WO2014079677A1

WO2014079677A1 - Vorrichtung und verfahren zum bonden

Info

Publication number: WO2014079677A1
Application number: PCT/EP2013/072995
Authority: WO
Inventors: Jürgen Burggraf
Original assignee: Ev Group E. Thallner Gmbh
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2014-05-30
Also published as: DE102012111246A1; TW201438116A; JP6053946B2; KR102211333B1; CN104781921A; AT517639A5; CN104781921B; JP2016504760A; TWI636512B; AT16646U1; KR20150088248A; US20150279715A1; US10943810B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bonden eines zweiten Substrats (5) auf ein erstes Substrat (2) mit folgenden Merkmalen: - einer Aufnahmeeinrichtung (1) zur Aufnahme des mit einer Bondschicht (3) beschichteten ersten Substrats (2) und des auf der Bondschicht (3) aufgenommenen zweiten Substrats (5), - einer Beaufschlagungseinrichtung zur Beaufschlagung des zweiten Substrats (5) an einer zur Bondschicht (3) abgewandten Beaufschlagungsseite (5o) des zweiten Substrats (5) mit einer Bondkraft ausgehend von einer innerhalb einer Randzone R der Beaufschlagungsseite (50) liegenden Ausgangszone A bis zur Beaufschlagung der ganzen Beaufschlagungsseite (50). Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein korrespondierendes Verfahren.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Bonden

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bonden gemäß Anspruch 1 sowie ein korrespondierendes Verfahren gemäß Anspruch 10. in der Halbleiterindustrie werden Produktwafer immer häufiger mit

Trägerwafern temporär verklebt. Der Kleber, das sogenannte Bondingadhäsiv, wird dabei auf dem Produktwafer und/oder den Trägerwafer, in Form einer Schicht mit möglichst homogener Schichtdicke, aufgebracht. Nach dem

Beschichtungsvorgang müssen beide Wafer allerdings mit hohen Kräften aneinander gedrückt werden. Dieser Vorgang ist unter dem Begriff Bonden bekannt. Die verwendeten Druckplatten, welche die beiden Wafer mit Druck beaufschlagen, sollten, nach dem heutigen Stand der Technik, eben sein, um überall eine möglichst gleichmäßige Bondkraft aufzubringen.

Dementsprechend exakt werden die Druckplatten auch gefertigt. Die untere Platte ist als Auflageteil eines Bondchucks, also eines Probenträgers, gefertigt. Die obere Platte wird als Druckplatte bezeichnet und entsprechend an der Oberseite der Bondkammer montiert.

Nachdem ein Produkt und/oder Trägerwafer mit einem gängigen

Schleuderbelackungsverfahren (Spin-Belackung) belackt wurde, stellt sich am Schichtrand aufgrund rheologischer und fluiddynamischer Eigenschaften meistens ein sogenannter„edge-bead" ein. Bei diesem„edge-bead" handelt es sich um eine Materialanhäufung, welche an einem kreisrunden Substrat, einem Wafer, entlang des gesamten Randes zu finden ist. Die Differenz zwischen der Materialdicke im Zentrum und der Materialdicke am Rand beträgt nur wenige M ikrometer, manchmal sogar nur einige Nanometer. B eim Bonden, also bei der Beaufschlagung mit der Bondkraft, ergibt sich hieraus sehr oft das Problem ei ner ungl eich mäßigen Bondkraft und/oder ei nes Herausdrückens des überstehenden oder überschüssigen Klebers.

Im Idealfal l besitzt eine Schicht für den erfindungsgemäßen Bondvorgang eine homogene Dicke. Homogene Dicke bedeutet in dem Zusammenhang, dass die Dicke der Bondschicht an jeder Position gleich ist bzw. innerhalb einer akzeptablen Toleranz liegt. Die Erfahrung zeigt allerdings, dass selbst unter idealen Bondbedingungen, also im Falle einer homogenen Schichtdicke einer perfekt eben gearbeiteten Druckplatte, eines perfekt eben gearbeiteten Bondchucks, sowie einer homogenen, gleichmäßigen Druckbeaufschlagung, nach dem Bondvorgang eine Schicht mit inhomogener Dicke vorliegen kann. Der Grund hierfür sind die rheologischen und fluiddynamischen

Eigenschaften der Schicht sowie die vorherrschenden Anfangs- und

Randbedingungen des physikalischen Problems. Da das Material sich im Zentrum nicht gleich schnell in der Ebene ausbreiten kann, wie das Material am Rand des Substrats, kommt es zu einer erhöhten Fließgeschwindigkeit in Randnähe. Man könnte sagen, dass sich das Material im Zentrum selbst behindert, wohingegen das Randmaterial nach Außen hin frei abfließen kann. Für eine Schicht mit entsprechendem„edge-bead" würde sich die Situation entsprechend verschlimmern, da in diesem Fall pro Einheitsfläche sogar mehr Material am Rand vorhanden ist als im Zentrum.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die gattungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren zum Bonden derart weiterzubilden, dass die genannten Probleme der inhomogenen Schichtdicke verhindert oder

zumindest reduziert werden. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 1 0 gelöst. Vortei lhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fal len auch sämtliche

Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Zeichnungen angegeben en M erkmalen . Bei Wertebereichen soll en auch innerhalb der genannten Grenzen l iegende Werte als Grenzwerte offenbart und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein.

Im weiteren Verlauf wird zwischen einem Produktsubstrat und einem Substrat unterschieden um die erfindungsgemäße Ausführung zu veranschaulichen. Produktsubstrat und Substrat können beliebig gegeneinander ausgetauscht und/oder kombiniert werden, sodass beispielsweise auch Substrat-Substrat, Produktsubstrat-Produktsubstrat, Substrat-Produktsubstrat oder

Produktsubstrat-Substrat Kombinationen denkbar sind. Des Weiteren ist auch eine Belackung des Trägersubstrats denkbar. Ein erstes Substrat kann das Substrat, beispielsweise ein Trägersubstrat sein. Ein zweites Substrat kann das Produktsubstrat sein.

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, die Beaufschlagung des Produktsubstrats mit einer Bondkraft an einer zur Bondschicht abgewandten Beaufschlagungsseite des Produktsubstrats ausgehend von einer innerhalb einer Randzone R der Beaufschlagungsseite liegenden Ausgangszone A durchzuführen. Mit anderen Worten: Zunächst wird das Produktsubstrat, insbesondere bedingt durch die Form einer Druckübertragungsseite der Beaufschlagungseinrichtung, innerhalb der Ausgangszone A auf die

Bondschicht gedrückt (wobei das Produktsubstrat im Bereich der Randzone zumindest teilweise schon auf einem durch Aufbringen der Bondschicht entstandenen Wulst - sogenannter„edge-bead" - der Bondschicht aufliegen kann, sofern dieser Wulst vorhanden ist).

Ein Erfindungsgedanke besteht darin, die Druckbeaufschlagung im Zentrum der Bondschicht zu initiieren, wo das Material der Bondschicht zur Seite hin vollständig von weiterem Materi al der Bonschicht umgeben ist, so dass das Material im Zentrum auf Grund der vorherrschenden Randbedingungen einer Fließbehinderung unterliegt. Dadurch ergibt sich erfindungsgemäß eine optimale Möglichkeit, die beiden Wafer miteinander zu verbinden, da ein sogenannter„squeeze-out", also ein (unkontroll iertes und übermäßiges) Hinausdrücken des Bondmaterials, verhindert oder zumindest reduziert wird. Bei einem vorhandenen„edge-bead" wird der auf der Bondschicht abgelegte Produktwafer erfindungsgemäß durch die Beaufschlagungseinrichtung zum Zentrum der Bondschicht gebogen und verhindert damit durch seine elastische Verformung die frühzeitige Kraftübertragung von der

Beaufschlagungseinrichtung auf den„edge-bead".

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine

konstruktionstechnische Lösung für eine Druckplatte (pressure disc) vorzusehen, mit der es erfindungsgemäß möglich ist, die Krafteinieitung im Zentrum, in welchem sich das, auf Grund der Randbedingungen, schwer fließende Material befindet, zu konzentrieren und zu beginnen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, die Beaufschlagungseinrichtung mit einer Druckplatte mit einer konvex gekrümmten Druckübertragungsseite auszurüsten. Mit einer, insbesondere vollflächig geschlossenen, Druckübertragungsseite ist eine gleichmäßige Druckbeaufschlagung möglich. Dabei ist die Druckplatte an ihrer Druckübertragungsseite insbesondere nichthaftend ausgebildet.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Tangentialebene der

erfindungsgemäß gekrümmten Druckübertragungsseite mindestens um 5 nm und/oder maximal um 500 μm , insbesondere mindestens um 20 nm und/oder maximal um 200 μm , vorzugsweise mindestens um 50 nm und/oder maximal um 50 μm , mit größerem Vorzug mindestens 1 00 nm und/oder maximal 5 μm in Normalrichtung zu einer gedachten Ebene einer ideal planaren

Druckübertragungsseite beabstandet ist. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn die Krümmung konzentrisch ausgebildet ist. Denn auf diese Weise kann die Druckplatte einerseits starr und bei der angewendeten Bondkraft

unnachgiebig ausgebildet sein, wobei durch die sehr geringe Krümmung mit einem sehr großen Krümmungsradius nur eine minimale Auswölbung vorgesehen ist, durch die einerseits eine Verebnung beziehungsweise

Panarisi erung der Bondschicht von innen nach außen erfolgt und anderersei ts auch in der Bondschicht eine entsprechende konkave, l eichte Krümmung entsteht.

Indem die Ausgangszone A konzentrisch zur Produktsubstratseite angeordnet ist, ist ein möglichst gleichmäßiges Bondergebnis erzielbar.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die

Beaufschlagungseinrichtung einen die Bondkraft gesteuert von einer

Steuerungseinrichtung aufbringenden Stempel aufweist. Der Stempel ist mit der Druckplatte, vorzugsweise auswechselbar, verbunden, so dass

verschiedene Druckplatten für die jeweiligen Anforderungen eingesetzt werden können. Mit Vorteil kann es dabei erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Ausformung der Bondschicht, insbesondere an der Randzone R, gemessen wird, um eine passende Druckplatte auszuwählen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckplatte aus einer die Druckübertragungsseite umfassenden unteren Platte und aus einer die Druckplatte, insbesondere im Bereich einer Peripherie P über Fixiermittel, fixierenden Halteplatte gebildet ist. Auf diese Weise ist eine Druckplatte mit den oben beschriebenen

Eigenschaften, insbesondere einer nur geringfügigen Krümmung, auf besonders einfache und exakte Art und Weise herstellbar.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die untere Platte im Bereich der Ausgangszone A dicker als an der Peripherie P ausgestaltet ist. Alternativ dazu ist zwischen der unteren Platte und der Haltep latte im

Bereich der Ausgangszone A ein Abstandseiernent angeordnet, so dass in diesem Fal l auch die untere Platte zwei parallele Flachseiten aufweisen kann und somit leichter herstel lbar ist. Die untere Platte ist elastischer als die obere Halteplatte, die insbesondere starr ausgebildet äst.

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist ein die untere Platte gegenüber der Halteplatte im Bereich der Ausgangszone A beaufschlagendes, insbesondere von der Steuerungseinrichtung gesteuertes, Krümmungselement zur Einstellung der Krümmung der Druckübertragungsseite angeordnet. Auf diese Weise kann nicht nur die Krümmung einmalig eingestellt werden, sondern sogar eine aktive Steuerung der Krümmung während der Annäherung und während des Bondens erfolgen.

Dabei ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, den

Krümmungsradius der Druckplatte einzustellen oder eine für den Wafer geeignete Druckplatte mit bestimmtem Krümmungsradius auszuwählen.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Verwendung gelten die beschriebenen Merkmale analog.

Die erfindungsgemäße Druckplatte kann aus jedem beliebigen Material hergestellt werden. Es hat sich allerdings gezeigt, dass Materialien mit hohen E-Moduli und hohen Härtewerten besonders gute Bondresultate zeigen. Für die Druckplatte werden mit Vorzug folgende Materialien verwendet

• Keramiken, insbesondere Siliziumnitrid (Si₃N₄), Siliziumkarbid (SiC) und/oder Bornitrid (BN) und/oder

• Metalle und deren Legierungen im Allgemeinen, Refraktärmetalle im Besonderen Stähle und/oder andere Eisenbasiswerkstoffe und/oder

• Graphit und/oder • Glas und/oder

• Polymere und/oder

• Verbundwerkstoffe

Wei tere Vorteile, M erkmal e und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zei chnungen. Diese zeigen in;

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines ersten Schritts einer

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines zweiten Schritts einer

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines dritten Schritts einer

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens beim Beginn des Bondens,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens beim Bonden,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens am Ende des Bondens,

Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckplatte,

Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckplatte, Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform ei ner erfindungsgemäßen Druckplatte,

In den Figuren sind glei che oder gleichwirkende Bauteil e mit den gl eichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßer Prozess beschrieben, der eine erfindungsgemäße Druckplatte verwendet, um einen kontrollierten

Bondvorgang durchzuführen. Der erfindungsgemäße Prozess wird an einer Bondschicht mit„edge-bead" dargestellt. Der erfindungsgemäße Prozess kann allerdings auch an einer Bondschicht mit homogener Schichtdicke, also ohne „edge-bead", durchgeführt werden. Die Steuerung erfolgt über eine nicht dargestellte, insbesondere softwaregestützte, Steuerungseinrichtung.

In einem ersten Schritt (Fig. 1 ) wird ein Beschichtungsmaterial (insbesondere temporärer Kleber) als Bondschicht 3 auf einem Substrat 2 (insbesondere Wafer) aufgebracht. Die Beschichtung erfolgt in einer industrieüblichen Beschichtungsanlage. Bei der Herstellung der Bondschicht 3 durch einen Schleuderbeschichtungsprozess (Spin-Coating) entsteht in einer Randzone R häufig ein umlaufender Wulst 3w, welcher sich durch eine, im Gegensatz zur mittleren Schichtdicke D ₁ , erhöhte Dicke D₂ auszeichnet.

In einem zweiten Prozessschritt wird der mit der Bondschicht 3 belackte Wafer 2 in eine Bondinganlage transportiert und auf einer

Aufnahmeeinrichtung 1 , insbesondere einem Probenhalter (Bondchuck), abgelegt. Das mit dem Substrat 2 zu verbondende Produktsubstrat 5 (zweiter Wafer) wird mit der Bondschicht 3 in Kontakt gebracht (Fig. 2). In einer nicht dargestellten Bondkammer werden beispielsweise (nicht dargestellte) Abstandhalter, sogenannte„flags" verwendet, um das Produktsubstrat 5 von der Oberfläche 3o der Schicht 3 zunächst separiert zu halten, bis eine vollständige Evakuierung des Bondraumes durch eine nicht dargestellte, an die Bondkammer angeschlossene Vakuumanlage erfolgt ist. In einem erfindungsgemäßen weiteren Schritt erfolgt das Schließen der Bondkammer. Dadurch wird eine, insbesondere am Deckel der Bondkammer angebrachte, Druckplatte 6 über dem Produktsubstrat 5 positioniert. Die erfindungsgemäße Druckplatte 6 besi tzt eine dem Produktsubstrat 5

zugewandte, konvexe Krümmung mit einem Krümmungsradius r. Für die Druckplatte 6 sind mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen in den Figuren 7 bis 9 dargestellt.

In einem erfindungsgemäßen vierten Prozessschritt nach Fi g. 4 wird das Produktsubstrat 5 durch die erfindungsgemäße konvexe Druckplatte 6 zuerst in einer, insbesondere punktförmigen, Ausgangszone A, mit Vorzug genau im Zentrum des Produktsubstrats 5 , berührt und entsprechend mit einer

Bondkraft beaufschlagt. Durch die erfindungsgemäße konvexe Form der Druckplatte 6 wird in diesem Prozessschritt die Randzone R der Schicht 3 mit keinem nennenswerten Druck (allenfalls über eine vernachlässigbare

Spannung sowie Gewicht des Produktsubstrats 5) beaufschlagt. Die

Druckbeaufschlagung auf das Zentrum des Wafers 5 führt, bei Vorhandensein eines„edge-beads", zuerst nur zu einer Durchbiegung des Produktsubstrats 5 in Richtung der Bondschicht 3 ,

Durch eine kontinuierliche Relativbewegung der Druckplatte 6, insbesondere normal, zur Aufnahmeeinrichtung 1 hin wird das Zentrum des

Produktsubstrats 5 immer näher an die Oberfläche 3o der Bondschicht 3 geführt, und zwar ohne eine nennenswerte Steigerung der

Druckbeanspruchung der Randzone R. Erst mit dem Kontakt der konvex gekrümmten Druckplatte 6 mit einer Peripherie P des Produktsubstrats 5 erfolgt eine Druckübertragung mit einer Bondkraft auf die Randzone R der Bondschicht 3.

Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Tangentialebene der

Druckübertragungsseite 6u mindestens um 5 nm und/oder maximal um 500 μm , insbesondere mindestens um 20 nm und/oder maximal um 200 μm , vorzugsweise mindestens um 50 nm und/oder maximal um 50 μm , mit größerem Vorzug mindestens 1 00 nm und/oder maximal 5 μm in

Normalrichtung zur Tangentialebene beabstandet ist. Vorzugsweise wird die Druckplatte 6, insbesondere nach einer Bestimmung der Höhe des Wulstes 3w, so ausgewählt oder eingestel l t, dass der Abstand der Tangentialebene zu der Druckübertragungsseite 6u an einem Umfangsrand der Druckplatte 6 der (insbesondere mittleren) Höhe (H = D ₂ - D ₁ ) des Wulstes entspricht.

Im Falle eines nicht vorhandenen„edge-beads" liegt der Produktwafer 5 eben auf der Bondschicht 3 auf und die Krafteinleitung und Kraftübertragung von der Druckplatte 6 auf den Produktwafer 5 erfolgt ohne vorherige

Durchbiegung des Produktwafers 5.

Durch eine weitere Druckerhöhung kontaktiert ein immer größerer Teil der Druckplatte 6 das Produktsubstrat 5 und verteilt somit bei fortschreitender Annäherung die Kraft über die gesamte Beaufschlagungsseite 5o.

In beiden Fällen wird das Material im Zentrum allerdings stärker am Fließen gehindert, als das Material am Rand. Die reduzierte Fließfähigkeit des Materials im Zentrum wird dadurch erklärt, dass seine Fließfähigkeit in Radialrichtung durch weiter außen liegendes Material und in

Normalenrichtung durch die Druckplatte behindert wird. Anders ausgedrückt: Da die Beaufschlagungsseite 5o, zuerst im Zentrum mit einer entsprechenden Kraft beaufschlagt wird, wird zwar eine Kraft übertragen, die aber zu einem nicht nennenswerten Fließen des Materials im Zentrum führt. Der Rand ist zu diesem Zeitpunkt noch gar nicht im Fließen begriffen, da die entsprechende Kraft noch nicht über die gesamte Beaufschlagungsseite 5o verteilt wurde.

Durch den erfindungsgemäßen Prozessfluss bildet sich eine fast vollständig verebnete Oberfläche 3o' aus, welche keinen Wulst 3w mehr aufweist, aber gleichzeitig auch kein vorzeitig und unkontrolliert verdrängtes Material am Rand aufweist. Das durch die konvexe Druckplatte 6 erzeugte, konkave Negativ der S chicht 3 ' weist eine im Vergleich zur unbehandelten

Bondschicht 3 kl eine, wenn nicht sogar verschwindend geringe, Abweichung der Planarität auf. Diese Abweichung von der Planarität ist al lerdings auf Grund des sehr großen Krümmungsradius r der erfi ndungsgemäßen

Druckplatte 6 vernachläss igbar und für die wei tere Prozessi erung praktisch nicht von Relevanz, zumal der Vorteil der erfindungsgemäßen Einebnung der Bondschicht 3 überwiegt.

Des Weiteren werden folgende Ausführungsformen der Druckplatte 6 gemäß Figuren 7 bis 9 offenbart.

Allen drei Ausführungsformen gemein ist die Ausgestaltung der Druckplatte 6 aus mehreren Bestandteilen, nämlich:

- einer die Druckübertragungsseite 6u aufweisenden unteren Platte 9 und

- einer Halteplatte 4 zur Halterung/Fixierung der unteren Platte 9 über im Bereich der Peripherie P verortete Fixiermittel 8.

In einer ersten Ausführungsform wird die Druckplatte 6 bereits konvex ausgeformt und über die Fixiermittel 8 an ihrer Oberseite 9o mit einem Halteelement 4 verbunden.

In einer zweiten Ausführungsform wird eine planare untere Platte 9, die durch die Fixiermittel 8 an Ihrer Oberseite 9o mit der Halteplatte 4

verbunden ist, durch ein Abstandselement 7 in eine entsprechend konvexe Form gebracht, indem die untere Platte 9 biegsamer ausgebildet ist als die, insbesondere starre, Halteplatte 4. Das Abstandselement 7 ist mit Vorzug kreisrund. Es besitzt eine Dicke von weniger als 5 mm, mit Vorzug weniger als 1 mm, mir größerem Vorzug weniger als 1 00 μm , mit noch größerem Vorzug weniger als 1 μm , mit allergrößtem Vorzug weniger als 100 nm. In einer dritten Ausführungsform wird ein Krümmungselement 10 verwendet, um das Zentrum der unteren Platte 9, die über Fixiermittel 8 an ihrer

Oberseite 9o mit dem Halteelement 4 verbunden ist, mit Druck zu

beaufschl agen. Durch die Druckbeaufschlagung des Zentrums der Druckplatte 6 mit einem Krümmungsdruck kann die konvexe Krümmung der Druckplatte 6 konti nuierl ich geändert oder einmal ig eingestellt werden. Mit Vorzug ist die Elastizität der Druckplatte 6 so groß, dass bei einer Entlastung des Zentrums der Druckplatte 6 durch Wegnahme des Krümmungselements 1 0 die

Druckplatte 6 automatisch in eine planare Ausgangsposition zurückverformt. Erfindungsgemäß denkbar ist eine entsprechende Ausführungsform, in der das Krümmungselement 10 mit der unteren Platte 9 verbunden ist und eine endsprechende aktive Steuerung des Krümmungsradius der Druckplatte 6 erlaubt.

Vorrichtung und Verfahren zum Bonden

B e z u g s z e i c h e n l i s t e

1 Aufnahmeeinrichtung

2 Substrat

3 Bondschicht

3o, 3o' Oberfläche

3w Wulst

4 Halteplatte

5 Produktsubstrat

5o Beaufschlagungsseite

6 Druckplatte

6u Druckübertragungsseite

6o Oberseite

7 Abstandselement

8 Fixiermittel

9 untere Platte

10 Krümmungselement

A Ausgangszone

D_1, D₂ Dicke

R Randzone

P Peripherie

r Krümmungsradius

H Höhe

Z Zentrum

Claims

Vorrichtung und Verfahren zum Bonden P a t e n t a n s p rü c h e

1. Vorrichtung zum Bonden eines zweiten Substrats (5) auf ein erstes Substrat (2) mit folgenden Merkmalen:

- einer Aufnahmeeinrichtung (1) zur Aufnahme des mit einer

Bondschicht (3) beschichteten ersten Substrats (2) und des auf der Bondschicht (3) aufgenommenen zweiten Substrats (5),

- einer Beaufschlagungseinrichtung zur Beaufschlagung des zweiten Substrats (5) an einer zur Bondschicht (3) abgewandten

Beaufschlagungsseite (5o) des zweiten Substrats (5) mit einer Bondkraft ausgehend von einer innerhalb einer Randzone R der Beaufschlagungsseite (5o) liegenden Ausgangszone A bis zur Beaufschlagung der ganzen Beaufschlagungsseite (5o).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Beaufschlagungseinrichtung eine Druckplatte (6) mit einer konvex gekrümmten

Druckübertragungsseite (6u) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , bei der die Tangentialebene der

Druckübertragungsseite (6u) mindestens um 5 nm und/oder maximal um 500 μm , insbesondere mindestens um 20 nm und/oder maximal um 200 μηι, vorzugsweise mindestens um 50 nm und/oder maximal um 50 μm, mit größerem Vorzug mindestens 100 nm und/oder maximal 5 μm in Normalrichtung zur Tangentialebene beabstandet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Ausgangszone A konzentrisch zur Beaufschlagungsseite (5o) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beaufschlagungseinrichtung einen die Bondkraft gesteuert von einer Steuerungseinrichtung aufbringenden Stempel aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Druckplatte aus einer die

Druckübertragungsseite (6u) umfassenden unteren Platte (9) und einer die Druckplatte (6), insbesondere im Bereich einer Peripherie P über Fixiermittel (8), fixierenden Halteplatte (4) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die untere Platte (9) im Bereich der Ausgangszone A dicker als an der Peripherie P ausgestaltet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der zwischen der unteren Platte (9) und der Halteplatte (4) im Bereich der Ausgangszone A ein

Abstandselement (7) angeordnet ist.

9. Vorri chtung nach Anspruch 6, bei der ein die untere Platte (9) gegenüber der Halteplatte (4) im Bereich der Ausgangszone A mit einem Krümmungsdruck beaufschl agendes, insbesondere von der Steuerungseinrichtung gesteuertes, Krümmungselement ( 1 0) zur Einstel lung der Krümmung der Druckübertragungsseite (6u) angeordn ist.

10. Verfahren zum Bonden eines zweiten Substrats (5) auf ein erstes

Substrat (2) mit folgenden Schritten, insbesondere folgendem Ablauf:

- einer Aufnahmeeinrichtung ( 1 ) zur Aufnahme des mit einer