EVG集团为工程衬底和电源器件生产应用推出室温共价键合技术

2014-07-04

电子工业专用设备 2014年11期

EVG 580ComBond 集成先进的表面处理工艺，确保在无氧条件下键合并提高效率

EVG 集团，微机电系统（MEMS）、纳米技术和半导体市场上领先的晶圆键合和光刻设备供应商，日前宣布推出EVG 580 ComBond - 一款高真空应用的晶圆键合系统，使得室温下的导电和无氧化共价键合成为可能。这一全新的系统以模块化平台为基础，可以支持大批量制造（HVM）的要求，非常适合不同衬底材料的键合工艺，从而使得高性能器件和新应用的出现成为可能，包括：

●多结太阳能电池

●硅光子学

●高真空MEMS 封装

●电源器件

●化合物半导体以及其他用于“后CMOS”应用的先进工程衬底，比如高电子迁移率晶体管、高性能/低功耗逻辑和射频（RF）器件

多套EVG580 ComBond 系统已成功运到器件厂商和研发中心。

法国研究机构CEA-Leti 硅技术部门副总裁Fabrice Geiger 表示：“在最近的安装和验收测试阶段，我们全新的EVG580 ComBond 系统在室温下展示了卓越的共价键合能力。CEA-Leti 实验室正在寻求与EVG 在公共实验室内的合作，在几个关键领域内部署EVG580 ComBond 系统，推动研发活动的进展。”

EVG 集团执行技术总监Paul Lindner 表示：“EVG580 ComBond 系统掌握了室温下无污染、无氧化键合所需要的关键表面预处理步骤。凭借这项突破性的技术，我们几乎可以将任何材料键合在一起——开创出多种不同材料在晶圆形式下的组合。这不仅支持了我们客户的研发力量，而且为大规模生产引入了全新的设备，使得各种快速发展的新兴应用成为可能- 从下一代电信技术硅光子学的发展到更为先进的电源器件等。这使得我们客户的新器件从研发阶段到大批量生产更快捷，新器件指的是各种新兴的、快速发展的应用。”

化合物半导体和键合的挑战

将不同性能的材料键合在一起，用以生产电子器件，例如硅衬底同氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）等III-V 化合物半导体材料的融合，可以产生更高的载流子迁移率进而提高器件性能，并且开拓出全新的功能，比如支持光纤互连和路由器功能的晶硅透光发射技术。然而，通过传统的外延生长工艺融合这些材料时，由于晶格常数和热膨胀系数（CTE）之间的差异，将会导致晶体的位错缺陷，反而会降低性能。

晶圆键合的优势

在优化后的生长衬底上让各个半导体材料单独生长，之后再通过晶圆键合将他们融合在一起，可以减缓这些制造问题。值得一提的是，室温共价键合，将是一种理想的选择，因为这一工艺无需退火处理，退火过程产生的高温将增加热膨胀系数差异引发的额外应力。但是，室温共价键合的一个关键局限因素在于这一工艺无法保持对接合界面层厚度和均匀性的严格限制，包括有效去除颗粒污染物和原生氧化层（为了键合材料之间的键合界面同时保有足够的键合强度和导电性，这一点至关重要）。EVG580 ComBond 系统则克服了限制因素。