[发明专利]用于在晶圆键合期间调整晶圆变形的方法和系统

权利要求书

1.一种用于键合晶圆的方法，包括：

(i)将第一晶圆的内环从第一卡盘上释放，并且向所述第一晶圆的内环施加第一气体压力，以使得所述第一晶圆的内环与第二晶圆接触；

(ii)将所述第一晶圆的中环从所述第一卡盘上释放，以使得所述第一晶圆的中环在第二气体压力的作用下发生变形并与所述第二晶圆接触；

(iii)将所述第二晶圆的内环从第二卡盘上释放，并向所述第二晶圆的内环施加第三气体压力，其中，所述第三气体压力小于所述第一气体压力；

(iv)将所述第二晶圆的中环从所述第二卡盘上释放；以及

(v)将所述第一晶圆的外环从所述第一卡盘上释放并且同时将所述第二晶圆的外环从所述第二卡盘上释放；

所述方法在操作(i)之前还包括：确定所述第一晶圆或所述第二晶圆的膨胀率以用于补偿跳动不对准；

其中，所述第一气体压力是至少基于所述膨胀率确定的。

2.根据权利要求1所述的方法，确定所述第一晶圆或所述第二晶圆的膨胀率包括：

键合第一晶圆对，所述第一晶圆对包括位于所述第一晶圆对上的多个键合对准标记对，其中，每个晶圆具有来自所述多个键合对准标记对中的每个键合对准标记对的对应键合对准标记；

基于对所述多个键合对准标记对的测量而分析所述第一晶圆对之间的跳动不对准；以及

基于用于补偿所述跳动不对准的所述分析来确定第二晶圆对中的一个晶圆的膨胀率；

其中，所述第二晶圆对包括所述第一晶圆和所述第二晶圆。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，分析所述第一晶圆对之间的跳动不对准包括：

计算每个键合对准标记对的键合对准标记之间的跳动不对准；以及

计算对应于所述多个键合对准标记对的跳动不对准的平均值作为所述第一晶圆对之间的跳动不对准。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，计算每个键合对准标记对之间的跳动不对准包括：

确定所述第一晶圆对中的顶部晶圆的中心与键合对准标记对中的处于所述顶部晶圆上的第一键合对准标记之间的第一距离；

确定所述第一键合对准标记与所述键合对准标记对中的处于所述第一晶圆对中的底部晶圆上的第二键合对准标记之间的第二距离；

确定所述键合对准标记对的连接线与所述顶部晶圆上的所述第一键合对准标记的径向方向之间的角度；以及

基于所述第一距离、所述第二距离和所述角度计算所述键合对准标记对之间的跳动不对准。

5.根据权利要求2所述的方法，确定所述第一晶圆或所述第二晶圆的膨胀率还包括：

如果所述第一晶圆对之间的跳动不对准为正，那么确定所述第一晶圆是所述第二晶圆对中的顶部晶圆；

如果所述第一晶圆对之间的跳动不对准为负，那么确定所述第一晶圆是所述第二晶圆对中的底部晶圆；以及

基于所述第一晶圆对之间的跳动不对准的幅度确定所述第一晶圆的所述膨胀率。

6.根据权利要求2所述的方法，在操作(i)之前还包括：

至少基于所述膨胀率调整所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的初始距离。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，操作(i)包括：

通过所述第一卡盘的对应于所述第一晶圆的内环的区域中的多个通风孔通入气体，以在所述第一晶圆的内环和所述第一卡盘之间的空间中生成所述第一气体压力，以使得所述第一晶圆的内环从所述第一卡盘突出；以及

通过所述第一卡盘的对应于所述第一晶圆的中环和外环的区域中的多个通风孔疏散气体，以使得所述第一晶圆的中环和外环附接在所述第一卡盘上。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，操作(ii)包括：

停止通过所述第一卡盘的对应于所述第一晶圆的中环的区域中的多个通风孔疏散气体，以使得所述第一晶圆的内环与所述第一卡盘之间的空间中的气体填充到所述第一晶圆的中环与所述第一卡盘之间的空间中，以生成第二气体压力；以及

在至少基于所述膨胀率所确定的时间段内维持所述第二气体压力，以使得所述第一晶圆的中环在所述第二气体压力的作用下产生变形。