Métodos convencionales de desunión

Con el avance del procesamiento de semiconductores y la creciente demanda de componentes electrónicos, la aplicación de obleas ultrafinas (de menos de 100 micrómetros de espesor) se ha vuelto cada vez más crítica. Sin embargo, con las continuas reducciones en el espesor de las obleas, estas son muy vulnerables a romperse durante procesos posteriores, como el rectificado, el grabado y la metalización.

Las tecnologías de unión y desunión temporal se suelen aplicar para garantizar el rendimiento estable y el rendimiento de producción de los dispositivos semiconductores. La oblea ultrafina se fija temporalmente sobre un sustrato portador rígido y, después del procesamiento posterior, los dos se separan. Este proceso de separación se conoce como desunión, e incluye principalmente desunión térmica, desunión por láser, desunión química y desunión mecánica.

Despegue Térmico

La desunión térmica es un método que separa las obleas ultrafinas de los sustratos portadores calentando para ablandar y descomponer el adhesivo de unión, perdiendo así su adhesividad. Se divide principalmente en desunión por deslizamiento térmico y desunión por descomposición térmica.

La desunión por deslizamiento térmico generalmente implica calentar las obleas unidas hasta su temperatura de ablandamiento, que oscila aproximadamente entre 190 °C y 220 °C. A esta temperatura, el adhesivo de unión pierde su adhesividad y las obleas ultrafinas pueden empujarse o despegarse lentamente de los sustratos portadores mediante la fuerza de corte aplicada por dispositivos comomandriles de vacíopara lograr una separación suave. Durante el proceso de desunión por descomposición térmica, las obleas unidas se calientan a una temperatura más alta, provocando la descomposición química (escisión de la cadena molecular) del adhesivo y perdiendo completamente su adhesión. Como resultado, las obleas adheridas se pueden desprender de forma natural sin ninguna fuerza mecánica.

Despegue por láser

La desunión por láser es un método de desunión que utiliza irradiación láser en la capa adhesiva de las obleas unidas. La capa adhesiva absorbe la energía del láser y genera calor, experimentando así una reacción fotolítica. Este enfoque permite la separación de obleas ultrafinas de sustratos portadores a temperatura ambiente o temperaturas relativamente bajas.

Sin embargo, un requisito previo crucial para la desunión por láser es que el sustrato portador debe ser transparente a la longitud de onda del láser utilizada. De esta manera, la energía del láser puede penetrar con éxito en el sustrato portador y ser absorbida eficazmente por el material de la capa adhesiva. Por este motivo, la selección de la longitud de onda del láser es fundamental. Las longitudes de onda típicas incluyen 248 nm y 365 nm, que deben adaptarse a las características de absorción óptica del material adhesivo.

Desunimiento químico

La desunión química logra separaciones de obleas unidas disolviendo la capa adhesiva de unión con un solvente químico específico. Este proceso requiere que las moléculas de disolvente penetren en la capa adhesiva para provocar hinchazón, escisión de la cadena y eventual disolución, lo que permite que las obleas ultrafinas y los sustratos portadores se separen de forma natural. Por lo tanto, no se requiere equipo de calentamiento adicional ni fuerza mecánica proporcionada por los mandriles de vacío; la separación química genera una tensión mínima en las obleas.

En este método, las obleas portadoras a menudo se perforan previamente para permitir que el disolvente entre en contacto y disuelva completamente la capa de unión. El espesor del adhesivo afecta la eficiencia y uniformidad de la penetración y disolución del solvente. Los adhesivos de unión solubles son en su mayoría materiales termoplásticos o a base de poliimida modificada, que generalmente se aplican mediante recubrimiento por rotación.

Despegue Mecánico

La desunión mecánica separa obleas ultrafinas de los sustratos portadores temporales exclusivamente mediante la aplicación de una fuerza de pelado mecánica controlada, sin calor, disolventes químicos ni láseres. El proceso es similar a despegar la cinta, donde la oblea se “levanta” suavemente mediante una operación mecánica de precisión.

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