混合鍵合是一種先進(jìn)的封裝技術(shù)，有助于集成多個(gè)半導(dǎo)體元件以創(chuàng)建高密度、高性能的設(shè)備。與傳統(tǒng)封裝方法相比，混合鍵合可實(shí)現(xiàn)更高的互連密度該工藝對(duì)于 3D 集成和異構(gòu)片上系統(tǒng) (SoC) 應(yīng)用。
目前設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈中的主要參與者以及使用和涉及混合鍵合的主要有，如臺(tái)積電、英特爾、三星、SK海力士、美光、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、索尼、豪威科技、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、西部數(shù)據(jù)、Besi、芝浦東京電子、應(yīng)用材料、ASM Pacific、EV Group、SUSS Microtec、SET、博世、Adeia等等.
混合鍵合結(jié)合了兩種不同的鍵合技術(shù)：介電鍵合和金屬互連。它采用介電材料（通常是氧化硅，SiO?）與嵌入式銅 (Cu) 焊盤結(jié)合，允許在硅晶片或芯片之間建立永久電連接，而無(wú)需焊料凸塊。這種無(wú)凸塊方法通過(guò)減少信號(hào)損耗和改善熱管理來(lái)提高電氣性能 。
圖源：suss
HB工藝流程：
表面準(zhǔn)備：對(duì)晶片或芯片的表面進(jìn)行細(xì)致的清潔和準(zhǔn)備，以確保最佳鍵合。這可能涉及表面活化處理以增強(qiáng)附著力。
對(duì)準(zhǔn)：晶圓或芯片經(jīng)過(guò)精確對(duì)準(zhǔn)，以確保金屬焊盤正確對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)有效的電氣互連。
鍵合：鍵合過(guò)程通常發(fā)生在室溫或略高的溫度下。Cu 焊盤與 SiO? 接觸，通過(guò)原子擴(kuò)散和機(jī)械互鎖形成牢固的鍵合。
鍵合后處理：初始鍵合后，可以應(yīng)用額外的熱處理來(lái)增強(qiáng)鍵合強(qiáng)度和電氣性能。這些處理可以進(jìn)一步促進(jìn)銅向介電層擴(kuò)散，確保穩(wěn)固的互連 。
HB技術(shù)要點(diǎn)匯總：
隨著半導(dǎo)體行業(yè)轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的集成系統(tǒng)，混合鍵合有望在封裝技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。材料和工藝的創(chuàng)新可能會(huì)增強(qiáng)其可行性，使其成為下一代設(shè)備的關(guān)鍵推動(dòng)因素。
表面平整度要求：干凈、平整的接觸面對(duì)于有效鍵合至關(guān)重要。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)需要精確的化學(xué)機(jī)械拋光 (CMP)。
顆粒污染：晶圓表面的顆粒會(huì)損害鍵合的完整性，導(dǎo)致電氣連接不良或故障 。
機(jī)械應(yīng)力問(wèn)題：該過(guò)程可能導(dǎo)致芯片裂紋和晶圓翹曲，從而使對(duì)準(zhǔn)和鍵合效果復(fù)雜化 。
連接可靠性降低：隨著鍵合技術(shù)的發(fā)展，凸塊高度和表面積越來(lái)越小，建立可靠的電氣連接變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性。
成本和復(fù)雜性：混合鍵合所需的復(fù)雜設(shè)備和工藝控制可能導(dǎo)致更高的生產(chǎn)成本，從而阻礙其廣泛采用 。
本文轉(zhuǎn)載自：DIY自動(dòng)化工程師
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