CN111916384B - 一种键合机对准模块和键合机 - Google Patents

一种键合机对准模块和键合机 Download PDF

Info

Publication number
CN111916384B
CN111916384B CN202010827566.7A CN202010827566A CN111916384B CN 111916384 B CN111916384 B CN 111916384B CN 202010827566 A CN202010827566 A CN 202010827566A CN 111916384 B CN111916384 B CN 111916384B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
assembly
cam
alignment
driving mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010827566.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111916384A (zh
Inventor
林俊成
张容华
张茂展
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xintianhong Xiamen Technology Co ltd
Original Assignee
Xintianhong Xiamen Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xintianhong Xiamen Technology Co ltd filed Critical Xintianhong Xiamen Technology Co ltd
Priority to CN202010827566.7A priority Critical patent/CN111916384B/zh
Publication of CN111916384A publication Critical patent/CN111916384A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111916384B publication Critical patent/CN111916384B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67121—Apparatus for making assemblies not otherwise provided for, e.g. package constructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明提出一种键合机对准模块和键合机，通过设置凸轮，可以保证对齐组件在进行对齐动作后，其推动晶片对齐的多根移动杆到凸轮的转动轴心的距离相等，减少移动驱动机构带来的前进精度误差，解决了晶片键合前晶片对准误差大，对准精度不稳定的问题，减少了后续圆晶变薄过程中出现圆晶崩片的问题，提高产品质量和合格率。

Description

一种键合机对准模块和键合机
技术领域
本发明涉及一种键合机对准模块和键合机。
背景技术
晶圆（Wafer）是生产集成电路所用的载体，由于其形状为圆形，故由此而得名，又被称为晶片或圆片。自1958年第一块集成电路诞生以来，硅工艺在集成电路的生产中占主导地位，硅晶圆是制造半导体芯片的基本材料。
键合（Bonding）是将两个材料（或结构）结合成为一体，是半导体制造过程中不可缺少的重要环节。晶圆直接键合（一般简称为“晶圆键合”或“直接键合”），可以使经过抛光的半导体晶圆在不使用粘结剂的情况下结合在一起，在集成电路制造、微机电***（MEMS）封装和多功能芯片集成等领域具有广泛的应用。
晶圆键合前，需要将晶圆对齐，该步骤需要采用高精度的对准模块，以防止后续晶圆变薄过程中出现晶圆崩片的问题。
发明内容
本发明提出一种键合机对准模块和键合机，目的在于减小晶圆键合前晶圆对准存在的误差。
第一方面，键合机对准模块包括支撑平台、第一晶片支撑组件、第一晶片对齐组件、第二晶片支撑组件、第二晶片对齐组件和两组凸轮组件。
所述支撑平台水平设置。
所述第一晶片支撑组件和第二晶片支撑组件均至少三组，且均包括升降杆和升降驱动机构，通过所述升降驱动机构带动，所述升降杆在穿过支撑平台上的让位孔内上下往复移动。
所述第一晶片支撑组件用于支撑放入的第一晶片，再将第一晶片放到支撑平台上。所述第二晶片支撑组用于支撑放入的第二晶片，再将第二晶片放到支撑平台上。
所述凸轮组件设置在所述支撑平台底部，包括凸轮、电机和从动件。所述凸轮的轮廓包括数量与第一晶片对齐组件组数一致的工作轮廓曲线，所述工作轮廓曲线以凸轮的转动轴心呈旋转对称；所述凸轮通过电机带动转动，且两个凸轮独立转动，转动轴心共线且垂直于水平。
所述第一晶片对齐组件和第二晶片对齐组件均至少三组，且均包括移动杆和移动驱动机构。所述移动杆穿过所述支撑平台上的让位孔竖直设置，通过所述移动驱动机构带动，所述移动杆朝着所述凸轮的转动轴心移动，用于顶推晶片，让晶片的圆心与所述凸轮的转动轴心对齐。
所述第一晶片对齐组件的移动杆与第一凸轮组件的凸轮的工作轮廓曲线一一对应设置，且底部均通过一从动件抵靠该凸轮的工作轮廓曲线，通过从动件，保证第一晶片对齐组件的移动杆在前进后，其到所述凸轮的转动轴心的距离一致。
所述第二晶片对齐组件的移动杆与第二凸轮组件的凸轮的工作轮廓曲线一一对应设置，且底部均通过一从动件抵靠该凸轮的工作轮廓曲线，通过从动件，保证第二晶片对齐组件的移动杆在前进后，其到所述凸轮的转动轴心的距离一致。
优选的，所述第一晶片对齐组件的移动杆与第二晶片支撑组件的升降杆采用同一根杆件，所述升降驱动机构设置在所述移动驱动机构上，所述移动驱动机构带动所述升降驱动机构和杆件做水平移动，所述升降驱动机构带动所述杆件做升降运动。
优选的，所述第一晶片支撑组件、第一晶片对齐组件、第二晶片支撑组件、第二晶片对齐组件均有三组，所述凸轮上的工作轮廓曲线有三段。
优选的，三组所述第一晶片支撑组件采用同一升降驱动机构。
优选的，所述升降驱动机构和移动驱动机构均包括步进电机；所述凸轮组件的电机为步进电机。
优选的，所述从动件抵靠凸轮的一端设有滚珠。
优选的，所述第二晶片对齐组件对应的凸轮大于所述第一晶片对齐组件对应的凸轮。
优选的，所述第一晶片支撑组件的升降杆动作一致；所述第二晶片支撑组件的升降杆动作在降的时候可选择一致或不一致，采用不一致的下降方式，可以让第二晶片放置到第一晶片上时为倾斜，然后再逐渐贴合，这样可以减少两晶片之间的气泡。
优选的，还包括第一晶片送料组件和第二晶片送料组件；所述第一晶片送料组件和第二晶片送料组件均包括送料板，所述送料板的底部设有晶片吸附组件，工作时，送料板将晶片从晶圆进料处吸附后放在支撑杆上。
第二方面，一种键合机，包括第一方面所述的一种键合机对准模块。
本发明的有益效果为：
通过设置凸轮，可以保证对齐组件在进行对齐动作后，其推动晶片对齐的多根移动杆到凸轮的转动轴心的距离相等，减少移动驱动机构带来的前进精度误差，解决了晶片键合前晶片对准误差大，对准精度不稳定的问题，减少了后续晶圆变薄过程中出现晶圆崩片的问题，提高产品质量和合格率。
附图说明
图1是键合机对准模块的正视图一；
图2是键合机对准模块的俯视图一；
图3是键合机对准模块的剖视图一；
图4是键合机对准模块的俯视图二（隐藏支撑平台）；
图5是第一晶片对齐组件与移动杆与第一凸轮组件配合的结构简图一；
图6是第一晶片对齐组件与移动杆与第一凸轮组件配合的结构简图二；
图7是第二晶片对齐组件与移动杆与第二凸轮组件配合的结构简图一；
图8是第二晶片对齐组件与移动杆与第二凸轮组件配合的结构简图二；
图9是第一晶片放入时第一晶片支撑组件工作示意图一；
图10是第一晶片放入时第一晶片支撑组件工作示意图二；
图11是第一晶片对齐组件工作示意图一；
图12是第一晶片对齐组件工作示意图二；
图13是第二晶片放入时示意图；
图14是第二晶片对齐组件工作示意图一；
图15是第二晶片对齐组件工作示意图二；
图16是第二晶片支撑组件工作示意图。
附图中的标记为：支撑平台1、让位孔11、第一晶片支撑组件2、第一晶片对齐组件3、第二晶片对齐组件4、第一凸轮组件51、第二凸轮组件52、从动件53、第一晶片6、第二晶片7。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一：
一种键合机对准模块和键合机，请参阅图1到图4，包括支撑平台1、第一晶片支撑组件2、第一晶片对齐组件3、第二晶片支撑组件、第二晶片对齐组件4和凸轮组件。
所述支撑平台1水平设置，上方设有多个让位孔11。
所述第一晶片支撑组件2和第二晶片支撑组件均三组，设置在支撑平台1底部，分别用于支撑第一晶片6和第二晶片7，且均包括升降杆和升降驱动机构（未画出），通过所述升降驱动机构带动，所述升降杆在穿过支撑平台1上的让位孔11内上下往复移动。
所述第一晶片对齐组件3和第二晶片对齐组件4均三组，且均包括移动杆和移动驱动机构（未画出）。所述移动杆穿过所述支撑平台1上的让位孔11竖直设置，通过所述移动驱动机构带动，所述移动杆朝着所述凸轮的转动轴心移动，用于顶推晶片，让晶片的圆心与所述凸轮的转动轴心对齐。
本实施例中，为精简机构，所述第一晶片对齐组件3的移动杆与第二晶片支撑组件的升降杆采用同一根杆件，所述升降驱动机构设置在所述移动驱动机构上，所述移动驱动机构带动所述升降驱动机构和杆件做水平移动，所述升降驱动机构带动所述杆件做升降运动。
所述凸轮组件设置在所述支撑平台1底部，有两组为分别对应第一晶片对齐组件3的第一凸轮组件51和对应第二晶片对齐组件4的第二凸轮组件52，均包括凸轮、电机和从动件53。
所述凸轮包括三条工作轮廓曲线，所述工作轮廓曲线以凸轮的转动轴心呈旋转对称。两凸轮通过电机带动转动，且两凸轮独立转动，转动轴心共线且垂直于水平。
具体的，所述第一晶片对齐组件3的移动杆与第一凸轮组件51的凸轮的工作轮廓曲线一一对应设置，且底部均通过一从动件53抵靠该凸轮的工作轮廓曲线，通过从动件53，保证第一晶片对齐组件3的移动杆在前进后，其到所述凸轮的转动轴心的距离一致。请参阅图5和图6，凸轮转动，从动件53始终抵靠该凸轮，第一晶片对齐组件3的移动杆前进。
所述第二晶片对齐组件4的移动杆与第二凸轮组件52的凸轮的工作轮廓曲线一一对应设置，且底部均通过一从动件53抵靠该凸轮的工作轮廓曲线，通过从动件53，保证第二晶片对齐组件4的移动杆在前进后，其到所述凸轮的转动轴心的距离一致。请参阅图7和图8，凸轮转动，从动件53始终抵靠该凸轮，第二晶片对齐组件4的移动杆前进。
本实施例提出的键合机对准模块通过以下步骤对准晶片：
1、请参阅图9和图10，将第一晶片6放在第一晶片支撑组件2的升降杆上，升降杆下降，从而将第一晶片6放在支撑平台1上；
2、第一晶片对齐组件3及其对应的第一凸轮组件51启动，此时第一晶片对齐组件3的移动杆朝着第一凸轮组件51的凸轮的轴心移动，凸轮转动，第一晶片对齐组件3的移动杆的位置由图11到图12，对应的凸轮的位置由图5到图6位置；
3、请参阅图13，将第二晶片7放在的升降杆上，即放在第一晶片对齐组件3的移动杆顶部；
4、第二晶片对齐组件4及其对应的第二凸轮组件52启动，此时第二晶片对齐组件4的移动杆朝着第二凸轮组件52的凸轮的轴心移动，凸轮转动，第二晶片对齐组件4的移动杆的位置由图12到图14，对应的凸轮的位置由图7到图8位置，也可以参阅图15。
5、请参阅图16，第二晶片支撑组件的升降杆，即第一晶片对齐组件3的移动杆下降，将第二晶片7放置到第一晶片6上方，此时两晶片的圆心重合。
实施例二：
一种键合机，包括实施例一所述的一种键合机对准模块。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种键合机对准模块，其特征在于：
包括支撑平台、第一晶片支撑组件、第一晶片对齐组件、第二晶片支撑组件、第二晶片对齐组件和两组凸轮组件；
所述支撑平台水平设置；
所述第一晶片支撑组件和第二晶片支撑组件均至少三组，且均包括升降杆和升降驱动机构，通过所述升降驱动机构带动，所述升降杆在穿过支撑平台上的让位孔内上下往复移动；
所述凸轮组件设置在所述支撑平台底部，包括凸轮、电机和从动件；所述凸轮的轮廓包括至少三条工作轮廓曲线，所述工作轮廓曲线以凸轮的转动轴心呈旋转对称；所述凸轮通过电机带动转动，且两个凸轮独立转动，转动轴心共线且垂直于水平；
所述第一晶片对齐组件和第二晶片对齐组件均至少三组，且均包括移动杆和移动驱动机构；所述移动杆穿过所述支撑平台上的让位孔竖直设置，通过所述移动驱动机构带动，所述移动杆朝着所述凸轮的转动轴心移动；
所述第一晶片对齐组件的移动杆与第一凸轮组件的凸轮的工作轮廓曲线一一对应设置，且底部均通过一从动件抵靠该凸轮的工作轮廓曲线；
所述第二晶片对齐组件的移动杆与第二凸轮组件的凸轮的工作轮廓曲线一一对应设置，且底部均通过一从动件抵靠该凸轮的工作轮廓曲线。
2.根据权利要求1所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
所述第一晶片对齐组件的移动杆与第二晶片支撑组件的升降杆采用同一根杆件，所述升降驱动机构设置在所述移动驱动机构上，所述移动驱动机构带动所述升降驱动机构和杆件做水平移动，所述升降驱动机构带动所述杆件做升降运动。
3.根据权利要求1或2所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
所述第一晶片支撑组件、第一晶片对齐组件、第二晶片支撑组件、第二晶片对齐组件均有三组，所述凸轮上的工作轮廓曲线有三段。
4.根据权利要求3所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
三组所述第一晶片支撑组件采用同一升降驱动机构。
5.根据权利要求1所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
所述升降驱动机构和移动驱动机构均包括步进电机；所述凸轮组件的电机为步进电机。
6.根据权利要求1所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
所述从动件抵靠凸轮的一端设有滚珠。
7.根据权利要求1所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
所述第二晶片对齐组件对应的凸轮大于所述第一晶片对齐组件对应的凸轮。
8.根据权利要求1所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
所述第一晶片支撑组件的升降杆动作一致；所述第二晶片支撑组件的升降杆动作在降的时候可选择一致或不一致。
9.根据权利要求1所述的一种键合机对准模块，其特征在于：
还包括第一晶片送料组件和第二晶片送料组件；所述第一晶片送料组件和第二晶片送料组件均包括送料板，所述送料板的底部设有晶片吸附组件。
10.一种键合机，其特征在于：
包括权利要求1到9任一项所述的一种键合机对准模块。
CN202010827566.7A 2020-08-17 2020-08-17 一种键合机对准模块和键合机 Active CN111916384B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010827566.7A CN111916384B (zh) 2020-08-17 2020-08-17 一种键合机对准模块和键合机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010827566.7A CN111916384B (zh) 2020-08-17 2020-08-17 一种键合机对准模块和键合机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111916384A CN111916384A (zh) 2020-11-10
CN111916384B true CN111916384B (zh) 2022-05-17

Family

ID=73278196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010827566.7A Active CN111916384B (zh) 2020-08-17 2020-08-17 一种键合机对准模块和键合机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111916384B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI732700B (zh) * 2020-10-16 2021-07-01 天虹科技股份有限公司 鍵合機台的對準機構及對準方法
CN112309945A (zh) * 2020-11-11 2021-02-02 鑫天虹(厦门)科技有限公司 键合机台的对准机构及对准方法
CN117153760B (zh) * 2023-11-01 2024-04-12 迈为技术(珠海)有限公司 一种键合片对中机构以及键合片对中方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0365589B1 (en) * 1987-05-21 1992-09-23 Hine Design Inc. Method and apparatus for aligning silicon wafers
JP2812642B2 (ja) * 1993-07-01 1998-10-22 三菱電機株式会社 ウエハ整列機
US6270307B1 (en) * 1999-01-25 2001-08-07 Chartered Semiconductor Manufacturing Company Method for aligning wafers in a cassette
JP4603209B2 (ja) * 2001-08-23 2010-12-22 株式会社アドバンテスト ウエハ搬送用の位置決め固定装置
JP2003163258A (ja) * 2001-09-14 2003-06-06 Assist Japan Kk ウェハのアライナー装置
US8764026B2 (en) * 2009-04-16 2014-07-01 Suss Microtec Lithography, Gmbh Device for centering wafers
US9640418B2 (en) * 2015-05-15 2017-05-02 Suss Microtec Lithography Gmbh Apparatus, system, and method for handling aligned wafer pairs

Also Published As

Publication number Publication date
CN111916384A (zh) 2020-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111916384B (zh) 一种键合机对准模块和键合机
CN110444488B (zh) 一种高精度快速取片、装片装置及采用它的装片机
US10910248B2 (en) Electronic component mounting apparatus
EP3306397A1 (en) Silicon wafer transportation system
JPWO2007046152A1 (ja) 吸着ヘッド装置
KR20130038314A (ko) 다이본더 및 픽업 방법 및 픽업 장치
US10497590B2 (en) Electronic component handling unit
KR101886923B1 (ko) 다이본더 및 반도체 장치의 제조 방법
CN115831815B (zh) 芯片贴装***及其贴装方法
CN108946135B (zh) 一种旋转式芯片吸取装置
JPH09186180A (ja) ダイボンディング装置
KR101360585B1 (ko) 다이 본더의 다이 픽업 제어 방법, 이 방법으로 구동되는 다이 픽업 장치 및 이를 구비한 다이 본더
CN103794541A (zh) 用于晶圆级植球机的搭载平台
CN111354660B (zh) 结合有可旋转的粘合剂分配头的晶片键合器
JP4072564B2 (ja) 部品装着装置及び方法
CN211331785U (zh) 一种玻璃屏幕激光切割打孔设备
CN112259480A (zh) 一种具有矫正功能的装片机中转台结构
CN115831843B (zh) 半导体倒装工艺的精确对位装置和定位方法
KR101090816B1 (ko) 반도체 칩 본딩장치
CN108511353B (zh) 一种芯片键合装置及方法
KR100854438B1 (ko) 반도체 패키지 제조용 볼마운팅 시스템의 플럭스 도포장치
KR102284151B1 (ko) 다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR101584328B1 (ko) 향상된 칩 이송 속도를 갖는 칩 이송장치
CN108364901B (zh) 一种晶圆处理预对准平台
CN208028035U (zh) 一种晶圆处理预对准平台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant