[实用新型]晶圆键合装置

说明书

本实用新型提供了一种晶圆键合装置，包括：用于键合晶圆的键合腔；用于对键合后的所述晶圆进行逐级冷却的多个串联设置的温度缓冲腔；用于传送所述晶圆的多个晶圆传送模块，其设置于所述键合腔与所述温度缓冲腔之间以及多个串联设置的所述温度缓冲腔中相邻的所述温度缓冲腔之间。本实用新型通过设置多个串联连接键合腔的温度缓冲腔，使键合后的晶圆在多个温度缓冲腔中逐级冷却，减少了对所述键合腔的占用时间，从而提升了键合腔的使用效率；同时，温度缓冲腔的设置还可以减小键合晶圆传递时的热冲击，使键合晶圆的热应力逐步释放，优化键合晶圆的整体形貌参数，避免了直接将高温键合晶圆从键合装置中取出而导致的键合晶圆解键合或碎裂问题。

技术领域

本实用新型涉及晶圆键合领域，特别是涉及一种晶圆键合装置。

背景技术

在硅基集成电路的制造工艺中，随着晶体管尺寸进入纳米尺度，依靠缩小晶体管尺寸来提高性能的方法遭遇了瓶颈，单一材料已经不能满足半导体技术的快速发展。因此，在超越摩尔的技术发展路线中提出了对异质集成技术的迫切需求。异质集成技术是将具有不同性质的材料集成在一起，从而实现多种功能器件的高密度集成。晶圆键合是实现不同材料异质集成的有效方法。除此之外，3D集成技术的发展也离不开晶圆键合技术。

目前，在晶圆键合过程中，常常需要对晶圆加热后进行键合，这就需要高效快速的高温键合装置。然而，现在所用的高温键合装置在键合完成后，需要等到键合晶圆降低到一定温度后才能从腔室中取出，这就大幅降低了晶圆高温键合的效率；而如果将未充分冷却的键合晶圆直接从键合装置中取出，则又会因晶圆急剧降温而引发解键合，甚至导致晶圆碎裂，这将严重影响产品良率。

因此，有必要提出一种新的晶圆键合装置，解决上述问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆键合装置，用于解决现有技术中晶圆键合后降温过程影响键合效率和键合质量的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供了一种晶圆键合装置，其特征在于，包括：

用于键合晶圆的键合腔；

用于对键合后的所述晶圆进行逐级冷却的多个串联设置的温度缓冲腔；

用于传送所述晶圆的多个晶圆传送模块，其设置于所述键合腔与所述温度缓冲腔之间以及多个串联设置的温度缓冲腔中相邻的所述温度缓冲腔之间。

作为本实用新型的一种可选方案，所述键合腔包括上载片台和下载片台，所述上载片台和所述下载片台分别设有相互平行并可贴合的晶圆承载面，所述晶圆承载面上设置有晶圆定位结构。

作为本实用新型的一种可选方案，所述上载片台和所述下载片台的所述晶圆承载面上设置有吸真空孔，所述吸真空孔连接吸真空模块。

作为本实用新型的一种可选方案，所述上载片台和所述下载片台的所述晶圆承载面上设置有用于定位并固定所述晶圆的插销。

作为本实用新型的一种可选方案，所述键合腔包括加热单元。

作为本实用新型的一种可选方案，所述加热单元的加热部设置于所述键合腔的腔壁上。

作为本实用新型的一种可选方案，所述加热单元的加热部设置于所述上载片台和所述下载片台上。

作为本实用新型的一种可选方案，所述晶圆传送模块包括传送腔和机械手臂，所述传送腔设置于所述键合腔与所述温度缓冲腔之间或两个所述温度缓冲腔之间，所述机械手臂位于所述传送腔中。

作为本实用新型的一种可选方案，所述温度缓冲腔的个数为1至3个。

作为本实用新型的一种可选方案，所述温度缓冲腔内设有多个上下叠置的晶圆放置位。