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Erschienen in: Microsystem Technologies 4-5/2014

01.04.2014 | Technical Paper

Wafer bonding using Cu–Sn intermetallic bonding layers

verfasst von: C. Flötgen, M. Pawlak, E. Pabo, H. J. van de Wiel, G. R. Hayes, V. Dragoi

Erschienen in: Microsystem Technologies | Ausgabe 4-5/2014

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Abstract

Wafer-level Cu–Sn intermetallic bonding is an interesting process for advanced applications in the area of MEMS and 3D interconnects. The existence of two intermetallic phases for Cu–Sn system makes the wafer bonding process challenging. The impact of process parameters on final bonding layer quality have been investigated for transient liquid phase wafer-level bonding based on the Cu–Sn system. Subjects of this investigation were bonding temperature profile, bonding time and contact pressure as well as the choice of metal deposition method and the ratio of deposited metal layer thicknesses. Typical failure modes in intermetallic compound growth for the mentioned process and design parameters have been identified and were subjected to qualitative and quantitative analysis. The possibilities to avoid abovementioned failures are indicated based on experimental results.

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Literatur
Zurück zum Zitat Bader S, Gust W, Hieber W (1994) Rapid formation of intermetallic compounds by interdiffusion in the Cu–Sn and Ni-Sn systems. Acta Metall Mater 43:329–337 Bader S, Gust W, Hieber W (1994) Rapid formation of intermetallic compounds by interdiffusion in the Cu–Sn and Ni-Sn systems. Acta Metall Mater 43:329–337
Zurück zum Zitat Bonucci A, Moraja M, Longoni G, Amiotti M (2010) Chapter 40: Outgassing and gettering. In: Lindroos V, Tilli M, Lehto A, Motooky T (ed) Handbook of Silicon-based MEMS: materials and technologies, Elsevier, p 585 Bonucci A, Moraja M, Longoni G, Amiotti M (2010) Chapter 40: Outgassing and gettering. In: Lindroos V, Tilli M, Lehto A, Motooky T (ed) Handbook of Silicon-based MEMS: materials and technologies, Elsevier, p 585
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Zurück zum Zitat Hoivik N, Aasmundtveit K (2012) Chapter 10: Wafer-level solid–liquid interdiffusion bonding. In: Ramm P, Lu J-Q, Taklo MMV (eds) Handbook of wafer bonding. Wiley-VCH Verlag GmbH&Co KGaA, Weinheim, p 181CrossRef Hoivik N, Aasmundtveit K (2012) Chapter 10: Wafer-level solid–liquid interdiffusion bonding. In: Ramm P, Lu J-Q, Taklo MMV (eds) Handbook of wafer bonding. Wiley-VCH Verlag GmbH&Co KGaA, Weinheim, p 181CrossRef
Metadaten
Titel
Wafer bonding using Cu–Sn intermetallic bonding layers
verfasst von
C. Flötgen
M. Pawlak
E. Pabo
H. J. van de Wiel
G. R. Hayes
V. Dragoi
Publikationsdatum
01.04.2014
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Microsystem Technologies / Ausgabe 4-5/2014
Print ISSN: 0946-7076
Elektronische ISSN: 1432-1858
DOI
https://doi.org/10.1007/s00542-013-2002-x

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