申请/专利权人：三星电子株式会社

申请日：2018-12-03

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN109935524B

主分类号：H01L21/56

分类号：H01L21/56;H01L21/77

优先权：["20171218 KR 10-2017-0174597"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2020.11.13#实质审查的生效;2019.06.25#公开

摘要：一种基底结合设备和一种结合基底的方法，该设备包括：上卡盘，将第一基底固定到上卡盘的下表面上，使得第一基底向下变形为凹表面轮廓；下卡盘，布置在上卡盘下方并且将第二基底固定到下卡盘的上表面上，使得第二基底向上变形为凸表面轮廓；以及卡盘控制器，控制上卡盘和下卡盘以分别固定第一基底和第二基底，并且生成将第二基底的形状从平坦表面轮廓改变为凸表面轮廓的形状参数。

主权项：1.一种基底结合设备，所述基底结合设备包括：上卡盘，将第一基底固定到上卡盘的下表面上，使得第一基底向下变形为凹表面轮廓；下卡盘，布置在上卡盘下方并且将第二基底固定到下卡盘的上表面上，使得第二基底向上变形为凸表面轮廓；以及卡盘控制器，控制上卡盘和下卡盘以分别固定第一基底和第二基底，并且生成将第二基底的形状从平坦表面轮廓改变为凸表面轮廓的形状参数，其中，卡盘控制器包括：定标器，从第一基底的水平变形生成第一卡盘尺度并从第二基底的水平变形生成第二卡盘尺度；以及参数生成器，从第一卡盘尺度和第二卡盘尺度生成所述形状参数。

全文数据：基底结合设备和利用其结合基底的方法于2017年12月18日在韩国知识产权局提交并且发明名称为“SubstrateBondingApparatusandMethodofBondingSubstratesUsingtheSame基底结合设备和利用其结合基底的方法”的第10-2017-0174597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基底结合设备和一种利用基底结合设备结合基底的方法。背景技术为了半导体装置和显示装置的高性能，用于竖直地堆叠多个基底的堆叠封装工艺可以用于半导体和平板显示器领域中。发明内容实施例可以通过提供一种基底结合设备实现，该基底结合设备包括：上卡盘，将第一基底固定到上卡盘的下表面上，使得第一基底向下变形为凹表面轮廓；下卡盘，布置在上卡盘下方并且将第二基底固定到下卡盘的上表面上，使得第二基底向上变形为凸表面轮廓；以及卡盘控制器，控制上卡盘和下卡盘以分别固定第一基底和第二基底，并且生成将第二基底的形状从平坦表面轮廓改变为凸表面轮廓的形状参数。实施例可以通过提供一种结合基底的方法实现，该方法包括：检测固定到上卡盘并具有凹表面轮廓的第一基底的第一中心位置、第一边缘位置和最大挠曲以及固定到下卡盘并具有平坦表面轮廓的第二基底的第二中心位置和第二边缘位置；使第二基底与第一基底对齐，使得第二基底的第二中心位置与第一基底的第一中心位置重合；从第一基底和第二基底的检测的中心位置和边缘位置生成第一基底和第二基底的水平变形，从而分别获得作为第一基底和第二基底的水平变形的第一卡盘尺度和第二卡盘尺度；将第二基底的形状从平坦表面轮廓转变为由包括第一卡盘尺度与第二卡盘尺度之间的卡盘尺度差的形状参数限定的凸表面轮廓；以及将上卡盘与下卡盘之间的间隙距离设定为结合间隙，结合间隙是在结合第一基底和第二基底时用于保持将最大挠曲和形状参数转换为卡盘尺度差的线性的最小间隙距离。实施例可以通过提供一种基底结合设备实现，该基底结合设备包括：上卡盘，第一基底可固定在上卡盘上，使得第一基底具有向下的抛物线表面轮廓；下卡盘，布置在上卡盘下方，第二基底可固定在下卡盘上，下卡盘被构造为将第二基底的形状从平坦轮廓改变为向上的抛物线轮廓；以及卡盘控制器，控制上卡盘和下卡盘，卡盘控制器被配置为：生成用于将第二基底的形状从平坦轮廓改变为向上的抛物线轮廓的形状参数；并且移动上卡盘或下卡盘以使第一基底与第二基底接触并且将第一基底与第二基底结合。附图说明通过参照附图详细地描述示例性实施例，特征对本领域技术人员而言将是明显的，在附图中：图1示出了根据示例实施例的基底结合设备的结构图；图2示出了图1中示出的基底结合设备的上卡盘的透视图；图3A示出了根据示例实施例的图1中示出的基底结合设备的下卡盘的平面图；图3B示出了沿图3A中示出的线I-I'截取的下卡盘的剖视图；图3C示出了当多个突起从下台突出时图3B中示出的下卡盘的剖视图；图4A示出了根据第二示例实施例的图1中示出的基底结合设备的下卡盘的平面图；图4B示出了沿图4A中示出的线II-II'截取的下卡盘的剖视图；图4C示出了当下卡盘的弹性基体扩展时图4B中示出的下卡盘的剖视图；图5A示出了图4A中示出的下卡盘的修改的平面图；图5B示出了示出图5A中示出的修改的下卡盘的第一分离环的高度变化的曲线图；图5C示出了沿图5A中示出的线III-III'截取的修改的下卡盘的剖视图；图6A示出了用于通过利用第一基底W1检测第一卡盘尺度chuckscale的工艺的侧视图；图6B示出了用于通过利用第二基底W2检测第二卡盘尺度的工艺的侧视图；以及图7至图10示出了在图1中示出的基底结合设备中结合基底的方法的阶段的图。具体实施方式图1示出了根据示例实施例的基底结合设备的结构图。图2示出了图1中示出的基底结合设备的上卡盘的透视图。图3A示出了根据示例实施例的图1中示出的基底结合设备的下卡盘的平面图，图3B示出了沿图3A中示出的线I-I'截取的下卡盘的剖视图。图3C示出了当多个突起从下台突出时图3B中示出的下卡盘的剖视图。参照图1、图2和图3A至图3C，根据示例实施例的基底结合设备1000可以包括上卡盘200、下卡盘300和卡盘控制器500，上卡盘200将第一基底W1固定到其下表面上使得第一基底W1可以向下变形为凹表面轮廓C1，下卡盘300布置在上卡盘200下方并且将第二基底W2固定到其上表面上使得第二基底W2可以向上变形为凸表面轮廓C2，卡盘控制器500控制上卡盘200和下卡盘300以分别固定第一基底W1和第二基底W2，并且生成用于将第二基底的形状从平坦表面轮廓变为凸表面轮廓的形状参数。下卡盘300可以以使第一基底W1和第二基底W2可以彼此对齐的方式线性移动和旋转。此外，基底结合设备1000还可以包括用于检测第一基底W1和第二基底W2的基底状态的基底检测器400。在实施方式中，基底结合设备1000可以包括具有预定腔室空间的腔室100，上卡盘200和下卡盘300可以设置在腔室100中。例如，腔室100可以包括具有足够的强度和刚度的矩形壳体或圆柱形壳体，并且腔室空间可以在基底结合工艺中与周围环境隔离。一对基底可以经由出入口110装载到腔室100中，一对竖直组合的基底堆叠基底可以在完成基底结合工艺之后经由出入口110从腔室100卸载。出入口110可以包括用于选择性地打开或关闭腔室空间的门。当在腔室100中进行基底结合工艺时，出入口110的门可以关闭，腔室空间可以与周围环境隔离。当完成基底结合工艺时，出入口110的门可以打开，腔室空间可以与周围环境连通。例如，上卡盘200可以设置在腔室100的上部处，下卡盘300可以设置在腔室100的下部处。第一基底W1可以固定到上卡盘200，第二基底W2可以固定到下卡盘300。第一基底和第二基底可以在基底结合工艺中彼此结合并且可以在腔室100中形成为单个堆叠基底。第一基底W1和第二基底W2可以包括具有多个半导体芯片的晶圆和具有多个薄膜晶体管的玻璃面板。第一基底W1可以固定到上卡盘200并且可以以凹表面轮廓C1向下变形。例如，上卡盘200可以包括成形为其直径可以大于第一基底W1的直径的平板例如，具有平板形状的上台210以及穿透上台的外围部分并且将第一吸入压力施加到第一基底W1的外围部分的多条吸入线220。上台210可以具有足够的尺寸以保持第一基底W1，并且可以根据第一基底W1的形状而具有圆盘形状或矩形板形状。上台210的上表面210a可以面对腔室100的顶板，上台210的下表面210b可以面对腔室100的底部。第一基底W1可以通过第一吸入压力固定到上台210的下表面210b。吸入线220可以沿上台210的外围部分布置并且沿圆周线以相同的间隙距离分隔开。例如，吸入线220可以包括在上台210的外围部分处穿过上台210的压力缸222以及结合到压力缸222的位于上台210下方的端部并且通过第一吸入压力吸附第一基底W1的吸盘224。压力缸222可以固定到基体230并且可以向上和向下移动。例如，齿条和小齿轮可以设置在基体230中，压力缸222可以随着小齿轮旋转而线性地向上和向下移动。例如，压力缸222可以连接到第一电源P1并且可以将第一吸入压力从第一电源P1传输到吸盘224。因此，第一基底W1可以通过第一吸入压力固定到吸盘224。保持第一基底W1的装载臂可以经由出入口110装载到腔室100中并且可以位于上台210下方。然后，吸入线220可以向下移动到装载臂，第一基底W1可以固定到吸入线220。此后，吸入线220可以向上移动直至吸盘224移动到上台210上，使得第一基底W1可以与装载臂分离并且固定到上台210的下表面210b。然后，可以从腔室100移除装载臂。多条吸入线220可以沿上台210的外围部分布置，用于固定第一基底W1的第一吸入压力也可以通过上台210的外围部分施加到第一基底W1的外围部分。因此，第一基底W1的外围部分可以固定到上台210，第一基底W1的中心部分可以由于第一基底W1的重量而向下弯曲。例如，第一基底W1可以以凹表面轮廓C1固定到上台210。第一基底W1的挠曲可以以第一基底W1的挠曲可以在中心处最大化并且在第一基底W1的外围部分处不会发生挠曲的方式从中心向外围部分减小。例如，最大挠曲ΔZ可以发生在中心处，第一基底W1的外围部分的固定点处不会发生挠曲，因此第一基底W1可以向下变形为凹形形状。例如，第一基底W1可以具有诸如在第一基底W1的中心处具有顶点的抛物线的凹表面轮廓。在实施方式中，四个压力缸222可以沿上台210的圆周线布置在外围部分处。在实施方式中，压力缸222的数量可以根据基底结合设备1000的特性和需求而变化。推杆240可以设置在基底结合设备1000中，用于向下推动第一基底W1。推杆240可以连接到第一电源P1并且可以穿过上台210的中心部分。当基底结合工艺开始时，推杆240可以被驱动以向下移动并且可以以推力按压第一基底W1以使其与第二基底W2结合，第二基底W2可以固定到下卡盘300并且可以在上台210下方待机。第一电源P1可以由卡盘控制器500控制并且可以产生将第一基底固定到上台210的第一吸入压力和用于在第一基底W1和第二基底W2彼此结合时使推杆240向下移动的驱动功率drivingpower。下卡盘300可以设置在腔室100的底部处并且可以在腔室100中与上卡盘200相对并面对上卡盘200。如图3A至图3C中所示，根据第一示例实施例的下卡盘300可以包括具有平板形状的下台310、布置在下台310的上表面上并且支撑第二基底W2的多个突起320、将第二吸入压力经由突起320施加到第二基底W2的吸入控制器330以及控制突起320的顶表面水平SL的水平控制器340。下台310可以具有平板形状，该平板形状具有足够的尺寸以保持第二基底W2。下台310可以根据第二基底W2的形状而具有圆盘形状或矩形板形状。在实施方式中，下台310可以具有其直径可以比第二基底W2的直径大的平坦圆盘形状。突起320可以成形为可以固定到下台310并且可以从下台310突出的突起棒。例如，多个突起320可以布置为在下台310的中心处具有共同的中心的多个同心圆。可以通过水平控制器340控制突起320使其以突起320的顶表面水平SL可以与第二基底W2的凸表面轮廓C2一致地变化的方式从下台310突出。例如，同一同心圆的突起320或形成同一同心圆的突起320可以具有相同的突起高度PH，不同同心圆的突起320可以具有不同的突起高度PH，使得突起320的突起高度PH可以通过同心圆或基于同心圆而不同。在实施方式中，突起320的顶表面水平SL可以沿下台310的径向减小，所以可以固定到突起320的顶表面的第二基底W2可以变形为凸表面轮廓C2。突起320可以通过水平控制器340单独地从下台310突出到各个突起高度PH，水平控制器340可以以构成同一同心圆的突起320可以具有相同的突起高度PH的方式控制对每个突起320的驱动功率。在实施方式中，最内同心圆的突起320可以突出到第三突起高度PH3，包围最内同心圆的下一同心圆的突起320可以突出到第二突起高度PH2。以相同的方式，最外同心圆的突起320可以突出到第一突起高度PH1。吸入控制器330可以包括多条吸入线332和压力控制器334，第二吸入压力可以通过多条吸入线332施加到第二基底W2，压力控制器334共同连接到多条吸入线332并且控制每条吸入线332的第二吸入压力使得同一同心圆的突起320可以处于相同的第二吸入压力下。当第二吸入压力从第二电源P2施加到下卡盘300时，压力控制器334可以将第二吸入压力均匀地供应到突起320。微小吸盘可以设置在每个突起320的端部处并且吸入线332可以连接到吸盘，所以第二基底W2可以通过第二吸入压力固定到微小吸盘，第二吸入压力可以通过吸入线332施加。因此，第二基底W2可以通过第二吸入压力固定到突起320。第二吸入压力可以沿同心圆均匀地施加到第二基底W2。水平控制器340可以包括多条驱动线342和功率控制器344，驱动功率可以通过多条驱动线342传输到突起320，使得突起320可以从下台310突出到突起高度PH，功率控制器344共同连接到多条驱动线342并且控制每条驱动线342的驱动功率，使得同一同心圆上的突起320可以具有相同的突起高度PH并且突起320的突起高度PH可以沿下台310的径向减小，从而使顶表面水平SL沿下台310的径向方向降低。例如，多条驱动线342可以设置在下台310中并且可以单独连接到突起320。例如，驱动线342和突起320可以以一对一的方式彼此连接。多条驱动线342可以共同连接到功率控制器344，功率控制器344可以连接到用于驱动突起320的外部电源。驱动功率可以传输到功率控制器344，功率控制器344可以控制驱动功率使其以同一同心圆的突起320可以突出到相同的突起高度PH并且不同同心圆的突起320可以从下台310不同地突出且突起320的突起高度PH可以沿下台310的径向减小的方式单独施加到每条驱动线342。在实施方式中，驱动功率可以包括气动功率，驱动线342可以包括用于将气动压力传输到突起320的空气线。在实施方式中，功率控制器344可以包括用于将气动压力分成与每个同心圆的各自的突起高度PH对应的分区压力的分压器。在实施方式中，驱动线342和功率控制器344可以根据驱动功率以及基底结合设备1000的构造和需求而变化。吸入线332和驱动线342可以穿过下台310并且可以分别连接到压力控制器334和功率控制器344。压力控制器334和功率控制器344可以安装在其上可以安装有下台310的支撑基体350中并且可以连接到第二电源P2。在实施方式中，第二电源P2可以产生用于将第二基底W2吸附或保持到突起320的吸入压力和用于使突起320从下台310突出的驱动功率。例如，第二电源可以包括气动发电机。例如，第二基底W2可以以突起320的突起高度PH可以根据同心圆而不同并且突起320的顶表面水平SL可以沿下台310的径向减小的方式固定到下卡盘300的突起320。因此，第二基底W2可以根据突起320的顶表面水平SL的变化而变形，第二基底W2的表面轮廓可以变为向上弯曲。例如，第二基底W2可以通过水平控制器340向上变形为凸表面轮廓C2。因此，凹入的第一基底W1和凸起的第二基底W2可以在基底结合工艺中以第一基底W1和第二基底W2的最小水平偏差结合为堆叠基底。支撑基体350可以支撑下台310并且可以在腔室100中在水平方向上和在竖直方向上线性地移动。在实施方式中，支撑基体350可以在腔室100中关于竖直方向旋转。例如，固定到下卡盘300的第二基底W2可以通过支撑基体350的线性移动和旋转与固定到上卡盘200的第一基底W1对齐。第二基底W2的凸表面轮廓C2可以沿突起320的顶表面水平SL的变化形成，突起320的顶表面水平SL可以根据对突起320的突起高度PH的单独控制而变化。在实施方式中，突起320的顶表面水平SL的变化也可以通过单独控制突起320可以固定到的下台310的高度代替单独控制突起320的突起高度来获得。图4A示出了根据第二示例实施例的图1中示出的基底结合设备的下卡盘的平面图，图4B示出了沿图4A中示出的线II-II'截取的下卡盘的剖视图。图4C示出了当下卡盘的弹性基体扩展时图4B中示出的下卡盘的剖视图。在图4A至图4C中，除了附加地布置在下台310上的弹性基体360之外，下卡盘301可以具有与下卡盘300的结构基本相同的结构。因此，图4A至图4C中的相同附图标记表示图3A至图3C中的相同元件，在下文中可以省略关于相同元件的任何进一步详细描述。参照图4A至图4C，根据另一示例实施例的下卡盘301还可以包括置于下台310与多个突起320之间的圆盘形状的弹性基体360。弹性基体360可以固定到下台310，多个突起320可以固定到弹性基体360的上表面。例如，弹性基体360可以以弹性基体360的扩展高度EH可以沿弹性基体360的径向减小并且突起320的顶表面水平SL可以与第二基底W2的凸表面轮廓C2一致地降低的方式通过扩展功率来扩展。例如，弹性基体360可以包括位于其中的控制空间CS。当扩展功率通过水平控制器340施加到控制空间CS时，弹性基体360可以在垂直于下台310的竖直方向上而不是在水平方向上扩展，因此弹性基体360的扩展高度EH可以在竖直方向上增大。多个突起320可以布置在弹性基体360上，突起320的顶表面水平SL也可以根据弹性基体360的高度变化而改变。例如，突起320的顶表面水平SL可以通过弹性基体360的扩展高度EH的变化而变化，而不是通过突起320的突起高度PH的变化而变化。因此，弹性基体360的扩展高度EH可以沿径向改变。例如，弹性基体360可以包括中心圆盘362和可以围绕中心圆盘362并且可以沿径向同心地布置的多个分离环364。中心圆盘和分离环可以通过扩展功率单独扩展并且可以具有单独的高度H。弹性基体360可以以弹性基体360可以在施加扩展功率时在竖直方向上扩展或隆起的结构构造。例如，当扩展功率施加到弹性基体360时，弹性基体360可以在竖直方向上扩展，结果，位于弹性基体360上的突起320也可以向上提升。因此，突起320的顶表面水平SL可以根据弹性基体360的高度变化而变化。例如，下台310可以成形为平坦的圆盘，中心圆盘362可以固定到圆盘形状的下台310的中心部分。分离环364可以以中心圆盘362可以被分离环364顺序地包围的方式固定到下台310。例如，分离环364可以沿中心圆盘362的径向同心地布置。在实施方式中，分离环364可以包括可以从中心圆盘362向外顺序地布置的第一环364a至第四环364d。中心圆盘362和分离环364可以由水平控制器340独立地且单独地控制，因此中心圆盘362和分离环364可以具有单独的高度。例如，扩展功率可以通过水平控制器340适当地施加到中心圆盘362和分离环364中的每个，中心圆盘362和分离环364中的每个可以扩展到与施加的扩展功率对应的各个扩展高度EH。例如，中心圆盘362和分离环364可以对应于扩展功率竖直地扩展，弹性基体360的扩展高度EH可以根据施加的扩展功率而变化。因此，突起320的顶表面水平SL可以根据中心圆盘362和分离环364的高度变化而变化。第二吸入压力可以通过吸入线332施加到第二基底W2，第二基底W2可以固定到突起320的顶表面，第二基底W2可以根据突起320的顶表面水平SL而变形。例如，第二基底W2的表面轮廓可以沿突起320的顶表面水平SL变形。弹性基体360的高度变化和突起320的顶表面水平SL的变化可以由水平控制器340引导。例如，水平控制器340可以包括多条扩展线346和功率控制器344，扩展功率可以以中心圆盘362和分离环364可以从下台310单独地扩展到扩展高度EH的方式通过多条扩展线346传输到中心圆盘362和分离环364中的每个，功率控制器344共同地连接到多条扩展线346并且以中心圆盘362和分离环364的扩展高度EH可以沿径向减小的方式控制每条扩展线346的扩展功率，从而使多个突起320的顶表面水平SL降低。除了扩展线346之外，水平控制器340可以具有与图3A至图3C中示出的水平控制器340的结构基本相同的结构。扩展线346可以将扩展功率传输到弹性基体360，驱动线342可以将驱动功率传输到突起320。扩展线346和驱动线342可以具有相同的结构或者可以具有彼此不同的结构，只要扩展功率或驱动功率可以充分地传输到弹性基体360和突起320即可。在实施方式中，扩展线346可以包括用于传输气动功率的空气线。在实施方式中，弹性基体360可以单独地设置在下卡盘301中，而与下台310无关。在实施方式中，弹性基体360也可以与下台整体设置为一体。例如，下台310可以包括具有足够弹性的柔性材料。在实施方式中，分离环364的宽度可以沿径向减小，使得靠近或接近中心圆盘362的最内分离环364a的宽度可以比远离中心圆盘362或位于中心圆盘362远端的最外分离环364d的宽度大。例如，第一分离环364a至第四分离环364d可以具有可以沿径向减小的第一宽度w1至第四宽度w4。例如，弹性基体360可以以弹性基体360的中心部分可以稀疏地分离，弹性基体360的外围部分可以密集地分离的方式分离成多个块。第一分离环364a和与弹性基体360的芯部对应的中心圆盘362可以具有相对大的宽度，与弹性基体360的外围部分对应的第二分离环364b至第四分离环364d可以具有相对小的宽度。例如，可以在弹性基体的外围部分处比在弹性基体360的中心部分处更精确地控制弹性基体360的扩展。结果，可以在弹性基体的外围部分处比在弹性基体360的中心部分处更精确地控制突起320的顶表面水平SL，第二基底W2的表面轮廓可以在弹性基体的外围部分处比在弹性基体的中心部分处更精确地变形。在结合工艺中，由凸表面轮廓C2引起的第二基底W2的水平变形可以沿径向累积地增大，需要在外围部分处比在中心部分处更精确地控制第二基底W2的变形。如图4C中所示，当扩展功率可以传输到与各个扩展高度EH对应的中心圆盘362和分离环364a至364d中的每个时，中心圆盘362和分离环364a至364d中的每个可以通过扩展功率单独地扩展。在实施方式中，中心圆盘362可以最大程度地扩展，分离环364的扩展尺寸可以沿径向减小，使得弹性基体360的扩展高度EH可以从弹性基体360的中心部分到弹性基体360的外围部分逐步减小。因此，突起320的顶表面水平也可以从弹性基体360的中心部分到弹性基体360的外围部分降低。例如，因为第二基底W2可以固定到突起320的顶表面，所以第二基底W2也可以根据突起320的顶表面水平SL向上变形，因此第二基底W2可以变形为具有凸表面轮廓C2。在实施方式中，弹性基体360可以具有中心圆盘362被四个分离环364a至364d包围的构造。在实施方式中，分离环364的数量和尺寸可以根据对第二基底W2的变形的控制精度而变化。可以单独控制图3B中的下卡盘300的突起320，对第二基底W2的变形的控制精度可以足够高，但伴有用于控制突起320的每个突起高度的水平控制器340会是非常复杂的缺点。然而，图4B中的下卡盘301的突起320可以通过中心圆盘362和分离环364分成一些组，使得可以仅通过使中心圆盘362和分离环364扩展来同时控制可以布置在中心圆盘362和分离环364中的每个上的突起320的组。例如，可以仅通过控制弹性基体360中的一些块的扩展高度EH来控制突起320的顶表面水平SL。因此，可以显著简化用于控制突起320的顶表面水平SL的控制系统。在实施方式中，弹性基体360的扩展高度EH可以仅沿径向变化。在实施方式中，弹性基体360的扩展高度EH可以沿角方向变化。图5A示出了图4A中示出的下卡盘的修改的平面图。图5B示出了示出图5A中示出的修改的下卡盘的第一分离环的高度变化的曲线图。图5C示出了沿图5A中示出的线III-III'截取的修改的下卡盘的剖视图。在图5A至图5C中，除了弹性基体360可以沿角方向以及沿径向分成块之外，修改的下卡盘302可以具有与图4A至图4C中示出的下卡盘301的结构基本相同的结构。因此，图5A至图5C中相同附图标记表示图4A至图4C中的相同元件，在下文中可以省略关于相同元件的任何进一步详细描述。参照图5A至图5C，修改的下卡盘302可以包括其中中心圆盘362和分离环364中的一个可以沿角方向以相同的中心角θ分成多个角分离块ASP的修改的弹性基体369。在实施方式中，中心圆盘362和第一分离环364a至第四分离环364d可以以相同的中心角θ关于下台310的中心沿逆时针角方向分成角分离块ASP。角分离块ASP可以单独扩展并且可以具有单独的高度H。在这样的情况下，水平控制器340还可以包括从用于将扩展功率施加到每个角分离块ASP的每条扩展线346分叉的多条分支线348。例如，第一分离环364a可以沿角方向分成第一角分离块a至第八角分离块h。第一角分离块a至第八角分离块h可以连接到从扩展线346分叉并将扩展功率单独地施加到对应的角分离块的各条分支线348。例如，第一分离环364a的角分离块ASP可以具有单独的高度，所以如图5B中所示，第一分离环364a可以沿角方向具有高度偏差。在实施方式中，第一角分离块a、第二角分离块b和第三角分离块c的扩展高度EH可以从第一高度水平h1经由第二高度水平h2逐步增大到第三高度水平h3。第四角分离块d和第五角分离块e的扩展高度EH可以设定为第二高度水平h2。此外，第六角分离块f、第七角分离块g和第八角分离块h的扩展高度EH可以从第三高度水平h3经由第二高度水平h2逐步减小到第一高度水平h1。每个角分离块ASP的高度水平可以由第二基底W2的与第一分离环364a对应的特性确定。例如，当第二基底W2的特性沿与第一分离环364a对应的角部可以是均匀的时，第一角分离块a至第八角分离块h可以具有相同的高度水平。在实施方式中，当第二基底W2的特性沿与第一分离环364a对应的角部不均匀时，由吸入压力引起的第一分离环364a的应变也可以是不均匀的。例如，当吸入压力施加到第二基底W2的与第一分离环364a对应的角部时，随着第二基底W2的角部的物理性质和形状变化会引起不均匀的变形。在这样的情况下，可以以使第二基底W2的角部的变形可以沿第一分离环364a变得均匀的方式单独地控制角分离块a至h的高度水平。在实施方式中，第一分离环364a可以分成八个角分离块a至h。在实施方式中，第一分离环364a可以根据第二基底W2的特性分成多于或少于8个块。在实施方式中，第二分离环364b至第四分离环364d以及中心圆盘362可以选择性地分成角分离块ASP。例如，可以以尽管第二基底W2具有不均匀特性但可以使第二基底W2的变形在整个表面上充分均匀的方式更精确地控制修改的弹性基体369的高度。对修改的弹性基体369的高度的精确控制可以增加可以固定到修改的弹性基体369的突起320的顶表面水平SL的变化精度，其可以增加第二基底W2的凸表面轮廓C2的形状精度。在下文中，将详细地描述包括图3A至图3C中示出的下卡盘300的基底结合设备1000。实施例也可以用于包括图4A至图5C中示出的下卡盘301和302的基底结合设备1000。在第二基底W2被装载到腔室100中时，突起320可以具有相同的顶表面水平SL。当第二基底W2被放置在下卡盘300上时，第二吸入压力可以通过突起320均匀地施加到第二基底W2，使得第二基底W2可以以平坦表面轮廓固定到下卡盘300。因此，当第一基底W1由于可以施加到第一基底W1的外围部分的第一吸入压力而以凹表面轮廓C1固定到上卡盘200时，第二基底W2可以由于可以均匀地施加到第二基底W2的整个表面的第二吸入压力而以平坦表面轮廓固定到下卡盘300。当完成第一基底W1和第二基底W2向上卡盘200和下卡盘300的夹持时，第一基底W1和第二基底W2的中心可以通过用于检测基底状态的基底检测器400彼此对齐。例如，基底检测器400可以包括检测第一基底W1和第二基底W2的位置的位置检测器410和检测第一基底W1的凹表面轮廓C1的最大挠曲的挠曲检测器420。在实施方式中，位置检测器410可以包括可以分别布置在上卡盘200和下卡盘300的侧面处的一对光学相机，挠曲检测器420可以包括可以固定到腔室100的间隙传感器。在实施方式中，光学相机和间隙传感器的位置可以根据基底结合设备1000的构造而改变。第一相机411可以安装在上卡盘200的侧面处并且可以检测第二基底W2的中心的位置，第二相机412可以安装在下卡盘300的侧面处并且可以检测第一基底W1的中心的位置。第一基底W1和第二基底W2的检测的中心位置可以传输到卡盘控制器500。卡盘控制器500可以生成第一基底W1的中心位置与第二基底W2的中心位置之间的位置误差并且可以控制支撑基体350以使第二基底W2的中心位置校正位置误差的方式移动和或旋转。因此，第一基底W1和第二基底W2可以在腔室100中彼此对齐。第一基底W1的凹表面轮廓C1的最大挠曲ΔZ可以被诸如间隙传感器的挠曲检测器420检测。例如，可以通过间隙传感器在第一基底W1的中心部分与外围部分处检测上台210与第一基底W1之间的间隙距离，然后间隙传感器可以生成第一基底W1的中心部分和外围部分之间的间隙距离的差作为凹表面轮廓C1的最大挠曲ΔZ。在实施方式中，卡盘控制器500可以包括校准器510、定标器520、参数生成器530和结合间隙器540，校准器510用于使第一基底和第二基底彼此对齐使得第一基底的中心位置与第二基底的中心位置重合，定标器520用于从第一基底的水平变形生成第一卡盘尺度并从第二基底的水平变形生成第二卡盘尺度，参数生成器530用于从第一卡盘尺度和第二卡盘尺度生成凸表面轮廓C2的形状参数，结合间隙器540从形状参数以及第一基底W1的凹表面轮廓C1的最大挠曲ΔZ生成上卡盘200与下卡盘300之间的最小间隙距离。当完成将第一基底W1和第二基底W2向上卡盘200和下卡盘300的夹持时，第一基底W1的中心和第二基底W2的中心可以通过用于检测基底状态的基底检测器400彼此对齐。第一基底W1和第二基底W2的中心位置以及第一基底W1的凹表面轮廓C1的最大挠曲ΔZ可以传输到校准器510，可以在校准器510中从第一基底W1和第二基底W2的中心位置计算位置误差。然后，校准器510可以控制支撑基体350以使第二基底W2的中心位置校正位置误差的方式移动和或旋转。因此，第一基底W1和第二基底W2可以固定到上卡盘200和下卡盘300并且可以在腔室100中具有同一中心。在第一基底W1与第二基底W2之间对齐之后，第一基底W1和第二基底W2的水平变形可以通过位置检测器410检测并且可以在定标器520中分别存储为第一卡盘尺度ST和第二卡盘尺度SB。图6A示出了用于通过利用第一基底W1检测第一卡盘尺度的工艺的图，图6B示出了用于通过利用第二基底W2检测第二卡盘尺度的工艺的图。参照图6A，当第一基底W1和第二基底W2通过校准器510彼此对齐时，定标器520可以控制安装到下台310的第二相机412以检测第一基底W1的边缘位置。在这样的情况下，下台310可以与第二相机412一起移动，以检测第一基底W1的边缘位置。此外，下台310可以是固定的，仅第二相机可以移动并旋转以检测第一基底W1的边缘位置。例如，可以通过位置检测器410检测第一基底W1的中心位置和边缘位置两者，可以基于中心位置和边缘位置计算第一基底W1的中心和边缘之间的间隙距离。在实施方式中，诸如晶圆的体基底可以经受多个半导体制造工艺，并且可以在体基底上形成多个半导体芯片，从而形成具有半导体芯片的第一基底W1。然后，具有半导体芯片的第一基底W1可以装载到基底结合设备1000的腔室100中并且可以以凹表面轮廓C1固定到上卡盘200。因此，固定到上卡盘200的第一基底W1的中心和边缘之间的间隙距离在下文中，被称为第一检测距离可以小于体基底的中心和边缘之间的间隙距离在下文中，被称为第一体距离。因此，第一检测距离与第一体距离之间的差可以表示由于用于在第一基底W1上形成半导体芯片的半导体制造工艺和用于将第一基底W1固定到上卡盘200的固定工艺的第一基底W1的水平变形。第一基底W1的水平变形可以在定标器520中存储为第一卡盘尺度ST。参照图6B，定标器520可以控制安装到上台210的第一相机411以检测第二基底W2的边缘位置。以与上面参照图6A描述的方式相同的方式，上台210可以与第一相机411一起移动以检测第二基底W2的边缘位置。在实施方式中，上台210可以是固定的，仅第一相机411可以移动并旋转以检测第二基底W2的边缘位置。例如，可以通过位置检测器410检测第二基底W2的中心位置和边缘位置两者，可以基于中心位置和边缘位置计算第二基底W2的中心和边缘之间的间隙距离。以相同的方式，诸如晶圆的体基底可以经受多个半导体制造工艺，可以在体基底上形成多个半导体芯片，从而形成具有半导体芯片的第二基底W2。然后，具有半导体芯片的第二基底W2可以装载到基底结合设备1000的腔室100中并且可以以平坦表面轮廓或凸表面轮廓C2固定到下卡盘300。因此，固定到下卡盘300的第二基底W2的中心和边缘之间的间隙距离在下文中，被称为第二检测距离可以小于体基底的中心和边缘之间的间隙距离在下文中，被称为第二体距离。因此，第二检测距离与第二体距离之间的差可以表示由于用于在第二基底W2上形成半导体芯片的半导体制造工艺和用于将第二基底W2固定到下卡盘300的固定工艺的第二基底W2的水平变形。第二基底W2的水平变形可以在定标器520中存储为第二卡盘尺度SB。参数生成器530可以生成可以从第二基底W2的平坦表面轮廓变形的凸表面轮廓C2的形状参数。在一些基底结合设备中，第一凹基底可以结合到第二平坦基底，第一基底的凹表面可以沿第二基底的平坦表面伸展。作为凹基底的伸展的结果，凹基底上的点相对于凹基底和平坦基底的公共中心的位移必然会与平坦基底上的点相对于凹基底和平坦基底的公共中心的位移不同。因此，堆叠基底会具有与凹基底和平坦基底之间的位移差对应的水平偏差。位移可以沿基底的径向增大，凹基底与平坦基底之间的水平偏差可以沿径向增大。例如，即使固定到上卡盘200的凹基底和固定到下卡盘300的平坦基底可以彼此正确地对齐，凹基底上的接触垫也可能不与平坦基底上的接触垫准确地接触，使得在堆叠基底中会发生接触故障。为了防止堆叠基底的以上接触故障，第二基底W2可以仅通过控制突起320的顶表面水平SL而变形为凸表面轮廓C2。例如，参数生成器530可以生成用于将第二基底W2的平坦表面轮廓以在结合工艺中使第一基底W1与第二基底W2之间的水平偏差最小化的方式转变为第二基底W2的凸表面轮廓C2的形状参数。在实施方式中，可以通过参数生成器530从第一卡盘尺度ST和第二卡盘尺度SB获得形状参数。在实施方式中，第一基底W1的凹表面轮廓C1可以成形为具有与最大挠曲ΔZ对应的第一顶点的向下的抛物线，第二基底W2的凸表面轮廓C2可以变形为具有与预定目标高度对应的第二顶点的向上的抛物线。例如，参数生成器530可以通过下面的等式1从第一卡盘尺度ST和第二卡盘尺度SB确定目标高度H。然后，第二基底W2可以变形为具有与目标高度H对应的第二顶点的向上的抛物线。H＝C1ST-SB----1其中，H表示第二基底W2的凸表面轮廓C2的目标高度，ST表示第一卡盘尺度，SB表示第二卡盘尺度，C1表示比例常数。例如，考虑到第二基底W2的线性特性，可以通过实验确定比例常数C1。当第二基底W2具有足够的线性特性时，第一卡盘尺度ST与第二卡盘尺度SB之间的卡盘尺度差中的大部分可以在结合工艺中转变为第一基底W1和第二基底W2的水平位移。相反，当第一基底W1和第二基底W2不具有线性特性时，卡盘尺度差在结合工艺中会难以转变为第一基底W1和第二基底W2的水平位移。因此，考虑到第二基底W2的线性，可以以卡盘尺度差可以在结合工艺中充分地转换为水平位移的方式通过实验确定比例常数C1。在实施方式中，比例常数C1可以在大约0.5至3的范围内，例如，可以设定为1。因此，参数生成器530确定由等式1确定的向上的抛物线的目标高度H。然后，驱动信号发生器532可以设置在参数生成器530中。当在参数生成器530中确定目标高度H时，驱动信号发生器532可以产生用于使突起320从下台310突出的驱动信号。然后，卡盘控制器500的中央处理器550可以将驱动信号传输到第二电源P2和水平控制器340的功率控制器。因此，突起320可以响应于驱动信号以同心圆从下台310突出。因此，下台310的中心部分上的突起320中央突起可以突出到与目标高度H对应的突起高度PH，除了中央突起之外的其他突起320可以突出到比中央突起的突起高度PH小的突起高度PH并且可以朝向下台310的外围部分逐步减小。例如，突起320的顶表面水平SL可以沿圆盘形的下台310的径向减小。第二吸入压力可以经由突起320均匀地施加到第二基底W2，突起的突起高度PH可以沿下台310的径向减小，第二基底W2可以沿下台310的整个表面变形为具有与目标高度H对应的顶点的向上的抛物线，使得第二基底W2可以变形为凸表面轮廓C2。例如，第一基底W1的凹表面轮廓C1可以成形为具有与最大挠曲ΔZ对应的顶点的向下的抛物线，第二基底W2的凸表面轮廓C2可以成形为具有与目标高度H对应的顶点的向上的抛物线。在实施方式中，第一卡盘尺度ST和第二卡盘尺度SB可以基于通过腔室100中的基底检测器400对基底状态的直接检测获得。在实施方式中，第一卡盘尺度ST和第二卡盘尺度SB也可以通过从第一基底W1和第二基底W2在装载到在腔室100中之前的累积翘曲特性的数学估计获得。第一基底W1的最大挠曲ΔZ可以主要由可以是半导体制造工艺中的竖直变形的第一翘曲以及可以通过第一吸入压力施加到第一基底W1的弯曲应力确定。此外，第一基底W1的水平变形可以主要由可以是半导体制造工艺中的水平变形的第一尺度S1以及可以通过第一吸入压力施加到第一基底W1的弯曲应变确定。因此，第一卡盘尺度ST可以由第一翘曲、第一尺度和用于确定弯曲应力和弯曲应变的第一吸入压力确定。第一卡盘尺度ST与第一翘曲、第一尺度和第一吸入压力之间的关系可以由如下面的等式2对实验数据的统计分析估计得出。ST＝fS1,Wp1,P---2其中，ST表示第一卡盘尺度，S1表示第一尺度，Wp1表示第一翘曲，P表示第一吸入压力。第二吸入压力可以均匀地施加到第二基底W2，由第二吸入压力引起的竖直变形和水平变形在第二基底W2中可以是可忽略的。例如，第二基底W2的第二卡盘尺度SB可以主要由可以是半导体制造工艺中的第二基底S2的竖直变形的第二翘曲以及可以是半导体制造工艺中的水平变形的第二基底S2第二尺度S2确定。在与第一卡盘尺度ST相同的统计分析中，第二卡盘尺度SB与第二翘曲和第二尺度之间的关系可以估计为下面的等式3。SB＝fS2,Wp2＝S2+C0Wp2---3其中，SB表示第二卡盘尺度，S2表示第二尺度，Wp2表示第二翘曲，C0表示比例常数。例如，第二卡盘尺度SB可以几乎不受第二吸入压力的影响，等式3可以通过利用适当的比例常数近似为线性等式。例如，第一卡盘尺度ST和第二卡盘尺度SB可以从半导体制造工艺中的翘曲和尺度获得。在这样的情况下，卡盘控制器500还可以包括用于输入半导体制造工艺的翘曲和尺度数据的输入部、用于存储翘曲和尺度数据的存储器以及在基底结合设备1000的操作者与卡盘控制器500之间进行通信的用户界面。结合间隙器540可以从凸表面轮廓C2的形状参数和凹表面轮廓C1的最大挠曲ΔZ来确定上卡盘200和下卡盘300之间的最小间隙距离。在实施方式中，向上的抛物线的目标高度H可以用作凸表面轮廓C2的形状参数。凹入的第一基底W1和凸起的第二基底W2可以在结合工艺中结合成单个平坦堆叠基底，所以凹表面轮廓C1和凸表面轮廓C2可以在结合工艺中转变为堆叠基底的平坦表面轮廓。在这样的情况下，当目标高度H和最大挠曲ΔZ可以与第一卡盘尺度ST和第二卡盘尺度SB之间的卡盘尺度差对应时，可以使第一基底W1和第二基底W2的水平偏差最小化。例如，考虑到第一基底W1和第二基底W2的线性，可以以卡盘尺度差可以充分地转换成第一基底W1和第二基底W2的水平位移的方式选择适当的比例常数C1。当凹表面轮廓C1和凸表面轮廓C2彼此干扰时，第一基底W1会与第二基底W2部分接触。例如，第一基底W1的中心部分和第二基底W2的中心部分可以叠置，第一基底W1的外围部分和第二基底W2的外围部分可以分隔开，使得第一基底W1和第二基底W2的水平变形会沿中心部分和外围部分不均匀，这会增加用于在结合工艺中将弯曲表面转换为平坦表面的非线性。此外，当第一基底W1和第二基底W2在腔室100中彼此分隔开太远时，推杆240会驱动第一基底W1沿相对长的距离向下移动，相对高的推力会施加到第一基底W1。在这样的情况下，拉应力会由于高推力而在第一基底W1的外围部分处增大，这也会增加用于在结合工艺中将弯曲表面转换为平坦表面的非线性。因此，结合间隙G可以确定为上卡盘200与下卡盘300之间的最小距离，使得可以在结合工艺中使从弯曲表面向平坦表面的转换的非线性最小化。例如，第一基底W1和第二基底W2可以彼此分隔开最小间隙距离，使得在结合第一基底W1和第二基底W2时保持用于将目标高度H和最大挠曲ΔZ转换成卡盘尺度差的线性。在实施方式中，结合间隙G可以通过下面的等式4确定。G＝H+C2ΔZ------4其中，G表示上卡盘与下卡盘之间的结合间隙，H表示目标高度，ΔZ表示最大挠曲，C2表示比例常数。在实施方式中，比例常数可以在大约0.9至大约1.5的范围内。例如，卡盘驱动信号发生器542可以设置在结合间隙器540中。当结合间隙G由结合间隙器540确定时，卡盘驱动信号发生器542可以生成用于将下台310与上台210之间的间隙距离调节为结合间隙G的卡盘驱动信号。然后，卡盘控制器500的中央处理器550可以将卡盘驱动信号传输到第二电源P2和支撑基体350。因此，支撑基体350可以响应于卡盘驱动信号而向上移动或向下移动。因此，保持第一基底W1的上卡盘200和保持第二基底W2的下卡盘300可以在腔室100中分隔开结合间隙G。根据基底结合设备的本示例实施例，第一基底以凹表面轮廓所固定到的上卡盘和第二基底可以通过多个高度可变的突起以凸表面轮廓固定到的下卡盘可以设置在基底结合设备中。例如，基底检测器可以设置在上卡盘和下卡盘中以检测第一基底和第二基底的水平变形和凹表面轮廓的最大挠曲。第一基底的水平变形与第二基底的水平变形之间的差可以检测为卡盘尺度差。卡盘控制器也可以设置在基底结合设备中，以确定凸表面轮廓的目标高度和上卡盘与下卡盘之间的结合间隙。在实施方式中，凸表面轮廓的目标高度可以确定为卡盘尺度差，结合间隙可以确定为目标高度和最大挠曲的总和。例如，弯曲表面与平坦表面之间的结合工艺可以用弯曲表面与可以基于卡盘尺度差构造的弯曲表面之间的结合工艺来代替。因此，由在其他结合工艺中从弯曲表面向平坦表面的转换引起的水平位移可以包括在凸表面轮廓的诸如目标高度的形状参数中，所以堆叠基底的水平偏差可以在基底结合设备中充分减小。根据用于结合弯曲基底和平坦基底的一些基底结合设备，堆叠基底的水平偏差可以在大约7ppm至大约10ppm的范围内。作为对比，根据用于结合弯曲基底和弯曲基底的基底结合设备的本示例实施例，堆叠基底的水平偏差可以低于大约1ppm。在下文中，将参照参照图7至图10详细地描述在基底结合设备1000中结合基底的方法。图7至图10示出了在图1中示出的基底结合设备中结合基底的方法的阶段的图。参照图1和图7，固定到上卡盘200的第一基底W1和固定到下卡盘300的第二基底W2可以彼此对齐，所以第一基底W1和第二基底W2可以在腔室100中具有同一中心位置。在这样的情况下，第一基底W1可以以凹表面轮廓C1固定到上卡盘200，第二基底W2可以以平坦表面轮廓固定到下卡盘300。可以通过位置检测器410的第一相机41和第二相机412检测第一基底W1和第二基底W2的中心位置和边缘位置。此外，可以通过诸如间隙传感器的挠曲检测器420检测第一基底W1的凹表面轮廓C1的最大挠曲ΔZ。下卡盘300可以以使第一基底W1的中心位置可以与第二基底W2的中心位置重合的方式通过支撑基体350移动并旋转。第一检测距离可以获得为第一基底W1的中心和边缘之间的距离，第二检测距离可以获得为第二基底W2的中心和边缘之间的距离。第一检测距离与第一体距离第一体基底的中心和边缘之间的间隙距离之间的差可以检测为第一卡盘尺度ST。以相同的方式，第二检测距离与第二体距离第二体基底的中心和边缘之间的间隙距离之间的差可以检测为第二卡盘尺度SB。卡盘尺度差可以获得为第一卡盘尺度ST与第二卡盘尺度SB之间的差。参照图1和图8，可以从卡盘尺度差获得目标高度H，可以通过利用作为凸表面轮廓C2的形状参数的目标高度将第二基底W2的形状从平坦表面轮廓转变为凸表面轮廓C2。当在参数生成器530中获得目标高度H时，驱动信号发生器532可以生成用于使突起320从下台310突出的驱动信号。然后，卡盘控制器500的中央处理器550可以将驱动信号传输到第二电源P2和水平控制器340的功率控制器344。因此，突起320可以响应于驱动信号以同心圆从下台310突出。因此，下台310的中心部分上的突起320可以突出到与目标高度H对应的突起高度PH，除了中央突起之外的其他突起320可以突出到比中央突起的突起高度PH小的突起高度PH并且可以朝向下台310的外围部分逐步减小。因此，突起320的顶表面水平SL可以沿圆盘形的下台310的径向降低。第二基底W2可以沿下台310的整个表面变形为具有与目标高度H对应的顶点的向上的抛物线，使得第二基底W2可以变形为凸表面轮廓C2。因此，第一基底W1的凹表面轮廓C1可以成形为具有与最大挠曲ΔZ对应的顶点的向下的抛物线，第二基底W2的凸表面轮廓C2可以成形为具有与目标高度H对应的顶点的向上的抛物线。在实施方式中，基底结合设备1000可以包括图3A至图3C中示出的下卡盘300，突起320的突起高度PH可以仅通过单独使每个突起320突出而改变。在实施方式中，基底结合设备1000可以包括图4A至图5C中示出的下卡盘301和302，突起320的突起高度可以仅通过使弹性基体360或369扩展而改变，使得位于弹性基体360或369的同一部分上的一组突起320可以具有相同的顶表面水平SL。参照图1和图9，可以通过支撑基体350以使下台310可以与上台210分隔开可以由目标高度H和最大挠曲ΔZ确定的结合间隙G的构造来控制下卡盘300。考虑到第一基底W1和第二基底W2的线性，结合间隙G可以是上卡盘200与下卡盘300之间的用于将诸如最大挠曲ΔZ和目标高度H的竖直变形转换为诸如卡盘尺度差的水平变形的最小间隙距离。例如，结合间隙G可以由上面的等式4确定。当结合间隙G由结合间隙器540确定时，卡盘驱动信号发生器542可以生成用于将下台310与上台210之间的间隙距离调节为结合间隙G的卡盘驱动信号。然后，卡盘控制器500的中央处理器550可以将卡盘驱动信号传输到第二电源P2和支撑基体350。因此，保持第一基底W1的上卡盘200和保持第二基底W2的下卡盘300可以在腔室100中分隔开结合间隙G。参照图1和图10，可以将具有凹表面轮廓C1的第一基底W1推到具有凸表面轮廓C2的第二基底W2，直至第一基底W1和第二基底W2彼此结合，从而形成其中第一基底W1堆叠在第二基底W2上且使第一基底W1与第二基底W2之间的水平偏差最小化的堆叠基底。例如，推杆240可以穿过上台210向下移动并且可以通过推力朝向第二基底W2按压第一基底W1。因此，第一基底W1和第二基底W2可以彼此结合，从而形成堆叠基底。根据示例实施例，第一基底可以以凹表面轮廓所固定到的上卡盘和第二基底可以通过多个高度可变的突起以凸表面轮廓所固定到的下卡盘可以设置在基底结合设备中。例如，基底检测器可以设置在上卡盘和下卡盘中以检测第一基底和第二基底的水平变形以及凹表面轮廓的最大挠曲。第一基底的水平变形与第二基底的水平变形之间的差可以检测为卡盘尺度差。卡盘控制器也可以设置在基底结合设备中，以确定凸表面轮廓的目标高度和上卡盘与下卡盘之间的结合间隙。在实施方式中，凸表面轮廓的目标高度可以确定为卡盘尺度差，结合间隙可以确定为目标高度和最大挠曲的总和。因此，弯曲表面与平坦表面之间的其他结合工艺可以用弯曲表面与可以基于卡盘尺度差构造的弯曲表面之间的结合工艺代替。通过总结和回顾的方式，在一些堆叠封装工艺中，一对上基底和下基底可以以上基底固定到上卡盘并且下基底固定到下卡盘的方式装载到基底结合设备中。然后，上卡盘向下移动到下卡盘直至上基底与下基底接触，上基底和下基底形成为堆叠基底。下基底可以安装在下卡盘的上表面上，吸入压力可以均匀地施加到下基底的下表面。因此，下基底可以与下卡盘的上表面均匀接触并且可以像平板一样均匀地固定到下卡盘的上表面。与此相反，上基底可以悬挂到上卡盘的下表面上，吸入压力可以施加到上基底的上表面的外围部分。因此，上基底的外围部分可以通过吸入压力与上卡盘的下表面接触，上基底可以在上基底的外围部分处固定到上卡盘。然而，上基底的中心部分可以不与上卡盘接触，并且可以在没有吸入压力施加到上卡盘的中心部分时与上卡盘稍微分隔开。由于上基底的重量，上基底可以从其外围部分向其中心部分向下弯曲，上基底可以由于向下的挠曲而像弯曲板一样固定到上卡盘。无论结合设备中的上基底与下基底之间的以上形状差如何，上卡盘可以仅在上卡盘与下卡盘之间的中心对齐之后就向下移动并可以与下卡盘接触。因此，当上基底结合到下基底时，上基底会由于向下的挠曲而水平地变形。在这样的情况下，虽然上基底的中心与下基底的中心精确地对齐，但是上基底和下基底由于上表面的水平变形而不会彼此精确对齐。上基底的水平变形可以从其中心向其边缘增加，上基底的接触垫上垫与下基底的接触垫下垫之间的未对准会从堆叠基底的中心部分到堆叠基底的边缘部分增加。因此，上垫与下垫之间的广泛被称为水平偏差的未对准会在堆叠基底的外围部分中最大化。随着堆叠封装件的芯片密度和性能增加，基底上的接触垫的数量可以显著增加。因此，由上基底的水平变形引起的接触垫的水平偏差会对堆叠基底的结合可靠性具有较大影响。实施例可以提供一种上基底和下基底以弯曲表面轮廓彼此结合的基底结合设备，从而使堆叠基底中的接触垫的水平偏差最小化。实施例可以提供一种利用基底结合设备以高可靠性来结合基底的方法。根据实施例，由在其他结合工艺中从弯曲表面向平坦表面的转换引起的水平位移可以包括在凸表面轮廓的诸如目标高度的形状参数中，所以可以在基底结合设备中充分减小堆叠基底的水平偏差。实施例可以提供一种用于结合具有多个半导体芯片的一对晶圆的基底结合设备。这里已经公开了示例实施例，虽然使用了特定术语，但是它们仅以一般的和描述性的意义被使用和解释，而不是为了限制的目的。在一些情况下，除非另有明确说明，否则如对于截止到本申请提交时的本领域普通技术人员而言将明显的是，结合具体实施例描述的特征、特性和或元件可以单独使用，或者可以与结合其他实施例描述的特征、特性和或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

权利要求：1.一种基底结合设备，所述基底结合设备包括：上卡盘，将第一基底固定到上卡盘的下表面上，使得第一基底向下变形为凹表面轮廓；下卡盘，布置在上卡盘下方并且将第二基底固定到下卡盘的上表面上，使得第二基底向上变形为凸表面轮廓；以及卡盘控制器，控制上卡盘和下卡盘以分别固定第一基底和第二基底，并且生成将第二基底的形状从平坦表面轮廓改变为凸表面轮廓的形状参数。2.根据权利要求1所述的基底结合设备，其中，下卡盘包括下台、多个突起、吸入控制器和水平控制器，下台具有平板形状，所述多个突起布置在下台的上表面上并且支撑第二基底，吸入控制器将吸入压力经由突起施加到第二基底从而将第二基底固定到突起，水平控制器控制所述多个突起的顶表面水平。3.根据权利要求2所述的基底结合设备，其中，下台具有圆盘形状，所述多个突起相对于下台的中心以多个同心圆的形状布置的下台上，使得突起的顶表面水平与第二基底的凸表面轮廓一致地变化。4.根据权利要求3所述的基底结合设备，其中，吸入控制器包括：多条吸入线，吸入压力通过所述多条吸入线施加到第二基底；以及压力控制器，共同地连接到所述多条吸入线并且控制每条吸入线的吸入压力，使得同一同心圆的突起处于相同的吸入压力下。5.根据权利要求3所述的基底结合设备，其中，水平控制器包括：多条驱动线，驱动功率通过所述多条驱动线传输到突起，使得每个突起从下台突出到突起高度；以及功率控制器，共同地连接到多条驱动线并且控制每条驱动线的驱动功率，使得同一同心圆的突起具有相同的突起高度并且突起的突起高度沿下台的径向减小，从而使顶表面水平沿下台的径向降低。6.根据权利要求2所述的基底结合设备，其中，下卡盘还包括置于下台与所述多个突起之间并且扩展的圆盘形的弹性基体，使得圆盘形的弹性基体的高度沿径向减小，突起顶表面水平与第二基底的凸表面轮廓一致地降低。7.根据权利要求6所述的基底结合设备，其中，圆盘形的弹性基体包括中心圆盘和围绕中心圆盘并且沿径向同心地布置的多个分离环，使得中心圆盘和分离环是单独可扩展的。8.根据权利要求7所述的基底结合设备，其中，每个分离环的宽度沿径向减小，使得接近中心圆盘的最内分离环的宽度大于远离中心圆盘的最外分离环的宽度。9.根据权利要求7所述的基底结合设备，其中，水平控制器包括：多条扩展线，扩展功率通过所述多条扩展线传输到中心圆盘和分离环中的每个，使得中心圆盘和分离环从下台单独扩展到一定高度；以及功率控制器，共同地连接到所述多条扩展线并且控制扩展线中的每条扩展线的扩展功率，使得中心圆盘和分离环的高度沿径向减小，从而使所述多个突起的顶表面水平降低。10.根据权利要求9所述的基底结合设备，其中，中心圆盘和分离环中的至少一个包括以相同的中心角沿角方向分离的多个角分离块。11.根据权利要求10所述基底结合设备，其中，水平控制器包括从扩展线中的至少一条分叉的多条分支线，分支线分别单独连接到角分离块，使得扩展功率单独施加到角分离块中的每个。12.根据权利要求2所述的基底结合设备，所述基底结合设备还包括基底检测器，基底检测器具有检测第一基底和第二基底的位置的位置检测器和检测第一基底的凹表面轮廓的最大挠曲的挠曲检测器。13.根据权利要求12所述的基底结合设备，其中，位置检测器包括分别布置在上卡盘和下卡盘的侧面处的一对光学相机，挠曲检测器包括间隙传感器。14.根据权利要求12所述的基底结合设备，其中，卡盘控制器包括：校准器，使第一基底和第二基底彼此对齐，使得第一基底的中心位置与第二基底的中心位置重合；定标器，从第一基底的水平变形生成第一卡盘尺度并从第二基底的水平变形生成第二卡盘尺度；参数生成器，从第一卡盘尺度和第二卡盘尺度生成形状参数；以及结合间隙器，将上卡盘与下卡盘之间的结合间隙生成为当第一基底和第二基底彼此结合时将凹表面轮廓和凸表面轮廓转换为平坦表面轮廓的线性的最小间隙距离。15.根据权利要求14所述的基底结合设备，其中：形状参数包括由下面的等式1获得的凸表面轮廓的最大高度H＝C1ST-SB1，并且在等式1中，H表示凸表面轮廓的最大高度，ST表示第一卡盘尺度，SB表示第二卡盘尺度，C1表示比例常数。16.根据权利要求15所述的基底结合设备，其中：结合间隙由下面的等式2获得G＝H+C2ΔZ2，在等式2中，G表示结合间隙，H表示凸表面轮廓的最大高度，ΔZ表示凹表面轮廓的最大挠曲，C2表示比例常数。17.根据权利要求1所述的基底结合设备，其中，上卡盘包括上台和多条吸入线，上台成形为其直径大于第一基底的直径的平板，所述多条吸入线穿透上台的外围部分并且将第一吸入压力施加到第一基底的外围部分。18.一种结合基底的方法，所述方法包括：检测固定到上卡盘并具有凹表面轮廓的第一基底的第一中心位置、第一边缘位置和最大挠曲以及固定到下卡盘并具有平坦表面轮廓的第二基底的第二中心位置和第二边缘位置；使第二基底与第一基底对齐，使得第二基底的第二中心位置与第一基底的第一中心位置重合；从第一基底和第二基底的检测的中心位置和边缘位置生成第一基底和第二基底的水平变形，从而分别获得作为第一基底和第二基底的水平变形的第一卡盘尺度和第二卡盘尺度；将第二基底的形状从平坦表面轮廓转变为由包括第一卡盘尺度与第二卡盘尺度之间的卡盘尺度差的形状参数限定的凸表面轮廓；以及将上卡盘与下卡盘之间的间隙距离设定为结合间隙，结合间隙是用于在结合第一基底和第二基底时保持将最大挠曲和形状参数转换为卡盘尺度差的线性的最小间隙距离。19.根据权利要求18所述的方法，其中，获得第一卡盘尺度和第二卡盘尺度的步骤包括：生成作为第一基底的中心位置和边缘位置之间的间隙距离的第一检测距离以及作为与第一基底对应的体基底的中心位置和边缘位置之间的间隙距离的第一体距离；获得作为第一检测距离与第一体距离之间的差的第一卡盘尺度；生成作为第二基底的中心位置和边缘位置之间的间隙距离的第二检测距离以及作为与第二基底对应的体基底的中心位置和边缘位置之间的间隙距离的第二体距离；以及获得作为第二检测距离与第二体距离之间的差的第二卡盘尺度。20.根据权利要求18所述的方法，其中，将第二基底的形状从平坦表面轮廓转变为凸表面轮廓的步骤包括：将作为第一卡盘尺度与第二卡盘尺度之间的卡盘尺度差的目标高度获得为凸表面轮廓的形状参数；控制下卡盘上的多个突起单独从下卡盘突出，使得下卡盘的中心部分处的突起最大程度地突出到与目标高度对应的突起高度并且其它突起的突起高度沿从下卡盘的中心部分到下卡盘的外围部分的方向逐步减小，突起的顶表面水平形成为向上的抛物线。21.根据权利要求20所述的方法，其中，将上卡盘与下卡盘之间的间隙距离设定为结合间隙的步骤包括：生成与最大挠曲和目标高度的总和对应的结合间隙；以及移动下卡盘，使得上卡盘和下卡盘彼此分隔开结合间隙。22.一种基底结合设备，所述基底结合设备包括：上卡盘，第一基底可固定在上卡盘上，使得第一基底具有向下的抛物线表面轮廓；下卡盘，布置在上卡盘下方，第二基底可固定在下卡盘上，下卡盘被构造为将第二基底形状从平坦轮廓改变为向上的抛物线轮廓；以及卡盘控制器，控制上卡盘和下卡盘，卡盘控制器被配置为：生成用于将第二基底的形状从平坦轮廓改变为向上的抛物线轮廓的形状参数，并且移动上卡盘或下卡盘以使第一基底与第二基底接触并且将第一基底与第二基底结合。23.根据权利要求22所述的基底结合设备，其中，下卡盘包括：下台，具有平板形状，多个突起，布置在下台的上表面上并且支撑第二基底，吸入控制器，被构造为将吸入压力经由突起施加到第二基底，从而将第二基底固定到突起，以及水平控制器，被构造为控制所述多个突起的顶表面水平。24.根据权利要求23所述的基底结合设备，其中，所述多个突起通过水平控制器单独调节以对第二基底按压并改变第二基底的形状。

百度查询： 三星电子株式会社 基底结合设备和利用其结合基底的方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD