Fortgeschrittene Technologien (3D-Integration, Chiplets)

Welche Erklärung des Mechanismus, wie sich beim Hybrid Bonding mit Kupfer und Isolierschicht die Kupferelektroden miteinander verbinden, ist richtig?

  1. ALot wird aufgeschmolzen und verbindet die Kupferflächen
  2. BDie Kupferflächen werden mit Klebstoff verklebt
  3. CZuerst werden die Isolierschichten gebondet, dann dehnt sich das Kupfer beim Erwärmen aus, die Kupferflächen kommen in Kontakt und verbinden sich durch Diffusion
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Antwort: C. Zuerst werden die Isolierschichten gebondet, dann dehnt sich das Kupfer beim Erwärmen aus, die Kupferflächen kommen in Kontakt und verbinden sich durch Diffusion

Beim Hybrid Bonding werden die planarisierten und etwa per Plasma aktivierten Flächen der Isolierschicht (z. B. Oxid) bei annähernd Raumtemperatur gebondet, und die Bindung der Isolierschichten wird durch anschließendes Tempern (Erwärmen) gefestigt. Die Kupferelektroden werden um nur wenige nm zurückgesetzt, durch die thermische Ausdehnung beim Erwärmen aneinandergepresst und durch Atomdiffusion zu einer Einheit verbunden. Charakteristisch ist, dass weder Lot noch Klebstoff verwendet wird.

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