DE19734635A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ablösen von Bauelementen von einer Folie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablösen von auf einer Folie haftenden, seitlich voneinander getrennten Bauelementen.

Ein derartiges Verfahren ist aus der Praxis bekannt. Es wird beispielsweise angewendet, wenn in einem Körper miteinander verbundener Bauelemente von einander getrennt werden müssen. Hierzu wird der Körper mit einer ebenen Fläche auf einer Folie aufgeklebt. Da der Körper auf der Folie haftet, können die Bauelemente seitlich voneinander getrennt werden. Dies kann beispielsweise durch Sägen erfolgen, wobei eine gute Haftung notwendig ist. Danach müssen die seitlich voneinander getrennten Bauelemente von der Folie entfernt werden. Dies geschieht üblicherweise durch Entfernen der klebenden Substanz mit einem Lösungsmittel. Dazu muß die Folie mit den darauf haftenden Bauelementen dem Lösungsmittel ausgesetzt werden, bis sich die Bauelemente ablösen. Dann müssen die Bauelemente von dem Lösungsmittel gereinigt werden. Ein häufiges Anwendungsgebiet dieses Verfahrens ist die Halbleitertechnologie, wenn elektronische Bauelemente wie z. B. Halbleiterbauelemente aus einem Halbleiterwafer berausgetrennt werden müssen. Ein weiteres Anwendungsbeispiel sind elektronische Bauelemente, die in einem Glassubstrat hergestellt werden. Das Verfahren ist aber auch auf ganz anderen Gebieten anwendbar, bei denen Bauelemente auf einer Folie haften und seitlich voneinander getrennt sind.

An dem oben geschriebenen Verfahren ist nachteilig, daß das Ablösen der Bauelemente mit Lösungsmittel von der Folie und das anschließende Reinigen sehr aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres Verfahren zum Ablösen von auf einer Folie haftenden, seitlich voneinander getrennten Bauelementen sowie eine dafür geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein entsprechendes Verfahren gelöst, bei dem die Rückseite der Folie derart einem Ultraschallfeld ausgesetzt wird, daß sich die Bauelemente von der Folie ablösen. Auf diese Weise werden die Bauelemente sehr einfach von der Folie gelöst. Es werden keine zusätzlichen Lösungsmittel oder sonstige Chemikalien benötigt.

Ferner wird die Aufgabe durch eine entsprechende Vorrichtung gelöst, die einen Ultraschallsender umfaßt, der eine Ultraschallaustrittsfläche mit einem wenigstens eine Ecke aufweisenden Querschnitt hat. Mit einem derartigen Ultraschallsender läßt sich in günstiger Weise ein Ultraschallfeld erzeugen, das zum Ablösen der Bauelemente von der Folie geeignet ist. Es kann damit insbesondere eine Ultraschallfeld in einem vordefinierten Bereich der Folie erzeugt werden, da mit der Ultraschallaustrittsfläche mit dem erfindungsgemäßen Querschnitt vielfältige Formen bzw. Geometrien des Ultraschallfeldes erzeugt werden können.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden in den Unteransprüchen offenbart.

Gemäß einem günstigen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Folie derart angeordnet, daß die Bauelemente in einen Auffangbereich gelangen. Hierzu kann die Folie einerseits schräg angeordnet sein, so daß die durch den Ultraschall von der Folie gelösten Bauelemente über die Folie in den Auffangbereich rutschen. Besonders günstig ist es, wenn die Folie derart angeordnet ist, daß die Bauelemente nach unten zeigen und über dem Auffangbereich angeordnet sind. Dann fallen die Bauelemente direkt in den Auffangbereich.

Es ist vorteilhaft, wenn die Rückseite der Folie mit den Bauelementen mit UV-Licht bestrahlt wird. Dadurch sinkt die Klebkraft der die Bauelemente mit der Folie verbindenden klebenden Substanz, so daß die Bauelemente sich leichter von der Folie lösen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nur ein vordefinierter Bereich der Rückseite der Folie dem Ultraschallfeld ausgesetzt. Dies ist dann vorteilhaft, wenn nur bestimmte Bauelemente von der Folie gelöst werden sollen. Dies ist beispielsweise in der Halbleitertechnologie günstig, wenn bestimmte Bereiche des Wafers nicht verwendet werden sollen, etwa weil dort das Material fehlerhaft ist oder weil ein Teilbereich durch fehlerhaftes Sägen zerstört worden ist. Es ist in diesem Fall möglich, die Bereiche der Folie zu kennzeichnen, auf der sich Bauelemente befinden, die aussortiert werden sollen. Wenn dann nur der verbleibenden Bereich mit Ultraschall beaufschlagt wird, werden nur die Bauelemente, die verwendet werden sollen von der Folie gelöst. Somit werden die gewünschten und nicht gewünschten Bauelementen beim Ablösen gleichzeitig voneinander getrennt. Dies ist in der Mikrotechnologie, insbesondere in der Halbleitertechnologie zum Aussortieren von fehlerhaften Bauelementen sehr vorteilhaft, da sie sehr klein und daher schlecht handhabbar sind.

Der Ultraschallsender kann ein Sendefeld erzeugen, das kleiner als der mit Ultraschall beaufschlagende Bereich der Folie ist. Das Sendefeld wird dann über den Bereich der Folie bewegt, wobei sich die Bauelemente nacheinander in dem jeweiligen Sendebereich von der Folie lösen bis die Bauelemente von dem gesamten mit Ultraschall zu beaufschlagenden Bereich von der Folie gelöst sind. Der Bereich kann dabei der gesamten Rückseite der Folie oder dem vordefinierten, kleineren Bereich entsprechen.

Der Ultraschallsender kann ein Sendefeld erzeugen, dessen Geometrie angepaßt an die Geometrie des mit Ultraschall zu beaufschlagenden Bereichs gewählt ist. Die Form des Sendefeldes wird dabei so gewählt, daß ein Bereich mit einer bestimmten Geometrie gut mit Ultraschall beaufschlagt werden kann.

Dabei kann das Sendefeld einen eine Ecke aufweisenden Querschnitt haben. Dadurch kann ein Bereich, der Kanten und Ecken aufweist, zuverlässig mit Ultraschall beaufschlagt werden. Das Sendefeld kann dreieckförmig gewählt sein. Es kann auch einen rechten Winkel aufweisen. Auch andere Geometrien des Sendefeldes können vorteilhaft sein, wenn eine bestimmte Geometrie des Bereichs vorliegt.

Ein Sendefeld einer bestimmten Geometrie kann durch einen Ultraschallsender erzeugt werden, der eine Ultraschallaustrittsfläche mit einem bestimmten Querschnitt aufweist. So kann dieser Querschnitt eine Ecke aufweisen, dreieckförmig sein, eine Ecke mit einem rechten Winkel aufweisen oder einen Querschnitt einer anderen geeigneten Geometrie haben.

Gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung eine Auflageeinrichtung zum Halten eines die Folie mit den Bauelementen enthaltenden Halteelements auf, die parallel zu der Ultraschallaustrittsfläche des Ultraschallsender angeordnet ist, wobei die Ultraschallaustrittsfläche und die Auflageeinrichtung relativ zueinander bewegbar sind. Somit kann der Ultraschallsender entlang der Rückseite der Folie mit den Bauelementen bewegt werden, so daß die Bauelemente nacheinander von der Folie entfernt werden. Mit dem Ultraschallsender kann eine leichter Druck auf die Folie ausgeübt werden. Der Auffangbereich zum Auffangen der von der Folie gelösten Bauelemente befindet sich unter der Auflageeinrichtung. Es kann beispielsweise ein Gefäß benutzt werden, welches den Auffangbereich beinhaltet, und dessen oberer Rand als Auflageeinrichtung zum Halten des Halteelements mit der Folie dient. Dann fallen die Bauelemente, wenn der Ultraschallsender relativ zu den Gefäß bewegt wird, nacheinander in das Gefäß. Die Relativbewegung des Ultraschallsenders zu der Auflageeinrichtung kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß die Auflageeinrichtung auf einem bewegbaren XY-Tisch befestigt wird oder dadurch, daß der Ultraschallsender gegenüber einer festen Auflageeinrichtung bewegbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rückseite einer Folie mit Bauelementen, die gemaß dem erfindungsgemäßen Verfahren von der Folie entferne werden.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Unterlage 1, auf welcher ein Auffanggefäß 2 aufgebracht ist. Auf dem Auffanggefäß 2 ist eine Halteelement 3, auf eine Folie 4 befestigt ist, aufgebracht. Auf der Folie 4 sind Bauelemente 5 aufgeklebt. Die Bauelemente 5 können Halbleiterbauelemente sein, die in einem Wafer hergestellt worden sind. Seitlich sind die Bauelemente 5 voneinander getrennt. Das Durchtrennen kann beispielsweise durch Sägen erfolgt sein. Über der Folie 4 befindet sich ein Ultraschallsender 6. Der Ultraschallsender 6 umfaßt eine Sendeelement 7 und einen Resonanzkörper 8, der durch den von dem Sendeelement 7 ausgesandten Ultraschall zu Resonanzschwingungen angeregt wird. Am unteren Ende des Resonanzkörpers 8 befindet sich ein Austrittselement 9.

Der Ultraschallsender 6 ist an einer Haltevorrichtung 10 befestigt. Er ist relativ zu dem sich auf der Unterlage 1 befindenden Auffanggefäß 2 mit der Folie 4 bewegbar. Dies kann durch eine Ansteuerung der Unterlage 1 oder durch eine Ansteuerung der Haltevorrichtung 10 erfolgen. Die relative Bewegbarkeit ist in XY- und Z-Richtung möglich. Die Bewegbarkeit in Z-Richtung ist erforderlich, um den Ultraschallsender 6 auf die Folie 4 aufzubringen. Durch die Ansteuerung in X- und Y-Richtung wird das Austrittselement 9 über die Folie 4 bewegt. In den Bereichen, auf denen sich das Austrittselement 9 befindet, wird die Folie 4 dem Ultraschall ausgesetzt. In dem jeweiligen Bereich lösen sich die Bauelemente 5 von der Folie 4 und fallen in das Auffanggefäß 2.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Halteelement 3 gezeigt. Auf der Folie 4 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Halbleiterwafer 11 aufgebracht. Auf dessen Unterseite, die in der Figur nicht zu sehen ist, sind die seitlich voneinander getrennten Bauelemente 5, in diesem Fall Halbleiterbauelemente, aufgebracht. Sie sind durch Klebstoff auf der Folie 4 befestigt. Die schraffierten Bereiche 12a, 12b und 12c sind Bereiche, in denen die Bauelemente 5 nicht von der Folie 4 entfernt werden sollen. Dies kann beispielsweise darauf beruhen, daß in dem Bereich 12a das Halbleitermaterial fehlerhaft ist und somit die Bauelemente 5 nicht den definierten Anforderungen genügen. Der Bereich 12b kann beispielsweise dadurch entstanden sein, daß beim Sägen zum seitlichen Trennen der Bauelemente 5 durch Reißen eines Sägeblattes auf den Bauelementen 5 eine Schaden entstanden ist, so daß diese nicht verwendet werden können. Die Fläche 12c kann beispielsweise ohne Bauelemente 5 ausgebildet sein, da dort eine Beschriftung auf den Halbleiterwafer 11 aufgebracht ist. Somit sollen nur die Bauelemente 5 in dem zu den Bereichen 12a, 12b, 12c komplementären Bereich des Halbleiterwafers 11, dem Arbeitsbereich 13, von der Folie 4 gelöst werden. Hierzu muß das Austrittselement 9 des Ultraschallsenders 6 über diese Fläche bewegt werden.

Die Austrittsfläche des gezeigten Austrittselements 9 und damit des Ultraschallsenders 6 ist etwa dreieckförmig. Sie ist somit geeignet, durch eine Bewegung über die Folie 4 den Arbeitsbereich 13 mit der gezeigten Geometrie mit Ultraschall zu beaufschlagen. Durch die Ecke mit dem spitzen Winkel ist es möglich, auch gezielt in den Eckbereichen des Arbeitsbereichs 13 ein Ultraschallfeld zu erzeugen. Wenn der Ultraschallsender 6 über der Folie 4 bewegt wird, lösen sich somit nacheinander alle Bauelemente 5 von dem Arbeitsbereich 13 der Folie 4. Diese fallen alle in das Auffanggefäß 2. Die Bauelemente 5 der Bereiche 12a und 12b bleiben dahingegen auf der Folie 4 haften. Somit wird bei dem Ablöseprozeß gleichzeitig eine Selektion von Bauelementen 5, die verwendet werden sollen und von denen, die nicht verwendet werden sollen, erreicht.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. Eine auf einem Halteelement 3 befestigte Folie 4 mit seitlich voneinander getrennten Bauelementen 5 wird auf ein Auffanggefäß 2 so aufgebracht, daß die Bauelemente 5 in Richtung des Bodens des Auffanggefäßes 2 zeigen. Das Auffanggefäß 2 wird auf eine Unterlage 1 aufgebracht. Es ist dabei darauf zu achten, daß eine ausreichende Befestigung des Haltelementes 3 auf dem Auffanggefäß 2 und des Auffanggefäßes 2 auf der Unterlage 1 vorhanden ist. Die Rückseite der Folie kann in diesem Zustand mit UV-Licht bestrahlt werden. Danach wird das Austrittselement 9 des Ultraschallsenders 6 auf die Folie 4 aufgebracht. Es kann dabei ein leichter Druck auf die Folie 4 ausgeübt werden. Mit dem Ultraschallsender 6 wird Ultraschall ausgesendet, dessen Sendefeld im wesentlichen die Form des Querschnitts der Ultraschallaustrittsfläche des Austrittselements 9 aufweist. Das Austrittselement 9 wird auf eine für einen Startpunkt zum Erzeugen des Ultraschallfeldes auf dem Arbeitsbereich 13 aufgebracht. In dem durch die Austrittsfläche des Austrittselements 9 definierten Bereich werden die Bauelemente 5 aufgrund des Ultraschalls von der Folie 4 gelöst und fallen in das Auffanggefäß 2. Das Austrittselement 9 wird kontinuierlich über den Arbeitsbereich 13 bewegt, so daß dort alle Bauelemente 5 von der Folie 4 gelöst werden und in dem Auffanggefäß 2 aufgefangen werden. Danach wird das Aussenden des Ultraschalls gestoppt. Der Ultraschallsender 6 wird von der Folie 4 gehoben, so daß das Halteelement 3 entfernt werden kann. Es kann nun das nächste Halteelement 3 mit einer Folie 4 auf der Bauelemente 5 aufgebracht sind, auf das Auffanggefäß 2 aufgelegt werden. Die Einzelheiten über die Steuerung der Vorrichtung werden nicht weiter dargestellt, da diese der Fachmann ohne weiterer Anweisung ausführen kann.

Claims (14)

1. Verfahren zum Ablösen von auf einer Folie (4) haftenden, seitlich voneinander getrennten Bauelementen (5) , bei dem die Rückseite der Folie (4) derart einem Ultraschallfeld ausgesetzt wird, daß sich die Bauelemente (5) von der Folie (4) ablösen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (4) derart angeordnet wird, daß die abgelösten Bauelemente (5) in einen Auffangbereich gelangen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Folie (4) mit den Bauelementen (5) mit UV-Licht bestrahlt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein vordefinierter Bereich (13) der Rückseite der Folie (4) dem Ultraschallfeld ausgesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallsender (6) über die Rückseite der Folie (4) bewegt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallsender (6) ein Sendefeld erzeugt, das kleiner als der mit Ultraschall zu beaufschlagende Bereich der Folie (4) ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallsender (6) ein Sendefeld erzeugt, dessen Geometrie angepaßt an die Geometrie des mit Ultraschall zu beaufschlagenden Bereichs gewählt ist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendefeld einen eine Ecke aufweisenden Querschnitt hat.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendefeld dreieckförmig gewählt ist.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendefeld einen rechten Winkel aufweist.

11. Vorrichtung zum Ablösen von auf einer Folie (4) haftenden, seitlich voneinander getrennten Bauelementen (5), welches einen Ultraschallsender (6) umfaßt, der eine Ultraschallaustrittsfläche mit einem eine Ecke aufweisenden Querschnitt aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt dreieckförmig ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt wenigstens eine Ecke mit rechtem Winkel aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflageeinrichtung zum Haltern eines die Folie (4) mit den Bauelementen (5) enthaltenden Halteelements (3) vorgesehen ist, die parallel zu der Ultraschallaustrittsfläche des Ultraschallsenders (6) angeordnet ist, wobei die Ultraschallaustrittsfläche und die Auflageeinrichtung relativ zueinander bewegbar sind.