【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体封装，具体而言，涉及一种键合设备及键合方法。
技术介绍
1、在半导体封装过程中，一般需要利用键合设备对芯片与基底晶圆进行键合，在键合环节，需要将芯片与基底晶圆对准并加压、加热，以实现芯片与基底晶圆的永久键合。
2、然而，现有的键合设备，键合环节所需时间较久，导致半导体生产效率难以提高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种键合设备及键合方法，以缓解现有技术中的键合设备存在的键合环节所需时间较久的技术问题。
2、本专利技术提供的键合设备，包括：
3、预键合单元，用于将键合准备位置处的芯片压合至键合位置处的基底晶圆上，并施加第一预设温度和第一预设压力，完成芯片与基底晶圆的预键合；
4、强键合单元，用于对完成预键合的芯片与基底晶圆，施加第二预设温度和第二预设压力，完成芯片与基底晶圆的强键合；
5、其中，所述第一预设温度低于所述第二预设温度，所述第一预设压力低于所述第二预设压力。
6、优选地，作为一种可实施方式，所述键合设备还包括对准单元，所述对准单元用于获取所述键合准备位置处的芯片与所述键合位置处的基底晶圆的相对位置，所述对准单元与所述预键合单元通讯连接，用于控制所述预键合单元带动所述键合准备位置处的芯片移动至与所述键合位置处的基底晶圆对准的位置。
7、优选地，作为一种可实施方式，所述键合设备还包括对准驱动机构，所述对准驱动机构与所述对准单元连接，用于驱动所述对准单元在对准位
8、处于所述对准位的所述对准单元的部分或全部位于所述键合准备位置处的芯片与所述键合位置处的基底晶圆之间，处于所述避让位的所述对准单元偏离所述键合准备位置的芯片与所述键合位置处的基底晶圆之间的区域。
9、优选地，作为一种可实施方式，所述对准单元包括沿同一方向依次间隔排布的相机、聚焦透镜、分束器和反射镜，所述对准单元处于所述对准位的状态下，所述分束器位于所述键合准备位置处的芯片与键合位置处的基底晶圆之间，所述相机能够获取所述键合准备位置处的芯片与所述键合位置处的基底晶圆的相对位置。
10、优选地，作为一种可实施方式，所述键合设备包括固定架，所述固定架设有导向结构，所述导向结构与所述对准单元配合，用于限制所述对准单元的移动轨迹。
11、优选地，作为一种可实施方式，所述强键合单元包括强键合压头和激光加热模块，所述强键合压头用于压紧预键合于基底晶圆的芯片，所述激光加热模块用于朝向预键合于基底晶圆的芯片发射激光。
12、优选地，作为一种可实施方式，所述键合设备还包括芯片供给单元和基底晶圆供给单元。
13、所述芯片供给单元用于将待键合的芯片转运至键合交接位置，所述预键合单元用于拾取所述键合交接位置处的芯片至所述键合准备位置，所述基底晶圆供给单元用于将待键合的基底晶圆转运至所述键合位置。
14、优选地，作为一种可实施方式，所述芯片供给单元包括基料传输模块、拾取翻转模块和芯片转运模块，所述基料传输模块用于将附着有芯片的晶圆环输送至翻转交接位置，所述拾取翻转模块用于拾取所述翻转交接位置处的芯片并将拾取的芯片翻转，所述芯片转运模块用于将完成翻转的芯片转运至所述键合交接位置。
15、优选地，作为一种可实施方式，所述芯片转运模块包括芯片交接机构和芯片传输台，所述拾取翻转模块用于将完成翻转的芯片置于转运交接位置，所述芯片交接机构用于拾取所述转运交接位置处的芯片并转移至所述芯片传输台，所述芯片传输台用于将芯片转运至所述键合交接位置；
16、和/或，所述基料传输模块包括机械手和控制机构，所述控制机构与所述机械手通讯连接，用于控制所述机械手抓取附着有芯片的晶圆环并将晶圆环输送至所述翻转交接位置。
17、本专利技术还提供了一种键合方法，其包括：
18、将键合准备位置处的芯片压合至键合位置处的基底晶圆上，并施加第一预设温度和第一预设压力，完成芯片与基底晶圆的预键合；
19、对完成预键合的芯片与基底晶圆，施加第二预设温度和第二预设压力，完成芯片与基底晶圆的强键合；
20、其中，所述第一预设温度低于所述第二预设温度，所述第一预设压力低于所述第二预设压力。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
22、在键合环节中，可先利用预键合单元将位于键合准备位置处的芯片压合到位于键合位置处的基底晶圆上，并对该芯片施加第一预设温度和第一预设压力，以在低温低压下短时间内将该芯片粘合到基底晶圆上，完成该芯片与基底晶圆的预键合，实现一个芯片与基底晶圆的弱连接；对若干待键合的芯片依次重复以上步骤，以完成若干芯片与同一基底晶圆的预键合。之后，可利用强键合单元对预键合于同一基底晶圆的若干芯片同时施加第二预设温度和第二预设压力，以在高温高压下将完成预键合的若干芯片与同一基底晶圆的进一步紧固，完成若干芯片与同一基底晶圆的强键合，实现若干芯片与同一基底晶圆的永久键合。
23、本专利技术提供的键合设备及键合方法，采用预键合和强键合两步分离法，完成若干芯片与同一基底晶圆的键合工作，且在强键合步骤中，可对预键合至同一基底晶圆上的若干芯片同时施加高温高压，能够大大缩短键合环节的时间，提高生产效率。
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1.一种键合设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的键合设备，其特征在于，所述键合设备还包括对准单元(300)，所述对准单元(300)用于获取所述键合准备位置处的芯片(700)与所述键合位置处的基底晶圆(800)的相对位置，所述对准单元(300)与所述预键合单元(100)通讯连接，用于控制所述预键合单元(100)带动所述键合准备位置处的芯片(700)移动至与所述键合位置处的基底晶圆(800)对准的位置。
3.根据权利要求2所述的键合设备，其特征在于，所述键合设备还包括对准驱动机构，所述对准驱动机构与所述对准单元(300)连接，用于驱动所述对准单元(300)在对准位与避让位之间移动；
4.根据权利要求3所述的键合设备，其特征在于，所述对准单元(300)包括沿同一方向依次间隔排布的相机(310)、聚焦透镜(340)、分束器(320)和反射镜(330)，所述对准单元(300)处于所述对准位的状态下，所述分束器(320)位于所述键合准备位置处的芯片(700)与键合位置处的基底晶圆(800)之间，所述相机(310)能够获取所述键合准备位置处的芯
5.根据权利要求3所述的键合设备，其特征在于，所述键合设备包括固定架(400)，所述固定架(400)设有导向结构，所述导向结构与所述对准单元(300)配合，用于限制所述对准单元(300)的移动轨迹。
6.根据权利要求1所述的键合设备，其特征在于，所述强键合单元(200)包括强键合压头和激光加热模块，所述强键合压头用于压紧预键合于同一基底晶圆(800)的若干芯片(700)，所述激光加热模块用于朝向预键合于同一基底晶圆(800)的若干芯片(700)发射激光。
7.根据权利要求1-6任一项所述的键合设备，其特征在于，所述键合设备还包括芯片供给单元(500)和基底晶圆供给单元(600)；
8.根据权利要求7所述的键合设备，其特征在于，所述芯片供给单元(500)包括基料传输模块(510)、拾取翻转模块(520)和芯片转运模块(530)，所述基料传输模块(510)用于将附着有芯片(700)的晶圆环输送至翻转交接位置，所述拾取翻转模块(520)用于拾取所述翻转交接位置处的芯片(700)并翻转拾取的芯片(700)，所述芯片转运模块(530)用于将完成翻转的芯片(700)转运至所述键合交接位置。
9.根据权利要求8所述的键合设备，其特征在于，所述芯片转运模块(530)包括芯片交接机构(531)和芯片传输台(532)，所述拾取翻转模块(520)用于将完成翻转的芯片(700)置于转运交接位置，所述芯片交接机构(531)用于拾取所述转运交接位置处的芯片(700)并转移至所述芯片传输台(532)，所述芯片传输台(532)用于将芯片(700)转运至所述键合交接位置；
10.一种键合方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种键合设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的键合设备，其特征在于，所述键合设备还包括对准单元(300)，所述对准单元(300)用于获取所述键合准备位置处的芯片(700)与所述键合位置处的基底晶圆(800)的相对位置，所述对准单元(300)与所述预键合单元(100)通讯连接，用于控制所述预键合单元(100)带动所述键合准备位置处的芯片(700)移动至与所述键合位置处的基底晶圆(800)对准的位置。
3.根据权利要求2所述的键合设备，其特征在于，所述键合设备还包括对准驱动机构，所述对准驱动机构与所述对准单元(300)连接，用于驱动所述对准单元(300)在对准位与避让位之间移动；
4.根据权利要求3所述的键合设备，其特征在于，所述对准单元(300)包括沿同一方向依次间隔排布的相机(310)、聚焦透镜(340)、分束器(320)和反射镜(330)，所述对准单元(300)处于所述对准位的状态下，所述分束器(320)位于所述键合准备位置处的芯片(700)与键合位置处的基底晶圆(800)之间，所述相机(310)能够获取所述键合准备位置处的芯片(700)与所述键合位置处的基底晶圆(800)的相对位置。
5.根据权利要求3所述的键合设备，其特征在于，所述键合设备包括固定架(400)，所述固定架(400)设有导向结构，所述导向结构与所述对准单元(300)配合，用于限制所述对准单元(300)的移动轨迹...
【专利技术属性】
技术研发人员：华国杰，朱翼先，张豹，王利超，盛越，
申请(专利权)人：北京华卓精科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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