KR101944148B1 - 기판 정렬 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 큰 면적 기판(2, 2')을 정렬하고 캐리어 기판(5, 5')과 접촉하도록 하여 동 기판(2, 2')을 더욱 처리하도록 하기 위한 장치에 대한 것이며,
기판(2, 2')을 부착하기 위한 기판 홀딩 수단(1);
캐리어 기판(5, 5')을 부착하기 위한 캐리어 기판 홀딩 수단(4);
상기 기판 홀딩 수단(1)에 부착된 기판(2, 2') 주위 윤곽(2u)을 검출하고, 그리고 캐리어 기판(5, 5')에 대한 기판의 접촉 평면과 관련하여 캐리어 기판 홀딩 수단(4)에 부착된 캐리어 기판(5, 5')의 주위 윤곽(5u)을 검출하기 위한 검출 수단(11, 13);
- 기판(2, 2')을 캐리어 기판(5, 5')에 대하여 정렬하여, 이에 의해 정렬 수단이 상기 검출 수단(11, 13)에 의해 검출된 주위 윤곽(2u, 5u)에 기초하여 조정 수단에 의해 조정되도록 하는 정렬 수단(6,8); 그리고
- 상기 기판(2, 2')이 상기 캐리어 기판(5, 5')에 대하여 정렬되어, 캐리어 기판(5, 5')과 접촉하도록 하는 접촉 수단(3)을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 큰 면적 기판(2, 2')의 또 다른 처리를 위해 평균 직경(d2)을 갖는 캐리어 기판(5, 5')을 정렬시키고 그와 접촉시키기 위해 평균 직경(d1)을 갖는 큰 면적 기판(2, 2')을 처리하고 사용함에 대한 것이며, 이때 상기 평균 직경(d1) 상기 평균 직경(d2) 보다 큼을 특징으로 한다.

Description

기판 정렬 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR ALIGNING SUBSTRATES}
본 발명은 큰 면적(large-area) 기판을 정렬하고 1항에 따른 기판의 처리를 위해 캐리어 기판과 접촉하도록 하기 위한 장치에 대한 것이며, 청구항 7항에 따른 처리 및 청구항 14항에 따른 사용에 대한 것이다.
웨이퍼의 후면-박막화(back-thinning)는 반도체 산업에서 필요한 분야이며 기계적으로 또는 화학적으로 수행된다. 후면-박막화를 위해, 웨이퍼는 일시적으로 캐리어 시스템에 부착되며, 다양한 부착 방법이 존재한다. 예를 들면, 캐리어 시스템으로서, 실리콘, SiC, SiN등과 같은 실리콘 합금, 세라믹, (유리 섬유 강화) 플라스틱, 흑연, 사파이어, 금속, 유리 또는 복합 재료로 만들어진 필름 또는 웨이퍼가 사용된다. 후면-박막화 처리의 종료 시, 상기 후면-박막화 웨이퍼가 필름 홀더 위에 올려 놓이고 다음에 캐리어가 제거된다.
후면-박막화 이후 기판 작업이 필요하면, 단단한 캐리어 시스템, 즉 캐리어 기판이 사용된다. 후면-박막화 후 그와 같은 작업 단계는: 금속 화, 건식 에칭, 습식 에칭, 레이저 처리, 리소그래피, 오븐 처리, 도핑 등이다.
그리드 캐리어 기판의 경우, 작업될 프로덕트 기판은 접착층에 의해 캐리어 기판에 연결된다.
캐리어 기판은 관련된 공정 단계 또는 공정 장치에서 작업될 수 있기 위해 일정 두께로 작업될 기판에 적절한 기계적인 안정도를 제공하는 것이다. 일시적인 연결의 경우, 표적 두께는 이제 30과 100㎛ 사이이며; 앞으로는 더욱더 얇은 프로덕트 기판이 1㎛와 50㎛ 사이를 목표로 하고; 영구 연결의 경우, 더욱더 얇은 프로덕트 기판이 가능하며, 이는 연결을 갖는 트랜지스터의 높이와 관련하여 요건에 의해 물리적으로 제한을 받는다. 상기 프로덕트 기판의 최소 두께는 0.001㎛ 와 5㎛ 사이이다.
상기 설명된 작업 단계 일부는 해당 장치 내에서 기판 또는 캐리어의 정확한 위치정함을 필요로 한다.
이 같은 경우, 예를 들면, 정상적인 300 mm +/- 200 ㎛을 갖는 프로덕트 기판이 301 mm +/-200 ㎛을 갖는 캐리어 기판에 접착된다. 이는 적절히 보호하기 위해 특히 후면-박막화될 또는 후면-박막화된 에지 영역에서 웨이퍼를 지지하기 위해 사전 조치로서 수행된다. 그러나 이 같은 조치 때문에, 캐리어 기판은 다양한 작업 단계, 특히 스퍼터 공정, 갈바니 증착 및 에칭 공정에서 에지 영역에서 탈착된다. 종래 기술에서 언급된 캐리어 기판으로 인해, 여러 문제가 발생 된다. 캐리어 기판의 에지에서 증착 공정, 에칭 등은 결국 캐리어 기판 에지가 심하게 오염되도록 한다.
상기 프로덕트 기판으로부터 탈착시킨 이후, 이 같이 오염된 에지 영역은 큰 비용과 노고를 들여 정화되어야 한다. 자주, 상기 결함이 있는 캐리어 기판 에지는 캐리어 기판의 서비스 수명을 제한하는 유일한 요인이다. 상기 최종 프로덕트에 대한 추가 비용은 다음과 같다: 즉, 캐리어 기판의 비용, 재순환 비용, 그리고 재사용 순환 수. 이 같은 사전에 사용된 공정에 의해, 캐리어 기판의 정화 단계는 매우 비싸며, 따라서 많은 경우에, 캐리어 기판이 재사용되지 않는다.
캐리어 기판이 더욱 유익하면, 재사용 순환의 수는 더욱 적으며; 약 20 €의 캐리어 기판 생산 비용에는 적어도 10회 재사용 공정이 요구된다.
캐리어 기판이 더욱 비싸면, 오랜 서비스 수명(= 재사용 순환의 수)이 더욱 중요하다. 예를 들면, 캐리어 기판 생산 비용이 약 2,000 €인 경우 1,000회의 재사용 공정이 필요하다.
제1 생산에서 캐리어 기판을 비싸게 만드는 특징은 예를 들면:
시작 재료;
정밀 기하구조; < 1 ㎛
낮은 TTV(총 두께 변화), 예를 들면, 바람직한 두께로 가능한 한 정밀한 프로덕트로 연마할 수 있기 위해 필요.
이들 문제로 인해, 매우 비싼 캐리어 기판이, 비록 이들이 다른 공정 단계를 위해 유용한 특성을 갖는 경우에도, 결코 자주 사용되지 않는다.
하기 언급된 공정 단계에서, 매우 엄격한 요구가 두 웨이퍼의 정렬과 관련하여 존재한다:
- 캐리어 기판에서 후면-박막 웨이퍼의 플라즈마 작업의 경우, 편심은 플라즈마의 비 균일 방전을 발생시킨다. 생성된 방전(높은 전기장 밀도 아크로 인한 브레이크다운)은 프로덕트 그리고 플라즈마 공정 챔버에 손상을 줄 수 있다. 플라즈마 및 스퍼터 공정에서 특수한 장점은 상기 프로덕트 기판과 같거나 이보다 작은 캐리어 기판을 사용하는 가능성으로 인해 달성된다.
- 소위 스캐너 및 스테퍼(steppers)에서 리소그래피 노광의 경우, 부적절하게 조정된 본딩 쌍은 충분히 정확하게 적재되지 않는다. 상기 본딩 쌍의 레퍼런싱(사전-정렬)은 바깥 측 윤곽에 기초하여 수행된다. 그러나 더욱 큰 캐리어 기판의 바깥 윤곽은 두 바깥 윤곽의 정렬이 정밀하지않는 한 프로덕트 기판상의 패스마크 위치와 일치하지 않으며, 그렇지 않으면 상기 프로덕트 기판의 바깥 윤곽이 사용될 수 없다. 따라서 상기 패스마크는 현미경의 "캡쳐 범위" 내에 있지 않으며, 어려운 조사가 수행되어야 한다. 이는 시간, 생산율 그리고 이들 시스템에서의 생산성 손실을 만든다.
따라서 본 발명의 목적은 기판을 정렬하고 접촉하게 하는 장치 및 공정에 대한 것이며, 기판을 캐리어 기판과 더욱 정확하고 더욱 효율적으로 정렬하고 접촉하도록 하는 것이 가능하도록 된다.
본 발명의 목적은 청구범위 1, 7, 및 14항의 특징으로 달성된다. 본 발명의 또 다른 장점은 종속 청구항에서 제공된다. 또한, 본원 명세서에서 제공된 두 개 이상의 특징으로 구성된 모든 조합, 청구범위 및/또는 모든 도면은 본원 발명의 범위에 속한다. 상기 설명된 범위에서, 상기 제안 내에 놓인 범위는 경계 범위로 개시되며, 어떠한 조합으로도 청구될 수 있다.
본 발명은 기판의 정렬을 위한 제어 신호(정렬수단)에서 검출된 바깥 윤곽의 처리(제어수단) 뿐 아니라 정렬되고 접촉될 기판의 바깥 윤곽의 전자적 검출(검출수단)에 의해 더욱 정확한 정렬을 달성하는 발명의 사상에 기초하는 것이다. 이와 같은 경우, 상기 정렬은 상기 기판들이 접촉하기 위해 서로 이동하는 때 연속적으로 수행된다. 또한, 동일한 검출 수단으로 정렬정확도를 심사하고 선택적으로 갱신된 정렬을 수행하는 것이다.
기판은 반도체 산업에서 사용된 프로덕트 또는 캐리어 기판으로 정해진다. 상기 캐리어 기판은 특히 기능 기판의 후면-박막 동안, 각기 다른 작업 단계에서 기능 기판(프로덕트 기판)의 개선을 위해 사용될 수 있다. 적절한 기판, 특히 웨이퍼는 유연("플랫")하거나 홈("노치")가 있다.
독립된 발명으로서, 본 발명에 따른 장치 및/또는 본 발명에 따르는 공정에 의해 서로 정렬되고, 접촉하게 되며 사전 고정 및/또는 본딩되는 캐리어 기판과 기판으로 구성된 프로덕트(또는 기판-캐리어 기판 조합)가 제공되며, 여기서 캐리어 기판의 직경(d2)이 프로덕트 기판의 직경(d1)보다 작다는 점에서 구분된다. 따라서 본 발명에 따라, 프로덕트 기판의 처리 동안 캐리어 기판이 오염 또는 의도하지 않은 처리 등에 노출되지 않으며, 더욱 자주 재사용될 수 있다.
비록 본 발명에 따른 실시예가 직경(d2)과 관련하여 캐리어 기판을 직경(d1)과 관련하여 더욱 큰 기판에 대하여 정렬하는 데 우선적으로 적합한 것이나, 본 발명에 따른 장치는 캐리어 기판을 서로를 향하여 정렬하도록 사용될 수 있기도 하며, 이 때에는 캐리어 기판이 접착될 기판 보다 더욱 크거나 같은 크기이다.
기판 및/또는 캐리어 기판에 대해 회전 수단에 의해 회전가능한 또는 X-방향 및/또는 Y-방향으로 조정 시스템에 의해 기판에 대해 또는 캐리어 기판에 대해 접촉 평면에 대해 평행하게 조정가능한 검출 수단에 의해, 조정이 효과적으로 그리고 정밀하게 실행된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 상기 검출 수단이 특히 단면이 환상이도록 된 캐리어 유닛으로 부착되며, 상기 기판 및/또는 캐리어 기판에 대하여 적어도 부분적으로 주위 측면에서 배치될 수 있다.
따라서, 검출 수단에 대한 본 발명에 따른 인티그레이션이 효과적으로 가능하다.
바람직하게, 캐리어 유닛은 캐리어 기판 홀딩 수단과 기판 홀딩 수단 사이에서 부착되며, 접촉 수단이 그 사이에서 Z- 조정 유닛의 형태로 또는 기저 플레이트가 그 사이에 부착 되어 부착된다. 이와 같이 하여, 특히 효과적인 본 바명의 구성이 제공된다.
이 같은 경우, 본 발명의 또 다른 발전으로, 상기 조정 시스템이 특히 기저 플레이트와 캐리어 유닛 사이에서 직접 부착되는 때 바람직하다. 따라서, 캐리어 유닛에 대한 직접적인 작용, 특히 이에 부착된 기판 홀딩 수단과 함께 생각될 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점에 따라, 주위 윤곽 및 주위 윤곽(두 주위 윤곽 모두)이 특히 동시에 하나 또는 둘 이상의 검출 수단, 바람직하게 마이크로스코프로 검출 가능하다. 이와 같이하여, 비싼 검출 수단의 수가 희생하는 속도 없이 줄어들 수 있다.
기판의 정렬은 또한 본 발명에 따라 캐리어 기판과 같은 기판 스택으로 수행된다. 이 같은 경우, 기판 스택은 이미 작업된, 특히 서로 영구히 접착된, 가령 후면-박막 기판의 양으로 정해진다. 본 발명에 따라, 이 같은 기판 스택은, 충분히 두꺼운 때 캐리어 기판으로 작용할 수 있다.
기계적 정렬 시스템의 사용(정렬 시스템 및 회전 수단)이 기판을 위해 그리고 광학 거리-측정 시스템과의 연결된 캐리어 기판을 위해 바람직하다. 이와 관련하여, 이 같은 정렬 시스템은 기판의 접착 또는 사전 고정을 위해 유닛 내에서 통합된다.
본 발명은 정렬 마스크를 참조할 필요 없이, 서로에 대하여 두 기판(기판 및 캐리어 기판)의 정확하고, 신속하며, 경제적인 정렬을 허용한다. 따라서 본 발명에 따라, 캐리어 기판은 정렬 마스크 없이 지낼 수 있으며, 후자가 더욱 유익하게 생산될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명 때문에, 노동 집약적이고 값 비싼 공정에 의해 정화될 필요 없이, 캐리어 기판의 반복된 사용이 가능하다.
또한, 접착제 내 본 발명에 따른 장치를 일체로 하는 가능성이 상승한다.
본 발명에 따라, 주위(주위 윤곽)의 여러 포인트에서 기판의 여러 다른 직경이 고려되며, 더욱 정확한 위치 정함이 가능해지고, 그 팩터가 다른 기계적 및/또는 광학적 위치 정함 처리의 경우에는 가능하지 않다. 동시에, (완전히) 기계적 정렬 경우 보다 더욱 빠른 정렬이 가능하게 된다.
본 발명의 방법 및 본 발명의 장치는 특히 필요한 < 50 ㎛필요한 정확성을 가능하게 하며, 주위에서 더욱 높은 회전 정확성을 달성하도록 하고, 이는 이전의 기계적 공정에서는 단점이다. 매우 정밀한 홈이 기판 및 캐리어 기판의 기판의 주위(소위 "노치")에서 할당될 수 있다.
특히 바람직하게, 홈은 하나 이상의 검출 수단에 의해 검출되는 위치에 위치한다. 측정의 방향이 기판에 평행하거나 거의 평행한 어떤 검출 수단도 상기 홈의 위치에 의해 신속하게 회전하는 미스-오리엔테이션을 결정할 수 있도록 한다. 플랫 또는 다른 홈을 갖는 또는 정해진 이상적인 기판의 기하구조와 편차를 갖는 기판에 유사한 고려가 적용될 수 있으며, 이는 회전 정렬을 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 검출된/측정된 데이터의 소프트웨어-조정 최적화를 갖는 동적, 광학적 스캐닝 처리이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서, 기계적으로 이동 가능한 홀딩 장치(기판 홀딩 수단/캐리어 기판 홀딩 수단)를 분리시키기 위해 각 경우 캐리어 기판 및 기능 기판을 부착시키는 것이 제공된다. 이와 관련하여, 특히 진공 홀딩 장치를 갖는 척이 제공된다. 그러나, 또한, 접착제, 기계적 클램프, 또는 정전 홀딩 장치와 같은 다른 홀딩 장치가 제공될 수 있다. 또한, 캐리어 기판 대신에 , 생산 기판이 제공될 수 있기도 하다. 또한, 이미 반복된 접착 또는 후면-박막 멀티-층이 이 같은 처리와 함께 조정되고/정열 될 수 있다.
바람직하게, 두 기판 중 한 기판이 z- 방향으로 이동할 수 있는 고정 시스템(특히 캐리어 기판 홀딩 수단)에 부착된다. 다른 기판은 회전 가능한 척에 부착된다(특히, 기판 홀딩 수단). 상기 기판 홀딩 수단은 기계적 조정 유닛(특히, 캐리어 유닛) 내에 고정되며, 이는 x- 및 y-방향으로 조정될 수 있다. 이 같은 기계적 조정 유닛에는, 하나 또는 둘 이상의 광학적 스캐닝 유닛(검출 수단)이 있으며, 이는 두 기판을 특히 동시에, 협 대역 범위로 수직 방향으로 검출(스캔)한다. 결과적으로, 갭 프로파일이 발생 되며 두 기판의 바깥 기하구조(주위 윤곽)를 동시에 검출하고/측정한다. 이와 같은 갭 프로파일은 특히 각 기판의 가장 큰 바깥 직경을 발생시키며 개별 기판과 측정 포인트 또는 측정 섹션 사이 거리를 발생시킨다.
검출 수단의 이들 스캐닝 유닛은 접촉 평면에 평행하게 또는 기계적 조정 유닛 내에서 회전하여, 기판의 주위 윤곽 여러 주위 섹션 검출을 가능하게 한다. 스캐닝 유닛의 회전에 의해, 두 기판의 바깥 측 기하구조를 측정하는 것이 가능하며 동시에 두 기판의 위치를 서로에 대하여 결정하는 것이 가능하다. 상기 회전은 완전한 원 또는 그렇지 않으면 단지 섹터/검출 섹션만을 설명한다. 덜 정밀한 조정 요구를 위해, 상기 스캐닝 유닛의 회전이 제거될 수 있다. 상기 스캐닝 유닛을 회전시키지 않고, 고정 스캐닝 유닛의 경우 두 기판을 회전시키는 것이 가능하기도 하다.
선택적으로, 여러 스캐닝 유닛이 두 기판 주위에, 특히 3 개 이상, 고정하여 배치되어, 두 개의 바깥 윤곽 위치 및 직경(또는 소프트웨어에서 해당하는 이상적인 원형)을 결정하도록 한다. 이와 같은 경우, 기판 및/또는 스캐닝 유닛의 회전이 생략될 수 있다. 다른 기판과 관련된 한 기판의 미세한 회전은 이 경우 접촉 평면에서 회전 방향으로 노치 또는 플랫을 정렬하는 데 충분하다.
선택적으로, 스캐닝 유닛은 상측 또는 아래 측으로부터 대략 직각으로 배치될 수 있으며 기판의 주위 윤곽 에지를 검출할 수 있다. 특수한 경우, 이들은 측정과 평가를 위한 두 웨이퍼 에지의 광학적 이미지를 제공하는 마이크로스코프이다.
하나 또는 둘 이상의 이들 마이크로스코브는 본 발명에 따라 이동 가능하도록 배치될 수 있으며(고정/스탠딩 기판 주위에서 회전하는) 또는 고정되기도 한다(회전 기판과 함께)
또 다른 특별한 경우, 적어도 세 개의 마이크로스코프가 상기 기판 위 및/또는 아래 주위에서 고정하여 배치된다. 두 주변 에지는 마이크로스코프를 통하여 볼수 있다(선택적으로 Z-방향(X-방향 및 Y-방향에 횡 방향 또는 접촉 평면)으로 인해 재조명에 의해). 이는 초점 깊이를 초과할 수 있다. 더욱 작은 기판의 주위 에지에서 관찰을 불분명하게 할 수 있는, 더욱 큰 직경의 기판이 상기 정렬수단에 의해 일정 거리 이동될 수 있으며, 따라서 볼 수 있게 되고 위치를 정할 수 있다. 두 주위 에지의 이미지 정보는 한 조각의 위치 정보로 변환되며, 상기 기판이 서로에 대하여 정밀하게 정렬된다.
소프트웨어에 의해, 기판의 필요한 회전뿐 아니라 X-방향 및 Y-방향으로 기계적 조정 엘리먼트의 조정 경로에 대한 필요한 계산이 수행된다. 이 같은 계산 그리고 측정이 계속해서 측정되며 Z-이동(접촉 수단) 동안, 즉 두 기판의 기계적 맞물림 동안 모든 방향으로 교정된다.
이 같은 온라인 측정 과정으로 인해, 기판의 조립 동안 또는 그 후에 가능한 이탈을 교정하거나 유닛들을 불리하고 갱신된 정렬을 제공하고 접촉하도록 함에 의해 최적화를 보장하도록 함이 가능하다.
본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법으로 인해, 예를 들면 둥근 기판과 직사각 기판과 같은 다른 직경 또는 다른 기하구조와 같은 각기 크게 다른 기판을 정밀하게 정렬하는 것이 가능하기도 하다.
본 발명의 또 다른 개선에 따라, 기판이 접촉된 후 후면-박막 처리되는 것이 바람직하며, 이에 의해 직경(d1), 그 주위 윤곽에서 기판의 단면 형상이 특히 d1 <= d2 로 줄어든다. 결과적으로, 기판-캐리어 기판 조합에 대한 단순한 또 다른 처리가, 특히 공지된 스탠다드 유닛으로, 가능해진다.
이 같은 경우, 특히 에지 반경을 제공함에 의해 또는 주위 윤곽을 루핑-백(looping-back)함에 의해 만들어지는 환상 견부를 갖는다. 이 같은 환상 견부는 간단한 방법으로 만들어지며 본 발명에 따른 생산 공정의 또 다른 최적화에 기여한다.
d1과 d2 사이 차이보다 큰 또는 그와 같은 견부의 환상 폭(dR)에 의해, 기판의 직경이 상기 캐리어 웨이퍼의 직경(d2)으로 줄어들거나 더 작아질 수 있어서, 또 다른 처리에서, 프로덕트 기판의 최적 지지가 보장되도록 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점에 따라, 후면-박막 동안, 기판의 두께(D1)가 상기 견부까지 줄어든다.
본 발명에 따른 장치는 상기 검출 수단이 기판의 후면-박막이, 직경(d1)이 특히 d1 <= d2로 줄어들도록, 조정될 수 있도록 주위 윤곽에서 기판의 단면 형상을 검출하도록 디자인된다. 단면의 형상, 특히 기판 두께(D1)를 따라 측면으로부터 보이는 단면 윤곽의 종단면을 검출함에 의해, 특히 후면-박막 처리의 정확한 조정이 본 발명에 따라 수행될 수 있다.
다음 도면 설명에서 장치 특징이 설명되는 것은 방법 특징으로 개시하는 것으로도 간주 된다.
하기에서는 첨부도면을 참조하여 본원 발명의 바람직한 실시 예를 통하여 본원 발명의 장점, 특징 및 세부사항을 더욱 설명한다.
도 1a는 제1 실시 예에서 본 발명에 따른 장치의 개략적 도면,
도 1b는 도 1a에 따른 장치의 단면도,
도 2a는 제2 실시 예에서 본 발명에 따른 장치의 개략적 도면,
도 2b는 도 2a에 따른 장치의 단면도,
도 3a는 접합 단계 이전, 본 발명에 따른 제품(기판-캐리어 기판 조합) 처리 단계 단면도,
도 3b는 접합 단계 이후, 본 발명에 따른 제품 처리 단계 단면도,
도 3c는 후면-박막 처리 후 본 발명에 따른 제품 처리 단계 단면도,
도 4a는 접합 단계 이전, 본 발명에 따른 제품 처리 단계 단면도,
도 4b는 접합 단계 이후, 본 발명에 따른 제품 처리 단계 단면도,
도 4c는 후면-박막 처리 후 본 발명에 따른 제품 처리 단계 단면도.
도면에서는, 동일한 도면 부호가 동일한 기능 또는 컴포넌트를 나타내도록 사용된다.
도면은 주위 윤곽(에지)(2u, 5u)을 통하여 서로 기판(2, 5)(또는 기판 스택)을 정렬하도록 하는 장치 및 방법을 도시한다. 본 발명에 따른 상기 방법은 측정된 데이터의 소프트웨어 최적화로 광학적인 스캐닝 처리이다.
도 1a 및 1b에서, 제품 기판이 기판(2)으로서 기판 홀딩 수단(1)(척)으로 부착된다. 상기 기판 홀딩 수단(1)은 조정 유닛(3)(접촉 수단)을 통하여 Z-방향으로 즉, 기판(2)과 캐리어 기판(5) 사이 접촉 평면으로 시계방향으로 조정가능하다.
상기 기판 홀딩 수단(1) 위에는, 또 다른 척(캐리어 기판 홀딩 수단(4))이 있으며, 캐리어 기판(5)이 이에 부착된다. 상기 캐리어 기판 홀딩 수단(4)은 회전 가이드(회전 수단(6))을 통하여 기계적 유닛(캐리어 유닛(7))으로 연결된다. 이 같은 기계적 캐리어 유닛(7)은 가이드(X-방향 및 Y-방향으로 조정을 위한 조정 시스템(8))를 통하여 기저 플레이트(9)로 연결된다. 이 같은 조정 시스템(8)은 상기 기계적 캐리어 유닛(7)이 X-방향 및 Y-방향으로 이동될 수 있도록 하며, 특히 도시되지 않은 조정 시스템을 통하여 조정될 수 있도록 한다.
기술적으로, 유일한 중요한 것은 기판(2, 5) 사이의 상대적 이동을 발생시킬 수 있다는 것이다.
이 같은 캐리어 유닛(7)은 환상의, 바람직하게는 원형의 가이드 엘리먼트(10)를 갖는다는 것이다. 거리 측정 엘리먼트(11)(검출 수단)가 상기 가이드 엘리먼트(10) 상에 위치한다. 상기 검출 수단은 두 기판(2, 5) 접촉 평면 내에 위치하며, 모든 거리가 상기 거리-측정 엘리먼트에 의해 특정 각도 범위에서 측정되고/검출된다.
결과적으로, 이 같은 특정 각도 범위에서, 기판(2, 5)의 위치를 스캔 유닛(검출 수단)의 즉각적인 위치로 할당하는 거리 프로파일이 만들어진다.
원형 가이드 엘리먼트(10)의 영역에서, 상기 검출 수단은 특히 추가의 측정 수단을 갖는다. 상기 측정 수단(12)은 기판(2, 5)의 주변에서 스캐닝 유닛(11)의 정밀 위치를 정한다. 상기 측정 수단(12)의 평가 유닛은 할당된 거리-측정 엘리먼트에 통합되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함은 특히 여러 거리 측정 엘리먼트가 사용되는 때 바람직하다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 이 같은 경우 캐리어 기판(5)이 사용되며, 이는 프로덕트 기판(2)의 직경(d1)보다 다소 작은 직경(d2)을 갖는다. 따라서, 상기 캐리어 기판(5), 우선적으로 캐리어 기판 에지(주위 에지 5u)는 추가 처리 단계로부터 보호되며, 상기 캐리어 기판(5)은 추가의 정화 단계 없이 여러 번 사용될 수 있다. 따라서 본 발명에 따라, 매우 비싸고 복잡한 캐리어 기판(5)이 여러 번 사용될 수 있다.
만약 캐리어 기판(5)이, 반도체 산업에서 이전의 실시와는 달리, 프로덕트 기판(2) 보다 크지 않으며 오히려 작다면(또는 제조 오차 범위 내에 있거나 동일한 크기라면), 캐리어 기판 에지(5u)에 대한 어떠한 정화 과정도 요구되지 않으며, 캐리어 기판(5)의 에지 영역이 오염되지 않는 데, 이는 프로덕트 기판(2)이 캐리어 기판(5) 및/또는 캐리어 기판 에지(5u)를 위한 커버로 사용되기 때문이며, 이 같은 캐리어 기판(5)이 작업의 영향에 노출되지 않기 때문이다. 따라서 이 같은 캐리어 기판(5)은 정화 단계 없이 다시 사용될 수 있다.
프로덕트 기판(2)의 (평균) 직경(d1) 그리고 캐리어 기판(5)의 (평균) 직경(d2) 사이 차이는 500 ㎛ 이하, 바람직하게는 400㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 300㎛ 이하, 더욱더 바람직하게는 200㎛ 이하, 그리고 가장 바람직하게는 100㎛ 이하이다.
같은 크기의 프로덕트 기판 직경 그리고 캐리어 기판 직경의 경우, 제조 허용 오차로 인해, 캐리어 기판(5)의 직경(d2)이 프로덕트 직경(2)의 직경(d1) 보다 큰 경우가 발생 될 수 있다(제조 허용오차 범위에서). 본 발명에 따라 캐리어 기판 에지(5u)의 보호는 더욱 작은 프로덕트 기판(2)(도시되지 않음)의 프로덕트 기판 에지(2u) 쉐도잉 작용(shadowing action)에 의해 적절히 제공된다는 것이 중요하다.
에지 오버랩의 정확성을 달성하기 위해, 상기 에지 협약(프로덕트 기판(2)의 에지 연장)은 특히 5㎛ 내지 10㎛ 사이에서 정밀하다(동심을 갖는다). 다시 말해서, 주위 에지들(2u, 5u) 사이 거리는 상기 언급된 값에 의해 기판(2, 5)의 중심으로부터 방사상의 방향으로 서로 어긋난다.
본 발명에 따라, 상기 캐리어 기판(5)은 0㎛ 내지 500㎛ 상기 프로덕트 기판(2) 보다 작으며, 따라서 프로덕트 기판(2)의 기계적으로 중요한 에지 영역(2u)의 기계적인 서포트가 적절하도록 한다.
비용과 생산 처리량의 이유로, 캐리어 기판(5) 내에 패스마크에 대한 위치정함은 제공되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 모든 조정아 기판(2, 5)의 기판 에지(2u, 5u)에 따라 구축된 프로덕트 기판과 구축되지 않은 캐리어 기판 사이에서 만들어진다.
기판(2, 5)의 기판 에지(2u, 5u)가 상당한 생산 허용오차와 관련될 수 있기 때문에, 정확한 위치 정함이 특히 중요하며, 20㎛ 이하의 정확한 위치 정함이 필요한 때 더욱 그러하다.
따라서, +/- 5 ㎛ 내지 +/-20 ㎛의 본 발명에 따른 허용오차 그리고 노치(캐리어 기판에서 존재한다면) 또는 평판 상에서 +/- 5/10 ㎛ 등가의 회전 정확도가 요구된다.
상기 캐리어 기판 홀딩 수단(4)은 회전 수단(6)에 의해 회전하도록 장착되며, 캐리어 유닛(7)을 통하여 조정 시스템(8)에 연결되고, 캐리어 유닛(7)과 따라서 상기 캐리어 기판 홀딩 수단(4)의 병진 운동을 가능하게 한다. 하나 (또는 다수의) 광학 스캐닝 유닛(15, 15')은 상기 캐리어 유닛(7) 내에 위치한다.
스캐닝 유닛(15, 15')은 적어도 부분적으로 두 기판(2, 5)의 주위 윤곽(2u, 5u)을 검출하고, 특히 스캔할 수 있다. 이 같은 경우, 거리-측정 시스템(11)이, 특히 상기 거리-측정 시스템(11)으로부터 상기 주위 윤곽(2u, 5u)까지의 거리에 대한 연속적인 결정을 허용한다.
결과적으로, 한 캡 프로파일이 만들어지며, 이는 동시에 상기 두 기판(2, 5)의 바깥 측 기하구조를 측정하고/검출한다. 이 같은 갭 프로파일은 각 기판(2, 5)의 가장 큰 바깥 직경 그리고 개별 기판(2, 5)의 주위 윤곽(2u, 5u)으로부터의 거리 모두를 발생시킨다. 상기 스캐닝 유닛(15, 15')은 기계적 장치에서 가이드 엘리먼트(10)를 따라 회전한다.
상기 스캐닝 유닛(15, 15')의 회전 때문에, 두 기판(2, 5)의 기판 에지(2u, 5u)를 측정하고 동시에 두 기판(2, 5)의 상대적인 위치를 결정하는 것이 가능하다. 상기 스캐닝 유닛(15, 15')은 상기 가이드(10)가 폐쇄되면 폐쇄된 원을 따라 이동할 수 있으며, 도 1b의 실시 예에서 도시된 바와 같이 원의 세그먼트(10)를 따라 이동할 수 있기도 하다. 더욱 적은 정밀 조정 필요를 위해, 회전 유닛을 갖는 해당 접촉 수단(3)에 의해 고정 스캐닝 유닛(15, 15')의 경우, 스캐닝 유닛(15, 15')을 회전시키지 않고 두 기판(2, 5)을 회전시키는 것이 가능할 수 있다.
도 2a 및 2b의 실시 예에서, 상기 스캐닝 유닛은 광학장치(13, 13', 13'', 13''')일 수 있으며, 이들 광학 장치의 광학 축은 기판(2)의 기판 표면에 대략 직각을 이룬다. 한 특정 실시 예에서, 기판 에지에 대한 광학 이미지, 따라서 측정 및 평가를 위한 주위 윤곽(2u, 5u)를 공급하는 현미경이 있다.
이들 광학 장치(13, 13', 13'', 13''') 가운데 하나 또는 둘 이상이 차례로 이동가능(고정 기판(2, 5) 둘레를 회전하면서)하거나 혹은 고정(회전 기판(2, 5)의 경우) 배치될 수 있다.
또 다른 특수한 경우, 적어도 4개의 광학 장치(13, 13', 13'', 13''')가 기판(2,5) 위 또는 아래에서 고정하여 배치된다. 두 기판 에지(2u, 5u) 모두가 상기 광학장치(13, 13', 13'', 13''')를 통해 볼 수 있다(초점 깊이를 초과하는 Z-거리 때문에 선택적으로 초점을 다시 조정하여).
또 다른 실시 예에서, 광학 장치(13, 13', 13'', 13''')와 큰 직경(d1)을 갖는 기판(2) 사이 광학 경로 내에 작은 직경(d2)을 갖는 캐리어 기판(5)이 놓여서, 광학 장치(13, 13', 13'', 13''')에 대하여 두 기판(2, 5)의 정렬을 갖는 두 주위 윤곽(2u, 5u)이 동시에 보일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 광학장치가 전자기 방사선에 민감하고 사용된 기판이 투명하면, 큰 직경(d1)을 갖는 기판(2)이 각 광학장치에 가까이 위치할 수 있다. 예를 들면, 적외선 방사선에 투명한 실리콘 웨이퍼가 예로 언급될 수 있다.
수학적으로, 두 기판(2, 5)을 서로에 대하여 조정하는 것은 최소 제곱법에 의한 조정 계산에 기초하여 수행될 수 있다. 광학 장치 또는 거리-측정 시스템은 본 발명에 따라 기록된 데이터가 계수화되고 해당 컴퓨터로 보내질 수 있도록 디자인된다.
컴퓨터(컨트롤 시스템) 내 해당 소프트웨어는 X- 및/또는 Y- 및/또는 회전 유닛을 제어할 수 있으며, 두 주위 윤곽(2u, 5u)의 서로에 대한 정렬의 연속된 매칭은 소프트웨어의 해당 조정 계산이 상기 조정 계산의 정확도 측정인 파라미터를 발생시킬 때까지 수행되도록 한다.
도 3a-3b는 캐리어 기판(5)을 갖는 본 발명에 따른 프로덕트 생산(기판-캐리어 기판 조합)을 위한 간략한 공정을 도시하며, 후면-박막 처리 이전 직경(d2)(도 3a-3b)은 기판(2)의 직경(d1) 보다 작다. 본 발명에 따른 정령 및 접합 처리 이후(도 3b), 기판(2)의 후면-박막 처리가 수행된다.
기판(2)이 접착 층(14)에 의해 캐리어 기판(5)에 연결되며, 이때 상기 접착층은 접착 전에 기판(2), 특히 캐리어 기판(5)의 직경(d2)와 기판(2)의 직경(d1) 사이 직경(d3)을 갖는 접착층에 부착되며, 이는 바람직하게 캐리어 기판(5)의 직경(d2)에 해당한다.
도 3에 따른 실시 예에서, 캐리어 기판(5)은 매우 작은 에지 반경을 가지며, 기판(2)은 매우 큰 에지 반경을 갖는다. 먼저, 캐리어 기판(5)의 상대적으로 작은 에지 반경은 가능한 한 많이 캐리어 기판(5)에서의 인코포레이션이 있은 후 상기 기판(2)을 지지하는 기판 표면(50)이 주위 윤곽(2u)의 지지 에지(2k)에 도달하며, 이는 캐리어 기판(5)에 의해 프로덕트 기판(2)의 바람직한 지지의 결과를 갖는다. 상기 접착 층914)은 상기 지지부에 상당한 영향을 미치지 않으며, 특히 상기 지지 부는 상기 캐리어 기판(5)의 직경(d2)과 동일한 직경(d3)을 갖는다.
상기 에지 반경으로 인해, 기판(2)은 적어도 캐리어 기판(5)과의 기판(2)의 접촉 측면에서 주위 윤곽에 환상의 견부(2a)를 가지며, 상기 견부는 적어도 직경(d2)와 직경(d1) 사이 차이에 해당하는 환상의 폭(dB)을 갖는다. 상기 견부(2a)는 상기 주위 윤곽(2u)의 방향으로 기판(2)의 두께(D1)의 연속 감소 또는 접촉 측면(20)에서 직경(dk)까지 평균 직경(d1)의 직경 연속 감소에 의해 본 실시 예에서 구분된다. 상기 견부(2a)는 특히 접착층, 특히 접착층(14)의 직경(d3)에 의해 정해진다.
또한, 프로덕트 기판(2)의 상대적으로 큰 에지 반경은 프로덕트 기판(2)의 직경(d1)이 스스로 후면-박막 처리에 의해 캐리어 기판(5)의 직경(d2)에 매치되는 가능하게 하며, 루핑-백(looping-back)에 의한 주위 윤곽(2a)의 단면 형상은 적어도 견부(2a)까지 수행된다. 본 발명에 따른 정렬과 접착 처리 후에(도 3b), 기판(3b)의 후면-박막 처리가 적어도 주위 윤곽(2u)의 견부까지, 즉 적어도 견부(2a) 까지 수행된다.
프로덕트 기판(2)의 상기 에지 반경은 매우 작으며, 매우 큰 웨이퍼의 경우, 프로덕트 기판(2)의 사용 가능 표면을 증가시킬 것이며, 따라서 예를 들면 상기 프로덕트 기판(2) 상에 제공된 칩(16)과 같은 기능적인 유닛의 산출률을 증가시킬 것이다.
도 4a-4b는 캐리어 웨이퍼(5')을 갖는 본 발명에 따른 프로덕트(기판-캐리어 기판 조합)의 또 다른 공정으로 도시한다. 여기서 직경(d2)은 기판(2')의 직경(d1) 보다 작다. 상기 (프로덕트) 기판(2')의 에지는 도 3a 내지 3c에 따른 실시 예에서 더욱 큰 에지 반경의 효과와 유사한 효과를 달성하기 위해 환상 폭(dB) 만큼 주위 윤곽(2u)에서 본 발명에 따라 루프-백(loop back)되었다. 이와 관련하여, 환상 견부(2a)가 만들어진다. 상기 루프-백은 특히 "에지-트리밍(edge-trimming)"으로 알려진 공정에 의해 만들어진다.
상기 캐리어 웨이퍼(5')의 직경(d2)은 원형 링의 환상 폭(dB)만큼 줄어든 기판(2)의 직경(d1)과 동일하다. 본 발명에 따른 정렬 그리고 접착 공정이 있은 후(4b), 기판(2')의 후면 박막 처리는 적어도 주위 윤곽(2u)의 루프-백 섹션까지, 즉 적어도 견부(2a)까지 수행된다(도 4c).
본 발명에 따른 프로덕트는 상기 후면-박막 처리 후에, 상기 캐리어 웨이퍼(5, 5')의 직경(d2)과 기판(2, 2')의 직경(d1)이 더욱 작은 차이를 갖거나, 같거나, 혹은 상기 후면-박막 처리 후에, 기판(2, 2')의 에지 형상으로 인해 기판(2, 2')의 직경(d1)이 감소하게 됨으로 인해 직경(d1)이 오히려 직경(d2) 보다 작은 특징을 갖는다.
기판의 에지 형상은 SEMI 스탠다드에 의해 결정된다. 특수한 대상에 제공된 각기 다른 에지 프로파일을 갖는 기판들이 있다. 이들 프로파일들은 특수한 머신에 의해 생산된다. 상기 에지들의 형상은 칩 산출률에 있어 특히 중요하다. 기판 상의가능한 한 많은 칩을 처리하기 위해, 칩들은 가장 바깥 에지 영역에 생산되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 가능한 한 에지 기하구조를 사각형으로, 또는 적어도 가능한 한 가장 작은 곡률 반경을 갖는 원형으로 만드는 것이 유용하다. 결과적으로, 웨이퍼는 가능한 한 사용할 수 있는 가장 큰 면적을 갖는 웨이퍼로 만들어진다.
다른 상이한 웨이퍼 에지 프로파일이 SEMI 스탠다르로 만들어진다. 상기 상이한 웨이퍼 에지 프로파일은 매우 복잡한 형상을 채택할 수 있으며, 드물게 단일 파라미터에 의해 설명된다. 본 발명에 따라, 상기 에지 반경은 웨이퍼 에지 프로파일의 충분한 라운딩을 발생시킨다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 프로덕트 웨이퍼는 가능한 한 많은 기능 유닛을 가지며, 특징적인 에지 반경은 1mm 이하이며, 0.5mm 이하인 것이 바람직하고, 0.1 mm 이하인 것이 더욱 바람직하며, 가장 바람직하게는 0.001mm 이하이고, 그리고 0mm 인때 최적이다.
본 발명에 따른 한 실시 예에서, 프로덕트 웨이퍼가 접착 공정이 있은 후 공정에 의해 그 두께가 줄어들며, 특징적인 에지 반경의 계산은 상기 프로덕트 웨이퍼의 최종 두께 또는 캐리어 기판 및/또는 프로덕트 기판의 직경에 기초하여 수행되어야 한다. 상기 특징적인 에지 반경은 0 mm 보다 크며, 0.001mm 보다 큰 것이 바람직하고, 0.1 mm 보다 큰 것이 더욱 바람직하며, 가장 바람직하게는 0.5mm 보다 크고, 그리고 1mm 보다 큰 것이 최적이다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 상기 캐리어 웨이퍼는 가능한 한 큰 표면에 의해 상기 프로덕트 웨이퍼를 지지하며, 상기 캐리어 웨이퍼의 특징적인 에지 반경은 1mm 보다 작으며, 바람직하게는 0.5mm 보다 작고, 더욱 바람직하게는 0.1mm 보다 작으며, 더욱더 바람직하게는 0.001mm 보다 작고, 그리고 0mm 인 것이 최적이다.
1 기판 홀딩 수단
2, 2' 기판
2o 접촉 면
2a, 2a' 견부
2k, 2k' 지지 에지
3 접촉 수단
4 캐리어 기판 홀딩 수단
5, 5k' 캐리어 기판
2u, 5u 주위 윤곽
5o 지지 표면
6 회전 수단
7 캐리어 유닛
8 조정 시스템
9 기저 플레이트
10 가이드 엘리먼트
11 거리 측정 엘리먼트
12 측정 수단
13, 13', 13'', 13''' 광학 장치
14 접착 층
15, 15' 스캐닝 유닛
16 기능 유닛
d1, d2, d3, dk 평균 직경
dR 평균 환상 폭
D1 두께

Claims (15)

  1. 캐리어 기판(5, 5')의 면적보다 큰 면적을 갖는 기판(2, 2')을 정렬하고 상기 캐리어 기판(5, 5')과 접촉하도록 하여 상기 기판(2, 2')을 처리하도록 하기 위한 기판 정렬 장치로서, 상기 기판 정렬 장치는
    기판(2, 2')을 부착하기 위한 기판 홀딩 수단(1);
    캐리어 기판(5, 5')을 부착하기 위한 캐리어 기판 홀딩 수단(4);
    상기 기판 홀딩 수단(1)에 부착된 기판(2, 2')의 주위 윤곽(2u)의 적어도 부분을 검출하고, 캐리어 기판(5, 5')에 대한 기판(2, 2')의 접촉 평면과 관련하여 캐리어 기판 홀딩 수단(4)에 부착된 캐리어 기판(5, 5')의 주위 윤곽(5u)의 적어도 부분을 검출하기 위한 검출 수단(11, 13);
    기판(2, 2')을 캐리어 기판(5, 5')에 대하여 정렬하기 위한 정렬 수단(6, 8) - 상기 정렬 수단(6, 8)은 상기 검출 수단(11, 13)에 의해 검출된 주위 윤곽(2u, 5u)에 기초하여 제어 수단에 의해 제어됨 - ; 및
    상기 기판(2, 2')이 상기 캐리어 기판(5, 5')에 대하여 정렬되어, 캐리어 기판(5, 5')과 접촉하도록 하는 접촉 수단(3)을 포함하며,
    상기 정렬 수단과 접촉 수단은 접촉이 있을 때까지 연속적인 정렬을 하도록 디자인됨을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출 수단(11, 13)은
    상기 기판(2, 2') 및 상기 캐리어 기판(5, 5') 중 적어도 하나에 대해 회전 수단(6)에 의해 회전됨, 및
    상기 기판(2, 2') 및 상기 캐리어 기판(5, 5') 중 적어도 하나에 대해 조정 시스템(8)에 의해 접촉 평면과 평행하게 X-방향 및 Y-방향 중 적어도 하나의 방향으로 조정됨
    중 적어도 하나일 수 있는, 기판 정렬 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 검출 수단(11, 13)은 기판(2, 2') 및 캐리어 기판(5, 5') 중 적어도 하나에 대하여 주변에 배열될 수 있는 캐리어 유닛(7)에 부착되는, 기판 정렬 장치.
  4. 제3항에 있어서, 접촉 수단(3) 및 기저 플레이트(9) 중 적어도 하나가 사이에 부착됨으로써, 캐리어 유닛(7)은 캐리어 기판 홀딩 수단(4)과 기판 홀딩 수단(1) 사이에 부착되는, 기판 정렬 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조정 시스템(8)이 상기 기저 플레이트(9)와 캐리어 유닛(7) 사이에 부착되는, 기판 정렬 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 주위 윤곽(2u)과 주위 윤곽(5u)은 동일한 검출 수단(11, 13)에 의해 검출될 수 있는, 기판 정렬 장치.
  7. 캐리어 기판(5, 5')의 면적보다 큰 면적을 갖는 기판(2, 2')을 정렬하고 상기 캐리어 기판(5, 5')과 접촉하도록 하여 상기 기판(2, 2')을 처리하도록 하기 위한 기판 정렬 방법으로서, 상기 기판 정렬 방법은
    검출 수단(11, 13)이, 기판 홀딩 수단(1)에 부착된 기판(2, 2')의 주위 윤곽(2u)의 적어도 부분을 검출하고, 캐리어 기판(5, 5')과 기판(2, 2')의 접촉 평면과 관련하여 캐리어 기판 홀딩 수단(4)에 부착된 캐리어 기판(5, 5')의 주위 윤곽(5u) 적어도 부분을 검출하는 단계,
    정렬 수단(6, 8)이 기판(2, 2')을 캐리어 기판(5, 5')에 대하여 정렬하는 단계 - 상기 정렬 수단(6, 8)은 검출 수단(11, 13)에 의해 검출된 주위 윤곽(2u, 5u)을 기초로 제어 수단에 의해 제어됨 - , 및
    상기 기판(2, 2')이 상기 캐리어 기판(5, 5')에 대하여 정렬되어, 접촉 수단(3)에 의해 캐리어 기판(5, 5')과 접촉하는 단계
    를 포함하며, 상기 정렬은 접촉이 있을 때까지 연속적으로 이뤄짐을 특징으로 하는 기판 정렬 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출 수단(11, 13)은
    상기 기판(2, 2') 및 상기 캐리어 기판(5, 5') 중 적어도 하나에 대해 회전 수단(6)에 의해 회전됨, 및
    상기 기판(2, 2') 및 상기 캐리어 기판(5, 5') 중 적어도 하나에 대해 조정 시스템(8)에 의해 접촉 평면과 평행하게 X-방향 및 Y-방향 중 적어도 하나의 방향으로 조정됨
    중 적어도 하나일 수 있는, 기판 정렬 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 주위 윤곽(2u)과 주위 윤곽(5u)은 동일한 검출 수단(11, 13)에 의해 검출되는, 기판 정렬 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    기판(2, 2') 및 캐리어 기판(5, 5') 중 적어도 하나에 대한 검출 수단의 회전, 및 주위 윤곽(2u, 5u)을 따르는 복수의 검출 장치의 배열에 중 적어도 하나에 의해, 주위 윤곽(2u, 5u)의 균일하게 분산된 위치에서의 검출이 수행되는, 기판 정렬 방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 주위 윤곽(2u, 5u)이 서로 등거리로 또는 동심이도록 정렬되도록, X-방향, Y-방향 및 회전 방향 중 적어도 하나의 방향으로의 정렬이 수행되는, 기판 정렬 방법.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서, 주위 윤곽(2u)과 주위 윤곽(5u) 간 갭 편차(gap deviation)에 대한 값이 지정 임계 값 미만이 될 때 정렬이 완료되도록 제어 수단은 정렬을 제어하는, 기판 정렬 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105283950B (zh) * 2013-06-17 2018-03-13 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 用于衬底对准的装置及方法
DE102015108901A1 (de) 2015-06-05 2016-12-08 Ev Group E. Thallner Gmbh Verfahren zum Ausrichten von Substraten vor dem Bonden
JP6463227B2 (ja) * 2015-07-07 2019-01-30 東京エレクトロン株式会社 基板搬送方法
US10361099B2 (en) * 2017-06-23 2019-07-23 Applied Materials, Inc. Systems and methods of gap calibration via direct component contact in electronic device manufacturing systems
KR102459089B1 (ko) 2017-12-21 2022-10-27 삼성전자주식회사 반도체 패키징 장비 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
JP7204537B2 (ja) * 2019-03-05 2023-01-16 キオクシア株式会社 基板貼合装置および半導体装置の製造方法
JP7391733B2 (ja) * 2020-03-17 2023-12-05 キオクシア株式会社 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002373929A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Tokyo Electron Ltd ウエハ支持体
JP2011233683A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Shibaura Mechatronics Corp 基板貼合装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7136452B2 (en) * 1995-05-31 2006-11-14 Goldpower Limited Radiation imaging system, device and method for scan imaging
KR970030569A (ko) * 1995-11-22 1997-06-26 김광호 반도체 웨이퍼의 인식/분류 방법 및 장치
JP2001284436A (ja) 2000-03-29 2001-10-12 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板加熱装置
JP4243937B2 (ja) * 2001-11-02 2009-03-25 東京エレクトロン株式会社 基板支持ピンの支持位置検知方法、その傾き検知方法及びそれらの教示装置並びに教示用治具
JP4243499B2 (ja) * 2002-06-11 2009-03-25 富士通株式会社 貼合せ基板製造装置及び貼合せ基板製造方法
CN1796105A (zh) * 2002-06-11 2006-07-05 富士通株式会社 制造粘合基板的方法和装置
JP4066889B2 (ja) * 2003-06-09 2008-03-26 株式会社Sumco 貼り合わせ基板およびその製造方法
DE102004007060B3 (de) 2004-02-13 2005-07-07 Thallner, Erich, Dipl.-Ing. Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden von Wafern
JP4530891B2 (ja) * 2005-03-25 2010-08-25 日東電工株式会社 支持板付き半導体ウエハの位置決め方法およびこれを用いた半導体ウエハの製造方法並びに支持板付き半導体ウエハの位置決め装置
JP3896382B2 (ja) 2005-06-10 2007-03-22 株式会社ファースト XYθステージによる位置アライメントシステム
JP4613709B2 (ja) 2005-06-24 2011-01-19 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法
US7371663B2 (en) 2005-07-06 2008-05-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Three dimensional IC device and alignment methods of IC device substrates
JP5139736B2 (ja) * 2007-06-27 2013-02-06 東レエンジニアリング株式会社 液晶部品の製造方法および製造装置
JP5190666B2 (ja) * 2007-07-25 2013-04-24 信越半導体株式会社 貼り合わせウェーハの回転角度の測定方法
JP5532850B2 (ja) * 2009-11-24 2014-06-25 株式会社Sumco 半導体ウェーハの形状測定方法およびそれに用いる形状測定装置
JP2012049326A (ja) 2010-08-26 2012-03-08 Nsk Technology Co Ltd マスクの位置決め装置及びマスクの回転中心算出方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002373929A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Tokyo Electron Ltd ウエハ支持体
JP2011233683A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Shibaura Mechatronics Corp 基板貼合装置

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