[发明专利]卡盘清洁装置、卡盘承载面检测方法及键合设备

说明书

本发明提供了一种卡盘清洁装置、卡盘承载面检测方法及键合设备，所述卡盘清洁装置包括：机械臂；研磨盘，设置于所述机械臂，所述研磨盘用于研磨一卡盘的承载面；吸附部件，设置于所述机械臂，所述吸附部件用于吸附所述卡盘上的颗粒；驱动部件，用于驱动所述机械臂运动，以将所述研磨盘和所述吸附部件移动至所述卡盘的待清洁位置。本发明的技术方案能够改善晶圆键合结构中产生的缺陷，同时降低了保养负荷和风险。

技术领域

本发明涉及半导体制造设备领域，特别涉及一种卡盘清洁装置、卡盘承载面检测方法及键合设备。

背景技术

在半导体制造技术中，采用键合工艺将至少两片晶圆键合在一起，以增加单位面积内的器件数量已被广泛应用。

在晶圆键合的过程中，若用于吸附晶圆的卡盘(chuck)表面不平，则会导致键合后的晶圆键合结构异常。例如，晶圆背面上的颗粒以及键合设备上的各个部件(例如坦克链)在运动中形成的颗粒均可能会掉落在卡盘上，导致键合之后的多片晶圆键合结构在相同位置产生空洞；并且，卡盘上的颗粒以及卡盘本身顶面不平整也会导致晶圆键合结构的局部扭曲度异常，进而影响后续光刻制程的对准准确度。

以在晶圆键合结构中产生空洞为例，参阅图1a～图1c和图2a～图2c，从图1a中可看出，颗粒P1位于卡盘上的支撑销10的顶面，导致下层晶圆11与上层晶圆12靠近颗粒P1的键合界面处形成空洞D1，检测后的空洞D1的位置如图2a所示；从图1b中可看出，随着键合次数的增多，颗粒P1在晶圆的带动或者卡盘上吸附力的作用下移动至支撑销10顶面的拐角处，也会导致下层晶圆11与上层晶圆12靠近颗粒P1的键合界面处形成空洞D2，但是空洞D2的尺寸小于空洞D1，如图2b所示；从图1c中可看出，随着键合次数的继续增多，颗粒P1移动至相邻的两个支撑销10之间的空隙中，下层晶圆11与上层晶圆12的键合界面处未形成空洞，如图2c所示。因此，在晶圆键合的过程中，会存在其中几次键合形成的晶圆键合结构中的相同位置存在空洞，之后的几次键合形成的晶圆键合结构中的空洞逐渐减小直至空洞消失，从而说明此空洞是由支撑销10顶面上的颗粒导致，需对支撑销10顶面进行清洁。

目前，对于导致空洞和扭曲度异常的卡盘上的颗粒以及卡盘本身顶面的不平整，需要停机并采用手动研磨卡盘的顶面，而手动作业可能会动到机台上的精密器件，且力度较难控制，失败率较高，导致增加了保养的负荷和风险。

因此，需要对现有的卡盘清洁方法进行优化，以对卡盘表面进行快速有效地清洁，降低保养负荷和风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卡盘清洁装置、卡盘承载面检测方法及键合设备，能够改善晶圆键合结构中产生的缺陷，同时降低了保养负荷和风险。

为实现上述目的，本发明提供了一种卡盘清洁装置，包括：

机械臂；

研磨盘，设置于所述机械臂，所述研磨盘用于研磨一卡盘的承载面；

吸附部件，设置于所述机械臂，所述吸附部件用于吸附所述卡盘上的颗粒；

驱动部件，用于驱动所述机械臂运动，以将所述研磨盘和所述吸附部件移动至所述卡盘的待清洁位置。

可选地，所述吸附部件包括真空管路，所述真空管路穿过所述研磨盘，以对准所述卡盘的所述承载面。

可选地，所述卡盘清洁装置还包括施力部件，所述施力部件设置于所述机械臂且与所述研磨盘连接，所述施力部件控制所述研磨盘对所述卡盘的所述承载面所施加的研磨力大小。

可选地，所述卡盘清洁装置还包括第一升降驱动部件，设置于所述机械臂，所述第一升降驱动部件用于驱动所述研磨盘升降。

可选地，所述卡盘清洁装置还包括支撑座、导轨和运动部件，所述导轨设置于所述支撑座，所述运动部件沿所述导轨运动。