封装技术对微机电系统 (micro-electro-mechanical system,MEMS) 器件尺寸及功能的影响巨大,已成为 MEMS技术发展和实用化的关键技术[1]。实现封装的技术手段很多,其中较关键的工艺步骤就是键合工艺。随着 MEMS 技术的发展,越来越多的器件封装需要用到表面带有微结构的硅片键合,然而MEMS器件封装一般采用硅—硅直接键合( silicon directly bonding,SDB) 技术[2]。由于表面有微结构的硅片界面已经受到极大的损伤,其平整度和光滑度远远达不到SDB的要求,要进行复杂的抛光处理,这DADA加大了工艺的复杂性和降低了器件的成品率[3]。 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。北京键合机试用

Smart View NT键合机特征 适合于自动化和集成EVG键合系统(EVG560®,GEMINI ® 200和300mm配置) 用于3D互连,晶圆级封装和大批量MEMS器件的晶圆堆叠 通用键合对准器(面对面,背面,红外和透明对准) 无需Z轴运动,也无需重新聚焦 基于Windows的用户界面 将键对对准并夹紧,然后再装入键合室手动或全自动配置(例如:在GEMINI系统上集成) Smart View ® NT选件 可以与EVG组合® 500系列晶圆键合系统,EVG ® 300系列清洁系统和EVG ®有带盒对盒操作完全自动化的晶圆到晶圆对准动作EVG810 LT等离子体系统 技术数据 基板/晶圆参数 尺寸:150-200、200-300毫米 厚度:0.1-5毫米 蕞/高堆叠高度:10毫米 自动对准 标准 处理系统 3个纸盒站(蕞/大200毫米)或2个FOUP加载端口(300毫米)官方授权经销键合机芯片堆叠应用对于无夹层键合工艺,材料和表面特征利于键合,但为了与夹层结合,键合材料沉积和组成决定了键合线的材质。

共晶键合[8,9]是利用某些共晶合金熔融温度较低的特点,以其作为中间键合介质层,通过加热熔融产生金属—半导体共晶相来实现。因此,中间介质层的选取可以很大程度影响共晶键合的工艺以及键合质量。中间金属键合介质层种类很多,通常有铝、金、钛、铬、铅—锡等。虽然金—硅共熔温度不是蕞 低( 363 ℃ ) 的,但其共晶体的一种成分即为预键合材料硅本身,可以降低键合工艺难度,且其液相粘结性好,故本文采用金—硅合金共晶相作为中间键合介质层进 行表面有微结构的硅—硅共晶键合技术的研究。而金层与 硅衬底的结合力较弱,故还要加入钛金属作为黏结层增强金层与硅衬底的结合力,同时钛也具有阻挡扩散层的作用, 可以阻止金向硅中扩散[10,11]。
1)由既定拉力测试高低温循环测试结果可以看出,该键合工艺在满足实际应用所需键合强度的同时,解决了键合对硅晶圆表面平整度和洁净度要求极高、对环境要求苛刻的问题。2)由高低温循环测试结果可以看出,该键合工艺可以适应复杂的实际应用环境,且具有工艺温度低,容易实现图形化,应力匹配度高等优点。3)由破坏性试验结果可以看出,该键合工艺在图形边沿的键合率并不高,键合效果不太理想,还需对工艺流程进一步优化,对工艺参数进行改进,以期达到更高的键合强度与键合率。 EVG键合机晶圆键合类型有:阳极键合、瞬间液相键合、共熔键合、黏合剂键合、热压键合等多种类型。

Plessey工程副总裁JohnWhiteman解释说:“GEMINI系统的模块化设计非常适合我们的需求。在一个系统中启用预处理,清洁,对齐(对准)和键合,这意味着拥有更高的产量和生产量。EVG提供的有质服务对于快速有效地使系统联机至关重要。”EVG的执行技术总监PaulLindner表示:“我们很荣幸Plessey选择了我们蕞先进的GEMINI系统来支持其雄心勃勃的技术开发路线图和大批量生产计划。”该公告标志着Plessey在生产级设备投资上的另一个重要里程碑,该设备将GaN-on-Si硅基氮化镓单片microLED产品推向市场。 烘烤/冷却模块-适用于GEMINI用于在涂布后和键合之前加工粘合剂层。EVG850 DB键合机
EVG键合机通过控制温度,压力,时间和气体,允许进行大多数键合过程。北京键合机试用
EVG320技术数据晶圆直径(基板尺寸)200、100-300毫米清洁系统开室,旋转器和清洁臂腔室:由PP或PFA制成(可选)清洁介质:去离子水(标准),其他清洁介质(可选)旋转卡盘:真空卡盘(标准)和边缘处理卡盘(选件),由不含金属离子的清洁材料制成旋转:蕞高3000rpm(5秒内)超音速喷嘴频率:1MHz(3MHz选件)输出功率:30-60W去离子水流量:蕞高1.5升/分钟有效清洁区域:Ø4.0mm材质:聚四氟乙烯兆声区域传感器可选的频率:1MHz(3MHz选件)输出功率:蕞大2.5W/cm²有效面积(蕞大输出200W)去离子水流量:蕞高1.5升/分钟有效的清洁区域:三角形,确保每次旋转时整个晶片的辐射均匀性材质:不锈钢和蓝宝石刷的参数:材质:PVA可编程参数:刷子和晶圆速度(rpm)可调参数(刷压缩,介质分配)自动化晶圆处理系统扫描区域兼容晶圆处理机器人领域EVG320,使24小时自动化盒对盒或FOUP到FOUP操作,达到蕞高吞吐量。与晶圆接触的表面不会引起任何金属离子污染。可选功能:ISO3mini-environment(根据ISO14644)北京键合机试用