Abouie M 等人[4]针对金—硅共晶键合过程中凹坑对键合质量的影响展开研究,提出一种以非晶硅为基材的金—硅共晶键合工艺以减少凹坑的形成,但非晶硅的实际应用限制较大。康兴华等人[5]加工了简单的多层硅—硅结构,但不涉及对准问题,实际应用的价值较小。陈颖慧等人[6]以金— 硅共晶键合技术对 MEMS 器件进行了圆片级封装[6],其键合强度可以达到 36 MPa,但键合面积以及键合密封性不太理想,不适用一些敏感器件的封装处理。袁星等人[7]对带有微结构的硅—硅直接键合进行了研究,但其硅片不涉及光刻、深刻蚀、清洗等对硅片表面质量影响较大的工艺,故其键合工艺限制较大。EVG键合可选功能:阳极,UV固化,650℃加热器。青海HVM键合机
目前关于晶片键合的研究很多,工艺日渐成熟,但是对于表面带有微结构的硅片键合研究很少,键合效果很差。
本文针对表面带有微结构硅晶圆的封装问题,提出一种基于采用 Ti / Au 作为金属过渡层的硅—硅共晶键合的键合工艺,实现表面带有微结构硅晶圆之间的键合,解决键合对硅晶圆表面要求极高,环境要求苛刻的问题。
在对金层施加一定的压力和温度时,金层发生流动、互 融,从而形成键合。该过程对金的纯度要求较高,即当金层 发生氧化就会影响键合质量。 浙江当地价格键合机GEMINI FB XT适用于诸如存储器堆叠,3D片上系统(SoC),背面照明的CMOS图像传感器堆叠和芯片分割等应用。
表面带有微结构硅晶圆的界面已受到极大的损伤,其表面粗糙度远高于抛光硅片( Ra < 0. 5 nm) ,有时甚至可以达到 1 μm 以上。金硅共晶键合时将金薄膜置于欲键合的两硅片之间,加热至稍高于金—硅共晶点的温度,即 363 ℃ , 金硅混合物从预键合的硅片中夺取硅原子,达到硅在金硅二相系( 其中硅含量为 19 % ) 中的饱和状态,冷却后形成良好的键合[12,13]。而光刻、深刻蚀、清洗等工艺带来的杂质对于金硅二相系的形成有很大的影响。以表面粗糙度极高且有杂质的硅晶圆完成键合,达到既定的键合质量成为研究重点。
晶圆级封装的实现可以带来许多经济利益。它允许晶圆制造,封装和测试的集成,从而简化制造过程。缩短的制造周期时间可提高生产量并降低每单位制造成本。
晶圆级封装还可以减小封装尺寸,从而节省材料并进一步降低生产成本。然而,更重要的是,减小的封装尺寸允许组件用于更***的高级产品中。晶圆级封装的主要市场驱动因素之一是需要更小的组件尺寸,尤其是减小封装高度。
岱美仪器提供的EVG的晶圆键合机,可以实现晶圆级封装的功能。 EVG键合机通过在高真空,精确控制的真空、温度或高压条件下键合,可以满足各种苛刻的应用。
半导体器件的垂直堆叠已经成为使器件密度和性能不断提高的日益可行的方法。晶圆间键合是实现3D堆叠设备的重要工艺步骤。然而,需要晶片之间的紧密对准和覆盖精度以在键合晶片上的互连器件之间实现良好的电接触,并*小化键合界面处的互连面积,从而可以在晶片上腾出更多空间用于生产设备。支持组件路线图所需的间距不断减小,这推动了每一代新产品的更严格的晶圆间键合规范。
imec 3D系统集成兼项目总监兼Eric Beyne表示:“在imec,我们相信3D技术的力量将为半导体行业创造新的机遇和可能性,并且我们将投入大量精力来改善它。“特别关注的领域是晶圆对晶圆的键合,在这一方面,我们通过与EV Group等行业合作伙伴的合作取得了优异的成绩。去年,我们成功地缩短了芯片连接之间的距离或间距,将晶圆间的混合键合厚度减小到1.4微米,是目前业界标准间距的四倍。今年,我们正在努力将间距至少降低一半。” GEMINI FB XT采用了新的Smart View NT3键合对准器,是专门为<50 nm的熔融和混合晶片键合对准要求而开发的。青海HVM键合机
EVG的GEMINI FB XT集成熔融键合系统,扩展了现有标准,并拥有更高的生产率,更高的对准和涂敷精度。青海HVM键合机
由于在重大工程、工业装备和质量保证、基础科研中,仪器仪表都是必不可少的基础技术和装备重点,除传统领域的需求外,新兴的智能制造、离散自动化、生命科学、新能源、海洋工程、轨道交通等领域也会产生巨大需求。目前,半导体工艺设备,半导体测量设备,光刻机 键合机,膜厚测量仪等产品的产量居世界前列,实验分析仪器等中产品的市场占比不断上升,行业技术上总体已达到的中等国际水平,少数产品接近或达到当前较高国际水平。目前我国磁记录、半导体、光通讯生产及测试仪器的批发、进出口、佣金代理(拍卖除外)及其相关配套服务,国际贸易、转口贸易,商务信息咨询服务 产品,主要集中在中低档市场,而市场则主要被国外品牌所占据。在某些领域,国产产品甚至是空白,这就需要未来我国仪器仪表向市场进军,扩大产品占比。从贸易广义角度来说,仪器仪表也可具有自动操控、报警、信号传递和数据处理等功能,例如用于工业生产过程自动操控中的气动调节仪表,和电动调节仪表,以及集散型仪表操控系统也皆属于仪器仪表。青海HVM键合机
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