CN217691113U - 具有可动吸附模块的键合设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种具有可动吸附模块的键合设备，主要包括一第一腔体、一第二腔体、一压合单元、一载台及若干个可动吸附模块。第一腔体用以连接第二腔体，并在两者之间一密闭空间。压合单元设置在第一腔体内，而载台则设置在第二腔体内。压合单元面对载台，并用以键合放置在载台上的基板。可动吸附模块设置于载台的承载面的若干个设置凹槽内，并用以吸附及拉平放置在承载面的基板。可动吸附模块可沿着载台的承载面位移，可在对位基板的过程中持续吸附并拉平基板，以利于提高对位基板的准确度。

Description

具有可动吸附模块的键合设备

技术领域

本实用新型有关于一种具有可动吸附模块的键合设备，在对位基板的过程中，可动吸附模块可持续吸附并拉平基板，以利于提高对位基板的准确度。

背景技术

集成电路技术的发展已经成熟，且目前电子产品朝向轻薄短小、高性能、高可靠性与智能化的趋势发展。电子产品中的芯片会对电子产品的性能产生重要影响，其中前述性能部分相关于芯片的厚度。举例来说，厚度较薄的晶圆可以提高散热效率、增加机械性能、提升电性以及减少封装的体积及重量。

于半导体制程中，通常会在晶圆的背面(即下表面)进行减薄制程、通孔蚀刻制程与背面金属化制程。一般而言，在进行晶圆减薄制程前会先进行键合制程，主要将黏合层设置在晶圆与载体(例如，蓝宝石玻璃)之间，并通过压合单元及载台压合层叠的晶圆及载体，已完成晶圆及载体的键合。完成晶圆减薄制程后，进行解键合制程，以将晶圆与载体分离。

然而，晶圆的各个材料层的膨胀系数不同，因此晶圆在经过高温的制程后往往会产生晶圆翘曲(warpage)。此外各个晶圆可能会有不同的翘曲形状，例如马鞍状、山丘状等，而不利于后续在键合制程中对层叠的晶圆进行对位，并容易发生对位不准确的情形。

实用新型内容

为了解决先前技术所面临的问题，本实用新型提出一种新颖的具有可动吸附模块的键合设备，可通过若干个可动吸附模块吸附放置在载台的承载面上的翘曲基板，并拉平翘曲的基板。对位单元在对位基板的过程中，可动吸附模块会持续吸附基板，并随着基板相对于载台的承载面位移，使得对位单元可以对平整的基板进行对位，并有利于提高基板对位的准确度。

本实用新型的一目的，在于提出一种具有可动吸附模块的键合设备，主要包括一第一腔体、一第二腔体、一压合单元、一载台及若干个可动吸附模块，其中第一腔体用以连接第二腔体，并于两者之间形成一密闭空间。

可动吸附模块设置在载台的承载面上，并包括一吸附单元及一线性致动器，其中线性致动器用以带动吸附单元相对于载台的承载面升降。线性致动器可带动吸附单元升起，并吸附翘曲的基板。而后线性致动器会带动吸附单元下降，以将基板翘曲的部分拉平。

在吸附单元将翘曲的基板拉平后，可通过对位单元对位基板。对位单元在对位基板的过程中，吸附单元会持续吸附基板，使得基板不会回复到原本翘曲的状态，并有利于提高基板对位的准确度。

本实用新型的一目的，在于提出一种具有可动吸附模块的键合设备，其中载台的承载面上设置若干个设置凹槽，可动吸附模块的吸附单元放置在设置凹槽内。吸附单元的截面积小于设置凹槽，使得吸附单元可以在设置凹槽内随着基板位移，以在对位基板的过程中持续以吸附单元吸附并拉平基板。

为了达到上述的目的，本实用新型提出一种具有可动吸附模块的键合设备，包括：一第一腔体；一第二腔体，面对第一腔体，其中第一腔体用以连接第二腔体，并于第一腔体及第二腔体之间形成一密闭空间；一压合单元，连接第一腔体，且位于密闭空间；一载台，连接第二腔体，且位于密闭空间，载台包括一承载面朝向压合单元，承载面用以承载一第一基板，并于第一基板上放置一第二基板，其中载台的承载面上设置若干个设置凹槽；及若干个可动吸附模块，包括：若干个吸附单元，设置在承载面的若干个设置凹槽内，并可相对于载台的承载面位移，其中吸附单元用以吸附放置在载台的承载面上的第一基板；若干个吸附单元驱动器，连接若干个吸附单元，并用以带动吸附单元相对于载台的承载面升降，使得吸附单元拉平吸附的第一基板。

在本实用新型至少一实施例中，包括若干个距离量测单元设置于压合单元上，并用以量测若干个距离量测单元与放置在载台的承载面上的第一基板之间的距离。

在本实用新型至少一实施例中，其中吸附单元驱动器依据距离量测单元量测的结果，调整吸附单元的上升高度，使得吸附单元吸附第一基板。

在本实用新型至少一实施例中，其中可动吸附模块包括一框体，框体包括一容置空间用以容置吸附单元，吸附单元驱动器连接框体，并经由框体带动吸附单元相对于载台的承载面升降。

在本实用新型至少一实施例中，其中吸附单元包括一吸附口及一抽气管线，抽气管线流体连接吸附口，并用以在吸附口上形成负压，使得吸附口吸附放置在承载面上的第一基板。

在本实用新型至少一实施例中，其中框体的容置空间的截面积大于吸附单元的截面积，使得吸附单元可在容置空间内相对于载台的承载面位移。

在本实用新型至少一实施例中，其中框体包括至少一穿孔，一紧固件穿过框体的穿孔，并连接吸附单元，其中穿孔的截面积大于紧固件的一杆部的截面积。

在本实用新型至少一实施例中，包括若干个弹性单元，位于框体与吸附单元之间。

在本实用新型至少一实施例中，包括若干个对位单元位于载台的承载面上，并用以对位第一基板及第二基板，对位单元对位第一基板的过程中，会经由第一基板带动吸附单元在框体的容置空间内，相对于载台的承载面位移。

在本实用新型至少一实施例中，包括若干个抽气口设置在载台的承载面，并位于若干个可动吸附模块的内侧，其中可动吸附模块用以吸附第一基板的外侧，而若干个抽气口则用以吸附第一基板的内侧。

本实用新型的有益效果是：提供一种新颖的具有可动吸附模块的键合设备，对位单元在对位基板的过程中，可动吸附模块会持续吸附基板，并随着基板相对于载台的承载面位移，使得对位单元可以对平整的基板进行对位，并有利于提高基板对位的准确度。

附图说明

图1为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备一实施例的立体示意图。

图2为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备一实施例的剖面示意图。

图3为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备的压合单元及载台一实施例的立体示意图。

图4为本实用新型可动吸附模块一实施例的立体剖面示意图。

图5为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备的吸附单元及框体一实施例的立体分解示意图。

图6为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备的吸附单元及框体一实施例的立体透视图。

图7为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备上升吸附基板一实施例的剖面示意图。

图8为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备吸附并拉平基板一实施例的剖面示意图。

附图标记说明：10-具有可动吸附模块的键合设备；111-第一腔体；112-密闭空间；113-第二腔体；121-第一基板；123-第二基板；13-压合单元；14-对位单元；15-载台；151-承载面；153-设置凹槽；155-抽气口；16-抽气马达；17-可动吸附模块；171-吸附单元驱动器；172-容置空间；1721-第一开口；1723-第二开口；1725-连接底部；173-吸附单元；1731-吸附口；1732-固定孔；1733-弹性单元；1735-抽气管线；174-间隔空间；175-紧固件；1751-头部；1753-杆部；177- 框体；1771-穿孔；18-距离量测单元；191-腔体驱动器；193-压合单元驱动器。

具体实施方式

请参阅图1及图2，分别为本实用新型具有可动吸附模块的键合设备一实施例的立体示意图及剖面示意图。如图所示，具有可动吸附模块的键合设备10包括一第一腔体111、一第二腔体113、一压合单元13、一载台15及若干个可动吸附模块17，其中第一腔体111面对第二腔体113，且第一腔体111可相对于第二腔体113位移。

如图2所示，压合单元13位于第一腔体111内，并且连接第一腔体111。载台15则位于第二腔体113内，并且连接第二腔体113。载台15的承载面151 朝向压合单元13。第一腔体111连接第二腔体113后，会在两者之间形成一密闭空间112，而压合单元13及载台15则位于密闭空间112内。载台15的承载面151用以承载一第一基板121，并可于第一基板121上放置一第二基板123。

如图1所示，在本实用新型一实施例中，第一腔体111可连接一腔体驱动器191，其中腔体驱动器191位于密闭空间112外部，并连接第一腔体111。腔体驱动器191用以驱动第一腔体111相对于第二腔体113位移，例如腔体驱动器191可以是线性致动器。

此外，压合单元驱动器193位于密闭空间112外部，并连接压合单元13，例如压合单元驱动器193可以是线性致动器，用以驱动压合单元13靠近或远离载台15。在完成第一基板121及第二基板123对位后，压合单元驱动器193可驱动压合单元13朝载台15的承载面151靠近，并压合载台15承载的第一基板 121及第二基板123，以完成第一基板121及第二基板123的键合。

如图2所示，第一腔体111或第二腔体113可设置一抽气马达16，其中抽气马达16流体连接密闭空间112，并用以抽出密闭空间112内的气体，以降低密闭空间112内的压力，使得密闭空间112维持真空或低压状态。

载台15的承载面151用以承载层叠的一第一基板121及一第二基板123，例如第一基板121为承载基板，而第二基板123为晶圆，其中第一基板121及第二基板123之间具有一黏合层，以黏合第一基板121及第二基板123。在不同实施例中，第一基板121及第二基板123亦可以是经过半导体制程的晶圆。

如图3及图4所示，可动吸附模块17位于第二腔体113，并设置在载台15 上。可动吸附模块17包括一吸附单元驱动器171及一吸附单元173，其中吸附单元驱动器171连接吸附单元173，而吸附单元173则用以吸附放置在载台15 的承载面151上的第一基板121。例如吸附单元驱动器171可以是线性致动器，并连接及带动吸附单元173相对于载台15的承载面151升降。

在本实用新型一实施例中，载台15的承载面151上可设置若干个设置凹槽 153，并将可动吸附模块17设置在各个设置凹槽153内，例如吸附单元173位于设置凹槽153内。吸附单元驱动器171可带动吸附单元173在设置凹槽153 内，相对于载台15的承载面升降。

如图4所示，可动吸附模块17可包括一框体177，而吸附单元驱动器171 连接框体177，并带动框体177及/或吸附单元173相对于载台15的承载面151 升降。

在本实用新型一实施例中，如图5及图6所示，框体177包括一容置空间 172用以容置吸附单元173，其中部分的吸附单元173可凸出框体177。吸附单元驱动器171连接框体177，并经由框体177连接并带动吸附单元173相对于载台15的承载面151升降。

框体177可设置至少一穿孔1771，一紧固件175可穿过框体177的穿孔 1771，并连接吸附单元173底部的固定孔1732上。例如紧固件175可为螺丝，而固定孔1732则为螺孔。

在本实用新型一实施例中，容置空间172可包括至少一连接底部1725，并于连接底部1725上设置穿孔1771。连接底部1725可用以承载吸附单元173，而紧固件175则穿过连接底部1725的穿孔1771连接吸附单元173。

具体而言，吸附单元173的横向截面积可小于容置空间172的横向截面积，吸附单元173设置在框体177的容置空间172时，吸附单元173不会完全填满容置空间172，并于吸附单元173及框体177之间存在一间隔空间174，使得吸附单元173可在容置空间172内相对于框体177及/或载台15的承载面151位移，例如以平行载台15的承载面151的方向位移。

紧固件175并未完全地固定吸附单元173及框体177，使得吸附单元173可相对于框体177位移。具体而言，紧固件175可包括一头部1751及一杆部1753，头部1751的截面积大于杆部1753，例如杆部1753为螺杆。紧固件175的杆部 1753用以连接吸附单元173的固定孔1732，而紧固件175的头部1751与框体 177之间则具有微小的间隙。此外，紧固件175的杆部1753的截面积可小于框体177的穿孔1771的截面积，使得紧固件175的杆部1753可以在穿孔1771内相对于框体177。

在本实用新型一实施例中，吸附单元173与框体177之间可设置若干个弹性单元1733，例如弹簧，其中弹性单元1733位于间隔空间174内。

如图3所示，载台15的承载面151上可设置若干个对位单元14，对位单元 14环绕放置在载台15的第一基板121及/或第二基板123周围，并可靠近或远离第一基板121、第二基板123及/或承载面151的中心，以对位第一基板121 及第二基板123。例如对位单元14可为杆状，并可相对于载台15的承载面151 伸缩，其中对位单元14凸出承载面151后，可沿着承载面151的径向朝第一基板121位移，对位单元14在位移的过程中会接触并对位第一基板121，以将第一基板121定位在承载面151的固定位置上。

对位单元14在对位基板的过程中，可能会推动第一基板121相对载台15 的承载面151位移时，并经由第一基板121带动吸附单元173在框体177的容置空间172内相对于载台15的承载面151位移，以压缩及/或拉长位于吸附单元 173与框体177之间的弹性单元1733。具体而言，第一基板121及吸附单元173 会沿着平行承载面151的方向位移。

当吸附单元173未吸附第一基板121时，例如第一基板121及第二基板123 已完成键合，弹性单元1733则会回复到原本的长度，使得吸附单元173回复到容置空间172内的固定位置。

如图4、图5及图6所示，吸附单元173包括至少一吸附口1731及一抽气管线1735，抽气管线1735流体连接吸附口1731。具体而言，吸附单元173内可设置至少一流体通道，而抽气管线1735则经由流体通道连接吸附口1731。

抽气管线1735用以连接一抽气装置，例如马达，抽气装置启动时，会经由抽气管线1735在吸附单元173的吸附口1731上形成负压，并吸附放置在承载面151上的第一基板121。

在本实用新型一实施例中，框体177的容置空间172具有一第一开口1721 及一第二开口1723。第一开口1721位于框体177的顶部，当框体177设置在载台15的设置凹槽153内时，第一开口1721会位在载台15的承载面151上。抽气管线1735可经由第二开口1723连接抽气装置，例如第二开口1723位于框体 177的底部。

抽气管线1735可为一可挠式抽气管线，当吸附单元173相对于框体177位移时，吸附单元173可能会弯折抽气管线1735。

在本实用新型一实施例中，如图3所示，压合单元13上可设置若干个距离量测单元18，例如距离量测单元18可以是雷射测距仪。距离量测单元18用以将产生的量测光束投射在第一基板121上，以量测各个距离量测单元18与第一基板121之间的距离。

由各个距离量测单元18所量测的距离，可判断第一基板121的翘曲程度或高度。而后可依据量测的结果，控制吸附单元驱动器171调整吸附单元173及/ 或框体177的上升高度，使得吸附单元173接触并吸附第一基板121。

距离量测单元18可设置在压合单元13的上方，并于压合单元13上设置若干个通孔。距离量测单元18产生的量测光束可经由压合单元13上的通孔，投射至第一基板121上。在本实用新型一实施例中，各个距离量测单元18的位置可分别对应各个可动吸附模块17，例如朝向各个可动吸附模块17的吸附单元 173。

在本实用新型一实施例中，如图7所示，吸附单元驱动器171可驱动吸附单元173升高，使得吸附单元173凸出载台15的承载面151，并吸附往上翘曲的第一基板121。如图8所示，吸附单元驱动器171驱动吸附单元173下降，例如吸附单元173的高度近似于承载面151。吸附单元173下降时会拉动被吸附第一基板121，并将往上翘曲的第一基板121拉平。

载台15的承载面151上可设置若干个抽气口155，其中抽气口155流体连接一抽气装置，抽器装置抽气时会在抽气口155形成负压，以吸附放置在载台 15的承载面151上的第一基板121。具体而言，设置在承载面151上的抽气口155可位于可动吸附模块17的内侧，并用以吸附第一基板121的内侧，而可动吸附模块17则用以吸附第一基板121的外侧，以提高第一基板121的平整度。此外在通过对位单元14对位第一基板121时，承载面151上的抽气口155会停止产生负压，使得对位单元14可推动第一基板121及吸附单元173相对于载台 15的承载面151位移。

在本实用新型图式中，可动吸附模块17设置在第一基板121及/或承载面 151的外侧，在实际应用时可动吸附模块17亦可设置在第一基板121及/或承载面151的内侧，例如图3、图7及图8的部分或全部的抽气口155可以是可动吸附模块17。

具体而言，本实用新型的对位单元14在对位第一基板121的过程中，吸附单元173会持续吸附并拉平第一基板121，可有效提高对位单元14对位第一基板121的准确度。

本实用新型优点：

提供一种新颖的具有可动吸附模块的键合设备，对位单元在对位基板的过程中，可动吸附模块会持续吸附基板，并随着基板相对于载台的承载面位移，使得对位单元可以对平整的基板进行对位，并有利于提高基板对位的准确度。

以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，包括：

第一腔体；

第二腔体，面对该第一腔体，其中该第一腔体用以连接该第二腔体，并于该第一腔体及该第二腔体之间形成密闭空间；

抽气马达，连接该密闭空间，并用以抽出该密闭空间内的气体；

压合单元，连接该第一腔体，且位于该密闭空间；

载台，连接该第二腔体，且位于该密闭空间，该载台包括承载面朝向该压合单元，该承载面用以承载第一基板，并于该第一基板上放置第二基板，其中该载台的该承载面上设置若干个设置凹槽；及

若干个可动吸附模块，包括：

若干个吸附单元，设置在该承载面的该若干个设置凹槽内，并可相对于该载台的该承载面位移，其中该吸附单元用以吸附放置在该载台的该承载面上的该第一基板；

若干个吸附单元驱动器，连接该若干个吸附单元，并用以带动该吸附单元相对于该载台的该承载面升降，使得该吸附单元拉平吸附的该第一基板。

2.根据权利要求1所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，包括若干个距离量测单元设置于该压合单元上，并用以量测该若干个距离量测单元与放置在该载台的该承载面上的该第一基板之间的距离。

3.根据权利要求2所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，其中该吸附单元驱动器依据该距离量测单元量测的结果，调整该吸附单元的上升高度，使得该吸附单元吸附该第一基板。

4.根据权利要求1所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，其中该可动吸附模块包括框体，该框体包括容置空间用以容置该吸附单元，该吸附单元驱动器连接该框体，并经由该框体带动该吸附单元相对于该载台的该承载面升降。

5.根据权利要求4所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，其特征在于，其中该吸附单元包括吸附口及抽气管线，该抽气管线流体连接该吸附口，并用以在该吸附口上形成负压，使得该吸附口吸附放置在该承载面上的该第一基板。

6.根据权利要求4所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，其中该框体的该容置空间的截面积大于该吸附单元的截面积，使得该吸附单元可在该容置空间内相对于该载台的该承载面位移。

7.根据权利要求6所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，其中该框体包括穿孔，紧固件穿过该框体的该穿孔连接该吸附单元，其中该穿孔的截面积大于该紧固件的杆部的截面积。

8.根据权利要求4所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，包括若干个弹性单元，位于该框体与该吸附单元之间。

9.根据权利要求4所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，包括若干个对位单元位于该载台的该承载面上，并用以对位该第一基板及该第二基板，该对位单元对位该第一基板的过程中，会经由该第一基板带动该吸附单元在该框体的该容置空间内，相对于该载台的该承载面位移。

10.根据权利要求1所述的具有可动吸附模块的键合设备，其特征在于，包括若干个抽气口设置在该载台的该承载面，并位于该若干个可动吸附模块的内侧，其中该可动吸附模块用以吸附该第一基板的外侧，而该若干个抽气口则用以吸附该第一基板的内侧。

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