芯片与晶圆(Die-to-Wafer) 融合和混合键合——集体和直接放置芯片与晶圆键合

介绍

晶圆与晶圆(Wafer-to-wafer)混合键合涉及堆叠和电连接来自不同生产线的晶圆，是异构集成的核心过程，在CMOS图像传感器和各种存储器和逻辑技术方面有着良好的成功记录。然而，由于许多小芯片的尺寸不一定相同，因此采用更安全的混合键合方法可能是一种更实用的选择。对于异构集成，考虑了几种不同的芯片与晶圆键合方法——集成式D2W（Co-D2W）和直接放置D2W（DP-D2W）键合——每种方法都有各自的优缺点，如下表所示：

集体芯片与晶圆键合

一种混合芯片与晶圆键合方法是集成式芯片与晶圆（Co-D2W）键合，在过去几年中已经在硅光子学等应用的有限批量生产中实施。在Co-D2W键合中，多个芯片在单个工艺步骤中转移到最终晶圆上。Co-D2W键合工艺的制造流程如下图所示，由四个主要部分组成：载体准备、载体填充、晶片键合（临时和永久）和载体分离。

直接放置芯片与晶圆键合

目前正在评估用于异构集成应用的另一种混合芯片与晶圆键合方法是直接放置芯片与晶圆（DP-D2W）键合，通过使用拾取和放置倒装芯片键合机将芯片单独转移到最终晶圆上。下图显示了DP-D2W键合工艺的制造流程，该工艺由三个主要部分组成：载体填充、芯片清洗与激活以及直接放置倒装芯片。

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使用集成式D2W键合（Co-D2W）的混合键合芯片的TEM截面

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