三井化学推出用于3D堆叠的新型粘合剂，可在低温条件下永久粘合
2024年12月09日
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指南
亮点速览
三井化学研发出面向先进半导体3D堆叠封装的新型混合键合粘合材料：可在室温下实现精准临时粘合，150℃低温即可完成永久固化，避免芯片位移与变形；硬化后支持无残留化学机械抛光，耐异物干扰，切割后不产生空隙，显著缩小芯片间距，提升封装密度。该材料突破传统无机膜易陷异物、树脂体系易偏移的瓶颈，兼具高精度、高可靠性与工艺兼容性。预计2025年量产，目标成为继“ICros”“PELLICLE”之后第三大半导体核心材料，中长期年销售额超100亿日元。
在日本，三井化学正在积极探索用于先进半导体封装中日益受到重视的3D堆叠应用的新型粘合材料业务。该组合物可以在室温下临时粘合，并可以在150度的较低温度下实现永久粘合。它的另一个优点是，芯片在粘合后不会发生位移，并且预计有助于减少芯片之间的距离。密集的包裹。
为了在与生成式人工智能（AI）相关的先进半导体中实现高性能，垂直堆叠芯片的3D堆叠技术的重要性日益增加。在IC芯片堆叠技术方面，预计同时连接铜电极和绝缘层的混合键合将取代现有的焊接连接而成为主流。三井化学公司开发了一种用于混合粘合的新型粘合剂材料，用于堆叠式芯片（CoW）中将铜（铜）电极粘合在一起。
新材料可在室温和低负荷下临时粘合，并在150°C的低温下永久粘合。硬化后，可以在没有抛光液或铜残留物的情况下进行化学机械抛光（Chemical Mechanical抛光）。连接后不会因变形而发生位置移动。
将新的粘合剂涂在具有铜电极的基片上并硬化后，即使在切割过程中残留异物，也不会形成空隙，也不会轻易出现粘合缺陷。后续材料不会从芯片上去除。突出的边缘可以缩小芯片之间的距离，实现高密度封装。此外，通过等离子体处理可以在室温下实现永久粘合。
现有的混合粘合材料使用氧化硅膜等无机材料，但异物可能会被捕获并产生空隙，从而导致相关问题。另一方面，使用树脂的粘合技术不断发展。虽然覆盖异物后可以连接，但临时连接是在流动状态下进行的，因此很可能发生位置偏差。
三井化学开发的新材料具有解决这些问题的优势。随着客户评估的进展，新型粘合材料预计最快将于2025年实现商业化。三井化学还计划将其开发成为全球首个工艺应用继保护带“ICros”和光掩模保护膜“PELLICLE”之后，成为半导体业务的一部分，年销售额超过100亿日元作为中长期目标。
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