DE102016113500A1 - Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe, Halbleiterwafer-Schleifsystem und Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen - Google Patents

Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe, Halbleiterwafer-Schleifsystem und Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe eines Halbleiterwafer-Schleifsystems umfasst zumindest eine Schnittstelle, die ausgebildet ist, um ein Feedbacksignal zu erhalten, umfassend Schleifkraftinformation, die eine Kraft anzeigt, die auf einen Halbleiterwafer durch die Schleifscheibe ausgeübt wird. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Steuerungsmodul, das ausgebildet ist, um ein Steuerungssignal zum Steuern der Bewegung der Schleifscheibe basierend auf der Schleifkraftinformation zu erzeugen. Das Steuerungsmodul ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe gemäß einem gewünschten Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens des Halbleiterwafers auszulösen, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass eine Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, unter einer Kraftschwelle ist. Das Steuerungsmodul ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Bewegung der Schleifscheibe zu erzeugen, die langsamer ist als das gewünschte Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens des Halbleiterwafers, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle ist. Die zumindest eine Schnittstelle ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zum Steuern einer Bewegung der Schleifscheibe bereitzustellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Konzepte zum Schleifen von Halbleiterwafern und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe, ein Halbleiterwafer-Schleifsystem und ein Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen.
  • HINTERGRUND
  • Das Schleifen von Halbleiterwafern ist häufig ein notwendiger Schritt bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen. Z. B. kann das Schleifen einer Rückseite des Halbleiterwafers eine reduzierte Dicke der Halbleiterbauelemente ermöglichen, was eine höhere Dichte von Bauelementen während des Häusens oder Stapelns erlaubt und/oder einen niedrigeren Widerstandswert für vertikale Ströme aufweist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es kann ein Bedarf zum Bereitstellen eines verbesserten Konzepts für ein Schleifen von Halbleiterwafern bestehen, das ein Verbessern der Genauigkeit ermöglicht und/oder den Durchsatz erhöht und/oder Kosten des Schleifens reduziert.
  • Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand der Ansprüche erfüllt werden.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe eines Halbleiterwafer-Schleifsystems. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Schnittstelle, die ausgebildet ist, um ein Feedbacksignal zu erhalten, das Schleifkraftinformation aufweist, die eine Kraft anzeigt, die durch die Schleifscheibe auf einen Halbleiterwafer ausgeübt wird. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Steuerungsmodul, das ausgebildet ist, um ein Steuerungssignal zum Steuern der Bewegung der Schleifscheibe basierend auf der Schleifkraftinformation zu erzeugen. Das Steuerungsmodul ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe gemäß einem gewünschten Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens des Halbleiterwafers auszulösen, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass eine Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, unter einer Kraftschwelle ist. Das Steuerungsmodul ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Bewegung der Schleifscheibe langsamer als das gewünschte Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens des Halbleiterwafers auszulösen, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle ist. Die zumindest eine Schnittstelle ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zum Steuern einer Bewegung der Schleifscheibe bereitzustellen.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Halbleiterwafer-Schleifsystem. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem umfasst eine Wafer-Trägerstruktur, die ausgebildet ist, um einen Halbleiterwafer zu tragen. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem umfasst ferner eine Schleifscheibe zum Schleifen des Halbleiterwafers. Die Schleifscheibe weist eine Schleifmaterialstruktur auf, umfassend eine Mehrzahl von Schleifsteinen, die in ein Bondmaterial eingebettet sind. Zumindest 80% der Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen umfassen einen Durchmesser von mehr als 25 μm und die Mehrzahl der Schleifsteine belegen mehr als 40% der Schleifmaterialstruktur.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen. Das Verfahren umfasst das Schleifen einer Rückseite eines Halbleiterwafers mit einer Schleifscheibe während eines ersten Zeitintervalls. Die Schleifscheibe wird während des ersten Zeitintervalls vorwärts bewegt. Eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen ist auf dem Halbleiterwafer gebildet. Das Verfahren umfasst ferner das Polieren der Rückseite des Halbleiterwafers mit der Schleifscheibe in einem zweiten Zeitintervall. Die Schleifscheibe wird während des zweiten Zeitintervalls rückwärts bewegt. Das Verfahren umfasst ferner das Vereinzeln des Halbleiterwafers, um die Mehrzahl von Halbleiterbauelementen voneinander zu trennen, ohne zusätzliches Polieren der Rückseite des Halbleiterwafers vor dem Vereinzeln des Halbleiterwafers.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend beispielhaft und bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen:
  • 1a ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe eines Halbleiterwafer-Schleifsystems darstellt;
  • 1b ein schematisches Diagramm eines gewünschten Geschwindigkeitsprofils darstellt;
  • 1c ein schematisches Diagramm eines möglichen Einflusses der Kraft, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, auf die Geschwindigkeit der Bewegung der Schleifscheibe darstellt;
  • 2 einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterwafer-Schleifsystems darstellt; und
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bilden von Halbleiterbauelementen darstellt.
  • Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Bereichen zur Verdeutlichung übertrieben sein.
  • Während sich dementsprechend weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, werden einige Beispiele derselben in den Figuren beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es nicht beabsichtigt ist, Beispiele auf die offenbarten bestimmten Formen zu begrenzen, sondern im Gegensatz Beispiele alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken sollen. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Elemente.
  • Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz ein Element als „direkt” mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden. Sonstige zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen benutzte Ausdrücke sollten auf gleichartige Weise ausgelegt werden (z. B. „zwischen” gegenüber „direkt zwischen”, „benachbart” gegenüber „direkt benachbart” usw.).
  • Die hier verwendete Terminologie bezweckt nur das Beschreiben bestimmter Beispiele und soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Singularformen „ein, eine” und „das, der, die” auch die Pluralformen umfassen, es sei denn im Zusammenhang wird deutlich etwas anderes angegeben. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst”, „umfassend”, „aufweisen” und/oder „aufweisend” bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen.
  • Sofern nicht anderweitig definiert besitzen alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung wie sie gewöhnlich von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu dem Beispiele gehören. Weiterhin versteht es sich, dass Begriffe, z. B. die in gewöhnlich benutzten Wörterbüchern Definierten, als eine Bedeutung besitzend ausgelegt werden sollten, die ihrer Bedeutung im Zusammenhang der entsprechenden Technik entspricht, sofern sie hier nicht ausdrücklich anderweitig definiert sind.
  • 1a stellt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 100 zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe eines Halbleiterwafer-Schleifsystems 102 dar. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Schnittstelle 110, die ausgebildet ist, um ein Feedbacksignal zu erhalten, das Schleifkraftinformation aufweist, die eine Kraft anzeigt, die auf einen Halbleiterwafer durch die Schleifscheibe ausgeübt wird. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Steuerungsmodul 120, das ausgebildet ist, um ein Steuerungssignal zum Steuern der Bewegung der Schleifscheibe basierend auf der Schleifkraftinformation zu erzeugen. Das Steuerungsmodul 120 ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe gemäß einem gewünschten Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens des Halbleiterwafers auszulösen, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass eine Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, unter einer Kraftschwelle ist. Das Steuerungsmodul 120 ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Bewegung der Schleifscheibe auszulösen, die langsamer ist als das gewünschte Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens des Halbleiterwafers, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle ist. Die zumindest eine Schnittstelle ist ausgebildet, um das Steuerungssignal zum Steuern einer Bewegung der Schleifscheibe bereitzustellen, z. B. an das Halbleiterwafer-Schleifsystem.
  • Das Verwenden des Feedbacksignals zum Einstellen des Schleifens kann das Einstellen der Kraft ermöglichen, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, z. B. zum Verbessern einer Genauigkeit des Schleifens des Halbleiterwafers, um einen Durchsatz des Halbleiterwafers zu erhöhen und/oder Kosten zum Schleifen von Halbleiterwafern zu reduzieren.
  • Z. B. kann die Bewegung der Schleifscheibe einer Bewegung der Schleifscheibe hin zu dem Halbleiterwafer oder weg von dem Halbleiterwafer entsprechen. Z. B. kann die Bewegung der Schleifscheibe einer vertikalen Bewegung der Schleifscheibe entsprechen. Die Bewegung der Schleifscheibe kann z. B. einer linearen Bewegung orthogonal zu einer (Vorderseiten- oder Rückseiten-)Oberfläche des Halbleiterwafers entsprechen. Z. B. kann die Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe einer kontinuierlichen Vorwärtsbewegung entsprechen. Z. B. kann die Vorwärtsbewegung eine Bewegung der Schleifscheibe (vertikal) in Richtung zu dem Halbleiterwafer sein, und eine Rückwärtsbewegung kann eine Bewegung der Schleifscheibe (vertikal) weg von dem Halbleiterwafer sein.
  • Zusätzlich dazu kann sich die Schleifscheibe mit einer einstellbaren Drehgeschwindigkeit während des Schleifens drehen. Das Steuerungsmodul 120 kann ausgebildet sein, um die Drehgeschwindigkeit z. B. basierend auf der Schleifkraftinformation einzustellen.
  • Z. B. kann die Schleifkraftinformation auf einer Messung der Kraft basieren, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, z. B. an dem Halbleiterwafer oder an einer Wafer-Trägerstruktur, die den Halbleiterwafer hält, oder an der Schleifscheibe. Alternativ oder zusätzlich kann die Schleifkraftinformation auf Messungen oder Werten basieren, bezogen auf (oder proportional zu der) die Kraft, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, z. B. ein Strom eines (z. B. Schleiferspindel-)Motors, der die Schleifscheibe treibt.
  • Z. B. kann die Schleifkraftinformation Information aufweisen, die sich auf einen Motorstrom eines Motors bezieht, der die Schleifscheibe treibt. Der Motorstrom kann ein nützlicher und ausreichend präziser Indikator einer Kraft sein, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird. Z. B. kann die Schleifkraftinformation durch einen Strom oder eine Spannung des Feedbacksignals proportional zu dem Strom des Motors, der die Schleifscheibe treibt, oder durch digitale (Bit-)Werte, die den Motorstrom anzeigen, repräsentiert sein. Z. B. kann das Steuerungsmodul 120 ausgebildet sein, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Vorwärtsbewegung gemäß dem gewünschten Geschwindigkeitsprofil auszulösen, wenn die Information, die sich auf den Motorstrom bezieht, anzeigt, dass der Motorstrom unter einer Stromschwelle ist, und um das Steuerungssignal zu erzeugen, um die Bewegung langsamer als das gewünschte Geschwindigkeitsprofil auszulösen, wenn die Information, die sich auf den Motorstrom bezieht, anzeigt, dass der Motorstrom über der Stromschwelle ist. Die Stromschwelle kann z. B. zwischen 80% und 90% eines maximal spezifizierten Stroms des Halbleiterwafer-Schleifsystems sein. Z. B. kann für ein Halbleiterwafer-Schleifsystem, das für einen Motorstrom von maximal 20 A spezifiziert ist, die Stromschwelle zwischen 16 A und 18 A sein. Z. B. kann für ein Ausführungsbeispiel mit einem Leerlaufstrom zwischen 5 A und 10 A die Stromschwelle zwischen 11 A und 16 A sein. Z. B. kann die Stromschwelle während eines Feinschleifens oder Polierens des Halbleiterwafers zumindest 10% (oder zumindest 20%) niedriger sein als während eines Grobschleifens des Halbleiterwafers. Z. B. kann die Stromschwelle weniger als zweimal ein Leerlaufstrom eines Halbleiterwafer-Schleifsystems während des Feinschleifens des Halbleiterwafers sein, um z. B. eine verstärkte Entfernung von Material von dem Halbleiterwafer zu vermeiden. Die Stromschwelle kann eine Implementierung der Kraftschwelle sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Schleifkraftinformation Information aufweisen, die sich auf einen Druck bezieht, der von der Schleifscheibe auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, z. B. von einem Sensor, der einen Druck auf die Schleifscheibe misst, oder von einem Sensor, der einen Druck auf die Wafer-Trägerstruktur misst. Die Information, die sich auf den Druck bezieht, kann eine präzisere Herleitung der Kraft ermöglichen, die auf den Wafer ausgeübt wird. Z. B. kann die Information, die sich auf den Druck bezieht, der von der Schleifscheibe auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, einen Strom, eine Spannung oder digitale (Bit-)Werte umfassen, proportional zu dem Druck, der von der Schleifscheibe auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird. Die Kraftschwelle kann einer Schwelle entsprechen über der ein Schaden des Halbleiterwafers oder eine Deaktivierung oder Überlast des Halbleiterwafer-Schleifsystems erwartet wird. Z. B. kann die Kraftschwelle den Druck einschränken, der auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird. Z. B. kann die Kraftschwelle einer Druckschwelle entsprechen. Z. B. kann die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, eine vertikale Komponente umfassen, z. B. der Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe, und/oder eine laterale Komponente, z. B. einer Schleifdrehung der Schleifscheibe.
  • Z. B. kann die Bewegung der Schleifscheibe während des Schleifens wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle liegt, einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung entsprechen. Z. B. kann die lineare Bewegung während des Schleifens größer als 0 sein.
  • Z. B. entspricht die Bewegung der Schleifscheibe während des Schleifens des Halbleiterwafers, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle liegt, einer langsameren Vorwärtsbewegung als durch das gewünschte Geschwindigkeitsprofil angezeigt wird. Die langsamere Vorwärtsbewegung kann die Kraft reduzieren, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, und kann helfen, eine Deaktivierung des Halbleiterwafer-Schleifsystems zu vermeiden. Z. B. kann die Bewegung der Schleifscheibe während des Schleifens des Halbleiterwafers, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle ist, zumindest 20% langsamer sein (oder zumindest 25% langsamer oder zumindest 30% langsamer, zumindest 50%, zumindest 80% langsamer) als die Vorwärtsbewegung, die durch das gewünschte Geschwindigkeitsprofil angezeigt wird. Zusätzlich dazu kann die Bewegung der Schleifscheibe während des Schleifens des Halbleiterwafers, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle ist, einer Rückwärtsbewegung entsprechen. Das Steuerungsmodul 120 kann ausgebildet sein, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Rückwärtsbewegung während des Schleifens des Halbleiterwafers auszulösen, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, nach der Verlangsamung immer noch über der Kraftschwelle ist. Die Rückwärtsbewegung kann die Kraft weiter reduzieren, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, und kann helfen, eine Deaktivierung des Halbleiterwafer-Schleifsystems zu vermeiden.
  • Z. B. kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil einen oder mehrere Abschnitte umfassen, die eine oder mehrere gewünschte Bewegungsgeschwindigkeiten umfassen. Z. B. können sich die eine oder die mehreren gewünschten Geschwindigkeiten auf unterschiedliche Phasen oder Zeitperioden eines Wafer-Schleifprozesses beziehen. Z. B. kann eine Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung einer (durchschnittlichen, maximalen oder minimalen) Geschwindigkeit entsprechen, mit der die Schleifscheibe in Richtung zu dem Halbleiterwafer bewegt wird. Z. B. kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil einen oder mehrere Abschnitte zum Schleifen des Halbleiterwafers (Schleifabschnitte) und eine oder mehrere Abschnitte zum Polieren der Halbleiterwafer (Polierabschnitte) aufweisen. Z. B. können der eine oder die mehreren Schleifabschnitte eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit aufweisen, die eine Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe anzeigt. Der eine oder die mehreren Polierabschnitte können eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit aufweisen, die eine Rückwärtsbewegung der Schleifscheibe anzeigt. Das gewünschte Geschwindigkeitsprofil kann in einer Speichereinheit gespeichert sein, die z. B. mit dem Steuerungsmodul verbunden ist.
  • Z. B. kann das Steuerungsmodul 120 ausgebildet sein, um das Steuerungssignal basierend auf einer Zielhalbleiterwafer-Dicke für den Halbleiterwafer zu erzeugen. Z. B. kann die Zielhalbleiterwafer-Dicke kleiner als 200 μm (oder kleiner als 150 μm, kleiner als 100 μm, kleiner als 80 μm, kleiner als 70 μm, kleiner als 60 μm, kleiner 50 μm) sein. Z. B. kann die Zielhalbleiterwafer-Dicke einer gewünschten durchschnittlichen Dicke des Halbleiterwafers z. B. nach dem Schleifen entsprechen. Z. B. kann eine durchschnittliche Dicke des Halbleiterwafers nach dem Schleifen und/oder Polieren innerhalb von 10% (oder innerhalb von 8%, innerhalb von 5%, innerhalb von 3%, innerhalb von 2%) der Zielhalbleiterwafer-Dicke sein. Das gewünschte Geschwindigkeitsprofil kann auf der Zielhalbleiterwafer-Dicke basieren. Das Verwenden eines gewünschten Geschwindigkeitsprofils abhängig von der Zielhalbleiterwafer-(End-)Dicke kann das Verwenden unterschiedlicher Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeiten für unterschiedliche Zeit/Fortschritt-Perioden während der Verarbeitung des Halbleiterwafers ermöglichen, der erreicht werden soll. Z. B. kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil zwei oder mehr Abschnitte aufweisen, die der Zielenddicke und einer oder mehreren Zwischenzieldicken des Halbleiterwafers für zwei oder mehr Verarbeitungszeitperioden oder Zeitintervalle entsprechen.
  • Z. B. kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil einen ersten Abschnitt zum Schleifen auf eine Halbleiterwafer-Zwischendicke und einen zweiten Abschnitt zum Schleifen auf die Zielhalbleiterwafer-Enddicke aufweisen. Das Steuerungsmodul 120 kann ausgebildet sein, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine schnellere (Vorwärts-)Bewegung für den ersten Abschnitt des gewünschten Geschwindigkeitsprofils auszulösen und um eine langsamere (Vorwärts-)Bewegung für den zweiten Abschnitt des gewünschten Geschwindigkeitsprofils auszulösen. Z. B. kann die Zielhalbleiterwafer-Zwischendicke größer sein als 80 μm (oder größer als 100 μm, größer als 125 μm, größer als 150 μm). Die Zielhalbleiterwafer-Enddicke kann größer sein als 30 μm (oder größer als 50 μm, größer als 60 μm, größer als 75 μm), z. B. Z. B. kann die schnellere Bewegungsgeschwindigkeit zumindest 20% schneller sein (oder zumindest 25% schneller, zumindest 50%, zumindest 75% schneller) als die zweite langsamere Vorwärtsgeschwindigkeit.
  • Z. B. kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil einen ersten Abschnitt mit einer Geschwindigkeit über einer durchschnittlichen Profilgeschwindigkeit (des gewünschten Geschwindigkeitsprofils) für ein grobes Schleifen in Richtung der Zielhalbleiterwafer-Dicke aufweisen, gefolgt von einem zweiten Abschnitt mit einer Geschwindigkeit unter einer Durchschnittsprofilgeschwindigkeit für ein Feinschleifen in Richtung der Zielhalbleiterwafer-Dicke. Dies kann eine sorgfältigere Verarbeitung eines Abschnitts des Halbleiterwafers ermöglichen, der nach dem Schleifen oder Polieren freiliegend ist. Z. B. kann das grobe Schleifen den Halbleiterwafer zu der oder in Richtung der Zielhalbleiterwafer-Zwischendicke reduzieren und das Feinschleifen kann den Halbleiterwafer zu der oder in Richtung der Zielhalbleiterwafer-Enddicke reduzieren. Z. B. kann die Geschwindigkeit für das grobe Schleifen zumindest 25% schneller sein (oder zumindest 50% schneller, zumindest 75% schneller) als z. B. die Geschwindigkeit für das feine Schleifen. Z. B. kann die Geschwindigkeit für das feine Schleifen zumindest 25% langsamer sein (oder zumindest 50% langsamer, zumindest 75% langsamer) als die Geschwindigkeit für das grobe Schleifen. Z. B. kann die Durchschnittsprofilgeschwindigkeit des gewünschten Geschwindigkeitsprofils einem (gewichteten) Mittel der Geschwindigkeit während des gesamten Schleifens oder zumindest während des groben Schleifens und der Geschwindigkeit für das feine Schleifen entsprechen.
  • Z. B. kann eine Geschwindigkeit, die zum groben Schleifen verwendet wird, zwischen 0,15 μm/s und 1 μm/s sein. Z. B. kann eine (durchschnittliche) Geschwindigkeit, die zum groben Schleifen verwendet wird, größer sein als 0,15 μm/s (oder größer als 0,2 μm/s, größer als 0,4 μm/s). Eine Geschwindigkeit, die für das feine Schleifen verwendet wird, kann unter 0,15 μm/s sein (z. B. niedriger als 0,12 μm/s, niedriger als 0,1 μm/s). Z. B. kann eine Rotationsgeschwindigkeit des Halbleiterwafers niedriger sein als 150 rpm für das grobe Schleifen, höher als 150 rpm für das feine Schleifen und höher als 200 rpm (oder höher als 250 rpm) für das Polieren. Eine Rückwärtsgeschwindigkeit während des Polierens kann kleiner sein als 0,05 μm/s. Eine Rotationsgeschwindigkeit der Schleifscheibe kann z. B. zwischen 1500 rpm und 3000 rpm sein.
  • Z. B. kann das Steuerungsmodul 120 ausgebildet sein, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Rückwärtsbewegung der Schleifscheibe auszulösen, nachdem die Zielhalbleiterwafer-(End-)Dicke erreicht ist. Nachdem der Zielhalbleiterwafer erreicht ist, kann eine Rückwärtsbewegung ein Polieren des Halbleiterwafers ermöglichen. Z. B. kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil einen Polierabschnitt umfassen, nachdem die Zielhalbleiterwafer-Dicke erreicht ist. Der Polierabschnitt kann eine zusätzliche Verarbeitung des Halbleiterwafers mit einer unterschiedlichen Schleif- oder Polier-Scheibe unnötig machen. Z. B. können die Polierabschnitte eine Bewegungsgeschwindigkeit aufweisen, die eine Rückwärtsbewegung anzeigt. Z. B. kann das Steuerungsmodul 120 ausgebildet sein, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um ein Polieren des Halbleiterwafers mit der Schleifscheibe während (zumindest eines Teils) der Rückwärtsbewegung auszulösen, z. B. während die Schleifscheibe in Kontakt mit dem Halbleiterwafer ist, z. B. aufgrund einer Elastizität einer Folie (Schicht) zwischen dem Halbleiterwafer und der Halbleiterträgerstruktur. Die Schleifscheibe, die zum Polieren verwendet wird, ist dieselbe Schleifscheibe, die z. B. zum Schleifen auf die Ziel-(End-)Dicke des Halbleiterwafers verwendet wird. Der Polierschritt kann ein zusätzliches Polieren mit einer unterschiedlichen Schleif- oder Polier-Scheibe unnötig machen. Z. B. kann eine Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung während des Polierens langsamer sein als 50% (oder langsamer als 40%, langsamer als 30%, langsamer als 20%) einer durchschnittlichen Geschwindigkeit des gewünschten Geschwindigkeitsprofils während des Schleifens, was das Verwenden ähnlicher Geschwindigkeitsvoreinstellungen für Rückwärts- und Vorwärtsbewegung ermöglichen kann. Z. B. kann nach einer Rückwärtsbewegung von zumindest 3 μm ein Strom, der abgezogen wird, z. B. weniger als 10% über einem Leerlaufstrom des Halbleiterwafer-Schleifsystems sein. Wenn der abgezogene Strom nach einer Rückwärtsbewegung von zumindest 3 μm mehr als 10% über dem Leerlaufstrom des Halbleiterwafer-Schleifsystems ist, kann die Rückwärtsbewegung eingestellt werden.
  • Z. B. kann die Schleifscheibe eine Schleifscheibe zum Schleifen von Halbleiterwafern, z. B. von auf Silizium basierenden Halbleiterwafern, auf Siliziumcarbid basierenden Halbleiterwafern oder z. B. anderen Breitbandabstandshalbleiterwafern sein. Z. B. kann die Schleifscheibe ähnlich zu einer Schleifscheibe implementiert sein, die in Verbindung mit 2 beschrieben ist. Z. B. kann das Halbleiterwafer-Schleifsystem eine Wafer-Trägerstruktur (z. B. einen Chuck-Tisch) zum Halten des Halbleiterwafers und eine Schleifscheibe aufweisen. Die Vorrichtung 100 kann mit dem Halbleiterwafer-Schleifsystem verbunden sein oder kann z. B. Teil des Halbleiterwafer-Schleifsystems sein. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem kann ähnlich zu einem Halbleiterwafer-Schleifsystem implementiert sein, das in Verbindung mit 2 beschrieben ist.
  • Z. B. kann das Feedbacksignal analoge Feedbackinformation oder digitale Feedbackinformation aufweisen. Z. B. kann das Feedbacksignal einen Strom-, Spannungs-, oder digitalen Wert im Wesentlichen proportional (z. B. proportional innerhalb einer Abweichung von 10% des Stroms, der Spannung oder des digitalen Werts) zu der Kraft aufweisen, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird. Z. B. kann das Feedbacksignal (periodische) digitale Werte aufweisen, die die Schleifkraftinformation repräsentieren. Das Feedbacksignal kann ein elektronisches Signal, ein optisches Signal oder ein Funksignal umfassen.
  • Z. B. kann das Steuerungssignal ein analoges Steuerungssignal oder digitale Steuerungsanweisungen sein. Z. B. kann das Steuerungssignal einen Strom oder eine Spannung im Wesentlichen proportional zu der Vorwärts- (oder Rückwärts-)Bewegungsgeschwindigkeit aufweisen. Z. B. kann das Steuerungssignal (periodische) digitale Werte aufweisen, die die Steuerungsinstruktionen repräsentieren, z. B. Vorwärts- oder Rückwärts-Bewegungs-Geschwindigkeit oder -Richtung. Das Feedbacksignal kann z. B. ein elektronisches Signal, ein optisches Signal oder ein Funksignal aufweisen.
  • Die zumindest eine Schnittstelle 110 kann einem oder mehreren Eingängen und/oder Ausgängen zum Empfangen und/oder Senden analoger oder digitaler Signale entsprechen. Z. B. kann das Steuerungsmodul 120 unter Verwendung von einer oder mehreren Verarbeitungseinheiten, einer oder mehreren Verarbeitungsvorrichtungen, jeglichem Mittel zum Verarbeiten, wie z. B. einem Prozessor, einem Computer oder einer programmierbare Hardwarekomponente, die mit entsprechend angepasster Software betreibbar ist, implementiert werden. Anders ausgedrückt kann die beschriebene Funktion des Steuerungsmoduls 120 ebenfalls in Software implementiert sein, die dann auf einer oder mehreren programmierbaren Hardwarekomponenten ausgeführt wird. Solche Hardwarekomponenten können einen Allzweckprozessor, einen digitalen Signalprozessor (DSP), eine Mikrosteuerung, etc., umfassen.
  • Z. B. kann eine vertikale Richtung und eine vertikale Abmessung oder Dicke orthogonal zu einer Vorderseitenoberfläche des Halbleiterwafers 102 gemessen werden und eine laterale Richtung und laterale Abmessungen können parallel zu der Vorderseitenoberfläche des Halbleiterwafers 102 gemessen werden.
  • Die Vorderseite des Halbleiterwafers kann die Seite sein, die zum Implementieren von höher entwickelten und komplexeren Strukturen verwendet wird als die Rückseite des Halbleiterwafers, da die Prozessparameter (z. B. Temperatur) und die Handhabung für die Rückseite eingeschränkt sein können, wenn z. B. bereits Strukturen auf einer Seite des Halbleiterwafers gebildet sind.
  • Weitere Details und Aspekte der Vorrichtung 100 werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der nachfolgend beschriebenen Beispiele (z. B. 2 oder 3) erwähnt. Die Vorrichtung 100 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispiele entsprechen.
  • 1b stellt ein schematisches Diagramm 150 eines gewünschten Geschwindigkeitsprofils dar, das eine lineare Bewegungsgeschwindigkeit über Zeit oder Schleiftiefe anzeigt. Das gewünschte Geschwindigkeitsprofil umfasst einen Grobschleifabschnitt 152 mit einer gewünschten Geschwindigkeit V1 154 und einen Feinschleifabschnitt 156 mit einer gewünschten Geschwindigkeit V2 148 und einen Polierabschnitt mit einer gewünschten Geschwindigkeit V3 162. V2 kann 25% von V1 sein und V3 kann –25% von V1 sein.
  • 1c stellt ein schematisches Diagramm 170 einer Geschwindigkeit über Zeit oder Schleiftiefe und einer Kraft über Zeit oder Schleiftiefe dar, was einen möglichen Einfluss der Kraft darstellt, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, auf die Geschwindigkeit der Bewegung der Schleifscheibe, wie sie durch das Steuerungsmodul bei einem Ausführungsbeispiel gesteuert wird. Das schematische Diagramm umfasst einen ersten Graphen 172 der Geschwindigkeit der Bewegung der Schleifscheibe und einen zweiten Graphen 174 der Kraft, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, wie durch ein Feedbacksignal angezeigt wird. Wenn die Kraft 174 eine Kraftschwelle 182 überschreitet, kann die Bewegung z. B. entweder verlangsamt werden auf eine langsamere Vorwärtsbewegung 178 oder verlangsamt werden und in eine Rückwärtsbewegung 180 umgekehrt werden.
  • 2 stellt einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterwafer-Schleifsystems 200 dar. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem umfasst eine Wafer-Trägerstruktur 210, die ausgebildet ist, um einen Halbleiterwafer 202 zu halten. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem umfasst ferner eine Schleifscheibe 220 zum Schleifen des Halbleiterwafers 202. Die Schleifscheibe 220 weist eine Schleifmaterialstruktur auf, umfassend eine Mehrzahl von Schleifsteinen, die in ein Bondmaterial eingebettet sind. Zumindest 80% (oder zumindest 85%, zumindest 90%, zumindest 95%) der Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen umfassen einen Durchmesser von mehr als 25 μm (oder mehr als 30 μm, mehr als 40 μm, mehr als 50 μm) und die Mehrzahl der Schleifsteine belegt mehr als 40% (oder mehr als 50%, mehr als 60%, mehr als 65%) der Schleifmaterialstruktur.
  • Das Schleifen der Halbleiterwafer mit einer stärkeren Kristallstruktur als Silizium, z. B. Siliziumcarbid-(SiC-)Halbleiterwafer, kann zu einem höheren Verschleiß der Schleifscheiben im Vergleich zu Siliziumhalbleiterwafern bei anderen Systemen führen. Das Verwenden von Schleifsteinen mit einem Durchmesser von mehr als 25 μm kann einen Verschleiß der Schleifscheibe während des Schleifens von Halbleiterwafern reduzieren, die eine stärkere Kristallstruktur aufweisen, z. B. auf Siliziumcarbid basierende Halbleiterwafer.
  • Z. B. kann die Halbleiterträgerstruktur einen Chuck, einen Chuck-Tisch oder eine Chuck-Spindel aufweisen. Z. B. kann der Halbleiterwafer an die Halbleiterträgerstruktur gebondet sein, z. B. unter Verwendung von einer oder mehreren Haft-Schichten oder -Folien. Z. B. kann der Halbleiterwafer ein Breitbandabstandshalbleiterwafer sein, z. B. ein auf Siliziumcarbid basierender Halbleiterwafer.
  • Z. B. kann die Schleifscheibe eine kreisförmige Ebene oder einen Ring aufweisen, der die Schleifmaterialstruktur aufweist, z. B. auf einer Seite der Schleifscheibe, die dem Halbleiterwafer zugewandt ist. Z. B. kann das Bondmaterial ein Metall oder ein synthetisches Material aufweisen (z. B. einen Kunststoff). Z. B. kann die Schleifmaterialstruktur die Mehrzahl von Schleifsteinen aufweisen, gebondet durch das Bondmaterial.
  • Z. B. können Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen zumindest eines aufweisen aus Diamant, Siliziumcarbid (SiC) und Korund (Al2O3). Ausreichend harte Materialien können ein Schleifen mit einem reduzierten Verschleiß an den Schleifsteinen ermöglichen. Z. B. können die zumindest 80% der Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen einen Durchmesser von weniger als 125 μm (oder weniger als 120 μm, weniger als 100 μm, weniger als 90 μm, weniger als 80 μm) aufweisen. Schleifsteine mit einem größeren Durchmesser können z. B. zu tieferen Mikrorissen führen. Z. B. kann die Mehrzahl von Schleifsteinen weniger als 90% (oder weniger als 80%, weniger als 75%, weniger als 70%) der Schleifmaterialstruktur einnehmen, z. B. von einer Oberfläche der Schleifmaterialstruktur, die dem Halbleiterwafer zugewandt ist.
  • Z. B. kann das Halbleiterwafer-Schleifsystem eine Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe eines Halbleiterwafer-Schleifsystems umfassen, wie in Verbindung mit 1a beschrieben ist. Die Vorrichtung kann das Verwenden eines Feedbacksignals ermöglichen, um das Schleifen einzustellen, und kann das Einstellen der Kraft ermöglichen, die auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird, um z. B. das Schleifen von Halbleiterwafern zu ermöglichen, die eine stärkere Kristallstruktur aufweisen, während tiefe Mikrorisse vermieden werden.
  • Weitere Details und Aspekte des Halbleiterwafer-Schleifsystems 200 werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der nachfolgend beschriebenen Beispiele (z. B. 1a oder 3) erwähnt. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem 200 kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispiele entsprechen.
  • 3 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Bilden von Halbleiterbauelementen dar. Das Verfahren umfasst das Schleifen 310 einer Rückseite eines Halbleiterwafers mit einer Schleifscheibe während eines ersten Zeitintervalls. Die Schleifscheibe wird während des ersten Zeitintervalls vorwärts bewegt. Eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen ist auf dem Halbleiterwafer gebildet. Das Verfahren umfasst ferner das Polieren 320 der Rückseite des Halbleiterwafers mit der Schleifscheibe in einem zweiten Zeitintervall. Die Schleifscheibe wird während des zweiten Zeitintervalls rückwärts bewegt. Das Verfahren umfasst ferner das Vereinzeln 330 des Halbleiterwafers, um die Mehrzahl der Halbleiterbauelemente voneinander ohne zusätzliches Polieren der Rückseite des Halbleiterwafers (z. B. nach dem Polieren mit der Schleifscheibe) und vor dem Vereinzeln des Halbleiterwafers zu trennen.
  • Das Schleifen und Polieren des Halbleiterwafers unter Verwendung derselben Schleifscheibe kann ein zusätzliches Polieren, z. B. unter Verwendung einer unterschiedlichen Schleif/Polier-Scheibe einer unterschiedlichen Maschine unnötig machen und kann Verarbeitungs-Zeit und -Raum während der Verarbeitung des Halbleiterwafers sparen.
  • Das Verfahren kann ferner das Anbringen des Halbleiterwafers an eine Wafer-Trägerstruktur aufweisen. Eine elastische Folie kann zwischen dem Halbleiterwafer und der Wafer-Trägerstruktur angeordnet sein. Die elastische Folie kann während des Schleifens 310 der Rückseite des Halbleiterwafers auf eine Komprimierungsdicke komprimiert werden. Die elastische Folie kann während der Rückwärtsbewegung der Schleifscheibe während des Polierens 320 der Rückseite des Halbleiterwafers in ihre Originaldicke zurückkehren. Die elastische Folie kann den Halbleiterwafer während des Polierens 320 der Rückseite des Halbleiterwafers in Richtung der Schleifscheibe drücken. Z. B. kann die elastische Folie einen Kontakt des Halbleiterwafers mit der Schleifscheibe verursachen. Die komprimierte Dicke der elastischen Folie kann zumindest 20% kleiner sein (oder zumindest 30% kleiner, zumindest 40% kleiner, zumindest 50% kleiner) als die Originaldicke der elastischen Folie.
  • Z. B. kann das Schleifen 310 der Rückseite des Halbleiterwafers einen ersten Abschnitt zum Schleifen auf eine erste größere Halbleiterwafer-Dicke und einen zweiten Abschnitt zum Schleifen auf eine zweite kleinere Halbleiterwafer-Dicke aufweisen, z. B. basierend auf einem gewünschten Geschwindigkeitsprofil. Das Schleifen 310 kann eine schnellere (Vorwärts-)Bewegungsgeschwindigkeit für den ersten Abschnitt des Schleifens und eine langsamere (Vorwärts-)Bewegungsgeschwindigkeit für den zweiten Abschnitt des Schleifens 310 aufweisen. Das Polieren 320 kann z. B. ausgelöst werden, nachdem eine Zielhalbleiterwafer-Dicke erreicht ist. Z. B. kann das Schleifen 310 und/oder das Polieren 320 auf einem gewünschten Geschwindigkeitsprofil basieren. Z. B. kann das gewünschte Geschwindigkeitsprofil einen ersten Abschnitt mit einer Geschwindigkeit über einer Durchschnittsprofilgeschwindigkeit für ein grobes Schleifen in Richtung der Zielhalbleiterwafer-Dicke gefolgt von einem zweiten Abschnitt mit einer Geschwindigkeit unter einer Durchschnittsprofilgeschwindigkeit für ein Feinschleifen in Richtung der Zielhalbleiterwafer-Dicke umfassen.
  • Z. B. kann die Schleifscheibe eine Schleifmaterialstruktur aufweisen, umfassend eine Mehrzahl von Schleifsteinen, die in ein Bondmaterial eingebettet sind. Zumindest 80% der Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen können einen Durchmesser von mehr als 25 μm aufweisen und die Mehrzahl der Schleifsteine kann mehr als 40% der Schleifmaterialstruktur belegen.
  • Z. B. kann die Bewegung der Schleifscheibe während des Schleifens 310 oder Polierens 320 auf einem Feedbacksignal basieren, das Schleifkraftinformation aufweist, die eine Kraft anzeigt, die auf einen Halbleiterwafer durch die Schleifscheibe ausgeübt wird. Eine Bewegungsgeschwindigkeit für die Schleifscheibe kann gemäß einem gewünschten Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens 310 oder Polierens 320 des Halbleiterwafers ausgeübt werden, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass eine Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, unter einer Kraftschwelle ist. Eine Bewegungsgeschwindigkeit für die Schleifscheibe, die langsamer ist als das gewünschte Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens 310 oder Polierens 320 des Halbleiterwafers kann angewendet werden, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle ist.
  • Das Verfahren kann ferner z. B. eine Rückseitenmetallisierung des Halbleiterwafers aufweisen. Das Verfahren kann z. B. ferner ein Häusen der Mehrzahl von Halbleiterbauelementen umfassen. Z. B. kann das Schleifen 310 und das Polieren 320 durch dasselbe Halbleiterwafer-Schleifsystem ausgeführt werden. Das Schleifen 310 und das Polieren 320 können durch dieselbe Schleifscheibe ausgeführt werden.
  • Z. B. kann eine Dicke des Halbleiterwafers nach dem Schleifen kleiner sein als 200 μm (oder kleiner als 150 μm, kleiner als 100 μm, kleiner als 80 μm, kleiner als 70 μm, kleiner als 60 μm, kleiner als 50 μm). Ein dünnerer Halbleiterwafer kann ein effizienteres Stapeln oder Häusen von Halbleiterbauelementen ermöglichen. Z. B. kann eine Durchschnittsrauigkeit (Ra) nach dem Polieren kleiner sein als 60 nm (oder kleiner als 50 nm, kleiner als 40 nm, kleiner als 30 nm, kleiner als 20 nm, kleiner als 10 nm) und/oder größer als 1 nm (oder größer als 2 nm, größer als 3 nm, größer als 5 nm, größer als 10 nm). Z. B. kann eine mittlere Rauigkeitstiefe (Rz) nach dem Polieren kleiner sein als 200 nm (oder kleiner als 100 nm, kleiner als 80 nm, kleiner als 50 nm, kleiner 40 nm, kleiner als 30 nm). Z. B. kann der Halbleiterwafer ein Breitbandabstandshalbleitermaterial aufweisen. Z. B. kann der Halbleiterwafer ein Breitbandabstandshalbleiterwafer mit einem Bandabstand größer dem Bandabstand von Silizium (1,1 eV) sein. Z. B. kann der Halbleiterwafer ein auf Siliziumcarbid (SiC) basierender Halbleiterwafer oder ein auf Galliumarsenid (GaAs) basierender Halbleiterwafer oder ein auf Galliumnitrid (GaN) basierender Halbleiterwafer sein. Das Verwenden eines auf Siliziumcarbid basierenden Wafers kann verbesserte Wärmeeigenschaften des Halbleiterwafers mit sich bringen.
  • Z. B. kann jedes Halbleiterbauelement der Mehrzahl von Halbleiterbauelementen zumindest eine elektrische Elementstruktur aufweisen, die eine Sperrspannung von mehr als 10 V aufweist. Eine hohe Sperrspannung kann eine Verwendung der Halbleiterbauelemente bei Leistungsbauelementanwendungen ermöglichen. Z. B. kann die elektrische Elementstruktur einen Stromfluss zwischen der Vorderseite des Halbleiterbauelements und einer Rückseite des Halbleiterbauelements steuern und/oder leiten und/oder blockieren. Z. B. kann die zumindest eine elektrische Elementstruktur eine Transistorstruktur oder eine Dioden-Struktur aufweisen. Die zumindest eine elektrische Elementstruktur kann z. B. eine Durchbruchspannung von mehr als 10 V, z. B. mehr als 20 V, mehr als 50 V, mehr als 100 V aufweisen. Die Halbleiterbauelemente können Leistungshalbleiterbauelemente sein. Ein Leistungshalbleiterbauelement und/oder die zumindest eine elektrische Elementstruktur der Leistungshalbleiterbauelemente können eine Durchbruchspannung oder Sperrspannung von mehr als 10 V (z. B. eine Durchbruchspannung von 10 V, 20 V oder 50 V), mehr als 100 V (z. B. eine Durchbruchspannung von 200 V, 300 V, 400 V oder 500 V) oder mehr als 500 V (z. B. eine Durchbruchspannung von 600 V, 700 V, 800 V oder 1000 V) oder mehr als 1000 V (z. B. eine Durchbruchspannung von 1200 V, 1500 V, 1700 V, 2000 V, 3300 V oder 6500 V) z. B. aufweisen.
  • Weitere Details und Aspekte des Verfahrens 300 zum Bilden von Halbleiterbauelementen werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der nachfolgend beschriebenen Beispiele (z. B. 1a oder 2) erwähnt. Das Verfahren 300 zum Bilden von Halbleiterbauelementen kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispiele entsprechen.
  • Zumindest einige Ausführungsbeispiele können ein Verfahren zum Dünnen eines Siliziumcarbid-Wafers durch Schleifen und Polieren in einem Schritt bereitstellen. Nicht auf Silizium basierende Halbleiterwafer, z. B. Siliziumcarbid, können bei dem Dünnungsprozess durch typische Schleif- und Polier-Maschinen schwierig und sehr teuer sein. Ferner kann sich die Verarbeitung bei vielen Aspekten von Standardsiliziumwafern unterscheiden. Aufgrund der viel stärkeren Kristallstruktur dieser Wafer könnten diese Materialien möglicherweise die typische Verarbeitungsfähigkeit wie Siliziumwafer nicht erreichen und können durch Schleifen sehr teuer werden aufgrund von mehr Verschleiß der Schleifscheibe.
  • Bei anderen System mit den Standardzusammensetzungen von Schleifscheibendiamanten und ihrem Bonden miteinander können höhere Prozesskosten erzeugt werden, wenn die Handhabung dieser Wafer ähnlich zu Siliziumwafern ist.
  • Zumindest einige Ausführungsbeispiele können auf der Verwendung einer Kombination des sogenannten Standardschleifprozesses mit seiner sich kontinuierlich vorwärtsbewegenden Schleifscheibe mit einer zusätzlichen imitierten Kraft auf den Wafer und/oder Schleifspindelmotorstrom basieren, um einen Feedback von dem Schleifen zu erhalten, und eine Möglichkeit einer Rückwärtsbewegung mit der Schleifscheibe, um die Kraft auf den Wafer zu reduzieren, z. B. ähnlich zu Schleifmaschinen. Z. B. kann die Schleifkraftinformation auf einer imitierten/eingeschränkten Kraft auf den Wafer basieren.
  • Zumindest einige Ausführungsbeispiele können auf der Verwendung von relativ rohen Diamanten mit einer starken Bondung zueinander basieren. Diese Schleifsteine könnten bei anderen Systemen für Hartmetall verwendet werden, wie z. B. Stahl, Chrom, Nickel, Molybdän, etc., aber nicht für Silizium, aufgrund der üblicherweise tiefen Mikrorisse. Diese Schleifsteine können üblicherweise Diamantengrößen von 30–100 μm aufweisen. Die Konzentration dieser Diamanten auf dem Schleifstein könnte ebenfalls höher sein als üblich, z. B. bis zu 70% bei dem Bonden.
  • Das Schleifen selbst kann eine übliche Vorwärtsbewegung der Scheibe aufweisen, um ein Schleifen mit moderatem Wärmeeinfluss auf den Wafer und ein Wenig von dem notwendigen Scheibenverschleißverlust der Scheibe zu erreichen. Bevor die Zieldicke erreicht ist, kann die Vorwärtsbewegung der Scheibe reduziert werden, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, wie poliert. Zusätzlich (und abschließend) kann ein Weichschleifen verwendet werden, z. B. ohne Verschleiß der zu beobachtenden Scheibe. In diesem Modus ist die Möglichkeit der Rückwärtsbewegung der Scheibe absolut notwendig, wenn der Schleifscheibenspindelmotorstrom oder die Kraft auf den Wafer ein bestimmtes Niveau erreicht hat. Z. B. kann eine Oberfläche wie poliert erreichbar sein. Z. B. kann eine Einzelspindelschleifmaschine mit spezieller Software (z. B. der Vorrichtung gemäß Anspruch 1a) alles sein, was notwendig ist, was helfen kann, einen Raum zu reduzieren, der für eine Produktion erforderlich ist, und eine Menge an erforderlichen Schleifscheiben zu reduzieren.
  • Eine mögliche Implementierung kann durch Software auf bestehenden Schleifmaschinen ausgeführt werden. Andere Systeme können ein Verfolgen des Motorstroms ermöglichen, was zum Überwachen des Schleifens verwendet werden kann. Dieser Sensor kann für die Schleifparameter in Erwägung gezogen werden (um z. B. das Feedbacksignal zu liefern), um eine Einstellung der Bewegung der Schleifscheibe auszuführen. Die Modifikation kann durch einen Lieferanten von Halbleiterwafer-Schleifsystemen implementiert werden.
  • Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines der obigen Verfahren bereitstellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Ein Fachmann würde leicht erkennen, dass Schritte verschiedener oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer durchgeführt werden können. Hierbei sollen einige Beispiele auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durchführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen weitere Beispiele Computer programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren abdecken.
  • Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Es versteht sich daher, dass der Fachmann verschiedene Anordnungen ableiten kann, die, obwohl sie nicht ausdrücklich hier beschrieben oder dargestellt sind, die Grundsätze der Offenbarung verkörpern und in ihrem Sinn und Rahmen enthalten sind. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen, und sollen als ohne Begrenzung solcher besonders aufgeführten Beispiele und Bedingungen dienend aufgefasst werden. Weiterhin sollen alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung wie auch besondere Beispiele derselben deren Entsprechungen umfassen.
  • Der Fachmann sollte verstehen, dass alle hiesigen Blockschaltbilder konzeptmäßige Ansichten beispielhafter Schaltungen darstellen, die die Grundsätze der Offenbarung verkörpern. Auf ähnliche Weise versteht es sich, dass alle Ablaufdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist.
  • Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Wenn jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass – obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine besondere Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann – andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
  • Es ist weiterhin zu beachten, dass in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren durch eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen jeder der jeweiligen Schritte dieser Verfahren implementiert sein können.
  • Weiterhin versteht es sich, dass die Offenbarung vielfacher, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollte. Durch die Offenbarung von vielfachen Schritten oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann in einigen Beispielen ein einzelner Schritt mehrere Teilschritte einschließen oder in diese aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts bilden, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.

Claims (20)

  1. Eine Vorrichtung (100) zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe eines Halbleiterwafer-Schleifsystems, die Vorrichtung umfassend: zumindest eine Schnittstelle (110), die ausgebildet ist, um ein Feedbacksignal zu erhalten, das Schleifkraftinformation aufweist, die eine Kraft anzeigt, die auf einen Halbleiterwafer durch die Schleifscheibe ausgeübt wird; und ein Steuerungsmodul (120), das ausgebildet ist, um ein Steuerungssignal zum Steuern der Bewegung der Schleifscheibe basierend auf der Schleifkraftinformation zu erzeugen, wobei das Steuerungsmodul (120) ausgebildet ist, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Vorwärtsbewegung der Schleifscheibe gemäß einem gewünschten Geschwindigkeitsprofil während des Schleifens des Halbleiterwafers auszulösen, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass eine Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, unter einer Kraftschwelle ist, wobei das Steuerungsmodul (120) ausgebildet ist, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Bewegung der Schleifscheibe auszulösen, die langsamer ist als ein gewünschtes Geschwindigkeitsprofil, während des Schleifens des Halbleiterwafers, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, über der Kraftschwelle ist, und wobei die zumindest eine Schnittstelle (110) ausgebildet ist, um das Steuerungssignal zum Steuern einer Bewegung der Schleifscheibe bereitzustellen.
  2. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Steuerungsmodul (120) ausgebildet ist, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Rückwärtsbewegung während des Schleifens des Halbleiterwafers auszulösen, wenn die Schleifkraftinformation anzeigt, dass die Kraft, die durch die Schleifscheibe ausgeübt wird, nach dem Verlangsamen immer noch über der Kraftschwelle ist.
  3. Die Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das gewünschte Geschwindigkeitsprofil auf einer Zielhalbleiterwaferdicke basiert.
  4. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das gewünschte Geschwindigkeitsprofil einen ersten Abschnitt mit einer Geschwindigkeit über einer Durchschnittsprofilgeschwindigkeit für ein grobes Schleifen in Richtung der Zielhalbleiterwaferdicke umfasst, gefolgt von einem zweiten Abschnitt mit einer Geschwindigkeit unter einer Durchschnittsprofilgeschwindigkeit für ein feines Schleifen in Richtung der Zielhalbleiterwaferdicke.
  5. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Geschwindigkeit für das grobe Schleifen zumindest 50% höher ist als die Geschwindigkeit für das feine Schleifen.
  6. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Steuerungsmodul (120) ausgebildet ist, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um eine Rückwärtsbewegung der Schleifscheibe auszulösen, nachdem eine Zielhalbleiterwaferdicke erreicht ist.
  7. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Steuerungsmodul (120) ausgebildet ist, um das Steuerungssignal zu erzeugen, um ein Polieren des Halbleiterwafers mit der Schleifscheibe während der Rückwärtsbewegung auszulösen.
  8. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei eine Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung während des Polierens langsamer ist als 50% einer Durchschnittsgeschwindigkeit des gewünschten Geschwindigkeitsprofils während des Schleifens.
  9. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3–8, wobei die Zielhalbleiterwaferdicke kleiner ist als 200 μm.
  10. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schleifkraftinformation Information in Bezug auf einen Motorstrom eines Motors aufweist, der die Schleifscheibe treibt.
  11. Die Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schleifkraftinformation Information aufweist, die sich auf einen Druck bezieht, der von der Schleifscheibe auf den Halbleiterwafer ausgeübt wird.
  12. Ein Halbleiterwafer-Schleifsystem (200), umfassend: eine Wafer-Trägerstruktur (210), die ausgebildet ist, um einen Halbleiterwafer (202) zu halten; und eine Schleifscheibe (220) zum Schleifen des Halbleiterwafers (202), wobei die Schleifscheibe (220) eine Schleifmaterialstruktur aufweist, umfassend eine Mehrzahl von Schleifsteinen, die in ein Bondmaterial eingebettet sind, wobei zumindest 80% der Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen einen Durchmesser von mehr als 25 μm aufweisen und die Mehrzahl der Schleifsteine mehr als 40% der Schleifmaterialstruktur belegen.
  13. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem gemäß Anspruch 12, wobei die zumindest 80% der Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen einen Durchmesser von weniger als 125 μm aufweisen.
  14. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei Schleifsteine der Mehrzahl von Schleifsteinen zumindest einen aus Diamant, Siliziumcarbid und Korund umfassen.
  15. Das Halbleiterwafer-Schleifsystem gemäß einem der Ansprüche 12–14, umfassend eine Vorrichtung zum Steuern einer Bewegung einer Schleifscheibe eines Halbleiterwafer-Schleifsystems gemäß einem der Ansprüche 1–11.
  16. Verfahren (300) zum Bilden von Halbleiterbauelementen, das Verfahren umfassend: Schleifen (310) einer Rückseite eines Halbleiterwafers mit einer Schleifscheibe während eines ersten Zeitintervalls, wobei die Schleifscheibe während des ersten Zeitintervalls vorwärts bewegt wird, wobei eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen auf dem Halbleiterwafer gebildet sind; Polieren (320) der Rückseite des Halbleiterwafers mit der Schleifscheibe in einem zweiten Zeitintervall, wobei die Schleifscheibe während des zweiten Zeitintervalls rückwärts bewegt wird; und Vereinzeln (330) des Halbleiterwafers zum Trennen der Mehrzahl von Halbleiterbauelementen voneinander ohne zusätzliches Polieren der Rückseite des Halbleiterwafers vor dem Vereinzeln des Halbleiterwafers.
  17. Das Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen gemäß Anspruch 16, ferner umfassend das Anbringen des Halbleiterwafers an eine Wafer-Trägerstruktur, wobei eine elastische Folie zwischen dem Halbleiterwafer und der Wafer-Trägerstruktur angeordnet ist, wobei die elastische Folie während des Schleifens (310) der Rückseite des Halbleiterwafers auf eine komprimierte Dicke komprimiert wird und wobei die elastische Folie während der Rückwärtsbewegung der Schleifscheibe während des Polierens (320) der Rückseite des Halbleiterwafers in ihre Originaldicke zurückkehrt.
  18. Das Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen gemäß Anspruch 17, wobei der Halbleiterwafer ein Siliziumcarbid-Wafer ist.
  19. Das Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen gemäß einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei eine Dicke des Halbleiterwafers nach dem Schleifen kleiner ist als 200 μm.
  20. Das Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen gemäß einem der Ansprüche 17–19, wobei jedes Halbleiterbauelement der Mehrzahl von Halbleiterbauelementen zumindest eine elektrische Elementstruktur aufweist, die eine Sperrspannung von mehr als 10 V aufweist.
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