[實用新型]晶圓鍵合對準裝置

有效

• 申請號: 202122046251.1
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN215834508U
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王念;吳星鑫
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 田婷

本實用新型提供一種晶圓鍵合對準裝置，包括：第一卡盤和第二卡盤，二者具有重合的中心軸；固定臺，第二卡盤設置于固定臺；至少兩個調整裝置，每個調整裝置包括第一調整部和第二調整部；第二調整部間隔設置于固定臺的周圈，且相對于固定臺沿第二卡盤朝向第一卡盤的方向往返移動；每個第一調整部可移動的設置于一個對應的第二調整部，每個所述第一調整部向靠近或遠離所述中心軸的方向移動。通過調整裝置可調整晶圓相對卡盤的位置，使第一晶圓與第一卡盤對準，第二晶圓與第二卡盤對準，提高了晶圓與卡盤的對準精度，降低了晶圓扭曲度，避免鍵合過程中微滑片；第一卡盤和第二卡盤均不用開孔，真空分布更均勻。

技術領域

本實用新型屬于集成電路制造技術領域，具體涉及一種晶圓鍵合對準裝置。

背景技術

晶圓鍵合是指將兩片或多片平整的晶圓面對面貼合起來，并施加以一定的壓力、溫度、電壓等外部條件，使兩表面間的鍵合能達到一定強度，而使這兩片晶圓結為一體，能有效增加單位面積內的器件數量。

如圖1a、圖1b所示，常規鍵合工藝中，第一卡盤04通過裝載針06的升降吸附第一晶圓03，第二晶圓02固定在第二卡盤01上。在兩晶圓(第一晶圓03和第二晶圓02)對準后，位于第一卡盤04中心區域的頂針05向下施壓給第一晶圓03，使第一晶圓03產生向下彎曲形變。第二卡盤01為可形變卡盤，由氣壓控制帶動第二晶圓02向上完成形變，當第二晶圓移動到一定距離后，兩晶圓的中心開始接觸，隨后向四周開始延展接觸，鍵合波由中心向四周擴展完成晶圓鍵合。

理想狀態下，第一晶圓03和第二晶圓02的上下對準，第一卡盤04的中心軸與第一晶圓03的中心軸重合，第二晶圓02的中心軸和第二卡盤01的中心軸重合。但實際工藝中，由于機械手臂傳送晶圓到對應卡盤上的傳送誤差，會導致晶圓的中心軸和對應卡盤的中心軸不重合，導致作用在兩晶圓接觸點上的兩個力存在角度差(不共線)，致使兩晶圓鍵合扭曲度異常甚至微滑片。因此無法滿足高精度的對位，鍵合精度無法達到更高的要求。同時由于鍵合波不是從晶圓的圓心開始移動，也會使晶圓邊緣區域的扭曲度變差。

而且，裝載針06(如圖1b)穿孔通過第一卡盤和/或第二卡盤，裝載針占據空間，而且穿孔影響第一卡盤和/或第二卡盤的密封(完整性)。例如穿孔部位因為有孔影響了第一卡盤和/或第二卡盤的真空吸附分布結構。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種晶圓鍵合對準裝置，提高了晶圓與卡盤的對準精度，降低了晶圓扭曲度，避免鍵合過程中微滑片；第一卡盤和第二卡盤均不用開孔，真空分布更均勻。

本實用新型提供一種晶圓鍵合對準裝置，包括：

第一卡盤和第二卡盤，所述第一卡盤和所述第二卡盤平行設置且具有重合的中心軸；

固定臺，所述第二卡盤設置于所述固定臺；

至少兩個調整裝置，每個所述調整裝置包括第一調整部和第二調整部；所述第二調整部間隔設置于所述固定臺的周圈，且相對于所述固定臺沿所述第二卡盤朝向所述第一卡盤的方向往返移動；每個所述第一調整部可移動的設置于一個對應的所述第二調整部，每個所述第一調整部向靠近或遠離所述中心軸的方向移動。

進一步的，每個所述第一調整部向靠近所述中心軸的方向移動到各自的預設位置，實現將要被夾緊的晶圓與所述第一卡盤或所述第二卡盤的對準。

進一步的，所述預設位置通過輔助基片獲得，所述輔助基片與將要被夾緊的晶圓尺寸相同；所述輔助基片上具有標記，所述標記與所述第一調整部對應分布；所述輔助基片與所述第一卡盤對準的狀態下，保持所述輔助基片靜止，所述第一調整部向靠近或遠離所述中心軸的方向移動到各自對應的所述標記的位置，所述標記的位置即為所述預設位置，保存每個所述第一調整部的預設位置的信息。

進一步的，所述調整裝置有兩個，其中的兩個所述第一調整部設置在預夾緊晶圓的一直徑的兩側。