電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）近期，青禾晶元發(fā)布了全球首臺獨立研發(fā)C2W&W2W雙模式混合鍵合設(shè)備SAB 82CWW系列，可用于存儲器、Micro-LED顯示、CMOS圖像傳感器、光電集成等領(lǐng)域。

官方介紹，該產(chǎn)品采用一體化設(shè)備架構(gòu)，將C2W和W2W兩種技術(shù)路線從“非此即彼”變?yōu)椤皡f(xié)同進化”。SAB 82CWW系列具備以下特點：雙模工藝集成；兼容8寸和12寸晶圓；超強芯片處理能力；兼容不同的對準方式、創(chuàng)新的鍵合方式，實現(xiàn)高良率鍵合；高精度、高效率；智能化偏移補償?shù)取?br />

雙模式混合鍵合，解決異質(zhì)集成與大規(guī)模量產(chǎn)兼容難題

在先進封裝領(lǐng)域，混合鍵合設(shè)備的主要作用是將芯片或晶圓以極細的間距直接連接在一起，實現(xiàn)高性能、低功耗的芯片集成。根據(jù)晶圓的目標種類可分為芯片對晶圓（C2W）還是晶圓對晶圓（W2W）兩種技術(shù)路線。這兩種技術(shù)路線各有優(yōu)劣勢，因此也成為企業(yè)的抉擇難點。

C2W技術(shù)路線支持芯片篩選和異構(gòu)集成，具備較高的靈活性?？梢允褂枚喾N材料創(chuàng)新組合增強功能。但需要將每顆芯片對準晶圓，雖然能提高成品率，但對準精度要求高，在一定程度上也會限制生產(chǎn)進度。

W2W技術(shù)路線可以一次性對整片晶圓上的眾多小芯片進行鍵合操作，鍵合了兩個相同技術(shù)的晶圓，相對來說操作更加簡單。但鍵合過程中會受到晶圓平整度、鍵合均勻壓力、溫度分布等問題的影響良率，且同樣有對準精準度難題。

青禾晶元此次發(fā)布的SAB 82CWW系列支持C2W和W2W雙模式混合鍵合，突破了傳統(tǒng)鍵合技術(shù)的局限，實現(xiàn)無縫適配研發(fā)與生產(chǎn)需求，解決了異質(zhì)集成與大規(guī)模量產(chǎn)難以兼顧的行業(yè)痛點。

該設(shè)備采用靈活的模塊化設(shè)計，支持芯片到晶圓（C2W）和晶圓到晶圓（W2W）兩種模式的混合鍵合。這種設(shè)計不僅能夠無縫適配從研發(fā)到生產(chǎn)的各種需求，還提高了設(shè)備利用率。

設(shè)備廠商出招提升對準精度、鍵合精度指標

在對準精度方面，SAB 82CWW系列提供片間同軸和紅外穿透兩種對準方式，對準精度優(yōu)于±300nm（同軸）和±100nm（紅外），應(yīng)對不同尺寸和材質(zhì)的芯片。此外，C2W和W2W鍵合技術(shù)實現(xiàn)對準精度±30nm、鍵合精度±100nm的，C2W單鍵合頭UPH最高可達1000片/小時。通過創(chuàng)新鍵合技術(shù)，青禾晶元的鍵合設(shè)備能夠滿足Micro-LED對亞微米級對準精度和高可靠性的需求。

當前國產(chǎn)主要的鍵合設(shè)備廠商包括拓荊科技、華卓精科、芯源微、芯睿科技、上海微電子等。隨著封裝技術(shù)的升級，對準精準度≤50 nm已經(jīng)成為鍵合設(shè)備的關(guān)鍵性能，上述設(shè)備廠商都在通過技術(shù)開發(fā)提高對準精準度。

要想實現(xiàn)關(guān)鍵的對準精度和鍵合精度，那必須實現(xiàn)關(guān)鍵點mark位置精確提取。華卓精科張豹在公開演講中提到了幾大關(guān)鍵技術(shù)，一是利用高精度亞像素圖像識別技術(shù)，通過圖片精確識別出子母mark的輪廓，以及中心點，用來作為它在坐標系中的一個原點，實現(xiàn)幾十納米的識別精度。

其次是原位同軸校準技術(shù)，用來減少對準單元視覺系統(tǒng)在拍照過程中的運動，以減少運動帶給上下相機位置的納米級別的變化，從而提高對準精度，縮短對準時間。

晶圓鍵合設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)還有BCD開發(fā)，主要是利用卡盤材料的彈性變形來補償晶圓的微觀塑性變形造成的精度損失，減少晶圓翹曲對精度的影響。材料通常使用的是陶瓷類材料?！耙话銇碚f這個產(chǎn)品是準消耗品，國外產(chǎn)品的成本約是100萬/個，我們現(xiàn)在開發(fā)的產(chǎn)品在尺寸上和性能上能夠做到對標，且價格是競品的一半左右?！睆埍硎尽?br />
此外，在做完鍵合后，需要在設(shè)備上在線監(jiān)測精度是否達標。華卓精科的圖像識別系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)識別精度36納米到23納米左右的量級。

通過技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，鍵合設(shè)備廠商能夠不斷提升其產(chǎn)品的對準精準度，滿足市場對高性能半導(dǎo)體產(chǎn)品日益增長的需求。

小結(jié)：

華卓精科招股書顯示，如果要實現(xiàn)1萬片晶圓/月的產(chǎn)能，要用4-5臺晶圓級鍵合設(shè)備。隨著需求的增加，鍵合設(shè)備的需求將不斷提升。與此同時，為了滿足先進封裝技術(shù)的需求，鍵合設(shè)備也將持續(xù)迭代。

青禾晶元發(fā)布全球首臺雙模式混合鍵合設(shè)備SAB 82CWW系列，突破了傳統(tǒng)技術(shù)局限，解決異質(zhì)集成與大規(guī)模量產(chǎn)兼容難題，采用一體化架構(gòu)及靈活模塊化設(shè)計，具備多種優(yōu)勢。同時，青禾晶元與國內(nèi)設(shè)備廠商都在通過多種關(guān)鍵技術(shù)提升對準和鍵合精度，以滿足市場對高性能半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求，且在成本上具有優(yōu)勢?？梢云诖氖?，國產(chǎn)鍵合設(shè)備將不斷發(fā)展迭代。