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工業技術研究院

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晶圓級混合鍵低溫接合技術

技術簡介

晶圓級混合鍵低溫接合...(詳如圖說)
晶圓級混合鍵低溫接合技術。

異質整合封裝成為小晶片封裝技術主要的核心技術,為了發展高頻寬高速度晶片運算包括智慧型手機、HPC 和 AI 等在內的多個應用領域,使得晶片需要更多的開關元件,在同一面積下須要塞入更多小晶片與被動元件,隨著晶片內的開關元件密度越高,銅接點直徑也需要繼續縮減。為解決銲錫接點尺寸微縮極限以及其電阻較高所帶來的限制,金屬直接接合與混合鍵接合技術成為突破下世代先進封裝製程瓶頸的關鍵。製程方面達成線寬/線距為2微米/2微米的晶圓級低溫混合鍵接合(150度),1.06 MPa的壓力持續1小時即可完成接合製程。晶圓級混合鍵低溫接合技術可實現晶圓對晶圓的異質整合技術結合記憶體(DRAM)和邏輯晶片(Logic)等多晶片異質整合架構。

特色與創新

  • 高密度<111>優選柱狀晶奈米雙晶銅(nt-Cu)≧ 99%。
  • 奈米細晶銅(nc-Cu)晶粒尺寸<50奈米。
  • 晶圓級低溫混合材料接合(SiO2、PBO、PI等)。
  • 低溫混和鍵接合能力 ≦ 200 oC。
  • 接合精準度<1微米。
  • 低的具體接觸電阻。
  • 高抗電遷移能力與高銅導線延展性。
  • 通過電性與熱可靠度測試。

應用與效益

  • 結合記憶體(DRAM)和邏輯晶片(Logic)等多晶片異質整合架構在同質晶圓或重組晶圓執行晶圓級混合鍵低溫接合。
  • 晶圓級大面積接合可降低製程時間與成本。
  • 細線寬線距精準接合提升接點密度至10000 I/O/mm2 以上。
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