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厚度为180微米及以下，甚至低于100微米的薄半导体芯片如今相当普遍。实现此厚度所需的晶圆工艺也相当常见。在工艺过程中，集成电路完成的器件晶圆必须经过剧烈的晶圆反磨、抛光以及化学和等离子体工艺的应力缓解。

 

随着2.5D和3D器件级封装的进步，晶圆背面必须经过包括钻孔、真空沉积与电镀、光刻以及各种溶剂和水净化工艺在内的晶圆加工。虽然反磨和稀释工艺通常被视为与晶圆加工分开的过程，但将晶圆反磨-稀释与背面主动积累结合的能力将提升晶圆吞吐量。

对器件晶圆进行背面减薄，以及在减薄后的晶圆背面开展 2.5D/3D 晶圆加工，包含诸多不同工艺步骤。承载晶圆的载片上所用临时键合胶，必须具备多样的胶黏特性，例如键合强度，以及耐水、耐溶剂、耐真空和耐温性能。同时该临时键合胶还需能够按需便捷解键合，理想情况下解键合后无残留，无需额外清理。

AIT开发了一次性载体上的临时粘合胶。传统的硅片加工临时粘结胶一直要求载体在加工高强度期间匹配载体-器件晶圆CTE。通过消除传统的玻璃载体或硅晶圆载体，晶圆每小时吞吐量大幅提升。

为了成功实现一次性载体的晶圆加工，关键在于创新的分子工程临时粘结胶：高度贴合性强、可拉伸且柔韧，同时具有高剪切粘结强度和高温稳定性。

这一新颖解决方案通过去除传统上所需的载流子键合、脱键和载流子清洗步骤，降低了晶圆加工所需的时间、成本和资源。

这些新型临时粘结胶也可以与传统的晶圆加工玻璃或晶圆载体（超链）一起使用。

传统临时粘结胶和玻璃载体去除粘结过程的信息图，与AIT专利申请中清洁剥离释放一次性载体的比较。GD-PRCL-350临时粘结胶设计为具有强剪切结合强度，但底台能干净利落地从器件晶圆上剥离。粘合剂在整个过程中始终附着在一次性载体上。临时粘合剂分子设计具有顺应和拉伸能力，以避免界面应力并防止成品晶圆翘曲。

AI Technology， Inc.开发了两种新型临时粘结胶解决方案，以简化处理并提高晶圆通量：

• 清洁脱离释放无应力胶膜：WPA-PRCL-350

• 紫外线净解胶膜：WPA-UVR-270

 

WPA-UVR-270 无需使用更昂贵且耗时的聚焦激光来消融临时粘合剂，而是使玻璃载体在紫外线照射后得以释放。剩余的临时粘合胶膜可以干净地从设备上撕下。与WPA-PRCL-350类似，分离后无需清洁。WPA-UVR-270可用于最高270ºC的处理，而WPA-PRCL-350则可承受最高350ºC的晶圆处理。

 

这些新型临时粘结胶也可以与传统的晶圆加工玻璃或晶圆载体（超链）一起使用。

使用这种干净的脱离胶，完成背磨和晶圆加工后，可以机械地将载体与临时粘结胶分离。临时粘合剂可以直接通过剥离释放方式从器件晶圆上清除。

AIT熔融-耐合清洁剥离-释放临时粘结胶起始厚度为平面晶圆的20微米。100μm、200μm和400μm的临时粘合胶厚度适用于螺柱凸起晶圆和焊点晶圆，且粘着剂总厚度变化小于2μm。

• 熔融符合结合工艺：

      • 温度：140-150ºC

      • 压力：<14 psi或滚动层压

 

临时粘合剂必须熔化并成型，以吸收并封装器件晶圆上的所有凸起和特征，且不会应力。这些标准对背磨成功至关重要;如果胶水不符合这些要求，凸起会在背面反射。AIT临时粘结胶片WPA-PRCL-350和GD-PRCL-350-WS预先沉积于一次性载体上，熔流指数高达140-160摄氏度，便于适应最高颠簸，最高可达200μm。

 

AIT使用高柔形且高温可清洁释放临时粘结胶进行3D晶圆处理的两种可能工作流程的示意图。

 

晶圆处理的胶片格式可用性，临时粘结胶消除了分馏、干燥和后调平加工工艺。器件晶圆和载体均实现无残留释放，避免了清洁过程，节省了时间，尤其与聚焦激光消融方法相比。使用一次性载具还能带来更高的效率。

AIT蜡膜胶粘剂的剪切粘结强度可维持超过1000 psi。在反磨硬基片（如SiC，碳化硅）时，保持高剪切键强度至60°C的能力非常重要。高剪切键强度保护了易碎的晶圆材料，如氮化镓和砷化镓，这些材料在任何应力集中下都可能轻易断裂。

 

这些新型蜡膜临时粘合剂也可预先贴在一次性载体上。一次性载体上的粘着剂设计用于提供高剪切粘结的蜡胶和一次性载体，以实现每小时晶圆通量的倍增。这些经过验证的蜡膜临时粘合剂现在与一次性载体结合，其成品总厚度变化小于2微米。

 

 

该专利申请中采用AIT熔体配合的临时粘合蜡，采用一次性载体的分子设计，具有柔韧性和无界面应力的结构，无论载流子是否具有7-9ppm/ºC以匹配硅化硅、蓝宝石晶圆或GaAs晶圆的CTE或其他材料。蜡胶膜范围为3微米及以上。

传统的成膜液态蜡因其强结合性，能承受硬晶圆基底（如硅化硅和蓝宝石）反磨时的剧烈剪切力而被青睐。它也被优先用于保护脆弱的晶圆如砷化镓（GaAs）免受裂裂。

 

GD-BGF 7090是一种预先涂装在柔性废弃载体上的蜡膜（AIT专利申请中），极大简化了处理过程，从而实现了更高的晶圆反磨通量。

 

GD-PRCL-200是一种新型熔融粘结临时粘结胶，具有卓越的剪切粘结性能，适合反磨和剥离释放清洁，且无残留的反磨。

 

 

预先贴在一次性载体上的蜡膜和熔融粘合柔性胶可以熔融层压到设备或基片上进行稀释。

易于脱粘和清洁是提升反磨产能的关键。使用“干净剥离释放”技术可以提升SiC、Sapphire和GaAs等复杂晶圆的背磨产量。

聚焦激光脱粘用于将器件晶圆与玻璃载体分离，是目前使用具有高Tg和模量的临时粘结胶的主要方法。AI Technology， Inc.设计了聚合物结构，使其在240°C时具有高Tg，在350°C以上的晶圆加工中具备高热稳定性，同时在低于150°C时实现相对较低的熔融层压温度，以实现与晶圆凸起特征的附着和构象。

通过熔融层压到器件的主动侧，WPA-LD-350在器件晶圆与玻璃载体之间形成高剪切键，便于剧烈的反磨和抛光操作。在硅片加工中，随着加热循环的增加，剪切强度进一步提升，同时保持热塑性合规性。这种新型临时粘结胶可以用聚焦激光法轻松烧蚀，用于器件晶圆与玻璃载体之间的分离。残留层可以用设计的溶剂混合物在几分钟内去除。

专利的新型胶粘剂技术解决方案，适用于最大650毫米面板的“清洁脱模”无洁脱模件。生产中的灵活性，适用于压敏胶、集成高温废弃物载体或双面胶，适用于玻璃-晶圆载体。

AIT经过验证的清洁脱模技术支持高达265°C的无清洗高温加工和成型。 脱模胶层厚度从20到200微米不等，适用于不同高度和宽度的凸起和特征，厚度可达650毫米。脱层胶层还可以订购为热释、紫外释或剥离脱模，以满足所有加工要求。

通过熔融层压到器件的主动侧，WPA-LD-350在器件晶圆与玻璃载体之间形成高剪切键，便于剧烈的反磨和抛光操作。在硅片加工中，随着加热循环的增加，剪切强度进一步提升，同时保持热塑性合规性。这种新型临时粘结胶可以用聚焦激光法轻松烧蚀，用于器件晶圆与玻璃载体之间的分离。残留层可以用设计的溶剂混合物在几分钟内去除。

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