DE10238601A1

DE10238601A1 - Wafer for handling substrates in the semiconductor industry comprises a first surface on which an adhesive layer is applied to keep a substrate mechanically stable for subsequent processing, a second surface, and a feed line for solvent

Info

Publication number: DE10238601A1
Application number: DE10238601A
Authority: DE
Inventors: Robert Wieland; Hans-Peter Spöhrle
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Wafer (10) comprises a first surface (12) on which an adhesive layer (30) is applied to keep a substrate mechanically stable for subsequent processing, a second surface (14) lying opposite the first surface, and a feed line (22, 24) extending from the second surface to the first surface to introduce a solvent from the second surface to the adhesive layer arranged on the first surface. An Independent claim is also included for a process for the production of a wafer.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Handhabungswafer zur Handhabung von Substraten, insbesondere von zu dünnenden oder gedünnten Substrats, ein Verfahren zur Herstellung des Handhabungswafers und ein Verfahren zur Handhabung eines Substrats.The present invention relates on a handling wafer for handling substrates, in particular from to be thinned or thinned Substrate, a method for producing the handling wafer and a method for handling a substrate.

In der Halbleitertechnologie werden immer häufiger gedünnte Substrate verwendet, die vor oder nach dem Dünnen strukturiert werden, und die anschließend zu Substratstapeln zusammengesetzt oder mit dickeren Trägersubstraten verbunden werden. Ein Beispiel ist die dreidimensionale vertikale Systemintegration von Si-ICs, für die hochgenaue Si-Rückdünnungsverfahren benötigt werden, um die metallische Durchkontaktierung zwischen den einzelnen Waferlagen bzw. Chiplagen zu realisieren. Extrem dünne Substrate im Dickenbereich von 15 μm bis 25 μm können derzeit nur mit Hilfe eines Handlingwafers bzw. Handhabungswafers erzeugt und gehandhabt werden. Der Handhabungswafer ist über eine Klebeschicht vollflächig mit dem Substrat verbunden und hält und stabilisiert dasselbe, während es bearbeitet, insbesondere gedünnt und schließlich auf einem Trägersubstrat befestigt wird. Das Trägersubstrat und das darauf befestigte gedünnte Substrat bilden einen Waferstapel. Ein Trägersubstrat ist beispielsweise ein dickerer, leicht handzuhabender und/oder ohne weiteres elektrisch zu kontaktierender Wafer oder seinerseits ein Waferstapel bzw. ein Stapel aus mehreren, vorzugsweise gedünnten Substraten. Nach dem erfolgten Umbonden des gedünnten Substrats auf ein Trägersubstrat muß der Handhabungswafer entfernt werden.In semiconductor technology more frequently thinned Used substrates that are structured before or after thinning, and which then assembled into substrate stacks or with thicker carrier substrates get connected. One example is three-dimensional vertical system integration of Si ICs, for the highly accurate Si back-thinning process needed be the metallic via between each Realize wafer layers or chip layers. Extremely thin substrates in the thickness range from 15 μm to 25 μm can currently generated only with the help of a handling wafer or handling wafer and be handled. The handling wafer is covered over the entire surface with an adhesive layer attached to the substrate and holds and stabilize the same while it is processed, especially thinned and finally on a carrier substrate is attached. The carrier substrate and the thinned on it Substrate form a stack of wafers. A carrier substrate is, for example a thicker, easier to handle and / or easily electric wafer to be contacted or in turn a wafer stack or a Stack of several, preferably thinned substrates. After this re-bonding of the thinned substrate on a carrier substrate must the Handling wafers are removed.

Das Ablösen und Entfernen des Handhabungswafers von diesem Waferstapel erfolgt bisher manuell. Dazu wird der Waferstapel zusammen mit dem Handhabungswafer so lange erwärmt, bis sich die Klebeschicht zwischen dem Handhabungswafer und dem gedünnten Substrat verflüssigt. Der Handhabungswafer kann dann in Richtung parallel zu der Klebeschicht mechanisch von dem Waferstapel abgeschoben werden. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig, kann praktisch nicht automatisiert werden und erzeugt damit hohe Kosten. Darüber hinaus birgt es ein erhebliches Risiko der mechanischen Beschädigung sowohl des Handhabungswafers als auch des Waferstapels. Ferner kann es nur bei Wafern mit einem Durchmesser bis zu 150 mm angewendet werden. Bereits bei einem Waferdurchmesser von 200 mm sind die Adhäsionskräfte so hoch, daß der Handhabungswafer nicht mehr zerstörungsfrei durch Schieben mit einer Pinzette oder einem Greifer abgelöst werden kann.The detachment and removal of the handling wafer Up to now, this wafer stack has been done manually. To do this, the wafer stack heated together with the handling wafer until the adhesive layer liquefied between the handling wafer and the thinned substrate. The Handling wafers can then be parallel to the adhesive layer mechanically pushed off the stack of wafers. This method is time consuming, practically cannot be automated and generates high costs. About that moreover, it carries both a significant risk of mechanical damage the handling wafer as well as the wafer stack. Furthermore, it can can only be used for wafers with a diameter of up to 150 mm. Already with a wafer diameter of 200 mm, the adhesive forces are so high that the Handling wafers no longer non-destructively by pushing with tweezers or a gripper.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Handhabungswafer, der ein einfacheres und sichereres Ablösen des Handhabungswafers von einem Substrat beliebiger Größe ermöglicht, ein Verfahren zur Herstellung des Handhabungswafers und ein Verfahren zum einfacheren und sichereren Handhaben eines Substrats beliebiger Größe zu schaffen.The present invention lies based on the task of a handling wafer that is a simpler and more secure detachment enables the handling wafer to be made from a substrate of any size, a method of manufacturing the handling wafer and a method for easier and safer handling of a substrate of any size.

Diese Aufgabe wird durch einen Handhabungswafer gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 7 bzw. ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.This task is accomplished by a handling wafer according to claim 1, a method according to claim 7 or a method according to claim 11 solved.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Handhabungswafer zur Handhabung von Substraten. Der Handhabungswafer umfaßt eine erste Oberfläche, auf die eine Klebeschicht aufbringbar ist, um ein Substrat für eine nachfolgende Bearbeitung mechanisch stabil zu halten, eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und eine Zuleitung oder eine Mehrzahl von Zuleitungen, die sich von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche erstrecken, um ein Zuleiten eines Lösemittels von der zweiten Oberfläche zu einer auf der ersten Oberfläche aufgebrachten Klebeschicht zu ermöglichen.The present invention provides a handling wafer for handling substrates. The handling wafer comprises a first surface, to which an adhesive layer can be applied to form a substrate for a subsequent one Machining to keep mechanically stable, a second surface that the first surface opposite, and a feed line or a plurality of feed lines which differ from the second surface extend to the first surface to supply a solvent from the second surface to one on the first surface to allow applied adhesive layer.

Vorzugsweise umfaßt die Zuleitung bzw. die Mehrzahl von Zuleitungen eine Mehrzahl von regelmäßig angeordneten Ausnehmungen in der ersten Oberfläche und eine Mehrzahl von regelmäßig angeordneten Kanälen, die sich von der zweiten Oberfläche bis zu der Mehrzahl von Ausnehmungen erstrecken.The feed line preferably comprises or the plurality of supply lines a plurality of regularly arranged recesses in the first surface and a plurality of regularly arranged channels, which is different from the second surface extend to the plurality of recesses.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Handhabungswafers, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Wafers mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt;
Erzeugen einer Mehrzahl von Zuleitungen, die sich von der zweiten Oberfläche bis zu der ersten Oberfläche erstrecken, um ein Zuleiten eines Lösemittels von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche zu ermöglichen.The present invention also provides a method for producing a handling wafer, comprising the following steps:
Providing a wafer having a first surface and a second surface opposite the first surface;
Creating a plurality of leads extending from the second surface to the first surface to allow solvent to be fed from the second surface to the first surface.

Die Mehrzahl von Ausnehmungen und die Mehrzahl von Kanälen werden vorzugsweise durch anisotropes Ätzen erzeugt.The majority of recesses and the majority of channels are preferably produced by anisotropic etching.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Handhabung eines Substrats, mit folgenden Schritten:
Aufbringen des Substrats mittels einer Klebeschicht auf die erste Oberfläche des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Handhabungswafers;
Bearbeiten des Substrats; und
Einbringen eines Lösemittels für die Klebeschicht in die Zuleitung von der zweiten Oberfläche aus, um die Klebeschicht zu lösen.The present invention further provides a method for handling a substrate, comprising the following steps:
Applying the substrate by means of an adhesive layer to the first surface of the handling wafer according to the invention described above;
Processing the substrate; and
Introducing a solvent for the adhesive layer into the feed line from the second surface in order to detach the adhesive layer.

Dieses Verfahren erlaubt ohne weiteres eine Dünnung des Substrats auf eine Dicke von 15 μm bis 25 μm oder weniger bei einer beliebigen Größe des Substrats.This procedure allows without further ado a thinning of the substrate to a thickness of 15 μm to 25 μm or less in any Size of the substrate.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch das Lösen bzw. Auflösen der Klebeschicht in dem Lösemittel ein selbstständiges Ablösen des Handhabungswafers von dem Substrat erfolgt. Der Zeitaufwand und die Arbeitszeitkosten für das herkömmliche manuell mechanische Abschieben des Handhabungswafers und das damit verbundene Risiko der Beschädigung oder Zerstörung von Handhabungswafer und Substrat entfallen somit. Insbesondere wenn der Handhabungswafer eine Mehrzahl von Zuleitungen aufweist, ist das erfindungsgemäße Ablösen des Handhabungswafers von der Größe des Substrats völlig unabhängig. Bei einer entsprechenden Anzahl der Zuleitungen bzw. einem entsprechend geringen Abstand der Zuleitungen voneinander vor allem an der ersten Oberfläche des Handhabungswafers kann das Lösemittel schnell jeden Punkt der Klebeschicht erreichen und lösen, so daß der gesamte Ablösevorgang innerhalb einiger Minuten oder weniger Stunden abgeschlossen ist. Eine Handhabung eines Substrats mittels des beschriebenen Handhabungswafers ist auch deshalb vorteilhaft, weil der Handhabungswafer nach der Verwendung gereinigt und wieder verwendet werden kann. Dies gilt insbesondere, wenn er an seiner ersten Oberfläche mit einer Oxid-Nitrid-Schutzschicht bzw. einer Schutzstruktur aus einer oder mehreren Oxid- und Nitrid-Schichten versehen ist.An advantage of the present invention is that by loosening or dissolving the adhesive layer in the solvent, the handling wafer is automatically detached from the substrate. The time and labor costs for conventional manual mechanical firing ben of the handling wafer and the associated risk of damage or destruction of the handling wafer and substrate are thus eliminated. In particular if the handling wafer has a plurality of feed lines, the detachment of the handling wafer according to the invention is completely independent of the size of the substrate. With a corresponding number of leads or a correspondingly small distance between the leads, especially on the first surface of the handling wafer, the solvent can quickly reach and detach every point of the adhesive layer, so that the entire detachment process is completed within a few minutes or a few hours. Handling a substrate by means of the handling wafer described is also advantageous because the handling wafer can be cleaned and reused after use. This applies in particular if it is provided on its first surface with an oxide-nitride protective layer or a protective structure composed of one or more oxide and nitride layers.

Das beschriebene selbstständige Ablösen des Handhabungswafers ist ohne weiteres parallelisierbar. Beispielsweise kann gleichzeitig ein vollständiges Wafer-Los in einem 25er Wafer-Carrier bearbeitet werden.The described independent replacement of the Handling wafers can be easily parallelized. For example can be a complete one at the same time Wafer lot can be processed in a 25 wafer carrier.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:Below are preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying figures. It demonstrate:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines Handhabungswafers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 1 is a schematic sectional view of a handling wafer according to a preferred embodiment of the present invention; and

2A und 2B schematische Schnittdarstellungen eines Handhabungswafers und eines gedünnten Substrats während einer Bearbeitung desselben. 2A and 2 B schematic sectional views of a handling wafer and a thinned substrate while processing the same.

1 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Handhabungswafers 10 mit einer ersten Oberfläche 12 und einer zweiten Oberfläche 14, die einander gegenüberliegen. Der Handhabungswafer weist an beiden Oberflächen tief eingeätzte Trench-Löcher auf. In der ersten Oberfläche 12 ist eine zweidimensional gitterförmige Anordnung von Trench-Löchern bzw. Ausnehmungen 22 angeordnet, die eine Tiefe von ca. 75 μm und einen gegenseitigen Abstand von wenigen μm aufweisen. Von der zweiten Oberfläche 14 aus sind tiefe Trench-Löcher bzw. Kanäle 24 in den Handhabungswafer 10 geätzt, die eine Tiefe von ca. 450 μm aufweisen. Die Kanäle 24 sind ebenfalls regelmäßig, vorzugsweise gitterförmig angeordnet, wobei die lateralen Abstände der Kanäle 24 voneinander ca. 15 mal größer sind als die Abstände der Ausnehmungen 22 voneinander. Da die Ausnehmungen 22 eine Tiefe von ca. 75 μm, die Kanäle 24 eine Tiefe von ca. 450 μm und der Handhabungswafer 10 eine Dicke von ca. 500 μm aufweisen, überlappen die Ausnehmungen 22 und die Kanäle 24 und bilden zusammen durchgehende Zuleitungen, die von der zweiten Oberfläche 14 bis zu der ersten Oberfläche 12 des Handhabungswafers 10 reichen. 1 is a schematic sectional view of a handling wafer 10 with a first surface 12 and a second surface 14 that face each other. The handling wafer has deeply etched trench holes on both surfaces. In the first surface 12 is a two-dimensional grid-shaped arrangement of trench holes or recesses 22 arranged, which have a depth of about 75 microns and a mutual distance of a few microns. From the second surface 14 are deep trench holes or channels 24 in the handling wafer 10 etched, which have a depth of approx. 450 μm. The canals 24 are also arranged regularly, preferably in a lattice shape, the lateral spacing of the channels 24 are approximately 15 times larger than the distances between the recesses 22 from each other. Because the recesses 22 a depth of approx. 75 μm, the channels 24 a depth of approx. 450 μm and the handling wafer 10 have a thickness of approx. 500 μm, the recesses overlap 22 and the channels 24 and together form continuous leads from the second surface 14 up to the first surface 12 of the handling wafer 10 pass.

In der Darstellung in 1 ist auf die erste Oberfläche des Handhabungswafers 10 eine Klebeschicht 30 aufgebracht. Das schwarz dargestellte Material der Klebeschicht 30 füllt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch die Ausnehmungen 22 und Abschnitte 34 der Kanäle 24 aus.In the representation in 1 is on the first surface of the handling wafer 10 an adhesive layer 30 applied. The material of the adhesive layer shown in black 30 in the illustrated embodiment also fills the recesses 22 and sections 34 of the channels 24 out.

Die Klebeschicht 30 verbindet den Handhabungswafer 10 mit einem Substrat 40, dessen erste Oberfläche 42 durch die Klebeschicht 30 vollflächig mit dem Handhabungswafer 10 verbunden ist. Das Substrat 40 wird durch den Handhabungswafer 10 mechanisch gehalten und gestützt und widersteht deshalb großen mechanischen Beanspruchungen während beispielsweise die zweite Oberfläche 44 des Substrats 40 bearbeitet wird. Insbesondere kann die zweite Oberfläche 44 des Substrats 40 durch mechanisches Grinden, naßchemisches Spinätzen oder chemisch-mechanisches Polieren (CMP; CMP = chemical-mechanical polishing) abgetragen und/oder planarisiert und/oder poliert werden.The adhesive layer 30 connects the handling wafer 10 with a substrate 40 whose first surface 42 through the adhesive layer 30 full surface with the handling wafer 10 connected is. The substrate 40 is through the handling wafer 10 mechanically held and supported and therefore resists large mechanical loads during, for example, the second surface 44 of the substrate 40 is processed. In particular, the second surface 44 of the substrate 40 be removed and / or planarized and / or polished by mechanical grinding, wet chemical spin etching or chemical mechanical polishing (CMP; CMP = chemical mechanical polishing).

Beim Polieren von Substratoberflächen besteht allgemein das Risiko des sogenannten Dishing-Effekts, der darauf beruht, daß Bereiche eines Substrats, die bei Druck auf die Oberfläche des Substrats elastisch zurückweichen, weniger stark abgetragen werden, als Bereiche, die starr sind und einem Druck auf die Oberfläche nicht nachgeben. Dieser Dishing-Effekt tritt insbesondere auf, wenn beispielsweise ein dünnes Substrat teilweise an einer starren Struktur und teilweise über Hohlräumen oder nachgiebigen Bereichen der Struktur angeordnet ist. Da das laterale Rastermaß der Ausnehmungen 22 in der ersten Oberfläche 12 des Handhabungswafers 10 vorzugsweise klein oder wesentlich kleiner als die Dicke des Substrats 40 ist, wird dieser Dishing-Effekt bei Verwendung des erfindungsgemäßen Handhabungswafers vermieden.When polishing substrate surfaces, there is generally the risk of the so-called dishing effect, which is based on the fact that regions of a substrate that elastically recede when pressed onto the surface of the substrate are less worn away than regions that are rigid and under pressure Do not give in to the surface. This dishing effect occurs in particular when, for example, a thin substrate is partially arranged on a rigid structure and partly above cavities or flexible areas of the structure. Since the lateral grid dimension of the recesses 22 in the first surface 12 of the handling wafer 10 preferably small or much smaller than the thickness of the substrate 40 this dishing effect is avoided when using the handling wafer according to the invention.

In den 2A und 2b ist in schematischen Schnittdarstellungen gezeigt, wie das Substrat 40 nach einer Bearbeitung, insbesondere einem Dünnen auf einen Waferstapel 50 aus mehreren Substraten 52, 54, 56, 58 aufsetzt und mit diesem mechanisch verbunden wird, wonach der Handhabungswafer 10 von dem Substrat 40 gelöst wird. Der Waferstapel 50 besteht in diesem Beispiel aus einem relativ dicken, eine mechanische Stabilität des Waferstapels 50 gewährleistenden Substrat 52 und mehreren dünnen Substraten 54, 56, 58, die beispielsweise durch Waferbonden mit dem Substrat 52 stapelförmig verbunden sind. Die Substrate 54, 56, 58 des Waferstapels 50 wurden in vorangegangenen Herstellungsschritten erzeugt, bearbeitet und stapelförmig miteinander verbunden, wobei vorzugsweise ebenfalls der erfindungsgemäße Handhabungswafer 10 verwendet wurde.In the 2A and 2 B is shown in schematic sectional views, like the substrate 40 after processing, especially thin on a stack of wafers 50 from several substrates 52 . 54 . 56 . 58 touches down and mechanically connected to it, after which the handling wafer 10 from the substrate 40 is solved. The wafer stack 50 in this example consists of a relatively thick, mechanical stability of the wafer stack 50 ensuring substrate 52 and several thin substrates 54 . 56 . 58 , for example, by wafer bonding to the substrate 52 are connected in a stack. The substrates 54 . 56 . 58 of the wafer stack 50 were generated, processed and stacked together in previous manufacturing steps, preferably also the handling wafer according to the invention 10 was used.

Das mit dem Handhabungswafer 10 durch die Klebeschicht 30 vollflächig verbundene Substrat 40 wird wie oben beschrieben bearbeitet, insbesondere gedünnt, und anschließend in der durch die Pfeile 60 angedeuteten Richtung auf den Waferstapel 50 aufgesetzt. Nachdem das Substrat 40 bzw. seine zweite Oberfläche 44 beispielsweise durch Waferbonden vollflächig mit dem Waferstapel 50 verbunden ist, wird die so erzeugte Anordnung aus dem Handhabungswafer 10, dem Substrat 40 und den Substraten 52-58 des Waferstapels 50 in ein Lösemittel getaucht, welches selektiv das Material der Klebeschicht 30 löst. Dies erfolgt vorzugsweise in einem Naßätzbecken. Dieses Lösemittel gelangt durch die Zuleitungen, die durch die Kanäle 24 und die Ausnehmungen 22 des Handhabungswafers 10 gebildet werden, von der zweiten Oberfläche 14 des Handhabungswafers 10 zunächst zu den Abschnitten 34 der Kanäle 24, die durch das Material der Klebeschicht 30 gefüllt sind. Das Material der Klebeschicht 30 ist beispielsweise ein Photolack oder auch ein thermoplastisches Klebematerial, das von dem Lösemittel chemisch angegriffen und in Lösung gebracht wird. Durch Diffusion des Lösemittels in die Abschnitte 34 und die Ausnehmungen 22 bzw. in das Klebematerial und vorzugsweise unterstützt durch Ultraschall wird nach und nach das gesamte Klebematerial bis hin zu der ersten Oberfläche 12 des Handhabungswafers 10 und der ersten Oberfläche 42 des Substrats 40 gelöst. Sobald die Klebeschicht 30 vollständig in Lösung gegangen ist, ist der Handhabungswafer 10 von dem Substrat 40 mechanisch getrennt. Der Handhabungswafer 10 wird somit sozusagen von alleine und völlig ohne Einwirkung mechanischer Kräfte oder Spannungen von dem Substrat 40 gelöst. Dieser Vorgang benötigt abhängig von dem verwendeten Klebematerial, dem Lösemittel, den Abmessungen der Kanäle 24 und Ausnehmungen 22, der Dicke der Klebeschicht 30, Temperatur, Druck etc. bis zu einige Stunden.That with the handling wafer 10 through the adhesive layer 30 fully connected substrate 40 is processed as described above, especially thinned, and then in the direction of the arrows 60 indicated direction on the wafer stack 50 placed. After the substrate 40 or its second surface 44 for example by wafer bonding with the wafer stack over the entire surface 50 is connected, the arrangement thus generated is made from the handling wafer 10 , the substrate 40 and the substrates 52-58 of the wafer stack 50 dipped in a solvent, which selectively the material of the adhesive layer 30 solves. This is preferably done in a wet etching basin. This solvent passes through the feed lines through the channels 24 and the recesses 22 of the handling wafer 10 are formed by the second surface 14 of the handling wafer 10 first to the sections 34 of the channels 24 by the material of the adhesive layer 30 are filled. The material of the adhesive layer 30 is, for example, a photoresist or a thermoplastic adhesive material that is chemically attacked by the solvent and brought into solution. By diffusion of the solvent into the sections 34 and the recesses 22 or in the adhesive material and preferably supported by ultrasound, gradually the entire adhesive material down to the first surface 12 of the handling wafer 10 and the first surface 42 of the substrate 40 solved. Once the adhesive layer 30 is completely in solution, is the handling wafer 10 from the substrate 40 mechanically separated. The handling wafer 10 is thus, so to speak, by itself and completely without the action of mechanical forces or stresses from the substrate 40 solved. Depending on the adhesive material used, the solvent, this process requires the dimensions of the channels 24 and recesses 22 , the thickness of the adhesive layer 30 , Temperature, pressure etc. up to a few hours.

Während die kleinen lateralen Abmessungen und das kleine Rastermaß der Ausnehmungen 22 in der ersten Oberfläche 12 des Handhabungswafers 10 wie oben beschrieben den Dishing-Effekt beim Polieren der zweiten Oberfläche 42 des Substrats 40 vermeiden, gewährleisten die großen Querschnitte der Kanäle 24 eine effiziente Diffusion bzw. einen schnellen Transport des Lösemittels zu dem Klebematerial bzw. des gelösten Klebematerials von der Klebeschicht 30 weg und aus dem Handhabungswafer 10 heraus. Dies ist der Grund für die in 1 dargestellten unterschiedlichen Strukturen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche.While the small lateral dimensions and the small grid dimension of the recesses 22 in the first surface 12 of the handling wafer 10 the dishing effect when polishing the second surface as described above 42 of the substrate 40 avoid, ensure the large cross sections of the channels 24 efficient diffusion or rapid transport of the solvent to the adhesive material or the dissolved adhesive material from the adhesive layer 30 away and out of the handling wafer 10 out. This is the reason for the in 1 shown different structures of the first surface and the second surface.

Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Handhabungswafern 10 kann gleichzeitig eine Mehrzahl von Substraten 40 und Waferstapeln 50 bearbeitet werden, beispielsweise ein vollständiges Wafer-Los in einem 25er Carrier. Das Verfahren kann ferner fast vollständig automatisiert werden, wenn in einer Naßstraße die Wafer-Carrier automatisch von einem Naßätzbecken zum nächsten transportiert werden. Nach Abschluß der Naßreinigungsschritte werden die möglicherweise paarweise in jedem Slot angeordneten Wafer vorzugsweise in zwei getrennte Boxen aussortiert.With the described method according to the invention or with a plurality of handling wafers according to the invention 10 can simultaneously have a plurality of substrates 40 and wafer stacks 50 processed, for example a complete wafer lot in a 25er carrier. The method can also be almost completely automated if the wafer carriers are automatically transported from one wet etching basin to the next in a wet line. After completion of the wet cleaning steps, the wafers, which may be arranged in pairs in each slot, are preferably sorted out into two separate boxes.

Die Herstellung des Handhabungswafers 10 bzw. der Ausnehmungen 22 und der Kanäle 24 erfolgt vorzugsweise durch anisotropes Ätzen, insbesondere durch ein anisotropes RIE-Plasmaätzverfahren (RIE = reactive ion etch). Dazu werden zunächst auf lithographischem Wege entsprechende Oxid-Schutzmasken auf den Oberflächen 12, 14 erzeugt, die die laterale Struktur der Ausnehmungen 22 bzw. der Kanäle 24 definieren. Der Wafer wird in zwei Stufen durchätzt, und zwar zunächst von der ersten Oberfläche 12 her bis in eine Tiefe von ca. 75 μm und dann von der zweiten Oberfläche 14 her bis in eine Tiefe von ca. 450 μm. Bei dieser Überätzung resultieren in den Überlappbereichen der beiden verschieden dimensionierten Maskensätze der ersten Oberfläche 12 und der zweiten Oberfläche 14 die oben beschriebenen durchge henden Zuleitungen, die durch die Kanäle 24 und die Ausnehmungen 22 gebildet werden. Um die Widerstandsfähigkeit des Handhabungswafers 10 und insbesondere seiner ersten Oberfläche 12 zu verbessern und ihn somit mehrfach verwenden zu können, wird vorzugsweise nach Fertigstellung der Ausnehmungen 22 und der Kanäle 24 mittels LPCVD (LPCVD = low pressure chemical vapor deposition) eine Oxid-Nitrid-Schutzschicht bzw. eine Schutzstruktur aus Oxid- und/oder Nitrid-Schichten auf die erste Oberfläche 12 und vorzugsweise auch auf die Oberflächen der Ausnehmungen 22 aufgebracht.The manufacture of the handling wafer 10 or the recesses 22 and the channels 24 is preferably carried out by anisotropic etching, in particular by an anisotropic RIE plasma etching method (RIE = reactive ion etch). For this purpose, appropriate oxide protective masks are firstly lithographically formed on the surfaces 12 . 14 which creates the lateral structure of the recesses 22 or the channels 24 define. The wafer is etched through in two stages, first from the first surface 12 to a depth of approx. 75 μm and then from the second surface 14 to a depth of approx. 450 μm. This overetching results in the overlapping areas of the two differently dimensioned mask sets on the first surface 12 and the second surface 14 the continuous feed lines described above, through the channels 24 and the recesses 22 be formed. The durability of the handling wafer 10 and especially its first surface 12 To improve and thus be able to use it several times, is preferably after completion of the recesses 22 and the channels 24 using LPCVD (LPCVD = low pressure chemical vapor deposition) an oxide-nitride protective layer or a protective structure made of oxide and / or nitride layers on the first surface 12 and preferably also on the surfaces of the recesses 22 applied.

Die Ausnehmungen 22 in der ersten Oberfläche 12 des Handhabungswafers 10 sind entweder einzelne kleine Löcher mit kleiner Querschnittsfläche und großer Tiefe oder aber parallel angeordnete Gräben bzw. Trench-Gräben mit geringer Breite und großer Tiefe, wobei Trench-Gräben den Vorteil aufweisen, daß bei einer entsprechenden Anordnung der Kanäle 24 jede Ausnehmung 22 von einem oder mehreren Kanälen 24 angeschnitten wird.The recesses 22 in the first surface 12 of the handling wafer 10 are either individual small holes with a small cross-sectional area and great depth, or trenches or trench trenches arranged in parallel with a small width and great depth, trench trenches having the advantage that with a corresponding arrangement of the channels 24 every recess 22 of one or more channels 24 is cut.

Claims

Handling wafer ( 10 ) for handling substrates ( 40 ), with the following features: a first surface ( 12 ) on which an adhesive layer ( 30 ) can be applied to a substrate ( 40 ) keep mechanically stable for subsequent processing; a second surface ( 14 ) that of the first surface ( 12 ) is opposite; and a supply line ( 24 . 22 ) extending from the second surface ( 14 ) to the first surface ( 12 ) extends to supply a solvent from the second surface ( 14 ) to one on the first surface ( 12 ) applied adhesive layer ( 30 ) to enable.

Handling wafer ( 10 ) according to claim 1, further comprising a plurality of feed lines ( 24 . 22 ) extending from the second surface ( 14 ) to the first surface ( 12 ) extend to supply a solvent from the first surface ( 14 ) to one on the first surface ( 12 ) applied adhesive layer ( 30 ) to enable.

Handling wafer ( 10 ) according to claim 2, wherein the plurality of feed lines a plurality of recesses ( 22 ) in the first surface ( 12 ) and a plurality of channels ( 24 ), the channels ( 24 ) from the second surface ( 14 ) up to the majority of recesses ( 22 ) extend.

Handling wafer according to claim 3, wherein the recesses ( 22 ) lattice-like regularly on the first surface ( 12 ) are arranged, and the channels ( 24 ) grid-shaped in the handling wafer ( 10 ) are arranged.

Handling wafer according to Claim 4, in which the distance between adjacent recesses ( 22 ) is smaller than the distance between adjacent channels ( 24 ).

Handling wafer ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, which is reusable for successively a plurality of substrates ( 40 ) mechanically stable for machining.

Method for producing a handling wafer, with the following steps: provision of a wafer ( 10 ) with a first surface ( 12 ) and a second surface ( 14 ) that of the first surface ( 12 ) is opposite; Create a plurality of recesses ( 22 ) in the first surface ( 12 ); and creating a plurality of channels ( 24 ) extending from the second surface ( 14 ) to the recesses ( 22 ) in the first surface ( 12 ) extend to supply a solvent from the second surface ( 14 ) to the first surface ( 12 ) to enable.

The method of claim 7, wherein the step of creating the plurality of recesses ( 22 ) includes an anisotropic etching step.

The method of claim 7 or 8, wherein the step of creating the plurality of channels ( 24 ) includes an anisotropic etching step.

Method according to one of claims 7 to 9, further comprising a step of producing an oxide layer and / or a nitride layer on the first surface ( 12 ).

Process for handling a substrate ( 40 ), with the following steps: applying the substrate ( 40 ) with an adhesive layer ( 30 ) on the first surface ( 12 ) of the handling wafer ( 10 ) according to one of claims 1 to 6; Processing the substrate ( 40 ); and introducing a solvent for the adhesive layer ( 30 ) in the supply line ( 24 . 22 ) from the second surface ( 14 ) to the adhesive layer ( 30 ) to solve.

The method of claim 11, wherein the step of processing includes a step of thinning.

The method of claim 12, wherein the step of thinning comprises a step of thinning the substrate ( 40 ) to a thickness of 25 μm or less.

Method according to one of Claims 11 to 13, in which the step of processing comprises a step of connecting the substrate ( 40 ) with another substrate ( 58 ) includes.