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CN111312611A - 一种晶圆键合方法、控制单元和系统 - Google Patents

一种晶圆键合方法、控制单元和系统 Download PDF

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CN111312611A
CN111312611A CN201811512166.6A CN201811512166A CN111312611A CN 111312611 A CN111312611 A CN 111312611A CN 201811512166 A CN201811512166 A CN 201811512166A CN 111312611 A CN111312611 A CN 111312611A
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CN
China
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wafer
chuck
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center
bonding
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CN201811512166.6A
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刘洋
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Wuhan Xinxin Integrated Circuit Co ltd
Original Assignee
Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
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    • H10P72/0606
    • H10P72/50
    • H10P74/203
    • H10P74/23

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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本申请提供了一种晶圆键合方法,在第一晶圆和第二晶圆键合在一起之前,能够移动装载在卡盘上的顶针,从而使该顶针位于第一晶圆中心位置,因此,在第一晶圆和第二晶圆键合过程中,顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,如此,第一晶圆的形变量关于第一晶圆的中心对称,而不会出现关于晶圆中心对称的位置处的形变量不同的情况,因而,有利于提高晶圆键合对准精度。而且,因顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,所以,键合波是从晶圆中心向晶圆边缘扩散,如此,也不会出现晶圆中心对称位置处的作用力不同的情况,因而,不会恶化晶圆边缘区域的扭曲度。此外,本申请还提供了一种晶圆键合控制单元和系统。

Description

一种晶圆键合方法、控制单元和系统
技术领域
本申请涉及集成电路制造技术领域,尤其涉及一种晶圆键合方法、控制单元和系统。
背景技术
在当前集成电路制造技术中,为了增加芯片的集成度,晶圆键合工艺是核心技术。
在晶圆键合工艺中,晶圆键合对准精度和键合扭曲度是表征晶圆键合质量的关键参数。其中,键合扭曲度可以表征键合后的晶圆产生的形变量的大小。晶圆键合的对准精度较差,则会严重影响工艺的后段制程,甚至会影响电路的连接,降低集成电路的良率。
因此,提高晶圆键合过程中的晶圆键合对准精度和键合扭曲度是业界研究热点。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种晶圆键合方法、控制单元和系统,以提高晶圆键合过程中的晶圆键合对准精度和键合扭曲度。
为了达到上述发明目的,本申请采用了如下技术方案:
本申请的第一方面提供了一种晶圆键合方法,其包括:
获取卡盘的卡盘中心位置,所述卡盘用于传送待键合的第一晶圆;
在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置;
计算所述卡盘中心位置与所述晶圆中心位置之间的偏移量;
当所述偏移量不在允许偏移量范围内时,根据所述偏移量控制装载在所述卡盘上的顶针移动到所述晶圆中心位置;
待传送到所述卡盘上的第一晶圆与待键合的第二晶圆对准后,控制所述顶针向外顶所述传送到卡盘上的第一晶圆,以实现所述第一晶圆和第二晶圆的键合。
可选地,所述获取卡盘的卡盘中心位置,具体包括:
获取与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一位置点的位置信息;
根据所述至少三个第一位置点的位置信息获取所述卡盘的卡盘中心位置。
可选地,所述获取卡盘的卡盘中心位置,具体包括:
获取设置在所述卡盘表面上且与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一标记的位置信息;
根据所述至少三个第一标记的位置信息,获取所述卡盘的卡盘中心位置。
可选地,所述与所述卡盘同心的同一圆周为所述卡盘边缘所在的圆周。
可选地,所述在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置,具体包括:
获取与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二位置点的位置信息;
根据所述至少三个第二位置点的位置信息获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
可选地,所述在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置,具体包括:
获取设置在所述第一晶圆表面上且与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二标记的位置信息;
根据所述至少三个第二标记的位置信息,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
可选地,所述与第一晶圆同心的同一圆周为所述第一晶圆边缘所在的圆周。
本申请的第二方面提供了一种晶圆键合控制单元,其包括:
第一获取单元,用于获取卡盘的卡盘中心位置,所述卡盘用于传送待键合的第一晶圆;
第二获取单元,用于在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置;
计算单元,用于计算所述卡盘中心位置与所述晶圆中心位置之间的偏移量;
第一控制单元,用于当所述偏移量不在允许偏移量范围内时,根据所述偏移量控制装载在所述卡盘上的顶针移动到所述晶圆中心位置;
第二控制单元,用于待传送到所述卡盘上的第一晶圆与待键合的第二晶圆对准后,控制所述顶针向外顶所述传送到卡盘上的第一晶圆,以实现所述第一晶圆和第二晶圆的键合。
可选地,所述第一获取单元,具体包括:
第一获取子单元,用于获取与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一位置点的位置信息;
第二获取子单元,用于根据所述至少三个第一位置点的位置信息获取所述卡盘的卡盘中心位置。
可选地,所述第一获取单元,具体包括:
第三获取子单元,用于获取设置在所述卡盘表面上且与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一标记的位置信息;
第四获取子单元,用于根据所述至少三个第一标记的位置信息,获取所述卡盘的卡盘中心位置。
可选地,所述第二获取单元,具体包括:
第五获取子单元,用于获取与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二位置点的位置信息;
第六获取子单元,用于根据所述至少三个第二位置点的位置信息获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
可选地,所述第二获取单元,具体包括:
第七获取子单元,用于获取设置在所述第一晶圆表面上且与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二标记的位置信息;
第八获取子单元,用于根据所述至少三个第二标记的位置信息,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
本申请的第三方面提供了一种晶圆键合系统,其包括:卡盘、键合机台、晶圆键合控制单元和纳米移动平台单元;
其中,所述纳米移动平台单元包括能够移动的顶针;
所述卡盘用于传送待键合的第一晶圆;
所述顶针装载在所述卡盘的中心位置;
所述键合机台用于承载待键合的第二晶圆;
所述晶圆键合控制单元为上述第二方面任一实现方式所述的晶圆键合控制单元;
所述纳米移动平台单元用于在接收到所述晶圆键合控制单元的控制信号后,带动所述顶针移动,以使所述顶针移动到所述第一晶圆的晶圆中心位置。
相较于现有技术,本申请具有以下有益效果:
基于以上技术方案可知,本申请提供的晶圆键合方法,在第一晶圆和第二晶圆键合在一起之前,能够移动装载在卡盘上的顶针,从而使该顶针位于第一晶圆中心位置,因此,在第一晶圆和第二晶圆键合过程中,顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,如此,第一晶圆的形变量关于第一晶圆的中心对称,而不会出现关于晶圆中心对称的位置处的形变量不同的情况,因而,有利于提高晶圆键合对准精度。而且,因顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,所以,键合波是从晶圆中心向晶圆边缘扩散,如此,也不会出现晶圆中心对称位置处的作用力不同的情况,因而,不会恶化晶圆边缘区域的扭曲度。
附图说明
为了清楚地理解本申请的具体实施方式,下面将描述本申请具体实施方式时用到的附图做一简要说明。
图1是理想情况下的晶圆键合示意图;
图2是实际情况下的晶圆键合示意图;
图3是本申请实施例提供的晶圆键合系统结构示意图;
图4是本申请实施例提供的纳米移动平台单元结构示意图;
图5是本申请实施例提供的晶圆键合方法流程示意图;
图6是本申请实施例提供的晶圆键合控制单元结构示意图。
具体实施方式
为了提高晶圆键合过程中的晶圆键合对准精度和键合扭曲度,本申请对现有的晶圆键合过程进行了研究分析。
目前,晶圆键合过程通常如下:一晶圆固定在键合机台上,另一晶圆(可以看作是上晶圆)被机械手臂传送到卡盘上,并被卡盘固持住。待两晶圆对准后,装载在卡盘中心的顶针向外顶起晶圆,从而使两晶圆键合在一起。其中,在理想情况下,如图1所示,顶针作用于上晶圆的作用点为上晶圆的晶圆中心,如此,会使得关于上晶圆中心对称的位置处的晶圆形变量和作用力是相同的,从而能够使得晶圆键合过程中的晶圆键合对准精度和键合扭曲度满足较高要求。
然而,在实际键合过程中,上晶圆在被机械手臂传送到卡盘上时,因传送误差的存在,上晶圆的中心与卡盘的中心有可能不是完全重合,而是两者之间存在一定的偏移量。如此,如图2所示,装载在卡盘中心的顶针作用到上晶圆上的作用点并不位于上晶圆中心,如此,会带来一定的晶圆对准误差,可能导致对准精度无法达到较高的要求,同时,由于键合波是从顶针作用于上晶圆上的作用点向晶圆边缘扩散,而不是从晶圆中心向边缘扩散,如此,也会影响晶圆边缘区域的扭曲度变差。
基于此,为了提高晶圆键合过程中的晶圆键合对准精度和键合扭曲度,本申请提供了一种晶圆键合方法,该方法在第一晶圆和第二晶圆键合在一起之前,首先获取卡盘的卡盘中心位置以及传送到卡盘上的第一晶圆的晶圆中心位置,然后,计算该两中心位置之间的偏移量,当该偏移量不在允许偏移量范围内时,根据该偏移量能够移动装载在卡盘上的顶针,从而使该顶针位于第一晶圆中心位置,因此,在第一晶圆和第二晶圆键合过程中,顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,如此,第一晶圆的形变量关于第一晶圆的中心对称,而不会出现关于晶圆中心对称的位置处的形变量不同的情况,因而,有利于提高晶圆键合对准精度。而且,因顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,所以,键合波是从晶圆中心向晶圆边缘扩散,如此,也不会出现晶圆中心对称位置处的作用力不同的情况,因而,不会恶化晶圆边缘区域的扭曲度。
为了清楚地理解本申请的具体实施方式,下面将结合附图对本申请的具体实施方式进行详细描述。
首先介绍用于实现本申请实施例提供的晶圆键合方法的晶圆键合系统。请参见图3,该晶圆键合系统包括:
卡盘31、键合机台32、晶圆键合控制单元33和纳米移动平台单元34;
其中,纳米移动平台单元34包括能够移动的顶针340;
卡盘31用于传送待键合的第一晶圆;
顶针340装载在卡盘31的中心位置;
键合机台32用于承载待键合的第二晶圆;
晶圆键合控制单元33用于获取卡盘31的卡盘中心位置;在所述第一晶圆传送到所述卡盘31上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置;计算所述卡盘中心位置与所述晶圆中心位置之间的偏移量;当所述偏移量不在允许偏移量范围内时,根据所述偏移量控制装载在所述卡盘31上的顶针340移动到所述晶圆中心位置;待传送到卡盘31上的第一晶圆与待键合的第二晶圆对准后,控制所述顶针340向外顶所述传送到卡盘31上的第一晶圆,以实现所述第一晶圆和第二晶圆的键合;
纳米移动平台单元34用于在接收到晶圆键合控制单元33的控制信号后,带动顶针340移动,以使顶针340移动到第一晶圆的晶圆中心位置。
作为具体示例,纳米移动平台单元34的结构可以如图4所示,其包括永磁体341、线圈板342、导轨343、滑块344和顶针单元345,
其中,顶针单元345包括气缸3451和顶针340。其中,滑块344能够在导轨343上运动。
该晶圆键合系统的工作原理如下:
晶圆键合控制单元33在获取到卡盘的卡盘中心位置以及传送到卡盘上的第一晶圆的晶圆中心位置,计算该两中心位置之间的偏移量,当该偏移量不在允许偏移量范围内时,晶圆键合控制单元33控制电磁马达的控制器供电给电磁马达的线圈板342,线圈板342在永磁体341形成的磁场中做切割磁感线向前运动,通过线圈板342移动带着滑块344以及顶针单元345一起移动。具体移动的距离可以由纳米移动平台单元34上的光栅尺读取,并且反馈到晶圆键合控制单元33,然后,晶圆键合控制单元33会根据接收到的移动距离来判断顶针是否移动到目标位置,若移动到目标位置,则晶圆键合控制单元33控制纳米移动平台单元34停止移动,若未移动到目标位置,则晶圆键合控制单元33继续控制纳米移动平台单元34移动,直到顶针移动到目标位置,即第一晶圆的中心位置。
基于上述晶圆键合系统,请参见图5,本申请实施例提供的晶圆键合方法包括以下步骤:
S501:晶圆键合控制单元获取卡盘的卡盘中心位置,卡盘用于传送待键合的第一晶圆。
为了能够简便地获取卡盘的卡盘中心位置,可以借助键合机台上的下镜头来实现。作为一示例,S501可以具体为:
A1:晶圆键合控制单元获取与所述卡盘同心的同一圆周上的三个第一位置点的位置信息。
需要说明,因不在同一条直线上的三点可以确定出其该三点所在圆周及其中心,因此,在本申请实施例中,可以利用位于与卡盘同心的同一圆周上的三个位置点来获取到卡盘的中心。
作为示例,为了简便起见,与卡盘同心的圆周可以为卡盘边缘所在的圆周。相应地,A1可以具体为:晶圆键合控制单元获取卡盘边缘上的三个第一位置点的位置信息。
作为更具体示例,A1可以具体为:晶圆键合控制单元利用设置在键合机台上的下镜头来获取到卡盘边缘上的三个第一位置点的位置信息。
作为更具体示例,可以在卡盘所在的平面上预先构建直角坐标系,如此,该第一位置点的位置信息可以用位置坐标表示,作为示例,该三个第一位置点分别表示为坐标点(x11,y11)、(x12,y12)和(x13,y13)。
A2:晶圆键合控制单元根据所述三个第一位置点的位置信息获取所述卡盘的卡盘中心位置。
因该三个第一位置点位于同一圆周上,而圆周为弧线,而非直线,因此,该三个第一位置点不在同一条直线上,因此,根据该三个第一位置点的位置信息可以获取到其所在圆周的圆心,因该所在圆周与卡盘为同心,所以,获取到的所在圆周的圆心即为卡盘的卡盘中心位置。
需要说明,获取到的卡盘中心位置可以为坐标点,作为示例,可以表示为O1(x1,y1)。
此外,上述示例中,是以三个第一位置点为例进行说明的,实际上,也可以利用4个、5个或者更多个第一位置点来获取到卡盘的卡盘中心位置。
当卡盘表面上预先设置有位于同一圆周上的标记时,作为另一示例,S501也可以具体包括以下步骤:
B1:晶圆键合控制单元获取设置在所述卡盘表面上且与所述卡盘同心的同一圆周上的三个第一标记的位置信息。
为了方便设置,第一标记可以设置在卡盘边缘所在的圆周上。
因此,相应地,B1可以具体为:晶圆键合控制单元获取设置在卡盘表面上且位于卡盘边缘上的三个第一标记的位置信息。
更具体地,B1可以为:晶圆键合控制单元利用设置在键合机台上的下镜头来获取设置在卡盘表面上且位于卡盘边缘上的三个第一标记的位置信息。
B2:晶圆键合控制单元根据所述三个第一标记的位置信息,获取所述卡盘的卡盘中心位置。
因该三个第一标记位于同一圆周上,而圆周为弧线,而非直线,因此,该三个第一标记不在同一条直线上,因此,根据该三个第一标记的位置信息可以获取到其所在圆周的圆心,因该所在圆周与卡盘为同心,所以,获取到的圆周的圆心即为卡盘的卡盘中心位置。
需要说明,在上述示例中,是以三个第一标记的位置信息为例进行说明的,实际上,也可以利用4个、5个或者更多个第一标记的位置信息来获取到卡盘的卡盘中心位置。
S502:在第一晶圆传送到卡盘上之后,晶圆键合控制单元获取第一晶圆的晶圆中心位置。
为了简便地获取到第一晶圆的晶圆中心位置,可以借助键合机台上的下镜头来实现。作为一示例,S502可以具体包括以下步骤:
C1:晶圆键合控制单元获取与所述第一晶圆同心的同一圆周上的三个第二位置点坐标。
需要说明,因不在同一条直线上的三点可以确定出其该三点所在圆周及其中心,因此,在本申请实施例中,可以利用位于与第一晶圆同心的同一圆周上的三个位置点来获取到第一晶圆的中心。
作为示例,为了简便起见,与第一晶圆同心的圆周可以为第一晶圆边缘所在的圆周。相应地,C1可以具体为:晶圆键合控制单元获取第一晶圆边缘上的三个第二位置点的位置信息。
作为更具体示例,C1可以具体为:晶圆键合控制单元利用设置在键合机台上的下镜头来获取到第一晶圆边缘上的三个第二位置点的位置信息。
作为更具体示例,可以在第一晶圆所在的平面上预先构建直角坐标系,如此,该第二位置点的位置信息可以用位置坐标表示,作为示例,该三个第二位置点分别表示为坐标点(x21,y21)、(x22,y22)和(x23,y23)。
C2:晶圆键合控制单元根据所述三个第二位置点坐标获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
因该三个第二位置点位于同一圆周上,而圆周为弧线,而非直线,因此,该三个第二位置点不在同一条直线上,因此,根据该三个第二位置点的位置信息可以获取到其所在圆周的圆心,因该所在圆周与第一晶圆为同心,所以,获取到的所在圆周的圆心即为第一晶圆的第一晶圆中心位置。
需要说明,获取到的第一晶圆中心位置可以为坐标点,作为示例,可以表示为O2(x2,y2)。
此外,上述示例中,是以三个第二位置点为例进行说明的,实际上,也可以利用4个、5个或者更多个第二位置点来获取到第一晶圆的第一晶圆中心位置。
此外,当第一晶圆表面上预先设置有位于同一圆周上的标记时,作为另一示例,S502也可以具体包括以下步骤:
D1:晶圆键合控制单元获取设置在所述第一晶圆表面上且与所述第一晶圆同心的同一圆周上的三个第二标记。
为了方便设置,第二标记可以设置在第一晶圆边缘所在的圆周上。
因此,相应地,B1可以具体为:获取设置在第一晶圆表面上且位于第一晶圆边缘上的三个第二标记的位置信息。
更具体地,B1可以为:利用设置在键合机台上的下镜头来获取设置在第一晶圆表面上且位于第一晶圆边缘上的三个第二标记的位置信息。
D2:晶圆键合控制单元根据所述三个第二标记,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
因该三个第二标记位于同一圆周上,而圆周为弧线,而非直线,因此,该三个第二标记不在同一条直线上,因此,根据该三个第二标记的位置信息可以获取到其所在圆周的圆心,因该所在圆周与第一晶圆为同心,所以,获取到的圆周的圆心即为第一晶圆的第一晶圆中心位置。
需要说明,在上述示例中,是以三个第二标记的位置信息为例进行说明的,实际上,也可以利用4个、5个或者更多个第二标记的位置信息来获取到第一晶圆的第一晶圆中心位置。
S503:晶圆键合控制单元计算卡盘中心位置与晶圆中心位置之间的偏移量。
当卡盘中心位置与晶圆中心位置均用直角坐标系内的坐标点表示,且两者所在的直角坐标系为同一坐标系时,本步骤可以具体为:
计算卡盘中心位置与晶圆中心位置在X轴方向上的偏移量Xd,并计算卡盘中心位置与晶圆中心位置在Y轴方向上的偏移量Yd
S504:当偏移量不在允许偏移量范围内时,晶圆键合控制单元根据偏移量控制装载在卡盘上的顶针移动到晶圆中心位置。
需要说明,为了保证晶圆键合的对准精度,预先设置有卡盘中心与第一晶圆中心之间的允许偏移量范围。通常情况下,该允许偏移量范围包括X轴方向Xd0和Y轴方向上的允许偏移量范围Yd0。更具体地,一般情况下,Xd0=0,Yd0=0。
如此,S504可以具体为:
当卡盘中心位置与晶圆中心位置在X轴方向上的偏移量Xd不在X轴方向上的允许偏移量范围Xd0时,晶圆键合控制单元根据Xd与Xd0的差值,来控制装载在卡盘上的顶针移动到晶圆中心位置。
当卡盘中心位置与晶圆中心位置在Y轴方向上的偏移量Yd不在Y轴方向上的允许偏移量范围Yd0时,根据Yd与Yd0的差值,来控制装载在卡盘上的顶针移动到晶圆中心位置。
S505:待传送到卡盘上的第一晶圆与待键合的第二晶圆对准后,晶圆键合控制单元控制顶针向外顶传送到卡盘上的第一晶圆,以实现第一晶圆和第二晶圆的键合。
本步骤可以具体为:采用本领域惯用的晶圆键合工艺,待传送到卡盘上的第一晶圆与放置在键合机台上的第二晶圆对准后,控制顶针向外顶传送到卡盘上的第一晶圆,以实现第一晶圆和第二晶圆的键合。
需要说明,在本次晶圆键合完成后,还可以根据需要,将顶针恢复到卡盘中心位置。
以上为本申请实施例提供的晶圆键合方法的具体实现方式,在该具体实现方式中,在第一晶圆和第二晶圆键合在一起之前,能够移动装载在卡盘上的顶针,从而使该顶针位于第一晶圆中心位置,因此,在第一晶圆和第二晶圆键合过程中,顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,如此,第一晶圆的形变量关于第一晶圆的中心对称,而不会出现关于晶圆中心对称的位置处的形变量不同的情况,因而,有利于提高晶圆键合对准精度。而且,因顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,所以,键合波是从晶圆中心向晶圆边缘扩散,如此,也不会出现晶圆中心对称位置处的作用力不同的情况,因而,不会恶化晶圆边缘区域的扭曲度。
基于上述实施例提供的晶圆键合方法,本申请还提供了一种晶圆键合控制单元的具体实现方式。
请参见图6,本申请实施例提供的晶圆键合控制单元包括:
第一获取单元61,用于获取卡盘的卡盘中心位置,卡盘用于传送待键合的第一晶圆;
第二获取单元62,用于在第一晶圆传送到卡盘上之后,获取第一晶圆的晶圆中心位置;
计算单元63,用于计算卡盘中心位置与晶圆中心位置之间的偏移量;
第一控制单元64,用于当偏移量不在允许偏移量范围内时,根据偏移量控制装载在卡盘上的顶针移动到晶圆中心位置;
第二控制单元65,用于待传送到卡盘上的第一晶圆与待键合的第二晶圆对准后,控制顶针向外顶传送到卡盘上的第一晶圆,以实现第一晶圆和第二晶圆的键合。
基于该晶圆键合控制单元,在第一晶圆和第二晶圆键合在一起之前,能够移动装载在卡盘上的顶针,从而使该顶针位于第一晶圆中心位置,因此,在第一晶圆和第二晶圆键合过程中,顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,如此,第一晶圆的形变量关于第一晶圆的中心对称,而不会出现关于晶圆中心对称的位置处的形变量不同的情况,因而,有利于提高晶圆键合对准精度。而且,因顶针作用于第一晶圆的作用点为第一晶圆的中心位置,所以,键合波是从晶圆中心向晶圆边缘扩散,如此,也不会出现晶圆中心对称位置处的作用力不同的情况,因而,不会恶化晶圆边缘区域的扭曲度。
作为本申请的一种具体实现方式,为了能够简便地获取卡盘的卡盘中心位置,第一获取单元61可以具体包括:
第一获取子单元,用于获取与卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一位置点的位置信息;
第二获取子单元,用于根据至少三个第一位置点的位置信息获取卡盘的卡盘中心位置。
作为本申请的另一种具体实现方式,当卡盘表面上预先设置有位于同一圆周上的标记时,第一获取单元61也可以具体包括:
第三获取子单元,用于获取设置在卡盘表面上且与卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一标记的位置信息;
第四获取子单元,用于根据至少三个第一标记的位置信息,获取卡盘的卡盘中心位置。
作为本申请的另一种具体实现方式,为了简便地获取到第一晶圆的晶圆中心位置,第二获取单元62可以具体包括:
第五获取子单元,用于获取与第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二位置点坐标;
第六获取子单元,用于根据至少三个第二位置点坐标获取第一晶圆的晶圆中心位置。
作为本申请的另一种具体实现方式,当第一晶圆表面上预先设置有位于同一圆周上的标记时,第二获取单元62也可以具体包括:
第七获取子单元,用于获取设置在第一晶圆表面上且与第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二标记;
第八获取子单元,用于根据至少三个第二标记,获取第一晶圆的晶圆中心位置。
以上为本申请实施例的具体实现方式。

Claims (13)

1.一种晶圆键合方法,其特征在于,包括:
获取卡盘的卡盘中心位置,所述卡盘用于传送待键合的第一晶圆;
在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置;
计算所述卡盘中心位置与所述晶圆中心位置之间的偏移量;
当所述偏移量不在允许偏移量范围内时,根据所述偏移量控制装载在所述卡盘上的顶针移动到所述晶圆中心位置;
待传送到所述卡盘上的第一晶圆与待键合的第二晶圆对准后,控制所述顶针向外顶所述传送到卡盘上的第一晶圆,以实现所述第一晶圆和第二晶圆的键合。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取卡盘的卡盘中心位置,具体包括:
获取与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一位置点的位置信息;
根据所述至少三个第一位置点的位置信息获取所述卡盘的卡盘中心位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取卡盘的卡盘中心位置,具体包括:
获取设置在所述卡盘表面上且与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一标记的位置信息;
根据所述至少三个第一标记的位置信息,获取所述卡盘的卡盘中心位置。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述与所述卡盘同心的同一圆周为所述卡盘边缘所在的圆周。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置,具体包括:
获取与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二位置点的位置信息;
根据所述至少三个第二位置点的位置信息获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置,具体包括:
获取设置在所述第一晶圆表面上且与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二标记的位置信息;
根据所述至少三个第二标记的位置信息,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述与第一晶圆同心的同一圆周为所述第一晶圆边缘所在的圆周。
8.一种晶圆键合控制单元,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取卡盘的卡盘中心位置,所述卡盘用于传送待键合的第一晶圆;
第二获取单元,用于在所述第一晶圆传送到所述卡盘上之后,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置;
计算单元,用于计算所述卡盘中心位置与所述晶圆中心位置之间的偏移量;
第一控制单元,用于当所述偏移量不在允许偏移量范围内时,根据所述偏移量控制装载在所述卡盘上的顶针移动到所述晶圆中心位置;
第二控制单元,用于待传送到所述卡盘上的第一晶圆与待键合的第二晶圆对准后,控制所述顶针向外顶所述传送到卡盘上的第一晶圆,以实现所述第一晶圆和第二晶圆的键合。
9.根据权利要求8所述的控制单元,其特征在于,所述第一获取单元,具体包括:
第一获取子单元,用于获取与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一位置点的位置信息;
第二获取子单元,用于根据所述至少三个第一位置点的位置信息获取所述卡盘的卡盘中心位置。
10.根据权利要求8所述的控制单元,其特征在于,所述第一获取单元,具体包括:
第三获取子单元,用于获取设置在所述卡盘表面上且与所述卡盘同心的同一圆周上的至少三个第一标记的位置信息;
第四获取子单元,用于根据所述至少三个第一标记的位置信息,获取所述卡盘的卡盘中心位置。
11.根据权利要求8-10任一项所述的控制单元,其特征在于,所述第二获取单元,具体包括:
第五获取子单元,用于获取与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二位置点的位置信息;
第六获取子单元,用于根据所述至少三个第二位置点的位置信息获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
12.根据权利要求8-10任一项所述的控制单元,其特征在于,所述第二获取单元,具体包括:
第七获取子单元,用于获取设置在所述第一晶圆表面上且与所述第一晶圆同心的同一圆周上的至少三个第二标记的位置信息;
第八获取子单元,用于根据所述至少三个第二标记的位置信息,获取所述第一晶圆的晶圆中心位置。
13.一种晶圆键合系统,其特征在于,包括:卡盘、键合机台、晶圆键合控制单元和纳米移动平台单元;
其中,所述纳米移动平台单元包括能够移动的顶针;
所述卡盘用于传送待键合的第一晶圆;
所述顶针装载在所述卡盘的中心位置;
所述键合机台用于承载待键合的第二晶圆;
所述晶圆键合控制单元为权利要求8-12任一项所述的晶圆键合控制单元;
所述纳米移动平台单元用于在接收到所述晶圆键合控制单元的控制信号后,带动所述顶针移动,以使所述顶针移动到所述第一晶圆的晶圆中心位置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113990768A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 上海华力微电子有限公司 一种键合设备的晶圆传送位置监控方法
CN114005777A (zh) * 2021-12-24 2022-02-01 湖北三维半导体集成创新中心有限责任公司 键合系统和键合方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06163611A (ja) * 1992-11-27 1994-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイボンダにおける移載ヘッドのコレットとダイエジェクタのピンの位置合せ方法
CN101459102A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆定位方法
US20090251699A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Suss Microtec Inc Apparatus and method for semiconductor wafer alignment
US7682933B1 (en) * 2007-09-26 2010-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Wafer alignment and bonding
WO2012121044A1 (ja) * 2011-03-04 2012-09-13 東京エレクトロン株式会社 接合方法、接合装置及び接合システム
CN103077904A (zh) * 2013-01-14 2013-05-01 陆伟 一种键合机台装置与键合对准的方法
JP2015220410A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 東京エレクトロン株式会社 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム、および情報記憶媒体
US20160329229A1 (en) * 2013-12-31 2016-11-10 Shanghai Micro Electronics Equipment Co., Ltd. Silicon Wafer Pre-alignment Device and Method Therefor
JP2017162918A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 ボンドテック株式会社 アライメント装置およびアライメント方法
CN107611060A (zh) * 2016-07-12 2018-01-19 东京毅力科创株式会社 接合系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06163611A (ja) * 1992-11-27 1994-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイボンダにおける移載ヘッドのコレットとダイエジェクタのピンの位置合せ方法
US7682933B1 (en) * 2007-09-26 2010-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Wafer alignment and bonding
CN101459102A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆定位方法
US20090251699A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Suss Microtec Inc Apparatus and method for semiconductor wafer alignment
WO2012121044A1 (ja) * 2011-03-04 2012-09-13 東京エレクトロン株式会社 接合方法、接合装置及び接合システム
CN103077904A (zh) * 2013-01-14 2013-05-01 陆伟 一种键合机台装置与键合对准的方法
US20160329229A1 (en) * 2013-12-31 2016-11-10 Shanghai Micro Electronics Equipment Co., Ltd. Silicon Wafer Pre-alignment Device and Method Therefor
JP2015220410A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 東京エレクトロン株式会社 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム、および情報記憶媒体
JP2017162918A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 ボンドテック株式会社 アライメント装置およびアライメント方法
CN107611060A (zh) * 2016-07-12 2018-01-19 东京毅力科创株式会社 接合系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113990768A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 上海华力微电子有限公司 一种键合设备的晶圆传送位置监控方法
CN114005777A (zh) * 2021-12-24 2022-02-01 湖北三维半导体集成创新中心有限责任公司 键合系统和键合方法

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