Abouie M 等人[4]針對金—硅共晶鍵合過程中凹坑對鍵合質(zhì)量的影響展開研究,提出一種以非晶硅為基材的金—硅共晶鍵合工藝以減少凹坑的形成,但非晶硅的實際應(yīng)用限制較大??蹬d華等人[5]加工了簡單的多層硅—硅結(jié)構(gòu),但不涉及對準(zhǔn)問題,實際應(yīng)用的價值較小。陳穎慧等人[6]以金— 硅共晶鍵合技術(shù)對 MEMS 器件進(jìn)行了圓片級封裝[6],其鍵合強度可以達(dá)到 36 MPa,但鍵合面積以及鍵合密封性不太理想,不適用一些敏感器件的封裝處理。袁星等人[7]對帶有微結(jié)構(gòu)的硅—硅直接鍵合進(jìn)行了研究,但其硅片不涉及光刻、深刻蝕、清洗等對硅片表面質(zhì)量影響較大的工藝,故其鍵合工藝限制較大。 EVG下的GEMINI系列是自動化生產(chǎn)晶圓鍵合系統(tǒng)。進(jìn)口鍵合機推薦產(chǎn)品
GEMINI自動化生產(chǎn)晶圓鍵合系統(tǒng)集成的模塊化大批量生產(chǎn)系統(tǒng),用于對準(zhǔn)晶圓鍵合特色技術(shù)數(shù)據(jù)GEMINI自動化生產(chǎn)晶圓鍵合系統(tǒng)可實現(xiàn)ZUI高水平的自動化和過程集成。批量生產(chǎn)的晶圓對晶圓對準(zhǔn)和ZUI大200毫米(300毫米)的晶圓鍵合工藝都在一個全自動平臺上執(zhí)行。器件制造商受益于產(chǎn)量的增加,高集成度以及多種鍵合工藝方法的選擇,例如陽極,硅熔合,熱壓和共晶鍵合。特征全自動集成平臺,用于晶圓對晶圓對準(zhǔn)和晶圓鍵合底部,IR或Smaiew對準(zhǔn)的配置選項多個鍵合室晶圓處理系統(tǒng)與鍵盤處理系統(tǒng)分開帶交換模塊的模塊化設(shè)計結(jié)合了EVG的精密對準(zhǔn)EVG所有優(yōu)點和®500個系列系統(tǒng)與duli系統(tǒng)相比,占用空間ZUI小可選的過程模塊:LowTemp?等離子活化晶圓清洗涂敷模塊紫外線鍵合模塊烘烤/冷卻模塊對準(zhǔn)驗證模塊技術(shù)數(shù)據(jù)蕞大加熱器尺寸150、200、300毫米裝載室5軸機器人ZUI高鍵合模塊4個ZUI高預(yù)處理模塊200毫米:4個300毫米:6個。ComBond鍵合機原理EVG服務(wù):高真空對準(zhǔn)鍵合、集體D2W鍵合、臨時鍵合和熱、混合鍵合、機械或者激光剖離、黏合劑鍵合。
真空系統(tǒng):9x10-2mbar(標(biāo)準(zhǔn))和9x10-3mbar(渦輪泵選件) 清潔站 清潔方式:沖洗(標(biāo)準(zhǔn)),超音速噴嘴,超音速面積傳感器,噴嘴,刷子(可選) 腔室:由PP或PFA制成(可選) 清潔介質(zhì):去離子水(標(biāo)準(zhǔn)),NH4OH和H2O2(ZUI大)。2%濃度(可選) 旋轉(zhuǎn)卡盤:真空卡盤(標(biāo)準(zhǔn))和邊緣處理卡盤(選件),由不含金屬離子的清潔材料制成 旋轉(zhuǎn):ZUI高3000rpm(5s) 清潔臂:蕞多5條介質(zhì)線(1個超音速系統(tǒng)使用2條線) 可選功能 ISO3mini-environment(根據(jù)ISO14644) LowTemp?等離子活化室 紅外檢查站 以上資料由岱美儀器提供并做技術(shù)支持
表面帶有微結(jié)構(gòu)硅晶圓的界面已受到極大的損傷,其表面粗糙度遠(yuǎn)高于拋光硅片( Ra < 0. 5 nm) ,有時甚至可以達(dá)到 1 μm 以上。金硅共晶鍵合時將金薄膜置于欲鍵合的兩硅片之間,加熱至稍高于金—硅共晶點的溫度,即 363 ℃ , 金硅混合物從預(yù)鍵合的硅片中奪取硅原子,達(dá)到硅在金硅二相系( 其中硅含量為 19 % ) 中的飽和狀態(tài),冷卻后形成良好的鍵合[12,13]。而光刻、深刻蝕、清洗等工藝帶來的雜質(zhì)對于金硅二相系的形成有很大的影響。以表面粗糙度極高且有雜質(zhì)的硅晶圓完成鍵合,達(dá)到既定的鍵合質(zhì)量成為研究重點。旋涂模塊-適用于GEMINI和GEMINI FB用于在晶圓鍵合之前施加粘合劑層。
1)由既定拉力測試高低溫循環(huán)測試結(jié)果可以看出,該鍵合工藝在滿足實際應(yīng)用所需鍵合強度的同時,解決了鍵合對硅晶圓表面平整度和潔凈度要求極高、對環(huán)境要求苛刻的問題。2)由高低溫循環(huán)測試結(jié)果可以看出,該鍵合工藝可以適應(yīng)復(fù)雜的實際應(yīng)用環(huán)境,且具有工藝溫度低,容易實現(xiàn)圖形化,應(yīng)力匹配度高等優(yōu)點。3)由破壞性試驗結(jié)果可以看出,該鍵合工藝在圖形邊沿的鍵合率并不高,鍵合效果不太理想,還需對工藝流程進(jìn)一步優(yōu)化,對工藝參數(shù)進(jìn)行改進(jìn),以期達(dá)到更高的鍵合強度與鍵合率。 業(yè)內(nèi)主流鍵合機使用工藝:黏合劑,陽極,直接/熔融,玻璃料,焊料(含共晶和瞬態(tài)液相)和金屬擴散/熱壓縮。ComBond鍵合機原理
根據(jù)鍵合機型號和加熱器尺寸,EVG500系列鍵合機可以用于碎片50 mm到300 mm尺寸的晶圓。進(jìn)口鍵合機推薦產(chǎn)品
EVG鍵合機加工結(jié)果除支持晶圓級和先進(jìn)封裝,3D互連和MEMS制造外,EVG500系列晶圓鍵合機(系統(tǒng))還可用于研發(fā),中試或批量生產(chǎn)。它們通過在高真空,精確控制的準(zhǔn)確的真空,溫度或高壓條件下鍵合來滿足各種苛刻的應(yīng)用。該系列擁有多種鍵合方法,包括陽極,熱壓縮,玻璃料,環(huán)氧樹脂,UV和熔融鍵合。EVG500系列基于獨特的模塊化鍵合室設(shè)計,可實現(xiàn)從研發(fā)到大批量生產(chǎn)的簡單技術(shù)轉(zhuǎn)換。 模塊設(shè)計 各種鍵合對準(zhǔn)(對位)系統(tǒng)配置為各種MEMS和IC應(yīng)用提供了多種優(yōu)勢。使用直接(實時)或間接對準(zhǔn)方法可以支持大量不同的對準(zhǔn)技術(shù)。進(jìn)口鍵合機推薦產(chǎn)品