一种晶圆键合设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种晶圆键合设备和方法，该设备包括用于压合晶圆的气囊装置；气囊装置包括依次上下设置的安装架、浮动机构、固定架和气囊；气囊安装于固定架下方，固定架与安装架通过浮动机构转动连接；浮动机构包括球轴承和若干支杆，球轴承两端分别连接于固定架中部与安装架中部，各支杆分别周向间隔的分布于球轴承的外周，支杆下端连接固定于固定架，支杆上端活动穿设于安装架上设置的活动孔。借此，通过设置浮动机构，在晶圆键合过程中，气囊对晶圆下压时，借由球轴承的转动连接以及各支杆的限位，气囊可以在一定幅度内进行自由摆动，可以实现将两片晶圆中的气泡从中间向外排除的效果，确保两片晶圆之间键合紧密，提高键合强度和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体生产的，特别是一种晶圆键合设备及方法

技术介绍

1、晶圆键合技术是指通过化学和物理作用将两块已镜面抛光的同质或异质的晶圆紧密地结合起来，晶圆接合后，界面的原子受到外力的作用而产生反应形成共价键结合成一体，并使接合界面达到特定的键合强度。

2、利用键合技术可以有效解决晶格失配和平整度的问题。这就要保证两个键合晶圆的表面平整度与弹性模量的差异要小；键合所需的表面需要非常平滑，表面的粗糙度要求非常高。现有技术，通常会将两个晶圆放置在晶圆键合设备内，并且采用压头对两个键合晶圆进行施压，使两者紧密结合；压头材质一般用石墨压头，但是石墨压头较硬，对晶圆键合会产生一定影响，于是有的压头采用气囊制成的柔性压头，可以提高挤压效果；但是，在生产过程中往往晶圆是重复利用，晶圆存在翘曲，导致现有采用的直上直下的气囊进行压合时，仍然会存在键合不紧密、两片晶圆错位、晶圆间残留气泡等的缺陷，影响键合强度和精度。

3、为了克服上述缺点，本专利技术人特别专利技术了一种晶圆键合设备及方法，本案由此产生。

<b>技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种晶圆键合设备，其特征在于：包括用于压合晶圆的气囊装置；所述气囊装置包括依次上下设置的安装架、浮动机构、固定架和气囊；所述气囊安装于固定架下方，固定架与安装架通过浮动机构转动连接；所述浮动机构包括球轴承和若干支杆，球轴承两端分别连接于固定架中部与安装架中部，各支杆分别周向间隔的分布于球轴承的外周，支杆下端连接固定于固定架，支杆上端活动穿设于安装架上设置的活动孔。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆键合设备，其特征在于：所述固定架的中部设有固定槽，固定槽内横设固定杆，所述球轴承的轴承部供固定杆穿过并能在固定槽内自由转动，所述球轴承的连杆部与安装架连接固定。

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【技术特征摘要】

1.一种晶圆键合设备，其特征在于：包括用于压合晶圆的气囊装置；所述气囊装置包括依次上下设置的安装架、浮动机构、固定架和气囊；所述气囊安装于固定架下方，固定架与安装架通过浮动机构转动连接；所述浮动机构包括球轴承和若干支杆，球轴承两端分别连接于固定架中部与安装架中部，各支杆分别周向间隔的分布于球轴承的外周，支杆下端连接固定于固定架，支杆上端活动穿设于安装架上设置的活动孔。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆键合设备，其特征在于：所述固定架的中部设有固定槽，固定槽内横设固定杆，所述球轴承的轴承部供固定杆穿过并能在固定槽内自由转动，所述球轴承的连杆部与安装架连接固定。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆键合设备，其特征在于：所述活动孔为设置于安装架上侧面的沉孔，并且沉孔贯通安装架底面；所述支杆具有四根，均为螺栓，螺栓的头部容置于活动孔内，螺栓的杆部向下穿过活动孔后与固定架上设置的固定孔锁付固定。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆键合设备，其特征在于：所述固定架下方设有气囊安装板；所述气囊安装板包括上下设置的上支撑板和下支撑板，气囊的上部受上支撑板和下支撑板夹持固定；所述下支撑板呈环状，气囊充气后的下部能够从下支撑板的环形孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志艺，黄华星，黄海，王惠荣，
申请(专利权)人：英穆自动化科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：