JP6707694B2

JP6707694B2 - 製品基板をコーティングするための方法と装置

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Publication number: JP6707694B2
Application number: JP2019067241A
Authority: JP
Inventors: タナークリスティーネ
Original assignee: エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-06-10
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: JP2019145809A

Description

本発明は、製品基板をコーティングするための、請求項１に記載されている方法と、請求項８に記載されている装置と、に関する。

半導体産業においては、非常に薄い層、特にマイクロメートルの範囲の、又はそれどころかナノメートルの範囲の平均厚さを有している層を表面に設けるための種々の方法が存在している。表面に材料を堆積させる直接的なコーティング方法が頻繁に用いられている。このような直接的なコーティング方法として、例えば、化学的気相成長法、物理的気相成長法及び浸漬法等が挙げられる。これらの直接的なコーティング方法では、一般的に、常に表面全体がコーティングされる。

もっとも、半導体産業においては、そのように表面全体がコーティングされてはならない方法も多く存在している。コーティングされるべきではない領域のコーティングを阻止するために、従来技術においては、マスク技術、例えば、フォトリソグラフィ又はインプリントリソグラフィを使用することが依然として頻繁に行われている。もっとも、フォトプロセスにおいては、先ずウェハの表面全体をコーティングし、続いてパターニングを行うことが一般的である。従って、このプロセスもまた、多くの用途において許容されない、表面の完全なコーティングが前提条件となっている。多くの用途では、いかなる時点においても、コーティング材料との接触が生じてはならない。確かに、別の用途においては、コーティング材料との短時間の接触が許容される場合もあるが、コーティングされるべきではない箇所からのコーティング材料の除去は大きな問題となる。つまり、例えば、高さ対幅の比率が大きいパターニングでは、非常に強い毛細管効果が生じる可能性があり、これによって、パターニング部からのコーティング材料の除去が不可能になる。更に、いずれの種類のマスク技術も非常にコストが掛かりまた煩雑である。これは、特に、比較的多くの数の処理ステップを実施しなければならないことが原因である。処理ステップの数が多くなることによって、コストが上昇するだけでなく、エラー発生率も高くなる。

半導体産業における別のアプローチは、いわゆるマイクロコンタクトプリンティング（μＣＰ）である。技術的な問題は、コーティングすべき製品ウェハのパターニング部への材料の転写に、μＣＰスタンプを適合させなければならないということである。新たな種類の製品ウェハ毎に、新たなスタンプを製作しなければならない。更に、最初の処理ステップにおいて、μＣＰスタンプを転写すべき材料に浸さなければならないか、又は、スタンプの裏側から材料を含ませなければならない。それに続いて、製品ウェハの隆起したパターニング部に対して相対的な、μＣＰスタンプの正確なアライメントが行われる。後続の第３の処理ステップにおいては、μＣＰスタンプから、製品ウェハのコーティングすべき領域への材料の転写が行われる。

従って、本発明の課題は、製品基板の部分的なコーティングを、可能な限り少数の、とりわけ簡単な処理ステップでもって、廉価に実行することができる、方法と装置を提供することである。この方法及び装置は、可能な限り普遍的に使用することができるべきである、及び／又は、可能な限り高いスループットを有するべきである。

この課題は、特に、請求項１及び請求項８の特徴部分に記載の構成によって解決される。本発明の有利な発展形態は、従属請求項に記載されている。本発明の枠内には、明細書、特許請求の範囲及び／又は図面に示した特徴のうちの少なくとも２つの特徴からなるあらゆる組み合わせも含まれる。本明細書において記載されている値の範囲において、そこに挙げられた境界内の値も限界値として開示されているとみなされるべきであり、また任意の組み合わせについても権利を主張できるとみなされる。

本発明が基礎とする着想は、冒頭で述べたような装置乃至冒頭で述べたような方法を発展させ、支持体基板に設けられたコーティング材料を、特に製品基板と接触させることによって、製品基板に部分的にしか転写されないようにし、特にコーティングされるべき領域にだけ転写されるようにするということである。このことは、特に、支持体基板を分離する際に、コーティング材料の一部が製品基板に残り、しかも、特にコーティングすべき領域にだけ残ることによって解決される。

特に本発明では、支持体基板が、特に支持体フィルムが、任意のコーティング材料でもって、特にポリマーでもって、更に好適にはＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）でもってコーティングされ、隆起部を備えている製品基板が、特に製品ウェハがスタンプとして使用され、またそれと同時に最終製品として使用される。このために、支持体基板と製品基板とが相互に接触され、別の処理ステップによって、特にローラによる力伝達によって、コーティング材料が、支持体基板から製品基板の隆起したパターニング部に転写される。つまり製品基板は、この処理ステップにおいて、いわばスタンプとして機能するが、しかしながらそれと同時に、コーティングすべき製品基板乃至本発明による最終製品でもある。

本発明は、特に、トポグラフィックな製品基板（即ち、隆起したパターニング部を有している基板）をコーティングすることができる方法と装置に関する。この場合、本発明が特に基礎とする着想は、コーティング（又はコーティング材料）を、隆起したパターニング部の隆起部表面に層転写処理によって転写させることである。層は事前に支持体基板に、特に支持体フィルムに設けられ、また支持体フィルムは力が加えられることによって、特に可動のローラによってもたらされる力が加えられることによって、支持体基板から、特に少なくとも大部分、隆起部表面に転写され、とりわけ隆起部表面にのみ転写される。

コーティング材料は、とりわけポリマー、特にＢＣＢである。ポリマーは、特にＢＣＢは、とりわけパターニングされた表面を第２の物体に、とりわけ第２のウェハに、又はカプセル化ユニットにボンディングするために必要になる。

本発明による装置及び本発明による方法の決定的な利点は、特に、従来技術においては必要とされる幾つかの処理ステップを中止乃至省略することができるということである。

本発明によれば、特に、以下に挙げる処理ステップのうちの１つ又は複数を省略することができる。
−スタンプへの、特に製品基板とは異なるスタンプへの材料の収容、
−アライメント処理、特に５００μｍよりも高い、とりわけ１００μｍよりも高い、更に好適には１μｍよりも高い、特に好適には５０ｎｍよりも高い、最も好適には１ｎｍよりも高い精度でのアライメント処理、
−スタンプから製品基板への転写処理。

本発明によればこの代わりに、材料層の作製が、好適には支持体基板において、特に支持体フィルムにおいて行われ、また、特にスピンコーティング装置を用いて簡単に実現することができる。本来の層転写処理は、この場合、直接的にこの支持体フィルムと製品基板との間で行われ、しかも特にアライメントステップを全く要することなく行われる。

製品基板
本発明による方法は、その表面をコーティングする必要がある隆起部を有している、あらゆる種類の基板に適している。本発明によれば、隆起部表面のコーティング又は被覆は、特に、層転写処理によって行われる。層転写処理は、特に、隆起部に対応する凹部の表面のコーティング又は被覆を阻止する。本発明による方法が特に適している、２つの異なる製品基板がコーティングされる。

第１の実施の形態においては、パターニングされた製品基板が、平均厚さｔ１及び複数の隆起部を有しており、それらの隆起部は、機能ユニットを、特にマイクロシステムを、例えばＭＥＭＳ（マイクロエレクトロメカニカルシステム）を包囲している。隆起部は、キャビティ壁として使用され、それらの隆起部表面が、特に面一に乃至平坦に延在する隆起部表面が、本発明による処理によってコーティングされるべきである。製品基板のこの第１の実施の形態においては、キャビティ壁が異なる処理によって、特にリソグラフィ処理によって、製品基板の表面に形成される。

第２の実施の形態においては、パターニングされた製品基板が、平均厚さｔ１’及び複数の凹部を有しており、それらの凹部には、機能ユニットが、特にマイクロシステムが、例えばＭＥＭＳが嵌め込まれている。凹部は、好適には、製品基板が直接的にエッチングされることによって形成される。エッチングにより凹部を形成することによって、それと同時に、凹部を包囲するキャビティ壁も形成される。

支持体基板
支持体基板の形状は任意であり、周囲輪郭は特に矩形又は正方形である。この種の矩形の支持体基板の辺長は、特に１０ｍｍよりも長く、とりわけ５０ｍｍよりも長く、更に好適には２００ｍｍよりも長く、特に好適には３００ｍｍよりも長い。特に、辺長は基板の特徴的な幾何学サイズよりも常に大きい。支持体基板の周囲輪郭は円形であってもよい。この種の円形の支持体基板の直径は、特に工業規格化されている。従って、支持体基板は、とりわけ１ツォル、２ツォル、３ツォル、４ツォル、５ツォル、６ツォル、８ツォル、１２ツォル及び１８ツォルの直径を有している。特別な実施の形態においては、支持体基板がフィルムであり、特に巻き取られたフィルムであり、このフィルムを積層化装置に緊張させることができる。この場合、フィルムはいわば「連続フィルム」である。

本発明による第１の実施の形態においては、支持体基板が支持体フィルムである。支持体フィルムの特徴的な特性はその柔軟性にある。柔軟性は、最も有利には、（軸線方向の）抵抗係数によって表される。幅ｂ及び厚さｔ２を有する矩形の断面を想定すると、抵抗係数は、厚さｔ２の２乗に依存する。即ち、厚さｔ２が薄くなるほど、抵抗係数は小さくなり、また、（幾何学的な）抵抗も低くなる。本発明による支持体基板は、特に、１，０００μｍ未満、とりわけ５００μｍ未満、更に好適には１００μｍ未満、特に好適には５０μｍ未満、最も好適には１０μｍ未満の厚さｔ２を有している。支持体フィルムを、平坦な台に、特に材料の堆積も行われる試料ホルダに固定することができるか又は平坦に載置することができる。支持体フィルムをフレームに張ることも考えられる。

本発明による第２の実施の形態においては、支持体基板が、支持体ウェハであり、特にケイ素又はガラスから成る支持体ウェハである。支持体ウェハは、とりわけ、厚さｔ２まで薄くされており、この厚さにおいて支持体ウェハを湾曲及び変形することができる。本発明による支持体ウェハは、とりわけ、１，０００μｍ未満、とりわけ５００μｍ未満、更に好適には２５０μｍ未満、特に好適には１００μｍ未満、更に好適には５０μｍ未満の厚さｔ２を有している。この種の支持体基板は、支持体フィルムと同じ可撓性は有していないが、しかしながら弾性であり、またそれによって、より良好に原形に戻すことができる。

本発明によれば、支持体基板は、特に、転写すべきコーティング材料によるコーティング又は被覆の前に、層転写処理の後に残った材料を可能な限り容易に再び支持体基板から除去でき、それによって支持体基板を新たなコーティング処理に供することができるように準備される。特に、支持体基板の表面は、材料と支持体基板表面との間の接着が最小になるように修正される。接着は、とりわけ、相互に接続された２つの表面を相互に分離させるために必要とされる、単位面積あたりのエネルギによって規定される。ここで、エネルギは、Ｊ／ｍ^２で表される。支持体基板とコーティング材料との間の単位面積あたりのエネルギは、特に２．５Ｊ／ｍ^２未満、有利には２．０Ｊ／ｍ^２未満、比較的有利には１．５Ｊ／ｍ^２未満、特に有利には１．０Ｊ／ｍ^２未満、とりわけ有利には０．５Ｊ／ｍ^２未満、最も有利には０．１Ｊ／ｍ^２未満である。

１つの好適な本発明による実施の形態によれば、コーティング材料と支持体基板との間の接着は、コーティング材料が、自身の固有の凝集によって再び平滑化され（自己回復乃至自己平滑）、その結果、複数の製品基板においてコーティング材料の複数の除去が実現される程度に弱い。これによって、支持体基板を少なくとも毎回クリーニングする必要はなくなり、また新たにコーティングする必要もなくなる。このことを、特に、分離後のコーティング材料の熱的及び／又は電気的及び／又は磁気的な応力によって支援することができる。このために、特に、粘性が低下され、それによって、十分に高い凝集において、適切な温度での材料の自己平滑が行われる。温度は、特に５００℃未満、とりわけ２５０℃未満、更に好適には１００℃未満、特に好適には５０℃未満が選択され、更に好適には、自己平滑が室温で行われる。温度は特に１５℃を上回る。

処理（方法）
本発明による第１の処理ステップにおいては、上記において説明したように形成された支持体基板が、コーティング又は被覆のために準備される。支持体基板は、試料ホルダに固定される。試料ホルダは、固定手段を有している。固定手段は、特に真空ストリップであるか、多孔性の、特にセラミックから作製された、真空を印加可能であって負圧を生じさせる部材であるか、機械的なクランプであるか、静電性の部材であるか、磁気性の部材であるか、又は、特に交換可能な接着性の部材である。

真空試料ホルダが使用される場合、この真空試料ホルダは好適には、構造化された試料ホルダによる支持体基板の強固な固定を保証するために、十分に負圧を形成することができるように形成されている。真空試料ホルダ内の絶対圧力は、特に１ｂａｒ未満、とりわけ７．５×１０^-1ｍｂａｒ未満、更に好適には５．０×１０^-1ｍｂａｒ未満、特に好適には２．５×１０^-1ｍｂａｒ未満、最も好適には１×１０^-1ｍｂａｒ未満である。試料ホルダを、とりわけ加熱及び／又は冷却することができ、特に２５℃を上回る温度、とりわけ５０℃を上回る温度、更に好適には１００℃を上回る温度、特に好適には２５０℃を上回る温度、最も好適には５００℃を上回る温度で加熱及び／又は冷却することができる。試料ホルダを冷却可能に形成することができるか、又は、試料ホルダは冷却手段を有することができる。試料ホルダを、特に２５℃を下回る温度、とりわけ０℃を下回る温度、更に好適には−２５℃を下回る温度、特に好適には−７５℃を下回る温度、最も好適には−１２５℃を下回る温度に冷却することができる。相応の冷却は、特に、転写すべきコーティング材料が低温脆化によって支持体基板からより剥がしやすくなる場合に適している。ＰＣＴ／ＥＰ２０１４／０６３６８７には、この種の脆化メカニズムが開示された方法が記載されており、その限りにおいて、この刊行物は参照により本願に取り入れられる。試料ホルダの冷却装置を、加熱された試料ホルダの高まった温度の、より効率的で、より高速で、また特により正確に制御された低下のためにも使用することができる。試料ホルダを、支持体基板及び／又は構造化された試料ホルダの固定のために使用することができる。

支持体基板を、特に何度も使用することができ、特に新たな被覆又はコーティングの前にクリーニングすることによって何度も使用することができる。クリーニングはとりわけ、クリーニングに適したクリーニング用化学製品を用いて行われる。クリーニング用化学製品は、とりわけ、支持体基板が化学的に浸食されることなく、転写すべき材料の残りを完全に除去する化学的な特性を有するべきである。クリーニング用化学製品として、特に、以下に挙げるもののうちの１つ又は複数が選択される：
・水、特に蒸留水、及び／又は、
・溶剤、特にリモネン含有溶剤及び／又はアセトン及び／又はＰＧＭＥＡ及び／又はイソプロパノール及び／又はメシチレン、及び／又は、
・酸、及び／又は、
・アルカリ液。

支持体基板を、特に、付加的に、物理的に、圧縮空気又は特別なクリーニングガスによってクリーニングすることができ、それによって粒子が除去される。

支持体基板の表面が相応に準備され、材料と支持体基板との間の接着が最小になると、クリーニングは一層簡単になる。とりわけ、その場合には既に、材料及び汚染物質を洗い流すにために、蒸留水を使用するだけで十分である。とりわけ、表面を浸食しないクリーニング用化学製品が選択される。

本発明による第２の処理ステップにおいては、支持体基板のコーティング又は被覆が行われる。支持体基板のコーティング又は被覆は、とりわけ、スピンコーティング処理によって行われる。スプレーコーティング処理、積層化処理及び／又は浸漬処理も考えられる。特に支持体基板が一度しか使用されていない場合の、非常に特別な本発明による実施の形態においては、支持体基板を既に、転写すべき材料でコーティングすることができる。これは特にフィルムの場合である。フィルムのコーティングは、この場合、スプレーコーティング、スピンコーティング、押出成形又は浸漬コーティングによって行うことができる。

コーティング後の層厚均一性は、特にコーティング材料のＴＴＶ（英語：ＴｏｔａｌＴｈｉｃｋｎｅｓｓＶａｒｉａｔｉｏｎ）値は、特に１０μｍ未満、とりわけ１μｍ未満、更に好適には１００ｎｍ未満、特に好適には１０ｎｍ未満、最も好適には１ｎｍ未満である。転写すべき材料の層厚均一性は、ＴＴＶ値によって表される。これは、測定すべき面（コーティング面）において測定された最も大きい層厚と最も小さい層厚の差であると解される。

本発明によれば、コーティング又は被覆のために、あらゆる種類のコーティング材料を使用することができる。１つの好適な実施の形態においては、永続的なボンディング接着剤、特にＢＣＢが使用される。本発明によるその他の考えられるコーティング材料として以下のものが挙げられる：
・ポリマー、特にボンディング接着剤、とりわけ
□一時的なボンディング接着剤、更に好適にはＨＴ１０．１０、及び／又は、
□永続的なボンディング接着剤、特にベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）及び／又はＪＳＲＷＰＲ５１００及び／又はＳＵ−８及び／又は光学接着剤及び／又はポリイミドベースの接着剤、及び／又は、
・金属、特にＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｔ及び／又はＷ。

本発明によれば、好適には、永続的なボンディング接着剤が使用される。永続的なボンディング接着剤とは、永続的なボンディングのために使用されるポリマーであると解される。永続的なボンディングは、ボンディング接着剤を、特に熱及び／又は電磁放射、特にＵＶ光によって架橋させることによって行われる。

設けられるコーティング材料は、支持体基板をコーティング又は被覆した後に処理され、とりわけ熱的に処理され、それによって溶剤が放出される。溶剤を放出するための温度は、特に２５℃よりも高く、とりわけ５０℃よりも高く、更に好適には７５℃よりも高く、特に好適には１００℃よりも高く、最も好適には１２５℃よりも高く、及び／又は、５００℃よりも低く、とりわけ２５０℃よりも低い。

本発明による第３の処理ステップにおいては、製品基板に対して相対的な支持体フィルムの粗い位置調整が行われる。アライメント装置の使用又は精密な位置調整を完全に省略できるということは、本発明の決定的な利点である。転写すべき材料は、支持体基板の全面にわたり存在している。パターニングされた製品基板のコーティングすべき隆起部は、支持体基板に接近させると、従ってコーティング材料に接近させると、コーティング材料でコーティングされた、支持体基板表面の領域と常に接触する。これによって、パターニングされた製品基板は、隆起部が設けられているスタンプになる。

粗い位置調整とアライメント又は精密な位置調整との違いは、使用される位置調整装置の最大アライメント精度にある。この最大アライメント精度は、本発明によれば特に最大で１μｍであり、とりわけ最大で１００μｍであり、更に好適には最大で５００μｍであり、更に好適には最大で１ｍｍ μｍであり、最も好適には最大で２ｍｍである。即ち本発明による処理によって、とりわけ、光学系又はソフトウェアのような複雑な技術的な補助手段を使用する必要なく、支持体基板に対して相対的な製品基板のアライメントを、ロボットを用いて行うことができるか、又は手動で処理される場合には目視で行うことができる。

本発明による第４の処理ステップにおいては、コーティング材料とコーティングすべき隆起部表面との、特に均一且つ即時性の接触が、接触手段によって、特に積層化装置によって行われる。

本発明による第１の実施の形態によれば、材料転写が専ら、コーティング材料に表面が接触することによって行われる。

１つの別の本発明による実施の形態においては、材料転写が、力によって、特に支持体基板／製品基板全体にわたり加えられる面積力、支持体基板／製品基板の小さい面積に集中する面積力、直線力又は点力によって行われるか、又は少なくとも加速される。加えられる力は、特に１０ｋＮ未満であり、とりわけ１，０００Ｎ未満であり、更に好適には１００Ｎ未満であり、特に好適には１０Ｎ未満であり、最も好適には１Ｎ未満である。加えられる圧力の計算は、相応に、力を面積又は線で除算することによって行われる。相応に、表面圧力及び線圧力が存在する。約２００ｍｍの直径の、放射相称の、即ち円形の製品基板の全面に負荷が掛けられる場合、全面に加えられる負荷力が１０ｋＮであれば、約３１．８ｋＮ／ｍ²乃至約３．１８ｂａｒの圧力が生じ、全面に加えられる負荷力が１Ｎであれば、約３１．８Ｎ／ｍ²乃至約０．３１８ｍｂａｒの圧力が生じる。従って、加えられる圧力は、とりわけ４ｂａｒから０．３ｍｂａｒの間である。

本発明の１つの別の実施の形態によれば、力は、（特に、接触側とは反対側の面に設けられている）支持体基板面及び／又は製品基板面を介して、特に線形運動する力伝達手段によって、特にローラによって加えられる。力伝達手段は、特に１００ｍｍ／ｓ未満の、とりわけ５０ｍｍ／ｓ未満の、更に好適には２０ｍｍ／ｓ未満の、特に好適には１０ｍｍ／ｓ未満の、最も好適には１．０ｍｍ／ｓ未満の送り速度ｖで移動される。この際、押圧力は、特に１０ｋＮ未満であり、とりわけ１，０００Ｎ未満であり、更に好適には１００Ｎ未満であり、特に好適には１０未満であり、最も好適には１Ｎ未満である。押圧力は、特に、送り運動を横断する方向に延びる接触線Ｌに沿って作用する。押圧力をＮ／ｍｍで表すことができる。２００ｍｍの支持体基板直径及び製品基板直径を想定した場合、上述の力では、２つの基板の中心の位置において、５０ｋＮ／ｍ未満の、とりわけ５，０００Ｎ／ｍ未満の、更に好適には５００Ｎ／ｍ未満の、特に好適には５０Ｎ／ｍ未満の、最も好適には５Ｎ／ｍ未満の押圧直線圧力が生じる。本発明による処理を実施することに適していると考えられる装置は、刊行物、国際公開第２０１４／０３７０４４号（ＷＯ２０１４／０３７０４４Ａ１）に開示されており、その限りにおいて、この刊行物は参照により本願に取り入れられる。

力が作用している間の温度は、５００℃未満であり、とりわけ３００℃未満であり、更に好適には１５０℃未満であり、特に好適には５０℃未満であり、最も好適には、特に加熱又は冷却が行われない、室温である。本発明によりポリマーでコーティングが行われる場合、力が作用している間の温度は、とりわけポリマーのガラス遷移温度を上回る。

加えられるべき力又は加えられるべき圧力は、とりわけ、支持体基板が殆ど湾曲せず、また、コーティング材料が凹部に堆積されずに、隆起部表面にのみ堆積されるように選択される。

接触時間は、特に６０ｓよりも短く、とりわけ３０ｓよりも短く、更に好適には２５ｓよりも短く、特に好適には１０ｓよりも短く、最も好適には２ｓよりも短い。小さい面積に集中する面積力、直線力又は点力を用いる場合、接触時間とは、力伝達手段が、小さい面積、線又は点に留まる時間であると解される。

本発明による更なる処理ステップにおいては、パターニングされた製品基板が、分離手段によって、特に剥離装置によって支持体基板から分離される。

第１のヴァリエーションによれば、パターニングされた製品基板からの支持体基板の剥がし又は剥離による分離が行われる。剥がしによる剥離は、特に、支持体基板が支持体フィルムであって、その支持体フィルムが力の作用によって、パターニングされた製品基板の隆起部の表面に過度に強く固着される場合に実現され、また有意義である。これによって、パターニングされた製品基板からの、より正確には隆起部の表面からの、支持体フィルムの部分的で段階的な分離が実現される。

分離方法の第２のヴァリエーションによれば、パターニングされた製品基板からの支持体基板の（又は支持体基板からのパターニングされた製品基板の）簡単で相対的な（特に変形を伴わない）除去によって分離が行われる。この種の除去のために、垂直力が、特に垂直面積力が加えられ、この力はとりわけ、支持体基板もパターニングされた製品基板も引き上げる際に変形しないように加えられる。従って、２つの基板はとりわけ全面にわたり、相応の試料ホルダに、特に真空試料ホルダに固定される。

分離中の温度は、特に５００℃未満であり、とりわけ３００℃未満であり、更に好適には１５０℃未満であり、特に好適には５０℃未満であり、最も好適には、特に加熱又は冷却が行われない、室温である。本発明によりポリマーでコーティングが行われる場合、分離中の温度は、とりわけポリマーのガラス遷移温度を下回る。

分離後には、コーティング材料は少なくとも部分的に、とりわけ大部分が製品基板の表面隆起部に残存する。

続いて、本発明による更なる処理ステップにおいては、カプセル化を行うことができる。カバーが、特に別の基板（特にウェハ）が、相応の装置によって、特にウェハボンダ又はチップ・ツー・ウェハボンダによって、コーティング材料に押し付けられる。ボンディング過程後には、更に、コーティング材料の硬化処理を実施することができる。硬化処理は、とりわけ、熱的及び／又は電磁的な硬化処理である。熱的な硬化が行われる場合、温度は、特に５０℃を上回り、とりわけ１００℃を上回り、更に好適には１５０℃を上回り、特に好適には２００℃を上回り、最も好適には２５０℃を上回る。電磁放射により、特にＵＶ光により硬化が行われる場合、電磁放射は、特に、１０ｎｍから２，０００ｎｍの間、有利には１０ｎｍから１，５００ｎｍの間、より有利には１０ｎｍから１，０００ｎｍの間、特に有利には１０ｎｍから５００ｎｍの間、最も有利には１０ｎｍから４００ｎｍの間の波長を有している。

ユニット（装置）
本発明による第１の実施の形態においては、本発明による装置が、少なくとも、
−支持体基板をパターニングされた製品基板に接触させるための、特にローラによって支持体基板に応力を加えるための別の装置又は別のモジュールと、更に好適にはフィルムを積層化するための積層化装置と、
−パターニングされた製品基板から支持体基板を除去するための装置又はモジュールと、特に剥離装置と、
から構成されている。

オプションとして、本発明による実施の形態のために、更に、支持体基板をコーティング又は被覆するための装置又はモジュールが、特にスピンコーティング装置が設けられている。もっとも、本発明によるこの実施の形態においては、支持体基板が事前に、別の装置又はユニットによってコーティングされる場合には、その種のモジュールを省略することができる。

上述の３つの装置は、個々のモジュールの一部又は相互に互換性がある別個のモジュールであってよく、以下では、個別に又はクラスタの一部として使用することができる。上述の３つの各装置をそれぞれ別個のモジュールに設けることも考えられ、また本発明による処理を、モジュールのプロセスチェーンに沿って実施することができる。

本発明の更なる利点、特徴及び詳細は、好適な実施例についての下記の説明並びに図面より明らかになる。

本発明に従いパターニングされた製品基板の第１の実施の形態の、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。パターニングされた製品基板の第２の実施の形態の、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による方法の１つの実施の形態の処理ステップの、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による方法の１つの実施の形態の処理ステップの、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による方法の１つの実施の形態の処理ステップの、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による方法の１つの実施の形態の処理ステップの、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による方法の１つの実施の形態の処理ステップの、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による方法の１つの実施の形態の処理ステップの、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による方法の１つの実施の形態の処理ステップの、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。第１の最終製品（機能ユニットのパッケージング）の、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。第２の最終製品（機能ユニットのパッケージング）の、縮尺通りではない概略的な側面図を示す。本発明による装置の１つの実施の形態の概略図を示す。

図中、同一の構成部材及び同一の機能を有する構成部材又は異なる処理状態にある構成部材には同一の参照番号が付されている。

図１ａには、製品基板３の、縮尺通りではない概略的な側面図が示されており、この製品基板３は、
−複数の隆起部５が形成されているウェハ４と、
−隆起部５間に配置されている、カプセル化されるべき機能ユニット６と、
から形成されている。

ウェハ４は、平均厚さｔ１を有している。パターニングされた製品基板３の総厚は、相応に、ｔ１よりも大きい。

図１ｂには、パターニングされた製品基板３’の、縮尺通りではない概略的な側面図が示されており、この製品基板３’は、
−エッチングによって凹部７を形成することにより生じている複数の隆起部５を備えている、特にエッチングによって形成されたウェハ４’と、
−隆起部５間に配置されている、即ち凹部７に配置されている、カプセル化されるべき機能ユニット６と、
から形成されている。

ウェハ４’は、平均厚さｔ１’を有している。この実施の形態において、パターニングされた製品基板３’の総厚は、特に厚さｔ１’に等しい。

図２ａにおいては、支持体基板準備の本発明による第１の処理ステップが示されている。この第１の処理ステップでは、支持体基板１が、支持体基板表面１ｏとは反対側の面を用いて、試料ホルダ１０に載置又は固定される。固定は、固定手段１１によって、特に真空を印加することができる真空ストリップによって行われる。静電気式、電気式、接着式、磁気式又は機械式の固定も考えられ、それらの方式の固定によって、支持体基板１が試料ホルダ１０に対して相対的に固定されて、固定状態に維持される。

ここでは、支持体基板１が支持体フィルムである。第１の処理ステップにおいて、支持体基板表面１ｏのクリーニングを行うことができる。このことは、特に、支持体基板表面１ｏが既に先行の処理ステップにおいてコーティング材料２でコーティングされたものであって、この段階で再利用されるべき場合に必要となる。

図２ｂには、本発明による第２の処理ステップが示されており、この第２の処理ステップにおいては、コーティング材料２が支持体基板表面１ｏに堆積される。堆積は、とりわけ、スピンコーティング装置において、択一的にスプレーコーティング装置において行われる。材料層厚ｔ３を非常に正確に調整することができ、とりわけ、材料層厚ｔ３は、マイクロメートルの範囲にあるか、更に好適にはナノメートルの範囲にある。

図２ｃに示した本発明による第３の処理ステップにおいては、パターニングされた製品基板３の粗い位置調整が行われる。製品基板３は、コーティング材料２が準備されている支持体基板１との関係において複数の隆起部５を備えているウェハ４から形成されている。パターニングされた製品基板３もまた、試料ホルダ１０’によって固定手段１１’を介して固定される。支持体基板１に関するパターニングされた製品基板３の正確な位置調整は不要である。何故ならば、隆起部５の隆起部表面５ｏは、どの位置においても、コーティング材料２の部分の上方に位置しており、後に接触させた際に、コーティング材料２と接触するからである。

後続の図面においては、本発明による処理の実施に際し、パターニングされた製品基板３の上に支持体基板１を、特に支持体フィルムを載置乃至積層化することが好ましいにもかかわらず、試料ホルダ１０における支持体基板１を常に下側に図示する。更に、支持体基板１を固定する試料ホルダ１０が、特に積層化装置の固定装置であることが開示され、この固定装置は、支持体基板１を、特に支持体フィルムを固定し、特に緊張させ、その結果、支持体フィルムを、コーティングすべきパターニングされた製品基板３に積層化することができる。従って、支持体基板１は全面では支持されない。

図２ｄに示した本発明による第４の処理ステップにおいては、隆起部表面５ｏがコーティング材料２に接触される。この処理ステップにおいては、パターニングされた製品基板３を、一種のスタンプとみなすことができる。隆起部表面５ｏへのコーティング材料２の転写は、とりわけ力によって、特に面積力Ｆによって、支援又は強化されるか、それどころか、そのような力によって漸く実現される。

図２ｅに示した、特別な、特に代替的又は付加的な本発明による処理ステップにおいては、より最適な材料転写が、可動の力伝達手段１２を使用して、特にローラを使用して行われる。その場合、力伝達手段１２は、力Ｆを、特に直線力を支持体基板１の裏側に、特に支持体フィルムの裏側に加え、それによって、支持体基板１から隆起部表面５ｏへの材料転写を支援する。力伝達手段１２の力伝達を実現するために、支持体基板１を固定する試料ホルダ１０が十分に弾性である限りにおいて、図２ｅに示した本発明による処理ステップを、図２ｄに示した本発明による処理ステップと組み合わせることができる。

図２ｆに示した本発明による第１の分離ステップにおいては、支持体基板１が、特に支持体フィルムが、隆起部表面５ｏから剥がされる。この剥がしは、特に周縁にある１つ又は複数の箇所から開始される。従って、剥がしは特に全面ではない。

図２ｇに示した、択一的な本発明による第２の分離ステップにおいては、支持体基板１及びパターニングされた製品基板３が、垂直力によって、特に面積力によって相互に離される。

図３ａ及び図３ｂには、パターニングされた製品基板３、３’を最終製品９、９’（機能ユニットのパッケージング）にカプセル化するための２つの実現手段が示されている。

図３ａに示した実施の形態においては、カプセル化が、ウェハの形態のカバー８を、本発明に従い転写されたコーティング材料２’にボンディングすることによって行われる。

図３ｂに示した実施の形態では、個別のカバー８’によってカプセル化が行われる最終製品９’が示されている。個別のカバー８’を、例えばチップ・ツー・ウェハボンダ（Ｃｈｉｐ−ｔｏ−ＷａｆｅｒＢｏｎｄｅｒ）によって位置決めしてボンディングすることができる。

図４には、コーティング装置１３、積層化装置１４（接触手段）及び剥離装置１５（分離手段）から形成されている、本発明による装置１６の概略図が示されている。この関係において、積層化装置１４とは、支持体基板１から隆起部表面５ｏへのコーティング材料２、２’の本発明による層転写を実施することができる装置であると解される。特に、従来の積層化装置であると解される。もっとも、支持体基板１を近付けることによってパターニングされた製品基板３に接近させるボンダ、特にウェハボンダの使用も考えられる。

この関係において、剥離装置１５とは、パターニングされた製品基板３から、特に隆起部表面５ｏから支持体基板１を本発明に従い離すことができる装置であると解される。特に、従来の剥離装置であると解される。

積層化装置１４のなかには、剥離装置１５としても同時に使用できるものもある。

必要とされる基板の取り扱い、操作又は積み降ろしのために必要になる、ロボットシステム、ウェハカセット、特にＦＯＵＰ又はその他の必要とされる全ての構成部材は図示していない。

１支持体基板
２、２’ コーティング材料
３、３’ 製品基板
４、４’ ウェハ
５、５’ 隆起部
５ｏ、５ｏ’ 隆起部表面
６機能ユニット
７凹部
８、８’ カバー
９最終製品
１０、１０’ 試料ホルダ
１１、１１’ 固定手段
１２力伝達手段
１３コーティング装置
１４積層化装置
１５剥離装置
１６装置

Claims

少なくとも部分的に、凹部（７）に配置されている機能ユニット（６）を有している製品基板（３、３’）の隆起部（５、５’）の隆起部表面（５ｏ、５ｏ’）をコーティングするための方法であって、
前記方法は、
−前記隆起部表面（５ｏ、５ｏ’）を、支持体基板（１）に設けられているコーティング材料（２、２’）と接触させるステップと、
−前記コーティング材料（２、２’）が前記製品基板（３、３’）に部分的に残るように、前記支持体基板（１）を前記隆起部表面（５ｏ、５ｏ’）から分離させるステップであって、前記支持体基板（１）を、部分的に且つ段階的に、前記隆起部表面（５ｏ、５ｏ’）から分離させるステップと、
を、記載の順序で備えている方法において、
前記接触後及び／又は前記接触中に力を加えて、前記隆起部表面（５ｏ、５ｏ’）に前記コーティング材料（２、２’）を固定し、前記力を、移動する力伝達手段（１２）によって、前記支持体基板（１）の、前記接触が行われる側とは反対側の面を介して加え、
前記コーティング材料（２、２’）は、ポリマーからなり、
前記力が作用している間の温度は、前記ポリマーのガラス遷移温度を上回り、
前記機能ユニットは、マイクロシステムである、
ことを特徴とする、方法。
前記製品基板（３、３’）に残る前記コーティング材料（２、２’）は、少なくとも大部分、前記隆起部表面（５ｏ、５ｏ’）に残る、
請求項１に記載の方法。
前記機能ユニット（６）の、少なくとも前記凹部に位置する部分には、前記コーティング材料（２、２’）を設けない、
請求項１又は２に記載の方法。
支持体基板（１）として、支持体フィルムを使用する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
前記力を加えることを、第１の力Ｆ₁と、前記第１の力Ｆ₁に対抗する第２の力Ｆ₂／Ｆ₂’と、を用いて行う、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
前記分離後に、前記コーティング材料（２、２’）を介して、前記隆起部表面（５ｏ、５ｏ’）に少なくとも１つのカバー（８、８’）をボンディングすることによって、前記機能ユニット（６）をカプセル化する、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。