CN101326457A - 对位装置、接合装置和对位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对位装置，该对位装置可以可靠地修正电子元件之间的相对偏位量，并提高电子元件对位的精确性，同时，也公开了一种装有该对位装置的接合装置，以及一种对位方法。由于图像获取口(21)从腔体(3)的外表面向内凹进，从而形成一个空间(11)，即使当腔体(3)与第二部件(28)一起移动时，图像识别装置(47)设置在空间(11)内，从而可以防止与腔体(3)的运动产生干涉。这使得腔体(3)可以自由运动，而不受任何限制。从而，第一部件(12)和第二部件(28)中的一方可以相对另一方自由移动，而不受图像识别装置(47)的限制，从而第一部件(12)上的第一晶片(W1)和第二部件(28)上的第二晶片(W2)可以可靠地对位。

Description

对位装置、接合装置和对位方法
技术领域
本发明涉及一种对位装置，该对位装置用于电子元件例如晶片等的精确对齐，也涉及一种装有该对位装置的接合装置，以及一种对位方法。
背景技术
现有的用于接合液晶基板的方法中，上面板和下面板被面对面地存放在真空腔体内，其中上面板上吸附着具有定位标记的上基板，下面板上吸附着同样具有定位标记的下基板，下面板与下基板之间有弹性材料。通过识别上基板和下基板上的标记位置，进而识别各标记位置之间的绝对差。当各标记位置之间的绝对差不是预定值时，下基板被直线驱动单元移动一个修正值，该修正值对应于弹性材料变形量(现有技术1，见专利文献1)。
此外，真空腔体包括一个可移动单元、一个固定件和一个柔性柱形件。可移动单元包括一个放置样品的样品台，和一个用于驱动样品台的驱动机构。所述固定元件与所述样品台相对，且设置有用于将样品作预定处理的装置。柱形件为非透气部件，其一端密封地连接在固定件，另一端密封地连接至可移动单元。样品台放置在真空内，该真空由可移动单元、固定件和柱形件构成。所述驱动机构设置在该真空外面(现有技术2，参见专利文献2)。
专利文献1：日本专利申请，特开2004-151215号公报；
专利文献2：日本专利申请，特开平10-258224号公报。
发明内容
本发明所解决的技术问题
上述现有技术1中，用于寻找上基板和下基板上的定位标记的相机安装在下面板下面并陷入其内。因此，对于未对齐的情况，下面板可以移动的距离被缩短(如果下面板的可移动距离增加，则下面板与相机所安装的凹处接触)。此外，由于上面板和下面板之间设置有弹性材料，使得很难精确地识别两个标记。
由于上述的现有技术2原本不是用于对齐和接合两个电子元件，它没有公开用于对齐的光学系统。如果相机设置在样品台下，就会出现类似于上述现有技术2的问题。此外，在物理上很难在柔性柱形件内切口并将光学系统嵌入，因为柱形件的变形将对光学系统产生负载。
因此，考虑到上述问题，本发明在于提供一种对位装置，该对位装置可以可靠地修正电子元件之间的偏位，并可以增加电子元件之间对齐的精确性；以及提供一种装备有该对位装置的接合装置和一种对位方法。
解决技术问题的方案
根据权利要求1，本发明涉及一种对位装置。该对位装置包括：腔体；柔性波纹管，该柔性波纹管与所述腔体构成密封室；驱动单元，该驱动单元使第一部件和第二部件的其中一方相对另一方移动，所述第一部件支撑第一电子元件且设置在所述密封室内，所述第二部件支撑第二电子元件且设置在所述密封室内；图像获取口，该图像获取口从所述腔体的外表面向内凹进，从而形成一个空间，所述图片获取口的一部分上具有观察窗口，从该观察窗口可观察到至少所述第一电子元件和所述第二电子元件之一。
根据引用权利要求1所述对位装置的权利要求2的装置，用于获取至少所述第一电子元件和所述第二电子元件之一的图像的图像获取单元，设置在所述图像获取口构成的所述空间。
根据引用权利要求2所述对位装置的权利要求3的装置，所述第一电子元件具有第一对准标记，所述第二电子元件具有第二对准标记。所述对位装置还包括控制单元，该控制单元计算出所述图像获取单元获取的所述第一对准标记图像和所述第二对准标记图像之间的偏位量，并控制所述驱动单元修正该偏位量。
根据引用权利要求1至3任意一项所述对位装置的权利要求4，所述驱动单元控制所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动和/或转动。
根据引用权利要求1至4任意一项所述对位装置的权利要求5，所述驱动单元使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动，移动方向为改变所述第一部件上的所述第一电子元件和所述第二部件上的所述第二电子元件之间的距离的方向。
根据引用权利要求1至5任意一项所述对位装置的权利要求6，所述对位装置还包括旋转密封部分，该旋转密封部分与所述腔体和所述波纹管构成所述密封室，并使所述波纹管可与所述腔体同步转动。
根据引用权利要求1至6任意一项所述对位装置的权利要求7，所述腔体包括供冷却水流动的冷却水管道。
根据权利要求8的发明涉及一种接合装置，该接合装置用于接合电子元件，并且设置有权利要求1至7任意一项的所述对位装置。
根据引用权利要求8所述接合装置的权利要求9，所述接合装置包括：所述第一部件；所述第二部件；第一压力件，该第一压力件和所述第一部件之间形成有第一空间部分，该第一压力件沿预定方向压迫所述第一部件；多个杆状第一柔性件，设置在所述第一空间部分内，并连接至所述第一部件的另一端面，等间隔地分布在与所述第一部件同中心的圆周上，并将压力从所述第一压力件传递至所述第一部件；第二压力件，该第二压力件和所述第二部件之间设置有第二空间部分，该第二压力件沿着所述第二部件压迫所述第一部件的方向压迫所述第二部件；多个杆状第二柔性件，设置在所述第二空间部分，并连接至所述第二部件的另一端面，等间隔地分布在与所述第二部件同中心的圆周上，并将压力从所述第二压力件传递至所述第二部件；加热体，该加热体加热所述第一部件和所述第二部件。
根据引用权利要求8或9所述接合装置的权利要求10，所述第一部件和所述第二部件的至少一方包括穿通部分，该穿通部分沿着所述第一部件或所述第二部件的厚度方向穿通。
根据引用权利要求10所述接合装置的权利要求11，所述第一部件或所述第二部件的厚度方向一侧的所述穿通部分的开口面积，大于厚度方向另一侧的所述穿通部分的开口面积。
根据引用权利要求9至11任意一项所述接合装置的权利要求12，所述加热体是加热芯片。所述第一部件包括：用于支撑所述第一电子元件的第一压板，连接至所述第一压板且其线膨胀系数等于或约等于所述第一压板的线膨胀系数的第一支承板，连接至所述第一支承板并加热所述第一压板、且其线膨胀系数等于或约等于所述第一压板的线膨胀系数的所述加热芯片。所述第二部件包括：用于支撑所述第二电子元件的第二压板，连接至所述第二压板且其线膨胀系数等于或约等于所述第二压板的线膨胀系数的第二支承板，连接至所述第二支承板并加热所述第二压板、且其线膨胀系数等于或约等于所述第二压板的线膨胀系数所述加热芯片。
根据引用权利要求12所述接合装置的权利要求13，所述第一压板和所述第二压板由导电材料制成，所述第一支承板和所述第二支承板由绝缘材料制成。
根据引用权利要求12或13所述接合装置的权利要求14，在所述第一压板和所述第一支承板之间设置有供冷却气体流动的第一冷却气体通道，在所述第二压板和所述第二支承板之间设置有供冷却气体流动的第二冷却气体通道。
根据引用权利要求14所述接合装置的权利要求15，所述第一柔性件兼有冷却气体供给功能，供冷却气体通过并将冷却气体供应至所述第一冷却气体通道；所述第二柔性件兼有冷却气体供给功能，供冷却气体通过并将冷却气体供应至所述第二冷却气体通道。
根据引用权利要求12至15任意一项所述接合装置的权利要求16，所述接合装置还包括用于将所述第一电子元件吸附至所述第一压板的第一吸附部分，以及用于将所述第二电子元件吸附至所述第二压板的第二吸附部分。
根据引用权利要求16所述接合装置的权利要求17，所述第一吸附部分包括设置在所述第一压板的多个吸附槽，以及包括供从第一吸附槽进入的气体流动的第一中空管。所述第二吸附部分包括设置在所述第二压板的多个吸附槽，以及包括供从第二吸附槽进入的气体流动的第二中空管。
根据引用权利要求17所述接合装置的权利要求18，所述第一中空管通过第一弹性件连接至所述第一压力件，所述第二中空管通过第二弹性件连接至所述第二压力件。
根据引用权利要求17或18所述接合装置的权利要求19，所述第一压力件内设置有用于供应给所述第一柔性件的冷却气体流动的第一冷却气体供给通道和用于来自所述第一中空管的气体流动的第一通风道，所述第二压力件内设置有用于供应给所述第二柔性件的冷却气体流动的第二冷却气体供给通道和用于来自所述第二中空管的气体流动的第二通风道。
根据引用权利要求9至19任意一项所述接合装置的权利要求20，所述第一压力件内设置有供冷却所述第一压力件的冷却流体循环的第一冷却流体循环通道，所述第二压力件内设置有供冷却所述第二压力件的冷却流体循环的第二冷却流体循环通道。
根据权利要求21，本发明涉及一种用于对位装置的对位方法。所述对位装置包括：腔体；柔性波纹管，该柔性波纹管与所述腔体构成密封室；驱动单元，该驱动单元使第一部件和第二部件中的一方相对另一方移动，所述第一部件支撑具有第一对准标记的第一电子元件并设置在所述密封室内，所述第二部件支撑具有第二对准标记的第二电子元件并设置在所述密封室内；图像获取口，该图像获取口从所述腔体的外表面向内凹进，从而形成一个空间，所述图片获取口具有观察窗口，从该观察窗口可观察到至少所述第一电子元件和所述第二电子元件之一。所述对位方法包括：计算步骤，该计算步骤计算图像获取单元所获得的所述第一对准标记图像和所述第二对准标记图像之间的偏位量；以及修正步骤，该修正步骤通过使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动，修正所述偏位量。
本发明的有益效果
根据权利要求1，所述图像获取单元设置在图像获取口的空间里，从所述观察窗口获取所述密封室中至少所述第一电子元件和所述第二电子元件之一的图像，根据所述图像获取单元所得到的图像，驱动单元使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动。在这种情况下，所述第一部件上的所述第一电子元件和所述第二部件上的第二电子元件可以彼此相对移动，从而使第一电子元件和第二电子元件对准。
由于所述图像获取口从所述腔体的外表面向内凹而形成一个空间，即使当所述腔体与所述第一部件和所述第二部件一起移动时，可以通过将所述图像获取单元设置在所述空间内，从而防止与所述腔体的运动干涉。这使得所述腔体可以自由移动而不受限制。结果，所述第一部件和所述第二部件的一方可以相对另一方自由移动，而不受所述图像获取单元的限制，从而可以使所述第一电子元件和所述第二电子元件可靠地对齐。
根据权利要求2，图像获取单元设置在所述图像获取口附近，获取至少所述第一电子元件和所述第二电子元件之一的图像，因此，可防止所述图像获取单元干涉所述腔体的运动。这使得所述腔体可以自由移动而不受任何限制。从而，所述第一部件和所述第二部件的一方可以相对另一方自由移动，而不受所述图像获取单元的限制，从而可以使所述第一电子元件和所述第二电子元件可靠地对齐。
根据权利要求3，所述控制单元计算出所述图像获取单元所获取的所述第一电子元件上所述第一对准标记的图像和所述第二电子元件上所述第二对准标记的图像之间的偏位量，并且控制所述驱动单元以修正所述偏位量。这使所述第一部件或第二部件移动，从而修正所述第一电子元件上的所述第一对准标记和所述第二电子元件上的所述第二对准标记之间的偏位量。从而，提高了所述第一电子元件和所述第二电子元件之间对齐的精确性。
根据权利要求4，所述驱动单元使所述第一部件和所述第二部件的一方相对另一方移动或转动。这大大提高了所述第一电子元件和所述第二电子元件之间对齐的精确性。
根据权利要求5，例如所述驱动单元通过沿一个方向使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动，使所述第一部件上的所述第一电子元件和所述第二部件上的所述第二电子元件的距离增加，可防止当所述第一部件和所述第二部件的一方相对另一方运动时，所述第一电子元件和所述第二电子元件彼此相互接触。这可以防止例如所述第一电子元件和所述第二电子元件的刮伤或破损等不良。
另一方面，所述驱动单元通过沿所述方向使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动，使所述第一部件上的所述第一电子元件和所述第二部件上的所述第二电子元件的距离减少，所述第一电子元件和所述第二电子元件彼此靠近。这有利于容易对齐所述第一电子元件和所述第二电子元件。
根据权利要求6，由于所述旋转密封单元与所述腔体和所述波纹管形成密封室，并且所述密封室处于密封状态的同时，所述波纹管可与所述腔体同步旋转。这可以防止在所述腔体的旋转期间所述波纹管被扭曲。
根据权利要求7，由于所述腔体设置有所述冷却水通道，即使当所述腔体被传递热加热，冷却水通过冷却水通道可使之冷却。这可以防止装置内的各设备因所述腔体的过高升温而损坏。
由于权利要求8的发明包括权利要求1至7任意一项所述的对位装置，可在所述对位装置稳定对齐所述第一电子元件和所述第二电子元件后，使两者接合在一起。这可以增加所述第一电子元件和所述第二电子元件之间接合的精确性。
根据权利要求9的发明，所述第一部件和所述第二部件由所述加热体加热，其中所述第一电子元件固定在所述第一部件上，所述第二电子元件固定在所述第二部件上。当所述第一部件和所述第二部件被加热时，热传递至所述第一电子元件和所述第二电子元件。此外，所述第一部件由所述第一压力件沿预定方向施压。在这种情况下，来自所述第一压力件的压力通过多个杆状第一柔性件传递至所述第一部件，所述多个杆状第一柔性件设置在所述第一部件和所述第一压力件之间的第一空间部分。类似地，所述第二部件由所述第二压力件沿预定方向施压。在这种情况下，来自所述第二压力件的压力通过多个杆状第二柔性件传递至所述第二部件，所述多个杆状第二柔性件设置在所述第二部件和所述第二压力件之间的第二空间部分。所述第一部件和所述第二部件通过压力的作用彼此相互挤压。从而，所述第一电子元件和所述第二电子元件在加热的同时，被挤压和结合在一起。
当所述第一部件和所述第二部件被加热时，两者热膨胀。然而，由于所述第一部件和所述第一压力件之间设置有所述第一空间部分，所述第二部件和所述第二压力件之间设置有所述第二空间部分，所以尽管没有用热绝缘体，从所述第一部件和所述第二部件传递给所述第一压力件和所述第二压力件的大部分热量，也被所述第一空间部分和所述第二空间部分隔离。这可使所述第一部件和所述第二部件的内部温度各自基本稳定。当所述第一电子元件和所述第二电子元件相互接触时，所述第一部件、所述第二部件、所述第一电子元件和所述第二电子元件的温度可以基本一致。从而，可以保持支撑所述第一电子元件的所述第一部件的表面的平面度和支撑所述第二电子元件的所述第二部件的表面的平面度。
即使当所述第一部件和所述第二部件被加热，从第一部件和第二部件传递至所述第一压力件和所述第二压力件的热量也降低，这是因为设置有所述第一空间部分和所述第二空间部分。因此，被加热体加热的部分基本上限制在所述第一部件、所述第二部件、所述第一电子元件和所述第二电子元件。因此，被加热部分的热容量降低，加热和冷却所述第一电子元件和所述第二电子元件所需的时间缩短。这提高了接合装置的利用率。
所述第一部件和所述第二部件之间的热膨胀差异产生的应力、以及所述第一压力件和所述第二压力件之间的热膨胀差异产生的应力，可以由所述第一柔性件和所述第二柔性件的弯曲变形而吸收。换句话说，由于所述第一柔性件和所述第二柔性件为杆状，其抗挠刚度相对较低，所述第一柔性件和所述第二柔性件通过弯曲来吸收热膨胀量的差异，而不扭曲所述第一部件和所述第二部件。从而，可以保持支撑所述第一电子元件的所述第一部件的表面的平面度和支撑所述第二电子元件的所述第二部件的表面的平面度。
这种情况下，由于多个第一柔性件相等间隔地处于与所述第一部件相同中心的圆周上，所述第一柔性件弯曲不会使所述第一部件的中心和所述第一压力件的中心相互偏离。由于多个第二柔性件同样相等间隔地分布于与所述第二部件相同中心的圆周上，所述第二柔性件弯曲不会使所述第二部件的中心和所述第二压力件的中心相互偏离。因此，即使进行加热，所述第一电子元件和所述第二电子元件不会相互偏离，也不存在应力。
此外，由于多个第一柔性件相等间隔地分布于与所述第一部件相同中心的圆周上，压力平稳地从所述第一压力件传递至所述第一部件。因为多个第二柔性件相等间隔地分布在与所述第二部件同中心的圆周上，压力平稳地从所述第二压力件传递至所述第二部件。因此，施加在所述第一电子元件和所述第二电子元件的压力是适当的，不会有平面内差异。
根据权利要求10的发明，至少所述第一部件和所述第二部件之一具有穿通部分，该穿通部分沿厚度方向穿通所述第一部件或所述第二部件。因此，用于获取所述第一电子元件或所述第二电子元件的图像的所述图像获取单元可以设置在所述第一空间部分或所述第二空间部分，所述第一电子元件或所述第二电子元件的图像可以通过所述穿通部分获取。依照所述图像获取单元获取的图像，适当地移动所述第一部件或所述第二部件，可以容易地定位所述第一电子元件或所述第二电子元件。从而，增加所述第一电子元件和所述第二电子元件接合的精确性。
根据权利要求11，所述第一部件或所述第二部件厚度方向上一侧的所述穿通部分的开口面积大于厚度方向上另一侧的所述穿通部分的开口面积。因此，当用于获取所述第一电子元件或所述第二电子元件的图像的所述图像获取单元设置在所述第一空间部分或所述第二空间部分时，从所述第一电子元件或所述第二电子元件至所述图像获取单元的光学路径，不会被所述第一部件或所述第二部件堵住。因此，增加了图像获取的精确性，以及增加了所述第一电子元件和所述第二电子元件接合的精确性。
根据权利要求12所述的发明，所述第一部件包括用于支撑所述第一电子元件的所述第一压板，连接至所述第一压板且其线膨胀系数等于或约等于所述第一压板的线膨胀系数的第一支承板，以及连接至所述第一支承板并加热所述第一压板且线膨胀系数等于或约等于所述第一压板的线膨胀系数的加热芯片。因此，可以降低所述第一压板和所述第一支承板之间的热膨胀量的差异。从而，可以防止所述第一部件的弯曲，并保持所述第一部件的平面度。
类似地，所述第二部件包括第二压板、第二支承板和加热芯片，其中所述第二压板支撑所述第二电子元件，所述第二支承板连接至所述第二压板，并且所述第二支承板的线膨胀系数等于或约等于所述第二压板的线膨胀系数，所述加热芯片连接至所述第二支承板并加热所述第二压板，并且所述加热芯片的线膨胀系数等于或约等于所述第二压板的线膨胀系数。因此，可以降低所述第二压板和所述第二支承板之间的热膨胀量的差异。从而，可以防止所述第二部件变形，并且保持所述第二部件的平面度。
根据权利要求13所述的发明，由于所述第一压板和所述第二压板由导电材料制成，所述第一支承板和所述第二支承板由绝缘材料制成，所述第一压板和所述加热芯片彼此电绝缘，所述第二压板和所述加热芯片也彼此电绝缘。因此，对所述第一压板和所述第二压板加热的同时，对所述第一压板和所述第二压板施加预定电压，使所述第一电子元件和所述第二电子元件通过阳极耦合而接合在一起。从而，增加了所述第一电子元件和所述第二电子元件的接合方法。
根据权利要求14所述的发明，由于所述第一冷却气体通道设置在所述第一压板和所述第一支承板之间，所述冷却气体通过所述第一冷却气体通道，从而快速冷却所述第一部件。此外，由于所述第二冷却气体通道设置在所述第二压板和所述第二支承板之间，所述冷却气体通过所述第二冷却气体通道，从而快速冷却所述第二部件。这可以快速冷却所述第一电子元件和所述第二电子元件，以及提高所述接合装置的利用率。
根据权利要求15所述的发明，由于所述第一柔性件兼有可以供冷却气体通过并供应冷却气体至所述第一冷却气体通道的冷却气体供给功能，所以所述第一柔性件可以用来将所述冷却气体供应至所述第一冷却气体通道。
类似地，由于所述第二柔性件兼有可以供冷却气体通过并将冷却气体供应至所述第一冷却气体通道的冷却气体供给功能，所以所述第二柔性件可以用来将所述冷却气体供应至所述第二冷却气体通道。
根据权利要求16所述的发明，由于所述第一压板具有用于将所述第一电子元件吸附至所述第一压板的所述第一吸附部分，所述第二压板具有用于将所述第二电子元件吸附至所述第二压板的所述第二吸附部分，所以所述第一压板可以容易且稳定地固定所述第一电子元件，所述第二压板可以容易且稳定地固定所述第二电子元件。这可以防止所述第一电子元件与所述第一压板不对齐，以及防止所述第二电子元件和所述第二压板不对齐。因此，提高所述第一电子元件和所述第二电子元件的接合精确性。
根据权利要求17所述的发明，由于所述第一吸附部分包括设置在所述第一压板上的多个第一吸附槽和供从该第一吸附槽进入的气体流动的所述第一中空管，来自所述第一吸附槽的气体可以在所述第一中空管中流动。从而，所述第一电子元件可以被气体吸取力稳定地吸住。
类似地，由于所述第二吸附部分包括设置在所述第二压板上的多个第二吸附槽和供来自该第二吸附槽的气体流动的所述第二中空管，来自所述第二吸附槽的气体可以在所述第二中空管中流动。从而，所述第二电子元件可以被气体吸取力稳定地吸住。
根据权利要求18的发明，由于所述第一中空管通过所述第一弹性件连接至所述第一压力件，当所述第一柔性件和所述第一中空管的热变形量存在差异时，从所述第一压力件通过所述第一中空管传向所述第一部件的应力可以被所述第一弹性件的弹性变形吸收。因此，可以防止应力从所述第一压力件通过所述第一中空管传递至所述第一部件，并且保持所述第一部件的平面度。
类似地，由于所述第二中空管通过所述第二弹性件连接至所述第二压力件，当所述第二柔性件和所述第二中空管的热变形量存在差异时，从所述第二压力件通过所述第二中空管传向所述第二部件的应力可以被所述第二弹性件的弹性变形吸收。因此，可以防止应力从所述第二压力件通过所述第二中空管传递至所述第二部件，并且保持所述第二部件的平面度。
根据权利要求19所述的发明，所述第一压力件内设置有用于供应给所述第一柔性件的气体流动的所述第一冷却气供给通道和用于来自所述第一中空管的气体流动的所述第一通风道。因此，所述第一压力件可以作为冷却气体的供应装置的一部分或排气装置的一部分。
类似地，由于所述第二压力件内设置有用于供应给所述第二柔性件的气体流动的所述第二冷却气体供给通道和用于来自所述第二中空管的气体流动的所述第二通风道。因此，所述第二压力件可以作为冷却气体的供应装置的一部分或排气装置的一部分。由上可知，无需将高温的所述第一部件和所述第二部件与管子直接相连，并且容易进行冷却和真空吸附。
根据权利要求20所述的发明，由于所述第一压力件内设置有所述第一冷却流体循环通道，用于冷却所述第一压力件的冷却流体在所述第一冷却流体循环通道内循环，所以所述第一压力件可以一直被冷却。因此，即使在接合装置工作期间，所述第一压力件也可以保持在较低温度，用于将冷却气体或冷却流体供应至所述第一压力件或用于将气体从所述第一压力件排出的管道可以容易地连接，而不受材料的限制。
类似地，由于所述第二压力件内设置有所述第二冷却流体循环通道，用于冷却所述第二压力件的冷却流体在所述第二冷却流体循环通道内循环，所以所述第二压力件可以一直由所述第二压力件内的循环冷却流体冷却。因此，即使在接合装置工作期间，所述第二压力件也可以保持在较低温度，用于将冷却气体或冷却流体供应至所述第二压力件或用于将气体从所述第二压力件排出的管道可以容易地连接，而不受材料的限制。
根据权利要求21所述的发明，图像获取单元所获取的所述第一对准标记的图像和所述第二对准标记的图像之间的偏位量通过所述计算步骤计算出。通过在所述修正步骤中使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动而修正所述偏位量。因此，可以精确地使所述第二部件上的所述第一电子元件和所述第二部件上的所述第二电子元件相对移动，从而对齐所述第一电子元件和所述第二电子元件。
由于所述图像获取口从所述腔体的外表面向内凹，形成一个空间，所以即使当所述腔体与所述第一部件或所述第二部件一起移动，通过将所述图像获取单元设置在所述空间内，可以防止所述图像获取单元干涉所述腔体的移动。这使所述腔体自由移动，而不受限制。从而，所述第一部件和所述第二部件的一方可以相对另一方自由移动，而不受所述图像获取单元的设置的限制，所述第一电子元件和所述第二电子元件可以可靠地对齐。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的对位装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的接合装置的部分结构示意图；
图3为根据本发明实施例的接合装置的第一部件、第一柔性件和第一压力件的结构示意图；
图4为根据本发明实施例的接合装置的所述第一部件的爆炸图；
图5为沿图2中A-A线的剖视图；
图6为本发明实施例的接合装置的所述第一压力件和第一中空管之间的连接结构的剖视图；
图7为沿图2中B-B线的剖视图；
图8为利用本发明实施例的对位装置的对位方法的一个步骤示意图；
图9为利用本发明实施例的对位装置的对位方法的一个步骤示意图；
图10为利用本发明实施例的对位装置的对位方法的一个步骤示意图；
图11为利用本发明实施例的对位装置的对位方法的变形例的一个步骤示意图；
图12为利用本发明实施例的对位装置的对位方法的变形例的一个步骤示意图；
图13为利用本发明实施例的所述对位装置的对位方法的变形例的一个步骤示意图；
图14为利用本发明实施例的所述对位装置的对位方法的变形例的一个步骤示意图；
图15为利用本发明实施例的所述对位装置的对位方法的变形例的一个步骤示意图。
附图标记
1：对位装置
3：腔体
7：冷却液通道
9：密封室
10：接合装置
11：空间
12：第一部件
12A：第一压板
12B：第一支承板
12C：第一加热芯片(加热件，加热芯片)
15：第一冷却槽(第一冷却气体通道)
17：第一吸附槽
19：第一氮气供给通道(第一冷却气体供应通道)
20：第一柱形件(第一柔性件)
21：图像获取口
22：第一压杆轴(第一压力件)
23：第一通风道
24：第一中空件(第一中空管)
25：第一冷却流体循环通道
26：第一O型环(第一弹性件)
27：观察窗口
28：第二部件
28A：第二压板
28B：第二支承板
28C：第二加热芯片(加热件，加热芯片)
31：第二冷却槽(第二冷却气体通道)
33：第二吸附槽
35：波纹管
36：切口(穿通部分)
37：磁性密封单元(旋转密封单元)
39：控制单元
40：第二柱形件(第二柔性件)
41：第二氮气供给通道(第二冷却气体供给通道)
42：第二压杆轴(第二压力件)
43：第二通风道
44：第二中空件(第二中空管)
45：第二冷却流体循环通道
47：图像识别装置
52：XY工作台(驱动单元)
54：旋转工作台(驱动单元)
M1：第一空间部分
M2：第二空间部分
W1：第一晶片(第一电子元件)
W2：第二晶片(第二电子元件)
具体实施方式
下面结合附图，对根据本发明实施例的对位装置作进一步描述。本实施例的对位装置将晶片对齐，但本发明不限于晶片的对齐，也可以用于其他电子元件的对齐。
如图1所示，对位装置1包括中空的大致立方形腔体3。该腔体3为刚性体，多个元件相互连接并由O型环(图中未显示)密封，从而构成所述腔体3。所述腔体3的上壁设置有通孔5。在上壁、侧壁和底壁的内部，设置有供冷却水流动的冷却水通道7。冷却水可以从外部供应至所述冷却水通道7，并且供应至所述冷却水通道7的冷却水可以排出至外部。因此，即使当热量传递至所述腔体3，从而加热腔体时，可以通过冷却水通道7内的冷却水使之冷却。由此可以防止所述腔体3的温度过高。
图像获取口21从所述腔体3的侧壁外表面向内凹进，从而形成空间11。该图像获取口21的一部分上具有观察窗口27，通过该观察窗口27可以观察到至少第一晶片W1和第二晶片W2之一。在该实施例中，所述图像获取口21和所述空间11分别设置在所述腔体3的左侧和右侧。此外，本实施例中，所述观察窗口27由观察玻璃制成。
柔性波纹管35的下端连接至所述腔体3上壁中的通孔5的边缘，一个O型环设置在两者之间。磁性密封单元37的外环连接至所述波纹管35上端的内侧，一个O型环设置在两者之间。后述的第一压杆轴22的轴部分22A连接至所述磁性密封单元37的内环，并通过一个O型环密封。这使密封室9处于密封状态下的同时，所述波纹管35可以与所述腔体3同步旋转，可以防止在所述腔体3旋转期间所述波纹管35被扭曲。
Z轴驱动装置使所述第一压杆轴22沿Z向被驱动，所述Z轴驱动装置是电动机、减速机和滚珠丝杆。电动机与后述控制单元39电连接。通过利用所述控制单元39驱动电动机，控制所述第一压杆轴22在Z向上的运动。在所述第一压杆轴22上方设置有测压元件(图中未显示)，该测压元件测量后述第一晶片W1和第二晶片W2之间的压力。
如上所述，所述腔体3、所述波纹管35和所述磁性密封单元37相互连接在一起，并使之密封，并且其内设置有处于密封状态的所述密封室9。
所述图像获取口21形成的空间11中，设置有图像识别装置47。该图像识别装置47包括相机47A、透镜47B和棱镜47C。图像识别装置47的所述棱镜47C设置在观察窗口27的正下方。这使得所述相机47A可以通过所述观察窗口27获取放在密封室9内的第一晶片W1和第二晶片W2的一部分的图像。所述相机47A连接至Z轴相机促动器50，从而可被沿Z向移动。
在所述腔体3底壁下面，设置有XY工作台52，该XY工作台52由直线电动机沿XY方向驱动。在该XY工作台52上，设置有旋转工作台54，该旋转工作台54可以被沿θ向驱动旋转。所述腔体3的底壁设置在所述旋转工作台54上。在这种结构下，所述腔体3和后述第二部件28沿XY方向平行移动的同时沿θ向转动。所述控制单元39与所述直线电动机电连接，所述直线电动机的输出由所述控制单元39控制，从而控制所述XY工作台52的驱动。所述控制单元39与所述旋转工作台54电连接，该旋转工作台54的驱动由控制单元39控制。
所述控制单元39内装有CPU。该CPU基于相机47A获取的图像数据计算所述第一晶片W1和所述第二晶片W2之间的偏位量，并且所述CPU计算修正所述偏位量的修正量。基于计算出的该修正量，控制单元39控制XY工作台52、旋转工作台54和第一压杆轴22的驱动。
如上所述，在本实施例中，第二部件28在密封室9中相对于第一部件12沿XY方向移动，并沿θ方向转动。此外，第一部件12沿改变其与第二构件28之间距离的方向(Z方向)移动。
下面结合附图，对设置有上述对位装置1的接合装置作描述。本实施例的接合装置接合晶片，但是本发明并不限于晶片的接合，也可以用于其他电子元件的接合。由于以上已经对对位装置的结构进行了描述，以下将省略关于对位装置的描述。
如图1所示，接合装置10设置在密封室9内。换句话说，如图2至4所示，接合装置10包括圆柱形的第一压板12A，该第一压板12A为第一部件12的一个构件。所述第一压板12A由作为导电材料的碳化硅材料(SiC)制成。所述第一压板12A具有用于吸气的多个第一吸附槽。第一晶片W1被吸引到第一压板12A的厚度方向上的一个端面。所述第一晶片W1上的第一对准标记与第二部件28的切口36对应。所述第一压板12A厚度方向的另一端面上，安装有盘状第一支承板12B。所述第一支承板12B与所述第一压板12A构成所述第一部件12，并且第一支承板12B的直径和第一压板12A的直径大致相同。第一支承板12B由作为绝缘材料的氮化铝(AIN)制成。第一支承板12B的大致中心处，沿厚度方向突出的突部13与所述第一支承板12B形成一体。在第一支承板12B的与第一压板12A相反的一个端面上，设置有第一加热芯片12C。该第一加热芯片12C与所述第一压板12A和所述第一支承板12B共同构成所述第一部件12，并且第一加热芯片12C加热第一压板12A。所述第一加热芯片12C由碳化硅(SiC)制成。由于所述第一加热芯片12C与导电材料制成的所述第一压板12A之间设置有绝缘材料制成的所述第一支承板12B，所述第一加热芯片12C和所述第一压板12A彼此电绝缘。
如图5所示，所述第一加热芯片12C具有适当的电阻，馈线16连接至两个电极14。馈线16连接至温度控制器(图中未显示)，通过馈线16供应给所述第一加热芯片12C的电流由所述温度控制器控制。通过馈线16供应预定电流给所述第一加热芯片12C，所述第一加热芯片12C温度升高或降低。
在所述第一支承板12B上、所述第一加热芯片12C附近，连接第一热电偶18，用来测量所述第一压板12A和第一支承板12B的温度。所述第一热电偶18连接至上述温度控制器。基于所述第一热电偶18测得的温度，所述温度控制器控制供应给所述第一加热芯片12C的电流，所述第一压板12A和所述支承板12B的温度控制在任意温度。
所述第一压板12A、第一支承板12B、和第一加热芯片12C具有相同或几乎相同的线膨胀系数，以及具有高的热传导率。所述第一压板12A、第一支承板12B、和第一加热芯片12C通过钼螺栓(图中未显示)连接在一起。
如图2至4所示，第一冷却槽(第一冷却气体通道)15设置在所述第一压板12A和所述第一支承板12B之间的接触面上。更具体地说，具有开口的所述第一冷却槽15设置在所述第一支承板12B上。通过将平面状的第一压件12A的厚度方向上另一端面用螺栓紧固，而闭合第一冷却槽15的开口。所述第一冷却槽15与外部连通。只要通过用螺栓使所述第一压板12A和所述第一支承板12B紧固而形成的所述第一冷却槽15，都是符合要求的。例如，所述第一冷却槽15可以设置在所述第一压板12A，或者可以同时设置在所述第一压板12A和所述第一支承板12B。在所述第一冷却槽15中，氮气作为冷却气体，在所述第一冷却槽15中流动。
如图2至5所示，三个第一柱形件(第一柔性件)20连接至所述第一支承板12B上的突部13表面，所述三个第一柱形件具有相同尺寸和形状。所述柱形件20由氮化硅(Si3N4)制得。三个第一柱形件2设置在与所述第一压板12A、所述第一支承板12B同中心的圆周上，并且按相等间隔分布(间隔120度)。所述第一柱形件20一端连接在所述第一支承板12B上的突部13，另一端连接至所述第一压杆轴(第一压力件)22。
所述第一柱形件20的直径和轴向长度的关系满足以下条件：
3EAdΔy/l2＜σmax
其中，d表示所述第一柱形件20的直径，l表示所述第一柱形件20的轴向长度，E表示杨氏模量，σmax表示最大挠曲强度，A表示安全系数，Δy表示所述第一柱形件20的两端之间的弯曲差异。安全系数A为1或更大，优选安全系数约为8。
所述第一柱形件20为中空的，并且各有一端与所述冷却槽15连通。所述第一柱形件20的另一端与第一氮气供给管道(第一冷却气体供给管道)19连通，该第一氮气供给管道19设置在所述第一压杆轴22内。从所述第一氮气供给管道19进入所述第一柱形件20的氮气，被输入所述第一冷却槽15，从而冷却所述第一压板12A和所述第一支承板12B。在冷却所述第一压板12A和所述第一支承板12B后，第一冷却槽15内的氮气排出外面。
如上所述，所述第一柱形件20的另一端连接至所述第一压杆轴(第一压力件)22。压力从所述第一压杆轴22通过所述第一柱形件20施加给所述第一部件12。
所述第一柱形件20的线膨胀系数与所述第一压板12A和所述第一支承板12B的线膨胀系数不会有很大的差异。所述第一柱形件20的热传导率低于所述第一压板12A和所述第一支承板12B的热传导率。
如图5和图6所示，一个第一中空件(第一中空管)24连接至所述第一支承板12B上突部13的表面，所述第一中空件24的轴向长度约等于所述第一柱形件20。所述第一中空件24连接在所述第一压板12A和所述第一支承板12B的中心上。所述第一中空件24的一端连接至所述第一支承板12B的突部13，另一端连接至所述第一压杆轴22，第一O型环(第一弹性件)26设置在所述另一端和所述第一压杆轴22之间。换句话说，如图6所示，所述第一中空件24的另一端和所述第一压杆轴22之间设置有间隙。所述第一中空件24的另一端和所述第一压杆轴22不直接连接，而是通过所述第一O型环26相互连接。所述第一O型环26由作为弹性材料的橡胶制成。
在所述第一中空件24的另一端，所述压杆轴22的轴体22B内设置有第一通风道23。来自所述第一中空件24的空气在所述通风道23流动。因此，所述第一吸附17和所述第一通风道23彼此相通，空气可以从所述第一吸附17吸入。
如图2所示，所述接合装置10包括所述第一压杆轴(第一压力件)22。在第一所述压杆轴22的轴体22B内，设置有所述第一氮气供给通道(第一冷却气体供给通道)19，从而供给所述柱形件20的氮气在其内流动。在所述第一压杆轴22的轴体22B内，也设置有上述第一通风道23。此外，在所述轴体22B内，还设置有第一冷却流体循环通道25，用于冷却第一压杆轴22的冷却流体在该第一冷却流体循环通道25内循环。
所述接合装置10分别连接至氮气供给单元(图中未显示)、空气供给单元(图中未显示)和抽气泵(图中未显示)，所述氮气供给单元将氮气供应至所述第一氮气供给通道19，所述空气供给单元用于将空气(冷却空气)供应至所述第一冷却流体循环通道25，所述抽气泵用于将所述第一通风道23抽空。因此，可以实现将氮气供应给所述第一氮气供给通道19，将空气供应给所述第一冷却流体循环通道25，以及将所述第一空气通道23的抽空。
如上所述，所述第一压杆轴22连接至Z轴驱动装置(图中未显示)，并且第一压杆轴22可被所述Z轴驱动装置驱动而沿上下移动(图2中，Z箭头方向)。从而，通过沿上下移动(图2中，Z箭头方向)所述第一压杆轴22，所述第一部件12可以沿上下移动。
如上所述，测压元件(图中未显示)用来测量作用在所述第一晶片W1的压力。所述控制元件39根据测压元件测得的数值来控制Z轴驱动装置。这使得作用在所述第一部件12上的预定压力恒定不变。
如上所述，第一空间部分M1设置在所述第一部件12和所述第一压杆轴22之间，所述第一柱形件20和所述第一中空件24设置在所述第一空间M1内。
如图1所示，接合装置包括圆柱形的第二压板28A，该第二压板28A组成所述第二部件28。所述第二压板28A由作为导电材料的碳化硅(SiC)制成。所述第二压板28A具有用于吸入空气的多个第二吸附33。待接合的第二晶片W2被吸至所述第二压板28A厚度方向上的一个端面。所述第二晶片W2具有第二对准标记，这些对准标记的位置对应于所述第二部件28的切口36。所述第二压板28A厚度方向的另一端面上，安装有盘状的第二支承板28B。所述第二支承板28B与所述第二压板28A组成第二压板28，并且所述第二支承板28B的直径大致等于所述第二压板28A。所述第二支承板28B由作为绝缘材料的氮化铝(AlN)制成。在所述第二支承板28B的大致中心处，突出于厚度方向上的突部29与所述第二支承板28B形成一体。在所述第二支承板28B的背对所述第二压板28A的端面上，设置有第二加热芯片28C。所述第二加热芯片28C、所述第二压板28A和所述第二支承板28B共同组成所述第二部件28。所述第二加热芯片28C由碳化硅(SiC)制成。由于所述第二加热芯片28C与导电材料制成的第二压板28A之间设置有绝缘材料制成的第二支承板28B，所述第二加热芯片28C和所述第二压板28A彼此电绝缘。
如图7所示，所述第二加热芯片28C具有适当的电阻，馈线32连接至两个电极30。馈线32连接温度控制器(图中未显示)，并且通过馈线32供应给所述第二加热芯片28C的电流由所述温度控制器控制。通过经馈线32将预定电流供应给所述第二加热芯片28C，增加或减低所述第二加热芯片28C的温度。
在所述第二支承板28B上、所述第二加热芯片28C附近，连接有第二热电偶34，用来测量所述第二压板28A和所述第二支承板28B的温度。所述第二热电偶34连接至上述温度控制器。基于热电偶34测得的温度，供应给所述第二加热芯片28C的电流由温度控制器控制，第二压板28A和第二支承板28B的温度控制在任意温度。
所述第二压板28A、所述第二支承板28B和所述第二加热芯片28C的线膨胀系数相同或几乎相同，并具有高热传导率。所述第二压板28A、所述第二支承板28B和所述第二加热芯片28C通过钼栓(图中未显示)紧固连接。
如图2所示，所述第二压板28A和所述第二支承板28B之间的接触面设置有第二冷却(第二冷却气体通道)31。更具体地说，具有开口的第二冷却31设置在第二支承板28B，通过栓紧固在平面状的所述第二压板28A厚度方向上的另一端面上，而封闭第二冷却31的开口。所述第二冷却31与外部相通。只要通过用栓使所述第二压板28A和所述第二支承板28B紧固而形成所述第二冷却31，都是符合要求的。例如，所述第二冷却31可以设置在所述第二压板28A，或者可以同时设置在所述第二压板28A和所述第二支承板28B。在所述第二冷却31中，氮气作为冷却气体，在所述第二冷却31中流动。
如图1至图7所示，所述第二压板28A、第二支承板28B和第二加热芯片28C分别设置有两个切口(穿通部分)36，该切口沿厚度方向穿通。上述两个图像识别装置47分别设置在第二空间部分M2，并处于所述切口36附近。图像识别装置47连接至控制单元39，相机47A获取的图像数据输出到控制单元39。各切口36的开口面积设置为，在第二压板28A、第二支承板28B和第二加热芯片28C厚度方向的一侧(靠近图像识别装置47)较大，而在第二压板28A、第二支承板28B和第二加热芯片28C厚度方向的另一侧(远离图像识别装置47)较小。
优选地，当第二晶片W2为玻璃晶片时，组成图像识别装置47的相机47A为CCD相机，而当第二晶片W2为硅晶片时，相机47A为红外相机。当CCD相机作为相机47A时，所述第二晶片W2上的第二对准标记可以通过CCD相机的光线照射在所述第二晶片W2上来清楚识别。
如图7所示，三个第二柱形件(第二柔性件)40连接至所述第二支承板28B上的突部29的表面，所述三个第二柱形件为杆状，并具有相同尺寸和形状。所述第二柱形件40由氮化硅(Si3N4)制成。所述三个第二柱形件40设置在与所述第二压板28A和所述第二支承板28B同中心的圆周上，并相等间隔(120度)。所述第二柱形件40一端连接在所述第二支承板28B的所述突部29，另一端连接在所述第二压杆轴(第二压力件)42。
所述第二柱形件40的直径和轴向长度满足以下条件：
3EAdΔy/l2＜σmax
其中，d表示所述第二柱形件40的直径，l表示所述第二柱形件40的轴向长度，E表示杨氏模量，σmax表示最大挠曲强度，A表示安全系数，Δy表示所述第二柱形件40的两端之间的弯曲差异。安全系数A为1或更大，优选安全系数约为8。
所述第二柱形件40为中空的，并且各自的一端与所述第二冷却槽31连通。所述各第二柱形件40的另一端与第二氮气供给管道(第二冷却气体供给管道)41连通，该第二氮气供给管道41设置在所述第二压杆轴42内。从所述第二氮气供给管道41进入所述第二柱形件40的氮气，被输入所述第二冷却槽31，从而冷却所述第二压板28A和所述第二支承板28B。在冷却所述第二压板28A和所述第二支承板28B后，第二冷却槽31内的氮气排出外面。
如图2所示，所述第二柱形件40另一端与所述第二压杆轴(第二压力件)42连接。压力从所述第二压杆轴42通过所述第二柱形件40作用在所述第二部件28。如图1所示，所述第二压杆轴42固定在所述腔体3的底壁，与所述腔体3一起沿XY方向移动的同时，沿θ方向转动。
所述第二柱形件40的线膨胀系数等于或约等于所述第二压板28A和所述第二支承板28B的线膨胀系数。所述第二柱形件40的热传导率低于所述第二压板28A和所述第二支承板28B的热传导率。
如图7所示，一个第二中空件(第二中空管)44连接至所述第二支承板28B上的突部29的表面，其中第二中空件44的轴向长度等于所述第二柱形件40轴向长度。所述第二中空件44连接在所述第二压板28A和所述第二支承板28B的中心上。所述第二中空件44一端连接在所述支承板28B的突部29上，另一端通过第二O型环(第二弹性件，图中未显示)连接至所述压杆轴(第二压力件)42。换句话说，所述第二中空件44的另一端和所述第二压杆轴42之间设置有间隙。所述中空件44和所述第二压杆轴42不直接连接，而是通过所述第二O型环彼此连接。所述第二O型环由作为弹性材料的橡胶制成。
所述第二中空件44的另一端处，所述第二压杆轴42内部设置有第二通风道43。空气从所述第二中空件44进入所述第二通风道43。因此，所述吸附槽33和所述第二通风道43彼此相互连通，空气可以从所述第二吸附槽33吸入。
所述接合装置10包括第二压杆轴42。在所述第二压杆轴42内，设置有第二氮气供应通道(第二冷却气体供应通道)41，从而氮气可以供应至所述第二柱形件40。在所述第二压杆轴42内，也设置有上述第二通风道43。此外，在所述第二压杆轴42内，设置有第二冷却流体循环通道45，冷却气体通过该第二冷却流体循环通道，冷却所述第二压杆轴42。
所述接合装置10连接至氮气供给单元(图中未显示)、空气供给单元(图中未显示)和抽气泵(图中未显示)，所述氮气供给单元将氮气供应至所述第二氮气供给通道41，所述空气供给单元用于将空气(冷却空气)供应至所述第二冷却流体循环通道45，所述抽气泵用于将所述第二通风道43抽空。因此，可以实现将氮气供应给所述第二氮气供给通道41，将空气供应给所述第二冷却流体循环通道45，以及将所述第二空气通道43抽空。
如上所述，第二空间部分M2设置在所述第二部件28和所述第二压杆轴42之间，所述第二柱形件40和所述第二中空件44设置在所述第二空间部分M2内。
下面将描述采用本实施例的对位装置1的对位方法。
在本实施例中，氮气被引入所述腔体3，第一晶片W1和第二晶片W2为硅晶片，相机47A为红外(IR)相机。
如图8所示，在第一晶片W1和第二晶片W2由预对位机构(图中未显示)预先对齐之后，晶片输送机(图中未显示)将所述第一晶片W1放置在所述第一压板12A，并将所述第二晶片W2放置在所述第二压板28A。所述第一晶片W1被吸附并保持在所述第一压板12A上，所述第二晶片W2被吸附并保持在第二压板28A上。
当抽气泵工作，空气从所述第一吸附槽17和所述第二吸附槽33通过第一中空件24和第二中空件44的内部进入所述第一通风道23和第二通风道43，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2被吸附。因此，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2可以被稳定地吸住，可以避免所述第一晶片W1和所述第一压板12A之间的偏位，以及防止所述第二晶片W2和所述第二压板28A之间的偏位。焊料作为接合材料预先形成在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2上。因此，加热和挤压所述第一晶片W1和所述第二晶片W2，使焊料熔化成合金，从而使所述第一晶片W1和所述第二晶片W2接合在一起。
随后，如图8所示，Z轴驱动装置的驱动由控制单元39控制，使所述第一部件12降低，并从而使所述第一晶片W1和所述第二晶片W2相互接触。从而，所述第一晶片W1上的第一对准标记和所述第二晶片W2上的第二对准标记可以在同一区域被所述相机47A识别。因此，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2可以容易地对齐。
随后，氮气供应装置(图中未显示)将氮气输入所述腔体3，所述氮气供应装置单独设置。
随后，如图9所示，所述图像识别装置47获取所述第一晶片W1上的所述第一对准标记图像和所述第二晶片W2上的所述第二对准标记图像。即，除了所述第二晶片W2的所述第二对准标记图像外，所述第一晶片W1的所述第一对准标记图像也透过所述第二晶片W2而被获取。所得到的图像以图像数据形式传递至所述控制单元39。当图像数据传递至所述控制单元39时，控制单元39的CPU通过这些数据计算出所述第一晶片W1的第一对准标记和所述第二晶片W2的第二对准标记之间的偏位量。基于计算出的偏位量，控制单元39的CPU计算出修正所述第一晶片W1的第一对准标记和所述第二晶片W2的第二对准标记之间偏位量所需的修正量。
随后，如图9所示，Z轴驱动装置的驱动由所述控制单元39控制，所述第一部件12沿着远离所述第二部件的方向移动(向上)。这增加了所述第一晶片W1和所述第二晶片W2的距离。
随后，如图9所示，XY工作台52和旋转工作台54由所述控制单元39根据计算出的修正量驱动。因此，所述第二部件28相对于所述第一部件12向XY方向或θ移动，从而修正所述第一晶片W1的所述第一对准标记和所述第二晶片W2的所述第二对准标记之间的偏位。由此去除了所述第一晶片W1的所述第一对准标记和所述第二晶片W2的所述第二对准标记之间的偏位。
此外，如图10所示，Z轴驱动装置的驱动由所述控制单元39控制，降低所述第一部件12，从而使所述第一晶片W1和所述第二晶片W2相互接触。
随后，如图10所示，所述第一晶片W1的所述第一对准标记图像和所述第二晶片W2的所述第二对准标记图像由所述图像识别装置47获取，并确认两个标记是否偏位。当标记偏位时，偏位量由所述控制单元39的CPU计算出。从偏位量计算出修正量，所述第一部件12再次被向上移动，所述第二部件28相对于所述第一部件12向XY方向或θ方向移动，从而消除偏位。
如上所述，所述图像识别装置47设置在所述图像获取口21所形成的空间11内，密封室9内所述第一晶片W1的图像和所述第二晶片W2的第二对准标记图像通过观察口27获取，控制单元39根据获取的图像数据使所述第二部件28相对于所述第一部件12移动。因此，所述第一部件12上的所述第一晶片W1和所述第二部件28上的所述第二晶片W2可以相对移动，从而所述第一晶片W1和所述第二晶片W2可以对齐。
由于所述图像获取口21从所述腔体3的外壁向内凹，形成空间11，所以即使当所述腔体3和所述第二部件28一起运动时，也防止了所述空间11内所述图像识别装置47干涉所述腔体3的运动。因此，所述腔体3可以自由移动，而没有限制。从而，所述第二部件28可以相对于所述第二部件12自由移动，而不受所述图像识别装置47的设置的限制，可以可靠地对齐所述第一晶片W1和所述第二晶片W2。
更具体地，所述控制单元39的CPU计算出图像识别装置47所获取的所述第一晶片W1上的所述第一对准标记图像和所述第二晶片W2上的所述第二对准标记图像之间的偏位量，同时计算出修正所述偏位量的修正量，控制所述XY工作台52和所述旋转工作台54，从而修正偏位量。因此，可以移动所述第二部件28，从而去除所述第一晶片W1的第一对准标记与所述第二晶片W2的第二对准标记之间的偏位量。从而提高所述第一晶片W1与所述第二晶片W2对齐的精度。
此外，由于所述第一部件12沿远离所述第二部件28的方向移动，所以可防止当所述第二部件28相对于所述第一部件12移动时，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2彼此相互接触。这可以防止由于所述第一晶片W1和所述第二晶片W2的刮伤和损坏导致的质量降低。
通过驱动整个腔体3，使所述第二晶片W2沿XY方向平移和沿θ方向转动。因此，比从腔体3外部传入运动的情况更能精确地进行驱动，腔体3内的晶片W1和W2可以准确地对齐。此外，由于图像获取口21设置在腔体3，因此能在短距离以高倍率获取晶片W1和晶片W2的对准标记的图像。这使得接合晶片W1和晶片W2之前，可以提高对位精度。
下面描述一种利用本实施例的接合装置10的接合方法，换句话说，对位装置1将晶片W1和晶片W2对齐后，将其接合的方法。
如图2所示，当第二晶片W2和第一晶片W1的对位完成时，预定压力从第一压杆轴22通过第一柱形件20作用在第一部件12。
根据测压元件测得的载荷，所述控制器39控制电动机，使所述第一部件12以预定扭矩压向所述第二部件28。在这种情况下，当所述腔体3内的压力不同于大气压力时，根据另外设置的压力计(图中未显示)测得的腔体3内的压力，校正测压元件测得的载荷，从而在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2之间获得较适宜的压力。从而，提高接合晶片的精确度，以及接合后的质量。由于可以选择耐重负载的工作台作为腔体3外面的XY工作台52和旋转工作台54，晶片W1和晶片W2可以在高压力下接合。
随后，如图5所示，电流从馈线6输送至第一加热芯片12C，从而加热第一部件12。在这种情况下，由于根据第一热电偶18测得的温度，温度控制器控制待输送至所述第一加热芯片12C的电流，所以所述第一压板12A和所述第一支承板12B的温度可以任意控制。类似地，如图7所示，电流从馈线32输送至第二加热芯片28C，从而加热第二部件28。在这种情况下，由于根据第二热电偶34测得的温度，温度控制器控制待输送至所述第二加热芯片28C的电流，所以所述第二压板28A和所述第二支承板28B的温度可以任意控制。因此，所述第一晶片W1和第二晶片W2可以被加热到预定温度。
当所述第一部件12和所述第二部件28被加热时，它们会热膨胀。但由于所述第一空间部分M1设置在所述第一部件12和所述第一压杆轴22之间，所述第二空间部分M2设置在所述第二部件28和所述第二压杆轴42之间，所以尽管没有使用隔热体，从所述第一部件12和所述第二部件28传向所述第一压杆轴22和所述第二压杆轴42的大部分热量也被所述第一空间部分M1和所述第二空间部分M2隔离。这使得所述第一部件12和所述第二部件28的内部温度各自保持基本均匀。当所述第一晶片W1和所述第二晶片W2相互接触时，所述第一部件12、所述第二部件28、所述第一晶片W1、所述第二晶片W2整体上温度均匀。从而，保持了所述第一部件12支撑所述第一晶片W1的表面和所述第二部件28支撑所述第二晶片W2的表面的平面度。
即使当所述第一部件12和所述第二部件28被加热，由于设置有所述第一空间部分M1和所述第二空间部分M2，很少热量从所述第一部件12和所述第二部件28传递至所述压杆轴22和所述压杆轴42。由于所述第一加热芯片12C和所述第二加热芯片28C加热的部分仅限于所述第一部件12、所述第二部件28、所述第一晶片W1和所述第二晶片W2，降低了受热部分的热容量，以及缩短了加热和冷却所述第一晶片W1和所述第二晶片W2所需的时间。这可以增加所述接合装置10的利用率。
所述第一部件12和所述第二部件28之间的热膨胀差异、以及所述第一压杆轴22和所述第二压杆轴42之间的热膨胀差异产生的应力，可以通过所述第一柱形件20和所述第二柱形件40各自的弯曲变形吸收。换句话说，由于所述第一柱形件20和所述第二柱形件40的形状为杆状，其抗挠刚度相对较小。因此，所述第一柱形件20和所述第二柱形件40可以弯曲，以吸收热膨胀量的差异，而不使所述第一部件12和所述第二部件28变形。因此，可以保持支撑所述第一晶片W1的所述第一部件12表面的平面度，以及保持支撑所述第二晶片W2的所述第二部件28表面的平面度。
在这种情况下，由于多个第一柱形件20等间距地分布在与所述第一部件12中心同心的圆周上，所以弯曲所述第一柱形件20不会使所述第一部件12中心和所述第一压杆轴22中心不对齐。由于多个第二柱形件40等距地分布在与所述第二部件28中心同心的圆周上，所以弯曲所述第二柱形件40不会使所述第二部件28中心和所述第二压杆轴42中心不对齐。因此，加热不会使所述第一晶片W1和所述第二晶片W2偏位或产生应力。
另外，由于多个第一柱形件20等间距地分布在与所述第一部件12中心同心的圆周上，压力平稳地从第一压杆轴22传递至所述第一部件12。因为多个第二柱形件40等距地分布在与所述第二部件28中心同心的圆周上，压力平稳地从第二压杆轴42传递至所述第二部件28。因此，作用在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2的压力适当，平面内差异较小。
此外，所述第一部件12由所述第一压板12A、所述第一支承板12B和所述第一加热芯片12C构成，所述第一压板12A、所述第一支承板12B和所述第一加热芯片12C的线膨胀系数相同或大约相同。从而，降低所述第一压板12A、所述第一支承板12B和所述第一加热芯片12C之间的热膨胀量差异。这避免了所述第一部件12的扭曲，保持了所述第一部件12的平面度。所述第二部件28亦如此，可以保持所述第二部件28的平面度。
在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2在适当压力下接合后，停止所述第一加热芯片12C的电流供应，氮气从各所述第一柱形件20供应至所述第一部件12内的所述第一冷却槽15。该氮气从氮气供给单元输送给所述第一压杆轴22的所述第一氮气供应通道19，从而从所述第一柱形件20供应至所述第一部件12的所述第一冷却槽15。从而，所述第一部件12可以迅速冷却，所述第一晶片W1的温度可以迅速被降低。类似地，停止所述第二加热芯片28C的电流供应，氮气从各所述第二柱形件40供应至所述第二部件28内的所述第二冷却槽31。该氮气从氮气供给单元输送给所述第二压杆轴42的所述第二氮气供应通道41，从而从所述第二柱形件40供应至所述第二部件28的所述第二冷却槽31。从而，所述第二部件12可以迅速被冷却，所述第二晶片W2的温度可以迅速降低。
当所述第一部件12和所述第二部件28被冷却时，柱形件20和40可以弯曲，从而保持所述第一部件12和所述第二部件28的平面度，其方式类似于当所述第一部件12和所述第二部件28被加热时的情形。
更具体地，所述第一柱形件20和所述第二柱形件40也兼有冷却气体供应功能，可以允许氮气通过，从而将氮气供应至所述第一冷却槽15和第二冷却槽31。因此，所述第一柱形件20和所述第二柱形件40可以作为将氮气供应至所述第一冷却槽15和所述第二冷却槽31的机构。
如图6所示，由于所述第一中空件24通过第一O型环26连接至所述第一压杆轴22，冷却等过程中，当所述第一柱形件20和所述第一中空件24之间形成有热变形量差异时，从所述第一压杆轴22通过第一中空件24传向第一部件12的应力可以通过所述第一O型环26的弹性变形而吸收。从而，可以防止应力从所述第一压杆轴22通过所述第一中空件24传递至所述第一部件12，保持所述第一部件12的平面度。所述第二中空件44也同样，可以保持所述第二部件28的平面度。
在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2的温度降低后，氮气供给和抽气泵动作停止，第一晶片W1和第二晶片W2接合后的晶片可以从接合装置10中拿出。在这种情况下，在接合后晶片被吸附在所述第二部件28上的情况下，Z轴驱动装置将所述第一部件12提升，随后接合后晶片从所述第二部件28解除束缚，并由晶片输送机取出(图中未显示)。
如上所述，根据本实施例的接合装置10，在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2精确对齐后，两者可被结合在一起，同时保持所述第一晶片W1和所述第二晶片W2的平面度，而不受热量影响。从而，其之间的接合精度大大提高，并且稳定。
更具体地说，如上所述，由于氮气供应通道19和所述第一通风道23设置在所述第一压杆轴22内，其中待供应给所述柱形件20的氮气在所述氮气供应通道19内流动，来自所述第一中空件24的空气在所述第一通风道23内流动，所述第一压杆轴22可以作为冷却气体供应装置的一部分，以及作为排气装置的一部分。所述第二压杆轴42也同样。从上可见，无需直接将管子与高温的所述第一部件12和所述第二部件28连接，便可以容易地进行冷却和真空抽吸。
由于所述第一压杆轴22内设置有所述第一冷却流体循环通道25，用于冷却所述第一压杆轴22的冷却空气在所述第一冷却流体循环通道25内循环，所以所述第一压杆轴22可以一直被所述第一冷却流体循环通道25内的循环冷却空气冷却。由于即使所述接合装置10运作期间，所述第一压杆轴22可以保持在较低温度，用于供应冷却气体和冷却空气至所述第一压杆轴22的管子或者用于从所述第一压杆轴22排出空气的管子，可以容易地连接，而无需对管子的材料作任何限制。所述第二压杆轴42也一样。
虽然上述实施例中所述第一晶片W和所述第二晶片W2通过热压接接合，但是接合方法并不限于此。例如，可以通过阳极耦合方法接合。换句话说，所述第一压板12A和所述第二压板28A由导电材料制成，所述第一支承板12B和所述第二支承板28B由绝缘材料制成，从而使所述第一压板12A和所述第一加热芯片12C电绝缘，并且使所述第二压板28A和所述第二加热芯片28C电绝缘。因此，加热所述第一压板12A和所述第二压板28A的同时对所述第一压板12A和所述第二压板28A施加预定电压，硅晶片和玻璃晶片就可以通过阳极耦合而接合。如此，接合方法可以多样化。
以下描述采用本实施例的对位装置1的对位方法的变形例。在本实施例中，腔体3内为真空环境，第一晶片W1和第二晶片W2为硅晶片，可视光相机用作为相机47A。因为所述第一晶片W1和所述第二晶片W2以上述方法接合，该方法的描述将省略。
首先，预对位装置(图中未显示)将所述第一晶片W1和所述第二晶片W2预对齐后，晶片输送机(图中未显示)将所述第一晶片W1上载至第一压板12A、将所述第二晶片W2上载至第二压板28A。所述第一晶片W1被吸附并保持在所述第一压板12A上，所述第二晶片W2被吸附并保持在所述第二压板28A上。
此外，如图11所示，XY工作台52被向右驱动，从而将第二部件28向右移动。随后，左侧图象获取装置47获取所述第一晶片W1左侧上的第一对准标记。
随后，如图12所示，XY工作台52被向左驱动，从而将第二部件28向左移动。随后，右侧图象获取装置47获取所述第一晶片W1右侧的第一对准标记。
在Z轴相机促动器50被向下驱动，并且焦距被调整至所述第二晶片W2上的第二对准标记，如图13所示，左侧和右侧的图像获取装置47分别获取所述第二晶片W2左右侧上的第二对准标记的图像。
如图13所示，控制单元39的CPU根据相机47A获取的图像数据来计算出所述第一晶片W1和所述第二晶片W2之间的偏位量，从该偏位量计算出修正偏位量的修正量。如图14所示，所述控制单元39根据计算出的修正量控制XY工作台52和旋转工作台54的驱动，从而对齐所述第一晶片W1和所述第二晶片W2。
随后，如图15所示，Z轴驱动装置由所述控制单元控制，从而降低所述第一部件12，并使第一晶片W1和第二晶片W2相互接触。
随后，抽空所述腔体3。所述第一晶片W1和所述第二晶片W2由上述方法接合。
如上所述，根据本变形例的方案，即使当红外相机不能作为图像识别装置47的相机47A，且两个晶片W1和W2不透明，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2也可以由上述对位方法使之对齐。此外，即使当所述腔体3必须为真空时，可以用真空吸附实现对齐，而无需采用静电夹盘。
下面描述采用本实施例对位装置1的对位方法的变形例方案。在本实施例中，腔体3内为真空，硅晶片用作为第一晶片W1，玻璃晶片用作为第二晶片W2，可视光相机作为相机47A。
首先，预对位装置(图中为显示)将经洗净处理的所述第一晶片W1和所述第二晶片W2预对齐后，晶片输送机(图中未显示)将所述第一晶片W1上载至第一压板12A、将所述第二晶片W2上载至第二压板28A。所述第一晶片W1被吸附并保持在所述第一压板12A上，所述第二晶片W2被吸附并保持在所述第二压板28A上。
随后，如图8所示，控制单元39控制Z轴驱动装置的驱动，降低所述第一部件12，使第一晶片W1和第二晶片W2相互接触。这使得所述第一晶片W1上的第一对准标记和所述第二晶片W2的第二对准标记可以由相机47A在同一视野内识别。从而，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2可以容易地对齐。
随后，如图8所示，图象识别装置47获取所述第一晶片W1的第一对准标记图像和所述第二晶片W2的第二对准标记图像。从而，除了所述第二晶片W2的第二对准标记外，所述第一晶片W1的第一对准标记图像可透过所述第二晶片W2而被获取。获取的图像以图像数据的形式传输给控制单元39。当图像数据传输至所述控制单元39时，控制单元39的CPU计算出所述第一对准标记和所述第二对准标记之间的偏位量。根据计算出的偏位量，所述控制单元39的CPU计算出所述第一晶片W1的第一对准标记和所述第二晶片W2的第二对准标记之间所需的修正量。
随后，如图9所示，所述控制单元39控制Z轴驱动装置的驱动，从而所述第一部件12向远离第二部件28的方向移动(向上)。所述第一晶片W1和所述第二晶片W2之间的距离因此增加。
随后，如图9所示，所述控制单元39根据计算出的修正量驱动XY工作台52和旋转工作台54。因此，所述第二部件28相对于第一部件12沿XY方向或θ方向移动，从而修正所述第一晶片W1上的第一对准标记和所述第二晶片W2上的第二对准标记之间的偏位量。因此，可以去除所述第一晶片W1的第一对准标记和所述第二晶片W2的对准标记之间的偏位。
随后，如图10所示，所述控制单元39控制Z轴驱动装置的驱动，从而降低所述第一部件12，并使第一晶片W1和第二晶片W2相互接触。
随后，如图10所示，图象识别装置47获取所述第一晶片W1的第一对准标记图像和所述第二晶片W2的第二对准标记图像，并确认各标记是否对齐。当标记存在不对齐的情况，控制单元39的CPU计算出偏位量。从偏位量计算出修正量之后，所述第一部件12再次被升起，所述第二部件28相对于第一部件12沿XY方向或θ方向移动，从而去除偏位。
随后，抽空所述腔体3。
接着，通过上述方法对齐的所述第一晶片W1和所述第二晶片W2，通过上述阳极耦合方法接合。
如上所述，根据此变形例方案，所述硅晶片和所述玻璃晶片可以精确地对齐并通过阳极耦合方法接合。

Claims (21)

1.一种对位装置，包括：
腔体；
柔性波纹管，该柔性波纹管与所述腔体构成密封室；
驱动单元，该驱动单元使第一部件和第二部件彼此相对移动，所述第一部件支撑第一电子元件且设置在所述密封室内，所述第二部件支撑第二电子元件且设置在所述密封室内；
图像获取口，该图像获取口从所述腔体的外表面向内凹进，从而形成空间，所述图片获取口的一部分上具有观察窗口，从该观察窗口可观察到至少所述第一电子元件和所述第二电子元件之一。
2.根据权利要求1所述的对位装置，其特征在于：用于获取至少所述第一电子元件或所述第二电子元件的图像的图像获取单元，设置在所述图像获取口形成的所述空间。
3.根据权利要求2所述的对位装置，其特征在于：所述第一电子元件具有第一对准标记，所述第二电子元件具有第二对准标记；所述对位装置还包括控制单元，该控制单元计算出所述图像获取单元获取的所述第一对准标记图像和所述第二对准标记图像之间的偏位量，并控制所述驱动单元修正该偏位量。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的对位装置，其特征在于：所述驱动单元控制所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方平动和/或转动。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的对位装置，其特征在于：所述驱动单元使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动，移动方向为改变所述第一部件上的所述第一电子元件和所述第二部件上的所述第二电子元件之间的距离的方向。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的对位装置，其特征在于：所述对位装置还包括旋转密封部分，该旋转密封部分与所述腔体和所述波纹管构成所述密封室，使所述波纹管可与所述腔体同步转动。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的对位装置，其特征在于：所述腔体包括供冷却水流动的冷却水管道。
8.一种用于接合电子元件的接合装置，该接合装置设置有权利要求1至7任意一项所述的对位装置。
9.根据权利要求8所述的接合装置，包括：
所述第一部件；
所述第二部件；
第一压力件，该第一压力件和所述第一部件之间有第一空间部分，该第一压力件沿预定方向压迫所述第一部件；
多个杆状第一柔性件，设置在所述第一空间部分内，并连接至所述第一部件的另一端面，均等间隔地分布在与所述第一部件同中心的圆周上，并将压力从所述第一压力件传递至所述第一部件；
第二压力件，该第二压力件和所述第二部件之间有第二空间部分，该第二压力件沿着所述第二部件压迫所述第一部件的方向压迫所述第二部件；
多个杆状第二柔性件，设置在所述第二空间部分，并连接至所述第二部件的另一端面，均等间隔地分布在与所述第二部件同中心的圆周上，并将压力从所述第二压力件传递至所述第二部件；
加热体，加热所述第一部件和所述第二部件。
10.根据权利要求8或9所述的接合装置，其特征在于：所述第一部件和所述第二部件中的至少一方包括穿通部分，该穿通部分沿着所述第一部件或所述第二部件的厚度方向穿通。
11.根据权利要求10所述的接合装置，其特征在于：所述第一部件或所述第二部件的厚度方向一侧的所述穿通部分的开口面积，大于厚度方向另一侧的所述穿通部分的开口面积。
12.根据权利要求9至11任意一项所述的接合装置，其特征在于：
所述加热体为加热芯片；
所述第一部件包括用于支撑所述第一电子元件的第一压板，连接至所述第一压板且其线膨胀系数等于或约等于所述第一压板的线膨胀系数的第一支承板，连接至所述第一支承板并加热所述第一压板、且其线膨胀系数等于或约等于所述第一压板的线膨胀系数的所述加热芯片；
所述第二部件包括用于支撑所述第二电子元件的第二压板，连接至所述第二压板且其线膨胀系数等于或约等于所述第二压板的线膨胀系数的第二支承板，连接至所述第二支承板并加热所述第二压板、且其线膨胀系数等于或约等于所述第二压板的线膨胀系数的加热芯片。
13.根据权利要求12所述的接合装置，其特征在于：所述第一压板和所述第二压板由导电材料制成，所述第一支承板和所述第二支承板由绝缘材料制成。
14.根据权利要求12或13的接合装置，其特征在于：在所述第一压板和所述第一支承板之间设置有供冷却气体流动的第一冷却气体通道，在所述第二压板和所述第二支承板之间设置有供冷却气体流动的第二冷却气体通道。
15.根据权利要求14所述的接合装置，其特征在于：所述第一柔性件兼有供冷却气体通过并将冷却气供应至所述第一冷却气通道的冷却气体供给功能；所述第二柔性件兼有供冷却气体通过并将冷却气体供应至所述第二冷却气体通道的冷却气体供给功能。
16.根据权利要求12至15任意一项所述的接合装置，其特征在于：所述接合装置还包括用于将所述第一电子元件吸附至所述第一压板的第一吸附部分，以及用于将所述第二电子元件吸附至所述第二压板的第二吸附部分。
17.根据权利要求16所述的接合装置，其特征在于：所述第一吸附部分包括设置在所述第一压板的多个吸附槽，以及包括供从第一吸附槽进入的气体流动的第一中空管；所述第二吸附部分包括设置在所述第二压板的多个吸附槽，以及包括供从第二吸附槽进入的气体流动的第二中空管。
18.根据权利要求17所述的接合装置，其特征在于：所述第一中空管通过第一弹性件连接至所述第一压力件，所述第二中空管通过第二弹性件连接至所述第二压力件。
19.根据权利要求17或18所述的接合装置，其特征在于：所述第一压力件内部设置有用于供应给所述第一柔性件的冷却气体流动的第一冷却气体供给通道和用于从所述第一中空管进入的空气流动的第一通风道，所述第二压力件内部设置有用于供应给所述第二柔性件的冷却气体流动的第二冷却气体供给通道和用于从所述第二中空管进入的空气流动的第二通风道。
20.根据权利要求9至19任意一项所述的接合装置，其特征在于：所述第一压力件内部设置有供所述第一压力件的冷却流体循环的第一冷却流体循环通道，所述第二压力件内部设置有供所述第二压力件的冷却流体循环的第二冷却流体循环通道。
21.一种用于对位装置的对位方法，其特征在于：
所述对位装置包括：腔体；柔性波纹管，该柔性波纹管与所述腔体构成密封室；驱动单元，该驱动单元使第一部件和第二部件中的一方相对另一方移动，所述第一部件支撑具有第一对准标记的第一电子元件并设置在所述密封室内，所述第二部件支撑具有第二对准标记的第二电子元件并设置在所述密封室内；图像获取口，该图像获取口从所述腔体的外表面向内凹进，从而形成空间，所述图片获取口的一部分上具有观察窗口，从该观察窗口可观察到至少所述第一电子元件和所述第二电子元件之一；
所述对位方法包括：计算步骤，该计算步骤计算图像获取单元所获得的所述第一对准标记和所述第二对准标记之间的偏位量；以及修正步骤，该修正步骤通过使所述第一部件和所述第二部件中的一方相对另一方移动，修正所述偏位量。
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