Modello predittivo per il bonding ibrido con NHanced Semiconductors

In occasione della prossima Electronic Components & Technology Conference (ECTC) 2026, il vicepresidente di NHanced Semiconductors, Charles Woychik, e il team del Dr. Navid Asadi del Florida Semiconductor Institute presso l’Università della Florida, presenteranno una relazione tecnica che illustrerà in dettaglio un nuovo modello predittivo di affidabilità per il bonding ibrido, che integra l’ispezione pre-bonding tramite interferometria moiré a ombre e l’imaging SEM post-bonding. Nella foto di apertira, a sinistra, Charles Woychik, vicepresidente per lo Sviluppo Commerciale di NHanced Semiconductors. A destra, Navid Asadi, professore associato presso l’Università della Florida.

Il modello è progettato per aumentare la resa del bonding e la precisione dell’allineamento, migliorando al contempo il controllo complessivo del processo per l’integrazione 3D ad alta densità e le architetture di packaging eterogenee. L’articolo presenterà un modello predittivo per affrontare le problematiche del bonding ibrido (bonding attraverso spazi vuoti, disallineamenti e delaminazione interfacciale) integrando l’ispezione pre-bonding tramite interferometria moiré a ombre e l’imaging SEM per l’analisi post-bonding, al fine di consentire la mappatura della deformazione, la correlazione dei difetti e la previsione della resa per l‘integrazione 3D avanzata.

Con la continua miniaturizzazione dei semiconduttori verso interconnessioni sempre più sottili e chip ultrasottili, il bonding ibrido si è affermato come tecnologia abilitante fondamentale per l’integrazione 3D avanzata, inclusa la tecnologia chip-on-wafer-on-substrate (CoWoS). Il bonding ibrido wafer-to-wafer (W2W) e die-to-wafer (D2W) offre interconnessioni verticali ad alta densità e percorsi di segnale a bassa resistenza, necessari per le applicazioni di intelligenza artificiale e calcolo ad alte prestazioni. Tuttavia, a dimensioni sub-micrometriche, sono emerse nuove sfide in termini di affidabilità e difetti interfacciali, tra cui la deformazione del wafer, la deformazione indotta da stress e il disallineamento tra gli strati di bonding, nonché le differenze nelle proprietà dei materiali. Pertanto, una comprensione approfondita di questi difetti è fondamentale per garantire rese elevate della procedura di bonding e affidabilità a lungo termine.

Nella presentazione, il team di Woychik e Asadi illustrerà in dettaglio un innovativo flusso di lavoro di metrologia predittiva che inizia con un’ispezione pre-incollaggio tramite interferometria a moiré d’ombra, un metodo ottico senza contatto impiegato per fornire mappe di deformazione a campo intero in pochi secondi, consentendo il rilevamento di deviazioni di curvatura e uniformità prima dell’incollaggio. Per visualizzare i difetti dopo l’incollaggio ibrido, viene utilizzata la microscopia elettronica a scansione (SEM) su campioni preparati, trattati con acido fluoridrico (HF) e rivestiti con un sottile strato di argento-palladio per garantire una visualizzazione chiara e stabile delle regioni interfacciali, riducendo al minimo gli artefatti di carica.

Questo approccio ottimizzato alla sezione trasversale espone efficacemente le regioni di interesse, consentendo una chiara visualizzazione di vuoti, delaminazioni e difetti interfacciali tramite SEM. Questi metodi combinati consentono lo sviluppo di algoritmi predittivi basati sui dati che correlano i profili di deformazione pre-incollaggio con l’integrità interfacciale post-incollaggio e la formazione di difetti. Questo approccio consentirà di stabilire un modello predittivo di affidabilità per migliorare la resa del processo di incollaggio, la precisione di allineamento e il controllo di processo nell’integrazione 3D ad alta densità.

La Electronic Components & Technology Conference (ECTC) 2026 si terrà dal 26 al 29 maggio 2026 presso il JW Marriott & Ritz-Carlton Grande Lakes di Orlando, in Florida. Giunta alla sua 76ª edizione, ECTC è il principale evento internazionale per il packaging, i componenti e i sistemi microelettronici dei semiconduttori, che riunisce oltre 2.000 scienziati e ingegneri per uno scambio di informazioni tecniche e ricerche innovative. ECTC offre un ampio programma con oltre 450 articoli in 41 sessioni tecniche, tra cui cinque presentazioni interattive; 12 sessioni speciali su argomenti selezionati; una serie di 16 opportunità di sviluppo professionale accreditate per la formazione continua (CEU); e oltre 130 stand espositivi che rappresentano aziende leader a livello mondiale nel settore dei prodotti e dei servizi.

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