WO2016113008A1 - Verfahren und vorrichtung zum beschichten von substraten - Google Patents

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heating
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Andreas FEHKÜHRER
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Ev Group E. Thallner Gmbh
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    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction

Definitions

  • the invention relates to a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 10.
  • the substrate in particular a wafer, is fixed to the underside on a horizontal turntable, the chuck, by means of a vacuum suction.
  • a metering device over the center of the wafer, a predefined amount of a polymer solution which is mixed with solvent, hereinafter referred to as film layer material, is applied.
  • the film thickness is dependent on the viscosity of the polymer solution, the rotational speed, the spin and the process duration of the spin coating. Final spin speed and process time are controlled on the spin coater depending on the desired result and the
  • Film layer material is thus distributed from the delivery point of the approximately central center of the substrate towards the radially symmetrical edge of the substrate. Any unnecessary film layer material is thereby thrown off the substrate. In general, this will be
  • the solvent content is intended to serve to reduce the viscosity and thus supports the uniform distribution of the polymer solution on the wafer.
  • the reduced viscosity accelerates the production of the film layer. Through the over To reduce the viscosity of the polymer solution by extending all areas of the wafer, a particularly large amount of excess material is thrown off over the edge of the substrate. In order to be able to produce a stable film layer, it is necessary in a next step to remove the solvents bound in the polymer solution. Part of the solvent
  • Residual solvent concentration is reduced to near zero in time by subsequent heating (soft bake). This is done by a planar and one-piece annealing zone which extends over the entire surface of the sample holder and has at least the dimension of the substrate to be treated or is slightly larger. The potentially very good
  • the substrate is filled with a polymer solution in which a high proportion
  • Solvent was spin-coated. To a stable
  • the sample holder on which the substrate to be processed is placed in a rotary motion. This causes a distribution of the film layer material over the entire surface of the substrate.
  • the centric center of the sample holder forms the radial axis of rotation for the substrate.
  • the distribution of the film layer material is specifically described by the
  • Film layer material comes. Depending on the solvent content and the resulting viscosity is expected here with a multiple use of film layer material that can be necessary in the best case, a doubling of the film layer material used. In special cases, however, the fourfold or higher use of the
  • the spun-off film layer material can not be reused since contamination can not be excluded. Since the high proportion of solvent in the film layer would disturb the bonding process, it is necessary to reduce this. This can be achieved by an additional increase in the rotational speed as well as by an increase in the
  • Solvent concentration initially decreases rapidly and subsequently saturates to a value which is particularly dependent on the film thickness and can be further reduced only at higher temperatures. To achieve this, it comes to a heating in which the solvent can be further reduced. Baking as such is also not trivial, since this process must be carried out in different temperature steps. The different temperature steps are necessary around one Bubble formation - which would be caused by too rapid warming - to prevent. Since the amount of solvent to be heated is largely determined by the film thickness, it should be noted that with
  • the thinner the film layer is formed the heat-up time correspondingly reduced.
  • the thickness of the film layer is not arbitrary, but will suffice
  • solvent-containing polymer solutions is absolutely necessary and unfolds in any case, a process flow inhibiting effect.
  • the object of the present invention is therefore to further develop the generic devices and methods for coating substrates in such a way that a more efficient coating is made possible, in particular when used in bonding.
  • the basic idea of the present invention is to use, for coating a substrate with a film layer, a, in particular solvent-free, thermoplastic, which is provided by means for applying the film
  • Thermoplast suitable means (applicator) is applied.
  • the invention relates to a method and a device with which a coating, preferably spin-coating of a substrate, in particular a wafer, with a, in particular solvent-free, thermoplastic takes place.
  • the invention describes a method and a device which permit the use of one, in particular solvent-free,
  • Thermoplastic film for film preparation on substrates provides.
  • the invention relates in particular to a device with which it is possible for the thermoplastic film used for producing a film layer uniformly on the
  • thermoplastics In principle, the use of all known types of thermoplastics is conceivable. According to the invention are preferred, individually or in combination:
  • PE polyethene
  • ABS Acrylonitrile butadiene styrene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC Polycarbonate
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PE Polyethylene having a melting point of 80-100 ° C, (PE-LD, 80 ° C), (PE-HD, 100 ° C), (PE-LLD, 3 ° -90 ° C),
  • PS Polystyrene (PS) having a melting point of 240 ° C for isotactic PS and 270 ° C for syndiotactic PS,
  • thermoplastics which have a characteristic d. H. Material behavior, etc. have similar properties as the aforementioned film layer materials.
  • the invention provides for the use of a solvent-free thermoplastic for producing a film layer on a substrate, in particular a wafer.
  • Thermoplastic is a plastic that basically, depending on the
  • thermoplastic and liquid are preferred Thermoplastics used, which does not cross-link and can be reversibly liquefied and hardened several times, in particular as often as desired.
  • thermoplastic is applied to the surface of a substrate by an applicator.
  • the application means is in particular an extruder.
  • thermoplastic in particular in solid form in an extruder device (in general:
  • Film layer material) via the extruder device the physical state of the film layer material is changed from solid to liquid by supplying heat, in particular in the extruder device. This is preferably done by a heat source located in the extruder.
  • the change in state of aggregation makes it possible to apply film layer material to the substrate surface via the extruder.
  • the amount of film layer material to be applied to the substrate surface depends on the desired film layer thickness.
  • the application means in particular have an opening through which the
  • Thermoplastic emerges.
  • the opening can be flushed with gases and / or gas mixtures in order to prevent premature oxidation of the gas
  • thermoplastics Prevent thermoplastics.
  • gases used are preferably
  • the extruder operates at a processing temperature between 25 ° C and 500 ° C, preferably between 50 ° C and 500 ° C, more preferably between 100 ° C and 500 ° C, most preferably between 250 ° C and 500 ° C, most preferably between 300 ° C and 500 ° C.
  • the extruder operates in particular with a processing pressure between 1 bar and 1 000 bar, more preferably between 1 0 bar and 1 000 bar. at the most preferably between 1 00 bar and 1 000 bar, most preferably between 500 bar and 1000 bar.
  • Temperature range is material dependent and is derived from the viscosity curve.
  • Some viscosity curves have a viscosity minimum of viscosity as a function of temperature.
  • the limits of the preferred temperature range according to the invention are given as plus / minus values in relation to this viscosity minimum.
  • the temperature range is between -50 ° C and + 50 ° C, preferably between -30 ° C and + 30 ° C, more preferably between -10 ° C and + 10 ° C, even more preferably between -5 ° C and + 5 ° C, most preferably between -1 ° C and +1 ° C around the
  • the viscosity minimum of the viscosity curve is preferably a global minimum. Should the viscosity curve have several minima and it should be expedient, it may be useful according to the invention to choose a non-global, minimum.
  • Thermoplastics is correspondingly low. This temperature is preferably above 25 ° C, preferably above 50 ° C, more preferably above 1 00 ° C, most preferably above 1 50 ° C, most preferably above 250 ° C.
  • the low viscosity of the substrate which is present on the substrate when applied, becomes Film layer material kept as constant as possible at least at the beginning of the distribution and the film layer material distributed homogeneously on the substrate.
  • the admixture of solvent for the purpose of reducing the viscosity is for this reason throughout the process of distribution of the
  • the application of the film layer material preferably takes place at a central point, in particular approximately in the center of the center of the substrate.
  • the film layer material is distributed over the entire surface of the substrate (distribution means), in particular by means of rotation.
  • Heating device heated In a particular invention
  • the sample holder is heated to the same temperature as the application means, in particular the extruder, to prevent cooling of the polymer to be applied as far as possible.
  • this has separately controllable heating zones which, in a particularly advantageous embodiment, have an annular shape
  • Film layer material can be influenced.
  • the viscosity is kept lower in the center than towards the edge to a
  • the viscosity is reduced in order to avoid excessive spin-off of film layer material over the side edge
  • melt flow index (MFR) of the film layer material is decisive for the adjustment of the rotation and / or the temperature, since this is the
  • the melt flow index is determined for a defined temperature and a defined pressure.
  • Measurement is preferably carried out in a capillary rheometer.
  • melt flow index of the film layer material is greater than 10E-3 g / (10 * min), preferably greater than 10 ⁇ -g / (10 * min), more preferably greater than 10 g / (10 * min), most preferably greater as 100 g / (10 * min), on
  • annular, separately and differentially heated heating elements which extend around the centric center of the sample holder, it is possible to heat the radial edge region of the substrate less intense, which has a direct influence on the viscosity in these areas.
  • the heating elements are heated so that the temperature entry from the centric center of the sample holder starting out to the
  • thermoplastic properties of the j eumble film layer material in particular by creating specific
  • Parameter sets for each film layer material or for each combination a film layer material and a substrate are mentioned.
  • the Coriolis force is directly proportional to the angular velocity of the rotating substrate, as well as directly proportional to the velocity of the propagating
  • Thermoplastic It can therefore by reducing the
  • Angular velocity and / or the speed of the propagating thermoplastic can be reduced. For example, if the speed of the propagating thermoplastic is increased by a higher temperature and concomitant lower viscosity, the
  • Angular speed can be reduced accordingly to reduce the Corioüskraft or prevent.
  • the desired layer thickness is taken into account so that the parameters are set in particular such that the specifications for the distribution of the thermoplastic on the substrate are met.
  • the parameters can in particular be determined empirically.
  • Thermoplastics in the semiconductor industry can be improved in particular in that the film layer material, in particular bar-shaped endless, as roll material endlessly or as prefabricated pads, by means of at least one application means to the substrate, in particular a wafer, applied, in particular deposited, is.
  • the film layer material is applied in combination with a sample holder forming a plurality of heating zones.
  • the application agent then acts as a kind of glue gun. It is also conceivable the supply of rods or pads by an extruder, if they can be processed with the extruder.
  • thermoplastic is the thermoplastic
  • thermoplastic By using one, in particular a solvent content of less than 80%, preferably less than 60%, more preferably less than 40%, even more preferably less than 20%, most preferably less than 1%, most preferably solvent-free, thermoplastic eliminates the time-consuming Baking the solvent at different temperatures completely or it is at least significantly reduced.
  • Reduction of the solvent serves to be dispensed with. As a result, a higher throughput is achieved, which is particularly important in the high-volume manufacturing sector.
  • Thermoplastics as needed, in particular in a previously defined and required for the preparation of j eumble film layer amount to the
  • Substrate surface metered be abandoned.
  • annular and / or independently heatable heating elements or heating zones of the sample holder it becomes possible to heat the radial edge region of the substrate less intensively, which has a direct influence on the viscosity of the film layer material during application. Accordingly, there is an increase in the viscosity in the, in particular radially symmetrical, edge region of the substrate and, as a result, a reduction in the film layer material thrown out over the substrate edge.
  • heating means for heating the substrate and the application means in particular the
  • Sample holder differ from each other, in particular, the temperature of the depositing means, in particular the extruder, to be deposited
  • Thermoplastics to achieve a low viscosity are well above the temperature of the substrate holder.
  • the temperature is also above the temperature necessary for a bonding process.
  • the invention is also based on the idea to develop a method and a device with which it is possible to use a
  • Applicator in particular an extruder, the application of a, in particular solvent-free, thermoplastic for producing a predefined film layer, used in the semiconductor industry
  • An alternative device comprises:
  • An application means in particular an extruder device, for
  • thermoplastic on a substrate to be processed
  • a sample holder consisting of a plurality of, in particular ring-shaped, heating elements which can be completely integrated into the sample holder and
  • a heater with associated control which is particularly adapted so that the temperature at the application means, in particular at the extruder device, and the heating of the sample holder can be controlled independently.
  • a plurality of heating elements which are independently, preferably continuously, heated and can also be part of the sample holder.
  • the heating elements may preferably be actively coolable to be cooled more quickly to a desired temperature.
  • the number of heating elements is therefore at least two
  • Heating elements preferably more than two heating elements, most preferably more than ten heating elements, most preferably more than 20
  • Heating elements In cross-section, the heating elements are in particular rectangular in order to allow a plane-parallel contact directly or indirectly with the substrate. In principle, however, is also any other
  • the heating elements may also be spaced apart from each other and / or insulated to a
  • Heating elements and thus to prevent heating zones.
  • a single heating element can already be considered self-sufficient heating zone. Nevertheless, it is possible with advantage, several
  • heating elements to form a heating zone, ie to form groups and to control these via the control unit.
  • the heating elements extend in particular over the entire
  • Sample holder and are preferably arranged annularly around the central center of the sample holder.
  • the heating elements can both be integral components of the specimen holder and consist of individual segments which are plane-parallel in contact with the underside of the specimen holder and thus permit indirect heat transfer.
  • the substrate facing side of the sample holder which serves as a contact surface for
  • Substrate is provided, is preferably planar formed.
  • the method and the device are tested with recipes tested in tests, in particular empirically optimized value collections of parameters (Parameter sets), which are in functional or procedural context, in particular automated, operated.
  • recipes are particularly important for the device and the method according to the invention, because thereby a reproducibility of
  • the substrates are preferably wafers.
  • the wafers are standardized substrates with defined, in particular standardized, diameters.
  • the diameters of the substrates are preferably standardized diameters of 1, 2, 3, 4 inches or 1 25mm, 1 50mm, 200mm, 300mm or 450 mm. However, it is also conceivable to coat rectangular substrates.
  • the aforementioned devices are according to an advantageous embodiment, at least partially, preferably completely in an evacuable and / or heatable environment, preferably in one
  • Process chamber which can be rinsed, in particular with gas to
  • the method according to the invention runs at least partially, preferably completely, in the bonding chamber, wherein, as an additional step at the end, in particular the first substrate is bonded to the second substrate.
  • the process chamber may in particular less than 10 "3 mbar, more preferably less than 10" 4 mbar, Trustzugtesten less than 1 0 "5 mbar, on allerbevorzugtesten less than 1 0 * 6 mbar evacuated to a pressure of less than 1 bar, preferably become.
  • the method according to the invention provides for a, in particular preheated, carrier substrate, preferably a polymer substrate, to be placed on a heatable sample holder and initially adjusted to the temperature of the sample holder. After the successful approximation of the temperature, the application of the thermoplastic (in general: film layer material), in particular plastomers, by the application means, in particular the
  • Extruder device on the surface of the substrate.
  • the application can be carried out in particular in the moment in which the thermoplastic can be thermoformed by reaching a certain temperature range.
  • the flowability is not affected by the
  • Admixture of a solvent achieved, but preferably exclusively by the heating of the thermoplastic.
  • the aim is therefore that the thermoplastic is brought into a molten state and held in this molten state until fully applied to the substrate.
  • a temperature range is selected in which the phase change is reversible. Overheating of the thermoplastic is therefore preferably avoided. Overheating would lead to unfavorable thermal decomposition of the thermoplastic.
  • extruder extruder device
  • an extrusion opening of the extruder is preferably in the X plane (substrate surface or parallel thereto) approximately in the centric center of the sample holder and in the Z direction near the substrate surface.
  • the application site is also located in the X-plane directly in the area of
  • thermoplastic As little as possible during the transition from the extruder to the surface of the sample holder, which is the
  • the distance between the extrusion opening and the Surface of the substrate is in particular smaller than 100 mm, still
  • the sample holder When the film layer material is applied to the substrate surface, the sample holder may already be in a rotational movement (rotation) in order to achieve a planar distribution of the film layer material over the entire substrate. It is also conceivable, however, for a rotational movement which begins only when the film layer material has been applied to the substrate. To this end, it is advantageous to control the deposition process so that the amount of the film layer material deposited on the surface of the substrate is in proportion to the rotational speed of the center rotating about the radially symmetric center of the substrate and distribution to the radially symmetric edge of the substrate. The speed of rotation is given in revolutions per minute (rounds: per minute, rpm). The rotational speed is
  • the rotational acceleration is calculated in revolutions per minute per second (rounds per minute per second, rpm / s).
  • the spin acceleration is in particular greater than 1 rpm / s, preferably greater than 10 rpm / s, more preferably greater than 100 rpm / s, most preferably greater than 1000 rpm / s, most preferably greater than 5000 rpm / s.
  • Viscosity is a physical property that is temperature dependent.
  • the viscosity of the film layer material preferably increases
  • the viscosity of the film layer material is in particular between 10e 6 Pa * s and 1 Pa * s at room temperature, preferably between 1 0 5 Pa * s and 1 Pa * s, more preferably between 10e 4 Pa * s and 1 Pa * s, most preferably between 10 3 Pa * s and 1 Pa * s.
  • the temperature input on the sample holder is controlled in particular so that it decreases from the center's center of the sample holder starting to the radially symmetrical edge region of the sample holder.
  • Film layer material is thus close to the centric center of the
  • Edge area of the substrate / sample holder Edge area of the substrate / sample holder.
  • the temperature entry with which the heating elements are heated H hat in particular in a range of 25 ° C to max. 500 ° C, preferably between 1 00 ° C and 500 ° C, more preferably between 250 ° C and 500 ° C, most preferably between 30 ° C and 500 ° C.
  • Each heating element is preferably individually controllable, i. heatable and / or individually controllable and / or actively coolable.
  • the heat input is based in particular on the known / predetermined material properties of the film layer material used and / or the already known
  • the temperature difference from a heating element, in particular heating ring, to an adjacent heating element is preferably less than 10 ° C, more preferably less than 5 ° C.
  • Heating elements in particular heating rings to link together and so to form consisting of several heating rings heating zones.
  • the temperature of the heating element or at least of the substrate remains below the temperature value critical for the film layer material, in particular below 300 ° C., since otherwise a thermal decomposition of the film layer material could take place.
  • the melt flow index of the film layer material, in particular thermoplastic is specific to the film layer material used.
  • thermoplastics which can be used according to the invention can achieve a flowable state only by adding solvents, such as, for example, acetone. These varieties of thermoplastics are too
  • Solvents must be added (compared with the methods known in the art) in order to achieve the present invention
  • thermoplastics in particular in a range of 80 - 280 ° C.
  • the temperature entry is preferably carried out so that in the region of the central center on the substrate surface, a temperature is reached at which an optimum melt flow index for the used
  • the heating means are also suitable, in particular regulated, this temperature permanent and constant between -20 ° C and + 20 ° C, preferably between - 1 0 ° C and + 1 0 ° C, more preferably between -5 ° C and +5 ° C, preferably, most preferably between -2 ° C and + 2 ° C, preferably, most preferably between -1 ° C and + 1 ° C;
  • the heat input in the vicinity of the central center of the substrate is higher than in the radially symmetrical edge region of the substrate, where a centrifuging of excess film layer material is prevented or at least greatly reduced by a higher viscosity.
  • the heat input to be set is thus mainly the
  • the bandwidth of the heat input may be such that the used film layer material from the application means, in particular the extruder device, to the distribution in the radially symmetrical edge region of the substrate passes through all aggregate states.
  • a substrate which has been coated, in particular lacquered, by means of the process according to the invention or the embodiment according to the invention is bonded after the coating, in particular immediately.
  • evaporation of a solvent is no longer necessary, which significantly improves the process time between the coating and the bonding.
  • the time between the end of the coating and the beginning of the bonding process is less than 10 minutes, preferably less than 5 minutes, more preferably less than 3 minutes, most preferably less than 1 minute, most preferably less than 30 seconds.
  • Such short time intervals can not be achieved with evaporation steps and therefore represent a significant improvement of the invention.
  • a substrate in particular a
  • Carrier substrate loaded on a, in particular tempered, sample holder.
  • the substrate is brought to the temperature of the sample holder.
  • the substrate is accelerated to a predetermined speed.
  • the. in particular solvent-free, thermoplastic deposited by the application means on the side facing away from the sample holder surface of the substrate is accelerated to a predetermined speed.
  • a fourth process step the sample holder is stopped.
  • thermoplastic applied to the substrate is cured, in particular by cooling the coated substrate.
  • the cooling takes place in particular either one in the
  • Chamber introduced gas and / or via an active cooling of the
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a plan view of the embodiment according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of a device according to the invention after the distribution of the thermoplastic
  • Figure 4 is a schematic cross-sectional view of another
  • Figure 5 is a schematic, not to scale
  • Figure 1 shows an application means 1 with a heater 2 and a
  • the application means 1 is preferably designed as an extruder and then has corresponding extruder-typical components such as screws, which liquefy the thermoplastic, which is present in particular as granules, by means of temperature and / or pressure.
  • the application means 1. in particular as a glue gun, be designed so that the thermoplastic, in particular in rod form, is moved by the heating means 2 and / or the dispensing area.
  • embodiment of the invention can, in particular in
  • a rotatable by rotating means sample holder 7 for
  • the substrate 6 is preferably centered on the sample holder 7.
  • the sample holder 7 has at its receiving surface 7o, in particular concentrically extending and / or spaced and / or mutually insulated, heating elements 9 for heating the substrate 6.
  • the opening 12 is arranged above a substrate surface 6o of the substrate 6 with the smallest possible distance to the substrate surface 6o or can be arranged. With regard to an X-plane (parallel to the substrate surface 6o), the opening 12 is arranged approximately over the central center 5 of the substrate 6 and likewise the centric center of the sample holder 7.
  • a combined control unit 8 controls the application means 1 and the annular heating elements 9 and / or the orientation and temporary
  • the substrate 6 is aligned with its side facing away from the substrate surface 6o side on the receiving surface 7o, applied and temporarily fixed.
  • the central center 5 of both the substrate 6 and the sample holder 7 thus coincide in the X-plane.
  • the film layer material 4 here a thermoplastic, is applied through the opening 12 of the application means 1 to the central center 5 of the substrate 6.
  • the film layer material 4 on the substrate surface 6o is accelerated by the rotation means of the sample holder 7 from the central center 5 to an edge region 11, wherein the heating elements 9 are controlled such that the viscosity of the film layer material from the central center 5 to the edge region 11 decreases continuously ,
  • the rotational speed remains constant, in particular before the application of the film layer material 4 until the edge region 11 is reached.
  • the viscosity is controlled by the temperature of the heating elements 9 in heating zones 10 such that the film layer material 4 : forms a film layer with a constant thickness on the substrate 6 is distributed (see Figure 3).
  • FIG. 4 shows an alternative application means 1 'according to the invention, in which prefabricated pads 1 4 formed from the film layer material are centered over the substrate 6 via a holding device 1 4 and then centered on the substrate
  • Substrate surface 6o of the substrate 6 are stored. It is also conceivable to heat the prefabricated pads 14 by the heating means 2 via the holding device 1 3, so that the thermoplastic of the pad 14, in particular continuously and not with droplet formation, flows onto the center of the substrate.
  • the pads 14 are formed with a flat support surface and a concave, the support surface opposite top (see Figure 5). This will be Peaks, especially in the center of the substrate surface 6o, during the formation, in particular distribution, the coating avoided.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats (6) mit einer Filmschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Aufbringmittel (1) zur Aufbringung eines thermoplastischen Filmschichtmaterials (4) und Verteilmittel zur Verteilung des Filmschichtmaterials (4) auf dem Substrat (6) zur Ausbildung der Filmschicht aufweist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine korrespondierende Vorrichtung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Substraten
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 10.
Im Stand der Technik erfolgt die Aufbringung eines Polymers auf die
Oberfläche eines Substrats folgendermaßen. Das Substrat, insbesondere ein Wafer, wird auf einem waagerechten Drehteller, dem Probenhaiter (engl. : chuck) mittels einer Vakuumansaugung, an der Unterseite fixiert. Mit einer Dosiereinrichtung über dem Zentrum des Wafers wird eine vordefinierte Menge einer Polymerlösung, die mit Lösungsmittel versetzt ist, - nachfolgend nur noch Filmschichtmaterial genannt, -aufgebracht. Die Filmschichtdicke ist dabei von der Viskosität der Polymerlösung der Drehgeschwindigkeit, der Drehbeschleunigung und der Prozessdauer der Rotationsbeschichtung abhängig. Enddrehgeschwindigkeit und Prozessdauer werden am Spin-Coater in Abhängigkeit des gewünschten Ergebnisses gesteuert und das
Filmschichtmaterial wird von der Abgabestelle also der näherungsweise zentrischen Mitte des Substrats hin zum radialsymmetri schen Rand des Substrats verteilt. Eventuell überflüssiges Filmschichtmaterial wird dabei vom Substrat abgeschleudert. In der Regel werden hierfür
lösungsmittelhaltige Polymerlösungen verwendet. Der Lösungsmittelanteil soll hierbei der Verringerung der Viskosität dienen und unterstützt somit die gleichmäßige Verteilung der Polymerlösung auf dem Wafer. Die verringerte Viskosität beschleunigt die Herstellung der Filmschicht. Durch die sich über alle Bereiche des Wafers erstreckende Verringerung der Viskosität der Polymerlösung wird besonders viel überschüssiges Material über den Rand des Substrats abgeschleudert. Um eine stabile Filmschicht herstellen zu können ist es in. einem nächsten Schritt notwendig, dass in der Polymerlösung gebundene Lösungsmittel zu entfernen. Ein Teil des Lösungsmittels
verflüchtigt sich unmittelbar beim Aufschleudern. Die
Restlösemittelkonzentration wird durch anschließendes Ausheizen (engl. : soft bake) zeitintensiv näherungsweise gegen null reduziert. Dies geschieht durch eine flächige und einteilige Ausheizzone die sich über die gesamte Fläche des Probenhalters erstreckt und zumindest die Abmessung des zu behandelnden Substrats hat oder geringfügig größer ist. Die potenziell sehr gute
Plomogenität der Filmschichtdicke sowie die möglichen kurzen Taktzeiten machen das Aufschleudern in der Mikroelektronik zu dem mit Abstand am häufigsten eingesetzten Verfahren zur Herstellung einer Filmschicht.
Das Substrat wird mit einer Polymerlösung, in der ein hoher Anteil an
Lösungsmittel gelöst wurde rotationsbeschichtet. Um eine stabile
Filmschicht herzustellen ist es zunächst notwendig, das Filmschichtmaterial gleichmäßig zu verteilen.
Um das Lösungsmittel gleichmäßig zu verteilen, wird der Probenhalter auf dem sich das zu prozessierende Substrat befindet in eine Drehbewegung versetzt. Diese bewirkt eine Verteilung des Filmschichtmaterials über die gesamte Oberfläche des Substrats. Die zentrische Mitte des Probenhalters bildet hierbei die radiale Drehachse für das Substrat.
Die Verteilung des Filmschichtmaterials wird im Besonderen von der
Viskosität der Polymerlösung und dem darin enthaltenen Lösungsmittelanteil der Beschleunigung, Drehgeschwindigkeit und der Prozessdauer der
Rotationsbeschichtung beeinflusst. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass die Drehgeschwindigkeit mit zunehmender Viskosität entsprechend zunehmen muss, um eine optimierte Verteilung des Filmschichtmaterials zu erreichen. Beim Rotationsbeschichten muss grundsätzlich mehr Filmschichtmaterial eingesetzt werden, als tatsächlich für die Herstellung der Filmschicht notwendig wäre. Das Rotationsbeschichten wie es derzeit zur Anwendung kommt bewirkt, dass es zu einem erhöhten Abschleudern von dem im radialsymmetrischen Randbereich des Substrats befindlichen
Filmschichtmaterial kommt. In Abhängigkeit des Lösungsmittelanteils und der sich daraus ergebenden Viskosität ist hier mit einem Mehreinsatz von Filmschichtmaterial zu rechnen, der im günstigsten Fall eine Verdoppelung des eingesetzten Filmschichtmaterials notwendig werden lässt. In besonderen Fällen kann aber auch der vierfache oder höhere Einsatz des
Fi lmschichtmaterials notwendig sein, was einen nicht zu unterschätzenden Kostenfaktor darstellt.
Das abgeschleuderte Filmschichtmaterial kann nicht wiederverwendet werden, da eine Kontamination nicht ausgeschlossen werden kann. Da der hohe Lösungsmittelanteil in der Filmschicht den Bondprozess stören würde ist es notwendig, diesen zu reduzieren. Dies kann durch eine zusätzliche Erhöhung der Drehgeschwindigkeit als auch durch eine Erhöhung der
Ausheiztemperatur geschehen bzw. aus einer Kombination aus beidem. Die Erhöhung der Drehgeschwindigkeit bewirkt jedoch einen weiteren Anstieg des über den Substratrand hinaus abgeschleuderten Teils des
Filmschichtmaterials, sowie eine Änderung der Schichtdicke.
Grundsätzlich gilt, dass während des Aufschleuderns die verbliebene
Lösungsmittelkonzentration zunächst rasch sinkt und i n der Folge auf einem Wert sättigt, der im Besonderen von der Filmschichtdicke abhängig ist und erst bei höheren Temperaturen weiter verringert werden kann. Um dies zu erreichen, kommt es zu einem Ausheizen bei dem das Lösungsmittel weiter reduziert werden kann. Das Ausheizen als solches ist auch nicht trivial, da dieser Prozess in verschiedenen Temperaturschritten durchgeführt werden muss. Die verschiedenen Temperaturschritte sind notwendig um eine Blasenbildung - die bei zu schneller Erwärmung entstehen würde - zu verhindern. Da die auszuheizende Menge an Lösungsmittel maßgeblich von der Filmschichtdicke bestimmt wird, bleibt festzuhalten, dass mit
zunehmender Filmschichtdicke auch der zeitliche Aufwand für das Ausheizen der in den einzelnen Filmschichten vorhandenen Lösungsmitteln proportional ansteigt.
Umgekehrt gi lt natürlich, dass j e dünner die Filmschicht ausgebildet ist, sich die Ausheizzeit entsprechend verringert. Die Dicke der Filmschicht ist allerdings nicht frei wählbar, sondern wird von den j eweiligen
Anforderungen an eine solche Filmschicht bestimmt. Ungeachtet dessen gilt, dass der Prozessschritt des Ausheizens bei der Verwendung von
lösungsmittelhaltigen Polymerlösungen zwingend notwendig ist und in jedem Fall eine Prozessfluss hemmende Wirkung entfaltet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die gattungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren zum Beschichten von Substraten derart weiterzubilden, dass eine effizientere Beschichtung ermöglicht wird, insbesondere bei Verwendung beim Bonden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche
Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Zeichnungen angegebenen Merkmalen. Bei Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein.
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, zur Beschichtung eines Substrats mit einer Filmschicht einen, insbesondere lösungsraittelfreien, Thermoplast zu verwenden, der mittels einer zur Aufbringung des
Thermoplasts geeigneten Einrichtung (Aufbringmittel) aufgebracht wird. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtimg, mit der ein Beschichten, vorzugsweise Rotationsbeschichten (engl . Spin-Coating) eines Substrates, insbesondere eines Wafers, mit einem, insbesondere lösungsmittelfreien, Thermoplast erfolgt.
Die Erfindung beschreibt insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche die Verwendung von einem, insbesondere lösungsmittelfreien,
Thermoplast zur Filmschichtherstellung auf Substraten vorsieht. Dabei wird vorzugsweise vollständig auf die Zugabe von Lösungsmitteln zur
Verringerung der Viskosität verzichtet Außerdem betrifft die Erfindung insbesondere eine Vorrichtung mit der es möglich ist, das zur Herstellung einer Filmschicht dienende Thermoplast gleichmäßig auf der
Substratoberfläche zu verteilen, insbesondere unabhängig davon, in weicher Form es vorliegt. Mit gleichmäßiger Verteilung ist hierbei sowohl die
Homogenität des aufgebrachten Material s als auch die Filmschichtdicke gemeint.
Grundsätzlich ist die Verwendung aller bekannten Arten von Thermoplasten denkbar. Erfindungsgemäß bevorzugt sind, einzeln oder in Kombination:
- Bondingadhäsive , insbesondere
Cycloolefincopolymere
- Polyethen (PE),
- Polypropen (PP),
- Polystyrol (PS),
- Polyvinylchlorid (PVC),
- Polyamid (PA),
- Polyimid (PI),
- Polymethylmethacrylat,
- Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) mit einer Schmelztemperatur von 220 - 250°C,
- Polyamide (PA) mit einer Schmelztemperatur von 1 78 - 260°C, - Polyactide (PLA) mit einer Schmelztemperatur von 1 50 - 1 60°C.
- Polymethylmethacrylat (PMMA) mit einer Schmelztemperatur von 1 05°C;
- Polycarbonat (PC) mit einer Schmelztemperatur von 280 - 320°C.
- Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Schmelztemperatur von 250 - 260°C,
- Polyethylen (PE) mit einer Schmelztemperatur von 80 - 100°C ,(PE- LD, 80°C), (PE-HD, 1 00°C), (PE-LLD, 3 Ö-90°C),
- Polypropylen (PP) mit einer Schmelztemperatur von 1 60 - 1 65 °C, insbesondere unter Hinzugabe geringer Mengen an Lösungsmitteln,
- Polystyrol (PS) mit einem Schmelzpunkt von 240°C bei isotaktischem PS und 270°C bei syndiotaktischem PS,
- Polyetheretherketon (PEEK) mit einem Schmelzpunkt von 280°C
und/oder
- Polyvinylchlorid (PVC) mit einem Schmelzpunkt von 79°C,
insbesondere unter Zugabe von Lösungsmittel.
Darüber hinaus sind auch heute noch nicht bekannte Thermoplaste gemeint, die in Charakteristik d. h. Materialverhalten etc. ähnliche Eigenschaften wie die vorgenannten Filmschichtmaterialen aufweisen. Hierzu zählen
insbesondere mechanische Eigenschaften, insbesondere die
Schmelztemperatur.
Die Erfindung sieht insbesondere die Verwendung eines lösungsmittelfreien Thermoplasts zur Herstellung einer Filmschicht auf einem Substrat, insbesondere einem Wafer, vor.
Thermoplast ist ein Kunststoff, der grundsätzlich, abhängig von den
Umgebungsparametern wie Druck, Temperatur, vier verschiedene
Aggregatzustände aufweisen kann, nämlich fest, thermoelastisch,
thermoplastisch und flüssig. Erfindungsgemäß bevorzugt werden Thermoplaste verwendet, die nicht vernetzen und mehrmals, insbesondere beliebig oft, reversibel verflüssigt und verhärtet werden kann.
Der Thermoplast wird durch ein Aufbringmittel auf die Oberfläche eines Substrates aufgebracht. Bei dem Aufbringmittel handelt es sich insbesondere um einen Extruder. Um eine Aufbringung eines, insbesondere in fester Form in einer Extrudereinrichtung befindlichen Thermoplast (allgemein:
Filmschichtmaterial) über die Extrudereinrichtung zu bewirken, wird der Aggregatzustand des Filmschichtmaterials durch Wärmezufuhr, insbesondere in der Extrudereinrichtung, von fest nach flüssig verändert. Dies geschieht vorzugsweise durch eine in dem Extruder befindliche Wärmequelle. Durch die Aggregatzustandsänderung wird es möglich, Filmschichtmaterial über den Extruder an die Substratoberfläche aufzugeben. Die Menge des auf die Substratoberfläche aufzubringenden Filmschichtmateriais ist von der gewünschten Filmschichtdicke abhängig.
Die Aufbringmittel besitzen insbesondere eine Öffnung, über die der
Thermoplast austritt. Die Öffnung kann insbesondere mit Gasen und/oder Gasgemischen umspült werden, um eine frühzeitige Oxidation des
Thermoplaste zu verhindern. Die verwendeten Gase sind vorzugsweise
* Edelgase, insbesondere
» Intertgase
o N2,C02
Der Extruder arbeitet insbesondere mit einer Verarbeitungstemperatur zwischen 25 °C und 500°C, vorzugsweise zwischen 50°C und 500°C, noch bevorzugter zwischen 100°C und 500°C, am bevorzugtesten zwischen 250°C und 500°C, am allerbevorzugtesten zwischen 300°C und 500°C .
Der Extruder arbeitet insbesondere mit einem Verarbeitungsdruck zwischen 1 bar und 1 000 bar, noch bevorzugter zwischen 1 0 bar und 1 000 bar. am bevorzugtesten zwischen 1 00 bar und 1 000 bar, am allerbevorzugtesten zwischen 500 bar und 1000 bar.
Um den Aggregatzustand und insbesondere die Viskosität auch während der Abgabe des Filmschichtmaterials auf das Substrat beibehalten zu können, ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, insbesondere in einem engen Temperaturbereich, Wärme zuzuführen. Dieser
Temperaturbereich ist materialabhängig und wird aus der Viskositätskurve abgeleitet.
Einige Viskositätskurven besitzen ein Viskositätsminimum der Viskosität als Funktion der Temperatur. Die Grenzen des erfindungsgemäß bevorzugten Temperaturbereichs werden als Plus/Minus-Werte in Bezug auf dieses Viskositätsminimum angegeben. Der Temperaturbereich liegt insbesondere zwischen -50°C und +50°C, vorzugsweise zwischen -30°C und +30°C, noch bevorzugter zwischen - 1 0°C und + 1 0°C, noch bevorzugter zwischen -5°C und +5°C, am allerbevorzugtesten zwi schen - 1 °C und +1 °C um den
Temperaturwert, an dem sich das Viskositätsminimum der Viskositätskurve befindet. Bei dem Viskositätsminimum der Viskositätskurve handelt es sich vorzugsweise um ein globales Minimum. Sollte die Viskositätskurve mehrere Minima besitzen und es zweckdienlich sein sollte, kann es erfindungsgemäß sinnvoll sein, ein nicht globales, Minimum zu wählen.
Sollte die Viskositätskurve kein Minimum besitzen, sondern eine
kontinuierl iche Abnahme der Viskosität mit steigender Temperatur besitzen, wird bevorzugt eine Temperatur gewählt, bei der die Viskosität des
Thermoplasts entsprechend niedrig ist. Diese Temperatur liegt vorzugsweise über 25 °C, vorzugsweise über 50°C, noch bevorzugter über 1 00°C, am bevorzugtesten über 1 50°C, am allerbevorzugtesten über 250°C .
Durch einen möglichst eng gewählten Temperaturbereichwird die bei der Aufbringung auf das Substrat vorhandene geringe Viskosität des Filmschichtmaterials zumindest am Beginn der Verteilung möglichst konstant gehalten und das Filmschichtmaterial homogen auf dem Substrat verteilt. Die Beimischung von Lösungsmittel zum Zwecke der Reduzierung der Viskosität ist aus diesem Grund über den gesamten Prozess der Verteilung des
Filmschichtmaterials entbehrlich.
Die Aufbringung des Filmschichtmaterials erfolgt bevorzugt an einer zentralen Stelle, insbesondere näherungsweise in der zentrischen Mitte des Substrats. Nach der Abgabe des Filmschichtmaterials von der
Extrudereinrichtung auf die Substratoberfläche wird das Filmschichtmaterial über die gesamte Fläche des Substrats verteilt (Verteilmittel), insbesondere durch Rotationsmittel.
Da ein nach der Abgabe des Thermoplasts auf das Substrat einsetzendes Auskühlen die gleichmäßige Verteilung behindern könnte, ist der das
Substrat aufnehmende Probenhalter gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung mit einer, insbesondere im Probenhalter integrierten,
Heizeinrichtung beheizbar. In einer besonderen erfindungsgemäßen
Ausführungsform wird der Probenhalter auf dieselbe Temperatur geheizt wie das Aufbringmittel, insbesondere der Extruder, um eine Abkühlung des aufzubringenden Polymers weitestgehend zu verhindern.
In Weiterbildung der Heizeinrichtung verfügt diese über separat ansteuerbare Heizzonen, die in besonders vorteilhafter Ausprägung ringförmig,
insbesondere konzentrisch, auf dem Probenhalter angeordnet oder in diesen integriert sind. Somit kann insbesondere eine partielle kreisförmige
Durchwärmung des Substrats in Abhängigkeit eines für den jeweiligen
Anwendungsfall vorgefertigten Temperaturprofils erfolgen. Durch die separat ansteuerbaren Heizzonen ist die Einstellung eines Heizprofils, daher einer Temperaturverteilung, bei der die Temperatur als Funktion des radialen Ortes angegeben wird, möglich. Davon ausgehend, dass die Fließgeschwindigkeit des Lösungsmittels zum radialsymmetri schen Rand hin bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit durch Weitung zunimmt, kann durch unterschiedliche Temperaturbeaufschlagung entlang konzentrischer Abschnitte auf die Viskosität des
Filmschichtmaterials Einfluss genommen werden. Vorzugsweise wird die Viskosität im Zentrum geringer gehalten als zum Rand hin, um eine
schnel lere Verteilung in den radialen Randbereich zu fördern. Zum
Randbereich hin wird die Viskosität vorzugsweise reduziert, um ein zu starkes Abschleudern von Filmschichtmaterial über den Seitenrand es
Substrats hinaus auf ein Mindestmaß zu reduzieren oder sogar ganz zu verhindern.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Substrat und/oder das zweite Substrat beim Aufbringen der
Filmschicht rotiert wird . Die zur Herstellung der gewünschten Filmschicht mindestens aufzubringende Drehgeschwindi gkeit des auf dem Probenhalter fixierten Substrats steht nicht nur in Abhängigkeit zu dem, insbesondere lokal gesteuerten, Temperatureintrag und der dadurch gegebenen
Möglichkeit, die Viskosität zu verändern. Vielmehr kann durch Kombination mit einer Rotationsgeschwindigkeit eine optimale Verteilung bewirkt werden, ohne dass übermäßig Filmschichtmaterial vergeudet wird. in Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere der Schmelzflussindex (engl. : mass flow rate, MFR) des Filmschichtmaterials ausschlaggebend für die Einstellung der Rotation und/oder der Temperatur, da dieser das
Fließverhalten und den Zeitpunkt des Erreichens der Fließfähigkeit des verwendeten Thermoplasts charakterisiert. Der Schmelzflussindex wird für eine definierte Temperatur und einen definierten Druck bestimmt. Die
Messung erfolgt vorzugsweise in einem Kapillarrheometer. Die zu
untersuchende Probe wird auf eine definierte Temperatur geheizt und durch eine Druckbeaufschlagung, insbesondere durch ein Eichgewicht, durch eine Kapil lare gedrückt. Die gemessene Masse pro Zeiteinheit, insbesondere pro 10 Minuten, ist dann ein Maß für den Schmelzflussindex. Die Einheit des Schmelzflussindex wird in g/( 10*min) angegeben. Je größer der Wert, desto niedrigviskoser der Thermoplast. Da der Schmelzflussindex für eine gewisse Temperatur und einen gewissen Druck gilt, werden hier Richtwerte für breite Temperatur und/oder Druckbereiche genannt. Der Schmelzflussindex des Filmschichtmaterials ist insbesondere größer als 10E-3 g/(10* min), vorzugsweise größer als 10Ε- Ϊ g/( 10*min), noch bevorzugter größer als 10 g/( 1 0 *min), am bevorzugtesten größer als 1 00 g/( 1 0*min), am
allerbevorzugtesten größer als 1 000 g/( 1 0*min).
Durch ringförmige, separat und differenziert beheizbare Heizelemente, welche sich um die zentrische Mitte des Probenhalters erstrecken, ist es möglich, den radialen Randbereich des Substrats weniger intensiv zu erwärmen, was unmittelbar Einfluss auf die Viskosität in diesen Bereichen hat. Hierzu werden die Heizelemente so erwärmt, dass der Temperatureintrag von der zentrischen Mitte des Probenhalters ausgehend hin zu dem
radialsymmetrischen Randbereich geringer wird, wobei die
Fließgeschwindigkeit insbesondere konstant gehalten wird.
Erfindungsgemäß bevorzugt wird eine Erhöhung der Viskosität im
radialsymmetrischen Randbereich des Substrats und daraus resultierend eine Verringerung des über den Substratrand herausgeschleuderten
Filmschichtmaterials.
Die Erstellung dazugehöriger Parametersätze (Rezepte) zur Steuerung der Rotation, insbesondere Drehgeschwindigkeit und somit der Zentrifugalkräfte, und des Wärmeeintrags, insbesondere in, vorzugsweise separat angesteuerte, Heizelemente des Probenhalters, stellt einen, insbesondere eigenständigen, Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Vorzugsweise werden die
thermoplastischen Eigenschaften des j eweiligen Filmschichtmaterials berücksichtigt, insbesondere durch Erstellung von spezifischen
Parametersätzen für jedes Filmschichtmaterial oder für j ede Kombination aus einem Filmschichtmaterial und einem Substrat. Beispielhaft, aber nicht einschränkend, werden folgende, insbesondere typische, Parametersätze und Rezepte genannt.
Figure imgf000013_0001
Insbesondere werden bei der Erstellung der Rezepte zusätzlich zu den
Zentrifugalkräften wirkende Corioliskräfte berücksichtigt. Die Corioüskraft ist direkt proportional zur Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Substrats, sowie direkt proportional zur Geschwindigkeit des sich ausbreitenden
Thermoplasts. Sie kann also durch eine Reduktion der
Winkelgeschwindigkeit und/oder der Geschwindigkeit des sich ausbreitenden Thermoplasts reduziert werden. Wird beispielsweise die Geschwindigkeit des sich ausbreitenden Thermoplasts durch eine höhere Temperatur und eine damit einhergehende niedrigere Viskosität erhöht, kann die
Winkelgeschwindigkeit entsprechend reduziert werden, um die Corioüskraft zu verringern oder zu verhindern. Dabei wird insbesondere auch die gewünschte Schichtdicke berücksichti gt, sodass die Parameter insbesondere so gesetzt werden, dass die Vorgaben zur Verteilung des Thermoplasts auf dem Substrat eingehalten werden. Die Parameter können insbesondere empirisch ermittelt werden .
Ein erfindungsgemäßer Prozess zur Beschichtung von Substraten mit
Thermoplast in der Halbleiterindustrie kann insbesondere dadurch verbessert werden, dass das Filmschichtmaterial, insbesondere stangenförmig endlos, als Rollenmaterial endlos oder als vorkonfektionierte Pads, mittels mindestens eines Aufbringmittels auf das Substrat, insbesondere einen Wafer, aufgebracht, insbesondere abgeschieden, wird. Vorzugsweise wird das Filmschichtraaterial in Kombination mit einem mehrere Heizzonen bildenden Probenhalter aufgebracht. Das Aufbringmittel wirkt dann wie eine Art Klebepistole. Denkbar ist auch die Zufuhr von Stangen oder Pads durch einen Extruder, sofern diese mit dem Extruder verarbeitet werden können.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Thermoplast dem
Aufbringmittel, insbesondere dem Extruder, als Granulat zugeführt.
Durch die Verwendung eines, insbesondere einen Lösungsmittelanteil kleiner als 80%, vorzugsweise kleiner als 60%, noch bevorzugter kleiner als 40%, noch viel bevorzugter kleiner als 20%, am bevorzugtesten kleiner als 1 % aufweisenden, am allerbevorzugtesten lösungsmittelfreien, Thermoplasts entfallt das zeitintensive Ausheizen der Lösungsmittel bei unterschiedlichen Temperaturen vollständig oder es wird zumindest deutlich reduziert.
Außerdem kann auf eine erhöhte Drehgeschwindigkeit, welche der
Reduzierung des Lösungsmittels dient verzichtet werden. Dadurch wird ein höherer Durchsatz erreicht, dem insbesondere im High-Volume- Manufacturing-Bereich besondere Bedeutung zukommt.
Bei der Verwendung eines, erfindungsgemäß insbesondere eigenständigen, Aufbringmittels, insbesondere einer Extrudereinrichtung, kann der
Thermoplast bedarfsgerecht, insbesondere in einer vorher definierten und für die Herstellung der j eweiligen Filmschicht benötigten Menge, auf die
Substratoberfläche dosiert aufgegeben werden. Durch ringförmige und/oder unabhängig voneinander beheizbare Heizelemente oder Heizzonen des Probenhalters wird es möglich, den radialen Randbereich des Substrats weniger intensiv zu erwärmen, was unmittelbar Einfluss auf die Viskosität des Filmschichtmaterials beim Aufbringen hat. Es kommt demnach zu einer Erhöhung der Viskosität im, insbesondere radialsymmetrischen, Randbereich des Substrats und daraus resultierend zu einer Verringerung des über den Substratrand herausgeschleuderten Filmschichtmaterials. In Weiterbildung der, insbesondere im Probenhalter intergrierten, Heizmittel zum Heizen des Substrats und des Aufbringmittels, insbesondere der
Extrudereinriehtung, werden die Heizmittel und das Aufbringmittel, insbesondere die Extrudereinrichtung, unabhängig voneinander
betrieben/gesteuert. Auf diese Weise können Temperatureinträge des
Aufbringmittels, insbesondere des Extruders, und des beheizbaren
Probenhalters voneinander abweichen, insbesondere kann die Temperatur des über das Aufbringmittel, insbesondere den Extruder, abzuscheidenden
Thermoplasts zum Erreichen einer niedrigen Viskosität deutlich über der Temperatur des Substrathalters liegen. Insbesondere liegt die Temperatur auch oberhalb der für einen Bondprozess notwendigen Temperatur.
Die Erfindung liegt außerdem der Gedanke zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der es möglich ist, über ein
Aufbringmittel, insbesondere einen Extruder, das Aufbringen eines, insbesondere lösungsmittelfreien, Thermoplasts zur Herstellung einer vordefinierten Filmschicht auf, in der Halbleiterindustrie verwendete
Substrate kontrolliert zu realisieren.
Eine erfindungsgemäß alternative Vorrichtung umfasst:
- Ein Aufbringmittel, insbesondere eine Extrudereinrichtung, zur
kontrollierten Erwärmung und Abgabe eines, insbesondere
lösungsmittelfreien, Thermoplasts auf ein zu prozessierendes Substrat,
- einen Probenhalter bestehend aus einer Vielzahl von, insbesondere ringförmig ausgebildeten, Heizelementen welche vollständig in den Probenhalter integriert sein können sowie
- eine Heizeinrichtung mit dazugehöriger Steuerung, die insbesondere so eingerichtet ist, dass die Temperatur am Aufbringmittel, insbesondere an der Extrudereinrichtung, und die Erwärmung des Probenhalters unabhängig voneinander gesteuert werden können. Offenbart wird im Besonderen eine Vielzahl von Heizelementen, die unabhängig voneinander, vorzugsweise stufenlos, beheizbar sind und auch Teil des Probenhalters sein können. Die Heizelemente können vorzugsweise aktiv kühlbar sein, um schneller auf eine gewünschte Temperatur gekühlt zu werden. Die Anzahl der Heizelemente beträgt daher mindestens zwei
Heizelemente, mit Vorzug mehr als zwei Heizelemente, mit größtem Vorzug mehr als zehn Heizelemente, mit allergrößtem Vorzug mehr als 20
Heizelemente. Im Querschnitt sind die Heizelemente insbesondere rechteckig ausgebildet, um einen planparallelen Kontakt direkt oder indirekt mit dem Substrat zu ermöglichen. Grundsätzlich ist aber auch jede andere
Querschnittsgeometrie denkbar, die eine beanspruchte
Kontaktwärmeübertragung ermöglicht. Die Heizelemente können darüber hinaus untereinander beabstandet und/oder isoliert sein, um eine
unkontrollierte und ungewünschte Wärmeabgabe an benachbarte
Heizelemente und somit Heizzonen zu verhindern.
Auch kann ein einzelnes Heizelement hierbei schon als autark arbeitende Heizzone gelten. Gleichwohl ist es mit Vorteil möglich, mehrere
Heizelemente zu einer Heizzone zusammenzufassen, also Gruppen zu bilden und diese über die Steuereinheit zu steuern.
Die Heizelemente erstrecken sich insbesondere über den gesamten
Probenhalter und sind bevorzugt ringförmig um die zentrische Mitte des Probenhalters angeordnet. Die Heizelemente können sowohl integraler Bestandtei l des Probenhalters sein als auch aus einzelnen Segmenten bestehen, die planparallel in Kontakt mit der Unterseite des Probenhalters stehen und dadurch eine indirekte Wärmeübertragung ermöglichen. Die zum Substrat gewandte Seite des Probenhalters, die als Kontaktfläche zum
Substrat vorgesehen ist, ist vorzugsweise plan eben ausgebildet.
Das Verfahren und die Vorrichtung werden mit in Tests erprobten Rezepten, insbesondere empirisch optimierten Wertesammlungen von Parametern (Parametersätze), die im funktionalen oder verfahrenstechnischen Zusammenhang stehen, insbesondere automatisiert, betrieben. Die Nutzung von Rezepten ist für die erfindungsgemäße Einrichtung und das Verfahren besonders deshalb wichtig, weil dadurch eine Reproduzierbarkeit von
Produktionsabläufen gewährleistet werden kann, was wiederum unmittelbar die Qual ität des zu erwartenden Ergebnisses beeinflusst. Darüber hinaus ergibt sich hieraus eine erleichterte Bedienbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Ungeachtet dessen ist auch eine manuelle Steuerung durch einen
Maschinenbediener vorstellbar.
Bei den Substraten (erstes und/oder zweites Substrat) handelt es sich mit Vorzug um Wafer. Die Wafer sind genormte Substrate mit definierten, insbesondere standardisierten, Durchmessern. Als Durchmesser der Substrate werden vorzugsweise genormte Durchmesser von 1 , 2, 3 , 4 Zoll oder 1 25mm, 1 50mm, 200mm, 300mm oder 450 mm gewählt. Denkbar ist allerdings auch die Beschichtung rechteckiger Substrate.
Die vorgenannten Einrichtungen befinden sich gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig in einer evakuierbaren und/oder heizbaren Umgebung, vorzugsweise in einer
Prozesskammer, die, insbesondere mit Gas gespült werden kann, um
Idealbedingungen für einen späteren Bondvorgang zu schaffen. Das
erfindungsgemäße Verfahren läuft bei dieser Ausführungsform zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in der Bondkammer ab, wobei als zusätzlicher Schritt am Ende insbesondere das erste Substrat mit dem zweiten Substrat gebondet wird. Die Prozesskammer kann insbesondere auf einen Druck von weniger als 1 bar, vorzugsweise weniger als 10"3 mbar, noch bevorzugter weniger als 10"4 mbar, am bevorzugtesten weniger als 1 0"5 mbar, am allerbevorzugtesten weniger als 1 0*6 mbar evakuiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht insbesondere vor, ein, insbesondere vorgeheiztes, Trägersubstrat, vorzugsweise ein Polymersubstrat, auf einen beheizbaren Probenhalter zu platzieren und zunächst an die Temperatur des Probenhalters anzugleichen. Nach der erfol gten Angleichung der Temperatur, erfolgt die Aufbringung des Thermoplasts (allgemein : Filmschichtmaterial), insbesondere Plastomers, durch das Aufbringmittel, insbesondere die
Extrudereinrichtung, auf die Oberfläche des Substrats. Die Aufbringung kann insbesondere in dem Moment erfolgen, bei dem der Thermoplast durch das Erreichen eines bestimmten Temperaturbereichs thermoplastisch verformt werden kann. Die Fließfähigkeit wird insbesondere nicht durch die
Beimischung von einem Lösungsmittel erreicht, sondern vorzugsweise ausschließlich durch die Erwärmung des Thermoplasts. Ziel ist es daher, dass der Thermoplast in einen schmelzflüssigen Zustand gebracht und in diesem schmelzflüssigen Zustand bis zur vollständigen Aufbringung auf das Substrat gehalten wird. Vorzugsweise wird ein Temperaturbereich gewählt, bei dem der Phasenwechsel reversibel ist. Eine Überhitzung des Thermoplasts wird demnach vorzugsweise vermieden. Bei einer Überhitzung würde es zu einer unvorteilhaften thermischen Zersetzung des Thermoplasts kommen.
Diese Aufbringung des Filmschichtmaterials erfolgt insbesondere mittels eines Extruders (Extrudereinrichtung), wobei sich eine ExtrusionsÖffnung des Extruders vorzugsweise in der X-Ebene (Substratoberfläche oder parallel dazu) näherungsweise in der zentrischen Mitte des Probenhalters und in Z- Richtung nahe der Substratoberfläche befindet. Die Aufbringungsstelle befindet sich in der X-Ebene ebenfalls unmittelbar im Bereich der
zentrischen Mitte des Probenhalters und in Z-Richtung auf der
Substratoberfläche. Analog gilt dies auch für eine stangenförmige
Aufbringung des Filmschichtmaterials.
Um den Thermoplast beim Übergang vom Extruder auf die Oberfläche des Probenhalters möglichst wenig abkühlen zu lassen, ist die die
ExtrusionsÖffnung insbesondere möglichst nahe an der Oberfläche des
Substrats angeordnet. Der Abstand zwischen der ExtrusionsÖffnung und der Oberfläche des Substrats ist insbesondere kleiner als 100 mm, noch
bevorzugter kleiner als 50 mm, am bevorzugtesten kleiner als 25 mm, am bevorzugtesten kleiner als 1 0 mm, am allerbevorzugtesten kleiner als 1 mm. Analog gilt dies auch für eine stangenförmige Aufbringung des
Filmschichtmaterials.
Bei der Aufbringung des Filmschichtmatenals auf die Substratoberfläche kann der Probenhalter sich bereits in einer Drehbewegung (Rotation) befinden, um eine flächige Verteilung des Filmschichtmaterials über das gesamte Substrat zu erreichen. Denkbar ist aber auch eine erst mit der erfolgten Aufbringung des Filmschichtmaterials an das Substrat einsetzende Drehbewegung. Hierzu ist es von Vorteil, den Abscheidevorgang so zu steuern, dass die Menge des auf die Oberfläche des Substrats abgegebenen Filmschichtmaterials im Verhältnis zu der Drehgeschwindigkeit des um die radialsymmetrische Mitte des Substrat drehenden Mittelpunktes steht und eine Verteilung zum radialsymmetrischen Rand des Substrat hin stattfinden kann. Die Drehgeschwindigkeit wird in Umdrehungen pro Minute (eng!. : rounds per minute, rpm) angegeben. Die Drehgeschwindigkeit ist
insbesondere größer als 1 rpm, vorzugsweise größer als 1 0 rpm, noch bevorzugter größer als 100 rpm, am bevorzugtesten größer als 1000 rpm, am allerbevorzugtesten größer als 10000 rpm. Die Drehbeschleunigung wird in Umdrehungen pro Minute pro Sekunde (engl. : rounds per minute per second, rpm/s) angegeben. Die Drehbeschleunigung ist insbesondere größer als 1 rpm/s, vorzugsweise größer als 10 rpm/s, noch bevorzugter größer als 100 rpm/s, am bevorzugtesten größer als 1000 rpm/s, am allerbevorzugtesten größer als 5000 rpm/s.
Die Viskosität ist eine physikalische Eigenschaft, die temperaturabhängig ist. Die Viskosität des Filmschichtmaterials nimmt vorzugsweise mit
zunehmender Temperatur ab. Die Viskosität des Filmschichtmaterials liegt insbesondere bei Raumtemperatur zwischen 10e6Pa*s und l Pa* s, vorzugsweise zwischen 1 0e5Pa*s und l Pa* s, noch bevorzugter zwischen l 0e4Pa*s und l Pa* s, am bevorzugtesten zwischen 1 0e3Pa* s und l Pa* s.
Der Temperatureintrag am Probenhalter wird insbesondere so gesteuert, dass dieser von der zentri schen Mitte des Probenhalters ausgehend zu dem radialsymmetrischen Randbereich des Probenhalters abnimmt. Die Viskosität (von der Temperatur abhängige physikalische Größe) des
Filmschichtmaterials ist somit nahe der zentrischen Mitte des
Substrats/Probenhalters niedriger als in dem radialsymmetrischen
Randbereich des Substrats/Probenhalters.
Der Temperatureintrag, mit denen die Heizelemente erwärmt werden, Hegt insbesondere in einem Bereich von 25°C bis max. 500°C, vorzugsweise zwischen 1 00°C und 500°C, noch bevorzugter zwischen 250°C und 500°C, am allerbevorzugtesten zwischen 30Ö°C und 500°C. Jedes Heizelement ist vorzugsweise einzeln ansteuerbar, d.h. heizbar und/oder individuell regelbar und/oder aktiv kühlbar. Vorteilhafterweise orientiert sich der Wärmeeintrag im Besonderen an den bekannten/vorgegebenen Materialeigenschaften des verwendeten Filmschichtmaterials und/oder der bereits bekannten
Temperaturbandbreite des Filmschichtmaterials (Differenz zwischen einer oberen und unteren Grenztemperatur des jeweils verwendeten
Filmschichtmaterials, insbesondere Thermoplasts). Die Temperaturdifferenz von einem Heizelement, insbesondere Heizring, zu einem danebenliegenden Heizelement beträgt vorzugsweise weniger als 1 0°C , noch bevorzugter weniger als 5°C. Es besteht außerdem die Möglichkeit, mehrere
Heizelemente, insbesondere Heizringe, miteinander zu verknüpfen und so aus mehreren Heizringen bestehende Heizzonen zu bilden. Die Temperatur des Heizelements oder zumindest des Substrats bleibt zu j edem Zeitpunkt unter dem für das Filmschichtmaterial kritischen Temperaturwert, insbesondere unter 300°C, da sonst eine thermische Zersetzung des Filmschichtmaterials erfolgen könnte. Der Schmelzflussindex des Filmschichtmaterials, insbesondere Thermoplasts, ist spezifisch für das verwendete Filmschichtmaterial . Einige, auch
erfindungsgemäß verwendbare, Thermoplasten können ausschließlich unter Zugabe von Lösungsmittel wie beispielsweise Aceton einen fließfähigen Zustand erreichen. Diese Sorten von Thermoplasten sind auch
erfindungsgemäß beansprucht, da lediglich sehr geringe Mengen an
Lösungsmittel zugesetzt werden müssen (verglichen mit den im Stand der Technik bekannten Verfahren), um die erfindungsgemäß angestrebte
Fließfähigkeit/Fließgeschwindigkeit zu erreichen. Der Temperatureintrag zur Erreichung eines fließfähigen Zustandes des Filmschichtmaterials,
insbesondere Thermoplasts, liegt insbesondere in einem Bereich von 80 - 280°C .
Der Temperatureintrag erfolgt vorzugsweise so, dass im Bereich der zentrischen Mitte an der Substratoberfläche eine Temperatur erreicht wird, bei der ein optimaler Schmelzflussindex für das verwendete
Filmschichtmaterial vorhanden ist, der es dem Thermoplast ermöglichst, mit einer entsprechenden Menge pro Zeiteinheit aus der Extrusionsöffnung auszutreten. Die Heizmittel sind außerdem geeignet, insbesondere geregelt, diese Temperatur permanent und konstant zwischen -20°C und +20°C, vorzugsweise zwischen - 1 0°C und + 1 0°C, noch bevorzugter zwischen -5°C und +5 °C, vorzugsweise, am bevorzugtesten zwischen -2°C und +2°C, vorzugsweise, am allerbevorzugtesten zwischen - 1 °C und + 1 °C, der
vorgegebenen beziehungsweise eingestellten Temperatur halten zu können.
Insbesondere liegt der Wärmeeintrag in der Nähe der zentrischen Mitte des Substrats höher als in dem radialsymmetrischen Randbereich des Substrats, wo ein Abschleudern überschüssigen Filmschichtmaterials durch eine höhere Viskosität möglichst verhindert oder zumindest stark reduziert wird.
Der einzustellende Wärmeeintrag wird somit vor allem vom
Schmelzflussindex und/oder der für das verwendete Filmschichtmaterial geltenden kritischen Temperatur, bei der es zu einer thermischen Zersetzung kommt, bestimmt. Die Bandbreite des Wärmeeintrags kann derart sein, dass das verwendete Filmschichtmaterial von dem Aufbringmittel, insbesondere der Extrudereinrichtung, bis zur Verteilung in den radialsymmetrischen Randbereich des Substrats alle Aggregatzustände durchläuft.
In einer besonderen Weiterentwicklung der Erfindung wird ein, mittels des erfindungsgemäßen Prozesses bzw. der erfindungsgemäßen Ausführungsform beschichtetes, insbesondere belacktes, Substrat nach der Beschichtung, insbesondere sofort, gebondet. Erfindungsgemäß ist insbesondere kein Ausdampfen eines Lösungsmittels mehr notwendig, was die Prozesszeit zwischen der Belackung und dem Bonden deutlich verbessert. Die Zeit zwischen dem Ende der Beschichtung und dem Beginn des Bondvorgangs ist insbesondere kleiner als 1 0 Minuten, vorzugsweise kleiner als 5 Minuten, noch bevorzugter kleiner als 3 Minuten, am bevorzugtesten kleiner als 1 Minute, am allerbevorzugtesten kleiner als 30 Sekunden. Derartig kurze Zeitintervalle sind mit Ausdampfschritten nicht zu erreichen und stellen daher eine maßgebliche Verbesserung der Erfindung dar.
In einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Prozesses laufen folgende Schritte, insbesondere in dieser Reihenfolge, ab.
In einem ersten Prozessschritt wird ein Substrat, insbesondere ein
Trägersubstrat, auf einen, insbesondere temperierten, Probenhalter geladen.
In einem zweiten Prozessschritt wird das Substrat auf die Temperatur des Probenhalters gebracht.
In einem dritten Prozessschritt wird das Substrat auf eine vorgegebene Drehzahl beschleunigt. In einem vierten Prozessschritt wird der. insbesondere lösungsmittelfreie, Thermoplast durch die Aufbringmittel auf der vom Probenhalter abgewandten Oberfläche des Substrats abgeschieden.
In einem vierten Prozessschritt wird der Probenhalter angehalten.
In einem fünften Prozessschritt wird der auf das Substrat aufgebrachte Thermoplast ausgehärtet, insbesondere durch Kühlung des beschichteten Substrats. Die Kühlung erfolgt insbesondere entweder über ein in die
Kammer eingeleitetes Gas und/oder über eine aktive Kühlung des
Probenhalters.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Figur 1 ,
Figur 3 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Verteilung des Thermoplasts,
Figur 4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Figur 5 eine schematische, nicht maßstabsgetreue
Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Pad-Geometrie.
Figur 1 zeigt ein Aufbringmittel 1 mit einer Heizung 2 und einem
dazugehörigen Ausgabebereich 3 zur Ausgabe eines Filmschichtmaterials 4 durch eine Öffnung 1 2, insbesondere eine Düse. Das Aufbringmittel 1 ist vorzugsweise als Extruder ausgeführt und besitzt dann entsprechende extrudertypische Bauteile wie Schnecken, welche den Thermoplast, der insbesondere als Granulat vorliegt, mittels Temperatur und/oder Druck verflüssigen. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Aufbringmittel 1 . insbesondere als Klebepistole, so ausgeführt sein, das der Thermoplast, insbesondere in Stangenform, durch die Heizmittel 2 und/oder den Ausgabebereich bewegt wird. In einer weiteren
erfindungsgemäßen Ausführungsform können, insbesondere im
Ausgabenbereich 3 , mehrere Materialien, insbesondere unterschiedliche Thermoplaste oder Thermoplaste mit Additiven vermischt werden.
Weiterhin ist ein durch Rotationsmittel rotierbarer Probenhalter 7 zur
Aufnahme und temporären Fixierung eines Substrats 6 an einer
Aufnahmefläche 7o des Probenhalters 7 gezeigt. Das Substrat 6 ist auf dem Probenhalter 7 vorzugsweise zentrisch ausgerichtet. Der Probenhalter 7 weist an seiner Aufnahmefläche 7o, insbesondere konzentrisch verlaufende und/oder beabstandete und/oder gegeneinander isolierte, Heizelemente 9 zur Beheizung des Substrats 6 auf.
Die Öffnung 12 ist oberhalb einer Substratoberfläche 6o des Substrats 6 mit einem möglichst geringen Abstand zu der Substratoberfläche 6o angeordnet oder anordenbar. In Bezug auf eine X-Ebene (parallel zur Substratoberfläche 6o) ist die Öffnung 12 näherungsweise über der zentrischen Mitte 5 des Substrats 6 und gleichfalls der zentrischen Mitte des Probenhalters 7 angeordnet.
Eine kombinierte Steuereinheit 8 steuert die Aufbringmittel 1 sowie die ringförmigen Heizelemente 9 und/oder die Ausrichtung und temporäre
Fixierung des Substrats 6 auf dem Probenhalter 7. Zunächst wird das Substrat 6 mit seiner von der Substratoberfläche 6o abgewandten Seite auf die Aufnahmefläche 7o ausgerichtet, aufgebracht und temporär fixiert. Die zentrische Mitte 5 sowohl des Substrats 6 als auch des Probenhalters 7 fallen somit in der X-Ebene zusammen.
Das Filmschichtmaterial 4, hier ein Thermoplast, wird durch die Öffnung 12 des Aufbringmittels 1 auf die zentrische Mitte 5 des Substrats 6 aufgebracht.
Anschließend wird das Filmschichtmaterial 4 auf der Substratoberfläche 6o durch die Rotationsmittel des Probenhalters 7 von der zentrischen Mitte 5 zu einem Randbereich 11 beschleunigt, wobei die Heizelemente 9 derart gesteuert werden, dass die Viskosität des Filmschichtmaterials von der zentrischen Mitte 5 bis zum Randbereich 11 kontinuierlich abnimmt. Die Rotationsgeschwindigkeit bleibt konstant, insbesondere vor dem Aufbringen des Filmschichtmaterials 4 bis zum Erreichen des Randbereichs 11. Die Viskosität wird über die Temperatur der Heizelemente 9 in Heizzonen 10 derart gesteuert, dass das Filmschichtmaterial 4 : zur Ausbildung einer Filmschicht mit einer konstanten Dicke auf dem Substrat 6 verteilt wird (siehe Figur 3).
Die Figur 4 zeigt ein alternatives, erfindungsgemäßes Aufbringmittel l', bei dem vorgefertigte, aus dem Filmschichtmaterial gebildete Pads 1 4 über eine Haltevorrichtung 1 4 über dem Substrat 6 zentriert und dann auf der
Substratoberfläche 6o des Substrat 6 abgelegt werden. Denkbar ist auch eine Erwärmung der vorgefertigten Pads 14 durch die Heizmittel 2 über die Haltevorrichtung 1 3, sodass der Thermoplast des Pads 14, insbesondere kontinuierlich und nicht unter Tropfenbildung, auf das Zentrum des Substrats fließt.
Gemäß einer, insbesondere eigenständigen Ausführungsform sind die Pads 14 mit einer planen Auflagefläche und einer konkaven, der Auflagefläche gegenüberliegenden, Oberseite ausgebildet (siehe Figur 5). Hierdurch werden Peaks, insbesondere im Zentrum der Substratoberfläche 6o, beim Ausbilden, insbesondere Verteilen, der Beschichtung vermieden.
Figure imgf000027_0001

Claims

P at e nt an s p rü c h e
1. Verfahren zum Beschichten eines Substrats (6) mittels einer
Filmschicht, mit der das Substrat (6) beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filmschichtmaterial (4) der Filmschicht ein Thermoplast ist, der mittels einem Aufbringmittel aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem das Filmschichtmaterial (4) einen Lösungsmittelanteil kleiner als 80%, insbesondere kleiner als 60%, vorzugsweise kleiner als 40%, noch bevorzugter kle kleiner als 20%, am bevorzugtesten kleiner als 1 %, aufweist, am allerbevorzugtesten lösungsmittelfrei ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das mit der Filmschicht beschichtete Substrat (6) nach Aushärtung der Filmschicht mit einem weiteren Substrat gebondet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substrat (6) beim Aufbringen des Filmschichtmaterials (4) rotiert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Substrat (6) und/oder das zweite Substrat beim Aufbringen des Filmschichtmaterials (4) geheizt werden, insbesondere mit
unterschiedlichen, insbesondere von einer, vorzugsweise zentrischen, Mitte (5) zu einem Randbereich (11) abnehmenden, Heiztemperaturen.
6. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats (6) mit einer Filmschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Aufbringmittel ( 1 ) zur Aufbringung eines thermoplastischen Filmschichtmaterials (4) und Verteilmittel zur Verteilung des Filmschichtmaterials (4) auf dem Substrat (6) zur Ausbildung der Filmschicht aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Aufbringmittel (1 ) mindestens eine Extrudereinrichtung ( 1 ) umfassen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die
Verteilmittel Rotiermittel zur Rotation des ersten S ubstrats (6) und/oder des zweiten Substrats beim Aufbringen des
Filmschichtmaterials (4) aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 , wobei die Verteilmittel Heizmittel zum Heizen des ersten Substrats (6) und/oder des zweiten Substrats beim Aufbringen des Filmschichtmaterials (4) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei di e Heizmittel derart ausgebildet sind, dass das erste Substrat (6) und/oder das zweite Substrat mit unterschiedlichen, insbesondere von einer zentrischen Mitte (5 ) zu einem Randbereich (11) abnehmenden, Heiztemperaturen
beaufschiagbar sind.
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