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2024 年混合键合专利格局
通过专利分析，我们描述了知识产权参与者的地位，揭示了他们加强知识产权组合的策略，强调了他们限制其他公司的专利活动和自由实施的能力，识别有前途的新参与者，并预测了未来的知识产权领导者。知识产权竞争分析应反映具有进入和发展先进半导体封装市场业务的战略的参与者的愿景。在本报告中，我们全面概述了竞争激烈的知识产权格局和与混合键合技术相关的最新技术发展。该报告涵盖了专利申请、专利权人、申请国家、专利技术和目标应用方面的知识产权动态和主要趋势。它还确定了知识产权领导者和最活跃的专利申请人，并揭示了该领域不为人知的公司和新参与者。
以金属有机骨架为填充物的逆向混合键合
图 29 (a) 每个 I/O 电阻测量的开尔文结构；(b) 键合铜柱的 SEM 横截面 ......................................................................................................... 44 图 30 带 Ru 封盖的 Cu-Cu 键合测试台 ............................................................................. 45 图 31 铜上钌的沉积过程 ............................................................................................. 45 图 32 30 分钟 FGA（合成气体退火）退火后表面 Cu 和 Ru 的百分比 [98] ............................................................................................................. 46 图 33 450°C FGA 退火后，带有针孔的 Ru 表面上的扩散 Cu ............................................................................. 47 图 34 用于研究填充的测试台制造流程 ......................................................................................... 49 (b) 使用 Keyence 7000 显微镜对集成结构进行的顶视图，描绘了顶部芯片上的通孔密度 ............................................................................................................................. 50 图 36 (a) 200 次循环氧化铝 ALD 后扫描 EDX 映射区域的 SEM 图像；(b) 集成结构的顶视图，突出显示了填充覆盖研究区域；(c) EDX 映射结果描绘了铝和氧 pe 的区域 ............................................................................................................................. 51 图 37 200 次循环氧化铝 ALD 后脱粘底部芯片的 FIB 横截面描绘 ............................................................................................................................. 52 图 38 (a) 200 次循环真空清除 ALD 后 EDX 研究的不同区域 - 底部芯片正下方通孔区域（区域 A）、距最近通孔 300 µm 的区域（区域 B）、靠近边缘的区域（区域 C）； (b) 三个 r 中的 Al/Si 比率 ...................................................................................................................................... 52 图 39 (a) 集成结构的对角线切割；(b) 描绘平滑填充区域和无填充的受损区域后集成结构横截面的近视图；(c) 描绘填充高达 300 µm 的横截面的未放大图像 ............................................................................................. 54 图 40 (a) ZIF-8 MOF 化学和结构；(b) 示意图表示 ALD ZnO 和转化为气相沉积 MOF，体积膨胀和间隙填充约为 10-15 倍。 ........................................................................................................................................... 56 图 41 在完全填充芯片到基板间隙后，距离最近通孔 300 µm 的集成结构横截面的 EDX 映射.............................................................................57 图 42 横截面的 SEM 图像显示抛光模具未渗透到通孔和芯片与基板的间隙中，从而使上述结果可信 ............................................................................................. 58 图 43 (a) 测试台示意图，顶部芯片具有通孔 Cu-Cu 键合到底部基板；(b) Cu-Cu 键合测试结构的 SEM 横截面（面 A）；(c) 键合前顶部芯片表面的铜垫/柱（面 B）；(d) 键合前底部芯片表面的带有金属走线的铜柱（面 C） ............................................................................................................................. 59 图 44 20 nm ZnO ALD 后脱键合的底部芯片概览；(b) 通孔下方未沉积填充的区域 ............................................................................................................. 60 图 45 顶部芯片靠近通孔的区域，显示扩散半径为 (a) 572 µm，通孔直径为 240 µm； (b) 75 µm 直径通孔的 364 µm .............................................................. 61 图 46 20 nm ZnO ALD 后的脱粘底部芯片概览，a) 脉冲时间 250 ms 和温度 150°C；(b) 脉冲时间 1 秒和温度 150°C ................................................................................ 62 图 47 反向混合键合的工艺顺序 ............................................................................................. 63 图 48 (a) 1 个 MOF 循环后脱粘底部芯片的概览；(b) 在底部芯片中间观察到的 MOF 晶粒表明已完全渗透............................................................................................................. 64 图 49 靠近底部基板中心的 FIB 横截面，如预期的那样，显示了 500 nm MOF ............................................................................................................................................. 65 图 50 (a) 5 个 MOF 填充循环后脱粘底部芯片的概览；(b)62 图 47 反向混合键合的工艺顺序 .......................................................................................... 63 图 48 (a) 经过 1 个 MOF 循环后，脱键合底部芯片的概览；(b) 在底部芯片中间观察到的 MOF 晶粒表示完全渗透............................................................................. 64 图 49 靠近底部基板中心的 FIB 横截面，如预期的那样显示了 500 nm MOF ............................................................................................................................. 65 图 50 (a) 经过 5 个 MOF 填充循环后，脱键合底部芯片的概览；(b)62 图 47 反向混合键合的工艺顺序 .......................................................................................... 63 图 48 (a) 经过 1 个 MOF 循环后，脱键合底部芯片的概览；(b) 在底部芯片中间观察到的 MOF 晶粒表示完全渗透............................................................................. 64 图 49 靠近底部基板中心的 FIB 横截面，如预期的那样显示了 500 nm MOF ............................................................................................................................. 65 图 50 (a) 经过 5 个 MOF 填充循环后，脱键合底部芯片的概览；(b)
使用乙酸聚乙烯酯（PVA）和丙烯酸添加剂
摘要。一种粘合剂，以各种名称（例如胶水，水泥，粘液或糊状）而闻名，是一种材料，用于将两个不同物品的一个或两个表面应用于一个或两个表面，以将它们团结起来并承受将它们拉开的任何尝试。粘合剂可以自然发生或人为地生产。在这种特定情况下，讨论集中于使用丙烯酸和乙酸聚乙烯酯（PVA）作为所考虑的粘合剂的基本材料。在制定粘合剂的过程中，测量了大约2升水，然后倒入用作混合容器的塑料桶中。随后，将0.7千克碳酸钙引入水桶中，并搅拌以进行彻底混合。之后，将每个丙烯酸和乙酸聚乙烯酯（PVA）添加到桶中的混合物中，并有效地搅拌直至实现均匀且良好的混合物。然后将0.1 kg的硝基醇和0.07 kg的bamacol粉末掺入混合物中，以连续搅拌，以确保将其掺入混合物中。此外，将0.05千克的福尔马林作为防腐剂引入，并搅拌大约十分钟以最终确定产品。然后，通过测试其在各种材料组合上的键合特性来评估粘合剂的性能，包括木材到木材，纸箱到纸 - 卡顿，纸纸到纸，木材到金属和纸与木材的应用。结果表明，使用时，白色粘合剂可作为多功能，应用于多功能产品。测试了各种特性，例如干燥时间，粘结强度和pH水平，以确定粘合剂的最佳品质。此外，还彻底检查了配制粘合剂的保质期。最终，粘合剂证明了其在粘结纸纸，纸上和其他包装材料中的有效性，展示了其在各种应用中的多功能性和实用性。
利用 ... 实现芯片到晶圆键合的替代方法
本文介绍了一种无需依赖载体晶圆即可直接放置芯片到晶圆的替代方法，该方法专门针对混合键合、3DIC 和集成光子学应用而设计。芯片到晶圆键合是异质垂直集成设备制造中的关键工艺，通常涉及在集成到目标晶圆之前将各个芯片放置到载体或处理晶圆上的中间步骤。这种传统方法增加了成本、复杂性、潜在的兼容性问题和工艺步骤。在本研究中，我们提出了一种简化的工艺，消除了对载体晶圆的需求，从而简化了集成并减少了制造步骤。利用大气等离子清洗，我们清洁并激活芯片和目标晶圆的表面，以促进直接放置键合。通过实验验证，我们证明了这种方法的可行性和有效性。我们的研究结果展示了成功的芯片到晶圆键合，界面污染最小，键合强度增强。此外，我们还探讨了大气等离子清洗参数对键合质量的影响，为工艺优化提供了见解。这项研究为芯片到晶圆键合提供了一种有前途的替代方案，提高了垂直集成电路制造的效率和简便性，特别是在混合键合、3DIC 和集成光子学应用领域。
双向高线导电性和环境自适应石墨烯厚膜通过无缝粘合组件实现了极端热管理
随着航空航天，通信和能源存储系统中高功率电子设备的快速发展，巨大的热量频率对电子设备安全构成了越来越多的威胁。与几个微厚度的薄膜相比，高质量的石墨烯厚纤维（GTF）超过数百微米厚度是一个有希望的候选者，可以解决由于较高的热量量，以解决热管理挑战。然而，传统的GTF通常具有较低的导热率和弱的机械性能，归因于板板比对和脆弱的界面粘附。在这里，提出了一种无缝的键合组件（SBA）策略，以使GTF超过数百微米，具有可靠的合并界面。对于厚度为≈250μm的GTF-SBA，平面内和平面导热率分别为925.75和7.03 w m-1 K-1，大约是传统粘合剂组装方法制备的GTF的GTF的两次和12次。此外，GTF-SBA即使在77 k循环到573 K的严酷温度冲击后，也表现出了显着的稳定性，从而确保了其在极端条件下长期服务的环境适应性。这些发现提供了对石墨烯大块材料界面设计的宝贵见解，并突出了高性能石墨烯材料在极端热管理需求中的潜在应用。
双向高线导电性和环境自适应石墨烯厚膜通过无缝粘合组件实现了极端热管理
随着航空航天，通信和能源存储系统中高功率电子设备的快速发展，巨大的热量频率对电子设备安全构成了越来越多的威胁。与几个微厚度的薄膜相比，高质量的石墨烯厚纤维（GTF）超过数百微米厚度是一个有希望的候选者，可以解决由于较高的热量量，以解决热管理挑战。然而，传统的GTF通常具有较低的导热率和弱的机械性能，归因于板板比对和脆弱的界面粘附。在这里，提出了一种无缝的键合组件（SBA）策略，以使GTF超过数百微米，具有可靠的合并界面。对于厚度为≈250μm的GTF-SBA，平面内和平面导热率分别为925.75和7.03 w m-1 K-1，大约是传统粘合剂组装方法制备的GTF的GTF的两次和12次。此外，GTF-SBA即使在77 k循环到573 K的严酷温度冲击后，也表现出了显着的稳定性，从而确保了其在极端条件下长期服务的环境适应性。这些发现提供了对石墨烯大块材料界面设计的宝贵见解，并突出了高性能石墨烯材料在极端热管理需求中的潜在应用。
一种新型铜微孔辅助键合方法...
摘要 — 这项工作提出了一种新方法，将微/纳米级多孔铜反蛋白石 (CIO) 融入 Sn 基焊料微凸块中，与低温 CMOS 后端 (BEOL) 工艺兼容。微孔结构可使临界孔径小至 5 μm 甚至小至 200 nm（基于凸块尺寸）。这种多孔辅助键合技术具有巨大潜力，可提高细间距 Cu/Sn 键合界面的热导率和机械可靠性。在这项工作中，我们已成功制造并展示了直径为 100 μm 的 Cu 凸块上孔径为 3 μm 的基于 CIO 的微孔结构，实现了 3 μm - 5 μm 的目标厚度，这通过聚焦离子束显微镜 (FIB) 分析得到证实。Cu-CIO 和 Sn 焊料键合界面的微观结构和元素映射表明，熔融焊料可以渗透这些铜 CIO 微孔结构。这样，微凸块就可以通过毛细力进行自对准，形成坚固的机械相互扩散键。此外，采用简化的有限元法 (FEM) 表明，基于 CIO 的微/纳米多孔铜基质结构有可能将 Cu/Sn 键合层的等效热导率提高 2-3 倍。
