[发明专利]晶圆键合设备及晶圆键合的方法

说明书

本发明提供一种晶圆键合设备和晶圆键合方法，由于在晶圆键合设备的第二固定装置上设有至少一个通孔，故使得标记读取器发出的光能够穿过所述通孔，以读取所述第二晶圆上的第二标记。如此一来，通过一个标记读取器即可完成整个晶圆对准过程中，对设置在晶圆上的标记的读取，避免了使用两个标记读取器读取标记，以及对准过程中多次移动而导致的机械运动误差以及校准误差，进而导致晶圆键合精度较低的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆键合设备及晶圆键合的方法。

背景技术

半导体键合技术是指将两片同质或异质半导体材料经过表面清洗和活化处理后，在一定的条件下直接结合，通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。在现有的半导体技术中，为了增加晶圆的良率，晶圆与晶圆的键合工艺成为了核心的重点。在晶圆的键合技术中，晶圆对准精度和键合后的晶圆扭曲度是表征晶圆键合工艺好坏的重要参数；如果晶圆键合工艺中对准精度存在缺陷，将会严重影响到该工艺的后段制程，进而会影响到晶圆结合后电路的连接和功能性，并降低晶圆的良率，尤其是在键合的新工艺铜对铜的键合中，晶圆对准精度显得更为关键。

目前晶圆键合工艺中的晶圆对准系统中，通常会设置两组镜头组件以分别识别两个晶圆上的对准标记，而在对两个晶圆进行对准时，主要有两种方法。一种是：两组镜头组件固定，两个晶圆以两组镜头组件为基准来对准；另一种是以两个晶圆其中一个为基准，两组镜头组件和另一个晶圆运动来对准。而不论是哪种对准方法，设置两组镜头组件的对准系统均存在不可测量的机械运动误差，影响着最终的对准精度，同时，两组镜头在校准过程中还会形成位置差异，造成对准误差，更进一步的影响对准精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆键合设备，以解决现有晶圆键合过程中，晶圆键合设备对准误差较大，而导致的晶圆对准精度较低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆键合设备，可移动且相对平行设置的第一固定装置和第二固定装置，其中，所述第二固定装置上具有至少一个通孔，所述第一固定装置用于固定设有至少一个第一标记的第一晶圆，所述第二固定装置用于固定设有至少一个第二标记的第二晶圆；

标记读取器，用于读取所述第一固定装置移动至第一对准位置时所述第一晶圆上的所述第一标记；以及，还用于在所述第二固定装置移动至第二对准位置时，使所述标记读取器发出的光穿过所述通孔，以读取所述第二晶圆上的所述第二标记。

可选的，所述通孔和所述第二标记的数量分别为两个，两个所述通孔分别用于使所述标记读取器发出的光穿过所述通孔，以使所述标记读取器读取两个所述第二标记。

可选的，所述标记读取器包括至少两个镜头组件，所述镜头组件与所述通孔一一对应设置。

可选的，所述第二固定装置包括：基座、位置可调的调整台以及与所述调整台固定连接且用于固定所述第二晶圆的卡盘，所述基座上设置有第一通孔、所述调整台上设置有第二通孔以及所述卡盘上设置有第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔贯通以构成所述通孔。

可选的，所述调整台的材质为压电陶瓷。

可选的，所述标记读取器发出的光为远红外光。

可选的，所述晶圆键合设备还包括至少一个气浮装置，至少一个所述气浮装置用于使所述第一固定装置和/或所述第二固定装置气悬浮，以调整所述第一固定装置和/或第二固定装置的位置。

可选的，所述第一标记和所述第二标记为金属材质。

为解决上述问题，本发明还提供一种晶圆键合的方法，

提供如上述任意一项所述的晶圆键合设备，并将所述第一晶圆固定在所述第一固定装置上，以及将所述第二晶圆固定在所述第二固定装置上；