來源：Silicon Semiconductor

紅外激光切割技術(shù)能夠以納米精度從硅襯底上進(jìn)行超薄層轉(zhuǎn)移，徹底改變了先進(jìn)封裝和晶體管縮放的3D集成。

EV集團(tuán)（EVG）推出了EVG?850 NanoCleave? 層釋放系統(tǒng)，這是第一個(gè)采用EVG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，在經(jīng)過驗(yàn)證的大批量制造(HVM)平臺(tái)上結(jié)合專門配制的無機(jī)脫模材料，能夠以納米級(jí)精度從硅載體襯底上脫模鍵合、沉積或生長的層。因此，EVG850 NanoCleave 消除了對(duì)玻璃載體的需求，從而實(shí)現(xiàn)了用于先進(jìn)封裝的超薄小芯片堆疊，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，以實(shí)現(xiàn)支持未來的3D集成路線圖。

首個(gè)EVG850 NanoCleave系統(tǒng)已安裝在客戶設(shè)施中，并且在客戶現(xiàn)場(chǎng)和EVG總部，與客戶和合作伙伴進(jìn)行近兩打產(chǎn)品演示。

硅載體有利于3D堆疊和后端處理

在3D集成中，玻璃襯底已成為通過與有機(jī)粘合劑臨時(shí)鍵合來構(gòu)建器件層的既定方法，使用紫外(UV)波長激光溶解粘合劑并釋放器件層，隨后將器件層永久鍵合到最終產(chǎn)品上晶圓。然而，玻璃襯底很難用主要圍繞硅設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體制造設(shè)備進(jìn)行加工，并且需要昂貴的升級(jí)才能進(jìn)行玻璃襯底加工。此外，有機(jī)粘合劑的加工溫度一般限制在300℃以下，限制了其在后端加工中的使用。

使硅載體具有無機(jī)脫模層可以避免這些溫度和玻璃載體兼容性問題。此外，紅外激光引發(fā)切割的納米精度允許在不改變記錄工藝的情況下加工極薄的器件晶圓。隨后堆疊如此薄的器件層可實(shí)現(xiàn)更高帶寬的互連，并為下一代高性能器件設(shè)計(jì)和分割芯片提供新的機(jī)會(huì)。

下一代晶體管節(jié)點(diǎn)需要薄層轉(zhuǎn)移工藝

此同時(shí)，亞3納米節(jié)點(diǎn)的晶體管路線圖需要新的架構(gòu)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新，例如埋入式電源軌、背面供電網(wǎng)絡(luò)、互補(bǔ)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(CFET)和2D原子通道，所有這些都需要極薄材料的層轉(zhuǎn)移。硅載體和無機(jī)脫模層支持前端制造流程的工藝清潔度、材料兼容性和高加工溫度要求。然而，到目前為止，硅載體必須通過研磨、拋光和蝕刻工藝完全去除，這會(huì)導(dǎo)致工作器件層表面出現(xiàn)微米范圍的變化，因此該方法不適合先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的薄層堆疊。

“可釋放”熔接

EVG850 NanoCleave利用紅外激光和無機(jī)脫模材料，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。該創(chuàng)新工藝消除了對(duì)玻璃襯底和有機(jī)粘合劑的需求，從而實(shí)現(xiàn)了超薄層轉(zhuǎn)移和下游工藝的前端工藝兼容性。EVG850 NanoCleave的高溫兼容性（高達(dá)1000°C）支持要求最嚴(yán)苛的前端處理，而室溫紅外切割步驟可確保器件層和載體襯底的完整性。層轉(zhuǎn)移工藝還消除了與載體晶圓研磨、拋光和蝕刻相關(guān)的昂貴溶劑的需要。

EVG850 NanoCleave與EVG業(yè)界領(lǐng)先的EVG850系列自動(dòng)臨時(shí)鍵合/解鍵合和絕緣體上硅(SOI)鍵合系統(tǒng)基于同一平臺(tái)，具有緊湊的設(shè)計(jì)和經(jīng)過HVM驗(yàn)證的晶圓處理系統(tǒng)。

EV集團(tuán)企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理Bernd Thallner博士表示：“EVG自40多年前成立以來，公司的愿景始終堅(jiān)定不移，率先探索新技術(shù)，服務(wù)下一代微納加工技術(shù)應(yīng)用。最近，3D和異構(gòu)集成作為新一代半導(dǎo)體器件性能改進(jìn)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素而受到關(guān)注。這反過來又使晶圓鍵合成為持續(xù)擴(kuò)展PPACt（功率、性能、面積、成本和上市時(shí)間）的關(guān)鍵工藝。借助我們新的EVG850 NanoCleave系統(tǒng)，EVG將臨時(shí)鍵合和熔合鍵合的優(yōu)勢(shì)融合到一個(gè)多功能平臺(tái)中，支持我們的客戶在先進(jìn)封裝和下一代規(guī)模晶體管設(shè)計(jì)和制造方面擴(kuò)展其未來路線圖的能力。”

審核編輯 黃宇