【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆键合，尤其涉及一种移动离子源活化镀膜装置及晶圆键合系统。
技术介绍
1、近年来，室温晶圆直接键合技术被广泛研究，该技术的一种实现方式便是在键合前使用离子束对晶圆表面进行活化，这样做的目的有两个：1.增加晶圆表面的有效自由能；2.获得清洁且平整的晶圆表面。这对顺利实现晶圆直接键合，提高晶圆表面的键合强度，降低后续工艺难度如降低退火温度等大有裨益。
2、但是，现有的离子束活化技术方案中，一般会将离子源固定在真空腔体中，对待作用样品进行照射，不仅容易造成晶圆表面活化不均匀，而且由于离子束的方向性，只能照射到晶圆表面的一个固定且相对较小的区域，无法实现大面积的活化，活化效率低。对一些需要离子束活化和溅射镀膜工序的样品，需要两套设备进行处理，效率低。
3、为此，亟需提供一种移动离子源活化镀膜装置及晶圆键合系统以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种移动离子源活化镀膜装置及晶圆键合系统，一方面保证晶圆表面活化均匀，一方面提高活化效率，另一方面实现了对样品的离子束活化和溅射镀膜两种表面处理方式的兼容。
2、为实现上述目的，提供以下技术方案：
3、移动离子源活化镀膜装置，包括：
4、平移驱动机构，包括移动板，所述移动板能够沿第一方向移动；
5、处理单元，包括靶材和至少两个离子源，至少两个所述离子源沿所述第一方向间隔设置于所述移动板上，所述离子源沿第二方向的两端与所述移动板转动连接，所述
6、至少两个旋转驱动机构，分别与对应的至少两个所述离子源传动连接，用于驱动所述离子源转动。
7、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述平移驱动机构还包括第一电机、丝杠和滑块，所述丝杠沿所述第一方向延伸，所述第一电机与所述丝杠同轴线传动连接，所述滑块与所述丝杠螺纹传动连接，所述移动板与所述滑块固定连接。
8、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述移动离子源活化镀膜装置还包括腔室，所述腔室的腔体壁设置有第一磁流体密封装置，所述平移驱动机构还包括第一联轴器和第二联轴器，所述第一电机通过所述第一联轴器与所述第一磁流体密封装置的第一端固定连接，所述第一磁流体密封装置的第二端通过所述第二联轴器与所述丝杠固定连接。
9、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述腔室内沿所述第一方向间隔设置有两个第一轴承座，所述丝杠的两端分别与两个所述第一轴承座转动连接。
10、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述平移驱动机构还包括至少两组第二轴承座，至少两组所述第二轴承座沿所述第一方向间隔设置，每组所述第二轴承座中的两个所述第二轴承座沿所述第二方向间隔设置于所述移动板上，所述离子源的两端分别与两个所述第二轴承座转动连接。
11、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述第二轴承座内转动设置有转轴，每组所述第二轴承座中的其中之一的所述第二轴承座的所述转轴的第一端与所述离子源固定连接，所述转轴的第二端与所述旋转驱动机构传动连接。
12、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述转轴的第二端设置有蜗轮，所述旋转驱动机构包括第二电机、花键轴、花键螺母和内部中空的蜗杆，所述第二电机与所述花键轴同轴线连接，所述腔室内沿所述第一方向间隔设置有两个第三轴承座，所述花键轴的两端分别与两个所述第三轴承座转动连接，所述花键螺母滑动套设于所述花键轴上，所述蜗杆固定套设于所述花键螺母上，所述蜗杆与所述蜗轮啮合传动。
13、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述旋转驱动机构还包括第三联轴器和第四联轴器，所述腔体壁设置有第二磁流体密封装置，所述第二电机通过所述第三联轴器与所述第二磁流体密封装置的第一端固定连接，所述第二磁流体密封装置的第二端通过所述第四联轴器与所述花键轴固定连接。
14、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，所述旋转驱动机构还包括防尘罩，所述防尘罩设置于所述移动板上，且所述蜗杆和所述蜗轮位于所述防尘罩内部。
15、作为移动离子源活化镀膜装置的可选方案，移动离子源活化镀膜装置还包括拖链组件，所述拖链组件包括折板、支撑块、钢带和底板，所述底板沿所述第一方向延伸设置于所述腔室内，所述折板设置于所述第二轴承座上，所述支撑块设置于所述折板上，所述钢带的u形结构的一端与所述支撑块连接，所述钢带的u形结构的另一端与所述底板连接。
16、晶圆键合系统，包括如上任一方案所述的移动离子源活化镀膜装置。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
18、本专利技术所提供的移动离子源活化镀膜装置，至少两个离子源通过至少两个旋转驱动机构实现自身的旋转，根据不同的使用需求，调节离子束入射到晶圆表面的角度，进而调节刻蚀速率。通过平移驱动机构的移动板可以使离子源沿第一方向匀速移动，不仅保证了晶圆表面活化均匀，而且扩大了离子源的作业面积范围，减少大尺寸的样品处理使用的离子源个数，提高效率，降低设备成本。其中一个离子源可以倾斜朝下，用于对下方的样品进行处理；其中另一个离子源可以倾斜朝上，用于对上方的样品进行处理。在前面的离子源的背面安装靶材，调整后面的离子源的角度使离子束轰击到靶材表面，通过调整前面的离子源的角度控制靶材原子的溅射方向，完成对样品的溅射镀膜，实现了对样品的离子束活化和溅射镀膜两种表面处理方式的兼容。
19、本专利技术所提供的晶圆键合系统，包括移动离子源活化镀膜装置，保证晶圆表面活化均匀，实现了对样品的离子束活化和溅射镀膜两种表面处理方式的兼容，有助于提高晶圆键合质量。
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1.移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述平移驱动机构(1)还包括第一电机(12)、丝杠(13)和滑块(14)，所述丝杠(13)沿所述第一方向延伸，所述第一电机(12)与所述丝杠(13)同轴线传动连接，所述滑块(14)与所述丝杠(13)螺纹传动连接，所述移动板(11)与所述滑块(14)固定连接。
3.根据权利要求2所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述移动离子源活化镀膜装置还包括腔室(4)，所述腔室(4)的腔体壁(41)设置有第一磁流体密封装置(42)，所述平移驱动机构(1)还包括第一联轴器(15)和第二联轴器(16)，所述第一电机(12)通过所述第一联轴器(15)与所述第一磁流体密封装置(42)的第一端固定连接，所述第一磁流体密封装置(42)的第二端通过所述第二联轴器(16)与所述丝杠(13)固定连接。
4.根据权利要求3所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述腔室(4)内沿所述第一方向间隔设置有两个第一轴承座(43)，所述丝杠(13)的两端分别与两个所述第一
5.根据权利要求3所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述平移驱动机构(1)还包括至少两组第二轴承座(17)，至少两组所述第二轴承座(17)沿所述第一方向间隔设置，每组所述第二轴承座(17)中的两个所述第二轴承座(17)沿所述第二方向间隔设置于所述移动板(11)上，所述离子源(22)的两端分别与两个所述第二轴承座(17)转动连接。
6.根据权利要求5所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述第二轴承座(17)内转动设置有转轴(18)，每组所述第二轴承座(17)中的其中之一的所述第二轴承座(17)的所述转轴(18)的第一端与所述离子源(22)固定连接，所述转轴(18)的第二端与所述旋转驱动机构(3)传动连接。
7.根据权利要求6所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述转轴(18)的第二端设置有蜗轮(19)，所述旋转驱动机构(3)包括第二电机(31)、花键轴(32)、花键螺母(33)和内部中空的蜗杆(34)，所述第二电机(31)与所述花键轴(32)同轴线连接，所述腔室(4)内沿所述第一方向间隔设置有两个第三轴承座(44)，所述花键轴(32)的两端分别与两个所述第三轴承座(44)转动连接，所述花键螺母(33)滑动套设于所述花键轴(32)上，所述蜗杆(34)固定套设于所述花键螺母(33)上，所述蜗杆(34)与所述蜗轮(19)啮合传动。
8.根据权利要求7所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述旋转驱动机构(3)还包括第三联轴器(35)和第四联轴器(36)，所述腔体壁(41)设置有第二磁流体密封装置(45)，所述第二电机(31)通过所述第三联轴器(35)与所述第二磁流体密封装置(45)的第一端固定连接，所述第二磁流体密封装置(45)的第二端通过所述第四联轴器(36)与所述花键轴(32)固定连接。
9.根据权利要求7所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述旋转驱动机构(3)还包括防尘罩(37)，所述防尘罩(37)设置于所述移动板(11)上，且所述蜗杆(34)和所述蜗轮(19)位于所述防尘罩(37)内部。
10.根据权利要求5所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述移动离子源活化镀膜装置还包括拖链组件(5)，所述拖链组件(5)包括折板(51)、支撑块(52)、钢带(53)和底板(54)，所述底板(54)沿所述第一方向延伸设置于所述腔室(4)内，所述折板(51)设置于所述第二轴承座(17)上，所述支撑块(52)设置于所述折板(51)上，所述钢带(53)的U形结构的一端与所述支撑块(52)连接，所述钢带(53)的U形结构的另一端与所述底板(54)连接。
11.晶圆键合系统，其特征在于，包括权利要求1-10任一所述的移动离子源活化镀膜装置。
...【技术特征摘要】
1.移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述平移驱动机构(1)还包括第一电机(12)、丝杠(13)和滑块(14)，所述丝杠(13)沿所述第一方向延伸，所述第一电机(12)与所述丝杠(13)同轴线传动连接，所述滑块(14)与所述丝杠(13)螺纹传动连接，所述移动板(11)与所述滑块(14)固定连接。
3.根据权利要求2所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述移动离子源活化镀膜装置还包括腔室(4)，所述腔室(4)的腔体壁(41)设置有第一磁流体密封装置(42)，所述平移驱动机构(1)还包括第一联轴器(15)和第二联轴器(16)，所述第一电机(12)通过所述第一联轴器(15)与所述第一磁流体密封装置(42)的第一端固定连接，所述第一磁流体密封装置(42)的第二端通过所述第二联轴器(16)与所述丝杠(13)固定连接。
4.根据权利要求3所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述腔室(4)内沿所述第一方向间隔设置有两个第一轴承座(43)，所述丝杠(13)的两端分别与两个所述第一轴承座(43)转动连接。
5.根据权利要求3所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述平移驱动机构(1)还包括至少两组第二轴承座(17)，至少两组所述第二轴承座(17)沿所述第一方向间隔设置，每组所述第二轴承座(17)中的两个所述第二轴承座(17)沿所述第二方向间隔设置于所述移动板(11)上，所述离子源(22)的两端分别与两个所述第二轴承座(17)转动连接。
6.根据权利要求5所述的移动离子源活化镀膜装置，其特征在于，所述第二轴承座(17)内转动设置有转轴(18)，每组所述第二轴承座(17)中的其中之一的所述第二轴承座(17)的所述转轴(18)的第一端与所述离子源(22)固定连接，所述转轴(18)的第二端与所述旋转驱动机构(3)传动连接。
7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：马强，高智伟，母凤文，谭向虎，刘福超，
申请(专利权)人：天津中科晶禾电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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