DD208576A1 - Vorrichtung zum aufkleben von scheiben aus halbleitermaterial - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Halbleiterindustrie. Ziel der Erfindung ist das Aufkleben von Halbleiterscheiben mit partiell auf Membranstaerke abgeduennten Flaechenelementen. Die Aufgabe besteht darin, die Biegespannungen an der Membran zu verringern bzw. zu verhindern. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Anpresskraft durch eine Druckdifferenz zwischen der Oberseite der Halbleiterscheibe und deren Unterseite erzeugt wird, wobei der hoehere Druck auf der Oberseite der Halbleiterscheibe in Verbindung mit der gesamten Flaeche der Halbleiterscheibe, einschliesslich der abgeduennten Gebiete, die Kraft zum gleichmaessigen spannungsarmen Anpressen der Halbleiterscheibe auf die mit Klebstoff beschichtete Traegerplatte bildet.

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial

Anwendungsgebiet der Erfindung

Durch den Einsatz der Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial wird ein Aufkleben bzw. Aufkitten von Werkstücken auf Trägerplatten ermöglicht· Die Vorrichtung ist besonders zum Aufkleben von dünnen bruchempfindlichen Werkstücken, z.B. zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial mit partiell auf Membranstärke abgedünnten Flächenelementen in der Weise geeignet, daß die Teile mit ihrer Membran in die Klebesubstanz gepreßt werden. Dabei werden gleichmäßige Klebefilmdicken ohne Lufteinsehlüsse gewährleistet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Halbleiterindustrie ist es üblich, für bestimmte technologische Schritte, die zu bearbeitenden Halbleiterscheiben auf Trägerplatten zu fixieren. Als bekannte Technologie wird dabei das Aufkleben mittels spezieller Kitte oder Wachse der Halbleiterscheiben auf entsprechend präparierte Glasscheiben angewendet.

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Dazu wird die Glasscheibe mit Kitt bestriehen and die Halbleiterscheibe in den flüssigen Kitt gedrückt und durch äußere Krafteinwirkung ein möglichst dünner, gleichmäßiger, blasenfreier Kittfilm hergestellt· In der OS 2712 521 ist eine technologische Einrichtung beschrieben, die die hohen Qualitätsansprüche an diesen Arbeitsgang realisieren kann,· ' ' ' ' Die Einrichtung besteht aus zwei übereinander liegenden Vakuumkammern· Beide Kammern sind durch eine elastische, chemisch inerte Membran getrennt. In der unteren Kammer, ca, 1,5 mm unter der Membran, wird die Salbleiterscheibe und die mit flüssigem Kitt bestrichene Glasscheibe positioniert* Für den Aufklebearbeitsgang wird in beide Vakuumkammern gleichmäßig Vakuum erzeugt. Dadurch wird die Restluft, die im Kitt gebunden ist, mit evakuiert und ein blasenfreies Aufkleben ist möglich· Anschließend wird die obere Vakuumkammer schlagartig belüftet. Die elastische Membran stützt sich dabei auf der Halbleiterscheibe und der Glasscheibe ab. Durch den atmosphärischen Luftdruck wird auf jeden Punkt der Halbleiterscheibe eine gleichmäßige Kraftwirkung ausgeübt. Damit ist ein gleichmäßiger dünner Kittfilm gewährleistet. Für spezielle Anwendungsfälle werden Halbleiterscheiben mit partiell auf Membranstärke abgedünnten Flächenelementen versehen. Die entstehende plane Membran hat dabei eine Dicke im Mykrometerbereich. Werden diese speziellen Halbleiterscheiben in der Aufklebeeinrichtung, wie sie in der 0 S 2?12 521 beschrieben ist, aufgeklebt, kommen die Vorzüge dieser Einrichtung nicht zur Geltung· Bei der Belüftung der oberen Kammer legt sich die elastische Trennmembran nicht gleichmäßig an die Grundfläche der Bohrungen an· Damit kann nicht gewährleistet werden, daß an jedem Punkt der Halbleiterscheibe eine gleichmäßige Kraftwirkung ausgeübt wird« Dadurch kommt es zu ungleichmäßigen Spannungeerscheinungen, die den Bruch der Halbleiterscheiben herbeiführen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Aufklebeverrichtung, mit der Scheiben aus Halbleitermaterial mit dünnwandiger Halbleitermembran auf Trägerplatten aufgeklebt werden«

Dabei sollen die Werkstücke so in die Klebesubstanz gepreßt werden, daß eine Bruchbelastung der Membren ausgeschlossen ist.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst Wird, besteht darin, eine Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial mit dünnwandiger Membran zu entwickeln, bei der die Mittel, die zum Andrücken der Halbleiterscheibe auf die mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte dienen, so gestaltet sind, daß Biegespannungen auf der Membran während des Andrückvorgangs gegen Null streben, so daß die dünnwandigen Membranen der Halbleiterscheiben nicht zerstört werden.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Anpreßkraft durch eine Druckdifferenz zwischen der Oberseite der Halbleiterscheibe und deren Unterseite erzeugt wird, wobei der höhere Druck auf der Oberseite der Halbleiterscheibe in Verbindung mit der gesamten Fläche der Halbleiterscheibe, einschließlich der abgedünnten Gebiete, die Kraft zum gleichmäßigen spannungsarfeen Anpressen der Halbleiterscheibe auf die mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte bildete Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial mit dünnwandiger Membran ist derart gestaltet, daß eine Druckdifferenz zwischen der Oberseite und der Unterseite der Halbleiterscheibe erzeugt und aufrecht erhalten werden kann· Die Vorrichtung besteht aus einer Grundplatte, auf die eine parallel zur Grundplatte in zwei, eine obere und untere, Kammern geteilte Glocke aufgesetzt ist· Zwischen diesen Kammern wird die Iruckdifferenz, mit deren Hilfe die Anpreßkraft erzeugt wird, aufgebaut· Dazu besitzt jede Kammer einen Stutzen, durch welchen der Druck in der Kammer geändert werden kann· Auf der Grundplatte ist die mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte mit der Halbleiterscheibe angeordnet« Die Mittel zum Trennen der Glocke in die zwei Kammern bestehen aus einer am Glockenrand befestigten Dichtmembran und der Halbleiterscheibe selbst· Dabei ist es notwendig, daß die Dichtmembran auf dem Rand der Oberseite der Halbleiterscheibe aufliegt.

Die Funktion der Vorrichtung wird anhand eines Aufklebevorganges einer Halbleiterscheibe beschrieben.

Auf der Grundplatte wird die gIeiahmäßig mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte aufgelegt« Danach wird die Halbleiterscheibe auf der

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Trägerplatte positioniert. Bein Aufsetzen der Glocke auf die Grundplatte werden dadurch, daß die am Glockenrand befestigte Dichtmembran auf den Rand der Oberseite der Halbleiterscheibe stößt, die zwei Kammern gebildet· Aus beiden Kammern der Glocke wird durch d«n an jeder Kammer angeordneten Stutzen die Luft evakuiert. Dabei werden auch eventuell im Klebstoff enthaltene Luftblasen, die Störstellen in der Klebeverbindung darstellen würden, beseitigt· Nachdem in beiden Kammern ein Unterdruck entstanden ist, kann der eigentliche Klebevorgang beginnen· Die zur Erzeugung der Anpreßkraft notwendige Druckdifferenz wird dadurch ersmgt, daß in der unteren Kammer, in der die Trägerplatte mit der Halbleiterscheibe angeordnet ist, der Unterdruck aufrechterhalten wird, während in der oberen Kammer der Unterdruck durch Öffnen des Stutzens gegenüber der Atmosphäre abgebaut wird· Da der Unterdruck in der oberen Kammer gleichmäßig abgebaut wird, während in der unteren Kammer der Unterdruck bestehen bleibt, nimmt die Anpreßkraft, mit der die Halbleiterscheibe auf die mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte gedrückt wird« kontinuierlich solange zu, bis in der oberen Kammer atmosphärischer Druck herrscht« Dabei ist die Kraft auf der gesamten Oberfläche der Halbleiterscheibe einschließlich des abgedünnten Gebietes je Flächeneinheit gleichgroß. Dadurch wird erreicht, daß die Biegespannungen in der Halbleiterscheibe minimal sind, und daß es damit zu keiner Zerstirung an den abgedünnten Gebieten kommt· Der Klebevorgang ist beendet, wenn der Härteprozeß des Klebstoffs das weitere Anpressen nicht mehr notwendig macht· In der unteren Kammer wird der Unterdruck aufgehoben, und die Glocke sowie die auf die Trägerplatte aufgeklebte Halbleiterscheibe können entnommen werden·

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial ist in Fig· 1 dargestellt. Auf der Grundplatte 1 ist die Glocke 2 aufgesetzt· An der Stelle, an der die Glocke 2 auf der Grundplatte 1 aufliegt, sind die Glocke und die Grundplatte so gestaltet, daß eine dichtende Verbindung entsteht·

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Die Glocke 2 ist in die obere Kammer 3 und die untere Kammer 4 unterteilt. In der unteren Kammer 4 ist auf der Grundplatte 1 die mit den Klebstoff 9 beschichtete Trägerplatte 8 angeordnet. Die aufzuklebende Halbleiterscheibe 10 befindet sich auf der mit Klebstoff 9 beschichteten Trägerplatte 8. Die Trennung der Glocke in die obere Kammer 3 und die untere Kammer 4 erfolgt durch die Oberfläche der Halbleiterscheibe 10 und die Dichtmembran 5. Zum Evakuieren und Belüften der Kammern dienen die Evakuierungsstutzen 6 und 7. Die dünnwandige Membran der Halbleiterscheibe 10 ist mit 11 bezeichnet.

In der Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial dargestellt. Mit dieser Vorrichtung werden die Halbleiterscheiben positioniert auf die Trägerplatte aufgeklebt*

Auf der Grundplatte 1 ist die mit Klebstoff 9 beschichtete Trägerplatte 8 durch Anschlagstifte 12 lageorientiert befestigt. Die Glocke 2 ist so gestaltet, daß in ihr die Scheibe aus Halbleitermaterial in definierter Lage fixiert werden kann.

Dazu besitzt die Glocke eine zylindrische Führung 13 und einen Klemmhebel 14, der eine kraftschlüssige Halterung der Halbleiterscheibe in der Führung 13 gewährleistet· Die Anschlagstifte 12 gewährleisten, daß beim Aufsetzen der Glocke 2 auf die Grundplatte eine definierte Lage der Teile Glocke 2 mit Halbleiterscheibe 10 zur Grundplatte 1 mit der Trägerplatte 8 eingenommen wird«

Im folgenden wird die Funktion der Vorrichtung anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 beschrieben.

Die mit Klebstoff 9 beschichtete Trägerplatte 8 wird auf der Grundplatte 1 befestigt und an den Anschlagstiften 12 positioniert· Die Halbleiterscheibe 10 wird in die Führung 13 der Glocke 2 bis zur Anlage an die Dichtmembran 5 eingesetzt, in die erforderliche Lage gebracht und mit dem Klemmhebel 14 kraftschlüssig gehalten. Durch die Anschlagstifte 12 wird beim Aufsetzen der Glocke 2 auf die Grundplatte die vollständige Positionierung aller Teile gewährleistet« über die Evakuierungsstutzen 6 und ? werden die obere und die untere Kammer gleichzeitig evakuiert. Dadurch wird gleichzeitig der auf der Trägerplatte

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aufgetragene Klebstoff 9 entgast.

Nach Beendigung dieses Arbeitstaktes wird die obere Kammer 3 belüftet· Dadurch wird das Einpressen der Halbleiterscheibe in das Klebebett ausgelöst. Nach Aushärtung des Werkstoffes wird die untere Kammer 4 belüftet und der Werkstlickverband ist entnehmbar«

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial mit dUnnvandiger Membran mit einer Grundplatte (1), auf die eine parallel zurGrundplatte (1) in zwei Kammern (3, 4) geteilte Glocke (2) aufgesetzt ist, wobei jede Kammer einen Evakuierungsstutzen (6, 7) enthält, und bei der auf der Grundplatte (1) die mit Klebstoff (9) beschichtete Trägerplatte (8) mit der Halbleiterscheibe (10) angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die aufzuklebende Halbleiterscheibe (10) und eine am Glockenrand befestigte Dichtmembran (5)» die am Rand der Halbleiterscheibe (10) aufliegt, die Trennelemente zwischen den Kammern (3* 4) der Glocke (2) bilden, und daß die Kraft zum Anpressen der Halbleiterscheibe auf die mit Klebstoff (9) beschichtete Trägerplatte (8) durch eine Druckdifferenz zwischen den Kammern (3, 4) der Glocke (2) und der Oberfläche der Halbleiterscheibe (10), einschließlich der dünnwandigen Metibran (11), entsteht·

   - Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -