[发明专利]晶圆键合设备及检测方法

说明书

本申请实施例公开了一种晶圆键合设备及检测方法，该设备中第一卡盘上设置有至少三个检测元件和调节元件，以利用第一卡盘上的多个检测元件去检测各检测元件所在位置处第一卡盘和第二卡盘之间的距离，并利用与检测元件一一对应的调节元件去调节第一卡盘和第二卡盘之间的距离，从而调节第一卡盘和第二卡盘的平行度，其中，至少三个检测元件不在同一直线上，因此，当至少三个元件检测到的第一卡盘和第二卡盘之间的距离相等时，即可保证晶圆键合设备中上下卡盘相互平行。由此可见，本申请实施例中的晶圆键合设备，可以利用至少三个检测元件以及至少三个调节元件，使得晶圆键合设备中上下卡盘之间具有良好的平行度。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，尤其涉及一种晶圆键合设备及检测方法。

背景技术

随着晶圆键合技术的不断发展，使得应用该种技术的3D(即，Three-dimensional，简称3D)集成电路和微机械系统也不断的改进，其中，晶圆键合技术是将固定在上卡盘上的上部晶圆(即载体晶圆)，与固定在下卡盘上的下部晶圆(即器件晶圆)紧密粘合在一起的技术。

如图1和图2所示，在两片晶圆进行键合的过程中，其中一个晶圆固定不动，另一个晶圆逐渐靠近该晶圆，当两晶圆之间距离50um时，晶圆键合设备用顶针Striker顶住固定在上卡盘上1上的上部晶圆3的中间位置，使得晶圆3的中间区域与固定在下卡盘2上的下部晶圆4的中间区域先接触，产生键合波，该键合波从中间向两边缘扩散将上下两晶圆结合起来。如果这时上下两个卡盘的相对平行度好，如图1所示，则键合波向两边缘扩散的速度一致，两晶圆的对准精度较高，从而使得上述两晶圆键合质量好；如果这时上下两个卡盘的相对平行度不好，如图2所示，则键合波向两边缘扩散的速度不一致，从而使的两晶圆的对准精度较差，甚至可能使两晶圆错开，出现滑片的问题。

因此，如何在晶圆键合过程中，使得两个卡盘之间具有良好的平行度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种晶圆键合设备及检测方法，以使得晶圆键合设备中第一卡盘和第二卡盘之间具有良好的平行度。

为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种晶圆键合设备，包括：

相对设置的第一卡盘和第二卡盘，所述第一卡盘用于固定第一晶圆，所述第二卡盘用于固定第二晶圆；

位于所述第一卡盘上的至少三个检测元件，所述检测元件用于检测该检测元件所在位置处所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，其中，所述至少三个检测元件不全在同一直线上；

至少三个调节元件，所述调节元件与所述检测元件一一对应，用于调节所述调节元件所在位置处，第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离，以调节所述第一卡盘和所述第二卡盘的平行度。

可选的，所述检测元件位于所述第一卡盘朝向所述第二卡盘一侧的表面，所述调节元件位于所述第一卡盘背离所述第二卡盘一侧的表面。

可选的，所述第一卡盘包括第一部分和第二部分，所述第一部分用于放置第一晶圆，所述第二部分用于设置检测元件，其中，所述第一部分和所述第二部分不交叠。

可选的，所述检测元件为精密型激光位移传感器。

可选的，所述调节元件为马达。

可选的，所述第一卡盘为下卡盘。

可选的，所述晶圆键合设备还包括：

控制元件，所述控制元件用于基于所述检测元件的检测结果，控制所述调节元件，调节所述调节元件所在位置处，所述第一卡盘和所述第二卡盘之间的距离。

一种检测方法，应用于上述任一项所述的晶圆键合设备，该方法包括：