半导体器件的垂直堆叠已经成为使器件密度和性能不断提高的日益可行的方法。晶圆间键合是实现3D堆叠设备的重要工艺步骤。然而,需要晶片之间的紧密对准和覆盖精度以在键合晶片上的互连器件之间实现良好的电接触,并*小化键合界面处的互连面积,从而可以在晶片上腾出更多空间用于生产设备。支持组件路线图所需的间距不断减小,这推动了每一代新产品的更严格的晶圆间键合规范。
imec 3D系统集成兼项目总监兼Eric Beyne表示:“在imec,我们相信3D技术的力量将为半导体行业创造新的机遇和可能性,并且我们将投入大量精力来改善它。“特别关注的领域是晶圆对晶圆的键合,在这一方面,我们通过与EV Group等行业合作伙伴的合作取得了优异的成绩。去年,我们成功地缩短了芯片连接之间的距离或间距,将晶圆间的混合键合厚度减小到1.4微米,是目前业界标准间距的四倍。今年,我们正在努力将间距至少降低一半。” EVG 晶圆键合机上的键合过程是怎么样的呢?北京晶圆键合机

根据型号和加热器尺寸,EVG500系列键合机可以用于碎片和50mm至300mm的晶圆。这些工具的灵活性非常适合中等批量生产、研发,并且可以通过简单的方法进行大批量生产,因为键合程序可以转移到EVGGEMINI大批量生产系统中。
键合室配有通用键合盖,可快速排空,快速加热和冷却。通过控制温度,压力,时间和气体,允许进行大多数键合过程。也可以通过添加电源来执行阳极键合。对于UV固化黏合剂,可选的键合室盖具有UV源。键合可在真空或受控气体条件下进行。顶部和底部晶片的**温度控制补偿了不同的热膨胀系数,从而实现无应力黏合和出色的温度均匀性。在不需要重新配置硬件的情况下,可以在真空下执行SOI/SDB(硅的直接键合)预键合。 晶片键合机售后服务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。

临时键合系统:
临时键合是为薄晶圆或超薄晶圆提供机械支撑的必不可少的过程,这对于3DIC,功率器件和FoWLP晶圆以及处理易碎基板(例如化合物半导体)非常重要。借助于中间临时键合粘合剂将器件晶片键合到载体晶片上,从而可以通过附加的机械支撑来处理通常易碎的器件晶片。在关键工艺之后,将晶片堆叠剥离。EVG出色的键合技术在其临时键合设备中得到了体现,该设备自2001年以来一直由该公司提供。包含型号:EVG805解键合系统;EVG820涂敷系统;EVG850TB临时键合系统;EVG850DB自动解键合系统。
EVG®540自动晶圆键合机系统全自动晶圆键合系统,适用于蕞/大300mm的基板技术数据EVG540自动化晶圆键合系统是一种自动化的单腔室生产键合机,设计用于中试线生产以及用于晶圆级封装,3D互连和MEMS应用的大批量生产的研发。EVG540键合机基于模块化设计,为我们未来的晶圆键合工艺从研发到大规模生产的全集成生产键合系统过渡提供了可靠的解决方案。特征单室键合机,蕞/大基板尺寸为300mm与兼容的Smaiew®和MBA300自动处理多达四个键合卡盘符合高安全标准技术数据蕞/大加热器尺寸300毫米装载室使用2轴机器人蕞/高键合室2个EVG560键合机基于相同的键合室设计,并结合了EVG手动键合系统的主要功能以及增强的过程控制和自动化功能,可提供高产量的生产键合。机器人处理系统会自动加载和卸载处理室。针对高级封装,MEMS,3D集成等不同市场需求,EVG优化了用于对准的多个键合模块。

EVG®520IS晶圆键合机系统:
单腔或双腔晶圆键合系统,用于小批量生产。
EVG520IS单腔单元可半自动操作蕞大200mm的晶圆,适用于小批量生产应用。EVG520IS根据客户反馈和EVGroup的持续技术创新进行了重新设计,具有EVGroup专有的对称快速加热和冷却卡盘设计。诸如**的顶侧和底侧加热器,高压键合能力以及与手动系统相同的材料和工艺灵活性等优势,为所有晶圆键合工艺的成功做出了贡献。
特征:
全自动处理,手动装卸,包括外部冷却站
兼容EVG机械和光学对准器
单室或双室自动化系统
全自动的键合工艺执行和键合盖移动
集成式冷却站可实现高产量
选项:
高真空能力(1E-6毫巴)
可编程质量流量控制器
集成冷却
技术数据
蕞大接触力
10、20、60、100kN
加热器尺寸150毫米200毫米
蕞小基板尺寸单芯片100毫米
真空
标准:1E-5mbar
可选:1E-6mbar 晶圆键合机(系统)EVG®510 ,拥有150、200mm晶圆单腔系统 ;拥有EVG®501 键合机所有功能。新疆键合机国内用户
LowTemp™等离子基活模块-适用于GEMINI和GEMINI FB等离子基活,用于PAWB(等离子基活的晶圆键合)。北京晶圆键合机
熔融和混合键合系统:
熔融或直接晶圆键合可通过每个晶圆表面上的介电层长久连接,该介电层用于工程衬底或层转移应用,例如背面照明的CMOS图像传感器。
混合键合扩展了与键合界面中嵌入的金属焊盘的熔融键合,从而允许晶片面对面连接。混合绑定的主要应用是高级3D设备堆叠。
EVG的熔融和混合键合设备包含:EVG301单晶圆清洗系统;EVG320自动化单晶圆清洗系统;EVG810LT低温等离子基活系统;EVG850LTSOI和晶圆直接键合自动化生产键合系统;EVG850SOI和晶圆直接键合自动化生产键合系统;GEMINIFB自动化生产晶圆键合系统;BONDSCALE自动化熔融键合生产系统。 北京晶圆键合机