由ICEP-HBS 2026看先進封裝技術最新進展

 

刊登日期:2026/7/20
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蕭志誠 / 工研院電光所
 
國際電子封裝會議暨混合鍵合研討會(International Conference on Electronics Packaging Joined with Hybrid Bonding Symposium),是日本在電子封裝領域規模最大的國際學術會議。ICEP-HBS 2026匯聚全球產學研界的頂尖智慧,吸引超過900位跨國產業專家、學者與工程師齊聚一堂,大會共規劃 35場技術分組,並創紀錄發表逾280篇口頭與海報論文,技術重點全面聚焦於下世代晶片的核心技術:晶片混成接合、先進封裝與異質整合及系統最佳化。
 
【內文精選】
晶片混成接合(Hybrid Bonding)
在2026 ICEP之中,Adeia、imec、EVG、TEL、Sony及陽明交通大學(NYCU)皆聚焦於Hybrid Bonding技術之發展,顯示其已成為先進封裝與3D整合的核心關鍵。Hybrid Bonding主要透過Cu-Cu金屬直接鍵結與介電層(如SiO₂)同步接合,達到無凸塊(Bumpless)之超高密度互連,其間距已可縮小至1 μm以下,甚至朝數百奈米邁進,大幅提升訊號傳輸速度並降低功耗,特別適用於AI、HPC及高頻應用。
 
其中,Adeia與imec指出關鍵挑戰在於表面平坦度(CMP)、晶圓及實驗室潔淨度與Overlay對準精度,這些因素直接影響鍵合良率與電性表現。EVG則強調電漿活化(Plasma Activation)在提升界面鍵結能與降低接合溫度上的重要性,有助於減少熱應力並提升可靠度。TEL則從設備角度切入,提出整合式製程設備以支援高精度對準與高產能需求,加速Hybrid Bonding邁向量產(HVM)。Sony展示Hybrid Bonding於CMOS影像感測器(CIS)中之實際導入,成功提升畫素密度與訊號讀取速度,證明其商業可行性。陽明交通大學(NYCU)研究則聚焦於Cu/SiO₂界面之機械強度與長期可靠度,補足材料與物理層面的理解。
 
整體而言,Hybrid Bonding技術正從研發階段邁向成熟量產,並逐步解決對準精度、材料可靠度及製程整合等挑戰,成為未來異質整合與高效能運算系統不可或缺的關鍵技術。
1.Adeia
Adeia提出如何增加量產Hybrid Bonding良率之關鍵製程站別,針對「晶片對晶圓混成鍵合(Die-to-Wafer Hybrid Bonding)」提出三大技術重點:
▪ 平坦化控制:強調化學機械拋光(CMP)是關鍵,精準控制介電層平整度與銅凹陷(Cu Recess),以確保鍵合品質與銅-銅擴散,如圖一。
▪ 表面清潔優化:評估兩種清潔方法,在不改變表面形貌下,顯著降低粒子計數與晶圓污染比例,如圖二。
▪ 量產良率提升(HVM):聚焦於鍵合後的自動光學檢測(AOI),以及結合AFM的高速形貌成像技術。
 
圖一、化學機械研磨
圖一、化學機械研磨
 
圖二、兩種晶圓清潔方法
圖二、兩種晶圓清潔方法
 
論文分享
2.Driving Application Performance, Power and Cost by Mixing and Matching Semiconductor Technologies.
講者:Hiroshi Yamamoto (EVG)
異質整合(Heterogeneous Integration)透過混合不同半導體技術以優化效能、功耗與成本,並以Die-to-Wafer (D2W)與DP-D2W鍵結為核心製程。其流程包含晶粒貼附至載板、厚氧化層沉積、平坦化、TSV製作與支撐晶圓接合等步驟,具備製程彈性高、可與FEOL相容及維持高潔淨度等優勢。DP-D2W技術強調表面前處理與低溫鍵結/退火,確保界面品質與對位精度,並需控制顆粒污染與接觸完整性。應用面涵蓋影像感測器、µLED顯示、3D NAND、HBM與先進邏輯系統,支援<1 µm Pitch之高密度互連,並可依需求選擇Fusion或Hybrid Bonding技術,以達成高頻寬、低延遲之系統整合,如圖十二。
 
圖十二、Die-to-Wafer application
圖十二、Die-to-Wafer application
 
本技術展示Cu/SiO₂混合鍵結與D2W整合的發展潛力,在高密度互連與3D堆疊中具關鍵地位。其優勢在於低電阻、高可靠度與製程相容性佳,可支援先進記憶體與邏輯整合。然而製程對潔淨度、對位精度與應力控制要求極高,仍需持續優化以提升量產良率與成本效益,針對不同產品應用及技術規格要求,需選擇Hybrid或Fusion Bonding ---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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