KR101320064B1 - 듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법 - Google Patents

듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101320064B1
KR101320064B1 KR1020120071137A KR20120071137A KR101320064B1 KR 101320064 B1 KR101320064 B1 KR 101320064B1 KR 1020120071137 A KR1020120071137 A KR 1020120071137A KR 20120071137 A KR20120071137 A KR 20120071137A KR 101320064 B1 KR101320064 B1 KR 101320064B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
cooling
wafer
heating
supplying
Prior art date
Application number
KR1020120071137A
Other languages
English (en)
Inventor
신홍수
도현정
Original Assignee
주식회사 휴템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 휴템 filed Critical 주식회사 휴템
Priority to KR1020120071137A priority Critical patent/KR101320064B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101320064B1 publication Critical patent/KR101320064B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더는 웨이퍼가 장착되는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지와 대향 배치된 제2 스테이지, 및 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지를 이송하는 이송부재를 포함하고, 상기 제1 스테이지에는 상기 웨이퍼를 가열하는 가열부재와 상기 웨이퍼를 냉각하는 냉각부재가 설치되고, 상기 냉각부재에는 제1 냉매를 공급하는 제1 냉매 공급부와 상기 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하는 제2 냉매 공급부가 연결 설치된다.

Description

듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법{WAFER BONDER USING DUAL-COOLING AND WAFER BONDING METHOD}
본 발명은 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법에 관한 것이다.
오늘날, 전자 산업의 추세는 더욱 경량화, 소형화, 고속화, 다기능화, 고성능화되고 높은 신뢰성을 갖는 제품을 저렴하게 제조하는 것이다. 이를 가능하게 하는 중요한 기술 중의 하나가 바로 패키지(package) 기술이며, 이에 따라 근래에 개발된 패키지 중의 하나가 적층 칩 패키지(stack chip package)이다.
적층 칩 패키지는 패키지 기판 위에 반도체 칩들이 3차원으로 적층된 반도체 패키지로서, 고집적화를 이룰 수 있는 동시에 반도체 제품의 경박단소화에 대한 대응성도 뛰어난 장점을 갖고 있다. 이러한 적층 칩 패키지는 칩 레벨(chip level) 또는 웨이퍼 레벨(wafer level)에서 제조가 이루어진다.
그런데, 칩 레벨에서 적층 칩 패키지를 제조하는 경우, 신뢰성이 검증된 노운 굳 다이(Known Good Die;KGD)를 이용하기 때문에, 제조가 완료된 적층 칩 패키지의 신뢰성이 우수한 반면에, 제조 공정에 장시간이 소요되기 때문에, 적층 칩 패키지의 생산성이 낮아진다.
한편, 웨이퍼 레벨에서 적층 칩 패키지를 제조하는 경우, 웨이퍼를 본딩하여 적층 칩 패키지를 형성하므로 제조 공정에 소요되는 시간이 단축되어 적층 칩 패키지의 생산성이 향상된다. 이러한 웨이퍼 적층 패키지 기술은 반도체 칩뿐만 아니라 LED(Light Emitting Diode) 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
웨이퍼를 본딩할 때에는, 진공 챔버 내에서 높은 열과 압력으로 접착제를 녹이게 되는데, 이를 위하여 웨이퍼 본더는 웨이퍼를 가열하는 히팅 블럭을 구비한다.
히팅 블럭은 웨이퍼를 250℃ 내지 450℃까지 가열하며, 가열된 웨이퍼를 진공 상태에서 냉각시킨다. 웨이퍼가 직접 냉각매체와 접하여 냉각이 급격하게 이루어지면 접합부분에 균열이 발생할 수 있다. 특히 이종소재가 접합된 경우에는 열팽창계수가 상이하여 균열이 발생할 가능성은 더욱 커지게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 균일한 냉각속도를 유지하여 균열 발생을 최소화할 수 있는 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더는 웨이퍼가 장착되는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지와 대향 배치된 제2 스테이지, 및 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지를 이송하는 이송부재를 포함하고, 상기 제1 스테이지에는 상기 웨이퍼를 가열하는 가열부재와 상기 웨이퍼를 냉각하는 냉각부재가 설치되고, 상기 냉각부재에는 제1 냉매를 공급하는 제1 냉매 공급부와 상기 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하는 제2 냉매 공급부가 연결 설치된다.
상기 제1 냉매는 기체로 이루어지고, 상기 제2 냉매는 액체로 이루어질 수 있으며, 상기 제2 냉매는 불활성 가스로 이루어지고, 상기 제2 냉매는 물로 이루어질 수 있다.
상기 제1 냉매 공급부에는 상기 제1 냉매를 가열 또는 냉각하는 온도조절부재가 연결 설치될 수 있으며, 상기 제2 냉매 공급부에는 상기 제2 냉매를 가열 또는 냉각하는 온도조절부재가 연결 설치될 수 있다.
상기 냉각부재에는 상기 제1 냉매와 상기 제2 냉매를 함께 공급하는 혼합 공급관이 연결 설치될 있다.
상기 제1 냉매 공급부에는 상기 냉각부재로 유입되는 제1 냉매의 유량을 조절하는 유량조절부재가 설치될 수 있다.
상기 제2 스테이지에는 상기 제2 스테이지에는 상기 웨이퍼를 냉각하는 냉각부재가 설치되고, 상기 제2 스테이지에 설치된 상기 냉각부재에는 제1 냉매를 공급하는 제3 냉매 공급부와 상기 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하는 제4 냉매 공급부가 연결 설치될 수 있다.
상기 가열부재에는 전자기파를 생성, 전달하는 전달라인이 삽입 설치되고, 상기 전달라인은 내부 공간을 갖는 관 형상으로 이루어지며, 상기 전달라인의 내부에는 냉각수가 공급될 수 있다.
상기 전달라인에는 전력을 인가하는 제어모듈이 연결 설치되고, 상기 제어모듈은 상기 전단달인에 전력을 공급하는 전력공급부와 전자기파의 주파수를 제어하는 주파수 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 웨이퍼의 본딩 방법은 가열부재를 이용하여 웨이퍼를 가열하는 가열단계와, 가열된 웨이퍼를 가압하여 접합하는 유지단계와, 냉각부재에 제1 냉매를 공급하여 웨이퍼를 냉각하는 제1 냉각단계, 및 상기 냉각부재에 상기 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 제2 냉각단계를 포함한다.
상기 냉각 단계는 제1 냉각단계 이후에 실시되며 제1 냉매와 제2 냉매를 함께 공급하는 혼합 냉각단계를 더 포함하라 수 있다.
상기 제1 냉각단계는 가열된 제1 냉매를 공급하는 제1 기체 냉각단계와 상기 제1 기체 냉각단계에서 공급되는 제1 냉매보다 더 낮은 온도의 제1 냉매를 공급하는 제2 기체 냉각단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 냉각단계는 가열된 제2 냉매를 공급하는 제1 액체 냉각단계와 상기 제1 액체 냉각단계에서 공급되는 제2 냉매보다 더 낮은 온도의 제2 냉매를 공급하는 제2 액체 냉각단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 냉매는 기체이고, 상기 제2 냉매는 액체로 이루어질 수 있다.
상기 냉각단계 이후에 실시되며, 상기 웨이퍼의 냉각 후에 상기 냉각부재에서 제2 냉매를 배출시키는 냉매 배출단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가열단계는 전자기파를 이용하여 웨이퍼를 가열할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따르면 비열이 상이한 냉매를 이용하여 웨이퍼를 냉각하므로 웨이퍼를 설정된 균일한 속도로 냉각할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 본더의 웨이퍼가 가압된 상태를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가열부재와 냉각부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼의 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제 실시예의 제2 변형예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 도시한 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 기재에서 웨이퍼라 함은 일반적인 의미의 웨이퍼 뿐만 아니라 웨이퍼에서 분할된 다이(die)를 포함하는 개념이다 따라서 본 기재에서 웨이퍼 본더는 광의의 개념으로서 단순히 일반적인 웨이퍼를 본딩하는 장치뿐만 아니라 통상적인 다이를 본딩하는 장치를 포함하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 개략적으로 도시한 구성도이고 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 본더의 웨이퍼가 가압된 상태를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 1, 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 웨이퍼 본더(wafer bonder)(100)는 내부에 공간을 갖는 진공 챔버(120)와 웨이퍼(181, 182)가 장착되는 제1 스테이지(150)와 제1 스테이지(150)에 대향 배치된 제2 스테이지(140)와 제1 스테이지(150)를 이송하는 이송부재(161)를 포함한다.
진공 챔버(120)는 대략 직육면체 형상으로 이루어지며, 내부에 제1 스테이지(150)와 제2 스테이지(140)가 삽입 설치되는 공간을 갖는다. 또한, 진공 챔버(120)는 내부를 진공 상태로 유지하기 위해서 진공 펌프와 연결 설치된다.
제1 스테이지(150)는 이송부재(161)에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 본 실시예에서는 제1 스테이지(150)와 이송부재(161)가 연결 설치된 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제2 스테이지(140)가 이송부재(161)와 연결 설치되어 제2 스테이지(140)가 이동하도록 설치될 수도 있다.
제1 스테이지(150)에는 웨이퍼(181, 182)의 가열을 위한 가열부재(152)와 웨이퍼(181, 182)의 냉각을 위한 냉각부재(154)가 설치된다.
도 3에 도시된 바와 같이 가열부재(152)는 판상으로 이루어지며, 가열부재(152)의 내부에는 열선(156)이 삽입 설치되어 있다. 열선(156)은 나선형으로 배치되며, 열선(156)에는 전류의 공급을 위한 전원이 연결 설치된다.
냉각부재(154)는 대략 판상으로 이루어지며 냉각부재(154)의 내부에는 냉매유로(157)가 설치되어 있다. 냉매유로(157)는 관 형상으로 이루어지거나, 냉각부재 내부에 음각 형상으로 형성될 수 있다. 냉매유로(157)는 나선형으로 배치되며, 냉매유로(157)에는 냉매 공급 모듈(170)이 연결 설치된다.
냉각부재(154)와 가열부재(152)는 서로 접합되어 고정되거나, 냉각부재(154)가 가열부재(152)에 대하여 착탈 가능하도록 설치될 수 있다.
냉매 공급 모듈(170)은 제1 냉매 공급부(171)와 제2 냉매 공급부(172)를 포함한다. 제1 냉매 공급부(171) 및 제2 냉매 공급부(172)는 냉매 공급관(132)을 통해서 냉각부재(154)로 냉매를 공급하며, 냉각부재(154)에서 배출된 냉매는 냉매 회수관(134)을 통해서 제1 냉매 공급부(171) 또는 제2 냉매 공급부(172)로 회수된다.
제1 냉매 공급부(171)는 제1 냉매를 저장하는 탱크와 제1 냉매를 가압하여 공급하는 펌프로 이루어질 수 있다. 제2 냉매 공급부(172)는 제2 냉매를 저장하는 탱크와 제1 냉매를 가압하여 공급하는 펌프로 이루어질 수 있다.
여기서 제2 냉매는 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 물질로 이루어지는바, 제1 냉매는 기체로 이루어지고 제2 냉매는 액체로 이루어질 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 제1 냉매는 불활성 가스인 아르곤 또는 질소로 이루어질 수 있으며, 제2 냉매는 물 또는 부동액 등으로 이루어질 수 있다.
냉매 공급 모듈(170)은 제1 냉매 공급부(171)에 연결 설치되어 제1 냉매를 가열 또는 냉각하는 제1 온도조절부재(173)를 더 포함한다.
제1 온도조절부재(173)는 제1 냉매를 가열하거나 냉각하여 냉각부재(154)로 공급 공급한다. 제1 온도조절부재(173)는 제1 냉매를 가열하여 고온의 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하거나, 제1 냉매를 냉각하여 상대적으로 낮은 온도의 제1 냉매를 냉각부재로 공급할 수 있다.
냉매 공급 모듈(170)은 제2 냉매 공급부(172)에 연결 설치되어 제2 냉매를 가열하거나 냉각하는 제2 온도조절부재(175)를 더 포함한다. 제2 온도조절부재(175)는 열교환에 의하여 제1 냉매를 가열하거나 냉각하여 냉각부재(154)로 공급한다.
제1 온도조절부재(173)에는 제1 유량조절부재(176)가 연결 설치되며 제1 유량조절부재(176)는 냉각부재(154)로 공급되는 제1 냉매의 유량을 조절한다.
또한, 제1 온도조절부재(173)와 제2 온도조절부재(175)에는 제2 유량조절부재(177)가 연결 설치되며, 제2 유량조절부재(177)는 냉각부재(154)로 공급되는 제1 냉매 및 제2 냉매가 혼합된 냉매의 유량을 조절한다. 제2 유량조절부재(177)에는 냉매 공급관과 연결된 혼합 공급관(135)이 연결 설치된다. 혼합 공급관(135)은 제1 냉매와 제2 냉매를 함께 냉각부재(154)로 공급한다.
제2 온도조절부재(175)에는 제3 유량조절부재(178)가 연결 설치되며, 제3 유량조절부재(178)는 냉각부재(154)로 공급되는 제2 냉매의 유량을 조절한다.
제1 스테이지(150)의 위에는 웨이퍼(181, 182)가 장착되는 지지대(185)가 설치된다. 지지대(185)의 중앙에는 홈이 형성되어 있으며, 이 홈에 웨이퍼(181, 182)가 설치된다. 웨이퍼(181, 182)는 홈의 바닥에 설치되는 제1 웨이퍼(182)와 제1 웨이퍼(182)의 위에 설치된 제2 웨이퍼(181)를 포함하며, 제1 웨이퍼(182)와 제2 웨이퍼(181) 사이에는 접착제(184)가 설치된다.
여기서 웨이퍼(181, 182)는 반도체칩 웨이퍼, LED 웨이퍼, 태양전지 웨이퍼 등 다양한 종류의 웨이퍼가 적용될 수 있다. 한편, 접착제(184)는 웨이퍼들(181, 182)이 대향하는 면의 가장자리에 배치되며, Au, Cu, 실리콘계열의 폴리머로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 접착제(184)가 웨이퍼(181, 182)의 가장자리에 설치된 것으로 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 웨이퍼(181, 182)에 형성된 다이들을 접합하기 위해서 웨이퍼(181, 182)의 내부에 부분적으로 접착제가 설치될 수도 있다.
제2 스테이지(140)는 제1 스테이지(150)와 대향하도록 상부에 설치되며, 웨이퍼(181, 182)에 균일한 압력을 적용할 수 있도록, 구름면(149)과 이에 접촉하는 롤러(142)를 포함한다. 구름면(149)은 표면이 대략 호형으로 이루어지고, 롤러(142)는 구형 또는 원통형으로 형성되는 바, 두 개의 롤러(142)가 구름면(149)의 가장자리와 접하도록 배치된다. 이에 따라 롤러(142)는 구름면(149)과 접하면서 회전할 수 있으며, 롤러(142)의 회전에 따라 제2 스테이지(140)의 기울기가 조절된다. 따라서 제1 스테이지(150)와 제2 스테이지(140)가 초기에 평행하게 접하지 못하더라도 구름면(149)에 대하여 롤러(142)가 회전하는 과정에서 제1 스테이지(150)와 제2 스테이지(140)가 정합될 수 있다.
제2 스테이지(140)에는 가열부재(145)와 냉각부재(146)가 설치된다. 가열부재(145)는 판상으로 이루어지며, 가열부재(145)의 내부에는 열선(144)이 삽입 설치되어 있다. 열선(144)은 나선형으로 배치되며, 열선(144)에는 전류의 공급을 위한 전원이 연결 설치된다.
냉각부재(146)는 대략 판상으로 이루어지며 냉각부재(146)의 내부에는 냉매유로(143)가 설치되어 있다. 냉매유로(143)는 관 형상으로 이루어지거나, 냉각부재(146) 내부에 음각 형상으로 형성될 수 있다. 냉매유로(143)는 나선형으로 배치되며, 냉매유로(143)에는 냉매 공급 모듈(170)이 연결 설치된다.
냉매 공급 모듈(110)은 제3 냉매 공급부(111)와 제4 냉매 공급부(112)를 포함한다. 제3 냉매 공급부(111) 및 제4 냉매 공급부(112)는 냉매 공급관(136)을 통해서 냉각부재(146)로 냉매를 공급하며, 냉각부재(146)에서 배출된 냉매는 냉매 회수관(137)을 통해서 제3 냉매 공급부(111) 또는 제4 냉매 공급부(112)로 회수된다.
제3 냉매 공급부(111)는 제1 냉매를 저장하는 탱크와 제1 냉매를 가압하여 공급하는 펌프로 이루어질 수 있다. 제4 냉매 공급부(112)는 제2 냉매를 저장하는 탱크와 제1 냉매를 가압하여 공급하는 펌프로 이루어질 수 있다.
여기서 제2 냉매는 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 물질로 이루어지는바, 제1 냉매는 기체로 이루어지고 제2 냉매는 액체로 이루어질 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 제1 냉매는 불활성 가스인 아르곤 또는 질소로 이루어질 수 있으며, 제2 냉매는 물 또는 부동액 등으로 이루어질 수 있다.
냉매 공급 모듈(110)은 제3 냉매 공급부(111)에 연결 설치되어 제1 냉매를 가열 또는 냉각하는 제1 온도조절부재(113)를 더 포함한다.
제1 온도조절부재(113)는 제1 냉매를 가열하거나 냉각하여 냉각부재(146)로 공급 공급한다. 제1 온도조절부재(113)는 제1 냉매를 가열하여 고온의 제1 냉매를 냉각부재(146)로 공급하거나, 제1 냉매를 냉각하여 상대적으로 낮은 온도의 제1 냉매를 냉각부재로 공급할 수 있다.
냉매 공급 모듈(110)은 제4 냉매 공급부(112)에 연결 설치되어 제2 냉매를 가열하거나 냉각하는 제2 온도조절부재(115)를 더 포함한다. 제2 온도조절부재(115)는 열교환에 의하여 제1 냉매를 가열하거나 냉각하여 냉각부재(146)로 공급한다.
제1 온도조절부재(113)에는 제1 유량조절부재(116)가 연결 설치되며 제1 유량조절부재(116)는 냉각부재(146)로 공급되는 제1 냉매의 유량을 조절한다.
또한, 제1 온도조절부재(113)와 제2 온도조절부재(115)에는 제2 유량조절부재(117)가 연결 설치되며, 제2 유량조절부재(117)는 냉각부재(146)로 공급되는 제1 냉매 및 제2 냉매가 혼합된 냉매의 유량을 조절한다. 제2 유량조절부재(117)에는 냉매 공급관과 연결된 혼합 공급관이 연결 설치된다. 혼합 공급관은 제1 냉매와 제2 냉매를 함께 냉각부재(146)로 공급한다.
제2 온도조절부재(115)에는 제3 유량조절부재(118)가 연결 설치되며, 제3 유량조절부재(118)는 냉각부재(146)로 공급되는 제2 냉매의 유량을 조절한다.
제2 스테이지(140)의 위에는 웨이퍼(181, 182)에 적용되는 압력을 측정하는 로드셀(162)이 설치된다. 로드셀(162)은 제1 스테이지(150)와 제2 스테이지(140)가 밀착되어 웨이퍼들(181, 182)을 가압할 때 제1 스테이지(150)가 상승하면서 제2 스테이지(140)에 의해 적용되는 압력을 측정하여 전기 신호로 출력한다. 제1 스테이지(150)는 이송부재(161)에 의하여 이송되어 도 2와 같이 위로 상승하는 바, 이송부재(161)는 서보 모터(168)를 포함한다. 서보 모터(168)는 로드셀(162)에서 측정된 정보를 바탕으로 제1 스테이지(150)를 이송시킨다. 이와 같이 서보 모터(168)는 회전에 의하여 이 제1 스테이지(150)의 위치를 지정하며 정확한 위치로 제1 스테이지(150)를 이송시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 냉각부재(154, 146)에 제1 냉매 공급부(171) 및 제2 냉매 공급부(172)가 연결 설치되어 냉각부재(154, 146)로 비열이 서로 다른 냉매를 공급할 수 있으므로 웨이퍼(182, 184)의 냉각속도를 균일하게 유지하여 접합된 부분에 균열이 발생하는 현저하게 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼의 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼는 접착제 및 웨이퍼의 종류에 따라 80℃ 에서 450℃까지 가열되고 다시 80℃로 냉각되는바, 비열이 서로 다른 냉매를 공급하면 웨이퍼의 온도를 선형적으로 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 웨이퍼의 본딩 방법은 가열부재(152)를 이용하여 웨이퍼(181, 182)를 가열하는 가열단계(S101)와 가열된 웨이퍼(181, 182)를 가압하여 접합하는 유지단계(S102), 냉각부재(154)에 제1 냉매를 공급하여 웨이퍼(181, 182)를 냉각하는 제1 냉각단계(S103), 및 냉각부재(154)에 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 제2 냉각단계(S105)를 포함한다.
가열단계(S101)에서는 가열부재(152)에 전원을 인가하여 열선을 매개로 웨이퍼(181, 182)를 가열한다. 가열 단계(S101) 도 4에서 T1구간에 해당된다.
유지단계(S102)에서는 가열된 웨이퍼(181, 182)의 온도를 유지한 상태에서 제1 스테이지(150)를 상승시켜 접착제(184)를 가압한다. 가압된 접착제(184)는 열과 압력에 의하여 용융된다. 유지단계(S102) 도 4에서 T2구간에 해당된다.
제1 냉각단계(S103)에서는 고온의 기체로 이루어진 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하고, 제2 냉각단계(S105)에서는 상대적으로 낮은 온도의 액체로 이루어진 제2 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다.
한편, 제1 냉각단계(S103)는 가열된 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하는 제1 기체 냉각단계와 제1 기체 냉각단계에서 공급되는 제1 냉매보다 더 낮은 온도의 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하는 제2 기체 냉각단계를 포함한다.
제1 기체 냉각단계에서는 제1 냉매 공급부(171)에서 제1 온도조절부재(173)로 제1 냉매를 공급하여 가열된 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다. 제2 기체 냉각단계에서는 제1 냉매 공급부(171)에서 제1 온도조절부재(173)로 제1 냉매를 공급하여 냉각된 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다. 제1 기체 냉각단계는 도 4에서 T3 구간에 해당되고, 제2 기체 냉각단계는 도 4에서 T4 구간에 해당된다.
접착제(184)가 금속으로 이루어진 경우, 웨이퍼는 450℃까지 가열되는 바, 450℃까지 가열된 웨이퍼를 80℃~100℃까지 냉각시켜야 한다. 냉각부재로 낮은 온도의 기체 냉매를 공급하면, 웨이퍼가 급격하게 냉각되어 균일이 발행할 수 있는 바, 본 실시예와 같이 제1 냉매의 온도를 달리하여 공급하면 고온에서 균일한 냉각속도를 유지할 수 있다.
한편, 제2 냉각 단계(S105)는 가열된 제2 냉매를 냉각부재(154)로 공급하는 제1 액체 냉각단계와 제1 액체 냉각단계에서 공급되는 제2 냉매보다 더 낮은 온도의 제2 냉매를 냉각부재(154)로 공급하는 제2 액체 냉각단계를 포함한다.
제1 액체 냉각단계에서는 제2 냉매 공급부(172)에서 제2 온도조절부재(175)로 제2 냉매를 공급하여 가열된 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다. 제2 액체 냉각단계에서는 제2 냉매 공급부에서 제2 온도조절부재(175)로 제2 냉매를 공급하여 냉각된 제2 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다. 제1 액체 냉각단계 도 4에서 T6 구간에 해당되고, 제2 액체 냉각단계는 도 4에서 T7구간에 해당된다.
상기한 바와 같이 접착제(184)가 금속으로 이루어진 경우에는 웨이퍼가 상대적으로 고온으로 가열되어 냉각되는 온도의 범위가 상대적으로 큰바, 저온의 영역에서는 액체로 이루어진 제2 냉매의 온도를 달리하여 공급함으로써 균일한 냉각속도를 유지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 웨이퍼 본딩 방법은 제1 냉각단계(S103) 이후에 실시되며 제1 냉매와 제2 냉매를 함께 공급하는 혼합 냉각단계(S104)를 더 포함한다.
혼합 냉각단계(S104)에서는 기체로 이루어진 제1 냉매를 냉각하고, 액체로 이루어진 제2 냉매를 가열한 후, 혼합하며 이 혼합된 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다. 혼합 냉각단계 도 4에서 T5 구간에 해당된다.
본 실시예와 같이 제1 냉각단계(S103)와 제2 냉각단계(S105) 사이에 혼합 냉각단계(S104)를 실시하면 비열이 상이한 냉매의 공급으로 인하여 냉각 속도가 변하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 웨이퍼(182, 182)는 균일한 속도로 냉각될 수 있다.
각 냉각 단계에서 냉매의 유량은 유량조절부재에 의하여 조절되는 바, 유량조절부재는 웨이퍼(181, 182)의 냉각속도가 균일할 수 있도록 냉매의 유량을 조절한다.
또한, 본 실시예에 따른 웨이퍼 본딩 방법은 제2 냉각 단계 이후에 실시되며 웨이퍼(181, 182)의 냉각 후에 냉각부재(154)에서 제2 냉매를 배출시키는 냉매 배출단계를 더 포함한다. 냉각부재(154) 내부에 액체로 이루어진 제2 냉매가 잔류하면 웨이퍼(181, 182)를 가열하는 과정에서 제2 냉매가 기화하여 부피가 팽창하므로 폭발할 위험이 있다. 또한, 물이 잔류하면 비열이 높은 물이 가열을 방해하여 초기에 온도 상승이 선형적으로 이루어지지 못하는 문제가 있다.
그러나 본 실시예와 같이 웨이퍼(181, 182)를 모두 냉각한 이후에 웨이퍼(181, 182)를 제거하고, 고온의 제1 냉매를 공급하여 제2 냉매를 배출시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 실시예에 따른 웨이퍼의 본딩 방법은 가열부재(152)를 이용하여 웨이퍼(181, 182)를 가열하는 가열단계(S201)와 가열된 웨이퍼(181, 182)를 가압하여 접합하는 유지단계(S202), 냉각부재(154)에 제1 냉매를 공급하여 웨이퍼(181, 182)를 냉각하는 제1 냉각단계(S203), 및 냉각부재(154)에 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 제2 냉각단계(S204)를 포함한다.
가열단계(S201)에서는 가열부재(152)에 전원을 인가하여 열선을 매개로 웨이퍼(181, 182)를 가열한다. 유지단계(S202)에서는 가열된 웨이퍼(181, 182)의 온도를 유지한 상태에서 제1 스테이지(150)를 상승시켜 접착제(184)를 가압한다. 가압된 접착제(184)는 열과 압력에 의하여 용융된다.
제1 냉각단계(S203)에서는 고온의 기체로 이루어진 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하고, 제2 냉각단계(S204)에서는 상대적으로 낮은 온도의 액체로 이루어진 제2 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다.
접착제(184)가 폴리머로 이루어진 경우, 웨이퍼(181, 182)는 상대적으로 낮은 온도로 가열되는 바, 비열이 낮고 온도가 높은 제1 냉매를 이용하여 웨이퍼(181, 182)의 온도를 선형적으로 낮추고, 웨이퍼(181, 182)의 온도가 설정된 기준 온도로 내려가면 비열이 크고 온도가 낮은 제2 냉매를 공급하여 웨이퍼를 냉각한다.
웨이퍼의 종류 및 용도에 따라서 접착제의 종류가 달라지며 접착제의 종류에 따라서 가열 온도의 범위도 달라지게 된다. 또한 가열 온도의 범위는 가압하는 압력에 따라서 달라지게 된다. 따라서 가열 온도가 상대적으로 낮은 경우에는 고온의 제1 냉매와 저온의 제2 냉매를 이용하여 냉각할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 실시예에 따른 웨이퍼의 본딩 방법은 가열부재(152)를 이용하여 웨이퍼(181, 182)를 가열하는 가열단계(S301)와 가열된 웨이퍼(181, 182)를 가압하여 접합하는 유지단계(S302), 냉각부재(154)에 제1 냉매를 공급하여 웨이퍼(181, 182)를 냉각하는 제1 냉각단계(S303), 냉각부재(154)에 제1 냉매와 함께 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 혼합 냉각단계(S304), 및 냉각부재(154)에 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 제2 냉각단계(S305)를 포함한다.
가열단계(S301)에서는 가열부재(152)에 전원을 인가하여 열선을 매개로 웨이퍼(181, 182)를 가열한다. 유지단계(S302)에서는 가열된 웨이퍼(181, 182)의 온도를 유지한 상태에서 제1 스테이지(150)를 상승시켜 접착제(184)를 가압한다. 가압된 접착제(184)는 열과 압력에 의하여 용융된다.
제1 냉각단계(S303)에서는 고온의 기체로 이루어진 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하고, 혼합 냉각단계(S304)에서는 기체로 이루어진 제1 냉매를 냉각하고, 액체로 이루어진 제2 냉매를 가열한 후, 혼합하며 이 혼합된 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다. 또한, 제2 냉각단계(S305)에서는 상대적으로 낮은 온도의 액체로 이루어진 제2 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다.
가열 온도가 상대적으로 중간인 경우에는 고온의 제1 냉매와 저온의 제2 냉매, 및 제1 냉매와 제2 냉매의 혼합 냉매를 이용하여 웨이퍼의 온도 변화가 선형이 되도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예의 제3 변형예에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 실시예에 따른 웨이퍼의 본딩 방법은 가열부재(152)를 이용하여 웨이퍼(181, 182)를 가열하는 가열단계(S401)와 가열된 웨이퍼(181, 182)를 가압하여 접합하는 유지단계(S402), 냉각부재(154)에 제1 냉매를 공급하여 웨이퍼(181, 182)를 냉각하는 제1 냉각단계(S403), 냉각부재(154)에 제1 냉매와 함께 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 혼합 냉각단계(S404), 및 냉각부재(154)에 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 제2 냉각단계(S405)를 포함한다.
가열단계(S401)에서는 가열부재(152)에 전원을 인가하여 열선을 매개로 웨이퍼(181, 182)를 가열한다. 유지단계(S402)에서는 가열된 웨이퍼(181, 182)의 온도를 유지한 상태에서 제1 스테이지(150)를 상승시켜 접착제(184)를 가압한다. 가압된 접착제(184)는 열과 압력에 의하여 용융된다.
제1 냉각단계(S403) 가열된 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하는 제1 기체 냉각단계와 제1 기체 냉각단계에서 공급되는 제1 냉매보다 더 낮은 온도의 제1 냉매를 냉각부재(154)로 공급하는 제2 기체 냉각단계를 포함한다.
혼합 냉각단계(S404)에서는 기체로 이루어진 제1 냉매를 냉각하고, 액체로 이루어진 제2 냉매를 가열한 후, 혼합하며 이 혼합된 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다. 또한, 제2 냉각단계(S405)에서는 상대적으로 낮은 온도의 액체로 이루어진 제2 냉매를 냉각부재(154)로 공급한다.
가열 온도가 상대적으로 조금 높은 경우에는 고온의 제1 냉매, 저온의 제1 냉매, 제1 냉매와 제2 냉매의 혼합 냉매, 및 저온의 제2 냉매를 이용하여 냉각할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 도시한 구성도이이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 웨이퍼 본더(200)는 가열부재의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 웨이퍼 본더와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
제1 스테이지(150)에 설치된 가열부재(153)에는 전자기파를 생성 전달하는 전달라인(153a)이 삽입 설치되고 가열부재(153)에 접하도록 발열부(158)가 설치된다.
가열부재(153)는 구리(Cu) 등의 금속으로 이루어진 전달라인(153a)에서 발생된 전자기파를 이용하여 발열부(158)를 가열한다. 가열부재(153)는 원판형상으로 이루어지며 전자기파에 의하여 가열되지 않는 세라믹 등의 소재로 이루어진다.
전달라인(153a)은 내부에 공간을 갖는 관 형상으로 이루어지며, 전달라인(153a)의 내부에는 전달라인(153a)의 과열을 방지하는 냉각수가 흐른다. 전달라인(153a)은 가열부재(153)의 내부에 나선형으로 삽입 설치된다.
본 실시예에서는 전달라인(153a)이 나선형으로 배치된 것으로 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 전달라인(153a)은 지그재그 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
전달라인(153a)에는 전단라인(153a)에 전력을 인가하는 제어모듈(190)이 연결설치 된다. 제어모듈(190)은 전력을 공급하는 전력공급부(191)와 전자기파의 주파수를 제어하는 주파수 제어부(192), 및 전달라인(153a)으로 냉매를 공급하는 냉매 공급부(193)를 포함한다.
전달라인(153a)은 마이크로 웨이브, RF 웨이브 등의 전자기파를 발생시킨다. 전달라인(153a)에서 발생되는 전자기파의 주파수는 50kHz 내지 900MHz가 될 수 있다.
주파수 제어부(192)는 전력공급부(191)에서 발생되는 전력의 교류 주파수 등을 제어하여 전달라인(153a)에서 발생하는 전자기파의 주파수를 제어하며, 특히, 발열부(158) 또는 접착제(184)의 공진 주파수와 동일한 주파수로 주파수로 제어한다.
이와 같이 주파수 제어부(192)를 구비하면 접착제(184) 또는 발열부(158)의 재질 및 구성에 따라 다른 공진 주파수를 갖는 전자기파를 발생시켜서 효율적으로 가열할 수 있다.
전달라인(153a)을 통해서 교류전류가 흐르면 전달라인(153a)에 전자기파가 발생하고, 발열부(158) 및 접착제(184)에는 전자기파에 의하여 와전류(eddy current)가 발생한다. 이러한 와전류에 의하여 발열부(158) 및 접착제(184)는 저항 가열된다. 또한, 전자기파는 발열부(158) 또는 접착제(184)의 고유진동수와 공진할 수 있는 주파수로 이루어져서 발열부(158) 또는 접착제(184)를 유도 가열한다. 전자기파가 발열부(158)의 공진주파수와 유사할 경우에는 발열부(158)가 유도 가열되며, 접착제(184)를 발열부를 통해서 간접 가열된다. 한편, 전자기파가 접착제(184)의 공진주파수와 유사할 경우에는 접착제(184)가 직접 유도 가열된다.
냉매 공급부(193)는 전달라인(153a)으로 냉매인 물을 공급한다. 또한 냉매 공급부(193)는 온도제어모듈을 포함하여 전달라인(153a)으로 공급되는 냉매의 온도를 조절한다.
발열부(158)는 판 형상으로 이루어지며, 가열부재(153)와 지지대(185) 사이에 배치된다. 발열부(158)는 가열부재(153) 상에 클램프로 고정되거나, 접착물질, 나사 등으로 고정된다. 발열부(158)는 전자기파에 공진 반응하여 유도가열 및 와전류에 의하여 저항가열될 수 있는 물질로 이루어지는 바, 전기 전도성을 갖는 그라파이트로 이루어질 수 있다.
한편, 제2 스테이지(140)에 설치된 가열부재(147)에는 전자기파를 생성 전달하는 전달라인(147a)이 삽입 설치되고 가열부재(147)에 접하도록 발열부(148)가 설치된다.
가열부재(147)는 구리(Cu) 등의 금속으로 이루어진 전달라인(147a)에서 발생된 전자기파를 이용하여 발열부(148)를 가열한다. 가열부재(147)는 원판형상으로 이루어지며 전자기파에 의하여 가열되지 않는 세라믹 등의 소재로 이루어진다.
전달라인(147a)은 내부에 공간을 갖는 관 형상으로 이루어지며, 전달라인(147a)의 내부에는 전달라인(147a)의 과열을 방지하는 냉각수가 흐른다. 전달라인(147a)은 가열부재(147)의 내부에 나선형으로 삽입 설치된다.
본 실시예에서는 전달라인(153a)이 나선형으로 배치된 것으로 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 전달라인(153a)은 지그재그 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 전달라인(147a)에는 전력을 인가하는 제어모듈(190)이 연결설치 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100, 200: 웨이퍼 본더 120: 진공 챔버
132: 냉매 공급관 134: 냉매 회수관
135: 혼합 공급관 140: 제2 스테이지
142: 롤러 143, 157: 냉매유로
144, 156: 열선 145, 147, 152, 153: 가열부재
146, 154: 냉각부재 147: 가열부재
147a: 전달라인 148, 158: 발열부
149: 구름면 150: 제1 스테이지
153a: 전단라인 161: 이송부재
162: 로드셀 168: 서보 모터
170: 냉매 공급 모듈 171: 제1 냉매 공급부
172: 제2 냉매 공급부 173: 제1 온도조절부재
175: 제2 온도조절부재 176: 제1 유량조절부재
177: 제2 유량조절부재 178: 제3 유량조절부재
181, 182: 웨이퍼 184: 접착제
185: 지지대 190: 제어모듈
191: 전력공급부 192: 주파수 제어부
193: 냉매 공급부

Claims (17)

  1. 웨이퍼가 장착되는 제1 스테이지;
    상기 제1 스테이지와 대향 배치된 제2 스테이지; 및
    상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지를 이송하는 이송부재;
    를 포함하고,
    상기 제1 스테이지에는 상기 웨이퍼를 가열하는 가열부재와 상기 웨이퍼를 냉각하는 냉각부재가 설치되고,
    상기 냉각부재에는 제1 냉매를 공급하는 제1 냉매 공급부와 상기 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하는 제2 냉매 공급부가 연결 설치되며,
    상기 냉각부재에 상기 제1 냉매를 공급하여 상기 웨이퍼를 냉가가한 후, 상기 제2 냉매를 상기 냉각부재에 공급하여 상기 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 본더.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 냉매는 기체로 이루어지고, 상기 제2 냉매는 액체로 이루어진 웨이퍼 본더.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 냉매는 불활성 가스로 이루어지고, 상기 제2 냉매는 물로 이루어진 웨이퍼 본더.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 냉매 공급부에는 상기 제1 냉매를 가열 또는 냉각하는 온도조절부재가 연결 설치된 웨이퍼 본더.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 냉매 공급부에는 상기 제2 냉매를 가열 또는 냉각하는 온도조절부재가 연결 설치된 웨이퍼 본더.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 냉각부재에는 상기 제1 냉매와 상기 제2 냉매를 함께 공급하는 혼합 공급관이 연결 설치된 웨이퍼 본더.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 냉매 공급부에는 상기 냉각부재로 유입되는 제1 냉매의 유량을 조절하는 유량조절부재가 설치된 웨이퍼 본더.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 스테이지에는 상기 웨이퍼를 냉각하는 냉각부재가 설치되고, 상기 제2 스테이지에 설치된 상기 냉각부재에는 제1 냉매를 공급하는 제3 냉매 공급부와 상기 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하는 제4 냉매 공급부가 연결 설치된 웨이퍼 본더.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 가열부재에는 전자기파를 생성, 전달하는 전달라인이 삽입 설치되고, 상기 전달라인은 내부 공간을 갖는 관 형상으로 이루어지며, 상기 전달라인의 내부에는 냉각수가 공급되는 웨이퍼 본더.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 전달라인에는 전력을 인가하는 제어모듈이 연결 설치되고, 상기 제어모듈은 상기 전달라인에 전력을 공급하는 전력공급부와 전자기파의 주파수를 제어하는 주파수 제어부를 포함하는 웨이퍼 본더.
  11. 가열부재를 이용하여 웨이퍼를 가열하는 가열단계;
    가열된 웨이퍼를 가압하여 접합하는 유지단계;
    냉각부재에 제1 냉매를 공급하여 웨이퍼를 냉각하는 제1 냉각단계; 및
    상기 냉각부재에 상기 제1 냉매보다 더 큰 비열을 갖는 제2 냉매를 공급하여 냉각하는 제2 냉각단계;
    를 포함하는 웨이퍼 본딩 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 냉각단계는 제1 냉각단계 이후에 실시되며 제1 냉매와 제2 냉매를 함께 공급하는 혼합 냉각단계를 더 포함하는 웨이퍼 본딩 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 냉각단계는 가열된 제1 냉매를 공급하는 제1 기체 냉각단계와 상기 제1 기체 냉각단계에서 공급되는 제1 냉매보다 더 낮은 온도의 제1 냉매를 공급하는 제2 기체 냉각단계를 포함하는 웨이퍼 본딩 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 냉각단계는 가열된 제2 냉매를 공급하는 제1 액체 냉각단계와 상기 제1 액체 냉각단계에서 공급되는 제2 냉매보다 더 낮은 온도의 제2 냉매를 공급하는 제2 액체 냉각단계를 포함하는 웨이퍼 본딩 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 냉매는 기체이고, 상기 제2 냉매는 액체인 웨이퍼 본딩 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 냉각단계 이후에 실시되며, 상기 웨이퍼의 냉각 후에 상기 냉각부재에서 제2 냉매를 배출시키는 냉매 배출단계를 더 포함하는 웨이퍼 본딩 방법.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 가열단계에서는 전자기파를 이용하여 상기 웨이퍼를 가열하는 웨이퍼 본딩 방법.
KR1020120071137A 2012-06-29 2012-06-29 듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법 KR101320064B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120071137A KR101320064B1 (ko) 2012-06-29 2012-06-29 듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120071137A KR101320064B1 (ko) 2012-06-29 2012-06-29 듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101320064B1 true KR101320064B1 (ko) 2013-10-18

Family

ID=49638862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120071137A KR101320064B1 (ko) 2012-06-29 2012-06-29 듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101320064B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113471115A (zh) * 2021-09-06 2021-10-01 烟台一诺半导体材料有限公司 键合机加热冷却装置
TWI821614B (zh) * 2019-12-23 2023-11-11 大陸商中微半導體設備（上海）股份有限公司 等離子體蝕刻裝置及其工作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120040113A (ko) * 2010-10-18 2012-04-26 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 접합 장치 및 접합 방법
JP2012089537A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 Nikon Corp ステージ装置、基板貼り合せ装置、積層半導体装置の製造方法及び積層半導体装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012089537A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 Nikon Corp ステージ装置、基板貼り合せ装置、積層半導体装置の製造方法及び積層半導体装置
KR20120040113A (ko) * 2010-10-18 2012-04-26 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 접합 장치 및 접합 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI821614B (zh) * 2019-12-23 2023-11-11 大陸商中微半導體設備（上海）股份有限公司 等離子體蝕刻裝置及其工作方法
CN113471115A (zh) * 2021-09-06 2021-10-01 烟台一诺半导体材料有限公司 键合机加热冷却装置
CN113471115B (zh) * 2021-09-06 2021-11-02 烟台一诺半导体材料有限公司 键合机加热冷却装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7141763B2 (en) Method and apparatus for rapid temperature change and control
CN104471682B (zh) 具有用于半导体处理的平面热区的热板
CN100401852C (zh) 用于控制工件支架表面上空间温度分布的方法与装置
KR101135746B1 (ko) 온도 제어 방법 및 장치
CN101335186B (zh) 用于控制工件支架表面上空间温度分布的方法与装置
CN1272830C (zh) 用于快速测试的半导体取送机
US20090184152A1 (en) Soldering Method, Semiconductor Module Manufacturing Method, and Soldering Apparatus
US8975817B2 (en) Pressure controlled heat pipe temperature control plate
KR102167282B1 (ko) 정전 척
CN101536148A (zh) 用于控制高真空处理系统中的基板的温度的装置和方法
TW201230166A (en) Temperature controlled plasma processing chamber component with zone dependent thermal efficiencies
WO2015003169A2 (en) Thermocompression bonding apparatus and method
CN111344855B (zh) 卡盘板、具有所述卡盘板的卡盘结构物及具有卡盘结构物的焊接装置
CN104392942A (zh) 无压低温烧结纳米银焊膏封装大功率igbt器件的方法
JP2014160790A (ja) 基板処理装置及び載置台
CN104752301A (zh) 一种静电卡盘以及腔室
US20090134204A1 (en) Soldering Method and Semiconductor Module Manufacturing Method
KR101320064B1 (ko) 듀얼 쿨링을 이용한 웨이퍼 본더 및 웨이퍼 본딩 방법
US20130248114A1 (en) Chip bonding apparatus
JP2018060833A (ja) 静電チャック、基板固定装置
JP2008251681A (ja) ウエハステージ
US9875985B2 (en) Flip-chip bonder with induction coils and a heating element
CN103633003A (zh) 一种静电卡盘
JP2016219509A (ja) 加熱冷却方法及び加熱冷却機器
CN101389178A (zh) 具有电极构件的衬底处理设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181002

Year of fee payment: 6