[发明专利]真空晶圆键合机

说明书

本发明涉及晶圆生产领域，尤其涉及一种真空晶圆键合机，用于晶圆的键和。包括架体，所述的架体整体呈竖向的长方体状，所述的架体内部上下中间位置设有横向隔板，所述的横向隔板上表面左侧设有真空腔体，所述的真空腔体内底部设有加热盘，所述的加热盘上方设有柔性压头，柔性压头上表面通过连接件伸出真空腔体顶板与上侧的压力控制装置相连接，所述的真空腔体下方的架体内设有抽真空装置，所述的真空腔体右侧设有竖向隔板，竖向隔板竖向贯通架体设置，且竖向隔板右侧的横向隔板上侧设有自动控制系统。它操作简单，使用方便，适用于多种场所。

技术领域

本发明涉及晶圆生产领域，具体为一种真空晶圆键合机。

背景技术

键合机是将两片性质各异的晶圆或衬底面对面贴合在一起，通过施加一定外界条件，如压力、温度、电压等，使之合为一体。晶圆键合技术广泛的应用于先进封装、MEMS、3D互联，LED制造，特殊衬底制造等领域，越来越成为半导体和MEMS领域必不可少的研发和生产工具。两片平整的衬底，面对面贴合起来，施加一定的压力、温度等外部条件，原有的两片衬底之间的界面，会产生原子或分子间的结合力。

现有传统晶圆键合设备，目前市场尚无成型的标准设备，一般为自行搭建的简易装置，只能进行简单实验，存在诸多缺陷，加热器在真空腔体内部，真空状态下，加热器通电加热，容易产生打火现象。无法真空加压，加压压力控制不准确，压头材质一般用石墨压头，较硬，对晶圆键合产生一定影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种真空晶圆键合机，有效解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种真空晶圆键合机，其特征在于：包括架体，所述的架体整体呈竖向的长方体状，所述的架体内部上下中间位置设有横向隔板，所述的横向隔板上表面左侧设有真空腔体，所述的真空腔体内底部设有加热盘，所述的加热盘上方设有柔性压头，柔性压头上表面通过连接件伸出真空腔体顶板与上侧的压力控制装置相连接，所述的真空腔体下方的架体内设有抽真空装置，所述的真空腔体右侧设有竖向隔板，竖向隔板竖向贯通架体设置，且竖向隔板右侧的横向隔板上侧设有自动控制系统。

优选的，所述的真空腔体包括不锈钢腔体，所述的不锈钢腔体前侧设有开口，开口处设有侧门，侧门左端部通过合页与不锈钢腔体固定连接，侧门中间位置设有透明视窗，侧门四角通过螺栓与不锈钢腔体固定连接，所述的不锈钢腔体顶面中间位置设有密封件，密封件四周设有与压力调节装置连接的固定螺母；所述的真空腔体的底板为中空结构，底部前侧设有一对水冷接头。

优选的，所述的侧门右侧外表面固定设有把手，把手整体呈后开口的U型结构；所述的不锈钢腔体顶部左右两侧外表面固定设有吊环螺栓。

优选的，所述的加热盘包括加热盘主体，由304不锈钢制作而成，呈扁平的圆柱形结构，内部设有铠装加热丝，侧周面底部设有固定板，固定板通过螺栓与真空腔体内底部固定连接；所述的铠装加热丝通过线路与自动控制系统相连接。

优选的，所述的柔性压头包括上开口的硅胶气囊，所述的硅胶气囊上开口处向外环形设有一圈凸沿，所述的凸沿下方设有铝制固定环，铝制固定环与上侧的铝制安装板通过一圈螺栓固定连接，铝制安装板顶部固定设有铝制压环，铝制压环与上方的铝制压头转接件底部固定连接，铝制压头转接件与连接件底部固定连接。

优选的，所述的压力控制装置包括竖向的气缸，所述的气缸底部伸出气缸杆，气缸杆底部通过万向节与连接件顶部固定连接，连接件与真空腔体顶板之间设有密封件；气缸底部还设有气缸固定板，所述的固定板呈方形结构，四角设有与固定螺母配合的气缸支架；所述的气缸通过电子阀与气管连接，气管与气泵相连接，电子阀通过线路与自动控制系统相连接，所述的气缸固定板一侧固定设有精密气压调节阀，精密气压调节阀的进气口通过气管与气泵相连接，精密气压调节阀的出气口通过气管与真空腔体上方的连接件侧壁的接头相连接，连接件为中空结构，底部与硅胶气囊连通。