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晶圆激光解键合

产品描述

1 设备概述

SL-LD25 晶圆激光解键合机为首镭激光自研工业级半导体量产设备，采用紫外纳秒 TOP-HAT 平顶光束，激光透过透明载片聚焦于临时键合胶层界面，光化学作用破坏胶层化学键，实现室温低应力解键合，避免机械剥离带来的晶圆翘曲、破片、器件损伤风险。整机适配 6/8/12 英寸标准晶圆，兼容 FOUP/SMIF/cassette 上料，集成自动对位、激光扫描解键合、在线能量监测、配方管理、故障追溯；可对接产线 MES/SECSGEM，满足半导体洁净车间量产使用。

设备核心优势

自研平顶光束整形，光斑均匀性＞92%，整面解键合一致性高，无局部过烧 / 残留区域全国科技企...。
激光能量闭环实时监测补偿，光源漂移自动修正，长期量产工艺稳定性高。
室温解键合，几乎无热影响，超薄晶圆（≥20μm）、翘曲晶圆具备良好适配能力。
兼容市面主流临时键合胶体系，玻璃、蓝宝石透明载片均可使用，载片可回收复用。
全流程工艺日志记录，配方加密存储，满足半导体 IDM、OSAT 工厂管控要求。
国产整机，维护成本低，核心光学、运动、软件模块自主可控。

2 核心工作原理

紫外激光穿透透明载片（玻璃 / 蓝宝石），经衍射光学元件 DOE 整形为高均匀平顶光斑，精准聚焦在临时键合胶界面层；光子能量打断胶层高分子化学键，胶层界面发生光化学解离，降低界面结合力；完成全域激光扫描后，晶圆与载片可低应力分离，器件晶圆无机械冲击损伤，载片可回收再利用。

适用前提：载片必须为紫外透光材质（玻璃、蓝宝石）；不支持硅载片。

3 主要技术规格参数表

序号	项目	技术指标	备注
1	支持晶圆尺寸	6/8/12 英寸（150/200/300mm）	标准配置 300mm，向下兼容小尺寸
2	器件晶圆厚度	20μm775μm	超薄减薄晶圆工艺适配
3	载片类型	玻璃载片、蓝宝石载片	透明紫外透过型载片
4	键合胶类型	主流临时键合解离胶	可针对客户胶材做工艺匹配开发
5	激光波长	355nm 紫外纳秒	标配，可定制其他波长
6	激光额定功率	25W@30kHz	型号 SLLD25 命名对应光源功率
7	脉冲宽度	≤12ns	纳秒光化学解离，低热效应
8	脉冲重复频率	10kHz200kHz 连续可调	软件参数可编程
9	光斑模式	TOPHAT 平顶光束	DOE 衍射光学整形，非高斯光斑
10	光斑均匀性	≥92%	有效加工区域内
11	单脉冲最大能量	≥1.2mJ
12	能量密度可调范围	0.051.0 J/cm²	软件连续可调
13	最大扫描速度	3000mm/s	数字振镜扫描
14	扫描范围	320mm×320mm	覆盖 12 寸全晶圆
15	运动平台	大理石基座，XYθZ 四轴	闭环伺服控制
16	XY 重复定位精度	±1.5μm
17	θ 旋转定位精度	±0.003°	晶圆缺口 / 平边对准
18	Z 轴行程	050mm	自动对焦，焦点闭环补偿
19	Z 重复定位精度	±2μm	焦点稳定性
20	晶圆翘曲兼容能力	±4mm	支持翘曲晶圆加工
21	典型加工节拍	≤110s / 片（12 英寸整片扫描）	不含上下料时间
22	设备整机尺寸	2200mm(L) ×2000mm(W)×1900mm(H)	不含外部附属机柜
23	整机重量	约 4200Kg
24	洁净等级	Class100	内部加工腔室

4 激光光学子系统

紫外纳秒激光器：355nm，额定 25W；内置光源状态监控，输出功率实时回读，具备功率衰减预警。
光束整形单元：DOE 衍射光学平顶整形模组，扩束匀光成像光路，氮气吹扫光路腔体，防止光学窗口污染。
高速数字振镜扫描系统：工业级高速振镜，支持高速大面积扫描，振镜温度闭环温控。
在线光斑 & 能量监测模块：内置能量计、光斑轮廓检测，实时采集激光输出；当能量偏移超过阈值自动报警、暂停加工，闭环补偿输出功率。
聚焦模组：远心 Fθ 镜头，工作距离固定；Z 轴自动对焦，焦点随晶圆翘曲动态补偿。
光路全部氮气保护吹扫，减少光学元件损耗，延长光学器件寿命。

5 运动平台与晶圆承载子系统

基座：天然大理石基座，减震设计，抑制外界振动对加工精度影响。
四轴运动 XYθZ，全闭环光栅反馈。
专用真空吸盘卡盘：适配临时键合复合晶圆，多点分区真空吸附；针对翘曲晶圆分区真空控制，降低碎片风险。
晶圆缺口 / 平边识别，自动寻边、晶圆中心对准。
卡盘温度室温工艺，不依赖加热实现解键合，避免热应力损伤器件。
腔室内部洁净气流，Class100 层流，防止颗粒污染晶圆。

样品：