一种用于晶圆对位的测量标记及测量方法技术

本发明专利技术公开一种用于晶圆对位的测量标记及测量方法，涉及半导体技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种用于晶圆对位的测量标记及测量方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体为一种用于晶圆对位的测量标记及测量方法
。

技术介绍

[0002]随着超越摩尔的概念被广泛的认同，基于异质整合，垂直互联应用的先进封装技术正在飞速的发展
。
随着
bumping
（凸点工艺），
TSV
（硅通孔），
RDL
（重布层）技术的不断成熟和完善，对晶圆键合技术的要求也在不断的提高
。
晶圆键合的主要功能是将两张晶圆在竖直方向上进行结合，实现晶圆与晶圆之间的信号互联
。
而实现信号良好互联的首要条件是完成两张晶圆的精准对位
。
[0003]目前实现晶圆对位的方式有如下几种：包括面对面
、
背面
、
红外和透明对位等
。
同时，评价和验证对位单元的性能指标也有多种方式
。
这些方式基本采用可见光或者红外光源，利用显微物镜对标记进行拍摄，然后通过专用软件进行量测计算，给出偏移数据
。
但是具有量测功能的测量显微镜价格通常高达数十万，价钱昂贵，成本很高
。
此外，在对位中存在的旋转偏移，无法通过直接测量表示，只能通过人工计算的方式来给出，不仅计算复杂而且耗费时间成本和人力成本
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种用于晶圆对位的测量标记及测量方法，以达到提高两张晶圆对位精度的目的，从而实现高质量的晶圆键合
。
[0005]本申请实施例提供以下技术方案：一种用于晶圆对位的测量标记，包括：
X
向测量标记，用于测定待对准的上晶圆和下晶圆在
X
方向的偏移量；所述
X
向测量标记包括用于设置在上晶圆表面的第一
X
向偏移测量标记，以及用于设置在下晶圆表面的第二
X
向偏移测量标记；
Y
向测量标记，用于测定待对准的上晶圆和下晶圆在
Y
方向的偏移量；所述
Y
向测量标记包括用于设置在上晶圆表面的第一
Y
向偏移测量标记，以及用于设置在下晶圆表面的第二
Y
向偏移测量标记；
R
z
向测量标记，用于测定待对准的上晶圆和下晶圆在
R
z
方向的偏移量；所述
R
z
向测量标记包括用于设置在上晶圆表面的第一
R
z
向偏移测量标记，以及用于设置在下晶圆表面的第二
R
z
向偏移测量标记；其中，所述第一
X
向偏移测量标记
、
所述第二
X
向偏移测量标记
、
所述第一
Y
向偏移测量标记
、
所述第二
Y
向偏移测量标记分别是由多个宽度相同的标记条等间距直线排列并相互连接构成，所述第一
R
z
向偏移测量标记和所述第二
R
z
向偏移测量标记分别是由多个宽度相同的标记条在设定圆心角的对应圆弧上等间距排列并相互连接构成；所述第一
X
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距与所述第二
X
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距不同，所述第一
Y
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距与所述第二
Y
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距不同；
所述第一
R
z
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距与所述第二
R
z
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距相同
。
[0006]根据本申请一种实施例，所述第一
X
向偏移测量标记和所述第二
X
向偏移测量标记分别是由
a
个宽度相同的标记条等间距横向排列并相互连接构成，其中，
a≥3
，且为奇数
。
[0007]根据本申请一种实施例，所述第一
X
向偏移测量标记和所述第二
X
向偏移测量标记上的每个所述标记条上均设置标记等级；其中，位于最中间的所述标记条定义为第0级标记条，从所述第0级标记条开始，从右向左，各标记条依次定义为负1级标记条，负2级标记条，
……
，负
(a
‑
1)/2
级标记条，从左向右，各标记条依次定义为正1级标记条，正2级标记条，
……
，正
(a
‑
1)/2
级标记条
。
[0008]根据本申请一种实施例，所述第一
Y
向偏移测量标记和所述第二
Y
向偏移测量标记分别是由
b
个宽度相同的标记条等间距纵向排列并相互连接构成，其中，
b≥3
，且为奇数
。
[0009]根据本申请一种实施例，所述第一
Y
向偏移测量标记和所述第二
Y
向偏移测量标记上的每个所述标记条上均设置标记等级；其中，位于最中间的所述标记条定义为第0级标记条，从所述第0级标记条开始，从下向上，各标记条依次定义为负1级标记条，负2级标记条，
……
，负
(b
‑
1)/2
级标记条，从上向下，各标记条依次定义为正1级标记条，正2级标记条，
……
，正
(b
‑
1)/2
级标记条
。
[0010]根据本申请一种实施例，所述第一
R
z
向偏移测量标记和所述第二
R
z
向偏移测量标记分别是由
c
个宽度相同的标记条在设定的圆心角对应的圆弧上等间距排列并相互连接构成；其中，以上晶圆或下晶圆的圆心为该圆弧的圆心，且该圆弧的半径
R
小于所述上晶圆和下晶圆的半径，且
c≥2。
[0011]根据本申请一种实施例，所述第一
R
z
向偏移测量标记和所述第二
R
z
向偏移测量标记上的每个所述标记条上均设置标记等级；其中，在从右至左的方向上，将最右边的标记条定义为第0级标记条，从所述第0级标记条依次向左，各标记条依次定义为1级标记条，2级标记条，
……
，（
c
‑1）级标记条
。
[0012]本申请还提供一种测量方法，应用于上述的用于晶圆对位的测量标记，所述测量方法包括：将第一
X
向偏移测量标记设置在待对准的上晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于晶圆对位的测量标记，其特征在于，包括：
X
向测量标记，用于测定待对准的上晶圆和下晶圆在
X
方向的偏移量；所述
X
向测量标记包括用于设置在上晶圆表面的第一
X
向偏移测量标记，以及用于设置在下晶圆表面的第二
X
向偏移测量标记；
Y
向测量标记，用于测定待对准的上晶圆和下晶圆在
Y
方向的偏移量；所述
Y
向测量标记包括用于设置在上晶圆表面的第一
Y
向偏移测量标记，以及用于设置在下晶圆表面的第二
Y
向偏移测量标记；
R
z
向测量标记，用于测定待对准的上晶圆和下晶圆在
R
z
方向的偏移量；所述
R
z
向测量标记包括用于设置在上晶圆表面的第一
R
z
向偏移测量标记，以及用于设置在下晶圆表面的第二
R
z
向偏移测量标记；其中，所述第一
X
向偏移测量标记
、
所述第二
X
向偏移测量标记
、
所述第一
Y
向偏移测量标记
、
所述第二
Y
向偏移测量标记分别是由多个宽度相同的标记条等间距直线排列并相互连接构成，所述第一
R
z
向偏移测量标记和所述第二
R
z
向偏移测量标记分别是由多个宽度相同的标记条在设定圆心角的对应圆弧上等间距排列并相互连接构成；所述第一
X
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距与所述第二
X
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距不同，所述第一
Y
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距与所述第二
Y
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距不同；所述第一
R
z
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距与所述第二
R
z
向偏移测量标记上的相邻两个所述标记条之间的中心距相同
。2.
根据权利要求1所述的用于晶圆对位的测量标记，其特征在于：所述第一
X
向偏移测量标记和所述第二
X
向偏移测量标记分别是由
a
个宽度相同的标记条等间距横向排列并相互连接构成，其中，
a≥3
，且为奇数
。3.
根据权利要求2所述的用于晶圆对位的测量标记，其特征在于：所述第一
X
向偏移测量标记和所述第二
X
向偏移测量标记上的每个所述标记条上均设置标记等级；其中，位于最中间的所述标记条定义为第0级标记条，从所述第0级标记条开始，从右向左，各标记条依次定义为负1级标记条，负2级标记条，
……
，负
(a
‑
1)/2
级标记条，从左向右，各标记条依次定义为正1级标记条，正2级标记条，
……
，正
(a
‑
1)/2
级标记条
。4.
根据权利要求1所述的用于晶圆对位的测量标记，其特征在于：所述第一
Y
向偏移测量标记和所述第二
Y
向偏移测量标记分别是由
b
个宽度相同的标记条等间距纵向排列并相互连接构成，其中，
b≥3
，且为奇数
。5.
根据权利要求4所述的用于晶圆对位的测量标记，其特征在于：所述第一
Y
向偏移测量标记和所述第二
Y
向偏移测量标记上的每个所述标记条上均设置标记等级；其中，位于最中间的所述标记条定义为第0级标记条，从所述第0级标记条开始，从下向上，各标记条依次定义为负1级标记条，负2级标记条，
……
，负
(b
‑
1)/2
级标记条，从上向下，各标记条依次定义为正1级标记条，正2级标记条，
……
，正
(b
‑
1)/2
级标记条
。6.
根据权利要求1所述的用于晶圆对位的测量标记，其特征在于：所述第一
R
z
向偏移测量标记和所述第二
R
z
向偏移测量标记分别是由
c
个宽度相同的标记条在设定的圆心角对应的圆弧上等间距排列并相互连接构成；其中，以上晶圆或下晶圆的圆心为该圆弧的圆心，且该圆弧的半径
R
小于所述上晶圆和下晶圆的半径，且
c≥2。
7.
根据权利要求6所述的用于晶圆对位的测量标记，其特征在于：所述第一
R
z
向偏移测量标记和所述第二
R
z
向偏移测量标记上的每个所述标记条上均设置标记等级；其中，在从右至左的方向上，将最右边的标记条定义为第0...

【专利技术属性】
技术研发人员：任潮群，霍志军，陈泳，崔国江，崔建敏，杨冬野，
申请(专利权)人：苏州芯慧联半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：