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Leti在EVG晶圓鍵合機實現首 個300毫米晶圓對晶圓間距為1微米直接混合鍵合

發布時間:2020-05-22

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       EV集團(EVG)是面向MEMS,納米技術和半導體市場的晶片鍵合晶圓鍵合機和光刻設備的領先供應商,而CEA Tech研究所Leti今天宣布了全球首次在晶圓鍵合機成功實現300mm的晶圓間直接混合鍵合,其間距尺寸連接小至1μm(微米)。這一突破還實現了小至500nm的銅焊盤。
        Leti的無塵室使用EVG的全自動GEMINI®FBXT熔融晶片鍵合系統晶圓鍵合機演示了銅/氧化物混合鍵合工藝,這是3D高密度IC應用的關鍵推動力。該結果是在Leti領導的IRT Nanoelec程序的框架中獲得的。EVG于2016年2月加入該研究所的3D集成聯盟。
晶圓鍵合為3D器件堆疊
       提供了一個可行的過程半導體器件的垂直堆疊已成為一種日益可行的方法,可以實現器件密度和性能的不斷提高。使用晶圓鍵合機進行晶圓間鍵合是實現3D堆疊設備的重要工藝步驟。然而,需要晶片之間的緊密對準和覆蓋精度以在晶圓鍵合機鍵合晶片上的互連裝置之間實現良好的電接觸,并最小化鍵合界面處的互連面積,從而可以在晶片上騰出更多空間用于生產設備。支持組件路線圖所需的間距不斷減小,這推動了每一代新產品的更嚴格的晶圓間鍵合規范。

演示結果
       在Leti演示中,頂部和底部300毫米晶圓直接在GEMINI FB XT自動化生產熔融粘合系統中粘合,該晶圓鍵合機系統融合了EVG專有的SmartView®NT面對面對準器和對準驗證模塊,可實現原位鍵合后紅外對準測量。該系統的重疊對準精度總體上在195nm(3-sigma)以內,平均對準結果很好地集中在15nm以下。整個300毫米鍵合晶片堆疊以及特定管芯的烘烤后聲學顯微鏡掃描證實,間距為1μm至4μm且具有最佳銅密度的無缺陷鍵合界面。


300毫米晶片1微米間距鍵合
       Leti的晶圓鍵合機鍵合工藝工程負責人Frank Fournel表示:“據我們所知,這是首次報道的1.5微米以下間距的銅混合鍵合可行性的證明?!?nbsp;“這次最新的演示代表了實現高密度3D芯片堆疊并最終商業化的真正突破和重要一步?!?/span>
       Leti與他人合著的一篇論文總結了該演示,該論文的標題為“ 1 μm間距直接混合鍵合,晶圓對晶圓覆蓋精度小于300nm”,該論文在2017年IEEE S3S大會上發表。
       企業技術開發和IP主管Markus Wimplinger表示:“ 3D集成有望提高設備密度和帶寬,并降低從下一代CMOS圖像傳感器和MEMS到高性能計算的各種應用的功耗。在EV Group?!白鳛?D集成研究與開發的領導者,Leti在將這一關鍵技術推向行業采用和商業化方面一直處于前沿。EVG擁有這一愿景,我們很高興在支持Leti在3D集成方面的最新成就中發揮了作用。”
       利用EVG的高通量XT框架平臺和設備前端模塊(EFEM),GEMINI FB XT自動化生產熔融粘合系統經過優化,可實現超高吞吐量和生產率。集成到系統中的SmartView NT對準器可提供業界領先的晶片到晶片堆疊對準精度(小于200nm,3-sigma)。此外,GEMINI FB XT可以容納多達六個預處理和后處理模塊,用于表面準備,調節和計量步驟,例如晶圓清洗,等離子體活化對準驗證,脫膠(允許將預粘合的晶圓自動分離并重新粘合) -必要時進行處理)和熱壓粘合。


GEMINI_FB_XT_鍵合機

關于萊蒂(法國)

       Leti是CEA Tech的技術研究所,是微型技術的全球領導者,可為工業提供智能,節能和安全的解決方案。Leti成立于1967年,是微技術和納米技術的先驅,可為全球公司,中小型企業和初創企業量身定制差異化的應用解決方案。Leti應對醫療保健,能源和數字遷移方面的重大挑戰。從傳感器到數據處理和計算解決方案,Letti的多學科團隊利用世界一流的預工業化設施提供扎實的專業知識。該研究所位于法國格勒諾布爾,擁有1,900多名員工,2,700項專利組合,91,500平方英尺的無塵室空間和清晰的知識產權政策,并在硅谷和東京設有辦事處。萊蒂(Leti)已創立了60家創業公司,并且是卡諾學院(Carnot Institutes)網絡的成員。
       CEA Tech是法國替代能源和原子能委員會(CEA)的技術研究部門,該委員會是創新研發,國防與安全,核能,工業和基礎科學技術研究的關鍵參與者,被湯森路透評為第二大全球創新研究機構。CEA Tech利用獨特的創新驅動文化和無與倫比的專業知識來開發和傳播行業新技術,從而幫助創造高端產品并提供競爭優勢。

關于EV集團(EVG)

       EV Group(EVG)是制造半導體,微機電系統(MEMS),化合物半導體,功率器件和納米技術器件的設備和工藝解決方案的領先供應商。主要產品包括晶圓鍵合機,薄晶圓處理,光刻/納米壓印光刻(NIL)和計量設備,以及光刻膠涂布機,清潔劑和檢查系統。EV Group成立于1980年,為全球范圍內的精致的全球客戶和合作伙伴提供服務并提供支持。

關于納米電子技術研究所(IRT)

       由CEA-Leti領導的納米電子技術研究所(IRT)在信息和通信技術(ICT)領域,特別是微電子和納米電子領域進行研究和開發。IRT Nanoelec總部位于法國格勒諾布爾,利用該地區久經考驗的創新生態系統來創造可為未來納米電子提供動力,推動新產品開發并激發現有技術的新應用(如物聯網)的技術。在IRT Nanoelec上進行的研發提供了有關3D集成和硅光子學等新興技術將如何影響集成電路的早期見解。

       IRT納米電子從法國國家援助中受益于“ Avenir計劃投資”,編號為ANR-10-AIRT-05。

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