本發(fā)明涉及一種接合力(bonding?force)檢測裝置和方法，更具體地，涉及通過使用利用紅外線或短波紅外線的光學(xué)圖像，能夠以非破壞方式精確地檢測晶圓或基板的接合面的接合力的接合力檢測裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、在接合晶圓(wafer)與晶圓，或接合晶粒(裸片，die)和晶圓時，接合的晶圓或基板之間的接合面會存在孔隙、氣泡或異物等，從而發(fā)生接合面的強度大幅下降的現(xiàn)象。

2、以往，為確認這種接合面的強度下降現(xiàn)象，廣泛使用破壞式晶圓接合力檢測裝置，該裝置必須物理地破壞晶圓的一部分，例如將刀片強行插入接合面，該接合面位于接合的晶圓邊緣部分接合，在破壞接合面的同時測量電阻值等。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、要解決的技術(shù)問題

2、然而，這些傳統(tǒng)的晶圓接合力檢測裝置只能測量晶圓邊緣部分的接合力，無法測量晶圓接合面的整體接合力分布。并且，機械地破壞晶圓的單獨檢測裝置相對昂貴，不僅會增加檢測成本，而且檢測后晶圓被破壞，因此會造成晶圓的浪費。并且，檢測耗費大量時間，會引起檢測的工作效率大幅下降等的問題。

3、為了解決包括上述問題在內(nèi)的各種問題，本發(fā)明的目的是提供一種接合力檢測裝置和方法，其能夠使用利用紅外線或短波紅外線的光學(xué)圖像，以非破壞性方式準確地檢測晶圓或基板的接合面的接合力。然而，這樣的問題是示例性的，并不因此限制本發(fā)明的范圍。

4、解決技術(shù)問題的手段

5、為解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明的解決方案，接合力檢測裝置可以包括：發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置向相互接合的晶圓或基板的接合面進行光照射；圖像感測裝置，所述圖像感測裝置感測所述發(fā)光裝置中產(chǎn)生的所述光在所述接合面上的光學(xué)圖像；以及控制部，所述控制部基于從所述圖像感測裝置接收的所述光學(xué)圖像，判斷所述接合面的接合狀態(tài)。

6、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述光包括紅外光或短波紅外光。

7、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述光學(xué)圖像為二維平面圖像，所述二維平面圖像包括所述接合面的整體區(qū)域并根據(jù)所述接合面的部分接合力的差異或者有無氣泡或異物，以圖像的亮度差來顯示。

8、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述光學(xué)圖像為三維形狀圖像，所述三維形狀圖像包括所述接合面的整體區(qū)域，并根據(jù)所述接合面的部分表面形狀的差異或者氣泡或異物的形狀，以三維來顯示。

9、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述控制部基于圖像的標準亮度，并根據(jù)預(yù)先匹配的基于不同亮度的接合力數(shù)據(jù)庫來判斷所述光學(xué)圖像，從而判斷接合力是否不良。

10、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述控制部包括人工智能模型，所述人工智能模型以深度學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)用于學(xué)習(xí)的圖像，判斷所述光學(xué)圖像從而判斷接合力是否不良。

11、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置為，感測透過所述接合面的光的透射式感測裝置，或者為感測由所述接合面反射的光的反射式感測裝置。

12、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置為整體影像感測裝置，所述整體影像感測裝置設(shè)置在所述接合面的上方或下方并且能夠拍攝所述接合面的整體圖像。

13、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置為部分影像感測裝置，所述部分影像感測裝置通過沿所述接合面移動或者能夠使所述接合面移動的掃描運輸裝置，來拍攝所述接合面的部分圖像。

14、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述控制部從設(shè)置在所述晶圓或基板周圍的亮度傳感器接收亮度信號，或者從所述光學(xué)圖像接收亮度信號；為能夠提高所述光學(xué)圖像的識別力，將調(diào)節(jié)光亮度的亮度控制信號傳到所述發(fā)光裝置。

15、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述控制部從設(shè)置在所述晶圓或基板周圍的頻率傳感器接收頻率信號，或者從所述光學(xué)圖像接收頻率信號；為提高所述光學(xué)圖像的識別力，將改變光頻率的頻率控制信號傳到所述發(fā)光裝置。

16、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述控制部從設(shè)置在所述晶圓或基板周圍的厚度測量傳感器接收厚度信號，或者從所述光學(xué)圖像接收厚度信號；為提高所述光學(xué)圖像的識別力，將改變光的亮度或光的頻率的厚度對應(yīng)控制信號傳到所述發(fā)光裝置。

17、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置設(shè)置在以所述接合面為基準的垂直上方或垂直下方。

18、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置包括第一攝像機，所述第一攝像機以所述接合面的垂直上方或垂直下方為基準、傾斜地設(shè)置在第一方向的第一角度。

19、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置包括第二攝像機，所述第二攝像機以所述接合面的垂直上方或垂直下方為基準、傾斜地設(shè)置在與所述第一方向的所述第一角度不同的第二角度。

20、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置包括第三攝像機，所述第三攝像機以所述接合面的垂直上方或垂直下方為基準、傾斜地設(shè)置在與所述第一方向不同的第二方向的第三角度。

21、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖像感測裝置包括可動攝像機，所述可動攝像機的照射角度以所述接合面的垂直上方或垂直下方為基準、由從第一方向的第四角度移動至第五角度的角度移動裝置而改變。

22、此外，根據(jù)本發(fā)明，所述接合力檢測裝置還包括旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置使相互接合的所述晶圓或基板進行旋轉(zhuǎn)，以便能夠以不同角度感測所述光學(xué)圖像。

23、另一方面，為了解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明解決方案的接合力檢測方法包括：(a)向相互接合的晶圓或基板的接合面照射光的步驟；(b)感測所述光在所述接合面的光學(xué)圖像的步驟；以及(c)基于所述光學(xué)圖像，利用過去的數(shù)據(jù)庫或經(jīng)過學(xué)習(xí)的人工智能模型來判斷所述接合面的接合狀態(tài)的步驟。

24、另一方面，為了解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明解決方案的接合力檢測裝置，所述接合力檢測裝置包括：發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置向相互接合的晶圓或基板的接合面進行光照射；圖像感測裝置，所述圖像感測裝置感測所述發(fā)光裝置中產(chǎn)生的所述光在所述接合面上的光學(xué)圖像；以及控制部，所述控制部基于從所述圖像感測裝置接收的所述光學(xué)圖像，判斷所述接合面的接合狀態(tài)，所述光包括紅外光或短波紅外光，所述光學(xué)圖像為二維平面圖像，所述二維平面圖像包括所述接合面的整體區(qū)域并根據(jù)所述接合面的部分接合力的差異或者有無氣泡或異物，從而以圖像的亮度差來顯示；或者所述光學(xué)圖像為三維形狀圖像，所述三維形狀圖像包括所述接合面的整體區(qū)域，并根據(jù)所述接合面的部分表面形狀的差異或者氣泡或異物的形狀，以三維來顯示，所述控制部基于圖像的標準亮度，并根據(jù)預(yù)先匹配的基于不同亮度的接合力數(shù)據(jù)庫，來判斷所述光學(xué)圖像，從而判斷接合力是否不良；或者所述控制部包括人工智能模型，所述人工智能模型以深度學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)用于學(xué)習(xí)的圖像，判斷所述光學(xué)圖像從而判斷接合力或是否不良。

25、發(fā)明的效果

26、根據(jù)如上所述的本發(fā)明的多個實施例，可以使用利用紅外線或短波紅外線的光學(xué)圖像以非破壞方式準確地檢查晶圓或基板之間的接合面的接合力，并且可以準確地測量晶圓或基板之間的接合面的整體接合力分布、有無孔隙、氣泡或異物以及位置等，并且發(fā)光裝置或圖像檢測裝置等光學(xué)裝置相對容易開發(fā)且價格低廉，因此可以大幅降低檢查成本。由于能夠非破壞方式檢測后的晶圓或基板可以繼續(xù)使用，因此非常經(jīng)濟，并且圖像檢測時間和分析時間短，因此具有大幅提高檢測效率和生產(chǎn)率的效果。當然，這些效果并不限制本發(fā)明的范圍。