一种晶片粘接装置及晶片粘接方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种晶片粘接装置及晶片粘接方法。


背景技术：

2.在采用物理气相传输法进行sic晶体生长过程中、以及sic晶体加工过程中，需安装和固定晶片。目前粘接晶片，主要靠人工采用刀片刮涂粘接剂的方式，将粘接剂涂抹在晶片和晶片安装座上面，然后再将晶片与晶片安装座粘接在一起，但是粘结剂涂覆的均匀性及粘接的牢固性难以保障。


技术实现要素：

3.本发明的目的包括在于提供一种晶片粘接装置及晶片粘接方法，其能够通过晶片粘接装置将晶片粘接于晶片安装座，并且第一晶片安装装置、旋转加热平台均能够发生转动，也就是说在涂覆粘接剂的时候，第一晶片安装装置及旋转加热平台发生转动，利用离心力的作用下使得粘接剂涂覆的更加均匀，也更好的保证了粘接剂涂覆的牢固性，晶片粘接方法通过晶片粘接装置将晶片粘接至晶片安装座上，保证了晶片粘接的质量趋于统一，避免人员在操作过程中引起的粘接剂涂覆不均的情况。
4.本发明的实施例可以这样实现：
5.第一方面，本发明提供一种晶片粘接装置，用于将晶片粘接于晶片安装座，包括：
6.第一晶片安装装置，所述第一晶片安装装置包括第一安装架及可转动地设置于所述第一安装架的第一吸附件，所述第一吸附件用于吸附粘合层；
7.第二晶片安装装置，所述第二晶片安装装置包括第二安装架及设置于所述第二安装架的第二吸附件，所述第二吸附件用于吸附所述晶片；
8.旋转加热平台，所述旋转加热平台包括相连接的转动部及加热部，所述加热部用于加热所述转动部，所述转动部用于固定所述晶片安装座并带动所述晶片安装座转动。
9.驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述第二晶片安装装置靠近或远离所述第一晶片安装装置，以使所述晶片粘接于所述粘合层形成晶片粘合体，或，所述驱动装置用于驱动所述第二晶片安装装置靠近或远离所述旋转加热平台，以使所述晶片粘合体粘接于所述晶片安装座。
10.第二方面，本发明提供一种晶片粘接方法，基于上述的晶片粘接装置，包括：
11.安装所述粘合层于所述第一晶片安装装置，在预设时间内以第一预设速度转动所述第一吸附件，然后通过注胶装置将粘接剂涂覆于所述粘合层远离所述第一晶片安装装置的一侧；
12.安装所述晶片于所述第二晶片安装装置；
13.通过所述驱动装置驱动所述第二晶片安装装置靠近所述第一晶片安装装置，将所述晶片粘接于所述粘合层形成晶片粘合体；
14.通过所述驱动装置驱动所述第二晶片安装装置靠近所述旋转加热平台，将所述晶
片粘合体粘接于所述晶片安装座。
15.本发明实施例的有益效果包括，例如：本发明实施例提供了一种晶片粘接方法及晶片粘接装置，其在涂覆粘接剂的时候，第一晶片安装装置、第二晶片安装装置及旋转加热平台发生转动，利用离心的作用下使得粘接剂涂覆的更加均匀，也更好的保证了粘接剂涂覆的牢固性，并且利用晶片粘接装置采用晶片粘接方法来对晶片进行粘接，还能够保证晶片的粘接质量趋于统一，进而避免了晶片的粘接质量参差不齐。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本发明第一实施例提供的一种晶片粘接装置的结构示意图；
18.图2为本发明第二实施例提供的一种晶片粘接方法的流程示意图；
19.图3为本发明第二实施例提供的涂覆粘接剂于粘合层的示意图；
20.图4为本发明第二实施例提供的粘合层与晶片通过第一晶片安装装置及第二晶片安装装置对齐时的示意图；
21.图5为本发明第二实施例提供的粘合层与晶片粘接时的示意图；
22.图6为本发明第二实施例提供的粘合层与晶片粘接完成时的示意图；
23.图7为本发明第二实施例提供的涂覆粘接剂于晶片安装座的示意图；
24.图8为本发明第二实施例提供的晶片粘合体与晶片安装座粘接时的示意图；
25.图9为本发明第二实施例提供的晶片与晶片安装座完成粘接时的示意图。
26.图标：1000-晶片粘接装置；100-第一晶片安装装置；110-第一多孔吸盘；120-第一加热件；130-第一真空口；140-粘合层；150-第一安装架；200-第二晶片安装装置；210-第二多孔吸盘；220-第二加热件；230-第二真空口；240-晶片；250-第二安装架；300-晶片安装座；400-喷胶管；410-喷胶口；500-旋转加热平台。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方
位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
33.第一实施例：
34.请参考图1，本实施例提供了一种晶片粘接装置1000，用于将晶片240粘接于晶片安装座300，包括第一晶片安装装置100、第二晶片安装装置200、旋转加热平台500及驱动装置(附图中为示出)，其中通过驱动装置、第一晶片安装装置100和第二晶片安装装置200共同用于将晶片240粘接于晶片安装座300。
35.详细的，在本实施例中，第一晶片安装装置100包括第一安装架150及可转动地设置于第一安装架150的第一吸附件，第一吸附件用于吸附粘合层140，第一安装架150远离第一吸附件的一侧还开设有第一真空口130，第一真空口用于连接第一真空发生器，以使第一吸附件产生吸附力以吸附粘合层140。具体地在本实施例中，该第一吸附件为开设有多个孔的第一多孔吸盘110，第一晶片安装装置100还包括第一加热件120，第一加热件120用于加热第一吸附件，具体的，第一多孔吸盘110具有相对的第一面及第二面，第一面用于吸附粘合层140，第二面与第一加热件120连接。
36.第二晶片安装装置200包括第二安装架250及设置于第二安装架250的第二吸附件，第二吸附件用于吸附晶片240，第二安装架250还设有第二真空口230，第二真空口230用于连接第二真空发生器，以使第二吸附件产生吸附力以吸附晶片240。具体的，在本实施例中，该第二吸附件为开设有多个孔的第二多孔吸盘210，第二晶片安装装置200还包括第二加热件220，第二多孔吸盘210具有相对设置的第三面及第四面，第三面用于吸附晶片240，第四面与第二加热件220连接。
37.旋转加热平台500包括相连接的转动部及加热部，加热部(附图中未示出)用于向转动部(附图中未示出)加热，转动部用于固定晶片安装座300并带动晶片安装座300转动，具体的，转动部设置有安装部，用于固定晶片安装座300，需要说明的是，在此对加热部、转动部及安装部的具体形状不做具体限定，在晶片安装座300通过安装部安装于旋转加热平台500上时，在转动部发送转动后，能够带动晶片安装座300发生转动即可，也就是说，当晶片安装座300安装于旋转加热平台上时，在向晶片安装座300远离旋转加热平台的一面涂覆粘接剂时，晶片安装座300能够在转动部的带动下发生转动，进而能够在离心力的作用下使得粘接剂涂覆的更加均匀。
38.在本实施例中，晶片粘接装置1000还包括机架(附图中未示出)，机架包括第一安装平台及第二安装平台，第一安装平台用于安装第一晶片安装装置100，第二安装平台用于安装第二晶片安装装置200，并且第二安装平台位于第一安装平台的上方。
39.驱动装置用于驱动第二晶片安装装置200靠近或远离第一晶片安装装置100，以使晶片240粘接于粘合层140形成晶片粘合体，或，驱动装置用于驱动第二晶片安装装置200靠近或远离旋转加热平台500，以使晶片粘合体粘接于晶片安装座300。具体的，当驱动装置驱动吸附有晶片240的第二晶片安装装置200靠近吸附有粘合层140的第一晶片安装装置100，
并且粘合层140上涂覆有粘接剂，直至晶片240压设至粘合层140，当晶片240与粘合层140粘合完成后得到晶片粘合体，驱动装置驱动第二晶片安装装置200上升以远离第一晶片安装装置100，此时第二晶片安装装置200吸附有晶片粘合体。进而驱动装置驱动吸附有晶片粘合体的第二晶片安装装置200靠近安装有晶片安装座300的旋转加热平台500，并且该晶片安装座300上涂覆有粘接剂，直至晶片粘合体中的粘合层140压设于晶片安装座300，当晶片粘合体与晶片安装座300粘接完成后，关闭第二晶片安装装置200中的第二吸附件的吸附力，驱动装置驱动第二晶片安装装置200上升以远离旋转加热平台500。
40.具体的，在本实施例中，驱动装置包括x方向移动副及z方向移动副，该x方向移动副用于使第二晶片安装装置200在x方向移动，所述z方向移动副用于使第二晶片安装装置200在z方向上移动。
41.例如，由于第二晶片安装装置200位于第一晶片安装装置的上方，在晶片240与粘合层140粘接时，需要使得第一晶片安装装置的轴心与第二晶片安装装置的轴心在同一轴线上，以使晶片240的轴心与粘合层140的轴心在同一条轴线上，因此需要将驱动装置通过x方向移动副使得第二晶片安装装置200在x方向上移动，以至于晶片240的轴心与粘合层140的轴心在同一轴线上，在晶片240的轴心与粘合层140的轴心在同一轴线上后，驱动装置通过z方向移动副驱动第二晶片安装装置200在z方向上移动，使得吸附有晶片240的第二晶片安装装置200压设于吸附有粘合层140的第一晶片安装装置100上，以使晶片240粘接于粘合层140得到晶片粘合体，进而驱动装置在通过z方向移动副将吸附有晶片粘合体的第二晶片安装装置200在z方向上移动，以使第二晶片安装装置200上升以远离第一晶片安装装置100，在将晶片粘合体粘接于晶片安装座300上时同理。
42.可以理解的，在涂覆粘接剂的时候，第一晶片安装装置的第一多孔吸盘110发生转动，利用离心的作用下使得粘接剂涂覆的更加均匀，也更好的保证了粘接剂涂覆的牢固性。在用于晶片240的粘接时，第一晶片安装装置100与第二晶片安装装置200仅用于不同对象的粘接，例如，第一晶片安装装置100用于通过第一多孔吸盘110吸附粘合层140，第二晶片安装装置200用于通过第二多孔吸盘210吸附晶片240。并且上述第一真空发生器及第二真空发生器可以为一个真空发生装置，也可以为不同的真空发生装置，在此不做具体限定。
43.综上所述，通过上述晶片粘接装置1000来使得晶片240粘接于晶片安装座300，在涂覆粘接剂的时候，第一晶片安装装置、第二晶片安装装置及旋转加热平台发生转动，利用离心的作用下使得粘接剂涂覆的更加均匀，也更好的保证了粘接剂涂覆的牢固性。能够避免操作人员过多接触对人体有伤害的粘接剂，能够保护作业人员的身体健康，并且使用装置进行晶片240的粘接，能够使得晶片240的粘接质量趋于统一，避免晶片240的粘接质量参差不齐。
44.需要说明的是，晶片粘接于坩埚盖上，因此在本实施例中，粘接晶片240的晶片安装座300为坩埚盖。
45.第二实施例：
46.请参考图2，本实施例提供了一种晶片粘接方法，晶片粘接方法基于晶片粘接装置1000。
47.s1：安装粘合层140
48.安装粘合层140于第一晶片安装装置100，并在以第一预设速度转动第一吸附件，
然后通过注胶装置将粘接剂涂敷于粘合层140远离第一晶片安装装置100的一侧，具体的，请参考图3，注胶装置(附图中未示出)连接有喷胶管400，并通过喷胶管400的喷胶口410将粘接剂涂覆于粘合层140远离第一晶片安装装置100的一侧，需要说明的是，上述的注胶装置可以为注胶泵，通过注胶泵定量控制喷胶管涂覆于粘合层140的粘接剂的量。
49.具体的，在本实施例中，安装粘合层140与第一晶片安装装置100具体包括，首先将第一真空口130连接于第一真空发生器(附图中未示出)，放置上述粘合层140于第一多孔吸盘110并开启第一真空发生器，以使第一吸附件吸附住粘合层140，具体地，使得第一晶片安装装置100内产生负压，并通过第一多孔吸盘110吸附住粘合层140。喷胶管400一端与注胶装置连接，喷胶管400远离注胶装置的一端，即喷胶口410用于喷射粘接剂，进而打开注胶装置，通过注胶装置调节喷胶口410喷射于粘合层140上的粘接剂的量，在喷射粘接剂的同时，在预设时间内以第一预设速度转动第一第一多孔吸盘110，并设置第一晶片安装装置100旋转的第一预设时间。
50.可以理解的，在通过注胶装置喷射粘接剂于粘合层140上时，第一多孔吸盘110根据实际需要的速度发生自转，同时带动粘合层140旋转，在离心力的作用下能够使得粘合层140上的粘接剂更加均匀，在本实施例中，该第一真空发生器与上述第一真空发生器可以为同一真空发生器，也可以为不同的真空发生器，在此不做具体限定，只要能够实现该真空发生器能够对第一晶片安装装置100内产生负压即可。
51.s2：安装晶片240
52.进一步地，再安装晶片240于第二晶片安装装置200，具体的，将上述第二真空口230连接于第二真空发生器，放置上述晶片240于第二多孔吸盘210并开启第二真空发生器，使得第二晶片安装装置200内产生负压，并通过第二多孔吸盘210吸附住晶片240。
53.s3：将晶片240与粘合层140粘接
54.具体的，请参考图4-图6，在安装好晶片240和粘合层140后，通过驱动装置驱动第二晶片安装装置200靠近第一晶片安装装置100，将晶片240粘接于粘合层140形成晶片粘合体的步骤之前，需要通过驱动装置的x方向移动副驱动第二晶片安装装置200运动至第一晶片安装装置100的正上方，并使得第一多孔吸盘110与第二多孔吸盘210的轴心布置处于同一轴心，可以理解的，此时晶片240的轴心与粘合层140的轴心也处于同一轴线上。通过上述设置，在晶片240粘接于粘合层140上时，能够保证晶片240的中心与粘合层140的中心相对应设置，即晶片240的中心位于粘合层140的中心上。
55.在本实施例中，通过驱动装置驱动第二晶片安装装置200靠近第一晶片安装装置100，将晶片240粘接于粘合层140形成晶片粘合体的步骤包括：
56.首先，通过驱动装置的z方向移动副驱动第二晶片安装装置200下降，以使得晶片240与粘合层140相贴合形成晶片粘合体，并设定驱动装置对第二晶片安装装置200的第一下压压力，并设定第一保压时间，且同时加热第一吸附件及第二吸附件并设定加热时间，具体的，通过同时加热第一加热件120及第二加热件220并设定第一加热时间。详细的，在本实施例中，第二晶片安装装置200根据实际需要设定所需要的下压压力以时得晶片240通过粘合层140上的粘接剂与粘合层140相粘接，并在所需要的下压压力下第二晶片安装装置200压设于第一晶片安装装置100上一段时间，并且加热第一加热件120及第二加热件220，能够实现粘合层140上的粘接剂得以熔融，使得晶片240与粘合层140的顺利粘接，并根据粘合层
140上的粘接剂的剂量设定所需要的加热时间，以保证粘接剂能够满足晶片240与粘合层140能够顺利粘接。
57.进一步地，在晶片240与粘合层140顺利粘接后，关闭上述第一真空发生器，使得第一多孔吸盘110内达到常压状态，保压时间经过后，驱动装置解除对第二晶片安装装置200的第一下压压力，通过驱动装置的z方向移动副抬起第二晶片安装装置200。具体的，在上述晶片240与粘合层140粘接完成后，此时关闭第一真空发生器，使得第一晶片安装装置100内的压强处于常压状态，接触第一吸附件与粘合层140的吸附状态且保持第二吸附件与晶片240的吸附状态，也就是说，此时粘合层140不再被吸附于第一多孔吸盘110上，驱动装置关闭对第二晶片安装装置200的第一下压压力后，抬起第二晶片安装装置200，使得粘合层140粘接于晶片240上以得到晶片粘合体，并脱离第一晶片安装装置100，可以理解的是，该步骤完成实现了通过第一晶片安装装置100与第二晶片安装装置200将粘合层140和晶片240粘接，避免了作业人员在实现晶片240与粘合层140的粘接时与粘接剂发送接触，进而保护了人体的健康。
58.s4：粘接晶片粘合体于晶片安装座300
59.在本实施例中，请参考图7-图9，通过驱动装置驱动第二晶片安装装置200靠近旋转加热平台500，将晶片粘合体粘接于晶片安装座300步骤之前，需要将晶片安装座300安装于旋转加热平台500，具体地，通过旋转加热平台500的安装部与晶片安装座300(也即坩埚盖)安装，且旋转加热平台500以第二预设速度旋转，上述注胶装置连接有喷胶管400，并通过喷胶管400的喷胶口410将粘接剂涂覆于晶片安装座300远离旋转加热平台500的一侧，当晶片安装座300的粘接剂厚度达到预设厚度时，上述注胶装置关闭，且旋转加热平台500停止旋转，需要注意的是，附图中未示出注胶装置及第二真空发生器。
60.详细的，在本实施例中，上述旋转加热平台500结构只要是能够实现自转和加热，并且能够稳定的实现与晶片安装座300的卡接即可，在此对其安装部的结构不做具体限定，在待与晶片240粘接的晶片安装座300卡接于旋转加热平台500上时，通过注胶装置通过连接喷胶管400涂覆粘接剂于晶片安装座300上的同时，根据实际需要设定旋转加热平台500的旋转速度，进而带动晶片安装座300的旋转，实现晶片安装座300上的粘接剂充分均匀，并通过注胶装置调节晶片安装座300上粘接剂的剂量，当晶片安装座300上粘接剂的厚度达到粘接晶片240的需要的厚度时，停止注胶装置，并使得旋转加热平台500停止旋转，充分保障了晶片安装座300与晶片240的顺利粘接。
61.在本实施例中，通过驱动装置驱动第二晶片安装装置200靠近旋转加热平台500，将晶片粘合体粘接于晶片安装座300包括以下步骤。
62.首先通过驱动装置的x方向移动副驱动第二晶片安装装置200运动至旋转加热平台上方，并使第二吸附件的轴心与旋转加热平台500的轴心布置处于同一轴线，使得晶片粘合体的轴心与晶片安装座300的轴心处于同一轴线，在通过驱动装置的z方向移动副驱动第二晶片安装装置200下降，使第二晶片安装装置200压设于晶片安装座300，且设定驱动装置对于第二晶片安装装置200以第二下压压力下压，同时加热旋转加热平台500并设定第二加热时间，以使晶片粘合体通过粘接剂粘接于晶片安装座300。该加热时间可以根据晶片安装座300上的粘接剂的剂量设计不同时间，使得粘接剂的粘接效果更好，进而使得粘合层140顺利与晶片安装座300粘接。
63.进一步地，在粘合层140与晶片安装座300顺利粘接后，关闭第二真空发生器并解除驱动装置对于第二晶片安装装置200的第二下压压力。可以理解的，在关闭第二真空发生器后，第二晶片安装装置200内的压强为常压，并使得晶片240不再吸附于第二多孔吸盘210，驱动装置关闭对第二晶片安装装置200的第二下压压力后，驱动装置通过z方向移动副抬起第二晶片安装装置200时，上述粘合层140顺利的粘接于晶片安装座300上，也即，晶片240顺利的粘接于晶片安装座300上。
64.最后，将已经粘接好晶片240的晶片安装座300从旋转加热平台500上取下，可以放入需要合成碳化硅粉末的坩埚上，需要注意的是，第一真空发生器、第二真空发生器、注胶装置均未在附图中示出。
65.综上所述，通过上述晶片粘接装置以上述晶片粘接方法将晶片粘接于晶片安装座上，在涂覆粘接剂的过程中，由于第一晶片安装装置100的第一吸附件及旋转加热平台500均能够发生转动，因此安装在第一晶片安装装置100上的粘合层140在涂覆粘接剂的过程中，能够伴随第一吸附件转动，因此粘合层140在涂覆粘接剂的过程中能够在离心力的作用下涂覆的更加均匀，也保证了粘合层140与晶片240粘接后的牢固力，同样的，安装在旋转加热平台500上的晶片安装座300能够伴随转动部的转动而转动，因此在晶片安装座300在涂覆粘接剂的过程中，由于离心力的作用，涂覆在晶片安装座300上的粘接剂更加均匀，并且也保证了晶片粘合体与晶片安装座300粘接的牢固力。也能够避免人员在操作过程中引起粘接剂的化学成分对人体的伤害，起到保护作业人员的健康，并且通过上述晶片粘接装置1000粘接晶片240，能够保证粘接于晶片安装座300上的晶片240的质量趋于统一。
66.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。