KR20140095746A - Wafer bonder - Google Patents

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KR20140095746A KR1020130008506A KR20130008506A KR20140095746A KR 20140095746 A KR20140095746 A KR 20140095746A KR 1020130008506 A KR1020130008506 A KR 1020130008506A KR 20130008506 A KR20130008506 A KR 20130008506A KR 20140095746 A KR20140095746 A KR 20140095746A
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Abstract

A wafer bonder for bonding wafers in a vacuum is disclosed. The wafer bonder comprises: a lower bonding unit; a upper bonding unit for pressurizing the wafers to bond when falling towards the lower bonding unit; a hollow bellows which are stretched while being connected to the upper bonding unit to allow the up-down direction displacement of the upper bonding unit; and a chamber housing for forming a vacuum chamber inside when a upper opening is being closed by the bellows and the upper bonding unit.

Description

웨이퍼 본더{WAFER BONDER}WAFER BONDER {WAFER BONDER}

본 발명은 웨이퍼 본더에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 2매의 웨이퍼를 진공 챔버 내에서 본딩하도록 구성되되, 웨이퍼 본딩에 이용되는 가열부, 냉각부 및/또는 가압부를 부분적으로 진공 챔버 외측의 대기 중으로 노출시킨 웨이퍼 본더에 관한 것이다.
The present invention relates to a wafer bonder, and more particularly, to a wafer bonder that is configured to bond two wafers in a vacuum chamber, wherein the heating portion, the cooling portion, and / To a wafer bonder.

화합물 반도체는 고성능성, 저전력성, 고내열성의 우수한 장점 덕분에 LED, 반도체 레이저, 태양전지, FET(Field Effect Transistor), 고주파 소자 등에 널리 이용되고 있다.Compound semiconductors are widely used in LEDs, semiconductor lasers, solar cells, field effect transistors (FETs), and high frequency devices due to their excellent performance, low power and high heat resistance.

그러나 화합물 반도체는, 미세한 충격에도 매우 깨지기 쉬운 취성 (brittleness)을 가지므로, 충격이 요구되는 공정을 적용하는데 큰 한계를 보여 왔다.However, since compound semiconductors have a brittleness that is very fragile even in the case of microscopic impact, they have shown a great limitation in applying a process requiring impact.

이에 대한 해결책의 하나로 가역적 웨이퍼 접합기술이 공지된 바 있다.As a solution to this problem, a reversible wafer bonding technique has been known.

가역적 웨이퍼 접합기술은, 반도체 제조공정의 편의성, 그리고 반도체 디바이스 웨이퍼의 보호를 위해 제안된 것으로, 디바이스 웨이퍼를 캐리어 웨이퍼 위에 본딩하고, 반도체 제조공정이 끝나면 캐리어 웨이퍼를 다시 분리하여 제거하는 기술을 의미한다.The reversible wafer bonding technology has been proposed for convenience of semiconductor manufacturing processes and protection of semiconductor device wafers, which means bonding a device wafer onto a carrier wafer and separating and removing the carrier wafer once the semiconductor manufacturing process is completed .

2006년 6월 12일자 "웨이퍼 접합 장치, 시스템, 그리고, 방법"의 명칭으로 특허 등록된 한국특허 제10-0594642호는 진공 챔버 내에서 웨이퍼들을 본딩함으로써 전자회로를 파괴시키는 원인이 되는 기포를 없애는 한편, 접합을 위해 가열된 웨이퍼를 강제적으로 냉각시키는 냉각장치를 더 두어 효율성을 높인 웨이퍼 접합 기술을 개시한다.
Korean Patent No. 10-0594642, entitled " Wafer Bonding Device, System and Method "dated June 12, 2006, discloses a method of removing bubbles that cause electronic circuits to break by bonding wafers in a vacuum chamber On the other hand, a wafer bonding technique is disclosed in which a cooling device for forcibly cooling a heated wafer for bonding is further added to increase the efficiency.

그러나 종래의 기술은 웨이퍼를 가열, 냉각 및 가압하는 가열부, 냉각부 및 가압부가 진공 챔버 내에 위치하는 것에 따른 문제점들이 있다.However, the conventional techniques have problems in that the heating part, the cooling part and the pressing part for heating, cooling and pressing the wafer are located in the vacuum chamber.

예컨대, 진공 챔버 내 가열부의 단선 또는 냉각부의 누수 등이 발생할 때 유지 보수가 어렵고, 가열부의 가열 및 냉각 작용이 접촉면을 통한 열전도 방식으로만 이루어져, 가열 및 냉각 시간이 길어진다.For example, when the heating of the heating part in the vacuum chamber or the leakage of the cooling part occurs, the maintenance is difficult and the heating and cooling action of the heating part is made only by the thermal conduction method through the contact surface.

또한 진공 챔버에 위치한 가열부의 전력선과 온도센서를 진공 챔버 외부의 대기 중으로 인출하는데 따른 곤란함이 있으며, 냉각부의 배관을 대기 중으로 인출하는데 있어서도 진공 챔버를 구성하는 하우징을 관통하는 홀의 형성과 용접이 요구된다.Further, there is a problem in pulling out the power line and the temperature sensor of the heating unit located in the vacuum chamber to the atmosphere outside the vacuum chamber. In order to draw the pipe of the cooling unit into the atmosphere, formation of a hole passing through the housing constituting the vacuum chamber, do.

게다가, 냉각부에 발생한 미세한 누수가 진공 챔버의 진공 형성을 방해할 수 있다.In addition, minute leakage of water generated in the cooling section can interfere with vacuum formation of the vacuum chamber.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 진공 챔버에서 웨이퍼의 가열, 냉각 또는 가압하는데 이용되는 요소(들)를 부분적으로 대기 중에 노출시킴으로써, 전술한 문제점들을 해결할 수 있는 개선된 구조의 웨이퍼 본더를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an improved structure of a wafer bonder capable of solving the above-mentioned problems by partially exposing the element (s) used for heating, cooling or pressing the wafer in a vacuum chamber to the atmosphere will be.

본 발명의 일 측면에 따라 웨이퍼들을 진공 중에서 본딩하는 웨이퍼 본더가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer bonder for bonding wafers in vacuum.

상기 웨이퍼 본더는, 하부 본딩유닛과; 상기 하부 본딩유닛을 향해 하강할 때 상기 웨이퍼들을 가압하여 본딩하는 상부 본딩유닛과; 상기 상부 본딩유닛의 상하 방향 변위를 허용하도록, 상기 상부 본딩유닛에 연결된 채 신축되는 중공형의 벨로우즈(bellows)와; 상단 개구부가 상기 벨로우즈 및 상기 상부 본딩유닛에 의해 폐쇄될 때 내부에 진공 챔버를 형성하는 챔버 하우징을 포함한다.The wafer bonder comprising: a lower bonding unit; An upper bonding unit for pressing and bonding the wafers when the wafer is lowered toward the lower bonding unit; A hollow bellows stretchable and contractible in connection with the upper bonding unit to allow vertical displacement of the upper bonding unit; And a chamber housing for forming a vacuum chamber therein when the upper opening is closed by the bellows and the upper bonding unit.

일 실시예에 따라, 상기 상부 본딩유닛은 상부 가열부와 상부 냉각부를 포함하며, 상기 상부 가열부 또는 상기 상부 냉각부는, 상기 진공 챔버와 대기 사이의 경계에 놓이도록, 상기 상단 개구부 및 상기 벨로우즈의 중공을 통해 대기에 부분적으로 노출된다.According to one embodiment, the upper bonding unit includes an upper heating portion and an upper cooling portion, and the upper heating portion or the upper cooling portion is disposed between the upper opening and the bellows so as to be positioned at a boundary between the vacuum chamber and the atmosphere. Partially exposed to the atmosphere through the hollow.

일 실시예에 따라, 상기 상부 본딩유닛은 상하 변위를 위해 상부에 가압부를 포함하되, 상기 가압부, 상기 상부 가열부 및 상기 상부 냉각부는, 상기 진공 챔버와 대기 사이의 경계에 놓이도록, 상기 상단 개구부 및 상기 벨로우즈의 중공을 통해 대기에 노출된다.According to one embodiment, the upper bonding unit comprises a pressing portion at the top for vertical displacement, wherein the pressing portion, the upper heating portion and the upper cooling portion are located at a boundary between the vacuum chamber and the atmosphere, And is exposed to the atmosphere through the opening and the hollow of the bellows.

일 실시예에 따라, 상기 챔버 하우징은 상기 하부 본딩유닛에 의해 막힐 때 상기 진공 챔버를 형성하는 하단 개구부를 포함하고, 상기 하부 본딩유닛은 하부 가열부와 하부 냉각부를 포함하고, 상기 하부 가열부와 상기 하부 냉각부는, 상기 진공 챔버와 상기 대기 사이의 경계에 놓이도록, 상기 하단 개구부를 통해 부분적으로 노출된다.According to one embodiment, the chamber housing includes a bottom opening forming the vacuum chamber when clogged by the bottom bonding unit, and the bottom bonding unit includes a bottom heating part and a bottom cooling part, The lower cooling portion is partially exposed through the bottom opening so as to lie at the boundary between the vacuum chamber and the atmosphere.

일 실시예에 따라, 상기 챔버 하우징은 상기 하단 개구부가 형성된 하우징 하부와, 상기 상단 개구부가 형성된 채 상기 하우징 하부에 힌지식으로 연결된 하우징 상부를 포함하며, 상기 하우징 하부에는 게이트 밸브가 설치된다.According to one embodiment, the chamber housing includes a lower portion of the housing formed with the lower opening and a housing upper portion hingedly connected to the lower portion of the housing with the upper opening formed, and a gate valve is provided under the housing.

본 발명의 다른 측면에 따른 웨이퍼 본더는, 하부 본딩유닛과; 상기 하부 본딩유닛을 향해 하강할 때 상기 웨이퍼들을 가압하여 본딩하는 상부 본딩유닛과; 상기 상부 본딩유닛의 상하 방향 변위를 허용하는 신축수단과; 적어도 하나의 개구부를 포함하고, 상기 개구부가 막힐 때 상기 웨이퍼들이 본딩되는 진공챔버를 형성하는 챔버 하우징을 포함한다. 상기 상부 본딩유닛과 상기 하부 본딩유닛 중 적어도 하나는 가열부와 냉각부를 포함하고, 상기 가열부와 상기 냉각부는 상기 개구부를 통해 대기 중에 노출되어, 상기 진공챔버와 대기 사이의 경계에 위치한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a wafer bonder comprising: a lower bonding unit; An upper bonding unit for pressing and bonding the wafers when the wafer is lowered toward the lower bonding unit; Expanding means for permitting vertical displacement of the upper bonding unit; And a chamber housing that includes at least one opening and defines a vacuum chamber to which the wafers are bonded when the opening is clogged. At least one of the upper bonding unit and the lower bonding unit includes a heating unit and a cooling unit, and the heating unit and the cooling unit are exposed to the atmosphere through the opening, and are located at a boundary between the vacuum chamber and the atmosphere.

본 발명은 진공, 고압, 고온 분위기에서 2매의 웨이퍼를 본딩하는 웨이퍼 본더를 제공하되, 본 발명에 따른 웨이퍼 본더는, 진공 상태에서 웨이퍼 본딩에 이용되는 상부 본딩유닛 및/또는 하부 본딩유닛의 가열부(상부 또는 하부 가열부)와 냉각부(상부 또는 하부 냉각부)를 대기 중으로 노출시키도록 구성됨으로써, 다음과 같은 이점을 갖는다.The present invention provides a wafer bonder for bonding two wafers under vacuum, high pressure and high temperature atmospheres, wherein the wafer bonder according to the present invention is characterized in that the upper bonding unit and / or the lower bonding unit (Upper or lower heating portion) and a cooling portion (upper or lower cooling portion) are exposed to the atmosphere, the following advantages are obtained.

첫째, 가열부의 단선, 냉각부의 누수 등이 있을 때 유지 보수가 용이하다.First, maintenance is easy when there is disconnection of the heating part, leakage of the cooling part, and so on.

둘째, 본딩 디스크, 가열부, 냉각부의 접촉면 사이는 간극이 존재하는데, 진공 중에는 접촉면에서만 열전달이 이루어지기 때문에 가열 시간 및 냉각 시간이 긴데 반하여, 본 발명에 따르면, 대기 중에서 접촉면 사이의 대기를 통해서도 열전달이 이루어지기 때문에 가열시간 및 냉각시간이 짧아진다.Second, there is a gap between the contact surfaces of the bonding disk, the heating part and the cooling part. In the vacuum, since the heat transfer is performed only at the contact surface, the heating time and the cooling time are long. According to the present invention, The heating time and the cooling time are shortened.

셋째, 진공 중에 위치한 가열부의 전력선과 온도센서를 대기 중으로 인출하려면 피드쓰루우(feed through) 등 추가 부품이 요구되지만, 본 발명에 따르면 추가 부품을 없애 경제성을 향상시킬 수 있다.Third, additional parts such as a feed through are required to draw the power line and the temperature sensor of the heating unit located in the vacuum to the atmosphere, but according to the present invention, the economical efficiency can be improved by eliminating the additional parts.

넷째, 진공 중에 냉각부의 냉각수 배관을 대기 중으로 인출하려면, 진공챔버를 관통하여 배관을 용접해야 하지만, 본 발명에 따르면, 이러한 번거로운 작업을 생략할 수 있게 해준다.Fourth, in order to draw the cooling water pipe of the cooling section to the atmosphere in vacuum, the pipe must be welded through the vacuum chamber, but according to the present invention, this troublesome operation can be omitted.

다섯째, 냉각부에 미세한 누수가 발생할 경우 진공 중에는 진공 형성을 방해하지만 대기 중에서는 공정에 영향을 미치지 않는다.
Fifth, if minute leakage occurs in the cooling section, vacuum formation is inhibited in the vacuum, but it does not affect the process in the atmosphere.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 웨이퍼 비가압 위치에서 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 웨이퍼들이 본딩되는 웨이퍼 가압 위치에서 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 진공 챔버 개방 상태로 도시한 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a wafer carrier according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of the wafer bonder according to an embodiment of the present invention at a wafer pressing position where wafers are bonded,
3 is a cross-sectional view of a wafer bonder according to an embodiment of the present invention in a vacuum chamber open state.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms.

그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다.In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 웨이퍼 비가압 위치에서 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 웨이퍼들이 본딩되는 웨이퍼 가압 위치에서 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더를 진공 챔버 개방 상태로 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a wafer bonder according to an embodiment of the present invention in a wafer-unloaded position, FIG. 2 is a cross-sectional view of the wafer bonder according to an embodiment of the present invention, And FIG. 3 is a cross-sectional view of the wafer bonder according to an embodiment of the present invention in a vacuum chamber open state.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 본더(1)는, 챔버 하우징(2)과, 상부 본딩유닛(3)과, 하부 본딩유닛(4)과, 신축수단으로서의 벨로우즈(6)를 포함한다.1 to 3, a wafer bonder 1 according to an embodiment of the present invention includes a chamber housing 2, an upper bonding unit 3, a lower bonding unit 4, And a bellows 6 as a means.

상기 챔버 하우징(2)은 수직 방향으로 개구된 상단 개구부 및 하단 개구부를 포함한다.The chamber housing 2 includes a vertically open top opening and a bottom opening.

더 나아가, 상기 챔버 하우징(2)은 하우징 하부(21)와 상기 하우징 하부(21)에 커버 형태로 결합된 하우징 상부(22)를 포함하되, 상기 하단 개구부는 상기 하우징 하부(21)에 형성되고, 상기 상단 개구부는 상기 하우징 상부(22)에 형성된다.Furthermore, the chamber housing 2 includes a housing lower part 21 and a housing upper part 22 coupled to the lower housing part 21 in a cover form, wherein the lower opening part is formed in the lower housing part 21 , And the top opening is formed in the housing upper part (22).

상기 벨로우즈(6)는 주름에 의해 상하로 신장되거나 또는 수축될 수 있도록 구성되며, 상기 챔버 하우징(2)의 상단 개구부에 끼워진 채로 고정된다.The bellows 6 is configured to be vertically stretched or contracted by wrinkles, and is fixedly fitted to the top opening of the chamber housing 2.

상기 벨로우즈(6)의 상단은 상기 상단 개구부에 끼워진 채 상기 하우징 상부(22)에 고정되며, 상기 벨로우즈(6)는 자신의 상단으로부터 아래로 연장된 채 자신의 하단에서 상기 상부 본딩유닛(3)에 결합된다.The upper end of the bellows 6 is fixed to the housing upper portion 22 while being fitted to the upper opening portion. The bellows 6 extends downward from its upper end, Lt; / RTI >

이에 따라, 상기 챔버 하우징(2)의 상단 개구부는 상기 벨로우즈(6)와 결합된 상기 상부 본딩유닛(3)에 의해 폐쇄된다.Thus, the upper opening of the chamber housing 2 is closed by the upper bonding unit 3 coupled with the bellows 6.

또한 상기 하단 개구부를 덮도록, 상기 하우징 하부(21)에는 상기 하부 본딩유닛(4)이 결합되며, 이에 의해, 상기 챔버 하우징(2)의 하단 개구부는 상기 하부 본딩유닛(4)에 의해 막힌다.The lower bonding unit 4 is coupled to the lower housing part 21 so as to cover the lower opening part so that the lower end opening of the chamber housing 2 is blocked by the lower bonding unit 4.

상기 챔버 하우징(2)의 상단 개구부 및 하단 개구부는, 상기 벨로우즈(6)와 결합된 상부 본딩유닛(3) 및 상기 하부 본딩유닛(4)에 의해 각각 폐쇄되어, 상기 챔버 하우징(2)의 내측에는 하나의 챔버(20)가 구획 형성된다.The upper opening and the lower opening of the chamber housing 2 are closed by the upper bonding unit 3 and the lower bonding unit 4 respectively associated with the bellows 6 so that the inside of the chamber housing 2 One chamber 20 is partitioned.

상기 챔버(20)는, 진공 챔버로서, 진공펌프와 진공관을 포함하는 진공장치(미도시됨)에 의해 대기압 이하의 진공상태가 될 수 있다.The chamber 20 can be brought into a vacuum state below atmospheric pressure by a vacuum device (not shown) including a vacuum pump and a vacuum tube as a vacuum chamber.

진공장치는 한국특허 제10-0594642호에 개시된 것과 같은 것을 이용할 수 있다.A vacuum device such as one disclosed in Korean Patent No. 10-0594642 can be used.

상기 챔버 하우징(2)의 일측, 더 구체적으로, 상기 챔버 하우징(2)의 하우징 하부(21)의 측부에는 진공 밸브로서 게이트 밸브(7)가 설치된다.A gate valve 7 is provided as a vacuum valve on one side of the chamber housing 2, more specifically, on the side of the housing lower portion 21 of the chamber housing 2.

상기 상부 본딩유닛(3)은 상부 가열부(31) 및 상부 냉각부(32)를 포함하고, 상기 하부 본딩유닛(4)은 하부 가열부(41)와 하부 냉각부(42)를 포함한다.The upper bonding unit 3 includes an upper heating unit 31 and an upper cooling unit 32 and the lower bonding unit 4 includes a lower heating unit 41 and a lower cooling unit 42.

상기 상부 가열부(31) 및/또는 상기 하부 가열부(41)는 히터 또는 발열 램프와 같은 다양한 종류의 발열유닛을 포함할 수 있다.The upper heating part 31 and / or the lower heating part 41 may include various types of heating units such as a heater or a heat generating lamp.

상기 상부 냉각부(32) 및/또는 상기 하부 냉각부(42)는 냉각수 또는 냉매가 흐르는 냉각관이 내부에 내장된 냉각 플레이트를 포함할 수 있다.The upper cooling part 32 and / or the lower cooling part 42 may include a cooling plate in which cooling water or a cooling pipe through which the cooling medium flows is installed.

또한, 상기 상부 본딩유닛(3)은 상부에 가압부(33)를 포함할 수 있으며, 상기 가압부(33)를 통해 인가되는 수직 방향의 힘에 의해, 상기 벨로우즈(6)가 신장할 수 있다.The upper bonding unit 3 may include a pressing portion 33 at an upper portion thereof and the bellows 6 may be stretched by a vertical force applied through the pressing portion 33 .

상기 벨로우즈(6)의 신장과 더불어, 상기 상부 본딩유닛(3)이 하강하여, 상기 상부 본딩유닛(3)과 상기 하부 본딩유닛(4) 사이에서 웨이퍼들이 가압되어 본딩될 수 있다.With the extension of the bellows 6, the upper bonding unit 3 can be lowered and the wafers can be pressed and bonded between the upper bonding unit 3 and the lower bonding unit 4.

상기 상부 본딩유닛(3)은 진공 챔버(20)와 대기 사이의 경계에 위치한다. 전체적으로 볼 때, 상기 상부 본딩유닛(3)의 하부는 상기 진공 챔버(20)의 진공 분위기에 접해 있고, 상기 상부 본딩유닛(3)의 상부는 상기 챔버 하우징(2)의 상단 개구부 및 이에 설치된 상기 벨로우즈(6)를 통해 대기와 접해 있다.The upper bonding unit 3 is located at the boundary between the vacuum chamber 20 and the atmosphere. The lower part of the upper bonding unit 3 is in contact with the vacuum atmosphere of the vacuum chamber 20 and the upper part of the upper bonding unit 3 is in contact with the upper end opening of the chamber housing 2, And is in contact with the atmosphere through the bellows 6.

상기 가압부(33)는 상기 상부 본딩유닛(3)의 최상단에 마련된 채 대기 중으로 노출된다.The pressing portion 33 is exposed to the atmosphere while being provided at the uppermost end of the upper bonding unit 3.

또한 상기 상부 냉각부(32)는 상기 가압부(33)의 하부에 위치한 채 상기 가압부(33)의 외곽으로 확장된 부분의 상부에서 대기 중으로 노출된다.The upper cooling portion 32 is exposed to the atmosphere at an upper portion of the expanded portion of the pressing portion 33 located below the pressing portion 33.

또한 상기 상부 가열부(31)는 상기 상부 냉각부(32)의 하부에 위치한 채 상기 상부 냉각부(32)의 외곽으로 확장된 부분의 상부에서 대기 중으로 노출된다.The upper heating portion 31 is exposed to the atmosphere at an upper portion of the extended portion of the upper cooling portion 32 while being positioned below the upper cooling portion 32.

이에 따라, 상기 상부 가열부(31) 및 상기 상부 냉각부(32)는 대기와 진공의 경계에 위치하게 된다.Accordingly, the upper heating unit 31 and the upper cooling unit 32 are positioned at the boundary between the atmosphere and the vacuum.

상기 하부 본딩유닛(4) 또한 상기 진공 챔버(20)와 대기 사이의 경계에 위치한다.The lower bonding unit 4 is also located at the boundary between the vacuum chamber 20 and the atmosphere.

전체적으로 볼 때, 상기 하부 본딩유닛(4)의 상부는 상기 진공 챔버(20)의 진공 분위기에 접해 있고, 상기 하부 본딩유닛(4)의 하부는 상기 챔버 하우징(2)의 하단 개구부를 통해 대기와 접해 있다.The upper part of the lower bonding unit 4 is in contact with the vacuum atmosphere of the vacuum chamber 20 and the lower part of the lower bonding unit 4 is exposed to the atmosphere through the lower end opening of the chamber housing 2. [ It is in contact.

상기 하부 냉각부(42)의 하부 일 영역은 상기 챔버 하우징(2)의 하단 개구부를 통해 대기 중으로 노출되고, 상기 하부 가열부(41)는 상기 하부 냉각부(42)의 상부에 위치한 채 상기 하부 냉각부(42)의 외곽으로 확장된 부분의 하부에서 대기 중으로 노출된다.The lower part of the lower cooling part 42 is exposed to the atmosphere through the lower end opening of the chamber housing 2 and the lower heating part 41 is positioned above the lower cooling part 42, And is exposed to the atmosphere at a lower portion of the expanded portion of the cooling portion 42.

이에 따라, 상기 하부 가열부(41) 및 상기 하부 냉각부(42)는 대기와 진공의 경계에 위치하게 된다.Accordingly, the lower heating part 41 and the lower cooling part 42 are located at the boundary between the atmosphere and the vacuum.

도 1을 참조하면, 웨이퍼 본더(1)는 상기 가압부(33)에 의한 상승 구동 의해 상기 상부 본딩유닛(3)이 일정 높이 이상으로 상승되어 있다.Referring to FIG. 1, the upper bonding unit 3 of the wafer bonder 1 is elevated above a predetermined height by the upward movement of the pressing unit 33.

이때, 상기 벨로우즈(6)는 상부 본딩유닛(3)을 지지한 채 길이 방향으로 수축(또는, 압축)된 상태로 유지된다.At this time, the bellows 6 is held in a state of being shrunk (or compressed) in the longitudinal direction while supporting the upper bonding unit 3.

상기 상부 본딩유닛(3)의 상승된 위치에 의해, 상기 상부 본딩유닛(3)과 상기 하부 본딩유닛(4)은 이격되어 있다.Due to the raised position of the upper bonding unit 3, the upper bonding unit 3 and the lower bonding unit 4 are spaced apart.

상기 진공 챔버(20)는, 벨로우즈(6)와 연결된 상기 상부 본딩유닛(3)과 상기 하부 본딩유닛(4)에 의해, 상기 챔버 하우징(2)의 상단 개구부 및 하단 개구부가 폐쇄되어 있으므로, 진공을 발생시키거나 또는 진공을 유지시킬 수 있는 밀폐 상태가 된다.The vacuum chamber 20 is closed by the upper bonding unit 3 and the lower bonding unit 4 connected to the bellows 6 so that the upper end opening and the lower end opening of the chamber housing 2 are closed, Or it is in an airtight state in which a vacuum can be maintained.

도 2를 참조하면, 웨이퍼 본더(1)는 상기 가압부(33)의 하강 구동에 의해 상기 상부 본딩유닛(3)이 하강하여, 상기 상부 본딩유닛(3)과 상기 하부 본딩유닛(4) 간의 가압 작용에 의해 웨이퍼들을 가압 본딩한다.2, the upper bonding unit 3 is lowered by the downward movement of the pressing unit 33, and the upper bonding unit 3 and the lower bonding unit 4 And press-bonding the wafers by a pressing action.

이때, 상기 벨로우즈(6)는 상기 상부 본딩유닛(3)을 지지한 채 길이방향으로 신장된다. At this time, the bellows 6 is extended in the longitudinal direction while supporting the upper bonding unit 3.

도 1 및 도 2에 도시된 모든 위치에서, 상기 진공 챔버(20)가 밀폐되어 있지만, 상기 상부 본딩유닛(3) 및 이에 속한 상부 가열부(31), 상부 냉각부(32) 및 가압부(33)가 대기 중으로 부분 노출되어 있고, 상기 하부 본딩유닛(4) 및 이에 속한 하부 가열부(41) 및 하부 냉각부(42)가 대기 중으로 부분으로 노출되어 있다.1 and 2, the vacuum chamber 20 is sealed, but the upper bonding unit 3 and the upper heating unit 31, the upper cooling unit 32, and the pressurizing unit (not shown) 33 are partially exposed to the atmosphere and the lower bonding unit 4 and the lower heating unit 41 and the lower cooling unit 42 are partially exposed to the atmosphere.

이와 같이, 상기 진공 챔버(20)의 진공 상태를 유지하면서도, 대기 중으로 노출된 부분을 통해, 위 요소들(31, 32, 33, 41, 42)을 용이하게 유지 보수할 수 있다.As described above, the upper elements 31, 32, 33, 41 and 42 can be easily maintained through the portion exposed to the air while maintaining the vacuum state of the vacuum chamber 20.

또한, 위와 같은 노출 구조를 채용함으로써, 진공 중에서도 상기 가열부(31, 41) 및 냉각부(32, 42)의 열전달 효율을 높일 수 있다. Further, by employing the above-described exposure structure, the heat transfer efficiency of the heating sections 31, 41 and the cooling sections 32, 42 can be increased even in vacuum.

도 3을 참조하면, 챔버 하우징(2)의 본체, 즉, 하우징 하부(21)에 대하여, 이와 힌지식으로 연결된 챔버 하우징(2)의 커버, 즉, 하우징 상부(22)가 회동함으로써, 진공 챔버(20)가 개방된다는 것을 알 수 있다.3, the cover of the chamber housing 2 hingedly connected to the body of the chamber housing 2, that is, the housing lower portion 21, that is, the housing upper portion 22 is pivoted, (20) is opened.

도 3에 도시된 개방 위치에서는, 상기 하부 본딩유닛(4) 상에 본딩 전 웨이퍼를 올리거나 또는 상기 하부 본딩유닛(4) 상에 있는 본딩 후 웨이퍼를 들어 올려 꺼내는 작업을 수행할 수 있다.In the open position shown in FIG. 3, it is possible to perform an operation of raising the pre-bonding wafer on the lower bonding unit 4 or lifting the wafer after bonding on the lower bonding unit 4.

도 2에 도시된 위치에서, 상기 벨로우즈(6)는 가장 짧은 상태로 수축되어 있다.
In the position shown in Fig. 2, the bellows 6 is contracted to its shortest state.

1: 웨이퍼 본더 2: 챔버 하우징
3: 상부 본딩유닛 4: 하부 본딩유닛
20: 진공 챔버 21: 하우징 하부
22: 하우징 상부 31: 상부 가열부
32: 상부 냉각부 33: 가압부
41: 하부 가열부 42: 하부 냉각부
6: 벨로우즈 7: 게이트 밸브1: wafer bonder 2: chamber housing
3: upper bonding unit 4: lower bonding unit
20: vacuum chamber 21: housing bottom
22: housing upper part 31: upper heating part
32: upper cooling section 33:
41: lower heating part 42: lower cooling part
6: Bellows 7: Gate valve

Claims (6)

웨이퍼들을 진공 중에서 본딩하는 웨이퍼 본더에 있어서,
하부 본딩유닛;
상기 하부 본딩유닛을 향해 하강할 때 상기 웨이퍼들을 가압하여 본딩하는 상부 본딩유닛;
상기 상부 본딩유닛의 상하 방향 변위를 허용하도록, 상기 상부 본딩유닛에 연결된 채 신축되는 중공형의 벨로우즈(bellows);
상단 개구부가 상기 벨로우즈 및 상기 상부 본딩유닛에 의해 폐쇄될 때 내부에 진공 챔버를 형성하는 챔버 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 본더.
A wafer bonder for bonding wafers in vacuum,
A lower bonding unit;
An upper bonding unit for pressing and bonding the wafers when lowered toward the lower bonding unit;
A hollow bellows stretchable and contractible in connection with the upper bonding unit to allow vertical displacement of the upper bonding unit;
And a chamber housing defining a vacuum chamber therein when the top opening is closed by the bellows and the top bonding unit.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 본딩유닛은 상부 가열부와 상부 냉각부를 포함하며, 상기 상부 가열부 또는 상기 상부 냉각부는, 상기 진공 챔버와 대기 사이의 경계에 놓이도록, 상기 상단 개구부 및 상기 벨로우즈의 중공을 통해 대기에 부분적으로 노출된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 본더.
The apparatus of claim 1, wherein the upper bonding unit includes an upper heating unit and an upper cooling unit, and the upper heating unit or the upper cooling unit is disposed between the upper opening and the hollow of the bellows so as to be positioned at a boundary between the vacuum chamber and the atmosphere. Wherein the wafer carrier is partially exposed to the atmosphere through the wafer carrier.
청구항 2에 있어서, 상기 상부 본딩유닛은 상하 변위를 위해 상부에 가압부를 포함하되, 상기 가압부, 상기 상부 가열부 및 상기 상부 냉각부는, 상기 진공 챔버와 대기 사이의 경계에 놓이도록, 상기 상단 개구부 및 상기 벨로우즈의 중공을 통해 대기에 노출된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 본더.
[3] The apparatus of claim 2, wherein the upper bonding unit includes a pressing portion at an upper portion for vertical displacement, wherein the pressing portion, the upper heating portion and the upper cooling portion are located at a boundary between the vacuum chamber and the atmosphere, And exposed to the atmosphere through the hollow of the bellows.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버 하우징은 상기 하부 본딩유닛에 의해 막힐 때 상기 진공 챔버를 형성하는 하단 개구부를 포함하고, 상기 하부 본딩유닛은 하부 가열부와 하부 냉각부를 포함하고, 상기 하부 가열부와 상기 하부 냉각부는, 상기 진공 챔버와 상기 대기 사이의 경계에 놓이도록, 상기 하단 개구부를 통해 부분적으로 노출된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 본더.
The vacuum chamber as claimed in any one of claims 1 to 3, wherein the chamber housing includes a bottom opening forming the vacuum chamber when clogged by the bottom bonding unit, and the bottom bonding unit includes a bottom heating part and a bottom cooling part Wherein the lower heating portion and the lower cooling portion are partially exposed through the bottom opening so as to lie at a boundary between the vacuum chamber and the atmosphere.
청구항 4에 있어서, 상기 챔버 하우징은 상기 하단 개구부가 형성된 하우징 하부와, 상기 상단 개구부가 형성된 채 상기 하우징 하부에 힌지식으로 연결된 하우징 상부를 포함하며, 상기 하우징 하부에는 게이트 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 본더.
[6] The apparatus of claim 4, wherein the chamber housing includes a lower portion of the housing formed with the lower opening portion and a housing upper portion hingedly connected to the lower portion of the housing with the upper opening portion formed therein, Wafer bonder.
웨이퍼들을 진공 중에서 본딩하는 웨이퍼 본더에 있어서,
하부 본딩유닛;
상기 하부 본딩유닛을 향해 하강할 때 상기 웨이퍼들을 가압하여 본딩하는 상부 본딩유닛;
상기 상부 본딩유닛의 상하 방향 변위를 허용하는 신축수단; 및
적어도 하나의 개구부를 포함하고, 상기 개구부가 막힐 때 상기 웨이퍼들이 본딩되는 진공챔버를 형성하는 챔버 하우징을 포함하며,
상기 상부 본딩유닛과 상기 하부 본딩유닛 중 적어도 하나는 가열부와 냉각부를 포함하고,
상기 가열부와 상기 냉각부는 상기 개구부를 통해 대기 중에 노출되어, 상기 진공챔버와 대기 사이의 경계에 위치하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 본더.

A wafer bonder for bonding wafers in vacuum,
A lower bonding unit;
An upper bonding unit for pressing and bonding the wafers when lowered toward the lower bonding unit;
Expanding means for permitting vertical displacement of the upper bonding unit; And
A chamber housing including at least one opening and defining a vacuum chamber to which the wafers are bonded when the opening is clogged,
At least one of the upper bonding unit and the lower bonding unit includes a heating unit and a cooling unit,
Wherein the heating section and the cooling section are exposed to the atmosphere through the opening and are located at a boundary between the vacuum chamber and the atmosphere.

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