晶圆键合设备及方法技术

本申请实施例提供一种晶圆键合设备及方法，晶圆键合方法包括：利用第一类光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；利用所述第一类光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，将所述第一晶圆和所述第二晶圆移动至相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准；利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准；键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。圆。圆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶圆键合设备及方法


[0001]本申请涉及半导体制造领域，涉及但不限于一种晶圆键合设备及方法。

技术介绍

[0002]近年来，闪存(Flash Memory)存储器的发展尤为迅速。闪存存储器的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存储速度快、易于擦除和重写等优点。为了进一步提高闪存存储器的位密度(Bit Density)，同时减少位成本(Bit Cost)，三维的闪存存储器(3D NAND Flash)技术得到了迅速发展。
[0003]目前，在芯片制造行业，特别是3D NAND Flash制造领域中，晶圆键合技术作为一种新型技术正被行业广泛应用。晶圆键合技术是通过识别两片功能不同的晶圆(Wafer)上的标记(Mark)，进行对准之后，将这两片晶圆直接贴合在一起的过程。在现有技术中，对准过程容易产生位置误差，导致键合失败。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种晶圆键合方法，包括：
[0005]利用第一类光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；
[0006]利用所述第一类光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；
[0007]根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，将所述第一晶圆和所述第二晶圆移动至相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准；
[0008]利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准；
[0009]键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。
[0010]在一些实施例中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准之前，所述方法还包括：
[0011]调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对距离，使所述相对距离满足预定的键合距离。
[0012]在一些实施例中，所述调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对距离，使所述相对距离满足预定的键合距离，包括：
[0013]在垂直于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，直至所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的相对距离满足预定的键合距离。
[0014]在一些实施例中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：
[0015]利用所述第二类光束，确定所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置参数；
[0016]根据所述相对位置参数，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述
第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。
[0017]在一些实施例中，所述相对位置参数，包括：所述第一对准标记与所述第二对准标记在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上的相对位置参数；
[0018]所述根据所述相对位置参数，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：
[0019]根据所述相对位置参数，在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或调整所述第二晶圆的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。
[0020]在一些实施例中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：
[0021]在垂直于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，并同步利用所述第二类光束，在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，并使所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对距离满足预定的键合距离。
[0022]在一些实施例中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：
[0023]利用第二类光束照射所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置；
[0024]在所述第二类光束透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记的第一透射图像；
[0025]根据所述第一透射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。
[0026]在一些实施例中，所述第一透射图像包括：
[0027]所述第一对准标记的第一投影图像和所述第二对准标记的第二投影图像。
[0028]在一些实施例中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：
[0029]利用第二类光束照射所述第一对准标记和第二对准标记的相对位置；
[0030]在所述第二类光束照射所述第一晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记反射形成的第一反射图像；
[0031]根据所述第一反射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。
[0032]在一些实施例中，所述第一反射图像包括：
[0033]所述第一对准标记的第三投影图像和所述第二对准标记第四投影图像。
[0034]在一些实施例中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准，包括：
[0035]使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第一方向上的第一距离小于或等于第一距离阈值；和/或
[0036]使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第二方向上的第二距离小于或等于第二距离阈值；
[0037]使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：
[0038]使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第一方向上的第三距离小于或等于第三距离阈值；和/或
[0039]使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第二方向上的第四距离小于或等于第四距离阈值；
[0040]其中，所述第一方向和所述第二方向为平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上相互垂直的两个方向；
[0041]所述第一距离阈值大于所述第三距离阈值；所述第二距离阈值大于所述第四距离阈值。
[0042]在一些实施例中，所述利用第一类光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数，包括：
[0043]利用第一类光束照射所述第一晶圆；
[0044]获取第一类光束在所述第一对准标记所在位置反射形成的第二反射图像；
[0045]根据所述第二反射图像，确定所述第一位置参数。
[0046]在一些实施例中，所述利用第一类光束，确定第二晶圆上的第二对准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种晶圆键合方法，包括：利用第一类光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；利用所述第一类光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，将所述第一晶圆和所述第二晶圆移动至相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准；利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准；键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准之前，所述方法还包括：调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对距离，使所述相对距离满足预定的键合距离。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对距离，使所述相对距离满足预定的键合距离，包括：在垂直于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，直至所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的相对距离满足预定的键合距离。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：利用所述第二类光束，确定所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置参数；根据所述相对位置参数，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述相对位置参数，包括：所述第一对准标记与所述第二对准标记在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上的相对位置参数；所述根据所述相对位置参数，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：根据所述相对位置参数，在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或调整所述第二晶圆的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：在垂直于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，并同步利用所述第二类光束，在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，并使所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对距离满足预定的键合距离。7.根据权利要求1
‑
6任一所述的方法，其中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，
包括：利用第二类光束照射所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置；在所述第二类光束透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记的第一透射图像；根据所述第一透射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一透射图像包括：所述第一对准标记的第一投影图像和所述第二对准标记的第二投影图像。9.根据权利要求1
‑
6任一所述的方法，其中，所述利用第二类光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：利用第二类光束照射所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置；在所述第二类光束照射所述第一晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记反射形成的第一反射图像；根据所述第一反射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一反射图像包括：所述第一对准标记的第三投影图像和所述第二对准标记的第四投影图像。11.根据权利要求1
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6任一所述的方法，其中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准，包括：使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第一方向上的第一距离小于或等于第一距离阈值；和/或使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第二方向上的第二距离小于或等于第二距离阈值；使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准，包括：使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国良，刘孟勇，刘洋，刘武，
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：