[发明专利]消除晶圆翘曲的晶圆键合设备及键合方法

权利要求书

1.一种消除晶圆翘曲的晶圆键合设备，其特征在于，所述晶圆键合设备包括：

光敏测距器件，设置于第一晶圆及第二晶圆上方，用于通过光学信号的接收和反馈，确定第一晶圆与所述光敏测距器件的距离分布，以及确定第二晶圆与所述光敏测距器件的距离分布，从而获取所述第一晶圆的第一翘曲分布值及第二晶圆第二翘曲分布值，所述第二晶圆位于所述第一晶圆上方；

吸附装置，设置于第二晶圆下方，所述吸附装置包括多个吸附单元，所述吸附装置根据第二晶圆需要补偿的吸附值，自所述第二晶圆底部向所述第二晶圆给予吸附力，以定量补偿第二晶圆的形变量，使所述第一晶圆与所述第二晶圆的键合面保持相对平行。

2.根据权利要求1所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合设备，其特征在于：

所述光敏测距器件还用于依据第一翘曲分布值及第二晶圆第二翘曲分布值，获取第二晶圆各个区域所需要改变的形变量；

所述吸附装置基于所述需要改变的形变量，控制相应区域的吸附力，以定量补偿第二晶圆的形变量，使所述第一晶圆与所述第二晶圆的键合面保持相对平行。

3.根据权利要求2所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合设备，其特征在于：所述吸附力由以下公式获取：

F＝k△x+B；

其中，F为吸附力，k为第二晶圆的弹性常数，B为固定常数。

4.根据权利要求1所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合设备，其特征在于：所述吸附装置包括真空吸盘，所述真空吸盘表面具有多个吸附孔，通过设置所述真空吸盘的真空度以及吸附孔的孔径以调整所述吸附孔的吸附力，其中，所述吸附力的大小与所述真空度呈正相关，与所述吸附孔的孔径呈负相关。

5.根据权利要求1所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合设备，其特征在于：所述真空吸盘包括多个真空腔体，各真空腔体对应设置有一个或多个吸附孔，且各真空腔体内的真空度独立可调，以控制相应区域的吸附力。

6.根据权利要求4或5所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合设备，其特征在于：所述吸附孔的形状包括圆孔、弧形孔及环形孔中的一种。

7.根据权利要求1所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合设备，其特征在于：所述晶圆键合设备还包括顶针部件，设置于所述第一晶圆上方，用于对所述第一晶圆及第二晶圆施加点压力，以使所述第一晶圆及第二晶圆预键合。

8.一种消除晶圆翘曲的晶圆键合方法，其特征在于，所述晶圆键合方法包括：

提供如权利要求1～7任意一项所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合设备；

将第一晶圆放置于所述晶圆键合设备内，基于光敏测距器件，通过光学信号的接收和反馈，确定第一晶圆与所述光敏测距器件的距离分布，从而获取所述第一晶圆的第一翘曲分布值；

将第二晶圆放置于所述晶圆键合设备内的第一晶圆上方，基于光敏测距器件，通过光学信号的接收和反馈，确定第二晶圆与所述光敏测距器件的距离分布，从而获取第二晶圆第二翘曲分布值；

依据第一翘曲分布值及第二晶圆第二翘曲分布值，获取第二晶圆各个区域所需要改变的形变量；

吸附装置根据第二晶圆需要补偿的吸附值，自所述第二晶圆底部向所述第二晶圆给予吸附力，以定量补偿第二晶圆的形变量，使所述第一晶圆与所述第二晶圆的键合面保持相对平行。

9.根据权利要求8所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合方法，其特征在于：所述吸附装置包括真空吸盘，所述真空吸盘包括多个真空腔体，各真空腔体包含一个或多个吸附孔，且各真空腔体内的真空度独立可调，通过设置所述真空腔体的真空度以及吸附孔的孔径以调整所述吸附孔的吸附力。

10.根据权利要求8所述的消除晶圆翘曲的晶圆键合方法，其特征在于：还包括步骤：采用顶针部件对所述第一晶圆及第二晶圆施加点压力，以使所述第一晶圆及第二晶圆预键合。