KR102611919B1 - 기판 접합 장치, 산출 장치, 기판 접합 방법 및 산출 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 기판(210, 230)의 모식적 평면도이다.
도 3은 기판(210, 230)을 적층하여 적층 기판(290)을 제작하는 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 기판 홀더(220)의 모식적 평면도(A)와, 모식적 평면도(A)의 I-I선으로 절단한 경우의 기판(210)을 유지한 기판 홀더(220)의 모식적 단면도(B)이다.
도 5는 기판 홀더(240)의 모식적 평면도(A)와, 모식적 평면도(A)의 II-II선으로 절단한 경우의 기판(230)을 유지한 기판 홀더(240)의 모식적 단면도(B)이다.
도 6은 접합부(300)의 모식적 단면도이다.
도 7은 접합부(300)의 모식적 단면도이다.
도 8은 접합부(300)의 모식적 단면도이다.
도 9는 접합부(300)의 모식적 단면도이다.
도 10은 접합 과정에서의 기판(210, 230)의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 11은 접합부(300)의 모식적 단면도이다.
도 12는 접합 과정에서의 기판(210, 230)의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 13은 접합 과정에서의 기판(210, 230)의 상태를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 14는 접합 과정에서의 기판(210, 230)의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 15는 검출기(342)의 동작을 설명하는 모식적 단면도이다.
도 16은 검출기(342)의 동작을 설명하는 모식적 단면도이다.
도 17은 접합 과정에서의 기판(210, 230)의 상태를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 18은 접합 과정에서의 기판(210, 230)의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 19는 평탄한 유지면을 가지는 고정측용의 기판 홀더(240) 상에서의 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 20은 평탄한 유지면을 가지는 고정측용의 기판 홀더(240) 상에서의 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 21은 평탄한 유지면을 가지는 고정측용의 기판 홀더(240) 상에서의 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 22는 평탄한 유지면을 가지는 고정측용의 기판 홀더(240)를 이용한 경우에 생기는 공기 저항 기인의 배율 디스토션에 의한 적층 기판(290)에서의 위치 어긋남을 나타내는 모식도이다.
도 23은 만곡한 유지면을 가지는 고정측용의 기판 홀더(240)를 이용하여 공기 저항 기인의 배율 디스토션을 보정한 경우의, 기판 홀더(240) 상에서의 기판(210, 230)의 접합 과정을 나타내는 부분 확대도이다.
도 24는 실리콘 단결정 기판(208)에서의 결정 이방성과 영률과의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 25는 실리콘 단결정 기판(209)에서의 결정 이방성과 영률과의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 26은 접합시에 생길 수 있는 공기 저항 기인의 배율 디스토션, 및 결정 이방성 기인의 디스토션에 의한 적층 기판(290)에서의 위치 어긋남의 양이 미리 정해진 역치 이하가 되도록 미리 배치가 보정된 복수의 회로 영역(216)이 표면에 형성되어 있는 기판(610, 630)을 나타내는 모식도이다.
도 27은 해제측의 기판(210)이 국소적인 만곡을 가지고 있던 경우에 생기는 비선형 디스토션에 의한 적층 기판(290)에서의 위치 어긋남을 나타내는 모식도이다.
도 28은 벤딩(bending) 계측과 워핑(warping)의 산출 방법을 설명하는 도면이다.
도 29는 외주 통기로(822)를 가지는 기판 홀더(820)를 이용하여 기판(210, 230)을 접합시키는 과정(A)과, 최외주 통기로(622)를 가지는 기판 홀더(220)를 이용하여 기판(210, 230)을 접합시키는 과정(B)과의 대비를 설명하는 설명도이다.
도 30은 기판 홀더(920)의 모식적 평면도이다.
도 31은 도 30의 모식적 평면도의 III-III선으로 절단한 경우의, 기판(210)을 유지한 기판 홀더(920)의 모식적 단면도이다.
도 32는 내주 통기로(931), 외주 통기로(932) 및 최외주 통기로(933)를 가지는 기판 홀더(920)를 이용하여 기판(210, 230)을 접합시키는 과정을 설명하는 설명도이다.
도 33은 해제측의 기판(210)에서의 글로벌 워핑의 유무에 따라 초기 접합 영역의 설정을 변경하는 경우를 설명하는 설명도이다.
120, 130 : 기판 카세트 140 : 반송부
150 : 제어부 208, 209 : 실리콘 단결정 기판
210, 230, 610, 630 : 기판 212, 232 : 스크라이브 라인
214 : 노치 215 : 융기부
216, 236 : 회로 영역 218, 238 : 얼라이먼트 마크
220, 240, 920 : 기판 홀더 221, 241, 921 : 유지면
223 : 오목부 224, 244, 924 : 지지 핀
225, 226, 227, 247, 922, 925, 926, 927, 928 : 지지부
229, 929 : 본체부 250 : 돌출 부재
251 : 맞닿음부 255 : 판 스프링
290 : 적층 기판 300 : 접합부
310 : 프레임체 312 : 저판
316 : 천판 322 : 상부 스테이지
324, 334 : 현미경 326, 336 : 활성화 장치
331 : X방향 구동부 332 : 하부 스테이지
333 : Y방향 구동부 338 : 승강 구동부
341, 342, 343, 344 : 검출기 345 : 관찰부
351 : 광원 352 : 수광부
361, 362, 363, 364 : 관찰창 400 : 홀더 스토커
500 : 프리 얼라이너
601, 602, 603, 604, 901, 902, 903, 904, 905 : 관찰 구멍
621 : 내주 통기로 622, 933 : 최외주 통기로
625 : 중심 통기로 640 : 통기로
721, 723, 724, 725, 727, 751 : 제어 밸브
731 : 정압원 733, 734, 735, 737, 761 : 부압원
741, 743, 744, 745, 747, 771 : 개방단
801 : 접합 영역 803 : 초기 접합 영역
931 : 내주 통기로 932 : 외주 통기로
Claims (38)
- 제1 기판을 유지하는 제1 유지부와,
제2 기판을 유지하는 제2 유지부를 구비하며,
상기 제1 기판의 일부와 상기 제2 기판의 일부와의 사이의 접촉 영역을 확대하여 초기 접합 영역을 형성하고, 상기 초기 접합 영역이 형성된 상기 제2 기판을 상기 제2 유지부로부터 해방하는 것에 의해, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시키고,
상기 초기 접합 영역은, 상기 제2 기판의 디스토션(distortion)에 관한 정보에 기초하여 설정되는 기판 접합 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 초기 접합 영역을 설정하는 설정부를 더 구비하며,
상기 설정부는, 상기 제2 기판의 상기 디스토션에 관한 정보에 근거하여 상기 초기 접합 영역을 설정하는 기판 접합 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 설정부는, 접합된 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 사이의 위치 어긋남의 양이 역치 이하가 되도록, 상기 초기 접합 영역을 설정하는 기판 접합 장치. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 설정부는, 상기 제2 기판의 접합면 내에서의 워핑(warping)의 발생 위치와 워핑의 크기에 근거하여 상기 초기 접합 영역을 설정하는 기판 접합 장치. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 디스토션에 관한 정보는, 상기 제2 기판에서의 워핑의 발생 위치와, 워핑의 크기와, 워핑의 방향과, 워핑의 진폭과, 벤딩(bending)의 크기와, 벤딩의 방향과, 벤딩의 진폭 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 기판 접합 장치. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 디스토션에 관한 정보는, 상기 제2 기판의 외주 부분에서의 워핑의 진폭의 최대값과 평균값 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 기판 접합 장치. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 제2 기판의 국소적인 만곡의 특성을 계측하는 계측부를 더 구비하며,
상기 설정부는, 상기 계측부에 의해서 계측되는 상기 제2 기판의 상기 국소적인 만곡의 특성에 근거하여 상기 초기 접합 영역을 설정하는 기판 접합 장치. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 제2 기판의 상기 디스토션에 관한 정보에 포함되는 상기 제2 기판의 국소적인 만곡에 관한 정보에 근거하여 상기 제2 기판의 국소적인 만곡의 특성을 추정하는 추정부를 더 구비하며,
상기 설정부는, 상기 추정부에 의해 추정되는 상기 제2 기판의 상기 국소적인 만곡의 특성에 근거하여 상기 초기 접합 영역을 설정하는 기판 접합 장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 국소적인 만곡에 관한 정보는, 상기 제2 기판의 종류를 나타내는 정보와, 제조 프로세스를 나타내는 정보와, 응력 분포를 나타내는 정보와, 표면에 형성된 구조물의 구성을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기판 접합 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 초기 접합 영역이 형성된 것을 판단하는 판단부를 더 구비하며,
상기 제2 유지부는, 상기 초기 접합 영역이 형성되었다고 상기 판단부에 의해 판단된 경우에 상기 제2 기판을 해방하는 기판 접합 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 설정부는, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시킬 때마다 상기 초기 접합 영역을 설정하여, 설정한 정보를 상기 판단부에 출력하는 기판 접합 장치. - 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 판단부는, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 접촉 영역의 확대를 관찰하는 관찰부를 구비하는 기판 접합 장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 설정부는, 상기 제1 기판의 제조 로트마다, 그리고 상기 제2 기판의 제조 로트마다 상기 초기 접합 영역을 설정하여, 설정한 정보를 상기 판단부에 출력하는 기판 접합 장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 설정부는, 상기 제1 기판의 종류마다, 그리고 상기 제2 기판의 종류마다 상기 초기 접합 영역을 설정하여, 설정한 정보를 상기 판단부에 출력하는 기판 접합 장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 설정부는, 상기 제1 기판의 제조 프로세스마다, 그리고 상기 제2 기판의 제조 프로세스마다 상기 초기 접합 영역을 설정하여, 설정한 정보를 상기 판단부에 출력하는 기판 접합 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 유지부는,
상기 제2 기판의 적어도 외주 부분을 흡착하는 흡착부와,
상기 제2 기판을 향해 돌출됨으로써, 상기 제2 기판의 중심 부분을 압압(押壓)하여 변형시키는 돌출부를 가지며,
상기 돌출부의 돌출량은 가변인 기판 접합 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 돌출부는, 착탈 가능하고,
상기 돌출량은, 높이가 다른 복수의 상기 돌출부를 교환하는 것에 의해 가변인 기판 접합 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 돌출량은, 상기 돌출부가 상기 제2 기판을 향해 이동하는 것에 의해 가변인 기판 접합 장치. - 청구항 18에 있어서,
제어부와,
상기 제1 유지부와 상기 제2 유지부와의 상대 위치를 변위시키는 변위부를 구비하며,
상기 제어부는, 상기 접합 영역이 넓어짐에 따라 상기 돌출량이 작아지도록, 상기 돌출부 및 상기 변위부 중 적어도 일방을 제어하는 기판 접합 장치. - 청구항 19에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제2 기판이 상기 제2 유지부에 의해서 변형된 경우의 상기 제2 기판의 외주 부분에서의 변형 각도를 일정하게 유지한 상태로, 상기 접합 영역이 넓어지도록, 상기 돌출부 및 상기 변위부 중 적어도 일방을 제어하는 기판 접합 장치. - 청구항 16 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출량은, 상기 제2 기판이 상기 제2 유지부에 의해서 변형된 경우에 상기 제2 기판에 생기는 비선형 디스토션의 양이 미리 정해진 역치 이하가 되도록 설정되는 기판 접합 장치. - 청구항 16 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출량은, 상기 제2 기판의 디스토션에 관한 정보에 근거하여 설정되는 기판 접합 장치. - 청구항 16 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡착부는, 서로 격리되어 독립하고 있는 복수의 흡착 영역을 포함하며,
상기 접합 영역이 넓어짐에 따라, 상기 복수의 흡착 영역에서의 흡착이 상기 제2 유지부의 중앙측으로부터 외주측을 향하여 순차적으로 해제되는 기판 접합 장치. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 유지부는, 상기 초기 접합 영역이 형성되기까지, 상기 제2 기판의 내주부를 유지하지 않고 또한 제2 기판의 외주부를 유지하고, 상기 초기 접합 영역이 형성되었을 때에 상기 제2 기판의 상기 외주부를 해방하는 기판 접합 장치. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 유지부는, 상기 접촉 영역의 확대가 상기 제1 기판의 반경의 반분(半分) 이상 진행한 상태에서, 상기 제2 기판을 해방하는 기판 접합 장치. - 제1 기판을 유지하는 제1 유지부와,
제2 기판을 유지하는 제2 유지부를 구비하며,
상기 제1 기판의 일부와 상기 제2 기판의 일부와의 사이에 접촉 영역을 형성한 후, 적어도 상기 제2 기판의 외주부를 상기 제2 유지부에서 유지한 상태에서 상기 접촉 영역을 확대하고, 그 후, 상기 제2 기판의 상기 외주부를 상기 제2 유지부로부터 해방하는 것에 의해, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시키는 기판 접합 장치로서,
상기 제2 유지부는, 상기 제2 기판을 해방했을 때에 상기 제2 기판의 외주부의 만곡의 복원이 억제되도록, 상기 제2 기판의 디스토션에 관한 정보에 기초하여 상기 제2 기판의 외주부를 유지하는 기판 접합 장치. - 제1 기판을 유지하는 제1 유지부와,
제2 기판을 유지하는 제2 유지부를 구비하며,
상기 제1 기판의 일부와 상기 제2 기판의 일부와의 사이에 형성된 접촉 영역이 확대하여 가는 도중에서 상기 제2 기판을 상기 제2 유지부로부터 해방하는 것에 의해, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시키는 기판 접합 장치로서,
상기 제2 유지부는, 상기 제2 기판을 흡착하는 흡착부를 가지고,
상기 흡착부에 의한 상기 제2 기판의 흡착 면적, 상기 흡착부에 의한 상기 제2 기판의 지름 방향의 흡착 위치, 및 상기 흡착부에 의한 상기 제2 기판의 흡착을 해제하는 타이밍 중 적어도 하나가 상기 제2 기판의 디스토션에 관한 정보에 근거하여 가변적인 기판 접합 장치. - 청구항 27에 있어서,
상기 흡착부는, 상기 제2 기판의 적어도 외주 부분을 흡착하는 기판 접합 장치. - 청구항 28에 있어서,
상기 제2 유지부는, 상기 흡착부를 포함하는 복수의 흡착 영역을 가지고,
상기 복수의 흡착 영역은, 각각 개별적으로 제어 가능한 기판 접합 장치. - 청구항 29에 있어서,
상기 복수의 흡착 영역은, 상기 제2 기판의 지름 방향을 따라 동심원 모양으로 배치되어 있는 기판 접합 장치. - 제1 기판과 볼록 모양으로 변형시켜져 있는 제2 기판을 각각 유지한 상태로 서로 접촉시키고, 상기 제2 기판의 유지를 해제하는 것에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접합시킬 때에 이용되는 파라미터를 산출하는 산출 장치로서,
상기 제2 기판을 상기 볼록 모양으로 변형시키는 볼록량, 상기 제2 기판을 유지하기 위해 상기 제2 기판의 외주 부분을 흡착하는 흡착 면적, 상기 제2 기판의 지름 방향의 흡착 위치, 및 상기 제2 기판의 유지를 해제하는 타이밍 중 적어도 하나를, 상기 제2 기판의 디스토션에 관한 정보에 근거하여 산출하는 산출 장치. - 청구항 31에 기재된 산출 장치를 구비하며,
상기 산출 장치에서 산출한 파라미터를 이용하여, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시키는 기판 접합 장치. - 제1 기판을 제1 유지부에 유지하는 단계와,
제2 기판을 제2 유지부에 유지하는 단계와,
상기 제1 기판의 일부와 상기 제2 기판의 일부와의 사이의 접촉 영역을 확대하여 초기 접합 영역을 형성하는 단계와,
상기 초기 접합 영역이 형성된 상기 제2 기판을 상기 제2 유지부로부터 해방하는 것에 의해, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시키는 단계를 포함하고,
상기 초기 접합 영역은, 상기 제2 기판의 디스토션에 관한 정보에 기초하여 설정되는 기판 접합 방법. - 청구항 33에 있어서,
상기 제2 기판의 상기 디스토션에 관한 정보에 근거하여 상기 초기 접합 영역을 설정하는 단계를 더 포함하며,
상기 초기 접합 영역을 설정하는 단계는, 접합된 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 사이의 위치 어긋남의 양이 역치 이하가 되도록, 상기 초기 접합 영역을 설정하는 단계를 포함하는 기판 접합 방법. - 청구항 34에 있어서,
상기 초기 접합 영역을 상기 설정하는 단계는, 상기 제2 기판의 접합면 내에서의 워핑의 발생 위치와 워핑의 크기에 근거하여, 상기 초기 접합 영역을 설정하는 단계를 포함하는 기판 접합 방법. - 청구항 33 내지 청구항 35 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초기 접합 영역이 형성된 것을 판단하는 단계와,
상기 초기 접합 영역이 형성되었다고 판단된 경우에, 상기 초기 접합 영역이 형성된 상기 제2 기판을 상기 제2 유지부로부터 해방하는 것에 의해, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시키는 단계를 더 포함하는 기판 접합 방법. - 제1 기판과 볼록 모양으로 변형시켜져 있는 제2 기판을 각각 유지한 상태로 서로 접촉시키고, 상기 제2 기판의 유지를 해제하는 것에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접합시킬 때에 이용되는 파라미터를 산출하는 산출 방법으로서,
상기 제2 기판을 상기 볼록 모양으로 변형시키는 볼록량, 상기 제2 기판을 유지하기 위해 상기 제2 기판의 외주 부분을 흡착하는 흡착 면적, 상기 제2 기판의 지름 방향의 흡착 위치, 및 상기 제2 기판의 유지를 해제하는 타이밍 중 적어도 하나의 파라미터를, 상기 제2 기판의 디스토션에 관한 정보에 근거하여 산출하는 단계를 구비하는 산출 방법. - 청구항 37에 기재된 산출 방법에 의해 파라미터를 산출하는 단계와,
산출된 상기 파라미터를 이용하여, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 접합시키는 단계를 구비하는 기판 접합 방법.
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Legal Events
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Patent event date: 20230509 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20220830 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |
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AMND | Amendment | ||
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