WO2011023749A1 - Verfahren zur herstellung von wafern - Google Patents

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WO2011023749A1
WO2011023749A1 PCT/EP2010/062453 EP2010062453W WO2011023749A1 WO 2011023749 A1 WO2011023749 A1 WO 2011023749A1 EP 2010062453 W EP2010062453 W EP 2010062453W WO 2011023749 A1 WO2011023749 A1 WO 2011023749A1
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carrier
adhesive layer
silicon
film
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PCT/EP2010/062453
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Inventor
Werner Wiedmann
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Gebr. Schmid Gmbh & Co.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing wafers from silicon blocks, wherein a silicon block is fixed on a carrier via an adhesive layer, the silicon block is divided into wafer wafers and the wafer wafers are detached from the carrier.
  • Wafers in the semiconductor and photovoltaic industry are thin disks which represent the substrate on which electronic components, in particular integrated circuits, micromechanical components or photoelectric coatings can be produced by various technical processes.
  • Such wafers consist in most cases of monocrystalline or polycrystalline silicon, gallium arsenide, indium phosphide or silicon carbide.
  • the discs are manufactured in different diameters and thicknesses, depending on the respective semiconductor material and the intended use. Basically, the aim is to produce the thinnest possible wafer wafers, mainly for reasons of material savings. Thus, for the photovoltaic already wafers are produced, which have a thickness of less than 100 microns.
  • blocks for example of the mono- or polycrystalline silicon mentioned, are divided into individual slices.
  • Such blocks are usually referred to as ingots or bricks.
  • the division is preferably carried out by sawing, for example by means of an endless wire.
  • the blocks are usually arranged on a carrier, for example on a glass plate, on which they are then subsequently split into many individual wafer slices simultaneously, eg with multiple wire saws. you can.
  • the silicon blocks fixed, in particular by gluing, to fix on the support so that after sawing the individual wafers hang at least with an edge on the support. It is accordingly necessary to subsequently detach the wafers from the carrier.
  • silicon blocks are also fixed on a support by means of an adhesive in a method according to the invention for producing wafers.
  • the adhesive forms a thin adhesive layer over which the silicon blocks are firmly fixed on the carrier.
  • Such fixed blocks are then cut into wafer slices.
  • the division can, as already mentioned, for example by means of a multi-wire saw, so that a plurality of wafer slices is generated simultaneously. These adhere via the adhesive layer on the carrier and must then be detached from the carrier.
  • the method according to the invention is characterized in that between the surface of the silicon block and the adhesive layer, an additional thin, polymer-based, preferably hydroxy-containing release film is arranged. This separation film is also found after the division between the surface or edge of the wafer slices and the adhesive layer on the carrier.
  • the release film weakens the adhesion between the adhesive layer and the surface of the silicon block so that the wafers can be separated from the carrier without leaving adhesive at the edge of the wafer and then having to manually separate.
  • the separating layer does not weaken the adhesion between the adhesive layer and the surface of the silicon block to an extent, so that there would be no longer sufficient fixing of the silicon block and thus of the wafer slices on the carrier. A priori, this behavior was unpredictable.
  • the release film is removable from the surface of the silicon block.
  • it is therefore formed from a material which does not bind covalently to the surface of the silicon blocks.
  • the release film when it is by means of water or an aqueous solution or other suitable solvent, in particular by means of a particular heated to a temperature between 60 0 C and 90 0 C especially aqueous solvent, preferably an acidic aqueous solution of the surface of the silicon block at least partially, in preferred embodiments also completely, peel off.
  • the release film is particularly preferably purely organic, ie carbon-based nature. In further preferred embodiments, however, it can also be based at least partially on a polysilicone. It is preferably formed using a film-forming agent comprising at least one polysilicon, at least one wax and / or at least one polymeric, preferably carbon-based polyalcohol. Preferably, the film-forming agent contains only one of these components or consists of it.
  • the release film is prepared from or at least using a polymeric, preferably carbon-based Polyalko- hols.
  • Polyvinyl alcohol (PVA) has proved to be particularly suitable.
  • Polyvinyl alcohol is known to be a plastic which can be prepared, for example, by saponification of polyvinyl esters with stoichiometric amounts of sodium hydroxide solution or by polymer-analogous conversion of polyvinyl acetate. Accordingly, polyvinyl alcohol which can be used according to the invention may also contain, in addition to hydroxy groups, unsaponified ester groups or acetate groups, the degree of hydrolysis of preferably usable polyvinyl alcohols being above 70%, in particular nearly 100%.
  • Polysilicones chemically precise poly (organo) siloxanes, are known to be synthetic polymers in which silicon atoms are linked via oxygen atoms.
  • Particularly suitable for use in the context of the present invention are low-viscosity silicone oils, which are already known as release agents from other areas of the art. Waxes are understood well known, in particular substances which it is usually kneadable at 20 0 C, solid to brittle hard, coarse have to finely crystalline structure, color-translucent to opaque, but not glassy, about 40 0 C melt without decomposition, slightly above the melting point are slightly liquid and have a strong temperature-dependent consistency and solubility.
  • Particularly suitable for use in the present invention are synthetic, especially petroleum-based waxes such as paraffin waxes.
  • the surface of the silicon block is wetted with a solution or dispersion of the film-forming agent, in particular the polymeric polyalcohol.
  • the surface of the silicon block is preferably previously degreased.
  • the wetting itself can be done by conventional methods such as dipping, brushing or spraying.
  • Solvent or dispersant contained in the solution or dispersion is substantially completely removed from the surface of the silicon block prior to fixing the silicon block on the support.
  • the solvent or dispersion medium can simply be allowed to evaporate, but the evaporation process can of course be carried out, for example. be accelerated targeted by ventilation and / or heating.
  • the release film is formed in a thickness in the range between 1 nm and 500 nm on the surface of the silicon substrate. Within This range is a thickness between 1 nm and 100 nm, in particular between 5 nm and 20 nm, more preferred.
  • a thin, adhesion-promoting film is arranged between the surface of the carrier and the adhesive layer.
  • acrylate-based adhesion promoters are particularly well suited.
  • Suitable compositions with which the adhesion of in particular epoxy resin-based adhesive layers on a substrate such as a glass plate can be improved are known to the person skilled in the art.
  • an epoxy resin preferably a two-component epoxy resin
  • An epoxy resin is known to be a polyether, which is usually either formed by catalytic polymerization of epoxides or by reaction of epoxides, such as e.g. Epichlorohydrin with polyhydric alcohols, especially with diols, e.g. Bisphenol A, is shown.
  • the bonding of silicon blocks on supports such as glass plates with epoxy resins is known in the art.
  • the advantage according to the invention the easier detachment of the wafer wafers from the carrier, essentially without adhesive residues sticking to the wafers, could in principle be achieved with all commercially available epoxy resins which are known to those skilled in the art as bonding glass blocks to supports such as glass panes. Epoxy resins have proved to be particularly suitable which swell in water or in other suitable chemical preparations and have swellable components at least in water.
  • the detachment of the wafer from the carrier is carried out in preferred embodiments of the method according to the invention by the adhesive layer is heated, in particular to temperatures between 25 0 C and 95 0 C, within this range temperatures between 60 0 C and 90 0 C are particularly preferred.
  • This heating can preferably also be effected by means of water or an aqueous solution. It is correspondingly preferred that, in order to detach the wafer slices from the carrier, the wafer slices together with the carrier are transferred into water or into an aqueous solution or into a solution of a chemical preparation, in particular into an acidic aqueous solution.
  • the acidic solution may particularly preferably be a lactic acid solution and / or a wetting agent-containing solution having a pH of between 1 and 13.
  • the adhesive in particular the epoxy adhesive, can swell, with the individual wafers gradually falling off the carrier or being separated from it.
  • the adhesive dissolves completely from the wafer, but also the release film, so that a subsequent complex cleaning of the wafer can be omitted.
  • the surface of a silicon block was degreased with the aid of ethanol (or other suitable means). Subsequently, an approx. 5% polyvinyl alcohol solution (in the case of the solvent it was an ethyl acetate-ethanol mixture) was sprayed onto the surface of the silicon block onto the surface of the silicon block. After subsequent venting and evaporation of the solvent, an approximately 20 nm thick separating layer of polyvinyl alcohol was obtained on the surface of the silicon block.
  • An epoxy resin adhesive (Particularly suitable are, for example, sold under the trade name VALTRON by Bucher AG, headquartered in Spreitzenbach, Switzerland epoxy resin adhesive, especially the epoxy resin adhesives VALTRON AD 1339-A and VALTRON AD 1810-A) with a suitable hardener (especially the hardeners VALTRON AD 3939-B, VALTRON AD 3905-B and VALTRON AD 1810-B, likewise marketed by Bucher AG, are suitably added).
  • the adhesive mixture was then applied as a 300 to 500 .mu.m thick layer on a glass plate as a carrier.
  • the surface of the glass plate was previously degreased and treated with an acrylate-based coupling agent which improves the adhesive properties of the epoxy resin adhesive on the glass plate.
  • the silicon block provided with a separating layer was applied, with the side provided with the separating layer, first to the glass plate provided with the still flowable adhesive layer. Then allowed to cure the adhesive according to the manufacturer's instructions.
  • the silicon block was sawn into a plurality of individual wafer slices in a conventional crushing plant.
  • the carrier with the individual wafer slices glued thereon was subsequently into a lactic acid bath (200 g of lactic acid per liter of water) heated to a temperature of 85 ° C. After about 20 to 45 minutes, depending on the mode of operation of the bath, almost all wafers were detached from the carrier.
  • the adhesive layer was completely left on the carrier, the detachment of the wafer edges from the carrier was residue-free.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung von Wafern aus Siliziumblöcken, wobei ein Siliziumblock über eine Klebeschicht auf einem Träger fixiert wird, der Siliziumblock in Waferscheiben zerteilt wird und die Waferscheiben von dem Träger abgelöst werden, wobei zwischen der Oberfläche des Siliziumblocks und der Klebeschicht zusätzlich ein dünner, polymerbasierter Trennfilm angeordnet wird.

Description

Beschreibung Verfahren zur Herstellung von Wafern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wafern aus Siliziumblöcken, wobei ein Siliziumblock über eine Klebeschicht auf einem Träger fixiert wird, der Siliziumblock in Waferscheiben zerteilt wird und die Waferscheiben von dem Träger abgelöst werden.
Als Wafer werden in der Halbleiter- und Photovoltaikindustrie dünne Scheiben bezeichnet, die das Substrat darstellen, auf dem elektronische Bauelemente, vor allem integrierte Schaltkreise, mikromechanische Bauelemente oder photoelektrische Beschichtungen durch verschiedene technische Verfahren hergestellt werden können. Solche Wafer bestehen in den meisten Fällen aus mono- oder polykristallinem Silizium, GaI- liumarsenid, Indiumphosphid oder Siliziumcarbid. Die Scheiben werden in unterschiedlichen Durchmessern und Dicken gefertigt, abhängig vom jeweiligen Halbleiterwerkstoff und dem vorgesehenen Verwendungszweck. Grundsätzlich strebt man die Herstellung möglichst dünner Waferscheiben an, hauptsächlich aus Gründen der Materialersparnis. So werden für die Photovoltaik bereits Wafer hergestellt, die eine Dicke von weniger als 100 μm aufweisen.
Zur Herstellung solch dünner Waferscheiben werden Blöcke, beispielsweise aus dem erwähnten mono- oder polykristallinem Silizium, in einzelne Scheiben zerteilt. Derartige Blöcke bezeichnet man in der Regel als ingots oder bricks. Die Zerteilung erfolgt dabei bevorzugt durch Zersägen, beispielsweise mittels eines Endlosdrahts. Zum Zersägen werden die Blöcke in der Regel auf einem Träger, beispielsweise auf einer Glasplatte, angeordnet, auf dem sie dann anschließend z.B. mit Mehrfachdrahtsägen gleichzeitig in viele einzelne Waferscheiben zerteilt wer- den können. Dabei ist es üblich, die Siliziumblöcke fest, insbesondere durch Verklebung, auf dem Träger zu fixieren, so dass nach dem Zersägen die einzelnen Wafer zumindest mit einer Kante an dem Träger hängen. Es ist entsprechend erforderlich, die Wafer anschließend vom Träger abzulösen.
Insbesondere bei sehr dünnen Wafern ist dies allerdings häufig mit großen Problemen verbunden. Üblicherweise verwendete Klebstoffe, wie z.B. Epoxidharze, haften nämlich sehr fest an der Waferkante und müssen deshalb häufig manuell entfernt werden. Wafer mit Dicken von nur wenigen 100 Mikrometern zerbrechen dabei sehr leicht.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Wafern, insbesondere von Siliziumwa- fern, bereitzustellen, bei dem die genannten Probleme nicht oder nur in vermindertem Maß auftreten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Wie bei den beschriebenen gattungsgemäßen Verfahren werden auch bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Wafern Siliziumblöcke mittels eines Klebers auf einem Träger fixiert. Der Kleber bildet dabei eine dünne Klebeschicht aus, über die die Siliziumblöcke fest auf dem Träger fixiert sind. Derart fixierte Blöcke werden anschließend in Waferscheiben zerteilt. Das Zerteilen kann, wie bereits erwähnt, beispielsweise mittels einer Mehrfachdrahtsäge erfolgen, so dass gleichzeitig eine Vielzahl von Waferscheiben erzeugt wird. Diese haften über die Klebeschicht an dem Träger und müssen anschließend von dem Träger abgelöst werden.
Insbesondere dieses Ablösen kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren sehr viel leichter vonstatten gehen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nämlich dadurch aus, dass zwischen der Oberfläche des Siliziumblocks und der Klebeschicht ein zusätzlicher dünner, polymerbasierter, vorzugsweise hydroxygruppenhaltiger Trennfilm angeordnet wird. Dieser Trennfilm findet sich nach dem Zerteilen entsprechend auch zwischen der Oberfläche bzw. Kante der Waferscheiben und der auf dem Träger befindlichen Klebeschicht.
Der Trennfilm schwächt die Adhäsion zwischen der Klebeschicht und der Oberfläche des Siliziumblocks, so dass die Wafer vom Träger abgetrennt werden können, ohne dass Kleber an der Kante des Wafers zurückbleibt und anschließend manuell abgetrennt werden muss. Gleichzeitig schwächt die Trennschicht die Adhäsion zwischen Klebeschicht und der Oberfläche des Siliziumblocks allerdings nicht etwa in einem Maß, so dass keine ausreichende Fixierung des Siliziumblocks und damit auch der Waferscheiben auf dem Träger mehr gegeben wäre. A priori war dieses Verhalten nicht vorhersehbar.
Bevorzugt ist der Trennfilm von der Oberfläche des Siliziumblocks ablösbar. In der Regel wird er also aus einem Material gebildet, das nicht kovalent an die Oberfläche der Siliziumblöcke anbindet. Besonders bevorzugt ist der Trennfilm, wenn er sich mittels Wasser oder einer wässri- gen Lösung oder einem sonstigen geeigneten Lösungsmittel, insbesondere mittels eines z.B. auf eine Temperatur zwischen 60 0C und 90 0C erwärmten insbesondere wässrigen Lösungsmittels, vorzugsweise einer sauren wässrigen Lösung, von der Oberfläche des Siliziumblocks zu- mindest teilweise, in bevorzugten Ausführungsformen auch vollständig, ablösen lässt.
Der Trennfilm ist besonders bevorzugt rein organischer, also kohlenstoffbasierter Natur. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann er aber zumindest teilweise auch auf einem Polysilikon basieren. Bevorzugt wird er unter Verwendung eines filmbildenden Mittels enthaltend mindestens ein Polysilikon, mindestens ein Wachs und/oder mindestens einen polymeren, vorzugsweise kohlenstoffbasierten Polyalkohol, gebildet. Bevorzugt enthält das filmbildende Mittel nur eine dieser Komponenten oder besteht aus ihr.
Besonders bevorzugt wird der Trennfilm aus oder zumindest unter Verwendung eines polymeren, vorzugsweise kohlenstoffbasierten Polyalko- hols hergestellt. Als besonders geeignet hat sich Polyvinylalkohol (PVA) erwiesen.
Bei Polyvinylalkohol handelt es sich bekanntlich um einen Kunststoff, der beispielsweise durch Verseifung von Polyvinylestem mit stöchio- metrischen Mengen Natronlauge oder durch polymeranaloge Umwandlung aus Polyvinylacetat herstellen lässt. Entsprechend kann erfindungsgemäß einsetzbarer Polyvinylalkohol neben Hydroxygruppen auch unverseifte Estergruppen oder Acetatgruppen enthalten, wobei der Hydrolisierungsgrad bevorzugt einsetzbarer Polyvinylalkohole oberhalb von 70 %, insbesondere bei nahezu 100 %, liegt.
Unter Polysilikonen, chemisch genauer Poly(organo)siloxanen, versteht man bekanntlich synthetische Polymere, bei denen Siliciumatome über Sauerstoffatome verknüpft sind. Besonders geeignet zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind niedrigviskose Silikonöle, die als Trennmittel bereits aus anderen Bereichen der Technik bekannt sind. Unter Wachsen versteht man bekanntlich insbesondere Stoffe, die in der Regel er bei 20 0C knetbar, fest bis brüchig hart ist, eine grobe bis feinkristalline Struktur aufweisen, farblich durchscheinend bis opak, aber nicht glasartig sind, über 40 0C ohne Zersetzung schmelzen, wenig oberhalb des Schmelzpunktes leicht flüssig sind und eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit aufweisen. Besonders geeignet zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind synthetische, insbesondere auf Erdöl basierende Wachse wie z.B. Paraffinwachse.
Bevorzugt wird zur Ausbildung des Trennfilms die Oberfläche des Siliziumblocks, natürlich vor dem Fixieren des Siliziumblocks auf dem Träger, mit einer Lösung oder Dispersion des filmbildenden Mittels, insbesondere des polymeren Polyalkohols, benetzt. Die Oberfläche des Siliziumblocks wird bevorzugt zuvor entfettet. Besonders bevorzugt kommt zum Benetzen der Oberfläche eine wässrige und/oder organische Lösungsmittel wie Alkohole, Essigsäureethylester etc. enthaltende Lösung oder Dispersion des polymeren Polyalkohols, insbesondere des Polyvinylal- kohols, zum Einsatz. Das Benetzen selbst kann durch übliche Verfahren wie beispielsweise Tauchen, Bestreichen oder Besprühen erfolgen.
In der Lösung oder der Dispersion enthaltenes Lösungsmittel bzw. Dispersionsmittel wird vor dem Fixieren des Siliziumblocks auf dem Träger im Wesentlichen vollständig von der Oberfläche des Siliziumblocks entfernt. Dazu kann man im einfachsten Fall das Lösungs- bzw. Dispersionsmittel einfach verdampfen lassen, der Verdampfungsvorgang kann aber natürlich z.B. durch Belüftung und/oder Erwärmung auch gezielt beschleunigt werden.
Bevorzugt wird der Trennfilm in einer Dicke im Bereich zwischen 1 nm und 500 nm auf der Oberfläche des Siliziumträgers gebildet. Innerhalb dieses Bereiches ist eine Dicke zwischen 1 nm und 100 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 20 nm, weiter bevorzugt.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zwischen der Oberfläche des Trägers und der Klebeschicht ein dünner, haftvermittelnder Film angeordnet. Hierfür sind z.B. handelsübliche Haftvermittler auf Acrylatbasis besonders gut geeignet. Dadurch wird der oben erwähnte Effekt, dass die Wafer vom Träger abgetrennt werden können, ohne dass Kleber an der Kante des Wafers zurückbleibt, noch verstärkt. Geeignete Zusammensetzungen, mit denen sich die Haftung von insbesondere epoxidharzbasierten Klebeschichten auf einem Substrat wie einer Glasplatte verbessern lässt, sind dem Fachmann bekannt.
Als Kleber zur Herstellung der Klebeschicht wird erfindungsgemäß bevorzugt ein Epoxidharz, vorzugsweise ein Zweikomponenten-Epoxidharz, verwendet. Bei einem Epoxidharz handelt es sich bekanntlich um einen Polyether, der in der Regel entweder durch katalytische Polymerisation von Epoxiden oder durch Umsetzung von Epoxiden wie z.B. Epichlorhydrin mit mehrwertigen Alkoholen, insbesondere mit Diolen wie z.B. Bisphenol A, dargestellt wird. Das Verkleben von Siliziumblöcken auf Trägern wie Glasplatten mit Epoxidharzen ist dem Fachmann bekannt.
Der erfindungsgemäße Vorteil, das erleichterte Ablösen der Waferschei- ben vom Träger, im Wesentlichen ohne dass Klebereste an den Wafern hängen bleiben, konnte grundsätzlich mit allen handelsüblichen, dem Fachmann als zur Verklebung von Siliziumblöcken auf Trägern wie Glasscheiben geeignet bekannten Epoxidharzen erreicht werden. Als besonders geeignet haben sich Epoxidharze erwiesen, die in Wasser oder in anderen geeigneten chemischen Zubereitungen aufquellen, zumindest in Wasser aufquellbare Bestandteile aufweisen. Die Ablösung der Waferscheiben vom Träger erfolgt in bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, indem die Klebeschicht erwärmt wird, insbesondere auf Temperaturen zwischen 25 0C und 95 0C, wobei innerhalb dieses Bereiches Temperaturen zwischen 60 0C und 90 0C besonders bevorzugt sind.
Dieses Erwärmen kann bevorzugt auch mittels Wasser oder einer wäss- rigen Lösung erfolgen. Es ist entsprechend bevorzugt, dass zur Ablösung der Waferscheiben vom Träger die Waferscheiben samt dem Träger in Wasser oder in eine wässrige Lösung oder in eine Lösung einer chemischen Zubereitung, insbesondere in eine saure wässrige Lösung, überführt werden. Besonders bevorzugt kann es sich dabei bei der sauren Lösung um eine Milchsäurelösung und/oder eine netzmittelhaltige Lösung mit einem pH -Wert zwischen 1 und 13 handeln.
In einer solchen Lösung kann der Kleber, insbesondere der Epoxidkle- ber, aufquellen, wobei nach und nach die einzelnen Wafer vom Träger abfallen bzw. von diesem separiert werden können. In bevorzugten Ausführungsformen löst sich dabei nicht nur der Kleber vollständig vom Wafer, sondern gleich auch der Trennfilm, so dass eine sich anschließende aufwendige Reinigung der Wafer entfallen kann.
Die beschriebenen und weiteren Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus dem folgenden Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können einzelne Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen dienen lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Ausführungsbeispiel
Die Oberfläche eines Siliziumblocks wurde mit Hilfe von Ethanol (oder einem anderen geeigneten Mittel) entfettet. Anschließend wurde auf die Oberfläche des Siliziumblocks eine ca. 5%-ige Polyvinylalkohol-Lösung (beim Lösungsmittel handelte es sich um ein Essigsäureethylester- Ethanol-Gemisch) auf die Oberfläche des Siliziumblocks aufgesprüht. Nach anschließendem Belüften und Verdunsten des Lösungsmittels wurde auf der Oberfläche des Siliziumblocks eine ca. 20 nm dicke Trennschicht aus Polyvinylalkohol erhalten.
Ein Expoxidharzkleber (Besonders geeignet sind z.B. die unter der Handelsbezeichnung VALTRON von der Firma Bucher AG mit Sitz in Spreit- zenbach, Schweiz vertriebenen Epoxidharzkleber, insbesondere die Epoxidharzkleber VALTRON AD 1339-A und VALTRON AD 1810-A) wurde mit einem geeigneten Härter (besonders geeignet sind die Härter VALTRON AD 3939-B, VALTRON AD 3905-B und VALTRON AD 1810- B, ebenfalls von der Bucher AG vertriebene Produkte) versetzt. Die Klebermischung wurde anschließend als ca. 300 bis 500 μm dicke Schicht auf eine Glasplatte als Träger aufgetragen. Die Oberfläche der Glasplatte war zuvor entfettet und mit einem Haftvermittler auf Acrylatbasis behandelt worden, der die Klebeeigenschaften des Epoxidharzklebers auf der Glasplatte verbessert.
Der mit einer Trennschicht versehenen Siliziumblock wurde mit der mit der Trennschicht versehenen Seite voran auf die mit der noch fließfähigen Kleberschicht versehenen Glasplatte aufgebracht. Anschließend ließ man den Kleber gemäß den Herstellerangaben aushärten.
Danach wurde der Siliziumblock in einer üblichen Zerkleinerungsanlage in eine Vielzahl von einzelnen Waferscheiben zersägt. Der Träger mit den darauf aufgeklebten einzelnen Waferscheiben wurde anschließend in ein Milchsäurebad überführt (200 g Milchsäure auf einen Liter Wasser), das auf eine Temperatur von 85°C erwärmt war. Nach ca. 20 bis 45 Minuten, abhängig von der Betriebsweise des Bades, waren nahezu alle Wafer vom Träger abgelöst. Die Klebeschicht war dabei vollständig am Träger verblieben, das Ablösen der Waferkanten vom Träger erfolgte rückstandsfrei.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Wafern aus Siliziumblöcken, wobei ein Siliziumblock über eine Klebeschicht auf einem Träger fixiert wird, der Siliziumblock in Waferscheiben zerteilt wird und die Wa- ferscheiben von dem Träger abgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Oberfläche des Siliziumblocks und der Klebeschicht ein dünner, polymerbasierter Trennfilm angeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trennfilm unter Verwendung eines filmbildenden Mittels enthaltend oder bestehend aus mindestens einem Polysilikon, mindestens einem Wachs und/oder mindestens einem polymeren, vorzugsweise kohlenstoffbasierten Polyalkohol, gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennfilm aus Polyvinylakohol gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Trennfilms die Oberfläche des Siliziumblocks vor dem Fixieren des Siliziumblocks auf dem Träger mit einer Lösung oder Dispersion des filmbildenden Mittels, insbesondere des polymeren Polyalkohols, benetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lösung oder Dispersion enthaltenes Lösungsmittel oder Dispersionsmittel vor dem Fixieren des Siliziumblocks im Wesentlichen vollständig von der Oberfläche des Siliziumblocks entfernt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennfilm in einer Dicke im Bereich zwischen 1 nm und 500 nm, vorzugsweise zwischen 1 nm und 100 nm, insbesondere zwischen 5 nm und 20 nm, gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Oberfläche des Trägers und der Klebeschicht ein dünner, haftvermittelnder Film, insbesondere auf Basis einer wässrigen Acrylharzdispersion, angeordnet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Klebeschicht ein Epoxidharz, vorzugsweise ein 2K-Epoxidharz, verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxidharz in Wasser aufquillt, zumindest aber in Wasser aufquellbare Bestandteile aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ablösung der Waferscheiben vom Träger die Klebeschicht erwärmt wird, insbesondere auf Temperaturen zwischen 25 0C und 95 0C, insbesondere zwischen 60 0C und 90 0C.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ablösung der Waferscheiben vom Träger die Waferscheiben samt dem Träger in ein Wasserbad oder in ein Bad mit einer wässrigen Lösung, insbesondere einer sauren wässrigen Lösung, überführt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der sauren wässrigen Lösung um eine Milchsäurelösung handelt.
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