System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法技术_技高网

一种晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法技术

技术编号:40938884 阅读:12 留言:0更新日期:2024-04-18 14:57
本申请提供的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,采用激光解键合法剥离临时键合胶,具有无接触、损伤小、效率高等优点,且衬底可以回收重复利用,不仅克服机械剥离、热滑移剥离、化学剥离等方法的缺点,还可以降低超薄晶圆的加工成本、提高良品率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及晶圆微纳加工领域,特别涉及一种晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法


技术介绍

1、芯片被广泛应用于各种电子器件中,随着人工智能、大数据、5g、物联网等高新技术的出现,对高性能、小体积、多功能芯片的需求也越来越迫切,通过减小晶体管的尺寸从而提高芯片的集成度,一直是芯片技术的核心发展方向。在3d-ic、系统级封装、异质结集成等新技术中,超薄晶圆(<100μm)的使用必不可少,但是,随着晶圆的厚度越来越薄、晶圆的尺寸越来越大,容易出现翘曲、破片等诸多问题,因此,芯片的拿持技术显得尤为重要。目前,临时键合/解键合技术是普遍采用的芯片拿持方案,即首先将器件晶圆临时键合在刚性载片上提供机械支撑,随后对器件晶圆进行减薄并完成光刻等一系列工艺流程,最后将器件晶圆从载片上剥离就能得到超薄器件。

2、热滑动脱键合材料的低热稳定性限制了晶圆承受更高温度的过程,机械剥离和热滑动过程在去除刚性载体时不可避免地会产生机械应力,难以满足超薄晶圆的加工要求,化学法需要配合多孔晶圆和大量的溶剂,成本明显增加。而激光解键合是通过激光照射临时键合胶使其变性失去粘性从而实现器件与载片的分离,具有非接触、效率高、工艺兼容性好等诸多优点。红外激光解键合主要利用了激光的热效应,通过瞬间的高温使临时键合胶发生热分解实现解键合,但是局部的瞬时高温很容易引起器件的热损伤。而紫外激光则利用了光化学反应与光热过程的协同作用,结合紫外激光诱导的光聚合、光分解、光异构化等光化学反应,可以极大程度地降低解键合所需的温度,同时,紫外光自身的热效应也比红外光更小,因此可以有效减小对器件的热损伤;此外,大部分材料对紫外光具有很强的吸收,因此紫外激光更适合应用于激光解键合。

3、随着新型低温紫外激光响应胶的成功开发,利用紫外激光替代红外激光实现低温解键合已经被业界广泛关注,但相关的工艺和设备还处于空白状态;其次,随着大尺寸晶圆制备工艺的不断完善和工艺线的落地,利用激光扫描实现更快速的解键合从而提高生产效率显得尤为重要。


技术实现思路

1、鉴于此,有必要针对现有机械剥离、热滑移剥离、化学剥离等方法的缺点提供一种实现加工成本低且良品率高的激光解键合方法。

2、为解决上述问题,本申请采用下述技术方案:

3、本申请目的之一,提供一种晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,包括下述步骤:

4、对晶圆进行清洗;

5、在清洗的晶圆表面涂覆粘合胶,在透明衬底上涂覆激光响应胶;

6、将涂覆有所述粘合胶的所述晶圆和涂覆有所述激光响应胶的所述透明衬底进行固定以形成固定组件;

7、从所述固定组件的透明衬底方向射入激光光束,所述激光光束在所述透明衬底上移动直至扫描完所述衬底背面;

8、将经激光解键合后的固定组件置于响应胶清洗剂中清洗,清洗后将分离的所述晶圆取出。

9、在其中一些实施例中,在对晶圆进行清洗的步骤中,具体包括下述步骤:

10、将晶圆依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗,再使用氢氟酸浸泡晶圆,浸泡结束后使使用离子水对所述晶圆进行超声清洗,超声结束后使用纯净氮气除去晶圆表面水分。

11、在其中一些实施例中,在清洗的晶圆表面涂覆粘合胶,在衬底上涂覆激光响应胶的步骤中,具体包括下述步骤:

12、使用旋涂法在清洗的晶圆表面涂覆粘合胶再烘烤固化;使用旋涂法将激光响应胶旋涂在所述衬底上再烘烤固化。

13、在其中一些实施例中,旋涂时转速在500~1500rpm,所述粘合胶及所述激光响应胶的厚度在100nm~40μm,所述烘烤固化的温度为100℃~300℃。

14、在其中一些实施例中,所述透明衬底可以但不限于玻璃和蓝宝石,透过率高于95%。

15、在其中一些实施例中,在将涂覆有所述粘合胶的所述晶圆和涂覆有所述激光响应胶的所述透明衬底进行固定以形成固定组件的步骤中,具体包括:

16、使用键合设备将涂覆有所述粘合胶的所述晶圆和涂覆有所述激光响应胶的所述透明衬底热压固定,所述热压固定的加热温度为150℃~300℃,所述热压固定的压力为4500n~5500n,所述热压固定的热压时间为5min~15min。

17、在其中一些实施例中,在从所述固定组件的透明衬底方向射入激光光束,所述激光光束在所述透明衬底上移动直至扫描完所述衬底背面的步骤中,所述激光光束为通过超短脉冲激光器输出的高斯光束,入激光光束的功率为200mj/cm2~300mj/cm2,频率50hz~500hz。

18、在其中一些实施例中,在将经激光解键合后的固定组件置于响应胶清洗剂中清洗,清洗后将分离的所述晶圆取出的步骤中,所述响应胶清洗剂包括氢氟酸稀释溶液或盐酸稀释溶液。

19、本申请采用上述技术方案,其有益效果如下:

20、本申请提供的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,采用激光解键合法剥离临时键合胶,具有无接触、损伤小、效率高等优点,且衬底可以回收重复利用,不仅克服机械剥离、热滑移剥离、化学剥离等方法的缺点,还可以降低超薄晶圆的加工成本、提高良品率。

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【技术保护点】

1.一种晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.如权利要求1所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,在对晶圆进行清洗的步骤中,具体包括下述步骤:

3.如权利要求1所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,在清洗的晶圆表面涂覆粘合胶,在衬底上涂覆激光响应胶的步骤中,具体包括下述步骤:

4.如权利要求3所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,旋涂时转速在500~1500rpm,所述粘合胶及所述激光响应胶的厚度在100nm~40μm,所述烘烤固化的温度为100℃~300℃。

5.如权利要求3所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,所述透明衬底包括但不限于玻璃和蓝宝石,透过率高于95%。

6.如权利要求1所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,在将涂覆有所述粘合胶的所述晶圆和涂覆有所述激光响应胶的所述透明衬底进行固定以形成固定组件的步骤中,具体包括:

7.如权利要求1所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,在从所述固定组件的透明衬底方向射入激光光束,所述激光光束在所述透明衬底上移动直至扫描完所述衬底背面的步骤中,所述激光光束为通过超短脉冲激光器输出的高斯光束,入激光光束的功率为200mJ/cm2~300mJ/cm2,频率50Hz~500Hz。

8.如权利要求1所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,在将经激光解键合后的固定组件置于响应胶清洗剂中清洗,清洗后将分离的所述晶圆取出的步骤中,所述响应胶清洗剂包括氢氟酸稀释溶液或盐酸稀释溶液。

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【技术特征摘要】

1.一种晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.如权利要求1所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,在对晶圆进行清洗的步骤中,具体包括下述步骤:

3.如权利要求1所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,在清洗的晶圆表面涂覆粘合胶,在衬底上涂覆激光响应胶的步骤中,具体包括下述步骤:

4.如权利要求3所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,旋涂时转速在500~1500rpm,所述粘合胶及所述激光响应胶的厚度在100nm~40μm,所述烘烤固化的温度为100℃~300℃。

5.如权利要求3所述的晶圆微纳加工中临时键合胶的激光解键合方法,其特征在于,所述透明衬底包括但不限于玻璃和蓝宝石,透过率高于95%。

【专利技术属性】
技术研发人员:李伟民王赛强冯叶杨春雷
申请(专利权)人:深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:

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