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混合键合热压键合TCB-HB设备3D图和8800 CHAMEO技术资料
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图纸描述

这是一台先进封装C2W&W2W混合键合/热压键合设备!保留了主机部分,chip和wafer上料为业界标准做法,因此图纸舍弃!

主机部分包括:chuck加热平台,双驱柔性龙门台,TIP倾斜调整BH,XY气浮移动台等!来自欧洲的设计图纸!赠送8800CHAMEO技术资料一份!

1.W2W(Wafer-to-Wafer 晶圆对晶圆键合)

  • 适用:同尺寸芯片3D NAND、CIS 图像传感器、DRAM 堆叠,整片晶圆一次性键合、产能高;

  • 难点:两片晶圆全片平整度、TTV 厚度偏差严苛管控。

2.C2W(Chip-to-Wafer 芯片对晶圆键合)

  • 适用:AI GPU/HBM、异构 Chiplet(不同工艺 / 尺寸裸片),拆解良品 die 贴到承载晶圆,是当下行业主流增量方向。


混合键合设备(Hybrid Bonding Equipment)

定义:实现铜 - 铜直接键合 + 介质 (SiO₂/SiCN) 共价键合、无凸点无焊料的精密半导体键合装备,是 HBM、3D NAND、AI Chiplet、CMOS 图像传感器先进封装的核心设备,分W2W 晶圆对晶圆、C2W 芯片对晶圆两大机型。

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混合键合截面原理

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键合工艺流程

一、核心工艺原理

晶圆经CMP 原子级抛光(粗糙度<0.2nm)→等离子表面活化→纳米级对准→室温预贴合→低温退火(200~300℃),介质靠共价键贴合、铜垫原子扩散互连,互连间距可达1~10μm(传统微凸块≥20μm),I/O 密度提升 5~10 倍。

二、设备整机五大核心模组

  1. 精密清洗 + 等离子活化腔:去除表面颗粒、活化氧化层羟基,是键合无空洞关键;

  2. 纳米对准系统:量产主流 **±50~100nm 对准精度 **,顶尖机型≤30nm,搭载光学 + 红外双对准;

  3. 真空键合压合腔体:闭环控压(分辨率 0.01N)、控温(温差 ±0.5℃)、高纯氮气环境;

  4. 原位在线量测模块:检测铜凹陷、键合空洞、对准偏移;

  5. 晶圆传送与预对准:全自动真空机械手,兼容 8/12 寸晶圆。

三、全球主流厂商(市场格局:Besi + 应用材料双寡头垄断,合计市占超 80%)

厂商机型 & 技术应用场景
荷兰 Besi(全球龙头,市占≈67%)W2W/C2W 全系列,50nm 对准,HBM 主力机型三星、SK 海力士、台积电 HBM4/SoIC、3D NAND36氪
美国应用材料 AMAT整线一体化方案(镀膜 + 活化 + 键合 + 检测),收购 Besi 股权深度协同英特尔 Foveros Direct、算力 Chiplet 整线方案
奥地利 EVG晶圆键合平台,50nm 级 W2W,侧重存储、CIS3D NAND、图像传感器量产线
新加坡 ASMPT第二代 C2W 机型,2024 年交付 HBM 客户,自研高精度贴装SK 海力士 HBM3E/4E、异构 Chiplet
德国 SUSS一体化集成式键合设备,单腔体全流程工艺研发线、小批量特种器件


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图纸信息
图纸ID :275
文件大小:24.18M
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图纸格式:STEP
软件版本:2020
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用户XY0cKu
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