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面向存储芯片的先进工艺中晶圆键合对准精度与键合强度测试方法.docx
资料介绍
面向存储芯片的先进工艺中晶圆键合对准精度与键合强度测试方法
——从光学对准到红外对准的键合质量评估
引言
晶圆键合是3D堆叠和晶圆级集成的关键工艺。在HBM和3D NAND的CBA架构中，晶圆键合的对准精度和键合强度直接影响芯片的良率和可靠性。对准精度决定了层间互连的电阻和密度，键合强度决定了键合界面的机械可靠性。对准精度和键合强度的测试方法，是晶圆键合工艺控制和质量评估的关键。本文系统分析面向存储芯片的先进工艺中晶圆键合对准精度与键合强度测试方法。
晶圆键合对准精度
对准精度的定义
晶圆键合的对准精度是两片晶圆在键合后的相对位置偏差：
1. 平移偏差：两片晶圆在X轴和Y轴方向上的相对平移，单位μm。
2. 旋转偏差：两片晶圆在θ方向上的相对旋转，单位毫弧度。
3. 放大偏差：两片晶圆在热膨胀或收缩后的尺寸差异，单位ppm。
对准精度的要求
不同应用对对准精度的要求：
1. HBM堆叠：HBM的TSV间距约20μm至40μm，对准精度需优于±1μm。
2. 3D NAND CBA：3D NAND的混合键合间距约1μm至5μm，对准精度需优于±100nm。
3. 晶圆级集成：晶圆级集成的芯片尺寸大，对准精度需优于±500nm。
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