[发明专利]一种晶圆键合方法在审
申请号: | 201911028550.3 | 申请日: | 2019-10-28 |
公开(公告)号: | CN110767541A | 公开(公告)日: | 2020-02-07 |
发明(设计)人: | 闫一方 | 申请(专利权)人: | 苏师大半导体材料与设备研究院(邳州)有限公司 |
主分类号: | H01L21/18 | 分类号: | H01L21/18 |
代理公司: | 11589 北京劲创知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 王志敏 |
地址: | 221300 江苏省徐州*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 晶圆 真空环境 晶圆键合 热膨胀 氮气 半导体制备 氢氟酸溶液 自然氧化层 浸入 干燥处理 高温退火 键合反应 抛光处理 抛光设备 压强调节 传统的 光滑度 热应力 预键合 再使用 键合 去除 圆键 种晶 背面 抽取 取出 | ||
1.一种晶圆键合方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.准备好两块晶圆体,首先将两块晶圆体浸入氢氟酸溶液中,去除晶圆体表面的自然氧化层,然后取出晶圆体对其进行干燥处理,再使用抛光设备将两块晶圆体的正面与背面进行抛光处理,保持两块晶圆体表面的光滑度;
S2.在室温下将两块晶圆体先预键合,随后将键合后的晶圆转移至真空环境内,抽取真空环境内的气体,并将真空环境内的压强调节至2x10*(-7)-4x10*(-7)Pa范围内,然后往真空环境内通入氮气,1-2小时之后,将键合的两块晶圆体进行分离;
S3.让晶圆体表面残余的氧化膜分解和表面吸附的氢发生解吸附,直至晶圆体表面的氧化膜和吸附的氢去除完全,然后将晶圆从真空环境内取出;
S4.将两块晶圆体叠放在一起,在两块晶圆体之间加入少量的蒸馏水,再将晶圆体放入到密闭环境中,往密闭环境中添加少量的四氟化碳,利用含氟的等离子体处理晶圆表面,然后取出两块晶圆体对其进行压合,在室温下放置;
S5.晶圆体在室温放置过程中,吸收水后的氧氟化硅层体积发生膨胀,使晶圆之间原子尺度接触面积增大,形成更多的Si-O-Si共价键。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤1中氢氟酸溶液的浓度为2-10%。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤1中抛光设备工作的转速为1000-2000r/min,所述晶圆体的抛光时间为1-2min。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤4中添加四氟化碳的体积为密闭环境中体积的2-5%。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆键合方法,其特征在于:所述步骤4中两块晶圆体再室温下放置的时间为20-24小时。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造