[发明专利]晶圆对托盘调平方法及装置

说明书

本发明提供了一种晶圆对托盘调平方法及装置，该方法包括：使不共线的至少三个位移传感器的触端处于和下托盘的上承载面共面的目标平面内，将位移传感器的传感数值置零以校准位移传感器；驱动位移传感器伸出，至其触端接触到位于下托盘上方的上托盘的下承载面，分别获取位移传感器的传感数值；根据位移传感器对应的传感数值，判断上承载面与下承载面是否平行；在判断上承载面与下承载面不平行时，驱动下托盘或上托盘进行相对高度的调节，以使上承载面与下承载面平行。基于本发明的技术方案，位移传感器的直接接触式测量，其精度能够达到3μm以内，具有高精度的优点，并且不受其他环境因素的影响，简单直接。

技术领域

本发明涉及晶圆键合调平技术领域，特别地涉及一种晶圆对托盘调平方法及装置。

背景技术

随着对芯片功能的需求不断提高，通过缩小晶体管尺寸来提高性能的方式愈发困难，因此集成电路技术逐渐由2D平面向3D集成方向发展。在3D集成技术中，晶圆级键合是实现该技术中最为重要的一个环节，而晶圆级键合首先就需要保证两个相对的晶圆托盘保持平行。

目前的设备厂商，大多采用的是上托盘吹气反馈压力的方式检测两个托盘间的距离，依次判断是否平行。这种方式对于间距要求比较近，且流体测量的方式精度难以保证。

因此，针对半导体晶圆级封装流程的晶圆堆叠工艺过程中的托盘平行要求，本发明提出一种晶圆对托盘调平方法及装置。

发明内容

针对上述现有技术中存在的托盘平行检测、调整手段的局限性以及精度难以保证的问题，本申请提出了一种晶圆对托盘调平方法及装置。

第一方面，本发明提出了一种晶圆对托盘调平方法，包括：

使不共线的至少三个位移传感器的触端处于和下托盘的上承载面共面的目标平面内，将所述位移传感器的传感数值置零以校准所述位移传感器；

驱动所述位移传感器伸出，至其触端接触到位于所述下托盘上方的上托盘的下承载面，分别获取所述位移传感器的传感数值；

根据所述位移传感器对应的所述传感数值，判断所述上承载面与所述下承载面是否平行；

在判断所述上承载面与所述下承载面不平行时，驱动所述下托盘或所述上托盘进行相对高度的调节，以使所述上承载面与所述下承载面平行。

在一个实施方式中，使不共线的至少三个位移传感器的触端处于和下托盘的上承载面共面的目标平面内，包括：

将校准工具放置在下托盘的上承载面上，使校准工具的下表面与所述上承载面贴合并共面；

使位移传感器由所述下托盘的下方伸出，至其顶部的触端接触到所述校准工具的下表面，取走所述校准工具。

在一个实施方式中，判断所述上承载面与所述下承载面是否平行，包括：

将至少三个所述位移传感器对应的至少三个所述传感数值进行数值大小比对，获得比对结果；

若所述比对结果满足平行条件，则判断为所述上承载面与所述下承载面平行，所述平行条件为所述传感数值的大小一致或两两之间的最大差值不大于预设值；

否则，判断为所述上承载面与所述下承载面不平行。

在一个实施方式中，驱动所述下托盘或所述上托盘进行相对高度的调节，以使所述上承载面与所述下承载面平行，包括：

根据所述传感数值两两之间的差值大小情况，确定分别与所述位移传感对应设置的多个升降驱动件中相应的目标驱动件的调节值；

使所述目标驱动件根据所述调节值带动所述下托盘或所述上托盘上升或下降，以使所述上承载面与所述下承载面平行。

在一个实施方式中，使所述目标驱动件根据所述调节值带动所述下托盘上升或下降之后，还包括：