CN114038774A - 一种晶圆对准装置及其对准方法 - Google Patents

一种晶圆对准装置及其对准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114038774A
CN114038774A CN202111304461.4A CN202111304461A CN114038774A CN 114038774 A CN114038774 A CN 114038774A CN 202111304461 A CN202111304461 A CN 202111304461A CN 114038774 A CN114038774 A CN 114038774A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
base
fine motion
motion
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111304461.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114038774B (zh
Inventor
吴火亮
江旭初
董亚聪
陈椿元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Yinguan Semiconductor Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Yinguan Semiconductor Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Yinguan Semiconductor Technology Co ltd filed Critical Suzhou Yinguan Semiconductor Technology Co ltd
Priority to CN202111304461.4A priority Critical patent/CN114038774B/zh
Publication of CN114038774A publication Critical patent/CN114038774A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114038774B publication Critical patent/CN114038774B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明涉及半导体芯片加工制造技术领域，公开一种晶圆对准装置及其对准方法。其中晶圆对准装置包括基座组件、下运动系统和上运动系统，其中下运动系统，包括下移动基座、设置于下移动基座上的下精动台和用于驱动下移动基座在基座组件上沿Y方向移动的下气浮模块，下精动台能相对于下移动基座移动，下精动台用于放置下晶圆；上运动系统包括上移动基座、设置于上移动基座上的上精动台和用于驱动上移动基座在基座组件上沿Y方向移动的上气浮模块，上精动台能相对于上移动基座移动，上精动台用于放置上晶圆。本发明通过下精动台实现下晶圆相对于下移动基座的移动，减少了驱动重量，具有对位精度高、结构简单、扁平化、驱动质量小等优点。

Description

一种晶圆对准装置及其对准方法
技术领域
本发明涉及半导体芯片加工制造技术领域，尤其涉及一种晶圆对准装置及其对准方法。
背景技术
现代技术对芯片功能的需求不断提高，因此集成电路技术逐渐由2D平面向3D集成方向发展。在3D集成技术中，晶圆预键合是实现该技术中最为重要的一个环节，在两片晶圆键合之前，需要对晶圆上的电路进行精确对准，一旦发生图案错位将导致键合后线路串行和短路等问题。而且，随着半导体工艺的发展和进步，刻线精度越来越高，晶圆上的电路图案不断缩小，因此对晶圆对准精度的要求也不断提高。
现有技术中，为实现两片晶圆的对准，通常采用机械导轨来实现两片晶圆的移动，机械导轨导致摩擦大，精度低，严重影响对准精度；同时，需要移动的机构通常质量较重，进一步导致对准精度差；另外，现有的对准装置还存在结构复杂，尺寸大等问题。
所以，亟需一种晶圆对准装置及其对准方法，以解决上述问题。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种晶圆对准装置及其对准方法，对位精确、结构简单、扁平化、驱动质量小。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种晶圆对准装置，包括：
基座组件；
下运动系统，包括下移动基座、设置于所述下移动基座上的下精动台和用于驱动所述下移动基座在所述基座组件上沿Y方向移动的下气浮模块，所述下精动台能相对于所述下移动基座移动，所述下精动台用于放置下晶圆；
上运动系统，包括上移动基座、设置于所述上移动基座上的上精动台和用于驱动所述上移动基座在所述基座组件上沿Y方向移动的上气浮模块，所述上精动台能相对于所述上移动基座移动，所述上精动台用于放置上晶圆。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述基座组件包括底座和平行且相对间隔设置于所述底座上的两个导向座，所述导向座沿Y向延伸，两个所述导向座分别设置于所述底座沿X方向的两侧；所述导向座上表面呈阶梯状，包括相邻的第一阶梯和第二阶梯，所述下移动基座通过所述下气浮模块可移动地连接于所述第一阶梯上，所述上移动基座通过所述上气浮模块可移动地连接于所述第二阶梯上。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述下移动基座上设置有凹槽，所述下精动台对应所述凹槽设置且所述下精动台沿Z方向的投影面积小于所述凹槽沿Z方向的投影面积。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述凹槽沿X方向的宽度dx≥(2tSxmax+(ax)2)/ax，其中t为所述下精动台的厚度，Sxmax为所述下精动台在做θy方向旋转时其下表面的最低点和最高点沿Z方向的最大行程差，ax为所述下精动台沿X方向的宽度；
所述凹槽沿Y方向的宽度dy≥(2tSymax+(ay)2)ay，其中Symax为所述下精动台在做θx方向旋转时其下表面的最低点和最高点沿Z方向的最大行程差，ay为所述下精动台沿Y方向的宽度。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述下运动系统还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构包括：
至少三个不共线的下驱动件，均设置于所述下移动基座上，所述下精动台设置于所述下驱动件上，所述第一驱动机构驱动所述下精动台沿θx、θy和Z方向移动。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，还包括第一位置检测系统，所述第一位置检测系统包括：
至少三个不共线的下位置传感器，设置于所述下移动基座上，以检测所述下精动台相对于所述下移动基座的位置。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，还包括第二位置检测系统，所述第二位置检测系统包括：
至少三个不共线的下距离传感器，所述下距离传感器均设置于所述下精动台的上表面和/或所述上精动台的下表面；
在所述上晶圆和所述下晶圆均位于对准工位时，所述第二位置检测系统能检测所述上晶圆和所述下晶圆的相对水平度以及所述上晶圆和所述下晶圆之间的距离。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，还包括设置于所述导向座上的第三位置检测系统，所述第三位置检测系统包括X向位置传感器和Y向位置传感器；所述第三位置检测系统用于记录所述下晶圆在下对准工位区时的位置信息。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述上气浮模块包括上垂直气浮组件、上侧气浮组件、上直线电机和上气浮导轨，所述上垂直气浮组件、所述上侧气浮组件和所述上直线电机的动子设置于所述上移动基座上，所述上直线电机的定子和所述上气浮导轨设置于所述基座组件上。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述下气浮模块包括下垂直气浮组件、下侧气浮组件、下直线电机和下气浮导轨，所述下垂直气浮组件、所述下侧气浮组件和所述下直线电机的动子设置于所述下移动基座上，所述下直线电机的定子和所述下气浮导轨设置于所述基座组件上。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述上运动系统还包括上粗动台，所述上粗动台嵌套在所述上移动基座中，所述上粗动台与所述上移动基座活动连接；所述上精动台嵌套在所述上粗动台中；所述上精动台与所述上粗动台活动连接。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，所述上运动系统还包括：
第二驱动机构，分别连接所述上粗动台与所述上移动基座，为所述上粗动台提供X、Y和θz方向的定位；
第三驱动机构，分别连接所述上粗动台与所述上精动台，为所述上精动台提供提供X、Y和θz方向的定位。
作为一种晶圆对准装置的优选方案，还包括设置于所述基座组件上的视觉检测系统，所述视觉检测系统包括用于检测所述下上晶圆在下对准工位区的位置的上检测组件和用于检测所述上晶圆在上对准工位区的位置的下检测组件；
所述上检测组件对应所述下晶圆的上表面设置；所述下检测组件对应所述上晶圆的下表面设置；所述上检测组件和所述下检测组件预设有共焦面，所述上晶圆的下表面与所述共焦面共面。
一种晶圆对准方法，应用于如以上任一方案所述的晶圆对准装置，包括如下步骤：
S10、上运动系统保持在上对准工位区，下运动系统移动到下传输工位区，下晶圆上料；
S20、所述上运动系统移动到上传输工位区，上晶圆上料；所述下运动系统移动到下对准工位区，第一驱动机构驱动所述下精动台带着所述下晶圆从初始位沿Z方向向上运动，所述下晶圆的上表面到达预定的共焦面，上检测组件记录所述下晶圆的上表面的标记点的位置；第三位置检测系统检测并记录所述下精动台的位置，并记为第一位置信息；所述第一驱动机构驱动所述下精动台带着所述下晶圆沿Z方向向下运动回到初始位；
S30、所述下运动系统移动到下传输工位区，所述上运动系统移动到上对准工位区，下检测组件检测所述上晶圆的下表面的标记点的位置，根据所述上检测组件记录的所述下晶圆的上表面的标记点的位置，第二驱动机构通过驱动上粗动台先粗调所述上晶圆的X、Y、θz方向的位置偏差；第三驱动机构通过驱动所述上精动台再精调所述上晶圆的X、Y、θz的位置偏差，使所述上晶圆的下表面的标记点的位置与所述上检测组件记录的所述下晶圆的上表面的标记点的位置对应；
S40、所述下运动系统移动到下对准工位区，所述第一驱动机构驱动所述下精动台带着所述下晶圆沿Z方向向上运动，第二位置检测系统检测所述上晶圆和所述下晶圆之间的距离和相对水平度，所述第一驱动机构驱动所述下精动台沿Z方向向上运动至所述上晶圆的下表面和所述下晶圆的上表面之间的距离达到对准距离时停止；第三位置检测系统检测当前所述下精动台的位置与步骤S20中第一位置信息的差值，根据所述差值，所述第三驱动机构驱动所述上精动台进行上晶圆的X、Y、θz的位置补偿，实现上晶圆和下晶圆的对准。
作为一种晶圆对准方法的优选方案，在步骤S40中，所述下运动系统移动到下对准工位区，所述第一驱动机构驱动所述下精动台沿Z方向向上运动，第一位置检测系统首先检测所述下精动台相对于下移动基座的距离，此时第二位置检测系统不工作；当所述上晶圆的下表面和所述下晶圆的上表面之间的距离达到微调距离之后，第二位置检测系统开始工作，微调距离大于对准距离。
本发明的有益效果为：
本发明通过设置基座组件，使上运动系统和下运动系统在基座组件上移动，以实现对上晶圆和下晶圆的对准；上运动系统和下运动系统分别通过上气浮模块和下气浮模块驱动，减小了摩擦力，使移动精度更高，速度更快；下运动系统上设置有下移动基座和下精动台，仅通过驱动下移动基座并带动下精动台实现下晶圆的移动，避免连同基座组件整体或部分组件一起驱动对准，减少了驱动重量，使得下晶圆的位置移动更加精准；同理，上运动系统上设置有上移动基座和上精动台，仅通过驱动上移动基座并带动上精动台实现上晶圆的移动，避免连同基座组件一起驱动对准，减少了驱动重量，以使得上晶圆的位置移动更加精准；综上，晶圆对准装置具有对位精度高、结构简单、扁平化、驱动质量小等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的立体示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的侧视图；
图3是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的上运动系统隐藏上气浮模块的示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的上运动系统显示上气浮模块的示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的上运动系统反转视角的上移动基座的示意图；
图6是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的上运动系统的上移动基座和上粗动台的示意图；
图7是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的上运动系统的上粗动台和上精动台示意图；
图8是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的下运动系统的示意图；
图9是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的下运动系统反转视角的下移动基座和下气浮模块的示意图；
图10是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的下运动系统的下精动台和下移动基座的示意图；
图11是本发明具体实施方式提供的晶圆对准装置的下运动系统的下移动基座的示意图；
图12是本发明具体实施例提供的下精动台做θy方向旋转的简单示意图；
图13是本发明具体实施例提供的下精动台做θx方向旋转的简单示意图。
图中：
1、基座组件；11、底座；12、导向座；121、第一阶梯；122、第二阶梯；
2、下运动系统；21、下移动基座；211、下驱动件；212、下位置传感器；213、凹槽；22、下放置位；23、下气浮模块；231、下直线电机的定子；232、下垂直气浮组件；233、下侧气浮组件；234、下气浮导轨；24、下精动台；241、下距离传感器；
3、上运动系统；31、上移动基座；311、上限位件；32、上放置位；33、上气浮模块；331、上直线电机的定子；332、上垂直气浮组件；333、上侧气浮组件；334、上气浮导轨；34、上粗动台；341、第一驱动件；342、第二驱动件；343、第三驱动件；35、上精动台；
4、第三位置检测系统；41、X位置传感器；42、Y位置传感器；
5、视觉检测系统；51、上检测组件；511、左上相机；512、右上相机；52、下检测组件；521、左下相机；522、右下相机；531、左C型安装梁；532、右C型安装梁；541、左移动平台；542、右移动平台。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图13所示，本实施方式提供一种晶圆对准装置，该晶圆对准装置包括基座组件1、下运动系统2和上运动系统3，其中下运动系统2包括下移动基座21、设置于下移动基座21上的下精动台24和用于驱动下移动基座21在基座组件1上沿Y方向移动的下气浮模块23，下精动台24能相对于下移动基座21移动，下精动台24用于放置下晶圆；上运动系统3包括上移动基座31、设置于上移动基座31上的上精动台35和用于驱动上移动基座31在基座组件1上沿Y方向移动的上气浮模块33，上精动台35能相对于上移动基座31移动，上精动台35用于放置上晶圆。
通过设置基座组件1，使上运动系统3和下运动系统2在基座组件1上移动，以实现对上晶圆和下晶圆的对准；上运动系统3和下运动系统2分别通过上气浮模块33和下气浮模块23驱动，减小了摩擦力，使移动精度更高，速度更快；下运动系统2上设置有下移动基座21和下精动台24，仅通过驱动下移动基座21并带动下精动台24实现下晶圆的移动，避免连同基座组件1整体或部分组件一起驱动对准，减少了驱动重量，使得下晶圆的位置移动更加精准；同理，上运动系统3上设置有上移动基座31和上精动台35，仅通过驱动上移动基座31并带动上精动台35实现上晶圆的移动，避免连同基座组件1一起驱动对准，减少了驱动重量，以使得上晶圆的位置移动更加精准；综上，晶圆对准装置具有对位精度高、结构简单、扁平化、驱动质量小等优点。
值得说明的是，上精动台35的下表面设置有上放置位32，上晶圆设置于上放置位32上；下精动台24的上表面设置有下放置位22，下晶圆设置于下放置位22上。
具体地，基座组件1包括底座11和平行且相对间隔设置于底座11上的两个导向座12，导向座12沿Y向延伸，两个导向座12分别设置于底座11沿X方向的两侧；导向座12上表面呈阶梯状，包括相邻的第一阶梯121和第二阶梯122，下移动基座21通过下气浮模块23可移动地连接于第一阶梯121上，上移动基座31通过上气浮模块33可移动地连接于第二阶梯122上。通过将导向座12的第一阶梯121和第二阶梯122一体设置，减少分体设置时，由于安装导致的上移动基座31和下移动基座21的移动误差，使得上移动基座31和下移动基座21的移动更加精准，同时有利于简化基座组件1的结构，且成本更低。
进一步地，晶圆对准装置还包括设置于导向座12上的第三位置检测系统4，第三位置检测系统4包括X位置传感器41和Y位置传感器42；第三位置检测系统4用于记录下晶圆在下对准工位区时的位置信息。值得说明的是，Y位置传感器42设置有两个，分别位于两个导向座12的第一阶梯121上，以保证检测的准确性；X位置传感器41设置有一个，位于其中一个导向座12的第二阶梯122上。
上气浮模块33包括上垂直气浮组件332、上侧气浮组件333、上直线电机和上气浮导轨334，上垂直气浮组件332、上侧气浮组件333和上直线电机的动子设置于上移动基座31上，上直线电机的定子331、上气浮导轨334设置于基座组件1上。具体地，上气浮模块33设置有两个，两个上气浮导轨334一一对应地设置于两个第二阶梯122上，且沿Y向延伸。进一步地，上垂直气浮组件332设置有两个，一一对应地与两个上气浮导轨334的顶面气浮连接，上侧气浮组件333设置有一个，与其中一个上气浮导轨334的侧面气浮连接。
下气浮模块23包括下垂直气浮组件232、下侧气浮组件233、下直线电机和下气浮导轨234，下垂直气浮组件232、下侧气浮组件233和下直线电机的动子设置于下移动基座21上，下直线电机的定子231、下气浮导轨234设置于基座组件1上。具体地，下气浮模块23设置有两个，两个下气浮导轨234一一对应地设置于两个第一阶梯121上，且沿Y向延伸。进一步地，下垂直气浮组件232设置有两个，一一对应地与两个下气浮导轨234的顶面气浮连接，下侧气浮组件233设置有一个，与另一个上气浮导轨334(其中一个上气浮导轨334的侧面已经连接上侧气浮组件333)的侧面气浮连接。
如图3-图7所示，本实施例中，上运动系统3还包括上粗动台34，上粗动台34嵌套在上移动基座31中，上粗动台34与上移动基座31活动连接；上精动台35嵌套在上粗动台34中；上精动台35与上粗动台34活动连接。将上粗动台34内设于上移动基座31之中，上精动台35内设于上粗动台34之中，使上移动基座31、上粗动和上精动台35均近似在一个平面上，降低了上运动系统3的高度，并进一步降低了晶圆对准装置的高度，使其体积更小，整体高度更高，既能带动负载进行大行程运动，又同时提高了运动的精度。
嵌套设置的上粗动台34和上精动台35有利于上运动系统3的扁平化，节约了沿Z方向的空间，活动连接用于实现对上晶圆位置的调整。
进一步地，上运动系统3还包括第二驱动机构和第三驱动机构，其中第二驱动机构分别连接上粗动台34与上移动基座31，为上粗动台34提供X、Y和θz方向的定位；第三驱动机构分别连接上粗动台34与上精动台35，为上精动台35提供提供X、Y和θz方向的定位。
具体地，第二驱动机构包括第一驱动件341、第二驱动件342和第三驱动件343。第一驱动件341包括第一本体和第一输出端，第一输出端能相对第一本体沿Y方向伸出或缩回，第一本体设置在上移动基座31上，第一输出端设置在上粗动台34上，第一输出端相对于第一本体沿Y方向运动，从而能够实现上粗动台34相对于上移动基座31沿Y方向的运动。在其他实施例中，还可以是第一输出端设置在上移动基座31上，第一本体设置在上粗动台34上，第一输出端相对于第一本体31沿Y方向运动，从而能够实现上粗动台34相对于上移动基座31沿Y方向的运动。
优选地，本实施例的第一驱动件341设置位置为仅在上粗动台34沿Y方向延伸的一侧边的中间位置设置一个，能够使得第一驱动件341的数量少且占用空间小，从而能够达到上运动系统3的结构简单且占用空间较小的效果。可选地，第一驱动件341的设置位置也可以在上粗动台34沿X方向延伸的一侧边。
在其他实施例中，第一驱动件341可以为多个，多个第一驱动件341能够沿上粗动台34的Y方向延伸的侧边均匀排布，或者多个第一驱动件341能够沿上粗动台34的X方向延伸的侧边均匀排布。相比一个第一驱动件341能够提供更大的推动力，能够实现上粗动台34相对上移动基座31运动的较好驱动。
具体地，第二驱动件342和第三驱动件343均分别与上移动基座31和上粗动台34相连接，第二驱动件342和第三驱动件343对称分布在上粗动台34的沿X向的中心线的两侧，第二驱动件342和第三驱动件343设置为分别对上粗动台34施加沿X方向正向或反向的力。
具体而言，第二驱动件342包括第二本体和第二输出端，第二输出端能相对第二本体沿X方向做往复运动。第三驱动件343包括第三本体和第三输出端，第三输出端能相对第三本体沿X方向做往复运动。
当第二驱动件342与第三驱动件343对上粗动台34施加沿X方向相同的力时，第一驱动件341和第二驱动件342能够相配合实现驱动上粗动台34沿X向做直线运动。当第二驱动件342与第三驱动件343施加沿X方向相反的力时，第二驱动件342与第三驱动件343差动配合能够实现上粗动台34相对于上移动基座31绕θz的转动。
示例性地，第一驱动件341、第二驱动件342和第三驱动件343均可为音圈电机。
进一步地，上运动系统3还包括上限位件311为气浮预载机构，气浮预载机构包括安装架、气浮件和磁性件，安装架与上移动基座31和上粗动台34中的一个固定连接，气浮件和磁性件均设置在安装架上，且均与上移动基座31和上粗动台34中的另一个正对。本实施例中，安装架与上粗动台34固定，气浮件能够对上粗动台34施加一个向上的浮力F浮，磁性件能够对上粗动台34施加一个向下的吸力F吸，上粗动台34自身受到一个向下的重力G，通过力F浮＝F吸+G，能够保证上粗动台34沿竖直方向的受力平衡，通过气浮件与磁性件的配合，能够实现上移动基座31和上粗动台34沿Z方向上形成一定的气隙，从而保证上移动基座31和上粗动台34沿Z方向的相对位置不变。
第三驱动机构包括第一压电致动器组件以及第二压电致动器组件，上粗动台34与上精动台35柔性连接。其中，上粗动台34与上精动台35沿Z轴方向的相对位置不变，且上精动台35可相对上移动基座31运动。第一压电致动器组件、第二压电致动器组件均分别连接上粗动台34和上精动台35；第一压电制动器组件设置在上精动台35沿Y方向延伸的一侧边上；第二压电致动器组件设置有偶数个，偶数个第二压电致动器组件对称分布在上精动台35的与Y方向平行的中心线的两侧，上精动台35可通过第一压电致动器组件24相对上粗动台34沿X方向运动，上精动台35可通过偶数个第二压电致动器组件相对上粗动台34沿Y方向运动和绕θz方向转动。第一压电致动器组件和第二压电致动器组件的尺寸小、轻薄化且位置调整精度高。上粗动台34与上精动台35柔性连接的结构，并配合第一压电致动器组件和第二压电致动器组件的驱动，能够实现上精动台35相对上粗动台34位置的精准微动调整。此外，第一压电致动器组件和第二压电致动器组件还能够实现对上精动台35沿X方向、沿Y方向和绕θz旋转驱动的快速响应，提高上精动台35沿X方向、沿Y方向和绕Z轴旋转的运动精度。
值得说明的是，上移动基座31和上粗动台34之间，以及上粗动台34和上精动台35之间存在间隙，以便于上移动基座31和上粗动台34之间，以及上粗动台34和上精动台35之间的活动，避免在上粗动台34和上精动台35运动时发生干涉，保证调整的准确性和可靠性。
如图8-图11所示，本实施例中，下移动基座21上设置有凹槽213，下精动台24对应凹槽213设置，通过在下移动基座21上设置凹槽213，利用了下移动基座21本身的厚度空间，实现了下精动台24的安装，没有额外增加下运动系统2的高度，有利于下运动系统2结构的扁平化，节约了沿Z方向的空间；值得说明的是，凹槽213和下精动台24的位置关系优选为下精动台24的上表面可以与凹槽213的上表面平齐，或下精动台24的上表面可以略高于凹槽213的上表面；如果下精动台24的上表面低于凹槽213的上表面，在具体实施时，颗粒等杂质可能会落到下晶圆的上表面，键合时杂质会夹在上下晶圆之间，影响产品质量。另外，下精动台24沿Z方向的投影面积小于凹槽213沿Z方向的投影面积，便于在下精动台24调整时，避免下精动台24与凹槽213的边缘发生干涉，减少了因为干涉造成的调整失败以及对下精动台24和下移动基座21的损伤。优选地，凹槽213的边缘与下精动台24之间的在X-Y平面的距离大于等于1mm，以避免下精动台24调整时与凹槽213的边缘发生干涉。
下运动系统2还包括第一驱动机构，第一驱动机构包括至少三个不共线的下驱动件211，至少三个不共线的下驱动件211均设置于下移动基座21上，下精动台24设置于下驱动件211上，第一驱动机构驱动下精动台24沿θx、θy和Z方向移动，进而实现对下精动台24上的下晶圆进行位置调整。示例性地，下驱动件211设置有四个，便于提高驱动力和保证驱动的稳定性；四个下驱动件211分别设置于凹槽213的四角，以节约凹槽213内的空间；下驱动件211设置在凹槽213内，利用了下移动基座21本身的厚度空间，没有额外增加下运动系统2的高度，有利于下运动系统2结构的扁平化。
具体地，在下精动台24调整时，为避免下精动台24与凹槽213的边缘发生干涉，凹槽213的尺寸参数如下：凹槽213沿X方向的宽度dx≥(2tSxmax+(ax)2)/ax，其中t为下精动台24的厚度，Sxmax为下精动台24在做θy方向旋转(即绕Y轴旋转)时其下表面的最低点和最高点沿Z方向的最大行程差，ax为下精动台24沿X方向的宽度；凹槽213沿Y方向的宽度dy≥(2tSymax+(ay)2)/ay，其中Symax为下精动台24在做θx方向旋转(即绕X轴旋转)时其下表面的最低点和最高点沿Z方向的最大行程差，ay为下精动台24沿Y方向的宽度。
上述公式推导过程如下：
设定凹槽213沿X方向的两侧边为左、右侧边，凹槽213沿Y方向的两侧边为前、后侧边。
在下精动台24做θy方向旋转时，如图12，以下精动台24的右侧做θy方向逆时针旋转为例，下精动台24在图12中左侧方向会需要一个沿X方向的安全距离d1，以避免撞到凹槽213的左侧边。同理，在下精动台24的左侧做θy方向旋转时，下精动台24的右侧对应凹槽213的右侧边也需要一个X方向的安全距离d1，以避免撞到凹槽213的右侧边。
所以凹槽213沿X方向的宽度dx至少要等于ax+2d1，d1＝t*sinθ1＝t*(Sxmax/ax),故凹槽213沿X方向的宽度dx≥(2tSxmax+(ax)2)/ax。
同理，如图13，在下精动台24的后侧做θx方向旋转时，下精动台24在前侧方向会需要一个沿Y方向的安全距离d2，以避免撞到凹槽213的前侧边。在下精动台24的前侧做θx方向旋转时，下精动台24的后侧对应凹槽213的后侧边也需要一个沿Y方向的安全距离d2，以避免撞到凹槽213的右侧边。
所以凹槽213沿Y方向的宽度dy至少要等于ay+2d2，d2＝t*sinθ2＝t*(Symax/aY),故凹槽213沿Y方向的宽度dy≥(2tSymax+(ay)2)/ay。
本实施例中，晶圆对准装置还包括第一位置检测系统，第一位置检测系统包括至少三个不共线的下位置传感器212，下位置传感器212均设置于下移动基座21上，以检测下精动台24相对于下移动基座21的位置。示例性地，下位置传感器212设置有三个，三个下位置传感器212均设置于凹槽213内，且相对于下放置位22的周向均匀设置，以避免对下放置位22发生干涉。
进一步地，晶圆对准装置还包括第二位置检测系统，第二位置检测系统包括至少三个不共线的下距离传感器241，下距离传感器241均设置于下运动系统2的下精动台24的上表面和/或上精动台35的下表面，以在上晶圆和下晶圆均位于上对准工位区和下对准工位区时，用于检测上晶圆和下晶圆的相对水平度以及上晶圆和下晶圆之间的距离。示例性地，下距离传感器241设置于下精动台24的上表面，下距离传感器241设置有四个，四个下距离传感器241相对于下放置位22的周向均匀设置，以保证检测的准确性。
继续参阅图1和图2，进一步地，晶圆对准装置还包括设置于基座组件1上的视觉检测系统5，视觉检测系统5包括用于检测下晶圆在下对准工位区的位置的上检测组件51和用于检测上晶圆在上对准工位区的位置的下检测组件52，上检测组件51对应下晶圆的上表面设置，下检测组件52对应上晶圆的下表面设置，上检测组件51和下检测组件52预设有共焦面，上晶圆的下表面与共焦面共面。
值得说明的是，上对准工位区与下对准工位区在X-Y平面上的坐标位置相同，在Z轴方向上的位置上下间隔。
示例性地，上检测组件51包括沿X方向间隔设置的两个相机，分别为左上相机511和右上相机512，下检测组件52包括沿X方向间隔设置的两个相机，分别为左下相机521和右下相机522，且上面两个相机与下面两个相机中间的平面为即为共焦面，四个相机在共焦面上的成像最为清晰。本实施例中，上晶圆的下表面与共焦面位于同一平面。
示例性地，上检测组件51还包括设置于基座组件1上的安装梁，安装梁包括左C型安装梁531和右C型安装梁532，左上相机511和左下相机521分别设置于左C型安装梁531的两端，右上相机512和右下相机522分别设置于右C型安装梁532的两端。
进一步地，上检测组件51还包括左移动平台541和右移动平台542，左C型安装梁531通过左移动平台541设置于基座组件1上，左移动平台541能带动左C型安装梁531相对于基座组件1移动；右C型安装梁532通过右移动平台542设置于基座组件1上，右移动平台542能带动右C型安装梁532相对于基座组件1移动。
本实施方式还公开一种晶圆对准方法，可以采用如上所述的晶圆装置实现对上晶圆和下晶圆的对准，晶圆对准方法包括如下步骤：
S10、上运动系统3保持在上对准工位区，下运动系统2移动到下传输工位区，下晶圆上料；
示例性地，上料可以采用机械手操作，机械手抓取下晶圆，并将下晶圆放置于下放置位22上。
S20、上运动系统3移动到上传输工位区，上晶圆上料；下运动系统2移动到下对准工位区，第一驱动机构驱动下精动台24带着下晶圆从初始位沿Z方向向上运动，下晶圆的上表面到达预定的共焦面，上检测组件51记录下晶圆的上表面的标记点的位置；第三位置检测系统4检测并记录下精动台24的位置，并记为第一位置信息；第一驱动机构驱动下精动台24带着下晶圆沿Z方向向下运动回到初始位；
可以理解的是，晶圆对准装置设置有控制系统，上运动系统3、下运动系统2和视觉检测系统5均与控制系统通讯连接，当上检测组件51检测下晶圆的上表面倾斜时，视觉检测系统5会反馈信号至控制系统，控制系统进而控制第一驱动机构运动，第一驱动机构驱动下精动台24对下晶圆的θx、θy、Z方向的位置进行修正，使下晶圆的上表面处于共焦面，完成修正后，上检测组件51记录下晶圆的上表面的标记点的位置，进行后续的流程。另外，上晶圆的上料也可以采用机械手实现。
S30、下运动系统2移动到下传输工位区，上运动系统3移动到上对准工位区，下检测组件52检测上晶圆的下表面的标记点的位置，根据上检测组件51记录的下晶圆的上表面的标记点的位置，第二驱动机构通过驱动上粗动台34先粗调上晶圆的X、Y、θz方向的位置偏差；第三驱动机构通过驱动上精动台35再精调上晶圆的X、Y、θz的位置偏差，使上晶圆的下表面的标记点的位置与上检测组件51记录的下晶圆的上表面的标记点的位置对应；
优选地，粗调完成后需要将上气浮模块33断气，然后在进行精调，以保证精调的准确性。
S40、下运动系统2移动到下对准工位区，第一驱动机构驱动下精动台24带着下晶圆沿Z方向向上运动，第二位置检测系统检测上晶圆的下表面和下晶圆的上表面之间的距离和相对水平度，第一驱动机构驱动下精动台24沿Z方向向上运动至上晶圆的下表明和下晶圆的上表面之间的距离达到对准距离时停止；第三位置检测系统检测当前下精动台24的位置与步骤S20中第一位置信息的差值，根据差值，第三驱动机构驱动上精动台35进行上晶圆的X、Y、θz的位置补偿，最终实现上晶圆和下晶圆的对准。
具体地，对准距离为50um-80um，优选为50um。
在步骤S40中，下运动系统2移动到下对准工位区，第一驱动机构驱动下精动台24沿Z方向向上运动，第一位置检测系统首先检测下精动台24相对于下移动基座21的距离，第二位置检测系统不工作，当上晶圆的下表面和下晶圆的上表面之间的距离达到微调距离之后，第二位置检测系统开始工作，微调距离大于对准距离。
具体地，微调距离为1mm，即在上晶圆的下表面和下晶圆的上表面之间的距离未达到1mm之前，第二位置检测系统并未工作；此时，第一位置检测系统检测下精动台24相对于下移动基座21的距离，以保证下晶圆以基本水平地沿Z方向向上运动(其中第一位置检测系统的至少三个不共线下位置传感器212就是为了保证下晶圆不会倾斜，以基本平齐的方式沿Z方向运动)；在上晶圆的下表面和下晶圆的上表面之间的距离达到1mm时，第二位置检测系统开始工作，直至下精动台24沿Z方向向上运动至上晶圆和下晶圆之间的距离到达对准距离。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (15)

1.一种晶圆对准装置，其特征在于，包括：
基座组件(1)；
下运动系统(2)，包括下移动基座(21)、设置于所述下移动基座(21)上的下精动台(24)和用于驱动所述下移动基座(21)在所述基座组件(1)上沿Y方向移动的下气浮模块(23)，所述下精动台(24)能相对于所述下移动基座(21)移动，所述下精动台(24)用于放置下晶圆；
上运动系统(3)，包括上移动基座(31)、设置于所述上移动基座(31)上的上精动台(35)和用于驱动所述上移动基座(31)在所述基座组件(1)上沿Y方向移动的上气浮模块(33)，所述上精动台(35)能相对于所述上移动基座(31)移动，所述上精动台(35)用于放置上晶圆。
2.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述基座组件(1)包括底座(11)和平行且相对间隔设置于所述底座(11)上的两个导向座(12)，所述导向座(12)沿Y向延伸，两个所述导向座(12)分别设置于所述底座(11)沿X方向的两侧；所述导向座(12)上表面呈阶梯状，包括相邻的第一阶梯(121)和第二阶梯(122)，所述下移动基座(21)通过所述下气浮模块(23)可移动地连接于所述第一阶梯(121)上，所述上移动基座(31)通过所述上气浮模块(33)可移动地连接于所述第二阶梯(122)上。
3.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述下移动基座(21)上设置有凹槽(213)，所述下精动台(24)对应所述凹槽(213)设置，且所述下精动台(24)沿Z方向的投影面积小于所述凹槽(213)沿Z方向的投影面积。
4.根据权利要求3所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述凹槽(213)沿X方向的宽度dx≥(2tSxmax+(ax)2)/ax，其中t为所述下精动台(24)的厚度，Sxmax为所述下精动台(24)在做θy方向旋转时其下表面的最低点和最高点沿Z方向的最大行程差，ax为所述下精动台(24)沿X方向的宽度；
所述凹槽(213)沿Y方向的宽度dy≥(2tSymax+(ay)2)/ay，其中Symax为所述下精动台(24)在做θx方向旋转时其下表面的最低点和最高点沿Z方向的最大行程差，ay为所述下精动台(24)沿Y方向的宽度。
5.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述下运动系统(2)还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构包括：
至少三个不共线的下驱动件(211)，均设置于所述下移动基座(21)上，所述下精动台(24)设置于所述下驱动件(211)上，所述第一驱动机构驱动所述下精动台(24)沿θx、θy和Z方向移动。
6.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，还包括第一位置检测系统，所述第一位置检测系统包括：
至少三个不共线的下位置传感器(212)，设置于所述下移动基座(21)上，以检测所述下精动台(24)相对于所述下移动基座(21)的位置。
7.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，还包括第二位置检测系统，所述第二位置检测系统包括：
至少三个不共线的下距离传感器(241)，所述下距离传感器(241)均设置于所述下精动台(24)的上表面和/或所述上精动台(35)的下表面；
在所述上晶圆和所述下晶圆分别位于上对准工位区和下对准工位区时，所述第二位置检测系统能检测所述上晶圆和所述下晶圆的相对水平度以及所述上晶圆和所述下晶圆之间的距离。
8.根据权利要求2所述的晶圆对准装置，其特征在于，还包括设置于所述导向座(12)上的第三位置检测系统(4)，所述第三位置检测系统(4)包括X向位置传感器(41)和Y向位置传感器(42)；所述第三位置检测系统(4)用于记录所述下晶圆在下对准工位区时的位置信息。
9.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述上气浮模块(33)包括上垂直气浮组件(332)、上侧气浮组件(333)、上直线电机和上气浮导轨(334)，所述上垂直气浮组件(332)、所述上侧气浮组件(333)和所述上直线电机的动子设置于所述上移动基座(31)上，所述上直线电机的定子(331)和所述上气浮导轨(334)设置于所述基座组件(1)上。
10.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述下气浮模块(23)包括下垂直气浮组件(232)、下侧气浮组件(233)、下直线电机(231)和下气浮导轨(234)，所述下垂直气浮组件(232)、所述下侧气浮组件(233)和所述下直线电机的动子设置于所述下移动基座(21)上，所述下直线电机的定子(231)和所述下气浮导轨(234)设置于所述基座组件(1)上。
11.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述上运动系统(3)还包括上粗动台(34)，所述上粗动台(34)嵌套在所述上移动基座(31)中，所述上粗动台(34)与所述上移动基座(31)活动连接；所述上精动台(35)嵌套在所述上粗动台(34)中；所述上精动台(35)与所述上粗动台(34)活动连接。
12.根据权利要求11所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述上运动系统(3)还包括：
第二驱动机构，分别连接所述上粗动台(34)与所述上移动基座(31)，为所述上粗动台(34)提供X、Y和θz方向的定位；
第三驱动机构，分别连接所述上粗动台(34)与所述上精动台(35)，为所述上精动台(35)提供提供X、Y和θz方向的定位。
13.根据权利要求1-12任一项所述的晶圆对准装置，其特征在于，还包括设置于所述基座组件(1)上的视觉检测系统(5)，所述视觉检测系统(5)包括用于检测所述下晶圆在下对准工位区的位置的上检测组件(51)和用于检测所述上晶圆在上对准工位区的位置的下检测组件(52)；
所述上检测组件(51)对应所述下晶圆的上表面设置；所述下检测组件(52)对应所述上晶圆的下表面设置；所述上检测组件(51)和所述下检测组件(52)预设有共焦面，所述上晶圆的下表面与所述共焦面共面。
14.一种晶圆对准方法，其特征在于，应用于如权利要求1-13任意一项所述的晶圆对准装置，包括如下步骤：
S10、上运动系统(3)保持在上对准工位区，下运动系统(2)移动到下传输工位区，下晶圆上料；
S20、所述上运动系统(3)移动到上传输工位区，上晶圆上料；所述下运动系统(2)移动到下对准工位区，第一驱动机构驱动所述下精动台(24)带着所述下晶圆从初始位沿Z方向向上运动，所述下晶圆的上表面到达预定的共焦面，上检测组件(51)记录所述下晶圆的上表面的标记点的位置；第三位置检测系统(4)检测并记录所述下精动台(24)的位置，并记为第一位置信息；所述第一驱动机构驱动所述下精动台(24)带着所述下晶圆沿Z方向向下运动回到初始位；
S30、所述下运动系统(2)移动到下传输工位区，所述上运动系统(3)移动到上对准工位区，下检测组件(52)检测所述上晶圆的下表面的标记点的位置，根据所述上检测组件(51)记录的所述下晶圆的上表面的标记点的位置，第二驱动机构通过驱动上粗动台(34)先粗调所述上晶圆的X、Y、θz方向的位置偏差；第三驱动机构通过驱动所述上精动台(35)再精调所述上晶圆的X、Y、θz的位置偏差，使所述上晶圆的下表面的标记点的位置与所述上检测组件(51)记录的所述下晶圆的上表面的标记点的位置对应；
S40、所述下运动系统(2)移动到下对准工位区，所述第一驱动机构驱动所述下精动台(24)带着所述下晶圆沿Z方向向上运动，第二位置检测系统检测所述上晶圆和所述下晶圆之间的距离和相对水平度，所述第一驱动机构驱动所述下精动台(24)沿Z方向向上运动至所述上晶圆的下表面和所述下晶圆的上表面之间的距离达到对准距离时停止；第三位置检测系统(4)检测当前所述下精动台(24)的位置与步骤S20中第一位置信息的差值，根据所述差值，所述第三驱动机构驱动所述上精动台(35)进行上晶圆的X、Y、θz的位置补偿，实现上晶圆和下晶圆的对准。
15.根据权利要求14所述的晶圆对准方法，其特征在于，在步骤S40中，所述下运动系统(2)移动到下对准工位区，所述第一驱动机构驱动所述下精动台(24)沿Z方向向上运动，第一位置检测系统首先检测所述下精动台(24)相对于下移动基座(21)的距离，此时第二位置检测系统不工作；当所述上晶圆的下表面和所述下晶圆的上表面之间的距离达到微调距离之后，第二位置检测系统开始工作，微调距离大于对准距离。
CN202111304461.4A 2021-11-05 2021-11-05 一种晶圆对准装置及其对准方法 Active CN114038774B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111304461.4A CN114038774B (zh) 2021-11-05 2021-11-05 一种晶圆对准装置及其对准方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111304461.4A CN114038774B (zh) 2021-11-05 2021-11-05 一种晶圆对准装置及其对准方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114038774A true CN114038774A (zh) 2022-02-11
CN114038774B CN114038774B (zh) 2024-01-02

Family

ID=80136302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111304461.4A Active CN114038774B (zh) 2021-11-05 2021-11-05 一种晶圆对准装置及其对准方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114038774B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115001235A (zh) * 2022-08-02 2022-09-02 上海隐冠半导体技术有限公司 一种二维运动装置
CN115091595A (zh) * 2022-06-22 2022-09-23 苏州隐冠半导体技术有限公司 陶瓷生坯的制备方法及制备系统
CN116759360A (zh) * 2023-08-18 2023-09-15 苏州芯慧联半导体科技有限公司 一种晶圆对准装置及镜头误差校准方法
CN117253841A (zh) * 2023-11-15 2023-12-19 季华恒一(佛山)半导体科技有限公司 一种用于碳化硅晶圆的激光退火装置和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003299339A (ja) * 2002-04-01 2003-10-17 Sendai Nikon:Kk リニアモータおよびステージ装置並びに露光装置
JP2009016386A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Canon Inc 位置決め装置、ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法
CN101807010A (zh) * 2010-03-19 2010-08-18 清华大学 纳米精度六自由度磁浮微动台及应用
CN201732777U (zh) * 2010-05-21 2011-02-02 上海微电子装备有限公司 一种复合气浮装置及使用复合气浮装置的硅片台移动装置
CN208400831U (zh) * 2018-05-18 2019-01-18 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种工作台及背面对准装置
CN112053985A (zh) * 2020-07-03 2020-12-08 北京华卓精科科技股份有限公司 一种晶圆对准装置及其对准方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003299339A (ja) * 2002-04-01 2003-10-17 Sendai Nikon:Kk リニアモータおよびステージ装置並びに露光装置
JP2009016386A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Canon Inc 位置決め装置、ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法
CN101807010A (zh) * 2010-03-19 2010-08-18 清华大学 纳米精度六自由度磁浮微动台及应用
CN201732777U (zh) * 2010-05-21 2011-02-02 上海微电子装备有限公司 一种复合气浮装置及使用复合气浮装置的硅片台移动装置
CN208400831U (zh) * 2018-05-18 2019-01-18 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种工作台及背面对准装置
CN112053985A (zh) * 2020-07-03 2020-12-08 北京华卓精科科技股份有限公司 一种晶圆对准装置及其对准方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115091595A (zh) * 2022-06-22 2022-09-23 苏州隐冠半导体技术有限公司 陶瓷生坯的制备方法及制备系统
CN115001235A (zh) * 2022-08-02 2022-09-02 上海隐冠半导体技术有限公司 一种二维运动装置
CN116759360A (zh) * 2023-08-18 2023-09-15 苏州芯慧联半导体科技有限公司 一种晶圆对准装置及镜头误差校准方法
CN116759360B (zh) * 2023-08-18 2023-10-20 苏州芯慧联半导体科技有限公司 一种晶圆对准装置及镜头误差校准方法
CN117253841A (zh) * 2023-11-15 2023-12-19 季华恒一(佛山)半导体科技有限公司 一种用于碳化硅晶圆的激光退火装置和方法
CN117253841B (zh) * 2023-11-15 2024-03-01 季华恒一(佛山)半导体科技有限公司 一种用于碳化硅晶圆的激光退火装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114038774B (zh) 2024-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114038774A (zh) 一种晶圆对准装置及其对准方法
KR101213017B1 (ko) 연마장치 및 연마방법
US7337939B2 (en) Bonding apparatus
CN108663836B (zh) 液晶面板检测及定位装置
CN110582171B (zh) 自动贴片装置及自动贴片方法
KR102132094B1 (ko) 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법
CN115790455B (zh) 一种喷墨打印基板平整度检测系统
JP2008147291A (ja) 基板支持装置、基板支持方法、基板加工装置、基板加工方法、表示装置構成部材の製造方法
CN112053985B (zh) 一种晶圆对准装置及其对准方法
CN114823454A (zh) 一种晶圆对准装置及对准方法
CN116313885A (zh) 一种键合装置及一种双面对准方法
CN212933157U (zh) 摄像模组偏心矫正治具
US7129702B2 (en) XY stage, head carriage and tester of magnetic head or magnetic disk
JP3506952B2 (ja) 電気部品の位置出し供給方法及びその装置
CN112218517B (zh) 安装装置
JPH04270151A (ja) 貼り合わせ装置
US5092031A (en) Method and apparatus for bonding external leads
JP3024277B2 (ja) ダイスボンダーヘッド装置
CN215066213U (zh) 一种双面同步检测设备
CN114701815B (zh) 一种导轨结构及芯片测试机
JP3400735B2 (ja) 傾き調整装置およびボンディング装置
CN114566445B (zh) 一种面向晶圆三维集成的高精度微组装设备
JP4458612B2 (ja) 電子部品装着装置
JP2002110743A (ja) ボンディング装置
CN117549267A (zh) 一种调节XYθ轴的运动平台装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant