[发明专利]混合接合及执行混合接合的设备

权利要求书

1.一种混合接合方法，包括：

在预接合站中执行混合接合以将第一封装元件与第二封装元件接合而形成接合对，所述第一封装元件中的第一金属焊盘与所述第二封装元件中的第二金属焊盘接合，并且所述第一封装元件的表面处的第一表面介电层与所述第二封装元件的表面处的第二表面介电层接合；以及

在所述混合接合后，将所述接合对从所述预接合站转移到热压缩退火站；以及

在所述热压缩退火站中对所述接合对执行热压缩退火。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述热压缩退火后，所述第一金属焊盘通过直接金属-金属接合与所述第二金属焊盘接合，并且所述第一表面介电层通过熔接与所述第二表面介电层接合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述热压缩退火期间，与所述接合对相同的多个接合对安置在底板和顶板之间，并与所述接合对安置在同一水平，并且在所述热压缩退火期间，压力施加于所述顶板。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述热压缩退火期间，与所述接合对相同的多个接合对堆叠地安置在底板和顶板之间，并且在所述热压缩退火期间，压力施加于所述顶板。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述热压缩退火期间，与所述接合对相同的多个或单个接合对被安置于每个隔板之上，所述隔板通过导轨导向，并且在所述热压缩退火期间，施加压力以挤压所述多个或单个接合对。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述热压缩退火期间，所述第一封装元件和所述第二封装元件被加热至200℃以上的温度。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述混合接合之前，对所述第一封装元件和所述第二封装元件中的每一个进行表面处理。

8.一种混合接合方法，包括：

使第一晶圆与第二晶圆对齐；

在预接合站中将所述第一晶圆与所述第二晶圆接合以形成接合对，其中所述接合对包括：

金属-金属接合，其包括将所述第一晶圆中的第一金属焊盘与所述第二晶圆中的第二金属焊盘接合；和

熔接，其包括将所述第一晶圆的表面处的第一表面介电层与所述第二晶圆的表面处的第二表面介电层接合；以及

在接合步骤之后，将所述接合对从所述预接合站转移到热压缩退火站；以及

在所述热压缩退火站中对所述接合对执行退火，其中在所述退火期间，通过压力使所述第一晶圆和所述第二晶圆相互挤压。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述退火在300℃至450℃之间的温度范围内执行。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述压力在5KN至350KN之间。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述退火的执行时间段在0.5小时至4小时之间。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述退火期间，与所述接合对相同的多个接合对同时受到所述压力并同时被退火。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述退火期间，与所述接合对相同的多个或单个接合对被安置于每个隔板上，所述隔板通过导轨导向，并且在所述退火期间，压力同时施加于所述多个或单个接合对。

14.根据权利要求8所述的方法，还包括：在接合步骤之前，对所述第一晶圆和所述第二晶圆中的每一个进行表面处理。

15.一种用于将第一封装元件和第二封装元件接合的设备，所述设备包括：

预接合站，配置成通过混合接合将所述第一封装元件和所述第二封装元件接合以形成接合对，其中所述接合对包括：

金属-金属接合，其包括将所述第一封装元件中的第一金属焊盘与所述第二封装元件中的第二金属焊盘接合；和熔接，其包括将所述第一封装元件的表面处的第一表面介电层与所述第二封装元件的表面处的第二表面介电层接合；

热压缩接合站，所述热压缩接合站包括：

施压工具，配置成使所述第一封装元件压靠着所述第二封装元件；以及

加热器，配置成加热所述第一封装元件和所述第二封装元件。