CN112018002A - 晶圆键合设备及晶圆键合的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆键合设备和晶圆键合方法，由于在晶圆键合设备的第二固定装置上设有至少一个通孔，故使得标记读取器发出的光能够穿过所述通孔，以读取所述第二晶圆上的第二标记。如此一来，通过一个标记读取器即可完成整个晶圆对准过程中，对设置在晶圆上的标记的读取，避免了使用两个标记读取器读取标记，以及对准过程中多次移动而导致的机械运动误差以及校准误差，进而导致晶圆键合精度较低的问题。

Description

晶圆键合设备及晶圆键合的方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆键合设备及晶圆键合的方法。
背景技术
半导体键合技术是指将两片同质或异质半导体材料经过表面清洗和活化处理后，在一定的条件下直接结合，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。在现有的半导体技术中，为了增加晶圆的良率，晶圆与晶圆的键合工艺成为了核心的重点。在晶圆的键合技术中，晶圆对准精度和键合后的晶圆扭曲度是表征晶圆键合工艺好坏的重要参数；如果晶圆键合工艺中对准精度存在缺陷，将会严重影响到该工艺的后段制程，进而会影响到晶圆结合后电路的连接和功能性，并降低晶圆的良率，尤其是在键合的新工艺铜对铜的键合中，晶圆对准精度显得更为关键。
目前晶圆键合工艺中的晶圆对准系统中，通常会设置两组镜头组件以分别识别两个晶圆上的对准标记，而在对两个晶圆进行对准时，主要有两种方法。一种是：两组镜头组件固定，两个晶圆以两组镜头组件为基准来对准；另一种是以两个晶圆其中一个为基准，两组镜头组件和另一个晶圆运动来对准。而不论是哪种对准方法，设置两组镜头组件的对准系统均存在不可测量的机械运动误差，影响着最终的对准精度，同时，两组镜头在校准过程中还会形成位置差异，造成对准误差，更进一步的影响对准精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆键合设备，以解决现有晶圆键合过程中，晶圆键合设备对准误差较大，而导致的晶圆对准精度较低的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种晶圆键合设备，可移动且相对平行设置的第一固定装置和第二固定装置，其中，所述第二固定装置上具有至少一个通孔，所述第一固定装置用于固定设有至少一个第一标记的第一晶圆，所述第二固定装置用于固定设有至少一个第二标记的第二晶圆；
标记读取器，用于读取所述第一固定装置移动至第一对准位置时所述第一晶圆上的所述第一标记；以及，还用于在所述第二固定装置移动至第二对准位置时，使所述标记读取器发出的光穿过所述通孔，以读取所述第二晶圆上的所述第二标记。
可选的，所述通孔和所述第二标记的数量分别为两个，两个所述通孔分别用于使所述标记读取器发出的光穿过所述通孔，以使所述标记读取器读取两个所述第二标记。
可选的，所述标记读取器包括至少两个镜头组件，所述镜头组件与所述通孔一一对应设置。
可选的，所述第二固定装置包括：基座、位置可调的调整台以及与所述调整台固定连接且用于固定所述第二晶圆的卡盘，所述基座上设置有第一通孔、所述调整台上设置有第二通孔以及所述卡盘上设置有第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔贯通以构成所述通孔。
可选的，所述调整台的材质为压电陶瓷。
可选的，所述标记读取器发出的光为远红外光。
可选的，所述晶圆键合设备还包括至少一个气浮装置，至少一个所述气浮装置用于使所述第一固定装置和/或所述第二固定装置气悬浮，以调整所述第一固定装置和/或第二固定装置的位置。
可选的，所述第一标记和所述第二标记为金属材质。
为解决上述问题，本发明还提供一种晶圆键合的方法，
提供如上述任意一项所述的晶圆键合设备，并将所述第一晶圆固定在所述第一固定装置上，以及将所述第二晶圆固定在所述第二固定装置上；
将所述第一固定装置移动到第一对准位置，调整所述标记读取器和所述第一固定装置之间的位置，直至所述标记读取器清晰的读取所述第一晶圆上的第一标记，且所述第一标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述标记读取器；
将所述第二固定装置移动到第二对准位置，并不断调整所述第二固定装置的位置，直至所述标记读取器发出的光能够穿过所述通孔，以清晰读取位于所述第二晶圆上的所述第二标记，且所述第二标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述第二固定装置；
键合所述第一晶圆和所述第二晶圆。
可选的，调整所述标记读取器和所述第一固定装置之间的相对位置的方法包括：
将所述标记读取器沿Z方向移动到第一预定位置，其中Z方向指平行于晶圆键合的方向；
沿Z方向不断移动所述第一固定装置，直至所述第一晶圆上的所述第一标记清晰的位于所述标记读取器的视野内时，固定所述第一固定装置；
沿X方向和Y方向不断移动所述标记读取器，直至所述第一标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述标记读取器，其中X方向和Y方向均垂直于所述Z方向。
可选的，在固定所述标记读取器之后，所述方法还包括：将所述第一固定装置沿晶圆键合的方向移动到键合位置。
可选的，所述晶圆键合设备还包括气浮装置，所述第二固定装置上设有至少一个马达，以及，不断调整所述第二固定装置的位置的方法还包括：
使所述气浮装置工作，以使所述第二固定装置气悬浮；
使所述马达工作，以调整所述第二固定装置在X方向和Y方向上的位置，直至所述标记读取器发出的光能够穿过所述通孔，并使所述第二标记处于所述标记读取器视野中心位置时，关闭所述气浮装置以使所述第二固定装置解除所述气悬浮状态后，固定所述第二固定装置。
可选的，所述第二固定装置包括：基座、位置可调的调整台以及与所述调整台固定连接且用于固定第二晶圆的卡盘，所述基座上设置有第一通孔、所述调整台上设置有第二通孔以及所述卡盘上设置有第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔贯通以构成所述通孔，以及，在固定所述第二固定装置之前，所述方法还包括：
调整所述调整台的位置，直至所述标记读取器发出的光能够穿过所述通孔以清晰读取固定在所述第二固定装置上的所述第二晶圆上的所述第二标记，且所述第二标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述调整台。
本发明提供的一种晶圆键合设备中，由于在第二固定装置上设有至少一个通孔，故使得标记读取器发出的光能够穿过所述通孔，以读取所述第二晶圆上的第二标记。如此一来，通过一个标记读取器即可完成整个晶圆对准过程中对设置在晶圆上的标记的读取，避免了使用两个标记读取器读取标记，以及对准过程中多次移动而导致的机械运动误差以及校准误差，进而导致晶圆键合精度较低的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例中的晶圆键合设备的结构示意图；
图2为本发明一实施例中的晶圆键合设备中的第二固定装置固定在承载装置上的结构示意图；
图3为本发明一实施例中的晶圆键合设备中的第二固定装置的结构示意图；
图4是本发明一实施例中的晶圆键合方法的流程示意图；
图5～图6是本发明一实施例中的晶圆键合方法的结构示意图；
其中，附图标记如下：
1-第一固定装置；
2-第二固定装置；
21-基座；22-调整台；
23-卡盘；
3-第一晶圆；31-第一标记；
4-第二晶圆；41-第二标记；
5-标记读取器；
100-通孔；
A1-第一传送位置；A2-第二传送位置；
B1-第一对准位置；B2-第二对准位置；
C-键合位置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种晶圆键合设备及晶圆键合的方法作进一步详细说明。根据下面说明，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。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
图1为本发明一实施例中的晶圆键合设备的结构示意图。如图1所示，本实施例中的一种晶圆键合设备，包括：
可移动相对平行设置的第一固定装置1和第二固定装置2，其中，所述第二固定装置2上具有至少一个通孔100，所述第一固定装置1用于固定设有至少一个第一标记31的第一晶圆3，所述第二固定装置2用于固定设有至少一个第二标记41的第二晶圆4。
所述晶圆键合设备还设有标记读取器5，所述标记读取器5用于读取所述第一固定装置1移动至第一对准位置B1时第一晶圆3上的第一标记31；以及，还用于在第二固定装置2移动至第二对准位置B2时，使所述标记读取器5发出的光穿过所述通孔100，以读取所述第二晶圆4上的第二标记41。
在本实施例中，由于在第二固定装置2上设有至少一个通孔100，故使得标记读取器5发出的光能够穿过所述通孔100，以读取所述第二晶圆4上的第二标记41。如此一来，通过一个标记读取器5即可完成整个晶圆对准过程中，对设置在晶圆上的标记的读取，避免了使用两个标记读取器读取标记，以及对准过程中多次移动而导致的机械运动误差以及校准误差，进而导致晶圆键合精度较低的问题。
进一步的，在本实施例中，所述第二晶圆4上的所述第二标记41为一个，对应的，所述通孔100以及所述标记读取器5的镜头组件也设置一个。所述镜头组件发出的光穿过所述通孔100以读取所述第二标记41。
可选的，所述第二标记41还可以为两个。具体的，设定所述晶圆键合方向为Z方向，垂直于所述Z方向且互相垂直的两个方向为X方向和Y方向。两个所述第二标记41其中之一可用于标示所述第二晶圆4在X方向上的位置；两个所述第二标记41其中另一可用于标示所述第二晶圆4在Y方向上的位置；以及，两个所述第二标记41之间的连线可用于标记所述第二晶圆4的偏移度。较佳的，当所述第二固定装置2为矩形时，可以使两个所述第二标记41之间的连线与矩形的所述第二固定装置2的长边平行，此时，两个所述第二标记41之间的连线与所述第二固定装置2长边之间的夹角即可表示所述第二晶圆4相对于所述第二固定装置2的偏移度。
对应于所述第二晶圆4上设置两个所述第二标记41的结构设置，则所述通孔100也相应的设置两个，以及所述标记读取器5对应设置两个镜头组件。其中，所述镜头组件与所述通孔100一一对应设置，以及每个所述通孔100对应于一个所述第二标记41。相应的，两个所述通孔100分别用于使所述标记读取器5发出的光穿过所述通孔100，以使所述标记读取器5读取两个所述第二标记 41。
此外，在本实施例中，所述晶圆键合设备还包括至少一个气浮装置，至少一个所述气浮装置用于使所述第一固定装置1和/或所述第二固定装置2气悬浮，以调整所述第一固定装置1和/或第二固定装置2的位置。图2为本发明一实施例中的晶圆键合设备中的第二固定装置固定在承载装置上的结构示意图。下面结合图2说明本实施例中设置气浮装置，所述气浮装置使所述第二固定装置2 气悬浮，以调整所述第二固定装置2的位置的情形。
具体的，如图2所示，本实施例中的晶圆键合装置还包括至少一个承载装置6，所述承载装置6包括底座61和支撑板62，所述支撑板62一端与所述底座61固定连接，另一端承载所述支撑板62并与所述支撑板62活动连接。
以及，在本实施例中，所述晶圆键合设备还包括气浮装置，所述气浮装置用于使所述第二固定装置2气悬浮，以调整所述第二固定装置2的位置。
继续参图2所示，在本实施例中，所述第二固定装置2设有至少一个马达 (图未示)，较佳的，所述马达为4个，4个所述马达位于所述第二固定装置2 的四角。以及，在本实施例中，所述支撑架62中设有气流通道(图未示)。当所述第二固定装置2移动到第二对准位置时，对所述第二固定装置2的位置进行粗调。
具体的，所述气浮装置(图未示)向所述气流通道(图未示)内通气以使所述第二固定装置2气悬浮。然后启动马达(图未示)，所述马达(图未示) 带动所述第二固定装置2在垂直于所述晶圆键合的方向上移动，如此以调整所述第二固定装置2在垂直于晶圆键合的方向上的位置。待所述第二固定装置2 在垂直于所述键合方向上的位置调整到预定位置时关闭所述马达(图未示)和所述气浮装置，使所述第二固定装置2解除气悬浮状态，并将所述第二固定装置2固定在所述承载装置6上。
此外，可选的，本实施例中，所述第一固定装置1还可以被承载装置6承载，以及在气悬浮装置工作时脱离所述承载装置6气悬浮以调整所述第一固定装置1的位置，所述承载装置6的结构以及所述气悬浮装置工作过程如上述所述，在此不做具体限定。
进一步的，图3为本发明一实施例中的晶圆键合设备中的第二固定装置的结构示意图。进一步的，参图1并结合图3所示，在本实施例中，所述第二固定装置2包括：基座21、位置可调的调整台22以及与所述调整台22固定连接且用于固定第二晶圆4的卡盘23，所述基座21上设置有第一通孔(图未示)、所述调整台22上设置有第二通孔(图未示)以及所述卡盘23上设置有第三通孔(图未示)，所述第一通孔(图未示)、所述第二通孔(图未示)和所述第三通孔(图未示)贯通以构成所述通孔100。
其中，所述调整台22的材质为压电陶瓷。在上述通过气悬浮对所述第二固定装置2的位置进行调整，并将所述第二固定装置2固定在所述承载装置6上之后，打开标记读取器5使所述标记读取器5发出的光穿过所述第二固定装置2 上的通孔100以使所述标记读取器5能够读取所述第二晶圆4上的第二标记41。当所述第二标记41不在所述标记读取器5的读取范围的中心位置时，给所述压电陶瓷通电，以使所述压电陶瓷微调以带动所述卡盘23微调，其中，所述调整台22(压电陶瓷)微调的范围为1mm～10mm。
此外，在本实施例中，所述第一通孔(图未示)的直径大于设置在所述基座21上的第二通孔(图未示)。如此可保证在微调所述调整台22过程中，能够使所述第二晶圆4上的所述第二标记41能够从设置在所述基座21上的第一通孔(图未示)中漏出，以使所述第二标记41被所述标记读取器5读取。较佳的，所述第一通孔(图未示)的直径大于所述第二通孔(图未示)加上所述调整台22(压电陶瓷)微调的范围，如此，可保证在微调所述调整台22的过程中，所述第二晶圆4上的所述第二标记41能够始终从设置在所述基座21上的第一通孔(图未示)中漏出。
在本实施例中，可通过上述气浮装置使所述第二固定装置2气旋浮之后，通过设置在所述第二固定装置2四角的马达以粗调整所述第二晶圆4在X方向、 Y方向上和所述第二晶圆2的偏移度。之后再通过给所述压电陶瓷充电以精调所述第二晶圆4在X方向、Y方向上的位置，以及偏移度。
此外，在本实施例中，所述第一固定装置1还可以同上述第二固定装置2 设置相同的结构，即，所述第一固定装置1也可以依次设置基座、位置可调的调整台以及与所述调整台固定连接且用于固定第一晶圆3的卡盘。其中，所述调整台的材质、结构和工作原理与上述第二固定装置2中的相同，在此不做过多的赘述。以及，在本实施例中，所述第一固定装置1还可以设置在一个所述承载装置上，所述气浮装置还可以使所述第一固定装置1气悬浮之后，启动设置在所述第一固定装置1上的马达，以使所述马达工作，进而调整所述第一固定装置1的位置，具体工作过程在此不做具体赘述。
以及，在本实施例中，所述第一晶圆3上的第一标记31也可以为两个，两个所述第一标记31其中之一可用于标示所述第一晶圆3在X方向上的位置；两个所述第一标记31其中另一用于标示所述第一晶圆3在Y方向上的位置；以及，两个所述第一标记31之间的连线可用于标记所述第一晶圆3的偏移度。较佳的，当所述第一固定装置1为矩形时，可以使两个所述第一标记31之间的连线与矩形的所述第一固定装置1的长边平行，此时，两个所述第一标记31之间的连线与所述第一固定装置1长边之间的夹角即可表示所述第一晶圆3相对于所述第一固定装置1的偏移度。在本实施例中，可通过上述气浮装置使所述第一固定装置1气旋浮之后，通过设置在所述第一固定装置1四角的马达以粗调整所述第一晶圆3在X方向、Y方向上和所述第一晶圆3的偏移度。之后再通过给所述压电陶瓷通电以精调所述第一晶圆3在X方向、Y方向上的位置，以及偏移度。
此外，在本实施例中，所述标记读取器5发出的光为远红外光。当所述标记读取器5发出的光为远红外光时，所述标记读取器5发出的光的穿透力较强，如此，可提升所述标记读取器5的读取能力。
以及，在本实施例中，设置在所述第一晶圆3上的所述第一标记31和设置在所述第二晶圆4上的所述第二标记41的材质可以为金属或对光敏感的材质，如此，可使得所述标记读取器5发出的光能够很好的感应到所述第一标记31和所述第二标记41，如此以进一步的提升所述标记读取器5的读取能力。
基于上述的晶圆键合设备，以下对使用上述晶圆键合设备进行晶圆键合的方法进行描述。图4是本发明一实施例中的晶圆键合方法的过程示意图；图5～图6是本发明一实施例中的晶圆键合方法的结构示意图。下面结合附图4～图6 对本实施例提供的晶圆键合方法的各个步骤进行详细说明。
在步骤S10中，如图5所示，提供上述所述的晶圆键合设备，并将所述第一晶圆3固定在所述第一固定装置1上，以及将所述第二晶圆4固定在所述第二固定装置3上。
在本实施例中，可在所述第一固定装置1中设置第一吸附装置(图未示)，以及在所述第二固定装置2中设置第二吸附装置(图未示)。在将所述第一晶圆3固定在所述第一固定装置1的过程中，使用机械手将所述第一晶圆3传输至所述第一固定装置1固定面上，之后打开所述第一吸附装置(图未示)以将所述第一晶圆3固定在所述第一固定装置2的固定面上。以及，在将所述第二晶圆4固定在所述第二固定装置2的过程中，使用机械手将所述第二晶圆4传输至所述第二固定装置2的固定面上，之后打开所述第二吸附装置(图未示) 以将所述第二晶圆4固定在所述第二固定装置2的固定面上。其中，在本实施例中，将所述第二晶圆4固定在所述第二固定装置2的卡盘朝向所述第一固定装置1的表面上。
在步骤S20中，继续参图5所示，在本实施例中，将所述第一固定装置1 移动到第一对准位置B1，调整所述标记读取器5和所述第一固定装置1之间的相对位置，直至所述标记读取器5能够清晰读取所述第一晶圆3上的第一标记31，且所述第一标记31处于所述标记读取器5视野的中心位置时，固定所述标记读取器5。
具体的，如图5所示，在将所述第一晶圆3固定在所述第一固定装置1上，以及将所述第二晶圆4固定在所述第二固定装置2上之前，所述第一固定装置1 位于第一传送位置A1，以及所述第二固定装置2位于第二传送位置A2。在将所述第一晶圆3固定在所述第一固定装置1上，以及将所述第二晶圆4固定在所述第二固定装置2上之后，如图5所述，将所述第一固定装置1移动到第一对准位置B1。之后，调整所述标记读取器5和所述第一固定装置1之间的相对位置，直至所述标记读取器5能够清晰读取所述第一晶圆3上的第一标记31时，且所述第一标记31处于所述标记读取器5视野的中心位置时，固定所述标记读取器5。
以及，在固定所述标记读取器5之后，所述方法还包括：将所述第一固定装置1沿晶圆键合的方向移动到键合位置。在本实施例中，所述键合位置指所述第一晶圆3和所述第二晶圆4键合时所述第一晶圆3的位置。可选的，所述第一固定装置1沿晶圆键合方向移动到键合位置也可以在将第二固定装置2移动过到第二对准位置之后进行，具体在此不做具体限定。
其中，在本实施例中，调整所述标记读取器5和所述第一固定装置1之间的相对位置的方法包括如下步骤一到步骤三。
在步骤一中，将所述标记读取器5沿Z方向移动到第一预定位置，其中Z 方向指平行于晶圆键合的方向。
在本实施例中，若将所述晶圆键合设备竖直设置，则所述Z方向则可以表示高度方向，即将所述标记读取器5沿高度方向移动到第一预定位置。
以及，将所述标记读取器5沿Z方向移动到第一预定位置之前，所述方法还包括：确定所述第一预定位置。在本实施例中，确定所述第一预定位置的方法可以包括：首先，将所述标记读取器5沿Z方向移动到初始预定位置，其中，所述初始预定位置可以通过本领域技术人员根据所述第一晶圆3、所述第二晶圆 4键合过程需要和所述晶圆键合设备的设计尺寸估算得到；接着，参图6所示，将所述第二固定装置2移动到所述第二对准位置B2，并不断调整所述标记读取器5在Z方向上的位置，直至所述标记读取器5发出的光穿过所述通孔100，且所述第二晶圆4上的所述第二标记41清晰的位于所述标记读取器5的视野内时，固定所述标记读取器5，并记录所述标记读取器5在所述Z方向上的位置以作为所述第一预定位置。其中，本步骤中确定所述第一预定位置时进行校准的晶圆为进行键合过程中的所述第二晶圆4。可选的，确定所述第一预定位置时进行校准的晶圆还可以为特定的仅在确定所述第一预定位置时使用的第一校准晶圆，在此不做具体限定。
通过上述步骤，可完成所述标记读取器5在Z方向上的第一预定位置的确定，在本实施例中，所述标记读取器5在Z方向上的第一预定位置的确定是通过所述标记读取器5和所述第二固定装置2在Z方向上之间移动校准得到。可选的，所述第一预定位置还可以根据其他方式得到，比如精准计算、长期实验等方式得到。
进一步的，继续参图5所示，在本实施例中，所述第一对准位置包括位于所述Z方向上的第二预定位置。以及，在本实施例中，在确定所述第一预定位置之后，所述方法还包括：确定所述第一固定装置1在Z方向上的第二预定位置。
其中，确定所述第二预定位置的方法包括：首先，将所述标记读取器5沿Z 方向移动到所述第一预定位置并固定所述标记读取器5；之后，将所述第一固定装置1移动到所述键合区(图未示)，其中，所述键合区指所述第一晶圆3和所述第二晶圆4进行对准键合的区域；并不断调整所述第一固定装置1在Z方向上的位置，直至第一晶圆3上的第一标记31清晰的位于所述标记读取器5的视野内时，固定所述第一固定装置1，记录所述所述第一固定装置1在所述Z 方向上的位置，以作为所述第二预定位置。其中，本步骤中确定所述第二预定位置时进行校准的晶圆为进行键合过程中的所述第一晶圆3，此时，在确定所述第二预定位置之后，可进一步的执行后续的键合过程。可选的，确定所述第二预定位置时进行校准的晶圆还可以为特定的仅在确定所述第二预定位置时使用的第二校准晶圆，在此不做具体限定。
通过上述步骤，可完成所述第一固定装置1在晶圆键合过程中Z方向上的第二预定位置的确定。在本实施例中，所述第一固定装置1在Z方向上的第二预定位置是通过所述标记读取器5、和所述第一固定装置1在Z方向上移动校准得到。可选的，所述第一预定位置和所述第二预定位置还可以根据其他方式得到，比如精准计算、长期实验等方式得到。
在步骤二中，继续参见图6所示沿Z方向不断移动所述第一固定装置1，直至所述第一晶圆3上的第一标记31清晰的位于所述标记读取器5的视野内时，固定所述第一固定装置1。其中，若所述第一晶圆3为上述进行确定所述第二预设位置时使用的第二晶圆，则可省略此步骤，也可再移动所述第一固定装置1 以对所述第一固定装置1在Z方向上的位置进行进一步的精调。
在步骤三中，继续参图6所示，沿X方向和Y方向不断移动所述标记读取器5，直至所述第一标记31处于所述标记读取器5视野的中心位置时固定所述标记读取器5，其中X方向和Y方向均垂直于所述Z方向。此时，所述标记读取器5的位置固定。
在步骤S30中，如图6所示，将所述第二固定装置2移动到第二对准位置 B2，并不断调整所述第二固定装置2的位置，直至所述标记读取器5发出的光能够穿过所述通孔100，以清晰读取位于所述第二晶圆4的所述第二标记41，并使所述第二标记41位于所述标记读取器5视野中心位置时，固定所述第二固定装置2。
在本实施例中，由于在第二固定装置2上设有至少一个通孔100，故使得标记读取器5发出的光能够穿过所述通孔100，以读取所述第二晶圆4上的第二标记41。如此一来，在晶圆的键合过程中，通过一个标记读取器5即可完成整个晶圆对准过程中，对设置在晶圆上的标记的读取，避免了使用两个标记读取器读取标记，以及对准过程中多次移动而导致的机械运动误差以及校准误差，进而导致晶圆键合精度较低的问题。
在本实施例中，如图2所示，所述晶圆键合设备还包括气浮装置(图未示)，所述第二固定装置2上设有至少一个马达(图未示)，以及，不断调整所述第二固定装置2的位置的方法还包括如下步骤一到步骤二。
在步骤一中，使所述气浮装置(图未示)工作，以使所述第二固定装置2 气悬浮。
参图2所示，在本实施例中，本实施例中的晶圆键合装置还包括承载装置6，所述承载装置6包括底座61和支撑板62，所述支撑板62一端与所述底座61固定连接，另一端承载所述支撑板62并与所述支撑板62活动连接。以及，较佳的，所述马达为4个，4个所述马达位于所述第二固定装置2的四角。所述支撑架62中设有气流通道(图未示)。所述气浮装置(图未示)向所述气流通道(图未示)内通气以使所述第二固定装置2气悬浮。
在步骤二中，使所述马达(图未示)工作，以调整所述第二固定装置2平行于X和Y方向上的位置，直至所述标记读取器5发出的光能够穿过所述通孔 100，并使所述第二标记41处于所述标记读取器5视野中心位置时，关闭所述气浮装置(图未示)以使所述第二固定装置2解除所述气悬浮状态后，固定所述第二固定装置2。
具体的，在本实施例中，启动马达(图未示)带动所述第二固定装置2在X 和Y方向上移动，如此以调整所述第二固定装置6在X和Y方向上的位置。待所述第二固定装置2在X和Y方向上位置调整到所述第二标记41处于所述标记读取器5视野中心位置时关闭所述马达(图未示)和所述气浮装置(图未示)，使所述第二固定装置2解除气悬浮状态，并将所述第二固定装置2固定在所述承载装置6上。
进一步的，继续参图6所示，在本实施例中，所述第二固定装置2包括：基座21、位置可调的调整台22以及与所述调整台22固定连接且用于固定第二晶圆4的卡盘23，所述基座上设置有第一通孔(图未示)、所述调整台上设置有第二通孔(图未示)以及所述卡盘上设置有第三通孔(图未示)，所述第一通孔(图未示)、所述第二通孔(图未示)和所述第三通孔(图未示)对准设置以构成所述通孔100，以及，在固定所述第二固定装置2之前，所述方法还包括：
调整所述调整台22的位置，直至所述标记读取器5发出的光能够穿过所述通孔100以清晰读取固定在所述第二固定装置2上的所述第二晶圆4上的所述第二标记41，且所述第二标记41处于所述标记读取器5视野的中心位置时，固定所述调整台22。
在本实施例中，所述调整台22的材质为压电陶瓷。在上述将所述第二固定装置2固定在所述承载装置6上之后，打开标记读取器5使所述标记读取器5 发出的光穿过所述第二固定装置2上的通孔100以使所述标记读取器5能够读取所述第二晶圆4上的第二标记41。当所述第二标记41不在所述标记读取器5 的读取范围的中心位置时，给所述压电陶瓷通电，以使所述压电陶瓷微调以带动所述卡盘23微调，其中，所述压电陶瓷微调的范围为1mm～10mm。
在步骤S50中，键合所述第一晶圆3和所述第二晶圆4。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本发明对此不作限定。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (13)

1.一种晶圆键合设备，其特征在于，包括：
可移动且相对平行设置的第一固定装置和第二固定装置，其中，所述第二固定装置上具有至少一个通孔，所述第一固定装置用于固定设有至少一个第一标记的第一晶圆，所述第二固定装置用于固定设有至少一个第二标记的第二晶圆；
标记读取器，用于读取所述第一固定装置移动至第一对准位置时所述第一晶圆上的所述第一标记；以及，还用于在所述第二固定装置移动至第二对准位置时，使所述标记读取器发出的光穿过所述通孔，以读取所述第二晶圆上的所述第二标记。
2.如权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述通孔和所述第二标记的数量分别为两个，两个所述通孔分别用于使所述标记读取器发出的光穿过所述通孔，以使所述标记读取器读取两个所述第二标记。
3.如权利要求2所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述标记读取器包括至少两个镜头组件，所述镜头组件与所述通孔一一对应设置。
4.如权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述第二固定装置包括：基座、位置可调的调整台以及与所述调整台固定连接且用于固定所述第二晶圆的卡盘，所述基座上设置有第一通孔、所述调整台上设置有第二通孔以及所述卡盘上设置有第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔贯通以构成所述通孔。
5.如权利要求4所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述调整台的材质为压电陶瓷。
6.如权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述标记读取器发出的光为远红外光。
7.如权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述晶圆键合设备还包括至少一个气浮装置，至少一个所述气浮装置用于使所述第一固定装置和/或所述第二固定装置气悬浮，以调整所述第一固定装置和/或第二固定装置的位置。
8.如权利要求1所述的晶圆键合设备，其特征在于，所述第一标记和所述第二标记为金属材质。
9.一种晶圆键合的方法，其特征在于：
提供如权利要求1-8任意一项所述的晶圆键合设备，并将所述第一晶圆固定在所述第一固定装置上，以及将所述第二晶圆固定在所述第二固定装置上；
将所述第一固定装置移动到第一对准位置，调整所述标记读取器和所述第一固定装置之间的位置，直至所述标记读取器清晰的读取所述第一晶圆上的第一标记，且所述第一标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述标记读取器；
将所述第二固定装置移动到第二对准位置，并不断调整所述第二固定装置的位置，直至所述标记读取器发出的光能够穿过所述通孔，以清晰读取位于所述第二晶圆上的所述第二标记，且所述第二标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述第二固定装置；
键合所述第一晶圆和所述第二晶圆。
10.如权利要求9所述的晶圆键合的方法，其特征在于，调整所述标记读取器和所述第一固定装置之间的相对位置的方法包括：
将所述标记读取器沿Z方向移动到第一预定位置，其中Z方向指平行于晶圆键合的方向；
沿Z方向不断移动所述第一固定装置，直至所述第一晶圆上的所述第一标记清晰的位于所述标记读取器的视野内时，固定所述第一固定装置；
沿X方向和Y方向不断移动所述标记读取器，直至所述第一标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述标记读取器，其中X方向和Y方向均垂直于所述Z方向。
11.如权利要求9所述的晶圆键合的方法，其特征在于，在固定所述标记读取器之后，所述方法还包括：将所述第一固定装置沿晶圆键合的方向移动到键合位置。
12.如权利要求9所述的晶圆键合的方法，其特征在于，所述晶圆键合设备还包括气浮装置，所述第二固定装置上设有至少一个马达，以及，不断调整所述第二固定装置的位置的方法还包括：
使所述气浮装置工作，以使所述第二固定装置气悬浮；
使所述马达工作，以调整所述第二固定装置在X方向和Y方向上的位置，直至所述标记读取器发出的光能够穿过所述通孔，并使所述第二标记处于所述标记读取器视野中心位置时，关闭所述气浮装置以使所述第二固定装置解除所述气悬浮状态后，固定所述第二固定装置。
13.如权利要求9所述的晶圆键合的方法，其特征在于，所述第二固定装置包括：基座、位置可调的调整台以及与所述调整台固定连接且用于固定第二晶圆的卡盘，所述基座上设置有第一通孔、所述调整台上设置有第二通孔以及所述卡盘上设置有第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔贯通以构成所述通孔，以及，在固定所述第二固定装置之前，所述方法还包括：
调整所述调整台的位置，直至所述标记读取器发出的光能够穿过所述通孔以清晰读取固定在所述第二固定装置上的所述第二晶圆上的所述第二标记，且所述第二标记处于所述标记读取器视野的中心位置时，固定所述调整台。
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