紅外激光切割技術實現了納米級精度的硅基板超薄層轉移，為先進封裝和晶體管微縮的三維集成帶來革命性的變化

奧地利圣弗洛里安，2023年12月13日——為微機電系統（MEMS）、納米技術和半導體市場提供晶圓鍵合和光刻設備的領先供應商EV集團（EVG）今天推出EVG®850 NanoCleave™層剝離系統，這也是首個采用EV集團革命性NanoCleave技術的產品平臺。EVG850 NanoCleave系統采用紅外（IR）激光器與經過驗證的大批量制造（HVM）平臺中的特殊配方的無機剝離材料相結合，實現了硅載體基板上鍵合層、沉積層及生長層的納米級精度剝離。因此，EVG850 NanoCleave無需使用玻璃載體，實現了用于先進封裝的超薄芯粒堆疊，以及用于前端處理的超薄3D層堆疊，包括先進邏輯、存儲器和功率器件形成，以支持未來的3D集成路線圖。

EVG®850 NanoCleave™ 紅外激光切割技術實現了納米級精度的硅基板超薄層轉移，為先進封裝和晶體管微縮的三維集成帶來革命性的變化

首批EVG850 NanoCleave系統已被安裝于客戶生產車間，EV集團聯手客戶及合作伙伴，正在客戶現場和EV集團總部舉行近二十多場產品演示活動。

EVG®850 NanoCleave™層剝離系統內部

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與有機粘合劑的臨時鍵合來構建器件層的一種既定方法，使用紫外線（UV）波長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品的晶圓上。然而，半導體制造設備主要圍繞硅設計，需要進行昂貴的升級才能用于加工玻璃基板。此外，有機粘合劑的加工溫度通常低于300 °C，因此只能用于后端加工。

使硅載體具有無機剝離層避免了這些溫度和玻璃載體兼容性問題。紅外激光還可以達到納米級切割精度，能夠在不改變記錄工藝的前提下加工極薄的器件晶片。這種薄器件層進行后續堆疊，可實現更高帶寬的互連，并為下一代高性能器件設計和芯片分割帶來新的機遇。

下一代晶體管節點需要采用薄層轉移工藝

此外，3納米以下節點的晶體管路線圖還要求采用新型架構和設計創新，如埋入式電源軌、背面功率輸送網絡、互補場效應晶體管（CFET）和2D原子通道等，這些都需要對極薄材料進行層轉移。硅載體和無機剝離層能夠滿足前端制造流程對工藝清潔度、材料兼容性和較高工藝溫度的要求。然而，迄今為止，硅載體仍須通過研磨、拋光和蝕刻等工藝才能完全去除，導致工作器件層表面出現微米級變化，因此這種方法不適合在高級節點進行薄層堆疊。

“可剝離”的熔融鍵合

EVG850 NanoCleave利用紅外激光和無機剝離材料，能夠在生產環境中以納米精度對硅載體進行激光切割。這種創新工藝無需使用玻璃基板和有機粘合劑，實現了超薄層轉移，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。層轉移工藝還無需使用與載體晶片研磨、拋光和蝕刻相關的昂貴溶劑。

EVG850 NanoCleave與EV集團業內領先的EVG850系列自動臨時鍵合/剝離及“絕緣體上硅”（SOI）鍵合系統基于相同的平臺，采用緊湊設計，晶圓處理系統已通過批量生產（HVM）驗證。

EV集團研發項目經理Bernd Thallner博士介紹說：“EV集團創辦40多年以來始終走在行業前端，堅持探索新技術，服務于微米和納米制造技術的下一代應用。近來，3D和異構集成已成為提升新一代半導體器件性能的重要驅動因素，反過來又使晶圓鍵合成為改進PPACt（功率、性能、面積、成本和上市時間）的關鍵工藝。憑借新型EVG850 NanoCleave系統，EV集團通過一個多功能平臺融合了臨時鍵合和熔融鍵合的優勢，幫助客戶在先進封裝和下一代微縮晶體管的設計和制造領域擴展未來路線圖。”

關于 EV 集團(EVG)

EV集團（EVG）是為半導體、微機電系統（MEMS）、化合物半導體、功率器件和納米技術器件制造提供設備與工藝解決方案的領先供應商。主要產品包括：晶圓鍵合、薄晶圓處理、光刻/光刻納米壓印（NIL）與計量設備，以及光刻膠涂布機、清洗機和檢測系統。EV集團成立于1980年，可為全球各地的客戶和合作伙伴網絡提供服務與支持。