[go: up one dir, main page]

KR102819085B1 - 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치 및 방법 - Google Patents

플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102819085B1
KR102819085B1 KR1020240099405A KR20240099405A KR102819085B1 KR 102819085 B1 KR102819085 B1 KR 102819085B1 KR 1020240099405 A KR1020240099405 A KR 1020240099405A KR 20240099405 A KR20240099405 A KR 20240099405A KR 102819085 B1 KR102819085 B1 KR 102819085B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
wafer
plasma
electric field
wafers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020240099405A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20250025571A (ko
Inventor
자후이 다이
Original Assignee
피오테크 (하이닝) 세미컨덕터 이큅먼트 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 피오테크 (하이닝) 세미컨덕터 이큅먼트 컴퍼니 리미티드 filed Critical 피오테크 (하이닝) 세미컨덕터 이큅먼트 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20250025571A publication Critical patent/KR20250025571A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102819085B1 publication Critical patent/KR102819085B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741—Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H10P72/0428—
    • H10P72/72—
    • H10P72/7612—
    • H10P72/78—
    • H10W72/011—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/82009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H10W70/093—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치 및 방법을 개시한다. 플라즈마의 활성화 장비는 내부에 2개의 제1 전극과 1개의 제2 전극의 조합을 적어도 포함하는 반응 캐비티 ― 제1 전극과 제2 전극은 교대로 배열되며, 제2 전극과 그 인접한 제1 방향의 제1 전극 사이는 제1 전계 영역을 형성하고, 제2 전극과 그 인접한 제2 방향의 제1 전극 사이는 제2 전계 영역을 형성함 ― ; 및 각각의 전계 영역에 각각 배치되며, 복수의 전계 영역의 복수의 웨이퍼를 고정하는데 사용되어 각각의 웨이퍼의 표면이 모두 플라즈마의 정방향 충격을 받게 하는, 고정 부재를 포함한다. 플라즈마의 활성화 장비를 사용함으로써, 점용 면적, 및 장비 수량을 늘리지 않고도, 웨이퍼 활성화 처리에 대한 기계의 효율을 향상시킬 수 있어, 기계 생산능력이 증가하여, 생산능력을 배가시킬 수 있다.

Description

플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치 및 방법{ACTIVATION DEVICE FOR PLASMA, WAFER BONDING DEVICE AND METHOD}
본 발명은 반도체 가공 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치, 웨이퍼 본딩 방법 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 관한 것이다.
반도체 패키징류 장비에서, 종래의 본딩 장비는 대부분 와이어 본딩으로, 성능이 높지 않고 사용되는 칩의 부피가 비교적 크기 때문에, 현재 반도체 칩 시장의 수요를 충족시킬 수 없다.
본딩 장비의 성능을 향상시키기 위해, 현재 첨단 패키징 분야에서는 직접 본딩 장비가 주로 사용되고 있다. 직접 본딩 장비는 종래의 와이어를 사용할 필요 없이, 2개의 웨이퍼를 직접 결합하는 방식으로 본딩을 완성하며, 본딩의 결합력은 반데르발스 힘이다. 또한, 웨이퍼 표면의 필름 재질에 따라, 본딩 장비도 하이브리드 본딩(Hybrid bonding) 장비와 퓨전 본딩(Fusion bonding) 장비로 더 구분될 수 있다. 이 두 장비의 차이점은 하이브리드 본딩 장비가 정밀도에 대한 요구 수준이 높고, 그 다음으로 생산 능력이 요구되는 반면, 퓨전 본딩 장비는 생산 능력에 대한 요구 수준이 높고, 그 다음으로 정밀도가 요구된다는 점이다. 따라서, 높은 수준의 생산 능력이 요구되는 퓨전 본딩의 경우, 각각의 모듈의 생산 능력을 높이는 것이 여전히 현재의 주요 수요 중 하나이다.
퓨전 본딩 장비는 본딩(Bonding) 모듈, 플라즈마(Plasma) 모듈, 세정(Clean) 모듈, EFEM(Equipment Front End Module), 트랙(Track) 등의 복수의 모듈로 구성될 수 있다. 기계의 생산 능력을 향상시키려면, 플라즈마 모듈 수량을 적어도 두 배로 늘려야 생산 능력 요구 수준을 충족시킬 수 있으나, 장비 전체의 점용 면적을 무한정 확장할 수 없고, 이는 반도체 제조 공장(semiconductor fabrication plant, FAB)이 수용할 수도 없으며, 트랙의 스트로크도 무한정 확장되는 웨이퍼 이송 작업을 지원할 수 없다.
종래 기술에 존재하는 전술한 문제를 해결하기 위하여, 당업계에서는 점용 면적, 및 장비 수량을 늘리지 않고도, 웨이퍼 활성화 처리에 대한 기계의 효율을 높여, 기계의 생산 능력을 향상시킴으로써, 생산 능력을 배가시킬 수 있는, 플라즈마의 활성화 기술이 시급하다.
이하에서는 하나 이상의 양상에 따른 간략한 개요를 제공하여 이러한 양상에 대한 기본적인 이해를 돕는다. 이 개요는 구상된 모든 양상에 대한 상세한 총람이 아니며, 모든 양상의 핵심적이거나 결정적인 요소를 인식하거나 임의적 또는 모든 양상의 범위를 정의하려는 의도가 아님에 유의한다. 이의 유일한 목적은 이후에 제시될 보다 상세한 설명에 대한 전제부로서 하나 이상의 양상에 대한 일부 개념을 단순화된 형태로 제시하는 것이다.
종래 기술의 전술한 결함을 극복하기 위하여, 본 발명은 점용 면적, 및 장비 수량을 늘리지 않고도, 웨이퍼 활성화 처리에 대한 기계의 효율을 높여, 기계의 생산 능력을 향상시킴으로써, 생산 능력을 배가시킬 수 있는, 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치, 웨이퍼 본딩 방법 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 제1 양상에 따른 플라즈마의 활성화 장비는, 내부에 2개의 제1 전극과 1개의 제2 전극의 조합을 적어도 포함하는 반응 캐비티 ― 제1 전극과 제2 전극은 교대로 배열되며, 제2 전극과 그 인접한 제1 방향의 제1 전극 사이는 제1 전계 영역을 형성하고, 제2 전극과 그 인접한 제2 방향의 제1 전극 사이는 제2 전계 영역을 형성함 ― ; 및 각각의 전계 영역에 각각 배치되어, 복수의 전계 영역의 복수의 웨이퍼를 고정하는 데 사용되어 각각의 웨이퍼의 표면이 모두 플라즈마의 정방향 충격을 받게 하는, 고정 부재를 포함한다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 전극과 제2 전극 중 적어도 하나는 제1 무선 주파수 전원에 연결되고, 다른 하나는 접지되거나 제2 무선 주파수 전원에 연결된다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 고정 부재는 클램핑 메커니즘을 포함하고, 클램핑 메커니즘은 이완된 상태에서 이송된 웨이퍼를 수용하며, 클램핑 메커니즘은 제1 전극 또는 제2 전극에 밀착되어 웨이퍼를 제1 전극 또는 제2 전극에 고정시킨다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 고정 부재는 척 및 리프트 어셈블리를 포함하고, 척은 제1 전극에 고정되고, 리프트 어셈블리에서 복수의 리프트가 상승하여 이송된 웨이퍼를 수용하고, 복수의 리프트가 다시 하강하여 웨이퍼를 척 상에 떨어뜨린다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 척은 진공 척 또는 정전 척을 포함한다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 반응 캐비티 내에는 서로 이격되도록 배열된 복수 세트의 2개의 제1 전극과 1개의 제2 전극의 조합이 포함된다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 활성화 장비는 흡기구 및 배기구를 더 포함하고, 흡기구는 최상방에 위치한 전계 영역의 상단에 설치되고, 배기구는 최하방에 위치한 전계 영역의 하단에 설치되어, 플라즈마 표면 활성화에 사용되는 공정 가스가 각각의 전계 영역 내를 흐르도록 한다.
또한, 본 발명의 제2 양상에 따른 웨이퍼 본딩 장치는, 활성화 표면을 구비한 복수의 본딩할 웨이퍼를 제공하는, 본 발명의 제1 양상에 따른 플라즈마의 활성화 장비; 및 복수의 본딩할 웨이퍼를 획득하고, 활성화 표면에 따라, 복수의 본딩할 웨이퍼를 둘씩 본딩하는 본딩 장비를 포함한다.
또한, 본 발명의 제3 양상에 따른 웨이퍼 본딩 방법은, 적어도 2개의 본딩할 웨이퍼를 반응 캐비티 내의 적어도 2개의 전계 영역에 각각 고정하는 단계; 적어도 2개의 본딩 웨이퍼의 표면에 동시에 플라즈마의 정방향 충격을 수행하여, 이에 대하여 활성화 처리를 수행하는 단계; 및 활성화 처리된 적어도 2개의 본딩할 웨이퍼의 활성화 표면을 둘씩 본딩하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 제4 양상은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 더 제공하며, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에는 컴퓨터 명령이 저장된다. 컴퓨터 명령이 처리기에 의해 실행될 때, 본 발명의 제3 양상에 따른 웨이퍼 본딩 방법이 실시된다.
본 발명의 전술한 특징 및 장점은 이하 첨부 도면과 함께 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명을 읽은 후에 더 잘 이해될 수 있다. 첨부 도면에서, 각각의 구성요소는 반드시 실척대로 도시된 것은 아니며, 유사한 관련 특성이나 특징을 갖는 구성요소에 대해 동일 또는 유사한 참조부호를 사용할 수 있다.
도 1은 종래 기술에서 플라즈마의 활성화 장비의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 플라즈마의 활성화 장비의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 플라즈마의 활성화 장비의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 웨이퍼 본딩 방법의 흐름도이다.
이하에서는 특정한 구체적 실시예로 본 발명의 실시방식을 설명하며, 당업자는 본 명세서에 개시된 내용으로부터 본 발명의 다른 이점 및 효과를 용이하게 이해할 수 있다. 본 발명의 설명은 바람직한 실시예와 함께 소개되나, 이는 본 발명의 특징이 이 실시예로 제한된다는 것을 의미하지 않는다. 반대로, 실시방식과 함께 본 발명을 소개하는 목적은 본 발명의 청구범위에 기초하여 확장될 수 있는 다른 선택 또는 개선을 포괄하는 데에 있다. 본 발명에 대한 깊이 있는 이해를 돕기 위하여, 이하의 설명에는 많은 구체적인 세부사항을 포함한다. 본 발명은 이러한 세부사항 없이도 실시될 수 있다. 또한, 본 발명의 요지를 혼동하거나 모호하게 하는 것을 방지하기 위해, 일부 구체적인 내용은 설명에서 생략하였다.
본 발명 설명에서, 달리 명확하게 규정 및 한정되지 않는 한, "장착", "상호 연결", "연결" 등의 용어는 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어 고정 연결이거나 착탈 가능한 연결이거나 일체형 연결일 수 있으며; 기계적 연결이거나 전기적 연결일 수 있고; 직접 연결이거나 중간 매개체에 의한 연결이거나 두 요소 내부의 연통일 수도 있다. 본 분야의 당업자는, 구체적인 상황에서 본 발명의 전술한 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
또한, 이하의 설명에 사용된 "상", "하", "좌", "우", "꼭대기", "바닥", "수평", "수직" 등은 해당 구간 및 관련 첨부 도면에 도시된 방향으로 이해되어야 한다. 이러한 상대적인 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 설명된 장치가 특정 방향으로 제조되거나 작동되어야 한다는 것을 의미하지 않으므로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
비록 여기에서 "제1", "제2", "제3" 등의 용어를 각종 구성요소, 영역, 층 및/또는 부분의 설명에 사용할 수 있으나, 이러한 구성요소, 영역, 층 및/또는 부분은 이러한 용어에 의해 한정되지 않으며, 이러한 용어는 다른 구성요소, 영역, 층 및/또는 부분을 구분하는 데에만 사용됨을 이해할 수 있다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 구성요소, 영역, 층 및/또는 부분은 본 발명의 일부 실시예에서 벗어나지 않는 경우 제2 구성요소, 영역, 층 및/또는 부분으로 지칭될 수 있다.
전술한 바와 같이, 높은 수준의 생산 능력이 요구되는 퓨전 본딩 장비의 경우, 각각의 모듈의 생산 능력을 높이는 것이 여전히 현재의 주요 수요 중 하나이다. 퓨전 본딩 장비는 본딩(Bonding) 모듈, 플라즈마(Plasma) 모듈, 세정(Clean) 모듈, EFEM(Equipment Front End Module), 트랙(Track) 등의 복수의 모듈로 구성될 수 있다. 기계의 생산 능력을 향상시키려면, 플라즈마 모듈 수량을 적어도 두 배로 늘려야 생산 능력 요구 수준을 충족시킬 수 있으나, 장비 전체의 점용 면적은 무한정 확장될 수 없고, 이는 반도체 제조 공장(semiconductor fabrication plant, FAB)이 수용할 수도 없으며, 트랙의 스트로크도 무한정 확장되는 웨이퍼 이송 작업을 지원할 수 없다.
종래 기술의 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 점용 면적, 및 장비 수량을 늘리지 않고도, 웨이퍼 활성화 처리에 대한 기계의 효율을 높여, 기계의 생산 능력을 향상시킴으로써, 생산 능력을 배가시킬 수 있는, 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치, 웨이퍼 본딩 방법 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.
일부 비제한적인 실시예에서, 본 발명의 제1 양상에 따른 플라즈마의 활성화 장비는 본 발명의 제2 양상에 따른 웨이퍼 본딩 장치에 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 양상에 따른 웨이퍼 본딩 방법도 본 발명의 제2 양상에 따른 웨이퍼 본딩 장치에 의해 실시될 수 있다.
먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 종래 기술에서 플라즈마의 활성화 장비의 구조도이다.
현재, 종래의 플라즈마 글로우 방식에는 정전 결합, 유도 결합, 전자기파 결합 등의 세 가지가 포함된다. 플라즈마가 발생하는 위치에 따라 원격 플라즈마 글로우와 로컬 플라즈마 글로우로 나뉠 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 로컬 글로우 방식에서, 플라즈마의 활성화 장비(100)는 대부분 1개의 상부 전극(110)과 1개의 하부 전극(120)을 채택하며, 이들 둘은 각각 하나는 고주파에, 하나는 저주파에 연결되거나, 두 전극 중 특정 하나는 접지된다. 상부 전극(110)과 하부 전극(120) 사이는 전계 영역(130)을 형성하며, 전계 영역(130)에는 균일한 플라즈마가 생성되고, 웨이퍼 표면에 충격을 가하여, 웨이퍼 표면의 오염물과 산화층을 제거함으로써, 웨이퍼 표면 활성화를 구현한다.
그러나, 플라즈마의 활성화 장비(100)는 일반적으로 단일 칩 글로우만 가능한데, 그 목적은 웨이퍼 표면이 전면적으로 플라즈마의 정방향 충격을 받을 수 있도록, 웨이퍼가 차단되지 않게 만들기 위해서이다. 생산 능력을 높이기 위해, 직접 복수의 웨이퍼를 하나의 진공 챔버에 이송하여 글로우시키면, 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마의 활성화 장비(100) 내에 웨이퍼(140, 150, 160)가 동시에 포함되므로, 전계 영역(130)에 노출된 웨이퍼(140) 이외에, 다른 웨이퍼(예를 들어, 웨이퍼(150, 160))의 표면은 모두 플라즈마의 정방향 충격을 받지 않기 때문에, 웨이퍼(150, 160)는 우수한 활성화 효과를 얻을 수 없다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(140, 150, 160)의 바닥부가 모두 상부 전극(110) 또는 하부 전극(120)에 접촉되지 않으므로, 웨이퍼(140, 150, 160)의 후면에도 예측할 수 없는 결과가 발생할 수 있다.
이에 대하여, 본 발명의 도 2 및 도 3을 참조하면, 도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 플라즈마의 활성화 장비의 구조도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 플라즈마의 활성화 장비의 단면도를 도시한 것이다. 다음으로, 도 2를 중심으로, 도 3으로 보완하여, 이하에서 소개하는 실시예를 함께 이해할 수 있도록 하였다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 정전 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma, CCP)가 채택된 로컬 플라즈마 글로우 장비에서, 플라즈마의 활성화 장비(200)는, 내부에 2개의 제1 전극(210)과 1개의 제2 전극(220)의 조합을 적어도 포함하는 반응 캐비티(230)를 포함할 수 있고, 여기에서, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 서로 이격되도록 배열되며, 제2 전극(220)과 그 인접한 제1 방향(예를 들어, 상방)의 제1 전극(210) 사이는 제1 전계 영역(241)을 형성하고, 제2 전극(220)과 그 인접한 제2 방향(예를 들어, 하방)의 제1 전극(210) 사이는 제2 전계 영역(242)을 형성한다.
일부 실시예에서, 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 중 적어도 하나는 제1 무선 주파수 전원에 연결되고, 다른 하나는 접지되거나 제2 무선 주파수 전원에 연결된다. 구체적으로, 선택적으로, 제1 전극(210)은 제1 무선 주파수 전원에 연결될 수 있고, 제2 전극(220)은 제2 무선 주파수 전원에 연결될 수 있다. 또한, 제1 무선 주파수 전원은 고주파 전원일 수 있고, 제2 무선 주파수 전원은 저주파 전원일 수 있으며, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 2개의 고주파 전극 중간에 1개의 저주파 전극을 끼운 샌드위치 구조 조합을 형성하여, 2개의 독립된 전계 영역, 즉 제1 전계 영역(241)과 제2 전계 영역(242)을 형성할 수 있다. 이러한 두 전계 영역을 통해, 그 내부에 배치된 2개의 웨이퍼 표면에 대해 각각 동시에 활성화 처리를 수행할 수 있다.
다른 일부 선택적 실시예에서, 제1 무선 주파수 전원이 저주파 전원일 수도 있고, 제2 무선 주파수 전원이 고주파 전원일 수도 있는데, 이 경우 제1 전극(210)과 제2 전극(220)은 2개의 저주파 전극 중간에 1개의 고주파 전극을 끼운 샌드위치 구조 조합을 형성할 수 있다.
또한, 다른 일부 선택적 실시예에서, 상부 및/또는 하부의 제1 전극(210)은 접지될 수 있고, 중간의 제2 전극(220)은 제2 무선 주파수 전원에 연결될 수 있으며, 즉 반응 캐비티(230) 내부는 위에서 아래로 접지 전극-제2 무선 주파수 전극-접지 전극의 샌드위치 구조 조합, 또는 제1 무선 주파수 전극-제2 무선 주파수 전극-접지 전극의 샌드위치 구조 조합, 또는 접지 전극-제2 무선 주파수 전극-제1 무선 주파수 전극의 샌드위치 구조 조합을 형성할 수 있다. 선택적으로, 중간의 제2 전극(220)이 접지되고, 제1 전극(210)이 제1 무선 주파수 전원에 연결될 수도 있으며, 즉 반응 캐비티(230) 내부는 위에서 아래로 제1 무선 주파수 전극-접지 전극-제1 무선 주파수 전극의 샌드위치 구조 조합을 형성할 수 있다.
또한, 다른 일부 선택적 실시예에서, 샌드위치 구조 조합에서 상부의 제1 전극(210)과 중간의 제2 전극(220) 및 하부의 제1 전극(210)은 심지어 3개의 상이한 무선 주파수 전원에 각각 연결될 수도 있는데, 이는 2개의 대향하는 전극이 둘씩 사이에 전위차를 형성할 수 있는 극판 배치이기만 하면 된다. 전자가 2개의 대향하는 전극에서 형성하는 전기장에서 가속되어 플라즈마가 생성된다.
플라즈마의 활성화 장비(200)는, 각각의 전계 영역에 각각 배치되어, 복수의 전계 영역의 복수의 웨이퍼를 고정하는 데 사용되어 각각의 웨이퍼의 표면이 플라즈마의 정방향 충격을 받게 하는, 고정 부재를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 반응 캐비티(230)의 상층 챔버에는 제1 전극(210)을 상부 전극으로 사용하고, 제2 전극(220)을 하부 전극으로 사용하여 형성되는 제1 전계 영역(241)이 포함된다. 이 제1 전계 영역(241)에서, 제1 고정 부재(251)를 통해 제1 웨이퍼(310)를 고정시킬 수 있다.
선택적으로, 제1 고정 부재(251)는 클램핑 메커니즘을 포함할 수 있다. 클램핑 메커니즘이 하강하여 이완된 상태에 있으면, 제1 웨이퍼(310)를 상부의 제1 전극(210)과 클램핑 메커니즘의 중간 공극으로 이송하고, 이를 클램핑 메커니즘 상에 거치한 후, 클램핑 메커니즘이 상승하여, 제1 웨이퍼(310)의 상표면을 상부에 위치한 제1 전극(210)에 밀착시켜, 제1 웨이퍼(310)를 상층 챔버에 클램핑시켜 고정할 수 있다. 제1 웨이퍼(310)의 활성화 처리가 완료된 후, 클램핑 메커니즘이 제1 웨이퍼(310)와 함께 아래로 떨어져, 제1 웨이퍼(310)를 상부의 제1 전극(210)과 클램핑 메커니즘의 중간 공극으로부터 꺼내기가 용이하다. 선택적으로, 제1 웨이퍼(310)를 꺼내는 방식에는 매니퓰레이터를 통해 클램핑 획득하거나, 흡착 획득하는 방식 등이 포함되며, 이를 통해 제1 웨이퍼(310)를 클램핑 메커니즘과 분리하여 꺼낼 수 있다.
일부 선택적 실시예에서, 반응 캐비티(230)의 하층 챔버에는 제2 전극(220)을 상부 전극으로 사용하고, 제1 전극(210)을 하부 전극으로 사용하여 형성된 제2 전계 영역(242)이 포함된다. 이 제2 전계 영역(242)에서, 클램핑 메커니즘으로 구성된 제2 고정 부재(252)를 선택하여 제2 웨이퍼(320)를 고정할 수도 있다. 구체적으로, 클램핑 메커니즘이 하부의 제1 전극(210)으로부터 멀어지는 이완 상태에 있을 때, 제2 웨이퍼(320)를 하부의 제1 전극(210)과 클램핑 메커니즘의 중간 공극으로 이송할 수 있으며, 제2 웨이퍼(320)는 하부의 제1 전극(210) 상표면에 직접 또는 간접적으로 배치될 수 있다. 여기에서, 간접 배치는 제2 웨이퍼(320)가 웨이퍼 트레이 상에 배치되고, 웨이퍼 트레이가 하부의 제1 전극(210) 상표면에 배치되는 것으로 이해될 수 있다. 제2 웨이퍼(320)를 배치한 위치가 결정된 후, 클램핑 메커니즘이 하강하여, 제2 웨이퍼(320)의 하표면을 하부의 제1 전극(210)에 밀착시킴으로써, 제2 웨이퍼(320)의 클램핑 고정이 완료된다. 제2 웨이퍼(320)의 활성화 처리가 완료된 후, 클램핑 메커니즘이 상승하여, 제2 웨이퍼(320)를 하부의 제1 전극(210)과 클램핑 메커니즘의 중간 공극으로부터 꺼낼 수 있다. 선택적으로, 제2 웨이퍼(320)를 꺼내는 방식에는 매니퓰레이터를 통해 클램핑 획득하거나, 흡착 획득하는 방식 등이 포함되며, 이를 통해 제2 웨이퍼(320)를 클램핑 메커니즘과 분리하여 꺼낼 수 있다.
선택적으로, 다른 일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 반응 캐비티(230) 하층 챔버에서 제2 전극(220)을 상부 전극으로 사용하고, 제1 전극(210)을 하부 전극으로 사용하여 형성된 제2 전계 영역(242)의 경우, 제2 고정 부재(252)는 웨이퍼 트레이 및 리프트 어셈블리를 더 선택할 수 있고, 여기에서 리프트 어셈블리는 리프트 지지 플레이트(2521) 및 그 위에 설치된 복수의 리프트(2522)를 포함할 수 있다. 웨이퍼 트레이는 하방의 제1 전극(210)에 고정될 수 있으며, 리프트 지지 플레이트(2521)의 승강에 의해 복수의 리프트(2522)가 승강하도록 구동된다. 구체적으로, 리프트(2522)가 먼저 상승하여, 이송되는 제2 웨이퍼(320)를 수용한 후, 리프트(2522)가 하강하여, 제2 웨이퍼(320)를 하부의 제1 전극(210) 상표면의 웨이퍼 트레이에 떨어뜨릴 수 있다. 제2 웨이퍼(320)의 활성화 처리가 완료한 후, 리프트(2522)는 제2 웨이퍼(320)를 상승시켜 이를 하방의 웨이퍼 트레이에서 분리할 수 있고, 매니퓰레이터를 통해 승강된 제2 웨이퍼(320)를 획득하고 이를 반응 캐비티(230)에서 꺼낼 수 있다.
또한, 일부 바람직한 실시예에서, 웨이퍼 트레이는 진공 척 또는 정전 척 등과 같은 척 구조를 선택할 수 있다. 척 구조는 리프트 어셈블리의 고정 방식을 결합하여, 함께 제1 고정 부재(251)로 사용될 수 있으며, 반응 캐비티(230) 상부에 위치한 제1 전극(210)을 상부 전극으로 사용하고, 제2 전극(220)을 하부 전극으로 사용하여 형성된 반응 캐비티(230) 상층 챔버의 제1 전계 영역(241)으로 연장되어 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 고정 부재(251)의 척 구조가 리프트 어셈블리에 맞추어지는 웨이퍼 이송 및 웨이퍼 전달 과정은 전술한 트레이 구조가 리프트 어셈블리에 맞추어지는 웨이퍼 이송 및 웨이퍼 전달 과정과 유사하므로, 여기에서 반복하여 설명하지 않기로 한다. 그러나, 상층 챔버의 제1 전계 영역(241)에서, 제1 웨이퍼(310)는 중력을 극복하고 상부의 제1 전극(210)에 흡착되어야 하므로, 진공 흡착 또는 정전 흡착 기능을 갖는 웨이퍼 트레이가 구현될 수 있다. 또한, 바람직하게는, 리프트 어셈블리의 복수의 리프트는 바람직하게는 흡착 기능을 갖추어, 제1 웨이퍼(310)의 중력 극복 능력을 더욱 향상시킬 수도 있다. 웨이퍼 이송 과정은 대기 환경 내에서 발생하기 때문에, 리프트에 진공 흡착 능력만 포함될 수도 있다.
고정 부재를 소개한 전술된 몇몇 실시예에서는, 플라즈마가 유입되지 않는 구멍이 없기 때문에, 각각의 전계 영역 내의 각각의 웨이퍼는 모두 단일 표면이 전계 영역에 노출되어, 각각의 웨이퍼의 그 노출된 표면이 모두 플라즈마의 정방향 충격을 받을 수 있도록 하며, 웨이퍼의 다른 일면은 예측할 수 없는 결과를 피하도록 가능한 전극과 틈을 남기지 않게 접합된다.
또한, 본 발명의 일부 바람직한 실시예에서, 도 2에 도시된 실시예의 반응 캐비티(230) 내에는, 서로 이격되도록 배열된 복수 세트의 2개의 제1 전극(210)과 1개의 제2 전극(220)의 샌드위치와 유사한 샌드위치 구조 조합, 즉 2개의 제1 전극(210)과 1개의 제2 전극(220)이 종방향으로 계속 확장되는 조합이 포함되어, 5층, 7층 등과 같이, 다층이 적층된 샌드위치와 유사한 샌드위치 구조 조합을 형성할 수 있으므로, 점용 면적을 변경하지 않고도, 장비의 생산 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 일부 선택적 실시예에서, 반응 캐비티(230) 내 활성화 반응을 수행하는 각각의 전계 영역 내에, 리프트 링(270)(lift ring)을 배치할 수 있는데, 예를 들어 반응 캐비티(230) 내의 상층 챔버와 하층 챔버에 각각 리프트 링(270)이 배치될 수 있으며, 즉 제1 전계 영역(241) 내에 1개가 구성되고, 제2 전계 영역(242) 내에도 1개가 구성되어, 제1 웨이퍼(310) 및 제2 웨이퍼(320) 표면에 분포된 플라즈마를 더욱 균일하게 만드는 동시에, 다른 위치가 플라즈마에 의해 충격을 받지 않도록 어느 정도 보호하는 데 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전계 영역(241) 내에 위치한 리프트 링(270)은 상층 챔버에 위치한 구동 메커니즘(271)을 거쳐 상부로부터 구동되어 진입하고, 제2 전계 영역(242) 내에 위치한 리프트 링(270)은 하층 챔버에 위치한 구동 메커니즘(272)을 거쳐 하부로부터 구동되어 진입한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 플라즈마의 활성화 장비(200)는 흡기구(261) 및 배기구(262)를 더 포함하여, 공정 가스(예를 들어 산소, 질소, 수소, 아르곤 등)를 주입하는 데 사용될 수 있다. 흡기구(261)는 최상방에 위치한 제1 전계 영역(241)의 상단에 설치될 수 있고, 배기구(262)는 최하방에 위치한 제2 전계 영역(242)의 하단에 설치될 수 있다. 이처럼 기류가 위에서 유입되고 아래에서 배출되는 반응 캐비티(230)의 구조는, 플라즈마 표면 활성화에 사용되는 공정 가스가 위에서 아래로 각각의 전계 영역 내로 흘러, 복수의 웨이퍼의 활성화 처리가 동일한 진공 반응 캐비티(230) 내에서 수행될 수 있도록 한다. 둘씩 상이한 주파수의 전극 사이의 고주파 전기장은 공정 가스(예를 들어 산소, 질소, 수소, 아르곤 등)를 이온화하여, 진공 반응 캐비티(230)에 균일한 플라즈마를 생성하며, 동시에 하전 입자가 바이어스 전압에 의해 가속화되어 표면에 충격을 가하여, 복수의 웨이퍼 표면의 오염물과 산화층을 효과적으로 제거하는 동시에, 복수의 웨이퍼 표면 활성화를 구현할 수 있다.
선택적으로, 플라즈마의 활성화 장비(200)의 반응 캐비티(230)는 캐비티체와 개폐 가능한 상부 커버 플레이트(231)의 형태로 설치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 커버 플레이트(231)를 개방함으로써, 상층 제1 전계 영역(241)의 물질을 유지할 수 있다. 또한, 중간의 제2 전극(220)을 분해하고, 하층 제2 전계 영역(242)의 물질을 유지할 수도 있으므로, 캐비티체 구조 유지 시의 편의성이 향상되고, 상업적 용도의 가치가 비교적 높다.
또한, 상부 커버 플레이트(231)의 재료는 석영 유리를 선택할 수 있다. 석영 유리는 고온, 고압 및 고주파에서도 매우 높은 절연 강도를 유지할 수 있으며, 저항률이 거의 손실되지 않으므로, 석영 유리는 우수한 절연 재료이다. 도 3의 부분 확대도 I에 도시된 바와 같이, 플라즈마의 활성화 장비(200) 내의 제2 전극(220)의 외측에는 고주파 절연의 석영 링(280)이 더 설치될 수 있으며, 그 위에는 복수의 통기공(281)이 구비될 수 있다. 공정 가스는 상부 커버 플레이트(231) 상의 흡기구(261)로부터 유입되고, 석영 링(280) 상의 복수의 통기공(281)을 거쳐 하층 챔버 내로 유동한 다음, 바닥부의 배기구(262)를 거쳐 배출되는데, 이는 캐비티체 내의 기체가 모두 위에서 유입되고 아래에서 배출되고, 충분히 균일하도록 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 무선 주파수는 케이블이나 구리 스트립을 통해 전극에 연결될 수 있고, 반응 캐비티(230) 내의 상부, 중간부, 하부의 전극이 모두 무선 주파수 전원에 연결되는 경우, 이들과 접촉되는 구조는 모두 석영 유리를 선택하여 절연시켜야 하는데, 예를 들어, 석영 상부 커버 플레이트(231), 석영 링(280), 하부 제1 전극(210)의 외측을 둘러싸는 석영 바닥 링(282), 및 석영 바닥 플레이트(283)를 선택할 수 있다. 선택적으로, 전극에서 여러 층이 접지되도록 처리하면, 반응 캐비티(230)에 직접 연결될 수 있으며, 이러한 설계는 더욱 간편하다.
이로써, 본 발명의 제1 양상에 따른 플라즈마의 활성화 장비를 소개하였으며, 본 발명의 제2 양상은 웨이퍼 본딩 장치를 더 제공한다. 웨이퍼 본딩 장치는, 활성화 표면을 구비하는 복수의 본딩할 웨이퍼를 제공하기 위한 적어도 하나의 플라즈마의 활성화 장비(200); 및 활성화 처리된 복수의 본딩할 웨이퍼를 획득하고, 각각의 웨이퍼의 활성화 표면에 따라, 이러한 복수의 본딩할 웨이퍼를 둘씩 본딩시킬 수 있는 본딩 장비를 포함할 수 있다. 본딩 장비는 본 발명의 개선점이 아니므로, 더이상 상세하게 설명하지 않기로 한다.
이어서, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 웨이퍼 본딩 방법의 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 웨이퍼 본딩 방법은, 적어도 2개의 본딩할 웨이퍼를 반응 캐비티 내의 적어도 2개의 전계 영역에 각각 고정시키는 S410 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 플라즈마의 활성화 장비(200)의 반응 캐비티(230) 내에서, 제1 고정 부재(251)와 제2 고정 부재(252)를 통해 각각 제1 웨이퍼(310)와 제2 웨이퍼(320)를 상층 챔버와 하층 챔버에 고정하여, 제1 웨이퍼(310)와 제2 웨이퍼(320)를 각각 상응하는 상부에 위치한 제1 전극(210) 및 하부에 위치한 제1 전극(210)에 밀착시킬 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 본딩 방법은, 적어도 2개의 본딩 웨이퍼의 표면에 대해 동시에 플라즈마의 정방향 충격을 가하여, 활성화 처리를 수행하는 S420 단계를 수행할 수 있다.
구체적으로, 도 2 또는 도 3에 도시된 실시예에서, 고정된 제1 웨이퍼(310)의 경우, 그 상표면은 상부의 제1 전극(210)과 밀착되고, 그 하표면은 제1 전계 영역(210)에 노출되므로, 제1 웨이퍼(310)의 하표면이 제1 전계 영역(241) 내 플라즈마에 의한 정방향 충격을 균일하게 받아, 웨이퍼 표면을 활성화할 수 있다. 고정된 제2 웨이퍼(320)의 경우, 그 하표면은 하부의 제1 전극(210)과 밀착되고, 그 상표면은 제2 전계 영역(242)에 노출될 수 있으므로, 제2 웨이퍼(320)의 상표면이 제2 전계 영역(242) 내 플라즈마의 정방향 충격을 균일하게 받아, 웨이퍼 표면이 활성화할 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 본딩 방법은, 활성화 처리된 적어도 2개의 본딩할 웨이퍼의 활성화 표면을 둘씩 본딩하는 S430 단계를 수행할 수 있다.
구체적으로, 반응 캐비티(230) 내에서 동시에 활성화된 제1 웨이퍼(310)와 제2 웨이퍼(320)를 웨이퍼 본딩 장치의 본딩 장비로 이송하고, 그 활성화 표면을 접촉시켜, 본딩 처리를 수행한다.
당업계의 기술자는, 제1 웨이퍼(310)와 제2 웨이퍼(320)를 기반으로 소개된 웨이퍼 본딩 방안은, 본 발명에 따른 비제한적인 실시방식일 뿐이며, 이는 본 발명의 주요 사상을 명확하게 설명하고, 대중이 실시하기 용이한 구체적인 방안을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 보호범위를 제한하기 위한 것이 아님을 이해할 수 있다. 동일한 시각에 수행되는 웨이퍼 본딩의 웨이퍼 수량, 및 본딩 방식은 제한되지 않는다.
웨이퍼 본딩 장치의 플라즈마의 활성화 장비(200) 내의 상부, 중간부, 하부 구조에 설치된 제1 전극(210), 제2 전극(220) 및 제1 전극(210)의 샌드위치 구조 조합은 확장될 수 있으므로, 즉 플라즈마의 활성화 장비(200) 내에는 5층, 7층 등과 같이, 다층으로 적층된 샌드위치와 유사한 샌드위치 구조 조합이 포함될 수 있으므로, 1개의 반응 캐비티(230) 내에서 적어도 2개의 웨이퍼가 활성화될 수 있으며, 더 많은 웨이퍼가 활성화될 수도 있기 때문에, 기계 생산 능력이 향상된다. 여기서는 더 이상 자세한 내용을 설명하지 않기로 한다.
설명을 단순화하기 위하여 전술한 방법을 일련의 동작으로 도시하고 설명하였으나, 이러한 방법은 동작의 순서에 의해 한정되지 않으며, 하나 이상의 실시예에 따라, 일부 동작은 상이한 순서로 발생하고/하거나, 본원에 도시되고 설명되거나 본원에 도시되고 설명되지 않았으나 당업자가 이해할 수 있는 다른 동작과 동시적으로 발생할 수도 있음에 유의한다.
본 발명의 다른 일 양상은 본 발명의 제3 양상에 따른 웨이퍼 본딩 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 명령이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 더 제공한다.
당업자는 이러한 웨이퍼 본딩 방법의 실시예가 본 발명에 의해 제공되는 일부 비제한적인 실시방식일 뿐이며, 이는 본 발명의 주요 사상을 명확하게 보여주고, 대중이 실시하기 용이한 일부 구체적인 방안을 제공하기 위한 것으로, 웨이퍼 본딩 장치, 및 플라즈마의 활성화 장비(200)의 모든 작동 방식이나 모든 기능을 제한하지 않음을 이해할 수 있다. 마찬가지로, 웨이퍼 본딩 장치, 플라즈마의 활성화 장비(200)도 본 발명에 따른 비제한적인 실시방식일 뿐이며, 이러한 웨이퍼 본딩 방법의 각각의 단계의 실시 주체를 제한하지 않는다.
요약하면, 본 발명은 점용 면적, 및 장비 수량을 늘리지 않고도, 웨이퍼 활성화 처리에 대한 기계의 효율을 높여, 기계의 생산 능력을 향상시킴으로써, 생산 능력을 배가시킬 수 있는, 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치, 웨이퍼 본딩 방법 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.
본 개시의 전술한 설명은 당업계에서 임의의 기술자가 본 개시를 제작하거나 이용할 수 있도록 제공된다. 본 개시의 각종 수정은 당업자에게 모두 자명한 것이며, 본원에 정의된 일반적인 원리는 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 변형에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시는 본원에 설명된 예시 및 설계에 한정되지 않으며, 본원에 개시된 원리 및 신규성 특징과 일치하는 가장 넓은 범위가 부여되도록 의도된다.
100, 200 - 플라즈마의 활성화 장비
110 - 상부 전극
120 - 하부 전극
130 - 전계 영역
140, 150, 160 - 웨이퍼
210 - 제1 전극
220 - 제2 전극
230 - 반응 캐비티
231 - 상부 커버 플레이트
241 - 제1 전계 영역
242 - 제2 전계 영역
251 - 제1 고정 부재
252 - 제2 고정 부재
2521 - 리프트 지지 플레이트
2522 - 리프트
261 - 흡기구
262 - 배기구
270 - 리프트 링
271, 272 - 구동 메커니즘
280 - 석영 링
281 - 통기공
282 - 바닥 링
283 - 바닥 플레이트
310 - 제1 웨이퍼
320 - 제2 웨이퍼
S410 내지 S430 - 단계.

Claims (9)

  1. 플라즈마의 활성화 장비로서,
    내부에 2개의 제1 전극과 1개의 제2 전극의 조합을 적어도 포함하는 반응 캐비티 ― 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로 이격되도록 배열되며, 상기 제2 전극과 상기 제2 전극과 인접한 제1 방향의 상기 제1 전극 사이는 제1 전계 영역을 형성하고, 상기 제2 전극과 상기 제2 전극과 인접한 제2 방향의 상기 제1 전극 사이는 제2 전계 영역을 형성함 ― ; 및
    각각의 상기 전계 영역에 각각 배치되며, 복수의 상기 전계 영역의 복수의 웨이퍼를 고정하는데 사용되어 각각의 상기 웨이퍼의 표면이 모두 상기 플라즈마의 정방향 충격을 받게 하는, 클램핑 메커니즘을 포함하는 고정 부재 ― 상기 클램핑 메커니즘은 이완된 상태에서 이송된 웨이퍼를 수용하며, 상기 클램핑 메커니즘이 상기 제1 전극에 밀착되어 상기 웨이퍼를 상기 제1 전극에 고정시킴 ― 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마의 활성화 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 제1 무선 주파수 전원에 연결되고, 다른 하나는 접지되거나 제2 무선 주파수 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마의 활성화 장비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 부재는 척 및 리프트 어셈블리를 포함하고, 상기 척은 상기 제1 전극에 고정되고, 상기 리프트 어셈블리에서 복수의 리프트가 상승하여 이송된 상기 웨이퍼를 수용하고, 상기 복수의 리프트가 다시 하강하여 상기 웨이퍼를 상기 척 상에 떨어뜨리는 것을 특징으로 하는, 플라즈마의 활성화 장비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 척은 진공 척 또는 정전 척을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마의 활성화 장비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반응 캐비티 내에 서로 이격되도록 배열된 복수 세트의 상기 2개의 제1 전극과 1개의 제2 전극의 조합이 포함되는 것을 특징으로 하는, 플라즈마의 활성화 장비.
  6. 제1항에 있어서,
    흡기구 및 배기구를 더 포함하고, 상기 흡기구는 최상방에 위치한 상기 전계 영역의 상단에 설치되고, 상기 배기구는 최하방에 위치한 전계 영역의 하단에 설치되어, 플라즈마 표면 활성화에 사용되는 공정 가스가 각각의 상기 전계 영역 내를 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마의 활성화 장비.
  7. 웨이퍼 본딩 장치로서,
    활성화 표면을 구비한 복수의 본딩할 웨이퍼를 제공하는, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 플라즈마의 활성화 장비; 및
    복수의 본딩할 웨이퍼를 획득하고, 활성화 표면에 따라, 복수의 본딩할 웨이퍼를 둘씩 본딩하는 본딩 장비를 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨이퍼 본딩 장치.
  8. 제7항에 따른 웨이퍼 본딩 장치를 사용하는 웨이퍼 본딩 방법으로서,
    적어도 2개의 본딩할 웨이퍼를 반응 캐비티 내의 적어도 2개의 전계 영역에 각각 고정하는 단계;
    적어도 2개의 본딩 웨이퍼의 표면에 동시에 플라즈마의 정방향 충격을 수행하여, 상기 적어도 2개의 본딩 웨이퍼의 표면에 대하여 활성화 처리를 수행하는 단계; 및
    활성화 처리된 적어도 2개의 본딩할 웨이퍼의 활성화 표면을 둘씩 본딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨이퍼 본딩 방법.
  9. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터 명령을 저장하고, 상기 컴퓨터 명령이 처리기에 의해 실행될 때, 제8항에 따른 웨이퍼 본딩 방법이 실시되는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
KR1020240099405A 2023-08-15 2024-07-26 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치 및 방법 Active KR102819085B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311022987.2A CN116741615B (zh) 2023-08-15 2023-08-15 一种等离子体的活化设备、一种晶圆键合装置及方法
CN202311022987.2 2023-08-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20250025571A KR20250025571A (ko) 2025-02-24
KR102819085B1 true KR102819085B1 (ko) 2025-06-10

Family

ID=87917295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240099405A Active KR102819085B1 (ko) 2023-08-15 2024-07-26 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치 및 방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102819085B1 (ko)
CN (1) CN116741615B (ko)
WO (1) WO2025035902A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116741615B (zh) * 2023-08-15 2024-03-08 拓荆键科(海宁)半导体设备有限公司 一种等离子体的活化设备、一种晶圆键合装置及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011025302A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Hiroshima Univ プラズマ基板表面処理接合方法とその装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4381965A (en) * 1982-01-06 1983-05-03 Drytek, Inc. Multi-planar electrode plasma etching
US5407506A (en) * 1992-06-04 1995-04-18 Alliedsignal Inc. Reaction bonding through activation by ion bombardment
JP3225283B2 (ja) * 1993-12-30 2001-11-05 徳芳 佐藤 表面処理装置
JPH088234A (ja) * 1994-06-23 1996-01-12 M C Electron Kk プラズマ処理装置
JPH09232239A (ja) * 1996-02-22 1997-09-05 Sony Corp ウエハの表面処理装置
JP2006339363A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Bondtech Inc 表面活性化方法および表面活性化装置
US9297075B2 (en) * 2011-08-30 2016-03-29 Mitsubishi Electric Corporation Plasma deposition apparatus and plasma deposition method
CN105904824B (zh) * 2016-04-22 2017-09-29 哈尔滨工业大学 一种利用水蒸气辅助及紫外光活化的被键合物键合装置及方法
CN109844915A (zh) * 2019-01-02 2019-06-04 长江存储科技有限责任公司 用于晶圆键合的等离子体活化处理
CN113445029A (zh) * 2020-03-25 2021-09-28 拓荆科技股份有限公司 双面沉积设备及方法
KR20220112539A (ko) * 2021-02-04 2022-08-11 주식회사 제우스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN115497866A (zh) * 2021-06-18 2022-12-20 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种升举顶针组件及等离子体反应装置
CN114308905A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 北京烁科精微电子装备有限公司 一种晶圆等离子清洗装置及晶圆加工设备
CN114908337B (zh) * 2022-05-27 2023-09-08 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备
CN115744813B (zh) * 2022-11-04 2026-01-16 成都凯天电子股份有限公司 一种mems级晶圆的低温熔融键合方法
CN115631991B (zh) * 2022-12-07 2023-03-21 天津中科晶禾电子科技有限责任公司 一种复合晶圆的制备方法及装置
CN116092953B (zh) * 2023-03-07 2023-07-18 天津中科晶禾电子科技有限责任公司 一种晶圆键合装置、方法及复合衬底组件
CN116741615B (zh) * 2023-08-15 2024-03-08 拓荆键科(海宁)半导体设备有限公司 一种等离子体的活化设备、一种晶圆键合装置及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011025302A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Hiroshima Univ プラズマ基板表面処理接合方法とその装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025035902A1 (zh) 2025-02-20
CN116741615B (zh) 2024-03-08
KR20250025571A (ko) 2025-02-24
CN116741615A (zh) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN211578693U (zh) 衬底支撑组件
US8724288B2 (en) Electrostatic chuck and vacuum processing apparatus
TWI405261B (zh) 乾蝕刻設備
KR101876501B1 (ko) 인-시츄 제거 가능한 정전 척
KR100220212B1 (ko) 정전 척
CN102683148B (zh) 等离子体处理装置
KR101812666B1 (ko) 얇은 기판 취급을 위한 정전 캐리어
KR102819085B1 (ko) 플라즈마의 활성화 장비, 웨이퍼 본딩 장치 및 방법
CN1669109A (zh) 等离子体处理设备和等离子体处理方法
CN106158717B (zh) 机械卡盘及半导体加工设备
US9398680B2 (en) Immersible plasma coil assembly and method for operating the same
CN1602370A (zh) 等离子室插入环
JP5343525B2 (ja) 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法
CN102160165B (zh) 静电吸盘
JP2012133899A (ja) プラズマ処理装置
KR20110069490A (ko) 반도체 기판의 척킹/디척킹 방법, 이를 이용한 반도체 소자의 제조 장치 및 제조 방법
KR101013230B1 (ko) 푸시로딩부가 구비된 연속 배치 형태의 태양전지 제조장치
CN107305858B (zh) 顶针机构及预清洗腔室
JP2004241443A (ja) 半導体装置の製造方法
KR20170073055A (ko) 정전척
US20230377852A1 (en) Substrate processing apparatus
CN117410160A (zh) 一种环形栅等离子体晶体管及其制作方法
KR20110064665A (ko) 전기장 구배를 이용한 쌍극형 정전척
KR20130099443A (ko) 정전척 및 그 제조방법
CN111293023B (en) Ground electrode formed in an electrostatic chuck for a plasma processing chamber

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

PA0302 Request for accelerated examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D17-exm-PA0302

St.27 status event code: A-1-2-D10-D16-exm-PA0302

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000