專利名稱：對位裝置、接合裝置和對位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對位裝置，該對位裝置用于電子元件例如晶片等的精確對齊，也涉 及一種裝有該對位裝置的接合裝置，以及一種對位方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于接合液晶基板的方法中，上面板和下面板被面對面地存放在真空腔體 內(nèi)，其中上面板上吸附著具有定位標(biāo)記的上基板，下面板上吸附著同樣具有定位標(biāo)記的 下基板，下面板與下基板之間有彈性材料。通過識別上基板和下基板上的標(biāo)記位置，進(jìn) 而識別各標(biāo)記位置之間的絕對差。當(dāng)各標(biāo)記位置之間的絕對差不是預(yù)定值時(shí)，下基板被 直線驅(qū)動單元移動一個(gè)修正值，該修正值對應(yīng)于彈性材料變形量(現(xiàn)有技術(shù)l，見專利文獻(xiàn)l)。此外，真空腔體包括一個(gè)可移動單元、 一個(gè)固定件和一個(gè)柔性柱形件?？梢苿訂卧?包括一個(gè)放置樣品的樣品臺，和一個(gè)用于驅(qū)動樣品臺的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。所述固定元件與所述 樣品臺相對，且設(shè)置有用于將樣品作預(yù)定處理的裝置。柱形件為非透氣部件，其一端密 封地連接在固定件，另一端密封地連接至可移動單元。樣品臺放置在真空內(nèi)，該真空由 可移動單元、固定件和柱形件構(gòu)成。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在該真空外面(現(xiàn)有技術(shù)2，參見 專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)l:日本專利申請，特開2004-151215號公報(bào)；專利文獻(xiàn)2:日本專利申請，特開平10-258224號公報(bào)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問題上述現(xiàn)有技術(shù)1中，用于尋找上基板和下基板上的定位標(biāo)記的相機(jī)安裝在下面板下 面并陷入其內(nèi)。因此，對于未對齊的情況，下面板可以移動的距離被縮短(如果下面板的可移動距離增加，則下面板與相機(jī)所安裝的凹處接觸)。此外，由于上面板和下面板 之間設(shè)置有彈性材料，使得很難精確地識別兩個(gè)標(biāo)記。由于上述的現(xiàn)有技術(shù)2原本不是用于對齊和接合兩個(gè)電子元件，它沒有公開用于對 齊的光學(xué)系統(tǒng)。如果相機(jī)設(shè)置在樣品臺下，就會出現(xiàn)類似于上述現(xiàn)有技術(shù)2的問題。此 外，在物理上很難在柔性柱形件內(nèi)切口并將光學(xué)系統(tǒng)嵌入，因?yàn)橹渭淖冃螌鈱W(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)載。因此，考慮到上述問題，本發(fā)明在于提供一種對位裝置，該對位裝置可以可靠地修 正電子元件之間的偏位，并可以增加電子元件之間對齊的精確性；以及提供一種裝備有 該對位裝置的接合裝置和一種對位方法。解決技術(shù)問題的方案根據(jù)權(quán)利要求l，本發(fā)明涉及一種對位裝置。該對位裝置包括腔體；柔性波紋管， 該柔性波紋管與所述腔體構(gòu)成密封室；驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元使第一部件和第二部件的 其中一方相對另一方移動，所述第一部件支撐第一電子元件且設(shè)置在所述密封室內(nèi)，所 述第二部件支撐第二電子元件且設(shè)置在所述密封室內(nèi)；圖像獲取口，該圖像獲取口從所 述腔體的外表面向內(nèi)凹進(jìn)，從而形成一個(gè)空間，所述圖片獲取口的一部分上具有觀察窗 口，從該觀察窗口可觀察到至少所述第一電子元件和所述第二電子元件之一。根據(jù)引用權(quán)利要求1所述對位裝置的權(quán)利要求2的裝置，用于獲取至少所述第一電 子元件和所述第二電子元件之一的圖像的圖像獲取單元，設(shè)置在所述圖像獲取口構(gòu)成的 所述空間。根據(jù)引用權(quán)利要求2所述對位裝置的權(quán)利要求3的裝置，所述第一電子元件具有第 一對準(zhǔn)標(biāo)記，所述第二電子元件具有第二對準(zhǔn)標(biāo)記。所述對位裝置還包括控制單元，該 控制單元計(jì)算出所述圖像獲取單元獲取的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像和所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像之間的偏位量，并控制所述驅(qū)動單元修正該偏位量。根據(jù)引用權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述對位裝置的權(quán)利要求4，所述驅(qū)動單元控制所 述第一部件和所述第二部件中的一方相對另一方移動和/或轉(zhuǎn)動。根據(jù)引用權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述對位裝置的權(quán)利要求5，所述驅(qū)動單元使所述 第一部件和所述第二部件中的一方相對另一方移動，移動方向?yàn)楦淖兯龅谝徊考系?所述第一電子元件和所述第二部件上的所述第二電子元件之間的距離的方向。根據(jù)引用權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述對位裝置的權(quán)利要求6,所述對位裝置還包括 旋轉(zhuǎn)密封部分，該旋轉(zhuǎn)密封部分與所述腔體和所述波紋管構(gòu)成所述密封室，并使所述波 紋管可與所述腔體同步轉(zhuǎn)動。根據(jù)引用權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述對位裝置的權(quán)利要求7，所述腔體包括供冷卻 水流動的冷卻水管道。根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)明涉及一種接合裝置，該接合裝置用于接合電子元件，并且設(shè)置有權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)的所述對位裝置。根據(jù)引用權(quán)利要求8所述接合裝置的權(quán)利要求9，所述接合裝置包括所述第一部 件；所述第二部件；第一壓力件，該第一壓力件和所述第一部件之間形成有第一空間部 分，該第一壓力件沿預(yù)定方向壓迫所述第一部件；多個(gè)桿狀第一柔性件，設(shè)置在所述第 一空間部分內(nèi)，并連接至所述第一部件的另一端面，等間隔地分布在與所述第一部件同 中心的圓周上，并將壓力從所述第一壓力件傳遞至所述第一部件；第二壓力件，該第二 壓力件和所述第二部件之間設(shè)置有第二空間部分，該第二壓力件沿著所述第二部件壓迫 所述第一部件的方向壓迫所述第二部件；多個(gè)桿狀第二柔性件，設(shè)置在所述第二空間部 分，并連接至所述第二部件的另一端面，等間隔地分布在與所述第二部件同中心的圓周 上，并將壓力從所述第二壓力件傳遞至所述第二部件；加熱體，該加熱體加熱所述第一 部件和所述第二部件。根據(jù)引用權(quán)利要求8或9所述接合裝置的權(quán)利要求10，所述第一部件和所述第二部 件的至少一方包括穿通部分，該穿通部分沿著所述第一部件或所述第二部件的厚度方向 穿通。根據(jù)引用權(quán)利要求10所述接合裝置的權(quán)利要求11，所述第一部件或所述第二部件的 厚度方向一側(cè)的所述穿通部分的開口面積，大于厚度方向另一側(cè)的所述穿通部分的開口 面積。根據(jù)引用權(quán)利要求9至11任意一項(xiàng)所述接合裝置的權(quán)利要求12，所述加熱體是加熱 芯片。所述第一部件包括用于支撐所述第一電子元件的第一壓板，連接至所述第一壓 板且其線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第一壓板的線膨脹系數(shù)的第一支承板，連接至所述 第一支承板并加熱所述第一壓板、且其線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第一壓板的線膨脹 系數(shù)的所述加熱芯片。所述第二部件包括用于支撐所述第二電子元件的第二壓板，連 接至所述第二壓板且其線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第二壓板的線膨脹系數(shù)的第二支承 板，連接至所述第二支承板并加熱所述第二壓板、且其線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第 二壓板的線膨脹系數(shù)所述加熱芯片。根據(jù)引用權(quán)利要求12所述接合裝置的權(quán)利要求13，所述第一壓板和所述第二壓板由 導(dǎo)電材料制成，所述第一支承板和所述第二支承板由絕緣材料制成。根據(jù)引用權(quán)利要求12或13所述接合裝置的權(quán)利要求14，在所述第一壓板和所述第 一支承板之間設(shè)置有供冷卻氣體流動的第一冷卻氣體通道，在所述第二壓板和所述第二 支承板之間設(shè)置有供冷卻氣體流動的第二冷卻氣體通道。根據(jù)引用權(quán)利要求14所述接合裝置的權(quán)利要求15，所述第一柔性件兼有冷卻氣體供 給功能，供冷卻氣體通過并將冷卻氣體供應(yīng)至所述第一冷卻氣體通道；所述第二柔性件兼有冷卻氣體供給功能，供冷卻氣體通過并將冷卻氣體供應(yīng)至所述第二冷卻氣體通道。根據(jù)引用權(quán)利要求12至15任意一項(xiàng)所述接合裝置的權(quán)利要求16，所述接合裝置還 包括用于將所述第一電子元件吸附至所述第一壓板的第一吸附部分，以及用于將所述第 二電子元件吸附至所述第二壓板的第二吸附部分。根據(jù)引用權(quán)利要求16所述接合裝置的權(quán)利要求17,所述第一吸附部分包括設(shè)置在所 述第一壓板的多個(gè)吸附槽，以及包括供從第一吸附槽進(jìn)入的氣體流動的第一中空管。所 述第二吸附部分包括設(shè)置在所述第二壓板的多個(gè)吸附槽，以及包括供從第二吸附槽進(jìn)入 的氣體流動的第二中空管。根據(jù)引用權(quán)利要求17所述接合裝置的權(quán)利要求18，所述第一中空管通過第一彈性件 連接至所述第一壓力件，所述第二中空管通過第二彈性件連接至所述第二壓力件。根據(jù)引用權(quán)利要求17或18所述接合裝置的權(quán)利要求19，所述第一壓力件內(nèi)設(shè)置有 用于供應(yīng)給所述第一柔性件的冷卻氣體流動的第一冷卻氣體供給通道和用于來自所述第 一中空管的氣體流動的第一通風(fēng)道，所述第二壓力件內(nèi)設(shè)置有用于供應(yīng)給所述第二柔性 件的冷卻氣體流動的第二冷卻氣體供給通道和用于來自所述第二中空管的氣體流動的第 二通風(fēng)道。根據(jù)引用權(quán)利要求9至19任意一項(xiàng)所述接合裝置的權(quán)利要求20，所述第一壓力件內(nèi) 設(shè)置有供冷卻所述第一壓力件的冷卻流體循環(huán)的第一冷卻流體循環(huán)通道，所述第二壓力 件內(nèi)設(shè)置有供冷卻所述第二壓力件的冷卻流體循環(huán)的第二冷卻流體循環(huán)通道。根據(jù)權(quán)利要求21，本發(fā)明涉及一種用于對位裝置的對位方法。所述對位裝置包括 腔體；柔性波紋管，該柔性波紋管與所述腔體構(gòu)成密封室；驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元使第 一部件和第二部件中的一方相對另一方移動，所述第一部件支撐具有第一對準(zhǔn)標(biāo)記的第 一電子元件并設(shè)置在所述密封室內(nèi)，所述第二部件支撐具有第二對準(zhǔn)標(biāo)記的第二電子元 件并設(shè)置在所述密封室內(nèi)；圖像獲取口，該圖像獲取口從所述腔體的外表面向內(nèi)凹進(jìn)， 從而形成一個(gè)空間，所述圖片獲取口具有觀察窗口，從該觀察窗口可觀察到至少所述第 一電子元件和所述第二電子元件之一。所述對位方法包括計(jì)算步驟，該計(jì)算步驟計(jì)算 圖像獲取單元所獲得的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像和所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像之間的偏位量以及修正步驟，該修正步驟通過使所述第一部件和所述第二部件中的一方相對另一方移 動，修正所述偏位量。本發(fā)明的有益效果根據(jù)權(quán)利要求l，所述圖像獲取單元設(shè)置在圖像獲取口的空間里，從所述觀察窗口獲取所述密封室中至少所述第一電子元件和所述第二電子元件之一的圖像，根據(jù)所述圖像 獲取單元所得到的圖像，驅(qū)動單元使所述第一部件和所述第二部件中的一方相對另一方 移動。在這種情況下，所述第一部件上的所述第一電子元件和所述第二部件上的第二電 子元件可以彼此相對移動，從而使第一電子元件和第二電子元件對準(zhǔn)。由于所述圖像獲取口從所述腔體的外表面向內(nèi)凹而形成一個(gè)空間，即使當(dāng)所述腔體 與所述第一部件和所述第二部件一起移動時(shí)，可以通過將所述圖像獲取單元設(shè)置在所述 空間內(nèi)，從而防止與所述腔體的運(yùn)動干涉。這使得所述腔體可以自由移動而不受限制。 結(jié)果，所述第一部件和所述第二部件的一方可以相對另一方自由移動，而不受所述圖像 獲取單元的限制，從而可以使所述第一電子元件和所述第二電子元件可靠地對齊。根據(jù)權(quán)利要求2，圖像獲取單元設(shè)置在所述圖像獲取口附近，獲取至少所述第一電子 元件和所述第二電子元件之一的圖像，因此，可防止所述圖像獲取單元干涉所述腔體的 運(yùn)動。這使得所述腔體可以自由移動而不受任何限制。從而，所述第一部件和所述第二 部件的一方可以相對另一方自由移動，而不受所述圖像獲取單元的限制，從而可以使所 述第一 電子元件和所述第二電子元件可靠地對齊。根據(jù)權(quán)利要求3，所述控制單元計(jì)算出所述圖像獲取單元所獲取的所述第一電子元件 上所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像和所述第二電子元件上所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像之間的偏位 量，并且控制所述驅(qū)動單元以修正所述偏位量。這使所述第一部件或第二部件移動，從 而修正所述第一電子元件上的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二電子元件上的所述第二對準(zhǔn) 標(biāo)記之間的偏位量。從而，提高了所述第一電子元件和所述第二電子元件之間對齊的精 確性。根據(jù)權(quán)利要求4，所述驅(qū)動單元使所述第一部件和所述第二部件的一方相對另一方移 動或轉(zhuǎn)動。這大大提高了所述第一電子元件和所述第二電子元件之間對齊的精確性。根據(jù)權(quán)利要求5，例如所述驅(qū)動單元通過沿一個(gè)方向使所述第一部件和所述第二部件 中的一方相對另一方移動，使所述第一部件上的所述第一電子元件和所述第二部件上的 所述第二電子元件的距離增加，可防止當(dāng)所述第一部件和所述第二部件的一方相對另一 方運(yùn)動時(shí)，所述第一電子元件和所述第二電子元件彼此相互接觸。這可以防止例如所述 第一電子元件和所述第二電子元件的刮傷或破損等不良。另一方面，所述驅(qū)動單元通過沿所述方向使所述第一部件和所述第二部件中的一方 相對另一方移動，使所述第一部件上的所述第一電子元件和所述第二部件上的所述第二 電子元件的距離減少，所述第一電子元件和所述第二電子元件彼此靠近。這有利于容易 對齊所述第一電子元件和所述第二電子元件。根據(jù)權(quán)利要求6，由于所述旋轉(zhuǎn)密封單元與所述腔體和所述波紋管形成密封室，并且 所述密封室處于密封狀態(tài)的同時(shí)，所述波紋管可與所述腔體同步旋轉(zhuǎn)。這可以防止在所 述腔體的旋轉(zhuǎn)期間所述波紋管被扭曲。根據(jù)權(quán)利要求7，由于所述腔體設(shè)置有所述冷卻水通道，即使當(dāng)所述腔體被傳遞熱加 熱，冷卻水通過冷卻水通道可使之冷卻。這可以防止裝置內(nèi)的各設(shè)備因所述腔體的過高 升溫而損壞。由于權(quán)利要求8的發(fā)明包括權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的對位裝置，可在所述對 位裝置穩(wěn)定對齊所述第一電子元件和所述第二電子元件后，使兩者接合在一起。這可以 增加所述第一電子元件和所述第二電子元件之間接合的精確性。根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)明，所述第一部件和所述第二部件由所述加熱體加熱，其中所 述第一電子元件固定在所述第一部件上，所述第二電子元件固定在所述第二部件上。當(dāng) 所述第一部件和所述第二部件被加熱時(shí)，熱傳遞至所述第一電子元件和所述第二電子元 件。此外，所述第一部件由所述第一壓力件沿預(yù)定方向施壓。在這種情況下，來自所述 第一壓力件的壓力通過多個(gè)桿狀第一柔性件傳遞至所述第一部件，所述多個(gè)桿狀第一柔 性件設(shè)置在所述第一部件和所述第一壓力件之間的第一空間部分。類似地，所述第二部 件由所述第二壓力件沿預(yù)定方向施壓。在這種情況下，來自所述第二壓力件的壓力通過 多個(gè)桿狀第二柔性件傳遞至所述第二部件，所述多個(gè)桿狀第二柔性件設(shè)置在所述第二部 件和所述第二壓力件之間的第二空間部分。所述第一部件和所述第二部件通過壓力的作 用彼此相互擠壓。從而，所述第一電子元件和所述第二電子元件在加熱的同時(shí)，被擠/玉 和結(jié)合在一起。當(dāng)所述第一部件和所述第二部件被加熱時(shí)，兩者熱膨脹。然而，由于所述第一部件 和所述第一壓力件之間設(shè)置有所述第一空間部分，所述第二部件和所述第二壓力件之間 設(shè)置有所述第二空間部分，所以盡管沒有用熱絕緣體，從所述第一部件和所述第二部件 傳遞給所述第一壓力件和所述第二壓力件的大部分熱量，也被所述第一空間部分和所述 第二空間部分隔離。這可使所述第一部件和所述第二部件的內(nèi)部溫度各自基本穩(wěn)定。當(dāng) 所述第一電子元件和所述第二電子元件相互接觸時(shí)，所述第一部件、所述第二部件、所 述第一電子元件和所述第二電子元件的溫度可以基本一致。從而，可以保持支撐所述第 一電子元件的所述第一部件的表面的平面度和支撐所述第二電子元件的所述第二部件的 表面的平面度。即使當(dāng)所述第一部件和所述第二部件被加熱，從第一部件和第二部件傳遞至所述第 一壓力件和所述第二壓力件的熱量也降低，這是因?yàn)樵O(shè)置有所述第一空間部分和所述第二空間部分。因此，被加熱體加熱的部分基本上限制在所述第一部件、所述第二部件、 所述第一電子元件和所述第二電子元件。因此，被加熱部分的熱容量降低，加熱和冷卻 所述第一電子元件和所述第二電子元件所需的時(shí)間縮短。這提高了接合裝置的利用率。所述第一部件和所述第二部件之間的熱膨脹差異產(chǎn)生的應(yīng)力、以及所述第一壓力件 和所述第二壓力件之間的熱膨脹差異產(chǎn)生的應(yīng)力，可以由所述第一柔性件和所述第二柔 性件的彎曲變形而吸收。換句話說，由于所述第一柔性件和所述第二柔性件為桿狀，其 抗撓剛度相對較低，所述第一柔性件和所述第二柔性件通過彎曲來吸收熱膨脹量的差 異，而不扭曲所述第一部件和所述第二部件。從而，可以保持支撐所述第一電子元件的 所述第一部件的表面的平面度和支撐所述第二電子元件的所述第二部件的表面的平面 度。這種情況下，由于多個(gè)第一柔性件相等間隔地處于與所述第一部件相同中心的圓周 上，所述第一柔性件彎曲不會使所述第一部件的中心和所述第一壓力件的中心相互偏 離。由于多個(gè)第二柔性件同樣相等間隔地分布于與所述第二部件相同中心的圓周上，所 述第二柔性件彎曲不會使所述第二部件的中心和所述第二壓力件的中心相互偏離。囚 此，即使進(jìn)行加熱，所述第一電子元件和所述第二電子元件不會相互偏離，也不存在應(yīng) 力。此外，由于多個(gè)第一柔性件相等間隔地分布于與所述第一部件相同中心的圓周上， 壓力平穩(wěn)地從所述第一壓力件傳遞至所述第一部件。因?yàn)槎鄠€(gè)第二柔性件相等間隔地分 布在與所述第二部件同中心的圓周上，壓力平穩(wěn)地從所述第二壓力件傳遞至所述第一部 件。因此，施加在所述第一電子元件和所述第二電子元件的壓力是適當(dāng)?shù)?，不會有平?內(nèi)差異。根據(jù)權(quán)利要求io的發(fā)明，至少所述第一部件和所述第二部件之一具有穿通部分，該穿通部分沿厚度方向穿通所述第一部件或所述第二部件。因此，用于獲取所述第一電子 元件或所述第二電子元件的圖像的所述圖像獲取單元可以設(shè)置在所述第一空間部分或所 述第二空間部分，所述第一電子元件或所述第二電子元件的圖像可以通過所述穿通部分 獲取。依照所述圖像獲取單元獲取的圖像，適當(dāng)?shù)匾苿铀龅谝徊考蛩龅诙考?可以容易地定位所述第一電子元件或所述第二電子元件。從而，增加所述第一電子元件 和所述第二電子元件接合的精確性。根據(jù)權(quán)利要求11，所述第一部件或所述第二部件厚度方向上一側(cè)的所述穿通部分的 開口面積大于厚度方向上另一側(cè)的所述穿通部分的開口面積。因此，當(dāng)用于獲取所述第 一電子元件或所述第二電子元件的圖像的所述圖像獲取單元設(shè)置在所述第一空間部分或11所述第二空間部分時(shí)，從所述第一電子元件或所述第二電子元件至所述圖像獲取單元的 光學(xué)路徑，不會被所述第一部件或所述第二部件堵住。因此，增加了圖像獲取的精確 性，以及增加了所述第一電子元件和所述第二電子元件接合的精確性。根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)明，所述第一部件包括用于支撐所述第一電子元件的所述 第一壓板，連接至所述第一壓板且其線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第一壓板的線膨脹系 數(shù)的第一支承板，以及連接至所述第一支承板并加熱所述第一壓板且線膨脹系數(shù)等于或 約等于所述第一壓板的線膨脹系數(shù)的加熱芯片。因此，可以降低所述第一壓板和所述第 一支承板之間的熱膨脹量的差異。從而，可以防止所述第一部件的彎曲，并保持所述第 一部件的平面度。類似地，所述第二部件包括第二壓板、第二支承板和加熱芯片，其中所述第二壓板 支撐所述第二電子元件，所述第二支承板連接至所述第二壓板，并且所述第二支承板的 線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第二壓板的線膨脹系數(shù)，所述加熱芯片連接至所述第二支 承板并加熱所述第二壓板，并且所述加熱芯片的線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第二壓板 的線膨脹系數(shù)。因此，可以降低所述第二壓板和所述第二支承板之間的熱膨脹量的差 異。從而，可以防止所述第二部件變形，并且保持所述第二部件的平面度。根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)明，由于所述第一壓板和所述第二壓板由導(dǎo)電材料制成， 所述第一支承板和所述第二支承板由絕緣材料制成，所述第一壓板和所述加熱芯片彼此 電絕緣，所述第二壓板和所述加熱芯片也彼此電絕緣。因此，對所述第一壓板和所述第 二壓板加熱的同時(shí)，對所述第一壓板和所述第二壓板施加預(yù)定電壓，使所述第一電子元 件和所述第二電子元件通過陽極耦合而接合在一起。從而，增加了所述第--電子元件和 所述第二電子元件的接合方法。根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)明，由于所述第一冷卻氣體通道設(shè)置在所述第一壓板和所述第一支承板之間，所述冷卻氣體通過所述第一冷卻氣體通道，從而快速冷卻所述第一 部件。此外，由于所述第二冷卻氣體通道設(shè)置在所述第二壓板和所述第二支承板之間， 所述冷卻氣體通過所述第二冷卻氣體通道，從而快速冷卻所述第二部件。這可以快速冷 卻所述第一電子元件和所述第二電子元件，以及提高所述接合裝置的利用率。根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)明，由于所述第一柔性件兼有可以供冷卻氣體通過并供應(yīng) 冷卻氣體至所述第一冷卻氣體通道的冷卻氣體供給功能，所以所述第一柔性件可以用來 將所述冷卻氣體供應(yīng)至所述第一冷卻氣體通道。類似地，由于所述第二柔性件兼有可以供冷卻氣體通過并將冷卻氣體供應(yīng)至所述第 一冷卻氣體通道的冷卻氣體供給功能，所以所述第二柔性件可以用來將所述冷卻氣體供應(yīng)至所述第二冷卻氣體通道。根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)明，由于所述第一壓板具有用于將所述第一電子元件吸附 至所述第一壓板的所述第一吸附部分，所述第二壓板具有用于將所述第二電子元件吸附 至所述第二壓板的所述第二吸附部分，所以所述第一壓板可以容易且穩(wěn)定地固定所述第 一電子元件，所述第二壓板可以容易且穩(wěn)定地固定所述第二電子元件。這可以防止所述 第一電子元件與所述第一壓板不對齊，以及防止所述第二電子元件和所述第二壓板不對 齊。因此，提高所述第一電子元件和所述第二電子元件的接合精確性。根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)明，由于所述第一吸附部分包括設(shè)置在所述第一壓板上的 多個(gè)第一吸附槽和供從該第一吸附槽進(jìn)入的氣體流動的所述第一中空管，來自所述第一 吸附槽的氣體可以在所述第一中空管中流動。從而，所述第一電子元件可以被氣體吸取 力穩(wěn)定地吸住。類似地，由于所述第二吸附部分包括設(shè)置在所述第二壓板上的多個(gè)第二吸附槽和供 來自該第二吸附槽的氣體流動的所述第二中空管，來自所述第二吸附槽的氣體可以在所 述第二中空管中流動。從而，所述第二電子元件可以被氣體吸取力穩(wěn)定地吸住。根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)明，由于所述第一中空管通過所述第一彈性件連接至所述第一 壓力件，當(dāng)所述第一柔性件和所述第一中空管的熱變形量存在差異時(shí)，從所述第一壓力 件通過所述第一中空管傳向所述第一部件的應(yīng)力可以被所述第一彈性件的彈性變形吸 收。因此，可以防止應(yīng)力從所述第一壓力件通過所述第一中空管傳遞至所述第一部件， 并且保持所述第一部件的平面度。類似地，由于所述第二中空管通過所述第二彈性件連接至所述第二壓力件，當(dāng)所述 第二柔性件和所述第二中空管的熱變形量存在差異時(shí)，從所述第二壓力件通過所述第二 中空管傳向所述第二部件的應(yīng)力可以被所述第二彈性件的彈性變形吸收。因此，可以防 止應(yīng)力從所述第二壓力件通過所述第二中空管傳遞至所述第二部件，并且保持所述第二 部件的平面度。根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)明，所述第一壓力件內(nèi)設(shè)置有用于供應(yīng)給所述第一柔性件 的氣體流動的所述第一冷卻氣供給通道和用于來自所述第一中空管的氣體流動的所述第一通風(fēng)道。因此，所述第一壓力件可以作為冷卻氣體的供應(yīng)裝置的一部分或排氣裝置的一部分。類似地，由于所述第二壓力件內(nèi)設(shè)置有用于供應(yīng)給所述第二柔性件的氣體流動的所 述第二冷卻氣體供給通道和用于來自所述第二中空管的氣體流動的所述第二通風(fēng)道。因此，所述第二壓力件可以作為冷卻氣體的供應(yīng)裝置的一部分或排氣裝置的一部分。由上可知，無需將高溫的所述第一部件和所述第二部件與管子直接相連，并且容易進(jìn)行冷卻 和真空吸附。根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)明，由于所述第一壓力件內(nèi)設(shè)置有所述第一冷卻流體循環(huán) 通道，用于冷卻所述第一壓力件的冷卻流體在所述第一冷卻流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)，所以 所述第一壓力件可以一直被冷卻。因此，即使在接合裝置工作期間，所述第一壓力件也 可以保持在較低溫度，用于將冷卻氣體或冷卻流體供應(yīng)至所述第一壓力件或用于將氣體 從所述第一壓力件排出的管道可以容易地連接，而不受材料的限制。類似地，由于所述第二壓力件內(nèi)設(shè)置有所述第二冷卻流體循環(huán)通道，用于冷卻所述 第二壓力件的冷卻流體在所述第二冷卻流體循環(huán)通道內(nèi)循環(huán)，所以所述第二壓力件可以 一直由所述第二壓力件內(nèi)的循環(huán)冷卻流體冷卻。因此，即使在接合裝置工作期間，所述 第二壓力件也可以保持在較低溫度，用于將冷卻氣體或冷卻流體供應(yīng)至所述第二壓力l牛 或用于將氣體從所述第二壓力件排出的管道可以容易地連接，而不受材料的限制。根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)明，圖像獲取單元所獲取的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像和朋: 述第二對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像之間的偏位量通過所述計(jì)算步驟計(jì)算出。通過在所述修正步驟中 使所述第一部件和所述第二部件中的一方相對另一方移動而修正所述偏位量。因此，可 以精確地使所述第二部件上的所述第一電子元件和所述第二部件上的所述第二電子元4牛 相對移動，從而對齊所述第一電子元件和所述第二電子元件。由于所述圖像獲取口從所述腔體的外表面向內(nèi)凹，形成一個(gè)空間，所以即使當(dāng)所述 腔體與所述第一部件或所述第二部件一起移動，通過將所述圖像獲取單元設(shè)置在所述空 間內(nèi)，可以防止所述圖像獲取單元干涉所述腔體的移動。這使所述腔體自由移動，而不 受限制。從而，所述第一部件和所述第二部件的一方可以相對另一方自由移動，而不受 所述圖像獲取單元的設(shè)置的限制，所述第一電子元件和所述第二電子元件可以可靠地對 齊。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接合裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接合裝置的第一部件、第一柔性件和第一壓力件的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接合裝置的所述第一部件的爆炸圖； 圖5為沿圖2中A-A線的剖視圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的接合裝置的所述第一壓力件和第一中空管之間的連接結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖7為沿圖2中B-B線的剖視圖；圖8為利用本發(fā)明實(shí)施例的對位裝置的對位方法的一個(gè)步驟示意圖；圖9為利用本發(fā)明實(shí)施例的對位裝置的對位方法的一個(gè)步驟示意圖；圖10為利用本發(fā)明實(shí)施例的對位裝置的對位方法的一個(gè)步驟示意圖；圖11為利用本發(fā)明實(shí)施例的對位裝置的對位方法的變形例的一個(gè)歩驟示意圖；圖12為利用本發(fā)明實(shí)施例的對位裝置的對位方法的變形例的一個(gè)步驟示意圖；圖13為利用本發(fā)明實(shí)施例的所述對位裝置的對位方法的變形例的一個(gè)步驟示意圖;圖14為利用本發(fā)明實(shí)施例的所述對位裝置的對位方法的變形例的一個(gè)步驟示意圖;圖15為利用本發(fā)明實(shí)施例的所述對位裝置的對位方法的變形例的一個(gè)步驟示意圖。附圖標(biāo)記1:對位裝置3:腔體7:冷卻液通道9:密封室10:接合裝置11:空間12:第一部件12A:第一壓板12B:第一支承板12C:第一加熱芯片(加熱件，加熱芯片) 15:第一冷卻槽(第一冷卻氣體通道) 17:第一吸附槽19:第一氮?dú)夤┙o通道(第一冷卻氣體供應(yīng)通道)20:第一柱形件(第一柔性件)21:圖像獲取口22:第一壓桿軸(第一壓力件)23:第一通風(fēng)道24:第一中空件(第一中空管)25:第一冷卻流體循環(huán)通道26:第一0型環(huán)(第一彈性件)27:觀察窗口28:第二部件28A:第二壓板 28B:第二支承板28C:第二加熱芯片(加熱件，加熱芯片)31:第二冷卻槽(第二冷卻氣體通道)33:第二吸附槽35:波紋管36:切口 (穿通部分)37:磁性密封單元(旋轉(zhuǎn)密封單元)39:控制單元40:第二柱形件(第二柔性件)41:第二氮?dú)夤┙o通道(第二冷卻氣體供給通道)42:第二壓桿軸(第二壓力件)43:第二通風(fēng)道44:第二中空件(第二中空管)45:第二冷卻流體循環(huán)通道47:圖像識別裝置52: XY工作臺(驅(qū)動單元)54:旋轉(zhuǎn)工作臺(驅(qū)動單元)Ml:第一空間部分M2:第二空間部分Wl:第一晶片(第一電子元件)W2:第二晶片(第二電子元件)具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對位裝置作進(jìn)一步描述。本實(shí)施例的對位裝 置將晶片對齊，但本發(fā)明不限于晶片的對齊，也可以用于其他電子元件的對齊。如圖1所示，對位裝置1包括中空的大致立方形腔體3。該腔體3為剛性體，多個(gè)元 件相互連接并由0型環(huán)(圖中未顯示)密封，從而構(gòu)成所述腔體3。所述腔體3的上壁設(shè) 置有通孔5。在上壁、側(cè)壁和底壁的內(nèi)部，設(shè)置有供冷卻水流動的冷卻水通道7。冷卻水 可以從外部供應(yīng)至所述冷卻水通道7，并且供應(yīng)至所述冷卻水通道7的冷卻水可以排出至 外部。因此，即使當(dāng)熱量傳遞至所述腔體3，從而加熱腔體時(shí)，可以通過冷卻水通道7內(nèi) 的冷卻水使之冷卻。由此可以防止所述腔體3的溫度過高。圖像獲取口 21從所述腔體3的側(cè)壁外表面向內(nèi)凹進(jìn)，從而形成空間11。該圖像獲取口 21的一部分上具有觀察窗口 27，通過該觀察窗口 27可以觀察到至少第一晶片Wl和第 二晶片W2之一。在該實(shí)施例中，所述圖像獲取口 21和所述空間ll分別設(shè)置在所述腔體 3的左側(cè)和右側(cè)。此外，本實(shí)施例中，所述觀察窗口 27由觀察玻璃制成。柔性波紋管35的下端連接至所述腔體3上壁中的通孔5的邊緣， 一個(gè)0型環(huán)設(shè)置在 兩者之間。磁性密封單元37的外環(huán)連接至所述波紋管35上端的內(nèi)側(cè)， 一個(gè)0型環(huán)設(shè)置 在兩者之間。后述的第一壓桿軸22的軸部分22A連接至所述磁性密封單元37的內(nèi)環(huán)， 并通過一個(gè)0型環(huán)密封。這使密封室9處于密封狀態(tài)下的同時(shí)，所述波紋管35可以與所 述腔體3同步旋轉(zhuǎn)，可以防止在所述腔體3旋轉(zhuǎn)期間所述波紋管35被扭曲。Z軸驅(qū)動裝置使所述第一壓桿軸22沿Z向被驅(qū)動，所述Z軸驅(qū)動裝置是電動機(jī)、減 速機(jī)和滾珠絲桿。電動機(jī)與后述控制單元39電連接。通過利用所述控制單元39驅(qū)動電 動機(jī)，控制所述第一壓桿軸22在Z向上的運(yùn)動。在所述第一壓桿軸22上方設(shè)置有測壓 元件(圖中未顯示)，該測壓元件測量后述第一晶片W1和第二晶片W2之間的壓力。如上所述，所述腔體3、所述波紋管35和所述磁性密封單元37相互連接在一起，并 使之密封，并且其內(nèi)設(shè)置有處于密封狀態(tài)的所述密封室9。所述圖像獲取口21形成的空間11中，設(shè)置有圖像識別裝置47。該圖像識別裝置47 包括相機(jī)47A、透鏡47B和棱鏡47C。圖像識別裝置47的所述棱鏡47C設(shè)置在觀察窗口 27的正下方。這使得所述相機(jī)47A可以通過所述觀察窗口 27獲取放在密封室9內(nèi)的第一 晶片W1和第二晶片W2的一部分的圖像。所述相機(jī)47A連接至Z軸相機(jī)促動器50，從而 可被沿Z向移動。在所述腔體3底壁下面，設(shè)置有XY工作臺52，該XY工作臺52由直線電動機(jī)沿XY 方向驅(qū)動。在該XY工作臺52上，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)工作臺54,該旋轉(zhuǎn)工作臺54可以被沿e向 驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。所述腔體3的底壁設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺54上。在這種結(jié)構(gòu)下，所述腔體3 和后述第二部件28沿XY方向平行移動的同時(shí)沿e向轉(zhuǎn)動。所述控制單元39與所述直線 電動機(jī)電連接，所述直線電動機(jī)的輸出由所述控制單元39控制，從而控制所述XY工作 臺52的驅(qū)動。所述控制單元39與所述旋轉(zhuǎn)工作臺54電連接，該旋轉(zhuǎn)工作臺54的驅(qū)動 由控制單元39控制。所述控制單元39內(nèi)裝有CPU。該CPU基于相機(jī)47A獲取的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算所述第一晶 片Wl和所述第二晶片W2之間的偏位量，并且所述CPU計(jì)算修正所述偏位量的修正量。 基于計(jì)算出的該修正量，控制單元39控制XY工作臺52、旋轉(zhuǎn)工作臺54和第一壓桿軸 22的驅(qū)動。如上所述，在本實(shí)施例中，第二部件28在密封室9中相對于第一部件12沿XY方向移動，并沿e方向轉(zhuǎn)動。此外，第一部件12沿改變其與第二構(gòu)件28之間距離的方向(Z 方向)移動。下面結(jié)合附圖，對設(shè)置有上述對位裝置1的接合裝置作描述。本實(shí)施例的接合裝置 接合晶片，但是本發(fā)明并不限于晶片的接合，也可以用于其他電子元件的接合。由于以 上已經(jīng)對對位裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，以下將省略關(guān)于對位裝置的描述。如圖1所示，接合裝置10設(shè)置在密封室9內(nèi)。換句話說，如圖2至4所示，接合裝 置10包括圓柱形的第一壓板12A，該第一壓板12A為第一部件12的一個(gè)構(gòu)件。所述第一 壓板12A由作為導(dǎo)電材料的碳化硅材料(SiC)制成。所述第一壓板12A具有用于吸氣的 多個(gè)第一吸附槽。第一晶片W1被吸引到第一壓板12A的厚度方向上的一個(gè)端面。所述第 一晶片Wl上的第一對準(zhǔn)標(biāo)記與第二部件28的切口 36對應(yīng)。所述第一壓板12A厚度方向 的另一端面上，安裝有盤狀第一支承板12B。所述第一支承板12B與所述第一壓板12A構(gòu) 成所述第一部件12，并且第一支承板12B的直徑和第一壓板12A的直徑大致相同。第一 支承板12B由作為絕緣材料的氮化鋁(AIN)制成。第一支承板12B的大致中心處，沿厚 度方向突出的突部13與所述第一支承板12B形成一體。在第一支承板12B的與第一壓板 12A相反的一個(gè)端面上，設(shè)置有第一加熱芯片12C。該第一加熱芯片12C與所述第一壓板 12A和所述第一支承板12B共同構(gòu)成所述第一部件12，并且第一加熱芯片12C加熱第一 壓板12A。所述第一加熱芯片12C由碳化硅(SiC)制成。由于所述第一加熱芯片12C與導(dǎo) 電材料制成的所述第一壓板12A之間設(shè)置有絕緣材料制成的所述第一支承板12B，所述第 一加熱芯片12C和所述第一壓板12A彼此電絕緣。如圖5所示，所述第一加熱芯片12C具有適當(dāng)?shù)碾娮?，饋線16連接至兩個(gè)電極14。 饋線16連接至溫度控制器(圖中未顯示)，通過饋線16供應(yīng)給所述第一加熱芯片12C 的電流由所述溫度控制器控制。通過饋線16供應(yīng)預(yù)定電流給所述第一加熱芯片12C，所 述第一加熱芯片12C溫度升高或降低。在所述第一支承板12B上、所述第一加熱芯片12C附近，連接第一熱電偶18，用來 測量所述第一壓板12A和第一支承板12B的溫度。所述第一熱電偶18連接至上述溫度控 制器?；谒龅谝粺犭娕?8測得的溫度，所述溫度控制器控制供應(yīng)給所述第一加熱芯 片12C的電流，所述第一壓板12A和所述支承板12B的溫度控制在任意溫度。所述第一壓板12A、第一支承板12B、和第一加熱芯片12C具有相同或幾乎相同的線 膨脹系數(shù)，以及具有高的熱傳導(dǎo)率。所述第一壓板12A、第一支承板12B、和第一加熱芯 片12C通過鉬螺栓(圖中未顯示)連接在一起。如圖2至4所示，第一冷卻槽(第一冷卻氣體通道)15設(shè)置在所述第一壓板12A和18所述第一支承板12B之間的接觸面上。更具體地說，具有開口的所述第一冷卻槽15設(shè)置 在所述第一支承板12B上。通過將平面狀的第一壓件12A的厚度方向上另一端面用螺栓 緊固，而閉合第一冷卻槽15的開口。所述第一冷卻槽15與外部連通。只要通過用螺栓 使所述第一壓板12A和所述第一支承板12B緊固而形成的所述第一冷卻槽15，都是符合 要求的。例如，所述第一冷卻槽15可以設(shè)置在所述第一壓板12A，或者可以同時(shí)設(shè)置在 所述第一壓板12A和所述第一支承板12B。在所述第一冷卻槽15中，氮?dú)庾鳛槔鋮s氣 體，在所述第一冷卻槽15中流動。如圖2至5所示，三個(gè)第一柱形件(第一柔性件)20連接至所述第一支承板12B上 的突部13表面，所述三個(gè)第一柱形件具有相同尺寸和形狀。所述柱形件20由氮化硅 (Si3N》制得。三個(gè)第一柱形件2設(shè)置在與所述第一壓板12A、所述第一支承板12B同中心 的圓周上，并且按相等間隔分布(間隔120度)。所述第一柱形件20—端連接在所述第 一支承板12B上的突部13，另一端連接至所述第一壓桿軸(第一壓力件)22。所述第一柱形件20的直徑和軸向長度的關(guān)系滿足以下條件3EAdAy/12 < cr鵬其中，d表示所述第一柱形件20的直徑，l表示所述第一柱形件20的軸向長度，E 表示楊氏模量，a^表示最大撓曲強(qiáng)度，A表示安全系數(shù)，Ay表示所述第一柱形件20的 兩端之間的彎曲差異。安全系數(shù)A為1或更大，優(yōu)選安全系數(shù)約為8。所述第一柱形件20為中空的，并且各有一端與所述冷卻槽15連通。所述第一柱形 件20的另一端與第一氮?dú)夤┙o管道(第一冷卻氣體供給管道)19連通，該第一氮?dú)夤┙o 管道19設(shè)置在所述第一壓桿軸22內(nèi)。從所述第一氮?dú)夤┙o管道19進(jìn)入所述第一柱形件 20的氮?dú)?，被輸入所述第一冷卻槽15，從而冷卻所述第一壓板12A和所述第一支承板 12B。在冷卻所述第一壓板12A和所述第一支承板12B后，第一冷卻槽15內(nèi)的氮?dú)馀懦?外面。如上所述，所述第一柱形件20的另一端連接至所述第一壓桿軸(第一壓力件)22。 壓力從所述第一壓桿軸22通過所述第一柱形件20施加給所述第一部件12。所述第一柱形件20的線膨脹系數(shù)與所述第一壓板12A和所述第一支承板12B的線膨 脹系數(shù)不會有很大的差異。所述第一柱形件20的熱傳導(dǎo)率低于所述第一壓板12A和所述 第一支承板12B的熱傳導(dǎo)率。如圖5和圖6所示， 一個(gè)第一中空件(第一中空管)24連接至所述第一支承板12B 上突部13的表面，所述第一中空件24的軸向長度約等于所述第一柱形件20。所述第一中空件24連接在所述第一壓板12A和所述第一支承板12B的中心上。所述第一中空件24 的一端連接至所述第一支承板12B的突部13，另一端連接至所述第一壓桿軸22，第一0 型環(huán)(第一彈性件)26設(shè)置在所述另一端和所述第一壓桿軸22之間。換句話說，如圖6 所示，所述第一中空件24的另一端和所述第一壓桿軸22之間設(shè)置有間隙。所述第一中 空件24的另一端和所述第一壓桿軸22不直接連接，而是通過所述第一0型環(huán)26相互 連接。所述第一 0型環(huán)26由作為彈性材料的橡膠制成。在所述第一中空件24的另一端，所述壓桿軸22的軸體22B內(nèi)設(shè)置有第一通風(fēng)道 23。來自所述第一中空件24的空氣在所述通風(fēng)道23流動。因此，所述第一吸附17和 所述第一通風(fēng)道23彼此相通，空氣可以從所述第一吸附 17吸入。如圖2所示，所述接合裝置10包括所述第一壓桿軸(第一壓力件)22。在第一所述 壓桿軸22的軸體22B內(nèi)，設(shè)置有所述第一氮?dú)夤┙o通道(第一冷卻氣體供給通道)19， 從而供給所述柱形件20的氮?dú)庠谄鋬?nèi)流動。在所述第一壓桿軸22的軸體22B內(nèi)，也設(shè) 置有上述第一通風(fēng)道23。此外，在所述軸體22B內(nèi)，還設(shè)置有第一冷卻流體循環(huán)通道 25，用于冷卻第一壓桿軸22的冷卻流體在該第一冷卻流體循環(huán)通道25內(nèi)循環(huán)。所述接合裝置10分別連接至氮?dú)夤┙o單元(圖中未顯示)、空氣供給單元(圖中未 顯示)和抽氣泵(圖中未顯示)，所述氮?dú)夤┙o單元將氮?dú)夤?yīng)至所述第一氮?dú)夤┙o通 道19，所述空氣供給單元用于將空氣(冷卻空氣)供應(yīng)至所述第一冷卻流體循環(huán)通道 25，所述抽氣泵用于將所述第一通風(fēng)道23抽空。因此，可以實(shí)現(xiàn)將氮?dú)夤?yīng)給所述第一 氮?dú)夤┙o通道19，將空氣供應(yīng)給所述第一冷卻流體循環(huán)通道25，以及將所述第一空氣通 道23的抽空。如上所述，所述第一壓桿軸22連接至Z軸驅(qū)動裝置(圖中未顯示)，并且第一壓桿 軸22可被所述Z軸驅(qū)動裝置驅(qū)動而沿上下移動(圖2中，Z箭頭方向)。從而，通過沿 上下移動(圖2中，Z箭頭方向)所述第一壓桿軸22，所述第一部件12可以沿上下移 動。如上所述，測壓元件(圖中未顯示)用來測量作用在所述第一晶片W1的壓力。所述 控制元件39根據(jù)測壓元件測得的數(shù)值來控制Z軸驅(qū)動裝置。這使得作用在所述第一部件 12上的預(yù)定壓力恒定不變。如上所述，第一空間部分M1設(shè)置在所述第一部件12和所述第一壓桿軸22之間，所 述第一柱形件20和所述第一中空件24設(shè)置在所述第一空間Ml內(nèi)。如圖1所示，接合裝置包括圓柱形的第二壓板28A，該第二壓板28A組成所述第二部 件28。所述第二壓板28A由作為導(dǎo)電材料的碳化硅(SiC)制成。所述第二壓板28A具有用于吸入空氣的多個(gè)第二吸附33。待接合的第二晶片W2被吸至所述第二壓板28A厚度 方向上的一個(gè)端面。所述第二晶片W2具有第二對準(zhǔn)標(biāo)記，這些對準(zhǔn)標(biāo)記的位置對應(yīng)于所 述第二部件28的切口 36。所述第二壓板28A厚度方向的另一端面上，安裝有盤狀的第二 支承板28B。所述第二支承板28B與所述第二壓板28A組成第二壓板28，并且所述第二 支承板28B的直徑大致等于所述第二壓板28A。所述第二支承板28B由作為絕緣材料的氮 化鋁(A1N)制成。在所述第二支承板28B的大致中心處，突出于厚度方向上的突部29 與所述第二支承板28B形成一體。在所述第二支承板28B的背對所述第二壓板28A的端 面上，設(shè)置有第二加熱芯片28C。所述第二加熱芯片28C、所述第二壓板28A和所述第二 支承板28B共同組成所述第二部件28。所述第二加熱芯片28C由碳化硅(SiC)制成。山 于所述第二加熱芯片28C與導(dǎo)電材料制成的第二壓板28A之間設(shè)置有絕緣材料制成的第 二支承板28B，所述第二加熱芯片28C和所述第二壓板28A彼此電絕緣。如圖7所示，所述第二加熱芯片28C具有適當(dāng)?shù)碾娮瑁伨€32連接至兩個(gè)電極30。 饋線32連接溫度控制器(圖中未顯示)，并且通過饋線32供應(yīng)給所述第二加熱芯片28C 的電流由所述溫度控制器控制。通過經(jīng)饋線32將預(yù)定電流供應(yīng)給所述第二加熱芯片 28C，增加或減低所述第二加熱芯片28C的溫度。在所述第二支承板28B上、所述第二加熱芯片28C附近，連接有第二熱電偶34，用 來測量所述第二壓板28A和所述第二支承板28B的溫度。所述第二熱電偶34連接至上述 溫度控制器。基于熱電偶34測得的溫度，供應(yīng)給所述第二加熱芯片28C的電流由溫度控 制器控制，第二壓板28A和第二支承板28B的溫度控制在任意溫度。所述第二壓板28A、所述第二支承板28B和所述第二加熱芯片28C的線膨脹系數(shù)相同 或幾乎相同，并具有高熱傳導(dǎo)率。所述第二壓板28A、所述第二支承板28B和所述第二加 熱芯片28C通過鉬栓(圖中未顯示)緊固連接。如圖2所示，所述第二壓板28A和所述第二支承板28B之間的接觸面設(shè)置有第二冷 卻(第二冷卻氣體通道)31。更具體地說，具有開口的第二冷卻 31設(shè)置在第一支承 板28B，通過栓緊固在平面狀的所述第二壓板28A厚度方向上的另一端面上，而封閉第 二冷卻31的開口。所述第二冷卻31與外部相通。只要通過用栓使所述第二壓板 28A和所述第二支承板28B緊固而形成所述第二冷卻31，都是符合要求的。例如，所 述第二冷卻31可以設(shè)置在所述第二壓板28A，或者可以同時(shí)設(shè)置在所述第二壓板28A 和所述第二支承板28B。在所述第二冷卻31中，氮?dú)庾鳛槔鋮s氣體，在所述第二冷卻 31中流動。如圖1至圖7所示，所述第二壓板28A、第二支承板28B和第二加熱芯片28C分別設(shè)置有兩個(gè)切口 (穿通部分)36，該切口沿厚度方向穿通。上述兩個(gè)圖像識別裝置47分別 設(shè)置在第二空間部分M2，并處于所述切口36附近。圖像識別裝置47連接至控制單元 39，相機(jī)47A獲取的圖像數(shù)據(jù)輸出到控制單元39。各切口 36的開口面積設(shè)置為，在第二 壓板28A、第二支承板28B和第二加熱芯片28C厚度方向的一側(cè)(靠近圖像識別裝置 47)較大，而在第二壓板28A、第二支承板28B和第二加熱芯片28C厚度方向的另一側(cè) (遠(yuǎn)離圖像識別裝置47)較小。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)诙琖2為玻璃晶片時(shí)，組成圖像識別裝置47的相機(jī)47A為CCD相 機(jī)，而當(dāng)?shù)诙琖2為硅晶片時(shí)，相機(jī)47A為紅外相機(jī)。當(dāng)CCD相機(jī)作為相機(jī)47A時(shí)， 所述第二晶片W2上的第二對準(zhǔn)標(biāo)記可以通過CCD相機(jī)的光線照射在所述第二晶片W2上 來清楚識別。如圖7所示，三個(gè)第二柱形件(第二柔性件)40連接至所述第二支承板28B上的突 部29的表面，所述三個(gè)第二柱形件為桿狀，并具有相同尺寸和形狀。所述第二柱形件40 由氮化硅(Si3N4)制成。所述三個(gè)第二柱形件40設(shè)置在與所述第二壓板28A和所述第二支 承板28B同中心的圓周上，并相等間隔(120度)。所述第二柱形件40—端連接在所述 第二支承板28B的所述突部29，另一端連接在所述第二壓桿軸(第二壓力件)42。所述第二柱形件40的直徑和軸向長度滿足以下條件犯AdAy/12 < (TM其中，d表示所述第二柱形件40的直徑，l表示所述第二柱形件40的軸向長度，E 表示楊氏模量，CT,表示最大撓曲強(qiáng)度，A表示安全系數(shù)，Ay表示所述第二柱形件40的 兩端之間的彎曲差異。安全系數(shù)A為1或更大，優(yōu)選安全系數(shù)約為8。所述第二柱形件40為中空的，并且各自的一端與所述第二冷卻槽31連通。所述各 第二柱形件40的另一端與第二氮?dú)夤┙o管道(第二冷卻氣體供給管道)41連通，該第二 氮?dú)夤┙o管道41設(shè)置在所述第二壓桿軸42內(nèi)。從所述第二氮?dú)夤┙o管道41進(jìn)入所述第 二柱形件40的氮?dú)?，被輸入所述第二冷卻槽31，從而冷卻所述第二壓板28A和所述第二 支承板28B。在冷卻所述第二壓板28A和所述第二支承板28B后，第二冷卻槽31內(nèi)的氮 氣排出外面。如圖2所示，所述第二柱形件40另一端與所述第二壓桿軸(第二壓力件)42連接。 壓力從所述第二壓桿軸42通過所述第二柱形件40作用在所述第二部件28。如圖1所 示，所述第二壓桿軸42固定在所述腔體3的底壁，與所述腔體3—起沿XY方向移動的同時(shí)，沿e方向轉(zhuǎn)動。所述第二柱形件40的線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第二壓板28A和所述第二支承板 28B的線膨脹系數(shù)。所述第二柱形件40的熱傳導(dǎo)率低于所述第二壓板28A和所述第二支 承板28B的熱傳導(dǎo)率。如圖7所示， 一個(gè)第二中空件(第二中空管)44連接至所述第二支承板28B上的突 部29的表面，其中第二中空件44的軸向長度等于所述第二柱形件40軸向長度。所述第 二中空件44連接在所述第二壓板28A和所述第二支承板28B的中心上。所述第二中空件 44一端連接在所述支承板28B的突部29上，另一端通過第二 0型環(huán)(第二彈性件，圖中 未顯示)連接至所述壓桿軸(第二壓力件)42。換句話說，所述第二中空件44的另-端 和所述第二壓桿軸42之間設(shè)置有間隙。所述中空件44和所述第二壓桿軸42不直接連 接，而是通過所述第二O型環(huán)彼此連接。所述第二O型環(huán)由作為彈性材料的橡膠制成。所述第二中空件44的另一端處，所述第二壓桿軸42內(nèi)部設(shè)置有第二通風(fēng)道43?？?氣從所述第二中空件44進(jìn)入所述第二通風(fēng)道43。因此，所述吸附槽33和所述第二通風(fēng) 道43彼此相互連通，空氣可以從所述第二吸附槽33吸入。所述接合裝置10包括第二壓桿軸42。在所述第二壓桿軸42內(nèi)，設(shè)置有第二氮?dú)夤?應(yīng)通道(第二冷卻氣體供應(yīng)通道)41，從而氮?dú)饪梢怨?yīng)至所述第二柱形件40。在所述 第二壓桿軸42內(nèi)，也設(shè)置有上述第二通風(fēng)道43。此外，在所述第二壓桿軸"內(nèi)，設(shè)置 有第二冷卻流體循環(huán)通道45，冷卻氣體通過該第二冷卻流體循環(huán)通道，冷卻所述第二壓 桿軸42。所述接合裝置10連接至氮?dú)夤┙o單元(圖中未顯示)、空氣供給單元(圖中未顯 示)和抽氣泵(圖中未顯示)，所述氮?dú)夤┙o單元將氮?dú)夤?yīng)至所述第二氮?dú)夤┙o通道 41，所述空氣供給單元用于將空氣(冷卻空氣)供應(yīng)至所述第二冷卻流體循環(huán)通道45， 所述抽氣泵用于將所述第二通風(fēng)道43抽空。因此，可以實(shí)現(xiàn)將氮?dú)夤?yīng)給所述第二氮?dú)?供給通道41，將空氣供應(yīng)給所述第二冷卻流體循環(huán)通道45，以及將所述第二空氣通道43 抽空。如上所述，第二空間部分M2設(shè)置在所述第二部件28和所述第二壓桿軸42之間，所 述第二柱形件40和所述第二中空件44設(shè)置在所述第二空間部分M2內(nèi)。下面將描述采用本實(shí)施例的對位裝置1的對位方法。在本實(shí)施例中，氮?dú)獗灰胨銮惑w3，第一晶片W1和第二晶片W2為硅晶片，相機(jī) 47A為紅外(IR)相機(jī)。如圖8所示，在第一晶片W1和第二晶片W2由預(yù)對位機(jī)構(gòu)(圖中未顯示)預(yù)先對齊23之后，晶片輸送機(jī)(圖中未顯示)將所述第一晶片W1放置在所述第一壓板12A，并將所 述第二晶片W2放置在所述第二壓板28A。所述第一晶片Wl被吸附并保持在所述第一壓板 12A上，所述第二晶片W2被吸附并保持在第二壓板28A上。當(dāng)抽氣泵工作，空氣從所述第一吸附槽17和所述第二吸附槽33通過第一中空件24 和第二中空件44的內(nèi)部進(jìn)入所述第一通風(fēng)道23和第二通風(fēng)道43，所述第一晶片Wl和所 述第二晶片W2被吸附。因此，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2可以被穩(wěn)定地吸住， 可以避免所述第一晶片Wl和所述第一壓板12A之間的偏位，以及防止所述第二品片W2 和所述第二壓板28A之間的偏位。焊料作為接合材料預(yù)先形成在所述第一晶片Wl和所述 第二晶片W2上。因此，加熱和擠壓所述第一晶片W1和所述第二晶片W2，使焊料熔化成 合金，從而使所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2接合在一起。隨后，如圖8所示，Z軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動由控制單元39控制，使所述第一部件12降 低，并從而使所述第一晶片W1和所述第二晶片W2相互接觸。從而，所述第一晶片W1上 的第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶片W2上的第二對準(zhǔn)標(biāo)記可以在同一區(qū)域被所述相機(jī)47A識 別。因此，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2可以容易地對齊。隨后，氮?dú)夤?yīng)裝置(圖中未顯示)將氮?dú)廨斎胨銮惑w3，所述氮?dú)夤?yīng)裝賈^獨(dú) 設(shè)置。隨后，如圖9所示，所述圖像識別裝置47獲取所述第一晶片W1上的所述第一對準(zhǔn) 標(biāo)記圖像和所述第二晶片W2上的所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像。S卩，除了所述第二晶片W2的 所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像外，所述第一晶片W1的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像也透過所述第二晶 片W2而被獲取。所得到的圖像以圖像數(shù)據(jù)形式傳遞至所述控制單元39。當(dāng)圖像數(shù)據(jù)傳遞 至所述控制單元39時(shí)，控制單元39的CPU通過這些數(shù)據(jù)計(jì)算出所述第一晶片Wl的第一 對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間的偏位量?；谟?jì)算出的偏位量，控制 單元39的CPU計(jì)算出修正所述第一晶片Wl的第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶片W2的第二對 準(zhǔn)標(biāo)記之間偏位量所需的修正量。隨后，如圖9所示，Z軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動由所述控制單元39控制，所述第一部件" 沿著遠(yuǎn)離所述第二部件的方向移動(向上)。這增加了所述第一晶片W1和所述第二晶片 W2的距離。隨后，如圖9所示，XY工作臺52和旋轉(zhuǎn)工作臺54由所述控制單元39根據(jù)計(jì)算出的 修正量驅(qū)動。因此，所述第二部件28相對于所述第一部件12向XY方向或e移動，從而 修正所述第一晶片W1的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶片W2的所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間 的偏位。由此去除了所述第一晶片Wl的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶片W2的所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間的偏位。此外，如圖10所示，Z軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動由所述控制單元39控制，降低所述第一部 件12，從而使所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2相互接觸。隨后，如圖10所示，所述第一晶片W1的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像和所述第二晶片W2 的所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像由所述圖像識別裝置47獲取，并確認(rèn)兩個(gè)標(biāo)記是否偏位。當(dāng)標(biāo) 記偏位時(shí)，偏位量由所述控制單元39的CPU計(jì)算出。從偏位量計(jì)算出修JH量，所述第一 部件12再次被向上移動，所述第二部件28相對于所述第一部件12向XY方向或e方向移 動，從而消除偏位。如上所述，所述圖像識別裝置47設(shè)置在所述圖像獲取口 21所形成的空間11內(nèi)，密 封室9內(nèi)所述第一晶片Wl的圖像和所述第二晶片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像通過觀察口 27 獲取，控制單元39根據(jù)獲取的圖像數(shù)據(jù)使所述第二部件28相對于所述第一部件12移 動。因此，所述第一部件12上的所述第一晶片W1和所述第二部件28上的所述第二晶片 W2可以相對移動，從而所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2可以對齊。由于所述圖像獲取口 21從所述腔體3的外壁向內(nèi)凹，形成空間ll，所以即使當(dāng)所述 腔體3和所述第二部件28 —起運(yùn)動時(shí)，也防止了所述空間11內(nèi)所述圖像識別裝置47干 涉所述腔體3的運(yùn)動。因此，所述腔體3可以自由移動，而沒有限制。從而，所述第二 部件28可以相對于所述第二部件12自由移動，而不受所述圖像識別裝置47的設(shè)置的限 制，可以可靠地對齊所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2。更具體地，所述控制單元39的CPU計(jì)算出圖像識別裝置47所獲取的所述第一晶片 Wl上的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像和所述第二晶片W2上的所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像之間的偏位 量，同時(shí)計(jì)算出修正所述偏位量的修正量，控制所述XY工作臺52和所述旋轉(zhuǎn)工作臺 54，從而修正偏位量。因此，可以移動所述第二部件28，從而去除所述第一晶片W1的第 一對準(zhǔn)標(biāo)記與所述第二晶片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間的偏位量。從而提高所述第一晶片Wl 與所述第二晶片W2對齊的精度。此外，由于所述第一部件12沿遠(yuǎn)離所述第二部件28的方向移動，所以可防止"4所 述第二部件28相對于所述第一部件12移動時(shí)，所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2彼 此相互接觸。這可以防止由于所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2的刮傷和損壞導(dǎo)致的 質(zhì)量降低。通過驅(qū)動整個(gè)腔體3，使所述第二晶片W2沿XY方向平移和沿e方向轉(zhuǎn)動。因此，比 從腔體3外部傳入運(yùn)動的情況更能精確地進(jìn)行驅(qū)動，腔體3內(nèi)的晶片Wl和W2可以準(zhǔn)確 地對齊。此外，由于圖像獲取口 21設(shè)置在腔體3，因此能在短距離以高倍率獲取晶片W1和晶片W2的對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。這使得接合晶片W1和晶片W2之前，可以提高對位精度。下面描述一種利用本實(shí)施例的接合裝置10的接合方法，換句話說，對位裝置l將晶 片W1和晶片W2對齊后，將其接合的方法。如圖2所示，當(dāng)?shù)诙琖2和第一晶片W1的對位完成時(shí)，預(yù)定壓力從第一壓桿軸 22通過第一柱形件20作用在第一部件12。根據(jù)測壓元件測得的載荷，所述控制器39控制電動機(jī)，使所述第一部件12以預(yù)定 扭矩壓向所述第二部件28。在這種情況下，當(dāng)所述腔體3內(nèi)的壓力不同于大氣壓力時(shí)， 根據(jù)另外設(shè)置的壓力計(jì)(圖中未顯示)測得的腔體3內(nèi)的壓力，校正測壓元件測得的載 荷，從而在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2之間獲得較適宜的壓力。從而，提高接 合晶片的精確度，以及接合后的質(zhì)量。由于可以選擇耐重負(fù)載的工作臺作為腔體3外面 的XY工作臺52和旋轉(zhuǎn)工作臺54，晶片Wl和晶片W2可以在高壓力下接合。隨后，如圖5所示，電流從饋線6輸送至第一加熱芯片12C，從而加熱第一部件 12。在這種情況下，由于根據(jù)第一熱電偶18測得的溫度，溫度控制器控制待輸送至所述 第一加熱芯片12C的電流，所以所述第一壓板12A和所述第一支承板12B的溫度可以任 意控制。類似地，如圖7所示，電流從饋線32輸送至第二加熱芯片28C，從而加熱第二 部件28。在這種情況下，由于根據(jù)第二熱電偶34測得的溫度，溫度控制器控制待輸送至 所述第二加熱芯片28C的電流，所以所述第二壓板28A和所述第二支承板28B的溫度可 以任意控制。因此，所述第一晶片W1和第二晶片W2可以被加熱到預(yù)定溫度。當(dāng)所述第一部件12和所述第二部件28被加熱時(shí)，它們會熱膨脹。但由于所述第一 空間部分Ml設(shè)置在所述第一部件12和所述第一壓桿軸22之間，所述第二空間部分M2 設(shè)置在所述第二部件28和所述第二壓桿軸42之間，所以盡管沒有使用隔熱體，從所述 第一部件12和所述第二部件28傳向所述第一壓桿軸22和所述第二壓桿軸42的大部分 熱量也被所述第一空間部分Ml和所述第二空間部分M2隔離。這使得所述第一部件12和 所述第二部件28的內(nèi)部溫度各自保持基本均勻。當(dāng)所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2 相互接觸時(shí)，所述第一部件12、所述第二部件28、所述第一晶片W1、所述第二晶片W2 整體上溫度均勻。從而，保持了所述第一部件12支撐所述第一晶片W1的表面和所述第 二部件28支撐所述第二晶片W2的表面的平面度。即使當(dāng)所述第一部件12和所述第二部件28被加熱，由于設(shè)置有所述第一空間部分 Ml和所述第二空間部分M2，很少熱量從所述第一部件12和所述第二部件28傳遞至所述 壓桿軸22和所述壓桿軸42。由于所述第一加熱芯片12C和所述第二加熱芯片28C加熱的 部分僅限于所述第一部件12、所述第二部件28、所述第一晶片W1和所述第二晶片W2，降低了受熱部分的熱容量，以及縮短了加熱和冷卻所述第一晶片Wl和所述第二品片W2 所需的時(shí)間。這可以增加所述接合裝置10的利用率。所述第一部件12和所述第二部件28之間的熱膨脹差異、以及所述第一壓桿軸22和 所述第二壓桿軸42之間的熱膨脹差異產(chǎn)生的應(yīng)力，可以通過所述第一柱形件20和所述 第二柱形件40各自的彎曲變形吸收。換句話說，由于所述第一柱形件20和所述第二柱 形件40的形狀為桿狀，其抗撓剛度相對較小。因此，所述第一柱形件20和所述第二柱 形件40可以彎曲，以吸收熱膨脹量的差異，而不使所述第一部件12和所述第—部件28 變形。因此，可以保持支撐所述第一晶片W1的所述第一部件12表面的平面度，以及保 持支撐所述第二晶片W2的所述第二部件28表面的平面度。在這種情況下，由于多個(gè)第一柱形件20等間距地分布在與所述第一部件12中心同 心的圓周上，所以彎曲所述第一柱形件20不會使所述第一部件12中心和所述第一壓桿 軸22中心不對齊。由于多個(gè)第二柱形件40等距地分布在與所述第二部件28中心同心的 圓周上，所以彎曲所述第二柱形件40不會使所述第二部件28中心和所述第二壓桿軸42 中心不對齊。因此，加熱不會使所述第一晶片W1和所述第二晶片W2偏位或產(chǎn)生應(yīng)力。另外，由于多個(gè)第一柱形件20等間距地分布在與所述第一部件12中心同心的圓周 上，壓力平穩(wěn)地從第一壓桿軸22傳遞至所述第一部件12。因?yàn)槎鄠€(gè)第二柱形件40等距 地分布在與所述第二部件28中心同心的圓周上，壓力平穩(wěn)地從第二壓桿軸42傳遞至所 述第二部件28。因此，作用在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2的壓力適當(dāng)，平面內(nèi) 差異較小。此外，所述第一部件12由所述第一壓板12A、所述第一支承板12B和所述第一加熱 芯片12C構(gòu)成，所述第一壓板12A、所述第一支承板12B和所述第一加熱芯片12C的線膨 脹系數(shù)相同或大約相同。從而，降低所述第一壓板12A、所述第一支承板12B和所述第--加熱芯片12C之間的熱膨脹量差異。這避免了所述第一部件12的扭曲，保持了所述第一 部件12的平面度。所述第二部件28亦如此，可以保持所述第二部件28的平面度。在所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2在適當(dāng)壓力下接合后，停止所述第一加熱芯 片12C的電流供應(yīng)，氮?dú)鈴母魉龅谝恢渭?0供應(yīng)至所述第一部件12內(nèi)的所述第一 冷卻槽15。該氮?dú)鈴牡獨(dú)夤┙o單元輸送給所述第一壓桿軸22的所述第一氮?dú)夤?yīng)通道 19，從而從所述第一柱形件20供應(yīng)至所述第一部件12的所述第一冷卻槽15。從而，所 述第一部件12可以迅速冷卻，所述第一晶片W1的溫度可以迅速被降低。類似地，停止 所述第二加熱芯片28C的電流供應(yīng)，氮?dú)鈴母魉龅诙渭?0供應(yīng)至所述第二部件28 內(nèi)的所述第二冷卻槽31。該氮?dú)鈴牡獨(dú)夤┙o單元輸送給所述第二壓桿軸42的所述第二氮?dú)夤?yīng)通道41 ，從而從所述第二柱形件40供應(yīng)至所述第二部件28的所述第二冷卻槽 31。從而，所述第二部件12可以迅速被冷卻，所述第二晶片W2的溫度可以迅速降低。當(dāng)所述第一部件12和所述第二部件28被冷卻時(shí)，柱形件20和40可以彎曲，從而 保持所述第一部件12和所述第二部件28的平面度，其方式類似于當(dāng)所述第一部件12和 所述第二部件28被加熱時(shí)的情形。更具體地，所述第一柱形件20和所述第二柱形件40也兼有冷卻氣體供應(yīng)功能，可 以允許氮?dú)馔ㄟ^，從而將氮?dú)夤?yīng)至所述第一冷卻槽15和第二冷卻槽31。因此，所述第 一柱形件20和所述第二柱形件40可以作為將氮?dú)夤?yīng)至所述第一冷卻槽15和所述第— 冷卻槽31的機(jī)構(gòu)。如圖6所示，由于所述第一中空件24通過第一 0型環(huán)26連接至所述第一壓桿軸 22，冷卻等過程中，當(dāng)所述第一柱形件20和所述第一中空件24之間形成有熱變形量差 異時(shí)，從所述第一壓桿軸22通過第一中空件24傳向第一部件12的應(yīng)力可以通過所述第 一0型環(huán)26的彈性變形而吸收。從而，可以防止應(yīng)力從所述第一壓桿軸22通過所述第 一中空件24傳遞至所述第一部件12，保持所述第一部件12的平面度。所述第二中空件 44也同樣，可以保持所述第二部件28的平面度。在所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2的溫度降低后，氮?dú)夤┙o和抽氣泵動作停 止，第一晶片W1和第二晶片W2接合后的晶片可以從接合裝置10中拿出。在這種情況 下，在接合后晶片被吸附在所述第二部件28上的情況下，Z軸驅(qū)動裝置將所述第一部件 12提升，隨后接合后晶片從所述第二部件28解除束縛，并由晶片輸送機(jī)取出(圖中未顯 示)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的接合裝置10，在所述第一晶片W1和所述第二晶片W2精 確對齊后，兩者可被結(jié)合在一起，同時(shí)保持所述第一晶片W1和所述第二晶片W2的平面 度，而不受熱量影響。從而，其之間的接合精度大大提高，并且穩(wěn)定。更具體地說，如上所述，由于氮?dú)夤?yīng)通道19和所述第一通風(fēng)道23設(shè)置在所述第 一壓桿軸22內(nèi)，其中待供應(yīng)給所述柱形件20的氮?dú)庠谒龅獨(dú)夤?yīng)通道19內(nèi)流動，來 自所述第一中空件24的空氣在所述第一通風(fēng)道23內(nèi)流動，所述第一壓桿軸22可以作為 冷卻氣體供應(yīng)裝置的一部分，以及作為排氣裝置的一部分。所述第二壓桿軸42也同樣。 從上可見，無需直接將管子與高溫的所述第一部件12和所述第二部件28連接，便b」以 容易地進(jìn)行冷卻和真空抽吸。由于所述第一壓桿軸22內(nèi)設(shè)置有所述第一冷卻流體循環(huán)通道25，用于冷卻所述第一壓桿軸22的冷卻空氣在所述第一冷卻流體循環(huán)通道25內(nèi)循環(huán)，所以所述第一壓桿軸22可以一直被所述第一冷卻流體循環(huán)通道25內(nèi)的循環(huán)冷卻空氣冷卻。由于即使所述接合裝 置10運(yùn)作期間，所述第一壓桿軸22可以保持在較低溫度，用于供應(yīng)冷卻氣體和冷卻空 氣至所述第一壓桿軸22的管子或者用于從所述第一壓桿軸22排出空氣的管子，可以容 易地連接，而無需對管子的材料作任何限制。所述第二壓桿軸42也一樣。雖然上述實(shí)施例中所述第一晶片W和所述第二晶片W2通過熱壓接接合，但是接合方 法并不限于此。例如，可以通過陽極耦合方法接合。換句話說，所述第一壓板12A和所 述第二壓板28A由導(dǎo)電材料制成，所述第一支承板12B和所述第二支承板28B由絕緣材 料制成，從而使所述第一壓板12A和所述第一加熱芯片12C電絕緣，并且使所述第二壓 板28A和所述第二加熱芯片28C電絕緣。因此，加熱所述第一壓板12A和所述第二壓板 28A的同時(shí)對所述第一壓板12A和所述第二壓板28A施加預(yù)定電壓，硅晶片和玻璃晶片就 可以通過陽極耦合而接合。如此，接合方法可以多樣化。以下描述采用本實(shí)施例的對位裝置l的對位方法的變形例。在本實(shí)施例中，腔體3 內(nèi)為真空環(huán)境，第一晶片W1和第二晶片W2為硅晶片，可視光相機(jī)用作為相機(jī)47A。因?yàn)?所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2以上述方法接合，該方法的描述將省略。首先，預(yù)對位裝置(圖中未顯示)將所述第一晶片W1和所述第二晶片W2預(yù)對齊后， 晶片輸送機(jī)(圖中未顯示)將所述第一晶片W1上載至第一壓板12A、將所述第二晶片W2 上載至第二壓板28A。所述第一晶片W1被吸附并保持在所述第一壓板12A上，所述第二 晶片W2被吸附并保持在所述第二壓板28A上。此外，如圖11所示，XY工作臺52被向右驅(qū)動，從而將第二部件28向右移動。隨 后，左側(cè)圖象獲取裝置47獲取所述第一晶片Wl左側(cè)上的第一對準(zhǔn)標(biāo)記。隨后，如圖12所示，XY工作臺52被向左驅(qū)動，從而將第二部件28向左移動。隨 后，右側(cè)圖象獲取裝置47獲取所述第一晶片Wl右側(cè)的第一對準(zhǔn)標(biāo)記。在Z軸相機(jī)促動器50被向下驅(qū)動，并且焦距被調(diào)整至所述第二晶片W2上的第二對 準(zhǔn)標(biāo)記，如圖13所示，左側(cè)和右側(cè)的圖像獲取裝置47分別獲取所述第二晶片W2左右側(cè) 上的第二對準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。如圖13所示，控制單元39的CPU根據(jù)相機(jī)47A獲取的圖像數(shù)據(jù)來計(jì)算出所述第一 晶片W1和所述第二晶片W2之間的偏位量，從該偏位量計(jì)算出修正偏位量的修正量。如 圖14所示，所述控制單元39根據(jù)計(jì)算出的修正量控制XY工作臺52和旋轉(zhuǎn)工作臺54的 驅(qū)動，從而對齊所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2。隨后，如圖15所示，Z軸驅(qū)動裝置由所述控制單元控制，從而降低所述第一部件12，并使第一晶片W1和第二晶片W2相互接觸。隨后，抽空所述腔體3。所述第一晶片Wl和所述第二晶片W2由上述方法接合。如上所述，根據(jù)本變形例的方案，即使當(dāng)紅外相機(jī)不能作為圖像識別裝置47的相機(jī) 47A，且兩個(gè)晶片W1和W2不透明，所述第一晶片W1和所述第二晶片W2也可以由上述對 位方法使之對齊。此外，即使當(dāng)所述腔體3必須為真空時(shí)，可以用真空吸附實(shí)現(xiàn)對齊， 而無需采用靜電夾盤。下面描述采用本實(shí)施例對位裝置l的對位方法的變形例方案。在本實(shí)施例中，腔體3 內(nèi)為真空，硅晶片用作為第一晶片W1，玻璃晶片用作為第二晶片W2，可視光相機(jī)作為相 機(jī)47A。首先，預(yù)對位裝置(圖中為顯示)將經(jīng)洗凈處理的所述第一晶片W1和所述第二晶片 W2預(yù)對齊后，晶片輸送機(jī)(圖中未顯示)將所述第一晶片W1上載至第一壓板12A、將所 述第二晶片W2上載至第二壓板28A。所述第一晶片Wl被吸附并保持在所述第一壓板12A 上，所述第二晶片W2被吸附并保持在所述第二壓板28A上。隨后，如圖8所示，控制單元39控制Z軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動，降低所述第一部件12, 使第一晶片Wl和第二晶片W2相互接觸。這使得所述第一晶片Wl上的第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所 述第二晶片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記可以由相機(jī)47A在同一視野內(nèi)識別。從而，所述第一晶片 Wl和所述第二晶片W2可以容易地對齊。隨后，如圖8所示，圖象識別裝置47獲取所述第一晶片Wl的第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像和 所述第二晶片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像。從而，除了所述第二晶片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記 外，所述第一晶片W1的第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像可透過所述第二晶片W2而被獲取。獲取的圖 像以圖像數(shù)據(jù)的形式傳輸給控制單元39。當(dāng)圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述控制單元39時(shí)，控制單 元39的CPU計(jì)算出所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間的偏位量。根據(jù)計(jì)算出的 偏位量，所述控制單元39的CPU計(jì)算出所述第一晶片Wl的第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶 片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間所需的修正量。隨后，如圖9所示，所述控制單元39控制Z軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動，從而所述第一部件 12向遠(yuǎn)離第二部件28的方向移動(向上)。所述第一晶片W1和所述第二晶片W2之間的 距離因此增加。隨后，如圖9所示，所述控制單元39根據(jù)計(jì)算出的修正量驅(qū)動XY工作臺52和旋轉(zhuǎn) 工作臺54。因此，所述第二部件28相對于第一部件12沿XY方向或e方向移動，從而修 正所述第一晶片Wl上的第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶片W2上的第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間的偏位量。因此，可以去除所述第一晶片W1的第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二晶片W2的對準(zhǔn)標(biāo)記之 間的偏位。隨后，如圖10所示，所述控制單元39控制Z軸驅(qū)動裝置的驅(qū)動，從而降低所述第 一部件12，并使第一晶片Wl和第二晶片W2相互接觸。隨后，如圖10所示，圖象識別裝置47獲取所述第一晶片W1的第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像和 所述第二晶片W2的第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像，并確認(rèn)各標(biāo)記是否對齊。當(dāng)標(biāo)記存在不對齊的情 況，控制單元39的CPU計(jì)算出偏位量。從偏位量計(jì)算出修正量之后，所述第一部件12 再次被升起，所述第二部件28相對于第一部件12沿XY方向或e方向移動，從而去除偏 位。隨后，抽空所述腔體3。接著，通過上述方法對齊的所述第一晶片W1和所述第二晶片W2，通過上述陽極耦合 方法接合。如上所述，根據(jù)此變形例方案，所述硅晶片和所述玻璃晶片可以精確地對齊并通過 陽極耦合方法接合。
權(quán)利要求
1.一種對位裝置，包括腔體；柔性波紋管，該柔性波紋管與所述腔體構(gòu)成密封室；驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元使第一部件和第二部件彼此相對移動，所述第一部件支撐第一電子元件且設(shè)置在所述密封室內(nèi)，所述第二部件支撐第二電子元件且設(shè)置在所述密封室內(nèi)；圖像獲取口，該圖像獲取口從所述腔體的外表面向內(nèi)凹進(jìn)，從而形成空間，所述圖片獲取口的一部分上具有觀察窗口，從該觀察窗口可觀察到至少所述第一電子元件和所述第二電子元件之一。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對位裝置，其特征在于用于獲取至少所述第一電子元件或 所述第二電子元件的圖像的圖像獲取單元，設(shè)置在所述圖像獲取口形成的所述空間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的對位裝置，其特征在于所述第一電子元件具有第一對準(zhǔn)標(biāo) 記，所述第二電子元件具有第二對準(zhǔn)標(biāo)記；所述對位裝置還包括控制單元，該控制單元計(jì)算 出所述圖像獲取單元獲取的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記圖像和所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖像之間的偏位量， 并控制所述驅(qū)動單元修正該偏位量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的對位裝置，其特征在于所述驅(qū)動單元控制所 述第一部件和所述第二部件中的一方相對另 一方平動和/或轉(zhuǎn)動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的對位裝置，其特征在于所述驅(qū)動單元使所述第一部件和所述第二部件中的一方相對另一方移動，移動方向?yàn)楦淖兯龅谝徊考系乃?第一電子元件和所述第二部件上的所述第二電子元件之間的距離的方向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的對位裝置，其特征在于所述對位裝置還包括旋轉(zhuǎn)密封部分，該旋轉(zhuǎn)密封部分與所述腔體和所述波紋管構(gòu)成所述密封室，使所述波紋管可 與所述腔體同步轉(zhuǎn)動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的對位裝置，其特征在于所述腔體包括供冷卻水流動的冷卻水管道。
8. —種用于接合電子元件的接合裝置，該接合裝置設(shè)置有權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的對位裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的接合裝置，包括 所述第一部件；所述第二部件；第一壓力件，該第一壓力件和所述第一部件之間有第一空間部分，該第一壓力件沿預(yù)定方向壓迫所述第一部件；多個(gè)桿狀第一柔性件，設(shè)置在所述第一空間部分內(nèi)，并連接至所述第一部件的另一端 面，均等間隔地分布在與所述第一部件同中心的圓周上，并將壓力從所述第一壓力件傳遞至 所述第一部件；第二壓力件，該第二壓力件和所述第二部件之間有第二空間部分，該第二壓力件沿著所 述第二部件壓迫所述第一部件的方向壓迫所述第二部件；多個(gè)桿狀第二柔性件，設(shè)置在所述第二空間部分，并連接至所述第二部件的另一端面， 均等間隔地分布在與所述第二部件同中心的圓周上，并將壓力從所述第二壓力件傳遞至所述 第二部件；加熱體，加熱所述第一部件和所述第二部件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的接合裝置，其特征在于所述第一部件和所述第二部件 中的至少一方包括穿通部分，該穿通部分沿著所述第一部件或所述第二部件的厚度方向穿 通。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的接合裝置，其特征在于所述第一部件或所述第二部件的 厚度方向一側(cè)的所述穿通部分的開口面積，大于厚度方向另一側(cè)的所述穿通部分的開口面 積。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11任意一項(xiàng)所述的接合裝置，其特征在于 所述加熱體為加熱芯片；所述第一部件包括用于支撐所述第一電子元件的第一壓板，連接至所述第一壓板艮其線 膨脹系數(shù)等于或約等于所述第一壓板的線膨脹系數(shù)的第一支承板，連接至所述第一支承板并 加熱所述第一壓板、且其線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第一壓板的線膨脹系數(shù)的所述加熱芯 片；所述第二部件包括用于支撐所述第二電子元件的第二壓板，連接至所述第二壓板且其線 膨脹系數(shù)等于或約等于所述第二壓板的線膨脹系數(shù)的第二支承板，連接至所述第二支承板并 加熱所述第二壓板、且其線膨脹系數(shù)等于或約等于所述第二壓板的線膨脹系數(shù)的加熱芯片。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的接合裝置，其特征在于所述第一壓板和所述第二壓板由 導(dǎo)電材料制成，所述第一支承板和所述第二支承板由絕緣材料制成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13的接合裝置，其特征在于在所述第一壓板和所述第一支承 板之間設(shè)置有供冷卻氣體流動的第一冷卻氣體通道，在所述第二壓板和所述第二支承板之間 設(shè)置有供冷卻氣體流動的第二冷卻氣體通道。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的接合裝置，其特征在于所述第一柔性件兼有供冷卻氣體通過并將冷卻氣供應(yīng)至所述第一冷卻氣通道的冷卻氣體供給功能；所述第二柔性件兼有供冷 卻氣體通過并將冷卻氣體供應(yīng)至所述第二冷卻氣體通道的冷卻氣體供給功能。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12至15任意一項(xiàng)所述的接合裝置，其特征在于所述接合裝置還包 括用于將所述第一電子元件吸附至所述第一壓板的第一吸附部分，以及用于將所述第二電子 元件吸附至所述第二壓板的第二吸附部分。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的接合裝置，其特征在于所述第一吸附部分包括設(shè)置在所 述第一壓板的多個(gè)吸附槽，以及包括供從第一吸附槽進(jìn)入的氣體流動的第一中空管；所述第 二吸附部分包括設(shè)置在所述第二壓板的多個(gè)吸附槽，以及包括供從第二吸附槽進(jìn)入的氣體流 動的第二中空管。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的接合裝置，其特征在于所述第一中空管通過第一彈性4牛 連接至所述第一壓力件，所述第二中空管通過第二彈性件連接至所述第二壓力件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的接合裝置，其特征在于所述第一壓力件內(nèi)部設(shè)置有 用于供應(yīng)給所述第一柔性件的冷卻氣體流動的第一冷卻氣體供給通道和用于從所述第一中空 管進(jìn)入的空氣流動的第一通風(fēng)道，所述第二壓力件內(nèi)部設(shè)置有用于供應(yīng)給所述第二柔性件的 冷卻氣體流動的第二冷卻氣體供給通道和用于從所述第二中空管進(jìn)入的空氣流動的第二通風(fēng) 道。
20. 根據(jù)權(quán)利要求9至19任意一項(xiàng)所述的接合裝置，其特征在于所述第一壓力件內(nèi) 部設(shè)置有供所述第一壓力件的冷卻流體循環(huán)的第一冷卻流體循環(huán)通道，所述第二壓力件內(nèi)部 設(shè)置有供所述第二壓力件的冷卻流體循環(huán)的第二冷卻流體循環(huán)通道。
21. —種用于對位裝置的對位方法，其特征在于所述對位裝置包括腔體；柔性波紋管，該柔性波紋管與所述腔體構(gòu)成密封室；驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元使第一部件和第二部件中的一方相對另一方移動，所述第一部件支撐具有第 一對準(zhǔn)標(biāo)記的第一電子元件并設(shè)置在所述密封室內(nèi)，所述第二部件支撐具有第二對準(zhǔn)標(biāo)記的第二電子元件并設(shè)置在所述密封室內(nèi)；圖像獲取口，該圖像獲取口從所述腔體的外表面向內(nèi) 凹進(jìn)，從而形成空間，所述圖片獲取口的一部分上具有觀察窗口，從該觀察窗口可觀察到至 少所述第一電子元件和所述第二電子元件之一；所述對位方法包括計(jì)算步驟，該計(jì)算步驟計(jì)算圖像獲取單元所獲得的所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記之間的偏位量；以及修正步驟，該修正步驟通過使所述第一部件和所述第二部件中的一方相對另一方移動，修正所述偏位量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對位裝置，該對位裝置可以可靠地修正電子元件之間的相對偏位量，并提高電子元件對位的精確性，同時(shí)，也公開了一種裝有該對位裝置的接合裝置，以及一種對位方法。由于圖像獲取口(21)從腔體(3)的外表面向內(nèi)凹進(jìn)，從而形成一個(gè)空間(11)，即使當(dāng)腔體(3)與第二部件(28)一起移動時(shí)，圖像識別裝置(47)設(shè)置在空間(11)內(nèi)，從而可以防止與腔體(3)的運(yùn)動產(chǎn)生干涉。這使得腔體(3)可以自由運(yùn)動，而不受任何限制。從而，第一部件(12)和第二部件(28)中的一方可以相對另一方自由移動，而不受圖像識別裝置(47)的限制，從而第一部件(12)上的第一晶片(W1)和第二部件(28)上的第二晶片(W2)可以可靠地對位。
文檔編號G02F1/13GK101326457SQ20068004659
公開日2008年12月17日 申請日期2006年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者名村光弘, 山根茂樹, 平田篤彥, 渡邊智也, 福永茂樹, 鈴木新 申請人:株式會社村田制作所