本发明专利技术涉及用于接合第一基片的接合侧与第二基片的接合侧的装置，其带有以下特征：带有可相对于周围环境尤其不透气地封闭的共同的工作空间的模块组(9)、模块组(9)的尤其密封地联接到工作空间处的至少一个接合模块(5)、用于使第一基片和第二基片在工作空间中运动的运动装置，其特征在于，模块组(9)具有尤其密封地联接到工作空间处的还原模块(4)以用于还原接合侧。此外，本发明专利技术涉及一种对应的方法，其带有以下过程：在模块组(9)的联接到工作空间处的还原模块中还原接合侧、使第一基片和第二基片在工作空间中从还原模块运动到模块组(9)的接合模块(5)的接合空间中以及使第一基片和第二基片在接合侧处接合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于接合基片的装置以及方法
本专利技术涉及根据本专利技术的用于接合第一基片的接合侧与第二基片的接合侧的装置以及根据本专利技术的对应的方法。
技术介绍
尤其在接合金属基片或镀有金属的基片或带有金属表面的基片时，待接合的基片的接合侧的氧化由此扮演重要角色，即，其使接合过程变得困难。氧化物防止或降低形成在机械和/或电方面高品质的接触。尤其由于长的加热和冷却时间，与此相关的是生产量下降，并且在接合时温度越高或者温度必须越高，由于温差的膨胀对基片彼此的取向或调整精度的影响越大。此外，例如某些MEMS和/或HL装置不允许很高的处理温度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于给出用于接合的装置以及方法，利用该方法可更高效且以对取向精度更小的影响来进行接合过程。该目的利用本专利技术来实现。在说明书和附图中给出了本专利技术的有利的改进方案。在给出的数值范围中，位于所述极限之内的值同样应作为极限值公开，并且可以任意的组合要求保护。本专利技术基于的思想是，出现在第一基片和第二基片的接合侧处的氧化层通过尽可能连续地且完全地还原该氧化层直至接触和接合基片来保证高效和/或加速的接合。这通过设置带有根据本专利技术共同的、可相对于环境封闭的工作空间的模块组来实现，在工作空间中，不仅进行接合侧的还原，而且进行基片的接合。通过相对于环境的分开，可取决于在接合侧上产生或存在的氧化物的化学/或物理特性调整在工作空间中的相应的介质成分。根据本专利技术的基片尤其为Si基片，在其中，在接合侧存在Cu－Cu接合物，其在工艺的进一步的进程中相接合。备选地，根据本专利技术，可使用带有其他的金属层(例如包括Au、W、Ni、Pd、Pt、Sn等)或金属的组合的基片。为此的示例是用Al来涂覆的Si晶片、利用Cu和Sn来涂覆的Si晶片、利用Ti来涂覆的Si晶片或者利用Cu和工业通用的位于Cu之下的且对于本领域技术人员来说已知的阻挡层(其例如包括Ti、Ta、W、TiN、TaN、TiW等、应防止Cu扩散到Si中)来涂覆的Si基片。这种类型的扩散阻挡对于本领域技术人员来说是已知的。相应地，根据本专利技术重要的是，设置有可与周围环境(即氧化性环境)尤其密封地优选地不透气地封闭的工作空间，在该工作空间中不仅可进行在接合侧(优选整个基片)上的可能的氧化层的还原，而且可进行接合。由此，根据本专利技术可防止在还原和接合过程之间发生接合侧的重新氧化。根据基片的特性，尤其根据在基片上存在的金属覆层的特性，环境的不同的组成部分可氧化性地起作用。然而，大部分情况下氧气和含氧化学化合物具有氧化作用。因此，除了使用还原性介质成分之外，尤其在工作空间中应使氧气和水/水蒸气的浓度大大降低，或者优选近似为零。根据本专利技术，尤其可设想，为了进一步优化工艺，可将附加的模块联接到工作空间处，尤其用于预处理和/或后处理在工作空间中待接合的基片和/或测量在工作空间中待接合的基片的物理和/或化学特性。在此，主要的方法步骤可为加热、还原、取向(对准)、冷却、层厚度测量等等。特别有利地，如果围绕尤其包括运动装置的中央模块布置有根据本专利技术的其他模块(例如尤其还原模块和接合模块)，这在装置方面可予以实现，其中，这些模块尤其可对接在中央模块处。运动装置优选为带有相应的端部操纵装置(End-Effektor)的商业上可用的工业机器人。在此，模块可尤其星状地或者簇状地围绕中心模块来布置。优选地，还原模块如此构造，即，可同时容纳多个接合卡盘。在最理想的情况下，还原模块和接合模块如此构造使得在工艺步骤方面最大化整个设备的生产量。在一特别有利的实施方案中，应在接合模块之前布置有至少两个模块，其中的一个为至少一个还原模块，而第二个为一种类型的存储模块。接合卡盘和已装载的晶片一起被装载到还原模块中并且进行处理。随后，接合卡盘可暂时存储在存储模块中并且随时用于立即的接合应用。在一特定的实施方式中，存储模块还可构造成还原模块。根据本专利技术的一有利的实施方式设置成，在还原模块中的还原空间和/或在接合模块中的接合空间可与工作空间尤其密封地分隔开，优选通过划分工作空间进行分隔。由此可将还原和/或接合限制到工作空间的相应的部分上，由此实现进一步的效率提高和加速。分隔尤其可通过在中央模块和工作空间和/或接合空间之间的闸实现。附加地可设想热隔离和/或电磁屏蔽还原空间和/或接合空间。在此，根据一实施方式，如果还原空间可尤其与工作空间分开地利用还原性环境尤其通过等离子体还原和/或气体还原来加载(尤其冲洗)，这是有利的。尤其通过多次重复冲洗过程(优选与抽真空相交替)优化氧化层的还原/还原作用。理想地，完全去除氧化层。优选地，在还原空间中的还原至少基本上等温地发生，尤其在还原温度(RT)和400℃之间、优选在RT和300℃之间、更加优选地在RT和200℃之间、最为优选地在RT和100℃之间、最最优选地在RT的温度下发生。还原温度通过渐增加热(Heizrampe)来开始，其可取决于相应的待还原的氧化物来选择，以便得到最优的效果。由此，根据本专利技术，在还原空间中可优选地以通过(中央)控制装置控制的方式进行温度和/或压力分布。在此，只要还原空间和/或接合空间可尤其与工作空间分开地通过尤其不同的加热方法加热至还原温度(还原空间)或接合温度(接合空间)，温度控制可针对相应的过程单独地控制。与此相关的优点是，必须加热更小的体积，由此使加速过程。有利地，接合卡盘和/或晶片在模块中的一个中被加热并且在模块之间的短暂的运输期间并未失去其热量。因此，接合卡盘优选具有很高的热容量。在此，根据本专利技术有利的是，还原空间尤其单独地利用温度和/或压力分布来加载，尤其与利用还原介质优选多次冲洗还原空间(12)相结合。在本专利技术的改进方案中设置成，尤其在分隔开还原空间和/或分隔开接合空间的情况下，工作空间可利用还原性环境来加载。由此，还可在分隔开且尤其单独地控制还原空间或接合空间的情况下单独地影响工作空间。通过工作空间进行在还原模块和接合模块之间的晶片的处理可以比在周围环境/环境中更低的压力来进行。通过在该时刻在工作空间中的介质(尤其气体或气体混合物)的低的压力在转送期间显著降低晶片的温度损失，因为几乎仍未发生对流损失。由此可保证将基片保持在大于100℃的温度上，这防止，在工作空间中存在的可能的残留水分导致晶片的重新氧化。优选地，工作空间即使在很低的压力下也利用惰性的和/或还原性气体(尤其合成气体(Formiergas))来填充。就此而言，在此和/或在随后的附图说明中公开了装置特征，其还应适用于作为方法特征公开，且反之亦然。附图说明本专利技术的其他的优点、特征和细节由对优选的实施例的随后的说明以及根据附图得到。其中：图1显示了在第一实施方式中的根据本专利技术的装置的示意性的俯视图，图2显示了用于在根据本专利技术的还原空间中还原的根据本专利技术的方法步骤的流程图，以及图3显示了第二实施方式的根据本专利技术的装置的示意性的俯视图。具体实施方式在附图中，根据本专利技术的实施方式，本专利技术的优点和特征利用相应识别性的参考标号来表示，其中，以相同的参考标号表示具有相同或相似功能的构件或特征。根据本专利技术，如此实现根据第一实施方式(图1)的(粗略的)氧化物去除，即，首先在外部的清洁模块1中尤其按顺序地清洁第一基片和第二基片。在外部的清洁模块1中，已经尤其借助于腐蚀可能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于接合第一基片的接合侧与第二基片的接合侧的装置，其带有以下特征：－ 带有可相对于周围环境尤其不透气地封闭的共同的工作空间(11)的模块组(9)，－ 所述模块组(9)的尤其密封地联接到所述工作空间(11)处的至少一个接合模块(5)，－ 用于使所述第一基片和第二基片在所述工作空间(11)中运动的运动装置(10)，其特征在于，所述模块组(9)具有尤其密封地联接到所述工作空间(11)处的还原模块(4)以用于还原接合侧。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于接合第一基片的接合侧与第二基片的接合侧的装置，所述装置构造成相对于周围环境封闭且不透气，其包括：模块组，包括：至少一个中央模块，其包括布置在其中的运动装置；至少一个还原模块，其包括还原空间，所述还原空间密封地联接到所述中央模块，所述还原模块构造成还原所述接合侧；至少一个接合模块，其包括接合空间，所述接合模块密封地联接到所述中央模块，所述接合模块构造成在接合侧上接合基片；以及至少一个处理模块，其密封地联接到所述中央模块，所述处理模块构造成对于待在所述接合模块中接合的基片另外进行处理，其中，所述运动装置构造成在所述装置中在模块之间移动所述第一基片和所述第二基片，其中，在所述还原模块中的还原空间和/或在所述接合模块中的接合空间构造成密封地与所述中央模块分隔开，其中，至少一个所述处理模块包括构造成使基片相互对准的取向模块，并且其中，至少一个所述处理模块还包括构造成将基片的相应的表面预清洁、粗略清洁和/或完全还原氧化物的清洁模块。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述还原空间(12)与所述中央模块分开地利用还原性环境加载。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述还原空间(12)和/或所述接合空间(13)与所述中央模块分开地通过炉分别加热至用于还原空间的还原温度和/或用...
【专利技术属性】
技术研发人员：B雷班，
申请(专利权)人：EV集团E·索尔纳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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