國家科技重大專項(02)專家組組長葉甜春先生曾指出:“我國設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展到現(xiàn)今為止,基本以替代為主。企業(yè)了解到某方面設備我國沒有,那就開始自己制造。但隨著我國半導體產(chǎn)業(yè)慢慢崛起,企業(yè)會發(fā)現(xiàn)需要采取一些新的方式,例如跟用戶更緊密地結合,和產(chǎn)品更緊密聯(lián)系,然后再一起做解決方案,做一些創(chuàng)新性的解決方案。”
圖1 晶圓器件小型化,超薄化發(fā)展趨勢
創(chuàng)新性的解決方案:
半導體設備和材料處于IC 產(chǎn)業(yè)的上游,為IC 產(chǎn)品的生產(chǎn)提供必要的工具和原料。目前來說,IC 產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式可以簡單描述為:IC 設計公司根據(jù)下游客戶(系統(tǒng)廠商)的需求設計芯片,然后交給晶圓代工廠進行制造,之后再由封裝測試廠進行封裝測試,最后將性能良好的IC 產(chǎn)品出售給系統(tǒng)廠商。
圖2 IC產(chǎn)業(yè)鏈
隨著晶圓器件朝著微型化、超薄化方向發(fā)展,相關工藝制程加工難度越來越大,傳統(tǒng)裝備或一貫制程已難以滿足市場對更高加工精度的需求,高良品率得不到保證的問題日趨顯著。
為解決晶圓器件微型化、超薄化帶來的工藝難題,大族激光顯視與半導體裝備事業(yè)部(以下簡稱DSI)聯(lián)合國內(nèi)封裝測試行業(yè)的龍頭企業(yè)和先進材料供應商,三方共同探討研發(fā)。以客戶的產(chǎn)品工藝需求為中心,反復進行工藝實驗。最后,成功驗證出了最優(yōu)化的可行性解決方案,即激光拆鍵合技術(Temporary Bonding- Debonding ,TBDB),并申請了國家專利。由于TBDB工藝的特殊性,單純銷售設備的方式已不足以滿足客戶需求,DSI在其領先的設備技術基礎上,融入了新的產(chǎn)品開發(fā)理念,為客戶提供設備與材料結合的綜合性整體解決方案,最終贏得了客戶的信任和長期的訂單。
激光拆鍵合技術:
激光拆鍵合技術是將臨時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粘結到較厚的載片上;臨時鍵合后,對其進行背面加工(包括減薄、TSV加工和金屬化等后續(xù)制程),再通過激光掃描的方式,分離超薄器件與載片,實現(xiàn)超薄器件的順利加工。最后,再執(zhí)行清洗工藝。
圖3 激光拆鍵合TBDB工藝流程
大族激光半導體激光剝離設備(HAN’S DSI-SLLO660)是為封裝測試廠提供的一套材料和設備相結合的綜合性解決方案。整合了多種激光技術,配合特殊的剝離涂層,從而實現(xiàn)晶圓的無損傷和高良品率。兼容12英寸(包含8英寸)全自動作業(yè),操作更加方便。集成光斑質(zhì)量監(jiān)控和反饋,加工更加可靠。
圖4 半導體激光剝離設備 HAN’S DSI-SLLO660
關于DSI:
大族激光顯視與半導體裝備事業(yè)部(DSI)成立于2011年初,聚焦于消費電子、半導體、LED、面板等行業(yè)的精細微加工和相關聯(lián)行業(yè)的測量和自動化解決方案,主要研究藍寶石、玻璃、陶瓷、硅等脆性材料加工工藝和智能車間解決方案;事業(yè)部在職員工800多人,研發(fā)人員占80%以上,2016年事業(yè)部實現(xiàn)稅后銷售5億元。
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