CN116313971B - 通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，包括：光源组放置于一标准晶圆边缘的下方，并对标准晶圆的边缘进行照明；显微镜组放置于标准晶圆边缘的上方，并对标准晶圆的边缘进行成像；通过对标准晶圆边缘图像组进行圆拟合处理，对显微镜组中的每个显微镜的相对位置进行标定，并建立整个晶圆范围的大坐标系；显微镜组位于一第一位置对上晶圆的边缘进行聚焦成像，得到上晶圆边缘图像组并绘制在大坐标系中；显微镜组从第一位置向下移动至第二位置对下晶圆的边缘进行聚焦成像，得到下晶圆边缘图像组，并绘制在大坐标系中；通过对上晶圆边缘图像组和下晶圆边缘图像组的图像进行处理得到上晶圆与下晶圆的位置差；进行位置差补偿以实现对准并进行键合。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆键合对准技术，尤其涉及通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法。
背景技术
在现有的晶圆键合对准技术中，通常是通过识别晶圆上的对准标识来进行定位，因此，该技术只能应用在经过刻蚀后的晶圆键合中。对于将裸片和刻蚀后的晶圆进行键合的生产需求，裸片必须要先制备对准标识，否则无法再使用现有晶圆键合对准技术，但是制备对准标识的工艺复杂，增加了成本。
此外，根据现有的晶圆键合对准技术，在采集上晶圆图像后，需要将上晶圆移走，才能对下晶圆进行图像采集，因此键合对准过程中机械移动较多，影响生产效率， 产能低，而且在对准过程中不能实时监测。
因此，亟需一种新型的晶圆键合对准方法，使裸片无需再制备对准标识也能进行键合对准，与此同时，还能够减少机械移动，提高生产效率。
发明内容
为了克服现有技术的技术问题，本发明提供了一种通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法。
该方法包括，但不限于，以下步骤：
光源组放置于一标准晶圆边缘的下方，并对该标准晶圆的边缘进行照明；
显微镜组放置于该标准晶圆边缘的上方，并对该标准晶圆的边缘进行成像，得到一组标准晶圆边缘图像；
通过对该组标准晶圆边缘图像进行圆拟合处理，对该显微镜组中的每个显微镜的相对位置进行标定，并建立整个晶圆范围的大坐标系；
撤走该标准晶圆，移入待对准的上晶圆和下晶圆，该显微镜组位于一第一位置对该上晶圆的边缘进行聚焦成像，得到上晶圆边缘图像组，并绘制在该大坐标系中；
该显微镜组从第一位置向下移动至第二位置对下晶圆的边缘进行聚焦成像，得到下晶圆边缘图像组，并绘制在该大坐标系中；
通过对该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组的图像进行处理得到该上晶圆与该下晶圆的位置差；
对该上晶圆和该下晶圆进行位置差补偿以实现对准并进行键合。
在一个实施例中，该上晶圆与该下晶圆之间具有一距离，该显微镜组的成像景深小于该距离。
在一个实施例中，该方法还包括以下步骤：
在对该显微镜组中的每个显微镜的相对位置进行标定后，令该显微镜组在水平方向的相对位置保持固定不变。
在一个实施例中，该第一位置使得显微镜组能对该上晶圆的边缘进行聚焦成像，该第二位置使得该显微镜组能对该下晶圆的边缘进行聚焦成像。
在一个实施例中，该上晶圆边缘图像组中包括不含缺口的上晶圆边缘图像和含缺口的上晶圆边缘图像，该下晶圆边缘图像组中包括不含缺口的下晶圆边缘图像和含缺口的下晶圆边缘图像。
在一个实施例中，该位置差包括圆心位置偏差和缺口角度偏差。
在一个实施例中，通过对该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组的图像进行处理得到该上晶圆与该下晶圆的位置差的步骤包括以下子步骤：
利用该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组得到该圆心位置偏差；
利用该含缺口的上晶圆边缘图像和该含缺口的下晶圆边缘图像得到该缺口角度偏差。
在一个实施例中，对该上晶圆和该下晶圆进行位置差补偿以实现对准并进行键合的步骤包括以下子步骤：
根据该圆心位置偏差和该缺口角度偏差，对该上晶圆和该下晶圆进行位置和角度补偿，以实现对准并进行键合。
在一个实施例中，该光源组中的光源数目与该显微镜组中的显微镜数目相同，该显微镜组沿该上晶圆的边缘上方设置，该光源组沿该下晶圆的边缘下方设置，每个光源对应该显微镜组中的一个显微镜，每个光源的位置位于其对应的该显微镜的正下方。
在一个实施例中，该光源组往晶圆方向进行照射，通过透射照明方式，由该显微镜对晶圆的边缘进行成像。
在一个实施例中，对该上晶圆的边缘进行聚焦成像时，该下晶圆的边缘不能清晰成像；对该下晶圆的边缘进行聚焦成像时，该上晶圆的边缘不能清晰成像。
在一个实施例中，该光源为红外光源。
在一个实施例中，对该上晶圆进行聚焦成像时，该下晶圆并不需要移走；对该下晶圆进行聚焦成像时，该上晶圆并不需要移走。
在一个实施例中，该上晶圆和该下晶圆中的一张为裸片，另一张为经过刻蚀后的晶圆。
本发明通过边缘检测来进行识别定位，使裸片无需再制备对准标识也能进行键合对准。本发明使用透射式照明，识别晶圆边缘进行定位，由于显微镜可以清晰成像的景深远小于两片晶圆的距离，因此在对上晶圆边缘进行聚焦成像时，下晶圆的边缘不能清晰成像，不会产生干扰。同理，对下晶圆边缘进行聚焦成像时，也不会受到上晶圆的干扰，从而减少了对准过程中的机械移动，提高产能，同时在对准过程中可以进行实时监测。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1A和图1B示出现有技术的晶圆键合对准方式；
图2示出根据本发明一实施例的晶圆键合对准系统的示意图；
图3示出根据本发明一实施例的显微镜组分布示意图；
图4－图9示出根据本发明一实施例的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法的各阶段示意图；
图10示出根据本发明一实施例的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
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。
另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。
能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种管道、通道、组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的管道、通道、组件、区域、层和/或部分。
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
图1A和图1B示出现有技术的晶圆键合对准方式。该方式需要识别晶圆上刻蚀出来的标识来进行晶圆键合对准，因此，该方式只适用于有对准标识的晶圆进行键合对准。
现有技术使用可见光光源进行反射式照明，识别晶圆上刻蚀出来的标识。因此在采集上晶圆图像后，需要将上晶圆移走，才能对下晶圆进行图像采集。因此键合对准过程中机械移动较多，影响生产效率，产能低，而且在对准过程中不能实时监测。
具体而言，第一可见光光源101和第二可见光光源102分别放置在晶圆的两侧。图1A示出对上晶圆的对准标识进行采集的方式。如图1A所示，第一可见光光源101发射第一光束至反射器，通过反射器反射至上晶圆103以采集图像来识别出上晶圆103上的对准标识。当采集到上晶圆图像后，上晶圆103被移走，下晶圆104被移入，如图1B所示，第二可见光光源102发射第二光束至反射器，通过反射器反射至下晶圆104，以采集图像来识别出下晶圆104上的对准标识。
图2示出根据本发明一实施例的晶圆键合对准系统的示意图。本发明通过边缘检测来进行识别定位，使裸片无需再制备对准标识也能进行键合对准。本发明使用透射式照明，识别晶圆边缘进行定位。由于显微镜可以清晰成像的景深远小于两片晶圆的距离，因此在对上晶圆边缘进行聚焦成像时，下晶圆的边缘不能清晰成像，不会产生干扰。同理，对下晶圆边缘进行聚焦成像时，也不会受到上晶圆的干扰，从而减少了对准过程中的机械移动，提高产能，同时在对准过程中可以进行实时监测。
如图2所示，待对准的上晶圆203和下晶圆204上下放置。上晶圆203与下晶圆204之间具有一距离。显微镜组201（201-1,201-2）沿着上晶圆203的边缘上方排布，显微镜组201的成像景深远小于上下晶圆之间的该距离。光源组202（202-1,202-2）位于下晶圆204的下方，且光源组202的每个光源的位置与显微镜组201的每个显微镜的位置一一对应。
显微镜组201包括多个显微镜，例如显微镜201-1，显微镜201-2。显微镜组中的每个显微镜围绕晶圆边缘排布，用于对晶圆边缘进行成像。
图3示出根据本发明一实施例的显微镜组分布示意图。在该实施例中，显微镜组具有四个显微镜，分别延晶圆边缘等间隔排布，以获得晶圆的四个边缘图像。当对上晶圆检测时，获得的是上晶圆的四个边缘图像；当对下晶圆检测时，获得的是下晶圆的四个边缘图像。
需要指出的是，本发明的显微镜组并不限于四个显微镜，可以根据实际需求增加或者减少显微镜个数。
返回图2，光源组202包括多个光源，例如光源202-1、光源202-2。光源组202中的光源数目与显微镜组201中的显微镜数目相同，每个光源对应显微镜组201中的一个显微镜，每个光源的位置位于其对应的那个显微镜的正下方。光源往晶圆方向进行照射，通过透射照明方式，由该显微镜对晶圆的边缘进行成像。
在一个实施例中，光源为红外光源。
需要指出的是，在对上晶圆203进行检测时，下晶圆204并不需要移走。上晶圆203检测完毕后，在对下晶圆204进行检测时，上晶圆203并不需要移走。
显微镜组201具有第一位置和第二位置，第二位置位于第一位置的下方，显微镜组201在第一位置和第二位置之间可切换。第一位置使得显微镜组201能对上晶圆203进行聚焦成像。第二位置使得显微镜组201能对下晶圆204进行聚焦成像。
当对上晶圆203进行检测时，显微镜组201位于第一位置，此时光源组202向上晶圆方向进行透射式照明，显微镜组201对上晶圆203的边缘进行成像，获得上晶圆边缘图像组。
当对下晶圆204进行检测时，显微镜组201向下移动至第二位置，此时光源组202向下晶圆方向进行透射式照明，显微镜组201对下晶圆204的边缘进行成像，获得下晶圆边缘图像组。
通过对上晶圆边缘图像组以及下晶圆边缘图像组进行对照分析处理，确定出上晶圆和下晶圆的位置差，从而对上晶圆或下晶圆进行位置调整，以实现对准并进行键合。
在一个实施例中，该位置差为上下晶圆的圆心位置偏差和缺口角度偏差。
在一个实施例中，位置调整包括对圆心位置偏差和缺口角度进行补偿
图4至图9示出根据本发明一实施例的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法的各阶段示意图。
图10示出根据本发明一实施例的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法流程图。
以下，通过图10并结合图4-图9来介绍本发明的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法。
本发明的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法包括但不限于以下步骤：
步骤1001：光源组放置于一标准晶圆边缘的下方，并对该标准晶圆的边缘进行照明。
步骤1002：显微镜组放置于该标准晶圆边缘的上方，并对该标准晶圆的边缘进行成像，得到一组标准晶圆边缘图像。
如图4所示，光源组401（401-1,401-2）放置于一标准晶圆403边缘的下方，并对该标准晶圆403的边缘进行照明。显微镜组402（402-1,402-2）放置于该标准晶圆403边缘的上方，并对该标准晶圆403的边缘进行成像，得到如图5所示的一组标准晶圆边缘图像。
其中，光源组中的每一个光源401-1,401-2的位置与显微镜组的每个显微镜402-1,402-2的位置一一对应。在一个实施例中，每一个光源位于其对应的显微镜的正下方。
步骤1003：通过对该组标准晶圆边缘图像进行圆拟合处理，对每个显微镜的相对位置进行标定，建立整个晶圆范围的大坐标系，得到每个显微镜在该大坐标系下的位置坐标。标定完成后各个显微镜在水平方向的相对位置保持固定不动。
步骤1004：撤走标准晶圆，移入待对准的上晶圆和下晶圆。显微镜组位于第一位置对上晶圆边缘进行聚焦成像，得到上晶圆边缘图像组，并将该图像组中的每一幅图像绘制在该大坐标系中。其中，该图像组中包含一幅上晶圆的缺口位置的图像。
需要指出的是，在对上晶圆进行检测时，下晶圆并不需要移走。
如图6所示，待对准的上晶圆603和下晶圆604上下放置。上晶圆603与下晶圆604之间具有一距离。显微镜组601（601-1,601-2）沿着上晶圆603的边缘上方排布，显微镜组601的成像景深远小于上下晶圆之间的该距离。因此在对上晶圆边缘进行聚焦成像时，下晶圆的边缘不能清晰成像，不会产生干扰。同理，对下晶圆边缘进行聚焦成像时，也不会受到上晶圆的干扰，从而减少了对准过程中的机械移动，提高产能，同时在对准过程中可以进行实时监测。
光源组602（602-1,602-2）位于下晶圆604边缘的下方。光源组602向上晶圆方向进行透射式照明，显微镜组601对上晶圆603的边缘进行成像，获得如图7所示的上晶圆边缘图像组，该图像组中包含一幅上晶圆的缺口位置的图像（右下图）。
步骤1005：显微镜组从第一位置向下移动至第二位置对下晶圆边缘进行成像，得到下晶圆边缘图像组，并将该图像组中的每一幅图像绘制在该大坐标系中。其中，该图像组中包含一幅下晶圆的缺口位置的图像。
其中，第一位置使得显微镜组能对上晶圆进行聚焦成像。第二位置使得显微镜组能对下晶圆进行聚焦成像。
需要指出的是，上晶圆检测完毕后，在对下晶圆进行检测时，上晶圆并不需要移走。
如图8所示，显微镜组601向下移动到第二位置。光源组602向下晶圆方向进行透射式照明，显微镜组601对下晶圆604的边缘进行聚焦成像，获得如图9所示的下晶圆边缘图像组，该图像组中包含一幅下晶圆的缺口位置的图像（右下图）。
1006: 通过对上晶圆边缘图像组和下晶圆边缘图像组的图像处理得到上晶圆、下晶圆的圆心位置偏差和缺口角度偏差。
1007：根据圆心位置偏差和缺口角度偏差，对上晶圆和下晶圆进行位置和角度补偿，以实现对准并进行键合。
本发明提供了一种通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法。
该方法包括，但不限于，以下步骤：
光源组放置于一标准晶圆边缘的下方，并对该标准晶圆的边缘进行照明；
显微镜组放置于该标准晶圆边缘的上方，并对该标准晶圆的边缘进行成像，得到一组标准晶圆边缘图像；
通过对该组标准晶圆边缘图像进行圆拟合处理，对该显微镜组中的每个显微镜的相对位置进行标定，并建立整个晶圆范围的大坐标系；
撤走该标准晶圆，移入待对准的上晶圆和下晶圆，该显微镜组位于一第一位置对该上晶圆的边缘进行聚焦成像，得到上晶圆边缘图像组，并绘制在该大坐标系中；
该显微镜组从第一位置向下移动至第二位置对下晶圆的边缘进行聚焦成像，得到下晶圆边缘图像组，并绘制在该大坐标系中；
通过对该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组的图像进行处理得到该上晶圆与该下晶圆的位置差；
对该上晶圆和该下晶圆进行位置差补偿以实现对准并进行键合。
在一个实施例中，该上晶圆与该下晶圆之间具有一距离，该显微镜组的成像景深小于该距离。
在一个实施例中，该方法还包括以下步骤：
在对该显微镜组中的每个显微镜的相对位置进行标定后，令该显微镜组在水平方向的相对位置保持固定不变。
在一个实施例中，该第一位置使得显微镜组能对该上晶圆的边缘进行聚焦成像，该第二位置使得该显微镜组能对该下晶圆的边缘进行聚焦成像。
在一个实施例中，该上晶圆边缘图像组中包括不含缺口的上晶圆边缘图像和含缺口的上晶圆边缘图像，该下晶圆边缘图像组中包括不含缺口的下晶圆边缘图像和含缺口的下晶圆边缘图像。
在一个实施例中，该位置差包括圆心位置偏差和缺口角度偏差。
在一个实施例中，通过对该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组的图像进行处理得到该上晶圆与该下晶圆的位置差的步骤包括以下子步骤：
利用该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组得到该圆心位置偏差；
利用该含缺口的上晶圆边缘图像和该含缺口的下晶圆边缘图像得到该缺口角度偏差。
在一个实施例中，对该上晶圆和该下晶圆进行位置差补偿以实现对准并进行键合的步骤包括以下子步骤：
根据该圆心位置偏差和该缺口角度偏差，对该上晶圆和该下晶圆进行位置和角度补偿，以实现对准并进行键合。
在一个实施例中，该光源组中的光源数目与该显微镜组中的显微镜数目相同，该显微镜组沿该上晶圆的边缘上方设置，该光源组沿该下晶圆的边缘下方设置，每个光源对应该显微镜组中的一个显微镜，每个光源的位置位于其对应的该显微镜的正下方。
在一个实施例中，该光源组往晶圆方向进行照射，通过透射照明方式，由该显微镜对晶圆的边缘进行成像。
在一个实施例中，对该上晶圆的边缘进行聚焦成像时，该下晶圆的边缘不能清晰成像；对该下晶圆的边缘进行聚焦成像时，该上晶圆的边缘不能清晰成像。
在一个实施例中，该光源为红外光源。
在一个实施例中，对该上晶圆进行聚焦成像时，该下晶圆并不需要移走；对该下晶圆进行聚焦成像时，该上晶圆并不需要移走。
在一个实施例中，该上晶圆和该下晶圆中的一张为裸片，另一张为经过刻蚀后的晶圆。
文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件（包括固件、常驻软件、微码等）执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、 “单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
Claims (11)
1.一种通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，所述方法包括：
光源组放置于一标准晶圆边缘的下方，并对该标准晶圆的边缘进行照明；
显微镜组放置于该标准晶圆边缘的上方，并对该标准晶圆的边缘进行成像，得到一组标准晶圆边缘图像；
通过对该组标准晶圆边缘图像进行圆拟合处理，对该显微镜组中的每个显微镜的相对位置进行标定，并建立整个晶圆范围的大坐标系；
撤走该标准晶圆，移入待对准的上晶圆和下晶圆，该显微镜组位于一第一位置对该上晶圆的边缘进行聚焦成像，得到上晶圆边缘图像组，并绘制在该大坐标系中；
该显微镜组从该第一位置向下移动至第二位置对该下晶圆的边缘进行聚焦成像，得到下晶圆边缘图像组，并绘制在该大坐标系中；其中，该第一位置与该第二位置位于所述上晶圆的同一侧；
通过对该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组的图像进行处理得到该上晶圆与该下晶圆的位置差；
对该上晶圆和该下晶圆进行位置差补偿以实现对准并进行键合；
其中，所述方法还包括：在对该显微镜组中的每个显微镜的相对位置进行标定后，令该显微镜组在水平方向的相对位置保持固定不变；
其中，该上晶圆与该下晶圆之间具有一距离，该显微镜组的成像景深小于该距离；
其中，该上晶圆和该下晶圆中的一张为无对准标识的裸片，另一张为经过刻蚀后的晶圆。
2.如权利要求1所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，该第一位置使得该显微镜组能对该上晶圆的边缘进行聚焦成像，该第二位置使得该显微镜组能对该下晶圆的边缘进行聚焦成像。
3.如权利要求1所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，该上晶圆边缘图像组中包括不含缺口的上晶圆边缘图像和含缺口的上晶圆边缘图像，该下晶圆边缘图像组中包括不含缺口的下晶圆边缘图像和含缺口的下晶圆边缘图像。
4.如权利要求3所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，该位置差包括圆心位置偏差和缺口角度偏差。
5.如权利要求4所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，通过对该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组的图像进行处理得到该上晶圆与该下晶圆的位置差的步骤包括：
利用该上晶圆边缘图像组和该下晶圆边缘图像组得到该圆心位置偏差；
利用该含缺口的上晶圆边缘图像和该含缺口的下晶圆边缘图像得到该缺口角度偏差。
6.如权利要求4所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，对该上晶圆和该下晶圆进行位置差补偿以实现对准并进行键合的步骤包括：
根据该圆心位置偏差和该缺口角度偏差，对该上晶圆和该下晶圆进行位置和角度补偿，以实现对准并进行键合。
7.如权利要求1所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，该光源组中的光源数目与该显微镜组中的显微镜数目相同，该显微镜组沿该上晶圆的边缘上方设置，该光源组沿该下晶圆的边缘下方设置，该光源组中的每个光源对应该显微镜组中的一个显微镜，该光源组中的每个光源的位置位于其对应的该显微镜的正下方。
8.如权利要求1所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，该光源组往该上晶圆或该下晶圆或该标准晶圆方向进行照射，通过透射照明方式，由该显微镜组对该上晶圆或该下晶圆或该标准晶圆的边缘进行成像。
9.如权利要求1所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，对该上晶圆的边缘进行聚焦成像时，该下晶圆的边缘不能清晰成像；对该下晶圆的边缘进行聚焦成像时，该上晶圆的边缘不能清晰成像。
10.如权利要求1所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，该光源组中的每个光源为红外光源。
11.如权利要求1所述的通过边缘检测来进行晶圆键合对准的方法，其特征在于，对该上晶圆进行聚焦成像时，该下晶圆并不需要移走；对该下晶圆进行聚焦成像时，该上晶圆并不需要移走。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041090A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Nidec Tosok Corp | ボンディング装置 |
| TWI279879B (en) * | 2006-05-17 | 2007-04-21 | Contrel Technology Co Ltd | Method for bonding two objects by positioning with two cameras |
| KR20140088998A (ko) * | 2012-12-31 | 2014-07-14 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법 |
| CN109964307A (zh) * | 2016-11-29 | 2019-07-02 | 科磊股份有限公司 | 接合晶片计量 |
| CN110718497A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-21 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种晶圆卡盘、键合设备、晶圆位置的调整方法及系统 |
| CN110767590A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-07 | 长春长光圆辰微电子技术有限公司 | 一种用硅片凹口对准键合两片硅片的方法 |
| CN113990790A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-01-28 | 湖北三维半导体集成创新中心有限责任公司 | 键合系统和键合方法 |
| CN114975213A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-30 | 之江实验室 | 一种晶圆对准装置及对准方法 |
| CN115812244A (zh) * | 2020-07-09 | 2023-03-17 | 东京毅力科创株式会社 | 用于晶圆到晶圆键合的设备和方法 |
| CN115831842A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-03-21 | 拓荆键科(海宁)半导体设备有限公司 | 一种多个晶圆的对准方法、装置及系统 |
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041090A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Nidec Tosok Corp | ボンディング装置 |
| TWI279879B (en) * | 2006-05-17 | 2007-04-21 | Contrel Technology Co Ltd | Method for bonding two objects by positioning with two cameras |
| KR20140088998A (ko) * | 2012-12-31 | 2014-07-14 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법 |
| CN109964307A (zh) * | 2016-11-29 | 2019-07-02 | 科磊股份有限公司 | 接合晶片计量 |
| CN110718497A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-21 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种晶圆卡盘、键合设备、晶圆位置的调整方法及系统 |
| CN110767590A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-07 | 长春长光圆辰微电子技术有限公司 | 一种用硅片凹口对准键合两片硅片的方法 |
| CN115812244A (zh) * | 2020-07-09 | 2023-03-17 | 东京毅力科创株式会社 | 用于晶圆到晶圆键合的设备和方法 |
| CN113990790A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-01-28 | 湖北三维半导体集成创新中心有限责任公司 | 键合系统和键合方法 |
| CN114975213A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-30 | 之江实验室 | 一种晶圆对准装置及对准方法 |
| CN115831842A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-03-21 | 拓荆键科(海宁)半导体设备有限公司 | 一种多个晶圆的对准方法、装置及系统 |
| CN116072583A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-05-05 | 无锡星微科技有限公司 | 一种基于视觉的晶圆预对准平台以及对准方法 |
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