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Anwendungsgebiet
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Die Erfindung soll es erleichtern,
dünnere Wafer
zu fertigen und/oder sicherer zu bearbeiten und/oder den Fertigungsaufwand
beim Herstellen von elektrischen Bauelementen und/oder Schaltungen,
und/oder Sensoren u.s.w. zu reduzieren und/oder kostengünstiger
zu gestalten und/oder den Einsatz von Laserstrahlschneidverfahren
zu ermöglichen
und/oder zu erleichtern und/oder – aber insbesondere – die Beschichtung
der Rückseite
des gedünnten
Wafers ermöglichen
und/oder erleichtern.
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Stand der
Technik
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Die Verfahrensweise im Stand der
Technik kann von Anwender zu Anwender abweichen. Generell wird jedoch
wie folgt verfahren. Bei der Herstellung von elektronischen Bauelementen
und Schaltungen (Dioden, Transistoren, IC's, Sensoren etc.) werden auf Wafer (Scheiben
aus Silizium, GaAs etc.) mittels verschiedener Technologien Strukturen, Schichten
u.a. aufgebracht. Gegenwärtig
werden diese Wafer nach Abschluss der hierzu notwendigen Fertigungsschritte
auf der Vorderseite (aktive Seite bzw. Seite auf der sich die aufgebrachten
Strukturen befinden) mit einer Schutzfolie oder einer sonstigen Schutzschicht
versehen. Diese Folie bzw. Schicht hat die Aufgabe, die Waferoberseite
und somit die aufgebrachten elektrischen und mechanischen Strukturen während des
anschließend
folgenden Dünnens
des Wafers (durch Grinden, Läppen,
Schleifen, Ätzen usw.
der Rückseite)
zu schützen.
Nach Aufbringen der Folie oder Schicht wird der Wafer auf der rückwärtigen Seite
abgedünnt.
Dadurch wird die ursprüngliche
Dicke des Wafers reduziert. Die verbleibende Restdicke wird nachhaltig,
von den zu erwartenden mechanischen Belastungen und/oder der nachfolgenden
Prozessschritte bestimmt, die ohne signifikante Erhöhung einer
Bruchgefahr überstanden
werden müssen.
Nach dem Abdünnen
kann sich zur Verbesserung der Brucheigenschaften des Wafers eine
chemische Behandlung der Waferrückseite anschließen. Nach
eventuellen Reinigungsschritten wird die Schutzfolie von der Waferoberseite
abgezogen bzw. entfernt. Es können
sich nun eventuelle weitere Fertigungsschritte und/oder Maßnahmen
der Verbesserung von Eigenschaften und/oder Untersuchungen anschließen. Vielfach
wird die Rückseite des
gedünnten
Wafers mit einer metallischen Schicht überzogen. Dieses Beschichtungsverfahren
erfolgt meist mittels Sputtern oder ähnlichen Abscheideverfahren
im Vakuum und bedingt vielfach thermische Belastung und/oder thermische
Unterstützung.
Danach wird der Wafer mit der Rückseite
nach unten (aktive Seite nach oben) auf eine Sägefolie (Expansionsfolie bzw.
Rahmen) aufgelegt. Abschließend
erfolgt das Sägen
des Wafers (Vereinzeln der Bauteile) mittels Rotationstrennscheiben
oder anderer mechanischer Sägevorrichtungen.
Vereinzelt kommen hierbei auch bereits Lasertrennverfahren zur Anwendung.
Vereinzelt werden Wafer hierbei auch gebrochen, wobei vereinzelt
unterstützende
Verfahren des Ritzens zur Anwendung gelangen. Mit den herkömmlichen
Verfahren ist es sehr schwierig, dünne Wafer zu behandeln bzw.
herzustellen. Diese Schwierigkeiten ergeben sich u.a. aus dem umstand,
dass der Wafer nach dem Abdünnen
mechanischen Belastungen ausgesetzt werden muss. Diese Belastungen treten
u.a. auf:
a) während
dem Abziehen der Schutzfolie bzw. Schutzschicht, die während des
Abdünnens
die Wafervorderseite schützt,
b)
während
des Auflegens des Wafers auf die Sägefolie, und
c) während des
Transportes zwischen dem Abdünnen
und dem Vereinzeln des Wafers und aller eventuell dazwischen geschalteten
Fertigungsschritte. Insbesondere aber bei der Beschichtung der Rückseite.
Wobei es unerheblich ist, ob dieser Beschichtungsprozess vor oder
nach dem Vereinzeln des Wafers stattfindet.
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Alternativ zu den aufgezeigten Verfahren werden
heute schon Verfahren zur Anwendung gebracht und/oder entwickelt,
bei denen der Wafer auf der Oberfläche (der strukturierten Seite)
bereits vor dem Dünnungprozess
mittels Schleifen von Ritzstruktwen und/oder Ritzen und/oder chemischen Ätzen und
oder Plasmaätzen
von Gräben
und/oder Strukturen so strukturiert wird, dass diese Strukturen während des
sich anschließenden
Dünnungsprozesses
mittels mechanischer und oder chemischer Verfahren freigelegt werden
und somit dabei eine Vereinzelung des Wafers stattfindet.
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Nachteile
des Standes der Technik
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Mit den gegenwärtig üblichen Verfahren ist es sehr
schwierig und teilweise unmöglich
die gedünnten
Wafer oder die bereits vereinzelten Bauelemente des vorher gedünnten Wafers
auf der Waferrückseite
zu beschichten. Hierbei muss der Wafer und/oder die Bauelemente
sehr aufwendig und/oder sehr vorsichtig behandelt werden. Die Schwierigkeit liegen
in der extrem dünnen
Materialstärke
des Wafers und/oder der einzelnen Bauelemente begründet.
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Aufgabe der
Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
Fertigungsablauf nach dem Abdünnen
von Wafern zu vereinfachen, wirtschaftlicher zu gestalten und das
Behandeln von dünnen
Wafern insbesondere bei der Rückseitenbeschichtung
zu erleichtern. Weiterhin soll es die Erfindung ermöglichen,
dass der Wafer während
der Prozessschritte des Dünnen,
der Rückseitenbeschichtung
und des Vereinzeln und aller/oder einzelner zusätzlicher Fertigungsschritte
dazwischen sicherer und wirtschaftlicher zu behandeln.
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Lösung der Aufgabe
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Der Wafer (hierbei kann es sich auch
um einen Wafer handeln, der bereits auf der Waferoberfläche (der
strukturierten Seite) bereits vor dem Dünnungprozess mittels Schleifen von
Ritzstrukturen und/oder Ritzen und/oder chemischen Ätzen und oder
Plasmaätzen
von Gräben
und/oder Strukturen so strukturiert wird, dass diese Struktwen während des
sich anschließenden
Dünnungsprozesses
mittels mechanischer und oder chemischer Verfahren freigelegt werden
und somit dabei eine Vereinzelung des Wafers stattfindet) wird vor
dem Abdünnen
(Materialabtrag auf der Rückseite)
auf der Vorderseite mit einer Trennschicht überzogen. Diese Trennschicht wird
hierbei vorzugsweise mittels CVD Verfahren aufgebracht. Hierbei
sind Schichtdicken von 100 – 200 Nanometer
möglich.
Diese Schichtdicke kann aber auch kleiner oder größer sein.
Die Haftungseigenschaften der Schicht lassen sich dwch prozesstechnische
Anpassung einstellen. Die Schicht kann aber auch aus Kunststoff,
Photolack, Keramik, Metall, Kleber und/oder löslichen organischen oder anorganischen
Substanzen und/oder einem Schichtverbund und/oder einer Mischung
der vorgenannten Materialen bestehen. Diese Trennschicht soll es
erleichtern, eine sich hieran anschließende Schicht später leichter
von der Waferoberfläche
ablösen
zu können.
Sie soll aber auch eine ausreichende Bindungskraft mittels Adhäsion oder
anderen Bindungskräften
zwischen der Waferoberfläche
(hier jetzt gleich gleichbedeutend mit der Trennschichtoberfläche) und
der sich anschließenden
Schicht für
die nachfolgende Prozesse aufweisen und/oder unterstützen und/oder
ermöglichen.
Diese Bindungskraft kann aber auch als Ganzes oder zum Teil aus
der Haftungseigenschaft der Oberflächentopographie der Waferoberfläche resultieren.
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Nach Aufbringen der Trennschicht
wird eine weitere Schicht aufgebracht. Hierbei handelt es sich vorzugsweise
und eine Kunststoffmasse (z.B. Polymer) die vorzugsweise mittels
flüssigen
Auftragens (z..b. per Spinncoater) aufgebracht wird. Diese Schicht
kann aber auch aus Photolack, Keramik, Metall, Kleber und/oder löslichen
organischen oder anorganischen Substanzen und/oder einem Schichtverbund
und/oder einer Mischung der vorgenannten Materialen bestehen. Die
Schicht ersetzt hierbei das Aufbringen einer sonst üblichen
Folie, wie sie vor dem sich anschließenden Dünnen (Grinding, Schleifen oder ähnlichen
Verfahren zum Dünnen
von Wafern) auf der Vorderseite (strukturierten Seite) des Wafers
zu dessem Schutze aufgebracht wird. So notwendig und/oder zweckmäßig kann
die aufgebrachte Schicht durch mechanisches Glätten und/oder Rotation z.B.
Spinncoating und/oder durch Anwendung andrer zweckmäßiger und/oder
notweniger Verfahren eingeebnet und/oder geglättet werden. Die Schicht kann
dabei und/oder anschließend
durch thermische und/oder durch andere geeignete oder notwendige
Verfahren z.B. UV- und/oder IR-Strahlung ausgehärtet und/oder verschmolzen
werden.
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Es kann vorteilhaft sein, das die
Eigenschaft der Beschichtung zum Zwecke einer späteren Vereinzelung des Wafers
mittels Laser hinsichtlich ihrer Eigenschaften auf die Anwendung
von Laserstrahlen hinsichtlich ihrer optischen oder sonstigen Materialeigenschaften
abgestimmt wird. Somit soll eine Wechselwirkung der Schicht und/oder
deren Veränderung oder
Beschädigung
während
des Lasertrennens verhindert und/oder gemildert werden.
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Die Beschichtung kann zum Zwecke
der späteren
Fixierung oder Halterung Aussparungen und/oder Vorrichtungen und/oder über die
Fläche des
Wafers hinausreichen.
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Zur weiteren Verstärkung und/oder
Unterstützung
und/oder zur Erleichterung des sich anschließenden Handlings kann die Schicht
mittels eines Trägers
aus Glas, Metall und/oder anderen geeigneten organischen und/oder
anorganischen Materialen und/oder einer Mischung der vorgenannten Materialien
und/oder eines hieraus bestehenden Schichtverbundes unterstützt werden.
Hierbei könne ausdrücklich auch
Folien wie zum Beispiel Grindingund/oder Schleiffolien zur Anwendung
kommen.
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Die aufgebrachte Schicht soll die
Waferoberfläche
während
der sich anschließenden
Prozesse, Handhabungen und Transporte schützen und so notwendig die vereinzelten
Bauelemente bis zur gewollten Annahme und/oder deren Ablösen fixieren.
Hierbei ist es möglich
durch Abstimmung der Schicht- und Materialeigenschaften und/oder
deren Schichtdicke die Schicht so abzustimmen, dass sie weitere Vorteile
oder bessere Eigenschaften aufweist. So können die Flexibilität, Adhäsion und/oder
die Dämpfungseigenschaften
der Schicht beeinflusst werden. Dabei kann es vorteilhaft sein,
dass die Oberflächentopographie
des Wafers gezielt eingeebnet wird. Dieses kann sich insbesondere
bei bereits gebumpten Wafern als vorteilhaft erweisen, als hierbei
die hervorstehenden Kontakte eingeebnet werden und somit beim sich
anschließenden
Dünnen
mittels Grinding und/oder Schleifen das meistens nicht erwünschte Durchdrücken dieser
vermindert oder ganz unterbunden werden kann. Weiterhin können die
Anpassungen zum Zwecke der Verbesserung der Prozesse beim Grinding,
Schleifen oder den sonstigen Verfahren zum Dünnen der Wafer erzielt werden.
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Die Schicht hat mehrere Funktionen.
Sie schützt
während
des Abdünnens
die Wafervorderseite, vermindert die mechanischen Belastungen, die dwch
nachfolgendes Behandeln und Transportieren des Wafers entstehen,
schützt
die Wafervorderseite vor Verunreinigungen, dient als Sagefolie und
soll insbesondere die Rückseitenbeschichtung
vereinfachen. Hierbei ist es unerheblich, ob der Rückseitenbeschichtungsprozess
vor oder nach dem Vereinzeln erfolgt, oder ganz entfällt.
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So die Wafer ausreichend dünn sind,
kann es vorteilhaft und/oder notwendig sein, dass die Wafer mittels
Laser und/oder anderer geeigneter mechanischer Verfahren wie Trennschleifen
und/oder Sägen und/oder
etc. getrennt werden. Hierbei wird der Wafer mittels geeigneter
optischer Verfahren, vorzugsweise im Spektrum des Infraroten Lichtes
und zum Zwecke des Positionieren (Alignment – exaktes Ausrichten des Wafers,
so dass mit größtmöglicher
Genauigkeit die Bauelemente getrennt werden können) so durchleuchtet, dass
die hierfür
vorgesehenen Strukturen und Markierungen erkannt werden können. Nach
dem Ausrichten des Wafers oder der Trenneinrichtung wird der Trennvorgang
in Gang gesetzt. Hierbei fährt
vorzugsweise ein Laser und/oder eine anders geartete Säge- und/oder
Trenneinrichtung die zum Schneiden vorgesehenen Strukturen, Konturen und/oder
Linien ab und schneidet mittels seines Strahls. Dieser Vorgang wird
durch geeignete Einrichtungen wie optische, elektrische oder mechanische
Mess- und Regeleinrichtungen überwacht
und ggf. nachgesteuert. Während
oder nach dem Trennen des Wafers ist es vorgesehen und möglich, durch geeignete
Einrichtungen die entstehenden Partikel, Gase und Stäube abzuführen, abzublasen,
abzusaugen oder abzuwaschen.
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So die gedünnte Waferrückseite einer Metallisierung
unterzogen wird, kann es vorteilhaft sein, dieses noch vor dem Vereinzeln
durchzuführen.
Somit lassen die Beschichtungen an den andernfalls freiliegenden
Trennkanten vermeiden. Zum Zwecke der Stabilisierung und/oder Unterstützung kann
es vorteilhaft sein, dass der Wafer mit samt der beschriebenen Schutzschicht
durch eine weitere Schicht und/oder Träger gehalten oder fixiert wird. Die
Erfindung soll es weiterhin ermöglichen,
dass der Wafer zum Zwecke der Rückseitenbeschichtung
in ein Vakuum prozessiert wird. So soll es insbesondere möglich sein,
dass hierbei metallische Schichten im Vakuum mittels Sputtern, Bedampfen
und/oder sonstigen geeigneten Verfahren aufgebracht werden können. Hierbei
ist ermöglich
die Beschichtung Temperaturen von über 300°C.
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Nach Abschluss aller vorgesehenen
Prozesse kann es notwendig und/oder gewünscht sein, die aufgebrachte
Schicht wieder abzulösen.
Vorzugweise wird hierbei auf die Rückseite des Wafers eine weitere
Folie (z.B. Blue Tape) aufgebracht und anschließend die Vorderseitig aufgebrachte
Schutzschicht abgezogen. Beim Ablösen dieser Schicht kann es
vorteilhaft sein, dass hierbei mechanische Vorrichtungen zur Anwendung
kommen, die das Abziehen erleichtern. Insbesondere aber die zwischen Waferoberfläche und
Schutzschicht befindliche Trennschicht soll dass Ablösen der
Folie und/oder der vereinzelten Bauelemente erleichtern. Es kann aber
auch zweckmäßig und/oder
gewünscht
sein, die vereinzelten Bauelemente direkt von der Schutzschicht
abzuheben und/oder abzulösen.
Zur Verminderung der Bindungskräfte
oder Haftungseigenschaften der Schutzschicht, kann es vorteilhaft
und/oder erwünscht
sein, diese mittels geeigneter Verfahren wie Bestrahlung mit UV-
oder IR-Licht, thermischer Behandlung und/oder anderer geeigneter
Verfahren zum Reduzieren der Bindungskräfte und/oder Hafteigenschaft
erfolgen.
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Auf der Vorderseite des Wafer und/oder
der vereinzelten Bauelemente verbleibt die Trennschicht. Diese kann
wenn notwendig durch geeignete Verfahren entfernt werden. Vorteilhaft
ist es jedoch, sie zu belassen. Die kann wegen der geringen Schichtdicke durch
nachfolgende Verfahren der Kontaktierung durchstoßen oder
durchbrochen werden.
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Vorteile der
Erfindung
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Die Erfindung ermöglicht die Realisierung wesentlicher
technologischer Vorteile in der Fertigung und die Handhabung von
Wafern bei der Herstellung von elektrischen Bauelementen, IC's, Sensoren usw..
Mit dem Verfahren wird die Fertigung vereinfacht und kostengünstiger
gestaltet. Weiterhin können
geringere Waferscheibendicken einfacher, wirtschaftlicher und sicherer
realisiert werden.
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Über
die Vorteile der Patentanmeldung
DE 198 11 115 A1 vom 14.03.1998 hinaus ergeben
sich Vorteile und Verbesserung der Verfahren zur Rückseitenbeschichtung
von dünnen
Wafern, insbesondere wenn diese Beschichtungen im Vakuum stattfinden.
Hierbei wird das Handling der dünnen
Wafer oder der bereits vereinzelten Bauelemente dadurch vereinfacht,
da die aufgebrachte Schutzschicht den Wafer und/oder die vereinzelten
Bauelemente fixiert und/oder mechanisch unterstützt.
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Ein weiterer Vorteil liegt in der
Tatsache, dass die aufgebrachte Schicht die Topographie der Waferoberfläche besser
als die derzeitig in Anwendung befindlichen Folien einebnen kann
und somit das nicht erwünschte
Durchdrücken
von Erhebungen auf der Waferoberfläche währen der mechanischen Verfahren
zum Zwecke des Dünnens
vermindert und ausgeschlossen werden kann.
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Ein weiterer Vorteil liegt in der
Tatsache, dass die aufgebrachte Schicht mittels Vakuumverfahren
und/oder Belackungsverfahren (z.B. Spinncoating) aufgebracht wird.
Somit können
vereinzelt Verfahren zum Aufbringen von Folien oder die Verwendung
von Trägern
entfallen.
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Beispielbeschreibung
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Angenommene Voraussetzung ist, dass
der Wafer bereits die Fertigungsschritte zum Aufbringen der elektrischen
Bauelemente und/oder der mechanischen Strukturierung oder Schichten
maßgeblich durchlaufen
hat.
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Die Waferoberfläche wird mittels eines CVD Verfahrens
mit einer ca. 150 nm dicken Nitridschicht überzogen die in der Folge als
Schutzschicht die aktive Oberfläche
schützen
soll. Gleichzeitig besitzt sie abgestimmte Adhäsionseigenschaften und dient
als Trennschicht.
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Anschließend wird mittels Spinncoating
eine Kunststoffmasse aus Polyamid aufgebracht und anschließend unter
Verwendung von Wärme
verfestigt.
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Der Wafer wird nunmehr mittels Grinding
gedünnt
und anschließend
zur Beseitigung von Oberflächenschäden geätzt. Der
Wafer wird hiernach in einer Vakuumanlage mittels Sputtern auf der
Rückseite mit
Metall beschichtet. Hierbei erwärmt
sich der Wafer auf ca. 350°C.
Abschließend
wird der Wafer mittels eines optischen Verfahrens im Spektrum von IR-Strahlung ausgerichtet
und mittels Laserstrahl von der Rückseite her vereinzelt. Nach
Abschluss der Vereinzelung wird die Rückseite mit einer Folie (Blue-Tape) überzogen
und die Schutzschicht auf der Vorderseite abgezogen. Die Bauelemente
werden nunmehr mittels Pic und Place von der Folie entnommen und
kontaktiert. Hierbei wird die aufgebrachte Trennschicht durchstoßen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand
der Zeichnungen näher
erläutert.
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Die Folge der Prozessschritte ist
nur beispielhaft und kann von derzeitigen oder zukünftigen Verfahren
abweichen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, den Wafer erst
nach dem 12. Schritt (Rückseitenmetallisierung)
mittels des 9. Schrittes (Lasertrennen) zu vereinzeln.
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Es zeigen:
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Schritt 1: die schematische Darstellung
des Querschnitts eines Wafers (1) mit auf ihm angeordneten
Bauelementen (2) und der ursprünglichen Dicke.
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Schritt 2: Aufbringen einer Trennschicht
(3) z.B. mittels CVD Beschichtungsverfahren.
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Schritt 3: Aufbringen einer Schutzschicht
(4), die später
auch als Trägerschicht
dient, durch aufbringen einer Kunststoffmasse aus zum Beispiel Polymer.
Hierbei kann es vorteilhaft sein die aufgebrachte Masse mittels
geeigneter Verfahren wie zum Beispiel Spinncoating zu verteilen
und/oder einzuebnen.
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Schritt 4: Aushärten und/oder Verfestigen der
Schutzschicht durch Erwärmen
oder Erhitzen und/oder durch ein anderes geeignetes chemisches und/oder
physikalisches Verfahren (5) der Kunststoffmasse.
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Schritt 5: Einbringen des Wafers
in eine mechanische Einrichtung zum mechanischen Dünnen (Grinding
und/oder Schleifen etc.).
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Schritt 6: die schematische Darstellung
des Querschnitts eines gedünnten
Wafers (1b). Auf der Rückseite
befindet sich eine durch den Dünnungsvorgang
beschädigte
Zone (6).
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Schritt 7: Entfernen der beschädigten Zone (6)
mittels mechanischer Verfahren wie zum Beispiel Polieren e.t.c.
(7) und/oder durch chemischer Verfahren wie zum Beispiel Ätzen (8)
der Rückseite.
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Schritt 8: Ausrichten des Wafers
mittels optischer Verfahren. Insbesondere kann es hier vorteilhaft
sein, den Wafer mittels geeigneter Spektren (zum Beispiel IR-Strahlung)
(10) zu durchleuchten um dadurch die auf der Vorderseite
(aktive b.z.w. strukturierte Seite) des Wafers aufgebrachten Strukturen
und/oder Markierungen zum Zwecke der Positionierung des Wafers und/oder
der Positionierung der Schneidevorrichtung (zum Beispiel Lasers
(11)) mittels optischen Erfassungseinrichtungen (zum Beispiel
IR-Kamera)(9) zu erkennen.
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Schritt 9: Trennen des Wafers mittels
geeigneter Schneidverfahren. Insbesondere kann es vorteilhaft sein,
hierbei einen Laserstrahl mit/oder ohne Wasserstrahlunterstützung zu
bringen.
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Schritt 10: Zum Zwecke der Reinigung
kann es vorteilhaft den Wafer mittels geeigneter Verfahren zu reinigen.
Insbesondere kann es vorteilhaft hierbei flüssige Reinigungsmittel (12),
wie aber auch Wasser mittels aufsprühen und/oder abspülen und/oder
mittels eines Bades (13) anzuwenden. Er können aber auch
Verfahren wie Absaugen oder Abblasen zu Anwendung kommen und/oder
ergänzend
zur Anwendung kommen.
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Schritt 11: Zum Zwecke einer besseren
Fixierung und Halterung des Wafers kann es vorteilhaft und/oder
notwendig sein den Wafer an einer Halterung (14) zu befestigen
und/oder zu fixieren. Hierbei kann dieses auch durch Verwendung
eines weiteren Halters und/oder geeigneter Verfahren wie Kleben, statische
Aufladung oder ähnlichen
Verfahren erfolgen. Grundsätzlich
ist Möglichkeit
der Fixierung und/oder Halterung für alle im Beispiel beschriebenen
Fertigungsschritte so vorteilhaft und/oder notwendig vorgesehen.
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Schritt 12: Zum Zwecke des Aufbringens
einer Beschichtung auf der Rückseite
des Wafers kann es vorteilhaft und/oder notwendig sein, diesen in
ein Vakuum zu verbringen (15). Die Beschichtung auf der Rückseite
(16) kann hierbei aus einer metallischen Schicht bestehen,
die mittels geeigneter Verfahren wir zum Beispiel Bedampfen und/oder
Sputtern und/oder anderer geeigneter chemischer und/oder physikalischer
Verfahren erfolgen.
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Schritt 13: Ablösen oder Abnehmen der vereinzelten
Elemente des Wafers mittels geeigneter Verfahren und oder Einrichtungen
(17). Hierbei kann es vorteilhaft und/oder notwendig sein,
das Ablösen der
Elemente durch geeignete chemische und/oder physikalische Verfahren
zu unterstützen.
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Alternativ zu Schritt 13 kann es
vorteilhaft und/oder notwendig sein den Wafer mit der Rückseite
auf eine andere Folie und/oder einen anderen Träger (zum Beispiel Trägerfolien
wie Blue Tape) (18) abzulegen und/oder aufzukleben.
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In der weiteren Folge kann es notwendig und/oder
vorteilhaft sein, die Schutzschicht abzuziehen. Hierbei kann es
vorteilhaft geeignete mechanischen Verfahren (19) zur Anwendung
zu bringen. Hierbei kann es vorteilhaft und/oder notwendig sein, das
Ablösen
der Schutzschicht durch geeignete chemische und/oder physikalische
Verfahren zu unterstützen.
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Die Erfindung betrifft auch eine
Vorrichtung zum Ausführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vorzugsweise
ist die Vorrichtung eine Anlage, ein Anlagesystem oder besteht aus
miteinander verbundenen Anlagen, in der Einrichtungen zum Beschichten der
Trennschicht, zum Beschichten der Schutzschicht, der Behandlung
der aufgebrachten Schichten, des Abdünnen und zum Vereinzeln von
Bauelementen miteinander verbunden sind. Die wesentlichen Bestandteile
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind eine Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen der Trennschicht
und/oder der Schutzschicht oder von Kombinationen von Schicht (en)
und/oder Schichtsystemen auf die Vorderseite des Wafers, eine Einrichtung
zum Aufbringen einer Rückseitenbeschichtung,
eine Einrichtung zum Abdünnen
des Wafers, eine Einrichtung zum Vereinzeln der Bauelemente, die
aus einem Laser oder einer Laser unterstützten Trennvorrichtung und/oder
einer mechanischen Trennvorrichtung bestehen kann, einer Einrichtung
zur Verringerung der Haftung der Schutzschicht auf der Vorderseite
des Wafers nach dem Vereinzeln, und einer Einrichtung, zum Ablösen der Bauelemente
von der Schicht. Voraussetzung ist, daß der zu dünnende und zu vereinzelnde
Wafer innerhalb eines Fertigungsprozesses zur Herstellung von IC's, Transistoren,
Dioden, Sensoren usw. bereits die Mehrzahl der Fertigungsschritte
zur Aufbringung der elektrischen und mechanischen Strukturen und
Schichten durchlaufen hat. Der Wafer wird nun auf der Oberseite
(der aktiven Seite, d.h. der Seite auf der sich die Strukturen befinden)
mit einer Trennschicht und/oder einer Schutzschicht überzogen
bzw. abgedeckt. Die Schicht und/oder der Schichtverbund mit dem
darauf angeordneten Wafer wird auf einem Träger z.B. durch eine Folie fixiert
und/oder durch eine Vakuumansaugeinrichtung gehaltert. Danach wird
der Wafer in ein Anlagensystem eingeschleust. Danach findet der
Bearbeitungsprozess zum Abdünnen
des Wafers statt. Hierbei wird mittels der bekannten Verfahren wie
zum Beispiel Schleifen, Läppen und/oder Ätzen die
Dicke des Wafers verringert. Der Wafer kann während oder im Anschluss an
diesen Prozessschritt gereinigt werden. Weiterhin ist eine chemische
Behandlung zum Zwecke der Verbesserung der Brucheigenschaften möglich. Nach
Abschluss dieser Prozessschritte wird der Wafer innerhalb des Anlagensystems
weitergetaktet und z.B. einer Trenneinrichtung zugeführt. Es
ist anzumerken, dass eine oder auch mehrere Anlagenkomponenten zum
Abdünnen
und eine oder auch mehrere Anlagenkomponenten zum Trennen kombiniert
werden können.
Der Wafer wird der Trenneinrichtung zugeführt, ohne dass die auf der
Vorderseite aufgebrachte Schicht oder das aufgebrachte Schichtsystem
entfernt worden ist bzw. sind. Hierbei kann am Rand und/oder unter
der Schicht oder dem Schichtsystem eine Einrichtung zum Transport
und zum Zwecke des späteren
Expandierens der Schicht oder des Schichtsystems angebracht sein.
Der Wafer wird nun mittels eines geeigneten optischen und/oder mechanischen Systems
zur Trenneinrichtung hin ausgerichtet. Dabei kann vorzugsweise ein
Verfahren mittels Infrarotdurch- oder Beleuchtung zur Anwendung
gelangen. Der Wafer liegt zu diesem Zeitpunkt immer noch mit seiner
Vorderseite auf der Schicht oder dem Schichtsystem. Nach Ausrichten
des Wafers wird nun der Wafer von der Rückseite her z.B. mit Hilfe
eines Laserstrahls zersägt
bzw. die entsprechenden elektrischen Bauelemente werden vereinzelt.
Vorzugsweise wird der Laser durch einen sehr dünnen Wasserstrahl von etwa
25 μm Durchmesser
geführt.
Der Laserstrahl verläuft
im inneren des Wasserstrahls und wird an der Innenwand des Wasserstrahls
total reflektiert, so dass Streuverluste vermieden werden. Es ist
vorgesehen, dass z.B. die Schicht oder das Schichtsystem zum Abdecken
der Wafervorderseite hinreichend porös ist, so dass der Wasserstrahl
sie durchdringt, ohne sie zu beschädigen. Dabei bleiben die Schicht
und/oder das Schichtsystem intakt und die vereinzelten Bauelemente
auf der Folie behalten ihre Position. Es kann aber auch eine mechanische Einrichtung
zum Trennen wie zum Beispiel zum Trennschleifen und/oder Sägen und/oder
Brechen zur Anwendung kommen. Nachfolgend kann sich innerhalb des
Anlagensystems oder auch außerhalb ein
Reinigungsprozess anschließen.
Das Anlagensystem kann auch eine Anlagen oder Vorrichtung zum Zwecke
der mechanischen und/oder chemischen Beschichtung der Waferrückseite
beinhalten. Hierbei sind insbesondere vakuumtechnische Verfahren
und Anlagen betroffen, mittels deren insbesondere metallische Schichten
mittels zum Beispiel Sputtern und/oder Bedampfen und/oder anderer
Verfahren aufgebracht werden. Hierbei ist vorgesehen, dass die Rückseitenbeschichtung
vor und/oder nach dem Trennvorgang erfolgen kann. Weiterhin kann das
Anlagensystem um eine Komponente zum Entnehmen der nun vereinzelten
elektrischen Bauelemente erweitert werden. Es ist auch vorgesehen, dass
der zertrennte Wafer mit Träger
und Lackschicht oder Folie oder ohne Schicht in einem Kassettensystem
abgelegt werden kann. Bei der Ablage ohne Schutzschicht ist eine
Einrichtung zum Abtrennen von der Schutzschicht in dem Anlagesystem
vorgesehen. Vorzugweise besteht die Trennschicht aus einer mittels
CVD verfahren aufgebrachten Nitridschicht. Es können aber ausdrücklich auch
andere Schiten und/oder Schichtsysteme zur Anwendung kommen. Vorzugsweise
besteht die Schutzschicht aus einem Kunststoff mit guten Adhäsionseigenschaften.
Die Verbindung der Schutzschicht mit dem Wafer erfolgt vorzugsweise
durch Adhäsion,
Wird die Verbindung der Schutzschicht mit dem Wafer im wesentlichen
durch Adhäsion
bewirkt, kann eine Ablösung
durch Erwärmen
mittels Bestrahlung mit elektromagnetischen Weilen (z.B. IR oder
UV) oder durch Wärmeinleitung
erreicht werden.