KR102318210B1 - 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법 - Google Patents
개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102318210B1 KR102318210B1 KR1020190165588A KR20190165588A KR102318210B1 KR 102318210 B1 KR102318210 B1 KR 102318210B1 KR 1020190165588 A KR1020190165588 A KR 1020190165588A KR 20190165588 A KR20190165588 A KR 20190165588A KR 102318210 B1 KR102318210 B1 KR 102318210B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- region
- temperature
- heating
- adhesive
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 98
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 98
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 89
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 16
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
- B32B37/1207—Heat-activated adhesive
-
- 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
- H01L21/6831—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 using electrostatic chucks
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- 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
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness 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
- H01L21/6831—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 using electrostatic chucks
- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
-
- 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
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
-
- 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
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
-
- 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
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
- B32B2037/1253—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives curable adhesive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
- B32B2309/02—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/14—Semiconductor wafers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/27—Manufacturing methods
- H01L2224/273—Manufacturing methods by local deposition of the material of the layer connector
- H01L2224/2731—Manufacturing methods by local deposition of the material of the layer connector in liquid form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/75264—Means for applying energy, e.g. heating means by induction heating, i.e. coils
- H01L2224/75265—Means for applying energy, e.g. heating means by induction heating, i.e. coils in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/75264—Means for applying energy, e.g. heating means by induction heating, i.e. coils
- H01L2224/75266—Means for applying energy, e.g. heating means by induction heating, i.e. coils in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/753—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/75301—Bonding head
- H01L2224/75302—Shape
- H01L2224/75303—Shape of the pressing surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/753—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/75301—Bonding head
- H01L2224/75302—Shape
- H01L2224/75303—Shape of the pressing surface
- H01L2224/75305—Shape of the pressing surface comprising protrusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/753—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/75301—Bonding head
- H01L2224/75302—Shape
- H01L2224/7531—Shape of other parts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7555—Mechanical means, e.g. for planarising, pressing, stamping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/758—Means for moving parts
- H01L2224/75801—Lower part of the bonding apparatus, e.g. XY table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
- H01L2224/7592—Load or pressure adjusting means, e.g. sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/75981—Apparatus chuck
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83009—Pre-treatment of the layer connector or the bonding area
- H01L2224/8303—Reshaping the layer connector in the bonding apparatus, e.g. flattening the layer connector
- H01L2224/83047—Reshaping the layer connector in the bonding apparatus, e.g. flattening the layer connector by mechanical means, e.g. severing, pressing, stamping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/832—Applying energy for connecting
- H01L2224/83201—Compression bonding
- H01L2224/83203—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/832—Applying energy for connecting
- H01L2224/83234—Applying energy for connecting using means for applying energy being within the device, e.g. integrated heater
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
- H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
- H01L2224/83862—Heat curing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/83908—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector involving monitoring, e.g. feedback loop
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
- H01L2924/3511—Warping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법이 본 명세서에 개시된다. 접합 척은 서로 상관되지 않고 개별적으로 가열되도록 구성된 복수의 개별적인 영역을 포함한다. 일부 실시 예에서, 개별적인 영역들은 제1 온도로 가열되도록 구성된 제1 영역, 및 제1 영역 주변에 있고 제1 온도와 상이한 제2 온도로 가열되도록 구성된 제2 영역을 포함한다. 일부 실시 예에서, 접합 척은 (a) 제1 영역 내에 배치되고 제1 영역을 제1 온도로 가열시키도록 구성된 제1 코일, 및 (b) 제2 영역 내에 배치되고 제2 영역을 제2 온도로 가열시키도록 구성된 제2 코일을 더 포함한다. 접합 척은 제1 영역 및/또는 제2 영역을 가열시키는 것이 반도체 소자의 기판들을 서로에 관해 접합시키는 데 사용되는 접합제의 점도에 영향을 미치도록 반도체 소자의 기판에 근접하게 위치될 수 있다. 그에 따라, 제1 영역 및/또는 제2 영역을 가열시키는 것은 기판 상의 접착제가 횡측, 미리 결정된 방향으로 흐르게 할 수 있다.
Description
관련 출원 상호 참조
본 출원은 "BOND CHUCKS HAVING INDIVIDUALLY-CONTROLLABLE REGIONS, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS(개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법)"라는 명칭의 동시 출원된 미국 특허 출원에 관한 요지를 포함한다. 개시 내용이 본원에 참고로 통합되는 관련 출원은 Micron Technology, Inc.에 양수되고, 대리인 문서 번호 010829-9362.US00로 식별된다.
본 발명은 일반적으로 반도체 소자들의 제조에 사용되는 접합 척들, 더 구체적으로는 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척들에 관한 것이다.
메모리 칩들 및 마이크로 프로세서 칩들과 같은 반도체 소자들은 통상적으로 접착제와 같은 접합 물질을 통해 기판에 접합되는 반도체 다이를 포함한다. 종래 접합 공정들 동안에는, 기판 상에 접착제가 배치되고, 반도체 다이가 그것에 접합될 기판을 향해 이동된다. 보통, 접착제는 유체와 비슷한 속성들을 갖고 기판의 중앙부 위로 돌려진다. 반도체 다이가 기판을 향해 이동함에 따라, 접착제는 기판과 반도체 다이 사이에 개재되고, 기판의 주변부들을 향해 횡측 방향으로 변위된다. 이러한 종래의 접합 공정과 관련된 하나의 문제점은 기판의 주변부들로의 접착제의 분산이 종종 제한되고, 그에 따라 기판의 중앙부들의 접착제가 기판의 주변부들의 접착제보다 두껍게 되는 경향이 있다는 점이다. 그에 따라, 접착제의 두께가 기판의 폭에 걸쳐 상당히 다를 수 있다. 더 구체적으로, 상술된 종래 접합 공정은 보통 경화된 접착제 필름이 대략 접착제 필름의 전체 두께의 10%와 같은 전체 두께 변화(TTV, total thickness variation)를 갖게 할 수 있다. 결과적으로, TTV는 반도체 소자의 수직 풋프린트를 증가시킬 수 있다. 추가적으로, TTV는 반도체 소자의 휨(warpage)과 관련된 원치 않는 효과들을 가질 수 있다.
도 1a는 본 기술의 실시 예들에 따른 접합 척의 상면도를 도시한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 1c는 접합 척의 개별적인 영역들을 이동시킨 후 도 1b에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 기술의 실시 예들에 따른, 도 1c에 도시된 접합 척에 작동 가능하게 결합된 뉴매틱 서플라이(pneumatic supply)를 포함하는 시스템을 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 기술의 실시 예들에 따른, 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척을 사용하는 반도체 소자를 형성하는 방법을 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 4a는 본 기술의 실시 예들에 따른 접합 척의 상면도를 도시한다.
도 4b는 도 4a에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 5a는 본 기술의 실시 예들에 따른, 코일들을 포함하는 접합 척의 상면도를 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 기술의 실시 예들에 따른, 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척을 사용하는 반도체 소자를 형성하는 방법을 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 7은 개별적으로 이동 가능한 영역들 및 개별적으로 이동 가능한 영역들을 가열하기 위한 코일들을 포함하는 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 접합 척을 작동하기 위한 시스템을 도시한다.
도 1b는 도 1a에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 1c는 접합 척의 개별적인 영역들을 이동시킨 후 도 1b에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 기술의 실시 예들에 따른, 도 1c에 도시된 접합 척에 작동 가능하게 결합된 뉴매틱 서플라이(pneumatic supply)를 포함하는 시스템을 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 기술의 실시 예들에 따른, 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척을 사용하는 반도체 소자를 형성하는 방법을 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 4a는 본 기술의 실시 예들에 따른 접합 척의 상면도를 도시한다.
도 4b는 도 4a에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 5a는 본 기술의 실시 예들에 따른, 코일들을 포함하는 접합 척의 상면도를 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 기술의 실시 예들에 따른, 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척을 사용하는 반도체 소자를 형성하는 방법을 부분 도해로 나타내어 도시한다.
도 7은 개별적으로 이동 가능한 영역들 및 개별적으로 이동 가능한 영역들을 가열하기 위한 코일들을 포함하는 접합 척의 단면도를 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 접합 척을 작동하기 위한 시스템을 도시한다.
본 기술의 여러 실시 예의 구체적인 세부 사항들은 첨부된 도면들을 참조하여 후술될 바와 같이, 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척들 및 연관된 시스템들 및 방법들을 포함한다. 실시 예들 중 여러 실시 예에서, 개별적으로 제어 가능한 영역들은 서로에 관해 이동하도록, 그리고/또는 서로 상관되지 않고 가열되도록 구성될 수 있다. 더 상세하게 후술될 바와 같이, 접합 척의 개별적인 영역들을 이동시키는 것 그리고/또는 서로 상관되지 않고 개별적인 영역들을 가열시키는 것은 접착 필름들의 전체 두께 변화(TTV)와 연관된 문제들, 뿐만 아니라 대응하는 반도체 소자들의 휨도 완화시킬 수 있다. 예를 들어, 본 기술의 실시 예들은 기판의 폭에 걸쳐 접착제를 더 균일하게 분산시키는 것에 대한 제어를 개선시켜, 접착제의 TTV가 종래 접합 공정들에 관해 감소되게 된다.
도 1a는 본 기술의 실시 예들에 따른 접합 척(100)의 상면도를 도시하고, 도 1b는 도 1a에 도시된 접합 척(100)의 단면도를 도시한다. 도 1a 및 도 1b를 함께 참조하면, 접합 척(100)은 제1 영역(105), 제1 영역(105) 주변의(예를 들어, 바깥쪽으로) 제2 영역(110) 및 제2 영역(110) 주변의 제3 영역(115)을 비롯한 복수의 개별적인 영역을 포함한다. 도시된 실시 예들에 제시된 바와 같이, 개별적인 영역들은 방사상이며, 제2 영역(110)은 제1 영역(105)을 완전히 둘러싸고, 제3 영역은 제1 영역(105) 및 제2 영역(110)을 완전히 둘러싼다. 그 외 다른 실시 예들(예를 들어, 비-방사상 구성들)에서, 제2 영역(110)은 제1 영역(105)을 단지 부분적으로 둘러쌀 수도 있고, 제3 영역(115)은 제2 영역(110) 및/또는 제1 영역(105)을 단지 부분적으로 둘러쌀 수도 있다. 뿐만 아니라, 도시된 실시 예들이 세 개의 영역을 갖는 접합 척(100)을 갖지만, 본 기술에 따른 그 외 다른 실시 예들은 더 적은 영역들(예를 들어, 두 개의 영역) 또는 더 많은 영역들(예를 들어, 네 개 또는 다섯 개의 영역)을 포함할 수 있다. 각각의 개별적인 제1, 제2 및 제3 영역들(105, 110, 115)을 포함하는 접합 척(100)은 정전 척을 포함하고 해당 기술분야에 알려져 있는 세라믹 물질 또는 그 외 다른 물질들로 만들어질 수 있다.
추가로 상세하게 후술될 바와 같이, 접합 척(100)의 개별적인 영역들은 종 방향으로(예를 들어, 수직 상향 및/또는 수직 하향) 서로에 관해 이동 가능할 수 있다. 개별적인 영역들은 각각의 개별적인 영역이 서로에 관해 이동 가능하도록 서로에 착탈 가능하게 또는 영구적으로 부착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 예를 들어, 접합 척(100)은 서로에 관해 이동될 때에도 개별적인 영역들이 서로에 결합되게 유지하기 위해 각각의 개별적인 영역들을 통해 연장되는 공통 부분(예를 들어, 가늘고 긴 부재)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 개별적인 영역은 부분적인 개별적인 영역의 측면의 일 부분을 따라 연장되는 슬롯을 포함할 수 있고, 인접한 영역은 슬롯에 슬라이드 가능하게 결합된 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(105)은 그것의 측면에 따른 슬롯을 포함할 수 있고, 제2 영역(110)은 제1 영역(105)의 슬롯에 슬라이드 가능하게 부착되는 그것의 측면에 따른 부재를 포함할 수 있다. 제3 영역(115)은 유사한 방식으로 제2 영역(110)에 슬라이드 가능하게 부착될 수 있다. 또 그 외 다른 실시 예들에서, 접합 척(100)은 개별적인 영역들에 인접하여(예를 들어, 위에) 위치되고 개별적인 영역들을 제 위치에 홀딩하고 또한 그것들 사이에서 움직일 수 있게 하도록 구성된 가요성 판을 포함할 수 있다. 앞에서의 내용에 추가적으로 또는 대안적으로, 개별적인 영역들은 마찰을 사용하여 서로에 부착될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 접합 척(100)은 제1 영역(105) 위에 제1 외측면(120a)을, 제2 영역(110) 위에 제2 외측면(120b)을, 그리고 제3 영역(115) 위에 제3 외측면(120c)을 포함한다("외측면(120)"으로 총칭됨). 외측면(120)은 반도체 소자의 웨이퍼 또는 기판을 지지하도록 구성된다. 외측면(120)은 접합 척(100)의 제1, 제2 및 제3 영역들(105, 110, 115)의 부분들에 걸쳐 연장되고 그 부분들을 포함한다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 외측면(120)은 평면(P)을 따라 대체로 평평하다.
도 1c는 접합 척(100)의 개별적인 영역들이 이동된 후 도 1b에 도시된 접합 척(100)의 단면도를 도시한다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 제1 영역(105)은 도 1b에 도시된 그것의 원래 위치로부터 길이 방향(L)으로 제1 거리(D1)만큼 이동되었고, 제3 영역(115)은 길이 방향(L)으로 제1 거리(D1)보다 더 큰 제2 거리(D2)만큼 이동되었다. 제2 영역(110)은 길이 방향으로 이동되지 않았다. 그에 따라, 제3 외측면(120c)은 제1 외측면(120a)을 너머 길이 방향으로 연장되며, 이는 제2 외측면(120b)을 너머 길이 방향으로 연장된다. 그에 따라, 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 외측면들(120a, 120b, 120c)은 평면(P)을 따라 정렬되거나 평평하지 않다.
전술된 바와 같이, 접합 척(100)의 제1, 제2 및 제3 영역들(105, 110, 및 115)의 부분들은 개별적으로 이동 가능하다. 개별적인 영역들의 이동은 다수의 수단을 통해 실현될 수 있다. 예를 들어, 개별적인 영역들은 전기(예를 들어, 전기 모터), 유압, 뉴매틱, 자석들 또는 이들의 조합을 사용하여 이동될 수 있다. 도 2는 본 기술의 실시 예들에 따른, 접합 척(100) 작동 가능하게 결합된 뉴매틱 서플라이(pneumatic supply)(220)를 포함하는 시스템(200)을 도시한다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 시스템은 (a) 공압 유체(예를 들어, 공기)를 공급하도록 구성된 뉴매틱 서플라이(220), (b) 뉴매틱 서플라이(220)를 접합 척(100)의 개별적인 영역들에 작동 가능하게 결합시키는 다수의 아암, 그리고 (c) 뉴매틱 서플라이(220)의 제어 및/또는 아암들의 움직임을 제어하도록 구성되어 그것에 작동 가능하게 결합되는 제어기(230)(예를 들어, 제어 시스템)를 포함한다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 아암들은 접합 척(100)의 제1 영역(105)에 작동 가능하게 결합되는 제1 아암(206), 접합 척(100)의 제2 영역(110)에 작동 가능하게 결합되는 제2 아암들(211a, 211b), 그리고 접합 척(100)의 제3 영역(110)에 작동 가능하게 결합되는 제3 아암들(216a, 216b)을 포함한다.
제어기(230)는 프로그램 가능한 컴퓨터에 의해 실행되는 루틴들을 비롯한 컴퓨터 실행 가능한 명령들의 형태를 띨 수 있다. 제어기(230)는 예를 들어, 또한 감시 제어 데이터 수집 시스템(SCADA, supervisory control and data acquisition) 시스템들, 분산형 제어 시스템들(DCS, distributed control systems), 프로그램 가능 논리 제어기들(PLC, programmable logic controllers), 제어 장치들 및 컴퓨터 실행 가능한 명령들을 처리하도록 구성된 프로세서들을 포함할 수도 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자들은 본 기술이 본 명세서에 설명된 것들 이외의 컴퓨터 시스템들 상에서 실행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 기술은 본 명세서에 설명된 컴퓨터 실행 가능한 명령들 중 하나 이상을 수행하도록 특별히 프로그램 또는 구성된 전용 컴퓨터 또는 데이터 프로세서로 구현될 수 있다. 제어기(230)에 의해 핸들링되는 정보는 CRT 디스플레이 또는 LCD를 비롯한 임의의 적합한 디스플레이 매체에 제시될 수 있다.
제어기(230)는 하나 이상의 입력(예를 들어, 사용자 입력들 및/또는 계산된 입력들)을 수신하고 입력들을 사용하여 접합 척(100)의 개별적인 영역(들)이 그 외 다른 개별적인 영역(들)에 관해 이동하게 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 예를 들어, 제어기(230)는 뉴매틱 서플라이(220)가 (a) 접합 척(100)의 제1 영역(105) 상에 제1 압력(P1)을, (b) 접합 척(100)의 제2 영역(110) 상에 제2 압력(P2)을, 그리고 (c) 접합 척(100)의 제3 영역(115) 상에 제3 압력(P3)을 가하게 할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 압력들은 모두 별개의 압력들일 수 있다. 특정 예에서, 제1, 제2 및 제3 압력들의 상한 및 하한은 5 psi, 10 psi, 20 psi 또는 30 psi을 초과하는 만큼씩 다를 수 있다. 제3 압력(P2)이 제1 압력(P1)보다 크고, 제1 압력(P1)이 제2 압력(P2)보다 큰 실시 예들에서, 뉴매틱 서플라이는 그에 따라 제1 영역(105)이 제2 영역(110)을 너머 종 방향으로 연장되게 하고, 제3 영역(115)이 제1 영역(105)을 너머 종 방향으로 연장되게 할 것이다.
동작 시, 개별적인 영역들의 이동은 접합 척에 인접한 또는 근접한(예를 들어, 바로 아래) 반도체 소자의 형상에 영향을 미칠 수 있다. 뿐만 아니라, 개별적인 영역들을 상이한 서로에 관해 종 방향 위치들로 이동시키는 것은 반도체 소자의 접착제가 미리 결정된 또는 바람직한 방향으로 변위되도록 하는 것과 같은 특정 방식으로 반도체 소자의 형상에 영향을 미칠 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 기술의 실시 예들에 따른, 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척을 사용하는 반도체 소자를 형성하는 방법(300)을 부분 도해로 나타내어 도시한다. 먼저 도 3a를 참조하면, 방법(300)은 전술된 바와 같이, 제1 영역(105), 제2 영역(110) 및 제3 영역(115)을 비롯한 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척(100)을 제공하는 단계를 포함한다. 접합 척(100)은 반도체 소자(320) 위에 위치되고, 반도체 소자(320)는 다른 접합 척 또는 접합 헤드(305) 위에 위치된다. 일부 실시 예에서, 접합 헤드(305)는 다른 접합 척(100)(예를 들어, 제2 접합 척(100))이다. 반도체 소자(320)는 제1 기판(322)(예를 들어, 소자 기판 또는 소자 웨이퍼), 제2 기판(324)(예를 들어, 캐리어 기판 또는 캐리어 웨이퍼) 및 제1 기판(322)과 제2 기판(324) 사이에 접착제(326)(예를 들어, 에폭시)를 포함한다. 접합 척(100) 및/또는 제2 기판(324)은 제1 기판(322) 및 제2 기판(324)이 접착제(326)를 사이에 개재시켜, 그것이 하나 이상의 결정된 횡측 방향(들)으로 변위되게 하도록 하향(D)으로 이동된다.
제1 기판(322) 및 제2 기판(324)은 각각 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄 합금, 비화 갈륨, 질화 갈륨 또는 이들의 조합들과 같은 다이를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제1 기판(322) 및 제2 기판(324)은 각각 반도체 웨이퍼들이다. 그 외 다른 실시 예들에서, 제1 기판(322) 및 제2 기판(324)은 각각 실리콘-온-글래스(SOG) 또는 실리콘-온-사파이어(SOP)와 같은 실리콘-온-절연체(SOI) 기판, 또는 다른 기판 상 반도체 물질들의 에피택셜 층들일 수 있다. 기판 또는 기판의 부분 영역들의 도전성은 인, 붕소 또는 비소를 비롯한 다양한 화학 종을 사용하는 도핑을 통해 제어될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 도핑은 기판의 초기 형성 또는 성장 동안, 이온 주입에 의해 또는 임의의 그 외 다른 도핑 수단에 의해 수행될 수 있다.
다음으로 도 3b를 참조하면, 접합 척(100)의 개별적인 영역들은 반도체 소자(320)를 향해 종 방향(L)으로 이동된다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 개별적인 영역들은 특정 위치로 압력을 가함으로써 그 곳으로 이동된다. 예를 들어, 제1 영역(105) 상에 제1 압력(P1)이 가해지고, 제2 영역(110) 상에 제2 압력(P2)이 가해지며, 제3 영역(115) 상에 제3 압력(P2)이 가해진다. 그 결과, 제1 영역(105)은 제2 영역(110)의 제2 위치를 너머 종 방향으로 제1 위치로 이동되고, 제3 영역(115)은 제1 영역(105)의 제1 위치를 너머 종 방향으로 제3 위치로 이동된다. 제1, 제2 및 제3 영역들(105, 110, 115)의 제1, 제2 및 제3 위치들은 각각 제2 기판(324)의 형상에 영향을 미치고 그에 의해 제2 기판(324)이 접착제를 특정 방향으로 밀고 나가게 할 수 있다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, (a) 제3 영역(115) 아래 접착제(326)의 제1 부분은 제2 영역(110) 아래 제1 구역을 향해 제1 횡측 방향(F1)으로 안쪽을 향해 밀리게 되고, (b) 제1 영역(105) 아래 접착제(326)의 제2 부분은 제2 영역(110) 아래 제1 구역을 향해 제2 횡측 방향(F2)으로 바깥쪽을 향해 밀리게 되고, (c) 제1 영역(105) 아래 접착제(326)의 제3 부분은 제2 영역(110) 아래 제2 구역을 향해 제2 횡측 방향(F2)과 대체로 반대인 제3 방향(F3)으로 바깥쪽을 향해 밀리게 되며, (d) 제3 영역(115) 아래 접착제(326)의 제4 부분은 제2 영역(110) 아래 제2 구역을 향해 제4 횡측 방향(F4)으로 안쪽을 향해 밀리게 된다. 그렇게 해서, 접착제는 의도적으로 그리고 제어 가능하게 미리 결정된 방식으로 변위된다.
본 기술의 실시 예들의 하나의 이점은 개별적으로 제어 가능한 영역들을 사용하여 접착제의 전체 두께 변화(TTV)가 감소될 수 있으며, 그에 의해 반도체 소자(320)의 전체 두께가 감소된다는 점이다. 전술한 바와 같이, 반도체 소자들을 형성하는 종래 방법들과 연관된 단점 또는 공통 문제는 접착제들이 접착제가 배치되는 기판의 폭에 걸쳐 균일하게 분산되지 않는다는 점, 그리고 그 결과 접착제의 TTV가 상당할 수 있다는 점이다. 이는 두 개의 기판이 액체 접착제를 사용하여 서로에 접합되는 방식에 적어도 부분적으로 기인한다. 예를 들어, 종래 접합 방법들을 사용하며, 액체 접착제는 보통 하측 기판의 중앙부에 배치되고, 하측 기판을 지지하는 접합 척이 돌려짐으로써, 접착제를 원심력을 통해 하측 기판의 주변부를 향해 바깥쪽으로 밀고 나가게 한다. 접합 척이 하측 기판을 돌림에 따라, 하측 기판에 접합될 상측 기판이 접착제와 접촉하게 되고 또한 그것을 하측 기판의 주변부를 향해 바깥쪽으로 밀고 나간다. 이러한 힘에도 불구하고, 보통 하측 기판의 폭에 걸친 접착제의 균일한 분포가 이루어지지 않는다. 결과적으로, 하측 기판 위 중앙부가 접착제의 가장 두꺼운 부분을 포함하는 경향이 있고, 하측 기판의 외측 부분들이 가장 얇은 부분을 포함하는 경향이 있다. 뿐만 아니라, 접착제와 접촉하는 하측 및 상측 기판들의 표면들의 사소한 기형들이 추가 두께 변형을 야기할 수 있다.
본 기술의 실시 예들은 접합 척(100)의 개별적인 영역들을 이동시켜 기판의 형상에 영향을 미치며 이것이 접착제의 TTV를 감소시키기 위한 미리 결정된 방향들로 접착제를 더 효율적으로 밀고 나감으로써 이러한 문제들을 완화시킨다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 실시 예에서, 제1 영역(105)의 제1 외면(120a)은 제2 영역(110)의 제2 외면(120b)을 너머 종 방향으로(즉, 그보다 하측에) 있다. 그에 따라, 평평한 표면을 갖는 종래 접합 척들에 비해, 본 기술의 제1 영역(105)의 돌출한 제1 외측면(120a)이 제1 영역(105) 아래 접착제를 더 효율적으로 변위시키고 접착제를 바깥쪽으로, 즉, 제2 횡측 방향(F2) 및 제3 횡측 방향(F3)으로 밀고 나간다. 그렇게 해서, 접착제의 TTV가 감소된다. 본 기술의 일부 실시 예는 접착제의 전체 두께의 대략 5%, 4%, 3%, 2% 또는 1% 미만으로 TTV를 감소시킬 수 있는 것으로 예상된다. 예를 들어, 100 마이크론의 두께를 갖는 경화된 접착제 필름에 대해, 본 기술의 실시 예들을 이용하면 그러한 접착제에 대해 TTV가 5 마이크론 미만이게 할 수 있다.
도 3c는 접착제(326)가 제1과 제2 기판들(322, 324) 사이에 적어도 부분적으로 분산된 후 반도체 소자(320)를 도시한다. 일부 실시 예에서, 접착제의 두께(D3)는 센서(340)를 통해 측정될 수 있다. 측정된 두께에 기초하여, 제1, 제2 및/또는 제3 영역들(105, 110, 115)은 서로에 관해 개별적으로 이동되어 접착제(326)를 특정 방향으로 변위시킬 수 있다. 예를 들어, 접착제(326)의 외측 부분(예를 들어, 제3 영역(115) 아래)의 두께가 미리 결정된 임계 또는 타겟을 초과할 경우, 제3 영역(115)은 접착제(326)를 향해 종 방향으로 이동되고/거나 제2 영역(110)은 접착제(326)로부터 멀어지게 종 방향으로 이동되어, 접착제(326)가 제1 영역(105) 아래 중앙 영역을 향해 횡측 방향으로 변위시키고 흐르게 할 수 있다. 접착제(326)의 목적하는 두께 및/또는 TTV가 달성되면, 그 후 접착제(326)는 경화될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 기술의 여러 실시 예는 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척들을 포함한다. 도 4a 내지 도 6c는 서로 상관되지 않고 개별적으로 가열될 수 있는 개별적인 영역들을 갖는 접합 척들을 개괄적으로 도시한다. 도 4a는 예를 들어, 본 기술의 실시 예들에 따른 접합 척(400)의 상면도를 도시하고, 도 4b는 도 4a에 도시된 접합 척(400)의 단면도를 도시한다. 도 4a 및 도 4b를 함께 참조하면, 접합 척(400)은 제1 영역(405), 제1 영역(405) 주변의(예를 들어, 바깥쪽으로) 제2 영역(410) 및 제2 영역(410) 주변의 제3 영역(415)을 비롯한 복수의 개별적인 영역을 포함한다. 도시된 실시 예들에 제시된 바와 같이, 접합 척(400)은 방사상이고, 제2 영역(410)은 제1 영역(405)을 완전히 둘러싸고, 제3 영역은 제1 영역(405) 및 제2 영역(410)을 완전히 둘러싼다. 그 외 다른 실시 예들(예를 들어, 비-방사상 구성들)에서, 제2 영역(410)은 제1 영역(405)을 단지 부분적으로 둘러쌀 수도 있고, 제3 영역(415)은 제2 영역(410) 및/또는 제1 영역(405)을 단지 부분적으로 둘러쌀 수도 있다. 뿐만 아니라, 도시된 실시 예들이 세 개의 영역을 갖는 접합 척(400)을 갖지만, 본 기술의 실시 예들에 따른 그 외 다른 실시 예들은 더 적은 영역들(예를 들어, 두 개의 영역) 또는 더 많은 영역들(예를 들어, 네 개 또는 다섯 개의 영역)을 포함할 수 있다. 각각의 개별적인 제1, 제2 및 제3 영역들(405, 410, 415)을 포함하는 접합 척(400)은 정전 척을 포함하고 해당 기술분야에 알려져 있는 세라믹 물질 또는 그 외 다른 물질들로 만들어질 수 있다.
추가로 상세하게 후술될 바와 같이, 접합 척(400)의 개별적인 영역들은 서로 상관되지 않고 가열될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 제1 영역(405)이 제1 온도 범위 내 제1 온도(T1)로 가열되도록 구성되고, 제2 영역(410)이 제2 온도 범위 내 제2 온도(T2)로 가열되도록 구성되며, 제3 영역(415)이 제3 온도 범위 내 제3 온도(T3)로 가열되도록 구성된다. 제1, 제2 및 제3 온도들(T1), (T2), (T3)은 모두 별개의 온도들일 수 있다. 제1, 제2 및 제3 온도 범위들은 상이하거나 동일할 수 있다. 특정 예에서, 제1, 제2 및 제3 온도들(T1), (T2), (T3)의 상한 및 하한은 10℉, 20℉ 또는 30℉를 초과하는 만큼씩 다를 수 있다.
접합 척(400)의 개별적인 영역들은 다수의 도구를 통해 가열될 수 있다. 예를 들어, 개별적인 영역들은 대류(예를 들어, 가열 유체) 가열 또는 전기(예를 들어, 코일들)를 사용하여 가열될 수 있다. 도 5a는 접합 척(400)의 개별적인 영역들을 가열시키기 위한 코일들을 포함하는 접합 척(400)의 상면도를 부분 도해로 나타내어 도시하고, 도 5b는 도 5a에 도시된 접합 척(400)의 단면도를 도시한다. 도 5a 및 도 5b를 함께 참조하면, 접합 척(400)은 (a) 제1 영역(405)을 제1 온도로 가열시키도록 구성된 제1 코일(525), (b) 제2 영역(410)을 제2 온도로 가열시키도록 구성된 제2 코일(530), 및 (c) 제3 영역(415)을 제3 온도로 가열시키도록 구성된 제3 코일(535)을 포함한다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 코일들(525, 530, 535) 각각은 제1, 제2 및 제3 코일들(525, 530, 535)의 어떠한 표면도 접합 척(400)을 통해 노출되지 않도록 각각, 제1, 제2 및 제3 영역들(405, 410, 415) 내에 구현된다. 그 외 다른 실시 예들에서, 제1, 제2 및/또는 제3 코일들(525, 530, 535)은 제1, 제2 및/또는 제3 코일들(525, 530, 535)이 접합 척(400)을 통해 적어도 부분적으로 노출되도록 각각, 제1, 제2 및 제3 영역들(405, 410, 415)에 배열될 수 있다. 일부 실시 예에서, 접합 척(400)은 제1, 제2 및 제3 영역들(405, 410, 415) 및/또는 제1, 제2 및 제3 코일들(525, 530, 535) 사이에 공극 또는 절연 물질을 포함할 수 있다. 공극은 개별적인 영역들로부터 인접한 개별적인 영역들로의 열 소산을 방지하도록 도울 수 있다. 앞에서의 내용에 추가적으로 또는 대안적으로, 접합 척(400)은 제1, 제2 및 제3 영역들(405, 410, 415) 및/또는 제1, 제2 및 제3 코일들(525, 530, 535) 사이에 도전성 물질(예를 들어, 테프론)을 포함할 수 있다. 도전성 물질은 개별적인 영역들로부터 인접한 개별적인 영역들로의 열 소산을 촉진하도록 도울 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제어기(540)는 제1, 제2 및/또는 제3 코일들(525, 530, 535)에 작동 가능하게 결합되어 각각 제1, 제2 및 제3 영역들(405, 410, 415)이 각각 가열되는 온도를 제어할 수 있다. 제어기(540)는 서로 상관되지 않고 1, 제2 및 제3 코일들(525, 530, 535)을 개별적으로 가열시킬 수 있다. 그에 따라, 제어기(540)와 제1 코일(525) 사이 전기 경로는 제1 회로일 수 있고, 제어기(540)와 제2 코일(525) 사이 전기 경로는 제1 회로와 상이한 제2 회로일 수 있으며, 제어기(540)와 제3 코일(535) 사이 전기 경로는 제1 및 제2 회로들과 상이한 제3 회로일 수 있다. 제어기(540)는 제어기(540)가 프로그램 가능한 컴퓨터에 의해 실행되는 루틴들을 비롯한 컴퓨터 실행 가능한 명령들의 형태를 띨 수 있다는 점에서, 도 2를 참조하여 전술된 제어기(230)와 대체로 유사할 수 있다. 제어기(540)는 예를 들어, 또한 감시 제어 데이터 수집 시스템(SCADA, supervisory control and data acquisition) 시스템들, 분산형 제어 시스템들(DCS, distributed control systems), 프로그램 가능 논리 제어기들(PLC, programmable logic controllers), 제어 장치들 및 컴퓨터 실행 가능한 명령들을 처리하도록 구성된 프로세서들을 포함할 수도 있다. 관련 기술의 통상의 기술자들은 본 기술이 후술될 컴퓨터 실행 가능한 명령들 중 하나 이상을 수행하도록 특별히 프로그램 또는 구성된 전용 컴퓨터 또는 데이터 프로세서로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 제어기(540)에 의해 핸들링되는 정보는 CRT 디스플레이 또는 LCD를 비롯한 임의의 적합한 디스플레이 매체에 제시될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 기술의 실시 예들에 따른, 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척(400)을 사용하는 반도체 소자를 형성하는 방법(600)을 부분 도해로 나타내어 도시한다. 먼저 도 6a를 참조하면, 방법(600)은 전술된 바와 같이, 제1 영역(405), 제2 영역(410) 및 제3 영역(415)을 비롯한 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척(400)을 제공하는 단계를 포함한다. 접합 척(400)은 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 전술된 반도체 소자(320)에 인접하여(예를 들어, 그 아래에) 위치된다. 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 전술된 다른 접합 척 또는 접합 척(305)은 반도체 소자(320) 위에 위치된다. 일부 실시 예에서, 접합 헤드(305)는 접합 척(400)(예를 들어, 제2 접합 척(400))일 수 있다. 반도체 소자(320)는 제1 기판(322)(예를 들어, 소자 기판 또는 소자 웨이퍼), 제2 기판(324)(예를 들어, 캐리어 기판 또는 캐리어 웨이퍼) 및 제1 기판(322)과 제2 기판(324) 사이에 접착제 또는 에폭시(326)를 포함한다. 접합 척(100) 및/또는 제2 기판(324)은 제1 기판(322) 및 제2 기판(324)이 접착제(326)를 사이에 개재시켜, 그것이 하나 이상의 결정된 방향(들)으로 변위되게 하도록 하향(D)으로 이동된다.
다음으로 도 6b를 참조하면, 접합 척(400)의 개별적인 영역들은 예를 들어, 제어기(540)(도 5b)를 통해 서로 상관되지 않고 가열될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(405)은 제1 코일(525)을 통해 제1 온도(T1)로 가열되고, 제2 영역(410)은 제2 코일(530)을 통해 제1 온도(T1) 미만인 제2 온도(T2)로 가열되며, 제3 영역(415)은 제3 코일(535)을 통해 제1 온도(T1)를 초과하는 제3 온도(T3)로 가열된다. 제1, 제2 및 제3 온도들(T1), (T2), (T3)은 제1 기판(322)의 대응하는 영역들을 가열시키며, 이는 접착제(326)의 대응하는 영역들을 가열시킨다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 제1 영역(405)을 제1 온도(T1)로 가열시키는 단계는 접착제(326)의 대응하는 영역이 제1 온도(T1)보다 약간 낮은 제4 온도(T4)로 가열되게 하고, 제2 영역(410)을 제2 온도(T2)로 가열시키는 단계는 접착제(326)의 대응하는 영역이 제2 온도(T2)보다 약간 낮은 제5 온도(T5)로 가열되게 하며, 제3 영역(415)을 제3 온도(T3)로 가열시키는 단계는 접착제(326)의 대응하는 영역이 제3 온도(T3)보다 약간 낮은 제6 온도(T6)로 가열되게 한다. 접착제(326)의 온도는 접착제(326)의 점도에 영향을 미치며, 더 높은 온도가 더 낮은 점도에 대응한다. 뿐만 아니라, 점도는 접착제(326)의 유동성에 영향을 미치며, 더 높은 점도는 더 적은 유동성에 대응한다. 그에 따라, 제4 온도(T4)가 제5 온도(T5)보다 높고 제6 온도(T6)보다 낮을 경우, 접착제(326)의 점도는 제1 기판(322)의 폭에 걸쳐 다양하다. 뿐만 아니라, 유동성은 또한 제1 기판(322)의 폭에 걸쳐 다양하며, 유동성은 제3 영역(415) 위에서 가장 높고 제2 영역(410) 위에서 가장 낮다.
접합 척(400)의 개별적인 영역들은 가열되어 접착제가 특정, 미리 결정된 방향으로 흐르게 할 수 있다. 예를 들어, 접착제, 전체 반도체 소자(320)의 두께 및/또는 접착제 배열(disposition) 공정에 따라, 개별적인 영역들은 최소의 TTV를 갖는 반도체 소자(320)를 형성하도록 개별적으로 가열될 수 있다. 일부 실시 예에서, 개별적인 영역들은 형성되는 반도체 소자(320)의 측면상에 기초하여 가열될 수 있으며, 측면상은 동일한 제1 기판(322), 제2 기판(324) 또는 접착제(326) 중 적어도 하나를 사용하는 이전 장치들에 대한 데이터에 기초한다.
도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 제4 온도(T4)에 대응하는 접착제의 부분은 제5 온도(T5)에 대응하는 접착제의 부분보다 더 낮은 점도를 갖는다. 그에 따라, 제1 영역(405) 위 제4 온도(T4)에 대응하는 접착제의 부분은 제2 영역(410) 위 제5 온도(T5)에 대응하는 접착제의 부분을 향해 제2 횡측 방향(F2) 및 제3 횡측 방향(F3)으로 바깥쪽으로 밀릴 것이다. 또한 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 제6 온도(T6)에 대응하는 접착제의 부분은 제5 온도(T5)에 대응하는 접착제의 부분보다 더 낮은 점도를 갖는다. 그에 따라, 제3 영역(415) 위 제6 온도(T6)에 대응하는 접착제의 부분은 제2 영역(410) 위 제5 온도(T5)에 대응하는 접착제의 부분을 향해 제1 횡측 방향(F1) 및 제4 횡측 방향(F4)으로 안쪽으로 밀릴 것이다.
이전에 언급된 바와 같이, 본 기술의 실시 예들의 하나의 이점은 개별적으로 제어 가능한 영역들을 사용하여 접착제의 전체 두께 변화(TTV)가 감소될 수 있으며, 이것이 반도체 소자(320)의 전체 두께를 감소시킨다는 점이다. 접합 척(400)의 개별적인 영역들을 가열하는 것은 접착제의 유동성에 영향을 미치고, 전술된 종래 공정들에 비해, 접착제가 미리 결정된 방향으로 흐르게 더 효율적으로 밀어 내는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 접착제(326)의 외측 부분(예를 들어, 제3 영역(415) 위)이 미리 결정된 임계 또는 타겟 초과의 두께를 가질 경우, 제3 영역(415)은 제3 영역(415) 위 접착제(326)가 제1 영역(405) 아래 중앙 영역을 향해 횡측 방향으로 흐르게 하기에 충분한 온도로 가열될 수 있다. 접착제의 목적하는 TTV가 달성되면, 접착제(326)는 경화될 수 있다.
본 기술의 일부 실시 예의 다른 이점은 반도체 소자(320)의 휨이 완화되고/거나 더 효율적으로 제어될 수 있다는 점이다. 반도체 소자들을 형성하는 종래 방법들에서, 접합 척들은 단일 온도로 균일하게 가열될 수 있고, 그에 따라 접착제가 단일 온도에서 경화된다. 접착제가 다른 것들보다 두꺼운 부분들을 포함할 경우, 반도체 소자는 휨을 받을 것이다. 본 기술의 실시 예들은 접합 척(400)의 개별적인 영역들의 온도가 개별적으로 제어되어, 접착제가 기판의 폭에 걸쳐 더 균일하게 분산되게 할 수 있기 때문에 이러한 문제를 완화시킨다. 따라서, 종래 방법들을 사용할 때 형성되는 접착제의 더 두꺼운 부분들이 회피되고, 반도체 소자의 휨이 완화된다. 뿐만 아니라, 휨은 상이한 온도들로 가열되는 개별적인 영역들이 개별적인 영역들에 인접한 접착제가 상이한 속도들로 경화되게 한다는 점에서 본 기술의 실시 예들에 의해 더 완화된다.
도 6c는 접착제(326)가 제1과 제2 기판들(322, 324) 사이에 적어도 부분적으로 분산된 후 반도체 소자(320)를 도시한다. 일부 실시 예에서, 접착제의 두께(D4)는 도 3c를 참조하여 전술된 센서(340)를 통해 측정될 수 있다. 측정된 두께(D4)에 기초하여, 제1, 제2 및/또는 제3 영역들(405, 410 , 420)은 접착제가 그것의 점도에 기초하여 특정 방향으로 흐르게 하도록 개별적으로 가열될 수 있다.
도 7a는 개별적으로 이동 가능한 영역들 및 개별적으로 이동 가능한 영역들을 가열하기 위한 코일들을 포함하는 접합 척(700)의 단면도를 도시한다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 접합 척(700)은 제1 코일(525)을 갖는 제1 영역(705), 제1 영역(705) 적어도 부분적으로 주변의 제2 코일(530)을 갖는 제2 영역(710) 및 제2 영역(710) 적어도 부분적으로 주변의 제3 코일(535)을 갖는 제3 영역(715)을 포함한다. 제1 영역(705)은 제1 위치로 종 방향(L)으로 평면(P)을 너머 연장되고, 제2 영역(710)은 제2 위치로 평면(P)으로 연장되며, 제3 영역(715)은 제3 위치로 종 방향(L)으로 평면(P) 및 제1 영역(705)을 너머 연장된다. 접합 척(700)의 개별적인 영역들은 개별적으로 가열되고 서로에 관해 이동될 수 있다. 따라서, 접합 척(700)은 전술된 바와 같이, 접합 유체에 영향을 미치고 그것의 TTV를 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
도 8은 접합 척(700)을 포함하는 시스템(800)을 도시한다. 도시된 실시 예에 제시된 바와 같이, 상기 시스템은 접합 척(700)의 개별적인 영역들의 움직임을 제어하기 위한 뉴매틱 서플라이(220) 및 뉴매틱 서플라이(220) 및 제1, 제2 및 제3 코일들(525, 530, 535)에 작동 가능하게 결합되는 제어기(830)를 포함한다. 제어기(830)는 제어기(230)(도 2) 및 제어기(540)(도 5b)에 대해 전술된 것들과 대체로 유사한 특징부들을 포함할 수 있다. 따라서, 제어기(830)는 접합 척(700)의 개별적인 영역들의 움직임 및 가열을 제어하도록 구성된다. 동작 시, 시스템(800)은 TTV가 개선된 반도체 소자들을 형성하기 위한 접착제의 상대적으로 균일한 분산을 제어하도록 구성된다.
본 명세서에서 설명된 기능들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 그 외 다른 예들 및 구현 예들이 본 발명 및 첨부된 청구범위의 범위 내이다. 기능들을 구현하는 특징부들은 또한 기능들의 부분들이 상이한 물리적 위치들에서 구현되도록 분산되는 것을 비롯하여 다양한 위치에 물리적으로 위치될 수 있다.
청구범위에서를 비롯한 본 명세서에서 사용될 때, 항목들의 리스트에 사용되는 "또는"(예를 들어, "~ 중 적어도 하나" 또는 "~ 중 하나 이상"과 같은 구로 끝나는 항목들의 리스트)은 예를 들어, A, B 또는 C 중 적어도 하나의 리스트가 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC(즉, A 및 B 및 C)를 의미하도록 포괄적인 리스트를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때, "~에 기초하여"라는 구는 조건들의 폐집합의 언급으로 간주되지 않아야 한다. 예를 들어, "조건 A에 기초하여"로서 설명되는 대표적인 단계는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 조건 A 및 조건 B 양자에 기초할 수 있다. 다시 말해, 본 명세서에서 사용될 때, "~에 기초하여"라는 구는 "~에 적어도 부분적으로 기초하여"라는 구와 동일한 방식으로 간주되어야 한다.
본 명세서에서 사용될 때, "수직", "수평", "횡측", "상측", "하측", "~ 위" 그리고 "~ 아래"는 도면들에 도시된 배향을 고려하여 반도체 소자들에서의 특징부들의 상대적인 방향들 또는 위치들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, "상측" 또는 "최상측"은 다른 특징부보다 페이지 위에 더 가깝게 위치되는 특징부를 지칭할 수 있다. 그러나, 이러한 용어들은 상단/하단, 위/아래, 상/하 그리고 좌/우가 배향에 따라 교환될 수 있는 역전된 또는 기울어진 배향들과 같은 그 외 다른 배향들을 갖는 반도체 소자들을 포함하는 것으로 광범위하게 간주되어야 한다.
앞에서의 내용으로부터, 본 발명의 구체적인 실시 예들이 예시의 목적들을 위해 본 명세서에 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 오히려, 앞에서의 설명에서, 많은 구체적인 세부 사항은 본 기술의 실시 예들에 대한 철저하고 가능하게 하는 설명을 제공하는 것으로 논의된다. 그러나, 관련 기술분야의 통사의 기술자는 본 발명이 구체적인 세부 사항들 중 하나 이상 없이도 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 그 외 다른 사례들에서, 보통 메모리 시스템들 및 장치들과 연관되는 주지의 구조들 또는 동작들은 그 외 다른 양태들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 상세사게 도시되지 않았거나, 또는 기술의 설명되지 않았다. 일반적으로, 본 명세서에 개시된 그러한 구체적인 실시 예들에 추가하여 다양한 그 외 다른 장치, 시스템 및 방법이 본 기술의 범위 내일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
Claims (20)
- 반도체 소자들을 제조하기 위한 시스템으로서,
제1 영역, 및 상기 제1 영역 주변의 제2 영역을 포함하는 복수의 영역을 갖는 접합 척(chuck)으로서, 접착제를 이용하여 제1 기판을 제2 기판에 부착하기 위해 상기 제1 기판을 유지하고 및/또는 다루도록 구성되어 있는 상기 접합 척; 및
실행될 때, (a) 상기 제1 영역이 제1 온도로 가열되게 하고, (b) 상기 제2 영역이 상기 제1 온도와 상이한 제2 온도로 가열되게 하는 명령들을 갖는 제어기를 포함하며,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 가열하는 것은, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합함에 있어서 독립적인 온도로 상기 접착제의 대응하는 영역들을 가열하기 위한 것인, 시스템. - 청구항 1에 있어서, 상기 접합 척은 (a) 상기 제1 영역 내에 배치되고 상기 제1 영역을 상기 제1 온도로 가열시키도록 구성된 제1 코일, 및 (b) 상기 제2 영역 내에 배치되고 상기 제2 영역을 상기 제2 온도로 가열시키도록 구성된 제2 코일을 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일과 전기 통신하는, 시스템.
- 청구항 2에 있어서, 상기 제1 코일과 연관된 제1 회로 및 상기 제2 코일과 연관된 제2 회로를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 제1 회로를 통해 상기 제1 코일과 그리고 상기 제2 회로를 통해 상기 제2 코일과 전기 통신하는, 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 복수의 영역은 상기 제2 영역 주변의 제3 영역을 더 포함하고,
상기 접합 척은 상기 제3 영역 내에 배치되고 상기 제3 영역을 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도와 상이한 제3 온도로 가열시키도록 구성된 제3 코일을 더 포함하는, 시스템. - 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 영역은 상기 제2 영역 주변의 제3 영역을 더 포함하되, 상기 명령들은 실행될 때, 상기 제3 영역이 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도와 상이한 제3 온도로 가열되게 하는, 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도는 5℉에서 20℉에 이르는 온도 범위 내인, 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역 중 적어도 하나는 다른 하나의 영역에 관해 종 방향으로 이동 가능한, 시스템.
- 반도체 소자들을 제조함에 있어서 접착제로 기판들을 접합하는 데 사용하기 위한 접합 척으로서,
제1 영역;
상기 제1 영역 내에 배치되고 상기 제1 영역을 제1 온도로 가열시키도록 구성된 제1 코일;
상기 제1 영역에 인접한 제2 영역; 및
상기 제2 영역 내에 배치되고 상기 제2 영역을 상기 제1 온도와 상이한 제2 온도로 가열시키도록 구성된 제2 코일을 포함하며,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 가열하는 것은, 상이한 온도로 상기 접착제의 대응하는 영역들을 가열하기 위한 것인, 접합 척. - 청구항 8에 있어서, 상기 접합 척은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 포함하는 외측 연속면을 포함하는, 접합 척.
- 청구항 8에 있어서, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역 주변에 있고 상기 제1 영역 전체를 둘러싸는, 접합 척.
- 청구항 8에 있어서,
상기 제2 영역에 인접한 제3 영역; 및
상기 제3 영역 내에 배치되고 상기 제3 영역을 상기 제1 온도 또는 상기 제2 온도 중 적어도 하나와 상이한 제3 온도로 가열시키도록 구성된 제3 코일을 더 포함하는, 접합 척. - 청구항 11에 있어서, 상기 제3 영역은 상기 제2 영역 주변에 있고 상기 제2 영역 전체를 둘러싸는, 접합 척.
- 반도체 소자들을 접합시키기 위한 방법으로서,
제1 영역, 및 상기 제1 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸는 제2 영역을 포함하는 다수의 영역을 갖는 접합 척을 제공하는 단계로서, 상기 접합 척은 접착제를 이용하여 제1 기판을 제2 기판에 부착하기 위해 상기 제1 기판을 유지하고 및/또는 다루도록 구성되어 있는, 상기 단계;
상기 제1 영역을 제1 온도로 가열시키는 단계; 및
상기 제2 영역을 상기 제1 온도와 상이한 제2 온도로 가열시키는 단계를 포함하며,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 가열하는 것은, 상이한 온도로 상기 접착제의 대응하는 영역들을 가열하는 것을 포함하는, 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 접합 척은 (a) 적어도 부분적으로 상기 제1 영역 내에 배치되고 제1 회로를 포함하는 제1 코일, 및 (b) 적어도 부분적으로 상기 제2 영역 내에 배치되고 제2 회로를 포함하는 제2 코일을 포함하고,
상기 제1 영역을 가열시키는 단계는 상기 제1 코일을 상기 제1 온도로 가열시키는 단계를 포함하며,
상기 제2 영역을 가열시키는 단계는 상기 제2 코일을 상기 제2 온도로 가열시키는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 14에 있어서, 상기 제1 영역을 가열시키는 단계 및 상기 제2 영역을 가열시키는 단계는 제어기를 통해 이루어지며, 상기 제어기는 상기 제1 회로를 통해 상기 제1 코일과 그리고 상기 제2 회로를 통해 상기 제2 코일과 전기 통신하는, 방법.
- 청구항 13에 있어서, 상기 다수의 영역은 상기 제2 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸는 제3 영역을 포함하며, 상기 방법은 상기 제3 영역을 상기 제1 온도 또는 상기 제2 온도 중 적어도 하나와 상이한 제3 온도로 가열시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 청구항 13에 있어서,
상기 제1 기판, 상기 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 상기 접착제를 포함하는 반도체 소자 위에 상기 접합 척을 위치시키는 단계를 더 포함하되;
상기 제1 영역은 상기 제1 기판의 제1 구역 위에 있고 상기 제2 영역은 상기 제1 기판의 제2 구역 위에 있고,
상기 접합 척의 상기 제1 영역을 가열시키는 단계는 상기 접착제의 제1 부분을, 상기 제1 구역을 통해, 상기 제1 온도와 연관된 제4 온도로 가열시키는 단계를 포함하며,
상기 접합 척의 상기 제2 영역을 가열시키는 단계는 상기 접착제의 제2 부분을, 상기 제2 구역을 통해, 상기 제2 온도와 연관된 제5 온도로 가열시키는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 접착제의 상기 제1 부분을 제1 속도로 경화시키는 단계; 및
상기 접착제의 상기 제2 부분을 상기 제1 속도와 상이한 제2 속도로 경화시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 가열시킨 후, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이 상기 접착제의 두께를 측정하는 단계, 및
측정된 상기 두께에 기초하여 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역 중 적어도 하나를 가열시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 청구항 17에 있어서, 상기 제1 영역을 가열시키는 단계 및 상기 제2 영역을 가열시키는 단계는 제어기를 통해 이루어지고, 상기 방법은:
상기 제어기에, 상기 제1 기판, 상기 접착제 또는 상기 제2 기판 중 적어도 하나의 물리적 특성에 적어도 부분적으로 대응하는 하나 이상의 파라미터(들)를 입력하는 단계를 더 포함하되,
상기 제1 영역을 가열시키는 단계는 입력된 상기 하나 이상의 파라미터(들)에 기초하는, 방법.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/236,446 | 2018-12-29 | ||
US16/236,446 US10770421B2 (en) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | Bond chucks having individually-controllable regions, and associated systems and methods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200083907A KR20200083907A (ko) | 2020-07-09 |
KR102318210B1 true KR102318210B1 (ko) | 2021-10-28 |
Family
ID=71123222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190165588A KR102318210B1 (ko) | 2018-12-29 | 2019-12-12 | 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10770421B2 (ko) |
KR (1) | KR102318210B1 (ko) |
CN (1) | CN111508886B (ko) |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003110011A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nec Tokin Corp | サセプタ |
KR20060078928A (ko) * | 2004-12-30 | 2006-07-05 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 복수의 냉매 순환 라인이 설치된 웨이퍼 냉각 척 및 이를포함하는 플라즈마 에칭 장치 |
US20060289447A1 (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Mohamed Zakaria A | Heating chuck assembly |
WO2008001626A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Nikon Corporation | Wafer bonding apparatus |
US8083855B2 (en) * | 2007-10-31 | 2011-12-27 | Lam Research Corporation | Temperature control module using gas pressure to control thermal conductance between liquid coolant and component body |
US20100116788A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-13 | Lam Research Corporation | Substrate temperature control by using liquid controlled multizone substrate support |
KR20110062352A (ko) * | 2009-12-03 | 2011-06-10 | 주식회사 엘지실트론 | 쿨링 부재가 개선된 연마정반 및 이를 구비한 웨이퍼 연마장치 |
KR20120118968A (ko) * | 2011-04-20 | 2012-10-30 | 주식회사 엘트린 | 압력분할 기판 접합장치 및 기판 접합방법 |
DE102012111246A1 (de) * | 2012-11-21 | 2014-05-22 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Bonden |
CN104952778B (zh) * | 2014-03-28 | 2018-05-25 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种等离子体处理装置及静电卡盘与静电卡盘的制作方法 |
EP3208828A4 (en) | 2014-10-17 | 2018-06-06 | Bondtech Co., Ltd. | Method for bonding substrates together, and substrate bonding device |
KR20170106760A (ko) * | 2016-03-14 | 2017-09-22 | 주성엔지니어링(주) | 기판 처리장치에 구비되는 기판안착부 |
DE102016114463B4 (de) | 2016-08-04 | 2019-10-17 | Infineon Technologies Ag | Die-befestigungsverfahren und halbleiterbauelemente, die auf der grundlage solcher verfahren hergestellt werden |
KR101958636B1 (ko) * | 2016-10-31 | 2019-03-18 | 세메스 주식회사 | 기판 지지 장치 및 이를 가지는 기판 처리 설비, 그리고 기판 처리 방법 |
-
2018
- 2018-12-29 US US16/236,446 patent/US10770421B2/en active Active
-
2019
- 2019-12-12 KR KR1020190165588A patent/KR102318210B1/ko active IP Right Grant
- 2019-12-25 CN CN201911360654.4A patent/CN111508886B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200212002A1 (en) | 2020-07-02 |
US10770421B2 (en) | 2020-09-08 |
CN111508886B (zh) | 2022-12-06 |
KR20200083907A (ko) | 2020-07-09 |
CN111508886A (zh) | 2020-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2954550B1 (en) | Semiconductor die encapsulation or carrier-mounting method, and corresponding semiconductor die encapsulation or carrier-mounting apparatus | |
CN101095212B (zh) | 用于对基片上的温度进行空间和时间控制的装置 | |
US10192774B2 (en) | Temperature control device for processing target object and method of selectively etching nitride film from multilayer film | |
US20210035795A1 (en) | Methods and apparatus for substrate warpage correction | |
KR20160115930A (ko) | 기질을 결합하기 위한 방법 및 장치 | |
KR102429222B1 (ko) | 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법 | |
US11081383B2 (en) | Substrate table with vacuum channels grid | |
KR102318210B1 (ko) | 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법 | |
JP6248684B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
CN112309896B (zh) | 基板冷却装置及方法 | |
KR20170093313A (ko) | 반도체 웨이퍼 처리 장비 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼 처리 방법 | |
KR102117093B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
US20210057238A1 (en) | Methods and apparatus for contactless substrate warpage correction | |
KR100861090B1 (ko) | 열처리 장치 | |
KR20140136710A (ko) | 기판 접합 장치 | |
KR20210036012A (ko) | 기판처리장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |