基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺及晶圆键合结构技术

技术编号:43786980 阅读:43 留言:0更新日期:2024-12-24 16:20
本发明专利技术公开了一种基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺及晶圆键合结构,能够在空气环境、低温条件下实现晶圆级键合,并且键合强度达到了国家军用标准。本申请的晶圆级低温键合工艺,首先,利用转移法制备均方根表面粗糙度小于1nm、具有微米级厚度的第一键合金属层;然后,对第一键合金属层的光滑第一金属面进行等离子处理;最后,在空气环境中进行加温加压键合,实现了低温晶圆键合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于晶圆键合,具体涉及一种基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺及晶圆键合结构


技术介绍

1、在机器学习、人工智能和高性能计算等技术的推动下,基于先进封装技术的chiplet(芯粒)技术步入了我们的视野,chiplet技术将原来的复杂多功能soc芯片(系统级芯片)拆成多个小面积、低成本、不同工艺节点的小芯片,再进行重新细装,因其良率高、成本低、集成度高、性能强大、灵活性好、上市时间快等优点受到学术界和产业界的高度关注。

2、因此,功能单一的芯片已不能满足小型化和功能多样化的需求,并且不同功能的材料或器件的异质集成已成为先进封装技术的发展方向之一。目前,实现不同功能材料异质集成的方案有两种:异质外延和异质键合。然而,异质外延存在晶型失配、晶格失配和热膨胀系数失配等问题,外延材料位错密度大或具有多晶性,不能用于制备高性能器件。而异质键合可以在较低的温度下将两种不同材料的晶片直接键合在一起,引起了人们的广泛关注。

3、此外,相比于器件级的逐个芯片单元封装(半导体制造的后道工艺),晶圆级封装能在晶圆层级实现所有器件结构的一次性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,在低温热压键合前,采用等离子体对所述第一键合金属层的第一金属面和第二键合金属层进行活化处理。

3.根据权利要求1所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,在所述第一晶圆的第一表面上通过直接剥离法制备所述第一键合金属层。

4.根据权利要求3所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,在所述第一晶圆的第一表面上通过直接剥离法制备所述第一键合金属层,包括:p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,在低温热压键合前,采用等离子体对所述第一键合金属层的第一金属面和第二键合金属层进行活化处理。

3.根据权利要求1所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,在所述第一晶圆的第一表面上通过直接剥离法制备所述第一键合金属层。

4.根据权利要求3所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,在所述第一晶圆的第一表面上通过直接剥离法制备所述第一键合金属层,包括:

5.根据权利要求4所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,提供具有原子级光滑表面的第一基板,在所述第一基板的原子级光滑表面上形成第一溅射金属层,包括:

6.根据权利要求5所述的基于光滑表面转移方法的晶圆级低温键合工艺,其特征在于,所述第一晶圆和所述第一基板进行热压键合时,键合温度不大于310℃,键合压力不小于20000n,键合时间不少于20min;和/或,

7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴东岷朱志远王逸群夏先海曾中明张宝顺
申请(专利权)人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
类型:发明
国别省市:

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