sylvain.poulet@cea.fr 摘要 — 超薄基板上柔性薄膜电子设备的出现是由开发与前端和后端工艺完全兼容的替代处理方法的需求所驱动。这项研究的目的是提出一种新的超薄玻璃基板处理方法,该方法基于直接玻璃-玻璃键合和室温剥离脱粘。通过在超薄玻璃基板(<100µm)上实现薄膜电池(<20µm)来评估这一概念。为了键合,将超薄玻璃层压在厚的载体玻璃(>500µm)上,没有中间层。薄膜电池堆栈采用连续物理气相沉积法制造,温度高达 400°C。脱粘过程在室温下通过机械剥离层压在薄膜电池上的封装膜完成。结果,脱粘后超薄玻璃(<100µm)没有任何裂纹的迹象。此外,脱粘过程之前和之后进行的电化学阻抗谱 (EIS) 和恒电流循环表明器件性能略有稳定。
情况说明书 A*STAR 微电子研究所与八家半导体公司合作成立芯片到晶圆混合键合联盟 2021 年 2 月 11 日 A*STAR 微电子研究所 (IME) 与领先的半导体公司合作开发芯片到晶圆 (C2W) 混合键合,用于高密度 2.5D 和 3D 集成电路 (IC) 集成。新成立的竞争前 C2W 混合键合联盟由国际和本地行业供应链公司组成,将利用 IME 在 2.5D 和 3D IC 集成和键合技术方面的专业知识来开发 C2W 混合键合工艺并演示 4 个芯片堆叠且间距 ≤10um 互连。请参阅附件 A 以获取联盟成员的完整列表。 IME 牵头的 C2W 混合键合联盟由全球领先的工业企业和新加坡的一家中小企业组成,包括设备制造商、设备和材料供应商。设备制造商为设计、工艺和可靠性要求做出贡献,而设备供应商则通过带来新的先进工具和能力以及开发和修改专用于混合键合和模块工艺开发的硬件来做出贡献。材料供应商将带来用于混合键合的新型介电材料以及用于薄晶圆处理的临时粘合剂。本地中小企业 Capcon Singapore 为该联盟带来了其在制造倒装芯片键合机方面的强大专业知识;主要是高精度高生产率芯片键合机和倒装芯片键合机、晶圆上芯片键合机和封装上封装键合机的能力。作为该联盟的成员,Capcon 能够加速其在芯片到晶圆混合键合领域的研发并缩短其开发周期。IME 将与联盟成员一起领导开发和流程集成,以实现高产量多堆栈 C2W 混合键合。由于数据中心和高性能计算 (HPC) 应用需要大量数据存储和数据处理,对更高速度和更大内存容量的需求不断增长。此外,片上系统 (SoC) 正朝着具有高密度 2.5D/3D 集成的“小芯片”发展。混合搭配功能小芯片能够通过重复使用现有 IP 和芯片来降低设计成本和时间,而传统的 2D 缩放不再能降低芯片成本。基于对高密度 3D 堆叠内存和 2.5D/3D 异构集成的强烈需求,细间距芯片间连接引起了半导体行业的极大兴趣。使用混合键合的 C2W 堆叠是满足这些需求以及细间距互连和小尺寸的关键。
虽然这些轨道上的电子与 MnO 中金属离子周围的六个 O 2- 离子上的电子之间可能会发生排斥,从而增加这些轨道的能量,但这些轨道仍将保持简并状态(具有相同的能量)。
弗劳恩霍夫 ENAS 和开姆尼茨大学微技术中心,科技园区 3,09126 开姆尼茨,德国 弗劳恩霍夫 IZM-ASSID,Ringstrasse 12,01468 莫里茨堡,德国 ErzM-Technologies UG,科技园区 1,09126 开姆尼茨,德国
1.1.1。球键故障球键故障是微电子包装中最常见的故障模式[2]。通常是由于热老化引起的金属间生长。来自金属间层中的微裂纹并削弱了键[3]。球键合AU,Cu,Ag基线到Al金属化形成热老化的金属间化合物(铝制)。[4]在不同的金属超声波或热音线键中有限的界面IMC形成会增加键强度。但是,过度的IMC形成可能导致债券的性能下降。IMC的厚度增加会产生较高的电阻,从而导致流动流动时较高的热量产生。这会产生乘数效应,因为由于电阻率升高而引起的加热促进了粘合界面中其他IMC的形成[5]。imcs的形成以及界面处的相关空隙和裂纹决定键的强度和可靠性。IMC的形成对粘结强度有益,但是它们的过度生长可以增加键和接触电阻的脆性,从而导致键失败[6]。
混合键合是一种用于堆叠两个结构的技术,例如芯片,晶圆和底物,每个结构都由金属和周围的介电材料组成。在混合键合过程之后,金属互相键合,并且介电材料也无缝连接。混合键合被认为是3D IC整合中的最终技术之一。但是,在混合键合的出现之前,首先引入了Cu-to-Cu键合,以实现3D IC集成的概念。在1999年至2002年之间,REIF在麻省理工学院的小组提出了一种晶圆级3D集成方案,其中包括使用处理晶片(Si Carrier晶片),研磨技术和Cu-to-to-Cu直接键合,如图1 [1]所示。要键合的Cu结构由Cu垫组成,类似于当今使用的Cu凸起和CU支柱。
在有按键按下时,读键数据如下: SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8 K1 1110_1111 0110_1111 1010_1111 0010_1111 1100_1111 0100_1111 1000_1111 0000_1111 K2 1111_0111 0111_0111 1011_0111 0011_0111 1101_0111 0101_0111 1001_0111 0001_0111 在无按键按下时,读键数据为: 1111_1111 ; 七、 接口说明 微处理器的数据通过两线总线接口和 TM1636 通信,在输入数据时当 SCLK 是高电 平时, DIO 上的信号必须保持不变;只有 SCLK 上的时钟信号为低电平时, DIO 上的信号 才能改变。数据输入的开始条件是 SCLK 为高电平时, DIO 由高变低;结束条件是 SCLK 为高时, DIO 由低电平变为高电平。 TM1636 的数据传输带有应答信号 ACK ,在传输数据的过程中,在时钟线的第九个 时钟芯片内部会产生一个应答信号 ACK 将 DIO 管脚拉低。 指令数据传输过程如下图(读按键数据时序):
5.1. 封装柱中的新月形键合位置 5.2. 键合焊盘中的球形键合位置 5.3. 球形键合与相邻金属化的分离 5.4. 球形键合位置毗邻芯片 5.5. 球形键合形成最小值 5.6. 球形键合形成最大值 5.7. 球形键合尺寸(插图) 5.8. 球形键合化合物键合 5.9. 球形键合线出口 5.10. 球形键合线中的变形 5.11. 球形键合线环路,公共线 5.12. 球形键合应力释放和线环路 5.13. 球形键合应力释放和线环路(插图) 5.14. 楔形键合尺寸(插图) 5.15. 楔形键合形成,最小值,小线直径 5.16. 楔形键合形成,最大值,小线直径 5.17.楔形键合形成,大线径 5.18. 楔形键合放置于柱体上,大线径 5.19. 楔形键合线从柱体退出 5.20. 楔形键合应力释放,大线径 5.21. 安全键合 - 新月键合上的球形键合 6. 外部视觉 ......................................................................................................................................................................... 56