暫時鍵合/解鍵合(TBDB)是將已製作元件的晶圓,以黏著劑暫時貼附在玻璃或矽的支撐基板(載板)上進行薄化加工,加工完成後再從載板剝離(解鍵合)的技術。用於使用TSV的3D封裝、HBM、薄型功率半導體等,需將晶圓薄化到數十µm的製程。
晶圓薄於約50µm時,會因自重或膜應力而翹曲或破裂,無法直接搬運與加工。因此將元件面朝下,以暫時黏著劑貼在載板上,使其成為可連同載板一起處理的厚度,再進行背面研磨(晶背研磨)、CMP、TSV露頭、背面導線與凸塊的形成。處理完成後,先將薄晶圓轉移到切割膠帶上,再剝離載板。
暫時黏著劑需同時具備相互矛盾的性能:在製程中耐受熱(約200~300℃)、化學液與真空而不剝離,最後又能在不損傷元件的情況下乾淨地剝離。由於要以研磨使厚度一致,黏著層厚度的均勻性也很重要。剝離後,以溶劑或電漿清洗去除殘留在晶圓表面的黏著劑。
剝離方式(解鍵合方式)主要有4種:加熱使黏著劑軟化再橫向滑移剝離的熱滑移式、從邊緣以機械方式逐步剝離的機械式、隔著玻璃載板照射雷射以分解剝離層的雷射式,以及以溶劑溶解黏著劑的方式。目前以施加於晶圓的力量小、處理速度快的雷射式與機械式為主流。
暫時鍵合與剝離設備由經營晶圓接合設備的EV Group、SUSS MicroTec、東京威力科創等供應,暫時黏著劑則由Brewer Science及日本國內化學廠商等供應。它與永久接合的晶圓接合或混合鍵合目的不同,TBDB終究只是加工期間作為支撐的暫時性黏著。