Sub 1 μm Pitch Achievement for Cu/SiO2 Hybrid Bonding
AYOUB, Bassel
Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
ST Microélectronics
Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
ST Microélectronics
MOREAU, Stephane
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
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Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
AYOUB, Bassel
Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
ST Microélectronics
Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
ST Microélectronics
MOREAU, Stephane
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
THOMAS, Olivier
Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence [IM2NP]
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Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence [IM2NP]
Language
EN
Communication dans un congrès avec actes
This item was published in
24th Electronics Packaging Technology Conference, 24th Electronics Packaging Technology Conference Singapore | Dec 7-9, 2022, 2022-12-07, Singapour. 2023-01-18
IEEE
Abstract
With hybrid bonding pitch reduction, many challenges are arising especially the ones related to Cu-Cu connections with submicron Cu pads. A methodology is presented here to achieve submicron hybrid bonding pitch starting ...Read more >
With hybrid bonding pitch reduction, many challenges are arising especially the ones related to Cu-Cu connections with submicron Cu pads. A methodology is presented here to achieve submicron hybrid bonding pitch starting from single Cu pad thermomechanical behavior study to quantifying Cu-Cu contact resistivity. Depending on the single crystal Cu orientation, several nanometers difference in total deformation is obtained. The Cu dishing limit should be restricted with respect to the lowest deformation. Contact resistivity studies allow to further refine the Cu dishing to get a contribution of contact resistivity below 10−11 Ω.cm2 . By respecting these criteria, a 100 % yield was achieved down to 0.81 µm Cu/SiO 2 hybrid bonding pitch. A successful method for the capacitance increase compensation with pitch reduction is also presented based on the adaptation of the geometric parameters of the hybrid bonding interconnects.Read less <
Keywords
Contacts
Thermomechanical processes
Stability criteria
Crystals
Conductivity
Capacitance
Solids
Bonding processes
Capacitance
Copper
Crystal orientation
Deformation
Electrical resistivity
Integrated circuit reliability
Silicon compounds
Thermomechanical treatment