[發明專利]壓力鍵合裝置、控制系統及壓力鍵合方法

有效

• 申請號: 202110463209.1
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113270343B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 李健;韋欣;李川川;邱小浪
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種壓力鍵合裝置，其特征在于，包括：

鍵合凹槽(1)，用于放置鍵合輔助材料；

加壓緩沖單元(2)，包括：

加壓部件(21)，懸空設置于鍵合凹槽(1)上方；

引導柱(22)，其下端與所述加壓部件(21)連接；

第一支撐部件(23)，設置在加壓部件(21)上方；其中，所述第一支撐部件(23)上設置有至少一個支撐部件通孔(231)，所述引導柱(22)貫穿支撐部件通孔(231)；

緩沖部件(24)，嵌套在引導柱(22)外側，且位于加壓部件(21)與第一支撐部件(23)之間，用于為所述加壓部件(21)均勻施加壓力；

支撐柱(25)，設置在第一支撐部件(23)上；以及

第一承壓部件(26)，其下表面通過支撐柱(25)與第一支撐部件(23)連接，用于承接外部施加的壓力；

承壓單元(4)，設置在鍵合凹槽(1)下方，用于為鍵合凹槽(1)提供支撐；

其中，所述加壓部件(21)可插入所述鍵合凹槽(1)，以擠壓容納在所述鍵合凹槽(1)內的待鍵合物體，實現所述待鍵合物體的鍵合；以及

溫度調節單元(3)，設置于所述鍵合凹槽(1)與所述承壓單元(4)之間，用于在壓力鍵合過程中，檢測并調節所述鍵合凹槽(1)的溫度；

其中，所述承壓單元(4)，包括：

設置在溫度調節單元(3)底部的第二支撐部件(41)；以及

設置在所述第二支撐部件(41)底部的第二承壓部件(42)。

2.根據權利要求1所述的壓力鍵合裝置，其特征在于，

所述加壓部件(21)上設置有第一凹槽，所述引導柱(22)通過設置在所述第一凹槽內與加壓部件(21)固定連接；

所述第一支撐部件(23)上設置有第二凹槽(232)，所述支撐柱(25)通過設置在所述第二凹槽(232)內與所述第一支撐部件(23)固定連接。

3.根據權利要求1所述的壓力鍵合裝置，其特征在于，

所述加壓部件(21)的形狀包括平板結構；

所述加壓部件(21)采用的材料包括透明材料；

所述第一支撐部件(23)的形狀包括平板結構或邊框結構；

所述緩沖部件(24)包括彈簧。

4.一種壓力鍵合控制系統，其特征在于，包括：加壓單元(7)、如權利要求1至3中任一項所述的壓力鍵合裝置、壓力檢測單元(5)和控制器(8)；

所述加壓單元(7)設置在所述壓力鍵合裝置上，用于施加外部壓力；

所述壓力檢測單元(5)設置于鍵合凹槽(1)與承壓單元(4)之間，用于在壓力鍵合過程中檢測鍵合凹槽(1)所承受的壓力；

所述控制器(8)分別與溫度調節單元(3)、所述壓力檢測單元(5)以及加壓單元(7)連接；

其中，所述控制器(8)接收溫度調節單元(3)檢測的溫度以及所述壓力檢測單元(5)檢測的壓力，并控制所述溫度調節單元(3)以及所述加壓單元(7)。

5.根據權利要求4所述的壓力鍵合控制系統，其特征在于，

所述壓力檢測單元(5)包括：

壓力傳感器(52)，用于將所述鍵合凹槽內的壓力值轉換為電信號，并傳輸至所述控制器(8)；

第一傳感器支撐塊(51)，設置在所述壓力傳感器(52)頂部；以及

第二傳感器支撐塊(53)，設置在所述壓力傳感器(52)底部。

6.根據權利要求4所述的壓力鍵合控制系統，其特征在于，還包括：

設置在第一承壓部件(26)底部的監控單元(6)，用于監控壓力鍵合過程。