[實用新型]晶圓鍵合系統

有效

• 申請號: 201220275234.3
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN202601579U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 王云翔;夏洋;李超波
• 申請（專利權）人: 蘇州美圖半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本實用新型涉及晶圓鍵合領域，尤其涉及一種自適應晶圓鍵合系統。

背景技術

鍵合技術是使兩個固體接觸的足夠緊密，使得它們能夠牢固地結合在一起，固體自身原子、分子之間的內聚力以及兩個固體之間分子、原子之間的結合力是所有鍵合技術的基本，當前，鍵合技術已經成為微電子、光電子器件制作的重要手段，是微電子領域的重要研究方向。

晶圓鍵合技術需要專用的晶圓鍵合系統來實現，現有的晶圓鍵合系統都采用高剛性的壓力傳輸機構結合剛性上、下壓頭實現壓力傳輸的穩定均勻，現有的晶圓鍵合系統經過長時間的使用后，上、下壓頭之間的平行度會發生變化，而且在不同溫度以及壓力環境下，上、下壓頭的形變也隨之不同，然而現有的晶圓鍵合系統無法對上、下壓頭之間的平行度進行及時的修正，同時上、下壓頭平行度降低配合待鍵合材料平行度、超薄材料脆性及異質材料應力匹配等非理想因素，極易造成待鍵合材料因內應力不均勻而被剛性壓力場所壓碎。

因此，有必要提出一種新的晶圓鍵合系統以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型提供了一種自適應調整上、下壓頭平行度的晶圓鍵合系統。

為達到上述實用新型目的，本實用新型提供了一種晶圓鍵合系統，其包括：

鍵合腔，所述鍵合腔內為真空；

壓頭構件，所述壓頭構件位于所述鍵合腔內，所述壓頭構件包括相互平行的第一壓頭與第二壓頭；

柔性構件，所述柔性構件包括與所述鍵合腔隔離的氣體收容腔，所述氣體收容腔包括入氣端以及出氣端，所述第一壓頭僅固定于所述出氣端以密封所述出氣端；

充壓構件，所述充壓構件連接所述柔性構件的入氣端以調整所述氣體收容腔內壓強。

作為本實用新型的進一步改進，所述柔性構件沿豎直方向延伸，所述第一壓頭沿水平方向延伸。

作為本實用新型的進一步改進，所述柔性構件固定于所述鍵合腔側壁。

作為本實用新型的進一步改進，所述鍵合腔側壁設置有第一通孔，所述柔性構件覆蓋所述第一通孔，所述第一通孔形成所述柔性構件入氣端。

作為本實用新型的進一步改進，所述柔性構件具有彈性并具有形變極限位置。

作為本實用新型的進一步改進，所述柔性構件包括波紋管。?

作為本實用新型的進一步改進，所述充壓構件包括充氣裝置以及排氣裝置，所述充氣裝置與排氣裝置分別對所述氣體收容腔進行充氣與排氣以調控氣體收容腔內壓強。

作為本實用新型的進一步改進，所述晶圓鍵合系統包括連接所述第二壓頭的傳動構件，所述傳動構件帶動所述第二壓頭朝向或遠離所述第一壓頭移動。

作為本實用新型的進一步改進，所述鍵合腔側壁包括第二通孔，所述第二壓頭下方延伸出隔離構件，所述隔離構件覆蓋所述第二通孔，所述隔離構件包括與所述鍵合腔隔離的外接空腔，所述外接空腔與所述第二通孔貫通，所述傳動構件穿置于所述外接空腔與所述第二通孔。

作為本實用新型的進一步改進，所述隔離構件沿豎直方向延伸。

作為本實用新型的進一步改進，所述隔離構件具有彈性并具有形變極限位置。

作為本實用新型的進一步改進，所述隔離構件包括波紋管。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一壓頭與第二壓頭均包括壓板層、及加熱層、及隔熱層、及散熱層、及法蘭層。

作為本實用新型的進一步改進，所述晶圓鍵合系統包括連接所述第一壓頭以及第二壓頭中加熱層的加熱構件，所述加熱構件配合所述加熱層加熱位于所述第二壓頭上的晶圓。

作為本實用新型的進一步改進，所述晶圓鍵合系統包括連接所述鍵合腔的溫度控制器，以顯示和控制所述鍵合腔內溫度。

作為本實用新型的進一步改進，所述晶圓鍵合系統包括連接所述壓板層的高壓構件，所述高壓構件對所述壓板層供電。

與現有技術相比，本實用新型所提供的晶圓鍵合系統，其通過在柔性構件氣體收容腔出氣端覆蓋第一壓頭，并對氣體收容腔進行充氣增加其內部壓強，從而對覆蓋于出氣端的第一壓頭提供均勻的驅動壓力，能夠保證第一壓頭與第二壓頭之間的平行度，使得第一壓頭對晶圓所提供的鍵合壓力更平穩，提高了晶圓鍵合的精度與質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關本實用新型的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。