CN113327879B - 卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法 - Google Patents

卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法，其中，所述卡盘调节装置至少包括：至少两个分光头、连接光纤和控制器；每一所述分光头用于对所述连接光纤传输的入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；检测光用于通过第一卡盘传播至第二卡盘，所述第二卡盘用于对所述检测光进行反射，得到反射光；所述控制器与每一所述分光头通过所述连接光纤连接，所述控制器用于获取所述反射光，并根据所述反射光调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。

Description

卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，涉及但不限于一种卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法。
背景技术
当前晶圆键合工艺中，要求两片晶圆吸附在上下平行的两个卡盘(chuck)上固定，通过下chuck的移动使上下晶圆距离30-50微米(μm)并且保持平行。而且，键合过程中上下两个chuck通常需要发生形变，使晶圆键合处从中间扩散到边缘，以此实现键合层最少的气体残留。因此，不平行的上chunk和下chuck会导致键合处并非中心对中心，从而影响晶圆的键合精度。
相关技术中，上chuck接有三组高压气体，通过千分尺来校准高压气体精度，利用高压气体精度补偿下chuck的马达步数，由下chuck的三个马达来控制下chuck的移动距离，从而实现控制上chuck与下chuck平行。
然而，相关技术中上chunk的高压气体输出孔在上chunk的表面，在实际键合过程中，由于上chunk的表面吸附有晶圆，无法实时使用高压气体检测上下两个chunk之间的距离，也无法实时调节上下两个chunk之间的距离，使得上下chunk平行。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法。
第一方面，本申请实施例提供一种卡盘调节装置，所述卡盘调节装置至少包括：至少两个分光头、连接光纤和控制器；
每一所述分光头用于对所述连接光纤传输的入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；
所述检测光用于通过第一卡盘传播至第二卡盘，所述第二卡盘用于对所述检测光进行反射，得到反射光；
所述控制器与每一所述分光头通过所述连接光纤连接，所述控制器用于获取所述分光头所传导的所述反射光，并根据所述反射光调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
在一些实施例中，所述控制器包括：光谱分析模块和调节模块；
所述光谱分析模块与每一所述分光头连接，所述光谱分析模块用于检测每一所述分光头传导的所述反射光，形成所述反射光的光谱曲线，并根据所述光谱曲线确定出所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离；
所述调节模块与所述光谱分析模块连接，所述调节模块用于根据所述距离调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
在一些实施例中，所述控制器还包括：光源；
所述光源与每一所述分光头通过所述连接光纤连接，所述光源用于产生所述入射光；
所述连接光纤用于将所述入射光传输至每一所述分光头。
在一些实施例中，每一所述分光头与所述第一卡盘之间具有预设距离；其中，所述预设距离使得所述入射光的焦点位于所述第二卡盘上。
在一些实施例中，所述预设距离大于或等于所述第一卡盘与所述第二卡盘贴合时的距离，且所述第一卡盘位于所述分光头和所述第二卡盘之间；或者，
所述预设距离小于或等于所述第一卡盘与所述第二卡盘贴合时的距离，且每一所述分光头位于所述第一卡盘与所述第二卡盘之间。
在一些实施例中，所述第一卡盘位于所述分光头和所述第二卡盘之间，且每一所述分光头在所述第一卡盘的投影区域内具有一透光孔；
每一所述透光孔位于所述第一卡盘上，且位于第一晶圆在所述第一卡盘上的投影区域之外。
在一些实施例中，每一所述透光孔在所述第二卡盘上的投影区域内具有一反射板，所述反射板用于加强对所述检测光的反射作用，形成所述反射光。
在一些实施例中，所述控制器还用于将所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离发送给主机，并通过所述主机控制所述调节模块调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
第二方面，本申请实施例提供一种卡盘调节方法，包括：
对入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；
将所述检测光通过第一卡盘传播至第二卡盘，所述第二卡盘用于对所述检测光进行反射，得到反射光；
根据所述反射光，调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
第三方面，本申请实施例提供一种晶圆键合装置，包括：第一卡盘、第二卡盘和上述卡盘调节装置；
所述第一卡盘，用于固定第一晶圆；
所述第二卡盘，与所述第一卡盘相对设置，所述第二卡盘用于固定第二晶圆；
所述卡盘调节装置与所述第一卡盘连接，所述卡盘调节装置用于调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
在一些实施例中，所述晶圆键合装置还包括：卡盘驱动装置；
所述卡盘驱动装置分别与所述第一卡盘和所述卡盘调节装置连接，所述卡盘驱动装置，用于在所述卡盘调节装置的控制作用下，调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离。
第四方面，本申请实施例提供一种晶圆键合方法，应用于晶圆键合装置，所述晶圆键合装置至少包括：第一卡盘、第二卡盘和卡盘调节装置；包括：
以预设的检测周期，检测所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度；
当所述第一卡盘与所述第二卡盘不平行时，通过所述卡盘调节装置调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离，使得所述第一卡盘平行于所述第二卡盘；
当所述第一卡盘与所述第二卡盘平行时，对位于所述第一卡盘上的第一晶圆和位于所述第二卡盘上的第二晶圆进行键合处理。
本申请实施例提供的卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法，卡盘调节装置包括至少两个分光头和控制器，由于每一分光头能够对入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；检测光通过第一卡盘传播至第二卡盘，第二卡盘用于对检测光进行反射，得到反射光；并且由于控制器能够获取反射光，并根据反射光调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，如此，可以实现实时调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，进而提高晶圆键合精度。
附图说明
在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1为相关技术中晶圆键合机的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的卡盘调节装置的一种可选的结构示意图；
图3A为本申请实施例提供的光谱共焦技术的测量原理图；
图3B为本申请实施例提供的传感器安装示意图；
图3C为本申请实施例提供的分光头安装误差示意图；
图4为本申请实施例提供的卡盘调节方法的一个可选的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的晶圆键合装置的一个可选的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的晶圆键合方法的一种可选的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对发明的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”或“单元”可以混合地使用。
目前晶圆键合工艺中，要求两片晶圆吸附在上下平行的两个chuck上固定，通过下chuck的移动使上下晶圆距离30-50μm并且保持平行。而且，键合过程中上下两个chuck通常需要发生形变，使晶圆键合处从中间扩散到边缘，以此实现键合层最少的气体残留。不平行的上chuck和下chuck会导致键合处并非中心对中心，从而晶圆影响键合的精度，甚至导致上下晶圆出现滑动错位。因此，目前急需一种能够检测上chuck与下chuck间平行度的装置和方法。
图1为相关技术中晶圆键合机的结构示意图，如图1所示，相关技术中的晶圆键合机10，上chuck101接有三组高压气体(如图1中示出的高压气体1、高压气体2和高压气体3)，用以探测上chuck101和下chunk102之间的间隙，下chuck由三个独立的马达(如图1中示出的马达1、马达2和马达3)来控制升降与平行。相关技术中，采用千分尺来校准高压气体精度，利用高压气体精度补偿下chuck马达步数，由下chuck的三个马达来控制下chuck的移动距离，从而实现控制上下chuck平行。
相关技术中，采用千分尺进行校准校验的具体过程是：三个马达带动下chuck从接触上chuck的状态(理想平行状态)到离开一段间隙。同时上chuck向上下chunk的间隙中通入三处高压气体，间隙越小，压力值与输入越接近。此时，可以通过千分表测量移动的距离，也可以通过三处高压气体实际压力值表征间隙大小。通过高压气体压力值和千分表读数，可以校准高压气体压力值对应的实际距离。千分尺最小精度为1μm，所以，现有技术中的这种校验方式得到结果精度为1μm。移动上下chuck从接触到一定间隙，可以通过马达步数和高压气体表征间隙距离。并且可以通过计算得到为保证上下chuck平行，三个马达分别需要移动的距离。
然而，相关技术中，上chuck的高压气体输出孔位于上chuck表面，实际晶圆键合过程中，由于上chuck表面吸附有晶圆，因此，无法使用高压气体检测上下chunk之间的间隙距离，即上述方式无法实现实时检测。另外，由于上下chuck之间的间隙无法实时控制，从而无法得知晶圆键合过程中的实际chuck间隙，也就无法实现对整个晶圆键合系统的闭环控制，进而导致上下晶圆键合时滑片错位。
基于相关技术中的存在的上述问题，本申请实施例提供一种卡盘调节装置及方法、晶圆键合装置及方法，能够实现实时调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，提高键合精度。
图2为本申请实施例提供的卡盘调节装置的一种可选的结构示意图，本申请实施例提供的卡盘调节装置应用于晶圆键合工艺中，所述卡盘调节装置用于调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，其中，第一卡盘用于固定第一晶圆，第二卡盘用于固定第二晶圆，通过第一卡盘与第二卡盘可以实现第一晶圆和第二晶圆的键合过程。如图2所示，所述卡盘调节装置20至少包括：至少两个分光头、连接光纤202和控制器203。本申请实施例中，所述卡盘调节装置20包括两个分光头，分别为分光头201-1和分光头201-2。
每一所述分光头用于对所述连接光纤202传输的入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；所述检测光用于通过所述第一卡盘传播至所述第二卡盘，所述第二卡盘对所述检测光进行反射，得到反射光。
在一些实施例中，所述分光头还用于对入射光进行聚焦。所述聚焦后的检测光用于通过所述第一卡盘传播至所述第二卡盘。所述第二卡盘还用于对聚焦后的所述检测光进行反射，得到所述反射光。
这里，所述入射光可以是一束宽光谱的复色光，所述入射光呈现白色。所述色散处理是指将入射光分解为不同波长的单色光，这些不同波长的单色光即形成了本申请实施例中的检测光。
本申请实施例中，所分光头由色散物镜组成，所述色散物镜由多个透镜组成。入射光通过连接光纤传输至分光头，分光头对入射光进行色散处理，形成检测光，然后，对检测过进行聚焦，并将聚焦后的检测光通过所述第一卡盘传播至所述第二卡盘，以通过所述检测光测量第一卡盘与第二卡盘之间的间隙距离。第二卡盘对聚焦后的检测光进行反射，得到反射光。
所述控制器203与每一所述分光头通过所述连接光纤202连接，所述控制器203用于获取所述反射光，并根据所述反射光调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
这里，所述反射光通过连接光纤传导至控制器，控制器获取到所述反射光，并检测所述反射光的波长，通过所述的反射光的波长，确定第一卡盘与第二卡盘之间的间隙距离，从而能够判断出第一卡盘与第二卡盘是否平行。当第一卡盘与第二卡盘不平行时，通过所述控制器调节第一卡盘与第二卡盘之间的间隙距离，使得第一卡盘平行于第二卡盘。
在一些实施例中，所述控制器203包括：光谱分析模块和调节模块。所述光谱分析模块与每一所述分光头连接，所述光谱分析模块用于检测每一所述分光头传导的所述反射光，形成所述反射光的光谱曲线，并根据所述光谱曲线确定出所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离。所述调节模块与所述光谱分析模块连接，所述调节模块用于根据所述距离调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
这里，所述光谱分析模块可以是光谱仪或光谱解析器。通过光谱仪或这光谱解析器能够确定出反射光的光谱曲线，进而能够通过所述光谱分析曲线，确定出第一卡盘与第二卡盘之间的距离。本申请实施例中，由于所述卡盘调节装置20包括两个分光头201-1和201-2，因此，通过分光头201-1和分光头201-2可以确定出两个距离，通过判断这两个距离是否相等，来确定第一卡盘与第二卡盘是否平行。当两个距离相等时，第一卡盘平行于第二卡盘，此时，不需要通过调节模块去进行卡盘之间平行度的调节。当两个距离不相等时，调节模块会根据光谱分析模块确定出来的距离，调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度。
在一些实施例中，所述控制器203还包括：光源。所述光源与每一所述分光头通过所述连接光纤连接，所述光源用于产生所述入射光；所述连接光纤用于将所述入射光传输至每一所述分光头。
这里，光源可以集成在控制器的内部，例如，光源可以是灯光。
在一些实施例中，每一所述分光头与所述第一卡盘之间具有预设距离；其中，所述预设距离使得所述入射光的焦点位于所述第二卡盘上。
本申请实施例中，为了实现精确的测量，需要使得所述入射光的焦点位于所述第二卡盘上，此时，需要根据所述入射光的焦点调节所述分光头与第一卡盘之间的相对位置关系。
在一些实施例中，所述预设距离大于或等于所述第一卡盘与所述第二卡盘贴合时的贴合距离，且所述第一卡盘位于所述分光头和所述第二卡盘之间，或者，所述预设距离小于或等于所述第一卡盘与所述第二卡盘贴合时的距离，且每一所述分光头位于所述第一卡盘与所述第二卡盘之间。
这里，所述第一卡盘与所述第二卡盘贴合时的距离为第一卡盘与第二卡盘紧密贴合的间隙距离，也可以理解为，所述第一卡盘上的第一晶圆的厚度与所述第二卡盘上的第二晶圆的厚度之和。通过所述预设距离和第一卡盘与第二卡盘紧密贴合的间隙距离的大小关系，可以确定出分光头与第一卡盘之间的相对位置关系。
在一些实施例中，所述第一卡盘位于所述分光头和所述第二卡盘之间，且每一所述分光头在所述第一卡盘的投影区域内具有一透光孔；每一所述透光孔位于所述第一卡盘上，且位于第一晶圆在所述第一卡盘上的投影区域之外。即本申请实施例中，所述第一卡盘上的第一晶圆不能遮挡所述透光孔，否则无法实现检测光在第一卡盘和第二卡盘之间的传输。
在一些实施例中，当所述分光头位于所述第一卡盘的上方时，所述第一卡盘上可以不具有所述透光孔。
在一些实施例中，每一所述透光孔在所述第二卡盘上的投影区域内具有一反射板，所述反射板用于加强对所述检测光的反射作用，形成所述反射光。
在一些实施例中，所述控制器还用于将所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离发送给主机，并通过所述主机控制所述调节模块调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
本申请实施例提供的卡盘调节装置，包括至少两个分光头和控制器，由于每一分光头能够对入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；检测光能够通过第一卡盘传播至第二卡盘，第二卡盘对检测光进行反射，得到反射光；并且由于控制器能够获取反射光，并根据反射光调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，如此，可以实现实时调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，提高晶圆键合精度。
本申请实施例中，在下chuck(对应上述实施例中的第一卡盘)的边缘(晶圆不遮挡光为原则)加装三组高精度光学传感器来检测chuck间隙，例如。光谱共聚焦位移传感器。在检测出三组间隙误差较小时，将检测到的数据反馈给下chunk的三组马达，实现晶圆键合系统的闭环调节。
下面，首先介绍下本申请实施例中，所采用的光学传感器的光谱共焦技术测量原理。如图3A所示，为本申请实施例提供的光谱共焦技术的测量原理图，如图3A所示，由光源301射出一束宽光谱的呈白色复色光(对应上述实施例中的入射光)，通过色散镜头302(对应上述实施例中的分光头)发生光谱色散，形成不同波长的单色光，如图3A中的λ1、λ2和λ3。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光(对应上述实施例中的检测光)照射到物体(如图中的303)表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔304(对应上述实施例中的透光孔)被光谱仪305(对应上述实施例中的光谱分析模块)感测到。通过计算被感测到单色光的波长，获得色散镜头到物体的距离值。
这里，光学传感器的光谱共焦技术具有以下特点：
A、光学传感器为光学检测，垂直反射(兼容角度+/-20°)，避免接触。
B、光学传感器的光斑尺寸在100μm以内，分光头尺寸小，占用空间小。
C、光学传感器可以根据波长反馈信号，检测分辨率高。
D、光学传感器的测量距离可选，可根据实际尺寸选用合适测量距离。
E、光学传感器的测量范围可达3毫米(mm)，完全兼容chuck间隙的偏移。
F、光学传感器本身精度很高，可达几十纳米，远超相关技术中1μm的检测精度。
本申请实施例中，光学位移传感器的安装过程，需要注意以下几点：一、下chuck下方安装三个光学位移传感器，在实际安装过程中下chuck下方只需安装分光头和连接光纤，控制器可外接，以节省空间。二、分光头根据chuck实际尺寸(对应上述实施例中的第一卡盘和第二卡盘贴合时的距离)选用工作距离，保证和下chuck固定在一起，同时上下chuck贴合时，上chuck(对应上述实施例中的第二卡盘)检测点都在三个传感器发出的光源的焦点附近。三、下chuck边缘(晶圆不遮挡光为原则)的上开具小孔，保证透光。四、上chuck边缘上可无任何修改，也可以加装反射板，加强测量光的反射。图3B为本申请实施例提供的传感器安装示意图，如图3B所示，下卡盘31的下方安装有三个分光头，分别为分光头33-1、分光头33-2和分光头33-3，三个分光头中的每一分光头均通过连接光纤34连接至控制器35。控制器35中集成有光源，光源发出的复色光通过分光头33-1、分光头33-2和分光头33-3，被处理为具有不同波长的单色光，这些不同的波长的单色光通过下卡盘上与每一分光头对应的小孔36-1、小孔36-2和小孔36-3从下卡盘31上传播至上卡盘32的表面，并在上卡盘32的表面通过反射作用，产生反射光，反射光再次通过小孔36-1、小孔36-2和小孔36-3和分光头33-1、分光头33-2和分光头33-3传播回至控制器35，控制器通过检测反射光的波长，并将检测得到的数据发送给主机37。主机37确定第一卡盘31和第二卡盘32之间的间隙距离，并在第一卡盘和第二卡盘之间的间隙距离不相等时，通过下卡盘上的马达，调节下卡盘的位置，以使得第一卡盘31和第二卡盘32之间的三个间隙距离相等，进而使得第一卡盘平行于第二卡盘。
本申请实施例中，上下chuck贴合时(间隙为0且平行)，通过光学传感器测量的三个距离分别为Z0，Z1，Z2，下chuck下移到键合间隙(20-50μm)时，通过光学传感器再次测量的三个距离分别为Z0'，Z1'，Z2'，那么，两次测量结果的差值为三个不同位置移动的距离。共焦位移传感器控制器连接到机台主机，三组数据传输转换到主机上，主机使用这些数据控制下chunk的三组马达的运动，直到三组间隙值达到要求为止。如此，可实现上下chuck平行度实时检测控制的目的。
本申请实施例中，共焦位移传感器本身精度高，可达几十纳米，检测误差主要来自于安装时分光头的光路和上chuck的垂直度。本申请实施例中，检测间隙距离时，采用两次读值的差值，可减小光路和上chuck角度导致的误差。因此，在分光头安装时尽量保持垂直，保证反射光能够返回，整个检测误差将会接近传感器本身精度。另外，本申请实施例提供的晶圆键合系统可以不需要第三方千分尺的校准。
图3C为本申请实施例提供的分光头安装误差示意图，如图3C所示，当下卡盘上安装的分光头与铅垂线之间的角度为α时，工作距离Zα＝Z/cosα，△Zα＝△Z/cosα。当分光头与铅垂线之间的夹角为5°时，△Zα＝△Z*100.38％；当分光头与铅垂线之间的夹角为10°时，△Zα＝△Z*101.54％。对于△Z小于50μm的应用，安装角度在5°时，误差小于0.19μm。因此，本申请实施例中，在安装分光头时，需要水平仪校验上卡盘水平，然后使用铅垂线辅助安装分光头。
本申请实施例中，分光头可以位于下chunk的下方，也可以位于下chunk的上方，分光头的位置是根据传感器的光线的焦距来定的，假设上下两个chunk之间的距离为1.5mm，当传感器的光的焦距大于1.5mm时，将光源设置在在下chunk的下方，并与下chunk固定在一起，使得光的焦点正好位于上chunk上。当传感器的光的焦距小于1.5mm时，将光源设置在下chunk的上方，并与上chunk固定在一起，使得光的焦点正好位于上chunk上。这里，光源在下chunk下方或者在上chunk的上方的距离，为使得传感器的光的焦点刚好位于上chunk上时的一个设置值。
本申请实施例提供的晶圆键合系统，能够实现上下Chuck间隙的实时检测，能及时发现问题，避免晶圆键合过程受影响，且本申请实施例提供的晶圆键合系统，可以实现闭环调节，微小误差可实现实时补偿，提高晶圆键合精度。另外，本申请实施例中的光学传感器精度和稳定性优于气体压力传感器，且无需第三方检测。
图4为本申请实施例提供的卡盘调节方法的一个可选的流程示意图，如图4所示，所述卡盘调节方法包括以下步骤：
步骤S401、对入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光。
步骤S402、将所述检测光通过第一卡盘传播至第二卡盘，所述第二卡盘用于对所述检测光进行反射，得到反射光。
步骤S403、根据所述反射光，调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
在一些实施例中，所述卡盘调节方法还包括：形成所述反射光的光谱曲线，并根据所述光谱曲线确定出所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离。
在一些实施例中，所述卡盘调节方法还包括：根据所述距离调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
本申请实施例提供的卡盘调节方法应用于上述实施例中的卡盘调节装置，与上述实施例中的卡盘调节装置具有相同的技术特征，对于本申请实施例未详尽披露的技术特征，请参考上述实施例进行理解。
本申请实施例提供的卡盘调节方法，由于可以对入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；检测光用于通过第一卡盘传播至第二卡盘，第二卡盘用于对检测光进行反射，得到反射光；根据反射光，调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，如此，能够通过检测光实现实时调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，进而提高晶圆键合的精度。
本申请实施例提供一种晶圆键合装置，图5为本申请实施例提供的晶圆键合装置的一个可选的结构示意图，如图5所示，所述晶圆键合装置50包括：第一卡盘501、第二卡盘502和卡盘调节装置503。
所述第一卡盘501，用于固定第一晶圆5011。
所述第二卡盘502，与所述第一卡盘501相对设置，所述第二卡盘502用于固定第二晶圆5021。
所述卡盘调节装置503与所述第一卡盘501连接，所述卡盘调节装置503用于调节所述第一卡盘501与所述第二卡盘502之间的平行度。
这里，所述第一晶圆通过吸附作用固定于第一卡盘的中心位置，所述第二晶圆通过吸附作用固定在第二卡盘的中心位置。
所述卡盘调节装置503包括：三个分光头，三个分光头中的每一分光头通过连接光纤与控制器连接。所述分光头用于对所述连接光纤传输的入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光。
在一些实施例中，所述分光头还用于对所述检测光进行聚焦；将聚焦后的检测光通过所述第一卡盘501传播至所述第二卡盘502，其中，所述第二卡盘502用于对所述聚焦后的检测光进行反射，得到反射光；所述控制器与每一所述分光头通过所述连接光纤连接，所述控制器用于获取所述分光头所传导的所述反射光，并根据所述反射光调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
本申请实施例提供的晶圆键合装置所包含的卡盘调节装置与上述实施例中的卡盘调节装置类似，对于本申请实施例未详尽披露的技术特征，请参照上述实施例进行理解，这里，不再赘述。
请继续参见图5，所述晶圆键合装置50还包括：卡盘驱动装置504；所述卡盘驱动装置504分别与所述第一卡盘501和所述卡盘调节装置503连接，所述卡盘驱动装置，用于在所述卡盘调节装置的控制作用下，调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离。这里，所述卡盘驱动装置可以是马达或者是电动机。
本申请实施例提供的晶圆键合装置包括：第一卡盘、第二卡盘和卡盘调节装置，由于可以通过卡盘调节装置实时检测并调节第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，进而可以实现第一卡盘上的第一晶圆和第二卡盘上的第二晶圆之间的精密键合，避免第一晶圆与第二晶圆之间的错位。
本申请实施例提供一种晶圆键合方法，所述晶圆键合方法应用于上述实施例提供的晶圆键合装置，所述晶圆键合装置至少包括：第一卡盘、第二卡盘和卡盘调节装置。图6为本申请实施例提供的晶圆键合方法的一种可选的流程图，如图6所示，所述方法包括以下步骤：
步骤S601、以预设的检测周期，检测所述第一卡盘与第二卡盘之间的平行度。
这里，预设的检测周期可以是任意一个预设的周期，例如，10秒或者30秒等。本申请实施例中可以采用晶圆键合装置中的卡盘调节装置检测第一卡盘与第二卡盘之间的平行度。当所述第一卡盘与所述第二卡盘不平行时，执行步骤S602；当所述第一卡盘与第二卡盘平行时，执行步骤S603。
步骤S602、通过卡盘调节装置调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离，使得所述第一卡盘平行于所述第二卡盘。
本申请实施例中，通过卡盘调节装置调节第一卡盘与第二卡盘平行的过程，与上述实施例中的调节过程类似，具体请参考上述实施例进行理解。
在一些实施例中，当通过所述卡盘调节装置调节所述第一卡盘与所述第二卡盘平行之后，执行步骤S603。
步骤S603、对位于所述第一卡盘上的第一晶圆和位于所述第二卡盘上的第二晶圆进行键合处理。
这里，当第一卡盘与第二卡盘平行时，无需通过卡盘调节装置进行调节过程，可以直接进行第一晶圆和第二晶圆的键合过程。
本申请实施例提供的晶圆键合方法应用于上述晶圆键合装置，本申请实施例中的晶圆键合方法与上述实施例中的晶圆键合装置相类似，对于本申请实施例未详尽披露的技术特征，请参照上述实施例进行理解，这里，不再赘述。
本申请实施例提供的晶圆键合方法应用于晶圆键合装置，在晶圆键合之前，可以通过晶圆键合装置的卡盘调节装置检测第一卡盘与第二卡盘之间的平行度，当第一卡盘与第二卡盘不平行时，可以通过卡盘调节装置调节第一卡盘与第二卡盘之间的距离，使得第一卡盘平行于第二卡盘，如此，能够避免晶圆在键合过程中发生滑片错位，提高晶圆的键合精度。
本申请实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的卡盘调节方法或者晶圆键合方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本申请实施例提供一种卡盘调节设备，包括：存储器，用于存储可执行指令；处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现上述实施例提供的卡盘调节方法。
本申请实施例提供一种晶圆键合设备，包括：存储器，用于存储可执行指令；处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现上述实施例提供的晶圆键合方法。
本申请实施例还提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，存储有可执行指令，用于引起处理器执行时，实现上述实施例提供的卡盘调节或者晶圆键合方法。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的计算机可读存储介质包括：移动存储设备、只读存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的计算机可读存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种卡盘调节装置，其特征在于，所述卡盘调节装置至少包括：至少两个分光头、连接光纤和控制器；
每一所述分光头用于对所述连接光纤传输的入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；
所述检测光用于通过第一卡盘传播至第二卡盘，所述第二卡盘用于对所述检测光进行反射，得到反射光；
每一所述分光头与所述第一卡盘之间在垂直于所述第一卡盘的方向上具有预设距离；其中，所述预设距离使得所述入射光的焦点位于所述第二卡盘上；
所述控制器与每一所述分光头通过所述连接光纤连接，所述控制器用于获取所述反射光，并根据所述反射光调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器包括：光谱分析模块和调节模块；
所述光谱分析模块与每一所述分光头连接，所述光谱分析模块用于检测每一所述分光头传导的所述反射光，形成所述反射光的光谱曲线，并根据所述光谱曲线确定出所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离；
所述调节模块与所述光谱分析模块连接，所述调节模块用于根据所述距离调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括：光源；
所述光源与每一所述分光头通过所述连接光纤连接，所述光源用于产生所述入射光；
所述连接光纤用于将所述入射光传输至每一所述分光头。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设距离大于或等于所述第一卡盘与所述第二卡盘贴合时的距离，且所述第一卡盘位于所述分光头和所述第二卡盘之间；或者，
所述预设距离小于所述第一卡盘与所述第二卡盘贴合时的距离，且每一所述分光头位于所述第一卡盘与所述第二卡盘之间。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一卡盘位于所述分光头和所述第二卡盘之间，且每一所述分光头在所述第一卡盘的投影区域内具有一透光孔；
每一所述透光孔位于所述第一卡盘上，且位于第一晶圆在所述第一卡盘上的投影区域之外。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，每一所述透光孔在所述第二卡盘上的投影区域内具有一反射板，所述反射板用于加强对所述检测光的反射作用，形成所述反射光。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于将所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离发送给主机，并通过所述主机控制所述调节模块调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
8.一种卡盘调节方法，其特征在于，所述方法包括：
通过分光头对入射光进行色散处理，形成由不同波长的单色光组成的检测光；
将所述检测光通过第一卡盘传播至第二卡盘，所述第二卡盘用于对所述检测光进行反射，得到反射光；
每一所述分光头与所述第一卡盘之间在垂直于所述第一卡盘的方向上具有预设距离；其中，所述预设距离使得所述入射光的焦点位于所述第二卡盘上；
根据所述反射光，调节所述第一卡盘与和所述第二卡盘之间的平行度。
9.一种晶圆键合装置，其特征在于，包括：第一卡盘、第二卡盘和权利要求1至7任一项所述的卡盘调节装置；
所述第一卡盘，用于固定第一晶圆；
所述第二卡盘，与所述第一卡盘相对设置，所述第二卡盘用于固定第二晶圆；
所述卡盘调节装置与所述第一卡盘连接，所述卡盘调节装置用于调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述晶圆键合装置还包括：卡盘驱动装置；
所述卡盘驱动装置分别与所述第一卡盘和所述卡盘调节装置连接，所述卡盘驱动装置，用于在所述卡盘调节装置的控制作用下，调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离。
11.一种晶圆键合方法，其特征在于，应用于晶圆键合装置，所述晶圆键合装置至少包括：第一卡盘、第二卡盘和权利要求1至7任一项所述的卡盘调节装置；所述方法包括：
以预设的检测周期，检测所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的平行度；
当所述第一卡盘与所述第二卡盘不平行时，通过所述卡盘调节装置调节所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的距离，使得所述第一卡盘平行于所述第二卡盘；
当所述第一卡盘与所述第二卡盘平行时，对位于所述第一卡盘上的第一晶圆和位于所述第二卡盘上的第二晶圆进行键合处理。
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