一种用于晶圆贴片的装置制造方法及图纸

一种用于晶圆贴片的装置，包括驱动系统和粘合腔室，其中粘合腔室主要由上腔室和下腔室组成，下腔室内设置有晶圆承载台，上腔室内设置有与所述晶圆承载台相对应的下压板；晶圆粘合过程中，驱动系统推动上腔室下行，与下腔室闭合后形成密闭空间；所述下压板为球面结构并采用弹性材料，下压板与上腔室顶部间形成中空的密闭腔体，上腔室设置有第一通气管。基于本实用新型专利技术，粘合剂可以涂覆地更薄，粘合后晶圆的整体厚度偏差降低，减少裂片，提高了良率；该厚度偏差的降低，有利于保证光斑形状和出光效果，同时也有利于芯片后期的封装，以及封装后器件的散热效果。

Device for wafer paster

A device for wafer patch, including the drive system and the bonding chamber, wherein the adhesion chamber is mainly composed of upper and lower chambers are arranged in the lower chamber on the wafer bearing platform, cavity is provided with the wafer bearing table corresponding to the lower platen; wafer bonding process, driving system to push the upper chamber down, to form a closed space with the lower chamber is closed; the lower pressure plate and spherical structure made of elastic material, closed cavity hollow plate and formed at the top of the upper chamber, the chamber is provided with a first vent pipe. The utility model based on adhesive can be coated with thinner, the whole wafer thickness deviation decreased after bonding reduced lobes, improving yield; reduce the thickness deviation, to ensure spot shape and illumination effect, but also conducive to the chip package, and package device cooling effect.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于晶圆贴片的装置。
技术介绍
在半导体工艺过程中经常涉及晶圆的减薄，尤其是在半导体激光芯片的制备过程中，为了达到良好的散热效果以及适应激光芯片轻小化发展趋势，需要将400微米的晶圆减薄至100微米左右，然而晶圆厚度的减薄导致其机械强度降低，致使在减薄过程中很容易产生碎片，生产良率极大降低。因此在进行减薄工艺前，需要将晶圆的正面通过粘结剂粘合在有一定厚度的玻璃或陶瓷基板上，以方便减薄工艺的操作、增加晶圆机械强度，从而减少裂片、提升良率。目前常用的粘合方式是将基板涂上石蜡，待石蜡融化后将晶圆与之贴合，然后采用气缸施加一定的压力将二者粘合，同时通过冷却将石蜡固化。气缸的下压接触板为一平板，通过与晶圆全面接触施压来粘合。这种方式会导致多余的石蜡和空气不能及时排出，从而使石蜡层过厚，导致粘合后晶圆的整体厚度偏差TTV(totalthicknessvariation)比较大，一般都大于10um，引入了不必要的误差，导致减薄之后晶圆TTV较大，在后续解理过程中产生裂片。此外，晶圆表面不平整也会使光刻胶涂覆不均匀，进而导致光刻图形变形，芯片产生的光斑变形，严重影响器件的光电性能。由于粘合过程中气泡不能及时排出，会导致晶圆与基板间存在大量的气泡，降低了粘合的强度；在减薄过程中还容易在晶圆边缘的气泡处产生缺口，在后续工艺时造成裂片；此外，晶圆边缘的气泡也会导致减薄过程中磨料颗粒在边缘产生堆积，对晶圆正面造成划伤和污染。
技术实现思路
为了避免现有技术由于粘合过程中粘结剂过厚和气泡不能及时排出导致的一系列问题，本技术提出一种新的用于晶圆贴片的装置。该装置包括驱动系统和粘合腔室，其中粘合腔室主要由上腔室和下腔室组成，下腔室内设置有晶圆承载台，上腔室内设置有与所述晶圆承载台相对应的下压板；晶圆粘合过程中，驱动系统推动上腔室下行，与下腔室闭合后形成密闭空间；有别于现有技术的是：所述下压板为球面结构并采用弹性材料，下压板与上腔室顶部间形成中空的密闭腔体，上腔室设置有第一通气管，使得形成所述密闭空间后在通入气体的作用下所述下压板从中心点接触开始向外围下压延展最终对晶圆整个平面形成面接触。在以上方案的基础上，本技术还作了如下优化：上述粘合腔室还设置有第二通气管用于接真空发生系统。另外，在粘合剂固化后，该第二通气管还可改为通入压缩空气，(辅助)推动上腔室上行。上述第二通气管可位于下腔室的侧壁。上述驱动系统可采用气缸系统、液压系统等。上述晶圆承载台的下部设置有冷却装置。上述弹性材料可采用硅胶、橡胶等。本技术具有以下技术效果：在晶圆粘合过程中，接触面由中心位置向四周延展，最终达到下压板底部与晶圆整个平面形成面接触，且能保证整个接触面压力一致，从而使晶圆与基板粘合，杜绝了气泡的产生。基于本技术，粘合剂可以涂覆地更薄，粘合后晶圆的整体厚度偏差降低，减少裂片，提高了良率；该厚度偏差的降低，有利于保证光斑形状和出光效果，同时也有利于芯片后期的封装，以及封装后器件的散热效果。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为粘合腔的上下腔室闭合时的状态示意图。图3为未冲入气体时的下压板示意图。图4为冲入气体后的下压板示意图。附图标号说明：1-粘合腔下腔室；2-载片台；3-第二通气管；4-粘合腔上腔室；5-气缸系统；6-第一通气管；7-下压板。具体实施方式如图1所示，粘合腔室由上下两部分组成，上腔室与气缸相连接，晶圆粘合过程中，气缸推动上腔室下行，与下腔室闭合后粘合腔室形成密闭空间。在上腔室内，中心部位设置有球面下压板，该下压板是由具有一定弹性的材料如硅胶加工而成。球面下压板与上腔室顶部间形成中空的密闭腔体(如图2所示)，上腔室的顶部设有第一通气管。气缸下行时下压板的球面顶端首先与晶圆的中心部位形成点接触(如图3所示)，气缸到位后通过粘合腔上腔室顶部的第一通气管通入压缩空气，使下压板腔体与晶圆的接触面由中心位置向四周延展，最终达到下压板底部与晶圆整个平面形成面接触(如图4所示)，且能保证整个接触面压力一致，从而使晶圆与基板粘合。在下腔室内设有晶圆承载台，承载台的下部设有冷却装置，在下腔室的侧壁设有通气管用于连接真空发生系统，该系统在上下腔室闭合后开始抽真空，使粘合腔室内处于负压状态，晶圆与基板间多余的空气、石蜡等会在压力和负压同时作用下及时排出，从而避免了石蜡层过厚以及气泡的产生。实施例一固体石蜡1)将基板放于热板上，再将石蜡涂于基板上；2)待石蜡完全融化后将晶圆与基板贴合，然后放置于粘合腔室的承载台上；3)气缸下行使粘合腔的上下腔室闭合；4)上下腔室闭合的同时通过粘合腔上腔室的通气管向球形下压板腔体内通入压缩空气，同时启动真空发生系统；5)4min后；6)待石蜡固化后，通过下腔室的通气管通入压缩空气，气缸上行，将粘合后的晶圆取出。实施例二液态粘合剂1)将液体粘合剂涂覆于基板上；2)将晶圆与基板贴合，然后放置于粘合腔室的承载台上；3)气缸下行使粘合腔的上下腔室闭合；4)上下腔室闭合的同时通过粘合腔上腔室的通气管向球形下压板腔体内通入压缩空气，启动真空发生系统和冷却系统；5)待粘合剂固化后，通过下腔室的通气管通入压缩空气，气缸上行，将粘合后的晶圆取出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于晶圆贴片的装置，包括驱动系统和粘合腔室，其中粘合腔室主要由上腔室和下腔室组成，下腔室内设置有晶圆承载台，上腔室内设置有与所述晶圆承载台相对应的下压板；晶圆粘合过程中，驱动系统推动上腔室下行，与下腔室闭合后形成密闭空间；其特征在于：所述下压板为球面结构并采用弹性材料，下压板与上腔室顶部间形成中空的密闭腔体，上腔室设置有第一通气管，使得形成所述密闭空间后在通入气体的作用下所述下压板从中心点接触开始向外围下压延展最终对晶圆整个平面形成面接触。

【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆贴片的装置，包括驱动系统和粘合腔室，其中粘合腔室主要由上腔室和下腔室组成，下腔室内设置有晶圆承载台，上腔室内设置有与所述晶圆承载台相对应的下压板；晶圆粘合过程中，驱动系统推动上腔室下行，与下腔室闭合后形成密闭空间；其特征在于：所述下压板为球面结构并采用弹性材料，下压板与上腔室顶部间形成中空的密闭腔体，上腔室设置有第一通气管，使得形成所述密闭空间后在通入气体的作用下所述下压板从中心点接触开始向外围下压延展最终对晶圆整个平面形成面接触。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，吴建耀，
申请(专利权)人：西安立芯光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61