混合键合是实现先进封装应用中高密度互连的关键技术。它在晶圆级结合了铜 (Cu) 键合和介电键合，以实现卓越的电气性能、减小的互连间距和增强的信号完整性。然而，各种工艺（例如平面化、表面处理和蚀刻）中存在的化学残留物会影响键合质量，导致可靠性问题和产量降低。虽然存在各种湿式和干式清洁方法，但将这些工艺与现场监测和环境考虑相结合将推动未来的进步。对环保解决方案和先进清洁技术的持续研究将进一步提高混合键合的可靠性和可扩展性。
1. 混合键合中的化学残留物来源
化学机械平面化 (CMP)：浆料和抛光剂在表面留下残留颗粒和化学薄膜。晶片切割过程会产生大量的碎片，在加工过程中或加工后难以清除.
蚀刻工艺：干蚀刻和湿蚀刻会留下聚合物和无机残留物。临时粘合材料（TBM）残留物也可以在同一步骤中进行清洗，以减少总工艺流动时间.
清洁工艺：初始清洁阶段去除不彻底。
表面活化：等离子或化学处理会引入氟、碳或其他活性物质等污染物。
这些残留物会通过产生表面不规则性、降低表面能或引起降低键合界面的化学反应来影响键合。
2. 残留物去除要求
表面清洁度：达到原子级清洁度以确保直接键合。
表面平整度：确保表面形貌或特征不受损坏。
兼容性：工艺必须与键合工艺中的其他材料和步骤兼容。
无损：防止铜和介电层的蚀刻或降解。
吞吐量和可扩展性：高吞吐量以适应大晶圆尺寸和制造量。
3. 残留物去除技术和工艺
湿法清洗工艺：化学溶剂：用于溶解和去除有机残留物。尽量减少 Cu 的过度蚀刻或腐蚀。实现大晶圆的均匀清洁。
等离子清洗：利用电离气体（例如氧气、氩气或氢气）通过化学反应和物理溅射去除残留物。有效去除有机和聚合物残留物。激活表面以增强粘合。需要控制等离子参数以确保均匀性。
低温清洗：利用 CO2 或其他低温剂去除残留物，无需湿化学处理。对颗粒和有机薄膜有效。UV/臭氧清洗，通过光化学反应分解有机残留物。增强表面亲水性。
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