晶圆键合设备及检测方法技术

本申请实施例公开了一种晶圆键合设备及检测方法，该设备中第一卡盘上设置有至少三个检测元件和调节元件，以利用第一卡盘上的多个检测元件去检测各检测元件所在位置处第一卡盘和第二卡盘之间的距离，并利用与检测元件一一对应的调节元件去调节第一卡盘和第二卡盘之间的距离，从而调节第一卡盘和第二卡盘的平行度，其中，至少三个检测元件不在同一直线上，因此，当至少三个元件检测到的第一卡盘和第二卡盘之间的距离相等时，即可保证晶圆键合设备中上下卡盘相互平行。由此可见，本申请实施例中的晶圆键合设备，可以利用至少三个检测元件以及至少三个调节元件，使得晶圆键合设备中上下卡盘之间具有良好的平行度。

【技术实现步骤摘要】
晶圆键合设备及检测方法
本申请涉及半导体集成电路制造
，尤其涉及一种晶圆键合设备及检测方法。
技术介绍
随着晶圆键合技术的不断发展，使得应用该种技术的3D(即，Three-dimensional，简称3D)集成电路和微机械系统也不断的改进，其中，晶圆键合技术是将固定在上卡盘上的上部晶圆(即载体晶圆)，与固定在下卡盘上的下部晶圆(即器件晶圆)紧密粘合在一起的技术。如图1和图2所示，在两片晶圆进行键合的过程中，其中一个晶圆固定不动，另一个晶圆逐渐靠近该晶圆，当两晶圆之间距离50um时，晶圆键合设备用顶针Striker顶住固定在上卡盘上1上的上部晶圆3的中间位置，使得晶圆3的中间区域与固定在下卡盘2上的下部晶圆4的中间区域先接触，产生键合波，该键合波从中间向两边缘扩散将上下两晶圆结合起来。如果这时上下两个卡盘的相对平行度好，如图1所示，则键合波向两边缘扩散的速度一致，两晶圆的对准精度较高，从而使得上述两晶圆键合质量好；如果这时上下两个卡盘的相对平行度不好，如图2所示，则键合波向两边缘扩散的速度不一致，从而使的两晶圆的对准精度较差，甚至可能使两晶圆错开，出现滑片的问题。因此，如何在晶圆键合过程中，使得两个卡盘之间具有良好的平行度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种晶圆键合设备及检测方法，以使得晶圆键合设备中第一卡盘和第二卡盘之间具有良好的平行度。为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：一种晶圆键合设备，包括：相对设置的第一卡盘和第二卡盘，所述第一卡盘用于固定第一晶圆，所述第二卡盘用于固定第二晶圆；位于所述第一卡盘上的至少三个检测元件，所述检测元件用于检测该检测元件所在位置处所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，其中，所述至少三个检测元件不全在同一直线上；至少三个调节元件，所述调节元件与所述检测元件一一对应，用于调节所述调节元件所在位置处，第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，以调节所述第一卡盘和所述第二卡盘的平行度。可选的，所述检测元件位于所述第一卡盘朝向所述第二卡盘一侧的表面，所述调节元件位于所述第一卡盘背离所述第二卡盘一侧的表面。可选的，所述第一卡盘包括第一部分和第二部分，所述第一部分用于放置第一晶圆，所述第二部分用于设置检测元件，其中，所述第一部分和所述第二部分不交叠。可选的，所述检测元件为精密型激光位移传感器。可选的，所述调节元件为马达。可选的，所述第一卡盘为下卡盘。可选的，所述晶圆键合设备还包括：控制元件，所述控制元件用于基于所述检测元件的检测结果，控制所述调节元件，调节所述调节元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离。一种检测方法，应用于上述任一项所述的晶圆键合设备，该方法包括：利用至少三个检测元件检测各所述检测元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离；如果所述至少三个检测元件中各所述检测元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离满足预设条件，则维持所述第一卡盘和所述第二卡盘的当前位置；如果所述至少三个检测元件中各所述检测元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离不满足预设条件，则利用所述至少三个调节元件调节所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，直至所述至少三个检测元件中各所述检测元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离满足预设条件。可选的，所述预设条件为各所述检测元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离相同。可选的，所述预设条件为各所述检测元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离与预先存储的各所述检测元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离相同。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本申请实施例所提供的晶圆键合设备，在第一卡盘上设置多个检测元件，以利用所述第一卡盘上的所述多个检测元件去检测各检测元件所在位置处所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离；所述晶圆键合设备还包括多个调节元件，所述调节元件与所述检测元件一一对应，以利用所述多个调节元件去调节所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，从而调节所述第一卡盘和所述第二卡盘的平行度。由于本申请实施例中，所述至少三个检测元件不在同一直线上，因此，当所述至少三个元件检测到的所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离相等时，即可保证晶圆键合设备中上卡盘和下卡盘相互平行。由此可见，本申请实施例所提供的晶圆键合设备，可以利用所述至少三个检测元件以及至少三个调节元件，使得所述晶圆键合设备中上卡盘和下卡盘之间具有良好的平行度。而且，相较于人工检测，本申请实施例所提供的晶圆键合设备，利用三个检测元件检测第一卡盘和第二卡盘之间的距离，可以避免人为因素引起的误差，减小误差来源，提高测量精度，从而在基于第一卡盘和第二卡盘之间的距离调整第一卡盘和第二卡盘之间的平行度时，可以使得第一卡盘和第二卡盘之间具有良好的平行度，进而在利用该晶圆键合设备键合第一晶圆和第二晶圆时，能够提高第一晶圆和第二晶圆的对准精度，降低由于两晶圆对位精度较差而出现滑片的概率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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他的附图。图1为在上卡盘和下卡盘平行度较好时，上面晶圆和下面晶圆的键合示意图；图2为在上卡盘和下卡盘平行度较差时，上面晶圆和下面晶圆的键合示意图；图3为本申请一实施例提供的晶圆键合设备的结构示意图；图4为本申请另一实施例提供的晶圆键合设备的结构示意图；图5为本申请一实施例提供的晶圆键合设备中，第一卡盘的俯视图；图6为本申请一实施例提供的晶圆键合设备中，第二卡盘的仰视图；图7为本申请一实施例提供的检测方法的流程图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。在晶圆键合的工艺流程中，晶圆与晶圆的键合工艺是核心重点，其中，晶圆对准精度又是衡量晶圆键合设备非常重要的核心参数。而影响晶圆对准精度的一个重要因素是上卡盘和下卡盘的对准度，即两个卡盘相对的平行度。目前，传统的上卡盘和下卡盘的平行度检测方法主要是在EVG晶圆键合设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆键合设备，其特征在于，包括：/n相对设置的第一卡盘和第二卡盘，所述第一卡盘用于固定第一晶圆，所述第二卡盘用于固定第二晶圆；/n位于所述第一卡盘上的至少三个检测元件，所述检测元件用于检测该检测元件所在位置处所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，其中，所述至少三个检测元件不全在同一直线上；/n至少三个调节元件，所述调节元件与所述检测元件一一对应，用于调节所述调节元件所在位置处，第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，以调节所述第一卡盘和所述第二卡盘的平行度。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆键合设备，其特征在于，包括：
相对设置的第一卡盘和第二卡盘，所述第一卡盘用于固定第一晶圆，所述第二卡盘用于固定第二晶圆；
位于所述第一卡盘上的至少三个检测元件，所述检测元件用于检测该检测元件所在位置处所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，其中，所述至少三个检测元件不全在同一直线上；
至少三个调节元件，所述调节元件与所述检测元件一一对应，用于调节所述调节元件所在位置处，第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，以调节所述第一卡盘和所述第二卡盘的平行度。


2.根据权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述检测元件位于所述第一卡盘朝向所述第二卡盘一侧的表面，所述调节元件位于所述第一卡盘背离所述第二卡盘一侧的表面。


3.根据权利要求2所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述第一卡盘包括第一部分和第二部分，所述第一部分用于放置第一晶圆，所述第二部分用于设置检测元件，其中，所述第一部分和所述第二部分不交叠。


4.根据权利要求2所述的晶圆检测设备，其特征在于，所述检测元件为精密型激光位移传感器。


5.根据权利要求2所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述调节元件为马达。


6.根据权利要求2所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述第一卡盘为下卡盘。


7.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟文钱，李万，聂峥，邢瑞远，
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