一种晶圆键合的检测装置以及晶圆键合系统制造方法及图纸

技术编号:39443191 阅读:8 留言:0更新日期:2023-11-23 14:47
本实用新型专利技术公开了一种晶圆键合的检测装置以及晶圆键合系统。该检测装置包括:照明系统,位于待键合晶圆的第一侧,其中配置有匀光部件,用于对该照明系统输出的检测光线进行第一匀光处理,以使该检测光线均匀地覆盖该待键合晶圆的表面;以及图像采集装置,位于该待键合晶圆的第二侧,用于获取穿透该待键合晶圆的检测光线,以形成指示晶圆键合结果的检测图像。上述晶圆键合的检测装置,能够均匀地大范围照射到整片的待检测晶圆,并且不会受到晶圆表面反射光的干扰,从而获得的检测图像具有较高的对比度,提升了检测精度和检测效率。提升了检测精度和检测效率。提升了检测精度和检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆键合的检测装置以及晶圆键合系统


[0001]本技术涉及半导体制造
,具体涉及了一种晶圆键合的检测装置以及一种晶圆键合系统。

技术介绍

[0002]晶圆键合已经成为半导体制造技术集成发展和实用化的关键技术。晶圆键合是指将两片平整的晶圆面对面贴合起来,并施加以一定的压力、温度、电压等外部条件,在原有的两片晶圆间的界面产生原子或者分子间的结合力,如共价键、金属键、分子键等,以使两片晶圆的表面间的键合能达到一定强度,进而使得这两片晶圆结为一体。
[0003]然而,在晶圆键合工艺中,由于表面残留颗粒或者在晶圆键合时产生的气体不能及时释放,从而会在键合界面形成大量的大小不一的气泡缺陷。这些气泡缺陷会导致气泡所在区域以及气泡附近区域的产量造成损失,并且,这些气泡在后续的任一制程中都可能发生破裂,进而增加其它缺陷。
[0004]现有的晶圆键合的检测技术中,常用的是反射式照明方法,不仅需要对待键合晶圆进行减薄处理,以使检测光线能够通过反射检测出其中键合缺陷,而且检测光线容易受到晶圆表面反射光的干扰,导致所摄的检测图像的对比度降低,从而导致识别精度降低,进而影响检测图像的检测精度。也就是说,现有技术中的晶圆键合的检测技术存在检测精度低、工艺复杂和效率低等问题。
[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题,本领域亟需一种晶圆键合的检测技术,能够均匀地大范围照射到整片的待检测晶圆,并且不会受到晶圆表面反射光的干扰,从而获得的检测图像具有较高的对比度,提升了检测精度和检测效率。

技术实现思路

>[0006]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
[0007]为了克服现有技术存在的上述缺陷,本技术提供了一种晶圆键合的检测装置,以及一种晶圆键合系统,能够均匀地大范围照射到整片的待检测晶圆,并且不会受到晶圆表面反射光的干扰,从而获得的检测图像具有较高的对比度,提升了检测精度和检测效率。
[0008]具体来说,根据本技术的第一方面提供的上述晶圆键合的检测装置,包括:照明系统,位于待键合晶圆的第一侧,其中配置有匀光部件,用于对该照明系统输出的检测光线进行第一匀光处理,以使该检测光线均匀地覆盖该待键合晶圆的表面;以及图像采集装置,位于该待键合晶圆的第二侧,用于获取穿透该待键合晶圆的检测光线,以形成指示晶圆键合结果的检测图像。
[0009]进一步地,在本技术的一些实施例中,该照明系统中还配置有点光源及扩束部件,其中,该点光源位于该扩束部件的该第一侧,该扩束部件位于该匀光部件的该第一侧,该点光源发出的输入光线先经过该扩束部件的扩束处理,再经过该匀光部件的第一匀光处理,以均匀地覆盖该待键合晶圆的表面,其中,经过该匀光处理的检测光线的照射范围大于或等于该待键合晶圆的表面。
[0010]进一步地,在本技术的一些实施例中,该照明系统与该待键合晶圆之间还设有菲涅尔透镜,用于会聚该检测光线中适于键合检测的特定波长的检测光,并对会聚的该检测光进行第二匀光处理。
[0011]进一步地,在本技术的一些实施例中,该特定波长的检测光包括红外光。
[0012]进一步地,在本技术的一些实施例中,该照明系统与该待键合晶圆之间还设有匀光层,该匀光层设于该菲涅尔透镜和该待键合晶圆之间,用于对该菲涅尔透镜输出的该特定波长的检测光进行第三匀光处理。
[0013]进一步地,在本技术的一些实施例中,该图像采集装置中配置有相机本体和可调节倍率和/或景深和/或分辨率的物镜,其中,该物镜的成像焦平面位于在该待键合晶圆的键合界面。
[0014]进一步地,在本技术的一些实施例中,该物镜的倍率和/或景深和/或分辨率是根据该检测光线的波长来确定。
[0015]进一步地,在本技术的一些实施例中,该检测装置还包括检测机台,该检测机台连接该图像采集装置,用于根据该物镜的倍率和/或景深和/或分辨率,整体调节该图像采集装置的位置。
[0016]进一步地,在本技术的一些实施例中,该物镜的外表面还设有滤光片,用于过滤该检测光源中的杂光。
[0017]此外,根据本技术的第二方面提供的上述晶圆键合系统,包括上述第一方面提供的晶圆键合的检测装置;第一机械臂,用于支撑待键合的第一晶圆;以及第二机械臂,用于支撑待键合的第二晶圆,并根据该检测装置输出的检测结果移动该第二晶圆。
附图说明
[0018]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本技术的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
[0019]图1示出了根据本技术的一些实施例所提供的一种晶圆键合的检测装置的结构示意图。
[0020]附图标记:
[0021]100
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晶圆键合的检测装置;
[0022]110
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照明系统;
[0023]111
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点光源;
[0024]112
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扩束部件;
[0025]113
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匀光部件;
[0026]120
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图像采集装置;
[0027]121
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相机本体;
[0028]122
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物镜;
[0029]123
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滤光片;
[0030]130
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菲涅尔透镜;
[0031]140
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匀光层;以及
[0032]200
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待键合晶圆。
具体实施方式
[0033]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。虽然本技术的描述将结合优选实施例一起介绍,但这并不代表此技术的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作技术介绍的目的是为了覆盖基于本技术的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本技术的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本技术也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本技术的重点,有些具体细节将在描述中被省略。
[0034]在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆键合的检测装置,其特征在于,包括:照明系统,位于待键合晶圆的第一侧,其中配置有匀光部件,用于对所述照明系统输出的检测光线进行第一匀光处理,以使所述检测光线均匀地覆盖所述待键合晶圆的表面;以及图像采集装置,位于所述待键合晶圆的第二侧,用于获取穿透所述待键合晶圆的检测光线,以形成指示晶圆键合结果的检测图像,所述图像采集装置中配置有相机本体和可调节倍率和/或景深和/或分辨率的物镜,其中,所述物镜的成像焦平面位于在所述待键合晶圆的键合界面,并且,所述物镜的倍率和/或景深和/或分辨率是根据所述检测光线的波长来确定。2.如权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述照明系统中还配置有点光源及扩束部件,其中,所述点光源位于所述扩束部件的所述第一侧,所述扩束部件位于所述匀光部件的所述第一侧,所述点光源发出的输入光线先经过所述扩束部件的扩束处理,再经过所述匀光部件的第一匀光处理,以均匀地覆盖所述待键合晶圆的表面,其中,经过所述匀光处理的检测光线的照射范围大于或等于所述待键合晶圆的表面。3.如权利要求2所述的检测装置,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:马双义王晨李璇
申请(专利权)人:拓荆键科海宁半导体设备有限公司
类型:新型
国别省市:

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