用于直接键合晶片的晶片键合设备和晶片键合系统技术方案

技术编号:23402511 阅读:297 留言:0更新日期:2020-02-22 14:32
提供了一种晶片键合设备和一种晶片键合系统。所述晶片键合设备包括:下卡盘,所述下卡盘用于在所述下卡盘的周缘部分处固定下晶片;上卡盘,所述上卡盘用于固定上晶片;键合引发器,所述键合引发器用于对所述上晶片的中心部分加压,直到所述上晶片的所述中心部分触及所述下晶片的中心部分,由此通过使所述上晶片变形来引发所述上晶片与所述下晶片的键合过程;以及键合控制器,所述键合控制器用于控制所述上晶片的周缘部分与所述下晶片的周缘部分之间的键合速度,使得在所述上晶片的周缘部分和所述下晶片的周缘部分键合之前,所述上晶片的弹性形变被释放。

Wafer bonding equipment and system for direct wafer bonding

【技术实现步骤摘要】
用于直接键合晶片的晶片键合设备和晶片键合系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年8月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0094861的优先权,该申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。
本专利技术构思的示例性实施例涉及晶片键合装置、使用晶片键合装置直接键合晶片的晶片键合设备以及在晶片键合设备中键合晶片的方法。
技术介绍
广泛使用芯片/晶片堆叠技术来增加半导体封装件的芯片密度和性能。使用芯片/晶片堆叠技术,通常通过加压将一对硅晶片彼此键合。通过各种半导体工艺,在晶片上形成微小的电子电路,并且将这对晶片分别装载到晶片键合设备的下卡盘和上卡盘上。然后,强制上卡盘向下移动到下卡盘。在传统的键合设备中,在通过上卡盘向上晶片的周缘部分施加固定用真空压力的真空的作用下,将上晶片固定到上卡盘。然后,通过上卡盘向上晶片的中心部分施加键合压力,直到上晶片的中心部分与下晶片的中心部分接触。由于当上晶片的中心部分与下晶片的中心部分接触时撤销固定用真空压力,因此上晶片和下晶片的键合是从其中心部分开始的。...

【技术保护点】
1.一种晶片键合设备,所述晶片键合设备包括:/n下卡盘,所述下卡盘用于在所述下卡盘的周缘部分处固定下晶片;/n上卡盘,所述上卡盘用于固定上晶片;/n键合引发器,所述键合引发器用于对所述上晶片的中心部分施加压力,直到所述上晶片的所述中心部分触及所述下晶片的中心部分,由此通过使所述上晶片变形来引发所述上晶片与所述下晶片的键合过程;以及/n键合控制器,所述键合控制器用于控制所述上晶片的周缘部分与所述下晶片的周缘部分之间的键合速度,使得在所述上晶片的周缘部分和所述下晶片的周缘部分键合之前,所述上晶片的弹性形变被释放。/n

【技术特征摘要】
20180814 KR 10-2018-00948611.一种晶片键合设备,所述晶片键合设备包括:
下卡盘,所述下卡盘用于在所述下卡盘的周缘部分处固定下晶片;
上卡盘,所述上卡盘用于固定上晶片;
键合引发器,所述键合引发器用于对所述上晶片的中心部分施加压力,直到所述上晶片的所述中心部分触及所述下晶片的中心部分,由此通过使所述上晶片变形来引发所述上晶片与所述下晶片的键合过程;以及
键合控制器,所述键合控制器用于控制所述上晶片的周缘部分与所述下晶片的周缘部分之间的键合速度,使得在所述上晶片的周缘部分和所述下晶片的周缘部分键合之前,所述上晶片的弹性形变被释放。


2.根据权利要求1所述的晶片键合设备,其中,所述键合控制器包括气体注入器,所述气体注入器用于将填充气体供应到所述下晶片的所述周缘部分和所述上晶片的所述周缘部分之间的间隙中。


3.根据权利要求2所述的晶片键合设备,其中,所述下晶片的所述周缘部分和所述上晶片的所述周缘部分之间的所述间隙处于0.5atm至1.5atm的压力下。


4.根据权利要求2所述的晶片键合设备,其中,所述填充气体包括氩气、氧气、氮气、氦气或它们的组合。


5.根据权利要求2所述的晶片键合设备,其中,所述填充气体包括具有负的焦耳-汤姆逊系数的惰性气体。


6.根据权利要求2所述的晶片键合设备,其中,当在所述下晶片的所述中心部分和所述上晶片的所述中心部分处引发所述键合过程时,所述下晶片以向上凸的形状固定到所述下卡盘,并且所述上晶片变形为具有向下凹的形状,并且从所述上晶片的所述中心部分和所述下晶片的所述中心部分到所述上晶片的所述周缘部分和所述下晶片的所述周缘部分,所述间隙扩大。


7.根据权利要求6所述的晶片键合设备,其中,所述下卡盘包括下主体、多个支撑销和下晶片保持器,所述多个支撑销从所述下主体向上突出,使得从所述下主体的周缘部分到中心部分,所述支撑销的突出高度增大,所述下晶片保持器穿透所述下主体并将所述下晶片固定到所述支撑销,并且所述上卡盘包括上主体和上晶片保持器,所述上主体具有供所述键合引发器穿过的孔,所述上晶片保持器穿透所述上主体并且将所述上晶片的所述周缘部分固定到所述上主体。


8.根据权利要求7所述的晶片键合设备,其中,所述气体注入器与所述上卡盘和所述下卡盘间隔开,以面对所述间隙,使得所述填充气体被直接注入到所述间隙中。


9.根据权利要求7所述的晶片键合设备,其中,所述气体注入器连接到所述上卡盘和所述下卡盘,从而穿过所述上卡盘或所述下卡盘注入所述填充气体。


10.根据权利要求9所述的晶片键合设备,其中,在所述上主体的所述周缘部分和/或所述下主体的所述周缘部分处设置有供应孔,使得所述气体注入器与所述供应孔连接。


11.根据权利要求7所述的晶片键合设备...

【专利技术属性】
技术研发人员:金兑泳金俊亨金会哲罗勋奏文光辰
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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