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KR100818761B1 - Electrode Intermediate Module for Anode Bonding Chamber and Anode Bonding Method Using the Same - Google Patents

Electrode Intermediate Module for Anode Bonding Chamber and Anode Bonding Method Using the Same Download PDF

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KR100818761B1
KR100818761B1 KR1020060077235A KR20060077235A KR100818761B1 KR 100818761 B1 KR100818761 B1 KR 100818761B1 KR 1020060077235 A KR1020060077235 A KR 1020060077235A KR 20060077235 A KR20060077235 A KR 20060077235A KR 100818761 B1 KR100818761 B1 KR 100818761B1
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electrode
block
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heater block
module
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신홍수
도현정
이상훈
한재혁
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(주) 비앤피 사이언스
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Abstract

본 발명은 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈과 이를 이용한 양극 접합 방법에 관한 것으로, 두 개의 이질 웨이퍼의 접합시에 나트륨 분자에 의해 양극 접합 챔버가 오염되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈은, 점 푸싱 전극이 중앙에 설치된 상부 히터 블록과 하부 히트 블록을 포함하는 양극 접합 챔버에 있어서, 중앙이 빈 원판 형상으로 형성되되 열전도율이 높은 재질로 형성된 열 매개 블록; 상기 열 매개 블록의 중앙에 형성된 공간에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되되 중앙이 빈 원판 형상으로 형성되며 열전도율이 높은 재질로 형성된 중앙 이동 블록 및 상기 중앙 이동 블록의 중앙에 형성된 공간에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고, 상기 점 푸싱 전극에 전기적으로 연결되는 매개 전극을 포함하고, 상기 상부 히트 블록과 하부 히트 블록 사이에 위치되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electrode intermediate module for an anode bonding chamber and a method of bonding anode using the same, in order to prevent contamination of the anode bonding chamber by sodium molecules during bonding of two heterogeneous wafers, the anode bonding chamber according to the present invention. The electrode intermediary module may include: an anode bonding chamber including an upper heater block and a lower heat block having a point pushing electrode disposed in a center thereof, the thermal medium block being formed in a disc shape having an empty center and having a high thermal conductivity; It is inserted into the space formed in the center of the thermal block is slidably moved, the center is formed in the shape of an empty disc, the center moving block is formed of a material having high thermal conductivity and the slide is inserted in the space formed in the center of the center moving block And an intermediate electrode electrically connected to the point pushing electrode and positioned between the upper heat block and the lower heat block.

양극 접합, 전극 분리, 세척, 환형 전극 Anode Junction, Electrode Separation, Washing, Annular Electrode

Description

양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈과 이를 이용한 양극 접합 방법 {An electrode mediation module for anodic bonding chamber and a method thereby}An electrode mediation module for anodic bonding chamber and a method thereby

도1은 종래 기술에 따른 양극 접합 챔버의 요부 단면도이다.1 is a cross-sectional view of main parts of an anode bonding chamber according to the prior art.

도2는 도1에서 양극 접합 중인 상태를 도시한 것이다.FIG. 2 shows a state in which anode bonding is shown in FIG.

도3은 도2에서 ‘A'부분의 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of portion 'A' of FIG.

도4는 도1에서 양극 접합이 완료된 상태를 도시한 것이다.4 illustrates a state in which the anode bonding is completed in FIG. 1.

도5는 도1에 의해 양극 접합된 웨이퍼의 평면도이다.FIG. 5 is a plan view of the wafer anodically bonded by FIG.

도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 챔버의 요부 단면도이다.6 is a sectional view of principal parts of an anode bonding chamber using an electrode intermediate module according to the first embodiment of the present invention.

도7은 도6에서 양극 접합 중인 상태를 도시한 것이다.FIG. 7 shows a state in which anode bonding is shown in FIG.

도8은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 매개 모듈의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of an electrode intermediate module according to a first embodiment of the present invention.

도9는 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 챔버의 요부 단면도이다.9 is a sectional view of principal parts of an anodic bonding chamber using an electrode intermediate module according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 양극 접합 챔버 12: 하부 히터 블록10: anode bonding chamber 12: lower heater block

14: 상부 히터 블록 16: 점 푸싱 전극14: upper heater block 16: point pushing electrode

18: 탄성 부재 20: 글라스 웨이퍼18: elastic member 20: glass wafer

21: 공핍층 22: SiO2 결합층21: depletion layer 22: SiO 2 bonding layer

23: 분리 부분 24: 실리콘 웨이퍼23: separation portion 24: silicon wafer

30: 나트륨 입자 100,200: 전극 매개 모듈30: sodium particles 100,200: electrode parameters module

110,210: 열 매개 블록 120,220: 매개 전극110,210: thermal parameter block 120,220: intermediate electrode

130,230: 중앙 이동 블록 225: 환형 매개 전극130,230: center moving block 225: annular intermediate electrode

235: 환형 이동 블럭235: annular moving block

본 발명은 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈과 이를 이용한 양극 접합 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 개의 이질 웨이퍼의 접합시에 나트륨 분자에 의해 양극 접합 챔버가 오염되는 것을 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode intermediate module for an anode bonding chamber and a method for bonding anode using the same, and more particularly, to a technique capable of preventing contamination of the anode bonding chamber by sodium molecules during bonding of two heterogeneous wafers. will be.

양극 접합(Anodic Bonding)은 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 구조물의 접합 방법 중 하나로, 이종 재료의 접합에 널리 사용된다.Anodic bonding is one of the methods of joining MEMS (Micro Electro Mechanical System) structures and is widely used for bonding heterogeneous materials.

이하에서 첨부된 도면 도1 내지 도5를 참조로 종래 기술에 따른 양극 접합을 설명한다.Hereinafter, a cathode junction according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 종래 기술에 따른 양극 접합 챔버의 요부 단면도이고, 도2는 도1에서 양극 접합 중인 상태를 도시한 것이고, 도3은 도2에서 ‘A'부분의 확대 단면도이고, 도4는 도1에서 양극 접합이 완료된 상태를 도시한 것이고, 도5는 도1에 의해 양극 접합된 웨이퍼의 평면도이다.1 is a cross-sectional view of an essential part of the anode bonding chamber according to the prior art, FIG. 2 shows a state in which the anode is being bonded in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion 'A' in FIG. 2, and FIG. 4 is shown in FIG. Shows a state in which the anodic bonding is completed, and FIG. 5 is a plan view of the anodic bonded wafer by FIG.

도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 양극 접합 챔버(10)는, 하부 히터 블록(12)과 상부 히터 블록(14)을 포함하고, 상부 히터 블록(14)에는 점 푸싱 전극(16)이 탄성 부재(18)에 의해 지지되면서 설치된다.As illustrated, the anode bonding chamber 10 according to the prior art includes a lower heater block 12 and an upper heater block 14, wherein the point pushing electrode 16 has an elastic member on the upper heater block 14. It is installed while being supported by 18.

이하에서 양극 접합 공정을 설명한다.An anode bonding process will be described below.

제1단계, 하부 히터 블록(12)의 상부에 실리콘 웨이퍼(24)와 글라스 웨이퍼(20)를 위치시킨다. 이때의 상태가 도1에 도시된다.In a first step, the silicon wafer 24 and the glass wafer 20 are positioned on the lower heater block 12. The state at this time is shown in FIG.

제2단계, 상부 히터 블록(14)을 하부 히터 블록(12) 방향으로 이동시킨다. 이에 의해 상부 히터 블록(14)이 글라스 웨이퍼(20)와 접촉한 상태가 된다. 또한 점 푸싱 전극(16)이 글라스 웨이퍼(20)의 중앙을 탄성 부재(18)의 탄성력만큼 가압하는 상태가 된다. 이때의 상태가 도2에 도시된다.In the second step, the upper heater block 14 is moved in the direction of the lower heater block 12. As a result, the upper heater block 14 is brought into contact with the glass wafer 20. In addition, the point pushing electrode 16 is in a state of pressing the center of the glass wafer 20 by the elastic force of the elastic member 18. The state at this time is shown in FIG.

제3단계, 상부 히터 블록(14)과 하부 히터 블록(12)을 가열하여, 글라스 웨이퍼(20)와 실리콘 웨이퍼(24)를 가열시킨다. 이때의 가열온도는 소재(글라스 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼)의 열팽창계수(CTE)에 의해 설정된다.In a third step, the upper heater block 14 and the lower heater block 12 are heated to heat the glass wafer 20 and the silicon wafer 24. The heating temperature at this time is set by the thermal expansion coefficient C TE of the raw material (glass wafer, silicon wafer).

제4단계, 점 푸싱 전극(16)에 마이너스 전압을 인가하고, 하부 히터 블록(12)에 플러스 전압을 인가한다. 전압 인가에 의해, 글라스 웨이퍼(20)에 포함된 나트륨 양이온은 상부 히터 블록(14)으로 이동하게 되고, 산소 음이온은 실리콘 웨이퍼(24)로 이동하게 된다. 이때의 상태가 도3에 도시된다.In a fourth step, a negative voltage is applied to the point pushing electrode 16 and a positive voltage is applied to the lower heater block 12. By applying a voltage, sodium cations contained in the glass wafer 20 move to the upper heater block 14, and oxygen anions move to the silicon wafer 24. The state at this time is shown in FIG.

전압 인가에 의해 글라스 웨이퍼(20)에 포함되었던 산소 음이온이 실리콘 웨 이퍼(24)로 이동하여 실리콘과 결합하여 SiO2 결합층(22)을 형성하게 되고 이에 의해 공핍층(21)이 형성된다. 한편 이와 같은 결합은 점 푸싱 전극(16)이 위치된 곳으로부터 외주 방향으로 진행되며, 이에 의해 글라스 웨이퍼(20)와 실리콘 웨이퍼(24)의 결합이 완성된다.Oxygen anions, which were included in the glass wafer 20, are transferred to the silicon wafer 24 by the application of voltage to bond with silicon to form the SiO 2 bonding layer 22, thereby forming the depletion layer 21. On the other hand, such coupling proceeds in the circumferential direction from where the point pushing electrode 16 is located, thereby completing the coupling of the glass wafer 20 and the silicon wafer 24.

제5단계, 상부 히터 블록(14)을 원위치 시킨다. 이때의 상태가 도4에 도시된다. 도4에 도시된 바와 같이, 상부 히터 블록(14)이 원위치되면, 나트륨 입자(30)가 상부 히터 블록(14)에 부착된다.In a fifth step, the upper heater block 14 is returned to its original position. The state at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the upper heater block 14 is in place, sodium particles 30 are attached to the upper heater block 14.

이와 같이 나트륨 입자(30)가 상부 히터 블록(14)에 부착되면, 연속적인 양극 접합시에 문제가 발생될 수 있으므로, 나트륨 입자(30)를 제거해야 한다. 그러나 상부 히터 블록(14)과 하부 히터 블록(12) 사이의 공간이 크지 않기 때문에, 세척이 용이하지 않으므로, 양극 접합 챔버(10)를 분해하여 세척해야 하기 때문에 유지, 관리 시간이 많이 소요된다.As such, when the sodium particles 30 are attached to the upper heater block 14, problems may occur during continuous anodic bonding, so the sodium particles 30 need to be removed. However, since the space between the upper heater block 14 and the lower heater block 12 is not large, since the cleaning is not easy, it takes a lot of maintenance and management time because the anode bonding chamber 10 must be disassembled and cleaned.

한편, 상위 히터 블록(14)이 원위치되면서 글라스 웨이퍼(20)와 분리될 때 스테인리스 스틸 등으로 형성된 점 푸싱 전극(16)과 글라스 웨이퍼(20)가 들러붙을 수 있으며, 이때 도 5에 도시된 바와 같이 글라스 웨이퍼(20)에 표면 손상 부분(23)이 발생할 수도 있다.On the other hand, when the upper heater block 14 is in the original position and separated from the glass wafer 20, the point pushing electrode 16 and the glass wafer 20 formed of stainless steel or the like may adhere to each other, as shown in FIG. 5. Similarly, the surface damage portion 23 may occur on the glass wafer 20.

또한, 전극 재질로 스테인레스 스틸을 이용할 경우 직류 전압 인가시 전압이 불량하게 되고 전류를 충분히 인가할 수 없게 된다.In addition, when the stainless steel is used as the electrode material, the voltage becomes poor when the DC voltage is applied and the current cannot be sufficiently applied.

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 나트륨 입자가 부착되는 경우에도 세척이 용이한 전극 매개 모듈의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems according to the prior art described above, and an object of the present invention is to provide an electrode-mediated module that is easy to clean even when sodium particles are attached.

본 발명의 다른 목적은, 양극 접합 공정의 결과로 인한 챔버 내부의 오염이 방지되며, 교체가능한 구성요소인 전극 매개 모듈만이 오염 및 세척되므로 공정 및 장비의 관리가 용이한 양극 접합 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to prevent contamination inside the chamber as a result of the anode bonding process, and since only the electrode mediated module, which is a replaceable component, is contaminated and cleaned, it is easy to manage the process and equipment. It aims to provide.

본 발명의 또 다른 목적은 점 푸싱 전극이 글라스 웨이퍼에 직접적으로 닿지 않아 수율이 높은 양극 접합 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for anodic bonding with high yield since the point pushing electrode does not directly contact the glass wafer.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은,스테인레스 스틸 전극 사용에 기한 전류 부족, 전압 불량 문제를 해소할 수 있는 매개 전극을 포함하는 전극 매개 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an electrode intermediary module including an intermediary electrode capable of solving the problems of current shortage and voltage failure due to the use of stainless steel electrodes.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈은, 점 푸싱 전극이 중앙에 설치된 상부 히터 블록과 하부 히트 블록을 포함하는 양극 접합 챔버에 있어서, 중앙이 빈 원판 형상으로 형성되되 열전도율이 높은 재질로 형성된 열 매개 블록; 상기 열 매개 블록의 중앙에 형성된 공간에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되되 중앙이 빈 원판 형상으로 형성되며 열전도율이 높은 재질로 형성된 중앙 이동 블록 및 상기 중앙 이동 블록의 중앙에 형성된 공간에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고, 상기 점 푸싱 전극에 전기적으로 연결되는 매개 전극을 포함하고, 상기 상부 히트 블록과 하부 히트 블록 사이에 위치 되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electrode-mediated module for the anode bonding chamber according to the embodiment of the present invention is an anode bonding chamber comprising an upper heater block and a lower heat block in which a point pushing electrode is provided in the center, the center of which is empty. A thermal media block formed in a disk shape and formed of a material having high thermal conductivity; It is inserted into the space formed in the center of the thermal block is slidably moved, the center is formed in the shape of an empty disc, the center moving block is formed of a material having high thermal conductivity and the slide is inserted in the space formed in the center of the center moving block And an intermediate electrode electrically connected to the point pushing electrode and positioned between the upper heat block and the lower heat block.

여기서, 상기 열 매개 블록은, 내경의 하부가 내부를 향하여 돌출된 돌출단이 추가로 형성되고, 상기 중앙 이동 블록은, 외경의 상부가 외부를 향하여 돌출된 돌출턱이 추가로 형성되어, 상기 돌출단과 돌출턱에 의해 상기 중앙 이동 블록의 이동 거리가 제한되는 것이 바람직하다.Here, the thermal media block, the lower end of the inner diameter is further formed with a protruding end protruding toward the inside, the central moving block, the upper projection of the outer diameter is further formed protruding jaw is formed to the outside, the protruding It is preferable that the movement distance of the center moving block is limited by the step and the protruding jaw.

또한, 상기 열 매개 블록 및 중앙 이동 블록은, 세라믹 재질로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the heat medium block and the center moving block is preferably formed of a ceramic material.

또한, 상기 매개 전극은, 그라파이트 재질로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the intermediate electrode is preferably formed of a graphite material.

한편, 본 발명의 실시형태에 따른 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈은, 환형 매개 전극 및 상기 환형 매개 전극이 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 환형 이동 블록을 추가로 포함하고, 상기 환형 매개 전극과 환형 이동 블록이 상기 열 매개 블록에 결합된 중앙 이동 블록과 동심으로 결합될 수도 있다.On the other hand, the electrode mediating module for anodic bonding chamber according to the embodiment of the present invention further includes an annular mediating electrode and an annular moving block to which the annular mediating electrode is slidably movable, wherein the annular mediated electrode and the annular moving block It may be coupled concentrically with a central moving block coupled to the thermal media block.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 방법은, 실리콘 웨이퍼와 글라스 웨이퍼를 양극 접합 챔버에서 양극 접합하는 방법에 있어서, 하부 히터 블록에 실리콘 웨이퍼와 글라스 웨이퍼를 차례대로 적층하는 제1단계; 상기 글라스 웨이퍼의 상부에 중앙이 빈 원판형으로 형성된 열 매개 블록과, 상기 열 매개 블록의 중앙 빈 공간에 슬라이드 이동 가능하게 결합되며 중앙이 빈 형상을 갖는 중앙 이동 블록 및 상기 중앙 이동 블록의 중앙 빈 공간에 슬라이드 이동 가능하게 결합된 매개 전극을 포함하는 전극 매 개 모듈을 위치하는 제2단계; 상기 전극 매개 모듈과 상부 히터 블록을 접촉하는 제3단계; 상기 실리콘 웨이퍼의 열팽창율과 상기 글라스 웨이퍼의 열팽창율이 동일하도록, 서로 다른 온도로 상기 하부 히터 블록과 상부 히터 블록을 가열하는 제4단계 및 상기 상부 히터 블록의 점 푸싱 전극으로 고전압을 인가하여, 상기 점 푸싱 전극에 전기적으로 연결된 매개 전극에 의해 상기 실리콘 웨이퍼와 글라스 웨이퍼가 양극 접합하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the anode bonding method using the electrode intermediary module according to the embodiment of the present invention, in the method of anodic bonding the silicon wafer and the glass wafer in the anode bonding chamber, the silicon wafer and glass to the lower heater block Stacking wafers in sequence; A heat moving block formed in a disc shape having an empty center in the upper portion of the glass wafer, a center moving block having a shape of an empty center and movably coupled to a center empty space of the heat moving block, and a central bin of the center moving block; A second step of locating an electrode module including a medium electrode slidably coupled to a space; A third step of contacting the electrode parameter module and the upper heater block; A fourth step of heating the lower heater block and the upper heater block at different temperatures and applying a high voltage to the point pushing electrode of the upper heater block such that the thermal expansion rate of the silicon wafer is the same as that of the glass wafer; And a fifth step of anodic bonding the silicon wafer and the glass wafer by an intermediate electrode electrically connected to the point pushing electrode.

여기서 상기 제4단계는, 상기 상부 히터 블록과 하부 히터 블록의 가열 온도가 180 내지 450℃인 것이 바람직하다.In the fourth step, it is preferable that the heating temperature of the upper heater block and the lower heater block is 180 to 450 ° C.

또한 상기 제5단계는, 상기 점 푸싱 전극에 인가되는 전압은 200 내지 1000V인 것이 바람직하다.In the fifth step, the voltage applied to the point pushing electrode is preferably 200 to 1000V.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 기술된다.In the following, embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms set in consideration of functions in the present invention, and these terms may vary according to the intention or custom of the producer producing the product, and the definition of the terms should be made based on the contents throughout the present specification.

(제1실시예)(First embodiment)

이하에서 첨부된 도면 도6 내지 도8을 참조로 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 매개 모듈을 설명한다.Hereinafter, an electrode intermediate module according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8.

도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 챔버의 요부 단면도이고, 도7은 도6에서 양극 접합 중인 상태를 도시한 것이고, 도8은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극 매개 모듈의 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of main parts of an anode bonding chamber using an electrode intermediate module according to a first embodiment of the present invention, FIG. 7 shows a state in which anode bonding is shown in FIG. 6, and FIG. 8 shows a first embodiment of the present invention. Is a cross-sectional view of the electrode intermediate module.

본 발명의 제1실시예에 따른 전극 매개 모듈(100)은 상부 히터 블록(14)과 하부 히터 블록(12) 사이에 위치되어 사용된다.The electrode intermediary module 100 according to the first embodiment of the present invention is used between the upper heater block 14 and the lower heater block 12.

전극 매개 모듈(100)은 중앙이 빈 원판 형상으로 형성된 열 매개 블록(110)의 빈 공간에, 중앙에 매개 전극(120)이 결합된 중앙 이동 블록(130)이 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 구성된다. 여기서, 매개 전극(120)은 중앙 이동 블록(130)에 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수도 있고, 이동 되지 않게 고정될 수도 있다.The electrode intermediary module 100 is configured to be slidably coupled to a central moving block 130 in which an intermediary electrode 120 is coupled to an empty space of the thermal intermediary block 110 formed in a disc shape having an empty center. . Here, the intermediate electrode 120 may be coupled to the center moving block 130 so as to be slidable, or may be fixed not to move.

한편, 열 매개 블록(110)과 중앙 이동 블록(130)은 세라믹 재질로 형성된다. 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 세라믹 재질은 열 전도성이 좋기 때문에, 열 매개 블록(110)과 중앙 이동 블록(130)이 상부 히터 블록(14)에 의해 발생된 열을 글라스 웨이퍼(20)에 잘 전달할 수 있다. 또한 열 매개 블록(110)은 내경의 하부가 내부를 향하여 돌출된 돌출단(112)이 형성되고, 중앙 이동 블록(130)은 외경의 상부가 외부를 향하여 돌출된 돌출턱(132)이 추가로 형성된다. 또한, 돌출단(112)의 하부와 돌출턱(132)의 상부 사이에는 미세한 공간이 형성되어 중동 이동 블록이 슬라이드 이동 가능한 것이 바람직하다. On the other hand, the thermal block 110 and the central moving block 130 is formed of a ceramic material. As is well known to those skilled in the art, since the ceramic material has good thermal conductivity, the thermal media block 110 and the central moving block 130 can transfer heat generated by the upper heater block 14 to the glass wafer 20 well. have. In addition, the thermal medium block 110 is formed with a protruding end 112 protruding toward the inside of the lower portion of the inner diameter, and the central moving block 130 further includes a protruding jaw 132 protruding toward the outside of the central moving block 130. Is formed. In addition, it is preferable that a minute space is formed between the lower portion of the protruding end 112 and the upper portion of the protruding jaw 132 so that the Middle East moving block can slide.

또한 매개 전극(120)은 그라파이트(graphite) 재질로 형성된다. 그라파이트 재질은 전기 전도성이 있을 뿐만 아니라, 글라스 웨이퍼(20)를 압착한 이후에도 분리가 용이하여 글라스 웨이퍼(20) 표면에 손상을 방지할 수 있다.In addition, the intermediate electrode 120 is formed of a graphite material. The graphite material is not only electrically conductive, but also easily separated after pressing the glass wafer 20 to prevent damage to the surface of the glass wafer 20.

(양극 접합 방법)(Anode bonding method)

이하에서, 전술된 제1실시예에 따른 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 방법을 설명한다. 설명에 앞서, 본 양극 접합 방법은 실리콘 웨이퍼와 글라스 웨이퍼의 양극 접합을 예로 설명되지만, 본 발명은 양극 접합되는 웨이퍼의 재질에 특별히 한정되지 않음에 유의해야 한다.Hereinafter, a method of anodic bonding using the electrode intermediate module according to the first embodiment described above will be described. Prior to the description, the present anode bonding method is described as an example of anodic bonding between a silicon wafer and a glass wafer, but it should be noted that the present invention is not particularly limited to the material of the wafer to be anodized.

제1단계, 하부 히터 블록(12)에 실리콘 웨이퍼(24)와 글라스 웨이퍼(20)를 차례로 적층한다.In the first step, the silicon wafer 24 and the glass wafer 20 are sequentially stacked on the lower heater block 12.

제2단계, 글라스 웨이퍼(20)의 상부에 전극 매개 모듈(100)을 위치시킨다. 이때의 상태가 도6에 도시된다.In a second step, the electrode intermediate module 100 is positioned on the glass wafer 20. The state at this time is shown in FIG.

제3단계, 전극 매개 모듈(100)과 상부 히터 블록(14)을 접촉시킨다. 이때의 상태가 도7에 도시된다. 이에 의해, 점 푸싱 전극(16)이 탄성 부재(18)의 탄성력에 따라 매개 전극(120)을 가압하게 되며, 중앙 이동 블록(130)이 슬라이드 이동되어 글라스 웨이퍼(20)의 상부가 가압된다.In a third step, the electrode intermediary module 100 and the upper heater block 14 are contacted. The state at this time is shown in FIG. As a result, the point pushing electrode 16 presses the intermediate electrode 120 according to the elastic force of the elastic member 18, and the center moving block 130 slides to move the upper portion of the glass wafer 20.

제4단계, 실리콘 웨이퍼(24)의 열팽창에 의한 체적 변화량과 글라스 웨이퍼(20)의 열팽창에 의한 체적 변화량이 동일하도록, 서로 다른 온도로 하부 히터 블록(12)과 상부 히터 블록(14)을 가열한다. 예를 들면 하부 히터 블록(12)은 300℃로 가열되고, 상부 히터 블록(14)은 280℃로 가열될 수 있다. 물론 이와 같은 가열 온도는 웨이퍼의 재질에 따라 적절히 조정될 수 있다.In the fourth step, the lower heater block 12 and the upper heater block 14 are heated at different temperatures so that the volume change due to thermal expansion of the silicon wafer 24 and the volume change due to thermal expansion of the glass wafer 20 are the same. do. For example, the lower heater block 12 may be heated to 300 ° C., and the upper heater block 14 may be heated to 280 ° C. Of course, such a heating temperature can be appropriately adjusted according to the material of the wafer.

제5단계, 점 푸싱 전극(16)에 1차고전압을 인가한다. 이에 의해, 글라스 웨이퍼(20)와 실리콘 웨이퍼(24)가 중심부터 외주방향으로 양극 접합된다.In a fifth step, the primary high voltage is applied to the point pushing electrode 16. As a result, the glass wafer 20 and the silicon wafer 24 are anodized from the center to the outer circumferential direction.

보다 우수한 접합을 위해서는 상기 1차고전압 인가에 따른 양극 접합의 형성으로 두 웨이퍼에 인가되는 전류가 소정치 이하로 감소할 때, 상기 상부 히터 블록(14)에 추가로 2차고전압을 인가하여 글라스 웨이퍼(20)와 실리콘 웨이퍼(24)의 외주부분을 완전히 접합하는 것이 바람직하다. 이 경우 웨이퍼 중심부터 외주방향의 일정 영역까지는 1차고전압에 의해 양극 접합이 형성되며 나머지 외주 영역은 2차고전압에 의해 양극 접합되므로, 양극 접합이 웨이퍼의 중심부터 외주방향으로 순차적으로 형성되어 접합의 균일도가 향상된다.For better bonding, when the current applied to the two wafers is reduced to a predetermined value or less by the formation of the anodic bonding according to the application of the first high voltage, a second high voltage is additionally applied to the upper heater block 14 to provide a glass wafer. It is preferable to completely bond the outer peripheral portion of the 20 and the silicon wafer 24. In this case, the anode junction is formed by the primary high voltage from the center of the wafer to the predetermined region in the outer circumferential direction, and the remaining outer circumferential region is anode bonded by the secondary high voltage. Uniformity is improved.

양극 접합이 완료되면, 전극 매개 모듈(100)의 하부 표면에는 나트륨 입자(30)가 묻게 된다. 이때의 상태가 도8에 도시된다. 여기서, 전극 매개 모듈(100)은 양극 접합 챔버에 고정되지 않은 상태이기 때문에, 쉽게 꺼내어 세척이 가능하다.When the anodic bonding is completed, sodium particles 30 are buried on the lower surface of the electrode intermediary module 100. The state at this time is shown in FIG. Here, since the electrode intermediary module 100 is not fixed to the anode bonding chamber, it can be easily taken out and washed.

(제2실시예)Second Embodiment

이하에서 첨부된 도면 도9를 참조로 본 발명의 제2실시예를 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도9는 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 챔버의 요부 단면도이다.9 is a sectional view of principal parts of an anodic bonding chamber using an electrode intermediate module according to a second embodiment of the present invention.

도9에 도시된 바와 같이, 본 제2실시예에 따른 전극 매개 모듈(200)은 제1실 시예에 따른 전극 매개 모듈(100)에 비해 환형 이동 블록(235)과 환형 매개 전극(225)이 추가로 열 매개 블록(110)에 결합되는 것을 제외하고는 실질적으로 동일하다.As shown in FIG. 9, the electrode mediating module 200 according to the second embodiment has an annular moving block 235 and an annular mediating electrode 225 compared to the electrode mediating module 100 according to the first embodiment. It is substantially the same except that it is further coupled to the thermal medial block 110.

본 제2실시예에 따른 전극 매개 모듈(200)은 양극 접합 챔버가 점 푸싱 전극 외에 점 푸싱 전극과 동심원을 형성하는 적어도 하나의 환형 푸싱 전극을 사용하는 구조에 대응할 수 있다.The electrode intermediary module 200 according to the second embodiment may correspond to a structure in which the anode bonding chamber uses at least one annular pushing electrode that forms concentric circles with the point pushing electrode in addition to the point pushing electrode.

한편, 환형 푸싱 전극을 사용하는 양극 접합 챔버의 구조에 관해서는 본 발명의 발명자에 의해 출원된 한국특허 제10-0446900호를 참조할 수 있다.On the other hand, with respect to the structure of the anode bonding chamber using the annular pushing electrode can be referred to Korean Patent No. 10-0446900 filed by the inventor of the present invention.

환형 매개 전극(225)이 추가되는 경우의 양극 접합 방법 또한 환형 매개 전극(225)에 전압이 인가되는 것을 제외하고는 상기한 양극 접합 방법과 대동소이하다.The anode bonding method when the annular intermediate electrode 225 is added is also similar to the above-described anode bonding method except that a voltage is applied to the annular intermediate electrode 225.

이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다. 그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it is to be noted that the present invention is not particularly limited only to the above-described embodiments, and that various modifications and changes can be made by those skilled in the art within the spirit and spirit of the appended claims as necessary.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 양극 접합 챔버로부터 분리가 용이한 재질로 형성된 매개 전극을 포함하는 전극 매개 모듈에 나트륨 입자가 부착되어, 세척이 용이하고 연속적인 양극 접합이 가능하다.As described above, according to the present invention, sodium particles are attached to an electrode intermediate module including an intermediate electrode formed of a material that is easily separated from the positive electrode bonding chamber, thereby allowing easy cleaning and continuous anode bonding.

또한, 본 발명에 따르면, 양극 접합 공정의 결과로 인한 챔버 내부의 오염이 방지되며, 교체가능한 구성요소인 전극 매개 모듈만이 오염 및 세척되므로 공정 및 장비의 관리가 용이하다.In addition, according to the present invention, contamination of the interior of the chamber as a result of the anode bonding process is prevented, and only the electrode mediated module, which is a replaceable component, is contaminated and cleaned, thereby facilitating management of the process and equipment.

또한, 본 발명에 따르면, 글라스 웨이퍼에 전압을 가하는 재질이 그라파이트로 형성된 매개 전극이 사용되어, 점 푸싱 전극과 글라스 웨이퍼가 직접 닿지 않아 글라스 웨이퍼 또는 점 푸싱 전극의 손상을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, an intermediate electrode formed of graphite as a material for applying voltage to the glass wafer is used, so that the point pushing electrode and the glass wafer do not directly contact each other, thereby preventing damage to the glass wafer or the point pushing electrode.

또한, 본 발명에 따르면, 글라스 웨이퍼가 전압을 가하는 재질이 그라파이트로 형성된 매개 전극이 사용되므로, 스테인레스 스틸 전극에 사용시의 전류 부족, 전압 불량 문제가 해소된다.In addition, according to the present invention, since the intermediate electrode formed of graphite is used as the material to which the glass wafer applies voltage, the problem of current shortage and voltage failure when used in the stainless steel electrode is solved.

Claims (9)

점 푸싱 전극이 중앙에 설치된 상부 히터 블록과 하부 히트 블록을 포함하는 양극 접합 챔버의 상기 상부 히트 블록과 하부 히트 블록 사이에 위치되는 전극 매개 모듈로서,An electrode-mediated module positioned between the upper heat block and the lower heat block of an anodic bonding chamber including a point heater electrode and an upper heater block and a lower heat block disposed at a center thereof, 중앙이 빈 원판 형상으로 형성된 세라믹 재질의 열 매개 블록;A thermal media block made of ceramic material formed in a disc shape having an empty center; 상기 열 매개 블록의 중앙에 형성된 공간에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되되 중앙이 빈 원판 형상으로 형성된 세라믹 재질의 중앙 이동 블록; 및A center moving block made of a ceramic material inserted into a space formed at the center of the thermal block to be slidably moved and formed in a disc shape having an empty center; And 상기 중앙 이동 블록의 중앙에 형성된 공간에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고, 상기 점 푸싱 전극에 전기적으로 연결되는 매개 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈.And an intermediate electrode slidably inserted into a space formed at the center of the center moving block and electrically connected to the point pushing electrode. 제1항에 있어서, 상기 열 매개 블록은, 내경의 하부가 내부를 향하여 돌출된 돌출단이 추가로 형성되고,According to claim 1, The thermal block, The lower end of the inner diameter is further formed with a protruding end protruding toward the inside, 상기 중앙 이동 블록은, 외경의 상부가 외부를 향하여 돌출된 돌출턱이 추가로 형성되어,The central moving block is further formed with a protruding jaw protruding toward the outside of the outer diameter, 상기 돌출단과 돌출턱에 의해 상기 중앙 이동 블록의 이동 거리가 제한되는 것을 특징으로 하는 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈.The electrode intermediate module for the positive electrode junction chamber, characterized in that the movement distance of the central moving block is limited by the projecting end and the projection jaw. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 매개 전극은,The method of claim 1, wherein the intermediate electrode, 그라파이트 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈.Electrode intermediate module for anodic bonding chamber, characterized in that formed of graphite material. 제1항에 있어서, 환형 매개 전극; 및The device of claim 1, further comprising: an annular mediated electrode; And 상기 환형 매개 전극이 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 환형 이동 블록;을 추가로 포함하고,And an annular moving block to which the annular intermediate electrode is slidably coupled. 상기 환형 매개 전극과 환형 이동 블록이 상기 열 매개 블록에 결합된 중앙 이동 블록과 동심으로 결합되는 것을 특징으로 하는 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈.And the annular intermediate electrode and the annular moving block are concentrically coupled with the central moving block coupled to the thermal intermediate block. 실리콘 웨이퍼와 글라스 웨이퍼를 양극 접합 챔버에서 양극 접합하는 방법에 있어서,In the method of anodic bonding a silicon wafer and a glass wafer in an anodic bonding chamber, 하부 히터 블록에 실리콘 웨이퍼와 글라스 웨이퍼를 차례대로 적층하는 제1단계;Stacking a silicon wafer and a glass wafer in order on the lower heater block; 상기 글라스 웨이퍼의 상부에 중앙이 빈 원판형으로 형성된 열 매개 블록과, 상기 열 매개 블록의 중앙 빈 공간에 슬라이드 이동 가능하게 결합되며 중앙이 빈 형상을 갖는 중앙 이동 블록 및 상기 중앙 이동 블록의 중앙 빈 공간에 슬라이드 이동 가능하게 결합된 매개 전극을 포함하는 전극 매개 모듈을 위치하는 제2단계;A heat moving block formed in a disc shape having an empty center in the upper portion of the glass wafer; Positioning an electrode media module including a media electrode coupled to be slidably movable in a space; 상기 전극 매개 모듈과 상부 히터 블록을 접촉하는 제3단계;A third step of contacting the electrode parameter module and the upper heater block; 상기 실리콘 웨이퍼의 열팽창에 의한 체적 변화량과 상기 글라스 웨이퍼의 열팽창에 의한 체적 변화량이 동일하도록, 서로 다른 온도로 상기 하부 히터 블록과 상부 히터 블록을 가열하는 제4단계; 및A fourth step of heating the lower heater block and the upper heater block at different temperatures such that the volume change due to thermal expansion of the silicon wafer and the volume change due to thermal expansion of the glass wafer are the same; And 상기 상부 히터 블록의 점 푸싱 전극으로 전압을 인가하여, 상기 점 푸싱 전극에 전기적으로 연결된 매개 전극에 의해 상기 실리콘 웨이퍼와 글라스 웨이퍼가 양극 접합하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 방법.And a fifth step of applying a voltage to the point pushing electrode of the upper heater block to anodic-bond the silicon wafer and the glass wafer by an intermediate electrode electrically connected to the point pushing electrode. Anodic bonding method used. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 글라스 웨이퍼와 상기 실리콘 웨이퍼의 외주부분의 보다 우수한 접합을 위해 상기 상부 히터 블록에 전압을 인가하는 제6단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 방법.And a sixth step of applying a voltage to the upper heater block for better bonding of the glass wafer and the outer circumferential portion of the silicon wafer. 제6항에 있어서, 상기 제4단계는,The method of claim 6, wherein the fourth step, 상기 상부 히터 블록과 하부 히터 블록의 가열 온도가 180 내지 450℃인 것 을 특징으로 하는 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 방법.The heating method of the upper heater block and the lower heater block is a cathode bonding method using an electrode intermediate module, characterized in that 180 to 450 ℃. 제6항에 있어서, 상기 제5단계는,The method of claim 6, wherein the fifth step, 상기 점 푸싱 전극에 인가되는 전압은 200 내지 1000V인 것을 특징으로 하는 전극 매개 모듈을 사용한 양극 접합 방법.The voltage applied to the point pushing electrode is a cathode bonding method using an electrode intermediate module, characterized in that 200 to 1000V.
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