Mobiler elektrostatischer träger „e-carrier“

Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT
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1 E-carrier (Vorderseite)
2 E-carrier: Keramik, Silizium und
Glas (von links nach rechts)
Mobiler elektrostatischer
Träger „e-Carrier“
3 E-carrier
Anwendungen
•
Fraunhofer-Einrichtung für
Herstellung von flexibler Elektronik, z.B.
für Sensoren auf gewölbten Oberflä-
Mikrosysteme und
Aktuelle technologische Entwicklungen
Festkörper-Technologien EMFT
erfordern immer flachere mikroelektroni-
chen, Heterogene Systeme auf Folie
•
sche Komponenten. Um die dazu nötigen
Vereinzelung ultradünner Wafer
mittels Plasma-Ätzen
Hansastrasse 27 d
extrem dünnen und fragilen Wafer zu bear-
.
80686 München
beiten, sind neue Handhabungstechniken
Technische Innovation
Telefon: +49 89 54 75 90
gefragt. Der patentierte mobile elektrosta-
Fax: +49 89 54 75 95 50
tische Träger der Fraunhofer EMFT ermög-
E-Mail: [email protected]
licht ein einfaches und sicheres Handling
•
sehr dünner Wafer oder Foliensubstrate
mittels elektrostatischer Halterung
von sehr dünnen Halbleiter-Wafern für unterschiedlichste Anwendungen, darunter:
Projektleiter:
Sichere Handhabung und Prozessierung
•
Temporäres, klebstofffreies Fixieren
Herstellung energieeffizienter Halb-
ohne anschließende kostenintensive
Christof Landesberger
leiter, z.B. für Leistungselektronik,
Reinigungsschritte
Christof.Landesberger@
optoelektronische Bauelemente (LEDs),
emft.fraunhofer.de
Solarzellen
eines Standard-Wafers; somit sind
Herstellung ultraflacher Bauelemente,
keine Modifikationen am Equipment
etwa für Handys, Tablets oder
notwendig
•
•
www.emft.fraunhofer.de
Wearables
•
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•
Der E-carrier hat die Form und Größe
Die elektrostatische Fixierung bleibt
Herstellung ultradünner Integrierter
auch nach dem Abkoppeln der
Schaltungen, etwa für gestapelte
Spannungsquelle über längere Zeit
Bauelemente oder 3D-Integration
erhalten
•
Der siliziumbasierte E-carrier eignet sich
auch für Hochtemperaturprozesse
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Entwicklungsstand
•
Glaswafer als Träger:
Das EMFT-Fachpersonal unterstützt seine
Für den E-carrier aus Glas wurden
Kunden beim Design und der Herstellung
Mobile elektrostatische Träger lassen
polymerbasierte Isolierschichten
von anwendungsspezifischen E-carriern
sich mit unterschiedlichen Technologien
auf ein Glassubstrat von der Größe
und kann dabei auf eine langjährige und
und prinzipiell in allen Formen und
eines Wafers aufgebracht. Rückseitig
umfassende Erfahrung zurückgreifen.
1Größen herstellen. Zur Handhabung
können kostengünstig2 Kontaktflächen
Ausblick
und Weiterverarbeitung sehr dünner
zur Aufladung realisiert werden.
Wafer bietet sich eine Ausfertigung in
Aufgrund der dickeren Isolierschichten
Wafergröße an. Um auch die Handhabung
benötigen die Glasträger eine höhere
Das Einsatzspektrum für E-carrier in indus-
größerer Substrate wie etwa Folienbögen
elektrostatische Haltespannung. Dafür
triellen Anwendungen ist äußerst viel-
zu ermöglichen, können auch andere
sind sie unempfindlicher gegenüber
seitig. Derzeit liegt der F&E-Schwerpunkt
Substrattechnologien (z. B. Epoxid-
den Oberflächeneigenschaften der zu
der Fraunhofer EMFT auf der Entwicklung
Leiterplatten oder Glas-Panele) zum Einsatz
haltenden Substrate. In Kooperation
von robusten E-carriern, die für industri-
kommen. An der Fraunhofer EMFT wurden
mit Panasonic wurden glasbasierte
elle Fertigungsbedingungen ausgelegt sind
E-carrier bereits in unterschiedlichen
Träger im Reinraum der Fraunhofer
und beispielsweise tolerant gegenüber
Prozessmodulen für dünne oder flexible
EMFT bereits im Prozessmodul
unerwünschten Leckströmen sind. Diese
Substrate erprobt.
„Lithographie an dünnen Wafern“
neuen (bislang nicht offengelegten) tech-
erfolgreich eingesetzt.
nologischen Eigenschaften sollen länger-
Epoxid-Leiterplatten als Träger:
fristig eine sicherere Waferbearbeitung für
in drei Ausführungen realisiert:
Bei dieser Variante wurden kosten-
Plasmaprozesse, nasschemische Prozesse
•
Siliziumwafer als Träger:
günstige Standard-Fertigungs-
oder in Hochtemperaturöfen ermögli-
Bei dieser Variante werden sehr dünne
Technologien aus dem Bereich der
chen und dabei das Risiko für den Bruch
und effiziente Isolationsschichten
gedruckten Leiterplatten (PCB) zur
oder Verlust eines fragilen Wafers in einer
aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid
Herstellung des E-carriers verwendet.
Produktionslinie signifikant reduzieren.
verwendet. Der siliziumbasierte Träger
PCB-basierte E-carrier eignen sich
verfügt auch bei niedriger Spannung
gut für die Handhabung von flexi-
und bei Temperaturen von über
blen Foliensubstraten (PET, PEN, PI)
300 °C über eine hohe elektrostatische
unterschiedlichster Größe. An der
Haltekraft. Außerdem ist der Träger
Fraunhofer EMFT wurden die Epoxid-
kompatibel zu allen CMOS-
E-carrier bereits in einem Projekt mit
Fertigungsprozessen.
dem Kooperationspartner Panasonic
Prototypen eines E-carriers wurden bislang
•
für einen Reflow-Lötprozess auf
Polyimidfolien erprobt.
1 Einsatz der E-carrier beim Beladen und
Entwickeln von Fotolack auf dünnen Wafern.
2 Rückseite eines Glas-E-carriers mit tiefer liegenden Kontaktstellen zum Auf- und Entladen

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