- 综合排序
- 最热优先
- 最新优先
超越摩尔定律的范式转移：面向三维异构集成的铜-铜低温键合技术及其材料与工艺协同优化
《面向三维异构集成的铜-铜低温键合技术及其材料与工艺优化：技术、挑战及趋势》王文广（kdd.wang@gmail.com）随着人工智能（AI）和高性能计算（HPC）需求的爆发式增长，传统半导体制程微缩（ 三维异构集成（3D Heterogeneous Integration）作为“超越摩尔定律”（More than Moore）时代的核心技术路径，通过在垂直维度上堆叠和互连不同功能、不同工艺节点的芯片， 铜-铜（Cu-Cu）混合键合技术，凭借其在高密度、高带宽、低功耗互连方面的显著优势，成为实现高级三维集成的关键。 三维异构集成技术应运而生，它允许将逻辑、存储、射频、传感器等不同功能的裸片（Die）在垂直方向上进行高密度堆叠和互连。 未来，通过对晶圆表面化学状态（如亲水性）的精细工程化调控，来管理键合波的行为将变得愈发重要。结论：迈向“芯”三维时代的技术基石三维异构集成已经不是一个选项，而是延续半导体产业发展的必然路径。
92910编辑于 2025-10-08半导体先进封装技术深度解析：芯粒、异构集成、混合键合与逆向混合键合
半导体先进封装技术深度解析：芯粒、异构集成、混合键合与逆向混合键合 走向未来（kdd.wang@gmail.com）随着人工智能（AI）大模型对算力需求的爆炸性增长，半导体行业正经历从“延续摩尔”到“超越摩尔 在此背景下，半导体行业将目光转向了“超越摩尔”的技术路径，异构集成应运而生。 低温探索：为了兼容对温度敏感的器件（如DRAM），研究还探索了使用钌（Ruthenium, Ru）作为铜的钝化层来实现低温键合。 5.3 路线图与挑战尽管前景广阔，IHB作为一项新兴技术，其商业化之路仍需克服若干挑战：低温工艺的成熟化：目前300℃的键合温度仍有优化空间。 它将直接铜键合的稳健性和金属有机框架（MOF）气相沉积的卓越填充能力完美结合，不仅展示了在5µm间距下实现高密度互连的巨大潜力，更为硅-玻璃集成、下一代HBM等前沿领域开辟了新的技术路径。
1.4K20编辑于 2025-10-09- 来自专栏光芯前沿
新加坡A*STAR IME：多芯粒(chiplet)异构集成互联技术(2.5D3D封装、CPO)
一、半导体系统缩放的必然选择：异构集成技术崛起 随着生成式AI与高性能计算（HPC）对算力的需求呈指数级增长（年复合增长率超50%），单芯片晶体管密度提升面临物理极限与成本瓶颈。 二、IME异构集成技术平台：三大核心方向突破 IME构建了覆盖2.5D中介层、3D混合键合、共封装光学的全栈技术体系，解决高密度互连的关键挑战： ① 2.5D中介层：嵌入式细间距互连技术 - 亚微米pitch晶圆间混合键合工艺： 晶圆间混合键合的关键技术包括：需良好控制铜碟形凹陷和电介质表面粗糙度；通过应力工程控制晶圆翘曲以实现良好对准；对电介质和铜表面进行活化来获得良好键合强度 键合过程中的空洞引起原因包括因阻挡层尖峰导致的阻挡层 - 电介质层界面空洞、铜电偶腐蚀引起的空洞、铜表面不均匀导致的铜 - 铜界面空洞、铜 - 电介质层之间的空洞以及因热膨胀系数不匹配应力导致的电介质 异构集成技术不仅是封装工艺的升级，更是半导体产业架构的重构。IME通过细间距互连、高精度键合、光电协同三大核心技术，为多芯粒集成提供了从原理验证到工程化的完整解决方案。
1.8K11编辑于 2025-04-26 - 来自专栏光芯前沿
VLSI 2025 imec短课：2.5D3D集成技术现状、核心突破与未来路线图
本文将全面解析这一技术体系，从历史演进到技术细节，从应用场景到未来趋势，展现三维集成如何重塑半导体产业格局。 ◆ 微电子系统集成的演进与驱动 微电子系统集成正经历从“单片集成”到“异构集成”的范式转变。 3D互连层级则引入硅通孔（TSV）、细间距微凸点、直接铜-铜键合等垂直连接方式，实现芯片堆叠与中介层集成，形成从前端器件（FEOL）到封装的完整互连链路。 ② 混合键合：从微凸点到铜-铜直接键合 混合键合技术正逐步替代传统微凸点互连，成为高密度3D集成的关键。 ◆ 结论：3D集成的未来展望 3D系统集成已形成多技术协同的动态格局，从2.5D芯粒到3D-SoC，从TSV到混合键合，每种技术均在持续提升密度与性能。
1.6K11编辑于 2025-08-06 - 来自专栏光芯前沿
美国先进封装制造蓝图（MRHIEP）：高性能计算相关的先进封装及异质集成技术
这项技术随后被AMD用于GPU到HBM的高带宽连接，以及许多其他公司在基于小芯片和非小芯片的产品中使用，所有这些都涉及逻辑和内存的异构集成。 c) 混合键合（芯片到晶圆和晶圆到晶圆） 混合键合，即先将电介质材料键合在一起，然后进行退火以产生铜到铜的键合，自 2016 年索尼首次采用混合键合技术生产图像传感器以来，已经实现了大规模生产（HVM 可能有 8 - 20 个堆叠芯片的高带宽内存（HBM）需要较低的键合温度。正在开发各种电介质材料以降低键合温度，同时保持键合强度，并且正在研究铜晶粒结构以减少铜到铜键合形成所需的热预算。 混合键合的低成本新兴替代方案，如直接铜 - 铜热压键合和聚合物混合键合，是使现有和新的领先外包半导体组装和测试（OSAT）企业实现本土制造的绝佳途径。 未来的设计将采用新的先进光学封装技术，把单模光纤（SMF）和保偏光纤（PMF）集成到共封装光学（CPO）中，以补充电子小芯片的异构集成。
78401编辑于 2025-04-08 - 来自专栏AI分享
什么是MCP？一分钟搞懂！
二、MCP技术演进史：从平面拼接到立体建构1990年代初期，摩托罗拉在微控制器封装中首次尝试多芯片集成，采用引线键合技术实现存储与逻辑芯片的平面组合。 当前最前沿的混合键合（Hybrid Bonding）技术正在打破物理极限。 台积电的SoIC技术实现10微米以下的凸点间距，铜-铜直接键合界面电阻降至0.1Ω·mm²，使得芯片间数据传输带宽突破1TB/s。这种原子级别的界面融合，标志着封装技术正式进入纳米级精度时代。 这种硅基桥梁技术使得不同工艺节点的芯片能够无缝协作，突破单芯片制程限制。3D堆叠技术开启垂直集成新纪元。美光的1β DRAM芯片通过混合键合堆叠8个存储层，单元密度达到24Gb/mm²。 五、MCP技术挑战与未来进路热管理成为三维集成的阿喀琉斯之踵。当计算密度达到1kW/cm²时，传统散热方案完全失效。
4.7K10编辑于 2025-04-02 - 来自专栏先进封装
一种新型RDL PoP扇出晶圆级封装工艺芯片到晶圆键合技术
、小外形尺寸以及多功能的异构集成。 为了解决基于RDL的中介层封装堆叠（PoP）挑战，引入了一种真正的芯片最后工艺流程（chip-last process flow），并采用了芯片到晶圆（Chip-to-Wafer, C2W）键合技术。 一、介绍中介层封装堆叠（ PoP）是一种实现三维（3D）结构需求的封装技术，通过堆叠两个不同的层压基板（顶部中介层和底部基板），并使用铜芯焊球（Copper-Cored Solder Balls, CCSBs 四、关键技术和制造结果基于RDL的集成PoP是使用以下三项关键技术制造的：(a) 晶圆支持系统（WSS）(b) RDL制造(c) 用于垂直互连的铜芯焊球（CCSBs）A晶圆支持系统 （WSS）薄的顶部和底部 CCSB由三种材料构成：铜芯球、镍（Ni）层和焊料包覆层。CCSB的尺寸应根据封装高度和CCSB着陆焊盘的间距/直径来选择，以避免在CCSB放置过程或顶部中介层键合过程中出现焊料桥接或不润湿问题。
1.2K10编辑于 2025-02-10 - 来自专栏光芯前沿
Intel先进封装技术：从异构集成到光互连创新
这些技术的协同发展，将加速异构集成从"概念"走向"量产"，为AI、HPC和下一代通信系统提供前所未有的算力与带宽支持，引领半导体行业进入"封装驱动创新"的新时代。 英特尔基于EMIB技术实现了光学I/O与计算芯片的异构集成，采用光纤阵列单元（FAU）和V型槽技术实现光学耦合，在组装工艺、性能稳定性和可靠性方面取得了实质性进展。 ，验证了复杂异构集成的可行性。 芯片对芯片键合工艺是采用甲酸回流（FAR）的 “热 tack” 热压键合（TCB）。该工艺通过焊料凸点的最小润湿和机械变形实现临时弱键合。 通过低温差TCB实现4倍的工艺窗口扩展，inline良率提升2倍以上； ② 2倍光刻版尺寸芯片键合：成功实现1635mm²（2倍光刻版）单芯片和含HBM的Foveros堆叠芯片的键合，与传统TCB相比，
2.2K20编辑于 2025-07-10 L4级自动驾驶提速，制造链可以提前做哪些升级？
这就对制造链的各个环节提出了前所未有的精密要求。PART1从芯片到整车自动驾驶汽车的制造链可以大致分为三个层面：芯片与传感器等核心元器件层面、域控制器与电子系统层面、整车集成与结构层面。 在此环节，料盒式等离子清洗机可对铜引线框架进行批量处理，通过氩气与氢气的混合气体配方，在物理轰击与化学还原的协同作用下，快速去除焊盘表面污染物，使引线键合强度显著提升。 对于IGBT等功率模块，陶瓷覆铜基板与散热器之间的导热界面材料填充效果直接影响热管理效率，等离子清洗是确保低热阻、高可靠散热的关键预处理步骤。 采用大气等离子对外壳粘接面进行在线处理，可瞬间活化材料表面，使密封胶形成牢固的化学键合，杜绝因振动和冷热循环导致的进水失效。 从芯片引线框架的批量清洁，到传感器光学部件的原子级洁净，再到传感器外壳的可靠密封，等离子表面处理技术以其干式、低温、可控的特性，正在成为支撑高阶自动驾驶制造的关键工艺之一。
12310编辑于 2026-03-20- 来自专栏存储公众号：王知鱼
BBCube 3D：使用WoW/CoW进行3D-DRAM封装
问题意识 内存封装技术代次比较 • 对高数据带宽的需求正在增加 • 已经引入了HBM（高带宽内存） • 在相同功耗下提供更高（相较于DDR）的带宽 • 2D传输方式限制了访问能耗的改进 • 异构3D集成 HBM (2.5D)：基于2.5D的高带宽内存技术（较低能耗），内存带宽较DDR有所提升； • Heterogeneous 3D：异构3D集成（能耗进一步降低，带宽更高），且内存带宽有望突破10TB/s 为进一步提升带宽和降低能耗，异构3D集成技术被提出，能够达到更高的带宽（如10TB/s）并实现更低的访问能耗。 异构3D集成挑战 • 散热（Cooling） • xPU无法充分散热。 图片重点分析了异构3D集成（3DI）技术的主要挑战，包括散热不足和电力传输问题。传统设计（存储器堆叠在xPU上）在散热方面存在显著困难，而电力传输相对简单。 BBCube 3D结构通过堆叠xPU、缓存芯片、层叠DRAM和基底芯片，形成紧凑的3D集成设计。采用先进的WoW和CoW堆叠技术，确保高密度的集成。
1.4K01编辑于 2025-02-11 2026年全球半导体行业10大技术趋势
北京大学、南京大学、中科院微电子所等机构在存算一体领域取得突破性进展；imec成功实现250nm间距的3D键合，为逻辑-内存异构集成提供关键支撑；英伟达推出集成硅光引擎的CPO交换芯片，显著提升能效与部署效率 同时，CMOS 2.0架构推动SoC垂直堆叠，imec已实现250nm间距3D键合，支持逻辑-内存异构集成。产业生态上，厂商通过光刻校正将键合误差控制在25nm内，但全晶圆良率提升仍需工具突破。 趋势六：芯片堆叠革命，混合键合开启逻辑芯片3D时代 作者：赵明灿 混合键合技术通过铜对铜直接键合突破传统封装极限，已成为后摩尔时代逻辑芯片三维集成的核心方案。 其介电层与金属层同步键合，可将互连间距压缩至3μm以下，连接密度较传统TSV技术提升10－100倍，为逻辑与存储的异构集成提供原子级互联能力。 3D互连格局。 ，芯片对晶圆(D2W)键合套刻误差小于350nm，晶圆对晶圆(W2W)键合良率达99.9%，有效支撑3D NAND的超高层堆叠；在键合机制方面，在300－400℃低温下通过热压合实现铜原子扩散焊接，同时介电层发生分子键合
2K10编辑于 2026-03-23- 来自专栏存储公众号：王知鱼
HBM工艺突破：技术回顾、展望
供应商们是在继续使用现有的TC-NCF（热压非导电膜）和MR-MUF技术，还是转向更新的混合键合（Hybrid Bonding）技术，目前还没有定论。 后端键合技术是竞争焦点：目前市场上主要存在两种技术路线：SK hynix领先的MR-MUF和三星/美光使用的TC-NCF。 但面向未来16层以上的超高堆叠，混合键合（Hybrid Bonding / HCB） 被视为行业共同的演进方向，是实现技术突破的关键。 TSV copper filling (TSV铜填充)：将铜注入到刻蚀好的孔洞中，形成导电的TSV。 根本性流程差异：TC-NCF是串行工艺（Samsung/Micron），每层都需要独立进行高温高压键合；而MR-MUF是并行工艺（HK Hynix），一次性完成所有层级的低温键合。
98710编辑于 2025-12-25 - 来自专栏光芯前沿
日月光先进封装报告：AI加速的核心驱动力——从异构集成到硅光子学的突破
在此背景下，先进封装技术凭借变革性创新，成为解决关键热管理和电气挑战的核心，其异构集成解决方案涵盖电源管理器件、共封装光学等关键领域。 当前，新制程节点的推出速度放缓，但成本持续上升，这要求采用新颖的设计、工艺与制造技术。同时，芯片需要更多功能模块，尺寸随代际扩大，而先进封装的异构集成技术，成为平衡性能、成本与效率的关键推动力。 ◆ ASE先进封装路线图：从基础到前沿 日月光（ASE）的先进封装技术演进贯穿1984年至今，涵盖多个关键节点： - 基础技术：引线键合（Wire Bond）、BGA 倒装焊芯片（Flip - 激光二极管集成：采用金锡（AuSn）键合、3D打印晶圆等技术，结合光学沟槽（optics Trench）与凸点下金属化（UBM），实现亚微米精度的光纤无源对准，支持5倍以上的单位时间产量（UPH）。 先进封装技术正以其在集成密度、性能、成本与能效上的综合优势，成为AI加速的核心驱动力。从异构集成到硅光子学，从面板级封装到电源创新，每一项突破都在推动AI从“概念”走向“规模化应用”。
1K10编辑于 2025-08-12 - 来自专栏光芯前沿
异构集成技术与人工智能：从算力挑战到系统级创新
在人工智能飞速发展的当下，计算需求呈指数级增长，异构集成（Heterogeneous Integration, HI）技术成为推动AI硬件进步的关键力量。 ② 跨尺度连接技术 针对不同通信距离优化互连方案 ——0.01-0.05m 短距采用 2D 铜互连，0.05-0.5m 中距采用 3D 堆叠铜互连，1m-1000m 长距采用共封装光子学（Co-Packaged 这种分层互连架构在保证带宽密度的同时，传输能耗也显著优于单一互连方案。 三、AI 驱动下的异构集成关键技术突破 1. 三维堆叠与热管理创新 3D 堆叠技术将多个芯片垂直集成，带来密度提升的同时加剧了散热挑战。 光子集成与射频技术融合 为解决电互连的带宽瓶颈，异构集成引入光子学技术实现光 - 电混合集成： 三维光波导：在N-BK7材料中通过飞秒加工的形式形成3D波导结构，在0.7um半径单模尺寸和3um
91710编辑于 2025-04-27 用于 ARRAY 制程工艺的低铜腐蚀光刻胶剥离液及白光干涉仪在光刻图形的测量
用于 ARRAY 制程工艺的低铜腐蚀光刻胶剥离液配方设计低铜腐蚀光刻胶剥离液需兼顾光刻胶溶解能力与铜保护性能。其主要成分包括有机溶剂、碱性活性物质、铜缓蚀剂和表面活性剂。 以 TFT - LCD 面板制造为例，在铜布线光刻胶剥离过程中，低铜腐蚀光刻胶剥离液能快速溶解光刻胶，同时对铜布线的腐蚀速率极低，有效保障铜布线的完整性和导电性，避免因铜腐蚀导致的线路短路、断路等问题， 优势白光干涉仪采用非接触式测量，避免了对光刻图形的物理损伤，适合 ARRAY 制程工艺中脆弱光刻结构的检测；测量速度快，可实现对光刻图形的快速批量检测，满足生产线上高效检测需求；其三维表面形貌可视化功能 TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪1)一改传统白光干涉操作复杂的问题，实现一键智能聚焦扫描，亚纳米精度下实现卓越的重复性表现。 2)系统集成CST连续扫描技术，Z向测量范围高达100mm，不受物镜放大倍率的影响的高精度垂直分辨率，为复杂形貌测量提供全面解决方案。3）可搭载多普勒激光测振系统，实现实现“动态”3D轮廓测量。
29110编辑于 2025-06-18- 来自专栏先进封装
绝缘涂层键合铜线的互联技术及工艺制程的改进与验证
确定SSB工艺控制的要点及改善方法，并通过试验证实所述措施与方法的有效性。引线键合工艺在集成电路引线框架封装技术中处于主导地位。 由于绝缘涂层键合铜线具有成本、电性能、机械性能可靠性等方面的优势,绝缘涂层键合铜线的键合技术已成为主要的焊线工艺技术。 SSB 工艺应用在多个芯片功能互联方面,目的是使多个芯片能够集成在1个封装体内，实现功能的完整连接与输出。由于绝缘涂层键合铜线具有硬度高、极易氧化的特性,绝缘涂层键合铜线的SSB 键合工艺难度较大。 图 1: 铜绝缘涂层键合铜线的SSB工艺02绝缘涂层键合铜线氧化会使铜球表面形成 CuO。 随着集成电路封装中绝缘涂层键合铜线工艺的快速发展,通过对设备、工艺、材料等各环节的优化和控制,绝缘涂层键合铜线 SSB 互联工艺将会得到更好的发展。泰豐瑞電子！
80100编辑于 2024-11-12 - 来自专栏程业电热科技-加热与测温方案
程业电热科技-T型热电偶的应用场景
T型热电偶（铜-铜镍合金热电偶）因其中低温高线性、无磁性、低成本、低温性能优异等特点，在医疗、食品、科研、环境监测等多个行业得到广泛应用。 本报告从应用需求驱动、技术适配性、典型案例、环境适应性四个维度，对不同场景下的选型要点、使用条件、限制因素进行深入分析，并给出针对性优化建议，旨在为工程实践提供可落地的参考。 、超导磁体等设备生物兼容性：传感器材料不得释放有害离子适配性分析：T型在低温段热电势线性好，易于精确标定；铜与铜镍合金均为低毒性材料，符合ISO10993生物相容性基本准则；无铁磁性，可在MRI室或SQUID 5.结论T型热电偶在中低温、高精度、无磁、经济型应用中具有不可替代的优势，其场景适配性涵盖医疗、食品、科研、环境与部分工业过程控制。正确识别环境约束并采取相应防护措施，可最大化发挥其性能潜力。 未来，随着微型化、数字化与耐高温涂层技术的进步，T型热电偶的应用广度将进一步扩展，尤其在物联网分布式测温节点与极端环境监控中将发挥更大价值。
14210编辑于 2026-03-06 - 来自专栏光芯前沿
VLSI 2025 Alphawave短课：AIHPC背后的连接技术革命
同时，光学收发器技术持续演进，从传统模块到集成DSP与硅光子技术的光引擎，共封装光学（CPO）虽能降低功耗、延迟，但存在散热集中、维护复杂等问题。 此外，铜互连通过共封装铜（CPC）连接器缓解阻抗不连续问题，400G以上电信号（如PAM-4/6）的可行性依赖FEC与均衡技术优化。 芯粒（Chiplet）架构的优势 ◆ 成本与效率：降低设计时间、风险及硅成本，支持异构集成（如先进逻辑芯粒+IO优化芯粒）。 芯粒实现的设计要点 ◆ 需精确仿真互连寄生参数（含封装），避免电感耦合；建议采用独立高电压供电提升SNR；可异构集成（如N-1代CMOS、SiGe、SiPho技术）。 - 架构创新：芯粒异构集成、3D堆叠、CPO成为主流。 3. 研发协作需求 - 需跨领域协同（DSP、模拟设计、光学、封装、编码、网络架构等），推动技术突破以匹配AI算力增长速度。
46210编辑于 2025-08-02 面向高级AI计算，应用材料推出三款全新半导体设备
混合键合是一种新兴的芯片堆叠技术，它使用直接铜对铜键合，从而显着提高整体性能、功耗和成本。 日益复杂的芯片封装给大批量制造中的混合键合带来了挑战。 （Besi） （贝思半导体）合作开发了 Kinex™ 键合系统——业界首款集成芯片到晶圆的混合键合机。 该系统汇集了应用材料公司在前端晶圆和芯片加工方面的专业知识，以及来自Besi领先的芯片贴装、互连和组装解决方案的高水平键合精度和速度。 Kinex 系统将所有关键的混合键合工艺步骤集成到一个系统中，与非集成方法相比具有以下几个主要优势： 由于卓越的芯片级跟踪，可以更好地管理复杂的多芯片封装 通过高精度粘合和清洁、受控的环境实现更小的互连间距 通过精确控制混合键合工艺步骤之间的排队时间，提高键合一致性和质量 通过集成的在线计量实现更快的叠加测量和漂移检测 Kinex 系统被多个领先的逻辑、内存和 OSAT* 客户使用。
16010编辑于 2026-03-19- 来自专栏arXiv每日学术速递
又双叒导了？中科院等发布「近室温常压」超导新论文，相关话题一度知乎热榜第一
其中，变种磷灰石成分显示出近室温超导电性，转变温度约在250-260K（-23.15℃ ~ -13.15℃），铜蓝矿亦可能被诱导出另一个30K（−243.15∘C）左右的低温超导相。 S1样本在八个温度下的IV曲线如下图所示，电输运通过四探针技术在Aglient B2912A上测量，温度由Oxford OptiStatDN控制。 这表明在变种磷灰石中增加硫的掺杂可以增强超导特性。 有趣的是，两个样本在低温下没有出现平台状线形，相反，随着温度的降低，磁化率迅速减小，因此无法观察到迈纳斯效应（超导特征之一）。 以下，可以认为是主要由铜蓝矿引起的的低温超导相。 由于变种磷灰石和铜蓝矿两个相是相关的，研究人员怀疑铜蓝矿的超导性是由变种磷灰石通过近邻效应诱导的。 图(d)-(h)展示了不同温度下的磁化率-磁场（MH）曲线。
37310编辑于 2024-06-28
腾讯云开发者
Copyright © 2013 - 2026 Tencent Cloud. All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有
深圳市腾讯计算机系统有限公司 ICP备案/许可证号：粤B2-20090059 
粤公网安备44030502008569号
腾讯云计算（北京）有限责任公司 京ICP证150476号 | 京ICP备11018762号