DD208576B1 - Vorrichtung zum aufkleben von scheiben aus halbleitermaterial - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

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 Lufteinschlüsse 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. Dazu wird die Glasscheibe mit Kitt bestrichen und die Halbleiterscheibe in den flüssigen Kitt gedrückt und durch äußere Krafteinwirkung ein möglichst dünner, gleichmäßiger, blasenfreier Kittfilm hergestellt. In der OS 2712521 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. 1,5mm unter der Membran, wird die Halbleiterscheibe und die mit flüssigem Kitt bestrichene Glasscheibe positioniert. Für derv Aufklebearbeitsgang wird in beiden 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 OS 2712521 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 Spannungserscheinungen, die den Bruch der Halbleiterscheiben herbeiführen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Aufklebevorrichtung, 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 Membran ausgeschlossen

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 Andrückvorganges 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 spannungsarmen Anpressen der Halbleiterscheibe auf die mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte bildet. Die Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial mit partiell auf Membranstärke abgedünnten Flächenelementen besteht (betrachtet unmittelbar vor dem Aufklebeprozeß) aus einer Grundplatte, auf die eine parallel zur Grundplatte in zwei Kammern geteilte Glocke aufgesetzt ist. Jede Kammer enthält einen Evakuierungsstutzen. Auf der Grundplatte ist die mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte und über der Trägerplatte ist die Halbleiterscheibe angeordnet. Das Wesen der Vorrichtung ist, daß die aufzuklebende Halbleiterscheibe und eine am Glockenrand in Höhe der Oberseite der Halbleiterscheibe befestigte Dichtmembran, die am Rand der Halbleiterscheibe aufliegt, die Trennelemente zwischen den beiden Kammern der Glocke bilden. Der innere Gtockenrand reicht unterhalb der Dichtmembran bis an die Halbleiterscheibe heran.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der unteren Kammer ein Klemmhebel zum Arretieren der Halbleiterscheibe angeordnet. Die Funktion der Vorrichtung wird anhand eines Aufklebevorganges einer Halbleiterscheibe beschrieben. Die Glocke wird von der Grundplatte entfernt und auf der Grundplatte wird die gleichmäßig mit Klebstoff beschichtete Trägerplatte aufgelegt. Danach wird die Halbleiterscheibe in der Glocke an der Dichtmembran anliegend positioniert, wodurch in der Glocke die obere Kammer gebildet wird. Die Halbleiterscheibe wird mit dem Klemmhebel arretiert. Mit dem Aufsetzen der Glocke auf die Grundplatte wird die zweite Kammer geschlossen. Die Halbleiterscheibe befindet sich unmittelbar über der mit Klebstoff beschichteten Trägerplatte. Aus beiden Kammern der Glocke wird durch den 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 erzeugt, 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 bleit, 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. Die Kraft, mit der der Klemmhebel auf die Halbleiterscheibe wirkt, ist so gering, daß der Einfluß des Klemmhebels während des Aufklebevorganges unwesentlich ist. Die Kraft auf der gesamten Oberfläche der Halbleiterscheibe einschließlich des abgedünnten Gebietes je Flächeneinheit ist gleichgroß. Dadurch wird erreicht, daß die Biegespannungen in der Halbleiterscheibe minimal sind, und daß es damit zu keiner Zerstörung 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 der Figur dargestellt. Es ist derart gestaltet, daß die Halbleiterscheiben positioniert auf Trägerplatten aufgeklebt werden. 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.

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 durch Anschlagstifte 12 lageorieniert angeordnet. Die aufzuklebende Halbleiterscheibe 10 befindet sich über 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. 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 kräftschlüssige 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 gemäß Figur 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 1 die vollständige Positionierung aller Teile gewährleistet. Über die Evakuierungsstutzen 6 und 7 werden die obere und die untere Kammer gleichzeitig evakuiert. Dadurch wird gleichzeitig der auf der Trägerplatte 8 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 Klebstoffes wird die untere Kammer 4 belüftet und der Werkstückverband ist entnehmbar.

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial mit partiell auf Membranstärke abgedünnten Flächenelementen mit einer Grundplatte (1), auf die eine parallel zur Grundplatte (1) in zwei Kammern (3,4) geteilte Glocke (2) aufgesetzt ist, wobei jede Kammer einen EvaVuierungsstutzen (6,7) enthält und bei derauf der Grundplatte (1) die mit Klebstoff (9) beschichtete Trägerplatte (8) und über der Trägerplatte die Halbleiterscheibe (10) angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die aufzuklebende Halbleiterscheibe (10) und eine am Glockenrand in Höhe der Oberseite der Halbleiterscheibe (10) befestigte Dichtmembran (5), die am Rand der Halbleiterscheibe (10) aufliegt, die Trennelemente zwischen den Kammern (3,4) der Glocke (2) bilden und daß der innere Glockenrand unterhalb der Dichtmembran (5) bis an die Halbleiterscheibe (10) heranreicht.
2. 2. Vorrichtung zum Aufkleben von Scheiben aus Halbleitermaterial gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Glocke (2) in der unteren Kammer (4) den Klemmhebel (14) zum Arretieren der Halbleiterscheibe (10) enthält.