01超薄LiTaO3晶片的键合减薄技术

芯片和键合考题

一、粘片 1、芯片质量检验采用目检的方法，可以检验出芯片中存在的掩膜缺陷、金属化层缺陷、绝缘电阻以及在各金属化层布线之间、引线之间或引线与芯片边缘之间的缺陷、扩散和钝化层缺陷、划片和芯片缺陷。 2、芯片粘接剪切强度与器件可靠性的关系 1）芯片剪切强度小，粘接机械强度低，器件的耐机械冲击、耐振动、耐离心加速度的能力就小，严重时在进行上述试验时会使芯片脱落，造成器件致命性失效。 2）器件的内热阻会增大。 3）耐热冲击和温度循环能力差，间歇工作寿命（抗热疲劳、热循环次数）小。4）通常芯片剪切强度差，热阻大，结温高，也会造成器件电性能变差。 3、影响芯片粘接剪切强度的因素芯片在剪切力作用下可能发生断裂的界面和材料如图所示硅片芯片背面金属化层底座镀层底座图1芯片可能发生断裂的界面和材料只有经检验确定剪切试验时断裂面两边材料的性质，才能找到剪切强度低和剪切力分散的原因，继而找出解决办法。可能发生断裂或脱层的材料为下列5种： 1）硅片。脆性材料，易裂。 2）芯片背面多层金属层。很薄的多层金属材料，工艺不良时易分层。 3）芯片焊层（粘接层）。

4）底座镀层。 5）底座。正常情况下，这些材料的抗剪强度都大于芯片粘接剪切强度的要求。可能发生断裂或脱层的材料界面为下列5种： 1）硅芯片与芯片背面多层金属层之间。 2）芯片背面多层金属层内各金属层之间。 3）芯片背面金属层与焊层之间。 4）芯片焊层与底座镀层之间。 5）底座镀层与底座基材之间。剪切强度低的器件，断裂通常发生在材料的界面。 4、芯片装配通用工艺文件和管芯粘片、键合检验工艺文件。二、键合 1、键合线和键合点的形状、位置检测

芯片和键合考题

一、粘片 1、芯片质量检验采用目检的方法，可以检验出芯片中存在的掩膜缺陷、金属化层缺陷、绝缘电阻以及在各金属化层布线之间、引线之间或引线与芯片边缘之间的缺陷、扩散和钝化层缺陷、划片和芯片缺陷。 2、芯片粘接剪切强度与器件可靠性的关系 1）芯片剪切强度小，粘接机械强度低，器件的耐机械冲击、耐振动、耐离心加速度的能力就小，严重时在进行上述试验时会使芯片脱落，造成器件致命性失效。 2）器件的内热阻会增大。 3）耐热冲击和温度循环能力差，间歇工作寿命（抗热疲劳、热循环次数）小。4）通常芯片剪切强度差，热阻大，结温高，也会造成器件电性能变差。 3、影响芯片粘接剪切强度的因素芯片在剪切力作用下可能发生断裂的界面和材料如图所示硅片芯片背面金属化层底座镀层底座图芯片可能发生断裂的界面和材料只有经检验确定剪切试验时断裂面两边材料的性质，才能找到剪切强度低和剪切力分散的原因，继而找出解决办法。可能发生断裂或脱层的材料为下列种： 1）硅片。脆性材料，易裂。 2）芯片背面多层金属层。很薄的多层金属材料，工艺不良时易分层。 3）芯片焊层（粘接层）。

4）底座镀层。 5）底座。正常情况下，这些材料的抗剪强度都大于芯片粘接剪切强度的要求。可能发生断裂或脱层的材料界面为下列种： 1）硅芯片与芯片背面多层金属层之间。 2）芯片背面多层金属层内各金属层之间。 3）芯片背面金属层与焊层之间。 4）芯片焊层与底座镀层之间。 5）底座镀层与底座基材之间。剪切强度低的器件，断裂通常发生在材料的界面。 4、芯片装配通用工艺文件和管芯粘片、键合检验工艺文件。二、键合、键合线和键合点的形状、位置检测

晶片键合基础介绍

晶片键合基础介绍选择键合技术的程序通常依赖于一系列要求，如温度限制、密闭性要求和需要的键合后对准精度。键合的选择包括标准工业工艺，如阳极键合、玻璃浆料键合和黏着键合，以及新发展的低温共晶键合，金属扩散（共熔晶）键合和特定应用中的硅熔融键合。探索每一种方法的优势和劣势可以帮助我们对于某种应用采用何种键合技术做出更合理地决策。表1概括了晶片级键合的可供选项。玻璃浆料键合广泛应用于加速度计的制造和微机电系统的生产。玻璃浆料是一种浆状物质，由铅硅酸玻璃颗粒、钡硅酸盐填充物、浆料和溶剂组成。常见的应用方法是通过丝网印刷技术。通常情况下，图形化后的浆料在每个芯片周围，覆盖30-200微米宽的环形区域，厚度为10-30微米。多余的溶剂在图形化后通过烘烤浆料去除。在晶片对准后进行热压键合。在实际的玻璃浆料键合过程中，玻璃融化并与其中的填充物熔合，从而形成了具有极好密闭性的无空洞封接。玻璃浆料键合的优势是人们熟悉的它的工艺流程和键合界面特性。融化的浆料和浆状的初始状态使工艺可以允许颗粒或者其他微小的表面缺陷。通过键合机上所加力的不同可以控制浆料线的压缩，通常是40%。浆料键合两个最大的缺点是洁净度较低、密封圈占用面积较大。也许，浆料键合最主要的缺点还在于不能实现高精度的对准，因为在键合过程中，玻璃浆料软化并开始黏性流动从而引起晶片发生滑动。阳极键合与玻璃浆料键合两种方法，占生产中微机电系统键合应用的80%。阳极键合的机理决定了它只能应用于玻璃和硅片键合。其机理是在穿过玻璃和硅片的界面的电场辅助作用下，离子向界面发生扩散。这种技术可以用于表面为多晶硅层或玻璃层的基底。有一些键合设备也支持三层的叠层键合。阳极键合的优势包括有成熟的工艺和可接受的密封寿命，玻璃可以和很多种基底实现热匹配可用于对器件实现真空封装或者压力封装，并可以接受5nm或更差的微粗糙度。它的劣势是工艺过程中采用了电压而不能兼容CMOS电路，同时具有可移动的Na+离子的应用，当钠聚集在阳极上及其外表面时会污染对离子敏感的其他电路。金属键合属于基于扩散的和共晶的方法。扩散键合在390-450℃的温度下完成，需要相对较大的压力来实现表面的紧密接触。在金属键合中，必须控制表面的粗糙度以及晶片的翘曲度。金属合金在键合过程中会熔解并实现界面的平坦化。液态的界面使共晶键合需要施加相对较小却要一致的压力。在不同的冶金学系统中，如铜-锡，金-锡或金-硅，共晶合金形成