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EVG® ComBond®

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イントロダクション
EVG ComBond 全自動高真空ウェーハ接合装置は、より高度な統合プロセスに対する市場のニーズに応え、EVG独自のウェーハ接合装置と接合技術におけるポートフォリオに新たなマイルストーンを刻みます。 EVG ComBondがサポートするアプリケーション領域は、先端基板や積層型太陽電池、パワーデバイスから、ハイエンドMEMSパッケージング、高性能ロジック、そしてbeyond CMOSと呼ばれるデバイスに至るまで及びます。

クラスター方式でモジュールを配置するEVG

ComBondは、研究開発から、高スループットが求められる量産環境まで、要件の厳しいさまざまなニーズに合わせて構成を変更できる非常に柔軟性の高いプラットフォームです。
EVGの画期的なウェーハ活性化技術と高真空下での搬送やプロセスによって、室温または低温下で先端基板やデバイス構造付き基板の共有結合を実現します。 EVG ComBondは、独自の酸化膜除去プロセスによる導電性接合界面の形成だけでなく、異なる格子定数や熱膨張係数（CTE）を有する異種材料同士の接合を可能にします。

また、EVG

ComBondの高真空技術は、アルミニウムのように、大気中で瞬時に再酸化する金属なども低温接合することができます。

あらゆる材料の組み合わせでボイドやパーティクルフリーの接合界面と、優れた接合強度を実現します。

EVG ComBondによるウェーハのアライメント接合を用いた真空封止では、プログラム可能な脱水ベークモジュールとゲッター活性化モジュール、およびウェーハクランプ機構付き光学アライメントモジュー
ルの追加により接合機能を向上させます。
高 真 空 で の 搬 送とプ ロ セス に 対応したプラットフォームは、最先端MEMS やその他のアプリケーションにおける高真空化に対する高い需要に対応します。

ComBondは、ウェーハ形状のものであればほぼ「どのような材料同士でも」接合し、新興デバイスの設計を可能にする真に画期的なテクノロジーです。
EVG

製品概要
EVG ComBondは、高真空搬送クラスターをベースプラットフォームとして備え、CAM（ComBond Activation Module）、高真空アプリケーション向けベークモジュール、そして今や業界標準となっているEVG SmartViewアライナーをベースにした光学アライナー、高荷重によるウェーハ接合や、加熱による金属ベースの接合など、複数のモジュールの自由な組み合わせが可能です。さらに、クラスターツールのモジュール構成により、お客様特有の要件を満たすカスタムモジュールを追加することができます。

EVG ComBond® 高真空クラスター
ComBond® 高真空クラスター
本クラスターは、ベース圧力< 7·10-8 mbar での完全自動ウェーハ搬送に対応しています。
これには以下の機能が含まれます：

■
■
■
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ロードロック機能付きマニュアル、カセットまたはEFEMローディング
基板搬送ロボット
プロセスモジュール用に、最大6つまでの高真空ポート
ベークアウトオプション

全てのプロセスモジュールはクラスター方式で配置され、クリーンルーム内での設置面積は最小限に抑えられます。各プロセスモジュールは独立して操作ができるため、クラスターを大気開放することなく、あるいは他のプロセスモジュールをアイドリング状態にすることなく、メンテナンスを行うことができます。

ComBond® ローディングステーション
カセット：■■

最大12基板までのバイピッチカセット
ロードロック室内へ直接ロード

EFEM：

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標準カセットもしくはSMIFポッドを3～4個搭載可
基板はロードロック室内のバッファへロード（或いは、バッファからそれぞれアンロード）

EVG ComBond® モジュール
ComBond® 接合モジュール
ComBondの接合モジュールは、量産現場で実証済みのEVGのモジュール式接合装置をベースとしており、4mm厚までのウェーハ積層をサポートするとともに、最大接合荷重や荷重均一性、制御温度帯および基板面内温度均一性、迅速な加熱/冷却速度など、EVGの標準的なプロセス機能および仕様を備えています。
接合チャンバーの特長は以下のとおりです：■■< 5·10-8 mbarの高真空処理により、表面酸化膜の形成を防止
ヒーター間に25mmの空間を設け、加熱時に脱ガス成分を確実に除去

ComBond® 活性化モジュール（CAM）
室温下での直接接合/共有接合では、ウェーハ界面の状態を一定の条件に保つ必要があります。
ComBond 活性化モジュール（CAM）の原理は、エネルギーを加えた粒子を基板界面に照射するドライエッチングプロセスに基づいています。標準的なモジュール構成は、さまざまなプロセスパラメータの設定が可能であり、異なる材料やアプリケーションに対して柔軟にプロセス条件を変更することできます。

■

酸化膜やパーティクルのない表面
ウェーハ1枚あたり、粒径0.2ミクロン以上のパーティクルの増加が5個以下■■■

低い表面粗さを維持
均一な酸化膜除去と表面活性化
高スループットEVG ComBond® モジュール
ComBond® 真空アライメントモジュール（VAM）
量産現場で実証されているEVG SmartViewアライナ
ーをベースにしたVAMは、フェイス to フェイスアライメ
ント、裏面アライメントおよび赤外光アライメントなどの実行機能を備えています。

VAMの新機能は以下のとおりです：

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■
■

■

荷重：～1000N
真空度：～5·10-8 mbar
アライメント済のウェーハスタックを固定し、接合モジュールへ搬送するための磁性球体クランピン
グユニット
ベークアウトオプション

ComBond® ベークモジュール（BOM）
ComBond ベークモジュール（BOM）は、基板接合前に、界面に吸着した水分やガス分子の除去を促進するために使用されます。
これにより、接合品質が向上するとともに、脱ガスによるキャビティ内の封止圧力の上昇を抑えます。

BOMの特長は以下のとおりです：■

特殊セラミックヒーターによる高清浄性と効率的熱伝導性■■■

最大6枚の基板を同時に処理
最高温度：450 ℃
ベース圧力：< 5·10-8 mbar

ソフトウェアとサポート
ユーザーフレンドリーなWindowsベースのGUIで、画面の指示に従うだけの直感的な操作で各プロセスステップを進めることができます。多言語サポート、個別のユーザーアカウント設定、統合されたエラーログ / パフォーマンスレポートやリカバリ機能により、あらゆる操作がシンプルに行えます。
EVGの全ての装置は安全なリモートアクセスが行え、電話やメールでのリアルタイムリモート診断や、トラブルシューティングサービスを行っています。 EVGはヨーロッパ（本社）、アジア（日本）、北米（米国）にクリーンルームを所有しており、各国の経験豊富なエンジニアが、いつでもサポートできるよう万全の体制を整えています。
EVG Process Expertise...etc.

ウェーハ＆テンプレート
製作
基板洗浄

レジスト
塗布（スピン/スプレー）

アライメント
検証

SOI接合

マスクレス
露光

RIE,DRIE
ナノインプリント
リソグラフィ

レジスト
現像

ウェーハ
ダイシング
基板薄化
CMP

ウェーハ
接合
計測

レジスト
リフト・オフ
金属膜形成

ボンド
アライメント

電解めっき
ウェット
エッチング

近接露光
リソグラフィ

プラズマ
活性化

EVGのプロセス

CVD,
LPCVD,
PVD,...

仮接合、剥離ストレス
リリーフ・エッチング

チップto
ウェーハ
接合

酸化ウェーハバンプ形成＆再配線

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プロセス結果EVG ComBondは、高真空ウェーハプロセスを量産ラインで可能にするために設計されました。高移動度トランジスタ、高性能/低消費電力ロジッ
クやRFデバイス、光センサー、パワーデバイス、積層型太陽電池や特殊MEMSなど、「beyond CMOS」と呼ばれるアプリケーション向けの先端加工基板に焦点を当てています。
EVG ComBondの主な機能は、室温または低温での直接接合、導電性接合プロセスです。 例えばゲルマニウム（Ge）、ガリウム砒素（GaAs）、インジウムリン（InP）、窒化ガリウム（GaN）、結晶性の炭化珪素（SiC）等をシリコンや他の半導体基板上へ、直接接合による異種材料の統合を容易にし、さらに、低温での金属-金属接合やデバイスの高真空封止を可能にします。
このプロセスで重要なのは、清浄度や界面粗さ、およびプロセス均一性の厳格な要件を維持しながら、パーティクル汚染と界面の酸化物を効率的に除去することです。低温下での接合で、十分な接合強度と、欠陥領域が最小の接合界面を得ることができます。下記に示した各プロセス工程での解析結果により、各種半導体や金属に対する本技術の有用性が証明されています。

表面活性化結果

シリコン: 表面粗さ RMS (Rq) < 0.1 nm

接合後結果

GaAs: 表面粗さ RMS(Rq) < 0.1 nm
提供：Fraunhofer ISE

SiC: 表面粗さ RMS (Rq) < 0.13 nm

SiGeSi

GaAs

Amorphouslayer

5 nm

シリコン – シリコン接合界面

Si

Si

5 nm

SiC –Si 接合界面

SiC

2 nm

AlSiC

5 nm

SiC –SiC 接合界面

InP

2 nm
GaAs – InP 接合界面
提供：Fraunhofer ISE

Ge – Si 接合界面

Si

20 nm

Si

SiC

5 nm

AlAl – Al 接合界面

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