一种键合装置及半导体键合设备的制作方法

本申请属于半导体，涉及晶圆键合处理，具体涉及一种键合装置及半导体键合设备。

背景技术：

1、在半导体领域，需要对晶圆进行键合。现有的键合设备采用如图1所示的键合装置，图中，1为键合片，2为待键合的晶圆，3为由吸盘、加热盘、底座等结构组成的载台组件，41为下支撑件，5为spacer（本申请也称之为间隔片）。工作时，由下支撑件41上升到与传送装置等高的位置，晶圆2由传送装置传送到下支撑件41上，下支撑件41再下降，将晶圆置于载台组件3上；间隔片5由电机或气缸带动做横向移动，到图1所示的位置，用于接收键合片1，然后间隔片5再由电机或气缸带动向外侧抽出，使键合片1置于晶圆2上；并在温度、真空度适宜的情况下进行键合。

2、以上现有的键合装置，其动力设备，也就是电机或气缸，存在内置和外置两种设置方式。将电机或气缸内置时，就需要考虑电机或气缸的耐高温、耐真空环境的性能；外置时，需要考虑因外置连接导致的键合室真空密封性降低以及如何解决的问题。两种方式都存在弊端，不能满足键合环境的高要求。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的目的在于提供一种键合装置及半导体键合设备，通过特定的结构对下支撑驱动力进行充分利用，使之作为间隔片驱动力，无需再另设置间隔片的动力机构（电机或气缸等），从而避免了现有技术中间隔片动力机构在内置和外置时存在的弊端。

3、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

4、本申请实施例提供了一种键合装置，所述键合装置包括：载台组件、下支撑组件、两个以上间隔片、两个以上间隔片连接件以及两个以上弹簧；

5、所述载台组件用于吸附、加热以及支撑待键合的晶圆；

6、所述间隔片连接件分设在所述载台组件的侧边，与对应的所述间隔片固接；所述弹簧设置在所述间隔片连接件的外侧，并对所述间隔片连接件施加弹性压力；

7、所述下支撑组件能够相对于所述载台组件上下移动以承接转移所述晶圆，且在所述下支撑组件上下移动的过程中，能够与所述间隔片连接件分离或接触，使得所述间隔片对应地处于开启状态或闭合状态。

8、另外，根据本申请的下支撑兼任间隔片作用的键合装置，还可以具有如下附加的技术特征：

9、在其中的一些实施方式中，所述间隔片连接件为两个，分别设于所述载台组件的两侧，并分别与对应侧的设于所述载台组件上方的所述间隔片固接；

10、所述弹簧的一端与所述键合装置所在键合室壁面连接，另一端与所述间隔片连接件连接。

11、在其中的一些实施方式中，所述间隔片连接件包括杆体、凸轮和支点部；

12、所述杆体的顶部与对应侧的所述间隔片固接，且所述杆体与所述间隔片呈垂直状态；

13、所述支点部固定设置在所述杆体的中间区域，所述杆体能够绕所述支点部转动；

14、所述凸轮固定设置在所述杆体的底部内侧。

15、在其中的一些实施方式中，所述下支撑组件包括下支撑件和凸轮撑杆；

16、所述下支撑件的上部插设在所述载台组件内的过孔中，并能够在驱动机构的驱动下沿所述载台组件上下移动；

17、所述凸轮撑杆水平设置，并与所述下支撑件固接，与所述下支撑件同步上下移动；

18、在所述下支撑组件上下移动的过程中，所述凸轮撑杆能够与所述凸轮分离或接触，使得所述间隔片呈开启状态或闭合状态。

19、在其中的一些实施方式中，所述凸轮撑杆的两端为弧形结构或球形结构。

20、在其中的一些实施方式中，两个所述凸轮关于所述下支撑件的竖向中心轴线对称。

21、在其中的一些实施方式中，所述间隔片呈闭合状态时所述杆体呈垂直状态。

22、在其中的一些实施方式中，所述弹簧与所述杆体的连接点位于所述凸轮的正上方。

23、在其中的一些实施方式中，所述支点部上设有限制所述杆体最大倾斜角度的限位结构。

24、本申请实施例还提供了一种半导体键合设备，其包括如前所述的键合装置。

25、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

26、本申请实施例中，所提供的下支撑兼任间隔片作用的键合装置，其舍弃了现有技术中两间隔片横向移动驱动机构，并对原有的下支撑件位移驱动机构的驱动力进行二次利用，使其在驱动下支撑件的过程中同时实现对间隔片状态的驱动，避免了现有技术中存在弊端；同时，本申请在驱动力二次利用过程中采用的结构简单、高效、稳定，不仅容易实现和推广，还能够提高装置的使用寿命，一举多得。

27、本申请的半导体键合设备包括所述的键合装置，因而至少具有所述的键合装置的所有特征及优势，在此不再赘述。本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种键合装置，其特征在于，所述键合装置包括：载台组件、下支撑组件、两个以上间隔片、两个以上间隔片连接件以及两个以上弹簧；

2.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，所述间隔片连接件为两个，分别设于所述载台组件的两侧，并分别与对应侧的设于所述载台组件上方的所述间隔片固接；

3.根据权利要求1或2所述的键合装置，其特征在于，所述间隔片连接件包括杆体、凸轮和支点部；

4.根据权利要求3所述的键合装置，其特征在于，所述下支撑组件包括下支撑件和凸轮撑杆；

5.根据权利要求4所述的键合装置，其特征在于，所述凸轮撑杆的两端为弧形结构或球形结构。

6.根据权利要求4所述的键合装置，其特征在于，两个所述凸轮关于所述下支撑件的竖向中心轴线对称。

7.根据权利要求4所述的键合装置，其特征在于，所述间隔片呈闭合状态时所述杆体呈垂直状态。

8.根据权利要求3所述的键合装置，其特征在于，所述弹簧与所述杆体的连接点位于所述凸轮的正上方。

9.根据权利要求3所述的键合装置，其特征在于，所述支点部上设有限制所述杆体最大倾斜角度的限位结构。

10.一种半导体键合设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的键合装置。

技术总结
本申请公开了一种键合装置及半导体键合设备，属于半导体领域。一种键合装置包括：载台组件、下支撑组件、两个以上间隔片、两个以上间隔片连接件以及两个以上弹簧；所述载台组件用于吸附、加热以及支撑待键合晶圆；所述间隔片连接件分设在载台组件侧边，与对应的间隔片固接；所述弹簧设置在间隔片连接件的外侧，并对间隔片连接件施加弹性压力；所述下支撑组件兼具下支撑作用以及对间隔片的控制作用，在所述下支撑组件上下位移的过程中通过与间隔片连接件的分离和接触改变间隔片的开启和闭合状态。本申请通过特定的结构对下支撑驱动力进行二次利用，避免了现有技术中间隔片驱动机构内置和外置时存在的弊端。

技术研发人员：王正根,陈刚
受保护的技术使用者：迈为技术（珠海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16