DE102019122614A1 - Ausgangssubstrat, wafer-verbund und verfahren zum herstellen von kristallinen substraten und halbleitervorrichtungen - Google Patents

Ausgangssubstrat, wafer-verbund und verfahren zum herstellen von kristallinen substraten und halbleitervorrichtungen Download PDF

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DE102019122614A1
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Wolfgang Diewald
Bernhard Goller
Heimo Graf
Gerald Lackner
Jan Richter
Roland Rupp
Günter Schagerl
Marko Swoboda
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Abstract

Bereitgestellt wird ein Ausgangssubstrat (100), das ein zentrales Gebiet (110) und ein Randgebiet (180) umfasst. Das Randgebiet (180) umgibt das zentrale Gebiet (110). Im zentralen Gebiet (110) ist eine Ablöseschicht (150) ausgebildet. Die Ablöseschicht (150) erstreckt sich parallel zu einer Hauptoberfläche (101, 102) des Ausgangssubstrats (100). Die Ablöseschicht (150) enthält modifiziertes Substratmaterial. Eine Vertiefung (190) ist im Randgebiet (180) ausgebildet. Die Vertiefung (190) umschließt lateral das zentrale Gebiet (110). Die Vertiefung (190) verläuft vertikal und/oder geneigt zur Ablöseschicht (150).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines kristallinen Substrats, insbesondere eines kristallinen Vorrichtungssubstrats, auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, auf ein kristallines Substrat und auf einen Wafer-Verbund, der ein kristallines Substrat enthält.
  • HINTERGRUND
  • Kristalline Substrate wie kristalline Halbleitersubstrate sind typischerweise in Standardgrößen erhältlich, wobei der Standard Durchmesser und Dicke definiert. Auf der anderen Seite wurden Versuche unternommen, die Enddicke dünner Halbleitervorrichtungen zu reduzieren, um Vorrichtungseigenschaften zu verbessern. Für Leistungs-Halbleitervorrichtungen mit einem vertikalen Laststromfluss zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite kann beispielsweise ein dünneres Halbleiter-Die einen niedrigeren Durchlasswiderstand zur Folge haben. Andere Versuche zielen auf ein Reduzieren der Substratkosten ab, indem dünne Halbleiterscheiben als Basis für epitaktisches Wachstum genutzt werden. Spaltverfahren spalten beispielsweise dünne Scheiben horizontal von Halbleiterbarren (engl.: semiconductor boules) oder spalten Standard-Wafer horizontal (Wafer-Twinning bzw. -Zwillingsbildung) . Kristalline Substrate wie Halbleiter-Wafer können leicht angefast, z.B. angeschrägt, und/oder verrundet werden, um eine Absplitterung zu vermeiden und das Auftreten von Brüchen an scharfen Kanten bzw. Rändern des kristallinen Substrats zu reduzieren.
  • Es ist besteht ein anhaltender Bedarf an einer Verbesserung der Herstellung von kristallinen Substraten und Halbleitervorrichtungen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung. Ein Ausgangssubstrat wird bereitgestellt, das ein zentrales Gebiet und ein Randgebiet umfasst. Das Randgebiet umgibt das zentrale Gebiet. Eine Ablöseschicht ist im zentralen Gebiet ausgebildet. Die Ablöseschicht erstreckt sich parallel zu einer Hauptoberfläche. Die Ablöseschicht enthält modifiziertes Halbleitermaterial. Im Randgebiet ist eine Vertiefung ausgebildet. Die Vertiefung umschließt lateral das zentrale Gebiet. Die Vertiefung verläuft vertikal und/oder geneigt zur Ablöseschicht.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Ausgangssubstrat. Das Ausgangssubstrat umfasst ein zentrales Gebiet und ein Randgebiet. Das Randgebiet umgibt das zentrale Gebiet. Eine Vertiefung im Randgebiet umschließt lateral das zentrale Gebiet. Die Vertiefung verläuft vertikal und/oder geneigt zur Ablöseschicht. Im zentralen Gebiet erstreckt sich eine Ablöseschicht parallel zu den Hauptoberflächen und endet an der Vertiefung. Die Ablöseschicht enthält ein modifiziertes Substratmaterial.
  • Figurenliste
  • Die beiliegenden Zeichnungen sind beigefügt, um ein besseres Verständnis der Ausführungsformen zu liefern, und sind in dieser Patentbeschreibung integriert und bilden einen Teil von ihr. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen eines kristallinen Substrats, eines Wafer-Verbunds, eines Verfahrens zum Herstellen eines kristallinen Substrats und eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, Prinzipien der Ausführungsformen zu erläutern. Weitere Ausführungsformen sind in der folgenden detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen beschrieben.
    • 1A - 1C veranschaulichen schematische vertikale Querschnittsansichten eines kristallinen Ausgangssubstrats, um ein Verfahren zum Herstellen eines Vorrichtungssubstrats unter Verwendung einer Vertiefung in einem Randgebiet und einer Ablöseschicht in einem zentralen Gebiet gemäß einer Ausführungsform zu veranschaulichen.
    • 2 ist eine schematische Draufsicht eines Ausgangssubstrats, das eine Vertiefung in einem Ätzgebiet enthält, gemäß einer Ausführungsform.
    • 3 ist eine schematische Draufsicht eines Bereichs eines Ausgangssubstrats von einem Halbleitermaterial, das eine Vertiefung zwischen einem zentralen Gebiet und einem Randgebiet enthält, gemäß einer Ausführungsform.
    • 4A - 4E sind schematische vertikale Querschnittsansichten eines Randgebiets eines Ausgangssubstrats mit Vertiefungen unterschiedlicher Form gemäß Ausführungsformen.
    • 5A - 5G sind schematische vertikale Querschnittsansichten eines Ausgangssubstrats basierend auf einem Halbleitermaterial und von Wafer-Verbunden, die das Ausgangssubstrat enthalten, um ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zu veranschaulichen.
    • 6A - 6C sind schematische vertikale Querschnittsansichten eines Ausgangssubstrats basierend auf einem Halbleitermaterial und von Wafer-Verbunden, die das Ausgangssubstrat enthalten, um ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einer Ausführungsform zu veranschaulichen, das einen Schichttransfer und epitaktisches Wachstum einschließt.
    • 7A - 7B sind schematische vertikale Querschnittsansichten eines Ausgangssubstrats basierend auf einem Halbleitermaterial und von Wafer-Verbunden, die das Ausgangssubstrat enthalten, um ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen gemäß einer Ausführungsform in Bezug auf die Ausbildung einer Vertiefung auf einer Rückseite eines Substrats zu veranschaulichen.
    • 8A - 8B sind schematische vertikale Querschnittsansichten eines Bereichs eines Wafer-Verbunds und eines Werkzeugs zum Trimmen bzw. Beschneiden gemäß einer Ausführungsform, die sich auf eine Kanten- bzw. Randbeschneidung beziehen.
    • 9A - 9B sind schematische vertikale Querschnittsansichten eines Bereichs eines Wafer-Verbunds gemäß weiteren Ausführungsformen, die sich auf die Ausbildung einer Vertiefung von der Vorderseite aus beziehen.
    • 10 ist eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Wafer-Verbunds gemäß einer Ausführungsform, die sich auf eine vorderseitige maschinelle Bearbeitung bezieht.
    • 11A - 11D sind schematische vertikale Querschnittsansichten eines Wafer-Verbunds gemäß Ausführungsformen, die sich auf eine rückseitige maschinelle Bearbeitung beziehen.
    • 12 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Werkzeuganordnung, die dafür geeignet ist, eine vorderseitige und/oder rückseitige maschinelle Bearbeitung durchzuführen, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden und in denen für Veranschaulichungszwecke spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen ein Vorrichtungssubstrat, ein Wafer-Verbund, ein Verfahren zum Herstellen eines Vorrichtungssubstrats und ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung in die Praxis umgesetzt werden können. Es ist zu verstehen, dass weitere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die für eine Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, bei oder im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen verwendet werden, um zu noch einer weiteren Ausführungsform zu gelangen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung derartige Modifikationen und Veränderungen umfasst. Die Beispiele sind mittels einer spezifischen Sprache beschrieben, die nicht als den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzend aufgefasst werden sollte. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und dienen lediglich für Veranschaulichungszwecke. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnet, falls nicht etwas anderes festgestellt wird.
  • Die Begriffe „haben“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und dergleichen sind offene Begriffe, und die Begriffe geben das Vorhandensein der festgestellten Strukturen, Elemente oder Merkmale an, schließen jedoch zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht aus. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel sollen sowohl den Plural als auch den Singular umfassen, falls sich aus dem Zusammenhang nicht klar etwas anderes ergibt.
  • Für Parameter angegebene Bereiche schließen die Randwerte ein. Beispielsweise liest sich ein Bereich für einen Parameter y von a bis b als a ≤ y ≤ b. Ein Parameter y mit einem Wert von zumindest c liest sich als c ≤ y, und ein Parameter y mit einem Wert von höchstens liest sich als y ≤ d.
  • Hauptbestandteile einer Schicht oder einer Struktur aus einer chemischen Verbindung oder Legierung sind solche Elemente, deren Atome die chemische Verbindung oder Legierung bilden. Beispielsweise sind Nickel und Silizium die Hauptbestandteile einer Nickelsilizid-Schicht und sind Kupfer und Aluminium die Hauptbestandteile einer Kupfer-Aluminium-Legierung.
  • Der Begriff „auf“ ist nicht dahingehend aufzufassen, dass er nur „direkt auf“ bedeutet. Vielmehr kann, falls ein Element „auf“ einem anderen Element positioniert ist (z.B. eine Schicht „auf“ einer anderen Schicht oder „auf“ einem Substrat ist), eine weitere Komponente (z.B. eine weitere Schicht) zwischen den zwei Elementen positioniert sein (z.B. kann eine weitere Schicht zwischen einer Schicht und einem Substrat, falls die Schicht „auf“ dem Substrat ist, positioniert sein).
  • Der Begriff „Leistungs-Halbleitervorrichtung“ bezieht sich auf Halbleitervorrichtungen mit einem hohen Spannungssperrvermögen, zum Beispiel 30 V, 100 V, 600 V, 3,3 kV oder mehr, und mit einem nominalen Durchlassstrom von zumindest 1A, zum Beispiel 10A oder höher.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Herstellen eines Vorrichtungssubstrats ein Bereitstellen eines Ausgangssubstrats einschließen. Das Ausgangssubstrat kann kristallin sein. Das heißt, zumindest 90 % oder gar zumindest 95 % des Ausgangssubstrats können kristallines Material, z.B. polykristallines Material oder einkristallines Material, enthalten. Das Ausgangssubstrat kann ein zentrales Gebiet und ein Randgebiet umfassen. Das Randgebiet kann das zentrale Gebiet umgeben. Beispielsweise können zumindest 60 % (oder zumindest 70 % oder gar zumindest 80 %) des Ausgangssubstrats Teil des zentralen Gebiets sein.
  • Das Ausgangssubstrat kann ein Kristall-Ingot (Barren) aus einkristallinem Material oder eine Scheibe in Wafer-Größe aus einkristallinem Material (z.B. ein Wafer) sein. Das Ausgangssubstrat kann (mit Ausnahme eines modifizierten Substratmaterials innerhalb einer Ablöseschicht) ausschließlich das einkristalline Material enthalten oder kann zusätzlich zu einem aus dem einkristallinen Material gebildeten Hauptbereich modifiziertes Substratmaterial in einer Ablöseschicht und/oder Strukturen aus anderen Materialien, z.B. leitfähige Strukturen und/oder isolierende Strukturen, enthalten.
  • Das einkristalline Material kann eine Keramik, z.B. α-Al2O3 (Saphir), oder ein Halbleitermaterial sein. Das Halbleitermaterial kann beispielsweise irgendein Halbleiter der Elementgruppe IV, z.B. Silizium (Si) oder Germanium (Ge), irgendein Verbund-Halbleiter der Gruppe IV, z.B. Siliziumcarbid (SiC) oder Silizium-Germanium (SiGe), oder irgendein anderer Verbund-Halbleiter der Gruppe III/V wie etwa Galliumarsenid (GaAs) oder Galliumnitrid (GaN) sein.
  • Das Material des Ausgangssubstrats kann beispielsweise 15R-SiC (Siliziumcarbid des 15R-Polytyps) oder beispielsweise Siliziumcarbid mit einem hexagonalen Polytyp, zum Beispiel 2H-SiC, 4H-SiC oder 6H-SiC sein. Zusätzlich zu den Hauptbestandteilen Silizium und Kohlenstoff kann das Ausgangssubstrat Dotierstoffatome, zum Beispiel Stickstoff N, Phosphor P, Beryllium Be, Bor B, Aluminium Al und/oder Gallium Ga, enthalten. Ferner kann das Ausgangssubstrat unerwünschte Störstellen, zum Beispiel Wasserstoff, Fluor und/oder Sauerstoff, enthalten.
  • Das Ausgangssubstrat kann beispielsweise ein jungfräulicher Halbleiter-Wafer oder ein prozessierter Halbleiter-Wafer sein. Ein jungfräulicher Halbleiter-Wafer kann ein Wafer in einer Phase, nachdem er z.B. durch Sägen von einem Kristall-Ingot erhalten wurde, und vor einer für einen bestimmten Typ einer Halbleitervorrichtung spezifischen Konditionierung sein. Beispielsweise kann ein jungfräulicher Halbleiter-Wafer unspezifischen Prozessen, z.B. Verrunden von Rändern, Anschrägen, Wärmebehandlungen und/oder einem Prozess, der ein Oberflächenoxid bildet, unterzogen werden. Ein prozessierter Halbleiter-Wafer kann ein Halbleiter-Wafer, nachdem er zumindest einem vorrichtungsspezifischen Prozess, z.B. einer Deckschichtdotierung oder einem Strukturierungsprozess, unterzogen wurde, sein. Ein prozessierter Halbleiter-Wafer kann räumlich getrennte dotierte Gebiete, Isolatorstrukturen und/oder leitfähige Strukturen enthalten, die polykristallines Halbleitermaterial, ein Metall und/oder eine Metallverbindung enthalten.
  • Das Ausgangssubstrat kann zwei, im Wesentlichen parallele Hauptoberflächen der gleichen Form und Größe und eine laterale äußere Oberfläche aufweisen, die die Ränder der beiden Hauptoberfläche verbindet. Das Ausgangssubstrat kann sich lateral in einer von lateralen Richtungen aufgespannten Ebene erstrecken. Dementsprechend kann das Ausgangssubstrat eine Oberflächenausdehnung entlang zwei lateralen Richtungen (im Folgenden auch als horizontale Richtungen bezeichnet) aufweisen. Das Ausgangssubstrat kann eine Dicke entlang einer vertikalen Richtung senkrecht zu den lateralen Richtungen aufweisen.
  • Hier und im Folgenden können eine erste und eine zweite Fläche „im Wesentlichen parallel“ sein, falls eine durchschnittliche Ebene, die die erste Fläche annähert bzw. approximiert, einen Winkel von höchstens 5 Grad (oder höchstens 2 Grad) mit einer durchschnittlichen Ebene, die die zweite Fläche approximiert, einschließt.
  • Die Hauptoberflächen können vollkommen planar orientiert sein. Die Hauptoberflächen und die laterale äußere Oberfläche können über rechtwinklige Kanten bzw. Ränder verbunden sein. Alternativ dazu kann die laterale äußere Oberfläche in Richtung einer der Hauptoberflächen oder in Richtung beider Hauptoberflächen angefast, zum Beispiel angeschrägt und/oder verrundet, sein.
  • Die laterale äußere Oberfläche kann einen vertikalen Bereich enthalten, der sich entlang der vertikalen Richtung erstreckt. Zusätzlich zum vertikalen Bereich kann die laterale äußere Oberfläche einen oder mehrere angeschrägte Bereiche zwischen dem vertikalen Bereich und einer ersten der Hauptoberflächen enthalten. Außerdem kann die laterale äußere Oberfläche ferner einen oder mehrere angeschrägte Bereiche zwischen dem vertikalen Bereich und einer zweiten der Hauptoberflächen enthalten. Jeder angeschrägte Bereich kann einen anderen Neigungswinkel in Bezug auf den vertikalen Bereich aufweisen. Alternativ dazu kann die laterale äußere Oberfläche einen verrundeten Bereich zwischen dem vertikalen Bereich und zumindest einer ersten der Hauptoberflächen enthalten. Die laterale äußere Oberfläche kann ein oder mehr verrundete Bereiche zwischen dem vertikalen Bereich und angeschrägten Bereich, zwischen benachbarten angeschrägten Bereichen und/oder zwischen einem angeschrägten Bereich und der jeweiligen Hauptoberfläche enthalten.
  • Eine erste Hauptoberfläche an der Vorderseite und eine zweite Hauptoberfläche an der Rückseite können jeweils die Form eines Polygons (z.B. eines Rechtecks oder Hexagons) mit oder ohne verrundete Ränder oder einen Kreis mit oder ohne eine Notch bzw. Kerbe oder ein Flat entlang dem Umfang aufweisen.
  • Die laterale äußere Oberfläche kann in einem vertikalen Querschnitt planar sein, kann nach außen bogenförmig bzw. gewölbt sein und/oder kann einen angefasten Bereich zumindest an einem der Übergänge zu den Hauptoberflächen enthalten. Der angefaste Bereich kann angeschrägt und/oder verrundet sein.
  • Die Hauptoberflächen können sich lateral in einer von lateralen Richtungen aufgespannten Ebene erstrecken. Dementsprechend kann das Ausgangssubstrat eine laterale Ausdehnung entlang zwei orthogonalen lateralen Richtungen aufweisen und kann eine Dicke entlang der vertikalen Richtung senkrecht zu den lateralen Richtungen aufweisen.
  • Das Ausgangssubstrat kann ein Halbleiter-Wafer sein, wobei ein Durchmesser und eine Dicke des Ausgangssubstrats einem Produktionsstandard für Halbleiter-Wafer entsprechen können. Der Durchmesser des Ausgangssubstrats kann 100 mm (4 Zoll), 150 mm (6 Zoll), 175 mm (7 Zoll), 200 mm (8 Zoll) oder 300 mm (12 Zoll) betragen.
  • Das zentrale Gebiet des Ausgangssubstrats kann ein kreisförmiges oder ein nahezu kreisförmiges Gebiet sein. Falls das Ausgangssubstrat ein jungfräulicher Halbleiter-Wafer ist, kann zumindest das zentrale Gebiet homogen dotiert sein. Im Fall vorprozessierter Halbleiter-Wafer kann das zentrale Gebiet eine Vielzahl lateral getrennter Vorrichtungsgebiete enthalten, wobei jedes Vorrichtungsgebiet eine Vielzahl dotierter Gebiete, leitfähiger Strukturen und/oder isolierender Strukturen enthalten kann. Die leitfähigen Strukturen und/oder die isolierenden Strukturen können auf dem Ausgangssubstrat ausgebildet sein und/oder können sich von der ersten Hauptoberfläche in das Ausgangssubstrat erstrecken. Ein gitterförmiges Schnittfugengebiet kann die Vorrichtungsgebiete im zentralen Gebiet des Ausgangssubstrats trennen.
  • Das Randgebiet kann zwischen dem zentralen Gebiet und der lateralen äußeren Oberfläche des Ausgangssubstrats liegen. Das Randgebiet kann sich vom zentralen Gebiet zur lateralen äußeren Oberfläche erstrecken. Das Randgebiet kann ohne Vorrichtungsgebiete vorliegen. Das Randgebiet kann das zentrale Gebiet ganz umgeben. Das Randgebiet kann eine annähernd gleichmäßige Breite aufweisen. Beispielsweise kann das Randgebiet eine mittlere Breite von zumindest 100 µm und höchstens 3 mm, z.B. höchstens 1 mm oder höchstens 500 µm, aufweisen. Es kann möglich sein, dass das Randgebiet ein angefastes (z.B. angeschrägtes und/oder verrundetes) Gebiet des Ausgangssubstrats entlang der lateralen äußeren Oberfläche enthält oder durch ein solches definiert ist. Das angefaste Gebiet des Ausgangssubstrats kann durch die laterale Ausdehnung des angefasten Bereichs der lateralen äußeren Oberfläche definiert sein.
  • Im zentralen Gebiet kann eine Ablöseschicht ausgebildet sein. Die Ablöseschicht kann sich zu zumindest einer der Hauptoberflächen des Ausgangssubstrats oder zu beiden Hauptoberflächen parallel erstrecken. Die Ablöseschicht kann von den lateralen Richtungen aufgespannt werden und/oder kann parallel zu diesen verlaufen.
  • Vor oder nach oder sogar während einer Ausbildung der Ablöseschicht kann eine Vertiefung im Randgebiet gebildet werden. Es kann auch möglich sein, dass ein Teil der Vertiefung vor Ausbilden der Ablöseschicht gebildet wird und ein weiterer Teil der Vertiefung nach Ausbilden der Ablöseschicht gebildet wird oder umgekehrt ein Teil der Ablöseschicht vor einem Ausbilden der Vertiefung ausgebildet wird und ein weiterer Teil der Ablöseschicht nach Ausbilden der Vertiefung gebildet wird. Die Vertiefung kann aus einer einzigen, verbundenen Vertiefung oder einer Vielzahl von Teilvertiefungen bestehen, die lateral voneinander getrennt sind. Die Vertiefung kann sich in einer Richtung aus einer Schicht, in der die Ablöseschicht ausgebildet ist, erstrecken.
  • In einigen Ausführungsformen kann sich die Vertiefung von zumindest einer der Hauptoberflächen in das Ausgangssubstrat erstrecken oder kann sich von einem Bereich der lateralen äußeren Oberfläche nahe einer der Hauptoberflächen in das Ausgangssubstrat erstrecken. Die Vertiefung kann sich vertikal und/oder geneigt zur Ablöseschicht und/oder zu den lateralen Richtungen erstrecken. Hier und im Folgenden kann „geneigt“ bedeuten, dass die Vertiefung (z.B. eine Hauptachse der Vertiefung) und die Ablöseschicht und/oder die lateralen Richtungen einen Winkel von zumindest 5 Grad und höchstens 90 Grad einschließen. Ein Winkel von 90 Grad ist auch für eine „vertikale“ Vertiefung erfüllt. Die Hauptachse der Vertiefung kann die Richtung sein, entlang der sich die Vertiefung vom zentralen Gebiet weg vorwiegend erstreckt. Beispielsweise kann die Vertiefung ihre größte Ausdehnung weg vom zentralen Gebiet entlang der Hautachse aufweisen. Die Hauptachse kann senkrecht oder zumindest geneigt zu einer Umfangsrichtung des Ausgangssubstrats verlaufen.
  • Die Vertiefung kann eine innere Vertiefungsseitenwand und eine äußere Vertiefungsseitenwand umfassen. Die innere Vertiefungsseitenwand kann näher zum zentralen Gebiet als die äußere Vertiefungsseitenwand positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann die Vertiefung bei der Ablöseschicht enden, und die Ablöseschicht kann bei der Vertiefung enden. Die Ablöseschicht kann mit der inneren Vertiefungsseitenwand in Kontakt sein. Gemäß einigen Ausführungsformen kann sich die Vertiefung verjüngen und ein Blindende der Vertiefung und ein äußerer Rand der Ablöseschicht können verschmelzen.
  • Die Ablöseschicht kann modifiziertes Substratmaterial enthalten. Das modifizierte Substratmaterial kann eine Vielzahl lateral getrennter modifizierter Zonen ausbilden. Jede modifizierte Zone kann entlang einer modifizierten Linie angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Ablöseschicht eine Vielzahl lateral getrennter modifizierter Zonen enthalten, die entlang modifizierten Linien angeordnet und durch nicht modifiziertes Substratmaterial getrennt sind. Beispielsweise kann jede modifizierte Zone eine Vielzahl modifizierter Gebiete enthalten, die von im Wesentlichen einzelnen Schüssen mit einem Laserstrahl in das Ausgangssubstrat herrühren. Zumindest einige der modifizierten Gebiete oder alle können mit ihrem benachbarten modifizierten Gebiet verbunden sein und/oder können damit überlappen. Zusätzlich oder als Alternative dazu kann es möglich sein, dass zumindest einige benachbarte modifizierte Gebiete oder alle durch nicht modifiziertes Substratmaterial voneinander getrennt sind. Das heißt, zumindest einige der modifizierten Gebiete oder alle der modifizierten Gebiete müssen nicht mit benachbarten modifizierten Gebieten überlappen. Die modifizierten Linien können parallel zueinander verlaufen. Die modifizierten Zonen (z.B. die modifizierten Linien) können an der inneren Vertiefungsseitenwand enden. Gemäß einem anderen Beispiel können die modifizierten Zonen und der Boden der Vertiefung verschmelzen.
  • Das modifizierte Substratmaterial kann die Hauptbestandteile des Materials des Ausgangssubstrats enthalten. Beispielsweise kann das modifizierte Substratmaterial eine Phase aufweisen, die von der Phase des nicht modifizierten Materials verschieden ist, z.B. eine Phase, die von einer einkristallinen Phase verschieden ist. Beispielsweise können die modifizierten Zonen die Hauptbestandteile des Substratmaterials in polykristalliner Form, in amorpher Form und/oder als Mischung der elementaren Bestandteile des Substratmaterials enthalten. Beispielsweise kann das modifizierte Substratmaterial elementares Silizium in amorpher und/oder polykristalliner Form und/oder Kohlenstoff in amorpher und/oder polykristalliner Form enthalten.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Ablöseschicht Strukturen höherer Porosität, zum Beispiel mit einer Porosität von zumindest 20 %, und/oder Strukturen mit mittels Implantation induzierter Kristallschädigung enthalten. Eine mittels Implantation induzierte Kristallschädigung kann mit z.B. Wasserstoffatomen dekorierte Kristalldefekte einschließen.
  • Die Vertiefung kann das zentrale Gebiet lateral umschließen. Beispielsweise kann die Vertiefung das zentrale Gebiet lateral ganz umschließen. Die Vertiefung kann einen Rahmen für das zentrale Gebiet bilden. Die Vertiefung kann eine annähernd gleichmäßige radiale Ausdehnung (Breite) entlang dem kompletten Umfang aufweisen. Die Vertiefung kann eine annähernd gleichmäßige Tiefe entlang dem kompletten Umfang aufweisen. Falls die Vertiefung eine Vielzahl von Teilvertiefungen umfasst, können die Teilvertiefungen eine annähernd gleiche Breite und/oder gleiche Tiefe entlang dem kompletten Umfang des zentralen Gebiets aufweisen. In einer horizontalen Ebene kann die Vertiefung einen kreisförmigen Bereich enthalten oder kann einen kreisförmigen Bereich mit orthogonalen Linienbereichen approximieren.
  • Die Vertiefung kann eine innere Vertiefungsseitenwand an einer Seite enthalten, die in Richtung des zentralen Gebiets (z.B. einer lateralen Mitte) des Ausgangssubstrats orientiert ist. Die Vertiefung kann in einem Abstand zum zentralen Gebiet ausgebildet sein. Ein Abstand zwischen der Vertiefung und dem zentralen Gebiet kann entlang dem kompletten Umfang gleichmäßig sein. Gemäß einem anderen Beispiel kann die innere Vertiefungsseitenwand die Grenze oder den Übergang zwischen dem zentralen Gebiet und dem Randgebiet markieren. Eine Breite der Vertiefung kann zumindest 10 µm betragen. Eine Tiefe der Vertiefung (z.B. eine Ausdehnung der Vertiefung entlang der Hauptachse) kann in einem Bereich von 10 µm bis einige hundert µm liegen.
  • Die Kombination einer in Umfangsrichtung verlaufenden Vertiefung und einer Ablöseschicht in Kontakt mit einer inneren Vertiefungsseitenwand kann ein späteres Spalten des Ausgangssubstrats in ein Vorrichtungssubstrat und ein Rückgewinnungs- bzw. Reclaim-Substrat (engl.: reclaim substrate) erleichtern, wobei sich das Vorrichtungssubstrat und Reclaim-Substrat entlang einer Spaltfläche trennen, die sich lateral durch die und/oder entlang der und/oder im Wesentlichen parallel zu der Ablöseschicht erstreckt. Die Vertiefung kann Randeffekte, die die Ausbildung eines Bereichs der Ablöseschicht nahe der lateralen äußeren Oberfläche nachteilig beeinflussen können, vermeiden oder zumindest dämpfen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Ausgangssubstrat entlang einer Spaltfläche durch die, z.B. in der, Ablöseschicht gespalten werden. Die Spaltfläche kann die Ablöseschicht in einen Bereich oberhalb der Spaltfläche (z.B. einen ersten Ausgangssubstratbereich) und in einen Bereich unterhalb der Spaltfläche (z.B. einen zweiten Ausgangssubstratbereich) vertikal teilen. Die Aufspaltung teilt das Ausgangssubstrat in einen ersten Ausgangssubstratbereich (Vorrichtungssubstrat) und einen zweiten Ausgangssubstratbereich (Reclaim-Substrat). Der erste Ausgangssubstratbereich kann den Ausgangssubstratbereich enthalten, der sich von der ersten Hauptoberfläche zur Spaltfläche erstreckt. Der zweite Ausgangssubstratbereich kann den Ausgangssubstratbereich umfassen, der sich von der Spaltfläche zur zweiten Hauptoberfläche erstreckt.
  • Aufgrund der Vertiefung kann der Spaltprozess von Randeffekten unabhängig sein; solche Randeffekte können die Ausbeute des Spaltprozesses nachteilig beeinflussen. Außerdem ist es möglich, eine Form einer lateralen äußeren Oberfläche des Vorrichtungssubstrats oder eine Form einer lateralen äußeren Oberfläche des Reclaim-Substrats über die Form der Vertiefung zu definieren. Es ist auch möglich, den Substratbereich, dessen laterale äußere Oberfläche nicht durch die Vertiefung definiert ist, mit einem ringförmigen Versteifungsbereich auszubilden. Der Versteifungsbereich kann eine größere vertikale Ausdehnung als ein zentraler Bereich des betreffenden Substratbereichs aufweisen.
  • Das heißt, ein aus dem Spaltprozess erhaltenes Vorrichtungssubstrat kann intrinsisch angefaste Ränder entlang der lateralen äußeren Oberfläche aufweisen und/oder kann mit einem Versteifungsring ausgebildet sein. Eine Ausbildung der angefasten Ränder und/oder des Versteifungsrings erfordert keine zusätzlichen Prozesse, sondern wird allein schon durch den Spaltprozess erreicht. Die angefasten Ränder können das Auftreten einer Absplitterung und das Auftreten von Brüchen entlang der lateralen äußeren Oberfläche selbst für Vorrichtungssubstrate mit einer Dicke reduzieren, die für Standardwerkzeuge zum Anfasen nicht zugänglich sind. Der Versteifungsring kann das Vorrichtungssubstrat nach dem Spaltprozess mechanisch stabilisieren.
  • Zusätzlich oder als Alternative dazu kann ein aus dem Spaltprozess erhaltenes Reclaim-Substrat intrinsisch angefaste Ränder aufweisen und/oder kann einen Versteifungsring enthalten, der das Reclaim-Substrat nach dem Spaltprozess stabilisiert. Die laterale Abmessung des Reclaim-Substrats, z.B. der Durchmesser, kann die gleiche wie diejenige des Ausgangssubstrats sein, so dass eine Nachbearbeitung und/oder erneute Nutzung des Reclaim-Substrats Standardwerkzeuge ohne Änderungen oder mit nur unkritischen Änderungen des Setups derartiger Standardwerkzeuge nutzen können/kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann im Randgebiet ein Abstand zwischen den Hauptoberflächen des Ausgangssubstrats mit zunehmendem Abstand zu einer lateralen Mitte des Ausgangssubstrats und/oder mit zunehmendem Abstand zum zentralen Gebiet abnehmen. Mit anderen Worten kann das Ausgangssubstrat ein Halbleiter-Wafer sein, wobei die laterale äußere Oberfläche am Übergang zu zumindest einer der Hauptoberfläche angefast ist. Die Fase kann eine Schräge enthalten, die verrundet oder nicht verrundet sein kann. Die Fase kann dazu beitragen, das Auftreten von Rissen und/oder Absplitterungseffekten am Rand während eines Transports oder einer Handhabung des Ausgangssubstrats zu reduzieren.
  • Die in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefung kann eine Ausbildung der Ablöseschicht von Effekten der Fase beim Ausbildungsprozess für die Ablöseschicht entkoppeln. Aufgrund des Wesens einer Ausbildung einer Schicht mit laserinduzierter Schädigung (optische Beschränkungen und Mikrorisslänge) kann es beispielsweise schwierig sein, eine eine laserinduzierte Kristallschädigung enthaltende Ablöseschicht in einer Weise auszubilden, in der die laserinduzierte Kristallschädigung die laterale äußere Oberfläche in einem ausreichendem Maße erreicht. Falls die Ablöseschicht die laterale äußere Oberfläche nicht in einem ausreichendem Maß erreicht, kann der Risseintritt von der lateralen äußeren Oberfläche während des Spaltprozesses schwierig sein und kann die Ausbeute somit bedenklich sein. Wenn die Ablöseschicht an der in Umfangsrichtung verlaufenden Vertiefung endet, ist es möglich, die Notwendigkeit einer an der lateralen äußeren Oberfläche endenden Ablöseschicht zu eliminieren.
  • Anders als bei einem Randbeschneidungsprozess, der von der lateralen äußeren Oberfläche aus beginnend Halbleitermaterial entfernen kann, kann die in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefung, die sich von einer der Hauptoberflächen in das Ausgangssubstrat erstreckt, in einer frühen Bearbeitungsphase gebildet werden. Insbesondere können Standardwerkzeuge für eine Wafer-Bearbeitung an der Vorderseite genutzt werden, um die Vertiefung auszubilden, zum Beispiel Zerteilungswerkzeuge, die die Vorrichtungsgebiete voneinander trennen, oder Werkzeuge zur Randbeschneidung. Eine Ausbildung der Vertiefung kann mit geringem oder mittlerem Aufwand in bestehende Fertigungslinien einfach integriert werden.
  • Anders als bei einem horizontalen Schichtätzprozess, der Klebstoffmaterial entfernen kann, das das Ausgangssubstrat an einen Hilfsträger klebt, kann die in Umfangsrichtung verlaufende Vertiefung, die sich von einer der Hauptoberflächen in das Ausgangssubstrat erstreckt, ohne Entfernen eines Klebstoffmaterials und ohne, dass Reste des Klebstoffmaterials das Ausgangssubstrat und/oder das zum Ausbilden der Vertiefung genutzte Werkzeug verunreinigen können, ausgebildet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann sich die Vertiefung von einer ersten Hauptoberfläche an einer Vorderseite des Ausgangssubstrats in das Ausgangssubstrat erstrecken. Die Vorderseite kann die Seite des Ausgangssubstrats sein, an der eine vorderseitige Metallisierung einer Halbleitervorrichtung, zum Beispiel die Sourceelektroden und Gateelektroden einer Leistungs-Halbleitervorrichtung, ausgebildet sind. In diesem Fall kann die Vertiefung unter geringem oder mittlerem zusätzlichem Aufwand mit jedem beliebigen Werkzeug gebildet werden, das beispielsweise für einen Prozess vor einer Zerteilung im Rahmen eines DBG-(Dice-Before-Grind-)Prozesses geeignet ist. Die Ausbeute des Spaltprozesses kann unter nur geringem oder mittlerem zusätzlichem Aufwand signifikant verbessert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Vertiefung eine innere Vertiefungsseitenwand enthalten. Die innere Vertiefungsseitenwand ist zu der lateralen Mitte und/oder dem zentralen Gebiet des Ausgangssubstrats orientiert. Die innere Vertiefungsseitenwand kann einen vertikalen oder annähernd vertikalen Seitenwandabschnitt enthalten. In diesem Zusammenhang können sich die Begriffe „vertikal“ und „geneigt“ auf die Orientierung des Seitenwandabschnitts in Bezug auf die lateralen Richtungen beziehen. Die Ablöseschicht kann den vertikalen Seitenwandabschnitt schneiden. Mit anderen Worten kann die Ablöseschicht, z.B. die modifizierten Zonen einer Ablöseschicht, die eine laserinduzierte Kristallschädigung enthalten, an dem vertikalen Seitenwandabschnitt enden.
  • Wenn die Ablöseschicht die innere Vertiefungsseitenwand orthogonal oder nahezu orthogonal schneidet, kann eine Ausbreitung von Rissen, die von der inneren Vertiefungsseitenwand herrühren, in die Richtung der lateralen Mitte des Ausgangssubstrats unterstützt werden. Es ist möglich, den Spaltprozess mit hoher Zuverlässigkeit und unter hoher Ausbeute durchzuführen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Vertiefung von einer lateralen äußeren Seitenwand des Ausgangssubstrats beabstandet sein. Mit anderen Worten kann die Vertiefung in einem Abstand zur lateralen äußeren Oberfläche ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Vertiefung unter geringen Zusatzkosten unter Verwendung eines Zerteilungsmessers und/oder eines Laser-Ablationswerkzeugs (z.B. eines Laser-Zerteilungswerkzeugs) gebildet werden. Eine Öffnung der Vertiefung in der ersten oder zweiten Hauptoberfläche kann eine Breite in radialer Richtung aufweisen. Die Breite der Vertiefungsöffnung kann in einem Bereich von zumindest 10 µm (oder zumindest 30 µm) bis höchstens 1 mm, typischerweise höchstens 300 µm oder höchstens 100 µm, liegen. Beispielsweise kann die Vertiefungsöffnung eine Breite in einem Bereich von 30 µm bis 60 µm aufweisen. Eine vertikale Ausdehnung der Vertiefung kann so gewählt werden, dass die Vertiefung die Ablöseschicht erreicht. Beispielsweise kann die vertikale Ausdehnung der Vertiefung in einem Bereich von 10 µm bis 200 µm, zum Beispiel in einem Bereich von 20 µm bis 120 µm (z.B. 60 µm bis 120 µm oder 30 µm bis 60 µm), liegen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann sich die Vertiefung von der lateralen äußeren Oberfläche aus nach innen erstrecken. Mit anderen Worten bildet die Vertiefung eine einseitige Einkerbung, wobei die innere Vertiefungsseitenwand die einzige Vertiefungsseitenwand bildet, die sich von der Hauptoberfläche in das Ausgangssubstrat erstreckt. Von der inneren Vertiefungsseitenwand aus beginnend kann die Vertiefung einen annähernd flachen Vertiefungsboden aufweisen, der sich von der inneren Vertiefungsseitenwand zur lateralen äußeren Oberfläche erstreckt. Ein Übergang zwischen der inneren Vertiefungsseitenwand und dem Vertiefungsbogen kann gekrümmt sein. Eine radiale Ausdehnung der Vertiefung entspricht dem Abstand der inneren Vertiefungsseitenwand zum äußeren Umfang des Ausgangssubstrats. Die radiale Vertiefungsausdehnung kann zumindest 90 % und höchstens 110 % einer Breite des Randgebiets betragen. Beispielsweise kann die radiale Ausdehnung der Vertiefung zumindest 10 µm (oder zumindest 30 µm) bis höchstens 1 mm, typischerweise höchstens 300 µm oder höchstens 100 µm, betragen. Die vertikale Ausdehnung der Vertiefung kann in einem Bereich von 10 µm bis 200 µm, typischerweise in einem Bereich von 20 µm bis 120 µm (z.B. 60 µm bis 120 µm oder 30 µm bis 60 µm), liegen.
  • Der Vertiefungsboden kann zu den Hauptoberflächen parallel sein oder kann zu den Hauptoberflächen so geneigt sein, dass der verbleibende Bereich des Ausgangssubstrats im Randgebiet angefast, zum Beispiel mit oder ohne Verrundung angeschrägt, ist.
  • Ein Ausbilden der Vertiefung schließt einen Spiralschnitt oder eine Sequenz von Rundschnitten mit verschiedenen Durchmessern mit einem herkömmlichen Zerteilungswerkzeug, zum Beispiel einem Zerteilungsmesser für einen Rundschnitt, ein, wobei das Material zwischen der inneren Vertiefungsseitenwand und der lateralen äußeren Oberfläche ganz entfernt werden kann.
  • Gemäß einem anderen Beispiel kann ein Werkzeug zur Kanten- bzw. Randanschrägung das Material (z.B. ganz oder zumindest 90 % des Materials) zwischen der inneren Vertiefungsseitenwand und der lateralen äußeren Oberfläche entfernen. Das Werkzeug zur Randanschrägung kann ein Schleifwerkzeug sein, wobei die Form einer Einkerbung eines Schleifkissens bzw. -Pad komplementär zur vertikalen Querschnittsform der Vertiefung sein kann. Die Einkerbung kann so gebildet werden, dass das Vorrichtungssubstrat mit einer Fase entlang der äußeren lateralen Oberfläche ausgebildet wird, und/oder so, dass das Reclaim-Substrat mit einer Fase entlang der äußeren lateralen Oberfläche ausgebildet wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Ausbilden der Vertiefung einen laserunterstützten Materialabtrag einschließen. Der laserunterstützte Materialabtrag kann ein Richten eines Laserstrahls in die Richtung der ersten Hauptoberfläche und/oder auf diese einschließen. In einer zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform kann der laserunterstützte Materialabtrag ein Richten eines Laserstrahls in die Richtung der zweiten Hauptoberfläche und/oder auf diese einschließen. Im letztgenannten Fall kann das Ausgangssubstrat mit der Vorderseite nach unten an einem Hilfsträger angebracht sein.
  • Im Allgemeinen kann der laserunterstützte Materialabtrag eine Schwächung und/oder Entfernung eines Materials des Ausgangssubstrats mit dem Laserstrahl einschließen. Der laserunterstützte Materialabtrag kann einschließen oder kann zumindest einer der folgenden sein: eine laserunterstützte Ablation (z.B. Zerteilen mit einem Laser) oder ein laserunterstützter Ätzprozess. Eine laserunterstützte Ablation nutzt gewöhnlich einen Materialabtrag durch Schmelzen und/oder Verdampfen und/oder Sublimieren eines Materials mit einem Laserstrahl aus. Der laserunterstützte Ätzprozess kann ein Schwächen und/oder Umwandeln des Materials des Ausgangssubstrats in einem Gebiet einschließen, wo die Rille ausgebildet werden soll. Das geschwächte Material kann dann zum Beispiel über Ätzung entfernt werden.
  • Im Allgemeinen kann der Laserstrahl in die Richtung einer lateralen Mitte des Ausgangssubstrats gerichtet werden. Beispielsweise kann der Laserstrahl in Bezug auf die horizontalen Richtungen oder sowohl die vertikale Richtung als auch die horizontalen Richtungen geneigt werden. Ein Winkel zwischen der vertikalen Richtung und einer Ausbreitungsachse des Laserstrahls kann zumindest 30 Grad betragen. In anderen Ausführungsformen kann der Winkel zwischen der vertikalen Richtung und der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls höchstens 10 Grad, z.B. höchstens 5 Grad oder 0 Grad, betragen. Der Laserstrahl kann ein UV-Laserstrahl mit einer Spitzenwellenlänge zwischen zumindest 200 nm und höchstens 450 nm sein. In anderen Ausführungsformen kann der Laserstrahl ein sichtbarer oder ein Infrarot-Laserstrahl, z.B. mit einer Wellenlänge von zumindest 1 µm und höchstens 1,8 µm, sein. Größere Wellenlängen sind ebenfalls möglich.
  • Der laserunterstütze Materialabtrag kann so gesteuert werden, dass eine Vertiefung mit einer gewölbten inneren Vertiefungsseitenwand ausgebildet wird. Die innere Vertiefungsseitenwand kann in Bezug auf die Vertiefung nach innen gewölbt sein. Das Ablationsvolumen des laserunterstützten Materialabtrags kann verglichen mit dem Ablationsvolumen eines Prozesses, der die Vertiefung mittels eines mechanischen Zerteilungswerkzeugs bildet, gering sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Spaltprozess das Vorrichtungssubstrat mit einer intrinsisch nach außen gewölbten lateralen äußeren Oberfläche bilden, die von Anfang an weniger anfällig für eine Randabsplitterung sein kann. Der Spaltprozess kann ein Reclaim-Substrat mit einem Versteifungsring bilden, dessen Seitenwände vorteilhafterweise flach und/oder gewölbt sind. Mit anderen Worten ist es möglich, dass der Versteifungsring keine steilen Seitenwände und/oder rechteckige äußere Ränder aufweist, so dass der Versteifungsring von Anfang an weniger anfällig für eine Absplitterung am Rand ist. Der Versteifungsring kann die Nachbearbeitung und/oder Wiederverwendung dünner Reclaim-Substrate bei hoher Ausbeute erleichtern.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Spaltprozess ein Reclaim-Substrat mit einer intrinsisch nach außen gewölbten lateralen äußeren Oberfläche bilden, die von Anfang an weniger anfällig für eine Absplitterung am Rand ist. Das Vorrichtungssubstrat kann mit einem Versteifungsring ausgebildet werden, dessen Seitenwände vorzugsweise flach und/oder gewölbt sein können. Mit anderen Worten enthält der Versteifungsring keine steilen Seitenwände und/oder rechtwinklige äußere Ränder, so dass der Versteifungsring von Anfang an weniger anfällig für eine Absplitterung am Rand ist. Der Versteifungsring kann die weitere Bearbeitung sehr dünner Vorrichtungssubstrate, die von den Vorrichtungssubstraten erhalten werden, bei hoher Ausbeute erleichtern.
  • Die Demontage- und Handhabungsstabilität für sowohl das Vorrichtungssubstrat als auch das Reclaim-Substrat können signifikant verbessert werden. Ein Ausbilden der Vertiefung von der zweiten Hauptoberfläche aus kann mit einer Entfernung eines Klebstoffmaterials oder mit einer Entfernung von nur wenig Klebstoffmaterial einhergehen, das verwendet wurde, um das Ausgangssubstrat mit einem Hilfsträger vorübergehend mechanisch zu verbinden.
  • Gemäß einer Ausführungsform schließt das Verfahren ein Verbinden eines Hilfsträgers und des Ausgangssubstrats ein. Die erste Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats ist zu einer Arbeitsoberfläche des Hilfsträgers orientiert. Mit anderen Worten liegt die erste Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats der Arbeitsoberfläche des Hilfsträgers gegenüber. Der Hilfsträger und das Ausgangssubstrat können nach Ausbilden der Vertiefungen der ersten Hauptoberfläche und/oder vor Ausbilden der Vertiefung in der zweiten Hauptoberfläche mechanisch verbunden werden. Ein Ausbilden der Vertiefung und Spalten des Ausgangssubstrats kann den Hilfsträger vollkommen unbeeinflusst zurücklassen. Der Hilfsträger kann unter geringem oder mittlerem Aufwand nachbearbeitet und wiederverwendet werden.
  • Der Hilfsträger und das Ausgangssubstrat können direkt gebondet werden, oder eine Bondingschicht mit hoher thermischer Stabilität kann die erste Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats und die Arbeitsoberfläche des Hilfsträgers bonden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verbinden des Hilfsträgers und des Ausgangssubstrat ein Ausbilden einer Klebestruktur zwischen der Arbeitsoberfläche des Hilfsträgers und dem zentralen Gebiet des Ausgangssubstrats einschließen. Beispielsweise kann ein Klebstoffmaterial auf zumindest einer der Arbeitsoberfläche des Hilfsträgers oder der ersten Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats aufgetragen werden. Das Klebstoffmaterial kann im zentralen Gebiet des Ausgangssubstrats und/oder in einem zentralen Bereich der Arbeitsoberfläche aufgetragen werden, wobei der zentrale Bereich der Arbeitsoberfläche in Größe und Form dem zentralen Gebiet des Ausgangssubstrats entspricht. Es ist möglich, dass das Klebstoffmaterial im Randgebiet nicht aufgetragen wird. Beispielsweise kann das Klebstoffmaterial in einem strukturierten Auftragungsprozess aufgetragen werden, oder das Klebstoffmaterial kann im Randgebiet des Ausgangssubstrats nur vorübergehend aufgetragen und später vom Randgebiet entfernt werden.
  • Insbesondere kann die Vertiefung für den Spaltprozess ganz oder vorwiegend klebstofffrei sein. Der Spaltprozess kann vom Klebstoff unbeeinflusst bleiben, und es ist möglich, dass keine Reste des Klebstoffmaterials durch den Spaltprozess freigesetzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verbinden des Hilfsträgers und des Ausgangssubstrats ein Ausbilden einer Klebstoffschicht mit der Arbeitsoberfläche des Hilfsträgers und der ersten Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats einschließen. Beispielsweise kann die Klebstoffschicht über die gesamte erste Hauptoberfläche ausgebildet werden. Vor einem Spalten kann ein Randbereich der Klebstoffschicht in Bezug auf einen zentralen Bereich der Klebstoffschicht im zentralen Gebiet selektiv gelöst und/oder entfernt werden. Ein Strahl einer Hilfsstrahlung, der nur im Randgebiet wirksam ist, kann unter einem peripheren Klebstoffbereich, der sich von der äußeren Vertiefungsseitenwand nach außen erstreckt, lokal Wärme erzeugen und kann den peripheren Klebstoffbereich lösen. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Haftung im Randgebiet, z.B. im gesamten Randgebiet und/oder einschließlich der Vertiefung, gelöst werden. Nach Entfernung und/oder Ablösung des peripheren Klebstoffbereichs ist es möglich, dass das Klebstoffmaterial den Risseintritt in die Ablöseschicht für den Spaltprozess nicht blockiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung ein Bereitstellen eines Vorrichtungssubstrats, z.B. eines kristallinen Vorrichtungssubstrats, aus einem Ausgangssubstrat gemäß einem Verfahren wie oben beschrieben einschließen. Das Ausgangssubstrat kann ein Halbleitermaterial enthalten. Das Ausgangssubstrat kann ein angefaster Halbleiter-Wafer sein. Eine Halbleitervorrichtung kann aus einem Teil des Vorrichtungssubstrats gebildet werden. Dünne Halbleitervorrichtungen können unter geringem Verlust an teurem Halbleitermaterial gebildet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Ausgangssubstrat ein zentrales Gebiet und ein Randgebiet umfassen. Das Randgebiet kann das zentrale Gebiet umgeben. Das Ausgangssubstrat kann irgendeines der Ausgangssubstrate wie oben beschrieben sein.
  • Das Ausgangssubstrat kann beispielsweise kristallines Halbleitermaterial enthalten oder kann daraus bestehen.
  • Im zentralen Gebiet des Ausgangssubstrats kann sich eine Ablöseschicht parallel zu einer Hauptoberfläche erstrecken. Die Ablöseschicht kann modifiziertes Substratmaterial enthalten. Die Ablöseschicht kann irgendeine der oben beschriebenen Ablöseschichten sein.
  • In dem Randgebiet des Ausgangssubstrats kann eine Vertiefung das zentrale Gebiet lateral umgeben und/oder umschließen. Die Vertiefung, z.B. eine Hauptachse der Vertiefung, kann zur Ablöseschicht vertikal verlaufen und/oder geneigt sein. Die Vertiefung kann irgendeine der Vertiefungen wie oben oder im Folgenden beschrieben sein. Beispielsweise kann die Vertiefung mit einem Verfahren wie oben oder im Folgenden beschrieben gebildet worden sein. Die Ablöseschicht kann an der Vertiefung enden. Beispielsweise kann die Ablöseschicht an einer inneren Vertiefungsseitenwand der Vertiefung enden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Abstand zwischen den Hauptoberflächen des Ausgangssubstrats mit zunehmendem Abstand zu einer lateralen Mitte des Ausgangssubstrats abnehmen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Vertiefung eine innere Vertiefungsseitenwand enthalten. Die innere Vertiefungsseitenwand kann einen vertikalen Seitenwandabschnitt enthalten. Die Ablöseschicht kann den vertikalen Seitenwandabschnitt schneiden. Die Vertiefung kann von einem äußeren Rand des Ausgangssubstrats beabstandet sein. Alternativ dazu kann sich die Vertiefung von der lateralen äußeren Oberfläche des Ausgangssubstrats nach innen erstrecken.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die innere Vertiefungsseitenwand in Bezug auf die Vertiefung nach innen gewölbt sein. Dementsprechend kann ein erster Substratbereich zwischen der Ablöseschicht und der ersten Hauptoberfläche nach außen gewölbt sein. Die Vertiefung kann sich von der ersten oder von der zweiten Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats in das Ausgangssubstrat erstrecken.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Wafer-Verbund das Ausgangssubstrat wie oben beschrieben und einen Hilfsträger umfassen. Der Hilfsträger kann am Ausgangssubstrat angebracht sein, wobei die erste Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats zu einer Arbeitsoberfläche des Hilfsträgers orientiert ist. Mit anderen Worten liegt die Hauptoberfläche der Arbeitsoberfläche gegenüber.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Wafer-Verbund eine Klebstruktur zwischen dem Hilfsträger und dem zentralen Gebiet des Ausgangssubstrats enthalten. Die Klebstruktur kann zwischen dem Hilfsträger und dem Randgebiet des Ausgangssubstrats fehlen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Gerät zur maschinellen Bearbeitung eine Profilsensoreinheit und eine Laser-Scaneinheit enthalten. Die Profilsensoreinheit kann eine Forminformation über ein Ausgangssubstrat erhalten. Beispielsweise kann die Profilsensoreinheit eine Information über eine horizontale Form des Ausgangssubstrats erhalten. Insbesondere kann die Profilsensoreinheit eine Information über die Position und/oder Abmessung einer Kerbe bzw. Notch oder eines Flat entlang dem Umfang eines Ausgangssubstrats, der abgesehen vom Notch oder Flat im Rest eine kreisförmige horizontale Form aufweist, erhalten.
  • Die Laser-Scaneinheit kann einen Laserstrahl auf das Ausgangssubstrat richten. Eine Laserstrahlachse des Laserstrahls kann zu einer freigelegten Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats geneigt sein. Ein Winkel zwischen der freigelegten Hauptoberfläche und der Laserstrahlachse kann zumindest 10 Grad und höchsten 90 Grad betragen. Der Neigungswinkel ist so orientiert, dass der Laserstrahl in Richtung einer lateralen Mitte des Ausgangssubstrats gerichtet ist.
  • Der Auftreffort des Laserstrahls kann nahe dem äußeren Rand des Ausgangssubstrats liegen. Beispielsweise kann der Laserstrahl in einer Randfläche der freigelegten Hauptoberfläche auftreffen, wobei die Randfläche ein ringförmiger Streifen ist, der die äußersten 3 mm der freigelegten Hauptoberfläche umfasst. Alternativ dazu kann der Laserstrahl auf eine laterale äußere Oberfläche des Ausgangssubstrats auftreffen. Alternativ dazu kann ein Auftreffort des Laserstrahls mit sowohl der Randfläche als auch dem lateralen Oberflächenbereich überlappen.
  • Eine Spur des Laserstrahls auf dem Ausgangssubstrat ist als Funktion der von der Profillasereinheit erhaltenden Forminformation steuerbar. Insbesondere kann der Laserstrahl einer Notch oder einem Flat folgen, die durch die Profilsensoreinheit detektiert wurden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Gerät zur maschinellen Bearbeitung eine Tischeinheit enthalten, die dafür geeignet ist, mit einer Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats reversibel verbunden zu werden. Die Tischeinheit kann in Bezug auf den Laserstrahl beweglich sein, und/oder der Laserstrahl kann in Bezug auf die Tischeinheit beweglich sein, so dass der Laserstrahl einer Spur entlang dem Umfang des Ausgangssubstrats folgen kann. Die Relativbewegung zwischen Laserstrahl und Tischeinheit kann eine Drehbewegung, eine Radialbewegung und/oder zwei orthogonale Linearbewegungen einschließen. Das Gerät zur maschinellen Bearbeitung erleichtert eine Ausbildung von Rillen beliebiger Art, wie oben beschrieben wurde.
  • Ausführungsformen des Verfahrens, die hierin beschrieben werden, können zum Herstellen von Ausführungsformen des kristallinen Substrats wie hierin beschrieben genutzt werden. In zumindest einigen Ausführungsformen des Verfahrens und/oder des kristallinen Substrats gelten (gegebenenfalls) die folgenden Merkmale allein oder in Kombination:
    • (i) Die Ablöseschicht endet bei der Vertiefung und/oder ist in direktem Kontakt mit der Vertiefung.
    • (ii) Ein Ausbilden der Vertiefung schließt einen laserunterstützten Materialabtrag, zum Beispiel einen laserunterstützten Ätzprozess und/oder eine Laserablation (z.B. Laser-Zerteilen), ein.
    • (iii) Der laserunterstützte Materialabtrag schließt ein Richten eines Lasers auf eine erste oder zweite Hauptoberfläche des Ausgangssubstrats ein.
    • (iv) Der laserunterstütze Materialabtrag schließt ein Richten eines Lasers ganz oder teilweise auf eine laterale Oberfläche des Ausgangssubstrats ein, wobei ein Winkel zwischen einer Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls und einer horizontalen Ebene zumindest 20 Grad, z.B. zumindest 30 Grad, beträgt.
    • (v) Der laserunterstützte Materialabtrag schließt ein Richten eines Laserstrahls ganz oder teilweise auf eine laterale äußere Oberfläche des Ausgangssubstrats ein, wobei ein Winkel zwischen einer Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls und einer horizontalen Ebene höchstens 75 Grad, z.B. höchstens 60 Grad, beträgt.
    • (vi) Der Laserstrahl verläuft im Wesentlichen parallel zur vertikalen Richtung.
    • (vii) Das Randgebiet ist durch ein angeschrägtes äußeres Gebiet des Ausgangssubstrats definiert und/oder entspricht einem solchen.
    • (viii) Ein Übergang zwischen dem Vertiefungsboden und der inneren Vertiefungsseitenwand ist verrundet.
  • 1A - 1C veranschaulichen eine Ausführungsform mit einer an der Vorderseite eines kristallinen Ausgangssubstrats 100 ausgebildeten Vertiefung 190.
  • Das Ausgangssubstrat 100 von 1A kann eine Keramik, z.B. Saphir α-Al2O3, oder einen Halbleiter, zum Beispiel Siliziumcarbid eines hexagonalen Polytyps, enthalten. Das Ausgangssubstrat 100 kann ein jungfräuliches Substrat nach einem Schnitt von einem Kristallbarren sein oder kann ein prozessiertes Substrat, z.B. ein Halbleiter-Wafer, sein. Eine erste Hauptoberfläche 101 an einer Vorderseite und eine zweite Hauptoberfläche 102 an einer Rückseite erstrecken sich vorwiegend parallel zueinander. Die zweite Hauptoberfläche 102 kann die gleiche Form und Größe wie die erste Hauptoberfläche 101 aufweisen. Die ersten und zweiten Hauptoberflächen 101, 102 können annähernd planar sein oder können gerippt sein. Die erste Hauptoberfläche 101 und/oder die zweite Hauptoberfläche 102 können zu einer Ebene eines hexagonalen Kristallgitters des Ausgangssubstrats 100 um eine Neigung des Winkels zur Achse von etwa 4 Grad geneigt sein. Eine laterale äußere Oberfläche 103 verbindet den Rand der ersten Hauptoberfläche 101 und den Rand der zweiten Hauptoberfläche 102.
  • Das Ausgangssubstrat 100 kann ein zentrales Gebiet 110 und ein Randgebiet 180 enthalten, das das zentrale Gebiet 110 von der lateralen äußeren Oberfläche 103 trennt. Das zentrale Gebiet 110 kann eine Vielzahl von Vorrichtungsgebieten 115 enthalten. Das Randgebiet 180 ist frei von Vorrichtungsgebieten 115.
  • Die Vorrichtungsgebiete 115 sind in Linien und Reihen angeordnet. Ein gitterförmiges Schnittfugengebiet 116 trennt lateral die Vorrichtungsgebiete 115 voneinander. Jedes Vorrichtungsgebiet kann zumindest einige der Strukturen enthalten, die eine integrierte Schaltung definieren. Die integrierte Schaltung kann eine Leistungs-Halbleitervorrichtung sein. Jedes Vorrichtungsgebiet 115 kann Strukturen enthalten, die in einem halbleitenden Hauptbereich des Ausgangssubstrats ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine vorderseitige Metallisierung auf dem halbleitenden Hauptbereich ausgebildet sein. Die vorderseitige Metallisierung kann eine erste Lastelektrode einer Leistungs-Halbleitervorrichtung und gegebenenfalls eine Steuerungselektrode zum Beispiel für eine Gateelektrode eines MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), eines IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate) oder eines JFET (Junction-Feldeffekttransistor) enthalten.
  • Die Vertiefung 190 ist im Randgebiet 180 ausgebildet. Eine Ablöseschicht 150 ist im zentralen Gebiet 110 ausgebildet. Die Ablöseschicht 150 kann vor oder nach der Vertiefung 190 gebildet werden. Beispielsweise kann die Ablöseschicht 150 vor der Vertiefung 190 ausgebildet werden, um Randeffekte zu vermeiden, die die Ausbildung der Ablöseschicht 150 in einem Gebiet nahe der Vertiefung 190 beeinflussen können. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Vertiefung 190 vor der Ablöseschicht 150 gebildet werden, wobei die Ausbildung der Vertiefung 190 mit einer vorderseitigen Prozessierung kombiniert werden kann und die Ausbildung der Ablöseschicht mit einem rückseitigen Prozess, z.B. einer Laserbehandlung von der Rückseite aus, kombiniert werden kann.
  • Die in 1B gezeigte Ablöseschicht 150 kann modifizierte Strukturen enthalten, die ein Material des Ausgangssubstrats in modifizierter Form enthalten. Die modifizierten Strukturen können poröses Material, eine mittels Implantation induzierte Kristallschädigung und/oder laserinduzierte Materialmodifikationen einschließen. Die modifizierten Streifen sind durch Streifen nicht modifizierten Materials lateral getrennt. Außerdem kann die Ablöseschicht Mikrorisse enthalten, die sich entlang Hauptkristallebenen, zum Beispiel entlang den a-Ebenen, erstrecken. Die Mikrorisse können von den modifizierten Streifen ausgehen und/oder können die modifizierten Streifen in unmittelbarer Nähe passieren.
  • Ein erster Abstand d1 zwischen der Ablöseschicht 150 und der ersten Hauptoberfläche 101 kann kleiner als eine erste vertikale Ausdehnung v1 der Vertiefung 190 sein. Die Vertiefung 190 kann mit einem Werkzeug gebildet werden, das für eine vorderseitige Prozessierung auf dem Gebiet der Herstellung von Halbleitervorrichtungen geeignet ist. Beispielsweise kann die Vertiefung 190 unter Verwendung einer Drehscheibe zur Randbeschneidung, eines Zerteilungsmessers und/oder eines strukturierten Ätzprozesses, zum Beispiel einer Ätzung mit reaktiven Ionenstrahl, gebildet werden. Alternativ dazu kann die Vertiefung mit einem dedizierten Werkzeug, das zum Ausbilden der Vertiefung 190 ausgelegt ist, z.B. durch eine Plasmaätzung unter Verwendung eines vertikalen oder geneigten Laserstrahls, gebildet werden. Die Vertiefung 190, z.B. eine Hauptachse 194 der Vertiefung 190, verläuft parallel zu einer vertikalen Richtung 104.
  • Vor oder nach Ausbilden der Vertiefung 190 kann ein (nicht veranschaulichtes) gitterförmiges Zerteilungsgitter im Schnittfugengebiet 116 ausgebildet werden. Das Zerteilungsgitter kann sich von der ersten Hauptoberfläche 101 in das Halbleitersubstrat 100 erstrecken. Eine vertikale Ausdehnung des Zerteilungsgitters kann kleiner als der erste Abstand d1 zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 und der Ablöseschicht 150 sein.
  • Ein Spaltprozess kann das kristalline Ausgangssubstrat 100 entlang einer gerippten Spaltfläche 155 spalten. Die Spaltfläche 155 bildet sich innerhalb der Ablöseschicht 150. Falls die Ablöseschicht 150 auf laserinduzierten Modifikationen des Materials des Ausgangssubstrats 100 basiert, kann der Spaltprozess die Anwendung einer volumetrischen Gitterspannung einschließen. Die volumetrische Gitterspannung kann über Ultraschallwellen oder durch Erzeugung einer thermomechanischen Spannung angewendet werden. Beispielsweise kann eine Polymerfolie an der ersten Hauptoberfläche 101 oder an der zweiten Hauptoberfläche 102 angebracht werden. Das Ausgangssubstrat 100 und die Polymerfolie können unter die Glasübergangstemperatur der Polymerfolie gekühlt werden. Die Polymerfolie kontrahiert und induziert eine volumetrische Gitterspannung im Ausgangssubstrat 100. Die mechanische Spannung induziert die Ausbreitung großskaliger Risse, die sich entlang Hauptgitterebenen, z.B. den a-Ebenen, ausbreiten, wobei schon bestehende Mikrorisse zu einer gerippten Spaltfläche 155 verschmelzen, die sich vorwiegend lateral durch die Ablöseschicht 150 erstreckt. Die Erzeugung der Spaltfläche 155 beginnt am freigelegten Rand der Ablöseschicht 150 in der Vertiefung 190. Eine steile Seitenwand einer Vertiefung 190, die nicht mit einem festen Material gefüllt ist, sondern mit einem Fluid gefüllt sein kann, kann einen in hohem Maße reproduzierbaren Verlauf des Spaltprozesses erleichtern.
  • Wie in 1C gezeigt ist, spaltet sich das Ausgangssubstrat von 1B in einen ersten Ausgangssubstratbereich und einen zweiten Ausgangssubstratbereich. Der erste Ausgangssubstratbereich (Vorrichtungssubstrat 410) enthält einen Bereich des Ausgangssubstrats 100 zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 von 1B und der Spaltfläche 155. Der zweite Ausgangssubstratbereich (Reclaim-Substrat 420) enthält den Bereich des Ausgangssubstrats 100 zwischen der Spaltfläche 155 und der zweiten Hauptoberfläche 102 von 1B.
  • Das Vorrichtungssubstrat 410 enthält einen ersten Ablöseschichtbereich 416 und einen ersten Substratbereich 415 mit einer lateralen äußeren Oberfläche 413. Das Reclaim-Substrat 420 enthält einen zweiten Substratbereich 425 und einen zweiten Ablöseschichtbereich 426. Das Reclaim-Substrat 420 enthält einen Versteifungsring 427, der über dem zweiten Ablöseschichtbereich 426 entlang einem äußeren Umfang des Reclaim-Substrats 420 vorsteht.
  • 2 zeigt eine schematische Draufsicht eines zylindrischen Ausgangssubstrats 100. Als bloßes Beispiel enthält eine laterale äußere Oberfläche 103 des Ausgangssubstrats 100 einen flachen Bereich 106. In anderen Ausführungsformen kann die laterale äußere Oberfläche 103 einen Kerb- bzw. Notch-Bereich enthalten. Eine Vertiefung 190 kann ein zentrales Gebiet 110 ganz umgeben. Die Vertiefung 190 kann einen kreisförmigen Bereich 199 und einen linearen Bereich 198 einschließen. Der kreisförmige Bereich 199 kann ein Segment eines Kreises bilden oder kann ein solches annähern, während eine Mitte des Kreises mit einer lateralen Mitte 105 des Ausgangssubstrats 100 zusammenfällt. Der lineare Bereich 198 kann sich parallel zum Flat-Bereich 106 der lateralen äußeren Oberfläche 103 erstrecken. Der kreisförmige Bereich 199 und der Linienbereich 198 können einander zu einem durchgehenden Rahmen ohne Unterbrechungen ergänzen.
  • Der kreisförmige Bereich 199 kann ein Segment eines Kreises bilden und kann durch einen punktsymmetrischen Prozess, z.B. einen Rundschnitt oder einen Randbeschnitt, gebildet werden. Alternativ dazu kann der kreisförmige Bereich 199 orthogonale lineare Abschnitte enthalten, so dass die Vertiefung 190 einer gestuften Line folgt, die ein Segment eines Kreises approximiert und wobei der kreisförmige Bereich 199 durch ein kartesische Koordinaten nutzendes Bearbeitungswerkzeug, z.B. zum Erzeugen einer Ätzmaske auf der ersten Hauptoberfläche 101, gebildet werden.
  • 3 zeigt ein zentrales Gebiet 110, das Vorrichtungsgebiet 115 und ein gitterförmiges Zerteilungsgitter 117 enthält, das die Vorrichtungsgebiete 115 lateral voneinander trennt. Eine die Vorrichtungsgebiete 115 von einem Randgebiet 180 trennende Vertiefung 190 kann orthogonale lineare Bereiche in der lateralen Projektion der Linienabschnitte des Zerteilungsgitters 117 enthalten. Die Vertiefung 190 kann eine größere vertikale Ausdehnung als das Zerteilungsgitter aufweisen. Die Vertiefung 190 kann eine größere laterale Breite als die Linienabschnitte des Zerteilungsgitters 117 aufweisen und/oder kann eine andere vertikale Querschnittsform als die Linienabschnitte des Zerteilungsgitters 117 aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Vertiefung 190 vom Zerteilungsgitter 117 lateral getrennt sein.
  • 4A - 4E zeigen vertikale Querschnitte von Vertiefungen 190, die sich von einer ersten Hauptoberfläche 101 in ein Ausgangssubstrat 100 erstrecken, sowie mögliche Positionen der Ablöseschicht 150 in Bezug auf die Vertiefung 190. Das Ausgangssubstrat 100 enthält eine Fase 185 zwischen dem äußeren Rand der ersten Hauptoberfläche 101 und einem geraden Bereich der lateralen äußeren Oberfläche 103. Die Fase 185 bildet einen Teil der lateralen äußeren Oberfläche 103. Hauptachsen 194 der Vertiefungen 190 verlaufen vertikal oder geneigt zu einer vertikalen Richtung 104.
  • In 4A erstreckt sich die Vertiefung 190 von der lateralen äußeren Oberfläche 103 nach innen. Die Vertiefung 190 weist nur eine zur lateralen Mitte der ersten Hauptoberfläche 101 orientierte innere Vertiefungsseitenwand 191 auf. Eine radiale Ausdehnung (Breite) der Vertiefung 190 ist gleich dem Abstand der inneren Vertiefungsseitenwand zum äußeren Umfang des Ausgangssubstrats. Die radiale Ausdehnung der Vertiefung kann zumindest 90 % und höchstens 110 % einer Breite des Randgebiets betragen.
  • Ein Vertiefungsboden 195 kann sich annähernd in einer der ersten Hauptoberfläche 101 parallelen Ebene erstrecken. Gemäß anderen Beispielen kann der Vertiefungsboden 195 mit zunehmendem Abstand zu der lateralen äußeren Oberfläche 103 leicht abfallen oder leicht ansteigen.
  • Ein Übergang zwischen dem Vertiefungsboden 195 und der inneren Vertiefungsseitenwand 191 kann verrundet sein, wobei ein Radius r1 der Verrundung in einem Bereich von 0,5 µm bis 50 µm, typischerweise in einem Bereich von 1 µm bis 15 µm oder in einem Bereich von 20 µm bis 30 µm, liegen kann. Dieser verrundete Übergang zwischen dem Vertiefungsboden und der inneren Vertiefungsseitenwand kann von dem Werkzeug (z.B. einem Zerteilungswerkzeug, einem Beschneidungswerkzeug und/oder einem Schleifwerkzeug) herrühren, das zum Präparieren der Vertiefung genutzt wurde. Aufgrund einer mechanischen Abrasion des Werkzeugs kann die Vertiefung nicht präzise geschnitten werden, sondern wird vielmehr verrundet. Der durch das Werkzeug verursachte Radius kann berücksichtigt werden, wenn die Vertiefung präpariert wird, zum Beispiel wenn die Breite und/oder die vertikale Ausdehnung der Vertiefung definiert werden/wird. Zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 und der Verrundung kann die innere Vertiefungsseitenwand 191 einen vertikalen oder annähernd vertikalen Seitenwandabschnitt 193 enthalten. Die Ablöseschicht 150 kann die innere Vertiefungsseitenwand 191 im vertikalen Seitenwandabschnitt 193 schneiden.
  • 4B und 4C beziehen sich auf Vertiefungen 190 mit symmetrisch ausgebildeten inneren und äußeren Vertiefungsseitenwänden 191, 192. Die Breite der Vertiefungen 190 in radialer Richtung in Bezug auf eine laterale Mitte des Ausgangssubstrats kann mit zunehmendem Abstand zur ersten Hauptoberfläche 101 wie in 4B veranschaulicht in Stufen oder wie in 4C veranschaulicht kontinuierlich abnehmen. Die Öffnungen der Vertiefungen 190 in der ersten Hauptoberfläche 101 können eine Breite in radialer Richtung aufweisen.
  • Ein Bereich der inneren Vertiefungsseitenwand 191 zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 und der Ablöseschicht 150 definiert die laterale äußere Oberfläche 413 eines Vorrichtungssubstrats 410, das vom Ausgangssubstrat 100 durch Spalten entlang einer Spaltfläche durch die Ablöseschicht 150 erhalten werden kann. Die gestuften oder geneigten Vertiefungsseitenwände 191 ergeben vorgerückte Ätzprofile für das Vorrichtungssubstrat 410. Eine Absplitterung am Rand und das Risiko eines Bruchs während einer Demontage können zumindest für Prozessschritte reduziert werden, die das Vorrichtungssubstrat 410 direkt nach dem Spaltprozess behandeln. Die geneigten und/oder gestuften inneren Vertiefungsseitenwände 191 können eine Anschrägung des Rands dünner und ultradünner Substratbereiche erleichtern. Ein dünner oder ultradünner Substratbereich kann einen Durchmesser im Bereich gewöhnlicher Waferdurchmesser und eine Dicke von höchstens 120 µm, zum Beispiel höchstens 80 µm oder gar höchstens 60 µm, aufweisen. Die äußere Vertiefungsseitenwand 192 kann die Form der inneren Vertiefungsseitenwand des Versteifungsrings 427 des Reclaim-Substrats 420 definieren.
  • 4D-4E beziehen sich auf asymmetrische innere und äußere Vertiefungsseitenwände 191, 192. Beispielsweise kann die innere Vertiefungsseitenwand 191 einen steileren Abschnitt als die äußere Vertiefungsseitenwand 192 enthalten. Im steilen oder nahezu vertikalen Seitenwandabschnitt 193 kann die Ablöseschicht 150 für einen zuverlässigen Spaltprozess, der durch eine volumetrische Gitterspannung induziert wird, die innere Vertiefungsseitenwand 191 orthogonal oder nahezu orthogonal schneiden. Oberhalb und/oder unterhalb des vertikalen Seitenwandabschnitts 193 kann die innere Vertiefungsseitenwand 191 geringfügig verrundet oder angeschrägt sein. Die äußere Vertiefungsseitenwand 192 kann signifikant flacher als die innere Vertiefungsseitenwand 191 sein. Die Fase 185 und die innere Vertiefungsseitenwand 192 definieren die Seitenwände eines Versteifungsrings 427. Ein Versteifungsring 427 mit flachen Seitenwänden kann gegenüber einer Absplitterung robust sein und kann eine weniger komplizierte Handhabung des Reclaim-Substrats 420 ermöglichen.
  • In 4E kann die Vertiefung 190 mittels Plasmaätzung, die einen geneigten Laserstrahl nutzen kann, ausgebildet sein. Die Vertiefung 190 kann sich mit zunehmendem Abstand zur ersten Hauptoberfläche 101 verjüngen. Die innere Vertiefungsseitenwand 191 kann gewölbt sein. Die Wölbung kann sich in Bezug auf die Vertiefung 190 nach innen und in Bezug auf das Vorrichtungssubstrat 410 nach außen erstrecken. Außerdem kann die äußere Seitenwand 192 in Bezug auf die Vertiefung 190 nach außen gewölbt und in Bezug auf den Versteifungsring 427 nach innen gewölbt sein. Die Ablöseschicht 150 kann bei oder in unmittelbarer Nähe zum Blindende der sich verjüngenden Vertiefung 190 enden.
  • 5A-5G veranschaulichen ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, zum Beispiel einer vertikalen Leistungs-Halbleitervorrichtung aus Siliziumcarbid.
  • 5A zeigt ein Ausgangssubstrat 100, das ein prozessierter angefaster Siliziumcarbid-Wafer mit einem Standarddurchmesser und mit einer Standarddicke sein kann. Das Ausgangssubstrat 100 umfasst ein zentrales Gebiet 110 und ein das zentrale Gebiet 110 umgebendes Randgebiet 180. Das Randgebiet 180 trennt das zentrale Gebiet 110 von einer lateralen äußeren Oberfläche 103. Im Randgebiet 180 enthält das Ausgangssubstrat 100 eine Fase 185. Der angefaste Bereich kann angeschrägte Ebenen und/oder Verrundungen, z.B. Verrundungen zwischen benachbarten angeschrägten Ebenen und zwischen angeschrägten Ebenen und den Hauptoberflächen 101, 102, enthalten.
  • Das zentrale Gebiet 110 enthält eine Vielzahl von Vorrichtungsgebieten 115. Das Randgebiet 180 ist frei von Vorrichtungsgebieten 115. Die Vorrichtungsgebiete 115 sind in Linien und Reihen angeordnet, und ein gitterförmiges Schnittfugengebiet 116 trennt die Vorrichtungsgebiete 115 lateral voneinander. In jedem Vorrichtungsgebiet 115 können mehrere dotierte Gebiete ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Ausgangssubstrat 100 eine Hintergrunddotierung eines ersten Leitfähigkeitstyps aufweisen, und jedes Vorrichtungsgebiet 115 kann ein oder mehr Emittergebiete 120 eines komplementären zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten. Die Emittergebiete 120 können mit der ersten Hauptoberfläche 101 in Kontakt sein. Die Emittergebiete 120 können die Anodengebiete von Leistungs-Halbleiterdioden sein oder können Bodygebiete von Leistungs-Schaltvorrichtungen enthalten, die Transistorzellen enthalten. Eine vorderseitige Metallisierung 171 kann auf der ersten Hauptoberfläche 101 ausgebildet sein. Die vorderseitige Metallisierung 171 kann mit den Emittergebieten 120 in Kontakt sein. Bereiche eines Zwischenschicht-Dielektrikums 160 können zwischen Bereichen der vorderseitigen Metallisierung 171 und der ersten Hauptoberfläche 101 ausgebildet sein. Passivierungsstrukturen (nicht veranschaulicht) können Ränder der vorderseitigen Metallisierung 171 bedecken. Eine Vertiefung 190 kann im Randgebiet 180 ausgebildet sein.
  • 5B zeigt die Vertiefung 190, die sich von der ersten Hauptoberfläche 101 in das Ausgangssubstrat 100 erstreckt. Die Vertiefung 190 kann in einem horizontalen Hauptabschnitt der ersten Hauptoberfläche 101 ausgebildet sein und kann beispielsweise irgendeine der Querschnittsformen wie unter Bezugnahme auf 4A-4E beschrieben aufweisen. Außerdem kann ein (nicht veranschaulichtes) gitterförmiges Zerteilungsgitter im Schnittfugengebiet 116 ausgebildet sein, wobei eine vertikale Ausdehnung des Zerteilungsgitters kleiner als eine vertikale Ausdehnung der Vertiefung 190 sein kann.
  • Ein Hilfsträger 300 kann an der Vorderseite des Ausgangssubstrats 100 angebracht werden. Beispielsweise kann eine Klebstoffschicht 200 den Hilfsträger 300 mittels Klebebindung an die erste Hauptoberfläche 101 mit der vorderseitigen Metallisierung 171 bonden. Die Klebstoffschicht 200 kann von einem Klebstoff zum temporären Bonding/Debonding gebildet werden. Beispielsweise kann flüssiger Kleber auf die Vorderseite des Ausgangssubstrats 100 aufgebracht werden. Der Kleber kann zumindest einen Teil der Vertiefung 190 und Hohlräume zwischen benachbarten Bereichen der vorderseitigen Metallisierung 171 füllen. Ein Vorbacken kann den Kleber trocknen und/oder kann einen Teil eines im Kleber enthaltenen Lösungsmittels entfernen. Der Hilfsträger 300 kann mit einer freigelegten Oberseite des getrockneten Klebers in Kontakt gebracht werden. Der getrocknete Kleber kann zum Beispiel mittels Beleuchtung mit ultravioletter Strahlung gehärtet werden, um die Klebstoffschicht 200 auszubilden.
  • Ein Laserstrahl 800 kann auf die freigelegte zweite Hauptoberfläche 102 des Ausgangssubstrats 100 gerichtet werden, um eine Ablöseschicht 150 im zentralen Gebiet 110 auszubilden, wie in 5A gezeigt ist.
  • 5C zeigt einen Wafer-Verbund 890, der das Ausgangssubstrat 100 mit der vorderseitigen Klebstoffbindung an eine Arbeitsoberfläche 301 eines Hilfsträgers 300 enthält. Der Hilfsträger 300 kann eine Glasplatte, eine Saphirplatte sein oder kann eine Platte aus einem Material des Hauptbereichs des Ausgangssubstrats 100 enthalten. Beispielsweise kann der Hilfsträger 300 polykristallines oder kristallines Siliziumcarbid enthalten. Die Klebstoffschicht 200 kann Räume zwischen benachbarten Bereichen der vorderseitigen Metallisierung 171 füllen. Die Klebstoffschicht 200 kann die Vertiefung 190 füllen und kann einen Meniskus ausbilden, der sich von der Fase 185 des Ausgangssubstrats 100 bis zur Arbeitsoberfläche 301 des Hilfsträgers 300 spannt.
  • Der Laserstrahl 800 dringt durch die zweite Hauptoberfläche 102 an der Rückseite des Ausgangssubstrats 100 und bildet modifizierte Strukturen 151 in einer Ablöseschicht 150. Die modifizierten Strukturen 151 können eine andere Phase des Halbleitermaterials des Ausgangssubstrats 100, beispielsweise elementaren Siliziums und elementaren Kohlenstoffs, zum Beispiel amorphen Kohlenstoff, enthalten. Die modifizierten Strukturen 151 können modifizierte Streifen ausbilden, die sich orthogonal zur Querschnittsebene erstrecken. Außerdem kann die Ablöseschicht 150 Mikrorisse 154 enthalten, die durch eine mechanische Spannung erzeugt werden, die mittels thermischer Erhitzung durch den Laserstrahl 800 und/oder eine Volumenausdehnung über die Phasenänderung des Halbleitermaterials induziert wird. Die Ablöseschicht 150 schneidet die innere Vertiefungsseitenwand 191. Mit anderen Worten können die Mikrorisse 154 der Ablöseschicht 150 an der inneren Vertiefungsseitenwand 191 enden.
  • Vor oder nach Ausbilden der Ablöseschicht 150 kann wie in 5D veranschaulicht ein Strahl 810 einer Hilfsstrahlung auf einen peripheren Klebstoffbereich 280 der Klebstoffstruktur 200 gerichtet werden. Beispielsweise kann der Strahl 810 einer Hilfsstrahlung ausschließlich auf den peripheren Klebstoffbereich 280 durch den Hilfsträger 300 gerichtet werden.
  • 5E zeigt einen Wafer-Verbund 890, der das Ausgangssubstrat 100 und den Hilfsträger 300 umfasst, nach Entfernung des peripheren Klebstoffbereichs 280. Ein zentraler Klebstoffbereich bildet eine Klebstoffstruktur 210, die das Ausgangssubstrat 100 und den Hilfsträger 300 verbindet. Die Vertiefung 190 ist frei von festem Material und kann mit Fluid, zum Beispiel mit Umgebungsluft oder einem Prozessgas, gefüllt sein.
  • Ein durch volumetrische Gitterspannung induzierter Spaltprozess wird ausgeführt. Die volumetrische Gitterspannung kann durch Anwendung von Ultraschallwellen oder durch eine Polymerfolie induziert werden, die an der zweiten Hauptoberfläche 102 an der Rückseite des Ausgangssubstrats 100 angebracht ist und bis unter die Glasübergangstemperatur der Polymerfolie herabgekühlt wird.
  • Wie in 5F veranschaulicht ist, spaltet sich die Ablöseschicht 150 von 5E entlang einer gerippten Spaltfläche 155, die an der inneren Vertiefungsseitenwand 191 endet. Ein erster Ausgangssubstratbereich zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 und der Spaltfläche 155 kann ein Vorrichtungssubstrat 410 mit einer Dicke von weniger als 200 µm, zum Beispiel weniger als 100 µm oder weniger als 50 µm, ausbilden. Vom Vorrichtungssubstrat 410 kann, wie im Folgenden beschrieben wird, ein dünnes Vorrichtungssubstrat erhalten werden. Ein zweiter Ausgangssubstratbereich zwischen der zweiten Hauptoberfläche 102 und der Spaltfläche 155 bildet ein Reclaim-Substrat 420. Aus dem Reclaim-Substrat 420 kann durch geeignete Prozesse ein weiteres Vorrichtungssubstrat erhalten werden.
  • Die gerippte Spaltfläche 155 kann z.B. in einem chemisch/mechanischen Polierprozess und/oder durch eine Wärmebehandlung in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre planarisiert, zum Beispiel geschliffen und/oder poliert, werden. Der Planarisierungsprozess kann ein Freilegen eines Zerteilungsgitters einschließen, vorausgesetzt dass ein Zerteilungsgitter gemäß einem DBG-Ansatz ausgebildet ist. Eine rückseitige Bearbeitung zum Finalisieren einer vertikalen Leistungs-Halbleitervorrichtung kann durchgeführt werden. Die rückseitige Bearbeitung kann ein Implantieren von Dotierstoffen zumindest eines Leitfähigkeitstyps und ein Ausbilden einer rückseitigen Metallisierung einschließen.
  • 5G zeigt ein prozessiertes Vorrichtungssubstrat 450, das vom Vorrichtungssubstrat 410 von 5F erhalten wird. Das prozessierte Vorrichtungssubstrat 450 enthält ein hochdotiertes Kontaktgebiet 129, das entlang einer rückseitigen Oberfläche 452 ausgebildet ist, und eine Spannung haltende Schicht 121, die zwischen dem Kontaktgebiet 129 und den Emittergebieten 120 ausgebildet ist. Die Spannung haltende Schicht 121 kann eine schwach dotierte Driftzone und/oder eine Superjunction-Struktur mit vergleichsweise hochdotierten Säulen vom p-Typ und Säulen vom n-Typ, die sich in einer vertikalen Richtung erstrecken, enthalten. Eine rückseitige Metallisierung 172 kann auf der rückseitigen Oberfläche 452 ausgebildet sein.
  • 6A-6C beziehen sich auf einen Schichttransferprozess, der mit einem Epitaxieprozess kombiniert wird, wobei die Transferschicht von einem Halbleiter-Wafer durch einen Spaltprozess wie oben beschrieben erhalten werden kann.
  • Eine Vertiefung 190 wird im Randgebiet 180 eines Ausgangssubstrats 100 zum Beispiel durch eine Randbeschneidung ausgebildet. Die erste Hauptoberfläche 101 an der Vorderseite des Ausgangssubstrats 100 wird an einem Hilfsträger 300 angebracht. Beispielsweise können die erste Hauptoberfläche 101 und die Arbeitsoberfläche 301 des Hilfsträgers 300 direkt aneinandergebondet werden. Gemäß der veranschaulichten Ausführungsform kann eine thermisch stabile Bondingschicht 250 zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 des Ausgangssubstrats 100 und der Arbeitsoberfläche 301 des Hilfsträgers 300 erhalten werden. Eine Ablöseschicht 150 wird wie oben beschrieben im Ausgangssubstrat 100 ausgebildet.
  • 6A zeigt die Ablöseschicht 150, die an einer inneren Vertiefungsseitenwand 191 endet. Die Bondingschicht 250, die den Hilfsträger 300 und das Ausgangssubstrat 100 mechanisch verbindet, kann beispielsweise eine Siliziumnitridschicht, eine strukturierte Schicht, die Siliziumnitrid enthält, eine Schicht, die hochdotiertes kristallines Siliziumcarbid enthält, und/oder polykristallines Siliziumcarbid sein oder eine solche enthalten. Der Hilfsträger 300 kann aus dem Material des Ausgangssubstrats 100 bestehen oder kann dieses enthalten. Falls das Ausgangssubstrat 100 ein Siliziumcarbid-Kristall ist, kann auch der Hilfsträger 300 ein Siliziumcarbid-Kristall, zum Beispiel ein Siliziumcarbid-Kristall minderwertiger Kristallqualität, sein.
  • Ein Spaltprozess wie oben beschrieben trennt einen zweiten Ausgangssubstratbereich (Reclaim-Substrat 420) von einem ersten Ausgangssubstratbereich (Vorrichtungssubstrat 410) entlang einer gerippten Spaltfläche 155, die sich horizontal durch die Ablöseschicht 150 von 6A erstreckt.
  • Wie in 6B gezeigt ist, kann die gerippte Spaltfläche 155 des Vorrichtungssubstrats 410 in einem gewissen Maße poliert und/oder planarisiert werden, wobei die Höhe der Rippen reduziert werden kann. Das Vorrichtungssubstrat 410 repräsentiert eine Transferschicht, die als Ausgangsschicht für einen Epitaxieprozess geeignet ist. Eine epitaktische Schicht kann auf dem Vorrichtungssubstrat 410 ausgebildet werden. Eine vorderseitige Bearbeitung kann Strukturen integrierter Schaltungen in und/oder auf der epitaktischen Schicht bilden.
  • 6C zeigt ein prozessiertes Vorrichtungssubstrat 450, das das Vorrichtungssubstrat 410 und eine epitaktische Schicht 430 enthält, die mittels epitaktischen Wachstums auf dem Vorrichtungssubstrat 410 erhalten wurde. Emittergebiete 120, ein Zwischenschicht-Dielektrikum 160 und eine vorderseitige Metallisierung 171 können in und/oder auf der epitaktischen Schicht 430 wie oben beschrieben ausgebildet werden.
  • Das prozessierte Vorrichtungssubstrat 450 kann vom Hilfsträger 300 getrennt werden. Beispielsweise kann die Bondingschicht 250 selektiv entfernt werden oder kann ein weiterer laserinduzierter Spaltprozess an einem oberen Bereich des Hilfsträgers 300 effektiv sein.
  • 7A-7B beziehen sich auf ein Verfahren zum Ausbilden der Vertiefung 190 nach einer Montage des Ausgangssubstrats 100 an einen Hilfsträger 300.
  • Wie in 7A gezeigt ist, kann das Ausgangssubstrat 100 ein Ausgangssubstrat wie unter Bezugnahme auf 5A beschrieben sein. Das Ausgangssubstrat 100 kann mit der Vorderseite nach unten durch eine Klebstoffschicht 200 mit dem Hilfsträger 300 verbunden werden. Ein geneigter Laserstrahl 800 kann von der Rückseite auf die zweite Hauptoberfläche 102 gerichtet werden.
  • Der Laserstrahl 800 kann vertikal auf die zweite Hauptoberfläche 102 auftreffen, wobei vertikale Vertiefungen gebildet werden können, die sich von der zweiten Hauptoberfläche 102 in das Ausgangssubstrat 100 erstrecken. Die Vertiefungen 190 können beliebige der Formen, wie unter Bezugnahme auf 2 und 4A-4F beschrieben, für Vertiefungen aufweisen, die sich von der ersten Hauptoberfläche 101 in ein Ausgangssubstrat 100 erstrecken.
  • Gemäß der veranschaulichten Ausführungsform wird eine Ausbreitungsrichtung 801 des Laserstrahls 800 um einen Neigungswinkel β zu einer vertikalen Richtung 104 geneigt. Der Neigungswinkel β kann beispielsweise in einem Bereich von 10 Grad bis 80 Grad liegen. Der Laserstrahl 800 kann eine Plasmaätzung induzieren, die gesteuert werden kann, um eine sich verjüngende Vertiefung 190 auszubilden, die in einer Ebene der Ablöseschicht 150 endet. Alternativ dazu kann die Vertiefung 190 die Ebene der Ablöseschicht 150 schneiden und/oder kann um einige Mikrometer geringfügig lateral von der Ablöseschicht 150 versetzt sein. Beispielsweise kann die vertikale Ausdehnung der Vertiefung 190 in Bezug auf die zweite Hauptoberfläche 102 gleich einem zweiten Abstand d2 zwischen der zweiten Hauptoberfläche 102 und der Ablöseschicht 150 oder größer als dieser sein.
  • Die Form der inneren Vertiefungsseitenwand 191 und die Form der äußeren Vertiefungsseitenwand 192 können durch Parameter der Plasmaätzung, zum Beispiel Energie, Winkel und Auftrefffläche, gesteuert werden. Beispielsweise kann die innere Vertiefungsseitenwand 191 in Bezug auf die Vertiefung 190 nach innen gewölbt und in Bezug auf den Bereich des Ausgangssubstrats 100 zwischen der zweiten Hauptoberfläche 102 und der Ablöseschicht 150 nach außen gewölbt sein. Dementsprechend kann die äußere Vertiefungsseitenwand 192 so ausgebildet werden, dass sie sich in Bezug auf die Vertiefung 190 nach innen und in Bezug auf den Substratbereich zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 und die Ablöseschicht 150 nach außen erstreckt.
  • 8A zeigt einen Bereich eines Wafer-Verbunds 890, der ein Ausgangssubstrat 100 mit einer Fase 185, eine Vertiefung 190 und eine Ablöseschicht 150 enthält, die einen vertikalen Seitenwandabschnitt 193 der inneren Vertiefungsseitenwand 191 schneidet. Die Fase 185 ist Teil einer äußeren lateralen Oberfläche 103. Eine zwischen der ersten Hauptoberfläche 101 des Ausgangssubstrats 100 und einer Arbeitsoberfläche 301 eines Hilfsträgers 300 ausgebildete Klebstoffschicht 200 verbindet das Ausgangssubstrat 100 und den Hilfsträger 300 mechanisch.
  • Ein Ausbilden der Vertiefung 190 vor einer Montage des Ausgangssubstrats 100 auf den Hilfsträger 300 vermeidet eine Ablation von Trümmern und kann mit vorhandenen Werkzeugen, zum Beispiel einem herkömmlichen Gerät zur Randbeschneidung, durchgeführt werden. Der Prozess zur Randbeschneidung kann vergleichsweise schnell und günstig sein. Vorhandene Werkzeuge zur Randbeschneidung ermöglichen eine schnelle Integration des Prozesses in eine Prozesslinie. Der Hilfsträger 300 bleibt unbeschädigt und kann ohne teure Nachbearbeitung wiederverwendet werden.
  • 8B zeigt ein Schleif-Pad 850 eines Geräts zur Randbeschneidung mit Kegelrad. Die Form einer Einkerbung 851 des Schleif-Pad 850 kann die äußere laterale Oberfläche 103 des Ausgangssubstrats 100 formen, wobei eine Vertiefung 190 an der Vorderseite des Ausgangssubstrats 100 gebildet wird. Außerdem kann das Schleif-Pad 850 Anschrägungen entlang der äußeren lateralen Oberfläche des Vorrichtungssubstrats 410 und des Reclaim-Substrats 420 formen. Mehrere Einkerbungen 851 können eine Prozesszeit reduzieren.
  • In 9A erstreckt sich die Vertiefung 190 von der ersten Hauptoberfläche 101 in das Ausgangssubstrat 100. Die Vertiefung 190 ist in einem Abstand zur lateralen äußeren Oberfläche 103 ausgebildet. Ein Ausbilden der Vertiefung 190 kann einen Schnitt mit einer rund geschnittenen Klinge einschließen. Ein Ausbilden der Vertiefung 190 kann zusätzlich oder als Alternative dazu ein lineares Zerteilen und/oder Schleifen in einem Bereich parallel zu einem flachen Bereich der lateralen äußeren Oberfläche 103 einschließen. Alternativ dazu kann die Vertiefung 190 durch zumindest einen der folgenden gebildet werden: (i) einen Laserablationsprozess oder einen laserunterstützten Ätzprozess, zum Beispiel unter Verwendung von UV-(ultravioletter)-Laserstrahlung, (ii) einen Plasma- und/oder strukturierten Ätzprozess, z.B. RIE (reaktives Ionenstrahlätzen) und/oder (iii) einen Elektroerodierprozess (EDM) und/oder einen elektrochemischen Erodierprozess (ECDM).
  • Gemäß 9B kann ein Spiralschnitt oder eine Vielzahl von Rundschnitten mit verschiedenen Durchmessern eine Vertiefung 190 ausbilden, die sich bis zur lateralen äußeren Oberfläche 103 nach oben erstreckt.
  • 10 zeigt eine Vertiefung 190, die durch eine vorderseitige mikromechanische Bearbeitung gebildet wird. Der Prozess kann eine UV-Ablation unter Verwendung eines geneigten Laserstrahls nutzen. Das Ablationsvolumen kann vergleichsweise klein sein, und sowohl ein angefastes Vorrichtungssubstrat 410 als auch ein Reclaim-Substrat 420 mit angefastem Versteifungsring 427 können gebildet werden.
  • 11A-11D beziehen sich auf Ausführungsformen, die eine rückseitige maschinelle Mikrobearbeitung nutzen. Der Prozess kann eine UV-Ablation unter Verwendung eines geneigten Laserstrahls nutzen. Der Prozess kann nach Montieren des Ausgangssubstrats 100 auf einen Hilfsträger 300 durchgeführt werden. Der geneigte Laserstrahl 800 kann gesteuert werden, um sowohl ein angefastes Reclaim-Substrat 420 als auch ein Vorrichtungssubstrat 410 mit angefastem Versteifungsring 417 zu bilden. Der Auftreffort für den Laserstrahl 800 zur Ablation kann ausgewählt werden, um sowohl ein vorteilhaft angefastes Reclaim-Substrat 420 als auch einen vorteilhaft geformten Versteifungsring 417 zu erreichen. Alternativ dazu oder zusätzlich kann der Auftreffort für den Laserstrahl 800 zur Ablation ausgewählt werden, um eine Ablation eines Bereichs der Klebstoffschicht ganz oder in einem hohen Maße zu vermeiden.
  • Ein Ausbilden der Vertiefungen 190 kann einen laserunterstützten Materialabtrag einschließen, wobei der laserunterstütze Materialabtrag ein Richten eines Laserstrahls ganz oder teilweise auf eine laterale äußere Oberfläche 103 des Vorrichtungssubstrats 100 einschließen kann und wobei ein Neigungswinkel zwischen einer Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls und einer horizontalen Ebene zumindest 20 Grad, z.B. zumindest 30 Grad, beträgt.
  • In 11A erstreckt sich die Vertiefung 190 von einem ganz außen gelegenen Rand der zweiten Hauptoberfläche 102 in Richtung des lateralen Endes der Ablöseschicht 150.
  • In 11B beträgt der Neigungswinkel β zwischen der vertikalen Richtung 104 und einer Laserstrahlachse 801 des Laserstrahls 800 etwa 30 Grad. Der Auftreffort liegt ganz innerhalb des strikt horizontalen Hauptbereichs der zweiten Hauptoberfläche 102.
  • In 11C beträgt der Neigungswinkel β etwa 30 Grad, und der Auftreffort liegt vorwiegend innerhalb eines geringfügig angefasten Bereichs der zweiten Hauptoberfläche 102 und zu einem gewissen Grad auf der lateralen äußeren Oberfläche 103.
  • In 11D beträgt der Neigungswinkel β etwa 75 Grad. Der Auftreffort liegt komplett auf der lateralen äußeren Oberfläche 103.
  • 12 zeigt schematisch ein Gerät 900 zur mechanischen Bearbeitung für eine geneigte Laserablation entlang dem Umfang kristalliner Ausgangssubstrate mit beliebigem horizontalem Querschnitt. Eine Profilsensoreinheit 910 kann eine Forminformation über die Form des Ausgangssubstrats 100 erhalten. Eine Scaneinheit 920 kann einen Laserstrahl 800 erzeugen, der unter einem Winkel zwischen 10 Grad und 80 Grad in Bezug auf eine vertikale Richtung auf das Ausgangssubstrat auftrifft, und kann die Position eines Auftrefforts des Laserstrahls 800 auf dem Ausgangssubstrat steuern. Ein Wafer-Verbund 890, der das Ausgangssubstrat enthält, kann vorübergehend auf einer Tischeinheit 940 montiert werden. Die Tischeinheit 940 kann eine Dreh- und/oder Linearbewegung des Wafer-Verbunds 890 in Bezug auf die Profilsensoreinheit 910 und die Scaneinheit 930 ermöglichen.
  • Eine Steuerungseinheit 920 kann eine von der Profilsensoreinheit 910 und gegebenenfalls von der Tischeinheit 940 erhaltene Information verarbeiten und kann eine Relativbewegung zwischen der Scaneinheit 920 und der Tischeinheit 940 auf eine Weise steuern, dass der Laserstrahl 800 einem gewünschten Weg auf der Oberfläche des Wafer-Verbunds 890 folgt.
  • Das Gerät 900 zur maschinellen Bearbeitung ermöglicht eine Ausbildung jeder beliebigen der Vertiefungen wie oben beschrieben, insbesondere der Vertiefung 190 wie unter Bezugnahme auf 4A-4E, 10 und 11A-11D beschrieben.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen eines Ausgangssubstrats (100), das ein zentrales Gebiet (110) und ein Randgebiet (180) aufweist, wobei das Randgebiet (180) das zentrale Gebiet (110) umgibt; Ausbilden einer Ablöseschicht (150) im zentralen Gebiet (110), wobei sich die Ablöseschicht (150) parallel zu einer Hauptoberfläche (101, 102) des Ausgangssubstrats (100) erstreckt und wobei die Ablöseschicht (150) modifiziertes Substratmaterial aufweist; und Ausbilden einer Vertiefung (190) im Randgebiet (180), wobei die Vertiefung (190) das zentrale Gebiet (110) lateral umschließt, wobei die Vertiefung (190) vertikal und/oder geneigt zur Ablöseschicht (150) verläuft.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend: Spalten des Ausgangssubstrats (100) entlang einer Spaltfläche (155) durch die Ablöseschicht (155), wobei ein Bereich des Ausgangssubstrats (100) das Vorrichtungssubstrat (410) bildet.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: im Randgebiet (180) ein Abstand zwischen den Hauptoberflächen (101, 102) des Ausgangssubstrats (100) mit zunehmendem Abstand zu einer lateralen Mitte (105) des Ausgangssubstrats (100) abnimmt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vertiefung (190) sich von einer ersten Hauptoberfläche (101) des Ausgangssubstrats (100) in das Ausgangssubstrat (100) erstreckt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vertiefung (190) eine innere Vertiefungsseitenwand (191) aufweist, die zu einer lateralen Mitte (105) des Ausgangssubstrats (100) orientiert ist, die innere Vertiefungsseitenwand (191) einen vertikalen Seitenwandabschnitt (193) aufweist und wobei die Ablöseschicht (150) den vertikalen Seitenwandabschnitt (193) schneidet.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vertiefung (190) von einer lateralen äußeren Oberfläche (103) des Ausgangssubstrats (100) beabstandet ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vertiefung (190) sich von einer lateralen äußeren Oberfläche (103) nach innen erstreckt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ausbilden der Vertiefung (190) einen laserunterstützten Materialabtrag aufweist, wobei der laserunterstützte Materialabtrag ein Richten eines Laserstrahls (800) auf eine erste Hauptoberfläche (101) des Ausgangssubstrats (100) und/oder auf eine zweite Hauptoberfläche (102) des Ausgangssubstrats (100) aufweist, wobei die zweite Hauptoberfläche (102) der ersten Hauptoberfläche (101) entgegengesetzt ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ausbilden der Vertiefung (190) einen laserunterstützten Materialabtrag aufweist, wobei der laserunterstützte Materialabtrag ein Richten eines Laserstrahls (800) ganz oder teilweise auf eine laterale äußere Oberfläche (103) des Ausgangssubstrats (100) aufweist, wobei die laterale äußere Oberfläche (103) die beiden Hauptoberflächen (101, 102) verbindet und wobei ein Winkel zwischen einer Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls (800) und einer horizontalen Ebene zumindest 30 Grad beträgt.
  10. Verfahren nach einem der beiden vorgehenden Ansprüche, wobei der Laserstrahl (800) in eine Richtung einer lateralen Mitte (105) des Ausgangssubstrats (100) geneigt ist und wobei ein Winkel zwischen einer vertikalen Richtung (104) und dem Laserstrahl (800) zumindest 30 Grad beträgt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: Verbinden eines Hilfsträgers (300) und des Ausgangssubstrats (100), wobei die erste Hauptoberfläche (101) des Ausgangssubstrats (100) einer Arbeitsoberfläche (301) des Hilfsträgers (300) gegenüberliegt und wobei der Hilfsträger (300) und das Ausgangssubstrat (100) nach Ausbilden der Vertiefung (190) in der ersten Hauptoberfläche (101) und/oder vor Ausbilden der Vertiefung (190) in der zweiten Hauptoberfläche (102) verbunden werden.
  12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Verbinden des Hilfsträgers (300) und des Ausgangssubstrats (100) ein Ausbilden einer Klebstoffstruktur (210) zwischen der Arbeitsoberfläche (301) des Hilfsträgers (300) und dem zentralen Gebiet (110) des Ausgangssubstrats (100) aufweist.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Verbinden des Hilfsträgers (300) und des Ausgangssubstrats (100) ein Ausbilden einer Klebstoffschicht (200) zwischen der Arbeitsoberfläche (301) des Hilfsträgers (300) und der ersten Hauptoberfläche (101) des Ausgangssubstrats (100) und ein Ablösen und/oder Entfernen, vor einem Spalten, eines peripheren Klebstoffbereichs (280) der Klebstoffschicht (200) im Randgebiet (180) aufweist.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Vorrichtungssubstrat (410) vom Ausgangssubstrat (100) erhalten wird, indem das Ausgangssubstrat (100) entlang einer Spaltfläche (155) in der Ablöseschicht (150) gespalten wird, und wobei das Ausgangssubstrat (100) ein kristallines Halbleitermaterial aufweist; und Ausbilden einer Halbleitervorrichtung (600) aus einem Teil des Vorrichtungssubstrats (410).
  15. Ausgangssubstrat (100), das aufweist: ein zentrales Gebiet (110) und ein Randgebiet (180), wobei das Randgebiet (180) das zentrale Gebiet (110) umgibt; eine Ablöseschicht (150) im zentralen Gebiet (110), wobei sich die Ablöseschicht (150) parallel zu einer Hauptoberfläche (101, 102) erstreckt, wobei die Ablöseschicht (150) modifiziertes Substratmaterial aufweist; und eine Vertiefung (190) im Randgebiet (180), wobei die Vertiefung (190) das zentrale Gebiet (110) lateral umschließt und wobei die Vertiefung (190) vertikal und/oder geneigt zur Ablöseschicht (150) verläuft.
  16. Ausgangssubstrat nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei im Randgebiet (180) ein Abstand zwischen Hauptoberflächen (101, 102) des Ausgangssubstrats (100) mit zunehmendem Abstand zu einer lateralen Mitte (105) des Ausgangssubstrats (100) abnimmt.
  17. Ausgangssubstrat nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vertiefung (190) eine innere Vertiefungsseitenwand (191) aufweist, die innere Vertiefungsseitenwand (191) einen vertikalen Seitenwandabschnitt (193) aufweist und wobei die Ablöseschicht (150) den vertikalen Seitenwandabschnitt (193) schneidet.
  18. Wafer-Verbund, aufweisend: das Ausgangssubstrat (100) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche; und einen Hilfsträger (300), der am Ausgangssubstrat (100) angebracht ist, wobei eine erste Hauptoberfläche (101) des Ausgangssubstrats (100) zu einer Arbeitsoberfläche (301) des Hilfsträgers (300) orientiert ist.
  19. Wafer-Verbund nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend: eine Klebstoffstruktur (210) zwischen dem Hilfsträger (300) und dem zentralen Gebiet (110) des Ausgangssubstrats (100), wobei die Klebstoffstruktur (210) zwischen dem Hilfsträger (300) und dem Randgebiet (180) des Ausgangssubstrats (100) fehlt.
  20. Gerät (900) zur maschinellen Bearbeitung, aufweisend: eine Profilsensoreinheit (910), die dafür konfiguriert ist, eine Forminformation über ein Ausgangssubstrat (100) zu erhalten; und eine Laser-Scaneinheit (920), die dafür konfiguriert ist, einen Laserstrahl (800) auf das Ausgangssubstrat (100) zu richten, wobei eine Laserstrahlachse (805) des Laserstrahls (800) zu einer freigelegten Hauptoberfläche (101, 102) des Ausgangssubstrats (100) geneigt ist und wobei eine Spur des Laserstrahls (800) auf dem Ausgangssubstrat (100) als Funktion der von der Profilsensoreinheit (910) erhaltenen Forminformation steuerbar ist.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021170596A (ja) * 2020-04-15 2021-10-28 国立大学法人東海国立大学機構 窒化ガリウム半導体装置の製造方法
JP2022086416A (ja) * 2020-11-30 2022-06-09 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
EP4084054A1 (de) * 2021-04-27 2022-11-02 Infineon Technologies AG Verfahren zum aufteilung eines halbleiterwerkstücks
US11951569B2 (en) * 2021-05-12 2024-04-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Damage prevention during wafer edge trimming

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018192691A1 (de) * 2017-04-20 2018-10-25 Siltectra Gmbh Verfahren zum dünnen von mit bauteilen versehenen festkörperschichten

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2681472B1 (fr) * 1991-09-18 1993-10-29 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication de films minces de materiau semiconducteur.
JP4839818B2 (ja) * 2005-12-16 2011-12-21 信越半導体株式会社 貼り合わせ基板の製造方法
US9343299B2 (en) * 2009-02-06 2016-05-17 Solexel, Inc. Trench formation method for releasing a substrate from a semiconductor template
WO2013126927A2 (en) * 2012-02-26 2013-08-29 Solexel, Inc. Systems and methods for laser splitting and device layer transfer
FR3007576B1 (fr) * 2013-06-19 2015-07-10 Soitec Silicon On Insulator Procede de transfert d'une couche de circuits.
KR20180059569A (ko) 2014-11-27 2018-06-04 실텍트라 게엠베하 재료의 전환을 이용한 고체의 분할
DE102015008037A1 (de) 2015-06-23 2016-12-29 Siltectra Gmbh Verfahren zum Führen eines Risses im Randbereich eines Spendersubstrats
DE102015008034A1 (de) 2015-06-23 2016-12-29 Siltectra Gmbh Verfahren zum Führen eines Risses im Randbereich eines Spendersubstrats
DE102019110402A1 (de) 2018-05-25 2019-11-28 Infineon Technologies Ag Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleiterwafers, eine Halbleiter-Verbundstruktur und eine Stützstruktur für einen Halbleiterwafer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018192691A1 (de) * 2017-04-20 2018-10-25 Siltectra Gmbh Verfahren zum dünnen von mit bauteilen versehenen festkörperschichten

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