Wafer-Bonding und 3D-Integration

Süss MicroTec und IMEC entwickeln gemeinsam permanente und temporäre Bonding- und Debonding-Prozesse für die 3D-Systemintegration. Dazu gehört auch die Fertigung von TSVs (Through Silicon Vias).

IMEC verwendet den Produktionsbonder XBC 300 von Süss MicroTec, um 3D-Interconnect- und 3D-Wafer-Level-Packaging-Technologie für 200-mm- und 300-mm-Wafer zu entwickeln. Auch die Bearbeitung besonders dünner Wafer mit Stärken zwischen 25 und 50 mm ist möglich. Die universelle Plattform kann mit unterschiedlichen Materialien und Prozessen arbeiten und Dies bei Raumtemperatur de-bonden – eine zentrale Voraussetzung für die Integration von Speicher-ICs und CMOS-Bildsensoren.

Zum Bond-Cluster gehören ein Spin Coater, ein Low-Force-Bonder und eine Plasmakammer. Die für seine 3D-IC-Technologie erforderlichen TSVs stellt IMEC mit einem Single-Damascene-Prozess her, der unmittelbar nach dem Frontend und der Kontaktierung, aber noch vor der Backend-Metallisierung, durchgeführt wird. Dieser Prozess ermöglicht kleine Via-Durchmesser von 1 bis 5 µm. Nach der Backend-Verdrahtung wird das Silizium von der Unterseite des Substrats entfernt, um so die darunter liegenden TSVs freizulegen. Anschließend erfolgt die Stapelung der Dies oder Wafer sowie das Interconnect per Wafer-Bonding.