一种键合设备的晶圆传送位置监控方法技术

本发明专利技术提供一种键合设备的晶圆传送位置监控方法，包括：提供两片晶圆；对其中一片晶圆的边缘进行修边处理，以在该片晶圆的边沿向内形成预定宽度的环形凹槽；在该片晶圆的环形凹槽所在表面生长氧化层且不覆盖环形凹槽；对氧化层进行化学机械研磨减薄及表面平整化处理；对减薄及表面平整化的氧化层进行表面清洗；在键合设备上将该片晶圆与另一片晶圆通过经清洗后的氧化层进行键合形成键合晶圆；对键合晶圆进行退火处理；对退火后的键合晶圆进行超声波扫描显微镜检测，通过键合晶圆的夹槽宽度是否相同，判断键合设备上传送的两片晶圆的相对位置是否发生偏移，以对键合设备的晶圆传送位置进行监控。本发明专利技术能够对键合设备的晶圆传送位置进行监控。位置进行监控。位置进行监控。

【技术实现步骤摘要】
一种键合设备的晶圆传送位置监控方法


[0001]本专利技术涉及集成电路制造工艺领域，特别涉及一种键合设备的晶圆传送位置监控方法。

技术介绍

[0002]晶圆键合(Wafer Bonding)技术主要应用于微机电系统(MEMS)，图像传感器(CIS)，存储器等集成电路制造工艺，是整个工艺流程中的关键工艺之一。键合技术对晶圆制造中后续光刻工艺的图形对准有重要影响，也决定了整个晶圆的良率。键合设备中晶圆的对准精度要求较高，而晶圆的初始传送位置起到至关重要的作用。初始位置对键合过程中的晶圆形变及键合后图形的扭曲度(Distortion)都有较大影响。当前键合设备主要靠维护时进行传送位置校准，没有对晶圆传送位置进行有效监控的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供了一种键合设备的晶圆传送位置监控方法，以解决键合设备的晶圆传送位置没有监控的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供一种键合设备的晶圆传送位置监控方法，包括：
[0005]提供两片晶圆；
[0006]对其中一片晶圆的边缘进行修边处理，以在该片晶圆的边沿向内形成预定宽度的环形凹槽；
[0007]在该片晶圆的环形凹槽所在表面生长氧化层且不覆盖环形凹槽；
[0008]对氧化层进行化学机械研磨减薄及表面平整化处理；
[0009]对减薄及表面平整化的氧化层进行表面清洗；
[0010]在键合设备上将该片晶圆与另一片晶圆通过经清洗后的氧化层进行键合形成键合晶圆；
[0011]对键合晶圆进行退火处理；
[0012]对退火后的键合晶圆进行超声波扫描显微镜检测，通过键合晶圆的夹槽宽度是否相同，判断键合设备上传送的两片晶圆的相对位置是否发生偏移，以对键合设备的晶圆传送位置进行监控。
[0013]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，当键合晶圆的夹槽宽度均相同时，判定键合设备上传送的两片晶圆的相对位置未发生偏移，确定键合之前两片晶圆的传送位置已对准。
[0014]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，当键合晶圆的夹槽宽度不相同时，判定键合设备上传送的两片晶圆的位置已发生偏移，确定键合之前两片晶圆的传送位置未对准。
[0015]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，所述键合晶圆的夹槽至少在某一方向的两侧宽度不相同时，确定夹槽宽度较大的所在侧为偏移方向。
[0016]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，所述夹槽是指键合晶圆中形成有环形凹槽的晶圆的环形凹槽的内边线与另一片晶圆的外轮廓边沿之间的距离。
[0017]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，对减薄及表面平整化的氧化层通过湿法工艺进行表面清洗。
[0018]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，所述晶圆的环形凹槽深度为100μm至200μm，宽度为1000μm至2000μm。
[0019]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，通过化学气相沉积设备在晶圆上不覆盖环形凹槽生长氧化层。
[0020]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，在晶圆上生长氧化层的厚度为至
[0021]进一步地，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，减薄及表面平整化的氧化层的厚度为至
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供的键合设备的晶圆传送位置监控方法，通过在两片晶圆中的一片晶圆上设置环形凹槽，并生长氧化层之后，与另一片晶圆通过氧化层键合形成键合晶圆，通过超声波扫描显微镜检测后，对键合晶圆的夹槽宽度进行测量，通过键合晶圆的夹槽宽度是否相同，判断键合设备上传送的两片晶圆的相对位置是否发生偏移，以实现对键合设备的晶圆传送位置进行监控。该监控数据可用于后续晶圆键合的提供校准参考依据，以对键合设备进行校准指导而调整传送位置，保证后续晶圆键合前晶圆的传送位置能够对准，提高了键合设备的稳定性，提升产品工艺稳定性及良率。其中监控数据是指不同方向的夹槽宽度。
附图说明
[0023]图1是第二片晶圆的侧视结构示意图；
[0024]图2是第一片晶圆的侧视结构示意图；
[0025]图3是对第一片晶圆进行修边形成环形凹槽的侧视结构示意图；
[0026]图4是对第一片晶圆进行修边形成环形凹槽的俯视结构示意图；
[0027]图5是在第一片晶圆上生成氧化层的侧视结构示意图；
[0028]图6是对第一片晶圆上生成氧化层进行减薄及表面平整化的侧视结构示意图；
[0029]图7是两片晶圆键合形成键合晶圆的侧视结构示意图；
[0030]图8至图9是对键合晶圆进行超声波扫描显微镜检测的俯视结构示意图；
[0031]图中所示：
[0032]100、键合晶圆；
[0033]110、第一片晶圆，111、环形凹槽；
[0034]120、第二片晶圆；
[0035]130、氧化层；
[0036]140、夹槽；
[0037]W1、左侧宽度；
[0038]W2、右侧宽度。
具体实施方式
[0039]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的金属线的挖孔结构及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0040]本专利技术实施例提供一种键合设备的晶圆传送位置监控方法，可以包括：
[0041]步骤S1，请参考图1至图2，提供两片晶圆，设定两片晶圆为第一片晶圆110和第二片晶圆120。
[0042]步骤S2，请参考图3至图4，对其中一片晶圆的边缘进行修边处理，以在该片晶圆的边沿向内形成预定宽度的环形凹槽111；本步骤S2中是在第一片晶圆110上设置环形凹槽111，在第二片晶圆120上不设置环形凹槽；作为变形，也可以在第二片晶圆120设置环形凹槽，在第一片晶圆110上不设置环形凹槽。其中第一片晶圆110上的环形凹槽111深度可以为100μm至200μm，宽度可以为1000μm至2000μm。环形凹槽111的深度和宽度参数可以根据需要进行适当调整。
[0043]步骤S3，请参考图5，在第一片晶圆110的环形凹槽111所在表面生长氧化层130且不覆盖环形凹槽111。也就是说，第一片晶圆110具有两个表面，一个是平坦的表面，一个是设置有环形凹槽111的表面，氧化层130生成在具有环形凹槽111的表面。在第一片晶圆110上生长氧化层130的厚度可以为至
[0044]步骤S4，请参考图6，对氧化层130进行化学机械研磨减薄及表面平整化处理；减薄及表面平整化的氧化层130的厚度可以为至其中生成氧化层130的厚度为至是为了能够保证减薄及表面平整化的氧化层130的厚度满足需求，以提高键合质量。
[0045]步骤S5，对减薄及表面平整化的氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种键合设备的晶圆传送位置监控方法，其特征在于，包括：提供两片晶圆；对其中一片晶圆的边缘进行修边处理，以在该片晶圆的边沿向内形成预定宽度的环形凹槽；在该片晶圆的环形凹槽所在表面生长氧化层且不覆盖环形凹槽；对氧化层进行化学机械研磨减薄及表面平整化处理；对减薄及表面平整化的氧化层进行表面清洗；在键合设备上将该片晶圆与另一片晶圆通过经清洗后的氧化层进行键合形成键合晶圆；对键合晶圆进行退火处理；对退火后的键合晶圆进行超声波扫描显微镜检测，通过键合晶圆的夹槽宽度是否相同，判断键合设备上传送的两片晶圆的相对位置是否发生偏移，以对键合设备的晶圆传送位置进行监控。2.如权利要求1所述的键合设备的晶圆传送位置监控方法，其特征在于，当键合晶圆的夹槽宽度均相同时，判定键合设备上传送的两片晶圆的相对位置未发生偏移，确定键合之前两片晶圆的传送位置已对准。3.如权利要求1所述的键合设备的晶圆传送位置监控方法，其特征在于，当键合晶圆的夹槽宽度不相同时，判定键合设备上传送的两片晶圆的位置已发生偏移，确定键合之前两片晶圆的传送位置未...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，赖朝荣，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：