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混合鍵合
點(diǎn)擊量：666 日期：2023-08-03 編輯：硅時代
晶圓鍵合是近十幾年快速發(fā)展起來的新興半導(dǎo)體加工技術(shù)，在MEMS，CIS和存儲芯片等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，得到越來越多的關(guān)注。
在信息的海洋中，晶圓鍵合的存在感相比光刻技術(shù)顯得異常稀薄，但是當(dāng)我們拿出一臺手機(jī)，他的圖像傳感器，重力加速傳感器，麥克風(fēng)，4G和5G射頻前端，以及部分NAND，都或多或少應(yīng)用到了晶圓鍵合的技術(shù)?？梢哉f，晶圓鍵合技術(shù)為我們的信息化生活做出了重要的貢獻(xiàn)。
晶圓鍵合(wafer bonding)，從名字上就可以同傳統(tǒng)封裝中應(yīng)用到的引線鍵合wire bonding和貼片鍵合die bonding所區(qū)分。日語中，bonding被翻譯為接合，從直觀印象上更方便于理解這一工藝和過程。
從鍵合方式上來分類，晶圓鍵合可以分為永久鍵合和臨時鍵合。區(qū)別也顧名思義，永久鍵合后無需再解鍵合(debonding)，而臨時鍵合還需要解鍵合，將接合在一起的晶圓重新打開。
從界面材料來講，分為帶中間層的膠鍵合，共晶鍵合，金屬熱壓鍵，無中間層的熔融鍵合(fusion bonding)和陽極鍵合等。
說到混合鍵合最典型的應(yīng)用，毫無疑問就是長江存儲的Xtacking®了。通過不同的工藝，先后制作Memory晶圓和CMOS晶圓，在后道制程中構(gòu)建兩者的觸點(diǎn)。通過混合鍵合，這些觸點(diǎn)被鏈接導(dǎo)通，Memory和CMOS就在垂直方向?qū)崿F(xiàn)了互聯(lián)。
按照Frauebhofer研究所的說法，混合鍵合的優(yōu)勢有三：
1.更短的互聯(lián)距離：不僅不需要用引線互相聯(lián)通，也無需用TSV穿過整個CMOS層，僅僅通過連接后道的銅觸點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
2.更高的互聯(lián)密度：銅觸點(diǎn)的面積非常小，相比直徑百微米的錫球和TSV，混合鍵合工藝中的銅觸點(diǎn)的pitch size甚至都不足10微米，無疑可以實(shí)現(xiàn)更高的互聯(lián)密度。
3.更低的成本：毫無疑問，針對每顆DIE單獨(dú)進(jìn)行互聯(lián)需要更多的時間，通過晶圓鍵合可以實(shí)現(xiàn)大面積高密度的互聯(lián)，對產(chǎn)能的提升的貢獻(xiàn)是飛躍性的！自然，生產(chǎn)成本也可以得以降低。
