TWI783233B

TWI783233B - 用於分離工件的雷射剝離方法

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Publication number: TWI783233B
Application number: TW109119180A
Authority: TW
Inventors: 林承賢; 陳朝鐘; 李佳璘; 梁峯泊; 吳岱霖; 鄒冠緯
Original assignee: 勤友光電股份有限公司
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2022-11-11
Also published as: TW202146144A

Abstract

一種用於分離工件的雷射剝離方法包括以下步驟。提供工件，工件包括載板、犧牲層以及電子元件。載板與電子元件分別設置於犧牲層的相對兩側。產生雷射光束。以雷射光束所形成的光束點，沿著預設的行進路徑依序地照射犧牲層。沿著行進路徑形成多個解離圖案。相鄰兩個解離圖案的中心不重疊。以及，使電子元件自犧牲層分離。在沿著行進路徑形成多個解離圖案的步驟中，當雷射光束的頻率固定時，光束點的移動速度與相鄰兩個解離圖案的中心之間的距離成正比。或者，當光束點的移動速度固定時，雷射光束的頻率與相鄰兩個解離圖案的中心之間的距離成反比。

Description

用於分離工件的雷射剝離方法

本發明是有關於一種剝離方法，且特別是有關於一種用於分離工件時可以防止工件損壞的雷射剝離方法。

目前，在電子裝置領域中，三維基體電路（3D Integrated Circuit，3D-IC）晶圓、多層電路板或顯示器面板的厚度越來越薄，導致晶圓、電路板或面板越來越脆弱，因此在電子裝置製程步驟中，晶圓、電路板或面板容易產生缺陷。如此，晶圓、多層電路板或顯示器面板的操作為自動化設備領域所面臨的問題之一。

在電子裝置製程中，會有暫時將電子元件（例如：晶圓）接合到載具做後處理，再剝離載具的需求。一般而言，可透過雷射光解離的方式，使載具上的犧牲層接收雷射光的能量而解離。如此一來，電子元件可自載具上剝離。惟，因電子元件與載具的接合所產生的內應力如果無法在雷射解離過程中控制，不當的應力釋放會造成電子元件結構的損壞，且對薄型化電子裝置的影響更是顯著。

本發明提供一種用於分離工件的雷射剝離方法，其可以控制應力的釋放，並降低電子元件損壞的風險。

本發明的用於分離工件的雷射剝離方法包括以下步驟。提供工件，包括載板、犧牲層以及電子元件。載板與電子元件分別設置於犧牲層的相對兩側。產生雷射光束。以雷射光束所形成的光束點沿著預設的行進路徑依序地照射犧牲層，以沿著行進路徑形成多個解離圖案，其中相臨兩個解離圖案的中心不重疊。以及，使電子元件自犧牲層分離。在沿著行進路徑形成多個解離圖案的步驟中，當雷射光束的頻率固定時，光束點的移動速度與相鄰兩個解離圖案的中心之間的距離成正比。或者，當光束點的移動速度固定時，雷射光束的頻率與相鄰兩個解離圖案的中心之間的距離成反比。

基於上述，本發明一實施例的雷射剝離方法，由於可以藉由控制雷射光束的移動速度以及雷射光束的脈衝頻率，因此可以控制形成解離圖案的間隔時間，並實現對應力釋放的控制。藉此，每一個相鄰的兩個解離圖案的中心之間的距離可以相同。因此，犧牲層可均勻地吸收雷射光束的能量，以避免在同一點吸收到過多的能量而能減少工件受損的機率。此外，均勻地形成解離圖案還能實現均勻釋放應力的效果，降低電子元件損壞的風險。

下文列舉一些實施例並配合所附圖式來進行詳細地說明，但所提供的實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為了方便理解，下述說明中相同的元件將以相同之符號標示來說明。

另外，關於文中所使用之「第一」、「第二」...等用語，並非表示順序或順位的意思，應知其是為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。

其次，在本文中所使用的用詞「包含」、「包括」、「具有」等等，均為開放性的用語；也就是指包含但不限於。

本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

圖1是本發明一實施例的工件與雷射光束的剖面示意圖。圖2是本發明一實施例的雷射剝離方法的流程圖。圖3是本發明一實施例的控制系統的方塊圖。為了圖式清楚以及說明書方便說明，圖1省略繪示了若干膜層或元件。請先參考圖1及圖2，本實施例的用於分離工件100的雷射剝離方法包括以下步驟。在步驟S110中，提供工件100。在步驟S120中，產生雷射光束200。在步驟S130中，以雷射光束200所形成的光束點220，沿著預設的行進路徑P依序地照射工件100，以形成多個解離圖案122。最後，在步驟S140中，使電子元件130自犧牲層120分離。在本實施例中，電子元件130例如是半導體晶圓（semiconductor wafer）、多層電路板、發光二極體（LED）、有機發光二極體（OLED）或顯示面板，但不以此為限。在本發明一實施例的雷射剝離方法下，於雷射解離時，可適當且有效率的將電子元件130（例如：晶圓）與載板110之間的應力（stress）釋放，進而降低電子元件130損壞的風險。以下，將透過一實施例簡單的說明本實施例的雷射剝離方法。

首先，在步驟S110中，提供工件100。如圖1所示，工件100包括載板110、犧牲層120以及電子元件130。犧牲層120設置於載板110上，且電子元件130設置於犧牲層120上。換句話說，載板110與電子元件130分別設置在犧牲層120的相對兩側。

在本實施例中，載板110例如為玻璃基板，但不以此為限。犧牲層120的材料可選自聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚醯亞胺（Polyimide，PI）、光敏電阻（Photoresistance）、碳基聚合物（Carbon based polymer）、聚異戊二烯橡膠（Polyisoprene rubber）、酚甲醛樹脂（Phenol-formaldehyde resin）、環氧樹脂（Epoxy resin）、碳基薄膜（Carbone base thin film）、石墨烯（Graphene）、氮化矽膜（SiN film）、矽膜（Si film）、氫化非晶矽膜（a-Si:H film）、微晶矽膜（μc-Si:H film）及上述任意組合之其中之一，但本發明不以此為限。

在一些實施例中，載板110與犧牲層120之間還可設置接合層（圖未示），但本發明不以此為限。接合層的材料可選自環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）、環烯烴聚合物（Cyclo Olefin Polymer）、矽基聚合物、聚醯甲胺及上述任意組合之其中之一，但本發明不以此為限。

在一些實施例中，電子元件130上還可設置磊晶層（圖未示），但本發明不以此為限。磊晶層可以位於電子元件130與犧牲層120之間。於分離出電子元件130的步驟時，磊晶層可以在電子元件130上，而從犧牲層120上剝離。

然後，可選擇性的對工件100進行加工處理。

接著，在步驟S120中，透過雷射源及光學鏡組模組340產生雷射光束200。

詳細來說，圖3是本發明一實施例的控制系統的方塊圖。請同時參考圖1、圖2及圖3。在本實施例中，將工件100中電子元件130自犧牲層120分離的雷射剝離方法還包括使用控制系統300。控制系統300例如是電腦，但不限於此。控制系統300適於連接至掃描系統320以及雷射源及光學鏡組模組340。

具體來說，掃描系統320可以是單軸或多軸控制元件，但不限於此。雷射源及光學鏡組模組340可以是適於產生雷射光束200的雷射發射裝置（laser emitter），但不限於此。掃描系統320適於耦接至雷射源及光學鏡組模組340。藉此，掃描系統320適於在不同方向上移動雷射源及光學鏡組模組340。在其他實施例中，掃描系統320也可以耦接至工作平台(未示出)上。透過將工件100設置於工作平台上，以達成移動工件100的效果。

在本實施例中，雷射源及光學鏡組模組340的雷射發射裝置例如為一可調變頻率之脈衝雷射源裝置。由雷射源及光學鏡組模組340所產生的雷射光束200的波長約在193奈米(nm)至532奈米之間，較佳的波長為248奈米至360奈米之間。舉例來說，本實施例的雷射光束200可為紫外光雷射（UV laser），其波長為355奈米，且功率為0.5瓦至50瓦，頻率為1千赫茲(KHz)至500千赫茲。

在本實施例中，使用者可透過控制系統300來控制掃描系統320以及控制雷射源及光學鏡組模組340。舉例來說，控制系統300可藉由第一訊號CS1來控制掃描系統320來移動雷射源及光學鏡組模組340或工件100。此外，控制系統300還可藉由第二訊號CS2來控制雷射源及光學鏡組模組340，以調控所產生的雷射光束200的脈衝頻率。藉此，本實施例的雷射剝離方法可以藉由控制雷射光束200的移動速度以及雷射光束200的脈衝頻率，來實現應力釋放的控制。

然後，在步驟S130中，以雷射光束200所形成的光束點220，沿著預設的行進路徑P（繪示於圖4），依序地照射工件100的犧牲層120。舉例來說，雷射光束200照射在犧牲層120上的光束點220可以使犧牲層120吸收雷射光束200的能量，以產生解離反應。於上述的步驟S130中，控制系統300可透過掃描系統320來沿著行進路徑P移動雷射源及光學鏡組模組340。藉此，雷射光束200可被移動。如此一來，雷射光束200形成的光束點220可以沿著行進路徑P形成多個解離圖案122於犧牲層120上。

在一些實施例中，於上述的步驟S130中，控制系統300可透過掃描系統320來沿著行進路徑P移動工件100或工件100所在的工作平台。藉此，工件100可被移動。如此一來，雷射光束200形成的光束點220可以沿著行進路徑P形成多個解離圖案122於犧牲層120上。

最後，在步驟S140中，將電子元件130自犧牲層120分離。由於犧牲層120吸收了雷射光束200的能量產生解離圖案122，進而使犧牲層120解離並分解，因此電子元件130與犧牲層120之間的接合力降低。藉此，電子元件130與載板110之間失去結合力及/或產生空氣縫隙而自動剝離。

值得注意的是，本實施例的光束點220可沿著預設的行進路徑P來形成多個解離圖案122。相較於習知的雷射掃描路徑，其透過依序排列的直行或橫列進行掃描，本實施例的行進路徑P更具有均勻釋放應力的技術效果。以下將透過一實施例詳細說明行進路徑P的圖案。

圖4是本發明一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖5A是圖4的區域R中的解離圖案的放大示意圖。為了圖式清楚以及說明書方便說明，圖4及圖5A省略繪示了若干膜層或元件。在本實施例中，行進路徑P包括第一路徑P1以及第二路徑P2。第一路徑P1與第二路徑P2分別沿著軸心線M相對兩側呈鏡像地對稱設置。在本實施例中，軸心線M定義為在第一方向D1及第二方向D2上延伸的軸線，且可視為重疊電子元件130的中線。在本實施例中，電子元件130例如是矩形形狀的晶圓，但不以此為限。

在本實施例中，第一路徑P1的部分重疊電子元件130，且第二路徑P2的部分重疊電子元件130。第一路徑P1沿著第一方向D1延伸，而第二路徑P2沿著第二方向D2延伸。第一方向D1與第二方向D2平行，但其延伸的方向相反。舉例來說，如圖4所示，第一方向D1例如是往左延伸的方向，而第二方向D2例如是往右延伸的方向。在上述的設置下，每一個第一路徑P1都位於軸心線M的同一側，而每一個第二路徑P2都位於軸心線M的相對另一側。

在本實施例中，第一路徑P1為多個，由靠近軸心線M處的第一路徑P1A依序地沿著第四方向D4往外排列，以形成第一路徑P1A、第一路徑P1B、第一路徑P1C、第一路徑P1D、第一路徑P1E、第一路徑P1F、第一路徑P1G、第一路徑P1H等多個等距的橫列。也就是說，在第四方向D4上，任兩個第一路徑P1之間的距離為相同。在本實施例中，第一路徑P1包括了八個橫列的第一路徑P1A至第一路徑P1H，但其數量僅用於示意性的說明。實際上，第一路徑P1的數量可依使用者的需求增加或減少，不以圖4所示的數量為限。

在本實施例中，第二路徑P2為多個，由靠近軸心線M處的第二路徑P2A依序地沿著第三方向D3往外排列，以形成第二路徑P2A、第二路徑P2B、第二路徑P2C、第二路徑P2D、第二路徑P2E、第二路徑P2F、第二路徑P2G、第二路徑P2H等多個等距的橫列。也就是說，在第三方向D3上，任兩個第二路徑P2之間的距離為相同。在本實施例中，第二路徑P2包括了八個橫列的第二路徑P2A至第二路徑P2H，但其數量僅用於示意性的說明。實際上，第二路徑P2的數量可依使用者的需求增加或減少，不以圖4所示的數量為限。

在本實施例中，行進路徑P還包括第三路徑P3及第四路徑P4。第三路徑P3與第四路徑P4位於電子元件130的外邊緣外，因而分別不重疊電子元件130。在本實施例中，第三路徑P3為沿著第三方向D3延伸的共用路徑，其連接第一路徑P1以及第二路徑P2。第四路徑P4為沿著第四方向D4延伸的共用路徑，其連接第一路徑P1以及第二路徑P2。第一方向D1垂直於第三方向D3及第四方向D4。第三方向D3與第四方向D4的延伸方向相反。舉例來說，如圖4所示，第三方向D3例如是往下延伸的方向，而第四方向D4例如是往上延伸的方向。在本實施例中，第三路徑P3例如是位於電子元件130左側的由上往下之路徑，而第四路徑P4例如是位於電子元件130右側的由下往上之路徑，但本發明不以此為限。以下將以一實施例簡單說明光束點220沿著行進路徑P形成多個解離圖案122的步驟。

請參考圖4。於沿著行進路徑P形成多個解離圖案122的步驟中，首先，在靠近軸心線M處（例如：靠近電子元件130的中間部分），沿著第一路徑P1A在第一方向D1上移動雷射光束200（繪示於圖1），使光束點220（繪示於圖1）在工件100（例如：犧牲層120）上依序地形成多個解離圖案122。在本實施例中，每一個解離圖案122均不重疊，且由實質相同的距離隔開，但不以此為限。

具體來說，請參考圖4及圖5A，在區域R中，任兩個相鄰的解離圖案122互不重疊，且相鄰兩個解離圖案122的中心124互不重疊。中心124具體為光束點220所照射的點，而解離圖案122為犧牲層120對應光束點220的解離反應所形成的圖案。如此一來，解離圖案122的形狀可以對應光束點220及/或中心124的形狀。在本實施例中，光束點220、中心124及解離圖案122例如為圓形，但不以此為限。在一些實施例中，光束點220、中心124及解離圖案122還可為矩形、三角形、多邊形、菱形、多個互補的形狀、或不規則形，但不以此為限。

接著，在電子元件130外，將光束點220往第三方向D3移動而橫跨軸心線M，以移動至透過軸心線M做為中線，且對應第一路徑P1A的鏡像位置上的第二路徑P2A。

然後，在靠近軸心線M處的第二路徑P2A，沿著第二路徑P2A在第二方向D2上移動雷射光束200，使光束點220（繪示於圖1）在工件100（例如：犧牲層120）上依序地形成多個解離圖案122。在本實施例中，每一個解離圖案122均不完全重疊，且同一路徑(例如：P1A至P1H或P2A至P2H)前後形成之相鄰兩個解離圖案122由實質相同的距離間隔，但不以此為限。

接著，在電子元件130外，使光束點220沿著第四路徑P4往上移動，並在第四路徑P4上形成解離圖案122，但不以此為限。在一些實施例中，於第四路徑P4上移動光束點220時，也可以透過控制系統300使雷射源及光學鏡組模組340不產生雷射光束200，而不在第四路徑P4上形成解離圖案122。

在光束點220橫跨軸心線M及第一路徑P1A後，沿著第一路徑P1B在第一方向D1上移動雷射光束200，使光束點220在工件100上依序地形成多個解離圖案122。在本實施例中，每一個解離圖案122均不完全重疊，且同一路徑(例如：P1A至P1H或P2A至P2H)前後形成之相鄰兩個解離圖案122由實質相同的距離間隔，但不以此為限。

然後，在電子元件130外，使光束點220沿著第三路徑P3往下移動，並在第三路徑P3上形成解離圖案122，但不以此為限。在一些實施例中，於第三路徑P3上移動光束點220時，也可以透過控制系統300使雷射源及光學鏡組模組340不產生雷射光束200，而不在第三路徑P3上形成解離圖案122。

在光束點220橫跨軸心線M及第二路徑P2A後，沿著第二路徑P2B在第二方向D2上移動雷射光束200，使光束點220在工件100上依序地形成多個解離圖案122。在本實施例中，每一個解離圖案122均不完全重疊，且同一路徑前後形成之相鄰兩個解離圖案122由實質相同的距離間隔，但不以此為限。

接著，在電子元件130外，使光束點220沿著第四路徑P4往上移動，並在第四路徑P4上形成解離圖案122，但不以此為限。

如上述重覆地移動光束點220，以依序地移動光束點220沿著第一路徑P1C移動形成多個解離圖案122，再沿著第二路徑P2C移動形成多個解離圖案122。直至完成沿著圖4最下方的第二路徑P2H上的解離圖案122後，停止產生雷射光束200，以完成沿著預設的行進路徑P形成多個解離圖案122的步驟。藉此，第一路徑P1（包括第一路徑P1A至第一路徑P1H）上的多個解離圖案122與第二路徑P2（包括第二路徑P2A至第二路徑P2H）上的多個解離圖案122分別在軸心線M的相對兩側呈鏡像設置。

值得注意的是，由於電子元件130與載板110的熱膨脹係數不同，因此在進行雷射剝離時，電子元件130外邊緣的應力與中間所受到的應力會不同。實際上，電子元件130中間的應力會大於外邊緣的應力，因此由電子元件130的一端逐漸進行雷射剝離的方法容易損壞電子元件130。在上述的設置下，本實施例的雷射剝離方法可以先在靠近電子元件130中間的軸心線M的相對兩側形成解離圖案122。接著再逐漸依序地往電子元件130的外邊緣，於軸心線M相對兩側呈鏡像地對稱形成解離圖案122。如此一來，可以由電子元件130中間往外邊緣逐漸設置解離圖案122，進而可以達成由電子元件130中間逐漸往外邊緣釋放應力的控制效果。因此，本實施例的雷射剝離方法，可以均勻地釋放工件100上的應力，進而使電子元件130所受到的應力可以平均，降低電子元件130損壞的風險。

此外，在本實施例中，可透過光束點220的移動速度參數與雷射光束200的頻率參數來控制解離圖案122之間的距離。詳細來說，當雷射光束200的頻率為固定時，光束點220的移動速度與相鄰兩個解離圖案122的中心124之間的距離成正比。或者，當光束點220的移動速度固定時，雷射光束200的頻率與相鄰兩個解離圖案122的中心124之間的距離成反比。

舉例來說，如圖5A所示，於時序上連續的三個時間點分別形成三個解離圖案122。具體來說，分別在第一時間點T1、第二時間點T2以及第三時間點T3形成解離圖案122，其中第二時間點T2緊接於第一時間點T1後，而第三時間點T3緊接於第二時間點T2後。第一時間點T1與第二時間點T2的間隔與第二時間點T2與第三時間點T3的間隔可以相同。如此一來，於第一時間點T1形成的解離圖案122的中心124與相鄰的於第二時間點T2形成的解離圖案122的中心124之間的距離可定義為第一距離L1。於第二時間點T2形成的解離圖案122的中心124與相鄰的於第三時間點T3形成的解離圖案122的中心124之間的距離可定義為第二距離L2。第一距離L1與第二距離L2可為相同長度或相似長度。

在上述的設置下，當雷射光束200的頻率為固定時，光束點220的移動速度越快，相鄰兩個解離圖案122的中心124之間的距離越長（例如：移動速度與距離成正比）。此外，當光束點220的移動速度固定時，雷射光束200的頻率越高，相鄰兩個解離圖案122的中心124之間的距離越短（例如：雷射頻率與距離成反比）。

在一些實施例中，還可以同時控制光束點220的移動速度以及雷射光束200的頻率。舉例來說，光束點220的移動速度與形成相鄰兩個解離圖案122的間隔時間（也就是雷射光束200的頻率）成反比。也就是說，光束點220的移動速度越快，使形成解離圖案122的所需時間越短。換句話說，光束點220（也可視為雷射光束200）的移動速度與雷射光束200的脈衝頻率成正比。此外，在時間上依序形成的相鄰兩個解離圖案122的中心124之間的距離為實質相同或相似的長度，且相鄰兩個解離圖案122的中心124不重疊。如此一來，本實施例的雷射剝離方法，還可透過雷射光束200的移動速度與脈衝頻率來調控相鄰兩個（亦即，在時序先後上最接近的兩者）解離圖案122的中心124之間的距離，進而使同一路徑（例如：第一路徑P1F）中的每一個相鄰的兩個解離圖案122的中心124之間的距離可以相同。藉此，可以使犧牲層120均勻地吸收雷射光束200的能量，以避免在同一點吸收到過多的能量而能減少電子元件130受損的機率。此外，均勻在犧牲層120上形成解離圖案122還能實現均勻釋放應力的效果，降低電子元件130損壞的風險。

在其他實施例中，不同的路徑中的任兩相鄰解離圖案122的中心124之間的距離可以相同或不同。舉例來說，使用者可依其需求，使第一路徑P1A中的兩個相鄰的中心124之間的距離不同於第一路徑P1F中的兩個相鄰的中心124之間的距離，但不以此為限。本領域具具有通常知識者應能理解，本發明雷射剝離方法，可使同一路徑上相鄰的解離圖案122在沿著預定的路徑設置時，其中心124不會重疊，以減少電子元件130受損的機率。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，關於省略了相同技術內容的部分說明可參考前述實施例，下述實施例中不再重複贅述。

圖5B是本發明另一實施例的解離圖案的放大示意圖。請參考圖5A及圖5B，本實施例的解離圖案122與圖5A的散離圖案122相似，主要的差異在於：相較於圖5A，在本實施例中，形成解離圖案122的時間較短，也就是說雷射光束200的脈衝頻率較高。因此，相鄰的兩個解離圖案122可以部分地重疊，但解離圖案122的中心124仍不會重疊。在本實施例中，於第一時間點T1形成的解離圖案122的中心124與相鄰的於第二時間點T2形成的解離圖案122的中心124之間的距離可定義為第一距離L1’。於第二時間點T2形成的解離圖案122的中心124與相鄰的於第三時間點T3形成的解離圖案122的中心124之間的距離可定義為第二距離L2’。第一距離L1’與第二距離L2’可為相同長度或相似長度。如此一來，每一個相鄰的兩個解離圖案122的中心124之間的距離可以相同。藉此，可以避免在同一點吸收到過多的能量而能減少電子元件130受損的機率。此外，均勻在犧牲層120上形成解離圖案122還能實現均勻釋放應力的效果，降低電子元件130損壞的風險，還可獲致與上述實施例相同的效果。

圖6是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。請參考圖6及圖4，本實施例的行進路徑PA與圖4的行進路徑P相似，主要的差異在於：在本實施例中，先在最遠離軸心線M處設置解離圖案122於工件100A上，再逐漸地往靠近軸心線M處設置解離圖案122於工件100A上。

具體來說，行進路徑PA包括第一路徑P1、第二路徑P2、第三路徑P3及第四路徑P4。光束點220沿著最遠離軸心線M處的第一路徑P1A在第一方向D1上移動，且在電子元件130外形成解離圖案122。接著，光束點220沿著第三路徑P3在第三方向D3上移動並形成解離圖案122。然後，光束點220沿著最遠離軸心線M處的第二路徑P2A在第二方向D2上移動並形成解離圖案122。接著，光束點220沿著第四路徑P4在第四方向D4上移動並形成解離圖案122。然後，光束點220沿著第一路徑P1A與軸心線M之間的第一路徑P1B在第一方向D1上移動，且在電子元件130上形成解離圖案122的部分。

接著，如上述重覆地移動光束點220，以依序地移動光束點220沿著第二路徑P2B移動形成多個解離圖案122，再沿著第一路徑P1C移動形成多個解離圖案122。直至完成沿著圖6最中間靠近軸心線M的第二路徑P2H上的解離圖案122後，停止產生雷射光束200，以完成沿著預設的行進路徑PA形成多個解離圖案122的步驟。藉此，第一路徑P1（包括第一路徑P1A至第一路徑P1H）上的多個解離圖案122與第二路徑P2（包括第二路徑P2A至第二路徑P2H）上的多個解離圖案122分別在軸心線M的相對兩側呈鏡像設置。

在上述的設置下，本發明的雷射剝離方法可以由電子元件130的外邊緣往中間逐漸設置解離圖案122，進而可以達成由電子元件130的外邊緣逐漸往中間釋放應力的控制效果。因此，本實施例的雷射剝離方法，可以均勻地釋放工件100上的應力，進而使電子元件130所受到的應力可以平均，降低電子元件130損壞的風險。

圖7是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。請參考圖7及圖4，本實施例的行進路徑PB與圖4的行進路徑P相似，主要的差異在於：在本實施例中，先在工件100B上的內部區AA中形成解離圖案122，再於環繞內部區AA的外部區BB中形成解離圖案122。在本實施例中，內部區AA大致重疊電子元件130鄰近軸心線M處，而外部區BB則重疊電子元件130外邊緣以及電子元件130外的部分。

具體來說，行進路徑PB包括第一路徑P1、第二路徑P2、第三路徑P3、第四路徑P4、第五路徑P5以及第六路徑P6。在本實施例中，第三路徑P3及第四路徑P4分別在第三方向D3及第四方向D4上，將第一路徑P1A、第一路徑P1B、第一路徑P1C、第一路徑P1D連接至第二路徑P2A、第二路徑P2B、第二路徑P2C、第二路徑P2D。第五路徑P5及第六路徑P6分別在第三方向D3及第四方向D4上，將第一路徑P1E、第一路徑P1F、第一路徑P1G、第一路徑P1H連接至第二路徑P2E、第二路徑P2F、第二路徑P2G、第二路徑P2H。

詳細來說，光束點220沿著最靠近軸心線M處的第一路徑P1A在第一方向D1上移動。第一路徑P1A的部分重疊內部區AA。藉此，在內部區AA中以及外部區BB中形成解離圖案122。接著，光束點220在第三方向D3上移動並形成解離圖案122。然後，光束點220沿著最靠近軸心線M處的第二路徑P2A在第二方向D2上移動。第二路徑P2A的部分重疊內部區AA。藉此，在內部區AA中以及外部區BB中形成解離圖案122。

接著，光束點220沿著第四路徑P4在第四方向D4上移動並形成解離圖案122。第四路徑P4重疊外部區BB。然後，光束點220沿著第一路徑P1A與內部區AA外邊緣之間的第一路徑P1B在第一方向D1上移動，且在內部區AA中以及外部區BB中形成解離圖案122。

接著，光束點220沿著第三路徑P3在第三方向D3上移動並形成解離圖案122。第三路徑P3重疊外部區BB。然後，光束點220沿著第二路徑P2A與內部區AA外邊緣之間的第二路徑P2B在第二方向D2上移動，且在內部區AA中以及外部區BB中形成解離圖案122。

接著，如上述重覆地移動光束點220，以依序地移動光束點220沿著第一路徑P1C移動，再沿著第二路徑P2C移動。然後再依序沿著第一路徑P1D、第二路徑P2D移動並形成解離圖案122。

接著，光束點220沿著第五路徑P5在第三方向D3上移動並形成解離圖案122。第五路徑P5鄰近第四路徑P4設置，且重疊外部區BB。然後，光束點220最遠離軸心線M處的第一路徑P1E在第一方向D1上移動，且在外部區BB中形成解離圖案122。

接著，光束點220沿著第六路徑P6在第四方向D4上移動並形成解離圖案122。第六路徑P6鄰近第三路徑P3設置，且重疊外部區BB。然後，光束點220沿著最遠離軸心線M處的第二路徑P2E在第二方向D2上移動，且在外部區BB中形成解離圖案122。

接著，如上述重覆地移動光束點220，以依序地移動光束點220沿著位於第一路徑P1E與第二路徑P2D之間的第一路徑P1F移動，再沿著位於第二路徑P2E與第一路徑P1D之間的第二路徑P2F移動。然後再依序沿著第一路徑P1G、第二路徑P2G、第一路徑P1H、第二路徑P2H移動並形成解離圖案122。接著，停止產生雷射光束200，以沿著預設的行進路徑PB完成多個解離圖案122。

也就是說，本實施例的移動路徑PB，具體是先在內部區AA中由靠近軸心線M處往半導體晶片130外邊緣，於軸心線M相對兩側呈鏡像地對稱形成解離圖案122。然後，再於外部區BB中，由最遠離軸心線M處往內部區AA，於軸心線M相對兩側呈鏡像地對稱形成解離圖案122。藉此，可在軸心線M的相對兩側均分別設置第一路徑P1與第二路徑P2。如此一來，本實施例的雷射剝離方法，可以先在靠近電子元件130中間的軸心線M釋放應力。再由電子元件130的外邊緣依序地往電子元件130的中間釋放應力。因此，本實施例的雷射剝離方法，可以使電子元件130所受到的應力能夠平均，以降低電子元件130損壞的風險。還可獲致與上述實施例相同的效果。

圖8是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。請參考圖8及圖7，本實施例的行進路徑PC與圖7的行進路徑PB相似，主要的差異在於：在本實施例中，先在工件100C上的環繞內部區AA的外部區BB中形成解離圖案122，再於內部區AA中形成解離圖案122。

具體來說，行進路徑PC包括第一路徑P1、第二路徑P2、第三路徑P3、第四路徑P4、第五路徑P5以及第六路徑P6。第三路徑P3及第四路徑P4分別將多個第一路徑P1連接至多個第二路徑P2。第五路徑P5及第六路徑P6分別將多個第一路徑P1連接至多個第二路徑P2。在本實施例中，第五路徑P5靠近第三路徑P3設置，而第六路徑P6靠近第四路徑P4設置。

光束點220沿著最遠離軸心線M的第一路徑P1A在第一方向D1上移動並形成解離圖案122。第一路徑P1A重疊外部區BB。接著，光束點220沿著第三路徑P3在第三方向D3上移動並形成解離圖案122。然後，光束點220沿著最遠離軸心線M的第二路徑P2A在第二方向D2上移動並形成解離圖案122。第二路徑P2A重疊外部區BB。

接著，光束點220沿著第四路徑P4在第四方向D4上移動並形成解離圖案122。然後，光束點220沿著第一路徑P1A與軸心線M之間的第一路徑P1B在第一方向D1上移動，且在外部區BB中形成解離圖案122的部分。

接著，光束點220沿著第四路徑P4在第四方向D4上移動並形成解離圖案122。然後，光束點220最靠近軸心線M處的第一路徑P1E在第一方向D1上移動，且在內部區AA及外部區BB中形成解離圖案122。

接著，光束點220在第四方向D4上移動並形成解離圖案122。然後，光束點220沿著最靠近軸心線M處的第二路徑P2E在第二方向D2上移動，且在內部區AA及外部區BB中形成解離圖案122。

接著，如上述重覆地移動光束點220，以依序地移動光束點220沿著位於第一路徑P1E與第二路徑P2D之間的第一路徑P1F移動，再沿著位於第二路徑P2E與第一路徑P1D之間的第二路徑P2F移動。然後再依序沿著第一路徑P1G、第二路徑P2G、第一路徑P1H、第二路徑P2H移動並形成解離圖案122。接著，停止產生雷射光束200，以沿著預設的行進路徑PC完成多個解離圖案122。

也就是說，本實施例的移動路徑PC，具體是先在外部區BB中由遠離軸心線M處往內部區AA，於軸心線M相對兩側呈鏡像地對稱形成解離圖案122。然後，再於內部區AA中，由最靠近軸心線M處往外部區BB，於軸心線M相對兩側呈鏡像地對稱形成解離圖案122。藉此，可在軸心線M的相對兩側均分別設置第一路徑P1與第二路徑P2。如此一來，本實施例的雷射剝離方法，可以先在電子元件130的外邊緣依序地往電子元件130的中間釋放應力。再由電子元件130的中間依序地往電子元件130的外邊緣釋放應力。因此，本實施例的雷射剝離方法，可以使電子元件130所受到的應力能夠平均釋放，以降低電子元件130損壞的風險。還可獲致與上述實施例相同的效果。

圖9是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。請參考圖9及圖4，本實施例的行進路徑PD與圖4的行進路徑P相似，主要的差異在於：在本實施例中，工件100D的電子元件130D例如是圓形的晶圓。行進路徑PD例如是由電子元件130D的靠近軸心線M的圓心處，以逐漸外擴的連續螺旋圖案設置。

詳細來說，光束點220由最靠近軸心線M的圓心開始形成解離圖案122，先沿著第一路徑P1在第一方向D1上移動，再沿著第三方向D3上移動。然後，光束點220再沿著第二路徑P2在第二方向D2上移動，再沿著第四方向D4移動。

接著，如上述重複地移動光束點220，以在工件100D上沿著逐漸外擴的螺旋路徑形成多個解離圖案122。

由於圓形電子元件130D靠近圓心的部分的線速度，相較於圓形電子元件130D外邊緣的部分來得慢。當電子元件130D外邊緣的一個點完成一個公轉時，電子元件130D靠近圓心的點所移動的距離會少於電子元件130D外邊緣的點所移動的距離。也就是說，電子元件130D靠近圓心處，在相同的光束點220的移動速度下，所受的雷射脈衝能量的密集度會是電子元件130D外邊緣部分的數倍。如此一來，電子元件130D靠近圓心處的解離圖案122除了彼此之間的距離較短，導致解離圖案122密集。還會使解離圖案122的中心124（繪示於圖5A中）重疊，使得犧牲層120接受過多能量，導致電子元件130受損。反之，電子元件130D外邊緣部分的解離圖案122彼此之間的距離較長，且犧牲層120所接收的能量會不足。導致雷射剝離的效果不佳。

值得注意的是，由於本實施例的光束點220的移動速度與相鄰兩個解離圖案122的間隔時間成反比。也就是說，光束點220的移動速度越高，雷射光束200的脈衝頻率越高。藉此，可以準確的控制解離圖案122的形成以及相鄰解離圖案122之間的距離，並減少中心124重疊的機率。此外，隨著光束點220沿著行徑路徑PD往電子元件130D外邊緣部分移動時，由於周長增加，使得光束點220的移動線速度增快，控制系統300可以調控雷射源及光學鏡組模組340，以增加雷射光束200的脈衝頻率。因此，形成相鄰兩個解離圖案122的間隔時間可以減少，而能夠有效的控制相鄰兩個解離圖案122的中心124之間的距離。藉此，不論靠近圓心或靠近外邊緣的相鄰兩個解離圖案122之間的距離均可以相同或相似。如此一來，除了能減少中心124重疊，而能減少電子元件130受損的機率。此外，均勻在犧牲層120上形成解離圖案122還能實現均勻釋放應力的效果，降低電子元件130D損壞的風險。

在其他的實施例中，控制系統300還可以調控掃描系統320，以提升（或降低）工件100D的轉速或光束點220的移動速度，因此，形成相鄰兩個解離圖案122的間隔時間可以增加或減少，而能夠有效的控制相鄰兩個解離圖案122的中心124之間的距離。藉此，可以實現均勻形成解離圖案122及均勻釋放應力的效果，降低電子元件130D損壞的風險。

圖10是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。請參考圖10及圖9，本實施例的行進路徑PE與圖9的行進路徑PD相似，主要的差異在於：在本實施例中，行進路徑PE例如是由工件100E的電子元件130E的外邊緣處，以逐漸內縮至圓心的連續螺旋圖案設置。

由於本實施例的光束點220的移動速度與相鄰兩個解離圖案122的間隔時間成反比，且不論靠近圓心或靠近外邊緣的相鄰兩個解離圖案122之間的距離均可以相同或相似。如此一來，本實施例可獲致與上述實施例相同的效果。

圖11是本發明再一實施例的行進路徑的上視示意圖。請參考圖11及圖9，本實施例的行進路徑PF與圖9的行進路徑PD相似，主要的差異在於：在本實施例中，工件100F的電子元件130F例如是圓形的晶圓。行進路徑PF例如是由電子元件130F的外邊緣處，以逐漸且連續內縮至圓心的八邊形圖案設置。

圖12是本發明又一實施例的行進路徑的上視示意圖。請參考圖12及圖11，本實施例的行進路徑PG與圖11的行進路徑PF相似，主要的差異在於：在本實施例中，行進路徑PG例如是由工件100G的電子元件130G的靠近軸心線M的圓心處，以逐漸且連續外擴的八邊形圖案設置。

綜上所述，本發明一實施例的雷射解離方法，由於本實施例的雷射剝離方法可以藉由控制雷射光束的移動速度以及雷射光束的脈衝頻率，因此可以控制形成解離圖案的間隔時間，並實現對應力釋放的控制。藉此，每一個相鄰的兩個解離圖案的中心之間的距離可以相同。因此，犧牲層可均勻地吸收雷射光束的能量，以避免在同一點吸收到過多的能量而能減少工件受損的機率。此外，均勻地形成解離圖案還能實現均勻釋放應力的效果，降低電子元件損壞的風險。

此外，本發明實施例的雷射解離方法，還能夠透過使光束點在預定的行進路徑上形成解離圖案。藉此，可以在電子元件中間的軸心線的相對兩側形成解離圖案。接著再依序地於軸心線相對兩側呈鏡像地對稱形成解離圖案。如此一來，可以均勻地釋放工件上的應力，進而使電子元件所受到的應力可以平均，降低電子元件損壞的風險。

100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G:工件 110:載板 120:犧牲層 122:解離圖案 124:中心 130、130D、130E、130F、130G:電子元件 200:雷射光束 220:光束點 300:控制系統 320:掃描系統 340:雷射源及光學鏡組模組 AA:內部區 BB:外部區 CS1:第一訊號 CS2:第二訊號 D1:第一方向 D2:第二方向 D3:第三方向 D4:第四方向 L1、L2、L1’、L2’:距離 M:軸心線 P、PA、PB、PC、PD、PE、PF、PG:行進路徑 P1、P1A、P1B、P1C、P1D、P1E、P1F、P1G、P1H:第一路徑 P2、P2A、P2B、P2C、P2D、P2E、P2F、P2G、P2H:第二路徑 P3:第三路徑 P4:第四路徑 P5:第五路徑 P6:第六路徑 R:區域 S110、S120、S130、S140:步驟 T1:第一時間點 T2:第二時間點 T3:第三時間點

圖1是本發明一實施例的工件與雷射光束的剖面示意圖。圖2是本發明一實施例的雷射剝離方法的流程圖。圖3是本發明一實施例的控制系統的方塊圖。圖4是本發明一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖5A是圖4的區域R中的解離圖案的放大示意圖。圖5B是本發明另一實施例的解離圖案的放大示意圖。圖6是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖7是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖8是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖9是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖10是本發明另一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖11是本發明再一實施例的行進路徑的上視示意圖。圖12是本發明又一實施例的行進路徑的上視示意圖。

S110、S120、S130、S140:步驟

Claims

一種用於分離工件的雷射剝離方法，包括：提供所述工件，所述工件包括載板、犧牲層以及電子元件，其中所述載板與所述電子元件分別設置於所述犧牲層的相對兩側；產生雷射光束；以所述雷射光束所形成的光束點，沿著預設的行進路徑依序地照射所述犧牲層，以沿著所述行進路徑形成多個解離圖案，其中相鄰兩個所述解離圖案的中心不重疊，其中所述行進路徑包括第一路徑以及第二路徑，所述第一路徑與所述第二路徑分別沿著軸心線相對兩側呈鏡像設置，其中所述第一路徑沿著第一方向延伸，所述第二路徑沿著第二方向延伸，且所述第一方向與所述第二方向相反，沿著所述行進路徑形成所述多個解離圖案的步驟更包括：沿著所述第一路徑在第一方向上形成所述多個解離圖案；以及沿著所述第二路徑在第二方向上形成所述多個解離圖案，且所述第一路徑上的所述多個解離圖案與所述第二路徑上的所述多個解離圖案分別在所述軸心線的相對兩側呈鏡像設置；以及使所述電子元件自所述犧牲層分離，其中，在沿著所述行進路徑形成所述多個解離圖案的步驟中，當所述雷射光束的頻率固定時，所述光束點的移動速度與相鄰兩個所述解離圖案的中心之間的距離成正比；或者，當所述光束點的移動速度固定時，所述雷射光束的頻率與相鄰兩個所述解離圖案的中心之間的距離成反比。
如請求項1所述的雷射剝離方法，其中在沿著所述行進路徑依序地照射所述犧牲層的步驟中，移動所述雷射光束。
如請求項1所述的雷射剝離方法，其中在沿著所述行進路徑依序地照射所述犧牲層的步驟中，移動所述工件。
如請求項1所述的雷射剝離方法，其中所述雷射光束是由雷射源及光學鏡組模組所產生。
如請求項4所述的雷射剝離方法，所述方法更包括使用控制系統來控制掃描系統以及所述雷射源及光學鏡組模組，其中，所述掃描系統用於沿著所述行進路徑移動所述雷射源及光學鏡組模組或所述工件，其中，所述雷射源及光學鏡組模組調控所述雷射光束的脈衝頻率。
如請求項1所述的雷射剝離方法，其中所述行進路徑更包括第三路徑及第四路徑，其中，所述第三路徑連接所述第一路徑以及所述第二路徑，且所述第三路徑沿第三方向延伸，其中，所述第四路徑連接所述第一路徑以及所述第二路徑，且所述第四路徑沿第四方向延伸，其中，所述第一方向垂直於所述第三方向，且所述第三方向與所述第四方向相反。
如請求項6所述的雷射剝離方法，其中所述工件上具有內部區以及環繞所述內部區的外部區，所述第一路徑的部分以及所述第二路徑的部分分別重疊所述內部區，且所述第三路徑與所述第四路徑分別重疊所述外部區。
如請求項6所述的雷射剝離方法，其中所述第一路徑的部分以及所述第二路徑的部分分別重疊所述電子元件，且所述第三路徑與所述第四路徑分別不重疊所述電子元件。
如請求項1所述的雷射剝離方法，其中在沿著所述行進路徑形成所述多個解離圖案的步驟中，所述光束點的移動速度與形成相鄰兩個所述解離圖案的間隔時間成反比。