[发明专利]一种半导体晶圆对准装置

说明书

本发明属于晶圆键合技术领域，具体为一种半导体晶圆对准装置，包括平台；所述平台四边活动连接有连臂；所述连臂的一端转动连接有滚轮，且滚轮处于平台中部；在对上下叠放的两个晶圆键合时对准精度的调整时，采用外接驱动电机带动第二齿轮顺时针转动，由于第一齿轮与第二齿轮之间棘齿轮的配合，使得第一齿轮会随着第二齿轮同方向转动，此时分别与第一齿轮、第二齿轮啮合的四个连臂会同步移动，由于四个连臂的长度相同，因此在同步输出相同的行程后，能够驱使存在位错的上下叠放的两个晶圆被动调整并纠正其中心位置，在四个连臂端部的滚轮均抵紧晶圆外壁而无法继续输出时，此时两个晶圆的位错被消除，同时上下叠放的两个晶圆中心与驱动轴同轴。

技术领域

本发明属于晶圆键合技术领域，具体为一种半导体晶圆对准装置。

背景技术

晶圆是指用于承载硅半导体集成电路的硅晶片，一般为圆形结构，因此称之为晶圆，也可称之为晶片。

晶圆在加工时，为了增加芯片空间和提高晶圆的集成度，采用晶圆键合的方式使两块已镜面抛光的同质或是异质的晶片在化学或是物理作用下紧密的结合，当晶片键合时，先对晶片进行化学处理，经过化学处理后的晶圆相邻面存在共价键，在共价键结合作用下，使得两个晶圆之间的结合紧密，并且使得晶圆结合截面达到特定的键合强度；为了提高两个晶圆键合后的键合强度，在晶圆结合时，还需要确保上下叠放的两个晶圆的对准精度，现有技术中，如专利号为CN115763343A所公开的晶圆对准装置，采用了多个伸缩气缸驱动推板，通过推板移动接触晶圆，并推动两个存在未重叠区域的晶圆重叠对准，且利用推板端部的滚轮提供滚动引导晶圆的效果；

但是基于晶圆键合的工艺要求，在针对异质的晶圆键合时，由于不同晶圆之间存在热失配和晶格失调问题，导致两个晶圆之间不但存在位错还存在应力，同时为了消除应力，两个晶圆之间必然为产生位错，此时仅单纯通过多个推板及滚轮纠正两个晶圆使其对准，并不能保持两个晶圆接触紧密，进而无法确保上下叠放的两个晶圆之间共价键的结合效果，单纯使用额外的压力设备挤压两个对准的晶圆，可能会由于时间差造成晶圆之间键合界面处于分离状态中并吸附外来的杂质，影响晶圆键合后的质量。

为此，本发明提供一种半导体晶圆对准装置。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种半导体晶圆对准装置，包括平台；所述平台四边活动连接有连臂；所述连臂的一端转动连接有滚轮，且滚轮处于平台中部；所述平台中部还设置有上下叠放的两个晶圆；所述滚轮贴合在晶圆外壁，且与晶圆外壁外切；所述连臂的一侧向内弯折，且侧壁固接有齿条；所述平台的底部转动连接有驱动组件，且驱动组件包括驱动轴，用于同步驱动齿条移动。

优选的，所述连臂设置四个，且四个连臂呈中心对称布置；其中一个所述连臂的一端铰接有弯臂，且弯臂不与连臂连接的一端对应转动连接有滚轮。

优选的，所述弯臂于一个连臂的端部设置两个，且两个弯臂对称布置；两个所述弯臂上下交叉布置，且两个所述弯臂之间卡接有扭簧；两个外壁端部的两个滚轮均贴合在晶圆外壁。

优选的，所述平台的表面开设有限制槽，且晶圆处于限制槽内；所述平台四边开设有垂直于侧边的滑槽；四个所述连臂分别滑动于各侧边的滑槽内；所述平台的中部转动连接有转盘，且晶圆底壁经支承点贴合在转盘表面；所述平台的底部对应于齿条固接有滑轨，且多个齿条分别滑动连接在各滑轨内。

优选的，所述驱动组件还包括第一齿轮与第二齿轮；所述第二齿轮与驱动轴固接；所述第一齿轮与第二齿轮经棘齿轮卡接配合；所述第一齿轮底部固接有套管，且套管与驱动轴套接配合；所述套管外部卡接配合有锥齿轮；所述第一齿轮、第二齿轮分别与两个齿条啮合。

优选的，所述第二齿轮的顶部经轴铰接有棘爪，且转盘的底部开设有棘轮槽；所述棘爪与棘轮槽卡接配合。