WO2023066461A1 - Verfahren und vorrichtung zum transferieren und bereitstellen von bauteilen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum transferieren und bereitstellen von bauteilen Download PDF

Info

Publication number
WO2023066461A1
WO2023066461A1 PCT/EP2021/078910 EP2021078910W WO2023066461A1 WO 2023066461 A1 WO2023066461 A1 WO 2023066461A1 EP 2021078910 W EP2021078910 W EP 2021078910W WO 2023066461 A1 WO2023066461 A1 WO 2023066461A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
components
substrate
component
carrier substrate
module
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/078910
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Burggraf
Original Assignee
Ev Group E. Thallner Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ev Group E. Thallner Gmbh filed Critical Ev Group E. Thallner Gmbh
Priority to CN202180102269.9A priority Critical patent/CN117916872A/zh
Priority to PCT/EP2021/078910 priority patent/WO2023066461A1/de
Priority to TW111133803A priority patent/TW202339108A/zh
Publication of WO2023066461A1 publication Critical patent/WO2023066461A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68318—Auxiliary support including means facilitating the separation of a device or wafer from the auxiliary support
    • H01L2221/68322—Auxiliary support including means facilitating the selective separation of some of a plurality of devices from the auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68354—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to support diced chips prior to mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68368—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving at least two transfer steps, i.e. including an intermediate handle substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/05686—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/07—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas after the connecting process
    • H01L2224/08—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas after the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/081—Disposition
    • H01L2224/0812—Disposition the bonding area connecting directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/08151—Disposition the bonding area connecting directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding the bonding area connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/08221—Disposition the bonding area connecting directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding the bonding area connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/08225—Disposition the bonding area connecting directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding the bonding area connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7501—Means for cleaning, e.g. brushes, for hydro blasting, for ultrasonic cleaning, for dry ice blasting, using gas-flow, by etching, by applying flux or plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/751—Means for controlling the bonding environment, e.g. valves, vacuum pumps
    • H01L2224/75101—Chamber
    • H01L2224/75102—Vacuum chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7598—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors specially adapted for batch processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80003—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80003—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
    • H01L2224/80006—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80009—Pre-treatment of the bonding area
    • H01L2224/8001—Cleaning the bonding area, e.g. oxide removal step, desmearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80053—Bonding environment
    • H01L2224/8009—Vacuum
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8012—Aligning
    • H01L2224/80121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/8013—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8012—Aligning
    • H01L2224/80121—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors
    • H01L2224/80132—Active alignment, i.e. by apparatus steering, e.g. optical alignment using marks or sensors using marks formed outside the semiconductor or solid-state body, i.e. "off-chip"
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/802—Applying energy for connecting
    • H01L2224/80201—Compression bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8038—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/80399—Material
    • H01L2224/804—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/80438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/80447—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/8038—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/80399—Material
    • H01L2224/80486—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/808—Bonding techniques
    • H01L2224/80894—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
    • H01L2224/80895—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces between electrically conductive surfaces, e.g. copper-copper direct bonding, surface activated bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/808—Bonding techniques
    • H01L2224/80894—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
    • H01L2224/80896—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces between electrically insulating surfaces, e.g. oxide or nitride layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80905—Combinations of bonding methods provided for in at least two different groups from H01L2224/808 - H01L2224/80904
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80909—Post-treatment of the bonding area
    • H01L2224/8091—Cleaning, e.g. oxide removal step, desmearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80909—Post-treatment of the bonding area
    • H01L2224/80948—Thermal treatments, e.g. annealing, controlled cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/95001—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/9512—Aligning the plurality of semiconductor or solid-state bodies
    • H01L2224/95136—Aligning the plurality of semiconductor or solid-state bodies involving guiding structures, e.g. shape matching, spacers or supporting members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/07—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas after the connecting process
    • H01L24/08—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas after the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/146—Mixed devices
    • H01L2924/1461—MEMS

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for transferring components and a method and a device for providing components.
  • the components are in particular electronic components, preferably functional components such as e.g. chips or MEMS.
  • the invention relates to a method and a device for transferring or providing very small components, which are aligned, transferred and processed with particular precision.
  • the invention describes a method and a device for transferring a plurality of components, in particular chips, from a first substrate, a transfer substrate, to a second substrate, a product substrate. Furthermore, the invention describes a method and a device for providing a plurality of components, in particular structurally identical components, on a transfer substrate.
  • the electronic components in particular, are produced from a component substrate or on a substrate. These processes regularly take place under the atmosphere. In the atmosphere, the component surfaces are continuously exposed to reactive substances such as oxygen or nitrogen. When transferring and providing of the components, it is of particular importance that the surfaces to be bonded are free of contaminating substances.
  • the component surfaces can be processed or cleaned of oxygen and/or nitrogen compounds.
  • the processing and cleaning of the component surfaces are partly carried out in a device that can work under vacuum. However, the components are then removed from this device and thus exposed to the atmosphere. The components are then bonded to a product substrate in another device. Along this path, the component surfaces can be contaminated again. The contamination increases the number of defective components and the processing effort.
  • the object of the present invention is to show a method and a device for transferring and providing components which at least partially eliminate, in particular completely eliminate, the disadvantages listed in the prior art.
  • the object of the invention is to provide an improved method and an improved device for transferring and preparing components.
  • the present object is achieved with the features of the independent claims.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims. All combinations of at least two features specified in the description, in the claims and/or in the drawings also fall within the scope of the invention. In the case of specified value ranges, values lying within the specified limits should also apply as disclosed limit values and be claimable in any combination.
  • the invention relates to a method for providing components on a carrier substrate, having at least the following steps: a1) providing a component substrate, a2) applying a bonding layer to a first surface of the component substrate, and then b) separating the component substrate into components, c) Positioning of the components on a carrier substrate, the components being fixed on the carrier substrate with a first component surface that has the bonding layer.
  • the application of the bonding layer, in particular over the full area, on the first surface of the component substrate provided before the component substrate is separated from the components advantageously ensures that contamination is minimized. It is therefore not necessary to apply the bonding layer to the carrier substrate in order to bond or fix the components on the carrier substrate. In this way, the application of a bonding layer on the carrier substrate can advantageously be dispensed with.
  • the bonding layer is used overall to fix the components on the carrier substrate.
  • the components provided on the carrier substrate are processed, in particular when the entire surface is processed, it is ensured that no bond layer is removed or treated in intermediate spaces between the components. Consequently, even when the bonding layer is removed, the contamination by the bonding material can be reduced. Since the method is preferably carried out in a vacuum environment or under a vacuum, reducing contamination, in particular from the bonding material, is of particular importance.
  • step c) it can be ensured in step c) that the bonding layer is already provided on the previously isolated components.
  • alignment marks on the carrier substrate can advantageously remain visible for the exact positioning of the components on the carrier substrate, since they are not covered with a bonding layer.
  • the carrier substrate is therefore less contaminated overall.
  • all of the components or only some of the isolated components can be positioned on the carrier substrate. If not all of the components isolated from the component substrate are positioned on the carrier substrate, they can either be transferred to another carrier substrate, for example, or after transfer or debonding of the previously positioned components from the carrier substrate, they can be positioned or fixed on the same carrier substrate in a later process step.
  • a protective layer is additionally applied to a second surface of the component substrate.
  • the protective layer can be applied to the component substrate before, during or at the same time as the coating of the opposite side of the substrate with the bonding layer.
  • the protective layer is applied before the components are separated, so that components advantageously have the bonding layer and the protective layer. In this way it can advantageously be ensured that the contamination, in particular of the carrier substrate and other components used in this method step, with the material of the protective layer is minimized.
  • the protective layer when the protective layer is subsequently removed from the components provided on the carrier substrate, advantageously no bonding layer is removed, since no bonding layer is arranged on the carrier substrate in the spaces between the components and, moreover, the bonding layer applied to the first component surface is covered by the components .
  • step c) at least one supporting component is positioned on the carrier substrate in addition to the components.
  • the support component is not a functional component. Rather, the support component is also positioned on the carrier substrate in order to prevent a product substrate from bending, particularly at the edge, during a subsequent bonding process.
  • the at least one support component is positioned outside a component positioning area on the carrier substrate.
  • the component positioning area is an area on the carrier sub start, on which the previously isolated components are positioned.
  • This component positioning area is preferably arranged centrally on the carrier substrate or on a carrier substrate surface.
  • the support components are particularly preferably positioned on an outer edge of the carrier substrate surface.
  • the at least one supporting component is produced by separating the component substrate in step b).
  • the at least one support component can advantageously be produced or separated with the components from the component substrate.
  • the at least one support component advantageously also has the previously applied bonding layer.
  • the at least one support component can thus also be positioned and fixed on the carrier substrate in a particularly low-contamination manner. The provision of the supporting component can therefore be carried out in a particularly simple and efficient manner.
  • the at least one support component has the same height as the components.
  • the at least one support component can support the outer regions of the product substrate and the carrier substrate particularly effectively during a bonding process or when the components are handed over. If the support component is also produced by the separation of the component substrate in step b), it can be ensured in a particularly advantageous manner that the height of the support components corresponds to the height of the components.
  • the height is to be understood in particular as the distance from the first component surface having the bonding layer to the carrier substrate.
  • the at least one support component particularly preferably also has the bonding layer.
  • the supporting components are positioned offset in a uniform manner outside of the component positioning area.
  • the supporting components are particularly preferably regularly offset around a circumference of the carrier substrate or around the edge of the component positioning region, so that a particularly uniform supporting effect can advantageously be brought about by the supporting components.
  • the at least one support component remains on the carrier substrate.
  • the support components particularly preferably remain fixed or bonded to the carrier substrate.
  • the components are released from the carrier substrate in the positioning area, so that the components are transferred to a product substrate. Because the at least one support component remains on the carrier substrate, the carrier substrate can advantageously be reused.
  • the invention relates to a method for transferring components from a carrier substrate to a product substrate with at least the following steps, in particular in the following order: i) provision, in particular according to the method for providing components on a carrier substrate, of components on a carrier substrate, wherein the components each have a first component surface and each have a second component surface, and wherein the components are fixed with the first component surface on the carrier substrate, ii) processing the second component surface of the components, iii) bonding the second component surface of the components to a product substrate, steps ii) and iii) being carried out under vacuum, characterized in that the vacuum is maintained between step ii) and step iii). .
  • the components on the carrier substrate are particularly preferably provided with the method for providing components on a carrier substrate.
  • the free second component surfaces and those facing away from the carrier substrate are then processed.
  • the processing of the component surfaces preferably includes their cleaning, in particular a cleaning of oxide layers and other contaminating materials.
  • the subsequent bonding process is preferably initiated by contacting the component surfaces of all components with a product substrate or with the surface of the product substrate.
  • the processed component surfaces are advantageously free of contaminating materials.
  • the machined component surfaces therefore do not come into contact with an atmosphere before bonding.
  • the machined surface of the components is therefore particularly suitable for bonding to the product substrate.
  • the processing can also consist of removing a protective layer or can include the removal of a protective layer. In this way, the bonding can be carried out particularly easily.
  • the error rate of the components can be reduced or the Number of defective components can be reduced on the product substrate.
  • the vacuum is below 1 mbar, more preferably below 10'5 mbar, most preferably below 10'9 mbar, most preferably up to 10'12 mbar.
  • a preferred embodiment of the method for transferring components from a carrier substrate to a product substrate provides that the method for transferring components from a carrier substrate to a product substrate after step iii) additionally has the following step: iv) debonding the components from the carrier substrate , wherein the debonding in step iv) is preferably carried out under vacuum.
  • the components are in particular released or detached from the carrier substrate.
  • the debonding also preferably takes place in a vacuum environment.
  • the vacuum is particularly preferably also maintained between the bonding in step iii) and the debonding in step iv).
  • the subsequent debonding of the components, in particular due to the weakening of the adhesive properties of a bonding layer applied between the first component surface and the carrier substrate, in a vacuum advantageously further reduces contamination of the components or the component surfaces.
  • step iii In a preferred embodiment of the method for transferring components from a carrier substrate to a product substrate, it is provided that all components are bonded simultaneously during the bonding in step iii). By maintaining the vacuum between processing and bonding, it is advantageously possible to bond all components, preferably in parallel, to the product substrate. A transfer of the components from the The carrier substrate onto the product substrate is thus made possible in a particularly efficient and error-free manner.
  • a protective layer arranged on the second component surface is removed before the processing in step ii).
  • a particularly contamination-free component surface can be provided.
  • the protective layer can also be removed immediately before the surfaces of the second component areas are machined.
  • the processing of the surface can also include the removal of the protective layer.
  • the invention relates to a device for providing components on a carrier substrate according to the method for providing components on a carrier substrate, characterized in that the device operates under vacuum. Most preferably, the device operates entirely under vacuum, so that the carrier substrate and components are not brought into contact with an atmosphere.
  • the device preferably comprises a coating module and a separating module.
  • the invention relates to a device for transferring components from a carrier substrate to a product substrate, the device being designed such that the components provided on the carrier substrate are transferred from the carrier substrate to a product substrate according to the method for transferring components from a carrier substrate to a product substrate Farmsub strat are transferrable under vacuum.
  • the device is particularly preferably designed to carry out all work steps under vacuum. In this case, the components provided on the carrier substrate can be transferred to the product substrate while maintaining the vacuum.
  • a preferred embodiment of the device for transferring components from a carrier substrate to a product substrate provides that the device is designed such that the carrier substrate having the components can be transferred from a surface treatment module unit to a bonding module unit while maintaining the vacuum. In this way it can be ensured that contamination of the components, in particular the second and treated component surfaces, is reduced. Significantly improved bonding results can thus be achieved with the device.
  • One aspect of the invention consists in bringing the components into a device or a module system, aligning and bonding the components on a carrier substrate and only removing a protective layer in the module system in order to then clean the surface of oxygen and/or nitrogen compounds, for example to be able to
  • the components are then bonded to a product substrate, preferably still in the module system, and removed from the carrier substrate, ie separated by a debonding process.
  • the method therefore preferably relates to a parallel component transfer in which a plurality of components are transferred at the same time.
  • the components preferably have the same dimensions, in particular the same height.
  • Another aspect is to carry out the method in a modular system, in which the component surfaces are cleaned without coming into contact with a contaminating atmosphere again, at least until the components come into contact with the product substrate.
  • the component surfaces are thus in particular first cleaned of oxygen and/or nitrogen compounds, for example, in the module system and bonded to a product substrate while still in the module system.
  • individual components are aligned on a carrier substrate and pre-fixed with high precision in order to be simultaneously transferred to a product substrate in a later process step.
  • the components are preferably first fixed with high precision in relation to alignment marks on the carrier substrate by a pick-and-place system. This is followed by an alignment of a product substrate to the carrier substrate with additional alignment marks specially provided for this purpose.
  • the interface between the component and the product substrate is optically transparent and/or electrically conductive. These physical properties are guaranteed by appropriate surface treatment before the components are bonded to the product substrate. A further method step can be carried out for this or a further module unit can be used.
  • the resulting interface can be described as optically and/or mechanically and/or thermally and/or electrically ideal. In this context, ideal means that the best possible optical and/or mechanical and/or thermal and/or electrical properties are achieved through the surface treatment, in particular through the removal of harmful oxides and/or nitrides.
  • the mechanical properties, in particular the bond strength, of the interface enable the most efficient possible adhesion between the component and the product substrate.
  • the bond strength between the component and the product substrate is characterized in terms of the surface energy required to separate a unit area of one square meter.
  • the bond strength is greater than 0.5 J7m2, preferably greater than 1.0 J7m2, more preferably greater than 1.5 J7m2, most preferably greater than 2.5 J7m2, most preferably greater than 2.5 J7m2.
  • Optically ideal means that electromagnetic radiation can pass through the interface in the best possible way, ie preferably with no or very little loss of intensity.
  • the transmissivity is greater than 10%, preferably greater than 50%, preferably greater than 75%, most preferably greater than 95%, most preferably greater than 99%.
  • Thermally ideal means that a heat flow can pass through the interface in the best possible way, i.e. preferably without or with very little heat loss.
  • the heat loss is less than 50%, preferably less than 25%, preferably less than 10%, most preferably less than 5%, most preferably less than 1%.
  • Electrically ideal means that the electrical conductivity across the interface is as high as possible.
  • the electrical conductivity should be greater than 1 S/m, preferably greater than 10 S/m, preferably greater than 10 2 S/m, most preferably greater than 10 4 S/m, most preferably greater than 10 6 S/m. If the surfaces of the components and/or the areas of the product substrate to which the components are bonded are hybrid surfaces, then the statement regarding electrical conductivity only applies to the electrical areas.
  • the components are coated with a bonding layer before they are separated, so that after the components have been bonded to a carrier substrate, there is no bonding material between the components that could unnecessarily contaminate the modules of the module system.
  • components are located at the edge of the carrier substrate, the task of which is to prevent the product substrate from deflecting peripherally when it is bonded to the components in the component positioning area.
  • a corresponding carrier substrate with components for pressure absorption can already be prefabricated and incorporated into a modular system.
  • the components for taking up the pressure are permanently connected to the carrier substrate.
  • the components for pressure absorption can also be manufactured from or on the same component substrate from which the preferably functional components actually to be transferred are manufactured for positioning in the component positioning area. In this case, it is conceivable that the components for receiving the pressure are also transferred during the transfer of the components from the carrier substrate to the product substrate.
  • a component is understood to be an object, in particular a functional object, that is bonded to a substrate.
  • the components are preferably a chip, a MEMS, an LED, a microchip or similar components.
  • Components are preferably made from a component substrate. It is also conceivable that the components are produced on a substrate.
  • the part either has part alignment marks itself or they become geometric Characteristics such as corners, lines or structures on the component are used as component alignment marks.
  • a component for absorbing pressure or a support component is understood within the scope of the invention to mean a component that can be arranged or is provided on the carrier substrate with a stabilizing mechanical function. In contrast to the components that are actually to be transferred, it fulfills a task that stabilizes the transfer and bonding process. It particularly preferably has the same height as the components to be transferred and can be produced together with the components.
  • Components for absorbing pressure are preferably positioned on the periphery of the carrier substrate, in particular in an area lying outside the center point of the substrate holder surface, and in particular bonded. Supporting components prevent a product substrate, which is in contact with the components pre-fixed on the carrier substrate, from being bent at its periphery. Since the components to be transferred are generally not distributed over the entire surface of the carrier substrate, but are only fixed in a component positioning area, the use of components for pressure absorption is particularly preferred.
  • a component substrate is a substrate that is used to manufacture components.
  • the functional areas of the later components are preferably produced in a wafer-level process. A large number of process steps can be carried out in this process in order to be able to guarantee the functionality of the subsequent component.
  • the component substrate is singulated, in particular at the end of the method. This separation of the component substrate to the components and possibly to the support component is carried out, for example, by means of a saw, a wire, a laser or similar tools.
  • a carrier substrate is a substrate relative to which the components are aligned and temporarily bonded. In particular, it is used exclusively for temporarily accommodating the components or the supporting components.
  • the carrier substrate preferably has a plurality of alignment marks along the carrier substrate surface, which are used to align the components relative to the carrier substrate. Accordingly, these alignment marks can also be referred to as s component alignment marks.
  • the carrier substrate has alignment marks in order to be able to align the carrier substrate relative to the product substrate. Accordingly, these further alignment marks can also be referred to as substrate alignment marks.
  • the carrier substrate already has one or more components for absorbing pressure or supporting components. These support members are preferably permanently connected to the carrier substrate.
  • the carrier substrate can advantageously consist of any material. If the method is carried out to provide components, a bonding layer on the carrier substrate can also advantageously be dispensed with.
  • the product substrate is the substrate onto which the components are transferred from the carrier substrate.
  • the product substrate has alignment marks to align it relative to the carrier substrate. As with the supporting substrate, these alignment marks may be referred to as substrate alignment marks.
  • a modular system sometimes also referred to as a vacuum device or cluster, is a set of connected modules or modular units.
  • a vacuum can preferably be generated or provided in the modules.
  • a particularly preferred feature of the proposed modular system is that substrates are not exposed to the atmosphere between different process steps and therefore work can be carried out constantly under vacuum. If a substrate is located within the module system, it is further treated or provided in particular under an optimal vacuum environment. All modules of the module system can preferably be evacuated individually.
  • the modular system particularly preferably has at least one lock for introducing the substrates or for preparing the components.
  • modules are described below, which are preferably part of the devices or the module system in order to form the devices or to be able to carry out the methods.
  • the modules are therefore listed in particular in the order in which they are used in the procedure.
  • the transport of substrates or substrate stacks in the modular system is preferably carried out by a robot that is located in the center of the modular system or can move accordingly along a rail system.
  • the bonding layer and/or the protective layer can be on the component substrate be raised.
  • the coating module is optional. It is also conceivable, for example, that a component substrate is coated with the bonding layer and/or the protective layer outside of the module system and then introduced into the module system. This is particularly advantageous when the manufacturer of the functionalized component substrate provides the component substrate with a protective layer immediately after functionalization. If there is a coating module in the module system, at least one bonding layer can be applied with it. In contrast to the protective layer, this can be contaminated during transport from the manufacturer of the functionalized component substrate to the module system.
  • the component substrate can be separated in the module system. It would also be conceivable that the isolation also takes place outside of the modular system and the components that have already been isolated are delivered to the modular system.
  • a separating module in the module system is particularly advantageous when using the method for preparing components or when using a device for preparing components, in which a bonding layer is applied to the component substrate before singulation.
  • the pick-and-place module has the task of aligning, positioning and bonding or fixing the individual components on the carrier substrate.
  • the pick-and-place module can easily pick up, align, place and bond or fix the components.
  • the cleaning module is used to remove the protective layer from the components. It is conceivable that the cleaning module is located outside of the module system. In this case, the components would be delivered into the module system without the protective layer. In a particularly preferred embodiment, however, the cleaning module is also part of the module system.
  • the surface treatment module or the surface treatment module unit is part of the module system or the device for transferring components.
  • the surface treatment module is therefore that part of the module system in which the component surfaces freed from the protective layer are treated.
  • a cleaning module is integrated in the surface treatment module.
  • the treatment or processing of the component surfaces is understood to mean in particular the removal of disruptive material, in particular oxygen and/or nitrogen compounds. Since the first component surfaces are even more reactive after the removal of oxygen and/or nitrogen compounds and should no longer be exposed to the atmosphere before contacting the product substrate, the surface treatment module is preferably part of the module system.
  • the surface treatment module can be, for example, a Act plasma chamber or an ion beam chamber. It is preferably an ion beam chamber, as in the publications WO20151971 12A1.
  • the component surfaces can be activated in the surface treatment module. It is also conceivable for the component surfaces to be rendered hydrophilic in the surface treatment module. It is also conceivable that special layers are applied in the surface treatment module, which improve the bond between the components and the product substrate.
  • a product substrate is bonded to the treated component surfaces.
  • the product substrate is aligned and bonded relative to the carrier substrate.
  • the alignment is preferably carried out using alignment marks which are located on the carrier substrate and the product substrate.
  • the bonding module therefore preferably has an alignment system, particularly preferably an optical one.
  • the bonding module has a device for contacting the product substrate with the components or the component surfaces facing the product substrate.
  • connection between the components and the carrier substrate is preferably weakened or eliminated entirely. This preferably takes place in a separate debonding module or in a debonding module unit. It is also conceivable that corresponding debonding devices are integrated in the bonding module are, so that the carrier substrate component product substrate stack does not have to be transported into another module.
  • the processes described below have important process steps. Individual process steps of the process for transferring and preparing the components are described in the exemplary process.
  • the exemplary method includes aspects of the method for transferring and the method for providing the components.
  • the person skilled in the art knows that several further method steps not explicitly mentioned can be part of the method. Since these are not important for understanding the exemplary method and in some cases also cannot be clearly determined in advance, the exemplary method is only described using the following method steps.
  • the first component substrate surface is coated with a protective layer and the second component substrate surface is coated with a bonding layer.
  • the bonding layer preferably allows a bond between room temperature and approx. 300°C. Furthermore, the bonding layer should preferably have no outgassing, or only very little.
  • the thickness of the bonding layer is between 1 nm and 100 ⁇ m, preferably between 1 nm and 50 ⁇ m, more preferably between 1 nm and 10 ⁇ m, most preferably between 1 nm and 1 ⁇ m, most preferably between 1 nm and 100 nm.
  • the bonding layer has the important task of holding the components in position until the components are bonded to the product substrate with their side opposite the bonding layer.
  • a component substrate is separated into individual components.
  • the separation takes place in particular with the aid of a saw and/or a wire and/or a laser and/or a particle—in particular an ion beam.
  • the bonding layer is applied to the component substrate prior to singulation.
  • the bonding layer is very often applied to the carrier substrate. This leads to contamination of the later fifth process step, the cleaning step
  • a third method step of the exemplary method at least one component, preferably all components, is aligned and bonded in relation to a carrier substrate.
  • the components are aligned in relation to the carrier substrate, in particular in relation to alignment marks that are located on the carrier substrate. This enables exact positioning of the components in relation to the carrier substrate.
  • the alignment is preferably carried out using optical systems.
  • the components are then contacted with the carrier substrate.
  • a fourth method step of the exemplary method the protective layers are removed from the first component surfaces, so that the first component surfaces are exposed. This process step takes place in particular in a separate cleaning module.
  • a fifth method step of the exemplary method the first component surfaces are cleaned.
  • cleaning means removing oxygen and/or nitrogen compounds.
  • This cleaning preferably takes place under vacuum, ie in a vacuum device, in particular in a separate module.
  • the fourth and fifth method step in be carried out with the same module, in particular with the same device.
  • the device must be designed in such a way that it can remove the protective layer and the oxygen and/or nitrogen compounds. Since the protective layer on the one hand and the oxygen and/or nitrogen compounds on the other generally consist of different materials, carrying out the two method steps in different modules is preferred.
  • the product substrate is bonded to the components of the carrier substrate.
  • the product substrate is aligned relative to the carrier substrate using the substrate alignment marks.
  • a seventh method step of the exemplary method the product substrate is lifted off the carrier substrate.
  • the components remain on the product substrate since the permanent bond between the first component surface and the product substrate surface is stronger than the temporary bond between the second component surface and the carrier substrate surface.
  • the detachment of the components from the carrier substrate can be supported by a debonding process.
  • a thermal effect, in particular to soften a bonding layer, or the effect of electromagnetic radiation, in particular a laser, are conceivable.
  • a modification of the exemplary method results in the modified method.
  • This differs in that a bonding layer is not applied to the component substrate according to the second method step.
  • a bonding layer is applied to the carrier substrate, in particular over the entire area.
  • Disadvantage at This process is that the exposed bonding material can contaminate the subsequent modules of the process to be run through. Since a bonding material is mostly an organic polymer, contamination with this organic polymer is not desirable.
  • Figure la a first step of the exemplary method
  • Figure 1b shows a second method step of the exemplary method
  • Figure 1c shows a third step of the exemplary method
  • Figure I d a fourth step of the exemplary method
  • Figure I f a sixth method step of the exemplary method
  • FIG. 1 g shows a seventh method step of the exemplary method
  • FIG. 2 shows a top view of an exemplary carrier substrate
  • Figure 3 is a top view of an exemplary modular system
  • FIG. 4 shows a carrier substrate with pre-fixed support components.
  • the exemplary method is performed under vacuum in a modular system, sometimes referred to as a cluster, which can be evacuated.
  • the module system is preferably constructed in such a way that all modules are connected to one another and can be continuously evacuated, so that the carrier substrate 6, the product substrate 8 and components 4, 4' preferably also no longer come into contact with an atmosphere until the process is completely completed is.
  • the exemplary method is already carried out from the first method step in the module system mentioned.
  • the modules that are responsible for the coating and the isolation must be separable as well as possible from the other modules, so that contamination of other modules is avoided or at least minimized as much as possible, since in particular the isolation of the component substrate 1 into the components 4, 4' is associated with a significant amount of particles.
  • FIG. 1a shows a first method step of the exemplary method, in which a component substrate 1, which serves as the starting substrate for the components 4 that are produced later, is coated on both sides.
  • the component substrate 1 preferably already has alignment marks 5, with the aid of which the components 4 produced later can be correctly positioned.
  • the components 4 are preferably already functionalized in their not yet isolated state, ie they are available about all necessary properties. It would be conceivable, for example, for the components 4 to be microchips. In this case, all the circuits in the component substrate 1 would already have been produced. If the components are MEMS, all mechanical components and/or electrical components have been created.
  • a protective layer 2 is applied to a component substrate surface lo.
  • a bonding layer 3 is applied to a component substrate surface lu. In this case, the bonding layer 3 is applied before the separation in method step 2 (see FIG. 1b).
  • FIG. 1b shows a second method step of the exemplary method, in which the component substrate 1 is separated into individual components 4.
  • FIG. Components 4′ can be produced from the component substrate 1 from which the components 4 are manufactured, or from any other substrate (not shown) with the corresponding necessary physical, in particular mechanical, properties.
  • the components 4' can be used as support components in a later method step.
  • the components 4' can also have alignment marks 5 at their disposal. In order to distinguish them from the actual functional components 4 and since their positioning does not have to be as precise as the positioning of the components 4, the representation of alignment marks on the components 4' is dispensed with.
  • the components 4' have another bonding layer 3', which preferably permanently connects them to the carrier substrate 6 (see FIG. 1c).
  • the bond layers 3, 3' can be identical.
  • the components 4 ′ which should preferably have a supporting effect, can be transferred to the subsequent product substrate 8 in the same way as the components 4 Support substrate 6 remain connected.
  • the components 4 ' preferably have the same thickness as the components 4, the height of all the components 4, 4' particularly preferably being the same in relation to the carrier substrate surface 6o.
  • FIG. 1c shows a third method step of the exemplary method, in which a carrier substrate 6 is fitted with the individual components 4, 4'.
  • the components 4 preferably have alignment marks 5.
  • the components 4 are then aligned with their alignment marks 5 relative to the alignment marks 5' located on the carrier substrate 6.
  • the alignment marks 5' are used specifically for aligning the components 4.
  • geometric features of the components 4, in particular their corners and edges can be used for alignment.
  • the components 4, 4' are contacted with the carrier substrate 6.
  • the components 4' which have a supporting effect in a later method step, can be positioned in particular on the edge of the carrier substrate 6.
  • the components 4' can also be positioned using alignment marks 5 (not shown). However, it is also conceivable to equip the carrier substrate 6 with components 4' without an alignment process.
  • the components 4' are preferably positioned at at least two locations, more preferably at least three locations, most preferably at least four locations on the carrier substrate 6 in order to guarantee an optimal supporting effect.
  • Figure I d shows a fourth method step of the exemplary method, in which a cleaning step of the component surface 4o takes place.
  • the component surface 4o can be cleaned of the protective layer 2 by any method.
  • wet-chemical methods are conceivable.
  • the protective layer 2 is a solid layer, in particular a dielectric, preferably an oxygen and/or nitrogen compound, then it can be removed by an ion beam or generally by sputtering.
  • the particularly preferred aspect of applying the bonding layer 3 (see Figure la) to the component substrate 1 before the separation process (see Figure 1b) results in the particularly preferred effect that the carrier substrate surface 6o, at the points where no components 4 , 4' were positioned is free of bonding material.
  • the modules of the modular system 9 are not unnecessarily contaminated.
  • the feature of coating the component substrate 1 with a bonding layer 3 before the singulation process is therefore an important aspect.
  • FIG. 1 e shows a fifth method step of the exemplary method and thus the surface treatment.
  • a surface treatment can be understood to mean a removal of oxygen and/or nitrogen compounds and/or surface activation and/or deposition of a layer for bonding the components 4 to the product substrate 8 made available in the further process.
  • This method step can in particular be carried out at the same time as the preceding method step if the protective layer 2 was an oxygen and/or nitrogen compound.
  • the (second) component surface 4o cannot be recontaminated after the removal of oxygen and/or nitrogen compounds.
  • Oxygen and/or nitrogen compounds can be removed using any method or device suitable for this purpose. However, the removal of the oxygen and/or nitrogen compounds by means of a particle beam, in particular an ion beam, is particularly preferred. Analogous considerations apply to nitrogen removal.
  • the surface can be activated in particular during and/or after removal of the oxygen and/or nitrogen compounds. An intentional hydrophilization of the component surface 4o is also conceivable in order to improve the so-called prebond between the components 4 and the later product substrate 8 .
  • the component 4 has a preferably native oxide.
  • the component 4 has a hybrid bond surface.
  • a hybrid bond surface is a surface consisting mainly of oxide, in which there are metallic areas, in particular made of copper. The metallic areas represent the contact points for the electrical contact to the functional areas of component 4.
  • the resulting interface can be optically transparent and/or electrically conductive with appropriately selected materials. It is also conceivable that there are electrical and dielectric areas on the component surface 4o and the product substrate 8, which are each bonded to one another. The electrical areas are then preferably contacting points that produce an electrically conductive connection between the product substrate 8 and the component 4 . These bonds between two components that have electrical and dielectric areas or surfaces are called hybrid bonds. Their detailed structure and use are known to those skilled in the art and are not explained in more detail here. However, it is disclosed that the method is particularly suitable and even designed for the production of hybrid bonds.
  • Figure If shows a sixth method step of the exemplary method, in which a product substrate 8 is aligned relative to the carrier substrate 6 and contacted.
  • the force with which the product substrate 8 presses on the components 4, 4' and thus the carrier substrate 6 is between IN and 100 kN, preferably between IN and 1 OKN, even more preferably between IN and 1 kN, most preferably between IN and 100N , most preferably between IN and I ON. Low forces are therefore preferred in order not to damage the components 4, 4' and/or the product substrate 8 as far as possible.
  • the alignment takes place via the alignment marks 5′′ of the carrier substrate 6 and the product substrate 8.
  • the attached components 4′ can act as support components in this contacting process.
  • This method step can optionally be followed by a method step in which the adhesive effect between the component surface 4o and the product substrate surface 8o is increased.
  • a heat treatment step at more than 50°C, preferably more than 75°C, more preferably more than 100°C, most preferably more than 150°C is conceivable.
  • the direct contacting should preferably produce an adhesion that is strong enough to separate the components 4 along the bonding layer 3 in the next method step.
  • a temperature treatment can then preferably be dispensed with, which would be disadvantageous since the material of the bonding layer 3 could outgas.
  • FIG. 1g shows a seventh method step of the exemplary method, in which the separation of the product substrate 8 from the carrier substrate 6 takes place.
  • the separation can take place purely mechanically. It is used that the adhesive effect of the components 4 relative to Artssub strat 8 is greater than the static friction of the components to the carrier substrate 6.
  • the bonding layer between the component 4 and the carrier substrate 6 can be weakened. This weakening can take place over the entire surface or selectively per component 4 .
  • a selective, thermal impingement in particular by a laser
  • the laser is focused selectively on the bond layer and weakens it.
  • the wavelength of the laser used is between 140 nm and 6000 nm, i.e. includes lasers with wavelengths in the UV to infrared range. The exact laser wavelength used depends on the material used for the bonding layer 8 .
  • the adhesion of the bonding layer 3 is reduced by microwave radiation.
  • the bonding layer 3 preferably and generally remains partially on the components 4 and partially on the Carrier substrate 6 back and can be removed in a later cleaning step.
  • FIG. 2 shows a top view of a carrier substrate 6.
  • Four components 4′ which serve as supporting components, are located on the carrier substrate 6, for example. They have a supporting effect in the process step according to FIG.
  • Distributed over the carrier substrate 6 are several alignment marks 5'. Sixteen alignment marks 5′ were drawn in as an example. The first alignment mark 5' is covered by a component 4 with an alignment mark 5.
  • the alignment marks 5 (white), 5' (black) and 5" (grey) have been colored differently for clarity to aid in clarity.
  • the components 4 are exclusively positioned and bonded in a component positioning area 12 . If, in the sixth method step (see Fig.
  • a product substrate 8 is bonded to the components 4 and if the components 4' were not on the carrier substrate 6, then the product substrate 8 could be pushed peripherally in the direction of the carrier substrate if the pressure was too great 6 can be pressed and, in the worst case, even break. This can be prevented by using the components 4' as support elements.
  • the components 4' therefore represent an important aspect.
  • FIG. 3 shows a top view of an exemplary module system 9, consisting of several modules 10, 10', 10", 10'", 10"".
  • the number of modules is arbitrary.
  • the modules 10, 10', 10", 10'", 10"" are constructed as follows.
  • the module 10 represents a coating module in which the bonding layer 3 and/or the protective layer 2 can be applied (see Figure la).
  • the module 10' represents a separating module in which the component substrate 1 can be separated (see FIG. 1b).
  • the module 10′′ represents an alignment and bonding module in which the individual components 4, 4′ can be aligned and positioned on a carrier substrate 6. A type of pick-and-place device is therefore preferably located in this module.
  • the module 10"' represents a cleaning module in which the protective layer 2 can be removed.
  • the module 10"" represents an alignment and bonding module in which substrates, in particular the carrier substrate 6 fitted with components 4, 4' and a product substrate 8, can be aligned with one another and bonded to one another.
  • a task can also be completed by a module if the necessary devices are located in the module.
  • the modular system 9 has additional modules.
  • the coating and the separation can also take place outside of the module system 9, so that only the components 4, 4' that have already been separated are introduced into the module system 9. In this case, the two modules 10, 10' mentioned above could be omitted. It is important that the module system 9, in particular the individual modules among one another, allows the components 4, 4' and the substrates 6, 8 to be transferred without exposing them to the atmosphere.
  • the entire module system 9 can therefore be evaluated and closed off from the surrounding atmosphere.
  • the loading and unloading of all necessary objects preferably takes place via a lock 11, so that the interior of the modular system 9 can preferably remain evacuated for as long as possible.
  • the module system 9 or the individual modules 10, 10', 10", 10'", 10”” can be pressurized to a pressure below 1 bar, preferably below 1 mbar, even more preferably below 10' 5 mbar, most preferably below 10' 9 mbar, most preferably down to 10' 12 mbar. These specifications correspond to the suggested values for the prevailing vacuum.
  • FIG. 4 shows a side view of a prefabricated carrier substrate 6 with components 4′ that have already been fitted and which are used in the exemplary method for stabilization and pressure distribution. Such a prefabricated carrier substrate 6 can be loaded into a modular system 9 and used immediately.
  • the prefabricated carrier substrate 6 can be equipped quickly with further components 4 .
  • the carrier substrate 6 can be reused, in particular after cleaning.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Bauteilen (4) auf einem Trägersubstrat (6) sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transferieren von Bauteilen (4) von einem Trägersubstrat (6) auf ein Produktsubstrat (8).

Description

B e s c h r e i b u n g
Verfahren und Vorrichtung zum Transferieren und zum Bereitstellen von Bauteilen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transferieren von Bauteilen sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Bauteilen. Bei den Bauteilen handelt es sich insbesondere um elektronische Bauteile, vorzugsweise um funktionale Bauteile wie z.B . Chips oder MEMS . Insoweit betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transferieren beziehungswei se zum Bereitstellen von sehr kleinen Bauteilen, welche besonders genau ausgerichtet, übergeben und bearbeitet werden.
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung um mehrere Bauteile, insbesondere Chips, von einem ersten Substrat, einem Transfersubstrat, auf ein zweites Substrat, ein Produktsubstrat, zu transferieren. Weiterhin beschreibt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen von mehreren, insbesondere baugleichen, Bauteilen auf einem Transfersubstrat.
Im Stand der Technik werden die insbesondere elektroni schen Bauteile aus einem Bauteilsubstrat oder auf einem Substrat hergestellt. Diese Prozesse finden regelmäßig unter Atmosphäre statt. In der Atmosphäre sind die Bauteiloberflächen kontinuierlich reaktiven Stoffen wie zum Beispiel Sauerstoff oder Stickstoff ausgesetzt. Beim Transferieren und Bereitstellen der Bauteile ist es von besonderer Bedeutung, dass deren zu bondende Oberflächen frei von kontaminierenden Stoffen sind.
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren beschrieben, in denen die Bauteiloberflächen von Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen bearbeitet beziehungsweise gereinigt werden können. Die Bearbeitung und Reinigung der Bauteiloberflächen erfolgen dabei teilweise in j eweils einer Vorrichtung, die unter Vakuum arbeiten kann. Allerdings werden die Bauteile danach wieder aus dieser Vorrichtung entfernt und somit der Atmosphäre ausgesetzt. Anschließend werden die Bauteile dann in einer anderen Vorrichtung auf ein Produktsubstrat gebondet. Entlang dieses Weges können die Bauteiloberflächen wieder kontaminiert werden. Durch die Kontamination erhöht sich die Anzahl der defekten Bauteile und der Bearbeitungsaufwand.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transferieren und zum Bereitstellen von Bauteilen aufzuzeigen, welche die im Stand der Technik aufgeführten Nachteile zumindest zum Teil beseitigen, insbesondere vollständig beseitigen. Es i st insbesondere Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Transferieren und zum Bereitstellen von Bauteilen aufzuzeigen. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transferieren und zum Bereitstellen von Bauteilen aufzuzeigen, welche die Ausschlussrate der Bauteile verringert. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transferieren und zum Bereitstellen von Bauteilen aufzuzeigen, welche besonders zuverlässig und frei von Kontamination durchführbar ist, beziehungsweise arbeitet. Die vorliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei in der Beschreibung, in den Ansprüchen und/oder den Zeichnungen angegebenen Merkmalen. Bei angegebenen Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte al s Grenzwerte offenbart gelten und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat mit zumindest den folgenden Schritten: al ) Bereitstellung eines Bauteilsubstrates, a2) Aufbringung einer Bondschicht auf eine erste Oberfläche des Bauteilsubstrates, und danach b) Vereinzelung des Bauteilsub strates zu Bauteilen, c) Positionierung der Bauteile auf einem Trägersubstrat, wobei die Bauteile mit einer die Bondschicht aufwei senden ersten Bauteiloberfläche auf dem Trägersubstrat fixiert werden.
Durch das insbesondere vollflächige Aufbringen der Bondschicht auf der ersten Oberfläche des bereitgestellten Bauteilsub strates vor einer Vereinzelung des Bauteilsubstrates zu den Bauteilen, wird vorteilhaft sichergestellt, dass eine Kontamination minimiert wird. Ein Aufbringen der Bondschicht auf dem Trägersubstrat ist daher nicht notwendig, um die Bauteile auf dem Trägersubstrat zu bonden beziehungsweise zu fixieren. Auf diese Weise kann vorteilhaft auf das Aufträgen einer Bondschicht auf dem Trägersubstrat verzichtet werden. Durch das Vereinzeln des Bauteilsubstrates zu den Bauteilen nach dem Aufbringen der Bondschicht, wird sichergestellt, dass das Trägersub strat nur im Bereich der Bauteile mit dem Material der Bondschicht in Kontakt kommt. Weiterhin wird vorteilhaft sichergestellt, dass zwischen den auf dem Trägersubstrat positionierten Bauteilen kein Bondmaterial vorhanden ist.
Insoweit wird insgesamt weniger Material der Bondschicht zum Fixieren der Bauteile auf dem Trägersubstrat verwendet. Zudem wird bei einer Bearbeitung der auf dem Trägersub start bereitgestellten Bauteile, insbesondere bei einer vollflächigen Bearbeitung, sichergestellt, dass keine Bondschicht in Zwischenräumen zwischen den Bauteilen abgetragen wird oder behandelt wird. Folglich kann auch bei einem Entfernen der Bondschicht die Kontamination durch das Bondmaterial reduziert werden. Da das Verfahren vorzugsweise in einer Vakuumumgebung beziehungsweise unter Vakuum durchgeführt wird, ist die Reduzierung der Kontamination, insbesondere durch das Bondmaterial, von besonderer Bedeutung.
Ferner kann bei dem Positionieren, vorzugsweise mittels eines Pick-and- Place-Verfahrens, in Schritt c) sichergestellt werden, dass die Bondschicht bereits auf den zuvor vereinzelten Bauteilen bereitgestellt ist. Auf diese Weise können Ausrichtungsmarken auf dem Trägersubstart vorteilhaft für die exakte Positionierung der Bauteile auf dem Trägersubstart sichtbar bleiben, da diese nicht mit einer Bondschicht verdeckt werden. Das Trägersubstrat wird daher insgesamt weniger verunreinigt. Bei der Positionierung in Schritt c) können sämtliche Bauteile oder nur ein Teil der vereinzelten Bauteile auf dem Trägersub strat positioniert werden. Werden nicht sämtliche aus dem Bauteilsubstrat vereinzelten Bauteile auf dem Trägersubstrat positioniert, können diese beispielsweise entweder auf einem anderen Trägersubstrat übergeben werden oder nach einer Übergabe beziehungsweise einem Debonden der zuvor positionierten Bauteile von dem Trägersubstart auf demselben Trägersubstrat in einem späteren Verfahrensschritt positioniert beziehungsweise fixiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat ist vorgesehen, dass in Schritt a2) zusätzlich eine Schutzschicht auf eine zweite Oberfläche des Bauteilsubstrates aufgebracht wird. Die Schutzschicht kann dabei vor, während oder gleichzeitig mit der Beschichtung der gegenüberliegenden Sub stratseite mit der Bondschicht auf das Bauteilsubstrat aufgebracht werden. Dabei wird die Schutzschicht vor der Vereinzelung der Bauteile aufgebracht, so dass Bauteile vorteilhaft die Bondschicht und die Schutzschicht aufweisen. Auf diese Weise kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass die Kontamination, insbesondere des Trägersubstartes und anderer in diesem Verfahrensschritt verwendeter Bauteile, mit dem Material der Schutzschicht minimiert wird. Insbesondere bei einer nachfolgenden Entfernung der Schutzschicht von den auf dem Trägersub strat bereitgestellten Bauteilen, wird vorteilhaft keine Bondschicht abgetragen, da in den Zwischenräumen zwischen den Bauteilen keine Bondschicht auf den Trägersubstrat angeordnet ist und zudem die auf der ersten Bauteiloberfläche aufgebrachte Bondschicht von den Bauteilen verdeckt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat ist vorgesehen, dass in Schritt c) zusätzlich zu den Bauteilen mindestens ein Stützbauteil auf dem Trägersubstrat positioniert wird. Bei dem Stützbauteil handelt es sich insbesondere nicht um ein funktionales Bauteil . Vielmehr wird das Stützbauteil ebenfalls auf dem Trägersub strat positioniert, um bei einem späteren Bondvorgang ein Verbiegen eines Produktsub strates, insbesondere am Rand, zu verhindern.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat ist vorgesehen, dass das mindestens eine Stützbauteil außerhalb eines Bauteilpositionierbereiches auf dem Trägersubstrat positioniert wird. Der Bauteilpositionierbereich ist ein Bereich auf dem Trägersub start, auf welchem die zuvor vereinzelten Bauteile positioniert werden. Dieser Bauteilpositionierbereich ist vorzugsweise mittig auf dem Trägersub strat beziehungsweise auf einer Trägersub stratoberfläche angeordnet. Dabei werden die Stützbauteile besonders bevorzugt an einem äußeren Rand der Trägersubstratoberfläche positioniert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat ist vorgesehen, dass das mindestens eine Stützbauteil durch die Vereinzelung des Bauteilsubstrates in Schritt b) erzeugt wird. Auf diese Weise kann das mindestens eine Stützbauteil vorteilhaft mit den Bauteilen aus dem Bauteilsubstrat erzeugt beziehungsweise vereinzelt werden. Dadurch wei st das mindestens eine Stützbauteil vorteilhaft ebenfalls die zuvor aufgetragene Bondschicht auf. Somit kann das mindestens eine Stützbauteil ebenfalls besonders kontaminationsarm auf dem Trägersubstrat positioniert und fixiert werden. Die Bereitstellung des Stützbauteils ist daher besonders einfach und effizient durchführbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat ist vorgesehen, dass das mindestens eine Stützbauteil die gleiche Höhe wie die Bauteile aufweist. Auf diese Weise kann das mindestens eine Stützbauteil besonders effektiv die äußeren Bereiche des Produktsubstrates sowie des Trägersub strates bei einem Bondvorgang beziehungsweise bei einer Übergabe der Bauteile stützen. Wird das Stützbauteil durch die Vereinzelung des Bauteilsubstrates in Schritt b) mit erzeugt, kann besonders vorteilhaft sichergestellt werden, dass die Höhe der Stützbauteile der Höhe der Bauteile entspricht. Die Höhe ist dabei insbesondere als Abstand von der ersten die Bondschicht aufweisenden Bauteiloberfläche bis zum Trägersubstrat zu verstehen. Das mindestens eine Stützbauteil weist dabei besonders bevorzugt ebenfalls die Bondschicht auf. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat ist vorgesehen, dass mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier Stützbauteile, gleichmäßig außerhalb des Bauteilpositionierbereiches versetzt positioniert werden. Die Stützbauteile werden dabei besonders bevorzugt regelmäßig um einen Umfang des Trägersubstrates beziehungsweise um den Rand des Bauteilpositionierbereiches versetzt angeordnet, so dass vorteilhaft eine besonders gleichmäßige Stützwirkung durch die Stützbauteile bewirkt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Bereitstellung von Bauteilen auf einem Trägersubstrat ist vorgesehen, dass nach einem Debonden der Bauteile von dem Trägersubstrat das mindestens eine Stützbauteil auf dem Trägersubstrat verbleibt. Besonders bevorzugt bleiben bei einem Debonden der Bauteile die Stützbauteile auf dem Trägersubstrat fixiert beziehungsweise gebondet. Bei dem Debonden von dem Trägersubstrat werden die Bauteile in dem Positionierbereich von dem Trägersubstrat freigestellt, so dass die Bauteile an ein Produktsub strat übergeben werden. Dadurch, dass das mindestens eine Stützbauteil auf dem Trägersubstrat verbleibt, kann das Trägersubstrat vorteilhaft wiederverwendet werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat mit zumindest den folgenden Schritten, insbesondere in der folgenden Reihenfolge: i) Bereitstellung, insbesondere nach dem Verfahren zum Bereitstellen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat, von Bauteilen auf einem Trägersubstrat, wobei die Bauteile j eweil s eine erste Bauteiloberfläche und j eweils eine zweite Bauteiloberfläche aufweisen, und wobei die Bauteile mit der ersten Bauteiloberfläche auf dem Trägersubstrat fixiert sind, ii) Bearbeitung der zweiten Bauteiloberfläche der Bauteile, iii) Bonden der zweiten Bauteiloberfläche der Bauteile an ein Produktsub strat wobei die Schritte ii) und iii) unter Vakuum durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt ii) und Schritt iii) das Vakuum beibehalten wird.
Bei dem Verfahren zum Transferieren von Bauteilen werden die Bauteile auf dem Trägersub strat besonders bevorzugt mit dem Verfahren zum Bereitstellen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat bereitgestellt. Im Anschluss werden die freien und dem Trägersubstrat abgewandten zweiten Bauteiloberflächen bearbeitet. Die Bearbeitung der Bauteiloberflächen umfasst vorzugsweise deren Reinigung, insbesondere eine Reinigung von Oxidschichten und anderer kontaminierender Materialien. Der folgende Bondvorgang wird vorzugsweise durch eine Kontaktierung der Bauteiloberflächen aller Bauteile mit einem Produktsub strat beziehungsweise mit der Oberfläche des Produktsubstrates eingeleitet.
Durch die vorteilhafte Beibehaltung des Vakuums zwischen dem Bearbeiten der zweiten Bauteiloberflächen in Schritt ii) und dem Bonden der zweiten Bauteiloberfläche mit dem Produktsubstrat in Schritt iii), sind die bearbeiteten Bauteiloberflächen vorteilhaft frei von kontaminierenden Materialien. Die bearbeiteten Bauteiloberflächen kommen somit vor dem Bonden nicht mit einer Atmosphäre in Kontakt. Selbiges gilt besonders bevorzugt für das Trägersub strat. Die bearbeitete Oberfläche der Bauteile ist somit besonders geeignet für das Bonden auf das Produktsubstrat. Dabei kann das Bearbeiten auch in einer Entfernung einer Schutzschicht bestehen, beziehungsweise das Entfernen einer Schutzschicht umfassen. Auf diese Weise kann das Bonden besonders einfach durchgeführt werden. Zudem kann somit die Fehlerquote der Bauteile verringert werden beziehungsweise die Anzahl defekter Bauteile auf dem Produktsubstrat verringert werden. Das Vakuum liegt dabei unter 1 mbar, noch bevorzugter unter 10'5 mbar, am bevorzugtesten unter 10'9 mbar, am allerbevorzugtesten bis zu 10'12 mbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat ist vorgesehen, dass das Verfahren zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat nach Schritt iii) zusätzlich den folgenden Schritt aufweist: iv) Debonden der Bauteile von dem Trägersubstrat, wobei das Debonden in Schritt iv) vorzugsweise unter Vakuum durchgeführt wird.
Bei dem Debonden werden die Bauteile insbesondere von dem Trägersubstrat freigestellt beziehungsweise gelöst. Das Debonden findet vorzugsweise ebenfall s in einer Vakuumumgebung statt. Besonders bevorzugt wird das Vakuum zwischen dem Bonden in Schritt iii) und dem Debonden in Schritt iv) ebenfall s beibehalten. Durch das anschließende Debonden der Bauteile, insbesondere durch die Schwächung der Hafteigenschaften einer zwischen der ersten Bauteiloberfläche und dem Trägersub strat aufgebrachten Bondschicht, im Vakuum, wird vorteilhaft eine Kontamination der Bauteile beziehungsweise der Bauteiloberflächen weiter verringert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat ist vorgesehen, dass bei dem Bonden in Schritt iii) sämtliche Bauteile gleichzeitig gebondet werden. Durch die Beibehaltung des Vakuums zwischen dem Bearbeiten und dem Bonden, ist es vorteilhaft möglich, alle Bauteile, vorzugsweise parallel, mit dem Produktsubstrat zu Bonden. Ein Übertragen der Bauteile von dem Trägersubstrat auf das Produktsubstrat wird somit besonders effizient und fehlerfrei ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat ist vorgesehen, dass das vor dem Bearbeiten in Schritt ii) das Entfernen einer auf der zweiten Bauteiloberfläche angeordneten Schutzschicht durchgeführt wird. In Kombination mit dem Bearbeiten und dem unmittelbar folgenden Bonden im Vakuum, kann somit eine besonders kontaminationsfreie Bauteiloberfläche bereitgestellt werden. Das Entfernen der Schutzschicht kann zudem ebenfalls unmittelbar vor der Bearbeitung der Oberflächen der zweiten Bauteilflächen durchgeführt werden. Weiterhin kann die Bearbeitung der Oberfläche auch in dem Entfernen der Schutzschicht liegen.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat nach dem Verfahren zum Bereitstellen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung unter Vakuum arbeitet. Besonders bevorzugt arbeitet die Vorrichtung vollständig unter Vakuum, so dass das Trägersubstrat und die Bauteile nicht mit einer Atmosphäre in Kontakt gebracht werden. Dabei umfasst die Vorrichtung vorzugsweise ein Belackungsmodul und ein Vereinzelungsmodul .
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, dass die auf dem Trägersubstrat bereitgestellten Bauteile nach dem Verfahren zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat, von dem Trägersubstrat auf ein Produktsub strat unter Vakuum übertragbar sind. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung dazu ausgebildet sämtliche Arbeitsschritte unter Vakuum durchzuführen. Dabei i st sind die auf dem Trägersubstrat bereitgestellten Bauteile auf das Produktsubstrat unter Beibehaltung des Vakuums übertragbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Transferieren von Bauteilen von einem Trägersubstrat auf ein Produktsubstrat ist vorgesehen, dass die Vorrichtung so ausgebildet ist, dass das die Bauteile aufweisende Trägersubstrat von einer Oberflächenbehandlungsmoduleinheit in eine Bondmoduleinheit unter Beibehaltung des Vakuums überführbar ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass eine Kontamination der Bauteile, insbesondere der zweiten und behandelten Bauteiloberflächen verringert wird. Somit können mit der Vorrichtung deutlich verbesserte Bondergebnisse erreicht werden.
Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, die Bauteile in eine Vorrichtung beziehungsweise ein Modulsystem zu bringen, die Bauteile auf einem Trägersubstrat auszurichten und zu bonden und erst im Modulsystem eine Schutzschicht zu entfernen, um im Anschluss die Oberfläche beispielsweise von Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen reinigen zu können. Anschließend werden die Bauteile vorzugsweise noch im Modulsystem mit einem Produktsubstrat gebondet und vom Trägersubstrat entfernt, also durch einen Debondvorgang getrennt. Das Verfahren betrifft also vorzugsweise einen parallelen Bauteiltransfer, bei dem mehrere Bauteile gleichzeitig transferiert werden. Die Bauteile weisen dabei vorzugsweise dieselben Maße, insbesondere dieselbe Höhe auf.
Dabei liegt ein weiterer Aspekt ferner darin, die Verfahren in einem Modulsystem durchzuführen, in dem die Bauteiloberflächen gereinigt werden, ohne erneut mit einer kontaminierenden Atmosphäre in Kontakt zu kommen, zumindest bis die Bauteile mit dem Produktsub strat kontaktieren. Die Bauteiloberflächen werden somit insbesondere erst im Modulsystem von beispielsweise Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen gereinigt und noch im Modulsystem auf ein Produktsubstrat gebondet.
In einer Ausführungsform werden einzelne Bauteile auf einem Trägersubstrat ausgerichtet und hochpräzise vorfixiert, um in einem späteren Verfahrensschritt gleichzeitig auf ein Produktsubstrat transferiert zu werden. Dabei werden die Bauteile vorzugsweise zuerst durch ein Pick-and-Place System hochpräzise in Bezug zu Ausrichtungsmarken auf dem Trägersubstrat fixiert. Im Anschluss erfolgt eine Ausrichtung eines Produktsubstrats zum Trägersubstrat mit speziell dafür vorgesehenen weiteren Ausrichtungsmarken.
In einer Ausführungsform ist die Grenzfläche zwischen dem Bauteil und dem Produktsub strat optisch transparent und/oder elektri sch leitfähig. Diese physikalischen Eigenschaften werden durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung, vor dem Bonden der Bauteile auf das Produktsub strat, gewährleistet. Dafür kann ein weiterer Verfahrensschritt durchgeführt werden beziehungsweise eine weitere Moduleinheit verwendet werden. Im Allgemeinen kann man die entstehende Grenzfläche als optisch und/oder mechanisch und/oder thermisch und/oder elektrisch ideal bezeichnen. Ideal bedeutet dabei, dass bestmöglich zu erreichende optische und/oder mechanische und/oder thermische und/oder elektrische Eigenschaften durch die Oberflächenbehandlung, insbesondere durch die Entfernung schädlicher Oxide und/oder Nitride, erzielt werden.
Mechanisch ideal bedeutet, dass die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Bondfestigkeit, der Grenzfläche eine möglichst effiziente Haftung zwi schen dem Bauteil und dem Produktsubstrat ermöglichen. Insbesondere für einen hydrophilen Fusionsbond, der vorzugsweise durch die Kontaktierung einer Oxidoberfläche am Bauteil und/oder einer Oxidoberfläche am Produktsub strat zustande kommt, wird die Bondfestigkeit zwischen dem Bauteil und dem Produktsubstrat mit Hilfe der Oberflächenenergie, die zum Trennen einer Einheitsfläche von einem Quadratmeter notwendig ist, charakterisiert. Die Bondfestigkeit ist insbesondere größer als 0.5 J7m2, vorzugsweise größer als 1.0 J7m2, noch bevorzugter größer als 1.5 J7m2, am bevorzugtesten größer als 2.5 J7m2, am allerbevorzugtesten größer als 2.5 J7m2.
Optisch ideal bedeutet, dass eine elektromagnetische Strahlung bestmöglich, also vorzugsweise ohne oder mit sehr geringem Intensitätsverlust, die Grenzfläche passieren kann. Die Transmissivität ist insbesondere größer al s 10%, vorzugsweise größer als 50%, bevorzugt größer als 75%, am bevorzugtesten größer als 95%, am allerbevorzugtesten größer als 99%.
Thermisch ideal bedeutet, dass ein Wärmestrom bestmöglich, also vorzugsweise ohne oder mit sehr geringem Wärmeverlust, die Grenzfläche passieren kann. Der Wärmeverlust ist insbesondere kleiner als 50%, vorzugsweise kleiner als 25%, bevorzugt kleiner als 10%, am bevorzugtesten kleiner als 5%, am allerbevorzugtesten kleiner als 1 %.
Elektrisch ideal bedeutet, dass die elektrische Leitfähigkeit über die Grenzfläche hinweg möglichst hoch ist. Die elektrische Leitfähigkeit sollte größer sein als 1 S/m, vorzugsweise größer als 10 S/m, bevorzugt größer als 102 S/m, am bevorzugtesten größer als 104 S/m, am allerbevorzugtesten größer als 106 S/m. Handelt es sich bei den Oberflächen der Bauteile und/oder den Bereichen des Produktsub strats auf welche die Bauteile gebondet werden, um Hybridoberflächen, dann gilt die Aussage für die elektrische Leitfähigkeit nur für die elektri schen Bereiche. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bauteile vor einer Vereinzelung mit einer Bondschicht beschichtet, sodass nach dem Bonden der Bauteile auf ein Trägersubstrat kein Bondmaterial zwi schen den Bauteilen vorhanden ist, welches die Module des Modulsystem unnötig kontaminieren könnte.
In einer anderen Ausführungsform befinden sich am Rand des Trägersubstrats Bauteile, deren Aufgabe darin besteht, das periphere Durchbiegen des Produktsub strats beim Bonden auf die Bauteile im Bauteilpositionierbereich zu verhindern. Insbesondere kann ein entsprechendes Trägersub strat mit Bauteilen für die Druckaufnahme bereits vorgefertigt und in ein Modul system eingebracht werden. In dieser speziellen Ausführungsform ist es besonders hilfreich, wenn die Bauteile für die Druckaufnahme permanent mit dem Trägersubstrat verbunden sind. In einer weiteren Ausführungsform dieser können die Bauteile für die Druckaufnahme allerdings auch aus beziehungsweise auf demselben Bauteil substrat gefertigt werden, aus beziehungsweise von dem die eigentlich zu transferierenden, vorzugsweise funktionalen, Bauteile für die Positionierung im Bauteilpositionierbereich gefertigt sind. In diesem Fall ist es denkbar, dass die Bauteile für die Druckaufnahme beim Transfer der Bauteile vom Trägersubstrat auf das Produktsub strat ebenfalls transferiert werden.
Bauteil
Unter einem Bauteil wird im Rahmen der Erfindung ein, insbesondere funktionales, Obj ekt, dass auf ein Substrat gebondet wird, verstanden. Bei den Bauteilen handelt es sich vorzugsweise um einen Chip, ein MEMS, eine LED, einen Mikrochip oder ähnliche Bauteile. Bauteile werden dabei vorzugsweise aus einem Bauteilsubstrat gefertigt. Auch ist denkbar, dass die Bauteile auf einem Substrat erzeugt werden. Das Bauteil verfügt entweder selbst über Bauteilausrichtungsmarken oder es werden geometrische Charakteristika wie Ecken, Linien oder Strukturen am Bauteil als Bauteilausrichtungsmarken verwendet.
Bauteil für Druckaufnahme
Unter einem Bauteil für die Druckaufnahme beziehungsweise einem Stützbauteil wird im Rahmen der Erfindung ein Bauteil verstanden, dass auf dem Trägersub strat mit einer stabilisierenden mechanischen Funktion anordbar ist beziehungsweise bereitgestellt wird. Im Gegensatz zu den eigentlich zu transferierenden Bauteilen erfüllt es insbesondere eine für den Transfer und Bondprozess stabilisierende Aufgabe. Es besitzt besonders bevorzugt die gleiche Höhe wie die zu übertragenden Bauteile und kann mit den Bauteilen zusammen erzeugt werden. Bauteile für die Druckaufnahme werden vorzugsweise an der Peripherie, insbesondere in einem vom Mittelpunkt der Substrathalterfläche außenliegenden Bereich, des Trägersubstrats positioniert und insbesondere gebondet. Stützbauteile verhindern, dass ein Produktsubstrat, welches mit den auf dem Trägersubstrat vorfixierten Bauteilen kontaktiert, an seiner Peripherie nicht verbogen wird. Da die zu transferierenden Bauteile sich im Allgemeinen nicht über die gesamte Fläche des Trägersubstrats verteilen, sondern nur in einem Bauteilpositionierbereich fixiert werden, ist die Verwendung von Bauteilen für Druckaufnahme besonders bevorzugt.
Bauteilsubstrat
Unter einem Bauteilsub strat versteht man ein Substrat, das der Herstellung von Bauteilen dient. Die funktionalen Bereiche der späteren Bauteile werden vorzugsweise in einem Wafer-level Verfahren erzeugt. In diesem Verfahren können eine Vielzahl von Verfahrensschritten durchgeführt werden, um die Funktionalität des späteren Bauteils gewährleisten zu können. Dabei wird das Bauteilsubstrat insbesondere am Ende des Verfahrens vereinzelt. Diese Vereinzelung des Bauteilsubstrats zu den Bauteilen und gegebenenfalls zu dem Stützbauteil erfolgt bei spielsweise mittels einer Säge, eines Drahts, eines Lasers oder ähnlichen Hilfsmitteln.
Trägersubstrat
Unter einem Trägersubstrat versteht man ein Substrat, relativ zu dem die Bauteile ausgerichtet und temporär gebondet werden. Es dient insbesondere ausschließlich der temporären Aufnahme der Bauteile beziehungsweise der Stützbauteile. Das Trägersubstrat verfügt vorzugsweise über mehrere Ausrichtungsmarken entlang der Trägersubstratoberfläche, die der Ausrichtung der Bauteile relativ zum Trägersubstrat dienen. Diese Ausrichtungsmarken können demnach auch al s Bauteilausrichtungsmarken bezeichnet werden. Des Weiteren verfügt das Trägersubstrat über Ausrichtungsmarken, um das Trägersubstrat relativ zum Produktsub strat ausrichten zu können. Diese weiteren Ausrichtungsmarken können demnach auch als Substratausrichtungsmarken bezeichnet werden. In einer Ausführungsform weist das Trägersubstrat bereits ein oder mehrere Bauteile für die Druckaufnahme beziehungsweise Stützbauteile auf. Diese Stützbauteile sind vorzugsweise permanent mit dem Trägersubstrat verbunden. Das Trägersubstrat kann vorteilhaft aus einem beliebigen Material bestehen. Wird das Verfahren zum Bereitstellen von Bauteilen durchgeführt, kann zudem vorteilhaft auf eine Bondschicht auf dem Trägersubstrat verzichtet werden.
Produktsubstrat
Das Produktsub strat ist j enes Substrat, auf das die Bauteile vom Trägersubstrat transferiert werden. Das Produktsub strat verfügt über Ausrichtungsmarken, um relativ zum Trägersubstrat ausgerichtet werden zu können. Diese Ausrichtungsmarken können, wie beim Trägersubstrat, als Sub stratausrichtungsmarken bezeichnet werden. Modulsystem
Unter einem Modulsystem, manchmal auch als Vakuumvorrichtung oder Cluster bezeichnet, versteht man eine Menge zusammenhängender Module beziehungsweise Moduleinheiten. In den Modulen kann vorzugsweise ein Vakuum erzeugt beziehungsweise bereitgestellt werden. Ein besonders bevorzugtes Merkmal des vorgeschlagenen Modulsystems i st, dass Substrate zwischen unterschiedlichen Verfahrensschritten nicht der Atmosphäre ausgesetzt werden und daher konstant unter Vakuum gearbeitet werden kann. Befindet sich ein Substrat innerhalb des Modulsystems, wird es insbesondere unter einer optimalen Vakuumumgebung weiterbehandelt beziehungsweise bereitgestellt. Dabei können vorzugsweise alle Module des Modulsystems einzeln evakuiert werden. Besonders bevorzugt verfügt das Modul system über mindestens eine Schleuse zum Einbringen der Substrate beziehungsweise zum Bereitstellen der Bauteile.
Im weiteren Text werden einige spezielle Module beschrieben, die vorzugsweise Teil der Vorrichtungen beziehungsweise des Modulsystems sind, um die Vorrichtungen zu bilden beziehungsweise die Verfahren durchführen zu können. Die Module werden daher insbesondere in der Reihenfolge der Verwendung im Verfahren aufgezählt.
Der Transport von Substraten beziehungswei se Substratstapeln im Modulsystem erfolgt vorzugsweise über einen Roboter, der sich im Zentrum des Modulsystem befindet oder sich entlang eines Schienensystems entsprechend bewegen kann.
Belackungsmodul
Verfügt das Modulsystem beziehungsweise die Vorrichtungen zum Transferieren beziehungsweise zum Bereitstellen über ein Belackungsmodul, können die Bondschicht und/oder die Schutzschicht auf das Bauteilsubstrat aufgebracht werden. Das Belackungsmodul ist optional . Denkbar ist beispielsweise auch, dass ein Bauteil substrat außerhalb des Modulsystems mit der Bondschicht und/oder der Schutzschicht beschichtet und im Anschluss in das Modulsystem eingebracht wird. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Hersteller des funktionalisierten Bauteilsubstrats, das Bauteilsubstrat sofort nach der Funktionalisierung mit einer Schutzschicht versieht. Sollte sich im Modulsystem ein Belackungsmodul befinden, kann damit zumindest eine Bondschicht aufgetragen werden. Diese kann, im Gegensatz zur Schutzschicht, während des Transports vom Hersteller des funktionalisierten Bauteilsubstrats zum Modul system kontaminiert werden.
Vereinzelungsmodul
Verfügt das Modulsystem über ein Vereinzelungsmodul, kann das Bauteilsubstrat im Modulsystem vereinzelt werden. Denkbar wäre auch, dass die Vereinzelung ebenfalls außerhalb des Modulsystems erfolgt und die bereits vereinzelten Bauteile in das Modulsystem geliefert werden. Insbesondere bei der Anwendung des Verfahrens zum Bereitstellen von Bauteilen beziehungsweise bei der Verwendung einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Bauteilen, bei der eine Bondschicht vor der Vereinzelung auf das Bauteil substrat aufgebracht wird, ist ein Vereinzelungsmoduls im Modulsystem vorteilhaft.
Pick-and-Place Modul
Das Pick-and-Place Modul hat die Aufgabe, die einzelnen Bauteile auf dem Trägersubstrat auszurichten, zu positionieren und zu bonden beziehungsweise zu fixieren. Insbesondere bei der Beschichtung des Bauteilsubstrats mit einer Bondschicht vor der Vereinzelung kann das Pick-and-Place Modul die Bauteile einfach aufnehmen, ausrichten, platzieren und bonden beziehungsweise fixieren. Dabei befindet sich in diesem Fall vorteilhaft kein Bondmaterial zwischen den auf dem Trägersub strat bereitgestellten Bauteilen. Sollte das Trägersubstrat selbst vollflächig mit einer Bondschicht beschichtet worden sein, werden die Bauteile direkt auf der Bondschicht am Trägersubstrat gebondet. In diesem Fall befindet sich nachteilhafterweise Bondmaterial zwischen den Bauteilen, welches in einem später durchlaufenden Modul unerwünschte zusätzliche Kontaminationen verursacht.
Reinigungsmodul
Das Reinigungsmodul dient der Entfernung der Schutzschicht von den Bauteilen. Denkbar ist, dass sich das Reinigungsmodul außerhalb des Modulsystems befindet. In diesem Fall würden die Bauteile ohne die Schutzschicht in das Modul system geliefert werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Reinigungsmodul allerdings ebenfalls Teil des Modulsystems.
Oberflächenbehandlungsmodul
Das Oberflächenbehandlungsmoduls beziehungsweise die Oberflächenbehandlungsmoduleinheit ist Teil des Modulsystems beziehungsweise der Vorrichtung zum Transferieren von Bauteilen. Das Oberflächenbehandlungsmodul ist somit j ener Teil des Modulsystems, in dem die von der Schutzschicht befreiten Bauteiloberflächen behandelt werden. Denkbar ist j edoch auch, dass ein Reinigungsmodul in dem Oberflächenbehandlungsmodul integriert ist. Dabei wird unter der Behandlung beziehungsweise Bearbeitung der Bauteiloberflächen insbesondere eine Entfernung von störendem Material, insbesondere Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen, verstanden. Da die ersten Bauteiloberflächen nach der Entfernung von Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen noch reaktiver sind und nicht mehr vor der Kontaktierung mit dem Produktsubstrat der Atmosphäre ausgesetzt werden sollte, ist das Oberflächenbehandlungsmodul vorzugsweise ein Teil des Modulsystems. Bei dem Oberflächenbehandlungsmodul kann es sich beispielsweise um eine Plasmakammer oder um eine lonenstrahlkammer handeln. Vorzugsweise handelt es sich um eine lonenstrahlkammer, wie in der Druckschriften WO20151971 12A1.
Denkbar ist auch, dass im Oberflächenbehandlungsmodul eine Aktivierung der Bauteiloberflächen erfolgt. Weiterhin ist denkbar, dass im Oberflächenbehandlungsmodul eine Hydrophilisierung der Bauteiloberflächen erfolgt. Zudem ist denkbar, dass im Oberflächenbehandlungsmodul spezielle Schichten aufgebracht werden, die den Bond zwischen den Bauteilen und dem Produktsub strat verbessern.
Bondmodul
Nachdem die Bauteiloberflächen im Oberflächenbehandlungsmodul behandelt beziehungsweise bearbeitet wurden, erfolgt das Bonden eines Produktsub strats mit den behandelten Bauteiloberflächen. Dazu wird das Produktsub strat relativ zum Trägersubstrat ausgerichtet und gebondet. Die Ausrichtung erfolgt dabei vorzugsweise über Ausrichtungsmarken, die sich auf dem Trägersub strat und dem Produktsubstrat befinden. Das Bondmodul verfügt daher vorzugsweise über eine, besonders bevorzugt optische, Ausrichtungsanlage. Des Weiteren verfügt das Bondmodul über eine Vorrichtung zur Kontaktierung des Produktsubstrats mit den Bauteilen beziehungsweise den dem Produktsubstrat zugewandten Bauteiloberflächen.
Debondmodul
Nach der Kontaktierung des Produktsubstrats mit den Bauteilen, wird vorzugsweise die Verbindung zwischen den Bauteilen und dem Trägersubstrat geschwächt oder gänzlich aufgehoben. Vorzugsweise geschieht das in einem eigenen Debondmodul beziehungsweise einer Debondmoduleinheit. Denkbar ist auch, dass entsprechende Debondvorrichtungen im Bondmodul integriert sind, sodass der Trägersubstrat-Bauteil-Produktsubstratstapel nicht in ein weiteres Modul transportiert werden muss.
Die im folgenden beschriebenen Verfahren wei sen wichtige Verfahrensschritte auf. Dabei sind einzelne Verfahrensschritte der Verfahren zum Transferieren und zum Bereitstellen der Bauteile in dem bei spielhaften Verfahren beschrieben. Insoweit umfasst das beispielhafte Verfahren Aspekte des Verfahrens zum Transferieren und des Verfahrens zum Bereitstellen der Bauteile. Der Fachmann auf dem Gebiet weiß, dass durchaus mehrere weitere, nicht explizit erwähnte, Verfahrensschritte Teil des Verfahrens sein können. Da diese für das Verständnis des beispielhaften Verfahrens nicht wichtig sind und teils auch nicht im Vorhinein eindeutig bestimmt werden können, werden das beispielhafte Verfahren nur anhand der der folgenden Verfahrensschritte beschrieben.
Beispielhaftes Verfahren
In einem ersten Verfahrensschritt des bei spielhaften Verfahrens erfolgt die Beschichtung der ersten Bauteil substratoberfläche mit einer Schutzschicht und die Beschichtung der zweiten Bauteilsubstratoberfläche mit einer Bondschicht. Die Bondschicht erlaubt vorzugsweise einen Bond zwischen Raumtemperatur und ca. 300°C. Weiterhin sollte die Bondschicht vorzugsweise keine oder nur eine sehr geringe Ausgasung besitzen. Die Dicke der Bondschicht liegt zwischen I nm und 100 pm, vorzugsweise zwischen I nm und 50pm, noch bevorzugter zwischen I nm und 10pm, am bevorzugtesten zwischen I nm und I pm, am allerbevorzugtesten zwischen I nm und l OOnm. Die Bondschicht hat die wichtige Aufgabe, die Bauteile in Position zu halten, bis die Bauteile mit ihrer, der Bondschicht gegenüberliegenden Seite, auf das Produktsub strat gebondet werden. In einem zweiten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens wird ein Bauteilsubstrat zu einzelnen Bauteilen vereinzelt. Die Vereinzelung erfolgt insbesondere mit Hilfe einer Säge und/oder einem Draht und/oder einem Laser und/oder einem Partikel - insbesondere lonenstrahl . Es ist ein wichtiger Aspekt des Verfahrens zum Bereitstellen von Bauteilen, dass die Bondschicht vor der Vereinzelung auf dem Bauteilsub strat aufgebracht wird. Im Stand der Technik wird die Bondschicht sehr oft auf dem Trägersubstrat aufgebracht. Dadurch kommt es im späteren fünften Verfahrensschritt, dem Reinigungsschritt, zu einer Verunreinigung der
In einem dritten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens erfolgt eine Ausrichtung und ein Bondvorgang mindestens eines Bauteils, vorzugsweise aller Bauteile, in Bezug zu einem Trägersubstrat. Die Ausrichtung der Bauteile in Bezug zum Trägersubstrat erfolgt insbesondere in Relation zu Ausrichtungsmarken, die sich am Trägersubstrat befinden. Dadurch wird eine exakte Positionierung der Bauteile in Bezug zum Trägersubstrat ermöglicht. Die Ausrichtung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe optischer Anlagen. Beim Bondvorgang werden die Bauteile dann mit dem Trägersubstrat kontaktiert.
In einem vierten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens werden die Schutzschichten von den ersten Bauteiloberflächen entfernt, sodass die ersten Bauteiloberflächen freigelegt werden. Dieser Verfahrensschritt findet insbesondere in einem eigenen Reinigungsmodul statt.
In einem fünften Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens werden die ersten Bauteiloberflächen gereinigt. Insbesondere versteht man unter der Reinigung eine Entfernung von Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen. Diese Reinigung findet bevorzugt unter Vakuum, d.h. in einer Vakuumvorrichtung, insbesondere in einem eigenen Modul statt. Dabei denkbar ist auch, dass der vierte und der fünfte Verfahrensschritt in demselben Modul, insbesondere auch mit derselben Vorrichtung, durchgeführt werden. Dazu muss die Vorrichtung allerdings so konzipiert sein, dass sie die Schutzschicht und die Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen entfernen kann. Da die Schutzschicht einerseits und die Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen andererseits im Allgemeinen aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wird eine Durchführung der beiden Verfahrensschritt in unterschiedlichen Modulen bevorzugt.
In einem sechsten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens wird das Produktsub strat auf die Bauteile des Trägersubstrats gebondet. Dabei erfolgt die Ausrichtung des Produktsubstrats relativ zum Trägersubstrat anhand der Substratausrichtungsmarken.
In einem siebten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens wird das Produktsub strat vom Trägersubstrat abgehoben. Die Bauteile verbleiben auf dem Produktsubstrat, da der permanente Bond zwischen der ersten Bauteiloberfläche und der Produktsub stratoberfläche stärker ist als der temporäre Bond zwischen der zweiten Bauteiloberfläche und der Trägersubstratoberfläche. Insbesondere kann die Loslösung der Bauteile vom Trägersubstrat durch einen Debondprozess unterstützt werden. Denkbar sind eine thermische Einwirkung, insbesondere um eine Bondschicht zu erweichen oder die Einwirkung einer elektromagnetischen Strahlung, insbesondere eines Lasers.
Abgewandeltes Verfahren
Durch eine Abwandlung des beispielhaften Verfahrens entsteht das abgewandelte Verfahren. Dieses unterscheidet sich dadurch, dass auf die Aufbringung einer Bondschicht auf das Bauteilsubstrat gemäß des zweiten Verfahrensschritts verzichtet wird. Dafür wird eine Bondschicht, insbesondere vollflächig, auf das Trägersubstrat aufgebracht. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass das freiliegende Bondmaterial die nachfolgenden, zu durchlaufenden Module des Verfahrens kontaminieren kann. Da es sich bei einem Bondmaterial meistens um ein organisches Polymer handelt, ist die Kontamination mit diesem organischen Polymer nicht erwünscht.
Insbesondere in den Modulen, in denen die Reinigung und Entfernung der Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen erfolgt, kann durch die folgenden Verfahrensschritte ein sehr großer Anteil an Bondmaterial zwischen den gebondeten Bauteilen abgetragen werden und die Module und damit die Bauteile kontaminieren. Dieses abgewandelte Verfahren wird daher nur der Voll ständigkeit halber genannt und ist weniger bevorzugt als das beispielhafte Verfahren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die zeigen schematisch in:
Figur l a einen ersten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens,
Figur 1b einen zweiten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens,
Figur 1 c einen dritten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens,
Figur I d einen vierten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens
Figur l e einen fünften Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens,
Figur I f einen sechsten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens,
Figur 1 g einen siebten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens,
Figur 2 eine Oberansicht eines beispielhaften Trägersubstrats,
Figur 3 eine Oberansicht eines beispielhaften Modulsystems und
Figur 4 ein Trägersubstrat mit vorfixierten Stützbauteilen.
In den Figuren sind gleiche Teile oder Teile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Diese Teile werden weder maßstabsgetreu noch verhältnistreu dargestellt. Insbesondere werden die Bauteile 4 und die Stützbauteile 4‘ viel dicker dargestellt, um die Darstellung zu verbessern. Die relativ dünnen Ausrichtungsmarken 5, 5 ‘, 5“ sind ebenfall s dicker dargestellt. Bei allen Figuren handelt es sich um schematische Darstellungen.
Das beispielhafte Verfahren wird unter Vakuum in einem Modulsystem, manchmal auch al s Cluster bezeichnet, durchgeführt, der evakuiert werden kann. Vorzugsweise ist das Modulsystem so konstruiert, dass alle Module miteinander verbunden sind und durchgehend evakuiert werden können, sodass vorzugswei se auch das Trägersubstrat 6, das Produktsubstrat 8 und Bauteile 4, 4‘ nicht mehr mit einer Atmosphäre in Kontakt kommen, bis das Verfahren komplett abgeschlossen i st.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird das beispielhafte Verfahren bereits ab dem ersten Verfahrensschritt im genannten Modulsystem durchgeführt. In diesem Fall müssen die Module, die für die Beschichtung und die Vereinzelung zuständig sind, möglichst gut von den anderen Modulen trennbar sein, sodass eine Kontamination anderer Module möglichst vermieden oder zumindest minimiert wird, da insbesondere die Vereinzelung des Bauteilsubstrats 1 in die Bauteile 4, 4‘ mit einer erheblichen Menge an Partikeln einher geht.
Die Figur l a zeigt einen ersten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens, bei dem ein Bauteilsubstrat 1 , das als Ausgangssubstrat für die später erzeugten Bauteile 4 dient, beidseitig beschichtet wird. Das Bauteilsubstrat 1 verfügt dabei vorzugsweise bereits über Ausrichtungsmarken 5 , mit deren Hilfe die später erzeugten Bauteile 4 korrekt positioniert werden können. Vorzugsweise sind die Bauteile 4 in ihrem noch nicht vereinzelten Zustand bereits funktionalisiert, d.h. verfügen über alle notwendigen Eigenschaften. Denkbar wäre beispielsweise, dass es sich bei den Bauteilen 4 um Mikrochips handelt. In diesem Fall wären bereits alle Schaltkreise im Bauteilsubstrat 1 erzeugt worden. Handelt es sich bei den Bauteilen um MEMS, sind alle mechanischen Komponenten und/oder elektrischen Komponenten erzeugt worden. An einer Bauteilsubstratoberfläche l o wird eine Schutzschicht 2 aufgebracht. Auf einer Bauteilsubstratoberfläche lu wird eine Bondschicht 3 aufgebracht. Dabei erfolgt die Auftragung der Bondschicht 3 vor der Vereinzelung in Verfahrensschritt 2 (siehe Figur 1 b).
Die Figur 1 b zeigt einen zweiten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens, bei dem eine Vereinzelung des Bauteil substrats 1 zu einzelnen Bauteile 4 erfolgt. Aus dem Bauteilsubstrat 1 , aus dem die Bauteile 4 gefertigt werden, oder einem beliebigen anderen Substrat (nicht eingezeichnet) mit entsprechenden notwendigen physikalischen, insbesondere mechanischen, Eigenschaften, können Bauteile 4‘ erzeugt werden. Die Bauteile 4‘ können in einem späteren Verfahrensschritt als Stützbauteile verwendet werden. Die Bauteile 4‘ können ebenfalls über Ausrichtungsmarken 5 verfügen. Um sie von den eigentlichen funktionalen Bauteilen 4 zu unterscheiden und da deren Positionierung nicht so exakt erfolgen muss wie die Positionierung der Bauteile 4, wird auf die Darstellung von Ausrichtungsmarken auf den Bauteilen 4‘ verzichtet. Im Allgemeinen verfügen die Bauteile 4‘ über eine andere Bondschicht 3 ‘ , die sie vorzugsweise mit dem Trägersubstrat 6 (siehe Figur 1 c) permanent verbindet. Denkbar ist aber auch, dass die Bondschichten 3 , 3 ‘ identisch sind. In diesem Fall können sich die Bauteile 4‘ , die eine vorzugsweise stützende Wirkung haben sollen, genauso auf das spätere Produktsubstrat 8 transferieren lassen, wie die Bauteile 4. Der Allgemeinheit wegen wird im weiteren Verlauf allerdings angenommen, dass die Bauteile 4‘ fix mit dem Trägersubstrat 6 verbunden bleiben. Die Bauteile 4‘ besitzen vorzugsweise dieselbe Dicke wie die Bauteile 4, wobei die Höhe sämtlicher Bauteile 4, 4‘ besonders bevorzugt in Bezug auf die Trägersub stratoberfläche 6o gleich ist.
Die Figur 1 c zeigt einen dritten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens, bei dem eine Bestückung eines Trägersubstrats 6 mit den einzelnen Bauteilen 4, 4‘ erfolgt. Die Bauteile 4 verfügen vorzugsweise über Ausrichtungsmarken 5. Die Bauteile 4 werden dann mit ihren Ausrichtungsmarken 5 relativ zu den Ausrichtungsmarken 5 ‘, die sich am Trägersubstrat 6 befinden, ausgerichtet. Die Ausrichtungsmarken 5 ‘ dienen speziell zur Ausrichtung der Bauteile 4. Alternativ können geometrische Merkmal der Bauteile 4, insbesondere deren Ecken und Kanten, zur Ausrichtung verwendet werden. Nach und/oder während der Ausrichtung erfolgt die Kontaktierung der Bauteile 4, 4‘ mit dem Trägersubstrat 6. Zusätzlich befinden sich Ausrichtungsmarken 5“ auf dem Trägersubstrat 6, in Bezug zu denen in späteren Verfahrensschritten das Produktsubstrat 8 ausgerichtet wird. Dabei können insbesondere am Rand des Trägersubstrats 6, die Bauteile 4‘ positioniert werden, welche in einem späteren Verfahrensschritt eine stützende Wirkung haben. Die Positionierung der Bauteile 4‘ kann ebenfalls mit Ausrichtungsmarken 5 erfolgen (nicht eingezeichnet). Denkbar ist allerdings auch eine Bestückung des Trägersubstrats 6 mit Bauteilen 4‘ ohne eines Ausrichtungsprozesses. Die Bauteile 4‘ werden vorzugsweise an mindestens zwei Stellen, noch bevorzugter an mindestens drei Stellen, am bevorzugtesten an mindestens vier Stellen des Trägersubstrats 6 positioniert, um eine optimale Stützwirkung zu garantieren.
Die Figur I d zeigt einen vierten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens, bei dem ein Reinigungsschritt der Bauteiloberfläche 4o erfolgt. Die Bauteiloberfläche 4o kann durch j edes beliebige Verfahren von der Schutzschicht 2 gereinigt werden. Denkbar sind beispielsweise nasschemische Verfahren. Handelt es sich bei der Schutzschicht 2 um eine Feststoffschicht, insbesondere ein Dielektrikum, vorzugsweise eine Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindung, dann kann eine Entfernung durch einen lonenstrahl oder allgemeine durch Sputtern erfolgen. Durch den besonders bevorzugten Aspekt, die Bondschicht 3 (siehe Figur l a) bereits vor dem Vereinzelungsprozess (siehe Figur 1b) auf dem Bauteilsubstrat 1 aufzubringen, ergibt sich der besonders bevorzugte Effekt, dass die Trägersubstratoberfläche 6o, an den Stellen, an denen keine Bauteile 4, 4‘ positioniert wurden, frei von Bondmaterial ist. Dadurch werden die Module des Modulsystems 9 (siehe Figur 3) nicht unnötig kontaminiert. Das Merkmal der Beschichtung des Bauteilsubstrats 1 mit einer Bondschicht 3 vor dem Vereinzelungsprozess stellt daher einen wichtigen Aspekt dar.
Die Figur l e zeigt einen fünften Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens und somit die Oberflächenbehandlung. Unter einer Oberflächenbehandlung kann eine Entfernung von Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen und/oder Oberflächenaktivierung und/oder Deposition einer Schicht für das Bonden der Bauteile 4 mit dem im weiteren Verfahren zur Verfügung gestellten Produktsubstrat 8 verstanden werden. Dieser Verfahrensschritt kann insbesondere gleichzeitig mit dem vorhergehenden Verfahrensschritt durchgeführt werden, wenn es sich bei der Schutzschicht 2 um ein Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen gehandelt hat.
Da das beispielhafte Verfahren bereits in einem evakuierten Modulsystem erfolgt (siehe Figur 3), kann die (zweite) Bauteiloberfläche 4o nach der Entfernung von Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen nicht erneut kontaminieren. Die Entfernung von Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen kann mit j edem dafür geeigneten Verfahren bzw. j eder dafür geeigneten Vorrichtung erfolgen. Besonders bevorzugt i st allerdings die Entfernung der Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen durch einen Partikel- insbesondere lonenstrahl . Analoge Überlegungen gelten für eine Stickstoffentfernung. Insbesondere während und/oder nach einer Entfernung der Sauerstoff- und/oder Stickstoffverbindungen kann eine Aktivierung der Oberfläche erfolgen. Denkbar ist auch eine gewollte Hydrophilisierung der Bauteiloberfläche 4o, um den sogenannten Prebond zwischen den Bauteilen 4 und dem späteren Produktsub strat 8 zu verbessern.
Denkbar ist auch, dass absichtlich spezielle, organische und/oder anorganische, Schichten abgeschieden werden, um eine Verbindung zwischen dem Bauteil 4 und dem Produktsubstrat 8 herzustellen. Insbesondere verfügt das Bauteil 4 über ein, vorzugsweise natives, Oxid. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verfügt das Bauteil 4 über eine Hybridbondoberfläche. Eine Hybridbondoberfläche ist eine, vorwiegend aus Oxid bestehende Oberfläche, in denen sich metallische Bereiche, insbesondere aus Kupfer, befinden. Die metallischen Bereiche stellen die Kontaktstellen für die elektrische Kontaktierung zu den funktionalen Bereichen des Bauteils 4 dar.
Insbesondere bei einem Direktbond zwischen dem Bauteil 4 und einem Produktsub strat 8 kann die so entstehende Grenzfläche bei entsprechend gewählten Werkstoffen opti sch transparent und/oder elektrisch leitfähig sein. Denkbar ist auch, dass sich auf der Bauteiloberfläche 4o und dem Produktsub strat 8 elektrische und dielektrische Bereiche befinden, die j eweils zueinander gebondet werden. Bei den elektrischen Bereichen handelt es sich dann vorzugsweise um Kontaktierungsstellen, die eine elektri sch leitfähige Verbindung zwischen dem Produktsubstrat 8 und dem Bauteil 4 herstellen. Diese Bonds zwischen zwei Bauteilen, die über elektrische und dielektrische Bereiche bzw. Oberflächen verfügen, werden Hybridbonds genannt. Deren ausführlicher Aufbau und Verwendung sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Es wird allerdings offenbart, dass das Verfahren insbesondere für die Herstellung von Hybridbonds geeignet und sogar ausgelegt ist. Die Figur If zeigt einen sechsten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens, bei dem ein Produktsubstrat 8 relativ zum Trägersub strat 6 ausgerichtet und kontaktiert wird. Die Kraft, mit der das Produktsubstrat 8 auf die Bauteile 4, 4‘ und damit das Trägersub strat 6 drückt liegt zwischen IN und l OOkN, vorzugsweise zwischen IN und l OkN, noch bevorzugter zwischen IN und I kN, am bevorzugtesten zwischen IN und 100N, am allerbevorzugtesten zwischen IN und I ON. Bevorzugt sind also geringe Kräfte um die Bauteile 4, 4‘ und/oder das Produktsubstrat 8 möglichst nicht zu beschädigen.
Die Ausrichtung erfolgt dabei über die Ausrichtungsmarken 5“ des Trägersubstrats 6 und des Produktsubstrats 8. Dabei können die angebrachten Bauteile 4‘ in diesem Kontaktierungsprozess als Stützbauteile wirken. Diesem Verfahrensschritt kann optional noch ein Verfahrensschritt folgen, bei dem die Haftwirkung zwischen der Bauteiloberfläche 4o und der Produktsub stratoberfläche 8o erhöht wird. Denkbar ist beispielsweise ein Wärmebehandlungsschritt bei mehr als 50°C, vorzugsweise mehr als 75 °C, noch bevorzugter mehr als 100°C, am bevorzugtesten mehr als 150°C . Vorzugsweise sollte aber die direkte Kontaktierung eine Haftung erzeugen die stark genug ist um die Bauteile 4 im nächsten Verfahrensschritt entlang der Bondschicht 3 zu trennen. Dann kann vorzugsweise auf eine Temperaturbehandlung verzichtet werden, die nachteilig wäre, da das Material der Bondschicht 3 ausgasen könnte.
Die Figur 1 g zeigt einen siebten Verfahrensschritt des beispielhaften Verfahrens, bei dem die Trennung des Produktsubstrats 8 vom Trägersubstrat 6 erfolgt.
In einer Ausführungsform kann die Trennung rein mechanisch erfolgen. Dabei wird ausgenutzt, dass die Haftwirkung der Bauteile 4 relativ zum Produktsub strat 8 größer ist als die Haftreibung der Bauteile zum Trägersubstrat 6.
Alternativ und bevorzugt kann die Bondschicht zwischen dem Bauteil 4 und dem Trägersub strat 6 geschwächt werden. Diese Schwächung kann vollflächig oder selektiv pro Bauteil 4 erfolgen.
Denkbar ist eine thermische Beaufschlagung der Bondschicht 3 durch eine thermische Behandlung aller Bauteile, beispielsweise in einem Ofen.
Alternativ ist eine selektive, thermische Beaufschlagung, insbesondere durch einen Laser, denkbar. Der Laser wird dabei selektiv auf die Bondschicht fokussiert und schwächt diese. Die Wellenlänge des Verwendeten Lasers liegt zwischen 140 nm und 6000 nm, umfasst also Laser mit Wellenlängen im UV- bis in den Infrarotbereich. Die genaue verwendete Laserwellenlänge hängt vom verwendeten Material für die Bondschicht 8 ab .
Denkbar ist die Verwendung einer elektromagnetischen Strahlung, welche die Adhäsion der Bondschicht 3 dadurch schwächt, dass Bindungen der Makromoleküle gebrochen werden.
Alternativ denkbar ist, dass die Adhäsion der Bondschicht 3 durch Mikrowellenstrahlung reduziert wird.
Die Bondschicht 3 bleibt beim Abheben des Produktsubstrats 8 vorzugsweise und im Allgemeinen teilweise auf den Bauteilen 4 und teilweise auf dem Trägersubstrat 6 zurück und kann in einem späteren Reinigungsschritt entfernt werden.
Am Ende dieses Verfahrensschritts erhält man mehrere Bauteile 4 auf einem Produktsub strat 8.
Die Figur 2 zeigt eine Oberansicht eines Trägersubstrats 6. Auf dem Trägersubstrat 6 befinden sich beispielhaft vier Bauteile 4‘ , die als Stützbauteile dienen. Sie haben im Verfahrensschritt gemäß Figur l e eine stützende Wirkung. Über das Trägersub strat 6 verteilt befinden sich mehrere Ausrichtungsmarken 5 ‘ . Exemplarisch wurden sechszehn Ausrichtungsmarken 5 ‘ eingezeichnet. Die erste Ausrichtungsmarke 5 ‘ wird von einem Bauteil 4 mit einer Ausrichtungsmarke 5 verdeckt. Am Trägersubstrat 6 befinden sich noch zwei Ausrichtungsmarken 5“ , die der Ausrichtung des Trägersubstrats 6 zum Produktsubstrat 8 (nicht eingezeichnet, siehe Figur l e) dienen. Die Ausrichtungsmarken 5 (weiß), 5 ‘ (schwarz) und 5“ (grau) wurden der Übersichtlichkeit halber unterschiedlich gefärbt, um die Anschaulichkeit zu unterstützen. Die Bauteile 4 werden ausschließlich in einem Bauteilpositionierbereich 12 positioniert und gebondet. Wird nun im sechsten Verfahrensschritt (siehe Fig. I f) ein Produktsubstrat 8 auf die Bauteile 4 gebondet und würden sich die Bauteile 4‘ nicht auf dem Trägersubstrat 6 befinden, dann könnte bei zu großer Druckbeaufschlagung das Produktsub strat 8 peripher in Richtung des Trägersub strats 6 gedrückt werden und im schlimmsten Fall sogar brechen. Durch die Verwendung der Bauteile 4‘ als Stützelemente, kann das verhindert werden. Die Bauteile 4‘ stellen daher einen wichtigen Aspekt dar.
Die Figur 3 zeigt eine Oberansicht eines exemplarischen Modulsystems 9, bestehend aus mehreren Modulen 10, 10‘ , 10“ , 10‘“ , 10““ . Die Anzahl der Module ist beliebig. Beispielhaft und nicht einschränkend sind die Module 10, 10 ‘ , 10“ , 10‘“ , 10““ folgendermaßen konstruiert. Das Modul 10 stellt ein Belackungsmodul dar, in dem die Bondschicht 3 und/oder die Schutzschicht 2 aufgetragen werden können (siehe Figur l a). Das Modul 10‘ stellt ein Vereinzelungsmodul dar, in dem das Bauteilsubstrat 1 vereinzelt werden kann (siehe Figur 1b). Das Modul 10“ stellt ein Ausrichtungs- und Bondmodul dar, in dem die einzelnen Bauteile 4, 4‘ , auf einem Trägersubstrat 6 ausgerichtet und positioniert werden können. In diesem Modul befindet sich also vorzugsweise eine Art Pick-and-Place Vorrichtung. Das Modul 10“ ‘ stellt ein Reinigungsmodul dar, indem die Schutzschicht 2 entfernt werden kann. Das Modul 10““ stellt ein Ausrichtungs- und Bondmodul dar, in dem Substrate, insbesondere das mit Bauteilen 4, 4‘ bestückte Trägersubstrat 6 und ein Produktsub strat 8 zueinander ausgerichtet und miteinander verbündet werden können. Dabei kann eine Aufgabe auch von einem Modul erledigt werden, sollten sich in dem Modul die notwendigen Vorrichtungen befinden. Denkbar ist auch, dass das Modulsystem 9 über weitere Module verfügt. Insbesondere die Beschichtung und die Vereinzelung können auch außerhalb des Modulsystems 9 erfolgen, sodass nur die bereits vereinzelten Bauteile 4, 4‘ in das Modulsystem 9 eingebracht werden. In diesem Fall könnten die beiden oben genannten Module 10, 10‘ ausgespart werden. Dabei i st von Bedeutung, dass das Modulsystem 9, insbesondere die einzelnen Module untereinander, den Transfer der Bauteile 4, 4‘ und der Substrate 6, 8 erlauben, ohne diese der Atmosphäre auszusetzen.
Das gesamte Modulsystem 9 ist daher evaluierbar und zur umgebenden Atmosphäre hin abschließbar. Vorzugsweise erfolgt das Laden und Entladen aller notwendigen Obj ekte über eine Schleuse 1 1 , sodass der Innenraum des Modulsystems 9 vorzugsweise möglichst lang evakuiert bleiben kann.
Das Modulsystem 9 bzw. die einzelnen Module 10, 10‘ , 10“ , 10‘“ , 10““ können auf einen Druck unter I bar, vorzugsweise unter 1 mbar, noch bevorzugter unter 10'5 mbar, am bevorzugtesten unter 10'9 mbar, am allerbevorzugtesten bis zu 10'12 mbar evakuiert werden. Diese Angaben entsprechen den vorgeschlagenen Werten des vorherrschenden Vakuums. Die Figur 4 zeigt eine Seitenansicht eines vorgefertigten Trägersubstrats 6, mit bereits bestückten Bauteilen 4‘ , die im beispielhaften Verfahren der Stabilisierung und Druckverteilung dienen. Ein derartig vorgefertigtes Trägersubstrat 6 kann in ein Modulsystem 9 geladen und sofort verwendet werden. Insbesondere wenn die Bauteile 4, gemäß dem beispielhaften Verfahren, bereits vor ihrer Vereinzelung mit der Bondschicht 3 beschichtet wurden, kann das vorgefertigte Trägersubstrat 6 schnell mit weiteren Bauteilen 4 bestückt werden. Nach dem Transfer der Bauteile 4 auf das Produktsub strat 8 (siehe Figur 1 g) kann das Trägersubstrat 6, insbesondere nach einer Reinigung, wiederverwendet werden.
B e z u g s z e i c h e n l i s t e
1 Bauteilsubstrat lo (zweite) obere Bauteilsubstratoberfläche lu (erste) untere Bauteilsubstratoberfläche
Schutzschicht
3 Bondschicht , 4‘ Bauteil, Stützbauteil o Bauteil Oberfläche
5, 5‘, 5‘ Ausrichtungsmarke
6 Trägersubstrat
6o Trägersubstratoberfläche
7 Oberflächenbehandlungsmittel
8 Produktsubstrat
9 Modulsystem
10, 10‘, 10“, 10‘“, 10““ Modul
11 Schleuse
12 Bauteilpositionierbereich

Claims

-36- P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Bereitstellung von Bauteilen (4, 4‘) auf einem Trägersubstrat (6) mit zumindest den folgenden Schritten: al) Bereitstellung eines Bauteilsubstrates (1), a2) Aufbringung einer Bondschicht (3) auf eine erste Oberfläche (lu) des Bauteilsubstrates (1), und danach b) Vereinzelung des Bauteilsubstrates (1) zu Bauteilen (4, 4‘), c) Positionierung der Bauteile (4, 4‘) auf einem Trägersubstrat (6), wobei die Bauteile (4, 4‘) mit einer die Bondschicht (3) aufweisenden ersten Bauteiloberfläche auf dem Trägersubstrat (6) fixiert werden.
- 37 -
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei in Schritt a2) zusätzlich eine Schutzschicht (2) auf eine zweite Oberfläche ( l o) des Bauteilsubstrates (1 ) aufgebracht wird.
3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) zusätzlich zu den Bauteilen (4, 4‘) mindestens ein Stützbauteil (4‘) auf dem Trägersub strat (6) positioniert wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Stützbauteil (4‘) außerhalb eines Bauteilpositionierbereiches ( 12) auf dem Trägersubstrat (6) positioniert wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche, wobei das mindestens eine Stützbauteil (4‘) durch die Vereinzelung des Bauteilsubstrates ( 1 ) in Schritt b) erzeugt wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Stützbauteil (4‘) die gleiche Höhe wie die Bauteile (4) aufweist.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche, wobei mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier Stützbauteile (4‘), gleichmäßig außerhalb des Bauteilpositionierbereiches ( 12) versetzt positioniert werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche, wobei nach einem Debonden der Bauteile (4, 4‘) von dem Trägersubstrat (6) das mindestens eine Stützbauteil (4‘) auf dem Trägersubstrat (6) verbleibt.
9. Verfahren zum Transferieren von Bauteilen (4, 4‘) von einem Trägersubstrat (6) auf ein Produktsubstrat (8) mit zumindest den folgenden Schritten in der folgenden Reihenfolge: i) Bereitstellung, insbesondere nach einem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche 1 - 8, von Bauteilen (4, 4‘) auf einem Trägersubstrat (6), wobei die Bauteile (4, 4‘) j eweils eine erste Bauteiloberfläche und j eweils eine zweite Bauteiloberfläche (4o) aufweisen, und wobei die Bauteile (4, 4‘) mit der ersten Bauteiloberfläche auf dem Trägersubstrat (6) fixiert sind, ii) Bearbeitung der zweiten Bauteiloberfläche (4o) der Bauteile (4, 4‘ ), iii) Bonden der zweiten Bauteiloberfläche (4o) der Bauteile (4, 4‘) an ein Produktsubstrat (8), wobei die Schritte ii) und iii) unter Vakuum durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt ii) und Schritt iii) das Vakuum beibehalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren nach Schritt iii) zusätzlich den folgenden Schritt aufweist: iv) Debonden der Bauteile (4, 4‘) von dem Trägersubstrat (6), wobei das Debonden in Schritt iv) unter Vakuum durchgeführt wird.
1 1 . Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder
10, wobei bei dem Bonden in Schritt iii) sämtliche Bauteile (4, 4‘) gleichzeitig gebondet werden.
12. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 1 1 , wobei vor dem Bearbeiten in Schritt ii) das Entfernen einer auf der zweiten Bauteiloberfläche (4o) angeordneten Schutzschicht (2) durchgeführt wird.
13. Vorrichtung (9) zum Bereitstellen von Bauteilen (4, 4‘) auf einem Trägersubstrat (6), ausgebildet zum Durchführen des Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) unter Vakuum arbeitet.
- 41 -
14. Vorrichtung (9) zum Transferieren von Bauteilen (4, 4‘) von einem Trägersubstrat (6) auf ein Produktsubstrat (8), wobei die Vorrichtung (9) dazu ausgebildet ist, dass die auf dem Trägersubstrat (6) bereitgestellten Bauteile (4, 4‘) nach dem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, von dem Trägersubstrat (6) auf ein Produktsubstrat (8) unter Vakuum übertragbar sind.
15. Vorrichtung (9) nach Anspruch 14, wobei die Vorrichtung (9) so ausgebildet ist, dass das Trägersubstrat (6) von einer Oberflächenbehandlungsmoduleinheit in eine Bondmoduleinheit unter Beibehaltung des Vakuums überführbar ist.
PCT/EP2021/078910 2021-10-19 2021-10-19 Verfahren und vorrichtung zum transferieren und bereitstellen von bauteilen WO2023066461A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180102269.9A CN117916872A (zh) 2021-10-19 2021-10-19 用于转移及准备组件的方法及装置
PCT/EP2021/078910 WO2023066461A1 (de) 2021-10-19 2021-10-19 Verfahren und vorrichtung zum transferieren und bereitstellen von bauteilen
TW111133803A TW202339108A (zh) 2021-10-19 2022-09-07 用於轉移及準備組件之方法及裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/078910 WO2023066461A1 (de) 2021-10-19 2021-10-19 Verfahren und vorrichtung zum transferieren und bereitstellen von bauteilen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023066461A1 true WO2023066461A1 (de) 2023-04-27

Family

ID=78302771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/078910 WO2023066461A1 (de) 2021-10-19 2021-10-19 Verfahren und vorrichtung zum transferieren und bereitstellen von bauteilen

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN117916872A (de)
TW (1) TW202339108A (de)
WO (1) WO2023066461A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110156239A1 (en) * 2009-12-29 2011-06-30 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. Method for manufacturing a fan-out embedded panel level package
US20130328172A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 Michael A. Tischler Wafer-level flip chip device packages and related methods
WO2015197112A1 (de) 2014-06-24 2015-12-30 Ev Group E. Thallner Gmbh Verfahren und vorrichtung zur oberflächenbehandlung von substraten
WO2018194827A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Invensas Bonding Technologies, Inc. Die processing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110156239A1 (en) * 2009-12-29 2011-06-30 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. Method for manufacturing a fan-out embedded panel level package
US20130328172A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 Michael A. Tischler Wafer-level flip chip device packages and related methods
WO2015197112A1 (de) 2014-06-24 2015-12-30 Ev Group E. Thallner Gmbh Verfahren und vorrichtung zur oberflächenbehandlung von substraten
WO2018194827A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Invensas Bonding Technologies, Inc. Die processing

Also Published As

Publication number Publication date
TW202339108A (zh) 2023-10-01
CN117916872A (zh) 2024-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1568071B1 (de) Wafer mit trennschicht und trägerschicht und dessen herstellungsverfahren
AT503053B1 (de) Kombination aus einem träger und einem wafer
DE19957111B4 (de) Halbleitervorrichtung mit flacher Schutzklebstofffolie und Herstellungsverfahren dafür
EP3257071B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum zumindest teilweisen lösen einer verbindungsschicht eines temporär verbondeten substratstapels
DE112013000980B4 (de) Verfahren zum temporären Verbinden eines Produktsubstrats mit einem Trägersubstrat sowie ein entsprechender Verbund
AT502233B1 (de) Vorrichtung zum lösen eines trägers von einer halbleiterscheibe
DE112009000140T5 (de) Verfahren zum reversiblen Anbringen eines Vorrichtungswafers an einem Trägersubstrat
EP3590130A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bonden von chips
EP3371824A1 (de) Verfahren zum bonden und lösen von substraten
DE10342980B3 (de) Verfahren zur Bildung von Chip-Stapeln
DE102007063383B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Entfernung von Pelliclen von Masken
DE102014202842B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauteils
EP2422364A1 (de) Vorrichtung zur ausrichtung und vorfixierung eines wafers
DE10256247A1 (de) Schichtverbund aus einer Trennschicht und einer Schutzschicht zum Schutze und zum Handling eines Wafers beim Dünnen, bei der Rückseitenbeschichtung und beim Vereinzeln
DE10140827B4 (de) Vorrichtung zum Debonden von Dünnwafern
WO2023066461A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum transferieren und bereitstellen von bauteilen
DE102020209954A1 (de) Schutzelementausbildungsverfahren und schutzelementausbildungsvorrichtung
DE19822512A1 (de) Verfahren zum Vereinzeln und Positionieren von Halbleiter-Bauteilen
EP0605679A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum stapeln von substraten, die durch bonden miteinander zu verbinden sind
WO1999048137A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum behandeln von wafern mit bauelementen beim abdünnen des wafers und beim vereinzeln der bauelemente
WO2023066463A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erzeugen und zum bereitstellen von elektronischen bauteilen
DE102020210750A1 (de) Verfahren zum entfernen einer trägerplatte
DE102004058876B3 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Klebstoffschicht auf dünngeschliffene Halbleiterchips eines Halbleiterwafers
DE10142073C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden und Trennen von Systemwafern und Trägerwafern
AT411197B (de) Verfahren zum montieren, haltern oder abmontieren eines wafers sowie einrichtung zur durchführung des verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21794814

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180102269.9

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2021794814

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021794814

Country of ref document: EP

Effective date: 20240521