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成長の破片最高で高度ノードの費用の高騰そして複雑さは多くのチップメーカーをではなくにその破片を分割しリーディング エッジ ノードを要求する複数パート始めさせる。挑戦はそれらの分解された部分を戻す方法を一緒にである。

複雑なシステムが一貫して統合される時—ケイ素の単一部分—最終製品は構成装置の熱予算制約間の妥協である。

3D否定論履積は高温polysiliconを必要とする、例えば、必要な温度はCMOSの論理の性能を低下させるが。

ウエファーを分ける分解の記憶および論理は製造業者が各技術を独自に最大限に活用することを可能にする。異質統合はセンサー、トランシーバーとしてさらにもっと魅力的になり、他の非CMOS要素は組合せに加えられる。

問題はすべての部分を接続する方法をである。単一統合は確立した後部のライン（BEOL）のメタライゼーション プロセスによって決まる。部品が別に包まれるとき、製造業者は球の格子配列および同じような設計に回る。しかし2つ以上のダイスが単一のパッケージに組み立てられる時、それらを2間の不完全に定義された中道の立場にあるために接続するのに使用されるプロセス。

多くのシステム パッケージの設計ははんだの関係に頼る。Pick-and-place用具の場所はインターポーザーまたは直接行先のウエファーでsingulatedダイスを前ぶつけた。退潮のオーブンは単一の高効率のステップのはんだの結束を完了する。柔らかいはんだに材料が迎合的な層として役立てば、余りに、別の方法でとらわれの質を低下させるにはかもしれた高さの変化を滑らかにする。

残念ながら、はんだベースの技術はイメージ センサー、高い帯域幅の記憶および同じような適用要求非常に高密度関係に量らない。接着プロセスははんだの隆起を平らにし、絞る、従って結束の最終的な足跡は隆起ピッチよりわずかに大きい。そのピッチがダウン状態になるので、強い関係をする十分なはんだのための部屋が単にない。Xperiで2019国際的なウエファー レベルの包装の会議で、Guilian高および同僚は示された仕事でははんだベースの統合のための最低の実行可能なピッチが約40ミクロンであることを推定した。

CU Snのはんだの接合箇所はひび、疲労失敗およびelectromigrationに貢献する悪い機械特性によって更に限られる。企業によってはそれ以上のピッチのスケーリングを促進するように代わりとなるソリッド ステート接着の技術が努めているほとんどのプロセスははんだの結合の高速、安価および柔軟性に一致なできる。

例えば、どんな接着の機構が選ばれるとらわれのパッドおよびインターポーザーの高さの変化を収容必要がある。プロセス温度はまた装置積み重ねの全部品を保護するには十分に低くなければならない。包装の機構がインターポーザーおよび付けられた破片の多数の層を含むとき、基層は特に挑戦的な熱条件に直面する。基盤の上の各層は別の接着のステップを要求するかもしれない。

1つの提案された代わり、銅銅の直接結合に、簡易性の利点がある。介入の層無し、温度および圧力ヒューズ最も強く可能な関係をする金属の単一部分への上および下のパッド。それは熱圧縮の結合の後ろの考えである。1本パッドの銅の柱は第2ダイスのマッチの死ぬ。永久的な結束をするインターフェイスを渡る熱および圧力ドライブ拡散。300 ºCの範囲の典型的な温度銅を柔らかくするため、互いに合わせるように2つの表面がする。熱圧縮の結合は15から60分、けれどもかかる場合があり、管理された大気を銅の酸化を防ぐように要求する。

きれいな表面は一緒に付く
密接に関連の技術、雑種の結合、誘電性の層で金属を埋め込むことによって酸化を防ぐ試み。ウエファーの結合のメタライゼーションを思い浮ばせるダマスカス プロセスでは電気版の銅は誘電体に切られる穴で満ちる。CMPは誘電体に関連して引込むとらわれのパッドを去る余分な銅を取除く。接触に2つの誘電性の表面を置くことは一時的な結束を作成する。

LetiでIEEEの2019年の電子部品および技術の会議で、研究者は示された直線を促進する仕事では水低下の使用を示した。Xperiのグループは製造業者が完全な複数の破片の積み重ねを組み立てることを可能にするにはこの結束が十分に強いことを説明した。

誘電性の結束は酸化を防ぎ、周囲の空気を使用するように接着装置がする銅を内部に閉じ込める。永久的な結束を形作るためには、製造業者はにアニールするそれを利用する銅のより大きい熱拡張係数を回る。誘電体によって制限されて、銅は2つのダイス間のギャップを繋ぐ自由な表面で拡大するために強制される。銅の拡散はそれから永久的な冶金の結束を形作る。複雑な積み重ねでは、単一はステップを構成の破片すべてをすぐに結ぶことができるアニールする。比較的低い焼きなましの温度は天然酸化物か他の障壁がない時十分である。

とらわれのパッドの高さはCMPの成長した、十分制御プロセスによって定義される。これらの理由すべてのために、ウエファーにウエファーの雑種の結合は数年の間イメージ センサーのような適用で使用された。ウエファーにウエファーの結合の適用はウエファー間のパッドの直線を要求し、高い装置収穫によって損失を最小にするために決まる。2つのウエファーの不完全なダイスは並べてがまずないそう1つのウエファーの欠陥ことができる一致させたウエファーの対応するよい破片の損失をもたらす。

ダイスにウエファーおよびダイスにインターポーザー雑種の結合は可能性としてはより大きい適用スペースを開けることができ単一のパッケージの複雑な異質システムを許可する。但し、これらの適用はまたより複雑なプロセス フローを要求する。ウエファーにウエファーおよびダイスにウエファー（かインターポーザー）プロセスがCMPのステップと結束自体に同じような要求を置く間、singulated破片後CMPを扱うことはより挑戦的である。製造ラインは本来きたないsingulationのステップによって作り出される粒子を制御できるなり空間および他の接着の欠陥を避ける。カサリン ダービーシャーから。