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WO2013120648A1 - Verfahren zum temporären verbinden eines produktsubstrats mit einem trägersubstrat - Google Patents

Verfahren zum temporären verbinden eines produktsubstrats mit einem trägersubstrat Download PDF

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WO2013120648A1
WO2013120648A1 PCT/EP2013/050849 EP2013050849W WO2013120648A1 WO 2013120648 A1 WO2013120648 A1 WO 2013120648A1 EP 2013050849 W EP2013050849 W EP 2013050849W WO 2013120648 A1 WO2013120648 A1 WO 2013120648A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
product substrate
layer
product
carrier substrate
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/050849
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Burggraf
Gerald MITTENDORFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EV Group E Thallner GmbH
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 US14/376,460 priority Critical patent/US9390956B2/en
Priority to DE112013000980.3T priority patent/DE112013000980B4/de
Priority to JP2014556963A priority patent/JP6140194B2/ja
Priority to ATA9032/2013A priority patent/AT517748B1/de
Priority to SG11201404960TA priority patent/SG11201404960TA/en
Priority to KR1020147021338A priority patent/KR102061369B1/ko
Priority to CN201380009852.0A priority patent/CN104115267B/zh
Publication of WO2013120648A1 publication Critical patent/WO2013120648A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H10P72/74—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H10P72/70—
    • H10P72/7448—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H10P72/7408—
    • H10P72/7412—
    • H10P72/7422—
    • H10P72/744—

Definitions

  • the invention relates to a method according to claim 1 for temporarily connecting a product substrate to a carrier substrate.
  • Product substrates are often required in the semiconductor industry and may include mechanical and / or chemical or other processing steps (lithography, lacquering, coating, etc.) as well as transports of the product substrates from A to B.
  • Bonding known, such as the use of UV light, laser beams, temperature or solvent.
  • the thin substrates have little to no dimensional stability and typically curl without support material. While handling the mostly on back-thinned wafers based
  • Bonding layer before detachment of the product substrate some places continue to be adhesive and then lead to the destruction of the product wafer when peeling at these locations.
  • Peripheral edge of the product substrate more preferably in a region on the opposite side of the carrier substrate
  • Connection layer is provided.
  • the non-stick layer is dimensioned and designed so that when contacting with the bonding layer on the
  • Carrier substrate acts a sufficient for processing and transport of the product substrate adhesive force.
  • product substrate is a product substrate, for example a
  • Semiconductor wafer which is usually thinned to a thickness between 0.5 .mu.m and 250 .mu.m, is tended to become increasingly thinner product substrates.
  • the carrier used is, for example, a carrier substrate having a thickness of between 50 ⁇ m and 5,000 ⁇ m, in particular between 500 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
  • Carrier substrate in particular in one, preferably for Product substrate receiving side concentric, ring portion, is arranged.
  • Carrier substrate in particular in a, preferably concentric, ring section, the product substrate is attached to the carrier substrate with the least possible effort and is just as easily detachable from this, without damaging the structures present on the product substrate.
  • the structures are at least partially, preferably completely, surrounded by the non-stick layer. In this way, the structures are at the same time protected from the outside by the non-stick layer
  • Carrier substrate acting tensile force takes place.
  • a release side in particular the entire surface, sucking, preferably flexible carrier holder.
  • a carrier holder is particularly suitable a chuck, in particular a spinner chuck for receiving the carrier substrate, in particular by means of negative pressure, for example
  • Suction pads, holes or suction cups Suction pads, holes or suction cups.
  • a mechanical recording for example by lateral brackets, conceivable.
  • the recording takes place
  • a flexible carrier holder is advantageous, so that the detachment of the product substrate can take place in a particularly gentle manner, while a rigid carrier holder is conceivable in the event of lateral detachment.
  • a product substrate holder is, in particular similar, preferably identical in construction, as the carrier holder designed and brings a the
  • this relates to the variant of the centric loading of the carrier substrate during detachment, in particular in conjunction with the flexible carrier holder. This is a particularly gentle, piece by piece evenly from
  • the adhesion force acting between the connecting layer and the non-stick layer lies between 0.1 mJ / m 2 and 10 J / m 2 , in particular between 1 mJ / m 2 and 1 J / m 2 , wherein the adjustment is made by the choice of material and the size of the contact surface.
  • Fig. 1 a schematic representation of an inventive
  • FIG. 2 shows a schematic side view of a product substrate connected to a carrier substrate according to the invention
  • Fig. 3 a schematic representation of the invention
  • Fig. 4 is a schematic representation of the invention
  • FIG. 1 describes a method sequence according to the invention for temporarily connecting one with structures 3, in particular one
  • Topography preferably at least partially consisting of chip-stocked product substrate 2, with a substrate substrate 6.
  • the process is in the plane of the drawing from left to right up to a finished product substrate-carrier substrate composite.
  • 7 In the supporting substrate 6, in a connecting surface portion 13 of a product substrate receiving side 6o of the supporting substrate 6, a ring-shaped concentric to the product substrate receiving side 6o is formed
  • Connecting layer 5 is applied, which extends from the side periphery 6s of the support substrate 6 inwardly.
  • the bonding layer 5 protrudes from the product substrate receiving side 6o.
  • Non-stick surface portion 15 applied an anti-adhesive layer 4.
  • the non-stick layer 4 extends from a side circumference 2s of the
  • the ring width 4b of the non-stick layer 4 approximately corresponds to the ring width 5b of the connecting layer 5.
  • the non-stick layer 4 also protrudes from the connecting side 2u.
  • the non-stick layer 4 surrounds, in particular encloses, at the same time the structures 3 applied on the connection side 2u.
  • the ring width 4b and / or ring width 5b is advantageously between 1 mm and 25 mm, in particular between 5 mm and 15 mm.
  • the product substrate 2 is rotated by 180 degrees, so to speak upside down, in order to mechanically and / or optically align the product substrate 2 with the non-stick layer 4 in a further step with respect to the carrier substrate 6 with its bonding layer 5. Subsequently, in a further process step, the
  • Non-stick layer 4 is temporarily connected to the connection layer 5 at a contact surface 16.
  • Non-stick layer 4 only on the edge, so peripherally and not over the entire surface of the product substrate 2 and / or the carrier substrate 6 to apply.
  • the structures 3, in particular dices of the product substrate 2, in particular a product wafer, are located within the annular non-stick layer 4.
  • a receiving space 14 for receiving the structures 3, in particular a sealing layer is formed by the product substrate 2 and the respective annular bonding layer 5 and adhesive layer 4 applied to the respective side perimeter 2s and 6s and the carrier substrate 6, the thickness 4d of the non-stick layer 4 and the thickness 5d of the connecting layer 5 together form the height H of the receiving space 14, which is higher according to the invention than that
  • the thickness 4d is advantageously greater than the thickness of a monolayer and less than 5 .mu.m, in particular less than 2 microns.
  • the thickness 5d is in an advantageous embodiment between 1 .mu.m and 1000 .mu.m, in particular between 5 .mu.m and 500 .mu.m, preferably between 10 .mu.m and 200 .mu.m.
  • the height H of the receiving space 14 can be adapted to the height of the structures 3.
  • the contact surface 16, which forms the temporary connection between the carrier substrate 6 and the product substrate 2 has a lot smaller area than in the previously known methods and peeling only those between the non-stick layer 4 and the
  • Bonding layer 5 acting adhesive forces are overcome, which are large enough, the product substrate 2 and the carrier substrate 6 during processing and during transport
  • FIG. 3 and FIG. 4 For detachment of the product substrate 2 from the carrier substrate 6 after carrying out corresponding processing steps or transport, two preferred embodiments according to the invention are shown in FIG. 3 and FIG. 4, which differ in particular in the position of introduction of the tensile force to overcome the adhesive force on the carrier substrate 6.
  • the detachment of the product substrate 2 from the carrier substrate 6 takes place at least predominantly on a peripheral portion of the side circumference 6s with a tensile force that faces away from the product substrate receiving side 6o by a rigid carrier holder 12
  • Abletteseite 6u is transferred to the carrier substrate 6.
  • the support substrate 6 is released from the product substrate 2 fixed to a peripheral side portion of the product substrate 2 by a product substrate holder 9 on a holding side 2o facing away from the connection side 2u, by overcoming the adhesion force acting between the connection layer 5 and the release layer 4
  • the tensile force to be applied in particular at the beginning, can be assisted by releasing the connection between the connecting layer 5 and the non-adhesive layer 4 in the region of application of the tensile force, ie from the side, in particular by mechanical separating means, for example a blade or a wedge, so that the traction can be further reduced.
  • Both the carrier holder 12 and the product substrate holder 9 preferably work via suction paths 8, which form the product substrate 2
  • the carrier substrate 6 as homogeneously as possible, in particular over the whole area, on the detachment side 6u of the carrier substrate 6 or the holding side 2o of the product substrate 2.
  • a flexible, in particular elastic, carrier holder 12 ' is used for detaching the carrier substrate 6 from the product substrate 2, wherein the tensile force on detachment of the carrier substrate 6 on the carrier substrate 6 is applied predominantly centrally, so that the In contrast to the detachment according to FIG. 3, detachment does not start from the outside but from an inside 16i of the contact surface 16.
  • the detachment is thus carried out concentrically from the inside, ie from the center, to the outside, wherein the bending of the carrier substrate 6 along the product substrate receiving side 6o by the elasticity and thickness of the carrier holder 12 'is adjustable.
  • the suction webs 8 on the release side 6u of the carrier substrate 6 act as close as possible to the side circumference 6s of the carrier substrate 6, in particular on the rear side to the connecting surface section 13, around the
  • the detachment is carried out by a detachment device 1, which consists of a fixed to supports 1 1 receptacle 10 for receiving the
  • the detachment device 1 has a
  • one or more of the following materials Si, glass, ceramic.
  • one or more of the following materials are selected according to the invention: polymers, metals, low-viscosity materials, films.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum temporären Verbinden eines Produktsubstrats (2) mit einem Trägersubstrat (6) mit folgenden Verfahrensschritten: - Aufbringen einer Verbindungsschicht (5 ) auf eine Produktsubstrataufnahmeseite (60) des Trägersubstrats (6) in einem Verbindungsflächenabschnitt (13) der Produktsubstratufnahmeseite (60), - Aufbringen einer Antihaftschicht (4) mit geringer Adhäsionskraft auf eine Verbindungsseite (2u) des Produktsubstrats (2) in einem mit dem Verbindungsflächenabschnitt (13) zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, flächenmäßig korrespondierenden Antihaftflächenabschnitt (15) der Verbindungsseite (2u), wobei ein von der Verbindungsschicht (5) und dem Trägersubstrat (6) sowie dem Produktsubstrat (2) und der Antihaftschicht (4) begrenzter Aufnahmeraum (14) zur Aufnahme von an der Verbindungsseite (2u) des Produktsubstrat (2) vorgesehenen, von der Verbindungsseite (2u) abstehenden Strukturen (3) gebildet wird, - Ausrichten des Produktsubstrats (2) gegenüber dem Trägersubstrat (6) und Verbinden der Verbindungsschicht (5) mit der Antihaftschicht (4) an einer Kontaktfläche (16).

Description

Verfahren zum temporären Verbinden eines Produktsubstrats mit einem
Trägersubstrat
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum temporären Verbinden eines Produktsubstrats mit einem Trägersubstrat.
Das Bearbeiten von mit Strukturen wie Chips bestückten
Produktsubstraten ist in der Halbleiterindustrie häufig erforderlich und kann mechanische und/oder chemische oder weitere Bearbeitungsschritte (Lithographie, Belackung, Beschichtung etc.) sowie Transporte der Produktsubstrate von A nach B umfassen.
Daneben besteht ein enormer Miniaturisierungsdruck bei immer größeren Radien der Produktsubstrate (200mm, 300mm, ja bis zu 450mm), um die Bauteildichte weiter zu erhöhen. Es ist leicht vorstellbar, dass die Handhabung dieser hauchdünnen Produktsubstrate erhebliche technische Probleme bereitet.
In Abhängigkeit von den verwendeten Trägermaterialien und der
verwendeten Verbindungsschicht zwischen Träger und Produktsubstrat sind verschiedene Verfahren zur Auflösung oder Zerstörung der
Verbindungsschicht bekannt, wie beispielsweise die Verwendung von UV-Licht, Laserstrahlen, Temperatureinwirkung oder Lösungsmittel.
Das Ablösen stellt sich zunehmend als einer der kritischsten
Prozessschritte dar, da die dünnen Substrate mit Substratdicken von wenigen μιη beim Ablösen/Abziehen leicht brechen oder durch die für den Vorgang des Ablösens notwendigen Kräfte Schaden erleiden.
Darüber hinaus haben die dünnen Substrate kaum bis keine Formstabilität und rollen sich typischerweise ohne Stützmaterial ein. Während der Handhabung der meist auf rückgedünnten Wafern basierenden
Produktsubstrate ist mithin eine Fixierung und Unterstützung der Wafer praktisch unumgänglich.
Bekannte Verfahren zum temporären Verbinden (temporary bonding) eines Produktsubstrats mit einem Trägersubstrat setzen zum leichten Ablösen des Wafers etwa auf doppelseitige adhäsive Filme, Flüssigkeiten, Wachs oder ähnliche Substanzen, damit das Produktsubstrat nach der Bearbeitung möglichst leicht und energiearm vom Trägersubstrat getrennt werden kann. Solche Verfahren sind in der US5,725,923, der
US2007/01 84630, EP1286385A2 und US5,863,375 gezeigt.
Folgende technische Probleme bestehen beim temporären Verbinden: 1. Hoher Materialverbrauch teilweise teurer Materialen.
2. Hohe Temperaturen beim temporären Bonden und dadurch hoher Energiebedarf.
3. Zeitintensive Ablöseprozesse, insbesondere bei chemischer
Trennung/Auflösung der Verbindungsschicht, besonders bei nasschemischen Prozessen, die meist aufwendig, umweltschädlich und damit ineffizient sind. Beim chemischen Auflösen kommt es außerdem vor, dass durch nicht vollständiges Auflösen der
Verbindungsschicht vor dem Ablösen des Produktsubstrats einige Stellen weiterhin haftend wirken und dann beim Ablösen an diesen Stellen zur Zerstörung des Produktwafers führen.
4. Reinigung des Produktsubstrats nach dem Ablösen notwendig.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, um ein Produktsubstrat möglichst zerstörungsfrei und mit geringstmöglichem Energieaufwand auf einem Trägersubstrat temporär zu bonden, und mit dem das Produktsubstrat auch wieder leicht von dem Trägersubstrat gelöst werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche
Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den
Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen. Bei angegebenen Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Antihaftschicht statt am Trägersubstrat am Produktsubstrat aufzubringen, und zwar insbesondere in Bereichen, die nicht mit Chips besetzt sind, vorzugsweise am
Umfangsrand des Produktsubstrats, noch bevorzugter in einem Bereich, an dessen gegenüberliegender Seite am Trägersubstrat eine
Verbindungsschicht vorgesehen ist.
Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß möglich, am Trägersubstrat durch die Verbindungsschicht und das Trägersubstrat einen
Aufnahmeraum für die am Produktsubstrat vorgesehenen Strukturen, insbesondere Chips, zu bilden.
Die Antihaftschicht ist dabei erfindungsgemäß so dimensioniert und ausgebildet, dass bei Kontaktierung mit der Verbindungsschicht am
Trägersubstrat eine zum Bearbeiten und Transport des Produktsubstrats ausreichende Adhäsionskraft wirkt.
Mit Produktsubstrat ist ein Produktsubstrat, beispielsweise ein
Halbleiterwafer, gemeint, das üblicherweise auf eine Dicke zwischen 0,5 μm und 250 μm gedünnt ist/wird, wobei die Tendenz zu immer dünneren Produktsubstraten geht.
Als Träger wird beispielsweise ein Trägersubstrat mit einer Dicke zwischen 50 μm und 5.000 μm, insbesondere zwischen 500 μm und 1000 μm verwendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbindungsflächenabschnitt am Seitenumfang des
Trägersubstrats, insbesondere in einem, vorzugsweise zur Produktsubstrataufnahmeseite konzentrischen, Ringabschnitt, angeordnet ist. Durch homogene beziehungsweise gleichmäßig über die jeweiligen Oberflächen verteilte Aufbringung der Verbindungsschicht und/oder der Antihaftschicht am Seitenumfang des Produktsubstrats und/oder
Trägersubstrats, insbesondere in einem, vorzugsweise konzentrischen, Ringabschnitt, wird das Produktsubstrat mit geringst möglichem Aufwand am Trägersubstrat angebracht und ist ebenso leicht wieder von diesem lösbar, ohne die auf dem Produktsubstrat vorhandenen Strukturen zu beschädigen.
Mit Vorteil werden die Strukturen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, von der Antihaftschicht umgeben. Auf diese Weise werden die Strukturen durch die Antihaftschicht gleichzeitig vor äußeren
Einflüssen geschützt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Ablösen des Produktsubstrats vom Trägersubstrat durch Beaufschlagung des Trägersubstrats mit einer zumindest
überwiegend zentrisch oder einer zumindest überwiegend seitlich an einer der Produktsubstrataufnahmeseite abgewandten Ablöseseite des
Trägersubstrats wirkenden Zugkraft erfolgt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zugkraft mittels eines die Ablöseseite, insbesondere vollflächig, ansaugenden, vorzugsweise flexiblen Trägerhalters aufgebracht wird. Als Trägerhalter eignet sich besonders ein Chuck, insbesondere ein Spinner Chuck zur Aufnahme des Trägersubstrats, insbesondere mittels Unterdruck, beispielsweise
Saugbahnen, Bohrungen oder Saugnäpfen. Alternativ ist eine mechanische Aufnahme, beispielsweise durch seitliche Klammern, denkbar. In einer weiteren, alternativen Ausgestaltung erfolgt die Aufnahme
elektrostatisch. Besonders bei der temprischen Ablösung ist ein flexibler Trägerhalter von Vorteil, damit die Ablösung des Produktsubstrats auf besonders schonende Art und Weise erfolgen kann, während bei einer seitlichen Ablösung ein starrer Trägerhalter denkbar ist.
Ein Produktsubstrathalter ist, insbesondere gleichartig, vorzugsweise baugleich, wie der Trägerhalter ausgestaltet und bringt eine dem
Trägerhalter entgegengesetzte Kraft auf das Produktsubstrat,
insbesondere vollflächig, auf.
Soweit das Ablösen konzentrisch von einer zum Aufnahmeraum
weisenden Innenseite der Kontaktfläche erfolgt, betrifft dies die Variante der zentrischen Beaufschlagung des Trägersubstrats beim Ablösen, insbesondere in Verbindung mit dem flexiblen Trägerhalter. Hierdurch wird ein besonders schonendes, Stück für Stück gleichmäßig vom
Zentrum zum Umfang gerichtetes Ablösen erreicht.
Dagegen ist es erfindungsgemäß mit Vorteil denkbar, bei der Variante des überwiegend seitlichen Ablösens des Produktsubstrats vom Trägersubstrat oder umgekehrt des Trägersubstrats vom Produktsubstrat ein Anlösen durch mechanische Trennmittel vorzusehen, wodurch der Beginn des Ablösens weniger ruckartig und damit schonender für das Produktsubstrat erfolgt.
Erfindungsgemäß ist mit Vorteil vorgesehen, dass die zwischen der Verbindungsschicht und der Antihaftschicht wirkende Adhäsionskraft zwischen 0, 1 mJ/m2 und 10 J/m2, insbesondere zwischen 1 mJ/m2 und 1 J/m2, liegt, wobei die Einstellung durch Materialwahl und die Größe der Kontaktfläche erfolgt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Verfahrensablaufs,
Fig. 2: eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß mit einem Trägersubstrat verbundenen Produktsubstrats,
Fig. 3 : eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Ablösens des Produktsubstrats vom Trägersubstrat in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Ablösens des Produktsubstrats vom Trägersubstrat in einer zweiten Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen
Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Figur 1 beschreibt einen erfindungsgemäßen Verfahrensablauf zum temporären Verbinden eines mit Strukturen 3, insbesondere einer
Topografie, vorzugsweise zumindest teilweise bestehend aus Chips bestückten Produktsubstrats 2, mit einem Träger substrat 6. Der Ablauf ist in der Zeichnungsebene von links nach rechts bis zu einem fertigen Produktsubstrat-Trägersubstrat- Verbund 7. Beim Trägersubstrat 6 wird in einen Verbindungsflächenabschnitt 13 einer Produktsubstrataufnahmeseite 6o des Trägersubstrats 6 eine zur Produktsubstrataufnahmeseite 6o konzentrische, ringförmige
Verbindungsschicht 5 aufgebracht, die sich vom Seitenumfang 6s des Trägersubstrats 6 nach innen erstreckt. Die Verbindungsschicht 5 steht von der Produktsubstrataufnahmeseite 6o ab.
Insbesondere parallel hierzu, vorzugsweise gleichzeitig, wird auf eine Verbindungsseite 2u des Produktsubstrats 2 in einem
Antihaftflächenabschnitt 15 eine Antihaftschicht 4 aufgebracht. Die Antihaftschicht 4 erstreckt sich von einem Seitenumfang 2s des
Produktsubstrats 2 nach innen und bildet einen konzentrischen
Ringabschnitt. Die Ringbreite 4b der Antihaftschicht 4 entspricht in etwa der Ringbreite 5b der Verbindungsschicht 5. Die Antihaftschicht 4 steht ebenfalls von der Verbindungsseite 2u ab. Die Antihaftschicht 4 umgibt, insbesondere umschließt, gleichzeitig die auf der Verbindungsseite 2u aufgebrachten Strukturen 3.
Die Ringbreite 4b und/oder Ringbreite 5b liegt mit Vorteil zwischen 1mm und 25mm, insbesondere zwischen 5mm und 15mm.
Anschließend wird das Produktsubstrat 2 um 180 Grad gedreht, also quasi auf den Kopf gestellt, um das Produktsubstrat 2 mit der Antihaftschicht 4 in einem weiteren Schritt gegenüber dem Trägersubstrat 6 mit seiner Verbindungsschicht 5 mechanisch und/oder optisch auszurichten. Anschließend wird in einem weiteren Verfahrensschritt die
Antihaftschicht 4 mit der Verbindungsschicht 5 an einer Kontaktfläche 16 temporär verbunden.
Gemäß Figur 2 besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, die
Antihaftschicht 4 nur am Rand, also peripher und nicht über die gesamte Oberfläche des Produktsubstrats 2 und/oder des Trägersubstrats 6 aufzubringen. Die Strukturen 3, insbesondere Dices des Produktsubstrats 2, insbesondere eines Produktwafers, befinden sich innerhalb der ringförmigen Antihaftschicht 4. Die Verbindungsschicht 5 mit
entsprechend starker adhäsiver Wirkung wird auf dem Trägersubstrat 6 ebenfalls peripher und korrespondierend zu der Antihaftschicht 4 aufgebracht. Nach dem Kontaktieren wird durch das Produktsubstrat 2 und die jeweils kreisringförmige, am jeweiligen Seitenumfang 2s und 6s aufgebrachte Verbindungsschicht 5 und die Haftschicht 4 sowie das Trägersubstrat 6 ein Aufnahmeraum 14 zur Aufnahme der Strukturen 3, insbesondere dichtend, gebildet, wobei die Dicke 4d der Antihaftschicht 4 und die Dicke 5d der Verbindungsschicht 5 gemeinsam die Höhe H des Aufnahmeraums 14 bilden, die erfindungsgemäß höher ist als die
Strukturen 3 auf dem Produktwafer 2, so dass die Strukturen 3 den
Trägerwafer 6 nicht berühren. Die Dicke 4d ist mit Vorteil größer als die Dicke eines Monolayers und kleiner als 5 μm, insbesondere kleiner als 2 μm. Die Dicke 5d liegt in vorteilhafter Ausgestaltung zwischen 1 μm und 1000 μm, insbesondere zwischen 5 μm und 500 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 200 μm. Durch Einstellung der Dicke 5d ist die Höhe H des Aufnahmeraums 14 an die Höhe der Strukturen 3 anpassbar.
Die Kontaktfläche 16, die die temporäre Verbindung zwischen dem Trägersubstrat 6 und dem Produktsubstrat 2 bildet, besitzt eine viel kleinere Fläche als bei den bisher bekannten Verfahren und beim Ablösen müssen nur die zwischen der Antihaftschicht 4 und der
Verbindungsschicht 5 wirkenden Adhäsionskräfte überwunden werden, die groß genug sind, das Produktsubstrat 2 und das Trägersubstrat 6 während der Verarbeitung und während des Transports
zusammenzuhalten, jedoch mit relativ geringem Kraftaufwand wieder voneinander trennbar sind, insbesondere da die Kontaktfläche 16 nur einen geringen Teil der Gesamtfläche der Produktsubstrataufnahmeseite 6o und/oder der Verbindungsseite 2u einnimmt.
Für das Ablösen des Produktsubstrats 2 von dem Trägersubstrat 6 nach Durchführen entsprechender Bearbeitungsschritte oder eines Transports sind erfindungsgemäß zwei bevorzugte Ausführungsformen in Figur 3 und Figur 4 dargestellt, die sich insbesondere in der Position der Einbringung der Zugkraft zur Überwindung der Adhäsionskraft auf das Trägersubstrat 6 unterscheiden.
Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform erfolgt das Ablösen des Produktsubstrats 2 vom Trägersubstrat 6 durch Beaufschlagung des Trägersubstrats 6 zumindest überwiegend an einem Umfangsabschnitt des Seitenumfangs 6s mit einer Zugkraft, die durch einen starren Trägerhalter 12 an einer zur Produktsubstrataufnahmeseite 6o abgewandten
Ablöseseite 6u auf das Trägersubstrat 6 übertragen wird. Hierdurch wird das Trägersubstrat 6 von dem durch einen Produktsubstrathalter 9 an einer zur Verbindungsseite 2u abgewandten Halteseite 2o fixierten Produktsubstrat 2 beginnend am Umfangsabschnitt des Produktsubstrats 2 gelöst, und zwar durch Überwinden der zwischen der Verbindungsschicht 5 und der Antihaftschicht 4 wirkenden Adhäsionskraft an der
Kontaktfläche 16 in diesem Umfangsabschnitt. Würde die Zugkraft bei Verwendung eines starren Trägerhalters 12 nicht seitlich, sondern vielmehr zentrisch aufgebracht werden, müsste die Adhäsionskraft an der gesamten Kontaktfläche 16 im wesentlichen gleichzeitig überwunden werden, was zu einer stärkeren Beanspruchung des Produktsubstrats 2 durch eine höhere Zugkraft führen würde. Die, insbesondere zu Beginn aufzubringende Zugkraft kann durch Anlösen der Verbindung zwischen der Verbindungsschicht 5 und der Antihaftschicht 4 im Bereich der Aufbringung der Zugkraft, also von der Seite her, insbesondere durch mechanische Trennmittel, beispielsweise eine Klinge oder einen Keil, unterstützt werden, so dass die Zugkraft weiter reduziert werden kann.
Sowohl der Trägerhalter 12 als auch der Produktsubstrathalter 9 arbeiten vorzugsweise über Saugbahnen 8, die das Produktsubstrat 2
beziehungsweise das Trägersubstrat 6 möglichst homogen, insbesondere vollflächig, an der Ablöseseite 6u des Trägersubstrats 6 beziehungsweise der Halteseite 2o des Produktsubstrats 2 fixieren.
In der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform des Ablösens gemäß Figur 4 wird ein flexibler, insbesondere elastischer, Trägerhalter 12' zum Ablösen des Trägersubstrats 6 von dem Produktsubstrat 2 verwendet, wobei die Zugkraft beim Ablösen des Trägersubstrats 6 am Trägersubstrat 6 überwiegend zentrisch aufgebracht wird, so dass das Ablösen im Gegensatz zu dem Ablösen gemäß Figur 3 nicht von außen beginnt, sondern von einer Innenseite 16i der Kontaktfläche 16.
Die Ablösung erfolgt damit konzentrisch von innen, also vom Zentrum, nach außen, wobei die Verbiegung des Trägersubstrats 6 entlang der Produktsubstrataufnahmeseite 6o durch die Elastizität und Dicke des Trägerhalter 12' einstellbar ist. Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform ist es besonders wichtig, dass die Saugbahnen 8 an der Ablöseseite 6u des Trägersubstrats 6 möglichst nahe am Seitenumfang 6s des Trägersubstrats 6, insbesondere rückseitig zum Verbindungsflächenabschnitt 13 , wirken, um das
Trägersubstrat 6 während des Ablösens sicher am flexiblen Trägerhalter 12' zu fixieren.
Das Ablösen erfolgt durch eine Ablösevorrichtung 1 , die aus einer auf Stützen 1 1 fixierten Aufnahme 10 zur Aufnahme des
Produktsubstrathalters 9 und dem Produktsubstrathalter 9 sowie einer nicht gezeigten Vakuumeinrichtung zum Anschluss der Ansaugbahnen 8 gebildet ist. Weiterhin weist die Ablösevorrichtung 1 eine die
Trägerhalter 12, 12' mit der beschriebenen Zugkraft beaufschlagende Robotik, insbesondere in Form eines Roboterarms, auf, die nicht dargestellt ist.
Als Hauptbestandteil für das Trägersubstrat wird mit Vorteil
erfindungsgemäß eines oder mehrere der folgenden Materialien gewählt: Si, Glas, Keramik. Als Hauptbestandteil für die Antihaftschicht/Ver- bindungsschicht S wird erfindungsgemäß eines oder mehrere der folgenden Materialien gewählt: Polymere, Metalle, niedrigviskose Materialien, Folien.
B ezu gszeichen l i s te
1 Ablösevorrichtung
2 Produktsubstrat
2o Halteseite
2s Seitenumfang
2u Verbindungsseite
3 Strukturen
4 Antihaftschicht
4b Ringbreite
4d Dicke
5 Verbindungsschicht
5b Ringbreite
5d Dicke
6 Trägersubstrat
6o Produktsubstrataufnahmeseite
6s Seitenumfang
6u Ablöseseite
7 Produktsubstrat-Trägersubstrat-Verbund 8 Saug struktur
9 Produktsubstrathalter
10 Aufnahme
11 Stützen
12, 12' Trägerhalter
13 Verbindungsflächenabschnitt
14 Aufnahmeraum
15 Antihaftflächenabschnitt
16 Kontaktfläche
16i Innenseite
H Höhe

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum temporären Verbinden eines Produktsubstrats (2) mit einem Trägersubstrat (6) mit folgenden Verfahrensschritten:
- Aufbringen einer Verbindungsschicht (5) auf eine
Produktsubstrataufnahmeseite (6o) des Trägersubstrats (6) in einem Verbindungsflächenabschnitt (13) der Produktsubstrataufnahmeseite (6o),
- Aufbringen einer Antihaftschicht (4) mit geringer Adhäsionskraft auf eine Verbindungsseite (2u) des Produktsubstrats (2) in einem mit dem Verbindungsflächenabschnitt (13) zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, vorzugsweise im
Wesentlichen vollständig, flächenmäßig korrespondierenden Antihaftflächenabschnitt (15) der Verbindungsseite (2u), wobei ein von der Verbindungsschicht (5) und dem Trägersubstrat (6) sowie dem Produktsubstrat (2) und der Antihaftschicht (4) begrenzter Aufnahmeraum (14) zur Aufnahme von an der Verbindungsseite (2u) des Produktsubstrat (2) vorgesehenen, von der
Verbindungsseite (2u) abstehenden Strukturen (3) gebildet wird,
- Ausrichten des Produktsubstrats (2) gegenüber dem Trägersubstrat (6) und Verbinden der Verbindungsschicht (5) mit der
Antihaftschicht (4) an einer Kontaktfläche (16).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem ein Verbindungsflächenabschnitt (13) am Seitenumfang (6s) des Trägersubstrats (6), insbesondere in einem, vorzugsweise zur Produktsubstrataufnahme (6o) konzentrischen, Ringabschnitt, angeordnet ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Antihaftflächenabschnitt (15) am Seitenumfang (2s) des
Produktsubstrats (2), insbesondere in einem, vorzugsweise zum Antihaftflächenabschnitt (15) konzentrischen, Ringabschnitt, angeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Strukturen (3) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, von der Antihaftschicht (4) umgeben werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Ablösen des Produktsubstrats (2) vom Trägersubstrat (6) durch Beaufschlagung des Trägersubstrats (6) mit einer zumindest überwiegend zentrisch oder einer zumindest überwiegend seitlich an einer der Produktsubstrataufnahmeseite (6o) abgewandten Ablöseseite (6u) des Trägersubstrats (6) wirkenden Zugkraft erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Zugkraft mittels eines die Ablöseseite (6u), insbesondere vollflächig, ansaugenden, vorzugsweise flexiblen Trägerhalters (12, 12') aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem das Ablösen konzentrisch von einer zum Aufnahmeraum (14) weisenden
Innenseite (16i) der Kontaktfläche (16) erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem beim Beginn des zumindest überwiegend seitlichen Ablösens ein Anlösen durch mechanische Trennmittel erfolgt.
9. Produktsubstrat-Trägersubstrat-Verbund (7), bestehend aus
einem Trägersubstrat (6) mit einer auf eine Produktsubstrataufnahmeseite (6o) des Trägersubstrats (6) in einem Verbindungsflächenabschnitt (13) der Produktsubstrataufnahmeseite (6o) aufgebrachten Verbindungsschicht (5) sowie
einem mit dem Trägersubstrat (6) entlang einer Kontaktfläche (16) zwischen der Verbindungsschicht (5) und einer auf eine
Verbindungsseite (2u) des Produktsubstrats (2) in einem mit dem Verbindungsflächenabschnitt (13) zumindest teilweise
flächenmäßig korrespondierenden Antihaftflächenabschnitt (15) der Verbindungsseite (2u) aufgebrachten Antihaftschicht (4)
verbundenen Produktsubstrat (2), wobei in einem von der
Verbindungsschicht (5) und dem Trägersubstrat (6) sowie dem Produktsubstrat (2) und der Antihaftschicht (4) begrenzten
Aufnahmeraum (14) an der Verbindungsseite (2u) des
Produktsubstrats (2) vorgesehene, von der Verbindungsseite (2u) abstehende Strukturen aufgenommen sind.
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