KR102252734B1 - 다이 본딩 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 다이 본딩 장치는, 웨이퍼의 측면 부위에 밀착되어 상기 웨이퍼를 파지하며, 상기 웨이퍼의 위치를 변경하는 웨이퍼 핸들링 유닛과, 상기 웨이퍼의 본딩 영역 상에 다이를 가압 및 가열하여 상기 다이를 상기 본딩 영역에 본딩하는 본딩 헤드 및 상기 웨이퍼에서 상기 본딩 영역의 이면을 지지하고 가열하는 스테이지를 포함할 수 있다.

Description

다이 본딩 장치{Die bonder}
본 발명은 다이 본딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이를 웨이퍼에 본딩하는 다이 본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다이 본딩 장치는 스테이지 상에 접착 물질이 도포된 상기 웨이퍼를 안착하고, 본딩 헤드에 흡착된 다이를 가열하면서 상기 웨이퍼 상에 가압함으로써 상기 다이를 상기 웨이퍼에 본딩한다. 이때, 상기 다이를 상기 웨이퍼에 본딩할 때 상기 스테이지도 상기 웨이퍼를 가열한다. 상기 스테이지의 크기로 인해 상기 다이를 본딩할 때마다 상기 스테이지가 상기 웨이퍼의 온도를 상승 및 하강시키기 어렵다. 따라서, 상기 웨이퍼에 상기 다이를 본딩하는 동안 상기 스테이지는 상기 웨이퍼를 가열하여 상기 웨이퍼가 일정한 온도를 유지하도록 한다.
상기 웨이퍼가 상기 일정한 온도로 유지되므로, 상기 웨이퍼 상에 도포된 상기 접착 물질의 물성이 변화될 수 있다. 상기 접착 물질의 물성 변화로 인해 상기 다이의 본딩 불량이 발생할 수 있다.
본 발명은 웨이퍼에서 다이가 본딩되는 본딩 영역만을 가열하여 상기 다이를 본딩하는 다이 본딩 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 다이 본딩 장치는, 웨이퍼의 측면 부위에 밀착되어 상기 웨이퍼를 파지하며, 상기 웨이퍼의 위치를 변경하는 웨이퍼 핸들링 유닛과, 상기 웨이퍼의 본딩 영역 상에 다이를 가압 및 가열하여 상기 다이를 상기 본딩 영역에 본딩하는 본딩 헤드 및 상기 웨이퍼에서 상기 본딩 영역의 이면을 지지하고 가열하는 스테이지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛은, 상기 웨이퍼의 측면 부위가 삽입되는 그루브가 형성된 복수의 홀더들을 가지며, 상기 웨이퍼를 파지하는 홀더부 및 상기 웨이퍼의 각도 정렬하기 위해 상기 홀더부에 파지된 상기 웨이퍼를 회전시키는 제1 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 제1 구동부는, 상기 홀더부의 상기 홀더들 중 적어도 하나를 회전시켜 상기 웨이퍼를 회전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 제1 구동부는, 상기 홀더부를 회전시켜 상기 웨이퍼를 회전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛은, 상기 홀더부의 상기 홀더들을 상기 웨이퍼의 측면 부위와 접촉하는 접촉 위치와 상기 웨이퍼의 측면 부위와 이격되는 이격 위치 사이에서 이동시키는 제2 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛은, 상기 웨이퍼를 제1 수평 방향인 X축 방향으로 이동시키기 위한 제3 구동부 및 상기 웨이퍼를 상기 제1 수평 방향과 수직하는 제2 수평 방향인 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제4 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 본딩 헤드의 외측에 구비되며, 상기 웨이퍼의 상기 본딩 영역의 주변 영역을 냉각하는 제1 냉각 유닛 및 상기 스테이지의 외측에 구비되며, 상기 웨이퍼에서 상기 본딩 영역의 이면의 주변 영역을 냉각하는 제2 냉각 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 스테이지는 상기 본딩 영역의 상기 이면으로 공기를 분사하여 상기 웨이퍼의 이면을 이격된 상태로 지지할 수 있다.
본 발명에 따른 다이 본딩 장치는, 상기 웨이퍼 측면 부위를 파지하여 상기 웨이퍼를 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 이동시키거나 회전시킬 수 있다. 따라서, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛은 상기 본딩 헤드 및 상기 스테이지와 간섭이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 다이 본딩 장치는, 상기 스테이지의 크기가 작으므로, 상기 제2 가열부가 신속하게 가열 및 냉각될 수 있다. 상기 스테이지가 일정 온도로 가열된 상태로 유지되지 않으므로, 상기 웨이퍼 상에 도포된 접착 물질의 물성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 다이 본딩 장치는, 상기 제1 냉각 유닛 및 상기 제2 냉각 유닛이 상기 냉각 공기를 상기 주변 영역의 상기 이면으로 분사한다. 따라서, 상기 웨이퍼에서 상기 주변 영역에 도포된 접착 물질의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 주변 영역에서 상기 접착 물질의 물성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1을 부분적으로 확대한 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 핸들링 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 핸들링 유닛의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 웨이퍼 핸들링 유닛의 다른 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1을 부분적으로 확대한 확대도이고, 도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 핸들링 유닛을 설명하기 위한 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 핸들링 유닛의 동작을 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 웨이퍼 핸들링 유닛의 다른 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 다이 본딩 장치(100)는 웨이퍼 핸들링 유닛(110), 본딩 헤드(120), 스테이지(130), 제1 냉각 유닛(140), 단열 부재(150), 제2 냉각 유닛(160)을 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)은 웨이퍼(10)의 측면 부위에 밀착되어 상기 웨이퍼(10)를 파지하며, 상기 웨이퍼(10)의 위치를 변경할 수 있다.
구체적으로, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)은 홀더부(111), 제1 구동부(114), 제2 구동부(115), 제3 구동부(116) 및 제4 구동부(117)를 포함할 수 있다.
상기 홀더부(111)는 상기 웨이퍼(10)를 수평 상태로 파지하기 위한 것으로, 복수의 홀더들(112) 및 고정암(113)을 갖는다.
상기 각 홀더들(112)은 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위가 삽입되는 그루브(112a)가 형성된다. 상기 그루브(112a)는 중앙 부위가 오목한 형상을 갖는다. 따라서, 상기 그루브(112a)에 상기 웨이퍼(10)의 상기 측면 부위가 삽입되면, 상기 웨이퍼(10)가 상기 그루브(112a)로부터 이탈되기 어렵다.
상기 홀더들(112)은 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위를 안정적으로 고정하기 위해 적어도 세 개가 구비되며, 서로 이격될 수 있다.
상기 고정암(113)은 상기 웨이퍼(10)의 측면 둘레를 따라 배치되며, 상기 홀더들(112)을 고정할 수 있다. 상기 고정암(113)은 일측에 개방된 부위를 갖는다. 상기 개방 부위를 통해 상기 웨이퍼(10)가 상기 홀더부(111)로 공급되거나 상기 홀더부(111)로부터 배출될 수 있다.
이와 달리 도시되는 않았지만, 상기 고정암(113)은 다수개가 구비되어 상기 홀더들(112)을 각각 고정할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 홀더들(112) 중 일부 또는 전부는 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 홀더들(112) 중 일부 또는 전부는 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위와 접촉하는 접촉 위치와 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위와 이격되는 이격 위치 사이에서 이동할 수 있다. 상기 홀더들(112) 중 일부 또는 전부가 상기 접촉 위치에 있을 때, 상기 홀더들(112)은 상기 웨이퍼(10)를 파지할 수 있다. 상기 홀더들(112) 중 일부 또는 전부가 상기 이격 위치에 있을 때 상기 홀더들(112)은 상기 웨이퍼(10)의 파지를 해제할 수 있다.
또한, 상기 홀더들(112) 중 일부 또는 전부가 상기 이격 위치에 있을 때, 별도의 이송암(미도시)이 상기 웨이퍼(10)를 상기 홀더부(111)로 공급하거나 상기 웨이퍼(10)를 상기 홀더부(111)로부터 배출할 수 있다.
상기 이송암에 의해 상기 웨이퍼(10)가 상기 홀더부(111)로 공급된 후, 상기 홀더들(112)이 상기 접촉 위치로 이동함으로써 상기 홀더부(111)가 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위를 파지할 수 있다. 또한, 상기 홀더들(112)이 상기 이격 위치에서 상기 접촉 위치로 이동함으로써 상기 웨이퍼(10)를 기 설정된 기준 위치로 정렬할 수 있다.
상기 제1 구동부(114)는 상기 홀더부(111)에 파지된 상기 웨이퍼(10)를 회전시켜 상기 웨이퍼(10)의 각도를 정렬할 수 있다.
일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동부(114)는 상기 홀더들(112) 중 적어도 하나를 회전시켜 상기 웨이퍼(10)를 회전시킬 수 있다. 상기 홀더들(112)이 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위와 밀착되어 있으므로, 상기 홀더들(112) 중 적어도 하나가 회전함에 따라 상기 웨이퍼(10) 및 상기 홀더들(112) 중 나머지도 회전할 수 있다.
다른 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동부(114)는 상기 홀더부(111)를 회전시켜 상기 웨이퍼(10)를 회전시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 구동부(114)가 상기 홀더부(111) 자체를 회전시킴으로써 상기 홀더부(111)에 파지된 상기 웨이퍼(10)도 회전할 수 있다. 이때, 상기 홀더들(112)은 회전하지 않을 수 있다.
상기 제2 구동부(115)는 상기 홀더들(112)을 상기 접촉 위치와 상기 이격 위치 사이에서 이동시킬 수 있다. 상기 제2 구동부(115)는 상기 홀더들(112) 중 일부를 이동시키거나, 상기 홀더들(112) 전부를 이동시킬 수 있다.
상기 제2 구동부(115)는 상기 웨이퍼(10)를 상기 홀더부(111)로 공급하거나 상기 홀더부(111)로부터 배출하기 위해 상기 홀더들(112)을 상기 이격 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 구동부(115)는 상기 홀더부(111)가 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위를 고정하거나, 상기 웨이퍼(10)를 상기 기준 위치로 정렬시키기 위해 상기 홀더들(112)을 상기 접촉 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 제3 구동부(116)는 상기 웨이퍼(10)를 제1 수평 방향인 X축 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 제3 구동부(116)는 상기 홀더부(110) 상에 상기 X축 방향으로 연장하며, 상기 홀더부(110)를 상기 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 홀더부(110)가 상기 X축 방향으로 이동함에 따라 상기 웨이퍼(10)도 상기 X축 방향으로 이동할 수 있다.
일 예로서, 상기 제3 구동부(116)는 상기 홀더부(110)를 이동시키기 위한 가동자를 포함하는 리니어 모터를 이용하여 구성될 수 있다.
상기 제4 구동부(117)는 상기 웨이퍼(10)를 상기 제1 수평 방향과 수직하는 제2 수평 방향인 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 제4 구동부(117)는 상기 Y축 방향으로 연장하며, 상기 홀더부(110)를 상기 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 홀더부(110)가 상기 Y축 방향으로 이동함에 따라 상기 웨이퍼(10)도 상기 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 일 예로서, 상기 제4 구동부(117)는 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 홀더부(110)는 리니어 모션 가이드 등을 이용하여 Y축 방향으로 안내될 수 있다.
상기 제3 구동부(116) 및 상기 제4 구동부(117)는 갠트리 구조를 가지거나, 직교 로봇 구조를 가질 수 있다.
상기 제3 구동부(116) 및 상기 제4 구동부(117)는 상기 웨이퍼(10)의 위치를 조절하기 위해 사용될 수 있다.
상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)를 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 이동시키거나 상기 웨이퍼(10)를 회전시킴으로써 상기 웨이퍼(10)의 위치를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 웨이퍼(10)에서 상기 본딩 헤드(120)가 다이(20)를 본딩하는 본딩 영역의 위치를 조절할 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위를 파지하므로, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)은 상기 본딩 헤드(120) 및 상기 스테이지(130)와 간섭이 발생하지 않는다.
상기 본딩 헤드(120)는 상기 웨이퍼(10)의 본딩 영역 상에 다이(20)를 가압 및 가열하여 상기 다이(20)를 상기 본딩 영역에 본딩할 수 있다.
구체적으로, 상기 본딩 헤드(120)는 상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)의 상방에 배치된다. 상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)를 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 이동시키거나 상기 웨이퍼(10)를 회전시키므로, 상기 본딩 헤드(120)는 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향과 수직하는 Z축 방향으로만 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
자세히 도시되지는 않았지만, 상기 본딩 헤드(120)는 상기 다이(20)를 진공력으로 흡착하기 위한 흡착부와 상기 흡착된 상기 다이(20)를 가열하기 위한 제1 가열부를 포함할 수 있다.
상기 다이(20)가 대략 직사각형이므로, 상기 본딩 헤드(120)의 하부면도 직사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 본딩 헤드(120)는 하부면에 상기 다이(20)를 흡착한 후 상기 Z축 방향으로 이동하여 상기 다이(20)를 상기 웨이퍼(10)의 상기 본딩 영역과 접촉시킨다. 이후, 상기 본딩 헤드(120)가 상기 다이(20)를 가압하면서 상기 다이(20)를 가열함으로써 상기 다이(20)를 상기 웨이퍼(10)에 열압착 방식으로 본딩할 수 있다.
상기 스테이지(130)는 상기 웨이퍼(10)에서 상기 본딩 영역의 이면을 지지하고 가열할 수 있다.
구체적으로, 상기 스테이지(130)는 상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)의 하방에 배치된다. 상기 스테이지(130)는 상기 웨이퍼(10)에서 상기 본딩 영역의 이면만을 지지할 수 있다.
자세히 도시되지는 않았지만, 상기 스테이지(130)는 상기 웨이퍼(10)의 상기 본딩 영역을 가열하기 위한 제2 가열부를 포함할 수 있다. 상기 스테이지(130)는 크기가 작으므로, 상기 제2 가열부의 크기도 작을 수 있다. 상기 제2 가열부의 크기가 작으므로, 상기 제2 가열부가 신속하게 가열 및 냉각될 수 있다. 따라서, 상기 스테이지(130)가 일정 온도로 가열된 상태로 유지되지 않고, 상기 웨이퍼(10) 상에 도포된 접착 물질의 물성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
상기 스테이지(130)는 상기 Z축 방향으로 이동하지 않고, 상기 본딩 영역의 이면과 접촉하여 지지하는 상태를 유지할 수 있다. 상기 웨이퍼 핸들링 유닛(110)에 의해 상기 웨이퍼(10)의 위치가 변경되면, 상기 스테이지(130)에 의해 상기 웨이퍼(10)의 이면에 긁힘이 발생할 수 있다.
상기 웨이퍼(10)의 이면이 긁히는 것을 방지하기 위해 상기 스테이지(130)는 상기 본딩 영역의 상기 이면으로 공기를 분사하는 공기 분사부를 포함할 수 있다. 상기 공기 분사부에서 분사된 공기에 의해 상기 웨이퍼(10)의 상기 본딩 영역의 이면이 상기 스테이지(130)로부터 부상된다. 즉, 상기 스테이지(130)는 상기 본딩 영역의 상기 이면을 플로팅 상태로 지지할 수 있다. 상기 스테이지(130)가 상기 웨이퍼(10)에서 상기 본딩 영역의 이면을 이격된 상태로 지지하므로, 상기 스테이지(130)에 의해 상기 웨이퍼(10)의 이면이 긁히는 것을 방지할 수 있다.
이와 달리, 상기 스테이지(130)는 상기 Z축 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 본딩 헤드(120)가 상기 다이(20)를 상기 웨이퍼(10)의 상기 본딩 영역에 본딩할 때 상기 스테이지(130)는 상기 Z축 방향으로 이동하여 상기 본딩 영역의 이면을 지지할 수 있다.
상기 제1 냉각 유닛(140)은 상기 본딩 헤드(120)의 외측에 구비되며, 상기 웨이퍼(10)에서 상기 본딩 영역의 주변 영역을 냉각할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 냉각 유닛(140)은 냉각 공기를 상기 주변 영역으로 분사한다. 따라서, 상기 주변 영역에 도포된 접착 물질의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 주변 영역에서 상기 접착 물질의 물성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
상기 단열 부재(150)는 상기 본딩 헤드(120)와 상기 제1 냉각 유닛(140) 사이에 구비되며, 상기 본딩 헤드(120)와 상기 제1 냉각 유닛(140) 사이의 열전달을 차단할 수 있다. 따라서, 상기 본딩 헤드(120)의 열이 상기 제1 냉각 유닛(140) 및 상기 주변 영역으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 냉각 유닛(140)과 상기 단열 부재(150)는 상기 본딩 헤드(120)와 같이 상기 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
상기 제2 냉각 유닛(160)은 상기 스테이지(130)의 외측에 구비되며, 상기 웨이퍼(10)에서 상기 주변 영역의 이면을 냉각할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 냉각 유닛(160)은 냉각 공기를 상기 주변 영역의 상기 이면으로 분사한다. 따라서, 상기 주변 영역에 도포된 접착 물질의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 주변 영역에서 상기 접착 물질의 물성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제2 냉각 유닛(160)은 냉각 블록 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 스테이지(130)와 상기 제2 냉각 유닛(160) 사이에 단열 부재가 추가로 구비될 수 있다.
상기 제2 냉각 유닛(160)과 상기 단열 부재는 상기 스테이지(130)와 마찬가지로 상기 웨이퍼(10)의 상기 이면의 주변 영역을 지지한 상태를 유지하거나, 상기 스테이지(130)와 같이 상기 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 웨이퍼 핸들링 유닛(110), 본딩 헤드(120), 스테이지(130), 제1 냉각 유닛(140), 단열 부재(150), 제2 냉각 유닛(160)을 제어하기 위한 제어 유닛이 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제어 유닛은 상기 핸들링 유닛(110)과 연결되며, 상기 웨이퍼(10)의 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향 이동 및 회전과, 상기 홀더들(112)의 상기 접촉 위치와 상기 이격 위치 사이에서의 이동을 제어한다.
상기 제어 유닛은 상기 본딩 헤드(120)와 연결되며, 상기 본딩 헤드(120)의 상기 Z축 방향 이동, 가압력 및 가열 온도를 제어할 수 있고, 상기 다이(20)를 흡착하는 기능을 온오프할 수 있다.
상기 제어 유닛은 상기 스테이지(130)와 연결되며, 상기 스테이지(130)의 공기 분사력 및 가열 온도를 제어할 수 있다. 상기 제어 유닛은 상기 스테이지(130)의 상기 Z축 방향 이동을 제어할 수도 있다.
상기 제어 유닛은 제1 냉각 유닛(140)과 제2 냉각 유닛(160)의 냉각 기능을 제어할 수도 있다.
한편, 상기 핸들링 유닛(110)이 상기 웨이퍼(10)를 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 이동시키거나 회전시키지 않고, 상기 본딩 유닛(120) 및 상기 스테이지(130)가 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 이동하거나 회전할 수도 있다.
이하에서는 상기 다이 본딩 장치를 이용하여 상기 웨이퍼(10)에 상기 다이(20)를 본딩하는 동작에 대해 설명한다.
우선 상기 웨이퍼 핸들링 장치(110)는 상기 웨이퍼(10)를 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 이동시키거나 회전시켜 상기 웨이퍼(10)의 상기 본딩 영역을 상기 본딩 헤드(120)의 하방에 위치시킨다. 이때, 상기 스테이지(130)는 상기 웨이퍼(10)에서 상기 본딩 영역의 이면을 지지하고 가열한다.
다음으로, 상기 본딩 헤드(120)가 하부면에 상기 다이(20)를 흡착한 후 상기 Z축 방향으로 이동하여 상기 다이(20)를 상기 웨이퍼(10)의 상기 본딩 영역과 접촉시킨다.
이후, 상기 본딩 헤드(120)가 상기 다이(20)를 가압하면서 상기 다이(20)를 가열함으로써 상기 다이(20)를 상기 웨이퍼(10)에 열압착 방식으로 본딩할 수 있다.
상기 다이(20)의 본딩이 완료되면, 상기 본딩 헤드(120)가 상기 본딩된 다니에 대한 흡착을 해제한 후, 상기 Z축 방향으로 이동하여 상기 웨이퍼(10)로부터 이격된다.
이후 상기 과정을 반복하여 상기 웨이퍼(10)에 상기 다이(20)를 본딩한다.
상술한 바와 같이, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛은 상기 본딩 헤드 및 상기 스테이지와 간섭이 발생하지 않으므로, 상기 본딩 헤드 및 상기 스테이지가 안정적으로 동작할 수 있다. 또한, 상기 스테이지가 일정 온도로 가열된 상태로 유지되지 않고, 상기 제1 냉각 유닛 및 상기 제2 냉각 유닛이 상기 주변 영역을 냉각하므로, 상기 웨이퍼 상에 도포된 접착 물질의 물성이 변화되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 상기 다이 본딩 장치를 이용한 다이 본딩 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 다이 본딩 장치 110 : 웨이퍼 핸들링 유닛
111 : 홀더부 112 : 홀더
112a : 그루브 113 : 고정암
114 : 제1 구동부 115 : 제2 구동부
116 : 제3 구동부 117 : 제4 구동부
120 : 본딩 헤드 130 : 스테이지
140 : 제1 냉각 유닛 150 : 단열 부재
160 : 제2 냉각 유닛 10 : 웨이퍼
20 : 다이

Claims (8)

  1. 웨이퍼의 측면 부위에 밀착되어 상기 웨이퍼를 파지하며, 상기 웨이퍼의 위치를 변경하는 웨이퍼 핸들링 유닛;
    상기 웨이퍼의 본딩 영역 상에 다이를 가압 및 가열하여 상기 다이를 상기 본딩 영역에 본딩하는 본딩 헤드; 및
    상기 웨이퍼에서 상기 본딩 영역의 이면을 지지하고 가열하는 스테이지를 포함하고,
    상기 웨이퍼 핸들링 유닛은,
    상기 웨이퍼를 파지하는 홀더부; 및
    상기 웨이퍼의 각도를 정렬하기 위해 상기 홀더부에 파지된 상기 웨이퍼를 회전시키는 제1 구동부를 포함하고,
    상기 홀더부는,
    상기 웨이퍼의 측면 부위가 삽입되는 그루브가 형성된 복수의 홀더들; 및
    상기 홀더들을 고정하는 고정암을 포함하고,
    상기 웨이퍼가 상기 그루브로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 그루브는 중앙 부위가 오목한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동부는, 상기 홀더부의 상기 홀더들 중 적어도 하나를 회전시켜 상기 웨이퍼를 회전시키는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동부는, 상기 홀더부를 회전시켜 상기 웨이퍼를 회전시키는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛은, 상기 홀더부의 상기 홀더들을 상기 웨이퍼의 측면 부위와 접촉하는 접촉 위치와 상기 웨이퍼의 측면 부위와 이격되는 이격 위치 사이에서 이동시키는 제2 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 핸들링 유닛은,
    상기 웨이퍼를 제1 수평 방향인 X축 방향으로 이동시키기 위한 제3 구동부; 및
    상기 웨이퍼를 상기 제1 수평 방향과 수직하는 제2 수평 방향인 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제4 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 본딩 헤드의 외측에 구비되며, 상기 웨이퍼의 상기 본딩 영역의 주변 영역을 냉각하는 제1 냉각 유닛; 및
    상기 스테이지의 외측에 구비되며, 상기 웨이퍼에서 상기 본딩 영역의 이면의 주변 영역을 냉각하는 제2 냉각 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스테이지는 상기 본딩 영역의 상기 이면으로 공기를 분사하여 상기 웨이퍼의 이면을 이격된 상태로 지지하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
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