[发明专利]键合工具的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，尤其涉及MEMS键合工艺领域。

背景技术

微机电系统（Microelectro Mechanical Systems，简称MEMS）是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。在MEMS加工工艺中，键合技术是其中的关键工艺，在键合技术中的金属键合技术是常用键合技术。金属键合是指通过纯金属或合金，依靠金属键、金属与MEMS器件表面间的扩散、金属熔融等作用使两个MEMS器件面对面地键合在一起。

但是，使用现有技术的键合工具，进行金属键合技术而得到的MEMS器件会出现性能不佳的情形。而且在现有技术中，只有当某批次MEMS器件出来后，通过对产品抽样调查来得到该批次产品的合格率，若合格率较低，就必须丢掉该批次产品，造成产品浪费。因此，若现有技术不能在键合之前进行金属键合技术中的键合工具的检测，以确定该键合工具的整体性能是否良好，即键合工具是否合格，也就无法判断使用该键合工具的后续金属键合技术是否能够得到合格率较高的MEMS器件。

更多关于键合技术的介绍，请参见2008年6月11日公开的，公开号为CN100517623C，名称为“晶片压焊键合方法及其结构”的中国发明专利申请。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术不能在键合之前进行金属键合技术中的键合工具是否合格的检测，也就无法判断使用该键合工具的后续金属键合过程是否能够得到合格率较高的MEMS器件。

为解决上述问题，本发明一种新的键合工具的检测方法，包括：

提供具有第一对齐图形的第一晶圆、具有第二对齐图形的第二晶圆，所述第一对齐图形位于所述第一晶圆的正面，所述第二对齐图形位于所述第二晶圆的背面，所述第二对齐图形在第二晶圆上的位置与所述第一对齐图形在第一晶圆上的位置相应，将第一晶圆的正面和第二晶圆的背面贴合时，所述第一对齐图形嵌入所述第二对齐图形围成的区域；

提供键合工具，使用键合技术将所述第一晶圆的正面和所述第二晶圆的正面进行键合；

将所述第一晶圆和第二晶圆键合后，使用可以穿透第一晶圆、第二晶圆的光线照射所述第二晶圆的背面或所述第一晶圆的背面，在屏幕上得到第一图像和第二图像，所述第一图像对应所述第一对齐图形，所述第二图像对应所述第二对齐图形；

获取第一图像和第二图像之间的偏移距离；

重复所述提供第一晶圆和第二晶圆、键合第一晶圆和第二晶圆、获取第一图像和第二图像之间偏移距离的步骤多次，获得多个偏移距离；

根据所有获得的偏移距离判定所述键合工具是否合格。

可选的，所述光线为红外光。

可选的，根据所述所有获得的偏移距离判定所述键合工具是否合格的方法包括：根据所述所有获得的偏移距离得到的不良率判定键合工具是否合格。

可选的，在完成一次偏移距离的获取后，将键合的第一晶圆和第二晶圆分离，分离后的第一晶圆和第二晶圆作为重复提供的第一晶圆和第二晶圆。

可选的，在形成第一对齐图形和形成第二对齐图形之后，使用键合技术将所述第一晶圆的正面和所述第二晶圆的正面进行键合之前，还包括：在所述第一晶圆的正面形成第一氮化硅层，在所述第二晶圆的正面形成第二氮化硅层；

通过将键合后的所述第一氮化硅层和所述第二氮化硅层分离，实现将键合的第一晶圆和第二晶圆分离。

可选的，所述第一氮化硅层和所述第二氮化硅层的厚度的范围均为100～300um。

可选的，重复步骤的次数10-30次。

可选的，重复所述提供第一晶圆和第二晶圆为重新提供新的第一晶圆和第二晶圆。

可选的，所述第一对齐图形为╋字形，所述第二对齐图形为字形。

可选的，在所述╋字上形成有坐标系，所述坐标系以╋字的中心为原心，以╋字的两个边为x轴和y轴；

使用红外光照射所述第二晶圆的背面或所述第一晶圆的背面时，所述坐标系也成像在所述屏幕上形成坐标图像；

获取第一图像和第二图像之间的偏移距离的方法包括：根据所述坐标图像，获得所述第一图像和第二图像之间在y轴方向的偏移距离，在x轴方向的偏移距离；

所述所有获得的偏移距离包括所有y轴方向的偏移距离和x轴方向的偏移距离；