晶圆键合设备及晶圆键合设备运行状态的检测方法技术

本发明专利技术提供了一种晶圆键合设备及晶圆键合设备运行状态的检测方法。其中，晶圆键合设备包括：第一晶圆卡盘和第二晶圆卡盘，第一晶圆卡盘位于第二晶圆卡盘的上方，第一晶圆卡盘用于保持第一晶圆，第二晶圆卡盘用于保持第二晶圆；顶推装置，以用于推动第一晶圆卡盘带动第一晶圆朝向第二晶圆运动，直至第一晶圆与第二晶圆相贴合；检测结构，检测结构包括检测部，当检测结构处于检测状态时，检测部检测顶推装置的顶推方向是否与第一晶圆相互垂直设置。本发明专利技术解决了现有技术中晶圆键合质量难以保证的问题。

Wafer bonding equipment and wafer bonding equipment running state detection method

【技术实现步骤摘要】
晶圆键合设备及晶圆键合设备运行状态的检测方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种晶圆键合设备及晶圆键合设备运行状态的检测方法。
技术介绍
目前，在半导体
中，晶圆与晶圆的键合工艺已经成为核心工艺。具体地，上、下卡盘分别吸附两片晶圆，顶针朝向位于上方的晶圆运动，以对该晶圆进行顶推，直至该晶圆的中心发生形变并与位于其下方的晶圆接触，形成键合波后由中心向边缘运动，完成键合。然而，在现有技术中，采用气缸驱动的方式对顶针进行顶推，易出现顶针顶推方向发生偏移的现象，且工作人员也无法判断顶针是否竖直顶出，影响晶圆键合质量和晶圆加工精度。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种晶圆键合设备及晶圆键合设备运行状态的检测方法，以解决现有技术中晶圆键合质量和加工精度难以保证的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种晶圆键合设备，包括：第一晶圆卡盘和第二晶圆卡盘，第一晶圆卡盘与第二晶圆卡盘相对设置且位于第二晶圆卡盘的上方，第一晶圆卡盘用于保持第一晶圆，第二晶圆卡盘用于保持第二晶圆；顶推装置，顶推装置位于第一晶圆卡盘的上方，以用于推动第一晶圆卡盘带动第一晶圆朝向第二晶圆运动，直至第一晶圆与第二晶圆相贴合；检测结构，检测结构包括检测部，检测结构具有检测部位于顶推装置与第一晶圆之间的检测状态；当检测结构处于检测状态时，检测部检测顶推装置的顶推方向是否与第一晶圆相互垂直设置。进一步地，当检测结构处于检测状态且顶推装置的顶推部与检测部接触时，顶推装置的顶推方向与第一晶圆相互垂直设置，晶圆键合设备处于正常运行状态；当检测结构处于检测状态且顶推装置的顶推部未与检测部接触时，调整顶推装置的顶推方向，直至顶推装置与检测部接触。进一步地，晶圆键合设备还包括：显示装置，当顶推部与检测部接触时，检测部、顶推装置及显示装置所在电路由断路状态切换为通路状态，显示装置显示预设内容；和/或蜂鸣器，当顶推部与检测部接触时，检测部、顶推装置及蜂鸣器所在电路由断路状态切换为通路状态，蜂鸣器发出蜂鸣声。进一步地，检测部由压敏变色材料制成，当顶推部与检测部接触时，检测部在顶推部的顶推力作用下改变其自身颜色。进一步地，检测部为圆形板状结构，圆形板状结构的中心轴线与第一晶圆的中心轴线同轴设置。进一步地，圆形板状结构的直径大于等于1.5cm且小于等于2.5cm。进一步地，检测结构还包括检测本体，检测本体具有安装孔，检测部设置在安装孔内；其中，检测本体由石英材质制成。进一步地，检测本体为板状结构，安装孔为通孔，检测部粘接在安装孔的孔壁上，检测部的厚度与检测本体的厚度一致；其中，检测本体的厚度大于等于700um且小于等于900um。进一步地，晶圆键合设备还包括：图像放大装置，图像放大装置设置在检测部所在位置处，以对检测部所显示的图像进行放大。根据本专利技术的另一方面，提供了一种晶圆键合设备运行状态的检测方法，适用于上述的晶圆键合设备，检测方法包括：操作晶圆键合设备的检测结构，以使检测结构处于检测状态；启动晶圆键合设备的顶推装置，顶推装置的顶推部朝向检测结构运动，若顶推部与检测结构的检测部接触，顶推装置的顶推方向与第一晶圆相互垂直设置，则晶圆键合设备处于正常运行状态；若顶推部未与检测结构的检测部接触，调整顶推装置的顶推方向，直至顶推装置与检测部接触。进一步地，判断顶推部与检测部是否接触的方法为：观察检测部是否变色，若检测部变色，则顶推部与检测部发生接触，顶推装置的顶推方向与第一晶圆相互垂直设置；若检测部未发生变色，则调整顶推装置的顶推方向。应用本专利技术的技术方案，当需要对第一晶圆和第二晶圆进行键合操作时，启动顶推装置，以使顶推部朝向第一晶圆伸出并推动第一晶圆，直至第一晶圆的中心发生形变并与第二晶圆接触。其中，在顶推部顶推第一晶圆的过程中，若需要判断顶推部的顶推方向是否垂直于第一晶圆时，工作人员操作检测结构，以使检测结构处于检测状态并通过检测结构检测顶推方向是否与第一晶圆垂直设置。当检测结构检测到顶推方向与第一晶圆相互垂直时，即可进行后续的晶圆键合操作；若检测结构检测到顶推方向与第一晶圆之间没有相互垂直时，则顶推装置的顶推方向发生偏移，需要调整顶推装置的顶推方向，直至顶推方向与第一晶圆相互垂直设置，进而解决了现有技术中晶圆键合质量和加工精度难以保证的问题，确保顶推装置的顶推方向与第一晶圆相互垂直设置，以提升第一晶圆和第二晶圆的键合精度。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的晶圆键合设备的实施例一的检测结构主视图；图2示出了图1中的晶圆键合设备的检测结构的侧视图；图3示出了图1中的晶圆键合设备的顶推装置的顶推方向与检测结构相互垂直时的结构示意图；以及图4示出了图1中的晶圆键合设备的顶推装置的顶推方向发生偏移时的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：30、顶推装置；31、顶推部；40、检测结构；41、检测部；42、检测本体。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本专利技术。为了解决现有技术中晶圆键合质量和加工精度难以保证的问题，本申请提供了一种晶圆键合设备及晶圆键合设备运行状态的检测方法。实施例一如图1至图4所示，晶圆键合设备包括第一晶圆卡盘、第二晶圆卡盘、顶推装置30和检测结构40。第一晶圆卡盘与第二晶圆卡盘相对设置且位于第二晶圆卡盘的上方，第一晶圆卡盘用于保持第一晶圆，第二晶圆卡盘用于保持第二晶圆。顶推装置30位于第一晶圆卡盘的上方，以用于推动第一晶圆卡盘带动第一晶圆朝向第二晶圆运动，直至第一晶圆与第二晶圆相贴合。检测结构40包括检测部41，检测结构40具有检测部41位于顶推装置30与第一晶圆之间的检测状态，当检测结构40处于检测状态时，检测部41检测顶推装置30的顶推方向是否与第一晶圆相互垂直设置。应用本实施例的技术方案，当需要对第一晶圆和第二晶圆进行键合操作时，启动顶推装置30，以使顶推部31朝向第一晶圆伸出并推动第一晶圆，直至第一晶圆的中心发生形变并与第二晶圆接触。其中，在顶推部31顶推第一晶圆的过程中，若需要判断顶推部31的顶推方向是否垂直于第一晶圆时，工作人员操作检测结构40，以使检测结构40处于检测状态并通过检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆键合设备，其特征在于，包括：/n第一晶圆卡盘和第二晶圆卡盘，所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相对设置且位于所述第二晶圆卡盘的上方，所述第一晶圆卡盘用于保持第一晶圆，所述第二晶圆卡盘用于保持第二晶圆；/n顶推装置(30)，所述顶推装置(30)位于所述第一晶圆卡盘的上方，以用于推动所述第一晶圆卡盘带动所述第一晶圆朝向所述第二晶圆运动，直至所述第一晶圆与所述第二晶圆相贴合；/n检测结构(40)，所述检测结构(40)包括检测部(41)，所述检测结构(40)具有所述检测部(41)位于所述顶推装置(30)与所述第一晶圆之间的检测状态；当所述检测结构(40)处于所述检测状态时，所述检测部(41)检测所述顶推装置(30)的顶推方向是否与所述第一晶圆相互垂直设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆键合设备，其特征在于，包括：
第一晶圆卡盘和第二晶圆卡盘，所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相对设置且位于所述第二晶圆卡盘的上方，所述第一晶圆卡盘用于保持第一晶圆，所述第二晶圆卡盘用于保持第二晶圆；
顶推装置(30)，所述顶推装置(30)位于所述第一晶圆卡盘的上方，以用于推动所述第一晶圆卡盘带动所述第一晶圆朝向所述第二晶圆运动，直至所述第一晶圆与所述第二晶圆相贴合；
检测结构(40)，所述检测结构(40)包括检测部(41)，所述检测结构(40)具有所述检测部(41)位于所述顶推装置(30)与所述第一晶圆之间的检测状态；当所述检测结构(40)处于所述检测状态时，所述检测部(41)检测所述顶推装置(30)的顶推方向是否与所述第一晶圆相互垂直设置。


2.根据权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，当所述检测结构(40)处于所述检测状态且所述顶推装置(30)的顶推部(31)与所述检测部(41)接触时，所述顶推装置(30)的顶推方向与所述第一晶圆相互垂直设置，所述晶圆键合设备处于正常运行状态；当所述检测结构(40)处于所述检测状态且所述顶推装置(30)的顶推部(31)未与所述检测部(41)接触时，调整所述顶推装置(30)的顶推方向，直至所述顶推装置(30)与所述检测部(41)接触。


3.根据权利要求2所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述晶圆键合设备还包括：
显示装置，当所述顶推部(31)与所述检测部(41)接触时，所述检测部(41)、所述顶推装置(30)及所述显示装置所在电路由断路状态切换为通路状态，所述显示装置显示预设内容；和/或
蜂鸣器，当所述顶推部(31)与所述检测部(41)接触时，所述检测部(41)、所述顶推装置(30)及所述蜂鸣器所在电路由断路状态切换为通路状态，所述蜂鸣器发出蜂鸣声。


4.根据权利要求2所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述检测部(41)由压敏变色材料制成，当所述顶推部(31)与所述检测部(41)接触时，所述检测部(41)在所述顶推部(31)的顶推力作用下改变其自身颜色。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42