一种晶圆对准装置的制作方法

本技术涉及半导体加工，具体而言，涉及一种晶圆对准装置。

背景技术：

1、在半导体加工技术领域，晶圆与芯片的键合过程非常关键。在进行键合之前，需要先对晶圆与芯片进行对准。目前，对于晶圆与芯片的对准操作往往依靠物镜转盘方式实现，具体地，将多个物镜(通常为5～6个)安装在一个电控转盘上，通过旋转转盘实现高低倍率物镜的切换，先利用低倍率物镜搜索，再利用高倍率物镜精细定位，从而实现搜索与定位相结合。然而，物镜转盘的采用会占用大量空间，在旋转过程中还容易与相邻部件产生干涉，并且，通过旋转转盘切换物镜效率低下。

2、为了减少对空间的占用，可以将物镜转盘改进为双物镜切换机构，即：只在高倍率和低倍率两个物镜之间进行切换，在减小体积的同时也可以提高切换效率。但是，这种双物镜切换机构存在机械误差和定位偏差，难以保证成像质量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种晶圆对准装置，以解决现有晶圆对准装置在对晶圆对准时需要进行物镜切换，致使存在机械误差和定位偏差的技术问题。

2、本实用新型提供的晶圆对准装置，包括：

3、显微物镜，其第一端朝向晶圆，所述晶圆朝向所述显微物镜的一面设置有对准标记；

4、第一相机，经第一管镜模块和分光模块对准所述显微物镜的第二端；

5、第二相机，经第二管镜模块和所述分光模块对准所述显微物镜的第二端，所述第二管镜模块与所述第一管镜模块具有不同的放大倍率；以及

6、光源，用于照明所述晶圆及所述对准标记。

7、进一步地，所述分光模块包括第一半反半透镜，所述第一半反半透镜与经所述显微物镜的第二端射出的光线呈夹角。

8、进一步地，所述分光模块还包括第一反射镜，所述第一反射镜位于所述第一半反半透镜与所述第二管镜模块之间，所述第一反射镜用于将所述第一半反半透镜反射的光线反射至所述第二管镜模块。

9、进一步地，所述第二管镜模块包括第一镜组、第二反射镜和第二镜组，所述第二反射镜位于所述第一镜组与所述第二镜组之间，所述第二反射镜用于将所述第一镜组的光线反射至所述第二镜组。

10、进一步地，所述晶圆对准装置还包括第二半反半透镜，所述第二半反半透镜位于所述显微物镜的第二端与所述分光模块之间，所述光源经所述第二半反半透镜对准所述显微物镜的第二端；所述第二半反半透镜与经所述显微物镜的第二端射出的光线呈夹角。

11、进一步地，所述晶圆对准装置还包括照明模块，所述照明模块位于所述光源与所述第二半反半透镜之间，所述照明模块用于对所述光源发出的光线进行准直、匀光和扩束。

12、进一步地，所述晶圆对准装置还包括纵向移动机构，所述显微物镜安装于所述纵向移动机构，所述纵向移动机构用于驱动所述显微物镜沿z向靠近或远离所述晶圆。

13、进一步地，所述晶圆对准装置还包括运动台，所述晶圆承载于所述运动台，所述运动台被配置为使所述晶圆具有沿x向和y向的移动自由度以及绕z向的转动自由度。

14、进一步地，所述光源发出的光线波长在400～1500nm之间。

15、进一步地，所述第二管镜模块的放大倍率是所述第一管镜模块的放大倍率的2倍。

16、本实用新型晶圆对准装置带来的有益效果是：

17、该晶圆对准装置在使用时，光源用于照明晶圆及对准标记；对准标记的反射光穿过显微物镜到达分光模块，其中，一部分光在经过分光模块后，经由第一管镜模块成像在第一相机上，另一部分光在经过分光模块后，经由第二管镜模块成像在第二相机上。

18、通过将第二管镜模块与第一管镜模块设置为具有不同的放大倍率，例如：将第二管镜模块的放大倍率设置为大于第一管镜模块的放大倍率，使得该晶圆对准装置在使用时，可以利用第一相机进行粗对准，使对准标记在第一相机的视野内清晰成像，以及利用第二相机进行精对准，使对准标记在第二相机的视野内清晰成像，完成对准过程。

19、该晶圆对准装置通过双管镜双相机共物镜设计，利用不同管镜模块的不同放大倍率，实现了快速大范围搜索与高精度定位同步完成，无需机械切换，避免了机械误差和定位偏差的存在，从而保证了成像质量。

1.一种晶圆对准装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述分光模块(300)包括第一半反半透镜(310)，所述第一半反半透镜(310)与经所述显微物镜(100)的第二端射出的光线呈夹角。

3.根据权利要求2所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述分光模块(300)还包括第一反射镜(320)，所述第一反射镜(320)位于所述第一半反半透镜(310)与所述第二管镜模块(420)之间，所述第一反射镜(320)用于将所述第一半反半透镜(310)反射的光线反射至所述第二管镜模块(420)。

4.根据权利要求2所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述第二管镜模块(420)包括第一镜组(421)、第二反射镜(422)和第二镜组(423)，所述第二反射镜(422)位于所述第一镜组(421)与所述第二镜组(423)之间，所述第二反射镜(422)用于将所述第一镜组(421)的光线反射至所述第二镜组(423)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述晶圆对准装置还包括第二半反半透镜(500)，所述第二半反半透镜(500)位于所述显微物镜(100)的第二端与所述分光模块(300)之间，所述光源(900)经所述第二半反半透镜(500)对准所述显微物镜(100)的第二端；所述第二半反半透镜(500)与经所述显微物镜(100)的第二端射出的光线呈夹角。

6.根据权利要求5所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述晶圆对准装置还包括照明模块(600)，所述照明模块(600)位于所述光源(900)与所述第二半反半透镜(500)之间，所述照明模块(600)用于对所述光源(900)发出的光线进行准直、匀光和扩束。

7.根据权利要求1-4任一项所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述晶圆对准装置还包括纵向移动机构(700)，所述显微物镜(100)安装于所述纵向移动机构(700)，所述纵向移动机构(700)用于驱动所述显微物镜(100)沿z向靠近或远离所述晶圆(010)。

8.根据权利要求1-4任一项所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述晶圆对准装置还包括运动台(800)，所述晶圆(010)承载于所述运动台(800)，所述运动台(800)被配置为使所述晶圆(010)具有沿x向和y向的移动自由度以及绕z向的转动自由度。

9.根据权利要求1-4任一项所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述光源(900)发出的光线波长在400～1500nm之间。

10.根据权利要求1-4任一项所述的晶圆对准装置，其特征在于，所述第二管镜模块(420)的放大倍率是所述第一管镜模块(220)的放大倍率的2倍。