具有检测及调整水平功能的键合机台的制作方法

本发明有关于一种具有检测及调整水平功能的键合机台，可于使用的过程中量测压合单元的水平，并实时调整压合单元的水平。

背景技术：

1、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，厚度较薄的芯片可以提高散热效率、增加机械性能、提升电性以及减少封装的体积及重量。

2、于半导体制程中，通常会在芯片的背面(即下表面)进行基板减薄制程、通孔蚀刻制程与背面金属化制程。然而，在进行基板减薄的过程中，当基板的厚度过薄(例如，低于或等于150微米)时，可能会导致晶圆破片或使晶圆发生弯曲变形，从而使得芯片无法使用并降低芯片良率。

3、因此，在进行基板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。完成基板减薄制程后，进行解键合制程，以将晶圆与载体分离。

4、然而，键合机台在键合过程中压合单元及载台之间若未保持水平，则可能会造成压合单元及载台对晶圆及载体的压合力度不均匀，导致基板与载体之间的黏合层具有键合气泡，以及使得键合后之晶圆的总厚度变异(ttv)不佳。

技术实现思路

1、为了解决先前技术所面临的问题，本发明提出一种新颖的具有检测及调整水平功能的键合机台，可通过多个伸缩式距离量测单元检测压合单元的水平，并依据检测的结果调整压合单元的水平。使得压合单元及载台可持续保持水平，并对两者之间的第一基板及第二基板施加均匀的压合力度，以避免在第一基板及第二基板之间产生键合气泡。

2、本发明的一目的，在于提出一种具有检测及调整水平功能的键合机台，主要包括一第一腔体、一第二腔体、一压合单元、一载台、多个水平调整单元及多个伸缩式距离量测单元，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。

3、压合单元位于第一腔体，载台则位于第二腔体。载台的承载面用以承载层叠的第一基板及第二基板，而压合单元则面对载台。压合单元可用以相对载台位移，并用以压合载台上第一基板及第二基板以形成一键合基板。

4、伸缩式距离量测单元设置载台的周围，并凸出载台的承载面。伸缩式距离量测单元的数量可为三个，并用以量测压合单元上不共线的三个点的距离，以判断压合单元的水平。

5、水平调整单元穿过第一腔体，其中水平调整单元的一端连接压合单元，而另一端则位于第一腔体及密闭空间的外部。当压合单元未维持水平时，可通过位于密闭空间外的水平调整单元，调整压合单元与载台的承载面之间的水平。

6、具体而言，本发明可通过伸缩式距离量测单元的量测结果，判断出压合单元是否维持水平，并以水平调整单元实时调整压合单元的水平。在量测及调整压合单元水平的过程中，第一腔体及第二腔体之间的密闭空间可维持低压或真空，以提高量测及调整压合单元水平的准确度，

7、为了达到上述的目的，本发明提出一种具有检测及调整水平功能的键合机台，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，载台并包括一承载面朝向压合单元，其中承载面用以承载层叠的一第一基板及一第二基板；多个水平调整单元，设置在第一腔体上，并包括一调整杆，其中调整杆穿过第一腔体，并连接压合单元，而部分的调整杆位于密闭空间外部，并在第一腔体上形成一调整部；及多个伸缩式距离量测单元，设置在第二腔体上，并包括：一固定座；一杆体，朝向压合单元，并高于载台的承载面；一底座，连接杆体，并经由一滑轨连接固定座；一弹性单元，位于底座及固定座之间，其中压合单元朝载台位移时会接触杆体，使得杆体及底座相对于固定座位移并压缩弹性单元，以量测压合单元与多个伸缩式距离量测单元之间的距离。

8、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中伸缩式距离量测单元包括一光学尺或一磁性尺，设置于固定座上用以量测杆体及底座相对于固定座位移的距离，以得知压合单元与多个伸缩式距离量测单元之间的距离。

9、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中固定座包括一底部及一侧部，底部与侧部垂直，底座经由弹性单元连接底部，并经由滑轨连接侧部。

10、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中水平调整单元包括一吊挂杆，吊挂杆连接压合单元。

11、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中水平调整单元包括一壳体，连接并固定在第一腔体上，而调整杆及吊挂杆则穿过壳体及第一腔体，并连接压合单元，其中调整杆及吊挂杆分别经由一轴封单元连接壳体。

12、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中调整杆包括一连接部、一第一弹性部及一第一套筒，连接部的一端连接压合单元，而连接部的另一端则经由第一弹性部连接调整部，其中第一套筒套设在第一弹性部的外部，第一套筒的一端连接压合单元。

13、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，包括一压合单元驱动器连接压合单元，用以驱动压合单元靠近或远离载台，并以压合单元压合载台承载的第一基板及第二基板。

14、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中多个伸缩式距离量测单元位于载台的周围。

15、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中压合单元包括多个凸出部对应多个伸缩式距离量测单元，压合单元朝载台位移时，凸出部会接触杆体。

16、所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其中凸出部及伸缩式距离量测单元的数量为三个或三个以上。

17、本发明的有益效果是：提供一种新颖的具有检测及调整水平功能的键合机台，可通过多个伸缩式距离量测单元量测压合单元的水平，并依据量测的结果，调整压合单元的水平。使得压合单元及载台之间可持续保持水平，并对两者之间的第一基板及第二基板施加均匀的压合力度，以避免在第一基板及第二基板之间产生键合气泡。

技术特征：

1.一种具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该伸缩式距离量测单元包括光学尺或磁性尺，设置于该固定座上用以量测该杆体及该底座相对于该固定座位移的距离，以得知该压合单元与该多个伸缩式距离量测单元之间的距离。

3.根据权利要求2所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该固定座包括底部及侧部，该底部与该侧部垂直，该底座经由该弹性单元连接该底部，并经由该滑轨连接该侧部。

4.根据权利要求1所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该水平调整单元包括吊挂杆，该吊挂杆连接该压合单元。

5.根据权利要求4所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该水平调整单元包括壳体，连接并固定在该第一腔体上，而该调整杆及该吊挂杆则穿过该壳体及该第一腔体，并连接该压合单元，其中该调整杆及该吊挂杆分别经由轴封单元连接该壳体。

6.根据权利要求1所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该调整杆包括连接部、第一弹性部及第一套筒，该连接部的一端连接该压合单元，而该连接部的另一端则经由该第一弹性部连接该调整部，其中该第一套筒套设在该第一弹性部的外部，该第一套筒的一端连接该压合单元。

7.根据权利要求1所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，包括压合单元驱动器连接该压合单元，用以驱动该压合单元靠近或远离该载台，并以该压合单元压合该载台承载的该第一基板及该第二基板。

8.根据权利要求1所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该多个伸缩式距离量测单元位于该载台的周围。

9.根据权利要求1所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该压合单元包括多个凸出部对应该多个伸缩式距离量测单元，该压合单元朝该载台位移时，该凸出部会接触该杆体。

10.根据权利要求9所述的具有检测及调整水平功能的键合机台，其特征在于，其中该凸出部及该伸缩式距离量测单元的数量为三个或三个以上。

技术总结
本发明为一种具有检测及调整水平功能的键合机台，主要包括一第一腔体、一第二腔体、一压合单元、一载台、多个水平调整单元及多个伸缩式距离量测单元。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。水平调整单元设置在第一腔体上，而伸缩式距离量测单元设置在第二腔体上。压合单元朝载台靠近时，会接触并压缩伸缩式距离量测单元，以量测压合单元的水平，并通过水平调整单元调整压合单元的水平，使得压合单元及载台可持续保持水平。

技术研发人员：林俊成,张容华,张茂展
受保护的技术使用者：天虹科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15