一种晶圆低温键合系统及键合方法技术方案

本发明专利技术涉及一种晶圆低温键合系统及键合方法，所述键合系统包括：传输模块、等离子活化模块，清洗亲水模块，对准键合模块；传输模块用于存放及传输晶圆，并与控制系统相连，实现自动化生产；等离子活化模块采用等离子体对晶圆表面进行活化处理，增加晶圆表面的悬挂键；清洗亲水模块用于对经过等离子活化处理后的晶圆表面进行亲水处理，使悬挂键转化为羟基，同时对晶圆表面进行清洗防止大颗粒污染；对准键合模块用于对经过等离子活化和亲水处理的两张晶圆进行对准，完成对准之后进行晶圆键合，经过键合后的两张晶圆形成晶圆对。本发明专利技术的晶圆低温键合系统中可以在低温低压的情况下完成键合所需的全部工艺，克服了高温键合工艺的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆低温键合系统及键合方法
本专利技术涉及一种半导体或集成电路制造
，特别涉及一种晶圆低温键合系统及键合方法。
技术介绍
伴随着对芯片功能的需求不断提高，通过缩小晶体管尺寸来提高性能的方式却愈发困难，物理极限、现有的显影技术极限和存储电子密度极限等制约了平面型集成电路的发展，同时随着工艺尺寸的减小，芯片内引线的寄生电阻和电容、延迟和功耗的增加对集成电路性能的影响也越来越大，因此集成电路技术逐渐由2D平面向3D集成方向发展，国际半导体技术路线图(ITRS)已将3D集成方式作为解决互连引线瓶颈问题的一种优选方案。3D集成即是将多个芯片堆叠在一起，芯片间采用垂直通孔实现电连接的集成电路，已被广泛视为一种“超越摩尔”的途径。实现3D集成一个最重要的手段就是晶圆键合，传统晶圆键合是在高温高压条件下完成键合的全过程，即通过高温熔融和高压把两张晶圆压紧实现晶圆键合，高温键合由此导致的热应力问题会造成器件工作不稳定和可靠性降低，同时过高的温度还会使晶圆材料中的功能成份再度扩散，致使电学特性劣化，高压容易造成晶圆的应力集聚，导致晶圆表面的图形塌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆低温键合系统，其特征在于，包括：传输模块、等离子活化模块，清洗亲水模块，对准键合模块；/n所述传输模块，用于存放及传输晶圆，并与控制系统相连，实现自动化生产；/n所述等离子活化模块，用于采用等离子体对晶圆表面进行活化处理，增加晶圆表面的悬挂键；/n所述清洗亲水模块，用于对经过等离子活化处理后的晶圆表面进行亲水处理，使悬挂键转化为羟基，同时对晶圆表面进行清洗防止大颗粒污染；/n所述对准键合模块，用于对经过等离子活化和亲水处理的两张晶圆进行对准，完成对准之后进行晶圆键合，经过键合后的两张晶圆形成晶圆对。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆低温键合系统，其特征在于，包括：传输模块、等离子活化模块，清洗亲水模块，对准键合模块；
所述传输模块，用于存放及传输晶圆，并与控制系统相连，实现自动化生产；
所述等离子活化模块，用于采用等离子体对晶圆表面进行活化处理，增加晶圆表面的悬挂键；
所述清洗亲水模块，用于对经过等离子活化处理后的晶圆表面进行亲水处理，使悬挂键转化为羟基，同时对晶圆表面进行清洗防止大颗粒污染；
所述对准键合模块，用于对经过等离子活化和亲水处理的两张晶圆进行对准，完成对准之后进行晶圆键合，经过键合后的两张晶圆形成晶圆对。


2.根据权利要求1所述的一种晶圆低温键合系统，其特征在于，所述传输模块包括晶圆盒载台，前端传输机械手，晶圆暂存装置，预对准装置和后端转运机械手。


3.根据权利要求1所述的一种晶圆低温键合系统，其特征在于，还包括对准校验模块，所述对准校验模块，用于对所述晶圆对的对准精度进行检测，用以判定晶圆对的对准精度是否满足工艺要求。


4.根据权利要求1或3所述的一种晶圆低温键合系统，其特征在于，还包括解键合模块，所述解键合模块，用于将对准精度不满足工艺要求的晶圆对进行解键合处理。


5.根据权利要求1所述的一种晶圆低温键合系统，其特征在于，所述等离子活化模块和所述清洗亲水模块可...

【专利技术属性】
技术研发人员：司伟，刘效岩，
申请(专利权)人：北京华卓精科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11