[发明专利]一种键合结构的缺陷扫描方法及设备

说明书

本申请实施例提供的一种键合结构的缺陷扫描方法及设备，键合结构可以包括至少三个晶圆，这至少三个晶圆被垂直键合形成多个键合界面，通过对键合结构进行平面超声波扫描，可以得到所有键合界面的气泡缺陷的平面分布信息，通过对气泡缺陷进行剖面扫描，可以得到气泡缺陷的剖面分布信息，通过剖面分布信息，可以确定气泡缺陷所在的键合界面。这样，通过平面扫描和剖面扫描，可以准确获取气泡缺陷所在的平面位置以及垂直位置，从而实现各个键合界面的分层监控，及时发现各键合界面处的气泡缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造领域，特别涉及一种键合结构的缺陷扫描方法及设备。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，晶圆键合技术得到了广泛的应用，其是通过键合技术两片晶圆粘合在一起，实现两片晶圆的垂直互联。

在晶圆键合的过程中，不希望在键合界面处出现气泡缺陷(Bubble defect)，若出现该气泡缺陷，会导致晶圆在后续制程中出现破片的风险，此外，还是造成其他缺陷的源头，影响晶圆的制造良率。目前，主要通过超声波扫描设备(Scanning AcousticMicroscopy，SAM)检测该种气泡缺陷，然而，目前的扫描设备仅具备对一层键合界面扫描的能力，对于两片以上的晶圆键合后，会存在多个键合界面，目前的扫描设备无法分别扫描出每个键合界面处的气泡缺陷，无法实现键合工艺的分层监控。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种键合结构的缺陷扫描方法及设备，用于对多层键合界面进行分层监控，从而及时发现各键合界面处的气泡缺陷。

为实现上述目的，本申请有如下技术方案：

本申请实施例提供的一种键合结构的缺陷扫描方法，所述键合结构包括至少三个晶圆，所述至少三个晶圆被垂直键合，所述扫描方法包括：

进行键合结构的平面超声波扫描，以获得所有键合界面的气泡缺陷的平面分布信息；

对所述气泡缺陷进行剖面扫描，以获得气泡缺陷的剖面分布信息；

通过所述剖面分布信息，确定所述气泡缺陷所在的键合界面。

可选的，所述通过所述剖面分布信息，确定所述气泡缺陷所在的键合界面，包括：

通过所述剖面分布信息中气泡缺陷与任一晶圆的相对位置，确定所述气泡缺陷所在的键合界面。

可选的，还包括：

根据所述平面分布信息、以及所述气泡缺陷所在的键合界面，提供各键合界面的气泡缺陷的平面分布信息。

可选的，所述平面分布信息为缺陷地图。

可选的，所述剖面分布信息为剖面图像。

本申请实施例提供的一种缺陷扫描设备，包括：

平面扫描单元，用于进行键合结构的平面超声波扫描，以获得所有键合界面的气泡缺陷的平面分布信息；

剖面扫描单元，用于对所述气泡缺陷进行剖面扫描，以获得气泡缺陷的剖面分布信息；

键合界面确定单元，用于通过所述剖面分布信息，确定所述气泡缺陷所在的键合界面。

可选的，所述键合界面确定单元中，所述通过所述剖面分布信息，确定所述气泡缺陷所在的键合界面，包括：

通过所述剖面分布信息中气泡缺陷与任一晶圆的相对位置，确定所述气泡缺陷所在的键合界面。

可选的，还包括：

各界面缺陷提供单元，用于根据所述平面分布信息、以及所述气泡缺陷所在的键合界面，提供各键合界面的气泡缺陷的平面分布信息。

可选的，利用超声波扫描显微镜进行所述平面超声波扫描。