近年來，隨著柔性可穿戴電子對人們生活的顯著影響，柔性可穿戴電子器件被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如電子皮膚、柔性壓力監(jiān)測鞋墊、置于隱 形眼鏡中的柔性電路、醫(yī)療監(jiān)護(hù)服裝、可卷曲顯示器和透明薄膜柔性門電路等。相對于傳統(tǒng)電子，柔性電子的優(yōu)勢明顯，具有更大的靈活性，可滿足客戶對于設(shè)備的形變要求，一定程度上適應(yīng)不同工作環(huán)境等優(yōu)勢，但是，隨著元器件朝著小型化超薄和柔性的發(fā)展過程中，柔性電子也面臨著新 的挑戰(zhàn)和要求。尤其在電子電路的制作材料方面， 傳統(tǒng)的加工裝備以及傳統(tǒng)的加工工藝很難滿足高精 度的加工需求。因?yàn)樵诠に囘^程中，柔性的器件或者芯片非常容易彎曲，很難保證精度。為了解決這個(gè)問題，半導(dǎo)體行業(yè)提出一種臨時(shí)鍵合的工藝，即將超薄柔性器件先臨時(shí)黏貼在一個(gè)較厚的載片上，在完成后續(xù)的制程以后再通過簡易的方式分離柔性的超薄器件與載體，來實(shí)現(xiàn)柔性超薄器件的高精度加工，利用該方法可將20cm或者30cm的硅晶圓加工到100μm 以下。 

 圖1 晶圓器件小型化，超薄化發(fā)展趨勢

根據(jù)解鍵合方式的不同，傳統(tǒng)的臨時(shí)解鍵合工藝主要可分為熱滑移解鍵合法，化學(xué)解鍵合法，機(jī)械解鍵合法等。

創(chuàng)新性解決方案

大族激光顯視與半導(dǎo)體裝備事業(yè)部（以下簡稱大族顯視與半導(dǎo)體）聯(lián)合國內(nèi)封裝測試行業(yè)的龍頭企業(yè)和先進(jìn)材料供應(yīng)商，三方共同探討研發(fā)。以客戶的產(chǎn)品工藝需求為中心，反復(fù)進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)。最后，成功驗(yàn)證出了最優(yōu)化的可行性解決方案，即激光拆鍵合技術(shù)（Temporary Bonding- Debonding , TBDB），并申請了國家專利。由于TBDB工藝的特殊性，單純銷售設(shè)備的方式已不足以滿足客戶需求，大族顯視與半導(dǎo)體在其領(lǐng)先的設(shè)備技術(shù)基礎(chǔ)上，融入了新的產(chǎn)品開發(fā)理念，為客戶提供設(shè)備與材料結(jié)合的綜合性整體解決方案。

激光拆鍵合技術(shù)

激光拆鍵合技術(shù)是將臨時(shí)鍵合膠通過旋涂的方式涂在器件晶圓上，經(jīng)過烘烤和高溫加壓下將超薄器件臨時(shí)粘結(jié)到較厚的載片上；臨時(shí)鍵合后，對其進(jìn)行背面加工，再通過激光掃描的方式，分離超薄器件與載片，實(shí)現(xiàn)超薄器件的順利加工；最后，再執(zhí)行清洗工藝。

圖2 激光拆鍵合TBDB工藝流程

大族激光半導(dǎo)體激光剝離設(shè)備（HAN’S DSI-SLLO660）為封裝測試廠提供了一套材料和設(shè)備相結(jié)合的綜合性解決方案。如在先進(jìn)封裝工藝（FOWLP）中對激光解鍵合后的晶圓損傷以及晶圓本身翹曲帶來的一系列問題一直沒有完善的解決方案，這是因?yàn)镽elease材料的厚度是納米級，且不同材料CTE不同造成的。大族在深入研究反復(fù)驗(yàn)證并得到大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，通過定制TOP-HAT光學(xué)模組保證了在晶圓上面激光能量的均勻性，解決了晶圓損傷的問題，針對晶圓翹曲開發(fā)的AF（自動(dòng)對焦）功能，避免了晶圓Warpage影響剝離效果等問題,最終得到了客戶的高度認(rèn)可.

圖3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖

圖4  高斯光轉(zhuǎn)換平頂光示意圖

圖5 增AF示意圖

 激光解鍵合與其他方式解鍵合對比