[发明专利]晶圆键合方法及晶圆键合装置

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆键合方法及晶圆键合装置。所述晶圆键合方法包括如下步骤：获取第一晶圆与第二晶圆之间的形变差异，所述第一晶圆的形变大于所述第二晶圆的形变；以所述第一晶圆与所述第二晶圆相对的方式分别吸附所述第一晶圆和所述第二晶圆，并根据所述形变差异调整吸附所述第二晶圆的吸附力；施加外力于所述第一晶圆，以键合所述第一晶圆和所述第二晶圆。本发明能够提高键合过程中的对准精度，改善键合质量。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆键合方法及晶圆键合装置。

背景技术

随着平面型闪存存储器的发展，半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年，平面型闪存的发展遇到了各种挑战：物理极限、现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。在此背景下，为解决平面闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本，各种不同的三维(3D)闪存存储器结构应运而生，例如3D NOR(3D或非)闪存和3D NAND(3D与非)闪存。

其中，3D NAND以其小体积、大容量为出发点，将储存单元采用三维模式层层堆叠的高度集成为设计理念，生产出高单位面积存储密度，高效存储单元性能的存储器，已经成为新兴存储器设计和生产的主流工艺。

键合工艺是3D NAND等半导体器件制造过程中重要的工艺步骤之一。通过键合工艺可以将两个或者多个功能相同或者不同的芯片进行三维集成，从而大幅度减小芯片研发与制造周期，缩短芯片之间的金属互联线长度，减小半导体器件的发热、功耗和延迟。但是，当前的键合工艺中，由于上下晶圆的对准精度较差，导致键合效果较差，从而不利于半导体器件性能的提高。

因此，如何提高键合过程中两片晶圆之间的对准精度，从而改善键合质量，提高键合后半导体器件的性能，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种晶圆键合方法及晶圆键合装置，用于解决当前晶圆键合过程中两片晶圆之间的对准精度较差的问题，从而改善键合质量，提高键合后半导体器件的性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种晶圆键合方法，包括如下步骤：

获取第一晶圆与第二晶圆之间的形变差异，所述第一晶圆的形变大于所述第二晶圆的形变；

以所述第一晶圆与所述第二晶圆相对的方式分别吸附所述第一晶圆和所述第二晶圆，并根据所述形变差异调整吸附所述第二晶圆的吸附力；

施加外力于所述第一晶圆，以键合所述第一晶圆和所述第二晶圆。

可选的，所述形变差异为弯曲度差异；获取第一晶圆与第二晶圆之间的形变差异的具体步骤包括：

获取第一晶圆的第一弯曲度、以及第二晶圆的第二弯曲度；

根据所述第一弯曲度和所述第二弯曲度获取所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的弯曲度差异。

可选的，以所述第一晶圆与所述第二晶圆相对的方式分别吸附所述第一晶圆和所述第二晶圆，并根据所述形变差异调整吸附所述第二晶圆的吸附力的具体步骤包括：

吸附所述第一晶圆于第一卡盘、并以所述第二晶圆朝向所述第一晶圆的方式吸附所述第二晶圆于第二卡盘；

根据所述弯曲度差异调整所述第二卡盘吸附所述第二晶圆的所述吸附力。

可选的，根据所述弯曲度差异异调整所述第二卡盘吸附所述第二晶圆的所述吸附力的具体步骤包括：

根据所述弯曲度差异调整所述第二卡盘吸附所述第二晶圆的真空度。

可选的，根据所述弯曲度差异异调整所述第二卡盘吸附所述第二晶圆的真空度的具体步骤包括：

建立一映射关系表，所述映射关系表中包括多个预设弯曲度、以及与多个所述预设弯曲度分别对应的多个预设真空度；