System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 晶圆键合保持方法技术_技高网

晶圆键合保持方法技术

技术编号:40876217 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-08 16:45
本发明专利技术涉及晶圆键合领域,尤其涉及一种晶圆键合保持方法,本发明专利技术通过预先对用以键合的共晶层进行加热,获取共晶层加热过程中不同时间节点的流变特征,构建流变表征系数随温度变化的流变表征系数变化曲线,并确定特异变化温度区间,根据晶圆键合加压过程中实际温度与特异变化温度区间的对应关系判定是否需调整加压压力,并且,在实际温度处于特异变化温度区间内,计算压力倾向表征系数判定当前加压是否符合预定标准,根据所述压力倾向表征系数对当前加压压力进行修正,考虑共晶层材料随温度变化后流变特征的变化情况,并适应性的调整加压压力,减少共晶层向晶圆外扩散被挤出的问题,保证键合界面强度,保证键合效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶圆键合领域,尤其涉及一种晶圆键合保持方法


技术介绍

1、晶圆键合是指将两片平整的晶圆直接贴合或与中间层贴合后通过加压、加热等外部条件使得两片晶圆间产生结合力,使两表面的键合达到强度,晶圆键合是半导体制造技术集成发展和实用化的关键,相关技术被人们所重视。

2、例如,中国专利公开号:cn112670215a,公开了一种用于晶圆键合和解键合的装置及晶圆键合和解键合方法,该装置包括:平台和位于平台上的工作台;移动结构,通过移动结构,工作台在平台上能够在第一位置与第二位置之间移动;真空吸附结构,用于吸附设置于工作台上的待键合载片或待解键合晶圆;滴胶结构,用于向待键合载片滴入键合胶;吸盘结构,用于吸附待键合晶圆;驱动结构,用于驱动工作台在第一位置转动;侧向推动结构,用于推动工作台横移预设距离。通过驱动结构驱动工作台旋转,并在旋转过程中滴入键合胶,可以使键合胶更加均匀,通过侧向推动结构推动工作台横移,减小晶圆与工作台上载片的接触面积,更易于解键合,减少解键合过程中的碎片概率。

3、但是,现有技术中还存在以下问题,

4、在采用共晶键合时,未考虑共晶层在加热过程中的材料属性变化,在实际情况中,共晶层的材料属性变化为非线性,随着温度的升高,在特定温度区间内部分材料属性会快速变化,影响键合过程,尤其是共晶键合过程中,键合机对于晶圆压力的不匹配容易导致共晶层液相向晶圆外扩散,键合界面均匀性差或强度不佳的问题。


技术实现思路

1、为此,本专利技术提供一种晶圆键合保持方法,用以克服现有技术中未考虑共晶层在加热过程中的材料属性变化,在实际情况中,共晶层的材料属性变化为非线性,随着温度的升高,在特定温度区间内部分材料属性会快速变化,影响键合过程,尤其是共晶键合过程中,键合机对于晶圆压力的不匹配容易导致共晶层液相向晶圆外扩散,键合界面均匀性差或强度不佳的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供一种晶圆键合保持方法,其包括:

3、步骤s1,对共晶层进行加热,获取共晶层加热过程中不同时间节点的流变特征,所述流变特征包括粘度以及流体剪切力;

4、步骤s2,根据流变特征计算流变表征系数,构建所述流变表征系数随温度变化的流变表征系数变化曲线;

5、步骤s3,根据所述流变表征系数变化曲线在不同温度区间内斜率变化情况确定特异变化温度区间;

6、步骤s4,在晶圆键合加压过程中,实时检测晶圆的实际温度以及单层晶圆在不同位置所受压力,根据实际温度与特异变化温度区间的对应关系判定是否需调整针对晶圆的加压压力;

7、步骤s5,在实际温度处于特异变化温度区间内,根据单层晶圆在不同位置所受压力计算压力倾向表征系数,判定当前加压是否符合预定标准,并根据所述压力倾向表征系数对当前针对晶圆的加压压力进行修正。

8、进一步地,所述步骤s2中,根据公式(1)计算流变表征系数,

9、

10、公式(1)中,g表示流变表征系数,g表示粘度权重系数,d表示粘度,d0表示预设的粘度标准阈值,r表示流体剪切力权重系数,f表示流体剪切力,f0表示预设的流体剪切力标准阈值。

11、进一步地,所述步骤s3中,确定特异变化温度区间的过程包括,

12、计算所述流变表征系数变化曲线在若干温度区间内的平均斜率,并与预设的斜率对比阈值进行对比,

13、若温度区间内的平均斜率大于所述斜率对比阈值,则判定所述温度区间为特异变化温度区间。

14、进一步地,所述步骤s4中,晶圆键合加压过程包括,

15、通过键合机对至少两个晶圆片进行加压并加热,各所述晶圆片间布置有共晶层。

16、进一步地,所述步骤s4中,判定是否需调整加压压力包括,

17、将实际温度与特异变化温度区间下限的差值与预设的差值对比阈值进行对比,若所述差值小于预设的差值阈值,则判定需调整加压压力。

18、进一步地,所述步骤s4中,调整加压压力包括,

19、将所述加压压力增大,增大量与所述特异变化温度区间内的平均流变表征系数呈正相关。

20、进一步地,所述步骤s5中,根据公式(2)计算压力倾向表征系数,

21、

22、公式(2)中,e表示压力倾向表征系数,n表示检测位置的数量,fm(i)表示第i检测位置压力值,f0表示各位置所受压力均值。

23、进一步地,所述步骤s5中,判定当前加压是否符合预定标准的过程包括,

24、将所述压力倾向表征系数与预设的压力倾向对比阈值进行对比,

25、若所述压力倾向表征系数大于所述压力倾向对比阈值,

26、则判定当前加压不符合预定标准。

27、进一步地,所述步骤s5中,根据所述压力倾向表征系数对当前加压压力进行修正包括,

28、减小当前加压压力,减小量与所述压力倾向表征系数呈正相关。

29、进一步地,所述步骤s4中,检测单层晶圆在不同位置所受压力时,针对单层晶圆的检测位置至少为两个。

30、与现有技术相比,本专利技术通过预先对用以键合的共晶层进行加热,获取共晶层加热过程中不同时间节点的流变特征,构建流变表征系数随温度变化的流变表征系数变化曲线,并确定特异变化温度区间,根据晶圆键合加压过程中实际温度与特异变化温度区间的对应关系判定是否需调整加压压力,并且,在实际温度处于特异变化温度区间内,计算压力倾向表征系数判定当前加压是否符合预定标准,根据所述压力倾向表征系数对当前加压压力进行修正,考虑共晶层材料随温度变化后流变特征的变化情况,并适应性的调整加压压力,减少共晶层向晶圆外扩散被挤出的问题,保证键合界面强度,保证键合效果。

31、尤其,本专利技术通过预先对共晶层进行加热,获取加热过程中共晶层的流变特征,根据流变特征计算流变表征系数,流变表征系数考虑了粘度以及流体剪切力,进而能够表征共晶层加热后的流动或扩散趋势,在实际情况中,共晶层加热后会液相化,随着加热进程,共晶层的流变属性非线性变化,在到达特定阶段后会快速变化,因此,本专利技术通过流变表征系数构建流变表征系数变化曲线,识别特异变化温度区间,为后续适应性的确定压力调整时机以及调整压力提供数据支持。

32、尤其,本专利技术根据实际温度与特异变化温度区间的对应关系判定是否需调整加压压力,在实际情况中,共晶层在升温过程中是逐渐液相化的过程,共晶键合时键合机对晶圆所施加压力并不高,在加热初期,共晶层具备一定强度,随着加热向液相转化,在过程中,特异变化温度区间内,共晶层的流变特征会变化较快,因此,本专利技术识别该特定过程,提前适应性的调整加压压力,进而适应流变特征的快速变化,使得共晶界面贴合,在保证一定强度下,减少压力的不匹配容易导致共晶层液相向晶圆外扩散的问题,保证键合效果。

33、尤其,本专利技术考虑单层晶圆在不同位置所受压力计算压力倾向表征系数,在进入特异变化温度区间内时,共晶层的流变特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆键合保持方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S2中,根据公式(1)计算流变表征系数,

3.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S3中,确定特异变化温度区间的过程包括,

4.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S4中,晶圆键合加压过程包括,

5.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S4中,判定是否需调整加压压力包括,

6.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S4中,调整加压压力包括,

7.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S5中,根据公式(2)计算压力倾向表征系数,

8.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S5中,判定当前加压是否符合预定标准的过程包括,

9.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S5中,根据所述压力倾向表征系数对当前加压压力进行修正包括,

10.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤S4中,检测单层晶圆在不同位置所受压力时,针对单层晶圆的检测位置至少为两个。

...

【技术特征摘要】

1.一种晶圆键合保持方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤s2中,根据公式(1)计算流变表征系数,

3.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤s3中,确定特异变化温度区间的过程包括,

4.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤s4中,晶圆键合加压过程包括,

5.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述步骤s4中,判定是否需调整加压压力包括,

6.根据权利要求1所述的晶圆键合保持方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李国强陈志鹏
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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