KR20220014447A - 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치는, 구동축을 중심으로 기울기 조절될 수 있으며, 반도체 소자를 홀딩 및 해제하는 본딩 헤드의 하부에 결합된 툴과 접촉함으로써 상기 본딩 헤드의 기울기 조절이 수행되는 위한 기울기 조절 스테이지와, 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하기 위하여 상기 본딩 헤드에 복수 회 접촉하는 접촉 핀과, 상기 접촉 핀과 복수 회 접촉하기 위한 상기 본딩 헤드의 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 본딩 스테이지 외에 별도로 자체 기울기 조절이 가능한 기울기 조절 스테이지를 통해 본딩 헤드의 기울기를 조절함으로써 보다 신속하고 정밀하게 본딩 헤드의 기울기를 조절할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 본딩 헤드의 기울기를 조절하기 위한 별도의 기울기 조절 스테이지를 사용하여 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체(또는 디스플레이) 제조 공정은 기판(예: 웨이퍼) 상에 반도체 소자를 제조하기 위한 공정으로서, 예를 들어 노광, 증착, 식각, 이온 주입, 세정, 패키징 등을 포함한다. 특히, 반도체 제조 공정이 수행된 웨이퍼를 칩 단위로 분할한 이후 적절한 기판(예: PCB 기판)에 분할된 반도체 소자를 본딩하기 위한 본딩 공정이 수행될 수 있다.
또한, 패키징 공정에 있어서 적층된 칩들 간의 전기적 연결을 위한 와이어 본딩을 대체하는 기술로서, 칩에 미세한 구멍을 뚫고 해당 구멍에 전도체를 삽입하여 하부 칩과 상부 칩을 전기적으로 연결하는 TSV(Through Silicon Via) 기술이 소개되고 있다. TSV 공정의 일환으로서, 웨이퍼 상에 하나 또는 그 이상의 칩을 적층하여 본딩하는 TSV 본딩이 수행될 수 있다.
미세 공정에 따라 칩의 사이즈와 패턴이 미세해짐에 따라 보다 정밀하게 기판 상에 반도체 소자를 본딩하는 기술이 요구되고 있다. 특히 반도체 소자를 기판 상에 본딩할 때 반도체 소자와 기판이 서로 평행한 상태로 정확히 본딩될 수 있도록 평탄도를 조절하는 기술이 중요해지고 있다.
본 발명의 실시예는 보다 신속하고 정밀하게 본딩 헤드의 기울기를 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치는, 구동축을 중심으로 기울기 조절될 수 있으며, 반도체 소자를 본딩하기 위한 본딩 헤드의 하부에 결합된 툴과 접촉함으로써 상기 본딩 헤드의 기울기 조절이 수행되는 위한 기울기 조절 스테이지와, 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하기 위하여 상기 본딩 헤드에 복수 회 접촉하는 접촉 핀과, 상기 접촉 핀과 복수 회 접촉하기 위한 상기 본딩 헤드의 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우 상기 반도체 소자를 본딩 스테이지 상에 안착된 기판에 본딩하도록 상기 본딩 헤드를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 기울기가 변경된 기울기 조절 스테이지에 상기 툴을 접촉시켜 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 상기 기울기 조절 스테이지의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 본딩 헤드를 상기 접촉 핀 상부에 위치시키고, 상기 툴이 상기 접촉 핀에 접촉할 때까지 상기 본딩 헤드를 복수 회만큼 하강시키고, 상기 본딩 헤드의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 툴의 각 모서리에 대응하는 지점들에 상기 접촉 핀을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 방법은, 반도체 소자를 본딩 스테이지에 안착된 기판 상에 본딩하는 본딩 헤드를 기울기 조절 스테이지에 접촉시키는 단계와, 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계와, 상기 본딩 헤드의 기울기에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계와, 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정하는 경우, 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하는 단계와, 상기 기울기 조절 스테이지에 상기 본딩 헤드의 하부에 결합된 툴을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계는, 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우 상기 반도체 소자를 상기 기판에 본딩하도록 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계는, 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하도록 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하는 단계는, 상기 본딩 헤드의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 상기 기울기 조절 스테이지의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정하는 단계는, 상기 본딩 헤드를 접촉 핀 상부에 위치시키는 단계와, 상기 툴이 상기 접촉 핀에 접촉할 때까지 상기 본딩 헤드를 복수 회만큼 하강시키는 단계와, 상기 본딩 헤드의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계는, 상기 툴의 각 모서리에 대응하는 지점들에 접촉 핀을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비는, 반도체 소자를 기판 상에 본딩하는 본딩 헤드와, 상기 본딩 헤드에 의해 반도체 소자가 본딩되는 기판을 지지하는 본딩 스테이지와, 상기 본딩 헤드의 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부와, 상기 본딩 헤드의 평탄도를 조절하기 위한 본딩 평탄도 조절 유닛을 포함한다. 상기 본딩 평탄도 조절 유닛은, 구동축을 중심으로 기울기 조절될 수 있으며, 상기 본딩 헤드의 하부에 결합된 툴과 접촉함으로써 상기 본딩 헤드의 기울기 조절이 수행되는 위한 기울기 조절 스테이지와, 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하기 위하여 상기 본딩 헤드에 복수 회 접촉하는 접촉 핀과, 상기 접촉 핀과 복수 회 접촉하기 위한 상기 본딩 헤드의 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우, 상기 반도체 소자를 상기 기판에 본딩하도록 상기 본딩 헤드를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 상기 컨트롤러는 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 기울기가 변경된 기울기 조절 스테이지에 상기 툴을 접촉시켜 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 상기 기울기 조절 스테이지의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 본딩 헤드를 상기 접촉 핀 상부에 위치시키고, 상기 툴이 상기 접촉 핀에 접촉할 때까지 상기 본딩 헤드를 복수 회만큼 하강시키고, 상기 본딩 헤드의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 툴의 각 모서리에 대응하는 지점들에 상기 접촉 핀을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본딩 스테이지 외에 별도로 자체 기울기 조절이 가능한 기울기 조절 스테이지를 통해 본딩 헤드의 기울기를 조절함으로써 보다 신속하고 정밀하게 본딩 헤드의 기울기를 조절할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 스테이지에서 본딩 헤드의 기울기를 조절하는 절차를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비에서 기울기 조절 스테이지를 사용하여 본딩 헤드의 기울기를 조절하는 절차를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비에서 기울기 조절 스테이지를 사용하여 본딩 헤드의 기울기를 조절하는 절차를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
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 1 및 도 2는 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 스테이지에서 본딩 헤드의 기울기를 조절하는 절차를 나타낸다. 도 1을 참고하면, S105 단계에서, 본딩 스테이지(240)에서 본딩 헤드(220)에서 반도체 소자가 홀딩되는 툴(230)을 본딩 스테이지(240)에 접촉시킴으로써 툴 면 카피(Copy)가 수행된다.
이후, S110 단계에서 본딩 헤드(220)의 기울기에 대한 측정이 수행된다. 본딩 헤드(220)의 기울기는 접촉 핀(245)과 접촉할 때까지 본딩 헤드(220)를 하강시키고, 본딩 헤드(220)에 결합된 툴(230)의 각 지점 별로 승강 높이를 측정하고 지점 별 승강 높이를 비교함으로써 본딩 헤드(220)의 기울기를 검사할 수 있다.
S115 단계에서, 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 레벨 범위에 포함되는지(Spec을 만족하는지) 여부를 판단한다. 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 레벨 범위 이내에 속하는 경우, 본딩 헤드(220)에 의한 본딩이 수행될 수 있다(S120). 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 레벨 범위를 벗어난 경우, S105 단계로 되돌아가 본딩 헤드(220)의 툴 면 카피가 다시 수행된다. 이러한 툴 면 카피 및 기울기 측정은 기준 범위에 속할 때까지 여러 회 반복하여 수행될 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본딩 헤드(220)에 결합된 툴(230)이 좌측으로 기울어진 것으로 판단하여 재차 본딩 스테이지(240)에서 툴 면 카피를 수행하였는데 툴(230)이 우측으로 기울어진 경우 재차 본딩 스테이지(240)에서 툴 면 카피를 수행하게 된다. 이러한 동작은 기준을 만족할 때까지 반복될 수 있다. 일반적으로 본딩 스테이지(240)는 기울기가 고정된다.
도 1 및 도 2와 같이 기울기가 고정된 본딩 스테이지(240)를 사용하여 본딩 헤드(220)의 기울기를 조절하는 경우에 있어서, 본딩 헤드(220)가 한번 기울어진 경우 동일한 본딩 스테이지(240)를 사용하여 재차 기울기를 조절하여도 다시 기울기가 어긋나는 경우가 발생할 가능성이 높다. 그러므로, 본 발명의 실시예는 본딩 헤드(220)의 기울어짐을 고려하여 자체적인 기울기 조절이 가능한 별도의 기울기 조절 스테이지를 통해 본딩 헤드(220)의 기울기를 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비에서 기울기 조절 스테이지를 사용하여 반도체 소자의 기울기를 조절하는 절차를 나타낸다. 도 3을 참조하면, S305 단계에서, 기울기 조절 스테이지(250)에서 본딩 헤드(220)에서 반도체 소자가 홀딩되는 툴(230)을 기울기 조절 스테이지(250)에 접촉시킴으로써 툴 면 카피(Copy)가 수행된다.
이후, S310 단계에서 본딩 헤드(220)의 기울기에 대한 측정이 수행된다. 본딩 헤드(220)의 기울기는 접촉 핀(245)과 접촉할 때까지 본딩 헤드(220)를 하강시키고, 본딩 헤드(220)에 결합된 툴(230)의 각 지점 별로 승강 높이를 측정하고 지점 별 승강 높이를 비교함으로써 본딩 헤드(220)의 기울기를 검사할 수 있다. 예를 들어, 본딩 헤드(220)에 결합된 툴(230)의 사각형 모서리에 접촉 핀(245)을 접촉시키고 각 지점별로 접촉 핀(245)에 접촉시점까지의 하강 거리를 측정함으로써 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정할 수 있다.
S315 단계에서, 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 레벨 범위에 포함되는지(Spec을 만족하는지) 여부를 판단한다. 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 레벨 범위 이내에 속하는 경우, 본딩 헤드(220)에 의한 본딩이 수행될 수 있다(S320).
본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 레벨 범위를 벗어난 경우, S325 단계로 진행하여 기울기 조절 스테이지(250)의 기울기가 조절된다. 여기서 기울기 조절 스테이지(250)의 기울기는 본딩 헤드(220)의 기울기에 기반하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 본딩 헤드(220)가 좌측으로 기울어진 경우 기울기 조절 스테이지(250)을 우측으로 기울일 수 있다. 기울기 조절 스테이지(250)는 X축 방향 및 Y축 방향을 기준으로 회전함으로써 기울기가 조절될 수 있다.
기울기 조절 스테이지(250)의 기울기가 변경된 이후, S305 단계에서 본딩 헤드(220)와 결합된 툴(230)을 기울기 조절 스테이지(250)에 접촉시킴으로써 툴 면 카피(Copy)가 수행될 수 있으며 해당 본딩 헤드(220)의 기울기 검사가 수행될 수 있다. 그리하여, 본딩 헤드(220)의 기울기를 고려하여 기울기 조정된 별도의 기울기 조절 스테이지(250)를 사용함으로써 보다 신속하게 본딩 헤드(220)의 기울기를 조절할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본딩 유닛 바디(210)의 하부에 본딩 헤드(220)가 설치되고, 본딩 헤드(220)의 하부에 반도체 소자를 홀딩하기 위한 툴(230)이 제공될 수 있다. 툴(230)은 콜릿(collet)으로 지칭될 수도 있다. 기울기 조절 스테이지(250)는 본딩 스테이지(230)로부터 소정 거리 이격된 별도의 모듈로서 제공될 수 있다. 기울기 조절 스테이지(250)는 별도의 구동부에 의해 X축 방향 또는 Y축 방향을 기준으로 회전함으로써 기울기가 조절될 수 있다. 또한, 본딩 헤드(220)의 구동을 위한 구동부와 본딩 헤드(220)의 구동을 제어하고, 본딩 헤드(220)의 구동 정보로부터 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정하는 컨트롤러가 제공될 수 있다. 또한, 컨트롤러는 기울기 조절 스테이지(250)의 기울기를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치는, 구동축을 중심으로 기울기 조절될 수 있으며 반도체 소자를 홀딩 및 해제하는 본딩 헤드(220)의 툴(230)과 접촉함으로써 본딩 헤드(220)의 기울기 조절이 수행되는 위한 기울기 조절 스테이지(250)와, 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정하기 위하여 본딩 헤드(220)에 복수 회 접촉하는 접촉 핀(245)과, 접촉 핀(245)과 복수 회 접촉하기 위한 본딩 헤드(220)의 하강 거리 값들에 기반하여 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우 반도체 소자를 본딩 스테이지 상에 안착된 기판에 본딩하도록 본딩 헤드(220)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 기울기 조절 스테이지(250)의 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 기울기가 변경된 기울기 조절 스테이지(250)에 본딩 헤드(220)의 하부에 결합된 툴(230)을 접촉시켜 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 본딩 헤드(220)의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 기울기 조절 스테이지(250)의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 본딩 헤드(220)의 하부에 결합된 툴(230)을 접촉 핀(245) 상부에 위치시키고, 툴(230)이 접촉 핀(245)에 접촉할 때까지 본딩 헤드(220)를 복수 회만큼 하강시키고, 본딩 헤드(220)의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 툴(230)의 각 모서리에 대응하는 지점들에 접촉 핀(245)을 접촉시킴으로써 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정할 수 있다.
반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 방법은, 반도체 소자를 홀딩하고 반도체 소자를 본딩 스테이지에 안착된 기판 상에 본딩하는 본딩 헤드(220)를 기울기 조절 스테이지(250)에 접촉시키는 단계(S305)와, 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정하는 단계(S310)와, 본딩 헤드(220)의 기울기에 기반하여 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계(S315)와, 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정하는 경우, 기울기 조절 스테이지(250)의 기울기를 변경하는 단계(S325)와, 기울기 조절 스테이지(250)에 본딩 헤드(220)의 하부에 결합된 툴(230)을 접촉시킴으로써 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정하는 단계(S305)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계(S315)는, 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우 반도체 소자를 기판에 본딩하도록 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기울기 조절 스테이지(250)의 기울기를 변경하는 단계(S325)는 본딩 헤드(220)의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 기울기 조절 스테이지(250)의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정하는 단계(S325)는, 본딩 헤드(220)를 접촉 핀(245) 상부에 위치시키는 단계와, 툴(230)이 접촉 핀(245)에 접촉할 때까지 본딩 헤드(220)를 복수 회만큼 하강시키는 단계와, 본딩 헤드(220)의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정하는 단계(S310)는, 툴(230)의 각 모서리에 대응하는 지점들에 접촉 핀(245)을 접촉시킴으로써 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 본딩 설비는, 반도체 소자를 홀딩하고 반도체 소자를 기판 상에 본딩하는 본딩 헤드(220)와, 본딩 헤드(220)에 의해 반도체 소자가 본딩되는 기판을 지지하는 본딩 스테이지(240)와, 본딩 헤드(220)의 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부와, 본딩 헤드(220)의 평탄도를 조절하기 위한 본딩 평탄도 조절 유닛을 포함한다. 본딩 평탄도 조절 유닛은, 구동축을 중심으로 기울기 조절될 수 있으며, 본딩 헤드(220)의 하부에 결합된 툴(230)과 접촉함으로써 본딩 헤드(220)의 기울기 조절이 수행되는 위한 기울기 조절 스테이지(250)와, 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정하기 위하여 본딩 헤드(220)에 접촉하는 접촉 핀(245)과, 본딩 헤드(220)의 기울기 정보를 추출하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우 반도체 소자를 상기 기판에 본딩하도록 본딩 헤드(220)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 본딩 헤드(220)의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 기울기 조절 스테이지(250)의 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 기울기가 변경된 기울기 조절 스테이지(250)에 툴(230)을 접촉시켜 본딩 헤드(220)의 기울기를 재조정할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 본딩 헤드(220)의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 기울기 조절 스테이지(250)의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는, 본딩 헤드(220)를 접촉 핀(245) 상부에 위치시키고, 툴(230)이 상기 접촉 핀에 접촉할 때까지 본딩 헤드(220)를 복수 회만큼 하강시키고, 본딩 헤드(220)의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 툴(230)의 각 모서리에 대응하는 지점들에 접촉 핀(245)을 접촉시킴으로써 본딩 헤드(220)의 기울기를 측정할 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (20)
- 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 장치로서,
구동축을 중심으로 기울기 조절될 수 있으며, 반도체 소자를 본딩하는 본딩 헤드의 하부에 결합된 툴과 접촉함으로써 상기 본딩 헤드의 기울기 조절이 수행되는 위한 기울기 조절 스테이지;
상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하기 위하여 상기 본딩 헤드에 복수 회 접촉하는 접촉 핀; 및
상기 접촉 핀과 복수 회 접촉하기 위한 상기 본딩 헤드의 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우 상기 반도체 소자를 본딩 스테이지 상에 안착된 기판에 본딩하도록 상기 본딩 헤드를 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 기울기가 변경된 기울기 조절 스테이지에 상기 툴을 접촉시켜 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 상기 기울기 조절 스테이지의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 본딩 헤드를 상기 접촉 핀 상부에 위치시키고,
상기 툴이 상기 접촉 핀에 접촉할 때까지 상기 본딩 헤드를 복수 회만큼 하강시키고,
상기 본딩 헤드의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 툴의 각 모서리에 대응하는 지점들에 상기 접촉 핀을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 반도체 소자 본딩 설비에서 본딩 평탄도를 조절하기 위한 방법으로서,
반도체 소자를 본딩 스테이지에 안착된 기판 상에 본딩하는 본딩 헤드를 기울기 조절 스테이지에 접촉시키는 단계;
상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계;
상기 본딩 헤드의 기울기에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계;
상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정하는 경우, 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하는 단계; 및
상기 기울기 조절 스테이지에 상기 본딩 헤드의 하부에 결합된 툴을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정하는 단계를 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계는,
상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우 상기 반도체 소자를 상기 기판에 본딩하도록 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정할 지 여부를 결정하는 단계는,
상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하도록 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하는 단계는,
상기 본딩 헤드의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 상기 기울기 조절 스테이지의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정하는 단계는,
상기 본딩 헤드를 접촉 핀 상부에 위치시키는 단계;
상기 툴이 상기 접촉 핀에 접촉할 때까지 상기 본딩 헤드를 복수 회만큼 하강시키는 단계; 및
상기 본딩 헤드의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계는,
상기 툴의 각 모서리에 대응하는 지점들에 접촉 핀을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 반도체 소자를 기판 상에 본딩하는 본딩 헤드;
상기 본딩 헤드에 의해 반도체 소자가 본딩되는 기판을 지지하는 본딩 스테이지;
상기 본딩 헤드의 수평 방향 및 수직 방향으로 구동시키는 구동부; 및
상기 본딩 헤드의 평탄도를 조절하기 위한 본딩 평탄도 조절 유닛을 포함하고,
상기 본딩 평탄도 조절 유닛은,
구동축을 중심으로 기울기 조절될 수 있으며, 상기 본딩 헤드의 하부에 결합된 툴과 접촉함으로써 상기 본딩 헤드의 기울기 조절이 수행되는 위한 기울기 조절 스테이지;
상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하기 위하여 상기 본딩 헤드에 복수 회 접촉하는 접촉 핀; 및
상기 접촉 핀과 복수 회 접촉하기 위한 상기 본딩 헤드의 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 본딩 설비.
- 제14항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위 이내인 경우, 상기 반도체 소자를 상기 기판에 본딩하도록 상기 본딩 헤드를 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 본딩 설비.
- 제14항에 있어서,
상기 본딩 헤드의 기울기가 기준 기울기 범위를 벗어난 경우, 상기 컨트롤러는 상기 기울기 조절 스테이지의 기울기를 변경하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 본딩 설비.
- 제16항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 기울기가 변경된 기울기 조절 스테이지에 상기 툴을 접촉시켜 상기 본딩 헤드의 기울기를 재조정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 본딩 설비.
- 제16항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 본딩 헤드의 X축 기울기 및 Y축 기울기에 기반하여 상기 기울기 조절 스테이지의 X축 기울기 및 Y축 기울기를 변경하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 본딩 설비.
- 제14항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 본딩 헤드를 상기 접촉 핀 상부에 위치시키고,
상기 툴이 상기 접촉 핀에 접촉할 때까지 상기 본딩 헤드를 복수 회만큼 하강시키고,
상기 본딩 헤드의 하강시 측정된 하강 거리 값들에 기반하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 본딩 설비.
- 제14항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 툴의 각 모서리에 대응하는 지점들에 상기 접촉 핀을 접촉시킴으로써 상기 본딩 헤드의 기울기를 측정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 본딩 설비.
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