CN108711560B - 一种晶圆键合工艺的改进方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种晶圆键合工艺的改进方法，包括以下步骤：获取第一时间段中的晶圆键合数据；采用分段式移动数据获取气泡异常比；根据所述异常比的比值判断键合设备的性能。本发明采用分段式移动数据方法对所述晶圆键合数据进行分析，纯系统操作，避免人为的误差，准确度高；且本发明能大量减少相关工程师工作时间，使工程人员可以投入到其他工作中，提高生产效率。本发明中可以随时且快速地得到各种类型气泡的状况，以便及时判断键合设备的性能；当所述键合设备出现异常时，本系统可以及时的做出判断，并发出停止所述键合设备运行的信号，以便减少被异常键合设备影响的晶圆，从而减少晶片被损坏带来的损失，具有很高的经济价值。

Description

一种晶圆键合工艺的改进方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别涉及一种晶圆键合工艺的改进方法。
背景技术
现有技术中，连接晶圆采用的键合技术，是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理，在一定条件下直接结合，通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。键合技术能使连接界面保持纯净，避免杂质污染，符合现代微电子材料、光电材料及奈米等级微机电系统器件的严格制作要求，常用的键合技术有阳极键合、共晶键合、熔融键合以及金属扩散键合等。
随着半导体制造技术的发展，键合技术也面临着越来越多的挑战，其中就包括无法在扫描时对键合区域的间隙及气泡进行管控；无法灵活且及时地得到各种缺陷的情况，难以及时判断键合设备的性能；从而无法及时发现键合设备的异常，导致损伤大量的晶圆，经济损失严重。
因此，急需提供一种晶圆键合工艺的改进方法，以解决现有技术中难以及时判断键合设备的性能；从而无法及时发现键合设备的异常，导致损伤大量的晶圆，经济损失严重的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆键合工艺的改进方法，以解决现有技术中难以及时判断键合设备的性能；从而无法及时发现键合设备的异常，导致损伤大量的晶圆，经济损失严重的问题。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种晶圆键合工艺的改进方法，包括以下步骤：
S1：获取第一时间段中的晶圆键合数据；
S2：采用分段式移动数据获取气泡异常比；
S3：根据所述异常比的比值判断键合设备的性能。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，所述晶圆键合数据包括晶圆键合的原始数据和异常数据；
所述原始数据为设定区间内键合晶圆的总数，异常数据为设定区间内气泡超标的键合晶圆的数量。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，所述设定区间为所述键合设备从开启至停止的工作区间。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，S2中，所述分段式移动数据方法包括：
当天有0个区间，所述键合设备当天没有开启工作，则所述异常比为0。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，S2中，所述分段式移动数据方法包括：
当天有1个区间，当所述原始数据大于等于设定值，当天所述异常比的基数为当天的原始数据；当所述原始数据小于设定值，往前一天累积直至设定值都没有出现停止所述键合设备的情况，则累积至设定值作为当天所述异常比的基数；反之往前一天累积过程中，累积未至设定值时出现停止所述键合设备，则当天所述异常比的基数为当天的原始数据累积前一天最后一次开启所述键合设备后的原始数据之和。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，S2中，所述分段式移动数据方法包括：
当天有2个区间，当后区间的原始数据为0，判断前区间的原始数据，判断方法与当天只有1个区间的情况相同；当后区间的原始数据大于0，则前区间的原始数据累积至前一天，当天所述异常比的基数为后区间的原始数据。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，S2中，所述分段式移动数据方法包括：
当天至少有3个区间，将第一次原始数据大于0的区间称为前区间，最后一个区间称为后区间，剩余中间所有区间称为中间区间；
当所述后区间的原始数据小于设定值，则当天所述异常比的基数为后区间和中区间的原始数据之和，前区间的原始数据累积至前一天；
当所述后区间的原始数据大于等于设定值，则当天所述异常比的基数为后区间的原始数据，前区间和中区间的原始数据累积至前一天。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，所述异常比为所述异常数据与当天所述异常比的基数的比值。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，判断晶圆键合异常数据标准和异常比标准的方法包括采用统计过程控制工具。
可选的，在所述晶圆键合工艺的改进方法中，在执行S3之后，还包括以下步骤：判断结果为所述异常比高于、等于或低于标准值，所述异常比高于所述标准值时，所述统计过程控制发出信号，提示关闭所述键合设备；否则不发出信号。
在本发明所提供的晶圆键合工艺的改进方法中，包括以下步骤：获取第一时间段中的晶圆键合数据；采用分段式移动数据获取气泡异常比；根据所述异常比的比值判断键合设备的性能。本发明采用分段式移动数据方法对所述晶圆键合数据进行分析，纯系统操作，避免人为的误差，准确度高；且本发明能大量减少相关工程师的工作时间，使工程人员可以投入到其他工作中，提高生产效率。
进一步的，本发明中可以随时且快速地得到各种类型气泡的状况，以便及时判断键合设备的性能；当所述键合设备出现异常时，本系统可以及时的做出判断，并发出停止所述键合设备运行的信号，以便减少被异常键合设备影响的晶圆，从而减少晶片被损坏带来的损失，具有很高的经济价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的晶圆键合工艺改进方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的情况三中当天异常比基数的分析图；
图3为本发明实施例提供的情况四中当天异常比基数的分析图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例提供的晶圆键合工艺改进方法的流程图；图2为本发明实施例提供的情况三中当天异常比基数的分析图；图3为本发明实施例提供的情况四中当天异常比基数的分析图。
如图1所示，本发明提供了一种晶圆键合工艺的改进方法，包括以下步骤：
S1：获取第一时间段中的晶圆键合数据；
S2：采用分段式移动数据获取气泡异常比；
S3：根据所述异常比的比值判断键合设备的性能。
S1中，扫描的数据传入数据库，所述异常比通过获取所述数据库中的数据计算得到。较佳的，所述数据库存储12个月的数据，数据包括所述晶圆键合数据、异常比及趋势等。S2中，所述气泡为键合晶圆之间没有完全贴合的空间，包括内部的密封空间和边缘的非密封空间。
在本发明提供的所述晶圆键合工艺的改进方法中，相比现有技术具有显著的进步。
第一：本发明在准确度上得到了提升，采用分段式移动数据方法对所述晶圆键合数据进行分析，纯系统操作，避免人为的误差，准确度高。
第二：在人力成本上得到降低，能大量减少相关工程师工作时间，使工程人员可以投入到其他工作中，提高工作效率。
第三：在灵活性上得到进步，可以随时且快速地得到各种类型气泡的状况，以便及时判断键合设备的性能。
第四：从经济上得到节约，当所述键合设备出现异常时，本系统可以及时的做出判断，并发出停止所述键合设备运行的信号，以便减少被异常键合设备影响的晶圆，从而减少晶圆被损坏带来的损失；具体的，所述键合设备出现异常时，由于本系统能准确且及时的做出判断并发出停止所述键合设备的信号，平均每次异常可导致约25片晶圆被损坏。按照目前状况，平均每台键合设备每月出现约7次异常以致停机，则本发明每月每台键合设备可减少约175片晶圆被损坏，具有很高的经济价值。
具体的，对于本发明的晶圆键合工艺的改进方法，在步骤S1中，所述晶圆键合数据包括晶圆键合的原始数据和异常数据；所述原始数据为设定区间内键合晶圆的总数，异常数据为设定区间内气泡超标的键合晶圆的数量。具体的，在晶圆键合工艺中，两片键合的晶圆接触面之间会产生气泡，当气泡数超过标准时，键合的晶圆为不合格的晶圆，所有的不合格晶圆的数量之和为异常数据。
所述原始数据和所述异常数据例如可以由数据库存储并调用，所述数据库的设计可以采用现有技术，此处不进行详述。
在一个实施例中，所述第一时间段可以依据实际情况进行设定，例如，可以是5～30天，每天以24小时计算，具体的，可以选择为7天，10天等。
通常的，所述设定区间为所述键合设备从开启至停止的工作区间。具体的，当某天所述键合设备没有开启或停止，则那天的状态延续之前最后一次改变的状态；例如，若之前最后一次改变所述键合设备状态为停止所述键合设备，则该天的状态为一直停止，未开启，没有区间；若之前最后一次改变所述键合设备状态为开启所述键合设备，则该天的状态为一直开启，有一个区间。当某天所述键合设备开启或关闭多次，则开启前不计为区间，只将停止前计为区间。
在本发明提供的所述晶圆键合工艺的改进方法中，步骤S2中，所述分段式移动数据方法包括以下四种情况：
情况一：当天有0个区间，所述键合设备当天没有开启工作，则所述异常比为0。
情况二：当天有1个区间，当所述原始数据大于等于设定值，当天所述异常比的基数为当天的原始数据；当所述原始数据小于设定值，往前一天累积直至设定值都没有出现停止所述键合设备的情况，则累积至设定值作为当天所述异常比的基数；反之往前一天累积过程中，累积未至设定值时出现停止所述键合设备，则当天所述异常比的基数为当天的原始数据累积前一天最后一次开启所述键合设备后的原始数据之和。通常的，所述设定值可以为15～25，例如为18、20、22等。
情况三：如图2所示，当天有2个区间，当后区间的原始数据为0，判断前区间的原始数据，判断方法与当天只有1个区间的情况相同；当后区间的原始数据大于0，则前区间的原始数据累积至前一天，当天所述异常比的基数为后区间的原始数据。
情况四：如图3所示，当天至少有3个区间，将第一次原始数据大于0的区间称为前区间，最后一个区间称为后区间，剩余中间所有区间称为中间区间。
当所述后区间的原始数据小于设定值，则当天所述异常比的基数为后区间和中区间的原始数据之和，前区间的原始数据累积至前一天；当所述后区间的原始数据大于等于设定值，则当天所述异常比的基数为后区间的原始数据，前区间和中区间的原始数据累积至前一天。通常的，所述设定值可以为15～25，例如为18、20、22等。
进一步的，所述异常比为所述异常数据与当天所述异常比的基数的比值。
在本发明提供的所述晶圆键合工艺的改进方法中，判断晶圆键合异常数据标准和异常比标准可以采用统计过程控制工具。所述晶圆键合异常数据指晶圆键合过程气泡值超过标准的键合晶圆的数量值，此标准由统计过程控制工具计算得到；异常比为晶圆键合异常数据与当天所述异常比的基数的比值，当所述异常比超过标准后，则统计过程控制发出停止所述键合设备的信号，此标准也是由统计过程控制工具计算得到；所述统计过程控制又称Statistical Process Control，简称为SPC。
具体的，在执行步骤S3之后，还包括以下步骤：所述统计过程控制判断的结果包括所述异常比高于、等于或低于其标准值，当所述异常比高于所述标准值时，则所述统计过程控制发出信号，提示关闭所述键合设备，以减少晶圆的损失；若所述异常比低于等于所述标准值时，则持续键合工艺，不发出信号。
综上，在本发明所提供的晶圆键合工艺的改进方法，包括以下步骤：获取第一时间段中的晶圆键合数据；采用分段式移动数据获取气泡异常比；根据所述异常比的比值判断键合设备的性能。本发明采用分段式移动数据方法对所述晶圆键合数据进行分析，纯系统操作，避免人为的误差，准确度高；且本发明能大量减少相关工程师工作时间，使工程人员可以投入到其他工作中，提高工作效率。
进一步的，本发明中可以随时且快速地得到各种类型气泡的状况，以便及时判断键合设备的性能；当所述键合设备出现异常时，本系统可以及时的做出判断，并发出停止所述键合设备运行的信号，以便减少被异常键合设备影响的晶圆，从而减少晶片被损坏带来的损失，具有很高的经济价值。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种晶圆键合工艺的改进方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取第一时间段中的晶圆键合数据；
S2：采用分段式移动数据获取气泡异常比；
S3：根据所述异常比的比值判断键合设备的性能；
其中，所述晶圆键合数据包括晶圆键合的原始数据和异常数据；所述原始数据为设定区间内键合晶圆的总数，异常数据为设定区间内气泡超标的键合晶圆的数量；所述设定区间为所述键合设备从开启至停止的工作区间；
S2中，所述分段式移动数据方法包括：
当天有0个区间，所述键合设备当天没有开启工作，则所述异常比为0；
当天有1个区间，当所述原始数据大于等于设定值，当天所述异常比的基数为当天的原始数据；当所述原始数据小于设定值，往前一天累积直至设定值都没有出现停止所述键合设备的情况，则累积至设定值作为当天所述异常比的基数；反之往前一天累积过程中，累积未至设定值时出现停止所述键合设备，则当天所述异常比的基数为当天的原始数据累积前一天最后一次开启所述键合设备后的原始数据之和；
当天有2个区间，当后区间的原始数据为0，判断前区间的原始数据，判断方法与当天只有1个区间的情况相同；当后区间的原始数据大于0，则前区间的原始数据累积至前一天，当天所述异常比的基数为后区间的原始数据；
当天至少有3个区间，将第一次原始数据大于0的区间称为前区间，最后一个区间称为后区间，剩余中间所有区间称为中间区间；当所述后区间的原始数据小于设定值，则当天所述异常比的基数为后区间和中间区间的原始数据之和，前区间的原始数据累积至前一天；当所述后区间的原始数据大于等于设定值，则当天所述异常比的基数为后区间的原始数据，前区间和中间区间的原始数据累积至前一天。
2.如权利要求1所述的晶圆键合工艺的改进方法，其特征在于，所述异常比为所述异常数据与当天所述异常比的基数的比值。
3.如权利要求2所述的晶圆键合工艺的改进方法，其特征在于，判断晶圆键合异常数据标准和异常比标准的方法包括采用统计过程控制工具。
4.如权利要求3所述的晶圆键合工艺的改进方法，其特征在于，在执行S3之后，还包括以下步骤：判断结果为所述异常比高于、等于或低于标准值，所述异常比高于所述标准值时，所述统计过程控制发出信号，提示关闭所述键合设备；否则不发出信号。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106952842A (zh) * 2016-01-06 2017-07-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 取样量测系统及其取样量测方法
CN107256205A (zh) * 2017-05-10 2017-10-17 北京寄云鼎城科技有限公司 异常数据自动识别方法、设备和可读存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090130821A1 (en) * 2007-10-12 2009-05-21 Applied Materials, Inc. Three dimensional packaging with wafer-level bonding and chip-level repair

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106952842A (zh) * 2016-01-06 2017-07-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 取样量测系统及其取样量测方法
CN107256205A (zh) * 2017-05-10 2017-10-17 北京寄云鼎城科技有限公司 异常数据自动识别方法、设备和可读存储介质

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