为了更方便了解该工艺，附上一段视频供参考（视频来自AML）：

  晶圆键合机图，图源：SUSS官网

 晶圆键合是半导体制造中的关键工艺，通常用于生产线前端（FEOL）减薄后键合制程。这一过程在 3D 集成电路 (IC) 的开发中尤其重要，其中需要垂直集成多层有源器件以增强性能、降低功耗并节省空间。

在晶圆键合中，两个晶圆的表面通过化学、物理或机械方式接触并键合在一起。粘合过程可以在室温下或在升高的温度和压力下进行，具体取决于所使用的具体技术。晶圆键合可以创建复杂的微机电系统 (MEMS)、传感器、先进封装解决方案和其他半导体器件。

图源：AML官网

晶圆键合的设备一般组成：

这种制程从材料特性主要有以下几点键合技术：

Direct (Fusion) Bonding:直接（熔接）键合：也称为熔合键合，涉及两个晶圆表面的连接，无需任何中间材料。该键是通过晶片表面原子之间的分子吸引力形成的。首先对晶圆进行清洁和处理，以形成亲水表面，通常使用化学或等离子处理。当这些表面结合在一起时，会形成氢键，可以通过随后的高温退火来加强氢键。

Anodic Bonding:阳极键合：阳极键合是一种用于将硅键合到玻璃上的技术。它涉及在加热晶圆时在晶圆上施加电势，从而导致玻璃中的离子移动并与硅晶圆形成牢固的键合。将玻璃晶圆放置在硅晶圆的顶部，并在加热组件的同时在它们之间施加电压。这导致玻璃中的钠离子离开界面，从而使硅和氧原子结合。

TCB:热压粘合：热压键合依靠施加热量和压力来键合晶圆。它通常涉及金属层，例如铜，在高温下通过扩散形成键合.将晶圆对齐并放在一起，然后加热以软化金属层。同时，施加压力以使金属原子扩散穿过界面，形成牢固的键合。

Adhesive Bonding:粘合剂粘合：粘合剂接合使用聚合物或粘合剂材料将两个晶圆粘合在一起。该技术相对简单并且可以在低温下进行。在晶圆的一个或两个表面上涂上一层粘合剂，然后将晶圆对齐并接触。然后通常使用热或紫外线来固化粘合剂以形成粘合。

Eutectic Bonding:共晶键合:共晶键合涉及使用共晶合金键合晶圆，共晶合金的熔点低于合金各个成分的熔点。这允许在相对较低的温度下进行粘合。

图源：EVG

其主要技术难点有：

1.设备需要保持很高的洁净度，去除可能干扰粘合过程的污染物和颗粒。

2.活化：等离子处理等技术用于活化表面，增加其化学反应性并增强粘合强度。

等离子处理在晶圆间键合中可用于两种截然不同的目的。如果最终目标是硅直接熔合，则使用等离子体处理来“激活表面”。另一方面，等离子体的蚀刻特性也被用来清洁金属表面，为铜-铜（Cu-to-Cu）扩散键做准备；在 Ziptronix 工艺中，等离子蚀刻是增强后续化学活化和表面反应的一种手段！

3.平整度：确保表面平整光滑，以实现均匀的接触和粘合。

4.对准精度和贴合力度的控制保证无空隙粘合

采用基板对准方法。所有技术均可用于同时对上晶圆和下晶圆进行成像，而 SmartView 和数字化图像技术的底部对准则使用存储的图像。

对准原理如下：

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