CN116092957B - 一种键合系统和键合方法 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供一种键合系统和键合方法。键合系统包括：键合组件、晶圆承载台、第一对准组件、第二对准组件和第三对准组件；第一对准组件和第二对准组件分别用于在键合头位于第一位置时，确定键合头上的第一对准标记的第一位置参数和键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；第三对准组件用于确定晶圆上的第二管芯上的第三对准标记的第三位置参数以及在键合头位于第二位置时，确定键合头上的第一对准标记的第四位置参数；根据第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数，使得第一管芯和第二管芯相对准；键合组件用于键合第一管芯和第二管芯。如此，可以同时实现管芯到晶圆键合的高精度和高产出量。

Description

一种键合系统和键合方法
技术领域
本公开实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种键合系统和键合方法。
背景技术
在半导体制造技术领域，采用键合技术可实现半导体器件的三维集成。通过将两个或者多个功能相同或者不同的半导体结构进行键合，可以提高芯片的性能，同时也可以大幅度缩短待键合对象之间的金属互连，减小发热、功耗和延迟。
键合制程可按照键合对象区分，包括晶圆到晶圆(wafer to wafer)键合、芯片(或称为管芯)到晶圆键合(die to wafer)以及芯片到芯片键合(die to die)。其中，芯片到晶圆键合和晶圆到晶圆键合不同。具体地，在晶圆到晶圆键合的制程中，顶部键合对象为晶圆，而在芯片到晶圆键合的制程中，顶部键合对象为芯片，芯片的尺寸远小于晶圆的尺寸。因此，芯片到晶圆键合的键合装置相较于晶圆到晶圆键合的键合装置会有很大区别。例如，来料接收、视觉对位、向下键合方式等。此外，相较于传统的晶圆到晶圆键合，芯片到晶圆键合的精度要求更高且键合难度更大。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例为解决现有技术中存在的至少一个技术问题而提供一种键合系统和键合方法。
为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：
第一方面，本公开实施例提供一种键合系统，所述键合系统包括至少一个键合子系统，所述键合子系统包括：
键合组件，包括：用于拾取第一管芯的键合头；其中，所述键合头与拾取面相对的面上具有第一对准标记；所述第一管芯的远离所述拾取面的面上具有第二对准标记；
相对设置的第一对准组件和第二对准组件；所述第一对准组件用于在所述5键合头位于第一位置时，确定所述第一对准标记的第一位置参数；所述第二对
准组件用于在所述键合头位于第一位置时，确定所述第二对准标记的第二位置参数；
晶圆承载台，用于承载晶圆；其中，所述晶圆上的第二管芯上具有第三对
准标记；
0第三对准组件，与所述晶圆承载台相对设置，用于确定所述第三对准标记的第三位置参数；以及还用于在所述键合头位于第二位置时，确定所述第一对准标记的第四位置参数；
所述键合组件，用于根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，驱动拾取的所述第一管芯相对所述晶圆承载5台移动，使得所述第一管芯对准所述第二管芯；或者，所述晶圆承载台，用于根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，驱动承载的所述晶圆相对所述拾取面移动，使得所述第二管芯对准所述第一管芯；
所述键合组件，还用于键合所述第一管芯和所述第二管芯。
0在一些实施例中，所述键合子系统还包括：
第一移动单元，和所述第一对准组件连接，用于驱动所述第一对准组件相对于所述拾取面移动；和/或，
第二移动单元，和所述第二对准组件连接，用于驱动所述第二对准组件相对于所述拾取面移动；
5其中，所述第一移动单元和/或所述第二移动单元用于调整所述第一对准组件和所述第二对准组件的相对位置，使得所述第一对准组件发射的光信号的轴线和所述第二对准组件发射的光信号的轴线相重合。
在一些实施例中，所述第一对准组件或所述第二对准组件还用于在所述键合头移动至所述第一位置之前，确定所述第一对准组件发射的光信号和所述第二对准组件发射的光信号之间的对准位置参数。
在一些实施例中，所述键合组件，还用于根据所述对准位置参数、所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，驱动拾取的所述第一管芯相对所述晶圆承载台移动，使得所述第一管芯对准所述第二管芯；或者，所述晶圆承载台，还用于根据所述对准位置参数、所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，驱动承载的所述晶圆相对所述拾取面移动，使得所述第二管芯对准所述第一管芯。
在一些实施例中，所述键合子系统还包括：
拾取组件，包括：用于拾取所述第一管芯的拾取头；其中，所述拾取头用于拾取所述第一管芯后，旋转并将所述第一管芯交接至所述键合头。
在一些实施例中，所述键合组件还包括：用于移动所述键合头的第三移动单元；其中，所述第三移动单元用于在所述键合头拾取所述第一管芯后，驱动所述键合头移动至位于所述第一对准组件和所述第二对准组件之间的所述第一位置；以及所述第三移动单元还用于驱动所述键合头由所述第一位置移动至位于所述第三对准组件和所述晶圆承载台之间的所述第二位置。
在一些实施例中，在所述键合系统包括一个所述键合子系统的情况下；所述键合子系统还包括：
对准基座，位于所述晶圆承载台的侧面；其中，所述对准基座用于固定所述第一对准组件和所述第二对准组件；
第一支架，平行于拾取面，用于固定连接所述对准基座；
第二支架，用于固定连接所述第三对准组件；
第三支架，平行于所述拾取面，所述第三支架的两端分别用于固定连接所述第一支架和所述第二支架。
在一些实施例中，在所述键合系统包括两个所述键合子系统的情况下；所述键合系统还包括：
两个对准基座，分别位于所述晶圆承载台的相对的侧面；其中，第一个所述对准基座用于固定第一个所述第一对准组件和第一个所述第二对准组件；第二个所述对准基座用于固定第二个所述第一对准组件和第二个所述第二对准组件；
两个第四支架，平行于所述拾取面，两个所述第四支架分别位于所述晶圆承载台的相对的侧面，分别用于固定连接两个所述对准基座；
第五支架，平行于所述拾取面，所述第五支架的两端分别用于固定连接两个所述第三对准组件；
第六支架，平行于所述拾取面，所述第六支架的两端分别用于固定连接两个所述第四支架，且所述第六支架和所述第五支架固定连接。
在一些实施例中，在所述键合系统包括两个所述键合子系统的情况下；所述键合系统还包括：
两个对准基座，位于所述晶圆承载台的同一侧面；其中，第一个所述对准基座用于固定第一个所述第一对准组件和第一个所述第二对准组件；第二个所述对准基座用于固定第二个所述第一对准组件和第二个所述第二对准组件；
第七支架，平行于所述拾取面，所述第七支架的两端分别用于固定连接两个所述对准基座；
第八支架，平行于所述拾取面，所述第八支架的两端分别用于固定连接两个所述第三对准组件；
第九支架，平行于所述拾取面，所述第九支架的两端分别用于固定连接所述第七支架和所述第八支架。
在一些实施例中，在所述键合系统包括两个所述键合子系统的情况下；
第一个所述键合头用于沿第一方向移动进行键合所述第一管芯和所述晶圆上的第二管芯，第二个所述键合头用于沿第二方向移动进行键合拾取的下一待键合管芯和所述晶圆上的下一待键合管芯；其中，所述第一方向和所述第二方向为平行于所述拾取面的相同方向或相反方向。
在一些实施例中，在所述键合系统包括四个所述键合子系统的情况下；所述键合系统还包括：
四个对准基座，每个所述对准基座用于固定一个所述第一对准组件和一个所述第二对准组件；
两个第七支架，平行于所述拾取面且位于所述晶圆承载台的相对的侧面，第一个所述第七支架的两端分别用于固定连接两个所述对准基座，第二个所述第七支架的两端分别用于固定连接另外两个所述对准基座；
两个第八支架，平行于所述拾取面，第一个所述第八支架的两端分别用于固定连接两个所述第三对准组件，第二个所述第八支架的两端分别用于固定连接另外两个所述第三对准组件；
两个第九支架，平行于所述拾取面，每个所述第九支架的两端分别用于固定连接一个所述第七支架和一个所述第八支架，两个所述第九支架的轴线位于同一直线上。
第二方面，本公开实施例提供一种键合方法，所述键合方法包括：
在键合头位于第一位置时，确定所述键合头上的第一对准标记的第一位置参数；以及确定所述键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；
确定晶圆上的第二管芯上的第三对准标记的第三位置参数；
在所述键合头位于第二位置时，确定所述键合头上的第一对准标记的第四位置参数；
根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯；
在所述第一管芯和所述第二管芯对准后，键合所述第一管芯和所述第二管芯。
在一些实施例中，所述根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数之差，确定第一偏移参数；
根据所述第三位置参数和所述第四位置参数之差，确定第二偏移参数；
根据所述第一偏移参数和所述第二偏移参数之和，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯。
在一些实施例中，所述第一位置参数为所述第一对准标记相对于第一坐标系的坐标参数；所述第二位置参数为所述第二对准标记相对于第二坐标系的坐标参数；其中，所述第一坐标系和所述第二坐标系沿垂直于所述拾取面的方向上的坐标轴相重合。
在一些实施例中，所述第一位置参数为所述第一对准标记相对于第一坐标系的坐标参数；所述第二位置参数为所述第二对准标记相对于第二坐标系的坐标参数；所述键合方法还包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的对准位置参数。
在一些实施例中，所述根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯，包括：
根据所述对准位置参数、所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯。
在一些实施例中，所述键合方法应用于包括两个所述键合头的键合系统的情况下，所述键合方法还包括：
第一个所述键合头沿第一方向移动键合所述第一管芯和位于所述晶圆上的第二管芯之后，第二个所述键合头沿第二方向移动键合拾取的下一待键合管芯和位于所述晶圆上的下一待键合管芯；其中，所述第一方向和所述第二方向为平行于所述拾取面的相同方向或相反方向。
本公开实施例提供一种键合系统和键合方法。通过相对设置的第一对准组件和第二对准组件，可以确定键合头位于第一位置时，键合头上的第一对准标记的第一位置参数和键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；通过相对设置的晶圆承载台和第三对准组件，可以确定晶圆上的第二管芯的第三对准标记的第三位置参数以及确定键合头位于第二位置时，键合头上的第一对准标记的第四位置参数；根据第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数，可以移动第一管芯或者晶圆，使得第一管芯和晶圆上的第二管芯对准。如此利用相对设置的第一对准组件和第二对准组件进行第一次对准过程，相对设置的晶圆承载台和第三对准组件进行第二次对准过程，有利于提高管芯到晶圆的键合精度，进而可降低管芯到晶圆的键合难度。
此外，本公开实施例中，第一对准组件、第二对准组件以及第三对准组件均设置于键合组件之外，可以减小键合组件的质量，使得键合组件在移动的过程中惯性较小。如此，键合组件可以由位于第一对准组件和第二对准组件之间的第一位置快速地移动至位于第三对准组件和晶圆承载台之间的第二位置，以及在垂直于晶圆承载台的方向上快速地移动，不仅可以提高管芯到晶圆的键合精度，还可以提高管芯到晶圆的键合效率，同时实现管芯到晶圆键合的高精度和高产出量。
附图说明
图1为本公开实施例提供的键合系统的侧视结构示意图；
图2为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图一；
图3为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图二；
图4为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图三；
图5为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图四；
图6为本公开实施例提供的键合方法的流程示意图；
图7为本公开实施例提供的键合系统的键合过程中的结构示意图一；
图8为本公开实施例提供的键合系统的键合过程中的结构示意图二；
图9为本公开实施例提供的键合系统的键合过程中的结构示意图三；
图中包括：301、拾取头；301a、拾取头的拾取面；301b、拾取头的顶面；302、拾取基座；303、键合头；303a、键合头的拾取面；303b、键合头的顶面；304、键合基座；305、第一对准组件；306、第二对准组件；307、对准基座；308、第三对准组件；309、晶圆承载台；310、第三移动单元；311、第一支架；312、第二支架；313、第三支架；314、第四支架；315、第五支架；316、第六支架；317、第七支架；318、第八支架；319、第九支架；10、来料晶圆；11、第一管芯；20、底部晶圆；21、第二管芯。
具体实施方式
下面将结合本公开实施方式及附图，对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本公开的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本公开保护的范围。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本公开必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本公开，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本公开的技术方案。本公开的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本公开还可以具有其他实施方式。
在半导体制造技术领域，混合键合(Hybrid Bonding)作为新兴的键合技术，将键合工序由后段(Back End)封装逐渐转移到前段(Front End)晶圆制作，并且相较后段封装的凹凸键合(Bump Bonding)有着诸多优势，例如，工艺简单、尺寸更小以及输入/输出(Input/Output，I/O)密度更大等等。混合键合更加适用于制作高能耗、高带宽的芯片，例如，高带宽存储器(High Bandwidth Memory，HBM)、神经网络处理器(Neural-networkProcessing Unit，NPU)或者人工智能(Artificial Intelligence，AI)芯片等等。
在半导体制造领域，键合制程可按照键合对象区分，包括晶圆到晶圆键合、芯片到晶圆键合以及芯片到芯片键合。其中，芯片到晶圆键合和晶圆到晶圆键合不同。具体地，在晶圆到晶圆键合的制程中，顶部键合对象为晶圆，而在芯片到晶圆键合的制程中，顶部键合对象为芯片，芯片的尺寸远小于晶圆的尺寸。因此，芯片到晶圆键合的键合装置相较于晶圆到晶圆键合的键合装置会有很大区别。例如，来料接收、视觉对位、向下键合方式等。此外，相较于传统的晶圆到晶圆键合，芯片到晶圆键合的精度要求更高且键合难度更大。
有鉴于此，本公开实施例提供一种键合系统和键合方法。
以下，定义键合系统内与键合头的拾取面相互垂直的方向为Z方向，在垂直于Z方向的顶表面或者底表面中定义彼此相交的X方向和Y方向。例如，X方向和Y方向相互垂直，如此，X方向、Y方向和Z方向两两相互垂直。这里，将X方向和Y方向称为水平方向，将Z方向称为垂直方向。此外，定义第一方向为X方向的正方向，定义第二方向为X方向的负方向。本公开实施例中，键合头的拾取面和XY平面相互平行。
参考图1和图2，图1为本公开实施例提供的键合系统的侧视结构示意图，图2为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图一。如图1和图2所示，本公开实施例提供的键合系统包括至少一个键合子系统，键合子系统包括：
键合组件，包括：用于拾取第一管芯11的键合头303；其中，键合头303与拾取面相对的面上具有第一对准标记；第一管芯11的远离拾取面的面上具有第二对准标记；
相对设置的第一对准组件305和第二对准组件306；第一对准组件305用于在键合头303位于第一位置时，确定第一对准标记的第一位置参数；第二对准组件306用于在键合头303位于第一位置时，确定第二对准标记的第二位置参数；
晶圆承载台309，用于承载底部晶圆20；其中，底部晶圆20上的第二管芯21上具有第三对准标记；
第三对准组件308，与晶圆承载台309相对设置，用于确定第三对准标记的第三位置参数；以及还用于在键合头303位于第二位置时，确定第一对准标记的第四位置参数；
键合组件，用于根据第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数，驱动拾取的第一管芯11相对晶圆承载台309移动，使得第一管芯11对准第二管芯21；或者，晶圆承载台309，用于根据第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数，驱动承载的底部晶圆20相对拾取面移动，使得第二管芯21对准第一管芯11；
键合组件，还用于键合第一管芯11和第二管芯21。
本公开实施例中，来料晶圆10上的第一管芯11包括半导体芯片，例如，存储芯片、通信芯片、人工智能芯片、发光二极管(Light-emitting Diode，LED)芯片、传感芯片或者显示芯片。如图1所示，第一管芯11包括沿Z方向相对设置的正面和背面，若第一管芯的正面设置有功能结构，那么第一管芯的正面为键合面，第一管芯的背面为非键合面。
本公开实施例中，键合头303可以由图1示出的两个圆柱形结构组成，键合头的拾取面303a和键合头的顶面303b均为圆形，键合头的拾取面303a和键合头的顶面303b为键合头上相对的两个面。当然，键合头也可以为其他形状，例如，长方体，本公开实施例对于键合头、键合头的拾取面以及键合头的顶面的形状均不作特殊限定。
本公开实施例中，键合头可以通过真空吸附或者静电吸附的方式吸附第一管芯。第一管芯可以包括相对设置的键合面和非键合面，在进行管芯到晶圆键合的制程中，键合头的拾取面通过吸附第一管芯的非键合面，以拾取第一管芯。也就是说，键合头的拾取面和第一管芯的非键合面直接接触，键合头的顶面上具有第一对准标记，第一管芯的键合面上具有第二对准标记。
如图2所示，键合组件还包括：第三移动单元310；其中，第三移动单元310用于在键合头303拾取第一管芯后，驱动键合头303移动至位于第一对准组件305和第二对准组件(图2中未示出)之间的第一位置；第三移动单元310还用于驱动键合头303由第一位置移动至位于第三对准组件308和晶圆承载台309之间的第二位置；第三移动单元310还用于驱动键合头303相对晶圆承载台309移动，使得第一管芯对准第二管芯；以及在第一管芯和第二管芯对准后，第三移动单元310还用于驱动键合头303移动，使得第一管芯和第二管芯键合。完成对第一管芯和第二管芯的键合过程后，第三移动单元310还可以用于驱动键合头303由第二位置移动至第一位置，进而由第一位置移动至拾取位置，上述移动过程中，键合头303未拾取管芯；当第三移动单元310驱动键合头303移动至拾取位置后，键合头303可以拾取下一待键合管芯。
这里，第三移动单元可以驱动键合头沿水平方向(例如，X方向和Y方向)和/或垂直方向(例如，Z方向)进行移动。例如，第三移动单元驱动键合头由第一位置移动至第二位置的过程中仅沿水平方向进行移动。又例如，在第一管芯和第二管芯对准后，第三移动单元驱动键合头键合第一管芯和第二管芯的过程中仅沿垂直方向进行移动。
如图2所示，键合子系统还包括：键合基座304，用于固定连接键合组件。这里，键合基座可以设置于承载底部晶圆的晶圆承载台以及来料晶圆的侧面。
具体地，第三移动单元可以驱动键合头移动至拾取位置，利用键合基座将键合头固定于拾取位置，此时，键合头可以从拾取头上拾取第一管芯；第三移动单元可以驱动键合头拾取第一管芯由拾取位置移动至第一位置，利用键合基座将键合头固定于第一位置，此时，第一对准组件可以确定键合头上的第一对准标记的第一位置参数，第二对准组件可以确定第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；第三移动单元可以驱动键合头拾取第一管芯由第一位置移动至第二位置，利用键合基座将键合头固定于第二位置，此时，第三对准组件可以确定键合头上的第一对准标记的第四位置参数。
在一个具体示例中，键合组件的第三移动单元和键合基座之间可以通过滑轨连接，第三移动单元可以驱动键合头移动。例如，第三移动单元可以驱动键合头沿X方向的正方向或X方向的负方向进行移动。
如图1所示，键合子系统还包括：拾取组件，包括：用于拾取第一管芯11的拾取头301和旋转单元(图1中未示出)；其中，拾取头301用于拾取第一管芯11后，利用旋转单元使得拾取头301旋转180度后，将第一管芯11交接至键合头303。
本公开实施例中，拾取头301可以由图1示出的两个圆柱形结构组成，拾取头的拾取面301a和拾取头的顶面301b均为圆形，拾取头的拾取面301a和拾5取头的顶面301b为拾取头上相对的两个面。当然，拾取头也可以为其他形状，
例如，长方体，本公开实施例对于拾取头、拾取头的拾取面和拾取头的顶面的形状不作特殊限定。
本公开实施例中，拾取头可以通过真空吸附或者静电吸附的方式从来料晶
圆上吸附第一管芯。第一管芯可以包括相对设置的键合面和非键合面，在进行0管芯到晶圆键合的制程中，拾取头的拾取面通过吸附第一管芯的键合面，以拾取第一管芯。如此，拾取头从来料晶圆上吸附第一管芯，拾取头的拾取面直接和第一管芯的键合面接触，暴露出第一管芯的非键合面；拾取头拾取第一管芯后旋转180度；利用键合头从拾取头上吸附第一管芯，键合头的拾取面直接和第一管芯的非键合面接触，暴露出第一管芯的键合面。
5如图2所示，键合子系统还包括：拾取基座302，用于固定连接拾取组件。
这里，键合基座可以设置于来料晶圆的侧面。
具体地，拾取头从来料晶圆拾取第一管芯后，旋转单元使得拾取头旋转180度后，利用拾取基座将拾取头固定于拾取位置，此时，键合头可以从拾取头上拾取第一管芯。
0如图1所示，晶圆承载台309可以包括：卡盘(图1中未示出)，例如，静
电吸盘，用于吸附底部晶圆20。
本公开实施例中，晶圆承载台用于承载底部晶圆的台面本身不可移动，但是晶圆承载台包括能够相对键合头的拾取面移动的装载针(Lift pin)，通过驱动
该装载针相对键合头的拾取面移动，实现底部晶圆的位置调整。装载针上可设5置有真空孔，通过真空吸附底部晶圆。装载针可以在平行于底部晶圆的平面(即，XY平面)内移动，以驱动底部晶圆的移动，从而调整底部晶圆的位置。
具体地，以晶圆承载台包括静电吸盘为例，静电吸盘包括固定基板和装载针，装载针沿静电吸盘的轴向穿过固定基板，且可沿垂直固定基板的方向和平行于固定基板的方向移动。当静电吸盘承载有底部晶圆时，装载针可与该底部晶圆接触。当装载针沿垂直于固定基板的方向朝向键合头的拾取面移动时，承
载的底部晶圆被装载针顶起进而与固定基板分离，且承载的底部晶圆跟随装载5针进行移动。
本公开实施例中，底部晶圆20包括多个第二管芯21，每个第二管芯21包括衬底和位于衬底上的功能结构(例如，存储阵列或者功能电路)，相邻的两个第二管芯21之间设置有切割道。
需要说明的是，来料晶圆10以及位于来料晶圆10上的第一管芯11、底部0晶圆20以及位于底部晶圆20上的第二管芯21并未包括在键合系统内，图1
示出的来料晶圆10、第一管芯11、底部晶圆20以及第二管芯21仅为示意，以便于理解在进行管芯到晶圆键合的制程中，第一管芯和键合头以及底部晶圆之间的位置关系。
在一些实施例中，第一对准组件包括：第一发射单元、第一接收单元和第5一处理单元；其中，第一发射单元用于发射检测光信号，第一接收单元用于接
收反射光信号，第一处理单元用于根据检测光信号和反射光信号，确定位置参数；
第二对准组件包括：第二发射单元、第二接收单元和第二处理单元；其中，
第二发射单元用于发射检测光信号，第二接收单元用于接收反射光信号，第二0处理单元用于根据检测光信号和反射光信号，确定位置参数。
这里，第一对准组件可以包括多个第一发射单元、多个第一接收单元和多个第一处理单元。第一对准组件可以利用第一发射单元发射检测光信号，利用第一接收单元接收反射光信号，利用第一处理单元根据检测光信号和反射光信
号，确定键合头位于第一位置时，键合头上的第一对准标记的第一位置参数。5类似地，第二对准组件也可以包括多个第二发射单元、多个第二接收单元和多个第二处理单元。并且第二对准组件也可以利用第二发射单元、多个第二接收单元和多个第二处理单元，确定键合头拾取第一管芯位于第一位置时，第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数。需要说明的是，本公开实施例对第一对准组件内第一发射单元、第一接收单元和第一处理单元的数量，第二对准组件内第二发射单元、第二接收单元和第二处理单元的数量均不作特殊限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。
具体地，可以根据键合头上第一对准标记的数量，选择设置第一对准组件内的第一发射单元、第一接收单元和第一处理单元的数量。例如，键合头上具有一个第一对准标记，那么可以设置第一对准组件包括一个第一发射单元、一个第一接收单元和一个第一处理单元。又例如，键合头上具有两个第一对准标记，那么可以设置第一对准组件包括两个第一发射单元、两个第一接收单元和两个第一处理单元。还可以根据第一管芯上第二对准标记的数量，选择设置第二对准组件内第二发射单元、第二接收单元和第二处理单元的数量。例如，第一管芯上具有四个第二对准标记，那么可以设置第二对准组件包括四个第二发射单元、四个第二接收单元和四个第二处理单元。
在一些实施例中，键合子系统还包括：第一移动单元，和第一对准组件连接，用于驱动第一对准组件相对于拾取面移动；和/或，第二移动单元，和第二对准组件连接，用于驱动第二对准组件相对于拾取面移动；其中，第一移动单元和/或第二移动单元用于调整第一对准组件和第二对准组件的相对位置，使得第一对准组件发射的光信号的轴线和第二对准组件发射的光信号的轴线相重合。
这里，在键合头拾取第一管芯到达第一位置之前，需要对第一对准组件和第二对准组件的相对位置进行校准。若第一对准组件发射的光信号的轴线和第二对准组件发射的光信号的轴线不重合，则需要利用第一移动单元调整第一对准组件的位置和/或利用第二移动单元调整第二对准组件的位置，使得第一对准组件和第二对准组件对准，直至第一对准组件发射的光信号的轴线和第二对准组件发射的光信号的轴线相重合。
需要说明的是，第一移动单元可以驱动第一对准组件沿水平方向(例如，X方向和Y方向)和/或垂直方向(例如，Z方向)进行移动；第二移动单元可以驱动第二对准组件沿水平方向(例如，X方向和Y方向)和/或垂直方向(例如，Z方向)进行移动。这里，第一对准组件和第二对准组件对准指的是第一对准组件和第二对准组件在XY平面的正投影相重合。进一步地，若建立空间直角坐标系，第一对准组件和第二对准组件对准指的是第一对准组件对应的坐标点和第二对准组件对应的坐标点的X轴坐标值和Y轴坐标值均相同。换言之，第一对准组件对应的坐标点和第二对准组件对应的坐标点的连线垂直于XY平面，即，第一对准组件对应的坐标点和第二对准组件对应的坐标点的连线平行于Z轴。此时，若将第一对准组件对应的坐标点和第二对准组件对应的坐标点的X轴坐标值和Y轴坐标值均设置为0，那么第一对准组件对应的坐标点和第二对准组件对应的坐标点均位于Z轴上。
在一些实施例中，第一对准组件和第二对准组件在沿垂直于拾取面的方向上具有预定距离。这里，若建立空间直角坐标系，第一对准组件对应的坐标点和第二对准组件对应的坐标点的的Z轴坐标值不同，后续键合头可以拾取第一管芯后移动至第一对准组件和第二对准组件之间的第一位置。
仍如图1所示，键合子系统还包括：对准基座307，用于固定连接第一对准组件305和第二对准组件306。这里，对准基座307可以设置于晶圆承载台309的侧面。
具体地，利用第一移动单元调整第一对准组件的位置和/或利用第二移动单元调整第二对准组件的位置后，确保第一对准组件发射的光信号的轴线和第二对准组件发射的光信号的轴线相重合后，利用对准基座固定连接第一对准组件和第二对准组件。这里，通过第一对准组件和第二对准组件可以建立空间直角坐标系，该坐标系的XY平面平行于拾取面，该坐标系的Z轴和第一对准组件发射的光信号的轴线、第二对准组件发射的光信号的轴线相重合。换言之，利用第一对准组件和第二对准组件定义同轴坐标系，即，第一对准组件和第二对准组件发射的光信号的轴线和Z轴相重合。
在一些实施例中，第一对准组件包括：第一发射单元、第一接收单元和第一处理单元；其中，在键合头位于第一位置时，第一发射单元用于向第一对准标记发射检测光信号，第一接收单元用于接收第一对准标记的反射光信号，第一处理单元用于确定第一位置参数；
第二对准组件包括：第二发射单元、第二接收单元和第二处理单元；其中，在键合头位于第一位置时，第二发射单元用于向第二对准标记发射检测光信号，第二接收单元用于接收第二对准标记的反射光信号，第二处理单元用于确定第二位置参数；
第三对准组件包括：第三发射单元、第三接收单元和第三处理单元；其中，第三发射单元用于分别向第三对准标记和第一对准标记发射检测光信号，第三接收单元分别用于接收第三对准标记和第一对准标记的反射光信号，第三处理单元分别用于确定第三位置参数和第四位置参数。
这里，第三对准组件可以包括多个第三发射单元、多个第三接收单元和多个第三处理单元。第三对准组件可以利用第三发射单元发射检测光信号，利用第三接收单元接收反射光信号，利用第三处理单元根据检测光信号和反射光信号，确定底部晶圆上的第二管芯上的第三对准标记的第三位置参数。类似地，第三对准组件还可以用于在键合头位于第二位置时，确定键合头上第一对准标记的第四位置参数。需要说明的是，本公开实施例对第三对准组件内第三发射单元、第三接收单元和第三处理单元的数量不作特殊限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。
本公开实施例中，第一对准组件、第二对准组件以及第三对准组件均设置于键合组件之外，可以减小键合组件的质量，使得键合组件在移动的过程中惯性较小。如此，键合组件可以由位于第一对准组件和第二对准组件之间的第一位置快速地移动至位于第三对准组件和晶圆承载台之间的第二位置，以及在垂直于晶圆承载台的方向上快速地移动，不仅可以提高管芯到晶圆的键合精度，还可以提高管芯到晶圆的键合效率，同时实现管芯到晶圆键合的高精度和高产出量。
本公开实施例中，键合头的顶面具有第一对准标记，第一管芯的键合面具有第二对准标记。在管芯到晶圆键合的制程中，键合头的拾取面和第一管芯的非键合面直接接触，如此可以暴露出键合头的顶面上的第一对准标记和第一管芯的键合面上的第二对准标记。当键合头拾取第一管芯移动至第一对准组件和第二对准组件之间的第一位置时，键合头上的第一对准标记处于未被遮挡的状态，第一对准组件可以发射检测光信号至第一对准标记，通过第一对准组件确定键合头上的第一对准标记的第一位置参数；第一管芯上的第二对准标记也处于未被遮挡的状态，第二对准组件可以发射检测光信号至第二对准标记，通过第二对准组件确定第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数。
本公开实施例中，底部晶圆上的第二管芯的键合面具有第三对准标记。在管芯到晶圆键合的制程中，在键合头拾取第一管芯移动至第三对准组件和晶圆承载台之间的第二位置之前，第二管芯上的第三对准标记处于未被遮挡的状态，第三对准组件可以发射检测光信号至第三对准标记，通过第三对准组件确定第二管芯上的第三对准标记的第三位置参数；当键合头拾取第一管芯移动至第三对准组件和晶圆承载台之间的第二位置时，键合头上的第一对准标记处于未被遮挡的状态且第二管芯上的第三对准标记处于被遮挡的状态，第三对准组件可以发射检测光信号至第一对准标记，通过第三对准组件确定键合头上的第一对准标记的第四位置参数。
本公开实施例中，对准标记(例如，第一对准标记、第二对准标记和第三对准标记)可以为金属材料或者其他具有反光能力的材料组成的图案化结构，使得对准组件(例如，第一对准组件、第二对准组件和第三对准组件)的发射单元发射的检测光信号在对准标记的表面形成反射光信号，该反射光信号被传输至对准组件的接收单元，对准组件的处理单元可以基于此确定对准标记的位置参数。
需要说明的是，本公开实施例对键合头上的第一对准标记的数量，第一管芯上的第二对准标记的数量以及第二管芯上的第三对准标记的数量均不作特殊的限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。例如，可以在键合头的顶面上设置一个第一对准标记，该第一对准标记位于键合头的顶面的几何中心。又例如，可以在第一管芯的键合面上设置两个第二对准标记，若第一管芯为矩形，那么两个第二对准标记分别位于第一管芯的呈对角线位置的两个顶点。又例如，还可以在第二管芯的键合面上设置四个第三对准标记，若第二管芯为矩形，那么四个第三对准标记分别位于第二管芯的四个顶点。
在一个具体的示例中，键合头顶面上的第一对准标记和其拾取的第一管芯上的第二对准标记在XY平面上的正投影之间的距离小于30μm。
仍如图1和图2所示，键合子系统还包括：第一支架311、第二支架312和第三支架313，第一支架311、第二支架312和第三支架313均平行于拾取面，其中，第一支架311的一端用于固定连接对准基座307，第一支架311的另一端和第三支架313固定连接；第二支架312的一端用于固定连接第三对准组件308，第二支架312的另一端和第三支架313固定连接，第三支架313的两端分别用于固定连接第一支架311和第二支架312。
本公开实施例中，第一支架311和第二支架312的长度可以相同，第一支架311和第二支架312可以相互平行。
本公开实施例中，第一支架311可以和第三支架313相互垂直，第二支架312可以和第三支架313相互垂直。
图2示意出键合系统包括一个键合子系统的情况，拾取头301、第一对准组件305、第三对准组件308和键合头303在XY平面的正投影位于同一直线AA上。这里，键合头303可以位于拾取位置，即，键合头303和拾取头301在XY平面的正投影相重合；键合头303还可以位于第一位置，即，键合头303和第一对准组件305在XY平面的正投影相重合；键合头303还可以位于第二位置，即，键合头303和第三对准组件308在XY平面的正投影相重合。其中，直线AA沿X方向延伸。键合头303可以沿着X方向的正方向进行移动，由拾取位置移动至第一位置，再由第一位置移动至第二位置。换言之，键合头303的移动轨迹和第三支架313的轴线方向相互平行。
进一步地，若已经对第一对准组件和第二对准组件的相对位置进行校准，那么第一对准组件和第二对准组件在XY平面的正投影相重合。
本公开实施例中，第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数均可以为坐标参数。
本公开实施例中，第一位置参数包括：沿X方向的第一位移分量、沿Y方向的第二位移分量和第一角度参数；第二位置参数包括：沿X方向的第三位移分量、沿Y方向的第四位移分量和第二角度参数；第三位置参数包括：沿X方向的第五移分量、沿Y方向的第六位移分量和第三角度参数；第四位置参数包括：沿X方向的第七位移分量、沿Y方向的第八位移分量和第四角度参数。
这里，以第一位置参数为例进行详细说明。如前所述，在键合头拾取第一管芯到达第一位置之前，已经对第一对准组件和第二对准组件的相对位置进行校准。那么可以以第一对准组件和第二对准组件发射的光信号的轴线作为Z轴建立空间直角坐标系，本公开实施例主要针对第一管芯和晶圆上的第二管芯在XY平面上的偏移进行对准。
例如，第一位置参数可以为(X1，Y1，θ1)，第二位置参数可以为(X2，Y2，θ2)，那么可以计算得到第一偏移参数为(X1-X2，Y1-Y2，θ1-θ2)。这里，第一位置参数和第二位置参数之差即为第一偏移参数。其中，当键合头拾取第一管芯位于第一位置时，(X1-X2)表示将第二对准标记移动至第一对准标记沿X方向上的位移分量，(Y1-Y2)表示将第二对准标记移动至第一对准标记沿Y方向上的位移分量，(θ1-θ2)表示将第二对准标记移动至第一对准标记需要沿顺时针或者逆时针方向进行旋转。
例如，第三位置参数可以为(X3，Y3，θ3)，第四位置参数可以为(X4，Y4，θ4)，那么可以计算得到第二偏移参数为(X3-X4，Y3-Y4，θ3-θ4)。这里，第三位置参数和第四位置参数之差即为第二偏移参数。其中，当键合头拾取第一管芯位于第二位置时，(X3-X4)表示将第一对准标记移动至第三对准标记沿X方向上的位移分量，(Y3-Y4)表示将第一对准标记移动至第三对准标记沿Y方向上的位移分量，(θ3-θ4)表示将第一对准标记移动至第三对准标记需要沿顺时针或者逆时针方向进行旋转。
进一步地，可以根据第一偏移参数和第二偏移参数之和，即，(X1-X2+X3-X4，Y1-Y2+Y3-Y4，θ1-θ2+θ3-θ4)。这里，若(X1-X2+X3-X4)为正值，表示将第一管芯和第二管芯对准需要使得第一管芯沿X方向的正方向进行移动；若(X1-X2+X3-X4)为负值，表示将第一管芯和第二管芯对准需要使得第一管芯沿X方向的负方向进行移动。类似地，可以根据(Y1-Y2+Y3-Y4)的正负，确定将第一管芯和第二管芯对准需要使得第一管芯沿Y方向的移动方向。这里，还可以根据(θ1-θ2+θ3-θ4)，确定将第一管芯和第二管芯对准需要使得第一管芯旋转的方向。其中，顺时针方向旋转或者逆时针方向旋转存在关联关系，例如，顺时针方向旋转90度相当于逆时针方向旋转270度。因此，可以仅设置第一管芯沿顺时针方向旋转或者沿逆时针方向旋转。
需要说明的是，可以移动第一管芯使得第一管芯和底部晶圆上的第二管芯对准，也可以移动底部晶圆使得第一管芯和底部晶圆上的第二管芯对准。若(X1-X2+X3-X4)为正值，表示将第一管芯和第二管芯对准需要使得第一管芯沿X方向的正方向进行移动，那么(X1-X2+X3-X4)为正值同样也可以表示将第一管芯和第二管芯对准需要使得底部晶圆沿X方向的负方向进行移动。
需要说明的是，由于键合头拾取第一管芯，因此，键合头上具有的第一对准标记和第一管芯上具有的第二对准标记之间的相对位置是固定不变的。通过第一位置参数和第二位置参数可以确定键合头上的第一对准标记和第一管芯上的第二对准标记之间的相对位置关系，通过第三位置参数和第四位置参数可以确定第二管芯上的第三对准标记和键合头上的第一对准标记之间的相对位置关系，以键合头上的第一对准标记作为“桥梁”，可以确定第一管芯上的第二对准标记和第二管芯上的第三对准标记之间的相对位置关系，从而可以确定如何调整第一管芯或者第二管芯的相对位置，使得第一管芯和第二管芯对准。
本公开实施例提供的键合系统中，通过相对设置的第一对准组件和第二对准组件，可以确定键合头位于第一位置时，键合头上的第一对准标记的第一位置参数和键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；根据第一位置参数和第二位置参数，可以确定第一偏移参数。这里，第一偏移参数可以校准键合头拾取第一管芯移动至第一位置过程中产生的偏差。然后，通过相对设置的晶圆承载台和第三对准组件，可以确定底部晶圆上的第二管芯的第三对准标记的第三位置参数和确定键合头位于第二位置时，键合头上的第一对准标记的第四位置参数；根据第三位置参数和第四位置参数，可以确定第二偏移参数。这里，第二偏移参数可以校准键合头拾取第一管芯移动至第二位置过程中产生的偏差，以及底部晶圆移动至待键合位置产生的偏差。因此，通过相对设置的第一对准组件和第二对准组件进行第一次对准过程，相对设置的晶圆承载台和第三对准组件进行第二次对准过程，可以校准键合头拾取第一管芯移动过程中的偏差以及底部晶圆移动过程中的偏差，有利于提高管芯到晶圆的键合精度，进而可降低管芯到晶圆的键合难度。
在另一些实施例中，第一对准组件或第二对准组件还用于在键合头移动至所述第一位置之前，确定第一对准组件发射的光信号和第二对准组件发射的光信号之间的对准位置参数。
也就是说，还可以在键合头拾取第一管芯到达第一位置之前，确定第一对准组件和第二对准组件之间的相对位置，并且不对第一对准组件和第二对准组件的相对位置进行校准。如此，若建立空间直角坐标系，第一对准组件和第二对准组件的相对位置未进行校准指的是第一对准组件对应的坐标点和第二对准组件对应的坐标点的X轴坐标值不同，或Y轴坐标值不同，或X轴坐标值和Y轴坐标值均不同。
在第一对准组件和第二对准组件的相对位置未进行校准的基础上，根据第一位置参数和第二位置参数之差确定第一偏移参数，根据第三位置参数和第三位置参数确定第二偏移参数，根据对准位置参数、第一偏移参数和第二偏移参数确定如何移动第一管芯或底部晶圆，使得第一管芯和底部晶圆上的第二管芯对准。
参考图3，图3为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图二。如图3所示，键合系统包括两个键合子系统，键合系统还包括：两个对准基座(图3中未示出)，分别位于晶圆承载台309的相对的侧面；其中，第一个对准基座用于固定第一个第一对准组件305和第一个第二对准组件(图3中未示出)；第二个对准基座用于固定第二个第一对准组件305和第二个第二对准组件(图3中未示出)；两个第四支架314、第五支架315和第六支架316均平行于拾取面，两个第四支架314分别位于晶圆承载台309的相对的侧面，分别用于固定连接两个对准基座(图3中未示出)，第五支架315的两端分别用于固定连接两个第三对准组件308，第六支架316的两端分别用于固定连接两个第四支架314，且
第六支架316和第五支架315固定连接。其中，若已经对第一对准组件和第二5对准组件的相对位置进行校准，第一对准组件和第二对准组件在XY平面上的正投影相重合，俯视结构示意图中第一对准组件遮挡住第二对准组件，因此，图3仅示意出两个第一对准组件305。
本公开实施例中，两个第四支架314可以相互平行，第四支架314可以和第五支架315相互平行。
0本公开实施例中，两个第四支架314均可以和第六支架316相互垂直，第
五支架315可以和第六支架316相互垂直。
本公开实施例中，第五支架315和第六支架316的固定连接点可以同时为第五支架315和第六支架316的中点。参考图3，两个第四支架314关于第五
支架315和第六支架316的固定连接点呈中心对称，两个键合子系统关于第五5支架315和第六支架316的固定连接点呈中心对称。
本公开实施例中，第四支架314的长度为第五支架315的长度的一半。
本公开实施例对第四支架314、第五支架315和第六支架316的具体长度均不作特殊的限定。在优选实施例中，第五支架的长度和晶圆承载台承载的底
部晶圆的半径相同。这里，移动底部晶圆可以使得底部晶圆上两个待键合管芯0分别位于两个第三对准组件的正下方。参考图3，沿Y方向的负方向移动底部
晶圆20的过程中，第一个第三对准组件308在底部晶圆20上的正投影由底部晶圆20上靠近圆心的位置移动至底部晶圆20上靠近边缘的位置；此时第二个第三对准组件308在底部晶圆20上的正投影由底部晶圆20上靠近边缘的位置
移动至底部晶圆20上靠近圆心的位置。相对应地，第一个键合子系统内，沿底5部晶圆20的径向向外的方向，依次对底部晶圆上的管芯进行键合；第二个键合
子系统内，沿底部晶圆20的径向向内的方向，依次对底部晶圆上的管芯进行键合。如此，设置两个第三对准组件之间的距离和底部晶圆的半径相同，可以对底部晶圆上的全部管芯进行键合，从而提高键合效率。
如图3所示，键合系统包括两个键合子系统，第一个键合头303用于沿第一方向(即，X方向的正方向)移动进行键合第一管芯和底部晶圆20上的第二管芯，第二个键合头303用于沿第二方向(即，X方向的负方向)移动进行键合拾取的下一待键合管芯(即，第三管芯)和底部晶圆20上的下一待键合管芯(即，第四管芯)。
本公开实施例中，键合系统包括两个键合子系统，第一个键合子系统内的第一个键合头拾取第一管芯依次经过第一个第一对准组件和第一个第二对准组件的第一次对准过程，以及第一个第三对准组件的第二次对准过程后，对第一管芯和位于底部晶圆上的第二管芯进行键合。由于两个键合子系统内的管芯到晶圆的键合过程相对独立，在第一个键合头对第一管芯和第二管芯进行键合的同时，第二个键合子系统内的第二个键合头可以拾取下一待键合管芯(即，第三管芯)、或者第二个键合头可以拾取第三管芯移动至第二个第一对准组件和第二个第二对准组件之间进行第一次对准过程。如此，等待第一个键合头完成对第一管芯和位于底部晶圆上的第二管芯的键合过程后，可以立即通过第二个第三对准组件对第二个键合头拾取第三管芯进行第二次对准过程，然后第二个键合头对第三管芯和位于底部晶圆上的第三管芯进行键合。本公开实施例提供的键合系统可以包括两个键合子系统，双边上料，利用两个键合子系统交替地执行管芯到晶圆的键合过程，从而提高键合效率。
图3示意出第一个拾取头301、第一个第一对准组件305、第一个第三对准组件308和第一个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线BB上，第二个拾取头301、第二个第一对准组件305、第二个第三对准组件308和第二个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线CC上。其中，直线BB和直线CC相互平行且均沿X方向延伸。其中，第一个键合头303可以沿着X方向的正方向进行移动，由拾取位置移动至位于第一个第一对准组件305和第一个第二对准组件306之间的第一位置，再由第一位置移动至位于第一个第三对准组件308和晶圆承载台309之间的第二位置；第二个键合头303可以沿着X方向的负方向进行移动，由拾取位置移动至位于第二个第一对准组件305和第二个第二对准组件306之间的第一位置，再由第一位置移动至位于第二个第三对准组件308和晶圆承载台309之间的第二位置。其中，第一个键合头303的移动轨迹、第二个键合头303的移动轨迹均和第六支架316的轴线相互平行。
参考图4，图4为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图三。如图4所示，键合系统包括两个键合子系统，键合系统还包括：两个对准基座(图4中未示出)，位于晶圆承载台309的同一侧面；其中，第一个对准基座用于固定第一个第一对准组件305和第一个第二对准组件(图4中未示出)；第二个对准基座用于固定第二个第一对准组件305和第二个第二对准组件(图4中未示出)；第七支架317、第八支架318和第九支架319均平行于拾取面，第七支架317的两端分别用于固定连接两个对准基座(图4中未示出)；第八支架318的两端分别用于固定连接两个第三对准组件308；第九支架319的两端分别用于固定连接第七支架317和第八支架318。
本公开实施例中，第七支架317和第八支架318的长度可以相同，第七支架317和第八支架318可以相互平行。
本公开实施例中，第七支架317可以和第九支架319相互垂直，第八支架318可以和第九支架319相互垂直。
本公开实施例中，第七支架317和第九支架319的固定连接点可以为第七支架317的中点，第八支架318和第九支架319的固定连接点可以为第八支架318的中点。参考图4，两个键合子系统关于第九支架319的轴向对称轴呈镜像对称。
本公开实施例对第七支架317、第八支架318和第九支架319的具体长度均不作特殊的限定。在优选实施例中，第七支架317和第八支架318的长度可以和晶圆承载台承载的底部晶圆的半径相同。
如图4所示，键合系统包括两个键合子系统，第一个键合头303用于沿第一方向(即，X方向的正方向)移动进行键合第一管芯和底部晶圆20上的第二管芯，第二个键合头303用于沿第一方向(即，X方向的正方向)移动进行键合拾取的下一待键合管芯(即，第三管芯)和底部晶圆20上的下一待键合管芯(即，第四管芯)。
本公开实施例中，键合系统包括两个键合子系统，两个键合子系统内的管芯到晶圆的键合过程相对独立，在第一个键合头对第一管芯和第二管芯进行键合的同时，第二个键合子系统内的第二个键合头可以拾取下一待键合管芯(即，第三管芯)、或者第二个键合头可以拾取第三管芯移动至第二个第一对准组件和第二个第二对准组件之间进行第一次对准过程。如此，等待第一个键合头完成对第一管芯和位于底部晶圆上的第二管芯的键合过程后，可以立即通过第二个第三对准组件对第二个键合头拾取第三管芯进行第二次对准过程，然后第二个键合头对第三管芯和位于底部晶圆上的第三管芯进行键合。本公开实施例提供的键合系统可以包括两个键合子系统，利用两个键合子系统交替地执行管芯到晶圆的键合过程，从而提高键合效率。
图4示意出第一个拾取头301、第一个第一对准组件305、第一个第三对准组件308和第一个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线DD上，第二个拾取头301、第二个第一对准组件305、第二个第三对准组件308和第二个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线EE上。其中，直线DD和直线EE相互平行且均沿X方向延伸。
参考图5，图5为本公开实施例提供的键合系统的俯视结构示意图四。如图5所示，键合系统包括四个键合子系统，键合子系统包括：四个对准基座(图5中未示出)，每个对准基座用于固定一个第一对准组件和一个第二对准组件；两个第七支架317、两个第八支架318和两个第九支架319均平行于拾取面，两个第七支架317分别位于晶圆承载台309的相对的侧面，第一个第七支架317的两端分别用于固定连接两个对准基座，第二个第七支架317的两端分别用于固定连接另外两个对准基座；第一个第八支架318的两端分别用于固定连接两个第三对准组件308，第二个第八支架318的两端分别用于固定连接另外两个第三对准组件308；每个第九支架319的两端分别用于固定连接一个第七支架317和一个第八支架318，两个第九支架319的轴线位于同一直线上。
本公开实施例中，两个第七支架317和两个第八支架318的长度可以相同，两个第七支架317和两个第八支架318可以相互平行。
图5示意出第一个拾取头301、第一个第一对准组件305、第一个第三对准组件308和第一个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线EE上，第二个拾取头301、第二个第一对准组件305、第二个第三对准组件308和第二个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线FF上，第三个拾取头301、第三个第一对准组件305、第三个第三对准组件308和第三个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线GG上，第四个拾取头301、第四个第一对准组件305、第四个第三对准组件308和第四个键合头303在XY平面的正投影位于同一直线HH上。其中，直线EE和直线GG位于同一直线上，直线FF和直线HH位于同一直线上，且直线EE、直线FF、直线GG和直线HH均平行于第九支架319的轴线方向，即，平行于X方向。
如图5所示，键合系统包括四个键合子系统，第一个键合头303和第二个键合头303均用于沿第一方向(即，X方向的正方向)移动进行键合，第三个键合头303和第四个键合头303均用于沿第二方向(即，X方向的负方向)移动进行键合。第一个键合子系统和第二个键合子系统关于第九支架319的轴向对称轴呈镜像对称，第三个键合子系统和第四个键合子系统关于第九支架319的轴向对称轴呈镜像对称。
本公开实施例中，键合系统包括四个键合子系统，四个键合子系统内的管芯到晶圆的键合过程相对独立，利用四个键合子系统交替地执行管芯到晶圆的键合过程，从而提高键合效率。
参考图6，图6为本公开实施例提供的键合方法的流程示意图。如图6所示，本公开实施例提供一种键合方法，键合方法包括：
步骤S601：在键合头位于第一位置时，确定键合头上的第一对准标记的第一位置参数；以及确定键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；
步骤S602：确定晶圆上的第二管芯上的第三对准标记的第三位置参数；
步骤S603：在键合头位于第二位置时，确定键合头上的第一对准标记的第四位置参数；
步骤S604：根据第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数，移动第一管芯或者晶圆，以对准第一管芯和第二管芯；
步骤S605：在第一管芯和第二管芯对准后，键合第一管芯和第二管芯。
本公开实施例中，键合系统可以包括至少一个键合子系统，每个键合子系统内对管芯到晶圆的键合过程相同。下面结合图7、图8和图9，详细地说明键合子系统内对管芯到晶圆的键合过程。
如图7所示，键合头303完成其拾取的上一待键合管芯到晶圆的键合过程后，将键合头303沿实线箭头所示的方向，由待键合位置移动至拾取位置，以便于键合头303拾取从拾取头301传递过来的第一管芯11。与此同时，底部晶圆20也可以沿虚线箭头所示的方向进行移动，使得底部晶圆20上的还未进行键合的管芯(例如，第二管芯21)位于待键合位置(即，第二管芯21位于第三对准组件308的正下方)，以便于下一次进行键合过程。这里，待键合位置指的是第三对准组件在底部晶圆上的正投影的位置，此时需要移动底部晶圆，使得底部晶圆上还未进行键合的管芯和第三对准组件相对设置。
仍如图7所示，移动底部晶圆20，使得底部晶圆20上的第二管芯21位于待键合位置后，固定底部晶圆20的位置不变(或称为“锁死”)。利用第三对准组件308，确定底部晶圆20上的第二管芯21上的第三对准标记的第三位置参数(X3，Y3，θ3)。
如图8所示，键合头303拾取第一管芯11，由拾取位置移动至第一对准组件305和第二对准组件306之间的第一位置。利用第一对准组件305，确定键合头303上的第一对准标记的第一位置参数(X1，Y1，θ1)；利用第二对准组件306，确定第一管芯11上的第二对准标记的第二位置参数(X2，Y2，θ2)。此时，可以根据第一位置参数和第二位置参数之差，计算得到第一偏移参数。
仍如图8所示，拾取头301可继续从来料晶圆10上拾取下一待键合管芯。
如图9所示，键合头303拾取第一管芯11，由第一位置移动至第三对准组件308和晶圆承载台309之间的第二位置。利用第三对准组件308，确定键合头303上的第一对准标记的第四位置参数(X4，Y4，θ4)。此时，可以根据第三位置参数和第四位置参数之差，计算得到第二偏移参数。
根据第一偏移参数和第二偏移参数之和，可以计算得到第一管芯和底部晶圆上的第二管芯之间的偏移量。利用计算得到的偏移量，移动第一管芯或者移动底部晶圆，使得第一管芯和第二管芯对准；并且在第一管芯和第二管芯对准后，键合第一管芯和第二管芯。
仍如图9所示，键合方法还包括：对第一对准组件305和第二对准组件306的相对位置进行校准。若建立空间直角坐标系，该坐标系的XY平面平行于拾取面，该坐标系的Z轴垂直于拾取面，那么校准后的第一对准组件和第二对准组件的X轴坐标值和Y轴坐标值均相同，且为0。换言之，第一对准组件和第二对准组件发射的光信号的轴线和Z轴相重合。校准后，固定第一对准组件和第二对准组件的位置不变(也可称为“锁死”)。
这里，第一位置参数为第一对准标记相对于第一坐标系的坐标参数，第一坐标系可以为第一空间直角坐标系，第一坐标系的XY平面平行于拾取面，第一坐标系的Z轴垂直于拾取面，第一坐标系的原点可以位于键合头的顶面所在的平面。第二位置参数为第二对准标记相对于第二坐标系的坐标参数，第二坐标系可以为第二空间直角坐标系，第二坐标系的XY平面平行于拾取面，第二坐标系的Z轴垂直于拾取面，第二坐标系的原点可以位于第一管芯所在的平面。其中，第一坐标系和第二坐标系的Z轴相重合。
在另一些实施例中，第一位置参数为第一对准标记相对于第一坐标系的坐标参数，第二位置参数为第二对准标记相对于第二坐标系的坐标参数，在键合头移动至第一位置之前，可以确定第一坐标系和第二坐标系之间的对准位置参数。例如，通过第一对准组件和发射的光信号和第二对准组件发射的光信号，确定第一坐标系和第二坐标系之间的对准位置参数。在第一对准组件和第二对准组件的相对位置未进行校准的情况下，键合头位于第一位置时，确定键合头上的第一对准标记的第一位置参数以及确定键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数，根据第一位置参数和第二位置参数，确定第一坐标系和第二坐标系之间的对准位置参数。如此，在第一对准组件和第二对准组件的相对位置未进行校准的基础上，需要同时考虑第一坐标系和第二坐标系之间的对准位置参数，确定如何移动第一管芯或底部晶圆。因此，在未对第一对准组件和第二对准组件的相对位置进行校准的基础上，需要根据对准位置参数、第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数，确定如何移动第一管芯或底部晶圆，使得第一管芯和底部晶圆上的第二管芯对准。
本公开实施例提供的键合方法可以应用于包括两个键合子系统的键合系统的情况，每个键合子系统内的管芯到晶圆的键合过程基本相同，第一个键合头沿第一方向(例如，X方向的正方向)移动键合第一管芯和位于底部晶圆上的第二管芯之后，第二个键合头沿第二方向(例如，X方向的负方向)移动键合拾取的下一待键合管芯和位于底部晶圆上的下一待键合管芯。
参考图3和图4所示，移动底部晶圆20，使得底部晶圆20上的两个待键合管芯(即，第二管芯和第四管芯)均位于待键合位置，其中，第一个待键合管芯和第一个第三对准组件308相对设置，第二个待键合管芯和第二个第三对准组件308相对设置，可以通过两个第三对准组件308分别确定两个待键合管芯上的第三对准标记的第三位置参数。如此，第一个键合头303拾取第一管芯11经过两次对准过程后，第一个键合头303可以使得拾取的第一管芯和位于底部晶圆上的第二管芯对准并键合，完成键合过程后，第一个键合头303可以回到拾取位置；第二个键合头拾取第三管芯经过两次对准过程后，第二个键合头303可以使得拾取的第三管芯和位于底部晶圆上的第四管芯对准并键合。
本公开实施例提供的键合方法可以应用于包括两个键合子系统的键合系统，可以实现双边上料，利用两个键合子系统交替地执行管芯到晶圆的键合过程，从而提高键合效率。其中，第一个键合头可以沿第一方向移动进行键合，第二个键合头可以沿第二方向移动进行键合，第一方向和第二方向可以为平行于拾取面的相同方向或相反方向。图3示意出第一个键合头和第二个键合头沿平行于拾取面的相反方向进行移动，图4示意出第一个键合头和第二个键合头沿平行于拾取面的相同方向进行移动。
本公开实施例提供的键合方法可以应用于包括四个键合子系统的键合系统，利用四个键合子系统交替地执行管芯到晶圆的键合过程，从而提高键合效率。
本公开实施例提供一种键合系统和键合方法。通过相对设置的第一对准组件和第二对准组件，可以确定键合头位于第一位置时，键合头上的第一对准标记的第一位置参数和键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；通过相对设置的晶圆承载台和第三对准组件，可以确定晶圆上的第二管芯的第三对准标记的第三位置参数以及确定键合头位于第二位置时，键合头上的第一对准标记的第四位置参数；根据第一位置参数、第二位置参数、第三位置参数和第四位置参数，可以移动第一管芯或者晶圆，使得第一管芯和晶圆上的第二管芯对准。如此利用相对设置的第一对准组件和第二对准组件进行第一次对准过程，相对设置的晶圆承载台和第三对准组件进行第二次对准过程，有利于提高管芯到晶圆的键合精度，进而可降低管芯到晶圆的键合难度。
此外，本公开实施例中，第一对准组件、第二对准组件以及第三对准组件均设置于键合组件之外，可以减小键合组件的质量，使得键合组件在移动的过程中惯性较小。如此，键合组件可以由位于第一对准组件和第二对准组件之间的第一位置快速地移动至位于第三对准组件和晶圆承载台之间的第二位置，以及在垂直于晶圆承载台的方向上快速地移动，不仅可以提高管芯到晶圆的键合精度，还可以提高管芯到晶圆的键合效率，同时实现管芯到晶圆键合的高精度和高产出量。
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公开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，在本公开的各种实施例中，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，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本公开的优选实施方式，并非因此限制本公开的专利范围，凡是在本公开的发明构思下，利用本公开说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本公开的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种键合装置，其特征在于，所述键合装置包括至少一个键合子装置，所述键合子装置包括：
键合组件，包括：用于拾取第一管芯的键合头；其中，所述键合头与拾取面相对的面上具有第一对准标记；所述第一管芯的远离所述拾取面的面上具有第二对准标记；
相对设置的第一对准组件和第二对准组件；所述第一对准组件用于在所述键合头位于第一位置时，确定所述第一对准标记的第一位置参数；所述第二对准组件用于在所述键合头位于第一位置时，确定所述第二对准标记的第二位置参数；
晶圆承载台，用于承载晶圆；其中，所述晶圆上的第二管芯上具有第三对准标记；
第三对准组件，与所述晶圆承载台相对设置，用于确定所述第三对准标记的第三位置参数；以及还用于在所述键合头位于第二位置时，确定所述第一对准标记的第四位置参数；
所述键合组件，用于根据所述第一位置参数和所述第二位置参数之差的第一偏移参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数之差的第二偏移参数以及所述第一偏移参数和所述第二偏移参数之和，驱动拾取的所述第一管芯相对所述晶圆承载台移动，使得所述第一管芯对准所述第二管芯；或者，所述晶圆承载台，用于根据所述第一位置参数和所述第二位置参数之差的第一偏移参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数之差的第二偏移参数以及所述第一偏移参数和所述第二偏移参数之和，驱动承载的所述晶圆相对所述拾取面移动，使得所述第二管芯对准所述第一管芯；
所述键合组件，还用于键合所述第一管芯和所述第二管芯。
2.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，所述键合子装置还包括：
第一移动单元，和所述第一对准组件连接，用于驱动所述第一对准组件相对于所述拾取面移动；和/或，
第二移动单元，和所述第二对准组件连接，用于驱动所述第二对准组件相对于所述拾取面移动；
其中，所述第一移动单元和/或所述第二移动单元用于调整所述第一对准组件和所述第二对准组件的相对位置，使得所述第一对准组件发射的光信号的轴线和所述第二对准组件发射的光信号的轴线相重合。
3.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，所述第一对准组件或所述第二对准组件还用于在所述键合头移动至所述第一位置之前，确定所述第一对准组件发射的光信号和所述第二对准组件发射的光信号之间的对准位置参数。
4.根据权利要求3所述的键合装置，其特征在于，所述键合组件，还用于根据所述对准位置参数、所述第一偏移参数和所述第二偏移参数，驱动拾取的所述第一管芯相对所述晶圆承载台移动，使得所述第一管芯对准所述第二管芯；或者，所述晶圆承载台，还用于根据所述对准位置参数、所述第一偏移参数和所述第二偏移参数，驱动承载的所述晶圆相对所述拾取面移动，使得所述第二管芯对准所述第一管芯。
5.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，所述键合子装置还包括：
拾取组件，包括：用于拾取所述第一管芯的拾取头；其中，所述拾取头用于拾取所述第一管芯后，旋转并将所述第一管芯交接至所述键合头。
6.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，所述键合组件还包括：用于移动所述键合头的第三移动单元；其中，所述第三移动单元用于在所述键合头拾取所述第一管芯后，驱动所述键合头移动至位于所述第一对准组件和所述第二对准组件之间的所述第一位置；以及所述第三移动单元还用于驱动所述键合头由所述第一位置移动至位于所述第三对准组件和所述晶圆承载台之间的所述第二位置。
7.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，在所述键合装置包括一个所述键合子装置的情况下；所述键合子装置还包括：
对准基座，位于所述晶圆承载台的侧面；其中，所述对准基座用于固定所述第一对准组件和所述第二对准组件；
第一支架，平行于拾取面，用于固定连接所述对准基座；
第二支架，用于固定连接所述第三对准组件；
第三支架，平行于所述拾取面，所述第三支架的两端分别用于固定连接所述第一支架和所述第二支架。
8.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，在所述键合装置包括两个所述键合子装置的情况下；所述键合装置还包括：
两个对准基座，分别位于所述晶圆承载台的相对的侧面；其中，第一个所述对准基座用于固定第一个所述第一对准组件和第一个所述第二对准组件；第二个所述对准基座用于固定第二个所述第一对准组件和第二个所述第二对准组件；
两个第四支架，平行于所述拾取面，两个所述第四支架分别位于所述晶圆承载台的相对的侧面，分别用于固定连接两个所述对准基座；
第五支架，平行于所述拾取面，所述第五支架的两端分别用于固定连接两个所述第三对准组件；
第六支架，平行于所述拾取面，所述第六支架的两端分别用于固定连接两个所述第四支架，且所述第六支架和所述第五支架固定连接。
9.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，在所述键合装置包括两个所述键合子装置的情况下；所述键合装置还包括：
两个对准基座，位于所述晶圆承载台的同一侧面；其中，第一个所述对准基座用于固定第一个所述第一对准组件和第一个所述第二对准组件；第二个所述对准基座用于固定第二个所述第一对准组件和第二个所述第二对准组件；
第七支架，平行于所述拾取面，所述第七支架的两端分别用于固定连接两个所述对准基座；
第八支架，平行于所述拾取面，所述第八支架的两端分别用于固定连接两个所述第三对准组件；
第九支架，平行于所述拾取面，所述第九支架的两端分别用于固定连接所述第七支架和所述第八支架。
10.根据权利要求8或9所述的键合装置，其特征在于，在所述键合装置包括两个所述键合子装置的情况下；
第一个所述键合头用于沿第一方向移动进行键合所述第一管芯和所述晶圆上的第二管芯，第二个所述键合头用于沿第二方向移动进行键合拾取的下一待键合管芯和所述晶圆上的下一待键合管芯；其中，所述第一方向和所述第二方向为平行于所述拾取面的相同方向或相反方向。
11.根据权利要求1所述的键合装置，其特征在于，在所述键合装置包括四个所述键合子装置的情况下；所述键合装置还包括：
四个对准基座，每个所述对准基座用于固定一个所述第一对准组件和一个所述第二对准组件；
两个第七支架，平行于所述拾取面且位于所述晶圆承载台的相对的侧面，第一个所述第七支架的两端分别用于固定连接两个所述对准基座，第二个所述第七支架的两端分别用于固定连接另外两个所述对准基座；
两个第八支架，平行于所述拾取面，第一个所述第八支架的两端分别用于固定连接两个所述第三对准组件，第二个所述第八支架的两端分别用于固定连接另外两个所述第三对准组件；
两个第九支架，平行于所述拾取面，每个所述第九支架的两端分别用于固定连接一个所述第七支架和一个所述第八支架，两个所述第九支架的轴线位于同一直线上。
12.一种键合方法，其特征在于，所述键合方法包括：
在键合头位于第一位置时，确定所述键合头上的第一对准标记的第一位置参数；以及确定所述键合头拾取的第一管芯上的第二对准标记的第二位置参数；
确定晶圆上的第二管芯上的第三对准标记的第三位置参数；
在所述键合头位于第二位置时，确定所述键合头上的第一对准标记的第四位置参数；
根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯；
在所述第一管芯和所述第二管芯对准后，键合所述第一管芯和所述第二管芯；
所述根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数之差，确定第一偏移参数；
根据所述第三位置参数和所述第四位置参数之差，确定第二偏移参数；
根据所述第一偏移参数和所述第二偏移参数之和，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯。
13.根据权利要求12所述的键合方法，其特征在于，所述第一位置参数为所述第一对准标记相对于第一坐标系的坐标参数；所述第二位置参数为所述第二对准标记相对于第二坐标系的坐标参数；其中，所述第一坐标系和所述第二坐标系沿垂直于拾取面的方向上的坐标轴相重合。
14.根据权利要求12所述的键合方法，其特征在于，所述第一位置参数为所述第一对准标记相对于第一坐标系的坐标参数；所述第二位置参数为所述第二对准标记相对于第二坐标系的坐标参数；所述键合方法还包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，确定所述第一坐标系和所述第二坐标系之间的对准位置参数。
15.根据权利要求14所述的键合方法，其特征在于，所述根据所述第一位置参数、所述第二位置参数、所述第三位置参数和所述第四位置参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯，包括：
根据所述对准位置参数、所述第一偏移参数和所述第二偏移参数，移动所述第一管芯或者所述晶圆，以对准所述第一管芯和所述第二管芯。
16.根据权利要求12所述的键合方法，其特征在于，所述键合方法应用于包括两个所述键合头的键合装置的情况下，所述键合方法还包括：
第一个所述键合头沿第一方向移动键合所述第一管芯和位于所述晶圆上的第二管芯之后，第二个所述键合头沿第二方向移动键合拾取的下一待键合管芯和位于所述晶圆上的下一待键合管芯；其中，所述第一方向和所述第二方向为平行于拾取面的相同方向或相反方向。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010135836A (ja) * 2010-02-19 2010-06-17 Nikon Corp ウェハ重ね合わせ方法及びウェハ重ね合わせ装置
CN110890293A (zh) * 2018-09-11 2020-03-17 Pyxis Cf私人有限公司 半导体器件贴片装置和贴片方法
CN114005778A (zh) * 2021-12-24 2022-02-01 湖北三维半导体集成创新中心有限责任公司 键合系统和键合补偿方法
CN114793466A (zh) * 2021-10-25 2022-07-26 长江存储科技有限责任公司 晶圆键合设备及方法
CN115172243A (zh) * 2022-06-24 2022-10-11 上海集成电路装备材料产业创新中心有限公司 一种晶圆键合对准方法及其装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010135836A (ja) * 2010-02-19 2010-06-17 Nikon Corp ウェハ重ね合わせ方法及びウェハ重ね合わせ装置
CN110890293A (zh) * 2018-09-11 2020-03-17 Pyxis Cf私人有限公司 半导体器件贴片装置和贴片方法
CN114793466A (zh) * 2021-10-25 2022-07-26 长江存储科技有限责任公司 晶圆键合设备及方法
CN114005778A (zh) * 2021-12-24 2022-02-01 湖北三维半导体集成创新中心有限责任公司 键合系统和键合补偿方法
CN115172243A (zh) * 2022-06-24 2022-10-11 上海集成电路装备材料产业创新中心有限公司 一种晶圆键合对准方法及其装置

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