DE112017003219B4 - Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers (W) mit einer ersten Seite (1), die einen Bauelementbereich (2) mit mehreren Bauelementen aufweist, und einer zweiten Seite (6), die der ersten Seite (1) gegenüberliegt, wobei die zweite Seite (6) mehrere Vorsprünge (14) aufweist, die entlang einer Dickenrichtung des Wafers (W) hervorstehen, und das Verfahren umfasst:Bereitstellen einer Schutzfolie (4);Bereitstellen einer Basisschicht (7), die eine Dämpferschicht (13) aufweist, die auf eine vordere Oberfläche (17) derselben aufgebracht ist;Anbringen einer vorderen Oberfläche der Schutzfolie (4) an der zweiten Seite (6) des Wafers (W), wobei die Schutzfolie (4) zumindest an einem Randbereich der zweiten Seite (6) mit einem Haftmittel (9) angehaftet wird;Anbringen einer hinteren Oberfläche der Schutzfolie (4), die deren vorderer Oberfläche gegenüberliegt, an der Dämpferschicht (13),wobei die Vorsprünge (14), die in Dickenrichtung des Wafers (W) hervorstehen, in die Dämpferschicht (13) eingebettet werden und eine hintere Oberfläche (18) der Basisschicht (7), die deren vorderer Oberfläche (17) gegenüberliegt, im Wesentlichen parallel zur ersten Seite (1) des Wafers (W) ist; undBearbeiten der ersten Seite (1) des Wafers (W).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers, wie z. B. eines Halbleiterwafers, mit einer ersten Seite, die einen Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen aufweist, und einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, wobei die zweite Seite mehrere Vorsprünge aufweist, die in Dickenrichtung des Wafers hervorstehen.
  • Technischer Hintergrund
  • Bei einem Halbleiterbauelement-Herstellverfahren wird ein Wafer, der einen durch mehrere Trennlinien abgeteilten Bauelementbereich mit mehreren Bauelementen aufweist, in einzelne Bausteine oder Chips geteilt. Dieses Herstellverfahren weist üblicherweise einen Schneidschritt zum Schneiden des Wafers entlang der Trennlinien, um die einzelnen Bausteine oder Chips zu erhalten. Der Schneidschritt kann von einer Vorderseite des Wafers, an welcher der Bauelementbereich ausgebildet ist, aus durchgeführt werden.
  • Um qualitativ hochwertige Bausteine oder Chips mit klar definierten Formen und Größen zu erhalten, muss der Schneidschritt auf eine präzise und verlässliche Weise durchgeführt werden.
  • Allerdings können bei bekannten Herstellungsprozessen von Halbleiterbauelementen Probleme während des Schneidprozesses auftreten, wenn Vorsprünge, wie Oberflächenunebenheiten oder -rauhigkeiten, Unebenheiten, optische Elemente oder dergleichen, die entlang einer Dickenrichtung des Wafers vorstehen, auf einer der Rückseite des Wafers, die der Wafervorderseite gegenüberliegt, vorhanden sind. Insbesondere durch das Vorhandensein dieser Vorsprünge ist das Risiko eines Bruchs des Wafers beim Schneiden deutlich erhöht.
  • Darüber hinaus kann das Vorhandensein solcher Vorsprünge auf der Waferrückseite zu einer zumindest teilweisen Fehlausrichtung des Wafers während des Schneidens führen, was die Genauigkeit des Schneidprozesses und damit die Qualität der resultierenden Bausteine oder Chips beeinträchtigt. Insbesondere die Seitenwände der Bausteine oder Chips können während des Schneidvorgangs brechen und dadurch die nach dem Schneiden erhaltenen Bausteine oder Chips stark beschädigen.
  • Daher besteht die Notwendigkeit eines zuverlässigen und präzisen Verfahrens zur Bearbeitung eines Wafers, der eine erste Seite mit einem Bauelementbereich und eine zweite Seite mit mehreren Vorsprüngen aufweist, bei dem, das Risiko einer Beschädigung des Wafers minimiert werden kann.
  • US 2008 / 0 242 052 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen. Bei diesem Verfahren wird ein Zerteilungsband an einem Wafer angebracht und der Wafer anschließend geteilt. US 2005 / 0 130 392 A1 lehrt ein Verfahren zum Teilen eines Wafers, bei dem an einer Rückseite des Wafers eine Schicht ausgebildet wird und an dieser Schicht ein Band angebracht wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist es Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein zuverlässiges und präzises Verfahren zur Bearbeitung eines Wafers mit einer ersten Seite mit einem Bauelementbereich und einer zweiten Seite mit mehreren Vorsprüngen bereitzustellen, wodurch das Risiko einer Beschädigung des Wafers minimiert werden kann. Dieses Ziel wird durch ein Waferbearbeitungsverfahren mit den technischen Merkmalen nach Anspruch 1 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers mit einer ersten Seite mit einem Bauelementbereich, der eine Vielzahl von Bauelementen aufweist, und einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt und eine Vielzahl von Vorsprüngen oder Erhebungen aufweist, die entlang einer Dickenrichtung des Wafers herausragen, vor. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer Schutzfolie, das Bereitstellen einer Basisschicht mit einer auf eine Vorderfläche davon aufgebrachten Dämpferschicht, das Anbringen einer Vorderfläche des Schutzfilms an der zweiten Seite des Wafers, wobei die Schutzfolie an mindestens einem Umfangsabschnitt der zweiten Seite mit einem Haftmittel angeklebt wird, und das Anbringen einer Rückfläche des Schutzfilms, die ihrer Vorderfläche gegenüberliegt, an der Dämpfungsschicht. Die entlang der Dickenrichtung des Wafers vorstehenden Vorsprünge oder Erhebungen sind in die Dämpfungsschicht eingebettet und eine der Vorderseite gegenüberliegende hintere Oberfläche der Basisschicht ist im Wesentlichen parallel zur ersten Seite des Wafers. Das Verfahren umfasst ferner das Bearbeiten der ersten Seite des Wafers.
  • Die Vorsprünge oder Erhebungen, wie z.B. Oberflächenunebenheiten oder Rauheit, Bumps, optische Elemente, z.B. optische Linsen, andere Strukturen oder dergleichen, ragen, erstrecken sich, oder stehen von der zweiten Seite des Wafers entlang der Dickenrichtung des Wafers heraus. Die Vorsprünge oder Erhebungen definieren eine Oberflächenstruktur oder Topographie der zweiten Seite des Wafers, wodurch diese Seite uneben wird.
  • Die Vorsprünge können unregelmäßig angeordnet sein, z.B. bei Oberflächenunebenheiten oder Rauheit, oder in einem regelmäßigen Muster. Nur ein Teil der Vorsprünge kann in einem regelmäßigen Muster angeordnet sein.
  • Die Vorsprünge können jede Art von Form aufweisen. So können beispielsweise einige oder alle Vorsprünge in Form von Kegeln, Kegelstümpfen oder Stufen, Kugeln, Halbkugeln, Säulen oder Pfeilern, z.B. Säulen oder Pfeilern mit kreisförmigem, elliptischem oder polygonalem, wie z.B. dreiecksförmigem oder quadratischem, Querschnitt, oder einer derartigen Grundfläche, vorliegen. Die Vorsprünge können unregelmäßig geformt sein.
  • Zumindest ein Teil der Vorsprünge kann aus Elementen entstehen, die auf der zweiten Seite des Wafers ausgebildet sind. Zumindest ein Teil der Vorsprünge kann durch Elemente entstehen, die in Dickenrichtung ganz oder teilweise in den Wafer eindringen, z.B. für den Fall einer Silizium-Durchkontaktierung (TSV). Die letztgenannten Elemente können sich entlang eines Teils der Waferdicke oder entlang der gesamten Waferdicke erstrecken.
  • Die Vorsprünge können eine Höhe in Dickenrichtung des Wafers im Bereich von 5 bis 300 µm, vorzugsweise 10 bis 250 µm, vorzugsweise 20 bis 200 µm und noch stärker bevorzugt 40 bis 150 µm aufweisen.
  • Alle Vorsprünge können im Wesentlichen die gleiche Form und/oder Größe aufweisen. Alternativ können sich zumindest einige der Vorsprünge in Form und/oder Größe voneinander unterscheiden.
  • Die erste Seite des Wafers kann weiterhin einen peripheren Randbereich aufweisen, der keine Bauelemente aufweist und um den Bauelementbereich herum ausgebildet ist.
  • Die hintere Oberfläche der Schutzfolie ist auf einer Oberfläche der Dämpferschicht befestigt, die der Oberfläche der Dämpferschicht, die mit der Basisschicht in Kontakt steht, gegenüberliegt.
  • Gemäß dem Waferbearbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird die Vorderfläche der Schutzfolie an der zweiten Seite des Wafers, d.h. der Waferrückseite, und die hintere Oberfläche der Schutzfolie an der Dämpferschicht befestigt, die an der Vorderseite der Basisschicht befestigt ist, so dass die Vorsprünge auf der zweiten Seite des Wafers in die Dämpfungsschicht eingebettet sind und die hintere Oberfläche der Basisschicht im Wesentlichen parallel zur ersten Seite des Wafers verläuft. Auf diese Weise wird eine Wafereinheit gebildet, die den Wafer, den Schutzfolie und die Basisschicht mit der darauf aufgebrachten Dämpferschicht enthält, wodurch ein negativer Einfluss der Oberflächenunebenheiten, die sich aus dem Vorhandensein der Vorsprünge bei nachfolgenden Waferbearbeitungsschritten ergeben, ausgeschlossen werden kann.
  • Insbesondere durch das Einbetten der Vorsprünge in die auf die Vorderseite der Basisschicht aufgebrachte Dämpferschicht werden die Vorsprünge, wie z.B. optische Elemente oder andere Strukturen, während der Waferbearbeitung, z.B. in einem nachfolgenden Schneidvorgang, zuverlässig vor Beschädigungen geschützt.
  • Weiterhin sind die hintere Oberfläche der Basisschicht, die eine erste Oberfläche der oben genannten Wafereinheit bildet, und die erste Seite, d.h. die Vorderseite des Wafers, die eine zweite Oberfläche dieser Wafereinheit bildet, im Wesentlichen parallel zueinander. Somit kann beim Schneiden der ersten Seite des Wafers ein geeigneter Gegendruck auf die hintere Oberfläche der Basisschicht ausgeübt werden, z. B. indem diese hintere Oberfläche auf einem Einspanntisch angeordnet wird.
  • Da die ebene hintere Oberfläche der Basisschicht im Wesentlichen parallel zur Vorderseite des Wafers verläuft, wird ein Druck, der während des Schneidevorgangs auf den Wafer ausgeübt wird, z.B. durch eine Trenn- oder Schnittklinge einer Schneidevorrichtung, gleichmäßiger und homogener über den Wafer verteilt, wodurch das Bruchrisiko des Wafers minimiert wird. Darüber hinaus ermöglicht die im Wesentlichen parallele Ausrichtung der flachen, ebenen hinteren Oberfläche der Basisschicht und der Vorderseite des Wafers eine hohe Präzision des Schneidevorgangs und damit die Herstellung von hochwertigen Bausteinen oder Chips mit klar definierten Formen und Größen.
  • Die Schutzfolie bedeckt die auf der Waferrückseite gebildeten Vorsprünge und schützt so die Vorsprünge vor Beschädigung und Kontamination. Darüber hinaus erleichtert die Schutzfolie das Entfernen der Basisschicht mit der Dämpferschicht vom Wafer nach der Bearbeitung. Außerdem wirkt die Schutzfolie als weiterer Dämpfer oder Puffer zwischen der Waferrückseite und der Dämpferschicht und trägt so zu einer gleichmäßigeren und homogeneren Druckverteilung beim Schneiden bei. Dadurch kann ein Bruch des Wafers während des Schneidprozesses besonders zuverlässig verhindert werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schutzfolie kompressibel, elastisch, flexibel und/oder biegsam ist. Auf diese Weise kann die Dämpfer- oder Pufferwirkung der Schutzfolie weiter verbessert werden.
  • Daher ermöglicht das Waferbearbeitungsverfahren der vorliegenden Erfindung, das Risiko von Schäden am Wafer, wie z.B. Waferbruch, zuverlässig und effizient zu minimieren.
  • Der Wafer kann beispielsweise ein Halbleiterwafer, ein Glaswafer, ein Saphirwafer, ein Keramikwafer, wie ein Aluminiumoxid (Al2O3)-Keramikwafer, ein Quarzwafer, ein Zirkoniawafer, ein PZT-Wafer (Bleizirkonattitanat), ein Polycarbonatwafer, ein Metallwafer (z.B. Kupfer, Eisen, Edelstahl, Aluminium oder dergleichen) oder ein Wafer aus metallisiertem Material, ein Ferritwafer, ein Wafer aus optischem Kristallmaterial, ein mit Harz, z.B. Epoxidharz, beschichteter oder geformter Wafer oder dergleichen sein.
  • Insbesondere kann der Wafer beispielsweise ein Si-Wafer, ein GaAs-Wafer, ein GaN-Wafer, ein GaP-Wafer, ein InAs-Wafer, ein InP-Wafer, ein SiC-Wafer, ein SiN-Wafer, ein LT-Wafer (Lithiumtantalat), ein LN-Wafer (Lithiumniobat) oder dergleichen sein.
  • Der Wafer kann aus einem einzigen Material oder aus einer Kombination verschiedener Materialien bestehen, z.B. zwei oder mehr der oben identifizierten Materialien. So kann beispielsweise der Wafer ein Si- und glasgebundener Wafer sein, bei dem ein Waferelement aus Si mit einem Waferelement aus Glas verbunden ist.
  • Bei dem Verfahren der Erfindung können die Schutzfolie und die Basisschicht, bei der die Dämpfungsschicht auf die vordere Oberfläche aufgebracht wird, zunächst laminiert werden und eine Schutzabdeckung bilden, die die Basisschicht, die Dämpfungsschicht und die an der Dämpfungsschicht befestigte Schutzfolie umfasst. Die so gebildete Schutzabdeckung kann anschließend an der zweiten Seite des Wafers befestigt werden, so dass die entlang der Dickenrichtung des Wafers vorstehenden Vorsprünge von der Schutzfolie abgedeckt und in die Dämpfungsschicht eingebettet werden und die hintere Oberfläche der Basisschicht im Wesentlichen parallel zur ersten Seite des Wafers verläuft. In diesem Fall ist die vordere Oberfläche der Schutzfolie an der zweiten Seite des Wafers befestigt, wenn die Schutzabdeckung an der zweiten Seite des Wafers befestigt ist.
  • Auf diese Weise kann das Waferbearbeitungsverfahren besonders einfach und effizient durchgeführt werden. So kann beispielsweise die Schutzabdeckung vorab vorbereitet, für den späteren Gebrauch gelagert und bei Bedarf für die Waferbearbeitung verwendet werden. Die Schutzabdeckung kann somit in großen Stückzahlen hergestellt werden, was ihre Herstellung besonders zeit- und kosteneffizient macht.
  • Alternativ kann die Schutzfolie an der zweiten Seite des Wafers angebracht werden, und die zweite Seite des Wafers, an der die Schutzfolie angebracht ist, kann anschließend an der vorderen Oberfläche der Basisschicht angebracht werden, so dass die entlang der Dickenrichtung des Wafers vorstehenden Vorsprünge in die Dämpfungsschicht eingebettet sind und die hintere Oberfläche der Basisschicht im Wesentlichen parallel zur ersten Seite des Wafers verläuft. In diesem Fall kann die Schutzfolie mit einer besonders hohen Genauigkeit auf der zweiten Seite des Wafers angebracht werden, insbesondere in Bezug auf die entlang der Dickenrichtung des Wafers herausragenden Vorsprünge.
  • Der Bauelementbereich kann durch eine Vielzahl von Teilungslinien unterteilt sein. Der Schritt des Bearbeitens der ersten Seite des Wafers kann das Schneiden des Wafers entlang der Teilungslinien umfassen. Der Wafer kann von der ersten Seite, d.h. der Vorderseite, geschnitten werden.
  • Das Schneiden kann durch mechanisches Schneiden, z.B. durch Klingenschneiden oder Sägen, und/oder durch Laserschneiden und/oder Plasmaschneiden erfolgen. So kann beispielsweise das Laserschneiden durch Laserablation oder durch die Bildung modifizierter Schichten durch Laserbestrahlung innerhalb des Wafers entlang der Teilungslinien durchgeführt werden. Der Wafer kann in einem einzigen mechanischen Schneidschritt, einem einzelnen Laserschneidschritt oder einem einzelnen Plasmaschneidschritt geschnitten werden. Alternativ kann der Wafer durch eine Folge von Schritten des mechanischen Schneidens und/oder Laserschneidens und/oder Plasmaschneidens geschnitten werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die erste Seite des Wafers teilweise mit einer ersten Schnittbreite, z.B. durch mechanisches Schneiden, und ein verbleibender Teil des Wafers in Dickenrichtung in dem Bereich oder den Bereichen, in denen der oder die Teilschnitte gebildet wurden, mechanisch geschnitten und/oder geschnitten und/oder lasergeschnitten und/oder durch Plasma von der ersten Seite des Wafers mit einer zweiten Schnittbreite geschnitten werden. Die zweite Schnittbreite kann kleiner oder gleich der ersten Schnittbreite sein. Im Schritt des teilweisen Schneidens der ersten Seite des Wafers wird die erste Seite des Wafers teilweise in Dickenrichtung des Wafers geschnitten, d.h. entlang eines Teils der Dicke des Wafers. Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es, den Schneidprozess mit besonders hoher Präzision durchzuführen, so dass die Tiefe des oder der Teilschnitte genau gesteuert werden kann. Insbesondere da die Rückseite der Basisschicht im Wesentlichen parallel zur ersten Seite des Wafers verläuft, können eine Vielzahl von Teilschnitten mit gleichmäßigen Tiefen entlang der Teilungslinien einheitlich gebildet werden.
  • Das Schneiden des Wafers erfolgt in einem Zustand, in dem die Schutzfolie und die Basisschicht mit der Dämpferschicht auf dem Wafer befestigt sind. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der während des Schneidvorgangs ausgeübte Druck während des Schneidvorgangs gleichmäßig und homogen über den gesamten Wafer verteilt wird, wodurch das Risiko einer Beschädigung des Wafers, z.B. durch Rissbildung an den Seitenwänden der resultierenden Bausteine oder Chips, im Schneidvorgang minimiert wird. Darüber hinaus kann der Schneidvorgang mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, wodurch qualitativ hochwertige Bausteine oder Chips mit klar definierten Formen und Größen entstehen.
  • Das Verfahren kann ferner das Entfernen der Schutzfolie, der Dämpferschicht und der Basisschicht vom Wafer umfassen. So können beispielsweise die Schutzfolie, die Dämpferschicht und die Basisschicht nach dem Bearbeiten, z.B. Schneiden, der ersten Seite des Wafers vom Wafer entfernt werden. Auf diese Weise können die einzelnen Bausteine oder Chips einfach und zuverlässig getrennt und aufgenommen werden. Werden beispielsweise die Schutzschicht, die Dämpferschicht und die Basisschicht in Form der oben beschriebenen Schutzabdeckung bereitgestellt, kann die Schutzabdeckung nach der Bearbeitung, z.B. dem Schneiden, vom Wafer entfernt werden.
  • In einigen Ausführungsformen können die Basisschicht, die Dämpferschicht und die Schutzfolie einzeln, d.h. nacheinander, entfernt werden.
  • Weiterhin können zuerst die Basisschicht und die Dämpferschicht zusammen entfernt werden, gefolgt von der Entfernung der Schutzfolie. In diesem Fall können die einzelnen Bausteine oder Chips besonders einfach und effizient von der Schutzfolie abgenommen werden.
  • Alternativ kann zuerst die Basisschicht entfernt werden, gefolgt vom Entfernen der Dämpferschicht und der Schutzfolie zusammen.
  • Die Bearbeitung, z.B. das Schneiden, des Wafers erfolgt vor dem Entfernen der Schutzfolie, der Dämpferschicht und der Basisschicht vom Wafer. So wird der Wafer beim Schneiden durch die Schutzfolie, die Dämpferschicht und die Basisschicht sicher geschützt. Dadurch kann eine Beschädigung des Wafers beim Schneiden zuverlässig vermieden werden.
  • Das Haftmittel zum Befestigen der Schutzfolie auf die zweite Seite des Wafers kann nur im Umfangsabschnitt der zweiten Waferseite vorgesehen werden, z.B. in einem Abschnitt der zweiten Waferseite, der dem auf der ersten Seite des Wafers gebildeten Umfangsrandbereich entspricht. Durch die Bereitstellung des Haftmittels nur im Umfangsbereich der zweiten Waferseite wird der Bereich, in dem Schutzfolie und Wafer miteinander verbunden sind, deutlich reduziert. Dadurch kann die Schutzfolie leichter vom Wafer gelöst werden und das Risiko einer Beschädigung des Wafers, insbesondere der auf dessen zweiten Seite gebildeten Vorsprünge, wird weiter reduziert.
  • Darüber hinaus können die im Bauelementbereich gebildeten Bauelemente und/oder die auf der zweiten Seite des Wafers gebildeten Vorsprünge, wenn das Haftmittel behandelt, z.B. ausgehärtet wird, um ein leichteres Ablösen des Schutzfilms zu ermöglichen, besonders zuverlässig vor Beschädigungen im Behandlungsprozess geschützt werden, da sie im Abstand von dem Bereich, in dem das Haftmittel vorhanden ist, angeordnet sein können.
  • So kann das Haftmittel beispielsweise im Umfangsabschnitt der zweiten Waferseite in einer ringförmigen Anordnung bereitgestellt werden.
  • Alternativ kann das Haftmittel über eine gesamte Kontaktfläche der zweiten Seite des Wafers und der Schutzfolie angeordnet sein. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Schutzfolie besonders zuverlässig auf der zweiten Seite des Wafers befestigt ist. Darüber hinaus können die so getrennten Chips oder Bausteine nach dem Schneiden des Wafers sicher von der Schutzfolie gehalten werden, wodurch eine unerwünschte Verschiebung oder Bewegung der Chips oder Bausteine verhindert wird.
  • Insbesondere kann das Haftmittel über eine ganze Oberfläche der Schutzfolie aufgebracht werden, die mit der zweiten Seite des Wafers in Kontakt steht.
  • Das Haftmittel kann durch einen äußeren Impuls, wie beispielsweise Wärme, UV-Strahlung, ein elektrisches Feld und/oder ein chemisches Mittel, härtbar sein. Auf diese Weise kann die Schutzfolie nach der Bearbeitung besonders leicht vom Wafer entfernt werden. Der äußere Impuls kann auf das Haftmittel aufgebracht werden, wodurch dessen Haftkraft zu verringert und somit eine einfache Entfernung der Schutzfolie ermöglicht wird.
  • Der Schritt zum Anbringen der Schutzfolie auf der zweiten Seite des Wafers kann in einer Vakuumkammer durchgeführt werden. Insbesondere kann die Schutzfolie mit Hilfe einer Vakuumlaminiereinrichtung auf der zweiten Seite, d.h. der Rückseite des Wafers, angebracht werden. In einer solchen Vakuumlaminiereinrichtung wird der Wafer auf einem Einspanntisch in einer Vakuumkammer in einem Zustand angeordnet, in dem die Wafervorderseite mit einer oberen Oberfläche des Einspanntischs in Kontakt steht und die Waferrückseite nach oben gerichtet ist. Die auf der Waferrückseite anzubringende Schutzfolie wird an ihrem Umfangsbereich von einem ringförmigen Rahmen gehalten und über der Waferrückseite in der Vakuumkammer angeordnet. Ein oberer Teil der Vakuumkammer, der oberhalb des Einspanntischs und des ringförmigen Rahmens angeordnet ist, ist mit einer Lufteinlassöffnung versehen, die durch eine aufweitbare Gummimembran verschlossen ist.
  • Nachdem der Wafer und die Schutzfolie in die Vakuumkammer geladen wurden, wird die Kammer ausgepumpt und der Gummimembran durch die Lufteinlassöffnung Luft zugeführt, wodurch bewirkt wird, dass sich die Gummimembran in die ausgepumpte Kammer aufweitet. Auf diese Weise wird die Gummimembran nach unten in die Vakuumkammer nach unten bewegt, so dass sie die Schutzfolie gegen die Waferrückseite drückt, den umfänglichen Waferabschnitt mit der Schutzfolie abdichtet und die Folie gegen die Waferrückseite drückt. Daher kann die Schutzfolie dicht an der Waferrückseite befestigt werden, so dass sie den Konturen der darauf gebildeten Vorsprünge folgt.
  • Nachfolgend wird das Vakuum in der Vakuumkammer gelöst und die Schutzfolie durch das Haftmittel und den Überdruck in der Vakuumkammer in ihrer Position an der Waferrückseite gehalten.
  • Alternativ kann die Gummimembran durch einen weichen Stempel oder eine weiche Walze ersetzt werden.
  • Die Schutzfolie kann so an der zweiten Seite des Wafers angebracht werden, dass die Folie dem Profil der Vorsprünge nur teilweise folgt. Zum Beispiel kann die Schutzfolie nur oberen Abschnitten der Vorsprünge in der Dickenrichtung des Wafers folgen. Eine solche Anordnung der Schutzfolie kann ein besonders leichtes Entfernen der Basisschicht mit der daran aufgebrachten Dämpferschicht und der Schutzfolie von dem Wafer ermöglichen.
  • Die Schutzfolie kann aufweitbar sein. Die Schutzfolie kann aufgeweitet werden, wenn sie an der zweiten Seite des Wafers angebracht wird, so dass sie dem Profil der Vorsprünge, die in Dickenrichtung des Wafers hervorstehen, folgt.
  • Insbesondere kann die Schutzfolie auf das Zweifache ihrer ursprünglichen Größe oder mehr, vorzugsweise auf das Dreifache ihrer ursprünglichen Größe oder mehr und bevorzugter auf das Vierfache ihrer ursprünglichen Größe oder mehr aufweitbar sein. Auf diese Weise kann, insbesondere für den Fall einer Aufweitung auf das Drei- oder Vierfache deren ursprünglicher Größe oder mehr, zuverlässig gewährleistet werden, dass die Schutzfolie dem Profil der Vorsprünge dicht folgt.
  • Die Dämpferschicht kann aus einer beliebigen Art von Material ausgebildet werden, die ermöglicht, dass die in Dickenrichtung des Wafers hervorstehenden Vorsprünge darin eingebettet werden. Zum Beispiel kann die Dämpferschicht aus einem Harz, einem Haftmittel, einem Gel oder dergleichen ausgebildet werden.
  • Die Dämpferschicht kann durch einen äußeren Impuls, wie z. B. UV-Strahlung, Wärme, ein elektrisches Feld und/oder eine chemische Substanz, härtbar sein. In diesem Fall härtet die Dämpferschicht beim Aufbringen des äußeren Impulses darauf zumindest bis zu einem gewissen Grad aus. Zum Beispiel kann die Dämpferschicht aus einem härtbaren Harz, einem härtbaren Haftmittel, einem härtbaren Gel oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Die Dämpferschicht kann so ausgebildet sein, dass sie nach deren Aushärten ein Maß an Kompressibilität, Elastizität und/oder Biegsamkeit aufweist, das heißt nach dem Aushärten kompressibel, elastisch und/oder biegsam ist. Zum Beispiel kann die Dämpferschicht so beschaffen sein, dass sie durch Aushärten in einen gummiartigen Zustand gebracht wird. Alternativ kann die Dämpferschicht so ausgebildet sein, dass sie nach dem Aushärten einen steifen, harten Zustand erreicht.
  • Bevorzugte Beispiele UV-härtender Harze zur Verwendung als Dämpferschicht in dem Bearbeitungsverfahren gemäß der Erfindung sind ResiFlat von DISCO Corporation und TEMPLOC von DENKA.
  • Das Verfahren kann ferner vor dem Bearbeiten, z.B. Schneiden, der ersten Seite des Wafers, ein Aufbringen des äußeren Impulses auf die Dämpferschicht, umfassen. Auf diese Weise können der Schutz des Wafers während des Schleifens und die Schleifgenauigkeit weiter verbessert werden. Auf diese Weise kann der Schutz des Wafers während des Schneidens und die Schnittgenauigkeit weiter verbessert werden.
  • Die Schutzfolie erleichtert das Entfernen der Basisschicht mit der daran aufgebrachten härtbaren oder ausgehärteten Dämpferschicht von dem Wafer. Insbesondere kann aufgrund des Vorliegens der Schutzfolie die Basisschicht mit der Dämpferschicht in einer zuverlässigen und einfachen Weise von dem Wafer entfernt werden, wobei Rückstände, wie z. B. Harz-, Haftmittel- oder Gelrückstände, vermieden werden, wodurch eine Verunreinigung der Chips oder Bausteine verhindert wird, und das Risiko einer Beschädigung der Vorsprünge in dem Entfernvorgang minimiert wird.
  • Die Basisschicht mit der ausgehärteten Dämpferschicht kann nach dem Aushärten in einer besonders zuverlässigen und effizienten Weise entfernt werden, wenn die härtbare Dämpferschicht nach dem Aushärten ein Maß an Kompressibilität, Elastizität und/oder Biegsamkeit aufweist, das heißt nach dem Aushärten kompressibel, elastisch und/oder biegsam, wie z. B. gummiartig, ist.
  • Wenn die Dämpferschicht so ausgelegt ist, dass sie beim Aushärten einen steifen, harten Zustand erreicht, kann das Entfernen der Basisschicht und der Dämpferschicht von dem Wafer erleichtert werden, indem ein äußerer Impuls auf die ausgehärtete Dämpferschicht aufgebracht wird, der die Dämpferschicht zumindest bis zu einem gewissen Grad erweicht oder entfernt. Zum Beispiel können einige Dämpferschichten, wie z. B. solche, die aus dem UV-härtenden Harz TEMPLOC von DENKA ausgebildet sind, behandelt werden, indem nach dem Aushärten heißes Wasser auf diese aufgebracht wird, um die ausgehärtete Dämpferschicht zu erweichen und ein besonders leichtes Entfernen der Basisschicht und der Dämpferschicht von dem Wafer zu ermöglichen.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung kann ferner ein Abschneiden eines Abschnitts oder von Abschnitten der Schutzfolie und/oder der Dämpferschicht, wie z. B. der härtbaren oder ausgehärteten Dämpferschicht, und/oder der Basisschicht, der oder die sich seitlich über einen Umfang des Wafers hinaus erstreckt oder erstrecken, vor dem Bearbeiten, z.B. Schneiden, der ersten Seite des Wafers, umfassen. Auf diese Weise wird die Handhabung der Wafereinheit, die den Wafer, die Schutzfolie und die Basisschicht mit der daran aufgebrachten Dämpferschicht umfasst, während des Bearbeitens weiter erleichtert.
  • Das Material der Basisschicht ist nicht besonders eingeschränkt. Die Basisschicht kann aus einem weichen oder biegsamen Material, wie z. B. einem Polymermaterial, z. B. Polyvinylchlorid (PVC) Ethylenvinylacetat (EVA) oder Polyolefin bestehen.
  • Alternativ kann die Basisschicht aus einem steifen oder harten Material, wie z. B. PET und/oder Silizium und/oder Glas und/oder SUS, bestehen.
  • Zum Beispiel kann, wenn die Basisschicht aus PET oder Glas besteht und die Dämpferschicht durch einen äußeren Impuls härtbar ist, die Dämpferschicht mit Strahlung ausgehärtet werden, die durch PET oder Glas transmittiert werden kann, wie z. B. UV-Strahlung. Wenn die Basisschicht aus Silizium oder SUS besteht, wird eine kosteneffiziente Basisschicht bereitgestellt.
  • Die Basisschicht kann auch aus einer Kombination der oben aufgezählten Materialien ausgebildet sein.
  • Die Basisschicht kann eine Dicke im Bereich von 200 bis 1500 µm, vorzugsweise 400 bis 1200 µm und bevorzugter 500 bis 1000 µm aufweisen.
  • Die Schutzfolie kann eine Dicke im Bereich von 5 bis 200 µm, vorzugsweise 8 bis 100 µm, bevorzugter 10 bis 80 µm und noch bevorzugter 12 bis 50 µm aufweisen. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die Schutzfolie flexibel und biegsam genug ist, um sich ausreichend an das Profil der Vorsprünge anzupassen, und gleichzeitig eine ausreichende Dicke aufweist, um den oben beschriebenen Dämpfer- oder Puffereffekt zuverlässig und effizient bereitzustellen.
  • Die Schutzfolie kann aus einem Polymermaterial, wie z. B. Polyvinylchlorid (PVC), Ethylenvinylacetat (EVA) oder Polyolefin bestehen. Zum Beispiel kann die Schutzfolie ein „Saran“-Einwickelfolie-ähnliches Material sein.
  • Der Durchmesser der Schutzfolie in deren angebrachtem Zustand kann annähernd der gleiche wie der Durchmesser des Wafers sein.
  • Die Dämpferschicht kann eine Dicke im Bereich von 10 bis 300 µm, vorzugsweise 20 bis 250 µm und bevorzugter 50 bis 200 µm aufweisen.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden nicht beschränkende Beispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erörtert, wobei:
    • 1 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu bearbeitenden Wafer zeigt;
    • 2 eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Wafers ist;
    • 3 eine Querschnittsdarstellung ist, die eine Schutzabdeckung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 4 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Anbringens der in 3 gezeigten Schutzabdeckung an einem Wafer in einem Verfahren zum Bearbeiten des Wafers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 5 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Anbringens der in 3 gezeigten Schutzabdeckung an einem Wafer in einem Verfahren zum Bearbeiten des Wafers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
    • 6 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis des in 4 veranschaulichten Anbringschritts zeigt;
    • 7 eine perspektivische Ansicht der in 6 gezeigten Anordnung des Wafers und der Schutzabdeckung ist;
    • 8 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen an dem in 6 und 7 gezeigten Wafer durchgeführten Schleifschritt zeigt;
    • 9 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Abschneidens eines sich seitlich erstreckenden Abschnitts der in 6 gezeigten Schutzabdeckung veranschaulicht;
    • 10 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis des in 9 veranschaulichten Schneidschritts zeigt;
    • 11 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen an dem in 10 gezeigten Wafer durchgeführten Schneidschritt zeigt;
    • 12 eine Querschnittsdarstellung ist, die eine zweite Ausführungsform einer Schutzabdeckung zur Verwendung in einem Waferbearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 13 eine Querschnittsdarstellung ist, die das Ergebnis eines Schritts des Anbringens der in 12 gezeigten Schutzabdeckung an einem Wafer in einem Verfahren zum Bearbeiten des Wafers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 14 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen Schritt des Abschneidens sich seitlich erstreckender Abschnitte der in 13 gezeigten Schutzabdeckung veranschaulicht; und
    • 15 eine Querschnittsdarstellung ist, die einen an dem in 14 gezeigten Wafer durchgeführten Schneidschritt zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die bevorzugten Ausführungsformen betreffen Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers W und Schutzabdeckungen zur Verwendung in diesen Verfahren.
  • Der Wafer W kann z. B. ein MEMS-Wafer sein, der MEMS-Bauelemente aufweist, die an einer Vorderseitenoberfläche desselben, d.h. an einer Oberfläche einer ersten Seite, die in der folgenden Beschreibung als eine Musterseite 1 bezeichnet wird, ausgebildet sind. Jedoch ist der Wafer W nicht auf einen MEMS-Wafer beschränkt, sondern kann dieser zum Beispiel auch ein CMOS-Wafer mit an dessen Musterseite 1 ausgebildete CMOS-Bauelementen, vorzugsweise Festkörperabbildeeinrichtungen, oder ein Wafer mit anderen Arten von Bauelementen an der Musterseite 1 sein.
  • Der Wafer W kann aus einem Halbleiter, wie z. B. Silizium, bestehen. Ein solcher Siliziumwafer W kann Bauelemente, wie z. B. ICs (integrierte Schaltungen) und LSIs (hohe Integrationsgrade), auf einem Siliziumsubstrat beinhalten.
  • Alternativ kann der Wafer ein Optikbauelementwafer sein, der durch Ausbilden optischer Bauelemente, wie z. B. LEDs (Leuchtdioden), auf einem Substrat aus anorganischem Material, wie z. B. Keramik, Glas oder Saphir, aufgebaut ist. Der Wafer W ist nicht hierauf beschränkt und kann in einer beliebigen anderen Weise ausgebildet sein. Ferner ist auch eine Kombination der oben beschriebenen beispielhaften Waferausgestaltungen möglich.
  • Der Wafer W kann vor dem Schleifen eine Dicke im µm-Bereich, vorzugsweise im Bereich von 625 bis 925 µm, aufweisen.
  • Der Wafer W weist vorzugsweise eine Kreisform auf. Der Wafer W ist mit mehreren sich kreuzenden, als Straßen bezeichneten Trennlinien 11 versehen (siehe 2), die an der Musterseite 1 desselben ausgebildet sind, wodurch der Wafer W in mehrere rechteckige Bereiche abgeteilt wird, in denen jeweils Bauelemente, wie z. B. die zuvor beschriebenen, ausgebildet sind. Diese Bauelemente sind in einem Bauelementbereich 2 des Wafers W ausgebildet. In dem Fall eines kreisförmigen Wafers W ist dieser Bauelementbereich 2 vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig und konzentrisch zu dem äußeren Umfang des Wafers W angeordnet.
  • Der Bauelementbereich 2 ist von einem ringförmigen Umfangsrandbereich 3 umgeben, wie in 1 und 2 schematisch gezeigt ist. In diesem Umfangsrandbereich 3 sind keine Bauelemente ausgebildet. Der Umfangsrandbereich 3 ist vorzugsweise konzentrisch zu dem Bauelementbereich 2 und/oder dem äußeren Umfang des Wafers W angeordnet. Die radiale Erstreckung des Umfangsrandbereichs 3 kann im mm-Bereich liegen und reicht vorzugsweise von 1 bis 3 mm.
  • Der Wafer W weist weiterhin eine zweite Seite 6 auf, d.h. eine Rückseite, die der ersten Seite 1 gegenüberliegt (siehe 1). Die zweite Seite 6 weist mehrere Vorsprünge 14 auf, die entlang einer Dickenrichtung des Wafers W vorstehen, wie beispielsweise in 1 schematisch dargestellt ist. Die Vorsprünge 14 können z.B. Oberflächenunebenheiten oder Rauheiten, Bumps, optische Elemente, z.B. optische Linsen, andere Strukturen oder dergleichen sein. Die Höhe der Vorsprünge 14 in Dickenrichtung des Wafers W kann beispielsweise im Bereich von 5 bis 300 µm liegen. Die z.B. in 1 dargestellten Vorsprünge 14 sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet, sondern zur besseren Darstellbarkeit vergrößert dargestellt.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers W gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 11 beschrieben.
  • 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung des durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu bearbeitenden Wafers W. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des in 1 im Querschnitt gezeigten Wafers W. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Schutzabdeckung 5 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 3 gezeigt ist, enthält die Schutzabdeckung 5 eine Basisschicht 7, eine auf eine vordere Oberfläche 17 der Basisschicht 7 aufgebrachte Dämpferschicht 13, eine Schutzfolie 4, deren hintere Oberfläche an der Dämpferschicht 13 angebracht ist, und eine Haftmittelschicht 9, die auf einen Teil einer vorderen Oberfläche der Schutzfolie 4, die deren hinterer Oberfläche gegenüberliegt, aufgebracht ist. Speziell weist die Haftmittelschicht 9 eine Ringform auf und ist in einem Rand- oder Umfangsabschnitt der vorderen Oberfläche der Schutzfolie 4 vorgesehen.
  • Alternativ kann die Haftmittelschicht 9 über einen gesamten Kontaktbereich der zweiten Seite 6 des Wafers und der Schutzfolie 4 vorgesehen werden. Insbesondere kann das Haftmittel über einer gesamten Oberfläche der Schutzfolie 4 vorgesehen werden, die mit der zweiten Seite 6 des Wafers W in Kontakt steht.
  • Die Basisschicht 7 und die Dämpferschicht 13 weisen eine im Wesentlichen kreisförmige Form auf. Die äußeren Durchmesser der Basisschicht 7 und der Dämpferschicht 13 sind im Wesentlichen identisch zueinander und zu dem äußeren Durchmesser der Haftmittelschicht 9.
  • Die Basisschicht 7 kann z. B. eine Dicke im Bereich von 500 bis 1000 µm aufweisen. Die Schutzfolie 4 kann eine Dicke im Bereich von 5 bis 200 µm aufweisen. Die Dämpferschicht kann eine Dicke im Bereich von 10 bis 300 µm, vorzugsweise 50 bis 200 µm aufweisen.
  • Die Dämpferschicht 13 ist durch einen äußeren Impuls, wie z. B. UV-Strahlung, Wärme, ein elektrisches Feld und/oder eine chemische Substanz, härtbar. Insbesondere kann die Dämpferschicht 13 aus einem härtbaren Harz, wie z. B. ResiFlat von DISCO Corporation oder TEMPLOC von DENKA, ausgebildet sein.
  • Die Schutzabdeckung 5 wird durch Schichten der Schutzfolie 4 und der Basisschicht 7, welche die auf deren vorderer Oberfläche 17 aufgebrachte Dämpferschicht 13 ausweist, ausgebildet.
  • 4 veranschaulicht einen Schritt des Anbringens der vorderen Oberfläche der Schutzfolie 4 an der zweiten Seite 6 des Wafers W.
  • Wie in 4 gezeigt ist, weist die ringförmige Haftmittelschicht 9 einen äußeren Durchmesser auf, der größer als der innere Durchmesser eines ringförmigen Rahmens 25 ist. Ferner weist die ringförmige Haftmittelschicht 9 einen inneren Durchmesser auf, der kleiner als der äußere Durchmesser des Wafers W aber größer als der äußere Durchmesser des Bauelementbereichs 2 ist. Daher kann zuverlässig gewährleistet werden, dass das Haftmittel der Haftmittelschicht 9 nur mit dem Randbereich der zweiten Seite 6 des Wafers W, der dem Umfangsrandbereich 3 auf der Musterseite 1 des Wafers entspricht, in Kontakt kommt.
  • Bevor die Schutzabdeckung 5 an dem Wafer W angebracht wird, wird ein Umfangsabschnitt der Schutzabdeckung 5 an dem ringförmigen Rahmen 25 angebracht. Ferner wird eine hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7, die deren vorderer Oberfläche 17 gegenüberliegt, auf einem Einspanntisch 20 angeordnet. Nachfolgend wird, wie in 4 durch einen Pfeil angezeigt ist, der Wafer W an der auf dem Einspanntisch 20 angeordneten Schutzabdeckung 5 angebracht, wodurch die vordere Oberfläche der Schutzfolie 4 an der zweiten Seite 6 des Wafers W angebracht wird und die Schutzfolie 4 durch die Haftmittelschicht 9 an dem Randbereich der zweiten Seite 6 angehaftet wird. Ferner werden die von der zweiten Seite 6 des Wafers W hervorstehenden Vorsprünge 14 in die Dämpferschicht 13 eingebettet, wie in 6 schematisch gezeigt ist.
  • Die Schutzfolie 4 deckt die Vorsprünge 14 ab, wodurch diese vor Beschädigung oder Verunreinigung geschützt werden. Ferner wirkt die Schutzfolie 4 als zusätzlicher Dämpfer oder Puffer in einem nachfolgenden Schneidschritt, wie später näher erörtert wird.
  • Das Haftmittel, das die Haftmittelschicht 9 bildet, kann durch einen äußeren Impuls, wie z. B. Wärme, UV-Strahlung, ein elektrisches Feld und/oder eine chemische Substanz, härtbar sein. Auf diese Weise kann die Schutzabdeckung 5 besonders leicht nach der Bearbeitung von dem Wafer W entfernt werden.
  • Insbesondere kann das Haftmittel ein Acrylharz oder ein Epoxidharz sein. Ein bevorzugtes Beispiel eines UV-härtenden Harzes für das Haftmittel ist z. B. Urethan-Acrylat-Oligomer.
  • Ferner kann das Haftmittel z. B. ein wasserlösliches Harz sein.
  • Die Schutzfolie 4 kann z. B. aus einem Polymermaterial, wie z. B. PVC, EVA oder Polyolefin bestehen.
  • Die Schutzfolie 4 ist biegsam und auf annähernd das Dreifache ihres ursprünglichen Durchmessers aufweitbar.
  • Wenn der Wafer W an der Schutzabdeckung 5 angebracht wird, wird die Schutzfolie 4 z. B. auf annähernd das Dreifache ihres ursprünglichen Durchmessers aufgeweitet, so dass sie dem Profil der Vorsprünge 14 dicht folgt, wie in 6 schematisch gezeigt ist.
  • Die hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7 ist im Wesentlichen parallel zu der Musterseite 1 des Wafers W, das heißt zu dessen erster Seite, wie in 6 durch gestrichelte Pfeile angezeigt ist.
  • Speziell werden der Wafer W und die Schutzabdeckung 5 zusammengedrückt, indem eine parallele Druckkraft auf die Musterseite 1 und die hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7, z. B. in einer Anbringkammer (nicht gezeigt), ausgeübt wird, so dass die Vorsprünge 14 zuverlässig in der Dämpferschicht 13 eingebettet werden und die im Wesentlichen parallele Ausrichtung der hinteren Basisschichtoberfläche 18 und der ersten Waferseite 1 erreicht wird. Einzelheiten von Drückvorrichtungen und Drückvorgängen, die für diesen Zweck geeignet sind, sind für den Fall der Verwendung von ResiFlat von DISCO Corporation als Harzdämpferschicht in JP 5320058 B2 und JP 5324212 B2 beschrieben.
  • Durch Anbringen des Wafers W an der Schutzabdeckung 5 in der oben beschriebenen Weise wird eine Wafereinheit ausgebildet, die aus dem Wafer W, der Schutzfolie 4, der Dämpferschicht 13 und der Basisschicht 7 besteht, wie in 6 und 7 gezeigt ist.
  • Ein alternativer Ansatz zum Anbringen des Wafers an der Schutzabdeckung 5 ist in 5 veranschaulicht.
  • Speziell kann, wie in dieser Figur gezeigt ist, die Musterseite 1 auf dem Einspanntisch 20 angeordnet werden, so dass die zweite Seite 6 nach oben gerichtet ist. Nachfolgend kann die Schutzabdeckung 5 an der zweiten Seite 6 des an dem Einspanntisch 20 gehaltenen Wafers W angebracht werden, wie in 5 durch einen Pfeil angezeigt ist, so dass die Vorsprünge 14 in die Dämpferschicht 13 eingebettet werden und die hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7 im Wesentlichen parallel zur Musterseite 6 des Wafers W ist. Dieser alternative Schritt des Anbringens des Wafers W und der Schutzabdeckung 5 aneinander kann z. B. in einer Vakuumanbringeinrichtung, z. B. einer Vakuumkammer, wie z. B. der oben beschriebenen Vakuumkammer, durchgeführt werden.
  • Nachdem der Wafer W und die Schutzabdeckung 5 aneinander angebracht wurden, wird der äußere Impuls auf die Dämpferschicht 13 aufgebracht, um so die Dämpferschicht 13 auszuhärten. Zum Beispiel kann für den Fall einer wärmehärtenden, wie z. B. einer duroplastischen, Dämpferschicht 13 die Dämpferschicht 13 durch Erwärmen in einem Ofen ausgehärtet werden. Für den Fall einer UV-härtenden Dämpferschicht 13 wird die Dämpferschicht 13 durch das Aufbringen von UV-Strahlung, z. B. durch die Basisschicht 7, falls ein Basisschichtmaterial verwendet wird, das für diese Art von Strahlung transparent ist, wie z. B. PET oder Glas, ausgehärtet.
  • Daher werden die Vorsprünge 14 fest in der ausgehärteten Dämpferschicht 13 gehalten und wird die im Wesentlichen parallele relative Ausrichtung der hinteren Basisschichtoberfläche 18 und der Musterseite während der weiteren Bearbeitung besonders zuverlässig aufrechterhalten.
  • Es ist jedoch anzumerken, dass der oben beschriebene Schritt des Aushärtens der Dämpferschicht 13 optional ist. Alternativ kann die Dämpferschicht 13 aus einem nicht-härtenden Material, wie z. B. einem nicht-härtenden Haftmittel, einem nicht-härtenden Harz oder einem nicht-härtenden Gel, ausgebildet sein, oder die Dämpferschicht 13 aus einem härtbaren Material ausgebildet sein, aber in dem Verfahren zum Bearbeiten des Wafers W nicht ausgehärtet werden.
  • Nachfolgend wird nach dem optionalen Schritt des Aushärtens der Dämpferschicht 13 die Musterseite 1 des Wafers in dem Zustand bearbeitet, in dem die hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7, die eine ebene, glatte Oberfläche ist, auf der oberen Oberfläche des Einspanntischs 20 angeordnet ist (siehe 6). Im Speziellen kann der Bearbeitungsschritt einen Schneidschritt der Musterseite 1 des Wafers W, z.B. das Schneiden des Wafers W entlang der Trennlinien 11, enthalten oder aus diesem bestehen. Dadurch kann der Wafer W in einzelne Chips oder Bausteine 26 geteilt werden (siehe 2) .
  • Der Schritt des Schneidens des Wafers W entlang der Trennlinien 11 ist in 8 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. Wie in dieser Zeichnung dargestellt, wird in der vorliegenden Ausführungsform der Wafer W von dessen Musterseite 1 aus geschnitten. Das Schneiden des Wafers W kann durch mechanisches Schneiden, z.B. durch Klingenschneiden oder Sägen, und/oder durch Laserschneiden und/oder Plasmaschneiden erfolgen. So kann beispielsweise das Laserschneiden durch Laserablation oder durch Bildung modifizierter Schichten innerhalb des Wafers W entlang der Trennlinien 11 durch Laserbestrahlung durchgeführt werden. Der Wafer W kann in einem einzigen mechanischen Schneidschritt, einem einzelnen Laserschneidschritt oder einem einzelnen Plasmaschneidschritt geschnitten werden. Alternativ kann der Wafer W durch eine Folge von Schritten zum mechanischen Schneiden und/oder Laserschneiden und/oder Plasmaschneiden geschnitten werden. Darüber hinaus kann der Schneidevorgang mit einer Folge von Schneideschritten mit erster und zweiter Schnittbreite durchgeführt werden, wie vorstehend beschrieben.
  • Da die ebene hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7, die auf der oberen Oberfläche des Einspanntischs 20, der einen Teil einer Schneidvorrichtung (nicht gezeigt) bilden kann, im Wesentlichen parallel zur Musterseite 1 des Wafers W ist, wird der Druck, der z.B. durch eine Schneidklinge oder Säge auf den Wafer W aufgebracht wird, gleichmäßig und einheitlich über den Wafer W verteilt. Daher kann ein Risiko des Brechens des Wafers W minimiert werden. Ferner ermöglicht die im Wesentlichen parallele Ausrichtung der glatten, ebenen hinteren Oberfläche 18 der Basisschicht 7 und der Musterseite 1 des Wafers W, den Schneidschritt mit einem hohen Maß an Genauigkeit durchzuführen, wodurch besonders klar definierte und einheitliche Formen und Größen der entstehenden Chips oder Bausteine 26 erreicht werden.
  • Die Schutzfolie 4 deckt die auf der zweiten Seite 6 des Wafers W ausgebildeten Vorsprüche 14 ab, wodurch die Vorsprünge 14 vor Beschädigung und Verunreinigung, z. B. durch Rückstände des Materials, das die Dämpferschicht 13 bildet, geschützt werden. Außerdem wirkt die Schutzfolie 4 als ein zusätzlicher Dämpfer oder Puffer zwischen der Musterseite 1 des Wafers W und der Dämpferschicht 13, wodurch diese weiter zu der gleichmäßigen und einheitlichen Verteilung des Drucks während der Bearbeitung beiträgt. Deshalb kann ein Brechen des Wafers W während des Schneidvorgangs besonders zuverlässig verhindert werden.
  • Optional kann vor dem Bearbeiten, z.B. Schneiden, der ersten Seite 1 des Wafers W ein Abschnitt 23 der Schutzabdeckung 5, der sich seitlich über den Umfang des Wafers W hinaus erstreckt, abgeschnitten werden, wie in 9 bis 11 schematisch gezeigt ist.
  • Speziell ist der Schritt des Abschneidens des sich seitlich erstreckenden Abschnitts 23 in 9 durch gestrichelte Linien angezeigt. Der Abschnitt 23 kann z. B. durch mechanisches Schneiden, z. B. unter Verwendung einer Klinge oder einer Säge, durch Laserschneiden oder durch Plasmaschneiden abgeschnitten werden. Das Abschneiden des Abschnitts 23 erleichtert die Handhabung der Wafereinheit in den nachfolgenden Bearbeitungsschritten. Das Ergebnis dieses Schneidschritts ist in 10 schematisch gezeigt.
  • Nach dem Abschneiden des Abschnitts 23 kann die Musterseite 1 des Wafers W, in der gleichen Weise wie oben unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, geschnitten werden. Speziell kann die Musterseite 1 des Wafers W entlang der Trennlinien 11 geschnitten werden, wodurch der Wafer W in einzelne Chips oder Bausteine 26 geteilt wird.
  • Nachdem die Chips oder Bausteine 26 durch den Schneidschritt vollständig voneinander getrennt wurden, können sie durch eine Aufnahmevorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen werden.
  • Vor Durchführung dieses Aufnahmeschrittes können die Basisschicht 7 und die Dämpferschicht 13 gemeinsam vom geteilten Wafer W entfernt werden, so dass die Chips oder Bausteine 26 auf der Schutzfolie 4 verbleiben. Auf diese Weise können die geteilten Chips oder Bausteine 26 besonders einfach und effizient von der Schutzfolie 4 aufgenommen werden. So kann beispielsweise die Schutzfolie 4 mit einer Expansionstrommel oder dergleichen radial aufgeweitet werden, wodurch der Abstand zwischen benachbarten Chips oder Bausteinen 26 vergrößert und somit der Aufnahmeprozess erleichtert wird. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass die Haftmittelschicht 9 über eine gesamte Kontaktfläche der zweiten Seite 6 des Wafers W und der Schutzfolie 4 aufgebracht wird.
  • Die Dämpferschicht 13 kann nach dem Aushärten ein Maß an Kompressibilität, Elastizität und/oder Biegsamkeit, z. B. ein gummiartiges Verhalten, aufweisen, wodurch ein besonders leichtes Entfernen der Schutzabdeckung 5 von dem Wafer W ermöglicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer äußerer Impuls, wie z. B. heißes Wasser, vor dem Entfernen der Schutzabdeckung 5 auf die ausgehärtete Dämpferschicht 13 aufgebracht werden, um die ausgehärtete Dämpferschicht 13 zur weiteren Erleichterung des Entfernvorgangs zu erweichen.
  • Falls die Haftmittelschicht 9 durch einen äußeren Impuls, wie z. B. UV-Strahlung, Wärme, ein elektrisches Feld und/oder eine chemische Substanz, härtbar ist, wird der äußere Impuls auf die Haftmittelschicht 9 aufgebracht, um so deren Haftkraft zu verringern. Auf diese Weise können die geteilten Chips oder Bausteine 26 in einer besonders einfachen und zuverlässigen Weise von der Schutzfolie 4 entfernt werden.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers W gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 12 bis 15 beschrieben.
  • Das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen dahingehend von dem Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform, dass kein ringförmiger Rahmen, wie z. B. der in 4 bis 6 gezeigte ringförmige Rahmen 25, verwendet wird. Das Bearbeitungsverfahren gemäß dieser zweiten Ausführungsform verwendet eine Schutzabdeckung 5` gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (siehe 12), die sich von der Schutzabdeckung 5 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass sie einen kleineren äußeren Durchmesser aufweist.
  • Speziell ist der äußere Durchmesser der Schutzabdeckung 5' nur geringfügig, beispielsweise um 0,5 bis 2,0 mm, größer als der äußere Durchmesser des Wafers W, wie in 13 schematisch gezeigt ist.
  • Alternativ kann der äußere Durchmesser der Schutzabdeckung 5' im Wesentlichen gleich groß wie der äußere Durchmesser des Wafers W sein.
  • Ansonsten sind die in den 13 bis 15 gezeigten Bearbeitungsschritte im Wesentlichen identisch zu denen, die jeweils in 6, 9 und 11 gezeigt sind.
  • Speziell wird der Wafer W zuerst an der Schutzabdeckung 5' angebracht, so dass die Schutzfolie 4 an einem Randbereich der zweiten Seite 6 des Wafers angehaftet wird, die Vorsprünge 14 in die Dämpferschicht 13 eingebettet werden und die hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7 im Wesentlichen parallel zu der Musterseite 1 des Wafers W ist, wie in 13 durch gestrichelte Pfeile angezeigt ist. Dieses Anbringen kann durch Zusammendrücken des Wafers W und der Schutzabdeckung 5' erreicht werden, indem eine parallele Druckkraft auf die Musterseite 1 und die hintere Oberfläche 18 der Basisschicht 7 ausgeübt wird, wie oben ausgeführt wurde. Die hintere Oberfläche 18 wird auf der oberen Oberfläche des Einspanntischs 20 angeordnet (siehe 13).
  • Als optionaler Schritt kann ein Abschnitt 23 der Schutzabdeckung 5', der sich seitlich über den Umfang des Wafers W hinaus erstreckt, vor dem Bearbeiten, z.B. Schneiden, der Rückseite 6 des Wafers W abgeschnitten werden. Zum Beispiel kann der Abschnitt 23 durch mechanisches Schneiden, beispielsweise unter Verwendung einer Klinge oder einer Säge, durch Laserschneiden oder durch Plasmaschneiden abgeschnitten werden, wie oben ausgeführt wurde. Der optionale Schritt des Abschneidens des Abschnitts 23 ist in 14 durch gestrichelte Linien angezeigt.
  • Nachfolgend kann die Musterseite des Wafers W auf die gleiche Art geschnitten werden, wie oben unter Bezugnahme auf die 8 und 11 beschrieben wurde. Speziell kann die Musterseite 1 des Wafers W entlang der Teilungslinien 11 geschnitten werden, wodurch der Wafer W in einzelne Chips oder Bausteine 26 geteilt wird. Der Schritt des Schneidens des Wafers W entlang der Teilungslininen 11 ist in 15 durch gestrichelte Linien angezeigt.
  • Nachdem die Chips oder Bausteine 26 im Schneidschritt vollständig voneinander getrennt wurden, können sie auf die gleiche Art wie oben beschrieben von einer Aufnahmevorrichtung (nicht gezeigt) aufgenommen werden.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers (W) mit einer ersten Seite (1), die einen Bauelementbereich (2) mit mehreren Bauelementen aufweist, und einer zweiten Seite (6), die der ersten Seite (1) gegenüberliegt, wobei die zweite Seite (6) mehrere Vorsprünge (14) aufweist, die entlang einer Dickenrichtung des Wafers (W) hervorstehen, und das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Schutzfolie (4); Bereitstellen einer Basisschicht (7), die eine Dämpferschicht (13) aufweist, die auf eine vordere Oberfläche (17) derselben aufgebracht ist; Anbringen einer vorderen Oberfläche der Schutzfolie (4) an der zweiten Seite (6) des Wafers (W), wobei die Schutzfolie (4) zumindest an einem Randbereich der zweiten Seite (6) mit einem Haftmittel (9) angehaftet wird; Anbringen einer hinteren Oberfläche der Schutzfolie (4), die deren vorderer Oberfläche gegenüberliegt, an der Dämpferschicht (13), wobei die Vorsprünge (14), die in Dickenrichtung des Wafers (W) hervorstehen, in die Dämpferschicht (13) eingebettet werden und eine hintere Oberfläche (18) der Basisschicht (7), die deren vorderer Oberfläche (17) gegenüberliegt, im Wesentlichen parallel zur ersten Seite (1) des Wafers (W) ist; und Bearbeiten der ersten Seite (1) des Wafers (W).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schutzfolie (4) und die Basisschicht (7), welche die auf deren vorderer Oberfläche (17) aufgebrachte Dämpferschicht (13) aufweist, zuerst geschichtet werden, wodurch eine Schutzabdeckung (5, 5') ausgebildet wird, welche die Basisschicht (7), die Dämpferschicht (13) und die an der Dämpferschicht (13) angebrachte Schutzfolie (4) aufweist, und die Schutzabdeckung (5, 5`) nachfolgend an der zweiten Seite (6) des Wafers (W) angebracht wird, so dass die Vorsprünge (14), die in Dickenrichtung des Wafers (W) hervorstehen, durch die Schutzfolie (4) abgedeckt werden und in die Dämpferschicht (13) eingebettet werden, und die hintere Oberfläche (18) der Basisschicht (7) im Wesentlichen parallel zur ersten Seite (1) des Wafers (W) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schutzfolie (4) zuerst an der zweiten Seite (6) des Wafers (W) angebracht wird, und die zweite Seite (6) des Wafers (W), welche die daran angebrachte Schutzfolie (4) aufweist, nachfolgend an der vorderen Oberfläche (17) der Basisschicht (7) angebracht wird, so dass die Vorsprünge (14), die in Dickenrichtung des Wafers (W) hervorstehen, in die Dämpferschicht (13) eingebettet werden und die hintere Oberfläche (18) der Basisschicht (7) im Wesentlichen parallel zur ersten Seite (1) des Wafers (W) ist.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Bauelementbereich (2) durch mehrere Trennlinien (11) geteilt ist, und der Schritt des Bearbeitens der ersten Seite (1) des Wafers (W) das Schneiden des Wafers (W) entlang der Trennlinien (11) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner ein Entfernen der Schutzfolie (4), der Dämpferschicht (13) und der Basisschicht (7) von dem Wafer (W) umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Dämpferschicht (1) und die Basisschicht (7) zuerst vom Wafer (W) entfernt werden, bevor die Schutzfolie (4) vom Wafer (W) entfernt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Haftmittel (9) zum Anhaften der Schutzfolie (4) an der einen Seite (1) des Wafers (W) nur im Umfangsbereich der zweiten Seite (6) vorgesehen wird, oder das Haftmittel (9) über einen gesamten Kontaktbereich der zweiten Seite (6) des Wafers (W) und der Schutzfolie (4) vorgesehen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzfolie (4) aufweitbar ist und die Schutzfolie (4) aufgeweitet wird, wenn sie an der zweiten Seite (6) des Wafers (W) angebracht wird, um so dem Profil der Vorsprünge (14), die in Dickenrichtung Wafers (W) hervorstehen, zu folgen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dämpferschicht (13) durch einen äußeren Impuls, wie z. B. UV-Strahlung, Wärme, ein elektrisches Feld und/oder eine chemische Substanz, härtbar ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner ein Aufbringen des äußeren Impulses auf die Dämpferschicht (13), um so die Dämpferschicht (13) vor dem Bearbeiten der ersten Seite (1) Wafers (W) auszuhärten, umfasst.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner ein Abschneiden eines Abschnitts oder von Abschnitten (23) der Schutzfolie (4) und/oder der Dämpferschicht (13) und/oder der Basisschicht (7), der oder die sich seitlich über einen Umfang des Wafers (W) hinaus erstreckt oder erstrecken, vor dem Bearbeiten der ersten Seite (1) des Wafers (W), umfasst.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Basisschicht (7) aus einem steifen Material, wie z. B. PET und/oder Silizium und/oder Glas und/oder SUS, besteht.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzfolie (4) eine Dicke im Bereich von 5 bis 200 µm aufweist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dämpferschicht (13) eine Dicke im Bereich von 10 bis 300 µm aufweist.
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