[发明专利]晶圆键合设备以及使用其的晶圆键合系统

说明书

提供了晶圆键合设备以及使用其的晶圆键合系统，所述晶圆键合设备包括：第一键合卡盘，将第一晶圆固定在第一键合卡盘的第一表面上；第二键合卡盘，将第二晶圆固定在第二键合卡盘的面对第一表面的第二表面上；键合起始构件，位于第一键合卡盘的中心处以将第一晶圆推向第二表面；以及膜构件，包括从第二表面的中心部分朝向第一表面突出的突起以及在围绕中心部分的外部区域上限定突起的平面部分。

于2018年7月6日在韩国知识产权局提交的且名称为“晶圆键合设备以及使用其的晶圆键合系统”的第10-2018-0078931号韩国专利申请通过引用全部包含于此。

技术领域

实施例涉及一种晶圆键合设备以及一种使用该晶圆键合设备的晶圆键合系统，更具体地，涉及一种能够在晶圆对晶圆键合工艺中改善键合精度的晶圆键合设备以及一种使用该晶圆键合设备的晶圆键合系统。

背景技术

在制造半导体器件的工艺中，可执行晶圆键合工艺，即，对两个晶圆进行键合。这样的晶圆键合工艺可用于改善半导体器件中的半导体芯片的密度。例如，具有半导体芯片被堆叠的结构的半导体模块使半导体芯片之间的布线长度减小，使得可以以高速来处理信号同时也增大了半导体芯片的密度。当制造具有堆叠的半导体芯片结构的半导体模块时，与对分开的多个半导体芯片进行键合的键合操作相比，在以晶圆为单位执行键合工艺之后以堆叠的半导体芯片为单位切割晶圆可具有更高的生产率。可在晶圆对晶圆的键合方法(即，两个晶圆彼此之间直接键合而没有介入附加的媒介)中执行晶圆键合工艺。通常可通过使用晶圆键合设备来执行晶圆对晶圆的键合方法，所述晶圆键合设备包括其上布置且固定晶圆的键合卡盘以及用于使晶圆接触的元件。

发明内容

根据一方面，提供了一种晶圆键合设备，所述晶圆键合设备包括：第一键合卡盘，将第一晶圆固定在第一键合卡盘的第一表面上；第二键合卡盘，将第二晶圆固定在第二键合卡盘的面对第一表面的第二表面上；键合起始构件，位于第一键合卡盘的中心处，以将第一晶圆推向第二表面；以及膜构件，包括从第二表面的中心部分朝向第一表面突出的突起以及在围绕第二表面的中心部分的外部区域上限定突起的平面部分。

根据一方面，提供了一种晶圆键合设备，所述晶圆键合设备包括：第一键合卡盘，将第一晶圆固定在第一键合卡盘的第一表面上；第二键合卡盘，将第二晶圆固定在第二键合卡盘的面对第一表面的第二表面上；键合起始构件，位于第一键合卡盘的中心处，以将第一晶圆推向第二表面；孔径光阑，用作第二键合卡盘的第二表面；以及膜构件，包括在朝向第一表面的方向上从孔径光阑的开口部分突出的突起以及位于孔径光阑的闭合部分中的平面部分。

根据一方面，提供了一种晶圆键合系统，所述晶圆键合系统包括：第一键合卡盘，将布置在第一键合卡盘的第一表面上的第一晶圆固定；第二键合卡盘，将第二晶圆固定在第二键合卡盘的面对第一表面的第二表面上；键合起始构件，位于第一键合卡盘的中心处，以将第一晶圆推向第二表面；膜构件，包括从第二表面的中心部分朝向第一表面突出的突起以及在围绕第二表面的中心部分的外部区域上限定突起的平面部分；传感器，与第一键合卡盘和第二键合卡盘分隔开以测量第一晶圆的键合传播距离；以及控制器，根据键合传播距离来控制膜构件的形状。

附图说明

通过参照附图详细地描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员来说将变得明显，在附图中：

图1至图4示出根据实施例的晶圆键合设备的图；

图5至图7示出根据实施例的在晶圆键合设备中执行晶圆键合工艺的工艺中的阶段的剖视图；

图8和图9示出根据实施例的晶圆键合设备的图；

图10至图12C示出根据实施例的晶圆键合设备的图；

图13A至图13C示出显示在没有变形补偿情况下关于晶圆键合设备中的第一晶圆和第二晶圆的相对变形的平面图；