DE10107405A1 - Direktprozessierbare Halbleiterfolie - Google Patents

Direktprozessierbare Halbleiterfolie

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Abstract

Die Herstellung von Halbleiterbauelementen basiert auf der Prozessierung einzelner Halbleiterscheiben. Dies ist einer der wesentlichen Punkte, weshalb die Halbleitertechnologie relativ teuer ist. Die Halbleitertechnik ist deshalb im Wesentlichen auf platzsparende Bauelemente begrenzt. DOLLAR A Einskristalline Halbleiterfolie in Form eines Bandes (1), das durch Ionenimplantation (5), (6), (7) aus einem Einkristall (2) hergestellt wird, ohne das hierfür eine Siliziumscheibenfertigung notwendig ist. Das Halbleiterband kann zu Rollen (8) aufgewickelt werden, es ermöglicht eine Weiterverarbeitung (27) ohne stützendes Substratmaterial und es ermöglicht neue kontinuierliche Herstellungsverfahren von Halbleiterbauelementen, vergleichbar mit den Rotationsverfahren in der Papier- und Druckindustrie. DOLLAR A Das Anwendungsfeld bezieht sich, durch eine Kostenreduzierung im Ausgangsmaterial, Herstellung und Montage von elektronischen Bauelementen auf nahezu alle Gebiete der Halbleitertechnologie. Weiterhin können beidseitig prozessierbare flexible Folienbauelemente hergestellt werden. Es sind damit elektronische Geräte möglich, die sich in ihrer Bedienbarkeit, Anwendung und Form den Menschen anpassen und als Kleidungsstück getragen bzw. in die Kleidung integriert werden können.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine einkristalline Halbleiterfolie in Form eines Bandes, das durch Ionenimplantation aus einem Einkristall hergestellt wird, ohne das hierfür eine Siliziumscheibenfertigung notwendig ist. Das Halbleiterband kann zu Rollen aufgewickelt werden, es ermöglicht eine Weiterverarbeitung ohne stützendes Substratmaterial und es ermöglicht neue kontinuierliche Herstellungsverfahren von Bau­ elementen.
Die Herstellung von Halbleiterfolien aus einem Einkristall (Ingot) in Form von Bändern die auf Rollen aufgewi­ ckelt werden erspart die Scheibenfertigung, ermöglicht die direkte Prozessierung der einkristallinen Halbleit­ erfolie, ermöglicht kostengünstige SOI (Silicon on Insulator) und Mehrschichthalbleiter, erleichtert die Her­ stellung von Halbleiterbauelementen, ermöglicht neue flexible Bauelemente, vereinfacht die Verbindungs­ technik (Back-Endbereich) und die Herstellung von Leiterplatten. Halbleiterbänder, vergleichbar mit großen Papierrollen in der Papierherstellung, reduzieren die Kosten in der Halbleiterproduktion und machen einen schnellen und kontinuierlichen Produktionsablauf, vergleichbar mit Rotationsmaschinen in der Druckindustrie, möglich.
Das Anwendungsfeld bezieht sich, durch eine Kostenreduzierung des Ausgangsmaterials, durch eine weitere Kostenreduzierung in der Herstellung und durch eine Kostenreduzierung in der Montagetechnik von elektro­ nischen Bauelementen auf nahezu alle Gebiete der Halbleitertechnologie. Die heutige Halbleiterfertigung beruht auf Einzelscheiben- bzw. Batch-Prozessen, durch ein Halbeiterband kann diese von einer wesentlich günstigeren Fließbandproduktion (Rotationsanlagen) mit kontinuierlichen Fertigungsablauf mit neuen Her­ stellungsverfahren ersetzt werden. Vor allem die Herstellungskosten für einfache Bauelemente mit großen Flächenbedarf (z. B. Solarzellen) werden damit erheblich reduziert. Gegenüber den herkömmlichen relativ dicken Halbleiterscheiben (ca. 0,7 mm) ist die nutzbare Halbleiteroberfläche bei dünnen Folien (1 µm) um ein Vielfaches größer bei gleichem Materialverbrauch. Dies reduziert in erheblichem Maße den Preis pro nutzbarer Halbleiterfläche. Nicht nur bei Silizium sondern auch bei sehr teueren Halbleitern wie z. B. SiC und GaAs kann dieses Verfahren eingesetzt werden und dadurch die Voraussetzung für die großtechnische Nutzung dieser Halbleiter geschaffen werden.
Neue Anwendungen ergeben sich durch die Möglichkeit der direkten und beidseitigen Prozessierung des Halbleiterbandes. Dies und die genau einstellbare Dicke des Halbleiterbandes im Mikrometer- und Sub- Mikrometerbereich ermöglichen neuartige Bauelemente mit besseren Eigenschaften, z. B. schnellere Dünnfilm­ transistoren, Mehrschicht- bzw. Dünnfilmsolarzellen mit höherem Wirkungsgrad, flexible bzw. rollbare Bauelemente mit nahezu beliebiger Größe (aufrollbare Bildschirme, flexible mobile Geräte oder Bauelemente auf Chipkarten), bessere Leistungsbauelemente wie z. B. Dünnfilm-IGBT's für den Spannungsbereich unter 600 V, und neuartige Sensoren und integrierten elektronischen und mikromechanischen Komponenten.
Der Stand der Technik in der Halbleitertechnologie basiert auf der Prozessierung einzelner Halbleiterscheiben. Dies ist einer der wesentlichen Punkte, weshalb die Halbleitertechnologie relativ teuer ist. Die Halbleitertechnik ist deshalb im wesentlichen auf platzsparende Bauelemente mit integrierten Schaltkreisen begrenzt. Solar­ zellen, flache Bildschirme und andere großflächige Bauelemente sind teuer und oft nicht wettbewerbsfähig mit herkömmlichen Technologien. Weiterhin hat man auf Grund der relativ dicken (ca. 700 µm) Scheiben einen hohen Halbleiterverbrauch und kann im wesentlichen nur Vorderseitenprozesse zur Herstellung von integrier­ ten Schaltkreisen anwenden, was den Herstellungsprozeß einschränkt. In der Regel sind bei hochintegrierten Schaltkreisen in der Mikroelektronik nur wenige Mikrometer Halbleitermaterial an der Scheibenoberfläche elektrische aktiv, die restlichen 99-99,9% des Halbleitermaterials sind für die Funktion des Bauelements nicht notwendig. Aufgrund des dicken Halbleitermaterials sind flexible Bauelemente nur mit aufwendigen Dünnungs­ verfahren, bei dem die Halbleiterscheibe von der Rückseite abgeschliffen wird, herstellbar.
Stand der Technik ist die Herstellung von Halbleiterfolien durch Ionenimplantation. Diese Technik ist deshalb als solches nicht mehr patentfähig, spezielle Prozeßkombinationen sind jedoch technisch sehr interessant und patentfähig. Ein Beispiel ist das sogenannte "Smart-Cut" Verfahren, welches eine dünne Folie von einer Ausgangscheibe mit Hilfe von Ionenimplantation abtrennt und gleichzeitig auf eine Trägerscheibe aufbondet 1,2. Das Smart-Cut Verfahren bringt Vorteile bei der Silicon on Insulator (SOI) Herstellung und bei der Ver­ vielfältigung teuerer Halbleitermaterialien, wie z. B. SiC. Ein ähnlicher Prozeß wurde von der Firma Genesis (USA) entwickelt. Die Firma Genesis verwendet ein neues Implantationsverfahren (Plasma Immersion Ion Implantation PIII), bondet die Scheiben bei Raumtemperatur und trennt die Folie durch ein Hochdruckgebläse. Die Smart-Cut Technik und vergleichbare Technologien benötigen Siliziumscheiben als Ausgangs- und Trägermaterial und ermöglichen nicht die Herstellung eines Halbleiterbandes und die damit verbundene direkte Prozessierung der Halbleiterfolie. Ebenfalls benötigen diese Verfahren nach der Implantation mehrere Prozeß­ schritte (Bonden plus Temperatur oder Hochdruckgebläse). Die Folie ohne Trägermaterial ist nicht prozessier­ bar. Smart-Cut und ähnliche Verfahren sind im wesentlichen nur für die SOI Technologie und für Schichttransfer geeignet, nicht aber für eine neue Halbleitertechnologie, bei welcher die Halbleiterfolie direkt prozessiert wird.
Mit dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren kann erstmals mit Hilfe der Implantation eine Halbleiterfolienrolle direkt aus einem Einkristall (Ingot) ohne Scheibenfertigung hergestellt werden, die weiterhin die direkte Prozessierung (ohne Bonden auf einen Träger) der Folie auf einfache und kostengünstige Weise ermöglicht.
Die Nachteile gegenüber des Standes der Technik sind, dass viele Halbleiterfertigungsprozesse für den kontinuierlichen Prozeßablauf neu entwickelt oder angepaßt werden müssen. Weiterhin ist die Folien­ fließbandproduktion nur für die Massen- und nicht für Kleinserienherstellung geeignet.
Die mit der Erfindung gelösten Aufgaben sind, dass mit der Einführung eines Halbleiterbandes sich neue Möglichkeiten in der Herstellung von Halbleiterbauelemente ergeben, die wiederum neue oder verbesserte Produkte und kostengünstigere Produktionsverfahren ermöglichen. Die beidseitige Fließbandproduktion eines Halbleiterbandes ist im Vergleich zur heutigen Scheibenfertigungsverfahren von Bauelementen ein wesentlich leistungsfähigeres Produktionsverfahren und als Schlüsseltechnologie einsetzbar. Viele Bereiche wie die Herstellung des Halbleitermaterials, die Zusammensetzung des Halbleitermaterials (mehrschichtiger Aufbau, neues Material), die Produktionstechnologie der Bauelements, die Eigenschaften der Bauelemente (flexibel, verbesserte elektrische und mechanische Eigenschaften), die Verbindungs- und Aufbautechnik und die Herstellung und Eigenschaften der Endgeräte selbst werden rationalisiert bzw. in ihren Eigenschaften ver­ bessert. Flexible Folienbauelemente ermöglichen z. B. Produkte wie einen aufrollbaren bzw. faltbaren Computer mit integriertem Bildschirm und Tastatur oder als Kleidungsstück tragbare mobile elektronische Geräte.
Ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass für bestimmte Herstellungsverfahren keine Scheiben mehr aus dem runden Einkristall gesägt werden müssen. Durch Implantation kann direkt aus einem Einkristall eine Folie bzw. Folienrollen und damit ein Halbleiterband hergestellt werden. Es ist keine Zerspannung notwendig und die Oberflächenrauhigkeit der Folie ist wesentlich geringer im Vergleich zur gesägten Silizi­ umscheibe, was die anschließende Oberflächenbehandlung vereinfacht. Die nutzbare Halbleiterfläche, die z. B. in Form von ca. 700 µm dicken Siliziumscheiben bei einem zylindrischen Einkristall mit dem Durchmesser von 200 mm und der Länge von 1000 mm ca. 30 m2 beträgt, ist um ca. 3 Größenordnungen auf 30000 m2 bei einer Foliendicke von 1 µm und um 4 Größenordnungen auf 300000 m2 bei einer Foliendicke von 0,1 µm erhöht. Dies reduziert in erheblichem Maße den Preis des Halbleitermaterials. Nicht nur bei Silizium sondern auch bei Halbleitern wie z. B. SiC und GaAs kann dieses Verfahren eingesetzt und dadurch die Voraussetzung für die großtechnische Nutzung dieser Halbleiter geschaffen werden. Halbleiter wie SiC und GaAs sind auf Grund ihres hohen Preises in vielen Bereichen nicht wettbewerbsfähig gegenüber Silizium, obwohl die Eigenschaften dieser Materialen für bestimmte Anwendungen denen von Silizium überlegen sind. Eine Vervielfachung der nutzbaren Halbleiterfläche kann die Wettbewerbsnachteile gegenüber Silizium reduzieren, da dann die Kosten für das Halbleiterausgangsmaterial gegenüber den Gesamtkosten der Bauelementeherstellung in den Hinter­ grund treten.
Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist die direkte Pozessierung des Halbleiterbandes ohne die bisher notwendigen Trägermaterialen. Weiterhin kann das Halbleiterband von beiden Seiten im Fließband­ verfahren prozessiert werden. Die heutige Halbleiterfertigung beruht auf Einzelscheiben- bzw. Batch-Prozessen (Prozessierung von mehreren Scheiben gleichzeitig), durch ein Halbleiterband kann diese Einzelscheiben­ produktion durch eine wesentlich günstigere Fließbandproduktion (Rotationsanlagen) mit kontinuierlichen Fertigungsablauf und schnelleren Inline-Produktionsverfahren ersetzt werden. Alle wesentlichen Produktions­ schritte in der Halbleitertechnologie wie Oxidieren, Beschichten, Implantieren, Belacken, Belichten, Entwickeln und Ätzen lassen sich kontinuierlich und in Fließbandproduktion durchführen. Teilweise können Verfahren von der Druck- und Folienindustrie übernommen werden. So bieten Rotationsanlagen die Möglichkeit, mehrere Bänder mit großer Geschwindigkeit zusammen zu bonden, bzw. zu kleben, siehe Fig. 4. Dadurch sind mehrere Vorteile erzielbar:
  • - Herstellung von neuartigen heterogenen Halbleitern die aus mehreren unterschiedlichen Schichten zusammengesetzt sind (unterschiedliche Halbleiterschichten, Halbleiter- und Isolatorschichten oder eine Kombination aus Leiter-, Halbleiter- und Isolatorschichten).
  • - Durch Zusammenfügen von verschiedenen dotierenden Halbleiterbänder können beliebige Dotierungs­ profile eingestellt werden.
  • - Einfache Herstellung dreidimensionaler Schaltkreise durch Zusammenfügen von prozessierten Folien.
  • - Die Dicke der Folien kann in weiten Grenzen (ca. 0.1-100 µm) variiert werden.
  • - Es sind neue schnellere Metallisierungs- und Belackungstechniken möglich z. B. kann der Photolack oder die Metallisierung als photoempfindliche Schicht bzw. Metallfolie aufgebracht werden.
  • - Einfache Herstellung von Folienbauelemente
  • - Integrierte Schaltkreise auf einer Halbleiterfolie können auf eine moderne flexible Trägerfolie aufge­ schweißt bzw. beidseitig eingeschweißt werden (Anwendung z. B. bei der Chipkarte). Durch flexible Folien-Chiptechnologie kann die Chipmontage und Verdrahtung wesentlich vereinfacht werden. Große Teile der heutigen Chipmontage und anschließender Leiterplattenfertigung sind nicht mehr bzw. sehr viel einfacher möglich oder können zusammengefaßt werden.
Die direkte Prozessierung eines Halbleiterbandes ermöglicht weiterhin neue leistungsfähigere Bauelemente wie die Herstellung von Dünnfilmbauelemente mit besseren elektrischen Eigenschaften z. B. Transistoren, Solar­ zellen und Leistungsbauelemente oder die Herstellung von Dünnfilmbauelemente mit besseren mechanischen Eigenschaften, z. B. rollbar bzw. flexibel. Beidseitige Prozessierung wie z. B. Strukturierung, Dotierung, Metallisierung usw. ermöglicht kleinere (integrierte Schaltungen), schnellere (Transistoren) Bauelemente und Bauelemente mit einem höherem Wirkungsgrad (Solarzellen) und höhere Sensibilität und Funktionalität (Sensoren, Mikromechanik). Auch ist die Größe der Bauelemente nicht mehr vom Durchmesser der Halbleiter­ scheibe abhängig. Dies bringt vor allem Vorteile bei der Herstellung von großflächigen Bauelementen wie z. B. Solarzellen oder flache Bildschirme.
Vorteile gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich außer in dem erwähnten Front-End-Bereich auch in der Montagetechnik (Back-End-Bereich) von Bauelementen und in Fertigung von Endgeräten. Der Back-End-Bereich und die Fertigung von Leiterplatten ist ein wesentlicher Kostenfaktor bei der Herstellung von elektronischen Baugruppen und übersteigt in vielen Fällen die Halbleiterproduktionskosten. Der Back-End-Bereich beinhaltet in der Regel, dass nach der Chipfertigung auf der Siliziumscheibe (Front-End-Bereich) die Bauelemente getestet und die Scheiben zersägt werden, danach werden die Chips gebondet, verdrahtet und verkapselt. Nach der Bauelementefertigung folgt die Leiterplattenfertigung, die ebenfalls eine Reihe von Produktionsschritten beinhaltet (Strukturierung, Bestückung, Verlötung). Die Folienfließbandproduktion für Halbleiter ergänzt sich in idealer Weise mit der modernen und flexiblen Folienleiterplattenfertigung. Viele Prozeßschritte wie Zersägen, Bonden, Verdrahten, Verkapseln, Bestücken und Verlöten sind wesentlich einfacher und zum Teil gar nicht oder im geringerem Umfang notwendig. Da keine Flächenbegrenzung wie bei der Scheibenfertigung vorliegt und das Halbleiterband kostengünstiger herstellbar ist, kann das Bauelement selbst flächenmäßig so vergrößert werden, dass es mit entsprechenden Metallisierungs- und Isolatorebenen zusätzlich als flexible Leiterplatte verwendet werden kann. Dies bedeutet, das Front-End, Back-End und Leiterplattenfertiung zusammengefaßt werden können, was eine enorme Vereinfachung und Miniaturisierung von elektronischen Geräten ermöglicht. Das Hauptbauelement beinhaltet bereits die Leiterplatte und kann mit zusätzlichen Bauelementen bestückt werden. Auch lassen sich Folienbauelemente schnell und einfach auf herkömmliche Leiterplatten oder auf moderne Folienleiterplatten schweißen.
Durch flexible Bauelemente können neue Produkte wie z. B. zusammenrollbare bzw. flexible und faltbare Geräte für den mobilen Bereich entwickelt werden, die direkt am Menschen getragen werden können. Auflistung und kurze Beschreibung der Bilder
Fig. 1 Herstellung eines Halbleiterbandes direkt vom zylindrischen Einkristall mit Hilfe der Implantation
Fig. 2 Herstellung eines Halbleiterbandes direkt vom quaderförmigen Einkristall
Fig. 3 Oberflächenbehandlung
Fig. 4 Zusammenfügen (Bonden, Schweißen, Kleben) von Folien
Fig. 5 Fließbandproduktion mit Beid-, Vorder- und Rückseitenprozesse
Fig. 6 Teilfertiungsstraße mit der Prozeßabfolge, Belackung, Trocknung, Belichtung, Entwicklung, Aushär­ tung
Die Grundzüge des Lösungsweges zur Herstellung eines Halbleiterbandes sind in Fig. 1 dargestellt. Mit Hilfe der Implantation von z. B. Wasserstoff oder Helium lassen sich Blasen (10) im Halbleiter erzeugen, die zur Abtrennung einer dünnen Oberflächenschicht genutzt werden. Nach der Ionenimplantation kann von einem Einkristall eine Folie (1), mechanisch abgezogen werden. Vorteile bei der Herstellung des Halbleiterbandes bringt ein zylindrischer Einkristall (2), wie er zur Scheibenfertigung verwendet wird, welcher nach dem Ziehverfahren rundgeschliffen und poliert wird. Ein Nachteil ist, dass die Kristallorientierung des Halbleiterban­ des sich mit den Umfang des Einkristalls ändert. Das Halbleiterband ist zwar einkristallin jedoch ändert sich die Kristallorientierung in Längsrichtung. Dieses Problem kann mit dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren vermieden werden. Hierbei dient ein quaderförmiger Einkristall (18) als Ausgangsmaterial. Der Quader wird in Längs­ richtung implantiert und danach die Folie (1) abgezogen. Dabei wird der Quader Schicht für Schicht abgetragen. Die Länge des Halbleiterbandes entspricht somit der Länge des Quaders. Um eine ausreichende Länge für eine kontinuierliche Bauelementeproduktion zu erhalten, müssen deshalb die Enden der Halbleiterbänder zu­ sammengebondet werden. Für viele großflächige Anwendungen reicht jedoch die Kristallstruktur des ersten Verfahrens aus. Sind für kritische Bauelemente Bereiche mit einheitlicher Kistallorientierung notwendig können diese durch das in Fig. 4 dargestellte Bondverfahren hergestellt werden. Hierbei können verschiedene Halbleit­ erfolien aufeinandergebondet werden. Eine Möglichkeit stellt das Zusammenbringen von Halbleitfolien, hergestellt nach dem oben beschrieben Abtrennverfahren dar. Ist eine der beiden Folien oxidiert, kann zudem ein SOI Band mit dielektrische Trennung der beiden Folien erzeugt werden. Sind nur kleine Bereiche mit einheitlicher Kirstallorientierung notwendig, so können Siliziumfolien von herkömmliche Siliziumscheiben abgetrennt und zum Aufbonden auf das nach Verfahren 1 hergestellte Halbleiterband verwendet werden. Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit die Oberfläche nach dem Abtrennverfahren zu polieren.
Das kontinuierliche Bondverfahren zweier oder mehrerer Halbleiterfolienbänder mittels Anpressrollen nach Fig. 4a, hat gegenüber herkömmlichen Bondverfahren den wesentlichen Unterschied, dass sich eine Bondfront ausbildet, die in Rollrichtung verläuft. Die Bondgeschwindigkeit ist damit genau kontrollierbar. Weiterhin besteht die Möglichkeit durch die Anpressrollen (21) den Druck während des Bondvorganges einzustellen. Die Bondtemperatur ist ebenfalls durch die Temperaturregelung der Anpressrollen und zusätzlich durch Lampenhei­ zer einstellbar. Die zu bondenden Oberflächen können unmittelbar vor dem Bondvorgang optimal konditio­ niert werden. Zusammenfassend bedeutet dies, dass die wesentlichen Bondparameter wie Geschwindigkeit, Anpreßdruck, Temperatur und Konditionierung der Oberfläche genau einstellbar sind.
Durch das Abtrennverfahren nach Fig. 1 und 2 entsteht ein neues Produkt, das Halbleiterband, welches die Voraussetzung für eine kontinuierliche Produktion von Bauelementen darstellt und zusätzlich neue technologi­ sche Möglichkeiten und Verfahren, die im folgenden noch näher beschrieben werden, ermöglicht. Ein neues Verfahren ist das kontinuierliche Bondverfahren, mit dem das Halbleiterband durch einen mehrschichtigen Aufbau ergänzt und für jeweilige Anwendung optimiert werden kann. Fig. 5 zeigt schematisch verschiedene Möglichkeiten des Produktionsablaufes elektronischer Bauelemente.
Im folgenden Text wird anhand konkreter Beispiele die Erfindung näher beschrieben. Die Erfindung beinhaltet ein Produkt, das Halbleiterband, die Herstellungsverfahren dieses Produktes und neue Produktionsverfahren die durch dieses Produkt ermöglicht werden.
Zur Herstellung eines Halbleiterbandes (1) aus einem zylindrischen Einkristall (2) ist die Implantation einer relativ hohen Dosis von Wasserstoff im Bereich von 1.1016 cm-2 bis 1.1017 cm-2 nötig, um eine Blasenbildung (10) im Silizium (2) zu erreichen. Die Blasenbildung ermöglicht das mechanische Abziehen (11) der Halbleiterfolie. Durch dieses kontinuierliche Abtrennverfahren entsteht ein Halbleiterband (1). Für die Herstellung des Halblei­ terbandes wird im wesentlichen ein geeignetes Implantationsverfahren benötigt und eine Abziehe und Aufwickeleinrichtung (9), mit welcher das Halbleiterband vom Einkristall kontinuierlich abgezogen und auf eine Rolle (8) aufgewickelt wird. Als Implantationsverfahren eignet sich in besonderer Weise Bandstrahl-(Ribbon beam), Multibandstrahl- und PIII-Verfahren. Diese Verfahren haben gegenüber der konventionellen Ionen­ implantation den Vorteil, dass sie keine Strahlrasterung benötigen und zusätzlich einen hohen Ionenstrom aufweisen. Fig. 1 zeigt einen Einkristall (2), eine Multibandstrahlimplantationsanlage (4), das abgezogene Halbleiterband (1) und die aufgewickelte Halbleiterfolienrolle (8). Die dargestellte Multibandstrahlimplantations­ anlage kann dem Ausgangsmaterial angepaßt werden, vergleiche Fig. 1 und Fig. 2. Sie ermöglicht weiterhin einen sehr hohen Ionenstrom bei gleichzeitig relativ geringer lokaler Ionenstromdichte, kann gezielte Bereiche bestrahlen und ist einfach aufgebaut. Eine Multibandstrahlanlage ist deshalb für diesen Einsatz optimal geeignet. Prinzipiell sind jedoch auch herkömmliche Implantationsverfahren einsetzbar.
Die wesentlichen Bestandteile der Mulitbandstrahlanlage sind die dem Probenmaterial angepaßte Anode (12), Kathode (16) und das Extraktionsgitter (6). Durch Einlass von Wasserstoff in den von Anode, Kathode und Seitenwand (15) begrenzten Plasmaraum und durch Anlegen einer Hochfrequenz an das Kathodengitter (17) entsteht ein Wasserstoffplasma. Mit Hilfe des Extraktionsgitters (6) werden Wasserstoffionen aus dem Plasma extrahiert und als Ionenstrahl (7) in Richtung des Einkristalls beschleunigt. Die Extraktions- und Beschleuni­ gungsspannung wird zwischen dem Kathoden- und Extraktionsgitter angelegt. Eine zusätzliche Nachbeschleu­ nigung ist durch anlegen einer zweiten Spannung zwischen Extraktionsgitter und Einkristall möglich. Mittels der Extraktions- und Beschleunigungsspannung wird die Energie und somit die Eindringtiefe der Wasserstoffionen in dem Einkristall eingestellt. Die Eindringtiefe bestimmt Tiefe der Blasenbildung und somit die Dicke des Halbleiterbandes. Das Kathoden- und Extraktionsgitter ist aus Schlitzen und Stegen zusammengesetzt. Durch die Schlitzextraktion entsteht ein Bandstrahl, wobei die Anzahl der Schlitze gleich der Anzahl der Bandstrahlen ist. Die Breite des Bandstrahl wird der Länge des Einkristalls angepaßt und bestimmt somit die Breite des Halbleiterbandes.
Um einen hohen Durchsatz bzw. ein schnelles mechanisches Abziehen des Folienbandes vom Einkristalls zu erreichen, ist eine leistungsstarke Implantationsanlage notwendig.
Beispiel
Bei einer Abziehgeschwindigkeit von einem Meter pro Minute, einer Bandbreite von 1 m (Länge des Einkristalls) und einer Abtrenndosis von 5.1016 cm-2, benötigt man einen Ionenstrom von 1,33 A. Konventionelle Im­ plantationsanlagen mit einer so hohen Ionenstromstärke sind schwierig zu realisieren. Mulitbandstrahl- bzw. Pill-Anlagen können diese Stromstärken relativ einfach erreichen, müssen jedoch für hohe Energien optimiert werden, die bei der Herstellung von relativ dicken Folien von 1 µm notwendig sind. Dünne Folien von 0,2 µm (für bestimmte Anwendungen ausreichend) sind jedoch schon mit heutigen Anlagen herstellbar. Für eine Foliendicke von 1 µm ist eine Protonenenergie von 130 keV für eine Foliendicke von 0,2 µm eine Protonen­ energie von 20 keV notwendig.
Ebenfalls zu berücksichtigen ist der hohe Leistungseintrag und damit die Erwärmung des Einkristalls. Bei dem erwähnten Beispiel beträgt der Leistungseintrag bei der Herstellung eines 1 µm Halbleiterbandes 173 kW und bei 0,2 µm 26.6 kW. Diese hohe Leistungen erfordern eine Kühlung des Einkristalls. Eine Möglichkeit ist die direkte Wasserkühlung, durch eine Bohrung in der Mitte des Einkristalls (3).
In Fig. 2 wird das Abtrennverfahren das in Fig. 1 an einen zylindrischen Einkristall erklärt wurde, an einem quaderförmigen Einkristall angewandt.
Nach dem Abtrennverfahren ist es in der Regel notwendig die Oberfläche des Siliziumbandes zu verbessern da durch die Ionenimplantation bzw. durch das Abtrennen diese aufgerauht ist. Dies kann zum Beispiel durch Polieren von Vorder- (35) und Rückseite (36) geschehen wie in Fig. 3. dargestellt. Zusätzlich ist eine thermische Behandlung des Halbleiterbandes zur Ausheilung der kristallinen Schäden durch die Ionenimplantation notwen­ dig. Prinzipiell ist es auch möglich, diese Prozeßschritte gleich bei der Herstellung des Siliziumbandes durch­ zuführen, also bei den in Fig. 1 gezeigten Schritten das Polieren und Ausheilen hinzuzufügen.
Das kontinuierliche Abtrennverfahren ermöglicht ein neues Produkt, das Halbleiterband. Dies wiederum ist die Basis für neue Halbleiterfertigungsverfahren, wie z. B. eine Halbleiterfließbandproduktion von Bauelementen und neue technologische Möglichkeiten wie das kontinuierliche Bondverfahren, dass im folgenden beschrieben wird.
In Fig. 4 ist das kontinuierliche Bondverfahren dargestellt. Hierbei handelt es sich um das Zusammenschweißen von Halbleiterbändern durch Anpressen der Oberflächen und thermischer Behandlung. Nach dem Abrollen der Folienbänder (1) werden die zu bondenden Oberflächen direkt vor dem Bonden vorkonditioniert (20). Dabei wird z. B. die Oberfläche gereinigt von Partikel und Fremdatomen und die Oberflächenverbindungen werden optimal auf den nachfolgenden Bondprozeß eingestellt. Mittels zweier Pressrollen (21) werden die zu bondenen Oberflächen mit einen definierten Druck zusammengepreßt und damit kaltverschweißt (gebondet). Durch eine thermische Nachbehandlung (22) wird der Bondvorgang verbessert und eventuelle Kristallschäden ausgeheilt. Die zusammengeschweißte Folie wird danach aufgerollt. Mit diesem Bondverfahren sind einige Vorteile gegenüber den herkömmlichen Scheibenbondverfahren erzielbar. Es ermöglicht ein kontinuierliches und blasenfreies Bonden von Bändern. Mit Hilfe der beiden Pressrollen kann ein definierter und sehr hoher Druck auf die Bondflächen ausgeübt werden. Weiterhin schreitet die Bondfront definiert in eine Richtung (Rollrichtung) mit einstellbarer Geschwindigkeit und läßt somit keine größeren Lufteinschlüsse zu. Ebenfalls kann die Oberfläche unmittelbar vor dem Bondvorgang konditioniert werden. Es können z. B. Partikel entfernt und die Bondoberfläche chemisch so vorbereitet werden, dass ein fester Bondvorgang ermöglicht wird. Die weiteren Vorteile dieses Bondverfahrens sind, dass ein gleichzeitiges Bonden von mehreren Folien möglich ist und dass mehrere Halbleiterfolien unterschiedlicher Art und Dicke zusammengebondet werden können. So können z. B. abrupte Dotierungspofile beliebiger Art, die bisher nur durch teure epitaktische Verfahren möglich waren, hergestellt werden. Auch können durch Bonden verschiedener Halbleitermaterialien neuartige heteroge­ ne Halbleiter hergestellt werden. Das Zusammenbringen von Halbleiterfolien mit Isolationsfolien oder Metallfolien zu einem Mehrschichtsystem durch das kontinuierliche Bondverfahren, ist eine weitere Möglichkeit die Halbleiterfertigung zu vereinfachen. Sehr gut eignet sich dieses Bondverfahren zur Herstellung von SOI (Silicon On Insulator). Das bisher sehr teure SOI-Material kann durch Bonden eines Siliziumbandes mit einem oxidierten Siliziumband oder einem anderen geeigneten Isolatorband, einfach und kostengünstig hergestellt werden. Es können z. B. einkristalline Halbleiter-, Nichtleiter-, und Leiterschichten in beliebiger Reihenfolge zusammengebracht werden und dadurch Materialien mit neuen Eigenschaften und technischen Möglichkeiten hergestellt werden.
Durch Modifikation des Bondverfahrens wie es Bild 3b dargestellt, kann die einkristalline Halbleiterbandfolie auf Trägerplatten (25) beliebiger Art und Größe gebondet werden. Das Bonden eines Halbleiterbandes auf eine Trägerplatte erfordert nur eine Druckrolle (21). Die Bondkraft der Druckrolle wirkt auf die Trägerplatte die deshalb eine stabile Unterlage (26) benötigt, die sich linear in Rollrichtung bewegt. Der Bondablauf findet in gleicher Weise statt wie in Fig. 3a und mit den gleichen Vorteilen.
Die Dicke des Halbleiterbandes und somit auch der fertigen Bauelemente ist durch 3 Prozesse einstellbar.
  • 1. Mit Hilfe der Ionenenergie z. B. von Wasserstoff. Die Ionenenergie bestimmt die Tiefe der Blasen und damit die Schichtdicke der abgetrennten Folie. Aus technischen und praktischen Gründen sind Im­ plantationsenergien weit über 130 keV nicht sinnvoll. Dies Bedeutet das die abgetrennte Schicht eine Dicke von 1 µm nicht wesentlich überschreiten wird.
  • 2. Durch das Zusammenbonden von mehreren Halbleiterbändern, läßt sich die Dicke beliebig erhöhen. Eine Grenze stellt die Flexibilität des resultierenden Halbleiterbandes (24) dar. Steigt die Dicke über ein bestimmtes Maß, können aufgrund von Materialspannungen keine kleine Rollradien (23) mehr realisiert werden, was wiederum die Handhabung erschwert. Die technische sinnvolle Grenze dürfte deshalb bei ca. 100 µm liegen.
  • 3. Durch Epitaxieverfahren. Hierbei wir Silizium aus der Gasphase kontrolliert abgeschieden, so dass eine kristalline Schicht auf dem Siliziumband aufwächst. Mit diesem Verfahren läßt sich die Dicke des Halbleiterfolienbandes ebenfalls in weiten Bereichen einstellen.
Die angegebene Grenze von 100 µm bei den Verfahren 2 und 3 ist nur dann zutreffend wenn das resultierende Halbleiterband im Rollverfahren weiterverarbeitet wird, da hier gewisse Anforderungen an die Flexibilität gestellt werden. Ebenfalls interessant ist jedoch die Weiterverarbeitung in Platten. Hierbei wird durch die Verfahren 2 bzw. 3 die gewünschte Dicke eingestellt. Das resultierende Halbleiterband wir danach in Platten gesägt. Auf diese Weise können Platten hergestellt werden, die eine weit größere Fläche aufweisen als das aus dem Einkristall gesägte Scheibenmaterial. Bisheriger Stand der Technik bei Silizium sind Scheiben mit einem Durchmesser von 300 mm. Mit den beschriebenen Verfahren sind Platten mit mehreren Metern Seiten­ länge möglich, wobei die Flächenform beliebig ist. Am einfachsten lassen sich aus einem Halbleiterband Quadrate und Rechtecke sägen. Die Breite des Bandes definiert die maximale Seitenlänge einer quadratischen Platte bzw. die Breite einer rechteckigen Platte (die Länge ist nicht begrenzt). Dies bedeutet, dass einkristalline Halbleiterplatten mit einer Fläche von mehreren Quadratmetern hergestellt werden können. Eine ideale Anwendung solcher Platten ist die Solarzelle.
Neben dem kontinuierlichen Bondverfahren eröffnet das Halbleiterband weitere interessante Produktions­ möglichkeiten. So können zeitlich aufeinander abstimmbare Prozesse in einer Fließbandproduktion, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist, am wirtschaftlichsten und schnell abgearbeitet werden. Da das Fließband bzw. Halbleiterband selbst prozessiert wird, sind die mechanisch bewegten Teile minimal. Fig. 5 zeigt die prinzipiel­ le Vorgehensweise. Zunächst wird das Band abgerollt (8) danach folgen die Prozesse. Neben der Wirt­ schaftlichkeit dieses Produktionsverfahrens ist ein weiterer Vorteil die beidseitige Prozessierbarkeit. Das Halbleiterband kann auf beiden Seiten gleichzeitig (27), auf der Vorderseite (28) und auf der Rückseite (29) prozessiert werden.
In der Halbleitertechnolgie ist eine häufig wiederholende Sequenz von Prozessen die Maskierung bzw. Strukturierung von Siliziumscheiben und anschließende Prozessierung. Hierzu werden die einzelnen Silizi­ umscheiben mit einem photoempfindlichem Lack, welcher aufgeschleudert wird, bedeckt. Danach wird der Lack belichtet und entwickelt und für den nachfolgenden Prozeß vorbereitet, in dem er entsprechend ausge­ heizt wird. Nachfolgende Prozesse sind z. B. das Ätzen von Schicht, das Dotieren z. B. mittels Ionenimplantati­ on und das Abscheiden von Schichten. Danach wird der Lack entfernt und die Siliziumscheibe falls nötig ausgeheilt bzw. durch andere Prozeßschritte behandelt. Ist diese Sequenz von Prozessen durchlaufen folgt in der Regel die nächste Maskierung. Die Komplexität eines Halbleiterfertigungsprozesses wir nach der Anzahl der Maskierungen (Lackaufbringung und Strukturierung) bewertet. In der Mikroelektronik ist die Anzahl der Maskierungen meistens über 10 und die Anzahl der Einzelprozesse meist über 100.
Die beschriebene Prozeßsequenz der Lackaufbringung und Strukturierung kann mit dem Fließbandverfahren abgearbeitet werden. In Fig. 6 ist eine solche Teilfertigungsstraße der häufig wiederholenden Abfolge von Prozessen dargestellt. Nach dem Abwickeln der Folienrolle (8) wird ein photoempfindlicher Lack als Flüssigkeit aufgesprüht (30), getrocknet (31), belichtet (32), entwickelt (33) und ausgeheizt (34).
Prinzipiell kann das Halbleiterband auch direkt nach der Abtrennung vom Einkristall in einer Fertigungsstraße weiter prozessiert werden ohne das eine Folienrolle gewickelt werden muß. Denkbar ist eine Fertigungsstraße, die von der Herstellung des Halbleiterbandes ausgeht bis hin zur Montage des fertigen Bauelements. Hierzu müßten jedoch alle Halbleiterfertigungsprozesse zeitlich aufeinander abgestimmt werden. Dies und Zuverlässigkeitsaspekte einzelner Prozesse lassen eine komplette Fertigungsstraße nur für sehr einfache Bauelemente mit wenigen Prozeßschritten sinnvoll erscheinen (z. B. Solarzelle). Praktikabler und flexibler sind Teilfertigungsstraßen in denen gut aufeinander abstimmbare Prozesse zusammengefaßt werden.
Eine Fließbandfertigung hat neben dem schnelleren Fertigungsverlauf auch prozeßtechnische Vorteile. Der in Fig. 6 dargestellte Fertigungsverlauf kann durch neue Prozeßschritte vereinfacht bzw. verbessert werden. So kann das Aufsprühen und Trocknen des Lackes z. B. durch das Aufbringen einer photoempfindlichen Lackfolie mittels kontinuierlichen Bandverfahren ersetzt werden. Auch vorstellbar sind die Übernahme gewisser Prozeßverfahren von der Druckindustrie zu übernehmen. Vor allem bei großen Strukturen, wie in der Leistungs­ elektronik, Sensorik und bei Solarzellen, ist ein Strukturieren bzw. Maskieren durch Druckrotationsverfahren möglich.
Zusätzliche Freiheitsgrade im Schaltungsentwurf ermöglicht die beidseitig Prozessierung des Halbleiterfolien­ bandes wie im Fig. 5 dargestellt. Vorder- und Rückseite sind gleichwertig prozessierbar mit direktem Zugriff auf die aktiven Gebiete der Bauelemente auch bei sehr kleinen bzw. dünnen Gebieten im Mikrometer- und Submikrometerbereich. Die herkömmliche Halbleitertechnologie basiert auf der Prozessierung der Vorderseite. In der Mikroelektronik beschränkt sich die Prozessierung der Rückseite auf die Herstellung eines Rückseiten­ kontaktes. Eine Prozessierung aktiver Gebiete oder eine Verdrahtungsebene ist auf der Rückseite nicht möglich, da das eigentliche Bauelement nur bis zu wenigen Mikrometern dick ist, die Siliziumscheibe selbst aber einige hundert Mikrometer aufweist. Siliziumscheiben mit einem Durchmesser von 200 mm weisen eine Dicke von ca. 700 µm auf. Dies schließt eine Zugänglichkeit zum aktiven Gebiet und damit die Prozessierung von der Scheibenrückseite aus. In der Leistungselektronik sind die Bauelemente größer und die aktiven Gebiete breiter und dicker. Hochspannungsbauelemente nutzen teilweise die ganze Scheibendicke, hier kann von einer begrenzten beidseitigen Prozessierung gesprochen werden. Hierbei handelt es sich jedoch um Einzelbau­ elemente. Eine gleichwertige Pozessierung von Vorder- und Rückseite mit beidseitiger Strukturierung, gleich­ zeitiger Pozessierung und beidseitiger Verdrahtungsebene bei integrierten Schaltungen war bisher in der Halbleitertechnologie nicht möglich. Dies ist nur dann möglich, wenn die Dicke des Halbleiters annähernd der Dicke des aktiven Bereiches eines Bauelements entspricht. Halbleiterfolienbänder sind mit einer Dicke von unter 0,1 µm herstellbar und können eine Dicke von bis über 100 µm aufweisen. Damit können über 90% aller Bauelementdicken, von hoch und höchst integrierten Schaltungen bis zu Leistungsbauelemente, abgedeckt werden. Ein beidseitig prozessierbares Halbleiterband ermöglicht durch die höheren Freiheitsgrade im Schal­ tungsentwurf, durch eine höhere Integrationsdichte, durch eine Anpassung der Foliendicke an die Dicke des Bauelementes und durch eine bessere Zugänglichkeit der aktiven Gebiete eine Reihe von neuartigen und leistungsfähigeren Bauelementen.
Beispiele sind flexible Bauelemente (Chips mit integrierten Schaltungen), Solarzellen mit höheren Wirkungsgrad, Dünnfilmtransistoren mit Volumeninversion, Leistungsbauelemente mit niedrigen Durchgangswiderständen. Weiterhin lassen sich durch Übereinanderlegen von Bauelementen dreidimensionale Schaltkreise realisieren. Auch können Folienbauelemente direkt auf eine flexible Leiterplatte aufgerollt werden oder die Funktion einer Leiterplatte übernehmen und somit flexible Geräte z. B. für die mobile Elektronik hergestellt werden. Elektronische Geräte, die sich in ihrer Bedienbarkeit, Anwendung und Form den Menschen anpassen und als Kleidungsstück getragen bzw. in die Kleidung integriert werden können, stellen eine technische Revolution mit großem Anwendungspotential dar.

Claims (22)

1. Direktprozessierbaren Halbleiterfolie geeignet für Fließbandproduktionsverfahren von Halbleiterbau­ elemente, dadurch gekennzeichnet,
dass die Folie die Form eines Bandes hat;
dass sie als Halbleiterband direkt vom Halbleiterausgangsmaterial (in der Halbleitertechnik Einkristall oder Ingot) hergestellt wird, ohne dass eine Halbleiterscheibenfertigung erforderlich ist:
dass das Abziehen des Halbleiterbandes mechanisch direkt nach der Ionenimplantation erfolgt. Die notwendigen Prozeßschritte sind Ionenimplantation von Elementen wie z. B. Wasserstoff zur Blasen­ bildung im Halbleiter in einer definierten Tiefe und Abtrennen der oberen Schicht durch mechanisches Abziehen des Bandes.
Halbleiterband dadurch gekennzeichnet dass der Herstellungsprozeß kontinuierlich in einer Abziehein­ richtung durchgeführt wird und das Band zu einer Rolle aufgewickelt wird, welche sich zu kontinuierlicher Fließbandproduktionsverfahren von elektronischen Bauelementen geignet.
Halbleiterband dadurch gekennzeichnet,
dass die direkte Herstellung von elektronischen Bauelementen auf einen Halbleiterband ohne Trägermate­ rial möglich ist,
dass neue Produktionsverfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Strukturen ermöglicht,
dass neue Produktionsverfahren zur Herstellung von elektronischen Bauelementen möglich sind und
dass neue flexible Bauelemente ermöglicht, mit besseren elektrischen und mechanischen Eigenschaften.
2. Halbleiterband nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenimplantation kontinuierlich im Inline-Verfahren (Fließbandverfahren) erfolgt. Die Implantationsanlage (Inline-Implanter) benötigt keine mechanisch aufwendige Batch- oder Serielle- Endstation und kompliziertes Scheibenhandlingverfahren durch Roboter.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Plasma (5) zur Erzeugung der Ionen dem Einkristall bzw. der Probe in Länge und Topographie angepaßt ist, dass der Ionenimplantationsprozeß in einem kontinuierlichen Fließbandprozeß erfolgt.
4. Verfahren zur Herstellung des Erzeugnisses in Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Abziehen des Halbleiterbandes kontinuierliche und mechanische erfolgt
5. Verfahren zur Anwendung des Erzeugnisses in Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Bonden durch Aufeinandpressen bzw. Aufeinanderrollen von Halbleiterbändern untereinander bzw. Halbleiterbändern und Platten ermöglicht wird.
6. Bondverfahren nach Anspruch 5 gekennzeichnet durch einen blasenfreien kontinuierlichen Bondenprozeß von Folien bei dem folgende Bondparameter einstellbar sind:
  • - Anpreßdruck, durch das Aufeinanderrollen der Bänder kann ein definierter und sehr hoher Druck auf die Bondflächen ausgeübt werden.
  • - Bondfront, definiert in eine Richtung fortschreitendente Bondfront mit einstellbarer Bond­ geschwindigkeit
  • - Bondtemperatur
  • - Oberflächenbeschaffenheit der zu bondenden Oberflächen. Die Oberfläche kann unmittelbar vor dem Bondvorgang behandelt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass ein gleichzeitiges Bonden von mehreren Folien möglich ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5-7 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Halbleiterfolien unterschiedlicher Art und Dicke gleichzeitig zusammengebondet werden können.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-8 dadurch gekennzeichnet, dass Prozeßfolien wie z. B. Halbleiter-, Metall-, und Kunststofffolien nach dem in Fig. 4 gezeigten Verfahren ohne Blasenbildung zusammengebracht und dadurch Materialien mit neuen Eigenschaften und technischen Möglichkeiten hergestellt werden können.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-9 dadurch gekennzeichnet, dass Halbleiterbänder mit oder ohne mehrschichtigen Aufbau auf geeignete Trägerplatten beliebiger Art und Größe gebondet werden können.
11. Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Bonden von teil- oder vollprozessierten Folien auf Trägerplatten ermöglicht wird. Dadurch müssen Trägerplatten keine hohen Prozeßtemperaturen mehr standhalten. Anstatt Glas, Quarzglas oder Keramik kann z. B. Kunststoff als Träger verwendet werden.
12. Halbleiterband nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Halbleiterbandes durch Bonden mehrerer Bänder oder durch Epitaxi-Verfahren einge­ stellt werden kann.
13. Halbleiterband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 4-9, 11, 12 dadurch gekennzeichnet, dass Platten durch Sägen bzw. Schneiden (z. B. mit Laser) des Halbleiterband, nach Einstellung der gewünschten Dicke, herstellbar sind.
14. Verfahren zur Herstellung von einkristallinen Halbleiterplatten nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet dass die Platten in nahezu beliebiger Form (quadratisch, rechteckig, rund) und Größe herstellbar sind. Aufgrund der begrenzten Breite des Halbleiterbandes, technisch sinnvoll sind maximal 1 m-2 m, sind die Platten in ihrer Breite auf dieses Maß begrenzt.
15. Fließbandproduktionsverfahren von Halbleiterbauelementen mittels eines Halbleiterbandes nach Anspruch 1 in dem das Band selbst prozessiert wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 4-9 und 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterband beidseitig Prozessierbar ist mit direktem Zugriff auf die aktiven Gebiete der Bauelemente, auch bei sehr kleinen bzw dünnen Gebieten im Mikrometer- und Submikrometerbereich.
17. Halbleiterband nach Anspruch 1, 4-9, 12, 15 und 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung von Folienbauelementen erlaubt mit beliebigen lateralen Abmessungen und genau einstellbarer Dicke ohne das ein Dünnungsverfahren erforderlich ist.
18. Folienbauelemente nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass neuartige Bauelemente mit besseren elektrischen Eigenschaften hergestellt werden können.
19. Folienbauelemente nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass das Übereinanderlegen von Bauelementen zu dreidimensionalen Schaltkreisen ermöglicht.
20. Folienbauelemente nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Bauelemente direkt auf Träger unterschiedlicher Form, Flexibilität und Topographie aufgebracht werden können.
21. Folienbauelement nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement selbst neben den üblichen Funktionen von elektronischen Bauelementen wie Speicher, Prozessor, Logik usw. zusätzlich als flexible Leiterplatte mit entsprechenden Verdrahtungs­ ebenen ausgelegt und mit weiteren Bauelementen bestückt werden kann.
22. Folienbauelement mit Leiterplattenfunktion nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet, dass der Front-End-Bereich, der Back-End-Bereich der Bauelementeherstellung und die Leiterplatten­ fertigung zusammengefasst wird und mit zum Teil gleichen Verfahren durchgeführt und somit wesentlich vereinfacht wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10311893B3 (de) * 2003-03-18 2004-10-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur grossflächigen Herstellung von Solarzellen
DE102006037652A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-14 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung ZAE Bayern e.V. Ausgedehnte Siliziumsubstrate
EP2359393A2 (de) * 2008-12-17 2011-08-24 Alta Devices, Inc. Vorrichtungen und verfahren zur epitaxialschichtanhebung auf bandbasis

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3338335A1 (de) * 1983-10-21 1985-05-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von grossflaechigen siliziumkristallkoerpern fuer solarzellen
EP0300433A2 (de) * 1987-07-24 1989-01-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterverbundkörpers
US5180686A (en) * 1988-10-31 1993-01-19 Energy Conversion Devices, Inc. Method for continuously deposting a transparent oxide material by chemical pyrolysis
EP0621130A2 (de) * 1993-04-23 1994-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren zum Verbinden in festem Zustand
US5374564A (en) * 1991-09-18 1994-12-20 Commissariat A L'energie Atomique Process for the production of thin semiconductor material films
EP0661760A2 (de) * 1993-12-28 1995-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung wiedergeschlagener Schichten
JPH09195055A (ja) * 1996-01-16 1997-07-29 Canon Inc ロール・ツー・ロール処理方法および装置
JPH09331077A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Ion Kogaku Kenkyusho:Kk 太陽電池およびその製造方法
US5735966A (en) * 1995-05-15 1998-04-07 Luch; Daniel Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays
US5744852A (en) * 1995-05-17 1998-04-28 Harris Corporation Bonded wafer
US5755914A (en) * 1992-08-25 1998-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Method for bonding semiconductor substrates
DE19803013A1 (de) * 1998-01-27 1999-08-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung von Sollbruchschichten zum Ablösen von aufgewachsenen Schichtsystemen
US6019850A (en) * 1994-12-01 2000-02-01 Frey; Jeffrey Apparatus for making a semiconductor device in a continuous manner
EP1069602A2 (de) * 1999-07-14 2001-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren zur Herstellung eines Dünnschicht-Monokristall-Bauelementes, Solarzellen-Modul und Verfahren zur Herstellung derselben

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3338335A1 (de) * 1983-10-21 1985-05-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von grossflaechigen siliziumkristallkoerpern fuer solarzellen
EP0300433A2 (de) * 1987-07-24 1989-01-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterverbundkörpers
US5180686A (en) * 1988-10-31 1993-01-19 Energy Conversion Devices, Inc. Method for continuously deposting a transparent oxide material by chemical pyrolysis
US5374564A (en) * 1991-09-18 1994-12-20 Commissariat A L'energie Atomique Process for the production of thin semiconductor material films
US5755914A (en) * 1992-08-25 1998-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Method for bonding semiconductor substrates
EP0621130A2 (de) * 1993-04-23 1994-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren zum Verbinden in festem Zustand
EP0661760A2 (de) * 1993-12-28 1995-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung wiedergeschlagener Schichten
US6019850A (en) * 1994-12-01 2000-02-01 Frey; Jeffrey Apparatus for making a semiconductor device in a continuous manner
US5735966A (en) * 1995-05-15 1998-04-07 Luch; Daniel Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays
US5744852A (en) * 1995-05-17 1998-04-28 Harris Corporation Bonded wafer
JPH09195055A (ja) * 1996-01-16 1997-07-29 Canon Inc ロール・ツー・ロール処理方法および装置
JPH09331077A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Ion Kogaku Kenkyusho:Kk 太陽電池およびその製造方法
DE19803013A1 (de) * 1998-01-27 1999-08-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung von Sollbruchschichten zum Ablösen von aufgewachsenen Schichtsystemen
EP1069602A2 (de) * 1999-07-14 2001-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren zur Herstellung eines Dünnschicht-Monokristall-Bauelementes, Solarzellen-Modul und Verfahren zur Herstellung derselben

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEICHEL, S., (u.a.): Fusion bonding of Si wafers investigated by x ray diffraction, in: Appl. Phys.Lett. Vol. 76, No. 1, S. 70-72 *
WELDON, M.K., (u.a.): Physics and chemistry of silicon wafer bonding investigated by infrared absorption spectroscopy, in: J. Vac. Sci. Technol.B, Vol. 14, No. 4, S. 3095-3106 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10311893B3 (de) * 2003-03-18 2004-10-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur grossflächigen Herstellung von Solarzellen
DE102006037652A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-14 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung ZAE Bayern e.V. Ausgedehnte Siliziumsubstrate
EP2359393A2 (de) * 2008-12-17 2011-08-24 Alta Devices, Inc. Vorrichtungen und verfahren zur epitaxialschichtanhebung auf bandbasis
EP2359393A4 (de) * 2008-12-17 2014-01-08 Alta Devices Inc Vorrichtungen und verfahren zur epitaxialschichtanhebung auf bandbasis
US9165805B2 (en) 2008-12-17 2015-10-20 Alta Devices, Inc. Tape-based epitaxial lift off apparatuses and methods
US10204831B2 (en) 2008-12-17 2019-02-12 Alta Devices, Inc. Tape-based epitaxial lift off apparatuses and methods

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