[发明专利]键合对准标记及计算偏移量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种键合对准标记及计算偏移量的方法。 

背景技术

近年来，随着半导体工艺的不断进步，各种新的工艺不断被研发出来，目前，对器件的制造已经不满足于仅在单一的硅片上形成，多个硅片结合在一起这种立体模式已经获得认可。 

对于这种模式的生产过程，常用的是硅-硅直接键合和硅-玻璃静电键合技术，最近又发展了多种新的键合技术，例如金属-金属键合技术。 

目前，对于金属与金属键合，键合偏移是业界普遍存在的问题，键合偏移大的话会影响键合的质量，一些器件对可偏移量的要求较为严格，例如不能超过12μm，但是对目前的技术而言，超过15μm的情况也很有可能发生，而这通常会导致所制造的器件成为废品，极大的降低生产效率。因此怎样把键合的偏移减小在一定允许范围内是非常重要的。 

但是，对于新的工艺而言，硬件上很难得到及时的满足，例如目前对于键合工艺的线上检测（inline monitor），大多为人工完成，那其精度势必会引人担忧，而即便目前存在专用的测量设备，其价格也极为不菲，需要较大的资金投入。对于线下检测（offline monitor）而言，由于不具备专用测量设备，导致例如EAP（Equipment Automation Program）、IEMS（Intelligent Equipment Monitoring System）、RMS（Recipe Management System）等系统不能实现，因此也就导致技术人员无法及时得到相关数据，不能够有效的把控生产过程中可能的问题，造成很大的风险。 

因此，如何获悉键合情况，尽可能减少键合偏移（bonder shift），获得高精度的对准，依然是一个难题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种键合对准标记及计算偏移量的方法，以解决现有技术中对键合过程及结果掌控较差的问题。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种键合对准标记，用于硅片键合时的对准过程，包括： 

第一对准标记，位于第一硅片上； 

第二对准标记，位于第二硅片上； 

其中，所述第一对准标记和第二对准标记皆包括多个横向标记和纵向标记，同一对准标记中至少包括两个同向且共线，所述横向标记和纵向标记相互垂直；每个横向标记和纵向标记皆包括多个均匀分布的对准刻度，所述第一对准标记中相邻对准刻度的间距与所述第二对准标记中相邻对准刻度的间距不同；所述对准刻度的排列方向垂直其所在的横向标记或纵向标记的排列方向；当所述第一硅片和第二硅片对准时，所述第一对准标记和所述第二对准标记至少具有一个共同的对称轴。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第一对准标记中的相邻两个对准刻度间距为2μm～5μm。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第一对准标记中的对准刻度间距大于所述第二对准标记中的对准刻度间距。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第一对准标记和第二对准标记的对准刻度的形状均为矩形。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第一对准标记的横向标记的数量多于所述第二对准标记的横向标记的数量；所述第一对准标记的纵向标记的数量多于所述第二对准标记的纵向标记的数量。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第二对准标记的横向标记位于所述第一对准标记的横向标记之间；所述第二对准标记的纵向标记位于所述第一对准标记的纵向标记之间。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第一硅片上还包括第一辅助标记，所述第二硅片上还包括第二辅助标记。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第一辅助标记为四个排列成矩形且不互相接触的辅助矩形标记。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第二辅助标记为中间具有十字形标记的矩形结构。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第二辅助标记的大小能够完全覆盖所述第一辅助标记。 

可选的，对于所述的键合对准标记，所述第二辅助标记的长宽皆是60μm～80μm。 

本发明提供一种利用如上所述的键合对准标记计算偏移量的方法，包括： 

若所述第一对准标记和第二对准标记的同方向上具有同次序的对准刻度对齐，则偏移量为对齐的对准刻度的次序之前的对准刻度的数量与第一对准标记中相邻对准刻度的间距的乘积；