[發(fā)明專(zhuān)利]晶圓鍵合的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010511286.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111668092A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉效巖;張凇銘;王建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京華卓精科科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/18;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京頭頭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11729
• 代理人: 劉鋒;王方明

1.一種晶圓鍵合的方法，其特征在于，所述方法包括：

在集成電路芯片制造廠依次對(duì)晶圓進(jìn)行清洗工藝和烘烤工藝；

通過(guò)晶圓鍵合設(shè)備對(duì)晶圓進(jìn)行鍵合工藝；

所述晶圓鍵合設(shè)備包括機(jī)臺(tái)，所述機(jī)臺(tái)上設(shè)置有機(jī)械手傳送區(qū)、晶圓存取區(qū)、對(duì)準(zhǔn)預(yù)鍵合單元、視覺(jué)檢測(cè)區(qū)、解鍵合單元、后置機(jī)械手、晶圓ID閱讀器和晶圓預(yù)對(duì)準(zhǔn)器；

所述鍵合工藝包括：

通過(guò)機(jī)械手傳送區(qū)將待鍵合的兩個(gè)晶圓從晶圓存取區(qū)取出；

通過(guò)晶圓ID閱讀器和晶圓預(yù)對(duì)準(zhǔn)器讀取晶圓ID并對(duì)兩個(gè)晶圓進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)；

通過(guò)對(duì)準(zhǔn)預(yù)鍵合單元對(duì)兩個(gè)晶圓進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)以及預(yù)鍵合；

通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)區(qū)檢測(cè)預(yù)鍵合后的晶圓對(duì)是否存在鍵合缺陷，若存在鍵合缺陷，則通過(guò)解鍵合單元對(duì)晶圓對(duì)進(jìn)行解鍵合，將解鍵合后得到的兩個(gè)晶圓放置到晶圓存取區(qū)，重新進(jìn)行鍵合工藝；若不存在鍵合缺陷，則直接將晶圓對(duì)放置到晶圓存取區(qū)；

其中，鍵合工藝的過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械手傳送區(qū)和/或后置機(jī)械手對(duì)晶圓和晶圓對(duì)進(jìn)行傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓鍵合的方法，其特征在于，所述清洗工藝包括化學(xué)表面活化清洗工藝或清洗工藝，其中：

所述化學(xué)表面活化清洗工藝包括：

使用化學(xué)藥液對(duì)晶圓進(jìn)行活化清洗；

晶圓干轉(zhuǎn)；

使用水對(duì)晶圓進(jìn)行清洗；

使用氮?dú)鈱?duì)晶圓進(jìn)行吹干；

所述清洗工藝包括：

使用水對(duì)晶圓進(jìn)行清洗；

使用氮?dú)鈱?duì)晶圓進(jìn)行吹干；

所述烘烤工藝包括：

對(duì)晶圓進(jìn)行烘烤；

對(duì)晶圓進(jìn)行冷卻。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓鍵合的方法，其特征在于，使用化學(xué)藥液對(duì)晶圓進(jìn)行活化清洗的時(shí)間為20-60s，晶圓干轉(zhuǎn)的時(shí)間為3-10s，使用水對(duì)晶圓進(jìn)行清洗的時(shí)間為20-60s，使用氮?dú)鈱?duì)晶圓進(jìn)行吹干的時(shí)間為10-30s，對(duì)晶圓進(jìn)行烘烤的溫度為100-400℃，烘烤時(shí)間為10s-90s。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓鍵合的方法，其特征在于，所述化學(xué)藥液的PH范圍為8-10，所述化學(xué)藥液由以下全部或部分物質(zhì)組成：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的晶圓鍵合的方法，其特征在于，所述晶圓存取區(qū)、晶圓ID閱讀器和晶圓預(yù)對(duì)準(zhǔn)器位于所述機(jī)臺(tái)的左部區(qū)域，所述對(duì)準(zhǔn)預(yù)鍵合單元位于所述機(jī)臺(tái)的右部區(qū)域，所述視覺(jué)檢測(cè)區(qū)、解鍵合單元和后置機(jī)械手位于所述機(jī)臺(tái)的中部區(qū)域；所述所述解鍵合單元位于所述中部區(qū)域的上部，所述后置機(jī)械手位于所述中部區(qū)域的中部，所述視覺(jué)檢測(cè)區(qū)位于所述中部區(qū)域的下部。

6.一種晶圓鍵合的方法，其特征在于，所述方法包括：

在集成電路芯片制造廠對(duì)晶圓進(jìn)行清洗工藝；

通過(guò)晶圓鍵合設(shè)備對(duì)晶圓進(jìn)行鍵合工藝；

所述晶圓鍵合設(shè)備包括機(jī)臺(tái)，所述機(jī)臺(tái)上設(shè)置有機(jī)械手傳送區(qū)、晶圓存取區(qū)、烘烤單元、對(duì)準(zhǔn)預(yù)鍵合單元、視覺(jué)檢測(cè)區(qū)、解鍵合單元、后置機(jī)械手、晶圓ID閱讀器和晶圓預(yù)對(duì)準(zhǔn)器；

所述鍵合工藝包括：

通過(guò)機(jī)械手傳送區(qū)將待鍵合的兩個(gè)晶圓從晶圓存取區(qū)取出；

通過(guò)晶圓ID閱讀器和晶圓預(yù)對(duì)準(zhǔn)器讀取晶圓ID并對(duì)兩個(gè)晶圓進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)；

通過(guò)烘烤單元對(duì)晶圓進(jìn)行烘烤；

通過(guò)晶圓預(yù)對(duì)準(zhǔn)器對(duì)兩個(gè)晶圓進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)；

通過(guò)對(duì)準(zhǔn)預(yù)鍵合單元對(duì)兩個(gè)晶圓進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)以及預(yù)鍵合；

通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)區(qū)檢測(cè)預(yù)鍵合后的晶圓對(duì)是否存在鍵合缺陷，若存在鍵合缺陷，則通過(guò)解鍵合單元對(duì)晶圓對(duì)進(jìn)行解鍵合，將解鍵合后得到的兩個(gè)晶圓放置到晶圓存取區(qū)，重新進(jìn)行鍵合工藝；若不存在鍵合缺陷，則直接將晶圓對(duì)放置到晶圓存取區(qū)；

其中，鍵合工藝的過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械手傳送區(qū)和/或后置機(jī)械手對(duì)晶圓和晶圓對(duì)進(jìn)行傳輸。