CN114793466A - 晶圆键合设备及方法 - Google Patents

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CN114793466A CN202180005938.0A CN202180005938A CN114793466A CN 114793466 A CN114793466 A CN 114793466A CN 202180005938 A CN202180005938 A CN 202180005938A CN 114793466 A CN114793466 A CN 114793466A
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alignment
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陈国良
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刘洋
刘武
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Yangtze Memory Technologies Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供一种晶圆键合设备及方法，晶圆键合方法包括：利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；其中，所述透射光束透过所述第一晶圆和/或所述第二晶圆；根据所述第一位置参数和第二所述位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件；键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。

Description

晶圆键合设备及方法
技术领域
本申请涉及半导体制造领域，涉及但不限于一种晶圆键合设备及方法。
背景技术
近年来，闪存(Flash Memory)存储器的发展尤为迅速。闪存存储器的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存储速度快、易于擦除和重写等优点。为了进一步提高闪存存储器的位密度(Bit Density)，同时减少位成本(BitCost)，三维的闪存存储器(3DNAND Flash)技术得到了迅速发展。
目前，在芯片制造行业，特别是3D NAND Flash制造领域中，晶圆键合技术作为一种新型技术正被行业广泛应用。晶圆键合技术是通过识别两片功能不同的晶圆(Wafer)上的标记(Mark)，进行对准之后，将这两片晶圆直接贴合在一起的过程。在相关技术中，对准过程利用的光学信号具有较大的干扰性，并且容易产生一定的位置误差，导致键合失败。
发明内容
本申请实施例提供一种晶圆键合方法，包括：
利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；
利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；其中，所述透射光束具有透过晶圆的特性；
根据所述第一位置参数和第二所述位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件；
键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。
在一些实施例中，所述根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，同步调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离和水平方向上的位置；其中，所述竖直方向为垂直于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向；所述水平方向为平行于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向。
在一些实施例中，所述根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在水平方向上的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准；
调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离，使所述距离满足预定的键合距离。
利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在水平方向上的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准；
其中，所述竖直方向为垂直于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向；所述水平方向为平行于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向。
在一些实施例中，所述调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离，使所述距离满足预定的键合距离，包括：
在所述竖直方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，直至所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的距离满足预定的键合距离。
在一些实施例中，所述利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
在所述透射光束透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记的第一透射图像；
根据所述第一透射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置。
在一些实施例中，所述第一透射图像包括：
所述第一对准标记的第一投影图像和所述第二对准标记的第二投影图像。
在一些实施例中，所述利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
在所述透射光束照射所述第一晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记反射形成的第一反射图像；
根据所述第一反射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置。
在一些实施例中，所述第一反射图像包括：
所述第一对准标记的第三投影图像和所述第二对准标记的第四投影图像。
在一些实施例中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件，包括：
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第一方向上的第一距离小于或等于第一距离阈值；和/或，
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第二方向上的第二距离小于或等于第二距离阈值；
其中，所述第一方向和所述第二方向平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的表面；且所述第一方向垂直于所述第二方向。
在一些实施例中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件，包括：
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在所述竖直方向上的第三距离小于或等于第三距离阈值。
在一些实施例中，利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆；
获取所述透射光束在所述第一对准标记所在位置透射形成的第二透射图像；
根据所述第二透射图像，确定所述第一位置参数。
在一些实施例中，利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆和所述第二晶圆；
获取所述透射光束在所述第二对准标记所在位置透射形成的第三透射图像；
根据所述第三透射图像，确定所述第二位置参数。
在一些实施例中，利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆；
获取所述透射光束在所述第一对准标记所在位置反射形成的第二反射图像；
根据所述第二反射图像，确定所述第一位置参数。
在一些实施例中，利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆和所述第二晶圆；
获取所述透射光束在所述第二对准标记所在位置反射形成的第三反射图像；
根据所述第三反射图像，确定所述第二位置参数。
在一些实施例中，所述第一位置参数为所述第一晶圆相对于预定的第一坐标系的坐标参数；
所述第二位置参数为所述第二晶圆相对于预定的第二坐标系的坐标参数。
在一些实施例中，所述透射光束为红外光。
本申请实施例还提供了一种晶圆键合设备，包括：
第一承载台，用于固定第一晶圆；所述第一晶圆上具有至少一个第一对准标记；
第二承载台，与所述第一承载台相对，用于固定第二晶圆；所述第二晶圆上具有至少一个第二对准标记；
对位组件，位于所述第一承载台和/或所述第二承载台的一侧，用于利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；
所述对位组件，还用于利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；
移动组件，连接所述承载台，用于根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件；
键合组件，连接所述第一承载台和所述第二承载台，用于键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。
在一些实施例中，所述第一承载台包括至少一个第一通光口，位于与所述第一对准标记对应的位置；
所述第二承载台包括至少一个第二通光口，位于与所述第二对准标记对应的位置。
在一些实施例中，所述对位组件，包括：
第一发光单元，位于所述第一承载台或所述第二承载台的一侧，用于发射所述透射光束；其中，所述透射光束具有透过晶圆的特性；
第一接收单元，位于与所述第一发光单元相对的一侧，用于接收透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的所述透射光束。
在一些实施例中，所述对位组件，包括：
第二发光单元，位于所述第一承载台或所述第二承载台的一侧，用于发射所述透射光束；其中，所述透射光束具有透过晶圆的特性；
第二接收单元，位于与所述第二发光单元相同的一侧，用于接收在所述第一对准标记和所述第二对准标记上反射的所述透射光束。
本申请实施例提供了一种晶圆键合设备及方法，所述方法利用具有透射晶圆能力的透射光束，确定待键合的第一晶圆和第二晶圆的位置参数，并在晶圆处于待键合的相对位置时也能够通过透射光束进行对准。这样，一方面既减少了晶圆对准过程需要操作的工艺步骤，又减少晶圆移动过程中产生的位置误差；另一方面，利用透射光束对准可以提高信号的抗干扰性，提高光学成像的清晰度，从而提高晶圆键合的准确度，提升产品可靠性。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请一实施例提供的晶圆键合方法的流程图；
图2A为本申请一实施例提供的固定晶圆的承载台的一种可选的结构示意图；
图2B为本申请一实施例提供的第一对准标记和第二对准标记的一种可选的结构示意图；
图2C为本申请一实施例提供的观察镜中的反射图像的一种可选的结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的确定第一位置参数的一种可选的结构示意图；
图4为本申请一实施例提供的确定第二位置参数的一种可选的结构示意图；
图5为本申请一实施例提供的确定第一位置参数的一种可选的结构示意图；
图6为本申请一实施例提供的确定第二位置参数的一种可选的结构示意图；
图7为现有技术中产生位置误差的结构示意图；
图8A和图8B为本申请一实施例提供的根据透射图像确定相对位置参数的结构示意图；
图9A和图9B为本申请一实施例提供的根据反射图像确定相对位置参数的结构示意图；
图10为本申请一实施例提供的晶圆键合设备的结构示意图；
图11A至图12F为本申请一实施例提供的对位组件的可选的结构示意图。
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。
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。
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。
为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本申请的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其他实施方式。
如图1所示，本申请实施例提供一种晶圆键合方法，包括：
步骤S101、利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；
步骤S102、利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；其中，所述透射光束透过所述第一晶圆和/或所述第二晶圆；
步骤S103、根据所述第一位置参数和第二所述位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件；
步骤S104、键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。
需要说明的是，本申请实施例涉及的第一晶圆和第二晶圆需要根据实际生产需求确定，这里的晶圆可以是制造半导体电路所用的单晶硅片，也可以是经过加工后搭载有器件或电路的硅片，或者本领域技术人员所知的使用其他材料的制成的芯片基体。
晶圆键合时的对准过程可以通过光学对准实现。具体地，通过将一个晶圆相对于另一个晶圆定位，并利用光学物镜观察到的键合对准标记来对准两个晶圆，可以实现晶圆之间的对准。示例性地，在本申请实施例中，可以通过电荷耦合器件(Charge CoupledDevice，CCD)观察镜来进行观察。这里的CCD观察镜可以与光源集成，也可以分开设置。光源可以被配置为发射上述透射光束，CCD则可以被配置为接收透射光束。
需要说明的是，如图2A所示，本申请实施例涉及的第一晶圆110和第二晶圆120可以被固定在对应的第一承载台100和第二承载台200上。其中，上述承载台可以包括但不限于真空吸盘、卡盘或机械手臂等，并且承载台可以按照需求自由移动，这样可以调整第一晶圆110和第二晶圆210的相对位置实现对准，也可以将第一晶圆110和第二晶圆210相对移动实现键合。进一步地，在第一承载台100和第二承载台200上可以分别具有至少一个第一通光口101和第二通光口201，这样可以使得透射光束通过上述通光口照射到第一晶圆和/或第二晶圆的表面。这里的通光口对应于第一晶圆上的第一对准标记或第二晶圆上的第二对准标记设置，且一个通光口可以对应一个对准标记和一组光学元件。通光口可以使得透射光束充分照射到第一晶圆和/或第二晶圆的表面，并且在开口的面积范围内可以暴露出第一对准标记和第二对准标记，从而使得观察镜能充分观察到对应的对准标记。进一步地，在第一晶圆以及第二晶圆分别放置在承载台后，对准标记需要位于通光口的覆盖范围内，可以位于通光口的中心或任意位置，只要通过观察镜能够识别到即可。
在本申请实施例中，可以利用透射光束将第一晶圆和第二晶圆进行对准。这里的透射光束可以透过第一晶圆和第二晶圆，例如红外光束、紫外光束或其他透射光束等。需要说明的是，在第一晶圆和第二晶圆上都可以具有图案化的对准标记，且对准标记可以包括透光部分和不透光部分。其中，不透光部分可以采用金属、陶瓷或其他不透光材料制成；透光部分可以镂空并暴露晶圆表面，不覆盖上述不透光材料。这里，如图2B所示，第一晶圆上的第一对准标记120和第二晶圆上的第二对准标记220可以包括具有相同尺寸(例如周长、表面积和形状等)或不同尺寸的多个不透光图案121和221。此外，第一对准标记上的不透光图案可以为轴对称或中心对称的图案，并且具有第一对准参考点，第一对准参考点可以为该图案的对称中心也可以为便于识别的边缘的交点等；第二对准标记上的不透光图案也可以为对称图案，并且具有第二对准参考点。进一步地，可以通过观察镜获取第一对准标记和第二对准标记的对准参考点在观察镜中的投影，并且比较两个对准参考点在观察镜中的相对位置是否达到预先设定的位置范围内，便可以判断第一晶圆和第二晶圆是否对准。示例性地，可以在移动晶圆的过程中观察第一对准参考点与第二对准参考点的相对位置，直至两者重合满足键合的条件，则可以停止对准，并进行键合。
示例性地，在观察镜中获得的投影图像可以如图2C所示。其中，第一对准标记和第二对准标记上分别具有多个不透光图案121和221，在不透光图案以外的部分为透光部分。示例性地，若光源与观察镜位于第一承载台和第二承载台的同一侧，且第二对准标记相对于第一对准标记靠近观察镜，则从光源发射的透射光束，其中一部分会照射到第二对准标记的不透光部分，被反射回观察镜；另一部分则会照射到第二对准标记的透光部分，从而穿过第二晶圆并照射到第一对准标记的不透光部分上，并反射回观察镜。这样，便可以在观察镜中获取到第一对准标记和第二对准标记反射的投影图像。若光源与观察镜位于第一承载台和第二承载台不同侧，且第一对准标记相对于第二对准标记靠近光源，则从光源发射的透射光束，会照射到第一对准标记的透光部分，并继续照射到第二对准标记的透光部分，从而穿过第一晶圆和第二晶圆并被观察镜接收到。这样，便可以在观察镜中获取到透过第一对准标记和第二对准标记的投影图像。
本申请实施例中的第一对准标记和第二对准标记所选的对准参考点可以根据实际生产需求确定，并可以选择多个第一对准参考点和与之相应的第二对准参考点进行相对位置参数的计算，这样可以提高对准的精度，从而提升产品可靠性。
需要说明的是，这里所提及的观察可以是自动检测，例如，通过图像识别技术检测观察镜中的第一对准标记与第二对准标记的对准参考点，并实现自动位置检测。
在一些实施例中，利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆；
获取所述透射光束在所述第一对准标记所在位置透射形成的第二透射图像；
根据所述第二透射图像，确定所述第一位置参数。
在本申请实施例中，如图3所示，可以在第一承载台100承载第一晶圆110的一侧放置固定的光源410，用于发射上述透射光束300。这里的透射光束300可以是均匀的平行光，即在垂直于第一晶圆110表面的方向上衰减较小且相互平行的光束。这样，发射的透射光束可以照射到第一晶圆上，从而透过第一晶圆110，并通过第一通光口101被承载面相背的一侧的观察镜420接收。由于透射光束不能透过第一对准标记，因此，可以在观察镜420中获取到第一对准标记的透射图像，即上述第二透射图像。然后，可以根据第二透射图像判断第一晶圆上的点是否与上述光源和观察镜位于同一光轴上，即是否对准，并确定第一位置参数。
需要说明的是，上述光源和观察镜可以互换位置，即从光源发出透射光线，通过第一通光口照射到第一晶圆上，并透过第一晶圆被观察镜接收。进一步地，在确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数后，可以控制第一承载台将第一晶圆固定在上述位置，这样在后续对准和键合过程中可以只移动第二晶圆的位置完成操作，从而减少晶圆移动产生的误差，提高产品可靠性。
在一些实施例中，利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆和所述第二晶圆；
获取所述透射光束在所述第二对准标记所在位置透射形成的第三透射图像；
根据所述第三透射图像，确定所述第二位置参数。
在本申请实施例中，示例性地，如图4所示，在将上述第一晶圆110对准后，可以通过控制第二承载台200移动第二晶圆210至第一晶圆110的相对位置，并且利用光源410发射透射光束300。这样，透射光束300可以通过第二通光口102照射到第二晶圆210上，并透过第一晶圆110和第二晶圆210，最终通过第一通光口101入射到观察镜420中。由于第一对准标记和第二对准标记均不能透过上述透射光线，因此，可以在观察镜中获取到在上述第二对准标记所在位置形成的透射图像，即上述第三透射图像。然后，可以根据第三透射图像判断第二晶圆是否与第一晶圆对准，并确定第二位置参数。
需要说明的是，本申请实施例中的第一晶圆可以被固定在第一承载台任一表面，相应的，第二晶圆可以被固定在第二承载台与第一晶圆相对的一面。另一方面，在使第一晶圆和第二晶圆对准的过程中，可以保持第一晶圆固定，只移动第二晶圆；或保持第二晶圆不动，只移动第一晶圆。进一步地，上述对准第一晶圆和第二晶圆的过程没有先后顺序，即可以先对准第一晶圆，再使得第二晶圆与第一晶圆对准；或可以先对准第二晶圆，再使得第一晶圆与第二晶圆对准；或同步地对准第一晶圆和第二晶圆。这样，可以减少对准步骤，节约对准时间，从而减少了晶圆移动过程中产生的位置误差，提高了键合的可靠性。
本申请实施例涉及的光源或观察镜用于检测其对应位置上的第一对准标记和第二对准标记是否对准。若第一晶圆上存在多个第一对准标记，则需要设置多组光源和观察镜或多个集成了光源和观察镜的上述第一晶圆对准镜头来分别对每个位置上的第一对准标记进行对准检测。
在一些实施例中，利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆；
获取所述透射光束在所述第一对准标记所在位置反射形成的第二反射图像；
根据所述第二反射图像，确定所述第一位置参数。
在本申请实施例中，如图5所示，上述光源410和观察镜420还可以被集成到同一集成镜头430中。示例性地，在第一承载台100承载第一晶圆110的一侧放置上述集成镜头430，用于发射上述透射光束300，照射到第一晶圆110上，并通过第一对准标记120的照射面被反射到集成镜头430中。这里的集成镜头430可以获取到通过第一对准标记120反射形成的反射图像，即上述第二反射图像。然后，可以根据第二反射图像判断第一晶圆是否与上述镜头对准，并确定第一位置参数。
需要说明的是，上述集成镜头可以位于第一承载台承载第一晶圆的一侧，也可以位于第一承载台承载面相背的一侧。并且同样地，在确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数后，可以将控制第一承载台将第一晶圆固定在上述位置，这样在后续对准和键合过程中可以只移动第二晶圆的位置完成操作，从而减少晶圆移动产生的误差，提高产品可靠性。
在一些实施例中，利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆和所述第二晶圆；
获取所述透射光束在所述第二对准标记所在位置反射形成的第三反射图像；
根据所述第三反射图像，确定所述第二位置参数。
在本申请实施例中，示例性地，如图6所示，在将上述第一晶圆110对准后，可以通过控制第二承载台200移动第二晶圆210至第一晶圆110的相对位置，并且利用上述集成镜头430发射透射光束300。这样，透射光束300可以通过第二通光口照射到第二晶圆210上，并在第一对准标记和第二对准标记上被反射，最终再通过第二通光口102被反射到集成镜头430中。这样，在集成镜头430中可以获取到在上述第二对准标记所在位置形成的反射图像，即上述第三反射图像。然后，可以根据第三反射图像判断第二晶圆是否与第一晶圆对准，并确定第二位置参数。
本申请实施例可以采用透射图像和反射图像两种方式来确定第一晶圆和第二晶圆的位置参数，从而固定其中一个晶圆并移动另一个晶圆，这样可以减少对准的步骤，减少因多次移动晶圆产生的位置误差，提升对准精度。
在一些实施例中，所述第一位置参数为所述第一晶圆相对于预定的第一坐标系的坐标参数；
所述第二位置参数为所述第二晶圆相对于预定的第二坐标系的坐标参数。
在本申请实施例中，上述第一位置参数和第二位置参数可以是坐标参数。具体地，可以以用于对准第一晶圆的光源或观察镜为预定的第一坐标系的参考原点，并建立上述第一坐标系。这里的第一坐标系可以是空间直角坐标系，即以平行于第一晶圆的平面为坐标系的xy平面，以垂直于第一晶圆的方向为z轴。此时，对准第一晶圆的过程其实就是将第一对准标记移动到对应的坐标点的过程，而第一位置参数也就是预定位置的坐标参数。这里的第一位置参数可以根据镜头与第一晶圆的距离和其他实际需求进行选择，于是，对准过程就是将与反射图像中对准标记的中心移动到z轴上即可。
同理地，第二坐标系也可以是空间直角坐标系，其坐标原点是用于对准第二晶圆的集成镜头。因此，这里的第二位置参数也是可以根据集成镜头与第二晶圆的距离和其他实际需求选择的。
需要说明的是，第一对准标记在xy平面内的投影可以具有第一对准参考点，第二对准标记在xy平面内的投影可以具有第二对准参考点。这里的第一对准参考点和第二对准参考点是分别相对于第一对准标记和第二对准标记的图案确认的。例如，若第一对准标记为单个均匀图案，则第一对准参考点为图案的中心；若第一对准标记为多个图案，则第一对准参考点为上述多个图案的中心，第二对准参考点同理。这里，在观察镜中获得的第一对准参考点和第二对准参考点可以位于同一坐标位置，也可以位于不同的坐标位置，判断是否对准还需要根据实际的预定对准条件来确定。
本申请实施例采用坐标参数来确定对准标记的位置，从而便于确定在第一次对准时所需移动的方向和距离。
在一些实施例中，所述根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，同步调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离和水平方向上的位置；其中，所述竖直方向为垂直于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向；所述水平方向为平行于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向。
本申请实施例中涉及的位置参数可以是在观察镜平面获取到的坐标参数，且上述观察镜平面为平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的平面，因此，对应的相对位置参数也是在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上相对坐标参数。示例性地，若第一承载台和第二承载台位于水平方向上，则上述平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向即水平方向，上述垂直于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向即竖直方向。
在调整第一晶圆和第二晶圆的相对位置时，可以利用透射光束进行实时的对准操作。这里的实时是指在调整的过程中，可以在观察镜中连续采集第一对准标记和第二对准标记在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上的位置坐标，并实时根据两个晶圆位置坐标对应的相对位置参数，控制第一承载台和/或第二承载台在平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向上进行调整。需要说明的是，若第一承载台和第二承载台位于水平方向上，则上述调整过程包括在水平方向使得第一晶圆和第二晶圆进行对准，和在竖直方向使得第一晶圆和第二接警员的相对距离满足预定的键合距离，且上述操作可以同步地进行，即在竖直方向上减小第一晶圆和第二晶圆相对距离的同时，可以在水平方向上调整第一晶圆和第二晶圆的相对位置，以使第一对准标记和第二对准标记满足预定的键合条件。
本申请实施例利用透射光束进行实时地对准检测和动态调整，可以减少在竖直方向上移动晶圆的过程中带来的对准偏移，从而可以提高对准的精度，提高产品可靠性。
在一些实施例中，所述根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在水平方向上的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准；
调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离，使所述距离满足预定的键合距离。
利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在水平方向上的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准；
其中，所述竖直方向为垂直于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向；所述水平方向为平行于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向。
本申请实施例若上述第一坐标系与第二坐标系未重合，则需要进行位置补偿，即继续调整第一晶圆和第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准。示例性地，若第一承载台和第二承载台位于水平方向(xy平面)上，则可以利用透射光束，固定第一晶圆不动，在水平方向上移动第二晶圆；或固定第二晶圆不同，在水平方向上移动第一晶圆，直至第一对准参考点与第二对准参考点满足第一次对准的对准条件。
进一步地，在进行完第一次对准后，可以继续调整第二晶圆和第一晶圆，使得在坐标轴z方向上的相对距离小于或等于键合距离，这样可以满足预定的键合条件。但是，如图7所述，在相关技术，在将第二晶圆210移动至满足预定的键合条件(相对距离小于或等于键合距离d)的过程中可能出现一定的位置偏差，即第一坐标系与第二坐标系不再重合，这样会导致键合效果降低，从而影响产品性能。因此，本申请实施例在上述过程中可以采用透射光束进行对准，这样可以大大提高对准的精度，提高产品可靠性。
需要说明的是，本申请实施例中涉及的相对位置参数也是基于上述第一坐标系和第二坐标系的坐标参数，第一对准标记的位置参数仍可以基于第一坐标系确定，第二对准标记的位置参数仍可以基于第二坐标系确定。
在本申请实施例中，第一次对准是将第一晶圆的键合面和第二晶圆的键合面移动至相对位置的过程；第二次对准是在第一晶圆与第二晶圆键合面相对的基础上，减少因相对距离改变而产生的相对位置误差，并在键合操作之前再次将第一对准参考点和第二对准参考点调整至满足对准条件的过程。本申请实施例可以在第一次对准后，先关闭光源，并调整第一晶圆和第二晶圆的相对距离；再在键合操作前，打开光源，利用第二类光束调整第一晶圆和第二晶圆的相对位置，进行第二次对准。这样可以减少光源的使用，节约成本，并提高键合精度。
在一些实施例中，所述调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离，使所述距离满足预定的键合距离，包括：
在所述竖直方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，直至所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的距离满足预定的键合距离。
在本申请实施例中，可以在控制第一承载台和/或第二承载台沿着垂直于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向移动，从而使得第一晶圆与所述第二晶圆之间的距离满足预定的键合距离。例如，保持第一承载台不动，移动第二承载台，使第二晶圆与第一晶圆的相对距离减小，直至满足预定的键合距离；或保持第二承载台不动，移动第一承载台，使第一晶圆与第二晶圆的相对距离减小，直至满足预定的键合距离；或移动第一承载台和第二承载台，使第一晶圆与第二晶圆的相对距离减小，直至满足预定的键合距离等。
需要说明的是，上述预定的键合距离需要根据实际的键合条件和生产需求来确定，并且在移动承载台的过程中，可以保持上述透射光束的光源关闭，从而节约成本，减少器件的损耗。在第一晶圆和所述第二晶圆的相对距离满足预定的键合距离后再开启透射光束的光源进行后续的第二次对准。
在一些实施例中，所述利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
在所述透射光束透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记的第一透射图像；
根据所述第一透射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置。
如图8A所示，在本申请实施例中，可以在第一晶圆110和第二晶圆210的两侧分别设置用于对准的镜头410和镜头420，这两个镜头可以位于坐标系的z轴方向上，且镜头410和镜头420的连线与第一晶圆110和第二晶圆210的表面垂直。示例性地，镜头410可以作为光源发射上述透射光束300，则镜头420可以作为观察镜接收上述透射光束300。由于透射光束可以透射晶圆，因此在光源相对的一侧的观察镜上可以接收到透过第一晶圆和第二晶圆的透射光束，并获取到第一对准标记和所述第二对准标记的透射图像，即上述第一透射图像。这里的第一透射图像，是指透射光束透过第一晶圆和第二晶圆后，在对侧采集到的图像，该图像包含有第一晶圆中第一对准标记的第一投影图像，也同时包含有第二晶圆中的第二对准标记的第二投影图像。也就是说，发射透射光束的光源与采集第一透射图像的观察镜分别位于晶圆的两侧。
需要说明的是，在一些实施例中，如图8B所示，上述用于对准的镜头可以包括至少一组。这里的每组镜头都对应于第一晶圆和第二晶圆上的一组对准标记，即通过相应的第一对准标记和第二对准标记在对应位置形成的第一透射图像来确定相对位置参数。示例性地，在对准标记位于晶圆边缘的情况下，上述一组镜头也位于承载台对应晶圆边缘的位置上；当对准标记位于晶圆中心的情况下，上述一组镜头也位于承载台对应晶圆中心的位置上。
然后，根据观察镜中的透射图像，可以确定第一对准标记和第二对准标记在第一坐标系和第二坐标系下的相对位置参数，这里的相对位置参数可以是坐标参数。接着，再进一步调整第一晶圆和第二晶圆的相对坐标位置。
在一些实施例中，所述第一透射图像包括：
所述第一对准标记的第一投影图像和所述第二对准标记的第二投影图像。
在本申请实施例中，当透射光束透过第二晶圆时，第二对准标记不透光，使得第二对准标记在第二坐标系下的xy平面上有一投影，即上述第一投影图像。同样地，当透射光束透过第一晶圆时，第一对准标记不透光，使得第一对准标记在第一坐标系下的xy平面上有一投影，即上述第二投影图像。示例性地，若透射光束照射到第二晶圆表面，并从第一晶圆的照射面的背面出射，则上述第一投影图像是透射光束相对于第一对准标记的照射面在透过第一晶圆和第二晶圆后，并可以在观察镜中获取的投影图像；上述第二投影图像是第二类光束相对于第二对准标记的照射面在透过第二晶圆后，并可以在观察镜中获取的投影图像。需要说明的是，这里的第一透射图像需要根据第一对准标记和第二对准标记的图案来确定。若第一投影图像和第二投影图像存在重叠，则在观察镜中获取的是重叠后的投影图像。
在一些实施例中，所述利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
在所述透射光束照射所述第一晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记反射形成的第一反射图像；
根据所述第一反射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置。
如图9A所示，在本申请实施例中，还可以在第一晶圆110或第二晶圆210的同一侧设置一个用于对准的集成镜头430，该镜头可以位于坐标系的z轴方向上。并且，该镜头可以集成光源与观察镜，因此既可以发射透射光束300，也可以接受透射光束300。这里，示例性地，透射光束照射到第二晶圆表面，其中，一部分光束在第二对准标记上被反射回观察镜中，另一部分光束可以可以透射第二晶圆，照射到第一晶圆上，并在第一对准标记上反射，最后也被光源相同的一侧的观察镜接收到。上述经过第一对准标记和第二对准标记反射的反射图像，即第一反射图像。需要说明的是，这里的第一反射图像是在透射光束照射第一晶圆和第二晶圆后，被第一对准标记和第二对准标记反射，最终在光源的一侧接收到的图像。这个图像包括第一对准标记不透光部分在观察镜中的反射投影图像和第二对准标记不透光部分在观察镜中的反射投影图像。
需要说明的是，在一些实施例中，如图9B所示，上述用于对准的集成镜头可以包括至少一组。这里的每组集成镜头都可以集成光源与观察镜，并对应于第一晶圆和第二晶圆上的一组对准标记，即通过相应的第一对准标记和第二对准标记在对应位置形成的第一反射图像来确定相对位置参数。示例性地，在对准标记位于晶圆边缘的情况下，上述一组镜头也位于承载台对应晶圆边缘的位置上；当对准标记位于晶圆中心的情况下，上述一组镜头也位于承载台对应晶圆中心的位置上。
同样地，根据观察镜中的反射图像，可以确定第一对准标记和第二对准标记在第一坐标系和第二坐标系下的相对位置参数，这里的相对位置参数可以是坐标参数。接着，再进一步调整第一晶圆和第二晶圆的相对坐标位置。
在一些实施例中，所述第一反射图像包括：
所述第一对准标记的第三投影图像和所述第二对准标记的第四投影图像。
在本申请实施例中，当透射光束在第一晶圆上的第一对准标记反射时，可以在第一坐标系下的xy平面上有一投影，即上述第三投影图像。同样地，当透射类光束在第二晶圆上的第二对准标记反射时，可以在第二坐标系下的xy平面上有一投影，即上述第四投影图像。示例性地，若透射光束照射到第一晶圆表面，则上述第三投影图像是透射光束在第一对准标记的照射面反射，并可以在观察镜中获取的投影图像；上述第四投影图像是透射光束透过第一晶圆后，在第二对准标记的照射面上反射，并在观察镜中获取的投影图像。
需要说明的是，这里的第一反射图像也需要根据第一对准标记和第二对准标记的图案来确定。当第一对准标记与第二对准标记的尺寸和图案相同，则在第一晶圆与第二晶圆对准后，上述观察镜可以只获取到靠近光源一侧的对准标记的投影。
在一些实施例中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件，包括：
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第一方向上的第一距离小于或等于第一距离阈值；和/或，
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第二方向上的第二距离小于或等于第二距离阈值；
其中，所述第一方向和所述第二方向平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的表面；且所述第一方向垂直于所述第二方向。
本申请实施例中涉及的位置参数可以是坐标参数，因此，上述相对位置参数可以是第一对准标记与第二对准标记相对的坐标参数。示例性地，第一对准标记的图案可以具有第一对准参考点，第二对准标记的图案可以具有第二对准参考点，这里的对准参考点可以根据实际需求选择，例如可以选择图案的中心或图案中的一个特定点等。在观察镜中可以建立平面直角坐标系，在相同的坐标系下，第一对准参考点可以具有第一坐标点，第二对准参考点可以具有第二坐标点且第一对准参考点和第二对准参考点在该坐标系中的同一方向(x方向或y方向)可以具有对应的距离长度。
示例性地，上述第一方向可以是坐标系的x方向，则第一对准参考点和第二对准参考点的x坐标的差值的绝对值即上述第一距离；上述第二方向可以是坐标系的y方向，则第一对准参考点和第二对准参考点的y坐标的差值的绝对值即上述第二距离。若第一距离大于第一距离阈值，说明第一晶圆和第二晶圆未对准；若第二距离大于第二距离阈值，也说明第一晶圆和第二晶圆未对准。因此，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准的过程就是调整调整第一晶圆和第二晶圆的相对位置，使第一距离小于或等于第一距离阈值，和/或使第二距离小于或等于第二距离阈值的过程。若要求第一距离和第二距离都满足小于或等于对应的距离阈值，则需要调整第一晶圆和第二晶圆在x方向和y方向上的相对位置参数；若要求第一距离或第二距离中的一个小于或等于对应的距离阈值，则只需调整第一晶圆和第二晶圆在对应的坐标方向上的相对位置参数即可。这里，调整相对位置参数可以是保持第一晶圆不动，调整第二晶圆；或保持第二晶圆不动，调整第一晶圆；或同时调整第一晶圆和第二晶圆，直至第一对准标记和第二对准标记进行第一次对准。
需要说明的是，上述对准条件需要根据实际需求确定。例如，上述第一次对准过程可以是粗对准，即采用较大的第一距离阈值和第二距离阈值作为对准条件；上述第二次对准过程可以是精对准，即采用较小的第一距离阈值和第二距离阈值作为对准条件。这样可以减少对准的步骤，节约成本，并且提高对准的精度和键合效率，从而提升产品可靠性。
本申请实施例还可以选择第一距离或第二距离中的一种作为相对位置参数，或选择第一距离或第二距离一起作为相对位置参数，这样可以通过多次计算取平均值的方法减小上述相对位置参数的误差。另一方面，上述第一方向和第二方向可以平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的方向表面，并且相互垂直的两个方向，例如坐标系的x方向和y方向，这样可以方便计算第一距离和第二距离的数值，提高计算的准度，从而提高第二次对准的精度。
在一些实施例中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件，包括：
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在所述竖直方向上的第三距离小于或等于第三距离阈值。
本申请实施例涉及的相对位置可以是垂直于第一晶圆和/或第二晶圆表面的方向上的第三距离，即坐标系对应的z方向。示例性地，若要求第三距离小于或等于对应的第三距离阈值，则需要调整第一晶圆和第二晶圆在z方向上的相对位置参数。例如，可以是保持第一晶圆不动，调整第二晶圆；或保持第二晶圆不动，调整第一晶圆；或同时调整第一晶圆和第二晶圆，直至第一对准参考点和第二对准参考点的第三距离小于或等于对应的第三距离阈值。这里，第三距离阈值可以是上述预定的键合距离，需要根据实际的键合条件来确定。
在一些实施例中，所述透射光束为红外光。
在本申请实施例中，透射光束可以选择波段在700nm至4000nm的红外光，这是因为红外光的波长相对于可见光较长，并且穿透能力较强，可以有效地穿透晶圆而保持较强的信号。并且红外光信号的抗干扰性较强，可以有利于观察图像，从而提高晶圆对准的精度，提高产品的可靠性。
综上所述，本申请实施例提供的晶圆键合方法可以利用透射光束分别确定第一晶圆和第二晶圆的第一位置参数和第二位置参数，并进一步调整第一晶圆和第二晶圆的相对位置，使所述第一晶圆上的第一对准标记与所述第二晶圆上的第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件。这样，一方面既减少了晶圆对准过程需要操作的工艺步骤，又减少晶圆移动过程中产生的位置误差；另一方面，可以通过透射光束提高信号的抗干扰性，提高光学成像的清晰度，从而提高晶圆键合的准确度，提升产品可靠性。
如图10所示，本申请实施例还提供了一种晶圆键合设备，包括：
第一承载台10，用于固定第一晶圆；所述第一晶圆上具有至少一个第一对准标记；
第二承载台20，与所述第一承载台相对，用于固定第二晶圆；所述第二晶圆上具有至少一个第二对准标记；
对位组件30，位于所述第一承载台和/或所述第二承载台的一侧，用于利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；
所述对位组件，还用于利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；
移动组件40，连接所述承载台，用于根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件；
键合组件50，连接所述第一承载台10和所述第二承载台20，用于键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。
本申请实施例涉及的承载台可以包括但不限于真空吸盘、卡盘或机械手臂等，并且可以根据操作者需求自由移动。其中，第一承载台与第二承载台的类型和尺寸可以相同或不同。示例性地，第一承载台可以是卡盘，用于将第一晶圆固定；第二承载台可以是机械手臂，将第二晶圆夹持并进行自由移动。需要说明的是，上述第一承载台和第二承载台在晶圆对准和键合的过程中相对设置，且第一承载台可以位于第二承载台的下方，也可以位于第二承载台的上方。
本申请实施例涉及的对位组件可以是光源、观察镜或其他可对位的光学组件中的一种或多种，并且可以是集成包括了光源和观察镜的光学组件。上述对位组件可以位于承载台承载晶圆的一侧或相背的一侧。在实际对准过程中可以以上述对位组件为坐标原点来建立空间直角坐标系，这样可以将晶圆上的对准标记的位置参数转换为坐标参数，并且可以利用坐标之间的距离来控制晶圆的移动距离。具体地，本申请实施例包括移动组件来连接上述承载台从而控制晶圆的移动，使得第一晶圆和第二晶圆上的对准标记相互对准，并且在对应的坐标系上的投影至少部分的重合。
在本申请实施例中，移动组件可以控制承载台进行对准，并且在对准后将第一晶圆和第二晶圆移动至待键合的位置，然后根据第一对准标记和第二对准标记的相对位置参数，进行对准。键合组件可以在二次对准后，将满足键合条件(位于待键合位置且对准)的第一晶圆和第二晶圆键合。需要说明的是，上述二次对准过程可以包括将第一晶圆的键合面和第二晶圆的键合面移动至相对位置进行的第一次对准，和在第一晶圆与第二晶圆键合面相对的基础上，且在键合操作之前将第一对准参考点和第二对准参考点调整至满足对准条件的第二次对准。
因此，本申请实施例提供的键合设备可以在键合操作之前，通过第一承载台固定第一晶圆或通过第二承载台固定第二晶圆，再利用透射光束进行两次晶圆的对准操作这样可以减少晶圆键合和对准的工艺步骤，并减少晶圆移动过程中产生的位置误差，提高晶圆键合的准确度，提升产品可靠性。
在一些实施例中，如图10所示，所述第一承载台10包括至少一个第一通光口11，位于与所述第一对准标记对应的位置；
所述第二承载台20包括至少一个第二通光口21，位于与所述第二对准标记对应的位置。
在本申请实施例中，承载台可以具有不透光性，因此，可以在第一承载台和第二承载台上设置至少一个图案化的通光口，使得透射光束可以通过上述通光口照射到晶圆的表面。需要说明的是，多个通光口的图案和尺寸可以相同，间距可以相等。示例性地，在进行第一次对准时，第一承载台上的第一通光口可以与第二承载台上的第二通光口位于透射光束的光轴上，这样可以使得对位组件更加准确地得到相应的对准标记的位置参数。
在一些实施例中，如图11A至图11F所示，所述对位组件30，包括：
第一发光单元31，位于所述第一承载台10或所述第二承载台20的一侧，用于发射所述透射光束；其中，所述透射光束具有透过晶圆的特性；
第一接收单元32，位于与所述第一发光单元31相对的一侧，用于接收透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的所述透射光束。
在本申请实施例中，对位组件可以位于第一承载台和第二承载台的两侧，这里的一侧是指背离承载台承载晶圆的一侧。并且，示例性地，第一发光单元可以是光源，用于发射透射光束；第一接收单元可以是CCD观察镜，用于接收透射光束。需要说明的是，可以根据实际需求将透射光束平行照射到晶圆表面，因此，上述第一发光单元和第一接收单元可以位于上述通光口所在的光路上。
示例性地，如图11A和图11B所示，第一发光单元31和第一接收单元32可以位于第一承载台10的两侧用于确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数。如图11A所示，第一发光单元31位于第一承载台10承载面相背的一侧，第一接收单元32位于第一承载台10承载面相对的一侧，这样，透射光束可以从第一发光单元31通过第一通光口11照射到第一晶圆上，并透过第一晶圆，使得在第一接收单元32上接收到第一对准标记的投影。对应地，如图11B所示，第一发光单元31位于第一承载台10承载面相对的一侧，第一接收单元32位于第一承载台10承载面相背的一侧，这样，透射光束可以从第一发光单元31直接照射到第一晶圆上，透过第一晶圆，并通过第一通光口11，使得在第一接收单元32上接收到第一对准标记的投影。
示例性地，如图11C和图11D所示，第一发光单元31和第一接收单元32可以位于第二承载台20的两侧用于确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数。如图11C所示，第一发光单元31位于第二承载台20承载面相对的一侧，第一接收单元32位于第二承载台20承载面相背的一侧，这样，透射光束可以从第一发光单元31直接照射到第二晶圆上，透过第二晶圆，并通过第二通光口12，使得在第一接收单元32上接收到第二对准标记的投影；对应地，如图11D所示，第一发光单元31位于第二承载台20承载面相背的一侧，第一接收单元32位于第二承载台20承载面相对的一侧，这样，透射光束可以从第一发光单元31通过第二通光口12照射到第二晶圆上，并透过第二晶圆，使得在第一接收单元32上接收到第二对准标记的投影。
示例性地，如图11E和图11F所示，第一发光单元31和第一接收单元32可以位于第一承载台10和第二承载台20的两侧，这样可以使得透射光束从第一发光单元31出射，通过上述一侧的通光口照射到第一晶圆和第二晶圆表面，并将第一对准标记和第二对准标记的透射图像投影，最后再通过另一侧的通光***入到第一接收单元32中。
在一些实施例中，如图12A至图12F所示，所述对位组件，包括：
第二发光单元33，位于所述第一承载台10或所述第二承载台20的一侧，用于发射所述透射光束；其中，所述透射光束具有透过晶圆的特性；
第二接收单元34，位于与所述第二发光单元33相同的一侧，用于接收在所述第一对准标记和所述第二对准标记上反射的所述透射光束。
在本申请实施例中，示例性地，对位组件可以位于第一承载台或第二承载台的任意一侧，这里的一侧是指承载台承载晶圆的一侧。同样地，第二发光单元可以是光源，用于发射透射光束；第二接收单元可以是CCD观察镜，用于接收透射光束。需要说明的是，可以根据实际需求将透射光束平行照射到晶圆表面。
示例性地，如图12A和图12B所示，第二发光单元33和第一接收单元34可以位于第一承载台10的同一侧用于确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数。如图12A所示，若第一承载台10位于水平方向，第一晶圆可以位于第一承载台10的上方，则第二发光单元33和第二接收单元34可以位于第一承载台10承载面的一侧，这样可以使得透射光束从第二发光单元33射出，照射到第一晶圆表面，并通过第一对准标记上不透光部分反射，最终被第二接收单元34接收。对应地，如图12B所示，第二承载台20也位于水平方向，第二晶圆可以位于第二承载台20的下方，则第二发光单元33和第二接收单元34可以位于第二承载台20承载面相背的一侧，这样可以使得透射光束从第二发光单元33射出，通过第二通光口12照射到第二晶圆表面，并通过第二对准标记上不透光部分反射，最终再次通过第二通光口34射出，并被第二接收单元34接收。
示例性地，如图12C和图12D所示，第二发光单元33和第一接收单元34可以位于第二承载台20的同一侧用于确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数。如图12C所示，第二发光单元33和第二接收单元34可以位于第一承载台10承载面相背的一侧，这样可以使得透射光束通过第一通光口11照射到第一晶圆表面，在第一对准标记上不透光部分反射后，通过第一通光口11出射，并被第二接收单元34接收；对应地，如图12D所示，透射光束可以从第二发光单元33射出，照射到第二晶圆表面，并通过第二对准标记上不透光部分反射，最终被第二接收单元34接收。
示例性地，如图12E和图12F所示，第二发光单元33和第二接收单元34可以位于第一承载台10和第二承载台20的同一侧，这样可以使得透射光束从第二发光单元33出射，通过上述任意一侧的通光口照射到第一晶圆和第二晶圆表面，并将第一对准标记和第二对准标记反射图像投影，最后再通过相同的通光***入到第二接收单元34中。
需要说明的是，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。

Claims (20)

1.一种晶圆键合方法，包括：
利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；
利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；其中，所述透射光束具有透过所述晶圆的特性；
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件；
键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，同步调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离和水平方向上的位置；其中，所述竖直方向为垂直于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向；所述水平方向为平行于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在水平方向上的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第一次对准；
调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离，使所述距离满足预定的键合距离；
利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在水平方向上的位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记进行第二次对准；
其中，所述竖直方向为垂直于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向；所述水平方向为平行于所述第一晶圆表面和/或所述第二晶圆表面的方向。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述调整所述第一晶圆和所述第二晶圆在竖直方向上的距离，使所述距离满足预定的键合距离，包括：
在所述竖直方向上，调整所述第一晶圆的位置和/或所述第二晶圆的位置，直至所述第一晶圆与所述第二晶圆之间的距离满足预定的键合距离。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其中，所述利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
在所述透射光束透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记的第一透射图像；
根据所述第一透射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一透射图像包括：
所述第一对准标记的第一投影图像和所述第二对准标记的第二投影图像。
7.根据权利要求1-4任一所述的方法，其中，所述利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，包括：
在所述透射光束照射所述第一晶圆的一侧，获取所述第一对准标记和所述第二对准标记反射形成的第一反射图像；
根据所述第一反射图像，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一反射图像包括：
所述第一对准标记的第三投影图像和所述第二对准标记的第四投影图像。
9.根据权利要求2至8任一所述的方法，其中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件，包括：
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第一方向上的第一距离小于或等于第一距离阈值；和/或，
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在第二方向上的第二距离小于或等于第二距离阈值；
其中，所述第一方向和所述第二方向平行于所述第一晶圆和/或所述第二晶圆的表面；且所述第一方向垂直于所述第二方向。
10.根据权利要求2至8任一所述的方法，其中，所述第一对准标记包括第一对准参考点，所述第二对准标记包括第二对准参考点，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件，包括：
使所述第一对准参考点与所述第二对准参考点在所述竖直方向上的第三距离小于或等于第三距离阈值。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆；
获取所述透射光束在所述第一对准标记所在位置透射形成的第二透射图像；
根据所述第二透射图像，确定所述第一位置参数。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆和所述第二晶圆；
获取所述透射光束在所述第二对准标记所在位置透射形成的第三透射图像；
根据所述第三透射图像，确定所述第二位置参数。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆；
获取所述透射光束在所述第一对准标记所在位置反射形成的第二反射图像；
根据所述第二反射图像，确定所述第一位置参数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数，包括：
利用所述透射光束照射所述第一晶圆和所述第二晶圆；
获取所述透射光束在所述第二对准标记所在位置反射形成的第三反射图像；
根据所述第三反射图像，确定所述第二位置参数。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一位置参数为所述第一晶圆相对于预定的第一坐标系的坐标参数；
所述第二位置参数为所述第二晶圆相对于预定的第二坐标系的坐标参数。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述透射光束为红外光。
17.一种晶圆键合设备，包括：
第一承载台，用于固定第一晶圆；所述第一晶圆上具有至少一个第一对准标记；
第二承载台，与所述第一承载台相对，用于固定第二晶圆；所述第二晶圆上具有至少一个第二对准标记；
对位组件，位于所述第一承载台和/或所述第二承载台的一侧，用于利用透射光束，确定第一晶圆上的第一对准标记的第一位置参数；
所述对位组件，还用于利用所述透射光束，确定第二晶圆上的第二对准标记的第二位置参数；
移动组件，连接所述承载台，用于根据所述第一位置参数和所述第二位置参数，利用所述透射光束，调整所述第一晶圆和所述第二晶圆的相对位置，使所述第一对准标记和所述第二对准标记的相对位置满足预定的键合条件；
键合组件，连接所述第一承载台和所述第二承载台，用于键合所述第一晶圆与所述第二晶圆。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述第一承载台包括至少一个第一通光口，位于与所述第一对准标记对应的位置；
所述第二承载台包括至少一个第二通光口，位于与所述第二对准标记对应的位置。
19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述对位组件，包括：
第一发光单元，位于所述第一承载台或所述第二承载台的一侧，用于发射所述透射光束；其中，所述透射光束具有透过晶圆的特性；
第一接收单元，位于与所述第一发光单元相对的一侧，用于接收透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的所述透射光束。
20.根据权利要求17所述的设备，其中，所述对位组件，包括：
第二发光单元，位于所述第一承载台或所述第二承载台的一侧，用于发射所述透射光束；其中，所述透射光束具有透过晶圆的特性；
第二接收单元，位于与所述第二发光单元相同的一侧，用于接收在所述第一对准标记和所述第二对准标记上反射的所述透射光束。
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