CN113725092B - 晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统 - Google Patents
晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113725092B CN113725092B CN202110951450.9A CN202110951450A CN113725092B CN 113725092 B CN113725092 B CN 113725092B CN 202110951450 A CN202110951450 A CN 202110951450A CN 113725092 B CN113725092 B CN 113725092B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- deformation information
- deformation
- center position
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07 e.g. sealing of a cap to a base of a container
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67121—Apparatus for making assemblies not otherwise provided for, e.g. package constructions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
本发明公开了一种晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统。其中,该方法包括:获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,第一晶圆和第二晶圆为待键合的一组晶圆;根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件。本发明解决了相关技术中由于应力引起的晶圆形变不对称,导致不同晶圆之间的键合精度较差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,具体而言,涉及一种晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统。
背景技术
相关技术中,可以将两个或者多个功能相同或不同的半导体芯片通过晶圆(wafer)间键合进行三维集成,缩短半导体芯片之间的金属互联,减小半导体芯片的发热量、功耗和延迟,提高半导体芯片的性能,进而减小芯片研发与制造周期。然而,晶圆在键合前,还需要对晶圆进行多个工艺流程(比如,晶圆表面薄膜和热处理等)的处理,导致晶圆由于应力而产生翘曲形变,晶圆的形变分布通常是不对称的,例如,图1为相关技术中晶圆的形变分布的示意图,如图1所示,横坐标为形变在晶圆的分布位置,纵坐标为形变对应的翘曲值,沿晶圆直径的形变分布中,右边的翘曲形变明显大于左边的翘曲形变分布,导致晶圆中的形变分布不对称。由于晶圆中的形变分布不对称,需要键合的两片晶圆的形变分布存在差别,进而无法对需要键合的两片晶圆进行准确对准,导致不同晶圆之间的键合精度较差。
针对上述相关技术中由于应力引起的晶圆形变不对称,导致不同晶圆之间的键合精度较差的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统,以至少解决相关技术中由于应力引起的晶圆形变不对称,导致不同晶圆之间的键合精度较差的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种晶圆的键合方法,包括:获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,第一晶圆和第二晶圆为待键合的一组晶圆;根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件。
进一步地,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,包括:调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置;和/或调整第二晶圆和承载组件之间的相对位置,其中,承载组件用于承载第一晶圆。
进一步地,根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置,包括:确定第一晶圆的第一中心位置以及承载组件的第二中心位置;根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置。
进一步地,承载组件为具有球面承载面的卡盘,根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置,包括:根据第一形变信息和第二形变信息,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向,以及第一中心线与第二中心线的夹角,其中,第一中心线对应于第一中心位置与卡盘的球心的连线,第二中心线对应于第二中心位置与卡盘的球心的连线;基于偏移方向和偏移角度,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置。
进一步地,第一形变信息包含第一目标形变量,第二形变信息包含第二目标形变量,其中,第一目标形变量和第二目标形变量大于预设值,根据第一形变信息和第二形变信息,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向,包括:确定第一目标形变量在第一晶圆中的第一分布位置,以及第二目标形变量在第二晶圆中的第二分布位置;根据第一分布位置和第二分布位置,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向。
进一步地,确定第一目标形变量在第一晶圆中的第一分布位置,以及第二目标形变量在第二晶圆中的第二分布位置,包括:获取用于表征第一晶圆和第二晶圆之间形变差异分布的残差图;基于残差图确定第一分布位置和第二分布位置。
进一步地,上述方法还包括:调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置,且控制第二晶圆与承载组件之间的相对位置不变。
进一步地,在根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置之后,方法还包括:控制第一晶圆和第二晶圆键合并形成键合面。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种晶圆的键合装置,包括:获取单元,用于获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,第一晶圆和第二晶圆为待键合的一组晶圆;调整单元,用于根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,计算机程序被设置为运行时执行上述任意一项的方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述任意一项的方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种晶圆的键合系统,包括:包括存储器和处理器,其特征在于,存储器中存储有计算机程序,处理器被设置为通过计算机程序执行上述任一项中的方法。
在本发明实施例中,通过获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件,实现了第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变相匹配,进而实现了对晶圆之间的形变差异的补偿,改善了第一晶圆和第二晶圆键合的工艺精度,进而解决了相关技术中由于应力引起的晶圆形变不对称,导致不同晶圆之间的键合精度较差的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为相关技术中一种晶圆的形变分布的示意图;
图2是根据本发明实施例的一种晶圆的键合方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的一种可选的晶圆的键合方法的示意图;
图4a是调整之前第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图;
图4b是根据本发明实施例调整之后第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图;
图5a是调整之前第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图;
图5b是根据本发明实施例调整之后第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图;
图6是调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置之前的残差图的示意图;
图7是根据本发明实施例调整之后的残差图的示意图;
图8是根据本发明实施例的一种晶圆的键合装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
根据本发明实施例,提供了一种晶圆的键合方法,图2是根据本发明实施例的晶圆的键合方法的流程图,如图2所示,该方法包括如下步骤:
步骤S201,获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,第一晶圆和第二晶圆为待键合的一组晶圆。
上述第一形变信息可以包括第一晶圆由于应力所产生的形变翘曲的形变量,以及翘曲形变在晶圆上的位置分布等;第二形变信息可以包括第二晶圆由于应力所产生的翘曲形变的形变量,以及翘曲形变在晶圆上的位置分布等。
第一形变信息和第二形变信息可以通过形变检测装置测量得到,例如,通过激光检测或者图像采集的方式采集晶圆的形变信息。
步骤S202,根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件。
上述预设条件可以用于表示第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变差异应满足的条件,在第一形变信息和第二形变信息满足预设条件的情况下,第一晶圆的翘曲形变与第二晶圆的翘曲形变的相互补偿,第一晶圆的翘曲形变与第二晶圆的翘曲形变的差异可以满足第一晶圆和第二晶圆之间的键合工艺精度的要求。
在一种可选的实施例中,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,包括:调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置;和/或调整第二晶圆和承载组件之间的相对位置,其中,承载组件用于承载第一晶圆。
具体的,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,可以调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置,第二晶圆与承载组件之间的位置不变;也可以调整第二晶圆与承载组件之间的位置,第一晶圆与承载组件之间的位置不变;也可以同时调整第一晶圆和承载组件、第二晶圆和承载组件之间的位置,但第一晶圆和第二晶圆之间存在相对位置的调整。
在一种可选的实施例中,通过调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置,以调整第一晶圆和第二晶圆之间的对准位置,实现第一晶圆的翘曲形变与第二晶圆的翘曲形变的相互补偿。例如,图3是根据本发明实施例的一种可选的晶圆的键合方法的示意图,如图3所示为第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息匹配关系的示意图,第一晶圆为底部晶圆(即图3中位于下方的曲线),第二晶圆为顶部晶圆(即图3中位于上方的曲线),第一晶圆的翘曲方向与第二晶圆的翘曲方向相反,第二晶圆的理想形貌301为中心对称的曲线,第一晶圆的初始位置对应的曲线302表示偏移前的第一晶圆的位置以及对应的翘曲形变,当第一晶圆也为中心对称的曲线时,第一晶圆与第二晶圆可以沿其键合面300对称,并且第一晶圆和第二晶圆可以具有较好的对准精度。然而,如图3所示,第二晶圆的真实形貌303为不对称的曲线,其翘曲分布相比于理想形貌301向右边发生了偏移,导致第二晶圆的真实形貌303与第一晶圆的初始位置对应的曲线302的翘曲形变不匹配(比如,第二晶圆的真实形貌303左侧的曲线发生了抬升),可以将第一晶圆向右侧移动,以改变第一晶圆与与承载组件之间的相对位置,第一晶圆的移动后位置对应的曲线304为改变相对位置后的第一晶圆的形貌,移动后第一晶圆的曲线304左侧的翘曲形变的值发生抬升,进而可以与第二晶圆的真实形貌303的翘曲形变匹配,进而减少第一晶圆和第二晶圆之间的翘曲形变差异。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本实施例中,通过获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件,实现了第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变相匹配,进而实现了对晶圆之间的形变差异的补偿,改善了第一晶圆和第二晶圆键合的工艺精度,解决了相关技术中由于应力引起的晶圆形变不对称,导致不同晶圆之间的键合精度较差的技术问题。
作为一种可选的实施例,根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置,包括:确定第一晶圆的第一中心位置以及承载组件的第二中心位置;根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置。通过以第一中心位置和第二中心位置为参考点进行调整,可以将第一晶圆和承载组件之间的位置的调整量从定性调整转化为定量调整,进而可以更准确的调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置。
具体的,第一中心位置为第一晶圆的中心,第二中心位置为承载组件的中心,第一晶圆和承载组件可以为圆形,则第一中心位置和和第二中心位置分别可以为第一晶圆和承载组件对应的圆心。可以将第一中心位置和第二中心位置作为调整第一晶圆和承载组件之间相对位置的参考点,通过调整第一中心位置以及第二中心位置之间的相对位置,实现第一晶圆和承载组件之间相对位置的调整。在调整前,第一中心位置和第二中心位置可以重合为相同的位置,也可以为具有一定距离的不同位置。
例如,图4a是调整之前第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图,如图4a所示为第一晶圆与承载组件的俯视图,承载组件41与第一晶圆42均为圆形,在第一晶圆42的第一中心位置421和承载组件41的第二中心位置411相重合,图4b是根据本发明实施例调整之后第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图,如图4b所示,将第一中心位置421向左移动预设距离,使得第一中心位置421和第二中心位置411不再重合,以使得承载组件41与第一晶圆42之间的相对位置发生变化。
需要说明的是,第一中心位置与第二中心位置之间所移动的方向和预设距离,可以根据第一形变信息和第二形变信息的匹配程度确定,例如,如图3所示,第二晶圆的翘曲形变向右偏移导致左侧的翘曲位置抬升,则可以将第一中心位置相对于第二中心位置向右偏移,以使第一晶圆的左侧翘曲位置对应的抬升,以匹配第二晶圆的翘曲形变的位置和翘曲形变量。
作为一种可选的实施例,承载组件为具有球面承载面的卡盘,根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置,包括:根据第一形变信息和第二形变信息,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向,以及第一中心线与第二中心线的夹角,其中,第一中心线对应于第一中心位置与卡盘的球心的连线,第二中心线对应于第二中心位置与卡盘的球心的连线;基于偏移方向和偏移角度,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置。通过上述步骤,实现了根据第一形变信息和第二形变信息确定给出调整的偏移方向和夹角,进而可以较准确的确定出第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置,提高调整后第一晶圆和第二晶圆之间的翘曲形变的补偿效果。
卡盘(即chuck)作为第一晶圆的承载组件,可以具有与第一晶圆的翘曲形变匹配的球面承载面,以吸附固定第一晶圆。第一晶圆与卡盘相对位置的变化,即第一晶圆在卡盘的球面上产生位移,以使得第一中心线和第二中心线之间形成一个偏移角度,进而使得第一中心位置与第二中心位置在球面上形成对应的角弧度。
具体的,如图4a所示,第一中心位置421和第二中心位置411的偏移方向可以为360°方向内的任意一个方向,根据第一形变信息和第二形变信息,确定出上述偏移方向在360°方向内的具体方向,例如,第二晶圆的翘曲形变向右偏移导致左侧的翘曲位置抬升,则如图4b所示,上述偏移方向可以为第一中心位置421沿第二中心位置411的左侧方向移动。第一中心线和第二中心线的夹角对应于第一中心位置和第二中心位置的夹角,对应第一中心位置和第二中心位置在卡盘球面上的移动距离,根据上述偏移方向和移动距离,可以确定出第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置。
在一种可选的实施例中,图5a是调整之前第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图,如图5a所示,晶圆的键合系统的键合机台53上设置有卡盘51,卡盘51具有与第一晶圆52的翘曲形变匹配的球面承载面,在调整第一中心位置521与第二中心位置511之间的相对位置之前,第一中心位置521与第二中心位置511可以重合,第一中心线522和第二中心线512重合,卡盘51与第一晶圆52之间无偏移。图5b是根据本发明实施例调整之后第一晶圆与承载组件之间的相对位置的示意图,如图5b所示,根据第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变的匹配程度,确定出上述偏移方向(比如,可以为第二中心位置511的左侧方向)和第一中心线522和第二中心线512之间的夹角角度,按照上述偏移方向和夹角角度调整第一中心位置521和第二中心位置511之间的相对位置。
上述偏移方向和第一中心线与第二中心线的夹角根据第一形变信息和第二形变信息确定,不同的第一形变信息和第二形变信息,可以设置不同的偏移方向和夹角。上述夹角也可以为根据第一中心线和第二中心线确定的对应于卡盘球面的弧度角,例如,可以设置上述夹角为66.7uRad,偏移方向为向右移动,则可以得到第一晶圆左侧的翘曲形变值抬升10.1um。
作为一种可选的实施例,第一形变信息包含第一目标形变量,第二形变信息包含第二目标形变量,其中,第一目标形变量和第二目标形变量大于预设值,根据第一形变信息和第二形变信息,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向,包括:确定第一目标形变量在第一晶圆中的第一分布位置,以及第二目标形变量在第二晶圆中的第二分布位置;根据第一分布位置和第二分布位置,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向。通过上述步骤,可以准确的确定出第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向,提高调整后第一晶圆和第二晶圆翘曲形变差异的补偿效果。
上述第一目标形变量和第二目标形变量为翘曲形变较大的形变值,通过确定出翘曲形变较大的形变在第一晶圆和第二晶圆上的分布位置,进而可以确定出第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变是否匹配,并且根据上述第一分布位置和第二分布位置分别可以确定出第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变不匹配的具体位置,进而可作为调整第一中心位置与第二中心位置偏移方向的指导。
例如,第一晶圆的第一目标形变量为第一晶圆翘曲形变曲线的峰值,第二晶圆的第二目标形变量为第二晶圆翘曲形变曲线的峰值,如图3所示,第二晶圆的真实形貌303的曲线中,表示翘曲形变的峰值位置向右侧发生了偏移,导致左侧的曲线至发生了抬升,可以确定上述偏移方向为向右移动,即第一中心位置相对于第二中心位置向右侧移动,以使得第一晶圆的翘曲形变曲线的峰值向右侧移动,由于卡盘表面为球面,当第一中心位置向右侧移动时,第一晶圆的翘曲形变曲线的左侧发生抬升,进而实现在调整后第一晶圆的翘曲形变与第二晶圆的翘曲形变相匹配。
上述预设值可以根据需要的键合工艺的精度确定,此处不作限定。
在一种可选的实施例中,确定第一目标形变量在第一晶圆中的第一分布位置,以及第二目标形变量在第二晶圆中的第二分布位置,包括:获取用于表征第一晶圆和第二晶圆之间形变差异分布的残差图;基于残差图确定第一分布位置和第二分布位置。通过残差图,可以更直观清楚的确定出第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变的差异分布,进而可以更简便更清楚的确定出上述偏移方向,降低调整第一晶圆和承载组件之间相对位置的操作难度。
上述残差图可以表征第一晶圆和第二晶圆之间形变差异分布,残差图可以确定出较大的翘曲形变的具体分布位置,即上述第一分布位置和第二分布位置。
图6是调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置之前的残差图的示意图,如图6所示,残差图601中箭头表示第一晶圆和第二晶圆之间形变差异,根据箭头的指向、粗细(也可以为不同的颜色)以及长短尺寸可以确定出形变差值值在残差图中分布情况,比如,相比于短箭头,长度较长的箭头表示该位置的形变差异较大。如图6所示,在调整前,残差图中右侧的加粗箭头表示第一晶圆和第二晶圆在其右侧对应位置的形变差异较大,进一步可以确定出上述第一分布位置和第二分布位置,比如,可以定性的确定出第一二晶圆的翘曲形变曲线的峰值向右侧偏移。通过残差图可以确定出偏移方向为向右移动,进而可以将第一晶圆的第一中心位置向右侧移动(相当于图5b中第一中心位置沿卡盘球面的顺时针转动),实现第一晶圆和卡盘的相对位置的调整。图7是根据本发明实施例调整之后的残差图的示意图,如图7所示,在调整完第一晶圆和卡盘的相对位置后,残差图701中右侧分布的形变差异减小,改善了第一晶圆和第二晶圆之间的形变差异。
在一种可选的实施例中,上述方法还包括:调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置,且控制第二晶圆与承载组件之间的相对位置不变。
由于仅调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置,第二晶圆与承载组件之间的相对位置不变,实现第一晶圆和第二晶圆之间的翘曲形变差异的补偿,这样的操作方式更容易实现,且更容易计算偏移量,进而可实现更精准的偏移控制。
具体的一种实施例中,第一晶圆为底部晶圆,第二晶圆为顶部晶圆,为了使第一形变信息和第二形变信息匹配,可以仅调整底部晶圆与承载组件之间的相对位置,而不调整顶部晶圆与承载组件之间的相对位置,一方面由于顶部晶圆的夹具限制,顶部晶圆的位置不易调整,调整底部晶圆的位置更容易操作和实现,另一方面,固定顶部晶圆不移动,仅调整底部晶圆与承载组件之间的相对位置,更易于计算底部晶圆的偏移量,进而实现精准的偏移控制。
作为一种可选的实施例,在根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置之后,上述方法还包括:控制第一晶圆和第二晶圆键合并形成键合面。在调整之后,第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变的分布和形变量匹配,可以改善了键合面的键合精度和质量。
具体的,在调整完第一晶圆与承载组件之间的相对位置之后,第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变的分布和形变量匹配,可将第一晶圆和第二晶圆进行键合形成键合面,由于第一晶圆和第二晶圆在键合面的翘曲形变的分布和形变量匹配,进而可以实现较高的键合精度。如图7所示,调整之后的残差图可以表示键合面的形变差异,由于第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变量得到补偿,进而改善了键合面的形变差异。
本申请的另一种典型的实施方式中,还提供了一种晶圆的键合装置,需要说明的是,本申请实施例的晶圆的键合装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于晶圆的键合方法。以下对本申请实施例提供的晶圆的键合装置进行介绍。图8是根据本发明实施例的晶圆的键合装置的示意图,如图8所示,该装置包括:
获取单元81,用于获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,第一晶圆和第二晶圆为待键合的一组晶圆;调整单元82,用于根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件。
作为一种可选的实施例,上述调整单元还用于:调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置;和/或调整第二晶圆和承载组件之间的相对位置,其中,承载组件用于承载第一晶圆。
作为一种可选的实施例,上述调整单元还用于:确定第一晶圆的第一中心位置以及承载组件的第二中心位置;根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置。
作为一种可选的实施例,承载组件为具有球面承载面的卡盘,上述调整单元还用于:根据第一形变信息和第二形变信息,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向,以及第一中心线与第二中心线的夹角,其中,第一中心线对应于第一中心位置与卡盘的球心的连线,第二中心线对应于第二中心位置与卡盘的球心的连线;基于偏移方向和偏移角度,调整第一中心位置与第二中心位置之间的相对位置。
作为一种可选的实施例,第一形变信息包含第一目标形变量,第二形变信息包含第二目标形变量,其中,第一目标形变量和第二目标形变量大于预设值,上述调整单元还用于:确定第一目标形变量在第一晶圆中的第一分布位置,以及第二目标形变量在第二晶圆中的第二分布位置;根据第一分布位置和第二分布位置,确定第一中心位置与第二中心位置之间的偏移方向。
作为一种可选的实施例,上述调整单元还用于:获取用于表征第一晶圆和第二晶圆之间形变差异分布的残差图;基于残差图确定第一分布位置和第二分布位置。
作为一种可选的实施例,上述调整单元还用于:调整第一晶圆和承载组件之间的相对位置,且控制第二晶圆与承载组件之间的相对位置不变。
作为一种可选的实施例,上述装置还包括:键合单元,用于在根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与承载组件之间的相对位置之后,控制第一晶圆和第二晶圆键合并形成键合面。
需要说明的是,本实施例的可选或优选实施方式可以参见晶圆的键合方法实施例中的相关描述,此处不再赘述。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,计算机程序被设置为运行时执行上述任一项中的晶圆的键合方法。
可选地,计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,第一晶圆和第二晶圆为待键合的一组晶圆;根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件。
本发明还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述任意一项的方法。
在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,第一晶圆和第二晶圆为待键合的一组晶圆;根据第一形变信息和第二形变信息,调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件。
本发明还提供了一种晶圆的键合系统,上述晶圆的键合系统包括:包括存储器和处理器,其特征在于,存储器中存储有计算机程序,处理器被设置为通过计算机程序执行上述任一项中的方法。
上述晶圆的键合系统可以用于上述第一晶圆和第二晶圆的键合,晶圆的键合系统包括键合机台以及键合机台中的卡盘,卡盘用于承载吸附第一晶圆,第二晶圆可通过夹具放置于第一晶圆之上,通过键合工艺在第一晶圆和第二晶圆键合形成键合面。
上述晶圆的键合系统中通过调整第一晶圆与第二晶圆之间的相对位置,以使第一形变信息和第二形变信息满足预设条件,实现了第一晶圆和第二晶圆的翘曲形变相匹配,进而实现了对晶圆之间的形变差异的补偿,改善了第一晶圆和第二晶圆键合的工艺精度,解决了相关技术中由于应力引起的晶圆形变不对称,导致不同晶圆之间的键合精度较差的技术问题。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶圆的键合方法,其特征在于,包括:
获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,所述第一晶圆和所述第二晶圆为待键合的一组晶圆;
根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,调整所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的相对位置,以使所述第一形变信息和所述第二形变信息满足预设条件,调整所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的相对位置,包括:
调整所述第一晶圆和承载组件之间的相对位置,
其中,所述承载组件用于承载所述第一晶圆,
根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,调整所述第一晶圆与承载组件之间的相对位置,包括:
确定所述第一晶圆的第一中心位置以及所述承载组件的第二中心位置;
根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,调整所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的相对位置,
所述承载组件为具有球面承载面的卡盘,根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,调整所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的相对位置,包括:
根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,确定所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的偏移方向,以及第一中心线与第二中心线的夹角,其中,所述第一中心线对应于所述第一中心位置与所述卡盘的球心的连线,所述第二中心线对应于所述第二中心位置与所述卡盘的球心的连线;
基于所述偏移方向和所述夹角,调整所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的晶圆的键合方法,其特征在于,调整所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的相对位置,还包括:
调整所述第二晶圆和所述承载组件之间的相对位置。
3.根据权利要求1所述的晶圆的键合方法,其特征在于,所述第一形变信息包含第一目标形变量,所述第二形变信息包含第二目标形变量,其中,所述第一目标形变量和所述第二目标形变量大于预设值,根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,确定所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的偏移方向,包括:
确定所述第一目标形变量在所述第一晶圆中的第一分布位置,以及所述第二目标形变量在所述第二晶圆中的第二分布位置;
根据所述第一分布位置和所述第二分布位置,确定所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的偏移方向。
4.根据权利要求3所述的晶圆的键合方法,其特征在于,确定所述第一目标形变量在所述第一晶圆中的第一分布位置,以及所述第二目标形变量在所述第二晶圆中的第二分布位置,包括:
获取用于表征所述第一晶圆和所述第二晶圆之间形变差异分布的残差图;
基于所述残差图确定所述第一分布位置和所述第二分布位置。
5.根据权利要求2所述的晶圆的键合方法,其特征在于,所述方法还包括:
调整所述第一晶圆和所述承载组件之间的相对位置,且控制所述第二晶圆与所述承载组件之间的相对位置不变。
6.根据权利要求1所述的晶圆的键合方法,其特征在于,在根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,调整所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的相对位置之后,所述方法还包括:
控制所述第一晶圆和所述第二晶圆键合并形成键合面。
7.一种晶圆的键合装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取第一晶圆的第一形变信息和第二晶圆的第二形变信息,其中,所述第一晶圆和所述第二晶圆为待键合的一组晶圆;
调整单元,用于根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,调整所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的相对位置,以使所述第一形变信息和所述第二形变信息满足预设条件,
所述调整单元还用于:调整所述第一晶圆和承载组件之间的相对位置,其中,所述承载组件用于承载所述第一晶圆,
所述调整单元还用于:确定所述第一晶圆的第一中心位置以及所述承载组件的第二中心位置;根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,调整所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的相对位置,
所述承载组件为具有球面承载面的卡盘,所述调整单元还用于:根据所述第一形变信息和所述第二形变信息,确定所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的偏移方向,以及第一中心线与第二中心线的夹角,其中,所述第一中心线对应于所述第一中心位置与所述卡盘的球心的连线,所述第二中心线对应于所述第二中心位置与所述卡盘的球心的连线;基于所述偏移方向和所述夹角,调整所述第一中心位置与所述第二中心位置之间的相对位置。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
9.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
10.一种晶圆的键合系统,其特征在于,包括:包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述权利要求1至6任一项中所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110951450.9A CN113725092B (zh) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110951450.9A CN113725092B (zh) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113725092A CN113725092A (zh) | 2021-11-30 |
| CN113725092B true CN113725092B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=78676873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110951450.9A Active CN113725092B (zh) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | 晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113725092B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06208942A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Mitsubishi Electric Corp | 露光装置及び露光方法 |
| JP2013120902A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Tokyo Electron Ltd | 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、接合装置及び接合システム |
| CN110690138A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 三星电子株式会社 | 晶圆键合设备以及使用其的晶圆键合系统 |
| CN111446191A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-24 | 长江存储科技有限责任公司 | 晶圆键合设备及检测方法 |
| CN112071747A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-11 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 晶圆键合方法 |
| CN112967965A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 对准方法、对准装置、对准设备及计算机存储介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1815500A2 (en) * | 2004-10-09 | 2007-08-08 | Applied Microengineering Limited | Equipment for wafer bonding |
-
2021
- 2021-08-18 CN CN202110951450.9A patent/CN113725092B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06208942A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Mitsubishi Electric Corp | 露光装置及び露光方法 |
| JP2013120902A (ja) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Tokyo Electron Ltd | 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、接合装置及び接合システム |
| CN110690138A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 三星电子株式会社 | 晶圆键合设备以及使用其的晶圆键合系统 |
| CN111446191A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-24 | 长江存储科技有限责任公司 | 晶圆键合设备及检测方法 |
| CN112071747A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-11 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 晶圆键合方法 |
| CN112967965A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 对准方法、对准装置、对准设备及计算机存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113725092A (zh) | 2021-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7184853B2 (en) | Lithography method and system with correction of overlay offset errors caused by wafer processing | |
| TWI300845B (en) | Method and apparatus for manufacturing a probe card | |
| TWI409910B (zh) | 半導體製造方法與裝置 | |
| JP2001244161A (ja) | マルチツール制御システム、方法および媒体 | |
| JP2013141012A (ja) | 基板の位置決めオフセットの補正方法 | |
| JP2013145239A (ja) | 基板を位置決めして検査するためのオフセット補正方法および装置 | |
| US9029810B2 (en) | Using wafer geometry to improve scanner correction effectiveness for overlay control | |
| CN112309894B (zh) | 晶片加工装置和使用该晶片加工装置的晶片加工方法 | |
| KR20200014268A (ko) | 기판 접합 방법, 적층 기판 제조 방법, 적층 기판 제조 장치 및 적층 기판 제조 시스템 | |
| TWI839448B (zh) | 安裝裝置及安裝方法 | |
| JP2001189354A (ja) | ニードルカードの調整装置 | |
| CN112164646B (zh) | 晶圆的调整方法、调整装置、键合控制方法和控制装置 | |
| CN113725136B (zh) | 晶圆的对准方法、系统、计算机可读存储介质及处理器 | |
| WO2016047047A1 (ja) | Soiウェーハの製造方法 | |
| CN113725092B (zh) | 晶圆的键合方法、装置、处理器及晶圆的键合系统 | |
| US11031367B2 (en) | Bond head assemblies including reflective optical elements, related bonding machines, and related methods | |
| CN112382578B (zh) | 晶圆键合的控制方法、控制装置、处理器和键合系统 | |
| CN116214279A (zh) | 长条状光学零件的加工方法 | |
| JPWO2023219026A5 (zh) | ||
| JP4376679B2 (ja) | プレーナ型アクチュエータの製造方法 | |
| CN101026111A (zh) | 导线键合的方法和装置 | |
| CN113948412A (zh) | 晶圆键合的控制方法、控制装置以及键合系统 | |
| KR102820511B1 (ko) | 웨이퍼 정렬을 교정하는 방법 및 시스템 | |
| JP2019207920A (ja) | 部品実装方法および部品実装装置 | |
| JP2005101143A (ja) | 半導体装置の製造方法および製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |