一种平行度校准方法、装置及计算机存储介质与流程

文档序号:20035680发布日期:2020-02-28 11:08阅读:272来源:国知局
一种平行度校准方法、装置及计算机存储介质与流程

本申请涉及半导体制造领域,特别涉及一种平行度校准方法、装置及计算机存储介质。



背景技术:

在集成电路工艺中,通过将两个或多个功能相同或不同的芯片进行三维集成可提高芯片的性能,同时也可以大幅度缩短功能芯片之间的金属互联,减小发热、功耗和延迟。在三维集成工艺中,晶圆与晶圆之间的键合工艺是至关重要的,键合工艺中进行晶圆键合时,晶圆之间的平行度直接决定了晶圆键合的精确度,继而影响键合产品整体的性能和良率。然而现有的平行度检测校验方法大都采用传感器仪表检测,而且还需要人工进行手动操作,其校准误差较大,很难满足晶圆键合的精确度需求。



技术实现要素:

本申请实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种平行度校准方法、装置及计算机存储介质。

为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供一种平行度校准方法,所述方法包括:

提供相对设置的第一晶圆与第二晶圆,所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点;

提供镜头,所述镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点,控制所述镜头移动以使所述焦点分别与所述第一晶圆和所述第二晶圆上的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行;

基于所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时的位置坐标以及所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时的位置坐标,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,以实现所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。

在一种可选的实施方式中,所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置,所述标记点设置在所述第一晶圆的上表面;所述控制所述镜头移动以使所述焦点与所述第一晶圆上的所述标记点重合,包括:

控制所述镜头在所述第一晶圆的上方移动,以使所述焦点与所述第一晶圆上表面的所述标记点重合。

在一种可选的实施方式中,所述第二晶圆通过下表面朝向所述第一晶圆的上表面而与所述第一晶圆相对设置,所述第二晶圆的位置通过位于所述第二晶圆上表面上方的卡盘控制;所述控制所述镜头移动以使所述焦点与所述第二晶圆上的所述标记点重合,包括:

控制所述镜头在所述卡盘上方移动,以使所述焦点通过所述卡盘上的通孔与所述第二晶圆上的所述标记点重合。

在一种可选的实施方式中,所述第二晶圆为不透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的上表面;或者,

所述第二晶圆为透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的下表面。

在一种可选的实施方式中,所述基于所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时的位置坐标以及所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时的位置坐标,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,包括:

确定所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的一标记点重合时沿第一方向上的第一位置坐标;

确定所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时沿第一方向上的第二位置坐标;

确定所述标记点对应的坐标差值,所述坐标差值为所述第一位置坐标与所述第二位置坐标之间的差值;

基于至少三个不共线的标记点中各标记点对应的坐标差值,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,直至所述各标记点对应的各坐标差值相等。

第二方面,本申请实施例提供一种平行度校准装置,所述装置用于实现相对设置的第一晶圆与第二晶圆之间的平行度校准,所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点;所述装置包括:

测量模块,所述测量模块包括镜头,所述镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点;所述测量模块用于在所述镜头移动至所述焦点分别与所述第一晶圆和所述第二晶圆上的所述标记点重合时,获取所述镜头沿第一方向上的位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行;

校准模块,所述校准模块用于基于所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时的位置坐标以及所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时的位置坐标,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,以实现所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。

在一种可选的实施方式中,所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置,所述标记点设置在所述第一晶圆的上表面;

所述测量模块,具体用于控制所述镜头在所述第一晶圆的上方移动,以使所述焦点与所述第一晶圆上表面的所述标记点重合。

在一种可选的实施方式中,所述第二晶圆通过下表面朝向所述第一晶圆的上表面而与所述第一晶圆相对设置,所述第二晶圆的位置通过位于所述第二晶圆上表面上方的卡盘控制;

所述测量模块,具体用于控制所述镜头在所述卡盘上方移动,以使所述焦点通过所述卡盘上的通孔与所述第二晶圆上的所述标记点重合。

在一种可选的实施方式中,所述第二晶圆为不透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的上表面;或者,

所述第二晶圆为透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的下表面。

在一种可选的实施方式中,所述校准模块,具体用于确定所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时沿第一方向上的第一位置坐标;

确定所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时沿第一方向上的第二位置坐标;

确定所述标记点对应的坐标差值,所述坐标差值为所述第一位置坐标与所述第二位置坐标之间的差值;

基于至少三个不共线的标记点中各标记点对应的坐标差值,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,直至各标记点对应的各坐标差值相等。

第三方面,本申请实施例提供一种平行度校准装置,所述平行度校准装置包括网络接口、存储器和处理器;其中,

所述网络接口,配置为实现组件之间的连接通信;

所述存储器,配置为存储能够在所述处理器上运行的计算机程序;

所述处理器,配置为在运行所述计算机程序时,执行第一方面所述方法。

第四方面,本申请实施例提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现第一方面所述方法。

本申请实施例所提供的一种平行度校准方法、装置及计算机存储介质,所述方法包括:提供相对设置的第一晶圆与第二晶圆,第一晶圆与第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点;提供镜头,镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点,控制镜头移动以使焦点分别与第一晶圆和第二晶圆上的标记点重合,获取在焦点与标记点重合时镜头沿第一方向上的位置坐标;其中,镜头的中心轴与第一方向平行;基于镜头在焦点与第一晶圆上的标记点重合时的位置坐标以及镜头在焦点与第二晶圆上的对应标记点重合时的位置坐标,对第一晶圆和/或第二晶圆的位置进行调整,以实现第一晶圆和第二晶圆之间的平行度校准。本申请实施例中通过镜头分别聚焦到第一晶圆和第二晶圆上的至少三个不共线的标记点,获取镜头的位置坐标,分别基于至少三个不共线的标记点对应的镜头位置坐标,可以确定出第一晶圆和第二晶圆所在的平面,从而能够实现对第一晶圆和第二晶圆之间的平行度校准,而无需人工进行手动校准。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种平行度校准方法的实现流程示意图一;

图2为本申请实施例提供的一种平行度校准方法的实现流程示意图二;

图3为本申请实施例提供的一种平行度校准方法的实现流程示意图三;

图4为本申请实施例提供的平行度校准方法的具体的应用场景;

图5为本申请实施例提供的一种平行度校准装置的结构示意图;

图6为本申请实施例提供的一种平行度校准装置的具体硬件结构。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请,而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请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,为了避免与本申请发生混淆,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,在不脱离本申请教导之下,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,并不表明本申请必然存在第一元件、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申请的限制。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。

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本申请实施例。

本申请实施例提供一种平行度校准方法,图1为本申请实施例提供的一种平行度校准方法的实现流程示意图一,该方法主要包括以下步骤:

步骤101、提供相对设置的第一晶圆与第二晶圆,所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点。

需要说明的是,所述第一晶圆通过其下表面下方的第一卡盘控制,所述第二晶圆通过其上表面上方的第二卡盘控制,以使所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置。所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应分别设置有至少三个不共线的标记点,可以理解的是,基于所述第一晶圆上的三个不共线的标记点可以确定所述第一晶圆所在的平面,基于所述第二晶圆上的三个不共线的标记点可以确定所述第二晶圆所在的平面。

在实际应用时,所述第一晶圆的上表面与所述第二晶圆的下表面分别为所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的键合面,从而所述第一晶圆的上表面与所述第二晶圆的下表面也即为平行度校准面。

步骤102、提供镜头,所述镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点,控制所述镜头移动以使所述焦点分别与所述第一晶圆和所述第二晶圆上的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行。

需要说明的是,本申请实施例中使用的镜头的景深(depthoffield,dof)需要小于或等于预设条件,优选地,所述预设条件可以为1.7μm。在实际应用时,可以使用20倍变化焦距的镜头。

在本申请实施例中,通过第一卡盘控制所述第一晶圆移动,通过第二卡盘控制所述第二晶圆移动;在实际应用时,可以通过第一卡盘夹持所述第一晶圆或通过第二卡盘夹持所述第二晶圆,以使所述第一晶圆或所述第二晶圆移入所述镜头对应的测量区域,从而保证镜头仅在其测量区域内进行移动,使得镜头的测量数据不会产生过大的偏差。

在本申请实施例中,所述镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点,控制所述镜头在所述第一晶圆的上方移动,以使所述焦点与所述第一晶圆上的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述第一晶圆上的所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的第一位置坐标;控制所述镜头在所述第二卡盘上方移动,以使所述焦点与所述第二晶圆上的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述第二晶圆上的所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的第二位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行。在实际应用中,基于世界坐标系来描述所述镜头的位置,在所述镜头焦点与所述标记点重合时,记录此时镜头在世界坐标系中的z轴方向上的位置坐标,所述第一方向可以为世界坐标系中的z轴方向。需要说明的是,所述第一晶圆的测量过程与所述第二晶圆的测量过程并没有的先后顺序,本申请对此不做限定。

步骤103、基于所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时的位置坐标以及所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时的位置坐标,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,以实现所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。

在本申请实施例中,确定所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时的第一位置坐标以及所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时的第二位置坐标,基于所述第一位置坐标与所述第二位置坐标之间的差值,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,以实现所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。在实际应用时,可以通过夹持第一晶圆的第一卡盘对所述第一晶圆的位置进行调整,通过夹持第二晶圆的第二卡盘对所述第二晶圆的位置进行调整。

可以理解地,本申请实施例提供的平行度校准方法中通过镜头分别聚焦到第一晶圆和第二晶圆上的至少三个不共线的标记点,获取镜头的位置坐标,分别基于至少三个不共线的标记点对应的镜头位置坐标,可以确定出第一晶圆和第二晶圆所在的平面,从而能够实现对第一晶圆和第二晶圆之间的平行度校准,而无需人工进行手动校准。

本申请实施例提供一种平行度校准方法,图2为本申请实施例提供的一种平行度校准方法的实现流程示意图二,该方法主要包括以下步骤:

步骤201、提供相对设置的第一晶圆与第二晶圆,所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点。

需要说明的是,所述第一晶圆通过其下表面下方的第一卡盘控制,所述第二晶圆通过其上表面上方的第二卡盘控制,以使所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置。所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应分别设置有至少三个不共线的标记点,可以理解的是,基于所述第一晶圆上的三个不共线的标记点可以确定所述第一晶圆所在的平面,基于所述第二晶圆上的三个不共线的标记点可以确定所述第二晶圆所在的平面。

在实际应用时,所述第一晶圆的上表面与所述第二晶圆的下表面分别为所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的键合面,从而所述第一晶圆的上表面与所述第二晶圆的下表面也即为平行度校准面。

步骤202、提供镜头,所述镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点;所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置,所述标记点设置在所述第一晶圆的上表面;控制所述镜头在所述第一晶圆的上方移动,以使所述焦点与所述第一晶圆上表面的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行。

需要说明的是,本申请实施例中使用的镜头的dof需要小于或等于预设条件,优选地,所述预设条件可以为1.7μm。在实际应用时,可以使用20倍变化焦距的镜头。

在本申请实施例中,通过第一卡盘控制所述第一晶圆移动,通过第二卡盘控制所述第二晶圆移动,在实际应用时,可以通过第一卡盘夹持所述第一晶圆或通过第二卡盘夹持所述第二晶圆,以使所述第一晶圆或所述第二晶圆移入所述镜头对应的测量区域,从而保证镜头仅在其测量区域内进行移动,使得镜头的测量数据不会产生过大的偏差。

在本申请实施例中,所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置,所述标记点设置在所述第一晶圆的上表面,而所述镜头设置在所述第一晶圆的上方,从而控制所述镜头在所述第一晶圆的上方移动,以使所述镜头的焦点与所述第一晶圆上表面的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的第一位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行。在实际应用中,基于世界坐标系来描述所述镜头的位置,在所述镜头焦点与所述标记点重合时,记录此时镜头在世界坐标系中的z轴方向上的位置坐标,所述第一方向可以为世界坐标系中的z轴方向。

在一些实施例中,在获取在所述焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时所述镜头沿第一方向上的位置坐标之后,还可以记录所述镜头的第一位置坐标与所述第一晶圆上的标记点之间的对应关系。

在本申请实施例中,所述第一晶圆上设置有至少三个不共线的标记点,例如,所述第一晶圆的上表面设置有b0、b1和b2三个不共线的标记点,控制所述镜头移动以使所述镜头的焦点依次与标记点b0、b1和b2重合,获取在所述焦点与所述标记点b0、b1和b2重合时所述镜头沿第一方向上的第一位置坐标zb0、zb1和zb2。其中,所述第一方向为z轴方向。

步骤203、所述第二晶圆通过下表面朝向所述第一晶圆的上表面而与所述第一晶圆相对设置,所述第二晶圆的位置通过位于所述第二晶圆上表面上方的卡盘控制;控制所述镜头在所述卡盘上方移动,以使所述焦点通过所述卡盘上的通孔与所述第二晶圆上的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿所述第一方向上的位置坐标。

在本申请实施例中,所述第二晶圆通过下表面朝向所述第一晶圆的上表面而与所述第一晶圆相对设置,所述第二晶圆的位置通过位于所述第二晶圆上表面上方的卡盘控制,所述卡盘即为第二卡盘,且所述镜头设置在所述第二卡盘的上方,从而控制所述镜头在所述第二卡盘上方移动,以使所述镜头的焦点通过所述第二卡盘上的通孔与所述第二晶圆上的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的第二位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行。在实际应用中,所述第一方向可以为z轴方向。需要说明的是,所述第二卡盘上的通孔为与所述第二晶圆上的所述标记点对应设置的通孔,所述镜头通过所述第二卡盘上的通孔即可聚焦到所述第二晶圆上的所述标记点。

在一些实施例中,在获取在所述焦点与所述第二晶圆上的标记点重合时所述镜头沿第一方向上的第二位置坐标之后,还可以记录所述镜头的第二位置坐标与所述第二晶圆上的标记点之间的对应关系。

在本申请实施例中,所述第二晶圆上设置有至少三个不共线的标记点,例如,所述第二晶圆上设置有t0、t1和t2三个不共线的标记点,控制所述镜头移动以使所述镜头的焦点依次与标记点t0、t1和t2重合,获取在所述焦点与所述标记点t0、t1和t2重合时所述镜头沿第一方向上的第二位置坐标zt0、zt1和zt2。其中,所述第一方向为z轴方向。

在本申请实施例中,所述第二晶圆为不透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的上表面;或者,所述第二晶圆为透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的下表面。从而在所述第二晶圆为不透明晶圆的情况下,控制所述镜头移动以使所述焦点通过所述第二卡盘上的通孔与所述第二晶圆上表面的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的第二位置坐标;在所述第二晶圆为透明晶圆的情况下,控制所述镜头移动以使所述焦点通过所述第二卡盘上的通孔与所述第二晶圆下表面的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的第二位置坐标。

在本申请实施例中,由于所述第二晶圆的上表面通过第二卡盘夹持,且所述镜头设置在所述第二晶圆的上方,从而所述镜头通过所述第二卡盘上的通孔仅能聚焦到所述第二晶圆的上表面的标记点,而所述第二晶圆的下表面才为与第一晶圆的键合面,因此,为了更精准的实现第一晶圆和第二晶圆之间的平行度校准,将所述第二晶圆设置为透明晶圆,从而将所述第二晶圆的标记点设置在所述第二晶圆的下表面,所述镜头可以通过所述第二卡盘上的通孔并透过所述第二晶圆,聚焦到所述第二晶圆下表面的标记点。

需要说明的是,本申请实施例中的步骤202是第一晶圆的测量过程。步骤203是第二晶圆的测量过程。本申请实施例中的步骤202和步骤203并无明显的先后顺序。

步骤204、确定所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时沿第一方向上的第一位置坐标;确定所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时沿第一方向上的第二位置坐标;确定所述标记点对应的坐标差值,所述坐标差值为所述第一位置坐标与所述第二位置坐标之间的差值;基于至少三个不共线的标记点中各标记点对应的坐标差值,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,直至所述各标记点对应的各坐标差值相等。

在本申请实施例中,计算所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时沿第一方向上的第一位置坐标和所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时沿第一方向上的第二位置坐标的坐标差值,基于至少三个不共线的标记点中各标记点对应的坐标差值,通过所述第一卡盘对所述第一晶圆的位置进行调整和/或通过所述第二卡盘对所述第二晶圆的位置进行调整,直至所述各标记点对应的各坐标差值相等。

在本申请实施例中,所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点,例如,所述第一晶圆的上表面设置有b0、b1和b2三个不共线的标记点,所述焦点与所述标记点b0、b1和b2重合时所述镜头沿第一方向上的第一位置坐标为zb0、zb1和zb2;所述第二晶圆的上有t0、t1和t2三个不共线的标记点,所述焦点与所述标记点t0、t1和t2重合时所述镜头沿第一方向上的第二位置坐标为zt0、zt1和zt2,则分别计算zb0与zt0的坐标差值、zb1与zt1的坐标差值、zb2与zt2的坐标差值,基于所述zb0与zt0的坐标差值|zb0-zt0|、zb1与zt1的坐标差值|zb1-zt1|、zb2与zt2的坐标差值|zb2-zt2|,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,直到|zb0-zt0|、|zb1-zt1|和|zb2-zt2|相等,也就是说,此时所述第一晶圆的上表面与所述第二晶圆的下表面之间的距离相等,则所述第一晶圆的上表面与所述第二晶圆的下表面为平行状态,实现了所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。

需要说明的是,本申请实施例中所述第一晶圆和所述第二晶圆还可以是进行平行度校准时使用的标准片,通过对第一晶圆标准片和第二晶圆标准片的平行度校准,可以使得所述第一卡盘和所述第二卡盘同时处于平行状态,则后续测试过程中放置在校准后的第一卡盘上的第一晶圆和第二卡盘上的第二晶圆也会处于平行的状态,从而精简了后续的平行度校准的流程。

可以理解地,本申请实施例提供的平行度校准方法中通过高倍镜头分别聚焦到第一晶圆和第二晶圆上的标记点,获取镜头的位置坐标,计算第一晶圆上的标记点对应的镜头位置坐标和第二晶圆上的标记点对应的镜头位置坐标的差值即可得到第一晶圆上的各个标记点和第二晶圆上的各个标记点之间的距离,调节第一晶圆和/或第二晶圆,使得第一晶圆上的各个标记点和第二晶圆上的各个标记点之间的距离相等即可实现对第一晶圆和第二晶圆之间的平行度校准,而无需人工进行手动校准,且通过高倍镜头可以将误差控制在较小的范围内。

本申请实施例提供一种平行度校准方法,图3为本申请实施例提供的一种平行度校准方法的实现流程示意图三,该方法主要包括以下步骤:

步骤301、控制镜头依次聚焦第一晶圆上的三个标记点b0、b1和b2,记录镜头沿z轴方向上的坐标值zb0、zb1和zb2。

在实际应用时,可以选用20倍变化焦距,且dof=1.7μm的镜头。

在本申请实施例中,通过第一卡盘夹持所述第一晶圆移入所述镜头对应的测量区域,所述第一晶圆的下表面通过第一卡盘夹持,所述镜头设置在所述第一晶圆的上方,控制所述镜头移动以使所述镜头依次聚焦到所述第一晶圆上表面的标记点b0、b1和b2,分别记录镜头聚焦到标记点b0时,镜头沿z轴方向上的坐标值zb0、镜头聚焦到标记点b1时,镜头沿z轴方向上的坐标值zb1和镜头聚焦到标记点b2时,镜头沿z轴方向上的坐标值zb2。

步骤302、控制第一卡盘移走所述第一晶圆,控制第二卡盘移入第二晶圆,控制镜头依次聚焦第二晶圆上的三个标记点t0、t1和t2,记录镜头沿z轴方向上的坐标值zt0、zt1和zt2。

在本申请实施例中,通过第一卡盘夹持所述第一晶圆移出所述镜头对应的测量区域,通过第二卡盘夹持所述第二晶圆移入所述镜头对应的测量区域,所述第二晶圆的上表面通过第二卡盘夹持,所述镜头设置在所述第二晶圆的上方,控制所述镜头移动以使所述镜头通过所述第二卡盘上的通孔依次聚焦到所述第二晶圆上的标记点t0、t1和t2,分别记录镜头聚焦到标记点t0时,镜头沿z轴方向上的坐标值zt0、镜头聚焦到标记点t1时,镜头沿z轴方向上的坐标值zt1和镜头聚焦到标记点t2时,镜头沿z轴方向上的坐标值zt2。

步骤303、计算第一晶圆上的标记点对应的坐标值zb0、zb1、zb2和第二晶圆上的标记点对应的坐标值zt0、zt1、zt2之间的差值,基于所述差值对第一卡盘进行位置调整,直至所述差值相等。

在本申请实施例中,分别计算zb0与zt0的坐标差值、zb1与zt1的坐标差值、zb2与zt2的坐标差值,基于所述zb0与zt0的坐标差值|zb0-zt0|、zb1与zt1的坐标差值|zb1-zt1|、zb2与zt2的坐标差值|zb2-zt2|,通过所述第一卡盘对所述第一晶圆的位置进行调整,直至|zb0-zt0|、|zb1-zt1|和|zb2-zt2|相等,也就是说,此时所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的距离相等,则所述第一晶圆与所述第二晶圆为平行状态,实现了所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。

需要说明的是,本申请实施例中的步骤301是第一晶圆的测量过程。步骤302是第二晶圆的测量过程。本申请实施例中的步骤301和步骤302并无明显的先后顺序。

下面结合具体的应用场景对本实施例提供的技术方案进行更加详细地描述。

图4为本申请实施例提供的平行度校准方法的具体的应用场景,如图4所示(以先测量第一晶圆,再测量第二晶圆为例进行说明),第一晶圆401通过上表面朝向第二晶圆403的下表面而与所述第二晶圆403相对设置,通过第一卡盘402夹持所述第一晶圆401移入所述镜头对应的测量区域,所述第一晶圆401的下表面通过第一卡盘402夹持,所述镜头设置在所述第一晶圆401的上方,控制所述镜头移动以使所述镜头依次聚焦到所述第一晶圆401上表面的标记点b0、b1和b2(图4中未示出),分别记录镜头聚焦到标记点b0时,镜头沿z轴方向上的坐标值zb0、镜头聚焦到标记点b1时,镜头沿z轴方向上的坐标值zb1和镜头聚焦到标记点b2时,镜头沿z轴方向上的坐标值zb2。通过第一卡盘402夹持所述第一晶圆401移出所述镜头对应的测量区域,通过第二卡盘404夹持所述第二晶圆403移入所述镜头对应的测量区域,所述第二晶圆403的上表面通过第二卡盘404夹持,所述镜头设置在所述第二卡盘404的上方,控制所述镜头移动以使所述镜头通过所述第二卡盘404上的通孔(图4中未示出)依次聚焦到所述第二晶圆403上的标记点t0、t1和t2(图4中未示出),分别记录镜头聚焦到标记点t0时,镜头沿z轴方向上的坐标值zt0、镜头聚焦到标记点t1时,镜头沿z轴方向上的坐标值zt1和镜头聚焦到标记点t2时,镜头沿z轴方向上的坐标值zt2。分别计算zb0与zt0的坐标差值、zb1与zt1的坐标差值、zb2与zt2的坐标差值,基于所述zb0与zt0的坐标差值|zb0-zt0|、zb1与zt1的坐标差值|zb1-zt1|、zb2与zt2的坐标差值|zb2-zt2|,通过所述第一卡盘对所述第一晶圆的位置进行调整,直到|zb0-zt0|、|zb1-zt1|和|zb2-zt2|相等,也就是说,此时所述第一晶圆401与所述第二晶圆403之间的距离相等,则所述第一晶圆401与所述第二晶圆403为平行状态,实现了所述第一晶圆401和所述第二晶圆403之间的平行度校准。

基于前述实施例相同的技术构思,本申请实施例提供一种平行度校准装置,

图5为本申请实施例提供的一种平行度校准装置的结构示意图,如图5所示,所述装置用于实现相对设置的第一晶圆与第二晶圆之间的平行度校准,所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点;所述一种平行度校准装置500包括:

测量模块501,所述测量模块501包括镜头,所述镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点;所述测量模块501用于在所述镜头移动至所述焦点分别与所述第一晶圆和所述第二晶圆上的所述标记点重合时,获取所述镜头沿第一方向上的位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行;

校准模块502,所述校准模块502用于基于所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时的位置坐标以及所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时的位置坐标,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,以实现所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。

在其他实施例中,所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置,所述标记点设置在所述第一晶圆的上表面;所述测量模块501,具体用于控制所述镜头在所述第一晶圆的上方移动,以使所述焦点与所述第一晶圆上表面的所述标记点重合。

在其他实施例中,所述第二晶圆通过下表面朝向所述第一晶圆的上表面而与所述第一晶圆相对设置,所述第二晶圆的位置通过位于所述第二晶圆上表面上方的卡盘控制;所述测量模块501,具体用于控制所述镜头在所述卡盘上方移动,以使所述焦点通过所述卡盘上的通孔与所述第二晶圆上的所述标记点重合。

在其他实施例中,所述第二晶圆为不透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的上表面;或者,

所述第二晶圆为透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的下表面。

在其他实施例中,所述校准模块502,具体用于:

确定所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时沿第一方向上的第一位置坐标;

确定所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时沿第一方向上的第二位置坐标;

确定所述标记点对应的坐标差值,所述坐标差值为所述第一位置坐标与所述第二位置坐标之间的差值;

基于至少三个不共线的标记点中各标记点对应的坐标差值,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,直至所述各标记点对应的各坐标差值相等。

在本申请实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取计算机存储介质中,基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或processor(处理器)执行本申请实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,readonlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

因此,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现上述实施例所述的步骤。

参见图6,示出了本申请实施例提供的一种平行度校准装置600的具体硬件结构,包括:网络接口601、存储器602和处理器603;各个组件通过总线系统604耦合在一起。可理解,总线系统604用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统604除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图6中将各种总线都标为总线系统604。

其中,所述网络接口601,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,信号的接收和发送;

存储器602,用于存储能够在处理器603上运行的计算机程序;

处理器603,用于在运行所述计算机程序时,执行:

提供相对设置的第一晶圆与第二晶圆,所述第一晶圆与所述第二晶圆在相对位置上对应设置有至少三个不共线的标记点;

提供镜头,所述镜头在沿中心轴预设距离处具有焦点,控制所述镜头移动以使所述焦点分别与所述第一晶圆和所述第二晶圆上的所述标记点重合,获取在所述焦点与所述标记点重合时所述镜头沿第一方向上的位置坐标;其中,所述镜头的中心轴与所述第一方向平行;

基于所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时的位置坐标以及所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时的位置坐标,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,以实现所述第一晶圆和所述第二晶圆之间的平行度校准。

所述处理器603还用于运行所述计算机程序时,执行:

所述第一晶圆通过上表面朝向所述第二晶圆的下表面而与所述第二晶圆相对设置,所述标记点设置在所述第一晶圆的上表面;控制所述镜头在所述第一晶圆的上方移动,以使所述焦点与所述第一晶圆上表面的所述标记点重合。

所述处理器603还用于运行所述计算机程序时,执行:

所述第二晶圆通过下表面朝向所述第一晶圆的上表面而与所述第一晶圆相对设置,所述第二晶圆的位置通过位于所述第二晶圆上表面上方的卡盘控制;控制所述镜头在所述卡盘上方移动,以使所述焦点通过所述卡盘上的通孔与所述第二晶圆上的所述标记点重合。

所述处理器603还用于运行所述计算机程序时,执行:

所述第二晶圆为不透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的上表面;或者,

所述第二晶圆为透明晶圆,所述标记点设置在所述第二晶圆的下表面。

所述处理器603还用于运行所述计算机程序时,执行:

确定所述镜头在焦点与所述第一晶圆上的标记点重合时沿第一方向上的第一位置坐标;

确定所述镜头在焦点与所述第二晶圆上的对应标记点重合时沿第一方向上的第二位置坐标;

确定所述标记点对应的坐标差值,所述坐标差值为所述第一位置坐标与所述第二位置坐标之间的差值;

基于至少三个不共线的标记点中各标记点对应的坐标差值,对所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的位置进行调整,直至所述各标记点对应的各坐标差值相等。

可以理解,本申请实施例中的存储器602可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-onlymemory,rom)、可编程只读存储器(programmablerom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyeprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的ram可用,例如静态随机存取存储器(staticram,sram)、动态随机存取存储器(dynamicram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronousdram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(doubledataratesdram,ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhancedsdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synclinkdram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(directrambusram,drram)。本文描述的方法的存储器602旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

而处理器603可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器603中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器603可以是通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现成可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的计算机存储介质中。该计算机存储介质位于存储器602,处理器603读取存储器602中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解的是,本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现,处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits,asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessing,dsp)、数字信号处理设备(dspdevice,dspd)、可编程逻辑设备(programmablelogicdevice,pld)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现,可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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申请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,在本申请的各种实施例中,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,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请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、物品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、物品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。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和装置,可以通过其它的方式实现。以上所描述的终端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。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。

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,即可以位于一个地方,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。

另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。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一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;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、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实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的产品实施例。

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,仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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