CN220456356U - 一种紫外辐照真空系统的小型键合装置 - Google Patents

一种紫外辐照真空系统的小型键合装置 Download PDF

Info

Publication number
CN220456356U
CN220456356U CN202223106344.XU CN202223106344U CN220456356U CN 220456356 U CN220456356 U CN 220456356U CN 202223106344 U CN202223106344 U CN 202223106344U CN 220456356 U CN220456356 U CN 220456356U
Authority
CN
China
Prior art keywords
flange
lens
way
ultraviolet
stainless steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202223106344.XU
Other languages
English (en)
Inventor
王少东
李春
元光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ocean University of China
Original Assignee
Ocean University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ocean University of China filed Critical Ocean University of China
Priority to CN202223106344.XU priority Critical patent/CN220456356U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN220456356U publication Critical patent/CN220456356U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,包括紫外光路、光路支撑架和真空系统;这三部分包括散热柱、紫外LED、一英寸双凸透镜、双凹透镜、笼板转接件、二英寸双凸透镜、笼式支杆、叉式压片、不锈钢立杆、笼式支杆夹块、夹持式安装架、KF40法兰接头、KF40四通法兰、KF40三通法兰。紫外LED置于一英寸双凸透镜正上方,KF40四通法兰左右接头分别通过法兰卡扣与两个KF40三通法兰所连接,观察窗通过焊接与KF40法兰接头连接,KF40四通法兰下接头与光学平板通过焊接实现密封,样品凹台与不锈钢底座在KF40四通法兰内部。由于不同材质的晶片化学键断裂所需的键能不同,将不同晶片进行键合所需的参数设定完毕,键合后可测试晶片之间的键和强度和其他特征。

Description

一种紫外辐照真空系统的小型键合装置
技术领域
本实用新型涉及一种晶片之间键合的一种装置,尤其涉及一种小型化的利用紫外线照射晶片表面促进键合的装置,属于晶片键合技术领域。
背景技术
传统的晶片键合技术在电子器件制造中广泛应用,但存在一些问题。例如,传统的焊接或导电粘合方法可能导致键合界面的不均匀压力分布、粗糙度大等问题。针对传统晶片键合技术所存在的问题,有必要提供一种改进和优化的晶片键合方法。这种方法应能够提高键合界面的均匀性和稳定性,增加键合强度,从而更好地满足人们需求。
晶片表面粗糙度是否满足键合条件以及表面活化是否充分决定了键合是否成功以及键合质量的好坏。紫外线拥有着强大的能量,臭氧在消毒杀菌等领域应用广泛,将臭氧的清洁和紫外线的辐照结合一起,是去除晶片污染和调节晶片表面亲水性的更经济有效的方法,能够更好的将晶片之间进行键合。但是目前人们对晶片处理方法往往需要较大型的装置,抽真空、进行紫外线照射,然后通入臭氧和水蒸气等操作,所需实验场地较大而且步骤繁琐浪费时间。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型特供了一种结构简单、便于操作,用于紫外辐照真空系统的小型键合装置。所述的紫外辐照真空系统的小型键合装置,包括紫外光路、光路支撑架和真空系统。
上述的紫外光路从上而下包括散热柱、紫外LED、一英寸双凸透镜、双凹透镜、笼板转接件、二英寸双凸透镜,所述紫外光路中透镜都由镜架所支撑,镜架通过笼式支杆连接。上述的光路支撑架包括叉式压片、不锈钢立杆、笼式支杆夹块、夹持式安装架。
上述的光路支撑架包括叉式压片、不锈钢立杆、笼式支杆夹块、夹持式安装架。
上述的真空系统包括观察窗、KF40法兰接头,KF40四通法兰、KF40三通法兰,KF40四通法兰左右两个接头分别与两个KF40三通法兰通过法兰卡扣所连接,所述的观察窗内部包括紫外熔融石英窗片,观察窗通过焊接方式与KF40法兰接头实现一体化密封连接,KF40法兰接头通过法兰卡扣与KF40四通法兰上接头连接,所述KF40四通法兰内部包括样品凹台和不锈钢底座,其中一个KF40三通法兰的两个接口通过法兰卡扣连接两个进气阀,可分别通入干燥空气、水蒸气和臭氧,另一个KF40三通法兰的两个接口分别通过法兰卡扣连接真空放气阀和真空泵。
上述的紫外光路,散热柱是直径和高均为5cm的铝柱,紫外LED是功率6W,主波长为254nm的四灯珠,一英寸双凸透镜的直径为一英寸,焦距61.8mm,材质为紫外熔融石英,安装在直径一英寸的镜架上,双凹透镜是直径一英寸,焦距50mm,材质为紫外熔融石英,安装在直径一英寸的镜架上,二英寸双凸透镜的直径为两英寸,焦距75mm,材质为紫外熔融石英,安装在直径两英寸的镜架上,因为晶片尺寸为二英寸而选择笼板转接件,笼板转接件规格为30mm转接60mm,三片透镜和笼板转接件通过笼式支杆连接,上述透镜组可实现扩束效果。
上述的光路支撑架中叉式压片、不锈钢立杆通过M6螺丝连接固定在光学平板上,叉式压片为固定不锈钢立杆所用器件,笼式支杆夹块通过M6螺丝固定在不锈钢立杆上,笼式支杆夹块为连接不锈钢立杆与夹持式安装架所用器件,夹持式安装架通过M4螺丝固定在笼式支杆夹块上、笼夹持式安装架与紫外光路中所述笼式支杆通过M4螺丝固定,起到支撑作用。
上述的KF40四通法兰、KF40三通法兰均为不锈钢材质且特征一致,KF40四通法兰与KF40三通法兰的每一个接头的中心直径为44mm,且每一个接头正面均刻有O型槽和凹台,其中O型槽直径为52mm,宽度3mm,凹台深2mm,直径为48mm,用于放置O型圈与不锈钢支架,通过法兰卡扣从而将接头密封连接。
上述的KF40四通法兰下接头包括直径38mm,高45mm的不锈钢底座和高为8mm四周有凹台的样品凹台,凹台宽度2mm,深度3mm,样品凹台上方有边长20mm,深度0.8mm的样品池,样品池可放置边长20mm的方形晶片,晶片可为硅片或者其他窗片。
上述两个进气阀为KF40转接尺寸12PU气管,放气阀为KF40放气阀,所述进气阀、真空放气阀和材质均为不锈钢。
利用本实用新型紫外辐照真空系统的小型键合装置对晶片清洁和活化时,操作步骤可按照如下进行:首先将晶片进行预处理,晶片在丙酮和乙醇中用超声波辅助冲洗,然后在去离子水中连续冲洗,将冲洗完的晶片置于样品凹台中,用法兰卡扣固定好各个接头,打开紫外LED,开始抽真空,待腔内达到所需真空度时,先通入干燥空气,空气中的氮不会被影响,但氧被紫外照射转化为氧自由基和臭氧,氧自由基和臭氧与吸附在晶片上的碳氢化合物的有机污染物分子发生反应,产生挥发性分子产物(即CO2、H2O),然后通入臭氧,臭氧被分解为氧气和氧自由基,可再次进行上述循环,上述挥发性分子产物可通过真空放气阀排出,然后打开水蒸气进气阀,将臭氧进气阀关闭,待反应后,取出晶片进行处理,若晶片为边长为10mm的方片,可一次性处理两片,后续处理完毕后可直接进行键合,若晶片较大可用依次处理或者两套装置处理。氧(O2)、臭氧(O3)和氧自由基(O*)转化方式可用如下方程式表示,2O2→O*+O3,O3→O2+O*
附图说明
图1为具体实施方式中所述的紫外辐照真空系统的小型键合装置立体结构示意图。
图2为本实用新型紫外辐照真空系统的小型键合装置进行晶片键合的具体流程图。
图3为具体实施方式所述的紫外LED与散热柱的立体结构示意图。
图4为具体实施方式所述的KF40四通法兰正面的立体结构示意图。
图5为具体实施方式所述的KF40三通法兰正面的立体结构示意图。
图6为具体实施方式所述的凹台的立体结构示意图。
图7为具体实施方式所述的不锈钢底座与凹台的立体结构示意图。
附图标记说明。
1、KF40三通法兰。
2、法兰卡扣。
3、臭氧进气阀。
4、KF40四通法兰。
5、真空放气阀。
6、观察窗。
7、观察窗窗片。
8、二英寸双凸透镜。
9、笼板转接件。
10、笼式支杆。
11、一英寸双凹透镜。
12、一英寸双凸透镜。
13、散热柱。
14、不锈钢立杆。
15、笼式支杆夹块。
16、夹持式安装架。
17、紫外LED。
18、叉式压片。
19、水蒸气进气阀。
20、样品凹台。
21、不锈钢底座。
401、右端口。
402、上端口。
403、左端口。
404、下端口。
101、单接头。
102、上接头。
103、下接头。
具体实施方式
为详细说明技术方案中的技术内容、构造特征、最终目的及呈现效果,以下结合具体附图详予说明。请参阅图1至图7,本实用新型专利提供了一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,包括散热柱(13)、紫外LED(17)、一英寸双凸透镜(12)、双凹透镜(11)、笼板转接件(9)、二英寸双凸透镜(10),紫外光路中所有透镜都由镜架所支撑,镜架通过笼式支杆(10)连接;光路支撑架包括光学平板、叉式压片(18)、笼式支杆夹块(15)、夹持式安装架(16)连接在不锈钢立杆(14)上;真空系统包括观察窗(6)、KF40法兰接头、一个KF40四通法兰(4)、两个KF40三通法兰(1),KF40四通法兰(4)左右两个接头分别与两个KF40三通法兰(1)通过法兰卡扣(2)所固定,观察窗(6)内部包括观察窗窗片(7)材料为石英,观察窗(6)通过焊接方式与KF40法兰接头实现一体化密封连接,KF40法兰接头通过法兰卡扣(2)与KF40四通法兰上端口(402)连接,KF40四通法兰下端口(404)通过焊接方式与不锈钢底座实现密封处理,所述KF40四通法兰(4)内部包括样品凹台(20)和不锈钢底座(21),其中左边KF40三通法兰上接头(102)通过法兰卡扣(2)连接水蒸气进气阀(19),左边KF40三通法兰下接头(103)通过法兰卡扣(2)连接臭氧进气阀(3),左边KF40三通法兰单接头(101)通过法兰卡扣(2)与KF40四通法兰左端口(403)连接;右边KF40三通法兰上接头(102)通过法兰卡扣(2)连接真空泵,可进行抽真空,右边KF40三通法兰下接头(103)通过法兰卡扣(2)连接真空放气阀(5),右边KF40三通法兰单接头(101)通过法兰卡扣(2)与KF40四通法兰右端口(401)连接;样品凹台(20)放置在不锈钢底座(21)表面,一起放入KF40四通法兰下端口(404)。
具体的,上述实施例中,KF40法兰为国家标准的真空类型的法兰,其中KF40为行业公认类型和规格代号。具体的,上述实施例中,如图3,所述的紫外LED(17)是由4个小灯珠组成的,主波长为254nm,总功率为6W,与散热柱(13)通过导热硅胶黏结在一起,外部接有电源来保证其正常工作。
利用本实用新型紫外辐照真空系统的小型键合装置进行晶片键合时,可按照下述步骤进行,流程图如图2所示:
首先将晶片进行预处理,晶片在丙酮和乙醇中用超声波辅助冲洗,然后在去离子水中连续冲洗,将冲洗完的晶片置于样品凹台(20)中,用法兰卡扣(2)固定好各个接头,打开紫外LED(17)垂直照射晶片,然后开始抽真空,待腔内达到所需的真空度时,先通入干燥空气,空气中的氮不会被影响,但氧被紫外照射转化为氧自由基和臭氧,氧自由基和臭氧与吸附在晶片上的碳氢化合物的有机污染物分子发生反应,产生挥发性分子产物(即CO2、H2O),然后通入臭氧,待持续通入臭氧一段时间后,打开水蒸气进气阀(19),将臭氧进气阀(3)关闭,通入水蒸气,待反应结束后,取出晶片进行处理,下一步可检测晶片表面粗糙度或者将两片晶片直接键合并测试键和强度。
本实用新型专利涉及一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,由于不同材质的晶片化学键断裂所需的键能不同,预处理和活化晶片表面所需时间也不同,晶片所需真空度、紫外线辐照和通入臭氧以及水蒸气的时间也不同,将不同材质进行同质或异质键合所需的最佳参数设定好,进行实验,实验键合后可以测试讨论其键和强度和其他特征。
尽管已经对上述各实施例进行了描述,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改,所以以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利保护范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,包括紫外光路、光路支撑架和真空系统,其特征在于,所述的紫外光路从上而下包括散热柱、紫外LED、一英寸双凸透镜、双凹透镜、笼板转接件、二英寸双凸透镜,所述紫外光路中的透镜都由镜架所支撑,镜架通过笼式支杆连接;所述光路支撑架包括叉式压片、不锈钢立杆、笼式支杆夹块、夹持式安装架;所述真空系统包括观察窗、KF40法兰接头,KF40四通法兰、KF40三通法兰,KF40四通法兰左右两个接头分别与两个KF40三通法兰通过法兰卡扣所连接,所述的观察窗内部包括紫外熔融石英窗片,观察窗通过焊接方式与KF40法兰接头实现一体化密封连接,KF40法兰接头通过法兰卡扣与KF40四通法兰上接头连接,KF40四通法兰下接头通过焊接方式与光学平板实现密封处理,所述KF40四通法兰内部包括样品凹台与不锈钢底座,其中一个KF40三通法兰的两个接口通过法兰卡扣连接两个进气阀,可分别通入干燥空气、水蒸气和臭氧,另一个KF40三通法兰的两个接口分别通过法兰卡扣连接真空放气阀和真空泵。
2.根据权利要求1所述的一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,其特征在于所述的紫外光路,散热柱是直径和高均为5cm的铝柱,紫外LED是功率6W,主波长为254nm的四灯珠,一英寸双凸透镜的直径为一英寸,焦距61.8mm,材质为紫外熔融石英,安装在直径一英寸的镜架上,双凹透镜是直径一英寸,焦距50mm,材质为紫外熔融石英,安装在直径一英寸的镜架上,二英寸双凸透镜的直径为二英寸,焦距75mm,材质为紫外熔融石英,安装在直径二英寸的镜架上,笼板转接件规格为30mm转接60mm。
3.根据权利要求1所述的一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,其特征在于,所述的光路支撑架中叉式压片、不锈钢立杆通过M6螺丝连接固定在光学平板上,笼式支杆夹块通过M6螺丝固定在不锈钢立杆上,夹持式安装架通过M4螺丝固定在笼式支杆夹块上,夹持式安装架与紫外光路中所述笼式支杆通过M4螺丝固定,起到支撑作用。
4.根据权利要求1所述的一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,其特征在于,所述的KF40四通法兰、KF40三通法兰均为不锈钢材质且特征一致,KF40四通法兰与KF40三通法兰的每一个接头的中心直径为44mm,且每一个接头正面均刻有O型槽和凹台,其中O型槽直径为52mm,宽度3mm,凹台深2mm,直径为48mm,用于放置O型圈与不锈钢支架,通过法兰卡扣从而将接头密封连接。
5.根据权利要求1所述的一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,其特征在于,所述的KF40四通法兰下接头包括直径38mm,高45mm的不锈钢底座和高为8mm四周有凹台的样品凹台,凹台宽度2mm,深度3mm,样品凹台上方有边长22mm,深度0.8mm的样品池,样品池可放置边长20mm的晶片。
6.根据权利要求1所述的一种紫外辐照真空系统的小型键合装置,其特征在于,所述两个进气阀为KF40转接尺寸12PU气管,放气阀为KF40放气阀,所述进气阀、真空放气阀材质均为不锈钢。
CN202223106344.XU 2022-11-23 2022-11-23 一种紫外辐照真空系统的小型键合装置 Active CN220456356U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202223106344.XU CN220456356U (zh) 2022-11-23 2022-11-23 一种紫外辐照真空系统的小型键合装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202223106344.XU CN220456356U (zh) 2022-11-23 2022-11-23 一种紫外辐照真空系统的小型键合装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN220456356U true CN220456356U (zh) 2024-02-06

Family

ID=89736884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202223106344.XU Active CN220456356U (zh) 2022-11-23 2022-11-23 一种紫外辐照真空系统的小型键合装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN220456356U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200924046A (en) Method and apparatus for cleaning a substrate
CN103337450B (zh) 紫外光/臭氧表面清洗与氧化改性真空设备及其使用方法
US20090258159A1 (en) Novel treatment for mask surface chemical reduction
NO20083285L (no) Fremgangsmate og anordning for presisjonsbearbeiding av substrater ved hjelp av laser anordnet i en vaeskestromning, og anvendelse derav
CN105074882A (zh) 光照射装置
EP1254698B1 (en) Ozone treating apparatus
CN220456356U (zh) 一种紫外辐照真空系统的小型键合装置
KR20110088364A (ko) 광 처리 장치 및 광 처리 방법
CN106178028A (zh) 一种利用等离子体活化水溶液进行设备消毒杀菌的方法
KR20190058707A (ko) 기판 접합 방법, 기판 접합 시스템 및 친수화 처리 장치의 제어 방법
CN103422052A (zh) 基板表面处理设备
CN110430996B (zh) 环烯烃聚合物的接合方法
CN113004567A (zh) 一种超低吸附移液吸头的表面处理方法
CN108520854A (zh) 一种利用紫外光活化键合叠加式放置的玻璃与其他材料的方法
CN1449872B (zh) 一种利用微波清洁材料表面的方法及其装置
CN106517572A (zh) 一种基于硫酸根自由基的去除污水中人工甜味剂的高级氧化方法
EP1460047A1 (en) Method for adhering transparent articles and quartz glass plate prepared through adhesion and device using the same
CN209010187U (zh) 一种高效杀菌和有效降解有机物的超声紫外联合装置
JPS6187338A (ja) 多重ビ−ム照射Si表面ドライ洗浄法
JP2007182503A (ja) 表面改質フィルムの製造方法
CN1281540C (zh) 玻璃基质微分析芯片的低温封接方法
CN214715579U (zh) 一种uv光催化有机废气处理装置
TWI241221B (en) Apparatus and method for dry cleaning a substrate by UV light
JP5607470B2 (ja) 基材表面親水化処理方法及び被処理物の製造装置
JP3457059B2 (ja) 容器の洗浄方法及び洗浄装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant