[发明专利]晶圆对准方法

说明书

本发明提供一种晶圆对准方法，包括：提供对准设备，对准设备至少包括两个对准单元，每个对准单元包括间隔设置且同步运动的低倍镜头组和高倍镜头组，低倍镜头组和高倍镜头组之间的距离为晶圆上的相邻的两个对准标记之间距离的整数倍；低倍镜头组搜寻至正对第一晶圆上的一对准标记，同时高倍镜头组与第一晶圆上的另一对准标记正对并拍摄其图片；低倍镜头组搜寻至正对第二晶圆上的一对准标记，同时高倍镜头组与第二晶圆上的另一对准标记正对并拍摄其图片；以高倍镜头组拍摄图片为依据，调整第一晶圆和第二晶圆的相对位置实现对准。低倍镜头组视野范围大快速搜寻到对准标记，高倍镜头组拍摄清晰度高，提高晶圆对准效率的同时提升了对准精度。

技术领域

本发明属于半导体领域，具体涉及一种晶圆对准方法。

背景技术

随着半导体集成电路的集成度越来越高，芯片中晶体管的集成度逐渐达到上限，因此出现了3D集成电路(integrated circuit，IC)技术。3D集成电路被定义为一种系统级集成结构，3D集成电路通过键合工艺实现多个芯片之间的垂直互连，增加了芯片的空间，提高了晶体管的集成度，同时还能提高集成电路的工作速度，降低集成电路的功耗。目前，3D集成电路技术已成为集成电路设计的重要方向之一。

晶圆与晶圆的键合是实现3D集成电路的关键技术，晶圆键合技术中，晶圆键合对准精度是重要的表征参数。晶圆键合的对准精度缺陷会严重影响工艺的后段制程，更进一步会影响电路的连接，会降低晶圆的良率。晶圆水平上的Cu-Cu键合作为3D IC中的一项关键技术，在高端产品上的有重要的应用趋势。在Cu-Cu(铜对铜)键合中，晶圆键合的精度尤其关键，直接影响工艺的电路连接和功能性。

对准过程中，对准镜头先搜寻晶圆上的对准标记，搜寻到后(即晶圆上的对准标记在对准镜头的视野范围内)再进行精确对准以便后续键合。

对准镜头选用高倍镜头时，高倍镜头对应的视野范围小，需要逐步移动对准镜头花费较长时间才能搜寻到晶圆上的对准标记，之后进行精确对准时高倍镜头倒是清晰度高利于精确对准。

对准镜头选用低倍镜头时，低倍镜头对应视野范围大，晶圆上的对准标记很容易落入低倍镜头对应的视野范围中，因此在较短时间内就能搜寻到晶圆上的对准标记，但是之后进行精确对准时低倍镜头清晰度低不利于精确对准。

因此，目前对准过程中，对准镜头总是不能同时兼顾对准效率和对准精度。

发明内容

本发明的目的在于提高晶圆对准效率的同时提升对准精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种晶圆对准方法，包括：

提供对准设备，所述对准设备至少包括两个对准单元，每个所述对准单元包括间隔设置且同步运动的低倍镜头组和高倍镜头组，所述低倍镜头组和高倍镜头组之间的距离为待对准的第一晶圆和第二晶圆上的相邻的两个对准标记之间距离的整数倍；

所述低倍镜头组搜寻至正对第一晶圆上的一对准标记，同时所述高倍镜头组与所述第一晶圆上的另一对准标记正对，所述高倍镜头组拍摄所述第一晶圆上的另一对准标记的图片；

所述低倍镜头组搜寻至正对第二晶圆上的一对准标记，同时所述高倍镜头组与所述第二晶圆上的另一对准标记正对，所述高倍镜头组拍摄所述第二晶圆上的另一对准标记的图片；

以所述高倍镜头组拍摄图片为依据，调整所述第一晶圆和第二晶圆的相对位置，以实现对准。

进一步的，所述低倍镜头组包括正对设置的上低倍镜头和下低倍镜头，所述高倍镜头组包括正对设置的上高倍镜头和下高倍镜头。

进一步的，上低倍镜头和下低倍镜头上下对准后锁定，上高倍镜头和下高倍镜头上下对准后锁定。