一种晶圆键合设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种晶圆键合设备，包括基座，基座设有晶圆装载系统、第一机械手传送模块，第一对准模块、第二机械手传送模块、涂胶模块、固胶模块、第二对准模块、键合模块和检测模块。本实用新型专利技术集成了晶圆键合的各个工艺于一个设备中，实现了晶圆键合的全自动化，模块间传输减少与外界环境接触，降低对晶圆的污染风险；提升了晶圆键合的效率；各个工艺模块之间不需要人工参与，减少人为误差和失误，降低人工成本。工成本。工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆键合设备


[0001]本技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种晶圆键合设备。

技术介绍

[0002]随着半导体器件超高集成度、高性能化方向的发展，三维集成电路应运而生。临时键合是为薄或待变薄的晶圆提供机械支撑的必不可少的工艺过程，这对于三维集成电路、功率器件、晶圆和处理易碎基板(如化合物半导体)等半导体工艺至关重要。
[0003]晶圆临时键合工艺一般包括：晶圆输送、晶圆预对准、晶圆涂胶、晶圆固胶、晶圆对准、晶圆热压键合、晶圆冷却、TTV检测(晶圆总厚度偏差检测)以及晶圆键合片送回等工艺。
[0004]现有技术中，晶圆临时键合并非全自动化，还存在如下技术问题：第一、各个工艺模块之间人工参与，人为误差和失误引入几率增加；第二、模块间传输容易与外界环境接触，对工艺晶圆有污染风险；第三、生产效率低，人工成本高。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种晶圆键合设备，用以解决现有技术中晶圆临时键合采用非全自动化，人工参与，存在晶圆有污染的风险，以及晶圆生产效率低，人工成本高的技术问题。
[0006]一种晶圆键合设备，包括基座，所述基座设有晶圆装载系统、第一机械手传送模块，第一对准模块；第二机械手传送模块、涂胶模块、固胶模块、第二对准模块、键合模块和检测模块，所述晶圆装载系统，用于存放待键合的第一晶圆、第二晶圆和/或经键合并检测后的晶圆对；所述第一机械手传送模块包括第一机械手，所述第一机械手用于从所述晶圆装载系统抓取所述第一晶圆和所述第二晶圆并输送至所述第一对准模块进行晶圆预对准；所述第二机械手传送模块包括第二机械手，所述第二机械手用于将完成预对准的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述涂胶模块进行涂胶处理，将完成涂胶处理的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述固胶模块进行固胶处理，将完成固胶处理的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述第二对准模块进行晶圆间对准，将对准的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述键合模块的键合腔室内进行键合处理成所述晶圆对；所述检测模块，用于检测由所述第一机械手和/或所述第二机械手输送至所述检测模块的所述晶圆对。
[0007]本技术提供的晶圆键合设备，集成了晶圆键合的各个工艺于一个设备中，实现了晶圆键合的全自动化，模块间传输减少与外界环境接触，降低对晶圆的污染风险；提升了晶圆键合的效率；各个工艺模块之间不需要人工参与，减少人为误差和失误，降低人工成本。
[0008]进一步地，所述晶圆装载系统、所述第一机械手传送模块、所述第一对准模块和所述检测模块位于所述基座的第一侧，所述键合模块位于所述基座的第二侧；所述第二机械手传送模块、所述涂胶模块、所述固胶模块和所述第二对准模块位于所述第一侧和所述第二侧之间，其中，所述第一侧和所述第二侧相对设置。
[0009]本技术提供的晶圆键合设备，结构紧凑，设备占地面积小。
[0010]进一步地，所述第二机械手传送模块位于所述第一侧和所述第二侧之间的中部，所述涂胶模块和所述第二对准模块相邻设于所述基座的第三侧；所述固胶模块设于所述基座的第四侧，其中，所述第一侧、所述第二侧、所述第三侧和所述第四侧分别位于所述基座的四周，所述第三侧和所述第四侧相对设置。
[0011]进一步地，所述固胶模块包括热板模块和冷板模块，所述热板模块用于对完成涂胶处理的所述第一晶圆和所述第二晶圆的涂胶进行加热匀化处理；所述冷板模块用于对完成加热匀化处理的所述第一晶圆和所述第二晶圆进行冷却固化处理。
[0012]进一步地，所述涂胶模块的数量至少为1对，所述热板模块的数量至少为1对，和/或所述冷板模块的数量至少为1对。
[0013]本技术提供的晶圆键合设备，通过限定涂胶模块、热板模块和冷板模块的数量至少为1对，实现同时对第一晶圆和第二晶圆的工艺处理，进而提高晶圆的键合效率。
[0014]进一步地，所述晶圆装载系统的数量至少为3个，分别用于存放所述第一晶圆、所述第二晶圆和所述晶圆对。
[0015]进一步地，所述基座还设有晶圆暂存模块，所述晶圆暂存模块与所述第一对准模块相邻，所述晶圆暂存模块用于暂存完成预对准的所述第一晶圆和所述第二晶圆和/或完成键合的所述晶圆对。
[0016]进一步地，所述第二机械手为双臂机械手。
[0017]进一步地，所述第二对准模块包括上卡盘、下卡盘和对准器，完成固胶处理的所述第一晶圆设于所述上卡盘，完成固胶处理的所述第二晶圆设于所述下卡盘，所述对准器用于对准所述第一晶圆和所述第二晶圆；所述第一晶圆和所述第二晶圆涂有涂胶的端面相对设置且二者之间具有一定间隙；所述下卡盘包括隔片和压紧件，所述隔片能够插入或抽出所述第一晶圆和所述第二晶圆之间；所述压紧件能够将所述第一晶圆、所述隔片和所述第二晶圆压紧于所述下卡盘上。
[0018]进一步地，所述基座还设有卡盘暂存模块，用于暂存所述晶圆对和/或对所述晶圆对进行冷却处理；和/或所述卡盘暂存模块位于所述基座的第四侧，且与所述固胶模块相邻。
附图说明
[0019]图1为本技术提供的晶圆键合设备的结构示意图；
[0020]附图标记说明：
[0021]1‑
晶圆存取区；11
‑
晶圆装载系统；2
‑
第一机械手传送区；21
‑
第一机械手传送模块；3
‑
第一对准区；31
‑
第一对准模块；32
‑
晶圆暂存模块；4
‑
第二机械手传送区；41
‑‑
第二机械手传送模块；5
‑
涂胶区；51
‑
涂胶模块；6
‑
固胶区；61
‑
固胶模块；7
‑
第二对准区；71
‑
第二对准模块；8
‑
键合区；81
‑
键合模块；9
‑
检测区；91
‑
检测模块；10
‑
卡盘暂存区；101
‑
卡盘暂存模块；
具体实施方式
[0022]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图1对本技术的具体实施例做详细的说明。
[0023]参见附图1，本技术提供一种晶圆键合设备，包括基座，基座设有晶圆装载系统11、第一机械手传送模块21、第一对准模块31、第二机械手传送模块41、涂胶模块51、固胶模块61、第二对准模块71、键合模块81和检测模块91，晶圆装载系统11，用于存放待键合的第一晶圆、第二晶圆和/或经键合并检测后的晶圆对；第一机械手传送模块21包括第一机械手，第一机械手用于从晶圆装载系统11抓取第一晶圆和第二晶圆并输送至第一对准模块31进行晶圆预对准；第二机械手传送模块41包括第二机械手，第二机械手用于将完成预对准的第一晶圆和第二晶圆输送至涂胶模块51进行涂胶处理，将完成涂胶处理的第一晶圆和第二晶圆输送至固胶模块61进行固胶处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆键合设备，其特征在于，包括基座，所述基座设有晶圆装载系统(11)、第一机械手传送模块(21)、第一对准模块(31)、第二机械手传送模块(41)、涂胶模块(51)、固胶模块(61)、第二对准模块(71)、键合模块(81)和检测模块(91)，所述晶圆装载系统(11)，用于存放待键合的第一晶圆、第二晶圆和/或经键合并检测后的晶圆对；所述第一机械手传送模块(21)包括第一机械手，所述第一机械手用于从所述晶圆装载系统(11)抓取所述第一晶圆和所述第二晶圆并输送至所述第一对准模块(31)进行晶圆预对准；所述第二机械手传送模块(41)包括第二机械手，所述第二机械手用于将完成预对准的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述涂胶模块(51)进行涂胶处理，将完成涂胶处理的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述固胶模块(61)进行固胶处理，将完成固胶处理的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述第二对准模块(71)进行晶圆间对准，将对准的所述第一晶圆和所述第二晶圆输送至所述键合模块(81)的键合腔室内进行键合处理成所述晶圆对；所述检测模块(91)，用于检测由所述第一机械手和/或所述第二机械手输送至所述检测模块(91)的所述晶圆对。2.根据权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述晶圆装载系统(11)、所述第一机械手传送模块(21)、所述第一对准模块(31)和所述检测模块(91)位于所述基座的第一侧，所述键合模块(81)位于所述基座的第二侧；所述第二机械手传送模块(41)、所述涂胶模块(51)、所述固胶模块(61)和所述第二对准模块(71)位于所述第一侧和所述第二侧之间，其中，所述第一侧和所述第二侧相对设置。3.根据权利要求2所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述第二机械手传送模块(41)位于所述第一侧和所述第二侧之间的中部，所述涂胶模块(51)和所述第二对准模块(71)相邻设于所述基座的第三侧；所述固胶模块(61)设于所述基座的第四侧，其中，所述第一侧、所述第二侧、所述第三侧和所述第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜保彧，张豹，李莹，
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：