CN118116857A - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在键合晶圆时能够精密地对准上下晶圆的基板处理装置以及基板处理方法，可以包括：第一基台，用于夹持第一基板；第二基台，用于夹持所述第二基板，以将第二基板键合于所述第一基板；第一摄像机装置，用于拍摄所述第一基板，以对准所述第一基板；第二摄像机装置，用于拍摄所述第二基板，以对准所述第二基板；以及控制部，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准，并且对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准，并利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准。

Description

基板处理装置以及基板处理方法

技术领域

本发明涉及基板处理装置以及基板处理方法，更具体地涉及在键合晶圆时能够精密地对准上下晶圆的基板处理装置以及基板处理方法。

背景技术

在半导体装置的制造工艺中可以进行将两个晶圆彼此进行键合的晶圆键合工序。为了在半导体装置中提高半导体芯片的封装密度，可以实施这样的晶圆键合工序。例如，具有层叠半导体芯片的结构的半导体模块有利于提高半导体芯片的封装密度，同时还有利于缩短半导体芯片间的配线长度以及高速信号处理。当制造层叠半导体芯片结构的半导体模块时，相比于以半导体芯片为单位进行键合而言，以晶圆为单元进行键合后再以层叠半导体芯片为单位进行切割的过程更能提高产率。

晶圆键合工序可以通过使两个晶圆直接键合的晶圆对晶圆的方式实施，无需额外的介质。晶圆对晶圆的方式通常可以利用晶圆键合装置来实施，所述晶圆键合装置包括配置并固定晶圆的键合卡盘和对晶圆加压的结构单元。

现有的晶圆键合装置应用了图案透射方式的对准方法等，所述图案透射方式的对准方法是指为了对准两个基板，例如利用I R摄像机等对形成于两个晶圆上的对准标记进行透射，并使它们对齐。

发明内容

要解决的问题

然而，这样的现有的对准方式存在如下问题：由于在两个晶圆上应分别形成有对准标记，所以对于未形成有对准标记或其他可识别的图案的裸晶圆而言，不能进行对准且无法进行晶圆键合，例如当层叠三片以上的晶圆时，分辨率急剧下降，因此精密度也降低。

本发明用于解决包含上述问题在内的多个问题，其目的在于提供一种基板处理装置以及基板处理方法，能够实现对未形成有对准标记或其他可识别的图案的裸晶圆的对准，并且能够实现对三片以上的晶圆的对准，还能够在键合晶圆时随时实施，从而大幅度提高对准精密度。然而，这样的问题仅仅是例示性的，本发明的范围并不由这些问题所限定。

解决问题的手段

基于本发明构思的用于解决上述问题的基板处理装置可以包括：第一基台，用于夹持第一基板；第二基台，用于夹持所述第二基板，以将第二基板键合于所述第一基板；第一摄像机装置，用于拍摄所述第一基板，以对所述第一基板进行对准；第二摄像机装置，用于拍摄所述第二基板，以对所述第二基板进行对准；以及控制部，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准，并且对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准，并利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准。

此外，根据本发明，所述第一基板可以为上部晶圆，所述第二基板可以为能够键合于所述上部晶圆的下部晶圆；所述第一摄像机装置可以包括能够拍摄所述上部晶圆的下部摄像机，所述第二摄像机装置可以包括能够拍摄所述下部晶圆的上部摄像机。

此外，根据本发明，所述第一摄像机装置可以包括：第一摄像机，设置于所述第一基板的下方，以朝上方拍摄所述第一基板；以及第一摄像机移动装置，使所述第一摄像机进行移动，以使所述第一摄像机能够进行所述第一基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

此外，根据本发明，所述第一摄像机可以形成于所述第二基台的一侧，所述第一摄像机移动装置是使所述第二基台进行移动的第二基台移动装置，以使装置简单化。

此外，根据本发明，所述第二摄像机装置可以包括：第二摄像机，设置于所述第二基板的上方，以朝下方拍摄所述第二基板；以及第二摄像机移动装置，使所述第二摄像机进行移动，以使所述第二摄像机能够进行所述第二基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

此外，根据本发明，所述第二摄像机可以设置于沿着左侧轨道和右侧轨道移动的桥接部；所述第二摄像机移动装置可以是使所述桥接部进行移动的桥式移动装置。

此外，根据本发明，所述控制部可以配置为如下：在利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准时，使所述第一摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第一基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第一基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；通过使所述第一摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第一基板的θ轴进行对准。

此外，根据本发明，所述控制部可以配置为如下：在对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准时，所述第一摄像机装置或所述第二摄像机装置利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记的所述第二摄像机装置或所述第一摄像机装置对光轴进行对准。

此外，根据本发明，所述控制部可以配置为如下：对第一基台移动装置或第二基台移动装置施加键合控制信号，以将已对准的所述第一基板键合于已对准的所述第二基板。

此外，根据本发明，所述第一基板或所述第二基板可以包括未形成有图案的裸(bare)晶圆。

另外，基于本发明构思的用于解决上述问题的基板处理方法可以利用基板处理装置，所述基板处理装置可以包括：第一基台，用于夹持第一基板；第二基台，用于夹持所述第二基板，以将第二基板键合于所述第一基板；第一摄像机装置，用于拍摄所述第一基板，以对所述第一基板进行对准；第二摄像机装置，用于拍摄所述第二基板，以对所述第二基板进行对准；以及控制部，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准，并且对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准，并利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准；所述基板处理方法可以包括：步骤(a)，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准；步骤(b)，对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准；以及步骤(c)，利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准。

此外，根据本发明，所述步骤(a)可以包括：步骤(a-1)，使所述第一摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第一基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第一基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；以及步骤(a-2)，通过使所述第一摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第一基板的θ轴进行对准。

此外，根据本发明，在所述步骤(b)中，所述第一摄像机装置或所述第二摄像机装置可以利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记的所述第二摄像机装置或所述第一摄像机装置对光轴进行对准。

此外，根据本发明，所述步骤(c)可以包括：步骤(c-1),使所述第二摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第二基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第二基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；以及步骤(c-2)，通过使所述第二摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第二基板的θ轴进行对准。

此外，根据本发明，还可以包括步骤(d)，步骤(d)为将所述第一基板键合于已对准的所述第二基板。

此外，根据本发明，所述第一基板可以为上部晶圆，所述第二基板可以为键合于所述上部晶圆的下部晶圆；所述第一摄像机利用能够拍摄所述上部晶圆的下部摄像机，所述第二摄像机利用能够拍摄所述下部晶圆的上部摄像机。

此外，根据本发明，在所述步骤(a)中，可以为了朝上方拍摄所述第一基板，使设置于所述第一基板的下方的第一摄像机进行移动，以使所述第一摄像机能够进行所述第一基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

此外，根据本发明，在所述步骤(a)中，所述第一摄像机可以形成于所述第二基台的一侧，所述第一摄像机移动装置利用使所述第二基台进行移动的第二基台移动装置，以使装置简单化。

此外，根据本发明，在所述步骤(c)中，可以为了朝下方拍摄所述第二基板，使设置于所述第二基板的上方的第二摄像机进行移动，以使所述第二摄像机能够进行所述第二基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

另外，基于本发明构思的用于解决上述问题的基板处理装置可以包括：第一基台，用于夹持第一基板；第二基台，用于夹持所述第二基板，以将第二基板键合于所述第一基板；第一摄像机装置，用于拍摄所述第一基板，以对所述第一基板进行对准；第二摄像机装置，用于拍摄所述第二基板，以对所述第二基板进行对准；以及控制部，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准，并且对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准，并利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准；所述第一基板为上部晶圆，所述第二基板为能够键合于所述上部晶圆的下部晶圆；所述第一摄像机装置包括能够拍摄所述上部晶圆的下部摄像机，所述第二摄像机装置包括能够拍摄所述下部晶圆的上部摄像机；所述第一摄像机装置可以包括：第一摄像机，设置于所述第一基板的下方，以朝上方拍摄所述第一基板；以及第一摄像机移动装置，使所述第一摄像机进行移动，以使所述第一摄像机能够进行所述第一基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄；所述第一摄像机形成于所述第二基台的一侧，所述第一摄像机移动装置是使所述第二基台进行移动的第二基台移动装置，以使装置简单化；所述第二摄像机装置可以包括：第二摄像机，设置于所述第二基板的上方，以朝下方拍摄所述第二基板；以及第二摄像机移动装置，使所述第二摄像机进行移动，以使所述第二摄像机能够进行所述第二基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄；所述第二摄像机设置于沿着左侧轨道和右侧轨道移动的桥接部；所述第二摄像机移动装置是使所述桥接部进行移动的桥式移动装置；所述控制部可以配置为如下：在利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准时，使所述第一摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第一基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第一基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；通过使所述第一摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第一基板的θ轴进行对准；在对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准时，所述第一摄像机装置或所述第二摄像机装置利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记的所述第二摄像机装置或所述第一摄像机装置对光轴进行对准；对第一基台移动装置或第二基台移动装置施加键合控制信号，以将已对准的所述第一基板键合于已对准的所述第二基板。

发明的效果

如上所述的那样构成的本发明的多个实施例具有如下效果：能够实现对未形成有对准标记或其他可识别的图案的裸晶圆的对准，并且能够实现对三片以上的晶圆的对准，还能够在键合晶圆时随时实施，从而大幅度提高对准精密度，通过有效利用基台移动装置或桥式摄像机等，能够降低产品的单价或制作费用。

附图说明

图1是示意性地绘示出根据本发明一部分实施例的基板处理装置的侧视图；

图2是绘示出图1中的基板处理装置的基板装载状态的侧视图；

图3是绘示出图2中的基板处理装置的第一基板对准状态的侧视图；

图4是绘示出图3中的基板处理装置的摄像机装置的光轴对准状态的侧视图；

图5是绘示出图4中的基板处理装置的第二基板对准状态的侧视图；

图6是绘示出图5中的基板处理装置的基板键合状态的侧视图；

图7是绘示出根据本发明另一部分实施例的基板处理装置的立体图；

图8是绘示出图1中基板处理装置的第一基板或第二基板的中心对准过程的示意图；

图9是绘示出图1中基板处理装置的第一基板或第二基板的θ轴对准过程的一个示例的示意图；

图10是绘示出图1中基板处理装置的第一基板或第二基板的θ轴对准过程的另一示例的示意图；

图11是绘示出根据本发明一部分实施例的基板处理方法的顺序图；

图12是绘示出图11中的基板处理方法中的步骤(a)的顺序图；

图13是绘示出图11中的基板处理方法中的步骤(c)的顺序图；

图14是绘示出根据本发明另一部分实施例的基板处理方法的顺序图；

附图标记说明：

W1 第一基板； W2 第二基板；

10 第一基台； 12 第一基台移动装置；

20 第二基台； 22 第二基台移动装置；

30 第一摄像机装置； 31 第一摄像机；

32 第一摄像机移动装置； P1、P2、P3 边缘三点；

40 第二摄像机装置； 41 第二摄像机；

42 第二摄像机移动装置； R1左侧轨道；

R2 右侧轨道； 43 桥接部；

44 桥式移动装置； 50 控制部；

M1、M2、M3对准标记； C 中心；

N 凹槽； T 投射目标标记；

100、200基板处理装置。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述本发明的一些优选实施例。

本发明的实施例旨在向本领域技术人员更完整地描述本发明，以下实施例可以变更为几种不同的形态，本发明的范围不限于以下实施例。相反，这些实施例旨在使本公开更加彻底和完整，将本发明的精神充份地传递给本领域技术人员。此外，为了说明的方便和清楚起见，附图中的各层的厚度或大小被夸大。

本说明书中使用的术语用于描述特定实施例，并非用于限制本发明。如本说明书中所使用的那样，单数形式可以包括复数形态，除非在上下文中明确指出其他情况。此外，本说明书中使用的“包括”是特别指定所涉及的形状、数字、步骤、操作、构件、元素和/或其组合的存在，不排除一个以上的其他形状、数字、操作、构件、元素和/或组合的存在或添加。

以下，参照示意性地绘示出本发明的优选实施例的附图，对本发明的实施例进行说明。在附图中，例如根据制造技术和/或公差可以预料所绘示形状的变更例。因此，本发明构思的实施例不应被解释为仅限于本说明书所绘示的特定形状，应当包括，例如制造中导致的形状变化。

图1是示意性地绘示出根据本发明一部分实施例的基板处理装置100的侧视图。

如图1所示，根据本发明一部分实施例的基板处理装置100大致可以包括第一基台10、第二基台20、第一摄像机30、第二摄像机40以及控制部50。

第一基台10可以是设置有夹持第一基板W1(示于图2中)的真空卡盘或静电卡盘等的基台，所述第一基板W1是晶圆等半导体基板或玻璃基板等显示基板等上的第一基板，尽管未图示，第一基台10可以是能够设置加热第一基板W1的加热装置(未图示)、隔板(未图示)、真空管线或静电电极等的上部基台。

在这里，第一基台10可以通过第一基台移动装置12朝着X轴、Y轴、Z轴以及θ轴移动。所述第一基台移动装置12可以应用X轴、Y轴、Z轴以及θ轴基台移动装置或者移送机械手等多种移动装置，此处省略详细说明。

第二基台20可以是为了将第二基板W2键合于所述第一基板W1而设置有夹持第二基板W2(示于图2中)的真空卡盘或静电卡盘等的基台，所述第二基板W2是晶圆等半导体基板或玻璃基板等显示基板等上的第二基板，尽管未图示，第二基台20可以是能够设置加热第二基板W2的加热装置(未图示)、隔板(未图示)、真空管线或静电电极等的上部基台。

在这里，第二基台20可以通过第二基台移动装置22朝着X轴、Y轴、Z轴以及θ轴移动。所述第二基台移动装置22可以应用X轴、Y轴、Z轴以及θ轴基台移动装置或者移送机械手等多种移动装置，此处省略详细说明。

第一摄像机装置30是为了能够将第一基板W1进行对准而拍摄第一基板W1并对第一基板W1的位置和旋转角度进行影像识别的装置，可以与第一基板W1相对地进行设置。

第二摄像机装置40是为了能够将第二基板W2进行对准而拍摄第二基板W2并对第二基板W2的位置和旋转角度进行影像识别的装置，可以与第二基板W2相对地进行设置。

例如，如图1所示，第一基板W1为上部晶圆，第二基板W2为能够以晶圆对晶圆的方式键合于上部晶圆的下部晶圆。

然而，这些基板W1、W2并不局限于晶圆，除此之外，还可以适用于显示基板等多种形式的基板，并且位置不局限于上部和下部，可以位于下部和上部或左侧和右侧等多种方向上。

此外，例如，第一基板W1和第二基板W2中的至少一个以上包括未形成有图案的裸晶圆，根据本发明能够键合以往不能以晶圆对晶圆的方式键合的裸晶圆。

在这里，第一摄像机装置30包括能够拍摄上部晶圆的下部摄像机，第二摄像机装置40包括能够拍摄下部晶圆的上部摄像机，对此，也不局限于上部和下部，非常多样的形式或位置的摄像机均可以适用。

更具体而言，例如，第一摄像机装置30可以包括：第一摄像机31，设置于第一基板W1的下方，以朝上方拍摄第一基板W1；以及第一摄像机移动装置32，使第一摄像机31进行移动，以使第一摄像机31能够拍摄第一基板W1的边缘三点P1、P2、P3(示于图8中)，或者利用对准标记M1、M2、M3(示于图9中)或凹槽N(示于图10中)进行θ轴对准拍摄。

在这里，第一摄像机31形成于第二基台20的一侧并与第二基台20一起移动，第一摄像机移动装置32可以同时利用使第二基台20移动的第二基台移动装置22，以使装置简单化，降低制造单价和制造费用。

第二摄像机装置40可以包括：第二摄像机41，设置于第二基板W2的上方，以朝下方拍摄第二基板W2；以及第二摄像机移动装置42，使第二摄像机41进行移动，以使第二摄像机41能够拍摄第二基板W2的边缘三点P1、P2、P3(示于图8中)，或者利用对准标记M1、M2、M3(示于图9中)或凹槽N(示于图10中)进行θ轴对准拍摄。

作为控制部50，微处理器、中央处理装置、运算装置、计算机、服务器计算机、手机、平板等各种智能装置、存储有程序的存储装置、电路基板、控制基板、控制板、电子部件等各种控制装置均可以适用，所述各种控制装置为了执行利用第一摄像机30对第一基板W1进行对准、对第一摄像机装置30和第二摄像机装置40的光轴进行对准、利用已对准的第二摄像机装置40对第二基板W2进行对准这样的一系列过程，而向基台移动装置12、22和摄像机装置30、40施加控制信号。

更具体而言，例如控制部50在利用所述第一摄像机装置30对所述第一基板W1进行对准时，可以通过使所述第一摄像机装置30移动并拍摄所述第一基板W1的边缘三点或者拍摄至少一个对准标记，以此对第一基板W1的中心(X、Y坐标值)进行对准，并且通过使第一摄像机装置30进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第一基板W1的θ轴进行对准。

此外，例如控制部50在对第一摄像机装置30和第二摄像机装置40的光轴进行对准时，可以使第一摄像机装置30或第二摄像机装置40利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记的所述第二摄像机装置40或所述第一摄像机装置30对光轴进行对准。

此外，例如控制部50可以向第一基台移动装置12或第二基台移动装置22施加键合控制信号，以将已对准的第一基板W1键合于已对准的第二基板W2上。

图2是绘示出图1中的基板处理装置100的基板装载状态的侧视图；图3是绘示出图2中的基板处理装置100的第一基板对准状态的侧视图；图4是绘示出图3中的基板处理装置100的摄像机装置的光轴对准状态的侧视图；图5是绘示出图4中的基板处理装置100的第二基板对准状态的侧视图；图6是绘示出图5中的基板处理装置100的基板键合状态的侧视图。

此外，图8是绘示出图1中基板处理装置的第一基板W1或第二基板W2的中心对准过程的示意图；图9是绘示出图1中基板处理装置的第一基板W1或第二基板W2的θ轴对准过程的一个示例的示意图；图10是绘示出图1中基板处理装置的第一基板W1或第二基板W2的θ轴对准过程的另一示例的示意图。

如图2及图6所示，对根据本发明一部分实施例的基板处理装置100的基板对准过程进行阶段性说明，首先，如图2所示在第一基台10上装载并夹持第一基板W1，在第二基台20上以与第一基板W1相对的方式装载并夹持第二基板W2。

接着，如图3所示，控制部50可以利用第一摄像机装置30对第一基板W1进行对准。当然，在这里，也可以先对第二基板W2进行对准。

此时，如图8至图10所示，可以通过使第一摄像机装置30移动并拍摄第一基板W1的边缘三点P1、P2、P3或者拍摄至少一个对准标记M1、M2、M3，以此对第一基板W1的中心C(X、Y坐标值)进行对准，并且通过使第一摄像机装置30进行移动并拍摄对准标记M1、M2、M3，或者通过利用凹槽N对第一基板W1的θ轴进行对准。

随后，如图4所示，为了对第一摄像机装置30和第二摄像机装置40的光轴进行对准，第一摄像机装置30可以利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记T的第二摄像机装置40将光轴与所述投射目标标记T对准，以此可以将彼此的光轴进行对准。

即，通过使摄像机的上/下光轴以投射目标的方式对齐，以此可以找出第一基板W1以及第二基板W2的接触(键合)坐标的X、Y、Z点。

例如，将第一基板W1的X、Y坐标值加上光轴目标X、Y坐标值后再减去第二基板W2的X、Y坐标值即可得到键合X、Y坐标，将第一基板W1的Z坐标值加上光轴目标Z坐标值后再减去第一基板W1的坐标值即可得到键合Z坐标。

在这里，以光线的形态成像出投射目标标记T并对光轴进行对准的技术是可以通过调整透镜的焦点后使光线集中于光轴并成像的方式实现。

例如，有关投射目标标记T的更详细的内容可以参考韩国授权专利第10-1134371号，此处省略详细说明。

接着，如图5所示，可以利用已对准光轴的第二摄像机装置40对第二基板W2进行对准。

此时，如图8至图10所示，可以通过使第二摄像机装置40移动并拍摄第二基板W2的边缘三点P1、P2、P3或者拍摄至少一个对准标记M1、M2、M3，以此对第二基板W2的中心C(X、Y坐标值)进行对准，并且通过使第二摄像机装置40进行移动并拍摄对准标记M1、M2、M3，或者通过利用凹槽N对第二基板W2的θ轴进行对准。

接着，如图6所示，可以在如上所述的那样已精密地对准的第二基板W2上以晶圆对晶圆的方式键合同样已精密地对准的第一基板W1。

因此，根据本发明，能够实现对未形成有对准标记或其他可识别的图案的裸晶圆的对准，并且能够实现对三片以上的晶圆的对准，还能够在键合晶圆时随时实施，从而大幅度提高对准精密度。

图7是示出根据本发明另一部分实施例的基板处理装置200的立体图。

如图7所示，根据本发明另一部分实施例的基板处理装置200可以配置为如下：第二摄像机41设置于沿着左侧轨道R1和右侧轨道R2移动的桥接部43；第二摄像机移动装置42是使桥接部43进行移动的桥式移动装置44。

因此，第二摄像机41通过桥式移动装置44进行移动的同时拍摄第二基板W2的边缘三点P1、P2、P3或者拍摄至少一个对准标记M1、M2、M3，以此对第二基板W2的中心C(X、Y坐标值)进行对准，并且通过使第二摄像机装置40进行移动并拍摄对准标记M1、M2、M3，或者通过利用凹槽N对第二基板W2的θ轴进行对准。

因此，根据本发明可以有效利用基台移动装置或桥式摄像机等，可以降低产品的单价或制造费用。

图11是示出根据本发明一部分实施例的基板处理方法的顺序图。

如图1至图11所示，根据本发明一部分实施例的基板处理方法是利用如上所述的基板处理装置100的基板处理方法，可以包括：步骤(a)，利用所述第一摄像机装置30对所述第一基板W1进行对准；步骤(b)，对所述第一摄像机装置30和所述第二摄像机装置40的光轴进行对准；步骤(c)，利用已对准的所述第二摄像机装置40对所述第二基板W2进行对准；以及步骤(d)，将所述第一基板W1键合于已对准的所述第二基板W2上。

图12是示出图11的基板处理方法的步骤(a)的顺序图。

如图12所示，所述步骤(a)可以包括：步骤(a-1)，使所述第一摄像机装置30进行移动，并且拍摄所述第一基板W1的边缘三点P1、P2、P3，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第一基板的中心C(X、Y坐标值)进行对准；以及步骤(a-2)，通过使所述第一摄像机装置30进行移动并拍摄对准标记M1、M2、M3，或者通过利用凹槽N对第一基板的θ轴进行对准。

在所述步骤(b)中，所述第一摄像机装置30或所述第二摄像机装置40利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记T的所述第二摄像机装置40或所述第一摄像机装置30对光轴进行对准。

图13是示出图11的基板处理方法的步骤(c)的顺序图。

如图1至图13所示，所述步骤(c)可以包括：步骤(c-1),使所述第二摄像机装置40进行移动，并且拍摄所述第二基板W2的边缘三点P1、P2、P3，或者拍摄至少一个对准标记M1、M2、M3，从而对第二基板W2的中心C(X、Y坐标值)进行对准；以及步骤(c-2)，通过使所述第二摄像机装置40进行移动并拍摄对准标记M1、M2、M3，或者通过利用凹槽N对第二基板W2的θ轴进行对准。

图14是示出根据本发明另一部分实施例的基板处理方法的顺序图。

如图1至图14所示，作为根据本发明另一部分实施例的基板处理方法，首先，第一步可以是在晶圆装载过程中，装载第一基板(上部晶圆)(S1)，并且装载第二基板(下部晶圆)(S2)。

接着，第二步可以是在第一基板(顶部晶圆)的对准过程中，利用第一摄像机装置(卡式光学系统)识别第一基板的边缘三点(S3)。

接着，若在晶圆上存在图案(S4)，则利用第一摄像机装置(卡式光学系统)对晶圆的θ轴进行对准(S5)，若不存在，则识别晶圆凹槽并对θ轴进行对准(S6)。

接着，第三步可以是在第二基板(底部基板)的对准过程中，首先利用第二摄像机装置(桥式摄像机)使上下光轴投射目标标记匹配(S7)，并且利用第二摄像机装置(卡式光学系统)识别第二基板的边缘三点(S8)。

接着，若在晶圆上存在图案(S9)，则利用第二摄像机装置(桥式光学系统)对晶圆的θ轴进行对准(S10)，若不存在，则识别晶圆凹槽并对θ轴进行对准(S11)。

接着，可以将第一基板W1和第二基板W2以晶圆对晶圆的方式进行键合(S12)，并可以卸载相互键合的第一基板W1和第二基板W2(S13)。

本发明作为参考描述了图中所示的实施例，但这只是一种示例，可以理解，本领域技术人员可以进行多种变更并获得等同的其他实施例。因此，本发明的真正的技术保护范围应当根据所附的权利要求书的技术思想进行确定。

Claims (20)

1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：

第一基台，用于夹持第一基板；

第二基台，用于夹持所述第二基板，以将第二基板键合于所述第一基板；

第一摄像机装置，用于拍摄所述第一基板，以对所述第一基板进行对准；

第二摄像机装置，用于拍摄所述第二基板，以对所述第二基板进行对准；以及

控制部，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准，并且对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准，并利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

所述第一基板为上部晶圆，所述第二基板为能够键合于所述上部晶圆的下部晶圆；以及

所述第一摄像机装置包括能够拍摄所述上部晶圆的下部摄像机，所述第二摄像机装置包括能够拍摄所述下部晶圆的上部摄像机。

3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，

所述第一摄像机装置包括：

第一摄像机，设置于所述第一基板的下方，以朝上方拍摄所述第一基板；以及

第一摄像机移动装置，使所述第一摄像机进行移动，以使所述第一摄像机能够进行所述第一基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，

所述第一摄像机形成于所述第二基台的一侧，所述第一摄像机移动装置是使所述第二基台进行移动的第二基台移动装置，以使装置简单化。

5.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，

所述第二摄像机装置包括：

第二摄像机，设置于所述第二基板的上方，以朝下方拍摄所述第二基板；以及

第二摄像机移动装置，使所述第二摄像机进行移动，以使所述第二摄像机能够进行所述第二基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，

所述第二摄像机设置于沿着左侧轨道和右侧轨道移动的桥接部；

所述第二摄像机移动装置是使所述桥接部进行移动的桥式移动装置。

7.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

所述控制部配置为如下：

在利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准时，使所述第一摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第一基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第一基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；

通过使所述第一摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第一基板的θ轴进行对准。

8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

所述控制部配置为如下：

在对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准时，所述第一摄像机装置或所述第二摄像机装置利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记的所述第二摄像机装置或所述第一摄像机装置对所述光轴进行对准。

9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

所述控制部配置为如下：

对第一基台移动装置或第二基台移动装置施加键合控制信号，以将已对准的所述第一基板键合于已对准的所述第二基板。

10.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，

所述第一基板或所述第二基板包括未形成有图案的裸晶圆。

11.一种基板处理方法，其特征在于，所述基板处理方法利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：第一基台，用于夹持第一基板；第二基台，用于夹持所述第二基板，以将第二基板键合于所述第一基板；第一摄像机装置，用于拍摄所述第一基板，以对所述第一基板进行对准；第二摄像机装置，用于拍摄所述第二基板，以对所述第二基板进行对准；以及控制部，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准，并且对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准，并利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准；

所述基板处理方法包括：

步骤(a)，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准；

步骤(b)，对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准；以及

步骤(c)，利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准。

12.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，

所述步骤(a)包括：

步骤(a-1)，使所述第一摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第一基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第一基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；以及

步骤(a-2)，通过使所述第一摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第一基板的θ轴进行对准。

13.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，

在所述步骤(b)中，所述第一摄像机装置或所述第二摄像机装置利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记的所述第二摄像机装置或所述第一摄像机装置对光轴进行对准。

14.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，

所述步骤(c)包括：

步骤(c-1),使所述第二摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第二基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第二基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；以及

步骤(c-2)，通过使所述第二摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第二基板的θ轴进行对准。

15.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，

还包括步骤(d)，步骤(d)为将所述第一基板键合于已对准的所述第二基板上。

16.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，

所述第一基板为上部晶圆，所述第二基板为键合于所述上部晶圆的下部晶圆；

所述第一摄像机利用能够拍摄所述上部晶圆的下部摄像机，所述第二摄像机利用能够拍摄所述下部晶圆的上部摄像机。

17.根据权利要求16所述的基板处理方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，为了朝上方拍摄所述第一基板，使设置于所述第一基板的下方的第一摄像机进行移动，以使所述第一摄像机能够进行所述第一基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

18.根据权利要求17所述的基板处理方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，所述第一摄像机形成于所述第二基台的一侧，所述第一摄像机移动装置利用使所述第二基台进行移动的第二基台移动装置，以使装置简单化。

19.根据权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，

在所述步骤(c)中，为了朝下方拍摄所述第二基板，使设置于所述第二基板的上方的第二摄像机进行移动，以使所述第二摄像机能够进行所述第二基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄。

20.一种基板处理装置，其特征在于，包括：

第一基台，用于夹持第一基板；

第二基台，用于夹持所述第二基板，以将第二基板键合于所述第一基板；

第一摄像机装置，用于拍摄所述第一基板，以对所述第一基板进行对准；

第二摄像机装置，用于拍摄所述第二基板，以对所述第二基板进行对准；以及

控制部，利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准，并且对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准，并利用已对准的所述第二摄像机装置对所述第二基板进行对准；

所述第一基板为上部晶圆，所述第二基板为能够键合于所述上部晶圆的下部晶圆；

所述第一摄像机装置包括能够拍摄所述上部晶圆的下部摄像机，所述第二摄像机装置包括能够拍摄所述下部晶圆的上部摄像机；

所述第一摄像机装置包括：

第一摄像机，设置于所述第一基板的下方，以朝上方拍摄所述第一基板；以及

第一摄像机移动装置，使所述第一摄像机进行移动，以使所述第一摄像机能够进行所述第一基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄；

所述第一摄像机形成于所述第二基台的一侧，所述第一摄像机移动装置是使所述第二基台进行移动的第二基台移动装置，以使装置简单化；

所述第二摄像机装置包括：

第二摄像机，设置于所述第二基板的上方，以朝下方拍摄所述第二基板；以及

第二摄像机移动装置，使所述第二摄像机进行移动，以使所述第二摄像机能够进行所述第二基板的边缘三点拍摄或θ轴对准拍摄；

所述第二摄像机设置于沿着左侧轨道和右侧轨道移动的桥接部；

所述第二摄像机移动装置是使所述桥接部进行移动的桥式移动装置；

所述控制部配置为如下：

在利用所述第一摄像机装置对所述第一基板进行对准时，使所述第一摄像机装置进行移动，并且拍摄所述第一基板的边缘三点，或者拍摄至少一个对准标记，从而对第一基板的中心(X、Y坐标值)进行对准；

通过使所述第一摄像机装置进行移动并拍摄对准标记，或者通过利用凹槽对第一基板的θ轴进行对准；

在对所述第一摄像机装置和所述第二摄像机装置的光轴进行对准时，所述第一摄像机装置或所述第二摄像机装置利用在拍摄区域以光线的形态成像出投射目标标记的所述第二摄像机装置或所述第一摄像机装置对光轴进行对准；

对第一基台移动装置或第二基台移动装置施加键合控制信号，以将已对准的所述第一基板键合于已对准的所述第二基板上。