KR102134069B1 - 웨이퍼 정렬 장치, 웨이퍼 정렬 방법 및 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 웨이퍼를 정렬하는 장치, 방법 및 웨이퍼 정렬 장치 보정 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상부 웨이퍼를 본딩 모듈에 로딩된 하부 웨이퍼에 대해서 정렬하여 상기 본딩 모듈에 공급하는 정렬 장치로서, 정렬 마크가 형성된 보정용 웨이퍼가 로딩되는 보정 스테이지와, 상기 정렬 마크를 촬영하도록 구성된 상부 카메라와, 상기 보정용 웨이퍼를 파지하는 헤드와, 상기 헤드를 상기 상부 카메라에 대해서 이동시키는 헤드 이송 장치와, 상기 정렬 마크를 촬영하도록 구성된 하부 카메라와, 상기 하부 카메라를 상기 헤드에 대해서 이동시키는 하부 카메라 이송 장치를 포함하는 웨이퍼 정렬 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 웨이퍼 정렬 장치는 보정용 웨이퍼를 이용하여 상부 카메라와 하부 카메라를 간단하게 정렬할 수 있다는 장점이 있다.

Description

웨이퍼 정렬 장치, 웨이퍼 정렬 방법 및 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법{Wafer alignment apparatus, wafer alignment method, and correction method of wafer alignment apparatus}
본 발명은 실리콘 웨이퍼를 정렬하는 장치, 방법 및 웨이퍼 정렬 장치 보정 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 두 장의 실리콘 웨이퍼를 접합하는 공정이 사용되고 있다. 이를 위해서 두 장의 실리콘 웨이퍼를 서로 정렬하는 장치가 필요하다.
예를 들어, 한국등록특허 제10-1591971호에는 하측 웨이퍼를 제1 위치에 이송하고, 상측 웨이퍼를 제2 위치에 이송하도록 구성되는 이송 모듈; 상기 제2 위치에서의 상기 상측 웨이퍼를 상기 하측 웨이퍼에 대해 정렬된 제3 위치에 위치시키도록 구성되는 정렬 모듈; 및 상기 제1 위치에서의 상기 하측 웨이퍼 및 상기 제3 위치에서의 상기 상측 웨이퍼를 지지하는 지그를 구비하는 하부 챔버와, 상기 하부 챔버에 대해 하강하게 구성되어 상기 상측 웨이퍼를 상기 하측 웨이퍼에 대해 가압하는 상부 챔버를 구비하는 챔버 모듈을 포함하는, 웨이퍼 본딩 장치 및 그를 이용한 웨이퍼 본딩 시스템이 개시되어 있다.
또한, 한국등록특허 제10-1854880호에는 하부 스테이지의 평면 진공척에 하부 실리콘 기판을 로딩하고, 상기 하부 스테이지에 마주하는 상부 스테이지의 하향 볼록 곡면 진공척에 유연성을 가지는 상부 실리콘 기판을 로딩하는 제1단계, 상기 하부 스테이지를 상승시켜 상기 하부 실리콘 기판을 상기 상부 실리콘 기판의 한 지점(예, 중심)에서부터 접촉시키는 제2단계, 상기 상부 실리콘 기판을 상기 하향 볼록 곡면 진공척으로부터 분리하는 제3단계, 및 상기 하부 스테이지를 더 상승시켜 상기 하부 실리콘 기판과 상기 상부 실리콘 기판을 상기 한 지점에서 다른 부분(예, 외곽)까지 전체 면적을 접합하는 제4단계를 포함하는 실리콘 기판 직접 접합 방법이 개시되어 있다.
또한, 한국등록특허 제10-1854880호에는 상기 하부 실리콘 기판과 상기 상부 실리콘 기판 사이로 수평 영상부를 투입되어 영상을 촬영하는 촬영 단계, 및 상기 촬영 단계에서 촬영된 영상을 근거로 상기 하부 실리콘 기판과 상기 상부 실리콘 기판을 정렬하는 정렬 단계가 개시되어 있다.
한국등록특허 제10-1591971호 한국등록특허 제10-1854880호
정렬 마크가 상면에 형성된 하부 웨이퍼와 정렬 마크가 하면에 형성된 상부 웨이퍼를 본딩하는 경우에는 하부 웨이퍼의 정렬 마크를 확인할 수 있는 상부 카메라와, 상부 웨이퍼의 정렬 마크를 확인할 수 있는 하부 카메라가 각각 필요하다. 그리고 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼를 정확하게 정렬하기 위해서는 상부 카메라와 하부 카메라의 정렬 및 위치 보정이 선행되어야 한다.
본 발명은 상부 카메라와 하부 카메라를 용이하게 정렬할 수 있으며, 또한, 기구적인 정밀도의 한계로 정렬 후에도 잔존할 수 있는 오차 값을 용이하게 측정할 수 있는 웨이퍼 정렬 장치, 방법 및 웨이퍼 정렬 장치 보정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 상부 웨이퍼를 본딩 모듈에 로딩된 하부 웨이퍼에 대해서 정렬하여 상기 본딩 모듈에 공급하는 정렬 장치로서, 정렬 마크가 형성된 보정용 웨이퍼가 로딩되는 보정 스테이지와, 상기 정렬 마크를 촬영하도록 구성된 상부 카메라와, 상기 보정용 웨이퍼를 파지하는 헤드와, 상기 헤드를 상기 상부 카메라에 대해서 이동시키는 헤드 이송 장치와, 상기 정렬 마크를 촬영하도록 구성된 하부 카메라와, 상기 하부 카메라를 상기 헤드에 대해서 이동시키는 하부 카메라 이송 장치를 포함하는 웨이퍼 정렬 장치를 제공한다.
또한, 상기 보정용 웨이퍼는 정렬 마크가 형성된 투명 웨이퍼 또는 관통형 정렬 마크가 형성된 웨이퍼인 웨이퍼 정렬 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 정렬 장치를 보정하는 방법으로서, (a) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 보정 값을 얻는 단계와, (b) 상기 제1 보정 값을 적용하여, 상기 헤드의 위치를 조절하는 단계와, (c) 상기 헤드를 이용하여 보정용 웨이퍼를 파지하는 단계와, (d) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 하부 카메라로 촬영하여, 제2 보정 값을 얻는 단계와, (e) 상기 제2 보정 값을 적용하여, 상기 하부 카메라의 위치를 조절하는 단계와, (f) 상기 상부 카메라와 하부 카메라로 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 동시에 촬영하여 상부 카메라와 하부 카메라의 오프셋 값인 카메라 보정 값을 획득하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 정렬 장치를 이용한 웨이퍼 정렬 방법으로써, (a) 상기 본딩 모듈에 로딩된 하부 웨이퍼의 상면에 형성된 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 오프셋 값을 얻는 단계와, (b) 상기 헤드를 이용하여 상기 상부 웨이퍼를 파지하는 단계와, (d) 상기 상부 웨이퍼의 상면에 형성된 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제2 오프셋 값을 얻는 단계와, (e) 상기 제1 오프셋 값 및 제2 오프셋 값을 이용하여, 상기 헤드를 이동시켜, 상기 상부 웨이퍼를 상기 하부 웨이퍼에 대해서 정렬하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법을 제공한다.
또한, 웨이퍼 정렬 장치를 이용한 웨이퍼 정렬 방법으로써, (a) 상기 본딩 모듈에 로딩된 하부 웨이퍼의 상면에 형성된 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 오프셋 값을 얻는 단계와, (b) 상기 헤드를 이용하여 상기 상부 웨이퍼를 파지하는 단계와, (d) 상기 상부 웨이퍼의 하면에 형성된 정렬 마크를 상기 하부 카메라로 촬영하여, 제2 오프셋 값을 얻는 단계와, (e) 상부 카메라와 하부 카메라의 오프셋 값인 카메라 보정 값을 획득하는 단계와, (f) 상기 제1 오프셋 값, 제2 오프셋 값 및 카메라 보정 값을 이용하여, 상기 헤드를 이동시켜, 상기 상부 웨이퍼를 상기 하부 웨이퍼에 대해서 정렬하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 정렬 장치는 보정용 웨이퍼를 이용하여 상부 카메라와 하부 카메라를 간단하게 정렬할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 기구적인 정밀도의 한계로 정렬 후에도 잔존할 수 있는 오프셋 값을 용이하게 측정할 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 정렬 장치를 구비한 웨이퍼 본딩 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 정렬 모듈의 사시도이다.
도 3은 보정용 웨이퍼의 사시도이다.
도 4는 상부 웨이퍼의 상면에 정렬 마크가 형성될 경우의 웨이퍼 정렬 방법의 순서도이다.
도 5와 6은 웨이퍼 정렬 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 상부 웨이퍼의 하면에 정렬 마크가 형성될 경우의 웨이퍼 정렬 방법의 순서도이다.
도 8은 웨이퍼 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법의 순서도이다.
도 10 내지 14는 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 정렬 장치를 구비한 웨이퍼 본딩 장치의 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본딩 장치는 지지대(10), 지지대(10)에 설치된 네 개의 본딩 모듈(200), 지지대(10)를 따라서 이동하는 정렬 모듈(100) 및 보정용 웨이퍼(CW)가 로딩되는 보정 스테이지(20)를 포함한다.
지지대(10)는 X, Y, Z 축 방향을 가진다. 지지대(10)는 본딩 모듈(200), 정렬 모듈(100), 보정 스테이지(20)를 지지하는 역할을 한다.
본딩 모듈(200)은 상부 웨이퍼(UW)와 하부 웨이퍼(BW)을 가열하고, 가압하여 상부 웨이퍼(UW)와 하부 웨이퍼(BW)를 결합하는 역할을 한다. 본 실시예에서는 Y축 방향을 따라서 네 개의 본딩 모듈(200)이 설치된다.
정렬 모듈(100)은 이송 모듈(미도시)에 의해서 본딩 모듈(200)에 안착된 하부 웨이퍼(BW) 위에 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬하여 본딩 모듈(200)에 공급하는 역할을 한다. 상부 웨이퍼(UW)는 이송 모듈을 통해서 하부 웨이퍼(BW) 위쪽으로 공급된다.
도 2는 도 1에 도시된 정렬 모듈의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 정렬 모듈(100)은 지지대(10)의 Y축 방향을 따라서 움직이는 제1 이송 스테이지(110), 제1 이송 스테이지(110)에 설치된 제2 이송 스테이지(115), 제2 이송 스테이지(115)에 설치된 한 쌍의 상부 카메라(120), 헤드(130), 헤드 이송 장치(135), 한 쌍의 하부 카메라(140) 및 하부 카메라 이송 장치(145)를 포함한다.
제1 이송 스테이지(110)는 지지대(10)의 Y축 방향을 따라서 움직일 수 있도록 지지대(10)에 설치된다. 제1 이송 스테이지(110)가 Y축 방향을 따라서 이동할 수 있으므로, 하나의 정렬 모듈(100)로 Y축 방향을 따라서 일정한 간격으로 설치된 네 개의 본딩 모듈(200)에 정렬된 상부 웨이퍼(UW)를 공급할 수 있다는 장점이 있다. 제1 이송 스테이지(110)는 제2 이송 스테이지(115)를 네 개의 본딩 모듈(200) 또는 보정 스테이지(20) 앞에 위치시키는 역할을 한다.
제2 이송 스테이지(115)는 제1 이송 스테이지(110)에 대해서 X축 방향 및 Z축 방향으로 이동할 수 있도록 제1 이송 스테이지(110)에 설치된다. 제2 이송 스테이지(115)에는 한 쌍의 상부 카메라(120), 헤드(130) 및 헤드 이송 장치(135)가 설치된다. 제2 이송 스테이지(115)는 본딩 모듈(200)에 가까운 제1 위치 또는 본딩 모듈(200)로부터 멀어지는 제2 위치로 상부 카메라(120), 헤드(130) 및 헤드 이송 장치(135)를 이동시킨다.
한 쌍의 상부 카메라(120)는 제2 이송 스테이지(115)에 고정된다. 한 쌍의 상부 카메라(120)는 하부 웨이퍼(BW), 상부 웨이퍼(UW)의 상면의 좌측과 우측에 형성된 정렬 마크와 보정용 웨이퍼(CW)의 좌측과 우측에 형성된 정렬 마크를 촬영하는 역할을 한다. 좌측 상부 카메라(120)는 좌측 정렬 마크가 좌측 상부 카메라(120)의 중심으로부터 벗어난 정도를 측정하며, 우측 상부 카메라(120)는 우측 정렬 마크가 벗어난 정도를 측정한다.
헤드(130)는 상부 웨이퍼(UW)와 보정용 웨이퍼(CW)를 파지하는 역할을 한다. 헤드(130)는, 예를 들어, 상부 웨이퍼(UW)와 보정용 웨이퍼(CW)를 진공 흡착할 수 있는 진공 헤드로 구성될 수 있다.
헤드 이송 장치(135)는 헤드(130)를 제2 이송 스테이지(115)에 대해서 X축 방향, Y축 방향으로 이동시키고, 회전시키는 역할을 한다. 헤드 이송 장치(135)는 상부 웨이퍼(UW) 또는 보정용 웨이퍼(CW)를 파지하고 있는 헤드(130)를 X축 방향, Y축 방향으로 이동시키고, 회전시키는 역할을 한다. 이런 방법으로 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해 정렬할 수 있다.
한 쌍의 하부 카메라(140)는 제1 이송 스테이지(110)에 설치된다. 한 쌍의 하부 카메라(140)는 상부 웨이퍼(UW)의 하면에 형성된 정렬 마크와 보정용 웨이퍼(CW)에 형성된 정렬 마크를 촬영하는 역할을 한다. 상부 카메라(120)와 마찬가지로, 좌측 하부 카메라(140)는 좌측 정렬 마크가 좌측 하부 카메라(140)의 중심으로부터 벗어난 정도를 측정하며, 우측 하부 카메라(140)는 우측 정렬 마크가 벗어난 정도를 측정한다.
하부 카메라 이송 장치(145)는 한 쌍의 하부 카메라(140)를 각각 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
보정 스테이지(20)는 지지대(10)의 본딩 모듈(200)들 사이에 설치된다. 보정 스테이지(20)에는 하부 카메라(140)와 상부 카메라(120)를 정렬하는데 사용되는 보정용 웨이퍼(CW)가 안착된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 보정용 웨이퍼(CW)는 투명한 웨이퍼로서 일면에 정렬 마크(CM)가 형성된 웨이퍼(도 3의 (a)) 또는 웨이퍼를 관통하는 정렬 마크(CM)가 형성된 웨이퍼(도 3의 (b))가 사용된다. 따라서 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140)는 동일한 정렬 마크(CM)를 촬영하게 된다.
상부 웨이퍼(UW)의 하면에 정렬 마크가 형성될 경우에는 하부 웨이퍼(BW)의 정렬 마크는 상부 카메라(120)로 촬영하고, 상부 웨이퍼(UW)의 정렬 마크는 하부 카메라(140)를 이용하여 촬영한 후 두 카메라에서 획득된 두 웨이퍼 사이의 오프셋 값을 이용하여 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬한다. 따라서 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140)를 정렬하거나, 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140) 사이의 오프셋 값을 측정하는 과정이 선행되어야 한다. 보정용 웨이퍼(CW)는 이 과정에서 사용된다.
이하에서는, 먼저, 상술한 웨이퍼 정렬 장치를 이용한 웨이퍼 정렬 방법에 대해서 설명한다.
정렬 모듈(100)은 상부 웨이퍼(UW)의 정렬 마크의 위치에 따라서 크게 두 가지 방법으로 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬한다.
먼저, 도 4를 참고하여, 상부 웨이퍼(UW)의 정렬 마크가 상부 웨이퍼(UW)의 상면에 형성될 경우에 대해서 설명한다.
우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 카메라(120)를 이용하여 본딩 모듈(200)에 안착된 하부 웨이퍼(BW)의 상면에 형성된 정렬 마크를 촬영한다(S11).
다음으로, 상부 카메라(120)의 중심으로부터 하부 웨이퍼(BW)의 정렬 마크가 벗어난 정도인 제1 오프셋 값을 측정한다(S12). 도면에서 상부 카메라(120) 중심은 점선으로 표시된다.
다음으로, 이송 모듈에 의해서 본딩 모듈(200)의 하부 웨이퍼(BW) 상부로 공급된 상부 웨이퍼(UW)를 헤드(130)를 이용하여 파지한다(S13). 제2 스테이지를 Z축 방향으로 하강시켜서 헤드(130)가 상부 웨이퍼(UW)에 밀착되게 한 후에 헤드(130)에 진공을 형성하여 상부 웨이퍼(UW)를 헤드(130)에 흡착시킨다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 웨이퍼(UW)의 상면에 형성된 정렬 마크를 상부 카메라(120)를 이용하여 촬영한다(S14).
다음으로, 상부 카메라(120)의 중심으로부터 상부 웨이퍼(UW)의 정렬 마크가 벗어난 정도인 제2 오프셋 값을 측정한다(S15).
다음으로, 제1 오프셋 값과 제2 오프셋 값을 이용하여, 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬한다(S16). 즉, 헤드 이송 장치(135)를 이용해서 상부 웨이퍼(UW)를 상부 카메라(120)에 대해서 X축 방향, Y축 방향으로 이동시키고, 회전시켜서, 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬한다.
다음으로, 정렬된 상부 웨이퍼(UW)를 본딩 모듈(200)에 공급한다(S17).
본딩 모듈(200)에 공급된 상부 웨이퍼(UW)는 하부 웨이퍼(BW) 위에 놓인다. 그리고 본딩 모듈(200)에 의해서 웨이퍼들이 가열되고 가압되어 상부 웨이퍼(UW)와 하부 웨이퍼(BW)가 하나로 결합된다.
다음, 도 7을 참고하여, 상부 웨이퍼(UW)의 정렬 마크가 상부 웨이퍼(UW)의 상면이 아닌 하면에 형성될 경우에 대해서 설명한다.
우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 카메라(120)를 이용하여 본딩 모듈(200)에 안착된 하부 웨이퍼(BW)의 상면에 형성된 정렬 마크의 위치를 촬영한다(S21).
다음으로, 상부 카메라(120)의 중심으로부터 하부 웨이퍼(BW)의 정렬 마크가 벗어난 정도인 제1 오프셋 값을 측정한다(S22).
다음으로, 이송 모듈에 의해서 본딩 모듈(200)의 하부 웨이퍼(BW) 상부로 공급된 상부 웨이퍼(UW)를 헤드(130)를 이용하여 파지한다(S23).
다음으로, 제2 이송 스테이지(115)를 후퇴시켜서, 상부 웨이퍼(UW)의 하면에 형성된 정렬 마크가 하부 카메라(140)의 시야 범위에 들어오도록 한다(S24).
다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 웨이퍼(UW)의 하면에 형성된 정렬 마크를 하부 카메라(140)를 이용하여 촬영한다(S25). 도면에서 하부 카메라(140) 중심은 점선으로 표시된다.
다음으로, 하부 카메라(140)의 중심으로부터 하부 웨이퍼(BW)의 정렬 마크가 벗어난 정도인 제2 오프셋 값을 측정한다(S26).
다음으로, 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140) 사이의 오프셋 값인 카메라 보정 값을 측정한다(S27).
다음으로, 제1 오프셋 값, 제2 오프셋 값 및 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140) 사이의 오프셋 값인 카메라 보정 값을 이용하여, 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬한다(S28). 즉, 헤드 이송 장치(135)을 이용해서 상부 웨이퍼(UW)를 X축 방향, Y축 방향으로 이동시키고, 회전시켜서, 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬한다. 필요한 경우에는 상부 웨이퍼(UW)를 본딩 모듈(200)로 이송하는 과정에서 생기는 오차인 구동부 보정 값을 고려할 수 있다.
다음으로, 정렬된 상부 웨이퍼(UW)를 본딩 모듈(200)에 공급한다(S29).
본딩 모듈(200)에 공급된 상부 웨이퍼(UW)는 하부 웨이퍼(BW) 위에 놓인다. 그리고 본딩 모듈(200)에 의해서 웨이퍼들이 가열되고 가압되어 상부 웨이퍼(UW)와 하부 웨이퍼(BW)가 하나로 결합된다.
이하에서는, 도 9를 참고하여, 상술한 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법에 대해서 설명한다. 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법은 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140) 사이의 오차를 최소화시킨 후 그 오프셋 값인 카메라 보정 값을 측정하는 단계를 포함한다.
웨이퍼 정렬 장치의 보정은 상부 웨이퍼(UW)의 정렬 마크가 상부 웨이퍼(UW)의 하면에 형성되어, 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140) 모두를 사용하여 상부 웨이퍼(UW)를 하부 웨이퍼(BW)에 대해서 정렬하는 경우에 필요하다. 정렬 마크가 상부 웨이퍼(UW)의 상면에 형성될 경우에는 상부 카메라(120)를 이용하여 상부 웨이퍼(UW)와 하부 웨이퍼(BW)의 정렬 마크를 모두 촬영하므로, 이러한 보정 절차가 필요 없다.
보정 방법은, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 스테이지를 Y축 방향으로 이동시켜서, 정렬 모듈(100)이 보정 스테이지(20) 앞에 위치하도록 하는 단계(S271)로 시작된다.
다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 보정 스테이지(20)에 안착된 보정용 웨이퍼(CW)의 정렬 마크를 상부 카메라(120)로 촬영하여, 제1 보정 값을 얻는다(S272). 제1 보정 값은 상부 카메라(120)의 중심으로부터 정렬 마크(CM)가 벗어난 정도를 나타낸다.
다음, 제1 보정 값을 적용하여, 헤드(130)의 위치를 조절한다(S273). 예를 들어, 상부 카메라(120)의 중심에 정렬 마크(CM)가 위치하도록 헤드 이송 장치(135)를 이용하여 헤드(130)의 위치를 조절한다.
다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 이송 스테이지(115)를 하강시킨 후 헤드(130)를 이용하여 보정용 웨이퍼(CW)를 파지한다(S274).
다음, 제2 이송 스테이지(115)를 상승시킨 후 후퇴시켜서, 보정용 웨이퍼(CW)의 정렬 마크(CM)가 하부 카메라(140)의 시야 범위에 들어오도록 한다(S275).
다음, 도 13에 도시된 바와 같이, 보정용 웨이퍼(CW)의 정렬 마크(CM)를 하부 카메라(140)로 촬영하여, 제2 보정 값을 얻는다(S276). 제2 보정 값은 하부 카메라(140) 중심으로부터 정렬 마크(CM)가 벗어난 정도를 나타낸다. 보정용 웨이퍼(CW)는 투명하거나 관통형 정렬 마크(CM)를 구비하므로, 하부 카메라(140)가 촬영하는 정렬 마크(CM)와 상부 카메라(120)가 촬영하는 정렬 마크(CM)의 위치는 동일하다.
다음, 제2 보정 값을 적용하여, 하부 카메라 이송 장치(145)로 각각의 하부 카메라(140)의 위치를 조절한다(S277). 하부 카메라(140)의 중심에 보정용 웨이퍼(CW)의 정렬 마크(CM)가 위치하도록 각가의 하부 카메라(140)의 위치를 조절한다.
다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140)로 보정용 웨이퍼(CW)의 정렬 마크(CM)를 동시에 촬영하여 상부 카메라(120)와 하부 카메라(140) 사이에 남아 있는 오프셋 값인 카메라 보정 값을 획득한다(S278). 이론상으로는 S277 단계를 거치면, 카메라 보정 값이 0이 되어야 하지만, 실제로는 하부 카메라 이송 장치(145)의 정밀도의 한계 때문에 카메라 보정 값이 0이 아닌 값을 갖는다. 이 값은 상술한 바와 같이, 상부 웨이퍼(UW)를 정렬하는 과정(S28)에서 사용된다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 지지대
20: 보정 스테이지
100: 정렬 모듈
110: 제1 이송 스테이지
115: 제2 이송 스테이지
120: 상부 카메라
130: 헤드
135: 헤드 이송 장치
140: 하부 카메라
145: 하부 카메라 이송 장치
200: 본딩 모듈

Claims (7)

  1. 상부 웨이퍼를 본딩 모듈에 로딩된 하부 웨이퍼에 대해서 정렬하여 상기 본딩 모듈에 공급하는 정렬 장치로서,
    정렬 마크가 형성된 투명 웨이퍼 또는 관통형 정렬 마크가 형성된 웨이퍼인 보정용 웨이퍼가 로딩되는 보정 스테이지와,
    상기 정렬 마크를 촬영하도록 구성된 상부 카메라와,
    상기 보정용 웨이퍼를 파지하는 헤드와,
    상기 헤드를 상기 상부 카메라에 대해서 이동시키는 헤드 이송 장치와,
    상기 정렬 마크를 촬영하도록 구성된 하부 카메라와,
    상기 하부 카메라를 상기 헤드에 대해서 이동시키는 하부 카메라 이송 장치를 포함하는 웨이퍼 정렬 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항의 웨이퍼 정렬 장치를 보정하는 방법으로서,
    (a) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 보정 값을 얻는 단계와,
    (b) 상기 제1 보정 값을 적용하여, 상기 헤드의 위치를 조절하는 단계와,
    (c) 상기 헤드를 이용하여 보정용 웨이퍼를 파지하는 단계와,
    (d) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 하부 카메라로 촬영하여, 제2 보정 값을 얻는 단계와,
    (e) 상기 제2 보정 값을 적용하여, 상기 하부 카메라의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법.
  4. 제1항의 웨이퍼 정렬 장치를 보정하는 방법으로서,
    (a) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 보정 값을 얻는 단계와,
    (b) 상기 제1 보정 값을 적용하여, 상기 헤드의 위치를 조절하는 단계와,
    (c) 상기 헤드를 이용하여 보정용 웨이퍼를 파지하는 단계와,
    (d) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 하부 카메라로 촬영하여, 제2 보정 값을 얻는 단계와,
    (e) 상기 제2 보정 값을 적용하여, 상기 하부 카메라의 위치를 조절하는 단계와,
    (f) 상기 상부 카메라와 하부 카메라로 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 동시에 촬영하여 상부 카메라와 하부 카메라의 오프셋 값인 카메라 보정 값을 획득하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 장치의 보정 방법.
  5. 제1항의 웨이퍼 정렬 장치를 이용한 웨이퍼 정렬 방법으로써,
    (a) 상기 본딩 모듈에 로딩된 하부 웨이퍼의 상면에 형성된 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 오프셋 값을 얻는 단계와,
    (b) 상기 헤드를 이용하여 상기 상부 웨이퍼를 파지하는 단계와,
    (d) 상기 상부 웨이퍼의 상면에 형성된 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제2 오프셋 값을 얻는 단계와,
    (e) 상기 제1 오프셋 값 및 제2 오프셋 값을 이용하여, 상기 헤드를 이동시켜, 상기 상부 웨이퍼를 상기 하부 웨이퍼에 대해서 정렬하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법.
  6. 제1항의 웨이퍼 정렬 장치를 이용한 웨이퍼 정렬 방법으로써,
    (a) 상기 본딩 모듈에 로딩된 하부 웨이퍼의 상면에 형성된 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 오프셋 값을 얻는 단계와,
    (b) 상기 헤드를 이용하여 상기 상부 웨이퍼를 파지하는 단계와,
    (d) 상기 상부 웨이퍼의 하면에 형성된 정렬 마크를 상기 하부 카메라로 촬영하여, 제2 오프셋 값을 얻는 단계와,
    (e) 상부 카메라와 하부 카메라의 오프셋 값인 카메라 보정 값을 획득하는 단계와,
    (f) 상기 제1 오프셋 값, 제2 오프셋 값 및 카메라 보정 값을 이용하여, 상기 헤드를 이동시켜, 상기 상부 웨이퍼를 상기 하부 웨이퍼에 대해서 정렬하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카메라 보정 값을 획득하는 (e) 단계는,
    (e-1) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 상부 카메라로 촬영하여, 제1 보정 값을 얻는 단계와,
    (e-2) 상기 제1 보정 값을 적용하여, 상기 헤드의 위치를 조절하는 단계와,
    (e-3) 상기 헤드를 이용하여 보정용 웨이퍼를 파지하는 단계와,
    (e-4) 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 상기 하부 카메라로 촬영하여, 제2 보정 값을 얻는 단계와,
    (e-5) 상기 제2 보정 값을 적용하여, 상기 하부 카메라의 위치를 조절하는 단계와,
    (e-6) 상기 상부 카메라와 하부 카메라로 상기 보정용 웨이퍼의 정렬 마크를 동시에 촬영하여 상부 카메라와 하부 카메라의 오프셋 값인 카메라 보정 값을 획득하는 단계를 포함하는 웨이퍼 정렬 방법.
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