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一种改进型微净化室晶片键合装置

阅读:963发布:2021-11-01

专利汇可以提供一种改进型微净化室晶片键合装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种改进型微 净化 室晶片键合装置,属于微净化技术领域。本实用新型通过采用新型气液混合射流装置取代原微净化室晶片键合的 水 冲洗方式,使去除微粒能 力 在0.5μm以下,提高了晶片键合的成功率和键合 质量 。同时采用带有异尺寸的专用晶片隔离器的构件,增加了异尺寸(如3英寸和4英寸)键合功能。所以本实用新型对于开发低成本的实用的晶片键合设备,改善晶片键合质量,推动SOI技术的发展,具有重要现实价值。,下面是一种改进型微净化室晶片键合装置专利的具体信息内容。

1、一种改进型微净化室晶片键合装置,包括转动达,工作面,烘干 红外灯,其特处在于:
(1)采用冲洗一气液混合射流冲洗的复合模式的气液混合射流装置;
(2)采用带有异尺寸专用晶片隔离器的构件。
2、按权利要求1所述的改进型晶片键合装置,其特征在于所述气液混 合射流装置在水和汽两通道混合之前有一个止流,且喷口呈扁平型。
3、按权利要求1所述的改进型晶片键合装置,其特征在于所述带有异 尺寸专用晶片隔离器的构件是由晶片隔离器转轴、专用晶片隔离器以及固定 螺丝构成的。
4、按权利要求1所述的改进型晶片键合装置,其特征在于可以用于 Si/Si,Si/SiO2同种晶片或不同种晶片,以及异尺寸键合。

说明书全文

本实用新型涉及一种改进型微净化室晶片键合装置,属于微净化技术领 域。

晶片键合是BESOI(键合与背面减薄绝缘层上)以及Smart-cut SOI (智能剥离绝缘层上硅)的重要工艺,室温下的微净化室晶片键合是这一代 表技术之一,它克服了晶片键合只能在高级别净化环境这一苛刻要求,使得 键合在非净化环境下就能进行,由于一这原因,以冲洗去除微粒的微净化 室技术在九十年代初获得了美国专利(R.Stengl,U.Gosele,U.S.Patent No. 4,883,215.)并成为Karl Suss CL8’型键合机的工作依据。

就晶片键合工艺而言,晶片间微粒的去除主要取决于两方面:(1)、环境 的净化程度,由于这一原因,大部分键合都在净化室的超净环境中进行,微 净化室的特点是通过在封闭环境下对硅片的冲洗以及高速旋转引起的湍流来 达到晶片间的局部净化。(2)晶片上残留微粒的去除,晶片上残留微粒是影 响键合是否成功的关键因素,若微粒的去除能仅局限在1μm,这在一定 程度上影响了晶片键合的可靠性并使得通过该途径形成的绝缘层上硅(SOI) Si/SiO2界面态复杂化。水冲洗式微净化室的微粒去除主要通过水冲洗来实 现,而水冲洗只能去除大于等于1μm的颗粒,这是限制该装置应用于SOI 材料制备的主要原因。而要去除小于1μm的微粒,必须使用兆赫兹(Mega) 超声处理昂贵系统,显然实施成本太高,限制了其应用。

本实用新型的目的在于提供一种改进型微净化室晶片键合装置,它不仅 可使去除微粒的能力达到亚微米级,提高晶片键合的成功率,而且增加异尺 寸晶片的键合功能,扩大其应用范围。

本实用新型的目的是这样实现的,采用新型气液混合射流装置取代原微 净化室晶片键合机的喷流口,在实际应用中这种气液合流喷口已成功地应用 于发动机污垢的去除,其清洗效果远好于高压水枪,其工作原理可从标准硅 片清洗过程中清洗槽充氮以及声波清洗原理获得理解,而本实用新型是通 过将水冲洗去除微粒的工作方式改为水冲洗一气液混合射流冲洗的复合模 式,将去除微粒的能力由原来的1微米提高到0.5微米以下。且本实用新型 的另外一个改进是采用带有异尺寸专用晶片隔离器的构件,从而增加异尺寸 (如3英寸与4英寸)键合功能,可以用于Si/Si,Si/SiO2同种晶片或不同 种的晶片,扩大了本实用新型提供晶片键合装置的实用范围。

本实用新型通过采用新型气液混合射流装置取代原微净化室晶片键合机 的喷流口,使得该装置的去除微粒的能力达到亚微米级,有效地提高Si/Si, Si/SiO2等的健合质量,同时本实用新型还包括了在这种微净化室键合机中增 加异尺寸(如3英寸与4英寸)键合功能。该实用新型对于开发低成本的实 用的晶片键合设备,改善晶片键合质量,推动SOI技术的发展,具有重要现 实价值。

下面结合附图实施例进一步阐述本实用新型的特点和进步,但决非仅 限于实施例。

图1是本实用新型提供的改进型晶片键合装置示意图。

图2是气液混合射流装置的示意图。

图3是带有异尺寸专用晶片隔离器的构件的示意图。

图中标号说明:

1-气液混合射流装置,2-亲和处理的晶片,3-转动达,4-烘干红 外灯,5-控制台,6-冲洗水进口,7-气体进口,8-射流装置中的止流, 9-射流装置喷口,10-晶片隔离器转轴,11-异尺寸键合专用晶片隔离器 (spacer),12-固定螺丝,13-放置晶片用的工作台

在图1和图2所示的实施例中,图中汽液混合射流装置是取代原有的纯 水喷流口,亦即采用水冲洗一气液混合射流冲洗的复合模式的气液混合射流 装置,其具体结构如图2所示,在水汽两通道混合之前有一个止流阀8,控 制其流量及流速,而喷口9呈扁平型,经水汽混合复合模式洗清后,除去微 粒的能力由1μm提高到0.5μm以下。亲和处理的晶片放在工作台2上,经 水汽混合冲洗后再经气洗加烘干后键合。键合的晶片为4英寸硅片。

在图3所示的另一实施例中,图3构件可以正体放在图1马达上面的工 作台13面上,图3中11为异尺寸专用晶片隔离器,它可以通过晶片隔离转 轴10调节,然后用固定螺丝固定。

键合的晶片一个为3英寸硅片,另一个可为4英寸SiO2片,其余同实 施例1。

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