KR102536175B1 - Die bonding apparatus - Google Patents

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Abstract

다이 본딩 장치가 개시된다. 상기 다이 본딩 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지와, 상기 웨이퍼 스테이지 상에 상기 웨이퍼를 로드하기 위한 웨이퍼 이송 로봇과, 상기 웨이퍼 상에 다이들을 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈을 포함하며, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 웨이퍼의 양측 부위들을 지지하기 위한 한 쌍의 로봇 암들과 상기 로봇 암들을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 포함하고, 상기 웨이퍼 스테이지의 양측 가장자리 부위들에는 상기 로봇 암들이 삽입되는 리세스들이 구비된다.A die bonding apparatus is disclosed. The die bonding apparatus includes a wafer stage for supporting a wafer, a wafer transfer robot for loading the wafer on the wafer stage, and a die bonding module for bonding dies on the wafer, wherein the wafer transfer The robot includes a pair of robot arms for supporting both sides of the wafer and a vertical drive unit for moving the robot arms in a vertical direction, and recesses in which the robot arms are inserted into edges of both sides of the wafer stage. are provided

Description

다이 본딩 장치{DIE BONDING APPARATUS}Die bonding device {DIE BONDING APPARATUS}

본 발명의 실시예들은 다이 본딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치의 제조를 위하여 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 다이들을 본딩하기 위한 다이 본딩 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a die bonding apparatus. More specifically, it relates to a die bonding apparatus for bonding dies on a substrate such as a semiconductor wafer for the manufacture of a semiconductor device.

일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 상기 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 복수의 다이들로 분할될 수 있으며, 상기 다이싱 공정을 통해 개별화된 다이들은 다이 본딩 공정을 통해 인쇄회로기판, 리드 프레임 또는 반도체 웨이퍼 등과 같은 기판 상에 본딩될 수 있다.In general, semiconductor devices can be formed on a silicon wafer used as a semiconductor substrate by repeatedly performing a series of manufacturing processes. The wafer on which the semiconductor elements are formed may be divided into a plurality of dies through a dicing process, and the individualized dies through the dicing process may be placed on a substrate such as a printed circuit board, a lead frame, or a semiconductor wafer through a die bonding process. can be bonded to.

최근 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via; TSV)을 이용하는 적층 방식의 반도체 패키지들의 경우 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼 상에 상기 복수의 다이들을 적층하거나 인쇄회로기판 상에 복수의 다이들을 적층함으로써 제조될 수 있다. 예를 들면, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0034858호에는 적층형 반도체 패키지들의 제조를 위한 다이 본딩 장치가 개시되어 있다.In the case of recent stacked semiconductor packages using through silicon vias (TSVs), they can be manufactured by stacking the plurality of dies on a wafer on which semiconductor elements are formed or stacking the plurality of dies on a printed circuit board. For example, Korean Patent Publication No. 10-2019-0034858 discloses a die bonding apparatus for manufacturing stacked semiconductor packages.

상기 다이 본딩 장치는 상기 웨이퍼가 놓여지는 웨이퍼 스테이지를 포함할 수 있으며, 아울러 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 스테이지 상에 로드하고 상기 웨이퍼 스테이지로부터 상기 웨이퍼를 언로드하기 위한 리프트 핀들이 상기 웨이퍼 스테이지를 관통하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 다이 본딩 장치는 상기 웨이퍼의 정렬을 위해 크로스 롤러 베어링을 이용하는 로터리 유닛을 이용하여 상기 웨이퍼 스테이지를 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 로터리 유닛과 상기 웨이퍼 스테이지 사이에는 상기 리프트 핀들의 구동을 위한 핀 구동부가 배치될 수 있다.The die bonding apparatus may include a wafer stage on which the wafer is placed, and lift pins for loading the wafer onto the wafer stage and unloading the wafer from the wafer stage may be disposed through the wafer stage. can In addition, the die bonding device may be configured to rotate the wafer stage using a rotary unit using a cross roller bearing to align the wafer. In this case, a pin driver for driving the lift pins may be disposed between the rotary unit and the wafer stage.

그러나, 상기 다이들을 상기 웨이퍼 상에 본딩하는 동안 상기 웨이퍼 스테이지에 인가되는 가압력에 의해 상기 웨이퍼 스테이지가 기울어질 수 있으며 이에 의해 상기 웨이퍼와 다이 또는 상기 적층된 다이들 사이의 정렬이 어긋날 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼와 상기 다이들 사이의 전기적인 연결이 정상적으로 이루어지지 않은 불량이 발생될 수 있다.However, during bonding of the dies on the wafer, the wafer stage may be tilted by a pressing force applied to the wafer stage, and as a result, alignment between the wafer and die or the stacked dies may be misaligned. As a result, a defect in which an electrical connection between the wafer and the dies is not normally made may occur.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0034858호 (공개일자 2019년 04월 03일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0034858 (published on April 03, 2019)

본 발명의 실시예들은 웨이퍼의 지지를 위한 구조물의 강성을 향상시키고 아울러 상기 웨이퍼의 수평도를 일정하게 유지할 수 있는 다이 본딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Embodiments of the present invention are aimed at providing a die bonding device capable of improving the rigidity of a structure for supporting a wafer and maintaining a constant horizontality of the wafer.

본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지와, 상기 웨이퍼 스테이지 상에 상기 웨이퍼를 로드하기 위한 웨이퍼 이송 로봇과, 상기 웨이퍼 상에 다이들을 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 웨이퍼의 양측 부위들을 지지하기 위한 한 쌍의 로봇 암들과 상기 로봇 암들을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 포함하고, 상기 웨이퍼 스테이지의 양측 가장자리 부위들에는 상기 로봇 암들이 삽입되는 리세스들이 구비될 수 있다.A die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a wafer stage for supporting a wafer, a wafer transfer robot for loading the wafer on the wafer stage, and a die bonding module for bonding dies on the wafer. The wafer transfer robot may include a pair of robot arms for supporting both sides of the wafer and a vertical driving unit for moving the robot arms in a vertical direction, and both side edge portions of the wafer stage Recesses into which the robot arms are inserted may be provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로봇 암들은 각각 상기 웨이퍼의 가장자리 부위들을 지지하기 위한 핑거 부재들을 포함하며, 상기 핑거 부재들에는 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 진공홀이 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the robot arms may include finger members for supporting edge portions of the wafer, and the finger members may have vacuum holes for vacuum adsorbing the wafer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 핑거 부재들의 단부에는 상기 웨이퍼의 가장자리 부위들을 지지하기 위한 단차부가 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, stepped portions for supporting edge portions of the wafer may be provided at end portions of the finger members.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 이송 로봇은, 상기 로봇 암들을 서로 가까워지는 방향 및 서로 멀어지는 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the wafer transfer robot may further include a horizontal driving unit for moving the robot arms in directions that are closer to each other and in directions that are farther from each other.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로봇 암들 중 어느 하나에 장착되는 핑거 부재들은 상기 로봇 암들의 이동 방향과 평행한 방향으로 이동이 가능하도록 상기 하나의 로봇 암에 탄성적으로 장착될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, finger members mounted on any one of the robot arms may be elastically mounted on the one robot arm so as to be movable in a direction parallel to the movement direction of the robot arms.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 핑거 부재들의 단차부들의 측면에는 상기 웨이퍼의 회전이 가능하도록 상기 웨이퍼의 측면을 지지하는 정렬 롤러가 장착될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, alignment rollers supporting the side surfaces of the wafer to enable rotation of the wafer may be mounted on side surfaces of the stepped portions of the finger members.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 웨이퍼 스테이지의 하부에 배치되며 상기 웨이퍼를 기 설정된 본딩 온도로 가열하기 위한 판상의 히터와, 상기 히터 아래에 배치되며 상기 히터로부터 하방으로의 열전달을 방지하기 위한 단열 플레이트를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the die bonding apparatus includes a plate-shaped heater disposed under the wafer stage to heat the wafer to a predetermined bonding temperature, disposed under the heater, and downwardly from the heater. A heat insulating plate for preventing heat transfer may be further included.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 웨이퍼 스테이지를 회전 가능하도록 지지하는 로터리 유닛과, 상기 웨이퍼의 정렬을 위해 상기 웨이퍼 스테이지를 회전시키는 회전 구동 유닛들 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the die bonding apparatus may further include a rotary unit that rotatably supports the wafer stage, and rotation driving units that rotate the wafer stage to align the wafer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 로터리 유닛은 평탄한 하부면을 갖는 상부 구조물과 상기 상부 구조물이 놓여지는 평탄한 상부면을 갖는 하부 구조물을 포함하며, 상기 하부 구조물은 상기 웨이퍼 스테이지의 회전을 위해 공기압을 이용하여 상기 상부 구조물을 부상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rotary unit includes an upper structure having a flat lower surface and a lower structure having a flat upper surface on which the upper structure is placed, and the lower structure has air pressure for rotation of the wafer stage. It is possible to float the upper structure by using.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 구조물은, 상기 평탄한 하부면을 갖고 상기 하부 구조물 상에 놓여지며 디스크 형태를 갖는 로터리 부재와, 상기 로터리 부재 상에 배치되며 상기 웨이퍼 스테이지를 지지하는 서포트 플레이트를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the upper structure includes: a rotary member having a flat lower surface and placed on the lower structure and having a disk shape; and a support plate disposed on the rotary member and supporting the wafer stage. can include

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부 구조물은, 상기 평탄한 상부면을 갖고 상기 로터리 부재의 하부면 상에 상기 공기압을 제공하는 부상 플레이트와, 상기 부상 플레이트 상에 배치되며 상기 상부 구조물의 회전을 가이드하기 위해 상기 로터리 부재를 감싸는 링 형태를 갖는 가이드 부재를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the lower structure, the floating plate having the flat upper surface and providing the air pressure on the lower surface of the rotary member, is disposed on the floating plate and rotates the upper structure It may include a guide member having a ring shape surrounding the rotary member to guide.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 종래 기술과 다르게 상기 웨이퍼 스테이지와 상기 로터리 유닛 사이에는 종래의 리프트 핀 설치를 위한 공간이 필요하지 않으므로 상기 웨이퍼 스테이지의 강성이 크게 향상될 수 있다. 또한, 상기 로터리 유닛을 평탄한 하부면을 갖는 상부 구조물과 평탄한 상부면을 갖는 하부 구조물을 이용하여 구성함으로써 다이 본딩 공정이 수행되는 동안 상기 웨이퍼 스테이지에 인가되는 하중을 안정적으로 지지할 수 있으며, 이를 통해 상기 다이 본딩 공정이 수행되는 동안 상기 웨이퍼 스테이지의 기울어짐을 충분히 방지할 수 있다. 결과적으로, 상기 다이 본딩 공정이 수행되는 동안 상기 웨이퍼의 수평도를 안정적으로 유지할 수 있으며 이를 통해 공정 불량을 크게 감소시킬 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, unlike the prior art, since a conventional space for installing a lift pin is not required between the wafer stage and the rotary unit, the rigidity of the wafer stage can be greatly improved. In addition, by configuring the rotary unit using an upper structure having a flat lower surface and a lower structure having a flat upper surface, it is possible to stably support the load applied to the wafer stage during the die bonding process. Inclination of the wafer stage may be sufficiently prevented while the die bonding process is performed. As a result, while the die bonding process is performed, the horizontality of the wafer can be stably maintained, and through this, process defects can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 로봇 암들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 로봇 암들의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 스테이지를 회전 가능하도록 지지하는 로터리 유닛을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 상부 구조물이 하부 구조물로부터 부상된 상태를 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 로터리 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 상부 구조물을 하부 구조물에 고정시키기 위한 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 회전 구동 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.1 is a schematic plan view for explaining a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view for explaining the wafer transfer robot shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the robot arms shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the wafer stage shown in FIG. 2 .
FIG. 5 is a schematic plan view for explaining another example of the robot arms shown in FIG. 3 .
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a rotary unit rotatably supporting the wafer stage shown in FIG. 1 .
7 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the upper structure shown in FIG. 6 is lifted from the lower structure.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the rotary unit shown in FIG. 6 .
Figure 9 is a schematic cross-sectional view for explaining another example for fixing the upper structure shown in Figure 6 to the lower structure.
FIG. 10 is a schematic enlarged plan view for explaining the rotation driving unit shown in FIG. 1 .

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention does not have to be configured as limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are not provided to fully complete the present invention, but rather to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art.

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.In the embodiments of the present invention, when one element is described as being disposed on or connected to another element, the element may be directly disposed on or connected to the other element, and other elements may be interposed therebetween. It could be. Alternatively, when an element is described as being directly disposed on or connected to another element, there cannot be another element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or parts, but the items are not limited by these terms. will not

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.Technical terms used in the embodiments of the present invention are only used for the purpose of describing specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, unless otherwise limited, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as can be understood by those skilled in the art having ordinary knowledge in the technical field of the present invention. The above terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be construed to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant art and description of the present invention, unless expressly defined, ideally or excessively outwardly intuition. will not be interpreted.

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.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic illustrations of idealized embodiments of the present invention. Accordingly, variations from the shapes of the illustrations, eg, variations in manufacturing methods and/or tolerances, are fully foreseeable. Accordingly, embodiments of the present invention are not to be described as being limited to specific shapes of regions illustrated as diagrams, but to include variations in shapes, and elements described in the drawings are purely schematic and their shapes is not intended to describe the exact shape of the elements, nor is it intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view for explaining a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 웨이퍼(10) 상에 다이들(20; 도 6 참조)을 본딩하기 위하여 또는 웨이퍼(10) 상에 본딩된 하부 다이 상에 상부 다이를 본딩하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 웨이퍼(10) 상에 다이들(20)을 본딩하거나, 상기 웨이퍼(10) 상에 기 본딩된 하부 다이 상에 상부 다이를 본딩하기 위하여 사용될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a die bonding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is used to bond dies 20 (see FIG. 6 ) on a wafer 10 or a lower portion bonded on the wafer 10 . It can be used to bond the upper die onto the die. For example, the die bonding apparatus 100 may be used to bond the dies 20 on the wafer 10 or to bond an upper die to a lower die previously bonded on the wafer 10. there is.

상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 스테이지 유닛(110)과, 상기 웨이퍼(10) 상에 상기 다이(20)를 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈(140)을 포함할 수 있다. 상기 다이 본딩 모듈(140)은 상기 다이(20)를 상기 웨이퍼(10) 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드(142)와, 상기 본딩 헤드(142)를 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동 유닛(144)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 헤드 구동 유닛(144)은 상기 다이(20)를 본딩하기 위하여 수직 방향으로 본딩 헤드(142)를 이동시킬 수 있으며, 아울러 상기 다이(20)를 정렬하기 위하여 상기 본딩 헤드(142)를 수평 방향, 예를 들면, Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.The die bonding apparatus 100 may include a stage unit 110 for supporting the wafer 10 and a die bonding module 140 for bonding the die 20 on the wafer 10. there is. The die bonding module 140 includes a bonding head 142 for bonding the die 20 onto the wafer 10 and a head driving unit for moving the bonding head 142 in vertical and horizontal directions. (144). For example, as shown, the head driving unit 144 may move the bonding head 142 in a vertical direction to bond the die 20, and also move the bonding head 142 to align the die 20. The bonding head 142 may be moved in a horizontal direction, for example, in a Y-axis direction.

상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 Y축 방향으로 연장하는 갠트리 구조물들(148)을 포함할 수 있으며, 상기 헤드 구동 유닛(144)은 상기 갠트리 구조물들(148) 상에서 상기 본딩 헤드(142)를 상기 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 한편, 상기 본딩 헤드(142)의 하부에는 상기 다이(20)를 픽업하고 상기 웨이퍼(10) 상에 가압하기 위한 본딩 툴(146; 도 6 참조)이 배치될 수 있다.The die bonding apparatus 100 may include gantry structures 148 extending in the Y-axis direction, and the head driving unit 144 may drive the bonding head 142 on the gantry structures 148. It can be moved in the Y-axis direction. Meanwhile, a bonding tool 146 (see FIG. 6 ) for picking up the die 20 and pressing it onto the wafer 10 may be disposed under the bonding head 142 .

상기 스테이지 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)를 정렬하기 위하여 스테이지 구동 유닛(150)에 의해 상기 수평 방향에 수직하는 제2 수평 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 상기 스테이지 구동 유닛(150)은 상기 스테이지 유닛(110)을 상기 제2 수평 방향, 예를 들면, X축 방향으로 이동시킬 수 있다.The stage unit 110 may be moved in a second horizontal direction perpendicular to the horizontal direction by the stage driving unit 150 to align the wafer 10 . For example, the stage driving unit 150 may move the stage unit 110 in the second horizontal direction, for example, in the X-axis direction.

한편, 상기 갠트리 구조물들(148) 중 하나에는 상기 웨이퍼(10) 상에 상기 다이들(20)이 본딩될 영역들을 검출하기 위한 카메라 유닛(152)이 상기 Y축 방향으로 이동 가능하게 장착될 수 있으며, 상기 갠트리 구조물들(148) 중 하나 상에는 상기 카메라 유닛(152)을 이동시키기 위한 카메라 구동부(154)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 갠트리 구조물들(148)과 평행하게 제2 갠트리 구조물(156)이 배치될 수 있으며, 상기 제2 갠트리 구조물(156)에는 상기 웨이퍼(10) 상의 오염 물질들을 제거하기 위한 클리닝 유닛(158)이 장착될 수 있다. 상기 클리닝 유닛(158)은 상기 웨이퍼(10) 상으로 에어를 분사하고 상기 오염 물질을 흡입하여 제거할 수 있다.Meanwhile, a camera unit 152 for detecting areas on the wafer 10 where the dies 20 are to be bonded may be movably mounted in one of the gantry structures 148 in the Y-axis direction. A camera driver 154 for moving the camera unit 152 may be disposed on one of the gantry structures 148 . In addition, a second gantry structure 156 may be disposed parallel to the gantry structures 148, and a cleaning unit 158 for removing contaminants on the wafer 10 may be disposed on the second gantry structure 156. ) can be installed. The cleaning unit 158 may spray air onto the wafer 10 and suction and remove the contaminants.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테이지 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지(112)를 포함할 수 있으며, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 웨이퍼 스테이지(112) 상에 상기 웨이퍼(10)를 로드하기 위한 웨이퍼 이송 로봇(200)을 포함할 수 있다. 아울러, 도시되지는 않았으나, 상기 다이 본딩 장치(100)는 복수의 웨이퍼들(10)이 수납된 카세트(미도시)가 놓여지는 로드 포트(미도시)와 상기 카세트로부터 상기 웨이퍼(10)를 인출하여 상기 웨이퍼 이송 로봇(200)으로 전달하기 위한 제2 웨이퍼 이송 로봇(미도시)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the stage unit 110 may include a wafer stage 112 for supporting the wafer 10, and the die bonding apparatus 100 may include the wafer stage 112 It may include a wafer transfer robot 200 for loading the wafer 10 on top. In addition, although not shown, the die bonding apparatus 100 withdraws the wafer 10 from a load port (not shown) in which a cassette (not shown) containing a plurality of wafers 10 is placed and the cassette. and a second wafer transfer robot (not shown) for transferring the wafer to the wafer transfer robot 200.

또한, 도시되지는 않았으나, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이들(20)을 공급하기 위한 다이 공급 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 다이 공급 모듈은 다이싱 테이프 상에 부착된 다이들을 픽업하여 다이 스테이지 또는 다이 셔틀로 이송할 수 있으며, 상기 다이 본딩 모듈(140)은 상기 다이 스테이지 또는 다이 셔틀 상의 다이(20)를 픽업하여 상기 웨이퍼(10) 상에 본딩할 수 있다. 상기와 다르게, 상기 다이 공급 모듈은 상기 다이들을 제공하기 위한 캐리어 테이프로부터 상기 다이들을 공급할 수도 있다. 그러나, 상기에서 설명한 다이 본딩 장치(100)의 구성은 다양하게 변경 가능하며, 이에 따라 상기에서 설명된 다이 본딩 장치(100)의 구성에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.Also, although not shown, the die bonding apparatus 100 may include a die supply module (not shown) for supplying the dies 20 . The die supply module may pick up dies attached to the dicing tape and transfer them to a die stage or die shuttle, and the die bonding module 140 may pick up dies 20 on the die stage or die shuttle to Bonding may be performed on the wafer 10 . Alternatively, the die supply module may supply the dies from a carrier tape for providing the dies. However, the configuration of the above-described die bonding apparatus 100 can be variously changed, and accordingly, the scope of the present invention will not be limited by the configuration of the above-described die bonding apparatus 100 .

도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 로봇 암들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.2 is a schematic side view for explaining the wafer transfer robot shown in FIG. 1, FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the robot arms shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a wafer stage shown in FIG. It is a schematic plan view for explanation.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 웨이퍼 이송 로봇(200)은, 상기 웨이퍼(10)의 양측 부위들을 지지하기 위한 한 쌍의 로봇 암들(210)과, 상기 로봇 암들(210)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(220)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 수직 구동부(220)는 상기 스테이지 구동 유닛(150)의 상부에 배치되는 제3 갠트리 구조물(202)에 장착될 수 있다.2 to 4, the wafer transfer robot 200 includes a pair of robot arms 210 for supporting portions on both sides of the wafer 10 and the robot arms 210 in a vertical direction. It may include a vertical driving unit 220 for moving. As an example, the vertical driving unit 220 may be mounted on a third gantry structure 202 disposed above the stage driving unit 150 .

또한, 상기 웨이퍼 이송 로봇(200)은, 상기 제2 웨이퍼 이송 로봇으로부터 상기 웨이퍼(10)를 전달받고 상기 웨이퍼(10)를 상기 웨이퍼 스테이지(112) 상에 전달하기 위해 상기 로봇 암들(210)을 서로 가까워지는 방향 및 서로 멀어지는 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부(230)를 포함할 수 있다.In addition, the wafer transfer robot 200 uses the robot arms 210 to receive the wafer 10 from the second wafer transfer robot and transfer the wafer 10 onto the wafer stage 112. It may include a horizontal driving unit 230 for moving in directions that are closer to each other and in directions that are farther from each other.

상기 웨이퍼 스테이지(112)의 양측 부위들에는 상기 로봇 암들(210)이 삽입되는 리세스들(112A)이 구비될 수 있다. 일 예로서, 상기 로봇 암들(210)은 각각 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위들을 지지하기 위한 핑거 부재들(212)을 포함할 수 있으며, 상기 핑거 부재들(212)에는 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 진공홀(214)이 구비될 수 있다.Recesses 112A into which the robot arms 210 are inserted may be provided at both sides of the wafer stage 112 . As an example, each of the robot arms 210 may include finger members 212 for supporting edge portions of the wafer 10 , and the finger members 212 may include vacuum adsorption of the wafer. A vacuum hole 214 for may be provided.

특히, 상기 핑거 부재들(212)의 단부에는 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위를 지지하기 위한 단차부(216)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위는 상기 단차부(216)의 저면(216A) 상에 지지될 수 있으며, 상기 진공홀(214)은 상기 단차부(216)의 저면(216A) 상에 배치될 수 있다.In particular, stepped portions 216 for supporting edge portions of the wafer 10 may be provided at ends of the finger members 212 . Specifically, the edge portion of the wafer 10 may be supported on the bottom surface 216A of the stepped portion 216, and the vacuum hole 214 is formed on the bottom surface 216A of the stepped portion 216. can be placed.

상기 수평 구동부(230)는 상기 웨이퍼(10)를 전달받기 위해 상기 로봇 암들(210)을 서로 가까워지는 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이어서 상기 웨이퍼(10)가 상기 단차부들(216) 상에 놓여질 수 있다. 이때, 상기 수평 구동부(230)는 상기 웨이퍼(10)가 상기 단차부들(216) 상에 놓여진 후 다시 서로 가까워지는 방향으로 상기 로봇 암들(210)을 이동시킬 수 있으며, 이에 의해 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위들이 상기 단차부(216)의 측면들(216B) 상에 밀착될 수 있다. 결과적으로, 상기 로봇 암들(210) 상에서 상기 웨이퍼(10)의 중심 정렬이 이루어질 수 있다.The horizontal driver 230 may move the robot arms 210 in a direction closer to each other in order to receive the wafer 10, and then the wafer 10 may be placed on the step portions 216. there is. At this time, the horizontal driving unit 230 may move the robot arms 210 in a direction in which the wafer 10 is placed on the stepped parts 216 and come closer to each other, thereby moving the wafer 10 Side portions of may be in close contact with the side surfaces 216B of the stepped portion 216 . As a result, the center alignment of the wafer 10 may be performed on the robot arms 210 .

특히, 상기 로봇 암들(210) 중 어느 하나에 장착되는 핑거 부재들(212)은 상기 로봇 암들(210)의 이동 방향과 평행한 방향으로 이동이 가능하도록 상기 하나의 로봇 암(210)에 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 핑거 부재들(212)과 상기 하나의 로봇 암(210) 사이에는 스프링과 같은 탄성 부재(218)가 배치될 수 있으며, 이에 의해 상기 웨이퍼(10)의 중심 정렬이 수행되는 과정에서 상기 로봇 암들(210)에 의해 상기 웨이퍼(10)가 손상되는 문제점이 해결될 수 있다. In particular, the finger members 212 mounted on any one of the robot arms 210 are mounted on the one robot arm 210 so as to be movable in a direction parallel to the moving direction of the robot arms 210. can For example, an elastic member 218 such as a spring may be disposed between the finger members 212 and the one robot arm 210, thereby performing center alignment of the wafer 10 The problem that the wafer 10 is damaged by the robot arms 210 can be solved.

도 5는 도 3에 도시된 로봇 암들의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.FIG. 5 is a schematic plan view for explaining another example of the robot arms shown in FIG. 3 .

도 5를 참조하면, 상기 단차부들(216)의 측면 부위에는 상기 웨이퍼(10)의 측면에 밀착되는 정렬 롤러(240)가 각각 구비될 수 있다. 상기 정렬 롤러들(240)은 상기 웨이퍼(10)의 중심 정렬을 수행하는 동안 상기 웨이퍼(10)의 회전이 가능하도록 상기 웨이퍼(10)의 측면 부위들을 지지할 수 있다.Referring to FIG. 5 , alignment rollers 240 closely attached to the side surfaces of the wafer 10 may be provided at side portions of the stepped portions 216 . The alignment rollers 240 may support side portions of the wafer 10 so that the wafer 10 can be rotated while aligning the center of the wafer 10 .

상기와 같이 상기 웨이퍼(10)가 상기 로봇 암들(210) 상으로 전달된 후 상기 수직 구동부(220)는 상기 로봇 암들(210)을 하강시킬 수 있으며, 이에 의해 상기 웨이퍼(10)가 상기 웨이퍼 스테이지(112) 상에 로드될 수 있다. 이때, 상기 핑거 부재들(212)의 단부들은 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 가장자리 부위들에 형성된 상기 리세스들(112A) 내부로 삽입될 수 있으며, 상기 웨이퍼(10)가 상기 웨이퍼 스테이지(112) 상에 놓여진 후 상기 수평 구동부(230)는 상기 로봇 암들(210)을 서로 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 이어서, 상기 수직 구동부(220)는 상기 로봇 암들(210)을 상승시킬 수 있으며, 이에 의해 상기 웨이퍼(10)의 로드가 완료될 수 있다.As described above, after the wafer 10 is transferred onto the robot arms 210, the vertical driver 220 may lower the robot arms 210, whereby the wafer 10 is moved to the wafer stage. (112). At this time, ends of the finger members 212 may be inserted into the recesses 112A formed at edges of the wafer stage 112, and the wafer 10 may be inserted into the wafer stage 112. After being placed on the top, the horizontal driver 230 may move the robot arms 210 in a direction away from each other. Next, the vertical drive unit 220 may raise the robot arms 210 , whereby the loading of the wafer 10 may be completed.

한편, 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 스테이지(112)에는 상기 웨이퍼(10)를 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들(112B)이 구비될 수 있으며, 아울러 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 상부면에는 상기 진공홀들(112B)과 연결되는 진공 채널들(112C)이 구비될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 하부에는 상기 웨이퍼(10)를 기 설정된 본딩 온도로 가열하기 위한 판상의 히터(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 히터의 하부에는 상기 히터로부터 하방으로의 열전달을 방지하기 위한 단열 플레이트(미도시)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 단열 플레이트는 상기 웨이퍼 스테이지(112)를 지지하기 위한 서포트 플레이트(120; 도 6 참조)로의 열전달을 방지하기 위해 사용될 수 있다.Meanwhile, as shown, the wafer stage 112 may be provided with a plurality of vacuum holes 112B for vacuum adsorbing the wafer 10, and the upper surface of the wafer stage 112 may have a plurality of vacuum holes 112B. Vacuum channels 112C connected to the vacuum holes 112B may be provided. Although not shown, a plate-shaped heater (not shown) may be disposed below the wafer stage 112 to heat the wafer 10 to a predetermined bonding temperature, and below the heater, a plate-shaped heater is provided. A heat insulating plate (not shown) may be provided to prevent heat transfer to the heat sink. Specifically, the insulating plate may be used to prevent heat transfer to the support plate 120 (see FIG. 6 ) for supporting the wafer stage 112 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 웨이퍼 스테이지(112)를 회전 가능하도록 지지하는 로터리 유닛(114; 도 6 참조)과, 상기 웨이퍼(10)의 정렬을 위해 상기 웨이퍼 스테이지(112)를 회전시키는 회전 구동 유닛(180)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the die bonding apparatus 100 includes a rotary unit 114 (see FIG. 6 ) for rotatably supporting the wafer stage 112 and the wafer 10 for alignment. A rotation drive unit 180 for rotating the wafer stage 112 may be included.

도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 스테이지를 회전 가능하도록 지지하는 로터리 유닛을 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 상부 구조물이 하부 구조물로부터 부상된 상태를 설명하는 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view illustrating a rotary unit for rotatably supporting the wafer stage shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the upper structure shown in FIG. 6 is lifted from the lower structure. am.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 로터리 유닛(114)은, 평탄한 하부면을 갖는 상부 구조물(116)과, 상기 상부 구조물(116)이 놓여지는 평탄한 하부면을 갖는 하부 구조물(122)을 포함할 수 있으며, 상기 스테이지 구동 유닛(150)의 가동 플레이트(160) 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 하부 구조물(122)은 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 회전을 위해 공기압을 이용하여 상기 상부 구조물(116)을 부상시킬 수 있다.6 and 7, the rotary unit 114 includes an upper structure 116 having a flat lower surface and a lower structure 122 having a flat lower surface on which the upper structure 116 is placed. and can be disposed on the movable plate 160 of the stage driving unit 150. In this case, the lower structure 122 may lift the upper structure 116 by using air pressure to rotate the wafer stage 112 .

상기 상부 구조물(116)은, 상기 평탄한 하부면을 갖고 상기 하부 구조물(122) 상에 놓여지며 디스크 형태를 갖는 로터리 부재(118)와, 상기 로터리 부재(118) 상에 배치되며 상기 웨이퍼 스테이지(112)를 지지하는 서포트 플레이트(120)를 포함할 수 있다.The upper structure 116 includes a rotary member 118 having a flat lower surface and being placed on the lower structure 122 and having a disk shape, and being disposed on the rotary member 118 and having the wafer stage 112 ) It may include a support plate 120 for supporting.

상기 하부 구조물(122)은, 상기 평탄한 상부면을 갖고 상기 로터리 부재(118)의 하부면 상에 상기 공기압을 제공하는 부상 플레이트(124)와, 상기 부상 플레이트(124) 상에 배치되며 상기 상부 구조물(116)의 회전을 가이드하기 위해 상기 로터리 부재(118)를 감싸는 원형 링 형태를 갖는 가이드 부재(126)를 포함할 수 있다. 상기 하부 구조물(122)은 상기 상부 구조물(116)의 하부면 즉 상기 로터리 부재(118)의 하부면 상에 공기를 분사하기 위한 다공질 블록들(128; porous blocks)을 포함할 수 있다. 상기 다공질 블록들(128)은 상기 부상 플레이트(124)의 상부 표면 부위들 내에 배치될 수 있으며, 압축 공기를 제공하기 위한 압축 공기 제공부(132)와 연결될 수 있다.The lower structure 122 is disposed on the floating plate 124 having the flat upper surface and providing the air pressure on the lower surface of the rotary member 118, and the upper structure In order to guide rotation of 116, a guide member 126 having a circular ring shape surrounding the rotary member 118 may be included. The lower structure 122 may include porous blocks 128 for injecting air onto the lower surface of the upper structure 116 , that is, the lower surface of the rotary member 118 . The porous blocks 128 may be disposed within upper surface portions of the floating plate 124 and may be connected to a compressed air supplier 132 for providing compressed air.

또한, 상기 가이드 부재(126)는 상기 로터리 부재(118)의 측면 상에 공기압을 제공하여 비접촉 방식으로 상기 상부 구조물(116)의 회전을 가이드할 수 있다. 예를 들면, 상기 가이드 부재(126)의 내측면 부위들에는 제2 다공질 블록들(130)이 장착될 수 있으며, 상기 제2 다공질 블록들(130)은 상기 압축 공기 제공부(132)와 연결될 수 있다. 상기 웨이퍼(10)의 정렬이 필요한 경우, 상기 상부 구조물(116)은 상기 다공질 블록들(128)과 상기 제2 다공질 블록들(130)로부터 분사되는 공기에 의해 부상될 수 있으며, 상기와 같이 부상된 상태에서 상기 회전 구동 유닛(180)은 상기 웨이퍼 스테이지(112)를 회전시켜 상기 웨이퍼(10)의 각도 정렬을 수행할 수 있다.In addition, the guide member 126 may guide the rotation of the upper structure 116 in a non-contact manner by providing air pressure on the side of the rotary member 118 . For example, second porous blocks 130 may be mounted on inner surfaces of the guide member 126, and the second porous blocks 130 may be connected to the compressed air supplier 132. can When alignment of the wafer 10 is required, the upper structure 116 may be lifted by air sprayed from the porous blocks 128 and the second porous blocks 130, as described above. In this state, the rotation drive unit 180 rotates the wafer stage 112 to perform angular alignment of the wafer 10 .

상기와 같이 웨이퍼(10)의 정렬이 완료된 후 상기 압축 공기의 공급이 중단될 수 있으며, 상기 다공질 블록들(128)에는 상기 상부 구조물(116)을 상기 하부 구조물(122) 상에 고정시키기 위하여 진공이 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 다공질 블록들(128)은 진공 제공부(134)와 연결될 수 있으며, 상기 스테이지 유닛(110)은 상기 다공질 블록들(128)과 상기 제2 다공질 블록들(130)에 상기 압축 공기의 제공을 단속하고 상기 다공질 블록들(128)에 상기 진공 제공을 단속하기 위한 제어 밸브들(136)을 포함할 수 있다.After the alignment of the wafer 10 is completed as described above, the supply of compressed air may be stopped, and a vacuum is applied to the porous blocks 128 to fix the upper structure 116 on the lower structure 122. this can be provided. For example, the porous blocks 128 may be connected to the vacuum supply unit 134, and the stage unit 110 may perform the compression on the porous blocks 128 and the second porous blocks 130. It may include control valves 136 for regulating the provision of air and regulating the provision of the vacuum to the porous blocks 128 .

도 8은 도 6에 도시된 로터리 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the rotary unit shown in FIG. 6 .

도 8을 참조하면, 상기 로터리 유닛(114)은 상기 상부 구조물(116)을 부상시키기 위해 압축 공기를 분사하는 복수의 공기 노즐들(162)과 상기 상부 구조물(116)의 회전을 가이드하기 위해 압축 공기를 분사하는 복수의 제2 공기 노즐들(164)을 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 공기 노즐들(162)은 상기 부상 플레이트(124)의 상부 표면 부위들에 배치될 수 있으며 상기 압축 공기 제공부(132) 및 상기 진공 제공부(134)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 공기 노즐들(164)은 상기 가이드 부재(126)의 내측면 부위들에 배치될 수 있으며 상기 압축 공기 제공부(132)와 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the rotary unit 114 includes a plurality of air nozzles 162 for spraying compressed air to lift the upper structure 116 and compressed air to guide rotation of the upper structure 116. A plurality of second air nozzles 164 for spraying air may be provided. Specifically, the air nozzles 162 may be disposed on upper surface portions of the floating plate 124 and may be connected to the compressed air supply unit 132 and the vacuum supply unit 134 . In addition, the second air nozzles 164 may be disposed on inner surfaces of the guide member 126 and may be connected to the compressed air supplier 132 .

도 9는 도 6에 도시된 상부 구조물을 하부 구조물에 고정시키기 위한 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.Figure 9 is a schematic cross-sectional view for explaining another example for fixing the upper structure shown in Figure 6 to the lower structure.

도 9를 참조하면, 상기 스테이지 유닛(110)은 상기 상부 구조물(116)을 상기 하부 구조물(122)에 고정시키기 위한 고정 유닛(166)을 포함할 수 있다. 상기 고정 유닛(166)은, 상기 상부 구조물(116) 내부, 예를 들면, 상기 로터리 부재(118) 내에 배치되는 고정 헤드(168)와, 상기 고정 헤드(168)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 제2 수직 구동부(170)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 상부 구조물(116)의 내부 즉 상기 로터리 부재(118)의 내부에는 상기 고정 헤드(168)가 수직 방향으로 이동 가능하도록 배치되는 내부 공간(172)이 구비될 수 있으며, 상기 제2 수직 구동부(170)는 상기 내부 공간 아래에 위치되는 상기 상부 구조물(116)의 하부면 부위가 상기 고정 헤드(168)에 의해 하방으로 가압되도록 상기 고정 헤드(168)를 하강시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 제2 수직 구동부(170)는 상기 상부 구조물(116)의 하부면 부위를 관통하여 상기 고정 헤드(168)에 연결되는 공압 실린더를 포함할 수 있다. 결과적으로, 상기 로터리 부재(118)의 하부면이 상기 부상 플레이트(124)의 상부면에 밀착될 수 있으며 상기 제2 수직 구동부(170)에 의해 상기 밀착 상태가 유지될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the stage unit 110 may include a fixing unit 166 for fixing the upper structure 116 to the lower structure 122 . The fixing unit 166 includes a fixing head 168 disposed inside the upper structure 116, for example, within the rotary member 118, and a device for moving the fixing head 168 in a vertical direction. 2 vertical driving units 170 may be included. At this time, the inside of the upper structure 116, that is, the inside of the rotary member 118 may be provided with an inner space 172 in which the fixing head 168 is disposed to be movable in a vertical direction, and the second vertical The driving unit 170 may lower the fixing head 168 so that the lower surface of the upper structure 116 located under the inner space is pressed downward by the fixing head 168 . As an example, the second vertical driving unit 170 may include a pneumatic cylinder connected to the fixing head 168 through the lower surface of the upper structure 116 . As a result, the lower surface of the rotary member 118 may be in close contact with the upper surface of the floating plate 124 and the close contact state may be maintained by the second vertical drive unit 170 .

도 10은 도 1에 도시된 회전 구동 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.FIG. 10 is a schematic enlarged plan view for explaining the rotation driving unit shown in FIG. 1 .

도 10을 참조하면, 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 측면 부위 또는 상기 서포트 플레이트(120)의 측면 부위에는 상기 회전 구동 유닛(180)과 연결되는 구동핀(178)이 수직 방향으로 구비될 수 있으며, 상기 회전 구동 유닛(180)은, 상기 구동핀(178)이 수평 방향으로 삽입되는 홈(184)이 형성된 구동 부재(182)와, 상기 웨이퍼 스테이지(112)가 상기 로터리 유닛(114)의 회전 중심축을 기준으로 회전 가능하도록 상기 구동 부재(182)를 접선 방향으로 이동시키는 회전 구동부(186)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 회전 구동부(186)는 모터와 볼 스크루 등을 이용하여 구성될 수 있다. 한편, 상기 구동핀(178)이 상기 구동 부재(182)의 홈(184) 내에서 수직 방향으로 이동될 수 있으므로 상기 상부 구조물(116)이 부상되는 경우에도 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 회전이 안정적으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 10 , a driving pin 178 connected to the rotation driving unit 180 may be vertically provided on a side surface of the wafer stage 112 or a side surface of the support plate 120, The rotation driving unit 180 includes a driving member 182 having a groove 184 into which the driving pin 178 is inserted in the horizontal direction, and the wafer stage 112 is the rotational center of the rotary unit 114. A rotation driving unit 186 for moving the driving member 182 in a tangential direction so as to be rotatable about an axis may be included. As an example, the rotation driving unit 186 may be configured using a motor and a ball screw. Meanwhile, since the driving pin 178 can move vertically in the groove 184 of the driving member 182, rotation of the wafer stage 112 is stable even when the upper structure 116 is lifted. can be made with

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 종래 기술과 다르게 상기 웨이퍼 스테이지(112)와 상기 로터리 유닛(114) 사이에는 종래의 리프트 핀 설치를 위한 공간이 필요하지 않으므로 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 강성이 크게 향상될 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 스테이지(112) 상의 웨이퍼(10)는 상기 로터리 유닛(114)에 의해 부상된 상태에서 정렬될 수 있으며, 상기 웨이퍼(10)의 정렬 후 상기 로터리 유닛(114)의 상부 구조물(116)은 상기 하부 구조물(122) 상에 놓여질 수 있다. 이때, 상기 상부 구조물(116)이 평탄한 하부면을 갖고 상기 하부 구조물(122)이 평탄한 상부면을 가지므로 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위에서 본딩 공정이 수행되는 경우에도 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 기울어짐을 방지할 수 있다. 특히, 상기 상부 구조물(116)이 상기 진공 제공부(134) 또는 상기 고정 유닛(166)에 의해 상기 하부 구조물(122)에 견고하게 고정될 수 있으므로 상기 웨이퍼 스테이지(112)의 수평도를 매우 안정적으로 유지할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, unlike the prior art, since a conventional space for installing lift pins is not required between the wafer stage 112 and the rotary unit 114, the wafer stage 112 stiffness can be greatly improved. In addition, the wafer 10 on the wafer stage 112 may be aligned in a raised state by the rotary unit 114, and after aligning the wafer 10, the upper structure 116 of the rotary unit 114 ) may be placed on the lower structure 122. At this time, since the upper structure 116 has a flat lower surface and the lower structure 122 has a flat upper surface, even when the bonding process is performed at the edge of the wafer 10, the wafer stage 112 tipping can be prevented. In particular, since the upper structure 116 can be firmly fixed to the lower structure 122 by the vacuum supply unit 134 or the fixing unit 166, the horizontality of the wafer stage 112 is very stable. can be maintained as

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.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that there is

10 : 웨이퍼 20 : 다이
100 : 다이 본딩 장치 110 : 스테이지 유닛
112 : 기판 스테이지 112A : 리세스
112B : 진공홀 112C : 진공 채널
114 : 로터리 유닛 116 : 상부 구조물
118 : 로터리 부재 120 : 서포트 플레이트
122 : 하부 구조물 124 : 부상 플레이트
126 : 가이드 부재 140 : 본딩 모듈
142 : 본딩 헤드 144 : 헤드 구동부
200 : 웨이퍼 이송 로봇 210 : 로봇 암
212 : 핑거 부재 214 : 진공홀
216 : 단차부 218 : 탄성 부재
220 : 수직 구동부 230 : 수평 구동부
240 : 정렬 롤러10: wafer 20: die
100: die bonding device 110: stage unit
112: substrate stage 112A: recess
112B: vacuum hole 112C: vacuum channel
114: rotary unit 116: superstructure
118: rotary member 120: support plate
122: substructure 124: floating plate
126: guide member 140: bonding module
142: bonding head 144: head driving unit
200: wafer transfer robot 210: robot arm
212: finger member 214: vacuum hole
216: stepped portion 218: elastic member
220: vertical driving unit 230: horizontal driving unit
240: alignment roller

Claims (13)

웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지;
상기 웨이퍼 스테이지 상에 상기 웨이퍼를 로드하기 위한 웨이퍼 이송 로봇;
상기 웨이퍼 스테이지를 회전 가능하도록 지지하는 로터리 유닛;
상기 웨이퍼의 정렬을 위해 상기 웨이퍼 스테이지를 회전시키는 회전 구동 유닛; 및
상기 웨이퍼 상에 다이들을 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈을 포함하되,
상기 웨이퍼 이송 로봇은 상기 웨이퍼의 양측 부위들을 지지하기 위한 한 쌍의 로봇 암들과 상기 로봇 암들을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 포함하며, 상기 웨이퍼 스테이지의 양측 가장자리 부위들에는 상기 로봇 암들이 삽입되는 리세스들이 구비되고,
상기 로터리 유닛은, 평탄한 하부면을 갖는 상부 구조물과, 상기 상부 구조물이 놓여지는 평탄한 상부면을 갖는 하부 구조물을 포함하고, 상기 하부 구조물은 상기 웨이퍼 스테이지의 회전을 위해 공기압을 이용하여 상기 상부 구조물을 부상시키며,
상기 웨이퍼의 정렬 후 상기 상부 구조물은 고정 유닛에 의해 상기 하부 구조물 상에 고정되고, 상기 고정 유닛은, 상기 상부 구조물의 내부에 배치되는 고정 헤드와, 상기 고정 헤드를 수직 방향으로 이동시키기 위한 제2 수직 구동부를 포함하며, 상기 상부 구조물의 내부에는 상기 고정 헤드가 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성되는 내부 공간이 구비되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.a wafer stage for supporting a wafer;
a wafer transfer robot for loading the wafer onto the wafer stage;
a rotary unit rotatably supporting the wafer stage;
a rotation drive unit for rotating the wafer stage to align the wafer; and
a die bonding module for bonding dies on the wafer;
The wafer transfer robot includes a pair of robot arms for supporting both sides of the wafer and a vertical drive unit for moving the robot arms in a vertical direction, and the robot arms are inserted into edges of both sides of the wafer stage. Recesses are provided,
The rotary unit includes an upper structure having a flat lower surface and a lower structure having a flat upper surface on which the upper structure is placed, and the lower structure rotates the upper structure by using air pressure to rotate the wafer stage. injured,
After aligning the wafer, the upper structure is fixed on the lower structure by a fixing unit, and the fixing unit includes a fixing head disposed inside the upper structure and a second part for vertically moving the fixing head. A die bonding device comprising a vertical driving unit, wherein an internal space configured to allow the fixing head to move in a vertical direction is provided inside the upper structure. 제1항에 있어서, 상기 로봇 암들은 각각 상기 웨이퍼의 가장자리 부위들을 지지하기 위한 핑거 부재들을 포함하며, 상기 핑거 부재들에는 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 진공홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.The die bonding apparatus of claim 1 , wherein each of the robot arms includes finger members for supporting edge portions of the wafer, and vacuum holes for vacuum adsorbing the wafer are provided in the finger members. . 제2항에 있어서, 상기 핑거 부재들의 단부에는 상기 웨이퍼의 가장자리 부위들을 지지하기 위한 단차부가 구비되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.3. The die bonding apparatus according to claim 2, wherein step portions for supporting edge portions of the wafer are provided at end portions of the finger members. 제3항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송 로봇은,
상기 로봇 암들을 서로 가까워지는 방향 및 서로 멀어지는 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.The method of claim 3, wherein the wafer transfer robot,
The die bonding device further comprising a horizontal driving unit for moving the robot arms in a direction closer to each other and in a direction farther from each other. 제4항에 있어서, 상기 로봇 암들 중 어느 하나에 장착되는 핑거 부재들은 상기 로봇 암들의 이동 방향과 평행한 방향으로 이동이 가능하도록 상기 하나의 로봇 암에 탄성적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.5. The die bonding of claim 4 , wherein finger members mounted on one of the robot arms are elastically mounted on the one robot arm so as to be movable in a direction parallel to the movement direction of the robot arms. Device. 제4항에 있어서, 상기 핑거 부재들의 단차부들의 측면에는 상기 웨이퍼의 회전이 가능하도록 상기 웨이퍼의 측면을 지지하는 정렬 롤러가 장착되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.5. The die bonding apparatus according to claim 4, wherein alignment rollers are mounted on side surfaces of the step portions of the finger members to support the side surfaces of the wafer so as to enable rotation of the wafer. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 스테이지의 하부에 배치되며 상기 웨이퍼를 기 설정된 본딩 온도로 가열하기 위한 판상의 히터와,
상기 히터 아래에 배치되며 상기 히터로부터 하방으로의 열전달을 방지하기 위한 단열 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.The method of claim 1, further comprising: a plate heater disposed under the wafer stage to heat the wafer to a predetermined bonding temperature;
The die bonding apparatus according to claim 1, further comprising an insulating plate disposed below the heater and preventing heat transfer from the heater downward. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 상부 구조물은,
상기 평탄한 하부면을 갖고 상기 하부 구조물 상에 놓여지며 디스크 형태를 갖는 로터리 부재와,
상기 로터리 부재 상에 배치되며 상기 웨이퍼 스테이지를 지지하는 서포트 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.The method of claim 1, wherein the upper structure,
A rotary member having the flat lower surface and being placed on the lower structure and having a disk shape;
and a support plate disposed on the rotary member and supporting the wafer stage. 제10항에 있어서, 상기 하부 구조물은,
상기 평탄한 상부면을 갖고 상기 로터리 부재의 하부면 상에 상기 공기압을 제공하는 부상 플레이트와,
상기 부상 플레이트 상에 배치되며 상기 상부 구조물의 회전을 가이드하기 위해 상기 로터리 부재를 감싸는 링 형태를 갖는 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.The method of claim 10, wherein the lower structure,
A floating plate having the flat upper surface and providing the air pressure on the lower surface of the rotary member;
And a guide member disposed on the floating plate and having a ring shape surrounding the rotary member to guide rotation of the upper structure. 삭제delete 삭제delete
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