AT516595B1

AT516595B1 - Device and method for applying and / or detaching a wafer to / from a carrier

Info

Publication number: AT516595B1
Application number: ATA883/2014A
Authority: AT
Inventors: Thallner Erich
Original assignee: Thallner Erich
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2020-10-15
Also published as: AT516595A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Ablösen eines Wafers (4) von einem Träger (2), wobei eine auf den Wafer (4) wirkende Ablösekraft durch Verformung einer an dem Wafer (4) anhaftenden Kontaktierungsfläche an dem Wafer ( 4) angesetzt wird, und wobei zuerst der Rand des Wafers (4) abgelöst wird.The invention relates to a device and a method for detaching a wafer (4) from a carrier (2), a detachment force acting on the wafer (4) being applied to the wafer (4) by deformation of a contact surface adhering to the wafer (4) is, and wherein first the edge of the wafer (4) is peeled off.

Description

description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM AUFBRINGEN UND/ODER ABLÖSEN EINES WAFERS AUF EINEN/VON EINEM TRAGER DEVICE AND METHOD FOR APPLYING AND / OR RELEASING A WAFER ON / FROM A SUPPORT

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und Verfahren gemäß Anspruch 2 zum Ablösen eines Wafers von einem Träger. The invention relates to a device according to claim 1 and method according to claim 2 for detaching a wafer from a carrier.

[0002] Das Rückdünnen von Wafern ist in der Halbleiterindustrie häufig erforderlich und kann mechanisch und/oder chemisch erfolgen. Zum Rückdünnen werden die Wafer 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 back thinning of wafers is often required in the semiconductor industry and can be done mechanically and / or chemically. For thinning back, the wafers are usually temporarily fixed on a carrier, whereby there are various methods of fixing. Foils, glass substrates or silicon wafers, for example, are used as carrier material.

[0003] In Abhängigkeit von den verwendeten Trägermaterialien und der verwendeten Verbindungsschicht zwischen Träger und Wafer sind verschiedene Verfahren zur Auflösung oder Zerstörung der Verbindungsschicht bekannt, wie beispielsweise die Verwendung von UV-Licht, Laserstrahlen, Temperatureinwirkung oder Lösungsmittel. Depending on the carrier materials used and the connecting layer used between carrier and wafer, various methods for dissolving or destroying the connecting layer are known, such as the use of UV light, laser beams, the action of temperature or solvents.

[0004] Das Ablösen stellt sich zunehmend als einer der kritischsten Prozessschritte dar, da die dünnen Substrate mit Substratdicken von wenigen um beim Ablösen/Abziehen leicht brechen oder durch die für den Vorgang des Ablösens notwendigen Kräfte Schaden erleiden. The detachment is increasingly becoming one of the most critical process steps, since the thin substrates with substrate thicknesses of a few µm break easily during detachment / removal or are damaged by the forces necessary for the detachment process.

[0005] 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. In addition, the thin substrates have little or no dimensional stability and typically curl up without support material. During the handling of the thinned back wafers, it is therefore practically essential to fix and support the wafers.

[0006] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und Verfahren anzugeben, um einen Wafer möglichst zerstörungsfrei von einem Träger zu lösen, mit dem darüber hinaus ein möglichst blasenfreies Aufbringen eines Wafers auf einen Träger möglich ist. It is therefore the object of the present invention to provide an apparatus and method for detaching a wafer from a carrier as non-destructively as possible, with which, in addition, a wafer can be applied to a carrier with as little bubble-free as possible.

[0007] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. [0007] This object is achieved with the features of claims 1 and 2. Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims.

[0008] Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, um die auf den rückgedünnten Wafer wirkende Ablösekraft durch Verformung der Kontaktierungsfläche gezielt an dem Wafer anzusetzen, wobei vorzugsweise zuerst der Rand des meist kreisförmigen Wafers abgelöst wird, indem der Wafer an der Kontaktierungsseite anhaftet. The invention is based on the idea of specifying a device to apply the detachment force acting on the thinned wafer by deforming the contact surface specifically on the wafer, preferably first of all the edge of the mostly circular wafer is detached by placing the wafer on the contacting side adheres.

[0009] Bevorzugt ist eine Kombination aus horizontaler Abziehkraft und vertikaler Durchbiegung, durch die ein sukzessives und schonendes Abheben des Randes bewirkt wird. [0009] A combination of horizontal pulling force and vertical deflection is preferred, through which a gradual and gentle lifting of the edge is effected.

[0010] Mit anderen Worten steigt die Ablösekraft vom Umfang des Wafers zum Zentrum während des Ablösens an, wobei insbesondere zusätzlich eine Querkraftkomponente vorteilhaft ist. In other words, the detachment force increases from the circumference of the wafer to the center during the detachment, a transverse force component in particular being additionally advantageous.

[0011] Vorrichtungsgemäß betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbringen und/oder Ablösen eines Wafers auf einen/von einem Träger: According to the device, the invention relates to a device for applying and / or detaching a wafer to / from a carrier:

- mit einer parallel zu einer Kontaktfläche des Wafers ausrichtbaren, verformbaren Membran mit einer Kontaktseite zur zumindest teilweisen Kontaktierung der Kontaktfläche, With a deformable membrane which can be aligned parallel to a contact surface of the wafer and has a contact side for at least partial contacting of the contact surface,

- rückwärtig zu der Kontaktseite angeordneten Verformungsmitteln zu definiert steuerbaren Verformung der Membran und - Deformation means arranged at the rear of the contact side for defined controllable deformation of the membrane and

- mit Haftmitteln zur Anhaftung des Wafers an die Membran. - with adhesives to adhere the wafer to the membrane.

[0012] Durch die definiert steuerbare Verformung der Membran kann der rückgedünnte Wafer im Zusammenspiel mit der Anhaftung des Wafers an die Membran gezielt, vorzugsweise von außen nach innen, von dem Träger abgelöst werden. Due to the deformation of the membrane, which can be controlled in a defined manner, the thinned-back wafer can be detached from the carrier in a targeted manner, preferably from the outside to the inside, in conjunction with the adhesion of the wafer to the membrane.

[0013] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran omnipermeabel, insbesondere durch die Membran durchsetzende Löcher, wobei vorzugsweise die Zahl In an advantageous embodiment of the invention, the membrane is omnipermeable, in particular holes penetrating through the membrane, preferably the number

und/oder der Durchmesser der Löcher vorgegeben sind. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Wafer an die Membran anzusaugen, und zwar bei vorgegebener Zahl und/oder vorgegebenem Durchmesser der Löcher mit definierter Haftkraft. Es werden damit auch negative Effekte von Vakuumrillen auf den Wafer vermieden. and / or the diameter of the holes are specified. This measure makes it possible to suck the wafer onto the membrane with a predetermined number and / or a predetermined diameter of the holes with a defined adhesive force. This also avoids negative effects of vacuum grooves on the wafer.

[0014] Ein entsprechender Effekt wird erzielt, indem die Membran durch die Haftmittel mit einer Druckdifferenz beaufschlagbar ist. A corresponding effect is achieved in that the membrane can be acted upon by the adhesive with a pressure difference.

[0015] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Haftmittel: In a particularly preferred embodiment of the invention, the adhesives comprise:

- einen durch eine Saugwanne und eine die Saugwanne bedeckenden Membran gebildeten Saugraum sowie - eine an den Saugraum angeschlossene Vakuumpumpe. a suction chamber formed by a suction trough and a membrane covering the suction trough and a vacuum pump connected to the suction chamber.

[0016] Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, die Saugwanne durch einen, insbesondere impermeablen, durch Druck verformbaren Boden und eine Umfangswand zu bilden, da hierdurch von Außen über den verformbaren Boden Druckkräfte in den Saugraum übertragen werden können. Furthermore, it is advantageously provided that the suction trough be formed by an, in particular impermeable, pressure-deformable bottom and a peripheral wall, since this allows pressure forces to be transmitted from the outside via the deformable bottom into the suction space.

[0017] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Verformungsmittel: In an advantageous embodiment of the invention, the deformation means comprise:

- den verformbaren Boden der Saugwanne und - Mindestens einen, vorzugsweise eine Vielzahl von, Abstandhaltern zur definierten Beabstandung der Membran von dem Boden. the deformable bottom of the suction trough and at least one, preferably a plurality of spacers for a defined spacing of the membrane from the bottom.

[0018] Durch die vorgenannte Ausgestaltung wird eine besonders effektive Übertragung der Druckkräfte auf die Membran ermöglicht und indem der Boden eine ähnliche Grundform wie die Membran und auch wie der Wafer aufweist, können die über die Fläche des verformbaren Bodens anliegenden Druckkräfte optimal an die Membran weitergegeben werden. The aforementioned configuration enables a particularly effective transfer of the pressure forces to the membrane and because the base has a similar basic shape to the membrane and also to the wafer, the pressure forces applied over the surface of the deformable base can be optimally passed on to the membrane will.

[0019] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Abstandhalter kantenfrei, insbesondere kugelförmig ausgebildet, wodurch eine möglichst gleichmäßige Kraftverteilung und -übertragung auf die Membran und damit auf den Wafer möglich ist. Vorzugsweise sind die Abstandhalter vom Zentrum der Membran gleichmäßig über die Fläche der Membran verteilt. Die Abstandhalter können unterschiedliche Geometrien aufweisen, sind aber vorzugsweise identisch. Noch bevorzugter wird eine Vielzahl von kleinen Kugeln als Abstandhalter in den Saugraum gefüllt. In a further advantageous embodiment of the invention, the spacers are edge-free, in particular spherical, whereby the most uniform possible force distribution and transmission on the membrane and thus on the wafer is possible. The spacers are preferably distributed uniformly from the center of the membrane over the surface of the membrane. The spacers can have different geometries, but are preferably identical. Even more preferably, a large number of small balls are filled into the suction space as spacers.

[0020] Weiterhin können die Verformungsmittel mit Vorteil umfassen: Furthermore, the deformation means can advantageously comprise:

- einen durch eine Druckwanne und den die Druckwanne bedeckenden Boden gebildeten Druckraum sowie - A pressure space formed by a pressure trough and the floor covering the pressure trough as well as

- eine an den Druckraum angeschlossene Druckpumpe. [0021] Der Druckraum ist mit einem Druck von bis zu 10 bar beaufschlagbar. - a pressure pump connected to the pressure chamber. A pressure of up to 10 bar can be applied to the pressure chamber.

[0022] Durch die vorgenannte Ausgestaltung der Verformungsmittel können nicht nur die Haftmittel, sondern auch die Verformungsmittel durch eine Vakuumpumpe betrieben werden, wobei möglicherweise sogar Synergieeffekte der Vakuumeinrichtung genutzt werden können. Due to the aforementioned configuration of the deformation means, not only the adhesive, but also the deformation means can be operated by a vacuum pump, with possibly even synergy effects of the vacuum device being able to be used.

[0023] Beispielsweise könnte die Vakuumpumpe gleichzeitig die Druckpumpe sein. For example, the vacuum pump could be the pressure pump at the same time.

[0024] Mit Vorteil ist weiterhin vorgesehen, dass die Verformungsmittel mindestens einen Begrenzer aufweisen, der die Verformung des Bodens in Richtung Druckraum begrenzend ausgebildet ist, insbesondere derart, dass der Boden bei Anliegen des Bodens am Begrenzer plan eben ist. Durch die Begrenzung der Verformung des Bodens kann mit Vorteil eine Ausgangsstellung der Vorrichtung vorgegeben werden, die vorliegt, wenn zumindest im Druckraum Atmosphärendruck/Umgebungsdruck oder Unterdruck bis Vakuum anliegt. It is advantageously also provided that the deformation means have at least one limiter which is designed to limit the deformation of the floor in the direction of the pressure chamber, in particular such that the floor is flat when the floor rests against the limiter. By limiting the deformation of the bottom, an initial position of the device can advantageously be specified, which is present when atmospheric pressure / ambient pressure or negative pressure to vacuum is present at least in the pressure chamber.

[0025] Indem die Fläche der Kontaktseite kleiner als die Fläche der Kontaktfläche ist, um beim Abziehen des Wafers von dem Träger gegebenenfalls entstehende Klebewulste nicht auf die Membran zu übertragen, wird vermieden, die Membran und insbesondere deren Löcher zu kontaminieren. The fact that the area of the contact side is smaller than the area of the contact area in order not to transfer any adhesive beads that may arise when the wafer is pulled from the carrier is avoided to contaminate the membrane and in particular its holes.

[0026] Mit Vorteil sind in einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Aufheizmittel vorgesehen, die in einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Trägers integriert sind und/oder unterhalb einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Trägers angeordnet sind. Bei der Anordnung der Aufheizmittel unterhalb der Aufnahmeeinheit kann die Aufnahmeeinheit vor Aufheizen der Aufheizmittel zum Ablösen des Wafers weggefahren werden, damit eine direkte Wärmebeaufschlagung des Trägers und Wafers möglich ist. In one embodiment of the device according to the invention, heating means are advantageously provided which are integrated in a receiving unit for receiving the carrier and / or are arranged below a receiving unit for receiving the carrier. With the arrangement of the heating means below the receiving unit, the receiving unit can be moved away before the heating means is heated to detach the wafer, so that a direct application of heat to the carrier and wafer is possible.

[0027] Dadurch, dass der Saugraum mit Unterdruck, insbesondere kleiner 500 mbar, beaufschlagt ist, wirkt die Wärme optimal auf das Verbindungsmittel zwischen Wafer und Träger ein. Die Aufheizmittel können dadurch sogar kleiner dimensioniert werden. Because the suction chamber is subjected to negative pressure, in particular less than 500 mbar, the heat acts optimally on the connecting means between the wafer and the carrier. The heating means can even be made smaller as a result.

[0028] Um die Verbindungskraft zu zerstören, ist es wichtig, das Verbindungsmittel sehr genau und gleichmäßig auf die zur Zerstörung der Hafteigenschaft nötige Temperatur zu bringen. Dies wird insbesondere erreicht, indem eine Abkühlung an der entgegengesetzten Seite der Wärmeeinbringung reduziert und minimiert wird. Dadurch entsteht eine sehr geringe Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Trägers und des Wafers (hohe Gleichmäßigkeit). Würde dies nicht der Fall sein, hätte der Träger unter Umständen eine hohe Temperatur insbesondere an der zur Strahlungsquelle ausgesetzten Seite und das Temperaturgefälle zur Membran des Wafers würde sehr groß sein. Da der Wafer besonders dünn ist und Silizium eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, würde in diesem Fall die Klebeschicht nicht die zur Zerstörung der Hafteigenschaft notwendige Temperatur erreichen. Deshalb ist es besonders wichtig, beim Wafer einen hohen Isolationswert zu haben. In order to destroy the connecting force, it is important to bring the connecting means very precisely and uniformly to the temperature necessary to destroy the adhesive property. This is achieved in particular by reducing and minimizing cooling on the opposite side of the heat input. This creates a very small temperature difference between the temperature of the carrier and the wafer (high uniformity). If this were not the case, the carrier would possibly have a high temperature, in particular on the side exposed to the radiation source, and the temperature gradient to the membrane of the wafer would be very large. Since the wafer is particularly thin and silicon has very good thermal conductivity, in this case the adhesive layer would not reach the temperature necessary to destroy the adhesive property. It is therefore particularly important to have a high insulation value on the wafer.

[0029] Verfahrengemäß ist die Aufgabe durch ein Verfahren zum Ablösen eines Wafers von einem Träger mit einer vorbeschriebenen Vorrichtung gelöst, das folgende Verfahrensschritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, aufweist: According to the method, the object is achieved by a method for detaching a wafer from a carrier with a device described above, which has the following method steps, in particular in the specified order:

a) Ausrichten der verformbaren Membran mit deren Kontaktseite parallel zu der Kontaktfläche des Wafers, a) aligning the deformable membrane with its contact side parallel to the contact surface of the wafer,

b) Kontaktierung von Membran und Wafer, und b) contacting membrane and wafer, and

c) Verformung und Ablösung der Membran mittels der Verformungsmittel in Richtung der Kontaktseite, wobei die Verformung der Membran konvex erfolgt. c) Deformation and detachment of the membrane by means of the deformation means in the direction of the contact side, the membrane being deformed convexly.

[0030] Beim Ausrichten der verformbaren Membran mit deren Kontaktseite parallel zu der Kontaktfläche des Wafers ist möglicherweise ein Keilfehler durch im Stand der Technik bekannte Verfahren und Vorrichtungen auszugleichen. When aligning the deformable membrane with its contact side parallel to the contact surface of the wafer, a wedge error may have to be compensated for by methods and devices known in the prior art.

[0031] Zur Kontaktierung ist es sowohl möglich die Membran an den Wafer heranzufahren als auch umgekehrt oder durch Bewegung der beiden Bauteile Membran und Wafer aufeinander ZU. For contacting, it is both possible to move the membrane up to the wafer and vice versa or by moving the two components membrane and wafer towards each other.

[0032] Anstelle einer Membran kann auch eine Klebefolie verwendet werden. [0032] Instead of a membrane, an adhesive film can also be used.

[0033] Indem das Anhaften durch Anlegen eines Unterdrucks an der Rückseite der Membran erfolgt, wird durch den Unterdruck auf der Rückseite der Membran der zusätzliche Effekt erzielt, dass durch das Vakuum eine hervorragende Isolierung beim Aufheizen gewährleistet wird und damit ein gleichmäßiges Aufheizen mit geringem Energieverlust gewährleistet werden kann. By adhering by applying a negative pressure to the back of the membrane, the negative pressure on the back of the membrane has the additional effect that the vacuum ensures excellent insulation during heating and thus even heating with little energy loss can be guaranteed.

[0034] Die Verformung der Membran beim Ablösen des Wafers erfolgt mit Vorteil konvex, das heißt die Ablösekraft steigt vom Rand der Membran möglichst gleichmäßig zum Zentrum der Membran hin an. The deformation of the membrane when the wafer is detached is advantageously convex, that is, the detachment force increases as evenly as possible from the edge of the membrane towards the center of the membrane.

[0035] Umgekehrt kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Aufbringen eines Wafers auf einen Träger mit der oben beschriebenen Vorrichtung durch folgende, insbesondere in der nachfolgenden Reihenfolge ablaufende, Verfahrensschritte erfolgen: Conversely, the method according to the invention can also be used for applying a wafer to a carrier with the device described above by the following method steps, in particular in the following sequence:

a) Kontaktierung von Membran und Wafer sowie Anhaften des Wafers an die Membran durch die Haftmittel, a) Contacting the membrane and wafer as well as adhesion of the wafer to the membrane by the adhesive,

b) Ausrichten der verformbaren Membran sowie des daran anhaftenden Wafers mit einem Träger, b) aligning the deformable membrane and the wafer adhering to it with a carrier,

c) konvexe Verformung der Membran und des Wafers mittels der Verformungsmittel und Aufbringung des Wafers auf den Träger. c) convex deformation of the membrane and the wafer by means of the deformation means and application of the wafer to the carrier.

[0036] Die Aufbringung erfolgt mit Vorteil auf Grund der konvexen Verformung des Wafers vom Zentrum des Wafers aus, so dass Lufteinschlüsse, die bei einer flachen Auflage des Wafers auf den Träger häufig unvermeidbar sind, weitgehend vermieden werden. The application is advantageously carried out due to the convex deformation of the wafer from the center of the wafer, so that air inclusions, which are often unavoidable when the wafer is placed flat on the carrier, are largely avoided.

[0037] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in: Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and with reference to the drawings; these show in:

[0038] Fig. 1: eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und [0039] Fig. 2: eine schematische Aufsicht auf die erfindungsgemäße Membran. [0038] FIG. 1: a schematic side view of a device according to the invention and [0039] FIG. 2: a schematic plan view of the membrane according to the invention.

[0040] In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In the figures, the same components and components with the same function are identified by the same reference symbols.

[0041] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Ausführungsform schematisch dargestellt, wobei Bauteile wie ein die Vorrichtung umgebendes Gehäuse oder Positionierund/oder Justiereinrichtungen, wie beispielsweise ein Roboterarm, nicht dargestellt sind, da diese im Stand der Technik hinreichend bekannt sind. In Figure 1, a device according to the invention is shown schematically as an embodiment, components such as a housing surrounding the device or positioning and / or adjusting devices, such as a robot arm, are not shown, since these are well known in the prior art.

[0042] Auf einer Aufnahmeeinheit 1 mit darin integrierten Heizmitteln 14, die vorliegend als Heizwendeln ausgebildet sind, ist ein Träger 2 durch Unterdruckfixiermittel 16 fixierbar. Mit dem Träger 2 ist durch Verbindungsmittel 3, beispielsweise ein Kleber, ein Wafer 4 verbunden, der in einem vorherigen Verfahrensschritt rückgedünnt worden ist, so dass eine Kontaktfläche 4k des Wafers 4 auf der dem Träger 2 abgewandten Seite des Wafers 4 frei liegt. A carrier 2 can be fixed by means of vacuum fixing means 16 on a receiving unit 1 with heating means 14 integrated therein, which in the present case are designed as heating coils. A wafer 4, which has been thinned back in a previous method step, is connected to the carrier 2 by connecting means 3, for example an adhesive, so that a contact surface 4k of the wafer 4 is exposed on the side of the wafer 4 facing away from the carrier 2.

[0043] Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die aus den oberhalb des Wafers 4 angeordneten Bauteilen bestehende Einrichtung, an deren Unterseite eine Membran 5 mit ihrer Kontaktseite 5k zu der Kontaktfläche 4k des Wafers 4 gegenüberliegend angeordnet ist. An essential part of the device according to the invention is the device consisting of the components arranged above the wafer 4, on the underside of which a membrane 5 is arranged with its contact side 5k opposite to the contact surface 4k of the wafer 4.

[0044] Eventuelle sich aus einem Keil des Waferstapels ergebende Nichtparallelitäten werden durch einen sogenannten Keilfehlerausgleich ausgeglichen, der im Stand der Technik hinreichend bekannt ist. Any non-parallelism resulting from a wedge of the wafer stack is compensated for by a so-called wedge error compensation, which is sufficiently known in the prior art.

[0045] Die Kontaktseite 5k ist demnach möglichst parallel zu der Kontaktfläche 4k und fluchtend zu der Kontaktfläche 4k ausgerichtet. Die Kontaktfläche 4k und die Kontaktseite 5k sind meist kreisförmig. The contact side 5k is accordingly aligned as parallel as possible to the contact surface 4k and in alignment with the contact surface 4k. The contact surface 4k and the contact side 5k are mostly circular.

[0046] Die Membran 5 ist an einer hier kreisringförmigen Stirnfläche 7s kraftschlüssig und dicht fixiert, wobei die Membran 5 über die Kontaktseite 5k verteilt Löcher 13 aufweist, um über eine an der Membran 5 anliegende Druckdifferenz den Wafer 4 ansaugen zu können. The membrane 5 is non-positively and tightly fixed to an annular end face 7s, the membrane 5 having holes 13 distributed over the contact side 5k in order to be able to suck in the wafer 4 via a pressure difference applied to the membrane 5.

[0047] Oberhalb der Membran 5 ist durch eine Umfangswand 7u und einem Boden 7b einer Saugwanne 7 zusammen mit der Membran 5 ein Saugraum 17 gebildet, der über eine Saugleitung 12 durch eine nicht dargestellte Vakuumpumpe mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Above the membrane 5, a circumferential wall 7u and a bottom 7b of a suction trough 7 together with the membrane 5 form a suction space 17 which can be subjected to negative pressure via a suction line 12 by a vacuum pump, not shown.

[0048] Der Boden 7b ist in seiner in Figur 1 gezeigten Ausgangsstellung eben und parallel zu der Membran 5, so dass der Saugraum 17 im Wesentlichen eine flache Zylinderform aufweist. In its starting position shown in FIG. 1, the bottom 7b is flat and parallel to the membrane 5, so that the suction chamber 17 has essentially a flat cylindrical shape.

[0049] Gleichmäßig im Saugraum 17 verteilt befinden sich kugelförmige Abstandhalter 6 und deren Kugeldurchmesser 6d entspricht im Ausgangszustand dem Abstand zwischen dem Boden 7b und der Membran 5. There are spherical spacers 6 evenly distributed in the suction space 17 and their spherical diameter 6d corresponds in the initial state to the distance between the bottom 7b and the membrane 5.

[0050] Oberhalb der Saugwanne 7 ist in etwa formkongruent eine Druckwanne 9 mit einer Stirnfläche 9s, einer Umfangswand 9u und einem Boden 9b angeordnet, deren Stirnfläche 9s auf dem Boden 7b des Saugraums 7 plan und dicht aufliegt. Above the suction tub 7, a pressure tub 9 with an end face 9s, a circumferential wall 9u and a bottom 9b is arranged in approximately congruent shape, the end face 9s of which rests flat and tight on the bottom 7b of the suction space 7.

[0051] Durch der von der Druckwanne 9 und dem Boden 7b umschlossenen Raum wird ein Druckraum 8 gebildet, der über eine Druckleitung 11 und eine nicht dargestellte Pumpe mit Druck beaufschlagbar ist. Die Druckwanne 9 ist mit der Saugwanne 7 fixiert, beispielsweise durch eine Kraft auf den Boden 9b der Druckwanne 9 oder durch eine anderweitige kraftschlüssige Verbindung. The space enclosed by the pressure trough 9 and the bottom 7b forms a pressure space 8 which can be subjected to pressure via a pressure line 11 and a pump, not shown. The pressure trough 9 is fixed to the suction trough 7, for example by a force on the bottom 9b of the pressure trough 9 or by some other non-positive connection.

[0052] In dem in Figur 1 dargestellten Ausgangszustand, in welchem im Saugraum 7 und im Druckraum 8 atmosphärischer Druck bzw. Umgebungsdruck vorherrscht, ist der impermeable Boden 7b plan eben und liegt an zwischen dem Boden 7b und dem Boden 9b im Druckraum 9 angeordneten Begrenzern 10 an. In the initial state shown in Figure 1, in which atmospheric pressure or ambient pressure prevails in the suction chamber 7 and the pressure chamber 8, the impermeable floor 7b is flat and rests against limiters arranged between the floor 7b and the floor 9b in the pressure chamber 9 10 at.

[0053] Unterhalb der Aufnahmeeinheit 1 können zusätzlich oder alternativ zu den Heizmitteln 14 weitere Heizmittel 15 vorgesehen sein. [0053] In addition to or as an alternative to the heating means 14, further heating means 15 can be provided below the receiving unit 1.

[0054] Die Fläche der Kontaktseite 5k ist kleiner als die Fläche der Kontaktfläche 4k des Wafers 4, um eine Kontamination der Membran 5 durch Verbindungsmittel 3 beim Ablösen des Wafers 4 von dem Träger 2 zu vermeiden. The area of the contact side 5k is smaller than the area of the contact area 4k of the wafer 4 in order to avoid contamination of the membrane 5 by connecting means 3 when the wafer 4 is detached from the carrier 2.

[0055] Das Ablösen des Wafers 4 von dem Träger 2 mit der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung läuft wie folgt ab: The detachment of the wafer 4 from the carrier 2 with the device shown in Figure 1 proceeds as follows:

[0056] Nach dem Rückdünnen des durch die Verbindungsmittel 3 auf dem Träger 2 fixierten Wafers 4 (Waferstapel) wird dieser Waferstapel von der Rückdünneinrichtung durch einen nicht dargestellten Roboterarm auf die Aufnahmeeinheit 1 positioniert und anschließend durch Unterdruckfixiermittel 16 auf der Aufnahmeeinheit 1 fixiert. Mit demselben oder einem weiteren Roboterarm wird die mit Druckraum 9 und Saugraum 7 verbundene Membran 5 mit deren Kontaktseite 5k parallel zu der Kontaktfläche 4k und fluchtend zu dieser ausgerichtet. After the wafer 4 (wafer stack) fixed by the connecting means 3 on the carrier 2 has been thinned back, this wafer stack is positioned on the receiving unit 1 by the thinning device by a robot arm (not shown) and then fixed on the receiving unit 1 by vacuum fixing means 16. With the same or a further robot arm, the membrane 5 connected to the pressure chamber 9 and the suction chamber 7 is aligned with its contact side 5k parallel to the contact surface 4k and in alignment therewith.

[0057] Anschließend wird die Membran 5 auf den Wafer 4 abgesenkt und kontaktiert diesen in der in Figur 1 gezeigten drucklosen Ausgangsstellung. The membrane 5 is then lowered onto the wafer 4 and makes contact with it in the depressurized starting position shown in FIG.

[0058] Der Roboterarm kann den Waferstapel auch direkt an die Membran 5 übergeben, ohne Fixierung auf der Aufnahmeeinheit 1, so dass die Aufnahmeeinheit 1 entfallen kann. In diesem Fall werden nur Heizmittel 15 benötigt. Die Querkraft beim Ablösen des Trägers zum Wafer 4 wird durch den Greifer 18 (Figur 3) eingebracht, der weiter unten beschrieben ist. The robot arm can also transfer the wafer stack directly to the membrane 5 without being fixed on the receiving unit 1, so that the receiving unit 1 can be omitted. In this case only heating means 15 are required. The transverse force when the carrier is detached from the wafer 4 is introduced by the gripper 18 (FIG. 3), which is described further below.

[0059] Durch die Haftmittel, bestehend aus der Membran 5 mit Löchern 13, dem Saugraum 17 und der über die Saugleitung 12 angeschlossenen Vakuumpumpe wird die Membran 5 an den Wafer 4 angehaftftet. The membrane 5 is adhered to the wafer 4 by the adhesive, consisting of the membrane 5 with holes 13, the suction space 17 and the vacuum pump connected via the suction line 12.

[0060] Währenddessen oder anschließend an das Anhaften und/oder Kontaktieren der Membran 5 mit dem Wafer 4 wird der aus Wafer 4, Verbindungsmittel 3 und Träger 2 bestehende Stapel durch die Heizmittel 14 und/oder Heizmittel 15 aufgeheizt, wobei der Saugraum 17 als Wärmeisolator und -regulator dient. During or after the adherence and / or contact of the membrane 5 with the wafer 4, the stack consisting of wafer 4, connecting means 3 and carrier 2 is heated by the heating means 14 and / or heating means 15, the suction chamber 17 acting as a heat insulator and regulator is used.

[0061] Das Verfahren wird über eine nicht dargestellte Steuereinheit gesteuert. The method is controlled via a control unit (not shown).

[0062] Nach Erreichen der für das Lösen des Klebers (Verbindungsmittel 3) erforderlichen Temperatur wird der an der Membran anhaftende Wafer 4 durch konvexe Verformung der Membran 5 mittels der Verformungsmittel abgelöst, wobei automatisch ein Ablösen des Wafers 4 vom Rand 4r des Wafers 4 erfolgt. Bevorzugt wird über Relativbewegung des Trägers 2 zur Membran 5 eine Querkraft eingebracht. After the temperature required for loosening the adhesive (connecting means 3) has been reached, the wafer 4 adhering to the membrane is detached by convex deformation of the membrane 5 by means of the deformation means, the wafer 4 being detached automatically from the edge 4r of the wafer 4 . A transverse force is preferably introduced via the relative movement of the carrier 2 to the membrane 5.

[0063] Die Verformungsmittel sind gebildet durch den über die Druckleitung 11 und die nicht dargestellt Pumpe mit Druck beaufschlagten Druckraum 8 sowie den impermeablen, verformbaren Boden 7b, die Abstandhalter 6 und die Membran 5. The deformation means are formed by the pressure space 8, which is pressurized via the pressure line 11 and the pump (not shown), and the impermeable, deformable base 7b, the spacers 6 and the membrane 5.

[0064] Die Druckwanne 9 und die Saugwanne 7 können einstückig ausgebildet sein. Ebenso können die Begrenzer 10 und/oder die Abstandhalter 6 Ausformungen der Böden 7b und/oder 9b sein. The pressure trough 9 and the suction trough 7 can be formed in one piece. Likewise, the limiters 10 and / or the spacers 6 can be formations of the bases 7b and / or 9b.

[0065] Durch Anlegen von Überdruck im Druckraum 8 wird der Boden 7b wegen der massive-By applying excess pressure in the pressure chamber 8, the bottom 7b is due to the massive-

ren Bauweise der Druckwanne 9 konvex gewölbt bzw. dynamisch durchgebogen, wobei die Durchbiegung proportional zu dem anliegenden Überdruck von bis zu 10 bar und damit programmierbar bzw. steuerbar durch die Steuereinheit ist. Ren construction of the pressure tank 9 is convexly arched or dynamically bent, the deflection being proportional to the applied overpressure of up to 10 bar and thus programmable or controllable by the control unit.

[0066] Durch die Durchbiegung des Bodens 7b werden die Abstandhalter 6 in Richtung der Membran 5 gedrückt, wodurch die Membran 5 ebenfalls analog dem Boden 7b durchgebogen wird. Durch diesen Effekt einer gleichmäßigen, präzisen und genau programmierbaren Durchbiegung der Membran 5 unter Beibehaltung der Haftkraft an der Membran 5 kann der Wafer 4 vom Rand her vom Träger 2 abgelöst werden. Zusätzlich zu der vertikalen Kraftkomponente über die Membran 5 kann der Wafer 4 durch einen Greifer 18 gemäß Figur 3 in horizontaler Richtung abgeschoben werden, wodurch der Wafer 4 schonend von dem Träger 2 gelöst wird, ohne auf dem Wafer 4 befindliche Chips 19 zu beschädigen. The deflection of the base 7b causes the spacers 6 to be pressed in the direction of the membrane 5, whereby the membrane 5 is also bent in a manner analogous to the base 7b. This effect of a uniform, precise and precisely programmable deflection of the membrane 5 while maintaining the adhesive force on the membrane 5, the wafer 4 can be detached from the carrier 2 from the edge. In addition to the vertical force component via the membrane 5, the wafer 4 can be pushed off in the horizontal direction by a gripper 18 according to FIG. 3, whereby the wafer 4 is gently detached from the carrier 2 without damaging the chips 19 on the wafer 4.

[0067] Der Greifer 18 ist dabei in Form eines Hakens ausgebildet, mit einem Vorsprung 20, der eine geringere Höhe H aufweist als die Dicke D des Wafers 4. Die Querkraft oder horizontale Kraftkomponente kann auch durch die Aufnahmeeinheit 1 oder einem Vakuumgreifer übertragen werden. The gripper 18 is designed in the form of a hook, with a projection 20 which has a smaller height H than the thickness D of the wafer 4. The transverse force or horizontal force component can also be transmitted through the receiving unit 1 or a vacuum gripper.

[0068] Um bei thermischen temporären Klebeverbindungen als Verbindungsmittel 3 die genaue Einhaltung der Temperatur zu ermöglichen, befinden sich in der Aufnahmeeinheit 1 und/oder im Bereich des Saugraums 17 einer oder mehrerer Temperaturfühler, die eine Kontrolle der eingebrachten Temperatur ermöglichen und über eine Steuerungssoftware der Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) den Ablösevorgang steuern. In order to enable the temperature to be precisely maintained in the case of thermal temporary adhesive connections as the connecting means 3, one or more temperature sensors are located in the receiving unit 1 and / or in the area of the suction chamber 17, which enable the introduced temperature to be controlled and via a control software of the Control device (not shown) control the release process.

[0069] Durch die Isolierwirkung des Saugraumes 17 muss der Stapel aus Wafer 4, Verbindungsmittel 3 und Träger 2 nur von einer Seite beheizt werden. Due to the insulating effect of the suction space 17, the stack of wafer 4, connecting means 3 and carrier 2 only has to be heated from one side.

[0070] Die oben beschriebene Vorrichtung kann weiterhin für ein Verfahren zum Aufbringen des Wafers 4 auf einen weiteren Träger 2’, beispielsweise eine Sägefolie oder einen prozessierten Wafer, verwendet werden und zur Vermeidung von Lufteinschlüssen beim Übertragen bzw. Kontaktieren des dünnen Wafers 4 mit dem weiteren Träger 2' ist eine Aufbringung des Wafers 4 in gewölbter Form besonders vorteilhaft. The device described above can also be used for a method of applying the wafer 4 to a further carrier 2 ', for example a sawing foil or a processed wafer, and to avoid air inclusions when transferring or contacting the thin wafer 4 with the For further carrier 2 ', it is particularly advantageous to apply the wafer 4 in a curved shape.

[0071] Das heißt, dass der durch obiges Verfahren abgelöste Wafer 4 durchgebogen an der Membran 5 bleibt und mit dem weiteren Träger 2' ausgerichtet wird. Der konvex geformte Wafer 4 wird dann im Zentrum auf den Träger 2' aufgesetzt und durch Rückverformung, also Absenken des Drucks im Druckraum 9 auf den Träger 2' aufgebracht, wobei Lufteinschlüsse weitgehend vermieden werden. This means that the wafer 4 detached by the above method remains bent on the membrane 5 and is aligned with the further carrier 2 '. The convexly shaped wafer 4 is then placed in the center on the carrier 2 'and applied to the carrier 2' by reshaping, that is, by lowering the pressure in the pressure chamber 9, air inclusions being largely avoided.

[0072] Die Gefahr von Lufteinschlüssen ist insbesondere bei Klebefolien besonders groß, so dass es das vorliegende Verfahren erlaubt, Wafer ohne Lufteinschlüsse auf adhäsiven Materialien abzulegen. The risk of air inclusions is particularly great in the case of adhesive films, so that the present method allows wafers to be placed on adhesive materials without air inclusions.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST

1 Aufnahmeeinheit 2,2 Träger 1 receiving unit 2.2 carrier

3 Verbindungsmittel 4 Wafer 3 fasteners 4 wafers

4k Kontaktfläche 4k contact area

4r Rand 4r edge

5 Membran 5 membrane

5k Kontaktseite 5k contact page

6 Abstandhalter 6 spacers

6d Kugeldurchmesser 7 Saugwanne 6d ball diameter 7 suction pan

7b Boden 7b floor

78 Stirnfläche 78 face

ZU Umfangswand TO perimeter wall

8 Druckraum 8 pressure room

9 Druckwanne 9 pressure tank

9b Boden 9b floor

9s Stirnfläche 9s face

9u Umfangswand 10 Begrenzer 9u peripheral wall 10 delimiters

11 Druckleitung 11 Pressure line

12 Saugleitung 12 suction line

13 Löcher 13 holes

14 Heizmittel 14 heating means

15 Heizmittel 15 heating means

16 Unterdruckfixiermittel 17 Saugraum 16 vacuum fixation means 17 suction space

18 Greifer 18 grippers

19 Chips 19 chips

20 Vorsprung 20 head start

H Höhe H height

D Dicke D thickness

Claims

1. Device for applying a wafer (4) to and / or detaching a wafer (4) from a carrier (2), with which a detachment force acting on the wafer (4) is caused by deformation of an adhesive on the wafer (4) adhering contacting surface (4k) can be attached to the wafer (4), the edge of the wafer (4) being detachable first, characterized in that the adhesives comprise:

- A suction space (17) formed by a suction trough (7) and a membrane (5) or adhesive film covering the suction trough (7), the suction trough (7) being formed by a bottom (7b) that can be deformed by pressure and a peripheral wall,

- A vacuum pump connected to the suction chamber (17).

2, a method for applying a wafer (4) to and / or detaching a wafer (4) from a carrier (2), a detachment force acting on the wafer being applied to the wafer by deformation of a contacting surface adhering to the wafer by adhesive , and wherein the edge of the wafer is first peeled off, characterized in that the adhesives comprise:

- A vacuum pump connected to the suction chamber (17).

3. The method according to claim 2, in which the detachment force when detaching from the circumference of the wafer (4) to the center increases during detachment, in particular additionally with a transverse force component.

1 sheet of drawings