DE2712521A1 - Verfahren zum aufkitten von scheiben - Google Patents

Verfahren zum aufkitten von scheiben

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DE2712521A1 DE19772712521 DE2712521A DE2712521A1 DE 2712521 A1 DE2712521 A1 DE 2712521A1 DE 19772712521 DE19772712521 DE 19772712521 DE 2712521 A DE2712521 A DE 2712521A DE 2712521 A1 DE2712521 A1 DE 2712521A1
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    • Y10T156/11—Methods of delaminating, per se; i.e., separating at bonding face

Description

Wacker-Chemi tronic «%» München, den 18.1,1977
Gesellschaft für L-Pat/Dr. F/sin
Elektronik-Grundstoffe mbH
Wa-Ch 7701
Verfahren zum Aufkitten von Scheiben
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zurr. Aufkitten von Scheiben, bei welchem die Scheiben auf eine mit einer Kittsubstanz beschichtete Trägerplatte aufgelegt und angepreßt werden.
Beim Polieren von beispielsweise Halblfeiterscheiben muß der feste Halt der einzelnen Scheiben auf der Unterlage; während des Polierens absolut gewährleistet sein. Löst sich nämlich nur eine einzige Scheibe, so führen deren Bruchstücke zur Zerstörung der gesamten Charge und des Poliertuches. Die Scheiben sind aber nur dann fest in der Kittsubstanz verankert, wenn sie beim Aufkitten gleichmäßig auf die Kittschicht gepreßt werden. Beim Aufkitten von Scheiben mit einer starren Presse werden aber bei ungleichem Dickenmaß der Scheiben einzelne Scheiben zu stark verpreßt, andere, dünnere aber überhaupt nicht mehr.
Das zweite Problem besteht darin, daß die Scheiben meist mit Saugpinzetten auf die Kittschicht aufgelegt werden, wobei es zu Lufteinschlüssen unter den Scheiben kommen kann, die..beim nachfolgenden starren Anpressen der Scheiben und Aushärten der Kittschicht zu Verspannungen in den Scheiben führen. Beim Abkitten der Scheiben nach dem Polieren federn
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diese in den ursprünglichen Zustand unter Ausbildung einer welligen Oberfläche zurück. Wellige Halbleiterscheiben führen aber insbesondere bei Verwendung fotolithographischer Verfahren zu Unscharfen bei der Belichtung des auf der Scheibenoberfläche angebrachten Fotolackes. Bauelemente mit hoher Schaltkreispackungsdichte lassen sich deshalb aus welligen Scheiben nicht mehr herstellen.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde ein Aufkittverfahren zu finden, bei welchem auch Scheiben unterschiedlicher Dicke zuverläßig und ohne Einschluß von Luftblasen in die Kittschicht gepreßt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die mit einer geeigneten Kittsubstanz; beschichtete Trägerplatte nach dem Auflegen der Scheiben mit einer Vakuumdicht abschließenden Haube abgedeckt wird, die mit der Trägerplatte einen Hohlraum begrenzt und in der horizontal eine elastische, luftundurchlässige und gegenüber den Scheiben chemisch inerte Membran eingespannt ist, die bei geschlossener Haube etwa 0,2 bis 1,5 mm über der freien Oberfläche der Scheiben liegt, und daß der durch die Membran zweigeteilte Hohlraum auf einen Druck von 10 bis 10 Torr evakuiert wird und nachfolgend die Scheiben durch Belüften des zwischen der Membran und der oberen Haubenwand ausgebildeten Hohlraumteiles von der Membran in die Kittschicht gepreßt werden, und daß nach dem anschließenden Belüften- des unteren Hohlraumteiles zwischen Kit^schicht und Membran die Haube wieder von der Trägerplatte abgenommen wird.
Anhand der Abbildung wird die Erfindung näher erläutert:
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Die Abbildung zeigt schematisch eine Vorrichtung, wie sie für· die Durchführung des Verfahrens besonders geeignet ist.
Auf einem Arbeitstisch 1 aus beispielsweise Aluminium, Stalil, Marmor oder Sinterstein wird die noch warme, aus beispielsweise rostfreiem Stahl oder beschichtetem oder unbeschichtetem Aluminium bestehende Trägerplatte 2 mit der auf geschleuderten Kittschlicht j gelegt. Die Trägerplatte 2 und die aufgeschleuderte Kittschicht 3 weisen dabei eine Temperatur von üblicherweise ungefähr 50 bis l60 C bzw. bevorzugt etwa 90 bis 110 C auf.
Als Kitt substanzen lassen sich dabei beispielsweise Paraffin, Pizein, Wachs-Kollophoniumgeraische oder vorzugsweise mit Zusätzen modifizierte Cumaron-Inden-Harze, Phenolharze, Polyterpenharze, Pentaerythritharzester oder Glycerinharzester des dehydrierten KoIlophoniums und Maleinatharze, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift 26 08 beschrieben sind, einsetzen.
Auf die üblicherweise etwa 15 bis 30 M.m dicke und noch weiche Kittschicht werden mit herkömmlichen Saugpinzetten die Halbleiterscheiben 4 aufgelegt. Anschließend wird eine beispielsweise mit einem pneumatischen Hebezylinder 5 in eine/· geeigneten Führung 6 paßgerecht vertikal bewegbare Haube aus beispielsweise Aluminium oder Kunststoff wie etwa Polyvinylchlorid, am äußeren Rand der Trägerplatte 2 aufgesetzt oder, wie in der Abbildung dargestellt, über die
Trägerplatte 2 gestülpt, wobei am äußeren llaubenrand ein Dichtring 8 aus beispielsweise Silikonkautschuk oder Gummi angebracht ist, der den innerhalb der Haube gelegenen Kaum vakuumdicht abschließt.
Im Inneren der Haube 7 ist in einen zweiteiligen Ring 9> dessen oberer Teil fest mit der Haubenwand verbunden ist, eine elastische, luftundurchlässige und gegenüber den jeweils aufzukittenden Scheiben chemisch inerte Membran aus beispielsweise silikonisiertem oder gummiertem Kunstfasergewebe einvulkanisiert. Der die Membran aufspannende Haltering ist in der Haube so angebracht, daß die Membran bei geschlossener Haube etwa 0,2 bis 1,5 mm über der freien Onerflache der Scheiben liegt. Oberhalb und unterhalb der Membran münden die Rohrleitungen 11 und 12 in das Haubeninnere, wobei die Rohrleitung 12 durch den Hahn 13 geschlossen werden kann. An der Rohrleitung 11 befindet sich außerdem ein über den Hahn 14 zu verschließender Belüftungsstutzen 15· Die Rohrleitungen 11 und 12 münden in ein gemeinsames Rohr ein, dessen Innendruck an dem Manometer 17 abgelesen werden kann. Über einen Hahn 18 ist das Rohr 16 rait einer Vakuumpumpe 19 und zweckmäßig einen Vakuumhailast 20, der mit Hilfe der Vakuumpumpe 19 evakuiert werden kann, verbunden.
Das Anpressen der Scheiben auf die noch weiche Kittschicht auf der Trägerplatte 2 erfolgt nun in der Art, daß nach Schließen der Haube 7 der gesamte Innenraum auf einen Druck von etwa 10 bis 10 Torr, üblicherweise meist 1 bis^ «al 10 Torr, evakuiert wird, indem bei geöffnetem Hahn 13 und verschlossenem Hahn 14 der Hahn 18
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bei laufender Vakuumpumpe 19 geöffnet ist. Das Vakuumbailastgefäß 20 wird dabei zweckmäßig etwa zehn- bis dreißigmal so groß wie der von der Haube 7 und der Trägerplatte 2 begrenzte Hohlraum gewählt. Das Vakuumbaliastgefäß 20 ist zwar nicht unbedingt erforderlich, hierdurch läßt sich aber das Evakuieren des Haubeninneren enorm beschleunigen. Das Vakuumballastgefäß 20 wird dabei zweckmäßig bereits vor oder während des Auflegens der Scheiben 4 auf die Kittschicht 3 mit der Vakuumpumpe 19 luftleergepumpt .
Nachdem der von der Trägerplatte 2 und der Haube 7 begrenzte Hohlraum auf einen gewünschten Restdruck von vorzugsweise etwa 1 bis 5x10 Torr evakuiert ist, wird der Dreiwegehahn 18 und der Hahn 1.3 geschlossen und der obere Hohlraumteil des durch die Membran 10 zweigeteilten Hohlraumes zwischen Haube und Trägerplatte durch Öffnen des Hahnes l4 belüftet. Unter der Wirkung des äußeren Luftdruckes preßt dabei die Membran 11 die Scheiben 4 gleichmäßig in die Kittschicht 3· Anschließend wird auch der Hahn 13 geöffnet und die Haube 7 vermittels des pneumatischen Hebezylinders 5 wieder von der Trägerplatte 2 abgehoben. Nach dem Aushärten des Kittes sind die Scheiben 4 zuverlässig auf der Trägerplatte 2 befestigt. Die Trägerplatte 2 mit den aufgekitteten Halbleiterscheiben 4 kann anschließend in die Poliermaschine eingesetzt werden.
Das 'erfindungsgemäße Aufkittverfahren ist natürlich nicht auf das Aufkitten von Halbleiterscheiben aus etwa Silicium,
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Germanium, Galliumarsenid oder Galliumphosphid beschränkt, sondern kann gleichermaßen beim Polieren oder Läppen von Saphiroder Rubinsubstratscheiben oder beispielsweise optischen Linsen eingesetzt werden.
Beispiel
Auf eine runde Trägerplatte aus Aluminium mit einem Durchmesser von 495 mm wurden nach Aufschleudern einer 20 nm dicken Kittschicht aus einem Wachs-Kollophonium-Gemisch 12 Siliciumscheiben mit einem Durchmesser von 75 mm und einer Stärke von 380-10/<m aufgelegt. Anschließend wurde
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eine Aluminiumhaube mit einem Innendurchmesser von 5O5 mm,
die an der umlaufenden Atiflegekante einen Dichtring aus Silikonkautschuk aufwies, über den Rand der Trägerplatte auf die Tischfläche aufgesetzt. Dei geschlossener Haube befand sich die Membran, bestehend aus einem in den zweigeteilten Haltering einvulkanisiertem, gewebearmiertem, 1,5 mm dickem, luftdichtem Gummituch mit genoppter Unterseite, etwa 1 mm über der Oberfläche der Halbleiterscheiben, während die Höhe zwischen Membran und oberer Haubenwand etwa 5 mm betrug. Anschließend wurde der von der Haube abgeschlossene Raum beiderseits der Membran auf einen Druck von etwa 0,5 Torr evakuiert, wobei das vor die Ölpumpe geschaltete Vakuumballastgefäß ein
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Volumen von 0,02 m aufwies. Durch Belüften des oberhalb der Membran gelegenen Hohlraumes wurde die Membran unter der Wirkung des äußeren Luftdruckes auf die Halbleiterscheiben gepreßt und diese somit fest in die weiche, etwa 95 C warme Kittschicht gedruckt. Anschließend wurde auch der-Raum unterhalb der Membran belüftet und die Haube wieder abgezogen. Nach Aushärten des Kittes und Ablösen der Kittreste zwischen den einzelenen Halbleiterscheiben wurde die Trägerplatte in eine Poliermaschine eingesetzt. Während
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des Poliervorganges löste sich keine Siliciumscheibe von der Unterseite. Die polierten Scheiben waren nach dem Ablösen absolut wellenfrei.
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Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Verfahren zum Aufkitten von Scheiben, bei welchem die Scheiben auf eine mit einer Kittsubstanz beschichtete Trägerplatte aufgelegt und angepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer geeigneten Kittsubstanz beschichtete Trägerplatte nach dem Auflegen der Scheiben mit einer vakuumdicht abschließenden Haube abgedeckt wird, die mit der Trägerplatte einen Hohlraum begrenzt und in der horizontal eine elastische, luftundurchlässige und gegenüber den Scheiben chemisch inerte Membran eingespannt ist, die bei geschlossener Haube etwa 0,2 bis 1,5 mm über der freien Oberfläche der Scheiben liegt, und daß der durch die Membran zweigeteilte Hohlraum auf einen Druck von 10 bis 10 Torr evakuiert wird und nachfolgend die Scheiben durch Belüften des zwischen der Membran und der oberen Haubenwand ausgebildeten Hohlraumteiles von der Membran in die Kittschicht gepreßt werden, und daß nach dem anschließenden Belüften des unteren Hohlraumteiles zwischen Kittschicht und Membran die Haube wieder von der Trägerplatte abgenommen wird.
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    ORIGINAL INSPECTED
DE19772712521 1977-03-22 1977-03-22 Verfahren zum aufkitten von scheiben Granted DE2712521A1 (de)

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