在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速邁向“后摩爾時(shí)代”的今天，先進(jìn)封裝技術(shù)已成為延續(xù)芯片性能提升的關(guān)鍵路徑。然而，超薄晶片（厚度<100μm）的臨時(shí)鍵合與解鍵合（TBDB）工藝長(zhǎng)期面臨碳化污染、良率不足等難題，嚴(yán)重制約了高密度集成技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，深圳先進(jìn)電子材料國(guó)際創(chuàng)新研究院聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家科研團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出基于激光誘導(dǎo)熱彈性應(yīng)力波的R（Release Layer，釋放層）/A（Adhesive Layer，粘合層）界面解鍵合技術(shù)，為超薄芯片封裝提供了高效、清潔的解決方案，相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《International Journal of Extreme Manufacturing》。

該項(xiàng)工作通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控激光能量密度，利用熱彈性應(yīng)力波定向破壞釋放層與粘合層的界面結(jié)合力，而非直接燒蝕材料，完成解鍵合過(guò)程，可以有效克服傳統(tǒng)激光解鍵合（R/R解鍵合）存在的碳化碎片殘留、器件熱損傷風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題。

R/A解鍵合工藝過(guò)程

R/R和R/A解鍵合模式對(duì)比

與R/R解鍵合的高能量燒蝕原理不同，R/A解鍵合通過(guò)低能量激光聚焦界面區(qū)域，利用光熱效應(yīng)使釋放層局部升溫、化學(xué)鍵斷裂并生成少量氣體；激光脈沖引發(fā)釋放層快速熱脹冷縮，產(chǎn)生熱彈性應(yīng)力波，因兩層材料熱膨脹系數(shù)和彈性模量差異，應(yīng)力波在界面形成集中效應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)剝離。

該技術(shù)以低能量避免超薄晶片熱沖擊變形，且燒蝕產(chǎn)物被限制在離型層內(nèi)，界面分離后晶片表面無(wú)碳化碎片，可減少清洗劑用量、降低成本。研究人員基于燒蝕閾值模型優(yōu)化工藝，在8 寸超薄晶圓驗(yàn)證顯示，解鍵合后晶圓無(wú)變形、表面潔凈，滿足量產(chǎn)需求。

超薄晶圓解鍵合效果圖

該項(xiàng)工作通過(guò)建立理論模型與工藝參數(shù)探索，這種基于激光誘導(dǎo)熱彈性應(yīng)力波的R/A解鍵合成功解決了現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，為先進(jìn)封裝材料設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化提供了新思路。