KR20220010967A - 다이 본딩 방법 및 이를 수행하기 위한 다이 본딩 설비 - Google Patents

다이 본딩 방법 및 이를 수행하기 위한 다이 본딩 설비 Download PDF

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KR20220010967A
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전병균
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세메스 주식회사
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Abstract

다이 본딩 방법과 이를 수행하기 위한 다이 본딩 설비가 개시된다. 상기 다이 본딩 방법은, 매거진에 수납된 제1 기판에 대하여 기 설정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행하는 단계와, 상기 제1 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계와, 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계와, 상기 다이가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정하는 단계와, 상기 보정된 레시피를 이용하여 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계를 포함한다.

Description

다이 본딩 방법 및 이를 수행하기 위한 다이 본딩 설비{Die bonding method and Die bonding equipment for performing the same}
본 발명의 실시예들은 다이 본딩 방법 및 이를 수행하기 위한 다이 본딩 설비에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이를 기판 상에 본딩하는 다이 본딩 방법과 상기 다이 본딩 방법을 수행하는데 적합한 다이 본딩 설비에 관한 것이다.
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 개별화될 수 있으며, 상기 다이들은 다이 본딩 공정을 통해 인쇄회로기판 또는 리드 프레임 등과 같은 기판 상에 본딩될 수 있다.
상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들을 포함하는 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하여 다이 스테이지 상으로 이송하기 위한 다이 이송 모듈과 상기 다이 스테이지 상의 다이를 픽업하여 기판 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈을 포함할 수 있다.
상기 다이 본딩 모듈은 상기 다이 스테이지 상의 다이를 픽업하여 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드와, 상기 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와, 상기 다이가 본딩될 상기 기판 상의 본딩 영역을 검출하기 위한 카메라 유닛, 등을 포함할 수 있다. 특히, 상기 다이 본딩 모듈은 기 설정된 레시피를 이용하여 상기 기판 상에 상기 다이들을 본딩할 수 있다.
한편, 생산하고자 하는 반도체 장치의 품종이 바뀌는 경우 상기 다이 본딩 장치에는 새로운 규격의 기판들과 이전과 다른 다이들이 형성된 웨이퍼들이 투입될 수 있다. 상기와 같이 품종이 바뀌는 경우 새로운 레시피 즉 바뀐 품종에 대응하여 기 설정된 레시피를 이용하여 상기 기판들에 대한 다이 본딩 공정이 수행될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0039836호 (공개일자 2017년 04월 12일) 대한민국 등록특허공보 제10-1802080호 (등록일자 2017년 11월 21일)
본 발명의 실시예들은 다이 본딩 장치를 처음으로 사용하는 경우 또는 생산하고자 하는 반도체 장치의 품종이 바뀌는 경우 다이 본딩 공정을 위해 기 설정된 레시피가 적절한지 자동으로 검증할 수 있는 다이 본딩 방법과 이를 수행하기 위한 다이 본딩 설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 다이 본딩 방법은, 매거진에 수납된 제1 기판에 대하여 기 설정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행하는 단계와, 상기 제1 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계와, 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계와, 상기 다이가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정하는 단계와, 상기 보정된 레시피를 이용하여 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 방법은, 제1항에 있어서, 상기 제1 기판에 대한 다이 본딩 공정을 수행한 후 상기 제1 기판을 제2 매거진에 수납하는 단계와, 상기 제2 매거진을 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치로부터 상기 제1 기판에 대한 검사를 위한 검사 장치로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 방법은, 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제1 기판을 상기 제2 매거진에 수납하는 단계와, 상기 제2 매거진을 상기 검사 장치로부터 상기 다이 본딩 장치로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 매거진은 오버헤드 호이스트 이송 장치를 통해 상기 다이 본딩 장치로부터 상기 검사 장치로 이송될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 검사하는 단계에서 상기 제1 기판 상에 본딩된 상기 다이의 위치 및 높이를 검사할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 레시피를 보정하는 단계에서 다이 본딩 위치 및 다이 본딩 높이에 대한 오프셋 값들을 보정할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 동안 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치는 대기 상태로 유지될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 다이 본딩 방법은, 매거진에 수납된 제1 기판에 대하여 기 설정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행하는 단계와, 상기 제1 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계와, 상기 제1 기판 상에 상기 다이가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정하는 단계와, 상기 매거진에 수납된 제2 기판에 대하여 상기 보정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행하는 단계와, 상기 제2 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계와, 상기 제2 기판 상에 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대하여 상기 보정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 상에 다이를 본딩하기 위한 다이 본딩 공정을 수행하고 상기 다이 본딩 공정을 제어하기 위한 다이 본딩 설비에 있어서, 상기 다이 본딩 설비는, 매거진에 수납된 기판들에 대하여 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치와, 상기 다이 본딩 장치에 의해 상기 다이 본딩 공정이 수행된 기판을 검사하기 위한 검사 장치와, 상기 다이 본딩 장치와 상기 검사 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 장치를 포함할 수 있으며, 상기 다이 본딩 장치는 기 설정된 레시피를 이용하여 상기 기판들 중 제1 기판에 대하여 상기 다이 본딩 공정을 수행하고, 상기 검사 장치는 상기 제1 기판 상에 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하며, 상기 제어 장치는 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 레시피를 이용하여 상기 기판들 중 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 수행하고 상기 다이가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정한 후 보정된 레시피를 이용하여 상기 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 수행하도록 상기 다이 본딩 장치의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 공정이 수행된 상기 제1 기판은 제2 매거진에 수납된 후 상기 다이 본딩 장치로부터 상기 검사 장치로 이송될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제1 기판은 상기 제2 매거진에 수납된 후 상기 검사 장치로부터 상기 다이 본딩 장치로 이송될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 설비는, 상기 제2 매거진을 상기 다이 본딩 장치와 상기 검사 장치 사이에서 이송하기 위한 오버헤드 호이스트 이송 장치를 더 포함할 수 있으며, 상기 오버헤드 호이스트 이송 장치의 동작은 상기 제어 장치에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 기판 상에 상기 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 동안 상기 제어 장치는 상기 다이 본딩 장치를 대기 상태로 유지시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 기판에 대한 다이 본딩 공정을 수행한 후 상기 제1 기판 상에 상기 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사할 수 있으며, 상기 검사 결과에 따라 상기 레시피의 보정 여부가 결정될 수 있다. 결과적으로, 상기 제1 기판에 대한 검사 결과를 이용하여 기 설정된 상기 레시피에 대한 검증 작업이 자동으로 수행될 수 있으며 이에 따라 후속하는 기판들에 대한 다이 본딩 공정의 불량률이 크게 감소될 수 있다. 또한, 상기 제1 기판을 검사하는 동안 상기 다이 본딩 장치를 대기 상태로 유지시킬 수 있으며, 상기 검사 결과에 이상이 없는 경우 상기 다이 본딩 장치를 곧바로 가동할 수 있으므로 상기 다이 본딩 장치의 가동률을 크게 향상시킬 수 있다. 아울러, 상기 검사 결과에 이상이 있는 경우라도 상기 레시피의 자동 보정 후 곧바로 다이 본딩 장치를 가동할 수 있으므로 이 경우 또한 상기 다이 본딩 장치의 가동률이 크게 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 수행하기 위한 다이 본딩 설비를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
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 방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 2는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 수행하기 위한 다이 본딩 설비를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법과 이를 수행하는데 적합한 다이 본딩 설비(2)는 반도체 장치의 제조 공정에서 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들(12)을 인쇄회로기판 또는 리드 프레임 등과 같은 기판(30) 상에 본딩하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법은 다이 본딩 장치(100)를 처음으로 사용하거나 생산하고자 하는 반도체 장치의 품종이 바뀌는 경우 다이 본딩 공정을 수행하기 위해 기 설정된 새로운 레시피의 검증을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 수행하기 위한 다이 본딩 설비(2)는, 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치(100)와, 상기 다이 본딩 장치(100)에 의해 다이 본딩 공정이 수행된 기판(30)을 검사하기 위한 검사 장치(200)와, 상기 다이 본딩 장치(100)와 상기 검사 장치(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 장치(300)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이 본딩 공정을 제어하기 위한 즉 상기 기 설정된 레시피에 따라 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 제어부(102)를 구비할 수 있으며, 상기 검사 장치(200)는 상기 다이 본딩 공정이 수행된 기판(30)에 대한 검사 공정을 제어하기 위한 제어부(202)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 다이 본딩 장치(100)는 웨이퍼(10)로부터 다이(12)를 픽업하여 이송하기 위한 다이 이송 모듈(110)과, 상기 이송된 다이(12)가 놓여지는 다이 스테이지(130)와, 상기 다이 스테이지(130) 상의 다이(12)를 픽업하여 상기 기판(30) 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈(140)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 도시되지는 않았으나, 상기 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프에 부착된 상태로 제공될 수 있으며, 상기 다이싱 테이프는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임에 장착될 수 있다.
상기 다이 이송 모듈(110)은, 상기 웨이퍼(10)를 지지하는 스테이지 유닛(112)과, 상기 다이싱 테이프로부터 다이들(12)을 선택적으로 분리하기 위한 다이 이젝터(미도시)와, 상기 다이 이젝터에 의해 상기 다이싱 테이프로부터 적어도 부분적으로 분리된 다이(12)를 픽업하기 위한 피커(120)와, 상기 피커(120)를 이동시키기 위한 피커 구동부, 등을 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 스테이지 유닛(112)은 수평 방향으로 이동 가능하게 구성된 웨이퍼 스테이지와, 상기 웨이퍼 스테이지 상에 배치되어 상기 다이싱 테이프의 가장자리 부위를 지지하기 위한 확장 링과, 상기 마운트 프레임을 하강시킴으로써 상기 다이싱 테이프를 확장시키기 위한 클램프 등을 포함할 수 있다.
상기 피커(120)는 상기 스테이지 유닛(112)에 의해 지지된 웨이퍼(10)의 상부에 배치될 수 있으며 진공압을 이용하여 상기 다이(12)를 픽업할 수 있다. 또한, 상기 피커(120)는 상기 피커 구동부에 의해 수직 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 피커(120)에 의해 픽업된 다이(12)의 각도를 조절하기 위해 회전 가능하게 구성될 수 있다. 상기 피커 구동부는 상기 다이들(12)을 하나씩 픽업하여 상기 다이 스테이지(130) 상으로 이송하기 위하여 수평 및 수직 방향으로 상기 피커(120)를 이동시킬 수 있다.
상기 다이 이젝터는 픽업하고자 하는 다이(12)를 상승시킴으로써 상기 다이(12)를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시킬 수 있다. 예를 들면, 도시되지는 않았으나, 상기 다이 이젝터는 진공압을 이용하여 상기 다이싱 테이프의 하부면을 진공 흡착할 수 있으며, 상기 다이싱 테이프가 진공 흡착된 상태에서 상기 다이(12)를 상승시켜 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위한 이젝터 핀들을 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 스테이지는 상기 다이들(12)을 선택적으로 픽업하기 위하여 스테이지 구동부(미도시)에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있으며, 또한 상기 다이들(12)의 각도를 조절하기 위하여 회전 가능하게 구성될 수 있다. 상기 웨이퍼 스테이지의 상부에는 상기 픽업하고자 하는 다이(12)를 검출하기 위한 카메라 유닛이 배치될 수 있으며, 상기 스테이지 구동부는 상기 픽업하고자 하는 다이(12)가 상기 다이 이젝터와 상기 카메라 유닛 사이에 위치되도록 상기 웨이퍼 스테이지의 위치를 조절할 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(100)는 복수의 웨이퍼들(10)이 수납된 카세트(20)를 지지하는 로드 포트(150)와, 상기 카세트(20)로부터 상기 웨이퍼(10)를 상기 스테이지 유닛(110) 상으로 이송하기 위한 웨이퍼 이송 유닛(152)을 포함할 수 있다. 상기 웨이퍼(10)는 상기 로드 포트(150)로부터 수평 방향으로 연장하는 웨이퍼 가이드 레일(154)을 따라 이송될 수 있으며, 상기 스테이지 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)의 로딩 및 언로딩을 위하여 상기 웨이퍼 가이드 레일(154)의 단부들에 인접한 위치로 이동될 수 있다.
상기 다이 본딩 모듈은(140)은 상기 다이 스테이지(130)로부터 상기 다이(12)를 픽업하고 상기 다이(12)를 상기 기판(30) 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드(142)와, 상기 본딩 헤드(142)를 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부(144)와, 상기 기판(30)을 지지하기 위한 기판 스테이지(146)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 본딩 헤드(142)의 하부에는 상기 다이(12)가 흡착되는 본딩 툴(미도시)이 장착될 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(100)는 기판 스테이지(146) 상으로 상기 기판(30)을 제공하기 위한 기판 이송 유닛(160)을 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 기판 이송 유닛(160)은 복수의 기판들(30)이 수납된 제1 매거진(40)으로부터 상기 기판 스테이지(146) 상으로 상기 기판(30)을 안내하고 또한 상기 기판 스테이지(146)로부터 다이 본딩 공정이 완료된 기판(30)을 제2 매거진(42)으로 안내하기 위한 기판 가이드 레일(162)과, 상기 기판 가이드 레일(162)의 여러 구간들에서 상기 기판(30)을 파지하기 위한 그리퍼들(164)과, 상기 그리퍼들(164)을 이동시키기 위한 그리퍼 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 기판 스테이지(146)에는 상기 기판(30)을 기 설정된 본딩 온도로 가열하기 위한 히터가 내장될 수 있으며, 또한 상기 기판(30)을 진공 흡착하기 위한 진공홀들(미도시)이 구비될 수 있다. 아울러, 상기 기판 스테이지(146)의 상부에는 상기 다이(12)가 상기 기판(30) 상에 본딩될 영역을 검출하기 위한 카메라 유닛(미도시)이 배치될 수 있다.
또한, 일 예로서, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 제1 매거진(40)을 핸들링하기 위한 제1 매거진 핸들링 유닛(170)과, 상기 제2 매거진(42)을 핸들링하기 위한 제2 매거진 핸들링 유닛(180)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 제1 매거진(40)이 놓여지는 제1 매거진 로드 포트(172)와, 상기 제2 매거진(42)이 놓여지는 제2 매거진 로드 포트(182)와, 상기 제1 매거진 로드 포트(170)와 상기 제1 매거진 핸들링 유닛(170) 사이에서 상기 제1 매거진(40)을 이송하는 제1 매거진 이송 유닛(174)과, 상기 제2 매거진 로드 포트(182)와 상기 제2 매거진 핸들링 유닛(180) 사이에서 상기 제2 매거진(42)을 이송하는 제2 매거진 이송 유닛(184)을 포함할 수 있다.
상기 검사 장치(200)는, 상세히 도시되지는 않았으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판들(30)이 수납된 매거진, 예를 들면, 제2 매거진(42)을 지지하기 위한 매거진 로드 포트(미도시)와, 검사하고자 하는 기판(30)을 지지하기 위한 검사 스테이지(210)와, 상기 검사 스테이지(210) 상부에 배치되는 검사 카메라(220) 등을 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 일 예로서, 상기 검사 장치(200)는 상기 기판(30) 상에 상기 다이(12)가 본딩된 높이 즉 상기 기판(30)의 상부면과 상기 본딩된 다이(12)의 상부면 높이를 측정하여 상기 다이(12)의 본딩 높이를 측정하기 위한 거리 센서(미도시)를 구비할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 다이 본딩 공정에 투입될 기판들(30)이 수납된 제1 매거진(40)과 다이 본딩 공정이 수행된 기판들(30)을 수납하기 위한 제2 매거진(42)이 상기 다이 본딩 장치(100)에 공급될 수 있으며, 아울러 복수의 웨이퍼들(10)이 수납된 카세트(20)가 상기 다이 본딩 장치(100)에 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, S102 단계에서, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 제1 매거진(40)에 수납된 기판들(30) 중 제1 기판(30) 즉 첫 번째 기판에 대하여 기 설정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행할 수 있다. 이때, 상기 레시피는 상기 다이(12)가 본딩될 위치 즉 본딩 영역에 대한 위치 정보와 상기 다이(12)의 본딩 높이, 본딩 압력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이어서, S104 단계에서, 상기 검사 장치(200)는 상기 제1 기판(30) 상에 본딩된 다이(12)가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사할 수 있다. 특히, 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(30)에 대한 다이 본딩 공정을 수행한 후 상기 제1 기판(30)을 상기 제2 매거진(42)에 수납하는 단계(미도시)와, 상기 제2 매거진(42)을 상기 다이 본딩 장치(100)로부터 상기 검사 장치(200)로 이송하는 단계(미도시)가 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이 본딩 설비(2)는 상기 제2 매거진(42)을 상기 다이 본딩 장치(100)와 상기 검사 장치(200) 사이에서 이송하기 위한 이송 장치(400), 일 예로서, 오버헤드 호이스트 이송(OHT; Overhead Hoist Transport) 장치를 포함할 수 있으며, 상기 오버헤드 호이스트 이송 장치(400)는 상기 제어 장치(300)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 장치(300)는 상기 오버헤드 호이스트 이송 장치(400)에 상기 제2 매거진(42)의 이송을 명령할 수 있으며, 상기 오버헤드 호이스트 이송 장치(400)는 상기 명령에 따라 상기 제2 매거진(42)을 상기 다이 본딩 장치(100)로부터 상기 검사 장치(200)로 이송할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 오버헤드 호이스트 이송 장치(400)는, 상기 다이 본딩 장치(100)와 상기 검사 장치(200)의 상부에서 연장하는 주행 레일과, 상기 주행 레일 상에서 이동 가능하도록 구성되는 주행 모듈과, 상기 주행 모듈의 하부에 연결되며 상기 제2 매거진(42)의 승강을 위한 호이스트 모듈을 포함할 수 있다.
상기 검사 장치(200)는 상기 다이(12)가 상기 제1 기판(30) 상에 기 설정된 위치 즉 기 설정된 본딩 영역 상에 정확하게 본딩되었는지 여부와, 상기 다이(12)가 상기 제1 기판(30) 상에 본딩된 높이를 검사할 수 있다. 일 예로서, 상기 다이(12)의 본딩 위치는 상기 검사 스테이지(210)의 상부에 배치되는 검사 카메라(220)에 의해 검사될 수 있으며, 상기 다이(12)의 본딩 높이는 상기 검사 스테이지(210) 상부에 배치되는 거리 센서(미도시)에 의해 측정될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, S106 단계에서, 상기 검사 장치(200)에 의해 상기 다이(12)가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제1 매거진(40)에 수납된 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정을 상기 기 설정된 레시피에 따라 순차적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 검사 장치(200)는 상기 제1 기판(30) 상에 본딩된 상기 다이(12)에 대한 검사 공정이 완료된 후 검사 결과를 상기 제어 장치(300)로 전송할 수 있으며, 상기 제어 장치(300)는 상기 검사 결과 상기 다이(12)가 상기 제1 기판(30) 상에 정상적으로 본딩된 것으로 확인되는 경우 상기 제1 매거진(40)에 수납된 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정이 순차적으로 수행되도록 상기 다이 본딩 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시되지는 않았으나, 상기 다이(12)가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제1 기판(30)을 상기 제2 매거진(42)에 수납하는 단계(미도시)와, 상기 제2 매거진(42)을 상기 검사 장치(200)로부터 상기 다이 본딩 장치(100)로 이송하는 단계(미도시)가 수행될 수 있다. 즉, 상기 제1 매거진(40)에 수납된 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정이 수행된 후 상기 나머지 기판들(30)은 상기 제2 매거진(42)에 순차적으로 수납될 수 있다. 그러나, 상기와 다르게, 상기 제2 매거진(42)의 이송에 소요되는 시간을 고려하여 상기 나머지 기판들(30)은 다이 본딩 공정이 수행된 후 추가적으로 마련되는 제3 매거진(미도시)에 수납될 수도 있다.
상기와 다르게, S108 단계에서, 상기 다이(12)가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정할 수 있다. 구체적으로, 상기 검사 장치(200)는 상기 제1 기판(30) 상에 본딩된 상기 다이(12)에 대한 검사 결과를 상기 제어 장치(300)로 전송할 수 있으며, 상기 제어 장치(300)는 상기 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정할 수 있다. 이어서, S110 단계에서, 상기 제어 장치(300)는 상기 다이 본딩 장치(100)가 상기 보정된 레시피를 이용하여 상기 제1 매거진(40)에 수납된 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하도록 상기 다이 본딩 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어 장치(300)는 상기 다이 본딩 위치 및 상기 다이 본딩 높이에 대한 오프셋 값들을 상기 검사 결과에 따라 보정할 수 있다. 결과적으로, 상기 보정된 레시피를 이용하여 상기 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정을 수행함으로써 상기 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정이 정상적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(30)에 대한 검사 단계(S104)를 수행하는 동안 상기 다이 본딩 장치(100)는 대기 상태로 유지될 수 있다. 구체적으로, 상기 제어 장치(300)는 상기 S104 단계를 수행하는 동안 상기 다이 본딩 장치(100)를 대기 상태로 유지시킬 수 있으며, 상기 검사 결과 상기 다이(12)가 상기 제1 기판(30) 상에 정상적으로 본딩된 경우 상기 제1 매거진(40)에 수납된 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정을 곧바로 수행하도록 상기 다이 본딩 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
다른 예로서, 도시되지는 않았으나, 상기 제1 매거진(40)에 수납된 기판들(30) 중 제2 기판(30)에 대한 다이 본딩 공정을 상기 보정된 레시피를 이용하여 수행하는 단계(미도시)와, 상기 제2 기판(30) 상에 본딩된 다이(12)가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계(미도시)가 추가적으로 수행될 수 있다. 즉, 상기 보정된 레시피에 대한 검증 단계를 상기 제2 기판(30)을 이용하여 수행할 수 있으며, 이를 통해 상기 레시피의 보정이 적절하게 수행되었는지 여부를 확인할 수 있다.
한편, 상기 제2 기판(30)에 대한 다이 본딩 단계와 상기 제2 기판(30)에 대한 검사 단계가 수행되는 동안 상기 다이 본딩 장치(100)는 대기 상태로 유지될 수 있으며, 상기 제2 기판(30)에 대한 검사 결과 상기 제2 기판(30) 상에 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제1 매거진(40)에 수납된 나머지 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정이 상기 보정된 레시피를 이용하여 수행될 수 있다. 상기와 다르게, 상기 제2 기판(30) 상에 상기 다이(12)가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제2 기판(30)에 대한 검사 결과에 따라 상기 레시피에 대한 2차 보정이 수행될 수 있으며, 상기 제1 매거진(40)에 수납된 나머지 기판들(30)은 상기 2차 보정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정이 순차적으로 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 기판(30)에 대한 다이 본딩 공정을 수행한 후 상기 제1 기판(30) 상에 상기 다이(12)가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사할 수 있으며, 상기 검사 결과에 따라 상기 레시피의 보정 여부가 결정될 수 있다. 결과적으로, 상기 제1 기판(30)에 대한 검사 결과를 이용하여 기 설정된 상기 레시피에 대한 검증 작업이 자동으로 수행될 수 있으며 이에 따라 후속하는 기판들(30)에 대한 다이 본딩 공정의 불량률이 크게 감소될 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(30)을 검사하는 동안 상기 다이 본딩 장치(100)를 대기 상태로 유지시킬 수 있으며, 상기 검사 결과에 이상이 없는 경우 상기 다이 본딩 장치(100)를 곧바로 가동할 수 있으므로 상기 다이 본딩 장치(100)의 가동률을 크게 향상시킬 수 있다. 아울러, 상기 검사 결과에 이상이 있는 경우라도 상기 레시피의 자동 보정 후 곧바로 다이 본딩 장치(100)를 가동할 수 있으므로 이 경우 또한 상기 다이 본딩 장치(100)의 가동률이 크게 향상될 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.
2 : 다이 본딩 설비 10 : 웨이퍼
12 : 다이 20 : 카세트
30 : 기판 40 : 제1 매거진
42 : 제2 매거진 100 : 다이 본딩 장치
110 : 다이 이송 모듈 112 : 스테이지 유닛
120 : 피커 130 : 다이 스테이지
140 : 다이 본딩 모듈 142 : 본딩 헤드
146 : 기판 스테이지 200 : 검사 장치
210 : 검사 스테이지 220 : 검사 카메라
300 : 제어 장치 400 : 이송 장치

Claims (13)

  1. 매거진에 수납된 제1 기판에 대하여 기 설정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행하는 단계;
    상기 제1 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계;
    상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계;
    상기 다이가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 레시피를 이용하여 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판에 대한 다이 본딩 공정을 수행한 후 상기 제1 기판을 제2 매거진에 수납하는 단계; 및
    상기 제2 매거진을 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치로부터 상기 제1 기판에 대한 검사를 위한 검사 장치로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제1 기판을 상기 제2 매거진에 수납하는 단계; 및
    상기 제2 매거진을 상기 검사 장치로부터 상기 다이 본딩 장치로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 매거진은 오버헤드 호이스트 이송 장치를 통해 상기 검사 장치로 이송되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 검사하는 단계에서 상기 제1 기판 상에 본딩된 상기 다이의 위치 및 높이를 검사하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 레시피를 보정하는 단계에서 다이 본딩 위치 및 다이 본딩 높이에 대한 오프셋 값들을 보정하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 동안 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치는 대기 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  8. 매거진에 수납된 제1 기판에 대하여 기 설정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행하는 단계;
    상기 제1 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계;
    상기 제1 기판 상에 상기 다이가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정하는 단계;
    상기 매거진에 수납된 제2 기판에 대하여 상기 보정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 수행하는 단계;
    상기 제2 기판 상에 본딩된 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 제2 기판 상에 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 매거진에 수납된 나머지 기판들에 대하여 상기 보정된 레시피를 이용하여 다이 본딩 공정을 순차적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
  9. 기판 상에 다이를 본딩하기 위한 다이 본딩 공정을 수행하고 상기 다이 본딩 공정을 제어하기 위한 다이 본딩 설비에 있어서,
    매거진에 수납된 기판들에 대하여 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치;
    상기 다이 본딩 장치에 의해 상기 다이 본딩 공정이 수행된 기판을 검사하기 위한 검사 장치; 및
    상기 다이 본딩 장치와 상기 검사 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 장치를 포함하며,
    상기 다이 본딩 장치는 기 설정된 레시피를 이용하여 상기 기판들 중 제1 기판에 대하여 상기 다이 본딩 공정을 수행하고, 상기 검사 장치는 상기 제1 기판 상에 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하며, 상기 제어 장치는 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 레시피를 이용하여 상기 기판들 중 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 수행하고 상기 다이가 비정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 검사 결과에 따라 상기 레시피를 보정한 후 보정된 레시피를 이용하여 상기 나머지 기판들에 대한 다이 본딩 공정을 수행하도록 상기 다이 본딩 장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다이 본딩 공정이 수행된 상기 제1 기판은 제2 매거진에 수납된 후 상기 다이 본딩 장치로부터 상기 검사 장치로 이송되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다이가 정상적으로 본딩된 것으로 판단되는 경우 상기 제1 기판은 상기 제2 매거진에 수납된 후 상기 검사 장치로부터 상기 다이 본딩 장치로 이송되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2 매거진을 상기 다이 본딩 장치와 상기 검사 장치 사이에서 이송하기 위한 오버헤드 호이스트 이송 장치를 더 포함하며,
    상기 오버헤드 호이스트 이송 장치의 동작은 상기 제어 장치에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1 기판 상에 상기 다이가 정상적으로 본딩되었는지 여부를 검사하는 동안 상기 제어 장치는 상기 다이 본딩 장치를 대기 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
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