KR20200037331A - 플럭스-프리 솔더 볼 마운트 배열 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼(12) 상에 복수의 솔더 볼들(86)을 플럭스 프리 처리하기 위한 시스템에 있어서, 처리되는 웨이퍼(12) 상의 복수의 솔더 볼들(86)의 지지를 유지하기 위한 관절식 진공 지지 척(18)을 포함한다. 관절식 플럭스-프리 바인더 적용기(32)는 처리 챔버 내 웨이퍼(12)와 바인더 놓임 관계로 배열된다. 관절식 유체 디스펜서는 처리 챔버 내 웨이퍼(12)에 가해진 플러스 프리 바인더(38)에 대해 바인더-가해진 최소화-처리로 배열된다.

Description

플럭스-프리 솔더 볼 마운트 배열
본 발명은 부착되는 솔더 볼들을 구비한 웨이퍼, 기판, PCB 또는 패널 기판을 제조하기 위한 배열들에 관한 것이고, 구체적으로 솔더 볼 마운트 배열 내 플럭스 프리(flux-free) 바인더를 구비한 웨이퍼의 위치 처리를 위한 디바이스에 관한 것이다.
솔더 볼 마운트 기계는 일반적으로 웨이퍼가 로봇에 의해 픽업되고 플럭스 스테이션 위로 놓이는 처리 흐름을 가진다. 마스크가 그러한 스테이션에서 정렬 마크들을 통해 웨이퍼 상의 범프 패드들을 위해 정렬될 수 있다. 플럭스(flux)는 형판(template) 또는 마스크를 통해 적용될 수 있다. 플럭스는 불투명하고 그에 의해서 볼 마운트 정렬 마크들은 플럭스 정렬 형판에 의해 덮여서 플럭스가 볼 마운드 정렬 마크를 코팅하는 것을 방지할 수 있다. 마스크는 솔더 볼 마운트 스테이션에서 광학 비젼 장치를 이용하여 볼 마운트 정렬 마크들에 의해 웨이퍼에 정렬될 수 있다. 검사 후에, 웨이퍼는 처리 챔버 안으로 놓일 수 있다. 오염이 일반적이다. 플럭스는 불투명해서 마스크들 및 형판의 몇몇 세트들을 필요로 한다. 다수의 세트의 정렬 메커니즘들이 필요하다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 초과 시간 단점들, 낭비되는 재료들 및 오염을 극복하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술 시스템들의 비용 및 처리 단계들을 단축하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적절한 위치에서 솔더 볼들의 증착을 보증하는 광학기들을 이용하고 또한 솔더 볼의 잘못된 놓임을 확인하고 위치시키도록 광학기를 이용하는 웨이퍼 처리 챔버를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼 장치 상에 바인더의 과공급을 제거하고 되찾는 스위핑(sweeping) 메커니즘을 제공하는 것이다.
본 발명은 전자 산업에 이용을 위해 웨이퍼에 복수의 솔더 볼들의 플럭스 프리 부착을 가능하게 처리하도록 배열된 초기 어셈블리 모듈을 포함하고, 상기 처리는: 웨이퍼 상에 플럭스 프리 바인더를 두는 단계; 플럭스 프리 바인더의 깊이를 제어하기 위해 웨이퍼 상의 플럭스 프리 바인더 위로 압축 건조 공기를 부는 단계; 웨이퍼 위에 배열된 스텐실 내 홀들의 배열을 통해 웨이퍼 상의 플럭스 프리 바인더 상으로 솔더 볼들의 배열을 두는 단계; 웨이퍼 위 스텐실 상에 솔더 볼들의 배열 안으로 볼 마운트 헤드의 바닥 면에 부착된 루프(looped) 와이어들의 배열을 하강시키는 단계; 웨이퍼 위 스텐실 상의 솔더 볼들의 배열 내 루프 와이어들의 배열을 진동시키는 단계; 웨이퍼 위 스텐실 상의 벗어난(stray) 초과 솔더 볼들을 옮기도록 스텐실 상의 솔더 볼들의 배열 위로 압축 건조 공기를 부는 단계; 및 불어진 압축 건조 공기에 의해 옮겨진 벗어난 초과 솔더 볼들을 진공 처리하고 수집하는 단계를 포함한다.
상기 처리는 다음을 포함한다: 볼 마운트 헤드로부터 스텐실 상으로 복수의 솔더 볼들을 떨어트림으로써 웨이퍼 위 스텐실 상으로 솔더 볼들의 배열을 두는 단계; 웨이퍼를 안정적으로 유지하도록 3 존 진공 척 상에 웨이퍼를 지지하는 단계; 공압 핀 제어 처리에 의해 제어된 방식으로 진공 척 상으로 웨이퍼의 하상을 가능하게 하도록 3 존 진공 척 내 수직으로 변위가능한 지지 핀들의 배열을 배열하는 단계. 초기 어셈블리 모듈에 추가 처리가 뒤따르며, 예를 들어, 추가 웨이퍼/패드 처리 모듈 내 열 처리가 뒤따른다.
본 발명은 또한 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버(wafer treatment process containment chamber) 내 웨이퍼 상에 복수의 솔더 볼들의 플럭스 프리 처리를 위한 시스템을 포함하고, 상기 시스템은: 웨이퍼가 처리 수용 챔버 내에서 처리될 때 복수의 솔더 볼들을 수용하는 웨이퍼의 지지부를 유지하기 위한 관절식(articulable) 진공 지지 척; 처리 수용 챔버 내 웨이퍼 위로 바인더 두기 관계(binder depositing relationship)로 배열된 관절식 플럭스 프리 바인더 적용기; 및 웨이퍼 상으로 유체의 커튼을 적용하기 위해 처리 수용 챔버 내 웨이퍼로 적용된 플럭스 프리 바인더에 대해 바인더-적용 최소화 처리 관계로 배열된 관절식 유체-의-커튼(curtain0of-fluid) 디스펜서를 포함하고, 유체의 커튼은 압축 공기이다. 여기서 사용되는 용어 "웨이퍼"는 또한 전자 산업에 이용되는 바와 같이 웨이퍼 칩, 기판 또는 패널로 불릴 수 있다.
관절식 유체-의-커튼 디스펜서는 바람직하게 처리되는 웨이퍼 위로 움직일 수 있게 배열된 공기-분사-노즐들의 배열을 포함한다. 공기 분사 노즐들 및 관절식 플럭스 프리 바인더 적용기는 모두 바람직하게 공통의 갠트리(gantry) 프레임 배열 상에 지지된다. 시스템은 처리되는 웨이퍼에 인접하게 배열된 진공 이용 초과-솔더-볼 수집 용기를 포함하여서 스텐실 내 이송 관통 홀을 통해 웨이퍼 상에 적절히 배열되지 않은 초과 솔더 볼들을 수집한다. 시스템은 또한 처리 수용 챔버 또는 모듈 내 삽입가능한 카메라 배열을 포함하여서, 초과-솔더-볼 수집 용기에 의해 초과 솔더 볼들의 제거 후 솔더 볼 배치 정확성을 위해 처리된 웨이퍼를 검사하고 분석한다.
본 발명은 또한 웨이퍼 처리 챔버 내 처리 동안 웨이퍼에 솔더 볼 부착을 위한 광학 제어 시스템을 포함하고, 상기 시스템은: 웨이퍼 처리 챔버의 상단부 내 오버헤드(overhead) 센서의 배열을 지지하는 오버헤드 프레임 부재; 하부 관절식 솔더 볼 및 웨이퍼 진공 지지 척; 및 오버헤드 센서들의 배열 및 척 사이에 배열된 관절식 스텐실 마스크를 포함하고, 오버헤드 센서들은 볼 정렬 처리 동안 관절식 스텐실 마스크를 통해 웨이퍼 상에 솔더 볼들의 정렬을 모니터한다. 오버헤드 센서들은 오버헤드 갠트리 프레임 배열 상에 장착되고, 오버헤드 센서들은 X 및 Y 방향들로 움직일 수 있다. 각각의 오버헤드 센서들은 렌즈 어셈블리, 광 센서 및 관절식 광 소스를 구비한 카메라를 포함한다. 웨이퍼 진공 지지 척은 처음에 카메라들 아래 수직 거리로 위치되어서 웨이퍼는 초점 내에 있고 카메라들은 제어 컴퓨터로 전송을 위해 웨이퍼의 다수의 이미지들을 획득한다. 본 발명은 또한 패드 정렬 배열을 포함하여서 비정렬된 패드들을 그 사이에 배열된 관절식 스텐실 마스크에 대해 방향을 바꾼다.
본 발명은 또한 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내 웨이퍼 상에 복수의 솔더 볼들을 처리하는 방법을 포함하고, 상기 방법은 다음을 포함한다: 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 또는 모듈 안으로 로봇 암에 의해 패드 로딩 웨이퍼를 승강시키는 단계; 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내 배열된 관절식 진공 척으로부터 연장하는 복수의 수직으로 이동가능한 지지 핀들에 의해 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내 패드 로딩 웨이퍼를 지지하는 단계; 수직으로 이동가능한 지지 핀들의 최상단 단부 상에 각각 배열된 복수의 진공 컵들 상으로, 그것을 통하는 진공에 의해, 패드 로딩 웨이퍼를 안정화 시키는 단계; 관절식 진공 척 내로 이동가능한 지지 핀들을 회수하는 단계; 관절식 진공 척 내 복수의 진공 채널들로부터, 패드 로딩 웨이퍼를 고정하도록 패드 로딩 웨이퍼의 바닥 측으로 추가 진공을 가하는 단계; 관절식 진공 척 상에 지지된 패드 로딩 웨이퍼의 상부 표면을 가로질러 플럭스 프리 바인더를 두는 단계; 패드 로딩 웨이퍼의 상부 표면에 가득한 바인더를 가로질러 압축된 건조 공기의 커튼을 부는 단계; 패드 로딩 웨이퍼의 표면 위로 홀-가득한(hole-laden) 스텐실을 배열하는 단계; 패드 로딩 웨이퍼 위로 그리고 패드 로딩 웨이퍼 상으로 지지된 볼 마운트 헤드로부터 복수의 솔더 볼들을 떨어뜨리는 단계; 웨이퍼 상에 초과 솔더 볼들을 제거하기 위해 웨이퍼 상에 솔더 볼들 위로 압축된 건조 공기의 추가 커튼을 부는 단계; 및 홀-가득한 스텐실 내 홀들 내에 수용되지 않고 비정렬된 패드 로딩 웨이퍼로부터 초과 솔더 볼들에 진공을 가하고 수집하는 단계; 및 추가 처리 챔버 내 처리를 위해 패드 로딩 웨이퍼 처리 수용 챔버로부터 패드 로딩 웨이퍼를 제거하는 단계. 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다: 웨이퍼 처리 수용 챔버 내 홀-가득한 스텐실 및 패드 로딩 웨이퍼 위의 위치로 진동 스윕 배열(sweep arrangement)을 하강시키는 단계; 홀-가득한 스텐실 내 홀 내 솔더 볼들의 위치를 보증하도록 그 위에 그것의 솔더 볼들을 구비한 패드 로딩 웨이퍼 위로 스윕 배열을 진동시키는 단계; 패드 로딩 웨이퍼로부터 초과 솔더 볼들의 수집을 가능하게 하도록 스텐실의 가장자리를 따라 진공을 가하는 단계.
본 발명은 또한 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내 패널 또는 기판 또는 패드 로딩 웨이퍼 상의 솔더 볼들의 어셈블리를 위한 처리공정을 포함하고, 상기 처리공정은 다음 단계를 포함한다: 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 웨이퍼 칩을 로봇식으로 이동시키는 단계; 관절식 진공 척으로부터 수직 위로 연장하는 공압으로 제어된 지지 핀들의 배열 상으로 웨이퍼 칩을 하강시키는 단계; 복수의 진공 채널들에 의해 그 사이에 관절식 진공 척 상으로 웨이퍼 칩을 고정하는 단계; 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 압축 공기 전달 노즐 배열 및 갠트리 프레임 지지된 바인더 스프레이를 도입하는 단계; 스프레이 노즐로부터 그 아래 웨이퍼 칩의 상부 표면을 가로질러 바인더 바인더 유체를 분사하는 단계; 압축된 공기 전달 노즐로부터 웨이퍼 칩의 상부 표면 상으로 그로부터의 초과 바인더 유체를 제거하도록 압축된 건조 공기의 커튼을 분사하는 단계; 관절식 진공 척 상에 웨이퍼 칩을 대략적으로 정렬시키는 단계; 웨이퍼 칩 위 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 홀-가득한 스텐실을 도입하는 단계; 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내 갠트리 프레임 상에 지지된 카메라들의 배열에 의해 스텐실에 대해 웨이퍼를 정밀하게 정렬시키는 단계; 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내 갠트리 프레임 상에 지지된 확인 카메라에 의해 웨이퍼 칩에 대해 스텐실의 정렬을 확인하는 단계; 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 X, Y 및 Z 방향 변위가능한 볼 마운트 헤드를 도입하는 단계; 웨이퍼 칩 위 홀-가득한 스텐실 상으로 복수의 솔더 볼들을 떨어뜨리는 단계; 및 웨이퍼 칩의 표면 상의 홀-가득한 스텐실의 홀들 내로 솔더 볼들을 도입하기 위해 복수의 솔더 볼들 상으로 로프 와이어들의 배열을 진동시키는 단계; 스텐실의 가장자리로 초과 솔더 볼들을 이동시키도록 홀-가득한 스텐실을 가로질러 압축된 건조 공기의 커튼을 부는 단계; 초과 솔더 볼들을 진공 흡입하고 나중에 사용하기 위해 그것들을 저장하는 단계. 상기 처리공정은 다음의 단계를 포함한다: 웨이퍼로부터 초과 바인더를 제거하도록 바인더를 가로질러 압축된 건조 공기의 커튼을 부는 단계; 및 웨이퍼 상 최소화된 바인더 상의 솔더 볼들을 정렬시키는 단계.
본 발명은 또한 반도체 산업에서의 이용을 위한 웨이퍼 칩 어셈블리 장치를 포함하고, 웨이퍼 칩 어셈블리의 일부는 제조 모듈 내 정렬 처리공정을 포함하고, 이는 다음 단계들을 포함한다: 관절형 척 상에 패드 가득한 칩을 지지하는 단계; 홀-가득한 스텐실 아래에 패드 가득한 칩 및 관절형 척을 이동시키는 단계; 베이스 플레이트 상에 고정된 위치 내 홀-가득한 스텐실을 유지하는 단계, 홀들은 독특한 홀 패턴을 정의함; 모듈 내 그리고 스텐실 위에 한 쌍의 이미지 카메라들을 지지하는 단계; 홀-가득한 스텐실 내 독특한 홀 패턴의 홀들의 적어도 일부의 적어도 두 이미지들을 획득하는 단계; 및 저장 및 분석을 위해 제어 컴퓨터로 독특한 홀 패턴들의 이미지들을 전송하는 단계. 웨이퍼 칩 어셈블리 처리는 다음을 포함할 수 있다: 복합 특징으로 이미지로부터 홀들의 부분집합(subset)을 식별하는 단계; 글로벌 좌표 시스템의 관점에서 제어 컴퓨터에 의해 스텐실 상의 복합 특징들의 정밀한 위치를 기억하는 단계, 좌표 시스템은 베이스 플레이트 정지 요소에 대해 고정됨; 정렬 윈도우 위로 한 쌍의 정렬 카메라들을 위치시키는 단계; 정렬 카메라 각각에 의해 패드 가득한 웨이퍼의 이미지를 획득하는 단계; 제어 컴퓨터에 의해 정렬 카메라들에 의해 획득된 이미지를 분석하는 단계; 관절형 척 상의 패드 가득한 웨이퍼 및 스텐실 내 홀들 사이의 상대 방향을 결정하도록 정렬 카메라들 및 이미지 카메라들에 의해 획득된 이미지들을 비교하는 단계; 및 솔더 볼 배치를 기다리도록, 홀 가득한 스텐실 아래 적절한 위치 내로 패드 가득한 웨이퍼를 지지하는 관절형 척을 이동시키는 단계.
본문 내에 포함되어 있음.
본 발명의 목적 및 이점들은 다음의 도면들과 결합하여 보여질 때 더 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명의 원리 및 구성을 이용하는 처리의 단계들을 나타낸다;
도 2A, 2B 및 2C는 지지 척 상으로 웨이퍼를 로딩하는 로봇 처리 및 그 위에 거것의 고정을 측면으로 도시한다;
도 3A는 갠트리 제어된 바인더 분사 배열 및 그와 함께 초과 바인더 제거 배열을 구비한 적용 챔버 내 로딩 지지 척의 측면도를 도시한다;
도 3B는 도 3B에 나타난 측면도이고, 여기서 갠트리 제어된 바인더 분사 배열이 척의 상부 상에 있는 웨이퍼의 표면에 바인더를 적용한다;
도 3C는 도 3B에
나타난 측면도를 도시하고, 여기서 갠트리 제어된 초과 바인더 제거 배열은 거기에 적용된 초과 바인더 및 적용 챔버로부터 초과 바인더의 배출을 제거하는 기능을 한다;
도 4A는 복수의 정렬 제어 카메라들의, 적절한 회로를 통해, 제어 및 작동에 의해 회전되게 제어된 진공 척 상에 적절히 배열되는 패드-로딩 웨이퍼의 측면도를 도시한다;
도 4B는 도 4A에 도시된 척-지지된 웨이퍼의 평면도를 도시하고, 정렬 제어 카메라들은 오버헤드 빔/갠트리 배열 내 서보 모터에 의해 스스로 제어된다;
도 5는, 오버헤드 확인 제어 카메라 배열에 의해 제어되고 관찰되는, 홀의-정렬 스텐실을 구비한 웨이퍼 진공-유지된 척을, 측면에서, 도시한다;
도 6A는, 평면도로서, 복수의 패드들이 그 위에 배열된 웨이퍼를 도시한다;
도 6B는 아래에 배열된 웨이퍼와 함께 정렬된 홀의 정렬 스텐실을 도시한다;
도 7은 스텐실 위로 지지된 이동가능한 갠트리 상에 장착된 정렬 카메라들의 평면 배열을 도시하고, 스텐실은 베이스 플레이트 상의 고정된 위치에 유지된다;
도 8은 웨이퍼 위의 위치 내에 잠금되고 지지된 정렬 카메라들의 배열의 도 7과 유사한 평면도를 도시한다;
도 9는, 평면도로서, 정렬 카메라에 의해 획득된 스텐실 이미지들의 그리고 정렬 카메라에 의해 획득된 웨이퍼 이미지들을 나타내고, 각각은 제어 카메라에 의한 추가 공정을 위하고 스텐실 아래, 그것의 척 상에, 웨이퍼의 이어진 정렬을 위한다;
도 10은 정렬 카메라 배열에 의해 획득된 바와 같은 복수의 스텐실 홀들의 이미지를 나타낸다;
도 11은 스텐실 아래 정렬 내로 지지 척의 이동을 수월하게 하도록 스텐실 이미지 수 1과 웨이퍼 이미지 수 1을 비교하고 스텐실 이미지 수 2와 웨이퍼 이미지 수 2를 비교함을 나타낸다;
도 12A는 웨이퍼 상의 패드들 및 스텐실 내 홀들의 비정렬 특징들의 복합체를 도시하고, 도 12B에서 그것은 그것의 지금은 적절히 위치된 척 상에 지지된 패드-가득한 웨이퍼의 지금-적절히 정렬된 관계를 나타낸다;
도 13A는 웨이퍼-스텐실 정렬의 확인 이미지를 나타내고, 여기서 웨이퍼 상의 패드들 및 그 위의 스텐실 홀들 사이의 적절한 정렬을 도시한다;
도 13B는 확인 카메라에 의해 획득된 웨이퍼-스텐실 정렬의 확인 이미지를 나타내고, 스텐실 홀들의 배열 아래의 패드 가득한 웨이퍼의 비정렬의 예를 도시한다;
도 14는 볼 마운팅 처리를 나타내고 여기서 진공 척은 그것의 패드들 및 바인더를 그 위에 구비하고, 정렬 스텐실의 아래 측과 접촉 맞물림 내로 승강되고, 복수의 솔더 볼들은 그 위에 배열된 볼 마운트 헤드에 의해 웨이퍼 상의 패드들 상의 적절한 위치들 내로 동축된다;
도 15는 가로지르게 스위핑하는(sweeping) 초과 솔더 볼 제거 배열에 의한 초과 솔더 볼 제거 및 스텐실의 상부 표면으로부터 초과 솔더 볼들의 동시 회복을 도시한다;
도 16은 광학 검사 로드 웨이퍼 복수의 패드들 및 그 위에 배열된 장착된 솔더 볼들을 도시한다;
이제 도면, 특히 도 1을 상세히 참조하면, 자매 출원에 기술된 바와 같이, 공정 처리가 수직으로 형성된 열 처리 배열을 이어서 필요로 하는 짧아진 어셈블리 공정을 가진 플럭스 없는(fluxless) 솔더 볼 마운트 어셈블리 처리 모듈에 관한 본 발명의 개략도가 도시된다. 도 1에 일반적으로 인용된 처리공정은 다음과 같이 더 상세히 설명된다: 패드-로딩 웨이퍼를 처리 챔버 내로 로딩하는 로봇 배열을 구비하는 풉(FOUP; front operating unified pod container); 액체 바인더가 웨이퍼의 상부 표면에 가해짐; 초과 바인더는 압축된 공기 커튼에 의해 칩에서 제거되고 그 위에 얇은 필름만 남음; 웨이퍼는 프리-정렬기 로봇 암으로 대략적으로 조정되고 진공 지지 척 상으로 로딩됨; 광기계 시스템은 하나의 정렬된 고정 스텐실에 정확히 웨이퍼를 정렬시킴; 솔더 볼들은 스텐실 내 홀들을 통해 그리고 웨이퍼 상의 바인더 코팅된 패드들 상으로 적용됨; 초과 볼들은 압축된 건조 공기의 추가적인 스위핑(sweeping) 적용으로 제거되고, 초과 볼들은 거기에 인접한 진공 흡입 시스템의 의해 회수됨; 및 웨이퍼는 이어서 볼 위치를 확인하고 필요하면 수집하도록 광학적으로 검사됨. 적절히 로딩된 웨이퍼는 이어서 추가적인 모듈 내 후속 처리를 위해 로봇 팔에 의해 인출될 것이다.
위에서-인용된 처리공정은 다음 도면들에 상세히 도시되고, 도 2A에 도시된 측면도를 참조하면, 로봇 암(10)이 온도 및 습도 제어된 적용 챔버(14) 내로 웨이퍼(12)를 운반하는 것이 도시된다. 웨이퍼(12)는 복수의 솔더 볼 수신 패드들(16)과 함께 미리 로딩된다. 3-독립-존 진공 척(18)이 또한 적용 챔버(모듈)(14) 내에 배열된다. 복수의 지지 핀들(20)은 지지 척(18)의 상부 표면으로부터 연장한다. 지지 핀들(20)은 수직으로 변위가능하고, 도 2A 및 2B에 도시된 바와 같이, 그것들의 최외곽 또는 말단부 상에 배열된 진공 컵(22)을 구비한다. 로봇 암(10)은, 도 2B에 도시된 바와 같이, 지지 핀들(20)의 상단부들 상으로 웨이퍼(12)를 둔다. 웨이퍼(12)를 운반하는, 지지 핀들(20)은, 도 2C에 도시된 바와 같이, 바람직하게 진공 척(18) 내로 완전히 공압적으로 인출되고 리세스된(recessed) 핀들(20)이 된다. 웨이퍼(12)가 척(18)에 접촉하면 척(18)과 함께 배열된 복수의 진공 채널들(24)은 웨이퍼(12)를 제 위치에 단단히 유지하도록 작동된다. 진공 채널들(24)은 척(18)의 표면을 가로지르는 세 개의 존 내로 그룹화되고 이들 각각의 존은, 적절한 컴퓨터 제어된 회로(25)에 의해, 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
도 1에 도시된 처리공정 내 다음 단계는, 도 3A에 초기에 도시되어 있고 여기서 측면도는 진공 지지 척(18)이 있는 하단부를 구비한 적용 챔버(14)를 도시한다. 갠트리 프레임(30)은 챔버(14) 내로 그리고 안으로 연장하고, 웨이퍼(12) 위로, 이는 그것의 패드들(16)과 함께 프리-로딩되며, 갠트리 프레임(30)은 컴퓨터 제어된 서보모터들에 의해 그것을 가로질러 (가로 또는 새로 중 하나, 또는 두 방향 모두) 제어가능하게 이동될 수 있다. 바인더 분사 노즐들(32)의 배열은 갠트리 프레임(30)의 하단부 상에 배열되고, 그 아래에서 웨이퍼(12) 상으로 그리고 갠트리 프레임(30) 내 도관을 거쳐, 그것을 통해 액체 바인더 "b"를 분사할 수 있다. "공기 나이프"(air knife)(34)가 또한 갠트리 프레임(30)의 하단부 상에 배열되어서, 또한 갠트리 프레임(3)의 컴퓨터 제어된 이동에 의해, 필요하면, 그 안의 아래에서 웨이퍼(12)의 폭을 가로질러 압축된 건조 공기의 컴퓨터 제어된 커튼을 적용한다. 갠트리 프레임(3)의 작동은 웨이퍼(12) 위로 공기 나이프(34) 및 노즐들(32)을 스캔한다.
도 3B는 바인더("b")를 도시하고, 이는, 웨이퍼(12) 및 패드(16) 모두를 의미하는, 패드 로딩된 웨이퍼(12) 위로 분사되며, 갠트리 프레임(30)은 그 아래 웨이퍼(12)의 호흡(breath)을 가로지른다. 도 3B의 오른쪽 상에서 보이는 바와 같이, 바인더("b")는 웨이퍼(12) 상에 그리고 가능하게 패드(16) 상에 초과 축적물을 가지는 것으로 도시됨이 주목된다. 도 3C는 그 아래의 바인더 코팅된 웨이퍼(12) 위로 갠트리 프레임(30)의 가로지름을 나타낸다.
도 3C에 도시된 갠트리 프레임(30)은 공기 나이프(34)를 도시하고, 바람직하게 노즐들(92)의 배열이 포함되고, (이하에서 추가로 설명), 진공 척(18) 상에 지지된 바인더 가득한 웨이퍼(12)의 표면을 가로질러 습도 및 온도 제어된 압축 건조 공기의 커튼을 스위핑한다. 압축된 건조 공기는 웨이퍼(12)의 수평 표면에 대해 각이 지게 또는 수직하게 불어질 수 있다. 적용 챔버(14)의 좌측에 도시된 바와 같이, 압축된 건조 공기가 불어진 커튼 또는 스트림(stream)의 기계적 및/또는 증발 동작은 웨이퍼(12)의 초과 바인더를 제거하며 그 사이 하부 드레인 포트(36)를 통해 수집 용기(미도시) 내로 제거한다. 웨이퍼(12)의 우측 상의 웨이퍼(12) 상에 도시된 바인더(38)의 얇은 필름이 도 3C에 나타나 있다. 얇은 바인더 필름(38)의 두께는 압축된 건조 공기의 흐름율, 갠트리 프레임(30)의 스캔 속도, 공기 나이프(34)의 위치 및 그것들의 노즐 형상을 제어함으로서 제어될 수 있다.
진공 지지 척(18)에 의해 유지된, 웨이퍼(12)의 정렬 처리공정의 측면도에서, 웨이퍼(12) 및 그것의 개별적인 패드들(16)은 모두 도 4A에 나타나고, 패드들(16)은 바인더("b")의 그것들의 얇은 필름을 수용한다. 정렬 카메라 배열(40)이 적용 챔버(14) 내에 배열되고, 갠트리 프레임 배열(42) 상에서, 카메라 배열(40)은, 서보모터들(53 및 54)에 의해, 갠트리 프레임 배열(42) 상에서 X 및 Y 방향들로 이동되게 제어된다. 각각의 정렬 카메라(40)에는 렌즈 어셈블리, 광 센서 또는 및 인공 광 소스가 포함된다. 진공 지지 척(18)은 또한 도 4A에서 지지되게 도시되고, X, Y 및 Z 방향들 내 다중-축 스테이지(56)에 의해 작동될 수 있고 제어 컴퓨터(52)에 의한 작용을 통해 (Z-축 주위로) 쎄타(theta) 방향으로 회전될 수 있다. 척(18)은 카메라(40) 아래 수직 거리에 첫번째(1st) 위치되어서 웨이퍼(12)는 도 4B에 도시된 바와 같은 초점 내에 있다. 카메라들은 정렬 윈도우, 베이스 플레이트(57) 내 개구(55)를 통해 웨이퍼(12)를 관찰한다. 정렬 빔("I")은 그 아래에서 패드들(16)의 배열 상으로 아래 방향으로 향해진 정렬 카메라들(40)의 상들 중 하나로부터 발하는 카메라의 "시야 범위(field of view)"를 나타낸다. 별개로 지지되고 제어된 학인 카메라(62)가 또한 도 4A에 도시되고 이하에서 더 설명된다.
도 4B는 갠트리 프레임(42)의 파트로서 가로 빔(44) 상에 장착된 한 쌍의 정렬 카메라들(40)을 도시하고, 컴퓨터 제어되어서 X 방향에서 가로 빔(44) 상에서 독립적으로 이동한다. 빔(44) 자체는 Y 방향으로 작동되지만, X 방향에 평행하다. 각각의 카메라(40)에는 바람직하게 구성요소 정렬의 이러한 처리공정을 위해 렌즈 어셈블리, 광 센서 및 인공 광 소스가 포함되고, 진공 척(18)은 초기에 카메라들(40) 아래 수직 거리에 위치되어서, 웨이퍼(12)의 표면이 초점 내에 있다. 각각의 카메라(40)는 이어서 웨이퍼(12) 상의 다른 위치의 이미지를 획득하도록 프로그램되고 이러한 이미지들을 적절한 회로(52)를 거쳐서 제어 컴퓨터(50)로 보낸다. 이러한 시각 정보는 제어 컴퓨터(50)를 통해 처리되어서, 진공 척(18) 상의 웨이퍼(12)의 정밀한 위치를 지시한다. 웨이퍼(12) 상의 정밀한 위치가 결정되면, 회로(52)를 통해, 스테이지(56)는 도 4A에 나타난 바와 같이, 적절한 X, Y 및 쎄타 방향으로 웨이퍼(12)를 정렬시키도록 지시된 바와 같이 척(18)을 작동시켜서, 단일의 추가적인 병진이동(translation) 단계만이, 이하에서 설명할 도 6A 및 6B 내 도 5에 나타난 바와 같이, 볼 스텐실(60) 상에 대응하는 홀들(72) 바로 아래 웨이퍼(12)의 패드들(16)을 정렬시킬 필요가 있다.
도 5에 측면도에 도시된, 위에서 언급된, 홀-가득한(hole-laden) 또는 홀의-볼(holed-ball) 스텐실(60)이 있고, 진공 지지 척(18) 위 챔버(14) 내에 배열된다. 진공 지지 척(18)은 그 아래에 스테이지(56)에 의해 이동되게 제어되는 것으로 도시된다. 아래방향으로 보는 확인 카메라(62)가 볼 스텐실(60) 위에 장착되게 도시된다. 확인 카메라(62)는 공압 지지 배열(63)과 함께 "Z" 방향으로 적절한 컴퓨터 제어에 의해 수직으로 이동될 수 있다. 웨이퍼(12)는 정렬 카메라 배열(40) 아래 그것의 위치로부터 확인 카메라(62) 및 볼 스텐실(60) 바로 아래 위치로 "Y" 방향으로 첫번째로 병진이동된다. 척(18) 상의 웨이퍼(12)는 이어서 "Z" 방향으로 병진이동되어서 그것은 볼 스텐실(60)의 바닥에 접촉하거나 거의 접촉한다. 웨이퍼(12)가 볼 스텐실(60) 위로 상승되고 확인 카메라(62)가 그것의 아래 위치에 있으면, 볼 스텐실(60) 및 웨이퍼(12)는 확인 카메라(62)의 초점 평면 내에 있다. 컴퓨터 제어된 확인 카메라(62)는 웨이퍼(12) 상의 단일 위치의 이미지를 취하도록 지시된다. 제어 컴퓨터(50)는 이러한 정보를 이용하여 볼 스텐실(60) 및 웨이퍼(12) 사이의 마지막 정렬을 확인한다. 확인되면, 확인 카메라는 볼 마운드 헤드(70)의 방향 밖으로 그리고 제어된 승강 공압 드라이버(63)에 의해 승강되고, 아래에서 도 6A 및 6B에 도시되고 그것들과 함께 설명된다.
이러한 패드들(16) 각각은 볼 스텐실(60) 내 홀들(72) 중 하나 아래에서 X 및 Y 방향으로 중심이 맞춰지는 것이 끝나야 한다. 웨이퍼(12), 그것의 패드들(16) 및 홀의-스텐실(60) 사이의 배열은 도 6A에서 평면으로 도시된다. 좌측의 도면인, 도 6B는 복수의 패드들(16)이 그 위에 깔끔하게 정렬된 웨이퍼(12) 자체를 도시한다. 우측 상의 도 6A는 복수의 패드들(16)을 구비한 웨이퍼(12) 자체를 도시한다. 도 6B에 나타난 스텐실(60)은 그 위에 유사하게 깔끔하게 정렬된 배열의 홀들(72)을 도시한다. 웨이퍼(12)가 적절히 정렬될 때, 이러한 패드들(16) 각각은 볼 스텐실(60) 내 홀들(72) 중 하나 아래 X 및 Y 방향 내에서 중심이 맞춰져야 한다. 확인 카메라(62)는 이어서 제어 컴퓨터에 의해서 지시를 받아서 이러한 정렬된 패드(16) 및 홀들(72)의 부분집합(subset)의 사진을 취한다. 카메라의 시야 범위 내 홀들(72) 및 패드들(16) 모두는 적절한 정렬 내에 있도록 제어 컴퓨터(50)에 의해 결정되고, 이어서 전체 웨이퍼(16)는 적절히 정렬된 것으로 추정된다.
도 7은 정렬 처리공정을 나타내고, 도구의 설정 동안, 처리공정이 시작되기 전에, 갠트리 프레임(42)은 정렬 카메라들(40)을 스텐실(60) 위로 위치시킨다. 스텐실(60)은 베이스 플레이트(57) 상의 고정된 위치 내에 유지되고 그것의 설정 및 처리공정을 거쳐 고정되게 유지한다. 스텐실(60)은 복수의 홀들(72) 및 처리될 특정 웨이퍼(12)에 대응하는 독특한 홀 패턴을 수반한다. 각각의 카메라(40)(그것들 모두)가 스텐실(60) 위에 있고, 각각은 스텐실(60)의 부분의 이미지를 획득하고, 이러한 이미지는 홀들(72)의 전체 패턴의 구획이다. 이러한 이미지 구획들은 스텐실 이미지 #1(92) 및 스텐실 이미지 #2(94)로 도 9에서 식별된다. 이러한 이미지 구획들(92 및 94)은 저장 및 분석을 위해 제어 컴퓨터(50)로 보내진다. 각각의 이미지는 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 스텐실 홀들(72)을 획득한다. 실제로, 홀들(72)의 수는 수백일 수 있다. 제어 컴퓨터(50)가 이미지를 수신하면, 이들 및 소프트웨어는 "복합 특징"(composite feature)로 언급될 독특한 패턴을 형성하는 이미지(92 또는 94) 내 홀들(96)의 부분집합을 식별한다. 이러한 복합 특징이 식별된 후에, 비전 소프트웨어는 복합 특징의 정밀한 위치 및 방향을 결정한다. 결과는 연습 동안, 소프트웨어는 글로벌 좌표 시스템의 관점에서 스텐실(60) 상의 두 개의 복합 특징들의 정밀한 위치를 식별하고 기억한다는 것이다. 이러한 "글로벌 좌표"는 베이스 플레이트(57)와 같은 도구의 정지 요소들에 대해 고정된다.
갠트리 프레임(44)은 이어서 도 8에 도시된 바와 같이 정렬 위도우(55) 위로 정렬 카메라들(40 및 40)을 위치시킨다. 카메라 위치들은 이어서 제 자리에 잠겨지고 웨이퍼(12)의 생산 및 처리공정 동안 모두 고정되게 유지된다. 웨이퍼(12)가 처리되는 동안, 그것은 도 4A에 나타난 바와 같이 지지 척(18) 상으로 로딩되고 정렬 카메라들(40 및 40) 아래에 위치된다. 웨이퍼(12)는 복수의 패드들(16)을 수반한다. 각각의 카메라(40 및 40)는 전체 패드 패턴의 구획, 웨이퍼(12)의 부분의 이미지를 획득한다. 도 9에 식별된 이러한 이미지 구획들은 웨이퍼 이미지#1(93) 및 웨이퍼 이미지 #2(95)이다. 이러한 이미지들은 이어서 분석을 위해 제어 컴퓨터(50)로 보내진다. 각각의 이미지(93 및 95)는 도 10에 도시된 바와 같이 가능한 많거나 더 많은 패드들(16)을 획득할 수 있다. 제어 컴퓨터(50)가 이미지(93 및/또는 95)를 수신하면, 비전 소프트웨어는 스텐실(60) 상의 것과 같은 "복합 특징", 독특한 패턴을 형성하는 이미지(93 및/또는 95) 내 패드들(96)의 부분집합을 식별한다. 복합 특징들이 식별된 후, 비전 소프트웨어는 이제 스텐실 이미지 #1(92)와 웨이퍼 이미지 #1(93) 및 스텐실 이미지 #2(94)와 웨이퍼 이미지 #2(95)를 비교하고, 이러한 비교는 도 11에 나타난다. 소프트웨어는 지지 척(18)이 도 12B에
도시된 바와 같이 웨이퍼 스텐실 복합 특징들의 각 쌍의 마지막 위치들 및 방향들을 만들어야 하는 X, Y, Z 및 쎄타 움직임들을 계산하여서, 적절한 회로(52)를 통해 제어 컴퓨터(50)는 지지 척(18)이 이러한 계산된 움직임을 실행하도록 명령한다. 따라서 웨이퍼(12)는 스텐실(60)의 바닥과 접촉하거나 위로 거의 접촉하게 가져와지고 정렬된다.
지지 척(18)이 그것의 움직임을 완료한 후에 그리고 웨이퍼(1@)가 스텐실(60) 아래 제 위치에 있는 후에, 웨이퍼-스텐실 정렬은 확인되어야 한다. 이를 위해, 확인 카메라(62)는 스텐실(60) 및 웨이퍼(12)의 단일 이미지를 획득한다. 이러한 이미지는 "확인 이미지"로 이름 붙여지고 도 9에서 97로 나타난다. 정렬 카메라들(40 및 40)과 함께, 확인 카메라(62)는 전체 홀-패드 패턴의 부분 집합을 획득한다. 확인 카메라(62)는 비전 소프트웨어가 이미지 내 패드들(16) 및 홀들(72)을 식별하는 제어 컴퓨터(50)로 이러한 이미지를 보낸다. 비전 소프트웨어는 각각의 패드(16) 및 각각의 홀(72)의 중심을 계산하고, 그것들을 비교한다. 홀들(72)의 중심 및 패드들(16)의 중심의 상대 위치에 기초하여, 소프트웨어 프로그램은 스텐실(60) 및 웨이퍼(12)의 마지막 정렬이 도 13A에 도시된 확인 이미지만큼 좋은지 또는 도 13B에 도시된 확인 이미지만큼 나쁜지를 결정한다. 웨이퍼(12) 및 스텐실(16)이 바람직하게 정렬되면, 각각의 패드(16)의 중심은 도 13A에 도시된 확인 이미지에 의해 도시된 바와 같이 홀(72)의 중심과 매칭될 것이다.
볼 장착 처리공정은 도 16에 나타나고, 여기서 웨이퍼(12)는, 도 14 및 15에 나타난 바와 같이, 스텐실(60)의 바닥으로 상승된다. 볼 마운트 헤드(70)는 측면을 통해 적용 챔버(14) 내로 로봇식으로(robotically) 가져와지고, 스텐실(60) 내 홀들(72)에 근접하게 제어가능하게 하강되며, 볼 마운트 헤드(70)는 "대략적인(coarse)" "Y" 방향 공압 제어 배열(78) 및 "Z" 방향 공압 제어 배열(80)에 의해 컴퓨터 제어된다. 도 14에 도시된, "미세한(fine)" "Y" 방향 공압 제어 배열(74)은 이하에서 더욱 논의된다. 대략적인 "Y" 방향 공압 제어 배열(78)은 볼 마운트 헤드(70)를 확인 카메라(62)의 바깥 방향으로 이동시킨다. 바람직한 일 실시예의 볼 마운트 헤드(70)는 가로로 연장하는 스윕 부재들(82)이고, 바람직한 일 실시예에서, 와이어(83)의 얇은 코일들 또는 루프들로 구성되고, 이는 볼 마운트 헤드(70)의 아래 위로 부착된다. 다른 바람직한 실시예에서, 유연한 브러쉬들이(도면에 명확히 도시되지 않음) 볼 마운트 헤드(70)의 아래 상에 와이어(83)의 코일들 또는 루프들을 대체한다. 그러한 스윕 부재들(82) 또는 더 구체적으로, 볼 마운트 헤드(70) 아래의 와이어들(83)의 루프들은 스텐실(60)과 거의 접촉하거나 거의 접촉하지 않는다. 볼 마운트 헤드(70) 내 저장소(84)는 스텐실(60)의 상부 표면을 가로질러 분배되는 많은 양의 솔더 볼들(86)을 방출하도록 프로그램된다. 파장 발생기(88)가 적절한 회로(52)를 통해 제어 컴퓨터(50)에 의해 작동되어, 스텐실(60)의 표면 상의 솔더 볼들과 브러쉬 접촉하는, 스윕 부재(82), 바람직하게 와이어(83)의 루프를 진동시키기 시작한다. 와이어(83)(또는 스윕 부재(820 브러쉬들)의 브러쉬 진동은 솔더 볼들(86)과 접촉하고 와이어들(83)의 진동은 솔더 볼들(86)의 움직임을 초래한다. 솔더 볼들이 스텐실(60) 위로 움직이면, 그것들은 스텐실 내 홀들(72)을 통해 떨어지고, 그 사이 적절히 배열된 바인더("b") 코팅된 웨이퍼 패드(16)로 붙는다. 스텐실(60) 내 홀들(72)의 채움 및 솔더 볼들(86)의 분배는 전후 다른 치수로 와이어들을 진동시킴으로써 추가적으로 독려되고, 예를 들어, 오직 몇 밀미미터의 진동이, 볼 마운티드 헤드(70) 상에 장착된 도 14에 나타난, 다른 별개의 드라이버들(78 및 80)과 결합하여, 다시, 볼 마운트 헤드(70) 상에 착된된 미세한 "Y" 공압 제어된 드라이버(74)를 이용한다. 솔더 볼들(86)이 스텐실(60)의 표면 내 홀들(72) 사이에 분배된 후에, 볼 마운트 헤드(70)는 도 15에서 이하에 상세해지는 압축 건조 공기 스윕의 방법 위로 그리고 밖으로 움직이도록 제어가능하게 영향을 받는다.
이전에 논의된 솔더 볼 스윕 및 회복은 도 15에 다시 도시된다. 솔더 볼(86)이 스텐실(60) 내 홀들(72)을 통해 제기되고(filed), 웨이퍼(12) 상에 위치된 바인더-가득한 패드들(16) 상으로 붙으면, 공기 나이프(34)가 솔더 볼 가득한 스텐실(60)의 표면 위로 스윕하도록 작동되어서, 그것의 노즐들(92)로부터 압축된 건조 공기의 커튼의 영향을 가하고, 공기 나이프(34)는 그것이 공압적으로 구동된 암(94)에 의해 운반됨에 따라 야기된다. 웨이퍼(12) 상의 패드(16) 상의 바인더("b")에 적절하지 않게 고정된 초과 솔더 볼들(86)은 솔더 볼 가득한 스텐실(60)을 가로질러 스윕하는 압축된 건조 공기의 커튼 앞에 구동되고, 압축된 건조 공기 스윕 처리공정의 하류 말단의 진공 및 수집 용기(90)를 향해 느슨한 솔더 볼들(86)에 영향을 준다. 따라서, 스텐실(60) 내 수신 홀(72) 내로 떨어지지 않는 그러한 솔더 볼들(86)은 수집 용기(90)에 의한 획득 내로 공기 나이프(34)(압축된 건조 공기 노즐 배열(92)) 앞을 따라 스윕된다. 그러한 솔더 볼들(86)은 추가적인 웨이퍼적의 추가 처리공정에 재사용될 수 있다.
최종적으로 조립된 웨이퍼(12)의 광학 검사가 도 16에 나타난다. 다중 솔더 볼들(86) 및 패드들(16)의 그것의 적절한 배열을 가지는 웨이퍼(12)는 진공 지지 척(18)에 의해 지지된다. 렌즈 어셈블리, 인공 광 소스 내 광 센서를 포함하는, 정렬 스캐닝을 위해 이용되는, (라인 스캔) 카메라(98)는 아래방향으로 정렬되고 그 사이의 진공 지지 척(18)은 전체 웨이퍼(12)의 복합 이미지를 생성하도록 라인 스캔 카메라(98)의 시야 범위를 통해 조립된 웨이퍼(12)의 이동을 지지한다. 이러한 이미지는 취급되어야 하는 분실 또는 초과 솔더 볼들986)이 있는지를 결정하도록 웨이퍼(12) 상의 각각의 솔더 볼(86)을 정렬하는 것을 확인하는 제어 컴퓨터(50)에 의해 처리된다. 본 발명의 추가적인 실시예는 정렬 및 최종 검사 모두를 제공하도록 단일 세트의 광학(카메라)에 의해 위에서 기술된 다중 카메라들을 포함한다.
10: 로봇식 암
12: 웨이퍼
14: 적용 챔버
16: 패드
18: 척

Claims (23)

  1. 전자 산업에서 웨이퍼 제품들의 이용을 가능하게 하고, 웨이퍼 제품을 포함하도록 웨이퍼 상에 배열된 패드들의 배열 상으로 복수의 솔더 볼들의 플럭스 프리 어셈블리를 가능하게 하는 처리방법에 있어서,
    웨이퍼 상의 플럭스 프리 바인더를 두는 단계;
    그 위의 플럭스 프리 바인더의 깊이를 제어하도록 웨이퍼 상의 플럭스 프리 바인더 위로 압축된 건조 공기를 부는 단계;
    웨이퍼 위 이동가능한 홀-가득한 스텐실을 배열하는 단계;
    홀-가득한 스텐실에 패드-가득한 웨이퍼를 정렬하는 단계;
    정렬된 패드-가득한 웨이퍼 및 홀-가득한 스텐실이 컴퓨터 광학 비전 시스템을 통해 정렬되는지를 확인하는 단계;
    웨이퍼 위로 배열된 홀-가득한 스텐실 내 홀들의 배열을 통해 웨이퍼 상의 플럭스 프리 바인더 상으로 솔더 볼들의 배열을 두는 단계;
    스텐실 상의 솔더 볼들의 배열 내로 볼 마운트 헤드의 바닥 측에 부착된 루프 와이어들의 배열을 하강시키는 단계;
    스텐실 내 홀들을 통해 볼 위치에 추가적으로 영향을 가하도록 스텐실 상의 솔더 볼들의 배열 내 루프 와이어의 배열을 진동시키는 단계;
    스텐실 상에 남아 있는 흩어진 초과 솔더 볼들을 이동시키도록 스텐실 상의 솔더 볼들의 배열 위로 압축된 건조 공기를 부는 단계; 및
    그 위에 불어진 압축된 건조 공기에 의해 이동된 흩어진 초과 솔더 볼들을 진공 흡입하고 수집하는 단계;
    를 포함하는, 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    볼 마운트 헤드로부터 스텐실 상으로 복수의 솔더 볼들을 떨어뜨림으로써 웨이퍼 상으로 솔더 볼들의 배열을 놓는 단계;
    를 포함하는, 처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    그 위에 웨이퍼를 단단히 유지하도록 세 개의 존 진공 척 상에 웨이퍼를 지지하는 단계;
    를 포함하는, 처리방법.
  4. 제3항에 있어서,
    공압 핀 제어 처리공정에 의해 제어된 방법으로 진공 척 상으로 웨이퍼의 하강을 가능하게 하기 위해 세 개의 존 진공 척 내 수직하게 이동가능한 지지 핀들의 배열을 배열하는 단계;
    를 포함하는, 처리방법.
  5. 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내 웨이퍼 상의 복수의 솔더 볼들의 플럭스 프리 처리를 위한 시스템에 있어서,
    처리공정 수용 챔버 내에서 웨이퍼가 처리될 때 복수의 솔더 볼들을 수용하는 웨이퍼의 지지를 유지하기 위한 관절식 진공 지지 척;
    처리공정 수용 챔버 내 웨이퍼 위로 놓이는 관계의 바인더 내에 배열된 관절식 플럭스 프리 바인더 적용기; 및
    웨이퍼 상으로 유체의 커튼을 적용하기 위해 처리공정 수용 챔버 내 웨이퍼에 가해진 플럭스 프리 바인더에 대해 바인더-가해진 최소화 처리 관계로 배열된 관절식 유체-의-커튼 디스펜서;
    를 포함하고,
    유체의 커튼은 압축 공기인,
    시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    관절식 유체-의-커튼 디스펜서는 처리되는 웨이퍼 위로 이동가능하게 배열된 공기-분사-노즐들의 배열을 포함하는,
    시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    공기 분사 노즐들 및 관절식 플럭스 프리 바인더 적용기는 모두 공통의 갠트리 프레임 배열 상에 지지되는,
    시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    웨이퍼 상에 적절히 배열되지 않은 초과 솔더 볼들을 수집하도록 처리되는 웨이퍼에 인접하게 배열된 진공 이용 초과-솔더-볼 수집 용기를 포함하는,
    시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    초과-솔더-볼 수집 용기에 의해 초과 솔더 볼들의 제거에 이어서 솔더 볼 위치화 정확성을 위해 처리된 웨이퍼를 분석하고 검사하도록 처리공정 수용 챔버 내에 삽입가능한 카메라 배열을 포함하는,
    시스템.
  10. 웨이퍼 처리공정 챔버 내에서 그것의 처리 동안 웨이퍼에 솔더 볼 부착을 위한 광학 제어 시스템에 있어서,
    웨이퍼 처리공정 챔버의 상단부 내 오버헤드 센서들의 배열을 지지하는 오버헤드 프레임 부재;
    하부 관절식 솔더 볼 및 웨이퍼 진공 지지 척; 및
    오버헤드 센서들의 배열 및 척 사이에 배열된 관절식 스텐실 마스크;
    를 포함하고,
    오버헤드 센서들의 배열은 그것의 볼 정렬 처리공정 동안 관절식 스텐실 마스크를 통해 웨이퍼 상의 솔더 볼들의 정렬을 모니터하는,
    광학 제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    오버헤드 센서들은 오버헤드 갠트리 프레임 배열 상에 장착되고, 오버헤드 센서들은 X 및 Y 방향으로 움직일 수 있는,
    광학 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    각각의 오버헤드 센서들은 렌즈 어셈블리, 광 센서 및 인공 광 소스를 구비한 카메라를 포함하는,
    광학 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    웨이퍼 진공 지지 척은 처음에 카메라들 아래 수직 거리에 위치되어서 웨이퍼는 초점 내에 있고 카메라들은 제어 컴퓨터로 전송을 위해 웨이퍼의 다중 이미지를 취하는,
    광학 제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    그 위에 배열된 관절식 스텐실 마스크에 대해 비정렬된 패드들의 방향을 다시 정하는 패드 정렬 배열을 포함하는,
    광학 제어 시스템.
  15. 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내 웨이퍼 상의 복수의 솔더 볼들을 처리하는 방법에 있어서,
    웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내로 로봇 암에 의해 패드 로딩 웨이퍼를 승강시키는 단계;
    웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내 배열된 관절식 진공 척으로부터 연장하는 복수의 수직으로 이동가능한 지지 핀들에 의해 웨이퍼 처리 처리공정 수용 챔버 내 패드 로딩 웨이퍼를 지지하는 단계;
    그 사이를 통하는 진공에 의해, 수직으로 이동가능한 지지 핀들의 최단부 상에 각각 배열된 복수의 진공 컵들 상으로 패드 로딩 웨이퍼를 고정하는 단게;
    관절식 진공 척 내로 이동가능한 지지 핀들을 회수하는 단계;
    관절식 진공 척 내 복수의 진공 채널들로부터 추가적인 진공을, 거기에 패드 로딩 웨이퍼를 고정하도록 패드 로딩 웨이퍼의 바닥 측으로, 가하는 단계;
    관절식 진공 척 상에 지지된 패드 로딩 웨이퍼의 상부 표면을 가로질러 플럭스 프리 바인더를 두는 단계;
    패드 로딩 웨이퍼의 바인더 가득한 상부 표면을 가로질러 압축된 건조 공기의 커튼을 부는 단계;
    패드 로딩 웨이퍼 위로 홀-가득한 스텐실을 배열하는 단계;
    홀-가득한 스텐실 아래에 패드 로딩 웨이퍼를 이동시키는 단계;
    패드 로딩 웨이퍼 상으로 그리고 패드 로딩 웨이퍼 위로 지지된 볼 마운트 헤드로부터 복수의 솔더 볼들을 떨어뜨리는 단계;
    웨이퍼 상으로 솔더 볼들을 향상시키고 웨이퍼 상의 초과 솔더 볼들을 제거하도록 웨이퍼 상의 솔더 볼들 위로 압축된 건조 공기의 추가적인 커튼을 부는 단계;
    홀-가득한 스텐실 내 비정렬된 패드 가득한 웨이퍼로부터 초과 솔더 볼들을 진공으로 멀리 보내고 수집하는 단계; 및
    추가적인 처리 챔버 내 처리공정을 위해 패드 로딩 웨이퍼 처리 수용 챔버로부터 패드 로딩 웨이퍼를 제거하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    웨이퍼 처리 수용 챔버 내 패드 로딩 웨이퍼 위의 위치로 진동 스윕 배열을 하강시키는 단계;
    홀-가득한 스텐실 내 홀 내의 솔더 볼들의 위치를 보증하기 위해 솔더 볼들을 그 위에 구비한 패드 로딩된 웨이퍼 위로 스윕 배열을 진동시키는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    패드 로딩 웨이퍼로부터 초과 솔더 볼들의 수집을 가능하게 하도록 스텐실의 가장자리를 따라 진공을 가하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내 패드 로딩 웨이퍼 칩 상의 솔더 볼들의 어셈블리를 위한 처리방법에 있어서,
    웨이퍼 칩의 상부 표면에 솔더 볼 부착-패드들의 배열을 가하는 단계;
    웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 로봇식으로 웨이퍼 칩을 이동시키는 단계;
    관절식 진공 척으로부터 수직하게 위로 연장하는 공압 제어된 지지 핀들의 배열 상으로 웨이퍼 칩을 하강시키는 단계;
    그 사이의 복수의 진공 채널들에 의해 관절식 진공 척 상으로 웨이퍼 칩을 고정하는 단계;
    웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 압축된 공기 전달 노즐 배열 및 갠트리 프레임 지지된 바인더 분사 노즐을 도입하는 단계;
    바인더 분사 노즐로부터 그 사이 웨이퍼 칩의 상부 표면을 가로질러 바인더 유체를 분사하는 단계;
    압축된 공기 전달 노즐로부터 웨이퍼 칩의 상부 표면 상으로 그것으로부터의 초과 바인더 유체를 제거하도록 압축된 건조 공기의 커튼을 분사하는 단계;
    관절식 진공 척 상에 웨이퍼 칩을 대략적으로 정렬시키는 단계;
    웨이퍼 칩 위로 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 홀-가득한 스텐실을 도입하는 단계;
    웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내 갠트리 프레임 상에 지지된 확인 카메라에 의해 웨이퍼 칩에 대해 스텐실의 정렬을 확인하는 단계;
    X, Y 및 Z 방향 이동가능한 볼 마운트 헤드를 웨이퍼 칩 처리 적용 챔버 내로 도입하는 단계;
    웨이퍼 칩 위로 홀-가득한 스텐실 상으로 복수의 솔더 볼들을 떨어뜨리는 단계; 및
    웨이퍼 칩의 표면 상의 홀-가득한 스텐실의 홀들 안으로 솔더 볼들을 도입시키기 위해 복수의 솔더 볼들 상으로 루프 와이어의 배열을 진동시키는 단계;
    를 포함하는, 처리방법.
  19. 제18항에 있어서,
    웨이퍼로부터 초과 바인더를 제거하도록 바인더를 가로질러 압축된 건조 공기의 커튼을 부는 단계;
    를 포함하는, 처리방법.
  20. 제18항에 있어서,
    웨이퍼 상에 최소화된 바인더 상의 솔더 볼들을 정렬시키는 단계;
    를 포함하는, 처리방법.
  21. 반도체 산업에서 이용을 위한 웨이퍼 칩 어셈블리에 있어서,
    관절식 척 상에 패드 가득한 칩을 지지하는 단계;
    홀-가득한 스텐실 아래에 패드 가득한 칩 및 관절식 척을 이동시키는 단계;
    베이스 플레이트 상의 고정된 위치 내에 홀-가득한 스텐실을 유지하는 단계, 홀들은 독특한 홀 패턴을 정의함;
    모듈 내 그리고 스텐실 위로 한 쌍의 이미지 카메라들을 지지하는 단계;
    홀-가득한 스텐실 내 독특한 홀 패턴의 홀들의 적어도 일부의 적어도 두 개의 이미지를 획득하는 단계; 및
    저장 및 분석을 위해 제어 컴퓨터로 독특한 홀 패턴들의 이미지들을 전달하는 단계;
    를 포함하는,
    웨이퍼 칩 어셈블리의 일부는 칩 웨이퍼 어셈블리 생산 모듈 내 광학 웨이퍼 칩 정렬 처리공정을 포함하는,
    웨이퍼 칩 어셈블리.
  22. 제21항에 따른 웨이퍼 칩 어셈블리 처리공정에 있어서,
    이미지들로부터 홀들의 부분집합을 복합 특징으로 식별하는 단계;
    글로벌 좌표 시스템의 관점에서 제어 컴퓨터에 의해 스텐실 상의 복합 특징들의 정밀한 위치를 기억하는 단계;
    를 포함하고, 좌표 시스템은 베이스 플레이트 고정 요소에 대해 고정되는,
    웨이퍼 칩 어셈블리 처리방법.
  23. 제22항에 있어서,
    정렬 윈도우 위로 한 쌍의 정렬 카메라들을 위치시키는 단계;
    정렬 카메라들 각각에 의해 패드 가득한 웨이퍼의 이미지를 획득하는 단계;
    제어 컴퓨터에 의해 정렬 카메라들에 의해 획득된 이미지를 분석하는 단계;
    관절식 척 상에 패드 가득한 웨이퍼 및 스텐실 내 홀들 사이의 상대적인 방향을 결정하도록 정렬 카메라들 및 이미징 카메라에 의해 획득된 이미지를 비교하는 단계; 및
    솔더 볼 배치를 기다리도록, 홀 가득한 스텐실 아래 적절한 위치로 패드 가득한 웨이퍼를 지지하는 관절식 척을 이동시키는 단계;
    를 포함하는,
    웨이퍼 칩 어셈블리 처리방법.
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