【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆键合，尤其涉及一种用于晶圆键合设备中的烘烤装置。
技术介绍
1、晶圆键合，即通过化学和物理作用将两块已镜面抛光的同质或异质的晶片紧密地结合起来，实现3d集成与先进封装中的垂直堆叠以及电气互连的过程。烘烤是晶圆键合预处理中极为重要的一步，主要作用是除去晶体微观腔体内壁以及晶圆表面的粘滞气体分子，进一步增强晶圆真空度，从而增强晶圆键合强度并降低晶圆键合空洞率。晶圆烘烤需在真空环境中进行。
2、现有晶圆烘烤装置在使用时一般配置有真空操作腔，真空操作腔与烘烤腔体通过插板阀连接，真空操作腔内设有机械手，机械手拾取晶圆并通过插板阀将晶圆送至烘烤腔体内，然后机械手收回，最后关闭插板阀进行烘烤。但由于机械手还需对接视觉对位装置、键合装置等结构，受结构成本、空间尺寸等因素的制约，机械手的竖直活动范围较小，烘烤腔体内一般仅设有与机械手对接的一个工位，即烘烤腔体仅能单片进行烘烤，烘烤效率较低。
技术实现思路
1、为克服现有晶圆烘烤装置效率较低的技术缺陷，本专利技术提供了一种用于晶圆键合设备中的烘烤装置。
2、本专利技术提供的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，包括：
3、机架；
4、烘烤箱，其固定在所述机架上，所述烘烤箱的前侧壁设有用以避让机械手的操作窗口，且所述操作窗口设有开闭阀门；
5、抽真空机构，其固定于所述机架上且与所述烘烤箱的内腔连通；
6、热盘载箱，其安装在所述烘烤箱内且能沿竖直方向滑动，所述热盘载箱的前侧敞
7、第一升降杆，其密封贯穿所述烘烤箱的底壁且与所述热盘载箱的底壁连接，所述第一升降杆连接有用以驱动其升降的第一驱动件，所述第一驱动件通过第一升降杆带动所述热盘载箱升降以使每个加热板皆能与所述操作窗口对齐；
8、顶撑机构，其包括安装在所述烘烤箱内且能沿竖直方向滑动的安装架，所述安装架上设有多个顶撑组件，多个顶撑组件与所述加热板一一对应设置，所述热盘载箱的后侧壁对应多个顶撑组件开设有多个避让窗口，所述顶撑组件包括安装板，所述安装板的后端固定连接在所述安装架上，所述安装板的前端通过对应避让窗口伸入所述热盘载箱内且位于对应加热板的下方，所述安装板的前端上方固定有顶针，所述加热板对应所述顶针的位置开设有通孔；
9、第二升降杆，其密封贯穿所述烘烤箱的底壁且位于所述安装架的正下方，所述第二升降杆连接有用以驱动其升降的第二驱动件，所述第二驱动件通过第二升降杆顶升所述顶撑机构以使所述顶针能贯穿对应通孔并顶升对应晶圆。
10、可选的，所述烘烤箱内设有位于所述安装架后侧的固定架，所述固定架的前侧固定有两组竖直布置的导轨，所述安装架和热盘载箱分别滑动连接在两组导轨上。
11、可选的，所述第一升降杆和第二升降杆皆通过滑动密封组件贯穿所述烘烤箱的底壁，所述滑动密封组件包括套设在所述第一升降杆的外侧或第二升降杆的外侧的波纹管，所述波纹管的两端皆设有连接盘，所述波纹管上端的连接盘密封连接在所述烘烤箱的底壁下表面，所述波纹管下端的连接盘密封连接有法兰盘，所述法兰盘的上表面设有安装槽，所述第一升降杆的底端或第二升降杆的底端套接固定在所述安装槽内。
12、可选的，所述滑动密封组件还包括无油衬套，所述无油衬套设于所述烘烤箱的底壁内，所述第一升降杆或第二升降杆滑动套接在所述无油衬套内。
13、可选的，所述第一驱动件和第二驱动件皆为电机丝杠副，所述电机丝杠副包括位于所述烘烤箱下方的固定板，所述固定板与所述烘烤箱通过竖直布置的导向杆固定连接，所述电机丝杠副还包括螺杆，所述螺杆的底端转动连接在所述固定板上，所述螺杆的顶端连接有用以驱动其旋转的伺服电机，所述伺服电机的壳体固定于所述烘烤箱的底壁下表面，所述螺杆上螺接有螺母件，所述螺母件与所述法兰盘固定连接且滑动套接在所述导向杆上。
14、可选的，所述开闭阀门为插板阀。
15、可选的，所述热盘载箱的顶壁内侧、底壁内侧、左侧壁内侧、右侧壁内侧以及后侧壁内侧皆设有第一热反射屏，所述烘烤箱的前侧壁内侧设有第二热反射屏。
16、可选的，位于左右两侧的第一热反射屏的内侧皆固定有竖板，所述竖板的内表面对应加热板设有沿竖直方向间隔分布的多个卡槽，所述加热板的左右两端卡接在对应竖板的卡槽内。
17、可选的，所述烘烤箱的外侧设有冷却管道。
18、可选的，所述抽真空机构连接于所述烘烤箱的后侧壁，所述烘烤箱的后侧壁外侧、左侧壁外侧以及右侧壁外侧皆设有所述冷却管道，所述烘烤箱的顶壁设有真空规管以及用以连接检测设备的转接头。
19、本专利技术提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
20、本专利技术提供的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，设有烘烤箱，烘烤箱的前侧壁设有操作窗口，烘烤箱内设有可独立升降的热盘载箱和顶撑机构，热盘载箱的前侧敞口且与烘烤箱的前侧壁对接形成烘烤腔体，热盘载箱内设有多个加热板，通过热盘载箱的升降能够使不同层的加热板与操作敞口对齐，机械手通过操作窗口配合顶撑机构将晶圆放置在对应的加热板上，如此能够实现多个晶圆的同时烘烤，大幅提高了晶圆的烘烤效率。同时，本烘烤装置采用加热板与晶圆直接接触的方式进行烘烤，更利于保证烘烤时的温度均匀性，也利于保证退火时的热适配性，避免因异质晶圆的热膨胀系数不同导致的晶圆开裂。
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1.一种用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述烘烤箱（2）内设有位于所述安装架（61）后侧的固定架（23），所述固定架（23）的前侧固定有两组竖直布置的导轨（24），所述安装架（61）和热盘载箱（4）分别滑动连接在两组导轨（24）上。
3.根据权利要求1所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述第一升降杆（5）和第二升降杆（7）皆通过滑动密封组件（8）贯穿所述烘烤箱（2）的底壁，所述滑动密封组件（8）包括套设在所述第一升降杆（5）的外侧或第二升降杆（7）的外侧的波纹管（81），所述波纹管（81）的两端皆设有连接盘（82），所述波纹管（81）上端的连接盘（82）密封连接在所述烘烤箱（2）的底壁下表面，所述波纹管（81）下端的连接盘（82）密封连接有法兰盘（83），所述法兰盘（83）的上表面设有安装槽（831），所述第一升降杆（5）的底端或第二升降杆（7）的底端套接固定在所述安装槽（831）内。
4.根据权利要求3所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在
5.根据权利要求3所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述第一驱动件（51）和第二驱动件（71）皆为电机丝杠副（9），所述电机丝杠副（9）包括位于所述烘烤箱（2）下方的固定板（91），所述固定板（91）与所述烘烤箱（2）通过竖直布置的导向杆（92）固定连接，所述电机丝杠副（9）还包括螺杆（93），所述螺杆（93）的底端转动连接在所述固定板（91）上，所述螺杆（93）的顶端连接有用以驱动其旋转的伺服电机（94），所述伺服电机（94）的壳体固定于所述烘烤箱（2）的底壁下表面，所述螺杆（93）上螺接有螺母件（95），所述螺母件（95）与所述法兰盘（83）固定连接且滑动套接在所述导向杆（92）上。
6.根据权利要求1所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述开闭阀门（22）为插板阀。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述热盘载箱（4）的顶壁内侧、底壁内侧、左侧壁内侧、右侧壁内侧以及后侧壁内侧皆设有第一热反射屏，所述烘烤箱（2）的前侧壁内侧设有第二热反射屏。
8.根据权利要求7所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，位于左右两侧的第一热反射屏的内侧皆固定有竖板（44），所述竖板（44）的内表面对应加热板（41）设有沿竖直方向间隔分布的多个卡槽（441），所述加热板（41）的左右两端卡接在对应竖板（44）的卡槽（441）内。
9.根据权利要求1至6任一项所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述烘烤箱（2）的外侧设有冷却管道（10）。
10.根据权利要求9所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述抽真空机构（3）连接于所述烘烤箱（2）的后侧壁，所述烘烤箱（2）的后侧壁外侧、左侧壁外侧以及右侧壁外侧皆设有所述冷却管道（10），所述烘烤箱（2）的顶壁设有真空规管（26）以及用以连接检测设备的转接头（27）。
...【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述烘烤箱（2）内设有位于所述安装架（61）后侧的固定架（23），所述固定架（23）的前侧固定有两组竖直布置的导轨（24），所述安装架（61）和热盘载箱（4）分别滑动连接在两组导轨（24）上。
3.根据权利要求1所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述第一升降杆（5）和第二升降杆（7）皆通过滑动密封组件（8）贯穿所述烘烤箱（2）的底壁，所述滑动密封组件（8）包括套设在所述第一升降杆（5）的外侧或第二升降杆（7）的外侧的波纹管（81），所述波纹管（81）的两端皆设有连接盘（82），所述波纹管（81）上端的连接盘（82）密封连接在所述烘烤箱（2）的底壁下表面，所述波纹管（81）下端的连接盘（82）密封连接有法兰盘（83），所述法兰盘（83）的上表面设有安装槽（831），所述第一升降杆（5）的底端或第二升降杆（7）的底端套接固定在所述安装槽（831）内。
4.根据权利要求3所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述滑动密封组件（8）还包括无油衬套（84），所述无油衬套（84）设于所述烘烤箱（2）的底壁内，所述第一升降杆（5）或第二升降杆（7）滑动套接在所述无油衬套（84）内。
5.根据权利要求3所述的用于晶圆键合设备中的烘烤装置，其特征在于，所述第一驱动件（51）和第二驱动件（71）皆为电机丝杠副（9），所述电机丝杠副（9）包括位于所述烘烤箱（2）下方的固定板（91），所述固定板（91）与所述烘烤箱（2）通过竖直布置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王成君，杨晓东，薛志平，乔丽，段晋胜，李文浩，王涛，王玉亮，
申请(专利权)人：西北电子装备技术研究所中国电子科技集团公司第二研究所，
类型：发明
国别省市：
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