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EVG開發(fā)出芯片與晶圓鍵合新方法，大幅度縮短層疊芯片的時(shí)間

時(shí)間：2009-08-07 06:05:00

關(guān)鍵字：芯片晶圓 EV 金屬

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[導(dǎo)讀]style=" padding-left:8px; padding-right:8px; margin-top:5px; line-height: 24px; clear:both;">奧地利EV Group（EVG）開發(fā)出了在采用TSV（硅通孔）的3維層疊上低成本實(shí)現(xiàn)芯片與晶圓鍵合的技術(shù)。該方法能夠大幅縮

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奧地利EV Group（EVG）開發(fā)出了在采用TSV（硅通孔）的3維層疊上低成本實(shí)現(xiàn)芯片與晶圓鍵合的技術(shù)。該方法能夠大幅縮短在晶圓上層疊單芯片的時(shí)間。

一般來說，3D層疊化使用的是晶圓相互鍵合的晶圓與晶圓鍵合或芯片與晶圓鍵合的技術(shù)。晶圓與晶圓鍵合能夠以晶圓為單位進(jìn)行處理，因此容易控制工藝成本，但層疊元件的成品率相對(duì)于層疊數(shù)呈幾何比例下降。如果單個(gè)芯片的成品率偏低，那么浪費(fèi)的芯片就會(huì)增加，導(dǎo)致成本上升。另一方面，芯片與晶圓鍵合只對(duì)確認(rèn)為良品的芯片實(shí)施。浪費(fèi)的芯片較少。但是，由于需要芯片逐一與晶圓鍵合，因此工藝時(shí)間偏長(zhǎng)，在芯片數(shù)量龐大時(shí)成本昂貴。

此次EVG成功地把工藝時(shí)間縮短到了1/5以下。與過去1個(gè)芯片花費(fèi)20秒時(shí)間來逐一鍵合的做法相比，新方法首先利用3～4秒的時(shí)間實(shí)施臨時(shí)鍵合，在全部芯片固定后再統(tǒng)一進(jìn)行鍵合。具體方法是首先在芯片的鍵合一面涂滿樹脂膠粘劑。這一步需要在單片化前實(shí)施。然后，使用芯片安裝器，把單片化的芯片放入晶圓上的指定位置。此時(shí)的固定借助膠粘劑，處于未實(shí)施電鍵合的臨時(shí)鍵合狀態(tài)。待全部芯片固定完成后，再對(duì)全部芯片實(shí)施正式的電鍵合。

正式鍵合時(shí)，芯片TSV

與晶圓電極之間的膠粘劑需要擠壓排出，使二者形成金屬-金屬鍵合。在160℃左右的加熱條件下，膠粘劑能夠液化，在加壓的作用下完全從金屬與金屬之間排出。因此不會(huì)妨礙鍵合。溢出的膠粘劑可以充當(dāng)芯片之間的填充材料。

為了實(shí)現(xiàn)上述鍵合，EVG采用了住友電木（Sumitomo Bakelite）新開發(fā)的樹脂膠粘劑。為了在加熱、加壓時(shí)不殘留于金屬與金屬之間，膠粘劑采用了在工藝溫度下粘性極低的設(shè)計(jì)。

按照EVG的估算，層疊500個(gè)芯片時(shí)，1個(gè)晶圓臨時(shí)鍵合需要的時(shí)間約為30分鐘。對(duì)其實(shí)施正式鍵合需要30分鐘。通過將上述步驟串聯(lián)實(shí)施，1個(gè)晶圓的工藝時(shí)間只需30分鐘。此時(shí)的鍵合成本可以降至5日元/芯片以下。達(dá)到了絕大多數(shù)元件廠商的能夠接受的水準(zhǔn)。

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