die和flange和pill区别（Die到wafer的键合更进一步）

die和flange和pill区别（Die到wafer的键合更进一步）相比之下，采用取放工具后键合的最先进的对准是 1µm，最好的情况是 700nm，而自对准工艺提供低于 500nm 甚至小于 200nm 的后键合对准。“用于调节表面亲水性的水分配技术和表面处理似乎对于自组装过程的正确进行至关重要，”该论文称。“因此，在自制的集体自组装键合台上实现了出色的对准性能。它导致平均偏差低于 150 nm，3σ 低于 500 nm。最后，展示了自组装工艺与各种芯片尺寸（8x8 mm²、2.7x2.7 mm2、1.3x11.8 mm2 和 2.2x11.8 mm2）的兼容性。”工艺优化也是提高工艺成熟度和针对工业要求的工作的重要组成部分。“有了这样的对齐和吞吐量性能，这绝对是一个有希望的步骤，将物理的魔力和一滴水结合起来，”Bourjot 说。水是“自组装过程的优秀候选者”该论文指出，“毛细力（capillary forces ）源于表面最小化原理，在液体的情况下通过

来源：本文由半导体行业观察编译自design-reuse。

在未来Die对Wafer (D2W) 键合的突破中，CEA-Leti 和英特尔优化了一种混合直接键合、自组装工艺，该工艺有可能增加校准精度以及每小时数千个芯片的制造吞吐量。该方法使用水滴的毛细力（capillary forces）来对齐目标wafer上的die。

该结果发表在 2022 年电子元件与技术会议 (ECTC) 上的一篇论文“Collective Die-to-Wafer Self-Assembly for High Alignment Accuracy and High Throughput 3D Integration”中。虽然领先的微电子公司认为 D2W 混合键合工艺对于未来存储器、HPC 和光子器件的成功至关重要，但它比晶圆对晶圆键合复杂得多，对齐精度和die组装吞吐量也较低。CEA-Leti 多年来一直在开发一种自组装方法，目标是大幅提高吞吐量和贴装精度。

CEA-Leti 的 3D 集成项目经理 Emilie Bourjot 说：“采用 D2W 自组装的商业规模吞吐量提出了与芯片处理相关的两个主要挑战。” “如果将自组装过程与取放工具相结合，则可以通过减少对齐时间来提高吞吐量，因为精细对齐是由液滴完成的。当自组装与collective die-handing 解决方案相结合时，由于所有die同时粘合在一起，而在工艺流程中的任何时候都没有任何高精度放置，因此吞吐量会增加。”

工艺优化也是提高工艺成熟度和针对工业要求的工作的重要组成部分。“有了这样的对齐和吞吐量性能，这绝对是一个有希望的步骤，将物理的魔力和一滴水结合起来，”Bourjot 说。

水是“自组装过程的优秀候选者”

该论文指出，“毛细力（capillary forces ）源于表面最小化原理，在液体的情况下通过表面张力施加。从宏观的角度来看，液体倾向于使其液/气界面最小化，以达到能量最小化的平衡状态。这种机制允许die在其键合位置上自对准。选择作为重新排列矢量的液体必须具有高表面张力，并且必须与直接键合兼容。大多数液体的表面张力在 20 到 50 mN/m 之间，但水的表面张力为 72.1 mN/m，这使其成为使用亲水键的自组装过程的绝佳候选者，其中水已经是关键机制参数。”

“用于调节表面亲水性的水分配技术和表面处理似乎对于自组装过程的正确进行至关重要，”该论文称。“因此，在自制的集体自组装键合台上实现了出色的对准性能。它导致平均偏差低于 150 nm，3σ 低于 500 nm。最后，展示了自组装工艺与各种芯片尺寸（8x8 mm²、2.7x2.7 mm2、1.3x11.8 mm2 和 2.2x11.8 mm2）的兼容性。”

相比之下，采用取放工具后键合的最先进的对准是 1µm，最好的情况是 700nm，而自对准工艺提供低于 500nm 甚至小于 200nm 的后键合对准。

“自制长凳”

CEA-Leti 在解释“自制集体自组装键合台”时说：“由于不存在用于自组装方法的工业工具，因此该团队制造了自己的实验室台，以实现集体自组装。低再现性、手动过程控制仍然实现了 500nm 及以下的对准，这强烈表明专用于该过程的工业工具将提供更高的再现性、稳健性和精度。”

该论文的结论强调了这一点：尽管取得了这些突破，“自组装的许多方面仍需要探索，只有当工具供应商开发出（一种）适用的工具来自动化这一过程时，才能实现巨大的改进。”

对于这次合作，CEA-Leti 设计了工艺流程，并利用其在键合物理、工艺和工艺集成方面的专业知识进行了晶圆加工和自组装键合。它还进行了表征，如纳米形貌、扫描声学显微镜和对齐。英特尔的参与包括提供规范、建模和前后键合工艺集成专业知识，以使自组装工艺代工厂兼容。

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