[发明专利]晶圆真空键合机及键合方法

权利要求书

1.一种晶圆真空键合机，其特征在于：它包括箱体(1)，所述箱体(1)内设有真空发生器，所述箱体(1)上设有内部封闭的压机(2)，所述压机(2)包括设于箱体(1)上的夹具(2.2)以及设在夹具(2.2)上并在盖上时使内部封闭的盖子(2.1)，所述盖子(2.1)内设有压板(7)，所述压板(7)的下表面设有加热板(9)，所述压板(7)和加热板(9)之间设有隔热层(8)，所述夹具(2.2)内设有用于放置晶圆的托盘(3)，所述托盘(3)的下方设有加热装置，所述托盘(3)的周围设有多个在直径方向移动的定位块(4)，所述每个定位块(4)由设置在夹具(2.2)外壁上的气缸(5)带动，所述每个定位块(4)的头部还设有支架(4.1)。

2.根据权利要求1所述的晶圆真空键合机，其特征在于：所述支架(4.1)为连接在定位块(4)头部的金属丝向外弯曲制成。

3.根据权利要求1所述的晶圆真空键合机，其特征在于：所述夹具(2.2)内还设有垂直于夹具(2.2)底部的多个等高的限位块(6)。

4.根据权利要求1所述的晶圆真空键合机，其特征在于：所述定位块(4)有三个，所述三个定位块(4)在托盘(3)周围均匀布置。

5.根据权利要求1所述的晶圆真空键合机，其特征在于：所述箱体(1)上至少设有一个由推动机构(11)带动的“C”形夹头(12)，当盖子(2.1)盖在夹具(2.2)上时，所述夹头(12)在向内推动能够夹住夹具(2.2)和盖子(2.1)的边缘，使夹具(2.2)和盖子(2.1)夹紧。

6.根据权利要求1所述的晶圆真空键合机，其特征在于：所述盖子(2.1)通过一支撑架(13)连接在箱体(1)上，所述箱体(1)上设有一支撑座(14)，所述支撑架(13)的一端与支撑座(14)铰接，支撑架(13)的另一端与盖子(2.1)的外侧的中部铰接使盖子(2.1)可以相对于支撑架(13)转动。

7.根据权利要求6所述的晶圆真空键合机，其特征在于：所述盖子(2.1)与支撑架(13)铰接是指，所述支撑架(13)上设有转动孔(13.1)和销孔(13.2)，盖子(2.1)通过一转轴(15)穿过转动孔(13.1)与支撑架(13)连接并可相对于支撑架(13)转动，盖子(2.1)通过一销子穿过销孔(13.2)与支撑架(13)连接。

8.根据权利要求6所述的晶圆真空键合机，其特征在于：所述转动孔(13.1)为腰型孔，所述转轴(15)在腰型孔中可左右移动，所述夹具(2.2)上设有导向槽(16)，所述盖子(2.1)上设有与该导向槽(16)配合的导向凸起(17)，所述盖子(2.1)盖在夹具(2.2)上时，导向凸起(17)嵌入导向槽(16)内。

9.一种晶圆键合方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、将上面涂键合胶的第一块晶圆放到托盘上；

S2、通过气缸控制多个定位块向托盘方向前进，将第一块晶圆定位；

S3、在定位块支架上放置第二块晶圆，然后盖上盖子封闭压机，并抽真空；

S4，当真空度到达设定值时，控制多个定位块后退，第二块晶圆从定位块支架上降落到第一块晶圆上面；

S5，通过气缸控制多个定位块再次向托盘方向前进，对两块晶圆进行定位；

S6、通过压机控制压板向下，使第一块晶圆和第二块晶圆压合，维持t分钟；

S7、控制多个定位块再次后退，然后控制加热板和加热装置进行加热使键合胶固化；

S8、键合完成后，打开压机，将键合后的晶圆取出。

10.根据权利要求9所述的晶圆键合方法，其特征在于：所述步骤S4中，真空度的设定值为：5～15帕，所述步骤S6中压合的时间t为2～10分钟，所述步骤S7中加热温度为：200～300度，时间为5～15分钟。