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Dokumentenidentifikation DE102005060456A1 28.06.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von Wafern, sowie verfahrensgemäß beschichteter Wafer
Anmelder SCHOTT AG, 55122 Mainz, DE
Erfinder Stelzl, Michael, 55129 Mainz, DE
Vertreter Blumbach Zinngrebe, 65187 Wiesbaden
DE-Anmeldedatum 17.12.2005
DE-Aktenzeichen 102005060456
Offenlegungstag 28.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse H01L 21/56(2006.01)A, F, I, 20051217, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01L 21/00(2006.01)A, L, I, 20051217, B, H, DE   G03F 7/00(2006.01)A, L, I, 20051217, B, H, DE   
Zusammenfassung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beschichtung von Wafern hinsichtlich der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Gleichmäßigkeit aufgebrachter Kunststoffschichten zu verbessern. Dazu sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffschichten auf Wafern vor, bei welchem in einer Kammer ein Wafer und eine Folie über der zu beschichtenden Seite des Wafers angeordnet wird, welche einen Bereich der Kammer von dem Bereich der Kammer, in welcher der Wafer angeordnet ist, abtrennt, und bei welchem die Umgebung des Wafers evakuiert und im durch die Folie abgetrennten Bereich anschließend ein Fluid eingefüllt wird, so dass der durch das Einfüllen des Fluids bewirkte Druckunterschied die Folie auf den Wafer aufpresst und mit der auf den Wafer aufgepressten Folie eine Kunststoffbeschichtung geschaffen wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft allgemein die Beschichtung von Wafern, insbesondere Wafer für die Fabrikation von Halbleiter-Bauelementen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung von Kunststoffschichten auf Wafern.

Wafer müssen im Verlauf des Herstellungsprozesses unter Umständen mehrmals mit Kunststoffschichten versehen werden. Unter anderem werden Photoresist-Schichten verwendet, um Masken für die Herstellung der Halbleiter-Elemente auf dem Wafer zu fertigen.

Um Kunststoffschichten aufzutragen, wird verbreitet Spin-Coating als Beschichtungstechnik eingesetzt. Weiterhin ist auch Sprühbeschichtung bekannt. Beide Techniken stoßen jedoch schnell an ihre Grenzen, wenn die Wafer Topographien aufweisen. Unter Topographien werden Strukturen mit einer auch in der Höhe strukturierten Oberfläche verstanden. Sind derartige Strukturen auf einem Wafer vorhanden, so werden bei den vorgenannten Beschichtungsverfahren keine gleichmäßigen Schichtdicken mehr erzielt. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren ist die benötigte Trocken- oder Setzzeit. Diese verlängert und verteuert den Produktionsprozeß entsprechend. Insbesondere bei nachfolgenden Behandlungsschritten im Vakuum, wie etwa das Aufsputtern von Beschichtungen ist eine gute Trocknung und Aushärtung notwendig, da es anderenfalls zur Blasenbildung kommen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Beschichtung von Wafern hinsichtlich der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Gleichmäßigkeit aufgebrachter Kunststoffschichten zu verbessern. Diese Aufgabe wird bereits in höchst überraschend einfacher Weise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffschichten auf Wafern vor, bei welchem in einer Kammer ein Wafer und eine Folie über der zu beschichtenden Seite des Wafers angeordnet wird, welche einen Bereich der Kammer von dem Bereich der Kammer, in welcher der Wafer angeordnet ist, abtrennt, und bei welchem die Umgebung des Wafers evakuiert und im durch die Folie abgetrennten Bereich anschließend ein Fluid eingefüllt wird, so dass der durch das Einfüllen des Fluids bewirkte Druckunterschied die Folie auf den Wafer aufpresst und mit der auf den Wafer aufgepressten Folie eine Kunststoffbeschichtung geschaffen wird.

Eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffschichten auf Wafern, die insbesondere zur Durchführung des vorstehend definierten Verfahrens geeignet ist, umfasst eine luftdichte Kammer mit einer Haltevorrichtung für einen Wafer und eine Folienhaltevorrichtung, mit welcher eine Kunststofffolie über der zu beschichtenden Seite des Wafers anordenbar ist, so dass ein Bereich der Kammer durch die Folie von der Umgebung des Wafers abgetrennt wird, sowie eine an die Kammer angeschlossene Evakuierungseinrichtung zur zumindest teilweisen Evakuierung der Umgebung eines auf der Haltevorrichtung gehalterten Wafers und eine Fluidzuführeinrichtung zur Zuführung eines Fluids in den durch die Folie abgetrennten Bereich zur Erzeugung des Anpressdrucks. Für die Haltevorrichtung für den Wafer kann ein geeignetes Futter verwendet werden, wie es in der Halbleiterindustrie zur Fertigung von Halbleiter-Bauelementen üblicherweise verwendet wird.

Mit der Anordnung der Folie über der Waferoberfläche ist im Sinne der Erfindung keine bestimmte Raumrichtung ausgezeichnet. Vielmehr wird im Sinne der Erfindung damit zum Ausdruck gebracht, dass die Folie gegenüberliegend zu der zu beschichtenden Oberfläche angeordnet wird.

Mit der Erfindung läßt sich ein beschichteter Wafer herstellen, welcher auf zumindest einer Seite mit einer Beschichtung in Form einer insbesondere blasenfrei mit der Waferoberfläche verbundenen, oder auf diesem angeordneten Folie versehen ist.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der so beschichtete Wafer, beispielsweise nach der Entnahme aus der Kammer sofort weiterverarbeitet werden kann. Demgegenüber sind bei Beschichtung mit flüssigen Lacken, wie etwa mit üblichen Photoresist-Lacken gewisse Mindestzeiten für die Trocknung und Härtung einzuhalten.

Um eine Druckdifferenz beim Einfüllen des Fluids in die Kammer herzustellen, ist es zweckmäßig, wenn die Folie so in der Kammer über dem Wafer angeordnet wird, dass die Kammer in zwei zueinander luftdicht abgetrennte Bereiche geteilt wird. Um dies zu erreichen, wird eine entsprechend eingerichtete Folienhaltevorrichtung verwendet. Damit kann das Fluid beim Einfüllen nicht an der Folie vorbei in den Bereich der Kammer strömen, in welchem der Wafer angeordnet ist.

Um die Folie mit dem Wafer zu verbinden, ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Folie selbstklebend ist und beim Aufpressen mit der Waferoberfläche verklebt. Alternativ oder zusätzlich kann die Waferoberfläche oder die Folie vor dem Aufpressen auch mit einem Kleber versehen werden, welcher durch das Aufpressen die Waferoberfläche mit der Folie verklebt.

Vielfältige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich weiterhin, wenn eine Folie mit einem photostrukturierbaren Kunststoff aufgebracht wird. Eine solche Folie kann dann wie ein herkömmlich durch Schleuder- oder Sprühbeschichtung aufgebrachter Photoresist-Lack nach dem Aufbringen auf dem Wafer photostrukturiert werden. Auf diese Weise können Masken aufgebracht werden, welche sich auch Topographien auf dem Wafer gut anpassen. Insbesondere erlaubt die Erfindung damit auch, Masken mit einer bisher nicht gekannten Geschwindigkeit herzustellen, da eine Trocknung entfallen kann. Da die Herstellung von elektronischen Halbleiterelementen oder von gewünschten Topographien auf Halbleiter-Wafern oft mehrere Maskierungsschritte erfordert, kann mittels der Erfindung eine signifikante Beschleunigung des Herstellungsprozesses insgesamt erreicht, werden.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird nicht nur die Umgebung des Wafers, sondern auch der durch die Folie abgetrennte Bereich vor dem Einfüllen des Fluids evakuiert. Dazu weist die Evakuierungseinrichtung zwei Anschlüsse zur Kammer auf, von denen einer in den durch die Folie abtrennbaren Bereich und der andere in den Bereich mit der Haltevorrichtung mündet. Damit wird eine Druckdifferenz durch in dem mit der Folie gegenüber dem Wafer abgetrennten Bereich vorhandenem Gas vermieden.

Eine einfache Möglichkeit, die Folie über dem Wafer anzuordnen und einen Bereich der Kammer abzuteilen, ist, eine Folienhaltevorrichtung vorzusehen, welche einen Halterahmen umfasst. Im Halterahmen kann dann die Folie befestigt und in der Kammer unter luftdichter Abteilung der Kammer in zwei Bereiche angeordnet werden.

Bereits unter Normaldruck stehendes Fluid bewirkt eine Anpressung mit einem dem Atmosphärendruck entsprechenden Anpressdruck. Um eine gute Verbindung der Folie mit dem Wafer zu erreichen, kann es aber zweckmäßig sein, wenn die Folie mittels einer entsprechend ausgebildeten Fluidzuführeinrichtung mit einem unter Überdruck stehenden Fluid auf die Waferoberfläche aufgepresst wird.

Bevorzugt werden gasförmige Fluids für die Anpressung, wobei insbesondere Luft aufgrund der einfachen Handhabbarkeit geeignet ist. Unter Umständen kann jedoch auch ein anderes Gas, wie etwa ein Inertgas verwendet werden, sofern beispielsweise Elemente der Anordnung empfindlich auf Wasser oder Sauerstoff reagieren.

Die Folie kann zusätzlich oder neben einer Funktion als Photomaske auch andere Funktionalitäten erfüllen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dient die Folie als Träger für weitere Schichten. Demgemäß wird bei dieser Weiterbildung der Erfindung auf die Folie eine weitere Schicht auf der dem Wafer abgewandten Seite, beziehungsweise der Seite, welche nach dem Aufpressen die Außenseite der Folie bildet, aufgebracht. Eine solche Schicht kann eine Photoresist-Schicht sein, die nach dem Aufbringen photolithographisch strukturiert wird.

Insbesondere kann die weitere Schicht bereits vor dem Aufpressen der Folie auf den Wafer auf der Folie aufgebracht werden. Damit wird vermieden, dass sich bei einer nachträglichen Beschichtung der Folie auf dem Wafer eine ungleichmäßige Schicht ausbildet. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn der Wafer topographische Strukturen aufweist.

Gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung dient die Folie als Träger, um eine Beschichtung auf die Waferoberfläche aufzubringen. In diesem Fall wird die Folie mit einem Beschichtungsmaterial versehen und die Folie mit der mit dem Beschichtungsmaterial versehenen Seite auf den Wafer auf gepresst, so dass das Beschichtungsmaterial eine Beschichtung, im allgemeinen auch hier eine Kunststoffbeschichtung auf der Waferoberfläche bildet. Demgemäß deckt die Folie nach dem Aufpressen eine Beschichtung mit dem Beschichtungsmaterial, insbesondere eine Kunststoffbeschichtung auf dem Wafer ab.

Bei diesem Verfahren ist es im allgemeinen von Vorteil, wenn das Beschichtungsmaterial in höchstens teilverfestigtem Zustand mit der Folie aufgepresst und das Beschichtungsmaterial erst während oder nach dem Aufpressen zu einer Beschichtung verfestigt wird. Beispielsweise kann das Beschichtungsmaterial in flüssiger Form auf die Folie aufgebracht werden. Das Beschichtungsmaterial verteilt sich dann aufgrund des gleichmäßigen Anpressdrucks beim Aufpressen der Folie und bildet einen Film zwischen Wafer und Folie. Dieser Film kann dann ausgehärtet werden.

Die Folie kann bei dieser Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sie eine Abdeckung für einen darunterliegenden Film auf dem Wafer bildet, nach dem Ausbilden einer Beschichtung mit dem Beschichtungsmaterial auch entfernt werden. Unter anderem ist es möglich, auf diese Weise einen Wafer mit topographischen Strukturen gleichmäßig mit dem Beschichtungsmaterial zu versehen. Das Beschichtungsmaterial kann in Weiterbildung der Erfindung einen Photoresist umfassen, der anschließend nach Ausbildung der Beschichtung photolithographisch strukturiert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Figuren gleiche oder ähnliche Teile. Es zeigen:

1 eine teilweise aufgeschnittene schematische Ansicht einer Kammer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit darin angeordnetem Wafer und gehaltener Folie,

2A und 2B anhand schematischer Querschnittansichten Verfahrensschritte zur Herstellung einer Kunststoffbeschichtung auf einem Wafer,

3 einen beschichteten Wafer, wie er mit dem Verfahren gemäß den 2A und 2B erhalten werden kann und durch Photostrukturierung der Folie weiterverarbeitet ist,

4 einen weiterverarbeiteten Wafer, bei welchem in Lift-Off-Technik unter Verwendung einer erfindungsgemäß hergestellten photostrukturierten Kunststoffbeschichtung eine strukturierte Beschichtung auf dem Wafer aufgebracht ist,

5 anhand einer Querschnittansicht Verfahrensschritte gemäß einer Weiterbildung der in 2A und 2B gezeigten Verfahrensschritte, bei welcher die Folie als Träger für eine weitere Schicht dient,

6 einen gemäß 5 beschichteten Wafer, und

7 eine Variante des in 6 gezeigten Wafers.

In 1 ist beispielhaft in schematischer, teilweise aufgeschnittener Aufsicht ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Herstellung von Kunststoffschichten auf Wafern dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine luftdichte Kammer mit einer Haltevorrichtung 3 für einen Wafer 5, ein Kammerteil 9 und eine Folienhaltevorrichtung 7, mit welcher eine Kunststofffolie 10 über der zu beschichtenden Seite 51 des Wafers 5 anordenbar ist, so dass ein Bereich 14 der Kammer durch die Folie 10 von einem weiteren Bereich 13 der Kammer, welcher den Wafer 5 umgibt, abgetrennt wird. Die Haltevorrichtung 3 ist vorzugsweise ein Wafer-Chuck, wie er in der Halbleiterindustrie für die Waferprozessierung eingesetzt wird. Die Kammer wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch Aufeinandersetzen von Haltevorrichtung, der als Halterahmen für die Folie 10 ausgebildeten Haltevorrichtung 7 und dem weiteren Kammerteil 9 gebildet, wobei die Teile 3, 7 und 9 dichtend miteinander verbunden werden, um eine luftdichte Kammer zu schaffen. Alternativ kann der Halterahmen anders als in 1 dargestellt, beispielsweise auch in eines der Teile 3 oder 9 eingelegt und die Kammer dann durch dichtendes Aufeinandersetzen der beiden Teile 3 und 9 gebildet werden.

An die Kammer ist eine Evakuierungseinrichtung angeschlossen, mit welcher über die Leitungen 15 und 17 sowohl der Bereich 13, als auch der durch die Folie 10 luftdicht abgetrennte Bereich 14, nachdem der Wafer auf der Haltevorrichtung 3 fixiert und die Kammer geschlossen wird, zumindest teilweise evakuiert wird. Demgemäß weist die Evakuierungseinrichtung zwei Anschlüsse zur Kammer auf, von denen einer in den durch die Folie 10 abtrennbaren Bereich 1 und der andere in den Bereich 13 mit der Haltevorrichtung 3 mündet.

An die Leitung 17 ist außerdem eine Fluidzuführeinrichtung angeschlossen, mit welcher nach der Evakuierung des Bereichs 14 ein Fluid, vorzugsweise ein Gas zugeführt wird, so dass die Folie 10 durch die Druckdifferenz zwischen dem Bereich 14 und dem noch evakuierten Bereich 13 auf die zu beschichtende Seite 51 des Wafers 5 gepresst wird. Da der Bereich 13 evakuiert ist, können sich praktisch keine Blasen zwischen der aufgepressten Folie 10 und der mit dieser Folie beschichteten Seite 51 des Wafers 5 bilden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden genauer anhand der 2A und 2B erläutert. Die 2A und 2B zeigen die Vorrichtung 1 in Querschnittansicht mit in der Kammer angeordnetem Wafer 5 und Folie 10. Das Verfahren zur. Herstellung einer Kunststoffschicht auf dem Wafer 5 basiert darauf, dass der Wafer 5 in der Kammer und die Folie 10 über der zu beschichtenden Seite 51 des Wafers 5 angeordnet wird, so dass der Bereich 14 der Kammer von dem Bereich 13 der Kammer, in welcher der Wafer 5 angeordnet ist, luftdicht abtrennt.

Anschließend wird die Umgebung 13 des Wafers 5 über die Leitung 15 mittels der Pumpe 24 und gleichzeitig über die Leitung 17 mittels der Pumpe 22 der bezogen auf den Wafer 5 über der Folie 10 befindliche abgetrennte Bereich 14 evakuiert. Die Leitung 17 ist außerdem mit einem Dreiwegeventil 20 versehen, welches zum Evakuieren entsprechend geschaltet wird. Am Dreiwegeventil 20 ist außerdem eine Pumpe 26 für die Fluidzuführung angeschlossen. Im einfachsten Fall wird Luft als Fluid eingesetzt.

Nachdem die Kammer beidseitig der Folie 10 evakuiert wurde, wird das Dreiwegeventil umgeschaltet, so dass die Leitung 17 mit der Pumpe 26 verbunden wird. Das Fluid strömt nun über die Leitung 17 in den Bereich 14 und füllt diesen, so dass der durch das Einfüllen des Fluids bewirkte Druckunterschied die Folie 10 auf den Wafer 5 aufpresst und mit der auf den Wafer 5 aufgepressten Folie 10 eine Kunststoffbeschichtung geschaffen wird. Diesen Verfahrensschritt zeigt 2B. Insbesondere wird die Folie mit einem unter Überdruck stehenden Fluid auf die Waferoberfläche aufgepresst, wobei der Überdruck durch die Pumpe 26 bereitgestellt wird. Reicht für bestimmte Anwendungen bereits der Normaldruck, kann die Pumpe 26 auch entfallen und der Bereich 14 wird einfach über das Dreiwegeventil oder eine separate Zuleitung belüftet.

Wie anhand der 2A und 2B weiter zu erkennen ist, weist die zu beschichtende Seite 51 des Wafers 5 eine topographisch strukturierte Oberfläche mit Strukturen 52, 53 auf. Die Strukturen sind beispielhaft zwei Erhebungen 52 auf einer tiefergelegenen Ebene 53. Durch den Anpressdruck legt sich die Folie 10 gleichmäßig über die Oberfläche 51 und paßt sich insbesondere den topographischen Strukturen an, so dass eine Beschichtung mit einer gleichmäßigen Schichtdicke erzielt wird. Um eine fest haftende Verbindung mit dem Wafer zu erzielen, kann die Folie 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf der dem Wafer 5 zugewandten Seite beispielsweise selbstklebend sein, so dass sie beim in 2B gezeigten Aufpressen mit der Waferoberfläche 51 verklebt. Auch kann die Waferoberfläche oder die Folie vor dem Aufpressen der Folie 10 mit einem Kleber versehen werden, welcher durch das Aufpressen die Waferoberfläche 51 mit der Folie 10 verklebt.

3 zeigt eine mögliche weitere Bearbeitungsstufe für den beschichteten Wafer 5. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung wird für die Herstellung der Kunststoffbeschichtung gemäß den 2A und 2B eine photostrukturierbare Folie 10 verwendet. Die Folie wurde durch Belichtung über eine Maske und anschließenden Entwickeln so photolithographisch strukturiert, dass Bereiche 55, 56, 57 auf dem Wafer freigelegt werden. Dieser Vorgang entspricht der üblichen Photostrukturierung von Photoresist-Beschichtungen. Die Folie 10 kann in dieser Form bereits als strukturierte Kunststoffbeschichtung eine funktionelle Schicht des fertig hergestellten Wafers, beziehungsweise der daraus hergestellten Bauteile dienen. Beispielsweise können auf diese Weise strukturierte Kunststoff-Isolationsschichten hergestellt werden.

Ebenso kann eine solche Beschichtung aber als Maske für weitere Strukturierungsschritte dienen, etwa als Ätzmaske für den Wafer oder als Maske für eine gezielte Dotierung von Halbleiter-Wafern. Ebenso kann eine solche strukturierte Kunststoffbeschichtung auch als Maske für die strukturierte Abscheidung weiterer Schichten im Lift-off-Verfahren dienen. Dabei werden auf der Seite 51 ein oder mehrere Schichten abgeschieden und die Folie anschließend entfernt, wobei Bereiche der Schichten auf der Folie 10 mit abgehoben werden und die eine oder mehreren Schichten in den freigelegten Bereichen 55, 56, 57 auf dem Wafer verbleiben. Ein solches Beispiel ist in 4 dargestellt. Auf dem in 3 gezeigten Wafer mit strukturierter Beschichtung in Form der photostrukturierten Kunststoffolie 10 wurde durch Aufdampfen oder Sputtern eine anorganische Schicht abgeschieden und die Folie 10 anschließend entfernt. Die abgeschiedene Beschichtung bildet demgemäß Strukturen 58, 59, 60, welche in ihrer Form den freigelegten Bereiche 55, 56, 57 entsprechen. Die Beschichtung kann beispielsweise eine Metallschicht sein, um Kontaktstrukturen für Halbleiter-Elemente auf dem Wafer zu bilden.

Anhand von 5 wird im folgenden eine Variante der anhand von 2A, 2B erläuterten Verfahrensschritte dargelegt. 5 zeigt die Vorrichtung 1 mit in der Kammer angeordnetem Wafer 5 und über der zu beschichtenden Seite 51 des Wafers 5 in einem Halterahmen der Folienhaltevorrichtung 7 gespannten Folie 10 während des Evakuierens der Kammer mit den Bereichen 13, 14. Der gezeigte Zustand entspricht demnach der 2A. Die Folie wurde außerdem mit einer weiteren Schicht 65 auf der dem Wafer abgewandten Seite der Folie 10 versehen.

Nach dem Aufpressen analog zu 2B wird eine Kunststoffbeschichtung auf dem Wafer 5 erhalten, wie sie in 6 gezeigt ist. Die Kunststoffbeschichtung umfasst die mit dem Wafer 5 verbundene Kunststoffolie 10 und die darauf bereits vor dem Aufpressen aufgebrachte weitere Beschichtung 65. Da die Beschichtung der Folie auf der planen Oberfläche der gespannten Folie 10 erfolgt, wird eine ungleichmäßige Schichtdicke der Beschichtung 65 aufgrund der topographischen Strukturen 52, 53 der Waferoberfläche 51 vermieden.

Die Schicht 65 kann beispielsweise eine Photoresist-Schicht sein, welche anschließend photolithographisch strukturiert werden kann.

7 zeigt eine Variante des in 6 dargestellten beschichteten Wafers 5. Zur Herstellung dieser Variante wird eine weitere Schicht vor dem Aufpressen der Folie nicht auf der dem Wafer 5 abgewandten Seite der Folie 10 aufgebracht, sondern vielmehr auf der dem Wafer 5 zugewandten Seite. Demgemäß wird die Folie mit einem Beschichtungsmaterial versehen und die Folie mit der mit dem Beschichtungsmaterial versehenen Seite auf den Wafer 5 aufgepresst wird, so dass das Beschichtungsmaterial eine Beschichtung 67 auf der Waferoberfläche 51 bildet. Nach dem Aufpressen deckt die Folie dann die Kunststoffbeschichtung 67 auf dem Wafer 5 ab.

In diesem Fall kann die Beschichtung 67 selbst haftende Eigenschaften aufweisen, um eine Verbindung mit dem Wafer herzustellen. Die Beschichtung 67 kann vor dem Aufpressen verfestigt sein danach haftende Eigenschaften aufweisen.

Ebenfalls möglich ist aber auch, dass das Beschichtungsmaterial in höchstens teilverfestigtem Zustand mit der Folie aufgepresst und das Beschichtungsmaterial während oder nach dem Aufpressen zur Beschichtung 67 verfestigt wird. Je nach Anwendung kann die Folie 10 auf dem Wafer 5 verbleiben oder, beispielsweise durch einen chemischen Prozeß, entfernt werden.

Beide Ausführungsbeispiele der 6 und 7 erlauben das Herstellen von Beschichtungen, die ansonsten mit Schleuder- oder Sprühbeschichtung aufgebracht werden müssten. Dabei würden jedoch an den topographischen Strukturen 52, 53 des Wafers ungleichmäßige Schichtdicken entstehen, da das fluide Beschichtungsmaterial teilweise in die Vertiefungen, bei dem gezeigten Beispiel also in die tieferliegende Ebene 53 fließen würde. Demgegenüber wird durch die Beschichtung auf der Folie und das nachträgliche Aufbringen jeweils eine gleichmäßige Schicht 65, beziehungsweise 67 erzeugt.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der einzelnen beispielhaften Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden. Beispielsweise ist es selbstverständlich möglich, die Ausführungsbeispiele der 6 und 7 miteinander zu kombinieren, so dass eine Kunststoffbeschichtung mit weiteren Schichten sowohl unter, als auch auf der Folie 10 erhalten wird.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung von Kunststoffschichten auf Wafern, bei welchem in einer Kammer ein Wafer und eine Folie über der zu beschichtenden Seite des Wafers angeordnet wird, welche einen Bereich der Kammer von dem Bereich der Kammer, in welcher der Wafer angeordnet ist, abtrennt, und bei welchem die Umgebung des Wafers evakuiert und im durch die Folie abgetrennten Bereich anschließend ein Fluid eingefüllt wird, so dass der durch das Einfüllen des Fluids bewirkte Druckunterschied die Folie auf den Wafer aufpresst und mit der auf den Wafer aufgepressten Folie eine Kunststoffbeschichtung geschaffen wird. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie so in der Kammer über dem Wafer angeordnet wird, dass die Kammer in zwei zueinander luftdicht abgetrennte Bereiche geteilt wird. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie selbstklebend ist und beim Aufpressen mit der Waferoberfläche verklebt. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Waferoberfläche oder die. Folie vor dem Aufpressen der Folie mit einem Kleber versehen wird, welcher durch das Aufpressen die Waferoberfläche mit der Folie verklebt. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mit einem Beschichtungsmaterial versehen und die Folie mit der mit dem Beschichtungsmaterial versehenen Seite auf den Wafer aufgepresst wird, so dass das Beschichtungsmaterial eine Beschichtung auf der Waferoberfläche bildet. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie nach dem Ausbilden einer Beschichtung mit dem Beschichtungsmaterial entfernt wird. Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial in höchstens teilverfestigtem Zustand mit der Folie aufgepresst und das Beschichtungsmaterial während oder nach dem Aufpressen zu einer Beschichtung verfestigt wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial einen Photoresist umfasst, welcher nach dem Ausbilden der Beschichtung photolithographisch strukturiert wird. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folie mit einem photostrukturierbaren Kunststoff aufgebracht wird. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie nach dem Aufbringen auf dem Wafer photostrukturiert wird. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Umgebung des Wafers in der Kammer, als auch der durch die Folie abgetrennte Bereich vor dem Einfüllen des Fluids evakuiert werden. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mit einem unter Überdruck stehenden Fluid auf die Waferoberfläche aufgepresst wird. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mit einem gasförmigen Fluid, insbesondere mit Luft auf die Waferoberfläche aufgepresst wird. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Folie auf der dem Wafer abgewandten Seite eine weitere Schicht aufgebracht wird. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Folie eine Photoresist-Schicht aufgebracht und photolithographisch strukturiert wird. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schicht vor dem Aufpressen der Folie auf den Wafer auf der Folie aufgebracht wird. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie in einem Halterahmen gehaltert und über dem Wafer angeordnet wird. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffschichten auf. Wafern, insbesondere mittels eines Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, welche eine luftdichte Kammer mit einer Haltevorrichtung für einen Wafer und eine Folienhaltevorrichtung, mit welcher eine Kunststofffolie über der zu beschichtenden Seite des Wafers anordenbar ist, so dass ein Bereich der Kammer durch die Folie von der Umgebung des Wafers abgetrennt wird, sowie eine an die Kammer angeschlossene Evakuierungseinrichtung zur zumindest teilweisen Evakuierung der Umgebung eines auf der Haltevorrichtung gehalterten Wafers und eine Fluidzuführeinrichtung zur Zuführung eines Fluids in den durch die Folie abgetrennten Bereich umfasst. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Evakuierungseinrichtung zwei Anschlüsse zur Kammer aufweist, von denen einer in den durch die Folie abtrennbaren Bereich und der andere in den Bereich mit der Haltevorrichtung mündet. Vorrichtung gemäß Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienhaltevorrichtung eingerichtet ist, die Kammer mit gehalterter Folie in zwei luftdicht zueinander abgedichtete Bereiche zu trennen. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienhaltevorrichtung einen Halterahmen umfasst. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzuführeinrichtung zur Zuführung eines unter Überdruck stehenden Fluids ausgebildet ist. Beschichteter Wafer, insbesondere herstellbar mittels eines Verfahrens oder einer Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer auf zumindest einer Seite mit einer Beschichtung in Form einer mit der Waferoberfläche verbundenen Folie versehen ist. Beschichteter Wafer gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Folie beschichtete Seite des Wafers eine strukturierte Oberfläche mit topographischen Strukturen aufweist, welche mit der Folie beschichtet sind. Beschichteter Wafer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie selbstklebend ist. Beschichteter Wafer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie blasenfrei auf dem Wafer angeordnet ist. Beschichteter Wafer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf dem Wafer photolithographisch strukturiert ist. Beschichteter Wafer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Folie eine weitere Kunststoffbeschichtung aufgebracht ist. Beschichteter Wafer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Kunststoffbeschichtung photolithographisch strukturiert ist. Beschichteter Wafer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Kunststoffbeschichtung auf dem Wafer abdeckt.






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