Inertialsensorik

Temporäres Waferbonden für MEMS-Devices

© Fraunhofer ENAS
SÜSS RCD 8 Beschichtungssystem mit hergestelltem Carrier-Wafer.

Ein 3D-integriertes Sensor- oder Elektroniksystem ist aus mehreren Einzelchips zusammengesetzt, vertikal übereinander gestapelt und elektrisch miteinander verbunden. Dafür sind neue Technologien sowie die Entwicklung neuer Prozesse notwendig geworden. Eine Schlüsseltechnologie stellt dabei das Rückdünnen über temporäres Waferbonden dar. Sehr dünne Siliziumwafer, unterhalb von 100 μm Dicke, besitzen eine minimale Stabilität, geringe Biegesteifigkeit und sind daher leicht zerbrechlich. Um die Herstellung solch dünner Si-Substrate überhaupt zu ermöglichen bzw. diese während der Bearbeitung mechanisch zu stabilisieren, ist es notwendig, die Device-Wafer vorübergehend (temporär) auf einen Träger-Wafer aufzubringen. Dazu wurden in der jüngsten Vergangenheit verschiedene Verfahren etabliert. Ein Verfahren zum temporären Waferbonden ist das von Brewer Science bereitgestellte und bekannte ZoneBOND®-Verfahren. Parallel wurde von Brewer Science ein neues temporäres Waferbondverfahren, das sogenannte BrewerBOND®-Verfahren, vorgestellt. Bei beiden Verfahren sind die Präparation des Device-Wafers, das adhäsive Waferbonden und das Waferdebonden nahezu identisch. Lediglich die Präparation des Carrier-Wafers wird entscheidend vereinfacht.

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Adhäsives Waferbonden auf einem SÜSS SB8e Bonder mit gebildeten Zwischenschichten.
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Debonden mit einem DB 12T.
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Reinigung mit einem AR12 und einem 50 µm Device-Wafer nach finaler Präparation.