一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备的制作方法

    专利查询2026-08-11  3


    本技术属于芯片制备,更具体地说,涉及一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备。


    背景技术:

    1、晶圆是一种特殊的硅半导体材料,用于制作集成电路(ic)。晶圆的原始材料是硅,通过提纯和多晶硅掺杂的方法,形成圆柱形单晶硅晶棒。这个晶棒经过研磨、抛光和切片,最终形成硅晶圆片,也称为晶圆。

    2、芯片则是在晶圆上制造的,晶圆上的每个区域都可以制作成一个独立的芯片。芯片制造的过程涉及多个步骤,如清洗、光刻、沉积和蚀刻,以及金属化、封装等。在这些步骤完成后,晶圆被切割成单独的芯片,每个芯片包含大量的电子元件和电路结构。

    3、在芯片生产过程中,需要将晶圆粘合在一个载具上进行操作。但是在粘合后,晶圆与载具之间的边缘上会有缝隙产生,如果不对该缝隙进行处理,在进行下一道工序时,该缝隙容易导致晶圆破损。因此,在晶圆粘合在载具上后,需要对晶圆与载具之间的缝隙填补胶水。

    4、现有工艺中,一般采用人工从晶圆的侧面进行填胶,这种方式不仅效率较低,费时费力,缝隙内的胶水填补还并不均匀,难以保证晶圆在后续加工中的质量。

    5、中国专利申请号为:cn202122049672.x,公开日为:2022年3月8日的专利文献,公开了一种模具式电子芯片生产晶圆涂膜设备,包括涂膜体,涂膜体包括对称设置的支撑柱,支撑柱之间连通有固定杆,固定杆一端安装有涂膜盘,涂膜盘呈开口向上的圆形结构,固定杆的表面套接有连接板,连接板的一端内安装有固定轴,固定轴的顶部安装有转盘,固定轴的底部设有涂料板,涂料板的一端与涂膜盘的中心轴处于同一水平线,涂料板得到尺寸与涂膜盘的半径相同。通过涂料板可对于晶圆表面的光刻胶涂料进行圆周运动的刮取,使得涂料可一次性平铺于晶圆的表面。

    6、中国专利申请号为:cn202310044954.1,公开日为:2023年5月23日的专利文献,公开了一种整晶圆真空涂胶工艺,包括由涂胶腔组件、供胶组件、驱动涂胶组件以及真空vac组件所构成的真空涂胶设备,涂胶工艺包括:放片、抽真空、滴胶、匀胶、充气、旋转、泄压。本发明的有益效果是:满足在具有槽、沟、深孔、腔等特别是具有高深宽比三维微结构的整晶圆样件表面胶液涂覆、填充和平坦化需求的工艺方法,通过利用真空环境及气体压力作用进行胶体填充,能达到传统的半导体涂胶系统无法实现的效果,解决了整晶圆三维微结构表面涂胶平坦化中得痛点。

    7、上述两个方案均涉及到对晶圆进行涂胶填胶的设备,但是,二者均是对晶圆表面进行涂胶工作,并不适用于晶圆和载体之间的缝隙的填胶工作,无法解决前面提到的人工对晶圆和载体间缝隙进行填胶的各种问题。


    技术实现思路

    1、1、要解决的问题

    2、针对现有芯片制备工艺中,人工对晶圆和载体间缝隙进行填胶费时费力且不均匀的问题,本实用新型提供一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,能够实现对晶圆和载体间缝隙的自动化填胶工作,有效提高填胶效率,且缝隙各处的胶水填充均匀,保证了晶圆在后续加工中的质量。

    3、2、技术方案

    4、为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案。

    5、一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,包括机架、旋转装置和填胶装置;

    6、所述旋转装置包括旋转驱动机构和转盘,所述旋转驱动机构安装在机架上,所述转盘呈水平状态与旋转驱动机构连接,通过旋转驱动机构控制沿转盘中心自转;

    7、所述填胶装置安装在旋转装置的一侧,其上装有用于填胶的针筒。

    8、作为技术方案的进一步改进,所述填胶装置还包括针筒水平驱动件,用于驱动针筒在水平方向上移动。

    9、作为技术方案的进一步改进,所述填胶装置还包括针筒角度调节组件,所述针筒角度调节组件包括调节板和连接板;所述调节板与针筒水平驱动件连接,其上设有弧形槽;所述连接板上设有螺栓孔,通过穿过弧形槽并旋入螺栓孔的螺栓安装在调节板上,所述针筒固定安装在连接板上。

    10、作为技术方案的进一步改进,还包括擦胶装置;所述擦胶装置安装在旋转装置的一侧,包括升降组件、安装板、主动轮、主动轮驱动件、从动轮和擦胶布;所述升降组件驱动安装板进行升降,所述主动轮和从动轮均转动安装在安装板上,主动轮驱动件控制主动轮转动,所述擦胶布套设在主动轮和从动轮上。

    11、作为技术方案的进一步改进,所述安装板上还装有多个张紧辊,所述擦胶布套设在张紧辊上。

    12、作为技术方案的进一步改进,所述擦胶装置还包括酒精供料槽,所述酒精供料槽的出口连接管道的一端,管道的另一端延伸至主动轮或从动轮处,管道上装有阀门或泵。

    13、作为技术方案的进一步改进,所述张紧辊的端部设有挡圈。

    14、作为技术方案的进一步改进,还包括定位装置;所述定位装置具有多个,沿旋转装置的周向间隔安装在旋转装置的外侧,包括夹板水平驱动件和夹板,所述夹板水平驱动件驱动夹板沿水平方向移动。

    15、作为技术方案的进一步改进,所述定位装置还包括支板、导杆和弹簧;所述支板连接夹板水平驱动件,其上开设有导向孔;所述导杆的一端固定连接夹板,另一端穿过导向孔并套装有挡环;所述夹板和支板之间的导杆上套设有弹簧。

    16、作为技术方案的进一步改进,所述机架上还装有预热盘。

    17、3、有益效果

    18、相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:

    19、(1)本实用新型一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,将粘合在一起的晶圆和载体放置在旋转装置上后,使针筒的出胶口对准晶圆和载体之间的缝隙进行注胶,然后旋转装置转动带动晶圆转动,即可实现对缝隙的自动化快速注胶,提高注胶效率且保证对缝隙各处的注胶均匀性;

    20、(2)本实用新型一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,通过设置针筒水平驱动件和针筒角度调节组件,能够调整针筒出胶口的高度和位置,保证针筒的注胶精度;

    21、(3)本实用新型一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,设置有擦胶装置,通过升降组件驱动安装板上的主动轮和从动轮进行升降,即可使套设在上面的擦胶布贴合于晶圆的上表面、下表面或侧面,从而随着晶圆的转动将多余的胶水擦拭掉,避免溢出来的胶水凝固对后续加工造成影响;

    22、(4)本实用新型一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,通过设置酒精供料槽,能够向擦胶布上添加酒精,提高擦胶布的清洁效果,而随着擦胶布在主动轮和从动轮之间的移动,则能够保证胶水被加至擦胶布的各个位置,进一步提高擦胶布的清洁效果;

    23、(5)本实用新型一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,通过在安装板的不同位置设置张紧辊,不仅可以保证擦胶布的张紧度,提高对晶圆表面的胶水的擦拭能力,还能够对擦胶布的位置进行调节,从而更方便地对晶圆的不同表面进行擦拭,而张紧辊端部的挡圈则能够避免擦胶布从张紧辊上脱落;

    24、(6)本实用新型一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,将粘合在一起的晶圆和载体放置在旋转装置上后,多个定位装置共同工作,能够通过夹板对晶圆的位置进行定位,在不妨碍晶圆转动的前提下避免晶圆相对于旋转装置发生移动,保证注胶效果,而通过设置导杆和弹簧,则能够通过弹簧的弹性避免对晶圆进行夹紧定位损伤晶圆,保证晶圆的加工质量。


    技术特征:

    1.一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:包括机架(1)、旋转装置(2)和填胶装置(3);

    2.根据权利要求1所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:所述填胶装置(3)还包括针筒水平驱动件(32),用于驱动针筒(31)在水平方向上移动。

    3.根据权利要求2所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:所述填胶装置(3)还包括针筒角度调节组件,所述针筒角度调节组件包括调节板(33)和连接板(34);所述调节板(33)与针筒水平驱动件(32)连接,其上设有弧形槽(35);所述连接板(34)上设有螺栓孔(36),通过穿过弧形槽(35)并旋入螺栓孔(36)的螺栓安装在调节板(33)上,所述针筒(31)固定安装在连接板(34)上。

    4.根据权利要求1所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:还包括擦胶装置(4);所述擦胶装置(4)安装在旋转装置(2)的一侧,包括升降组件(41)、安装板(42)、主动轮(43)、主动轮驱动件(44)、从动轮(45)和擦胶布(46);所述升降组件(41)驱动安装板(42)进行升降,所述主动轮(43)和从动轮(45)均转动安装在安装板(42)上,主动轮驱动件(44)控制主动轮(43)转动,所述擦胶布(46)套设在主动轮(43)和从动轮(45)上。

    5.根据权利要求4所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:所述安装板(42)上还装有多个张紧辊(47),所述擦胶布(46)套设在张紧辊(47)上。

    6.根据权利要求5所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:所述擦胶装置(4)还包括酒精供料槽(48),所述酒精供料槽(48)的出口连接管道的一端,管道的另一端延伸至主动轮(43)或从动轮(45)处,管道上装有阀门或泵。

    7.根据权利要求5所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:所述张紧辊(47)的端部设有挡圈(49)。

    8.根据权利要求1所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:还包括定位装置(5);所述定位装置(5)具有多个,沿旋转装置(2)的周向间隔安装在旋转装置(2)的外侧,包括夹板水平驱动件(51)和夹板(52),所述夹板水平驱动件(51)驱动夹板(52)沿水平方向移动。

    9.根据权利要求8所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:所述定位装置(5)还包括支板(53)、导杆(54)和弹簧;所述支板(53)连接夹板水平驱动件(51),其上开设有导向孔;所述导杆(54)的一端固定连接夹板(52),另一端穿过导向孔并套装有挡环(55);所述夹板(52)和支板(53)之间的导杆(54)上套设有弹簧。

    10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,其特征在于:所述机架(1)上还装有预热盘(6)。


    技术总结
    本技术公开了一种晶圆与载体间缝隙的填胶设备,属于芯片制备技术领域。它包括机架、旋转装置和填胶装置;所述旋转装置包括旋转驱动机构和转盘,所述旋转驱动机构安装在机架上,所述转盘呈水平状态与旋转驱动机构连接,通过旋转驱动机构控制沿转盘中心自转;所述填胶装置安装在旋转装置的一侧,其上装有用于填胶的针筒。本技术能够实现对晶圆和载体间缝隙的自动化填胶工作,有效提高填胶效率,且缝隙各处的胶水填充均匀,保证了晶圆在后续加工中的质量。

    技术研发人员:黄国强,李嘉诚,李川,陆可,何天嘉,徐凯康
    受保护的技术使用者:苏州国岭技研智能科技有限公司
    技术研发日:20240220
    技术公布日:2024/11/26
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