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一种晶圆键合自动连通管路制造技术

技术编号:41149627 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 18:16
本技术公开了一种晶圆键合自动连通管路,主要涉及晶圆键合领域。包括密封外管道,所述密封外管道连通离子束刻蚀机与热压炉,使得离子束刻蚀机与热压炉之间连通;所述密封外管道内部设有晶圆移动装置和晶圆辅助定位输送装置;所述晶圆移动装置为传送带,所述晶圆辅助定位输送装置包括升降气缸、晶圆取出气缸和晶圆送入气缸。本技术的有益效果在于:能够实现从离子束刻蚀机到热压炉的过程无需人工手动操作,并且全程处于真空状态,减少对晶圆的损伤。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及晶圆键合领域,具体是一种晶圆键合自动连通管路


技术介绍

1、本技术基于专利技术专利离子束刻蚀激活表面直接键合法,该方法已经申请专利技术专利,

2、半导体产业与科技密切相关。目前,碳化硅(sic)和氮化镓(gan)等宽禁带半导体材料(指宽近带>2.3ev)正逐渐崭露头角,具备高功率、耐高温、耐高压等优越性能。相比传统硅晶圆,这些材料体系具有高击穿电场、高热导率和高电子饱和速率等特性。因此,在5g通信、新能源、航空航天等多个领域得到广泛应用。晶圆键合作为目前主流的关键技术,对半导体产业至关重要。该技术通过一系列物理过程将两个或多个基板或晶圆片相互连接,形成高质量的异质结构。在半导体产业的微纳加工工艺中,键合技术扮演着非常重要的角色。

3、表面处理是影响晶圆键合质量的重要因素,其中表面的凹凸不平和环境中的污染源至关重要。目前,主流的表面处理方法包括等离子体活化清理表面(申请公布号cn115116861a)。该方法利用等离子体清理晶圆表面,并可能形成非晶层以便进行键合。然而,由于等离子体能量较低(>10ev),只适用于特定的材料体系,无法满足半导体产业的需求。此外,表面活化键合法也是一种常用的表面处理方法(申请公布号cn111755325a)。尽管该方法使用的离子源能量较高,但需要使用专门定制的设备,价格昂贵,大大增加了生产成本,并且不适用于大规模生产和产业应用。

4、故提出一种离子束刻蚀激活表面直接键合法,在该方法中用在半导体器件制造领域中,因传统的半导体晶圆键合技术存在成本高、产量低、质量难以保证等问题,根据半导体器件制造领域的需求,以解决传统的表面处理方法所存在的局限性。提供一种能够适用于各种半导体材料表面激活的新型表面处理方法手段,同时提供一种适合半导体材料体系结构的制备方法,以获得低成本、高产量和高质量的晶圆键合技术,其步骤为:

5、1.在光镜下对晶圆表面进行清洁处理,采用水、乙醇和丙酮等溶液对肉眼可见的杂质进行清理,为后续的工艺步骤提供良好的基础;

6、2.将清理好的晶圆放入设计模具,并连同放入离子束刻蚀机中;

7、3.抽真空并使用离子束刻蚀机配置的氩离子轰击活化,以激活晶圆表面;

8、4.将活化完成的晶圆表面与另一晶圆表面贴合并形成键合;

9、5.为巩固键合效果,将贴合好的晶圆放入热压炉中,实施退火,增加键合强度和稳定性;

10、6.将退火完成的晶圆取出,完成直接键合。

11、上述方法能够利用离子束刻蚀机来激活直接表面键合法,优化了工艺条件及环境。所使用的能量范围适用于各种半导体材料体系,同时,机台内真空度的提高降低了环境污染的风险。本专利技术能够形成高质量的键合,且使用设计模具联合离子束刻蚀机可同时活化多个晶圆表面,有效提升产能。此外,本专利技术还能够提升半导体器件的生产应用和效果,对于提高半导体器件的性能、可靠性和生产效率具有重要的意义。

12、但参照上述步骤,我们第二步需要将清理好的晶圆放入设计模具,并连同放入离子束刻蚀机中,然后在第五步时为巩固键合效果,需要将贴合好的晶圆放入热压炉中,实施退火,增加键合强度和稳定性;

13、故此方法将晶圆放置在离子束刻蚀机中处理完成后,需要手动将晶圆放入热压炉中,实施退火,在这个过程中,晶圆会与空气进行接触,从而对晶圆造成不必要的损伤。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种晶圆键合自动连通管路,它能够实现从离子束刻蚀机到热压炉的过程无需人工手动操作,并且全程处于真空状态,减少对晶圆的损伤。

2、本技术为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

3、一种晶圆键合自动连通管路,包括密封外管道,

4、所述密封外管道连通离子束刻蚀机与热压炉,使得离子束刻蚀机与热压炉之间连通;

5、所述密封外管道内部设有晶圆移动装置和晶圆辅助定位输送装置;

6、所述晶圆移动装置为传送带,

7、所述晶圆辅助定位输送装置包括升降气缸、晶圆取出气缸和晶圆送入气缸;

8、所述升降气缸降低后,所述晶圆取出气缸将含有晶圆的模具从离子束刻蚀机内取出到传送带上,所述升降气缸升起,晶圆通过所述传送带运送到指定位置,所述升降气缸降低,所述晶圆送入气缸将含有晶圆的模具送至热压炉指定位置。

9、进一步,所述升降气缸活动设置于密封外管道顶部。

10、进一步,所述传送带靠近热压炉一侧设有限位卡块。

11、进一步,所述晶圆取出气缸和晶圆送入气缸反向设置于升降气缸底部。

12、对比现有技术,本技术的有益效果在于:

13、能够实现从离子束刻蚀机到热压炉的过程无需人工手动操作,并且全程处于真空状态,减少对晶圆的损伤。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:包括密封外管道(1),

2.根据权利要求1所述一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:所述升降气缸(5)活动设置于密封外管道(1)顶部。

3.根据权利要求1所述一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:所述传送带(4)靠近热压炉一侧设有限位卡块(8)。

4.根据权利要求1所述一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:所述晶圆取出气缸(6)和晶圆送入气缸(7)反向设置于升降气缸(5)底部。

5.根据权利要求1所述一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:所述晶圆取出气缸(6)一端设有取出装置(9)。

【技术特征摘要】

1.一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:包括密封外管道(1),

2.根据权利要求1所述一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:所述升降气缸(5)活动设置于密封外管道(1)顶部。

3.根据权利要求1所述一种晶圆键合自动连通管路,其特征在于:所述传送带(4)靠近热压炉一...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘法辰黄思瑜
申请(专利权)人:刘法辰
类型:新型
国别省市:

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