CN109285803A - 晶圆键合方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶圆键合方法及装置，所述方法包括：控制第一晶圆卡盘与第二晶圆卡盘相互对准，以使第一晶圆和第二晶圆相互对准，并使第一识别装置与第一标记图案相互对准，以用于识别第一标记图案的位置并记录为第一位置；控制第二晶圆卡盘朝第一晶圆纵向移动；或者，控制第一晶圆卡盘朝第二晶圆纵向移动；通过第一识别装置识别第一标记图案的位置并记录为第二位置；比对第一位置和第二位置以使第一晶圆和第二晶圆位置对准。本发明中的晶圆键合方法的晶圆键合对准精度较高。

Description

晶圆键合方法及装置

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆键合方法及装置。

背景技术

半导体集成电路的制造过程中，在键合两个晶圆之前，一般会先采用晶圆键合装置将两个晶圆对准。

现有技术中，对准两个晶圆的方法为：提供第一晶圆、第二晶圆以及晶圆键合装置。其中，晶圆键合装置中包括两个用于固定晶圆的晶圆卡盘。采用其中一个晶圆卡盘固定第一晶圆，采用另一个晶圆卡盘固定第二晶圆，横向移动固定第一晶圆的晶圆卡盘以及固定第二晶圆的晶圆卡盘，使得第一晶圆和第二晶圆相互对准，再控制固定第一晶圆的晶圆卡盘携带第一晶圆朝第二晶圆纵向移动；或者，控制固定第二晶圆的晶圆卡盘携带第二晶圆朝第一晶圆纵向移动，使得第一晶圆和第二晶圆之间的距离范围介于30微米～80微米之间，最后，键合第一晶圆和第二晶圆。

其中，在现有技术晶圆对准的方法中，当控制晶圆卡盘纵向移动之后，会使晶圆卡盘位置发生偏差，进而使晶圆卡盘所固定的晶圆的位置发生偏差，从而导致晶圆键合的对准精度降低，并最终影响到晶圆的键合效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆键合方法及装置，以解决现有的晶圆键合的方法中晶圆键合的对准精度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆键合方法，包括：

提供一晶圆键合装置，所述装置包括固定第一晶圆的第一晶圆卡盘和固定第二晶圆的第二晶圆卡盘，其中，所述第一晶圆卡盘上设置有第一标记图案，所述第二晶圆卡盘上设置有用于识别所述第一标记图案位置的第一识别装置；

控制所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相互对准，以及所述第一晶圆和所述第二晶圆相互对准，并使所述第二晶圆卡盘上的所述第一识别装置与所述第一晶圆卡盘上的所述第一标记图案相互对置，以用于识别所述第一标记图案的位置并记录为第一位置；

控制所述第二晶圆卡盘携带所述第二晶圆朝所述第一晶圆纵向移动；或者，控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆朝所述第二晶圆纵向移动；

通过所述第一识别装置识别所述第一标记图案的位置并记录为第二位置；以及，

比对所述第一位置和所述第二位置，当所述第一位置和所述第二位置之间的偏差小于等于预定值时，所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准，并使所述第一晶圆和所述第二晶圆位置对准。

可选的，在通过所述第一识别装置识别所述第一标记图案之前，所述方法还包括：

以所述第一识别装置的位置为原点建立坐标系，所述坐标系的Z轴方向垂直于所述第二晶圆卡盘的表面，所述坐标系的X轴方向和Y轴方向界定的平面平行于所述第二晶圆卡盘的表面，其中，所述第一位置和所述第二位置以坐标点的形式记录。

可选的，所述晶圆键合装置包括纳米补偿装置，所述纳米补偿装置设置在所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘上，用于控制所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘横向移动，以使所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准。

可选的，比对所述第一位置和所述第二位置，当所述第一位置和所述第二位置之间的偏差小于预定值时，所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准的方法，包括：

比对所述第一位置的坐标和所述第二位置的坐标，并确定所述第一位置的X轴坐标值与所述第二位置的X轴坐标值之间的位置偏差是否小于等于所述预定值，以及所述第一位置的Y轴坐标值与所述第二位置的Y轴坐标值之间的位置偏差是否小于等于所述预定值；

当位置偏差均小于等于所述预定值时，所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘已对准；

当其中一个位置偏差不小于所述预定值时，通过所述纳米补偿装置控制所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘移动，使得所述第一标记图案在X轴上的坐标值与所述第一识别装置在X轴上的坐标值之间的位置偏差小于所述预定值，以及所述第一标记图案在Y轴上的坐标值与所述第一识别装置在Y轴上的坐标值之间的位置偏差小于所述预定值，以对准所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘。

可选的，在执行所述纵向移动之后，所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的距离范围介于30微米～80微米之间。

可选的，所述晶圆键合装置还包括第二识别装置、第三识别装置以及比对装置，其中，所述第二识别装置与所述第三识别装置相互对置，所述比对装置与所述第二识别装置和所述第三识别装置连接；

所述第一晶圆上还设置有第二标记图案，以及在第二晶圆上还设置有第三标记图案；

其中，控制所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相互对准，以及所述第一晶圆和所述第二晶圆相互对准的方法，包括：

控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆横向移动至所述第二识别装置与所述第三识别装置之间，所述第二识别装置面对所述第一晶圆上的所述第二标记图案，用于识别所述第二标记图案的位置并记录为第三位置，并将所述第三位置发送至所述比对装置，所述第三识别装置位于所述第一晶圆背离所述第二识别装置的一侧；

控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆横向移动，使得所述第二识别装置与所述第三识别装置之间无遮挡物；

控制所述第二晶圆卡盘携带所述第二晶圆横向移动至所述第二识别装置与所述第三识别装置之间，所述第三识别装置面对所述第二晶圆上的所述第三标记图案，用于识别所述第三标记图案的位置并记录为第四位置，并将所述第四位置发送至所述比对装置，所述第二识别装置位于所述第二晶圆背离所述第三识别装置的一侧；

控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆移动至所述第三位置，并通过所述比对装置比对所述第三位置和所述第四位置，当所述第三位置和所述第四位置之间的偏差大于预定值时，计算所述第三位置与所述第四位置的偏差值，并基于所述偏差值控制所述第一晶圆卡盘或者所述第二晶圆卡盘横向移动，以弥补所述第三位置与所述第四位置之间的偏差，使得所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相互对准，并使所述第一晶圆和所述第二晶圆相互对准。

可选的，所述比对装置为电脑。

可选的，在通过比对所述第一位置和所述第二位置，使所述第一晶圆和所述第二晶圆位置对准之后，所述方法还包括：

使得所述第一晶圆与所述第二晶圆相互贴近，并实现键合。

此外，为了解决上述问题，本发明还提供了一种晶圆键合装置，所述装置包括：

第一晶圆卡盘和第二晶圆卡盘；

其中，所述第一晶圆卡盘上设置有第一标记图案，所述第二晶圆卡盘上设置有用于识别所述第一标记图案位置的第一识别装置，当所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘相互对准时，所述第一识别装置与所述第一标记图案相互对置。

可选的，所述晶圆键合装置中还包括有第二识别装置，用于识别设置在所述第一晶圆上的第二标记图案；以及第三识别装置，用于识别设置在所述第二晶圆上的第三标记图案，其中，所述第二识别装置与所述第三识别装置相互对置；

所述装置还包括比对装置，所述比对装置与所述第二识别装置和所述第三识别装置连接。

综上所述，本发明提供的晶圆键合方法及装置，避免了因为纵向移动第一晶圆卡盘或第二晶圆卡盘而使得晶圆对准精度降低的情况发生，确保了晶圆键合过程中的晶圆对准精度。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种晶圆键合方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的一种晶圆键合装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例的另一种晶圆键合方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例的另一种晶圆键合装置的结构示意图；

图5至图7为本发明一实施例的晶圆键合过程中晶圆键合装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的晶圆键合方法及装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1是本发明一实施例的一种晶圆键合方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括：

首先，执行步骤100a，提供一晶圆键合装置。

其中，图2为本发明一实施例提供的一种晶圆键合装置的结构示意图。如图2所示，所述晶圆键合装置可以包括固定第一晶圆A的第一晶圆卡盘10和固定第二晶圆B的第二晶圆卡盘20。其中，所述第一晶圆卡盘10上设置有第一标记图案11，所述第二晶圆卡盘20上设置有用于识别所述第一标记图案11位置的第一识别装置21。

接着，执行步骤200a，控制所述第一晶圆卡盘10与所述第二晶圆卡盘20相互对准，以及所述第一晶圆A和所述第二晶圆B相互对准。

其中，当所述第一晶圆卡盘10与所述第二晶圆卡盘20相互对准时，所述第二晶圆卡盘20上的所述第一识别装置21与所述第一晶圆卡盘10上的所述第一标记图案11相互对置，此时，所述第一识别装置21可以用于识别所述第一标记图案11的位置并记录为第一位置。

之后，执行步骤300a，控制所述第二晶圆卡盘20携带所述第二晶圆B朝所述第一晶圆A纵向移动(例如沿图2中的方向a移动)，或者，控制所述第一晶圆卡盘10携带所述第一晶圆A朝所述第二晶圆B纵向移动(例如沿图2中的方向b移动)。

其中，控制所述第一晶圆卡盘10纵向移动或控制所述第二晶圆卡盘20纵向移动之后，所述第一晶圆A和所述第二晶圆B之间的距离范围介于30微米～80微米之间。

执行步骤400a，通过所述第一识别装置21识别所述第一标记图案11的位置并记录为第二位置。

执行步骤500a，比对所述第一位置和所述第二位置，当所述第一位置和所述第二位置之间的偏差小于等于预定值时，所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准，此时，所述第一晶圆和所述第二晶圆的位置也已对准。在本实施例中，所述预定值可以为1微米。

综上所述，本发明提供的晶圆键合方法，在控制所述第一晶圆卡盘或者所述第二晶圆卡盘纵向移动之前，会通过第一识别装置识别第一标记图案的位置，并记录为第一位置。以及在控制所述第一晶圆卡盘或者所述第二晶圆卡盘纵向移动之后，会通过第一识别装置再次识别第一标记图案的位置，并记录为第二位置，之后通过比对所述第一位置和所述第二位置，来对准所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘，以及对准第一晶圆和第二晶圆。则本发明提供的晶圆键合方法在控制第一晶圆卡盘或第二晶圆卡盘纵向移动后，还会再次对准第一晶圆和第二晶圆，从而避免了因为纵向移动第一晶圆卡盘或第二晶圆卡盘而使得晶圆对准精度降低的情况发生，确保了晶圆键合过程中的晶圆对准精度。

图3是本发明一实施例的另一种晶圆键合方法的流程示意图。如图3所示，所述方法包括：

执行步骤100b，提供一晶圆键合装置。

图4为本发明一实施例提供的另一种晶圆键合装置的结构示意图。如图4所示，所述晶圆键合装置可以包括固定第一晶圆A的第一晶圆卡盘10，固定第二晶圆B的第二晶圆卡盘20，第二识别装置30以及第三识别装置40。

其中，所述第一晶圆卡盘10上还设置有第一标记图案11，所述第二晶圆卡盘20上设置有用于识别所述第一标记图案11位置的第一识别装置21。所述第一晶圆A上设置有第二标记图案A1，以及在所述第二晶圆B上还设置有第三标记图案B1。其中，所述第二识别装置30用于识别所述第二标记图案A1，所述第三识别装置40用于识别所述第三标记图案B1，并且所述第二识别装置30与所述第三识别装置40相互对置。

进一步地，在本实施例中，所述晶圆键合装置中还包括有纳米补偿装置以及比对装置(图4中均未示出)。其中，所述纳米补偿装置可以设置在所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘上，来控制所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘横向移动，以使所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准。所述比对装置与所述纳米补偿装置、第二识别装置以及第三识别装置通信连接，所述比对装置可以为电脑。

执行步骤200b，建立坐标系。

具体的，可以以所述第一识别装置21的位置为原点建立坐标系，其中，所述坐标系的Z轴方向可以垂直于所述第二晶圆卡盘的表面，例如所述Z轴方向可以为图4中的方向c，所述坐标系的X轴方向和Y轴方向界定的平面可以平行于所述第二晶圆卡盘的表面。

示例的，所述坐标系具体可以为图4中的坐标系H。其中，所述坐标系H的原点为所述第一识别装置21的位置，所述坐标系H的Z轴正方向为图4中的方向z，所述坐标系H的X轴正方向为图4中的方向x，所述坐标系H的Y轴正方向为图4中的方向y。

需要说明的是，在本实施例建立坐标系时，也可以是所述坐标系的X轴方向垂直于所述第二晶圆卡盘的表面，所述坐标系的Z轴方向和Y轴方向界定的平面可以平行于所述第二晶圆卡盘的表面；或者，还可以是所述坐标系的Y轴方向垂直于所述第二晶圆卡盘的表面，所述坐标系的Z轴方向和X轴方向界定的平面可以平行于所述第二晶圆卡盘的表面，本发明对此不做限定。

执行步骤300b，控制所述第一晶圆卡盘10携带所述第一晶圆A横向移动(例如沿图4中的方向d移动)至所述第二识别装置30与所述第三识别装置40之间。

其中，图5为执行步骤300b后所述晶圆键合装置的结构示意图，如图5所示，所述第一晶圆卡盘10处于所述第二识别装置30和所述第三识别装置40之间，并且所述第二识别装置30面对所述第一晶圆A上的所述第二标记图案A1，此时，所述第二识别装置30可以用于识别所述第二标记图案A1的位置，并记录为第三位置，并将所述第三位置发送至所述比对装置，其中，所述第三位置可以以坐标点的形式记录。进一步地，如图5所示，所述第三识别装置40位于所述第一晶圆A背离所述第二识别装置30的一侧。

执行步骤400b，控制所述第一晶圆卡盘11携带所述第一晶圆A横向移动，使得所述第二识别装置30与所述第三识别装置40之间无遮挡物。

其中，在本实施例中，执行步骤400b后所述晶圆键合装置的结构示意图可以如图4所示，此时，所述第一晶圆卡盘10不处于所述第二识别装置30和所述第三识别装置40之间，所述第二识别装置30与所述第三识别装置40之间无遮挡物。

执行步骤500b，控制所述第二晶圆卡盘20携带所述第二晶圆B横向移动至所述第二识别装置30与所述第三识别装置40之间。

其中，图6可以为执行步骤500b后所述晶圆键合装置的结构示意图，如图6所示，所述第二晶圆卡盘20处于所述第二识别装置30和所述第三识别装置40之间，并且，所述第三识别装置40面对所述第二晶圆B上的所述第三标记图案B1，此时，所述第三识别装置40可以用于识别所述第三标记图案B1的位置，并记录为第四位置，并将所述第四位置发送至所述比对装置，其中，所述第四位置可以以坐标点的形式记录。进一步地，如图6所示，所述第二识别装置30位于所述第二晶圆B背离所述第三识别装置40的一侧。

执行步骤600b，控制所述第一晶圆卡盘10携带所述第一晶圆A移动至所述第三位置，并通过所述比对装置比对所述第三位置和所述第四位置，以使得所述第一晶圆A和所述第二晶圆B对准，并使所述第二晶圆卡盘20上的所述第一识别装置21与所述第一晶圆卡盘10上的所述第一标记图案11相互对置，以用于识别所述第一标记图案11的位置并记录为第一位置。

其中，在本实施例中，当所述第一晶圆卡盘10携带所述第一晶圆A移动至所述第三位置之后，所述比对装置会通过比对所述第三位置和所述第四位置，以使得所述第一晶圆A和所述第二晶圆B相互对准。

具体的，所述比对装置可以比对所述第三位置的X轴坐标值和所述第四位置的X轴坐标值，以及比对所述第三位置的Y轴坐标值和所述第四位置的Y轴坐标值。当所述第三位置的X轴坐标值和所述第四位置的X轴坐标值之间的偏差小于等于预定值，以及所述第三位置的Y轴坐标值和所述第四位置的Y轴坐标值之间的偏差也小于等于预定值时，可以认定所述第一晶圆A和所述第二晶圆B已经对准。

否则，计算出所述第三位置与所述第四位置的偏差值，并基于所述偏差值通过所述纳米补偿装置控制所述第一晶圆卡盘或者所述第二晶圆卡盘横向移动，以弥补所述第三位置与所述第四位置之间的偏差，使得所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相互对准，并使所述第一晶圆和所述第二晶圆相互对准。其中，所述预定值可以为1微米(μm)。

示例的，假设所述第三位置在步骤200b中所建立的坐标系H中的坐标为(50μm，0μm，100μm)，而第四位置在步骤200b中所建立的坐标系H中的坐标为(52μm，0μm，0μm)，此时，所述第四位置在X轴上的坐标值与所述第三位置在X轴上的坐标值之间的偏差值为2μm，大于预定值1μm，则基于所述偏差值，控制所述第一晶圆卡盘10沿图4所示的坐标轴H的X轴正方向移动2μm，或者，控制所述第二晶圆卡盘20沿坐标轴H的X轴负方向移动2μm，以对准所述第一晶圆和所述第二晶圆。

进一步地，图7为执行步骤600b后所述晶圆键合装置的结构示意图。如图7所示，所述第一晶圆A和所述第二晶圆B相互对准，所述第一晶圆卡盘10和所述第二晶圆卡盘20也相互对准，并且，所述第一晶圆卡盘10上的第一标记图案11与所述第二晶圆卡盘20上的第一识别装置21相互对置，此时，所述第一识别装置21可以识别到所述第一标记图案11的位置，并会记录为第一位置，还会将所述第一位置发送至所述比对装置，其中，所述第一位置以坐标点的形式记录。

执行步骤700b，控制所述第二晶圆卡盘20携带所述第二晶圆B朝所述第一晶圆A纵向移动；或者，控制所述第一晶圆卡盘10携带所述第一晶圆A朝所述第二晶圆B纵向移动。

在本实施例中，可以采用空气悬浮推动所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘纵向移动，进一步地，在执行完步骤700b之后，所述第一晶圆和第二晶圆之间的距离范围介于30微米～80微米之间。

执行步骤800b，通过所述第一识别装置21识别所述第一标记图案11的位置并记录为第二位置，并将所述第二位置发送至所述比对装置，其中，所述第二位置可以以坐标点的形式记录。

执行步骤900b，比对所述第一位置和所述第二位置，以对准所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘，进而使得所述第一晶圆和所述第二晶圆位置对准。

具体的，比对所述第一位置的坐标和所述第二位置的坐标，并确定所述第一位置的X轴坐标值与所述第二位置的X轴坐标值之间的位置偏差是否小于所述预定值，以及所述第一位置的Y轴坐标值与所述第二位置的Y轴坐标值之间的位置偏差是否小于所述预定值；

当位置偏差均小于所述预定值，则说明所述第一晶圆卡盘10与所述第二晶圆卡盘20已对准，也即所述第一晶圆A和所述第二晶圆B位置对准。

当其中一个位置偏差不小于所述预定值时，通过所述纳米补偿装置控制所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘移动，使得所述第一标记图案11在X轴上的坐标值与所述第一识别装置21在X轴上的坐标值之间的位置偏差小于所述预定值，以及所述第一标记图案11在Y轴上的坐标值与所述第一识别装置21在Y轴上的坐标值之间的位置偏差小于所述预定值，以对准所述第一晶圆卡盘10与所述第二晶圆卡盘20，进而使得所述第一晶圆A和所述第二晶圆B位置对准。

示例的，假设所述第一位置在步骤200b中所建立的坐标系H中的坐标为(0μm，0μm，100μm)，而第二位置在步骤200b中所建立的坐标系H中的坐标为(3μm，0μm，50μm)，则所述第二位置在X轴上的坐标值与所述第一位置在X轴上的坐标值之间的偏差值为3μm，大于预定值1μm，则基于所述偏差值，控制所述第一晶圆卡盘10沿图4所示的坐标轴H的X轴负方向移动3μm，或者，控制所述第二晶圆卡盘20沿图4所示的坐标轴H的X轴正方向移动3μm，以使得所述第一标记图案11的坐标为(0μm，0μm，50μm)，而所述第一识别装置21为原点，其坐标为(0μm，0μm，0μm)，则此时，所述第一标记图案11在X轴上的坐标值与所述第一识别装置21在X轴上坐标值之间无偏差，以及所述第一标记图案11在Y轴上的坐标值与所述第一识别装置21在Y轴上的坐标值之间无偏差，则说明所述第一晶圆和所述第二晶圆已相互对准。

进一步地，在执行完上述步骤900b后，即可直接对所述第一晶圆A和所述第二晶圆B执行键合步骤，即，将所述第一晶圆A和所述第二晶圆B相互贴近，以此实现两者的键合。

需要说明的是，在上述晶圆键合的过程中，当步骤200b中所建立的坐标系的X轴方向垂直于所述第二晶圆卡盘表面时，则在比对第一位置和第二位置时，应该比对第一位置的Z轴坐标值和所述第二位置的Z轴坐标值，以及比对所述第一位置的Y轴坐标值和所述第一位置的Y轴坐标值；在比对第三位置和第四位置时，也应该比对所述第三位置的Z轴坐标值和所述第四位置的Z轴坐标值，以及比对所述第三位置的Y轴坐标值和所述第四位置的Y轴坐标值。

当步骤200b中所建立的坐标系的Y轴方向垂直于所述第二晶圆卡盘表面时，则在比对第一位置和第二位置时，应该比对第一位置的Z轴坐标值和所述第二位置的Z轴坐标值，以及比对所述第一位置的X轴坐标值和所述第一位置的X轴坐标值；在比对第三位置和第四位置时，也应该比对所述第三位置的Z轴坐标值和所述第四位置的Z轴坐标值，以及比对所述第三位置的X轴坐标值和所述第四位置的X轴坐标值。

还需要说明的是，本实施例中所提到的纵向移动和横向移动的中的纵向和横向是根据所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘的表面所确定的，其中，所述纵向即是垂直于所述第一晶圆卡盘表面或所述第二晶圆卡盘表面的方向，所述横向即是平行于所述第一晶圆卡盘表面或所述第二晶圆卡盘表面的方向。

综上所述，本发明提供的晶圆键合方法，在第一晶圆卡盘或第二晶圆卡盘纵向移动后，还会再次执行对准第一晶圆和第二晶圆的步骤，从而避免了因为纵向移动第一晶圆卡盘或第二晶圆卡盘而使得晶圆对准精度降低的情况发生，确保了晶圆键合过程中的晶圆对准精度。

进一步地，本发明还提供了一种晶圆键合装置，所述装置可以如图7所示，包括：

第一晶圆卡盘10和第二晶圆卡盘20。

其中，所述第一晶圆卡盘10上设置有第一标记图案11，所述第二晶圆卡盘20上设置有用于识别所述第一标记图案11位置的第一识别装置21，当所述第一晶圆卡盘10和所述第二晶圆卡盘20相互对准时，所述第一识别装置21与所述第一标记图案11相互对置。

其中，所述晶圆键合装置中还包括有第二识别装置30，用于识别设置在所述第一晶圆A上的第二标记图案A1；以及第三识别装置40，用于识别设置在所述第二晶圆B上的第三标记图案B1，其中，所述第二识别装置30与所述第三识别装置40相互对置；

所述装置还包括比对装置，所述比对装置与所述第二识别装置30和所述第三识别装置40连接。

综上所述，本发明提供的晶圆键合装置中，第一晶圆卡盘上设置有第一标记图案，第二晶圆卡盘上设置有用于识别第一标记图案的第一识别装置，且当第一晶圆卡盘和第二晶圆卡盘相互对准时，第一识别装置与第一标记图案相互对置，可以用于识别第一标记图案的位置。则在控制所述第二晶圆卡盘或者所述第一晶圆卡盘纵向移动之前，会通过第一识别装置识别第一标记图案的位置，并记录为第一位置。以及在控制所述第二晶圆卡盘或者所述第一晶圆卡盘纵向移动之后，会通过第一识别装置再次识别第一标记图案的位置，并记录为第二位置，之后通过比对所述第一位置和所述第二位置，来对准所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘，进而对准第一晶圆和第二晶圆，从而避免了因为纵向移动第一晶圆卡盘或第二晶圆卡盘而使得晶圆对准精度降低的情况发生，确保了晶圆键合过程中的晶圆对准精度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆键合方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一晶圆键合装置，所述装置包括固定第一晶圆的第一晶圆卡盘和固定第二晶圆的第二晶圆卡盘，其中，所述第一晶圆卡盘上设置有第一标记图案，所述第二晶圆卡盘上设置有用于识别所述第一标记图案位置的第一识别装置；

控制所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相互对准，以及所述第一晶圆和所述第二晶圆相互对准，并使所述第二晶圆卡盘上的所述第一识别装置与所述第一晶圆卡盘上的所述第一标记图案相互对置，以用于识别所述第一标记图案的位置并记录为第一位置；

控制所述第二晶圆卡盘携带所述第二晶圆朝所述第一晶圆纵向移动；或者，控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆朝所述第二晶圆纵向移动；

通过所述第一识别装置识别所述第一标记图案的位置并记录为第二位置；以及，

比对所述第一位置和所述第二位置，当所述第一位置和所述第二位置之间的偏差小于等于预定值时，所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准，并使所述第一晶圆和所述第二晶圆位置对准。

2.如权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，在通过所述第一识别装置识别所述第一标记图案之前，所述方法还包括：

以所述第一识别装置的位置为原点建立坐标系，所述坐标系的Z轴方向垂直于所述第二晶圆卡盘的表面，所述坐标系的X轴方向和Y轴方向界定的平面平行于所述第二晶圆卡盘的表面，其中，所述第一位置和所述第二位置以坐标点的形式记录。

3.如权利要求2所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述晶圆键合装置包括纳米补偿装置，所述纳米补偿装置设置在所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘上，用于控制所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘横向移动，以使所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准。

4.如权利要求3所述的晶圆键合方法，其特征在于，比对所述第一位置和所述第二位置，当所述第一位置和所述第二位置之间的偏差小于预定值时，所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘位置对准的方法，包括：

比对所述第一位置的坐标和所述第二位置的坐标，并确定所述第一位置的X轴坐标值与所述第二位置的X轴坐标值之间的位置偏差是否小于等于所述预定值，以及所述第一位置的Y轴坐标值与所述第二位置的Y轴坐标值之间的位置偏差是否小于等于所述预定值；

当位置偏差均小于等于所述预定值时，所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘已对准；

当其中一个位置偏差不小于所述预定值时，通过所述纳米补偿装置控制所述第一晶圆卡盘或所述第二晶圆卡盘移动，使得所述第一标记图案在X轴上的坐标值与所述第一识别装置在X轴上的坐标值之间的位置偏差小于所述预定值，以及所述第一标记图案在Y轴上的坐标值与所述第一识别装置在Y轴上的坐标值之间的位置偏差小于所述预定值，以对准所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘。

5.如权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，在执行所述纵向移动之后，所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的距离范围介于30微米～80微米之间。

6.如权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，

所述晶圆键合装置还包括第二识别装置、第三识别装置以及比对装置，其中，所述第二识别装置与所述第三识别装置相互对置，所述比对装置与所述第二识别装置和所述第三识别装置连接；

所述第一晶圆上还设置有第二标记图案，以及在第二晶圆上还设置有第三标记图案；

其中，控制所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相互对准，以及所述第一晶圆和所述第二晶圆相互对准的方法，包括：

控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆横向移动至所述第二识别装置与所述第三识别装置之间，所述第二识别装置面对所述第一晶圆上的所述第二标记图案，用于识别所述第二标记图案的位置并记录为第三位置，并将所述第三位置发送至所述比对装置，所述第三识别装置位于所述第一晶圆背离所述第二识别装置的一侧；

控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆横向移动，使得所述第二识别装置与所述第三识别装置之间无遮挡物；

控制所述第二晶圆卡盘携带所述第二晶圆横向移动至所述第二识别装置与所述第三识别装置之间，所述第三识别装置面对所述第二晶圆上的所述第三标记图案，用于识别所述第三标记图案的位置并记录为第四位置，并将所述第四位置发送至所述比对装置，所述第二识别装置位于所述第二晶圆背离所述第三识别装置的一侧；

控制所述第一晶圆卡盘携带所述第一晶圆移动至所述第三位置，并通过所述比对装置比对所述第三位置和所述第四位置，当所述第三位置和所述第四位置之间的偏差大于预定值时，计算所述第三位置与所述第四位置的偏差值，并基于所述偏差值控制所述第一晶圆卡盘或者所述第二晶圆卡盘横向移动，以弥补所述第三位置与所述第四位置之间的偏差，使得所述第一晶圆卡盘与所述第二晶圆卡盘相互对准，并使所述第一晶圆和所述第二晶圆相互对准。

7.如权利要求6所述的晶圆键合方法，其特征在于，所述比对装置为电脑。

8.如权利要求1所述的晶圆键合方法，其特征在于，在通过比对所述第一位置和所述第二位置，使所述第一晶圆和所述第二晶圆位置对准之后，所述方法还包括：

使得所述第一晶圆与所述第二晶圆相互贴近，并实现键合。

9.一种晶圆键合装置，其特征在于，所述装置包括：

第一晶圆卡盘和第二晶圆卡盘；

其中，所述第一晶圆卡盘上设置有第一标记图案，所述第二晶圆卡盘上设置有用于识别所述第一标记图案位置的第一识别装置，当所述第一晶圆卡盘和所述第二晶圆卡盘相互对准时，所述第一识别装置与所述第一标记图案相互对置。

10.如权利要求9所述的晶圆键合装置，其特征在于，所述晶圆键合装置中还包括有第二识别装置，用于识别设置在所述第一晶圆上的第二标记图案；以及第三识别装置，用于识别设置在所述第二晶圆上的第三标记图案，其中，所述第二识别装置与所述第三识别装置相互对置；

所述装置还包括比对装置，所述比对装置与所述第二识别装置和所述第三识别装置连接。