KR102610837B1 - 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치 - Google Patents

기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102610837B1
KR102610837B1 KR1020200185934A KR20200185934A KR102610837B1 KR 102610837 B1 KR102610837 B1 KR 102610837B1 KR 1020200185934 A KR1020200185934 A KR 1020200185934A KR 20200185934 A KR20200185934 A KR 20200185934A KR 102610837 B1 KR102610837 B1 KR 102610837B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
transfer robot
bonding
shear
module
Prior art date
Application number
KR1020200185934A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220095321A (ko
Inventor
방호천
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020200185934A priority Critical patent/KR102610837B1/ko
Priority to CN202111541285.6A priority patent/CN114695180A/zh
Priority to TW110147287A priority patent/TWI828022B/zh
Priority to US17/562,975 priority patent/US20220208586A1/en
Publication of KR20220095321A publication Critical patent/KR20220095321A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102610837B1 publication Critical patent/KR102610837B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—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 positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—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 positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—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 conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—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 conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67769—Storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • 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
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67178—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • 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
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • 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
    • H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • 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
    • H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67346—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders characterized by being specially adapted for supporting a single substrate or by comprising a stack of such individual supports
    • 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
    • H01L21/677—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 conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—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 conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67706—Mechanical details, e.g. roller, belt
    • 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
    • H01L21/677—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 conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—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 conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67718—Changing orientation of the substrate, e.g. from a horizontal position to a vertical position
    • 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
    • H01L21/677—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 conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—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 conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—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 conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • 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
    • H01L21/677—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 conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—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 conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • 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
    • H01L21/677—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 conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—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 conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67775—Docking arrangements
    • 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
    • H01L21/68—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 positioning, orientation or alignment
    • 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
    • H01L21/687—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • 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
    • H01L21/687—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/56—Measuring geometric parameters of semiconductor structures, e.g. profile, critical dimensions or trench depth

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 실시예는 효율적으로 공간을 활용할 수 있는 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치는, 기판을 임시로 보관하기 위한 전단 보관 슬롯 및 상기 전단 보관 슬롯으로부터 상기 기판을 반송하는 반송 로봇이 이동할 수 있는 전단 개구부를 포함하는 전단 버퍼와, 상기 전단 버퍼의 상부에 적층되도록 형성되어 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판을 정렬시키는 전단 얼라이너를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기판을 임시로 보관하는 버퍼와 기판을 정렬시키는 얼라이너를 수직 방향으로 적층하여 구성함으로써 기판 접합 설비 내 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.

Description

기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치{SUBSTRATE STORING AND ALIGNING APPARATUS IN SUBSTRATE BONDING EQUIPMENT FOR BONDING SUBSTRATE EACH OTHER}
본 발명은 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치에 관한 것이다.
반도체(또는 디스플레이) 제조 공정은 기판(예: 웨이퍼) 상에 반도체 소자를 제조하기 위한 공정으로서, 예를 들어 노광, 증착, 식각, 이온 주입, 세정 등을 포함한다. 반도체 제조 공정을 통해 형성된 칩 간의 연결을 위한 방법으로서 관통 전극을 통해 칩을 전기적으로 연결하는 TSV(Through Silicon Via) 공정이 소개되고 있다.
한편, TSV 공정을 위하여 기판과 기판을 서로 접합하는 W2W(Wafer-to-Wafer) 본딩이 수행될 수 있으며, 이러한 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비가 제공될 수 있다. 이러한 기판 접합 설비에서 기판의 반송 및 처리를 효율적으로 수행하기 위한 설비 레이아웃 구조가 연구되고 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 효율적으로 공간을 활용할 수 있는 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치를 제공한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치는, 기판을 임시로 보관하기 위한 전단 보관 슬롯 및 상기 전단 보관 슬롯으로부터 상기 기판을 반송하는 반송 로봇이 이동할 수 있는 전단 개구부를 포함하는 전단 버퍼와, 상기 전단 버퍼의 상부에 적층되도록 형성되어 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판을 정렬시키는 전단 얼라이너를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전단 보관 슬롯은 수직 방향으로 복수개로 제공되며 상기 기판을 하부에서 지지하기 위한 전단 버퍼 지지 부재를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전단 개구부는, 상기 기판 접합 설비에서 상기 기판이 로딩되는 EFEM(Equipment Front End Module)로부터 상기 전단 보관 슬롯으로 상기 기판을 반송하는 EFEM 반송 로봇이 출입하는 제1 전단 개구부와, 상기 전단 보관 슬롯으로부터 상기 전단 얼라이너로 상기 기판을 반송하는 메인 반송 로봇이 출입하는 제2 전단 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전단 얼라이너는 상기 기판의 정렬 상태를 검사하는 전단 정렬 검사부와, 상기 기판의 정렬 상태에 따라 상기 기판을 회전 구동시키는 전단 회전 구동부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전단 정렬 검사부는 상기 기판의 플라즈마 처리 이전에 상기 기판의 노치부가 특정 방향으로 정렬되는지 여부를 검사하고, 상기 전단 회전 구동부는 상기 기판의 노치부가 상기 특정 방향으로 향하도록 상기 기판을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전단 정렬 검사부는 접합된 기판의 접합 검사 이전에 상기 접합된 기판이 특정 방향으로 정렬되는지 여부를 검사하고, 상기 전단 회전 구동부는 상기 접합된 기판이 특정 방향으로 정렬되도록 상기 기판을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치는, 기판을 임시로 보관하기 위한 후단 보관 슬롯 및 상기 후단 보관 슬롯으로부터 상기 기판을 반송하는 반송 로봇이 이동할 수 있는 후단 개구부를 포함하는 후단 버퍼와, 상기 후단 버퍼의 상부에 적층되도록 형성되어 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판을 정렬시키는 후단 얼라이너와, 상기 후단 버퍼의 하부에 적층되도록 형성되어 접합된 기판을 냉각시키기 위한 냉각 부재를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후단 보관 슬롯은 수직 방향으로 복수개로 제공되며 상기 기판을 하부에서 지지하기 위한 후단 버퍼 지지 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후단 개구부는, 상기 기판 접합 설비에서 플라즈마 처리된 기판을 상기 후단 보관 슬롯으로 반송하는 메인 반송 로봇이 출입하는 제1 후단 개구부와, 상기 제1 후단 개구부와 대향되도록 형성되며 상기 후단 보관 슬롯으로부터 상기 플라즈마 처리된 기판을 플립하는 플립 반송 로봇이 출입하는 제2 후단 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후단 얼라이너는, 상기 기판의 정렬 상태를 검사하는 후단 정렬 검사부와, 상기 기판의 정렬 상태에 따라 상기 기판을 회전 구동시키는 후단 회전 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후단 정렬 검사부는 상기 기판의 접합 처리 이전에 상기 기판이 특정 방향으로 정렬되는지 여부를 검사하고, 상기 후단 회전 구동부는 상기 기판이 상기 특정 방향으로 향하도록 상기 기판을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후단 얼라이너의 상부에 위치하여 상기 기판의 두께를 측정하는 두께 검사부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비는, 상기 기판이 로딩되는 EFEM(Equipment Front End Module)과, 상기 EFEM으로부터 상기 기판을 반송하는 EFEM 반송 로봇과, 상기 EFEM 반송 로봇에 의해 반송된 상기 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 상기 기판을 정렬시키는 전단 기판 보관 및 정렬 모듈과, 상기 전단 기판 보관 및 정렬 모듈로부터 상기 기판을 반송하는 메인 반송 로봇과, 상기 기판에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 처리 모듈과, 상기 플라즈마 처리된 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 상기 기판을 정렬시키는 후단 기판 보관 및 정렬 모듈과, 상기 후단 기판 보관 및 정렬 모듈에 임시 보관된 기판을 플립하여 반송하는 플립 반송 로봇과, 상기 기판과 기판 사이의 접합을 수행하는 본딩 모듈과, 상기 기판과 기판 사이의 접합 상태를 검사하는 본딩 검사 모듈을 포함한다. 상기 전단 기판 보관 및 정렬 모듈은, 상기 기판을 임시로 보관하기 위한 전단 보관 슬롯 및 상기 전단 보관 슬롯으로부터 상기 EFEM 반송 로봇 및 상기 메인 반송 로봇이 이동할 수 있는 전단 개구부를 포함하는 전단 버퍼와, 상기 전단 버퍼의 상부에 적층되도록 형성되어 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판을 정렬시키는 전단 얼라이너를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 전단 개구부는, 상기 EFEM 반송 로봇이 출입하는 제1 전단 개구부와, 상기 메인 반송 로봇이 출입하는 제2 전단 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 반송 로봇은 상기 제2 전단 개구부를 통해 상기 기판을 지지하여 상기 전단 얼라이너로 반송하고, 상기 전단 얼라이너는 상기 플라즈마 처리를 위하여 상기 기판의 노치부를 특정 방향으로 정렬시키고, 상기 메인 반송 로봇은 상기 정렬된 기판을 상기 플라즈마 처리 모듈로 반송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후단 기판 보관 및 정렬 모듈은, 기판을 임시로 보관하기 위한 후단 보관 슬롯 및 상기 후단 보관 슬롯으로부터 상기 메인 반송 로봇 및 상기 플립 반송 로봇이 이동할 수 있는 후단 개구부를 포함하는 후단 버퍼와, 상기 후단 버퍼의 상부에 적층되도록 형성되어 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판을 정렬시키는 후단 얼라이너와, 상기 후단 버퍼의 하부에 적층되도록 형성되어 상기 접합된 기판을 냉각시키기 위한 냉각 부재와, 상기 후단 얼라이너의 상부에 위치하여 상기 기판의 두께를 측정하는 두께 검사부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 반송 로봇은 상기 플라즈마 처리 모듈로부터 상기 기판을 지지하여 상기 후단 얼라이너로 반송하고, 상기 후단 얼라이너는 상기 기판을 상기 본딩 모듈에 맞춰 정렬시키고, 상기 플립 반송 로봇은 상기 기판을 플립하여 상기 본딩 모듈로 반송하고, 접합된 기판을 상기 냉각 부재로 반송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 반송 로봇은 상기 접합된 기판을 상기 냉각 부재로부터 상기 전단 얼라이너로 반송하고, 상기 전단 얼라이너는 상기 접합된 기판을 특정 방향으로 정렬할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 반송 로봇은 상기 전단 얼라이너에 의해 정렬된 상기 접합된 기판을 본딩 검사 모듈로 반송하고, 상기 본딩 검사 모듈은 상기 접합된 기판에 대한 접합 검사를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 메인 반송 로봇은 상기 접합 검사가 수행된 상기 접합된 기판을 상기 전단 버퍼로 반송하고, 상기 EFEM 반송 로봇은 상기 전단 버퍼에 보관된 상기 접합된 기판을 상기 EFEM으로 반송하고, 상기 EFEM은 상기 접합된 기판을 배출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판을 임시로 보관하는 버퍼와 기판을 정렬시키는 얼라이너를 수직 방향으로 적층하여 구성함으로써 기판 접합 설비 내 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기판 접합 설비의 구성 및 기판 반송 경로를 도시한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 보관 및 정렬 장치의 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 보관 및 정렬 장치의 구조를 도시한다.
도 5 및 도 6은 기판 간의 접합을 위한 기판 반송 경로를 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 기판 접합 설비의 구성 및 기판 반송 경로를 도시한다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 접합 설비는 기판(제1 기판)과 기판(제2 기판)을 수신하고, 제1 기판과 제2 기판을 서로 접합합으로써 접합된 기판을 출력하는 설비이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비는, 기판이 로딩되는 EFEM(Equipment Front End Module)(10)과, EFEM(10)으로부터 기판을 반송하는 EFEM 반송 로봇(20)과, EFEM 반송 로봇(20)에 의해 반송된 상기 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 기판을 정렬시키는 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)과, 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)로부터 기판을 반송하는 메인 반송 로봇(40)과, 기판에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 처리 모듈(50)과, 플라즈마 처리된 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 기판을 정렬시키는 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)과, 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)에 임시 보관된 기판을 플립하여 반송하는 플립 반송 로봇(70)과, 기판과 기판 사이의 접합을 수행하는 본딩 모듈(80)과, 기판과 기판 사이의 접합 상태를 검사하는 본딩 검사 모듈(90)을 포함한다. 또한, 기판 접합 설비에는 플라즈마 처리 전 기판의 표면을 친수성으로 처리하기 위한 친수화 처리 모듈(45)을 포함할 수 있다.
한편, 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)과 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)의 경우 최소한의 공간을 사용하면서 보관 및 정렬 기능을 적절히 수행할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 사용 면적을 최소화함으로써 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 기판 보관 및 정렬 장치를 제공한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 보관 및 정렬 장치의 구조를 도시한다. 도 2 및 도 3의 기판 보관 및 정렬 장치는 도 1의 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)에 해당할 수 있다. 도 2는 기판 보관 및 정렬 장치의 사시도, 도 3은 상부에서 바라본 기판 보관 및 정렬 장치에 해당한다.
기판 보관 및 정렬 장치(전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30))은, 기판을 임시로 보관하기 위한 전단 보관 슬롯(311) 및 전단 보관 슬롯(311)으로부터 기판을 반송하는 반송 로봇(20, 30)이 이동할 수 있는 전단 개구부(312A, 312B)를 포함하는 전단 버퍼(310)와, 전단 버퍼(310)의 상부에 적층되도록 형성되어 기판을 회전시킴으로써 기판을 정렬시키는 전단 얼라이너(320)를 포함한다. 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 기판을 임시로 보관하는 전단 버퍼(310)와 기판의 처리를 위한 정렬을 수행하는 전단 얼라이너(320)가 서로 적층된 형태로 배치된다. 그리하여 최소한의 공간으로 기판 보관 및 정렬을 위한 장치가 기판 접합 설비의 내부에 구비될 수 있다.
전단 보관 슬롯(311)은 수직 방향으로 복수개로 제공되며 기판을 하부에서 지지하기 위한 전단 버퍼 지지 부재를 포함한다. 도 2에 도시된 것과 같이 전단 버퍼 지지 부재는 기판을 3점에서 지지하기 위한 지지핀들 및 지지핀들이 설치되는 지지축을 포함할 수 있다. 또한, 기판이 전단 버퍼 지지 부재에 안착되는지 여부를 검사하기 위한 기판 검출부가 전단 버퍼 지지 부재에 구비될 수 있다.
상기 전단 개구부(312)는 기판 접합 설비에서 기판이 로딩되는 EFEM(10)로부터 전단 보관 슬롯(311)으로 기판을 반송하는 EFEM 반송 로봇(20)이 출입하는 제1 전단 개구부(312A)와, 전단 보관 슬롯으로부터 전단 얼라이너(320)로 기판을 반송하는 메인 반송 로봇(40)이 출입하는 제2 전단 개구부(312B)를 포함한다. 즉, EFEM 반송 로봇(20)은 EFEM으로부터 기판을 수취하여 제1 전단 개구부(312A)를 통해 전단 보관 슬롯으로 기판을 이송하고, 메인 반송 로봇(20)은 제2 전단 개구부(312B)를 통해 전단 보관 슬롯으로부터 기판을 수취하여 전단 얼라이너(320)로 기판을 반송할 수 있다.
전단 얼라이너(320)는 기판의 정렬 상태를 검사하는 전단 정렬 검사부(321)와, 기판의 정렬 상태에 따라 기판을 회전 구동시키는 전단 회전 구동부(322)를 포함한다.
메인 반송 로봇(40)은 플라즈마 처리 모듈(50)로 기판을 반송하기 이전에 기판의 노치부를 의도된 방향으로 정렬시키기 위하여 전단 보관 슬롯으로부터 기판을 수취하여 전단 얼라이너(320)로 반송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전단 정렬 검사부(321)는 기판의 플라즈마 처리 이전에 기판의 노치부가 특정 방향으로 정렬되는지 여부를 검사하고, 전단 회전 구동부(322)는 상기 기판의 노치부가 상기 특정 방향으로 향하도록 기판을 회전시킨다. 기판의 정렬이 완료되면 메인 반송 로봇(40)은 기판을 전단 얼라이너(320)로부터 수취하여 플라즈마 처리 모듈(50)(또는 친수화 처리 모듈(45))로 반송할 수 있다.
또한, 메인 반송 로봇(40)은 접합이 완료되어 접합된 기판을 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)로부터 수취하여 전단 얼라이너(320)로 반송할 수 있다. 전단 정렬 검사부(321)는 접합된 기판의 접합 검사 이전에 접합된 기판이 특정 방향으로 정렬되는지 여부를 검사하고, 전단 회전 구동부(322)는 접합된 기판이 특정 형태로 정렬되도록 기판을 회전시킬 수 있다. 기판의 정렬이 완료되면, 메인 반송 로봇(40)은 접합된 기판을 수취하여 본딩 검사 모듈(90)로 반송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 보관 및 정렬 장치의 구조를 도시한다. 도 4의 기판 보관 및 정렬 장치는 도 1의 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)에 해당할 수 있다. 도 4는 측면에서 바라본 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)을 도시한다.
기판 보관 및 정렬 장치(후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60))는 기판을 임시로 보관하기 위한 후단 보관 슬롯(611) 및 후단 보관 슬롯(611)으로부터 기판을 반송하는 반송 로봇(40, 70)이 이동할 수 있는 후단 개구부(612)를 포함하는 후단 버퍼(610)와, 후단 버퍼(610)의 상부에 적층되도록 형성되어 기판을 회전시킴으로써 기판을 정렬시키는 후단 얼라이너(620)와, 후단 버퍼(610)의 하부에 적층되도록 형성되어 접합된 기판을 냉각시키기 위한 냉각 부재(630)를 포함한다. 도 4에 도시된 것과 같이, 후단 얼라이너(620), 후단 버퍼(610), 냉각 부재(630)가 서로 적층되게 구성된다. 그리하여, 최소한의 공간으로 기판 보관 및 정렬을 위한 장치가 기판 접합 설비의 내부에 구비될 수 있다.
후단 보관 슬롯(611)은 수직 방향으로 복수개로 제공되며 기판을 하부에서 지지하기 위한 후단 버퍼 지지 부재를 포함한다. 도 4에 도시된 것과 같이 후단 버퍼 지지 부재는 기판을 3점에서 지지하기 위한 지지핀들 및 지지핀들이 설치되는 지지축을 포함할 수 있다. 또한, 기판이 후단 버퍼 지지 부재에 안착되는지 여부를 검사하기 위한 기판 검출부가 후단 버퍼 지지 부재에 구비될 수 있다.
후단 개구부(612)는 기판 접합 설비에서 플라즈마 처리된 기판을 후단 보관 슬롯(611)으로 반송하는 메인 반송 로봇(40)이 출입하는 제1 후단 개구부(612A)와, 제1 후단 개구부(612A)와 대향되도록 형성되며 후단 보관 슬롯(611)으로부터 플라즈마 처리된 기판을 플립하는 플립 반송 로봇(70)이 출입하는 제2 후단 개구부(612B)를 포함한다.
후단 얼라이너(620)는, 기판의 정렬 상태를 검사하는 후단 정렬 검사부(621)와, 기판의 정렬 상태에 따라 기판을 회전 구동시키는 후단 회전 구동부(622)를 포함한다. 후단 정렬 검사부(621)는 기판의 접합 처리 이전에 기판이 특정 방향으로 정렬되는지 여부를 검사하고, 후단 회전 구동부(622)는 상기 기판이 특정 방향으로 향하도록 기판을 회전시킬 수 있다. 친수화 처리 모듈(45) 및 플라즈마 처리 모듈(50)에 의해 표면 처리된 기판이 메인 반송 로봇(40)에 의해 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)로 반송되고, 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)에서 판의 정렬 및 보관된다.
또한, 기판 보관 및 정렬 장치(후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60))는 후단 얼라이너(620)의 상부에 위치하여 기판의 두께를 측정하는 두께 검사부(640)를 더 포함할 수 있다. 두께 검사부(640)는 기판의 정렬시 기판의 두께를 측정하고, 기판의 두께 정보는 기판의 접합시 가압 정도 및 위치 결정에 사용될 수 있다. 예를 들어, 메인 반송 로봇(40)은 플라즈마 처리된 기판을 후단 얼라이너(620)로 반송하고, 여기서 기판은 정렬 및 두께 검사가 수행된다. 정렬 및 두께 검사가 완료되면 메인 반송 로봇(40)은 제1 후단 개구부(612A)를 통해 후단 보관 슬롯(611)으로 기반을 반송하고, 플립 반송 로봇(70)이 제2 후단 개구부(612B)를 통해 기판을 수취하여 본딩 모듈(80)로 기판을 반송한다.
기판의 접합시 하나의 기판은 상부에 위치하고 다른 하나의 기판은 하부에 위치하며, 상부의 기판을 하부로 가압하여 접합이 수행될 수 있다. 여기서 상부에 위치할 기판은 뒤집어진 상태로 배치될 수 있는데, 플립 반송 로봇(70)은 상부에 위치할 기판을 플립하여 상부 척에 기판을 위치시킬 수 있다.
도 5 및 도 6은 기판 간의 접합을 위한 기판 반송 경로를 도시한다. 도 5는 기판의 접합 이전에 각각의 기판이 반송되는 경로를 도시하며, 도 6은 접합 공정에 의해 서로 접합된 기판이 반송되는 경로를 도시한다.
앞서 설명한 것과 같이, 기판이 로딩되는 EFEM(10)과, EFEM(10)으로부터 기판을 반송하는 EFEM 반송 로봇(20)과, EFEM 반송 로봇(20)에 의해 반송된 상기 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 기판을 정렬시키는 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)과, 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)로부터 기판을 반송하는 메인 반송 로봇(40)과, 기판에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 처리 모듈(50)과, 플라즈마 처리된 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 기판을 정렬시키는 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)과, 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)에 임시 보관된 기판을 플립하여 반송하는 플립 반송 로봇(70)과, 기판과 기판 사이의 접합을 수행하는 본딩 모듈(80)과, 기판과 기판 사이의 접합 상태를 검사하는 본딩 검사 모듈(90)을 포함한다. 또한, 기판 접합 설비에는 플라즈마 처리 전 기판의 표면을 친수성으로 처리하기 위한 친수화 처리 모듈(45)을 포함할 수 있다.
도 5를 참고하면, EFEM(10)으로 투입된 기판은 EFEM 반송 로봇(20)을 통해 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)로 반송된다. 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한 것과 같이, 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)은 기판을 임시로 보관하기 위한 전단 보관 슬롯(311) 및 전단 보관 슬롯(311)으로부터 EFEM 반송 로봇(20) 및 메인 반송 로봇(40)이 이동할 수 있는 전단 개구부(312)를 포함하는 전단 버퍼(310)와, 전단 버퍼(310)의 상부에 적층되도록 형성되어 기판을 회전시킴으로써 기판을 정렬시키는 전단 얼라이너(320)를 포함한다.
전단 개구부(312)는, EFEM 반송 로봇(20)이 출입하는 제1 전단 개구부(312A)와, 메인 반송 로봇(40)이 출입하는 제2 전단 개구부(312B)를 포함한다.
메인 반송 로봇(40)은 제2 전단 개구부(312B)를 통해 기판을 지지하여 전단 얼라이너(320)로 반송하고, 전단 얼라이너(320)는 플라즈마 처리를 위하여 기판의 노치부를 특정 방향으로 정렬시키고, 메인 반송 로봇(40)은 정렬된 기판을 친수화 처리 모듈(45) 및 플라즈마 처리 모듈(50)로 반송할 수 있다.
친수화 및 플라즈마 처리가 완료된 기판은 메인 반송 로봇(40)에 의해 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)으로 반송된다. 후단 기판 보관 및 정렬 모듈(60)은 기판을 임시로 보관하기 위한 후단 보관 슬롯(611) 및 후단 보관 슬롯(611)으로부터 기판을 반송하는 메인 반송 로봇(40) 및 플립 반송 로봇(70)이 이동할 수 있는 후단 개구부를 포함하는 후단 버퍼(610)와, 후단 버퍼(610)의 상부에 적층되도록 형성되어 기판을 회전시킴으로써 기판을 정렬시키는 후단 얼라이너(620)와, 후단 버퍼(610)의 하부에 적층되도록 형성되어 접합된 기판을 냉각시키기 위한 냉각 부재(630)와, 후단 얼라이너(620)의 상부에 위치하여 기판의 두께를 측정하는 두께 검사부(640)를 포함한다.
메인 반송 로봇(40)은 플라즈마 처리 모듈(50)로부터 기판을 지지하여 후단 얼라이너(620)로 반송하고, 후단 얼라이너(620)는 기판을 본딩 모듈(80)에 맞춰 정렬시키고, 플립 반송 로봇(70)은 기판을 플립하여 본딩 모듈(80)로 반송하고, 접합된 기판을 냉각 부재(630)로 반송할 수 있다.
이후, 도 6에 도시된 것과 같이, 접합된 기판은 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)의 전단 얼라이너(320)에 의해 정렬된 후 본딩 검사 모듈(90)로 반송되어 접합 검사가 수행된다. 또한, 접합 검사가 완료된 기판은 전단 기판 보관 및 정렬 모듈(30)의 전단 버퍼(310)에 보관되고, 이후 EFEM 반송 로봇(20)에 의해 EFEM으로 반송된다.
즉, 메인 반송 로봇(40)은 전단 얼라이너(320)에 의해 정렬된 접합된 기판을 본딩 검사 모듈(90)로 반송하고, 본딩 검사 모듈(90)은 접합된 기판에 대한 접합 검사를 수행한다.
이후, 메인 반송 로봇(40)은 접합 검사가 수행된 접합된 기판을 전단 버퍼(310)로 반송하고, EFEM 반송 로봇(20)은 전단 버퍼(310)에 보관된 접합된 기판을 EFEM(10)으로 반송하고, EFEM(10)은 상기 접합된 기판을 배출할 수 있다. 기판 접합 설비의 외부에 위치한 반송 차량(예: OHT) 또는 작업자에 의해 접합된 기판이 배출될 수 있다. 또한, 또 다른 기판이 OHT 또는 작업자에 의해 투입될 수 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비로서,
    상기 기판이 로딩되는 EFEM(Equipment Front End Module);
    상기 EFEM으로부터 상기 기판을 반송하는 EFEM 반송 로봇;
    상기 EFEM 반송 로봇에 의해 반송된 상기 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 상기 기판을 정렬시키는 전단 기판 보관 및 정렬 모듈;
    상기 전단 기판 보관 및 정렬 모듈로부터 상기 기판을 반송하는 메인 반송 로봇;
    상기 기판에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 처리 모듈;
    상기 플라즈마 처리된 기판을 임시로 보관하고 후속 처리를 위하여 상기 기판을 정렬시키는 후단 기판 보관 및 정렬 모듈;
    상기 후단 기판 보관 및 정렬 모듈에 임시 보관된 기판을 플립하여 반송하는 플립 반송 로봇;
    상기 기판과 기판 사이의 접합을 수행하는 본딩 모듈; 및
    상기 기판과 기판 사이의 접합 상태를 검사하는 본딩 검사 모듈을 포함하고,
    상기 전단 기판 보관 및 정렬 모듈은,
    상기 기판을 임시로 보관하기 위한 전단 보관 슬롯 및 상기 전단 보관 슬롯으로부터 상기 EFEM 반송 로봇 및 상기 메인 반송 로봇이 이동할 수 있는 전단 개구부를 포함하는 전단 버퍼; 및
    상기 전단 버퍼의 상부에 적층되도록 형성되어 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판을 정렬시키는 전단 얼라이너를 포함하는
    기판 접합 설비.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전단 개구부는,
    상기 EFEM 반송 로봇이 출입하는 제1 전단 개구부; 및
    상기 메인 반송 로봇이 출입하는 제2 전단 개구부를 포함하는
    기판 접합 설비.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메인 반송 로봇은 상기 제2 전단 개구부를 통해 상기 기판을 지지하여 상기 전단 얼라이너로 반송하고,
    상기 전단 얼라이너는 상기 플라즈마 처리를 위하여 상기 기판의 노치부를 특정 방향으로 정렬시키고,
    상기 메인 반송 로봇은 상기 정렬된 기판을 상기 플라즈마 처리 모듈로 반송하는
    기판 접합 설비.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 후단 기판 보관 및 정렬 모듈은,
    기판을 임시로 보관하기 위한 후단 보관 슬롯 및 상기 후단 보관 슬롯으로부터 상기 메인 반송 로봇 및 상기 플립 반송 로봇이 이동할 수 있는 후단 개구부를 포함하는 후단 버퍼;
    상기 후단 버퍼의 상부에 적층되도록 형성되어 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판을 정렬시키는 후단 얼라이너;
    상기 후단 버퍼의 하부에 적층되도록 형성되어 상기 접합된 기판을 냉각시키기 위한 냉각 부재; 및
    상기 후단 얼라이너의 상부에 위치하여 상기 기판의 두께를 측정하는 두께 검사부를 포함하는
    기판 접합 설비.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메인 반송 로봇은 상기 플라즈마 처리 모듈로부터 상기 기판을 지지하여 상기 후단 얼라이너로 반송하고,
    상기 후단 얼라이너는 상기 기판을 상기 본딩 모듈에 맞춰 정렬시키고,
    상기 플립 반송 로봇은 상기 기판을 플립하여 상기 본딩 모듈로 반송하고, 접합된 기판을 상기 냉각 부재로 반송하는
    기판 접합 설비.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 메인 반송 로봇은 상기 접합된 기판을 상기 냉각 부재로부터 상기 전단 얼라이너로 반송하고,
    상기 전단 얼라이너는 상기 접합된 기판을 특정 방향으로 정렬하는
    기판 접합 설비.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 메인 반송 로봇은 상기 전단 얼라이너에 의해 정렬된 상기 접합된 기판을 본딩 검사 모듈로 반송하고,
    상기 본딩 검사 모듈은 상기 접합된 기판에 대한 접합 검사를 수행하는
    기판 접합 설비.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메인 반송 로봇은 상기 접합 검사가 수행된 상기 접합된 기판을 상기 전단 버퍼로 반송하고,
    상기 EFEM 반송 로봇은 상기 전단 버퍼에 보관된 상기 접합된 기판을 상기 EFEM으로 반송하고,
    상기 EFEM은 상기 접합된 기판을 배출하는
    기판 접합 설비.
KR1020200185934A 2020-12-29 2020-12-29 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치 KR102610837B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200185934A KR102610837B1 (ko) 2020-12-29 2020-12-29 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치
CN202111541285.6A CN114695180A (zh) 2020-12-29 2021-12-16 接合基板和基板的基板接合设备中的基板保管及对准装置
TW110147287A TWI828022B (zh) 2020-12-29 2021-12-16 接合基板和基板的基板接合設備中的基板收容及對準裝置
US17/562,975 US20220208586A1 (en) 2020-12-29 2021-12-27 Substrate storing and aligning apparatus in substrate bonding equipment for bonding substrates to each other

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200185934A KR102610837B1 (ko) 2020-12-29 2020-12-29 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220095321A KR20220095321A (ko) 2022-07-07
KR102610837B1 true KR102610837B1 (ko) 2023-12-06

Family

ID=82119921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200185934A KR102610837B1 (ko) 2020-12-29 2020-12-29 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220208586A1 (ko)
KR (1) KR102610837B1 (ko)
CN (1) CN114695180A (ko)
TW (1) TWI828022B (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014063791A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Tokyo Electron Ltd 接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
WO2018062467A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 ボンドテック株式会社 基板接合方法および基板接合装置
JP2019129286A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 株式会社ニコン 積層装置、活性化装置、制御装置、積層体の製造装置、および積層体の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5837793B2 (ja) * 2010-11-30 2015-12-24 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理装置のバッフル構造
JP2015502654A (ja) * 2011-10-26 2015-01-22 ブルックス オートメーション インコーポレイテッド 半導体ウェハのハンドリングおよび搬送
JP6596288B2 (ja) * 2014-11-25 2019-10-23 東京エレクトロン株式会社 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、接合装置及び接合システム
DE112014007212A5 (de) * 2014-12-23 2017-08-24 Ev Group E. Thallner Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Vorfixierung von Substraten
WO2017155002A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 ボンドテック株式会社 基板接合方法
KR102000079B1 (ko) * 2017-07-19 2019-07-18 세메스 주식회사 다이 본딩 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014063791A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Tokyo Electron Ltd 接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
WO2018062467A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 ボンドテック株式会社 基板接合方法および基板接合装置
JP2019129286A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 株式会社ニコン 積層装置、活性化装置、制御装置、積層体の製造装置、および積層体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI828022B (zh) 2024-01-01
KR20220095321A (ko) 2022-07-07
TW202226420A (zh) 2022-07-01
CN114695180A (zh) 2022-07-01
US20220208586A1 (en) 2022-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107611060B (zh) 接合系统
KR101208137B1 (ko) 프로브 장치
KR100445457B1 (ko) 웨이퍼 후면 검사 장치 및 검사 방법
US8652858B2 (en) Chip testing method
CN111742399B (zh) 接触精度保证方法、接触精度保证机构和检查装置
KR19980032904A (ko) 반도체 웨이퍼를 검사용 접촉체와 정렬하기 위한 정렬 장치
KR100479161B1 (ko) 센터링 장치 및 반도체 제조 장치
TW201234029A (en) Wafer inspection apparatus and method for pre-heating probe card
KR101386331B1 (ko) 웨이퍼 반송 장치
TWI668068B (zh) 接合裝置及接合系統
KR102610837B1 (ko) 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치
US20230207331A1 (en) Bonding system
TW200415734A (en) Bump ball crimping apparatus
JP3303968B2 (ja) ウエハと接触子の位置合わせ装置
WO2020226095A1 (ja) 接合装置、接合システム及び接合方法
WO2019208338A1 (ja) 基板処理システム、および基板処理方法
CN111916346A (zh) 一种晶圆低温键合系统及键合方法
CN116372966A (zh) 绑定装置、转位机器人以及绑定方法
US20220102185A1 (en) Semiconductor manufacturing apparatus including bonding head
TW202416393A (zh) 晶粒接合裝置
TW202416427A (zh) 晶粒接合裝置
CN117855082A (zh) 裸片键合装置
Dudley et al. Inspection and metrology solutions from TSV through reveal for high volume manufacturing
CN116504705A (zh) 用于200微米以下薄化基板的载入机构及载入方法
CN117855083A (zh) 裸片键合装置

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