CN115172244A - 一种对准、键合设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种对准、键合设备和方法，对准、键合装置包括上压盘、加压装置、双向测量***、下压盘、垂向台及密封环，本发明基于一组设备，在完成基片光学对位后直接进行原位键合，省却了借助夹持治具进行的操作动作，大幅提高了基片的键合精度，并有效提高了键合工艺的良率。

Description

一种对准、键合设备和方法

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种对准、键合设备和方法。

背景技术

在基片(基片)键合的工艺中，对准和键合两步工序往往是由两台不同的设备，或在两个独立的工位上分别完成的，在对位完成后，两张基片需由专用的夹持治具进行隔离并夹持固定，同时治具在两个工位之间传送，最终在键合工位完成两张基片的贴合及最终键合。产品的最终键合偏移精度不仅有来自基片对位标记(mark)光学识别带来的误差，还有将两片基片完成对位并固定在夹持治具上后，至基片与基片键合在一起前的一系列工序动作引入的各种误差，其中由治具的操作、转移等过程带来的位移偏差占主要部分。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种对准、键合设备和方法，对准键合设备中设置上压盘、加压装置、双向测量***、下压盘、垂向台、上真空腔板、下真空腔板及密封环，本发明基于一组设备，在完成基片光学对位后直接进行原位键合，省却了借助夹持治具进行的操作动作，大幅提高了基片的键合精度，并有效提高了键合工艺的良率。

为了实现上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：

一种对准、键合装置，包括：

上压盘、加压装置、双向测量***、下压盘、垂向台、上真空腔板、下真空腔板及密封环；

所述上压盘与所述下压盘相对设置；所述上压盘用于吸附、加热及冷却第一基片；所述下压盘用于吸附、加热及冷却第二基片；

所述上压盘在所述垂向台带动下沿垂直于所述下压盘的方向进行垂向运动；

所述双向测量***用于同时拍摄吸附在所述上压盘和下压盘上的所述第一基片与第二基片上的对准标识，以及测量第一基片及第二基片的垂向位姿；

所述加压装置用于当吸附在所述上压盘和下压盘上的所述第一基片与第二基片处于键合相对位置时提供所述上压盘与下压盘之间的压紧力；

所述上真空腔板、下真空腔板和密封环用于当吸附在所述上压盘和下压盘上的所述第一基片与第二基片处于键合相对位置时组成包裹所述第一基片与第二基片的气密封腔。

进一步的，所述上真空腔版安装在所述垂向台上，所述上压盘安装在所述上真空腔板上；所述上压盘在所述垂向台带动下沿垂直于所述下压盘的方向进行垂向运动；

所述下压盘安装在所述下真空腔板上。

进一步的，所述对准、键合装置还包括上压盘垂向调整装置；所述上压盘垂向调整装置安装在所述上真空腔板上，用于调整所述第一基片与所述双向测量镜头测量焦面的垂向相对位姿，以及上压盘与所述下压盘之间的垂向相对位姿；

所述对准、键合装置还包括安装在所述下真空腔板上的下微动台；所述下压盘安装在所述下微动台上，所述下微动台用于调整所述第二基片与所述双向测量镜头测量焦面的垂向相对位姿，以及所述下压盘与所述上压盘之间的垂向以及水平向相对位姿；

所述加压装置设置在所述上真空腔板与所述上压盘之间。

进一步的，所述上压盘和下压盘上还用于提供所述第一基片和第二基片之间的固化紫外光。

进一步的，所述密封环安装在所述上真空腔板或所述下真空腔板上；所述第一基片与第二基片处于键合相对位置时，所述上真空腔版、下真空腔板与所述密封环形成包裹所述上压盘和下压盘的气密封腔。

进一步的，所述双向测量***包括机械臂和安装在所述机械臂上的双向测量镜头；

所述双向测量镜头包括光轴处于同一直线且拍摄方向相反的两组摄像机；两组所述摄像机的光轴均垂直于所述上压盘和下压盘；

所述双向测量镜头包括轴线处于同一直线且测量方向相反的一组或多组垂向测量传感器；所述垂向测量传感器的轴线均垂直于所述上压盘和下压盘；

所述机械臂带动所述双向测量镜头在所述上压盘与下压盘之间进行平行于所述上压盘和下压盘的平面运动。

进一步的，机械臂上设置有基片吸附装置，所述机械臂还用于基于所述基片吸附装置向所述上压盘或所述下压盘上放置所述第一基片或第二基片。

进一步的，所述上压盘吸附所述第一基片的方式为真空吸附或静电吸附；所述下压盘吸附所述第二基片的方式为真空吸附或静电吸附。

进一步的，所述对准、键合装置还包括垂向定位片以及基片定位辅助装置；所述垂向定位片用于在所述第一基片与所述第二基片相互靠近时，在所述第一基片、第二基片之间形成特定高度的间隔；

所述基片定位辅助装置用于提供所述第一基片向所述第二基片靠近的预紧力；

所述预紧力用于在第一基片与第二基片之间抽离所述垂向定位片时，使所述第一基片与第二基片相互垂直运动并贴合后保持第一基片与第二基片之间的水平向相对位置不变。

进一步的，本发明还提出根据上述对准、键合装置实现的一种对准、键合方法，包括以下步骤：

S101:将第一基片吸附在所述上压盘上，将第二基片吸附在所述下压盘上；

S102:基于所述双向测量***测量所述第一基片与第二基片的垂向位姿，配合所述上压盘垂向调整装置和所述下微动台保证第一基片与第二基片位于双向测量***的测量焦面上，以及保证第一基片与第二基片之间的平行度；然后基于所述双向测量***测量所述第一基片与第二基片上的定位标识，配合所述垂向台、上压盘垂向调整装置和所述下微动台保证所述键合相对位置的精准度；

S103:基于所述垂向台带动所述上压盘向所述下压盘运动，至所述上真空腔板、密封环以及下真空腔板之间形成包裹所述第一基片和第二基片的气密封腔；

将所述气密封腔抽真空至所述第一基片和第二基片的键合工艺所需气压；

S104:当所述第一基片和所述第二基片基于所述垂向台、上压盘垂向调整装置和所述下微动台的带动处于所述键合相对位置时对所述第一基片与第二基片执行键合工艺；

基于所述加压装置满足所述第一基片与第二基片在所述键合工艺中的压力需求；

基于所述上压盘和下压盘的加热及冷却功能满足所述第一基片与第二基片在所述键合工艺中的温度需求；

基于所述上压盘和下压盘的固化紫外光满足所述第一基片与第二基片在所述键合工艺中的紫外固化需求。

采用上述技术方案，本发明能够带来以下有益效果：

1.无需键合夹持治具

键合后精度高：消除了夹持治具结构稳定性，以及键合过程中因夹持治具操作时带来的偏移误差；

良率高：消除治具夹持基片造成的良率损失；消除由于大尺寸基片变形造成的键合前提前接触导致的良率损失；

使用成本低：无需夹持治具维护；无治具等易损部件；

设备更可靠：消除了操作夹持治具的各种动作机构，设备更简洁可靠；

2.模块化结构

设备的模块化结构易于拓展；

可使用标准基片传输手进行设备全自动化拓展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明具体实施方式中一种对准、键合装置的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中第一基片和第二基片处于键合相对位置的状态示意图；

图3为本发明具体实施方式中第一基片和第二基片键合完成后的状态示意图；

图4为本发明具体实施方式中机械臂搬运基片至上压盘或下压盘的布局原理图；

图5为本发明具体实施方式中机械臂搬运基片至上压盘或下压盘的另一种布局原理图；

图6为本发明具体实施方式中设置有垂向定位片以及基片定位辅助装置一种对准、键合装置的结构示意图；

其中：1、垂向台；2、上压盘垂向调整装置；3、上真空腔板；4、加压装置；5、上压盘；6、第一基片；7、机械臂；8、双向测量镜头；9、密封环；10、第二基片；11、下压盘；12、下真空腔板；13、基片定位辅助装置；14、垂向定位片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

在本发明的一个实施例中，提供一种对准、键合装置，如图1所示，包括：

上压盘5、加压装置4、双向测量***8、下压盘11、垂向台1及密封环9；

上压盘5与下压盘11相对设置；上压盘5用于吸附、加热及冷却第一基片6；下压盘11用于吸附、加热及冷却第二基片10；

上压盘5在垂向台1(直接或间接)带动下沿垂直于下压盘11的方向进行垂向运动；

双向测量***8用于测量吸附在上压盘5和下压盘11上的第一基片6与第二基片10的垂向位姿，以及同时拍摄第一基片6与第二基片10上的对准标识；

加压装置4用于当吸附在上压盘5和下压盘11上的第一基片6与第二基片10处于键合相对位置时提供上压盘5与下压盘11之间的压紧力；

密封环9用于当吸附在上压盘5和下压盘11上的第一基片6与第二基片10处于键合相对位置时，与上真空腔板3和下真空腔板12组成包裹第一基片6与第二基片10的气密封腔。

本实施例的上压盘5和下压盘11的吸附面平行设置，第一基片6和第二基片10均为平面状，均设置有对准标识，两个基片分别吸附在上压盘5和下压盘11上时，多组对准标识用于显示两个基片在水平方向的对位位姿偏差，进而多点基片表面的垂向高度测量也能够显示两个基片在垂直方向的位置偏差。本实施例的加压装置4可以作用于上压盘5也可作用于下压盘11，本实施例不作限定。本实施例的双向测量装置用于基于两个光轴相同拍摄方向相反的摄像头，当两个基片分别吸附在上压盘5和下压盘11上时，在两个基片的某一相对高度时，同时拍摄一组第一基片6和第二基片10相互对应的对准标识，之后移动双向测量***拍摄另外一组以上相互对应的对准标识，之后得出第一基片6和第二基片10在此高度的对准偏差，本实施例基于上述对准偏差来调整两个基片最终处于键合相对位置(贴合)时的对准位置。(进一步的，可以在上压盘及下压盘上增加设置基准标记版及视觉测量装置以提前测得对准、键合装置的偏差)，在两个基片之间接近到贴合高度时，测得基准版的对准偏差，将两个不同高度上的对准偏差结合后能够得出垂向台1的轴向运动偏差，基于上述两种偏差来作为调整两个基片最终处于键合相对位置(贴合)时的对准基准，可进一步提高对准精度。

本实施例的垂向台1可带动上压盘5向下压盘11垂直运动，但为了精确保证键合工艺中两个基片之间的相对压力，本实施例基于加压装置4来增加第一基片6和第二基片10之间的压紧力，具体安装位置本实施例不作限定。

本实施例的密封环9用于结合本实施例对准、键合装置的其他部件组成能够包裹但不限于第一基片6和第二基片10的气密封腔，以保证营造第一基片6和第二基片10在键合时的气压要求。

本实施例的第一基片6和/或第二基片10为能够键合的半导体材料。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，对准、键合装置还包括上真空腔板3和下真空腔板12；

上真空腔版3安装在垂向台1上，上压盘5安装在上真空腔板3上；上压盘5在垂向台1带动下沿垂直于下压盘11的方向进行垂向运动；

下压盘11安装在下真空腔板12上。

在一个实施例中，上压盘5和下压盘11还用于提供第一基片6和第二基片10的固化紫外光。

在本发明的一个实施例中，由于基片键合时的对准精度要求极高，对准、键合装置还包括上压盘垂向调整装置2；上压盘垂向调整装置2安装在上真空腔板3上，用于调整上压盘5与下压盘11之间的相对位姿以及保证上基片6表面处于双向测量***8的最佳测量焦面上。

对准、键合装置还包括安装在下真空腔板12上的下微动台；下压盘11安装在下微动台上，下微动台用于调整下压盘11与上压盘5之间的相对位姿，以及保证下基片11表面处于双向测量***8的最佳测量焦面上。

本实施例基于上压盘垂向调整装置2和下微动台作为调整第一基片6和第二基片10的微动装置，不仅限应用于保证两个基片处于最终键合相对位置，还能够应用于使第一基片6和第二基片10处于双向测量装置的有效景深中。

在本发明的一个实施例中，加压装置4设置在上真空腔板3与上压盘5之间。

在本发明的一个实施例中，密封环9安装在上真空腔板3或下真空腔板12上；第一基片6与第二基片10处于键合相对位置时，上真空腔版、下真空腔板12与密封环9形成包裹上压盘5和下压盘11的气密封腔。

在本发明的一个实施例中，双向测量***包括机械臂7和安装在机械臂7上的双向测量镜头8；

双向测量镜头8包括光轴处于同一直线且拍摄方向相反的两组摄像机；两组摄像机的光轴均垂直于上压盘5和下压盘11；

双向测量镜头8包括轴线处于同一直线且测量方向相反的一组或多组垂向测量传感器；垂向测量传感器的轴线均垂直于上压盘5和下压盘11；

机械臂7带动双向测量镜头8在上压盘5与下压盘11之间进行平行于上压盘5和下压盘11的平面运动。

在本发明的一个实施例中，机械臂7上设置有基片吸附装置，机械臂7还用于基于基片吸附装置向上压盘5或下压盘11上放置第一基片6或第二基片10。

在本发明的一个实施例中，上压盘5吸附第一基片6的方式为真空吸附或静电吸附；下压盘11吸附第二基片10的方式为真空吸附或静电吸附。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，对准、键合装置还包括垂向定位片14以及基片定位辅助装置13；垂向定位片14用于在第一基片6与第二基片10相互靠近时，在第一基片6、第二基片10之间形成特定高度的间隔；

基片定位辅助装置13用于提供第一基片6向第二基片10靠近的预紧力；

预紧力用于在第一基片6与第二基片10之间抽离垂向定位片14时，使第一基片6与第二基片10相互垂直运动并贴合，同时保证两张基片之间的水平向位置保持不变。

本实施例的应用工况为上压盘5和下压盘11至少之一采用真空吸附的方式吸附基片；当经由密封环9所构建的气密封腔需要抽真空时，会使采用真空吸附的上压盘5和/或下压盘11吸附力消失或降低。本实施例垂向定位片14包括片状垫片，片状垫片在第一基片6和第二基片10将要靠近时垫在两个基片中间，形成特定高度的隔离，此时基片定位辅助装置13均匀作用于第一基片6或第二基片10的边缘部分使第一基片6或第二基片10产生微小的弹性形变，当由密封环9构建的气密封腔的负压到达工艺要求时，抽出垂向定位片14，第一基片6和第二基片10在预紧力的作用下直接相互垂直贴近。

基于同样的发明构思，在本发明的一个实施例中，提供基于上述实施的对准、键合装置完成的一种对准、键合方法，包括以下步骤：

S101:将第一基片6吸附在上压盘5上，将第二基片10吸附在下压盘11上；

(基于垂向台1、上压盘垂向调整装置2和下微动台调整第一基片6和第二基片10至双向测量***的探测范围)

S102:基于双向测量***测量第一基片6与第二基片10上的定位标识，配合垂向台1、上压盘垂向调整装置2和下微动台保证键合相对位置的精准度；

S103:基于垂向台1带动上压盘5向下压盘11运动，至上真空腔板3、密封环9以及下真空腔板12之间形成包裹第一基片6和第二基片10的气密封腔；

将气密封腔抽真空至第一基片6和第二基片10的键合工艺所需气压；

S104:当第一基片6和第二基片10基于垂向台1、上压盘垂向调整装置2和下微动台的带动处于键合相对位置时对第一基片6与第二基片10执行键合工艺；

基于加压装置4满足第一基片6与第二基片10在键合工艺中的压力需求；

基于上压盘5和下压盘11的加热及冷却功能满足第一基片6与第二基片10在键合工艺中的温度需求。

在一个实施例中，S104后还包括：基于上压盘5和下压盘11的紫外光(UV)固化功能满足第一基片6与第二基片10在键合工艺中的UV固化需求。

以下基于四个实施例对本发明进行进一步说明：

实施例1

该实施例是将传统的基片键合工艺中的对位以及键合的两个工序中的各步骤进行重组整合，使两张基片完成对准后，可直接进行后续的键合动作。该实施例在进行对位时，通过同轴双向镜头识别两张基片上的对位标识。键合时，通过下压盘11的自动偏差补正的方式，达到最终的键合偏移精度。该实施例的结构如图1所示，其中，垂向台1提供Z向运动的大行程，带动上真空腔板3以及上压盘5，以及上压盘5通过静电吸附的基片向下运动；加压结构4是气压加压结构，提供对位结束后，键合所需要的压力。在第一基片6与第二基片10键合在一起之前，需要通过测量***运动台上的双向测量***，对第一基片6与第二基片10上的对位标识进行识别，并计算位置偏差数据，并由下真空腔板12及微动台带动下压盘11及其上通过静电吸附的第二基片10进行位置微调，以补偿上第二基片10之间的位置偏差。真空密封环9作为上真空腔板3与下真空腔板12之间的密封装置，如图2，保证在键合时，第一基片6与第二基片10所在的环境处于真空状态。上压盘垂向调整装置2可对上压盘5相对上真空腔板3的垂向位置进行调整，以保证不同厚度的第一基片6的下表面，均在双向测量***的焦深范围内。同时，上压盘垂向调整装置2在上、下真空腔板形成真空密封状态后，为最终两张基片的贴合提供Z向动作的行程。下真空腔板12及微动台具备垂向的微动行程，可保证不同厚度的第二基片10的上表面，均在双向测量***的焦深范围内。

设备具体的工艺动作步骤如下：

步骤一：

设备通过上压盘5以及下压盘11以静电吸附的方式固定第一基片6以及第二基片10，该上下压盘同时具有加热及冷却的功能，其中上吸附基片6的下表面存在对位标识，下吸附基片10上表面存在相对应的对位标识，用于镜头对位识别时抓取；

步骤二：

在基片被设备吸附固定后，上压盘垂向调整装置2将第一基片6的下表面定位到双向测量***的焦面位置，下真空腔板12及微动台将第二基片10的上表面定位到双向测量***的焦面位置，然后测量***运动台7将双向测量***送入两张基片之间，捕捉第一基片6以及第二基片10的相对应套合对位标识，测量并计算标识之间的位置偏差，测量2点或多点的对位标识对后，通过算法计算第一基片6与第二基片10之间的整***置偏差，将运动指令发送到下真空腔板12及微动台，调整第二基片10的x向、y向、θ角度位置，使其与第一基片6对准完成对位动作。进一步的，可在双向测量***中配置高度传感器，测量第一基片6与第二基片10之间的高度与倾斜，可实时追踪双向测量***光轴相对于基片的倾斜，相应的提高对准精度，同时也可保证两张基片贴合时的平行度，进而减少键合后的偏移误差。

步骤三：

对位完成后，测量***运动台带着双向测量***回到原位，上压盘5在垂向台1的带动下，向下运动到与下压盘11接近的状态，这个时候设备真空密封环9紧贴上真空腔板3，形成一个密封的环境，进而***抽真空，在上真空腔板3与下真空腔板12之间形成真空环境，保证第一基片6与第二基片10在贴合前到完成键合的全过程，时刻处于真空环境中。

步骤四：

上真空腔板3与下真空腔板12及微动台之间的密封空间达到要求的真空度后，上压盘5在上压盘垂向调整装置2的作用下，将第一基片6以一定的速度及压力与第二基片10接触，然后设备根据特定的工艺处方控制加压装置4、上压盘5、下压盘11对贴合的基片对进行相应的加压、升温、降温控制，直至键合完成。

步骤五：

待键合完成，同时压盘温度降温至特定设置值后，上压盘5解除静电吸附，释放键合完成的基片，垂向台1、上压盘5垂向调整机构向上运动恢复原位，如图2。最后下压盘11解除对基片的静电吸附，取出键合好的基片。至此设备完成一对基片的对位、压合工艺。

整个设备的平面布局如图4所示，测量***运动台8的一个轴可以不断增加导轨长度，配置成可供多个键合工位使用，匹配对准工序与键合工序的产率差异，最大化的利用对准测量***。

实施例2

该实施例下，上压盘5及下压盘11对于第一基片6以及第二基片10的吸附，由静电吸附改为真空吸附，并且上压盘5对基片的界面吸附真空V1和下压盘11对第二基片10的界面吸附真空V2相等，同时，V1和V2的真空度均高于在键合时由上真空腔板3、下真空腔板12、真空密封环9所形成的真空环境的真空V3，如图2，真空压差可提供在一定真空环境下对基片的吸附能力，保证基片键合前的位置稳定性，其余设备设计及流程动作与实施例1相同。

实施例3

该实施例下，增加基片仓盒，设备拓展为自动上载基片的全自动设计，同时将测量镜头与基片的传输手进行整合，机械臂7两端分别设置真空吸盘和测量镜头。如图5所示。

步骤如下：

步骤一：机械臂7通过真空吸盘从基片仓盒吸附基片，将基片输送至键合工位，完成基片的上片，机械臂7具备翻转功能，可向上压盘5上输送基片；

步骤二：机械臂7伸出双向测量镜头8，通过双向测量镜头完成基片的对位测量。后续的键合工位的动作同实施例1。

该施例下，可根据键合工位数量的需求进行拓展，增加运动导轨长度或者更多机械臂，以满足生产产能需求。

实施例4

该实施例在实施例2的基础上，增加了辅助的基片定位辅助装置13，可在基片吸附真空与键合环境真空无压力差时，仍能有效定位基片，完成基片的键合过程，保证键合精度。

参见图6，辅助的基片定位装置为2点或多点基片定位Pin(基片定位辅助装置13)，3点垂向定位片14。基片的吸附及对位流程同实施例2。上真空腔板3下降与下真空腔板12形成密封环境后，3点垂向定位片14伸入两张基片之间，然后上压盘垂向调整装置2向下动作，使上压盘5下降，并施加一定的压力，压紧上压盘5、第一基片6、垂向定位片14以及第二基片10，此时，由于压紧力的存在，第一基片6与第二基片10的相对位置保持固定，然后密封环境内可以抽真空，其真空度无需保持与压盘吸附基片的真空度的压差，压盘吸附基片的真空可保持与腔体内的真空压力相同，即无需保持对基片的吸附。在真空度达到工艺要求后，基片定位Pin向下动作，使第一基片6产生一定变形，在基片定位Pin下方接触第二基片10，此时，由于基片定位Pin施加的压力将两张基片压紧，使两张基片的相对位置保持固定，然后将垂向定位片14抽出两张基片之间，使两张基片接触并贴合。基片贴合后，上压盘垂向调整装置2继续向下运动，使上压盘5压紧已贴合的两张基片。最后，加压机构、压盘根据特定的键合处方，对基片施加压力与温度，完成键合工艺。后续取出基片的动作与实施例2相同。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种对准、键合装置，其特征在于，包括：

上压盘、加压装置、双向测量***、下压盘、垂向台、上真空腔板、下真空腔板及密封环；

所述上压盘与所述下压盘相对设置；所述上压盘用于吸附、加热及冷却第一基片；所述下压盘用于吸附、加热及冷却第二基片；

所述上压盘在所述垂向台带动下沿垂直于所述下压盘的方向进行垂向运动；

所述双向测量***用于同时拍摄吸附在所述上压盘和下压盘上的所述第一基片与第二基片上的对准标识，以及测量第一基片及第二基片的垂向位姿；

所述加压装置用于当吸附在所述上压盘和下压盘上的所述第一基片与第二基片处于键合相对位置时提供所述上压盘与下压盘之间的压紧力；

所述上真空腔板、下真空腔板和密封环用于当吸附在所述上压盘和下压盘上的所述第一基片与第二基片处于键合相对位置时组成包裹所述第一基片与第二基片的气密封腔。

2.根据权利要求1所述的对准、键合装置，其特征在于，所述上真空腔版安装在所述垂向台上，所述上压盘安装在所述上真空腔板上；所述上压盘在所述垂向台带动下沿垂直于所述下压盘的方向进行垂向运动；

所述下压盘安装在所述下真空腔板上。

3.根据权利要求2所述的对准、键合装置，其特征在于，所述对准、键合装置还包括上压盘垂向调整装置；所述上压盘垂向调整装置安装在所述上真空腔板上，用于调整所述第一基片与所述双向测量镜头测量焦面的垂向相对位姿，以及上压盘与所述下压盘之间的垂向相对位姿；

所述对准、键合装置还包括安装在所述下真空腔板上的下微动台；所述下压盘安装在所述下微动台上，所述下微动台用于调整所述第二基片与所述双向测量镜头测量焦面的垂向相对位姿，以及所述下压盘与所述上压盘之间的垂向以及水平向相对位姿；

所述加压装置设置在所述上真空腔板与所述上压盘之间。

4.根据权利要求1所述的对准、键合装置，其特征在于，所述上压盘和下压盘上还用于提供所述第一基片和第二基片的固化紫外光。

5.根据权利要求2所述的对准、键合装置，其特征在于，所述密封环安装在所述上真空腔板或所述下真空腔板上；所述第一基片与第二基片处于键合相对位置时，所述上真空腔版、下真空腔板与所述密封环形成包裹所述上压盘和下压盘的气密封腔。

6.根据权利要求1所述的对准、键合装置，其特征在于，所述双向测量***包括机械臂和安装在所述机械臂上的双向测量镜头；

所述双向测量镜头包括光轴处于同一直线且拍摄方向相反的两组摄像机；两组所述摄像机的光轴均垂直于所述上压盘和下压盘；

所述双向测量镜头包括轴线处于同一直线且测量方向相反的一组或多组垂向测量传感器；所述垂向测量传感器的轴线均垂直于所述上压盘和下压盘；

所述机械臂带动所述双向测量镜头在所述上压盘与下压盘之间进行平行于所述上压盘和下压盘的平面运动。

7.根据权利要求6所述的对准、键合装置，其特征在于，机械臂上设置有基片吸附装置，所述机械臂还用于基于所述基片吸附装置向所述上压盘或所述下压盘上放置所述第一基片或第二基片。

8.根据权利要求1所述的对准、键合装置，其特征在于，所述上压盘吸附所述第一基片的方式为真空吸附或静电吸附；所述下压盘吸附所述第二基片的方式为真空吸附或静电吸附。

9.根据权利要求1所述的对准、键合装置，其特征在于，所述对准、键合装置还包括垂向定位片以及基片定位辅助装置；所述垂向定位片用于在所述第一基片与所述第二基片相互靠近时，在所述第一基片、第二基片之间形成特定高度的间隔；

所述基片定位辅助装置用于提供所述第一基片向所述第二基片靠近的预紧力；

所述预紧力用于在第一基片与第二基片之间抽离所述垂向定位片时，使所述第一基片与第二基片相互垂直运动并贴合后保持第一基片与第二基片之间的水平向相对位置不变。

10.根据权利要求1-9之任一项所述的对准、键合装置实现的一种对准、键合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101:将第一基片吸附在所述上压盘上，将第二基片吸附在所述下压盘上；

S102:基于所述双向测量***测量所述第一基片与第二基片的垂向位姿，配合所述上压盘垂向调整装置和所述下微动台保证第一基片与第二基片位于双向测量***的测量焦面上，以及保证第一基片与第二基片之间的平行度；之后基于所述双向测量***测量所述第一基片与第二基片上的定位标识，配合所述垂向台、上压盘垂向调整装置和所述下微动台保证所述键合相对位置的精准度；

S103:基于所述垂向台带动所述上压盘向所述下压盘运动，至所述上真空腔板、密封环以及下真空腔板之间形成包裹所述第一基片和第二基片的气密封腔；

将所述气密封腔抽真空至所述第一基片和第二基片的键合工艺所需气压；

S104:当所述第一基片和所述第二基片基于所述垂向台、上压盘垂向调整装置和所述下微动台的带动处于所述键合相对位置时对所述第一基片与第二基片执行键合工艺；

基于所述加压装置满足所述第一基片与第二基片在所述键合工艺中的压力需求；

基于所述上压盘和下压盘的加热及冷却功能满足所述第一基片与第二基片在所述键合工艺中的温度需求；

基于所述上压盘和下压盘的固化紫外光满足所述第一基片与第二基片在所述键合工艺中的紫外固化需求。

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