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晶圆键合对准方法、晶圆键合方法和晶圆键合对准设备技术

技术编号:44423964 阅读:3 留言:0更新日期:2025-02-28 18:38
本申请提供了一种晶圆键合对准方法、晶圆键合方法和晶圆键合对准设备。该晶圆键合对准方法包括:测量相对间隔设置的第一测距元件和第二测距元件之间在第一方向上的间距S<subgt;0</subgt;;控制第二测距元件测量第一晶圆的键合面上的n个第一标记点A<subgt;1</subgt;、A<subgt;2</subgt;、……、A<subgt;n</subgt;分别与第二测距元件之间在第一方向上的间距S<subgt;11</subgt;、S<subgt;12</subgt;、……、S<subgt;1n</subgt;;控制第一测距元件测量第二晶圆的键合面上的n个第二标记点B<subgt;1</subgt;、B<subgt;2</subgt;、……、B<subgt;n</subgt;分别与第一测距元件之间在第一方向上的间距S<subgt;21</subgt;、S<subgt;22</subgt;、……、S<subgt;2n</subgt;;控制第一承载结构和第二承载结构中的至少一个移动,使得第一晶圆和第二晶圆相向移动,以使每一个第一标记点A<subgt;i</subgt;和所对应的第二标记点B<subgt;i</subgt;之间相向移动的距离为S<subgt;1i</subgt;+S<subgt;2i</subgt;‑S<subgt;0</subgt;‑S<subgt;t</subgt;。可提升晶圆键合对准的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造,尤其涉及一种晶圆键合对准方法、晶圆键合方法和晶圆键合对准设备


技术介绍

1、在晶圆和晶圆的键合工艺中,若晶圆键合前晶圆与晶圆之间无法保持平行或者晶圆键合前无法保证晶圆和晶圆之间相向移动至所需的间隔距离,则会导致晶圆和晶圆之间键合的可靠性较差,进而导致晶圆键合失败或者晶圆键合后产品性能较差。


技术实现思路

1、本申请针对相关技术的缺点,提出一种晶圆键合对准方法、晶圆键合方法和晶圆键合对准设备,用以解决相关技术中晶圆键合可靠性较差的问题。

2、本申请实施例提供了一种晶圆键合对准方法,包括:

3、测量相对间隔设置的第一测距元件和第二测距元件之间在第一方向上的间距s0,所述第一方向为所述第一测距元件指向所述第二测距元件的方向;

4、控制承载有第一晶圆的第一承载结构移动至所述第一测距元件和第二测距元件之间的第一位置,所述第一晶圆的键合面朝向所述第二测距元件;控制所述第二测距元件测量所述第一晶圆的键合面上的n个第一标记点a1、a2、……、an分别与所述第二测距元件之间在所述第一方向上的间距s11、s12、……、s1n,标记点a1、a2、……、an中至少3个第一标记点不共线;n为大于或等于3的正整数;

5、控制承载有所述第一晶圆的所述第一承载结构自所述第一位置移动至空闲位置;所述空闲位置和所述第一位置位于垂直于所述第一方向的同一平面内;并控制承载有第二晶圆的第二承载结构移动至与所述第一位置相对的第二位置,在所述第一方向上,所述第二位置与所述第一测距元件之间的间距大于所述第一位置与所述第一测距元件之间的间距,所述第二晶圆的键合面朝向所述第一测距元件;以及控制所述第一测距元件测量所述第二晶圆的键合面上的n个第二标记点b1、b2、……、bn分别与所述第一测距元件之间在所述第一方向上的间距s21、s22、……、s2n,标记点b1、b2、……、bn中至少3个标记点不共线;其中,每一个第二标记点bi与一个第一标记点ai相对应,i选自1~n;

6、控制承载有所述第一晶圆的所述第一承载结构自所述空闲位置移动至所述第一位置,使所述第一晶圆的键合面朝向所述第二晶圆的键合面;其中,每一个第一标记点ai和所对应的第二标记点bi之间的连线平行于所述第一方向;

7、控制所述第一承载结构和所述第二承载结构中的至少一个移动,使得所述第一晶圆和所述第二晶圆相向移动,以使每一个第一标记点ai和所对应的第二标记点bi之间相向移动的距离为s1i+s2i-s0-st,i选自1~n,st为预设的所述第一晶圆和所述第二晶圆键合前的间距。

8、在一些实施例中,所述第一承载结构远离所述第一晶圆的一侧连接有n个第一调节元件m11、m12、……、m1n,所述第一调节元件m1i与所述第一标记点ai之间的连线平行于所述第一方向,i选自1~n,n为大于或等于3的正整数;所述控制所述第一承载结构和所述第二承载结构中的至少一个移动,使得所述第一晶圆和所述第二晶圆相向移动包括:控制所述第一调节元件m11、m12、……、m1n移动,使得所述第一晶圆朝向靠近所述第二晶圆的方向移动;

9、和/或,所述第二承载结构远离所述第二晶圆的一侧连接有n个第二调节元件m21、m22、……、m2n,所述第二调节元件m2i与所述第二标记点bi之间的连线平行于所述第一方向,i选自1~n,n为大于或等于3的正整数;所述控制所述第一承载结构和所述第二承载结构中的至少一个移动,使得所述第一晶圆和所述第二晶圆相向移动包括:控制所述第二调节元件m21、m22、……、m2n移动,使得所述第二晶圆朝向靠近所述第一晶圆的方向移动。

10、在一些实施例中,所述测量相对间隔设置的第一测距元件和第二测距元件之间在第一方向上的间距s0包括:

11、控制所述第一测距元件向所述第二测距元件发射第一测距信号,所述第二测距元件接收所述第一测距信号并将所述第一测距信号转换为第二测距信号,所述第二测距信号反射至所述第一测距元件,所述第一测距元件接收所述第二测距信号之后根据发射所述第一测距信号和接收所述第二测距信号的时间差计算所述第一测距元件和所述第二测距元件之间在第一方向上的间距s0;

12、在一些实施例中,控制所述第二测距元件向所述第一测距元件发射第一测距信号,所述第一测距元件接收所述第一测距信号并将所述第一测距信号转换为第二测距信号,所述第二测距信号反射至所述第二测距元件,所述第二测距元件接收所述第二测距信号之后根据发射所述第一测距信号和接收所述第二测距信号的时间差计算所述第一测距元件和所述第二测距元件之间在第一方向上的间距s0;

13、或,所述第一测距元件和所述第二测距元件之间设有校准结构,控制所述第一测距元件向所述校准结构发射第一测距信号,所述校准结构接收所述第一测距信号并将所述第一测距信号转换为第二测距信号,所述第二测距信号反射至所述第一测距元件,所述第一测距元件根据所述第二测距信号计算所述第一测距元件和所述校准结构之间的距离d1,控制所述第二测距元件向所述校准结构发射第三测距信号,所述校准结构接收所述第三测距信号并将所述第三测距信号转换为第四测距信号,所述第四测距信号反射至所述第二测距元件,所述第二测距元件根据所述第四测距信号计算所述第二测距元件和所述校准结构之间的距离d3,所述第一测距元件和所述第二测距元件之间在第一方向上的间距s0=d1+d2+d3,其中,d3为所述校准结构在所述第一方向上的厚度。

14、在一些实施例中,所述测量相对间隔设置的所述第一测距元件和所述第二测距元件之间在第一方向上的间距s0之前还包括:

15、校准所述第一测距元件和所述第二测距元件的相对位置,使所述第一测距元件的参考点与所述第二测距元件的参考点之间的连线平行于所述第一方向。

16、在一些实施例中,所述第一方向为竖直向上的方向或竖直向下的方向。

17、在一些实施例中,所述控制所述第二测距元件测量所述第一晶圆的键合面上的n个标记点a1、a2、……、an分别与所述第二测距元件之间在所述第一方向上的间距s11、s12、……、s1n包括:

18、所述第一晶圆的键合面远离所述第一测距元件的一侧设有沿垂直于所述第一方向的第一平面内移动的一个第二测距元件,控制所述第二测距元件在所述第一平面内依次移动至与所述标记点a1、a2、……、an分别对应的定位点p1、p2、……、pn并控制所述第二测距元件测量所述第一晶圆的键合面上的标记点a1、a2、……、an分别与所述第二测距元件之间在所述第一方向上的间距s11、s12、……、s1n;

19、在一些实施例中,所述第一晶圆的键合面远离所述第一测距元件的一侧设有多个所述第二测距元件,所述多个所述第二测距元件位于垂直于所述第一方向的同一平面上,所述多个所述第二测距元件分别与所述标记点a1、a2、……、an分别对应,控制多个所述第二测距元件分别测量所述第一晶圆的键合面上的标记点a1、a2、……、an分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆键合对准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述测量相对间隔设置的第一测距元件和第二测距元件之间在第一方向上的间距S0包括:

4.根据权利要求3所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述测量相对间隔设置的所述第一测距元件和所述第二测距元件之间在第一方向上的间距S0之前还包括:

5.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述第一方向为竖直向上的方向或竖直向下的方向。

6.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述控制所述第二测距元件测量所述第一晶圆的键合面上的n个标记点A1、A2、……、An分别与所述第二测距元件之间在所述第一方向上的间距S11、S12、……、S1n包括:

7.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述控制承载有所述第一晶圆的所述第一承载结构自所述空闲位置移动至所述第一位置,使所述第一晶圆的键合面朝向所述第二晶圆的键合面包括:

8.一种晶圆键合方法,其特征在于,所述晶圆键合方法包括:

9.一种晶圆键合对准设备,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的晶圆键合对准设备,其特征在于,所述晶圆键合设备还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种晶圆键合对准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述测量相对间隔设置的第一测距元件和第二测距元件之间在第一方向上的间距s0包括:

4.根据权利要求3所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述测量相对间隔设置的所述第一测距元件和所述第二测距元件之间在第一方向上的间距s0之前还包括:

5.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特征在于,所述第一方向为竖直向上的方向或竖直向下的方向。

6.根据权利要求1所述的晶圆键合对准方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:张学友方士伟王思维
申请(专利权)人:星钥珠海半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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