbesondere vollständig, abgetrennt wird. predominantly, in particular completely, is separated off.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das, insbesondere rein mechanische, Abtrennen mittels eines Werkzeugs (8, 8 ' , 8 "), insbesondere einem Schleifwerkzeug oder einem Schneidwerkzeug, erfolgt.  characterized in that, in particular purely mechanical, separation by means of a tool (8, 8 ', 8 "), in particular a grinding tool or a cutting tool takes place.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 3. The method according to any one of claims 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Produktsubstrat (6) und/oder das Werkzeug (8, 8' , 8 " ) beim Abtrennen rotiert wird/werden.  characterized in that the product substrate (6) and / or the tool (8, 8 ', 8 ") is rotated during separation.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Antihaftzone ( 14) eine niedrigadhäsive Schicht (4) zwischen der Verbindungsschicht (5) und dem Trägersubstrat (2) angeordnet ist.  characterized in that in the non-stick zone (14) a low-adhesive layer (4) between the connection layer (5) and the carrier substrate (2) is arranged.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (5) als Thermoplast ausgebildet ist.  characterized in that the connecting layer (5) is formed as a thermoplastic.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ablösen des Produktsubstrats (6) vom Trägersubstrat (2) durch Abheben, insbesondere mittels einer auf einem Filmrahmen gespannten Folie, erfolgt.  characterized in that the detachment of the product substrate (6) from the carrier substrate (2) by lifting, in particular by means of a stretched film on a film frame, takes place.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ablösen und/oder das Abtrennen bei einer Temperatur zwischen 10°C und 30°C, insbesondere bei Raumtemperatur, durchgeführt wird/werden. characterized in that the detachment and / or the separation at a temperature between 10 ° C and 30 ° C, in particular at room temperature, is performed /.
8. Vorrichtung zum Ablösen eines durch eine Verbindungsschicht (5) mit einem Trägersubstrat (2) verbundenen, auf dem Trägersubstrat (2) prozessierten Produktsubstrats (6) von dem Trägersubstrat (2), wobei die Verbindungsschicht (5) eine Randzone (3) mit einer hohen Adhäsion und eine innerhalb der Randzone (3) angeordnete Antihaftzone ( 14) aufweist, 8. Device for detaching a product substrate (6) processed by a connecting layer (5) with a carrier substrate (2) on the carrier substrate (2) from the carrier substrate (2), wherein the connecting layer (5) has an edge zone (3) having a high adhesion and a non-stick zone (14) arranged within the edge zone (3),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Vorrichtung Abtrennmittel zur Abtrennung eines im  that the device separating means for the separation of an im
Bereich der Randzone (3) angeordneten Umfangsabschnitts (6u) des Produktsubstrats (6) vom Produktsubstrat (6) aufweist. Region of the edge zone (3) arranged peripheral portion (6u) of the product substrate (6) from the product substrate (6).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9. Apparatus according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Vorrichtung zur, insbesondere rein mechanischen,  that the device for, in particular purely mechanical,
Abtrennung mindestens ein Werkzeug (8, 8 ' , 8 "), insbesondere ein Schleifwerkzeug oder ein Schneidwerkzeug, aufweist.  Separation at least one tool (8, 8 ', 8 "), in particular a grinding tool or a cutting tool having.
1 0. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, 1 0. Apparatus according to claim 8 or 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Vorrichtung Rotiermittel zur Rotation des  that the device rotates for rotation of the
Produktsubstrats (6) und/oder des Werkzeugs (8, 8 % 8") beim Abtrennen aufweist.  Product substrate (6) and / or the tool (8, 8% 8 ") when disconnected.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 0, Device according to one of claims 8 to 10,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
das die Vorrichtung Mittel zum Abheben des Produktsubstrats vom Trägersubstrat (2), insbesondere eine auf einem Filmrahm gespannten Folie, aufweist.  the device comprises means for lifting the product substrate from the carrier substrate (2), in particular a film stretched on a film frame.
PCT/EP2015/060308 2014-09-17 2015-05-11 Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate WO2016041644A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014113361.7A DE102014113361A1 (en) 2014-09-17 2014-09-17 Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate
DE102014113361.7 2014-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016041644A1 true WO2016041644A1 (en) 2016-03-24

Family

ID=53181283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/060308 WO2016041644A1 (en) 2014-09-17 2015-05-11 Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102014113361A1 (en)
TW (1) TW201618171A (en)
WO (1) WO2016041644A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206546833U (en) * 2016-12-23 2017-10-10 盟立自动化股份有限公司 Device for peeling off two substrates

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130203265A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-08 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Carrier bonding and detaching processes for a semiconductor wafer
US20130220554A1 (en) * 2010-10-29 2013-08-29 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Laminate and method for separating the same
US20130248099A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device and substrate separating apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5091331A (en) * 1990-04-16 1992-02-25 Harris Corporation Ultra-thin circuit fabrication by controlled wafer debonding
CN103280423A (en) * 2013-05-29 2013-09-04 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 Technology and system for mechanical bonding disassembling

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130220554A1 (en) * 2010-10-29 2013-08-29 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Laminate and method for separating the same
US20130203265A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-08 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Carrier bonding and detaching processes for a semiconductor wafer
US20130248099A1 (en) * 2012-03-23 2013-09-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device and substrate separating apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW201618171A (en) 2016-05-16
DE102014113361A1 (en) 2016-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2402981B1 (en) Device and method for releasing a wafer from a holder
DE102016224214B4 (en) Processing method for a wafer
AT502233B1 (en) Carrier detachment device aligns inner, near-edge surface of frame with semiconductor disk and bonds them to foil, before detaching disk from carrier
DE102014101266B4 (en) Lens holding device for holding a raw lens in a processing machine and method for processing raw lenses
DE102009004168B4 (en) Layered component manufacturing process
EP2795669B1 (en) Flexible substrate holder, device and method for detaching a first substrate
DE102005046031B3 (en) Process for separating parts from a substrate
EP0208315A1 (en) Method for simultaneously machining both sides of disc-shaped work pieces, especially semiconductor wafers
EP2028164A2 (en) Method and device for separating a plan plate made of brittle material into several individual plates with a laser
DE112013000980B4 (en) Method for temporarily connecting a product substrate to a carrier substrate and a corresponding composite
DE102014202842B4 (en) Process for producing a micromechanical component
EP2414133B1 (en) Method for the material-removing machining of very thin work pieces in a double side grinding machine
DE102005011107A1 (en) Method and device for processing wafers on mounting supports
WO2016041644A1 (en) Device and method for detaching a product substrate from a carrier substrate
EP2553719A1 (en) Method for producing a wafer equipped with chips on two sides
DE102014227005B4 (en) Process for dividing a wafer into chips
DE10337920B4 (en) Process for producing a plurality of components and intermediate product in the form of a layer composite
EP3201941B1 (en) Combined wafer production method with a receiving layer having holes
EP4055624B1 (en) Apparatus and method for bonding of substrates
AT500076B1 (en) DEVICE AND METHOD FOR APPLYING A SURFACE CONNECTOR TO A CONTACT AREA OF A WATER
DE102020210751A1 (en) METHOD OF REMOVING A CARRIER PLATE
DE102007015795A1 (en) Machining process and semi-finished products
EP1941969A1 (en) Method and device for machining workpieces
DE102022208122A1 (en) FOIL ADHESION DEVICE
DE4006070A1 (en) Partitioning semiconductor disk, esp. silicon - by trenches using cutting edge disk having buffer layer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15723005

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15723005

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1