教学大纲-第8章 混合键合技术

第8章混合键合技术（教学大纲）一、本章概述本章系统介绍混合键合技术的原理、工艺、类型及应用。混合键合作为实现超高密度三维互连的关键技术，是后摩尔时代先进封装的核心里程碑。本章首先阐述混合键合技术的演变历程，对比焊料连接与混合键合的差异，介绍Cu/SiO₂混合键合技术的发展脉络。在此基础上，深入探讨Cu-Cu键合与SiO₂-SiO₂键合的基本原理与工艺特点。随后，重点介绍Cu/介质混合键合的核心技术，包括Cu/SiO₂热压键合、室温直接键合、表面处理方法，以及Cu/SiCN、Cu/聚合物等其他混合键合体系。进而系统分析晶圆对晶圆（W2W）和芯片对晶圆（D2W）两种混合键合类型的技术特点与应用场景。最后，总结混合键合技术面临的主要挑战及未来发展趋势。建议学时：4学时教学重点：-混合键合技术的基本原理与技术优势-Cu-Cu热压键合与SiO₂-SiO₂键合的机理-Cu/SiO₂混合键合的工艺流程-W2W与D2W混合键合的技术特点与适用场景教学难点：-混合键合界面原子扩散与键合形成的微观机理-表面处理对混合键合质量的影响机制-金属与介质在同一界面同时实现键合的控制-W2W与D2W工艺差异二、教学目标1.知识目标：-掌握混合键合技术的基本概念与技术优势、Cu-Cu热压键合的基本原理、SiO₂-SiO₂融合键合与热压键合的工艺特点、掌握Cu/SiO₂混合键合的基本原理与工艺流程、掌握W2W与D2W混合键合的技术特点2.能力目标：-理解焊料连接与混合键合的本质区别-理解表面处理对混合键合质量的影响机制-理解不同混合键合体系的适用场景与选择依据-理解W2W与D2W混合键合的技术差异3.素养目标：-建立对超高密度互连技术的系统认知-理解混合键合在三维集成中的战略地位三、知识点分解与教学要求8.1混合键合技术概述【知识点】-无凸点键合技术演变、焊料连接与混合键合对比、Cu/SiO₂混合键合技术【教学要求】掌握：混合键合技术的基本概念理解：焊料连接与混合键合的本质区别了解：混合键合技术的发展脉络8.2Cu-Cu键合与SiO₂-SiO₂键合【知识点】-Cu-Cu热压键合的基本原理-SiO₂-SiO₂融合键合与热压键合-SiO₂-SiO₂热压键合基本流程与应用【教学要求】掌握：Cu-Cu热压键合的基本原理、SiO₂-SiO₂不同键合方式的机理与特点、SiO₂-SiO₂热压键合的典型工艺流程8.3Cu/介质混合键合【知识点】-Cu/SiO₂TCB基本原理、室温Cu/SiO₂直接键合、面向Cu/SiO₂混合键合的表面处理方法、Cu/SiCN混合键合、Cu/聚合物混合键合【教学要求】掌握：Cu/SiO₂混合键合的基本原理理解：表面处理对混合键合质量的关键影响了解：其他混合键合体系的技术特点与应用8.4混合键合类型及主要应用【知识点】-W2W混合键合技术与应用、D2W混合键合技术与应用、W2W与D2W混合键合技术对比【教学要求】掌握：W2W与D2W混合键合的技术特点理解：两种工艺的差异及适用场景选择依据8.5混合键合技术的挑战与发展趋势【知识点】混合键合