DE102020206233B3 - Verfahren zum herstellen eines substrats und system zum herstellen eines substrats - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats (18). Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Werkstücks (2), das eine erste Fläche (4) und eine der ersten Fläche (4) gegenüberliegende zweite Fläche (6) aufweist, und ein Bereitstellen eines Trägers (10), der eine erste Fläche (12) und eine der ersten Fläche (12) gegenüberliegende zweite Fläche (14) aufweist. Das Verfahren umfasst ferner ein Anbringen des Trägers (10) an dem Werkstück (2), wobei zumindest ein Randabschnitt (16) der ersten Fläche (12) des Trägers (10) an der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) angebracht wird, und ein Ausbilden einer modifizierten Schicht (8) im Inneren des Werkstücks (2). Darüber hinaus umfasst das Verfahren ein Teilen des Werkstücks (2) entlang der modifizierten Schicht (8), um dadurch das Substrat (18) zu erhalten, wobei das Substrat (18) daran angebracht den Träger (10) aufweist, und ein Entfernen von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche (14) des Trägers (10) aus in einem zentralen Abschnitt (24) des Trägers (10), um so in dem Träger (10) eine Aussparung (26) auszubilden. Die Erfindung betrifft ferner ein Substratherstellsystem zum Ausführen dieses Verfahrens.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats, wie zum Beispiel eines Wafers, aus einem Werkstück, wie zum Beispiel einem Ingot oder einem dickeren Substrat. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Ausführen dieses Verfahrens.
  • Technischer Hintergrund
  • An Substraten, wie zum Beispiel Wafern, beispielsweise Halbleiterwafern, werden Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltungen (ICs), hohe Integrationsgrade (LSIs) und Leuchtdioden (LEDs), durch Vorsehen einer Funktionsschicht an einer vorderen Fläche des Substrats ausgebildet. Das Substrat kann ein Wafer sein, der zum Beispiel aus Siliziumcarbid (SiC), Galliumnitrid (GaN), Galliumarsenid (GaAs) oder dergleichen besteht. Die Bauelemente können zum Beispiel Halbleiterbauelemente für Leistungshalbleiter sein, die für energiesparende Produkte ausgelegt sind.
  • Beispielsweise wird bei einem Optikbauelement-Herstellverfahren eine Optikbauelementschicht als eine Funktionsschicht, die zum Beispiel aus einer n-leitenden Nitridhalbleiterschicht und einer p-leitenden Nitridhalbleiterschicht besteht, an der Vorderseite eines Einkristallsubstrats, wie zum Beispiel eines Siliziumcarbidsubstrats, eines Galliumnitridsubstrats oder eines Saphirsubstrats, ausgebildet. Die Optikbauelementschicht wird durch sich kreuzende Trennlinien (die auch als „Straßen“ bezeichnet werden) abgeteilt, um getrennte Bereiche zu definieren, in denen jeweils optische Bauelemente, wie zum Beispiel Leuchtdioden und Laserdioden, ausgebildet werden. Indem die Optikbauelementschicht an der Vorderseite des Einkristallsubstrats vorgesehen wird, wird ein Optikbauelementwafer ausgebildet. Der Optikbauelementwafer wird entlang der Trennlinien getrennt, zum Beispiel geschnitten, um die getrennten Bereiche, in denen die optischen Bauelemente ausgebildet sind, zu teilen, wodurch die einzelnen optischen Bauelemente als Chips oder Dies erhalten werden.
  • Das Substrat, wie zum Beispiel ein Wafer, wird durch Schneiden eines Werkstücks, wie zum Beispiel eines Ingots, erhalten. Konventionell wird das Werkstück zum Beispiel durch Verwendung einer Drahtsäge geschnitten.
  • Jedoch geht bei den konventionellen Verfahren bei dem Vorgang des Herstellens des Substrats eine erhebliche Menge an Werkstückmaterial verloren. Zum Beispiel beträgt, wenn ein SiC-Wafer durch Schneiden eines SiC-Ingots, beispielsweise mit einer Drahtsäge, erhalten wird, die Waferdicke üblicherweise annähernd 400 µm. Nach dem Abschneiden des Wafers von dem Ingot wird der Wafer auf eine Dicke von annähernd 350 µm geschliffen und/oder poliert. Nachfolgend wird eine Bauelementschicht an einer vorderen Fläche des Wafers ausgebildet. Die gewünschte Enddicke des Wafers mit der Funktionsschicht beträgt annähernd 200 µm oder weniger. Das Problem des Werkstückmaterialverlusts in dem Substratherstellverfahren ist für teure Werkstückmaterialien, wie zum Beispiel SiC, besonders ausgeprägt.
  • Die US 2020/0075414 A1 offenbart ein SiC-Substratbearbeitungsverfahren zum Herstellen eines SiC-Substrats aus einem SiC-Ingot. Das in diesem Dokument gelehrte Verfahren schließt einen Trennschichtausbildungsschritt mit einem Einstellen eines Brennpunkts eines Laserstrahls, der eine Transmissionswellenlänge für SiC aufweist, auf eine von der oberen Fläche des SiC-Ingots aus vorbestimmte Tiefe im Inneren des Ingots und als Nächstes einem Aufbringen des Laserstrahls auf den SiC-Ingot ein, um dadurch eine Trennschicht zum Trennen des SiC-Substrats von dem SiC-Ingot auszubilden. Ferner umfasst das Verfahren einen Substratanbringschritt mit einem Anbringen eines Substrats an die obere Fläche des SiC-Ingots und einen Trennschritt mit einem Aufbringen einer äußeren Kraft auf die Trennschicht, um dadurch das SiC-Substrat mit dem Substrat entlang der Trennschicht von dem SiC-Ingot abzutrennen.
  • Daher besteht weiterhin ein Bedarf nach einem effizienten Verfahren zum Herstellen eines Substrats und einem effizienten Substratherstellsystem, die es ermöglichen, die Anzahl von aus einem Werkstück zu erhaltenden Substraten zu erhöhen.
  • Die JP 2003-282 845 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Siliziumcarbid-Substrats. Bei diesem Verfahren wird eine Ionenimplantationsschicht in einem Substrat ausgebildet und das Substrat anschließend entlang dieser Schicht geteilt. Die US 2015/0 332 928 A1 offenbart ein Waferbearbeitungsverfahren, bei dem eine kreisförmige Aussparung in einem mittleren Bereich eines Wafers durch Schleifen der Rückseite des Wafers ausgebildet wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Verfahren zum Herstellen eines Substrats bereitzustellen, das die Handhabung des Substrats verbessert und es ermöglicht, die Anzahl von aus einem Werkstück zu erhaltenden Substraten zu erhöhen. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, ein Substratherstellsystem zum Durchführen dieses Verfahrens anzubieten. Diese Ziele werden durch ein Substratherstellverfahren mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Substratherstellsystem mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 12 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung folgen aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats bereit. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Werkstücks mit einer ersten Fläche und einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche und ein Bereitstellen eines Trägers mit einer ersten Fläche und einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche. Das Verfahren umfasst ferner ein Anbringen des Trägers an dem Werkstück, wobei zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht wird, und ein Ausbilden einer modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks. Darüber hinaus umfasst das Verfahren ein Trennen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht, um dadurch das Substrat zu erhalten, wobei das Substrat an sich angebracht den Träger aufweist, und ein Entfernen des Trägermaterials von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in einem zentralen Abschnitt des Trägers, um so eine Aussparung in dem Träger auszubilden. Das Ausbilden der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks umfasst ein Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück oder besteht aus einem Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück.
  • Bei dem Verfahren der Erfindung wird die modifizierte Schicht im Inneren des Werkstücks ausgebildet. In der modifizierten Schicht wurde das Werkstück zumindest in einigen seiner Bereiche, zum Beispiel durch das Aufbringen eines äußeren Impulses, wie beispielsweise Strahlung, zum Beispiel durch Verwendung eines Laserstrahls, modifiziert. Die modifizierte Schicht kann Bereiche des Werkstücks aufweisen oder daraus bestehen, in denen die Struktur des Werkstückmaterials modifiziert worden ist. Diese Bereiche können Bereiche des Werkstücks sein, in denen das Werkstück beschädigt worden ist.
  • Die im Inneren des Werkstücks ausgebildete modifizierte Schicht kann eine Vielzahl modifizierte Bereiche aufweisen oder daraus bestehen. Die modifizierten Bereiche sind Bereiche des Werkstücks, die modifiziert wurden, zum Beispiel durch das Aufbringen eines äußeren Impulses, wie beispielsweise Strahlung, zum Beispiel durch Verwendung eines Laserstrahls. Die modifizierten Bereiche können Bereiche des Werkstücks sein, in denen die Struktur des Werkstückmaterials modifiziert wurde. Die modifizierten Bereiche können Bereiche des Werkstücks sein, in denen das Werkstück beschädigt wurde.
  • Durch das Ausbilden der modifizierten Schicht innerhalb des Werkstücks wird die Festigkeit des Werkstücks in dessen Bereich, in dem die modifizierten Bereiche ausgebildet werden, verringert. Daher ist die Festigkeit des Werkstücks in dem Bereich, in dem der modifizierte Bereich ausgebildet ist, kleiner als in den Bereichen desselben, in denen keine modifizierte Schicht oder modifizierten Bereiche ausgebildet sind. Deshalb dient die modifizierte Schicht als eine Trennungs- oder Teilungs-Ausgangsschicht, die den Vorgang des Teilens des Werkstücks erleichtert.
  • Nach dem Ausbilden der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks wird das Werkstück entlang der modifizierten Schicht getrennt, um dadurch das Substrat mit dem daran angebrachten Träger zu erhalten. Es wird kein Schneiden des Werkstücks benötigt, um das Substrat zu erhalten. Folglich ist die Anzahl von Substraten, die aus einem Werkstück erhalten werden können, höher, während Materialverluste vermindert werden. Zum Beispiel umfasst ein Trennen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht ein Aufbringen eines äußeren Impulses auf das Werkstück oder besteht daraus.
  • Das Werkstück weist von der ersten Fläche des Werkstücks aus in Richtung der zweiten Fläche des Werkstücks eine Dicke auf. Der Träger weist von der ersten Fläche des Trägers aus in Richtung der zweiten Fläche des Trägers eine Dicke auf. Die Anordnung der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks bestimmt die Dicke und die Einheitlichkeit der Dicke des aus dem Werkstück zu gewinnenden Substrats.
  • Der Träger erleichtert das Trennen des Substrats von dem Rest des Werkstücks und die Handhabung des Substrats, zum Beispiel bei weiteren Substratbearbeitungsschritten, erheblich. Substrate mit einer verminderten Dicke und einem hohen Grad einer einheitlichen Dicke können auf effiziente Weise gewonnen und sicher gehandhabt werden, womit die Anzahl an Substraten, die von dem Werkstück erhalten werden können, sogar noch weiter erhöht werden kann, während Materialverluste weiter vermindert werden. Insbesondere kann zum Beispiel für Siliziumkarbid-Werkstücke (SiC-Werkstücke) eine Gesamtdickenvariation (TTV - Total Thickness Variation) des Substrats von 1 µm oder weniger und eine Dickenvariation zwischen verschiedenen Substraten von weniger als 1 µm erreicht werden.
  • Der hohe Grad an Gleichmäßigkeit der Substratdicke, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, ermöglicht ferner eine Bereitstellung von Substraten mit exzellenten elektrischen Eigenschaften.
  • Der Träger mit der darin ausgebildeten Aussparung ermöglicht insbesondere eine effiziente und zuverlässige Handhabung des daran angebrachten Substrats. Insbesondere erleichtert die Aussparung einen Zugang zu der Fläche des Substrats auf einer Seite des Substrats, an welcher der Träger angebracht ist, zum Beispiel zum Testen und/oder für eine weitere Bearbeitung des Substrats, während das Substrat sicher durch den Träger gehalten wird. Der Abschnitt des Trägers um die Aussparung, wie zum Beispiel ein Trägerrandabschnitt, dient als Verstärkung und unterstützt das Substrat insbesondere während seiner Handhabung und weiteren Bearbeitung. Folglich können selbst sehr dünne Substrate sicher gehandhabt und bearbeitet werden. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht somit ein effizientes und zuverlässiges Erreichen von Substratenddicken, die beträchtlich unter den üblichen Enddicken von in etwa 350 µm bis 400 µm liegen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt folglich ein effizientes Verfahren zum Herstellen eines Substrats bereit, das die Handhabung des Substrats erleichtert und es ermöglicht, die Anzahl von aus einem Werkstück zu erhaltenden Substraten zu erhöhen.
  • Das Werkstück kann beispielsweise ein Ingot, wie zum Beispiel ein Halbleiteringot, oder ein Substrat, das heißt ein dickeres Substrat, aus dem ein dünneres Substrat zu erhalten ist, wie zum Beispiel ein Halbleitersubstrat, sein. Das Werkstück, wie zum Beispiel ein Ingot oder ein dickeres Substrat, kann eine Dicke von 0,5 mm oder mehr, eine Dicke von 1 mm oder mehr oder eine Dicke von 2 mm oder mehr aufweisen. Insbesondere kann das Werkstück eine Dicke in einem Bereich von 0,5 mm bis 50 mm aufweisen. Jedoch kann das Werkstück auch eine Dicke von mehr als 50 mm aufweisen. Das Werkstück kann eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Zum Beispiel kann das Werkstück einen Durchmesser von ca. 5 cm, 7,5 cm, 10 cm, 15 cm oder 20 cm (2 Inch, 3 Inch, 4 Inch, 6 Inch oder 8 Inch) aufweisen.
  • Die erste und die zweite Fläche des Werkstücks können im Wesentlichen parallel zueinander sein.
  • Das Werkstück kann zum Beispiel aus einem Halbleiter, Glas, Saphir (Al2O3), einer Keramik, wie zum Beispiel einer Aluminiumoxidkeramik, Quarz, Zirkonoxid, PZT (Blei-Zirkonat-Titanat), einem Polycarbonat, einem optischen Kristallmaterial oder dergleichen bestehen.
  • Insbesondere kann das Werkstück zum Beispiel aus Siliziumcarbid (SiC), Silizium (Si), Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN), Galliumphosphid (GaP), Indiumarsenid (InAs), Indiumphosphid (InP), Siliziumnitrid (SiN), Lithiumtantalat (LT), Lithiumniobat (LN), Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumoxid (SiO2) oder dergleichen bestehen. Besonders bevorzugt besteht das Werkstück aus SiC.
  • Das Werkstück kann ein Einkristallwerkstück, ein Glaswerkstück, ein Verbundwerkstück, wie zum Beispiel ein Verbundhalbleiterwerkstück, beispielsweise ein SiC-, GaN- oder GaAs-Werkstück, oder ein polykristallines Werkstück, wie zum Beispiel ein Keramikwerkstück, sein.
  • Das aus dem Werkstück zu erhaltene Substrat kann aus beliebigen der oben angegebenen Materialien bestehen. Beispielsweise kann das Substrat ein Wafer sein, wie zum Beispiel ein Halbleiterwafer. Der Halbleiterwafer kann aus beliebigen der oben angegebenen Halbleitermaterialien bestehen, insbesondere aus SiC.
  • Die Fläche des Substrats auf der Seite des Substrats, an welcher der Träger angebracht ist, ist eine erste Fläche des Substrats. Die erste Fläche des Substrats ist die gleiche wie die erste Fläche des Werkstücks. Das Substrat weist ferner eine der ersten Fläche gegenüberliegende zweite Fläche auf. Das Substrat weist in der Richtung von der ersten Fläche des Substrats zu der zweiten Fläche des Substrats eine Dicke auf. Das Substrat kann eine Dicke in einem Bereich von 1 µm bis 500 µm, bevorzugt 1 µm bis 250 µm und noch bevorzugter von 1 µm bis 70 µm aufweisen.
  • Die erste und zweite Fläche des Substrats können im Wesentlichen parallel zueinander sein.
  • Der Träger kann aus einem steifen oder harten Material sein, wie zum Beispiel Si und/oder Glas und/oder Keramik und/oder rostfreier Stahl (SUS). Der Träger kann aus einem oder mehreren der Materialien hergestellt sein, die oben für das Werkstück angegeben worden sind.
  • Insbesondere ist der Träger vorzugsweise aus Si. In diesem Fall kann ein besonders kosteneffizienter Träger bereitgestellt werden. Da Si einfach zu bearbeiten ist, kann der Schritt eines Entfernens des Trägermaterials auf eine besonders effiziente und einfache Weise ausgeführt werden.
  • Der Träger kann ein Substrat sein, insbesondere ein steifes oder hartes Substrat. Zum Beispiel kann der Träger ein Wafer sein, zum Beispiel ein Halbleiterwafer, insbesondere ein Si-Wafer. Die Abmessungen von Halbleiterwafern sind in den SEMI-Normen definiert. Wenn ein Halbleiterwafer als Träger verwendet wird, kann eine standardmäßige Halbleiterausrüstung besonders effizient und einfach für eine Bearbeitung und/oder Handhabung des an dem Träger angebrachten Substrats verwendet werden.
  • Der Träger kann eine Dicke in einem Bereich von 400 µm bis 1200 µm, insbesondere 500 µm bis 1000 µm, aufweisen. Der Träger kann eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Der Träger kann im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Werkstück aufweisen. Der Durchmesser des Trägers kann kleiner oder größer sein als der Durchmesser des Werkstücks. Zum Beispiel kann der Träger einen Durchmesser von ca. 5 cm, 7,5 cm, 10 cm, 15 cm oder 20 cm (2 Inch, 3 Inch, 4 Inch, 6 Inch oder 8 Inch) aufweisen.
  • Wenn der Träger im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Werkstück aufweist, kann eine vorhandene Ausrüstung, wie zum Beispiel eine standardmäßige Halbleiterausrüstung, besonders effizient und einfach verwendet werden, zum Beispiel ohne die Notwendigkeit einer nennenswerten Modifikation der Ausrüstung.
  • Folglich kann das Verfahren der Erfindung auf eine besonders kosteneffiziente Weise ausgeführt werden.
  • Die erste und zweite Fläche des Trägers können im Wesentlichen parallel zueinander sein.
  • Die modifizierte Schicht kann von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus im Inneren des Werkstücks ausgebildet werden. Das Ausbilden der modifizierten Schicht innerhalb des Werkstücks von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus ermöglicht, die modifizierte Schicht in einer besonders wohldefinierten Weise und mit einem besonders hohen Maß an Genauigkeit auszubilden. Dies trifft insbesondere zu, falls die Dicke des zu erhaltenden Substrats, wie beispielsweise 1 µm bis 70 µm, erheblich kleiner als die Dicke des Werkstücks, wie beispielsweise 1 mm oder mehr, ist. Zum Beispiel kann die Dicke des zu erhaltenden Substrats um einen Faktor von 3 oder mehr, einen Faktor von 5 oder mehr, einen Faktor von 8 oder mehr, einen Faktor von 10 oder mehr, einen Faktor von 15 oder mehr oder einen Faktor von 20 oder mehr kleiner als die Dicke des Werkstücks sein. In diesem Fall erfordert das Ausbilden der modifizierten Schicht innerhalb des Werkstücks von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus eine erheblich geringere Eindringtiefe in das Werkstück als ein Ausbilden der modifizierten Schicht innerhalb des Werkstücks von der Seite der zweiten Fläche des Werkstücks aus. Deshalb kann die modifizierte Schicht besonders genau ausgebildet werden, wodurch ermöglicht wird, die Dicke des zu erhaltenen Substrats weiter zu verringern.
  • Alternativ kann die modifizierte Schicht von der Seite der zweiten Fläche des Werkstücks aus innerhalb des Werkstücks ausgebildet werden. Dieser Ansatz kann insbesondere verwendet werden, falls das Werkstück eine relativ geringe Dicke, wie beispielsweise weniger als 2 mm, aufweist.
  • Die modifizierte Schicht kann vor einem Anbringen des Trägers an dem Werkstück im Inneren des Werkstücks ausgebildet werden. In diesem Fall kann die modifizierte Schicht auf eine besonders effiziente und wohl definierte Weise ausgebildet werden, insbesondere wenn die modifizierte Schicht von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus ausgebildet wird.
  • Die modifizierte Schicht kann nach einem Anbringen des Trägers an dem Werkstück im Inneren des Werkstücks ausgebildet werden. In diesem Fall kann die modifizierte Schicht von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus, zum Beispiel durch Verwendung eines äußeren Impulses, wie beispielsweise einer Strahlung, zum Beispiel Laserstrahlung, die durch den Träger übertragen wird, durch den Träger hindurch ausgebildet werden.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner ein Exponieren eines Abschnitts der Fläche des Substrats auf der Seite des Substrats umfassen, an dem der Träger angebracht ist, das heißt ein Abschnitt der ersten Fläche des Substrats.
  • Ein Abschnitt der Fläche des Substrats auf der Seite des Substrats, auf welcher der Träger angebracht ist, kann während des Entfernungsschritts des Trägermaterials exponiert werden.
  • Zum Beispiel kann das Trägermaterial in dem zentralen Abschnitt des Trägers von der Seite der zweiten Fläche des Trägers aus entfernt werden, um eine Aussparung in dem Träger auszubilden, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt. In diesem Fall ist die Aussparung an der ersten und zweiten Fläche des Trägers offen. Folglich wird der Abschnitt der ersten Fläche des Substrats durch die Aussparung exponiert.
  • Die in dem zentralen Abschnitt des Trägers ausgebildete Aussparung kann durch einen Randabschnitt des Trägers umgeben werden. Der Randabschnitt des Trägers kann eine im Wesentlichen ringförmige Form oder eine Ringform aufweisen. Der Randabschnitt des Trägers kann eine Ringbreite von 1 mm bis 3 mm aufweisen. Die Ringbreite ist als die Hälfte des Unterschieds zwischen dem Außendurchmesser des Randabschnitt des Trägers und dem Innendurchmesser des Randabschnitt des Trägers definiert.
  • Der Randabschnitt des Trägers, insbesondere ein ringförmiger oder im wesentlichen ringförmiger Trägerrandabschnitt, dient als eine besonders zuverlässige und robuste Verstärkung und unterstützt das Substrat zum Beispiel während dessen Handhabung und weiterer Bearbeitung. Dies ermöglicht es, die Substratenddicke sogar noch weiter zu verringern.
  • Die Fläche des Substrats auf der Seite des Substrats, an welcher der Träger angebracht ist, das heißt die erste Fläche des Substrats, kann in dem gesamten Bereich exponiert sein, in dem die Aussparung in dem Träger ausgebildet ist. Zum Beispiel kann die erste Fläche des Substrats in dem gesamten zentralen Abschnitt des Trägers exponiert sein. In diesem Fall ist die erste Fläche des Substrats besonders effizient und einfach zugänglich, zum Beispiel für ein Testen und/oder Bearbeiten des Substrats, während das Substrat sicher durch den Träger gehalten wird.
  • Alternativ kann die Fläche des Substrats auf der Seite des Substrats, an welcher der Träger angebracht ist, nur in einem Teil des Bereichs exponiert sein, in dem die Aussparung in dem Träger zum Beispiel durch Lithographie ausgebildet wird. Zum Beispiel kann das Trägermaterial beispielsweise in einer gitterförmigen Anordnung in Bereichen des Substrats beibehalten werden, entlang denen das Substrat nachfolgend zu trennen, beispielsweise zu schneiden, ist. Auf diese Weise kann der Trennvorgang des Substrats deutlich erleichtert werden.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner eine Bearbeitung des exponierten Abschnitts der Fläche des Substrats auf der Seite des Substrats umfassen, an welcher der Träger angebracht ist, das heißt an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats. Der exponierte Abschnitt der ersten Fläche des Substrats kann in einem Zustand bearbeitet werden, in dem das Substrat an dem Träger angebracht ist. Folglich können selbst sehr dünne Substrate während einer Bearbeitung auf effiziente und sichere Weise gehandhabt werden. Das Substrat kann durch den exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats bearbeitet werden. Das Substrat kann von der Seite der ersten Fläche des Substrats aus bearbeitet werden.
  • Zum Beispiel kann der exponierte Abschnitt der ersten Fläche des Substrats einem Metallisierungsvorgang ausgesetzt werden. Bei so einem Vorgang wird eine Metallschicht oder eine Metallbeschichtung auf dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats abgelagert.
  • Weitere Beispiele einer Bearbeitung des exponierten Abschnitts der ersten Fläche des Substrats sind Lithographievorgänge und/oder das Ausbilden, zum Beispiel Bohren, von Durchgangsbohrungen oder Durchgangslöchern von der Seite der ersten Substratfläche aus. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem exponierten Abschnitt der ersten Substratfläche eine Ablationslaserbearbeitung und/oder eine Stealth-Laserbearbeitung ausgeführt werden. Diese Vorgänge können als Alternative oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Metallisierungsvorgang ausgeführt werden.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner ein Ausführen eines Testvorgangs, insbesondere eines elektrischen Testvorgangs, an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats umfassen. Der Testvorgang kann in einem Zustand an dem exponierten Abschnitt der ersten Substratfläche ausgeführt werden, in dem das Substrat an dem Träger angebracht ist. Folglich können selbst sehr dünne Substrate während eines Testens, insbesondere eines elektrischen Testens, auf effiziente und sichere Weise gehandhabt werden. Ferner kann der Testvorgang auf eine besonders zuverlässige Weise ausgeführt werden, da aufgrund der Unterstützung durch den Träger jegliche Verformung des Substrats, wie zum Beispiel eine Verzerrung, vermieden werden kann. Das Substrat kann durch oder über den exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats getestet, wie zum Beispiel elektrisch getestet, werden. Das Substrat kann von der Seite der ersten Fläche des Substrats aus zum Beispiel elektrisch getestet werden. Der Testvorgang kann vor und/oder nach einer Bearbeitung des exponierten Abschnitts der ersten Fläche des Substrats ausgeführt werden.
  • Es kann auch ein Testvorgang, insbesondere ein elektrischer Testvorgang, an der zweiten Fläche des Substrats ausgeführt werden. Der Testvorgang an der zweiten Fläche des Substrats kann vor, nach oder gleichzeitig mit dem Testvorgang an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats ausgeführt werden. Insbesondere ermöglicht die Unterstützung des Substrats durch den Träger, der jegliche Verformung, wie zum Beispiel eine Verzerrung, des Substrats vermeidet, ein effizientes und zuverlässiges gleichzeitiges Testen, zum Beispiel elektrisches Testen, an der ersten und zweiten Fläche des Substrats.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner eine Bearbeitung der zweiten Fläche des Substrats umfassen. Die zweite Fläche des Substrats kann in einem Zustand bearbeitet werden, in dem das Substrat an dem Träger angebracht ist. Folglich können während einer Bearbeitung selbst sehr dünne Substrate auf effiziente und sichere Weise gehandhabt werden. Das Substrat kann durch die zweite Fläche des Substrats hindurch bearbeitet werden. Das Substrat kann von der Seite der zweiten Fläche des Substrats aus bearbeitet werden.
  • Eine Bearbeitung der zweiten Fläche des Substrats kann ein Schleifen und/oder Polieren und/oder Plasmaätzen und/oder Trockenätzen und/oder Nassätzen der zweiten Substratfläche umfassen oder daraus bestehen. Bei diesem Vorgang oder diesen Vorgängen kann das Substrat auf eine gewünschte Dicke, zum Beispiel die Substratenddicke, eingestellt werden. Bei manchen Ausführungsformen kann nur ein Schleifvorgang ohne Poliervorgang an der zweiten Fläche des Substrats ausgeführt werden.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht, die modifizierte Schicht in einer besonders wohldefinierten Weise und mit einem hohen Maß an Genauigkeit auszubilden, sodass Substrate mit einer verringerten Dicke und einem hohen Maß an Dickengleichmäßigkeit erreicht werden können. Insbesondere ermöglicht das vorliegende Verfahren, eine auszubildende modifizierte Schicht in einer verringerten Tiefe im Inneren des Werkstücks, das heißt in der Dickenrichtung des Werkstücks in einem verringerten Abstand von der ersten Fläche des Werkstücks aus, auszubilden. Daher wird die Menge an während des Schleif- und/oder Poliervorgangs zu entfernenden Substratmaterials erheblich verringert, wodurch Materialverluste minimiert werden.
  • Zum Beispiel kann die Dicke des Substrats während des Schleif- und/oder Poliervorgangs um 30 µm bis 100 µm, bevorzugt um 40 µm bis 80 µm, noch bevorzugter um 50 µm bis 70 µm und am bevorzugtest um in etwa 50 µm reduziert werden.
  • Der Poliervorgang der zweiten Fläche des Substrats kann ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP - Chemical Mechanical Polishing), trockenes Polieren (DP - Dry Polishing) und/oder andere Arten von Poliervorgängen umfassen.
  • Das Verfahren der Erfindung kann nach dem Trennen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht ferner ein Schleifen und/oder Polieren und/oder Plasmaätzen und/oder Trockenätzen und/oder Nassätzen einer Fläche eines verbleibenden Teils des Werkstücks umfassen, wobei die Fläche der zweiten Fläche des Werkstücks gegenüberliegt. Diese Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks ist eine Fläche, die durch Trennen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht exponiert wird. Durch Anwenden solch eines Vorgangs oder solcher Vorgänge auf die Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks, kann der verbleibende Teil des Werkstücks auf effiziente Weise für ein Erhalten eines weiteren Substrats von diesem vorbereitet werden. Insbesondere wird durch Polieren der Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks eine glatte Fläche erreicht. Der Vorgang des Erhaltens eines weiteren Substrats oder weiterer Substrate aus dem verbleibenden Teil des Werkstücks wird nachfolgend näher beschrieben.
  • Da das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht, die modifizierte Schicht in einer besonders wohldefinierten Weise und mit einem hohen Maß an Genauigkeit auszubilden, wird auch die Menge von in dem Vorgang des Schleifens und/oder Polierens des verbleibenden Teils des Werkstücks zu entfernendem Werkstückmaterial erheblich verringert. Somit werden auch in dieser Hinsicht Materialverluste minimiert.
  • Zum Beispiel kann die Dicke des verbleibenden Teils des Werkstücks bei dem Schleif- und/oder Poliervorgang auf 30 µm bis 100 µm, bevorzugt auf 50 µm bis 80 µm, noch bevorzugter auf 50 µm bis 70 µm und am bevorzugtesten auf in etwa 50 µm verringert werden.
  • Der Vorgang des Polierens der Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks kann chemisch-mechanisches Polieren (CMP), Trockenpolieren (DP) und/oder andere Arten von Poliervorgängen umfassen oder aus diesen bestehen.
  • Nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht können die oben beschriebenen Schritte des Anbringens eines Trägers an dem Werkstück, des Ausbildens einer modifizierten Schicht, des Teilens des Werkstücks und Entfernen des Trägermaterials einmal oder mehrere Male an einem verbleibenden Teil des Werkstücks wiederholt werden, sodass mehrere, beispielsweise zwei oder mehr, drei oder mehr, fünf oder mehr, acht oder mehr, zehn oder mehr oder zwölf oder mehr, Substrate erhalten werden. Auf diese Weise können mehrere Substrate in einer effizienten und zuverlässigen Weise aus einem einzelnen Werkstück erhalten werden. Insbesondere ermöglicht das Verfahren gemäß der Erfindung, die Anzahl von aus dem Werkstück zu erhaltenen Substraten zu erhöhen, wie oben näher erörtert wurde.
  • Vorzugsweise werden die oben beschriebenen Schritte des Ausbildens einer modifizierten Schicht, des Teilens des Werkstücks und des Entfernens des Trägermaterial an dem verbleibenden Teil des Werkstücks einmal oder mehrere Male wiederholt, um so mehrere Substrate mit Funktionsschichten zu erhalten, nachdem eine Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks geschliffen und/oder poliert wurde, wobei die Fläche der zweiten Fläche des Werkstücks gegenüberliegt.
  • Die oben beschriebenen Schritte des Anbringens eines Trägers an dem Werkstück, des Ausbildens einer modifizierten Schicht, des Teilens des Werkstücks und des Entfernens des Trägermaterials können an dem verbleibenden Teil des Werkstücks wiederholt werden bis eine Dicke des verbleibenden Teils des Werkstücks einen unteren Grenzwert erreicht, zum Beispiel bis der verbleibende Teil des Werkstücks zu dünn wird, um ein weiteres Substrat daraus zu erhalten.
  • Das Verfahren der Erfindung kann ferner ein Ausbilden einer Funktionsschicht an der zweiten Fläche des Substrats umfassen. Die Funktionsschicht kann an der zweiten Fläche des Substrats in einem Zustand ausgebildet werden, in dem das Substrat an dem Träger angebracht ist. Folglich können selbst sehr dünne Substrate während des Ausbildens der Funktionsschicht auf effiziente und sichere Weise gehandhabt werden. Die Funktionsschicht kann nach einem Bearbeiten, zum Beispiel Schleifen und/oder Polieren der zweiten Substratfläche, an der zweiten Substratfläche ausgebildet werden.
  • Die Funktionsschicht ist eine Schicht, die eine Funktionalität bietet oder aufweist. Diese Funktionalität kann beispielsweise eine elektrische Funktionalität, wie zum Beispiel elektrische Isolierung oder Leitfähigkeit, eine mechanische Funktionalität, wie zum Beispiel mechanischer Schutz, oder eine elektronische Funktionalität, wie zum Beispiel für den Fall einer Bauelementschicht als Funktionsschicht, sein.
  • Die Funktionsschicht kann zum Beispiel eine Bauelementschicht, eine epitaktische Schicht, eine GaN-Schicht, eine Pufferschicht, wie beispielsweise eine rekombinationsverstärkte Pufferschicht, eine Metallschicht, eine Schicht mit niedrigem k oder dergleichen sein. Die Funktionsschicht kann Verbindungen, wie zum Beispiel Bumps, beispielsweise Löt-Bumps oder Kupfersäulen-Bumps, aufweisen.
  • Insbesondere kann die Funktionsschicht eine Bauelementschicht sein. Die Bauelementschicht kann Bauelemente, wie zum Beispiel elektronische Bauelemente, Halbleiterbauelemente, beispielsweise für Leistungshalbleiter, oder dergleichen umfassen. Die Bauelemente können zum Beispiel Transistoren, wie beispielsweise MOSFETs, zum Beispiel SiC-MOSFETs, oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), oder Dioden, wie beispielsweise Schottkybarrieren-Dioden, umfassen oder sein. Besonders bevorzugt sind die Bauelemente Halbleiterbauelemente, insbesondere für energiesparende Produkte entwickelte Leistungshalbleiterbauelemente.
  • Die Funktionsschicht, insbesondere die Bauelementschicht, kann durch epitaktisches Wachstum und/oder Strukturierung an der zweiten Fläche des Substrats ausgebildet werden. Insbesondere kann eine epitaktische Schicht durch epitaktisches Wachstum an der zweiten Substratfläche ausgebildet werden. Nachfolgend kann die epitaktische Schicht einem Strukturierungsvorgang, zum Beispiel durch Lithographie, ausgesetzt werden, um die Funktionsschicht, insbesondere die Bauelementschicht, zu erhalten.
  • Die Funktionsschicht, insbesondere die Bauelementschicht kann nur in einem zentralen Abschnitt der zweiten Fläche des Substrats ausgebildet werden. Insbesondere kann in diesem zentralen Abschnitt ein Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen ausgebildet werden. Der Bauelementbereich kann ferner mehrere Trennlinien aufweisen, welche die mehreren Bauelemente abgrenzen. Ein Umfangskantenbereich, der keine Funktionsschicht, insbesondere keine Bauelemente, aufweist, kann um den zentralen Abschnitt der zweiten Fläche des Substrats ausgebildet sein. Der Umfangsrandbereich der zweiten Fläche des Substrats kann eine im Wesentlichen ringförmige Form oder eine Ringform aufweisen. Der Umfangskantenbereich kann eine Ringbreite von 1 mm bis 3 mm aufweisen. Die Ringbreite ist als die Hälfte der Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Umfangsrandbereichs und dem Innendurchmesser des Umfangsrandbereichs definiert.
  • Alternativ kann die Funktionsschicht, insbesondere die Bauelementschicht, an der gesamten zweiten Fläche des Substrats ausgebildet werden.
  • Bei dem Verfahren der Erfindung kann die gesamte erste Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden. Auf diese Weise kann der Träger besonders zuverlässig an dem Werkstück angebracht werden.
  • Alternativ kann nur der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden. Insbesondere kann der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an einem Randabschnitt der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden. In einem zentralen Abschnitt der ersten Fläche des Trägers können der Träger und das Werkstück nicht aneinander angebracht sein. Der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann den zentralen Abschnitt der ersten Fläche des Trägers umgeben. In einem zentralen Abschnitt der ersten Fläche des Werkstücks kann es sein, dass der Träger und das Werkstück nicht aneinander angebracht sind. Der Randabschnitt der ersten Fläche des Werkstücks kann den zentralen Abschnitt der ersten Fläche des Werkstücks umgeben.
  • Ein Anbringen von nur dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks vereinfacht den Vorgang des Entfernens des Trägermaterials von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers aus weiter. Insbesondere kann eine Aussparung, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt, in dem Träger auf eine besonders effiziente Weise ausgebildet werden. In dem Bereich, in dem der Träger und das Werkstück nicht aneinander angebracht sind, kann Trägermaterial auf eine besonders einfache Weise entfernt werden, zum Beispiel durch Schneiden des Trägers, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
  • Der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann eine im Wesentlichen ringförmige Form oder eine Ringform aufweisen. Der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann eine Ringbreite von 1 mm bis 3 mm aufweisen. Die Ringbreite ist als die Hälfte der Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Randabschnitts der ersten Fläche des Trägers und dem Innendurchmesser des Randabschnitts der ersten Fläche des Trägers definiert.
  • Der Randabschnitt der ersten Fläche des Werkstücks kann eine im Wesentlichen ringförmige Form oder eine Ringform aufweisen. Der Randabschnitt der ersten Fläche des Werkstücks kann eine Ringbreite von 1 mm bis 3 mm aufweisen. Die Ringbreite ist als die Hälfte der Differenz des Außendurchmessers des Randabschnitts der ersten Fläche des Werkstücks und dem Innendurchmesser des Randabschnitts der ersten Fläche des Werkstücks definiert.
  • Das Trägermaterial kann in dem gesamten Bereich entfernt werden, in dem der Träger und das Werkstück nicht aneinander angebracht, das heißt unverbunden, sind. Der Randabschnitt des Trägers, der die in dem zentralen Abschnitt des Trägers ausgebildete Aussparung umgibt, kann mit dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers korrespondieren, bei dem der Träger an dem Werkstück angebracht ist. Der Randabschnitt des Trägers, der die in dem zentralen Abschnitt des Trägers ausgebildete Aussparung umgibt, kann zu dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kongruent sein, bei dem der Träger an dem Werkstück angebracht ist.
  • Der Randabschnitt des Trägers, der die in dem zentralen Abschnitt des Trägers ausgebildete Aussparung umgibt, kann mit dem Umfangsrandbereich der zweiten Fläche des Substrats korrespondieren bzw. diesem entsprechen. Der Randabschnitt des Trägers, der die in dem zentralen Abschnitt des Trägers ausgebildete Aussparung umgibt, kann zu dem Umfangsrandbereich der zweiten Fläche des Substrats kongruent sein.
  • Der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann mit dem Umfangsrandbereich der zweiten Fläche des Substrats korrespondieren bzw. dieser entsprechen. Der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann zu dem Umfangsrandbereich der zweiten Fläche des Substrats kongruent sein.
  • Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht sein, sodass die erste Fläche des Trägers mit der ersten Fläche des Werkstücks in direktem Kontakt ist. Die gesamte erste Fläche des Trägers kann an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht sein, sodass die erste Fläche des Trägers mit der ersten Fläche des Werkstücks in direktem Kontakt ist. Es kann nur der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht sein, sodass die erste Fläche des Trägers mit der ersten Fläche des Werkstücks in direktem Kontakt ist.
  • Wenn zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht ist, sodass die erste Fläche des Trägers mit der ersten Fläche des Werkstücks in direktem Kontakt ist, ist kein Material, insbesondere kein Haftmittel, zwischen der ersten Fläche des Trägers und der ersten Fläche des Werkstücks vorhanden. Folglich kann das Substrat nach dem Teilen des Werkstücks während einer weiteren Handhabung und/oder Bearbeitung besonders effizient und zuverlässig durch den Träger gehalten werden. Insbesondere kann jegliche Schwächung der Verbindung zwischen Träger und Substrat und/oder jegliche Kontamination bei Hochtemperaturprozessen, wie zum Beispiel einer Metallisierung, beispielsweise aufgrund des Schmelzens einer Haftschicht und/oder der Erzeugung von Gasen durch die Haftschicht, zuverlässig vermieden werden.
  • Hierin umfasst, das heißt beinhaltet, der Begriff „direkter Kontakt“ Ausführungsformen, bei denen eine Oxidschicht, insbesondere eine Oxidschicht des Trägermaterials, an der ersten Fläche des Trägers ausgebildet ist und/oder eine Oxidschicht, insbesondere eine Oxidschicht des Werkstückmaterials, an der ersten Fläche des Trägers ausgebildet ist. Dabei stellen solche Oxidschichten kein Material, das heißt zusätzliches Material, dar, das zwischen der ersten Fläche des Trägers und der ersten Fläche des Werkstücks vorliegt. Wenn der Träger zum Beispiel aus Si hergestellt ist, kann eine Siliziumoxidschicht (SiO2-Schicht) an der ersten Fläche des Trägers ausgebildet sein. Wenn das Werkstück zum Beispiel aus SiC hergestellt ist, kann an der ersten Fläche des Werkstücks eine Siliziumoxidschicht (SiO2-Schicht) ausgebildet sein.
  • Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht sein, sodass zwischen der ersten Fläche des Trägers und der ersten Fläche des Werkstücks kein Haftmittel vorhanden ist. Auf diese Weise kann jegliche Schwächung der Verbindung zwischen Träger und Substrat und/oder jegliche Kontamination bei Hochtemperaturprozessen, wie zum Beispiel einer Metallisierung, beispielsweise aufgrund des Schmelzens einer Haftschicht und/oder der Erzeugung von Gasen durch die Haftschicht, zuverlässig vermieden werden.
  • Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht sein, sodass der Träger permanent, das heißt nicht abnehmbar, an dem Werkstück angebracht ist. In diesem Fall kann der Träger von dem Werkstück oder dem Substrat nicht entfernt, das heißt abgenommen, werden, ohne den Träger, das Werkstück und/oder das Substrat zu beschädigen oder zu zerstören. Wenn der Träger permanent, das heißt nicht abnehmbar, an dem Werkstück angebracht ist und folglich auch an dem Substrat, kann der Träger zu einem späteren Zeitpunkt, zum Beispiel nachdem eine Bearbeitung und/oder ein Testen des Substrats abgeschlossen worden ist, zum Beispiel durch Schneiden und/oder Schleifen des Trägers und/oder des Substrats entfernt werden.
  • Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann an der ersten Fläche des Werkstücks durch eine Materialverbindung (auch als „chemische Verbindung“ bezeichnet), wie zum Beispiel eine Haftmittelverbindung, angebracht werden. Die Begriffe „Materialverbindung“ und „Haftmittelverbindung“ definieren ein Anbringen oder eine Verbindung zwischen Träger und Werkstück aufgrund von Atom- und/oder Molekularkräften, die zwischen diesen zwei Komponenten wirken. Der Begriff „Haftmittelverbindung“ bezieht sich auf das Vorhandensein dieser Atom- und/oder Molekularkräfte, die so wirken, dass der Träger an dem Werkstück angebracht ist oder daran haftet, und implizieren nicht das Vorhandensein eines zusätzlichen Haftmittels zwischen dem Träger und dem Werkstück.
  • Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann durch Schmelzbonden (auch als „Direktbonden“ bezeichnet) und/oder anodisches Bonden an der ersten Fläche des Werkstücks befestigt werden. Durch Schmelzbonden und/oder anodisches Bonden kann die gesamte erste Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden. Durch Schmelzbonden und/oder anodisches Bonden kann nur der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden.
  • Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann durch Schmelzbonden an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden. Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann durch anodisches Bonden an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden. Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers kann durch Schmelzbonden und anodisches Bonden an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht werden.
  • Durch Anbringen von zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks durch Schmelzbonden und/oder anodisches Bonden kann der Träger auf eine besonders zuverlässige Weise an dem Werkstück angebracht werden. Nach dem Teilen des Werkstücks kann das Substrat während einer weiteren Handhabung und/oder Bearbeitung, insbesondere bei Hochtemperaturprozessen, wie zum Beispiel einer Metallisierung, besonders zuverlässig durch den Träger gehalten werden.
  • Das Anbringen von zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks kann ein Erwärmen des Trägers und/oder des Werkstücks, zum Beispiel bei einem Schmelzbondvorgang und/oder einem anodischen Bondvorgang, umfassen oder daraus bestehen. Durch Erwärmen des Trägers und/oder des Werkstücks kann eine Materialverbindung, wie zum Beispiel eine Haftmittelverbindung, zwischen dem Träger und dem Werkstück ausgebildet werden.
  • Ein Anbringen von zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks kann ein Anwenden eines elektrischen Felds, insbesondere eines elektrostatischen Felds, auf den Träger und/oder das Werkstück, beispielsweise bei einem anodischen Bondvorgang oder einem Schmelzbonden und einem anodischen Bondvorgang, umfassen oder daraus bestehen. Durch Anwenden des elektrischen Felds, insbesondere des elektrostatischen Felds, auf den Träger und/oder das Werkstück, kann zwischen dem Träger und dem Werkstück eine Materialverbindung, wie zum Beispiel eine Haftmittelverbindung, ausgebildet werden.
  • Ein Anbringen von zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks kann ein Erwärmen des Trägers und/oder des Werkstücks und ein Anwenden eines elektrischen Felds, insbesondere eines elektrostatischen Felds, auf den Träger und/oder das Werkstück, zum Beispiel bei einem anodischen Bondvorgang oder bei einem Schmelzbondvorgang und einem anodischen Bondvorgang, umfassen oder daraus bestehen. Durch Erwärmen des Trägers und/oder des Werkstücks und Anwenden des elektrischen Felds, insbesondere des elektrostatischen Felds, auf den Träger und/oder das Werkstück kann zwischen dem Träger und dem Werkstück eine Materialverbindung, wie zum Beispiel eine Haftmittelverbindung, ausgebildet werden.
  • Vor einem Anbringen von zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks, insbesondere durch Schmelzbonden und/oder anodisches Bonden, kann zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks einem Vorbehandlungsvorgang ausgesetzt werden. Auf diese Weise kann das Anbringen des Trägers an dem Werkstück weiter verbessert werden. Insbesondere kann zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder die erste Fläche des Werkstücks vorbehandelt werden, um ein gewisses Ausmaß an Flächenrauheit auszubilden, zum Beispiel eine Flächenrauheit von weniger als 1 nm, insbesondere von weniger als 0,5 nm. Zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks kann insbesondere so gereinigt werden, um eine sehr saubere Fläche oder Flächen zu erhalten. Zum Beispiel kann zumindest der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks durch trockenes Reinigen, wie zum Beispiel eine Plasmareinigung oder eine UV- /Ozonreinigung, oder durch eine chemische Nassreinigung gereinigt werden.
  • Der Vorbehandlungsvorgang kann ein Schleifen und/oder Polieren und/oder Ätzen von zumindest dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks umfassen oder daraus bestehen. Ein Ätzen von zumindest dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks kann ein Trockenätzen und/oder Plasmaätzen und/oder Nassätzen von zumindest dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks umfassen oder daraus bestehen. Insbesondere kann zumindest der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks einem Schleifvorgang oder einem Schleifvorgang und einem optionalen, nachfolgenden Poliervorgang ausgesetzt werden.
  • Der Vorbehandlungsvorgang kann ein Modifizieren oder Optimieren der Flächenrauheit von zumindest dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks und/oder ein Ausbilden einer Schicht, wie zum Beispiel einer Metallschicht, an zumindest dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks, zum Beispiel nach einem Schleifen und/oder Polieren, umfassen. Insbesondere kann der Vorbehandlungsvorgang ein Ausbilden einer Oxidschicht, insbesondere einer Oxidschicht des Trägermaterials, an der ersten Fläche des Trägers und/oder ein Ausbilden einer Oxidschicht, insbesondere einer Oxidschicht des Werkstückmaterials, an der ersten Fläche des Werkstücks umfassen. Zum Beispiel kann der Vorbehandlungsvorgang ein ausbilden einer Siliziumoxidschicht (SiO2) an der ersten Fläche des Trägers umfassen, wenn der Träger zum Beispiel aus Si hergestellt ist. Zum Beispiel kann der Vorbehandlungsvorgang ein Ausbilden einer Siliziumoxidschicht (SiO2) an der ersten Fläche des Werkstücks umfassen, wenn das Werkstück zum Beispiel aus SiC hergestellt ist. So ein Ausbilden einer Oxidschicht oder von Oxidschichten kann dabei helfen, die Verbindung von zumindest dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers mit der ersten Fläche des Werkstücks, insbesondere bei einem Schmelzbondvorgang oder bei einem Schmelzbondvorgang und einem anodischen Bondvorgang, weiter zu verbessern.
  • Bei dem Verfahren der Erfindung kann ein Entfernen des Trägermaterials von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers ein Schleifen des Trägers und/oder ein Polieren des Trägers und/oder ein Schneiden des Trägers und/oder ein Ätzen des Trägers umfassen oder daraus bestehen.
  • Das Trägermaterial kann in einem einzigen Materialentfernungsschritt oder in mehreren Materialentfernungsschritten, zum Beispiel einer Abfolge von Materialentfernungsschritten, entfernt werden. Zum Beispiel kann das Trägermaterial in einem einzigen Schleifschritt, einem einzigen Polierschritt, einem einzigen Schneidschritt oder einem einzigen Ätzschritt entfernt werden. Alternativ kann der Trägermaterial-Entfernungsvorgang zwei oder mehr solcher Schritte umfassen oder daraus bestehen.
  • Zum Beispiel kann in dem Träger zuerst in dem zentralen Abschnitt des Trägers eine Aussparung ausgebildet werden, wobei sich die Aussparung nicht durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt. In diesem Fall verbleibt eine Schicht des Trägermaterials, das heißt eine durchgehende Schicht des Trägermaterials, an der ersten Fläche des Substrats. Diese Schicht kann eine dünne Schicht sein, die zum Beispiel eine Dicke in einem Bereich von 1 µm bis 100 µm aufweist. Nachfolgend kann diese Schicht behandelt werden zum Beispiel durch Ätzen, wie zum Beispiel Plasmaätzen, Trockenätzen und/oder Nassätzen, und/oder durch Schneiden, wie zum Beispiel ein Schneiden mit einer Klinge, Laserschneiden und/oder Plasmaschneiden, um dadurch eine Aussparung auszubilden, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt. Auf diese Weise wird ein Abschnitt der ersten Fläche des Substrats exponiert. Durch Ausbilden der Aussparung, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt, auf diese Weise, kann besonders zuverlässig dagegen vorgebeugt werden, dass das Substrat zum Beispiel bei dem Schleifvorgang des Trägers, beschädigt wird.
  • Bei manchen Ausführungsformen kann in dem Träger eine Aussparung, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt, in einem einzigen Materialentfernungsschritt, beispielsweise in einem einzigen Schleifschritt und/oder Polierschritt, ausgebildet werden. In diesem Fall kann der Materialentfernungsvorgang auf effiziente Weise mit einem Vorbehandlungsvorgang der ersten Fläche des Substrats, insbesondere von deren exponiertem Abschnitt, zum Beispiel für eine weitere Bearbeitung kombiniert werden. Insbesondere kann die Aussparung, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt, durch Schleifen und/oder Polieren des Trägers ausgebildet werden. Bei diesem Schleif- und/oder Poliervorgang kann der exponierte Abschnitt der ersten Fläche des Substrats ebenfalls zumindest zu einem gewissen Ausmaß, das heißt geringfügig, geschliffen und/oder poliert werden. Auf diese Weise können die Eigenschaften, insbesondere die Flächenrauheit, dieses exponierten Abschnitts so eingestellt werden, sodass der exponierte Abschnitt für dessen weitere Bearbeitung angemessen vorbehandelt wird. Zum Beispiel kann die Flächenrauheit des exponierten Abschnitts so eingestellt werden, dass die Haftkraft einer Metallschicht oder einer Metallbeschichtung, die in einem nachfolgenden Metallisierungsvorgang, wie zum Beispiel einem oben im Detail ausgeführten Metallisierungsvorgang, aufgebracht wird, verbessert wird.
  • Bei dem Verfahren der Erfindung kann das Ätzen des Trägers ein Plasmaätzen des Trägers und/oder Trockenätzen des Trägers und/oder Nassätzen des Trägers umfassen oder daraus bestehen.
  • Ein Schneiden des Trägers kann ein Schneiden des Trägers mit einer Klinge und/oder ein Laserschneiden des Trägers und/oder ein Plasmaschneiden des Trägers umfassen oder daraus bestehen. Zum Beispiel kann der Träger durch Verwendung einer Klinge oder einer Säge mechanisch geschnitten werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Träger durch Verwenden eines Laserschneidmittels, zum Beispiel eines Laserschneidmittels, das eingerichtet ist, eine Laserablation auszuführen, geschnitten werden.
  • Ein Polieren des Trägers kann ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP), trockenes Polieren (DP) und/oder andere Arten von Poliervorgängen umfassen oder daraus bestehen.
  • Der Schritt eines Entfernens von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers aus kann nach dem Abtrennen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht ausgeführt werden. Der Schritt eines Entfernens von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers kann vor einem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht ausgeführt werden. Der Schritt eines Entfernens von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers aus kann nach dem Anbringen des Trägers an dem Werkstück ausgeführt werden.
  • Bei dem Verfahren der Erfindung umfasst das Ausbilden der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks ein Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück oder besteht das Ausbilden der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks aus einem Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück. Auf diese Weise kann die modifizierte Schicht auf eine besonders effiziente und wohldefinierte Weise ausgebildet werden.
  • Das Werkstück kann aus einem Material bestehen bzw. ein solches aufweisen, das für den Laserstrahl transparent ist. Somit kann der Laserstrahl eine Wellenlänge aufweisen, die eine Transmission des Laserstrahls durch das Werkstück ermöglicht. Der Laserstrahl kann zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche des Werkstücks auf das Werkstück aufgebracht werden. Der Laserstrahl kann in einem Zustand auf das Werkstück aufgebracht werden, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls mit einem Abstand von der ersten Fläche des Werkstücks aus in der Richtung von der ersten Fläche aus zu der zweiten Fläche des Werkstücks angeordnet ist. Der Brennpunkt des Laserstrahls kann innerhalb des Werkstücks angeordnet werden.
  • Wenn ein Ausbilden der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks ein Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück umfasst oder daraus besteht, wird das Werkstück in der modifizierten Schicht zumindest in einigen Bereichen des Werkstücks durch das Aufbringen des Laserstrahls modifiziert. Die modifizierte Schicht kann Bereiche des Werkstücks umfassen oder daraus bestehen, in denen die Struktur des Werkstückmaterials durch das Aufbringen des Laserstrahls modifiziert worden ist. Diese Bereiche können Bereiche des Werkstücks sein, in denen das Werkstück durch das Aufbringen des Laserstrahls beschädigt worden ist.
  • Die im Inneren des Werkstücks ausgebildete modifizierte Schicht kann, wie oben beschrieben worden ist, mehrere modifizierte Bereiche aufweisen oder daraus bestehen. Wenn das Ausbilden der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks ein Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück umfasst oder daraus besteht, sind die modifizierten Bereiche Bereiche des Werkstücks, die durch das Aufbringen des Laserstrahls modifiziert worden sind. Die modifizierten Bereiche können Bereiche des Werkstücks sein, in denen die Struktur des Werkstückmaterials durch das Aufbringen des Laserstrahls modifiziert worden ist. Die modifizierten Bereiche können Bereiche des Werkstücks sein, in denen das Werkstück durch das Aufbringen des Laserstrahls beschädigt worden ist.
  • Die modifizierten Bereiche können amorphe Bereiche und/oder Bereiche, in denen Risse ausgebildet sind, umfassen. Die modifizierten Bereiche können amorphe Bereiche oder Bereiche, in denen Risse ausgebildet sind, sein.
  • Die modifizierten Bereiche können jeweils einen Raum, wie beispielsweise eine Aussparung bzw. einen Hohlraum, innerhalb des Werkstückmaterials umfassen, wobei der Raum von einem amorphen Bereich oder einem Bereich, in dem Risse ausgebildet sind, umgeben ist.
  • Die modifizierten Bereiche können jeweils aus einem Raum, wie beispielsweise einer Aussparung, innerhalb des Werkstückmaterials und einem amorphen Bereich oder einem Bereich, in dem Risse ausgebildet sind, der den Raum umgibt, bestehen.
  • Falls die modifizierten Bereiche Bereiche umfassen oder sind, in denen Risse ausgebildet sind, das heißt Risse ausgebildet wurden, können die Risse Mikrorisse sein. Die Risse können Abmessungen, beispielsweise Längen und/oder Breiten, im µm- Bereich aufweisen. Zum Beispiel können die Risse Breiten im Bereich von 5 µm bis 100 µm und/oder Längen im Bereich von 100 µm bis 1000 µm aufweisen.
  • Die modifizierten Bereiche können Durchmesser im Bereich von 1 µm bis 30 µm, vorzugsweise 2 µm bis 20 µm und bevorzugter 3 µm bis 10 µm aufweisen.
  • Der Laserstrahl kann ein gepulster Laserstrahl sein. Der gepulste Laserstrahl kann eine Pulsbreite zum Beispiel im Bereich von 1 fs bis 1000 ns, vorzugsweise in einem Bereich von 1 ns bis 300 ns, aufweisen.
  • Der Laserstrahl kann von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus auf das Werkstück aufgebracht werden.
  • Der Träger kann aus einem Material hergestellt sein, das für den Laserstrahl transparent ist. Folglich kann der Laserstrahl eine Wellenlänge aufweisen, die eine Transmission des Laserstrahls durch den Träger zulässt.
  • Der Laserstrahl kann nach dem Anbringen des Trägers an dem Werkstück auf das Werkstück aufgebracht werden. In diesem Fall kann die modifizierte Schicht durch Verwendung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge, welche eine Transmission des Laserstrahls durch den Träger zulässt, von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus, ausgebildet werden.
  • Das Aufbringen des Laserstrahls auf das Werkstück von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus ist besonders vorteilhaft, falls die Dicke des zu erhaltenden Substrats erheblich, beispielsweise um einen Faktor von 3 oder mehr, einen Faktor von 5 oder mehr, einen Faktor von 8 oder mehr, einen Faktor von 10 oder mehr, einen Faktor von 15 oder mehr oder einen Faktor von 20 oder mehr, kleiner als die Dicke des Werkstücks ist. In diesem Fall erfordert das Aufbringen des Laserstrahls von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus eine erheblich geringere Lasereindringtiefe, das heißt Laserfokustiefe, in das Werkstück als ein Aufbringen des Laserstrahls von der Seite der zweiten Fläche des Werkstücks aus. Daher kann die modifizierte Schicht besonders genau ausgebildet werden, wodurch ermöglicht wird, die Dicke des zu erhaltenden Substrats weiter zu verringern.
  • Ferner kann aufgrund der geringeren Lasereindringtiefe ein Laserstrahl mit einer niedrigeren Leistung zum Ausbilden der modifizierten Schicht verwendet werden, sodass die Flächenrauheit der zweiten Substratfläche nach dem Teilen des Werkstücks vermindert wird. Aufgrund dieser Verminderung der Flächenrauheit kann ein Substrat mit einer besonders hohen Flächenqualität erreicht werden. Zum Beispiel kann auf diese Weise ein Ausmaß eines Flächenschleifens und/oder -polierens beträchtlich reduziert werden, wodurch der Verlust an Werkstückmaterial minimiert und die Abnutzung der Schleif- und/oder Polierausrüstung reduziert wird.
  • Alternativ kann der Laserstrahl von der Seite der zweiten Fläche des Werkstücks aus auf das Werkstück aufgebracht werden. Dieser Ansatz kann insbesondere verwendet werden, falls das Werkstück eine relativ geringe Dicke, wie beispielsweise weniger als 2 mm, aufweist.
  • Der Laserstrahl kann zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche des Werkstücks in einer solchen Weise auf das Werkstück aufgebracht werden, dass nebeneinander liegende der Positionen einander nicht überlappen. Der Laserstrahl kann zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche in einer solchen Weise auf das Werkstück aufgebracht werden, dass ein Abstand zwischen nebeneinander liegenden der Positionen, das heißt ein Abstand zwischen Mittelpunkten nebeneinander liegender Positionen, innerhalb eines Bereichs von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und bevorzugter 8 µm bis 30 µm liegt.
  • Die mehreren modifizierten Bereiche können so innerhalb des Werkstücks ausgebildet werden, dass nebeneinander liegende oder benachbarte modifizierte Bereiche einander nicht überlappen. Auf diese Weise kann besonders zuverlässig gewährleistet werden, dass das Werkstück ein hohes Maß an Festigkeit oder Robustheit beibehält, um eine effiziente weitere Handhabung und/oder Bearbeitung desselben zu ermöglichen. Insbesondere kann das mögliche Risiko, dass das Werkstück während dessen Handhabung unbeabsichtigt geteilt wird, erheblich verringert werden.
  • Der Abstand zwischen äußeren Rändern nebeneinander liegender oder benachbarter modifizierter Bereiche kann wenigstens 1 µm betragen.
  • Der Laserstrahl kann zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche des Werkstücks in einer solchen Weise auf das Werkstück aufgebracht werden, dass nebeneinander liegende der Positionen einander zumindest teilweise überlappen.
  • Die mehreren modifizierten Bereiche können so in dem Werkstück ausgebildet werden, dass nebeneinander liegende oder benachbarte modifizierte Bereiche einander zumindest teilweise überlappen. Auf diese Weise kann der Vorgang des Teilens des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht weiter erleichtert werden.
  • Die modifizierte Schicht kann so ausgebildet werden, dass sie im Wesentlichen parallel zu der ersten Fläche des Werkstücks liegt. Auf diese Weise kann ein Substrat mit einem hohen Maß an Dickengleichmäßigkeit auf eine besonders effiziente und einfache Weise erhalten werden.
  • Die modifizierte Schicht kann so ausgebildet werden, dass sie näher zu der ersten Fläche des Werkstücks als zu der zweiten Fläche des Werkstücks in der Dickenrichtung des Werkstücks liegt. Zum Beispiel kann die modifizierte Schicht so ausgebildet werden, dass ein Abstand zwischen der modifizierten Schicht und der ersten Fläche in der Dickenrichtung des Werkstücks um einen Faktor von 3 oder mehr, einen Faktor von 5 oder mehr, einen Faktor von 8 oder mehr, einen Faktor von 10 oder mehr, einen Faktor von 15 oder mehr oder einen Faktor von 20 oder mehr kleiner als ein Abstand zwischen der modifizierten Schicht und der zweiten Fläche in der Dickenrichtung des Werkstücks ist.
  • Die modifizierte Schicht kann so ausgebildet werden, dass ein Abstand zwischen der modifizierten Schicht und der ersten Fläche in der Dickenrichtung des Werkstücks, beispielsweise um 30 µm bis 100 µm, vorzugsweise um 40 µm bis 80 µm, bevorzugter um 50 µm bis 70 µm und noch bevorzugter um annähernd 50 µm, größer als die Dicke, wie zum Beispiel die Enddicke, des zu erhaltenden Substrats ist. Hierin definiert der Begriff „Enddicke“ die Dicke des Substrats nachdem die Bearbeitung des Substrats vollendet oder fertiggestellt wurde, zum Beispiel nachdem alle Bearbeitungsschritte, wie zum Beispiel Schleifen und/oder Polieren des Substrats, durchgeführt wurden. Auf diese Weise kann der Verlust von Werkstückmaterial in dem Vorgang des Erhaltens des Substrats minimiert werden.
  • Die modifizierte Schicht kann im Wesentlichen über einen gesamten Querschnitt des Werkstücks ausgebildet werden. Der Querschnitt kann im Wesentlichen senkrecht zu der Dickenrichtung des Werkstücks liegen.
  • Das Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht kann ein Aufbringen eines Impulses auf das Werkstück, insbesondere auf das Werkstück mit dem daran angebrachten Träger, umfassen oder daraus bestehen.
  • Das Aufbringen des äußeren Impulses auf das Werkstück kann umfassen oder daraus bestehen, eine Ultraschallwelle auf das Werkstück aufzubringen und/oder Druck auf das Werkstück aufzubringen und/oder eine mechanische Kraft auf das Werkstück aufzubringen und/oder das Werkstück zu erwärmen und/oder das Werkstück zu kühlen und/oder ein Vakuum auf das Werkstück aufzubringen. Besonders bevorzugt umfasst das Aufbringen des äußeren Impulses auf das Werkstück ein Aufbringen einer Ultraschallwelle auf das Werkstück oder besteht dieses daraus.
  • Durch Aufbringen des äußeren Impulses auf das Werkstück wird das Werkstück in dem Bereich, in dem die modifizierte Schicht ausgebildet ist, getrennt. In diesem Bereich ist die Festigkeit des Werkstücks aufgrund des Vorliegens der modifizierten Schicht verringert, wodurch das Trennen des Werkstücks durch das Aufbringen des äußeren Impulses erleichtert wird.
  • Das Werkstück kann durch Aufbringen des äußeren Impulses vollständig entlang der modifizierten Schicht geteilt werden, wodurch das Substrat mit dem daran angebrachten Träger erhalten wird.
  • Die Erfindung stellt ferner ein System zum Herstellen eines Substrats bereit. Das System umfasst ein Halteelement zum Halten eines Werkstücks, wobei das Werkstück eine erste Fläche und eine der ersten Fläche gegenüberliegende zweite Fläche aufweist, und ein Anbringmittel, dass eingerichtet ist, einen Träger an das Werkstück anzubringen, wobei der Träger eine erste Fläche und eine der ersten Fläche gegenüberliegende zweite Fläche aufweist und zumindest ein Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht ist. Das System weist ferner ein Modifikationsschichtausbildemittel, das dafür eingerichtet ist, eine modifizierte Schicht innerhalb des Werkstücks auszubilden, und ein Teilungsmittel auf, das dafür eingerichtet ist, das Werkstück entlang der modifizierten Schicht zu teilen, wodurch das Substrat erhalten wird, wobei das Substrat an sich angebracht den Träger aufweist. Darüber hinaus weist das System ein Materialentfernungsmittel auf, das dafür eingerichtet ist, das Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in einem zentralen Abschnitt des Trägers zu entfernen, um so eine Aussparung in dem Träger auszubilden. Das Ausbilden der modifizierten Schicht im Inneren des Werkstücks umfasst ein Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück oder besteht aus einem Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück.
  • Das Substratherstellsystem gemäß der Erfindung ist ein System, das für das Durchführen des Substratherstellverfahrens gemäß der Erfindung eingerichtet ist. Das Substratherstellsystem bietet somit die technischen Effekte und Vorteile, die oben bereits im Einzelnen für das Substratherstellverfahren beschrieben wurden.
  • Die Merkmale, die oben für das Substratherstellverfahren gemäß der Erfindung beschrieben wurden, gelten auch für das Substratherstellsystem gemäß der Erfindung.
  • Das Werkstück, das Substrat, der Träger, die modifizierte Schicht, die modifizierten Bereiche und die Aussparung können die gleichen wie die oben beschriebenen sein.
  • Das Substratherstellsystem kann eine Steuereinrichtung zum Steuern der Komponenten des Systems umfassen. Die Steuereinrichtung kann mehrere Steuereinheiten, beispielsweise Steuereinheiten zum Steuern unterschiedlicher Komponenten des Systems, umfassen. Die Steuereinheiten können getrennte oder einzelne Steuereinheiten sein.
  • Die Steuerung kann dafür eingerichtet sein, das Substratherstellsystem so zu steuern, dass es das Substratherstellverfahren gemäß der Erfindung durchführt.
  • Die Steuerung kann eingerichtet sein, dass Anbringmittel zu steuern, um den Träger an dem Werkstück anzubringen, wobei zumindest der Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks angebracht ist. Die Steuerung kann eingerichtet sein, dass Anbringmittel zu steuern, um den mindestens einen Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks anzubringen. Die Steuereinrichtung kann dafür eingerichtet sein, das Modifikationsschichtausbildemittel so zu steuern, dass es die modifizierte Schicht innerhalb des Werkstücks ausbildet. Die Steuereinrichtung kann dafür eingerichtet sein, das Teilungsmittel so zu steuern, dass es das Werkstück entlang der modifizierten Schicht teilt, wodurch das Substrat mit der Funktionsschicht erhalten wird, wobei das Substrat den Träger an sich angebracht aufweist. Die Steuerung kann eingerichtet sein, dass Materialentfernungsmittel zu steuern, um das Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers zu entfernen, sodass die Aussparung in dem Träger ausgebildet wird.
  • Das Substratherstellungssystem der Erfindung kann eine einzelne Vorrichtung oder Maschine aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ kann das Substratherstellungssystem der Erfindung eine Vielzahl von Vorrichtungen oder Maschinen, zum Beispiel eine Vielzahl von getrennten oder einzelnen Vorrichtungen oder Maschinen, aufweisen oder daraus bestehen. Diese Vorrichtungen oder Maschinen können zum Beispiel miteinander verbunden angeordnet sein, um ein In-Line-System auszubilden. Eine, einige oder sämtliche der Vorrichtungen oder Maschinen können dafür eingerichtet sein, einen Schritt oder mehrere Schritte des Substratherstellverfahrens der Erfindung auszuführen.
  • Das Halteelement kann zum Beispiel einen Einspanntisch oder dergleichen umfassen oder ein Einspanntisch oder dergleichen sein.
  • Das Modifikationsschichtausbildemittel kann dafür eingerichtet sein, die modifizierte Schicht innerhalb des Werkstücks von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus auszubilden. Das Modifikationsschichtausbildemittel kann dafür eingerichtet sein, die modifizierte Schicht innerhalb des Werkstücks von der Seite der zweiten Fläche des Werkstücks aus auszubilden.
  • Das Modifikationsschichtausbildemittel kann ein Laserstrahlaufbringmittel, das dafür eingerichtet ist, einen Laserstrahl auf das Werkstück, insbesondere auf das durch das Halteelement gehaltene Werkstück, aufzubringen, umfassen oder daraus bestehen. Das Ausbilden der modifizierten Schicht innerhalb des Werkstücks kann umfassen oder daraus bestehen, den Laserstrahl auf das Werkstück aufzubringen. Der durch das Laserstrahlaufbringmittel auf das Werkstück aufgebrachte Laserstrahl kann eine Wellenlänge aufweisen, die eine Transmission des Laserstrahls durch das Werkstück ermöglicht. Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche des Werkstücks auf das Werkstück aufzubringen. Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl in einem Zustand auf das Werkstück aufzubringen, in dem ein Brennpunkt des Laserstrahls mit einem Abstand von der ersten Fläche des Werkstücks in der Richtung von der ersten Fläche des Werkstücks auf die zweite Fläche des Werkstücks zu angeordnet ist. Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl in einem Zustand auf das Werkstück aufzubringen, in dem der Brennpunkt des Laserstrahls innerhalb des Werkstücks angeordnet ist.
  • Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, einen gepulsten Laserstrahl auf das Werkstück aufzubringen. Der gepulste Laserstrahl kann eine Pulsbreite zum Beispiel im Bereich von 1 fs bis 1000 ns, bevorzugt 1 ns bis 300 ns, aufweisen.
  • Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks aus auf das Werkstück aufzubringen. Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl von der Seite der zweiten Fläche des Werkstücks aus auf das Werkstück aufzubringen.
  • Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche des Werkstücks in einer solchen Weise auf das Werkstück aufzubringen, dass nebeneinander liegende der Positionen einander nicht überlappen. Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche des Werkstücks in einer solchen Weise auf das Werkstück aufzubringen, dass ein Abstand zwischen nebeneinander liegenden der Positionen, das heißt ein Abstand zwischen Mittelpunkten nebeneinander liegender Positionen, innerhalb eines Bereichs von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und bevorzugter 8 µm bis 30 µm liegt. Der Abstand zwischen äußeren Rändern nebeneinander liegender oder benachbarter modifizierter Bereiche kann wenigstens 1 µm betragen.
  • Das Laserstrahlaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den Laserstrahl zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche des Werkstücks in einer solchen Weise auf das Werkstück aufzubringen, dass nebeneinander liegende der Positionen einander zumindest teilweise überlappen.
  • Das Modifikationsschichtausbildemittel kann dafür eingerichtet sein, die modifizierte Schicht so auszubilden, dass sie im Wesentlichen parallel zu der ersten Fläche des Werkstücks ist.
  • Das Modifikationsschichtausbildemittel kann dafür eingerichtet sein, die modifizierte Schicht so auszubilden, dass sie näher zu der ersten Fläche des Werkstücks als zu der zweiten Fläche des Werkstücks in der Dickenrichtung des Werkstücks liegt. Zum Beispiel kann das Modifikationsschichtausbildemittel dafür eingerichtet sein, die modifizierte Schicht so auszubilden, dass ein Abstand zwischen der modifizierten Schicht und der ersten Fläche des Werkstücks in der Dickenrichtung des Werkstücks um einen Faktor von 3 oder mehr, einen Faktor von 5 oder mehr, einen Faktor von 8 oder mehr, einen Faktor von 10 oder mehr, einen Faktor von 15 oder mehr oder einen Faktor von 20 oder mehr kleiner als ein Abstand zwischen der modifizierten Schicht und der zweiten Fläche des Werkstücks in der Dickenrichtung des Werkstücks ist.
  • Das Modifikationsschichtausbildemittel kann dafür eingerichtet sein, die modifizierte Schicht so auszubilden, dass ein Abstand zwischen der modifizierten Schicht und der ersten Fläche des Werkstücks in der Dickenrichtung des Werkstücks, beispielsweise um 30 µm bis 100 µm, vorzugsweise 40 µm bis 80 µm, bevorzugter 50 µm bis 70 µm und noch bevorzugter annähernd 50 µm, größer als die Dicke, zum Beispiel die Enddicke, des zu erhaltenden Substrats ist.
  • Das Modifikationsschichtausbildemittel kann dafür eingerichtet sein, die Modifikationsschicht im Wesentlichen über einen gesamten Querschnitt des Werkstücks auszubilden. Der Querschnitt kann im Wesentlichen senkrecht zu der Dickenrichtung des Werkstücks liegen.
  • Das Anbringmittel kann dafür eingerichtet sein, die gesamte erste Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks anzubringen. Das Anbringmittel kann dafür eingerichtet sein, nur den Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks anzubringen.
  • Das Anbringmittel kann dafür eingerichtet sein, den mindestens einen Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks anzubringen, sodass die erste Fläche des Trägers mit der ersten Fläche des Werkstücks in direktem Kontakt ist.
  • Das Anbringmittel kann ein Schmelzbondmittel und/oder ein anodisches Bondmittel aufweisen oder daraus bestehen.
  • Das Anbringmittel kann ein Heizmittel aufweisen oder daraus bestehen, das dafür eingerichtet ist, den Träger und/oder das Werkstück zu erwärmen. Das Anbringmittel kann ein Aufbringmittel für ein elektrisches Feld aufweisen oder daraus bestehen, das eingerichtet ist, ein elektrisches Feld, insbesondere ein elektrostatisches Feld, auf den Träger und/oder das Werkstück aufzubringen.
  • Das Schmelzbondmittel kann ein Heizmittel aufweisen, das dafür eingerichtet ist, den Träger und/oder das Werkstück zu erwärmen. Das anodische Bondmittel kann ein Heizmittel aufweisen, das dafür eingerichtet ist, den Träger und/oder das Werkstück zu erwärmen. Das anodische Bondmittel kann ein Aufbringmittel für ein elektrisches Feld aufweisen, das dafür eingerichtet ist, ein elektrisches Feld, insbesondere ein elektrostatisches Feld, auf den Träger und/oder das Werkstück aufzubringen. Das anodische Bondmittel kann ein Heizmittel, das eingerichtet ist, den Träger und/oder das Werkstück zu erwärmen, und ein Aufbringmittel für ein elektrisches Feld aufweisen, das dafür eingerichtet ist, ein elektrisches Feld, insbesondere ein elektrostatisches Feld, auf den Träger und/oder das Werkstück aufzubringen.
  • Das Substratherstellsystem der Erfindung kann ferner ein Vorbehandlungsmittel aufweisen, das dafür eingerichtet ist, einen Vorbehandlungsvorgang an zumindest dem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks, wie zum Beispiel vor dem Anbringen des mindestens einen Randabschnitts der ersten Fläche des Trägers an der ersten Fläche des Werkstücks, insbesondere durch Schmelzbonden und/oder anodisches Bonden auszuführen. Der Vorbehandlungsvorgang kann wie oben beschrieben sein.
  • Das Vorbehandlungsmittel kann ein Schleifmittel und/oder ein Poliermittel oder ein kombiniertes Schleif- und Poliermittel und/oder ein Ätzmittel aufweisen oder daraus bestehen. Das Ätzmittel kann ein Trockenätzmittel und/oder ein Plasmaätzmittel und/oder ein Nassätzmittel aufweisen oder daraus bestehen. Das Schleifmittel oder das Schleif- und Poliermittel kann dafür eingerichtet sein, den mindestens einen Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks zu schleifen. Das Poliermittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann dafür eingerichtet sein, zumindest einen Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks, insbesondere nach dem Schleifen von zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks, zu polieren. Das Ätzmittel kann dafür eingerichtet sein, zumindest einen Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks zu ätzen. Das Trockenätzmittel kann dafür eingerichtet sein, einen Trockenätzvorgang an zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks auszuführen. Das Plasmaätzmittel kann eingerichtet sein, einen Plasmaätzvorgang an zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks auszuführen. Das Nassätzmittel kann dafür eingerichtet sein, einen Nassätzvorgang an zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks auszuführen. Das Vorbehandlungsmittel kann auch eine Kombination aus Schleif- und Polier- und Ätzmittel aufweisen oder daraus bestehen.
  • Das Vorbehandlungsmittel kann ein Mittel zum Modifizieren oder Optimieren der Flächenrauheit von zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks aufweisen oder daraus bestehen. Das Vorbehandlungsmittel kann ein Mittel zum Ausbilden einer Schicht, wie zum Beispiel einer Metallschicht, an zumindest einem Randabschnitt der ersten Fläche des Trägers und/oder der ersten Fläche des Werkstücks, zum Beispiel nach dem Schleifen und/oder Polieren, aufweisen oder daraus bestehen. Insbesondere kann das Vorbehandlungsmittel ein Mittel zum Ausbilden einer Oxidschicht, insbesondere einer Oxidschicht aus dem Trägermaterial, an der ersten Fläche des Trägers und/oder zum Ausbilden einer Oxidschicht, insbesondere einer Oxidschicht des Werkstückmaterials, an der ersten Fläche des Werkstücks aufweisen oder daraus bestehen. Zum Beispiel kann das Mittel zum Ausbilden einer Oxidschicht dafür eingerichtet sein, eine Siliziumoxidschicht (SiO2-Schicht) an der ersten Fläche des Trägers und/oder an der ersten Fläche des Werkstücks auszubilden.
  • Das Substratherstellsystem kann ferner ein Bearbeitungsmittel zum Bearbeiten der zweiten Fläche des Substrats aufweisen.
  • Das Bearbeitungsmittel zum Bearbeiten der zweiten Fläche des Substrats kann ein Schleifmittel und/oder ein Poliermittel oder ein kombiniertes Schleif- und Poliermittel aufweisen oder daraus bestehen. Das Schleifmittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann dafür eingerichtet sein, die zweite Fläche des Substrats nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht zu schleifen. Das Poliermittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann dafür eingerichtet sein, die zweite Fläche des Substrats nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht, insbesondere nach dem Schleifen der zweiten Fläche des Substrats, zu polieren.
  • Das Bearbeitungsmittel zum Bearbeiten der zweiten Fläche des Substrats kann ein Plasmaätzmittel und/oder ein Trockenätzmittel und/oder ein Nassätzmittel aufweisen oder daraus bestehen. Das Plasmaätzmittel kann dafür eingerichtet sein, nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht an der zweiten Fläche des Substrats ein Plasmaätzen auszuführen. Das Trockenätzmittel kann dafür eingerichtet sein, nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht an der zweiten Fläche des Substrats ein Trockenätzen auszuführen. Das Nassätzmittel kann dafür eingerichtet sein, nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht an der zweiten Fläche des Substrats ein Nassätzen auszuführen.
  • Das Schleifmittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann ferner dafür eingerichtet sein, eine Fläche eines verbleibenden Teils des Werkstücks zu schleifen, wobei die Fläche der zweiten Fläche des Werkstücks gegenüberliegt, nachdem das Werkstück entlang der modifizierten Schicht geteilt wurde. Alternativ kann das Substratherstellsystem ein weiteres Schleifmittel oder kombiniertes Schleif- und Poliermittel zu diesem Zweck umfassen.
  • Das Poliermittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann ferner dafür eingerichtet sein, die Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht, insbesondere nach dem Schleifen der Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks, zu polieren. Alternativ kann das Substratherstellsystem ein weiteres Poliermittel oder kombiniertes Schleif- und Poliermittel zu diesem Zweck umfassen.
  • Das Schleifmittel und/oder das Poliermittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel und/oder das Ätzmittel, wie zum Beispiel das Trockenätzmittel und/oder das Plasmaätzmittel und/oder das Nassätzmittel, oder das kombinierte Schleif- und Polier- und Ätzmittel des Vorbehandlungsmittels, wenn vorhanden, kann ebenfalls für die obigen Zwecke verwendet werden. Alternativ kann ein anderes Schleifmittel und/oder Poliermittel oder kombiniertes Schleif- und Poliermittel und/oder Ätzmittel, wie zum Beispiel ein Trockenätzmittel und/oder ein Plasmaätzmittel und/oder ein Nassätzmittel, oder ein kombiniertes Schleif- und Polier- und Ätzmittel verwendet werden.
  • Das Plasmaätzmittel kann ferner dafür eingerichtet sein, nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht ein Plasmaätzen an der Fläche des verbleibenden Werkstücks auszuführen. Alternativ kann das Substratherstellsystem zu diesem Zweck ein weiteres Plasmaätzmittel aufweisen.
  • Das Trockenätzmittel kann ferner dafür eingerichtet sein, nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht an der Fläche des verbleibenden Werkstücks ein Trockenätzen auszuführen. Alternativ kann das Substratherstellsystem zu diesem Zweck ein weiteres Trockenätzmittel aufweisen.
  • Das Nassätzmittel kann ferner dafür eingerichtet sein, nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht an der Fläche des verbleibenden Werkstücks ein Nassätzen auszuführen. Alternativ kann das Substratherstellsystem zu diesem Zweck ein weiteres Nassätzmittel aufweisen.
  • Das Materialentfernungsmittel kann ein Schleifmittel und/oder ein Poliermittel und/oder ein kombiniertes Schleif- und Poliermittel und/oder ein Schneidmittel und/oder ein Ätzmittel aufweisen oder daraus bestehen. Zum Beispiel kann das Materialentfernungsmittel ein Schleifmittel oder ein kombiniertes Schleif- und Poliermittel und ein Ätzmittel aufweisen oder daraus bestehen. Ferner kann das Materialentfernungsmittel beispielsweise ein Schleifmittel oder ein kombiniertes Schleif- und Poliermittel und ein Schneidmittel aufweisen oder daraus bestehen. Zudem kann das Materialentfernungsmittel zum Beispiel ein Schneidmittel aufweisen oder daraus bestehen.
  • Das Schleifmittel und/oder das Poliermittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel des Materialentfernungsmittels kann auch für die obigen Zwecke verwendet werden. Alternativ kann ein anderes Schleifmittel und/oder Poliermittel oder kombiniertes Schleif- und Poliermittel verwendet werden.
  • Das Ätzmittel kann ein Plasmaätzmittel und/oder ein Trockenätzmittel und/oder ein Nassätzmittel aufweisen oder daraus bestehen.
  • Das Schneidmittel kann ein Klingenschneidmittel und/oder ein Laserschneidmittel und/oder ein Plasmaschneidmittel aufweisen oder daraus bestehen. Zum Beispiel kann das Klingenschneidmittel eine Klinge oder eine Säge aufweisen oder daraus bestehen. Das Laserschneidmittel kann dafür eingerichtet sein, eine Laserablation auszuführen.
  • Das Poliermittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann ein chemisch-mechanisches Poliermittel und/oder ein Trockenpoliermittel und/oder andere Arten von Poliermittel aufweisen oder daraus bestehen.
  • Das Materialentfernungsmittel kann dafür eingerichtet sein, einen Abschnitt der ersten Fläche des Substrats zu exponieren.
  • Das Substratherstellsystem kann ferner ein Bearbeitungsmittel zum Bearbeiten der ersten Fläche des Substrats, insbesondere des exponierten Abschnitts der ersten Fläche des Substrats, aufweisen.
  • Das Bearbeitungsmittel zum Bearbeiten der ersten Fläche des Substrats, insbesondere des exponierten Abschnitts der ersten Fläche des Substrats, kann ein Metallisierungsmittel aufweisen oder daraus bestehen, dass dafür eingerichtet ist, einen Metallisierungsvorgang an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats auszuführen.
  • Das Substratherstellsystem kann ferner ein Testmittel zum Ausführen eines Testvorgangs, insbesondere eines elektrischen Testvorgangs, an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats aufweisen.
  • Das Substratherstellsystem kann ferner ein Testmittel zum Ausführen eines Testvorgangs, insbesondere eines elektrischen Testvorgangs, an der zweiten Fläche des Substrats aufweisen. Zum Ausführen des Testvorgangs, insbesondere des elektrischen Testvorgangs, an der zweiten Fläche des Substrats, kann das Testmittel zum Ausführen eines Testvorgangs, insbesondere eines elektrischen Testvorgangs, an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche des Substrats oder ein anderes Testmittel verwendet werden.
  • Das Substratherstellsystem kann ferner ein Funktionsschichtausbildungsmittel aufweisen, das eingerichtet ist, an der zweiten Fläche des Substrats eine Funktionsschicht auszubilden. Die Funktionsschicht kann wie oben beschrieben sein.
  • Das Funktionsschichtausbildungsmittel kann ein epitaktisches Wachstumsmittel und/oder Strukturierungsmittel aufweisen oder daraus bestehen. Das epitaktische Wachstumsmittel kann dafür eingerichtet sein, an der zweiten Substratfläche durch epitaktisches Wachstum eine epitaktische Schicht auszubilden. Das Strukturierungsmittel kann dafür eingerichtet sein, einen Strukturierungsvorgang, zum Beispiel einen Lithographievorgang, an der zweiten Substratfläche, insbesondere an einer epitaktischen Schicht, auszuführen, die an der zweiten Substratfläche ausgebildet ist.
  • Das Teilungsmittel kann ein Außenimpulsaufbringmittel aufweisen oder daraus bestehen, das dafür eingerichtet ist, einen Außenimpuls auf das Werkstück, insbesondere auf das Werkstück mit dem daran angebrachten Träger, aufzubringen.
  • Das Außenimpulsaufbringmittel kann dafür eingerichtet sein, eine Ultraschallwelle auf das Werkstück aufzubringen und/oder Druck auf das Werkstück aufzubringen und/oder eine mechanische Kraft auf das Werkstück aufzubringen und/oder das Werkstück zu erwärmen und/oder das Werkstück zu kühlen und/oder ein Vakuum auf das Werkstück aufzubringen. Besonders bevorzugt ist das Außenimpulsaufbringmittel dafür eingerichtet, eine Ultraschallwelle auf das Werkstück aufzubringen.
  • Das Substratherstellsystem kann dafür eingerichtet sein, nach dem Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht die oben beschriebenen Schritte eines Anbringens eines Trägers an dem Werkstück, eines ausbilden einer modifizierten Schicht, eines Trennen des Werkstücks und eines Entfernens des Trägermaterials einmal oder mehrere Male an dem verbleibenden Werkstück zu wiederholen, um so mehrere, wie zum Beispiel 2 oder mehr, 3 oder mehr, 4 oder mehr, 8 oder mehr, 10 oder mehr oder 12 oder mehr Substrate zu erhalten.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden hierin nicht beschränkende Beispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erörtert, wobei:
    • 1 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Aufbringens eines Laserstrahls auf ein Werkstück, wodurch eine modifizierte Schicht innerhalb des Werkstücks ausgebildet wird, gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 2 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Anbringen eines Trägers an dem Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 3 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Anbringen eines Trägers an dem Werkstück in Übereinstimmung mit einer Abwandlung der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 4 eine Schnittansicht ist, die einen Schritt zum Aufbringen eines Laserstrahls auf das Werkstück veranschaulicht, um dadurch in Übereinstimmung mit einer Abwandlung der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung eine modifizierte Schicht im Inneren des Werkstücks auszubilden;
    • 5 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Teilen des Werkstücks entlang der modifizierten Schicht zeigt, um dadurch in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ein Substrat mit dem daran angebrachten Träger zu erhalten;
    • 6 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Entfernen von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in einem zentralen Abschnitt des Trägers aus in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 7 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Entfernen weiteren Trägermaterials von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt, um so eine Aussparung in dem Träger auszubilden, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt und einen Abschnitt der ersten Fläche des Substrats exponiert;
    • 8 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem der exponierte Abschnitt der ersten Fläche des Substrats einem Metallisierungsvorgang ausgesetzt worden ist;
    • 9 eine Schnittansicht ist, die einen Schritt zum Ausführen eines elektrischen Testvorgangs an der ersten und zweiten Fläche des Substrats in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 10 eine Schnittansicht ist, die einen Schritt zum Entfernen weiteren Trägermaterials von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, um so in dem Träger eine Aussparung auszubilden, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt und einen Abschnitt der ersten Fläche des Substrats exponiert;
    • 11 eine Schnittansicht ist, die einen Schritt zum Entfernen von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche des Trägers in dem zentralen Abschnitt des Trägers aus in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, um so in dem Träger eine Aussparung auszubilden, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers erstreckt und einen Abschnitt der ersten Fläche des Substrats exponiert;
    • 12 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zum Entfernen weiteren Trägermaterials von der Seite der zweiten Fläche des Trägers aus in dem zentralen Abschnitt des Trägers in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt, um so einen Abschnitt der ersten Fläche des Substrats zu exponieren;
    • 13 eine Schnittansicht ist, die das Ergebnis eines Schritts zeigt, bei dem der exponierte Abschnitt der ersten Fläche des Substrats einem Metallisierungsvorgang in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgesetzt worden ist; und
    • 14 eine Schnittansicht ist, die einen Schritt zum Ausführen eines elektrischen Testvorgangs an der ersten und zweiten Fläche des Substrats in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Ausführliche Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die bevorzugten Ausführungsformen betreffen Verfahren zum Herstellen eines Substrats und Substratherstellsysteme zum Durchführen dieser Verfahren.
  • Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird das Verfahren der Erfindung an einem SiC-Ingot als einem Werkstück 2 (siehe zum Beispiel 1 bis 4) durchgeführt. Insbesondere kann das Werkstück 2 ein Einkristall-SiC-Ingot sein. Jedoch können unterschiedliche Arten von Werkstücken und insbesondere unterschiedliche Werkstückmaterialien für das Werkstück 2 verwendet werden, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist das Werkstück 2 eine erste Fläche 4 und eine der ersten Fläche 4 gegenüberliegende zweite Fläche 6 auf. Die erste Fläche 4 und die zweite Fläche 6 sind im Wesentlichen parallel zueinander. Zum Beispiel kann das Werkstück 2 eine Dicke in der Richtung von der ersten Fläche 4 zu der zweiten Fläche 6 in einem Bereich von 0,5 mm bis 50 mm aufweisen. Jedoch kann das Werkstück 2 auch eine Dicke von mehr als 50 mm aufweisen. Das Werkstück 2 weist eine im wesentlichen zylindrische Form auf.
  • Ein gepulster Laserstrahl LB wird von der Seite der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 aus auf das Werkstück 2 aufgebracht (siehe 1). Der gepulste Laserstrahl LB kann eine Pulsbreite beispielsweise in dem Bereich von 1 fs bis 1000 ns, bevorzugt 1 ns bis 300 ns, aufweisen. Der gepulste Laserstrahl LB weist eine Wellenlänge auf, die eine Transmission des gepulsten Laserstrahls LB durch das Werkstück 2 ermöglicht. Der gepulste Laserstrahl LB wird an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche 4 in einem Zustand auf das Werkstück 2 aufgebracht, in dem ein Brennpunkt P des gepulsten Laserstrahls LB mit einem Abstand d von der ersten Fläche 4 in der Richtung von der ersten Fläche 4 auf die zweite Fläche 6 zu angeordnet ist, das heißt innerhalb des Werkstücks 2 angeordnet ist (siehe 1).
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird durch ein Laserstrahlaufbringmittel (nicht gezeigt) eines Substratherstellsystems (nicht gezeigt) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf das Werkstück 2 aufgebracht. Bei dieser Ausführungsform bildet das Laserstrahlaufbringmittel ein Modifikationsschichtausbildemittel des Systems. Während des Vorgangs des Aufbringens des gepulsten Laserstrahls LB auf das Werkstück 2 kann das Werkstück 2 durch ein Halteelement (nicht gezeigt), wie zum Beispiel ein Einspanntisch, des Substratherstellsystems gehalten werden.
  • Durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf das Werkstück 2 in dieser Weise wird eine modifizierte Schicht 8 innerhalb des Werkstücks 2 ausgebildet (siehe 1 und 2). Die modifizierte Schicht 8 umfasst mehrere modifizierte Bereiche (nicht gezeigt) . Die modifizierte Schicht 8 ist der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 zugewandt, das heißt die modifizierte Schicht 8 liegt der ersten Fläche 4 in der Richtung von der ersten Fläche 4 auf die zweite Fläche 6 zu gegenüber. Die modifizierte Schicht 8 wird so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen parallel zu der ersten Fläche 4 ist.
  • Die modifizierten Bereiche der modifizierten Schicht 8 sind Bereiche des Werkstücks 2, die durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB modifiziert wurden. Insbesondere können die modifizierten Bereiche Bereiche des Werkstücks 2 sein, in denen die Struktur des Werkstückmaterials durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB modifiziert wurde und/oder das Werkstück 2 durch das Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB beschädigt wurde. Durch Ausbilden der modifizierten Schicht 8 innerhalb des Werkstücks 2 wird die Festigkeit des Werkstücks 2 entlang der modifizierten Schicht 8 verringert.
  • Obwohl bei dem Verfahren der ersten Ausführungsformen die modifizierte Schicht 8 durch Aufbringen eines Laserstrahls LB auf das Werkstück 2 ausgebildet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Ansatz beschränkt. Die modifizierte Schicht 8 kann in unterschiedlicher Weise in dem Werkstück 2 ausgebildet werden, zum Beispiel indem eine unterschiedliche Art von Strahlung auf das Werkstück 2 aufgebracht wird.
  • Die modifizierten Bereiche der modifizierten Schicht 8 können amorphe Bereiche und/oder Bereiche, in denen Risse ausgebildet sind, umfassen. Die modifizierten Bereiche können amorphe Bereiche oder Bereiche, in denen Risse ausgebildet sind, sein. Die modifizierten Bereiche können Durchmesser im Bereich von 1 µm bis 30 µm, vorzugsweise 2 µm bis 20 µm und bevorzugter 3 µm bis 10 µm aufweisen.
  • Die modifizierte Schicht 8 wird im Wesentlichen über einen gesamten Querschnitt des Werkstücks 2 ausgebildet, wobei der Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zu der Dickenrichtung des Werkstücks 2 liegt.
  • Der gepulste Laserstrahl LB kann zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche 4 in einer solchen Weise auf das Werkstück 2 aufgebracht werden, dass nebeneinander liegende der Positionen einander nicht überlappen. Der gepulste Laserstrahl LB kann zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche 4 in einer solchen Weise auf das Werkstück 2 aufgebracht werden, dass ein Abstand zwischen nebeneinander liegenden der Positionen, das heißt ein Abstand zwischen Mittelpunkten nebeneinander liegender Positionen, innerhalb eines Bereichs von 3 µm bis 50 µm, vorzugsweise 5 µm bis 40 µm und bevorzugter 8 µm bis 30 µm liegt.
  • Durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf diese Weise können die mehreren modifizierten Bereiche in der modifizierten Schicht 8 so innerhalb des Werkstücks 2 ausgebildet werden, dass nebeneinander liegende oder benachbarte modifizierte Bereiche einander nicht überlappen. Der Abstand zwischen äußeren Rändern nebeneinander liegender oder benachbarter modifizierter Bereiche kann wenigstens 1 µm betragen.
  • Alternativ kann der gepulste Laserstrahl LB zumindest an mehreren Positionen entlang der ersten Fläche 4 in einer solchen Weise auf das Werkstück 2 aufgebracht werden, dass nebeneinander liegende der Positionen einander zumindest teilweise überlappen. Auf diese Weise können die mehreren modifizierten Bereiche der modifizierten Schicht 8 so in dem Werkstück 2 ausgebildet werden, dass nebeneinander liegende oder benachbarte modifizierte Bereiche einander zumindest teilweise überlappen.
  • Wie ferner in 1 gezeigt ist, wird die modifizierte Schicht 8 so ausgebildet, dass sie in der Dickenrichtung des Werkstücks 2 näher zu der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 als zu der zweiten Fläche 6 des Werkstücks 2 liegt.
  • Der gepulste Laserstrahl LB wird in einem Zustand auf das Werkstück 2 aufgebracht, in dem der Brennpunkt P des gepulsten Laserstrahls LB mit einem Abstand von der ersten Fläche 4 in der Richtung von der ersten Fläche 4 auf die zweite Fläche 6 zu angeordnet ist. Somit wird die modifizierte Schicht 8 mit diesem Abstand von der ersten Fläche 4 in der Dickenrichtung des Werkstücks 2 innerhalb des Werkstücks 2 ausgebildet (siehe 1). Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Abstand zwischen der modifizierten Schicht 8 und der ersten Fläche 4 in der Dickenrichtung des Werkstücks 2 um annähernd 60 µm größer sein als die Enddicke des zu erhaltenden Substrats, wie zum Beispiel annährend 30 µm. Die Enddicke des zu erhaltenden Substrats kann auch weniger als 30 µm oder mehr als 30 µm sein.
  • Nach dem Ausbilden der modifizierten Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2 wird ein Träger 10 an dem Werkstück 2 angebracht (siehe 2). Der Träger 10 weist eine erste Fläche 12 und eine der ersten Fläche 12 gegenüberliegende zweite Fläche 14 auf. Die erste Fläche 12 und die zweite Fläche 14 sind im Wesentlichen parallel zueinander. Der Träger 10 kann zum Beispiel eine Dicke in der Richtung von der ersten Fläche 12 aus zu der zweiten Fläche 14 in einem Bereich von 400 µm bis 1200 µm, bevorzugt 500 µm bis 1000 µm, aufweisen. Der Träger 10 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Der Träger 10 weist im Wesentlichen den gleichen Durchmesser auf wie das Werkstück 2 (siehe 2).
  • Der Träger 10 kann ein Halbleiterwafer, insbesondere ein Si-Wafer, sein. Jedoch können, wie oben im Detail erläutert worden ist, unterschiedliche Arten von Trägern und insbesondere unterschiedliche Trägermaterialien für den Träger 10 verwendet werden.
  • Bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform kann die gesamte erste Fläche 12 des Trägers 10 an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht werden. In diesem Fall wird bei der vorliegenden Ausführungsform die gesamte erste Fläche 12 des Trägers 10 an der gesamten ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht.
  • Alternativ kann nur eine Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht werden (siehe 2). In diesem Fall wird der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 an einem Randabschnitt der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht. In einem zentralen Abschnitt der ersten Fläche 12 des Trägers 10 sind der Träger 10 und das Werkstück 2 nicht aneinander angebracht. Dieser zentrale Abschnitt wird durch den Randabschnitt 16 umgeben. Der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 kann eine im Wesentlichen ringförmige Form mit einer Ringbreite in einem Bereich von zum Beispiel 1 mm bis 3 mm aufweisen.
  • Bei dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform ist der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 oder die gesamte erste Fläche 12 des Trägers 10 an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 durch Schmelzbonden oder anodisches Bonden angebracht. Auch eine Kombination aus Schmelzbonden und anodischem Bonden kann für diesen Zweck verwendet werden. Der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 oder die gesamte erste Fläche 12 des Trägers 10 ist an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht, sodass die erste Fläche 12 des Trägers 10 mit der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 in direktem Kontakt ist. Folglich ist kein Material, insbesondere kein Haftmittel, zwischen der ersten Fläche 12 des Trägers 10 und der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 vorhanden. Eine Oxidschicht, insbesondere eine Oxidschicht des Trägermaterials, kann an der ersten Fläche 12 des Trägers 10 ausgebildet sein, und/oder eine Oxidschicht, insbesondere eine Oxidschicht aus dem Werkstückmaterial, kann an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 ausgebildet sein. Wenn der Träger 10 aus Si hergestellt ist, beispielsweise wenn der Träger 10 ein Si-Wafer ist, kann insbesondere eine Siliziumoxidschicht (SiO2-Schicht) an der ersten Fläche 12 des Trägers 10 ausgebildet sein. Wie oben im Detail erläutert worden ist, wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Verfahren der Erfindung an einem SiC-Ingot als Werkstück 2 ausgeführt. Eine Siliziumoxidschicht (SiO2-Schicht) kann an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2, das heißt des SiC-Ingots, ausgebildet werden.
  • Der Träger 10 wird durch ein nicht gezeigtes Anbringmittel des Substratherstellsystems der vorliegenden Ausführungsform an dem Werkstück 2 angebracht. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Anbringmittel ein Schmelzbondmittel und/oder ein anodisches Bondmittel auf oder besteht daraus. Während des Vorgangs eines Anbringens des Trägers 10 an dem Werkstück 2 kann das Werkstück 2 durch das Stützelement des Substratherstellsystems unterstützt werden.
  • Vor dem Anbringen des Trägers 10 an dem Werkstück 2 durch Schmelzbonden und/oder anodisches Bonden kann zumindest der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 und/oder die erste Fläche 4 des Werkstücks 2, wie oben im Detail ausgeführt worden ist, einem Vorbehandlungsvorgang ausgesetzt werden. Auf diese Weise kann das Anbringen des Trägers 10 an dem Werkstück 2 weiter verbessert werden. Der Vorbehandlungsvorgang kann durch ein nicht gezeigtes Vorbehandlungsmittel des Substratherstellsystems der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt werden.
  • Die 3 und 4 veranschaulichen eine Abwandlung der ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren dieser Abwandlung unterscheidet sich von dem Verfahren der ersten Ausführungsform in der Reihenfolge der Schritte zum Ausbilden der modifizierten Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2 und Anbringen des Trägers 10 an dem Werkstück 2.
  • Insbesondere wird bei dem modifizierten Verfahren der Träger 10, wie in 3 gezeigt, als Erstes an dem Werkstück 2 angebracht, das heißt vor dem Ausbilden der modifizierten Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2. Dieser Anbringvorgang wird auf die gleiche Weise ausgeführt, wie sie für das Verfahren der ersten Ausführungsform oben im Detail beschrieben worden ist. Der Träger 10 ist aus einem Material, wie zum Beispiel Si, hergestellt, das für den Laserstrahl LB durchlässig ist. Folglich weist der Laserstrahl LB eine Wellenlänge auf, welche eine Transmission des Laserstrahls LB durch den Träger 10 zulässt.
  • Nach dem Anbringen des Trägers 10 an dem Werkstück 2 wird der gepulste Laserstrahl LB von der Seite der ersten Fläche des Werkstücks 2 im Wesentlichen auf die gleiche Weise auf das Werkstück 2 aufgebracht, wie sie für das Verfahren der ersten Ausführungsform im Detail ausgeführt worden ist. Der einzige Unterschied zwischen dem Laseraufbringschritt des Verfahrens der ersten Ausführungsform und dem Laseraufbringschritt des modifizierten Verfahrens ist, dass bei dem Letzteren Verfahren der Laserstrahl LB durch den Träger 10 übertragen wird (siehe 4). Durch Aufbringen des gepulsten Laserstrahls LB auf das Werkstück 2 auf diese Weise, wird die modifizierte Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2 ausgebildet.
  • Die verbleibenden Schritte des modifizierten Verfahrens sind die gleichen wie jene des Verfahrens in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform, die im Folgenden beschrieben wird.
  • Nach dem Ausbilden der modifizierten Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2 und Anbringen des Trägers 10 an dem Werkstück 2, wird das Werkstück 2 entlang der modifizierten Schicht 8 geteilt, um dadurch ein Substrat 18 mit dem daran angebrachten Träger 10 zu erhalten (siehe 5). Bei dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform wird das Werkstück 2 entlang der modifizierten Schicht 8 durch Aufbringen eines äußeren Impulses auf das Werkstück 2 geteilt.
  • Das Substratherstellsystem weist ein nicht gezeigtes Teilungsmittel auf, dass ein nicht gezeigtes Außenimpulsaufbringmittel aufweist oder daraus besteht. Der äußere Impuls wird durch das Außenimpulsaufbringmittel auf das Werkstück 2 aufgebracht.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht das Aufbringen des äußeren Impulses auf das Werkstück 2 daraus, eine Ultraschallwelle auf das Werkstück 2 aufzubringen. Jedoch können andere Arten von äußeren Impulsen auf das Werkstück 2 aufgebracht werden, wie oben näher beschrieben wurde.
  • Durch das Aufbringen des äußeren Impulses auf das Werkstück 2 wird das Werkstück 2 in dem Bereich getrennt, in dem die modifizierte Schicht 8 ausgebildet ist. In diesem Bereich ist die Festigkeit des Werkstücks 2 aufgrund des Vorliegens der modifizierten Bereiche verringert, wodurch die Trennung des Werkstücks 2 durch das Aufbringen des äußeren Impulses ermöglicht wird.
  • Das Ergebnis des Schritts des Aufbringens des äußeren Impulses auf das Werkstück 2 ist in 5 gezeigt. Da die modifizierte Schicht 8 im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Werkstücks 2 ausgebildet ist (siehe 1, 2 und 4), wird das Werkstück 2 durch das Aufbringen des äußeren Impulses vollständig entlang der modifizierten Schicht 8 geteilt, wodurch das Substrat 18 mit dem daran angebrachten Träger 10 erhalten wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Substrat 18 ein SiC-Substrat.
  • Das Substrat 18 weist eine erste Fläche 20 (siehe 7), welche die gleiche ist wie die erste Fläche 4 des Werkstücks 2, und eine zweite Fläche 22 auf, die der ersten Fläche 20 gegenüberliegt (zum Beispiel 5). Die erste Fläche 20 und die zweite Fläche 22 sind im Wesentlichen parallel zueinander. Nach dem Teilen des Werkstücks 2 entlang der modifizierten Schicht 8 kann das resultierende Substrat 18 bei der vorliegenden Ausführungsform eine Dicke in der Richtung von der ersten Fläche 20 aus zu der zweiten Fläche 22 in einem Bereich von 10 µm bis 200 µm aufweisen. Zum Beispiel kann das Substrat 18 eine Dicke von annähernd 90 µm aufweisen.
  • Nach dem Teilen des Werkstücks 2 auf die gleiche oben näher erläuterte Weise, kann die zweite Fläche 22 des Substrats 18 geschliffen und optional poliert werden. In dem Schleifschritt und möglicherweise dem optionalen Polierschritt wird das Substrat 18 auf die Endsubstratdicke, zum Beispiel 30 µm, eingestellt. Der Schleifschritt wird durch ein Schleifmittel (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems durchgeführt. Der optionale Polierschritt wird durch ein Poliermittel (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems durchgeführt. Alternativ kann das Substratherstellsystem ein kombiniertes Schleif- und Poliermittel (nicht gezeigt) umfassen.
  • Ferner kann nach dem Teilen des Werkstücks 2 eine Fläche eines nicht gezeigten, verbleibenden Werkstücks 2, wobei die Fläche der zweiten Fläche 6 des Werkstücks 2 gegenüberliegt, geschliffen und poliert werden. Diese Fläche des verbleibenden Werkstücks 2 ist eine Fläche, die durch Teilen des Werkstücks 2 entlang der modifizierten Schicht 8 exponiert worden ist. Durch Schleifen und Polieren der Fläche des verbleibenden Werkstücks 2, kann das verbleibende Werkstück 2 zum Erhalten weiteren Substrats von diesem auf effiziente Weise vorbereitet werden.
  • Das Schleifmittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann ferner dafür eingerichtet sein, die Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks 2, die der zweiten Fläche 6 des Werkstücks 2 gegenüberliegt, zu schleifen. Alternativ kann das Substratherstellsystem ein weiteres Schleifmittel (nicht gezeigt) oder ein weiteres kombiniertes Schleif- und Poliermittel (nicht gezeigt) zu diesem Zweck umfassen.
  • Das Poliermittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel kann ferner dafür eingerichtet sein, die Fläche des verbleibenden Teils des Werkstücks 2, die der zweiten Fläche 6 des Werkstücks 2 gegenüberliegt, zu polieren. Alternativ kann das Substratherstellsystem ein weiteres Poliermittel (nicht gezeigt) oder kombiniertes Schleif- und Poliermittel zu diesem Zweck umfassen.
  • Nach dem Teilen des Werkstücks 2 können die oben beschriebenen Schritte des Ausbildens der modifizierten Schicht 8, des Anbringens des Trägers 10 an dem Werkstück 2 und des Teilens des Werkstücks 2 einmal oder mehrere Male an dem verbleibenden Teil des Werkstücks 2 wiederholt werden, um so mehrere, beispielsweise zwei oder mehr, drei oder mehr, fünf oder mehr, acht oder mehr, zehn oder mehr oder zwölf oder mehr, Substrate 18 zu erhalten. Auf diese Weise können in effizienter und zuverlässiger Weise mehrere Substrate 18 aus einem einzelnen Werkstück 2 erhalten werden. Insbesondere ermöglicht das Verfahren gemäß der Erfindung, die Anzahl von aus dem Werkstück 2 zu erhaltenden Substraten 18 zu erhöhen, wie oben näher erörtert wurde.
  • Vor oder nach dem Schleifen und optionalen Polieren der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 wird Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche 14 des Trägers 10 in einem zentralen Abschnitt 24 des Trägers 10 entfernt. Das Ergebnis dieses Schritts wird in 6 gezeigt. Durch Entfernen des Trägermaterials wird eine Aussparung 26 in dem Träger 10 ausgebildet. Die Aussparung 26 erstreckt sich nicht durch die gesamte Dicke des Trägers 10. Eine Schicht 28 des Trägermaterials verbleibt an der ersten Fläche 20 des Substrats 18. Die Schicht 28 ist eine durchgehende Schicht aus Trägermaterial. Die Schicht 28 ist eine dünne Schicht, die zum Beispiel eine Dicke in einem Bereich von 1 µm bis 100 µm aufweist.
  • Die Aussparung 26, die in dem zentralen Abschnitt 24 des Trägers 10 ausgebildet ist, wird durch einen Randabschnitt 30 des Trägers 10 umgeben. Der Randabschnitt 30 weist eine im Wesentlichen ringförmige Form mit einer Ringbreite von 1 mm bis 3 mm auf.
  • Bei dem oben im Detail erläuterten Anbringschritt kann nur der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht sein (siehe zum Beispiel 2). Der Randabschnitt 30 des Trägers 10, der die Aussparung 26 umgibt, kann kongruent zu dem Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 sein. In diesem Fall wird in dem gesamten Bereich Trägermaterial entfernt, in dem der Träger 10 und das Werkstück 2 nicht aneinander angebracht, d. h. unverbunden sind.
  • Der oben beschriebene Schritt eines Entfernens von Trägermaterial kann zum Beispiel durch Schleifen des Trägers 10 in dessen zentralem Abschnitt 24 ausgeführt werden. Zu diesem Zweck kann ein Schleifmittel (nicht gezeigt) oder ein kombiniertes Schleif- und Poliermittel (nicht gezeigt), zum Beispiel das Schleifmittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel, dass auch zum Schleifen der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 verwendet wird, eingesetzt werden. In diesem Fall bildet das Schleifmittel oder das kombinierte Schleif- und Poliermittel einen Teil eines Materialentfernungsmittels (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems aus.
  • Nach dem Ausbilden der Aussparung 26 in dem Träger 10 auf diese Weise, wird die Trägermaterialschicht 28 entfernt, um dadurch die Aussparung 26 so zu verlängern, dass sie durch die gesamte Dicke des Trägers 10 reicht. Auf diese Weise wird ein Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18, wie in 7 gezeigt, durch die Aussparung 26 exponiert. Bei dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Fläche 20 des Substrats 18 in dem gesamten Bereich exponiert, in dem die Aussparung 26 in dem Träger 10 ausgebildet ist.
  • Die Schicht 28 kann zum Beispiel durch Ätzen, wie zum Beispiel Plasmaätzen und/oder Trockenätzen und/oder Nassätzen, des Trägers 10 entfernt werden. Zu diesem Zweck kann das Materialentfernungsmittel des Substratherstellsystems ferner ein Ätzmittel (nicht gezeigt) aufweisen. Das Ätzmittel kann ein Plasmaätzmittel und/oder ein Trockenätzmittel und/oder ein Nassätzmittel aufweisen oder daraus bestehen.
  • Bei dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform besteht der Trägermaterialentfernungsvorgang folglich aus zwei Trägermaterialentfernungsschritten, wie zum Beispiel einem Schleifschritt (siehe 6) und einem nachfolgenden Ätzschritt (siehe 7). Auf diese Weise kann insbesondere zuverlässig dagegen vorgebeugt werden, dass das Substrat 18 beschädigt werden kann, wie zum Beispiel bei dem Schleifvorgang des Trägers 10.
  • Bei anderen Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann eine Aussparung, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, in dem Träger 10 in einem einzigen Schleif- und/oder Polierschritt ausgebildet werden. Bei diesem Schleif- und/oder Poliervorgang kann der exponierte Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18 ebenfalls, zum Beispiel leicht, geschliffen und/oder poliert werden. Auf diese Weise kann die Flächenrauheit des exponierten Abschnitts zum Beispiel so eingestellt werden, dass sie die Haftung einer Metallschicht 32 verbessert, die bei einem nachfolgenden Metallisierungsvorgang, wie zum Beispiel ein im Folgenden im Detail erläuterter Metallisierungsvorgang, aufgebracht wird.
  • Nach dem Verlängern der Aussparung 26 durch die gesamte Dicke des Trägers 10 auf die gleiche oben im Detail erläuterte Weise, wird der exponierte Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18 bearbeitet. Insbesondere wird der exponierte Abschnitt der ersten Fläche 20 bei dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform einem Metallisierungsvorgang ausgesetzt. Bei diesem Vorgang wird eine Metallschicht 32 an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche 20 ausgebildet (siehe 8). Während des Metallisierungsschritts wird das Substrat 18 sicher durch den Träger 10 unterstützt.
  • Das Substratherstellsystem weist ein Bearbeitungsmittel (nicht gezeigt) zum Bearbeiten der ersten Fläche 20 des Substrats 18 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist dieses Bearbeitungsmittel ein Metallisierungsmittel (nicht gezeigt) auf oder besteht aus diesem, das dafür eingerichtet ist, den Metallisierungsvorgang an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18 auszuführen.
  • Bei anderen Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung können zusätzliche oder alternative Bearbeitungsschritte des exponierten Abschnitts der ersten Fläche 20 des Substrats 18 ausgeführt werden. Beispiele solcher Bearbeitungsschritte sind Lithographievorgänge, das Ausbilden von Durchgangsbohrungen oder Durchgangslöchern, zum Beispiel durch Bohren, Ablationslaservorgänge und Stealth-Laser-Vorgänge, wie oben im Detail erläutert worden ist.
  • Nach dem Ausbilden der Metallschicht 32 an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche 20 wird ein elektrischer Testvorgang gleichzeitig an der Metallschicht 32, die an dem exponierten Abschnitt der ersten Fläche 20 ausgebildet ist, und an der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 ausgeführt. Dieser Testvorgang wird durch Verwendung von Teststiften 34 eines Testmittels (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems, wie in 9 veranschaulicht, ausgeführt. Während des Testvorgangs wird das Substrat 18 sicher durch den Träger 10 unterstützt. Folglich kann der Testvorgang auf eine besonders zuverlässige Weise insbesondere dadurch ausgeführt werden, dass gegen jegliche Verformung, wie zum Beispiel eine Verzerrung, des Substrats 18 zuverlässig vorgebeugt werden kann.
  • Vor oder nach dem Ausführen des Metallisierungsvorgangs und/oder des Testvorgangs und nach dem Schleifen und optionalen Polieren der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 kann eine Funktionsschicht (nicht gezeigt) an der zweiten Fläche 22 ausgebildet werden. Die Funktionsschicht kann durch ein Funktionsschichtausbildungsmittel (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems ausgebildet werden. Während des Vorgangs eines Ausbildens der Funktionsschicht wird das Substrat 18 sicher durch den Träger 10 unterstützt.
  • Die Funktionsschicht kann wie oben beschrieben sein. Insbesondere kann die Funktionsschicht eine Bauelementschicht sein. Die Bauelementschicht kann nur in einem zentralen Abschnitt der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 ausgebildet sein. Insbesondere kann in diesem zentralen Abschnitt ein Bauelementbereich (nicht gezeigt) ausgebildet sein, der mehrere Bauelemente aufweist. Der Bauelementbereich kann ferner mehrere Trennlinien aufweisen, welche die mehreren Bauelemente abgrenzen. Ein Umfangsrandbereich ohne Funktionsschicht, insbesondere ohne Bauelemente, kann um den zentralen Abschnitt der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 ausgebildet sein. Der Umfangsrandbereich der zweiten Fläche 22 kann eine im Wesentlichen ringförmige Form mit einer Ringbreite von 1 mm bis 3 mm aufweisen. Der Randabschnitt 30 des Trägers 10, der die in dem zentralen Abschnitt 24 des Trägers 10 ausgebildete Aussparung 26 umgibt, kann zu dem Umfangsrandbereich der zweiten Fläche 22 kongruent sein.
  • Die Funktionsschicht, insbesondere die Bauelementschicht, kann durch epitaktisches Wachstum und/oder Strukturierung an der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 ausgebildet sein. Insbesondere kann eine epitaktische Schicht durch epitaktisches Wachstum an der zweiten Substratfläche 22 ausgebildet sein. Nachfolgend kann die epitaktische Schicht einem Strukturierungsvorgang, zum Beispiel durch Lithographie, ausgesetzt werden, um so die Funktionsschicht, insbesondere die Bauelementschicht, zu erhalten. Zu diesem Zweck kann das Funktionsschichtausbildungsmittel des Substratherstellsystems ein epitaktisches Wachstumsmittel (nicht gezeigt) und/oder ein Strukturierungsmittel (nicht gezeigt) aufweisen oder daraus bestehen.
  • Der Träger 10 kann zum Beispiel von dem Substrat 18 entfernt werden, nachdem das Bearbeiten und/oder Testen des Substrats 18 abgeschlossen oder fertiggestellt worden ist.
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
  • Das Verfahren der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren der ersten Ausführungsform nur in dem Schritt eines Erweiterns der Aussparung 26, sodass sie durch die gesamte Dicke des Trägers 10 reicht.
  • Insbesondere sind bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform die Schritte eines Ausbildens der modifizierten Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2, eines Anbringens des Trägers 10 an dem Werkstück 2, eines Teilens des Werkstücks 2 entlang der modifizierten Schicht 8 und eines Ausbildens der Aussparung 26 in dem Träger 10, die sich nicht durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, die gleichen wie jene, die oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform oder für das Verfahren der Abwandlung der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind. Bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform wird lediglich der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht (siehe zum Beispiel 2). Der Randabschnitt 30 des Trägers 10, der die Aussparung 26 umgibt, ist zu dem Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 kongruent.
  • Nach dem Ausbilden der Aussparung 26, die sich nicht durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, auf die oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform beschriebene Weise (siehe 6), wird die Trägermaterialschicht 28 durch Schneiden der Schicht 28 entlang des Inneren des Randabschnitts 30 des Trägers 10 entfernt, um dadurch eine im Wesentlichen ringförmige Aussparung 36 auszubilden, die sich vollständig durch die Schicht 28 erstreckt (siehe 10). Da der Träger 10 nur in dem Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 an dem Werkstück 2 angebracht ist, kann die Schicht 28, die nicht an dem Werkstück 2 angebracht ist, nach dem obigen Schneidvorgang besonders einfach entfernt werden. Durch Entfernen der Schicht 28 wird die Aussparung 26 so erweitert, dass sie durch die gesamte Dicke des Trägers 10 reicht und der Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18 exponiert ist (siehe 7).
  • Bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform wird die Schicht 28 entlang des Inneren des Randabschnitts 30 auf eine im Wesentlichen ringförmige Weise durch Verwenden einer Schneidklinge 38, wie in 10 veranschaulicht, geschnitten. Die Schneidklinge 38 bildet einen Teil eines mechanischen Schneidmittels (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems aus. Alternativ oder zusätzlich kann die Schicht 28 durch Laserschneiden und/oder durch Plasmaschneiden geschnitten werden. Zu diesem Zweck kann das Substratherstellsystem ein Laserschneidmittel (nicht gezeigt) und/oder ein Plasmaschneidmittel (nicht gezeigt) aufweisen. Das Laserschneidmittel kann eingerichtet sein, eine Laserablation auszuführen.
  • Bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform besteht der Trägermaterialentfernungsvorgang somit aus zwei Trägermaterialentfernungsschritten, wie zum Beispiel einem Schleifschritt (siehe 6) und einem nachfolgenden Schneidschritt (siehe 10). Auf diese Weise kann besonders zuverlässig dagegen vorgebeugt werden, dass das Substrat 18 zum Beispiel bei dem Schleifvorgang des Trägers 10 beschädigt wird.
  • Nach dem Erweitern der Aussparung 26 durch die gesamte Dicke des Trägers 10 auf die oben im Detail erläuterte Weise, um dadurch den Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18 zu exponieren, werden die oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform im Detail erläuterten weiteren Schritte ausgeführt.
  • Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
  • Das Verfahren der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen nur dadurch, dass der Schritt eines Ausbildens einer Aussparung in dem Träger 10, die sich, wie oben unter Bezugnahme auf 6 beschrieben, nicht durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, weggelassen wird.
  • Insbesondere sind bei dem Verfahren der dritten Ausführungsform die Schritte eines Ausbildens der modifizierten Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2, eines Anbringens des Trägers 10 an dem Werkstück 2 und eines Teilens des Werkstücks 2 entlang der modifizierten Schicht 8 die gleichen wie jene, die für das Verfahren der ersten Ausführungsform oder für das Verfahren der Abwandlung der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind. Bei dem Verfahren der dritten Ausführungsform wird lediglich der Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht (siehe zum Beispiel 2).
  • Nach dem Teilen des Werkstücks 2 entlang der modifizierten Schicht 8 auf die oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform beschriebene Weise (siehe 5), wird der Träger 10 entlang des Inneren des Randabschnitts 30 des Trägers 10 geschnitten, um dadurch eine im Wesentlichen ringförmige Aussparung 40 auszubilden, die sich vollständig durch die Dicke des Trägers 10 erstreckt (siehe 11). Der Randabschnitt 30 des Trägers 10 ist zu dem Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 kongruent. Da der Träger 10 nur in dem Randabschnitt 16 der ersten Fläche 12 des Trägers 10 an dem Werkstück 2 angebracht ist, kann der zentrale Abschnitt des Trägers 10, der durch den Randabschnitt 30 des Trägers 10 umgeben wird und nicht an dem Werkstück 2 angebracht ist, nach dem obigen Schneidvorgang besonders einfach entfernt werden. Durch Entfernen dieses zentralen Abschnitts des Trägers 10 wird die Aussparung 26, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, ausgebildet, und der Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18 wird exponiert (siehe 7). Die Aussparung 26 wird durch den Randabschnitt 30 des Trägers 10 umgeben.
  • Bei dem Verfahren der dritten Ausführungsform wird der Träger 10 entlang des Inneren des Randabschnitts 30 durch Verwendung einer Schneidklinge, insbesondere der auch für das Verfahren der zweiten Ausführungsform eingesetzten Schneidklinge 38, wie in 11 veranschaulicht, auf eine im Wesentlichen ringförmige Weise geschnitten. Die Schneidklinge 38 bildet einen Teil eines mechanischen Schneidmittels (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems aus. Alternativ oder zusätzlich kann der Träger 10 durch Laserschneiden und/oder durch Plasmaschneiden geschnitten werden. Zu diesem Zweck kann das Substratherstellsystem ein Laserschneidmittel (nicht gezeigt) und/oder ein Plasmaschneidmittel (nicht gezeigt) aufweisen. Das Laserschneidmittel kann eingerichtet sein, eine Laserablation auszuführen.
  • Bei dem Verfahren der dritten Ausführungsform besteht der Trägermaterialentfernungsvorgang somit aus einem einzigen Trägermaterialentfernungsschritt, das heißt einem Schleifschritt (siehe 11). Auf diese Weise kann der Trägermaterialentfernungsvorgang weiter vereinfacht werden.
  • Nach dem Ausbilden der Aussparung 26, die sich durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, auf die oben im Detail beschriebene Weise, um dadurch den Abschnitt der ersten Fläche 20 des Substrats 18 zu exponieren, werden weitere oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform im Detail erläuterte Schritte ausgeführt.
  • Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben.
  • Das Verfahren der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren der ersten Ausführungsform im Wesentlichen nur dadurch, dass die erste Fläche 20 des Substrats 18 nur in einem Teil des Bereichs exponiert wird, in dem die Aussparung 26 in dem Träger 10 ausgebildet ist.
  • Insbesondere sind bei dem Verfahren der vierten Ausführungsform die Schritte eines Ausbildens der modifizierten Schicht 8 im Inneren des Werkstücks 2, eines Anbringens des Trägers 10 an dem Werkstück 2, eines Teilens des Werkstücks 2 entlang der modifizierten Schicht 8 und eines Ausbildens der Aussparung 26 in dem Träger 10, die sich nicht durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, die gleichen wie jene, die oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform oder für das Verfahren der Abwandlung der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind. Vorzugsweise wird bei dem Verfahren der vierten Ausführungsform die gesamte erste Fläche 12 des Trägers 10 an der ersten Fläche 4 des Werkstücks 2 angebracht.
  • Nach dem Ausbilden der Aussparung 26, die sich nicht durch die gesamte Dicke des Trägers 10 erstreckt, auf die oben für das Verfahren der ersten Ausführungsform im Detail erläuterten Weise (siehe 6), wird die Trägermaterialschicht 28 teilweise entfernt, um in der Schicht 28 mehrere Öffnungen 42 auszubilden (siehe 12). Die Öffnungen 42 erstrecken sich durch die gesamte Dicke der Schicht 28. Folglich wird die erste Fläche 20 des Substrats 18 durch diese Öffnungen 42 exponiert. Die Trägermaterialschicht 28 kann in Bereichen des Substrats 18, entlang denen das Substrat 18 nachfolgend, wie weiter unten im Detail erläutert, geteilt, beispielsweise geschnitten, wird, zum Beispiel in einer gitterförmigen Anordnung beibehalten werden. Die Öffnungen 42 können zum Beispiel durch Lithographie, wie zum Beispiel optische Lithographie oder Elektronenstrahllithographie, und/oder durch Ätzen in der Schicht 28 ausgebildet werden. Zu diesem Zweck kann das Materialentfernungsmittel des Substratherstellsystems ein Lithographiemittel (nicht gezeigt) und/oder ein Ätzmittel (nicht gezeigt) aufweisen.
  • Bei dem Verfahren der vierten Ausführungsform besteht der Trägermaterialentfernungsvorgang somit aus zwei Trägermaterialentfernungsschritten, wie zum Beispiel einem Schleifschritt (siehe 6) und einem nachfolgenden Lithographieschritt (siehe 12).
  • Nach dem Ausbilden der mehreren Öffnungen 42 in der Schicht 28 werden die Abschnitte der ersten Fläche 20 des Substrats 18, die durch die Öffnungen 42 exponiert sind, einem Metallisierungsvorgang ausgesetzt. Bei diesem Vorgang wird die Metallschicht 32 an den exponierten Abschnitten der ersten Fläche 20 ausgebildet (siehe 13). Während des Metallisierungsschritts wird das Substrat 18 sicher durch den Träger 10 unterstützt.
  • Bei anderen Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung können zusätzliche oder alternative Schritte zum Bearbeiten der exponierten Abschnitte der ersten Fläche 20 des Substrats 18 ausgeführt werden. Beispiele solcher Bearbeitungsschritte sind Lithographievorgänge, dass Ausbilden, zum Beispiel Bohren, von Bohrlöchern oder Durchgangslöchern, Ablationslaservorgänge und Stealth-Laser-Vorgänge, wie sie oben im Detail erläutert worden sind.
  • Nach dem Ausbilden der Metallschicht 32 an den exponierten Abschnitten der ersten Fläche 20 wird ein elektrischer Testvorgang gleichzeitig an der an den exponierten Abschnitten der ersten Fläche 20 ausgebildeten Metallschicht 32 und an der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 ausgeführt. Dieser Testvorgang wird durch Verwenden von Teststiften 34 eines Testmittels (nicht gezeigt) des Substratherstellsystems, wie in 14 veranschaulicht, ausgeführt. Während des Testvorgangs wird das Substrat 18 sicher durch den Träger 10 gesichert.
  • Folglich kann der Testvorgang auf eine besonders zuverlässige Weise ausgeführt werden, insbesondere, da gegen jegliche Verformung, wie zum Beispiel eine Verzerrung, des Substrats 18 zuverlässig vorgebeugt werden kann.
  • Darüber hinaus können weitere, für das Verfahren der ersten Ausführungsform oben ausführlich erläuterte Schritte ausgeführt werden. Insbesondere kann vor oder nach dem Ausführen des Metallisierungsvorgangs und/oder des Testvorgangs, die oben beschrieben worden sind, und nach dem Schleifen und optionalen Polieren der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 an der zweiten Fläche 22 eine Funktionsschicht (nicht gezeigt) ausgebildet werden. Während des Vorgangs eines Ausbildens der Funktionsschicht wird das Substrat 18 sicher durch den Träger 10 unterstützt.
  • Die Funktionsschicht kann wie oben beschrieben sein. Insbesondere kann die Funktionsschicht eine Bauelementschicht sein. Die Bauelementschicht kann nur in einem zentralen Abschnitt der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 ausgebildet sein. Insbesondere kann in diesem zentralen Abschnitt ein Bauelementbereich (nicht gezeigt) ausgebildet sein, der eine Vielzahl von Bauelementen aufweist. Der Bauelementbereich kann ferner mehrere Trennlinien aufweisen, welche die mehreren Bauelemente abgrenzen. Ein Umfangsrandbereich ohne Funktionsschicht, insbesondere ohne Bauelemente, kann um den zentralen Abschnitt der zweiten Fläche 22 des Substrats 18 ausgebildet sein.
  • Die Trennlinien, welche die mehreren Bauelemente abgrenzen, können mit den Bereichen der ersten Substratfläche 20, in denen die Trägermaterialschicht 28 beibehalten worden ist, korrespondieren, zum Beispiel können Sie im Wesentlichen kongruent zu diesen sein (siehe zum Beispiel 12).
  • Das Substrat 18 wird entlang der Trennlinien geteilt, wie zum Beispiel geschnitten, um so mehrere Chips oder Nacktchips (Dies) zu erhalten, an denen die Bauelemente vorgesehen werden.
  • Zum Beispiel kann das Substrat 18 durch Klingenschneiden und/oder Laserschneiden und/oder Plasmaschneiden geteilt werden. Da in den Bereichen der Trennlinien an der ersten Fläche 20 des Substrats 18 keine Metallschicht 32 vorhanden ist (siehe 13) kann der Teilungsvorgang des Substrats 18 erheblich erleichtert werden. Insbesondere ist es bei diesem Vorgang nicht notwendig, durch die Metallschicht 32 zu schneiden.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Werkstück
    4
    erste Fläche von 2
    6
    zweite Fläche von 2
    8
    modifizierte Schicht in 2
    10
    Träger
    12
    erste Fläche von 10
    14
    zweite Fläche von 10
    16
    Randabschnitt von 12
    18
    Substrat
    20
    erste Fläche von 18 (ist gleich 4)
    22
    zweite Fläche von 18
    24
    zentraler Abschnitt von 10
    26
    Aussparung in 10
    28
    Schicht von 10
    30
    Randabschnitt von 10 um 26
    32
    Metallschicht an 20
    34
    Teststifte
    36
    ringförmige Aussparung
    38
    Schneidklinge
    40
    ringförmige Aussparung
    42
    Öffnungen in 28
    LB
    gepulster Laserstrahl
    P
    Brennpunkt von LB

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Substrats (18), wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Werkstücks (2), das eine erste Fläche (4) und eine der ersten Fläche (4) gegenüberliegende zweite Fläche (6) aufweist; Bereitstellen eines Trägers (10), der eine erste Fläche (12) und eine der ersten Fläche (12) gegenüberliegende zweite Fläche (14) aufweist; Anbringen des Trägers (10) an dem Werkstück (2), wobei zumindest ein Randabschnitt (16) der ersten Fläche (12) des Trägers (10) an der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) angebracht wird; Ausbilden einer modifizierten Schicht (8) im Inneren des Werkstücks (2); Teilen des Werkstücks (2) entlang der modifizierten Schicht (8), um dadurch das Substrat (18) zu erhalten, wobei das Substrat (18) daran angebracht den Träger (10) aufweist; und Entfernen von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche (14) des Trägers (10) aus in einem zentralen Abschnitt (24) des Trägers (10), um so in dem Träger (10) eine Aussparung (26) auszubilden, wobei das Ausbilden der modifizierten Schicht (8) im Inneren des Werkstücks (2) ein Aufbringen eines Laserstrahls (LB) auf das Werkstück (2) umfasst oder daraus besteht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Abschnitt einer Fläche (20) des Substrats (18) auf einer Seite des Substrats (18), bei welcher der Träger (10) angebracht ist, bei dem Schritt des Entfernens von Trägermaterial exponiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren ferner ein Bearbeiten des exponierten Abschnitts der Fläche (20) des Substrats (18) umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die gesamte erste Fläche (12) des Trägers (10) an der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) angebracht wird oder nur der Randabschnitt (16) der ersten Fläche (12) des Trägers (10) an der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) angebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest der Randabschnitt (16) der ersten Fläche (12) des Trägers (10) an der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) angebracht wird, sodass die erste Fläche (12) des Trägers (10) mit der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) in direktem Kontakt ist.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest der Randabschnitt (16) der ersten Fläche (12) des Trägers (10) an der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) durch Schmelzbonden und/oder anodisches Bonden angebracht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Entfernen von Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche (14) des Trägers (10) aus in dem zentralen Abschnitt (24) des Trägers (10) ein Schleifen des Trägers (10) und/oder ein Polieren des Trägers (10) und/oder ein Schneiden des Trägers (10) und/oder ein Ätzen des Trägers (10) umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Ätzen des Trägers (10) ein Plasmaätzen des Trägers (10) und/oder ein Trockenätzen des Trägers (10) und/oder ein Nassätzen des Trägers (10) umfasst oder daraus besteht.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Schneiden des Trägers (10) ein Klingenschneiden des Trägers (10) und/oder ein Laserschneiden des Trägers (10) und/oder ein Plasmaschneiden des Trägers (10) umfasst oder daraus besteht.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Laserstrahl (LB) ein gepulster Laserstrahl ist.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Werkstück (2) aus einem Material hergestellt ist, das für den Laserstrahl (LB) transparent ist.
  12. System zum Herstellen eines Substrats (18), wobei das System aufweist: ein Stützelement zum Unterstützen eines Werkstücks (2), wobei das Werkstück (2) eine erste Fläche (4) und eine der ersten Fläche (4) gegenüberliegende zweite Fläche (6) aufweist; ein Anbringmittel, das dafür eingerichtet ist, einen Träger (10) an das Werkstück (2) anzubringen, wobei der Träger (10) eine erste Fläche (12) und eine der ersten Fläche (12) gegenüberliegende zweite Fläche (14) aufweist und zumindest ein Randabschnitt (16) der ersten Fläche (12) des Trägers (10) an der ersten Fläche (4) des Werkstücks (2) angebracht ist; ein Modifikationsschichtausbildungsmittel, das dafür eingerichtet ist, im Inneren des Werkstücks (2) eine modifizierte Schicht (8) auszubilden; ein Teilungsmittel, das dafür eingerichtet ist, das Werkstück (2) entlang der modifizierten Schicht (8) zu teilen, um dadurch das Substrat (18) zu erhalten, wobei das Substrat (18) an sich angebracht den Träger (10) aufweist; und ein Materialentfernungsmittel, das dafür eingerichtet ist, Trägermaterial von der Seite der zweiten Fläche (14) des Trägers (10) aus in einem zentralen Abschnitt (24) des Trägers (10) zu entfernen, um in dem Träger (10) eine Aussparung (26) auszubilden, wobei das Ausbilden der modifizierten Schicht (8) im Inneren des Werkstücks (2) ein Aufbringen eines Laserstrahls (LB) auf das Werkstück (2) umfasst oder daraus besteht.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4300557A1 (de) * 2022-06-30 2024-01-03 Infineon Technologies AG Herstellungsverfahren für eine halbleitervorrichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003282845A (ja) 2002-03-20 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp 炭化ケイ素基板の製造方法およびその製造方法により製造された炭化ケイ素基板、ならびに、ショットキーバリアダイオードおよび炭化ケイ素薄膜の製造方法
US20150332928A1 (en) 2014-05-13 2015-11-19 Disco Corporation Wafer processing method
US20200075414A1 (en) 2018-08-28 2020-03-05 Disco Corporation SiC SUBSTRATE PROCESSING METHOD

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4273663B2 (ja) * 2001-01-11 2009-06-03 株式会社デンソー 半導体圧力センサの製造方法
JP4647228B2 (ja) * 2004-04-01 2011-03-09 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP5601778B2 (ja) * 2009-02-19 2014-10-08 信越ポリマー株式会社 半導体ウェーハの製造方法
JP2012089709A (ja) * 2010-10-20 2012-05-10 Disco Abrasive Syst Ltd ワークの分割方法
JP5263261B2 (ja) * 2010-10-29 2013-08-14 株式会社デンソー 半導体装置の製造方法
JP2013197511A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Toshiba Corp サポート基板、半導体装置の製造方法、半導体装置の検査方法
US9472518B2 (en) * 2014-04-04 2016-10-18 Micron Technology, Inc. Semiconductor structures including carrier wafers and methods of using such semiconductor structures
DE102015112648B4 (de) * 2015-07-31 2021-02-04 Infineon Technologies Ag Verfahren zum bilden einer waferstruktur, verfahren zum bilden eines halbleiterbauelements und einer waferstruktur
JP6896346B2 (ja) 2017-10-27 2021-06-30 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法
US10576585B1 (en) * 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003282845A (ja) 2002-03-20 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp 炭化ケイ素基板の製造方法およびその製造方法により製造された炭化ケイ素基板、ならびに、ショットキーバリアダイオードおよび炭化ケイ素薄膜の製造方法
US20150332928A1 (en) 2014-05-13 2015-11-19 Disco Corporation Wafer processing method
US20200075414A1 (en) 2018-08-28 2020-03-05 Disco Corporation SiC SUBSTRATE PROCESSING METHOD

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