CN108807229A - 一种键合机台的监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种键合机台的监测方法，属于集成电路技术领域，包括：提供一所述键合晶圆，所述键合晶圆包括硅衬底层和设置于所述硅衬底层上的氧化物层；对所述氧化物层的厚度进行测量以获得第一厚度值；将所述键合晶圆放入所述键合机台进行等离子体轰击操作，记录关联于所述等离子体轰击操作的操作信息后，对所述氧化物层的厚度进行测量以获得第二厚度值；计算所述第一厚度值与所述第二厚度值的厚度差值，所述厚度差值与所述键合晶圆的晶圆表面激活程度呈正比。本发明的有益效果：通过计算键合机台中等离子体轰击前后键合晶圆的氧化膜厚度差值来监测键合机台，及时发现异常，减小键合晶圆在键合过程中受到的影响。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种监测键合机台的监测方法。
背景技术
对于接触式图像传感器(Contact Image Sensor，CIS)产品，键合(bonding)是整个工艺流程中至关重要的核心制程，而bonding界面的键合力又是bonding制程中的关键指标，它决定着后续流程是否能够顺利进行下去，也影响着产品硅片边缘的缺陷和产品良率。
对于bonding界面的键合力，晶圆边缘(wafer edge)键合力可以使用传统刀片检测方法检测。而对于传统的刀片检测方法只能检测键合晶圆边缘(bond wafer edge)的键合力，而无法检测键合晶圆中心(bond wafer center)内部键合情况，因此，存在潜在的危险。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明涉及一种键合机台的监测方法。
本发明采用如下技术方案：
一种键合机台的监测方法，用于在键合制程中对键合机台的制程精度进行监测，所述键合制程包括对用于键合的每个键合晶圆分别进行等离子体轰击操作和重新联接操作；
所述监测方法包括：
步骤S1、提供一所述键合晶圆，所述键合晶圆包括硅衬底层和设置于所述所述硅衬底层上的氧化物层；
步骤S2、对所述氧化物层的厚度进行测量以获得第一厚度值；
步骤S3、将所述键合晶圆放入所述键合机台进行等离子体轰击操作，记录关联于所述等离子体轰击操作的操作信息后，对所述氧化物层的厚度进行测量以获得第二厚度值；
步骤S4、计算所述第一厚度值与所述第二厚度值的厚度差值，所述厚度差值与所述键合晶圆的晶圆表面激活程度呈正比。
优选的，所述步骤S4中，所述晶圆表面激活程度与所述键合晶圆在所述重新联接操作中的键合力呈正比。优选的，所述监测方法还包括：
步骤S5、根据所述操作信息和所述键合力处理得到所述键合机台的监测报告。
优选的，所述氧化物层为含硅氧化物层。
优选的，所述键合晶圆包括器件晶圆和承载晶圆。
优选的，所述器件晶圆和所述承载晶圆分别具有键合面。
优选的，所述器件晶圆的键合面上覆盖一第一氧化物层；
所述承载晶圆的键合面上覆盖一第二氧化物层。
优选的，所述第一氧化物层为含硅氧化物层；
所述第二氧化物层为含硅氧化物层。
优选的，采用等离子体打开所述第一氧化物层的Si-O键；
所述键合制程中，采用等离子体打开所述第二氧化物层的Si-O键。
优选的，所述步骤S3中，所述等离子体轰击操作采用氮离子。
本发明的有益效果：通过计算键合机台中等离子体轰击前后键合晶圆的氧化膜厚度差值来监测键合机台，及时发现异常，减小键合晶圆在键合过程中受到的影响(impact)。
附图说明
图1为本发明的一种优选实施例中，键合机台的监测方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
如图1所示，一种键合机台的监测方法，用于在键合制程中对键合机台的制程精度进行监测，上述键合制程包括对用于键合的每个键合晶圆分别进行等离子体轰击操作和重新联接操作；
上述监测方法包括：
步骤S1、提供一上述键合晶圆，上述键合晶圆包括硅衬底层和设置于上述上述硅衬底层上的氧化物层；
步骤S2、对上述氧化物层的厚度进行测量以获得第一厚度值；
步骤S3、将上述键合晶圆放入上述键合机台进行等离子体轰击操作，记录关联于上述等离子体轰击操作的操作信息后，对上述氧化物层的厚度进行测量以获得第二厚度值；
步骤S4、计算上述第一厚度值与上述第二厚度值的厚度差值，上述厚度差值与上述键合晶圆的晶圆表面激活程度呈正比。
在本实施例中，监测键合晶圆(Monitor bond wafer)表面激活情况，通过计算键合机台中等离子体轰击前后键合晶圆的氧化膜厚度差值来监测键合机台等离子体(plasma)状况，及时发现异常，减小键合晶圆在键合过程中受到的影响(impact)。运用此方法之后，能够对机台plasma作用在整个晶圆表面的状况进行检测，即快速又准确。
较佳的实施例中，上述步骤S4中，上述晶圆表面激活程度与上述键合晶圆在上述重新联接操作中的键合力呈正比。
较佳的实施例中，上述监测方法还包括：
步骤S5、根据上述操作信息和上述键合力处理得到上述键合机台的监测报告。
较佳的实施例中，上述氧化物层为含硅氧化物层。
较佳的实施例中，上述键合晶圆包括器件晶圆和承载晶圆。
较佳的实施例中，上述器件晶圆和上述承载晶圆分别具有键合面。
较佳的实施例中，上述器件晶圆的键合面上覆盖一第一氧化物层；
上述承载晶圆的键合面上覆盖一第二氧化物层。
较佳的实施例中，所述键合制程中，采用等离子体打开所述第一氧化物层的Si-O键；
所述键合制程中，采用等离子体打开所述第二氧化物层的Si-O键。
较佳的实施例中，所述步骤S3中，所述等离子体轰击操作采用氮离子。在本实施例中，氧化膜在经过Plasma轰击后，Si-O键被打开，从而可以量测经过Plasma轰击氧化膜的厚度。
计算经过Plasma轰击前后氧化膜的厚度的差值，来监测Plasma状况。
键合(Bonding)过程是通过等离子体分别打开器件(Device)硅片和承载(Carrier)硅片的Si-O键，再使Device硅片和Carrier硅片之间的Si-O键重新联接的工艺
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (10)
1.一种键合机台的监测方法，其特征在于，用于在键合制程中对键合机台的制程精度进行监测，所述键合制程包括对用于键合的每个键合晶圆分别进行等离子体轰击操作和重新联接操作；
所述监测方法包括：
步骤S1、提供一所述键合晶圆，所述键合晶圆包括硅衬底层和设置于所述所述硅衬底层上的氧化物层；
步骤S2、对所述氧化物层的厚度进行测量以获得第一厚度值；
步骤S3、将所述键合晶圆放入所述键合机台进行等离子体轰击操作，记录关联于所述等离子体轰击操作的操作信息后，对所述氧化物层的厚度进行测量以获得第二厚度值；
步骤S4、计算所述第一厚度值与所述第二厚度值的厚度差值，所述厚度差值与所述键合晶圆的晶圆表面激活程度呈正比。
2.根据权利要求1的监测方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述晶圆表面激活程度与所述键合晶圆在所述重新联接操作中的键合力呈正比。
3.根据权利要求2的监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括：
步骤S5、根据所述操作信息和所述键合力处理得到所述键合机台的监测报告。
4.根据权利要求1的监测方法，其特征在于，所述氧化物层为含硅氧化物层。
5.根据权利要求1的监测方法，其特征在于，所述键合晶圆包括器件晶圆和承载晶圆。
6.根据权利要求5的监测方法，其特征在于，所述器件晶圆和所述承载晶圆分别具有键合面。
7.根据权利要求6的监测方法，其特征在于，所述器件晶圆的键合面上覆盖一第一氧化物层；
所述承载晶圆的键合面上覆盖一第二氧化物层。
8.根据权利要求7的监测方法，其特征在于，所述第一氧化物层为含硅氧化物层；
所述第二氧化物层为含硅氧化物层。
9.根据权利要求8的监测方法，其特征在于，所述键合制程中，采用等离子体打开所述第一氧化物层的Si-O键；
所述键合制程中，采用等离子体打开所述第二氧化物层的Si-O键。
10.根据权利要求1的监测方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述等离子体轰击操作采用氮离子。
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