NIDEC尼得科-常溫晶片接合裝置-半自動(dòng)作業(yè)

NIDEC尼得科-常溫晶片接合裝置-半自動(dòng)作業(yè)

MWB-04，正式完整貨號(hào)為 MWB-04/06-R，屬于 NIDEC 尼得科 BONDMEISTER 常溫晶片接合設(shè)備系列，是面向科研院所、企業(yè)半導(dǎo)體研發(fā)中心的半自動(dòng)化常溫晶圓鍵合設(shè)備，重點(diǎn)針對(duì) 4 英寸（100mm）晶圓工藝開發(fā)，同時(shí)兼容 6 英寸（150mm）樣品，解決傳統(tǒng)高溫鍵合工藝因熱膨脹系數(shù)不匹配，帶來的晶圓形變、線路損傷、熱敏器件失效等痛點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于 MEMS 傳感器、光電子器件、射頻芯片、異質(zhì)集成等前沿半導(dǎo)體研發(fā)場(chǎng)景。傳統(tǒng)晶圓接合工藝大多依賴高溫加壓實(shí)現(xiàn)，當(dāng)兩片接合晶片材質(zhì)不同時(shí)，升降溫循環(huán)會(huì)產(chǎn)生巨大殘余應(yīng)力，極易造成晶圓翹曲、微線路斷裂失效，很多光敏、熱敏功能器件無法耐受高溫工藝。MWB-04 采用高真空環(huán)境下氬離子束表面活化技術(shù)，在室溫條件下轟擊晶片表面，剝離表面氧化層、水汽與吸附雜質(zhì)，讓兩片晶片活化表面直接形成穩(wěn)定共價(jià)鍵，實(shí)現(xiàn)牢固接合。整套工藝全程沒有升溫、保溫、降溫、退火流程，從根源規(guī)避熱應(yīng)變帶來的良率損失。該機(jī)型為單接合工位設(shè)計(jì)，單次處理一對(duì)兩片晶圓，搭載紅外透射式視覺對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，對(duì)位精度可達(dá) ±2μm，能夠滿足微米級(jí)精細(xì)結(jié)構(gòu)堆疊的嚴(yán)苛精度要求。設(shè)備為半自動(dòng)模式，操作人員完成晶圓上料后，設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行真空抽取、離子表面活化、精密對(duì)準(zhǔn)、壓合保壓等工序；配套 PC 端操作軟件，離子束能量、活化時(shí)長(zhǎng)、壓合壓力、保壓時(shí)間等全部工藝參數(shù)都可以保存為獨(dú)立配方，不同實(shí)驗(yàn)組的工藝條件一鍵切換調(diào)用，非常適合頻繁更換樣品、做多組工藝對(duì)照的研發(fā)場(chǎng)景。壓合機(jī)構(gòu)最大輸出壓力 20kN，壓力可連續(xù)可調(diào)，根據(jù)接合材料的硬度、特性設(shè)置保壓參數(shù)，無論是硅 - 硅同質(zhì)接合，還是硅與氮化鎵、銅、單晶氧化物這類異質(zhì)材料接合都可以穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。腔體維持 10??Pa 量級(jí)超高真空，避免活化后的晶片表面再次被空氣中水汽、雜質(zhì)污染，保障接合界面品質(zhì)穩(wěn)定。除標(biāo)準(zhǔn)圓形晶圓之外，搭配定制專用夾具，設(shè)備還可以適配切割后的方形芯片、異形樣品，工藝適配性強(qiáng)。整機(jī)按照半導(dǎo)體潔凈車間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，占用潔凈室面積更小，安裝調(diào)試便捷。設(shè)備搭載多重安全保護(hù)機(jī)制，真空異常、離子源故障、壓力過載都會(huì)自動(dòng)停機(jī)報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)記錄完整工藝日志，便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)追溯復(fù)盤。在 BONDMEISTER 產(chǎn)品線當(dāng)中，MWB-04/06-R 是研發(fā)驗(yàn)證款，區(qū)別于 MWB-04/06/08-AX 全自動(dòng)盒到盒量產(chǎn)機(jī)型、MWB-08/12-ST 大尺寸 12 英寸機(jī)型。它不以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大批量生產(chǎn)為目標(biāo)，優(yōu)先保障工藝可調(diào)性、樣品兼容性，適合新工藝探索、樣品打樣、小批量試制；在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證成熟后的工藝配方，可以直接遷移至 AX 量產(chǎn)機(jī)型放大生產(chǎn)，工藝具備優(yōu)秀的可移植性。