紅外激光切割技術(shù)實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)精度的硅基板超薄層轉(zhuǎn)移，為先進(jìn)封裝和晶體管微縮的三維集成帶來(lái)革命性的變化

奧地利圣弗洛里安，2023年12月13日——為微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、納米技術(shù)和半導(dǎo)體市場(chǎng)提供晶圓鍵合和光刻設(shè)備的領(lǐng)先供應(yīng)商EV集團(tuán)（EVG）今天推出EVG®850 NanoCleave™層剝離系統(tǒng)，這也是首個(gè)采用EV集團(tuán)革命性NanoCleave技術(shù)的產(chǎn)品平臺(tái)。EVG850 NanoCleave系統(tǒng)采用紅外（IR）激光器與經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的大批量制造（HVM）平臺(tái)中的特殊配方的無(wú)機(jī)剝離材料相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了硅載體基板上鍵合層、沉積層及生長(zhǎng)層的納米級(jí)精度剝離。因此，EVG850 NanoCleave無(wú)需使用玻璃載體，實(shí)現(xiàn)了用于先進(jìn)封裝的超薄芯粒堆疊，以及用于前端處理的超薄3D層堆疊，包括先進(jìn)邏輯、存儲(chǔ)器和功率器件形成，以支持未來(lái)的3D集成路線(xiàn)圖。

EVG®850 NanoCleave™ 紅外激光切割技術(shù)實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)精度的硅基板超薄層轉(zhuǎn)移，為先進(jìn)封裝和晶體管微縮的三維集成帶來(lái)革命性的變化

首批EVG850 NanoCleave系統(tǒng)已被安裝于客戶(hù)生產(chǎn)車(chē)間，EV集團(tuán)聯(lián)手客戶(hù)及合作伙伴，正在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)和EV集團(tuán)總部舉行近二十多場(chǎng)產(chǎn)品演示活動(dòng)。

EVG®850 NanoCleave™層剝離系統(tǒng)內(nèi)部

硅載體有利于3D堆疊和后端處理

在3D集成中，玻璃基板已成為通過(guò)與有機(jī)粘合劑的臨時(shí)鍵合來(lái)構(gòu)建器件層的一種既定方法，使用紫外線(xiàn)（UV）波長(zhǎng)激光溶解粘合劑并剝離器件層，然后將器件層永久鍵合至最終產(chǎn)品的晶圓上。然而，半導(dǎo)體制造設(shè)備主要圍繞硅設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行昂貴的升級(jí)才能用于加工玻璃基板。此外，有機(jī)粘合劑的加工溫度通常低于300 °C，因此只能用于后端加工。

使硅載體具有無(wú)機(jī)剝離層避免了這些溫度和玻璃載體兼容性問(wèn)題。紅外激光還可以達(dá)到納米級(jí)切割精度，能夠在不改變記錄工藝的前提下加工極薄的器件晶片。這種薄器件層進(jìn)行后續(xù)堆疊，可實(shí)現(xiàn)更高帶寬的互連，并為下一代高性能器件設(shè)計(jì)和芯片分割帶來(lái)新的機(jī)遇。

下一代晶體管節(jié)點(diǎn)需要采用薄層轉(zhuǎn)移工藝

此外，3納米以下節(jié)點(diǎn)的晶體管路線(xiàn)圖還要求采用新型架構(gòu)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新，如埋入式電源軌、背面功率輸送網(wǎng)絡(luò)、互補(bǔ)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（CFET）和2D原子通道等，這些都需要對(duì)極薄材料進(jìn)行層轉(zhuǎn)移。硅載體和無(wú)機(jī)剝離層能夠滿(mǎn)足前端制造流程對(duì)工藝清潔度、材料兼容性和較高工藝溫度的要求。然而，迄今為止，硅載體仍須通過(guò)研磨、拋光和蝕刻等工藝才能完全去除，導(dǎo)致工作器件層表面出現(xiàn)微米級(jí)變化，因此這種方法不適合在高級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行薄層堆疊。

“可剝離”的熔融鍵合

EVG850 NanoCleave利用紅外激光和無(wú)機(jī)剝離材料，能夠在生產(chǎn)環(huán)境中以納米精度對(duì)硅載體進(jìn)行激光切割。這種創(chuàng)新工藝無(wú)需使用玻璃基板和有機(jī)粘合劑，實(shí)現(xiàn)了超薄層轉(zhuǎn)移，而且能夠兼容下游工序的前端工藝。EVG850 NanoCleave兼容高溫（最高可達(dá)1000 °C），支持要求最苛刻的前端工藝，室溫紅外切割工藝也確保了器件層和載體基板的完整性。層轉(zhuǎn)移工藝還無(wú)需使用與載體晶片研磨、拋光和蝕刻相關(guān)的昂貴溶劑。

EVG850 NanoCleave與EV集團(tuán)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的EVG850系列自動(dòng)臨時(shí)鍵合/剝離及“絕緣體上硅”（SOI）鍵合系統(tǒng)基于相同的平臺(tái)，采用緊湊設(shè)計(jì)，晶圓處理系統(tǒng)已通過(guò)批量生產(chǎn)（HVM）驗(yàn)證。

EV集團(tuán)研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理Bernd Thallner博士介紹說(shuō)：“EV集團(tuán)創(chuàng)辦40多年以來(lái)始終走在行業(yè)前端，堅(jiān)持探索新技術(shù)，服務(wù)于微米和納米制造技術(shù)的下一代應(yīng)用。近來(lái)，3D和異構(gòu)集成已成為提升新一代半導(dǎo)體器件性能的重要驅(qū)動(dòng)因素，反過(guò)來(lái)又使晶圓鍵合成為改進(jìn)PPACt（功率、性能、面積、成本和上市時(shí)間）的關(guān)鍵工藝。憑借新型EVG850 NanoCleave系統(tǒng)，EV集團(tuán)通過(guò)一個(gè)多功能平臺(tái)融合了臨時(shí)鍵合和熔融鍵合的優(yōu)勢(shì)，幫助客戶(hù)在先進(jìn)封裝和下一代微縮晶體管的設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域擴(kuò)展未來(lái)路線(xiàn)圖。”

關(guān)于 EV 集團(tuán)(EVG)

EV集團(tuán)（EVG）是為半導(dǎo)體、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、化合物半導(dǎo)體、功率器件和納米技術(shù)器件制造提供設(shè)備與工藝解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商。主要產(chǎn)品包括：晶圓鍵合、薄晶圓處理、光刻/光刻納米壓?。∟IL）與計(jì)量設(shè)備，以及光刻膠涂布機(jī)、清洗機(jī)和檢測(cè)系統(tǒng)。EV集團(tuán)成立于1980年，可為全球各地的客戶(hù)和合作伙伴網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)與支持。