隨著半導(dǎo)體日益月新的發(fā)展，先進(jìn)制程貌似已發(fā)展到極限，不再是提高器件性能的關(guān)鍵，再繼續(xù)降低線寬受限于***以及其他關(guān)鍵材料，變得尤為困難。將制程往前推進(jìn)1nm需要巨大的投入，性能的提升卻比較有限，XY平面方向很難再有所突破，故而眾多廠家多將眼光投向Z垂直方向的研究。Z軸方向研究主要為將晶圓減薄，通過TSV進(jìn)行信號(hào)的延伸和互連，晶圓鍵合技術(shù)則是其中必不可少的重要工藝。

晶圓鍵合技術(shù)： 晶圓鍵合技術(shù)是將兩片不同結(jié)構(gòu)/不同材質(zhì)的晶圓，通過一定的物理方式結(jié)合的技術(shù)。晶圓鍵合技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用于半導(dǎo)體器件封裝、材料及器件堆疊等多種半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)應(yīng)用對(duì)半導(dǎo)體器件集成度要求的進(jìn)一步提高，基于成本和效率的考慮，晶圓鍵合越來越多的被用于2.5D及3D芯片堆疊，SOI,XOl,CMOS等制造工藝中，甚至已經(jīng)成為最為關(guān)鍵的核心工藝。

晶圓鍵合的種類和應(yīng)用具體如下圖：

? 臨時(shí)鍵合： 對(duì)于減薄后的晶圓，其物理結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性因背面的必要磨削而大大降低，在接下來的薄晶圓加工和制作單個(gè)微芯片中，超薄晶圓非常容易被損壞，因此在減薄晶圓前將一個(gè)載體晶圓與要加工的晶圓暫時(shí)性的牢固連接在一起。這些載體晶片可以是硅片，玻璃片或者藍(lán)寶石片。這個(gè)過程被稱為臨時(shí)鍵合，其有助于保護(hù)晶圓在隨后的處理中免受損壞。 臨時(shí)鍵合后的晶圓組，客戶即可安全進(jìn)行減薄作業(yè)，目前一般減薄目標(biāo)厚度在50-100um, ?最新工藝在向20-30um 厚度發(fā)展。減薄后，還可能進(jìn)行RDL, ?以及其它背面工藝。這些工藝也將考驗(yàn)臨時(shí)鍵合膠的耐溫性、耐化性等工藝性能。 當(dāng)薄晶圓完成一系列的加工后，則需要將臨時(shí)支撐的載體晶圓與其分離，這個(gè)過程稱之為解鍵合。薄晶圓使用特殊載盤進(jìn)行單片清洗后即可交付后續(xù)測(cè)試、切片等工藝工序。

? UV激光解鍵合：

308nm,343nm 和355nm 為目前主流方向，其他波段應(yīng)用極少，吾拾使用的是355 nm 的固態(tài)激光方案。

直接鍵合： 可在較低鍵合溫度下（通常在150℃以下）實(shí)現(xiàn)硅和玻璃、玻璃與不銹鋼、醫(yī)用鈦、超導(dǎo)合金等金屬鍵合以及各種陶瓷、金屬間結(jié)合。 允許襯底之間在原子水平上的完美結(jié)合，因此不需要使用粘合劑、焊料或任何其他粘合劑。 可以將膨脹系數(shù)非常不同的材料粘合在一起。 對(duì)灰塵和表面狀態(tài)不太敏感，無需直接鍵合所需的超高表面粗糙度以及潔凈度。 可支持多尺寸晶圓鍵合，最大可達(dá)12英寸。

編輯：黃飛

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