KR102238998B1

KR102238998B1 - Apparatus for controlling a horizon of stage

Info

Publication number: KR102238998B1
Application number: KR1020140092296A
Authority: KR
Inventors: 원종진; 이항림
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2021-04-12
Also published as: KR20160011354A

Abstract

스테이지 수평 조절 장치는 미러 블록, 다수의 광가이드부들, 다수의 광감지부들 및 수평 제어부를 포함한다. 상기 미러 블록은 스테이지의 중심 상에 위치하며, 상기 스테이지의 가장 자리 중 적어도 두 개의 지점들을 향해 정반사되도록 하는 반사면들을 갖는다. 상기 광가이드부들은 상기 적어도 두 개의 지점들 각각에 위치하며, 레이저 광선을 상기 반사면들 각각으로 가이드한다. 상기 광감지부들은 상기 광가이드부들 각각에 설치되며, 상기 레이저 광선의 상기 광가이드부들 각각으로부터 가이드된 제1 위치들과 상기 반사면들 각각으로부터 반사되어 수신된 제2 위치들을 감지한다. 상기 수평 제어부는 상기 광감지부들과 연결되며, 상기 제1 위치들 각각과 상기 제2 위치들 각각이 서로 일치하도록 상기 스테이지의 위치별 높이를 제어하여 상기 스테이지의 수평을 조절한다.The stage leveling apparatus includes a mirror block, a plurality of light guide units, a plurality of light sensing units, and a horizontal control unit. The mirror block is located on the center of the stage and has reflective surfaces that are specularly reflected toward at least two points of the edge of the stage. The optical guide units are positioned at each of the at least two points, and guide a laser beam to each of the reflective surfaces. The light sensing units are installed on each of the light guide units, and sense first positions guided from each of the light guide units of the laser beam and second positions reflected from each of the reflective surfaces and received. The horizontal control unit is connected to the light sensing units, and adjusts the horizontal level of the stage by controlling the height of each position of the stage so that each of the first positions and each of the second positions coincide with each other.

Description

스테이지 수평 조절 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING A HORIZON OF STAGE}Stage leveling device {APPARATUS FOR CONTROLLING A HORIZON OF STAGE}

본 발명은 스테이지 수평 조절 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 다이가 본딩될 인쇄회로기판이 놓여지는 스테이지의 수평을 조절하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for horizontally adjusting a stage, and more particularly, to an apparatus for horizontally adjusting a stage on which a printed circuit board to which a die is to be bonded is placed.

일반적으로, 반도체 패키지는 다이가 기판 상에 연결된 구조를 갖는 전자 부품 중의 하나이다. 상기 반도체 패키지는 일 예로, 디램(DRAM), 에스램(SRAM) 등과 같은 메모리 소자를 포함할 수 있다.In general, a semiconductor package is one of electronic components having a structure in which a die is connected on a substrate. The semiconductor package may include, for example, a memory device such as DRAM or SRAM.

상기 반도체 패키지는 실리콘 재질의 얇은 단결정 기판으로 이루어진 웨이퍼(wafer)를 기초로 하여 제조된다. 구체적으로, 상기 반도체 패키지는 상기 웨이퍼 상에 회로 패턴이 패터닝된 다수의 다이들을 형성하는 팹 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 다이들 각각을 스테이지에 놓여진 인쇄회로기판에 본딩시켜 전기적으로 연결시키는 본딩 공정 등을 수행하여 제조된다. 이때, 상기 본딩 공정에서는 상기 다이들 각각을 본딩 헤드로 픽업한 상태에서 상기 본딩 헤드를 상기 스테이지에 놓여진 기판에 이동시켜 본딩한다. 이에, 상기 본딩 공정에서는 상기 본딩 헤드가 상기의 본딩 과정에서 불량이 발생되지 않도록 상기 기판에 놓여지는 스테이지는 정확하게 수평을 이루어야 한다.The semiconductor package is manufactured on the basis of a wafer made of a thin single crystal substrate made of silicon. Specifically, the semiconductor package includes a fab process of forming a plurality of dies patterned with a circuit pattern on the wafer, and a bonding process of electrically connecting each of the dies formed in the fab process to a printed circuit board placed on a stage. And the like. At this time, in the bonding process, the bonding head is moved to the substrate placed on the stage while each of the dies is picked up by the bonding head to bond. Accordingly, in the bonding process, the stage placed on the substrate must be accurately horizontal so that the bonding head does not cause defects during the bonding process.

이를 위하여, 기존에는 상기 스테이지를 네 개의 사분면들로 구분한 다음, 각 분면에 감압지를 놓고 열과 함께 일정한 힘으로 직접 가압한 후, 상기 감압지의 감압된 상태를 통해 상기 스테이지의 수평 상태를 확인하였다. To this end, conventionally, the stage was divided into four quadrants, and then a pressure-sensitive paper was placed in each quadrant and directly pressurized with a constant force with heat, and the horizontal state of the stage was confirmed through the depressurized state of the pressure-sensitive paper.

그러나, 상기와 같은 방법은 특정 힘 또는 변위량의 발생을 통해 상기 스테이지의 수평 상태를 확인하므로, 이를 통해 상기 스테이지의 수평을 위한 보정량을 정확하게 산출하기 어려운 문제점이 있다. However, since the above method checks the horizontal state of the stage through the generation of a specific force or displacement amount, it is difficult to accurately calculate the correction amount for the horizontal level of the stage through this.

대한민국 특허공개 제10-2006-0076102호 (공개일; 2006.07.04, 스테이지의 수평 상태를 자동으로 맞출 수 있는 스테이지의 수평 조정 시스템)Korean Patent Publication No. 10-2006-0076102 (Publication date; 2006.07.04, Stage horizontal adjustment system that can automatically adjust the horizontal state of the stage)

본 발명의 목적은 다이가 본딩될 기판이 놓여지는 스테이지를 레이저 광선을 이용한 비접촉 방식으로 정확한 높이 보정량을 산출하여 그 수평을 조절할 수 있는 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an apparatus capable of adjusting the level of a stage on which a substrate to be bonded to a die is placed by calculating an accurate height correction amount in a non-contact method using a laser beam.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 스테이지 수평 조절 장치는 미러 블록, 다수의 광가이드부들, 다수의 광감지부들 및 수평 제어부를 포함한다.In order to achieve the above-described object of the present invention, a stage horizontal adjustment apparatus according to a feature includes a mirror block, a plurality of light guide units, a plurality of light sensing units, and a horizontal control unit.

상기 미러 블록은 스테이지의 중심 상에 위치하며, 상기 스테이지의 가장 자리 중 적어도 두 개의 지점들을 향해 정반사되도록 하는 반사면들을 갖는다. 상기 광가이드부들은 상기 적어도 두 개의 지점들 각각에 위치하며, 레이저 광선을 상기 반사면들 각각으로 가이드한다. 상기 광감지부들은 상기 광가이드부들 각각에 설치되며, 상기 레이저 광선의 상기 광가이드부들 각각으로부터 가이드된 제1 위치들과 상기 반사면들 각각으로부터 반사되어 수신된 제2 위치들을 감지한다. 상기 수평 제어부는 상기 광감지부들과 연결되며, 상기 제1 위치들 각각과 상기 제2 위치들 각각이 서로 일치하도록 상기 스테이지의 위치별 높이를 제어하여 상기 스테이지의 수평을 조절한다. The mirror block is located on the center of the stage and has reflective surfaces that are specularly reflected toward at least two points of the edge of the stage. The optical guide units are positioned at each of the at least two points, and guide a laser beam to each of the reflective surfaces. The light sensing units are installed on each of the light guide units, and sense first positions guided from each of the light guide units of the laser beam and second positions reflected from each of the reflective surfaces and received. The horizontal control unit is connected to the light sensing units, and adjusts the horizontal level of the stage by controlling the height of each position of the stage so that each of the first positions and each of the second positions coincide with each other.

일 실시예에 따른 상기 미러 블록은 상기 광가이드부들보다 높은 위치에 설치되고, 상기 반사면들 각각은 상기 광가이드부들 각각으로 정반사되도록 경사면 형태를 가질 수 있다.The mirror block according to an exemplary embodiment may be installed at a position higher than the light guide parts, and each of the reflective surfaces may have a shape of an inclined surface so as to be regularly reflected to each of the light guide parts.

일 실시예에 따른 상기 광가이드부들 중 적어도 하나는 상기 레이저 광선을 각 반사면으로 가이드하면서 다른 광가이드부로 전달되도록 반투과성 미러를 포함할 수 있다. At least one of the light guide units according to an exemplary embodiment may include a semi-transmissive mirror to guide the laser beam to each reflective surface and transmit it to another light guide unit.

일 실시예에 따른 상기 수평 제어부는 상기 광감지부들과 연결되며 상기 제1 위치들과 상기 제2 위치들을 전달받아 상기 스테이지의 위치별 틸트(tilt) 각도들을 산출하는 각도 산출부, 상기 스테이지의 하부에 설치되어 상기 스테이지의 위치별 높이가 조절되도록 구동하는 수직 구동부, 및 상기 각도 산출부 및 상기 수직 구동부와 연결되며 상기 스테이지의 위치별 틸트 각도들이 "0"이 되도록 상기 수직 구동부를 통해 상기 스테이지의 위치별 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함할 수 있다. The horizontal control unit according to an embodiment is an angle calculation unit connected to the light sensing units and receiving the first positions and the second positions to calculate tilt angles for each position of the stage, a lower portion of the stage A vertical driving unit that is installed on the stage and is connected to the angle calculating unit and the vertical driving unit to adjust the height of the stage, and the vertical driving unit through the vertical driving unit so that the tilt angles for each position of the stage are "0". It may include a height adjustment unit for adjusting the height of each position.

일 실시예에 따른 상기 각도 산출부는 하기 식 1에 의해서 상기 틸트 각도들 각각을 산출할 수 있다. The angle calculator according to an exemplary embodiment may calculate each of the tilt angles according to Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

(여기서, 상기 L은 각 반사면과 각 광가이드부 사이의 거리를 의미하고, 상기 X는 각 반사면에서의 입사각과 반사각을 더한 각도와 상기 L을 곱한 값으로 정의된다.)(Wherein, L means a distance between each reflective surface and each light guide part, and X is defined as an angle obtained by adding an angle of incidence and a reflection angle at each reflective surface, and multiplied by L.)

일 실시예에 따른 상기 높이 조절부는 하기의 식 2에 따라 위치별 높이 보정량을 산출할 수 있다. The height adjustment unit according to an embodiment may calculate a height correction amount for each position according to Equation 2 below.

[식 2][Equation 2]

(여기서, 상기 X와 L은 상기의 식 1과 동일한 의미이고, 상기 Lp는 상기 스테이지의 중심으로부터 각 광감지부까지의 거리를 의미한다.)(Here, X and L have the same meaning as in Equation 1 above, and Lp means the distance from the center of the stage to each light sensing unit.)

이러한 스테이지 수평 조절 장치에 따르면, 스테이지의 적어도 두 개의 지점들에 위치한 광가이드부들 각각으로부터 상기 스테이지의 중심 상에 위치한 미러 블록의 반사면들 각각으로 제1 위치들에서 레이저 광선을 가이드한 후, 상기 반사면들 각각으로부터 반사되어 수신된 레이저 광선의 제2 위치들을 광감지부들을 통해 감지함으로써, 상기 제1 위치들과 상기 제2 위치들을 통해 상기 스테이지의 수평 상태를 비접촉 방식으로 확인할 수 있다.According to such a stage leveling apparatus, after guiding a laser beam at first positions from each of the light guide units located at at least two points of the stage to each of the reflecting surfaces of the mirror block located at the center of the stage, the By detecting the second positions of the laser beam reflected from each of the reflective surfaces and received through the light sensing units, the horizontal state of the stage may be confirmed in a non-contact manner through the first positions and the second positions.

뿐만 아니라, 상기 제1 위치들과 상기 제2 위치들이 정확하게 확인됨에 따라 상기 스테이지의 위치별 틸트 각도들도 정확하게 산출되므로, 이에 따른 상기 스테이지의 높이 보정량을 정밀하고 정확하게 산출할 수 있다. In addition, since the tilt angles for each position of the stage are accurately calculated as the first positions and the second positions are accurately identified, the height correction amount of the stage can be accurately and accurately calculated accordingly.

이에 따라, 상기 정밀하고 정확한 높이 보정량을 통해 상기 스테이지의 수평을 조절함으로써, 상기 스테이지의 수평 상태에 대한 신뢰성을 확보하여 상기 스테이지에 놓여진 기판에 다이들을 안정적으로 본딩할 수 있다. 즉, 상기 다이들을 본딩하는 공정의 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다. Accordingly, by adjusting the level of the stage through the precise and accurate height correction amount, reliability of the horizontal state of the stage can be secured, and dies can be stably bonded to the substrate placed on the stage. That is, it is possible to expect an effect of improving productivity of the process of bonding the dies.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지에 다이를 본딩하는 상태를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 스테이지의 수평을 조절하기 위한 수평 조절 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수평 조절 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 수평 조절 장치에서 레이저 광선이 광가이드부로부터 미러 블록으로 가이드되는 부분을 구체적으로 나타낸 도면이다. 1 is a diagram conceptually showing a state in which a die is bonded to a stage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a horizontal adjustment device for horizontally adjusting the stage shown in FIG. 1.
3 is a view as viewed from the side of the horizontal adjustment device shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a diagram showing in detail a portion in which a laser beam is guided from an optical guide unit to a mirror block in the horizontal adjustment device shown in FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스테이지의 수평 조절 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.Hereinafter, an apparatus for horizontally adjusting a stage according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of the presence or addition.

한편, 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.
Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지에 다이를 본딩하는 상태를 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 스테이지의 수평을 조절하기 위한 수평 조절 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 수평 조절 장치를 측면에서 바라본 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 수평 조절 장치에서 레이저 광선이 광가이드부로부터 미러 블록으로 가이드되는 부분을 구체적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram conceptually showing a state of bonding a die to a stage according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a horizontal adjustment device for adjusting the level of the stage shown in FIG. 1. , FIG. 3 is a side view of the horizontal adjustment device illustrated in FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram specifically showing a portion in which the laser beam is guided from the optical guide unit to the mirror block in the horizontal adjustment device illustrated in FIG. 3. .

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 조절 장치(100)는 기판(10)이 놓여지는 스테이지(20)의 수평 상태를 조절한다. 1 to 4, the horizontal adjustment device 100 according to an embodiment of the present invention adjusts the horizontal state of the stage 20 on which the substrate 10 is placed.

이때, 상기 다이(15)들 각각은 본딩 헤드(25)를 통해 픽업되어 상기 스테이지(20)에 놓여진 기판(10)에 본딩될 수 있다. 이에, 상기 다이(15)들이 상기 기판(10)에 안정하게 본딩되도록 상기 스테이지(20)의 수평을 정밀하고 정확하게 조절하는 것은 무엇보다 중요하다. 이를 위하여, 상기 수평 조절 장치(100)는 미러 블록(200), 다수의 광가이드부(300)들, 다수의 광감지부(400)들 및 수평 제어부(500)를 포함한다.In this case, each of the dies 15 may be picked up through the bonding head 25 and bonded to the substrate 10 placed on the stage 20. Therefore, it is most important to precisely and accurately adjust the horizontal level of the stage 20 so that the dies 15 are bonded to the substrate 10 stably. To this end, the horizontal adjustment device 100 includes a mirror block 200, a plurality of light guide units 300, a plurality of light sensing units 400, and a horizontal control unit 500.

상기 미러 블록(200)은 상기 스테이지(20)의 중심 상에 위치한다. 상기 미러 블록(200)은 상기 스테이지(20)의 가장 자리 중 세 개의 지점들을 향해 정반사되도록 하는 반사면(210)들을 갖는다. 이때, 상기 세 개의 지점들은 상기 스테이지(20)의 수평 상태를 확인하기 위한 것으로, 상기 미러 블록(200)을 중심으로 방사형의 삼각형 구도를 갖도록 형성된 것이 바람직하다. 이에, 이하에서는 상기에서와 같이 세 개의 지점들에 한정하여 설명하지만, 그 이상이 지점들이 포함되어도 무방하며 오히려 상기 스테이지(20)의 수평 상태를 더 정밀하게 확인할 수 있다는 효과도 일부 기대할 수 있다. 또한, 상기에서와 달리, 적어도 두 개의 지점들로 한정할 수 도 있으며, 이 경우 상기 스테이지(20)의 수평 상태를 확인하기 위하여 상기 두 개의 지점들은 상기 스테이지(20)의 중심을 기준으로 서로 정확하게 대칭되는 지점들로 한정될 수 있다.The mirror block 200 is located on the center of the stage 20. The mirror block 200 has reflective surfaces 210 that are specularly reflected toward three points of the edge of the stage 20. At this time, the three points are for confirming the horizontal state of the stage 20, and are preferably formed to have a radial triangular composition around the mirror block 200. Accordingly, hereinafter, the description is limited to three points as described above, but more points may be included, and rather, an effect of being able to more accurately check the horizontal state of the stage 20 can be expected. In addition, unlike the above, it may be limited to at least two points. In this case, in order to check the horizontal state of the stage 20, the two points are accurately It can be limited to points that are symmetrical.

상기 광가이드부(300)들은 상기 세 개의 지점들 각각에 제1 광가이드부(310), 제2 광가이드부(320) 및 제3 광가이드부(330)를 포함한다. 상기 제1, 제2 및 제3 광가이드부(310, 320, 330)들은 외부의 레이저 발생부(30)로부터 입사되는 레이저 광선(40)을 상기 반사면(210)들 각각으로 가이드한다. 이때, 상기 광가이드부(300)들 각각과 상기 반사면(210)들 각각은 상기 스테이지(20)가 정확하게 수평한 상태일 때 상기 가이드되는 레이저 광선(40)이 가이드되는 방향 그대로 정반사되도록 서로 마주하도록 위치할 필요성이 있다. 또한, 상기 미러 블록(200)은 구조적인 특성 상 상기 제1, 제2 및 제3 광가이드부(310, 320, 330)들보다 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하며, 이럴 경우 상기 반사면(210)들 각각은 상기와 같은 정반사 특성을 위해 경사면 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 미러 블록(200)은 거꾸로 세워진 삼각뿔 형상을 가질 수 있다.The light guide parts 300 include a first light guide part 310, a second light guide part 320, and a third light guide part 330 at each of the three points. The first, second, and third optical guide units 310, 320, and 330 guide the laser beam 40 incident from the external laser generator 30 to the reflective surfaces 210, respectively. At this time, each of the optical guide units 300 and each of the reflective surfaces 210 face each other so that the guided laser beam 40 is regularly reflected in the guided direction when the stage 20 is accurately horizontal. There is a need to be positioned to do so. In addition, the mirror block 200 is preferably installed at a position higher than the first, second, and third optical guide units 310, 320, and 330 due to structural characteristics. In this case, the reflective surface 210 Each of the) may have an inclined surface shape for the specular reflection characteristic as described above. That is, the mirror block 200 may have a triangular pyramid shape erected upside down.

또한, 상기 광가이드부(300)들은 상기 입사되는 하나의 레이저 광선(40)을 상기 반사면(210)들에 모두 가이드하기 위하여 도 2에서와 같이 상기 제1 광가이드부(310)는 상기 레이저 발생부(30)와 일직선 상에 위치하고, 상기 제2 및 제3 광가이드부(320, 330)들은 상기 제1 광가이드부(310)와 상기 미러 블록(200)을 연결한 연장선을 기준으로 서로 대향하는 양쪽에 위치할 수 있다. In addition, in order to guide all of the incident laser beams 40 to the reflective surfaces 210, the optical guide units 300 are provided with the first optical guide unit 310 as shown in FIG. Located in a straight line with the generator 30, the second and third light guide parts 320 and 330 are each other based on an extension line connecting the first light guide part 310 and the mirror block 200. It can be located on either side of the opposite side.

이에, 상기 레이저 발생부(30)와 상기 제1 광가이드부(310) 사이에는 상기 레이저 광선(40)을 상기 제1 광가이드부(310)로 투과시키면서 일부는 상기 제2 광가이드부(320)로 반사시켜 가이드하는 반투과성 미러인 제4 광가이드부(340)가 더 배치될 수 있다. Accordingly, the laser beam 40 is transmitted through the first optical guide 310 between the laser generating unit 30 and the first optical guide 310, while a part of the second optical guide 320 is transmitted. A fourth light guide part 340, which is a semi-transmissive mirror that reflects and guides, may be further disposed.

또한, 상기 제1 광가이드부(310)는 상기 제4 광가이드부(340)로부터 투과된 레이저광을 상기 미러 블록(200)으로 가이드하면서 일부는 상기 제3 광가이드부(330)로 투과되도록 상기 제4 광가이드부(340)와 같이 반투과성 미러로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1 광가이드부(310)로부터 투과된 레이저 광선(40)을 상기 제3 광가이드부(330)로 반사시켜 가이드하기 위해 상기 투과된 레이저 광선(40)과 상기 제3 광가이드부(330)가 교차되는 위치에 전반사 형태의 제5 광가이드부(350)가 더 배치될 수 있다. 이렇게, 5개의 광가이드부(300)들을 도 2에서와 같이 배치시키면 하나의 레이저 광선(40)을 상기 세 개의 지점들 각각으로부터 상기 미러 블록(200)의 반사면(210)들 각각으로 효율적으로 가이드할 수 있다.In addition, the first light guide part 310 guides the laser light transmitted from the fourth light guide part 340 to the mirror block 200 and partially transmits through the third light guide part 330. Like the fourth light guide part 340, it may be formed of a semi-transmissive mirror. At this time, the transmitted laser beam 40 and the third optical guide portion to reflect and guide the laser beam 40 transmitted from the first optical guide portion 310 to the third optical guide portion 330 A fifth optical guide unit 350 having a total reflection type may be further disposed at a position where the 330 crosses. In this way, when the five light guide units 300 are arranged as shown in FIG. 2, one laser beam 40 is efficiently transferred from each of the three points to each of the reflective surfaces 210 of the mirror block 200. You can guide.

상기 광감지부(400)들은 상기 광가이드부(300)들 각각에 설치된다. 구체적으로, 상기 광감지부(400)들은 상기 광가이드부(300)들 중 상기 레이저 광선(40)을 실질적으로 상기 미러 블록(200)의 반사면(210)들 각각으로 가이드하는 제1, 제2 및 제3 광가이드부(310, 320, 330)들 각각에 설치된다. The light sensing parts 400 are installed on each of the light guide parts 300. Specifically, the light sensing units 400 substantially guide the laser beam 40 of the light guide units 300 to each of the reflective surfaces 210 of the mirror block 200. It is installed on each of the second and third light guide units 310, 320, and 330.

상기 광감지부(400)들 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 광가이드부(310, 320, 330)들 각각으로부터 가이드된 제1 위치(P1)들과 상기 반사면(210)들 각각으로부터 반사되어 수신된 제2 위치(P2)들을 감지한다. 이를 위하여, 상기 광감지부(400)들 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 광가이드부(310, 320, 330)들 각각의 후미에 설치될 수 있다. 이러한 광감지부(400)들은 PSD(position sensitive detector) 또는 쿼드 셀(quad cell)로 이루어질 수 있다.Each of the light sensing units 400 includes first positions P1 guided from each of the first, second and third light guide units 310, 320, and 330 and each of the reflective surfaces 210 The second positions P2 reflected from and received are sensed. To this end, each of the light sensing units 400 may be installed at the rear of each of the first, second, and third light guide units 310, 320, and 330. These light sensing units 400 may be formed of a position sensitive detector (PSD) or a quad cell.

상기 수평 제어부(500)는 상기 광감지부(400)들과 연결된다. 상기 수평 제어부(500)는 상기 제1 위치(P1)들 각각과 상기 제2 위치(P2)들 각각이 서로 일치하도록 상기 스테이지(20)의 위치별 높이를 제어하여 상기 스테이지(20)의 수평을 조절한다. 이를 위하여, 상기 수평 제어부(500)는 각도 산출부(510), 수직 구동부(520) 및 높이 조절부(530)를 포함한다.The horizontal control unit 500 is connected to the light sensing units 400. The horizontal control unit 500 controls the height of each position of the stage 20 so that each of the first positions P1 and the second positions P2 coincide with each other to increase the horizontal level of the stage 20. Adjust. To this end, the horizontal control unit 500 includes an angle calculating unit 510, a vertical driving unit 520, and a height adjusting unit 530.

상기 각도 산출부(510)는 상기 광감지부(400)들과 실질적으로 연결된다. 상기 각도 산출부(510)는 상기 제1 위치(P1)들과 상기 제2 위치(P2)들을 전달받아 상기 스테이지(20)의 위치별 틸트(tilt) 각도(θ)들을 산출한다. The angle calculation unit 510 is substantially connected to the light sensing units 400. The angle calculator 510 receives the first positions P1 and the second positions P2 and calculates tilt angles θ for each position of the stage 20.

구체적으로, 상기 각도 산출부(510)는 기본적으로 각 반사면(210)과 각 광가이드부(300)의 사이 거리(L)와 각 제1 위치(P1)와 각 제2 위치(P2)의 사이 간격을 측정하여 상기 레이저 광선(40)이 상기 반사면(210)에서 반사할 때의 입사각과 반사각을 산출할 수 있다. 이에, 상기 각도 산출부(510)는 하기의 식 1을 통해서 상기 틸트 각도(θ)를 산출할 수 있다. Specifically, the angle calculation unit 510 basically includes a distance L between each reflective surface 210 and each optical guide unit 300 and each of the first and second positions P1 and P2. An incidence angle and a reflection angle when the laser beam 40 reflects from the reflective surface 210 may be calculated by measuring the interval between them. Accordingly, the angle calculation unit 510 may calculate the tilt angle θ through Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

여기서, 상기 L은 각 반사면(210)과 각 광가이드부(300) 사이의 거리를 의미하며, 상기 X는 상기 입사각과 상기 반사각을 더한 각도와 상기 L을 곱한 값이다. 이때, 상기 X에 해당하는 값은 상기 PSD(position sensitive detector)로 이루진 광감지부(400)에서 직접 출력되는 데이터이다. Here, L means a distance between each reflective surface 210 and each light guide unit 300, and X is a value obtained by multiplying the angle obtained by adding the angle of incidence and the angle of reflection and L. In this case, the value corresponding to X is data directly output from the light sensing unit 400 formed of the position sensitive detector (PSD).

상기 수직 구동부(520)는 상기 스테이지(20) 하부에 설치되어 상기 스테이지(20)의 위치별 높이가 조절되도록 수직 방향으로 구동한다. 이에, 상기 수직 구동부(520)는 상기 스테이지(20)의 수평 상태를 실질적으로 조절하기 위해 상기 스테이지(20)의 하부에서 적어도 세 개의 지점들에 설치될 수 있다. 이러한 수직 구동부(520)는 상기 스테이지(20)의 위치별 정밀한 높이 조절을 위해서 LM 샤프트와 LM 블록이 경사지게 결합된 구조를 가질 수 있다.The vertical driving part 520 is installed under the stage 20 and drives in a vertical direction so that the height of the stage 20 for each position is adjusted. Accordingly, the vertical driving unit 520 may be installed at at least three points under the stage 20 to substantially adjust the horizontal state of the stage 20. The vertical driving unit 520 may have a structure in which the LM shaft and the LM block are obliquely coupled to each other in order to precisely adjust the height for each position of the stage 20.

상기 높이 조절부(530)는 상기 각도 산출부(510) 및 상기 수직 구동부(520)와 연결된다. 상기 높이 조절부(530)는 상기 틸트 각도(θ)들이 "0"이 되도록 상기 수직 구동부(520)를 통해 상기 스테이지(20)의 위치별 높이를 조절한다. 이때, 상기 틸트 각도(θ)들이 "0"이 되기 위해서는 상기의 식 1에서 X값이 "0"이 되도록 할 수밖에 없으므로, 상기 입사각과 반사각이 "0"이 되도록 상기 스테이지(20)의 위치별 높이를 조절하는 것이 바람직하다. 이에, 상기에서 설명한 상기 제1 위치(P1)들 각각과 상기 제2 위치(P2)들 각각이 서로 일치하면 상기 입사각과 반사각이 "0"이 되므로 서로 동일한 의미로 해석될 수 있다. 이와 같은 높이 조절부(530)는 하기의 식 2에 따라 위치별 높이 보정량을 정밀하게 산출할 수 있다.The height adjusting part 530 is connected to the angle calculating part 510 and the vertical driving part 520. The height adjustment unit 530 adjusts the height of each position of the stage 20 through the vertical driving unit 520 so that the tilt angles θ are “0”. At this time, in order for the tilt angles (θ) to be “0”, the X value in Equation 1 above must be “0”, so that the incidence angle and the reflection angle are “0”. It is desirable to adjust the height. Accordingly, if each of the first positions P1 and the second positions P2 described above coincide with each other, the incidence angle and the reflection angle become "0", and thus, they can be interpreted as having the same meaning. The height adjustment unit 530 may accurately calculate the height correction amount for each position according to Equation 2 below.

[식 2][Equation 2]

여기서, 상기 X와 L은 상기의 식 1과 동일한 의미이고, 상기 Lp는 상기 스테이지(20)의 중심으로부터 각 광감지부(400)까지의 거리를 의미한다.Here, X and L have the same meaning as in Equation 1 above, and Lp means a distance from the center of the stage 20 to each light sensing unit 400.

이와 같이, 상기 스테이지(20)의 적어도 세 개의 지점들에 위치한 상기 광가이드부(300)들 각각으로부터 상기 스테이지(20)의 중심 상에 위치한 상기 미러 블록(200)의 반사면(210)들 각각으로 상기 제1 위치(P1)들에서 상기 레이저 광선(40)을 가이드한 후, 상기 반사면(210)들 각각으로부터 반사되어 수신된 레이저 광선(40)의 상기 제2 위치(P2)들을 상기 광감지부(400)들을 통해 감지함으로써, 상기 제1 위치(P1)들과 상기 제2 위치(P2)들을 통해 상기 스테이지(20)의 수평 상태를 비접촉 방식으로 확인할 수 있다.In this way, each of the reflective surfaces 210 of the mirror block 200 located on the center of the stage 20 from each of the light guide units 300 located at at least three points of the stage 20 After guiding the laser beam 40 at the first locations P1, the second locations P2 of the laser beam 40 reflected and received from each of the reflective surfaces 210 are converted to the light. By sensing through the sensing units 400, the horizontal state of the stage 20 may be checked in a non-contact manner through the first positions P1 and the second positions P2.

뿐만 아니라, 상기 제1 위치(P1)들과 상기 제2 위치(P2)들이 정확하게 확인됨에 따라 상기 스테이지(20)의 위치별 틸트 각도(θ)들도 정확하게 산출되므로, 이에 따른 상기 스테이지(20)의 높이 보정량(ΔZ)을 정밀하고 정확하게 산출할 수 있다. In addition, as the first positions P1 and the second positions P2 are accurately identified, the tilt angles θ for each position of the stage 20 are also accurately calculated. Accordingly, the stage 20 The height correction amount (ΔZ) of can be accurately and accurately calculated.

이에 따라, 상기 정밀하고 정확한 높이 보정량(ΔZ)을 통해 상기 스테이지(20)의 수평을 조절함으로써, 상기 스테이지(20)의 수평 상태에 대한 신뢰성을 확보하여 상기 스테이지(20)에 놓여진 기판(10)에 상기 다이(15)들을 안정적으로 본딩할 수 있다. 즉, 상기 다이(15)들을 본딩하는 공정의 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다. Accordingly, by adjusting the level of the stage 20 through the precise and accurate height correction amount ΔZ, the reliability of the horizontal state of the stage 20 is secured, and the substrate 10 placed on the stage 20 The dies 15 can be bonded stably. That is, it is possible to expect an effect of improving the productivity of the process of bonding the dies 15.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the relevant technical field, the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention within a range not departing from the technical field.

10 : 기판 20 : 스테이지
30 : 레이저 발생부 40 : 레이저 광선
100 : 수평 조절 장치 200 : 미러 블록
210 : 반사면 300 : 광가이드부
310 : 제1 광가이드부 320 : 제2 광가이드부
330 : 제3 광가이드부 340 : 제4 광가이드부
350 : 제5 광가이드부 400 : 광감지부
500 : 수평 제어부 510 : 각도 산출부
520 : 수직 구동부 530 : 높이 조절부10: substrate 20: stage
30: laser generator 40: laser beam
100: leveling device 200: mirror block
210: reflective surface 300: light guide part
310: first optical guide unit 320: second optical guide unit
330: third optical guide unit 340: fourth optical guide unit
350: fifth light guide unit 400: light sensing unit
500: horizontal control unit 510: angle calculation unit
520: vertical drive unit 530: height adjustment unit

Claims

스테이지의 중심 상에 위치하며, 상기 스테이지의 가장 자리 중 적어도 두 개의 지점들을 향해 정반사되도록 하는 반사면들을 갖는 미러 블록;
상기 적어도 두 개의 지점들 각각에 위치하며, 레이저 광선을 상기 반사면들 각각으로 가이드하는 광가이드부들;
상기 광가이드부들 각각에 설치되며, 상기 레이저 광선의 상기 광가이드부들 각각으로부터 가이드된 제1 위치들과 상기 반사면들 각각으로부터 반사되어 수신된 제2 위치들을 감지하는 광감지부들; 및
상기 광감지부들과 연결되며, 상기 제1 위치들 각각과 상기 제2 위치들 각각이 서로 일치하도록 상기 스테이지의 위치별 높이를 제어하여 상기 스테이지의 수평을 조절하는 수평 제어부를 포함하고,
상기 미러 블록은 상기 광가이드부들보다 높은 위치에 설치되고, 상기 반사면들 각각은 상기 광가이드부들 각각으로 정반사되도록 경사면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 스테이지 수평 조절 장치.A mirror block positioned on the center of the stage and having reflective surfaces for specular reflection toward at least two of the edges of the stage;
Light guide units positioned at each of the at least two points and guiding a laser beam to each of the reflective surfaces;
Light sensing units installed on each of the optical guide units and sensing first positions guided from each of the optical guide units of the laser beam and second positions reflected from each of the reflective surfaces and received; And
A horizontal control unit connected to the light sensing units and controlling a height of each position of the stage so that each of the first positions and each of the second positions coincide with each other to adjust a horizontal level of the stage,
The mirror block is installed at a position higher than the light guide parts, and each of the reflective surfaces has a shape of an inclined surface so as to be specularly reflected to each of the light guide parts.

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제1항에 있어서, 상기 광가이드부들 중 적어도 하나는 상기 레이저 광선을 각 반사면으로 가이드하면서 다른 광가이드부로 전달되도록 반투과성 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 수평 조절 장치.The apparatus of claim 1, wherein at least one of the light guide units includes a semi-transmissive mirror to guide the laser beam to each reflective surface and transmit it to another light guide unit.

제1항에 있어서, 상기 수평 제어부는
상기 광감지부들과 연결되며, 상기 제1 위치들과 상기 제2 위치들을 전달받아 상기 스테이지의 위치별 틸트(tilt) 각도들을 산출하는 각도 산출부;
상기 스테이지의 하부에 설치되어, 상기 스테이지의 위치별 높이가 조절되도록 구동하는 수직 구동부; 및
상기 각도 산출부 및 상기 수직 구동부와 연결되며, 상기 스테이지의 위치별 틸트 각도들이 "0"이 되도록 상기 수직 구동부를 통해 상기 스테이지의 위치별 높이를 조절하는 높이 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 수평 조절 장치.The method of claim 1, wherein the horizontal control unit
An angle calculating unit connected to the light sensing units and receiving the first positions and the second positions to calculate tilt angles for each position of the stage;
A vertical driving unit installed under the stage to drive the height of the stage according to position; And
And a height adjusting unit connected to the angle calculating unit and the vertical driving unit and configured to adjust the height of each position of the stage through the vertical driving unit so that tilt angles for each position of the stage are “0” Regulating device.

제4항에 있어서, 상기 각도 산출부는 하기 식 1에 의해서 상기 틸트 각도들 각각을 산출하는 것을 특징으로 하는 스테이지 수평 조절 장치.
[식 1]

(여기서, 상기 L은 각 반사면과 각 광가이드부 사이의 거리를 의미하고, 상기 X는 각 반사면에서의 입사각과 반사각을 더한 각도와 상기 L을 곱한 값으로 정의된다.)The apparatus of claim 4, wherein the angle calculation unit calculates each of the tilt angles according to Equation 1 below.
[Equation 1]

(Wherein, L means a distance between each reflective surface and each light guide part, and X is defined as an angle obtained by adding an angle of incidence and a reflection angle at each reflective surface, and a value obtained by multiplying L.)

제5항에 있어서, 상기 높이 조절부는 하기의 식 2에 따라 위치별 높이 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 스테이지 수평 조절 장치.
[식 2]

(여기서, 상기 X와 L은 상기의 식 1과 동일한 의미이고, 상기 Lp는 상기 스테이지의 중심으로부터 각 광감지부까지의 거리를 의미한다.)The apparatus of claim 5, wherein the height adjustment unit calculates a height correction amount for each position according to Equation 2 below.
[Equation 2]

(Here, X and L have the same meaning as in Equation 1 above, and Lp means the distance from the center of the stage to each light sensing unit.)