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芯片混合键合技术

昨天 10:16 浏览：63 来源：小萍子

在芯片制造中，芯片金属键合技术是连接不同芯片或晶圆之间，形成高效、可靠的连接的关键技术之一。随着集成电路集成度的不断提高，混合键合技术因其能够提供更高性能、更小尺寸的解决方案而受到广泛关注。

本文将重点介绍两种主流的混合键合技术—晶圆到晶圆（W2W）和芯片到晶圆（D2W）键合，并探讨它们的应用特点及成本效益分析。

W2W技术是指将两片已经加工完毕的晶圆直接键合在一起。这种键合方式提供了极高的对准精度、较高的吞吐量以及优良的键合良率，因此成为目前混合键合中最常用的技术。

例如，长江存储在其3D NAND闪存技术Xstacking中采用了W2W键合，实现了存储单元的高密度堆叠，显著提升了产品的性能和容量。

然而，W2W键合也有其局限性。由于无法在键合前筛选出已知良好芯片（Known Good Die, KGD），这意味着如果有缺陷的芯片被键合到其他芯片上，将会造成晶圆的浪费。因此，W2W键合通常适用于那些具有极高良率的晶圆中。

D2W键合则是指将单个或多个已经切割好的芯片（Die）贴附到另一片已完成加工的晶圆上，实现芯片间的键合。根据操作流程的不同，D2W可以进一步分为两种类型：

批量键合：先将切割好的芯片使用临时键合材料固定在一个载体晶圆上，然后整体与目标晶圆进行键合，最后解除临时键合。这种方法类似于传统W2W键合，但在处理过程中引入了额外的步骤，可能会带来污染风险。

相较于W2W，D2W键合允许使用良率较低但仍具商业价值的芯片，从而降低了材料成本。不过，D2W在键合过程中需要更多的操作步骤，这不仅增加了潜在的污染风险，也可能提高了整体成本。特别是对于小尺寸芯片而言，D2W的成本可能高于W2W；而当芯片尺寸增大时，W2W的成本优势逐渐消失。

（最新DRAM的架构array wafer and logic wafer --W2W）

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