System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种晶圆键合对准方法、装置及晶圆键合方法制造方法及图纸_技高网

一种晶圆键合对准方法、装置及晶圆键合方法制造方法及图纸

技术编号:41112269 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-25 14:04
本发明专利技术涉及一种晶圆键合对准方法、装置及晶圆键合方法。一种晶圆键合对准方法:利用成像设备识别第一对准标记和第二对准标记,从而采集到两片晶圆的位置差信息;移动设备根据位置差信息控制第一卡盘和/或第二卡盘移动,完成初步对准;利用移动设备上下移动第一晶圆和/或第二晶圆,直至二者的间距等于制程距离;利用成像设备识采集到第一晶圆和第二晶圆的偏移信息;所述移动设备根据所述偏移信息控制所述第一卡盘和/或第二卡盘移动,完成校正。本发明专利技术在实现键合的制程距离之后,通过两个卡盘上的对准通孔的对准可以消除晶圆上下移动时发生的位置偏移,对准精度相比没有补偿步骤的药提高20nm左右。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工领域,特别涉及一种晶圆键合对准方法、装置及晶圆键合方法


技术介绍

1、在当前的半导体技术中,为增加芯片的颗数,晶圆与晶圆的键合是关键工艺,其中晶圆键合的对准精度是衡量晶圆键合工艺的核心参数。晶圆键合的对准精度缺陷会严重影响工艺的后段制程,更进一步影响电路的连接,降低晶圆的良率。

2、由于当前键合机台采用的方式为:先用两组镜头找到一片晶圆上面的两个标记图案,然后锁定住镜头移动承载另外一片晶圆的卡盘找到上面的两个标记图案,然后通过软件计算完成对准。之后承载下面一片晶圆的卡盘向上移动到制程需要的距离,最后完成键合。

3、以上对准方式存在以下问题:在软件完成对准补偿后,机械部分还有再次移动锁定的动作并且都是由空气悬浮推动完成,在最终的键合前这部分移动和锁定造成的误差都没有再检测补偿功能,因此会造成键合的对准精度发生偏移。

4、为此,提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种晶圆键合对准方法、装置及晶圆键合方法,以补偿在晶圆对准后缩小间距时产生的位置偏移。

2、为了实现以上目的,本专利技术提供了以下技术方案。

3、本专利技术的第一方面提供了一种晶圆键合对准方法,对放置于第一卡盘上的第一晶圆和放置于第二卡盘上的第二晶圆进行对准,所述第一晶圆上设有第一对准标记,所述第二晶圆上设有第二对准标记;所述第一卡盘设有第一对准通孔,所述第二卡盘设有第二对准通孔;所述对准方法包括下列步骤:

4、利用成像设备识别所述第一对准标记和所述第二对准标记,从而采集到所述第一晶圆和所述第二晶圆的位置差信息;

5、移动设备根据所述位置差信息控制所述第一卡盘和/或第二卡盘移动,使得所述第一晶圆上第一对准标记和所述第二晶圆上的第二对准标记对准,完成初步对准;

6、在所述初步对准之后,利用所述移动设备上下移动所述第一晶圆和/或所述第二晶圆,直至二者的间距等于制程距离;

7、在所述上下移动之后,利用所述成像设备识别所述第一对准通孔和所述第二对准通孔,从而采集到所述第一晶圆和所述第二晶圆的偏移信息;

8、所述移动设备根据所述偏移信息控制所述第一卡盘和/或第二卡盘移动,使得所述第一对准通孔和所述第二对准通孔对准,完成校正。

9、由此,本专利技术在分别承载第一晶圆和第二晶圆的两个卡盘——第一卡盘和第二卡盘上设置了对准通孔,即第一对准通孔和所述第二对准通孔,这一组对准通孔可以用于制程距离实现后的偏移校准,通过这样后补偿的方式提高了键合的对准精度,对准精度相比没有补偿步骤的药提高20nm左右。

10、在以上基础上,还可以进行如下改进。

11、进一步地,所述成像设备采用全内反射显微镜镜头。

12、全内反射显微镜镜头可通过卡盘上的通孔直接照射晶圆且穿透两片晶圆,高效地采集到更精确的信息。

13、进一步地,所述第一对准通孔和所述第二对准通孔的孔径为纳米级。

14、通孔的尺寸越小越利于提高对准的精确度。

15、进一步地,所述第一对准标记和所述第二对准标记为一个或多个对称图案的组合。

16、进一步地,所述对称图案为多边形。

17、本专利技术的第二方面提供了一种晶圆键合的方法,其包括:

18、利用第一方面提供的晶圆键合对准方法将第一晶圆和第二晶圆对准,进行键合。

19、本专利技术的第三方面提供了一种用于晶圆键合对准的装置,其包括第一卡盘,第二卡盘,成像设备以及移动设备;所述第一卡盘设有第一对准通孔,所述第二卡盘设有第二对准通孔;

20、所述第一卡盘和所述第二卡盘分别与所述移动设备连接,所述移动设备与成像设备连接。

21、进一步地,所述成像设备采用全内反射显微镜镜头。

22、进一步地,所述第一对准通孔和所述第二对准通孔的孔径为纳米级。

23、进一步地,所述第一对准通孔的边缘设有突出于所述第一卡盘表面的凸棱,所述第二对准通孔的边缘设有突出于所述第二卡盘表面的凸棱。

24、凸棱的设计除了可以满足通孔对准的需求外,还可以提高对准精确度,将凸棱设置在于卡盘远离晶圆的一面,作为物理阻挡结构可以阻挡成像设备发出的光源的散射,利于采集高清、更准确的位置和/或图像信息。

25、综上,与现有技术相比,本专利技术达到了以下技术效果:

26、(1)在实现键合的制程距离之后,通过两个卡盘上的对准通孔的对准可以消除晶圆上下移动时发生的位置偏移,对准精度相比没有补偿步骤的药提高20nm左右。

27、(2)优化对准标记、对准通孔的形状、成像的镜头类型等多个因素,进一步提高了对准精度,以及对准效率。

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【技术保护点】

1.一种晶圆键合对准方法,其特征在于,对放置于第一卡盘上的第一晶圆和放置于第二卡盘上的第二晶圆进行对准,所述第一晶圆上设有第一对准标记,所述第二晶圆上设有第二对准标记;所述第一卡盘设有第一对准通孔,所述第二卡盘设有第二对准通孔;所述对准方法包括下列步骤:

2.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述成像设备采用全内反射显微镜镜头。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述第一对准通孔和所述第二对准通孔的孔径为纳米级。

4.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述第一对准标记和所述第二对准标记为一个或多个对称图案的组合。

5.根据权利要求4所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述对称图案为多边形。

6.一种晶圆键合的方法,其特征在于,包括:

7.一种用于晶圆键合对准的装置,其特征在于,包括第一卡盘,第二卡盘,成像设备以及移动设备;所述第一卡盘设有第一对准通孔,所述第二卡盘设有第二对准通孔;

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述成像设备采用全内反射显微镜镜头。

9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一对准通孔和所述第二对准通孔的孔径为纳米级。

10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一对准通孔的边缘设有突出于所述第一卡盘表面的凸棱,所述第二对准通孔的边缘设有突出于所述第二卡盘表面的凸棱。

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【技术特征摘要】

1.一种晶圆键合对准方法,其特征在于,对放置于第一卡盘上的第一晶圆和放置于第二卡盘上的第二晶圆进行对准,所述第一晶圆上设有第一对准标记,所述第二晶圆上设有第二对准标记;所述第一卡盘设有第一对准通孔,所述第二卡盘设有第二对准通孔;所述对准方法包括下列步骤:

2.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述成像设备采用全内反射显微镜镜头。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述第一对准通孔和所述第二对准通孔的孔径为纳米级。

4.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述第一对准标记和所述第二对准标记为一个或多个对称图案的组合。

5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈涛李春龙
申请(专利权)人:北京子牛亦东科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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