hybrid bonding

https://mp.weixin.qq.com/s/sqpYRbRaQza0_r3yV-Ji_g
混合键合核心在于实现铜对铜、氧化物对氧化物的直接键合，从而彻底摒弃了传统的微凸块。这一根本性变革带来了三大优势：更高的互连密度、更优的电气性能以及更佳的热管理效率。

工艺

工艺始于表面制备，通过化学机械平坦化获得超平坦表面，确保铜和氧化层完美暴露。随后，晶圆或芯片被高精度面对面对准。键合可在室温下进行，但通常需要退火步骤以强化铜连接，形成坚固可靠的互连。

实现可靠的混合键合依赖于三大关键能力：

• 超平坦化：通过化学机械平坦化确保表面纳米级平整，任何不平整都会导致键合缺陷。
• 污染控制：工艺对微粒极其敏感，需要先进的清洗和等离子体激活技术来去除污染物、增强键合强度。
• 高精度对准：随着互连节距缩小至微米甚至亚微米级，红外成像和高精度放置工具对于确保数十亿个键合垫的完美对准至关重要。

CMP相关

from CMP & Hybrid Bonding – Eternal Love or Toxic Relation? Dr. Knut Gottfried

应用场景：

AMD Ryzen X3D系列游戏处理器和Instinct MI300 AI加速器；
高带宽内存HBM；
3D NAND闪存，YMTC的Xtacking架构；
图像传感器。
from ：Recent Advances and Trends in Hybrid Bonding Dr. John Lau

键合方式

hybrid bonding是两种都支持还是只有W2W

https://mp.weixin.qq.com/s/HzIOm5wT8YaCo71tIVWI1g

• C2W
  灵活
  支持异构集成
  适合高性能计算

• W2W
  高吞吐
  高一致性
  适合大规模量产
  

混合键合尺度：微米量级

direct bond interconnect (DBI)

键合原理

https://mp.weixin.qq.com/s/7DX3q2kUwml0DuDfFNbE8A

讲座视频：
https://ieeetv.ieee.org/hbs/effect-of-cu-microstructures-on-the-thermal-expansion-of-sio2-structures-for-3d-ic-hi
PPT已下载在资料/先进封装

from Effect of Cu Microstructures on the Thermal Expansion of Cu/SiO2 Structures for 3D IC Heterogeneous Integration Prof. Chih Chen, IEEE Fellow

根本原因是界面材料热膨胀系数不同

随着Cu的体积减小，Cu的有效膨胀大大缩小，可能导致无法有效键合。