隨著 Chiplet、HBM、3D DRAM、CPO（Co-Packaged Optics）等高整合架構迅速推進，Hybrid Bonding（HB）已成為全球半導體先進封裝競賽的主戰場之一。這項技術以 介電層–介電層的 hydrophilic bonding，結合 Cu–Cu direct bonding，實現超高密度、超低延遲的垂直連接，被視為 1 μm pitch 甚至 sub-micron pitch 3D IC 的唯一可行路線。
青輝半導體顧問須賀教授，於9/15在陽明交通大學的混合鍵技術研討會，發表” Advanced Hybrid Bonding Technologies and Applications” (圖一)。在演說中清楚描繪HB的演進軌跡與挑戰，同時給出了具體、成熟且可量產化的技術解方，內容涵蓋材料科學、設備工程、表面化學與多物理場控制，對先進封裝技術提出專業看法。
圖一 須賀教授獲邀，於陽明交通大學邀發表演說。
Hybrid Bonding的四個挑戰分別是: A. Bubbles（氣泡），B. Strength Uniformity（鍵結強度均勻性），C. Overlay（對位誤差）以及D. Thermal-related（熱影響）。這些挑戰陸續在量產案例中被驗證，尤其是當 pitch 進入 <3 μm、甚至 <1 μm 時，每一個挑戰都可能成為實際導入的瓶頸。其中，利用團簇原子修整表面(trim)，使薄膜表面達到原子級平整的技術(圖二) ，以及利用表面電將活化技術(Surface Active Bonding)，實踐室溫鍵結而避免高溫的熱影響(圖三) ，可以有效解決上述問題。
青輝半導體承接須賀教授的技術，對於trimming以及SAB都有對應的設備可以提供，歡迎各位洽詢。
圖二 Trimming技術可以使薄膜表面達原子級平整。
