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Title:
SUBSTRATE WAFER, METHOD FOR PRODUCING A SUBSTRATE WAFER AND METHOD FOR PRODUCING A PLURALITY OF COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/122684
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to substrate wafer (100) having a first component (104) and a second component (106), wherein the first component (104) and the second component (106) are arranged adjacently to one another and are interconnected by means of a connecting portion. The substrate wafer further comprises an undulatory structure of a predetermined breaking point (112), which is shaped in the connecting portion and forms a predetermined breaking point (114) for separating the first component (104) from the second component (106).

Inventors:
PANTEL DANIEL (DE)
LAERMER FRANZ (DE)
PODBIEL DANIEL SEBASTIAN (DE)
KUNZ ULRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/084470
Publication Date:
June 16, 2022
Filing Date:
December 07, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H01L21/78; B81C1/00
Domestic Patent References:
WO2018169893A12018-09-20
Foreign References:
JP2013051246A2013-03-14
US20070257365A12007-11-08
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Claims:
- 22 -

Ansprüche

1. Substratscheibe (100), wobei die Substratscheibe (100) die folgenden Merkmale aufweist: ein erstes Bauelement (104) und ein zweites Bauelement (106), wobei das erste Bauelement (104) und das zweite Bauelement (106) benachbart zueinander angeordnet sind und über einen Verbindungsabschnitt (410) miteinander verbunden sind; und eine wellenartige Sollbruchstellenstruktur (112), die in dem Verbindungsabschnitt (410) ausgeformt ist und eine Sollbruchstelle (114) zum Trennen des ersten Bauelements (104) von dem zweiten Bauelement (106) ausformt.

2. Substratscheibe (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Sollbruchstellenstruktur (112) als eine wellenartige Nut ausgeformt ist.

3. Substratscheibe (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sollbruchstellenstruktur (112) an zumindest einer Kante (200) des ersten Bauelements (104) eine erste Verstärkungsstruktur (202) mit einer Mehrzahl von Verstärkungselementen (204) und an zumindest einer Kante (200) des zweiten Bauelements (106) eine zweite Verstärkungsstruktur (206) mit einer weiteren Mehrzahl von Verstärkungselementen (208) ausformt.

4. Substratscheibe (100) gemäß Anspruch 3, wobei jede Halbwelle der Sollbruchstellenstruktur (112) ein Verstärkungselement (204, 208) ausformt. Substratscheibe (100) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die erste Verstärkungsstruktur (202) und/oder die zweite Verstärkungsstruktur (206) eine halbzahlige oder eine ganzzahlige Anzahl von Verstärkungselementen (204, 208) aufweist oder aufweisen. Substratscheibe (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die erste Verstärkungsstruktur (202) und die zweite Verstärkungsstruktur (206) räumlich alternierend zueinander angeordnet sind. Substratscheibe (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Sollbruchstelle (114) zwischen der ersten Verstärkungsstruktur (202) und der zweiten Verstärkungsstruktur (206) angeordnet ist. Substratscheibe (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sollbruchstelle (114) als eine lineare Ausnehmung in der Substratscheibe (100) ausgeformt ist. Substratscheibe (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sollbruchstellenstruktur (112) als ein Ätzgraben ausgeformt ist. Substratscheibe (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das erste Bauelement (104) und das zweite Bauelement (106) jeweils einen mikrofluidischen Chip ausformen. Substratscheibe (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem das erste Bauelement (104) und das zweite Bauelement (106) und eine Mehrzahl weiterer Bauelemente (108) umfassenden Feld von Bauelementen, wobei benachbart zueinander angeordnete Bauelemente (104, 106, 108) jeweils über einen eine wellenartige Sollbruchstellenstruktur (112) aufweisenden Verbindungsabschnitt (410) miteinander verbunden sind. Verfahren (800) zum Herstellen einer Substratscheibe (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (800) die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (802) einer Rohmaterialscheibe;

Ausformen (804) eines ersten Bauelements (104) und eines zweiten Bauelements (106), wobei das erste Bauelement (104) und das zweite Bauelement (106) benachbart zueinander angeordnet sind und über einen Verbindungsabschnitt (410) miteinander verbunden sind; und

Einbringen (806) einer wellenartigen Sollbruchstellenstruktur (112) in den Verbindungsabschnitt (410), wobei die Sollbruchstellenstruktur (112) eine Sollbruchstelle (114) zum Trennen des ersten Bauelements (104) von dem zweiten Bauelement (106) ausformt. Verfahren (800) gemäß Anspruch 12, wobei im Schritt (806) des Einbringens die Sollbruchstellenstruktur (112) mittels reaktiven lonentiefenätzens in die Rohmaterialscheibe eingebracht wird. Verfahren (900) zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauelementen (104, 106, 108), wobei das Verfahren (900) die folgenden Schritte umfasst:

Bereitstellen (902) einer Substratscheibe (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11; und

Vereinzeln (904) der Substratscheibe (100) in die Mehrzahl von Bauelementen (104, 106, 108) entlang zumindest einer Sollbruchstelle (114).

Description:
Beschreibung

Titel

Substratscheibe, Verfahren zum Herstellen einer Substratscheibe und Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauelementen

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Substratscheibe, einem Verfahren zum Herstellen einer Substratscheibe und von einem Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauelementen nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.

Zum Vereinzeln von Wafern werden unterschiedliche Vereinzelungsmethoden eingesetzt, wie beispielsweise ein laserbasiertes Vereinzeln, das auch als „Stealth-Dicing“ bezeichnet wird, ein mechanisches Sägen, ein Anritzen mit einem Diamantschneider und anschließendes Brechen oder ein Strukturieren und Abschleifen auf eine vorgegebene Dicke.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine verbesserte Substratscheibe, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Substratscheibe und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.

Mit dem hier vorgestellten Ansatz wird eine Substratscheibe vorgestellt, die eine Sollbruchstellenstruktur aufweist, die eine Ausformung einer Sollbruchstelle mit einer geeigneten Breite ermöglicht. Es wird eine Substratscheibe vorgestellt, die ein erstes Bauelement und ein zweites Bauelement aufweist. Dabei sind das erste Bauelement und das zweite Bauelement benachbart zueinander angeordnet und über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. Weiterhin weist die Substratscheibe eine wellenartige Sollbruchstellenstruktur auf, die in dem Verbindungsabschnitt ausgeformt ist und eine Sollbruchstelle zum Trennen des ersten Bauelements von dem zweiten Bauelement ausformt.

Unter einer Substratscheibe kann ein Wafer verstanden werden. Unter einem Bauelement kann ein Element der Mikrosystemtechnik, insbesondere der Mikrofluidik oder der Mikroelektronik verstanden werden, das in der Substratscheibe ausgeformt ist. Die Bauelemente können nach ihrer Vereinzelung beispielsweise in Verbindung mit so genannten Lab-on-Chips eingesetzt werden und somit beispielsweise für mikrofluidische Analysen verwendet werden. Die Substratscheibe kann beispielsweise aus monokristallinem Silicium bestehen. Die Bauelemente können in die Substratscheibe eingearbeitet sein. Der Verbindungsabschnitt kann beispielsweise als ein Steg ausgeformt sein. Die wellenartige Sollbruchstellenstruktur kann aufeinanderfolgende Halbbögen aufweisen oder ausformen, die sich alternierend in Richtung des ersten Bauelements und in Richtung des zweiten Bauelements erstrecken. Jeder Halbbogen kann einer Halbwelle der wellenartigen Sollbruchstellenstruktur entsprechen. Die Sollbruchstelle kann durch die Sollbruchstellenstruktur ausgeformt sein. Die Sollbruchstelle kann mittig durch die Sollbruchstellenstruktur verlaufen.

Vorteilhafterweise kann eine Breite der Sollbruchstelle durch eine Form der wellenartigen Sollbruchstellenstruktur eingestellt werden. Dadurch kann auch eine sehr schmale Sollbruchstelle realisiert werden. Entlang der Sollbruchstelle kann die Substratscheibe auseinandergebrochen werden, um die Bauelemente zu vereinzeln. Neben den zwei genannten Bauelementen kann die Substratscheibe weitere Bauelemente aufweisen. Die Bauelemente können ein Feld von Bauelementen bilden. Jeweils benachbarte Bauelemente können über einen Verbindungsabschnitt mit einer wellenartigen Sollbruchstellenstruktur verbunden sein. Vorteilhafterweise kann die Sollbruchstellenstruktur somit gitterförmig in die Substratscheibe eingebracht sein. Auf diese Weise kann jedes der Bauelemente innerhalb der gitterförmigen Ausgestaltung von einer wellenartigen Sollbruchstellenstruktur umringt sein.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Sollbruchstellenstruktur als eine wellenartige Nut ausgeformt sein. Eine Tiefe der wellenartigen Sollbruchstellenstruktur kann entlang der Länge der Sollbruchstellenstruktur annähernd konstant sein. Durch eine Ausformung als Nut kann die wellenartige Sollbruchstellenstruktur einfach hergestellt werden, beispielsweise durch Ätzen.

Die Sollbruchstellenstruktur kann gemäß einer Ausführungsform an zumindest einer Kante des ersten Bauelements eine erste Verstärkungsstruktur mit einer Mehrzahl von Verstärkungselementen und an zumindest einer Kante des zweiten Bauelements eine zweite Verstärkungsstruktur mit einer weiteren Mehrzahl von Verstärkungselementen ausformen. Durch die Verstärkungsstrukturen kann eine Breite der Sollbruchstelle unabhängig von einer Breite der wellenartigen Sollbruchstellenstruktur eingestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann jede Halbwelle der Sollbruchstellenstruktur ein Verstärkungselement ausformen. Dadurch lassen sich die Verstärkungselemente sehr einfach ausformen.

Die Verstärkungsstrukturen können eine halbzahlige Anzahl von Verstärkungselementen aufweisen. Dadurch kann ein einheitliches Chipdesign erreicht werden. Alternativ können die Verstärkungsstrukturen eine ganzzahlige Anzahl von Verstärkungselementen aufweisen. Vorteilhafterweise kann dadurch ein präzises Vereinzeln der Bauelemente, insbesondere an den Ecken, erreicht werden.

Gemäß einer Ausführungsform können die erste Verstärkungsstruktur und die zweite Verstärkungsstruktur räumlich alternierend zueinander angeordnet sein. Das bedeutet, dass die erste Verstärkungsstruktur und die zweite Verstärkungsstruktur versetzt zueinander ausgeformt ist, um die Sollbruchstellenstruktur zu bilden. Die Sollbruchstelle kann zwischen der ersten Verstärkungsstruktur und der zweiten Verstärkungsstruktur angeordnet sein. Die Sollbruchstelle kann dabei als ein Spalt ausgeformt sein. Vorteilhafterweise bricht die Substratscheibe bei einer Krafteinwirkung entlang der Sollbruchstelle kontrolliert, sodass eine Menge von Bruchmaterial reduziert wird.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Sollbruchstelle als eine lineare Ausnehmung in der Substratscheibe ausgeformt sein. Die Sollbruchstelle kann beispielsweise als eine Gerade entlang der Sollbruchstellenstruktur ausgeformt sein. Vorteilhafterweise kann die Substratscheibe eine Mehrzahl von Sollbruchstellen aufweisen, die sich beispielsweise schneiden können und allesamt beispielsweise als Teil der Sollbruchstellenstruktur ausgeformt sind.

Weiterhin kann die Sollbruchstellenstruktur gemäß einer Ausführungsform als ein Ätzgraben ausgeformt sein. Vorteilhafterweise können eine Breite und eine Tiefe der Sollbruchstellenstruktur voneinander abhängig sein, was beispielsweise durch ein aspektabhängiges Ätzen erreicht werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform können das erste Bauelement und das zweite Bauelement jeweils einen mikrofluidischen Chip ausformen.

Die Substratscheibe kann ein das erste Bauelement, das zweite Bauelement und eine Mehrzahl weiterer Bauelemente umfassendes Feld von Bauelementen aufweisen, wobei benachbart zueinander angeordnete Bauelemente jeweils über einen eine wellenartige Sollbruchstellenstruktur aufweisenden Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein können. Die weiteren Bauelemente können vorteilhafterweise das erste und zusätzlich oder alternativ das zweite Bauelement umfassen.

Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer Substratscheibe in einer zuvor genannten Variante vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Bereitstellens einer Rohmaterialscheibe, einen Schritt des Ausformens eines ersten Bauelements und eines zweiten Bauelements, wobei das erste Bauelement und das zweite Bauelement benachbart zueinander angeordnet sind und über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, und einen Schritt des Einbringens einer wellenartigen Sollbruchstellenstruktur, die in dem Verbindungsabschnitt ausgeformt ist und eine Sollbruchstelle zum Trennen des ersten Bauelements von dem zweiten Bauelement ausformt.

Die Schritte des Ausformens der Bauelemente und des Einbringens der Sollbruchstellenstruktur können zeitgleich oder zeitlich nacheinander in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Vorteilhafterweise kann dabei jeweils auf bekannte Herstellungsverfahren zurückgegriffen werden.

Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Einbringens die Sollbruchstellenstruktur und die Sollbruchstelle mittels reaktiven lonentiefenätzens in die Rohmaterialscheibe eingebracht werden. Vorteilhafterweise können die Sollbruchstellenstruktur und die Sollbruchstelle dadurch präzise und einfach in die Rohmaterialscheibe eingebracht werden.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauelementen vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Bereitstellens einer Substratscheibe in einer zuvor genannten Variante und einen Schritt des Vereinzelns der Substratscheibe in die Mehrzahl von Bauelementen entlang zumindest einer Sollbruchstelle.

Durch das Verfahren kann beispielsweise die Substratscheibe in die Mehrzahl von Bauelementen auseinandergebrochen werden.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Substratscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Mehrzahl von Bauelementen; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Sollbruchstellenstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 eine schematische Seitendarstellung einer Sollbruchstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 6a eine schematische Darstellung eines Negativbeispiels einer Krafteinwirkung auf eine Sollbruchstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 6b eine schematische Darstellung eines Positivbeispiels einer Krafteinwirkung auf eine Sollbruchstelle gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 7 eine schematische Seitendarstellung eines Ausführungsbeispiels mehrerer Sollbruchstellen;

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Substratscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Substratscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Ein Substratscheibenausschnitt 102 der Substratscheibe 100 ist auf der linken Seite vergrößert dargestellt.

Bei der Substratscheibe 100 handelt es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel um einen sogenannten Wafer. Die Substratscheibe 100 ist aus einer Rohmaterialscheibe, beispielsweise einem unstrukturierten Wafer hergestellt. Zum Herstellen der Substratscheibe 100 kann dabei auf bekannte Prozesse zum Herstellen eines Wafers zurückgegriffen werden. Beispielhaft ist die Substratscheibe 100 entsprechend bekannter Wafer rundlich ausgeformt und weist eine Mehrzahl von Bauelementen 108 auf, die ein Feld von Bauelementen bilden. Die Bauelemente 108 sind beispielhaft schachbrettartig in einem quadratischen Gitter angeordnet. Neben den hier beispielhaft quadratisch ausgeführten Bauelementen 108 können die Bauelemente 108 in einer weiteren Ausführungsform auch beispielsweise rechteckig ausgeführt sein und in einem rechteckigen Gitter angeordnet sein. In dem links dargestellten Substratscheibenausschnitt 102 sind beispielhaft zwei benachbarte Bauelemente 104, 106 der Mehrzahl von Bauelementen 108 gesondert mit Bezugszeichen versehen. Die Bauelemente 104, 106 können identisch ausgeformt sein und somit nach ihrer Vereinzelung Elemente gleichen Typs ausformen.

Das erste Bauelement 104 und das zweite Bauelement 106 sind direkt benachbart zueinander angeordnet und über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. In dem Verbindungsabschnitt ist eine wellenartige Sollbruchstellenstruktur 112 ausgeformt, durch die wiederum eine Sollbruchstelle 114 ausgeformt wird. Der Verbindungsabschnitt kann als ein Steg aufgefasst werden, in dem die Sollbruchstellenstruktur 112 beispielsweise als Nut ausgeformt ist. Die Sollbruchstelle 114 ist zum Trennen des ersten Bauelements 104 von dem zweiten Bauelement 106 vorgesehen. Die Sollbruchstelle 114 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch eine Linie angedeutet und erstreckt sich linear beispielsweise mittig entlang der Sollbruchstellenstruktur 112. Die Sollbruchstelle 114 ist demnach als eine lineare Ausnehmung in der Substratscheibe 100 ausgeformt.

Jeweils benachbarte der Mehrzahl von Bauelementen 108 sind über einen entsprechenden Verbindungsabschnitt verbunden, der jeweils eine entsprechende Sollbruchstellenstruktur 112 aufweist, die jeweils eine entsprechende Sollbruchstelle 114 ausformt. Somit weist die Substratscheibe 100 eine gitterförmige Anordnung von Sollbruchstellen 114 auf, die ein Vereinzeln der Mehrzahl von Bauelementen 108 entlang der Sollbruchstellen 114 ermöglicht. Beispielsweise ist die Mehrzahl von Bauelementen 108 in einer Mehrzahl von Zeilen und Spalten angeordnet, wobei zwischen benachbarten Zeilen und zwischen benachbarten Spalten jeweils eine Sollbruchstelle 114 verläuft. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Feld der Mehrzahl von Bauelementen 108 ebenfalls von entsprechenden Sollbruchstellen 114 umgeben, sodass außenliegende der Mehrzahl von Bauelementen 108 von nicht strukturierten Außenbereichen der Substratscheibe 100 separiert werden können.

Die Substratscheibe 100 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel für eine kostengünstige Herstellung von Mikrosystemen mit hoher Stückzahl verwendet. Dazu stellt die Substratscheibe 100 ein großflächiges Substrat mit lateralen Abmessungen im Bereich von einigen Zoll, beispielsweise 4 bis 12 Zoll, dar, welches eine hochparallelisierte und standardisierte sogenannte Batch- Fertigung ermöglicht. Nach einer solchen Fertigung auf einem so genannten „Wafer-Level“ ist eine Vereinzelung der Substratscheibe 100 in „Chips“, das bedeutet in die einzelnen Bauelemente 104, 106, 108, notwendig.

Durch die Sollbruchstellen 114 ist eine Vereinzelung der Mehrzahl von Bauelementen 108 möglich, wobei abgesehen von der Einbringung der Sollbruchstellen und dem Brechen zur Vereinzelung kein weiterer Fertigungsschritt notwendig ist, welcher einen zusätzlichen Kostenfaktor darstellt. So kann im Vergleich zu einer laserbasierten Vereinzelung, dem Stealth-Dicing, auf das Einbringen von Fehlstellen in die Substratscheibe 100 mittels eines Lasers, ein Aufkleben der Substratscheibe 100 auf eine Folie und anschließendes Expandieren der Substratscheibe 100 verzichtet werden. Im Vergleich zu einem Sägen der Substratscheibe 100 ist kein Aufkleben der Substratscheibe 100 auf eine Trägerfolie und anschließendes Zersägen erforderlich.

Stattdessen ermöglichen die Sollbruchstellen 114 eine Vereinzelungsmethode, welche einerseits eine hohe Präzision bietet, das heißt eine Vereinzelung der Substratscheibe 100 in Bauelemente 104, 106, 108 mit möglichst genau definierten Größenabmessungen erlaubt, und andererseits eine besonders einfache und kostengünstige Vereinzelung der Substratscheibe 100 ermöglicht. Vor diesem Hintergrund stellt der hier vorgestellte Ansatz eine Vereinzelungsstruktur für eine präzise mechanische Vereinzelung der Substratscheibe 100 entlang der definierten Sollbruchstellen 114 dar, welche eine möglichst einfache, kostengünstige und präzise Vereinzelung der Substratscheibe 100 in die Bauelemente 108 ermöglicht.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht der hier vorgestellte Ansatz ein Vereinzeln der Substratscheibe 100, die beispielsweise aus Silizium ausgeformt ist, in die Bauelemente 108, mittels der auch als Vereinzelungsstruktur bezeichneten Sollbruchstellenstruktur 112, sodass durch beispielsweise anschließendes Brechen der Substratscheibe 100 entlang von durch die Sollbruchstellenstruktur 112 definierten Sollbruchstellen 114 eine einfache, kostengünstige und präzise Vereinzelung der Substratscheibe 100 erfolgt. Insbesondere ist für das Vereinzeln kein Abschleifen oder weiterer kostenaufwändiger Prozessschritt erforderlich. In besonders vorteilhafter Weise ist die Sollbruchstellenstruktur 112 lediglich optional simultan mit einem Volumenstrukturierungsschritt, insbesondere einem Prozessschritt eines reaktiven lonentiefenätzens zur Herstellung von Mikrostrukturen, in eine Rohmaterialscheibe einbringbar, was ein besonders kostengünstiges Einbringen der Sollbruchstellenstruktur 112 ermöglicht, da insbesondere kein weiterer separater Strukturierungsschritt erforderlich ist. Nach einem Durchführen aller Prozessschritte zum Ausformen sowohl der Sollbruchstellenstruktur 112 als auch der Bauelemente 108 ist entlang der durch die eingebrachte Sollbruchstellenstruktur 112 definierten Sollbruchstellen 114 schließlich eine besonders einfache und präzise Vereinzelung der Substratscheibe 100 durch mechanische Krafteinwirkung möglich.

Die Sollbruchstellenstruktur 112 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine variabel wählbare minimale Breite auf, um - beispielsweise bei einem bezüglich einer Dauer und Prozessparameter festgelegten Fertigungsschritt - eine hinreichende Tiefe der Sollbruchstellenstruktur 112 zu erzielen. Diese ermöglicht eine einfache und zuverlässige Vereinzelung der Substratscheibe 100 durch mechanische Krafteinwirkung. Die Einbringung der Sollbruchstellenstruktur 112 erfolgt beispielsweise durch ein reaktives lonentiefenätzen, bei dem eine Ätztiefe und eine Ätzrate im Allgemeinen unter anderem von einer Breite der zu erzeugenden Sollbruchstellenstruktur 112 abhängt. Dieser Effekt wird bei dem reaktiven lonentiefenätzen als „RIE-Iag“ oder „aspektabhängiges Ätzen“ bezeichnet. Durch die Wahl einer passenden Breite der Sollbruchstellenstruktur 112 wird dementsprechend die Tiefe der Sollbruchstellenstruktur 112 geeignet beeinflusst, um eine einfache und zuverlässige Vereinzelung entlang der durch die Sollbruchstellenstruktur 112 definierten Sollbruchstellen 114 zu ermöglichen. In besonders vorteilhafter Weise wird also insbesondere eine räumlich präzise Definition der Sollbruchstellen 114 für die Vereinzelung der Substratscheibe 100 unabhängig von der Wahl der Breite der Sollbruchstellenstruktur 112 erreicht.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel begünstigen die an gegenüberliegenden Kanten der Bauelemente 108 alternierend angeordneten Verstärkungsstrukturen, wie sie in einer der nachfolgenden Figuren näher beschrieben werden, einerseits ein Brechen innerhalb eines präzise definierten Bereiches der Sollbruchstellenstruktur 112, das heißt der Sollbruchstelle 114, andererseits wird auf diese Weise eine vorgegebene Breite der Sollbruchstellenstruktur 112 umgesetzt, welche beispielsweise eine hohe Flexibilität bei der Einbringung einer Sollbruchstelle mit hinreichender Tiefe in Kombination mit einem vorgegebenen Volumenstrukturierungsschritt ermöglicht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird also durch die Implementierung der Verstärkungsstrukturen eine strukturelle Beschaffenheit der Sollbruchstellenstruktur 112 geeignet für eine Einbringung in Kombination mit einem vorgegebenen Volumenstrukturierungsschritt ausgelegt. Auf diese Weise vereint der hier vorgestellte Ansatz eine hohe Präzision mit einer vielseitigen Einsetzbarkeit und einer kostengünstigen Vereinzelung der Substratscheibe 100.

Vorteilhafterweise wird die Einbringung der Sollbruchstellenstruktur 112 für eine Vereinzelung der Bauelemente 108 entlang der Sollbruchstellen 114 beispielsweise simultan mit einem Volumenstrukturierungsschritt durchgeführt, welcher bei einer Herstellung sonstiger Mikrostrukturen einsetzbar ist. Insbesondere eignet sich beispielsweise eine Einbringung der Sollbruchstellenstruktur 112 in die Substratscheibe 100 durch beispielsweise einen Schritt des reaktiven lonentiefenätzens, um die Sollbruchstellenstruktur 112 mit zumindest annähernd senkrechten Wänden mit hoher Präzision einzubringen. Auf diese Weise wird eine besonders einfache und kostengünstige Vereinzelung ermöglicht, wobei ein zusätzlicher Prozessschritt für die Vereinzelung, wie beispielsweise bei dem Stealth-Dicing das separate laser- basierte Einbringen von Fehlstellen in die Substratscheibe 100, vermieden wird. Weiterhin weist der hier vorgestellte Ansatz Verstärkungsstrukturen auf, welche einen Bruch der Substratscheibe 100 entlang der Sollbruchstellen 114 begünstigen. Auf diese Weise wird eine besonders hohe Präzision bei der Vereinzelung erzielt. Die hier vorgestellte Sollbruchstellenstruktur 112 erlaubt weiterhin die Definition der Sollbruchstellen 114 in einem räumlich präzise definierten Bereich der auch als Substrat bezeichneten Substratscheibe 100, wobei der die Sollbruchstellenstruktur 112 bildende Graben durchweg eine vorgebbare minimale Breite aufweist. Dabei ist lediglich optional die minimale Breite des Grabens größer als die Breite des Bereichs der Sollbruchstelle 114 und ist innerhalb gewisser Grenzen variabel wählbar. Insbesondere letzteres ist von besonderem Vorteil für die Einbringung der Sollbruchstellenstruktur 112 in das Substrat in Kombination mit einem im Wesentlichen vorgegebenen Prozessschritt für die Volumenstrukturierung des Substrats. Da nämlich die Ätzrate beispielsweise bei dem reaktiven lonentiefenätzen unter anderem auch von einem Aspektverhältnis der zu erzeugenden Sollbruchstellenstruktur 112 abhängt, wird bei einem vorgegebenen Ätzschritt beispielsweise die Breite des Grabens der Sollbruchstellenstruktur 112 geeignet gewählt, um eine Tiefe der Sollbruchstellenstruktur 112 zu erzeugen. Diese ermöglicht eine einfache und zuverlässige Vereinzelung der Substratscheibe 100 durch mechanische Krafteinwirkung. Insbesondere liegt die Ätztiefe der Sollbruchstellenstruktur 112 nahe in einem Bereich der Substratdicke, die im Folgenden auch als Scheibendicke bezeichnet ist, um gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine möglichst einfache und zuverlässige Vereinzelung durch mechanische Kraftweinwirkung, die beispielsweise senkrecht zu einer Ebene der Substratscheibe 100 wirkt, zu erzielen. Weiterhin weist der hier vorgestellte Ansatz beispielsweise eine halbzahlige Anzahl von gleichförmig ausgestalteten Verstärkungsstrukturen pro Chip- Kante auf. Auf diese Weise ist ein einheitliches Chip-Design verwendbar.

In anderen Worten ausgedrückt werden die Sollbruchstellen 114 in eine Rohmaterialscheibe mittels reaktiven lonentiefenätzens eingebracht, wobei die Sollbruchstellen 114 in Form von linearen und gleichförmigen Brechgräben realisiert sind. Vor diesem Hintergrund weist der als Sollbruchstelle 114 fungierende Brechgraben eine möglichst geringe Breite auf, um eine möglichst präzise Vereinzelung zu erzielen. Darüber hinaus weist der Brechgraben vorteilhafterweise ebenfalls eine vorgegebene minimale Tiefe auf, um eine hinreichende Schwächung des Materials, das bedeutet der Substratscheibe 100, im Bereich der Sollbruchstellen 114 zu bewirken und so eine einfache und zuverlässige Vereinzelung der Substratscheibe 100 in diesem Bereich durch mechanische Krafteinwirkung zu ermöglichen. Insgesamt ist es vorteilhaft, wenn die Brechgräben, welche die Sollbruchstellen 114 definieren und somit die Sollbruchstellenstruktur 112 repräsentieren, also für eine möglichst präzise, zuverlässige und einfache Vereinzelung ein möglichst großes Aspektverhältnis aufweisen. Andererseits ist es vorteilhaft, wenn die Einbringung der Sollbruchstellen 114 in Kombination mit einem bezüglich der Prozessparameter, das bedeutet insbesondere der Zeitdauer des Ätzschritts, vorgegebenem Volumenstrukturierungsschritt erfolgt, um eine möglichst kostengünstige Einbringung der Sollbruchstellen 114 zu bewirken.

Anders formuliert umfasst der hier vorgestellte Ansatz die Sollbruchstellenstruktur 112, welche einerseits eine präzise Definition der Sollbruchstellen 114 und andererseits eine variable Wahl der Ätzgrabenbreite und -tiefe erlaubt und somit in besonderem Maße eine kombinierte Einbringung mit einem vorgegebenen Volumenstrukturierungsschritt, insbesondere durch reaktives lonentiefenätzen gestattet.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die als Chips bezeichneten Bauelemente 108 quadratische Abmessungen auf, wobei sich an jeder Seite des jeweiligen Bauelements eine halbzahlige oder alternativ eine ganzzahlige Anzahl von Verstärkungselementen befinden, die in einer der nachfolgenden Figuren näher erläutert werden. Auf diese Weise ist ein einheitliches Chip-Design möglich, um eine derartige Sollbruchstellenstruktur 112 auf dem gesamten Substrat zu realisieren.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung zweier Bauelemente 104, 106 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Bauelemente 104, 106 entsprechen beispielsweise den in Fig. 1 beschriebenen Bauelementen 104, 106, die beispielhaft aus der Mehrzahl von Bauelementen 108 der Substratscheibe 100 herausgegriffen sind. Die Bauelemente 104, 106 sind beispielsweise quadratisch ausgeformt, sodass Kanten 200 der Bauelemente 104, 106 eine gleiche Länge s aufweisen. Alternativ sind die Bauelemente 104, 106 beispielsweise rechteckig, rundlich oder generell mehreckig realisierbar. Zwischen den Bauelementen 104, 106 ist die wellenartige Form der Sollbruchstellenstruktur 112 erkennbar. Die Sollbruchstellenstruktur 112 weist entlang der einander gegenüberliegenden Kanten 200 der Bauelemente 104, 106 eine Mehrzahl von Halbbögen auf. Durch die Sollbruchstellenstruktur 112 wird an zumindest einer Kante 200 des ersten Bauelements 104 eine erste Verstärkungsstruktur 202 mit einer Mehrzahl von Verstärkungselementen 204 ausgeformt. Gleichartig dazu formt die Sollbruchstellenstruktur 112 an zumindest einer Kante 200 eine zweite Verstärkungsstruktur 206 mit einer weiteren Mehrzahl von Verstärkungselementen 208 aus. Jeder Halbbogen der Sollbruchstellenstruktur 112 formt eines der Verstärkungselemente 204, 208 aus. Somit formt die Sollbruchstellenstruktur 112 alternierend ein mit dem ersten Bauelement 104 verbundenes Verstärkungselement 204 und ein mit dem zweiten Bauelement 106 verbundenes Verstärkungselement 208 aus. Jedes der Verstärkungselemente 204, 208 formt eine sich über die jeweilige Kante 200 des jeweiligen Bauelements 104, 106 hinaus erstreckende Nase aus.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist jedes der Bauelemente 104, 106 an jeder seiner Kanten die gleiche Anzahl von Verstärkungselementen 204, 208 auf. Allgemein betrachtet formt gemäß diesem Ausführungsbeispiel jede Halbwelle der Sollbruchstellenstruktur 112 zumindest ein Verstärkungselement 204, 208, aus. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist jede der Verstärkungsstrukturen 202, 206 eine halbzahlige Anzahl von Verstärkungselementen 204, 208 auf, sodass gemäß diesem Ausführungsbeispiel pro Verstärkungsstruktur 202, 206 und Kante 200 des entsprechenden Bauelements 104, 106 jeweils 3,5 Verstärkungselemente 204, 208 angeordnet sind, wobei typischerweise eine größere Anzahl von Verstärkungselementen 204, 208 vorgesehen ist. Die Verstärkungselemente 204, 208 einander gegenüberliegender Kanten 200 der Bauelemente 104, 106 sind weiterhin gemäß diesem Ausführungsbeispiel alternierend zueinander angeordnet. Das bedeutet, dass sie versetzt zueinander angeordnet sind. ln der in Fig. 2 gezeigten Darstellung ist eines der Verstärkungselemente 204 des ersten Bauelements 104 vergrößert dargestellt. Das Verstärkungselement 204 weist abgerundete Seiten auf. Das Verstärkungselement 204 weist ein geradliniges freies Ende auf, das kürzer als eine Grundlinie des Verstärkungselements 204 ist. Das Verstärkungselement 204 verjüngt sich in Richtung des freien Endes.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die Verstärkungsstrukturen 202, 206, die beispielsweise an den Bauelementen 104, 106 umlaufend angeordnet sind, Rundungen auf, durch die beispielsweise einwirkende Kräfte ausgeglichen werden. Genauer gesagt sind die Rundungen gemäß diesem Ausführungsbeispiel an den einzelnen Verstärkungselementen 204, 208 angeordnet. Ein Radius a der jeweiligen Rundung entspricht gemäß diesem Ausführungsbeispiel einer Breite a eines Verstärkungselements 204, 208 an einer der Sollbruchstelle zugewandten Seite. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die Verstärkungselemente 204, 208 jeweils eine Gesamtlänge von 4a auf. Sind die Verstärkungselemente 204, 208 der Bauelemente 104, 106 demnach versetzt zueinander angeordnet, bilden die Rundungen entsprechend die wellenartige Sollbruchstellenstruktur 112.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen die Bauelemente 104, 106 nach ihrer Freistellung auf einer Grundfläche, beispielsweise der Oberseite, aufgrund der umlaufend angeordneten Verstärkungselemente 204, 208 eine gezackte Umfangslinie auf, auf der gegenüberliegenden Grundfläche, beispielsweise der Unterseite, dagegen eine rechteckige Umfangslinie. Dies ist der Fall, wenn die Verstärkungselemente 204, 208 nicht über die gesamte Dicke der Substratscheibe und somit der die Bauelemente 104, 106 ausgeformt sind.

In anderen Worten ausgedrückt zeichnet sich die Sollbruchstellenstruktur 112 durch eine speziell ausgeformte Ausnehmung aus, die über die räumlich alternierend an beiden Seiten der Sollbruchstellenstruktur 112 angeordneten Verstärkungsstrukturen 202, 206 und Verstärkungselemente 204, 208 mit einer vorgegebenen Breite a verfügt. Die Verstärkungsstrukturen 202, 206 erlauben dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine anpassbare minimale Breite der Ausnehmung, wobei die Vereinzelung im Wesentlichen unabhängig von der Breite a der Verstärkungselemente 204, 208 begünstigt im Bereich einer präzise definierten Sollbruchstelle erfolgt. Die Breite a ist derart gewählt, dass sich beispielsweise für einen vorgegebenen Volumenstrukturierungsschritt eine hinreichende Tiefe der Sollbruchstellenstruktur 112 insbesondere im Verhältnis zu einer Scheibendicke der Substratscheibe ergibt, um eine zuverlässige und einfache Vereinzelung zu ermöglichen. Ferner wird durch die vorgegebene Breite a insbesondere im Bereich der Sollbruchstelle eine durchgehende hinreichende Tiefe der Vereinzelungsstruktur 202, 206 sichergestellt. Das bedeutet, dass beispielsweise eine derart ausgestaltete Vereinzelungsstruktur 202, 206 besonders vorteilhaft gegenüber einem einfachen Brechgraben ohne Verstärkungsstrukturen 202, 206 ist, bei dem eine Erzeugung von Brechgräben mit einem großen Aspektverhältnis für eine hohe Präzision der Vereinzelung notwendig ist. Die Verstärkungsstrukturen 202, 206 weisen gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Rundung auf, um eine Spannungsüberhöhung, wie sie beispielsweise bei mechanischer Krafteinwirkung an Ecken auftritt, und damit ein Materialversagen im Bereich der Verstärkungsstruktur 202, 206 zu verhindern.

Die einzelnen räumlich alternierend an gegenüberliegenden Kanten 200 vorliegenden Verstärkungselemente 204, 208 weisen eine Breite von a sowie eine Höhe von 4a auf und sind zum Bauelement 104, 106, 108 hin gerundet mit einem Verrundungsradius von a dargestellt. Jede Kante 200 weist dabei beispielsweise genau eine halbzahlige Anzahl derartiger Verstärkungselemente 204, 208 auf. Auf diese Weise kann ein einheitliches Chip-Design erzielt werden. Im Allgemeinen ist abhängig von den gewählten Größenparametern auch eine wesentlich größere Anzahl an Verstärkungselementen 204, 208 pro Kante 200 möglich. Für ein quadratisches Bauelement 104, 106 mit einer Seitenlänge s ergibt sich beispielsweise für die Anzahl x der Verstärkungselemente 204, 208 mit beispielsweise jeweils einer Länge von 4a pro Seite die Gleichung: 4 a x = s. Beispielhaft ergibt sich für eine Seitenlänge eines Chips von s = 9000 pm und eine gewünschte Breite der Verstärkungselemente 204, 208 von etwa a ~ 40 pm eine Kombination aus x = 56,5 Zacken pro Seite und eine Breite von a = 39,823 pm, damit die obenstehende Gleichung erfüllt ist.

Laterale Abmessungen einer Substratscheibe, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, sind vor der Vereinzelung beispielsweise 50 x 50 mm 2 bis 300 x 300 mm 2 , bevorzugt 100 x 100 mm 2 bis 200 x 200 mm 2 . Beispielsweise handelt es sich dabei um eine standardisierte, beispielsweise kreisrunde als Wafersubstrat bezeichnete oder bezeichenbare Substratscheibe oder um eine quadratische Substratscheibe, welche beispielsweise aus kreisrunden Wafersubstraten durch ein Abtrennen der Randbereiche erzeugt worden ist. Die Scheibendicke t der Substratscheibe beträgt beispielsweise 150 pm bis 1000 pm, bevorzugt 300 pm bis 800 pm. Laterale Abmessungen der Bauelemente 104, 106 umfassen beispielsweise 2 x 2 mm 2 bis 50 x 50 mm 2 , bevorzugt 5 x 5 mm 2 bis 15 x 15 mm 2 . Eine Bauelementdicke t umfasst beispielsweise 150 pm bis 1000 pm, bevorzugt 300 pm bis 800 pm. Eine Breite a der Verstärkungsstrukturen 202, 206 umfasst beispielsweise 10 pm bis 300 pm, bevorzugt 30 pm bis 150 pm und ein Radius der Rundung der Verstärkungselemente 204, 206 liegt beispielsweise bei 10 pm bis 300 pm, bevorzugt 30 pm bis 150 pm, jedoch kleiner oder gleich der Breite a der Verstärkungselemente 204, 206. Eine Breite des Bereichs der Sollbruchstelle liegt lediglich optional zwischen 0 pm und 50 pm, bevorzugt zwischen 5 pm und 20 pm. Eine Tiefe d der Sollbruchstellenstruktur liegt beispielsweise zwischen 75 pm und 900 pm, bevorzugt zwischen 125 pm und 700 pm, jedoch echt kleiner als die Scheibendicke t. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt ein Verhältnis d/t aus der Tiefe d der Sollbruchstellenstruktur 112 und der Scheibendicke t des Substrats zwischen 0,3 und 0,98 und bevorzugt zwischen 0,5 und 0,95.

Bei einer Anzahl x der Verstärkungselemente 204, 208 insbesondere mit der Breite a und der Länge 4a pro Kante 200 der Länge s bei Vereinzelung der Substratscheibe in quadratische Bauelemente 104, 106 und einheitlichem Chip- Design wird eine halbzahlige Anzahl vorteilhafterweise derart gewählt, dass 4 a x = s ergibt.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zweier Bauelemente 104, 106 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel um Bauelemente 104, 106, wie sie anhand von Fig. 2 beschrieben sind, mit dem Unterschied, dass die Sollbruchstellenstruktur 112 pro Kante 200 der Bauelemente 104, 106 eine ganzzahlige Anzahl von Verstärkungselementen 204, 208 ausformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden Verstärkungselemente 204, 208, welche an genau zwei entlang einer Diagonalen eines Bauelements 104, 106 gegenüberliegenden Ecken des jeweiligen Bauelements 104, 106 vorliegen, weggelassen. Dabei liegt gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine ganzzahlige Anzahl von Verstärkungselementen 204, 208 pro Kante 200 vor. Die Verstärkungsstrukturen 202, 206 weisen dabei beispielsweise jeweils dieselbe Dimensionierung auf wie in Fig. 2. Von Vorteil ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel, dass ein mögliches Brechen der Verstärkungsstrukturen 202, 206 an den Ecken des Chips und eine damit einhergehende unerwünschte Partikelbildung bei einer Vereinzelung durch mechanische Krafteinwirkung vermieden wird.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Sollbruchstellenstruktur 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Sollbruchstellenstruktur 112 ist beispielsweise zwischen zwei benachbarten Bauelementen 104, 106 angeordnet, wie sie in einer der Figuren 1 bis 3 beschrieben wurden. Die Bauelemente 104, 106 sind dabei als Teil einer Substratscheibe ausgeformt, wie sie beispielsweise in Fig. 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Sollbruchstelle 114 zwischen der ersten Verstärkungsstruktur 202 und der zweiten Verstärkungsstruktur 206 angeordnet.

Eine Breite der Sollbruchstelle 114 wird durch die freien Enden der Verstärkungselemente 204, 208 bestimmt. Ein Abstand zwischen den freien Enden der ersten Verstärkungselemente 204 zu den freien Enden der zweiten Verstärkungselemente 208 entspricht somit der minimalen Breite der Sollbruchstelle 114. Beispielhaft ist in Fig. 4 ein x-y- Koordinatensystem gezeigt. Die x-Achse und die y-Achse spannen eine Ebene auf, die beispielsweise einer Oberfläche der Substratscheibe entspricht. Die in Fig. 4 dargestellte Sollbruchstelle 114 erstreckt sich parallel zu der y-Achse. Die in Fig. 4 dargestellte Tiefe a der Verstärkungselemente 204, 208 erstreckt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel parallel zu der x-Achse. Ein Versatz der freien Enden der Verstärkungselemente 204, 208 in x-Richtung, also quer zur Längsachse der Sollbruchstelle 114, entspricht einer Breite der Sollbruchstelle 114. Wie in Fig. 1 dargestellt erstecken sich weitere in Fig. 4 nicht dargestellte Sollbruchstellen parallel zu der x-Achse, sodass ein Gitter von Sollbruchstellen aufgespannt wird.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht der Radius a zumindest einer Rundung 400, der Breite a der freien Enden, dem Abstand a benachbarter sowie einer Tiefe a der Verstärkungselemente 204, 208. An ihren freien Enden weisen die Verstärkungselemente 204, 208 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht abgerundete Kanten auf.

Die wellenartige Sollbruchstellenstruktur 112 ist als Nut in einer Oberfläche eines die Bauelemente 104, 106 verbindenden Verbindungsabschnitt 410 ausgeformt. Die Wellen der Sollbruchstellenstruktur 112 nehmen dabei die volle Breite des Verbindungsabschnitts 410 ein.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die minimale Breite der sich linear zwischen den Bauelementen 104, 106 erstreckenden Sollbruchstelle 114 erheblich geringer als eine minimale Breite der Sollbruchstellenstruktur 112 ist. Durch die wellenartige Ausformung der Sollbruchstellenstruktur 112 lässt sich somit eine schmale und dennoch tief in die Substratscheibe hineinreichende Sollbruchstelle 114 ausformen.

In anderen Worten ausgedrückt ist in die Substratscheibe die Sollbruchstellenstruktur 112 mit der Sollbruchstelle 114 eingebracht. Die hier dargestellte Ansicht ist dabei als eine Draufsichtdarstellung der Sollbruchstellenstruktur 112 gezeigt.

Fig. 5 zeigt eine schematische Seitendarstellung einer Sollbruchstelle 114 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sollbruchstelle 114 ist dabei in einer Substratscheibe 100 angeordnet, wie sie in Fig. 1 beschrieben wurde und die gemäß diesem Ausführungsbeispiel nur ausschnittsweise dargestellt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht die hier gezeigte Darstellung einer Seitendarstellung der in Fig. 4 beschriebenen Substratscheibe 100. Eine Breite des Verbindungsabschnitts 410 entspricht einer Breite w der Sollbruchstelle 114 und dem doppelten der Tiefe a eines Verstärkungselementes, beispielsweise eines Verstärkungselementes 208. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Tiefe d der Sollbruchstellenstruktur 112 geringer als eine Scheibendicke t der Substratscheibe 100. Beispielsweise ist die Tiefe d größer als eine halbe Scheibendicke t. Dadurch kann eine möglichst vorteilhafte Vereinzelung der Substratscheibe 100 in die einzelnen Bauelemente 104, 106 bewerkstelligt werden.

Fig. 6a zeigt eine schematische Darstellung einer Krafteinwirkung auf eine Sollbruchstelle 114 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Ende der Sollbruchstelle 114 eckig ausgeformt. Wirkt eine Kraft F in zwei einander entgegengesetzte Richtungen, dann bricht die Sollbruchstelle 114 an einer Schwachstelle 604 unkontrolliert, da die Kräfte F in dem Bauteil nicht entsprechend verteilt beziehungsweise ausgeglichen werden. Um dies zu vermeiden, sind die Verstärkungselemente wie anhand von Fig. 4 gezeigt abgerundet.

Fig. 6b zeigt eine schematische Darstellung eines Positivbeispiels einer Krafteinwirkung auf eine Sollbruchstelle 114 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sollbruchstelle 114 ist an einer Verbindungsstelle 655 rund ausgeformt. Um beispielsweise eine Substratscheibe an dieser Sollbruchstelle 114 zu brechen, muss eine größere Kraft F als in Fig. 6a in zwei einander entgegengesetzte Richtungen wirken, da durch die abgerundete Verbindungsstelle 655 die einwirkenden Kräfte F besser verteilt beziehungsweise ausgeglichen werden als bei einer eckig ausgeformten Sollbruchstelle 114, wie sie in Fig. 6a beschrieben ist. Vorteilhafterweise werden durch den hier dargestellten Ansatz durch entsprechende Verrundung der Ecken unerwünschte Spannungsüberhöhungen vermieden, welche an Ecken eines Bauteils auftreten und damit zu Materialversagen führen können.

Dies ist ein Beispiel dafür, dass die Verstärkungsstrukturen vorteilhafterweise über Verrundungen verfügen, die zur Vermeidung von Spannungsüberhöhungen dienen. Diese treten beispielsweise bei der durch mechanische Krafteinwirkung erzielten Vereinzelung auf. Auch wenn die Verrundung der Verstärkungsstrukturen nahezu senkrecht zu der Ausnehmung der Verstärkungsstruktur ausgeformt ist und die mechanische Krafteinwirkung bei der Vereinzelung vorwiegend senkrecht zu der Verrundung erfolgt, ist dennoch anzunehmen, dass aufgrund der Verrundung der Verstärkungsstrukturen eine bessere Verteilung der Spannung in dem Material erreicht wird und damit das Auftreten eines unerwünschten Ausbrechens der Verstärkungsstrukturen vermindert wird.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Substratscheibe 100 mit mehreren Sollbruchstellenstrukturen 112. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Substratscheibe 100 mit einer Mehrzahl von unterschiedlich tiefen Sollbruchstellenstrukturen 112 dargestellt. Die in Fig. 7 gezeigten Sollbruchstellenstrukturen 112 sind so gewählt, um eine Abhängigkeit zwischen der Tiefe d und Breite w der Sollbruchstellenstrukturen 112 darzustellen. Je breiter die Ausnehmung der Sollbruchstellenstrukturen 112 realisiert ist, desto tiefer ist die jeweilige Sollbruchstellenstruktur 112.

Anhand der schematischen Querschnittsdarstellung wird ein qualitativer Zusammenhang zwischen der Tiefe d und der Breite w von als Vereinzelungsstrukturen dienenden Sollbruchstellenstrukturen 112 durch reaktives lonentiefenätzen für einen festgelegten Satz von Prozessparametern verdeutlicht. Es ist ersichtlich, dass bei dem festgelegten Prozess die absolute Ätztiefe d von der absoluten Breite w der Struktur abhängt. Insbesondere wird ersichtlich, dass die Ätzrate mit der Breite w der Struktur korreliert, und dass die mittlere Ätzrate bei einer Verkleinerung der Breite w einer Struktur abnimmt. Die Ausnutzung dieses Effekts, des sogenannten „aspektabhängigen Ätzens“, das auch als „RIE-Lag’s“ bezeichnet ist, unterstreicht den besonderen Vorteil des hier vorgestellten Ansatzes derart, da durch eine passende Wahl der Breite w der Sollbruchstellenstruktur 112 und insbesondere der Breite a der Verstärkungsstrukturen unter Verwendung eines vorgegebenen Ätzprozesses eine hinreichende Tiefe d der Sollbruchstellenstruktur 112 erreicht wird. Diese ermöglicht eine einfache, zuverlässige und präzise Vereinzelung.

Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Herstellen einer Substratscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch das Verfahren 800 wird beispielsweise eine Substratscheibe hergestellt, wie sie in einer der Figuren 1 bis 7 beschrieben und/oder dargestellt ist. Dazu umfasst das Verfahren 800 einen Schritt 802 des Bereitstellens, einen Schritt 804 des Ausformens und einen Schritt 806 des Einbringens. Im Schritt 802 des Bereitstellens wird eine Rohmaterialscheibe bereitgestellt. Im Schritt 804 des Ausformens wird ein erstes Bauelement und ein zweites Bauelement ausgeformt, wobei das erste Bauelement und das zweite Bauelement benachbart zueinander angeordnet sind und über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Im Schritt 806 des Einbringens wird eine wellenartige Sollbruchstellenstruktur eingebracht, die in dem Verbindungsabschnitt ausgeformt ist und eine Sollbruchstelle zum Trennen des ersten Bauelements von dem zweiten Bauelement ausformt. Lediglich optional wird dabei im Schritt 806 des Einbringens die Sollbruchstellenstruktur und die Sollbruchstelle mittels reaktiven lonentiefenätzens in die Rohmaterialscheibe eingebracht. Die Schritte 804, 806 können zeitlich gleichzeitig, zeitlich überlappend oder in beliebiger Reihenfolge zeitlich nacheinander ausgeführt werden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 806 ein Einbringen der Sollbruchstellenstruktur beispielsweise simultan mit einem Volumenstrukturierungsprozess zur Herstellung weiterer Mikrostrukturen, beispielsweise der Bauelemente, in der Substratscheibe bewirkt. Die Volumenstrukturierung mittels reaktiven lonentiefenätzens erfolgt lediglich optional nach einem beispielsweise lithographischen Erzeugen einer Maskierungsschicht, welche zur Definition der Geometrie der Strukturen dient.

Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 900 zum Herstellen einer Mehrzahl von Bauelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 900 umfasst dabei einen Schritt 902 des Bereitstellens und einen Schritt 904 des Vereinzelns. Im Schritt 902 des Bereitstellens wird eine Substratscheibe bereitgestellt, die beispielsweise in einem Verfahren hergestellt wurde, wie es in Fig. 8 beschrieben wurde, und die beispielsweise in einer der Figuren 1 bis 7 beschrieben oder dargestellt wurde. Im Schritt 904 des Vereinzelns wird die Substratscheibe in die Mehrzahl von Bauelementen entlang zumindest einer Sollbruchstelle vereinzelt.