熔融(Fusion Bonding)和混合鍵合(Hybrid Bonding)技術(shù)

1. 熔融(Fusion Bonding)和混合鍵合(Hybrid Bonding)技術(shù)應(yīng)用有哪些？

用于工程基板和3D器件集成的熔融(Fusion Bonding)和混合鍵合(Hybrid Bonding)技術(shù)。

2. 介紹

熔融鍵合或直接晶圓鍵合可通過每個(gè)晶圓表面上的介電層長(zhǎng)久連接，該介電層用于工程襯底或?qū)愚D(zhuǎn)移，例如背面照明的CMOS圖像傳感器。

混合鍵合擴(kuò)展了與鍵合界面中嵌入的金屬焊盤的熔融鍵合(Fusion Bonding)，從而允許晶片面對(duì)面連接?；旌湘I合(Hybrid Bonding)的主要應(yīng)用是高級(jí)3D設(shè)備堆疊。

熔融或直接晶圓鍵合使介電層和功能團(tuán)，更精確的活化，懸掛在氫橋鍵的幫助下在晶圓之間橋接。該預(yù)鍵合步驟在室溫和大氣條件下進(jìn)行。僅在隨后的退火步驟中，低能氫橋鍵才變成共價(jià)鍵。傳統(tǒng)上，熔融鍵合用于工程襯底。蕞近，熔融鍵合用于使用荃面積電介質(zhì)堆疊晶片。由于在常規(guī)環(huán)境條件下進(jìn)行預(yù)鍵合，小于100 nm的非常高的對(duì)準(zhǔn)，這允許使用晶圓對(duì)晶圓的熔融鍵合進(jìn)行3D集成方案。此外，銅墊可與介電層平行處理，從而可以在環(huán)境溫度下預(yù)鍵合介電層，在退火過程中可以通過金屬擴(kuò)散結(jié)合實(shí)現(xiàn)電接觸。這種特殊情況稱為混合鍵合。混合鍵合的主要應(yīng)用包括CMOS圖像傳感器，存儲(chǔ)器以及3D片上系統(tǒng)（SoC）。

3. 技術(shù)特征

工程襯底的層轉(zhuǎn)移，例如絕緣體上的硅，RF射頻兼容襯底和背面照明的圖像傳感器

3D片上系統(tǒng)設(shè)備，芯片堆疊和管芯劃分需要高度對(duì)準(zhǔn)的晶圓間互連，精度要求低至50 nm混合鍵合功能可同時(shí)進(jìn)行機(jī)械和電氣連接，連接間距極低，小于1微米

EVG850 LT SOI和直接鍵合晶圓鍵合機(jī)