銅 銅Hybrid Bonding 或成次世代異質整合首選 | 化學工廠資訊網
![銅 銅Hybrid Bonding 或成次世代異質整合首選](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
2022年7月29日—目前混合鍵合若要用於大量生產,需要晶圓對晶圓(wafertowafer,W2W)對接之後再切削成小塊,但W2W對於上下晶片的大小限制須為一樣大小,否則將有區域 ...
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近幾年半導體封裝產業正發生典範轉移(Paradigm Shift),其技術演化趨勢正從傳統的 PCB 朝向 IC 製程靠近。而目前業界公認最有機會實現超越摩爾定律的兩大技術主軸,分別是採用 2.5D/3D 立體堆疊的「異質整合(HIDAS)」封裝、以及藉由矽中介層(Silicon Interposer)互連的「小晶片(Chiplet)模組化」架構。(本文出自國立陽明交通大學材料科學與工程學系陳智教授團隊,於閎康科技「科技新航道 | 合作專欄」介紹「3D IC 封裝:超高密度銅─銅異質接合」文稿,經科技新報修編為上下兩篇,此篇為下篇。)
所謂的異質整合,廣義來說就是將兩種以上不同功能的晶片,例如記憶體與邏輯晶片、光電及電子元件、或感測器與讀取電路等,透過 2.5D/3D 晶片堆疊的封裝製程整合在一起,藉由多維度空間及多晶片互連的本質優勢,實現高效能、小體積、低耗電等整合目標。
然而異質整合雖然具有大量優勢,其成本仍然非常昂貴,如何透過優化接合條件以利於大量生產,是研究人員努力突破的方向。上篇我們已經談到銅─銅混合鍵合(Cu-Cu Hybrid Bonding)帶來的優勢。本文將進一步談陽明交通大學陳智教授團隊的研發過程,以及攜手閎康科技分析技術所達到的成果。
善用銅的特性,有望成為優異介電材料目前混合鍵合若要用於大量生產,需要晶圓對晶圓(wafer to wafer, W2W)對接之後再切削成小塊,但 W2W 對於上下晶片的大小限制須為一樣大小,否則將有區域浪費。近年來,有學者透過各種方法希望將接合溫度與時間進一步降低,經過優化後的接合條件將有利於晶片對晶圓(Chip to Wafer, C2W)或是晶片對晶片(Chip to Chip, C2C)的大量生產。
現階段研究以 SiO2 為介電材料接合最為成熟,利用電漿的幫助即可達到低溫接合,其他種的介電材料如 SiCN、高分子等材料,皆有學者在研究當中。亦有各大學者針對銅接點的接合機制與如何降低接合溫度進行廣泛研究,由於銅最大優點為相較其他金屬材...
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