KR20200021138A - Wafer jig for bonding wafers and wafer bonding equipment including the wafer jig - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 접합(wafer bonding) 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로 디바이스 웨이퍼(device wafer)와 캐리어 웨이퍼(carrier wafer)를 접합하는데 사용되는 웨이퍼 지그(wafer jig)와 이를 포함하는 웨이퍼 접합 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wafer bonding technology, and more particularly, to a wafer jig used for bonding a device wafer and a carrier wafer, and a wafer bonding apparatus including the same. will be.
전자 기기의 박형화 및 고성능화에 따라 보다 얇은 두께의 반도체 칩에 대한 요구가 증가하고 있다. 반도체 칩의 두께를 얇게 하기 위해서는 웨이퍼 상태에서 그 두께를 얇게 해야 하는데, 통상적으로 웨이퍼에 대한 백 그라인딩(back grinding)을 통해 두께를 얇게 만든다. 다만, 웨이퍼의 두께가 얇아지면 웨이퍼가 휘어지기 쉬울 뿐만 아니라 핸들링이 어려워서, 얇은 두께의 웨이퍼로는 후속되는 제반 반도체 제조 공정들을 원활하게 처리하기 어려운 문제가 발생한다. As the electronic devices become thinner and higher in performance, there is an increasing demand for thinner semiconductor chips. In order to reduce the thickness of the semiconductor chip, the thickness of the semiconductor chip needs to be thin. Typically, the thickness of the semiconductor chip is reduced through back grinding of the wafer. However, when the thickness of the wafer is thin, not only the wafer is easily bent, but also the handling is difficult, and thus a problem that it is difficult to process subsequent semiconductor manufacturing processes smoothly with a thin thickness wafer occurs.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 얇은 두께의 디바이스 웨이퍼(device wafer)에 캐리어 웨이퍼(carrier wafer)라는 더미 웨이퍼(dummy wafer)를 부착하여 후속 반도체 제조 공정들을 수행하고, 반도체 제조 공정이 완료된 이후에는 더미 웨이퍼를 떼어내는 방안이 널리 사용되고 있다. 웨이퍼 접합 장치는 디바이스 웨이퍼와 캐리어 웨이퍼 사이에 접착제를 도포하고서 이들 웨이퍼를 소정의 가압 수단으로 가압함으로써 서로 접합시키기 위한 장치이다. 그리고 가압에 앞서, 디바이스 웨이퍼와 캐리어 웨이퍼는 서로 정렬(alignment)이 이루어질 필요가 있다.In order to solve this problem, a dummy wafer called a carrier wafer is attached to a thin device wafer to perform subsequent semiconductor manufacturing processes, and after the semiconductor manufacturing process is completed, the dummy wafer is completed. The method of removing is widely used. A wafer bonding apparatus is an apparatus for bonding together by applying an adhesive between a device wafer and a carrier wafer and pressing these wafers by predetermined pressing means. And prior to pressing, the device wafer and the carrier wafer need to be aligned with each other.
통상적으로 기판의 정렬은 가압 및 접합 공정이 이루어지는 진공 챔버와는 별개의 챔버에서 이루어진다. 이 경우에는 기판을 정렬한 다음 클램프를 이용하여 기판을 잘 고정한 상태에서 진공 챔버로 이송할 필요가 있다. 한국공개특허 제10-2010-0034450호, "기판접합장치"에는 가압 공정이 수행되는 진공 챔버와 이의 외부에 마련되어 있는 얼라이너를 포함하는 기판접합장치가 개시되어 있다. 얼라이너에서는 웨이퍼의 정렬이 수행되는데, 이 때 웨이퍼의 가장자리에 형성된 노치를 이용한다. 그리고 정렬된 한 쌍의 웨이퍼는 고정 장치로 고정하고 있는 상태에서 진공 챔버로 이송하여 가압 접합 공정이 수행되는데, 상기 기판접합장치에서는 고정장치와 간섭됨이 없이 가압장치를 이용하여 웨이퍼를 가압할 수 있도록 장치가 구성되어 있다.Typically, the alignment of the substrate is in a chamber separate from the vacuum chamber where the pressing and bonding process takes place. In this case, it is necessary to align the substrate and then transfer it to the vacuum chamber while the substrate is well fixed using a clamp. Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2010-0034450, "Substrate Bonding Device", discloses a substrate bonding device including a vacuum chamber in which a pressing process is performed and an aligner provided outside thereof. Alignment of the wafer is performed in the aligner, using a notch formed at the edge of the wafer. In addition, the aligned pair of wafers are transferred to a vacuum chamber while being fixed by a fixing device, and a pressure bonding process is performed. The substrate bonding device can pressurize the wafers using a pressing device without interfering with the fixing device. The device is configured to be.
이러한 기존의 기판접합장치에서는 우선 웨이퍼의 정렬을 위하여 웨이퍼에 하나 이상의 노치를 별도로 형성하여야 한다. 그리고 웨이퍼 접합 공정이 이루어지는 장비 이외에 웨이퍼의 정렬을 위하여 별도의 장비가 필요하므로 장비의 가격이 올라갈 뿐만 아니라 공정 시간이 증가하는 문제가 있다. 또한, 진공 챔버로의 이송 중에 기판의 정렬이 틀어지지 않도록 클램프 또는 고정장치가 사용되는데, 가압을 통한 접합 공정 시에는 이 클램프가 제거되거나 또는 간섭됨이 없이 기판을 가압할 수 있어야 한다. 하지만, 전자의 경우에는 제거되는 클램프에 의하여 기판의 표면에 스크래치가 발생할 수가 있으며, 후자의 경우에는 간섭을 피할 수 있도록 하기 위하여 장비의 구성이 복잡해지는 문제가 있다.In such a conventional substrate bonding apparatus, one or more notches must be separately formed on the wafer for alignment of the wafer. In addition, since a separate equipment is required for the alignment of wafers in addition to the equipment in which the wafer bonding process is performed, not only the price of the equipment increases but also the process time increases. In addition, clamps or fixtures are used to prevent misalignment of the substrate during transfer to the vacuum chamber, which must be able to pressurize the substrate without removing or interfering the clamp during the bonding process. However, in the former case, scratches may occur on the surface of the substrate due to the clamp removed, and in the latter case, the configuration of equipment is complicated to avoid interference.
본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 웨이퍼의 접합을 위한 진공 챔버의 외부에 별도의 정렬용 장비를 사용하지 않고서도 탑재된 디바이스 웨이퍼와 캐리어 웨이퍼를 정렬하여 가압 접합 공정에 사용될 수 있는 웨이퍼 지그 및 이를 포함하는 웨이퍼 접합 장치를 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is a wafer jig that can be used in the pressure bonding process by aligning the device wafer and the carrier wafer mounted without using a separate alignment equipment outside the vacuum chamber for bonding the wafer and It is to provide a wafer bonding apparatus including the same.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 하나의 과제는 웨이퍼의 테두리에 정렬을 위한 노치를 형성하지 않고서도 탑재된 디바이스 웨이퍼와 캐리어 웨이퍼를 정렬하여 가압 접합 공정에 활용할 수 있는 웨이퍼 지그 및 이를 포함하는 웨이퍼 접합 장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is a wafer bonding apparatus including a wafer jig and a wafer jig which can be used in a pressure bonding process by aligning a mounted device wafer and a carrier wafer without forming a notch for alignment at the edge of the wafer. To provide.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 접합 공정을 위한 웨이퍼 지그는 상면에 안착되는 제1 웨이퍼를 지지하는 베이스 플레이트(base plate), 상기 베이스 플레이트 상에 다수 개가 배치되어 있으며 또한 상기 제1 웨이퍼와 소정의 간격이 이격되도록 제2 웨이퍼를 지지하고 있되, 외부로부터의 압력을 수신하면 상기 제2 웨이퍼에 대한 지지를 해제하여 상기 제1 웨이퍼의 상면으로 자유 낙하하도록 동작하는 래치 모듈(latch module), 상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼 각각의 외주면과 접촉하여 유동을 방지하도록 상기 베이스 플레이트의 상측으로 돌출되도록 다수 개가 배치되어 있는 정렬 핀(align pin) 및 상기 베이스 플레이트에 배치되어 있으며 또한 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각이 안착되면 상기 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼 각각의 외주면이 상기 정렬 핀에 접촉하도록 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 오리엔테이션 플랫(orientation flat)을 횡방향으로 가압하도록 동작하는 푸시 모듈(push module)을 포함한다.The wafer jig for the wafer bonding process according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a base plate (base plate) for supporting the first wafer seated on the upper surface, a plurality is disposed on the base plate The second wafer is supported to be spaced apart from the first wafer at a predetermined distance, and upon receiving pressure from the outside, the latch is operated to release the support for the second wafer and freely fall to the upper surface of the first wafer. A latch module, a plurality of alignment pins disposed on the base plate and protruding upwards of the base plate to contact the outer circumferential surfaces of the first wafer and the second wafer to prevent flow; And when the first wafer and the second wafer are respectively seated, the first wafer and the second wafer Each of the tapered outer peripheral surface includes a push module (push module) that is operable to press the said first wafer and said second wafer, each of the orientation flat (orientation flat) in the cross direction contacts the alignment pin.
상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 래치 모듈은 상기 제2 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 래치 블록 및 상기 외부로부터의 압력을 수신하는 래치 버튼을 포함하고, 상기 래치 버튼이 상기 외부로부터의 압력을 수신하면 상기 래치 블록을 바깥쪽으로 이동시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 래치 버튼은 상기 웨이퍼 접합 공정에서 상기 제2 웨이퍼를 가압하기 위하여 하강하는 프레스로부터 상기 외부로부터의 압력을 수신할 수 있다. According to one aspect of the embodiment, the latch module includes a latch block for supporting the edge of the second wafer and a latch button for receiving the pressure from the outside, when the latch button receives the pressure from the outside The latch block can be moved outward. In this case, the latch button may receive the pressure from the outside from the downward press to press the second wafer in the wafer bonding process.
상기 실시예의 다른 측면에 의하면, 상기 푸시 모듈은 퇴피 위치에서 전진 이동하여 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 오리엔테이션 플랫에 접촉하여 횡방향으로 가압하는 푸시 블록을 포함하고, 전진 이동한 상기 푸시 블록은 상기 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 오리엔테이션 플랫의 단면적의 1/2 이상과 접촉할 수 있다. According to another aspect of the embodiment, the push module includes a push block for moving forward in the retracted position and in contact with the orientation flat of each of the first wafer and the second wafer to press in the transverse direction, the push moved forward The block may contact at least half of the cross-sectional area of an orientation flat of each of the first and second wafers.
상기 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 외주면에는 정렬용 노치가 형성되어 있지 않을 수 있다. According to another aspect of the embodiment, an alignment notch may not be formed on the outer peripheral surface of each of the first wafer and the second wafer.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 접합 장치는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 지그, 상기 웨이퍼 지그에 상기 제1 및 제2 웨이퍼 각각을 안착시키고 또한 접합 공정이 완료된 상기 제1 및 제2 웨이퍼를 배출하기 위한 로딩 및 언로딩부, 상기 웨이퍼 지그를 지지하기 위한 지그 지지대 및 하강하여 상기 제2 웨이퍼의 상면을 가압하기 위한 프레스를 포함하는 프레스부, 상기 로딩 및 언로딩부와 상기 프레스부 사이에서 상기 웨이퍼 지그를 이송하기 위한 이송부 및 상기 프레스부의 내부 온도와 진공 상태를 제어하며 또한 상기 프레스의 승강 운동을 제어하는 유틸리티부를 포함한다.The wafer bonding apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is to seat the wafer jig according to an embodiment of the present invention, the first and second wafers on the wafer jig and the bonding process A loading and unloading unit for discharging the completed first and second wafers, a jig support for supporting the wafer jig, and a press unit including a press for lowering the upper surface of the second wafer, the loading and And a transfer unit for transferring the wafer jig between the unloading unit and the press unit, and a utility unit for controlling an internal temperature and a vacuum state of the press unit and controlling a lifting movement of the press.
전술한 본 발명의 실시예에 의하면, 한 쌍의 웨이퍼가 탑재된 상태로 진공 챔버로 반입되어서 가압 접합 공정이 수행되는 웨이퍼 지그에서 웨이퍼의 정렬이 이루어지기 때문에, 진공 챔버의 외부에 얼라이너와 같은 별도의 정렬용 장비가 구비될 필요가 없다. 따라서 웨이퍼 접합에 소요되는 전체 공정 시간이 단축되며, 웨이퍼 접합 장치의 구성이 단순해질 뿐만 아니라 차지하는 공간이 줄어들기 때문에 설비 투자 비용도 절감할 수가 있다. 그리고 분산 배치된 다수의 정렬 핀과 함께 웨이퍼의 오리엔테이션 플랫을 가압하는 것으로 웨이퍼를 정렬할 수 있기 때문에, 접합 대상이 되는 웨이퍼의 테두리에 정렬을 위한 노치를 별도로 형성할 필요가 없다. 또한, 캐리어 웨이퍼를 가압하기 위하여 하강하는 프레스를 이용하여 서로 이격되어 있는 디바이스 웨이퍼가 자유 낙하함으로써 캐리어 웨이퍼와 접촉을 하므로, 디바이스 웨이퍼를 자유 낙하시키기 위한 별도의 장비가 필요 없어서 장비의 구성을 단순화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, since the wafers are aligned in the wafer jig into which the pair of wafers are mounted and loaded into the vacuum chamber to perform the pressure bonding process, a separate unit such as an aligner is placed outside the vacuum chamber. It is not necessary to be equipped with the equipment for alignment of. This shortens the overall process time required for wafer bonding, simplifies the construction of the wafer bonding apparatus and reduces the cost of equipment investment due to the reduced space. Since the wafers can be aligned by pressing the orientation flats of the wafers together with the plurality of alignment pins arranged in a dispersed manner, it is not necessary to separately form a notch for alignment at the edge of the wafer to be bonded. In addition, since the device wafers spaced apart from each other are contacted with the carrier wafer by free-falling by using a downward press to press the carrier wafer, there is no need for a separate device for free-falling the device wafer, thereby simplifying the configuration of the equipment. Can be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 접합 장치의 일례를 보여 주는 도면이다.
도 2a는 도 1의 웨이퍼 접합 장치를 구성하는 웨이퍼 지그의 일례를 보여 주는 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 웨이퍼 지그에 대한 평면도로서, 웨이퍼의 정렬 공정이 수행되기 이전의 상태를 도시한 것이다.
도 2c는 도 2a의 웨이퍼 지그에 대한 평면도로서, 웨이퍼의 정렬 공정이 수행된 이후의 상태를 도시한 것이다.
도 3a는 도 1의 웨이퍼 접합 장치를 구성하는 프레스부의 구체적인 구성을 보여 주는 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 프레스부에 대한 정면도이다.1 is a view showing an example of a wafer bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a perspective view showing an example of a wafer jig constituting the wafer bonding apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 2B is a plan view of the wafer jig of FIG. 2A and illustrates a state before the wafer alignment process is performed.
FIG. 2C is a plan view of the wafer jig of FIG. 2A and illustrates a state after the wafer alignment process is performed. FIG.
3A is a perspective view illustrating a specific configuration of a press unit constituting the wafer bonding apparatus of FIG. 1.
3B is a front view of the press unit of FIG. 3A.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 그리고 이하의 설명에 있어서, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 흐름, 제조조건, 크기, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지인 것은 아니다. 또한, 제1 구성요소가 제2 구성요소 상에 실장, 배치 또는 형성된다고 할 경우에, 그것은 제1 구성요소가 제2 구성요소 바로 위(directly on)에 실장, 배치 또는 형성되는 경우는 물론, 명시적으로 이를 배제하는 기재가 없는 한, 다른 제3 구성요소가 제1 구성요소와 제2 구성요소 사이에 개재되어 있는 것(upper)도 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment and Example of this invention are described with reference to drawings. However, the following embodiments and examples merely show preferred configurations of the present invention by way of example, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. In the following description, the hardware configuration, software configuration, processing flow, manufacturing conditions, size, material, shape, and the like of the apparatus are not intended to limit the scope of the present invention to these unless otherwise specified. . Further, when the first component is said to be mounted, arranged or formed on the second component, it is, of course, not only when the first component is mounted, arranged or formed directly on the second component, Unless explicitly stated otherwise, it should be construed that all other third components include all the interposed between the first component and the second component.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 접합 장치의 일례를 보여 주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 웨이퍼 접합 장치(100)는 웨이퍼 지그(wafer jig, 110), 로딩 및 언로딩부(loading and unloading unit, 120), 프레스부(press unit, 130), 이송부(transfer unit, 140) 및 유틸리티부(utility unit, 150)를 포함한다. 도 1에서는 웨이퍼 지그(110), 프레스부(130) 및 이송부(140)의 구성이 상세하게 도시되어 있는데, 이것은 단지 예시적인 것이다. 그리고 도 1에서 로딩 및 언로딩부(120)와 유틸리티부(140)의 구체적인 구성은 도시되어 있지 않은데, 이것은 해당 기술 분야에서 공지되어 있는 구성이 적용될 수 있음을 의미한다. 1 is a view showing an example of a wafer bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
웨이퍼 접합 장치(100)는, 종래의 웨이퍼 접합 장치와 마찬가지로, 접합 대상이 되는 한 쌍의 웨이퍼, 예컨대 디바이스 웨이퍼(device wafer)와 캐리어 웨이퍼(carrier wafer)를 로딩하여 정렬한 다음 진공 챔버인 프레스부(130)에서 소정의 열을 가한 상태에서 가압함으로써 서로 접합하기 위한 장치이다. 다만, 종래의 웨이퍼 접합 장치와는 달리 도 1의 웨이퍼 접합 장치(100)는 후술하는 바와 같이 소정의 거리로 이격된 한 쌍의 웨이퍼가 탑재된 상태로 프레스부(130)로 유입되어 지그 지지대(132)에 안착되는 웨이퍼 지그(110)에서 웨이퍼의 정렬이 자동적으로 수행되므로 웨이퍼의 정렬을 위한 별도의 장비(예컨대, 전술한 한국공개특허 제10-2010-0034450호, "기판접합장치"에 개시되어 있는 얼라이너)를 구비하지 않는다. 그리고 도 1의 웨이퍼 접합 장치(100)는 후술하는 바와 같이 웨이퍼의 오리엔테이션 플랫을 이용하여 웨이퍼를 정렬시키기 때문에 가장자리에 별도의 정렬용 노치가 형성되어 있지 않은 웨이퍼를 접합 대상으로 사용할 수 있다. The
웨이퍼 지그(110)는 접합 대상이 되는 한 쌍의 웨이퍼, 예컨대 디바이스 웨이퍼(device wafer)와 캐리어 웨이퍼(carrier wafer)를 지지함과 동시에 이들을 서로 정렬시키기 위한 수단이다. 보다 구체적으로, 웨이퍼 지그(110)는 이송부(140)에 의하여 로딩 및 언로딩부(120)와 프레스부(130) 사이에 이송되는 동안은 물론 프레스부(130)에서 가압 접합 공정이 수행되는 동안에 디바이스 웨이퍼와 캐리어 웨이퍼를 지지한다. 그리고 웨이퍼 지그(110)는 프레스부(130)에서의 가압 접합 공정이 수행되기에 앞서 서로 이격되어 지지되고 있는 디바이스 웨이퍼와 캐리어 웨이퍼 각각의 오리엔테이션 플랫(orientation flat)을 이용하여 서로 정렬시킨다. 이하, 일 실시예에 따른 웨이퍼 지그(110)의 구체적인 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다. The
도 2a는 웨이퍼 지그(110)의 일례를 보여 주는 사시도이다. 그리고 도 2b 및 도 2c는 각각 도 2a의 웨이퍼 지그(110)에 대한 평면도로서, 도 2b는 정렬 공정이 수행되기 이전의 상태를 나타내고 도 2c는 안착되어 지지되고 있는 한 쌍의 웨이퍼(12, 14)에 대하여 정렬 공정을 수행한 이후의 상태를 나타낸다. 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 웨이퍼 지그(110)는 베이스 플레이트(base plate, 112), 래치 모듈(latch module, 114), 정렬 핀(align pin, 116) 및 푸시 모듈(push module, 118)을 포함한다. 2A is a perspective view illustrating an example of the
베이스 플레이트(112)는 웨이퍼 지그(110)의 주된 몸체를 구성하는 것으로서, 상부면은 일정한 평면을 갖는다. 베이스 플레이트(112)의 상부면은 디바이스 웨이퍼(12)가 탑재되도록 웨이퍼의 형상에 대응하는 평평한 원형의 지지 영역(112a)과 래치 모듈(114), 정렬 핀(116) 및 푸시 모듈(118) 등이 설치되는 주변 영역(112b)으로 구분될 수 있다. 지지 영역(112a)과 주변 영역(112b)의 구분은 반드시 물리적일 필요가 없다. 예컨대, 지지 영역(112a)은 주변 영역(112b)과는 다른 재질 및/또는 높이로 형성되어서 주변 영역(112b)과 물리적으로 식별될 수 있거나 또는 주변 영역(112b)의 최내측에 소정의 간격으로 서로 이격되게 배치되어 있는 다수의 정렬 핀(116)으로 그려지는 가상의 원의 안쪽 영역을 가리킬 수 있다.The
베이스 플레이트(112), 보다 구체적으로 지지 영역(112a)에는 디바이스 웨이퍼(12)가 안착 또는 탑재되어 지지되거나 또는 접합될 예정이거나 또는 접합된 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)가 지지될 수 있다. 이를 위하여, 베이스 플레이트(112)의 지지 영역(112a)은 평평한 표면을 갖는다. 그리고 베이스 플레이트(112)의 지지 영역(112a)의 하부에는 디바이스 웨이퍼(12)를 가열하기 위한 히터(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 웨이퍼(12, 14)를 흡착하기 위한 흡착 수단(도시하지 않음)이 베이스 플레이트(112)에 구비될 수도 있다.In the
래치 모듈(114)은 베이스 플레이트(112)의 지지 영역(112a)에 안착되어 있는 디바이스 웨이퍼(12)와 소정의 간격이 이격되도록 캐리어 웨이퍼(14)를 지지한다. 또한, 래치 모듈(14)은 가압 접착 공정이 개시됨에 따라서 외부로부터 소정의 압력이 가해지면 캐리어 웨이퍼(14)에 대한 지지를 해제하여 디바이스 웨이퍼(12)의 상면으로 자유 낙하하도록 동작한다. The
이를 위하여, 래치 모듈(114)은 래치 블록(latch block, 114a) 및 래치 버튼(latch button, 114b)을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 래치 모듈(114)은 래치 버튼(114b)에 소정의 압력이 가해지면 래치 블록(114a)을 전진 상태에서 후퇴 상태로 이동시키기 위한 소정의 래치 블록 구동 수단(도시하지 않음)을 더 구비할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 이러한 래치 블록 구동 수단의 종류에는 특별한 제한이 없는데, 예컨대 래치 버튼(114b)과 래치 블록(114a)을 물리적으로 연결하도록 구성되는 장치이거나 또는 래치 블록(114a)을 이동시키는 소정의 동력 구동 장치일 수 있다. To this end, the
래치 블록(114a)은 베이스 플레이트(112)의 지지 영역(112a)에 인접하는 주변 영역(112b)에 배치되어서 베이스 플레이트(112)의 중심 방향으로 전진하거나 바깥쪽으로 후퇴할 수 있도록 구성된다. 보다 구체적으로, 래치 블록(114a)은 베이스 플레이트(112)의 중심 방향으로 전진한 상태에서는 지지 영역(112a)의 가장자리에서 캐리어 웨이퍼(14)를 지지한다. 또한, 래치 블록(114a)은 베이스 플레이트(112)는 바깥쪽 방향으로 후퇴한 상태에서는 캐리어 웨이퍼(14)를 지지하지 않으며 그 결과 래치 블록(114a)에 지지되고 있던 캐리어 웨이퍼(14)는 디바이스 웨이퍼(12)의 상면으로 자유 낙하한다. The
그리고 래치 버튼(114b)은 래치 블록(114a)이 후퇴하도록 외부로부터의 압력을 수신하기 위한 수단이다. 일례로, 래치 버튼(114b)은 프레스부(130)에서 캐리어 웨이퍼(14)를 가압하기 위하여 하강하는 프레스(134)에 의하여 소정의 압력을 받을 수 있다. 이 때, 프레스(134)는 캐리어 웨이퍼(14)와 접촉되기 이전에 래치 버튼(114b)을 접촉하여 가압하게 되며, 그 결과는 래치 블록(114b)은 후퇴하면서 이에 의하여 지지되고 있는 캐리어 웨이퍼(14)는 디바이스 웨이퍼(12) 쪽으로 자유 낙하하게 된다. 이를 위하여, 래치 버튼(114b)은 래치 블록(114b)에 의하여 지지되고 있는 캐리어 웨이퍼(14)보다 더 높게 돌출되도록 형성될 수 있다.And
이러한 래치 모듈(114)은 베이스 플레이트(112), 보다 구체적으로는 주변 영역(112b) 상에 다수 개가 서로 소정의 간격으로 이격되어 배치되어 있다. 도 2a 내지 도 2c에는 3개의 래치 모듈(114)이 등간격으로 이격되어서 배치되어 있는 것이 도시되어 있는데, 이것은 예시적인 것이다. 예를 들어, 래치 모듈(114)은 2개가 서로 대향하도록 배치되거나 또는 4개 또는 그 이상이 서로 이격되어 배치될 수도 있다. 후자의 경우에, 래치 모듈은 반드시 등간격으로 이격될 필요는 없으며, 안정적으로 캐리어 웨이퍼(14)를 지지할 수 있으면서 주변에 배치되는 다른 구성 요소, 예컨대 정렬 핀(116)과 푸시 모듈(118)과 중첩되지 않도록 적절하게 분산되어 배치될 수도 있다.The
정렬 핀(116)은 다수 개가 분산되어서 베이스 플레이트(112)의 상측으로 돌출되도록 형성된다. 예를 들어, 정렬 핀(116)은 도시된 바와 같이 5개일 수 있는데, 이것은 예시적인 것이다. 정렬 핀(116)의 기능을 고려할 때, 정렬 핀(116)은 3개 이상이 구비될 수 있다. 그리고 이러한 정렬 핀(116)은 막대 형상일 수 있는데, 이 때 막대 형상의 정렬 핀(116)의 일 단부가 베이스 플레이트(112)에 고정되고 타 단부는 베이스 플레이트(112)의 상측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. The alignment pins 116 are formed so that a plurality of the plurality of alignment pins are protruded upward of the
이러한 다수의 정렬 핀(116)은 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14) 각각의 외주면에 접촉하여 유동을 방지하도록 지지 영역(112a)에 인접하는 주변 영역(112b)의 베이스 플레이트(112)에 분산되어 배치된다. 보다 구체적으로, 다수의 정렬 핀(116)은 원형의 지지 영역(112b)과 주변 영역(112b)의 경계를 따라서 분산되어 배치된다. 그리고 푸시 모듈(118)이 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14) 각각의 오리엔테이션 플랫을 가압하면, 다수의 정렬 핀(116)은 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)의 외주면과 접촉함으로써 더 이상 움직이는 것을 방지함으로써 서로 정렬이 이루어질 수 있도록 한다.These multiple alignment pins 116 contact the outer circumferential surfaces of each of the
푸시 모듈(118)은 베이스 플레이트(112)에 안착된 디바이스 웨이퍼(12)와 래치 블록(114a)에 의하여 지지되고 있는 캐리어 웨이퍼(14)를 측면에서 횡방향으로 가압함으로써 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)의 외주면이 정렬 핀(116)에 접촉되도록 한다. 이 때, 푸시 모듈(118)은 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14) 각각의 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)을 동시에 횡방향으로 가압하기 때문에, 정렬 핀(116)에 외주면이 접촉하여 추가적인 움직임이 제한되는 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)는 서로 정렬이 이루어질 수 있다. The
일 실시예에 의하면, 푸시 모듈(118)은 베이스 플레이트(112)의 상면을 따라 전진 및 후퇴하도록 이동하는 푸시 블록(118a) 및 이 푸시 블록(118a)을 이동시키기 위한 구동 수단(118b)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 전진 이동이란 퇴피 위치(예컨대, 베이스 플레이트(112)의 주변 영역(112b))에 위치하는 푸시 블록(118a)이 웨이퍼(12, 14)의 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)과 접촉하여 횡방향으로 가압하도록 베이스 플레이트(112)의 중심 방향으로 이동하는 것을 가리킨다. 본 실시예에 의하면, 푸시 모듈(118)의 구체적인 구조, 구동 수단(118b)의 종류는 물론 푸시 블록(118a)을 이동시키는 구체적인 메커니즘 등에는 특별한 제한이 없으며, 당업계에서 공지된 구성이 적용될 수 있다.According to one embodiment, the
본 실시예에서 퇴피 위치에서 전전하는 푸시 블록(118a)이 웨이퍼(12, 14)의 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)을 횡방향으로 충분히 가압할 수 있다면 그 크기에는 특별한 제한이 없다. 다만, 웨이퍼(12, 14)의 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)에 접촉하는 푸시 블록(118a)은 소정의 넓이 이상으로 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)과 접촉하도록 구성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 웨이퍼(12, 14)의 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)과 푸시 블록(118a)이 접촉하는 면적이 너무 작을 경우에는 횡방향으로 가압되는 웨이퍼(12, 14)가 한쪽으로 치우칠 수가 있으며, 이 경우에는 푸시 블록(118a)에 의하여 횡방향으로 가압되는 웨이퍼(12, 14)는 다수의 정렬 핀(116)에 고르게 접촉하지 않아서 웨이퍼(12, 14)의 정렬이 제대로 되지 않을 수 있기 때문이다. 일 실시예에 의하면, 푸시 블록(118a)의 일면은 웨이퍼(12, 14)의 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)의 단면적의 1/2 또는 그 이상과 접촉하는 크기를 가질 수 있다.In this embodiment, if the
이러한 푸시 모듈(118)의 동작은 디바이스 웨이퍼(12) 및 캐리어 웨이퍼(14) 각각이 베이스 플레이트(112)와 래치 블록(114a)에 탑재된 이후에 웨이퍼 지그(110)에서 자동적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 캐리어 웨이퍼(14)가 래치 블록(114a)에 탑재되면, 푸시 모듈(118)은 자동적으로 동작하여 디비아스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)의 오리엔테이션 플랫을 가압할 수 있다. 이를 위하여, 래치 블록(114a)에는 캐리어 웨이퍼(14)의 탑재 여부를 감지하기 위한 센서(예컨대, 하중 센서 또는 움직임 센서 등)가 구비될 수 있으나, 이것은 단지 예시적인 것이다.The operation of the
계속해서 도 1 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 로딩 및 언로딩부(120)에서는 접합 대상이 되는 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)가 외부로부터 투입되어 웨이퍼 지그(110) 상에 탑재된다. 이 때, 웨이퍼(12, 14)는 분산 배치되어 있는 정렬 핀(116)들의 내측에 위치하며 또한 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)이 푸시 블록(118a)에 대향하도록 탑재된다. 그리고 로딩 및 언로딩부(120)에서는 프레스부(130)에서 접합 공정이 완료된 웨이퍼(12, 14)가 외부로 배출된다. 이러한 로딩 및 언로딩부(120)는 반드시 진공 챔버 등과 같은 진공 환경일 필요는 없으며, 대기 환경을 갖는 챔버이거나 또는 개방된 공간일 수도 있다. 로딩 및 언로딩부(120)에서의 웨이퍼(12, 14)의 로딩 및 언로딩 과정은 수작업으로 수행되거나 또는 로봇 암 등을 이용하여 자동으로 수행될 수도 있다. 1 and 2A to 2C, in the loading and
그리고 로딩 및 언로딩부(120)에서 디바이스 웨이퍼(12)가 베이스 플레이트(112), 보다 구체적으로 지지 영역(112a) 상에 안착되고 또한 캐리어 웨이퍼(14)가 디바이스 웨이퍼(12)에 소정의 간격으로 이격되도록 래치 블록(114a) 상에 탑재되면, 웨이퍼 지그(110)는 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)에 대한 정렬을 수행한다. 전술한 바와 같이, 이러한 정렬 과정은 캐리어 웨이퍼(14)의 탑재 이후에 푸시 모듈(118)의 푸시 블록(118a)이 퇴피 위치에서 전진하면서 자동적으로 수행될 수 있다. 푸시 블록(118a)에 의하여 횡방향으로 가압되는 웨이퍼(12, 14)는 그 외주면이 정렬 핀(116)과 완전히 접촉하게 된다.In the loading and
정렬이 완료된 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)는 정렬을 유지한 상태, 즉 푸시 블록(118a)이 오리엔테이션 플랫(12a, 14a)을 가압하는 상태로 웨이퍼 지그(110)에 탑재되어 프레스부(130)로 투입된다. 또한, 접합 공정을 완료한 이후에는 접합된 웨이퍼(12, 14)가 탑재된 웨이퍼 지그(110)는 프레스부(130)로부터 로딩 및 언로딩부(120)로 배출된다. 이러한 로딩 및 언로딩부(120)와 프레스부(130) 사이의 웨이퍼 지그(110)를 이송하는 공정은 이송부(140)에 의하여 자동으로 수행될 수 있다. 즉, 이송부(140)는 웨이퍼 지그(110)를 파지한 상태에서 로딩 및 언로딩부(120)와 프레스부(130) 사이에서 이송하는 기능을 수행한다. The aligned
이러한 이송부(140)는 당업자에게 공지되어 있는 다양한 이송 수단(예컨대, 도 1에 도시된 것과 같이 웨이퍼 지그(110)를 파지할 수 있는 로봇 암이 축회전이 가능하도록 레일 상에 장작되어 있는 구성)에 의하여 구현될 수 있다. 따라서 도 1에 개시되어 있는 이송부(140)의 구체적인 구조는 단지 일 구현예에 불과하며, 여기에서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. The
프레스부(130)에서는 정렬된 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)에 대한 가압 접합 공정이 수행된다. 도 3a는 프레스부(130)의 구체적인 구성의 일례를 보여 주는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 프레스부(130)에 대한 정면도이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 프레스부(130)는 챔버(131), 지그 지지대(132), 프레스(134) 및 승강 수단(136)을 포함한다.In the
도 1, 도 2a 내지 도 2c, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 챔버(131)는 가압 접합 공정이 수행되는 공정 챔버(131a)와 승강 수단(136) 등이 설치되는 보조 챔버(131b)를 포함한다. 공정 챔버(131a)는 진공 챔버이다. 도면에 도시되어 있지 않지만, 공정 챔버(131a)에 진공 형성을 위한 진공 라인(vacuum line), 공기 챔버(131a)에 공압을 형성하기 위한 대기 라인(air line) 및 공정 챔버(131a)를 냉각하기 위한 냉각 수단(예컨대, 냉각기(chiller)) 등이 공정 챔버(131a)와 연결되도록 설치될 수 있다. 이와 같이, 구체적으로 도시되지 않은 진공 라인, 대기 라인 및 냉각 수단은 웨이퍼 접합 장치(100)의 유틸리티부(150)를 구성한다.1, 2A to 2C, 3A, and 3B, the
보조 챔버(131b)는 진공 챔버일 필요는 없으며, 승강 수단(136)는 프레스(134)와 연결되어서 프레스(134)를 상하로 이동시킨다. 예를 들어, 승강 수단(136)은 프레스(134)와 연결되는 실린더를 포함할 수 있는데, 이 때 프레스(134)는 실린더에 의하여 상하로 승강하게 된다. 이러한 실린더의 압력은 에어 레귤레이터(air regulator, 도시하지 않음)에 의하여 제어될 수 있다. 그리고 프레스(134)의 승강 속도는 스피드 제어기(speed controller, 도시하지 않음)에 의하여 제어될 수 있다.The
지그 지지대(132)는 프레스부(130)의 아래쪽, 보다 구체적으로 공정 챔버(131a)의 바닥면에 장착되어서 프레스(134)에 의한 가압 접합 공정이 수행되는 동안에 웨이퍼 지그(110)를 지지한다. 그리고 도면에 도시되어 있지는 않지만, 지그 지지대(132)는 웨이퍼 지그(110)의 베이스 플레이트(112)에 열을 전달하여 디바이스 웨이퍼(12)를 가열하기 위한 히터를 구비할 수 있다. 일례로, 지그 지지대(132) 자체가 히터 블록(heater block)으로 형성될 수 있는데, 이 경우에 지그 지지대(132)는 내부에 히터가 장착된 하부 히터 블록(bottom heater block)으로 구성된다. The
프레스(134)는 프레스부(130)의 위쪽, 보다 구체적으로 공정 챔버(131a)의 상측에 승강 가능하도록 장착되어 있는데, 하강하여 캐리어 웨이퍼(14)의 상면을 소정의 압력으로 가압하는 기능을 수행한다. 그리고 도면에 도시되어 있지는 않지만, 프레스(134)에도 캐리어 웨이퍼(14)를 가열하기 위한 히터를 구비할 수 있다. 일례로, 프레스(134) 자체가 히터 블록으로 형성될 수 있는데, 이 경우에 프레스(134)는 내부에 히터가 장착된 상부 히터 블록(top heater block)으로 구성될 수 있다. The
또한, 전술한 바와 같이, 하강하는 프레스(134)는 캐리어 웨이퍼(14)에 접촉되기 이전에 래치 모듈(114)을 작동시켜서 디바이스 웨이퍼(12)와 이격되어 있던 캐리어 웨이퍼(14)가 디바이스 웨이퍼(12)와 면대면으로 접촉하도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 하강하는 프레스(134)는 먼저 래치 버튼(114b)을 접촉하여 래치 블록(114a)이 후퇴하도록 할 수 있으며, 그 결과 래치 블록(114a)에 의하여 지지되고 있던 캐리어 웨이퍼(14)는 디바이스 웨이퍼(12)쪽으로 자유 낙하하도록 한다. 그리고 그 이후에 하강하는 프레스(134)는 캐리어 웨이퍼(14)의 상면에 접촉하여 소정의 압력을 가한다. In addition, as described above, the descending
다음으로 도 1의 웨이퍼 접합 장치(100)에서 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)를 접합하는 공정에 대하여 설명한다. 이하에서는 불필요한 반복 설명을 피하기 위하여 웨이퍼 접합 장치(100)에서의 접합 공정에 대해서 간략히 설명하기로 한다. 따라서 이하에서 설명하지 않은 사항은 전술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.Next, the process of joining the
도 1, 도 2a 내지 도 2c, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 먼저 로딩 및 언로딩부(120)에서 디바이스 웨이퍼(12)가 웨이퍼 지그(110)의 베이스 플레이트(112) 상에 탑재되고 계속하여 캐리어 웨이퍼(14)는 래치 블록(114a) 상에 탑재된다. 이러한 웨이퍼(12, 14)의 탑재는 수동 또는 자동으로 수행될 수 있다. 그리고 웨이퍼 지그(110)에서는 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)의 정렬 동작이 수행되는데, 이를 위하여 퇴피 위치에 있는 푸시 블록(118a)이 전진하면서 웨이퍼(12, 14) 각각의 오리엔테이션 플랫을 횡방향으로 가압한다. 계속해서 이송 수단(140)은 소정의 간격으로 이격되어 정렬된 웨이퍼(12, 14)가 탑재된 웨이퍼 지그(110)를 로딩 및 언로딩부(120)에서 프레스부(130)로 투입하여 프레스부(130)의 지그 지지대(132) 상에 안착시킨다. 1, 2A-2C, 3A and 3B, first, in the loading and
계속해서, 지그 지지대(132)에 구비되어 있는 히터를 가동함으로써 디바이스 웨이퍼(12)의 온도를 상승시킨다. 프레스(134)에 구비되어 있는 히터도 이와 동시에 가동되거나 또는 프레스(134)가 캐리어 웨이퍼(14)에 접촉하여 가압을 하면서 가동될 수 있다. 그 결과, 적어도 접합이 진행되는 동안에는 원활한 접합이 이루어질 수 있도록 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14) 각각의 온도의 소정의 온도로 상승한다. Then, the temperature of the
히터의 가동 이후 또는 히터의 가동과 동시에, 승강 수단(136)에 의하여 프레스(134)는 하강하기 시작한다. 하강하는 프레스(136)는 먼저 래치 버튼(114b)을 접촉하여 가압한다. 그에 따라서, 래치 블록(114a)이 후진하게 되며 이에 의하여 지지되고 있던 캐리어 웨이퍼(14)는 자유 낙하하여 디바이스 웨이퍼(12)의 상면에 안착된다. 이후, 프레스(136)는 계속하여 캐리어 웨이퍼(14)의 상면을 소정의 압력으로 가압한다. 그 결과, 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14) 사이에 미리 도포되어 있던 접착제에 의하여, 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)가 완전히 접합하게 된다.After the operation of the heater or simultaneously with the operation of the heater, the
가압 접합 공정이 완료되면, 승강 수단(136)은 프레스(134)를 최초 위치로 상승시킨다. 그리고 접합된 디바이스 웨이퍼(12)와 캐리어 웨이퍼(14)가 탑재된 웨이퍼 지그(110)는 이송 수단(140)에 의하여 프레스부(130)로부터 로딩 및 언로딩부(120)로 이송된다. 그리고 로딩 및 언로딩부(120)에서는 접합된 웨이퍼(12, 14)가 외부로 배출되는 언로딩이 수행되는데, 언로딩 공정은 로딩과 마찬가지로 수동 또는 자동으로 수행될 수 있다.When the pressure bonding process is completed, the lifting means 136 raises the
전술한 바와 같이, 이상의 설명은 실시예에 불과할 뿐이며 이에 의하여 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 기술 사상은 후술하는 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서만 특정되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 따라서 전술한 실시예가 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 자명하다.As mentioned above, the above description is only an example and should not be construed as being limited thereto. The technical idea of the present invention should be specified only by the invention described in the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that the above-described embodiments may be implemented in various forms.
12 : 디바이스 웨이퍼
12a, 14a : 오리엔테이션 플랫
14 : 캐리어 웨이퍼
100 : 웨이퍼 접합 장치
110 : 웨이퍼 지그
112: 베이스 플레이트
114 : 래치 모듈
114a : 래치 블록
114b : 래치 버튼
116 : 정렬 핀
118 : 푸시 모듈
118a : 푸시 블록
118b : 구동 수단
130 : 프레스부
131 : 챔버
131a : 공정 챔버
131b : 보조 챔버
132 : 지그 지지대
134 : 프레스
136 : 승강 수단
140 : 이송 수단12: device wafer
12a, 14a: Orientation Flat
14: carrier wafer
100: wafer bonding apparatus
110: Wafer Jig
112: base plate
114: latch module
114a: Latch Block
114b: Latch Button
116: alignment pin
118: push module
118a: push block
118b: drive means
130: press unit
131: chamber
131a: process chamber
131b: auxiliary chamber
132: jig support
134: Press
136: lifting means
140: transfer means
Claims (6)
상기 베이스 플레이트 상에 다수 개가 배치되어 있으며 또한 상기 제1 웨이퍼와 소정의 간격이 이격되도록 제2 웨이퍼를 지지하고 있되, 외부로부터의 압력을 수신하면 상기 제2 웨이퍼에 대한 지지를 해제하여 상기 제1 웨이퍼의 상면으로 자유 낙하하도록 동작하는 래치 모듈(latch module);
상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼 각각의 외주면과 접촉하여 유동을 방지하도록 상기 베이스 플레이트의 상측으로 돌출되도록 다수 개가 배치되어 있는 정렬 핀(align pin); 및
상기 베이스 플레이트에 배치되어 있으며 또한 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각이 안착되면 상기 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼 각각의 외주면이 상기 정렬 핀에 접촉하도록 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 오리엔테이션 플랫(orientation flat)을 횡방향으로 가압하도록 동작하는 푸시 모듈(push module)을 포함하는 웨이퍼 접합 공정을 위한 웨이퍼 지그.
A base plate supporting a first wafer seated on an upper surface;
A plurality of the wafers are disposed on the base plate and support the second wafer so as to be spaced apart from the first wafer by a predetermined distance. A latch module operative to free fall onto the top surface of the wafer;
An alignment pin disposed in a plurality of alignment pins so as to protrude upwardly of the base plate to contact the outer circumferential surface of each of the first and second wafers to prevent flow; And
Disposed on the base plate, and when the first and second wafers are seated, the outer circumferential surfaces of each of the first and second wafers contact the alignment pins, respectively. A wafer jig for a wafer bonding process comprising a push module operative to laterally press an orientation flat.
상기 제2 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 래치 블록; 및
상기 외부로부터의 압력을 수신하는 래치 버튼을 포함하고,
상기 래치 버튼이 상기 외부로부터의 압력을 수신하면 상기 래치 블록을 바깥쪽으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 접합 공정을 위한 웨이퍼 지그.
The method of claim 1, wherein the latch module
A latch block supporting an edge of the second wafer; And
It includes a latch button for receiving the pressure from the outside,
And the latch button moves the latch block outward when the latch button receives the pressure from the outside.
상기 래치 버튼은 상기 웨이퍼 접합 공정에서 상기 제2 웨이퍼를 가압하기 위하여 하강하는 프레스로부터 상기 외부로부터의 압력을 수신하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 접합 공정을 위한 웨이퍼 지그.
The method of claim 2,
The latch button is a wafer jig for the wafer bonding process, characterized in that for receiving the pressure from the outside from the pressing down to press the second wafer in the wafer bonding process.
상기 푸시 모듈은 퇴피 위치에서 전진 이동하여 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 오리엔테이션 플랫에 접촉하여 횡방향으로 가압하는 푸시 블록을 포함하고,
전진 이동한 상기 푸시 블록은 상기 상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 오리엔테이션 플랫의 단면적의 1/2 이상과 접촉하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 접합 공정을 위한 웨이퍼 지그.
The method of claim 1,
The push module includes a push block for moving forward in the retracted position to contact the orientation flat of each of the first wafer and the second wafer to press in a transverse direction,
The push jig for moving forward, wherein the push block is in contact with at least one half of the cross-sectional area of an orientation flat of each of the first wafer and the second wafer.
상기 제1 웨이퍼 및 상기 제2 웨이퍼 각각의 외주면에는 정렬용 노치가 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 웨이퍼 접합 공정을 위한 웨이퍼 지그.
The method of claim 1,
A wafer jig for a wafer bonding process, wherein an alignment notch is not formed on the outer circumferential surface of each of the first wafer and the second wafer.
상기 웨이퍼 지그에 상기 제1 및 제2 웨이퍼 각각을 안착시키고 또한 접합 공정이 완료된 상기 제1 및 제2 웨이퍼를 배출하기 위한 로딩 및 언로딩부;
상기 웨이퍼 지그를 지지하기 위한 지그 지지대 및 하강하여 상기 제2 웨이퍼의 상면을 가압하기 위한 프레스를 포함하는 프레스부;
상기 로딩 및 언로딩부와 상기 프레스부 사이에서 상기 웨이퍼 지그를 이송하기 위한 이송부; 및
상기 프레스부의 내부 온도와 진공 상태를 제어하며 또한 상기 프레스의 승강 운동을 제어하는 유틸리티부를 포함하는 웨이퍼 접합 장치.
A wafer jig according to any one of claims 1 to 5;
A loading and unloading unit for seating each of the first and second wafers on the wafer jig and discharging the first and second wafers in which a bonding process is completed;
A press unit including a jig support for supporting the wafer jig and a press for lowering and pressing an upper surface of the second wafer;
A transfer unit for transferring the wafer jig between the loading and unloading unit and the press unit; And
And a utility unit for controlling the internal temperature and the vacuum state of the press unit and for controlling the lifting movement of the press.
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KR1020180096514A KR20200021138A (en) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | Wafer jig for bonding wafers and wafer bonding equipment including the wafer jig |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102304704B1 (en) * | 2020-04-06 | 2021-09-24 | 에스브이에스 주식회사 | Aligner Device And Alignment Method |
US20230138307A1 (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-04 | Sky Tech Inc. | Alignment mechanism and alignment method of bonding machine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100034450A (en) | 2008-09-24 | 2010-04-01 | 삼성전자주식회사 | Wafer bonding apparatus |
KR20160019453A (en) | 2013-06-17 | 2016-02-19 | 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 | Device and method for aligning substrates |
-
2018
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100034450A (en) | 2008-09-24 | 2010-04-01 | 삼성전자주식회사 | Wafer bonding apparatus |
KR20160019453A (en) | 2013-06-17 | 2016-02-19 | 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 | Device and method for aligning substrates |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102304704B1 (en) * | 2020-04-06 | 2021-09-24 | 에스브이에스 주식회사 | Aligner Device And Alignment Method |
US20230138307A1 (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-04 | Sky Tech Inc. | Alignment mechanism and alignment method of bonding machine |
US11869792B2 (en) * | 2021-11-02 | 2024-01-09 | Sky Tech Inc. | Alignment mechanism and alignment method of bonding machine |
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