Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum planen Verbinden zweier Wafer für ein Dünnschleifen und ein Trennen eines Produkt-Wafers
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum planen Verbinden zweier Wafer für ein Dünnschleifen und ein Trennen eines Produkt-Wafers entsprechend dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche .
Aus der Druckschrift US 6,045,073 ist ein Verfahren zum Dünnschleifen von Halbleiterchips bekannt, bei dem die Chips zunächst elektrisch auf ihrer aktiven Oberfläche mit einer Kontaktoberfläche eines Systemträgers über Kontakthöcker verbun- den und im Randbereich mit einer Silconmasse vergossen werden. Anschließend wird die Rückseite der Chips von Silikonresten befreit und die Rückseite des Chips einem Plasmaätzprozeß ausgesetzt, um den Chip auf wenige μm dünnzuätzen.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß das Dünnätzen nicht auf einem großflächigen Wafer gleichzeitig für viele Chips anwendbar ist, sondern lediglich auf relativ kleine Flächen eines einzelnen Chips beschränkt ist. Das Beschränken der bisherigen Lösungen auf das Dünnätzen von einzelnen Chips liegt im wesentlichen daran, daß ein planes Verbinden eines großflächigen Trägers mit einem großflächigen Wafer problematisch ist. Schon bei geringen Abweichungen der Parallelität des Trägers und des Wafers ergeben sich erhebliche Dickenunterschiede von einem Randbereich des Wafers zum anderen Rand- bereich, so daß ein gleichmäßiges Dünnätzen des gesamten Wafers auf wenige μm mit dem bisher bekannten Verfahren nicht realisiert werden kann, zumal handelsübliche Wafer einen Durchmesser von 150 bis 300 mm aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum planen Verbinden zweier Wafer für ein Dünnschleifen und ein Trennen eines Produkt-Wafers zu schaffen,
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wird einerseits durch ein präzises Zusammenführen des Vakuumkammerdeckels mit der Vakuumkammer und andererseits durch das exakte Einlegen des Produkt-Wafers zwischen den Führungsstiften erreicht .
Zur Steuerung der einzelnen Verfahrensschritte sind in den Vakuumleitungen und in den Verbindungen zwischen einer oder mehreren Evakuierungseinrichtungen Vakuumventile vorgesehen.
In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung umfaßt die Vorrichtung ein erstes Vakuumventil zwischen einer Evakuierungseinrichtung der Vakuumhaltevorrichtung und dem Vakuumkammerdeckel, ein zweites Vakuumventil zwischen der Evakuierungseinrichtung für das Kammervolumen und der Vakuumkammer und ein drittes Vakuumventil zwischen der Evakuierungseinrichtung des Chucks und dem Chuck. Mit diesen Vakuumventilen lassen sich die einzelnen Prozeßschritte steuern und die Positionen sowohl des Träger-Wafers als auch des Produkt-Wafers sicher handhaben.
In einer Ausfuhrungsform der Erfindung sind mindestens drei Führungsstifte auf der Vakuumhaltevorrichtung angeordnet, da mit drei Führungsstiften eine klare Fixierung in X- und Y- Richtung erfolgen kann. Eine verbesserte Version der Vorrich- tung sieht vor, daß mindestens fünf Führungsstifte auf der
Vakuumhaltevorrichtung angeordnet sind. Mit jeweils fünf Führungsstiften für einen Wafer ist dieser sicher vor Verrutschen, Verkanten, Versetzen oder in anderer Weise Verschieben gesichert .
Eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung sieht vor, daß die Führungsstifte eine Länge aufweisen, die mindestens der Dicke des Produkt-Wafers plus dem Abstand zwischen Produkt-Wafer und doppelseitig klebender Folie bzw. der klebenden Schicht entspricht, und der geringer als der Abstand zwischen der
Oberfläche der Vakuumhaltevorrichtung des Vakuumdeckels und der Oberfläche des Chucks ist. Dabei ist der Abstand zwischen
dem an der Vakuumhaltevorrichtung hängenden Produkt-Wafer und dem auf dem Chuck liegenden Träger-Wafer so bemessen, daß ein sicheres Vakuumtrocknen der gegenüberliegenden Oberflächen möglich ist, so daß die doppelseitig klebende Folie an ihrer Oberfläche völlig ausgasen kann, und der Produkt-Wafer auf der gegenüberliegenden Seite eine vollständig trockene Oberfläche aufweist und keinerlei Gase nach dem Evakuieren der Vakuumkammer zwischen den zu verklebenden Oberflächen vorhanden sind. Der Abstand hängt ferner von der Größe der gegen- überliegenden Flächen ab. Je größer diese Flächen sind, desto größer muß der Abpumpquerschnitt gewählt werden und folglich der Abstand zwischen den Wafer eingestellt sein. In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung liegt der Abstand für 6 bis 12-Zoll-Wafer (150 bis 300mm) zwischen 3 und 15 Milli- metern. Bei Wafern bis 6 Zoll kann der Abstand bis auf einen Millimeter reduziert werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Führungsstifte an ihrer Konusgrundfläche einen Durchmesser von 200 μm bis 1200 μm aufweisen und an ihrer Konusspitze einen Durchmesser zwischen 100 und 500 μm besitzen. Derartig schlanke und dünne Stifte haben den Vorteil, daß sie äußerst nachgiebig sind und bei der Führung des Produkt-Wafers möglichst geringe Spannungen in dem Produkt-Wafer induzieren.
In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Vakuumhaltevorrichtung Vertiefungen auf, die mit einer Evakuierungseinrichtung über ein erstes Vakuumventil verbindbar sind. Derartige Vertiefungen sind als konzentrische Nuten in die Vakuumhaltevorrichtung eingeformt und weisen in ihrem
Nutgrund Bohrungen auf, die mit der Evakuierungseinrichtung für die Vakuumhaltevorrichtung kommunizieren. Mit dieser Ausführungsform wird gewährleistet, daß der Produkt-Wafer auf seiner Rückseite großflächig mit Vakuum beaufschlagt wird und plan auf der Oberfläche der Vakuumhaltevorrichtung an dem Vakuumkammerdeckel hängt .
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Überschreitet die Summe der Längen von Positionsstiften und Führungsstiften zusammen den Abstand zwischen der Oberfläche des Chucks und der Oberfläche der Vakuumhaltevorrichtung, so sind in einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung die Po- sitionierungsstifte gegenüber den Führungsstiften in Bezug auf den Rand der zu verbindenden Wafer versetzt angeordnet . Damit ist gleichzeitig gewährleistet, daß Positionierungsund Fuhrungsstifte nicht aufeinanderstoßen können. Sowohl der Chuck als auch die Vakuumhaltevorrichtung weisen Befesti- gungsmöglichkeiten für die Positionierungsstifte bzw. Führungsstifte auf, die ein Anpassen an die jeweilige Größe eines Wafers zulassen.
In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Heizung auf, die am Chuck angeordnet ist und ein Aufheizen des Chucks zwischen 60 und 200 °C ermöglicht. Eine weitere Heizung kann auch die Vakuumhaltevorrichtung aufweisen, um ein Entgasen der Oberfläche des Produkt-Wafers zu unterstützen.
Ein Verfahren zum planen Verbinden zweier Wafer für ein Dünnschleifen und Trennen eines Produkt-Wafers, wobei der eine Wafer ein Träger-Wafer mit einer doppelseitig klebenden Folie oder mit klebender Schicht ist und der zweite Wafer ein Pro- dukt-Wafer ist, weist folgende Verfahrensschritte auf:
Aufziehen der doppelseitig klebenden Folie oder der klebenden Schicht auf den Träger-Wafer, Einlegen des Träger-Wafers zwischen Positionierungsstif- ten bzw. Pins auf einem Chuck einer Vakuumkammer,
Einlegen des Produkt-Wafers zwischen Führungsstiften einer Vakuumhaltevorrichtung eines Vakuumkammerdeckeis und Fixieren des Produkt-Wafers durch Öffnen eines ersten Vakuumventils, das die Vakuumhaltevorrichtung mit einer Evakuierungseinrichtung verbindet,
Schließen der Vakuumkammer und Evakuieren der Vakuumkammer auf ein gleiches oder höheres Vakuum als das Vakuum
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den. Der Abpumpquerschnitt ist in diesem Fall die Mantelfläche des Zwischenraums zwischen der Oberfläche des Produkt- Wafers und der Oberfläche der doppelseitig klebenden Folie entlang dem Außenrand des Produkt-Wafers . Somit wird der Ab- pumpquerschnitt von dem Abstand zwischen Produkt-WaferOberfläche und doppelseitig klebender Folie sowie der Größe des Produkt-Wafers bestimmt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, daß der Abpumpquerschnitt durch Vergrößern des Abstands zwischen Produkt-Wafer und dop- pelseitig klebender Folie den Erfordernissen des Prozesses angepaßt werden kann. So ist es möglich, zur Verminderung der Abpumpzeit und damit der Produktionszeit bei ausreichender Kapazität der Evakuierungseinrichtung den Abpumpqύerschnitt durch Vergrößern des Abstandes zu vergrößern und den Ab- pumpquerschnitt zu verkleinern, wenn die Abpumpzeit aufgrund verminderter Kapazität der Evakuierungseinrichtung länger dauert .
In einem Durchführungsbeispiel des Verfahrens wird zusätzlich der Schritt des Dünnschleifens des plan aufgeklebten Produkt- Wafers auf eine Dicke unter 100 μm durchgeführt. Dieses Dünnschleifen kann aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens des Verbindens eines Träger-Wafers mit dem dünnzuschleifenden Produkt-Wafer mit auf wenige μm begrenzten Dickenschwankungen über die Größe der Produkt-Wafer-Fläche in einem entsprechenden Dünnschleifautomaten erfolgen. Jede Abweichung beim planen Verbinden der beiden Wafer von ihrer Planparallelität wirkt sich auf die Gleichmäßigkeit der Dicke des dünngeschliffenen Wafers aus. Da jedoch aufgrund des erfindungsge- mäßen Verfahrens die aktive Fläche des Produkt-Wafers unter Vakuum auf die doppelseitig klebende Folie verbracht wird, sind Restgaspolster Gasblasenbildungen zwischen den Wafern, die Ursache einer nicht-planen Verbindung zwischen Produkt- Wafer und Träger-Wafer sein könnten, ausgeschlossen.
Bei einem weiteren Durchführungsbeispiel der Erfindung wird der unter 100 μm dünngeschliffene Produkt-Wafer auf eine Dik-
ke bis zu 15 μm dünngeätzt. Diese Verfahrensvariante hat den Vorteil, daß das ätzmechanische Dünnschleifen bei zunehmend dünner werdendem Wafer weit unter 100 μm nicht beibehalten wird und auf ein reines Dünnätzen ohne jede mechanische Bela- stung für ein Dünnen auf 15 μm übergegangen wird. Nach dem Dünnätzen des Produkt-Wafers ist dieser nach wie vor mit dem Träger-Wafer verbunden, so daß er mechanisch vom Träger-Wafer gestützt wird.
Ein Trennen des Produkt-Wafers in einzelne Chips kann sowohl mit als auch ohne anhaftendem Träger-Wafer erfolgen. Wird der Träger-Wafer vor dem Trennen oder Aufsägen des Produkt-Wafers in einzelne Chips von dem Produkt-Wafer getrennt; so wird noch vorher der mit dem Träger-Wafer verbundene Produkt-Wafer auf einen mit Folie gespannten Sägerahmen geklebt und dann der Träger-Wafer durch Aufheizen eines über Lösetemperatur für die Folie oder den Kleber z.B. auf mindestens 120 ° C beheizten Chucks zum Ablösen der doppelseitig klebenden Folie und zum Abnehmen des Träger-Wafers erhitzt. Danach kann dann der dünngeschliffene und geätzte Produkt-Wafer in dem gespannten Sägerahmen in einzelne Chips getrennt werden. Unter Lösetemperatur wird eine Temperatur verstanden, bei der die Klebefähigkeit nachläßt und ein Ablösen des Produkt-Wafers von dem Träger-Wafer möglich wird. Die Lösetemperatur kann durchaus unterhalb der Schmelztemperatur der doppelseitig klebenden Folie bzw. der klebenden Schicht liegen.
Bei einer Variante des Trennverfahrens des dünngeschliffenen Produkt-Wafers in einzelne Chips wird zunächst der Wafer- Verbund aus einem dünngeschliffenen und dünngeätzten Produkt- Wafer und einem Träger-Wafer einem Trennschritt unterworfen, bei dem der dünngeschliffene und dünngeätzte Produkt-Wafer in Chips getrennt wird, und anschließend wird der gesamte Ver- bund-Wafer auf eine Trägerfolie geklebt, wobei die dünnge- schliffenen und dünngeätzten und nun getrennten Chips auf die Trägerfolie geklebt werden. Zur Abnahme des die Chips haltenden Träger-Wafers wird der Verbund aus Verbund-Wafer und dop-
pelseitig klebender Folie auf die Schmelztemperatur der doppelseitig klebenden Folie aufgeheizt und der Träger-Wafer von dem Gesamtverbund abgezogen, so daß anschließend die dünngeschliffenen und dünngeätzten Chips aufgeklebt auf einer Trägerfolie zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß das Trennen des dünngeschliffenen und dünngeätzten Produkt-Wafers in Chips mit Sägetrennverfahren durchgeführt werden können, bei denen ein Wafer in Chips geteilt wird.
Eine weitere Variante sieht vor, daß der Produkt-Wafer noch bevor er in die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden mit einem Träger-Wafer eingebracht wird, an seiner Oberfläche mit Sägenuten versehen wird, die bereits die Oberfläche des Produkt-Wafers in einer Tiefe bis zu 100 μm in einzelne Chipflächen aufteilen, so daß automatisch nach dem Dünnschleifen und Dünnätzen des Produkt-Wafers dieser zu einzelnen Chips getrennt auf dem Träger-Wafer vorliegt .
Somit hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß alle drei Varianten eines Trennens eines Produkt-Wafers in Chips unter Dünnschleifen und Dünnätzen des Produkt-Wafers durchgeführt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren des planen Verbindens eines Produkt-Wafers mit einem Träger- Wafer durch eine doppelseitig klebende Folie verbessert somit die Erfolgsaussichten des Dünnschleifens, Dünnätzens und Vereinzeins eines Produkt-Wafers zu dünngeschliffenen und dünngeätzten Chips.
Somit werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Produkt- Wafer und Träger-Wafer in einer Vakuumkammer mittels einer doppelseitig klebenden Folie gebondet . Als Träger-Wafer kann ein geschliffener Dummy-Wafer verwendet werden. Als verbindender Kleber wird die doppelseitig klebende Folie einge- setzt. Zuerst wird in die Kammer ein Träger-Wafer mit dem später den Device-Wafer bzw. Produkt-Wafer und den Träger- Wafer verbindenden Kleber eingebracht .
Zur versatzfreien Zentrierung von Produkt-Wafer und Träger- Wafer werden konische Stifte verwendet. Der Device-Wafer wird auf der Wafer-Rückseite durch Vakuum angesogen (Vakuum 1) . Die Kammer wird dann evakuiert (Vakuum 2) . Durch Ausgleich des Druckes verliert Vakuum 1 seine Haltekraft und der Produkt-Wafer fällt auf den Träger, geführt durch die konisch zulaufenden Pins bzw. Führungsstifte. Durch anschließende Belüftung wird der Produkt-Wafer dann gleichmäßig belastet und auf den Träger-Wafer bedrückt, was zu einer festen Verbindung führt. Es wird kein Stempel für das Andrücken des Device-Wa- fers verwendet .
Ein Dünnen von Produkt-Wafern weit unter 100 Mikrometer er- fordert einen Träger-Wafer, der mit dem Produkt-Wafer während des Dünnens fest verbunden ist, und ihm die notwendige Stabilität gibt. Als Materialien für den Träger-Wafer können Dum- my-Wafer oder Keramik-Wafer eingesetzt werden. Am preiswertesten ist es, als Träger-Wafer einen vorgeschliffenen Dummy- Wafer einzusetzen. Das Vorabschleifen garantiert eine gleichbleibende Dicke, Uniformität und Oberflächenqualität des Träger-Wafers .
Der Produkt-Wafer und der Träger-Wafer werden durch eine dop- pelseitig klebende thermisch lösbare Folie aufeinander geklebt. Der Produkt-Wafer wird nach dem Dünnen von dem Träger- Wafer durch Wärmeeinwirkung wieder gelöst. Bei ca. 120 Grad Celsius verliert die doppelseitig klebende Folie ihre Klebekraft. Diese Folie ist im aufgerollten Zustand mit zwei Deck- folien lagerfähig.
Als erste Produkt-Wafer wurden Finger-Tip-Schreiben auf 80 Mikrometer, 60 Mikrometer und 40 Mikrometer gedünnt. Die Scheiben wurden vorher eingesägt (Bevel-Cut-Before-Thinning) . In diesem Fall wurden die getrennten Chips anschließend auf Systemträgern ausgeliefert.
Das Grundmodul der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Vakuumkammer, die für ein Vakuumverbinden zweier Wafer ausgestattet ist . Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum planen Verbinden von Wafern ermöglicht es, Träger-Wafer auf Produkt- Wafer mit einem Durchsatz von ca. 15 Wafern pro Stunde zu behandeln. Die mit der Vorrichtung hergestellten Verbundwafer können in extrem dünnem Zustand des Produkt-Wafers noch gehandhabt werden. Der Produkt-Wafer auf dem Verbundwafer kann bis ca. 70 Mikrometer dünngeschliffen werden. Ein weiterer Abtrag des Produkt-Wafers kann durch Ätzen erfolgen.
Die Erfindung wird nun durch Ausfuhrungsformen anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Vorrichtung zum planen Verbinden zweier Wafer aufeinander.
Figur 2 zeigt ein Detail einer Vorrichtung zum planen Verbinden zweier Wafer aufeinander.
Figur 3 ist ein Flußdiagramm mit den Verfahrensschritten eines Durchführungsbeispiels des Verfahrens zum planen Verbinden zweier Wafer für ein Dünnschleifen und ein Trennen eines Produkt-Wafers .
Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Vorrichtung zum planen Verbinden zweier Wafer 1, 2 aufeinander. In Figur 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 3 eine Vakuumkammer, die mit einer nicht gezeigten Evakuierungseinrichtung für das Kammervolumen verbunden ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Chuck, der ebenfalls mit einer nicht gezeigten Evakuierungseinrichtung verbunden ist und auf seiner Oberfläche 12 einen Träger- Wafer 2 aufnehmen kann. Das Bezugszeichen 5 zeigt eine doppelseitig klebende Folie, die in Figur 1 mit einer ihrer kle- benden Oberflächen mit dem Träger-Wafer 1 verbunden ist. Ziffer 8 bezeichnet eine Heizvorrichtung, die in der Lage ist,
den Chuck 4 auf die Schmelztemperatur der doppelseitig klebenden Folie 5 aufzuheizen.
Die Vakuumkammer 3 wird nach unten durch eine Vakuumboden- platte 29 abgeschlossen, wobei die Vakuumbodenplatte 29 mehrere Durchführungen aufweist. Die Durchführungen 30 und 31 sind Stromdurchführungen für die Heizvorrichtung 8 des Chucks 4. Im Zentrum der Vakuumbodenplatte 29 ist eine Hubdrehdurchführung 32 angeordnet, mit welcher der Chuck in der Höhe ju- stiert werden kann und, falls erforderlich, gedreht werden kann. Diese Hubdrehvorrichtung weist ein Rohrstück 33 auf, das gleichzeitig als Vakuumleitung 34 zu der nicht gezeigten Evakuierungseinrichtung des Chucks 4 über ein Vakuumventil 22 führt. Das Rohrstück 33 kann über eine Belüftungsöffnung 28 im Inneren belüftet werden, wenn das Vakuumventil 22 geschlossen ist und damit die Verbindung zur Evakuierungseinrichtung unterbrochen ist .
Die Vakuumbodenplatte 29 weist zusätzlich einen Rohrstutzen 35 auf, über den die Vakuumkammer 3 nach Öffnen des Vakuumventils 7 mit der nicht gezeigten Evakuierungseinrichtung über eine Vakuumleitung 45 verbunden werden kann. Die Vakuumkammer 3 kann über eine Belüftungsöffnung 27 belüftet werden, wenn das Vakuumventil 7 geschlossen ist. Auf der Vakuumboden- platte 29 ist ein Rohrstück 37 mit einem unteren Flansch 38 und einem oberen Flansch 39 angeordnet, das eine Vakuumkammerwand 35 bildet. Der untere Flansch 38 ist über einen 0- Ring 40 vakuumdicht mit der Vakuumbodenplatte 29 verbunden. Der obere Flansch 39 trägt einen Vakuumkammerdeckel 18, der seinerseits über einen O-Ring 41 vakuumdicht mit dem oberen
Flansch 39 verbunden ist.
An dem Vakuumkammerdeckel 18 ist eine Vakuumhaltevorrichtung 19 angeordnet, auf deren vakuumseitiger Oberfläche 20 ein Produkt-Wafer mit seiner Rückseite angeordnet werden kann, so daß der Produkt-Wafer mit seiner aktiven Oberfläche 42 hängend an der Vakuumhaltevorrichtung 19 in dem Abstand a gegen-
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Vorrichtung 8 aufgeheizt werden. Ferner kann der Chuck 4 in Pfeilrichtung B evakuiert werden, so daß über Vakuumbohrungen 17 der Träger-Wafer auf dem Chuck 4 gehalten werden kann. Die exakte Positionierung des Träger-Wafers 2 auf dem Chuck 4 wird mittels Positionierungsstiften 23, 24, von denen in diesem Detail A ein Positionierungsstift 24 gezeigt ist, vorgegeben. Ein derartiger Positionierungsstift 24 kann eine zylindrische Form aufweisen, solange seine Länge die Dicke D des Träger-Wafers plus der Dicke h der doppelseitig klebenden Folie 5 nicht überschreitet. In der in dem Detail A abgebildeten Ausfuhrungsform hat der Positionierungsstift 24 eine konische Form und steht mit seiner Konusgrundfläche 25 auf der Oberfläche 12 des Chucks 4 und ragt mit seiner Koiusspit- ze 47 aus der Oberfläche 12 heraus. Die konische Ausführung des Positionierungsstiftes 24 hat den Vorteil, daß die Konusspitze 47 zur Führung und Positionierung des Produkt-Wafers beitragen kann.
Das Detail A zeigt darüber hinaus einen teilweisen Quer- schnitt der Vakuumhaltevorrichtung 19, mit der ein Produkt- Wafer 1 mit seiner Rückseite 48 an dem Vakuumkammerdeckel 18, der in Figur 1 gezeigt wird, gehalten werden kann. Die Vakuumhaltevorrichtung 19 wird in Pfeilrichtung C evakuiert, wodurch die Rückseite 48 des Produkt-Wafers 1 auf die Oberflä- ehe 20 der Vakuumhaltevorrichtung gepreßt wird. Dazu weist > die Vakuumhaltevorrichtung Vakuumbohrungen 17 auf, die in einer nicht gezeigten Ausführungsform in konzentrisch angeordneten Nuten in die Vakuumhaltevorrichtung eingearbeitet sein können. Eine exakte Positionierung des Produkt-Wafers während des Haltens durch die Vakuumhaltevorrichtung und während des Verbindungsverfahrens zweier Wafer wird durch konische Führungsstifte 9 und 10 erreicht, von denen im Detail A der konische Führungsstift 10 gezeigt wird. Dessen Länge überbrückt den Abstand a zwischen der Oberfläche 42 des Produkt-Wafers und der Oberfläche der doppelseitig klebenden Folie 5. Die konische Ausfuhrungsform des Führungsstiftes 10 stellt sicher, daß beim Herunterfallen des Produkt-Wafers auf die dop-
pelseitig klebende Folie 5 ein Verkanten des Wafers an dem Führungsstift 10 vermieden wird. Ferner zeigt das Detail A, daß der Führungsstift der Haltevorrichtung 20 gegenüber dem Positionierungsstift 24 am Umfang der Wafer versetzt angeord- net ist, so daß sich die Stifte beim Aufkleben und Verbinden des Produkt-Wafers nicht behindern.
Da die Vorrichtung, die in Figur 1 gezeigt wird, die Möglichkeit besitzt, den Chuck 4 in seiner Höhe über die Hub- und Drehdurchführung 32 zu verstellen, kann es durchaus von Vorteil sein, die Führungsstifte und die Positionsstifte genau aufeinander auszurichten, so daß gewährleistet ist, daß beim Hochfahren des Chucks 4 in Richtung auf die Vakuumhaltevorrichtung 19 ein Mindestabstand a gewährleistest ist und nicht aus Versehen die beiden Wafer 1,2 noch vor dem Evakuieren aufeinandergedrückt werden.
Ein weiterer Vorteil der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtung liegt darin, daß der Abstand a während des Vor- gangs des Verbindens zweier Wafer 1,2 für ein Dünnschleifen und ein späteres Trennen eines Produkt-Wafers 1 variiert werden kann. So kann der Abpumpquerschnitt zu Beginn des Vorgangs groß gehalten werden, indem die Hubvorrichtung des Chucks 4 in ihrer niedrigsten Position angeordnet ist, und vor dem Abfallen des Produkt-Wafers 1, d.h. solange das Vakuum in der Vakuumkammer 3 noch nicht das Vakuum der Vakuumhaltevorrichtung 19 erreicht hat, kann der Abstand a bis auf wenige Millimeter durch Anheben des Chucks über die Hubdrehvorrichtung 32 vermindert werden. Durch das Zusammenfahren der beiden zu verbindenden Oberflächen, nämlich der aktiven Ober- fläche48 des Produkt-Wafers 1 und der freien Oberfläche der doppelseitig klebenden Folie 5, wird das Risiko eines Verkan- tens des herunterfallenden Produkt-Wafers 1 bei gleichem oder höherem Vakuum in der Vakuumkammer 3 gegenüber dem Vakuum der Vakuumhaltevorrichtung 19 minimiert.
Figur 3 ist ein Flußdiagramm mit den Verfahrensschritten eines Durchführungsbeispiels des Verfahrens zum planen Verbinden zweier Wafer für ein Dünnschleifen und ein Trennen eines Produkt-Wafers 1. In einem ersten Verfahrensschritt 50 wird von den zwei Deckfolien einer doppelseitig klebenden Folie 5 die erste Deckfolie entfernt. In dem nächsten Verfahrensschritt 51 kann dann die freigelegte Oberfläche der doppelseitig klebenden Folie 5 auf den Träger-Wafer 2 aufgezogen werden. Dieses Aufziehen einer doppelseitig klebenden Folie auf einen Träger-Wafer kann bereits vollautomatisch unter Vakuum durchgeführt werden. Nach dem Aufziehen der doppelseitig klebenden Folie 5 auf den Träger-Wafer 2 folgt der Verfahrensschritt 52, bei dem der Träger-Wafer 2 mit doppelseitig klebender Folie zwischen den Pins bzw. Positionierungsstiften 23, 24 auf einen Chuck 4 eines Halbautomaten, wie er in Figur 1 gezeigt wird, eingelegt wird.
Im nächsten Schritt 53 kann die zweite Deckfolie, die sich noch auf der doppelseitig klebenden Folie befindet, von die- ser entfernt werden. Dazu kann der Träger-Wafer 2 auf dem Chuck 4 durch Evakuieren des Chucks 4 bereits fixiert sein. In einem Schritt 54 wird dann der zu schleifende Produkt- Wafer 1 zwischen den Pins oder Führungsstiften des Vakuumkammerdeckels 18 des Halbautomaten, wie er in Figur 1 gezeigt wird, angesaugt. Nach Schließen und Evakuieren der Vakuumkammer 3 in einem Schritt 55 fällt der Produkt-Wafer 1, der von der Vakuumhaltevorrichtung 19 hängend gehalten wurde, auf die klebende Oberfläche der doppelseitig klebenden Folie 5. Durch Belüften der Vakuumkammer 3 im Verfahrensschritt 56 wird der Produkt-Wafer 1 mit seiner aktiven Oberfläche 42 auf dem Träger-Wafer 2 über die doppelseitig klebende Folie 5 aufeinandergelegt .
Nach Entnahme des so entstandenen Verbundwafers aus einem Produkt-Wafer 1 und einem Träger-Wafer 2 mit dazwischenliegender doppelseitig klebender Folie 5 können sich weitere Verfahrensschritte anschließen, die einerseits ein Dünn-
schleifen des Produkt-Wafers, ein Trennen von Produkt-Wafer und Träger-Wafer und ein Trennen des Produkt-Wafers in Chips vorsehen. Dazu wird im Verfahrensschritt 57 der Wafer auf < 100 μm dünngeschliffen, im Verfahrensschritt 58 der Produkt- Wafer 1 auf minimal 40 μm geätzt. Diese minimal 40 μm sind keine Grenze, sondern werden in diesem Durchführungsbeispiel erreicht. Ein Dünnätzen läßt sich großflächig auch bis zu Dicken von 15 μm und darunter durchführen. Anschließend wird der Wafer-Verbund aus Produkt-Wafer 1 und Träger-Wafer 2 mit dazwischenliegender doppelseitig klebender Folie 5 mit dem dünngeschliffenen Wafer 1 auf einem mit Folie gespannten Sägerahmen im Verfahrensschritt 59 aufgeklebt. Danach erfolgt ein Trennen des Produkt-Wafers 1 und des Träger-Wafers 2 über einen beheizbaren Chuck 4 bei beispielsweise 120 °C im Ver- fahrensschritt 60, und schließlich wird der dünngeschliffene Produkt-Wafer 1 in dem mit einer Folie gespannten Sägerahmen in Chips gesägt .
Neben diesem Durchführungsbeispiel eines Verfahrens zum pla- nen Verbinden zweier Wafer für ein Dünnschleifen und ein
Trennen eines Produkt-Wafers 1 in Chips gibt es weitere Varianten, die bereits oben beschrieben wurden. Insbesondere kann mit der Vorrichtung nach Figur 1 der Pumpquerschnitt während des Schließens und Evakuierens der Vakuumkammers im Schritt 55 dadurch variiert werden, daß mittels einer Hubdurchführung 32 in der Vakuumbodenplatte 29 der Vorrichtung nach Figur 1 der Chuck 4 zunächst in einer entfernten Position von der Vakuumhaitevorrichtung 19 gehalten wird und erst kurz vor dem Abfallen des Produkt-Wafers 1 in eine Position gefahren wird, so daß der Abstand a nur wenige Millimeter zwischen Produkt- Wafer 1 und Träger-Wafer 2 aufweist .
Die Positionen der Wafer der Positionierungsstifte und der Führungsstifte an den Rändern der Wafer können variabel sein und jeweils der Größe und Form der zu verbindenden Wafer angepaßt werden. Das Trennen des Produkt-Wafers 1 zu Chips kann vor einem Trennen des Produkt-Wafers 1 von dem Träger-Wafer 2
erfolgen, so daß beim Trennen des Produkt-Wafers 1 von dem Träger-Wafer 2 bereits nur noch Chips zur Weiterverarbeitung vorliegen. Andere für den Fachmann naheliegende Variationen sind möglich, ohne den Schutzbereich der anliegenden Ansprü- ehe zu verlassen.