晶圓鍵合設(shè)備對準(zhǔn)和傳送機構(gòu)研究綜述

吳尚賢，王成君，王廣來，楊道國

（1.桂林電子科技大學(xué)機電工程學(xué)院，廣西桂林 541004；2.中國電子科技集團公司第二研究所，太原 030024）

0 引言

在摩爾定律以及市場大環(huán)境的推動下，集成電路（IC）和微機電系統(tǒng)（MEMS）已經(jīng)得到了快速發(fā)展。在后摩爾時代，集成電路逐漸從傳統(tǒng)的2D 集成電路向3D 集成電路過渡[1]。相較于2D 集成電路，3D 集成電路的密度更高且功耗更低，同時帶寬也更大[2]。3D 集成電路就是將芯片或晶圓在垂直于芯片或晶圓的平面上進行堆疊[3]，因此3D 集成電路與2D 集成電路的最大區(qū)別就是3D 集成電路可以大幅提高元器件集成度和單位體積的功耗密度[4]。目前，采用全新架構(gòu)的3D 集成技術(shù)推動了半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，而不同類型器件（如傳感器、存儲器、處理器以及邏輯器件等）的復(fù)雜集成都離不開3D 集成這一核心技術(shù)[5]。目前，3D 集成技術(shù)仍存在鍵合完整性、晶圓級對準(zhǔn)精度、層間互連以及晶圓減薄與均勻性控制的問題尚待解決[6]。

MEMS 是通過氧化、光刻、擴散和外延等半導(dǎo)體工藝，將傳感、執(zhí)行、信號處理和電路控制等功能集成在微小型系統(tǒng)或器件中，主要包括傳感器和執(zhí)行器兩大類產(chǎn)品[7]。MEMS 器件通常都具有可動結(jié)構(gòu)，在后道工序組裝以及實際應(yīng)用的過程中，經(jīng)常受到外力沖擊以及環(huán)境氣氛、顆粒和濕度等外部因素的影響[8-9]，因此需要對MEMS 器件進行封裝處理，以保證其中的可動結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境完全隔離。多數(shù)MEMS 傳感器（如加速度計、壓力傳感器、陀螺儀、磁力計、射頻開關(guān)和濾波器等）通常是以諧振器為基礎(chǔ)，需要進行氣密或真空封裝以保證MEMS 器件的性能和穩(wěn)定性。……