KR102344109B1 - 본딩 스테이지 및 이를 구비하는 다이 본딩 장치 - Google Patents

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Abstract

다이 본딩 공정에서 본딩 대상물을 지지하는 본딩 스테이지가 개시된다. 본딩 스테이지는, 상면에 회로기판이 안착될 수 있으며 제1 정렬 부재를 구비하는 제1 상부 플레이트와, 상면에 웨이퍼가 안착될 수 있으며 제2 정렬 부재를 구비하는 제2 상부 플레이트와, 제1 및 제2 상부 플레이트들 중 어느 하나가 선택되어 상부면에 결합되며 제1 또는 제2 상부 플레이트를 진공 흡착하여 고정하기 위한 복수의 플레이트 진공홀을 구비하고 상부면에 결합된 제1 또는 제2 상부 플레이트를 가열하며 제1 및 제2 상부 플레이트들과의 정렬을 위해 제1 및 제2 정렬 부재들에 대응하는 제3 정렬 부재를 구비하는 스테이지 본체를 포함할 수 있다. 이와 같이, 본딩 스테이지는 간단한 상부 플레이트 교체를 통해 웨이퍼용과 회로기판용으로 호환하여 사용할 수 있으므로, 제조 설비를 간소화하고 제조 원가를 감소시키며 제조 설비의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

본딩 스테이지 및 이를 구비하는 다이 본딩 장치{Bonding stage and apparatus for bonding dies}
본 발명의 실시예들은 본딩 스테이지 및 이를 구비하는 다이 본딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다이싱 공정을 통해 개별화된 다이들을 본딩 대상물에 본딩하기 위해 본딩 대상물을 지지하는 본딩 스테이지 및 이를 구비하는 다이 본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 복수의 다이들로 분할될 수 있으며, 다이들은 본딩 공정을 통해 웨이퍼나 회로기판과 같은 기판 상에 본딩될 수 있다. 웨이퍼는 다이싱 공정 전에 분할된 다이들을 고정하기 위하여 링 형상의 마운트 프레임에 장착된 다이싱 테이프에 부착되며, 이를 웨이퍼 링이라 한다.
상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치는, 웨이퍼링과, 웨이퍼링으로부터 다이들을 픽업하여 분리시키기 위한 픽업 모듈과, 다이들이 본딩될 본딩 대상물인 웨이퍼 또는 회로기판을 지지하는 본딩 스테이지와, 픽업 모듈이 픽업한 다이들을 본딩 스테이지 상의 웨이퍼 또는 회로기판에 본딩하는 본딩 유닛을 포함할 수 있다.
이렇게 다이 본딩 공정은 웨이퍼와 회로기판 중 어느 하나를 본딩 대상물로 선택할 수 있기 때문에, 본딩 대상물을 지지하는 본딩 스테이지 또한 본딩 대상물에 따라 달라진다. 즉, 웨이퍼용 본딩 스테이지와 회로기판용 본딩 스테이지가 서로 별개로 구성되며, 다이 본딩 장치는 본딩 대상물이 변경될 때마다 본딩 스테이지를 변경된 본딩 대상물에 대응하는 본딩 스테이지로 교체해야 한다. 예컨대, 본딩 대상물이 회로기판에서 웨이퍼로 변경될 경우, 현재 설치된 회로기판용 본딩 스테이지를 웨이퍼용 본딩 스테이지로 교체해야 한다.
이와 같이, 다이 본딩 장치는 본딩 대상물이 변경될 때마다 본딩 스테이지를 교체해야 하므로, 본딩 스테이지 교체로 인한 대기 시간이 증가하고 교체 과정 또한 번거로워 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1573274호 (2015.12.01.)
본 발명의 실시예들은 회로기판용과 웨이퍼용으로 호환하여 사용할 수 있는 본딩 스테이지 및 이를 구비하는 다이 본딩 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예들에 따르면, 본딩 스테이지는, 상면에 회로기판이 안착될 수 있으며 제1 정렬 부재를 구비하는 제1 상부 플레이트와, 상면에 웨이퍼가 안착될 수 있으며 제2 정렬 부재를 구비하는 제2 상부 플레이트와, 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들 중 어느 하나가 선택되어 상부면에 결합되며 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 진공 흡착하여 고정하기 위한 복수의 플레이트 진공홀을 구비하고 상기 상부면에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 가열하며 상기 제1 및 상기 제2 상부 플레이트들과의 정렬을 위해 상기 제1 및 제2 정렬 부재들에 대응하는 제3 정렬 부재를 구비하는 스테이지 본체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 내지 제3 정렬 부재들 각각은 홀 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 정렬 부재들은 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들과 상기 스테이지 본체 간의 정렬을 위해 상기 제3 정렬 부재와 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 내지 제3 정렬 부재들은 각각 복수로 구비될 수 있다. 또한, 상기 스테이지 본체는, 상기 스테이지 본체 내부에 매설되며 수직 이동이 가능하고 상기 제3 정렬 부재들에 대응하여 위치하며 상기 웨이퍼를 상기 제2 상부 플레이트의 상면으로부터 상승 및 하강시키기 위한 복수의 리프트 핀을 구비할 수 있다. 더불어, 상기 제2 정렬 부재들과 상기 제3 정렬 부재들은 상기 리프트 핀들의 이동 통로로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 상부 플레이트는 상기 회로기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 서브 진공홀을 구비하고, 상기 제2 상부 플레이트는 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수의 제2 서브 진공홀을 구비할 수 있다. 또한, 상기 스테이지 본체는, 상기 제1 서브 진공홀들과 연통되고 상기 제1 서브 진공홀들에 진공을 제공하기 위한 복수의 제1 메인 진공홀과, 상기 제2 서브 진공홀들과 연통되고 상기 제2 서브 진공홀들에 진공을 제공하기 위한 복수의 제2 메인 진공홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 스테이지 본체는, 상기 플레이트 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 메인 진공챔버와, 상기 제1 메인 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제1 서브 진공챔버와, 상기 제2 메인 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제2 서브 진공챔버를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 상부 플레이트는 상기 회로기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 서브 진공홀을 구비하고, 상기 제2 상부 플레이트는 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수의 제2 서브 진공홀을 구비할 수 있다. 또한, 상기 스테이지 본체는 상기 제1 및 제2 서브 진공홀들과 연통되고 상기 제1 및 제2 서브 진공홀들에 진공을 제공하기 위한 복수의 제3 메인 진공홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 스테이지 본체는, 상기 플레이트 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 메인 진공 챔버와, 상기 제1 및 제2 메인 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제3 서브 진공 챔버를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 본딩 스테이지는, 상면에 회로기판이 안착될 수 있으며 복수의 제1 정렬홀과 상기 회로기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 서브 진공홀을 구비하는 제1 상부 플레이트와, 상면에 웨이퍼가 안착될 수 있으며 복수의 제2 정렬홀과 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수의 제2 서브 진공홀을 구비하는 제2 상부 플레이트와, 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들 중 어느 하나가 선택되어 상부면에 결합되는 스테이지 본체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 스테이지 본체는, 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 진공 흡착하여 고정하기 위한 복수의 플레이트 진공홀과, 상기 스테이지 본체에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 가열하기 위한 히터부와, 상기 제1 및 상기 제2 상부 플레이트들과의 정렬을 위해 상기 제1 및 제2 정렬홀들에 대응하여 위치하는 복수의 제3 정렬홀과, 상기 제3 정렬홀들 안에 삽입되어 상기 스테이지 본체 내부에 매설되게 배치될 수 있으며 상기 제2 및 제3 정렬홀들을 관통하여 수직 이동이 가능하고 상기 웨이퍼의 하면을 지지하여 상기 웨이퍼를 상승 및 하강시키는 복수의 리프트 핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예들에 따르면, 다이 본딩 장치는, 회로기판 또는 웨이퍼를 지지하는 본딩 스테이지와, 상기 본딩 스테이지에 안착된 상기 회로기판 또는 웨이퍼 상에 다이들을 본딩하는 본딩 유닛을 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 본딩 스테이지는, 상면에 상기 회로기판이 안착될 수 있으며 제1 정렬 부재를 구비하는 제1 상부 플레이트와, 상면에 상기 웨이퍼가 안착될 수 있으며 제2 정렬 부재를 구비하는 제2 상부 플레이트와, 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들 중 어느 하나가 선택되어 상부면에 결합되며 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 진공 흡착하여 고정하기 위한 복수의 플레이트 진공홀을 구비하고 상기 상부면에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 가열하며 상기 제1 및 상기 제2 상부 플레이트들과의 정렬을 위해 상기 제1 및 제2 정렬 부재들에 대응하는 제3 정렬 부재를 구비하는 스테이지 본체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 내지 제3 정렬 부재들 각각은 홀 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 정렬 부재들은 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들과 상기 스테이지 본체 간의 정렬을 위해 상기 제3 정렬 부재와 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 본딩 스테이지는, 서로 다른 본딩 대상물을 지지하는 제1 및 제2 상부 플레이트들과, 제1 및 제2 상부 플레이트들 모두와 호환될 수 있는 스테이지 본체를 구비함으로써, 본딩 대상물에 따라 본딩 스테이지 전체를 교체할 필요없이 스테이지 본체에 결합될 상부 플레이트만 간단히 교체하여 사용할 수 있다. 이에 따라, 다이 본딩 장치는 본딩 스테이지를 이용하여 회로기판과 웨이퍼에 다이 본딩 공정을 실시할 수 있으므로, 하나의 스테이지 본체를 이용하여 다양한 본딩 대상물을 지지할 수 있고 제조 설비를 간소화하며 제조 원가를 감소시키고 제조 설비의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
특히, 스테이지 본체는 진공을 이용하여 제1 또는 상기 제2 상부 플레이트와 결합되므로, 상부 플레이트의 교체가 용이하고 교체 시간을 단축할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있다. 더불어, 스테이지 본체와 그 상부에 결합된 제1 또는 제2 상부 플레이트의 결합 구조가 열팽창에 영향을 받지 않으므로, 스테이지 본체에 결합된 제1 또는 제2 상부 플레이트가 스테이지 본체의 열에 의해 팽창하더라도 휨 등과 같은 변형을 방지할 수 있다.
또한, 스테이지 본체와 제1 및 제2 상부 플레이트들은 홀 형상의 제1 내지 제3 정렬 부재들을 이용하여 정렬되므로, 스테이지 본체와 그 상부에 결합된 제1 또는 제2 상부 플레이트의 정렬 구조가 열팽창에 영향을 받지 않는다. 따라서, 스테이지 본체에 결합된 제1 또는 제2 상부 플레이트가 히터부의 열에 의해 팽창하더라도 휨 등과 같은 변형을 방지할 수 있다.
더불어, 제2 및 제2 정렬 부재들은 리프트 핀들이 승강하는 통로로도 제공될 수 있으므로, 스테이지 본체와 제2 상부 플레이트에 리프트 핀들의 승강을 위한 별도의 홀들을 형성할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본딩 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스테이지 본체를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 스테이지 본체에 제1 상부 플레이트가 결합된 본딩 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 스테이지 본체에 제2 상부 플레이트가 결합된 본딩 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 스테이지 본체의 다른 일례를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이(12)를 본딩 대상물, 즉, 회로기판이나 웨이퍼 상에 본딩할 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(100)는, 복수의 웨이퍼링(10)이 수납될 수 있는 수납 유닛(110)과, 상기 수납 유닛(110)을 지지하는 로드 포트(120)와, 상기 수납 유닛(110)으로부터 상기 웨이퍼링(10)을 인출하거나 다이 본딩 공정에서 사용 완료된 웨이퍼링을 상기 수납 유닛(110)에 다시 수납할 수 있는 웨이퍼링 이송 유닛(130)과, 상기 본딩 대상물을 지지하기 위한 본딩 스테이지(200)와 상기 본딩 스테이지(200)에 안착된 본딩 대상물에 상기 다이들(12)을 본딩하기 위한 본딩 유닛(150)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 수납 유닛(110)은 상기 웨이퍼링들(10)을 다단 구조로 적층하여 수납할 수 있다.
여기서, 상기 웨이퍼링(10)은 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프가 링 형태의 마운트 프레임에 장착된 것으로서, 상기 웨이퍼의 다이들(12)은 상기 다이싱 공정에 의해 개별화된 상태이다. 상기 웨이퍼링들(10)은 상기 수납 유닛(110)에 수납되어 상기 다이 본딩 장치(100)로 이송될 수 있다.
상기 수납 유닛(110)은 상기 로드 포트(120) 상에 로딩될 수 있다. 상기 로드 포트(120)는 수직 방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있으며, 상기 웨이퍼링 이송 유닛(130)이 상기 수납 유닛(110) 안에 상기 웨이퍼링(10)을 로딩 또는 언로딩할 위치에 따라 상기 수납 유닛(110)을 수직 이동시킨다.
상기 웨이퍼링 이송 유닛(130)은 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 웨이퍼링(10)을 상기 수납 유닛(110)에 로딩 또는 언로딩할 수 있다. 상기 웨이퍼링 이송 유닛(130)의 하측에는 가이드 레일(140)이 설치될 수 있다. 상기 웨이퍼링 이송 유닛(130)에 파지된 웨이퍼링(10)은 상기 가이드 레일(140)에 지지될 수 있으며, 상기 웨이퍼링 이송 유닛(130)에 의해 상기 가이드 레일(140)을 따라 수평 이동할 수 있다.
한편, 상기 다이들(12)이 본딩될 본딩 대상물은 상기 본딩 스테이지(200)에 의해 지지될 수 있으며, 상기 본딩 유닛(150)은 상기 다이들(12)을 상기 본딩 대상물에 본딩한다. 여기서, 상기 본딩 대상물은 회로기판이거나 웨이퍼일 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 다이 본딩 공정에 투입되기 위해 공정 대기중인 본딩 대상물은 이송 로봇(미도시)에 의해 상기 다이 본딩 장치(100)에 투입될 수 있다. 또한, 상기 이송 로봇은 상기 다이들(12)이 본딩되어 공정 완료된 본딩 대상물을 상기 다이 본딩 장치(100)로부터 외부로 이송할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 상기 본딩 스테이지(200)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 본딩 스테이지(200)를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 스테이지 본체를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 본딩 스테이지(200)는 회로기판용과 웨이퍼용으로 호환하여 사용 가능한 스테이지로서, 서로 다른 본딩 대상물을 지지하는 복수의 상부 플레이트(220, 230) 및 서로 다른 상부 플레이트(220, 230)와 호환 가능한 스테이지 본체(210)를 구비하며, 상기 상부 플레이트(220, 230)의 교체를 통해 다양한 본딩 대상물, 즉, 회로기판과 웨이퍼 모두 지지할 수 있다.
구체적으로, 상기 본딩 스테이지(200)는, 상기 회로기판용과 상기 웨이퍼용으로 둘 다 사용 가능한 스테이지 본체(210)와, 상기 회로기판을 지지할 수 있으며 상기 스테이지 본체(210)에 결합될 수 있는 제1 상부 플레이트(220)와, 상기 웨이퍼를 지지할 수 있으며 상기 스테이지 본체(210)에 결합될 수 있는 제2 상부 플레이트(230)를 포함할 수 있다.
상기 스테이지 본체(210)는 상기 제1 상부 플레이트(220)와 상기 제2 상부 플레이트(230) 모두와 결합할 수 있도록 호환 가능하게 구비되며, 상기 본딩 대상물에 따라 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들(220, 230) 중 어느 하나와 결합할 수 있다. 즉, 상기 본딩 대상물이 상기 회로기판일 경우 상기 제1 상부 플레이트(220)가 상기 스테이지 본체(210)의 상부면에 결합될 수 있으며, 상기 본딩 대상물이 상기 웨이퍼일 경우 상기 제2 상부 플레이트(230)가 상기 스테이지 본체(210)의 상부면에 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 스테이지 본체(210)는 도 2에 도시된 것처럼 대체로 사각 기둥 형상을 가질 수 있다.
상기 스테이지 본체(210)의 상면에는 상기 제1 상부 플레이트(220) 또는 상기 제2 상부 플레이트(230)를 진공 흡착하여 상기 스테이지 본체(210)에 고정시키기 위한 복수의 플레이트 진공홀(211)이 구비된다. 상기 플레이트 진공홀들(211)에 제공된 진공은 상기 제1 상부 플레이트(220) 또는 상기 제2 상부 플레이트(230)의 하부면을 흡착하여 상기 스테이지 본체(210)의 상부면에 고정한다. 이와 같이, 상기 스테이지 본체(200)는 진공을 이용하여 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들(220, 230)과 결합될 수 있으므로, 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들(220, 230)의 탈착이 용이하다.
상기 스테이지 본체(210)와 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들(220, 230)은 결합 위치를 정확하게 조정하기 위해 정렬 부재들을 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 상부 플레이트(220)는 상기 스테이지 본체(210)와의 정렬을 위해 홀 형상의 제1 정렬 부재(222)를 구비하고, 상기 제2 상부 플레이트(230)는 상기 스테이지 본체(210)와의 정렬을 위해 홀 형상의 제2 정렬 부재(232)를 구비하며, 상기 스테이지 본체(210)는 상기 제1 및 제2 정렬 부재들(222, 232)과 대응하는 홀 형상의 제3 정렬 부재(212)를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제3 정렬 부재(222, 232, 212)는 각각 복수로 구비될 수 있다.
또한, 상기 스테이지 본체(210)는 상기 웨이퍼를 상기 제2 상부 플레이트(230)로부터 들어올리거나 내려놓기 위한 복수의 리프트 핀(213)을 더 구비할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 리프트 핀들(213)은 상기 제3 정렬 부재(212) 안에 삽입되어 상기 스테이지 본체(210) 내부에 매설되게 구비될 수 있으며, 구동 부재들(240)에 결합되어 수직 방향으로 이동 가능하다.
또한, 상기 스테이지 본체(210)는 상기 스테이지 본체(210)에 결합된 상기 제1 상부 플레이트(220) 또는 상기 제2 상부 플레이트(230)을 가열하기 위한 히터부(214)를 더 포함할 수 있다. 상기 히터부(214)는 열을 발생시켜 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트(220, 230)를 가열한다.
도 4는 도 2에 도시된 스테이지 본체에 제1 상부 플레이트가 결합된 본딩 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 본딩 대상물이 상기 회로기판(20)일 경우 상기 스테이지 본체(210)의 상부면에는 도 4에 도시된 것처럼 상기 회로기판(20)을 지지하기 위한 상기 제1 상부 플레이트(220)가 결합되며, 상기 제1 상부 플레이트(220)는 도 2에 도시된 것처럼 사각 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 상부 플레이트(220)는 상기 제3 정렬 부재들(212)에 대응하여 형성된 상기 제1 정렬 부재들(222)을 구비할 수 있으며, 상기 제1 정렬 부재들(222)을 이용하여 상기 스테이지 본체(210)와 정렬될 수 있다. 즉, 상기 제1 상부 플레이트(220)의 상기 제1 정렬 부재들(222)을 상기 스테이지 본체(210)의 제3 정렬 부재들(212)과 대응하는 위치에 배치하여 상기 제1 상부 플레이트(220)를 정렬한다. 이때, 상기 제1 정렬 부재들(222)과 상기 제3 정렬 부재들(212)의 정렬은 별도의 정렬 핀을 이용하여 이루어질 수도 있다.
상기 제1 상부 플레이트(220)는 진공에 의해 상기 스테이지 본체(210)에 결합될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스테이지 본체(210)의 플레이트 진공홀들(211)에 제공된 진공이 상기 제1 상부 플레이트(220)의 하부면을 흡착하여 상기 스테이지 본체(210)에 상기 제1 상부 플레이트(220)를 고정할 수 있다. 상기 스테이지 본체(210)와 상기 제1 상부 플레이트(220) 간의 결합 해제는 상기 플레이트 진공홀들(211)에 제공되는 진공을 해제함으로써 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제1 상부 플레이트(220)는 상기 회로기판(20)을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 서브 진공홀(224)을 구비할 수 있으며, 상기 스테이지 본체(210)는 상기 제1 서브 진공홀들(224)과 연통되어 상기 제1 서브 진공홀들(224)에 진공을 제공하는 복수의 제1 메인 진공홀(215)을 구비할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 서브 진공홀들(224)은 상기 제1 메인 진공홀들(215)에 대응하게 구비될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 스테이지 본체에 제2 상부 플레이트가 결합된 본딩 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 본딩 대상물이 상기 웨이퍼(30)일 경우 상기 스테이지 본체(210)의 상부면에는 도 5에 도시된 것처럼 상기 웨이퍼(30)를 지지하기 위한 상기 제2 상부 플레이트(230)가 결합되며, 상기 제2 상부 플레이트(220)는 도 2에 도시된 것처럼 사각 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 상부 플레이트(230)는 상기 제3 정렬 부재들(212)에 대응하여 형성된 상기 제2 정렬 부재들(232)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 정렬 부재들(232)을 이용하여 상기 스테이지 본체(210)와 정렬될 수 있다. 즉, 상기 제2 상부 플레이트(230)의 상기 제2 정렬 부재들(232)을 상기 스테이지 본체(210)의 제3 정렬 부재들(212)과 대응하는 위치에 배치하여 상기 제2 상부 플레이트(230)를 정렬한다. 이때, 상기 제2 정렬 부재들(232)과 상기 제3 정렬 부재들(212)의 정렬은 별도의 정렬 핀을 이용하여 이루어질 수도 있다.
상기 제2 상부 플레이트(230)는 진공에 의해 상기 스테이지 본체(210)에 결합될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스테이지 본체(210)의 플레이트 진공홀들(211)에 제공된 진공이 상기 제2 상부 플레이트(230)의 하부면을 흡착하여 상기 스테이지 본체(210)에 상기 제2 상부 플레이트(230)를 고정할 수 있다. 상기 스테이지 본체(210)와 상기 제2 상부 플레이트(230) 간의 결합 해제는 상기 플레이트 진공홀들(211)에 제공되는 진공을 해제함으로써 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제2 상부 플레이트(230)는 상기 웨이퍼(30)를 진공 흡착하기 위한 복수의 제2 서브 진공홀(234)을 구비할 수 있으며, 상기 스테이지 본체(210)는 상기 제2 서브 진공홀들(234)과 연통되어 상기 제2 서브 진공홀들(234)에 진공을 제공하는 복수의 제2 메인 진공홀(216)을 구비할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 서브 진공홀들(234)은 상기 제2 메인 진공홀들(216)에 대응하게 구비될 수 있다.
상기 본딩 스테이지(200)에 로딩된 상기 웨이퍼(30)는 상기 스테이지 본체(210)의 리프트 핀들(213)에 의해 상기 제2 상부 플레이트(230)의 상부면에 안착되거나 상기 제2 상부 플레이트(220)의 상부면으로부터 상승할 수 있다. 즉, 상기 리프트 핀들(213)은 상기 제3 정렬 부재들(212)과 상기 제2 정렬 부재들(232)을 관통하여 수직 이동할 수 있으며, 상기 웨이퍼(30)의 하부면을 지지하여 상기 웨이퍼(30)를 상기 제2 상부 플레이트(230)에 안착시키거나 상승시킬 수 있다.
다시, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 스테이지 본체(210)는, 상기 플레이트 진공홀들(211)과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 메인 진공챔버(217)와, 상기 제1 메인 진공홀들(215)과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제1 서브 진공챔버(218)와, 상기 제2 메인 진공홀들(216)과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제2 서브 진공챔버(219)를 더 구비할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 상기 메인 진공챔버(217)와 상기 제1 및 제2 서브 진공챔버들(218, 219)은 진공 펌프(미도시)와 연결된 진공 라인들(미도시)이 결합된다. 이때, 상기 메인 진공챔버(217)와 상기 제1 및 제2 서브 진공챔버들(218, 219)은 서로 다른 진공 라인이 결합될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 본딩 스테이지(200)는, 서로 다른 본딩 대상물을 지지하는 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들(220, 230)과, 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들(220, 230) 모두와 호환될 수 있는 상기 스테이지 본체(210)를 구비함으로써, 상기 본딩 대상물에 따라 상기 본딩 스테이지(200) 전체를 교체할 필요없이 상부 플레이트(220, 230)만 간단히 교체하여 사용할 수 있다. 이에 따라, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 본딩 스테이지(200)를 이용하여 상기 회로기판(20)과 상기 웨이퍼(30)에 다이 본딩 공정을 실시할 수 있으므로, 하나의 스테이지 본체(210)를 이용하여 다양한 본딩 대상물을 지지할 수 있으며 제조 설비를 간소화하고 제조 원가를 감소시키며 제조 설비의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 스테이지 본체(210)는 진공을 이용하여 상기 제1 또는 상기 제2 상부 플레이트(220, 230)와 결합되므로, 상부 플레이트(220, 230)의 교체가 용이하고 교체 시간을 단축할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있다. 더불어, 상기 스테이지 본체(210)와 그 상부에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트(220, 230)의 결합 구조가 열팽창에 영향을 받지 않으므로, 상기 스테이지 본체(210)에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트(220, 230)가 상기 히터부(214)의 열에 의해 팽창하더라도 휨 등과 같은 변형을 방지할 수 있다.
또한, 상기 스테이지 본체(210)와 상기 제1 및 제2 상부 플레이트들(220, 230)은 홀 형상의 상기 제1 내지 제3 정렬 부재들(222, 232, 212)을 이용하여 정렬되므로, 상기 스테이지 본체(210)와 그 상부에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트(220, 230)의 정렬 구조가 열팽창에 영향을 받지 않는다. 따라서, 상기 스테이지 본체(210)에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트(220, 230)가 상기 히터부(214)의 열에 의해 팽창하더라도 휨 등과 같은 변형을 방지할 수 있다.
더불어, 상기 제2 및 제2 정렬 부재들(232, 212)은 상기 리프트 핀들(213)이 승강하는 통로로도 제공될 수 있으므로, 상기 스테이지 본체(210)와 상기 제2 상부 플레이트(230)에 상기 리프트 핀들(213)의 승강을 위한 별도의 홀들을 형성할 필요가 없다.
도 6은 도 2에 도시된 스테이지 본체의 다른 일례를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 스테이지 본체(250)는 제3 서브 진공챔버(252)를 제외하고는 도 3에 도시된 스테이지 본체(230)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 상기 스테이지 본체(250)의 구성 요소들 중 도 3에 도시된 스테이지 본체(230)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 부호를 병기하고 중복된 설명을 생략한다.
상기 스테이지 본체(250)의 제3 서브 진공챔버(252)는 상기 제1 및 제2 메인 진공홀들(215, 216)과 연통되고, 진공이 형성되는 공간을 제공한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제3 서브 진공챔버(252)는 메인 진공챔버(217)과 별개로 구성되어 별도의 진공라인(미도시)에 연결될 수 있다.
이와 같이, 상기 스테이지 본체(250)는 상기 제1 및 제2 메인 진공홀들(215, 216)이 동일한 챔버(252)를 통해 진공을 제공받으므로, 도 3에 도시된 스테이지 본체(250) 보다 내부 구성을 간소화할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼링 12 : 다이
20 : 회로기판 30 : 웨이퍼
100 : 다이 본딩 장치 110 : 수납 유닛
120 : 로드 포트 130 : 웨이퍼링 이송 유닛
140 : 가이드 레일 150 : 본딩 유닛
200 : 본딩 스테이지 210, 250 : 스테이지 본체
211 : 플레이트 진공홀 212 : 제3 정렬부재
213 : 리프트 핀 214 : 히터부
215 : 제1 메인 진공홀 216 : 제2 메인 진공홀
217 : 메인 진공 챔버 218, 219, 252 : 서브 진공 챔버
220 : 제1 상부 플레이트 222 : 제1 정렬부재
224 : 제1 서브 진공홀 230 : 제2 상부 플레이트
232 : 제2 정렬부재 234 : 제2 서브 진공홀
240 : 구동부재

Claims (10)

  1. 상면에 회로기판이 안착될 수 있으며 제1 정렬홀들을 구비하는 제1 상부 플레이트;
    상면에 웨이퍼가 안착될 수 있으며 제2 정렬홀들을 구비하는 제2 상부 플레이트;
    상기 제1 및 제2 상부 플레이트들 중 어느 하나가 선택되어 상부면에 결합되며 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 진공 흡착하여 고정하기 위한 복수의 플레이트 진공홀을 구비하고 상기 상부면에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 가열하며 상기 제1 및 상기 제2 상부 플레이트들과의 정렬을 위해 상기 제1 및 제2 정렬홀들에 대응하는 제3 정렬홀들을 구비하는 스테이지 본체; 및
    상기 제2 및 제3 정렬홀들을 통해 수직 방향으로 이동 가능하도록 상기 스테이지 본체 내에 배치되며 상기 웨이퍼를 상승 및 하강시키기 위한 리프트 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 스테이지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상부 플레이트는 상기 회로기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 서브 진공홀을 구비하고,
    상기 제2 상부 플레이트는 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수의 제2 서브 진공홀을 구비하며,
    상기 스테이지 본체는, 상기 제1 서브 진공홀들과 연통되고 상기 제1 서브 진공홀들에 진공을 제공하기 위한 복수의 제1 메인 진공홀과, 상기 제2 서브 진공홀들과 연통되고 상기 제2 서브 진공홀들에 진공을 제공하기 위한 복수의 제2 메인 진공홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 스테이지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스테이지 본체는,
    상기 플레이트 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 메인 진공챔버; 및
    상기 제1 메인 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제1 서브 진공챔버; 및
    상기 제2 메인 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제2 서브 진공챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 스테이지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상부 플레이트는 상기 회로기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 서브 진공홀을 구비하고,
    상기 제2 상부 플레이트는 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수의 제2 서브 진공홀을 구비하며,
    상기 스테이지 본체는 상기 제1 및 제2 서브 진공홀들과 연통되고 상기 제1 및 제2 서브 진공홀들에 진공을 제공하기 위한 복수의 제3 메인 진공홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 스테이지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스테이지 본체는,
    상기 플레이트 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 메인 진공 챔버; 및
    상기 제3 메인 진공홀들과 연통되고 진공이 형성되는 공간을 제공하는 제3 서브 진공 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 스테이지.
  8. 상면에 회로기판이 안착될 수 있으며 복수의 제1 정렬홀과 상기 회로기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 서브 진공홀을 구비하는 제1 상부 플레이트;
    상면에 웨이퍼가 안착될 수 있으며 복수의 제2 정렬홀과 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수의 제2 서브 진공홀을 구비하는 제2 상부 플레이트; 및
    상기 제1 및 제2 상부 플레이트들 중 어느 하나가 선택되어 상부면에 결합되는 스테이지 본체를 포함하고,
    상기 스테이지 본체는,
    상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 진공 흡착하여 고정하기 위한 복수의 플레이트 진공홀;
    상기 스테이지 본체에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 가열하기 위한 히터부;
    상기 제1 및 상기 제2 상부 플레이트들과의 정렬을 위해 상기 제1 및 제2 정렬홀들에 대응하여 위치하는 복수의 제3 정렬홀; 및
    상기 제3 정렬홀들 안에 삽입되어 상기 스테이지 본체 내부에 매설되게 배치될 수 있으며 상기 제2 및 제3 정렬홀들을 관통하여 수직 이동이 가능하고 상기 웨이퍼의 하면을 지지하여 상기 웨이퍼를 상승 및 하강시키는 복수의 리프트 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 스테이지.
  9. 회로기판 또는 웨이퍼를 지지하는 본딩 스테이지; 및
    상기 본딩 스테이지에 안착된 상기 회로기판 또는 웨이퍼 상에 다이들을 본딩하는 본딩 유닛을 포함하고,
    상기 본딩 스테이지는,
    상면에 상기 회로기판이 안착될 수 있으며 제1 정렬홀들을 구비하는 제1 상부 플레이트;
    상면에 상기 웨이퍼가 안착될 수 있으며 제2 정렬홀들을 구비하는 제2 상부 플레이트;
    상기 제1 및 제2 상부 플레이트들 중 어느 하나가 선택되어 상부면에 결합되며 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 진공 흡착하여 고정하기 위한 복수의 플레이트 진공홀을 구비하고 상기 상부면에 결합된 상기 제1 또는 제2 상부 플레이트를 가열하며 상기 제1 및 상기 제2 상부 플레이트들과의 정렬을 위해 상기 제1 및 제2 정렬홀들에 대응하는 제3 정렬홀들을 구비하는 스테이지 본체; 및
    상기 제2 및 제3 정렬홀들을 통해 수직 방향으로 이동 가능하도록 상기 스테이지 본체 내에 배치되며 상기 웨이퍼를 상승 및 하강시키기 위한 리프트 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  10. 삭제
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