【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆键合，尤其涉及一种晶圆临时键合装置。
技术介绍
1、在后摩尔定律时代，随着计算机、通讯、汽车电子、航空航天及其他类消费电子等行业的高速发展，微电子封装技术向更小、更薄、更轻、多功能及低成本方向飞速发展。为满足微电子产品的小型化需求，越来越多的半导体公司寻求先进封装来带动芯片性能的提升，为了解决“摩尔定律”物理扩展的局限性，同时提供更好的性能和功能，半导体工艺制程将器件晶圆进行减薄处理，再将减薄后的晶圆以硅通孔(through-silicon via，tsv)的方式进行垂直互联，以实现高密度3d叠层封装，进而突破摩尔定律。但超薄器件晶圆(尤其厚度在100um以下时)具有高柔性、易碎性，容易翘曲和起伏，因此需要一种支撑系统来使减薄加工顺利进行。在此背景下，临时键合/解键合技术应运而生。
2、该技术通常利用中间材料(一般为具有一定粘度的特殊胶体，我们称之为键合胶)将器件晶圆临时黏附于较厚的载片上，实现对器件晶圆的强度保持，然后将形成的“键合片组”传送至晶圆减薄设备内，对器件晶圆的背面进行减薄、tsv开孔等处理工艺。
3、晶圆键合技术是在预定条件下将需要键合的晶圆紧密贴合在另一晶圆或玻璃等载片上，其中，键合工艺的品质将会直接影响到所形成的半导体器件的性能。具体的，相互键合的两个晶圆的键合面形态是影响晶圆键合工艺的品质的一个重要因素，而晶圆高精度的键合技术为其提供了高效的实现路径。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种晶圆临时键合装置，用以
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种晶圆临时键合装置，包括：第一载盘、第二载盘、第一壳体、第二壳体、第一移动机构、力密封组件和施力机构；
3、所述第一壳体与所述第二壳体对应设置，所述第一移动机构与所述第一壳体连接，所述第一移动机构用于带动所述第一壳体移动，所述第一壳体和所述第二壳体用于形成密闭腔体，所述密闭腔体被用于形成真空腔体；
4、所述第一载盘和所述第二载盘相对且平行设置，所述第一载盘设置于所述第一壳体，所述第二载盘设置于所述第二壳体，所述第一载盘用于承载第一键合片，所述第二载盘用于承载第二键合片；
5、所述力密封组件的两端分别与所述第一载盘和所述第一壳体连接，所述力密封组件用于使所述第一载盘与所述第一壳体之间密封；
6、所述施力机构相对于所述第一移动机构固定设置，且所述施力机构与所述第一载盘连接，所述施力机构用于调整所述第一载盘与所述第二载盘的平行度，且所述施力机构用于带动所述第一载盘相对于所述第一壳体移动以向第一键合片与第二键合片施加键合作用力。
7、本专利技术的晶圆临时键合装置的有益效果在于：通过贴合第一壳体和第二壳体以形成晶圆加工所需的密闭环境、并抽真空，同时通过力密封组件对第一载盘和第一壳体的连接处形成动密封，保证第一载盘相对于第一壳体移动时两者之间的密封状态，保证壳体内空间的密封和真空度。另外设置第一移动机构对第一壳体的相对位置进行调整，便于晶圆的输入和输出、以及便于后续键合时将第一壳体与第二壳体贴合；通过第一载盘和第二载盘分别对待第一键合片和待第二键合片进行吸附。同时在第一载盘的一侧设置施力机构，通过施力机构的作用能够调整第一载盘和第二载盘的平行度，使得第一键合片与第二键合片能够保持高度的平行度，并使得键合时晶圆的受力均匀，降低压力不均匀导致的破片的可能性。而且通过施力机构对第一载盘施加精确且可控的压力，使得晶圆受到的键合作用力在需求的范围内变化，降低压力过大导致的破片的可能性，提升键合的良率。
8、可选地，所述施力机构包括：力驱动机构和力调节组件；
9、所述力驱动机构设置于所述第一载盘远离所述第二载盘的一侧，所述力调节组件两侧分别与所述力驱动机构和所述第一载盘连接，所述力驱动机构用于向所述力调节组件施加传导作用力，所述力调节组件被用于受力时向所述第一载盘施加键合作用力，且所述力调节组件用于调节所述第一载盘与所述第二载盘的平行度。其有益效果在于：通过力驱动机构直接作用力调节组件、间接作用第一载盘，以对两者分别施加前述传导作用力和键合作用力，一方面便于将力驱动机构设置于第一壳体外侧，降低壳体内或密闭空间内的结构复杂度，便于对壳体内的环境抽真空，减少影响晶圆加工的因素；另一方面能够先行通过力调节组件调节对第一载盘和第二载盘的平衡度进行调整，使得力调节组件和第一载盘能够整体向下输出均匀的键合作用力，键合时整体使得晶圆的受力均匀，提升键合良率。
10、可选地，所述力驱动机构包括：力发生器、塑性变形件、力驱动件和至少三个力传导件；
11、所述塑性变形件中空设置，所述塑性变形件相对于所述第一移动机构固定设置，所述力驱动件固定设置于所述塑性变形件靠近所述力调节组件的一侧，且所述力驱动件与所述第一载盘平行设置，所述力发生器与所述塑性变形件的中空处连通，所述力发生器用于促使所述塑性变形件变形，所述塑性变形件用于带动所述力驱动件相对于所述第一载盘平行移动；
12、各个所述力传导件圆周均匀设置，且所述力传导件的两端分别与所述力驱动件和所述力调节组件抵接，所述力驱动件被用于移动时带动各个所述力传导件向所述力调节组件的施加传导作用力。其有益效果在于：通过设置塑性变形件对力驱动件进行驱动，使得力发生器开启时以塑性变形件发生形变的形式对力驱动件进行驱动，使得力驱动件整个平面内各个点位向下输出的作用力相等；再通过圆周均匀设置的至少三个的力传导件对力驱动件形成反向支撑、并对力驱动件输出的作用力进行传导，使得力传导件输出的传导作用力以平面内相等大小的方式进行输出，促使力调节组件受到的各个力传导件的传导作用力相等，使得力调节组件能够整体向下输出等额的键合作用力，均衡且精确控制晶圆受到的作用力。
13、可选地，所述力发生器、所述塑性变形件和所述力驱动件均设置于所述第一壳体外侧，所述力调节组件和所述第一载盘均设置于所述第一壳体内侧，且所述力调节组件密封的设置于所述第一载盘和所述第一壳体之间；
14、所述第一壳体上设有供所述力传导件穿过的第一导向孔，所述力传导件穿设于所述第一导向孔，且所述力传导件的两端分别与所述力驱动件和所述力调节组件抵接。
15、可选地，所述力发生器包括气压发生器或液压发生器或电动发生器；所述气压发生器或所述液压发生器或所述电动发生器与所述塑性变形件的中空处连通，所述气压发生器或所述液压发生器或所述电动发生器用于促使所述塑性变形件变形。
16、可选地，所述塑性变形件包括第一波纹管、第一法兰和第二法兰；所述第一法兰和所述第二法兰分别固定设置于所述第一波纹管的两端，且所述第一法兰相对于所述第一移动机构固定设置，所述第二法兰固定设置于所述力驱动件。
17、可选地，所述力传导件包括第一导向件和直线轴承；所述直线轴承固定设置于所述第一壳体，所述第一导向件穿设于所述直线轴承，且所述第一导向件的两端分别与所述力驱动件和所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆临时键合装置，其特征在于，包括：第一载盘、第二载盘、第一壳体、第二壳体、第一移动机构、力密封组件和施力机构；
2.根据权利要求1所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构包括：力驱动机构和力调节组件；
3.根据权利要求2所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力驱动机构包括：力发生器、塑性变形件、力驱动件和至少三个力传导件；
4.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力发生器、所述塑性变形件和所述力驱动件均设置于所述第一壳体外侧，所述力调节组件和所述第一载盘均设置于所述第一壳体内侧，且所述力调节组件密封的设置于所述第一载盘和所述第一壳体之间；
5.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力发生器包括气压发生器或液压发生器或电动发生器；所述气压发生器或所述液压发生器或所述电动发生器与所述塑性变形件的中空处连通，所述气压发生器或所述液压发生器或所述电动发生器用于促使所述塑性变形件变形；
6.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力调节组件包括：调节盘、连接盘和至
7.根据权利要求6所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述调平组件包括：压合件和弹性支撑组件；
8.根据权利要求7所述的晶圆临时键合装置，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力密封组件包括第二波纹管、第三法兰和第四法兰；
10.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，还包括：复位缓冲机构；
11.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构还包括：力检测机构；
12.根据权利要求11所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构还包括：至少三个力缓冲机构；
13.根据权利要求12所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构还包括：力控制机构；
14.根据权利要求1所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述第一载盘包括：第一压盘、第一加热盘、第一真空接头和若干第一连接件；所述第一压盘通过所述若干第一连接件固定设置于所述第一加热盘靠近于所述第二载盘的一侧，所述第一压盘设有用于吸附第一键合片的第一吸附槽，所述第一真空接头设置于所述第一加热盘，所述第一压盘内设有供所述第一真空接头与所述第一吸附槽连通的第一镂空槽；所述第二载盘包括：第二压盘、第二加热盘、第二真空接头和若干第二连接件；所述第二压盘通过所述若干第二连接件固定设置于所述第二加热盘靠近于所述第一载盘的一侧，所述第二压盘设有用于吸附第二键合片的第二吸附槽，所述第二真空接头设置于所述第二加热盘，所述第二压盘内设有供所述第二真空接头与所述第二吸附槽连通的第二镂空槽；
15.根据权利要求14所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述温控机构包括加热机构、温度测量机构和过热保护器；
16.根据权利要求1所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，还包括：精度测量机构、校准机构和控制器；
17.根据权利要求16所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述精度测量机构包括：移动调节机构、图像获取机构和处理器；
18.根据权利要求17所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述移动调节机构包括：第二移动机构和第三移动机构；
19.根据权利要求16所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述校准机构包括：三轴校准平台、针驱动机构和顶针组件；
20.根据权利要求19所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述针驱动机构包括：针驱动器、针同步带、针转动轴、支撑法兰、针直线轴承、针导向件和安装法兰；
21.根据权利要求19所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述顶针组件包括：针密封组件和至少三个探针；
22.根据权利要求21所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述针密封组件包括至少三个针波纹管；所述避让孔的数量、所述探针的数量和所述针波纹管的数量均相等、且一一对应设置，所述针波纹管的两端分别固定于所述第二壳体和所述针驱动机构，各个所述针波纹管分别用于密封各个所述避让孔。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆临时键合装置，其特征在于，包括：第一载盘、第二载盘、第一壳体、第二壳体、第一移动机构、力密封组件和施力机构；
2.根据权利要求1所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构包括：力驱动机构和力调节组件；
3.根据权利要求2所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力驱动机构包括：力发生器、塑性变形件、力驱动件和至少三个力传导件；
4.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力发生器、所述塑性变形件和所述力驱动件均设置于所述第一壳体外侧，所述力调节组件和所述第一载盘均设置于所述第一壳体内侧，且所述力调节组件密封的设置于所述第一载盘和所述第一壳体之间；
5.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力发生器包括气压发生器或液压发生器或电动发生器；所述气压发生器或所述液压发生器或所述电动发生器与所述塑性变形件的中空处连通，所述气压发生器或所述液压发生器或所述电动发生器用于促使所述塑性变形件变形；
6.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力调节组件包括：调节盘、连接盘和至少三个调平组件；
7.根据权利要求6所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述调平组件包括：压合件和弹性支撑组件；
8.根据权利要求7所述的晶圆临时键合装置，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述力密封组件包括第二波纹管、第三法兰和第四法兰；
10.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，还包括：复位缓冲机构；
11.根据权利要求3所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构还包括：力检测机构；
12.根据权利要求11所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构还包括：至少三个力缓冲机构；
13.根据权利要求12所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述施力机构还包括：力控制机构；
14.根据权利要求1所述的晶圆临时键合装置，其特征在于，所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：温海涛，王金龙，史册，孙璞，徐晓伟，
申请(专利权)人：沈阳芯俐微电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。