压轴装置及键合装置的制作方法

本技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种压轴装置及键合装置。

背景技术：

1、目前发光二极管(light emitting diode，led)微缩化和矩阵化技术的制程中需要对不同材质的晶圆通过键合的方式进行衬底转移，键合是将两片不同材质的晶圆面对面贴合起来，并施加以一定的压力、温度及电压等外部条件，在原有的两片晶圆间界面产生原子或分子间的结合力，如共价键、金属键及分子键等，使两表面间的键合能达到一定强度，而使这两片晶圆结为一体。

2、然而，由于晶圆中间和晶圆边缘所受应力的影响，在键合晶圆的过程中，晶圆在同一压力下键合会出现气泡等问题，气泡在后续的制程中容易发生破裂而导致其它缺陷，降低最终产品良率。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种压轴装置及键合装置，旨在解决不同晶圆的键合界面间出现气泡等问题，提高晶圆键合的质量。

2、为实现上述目的及其他目的，本申请的一方面提供一种压轴装置，用于对材质不同的第一晶圆与第二晶圆进行键合，装置包括内轴、外轴、内压力部及外压力部，内轴沿第一方向延伸且具有沿第一方向相对的施压面及受压面；外轴环绕内轴，内轴位于外轴的内部；内压力部设置于内轴的受压面，用于经由受压面向内轴施加第一压力；外压力部环绕内压力部，内压力部位于外压力部的内部；外压力部用于向外轴施加第二压力；第二压力沿第一方向的分量值大于第一压力沿第一方向的分量值。

3、上述实施例中的压轴装置，通过内轴和内压力部向第一晶圆与第二晶圆施加第一压力，通过外轴和外压力部向第一晶圆与第二晶圆施加第二压力，第二压力沿第一方向的分量值大于第一压力沿第一方向的分量值，实现对第一晶圆与第二晶圆的中间区域和边缘区域施加不同压力。传统的压轴装置对晶圆的不同区域施加相同的压力，导致第一晶圆与第二晶圆键合后会产生气泡，本实施例通过对第一晶圆与第二晶圆的中间区域与边缘区域施加不同压力，有效排除第一晶圆与第二晶圆键合界面的气泡，提高晶圆键合的质量，提升最终产品的良率。

4、可选地，外轴与内轴同轴；及/或外压力部与内压力部同轴，使得外轴与内轴及/或外压力部与内压力部形成同轴结构，同时向第一晶圆与第二晶圆的中间区域与边缘区域施加不同压力。

5、可选地，外轴沿第一方向远离外压力部的表面，与内轴的施压面之间无间隙，使得压轴装置在键合第一晶圆与第二晶圆时，不会在内轴与外轴的连接处产生气泡，提高键合质量。

6、可选地，内轴沿第一方向的长度大于外轴沿第一方向的长度，使得内压力部对内轴施加压力时，不会与外压力部对外轴施加压力产生矛盾。

7、可选地，内轴的施压面为圆形；外轴沿第一方向远离外压力部的表面为圆环，使得内轴与外轴在键合第一晶圆与第二晶圆时，可以更精准地使得内轴键合第一晶圆与第二晶圆的中间圆形区域，外轴键合第一晶圆与第二晶圆的边缘圆环区域，使得压轴装置与晶圆的形状更贴合，晶圆的不同区域受力更均匀，减少晶圆键合过程中气泡的产生，提高键合良率。

8、可选地，压轴装置还包括固定部，固定部用于悬置内轴及外轴。

9、可选地，压轴装置还包括控制部，控制部与内压力部及外压力部均连接，用于控制内压力部经由受压面向内轴施加第一压力，及控制外压力部向外轴施加第二压力。控制部可以使内轴和外轴同时向第一晶圆与第二晶圆的中间区域与边缘区域施加第一压力与第二压力，有效排除第一晶圆与第二晶圆键合界面的气泡，提高晶圆键合的质量，提升最终产品的良率。

10、可选地，控制部包括单片机、可编程逻辑控制器、工控机、电脑及平板电脑中至少一种。

11、可选地，第一晶圆与第二晶圆同轴叠置；第一晶圆/第二晶圆的中部位于内轴的施压面沿第一方向远离内压力部的一侧。

12、基于同样的实用新型构思，本申请还提供一种键合装置，包括上述压轴装置。

13、上述实施例中的键合装置，通过内轴和内压力部向第一晶圆与第二晶圆施加第一压力，通过外轴和外压力部向第一晶圆与第二晶圆施加第二压力，第二压力沿第一方向的分量值大于第一压力沿第一方向的分量值，实现对第一晶圆与第二晶圆的中间区域和边缘区域施加不同压力。传统的压轴装置对晶圆的不同区域施加相同的压力，导致第一晶圆与第二晶圆键合后会产生气泡，本实施例通过对第一晶圆与第二晶圆的中间区域与边缘区域施加不同压力，有效排除第一晶圆与第二晶圆键合界面的气泡，提高晶圆键合的质量，提升最终产品的良率。

技术特征：

1.一种压轴装置，其特征在于，用于对材质不同的第一晶圆与第二晶圆进行键合，所述装置包括：

2.如权利要求1所述的压轴装置，其特征在于，所述外轴与所述内轴同轴；及/或

3.如权利要求2所述的压轴装置，其特征在于，所述外轴沿所述第一方向远离所述外压力部的表面，与所述内轴的施压面之间无间隙。

4.如权利要求1-3任一项所述的压轴装置，其特征在于，所述内轴沿所述第一方向的长度大于所述外轴沿所述第一方向的长度。

5.如权利要求1-3任一项所述的压轴装置，其特征在于，所述内轴的施压面为圆形；

6.如权利要求1-3任一项所述的压轴装置，其特征在于，还包括：

7.如权利要求1-3任一项所述的压轴装置，其特征在于，还包括：

8.如权利要求7所述的压轴装置，其特征在于，所述控制部包括单片机、可编程逻辑控制器、工控机、电脑及平板电脑中至少一种。

9.如权利要求1-3任一项所述的压轴装置，其特征在于，所述第一晶圆与所述第二晶圆同轴叠置；

10.一种键合装置，其特征在于，包括：

技术总结
本技术涉及一种压轴装置及键合装置，压轴装置用于对材质不同的第一晶圆与第二晶圆进行键合，装置包括内轴、外轴、内压力部及外压力部，内轴沿第一方向延伸且具有沿第一方向相对的施压面及受压面；外轴环绕内轴，内轴位于外轴的内部；内压力部设置于内轴的受压面，用于经由受压面向内轴施加第一压力；外压力部环绕内压力部，内压力部位于外压力部的内部；外压力部用于向外轴施加第二压力；第二压力沿第一方向的分量值大于第一压力沿第一方向的分量值。通过对第一晶圆与第二晶圆的中间区域与边缘区域施加不同压力，有效排除第一晶圆与第二晶圆键合界面的气泡，提高晶圆键合的质量，提升最终产品的良率。

技术研发人员：王山平
受保护的技术使用者：重庆康佳光电科技有限公司
技术研发日：20230224
技术公布日：2024/1/13