KR102581219B1 - 이종접합 웨이퍼 본딩장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 진공압에 의하여 지지된 하부 웨이퍼가 가열되며, 하부로 이동되게 구비된 기판 스테이지부; 및 진공압으로 상부 웨이퍼가 지지되게 구비된 기판 홀더가 포함되되, 상기 기판 홀더의 일부는 밑면 중앙에 하향으로 볼록한 기판 가압부가 구비됨을 특징으로 하는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공한다.
따라서, 본 발명은 웨이퍼 접합시 미세한 표면형상의 차이에 의한 표면압력의 불균형을 방지하는 가운데 웨이퍼에 가해지는 압력의 분산이 균일하게 이루어져 웨이퍼가 파손되는 것을 방지하는 가운데 높은 생산 효율성을 얻을 수 있도록 한 것이다.

Description

이종접합 웨이퍼 본딩장치{WAFER BONDING EQUIPMENT}
본 발명은 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치에 관한 것으로서 특히, 예시적으로 쏘필터(SAW<Surface Acoustic Wave> Filter) 개발 공정 중 필요한 압전 단결정 웨이퍼(Lithium Tantalate, Lithium Niobate, etc)에 있어 웨이퍼 접합시 웨이퍼에 가압되는 압력의 분산이 균일하게 이루어질 수 있고, 얇은 웨이퍼가 본딩과정에서 파손되지 않도록 제어할 수 있는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 웨이퍼 파손 방지 및 저결함 구현을 위한 웨이퍼 본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체의 제조공정에서 두 웨이퍼를 서로 접합하는 웨이퍼 본딩은 칩의 실장밀도 및 3차원적 구조의 확장을 위해 활용되며, 캐리어 웨이퍼를 사용하여 표면 평탄화 및 표면 개질을 위한 연마공정과 같은 후속공정에 활용하기 위해 사용되고 있다.
웨이퍼 본딩은 이종, 또는 동종 물질간의 웨이퍼 결합으로 이종 재료간의 물성을 보완하여 다양한 특성을 구현하는 요소기술로, 이종물질 들의 장점을 그대로 유지하면서도 웨이퍼 집적(integration)을 실현하여 고성능을 가능케 한다.
웨이퍼 본딩 기술은 매우 다양하며, 접합 계면층의 형성 물질 및 조성에 따라 접착제(Adhesive) 본딩과 산화물 층의 원자간 공유결합을 이용한 직접(Direct) 본딩 기술로 나누어진다. 접착제 본딩은 저온 열경화 및 UV 경화를 수행함으로 저온에서 공정진행이 가능한 장점을 가지나, 열전도도 및 열용량계수가 낮아 발열특성이 좋지 않음으로 응용에 제약이 많다. 반면, VCSEL, Solar cell, SOI기판에 사용되는 본딩 기술은 직접(direct) 본딩으로 접합 계면의 표면 활성화를 위해 플라즈마 처리 및 이온주입 방식이 활용되고 있으며, 상용화된 공정 및 설비를 바탕으로 사용목적에 최적화된 공정 운용 및 수율 향상에 대하여 활발히 연구가 진행되고 있다.
웨이퍼 본딩의 종래 기술로 특허등록공보 제10-0594642호(2006.06.21)의 웨이퍼 결합 장치, 시스템, 그리고 방법이 제안되었고, 제안된 기술은 베이스부 및 베이스부를 덮는 덮개부를 구비하며, 베이스부와 덮개부 사이에 웨이퍼의 접합이 이루어지는 작업챔버가 형성되는 챔버유닛; 서로 접합될 웨이퍼들을 가압하기 위한 가압판 및 그 가압판을 작업챔버 내에 유지시키는 신축부재로 구비되고, 신축부재 내에는 작업챔버로부터 격리된 가압챔버가 구획 형성되는 가압유닛; 및 가압챔버와 작업챔버 사이에 압력 차이를 발생시켜 신축부재를 신축시키는 가압판 구동유닛이 포함됨으로써, 웨이퍼 접합 중 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 동 선행기술은 가압판 구동유닛에 의하여 신축되는 신축부재에 의하여 웨이퍼가 파손될 수 있으며, 특히 웨이퍼가 두꺼운 경우에는 열충격 및 변형에 안정적이나, 후속공정인 CMP 진행 시 공정 시간 및 비용이 증가되는 단점이 있다. 반면 두께가 0.5~0.2mm로 얇은 쏘필터(SAW Filter)용 압전 웨이퍼의 경우 열충격에 취약하며 접착시 수반되는 변형 및 기구적으로 가해지는 압력의해 취성 파괴되므로 공정비용이 비싸고 취급이 어려운 단점을 가지며, 해당 공정에 특화된 공정 설비 및 운용방식의 개선을 통해 생산 효율 및 수율 개선의 연구 개발이 진행되고 있다.
특허등록공보 제10-0594642호(2006.06.21)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 웨이퍼 접합시 미세한 표면형상의 차이에 의한 표면압력의 불균형과 그에 따른 웨이퍼 파손 및 웨이퍼에 가압되는 압력의 분산이 균일하게 이루어질 수 있도록 하는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼의 접합시 중앙부분을 가압하는 과정에서 기판 홀더의 중앙부를 하향 볼록 및 만곡 형상으로 가공함으로써 봉과 같은 가압수단을 이용하는 경우 보다 웨이퍼 중앙의 국소부위에 미세압력을 응집시켜, 가압되는 영역의 변형을 최소화 시킬 수 있는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 홀더와 기판 사이에 다공성의 완충부를 구성함으로써, 기판에 가해지는 압력을 분산시켜 응력이 집중되는 현상을 방지하며, 기판 홀더의 기구적 형상공차로 발생되는 웨이퍼와 홀더간 표면 부정합을 보완할 수 있도록 하는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
특히 다공성 완충부의 미세 기공은 흡입 또는 배기의 통로 역할을 수행하므로, 다공성 완충부의 존재에도 불구하고 다공성 완충부가 없는 경우와 동일하게 웨이퍼의 접합과정에서 필요한 진공 공정을 원활하게 수행할 수 있도록 하는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 홀더의 표면에 격자 형태의 요철을 형성하고, 요철 형성시 중앙의 볼록부를 제외한 나머지 부분은 돌출부의 높이가 균일하도록 구성하며, 격자의 홈을 따라 공기 또는 비활성 가스의 이동이 분할된 영역의 요철 홈의 높이에 따라 감압 되어 배기 속도가 자연적으로 균형을 이루게 됨으로, 접합 대상 웨이퍼를 가압하거나 진공에 의한 흡착 시 균일한 압력을 유지 시킬 수 있도록 하는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 접합 시 표면의 압력 불균형을 완화 시키기 위한 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 진공압에 의하여 지지된 하부 웨이퍼가 장착되며, 상부로 이동되게 구비된 기판 스테이지부; 및 진공압으로 상부 웨이퍼가 지지되게 구비된 기판 홀더가 포함되되, 상기 기판 홀더의 일부는 밑면 중앙에 하향으로 볼록한 기판 가압부가 구비됨을 특징으로 하는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치를 제공한다.
상기 기판 스테이지부는 스테이지 몸체와; 상기 스테이지 몸체의 내부에 매립된 히팅코일을 갖는 가열부; 및 상기 가열부의 상부로 진공압이 분기되도록 구비된 하부 흡배기 라인를 가지며, 상기 스테이지 몸체의 상부로 구비된 하부 기판 홀더가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 기판 홀더는 기판 홀더 몸체와; 상기 기판 홀더 몸체에 소정 간격이 유지되게 구비된 상부 흡배기 라인 ; 및 상기 기판 홀더 몸체의 하부에 구비된 것으로, 완충부가 구비되는 진공 흡착부가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 완충부는 진공 흡착부에 진공 흡착 방식에 의하여 장착되는 것이 바람직하다.
상기 기판 가압부는 곡률반경이 250~300R을 갖도록 하여 0.2T 웨이퍼 벤딩이 0.5mm 이하인 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 웨이퍼와 홀더의 기구적 표면 형상 차이에 의한 표면 부정합 또는 압력 분포의 불균형을 방지 할 수 있고, 웨이퍼 파손 및 접합면의 부정합을 방지 할 수 있는 바, 웨이퍼 접합공정과 관련된 생산 효율성을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼의 접합시 중앙부분을 가압하는 과정에서 기판 홀더의 중앙부를 하향 볼록 및 만곡 형상으로 가공함으로써 봉과 같은 가압수단을 이용하는 경우 보다가압되는 압력을 국부적으로 집중시키며, 압력이 가해지는 면적에 고르게 가압이 가해 질수 있는 구조를 적용하여 이종접합 공정에서 발생 할 수있는 크랙, 파손 등의 발생 빈도를 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 홀더와 기판 사이에 다공성의 완충부를 구성함으로써, 접합 시 압전기판과 접합 모재기판과의 표면 형상공차에 의한 공극 및 들뜸 등의 결함 발생을 감소시킨다. 특히 완충재에 다공성 소재를 적용하여, 많은 흡배기 라인의 설치 없이 미세한 가압, 감압을 제어할 수 있는 구조를 포함한다.
본 발명을 통해 웨이퍼 접합공정 과정에서 가접합 시 웨이퍼간 접촉이 이뤄지는 중앙부 부터 가장자리까지 단계적인 미세 압력제어를 통해 웨이퍼 접합 공정을 원활히 수행 할 수 있다.
특히 다공성 완충부의 미세 기공은 흡입 또는 배기의 통로 역할을 수행하므로, 다공성 완충부의 존재에도 불구하고 다공성 완충부가 없는 경우와 동일하게 웨이퍼의 접합과정에서 필요한 진공 공정을 원활하게 수행할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 홀더의 표면에 격자 형태의 요철을 형성하고, 요철 형성시 중앙의 볼록부를 제외한 나머지 부분은 돌출부의 높이가 균일하도록 구성하며, 격자 요철의 홈을 통해 가압 또는 감압을 위한 공기 또는 비활성 가스의 이동이 기판 홀더의 전반에 걸쳐 이뤄지며, 분할된 영역의 요철 홈의 높이에 따라 감압 되어 배기 속도가 자연적으로 균형을 이루게 됨으로, 접합 대상 웨이퍼를 가압하거나 진공에 의한 흡착 시 균일한 압력을 유지 시킬 수 있다. 따라서 웨이퍼의 수율 및 접합면의 결함을 감소 시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 접합 시 표면의 압력 불균형을 완화 시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 각 영역별로 구획된 영역에 따라 구비된 별도의 흡배기 라인으로 구성되어 웨이퍼 압착을 위한 가압, 감압 시 균일한 압력 분포를 유지할 수 있는 웨이퍼 본딩 장치를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 이종 접합시 웨이퍼 미세형상에 의한 접합면간 부정합 및 기공 발생을 방지하기 위하여 웨이퍼 본딩 장치에 있어 완충부가 부착된 기판 홀더를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 접합과정에서 중앙부에 곡률 형상을 도입하여 가압시 중앙부에 압력을 집중시킴으로써 미세한 형상 제어가 가능한 웨이퍼 본딩장치의 주요 부위를 확대 도시한 단면도,
도 4는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 가압, 감압시 요철 홈의 높이에 따라 유속이 감속됨으로 흡기 또는 배기 밸브의 설치 위치에 관계없이 전면적에 일정한 압력을 유지할 수 있는 웨이퍼 본딩장치에 있어, 기판 홀더 내 감압 요철을 적용한 유속 제어의 기술적 사상을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더에 구획된 영역별로 요철 홈을 배치 하여 영역별로 감압, 가압이 균일하게 유지될 수 있도록 하는 웨이퍼 본딩장치에 있어 기판 홀더의 몸체를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치는 웨이퍼 접합시 미세한 표면형상의 차이에 의한 표면압력의 불균형을 방지하는 가운데 웨이퍼에 가해지는 압력의 분산이 균일하게 이루어져 웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 각 영역별로 구획된 영역에 따라 구비된 별도의 흡배기 라인으로 구성되어 웨이퍼 압착을 위한 가압, 감압 시 균일한 압력 분포를 유지할 수 있는 웨이퍼 본딩 장치를 도시한 단면도, 도 2는 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 이종 접합시 웨이퍼 미세형상에 의한 접합면간 부정합 및 기공 발생을 방지하기 위하여 웨이퍼 본딩 장치에 있어 완충부가 부착된 기판 홀더를 도시한 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 접합과정에서 중앙부에 곡률 형상을 도입하여 가압시 중앙부에 압력을 집중시킴으로써 미세한 형상 제어가 가능한 웨이퍼 본딩장치의 주요 부위를 확대 도시한 단면도, 도 4는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 가압, 감압시 요철 홈의 높이에 따라 유속이 감속됨으로 흡기 또는 배기 밸브의 설치 위치에 관계없이 전면적에 일정한 압력을 유지할 수 있는 웨이퍼 본딩장치에 있어, 기판 홀더 내 감압 요철을 적용한 유속 제어의 기술적 사상을 도시한 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더에 구획된 영역별로 요철 홈을 배치 하여 영역별로 감압, 가압이 균일하게 유지될 수 있도록 하는 웨이퍼 본딩장치에 있어 기판 홀더의 몸체를 도시한 평면도이다.
본 발명에 따른 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 스테이지부(100) 및 기판 홀더(200)가 포함되도록 구비된다.
여기에서 열경화성 수지가 도포된 하부 웨이퍼(LW)가 구비되며, 상기 스테이지부(100)는 진공압에 의하여 부착된 웨이퍼(LW)가 소정온도로 가열되도록 구비된다. 기판홀더(200) 가 기판 스테이지부(100)쪽 하부로 이동 되게 구비됨으로써 기판 홀더(200)에 윗면이 상부(OW)의 밑면에 가열 압착 본딩된다.
이를 위해, 상기 기판 스테이지부(100)는 소정 면적을 갖는 스테이지 몸체(110)의 내부에 히팅코일(121)을 갖는 가열부(120)가 구비되고, 상기 가열부(120)의 상부로 일정한 진공압이 작용되도록 하부 흡배기 라인(130)이 구비된다.
상기 하부 흡배기 라인(130)의 윗면인 스테이지 몸체(110)의 상부에는 하부 기판(LW)이 안착되는 하부 기판 홀더(140)가 구비된다.
상기 기판 홀더(200)는 본 발명의 특징적인 기술로 진공압으로 상부 웨이퍼(W)가 완충부(230)의 공극과 탄성소재를 활용하여 소재의 표면 형상에 따라 장착이 되므로, 기존의 웨이퍼 홀더의 가공시 발생되는 표면형상 편차에 따른 기구적 변형과 그에 따른 접합시 표면간 부정합을 저감시켜 고수율 및 저결함의 접합 공정을 제공할 수 있도록, 기판 홀더 몸체에 상부 흡배기 라인(220)이 소정 간격으로 유지되게 구비되고, 진공 흡착부(240)에 진공 흡착되는 완충부(230)가 상기 기판 홀더 몸체(210)의 하부에 구비된다. 완충부(230)가 진공 흡착부(240)에 결합되는 방식은 진공 흡착의 방식이 아니더라도 완충부(230) 자체가 통기성을 가지므로, 접착의 방식에 의하여 부착될 수 있는 등, 그 방식은 특정 방식으로 제한되지는 않는다.
이를 위해, 상기 기판 홀더 몸체(210)는 밑면 중앙에 하향으로 볼록한 기판 가압부(211)가 구비되고, 이러한 상기 기판 가압부(211)는 곡률반경(R)이 250~300R을 갖도록 함으로써, 0.2T 웨이퍼 기준으로 벤딩 최대값이 0.5mm 이하로 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 만일 곡률반경이 250R보다 작아서 벤딩값이 위 수치를 초과하는 경우에는 기판이 파손되는 문제점이 있으며, 300R 보다 크면 벤딩값이 위 수치를 초과하지는 않으나, 가압의 효과가 적으므로, 곡률반경(R)은 위 범위에서 임계적 의의가 있다.
한편, 상기 완충부(230)는 소정의 복원력을 이용하여 웨이퍼 접합 과정에서 미세한 표면형상인 단차의 차이에 의한 표면압력 불균형 및 웨이퍼에 가압되는 압력이 분산되도록 하여 웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있게 구비된다.
이를 위해, 상기 완충부(230)는 다공성 패드로 구비된 것으로, 다공성 패드의 하부로 위치되는 상부 웨이퍼(OW)가 동일한 진공력에 의하여 부착된 상태가 유지될 수 있게 된다.
이러한 다공성 패드는 폴리우레탄, PU, 네오프렌 고무, 천연 고무, 비닐, 우레탄, 액체 실리콘 고무(LSR), PVC, TPU, MPU 중 어느 하나로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
이는 평상이 소정의 탄성력이 제공됨으로써, 웨이퍼에 가해지는 힘이 크기가 한곳으로 집중되는 것을 방지하는 가운데 가압시 발생되는 압력을 분산시켜 국부적인 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
이를 위해, 상기 다공성 패드는 1~300㎛ 크기의 기공을 갖도록 하는 것이 바람직하고, 발포 성형방식에 따른 기공은 랜덤형태로 배열되도록 하는 것이 바람직하고, 이러한 형태 이외에 별도의 규칙 배열형태로 천공되도록 할 수 있다.
상기 기공크기가 1㎛ 미만이면 통기성이 나빠져 진공흡착성능이 떨어지고, 300㎛를 초과하는 경우에는 기공이 너무 커서 통기성이 좋으므로, 진공도 확보, 통기성능 제어 등을 수행하는데 있어서 미세 제어가 쉽지 않은 바, 기공크기는 위 범위에서 임계적 의의가 있다.
또한, 완충부는 10mm~200mm의 범위를 가지는 것이 바람직하며, 10mm~100mm의 범위를 가지는 것이 더 바람직한데, 10mm 미만이면 완충의 효과가 적고, 200mm를 초과하는 경우에는 두께조절이 쉽지 않아 압력의 불균일이 발생될 가능성이 있으며, 따라서 완충부의 전반적인 두께를 균일하게 변동시키기 어렵고, 완충부의 슬립현상(완충부의 두께 불균일에 따라서 완충부가 국부적으로 슬립 이동하는 현상)이 발생될 가능성이 존재하므로, 완충부의 기공크기는 위 범위에서 임계적 의의가 있다.
상기 진공 흡착부(240)는 적어도 2개 이상의 흡착돌부(241) 및 흡착돌부(241) 사이로 흡착홈부(242)가 제공될 수 있게 구비된다. 이때, 상기 흡착돌부(241)는 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 두께(T)가 내측 두께(t) 보다 두껍게 구비될 경우, 체적에 따른 유속의 감소로 인하한 감압이 이뤄짐으로 별도의 흡배기 라인의 증설을 필요로 하지 않으며, 웨이퍼 접합시에 가압되는 압력 또한 영역별로 구획된 영역별로 미세제어 및 유지가 가능하다. 또한 웨이퍼 접합 시 웨이퍼 중심부로부터 가장자리 방향으로 순차적인 가압이 이뤄지므로 접합면의 기포 및 들뜸 형상을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 진공 흡착부(240)는 두께의 변형 이외에 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 흡착홈부(242)의 외측 폭(W)이 내측 폭(w) 보다 넓게 구비되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 다수의 흡기 라인의 증설이 필요하지 않으므로, 구조가 간단해지면서 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 상기 기판 홀더 몸체(210)의 밑면 중앙에 하향으로 볼록하게 구비된 기판 가압부(211)는 웨이퍼의 중앙 부분을 가압시키는 효과를 가짐에 따라 접합이 내측의 중앙 부분에서 먼저 이루어지도록 한 후 이어 외측으로 접합 영역이 확장되는 과정에서 상부 웨이퍼(OW)와 하부 웨이퍼(LW) 사이에 있는 공기가 배출되는 과정이 이루어짐으로써, 웨이퍼가 안정되게 접합될 수 있게 된다.
한편, 이러한 구조를 갖는 압력 분산형 형상을 갖는 가압 홀더가 구비되어 본딩 과정에서 고수율, 저결함이 구현되는 이종접합 웨이퍼 본딩장치는 웨이퍼가 접합되는 과정에서 접합 계면의 공극 및 기포가 제거되도록 하기 위해서는 기판 홀더(200)의 기판 홀더 몸체(210)에 구비된 진공 흡착부(240)를 도 5에 도시된 바와 같이, 내측으로부터 외측으로 동심원을 갖는 다수개의 파티션링(PT)이 구비되도록 하고, 각각의 파티션링(PT)의 내부로 진공압이 순차적으로 작용되도록 하는 것이 바람직하다.즉, 내측 중앙으로부터 진공압이 먼저 작용되도록 한 후 외측이 작용되도록 함으로써, 웨이퍼의 내측으로부터 외측으로 순차적으로 전이되면서 접합이 이루어질 수 있게 되고, 이러한 과정을 통해 내측에서 외측으로 가스가 순차적으로 주입되도록 함으로써, 접합 계면의 공극 및 기포가 제거되면서 접합이 이루어지게 된다.
상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100:기판 스테이지부 110:스테이지 몸체
120:가열부 121:히팅코일
130:하부 흡배기 라인 140:하부 기판 홀더
200:기판 홀더 210:기판 홀더 몸체
211:기판 가압부 220:상부 흡배기 라인
230:완충부 240:진공 흡착부
241:흡착돌부 242:흡착홈부

Claims (5)

  1. 진공압에 의하여 지지된 하부 웨이퍼가 장착되며, 상부로 이동되게 구비된 기판 스테이지부; 및
    진공압으로 상부 웨이퍼가 지지되게 구비된 기판 홀더가 포함되되,
    상기 기판 홀더의 일부인 기판 홀더 몸체의 하부에 완충부가 구비되고 상기 완충부의 하면에 상기 상부 웨이퍼가 지지되도록 하며, 상기 완충부의 상면 중앙에 하향으로 볼록한 기판 가압부가 상기 기판 홀더의 일부로서 구비됨을 특징으로 하는 이종접합 웨이퍼 본딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 스테이지부는
    스테이지 몸체와;
    상기 스테이지 몸체의 내부에 매립된 히팅코일을 갖는 가열부; 및
    상기 가열부의 상부로 진공압이 분기되도록 구비된 하부 흡배기 라인을 가지며, 상기 스테이지 몸체의 상부로 구비된 하부 기판 홀더가 포함됨을 특징으로 하는 이종접합 웨이퍼 본딩장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 홀더는
    상기 기판 홀더 몸체와;
    상기 기판 홀더 몸체에 소정 간격이 유지되게 구비된 상부 흡배기 라인; 및
    상기 기판 홀더 몸체의 하부에 구비된 것으로, 상기 완충부가 구비되는 진공 흡착부가 포함됨을 특징으로 하는 이종접합 웨이퍼 본딩장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 완충부는 상기 진공 흡착부에 진공 흡착 방식에 의하여 장착됨을 특징으로 하는 이종접합 웨이퍼 본딩장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 가압부는
    곡률반경이 250~300R을 갖도록 하여 0.2T 웨이퍼 기준으로 벤딩 최대값이 0.5mm 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 이종접합 웨이퍼 본딩장치.
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