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华卓精科异质键合获得关键性技术突破

材料来源：华卓精科

据悉，华卓精科近日成功交付了6/8寸异质键合设备给客户，标志着华卓精科开发的低温等离子活化键合设备及工艺在异质键合领域取得了巨大进步，并获得了客户的认可。

一般而言，压电绝缘层（Piezoelectric Insulator，POI）以高阻硅作为基底，中层为氧化埋层，顶部是一层薄且均匀的单晶压电层。绝缘层客户一般选择Si基、SiC或者蓝宝石作为基底，通过键合的方式与铌酸锂或者钽酸锂单晶压电层来实现永久键合。

POI衬底是一种可用于表面声波（SAW）滤波器的衬底材料，相比传统的TC-SAW和BAW方案，基于POI的SAW能够提供更高性能的谐振器，在品质因数、耦合系数、频率温度系数等测量维度均有明显优势，被广泛应用于5G通讯。

目前，POI工艺被国外厂商所垄断，其中Soitec的法国贝宁3厂已经在2023年实现量产，但是国内也逐渐在该领域发力并实现小规模量产。

POI结构示意图

华卓精科作为国内最齐全的键合设备供应商，提供多种键合设备及全套工艺解决方案。先后开发出的高精度Hybrid Bonding设备、Fusion Bonding设备、SOI键合设备、热压键合设备以及临时键合设备，广泛应用于3D DRAM、CIS、Micro LED、MEMS、先进封装等领域。

针对POI工艺的国产化难题，华卓精科透露，获得POI衬底的关键工艺在于实现异质键合，而异质键合需要克服材料失配和热失配，才能实现绝缘层和压电层的永久键合。此外，异质键合还需要严格控制后续退火温度，而退火温度又与键合强度、键合后翘曲等关键指标息息相关。

华卓精科经过多次工艺调试，并进行相关软硬件调整，很好的解决了退火温度与键合强度、键合后翘曲的匹配问题，实现了在低温退火条件下的键合强度、键合后翘曲等参数满足客户需求。

异质键合工艺流程图

厂内不同材质DEMO数据如下：

华卓精科开发的全自动异质晶圆键合设备交付客户端标志着华卓精科作为国内最大的、最齐全的键合设备供应商在异质键合领域取得了关键性的技术突破，填补了国内全自动键合设备在异质键合领域的空白。

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