[发明专利]用于键合的清洗和干燥装置

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指一种用于键合的清洗和干燥装置。

背景技术

对于半导体器件而言，优化参数和结构使器件达到最佳性能是人们追求的目标。器件的优化设计需要用到多种材料，只有综合它们各自的良好特性才能做出性能最佳的器件。对于晶格匹配的各种材料，可以在合适的衬底上通过外延生长的方式长出符合要求的器件结构。但对于晶格失配的材料，外延生长比较困难，并可能引入较多的缺陷和位错，从而给器件的电学及光学性质带来严重的不利影响。键合工艺可以很好的克服晶格失配给器件设计及材料生长带来的困难

所谓键合就是将两块同质或异质的晶片用物理或化学的方法使之相互成键贴合。通常可称之为直接键合(direct bonding)、熔融键合(fusionbonding)、原子重排键合(bonding by atomic rearrangement)或扩散键合(diffusion bonding)。由于键合不需要任何粘贴剂，晶片的电阻率和导电类型可以自由选择，而且不受材料晶格与晶向限制，键合结构可以承受减薄、抛光、化学腐蚀和高温处理等各种传统工艺，因而引起了研究人员的极大兴趣。自1986年IBM公司的Lasky[文献1，Lasky J.B.，wafer bonding for silicon insulator technologies.Appl.Phys.Lett.48，78-80(1986)]和日本东芝公司的Shimbo[文献2，ShimboM.，Furukawa K，Fukuda K.et al.Silicon-to-silicon direct bondingmethod.J.Appl.Phys.60(8)，2987-2989(1986).]将Si片高温处理获得具有高结合强度的键合Si结构之后，键合技术得到了极大的发展，迄今为止已有数百篇晶片键合的文章和专利发表，键合工艺在新材料、新结构的研究制备，微电子电路，微机械加工，光电器件制备和光集成方面被广泛的应用，键合技术本身也发展出了共晶键合(eutectic bonding)，介质键合(adhesive bonding)，倒装键合(flip-chip bonding)，非平面键合(nonplanar bonding)等多种形式，直接键合技术也渐渐趋向于低温直接键合。

一般键合工艺可分为表面清洗、旋转干燥及退火三个步骤，其中表面清洗和旋转干燥步骤对键合的成败起着至关重要的作用，尤其对低温直接键合影响巨大。键合工艺要求原子级平滑洁净的表面，晶片表面粗糙度需要在纳米级别，而表面吸附的微米量级颗粒也会在键合界面留下毫米量级的空洞，严格的表面要求给键合工艺带来了困难。在清洗时需要避免灰尘或颗粒的引入，要求表面裸露于空气中的时间尽可能短。尽量减少镊子的夹持或转移操作，以避免镊子可能引入的金属离子和可能对表面造成的损伤。同时还要避免晶片在清洗时彼此碰撞或接触而带来损伤。

发明内容

因而本发明的目的在于，提供一个用于键合的清洗和干燥装置，以避免可能的污染和损伤，并负责方便的将干燥后的晶片对贴合后放入退火炉中。

本发明一种用于键合的清洗和干燥装置，其特征在于，包括以下几个部分：

一圆形底座，该圆形底座的下部为一圆盘，圆盘的上面中间有一凸柱，整体截面的形状为倒T形；

一装样容器，包括上下两部分，下部为中空的圆柱体，其中间空出部分为圆柱形可套在底座的凸柱上；上部为方形体，该方形体内为带有二级台阶的中空部；在方形体相对的两侧壁上开有两个孔；该装样容器外壁的中间凸出有一圆形凸边；

两根两端带螺纹的螺杆，下端接于底座，上端穿过一根横梁，用螺帽接于螺杆的上端；

两个插片，可插在装样容器上部方形体的侧壁上开的孔内；

一卡带，该卡带为一环形体，该卡带的侧壁上打有多数的小孔；

当插片插入装样容器上的孔时，卡带套置在装样容器的上部方形体上的插片处，以固定插片。

其中该装置的材料采用不惧酸碱腐蚀的聚四氟材料，可承受250℃以内的溶液和干燥温度。

其中所述的装样容器的上部为圆柱体。

附图说明

为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本发明的三维结构示意图；

图2(a)是本发明图1中装样容器11的结构示意图；

图2(b)是本发明图1中的圆形底座10的结构示意图；

图2(c)是本发明图1中卡带15的结构示意图；

图3是本发明组合后样片安放的结构示意图；