[發明專利]鍵合加熱控制裝置及其方法

有效

• 申請號: 201610200573.8
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN107293504B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 羅晉;商飛祥
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/60
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種鍵合加熱控制裝置，其特征在于，包括加熱控制器以及兩個加熱裝置與兩個加熱驅動裝置；

所述加熱裝置用于對硅片或玻璃片進行加熱加壓，所述加熱裝置中設置有加熱器及至少兩個溫度傳感器；所述加熱裝置按順序依次包括：壓盤、第一石墨片、加熱盤、第二石墨片、陶瓷盤以及底座，在所述壓盤與所述第一石墨片之間設置的溫度傳感器為壓盤溫度傳感器，在所述加熱器與所述第二石墨片之間設置的溫度傳感器為加熱器溫度傳感器，所述壓盤溫度傳感器為工藝評估點，所述加熱器溫度傳感器為反饋控制點；

所述加熱控制器用于實現對所述兩個加熱裝置中各溫度傳感器的測量，分別輸出加熱器的PWM開度；

所述加熱驅動裝置根據所述加熱控制器輸出的PWM開度，驅動所述加熱器工作，以分別對兩個硅片或玻璃片同時進行加熱加壓。

2.如權利要求1所述的鍵合加熱控制裝置，其特征在于，還包括人機界面，所述人機界面用于設置裝置參數，以啟動或停止鍵合工藝。

3.如權利要求2所述的鍵合加熱控制裝置，其特征在于，所述裝置參數包括：加熱器PWM開度設定值、加熱速率與加熱器PWM開度設定值的比值、PID參數。

4.如權利要求1所述的鍵合加熱控制裝置，其特征在于，所述加熱盤內設置有電加熱器。

5.一種鍵合加熱控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S01：加熱控制器測量加熱裝置中溫度傳感器的溫度，輸出所述加熱裝置中加熱器的PWM開度；所述加熱裝置按順序依次包括：壓盤、第一石墨片、加熱盤、第二石墨片、陶瓷盤以及底座，在所述壓盤與所述第一石墨片之間設置的溫度傳感器為壓盤溫度傳感器，在所述加熱器與所述第二石墨片之間設置的溫度傳感器為加熱器溫度傳感器，所述壓盤溫度傳感器為工藝評估點，所述加熱器溫度傳感器為反饋控制點；

步驟S02：加熱驅動裝置根據所述加熱控制器輸出的PWM開度，驅動所述加熱器工作，所述加熱控制器分別輸出兩個加熱裝置中加熱器的PWM開度，兩個加熱驅動裝置分別驅動兩個加熱器工作，所述兩個加熱裝置同時工作但相互獨立；

步驟S03：所述加熱裝置分別對兩個硅片或玻璃片同時進行加熱加壓。

6.如權利要求5所述的鍵合加熱控制方法，其特征在于，根據所述加熱器溫度偏差值的大小，將所述加熱器的加熱過程分為三個階段：速率加熱階段、溫度粗調階段以及溫度精調階段。

7.如權利要求6所述的鍵合加熱控制方法，其特征在于，在所述速率加熱階段，根據實驗計算出加熱速率與加熱器PWM開度設定值的比值，作為鍵合加熱控制的參數設置。

8.如權利要求6所述的鍵合加熱控制方法，其特征在于，在所述溫度粗調階段，采用PID控制算法，將PID參數、加熱器PWM開度設定值限幅范圍作為鍵合加熱控制的參數設置。

9.如權利要求6所述的鍵合加熱控制方法，其特征在于，在所述溫度精調階段，采用PID控制算法，將PID參數、加熱器PWM開度設定值限幅范圍作為鍵合加熱控制的參數設置。