CN103077904B - 一种键合机台装置与键合对准的方法 - Google Patents

一种键合机台装置与键合对准的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半导体制造键合技术,具体涉及一种键合机台装置与键合对准的方法。包括将顶部对准相机和底部对准相机分别与标准对准标识对准；将顶部卡盘对准标识与底部对准相机对准，将底部卡盘对准标识与顶部对准相机对准；将顶部晶圆对准标识与顶部卡盘对准标识对准；底部晶圆对准标识与底部卡盘对准标识对准；顶部晶圆对准标识与底部对准相机对准，将底部晶圆对准标识与顶部对准相机对准；对准后的顶部晶圆与底部晶圆进行键合。通过本发明实质上减少了卡盘是否对准这个未知参数，使晶圆对准更加精确，从而解决键合过程中对准度低导致影像传感器良品率低与对准时间长的问题，进而提高影像传感器的良品率，减少整个键合工艺的时间，提高生产效率。

Description

一种键合机台装置与键合对准的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造键合技术,具体涉及一种键合机台装置与键合对准的方法。
背景技术
在背照式影像传感器制造工艺中在器件晶圆与逻辑晶圆键合后以及器件晶圆背面减薄后需要进行添加金属遮蔽层和滤光片等步骤。背面减薄工艺过程中会带来使器件晶圆上的对准标识去除导致影响光刻的精准度的问题，机械对准正负五十微米的最大容许误差可能导致光刻机发生错误，很大程度上造成了影像传感器良品率的损失以及增加工艺时间的问题。
现有技术中对准方式为首先通过键和机台内建的标准对准标记使顶部对准相机和顶部对准相机与标准对准标记对准，之后将底部卡盘上的底部晶圆与顶部对准相机对准，再将顶部卡盘上的顶部晶圆与底部对准相机对准，对准完成后对顶部晶圆与底部晶圆进行键合，但是这种方式存在对准精度上不够精准，亟待改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种键合机台装置与键合对准的方法来解决现有技术中键合过程中对准度低导致影像传感器器良品率低与对准时间长的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种键合机台对准的方法，包括以下步骤：
步骤一，将键合机台上的顶部对准相机与键合机台上的标准对准标识对准，将底部对准相机与所述键合机台上的标准对准标识对准；
步骤二，移动键合机台上的顶部卡盘将所述顶部卡盘上设有的顶部卡盘对准标识与底部对准相机对准，移动键合机台上的底部卡盘将所述底部卡盘上设有的底部卡盘对准标识与顶部对准相机对准；
步骤三，将顶部晶圆固定在所述顶部卡盘上，将所述顶部晶圆上设有的顶部晶圆对准标识与顶部卡盘对准标识对准；将底部晶圆固定在键合机台上的底部卡盘上，将所述底部晶圆上设有的底部晶圆对准标识与底部卡盘对准标识对准；
步骤四，移动顶部卡盘将顶部晶圆对准标识与底部对准相机对准，移动底部卡盘将底部晶圆对准标识与顶部对准相机对准；
步骤五，将对准后的顶部晶圆与底部晶圆进行键合。
本发明的有益效果是：在使用本发明对准方法后，由于顶部卡盘上设有顶部卡盘对准标识，底部卡盘上设有底部卡盘对准标识，在将底部卡盘与顶部对准相机对准，顶部卡盘与底部对准相机对准后，并将顶部卡盘与顶部晶圆对准，底部卡盘与底部晶圆对准，实质上减少了卡盘是否对准这个未知参数，使晶圆对准更加精确，从而解决键合过程中对准度低导致影像传感器器良品率低与对准时间长的问题，进而提高影像传感器的良品率，减少整个键合工艺的时间，提高生产效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述键合机台上的标准对准标识设置在顶部对准相机与底部对准相机之间。
进一步，所述顶部晶圆对准标识设置在顶部晶圆需要进行键合的表面上，所述底部晶圆对准标识设置在底部晶圆需要进行键合的表面上。
进一步，所述顶部卡盘和底部卡盘上均设有晶圆固定装置。
进一步，所述步骤三中,在所述顶部卡盘上的顶部卡盘对准标识与底部对准相机已经对准的情况下,放上顶部晶圆,调节顶部晶圆位置使顶部晶圆对准标识与底部对准相机对准，在所述底部卡盘上的底部卡盘对准标识与顶部对准相机已经对准的情况下,放上底部晶圆,调节底部晶圆位置使底部晶圆对准标识与顶部对准相机对准。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过顶部卡盘与底部卡盘上添加的晶圆固定装置12，能使顶部卡盘对准标识与顶部晶圆对准标识对准，底部卡盘对准标识与底部晶圆对准标识对准，进一步提高了对准精度。
一种根据键合机台对准的方法的键合机台装置，包括顶部对准相机、底部对准相机、顶部卡盘、底部卡盘和处理控制控制器，所述顶部对准相机、底部对准相机、顶部卡盘、底部卡盘分别与处理控制器相连接,所述顶部对准相机与底部对准相机面对设置，所述顶部卡盘与底部卡盘置于所述顶部对准相机与底部对准相机之间，所述顶部卡盘上设有顶部卡盘对准标识，所述底部卡盘上设有底部卡盘对准标识；所述处理控制器用于控制顶部卡盘和底部卡盘移动进行对准，还用于控制顶部对准相机和底部对准相机进行对准。
本发明的有益效果是：在通过本发明键合机台装置中在顶部卡盘上设置顶部卡盘对准标识,在底部卡盘上设置底部卡盘对准标识,使对准过程更加精确，从而解决键合过程中对准度低导致影像传感器器良品率低与对准时间长的问题，进而提高影像传感器的良品率，以及减少整个键合工艺的时间，提高生产效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述顶部卡盘与底部卡盘上均设有晶圆固定装置；
采用上述进一步方案的有益效果是：通过晶圆固定装置使顶部卡盘对准标识与顶部晶圆对准标识对准精度提高，底部卡盘对准标识与底部晶圆对准标识对准精度提高，进一步提高顶部晶圆与底部晶圆的对准精度。
进一步，所述顶部卡盘上的顶部卡盘对准标识的形状为方框形或十字形，所述底部卡盘上的底部卡盘对准标识的形状为十字形或方框形，所述十字形内接于所述方框形；
进一步，所述顶部卡盘上的顶部卡盘对准标识的形状与底部卡盘上的底部卡盘对准标识的形状互补。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过互补形的图案，能使对准的效率更高，进一步减少对准工艺消耗时间，进而减少键合工艺消耗时间，进一步提高生产效率。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明装置结构图。
附图中，各标号所代表的部件如下：
1、顶部对准相机，2、底部对准相机，3、顶部卡盘，4、底部卡盘，5、处理控制器，6、顶部卡盘对准标识，7、底部卡盘对准标识，8、顶部晶圆，9、底部晶圆，10、顶部晶圆对准标识，11、底部晶圆对准标识，12、晶圆固定装置12。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，为本发明方法流程图，其具体步骤如下：
步骤101，将键合机台上的顶部对准相机与键合机台上的标准对准标识对准，将底部对准相机与所述键合机台上的标准对准标识对准；
步骤102，移动键合机台上的顶部卡盘将所述顶部卡盘上设有的顶部卡盘对准标识与底部对准相机对准，移动键合机台上的底部卡盘将所述底部卡盘上设有的底部卡盘对准标识与顶部对准相机对准；
步骤103，将顶部晶圆固定在所述顶部卡盘上，将所述顶部晶圆上设有的顶部晶圆对准标识与顶部卡盘对准标识对准；将底部晶圆固定在键合机台上的底部卡盘上，将所述底部晶圆上设有的底部晶圆对准标识与底部卡盘对准标识对准；
步骤104，移动顶部卡盘将顶部晶圆对准标识与底部对准相机对准，移动底部卡盘将底部晶圆对准标识与顶部对准相机对准；
步骤105，将对准后的顶部晶圆与底部晶圆进行键合。
所述键合机台上的标准对准标识设置在顶部对准相机1与底部对准相机2之间，所述顶部晶圆对准标识10设置在顶部晶圆8需要进行键合的表面上，所述底部晶圆对准标识11设置在底部晶圆9需要进行键合的表面上，所述顶部卡盘3和底部卡盘4上均设有晶圆固定装置12，所述步骤三中,在所述顶部卡盘3上的顶部卡盘对准标识6与底部对准相机2已经对准的情况下,放上顶部晶圆8,调节顶部晶圆8位置使顶部晶圆对准标识10与底部对准相机2对准，在所述底部卡盘4上的底部卡盘对准标识7与顶部对准相机1已经对准的情况下,放上底部晶圆9,调节底部晶圆9位置使底部晶圆对准标识11与顶部对准相机1对准。
图2为本发明装置结构图，包括顶部对准相机1、底部对准相机2、顶部卡盘3、底部卡盘4和处理控制控制器5，所述顶部对准相机1、底部对准相机2、顶部卡盘3、底部卡盘分4别与处理控制器5相连接,所述顶部对准相机1与底部对准相机2面对设置，所述顶部卡盘3与底部卡盘4置于所述顶部对准相机1与底部对准相机2之间，所述顶部卡盘3上设有顶部卡盘对准标识6，所述底部卡盘4上设有底部卡盘对准标识7；所述处理控制器5用于控制顶部卡盘3和底部卡盘4在移动进行对准，还用于控制顶部对准相机1和底部对准相机2进行对准。
所述顶部卡盘3与底部卡盘4上均设有晶圆固定装置12；所述顶部卡盘3上的顶部卡盘对准标识6的形状为方框形或十字形，所述底部卡盘4上的底部卡盘对准标识7的形状为十字形或方框形，所述十字形内接于所述方框形；所述顶部卡盘3上的顶部卡盘对准标识6的形状与底部卡盘4上的底部卡盘对准标识7的形状互补。
当十字形正好内接与方框形中时，即为对准状态，通过使用互补图案对准，实质上增加了对准的精度。
通过晶圆固定装置12使顶部卡盘对准标识6与顶部晶圆对准标识10对准精度提高，底部卡盘对准标识7与底部晶圆对准标识11对准精度提高，能提高顶部晶圆8与底部晶圆9的对准精度。
通过互补形的图案，能使对准的效率更高，减少对准工艺消耗时间，进而减少键合工艺消耗时间，提高生产效率。
由于在顶部卡盘3上设有顶部卡盘对准标识6，底部卡盘4上设有底部卡盘对准标识7，在将底部卡盘4与顶部对准相机1对准，顶部卡盘3与底部对准相机2对准后，并将顶部卡盘3与顶部晶圆8对准，底部卡盘4与底部晶圆9对准，实质上减少了卡盘是否对准这个未知参数，使对准过程更加精确，从而解决键合过程中对准度低导致影像传感器器良品率低与对准时间长的问题，进而提高影像传感器的良品率，以及减少整个键合工艺的时间，提高生产效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种键合机台对准的方法，其特征是：包括以下步骤，
步骤一，将键合机台上的顶部对准相机与键合机台上的标准对准标识对准，将底部对准相机与所述键合机台上的标准对准标识对准；
步骤二，移动键合机台上的顶部卡盘将所述顶部卡盘上设有的顶部卡盘对准标识与底部对准相机对准，移动键合机台上的底部卡盘将所述底部卡盘上设有的底部卡盘对准标识与顶部对准相机对准；
步骤三，将顶部晶圆固定在所述顶部卡盘上，将所述顶部晶圆上设有的顶部晶圆对准标识与顶部卡盘对准标识对准；将底部晶圆固定在键合机台上的底部卡盘上，将所述底部晶圆上设有的底部晶圆对准标识与底部卡盘对准标识对准；
步骤四，移动顶部卡盘将顶部晶圆对准标识与底部对准相机对准，移动底部卡盘将底部晶圆对准标识与顶部对准相机对准；
步骤五，将对准后的顶部晶圆与底部晶圆进行键合。
2.根据权利要求1所述的一种键合机台对准的方法,其特征是:所述键合机台上的标准对准标识设置在顶部对准相机与底部对准相机之间。
3.根据权利要求1所述的一种键合机台对准的方法,其特征是:所述顶部晶圆对准标识设置在顶部晶圆需要进行键合的表面上，所述底部晶圆对准标识设置在底部晶圆需要进行键合的表面上。
4.根据权利要求1所述的一种键合机台对准的方法,其特征是:所述顶部卡盘和底部卡盘上均设有晶圆固定装置。
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