晶圆对准键合设备制造技术

本实用新型专利技术属于半导体制作技术领域，尤其设置一种晶圆对准键合设备。本实用新型专利技术的晶圆对准键合设备，包括：对准机构、隔离机构和用于承载晶圆的吸盘，对准机构包括定位件和至少两个夹持单元，定位件和至少两个夹持单元围绕吸盘的外周间隔设置，其中，夹持单元朝向吸盘的圆心移动时能够带动晶圆朝向定位件移动，以使定位件卡入晶圆的卡槽中，从而完成对晶圆的定位和夹持；隔离机构包括至少三个隔离单元，至少三个隔离单元围绕吸盘的外周间隔设置，隔离单元能够同步沿吸盘的径向往复移动，以分隔吸盘上重合的两个晶圆。本实用新型专利技术中，采用机械对准地方式实现晶圆的对准，提高了晶圆的对准精度和效率，有利于保证晶圆键合的质量。有利于保证晶圆键合的质量。有利于保证晶圆键合的质量。

【技术实现步骤摘要】
晶圆对准键合设备


[0001]本技术属于半导体制作
，尤其涉及一种晶圆对准键合设备。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，社会的进步，人们对精密电子仪器的需求日益增长，集成电路的发展尤为迅速，晶圆作为集成电路的一种基础材料，在现代生产过程中也越来越离不开。SOI晶圆(Silicon On Insulator：指在绝缘体上形成硅单晶体的结构)作为近年来新研发的一种制作芯片的方式，现在已经越来越受到国内外芯片生产的重视。对SOI晶圆键合设备的研究，可以有效提高SOI晶圆的产品质量，同时弥补国产机台的缺失。
[0003]晶圆对准键合的方式是SOI自研机台的核心，决定了机台内部零件的结构、组成和排布，以及设计过程中所用到的各种零件类型，常规的对准键合的方式是晶圆吸附在吸盘上，通过吸盘的运动来使晶圆到对位中心，然后进行键合工艺，但SOI晶圆键合设备采用了晶圆运动而吸盘固定的形式，这种形式可以大大减少机台内部的运动组件，同时可以将运动分布，更方便的控制，但与其他方式来比较，其精度较低，不能满足精度要求极高的场合。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种晶圆对准键合设备，用于解决上述技术问题。
[0005]本技术提供一种晶圆对准键合设备，包括：对准机构、隔离机构和用于承载晶圆的吸盘，
[0006]所述对准机构包括定位件和至少两个夹持单元，所述定位件和至少两个所述夹持单元围绕所述吸盘的外周间隔设置，
[0007]所述定位件用于与所述晶圆上的卡槽相配合，所述夹持单元能够沿所述吸盘的径向往复移动，其中，所述夹持单元朝向所述吸盘的圆心移动时能够带动所述晶圆朝向所述定位件移动，以使所述定位件卡入所述晶圆的卡槽中，从而完成对所述晶圆的定位和夹持；
[0008]所述隔离机构包括至少三个隔离单元，至少三个所述隔离单元围绕所述吸盘的外周间隔设置，所述隔离单元能够同步沿所述吸盘的径向往复移动，以分隔所述吸盘上重合的两个晶圆。
[0009]在一个实施方式中，所述对准机构还包括转动单元，所述转动单元设置在所述吸盘的外周边缘处，所述转动单元能够转动以带动所述晶圆的卡槽与所述定位件对准。
[0010]在一个实施方式中，还包括用于驱动所述夹持单元的第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述夹持单元一一对应，
[0011]所述第一驱动机构包括气缸，所述气缸的伸缩端与相应的所述夹持单元相连，以带动所述夹持单元沿所述吸盘的径向往复移动。
[0012]在一个实施方式中，还包括用于驱动所述隔离单元的第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述隔离单元一一对应，
[0013]所述第二驱动机构包括相连的电机和摆动杆，所述摆动杆沿所述吸盘的径向延
伸，所述摆动杆靠近所述吸盘的一端与相应的所述隔离单元相连，
[0014]所述电机的转轴旋转以使所述摆动杆带动所述隔离单元沿所述吸盘的径向往复移动。
[0015]在一个实施方式中，还包括支柱组件，所述支柱组件包括至少三个可沿竖直方向往复移动的支柱，至少三个所述支柱沿设置在所述吸盘的中央并沿周向均匀地间隔设置。
[0016]在一个实施方式中，还包括真空腔室系统，
[0017]所述真空腔室系统包括箱体和设置在箱体顶部的可开合的上盖，所述箱体与所述上盖之间设置有密封的真空腔，所述对准机构、所述隔离机构和所述吸盘均设置在所述真空腔中。
[0018]在一个实施方式中，所述真空腔室系统还包括抽真空装置，
[0019]所述真空腔的底部设置有抽气口，所述抽真空装置与所述抽气口相连，所述抽气口中设置有真空滤网。
[0020]在一个实施方式中，所述上盖上设置有用于观察真空腔内部的视窗组件。
[0021]在一个实施方式中，所述真空腔室系统包括两个顶升气缸，两个所述顶升气缸分别设置在所述箱体的两侧，两个所述顶升气缸的伸缩端分别与所述上盖的相应侧铰接，以带动所述上盖的开合。
[0022]在一个实施方式中，还包括压合组件，所述压合组件包括压头、第三驱动机构、转轴和连杆，
[0023]所述连杆通过所述转轴可旋转地连接在所述真空腔的内壁上，所述压头设置在所述连杆的第一端，所述第三驱动机构设置在所述上盖的外侧并且其驱动端伸入所述真空腔中与所述连杆的与其第一端相对的第二端相连，
[0024]所述第三驱动机构带动所述连杆的第二端向上移动，从而带动所述压头向下以对所述吸盘上承载的晶圆进行压合。
[0025]与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术中，将晶圆的卡槽作为定位基础，设置能够使其机械对位的定位件，并通过夹紧单元的推力完成晶圆的卡槽与定位件的精确定位。在晶圆键合过程中，夹紧单元依次对作为底片的晶圆和作为上片的晶圆依次完成精确定位操作，其中，完成底片定位对准后通过隔离单元将作为上片与底片隔离，再通过夹紧单元完成上片的定位对准。本技术中，采用机械对准地方式实现晶圆的对准，且无需制作需要运动的吸盘，提高了晶圆的对准精度和效率，有利于保证晶圆键合的质量。
附图说明
[0026]在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。
[0027]图1是本技术的一个实施例中的晶圆对准键合设备的结构示意图；
[0028]图2是本技术的一个实施例中的晶圆对准键合设备的剖视图；
[0029]图3是本技术的一个实施例中的真空腔内部结构的俯视图；
[0030]图4是本技术的一个实施例中的真空腔底部结构的仰视图。
[0031]附图标记：
[0032]1、吸盘；
[0033]21、定位件；22、第一夹持单元；23、第二夹持单元；
[0034]24、转动单元；25、第一底座；
[0035]31、第一隔离单元；32、第二隔离单元；33、第三隔离单元；
[0036]34、第二底座；
[0037]41、支柱；42、第三底座；
[0038]51、真空腔；52、箱体；53、上盖；54、真空滤网；
[0039]55、视窗组件；56、顶升气缸；57、真空规；
[0040]61、压头；62、第三驱动机构；63、连杆；64、压合位置；
[0041]7、门阀组件。
具体实施方式
[0042]下面将结合附图对本技术作进一步说明。
[0043]如图1
‑
4中所示，本技术提供一种晶圆对准键合设备，包括：对准机构、隔离机构和用于承载晶圆的吸盘1。对准机构包括定位件21和至少两个夹持单元，定位件21和至少两个夹持单元围绕吸盘1的外周间隔设置。定位件21用于与晶圆上的卡槽相配合，夹持单元能够沿吸盘1的径向往复移动，其中，夹持单元朝向吸盘1的圆心移动时能够带动晶圆朝向定位件21移动，以使定位件21卡入晶圆的卡槽中，从而完成对晶圆的定位和夹持。隔离机构包括至少三个隔离单元，至少三个隔离单元围绕吸盘1的外周间隔设置，隔离单元能够同步沿吸盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆对准键合设备，其特征在于，包括：对准机构、隔离机构和用于承载晶圆的吸盘，所述对准机构包括定位件和至少两个夹持单元，所述定位件和至少两个所述夹持单元围绕所述吸盘的外周间隔设置，所述定位件用于与所述晶圆上的卡槽相配合，所述夹持单元能够沿所述吸盘的径向往复移动，其中，所述夹持单元朝向所述吸盘的圆心移动时能够带动所述晶圆朝向所述定位件移动，以使所述定位件卡入所述晶圆的卡槽中，从而完成对所述晶圆的定位和夹持；所述隔离机构包括至少三个隔离单元，至少三个所述隔离单元围绕所述吸盘的外周间隔设置，所述隔离单元能够同步沿所述吸盘的径向往复移动，以分隔所述吸盘上重合的两个晶圆。2.根据权利要求1所述的晶圆对准键合设备，其特征在于，所述对准机构还包括转动单元，所述转动单元设置在所述吸盘的外周边缘处，所述转动单元能够转动以带动所述晶圆的卡槽与所述定位件对准。3.根据权利要求1或2所述的晶圆对准键合设备，其特征在于，还包括用于驱动所述夹持单元的第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述夹持单元一一对应，所述第一驱动机构包括气缸，所述气缸的伸缩端与相应的所述夹持单元相连，以带动所述夹持单元沿所述吸盘的径向往复移动。4.根据权利要求1或2所述的晶圆对准键合设备，其特征在于，还包括用于驱动所述隔离单元的第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述隔离单元一一对应，所述第二驱动机构包括相连的电机和摆动杆，所述摆动杆沿所述吸盘的径向延伸，所述摆动杆靠近所述吸盘的一端与相应的所述隔离单元相连，所述电机的转轴旋转以使所述摆动杆带动所述隔离单元沿所述吸盘的径向往复移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅龙，白龙，
申请(专利权)人：北京华卓精科科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：