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公开(公告)号：CN105789070A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201610185303.4
申请日：2016-03-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/60
CPC classification number: H01L24/80
Abstract: 本发明公开了一种压力可调可用于气体保护下的热压键合夹具，所述夹具包括带有弹簧上压件、弹簧、弹簧下压件、芯片固定件、筒体和锥形销，弹簧上压件具有三级凸台，弹簧下压件具有一级凸台和三级凹槽，弹簧的两端分别套在弹簧上压件的第三级凸台和弹簧下压件的一级凸台上；芯片固定件具有二级凸台和二级凹槽，其第二级凸台卡于弹簧下压件的第三级凹槽内；筒体设置有一对对称螺纹通孔和一对对称通孔，锥形销插于通孔内，筒体的两端分别与弹簧上压件的第一级凸台和芯片固定件的第一级凸台螺纹连接。本发明的夹具能够在施加压力同时为芯片表面提供气相保护氛围或表面处理作用，使得芯片与芯片的热压键合简单易行，并有效提高热压键合的质量。
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公开(公告)号：CN109166793B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN201811005392.5
申请日：2018-08-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/18 , H01L21/268
Abstract: 一种利用先真空紫外光再氮等离子体两步活化直接键合铌酸锂和硅晶片的方法，属于晶圆键合技术领域。所述方法如下：将待键合的铌酸锂晶片和硅晶片置于真空紫外光光源下，在20~80%的湿度条件下活化；将真空紫外光活化后的晶片置于N2等离子体下，在10~80 Pa的压强下活化；将经两步活化后的晶片在室温下相互贴合，并将贴合后的晶片置于大气环境下存储；将存储后的晶片置于100~180°C的温度条件下保温，即完成铌酸锂和硅的直接键合。本发明的优点是：无需化学试剂对待键合晶片表面进行清洗，键合工艺简单，键合流程少；在低温下即可实现二者之间稳定可靠的高强度的直接键合，避免因二者之间巨大的热膨胀系数差异而使得键合界面开裂以及键合材料断裂现象的发生。
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公开(公告)号：CN105632902A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201511011062.3
申请日：2015-12-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/18 , H01L21/324
CPC classification number: H01L21/187 , H01L21/3247
Abstract: 一种利用半导体制冷片进行高低温可控晶圆键合的方法，步骤为：晶圆贴合在晶圆压头上→半导体制冷片的冷面与晶圆压头相贴合对晶圆降温→压头压力作用下进行键合→半导体制冷片的热面与晶圆压头相贴合对晶圆升温→退火。本发明一方面通过半导体制冷片的冷面，对晶圆的键合过程实施干预，以热传导的方式降低晶圆的温度，使晶圆表面附近的气体液化，然后在一定外力和水分子双重因素作用下，使原本空洞处的R-OH通过水分子的桥接作用连接起来，以达到减少甚至根除晶圆预键合空洞的形成；另一方面通过半导体制冷片的热面，以热传导的方式升高已经键合晶圆的温度，使其在一定温度下完成退火，以达到进一步减少空洞的数量和增加晶圆键合界面强度的目的。
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公开(公告)号：CN108520854B
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201810380617.9
申请日：2018-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明公开了一种利用紫外光活化键合叠加式放置的玻璃与其他材料的方法，所述方法步骤如下：对待键合材料的表面进行清洗→放置楔形片→放置玻璃晶片→活化待键合的晶片对→抽出楔形→手动施压完成键合。本发明通过利用紫外光能透过玻璃晶片对下方材料的待键合表面进行活化的方法，实施活化过程中的原位键合，既能减少污染物颗粒在表面的亲水性表面的吸附，也能在一定程度上降低人为因素的干扰，能够有效地提高玻璃与其他材料的键合质量，降低键合过程中的缺陷。
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公开(公告)号：CN107219123A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710420121.5
申请日：2017-06-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N3/08
CPC classification number: G01N3/08 , G01N2203/0017 , G01N2203/0067
Abstract: 一种交叉十字键合法测量晶片键合强度的方法及夹持装置，属于键合强度测量领域。拉伸夹持棒一端与晶片存储槽外侧底面中部固接，晶片存储槽的槽侧壁的顶端设有一个直角横梁，直角横梁水平梁与晶片存储槽的槽侧壁的顶端连接为一体，直角横梁的竖直梁设置在晶片存储槽的槽口内。本发明通过对长方形晶片进行交叉十字键合，利用施加力的大小、施加力的位置、晶片的厚度、晶片的宽度以及晶片的抗拉强度之间存在确定的理论关系，寻找特定的施力位置和施力大小，根据施力大小和断裂位置计算键合强度的大小，若施加的拉力F≥σb·b2，且断裂位置为晶片或键合区域的边缘，则键合强度σ≥σb；若施加的拉力F＜σb·b2，且断裂位置为键合界面处，则键合强度σ＝F/b2。本发明用于测量晶片键合强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107068598A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710309002.2
申请日：2017-05-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: H01L21/02068 , H01L21/67115
Abstract: 一种利用真空紫外光清洗及活化材料表面的装置，属于半导体制造加工领域。密封箱体的右侧壁上安装有气阀一、气阀二及气阀三，密封箱体的前侧壁上位于左侧设有样品取送窗口一，位于右侧设有样品取送窗口二，样品取送窗口一处密封安装有样品取送窗门一，样品取送窗口二处密封安装有样品取送窗门二，真空紫外灯水平设置并通过灯架安装在密闭箱体内顶部，真空紫外灯下方设置有工作台，气阀一经纯净气体流量控制器与储气瓶的出口连通，气阀二经水蒸气流量控制器与水蒸气发生装置的烧瓶连通，气阀三与密闭加热器的进气口连通，密闭加热器的出气口与真空泵连通。本发明对材料表面清洗及活化的操作流程简单易行，效果显著，并且可用于批量处理。
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公开(公告)号：CN105977172A
公开(公告)日：2016-09-28
申请号：CN201610337329.6
申请日：2016-05-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/60
CPC classification number: H01L24/741
Abstract: 一种辅助手动晶圆键合装置，包括长直角弯头接头、晶圆槽A、晶圆槽B、定角度合页、缓冲块A、缓冲块B、直线轴承A、直线轴承B、直线轴承C、直线光轴A、直线光轴B、直线光轴C、弹簧A、弹簧B、弹簧C、直线轴承连接件和底座，长直角弯头接头较短一端与晶圆槽A中心通孔过盈配合，晶圆槽A通过定角度合页与直线轴承C固定连接，晶圆槽B通过三根直线光轴与底座固定连接，三根弹簧分别与三根直线光轴间隙配合且位于靠近底座一端；三根直线轴承分别与三根直线光轴过盈配合且分别与三根弹簧上端固定连接，缓冲块A、缓冲块B分别与直线轴承A、直线轴承B固定连接。本发明避免了双手与晶圆片的直接接触，改善了手动晶圆键合质量。
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公开(公告)号：CN110473778B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN201910761248.2
申请日：2019-08-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/18 , H01L21/02 , H01L21/324 , H01L21/263
Abstract: 本发明公开了一种利用等离子体活化直接键合氧化锆和三氧化二铝的方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、采用O2/NH3/H2O等离子体对待键合的ZrO2和Al2O3晶片进行活化；步骤二、将活化的ZrO2和Al2O3表面置于大气环境下相互贴合形成预键合，并将预键合的ZrO2/Al2O3样品在大气下静置；步骤三、将静置后的ZrO2/Al2O3预键合样品进行退火处理。本发明实现了超硬材料Al2O3和ZrO2的无中间层直接键合，键合后的Al2O3和ZrO2晶片依然能保持原有的单一晶体取向。因此，能够减小场效应晶体管的漏电流，降低其特征尺寸，减小器件的损耗，提高器件的性能。
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公开(公告)号：CN110473778A
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201910761248.2
申请日：2019-08-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01L21/18 , H01L21/02 , H01L21/324 , H01L21/263
Abstract: 本发明公开了一种利用等离子体活化直接键合氧化锆和三氧化二铝的方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、采用O2/NH3/H2O等离子体对待键合的ZrO2和Al2O3晶片进行活化；步骤二、将活化的ZrO2和Al2O3表面置于大气环境下相互贴合形成预键合，并将预键合的ZrO2/Al2O3样品在大气下静置；步骤三、将静置后的ZrO2/Al2O3预键合样品进行退火处理。本发明实现了超硬材料Al2O3和ZrO2的无中间层直接键合，键合后的Al2O3和ZrO2晶片依然能保持原有的单一晶体取向。因此，能够减小场效应晶体管的漏电流，降低其特征尺寸，减小器件的损耗，提高器件的性能。
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公开(公告)号：CN107219123B
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201710420121.5
申请日：2017-06-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N3/08
Abstract: 一种交叉十字键合法测量晶片键合强度的方法及夹持装置，属于键合强度测量领域。拉伸夹持棒一端与晶片存储槽外侧底面中部固接，晶片存储槽的槽侧壁的顶端设有一个直角横梁，直角横梁水平梁与晶片存储槽的槽侧壁的顶端连接为一体，直角横梁的竖直梁设置在晶片存储槽的槽口内。本发明通过对长方形晶片进行交叉十字键合，利用施加力的大小、施加力的位置、晶片的厚度、晶片的宽度以及晶片的抗拉强度之间存在确定的理论关系，寻找特定的施力位置和施力大小，根据施力大小和断裂位置计算键合强度的大小，若施加的拉力F≥σb·b2，且断裂位置为晶片或键合区域的边缘，则键合强度σ≥σb；若施加的拉力F＜σb·b2，且断裂位置为键合界面处，则键合强度σ＝F/b2。本发明用于测量晶片键合强度。
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