基板处理装置及包括其的基板绑定系统及基板处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术作为基板处理装置及包括其的基板绑定系统及基板处理方法，公开如下技术：向基板表面供应离子和自由基而营造用于形成羟基(

【技术实现步骤摘要】
基板处理装置及包括其的基板绑定系统及基板处理方法


[0001]本专利技术作为基板处理装置及包括其的基板绑定系统及基板处理方法，更详细地涉及如下技术：向基板表面供应离子和自由基而营造形成羟基(
‑
OH)的环境，通过离子阻断器过滤离子的同时仅供应自由基，从而在基板表面整体上均匀地形成羟基(
‑
OH)而能够确保均匀度。

技术介绍

[0002]为了半导体元件的高密度集成化，适用三维层叠技术。与二维集成化技术相比，三维层叠技术飞跃提高每单位面积集成度或缩短配线的长度，能够提高芯片的性能。而且，也可以通过不同元件间的结合而发挥出新的特性。
[0003]三维层叠技术大致上有C2C(Chip to Chip)、C2W(Chip to Wafer)、W2W(Wafer to Wafer)方式。
[0004]W2W层叠方式是将晶圆和晶圆层叠后通过划片(Dicing)过程制造芯片的方式。与C2C方式或C2W方式相比，键合工艺的数量极大地缩减，由此具有利于大批生产的优点。
[0005]以往，因各种技术上局限等原因，在半导体制造工艺中适用C2C层叠方式来制造三维叠层半导体，但考虑到大批生产性以及投入产出率，逐渐变化为适用W2W层叠方式的趋势。
[0006]尤其，比起只考虑半导体存储器之类单纯通过层叠来提高集成度，当要谋划三维叠层带来的芯片性能的提高时，W2W层叠方式是更有效的选择。
[0007]当适用通过等离子体基板处理进行的混合键合(Hybrid Bonding)时，在对基板表面进行等离子体处理工艺的过程中，由于离子(Ion)的影响而在基板表面重复发生羟基(
‑
OH)的生成和破坏。
[0008]最终发生如下现象：在完成等离子体处理的基板表面中整体上羟基(
‑
OH)不能均匀地形成或在基板表面生成的羟基(
‑
OH)的量变少。
[0009]存在如下问题：随着如此针对基板表面的整体羟基(
‑
OH)分布不能均匀，之后当绑定基板时整体上不能均匀地形成共价键。另外，存在如下问题：由于在基板表面生成的羟基(
‑
OH)的量不能充足而不能形成充足的共价键，因此整体上基板绑定的结合力变弱。

技术实现思路

[0010]本专利技术为了解决如上述那样的以往技术的问题而提案，其目的在于提出如下方案：对基板表面营造环境后过滤离子并仅供应自由基，从而在基板表面整体上均匀地形成羟基(
‑
OH)而能够确保均匀度。
[0011]尤其，其目的在于解决如下问题：当以往技术时，在对基板表面进行等离子体处理工艺的过程中，由于离子(Ion)的影响而在基板上面重复发生羟基(
‑
OH)的生成和破坏，由此最终在完成等离子体处理的基板表面中羟基(
‑
OH)不能均匀。
[0012]另外，其目的在于解决如下问题：随着针对基板表面的整体羟基(
‑
OH)分布不能均
匀，之后当绑定基板时整体上不能均匀地形成共价键。
[0013]进而，解决如下问题：由于在基板表面生成的羟基(
‑
OH)的量不能充足而不能形成充足的共价键，因此整体上基板绑定的结合力变弱。
[0014]本专利技术的目的不限于前述，未提及的本专利技术的其它目的以及优点可以通过下面的说明得到理解。
[0015]可以是，用于解决上述课题的根据本专利技术的基板处理方法的一实施例包括：环境营造步骤，激活等离子体空间并供应工艺气体而营造对基板表面生成羟基(
‑
OH)的环境；选择性自由基提供步骤，激活上等离子体空间并供应工艺气体，通过离子阻断器过滤离子(Ion)并使自由基(Radical)扩散；以及羟基均匀度调节步骤，在所述基板表面的整个区域均匀地生成羟基(
‑
OH)而调节羟基均匀度。
[0016]优选地，可以是，所述环境营造步骤激活下等离子体空间而不激活上等离子体空间。
[0017]作为一例，可以是，所述环境营造步骤包括：下等离子体空间激活步骤，通过下等离子体激活部激活下等离子体空间的同时通过气体供应构件供应工艺气体；自由基及离子生成步骤，在所述下等离子体空间中生成自由基和离子；以及基板表面粗糙度调节步骤，在基板表面的一部分区域生成羟基(
‑
OH)的同时通过所述离子调节所述基板表面粗糙度。
[0018]进而，可以是，所述下等离子体空间激活步骤通过上等离子体激活部不激活上等离子体空间。
[0019]在此，可以是，所述基板表面粗糙度调节步骤通过所述离子调节基板表面粗糙度而营造用于所述基板表面的羟基(
‑
OH)形成的环境。
[0020]更进一步，可以是，所述环境营造步骤还包括：扩散支持步骤，供应载气而支持生成的自由基和离子向基板表面扩散。
[0021]作为一例，可以是，所述选择性自由基提供步骤包括：上等离子体空间激活步骤，通过上等离子体激活部激活上等离子体空间的同时通过气体供应构件供应工艺气体；自由基及离子生成步骤，在所述上等离子体空间中生成自由基和离子；以及自由基扩散步骤，通过所述离子阻断器过滤离子并使自由基扩散。
[0022]优选地，可以是，所述自由基扩散步骤包括：自由基及离子流入步骤，使得所述上等离子体空间中的自由基和离子向所述离子阻断器的扩散空间流入；以及离子过滤步骤，通过所述离子阻断器过滤离子并使自由基朝向基板表面扩散。
[0023]在此，可以是，在所述离子过滤步骤中，所述离子阻断器利用离子的极性带来的移动方向特性过滤离子。
[0024]进而，可以是，所述选择性自由基提供步骤还包括：与上等离子体空间的激活一起通过下等离子体激活部激活下等离子体空间的步骤。
[0025]更进一步，可以是，所述选择性自由基提供步骤还包括：扩散支持步骤，供应载气而生成的支持自由基向基板表面扩散。
[0026]作为一例，可以是，在所述羟基均匀度调节步骤中，在除通过所述环境营造步骤生成有羟基(
‑
OH)的所述基板表面的一部分区域以外的剩余区域生成羟基(
‑
OH)而在所述基板表面的整个区域均匀地生成羟基(
‑
OH)。
[0027]另外，可以是，根据本专利技术的基板处理装置的一实施例包括：工艺腔室，提供进行
用于在基板表面生成羟基(
‑
OH)的等离子体处理的处理空间；等离子体激活构件，选择性地激活所述处理空间中的上等离子体空间和下等离子体空间；基板支承构件，配置于所述处理空间而支承所述基板；气体供应构件，向所述处理空间供应包括工艺气体的一种以上的气体；离子阻断器，配置于所述工艺腔室的处理空间上方而划分上等离子体空间，并且过滤离子并使自由基扩散；以及控制构件，控制通过所述等离子体激活构件选择性地激活上等离子体空间和下等离子体空间而营造对基板表面生成羟基(
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板处理方法，其特征在于，包括：环境营造步骤，激活等离子体空间并供应工艺气体而营造对基板表面生成羟基的环境；选择性自由基提供步骤，激活上等离子体空间并供应工艺气体，通过离子阻断器过滤离子并使自由基扩散；以及羟基均匀度调节步骤，在所述基板表面的整个区域均匀地生成羟基而调节羟基均匀度。2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述环境营造步骤激活下等离子体空间而不激活上等离子体空间。3.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述环境营造步骤包括：下等离子体空间激活步骤，通过下等离子体激活部激活下等离子体空间的同时通过气体供应构件供应工艺气体；自由基及离子生成步骤，在所述下等离子体空间中生成自由基和离子；以及基板表面粗糙度调节步骤，在基板表面的一部分区域生成羟基的同时通过所述离子调节所述基板表面的粗糙度。4.根据权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，所述下等离子体空间激活步骤通过上等离子体激活部不激活上等离子体空间。5.根据权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，所述基板表面粗糙度调节步骤通过所述离子调节基板表面的粗糙度而营造用于所述基板表面的羟基形成的环境。6.根据权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，所述环境营造步骤还包括：扩散支持步骤，供应载气而支持生成的自由基和离子向基板表面扩散。7.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述选择性自由基提供步骤包括：上等离子体空间激活步骤，通过上等离子体激活部激活上等离子体空间的同时通过气体供应构件供应工艺气体；自由基及离子生成步骤，在所述上等离子体空间中生成自由基和离子；以及自由基扩散步骤，通过所述离子阻断器过滤离子并使自由基扩散。8.根据权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于，所述自由基扩散步骤包括：自由基及离子流入步骤，使得所述上等离子体空间中的自由基和离子向所述离子阻断器的扩散空间流入；以及离子过滤步骤，通过所述离子阻断器过滤离子并使自由基朝向基板表面扩散。9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其特征在于，在所述离子过滤步骤中，所述离子阻断器利用离子的极性带来的移动方向特性过滤离子。10.根据权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于，
所述选择性自由基提供步骤还包括：与上等离子体空间的激活一起通过下等离子体激活部激活下等离子体空间的步骤。11.根据权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于，所述选择性自由基提供步骤还包括：扩散支持步骤，供应载气而支持生成的自由基向基板表面扩散。12.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在所述羟基均匀度调节步骤中，在除通过所述环境营造步骤生成有羟基的所述基板表面的一部分区域以外的剩余区域生成羟基而在所述基板表面的整个区域均匀地生成羟基。13.一种基板处理装置，其特征在于，包括：工艺腔室，提供进行用于在基板表面生成羟基的等离子体处理的处理空间；等离子体激活构件，选择性地激活所述处理空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：金经晩，刘永俊，严永堤，
申请(专利权)人：细美事有限公司，
类型：发明
国别省市：