晶圆自动对位键合装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种晶圆自动对位键合装置及方法。晶圆自动对位键合装置包括：承载台，用以放置待对位晶圆；沿承载台周向布置的至少三个对位件，对位件一端与承载台活动连接，对位件的另一端设有抵接部；第一压力检测元件，第一压力检测元件与抵接部电连接，用于检测获取抵接部与待对位晶圆之间的接触压力；控制器，控制器与对位件和第一压力检测元件均电连接，以使控制器能够根据接触压力达到预设值判定对位件与待对位晶圆对位完成；第一驱动件；压合件，压合件与第一驱动件驱动连接，待对位晶圆为多个，压合件在多个待对位晶圆对位后挤压多个待对位晶圆，以使多个待对位晶圆键合。本发明专利技术解决了现有技术中巨量转移过程中晶圆对位不准确的问题。不准确的问题。不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
晶圆自动对位键合装置及方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，尤其涉及一种晶圆自动对位键合装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，Micro
‑
LED是新兴的显示技术，相对比常规的显示技术，以Micro
‑
LED技术为核心的显示具有响应速度快，自主发光、对比度高、使用寿命长、光电效率高等特点。
[0003]在Micro
‑
LED产业技术中，巨量转移技术为核心关键技术，通过高精度设备将大量Micro
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LED晶粒转移到目标基板(晶圆)或者电路上。其中巨量转移的成本、良率、精度是巨量转移成功的关键。
[0004]巨量转移根据制程需求会多次对位键合，涉及不同材料、不同尺寸、不同形状，而现有的键合设备中往往不具备对位功能，采用人工对位会导致造成晶片偏转，导致后续制程偏差较大，从而影响制程良率。
[0005]因此，如何提高巨量转移过程中晶圆对位的准确性是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种晶圆自动对位键合装置及方法，旨在解决现有技术中巨量转移过程中晶圆对位不准确的问题。
[0007]一种晶圆自动对位键合装置，包括：承载台，用以放置待对位晶圆；沿承载台周向布置的至少三个对位件，对位件一端与承载台活动连接以使其可相对承载台产生位移，对位件的另一端设有用于抵接待对位晶圆的抵接部；第一压力检测元件，第一压力检测元件与抵接部电连接，用于检测获取抵接部与待对位晶圆之间的接触压力；控制器，控制器与对位件和第一压力检测元件均电连接，第一压力检测元件能够将接触压力传输至控制器，以使控制器能够根据接触压力达到预设值判定对位件与待对位晶圆对位完成；第一驱动件；压合件，压合件与第一驱动件驱动连接，待对位晶圆为多个，压合件在多个待对位晶圆对位后挤压多个待对位晶圆，以使多个待对位晶圆键合。
[0008]上述通过设置承载台、沿承载台周向布置的至少三个对位件、第一压力检测元件、控制器、第一驱动件和压合件，对位件一端与承载台活动连接以使其可相对承载台产生位移，对位件的另一端设有用于抵接待对位晶圆的抵接部，第一压力检测元件与抵接部电连接，用于检测获取抵接部与待对位晶圆之间的接触压力，控制器与对位件和第一压力检测元件均电连接，第一压力检测元件能够将接触压力传输至控制器，以使控制器能够根据接触压力达到预设值判定对位件与待对位晶圆对位完成，压合件与第一驱动件驱动连接，待对位晶圆为多个，压合件在多个待对位晶圆对位后挤压多个待对位晶圆，以使多个待对位晶圆键合，这样在控制器的控制下，根据不同类型的待对位晶圆的外形尺寸，各个抵接部能够自动调节与承载台之间的距离，并根据抵接部与晶圆之间的接触压力是否达到预设值来判定每个抵接部是否均与一个待对位晶圆抵接对位，多个抵接部从待对位晶圆的四周将待对位晶圆限位止挡，然后将另一个待对位晶圆放入多个抵接部围成的对位空间内，从而与
上一个已容置在对位空间内的待对位晶圆准确对位，依次类推，能够完成两个或更多个待对位晶圆的准确对位，之后对位完成的多个待对位晶圆在压合件的挤压下完成键合，对位过程中无需人工干预，既对位准确，又省时省力，有效解决了现有技术中巨量转移过程中晶圆对位不准确的问题。
[0009]可选地，至少三个对位件沿承载台周向均匀地布置。这样对位件能够在承载台的周向均能够起到调节对位的作用，保证待对位晶圆在各个方位都能够得到有效的限位止挡，从而实现待对位晶圆的准确对位。
[0010]可选地，抵接部朝向承载台的一侧开设有导向斜面，导向斜面用于待对位晶圆的放置过渡。通过设置导向斜面，使得另一个或者多个待对位晶圆能够顺畅地进入多个抵接部围成的对位空间内，从而与上一个已容置在对位空间内的待对位晶圆准确对位，且在待对位晶圆进入对位空间的过程中不会与尖端物体碰触，防止待对位晶圆损坏。
[0011]可选地，抵接部与待对位晶圆抵接的一面作为抵接面，抵接面包括平面或曲面。
[0012]可选地，抵接面沿垂直于承载台方向上的高度大于或等于待对位晶圆沿垂直于承载台方向上的高度。这样在一个待对位晶圆已容置在对位空间的前提下，另一个或者多个待对位晶圆进入对位空间后，多个抵接部的抵接面仍具有足够的高度与进入对位空间的待对位晶圆抵接，从而形成限位止挡，保证待对位晶圆对位的准确性。
[0013]可选地，抵接部为抵接圆柱，抵接圆柱的侧面作为抵接面。圆柱形的抵接部能够使得抵接部在承载台的任意方位均能与待对位晶圆相适配地抵接，无需调整角度或位置，方便快捷，适用性高。
[0014]可选地，晶圆自动对位键合装置还包括：第二压力检测元件，第二压力检测元件与压合件和控制器均电连接，用于检测获取压合件对多个待对位晶圆施加的挤压压力并传输至控制器，控制器还与第一驱动件电连接，以控制压合件的挤压压力。通过上述设置，在控制器的控制下，压合件能够以合适的挤压压力挤压对位后的多个待对位晶圆，在不损坏待对位晶圆的前提下保证待对位晶圆贴合紧密。
[0015]可选地，第一驱动件包括：第一电机；悬臂，悬臂与第一电机驱动连接，悬臂的一端与压合件连接，以带动压合件挤压待对位晶圆。通过上述设置，第一电机在控制器的控制下带动悬臂移动，进而带动压合件移动，从而以合适的挤压压力挤压对位后的待对位晶圆，在不损坏待对位晶圆的前提下保证待对位晶圆键合紧密，实现了待对位晶圆的自动键合。
[0016]可选地，对位件与承载台活动连接的方式包括驱动连接。驱动连接的方式使得对位件既能够方便地远离或靠近承载台，使得对位件能够方便快捷地调节与待对位晶圆之间的距离，又能够保证与承载台的连接牢固性，保证待对位晶圆对位的准确性。
[0017]可选地，对位件还包括：第二驱动件，第二驱动件固定连接于承载台，且抵接部与承载台之间通过第二驱动件实现活动连接，控制器与第二驱动件电连接，以控制对位件的长度。通过上述设置，抵接部能够在控制器的控制下，在第二驱动件的带动下自动远离或者靠近承载台，从而在待对位晶圆放置在承载台上后，抵接部能够根据待对位晶圆的外形尺寸自动调节与待对位晶圆之间的距离，直至与待对位晶圆抵接，对位过程中无需人工干预，既对位准确，又省时省力。
[0018]可选地，第二驱动件包括：第二电机，第二电机固定连接于承载台；移动轴，移动轴与第二电机驱动连接，移动轴的一端与抵接部连接，以带动抵接部远离或者靠近承载台。通
过上述设置，抵接部能够在控制器的控制下，在第二驱动件的带动下自动调节与晶圆之间的距离，从而完成抵接部的自动抵接对位，对位过程中无需人工干预，既对位准确，又省时省力。
[0019]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种晶圆自动对位键合方法，使用上述的晶圆自动对位键合装置实施晶圆自动对位键合方法，晶圆自动对位键合方法包括：根据待对位晶圆的尺寸设置抵接部的初始位置，以使待对位晶圆不与抵接部接触；将一个待对位晶圆放置在承载台上；控制器分别控制多个抵接部以预设速度朝向承载台移动，直至多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆自动对位键合装置，其特征在于，包括：承载台，用以放置待对位晶圆；沿所述承载台周向布置的至少三个对位件，所述对位件一端与所述承载台活动连接以使其可相对所述承载台产生位移，所述对位件的另一端设有用于抵接所述待对位晶圆的抵接部；第一压力检测元件，所述第一压力检测元件与所述抵接部电连接，用于检测获取所述抵接部与所述待对位晶圆之间的接触压力；控制器，所述控制器与所述对位件和所述第一压力检测元件均电连接，所述第一压力检测元件能够将所述接触压力传输至所述控制器，以使所述控制器能够根据所述接触压力达到预设值判定所述对位件与所述待对位晶圆对位完成；第一驱动件；压合件，所述压合件与所述第一驱动件驱动连接，所述待对位晶圆为多个，所述压合件在多个所述待对位晶圆对位后挤压多个所述待对位晶圆，以使多个所述待对位晶圆键合。2.如权利要求1所述的晶圆自动对位键合装置，其特征在于，至少三个所述对位件沿所述承载台周向均匀地布置。3.如权利要求1所述的晶圆自动对位键合装置，其特征在于，所述抵接部朝向所述承载台的一侧开设有导向斜面，所述导向斜面用于所述待对位晶圆的放置过渡。4.如权利要求1所述的晶圆自动对位键合装置，其特征在于，所述抵接部与所述待对位晶圆抵接的一面作为抵接面，所述抵接面包括平面或曲面。5.如权利要求4所述的晶圆自动对位键合装置，其特征在于，所述抵接面沿垂直于所述承载台方向上的高度大于或等于所述待对位晶圆沿垂直于所述承载台方向上的高度。6.如权利要求4所述的晶圆自动对位键合装置，其特征在于，所述抵接部为抵接圆柱，所述抵接圆柱的侧面作为所述抵接面。7.如权利要求1所述的晶圆自动对位键合装置，其特征在于，所述晶圆自动对位键合装置还包括：第二压力检测元件，所述第二压力检测元件与所述压合件和所述控制器均电连接，用于检测获取所述压合件对多个所述待对位晶圆施加的挤压压力并传输至所述控制器，所述控制器还与所述第一驱动件电连接，以控制所述压合件的挤压压力。8.如权利要求1所述的晶圆自动对位键合装置，其特征在于，所述第一驱动件包括：第一电机；悬臂，所述悬臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，萧俊龙，汪楷伦，蔡明达，詹蕊绮，
申请(专利权)人：重庆康佳光电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：