Fotonisk debonding giver en omkostningseffektiv, high-throughput afbindingsproces

Fotonisk debonding giver en omkostningseffektiv, high-throughput afbindingsproces

Tidsstempel: 18. januar 2024 kl. 3
Kildeknude: 3072986

Da nye teknologier kræver ultratyndede enhedswafere, kan traditionelle afbindingsprocesser udgøre nogle udfordringer. Fotonisk afbinding er en innovativ afbindingsproces, der anvender en bærer belagt med et uorganisk metalfrigivelseslag, der hjælper med frigivelsen af ​​den fortyndede wafer fra bærersubstratet uden kraft og ingen beskadigelse af den sarte wafer ved aktivering af frigørelseslaget med lys. Denne afbindingsmetode er et alternativ til processer, der kræver dyrere udstyr og også lider af højere forekomster af skader. Efter at have evalueret nogle af de traditionelle afbindingsprocesser sammenlignet med fotonisk afbinding, omfatter nogle af de vigtigste fordele genbrug af bærere, lavere driftsomkostninger, mindre vedligeholdelsesudstyr og højere gennemløb.

Der er mange forskellige måder at adskille en fortyndet wafer fra dens midlertidige bærersubstrat, også kendt som debonding. En kritisk udfordring i denne proces er at minimere skader på de fortyndede wafere. Fordi hver metode har en forskellig mekanisme til afbinding, er det vigtigt at overveje anvendelsen, materialeegenskaberne for den fortyndede wafer og nedstrømsprocesser. De fem mest almindelige afbindingsmetoder er termisk glidning, mekanisk afbinding, kemisk afbinding, laserafbinding og fotonisk afbinding.

Termisk rutsjebane

Beskrivelse: Termisk afbinding involverer brug af varme til at blødgøre klæbebindingen mellem den fortyndede wafer og bærersubstratet.

Mekanisme: Forhøjede temperaturer får det klæbende materiale til at smelte eller nedbrydes, hvilket letter adskillelsen af ​​den fortyndede wafer.

Applikationer: Termisk afbinding er effektiv til klæbende materialer, der reagerer godt på temperaturændringer og applikationer, der ikke kræver ultratyndede enhedssubstrater.

Mekanisk afbinding

Beskrivelse: Denne proces involverer anvendelse af mekanisk kraft til at adskille den fortyndede wafer fra bærersubstratet.

Mekanisme: Mekaniske afbindingsmetoder kan omfatte anvendelse af mekaniske blade til indledende adskillelse af det bundne par for fysisk at løsne den fortyndede wafer.

Applikationer: Mekanisk afbinding er velegnet til wafere, der kan modstå minimal fysisk belastning uden skader.

Kemisk afbinding

Beskrivelse: Ved kemisk afbinding anvendes opløsningsmidler til at svække den klæbende binding mellem den fortyndede wafer og bærersubstratet.

Mekanisme: Kemikalierne nedbryder enten klæbemidlet eller inducerer en reaktion, der svækker bindingen, hvilket gør det lettere at adskille den fortyndede wafer.

Applikationer: Kemisk afbinding er almindeligt anvendt, når enhedens wafere ikke er ultratyndede og kan behandles i en batch-metode til frigivelse.

Laserafbinding

Beskrivelse: Laserafbinding bruger laserenergi til selektivt at fjerne den klæbende binding mellem den fortyndede wafer og bærersubstratet.

Mekanisme: Laseren er fokuseret på specifikke områder og genererer lokaliseret energi for at lette afbindingsprocessen.

Applikationer: Laserafbinding er en foretrukken afbindingsmetode til applikationer, hvor substrater fortyndes under 20 µm og anvender en meget høj nedstrøms temperaturproces, hvor vedhæftning og TTV-kontrol er vigtige.

Fotonisk afbinding

Beskrivelse: Fotonisk afbinding bruger en pulseret bredbåndslyskilde til at afbinde midlertidigt bundne waferpar ved at bruge et lysabsorberende lag som et uorganisk metalfrigivelseslag.

Mekanisme: Flashlamperne genererer lysimpulser med høj intensitet over korte intervaller for at lette afbindingen.

Applikationer: Fotonisk afbinding er kompatibel med fortyndede enhedswafere mindre end 20 µm. Det er ofte ønskeligt for bundne par, der kan have en lille bue/kæde uden at forårsage utilstrækkelig afbindingsydelse på grund af dens høje tolerance over for variationer i brændvidde til frigivelseslaget. Denne frigivelsesmetode udgør heller ikke nogen trussel eller skade på enheden, hvilket gør den til en mere konkurrencedygtig mulighed sammenlignet med laserafbinding og har hurtigere gennemløb og lavere ejeromkostninger.

De vigtigste fordele ved fotonisk afbinding

Blandt de fem afbindingsmetoder viser fotonisk afbinding sig at være mest gunstig i processer, der kræver præcision, såsom wafer udtynding og terninger. Der er mange fordele, der demonstrerer fotonisk afbinding som en overlegen metode til afbinding.

Lavere ejeromkostninger

Da flashlampen er mere økonomisk end en laser, er de oprindelige ejeromkostninger for fotonisk debonding mindre end laser-debonding. Derudover opvejer genanvendeligheden af ​​glasholderen omkostningerne ved engangsbærere. Ejerskabsomkostningerne kan reduceres med over 30 % med fotonisk afbinding sammenlignet med andre afbindingsmetoder.

Præcision og kontrol

Fotonisk afbinding involverer ofte brug af specifikke bølgelængder af lys til at målrette og bryde bindingerne ved materialernes grænseflade. Denne målrettede tilgang giver mulighed for præcis kontrol over afbindingsprocessen, hvilket potentielt reducerer skader på følsomme eller skrøbelige materialer.

Vellykket på skæve vafler

Hvis wafers er konkave eller konvekse, viser fotonisk debonding sig stadig at være en succes i debonding, da emissionen er ensartet op til 10 mm fra flashhovedet.

Reduceret termisk skade

Nogle laserafbindingsprocesser genererer betydelig varme, som kan forårsage termisk skade på de materialer, der behandles. Fotonisk afbinding kan bruge bølgelængder eller energier, der resulterer i mindre varmeudvikling, og derved reducere risikoen for at beskadige komponenterne.

Materiel kompatibilitet

Visse materialer kan reagere bedre på specifikke bølgelængder af lys. Fotoniske afbindingsteknikker kan optimeres ved at vælge bølgelængder, der er mere egnede til de involverede materialer, forbedre effektiviteten og minimere skader.

Selektiv afbinding

Fotoniske teknikker kan finjusteres til at målrette mod specifikke lag eller grænseflader i en materialestabel, hvilket giver mulighed for selektiv afbinding uden at påvirke andre tilstødende lag eller komponenter.

Proceseffektivitet

Afhængigt af applikationen kan fotoniske afbindingsmetoder give hurtigere behandlingstider eller højere gennemløb sammenlignet med traditionelle laserafbindingsteknikker.

Materiel overvejelse for en vellykket fotonisk afbindingsproces

Photonic debonding er et ideelt valg for wafer-processorer, der søger at minimere omkostningerne, samtidig med at de opnår en ren debond-proces. Dens skalerbarhed i waferstørrelser, modstandsdygtighed over for skæve substrater og afstembarhed gør den usædvanlig alsidig. Den vigtigste overvejelse, når du vælger at udføre en fotonisk afbindingsproces, er at overveje dine materielle behov. Du skal sikre dig, at dine materialer har kompatible klæbeegenskaber og et optimeret lysabsorberende lag. For eksempel, BrewerBOND 305 materiale som et klæbemiddel muliggør udtynding til 50 µm, mens det kun kræver en rengøringsproces med lavt restindhold, der muliggør genbrug af bæreren.

Det er vigtigt at bemærke, at en metodes overlegenhed frem for en anden i høj grad kan afhænge af den specifikke anvendelse, de involverede materialer og det ønskede resultat. Selvom denne vejledning tjener som et overblik på højt niveau, tager den bedste løsning hensyn til dine præcisionskrav, materialeegenskaber, omkostningsovervejelser og den samlede effektivitet af processen for en bestemt applikation.

Tidsstempel:

Mere fra Semi Engineering