隨著半導體日益月新的發展，先進制程貌似已發展到極限，不再是提高器件性能的關鍵，再繼續降低線寬受限于***以及其他關鍵材料，變得尤為困難。將制程往前推進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進行信號的延伸和互連，晶圓鍵合技術則是其中必不可少的重要工藝。

晶圓鍵合技術： 晶圓鍵合技術是將兩片不同結構/不同材質的晶圓，通過一定的物理方式結合的技術。晶圓鍵合技術已經大量應用于半導體器件封裝、材料及器件堆疊等多種半導體應用領域。隨著市場應用對半導體器件集成度要求的進一步提高，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，甚至已經成為最為關鍵的核心工藝。

晶圓鍵合的種類和應用具體如下圖：

? 臨時鍵合： 對于減薄后的晶圓，其物理結構和穩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載體晶圓與要加工的晶圓暫時性的牢固連接在一起。這些載體晶片可以是硅片，玻璃片或者藍寶石片。這個過程被稱為臨時鍵合，其有助于保護晶圓在隨后的處理中免受損壞。 臨時鍵合后的晶圓組，客戶即可安全進行減薄作業，目前一般減薄目標厚度在50-100um, ?最新工藝在向20-30um 厚度發展。減薄后，還可能進行RDL, ?以及其它背面工藝。這些工藝也將考驗臨時鍵合膠的耐溫性、耐化性等工藝性能。 當薄晶圓完成一系列的加工后，則需要將臨時支撐的載體晶圓與其分離，這個過程稱之為解鍵合。薄晶圓使用特殊載盤進行單片清洗后即可交付后續測試、切片等工藝工序。

? UV激光解鍵合：

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

直接鍵合： 可在較低鍵合溫度下（通常在150℃以下）實現硅和玻璃、玻璃與不銹鋼、醫用鈦、超導合金等金屬鍵合以及各種陶瓷、金屬間結合。 允許襯底之間在原子水平上的完美結合，因此不需要使用粘合劑、焊料或任何其他粘合劑。 可以將膨脹系數非常不同的材料粘合在一起。 對灰塵和表面狀態不太敏感，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12英寸。

編輯：黃飛

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