KR102338620B1 - 사전 탈산화 공정을 사용한 본딩 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

사전 탈산화 공정을 사용한 본딩 및 이를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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KR102338620B1
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잉-주이 황
치-항 퉁
퉁-리앙 샤오
칭-화 시에
치엔 링 황
이-리 시아오
수-춘 양
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    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81191—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/8138—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81399—Material
    • H01L2224/814—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/81411—Tin [Sn] as principal constituent
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    • H01L2224/8138—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81399—Material
    • H01L2224/814—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81417—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/81424—Aluminium [Al] as principal constituent
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    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81399—Material
    • H01L2224/814—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81447—Copper [Cu] as principal constituent
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    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81399—Material
    • H01L2224/814—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81455—Nickel [Ni] as principal constituent
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    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
    • H01L2224/81815—Reflow soldering
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    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
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    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81894—Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
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    • H01L2224/81908—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving monitoring, e.g. feedback loop
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Abstract

방법은, 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하는 단계, 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터 상의 산화물층을 제거하는 단계, 산화물층이 제거된 후에 제2 패키지 컴포넌트 상에 제1 패키지 컴포넌트를 배치하는 단계; 및 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하는 단계를 포함한다.

Description

사전 탈산화 공정을 사용한 본딩 및 이를 수행하기 위한 장치{BONDING WITH PRE-DEOXIDE PROCESS AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}
우선권 주장 및 교차 참조
본 출원은 하기의 가출원된 미국 특허 출원: 2018년 4월 20일에 출원되고 발명의 명칭이 “사전 탈산화 공정을 사용한 본딩 및 이를 수행하기 위한 장치(Bonding with Pre-Deoxide Process and Apparatus for Performing the Same)”이며, 참조에 의해 여기에 통합되는 출원번호 62/660,314호의 이득을 청구한다.
본딩은 복수의 사전 형성된 패키지 컴포넌트들을 함께 일체화시키기 위해 일반적으로 사용되는 공정이다. 본딩 공정에서, 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터가 제2 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터에 본딩되어, 제1 및 제2 패키지 컴포넌트들 내의 디바이스들을 전기적으로 상호 결합시킨다. 본딩 공정의 예시에서, 상단 다이가 쏘잉된(sawed) 상단 웨이퍼로부터 픽업(pick up)되고, 상단 다이의 전기 커넥터는 예를 들면, 플럭스와 같은 탈산화제 내에 딥핑된다. 그런 다음, 상단 다이는 하단 웨이퍼 내의 하단 다이에 정렬되고, 하단 웨이퍼 상에 배치된다. 상단 다이의 상단 전기 커넥터는 하단 다이 내의 하단 전기 커넥터에 정렬되고 이 커넥터 위에 배치된다. 복수의 상단 다이들이 하단 다이들 상에 배치된 후에, 리플로우가 수행되어, 상단 다이 또는 하단 다이 상의 솔더 영역이 용융된다. 본딩 전에, 전기 커넥터는 통상적으로 표면에 산화물을 가진다. 리플로우 동안에, 탈산화제는 상단 및 하단 전기 커넥터 상의 산화물을 제거한다. 리플로우 후에, 탈산화제는 예를 들면, 솔벤트 또는 물을 사용해 제거된다.
또 다른 본딩 공정에서, 상단 다이가 하단 다이 상에 배치된 후에, 상단의 전기 커넥터를 딥핑하는 대신에, 리플로우가 수행되는 것과 동시에 예를 들면, 수소와 같은 형성 가스가 상단 다이와 하단 다이로 인도(conduct)되어m 산화물이 다시 금속으로 환원될 수 있다.
본 개시 내용의 양상은 첨부한 도면과 함께 읽을 때 하기의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 업계의 표준적 관행에 따라, 다양한 피처(feature)들은 실제 크기대로 도시되지 않는 것을 주목해야 한다. 사실상, 다양한 피처들의 치수는 논의의 명확성을 위해 임의로 증가되거나 감소될 수 있다.
도 1 내지 4는 일부 실시예에 따른 본딩 공정과 그 대응하는 탈산화 공정에서의 중간 스테이지의 단면도를 묘사한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 본더(bonder)의 블록도를 묘사한다.
도 6 내지 9는 일부 실시예에 따른 본딩 공정과 그 대응하는 다이-형 탈산화 공정(die-form de-oxide process)에서의 중간 스테이지의 단면도를 묘사한다.
도 10은 일부 실시예에 따른 본더의 블록도를 묘사한다.
도 11 내지 13은 일부 실시예에 따른 본딩 공정과 그 대응하는 다이-형 탈산화 공정에서의 중간 스테이지의 단면도를 묘사한다.
도 14는 일부 실시예에 따른 본더의 블록도를 묘사한다.
도 15a 및 도 15b는 일부 실시예에 따른 웨이퍼-형 탈산화 공정에서 중간 스테이지의 단면도와 평면도를 각각 묘사한다.
도 16a 및 도 16b는 일부 실시예에 따른 웨이퍼-형 탈산화 공정에서 중간 스테이지의 단면도와 평면도를 각각 묘사한다.
도 17 내지 20은 일부 실시예에 따른 일부 웨이퍼-형 탈산화 공정에서의 중간 스테이지의 단면도를 묘사한다.
도 21은 일부 실시예에 따른 본딩 공정과 그 대응하는 탈산화 공정의 공정 흐름을 묘사한다.
하기의 개시 내용은 본 발명의 상이한 특징부들을 구현하기 위한 다수의 상이한 실시예들 또는 예시들을 제공한다. 컴포넌트 및 배열의 특정 예는 본 발명을 단순화하도록 이하에서 설명된다. 물론, 이것들은 단지 예시이고, 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 예를 들면, 이하의 설명에서 제2 특징부 위에 또는 제2 특징부 상에 제1 특징부의 형성은, 제1 및 제2 특징부들이 직접 접촉해서 형성되는 실시예를 포함하고, 추가적인 특징부가 제1 및 제2 특징부 사이에 형성될 수 있어서 제1 및 제2 특징부가 직접 접촉될 수 없는 실시예를 또한 포함할 수 있다. 또한, 본 발명 개시 내용은 다양한 예시들에서 참조 번호들 및/또는 문자들을 반복할 수 있다. 이 반복은 간략함과 명료함을 위한 것이고, 논의되는 다양한 실시예들 및/또는 구성들 사이의 관계를 본질적으로 지시하지는 않는다.
또한, "밑에", "아래에 배치된", "더 낮은", "위에 배치된", "상부에" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에서 묘사되는 바와 같이 하나의 요소 또는 특징부와 다른 요소(들) 또는 특징부(들)간의 관계를 설명하도록 설명의 용이함을 위해 본 명세서에서 이용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에서 묘사된 방위에 추가적으로, 사용 또는 동작 중인 장치의 상이한 방위들을 포괄하도록 의도된다. 장치는 이와는 다르게 지향될(90도 또는 다른 방위로 회전됨) 수 있고, 명세서에서 이용되는 공간적으로 상대적인 설명자는 이에 따라 마찬가지로 해석될 수 있다.
패키지 컴포넌트를 본딩하기 위한 탈산화 공정이 일부 실시예에 따라 제공된다. 전기 커넥터 상의 산화물층을 제거하는 중간 스테이지가 일부 실시예에 따라 묘사된다. 일부 실시예의 일부 변형이 논의된다. 다양한 도면들 및 묘사적 실시예들 전반에 걸쳐, 유사한 참조 번호는 유사한 구성요소를 지정하는데 사용된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 일부 패키지 컴포넌트들의 전기 커넥터들 상의 산화물들은, 패키지 컴포넌트들이 서로 접촉하게 배치된 후에 플럭스 또는 형성 가스를 사용해 산화물들을 제거하는 것이 아니라, 패키지 컴포넌트들을 다른 패키지 컴포넌트들 상으로 배치(또는 본딩)하기 전에 인라인으로 제거된다(inline-removed). 이것은 일부 패키지 구조물을 위한 본딩 공정 후에 잔여물을 제거하는 문제를 해결할 수 있다.
도 1 내지 4는 본 발명 개시의 일부 실시예들에 따른 패키지의 탈산화 공정과 본딩 공정에서의 중간 스테이지의 단면도를 묘사한다. 도 1 내지 4에 도시된 공정은 도 21에 도시된 바와 같이 공정 흐름(300)에서 또한 개략적으로 반영된다.
도 1을 참조하면, 패키지 컴포넌트(100)의 일부분이 묘사된다. 패키지 컴포넌트(100)는 디바이스 다이, 패키지 기판, 인터포저, 패키지 등일 수 있다. 패키지 컴포넌트(100)가 디바이스 다이를 포함하는 일부 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(100)는 예를 들면, 실리콘 기판, 실리콘 게르마늄 기판, III-V 화합물 반도체 기판 등일 수 있는, 반도체 기판(102)을 포함할 수 있다. 능동 디바이스(미도시됨)는 기판(102)의 표면에 형성될 수 있고, 예를 들면, 트랜지스터, 다이오드 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 저항기, 커패시터, 인덕터 등과 같은 수동 디바이스가 또한 패키지 컴포넌트(100) 내에 형성될 수 있다. 금속 라인과 비아(106)는, 일부 실시예에 따라 로우-k 유전체층을 포함할 수 있는 유전체층(108) 내에 형성된다. 금속 라인과 비아(106) 및 유전체층(108)이 개략적으로 도시된다. 금속 라인과 비아(106)는 능동 디바이스를 상호접속시키고, 능동 디바이스를 상부의 전기 커넥터(112)에 접속시킬 수 있다.
본 개시 내용의 대안적인 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(100)는, 그 내부에 능동 디바이스가 없는 인터포저 다이이다. 패키지 컴포넌트(100)는 일부 실시예에 따라, 예를 들면 저항기, 커패시터, 인덕터, 변압기 등과 같은 수동 디바이스(미도시됨)를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 대안적인 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(100)는, 그 내부에 라미네이트된 유전체층(108)이 형성되는, 라미네이트 패키지 기판을 포함할 수 있는 패키지 기판이다. 전도성 트레이스(106)(개략적으로 묘사됨)는 라미네이트된 유전체층(108) 내에 임베드(embed)된다. 본 개시 내용의 대안적인 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(100)는, 코어(미도시됨)와, 코어의 반대쪽 측부 상에 구축되는 전도성 트레이스(106으로 표시됨)를 포함하는, 빌드업(build-up) 패키지 기판이다. 본 개시 내용의 대안적인 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(100)는, 그 위에 전기 커넥터(112)가 형성되는 UBM(Under-Bump-Metallurgy, 110)을 또한 포함할 수 있다.
패키지 컴포넌트(100)가 디바이스 다이, 인터포저 다이, 패키지 기판 등인 실시예들 각각에서, 패키지 컴포넌트(100)의 표면에 형성된 표면 유전체층(108)이 존재한다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 표면 유전체층(108)은, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물(SiON), 실리콘 질화물(SiN) 등을 포함할 수 있는, 실리콘 함유 유전체층이다. 전기 커넥터(112)는 패키지 컴포넌트(100)의 표면 피처(feature)로서 형성되고, 전기 커넥터(112)는 금속 라인과 비아(106)를 통해 능동 디바이스에 전기적으로 결합될 수 있다. 전기 커넥터(112)는 솔더(예를 들면, Sn-Ag-Cu 솔더 또는 Sn-Pb 솔더) 또는 예를 들면, 구리, 알루미늄, 니켈, 텅스텐, 또는 이들의 합금과 같은 넌솔더(non-solder) 금속성 물질을 또한 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 묘사된 바와 같이, 전기 커넥터(112)는 표면 유전체층(108)의 상단 표면을 넘어 돌출한다. 본 개시 내용의 다른 실시예에 따라, 표면 유전체층(108)의 상단 표면과 전기 커넥터(112)의 상단 표면은 실질적으로 서로 공면이다. 도 1은 전기 커넥터(112)의 표면 상에 형성되는 금속 산화물층(114)을 또한 묘사한다. 금속 산화물층(114)은 전기 커넥터(112)를 바깥 공기(open air)에 노출시킴으로써 형성되는 자연(native) 산화물층일 수 있다. 산화물층(114)은 전기 커넥터(112)의 물질에 따라 주석 산화물, 구리 산화물 등을 포함할 수 있다.
표면 유전체층(108)과 전기 커넥터(112)가 기판(102)의 전면 상에 있는 것을 도 1이 묘사하지만, 패키지 컴포넌트(100)가 디바이스 다이인 일부 실시예에 따라, 후속 본딩을 위해 사용되는 표면 유전체층(108)과 전기 커넥터(112)는 기판(102)의 전면(능동 디바이스를 갖는 측면) 또는 후면 상에 있을 수 있다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 대량 산화물 제거 공정(화살표 22에 의해 표시됨)은 패키지 컴포넌트(100)로부터 산화물층(114)을 제거하도록 수행된다. 각각의 공정은 도 21에 도시된 공정 흐름 내의 공정(302)으로서 묘사된다. 설명 전체에 걸쳐, 산화물 제거 공정은 또한 탈산화 공정이라고 지칭된다. 각각의 공정은, 이 공정이 수행될 수 있거나 생략될 수 있음을 표시하도록 도 21에 점선의 박스로 또한 도시된다. 대량 산화물 제거 공정에서, 복수의 개별 패키지 컴포넌트들(100)은 예를 들면, 템플레이트 또는 다이싱 테이프 상에 서로 인접하게 배치되고, 복수의 패키지 컴포넌트들(100) 상의 산화물층은 후속 공정에서 논의되는 바와 같이, 공통 공정에서 제거된다. 복수의 개별 패키지 컴포넌트들(100)은 서로 이격되고, 동일한 구조물들을 가질 수 있다. 대향 산화물-제거 공정은 웨이퍼-형 탈산화 공정으로서 또한 지칭되는데, 그 이유는 웨이퍼로부터 쏘잉되는 복수의 패키지 컴포넌트들이 동일한 탈산화 공정을 함께 착수할 수 있기 때문이다. 웨이퍼-형 탈산화 공정의 세부 사항은 또한 후속 단락들에서 논의되고 후속 도면들에서 도시된다.
도 2는 패키지 컴포넌트(100)의 픽업 및 이송을 묘사한다. 각각의 공정은 도 21에 도시된 공정 흐름 내의 공정(304)으로서 묘사된다. 픽업 공정과 이송 공정은 진공 헤드(20)를 통해 달성될 수 있다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 산화물층이 웨이퍼-형 탈산화 공정에서 제거되게 하는 대신에, 산화물층(114)(도 1)은 다이-형에서 그리고 패키지 컴포넌트(100)의 이송 동안에 제거될 수 있다. 각각의 공정은 도 21에 도시된 공정 흐름 내의 공정(306)으로서 묘사된다. 각각의 공정은, 이 공정이 수행될 수 있거나 생략될 수 있음을 표시하도록 점선의 박스로 또한 도시된다. 대응하는 탈산화 공정(도 2에서 화살표(24)에 의해 도시됨)은 다이-형 탈산화 공정이라고 지칭되는데, 그 이유는 탈산화 공정에서, 산화물이 복수의 패키지 컴포넌트들(100)로부터가 아니고 단일 패키지 컴포넌트(100)로부터 제거되기 때문이다. 다이 형성 탈산화 공정의 세부 사항은 또한 후속 단락들에서 논의되고 후속 도면들에서 도시된다.
도 3은 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)에 정렬하는 것을 묘사한다. 각각의 공정은 도 21에 도시된 공정 흐름 내의 공정(308)으로서 묘사된다. 패키지 컴포넌트(200)는 디바이스 다이, 인터포저 다이, 패키지 기판 등 중에서 또한 선택될 수 있다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(200)는 기판(202), 표면 유전체층(208), 및 금속 패드(212)를 포함한다. 패키지 컴포넌트(200)는 유전체층 및/또는 이 유전체층 내의 금속 라인 및 비아를 또한 포함할 수 있다. 패키지 컴포넌트(200)는 능동 디바이스 및/또는 수동 디바이스를 포함하거나 이들을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 패키지 컴포넌트(200)는 패키지 컴포넌트(100)를 위해 설명되는 구조물과 유사한 구조물을 가질 수 있고, 그 세부 사항은 여기서 반복되지 않는다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 묘사된 바와 같이, 전기 커넥터(212)는 표면 유전체층(208)의 상단 표면으로부터 리세스된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 표면 유전체층(208)의 상단 표면과 전기 커넥터(212)의 상단 표면은 실질적으로 서로 수평이다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 표면 유전체층(208)은, 유전체층, 실리콘 산화물, SiON, SiN 등을 포함할 수 있는 실리콘 함유 유전체층이다. 전기 커넥터(212)는 패키지 컴포넌트(100)의 표면 피처로서 형성되고, (만약 형성된다면) 패키지 컴포넌트(200) 내의 능동 디바이스에 전기적으로 결합될 수 있다. 전기 커넥터(212)는 솔더(예를 들면, Sn-Ag-Cu 솔더 또는 Sn-Pb 솔더) 또는 예를 들면, 구리, 알루미늄, 니켈, 텅스텐, 또는 이들의 합금과 같은 넌솔더(non-solder) 금속성 물질을 또한 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(200)는, 예를 들면, 쏘잉되지 않은 디바이스 웨이퍼, 쏘잉되지 않은 인터포저 웨이퍼, 쏘잉되지 않은 패키지 기판 스트립, 또는 그 내부에 패키지된 복수의 동일한 디바이스 다이들을 갖는 재구성된 웨이퍼와 같은 쏘잉되지 않은 더 큰 패키지 컴포넌트의 일부분이다. 본 개시 내용의 다른 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(200)는 개별 디바이스 다이, 개별 인터포저, 개별 패키지 기판 등이다. 탈산화 공정은 정렬 공정 전에 전기 커넥터(212) 상의 산화물층을 제거하도록 수행될 수 있다. 패키지 컴포넌트(200)의 탈산화 공정은 예를 들면, 본 개시 내용에서 논의되는 바와 같이 습식 세정 공정 또는 대량 탈산화 공정을 사용해 수행될 수 있다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 전기 커넥터들(112 및 212) 둘 다 상의 산화물층들은 동시에 제거된다. 각각의 공정은 도 21에 도시된 공정 흐름 내의 공정(310)으로서 묘사된다. 각각의 공정은, 이 공정이 수행될 수 있거나 생략될 수 있음을 표시하도록 점선의 박스로 또한 도시된다. 대응하는 탈산화 공정은 다이-형 탈산화 공정인데, 그 이유는 산화물이 복수의 패키지 컴포넌트들(100 및/또는 200)로부터가 아니고 단일 패키지 컴포넌트(100)와 단일 패키지 컴포넌트(200)로부터 제거되기 때문이다. 대응하는 탈산화 공정은 도 3에서 화살표(26)에 의해 표현된다. 예를 들면, 패키지 컴포넌트(100)는 패키지 컴포넌트(200)에 근접하게 그리고 여전히 이격되게 배치될 수 있다. 그런 다음, 탈산화 공정은 예를 들면, 수소(H2)와 질소(N2)의 혼합물을 포함할 수 있는 형성 가스로부터 플라즈마를 생성함으로써 수행된다. 전기 커넥터들(112 및 212) 상의 금속 산화물층을 다시 금속으로 환원시키도록 플라즈마는 패키지 컴포넌트들(100 및 200) 사이의 간극 내로 인도된다. 본 설명 전체에 걸쳐, 용어들 “환원시키다”와 금속 산화물의 “환원”은, 환원시에, 금속 산화물을 형성하도록 금속과 본딩된 산소가 디본딩되며, 금속 원자가 원소 원자가 되고 전기 커넥터들(112 및 212)의 표면들 상에 남아 있는 것을 의미한다. 환원의 결과로서, 이전에 금속과 본딩된 산소 원자는 물(H2O)을 형성하도록 수소와 작용할 수 있으며, 그런 다음, 이 물이 배출된다.
도 4를 참조하면, 패키지 컴포넌트(100)는 패키지 컴포넌트(200) 상에 배치된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 도 1 내지 3에 도시된 공정들이 반복되어, 복수의 패키지 컴포넌트들(100)이 복수의 대응하는 패키지 컴포넌트들(200) 상에 배치된다. 공정들의 반복은 도 21에 도시된 바와 같이 공정 흐름 내의 화살표(311)에 의해 표현된다. 어닐링 공정 또는 리플로우 공정은 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)에 본딩하도록 수행된다. 각각의 공정은 도 21에 도시된 공정 흐름 내의 공정(312)으로서 도시된다. 탈산화 공정들(22, 24, 및 26)(도 1 내지 도 3)간의 간격과 본딩이 발생하는 시간은, 전기 커넥터들(112 및 212)의 표면들 상에 산화가 재발생되는 것을 방지하도록 짧게 유지된다. 예를 들면, 이 간격은 약 1초와 약 5초 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 또한, 패키지 컴포넌트(100)의 배치 동안에, 패키지 컴포넌트들(100 및 200)은 적어도 감소된 산소와 수분 함량(content)을 갖는 환경 내에 위치될 수 있으며, 이 환경은 진공 환경, 질소로 채워진 챔버 또는 룸(room) 등일 수 있다. 대안적으로, 패키지 컴포넌트(100)의 배치 동안에, 패키지 컴포넌트들(100 및 200)은 바깥의 (깨끗한) 공기 내에 위치된다.
본딩은 솔더 본딩을 포함할 수 있고, 이 솔더 본딩에서 전기 커넥터들(112 및 212) 중 하나 또는 둘다는, 본딩 공정에서 리플로우되는 솔더 영역이다. 다른 실시예에 따라, 본딩은 금속 대 금속 직접 본딩을 포함하고, 이 본딩에서 전기 커넥터들(112 및 212) 둘 다가 넌 솔더(non-solder) 금속 영역이며, 본딩은 전기 커넥터들(112 및 212)의 상호 확산을 통해 달성된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 표면 유전체층(108)은 예를 들면, 용융 본딩을 통해 표면 유전체층(208)에 본딩되며, 여기서 Si-O-Si 접합부가 표면 유전체층들(108 및 208)을 함께 본딩하도록 생성될 수 있다. 따라서, 각각의 본딩은 금속 대 금속(또는 솔더) 본딩과 용융 본딩 둘 다를 포함하는 하이브리드 본딩 공정이다. 다른 실시예에 따라, 표면 유전체층(108)은 표면 유전체층(208)에 접촉하고 본딩되지 않는다. 본 개시 내용의 또 다른 실시예에 따라, 표면 유전체층(108)은, 본딩 후에, 표면 유전체층(208)으로부터 이격된다.
전술된 본딩 공정에서, 산화물은 3개의 공정들(22(도 1), 24(도 2), 및 26(도 3) 중 적어도 하나 이상에서 제거될 수 있다. 이들 탈산화 공정들 모두는, 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)에 본딩하기 전에 수행되고, 패키지 컴포넌트(100)가 패키지 컴포넌트(200) 상에 배치되기 전에 또한 수행된다. 본딩 및 배치 전에 산화물의 제거는 일부 이로운 특징을 가진다. 예를 들면, 본딩된 패키지 컴포넌트들(100 및 200)을 참조하면, 본딩 공정 후에, 전기 커넥터들(112 및 212)이 완전히 밀봉되거나, 전기 커넥터들(112 및 212)에 접근하기 위한 간극이 매우 작다. 전기 커넥터들(112 및 212)로부터 산화물을 제거하기 위해 플럭스가 사용되면, 본딩 후에 플럭스가 제거될 필요가 있는데, 이는 불가능하거나 매우 어려운데, 그 이유는 플러스가 밀봉될 수 있거나 접근 채널이 매우 작기 때문이다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 탈산화 공정은 본딩 전에 수행되고, 따라서 어떠한 플럭스 제거 공정도 본딩 공정 후에 필요하지 않다.
도 5 내지 21은 일부 실시예에 따라 탈산화 공정과 후속 본딩 공정을 수행하기 위한 장치 및 공정을 묘사한다. 도 5는 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 다이-형 탈산화 공정을 수행하기 위한 장치를 묘사하고, 도 6 내지 9는 대응하는 공정의 단면도를 묘사한다.
도 5는 도 1 내지 4에 묘사된 바와 같이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치(400A)를 묘사한다. 장치(400A)는 본더(bonder)라고 또한 지칭된다. 본더(400A)는 다이-형 패키지 컴포넌트(100)로부터 탈산화 공정(도 2)을 수행하고, 그런 다음 패키지 컴포넌트들을 본딩하기 위해 사용된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 본더(400A)는 픽업 모듈(402), 탈산화 모듈(404A), 정렬 모듈(406), 및 배치 모듈(408)을 포함한다. 픽업 모듈(402), 탈산화 모듈(404A), 정렬 모듈(406), 및 배치 모듈(408) 각각은 대응하는 하드웨어를 포함한다. 또한, 소프트웨어는 하드웨어를 제어하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 제어기(410)(하드웨어와 소프트웨어를 포함함)는 픽업 모듈(402), 탈산화 모듈(404A), 정렬 모듈(406), 배치 모듈(408), 및 본더(400A) 내의 다른 툴(tool)들에 신호로 접속되고 이들의 동작들을 제어 및 조정하도록 구성된다. 픽업 모듈(402)은 패키지 컴포넌트(100)(도 2)를 픽업하고 이송하기 위해 사용되고, 필요하다면 패키지 컴포넌트(100)를 뒤집기 위해 사용될 수 있다. 탈산화 모듈(404A)은 패키지 컴포넌트로부터 산화물을 제거하기 위해 사용된다. 정렬 모듈(406)은, 함께 본딩될 패키지 컴포넌트들을 정렬하기 위해 사용된다(도 3). 배치 모듈(408)은 패키지 컴포넌트(100)를 다른 패키지 컴포넌트(200)(도 4) 상으로 배치하기 위해 사용된다(도 4).
본더(400A) 내의 컴포넌트의 동작은 도 6 내지 9에 도시된 바와 같은 공정을 참조해 상세히 논의된다. 도 1 내지 4가 패키지 컴포넌트의 구조적 세부 사항에 집중하고, 도 6 내지 9가 탈산화 공정의 세부 사항에 집중하는 것을 제외하고는, 도 6 내지 9는 도 1 내지 4에서와 동일한 공정을 도시한다는 것이 인식된다. 도 6을 참조하면, 복수의 패키지 컴포넌트들(100)이 지지 매체(supporing media, 28) 위에 배치된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 지지 매체(28)는 다이싱 테이프이고, 이 위에 웨이퍼가 개별 패키지 컴포넌트들(100)로 쏘잉되어 분리된다. 본 개시 내용의 대안적 실시예에 따라, 지지 매체(28)는 템플릿(template)이고, 패키지 컴포넌트(100)는 다이싱 테이프 상에 쏘잉되며, 그런 다음, 픽업 앤 플레이스(pick-and-place) 공정을 위한 템플릿 상에 배치된다.
픽업 모듈(402)(도 5)은 도 6에서 패키지 컴포넌트(100)를 픽업하도록 구성된다. 픽업 모듈(402)은 픽업 헤드(20)(도 6)를 포함할 수 있고, 이 픽업 헤드는 일부 실시예에 따라 진공 헤드일 수 있다. 패키지 컴포넌트들(100) 중 하나는 픽업 헤드(20)에 의해 픽업된다. 다음으로, 도 7을 참조하면, 픽업된 패키지 컴포넌트(100)에 대해 탈산화 공정이 수행된다. 도 7은, 패키지 컴포넌트(100)의 이송 동안에 노출되는 전기 커넥터(112)를 개략적으로 묘사한다.
도 5의 탈산화 모듈(404A)에 포함되는 플라즈마 생성기(30)가 개략적으로 묘사된다. 플라즈마 생성기(30)는 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 전력 생성기(32), 형성 가스원(들)(탱크들), 및 플라즈마 출력 디바이스(34)를 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 플라즈마 출력 디바이스(34)는, RF 전력 생성기(32)에 접속되고 이로부터 RF 전력을 수신하는 전극을 포함한다. 일부 실시예에 따라 H2와 N2를 포함할 수 있는 형성 가스는, 플라즈마를 형성 가스로부터 발생시키는 전극들 간에 인도될 수 있다. 패키지 컴포넌트(100) 상의 금속 산화물을 금속으로 다시 환원시키도록 플라즈마가 패키지 컴포넌트(100)에 분출(blow out)된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 탈산화 공정은 약 100 밀리초와 약 5초 사이의 범위 내의 지속 시간 동안 수행된다. 플라즈마는 1 대기압 하에서 발생되는 대기 플라즈마(atmosphere plasma)일 수 있다.
묘사된 플라즈마 생성기(30)는 단지 예시이고, 상이한 플리즈마-생성 메커니즘을 사용하는 다른 유형의 플라즈마 생성기가 또한 사용될 수 있음이 인식된다. 예를 들면, 플라즈마 생성기(30)는, 패키지 컴포넌트(100) 바로 옆이 아닌 위치에 플라즈마를 생성하는 원격 플라즈마 생성기일 수 있고, 원격 플라즈마는 패키지 컴포넌트(100)에 전도된다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 플라즈마 출력 디바이스(34)는, 지지 매체(28)(도 6)와 패키지 컴포넌트(200)(도 8) 사이의 위치에 고정된다. 픽업 헤드(20)에 의해 픽업되는 패키지 컴포넌트(100)는 플라즈마 출력 디바이스(34)쪽으로 이동되고, 플라즈마 출력 디바이스(34)와 정렬되어 파크(park)된다. 그런 다음, 탈산화 공정은, 패키지 컴포넌트(100)가 플라즈마 출력 디바이스(34)와 정렬되는 동안에 수행된다. 탈산화 공정 후에, 패키지 컴포넌트(100)는 패키지 컴포넌트(200)에 다시 이송된다(도 8). 대안적인 실시예에 따라, 플라즈마 출력 디바이스(34)는 이동가능하다. 패키지 컴포넌트(100)의 이송 동안에, 진공 헤드(20)와 플라즈마 출력 디바이스(34)는 그 이동이 동기화되면서 동일 방향(화살표들(36A 및 36B)에 의해 표현됨)으로 이동되어, 동시에 패키지 컴포넌트(100)가 이송되며, 탈산화 공정이 수행된다. 이것은 탈산화 공정의 처리량을 개선한다.
도 8은 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)에 정렬하는 것을 묘사한다. 정렬은 도 5에 도시된 바와 같이 정렬 모듈(406)에 의해 수행된다. 도 3에서와 같이 자세히 도시된 바와 같이, 패키지 컴포넌트(100)의 전기 커넥터(예를 들면, 도 4의 112)는 패키지 컴포넌트(200) 내의 전기 커넥터(212)에 정렬된다. 그런 다음, 패키지 컴포넌트(100)는 배치 모듈(408)(도 5)에 의해 패키지 컴포넌트(200 상에 배치된다. 도 6 내지 8에 도시된 바와 같은 공정은 패키지 컴포넌트들(100) 각각에 대해 반복된다.
그런 다음, 도 9에 도시된 바와 같이 본딩 공정이 수행된다. 본딩의 의도된 유형에 따라, 본딩 공정은 (만약 존재하는 경우) 솔더 영역을 리플로우하거나, 전기 커넥터들(112 및 212) 사이의 상호 확산을 초래하도록 적절한 시간 및 온도를 채택할 수 있다.
도 10은 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라 도 3에 도시된 바와 같은 다이-형 탈산화 공정을 수행하기 위한 본더(400B)의 블록도를 묘사하고, 도 11 내지 13은 대응하는 공정의 단면도를 묘사한다. 본더(400B)는 패키지 컴포넌트들(100 및 200) 둘 다를 위한 다이-형 산화물 제거 공정을 수행하고, 그런 다음, 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)에 본딩하기 위해 사용된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 본더(400B)는 픽업 모듈(402), 정렬 모듈(406), 배치 모듈(408), 및 탈산화 모듈(404A)을 포함한다. 제어기(410)는 픽업 모듈(402), 정렬 모듈(406), 배치 모듈(408), 탈산화 모듈(404A), 및 본더(400B) 내의 다른 툴들에 접속되고 이들의 동작들을 제어 및 조정하도록 구성된다. 픽업 모듈(402), 정렬 모듈(406), 배치 모듈(408), 탈산화 모듈(404A)의 기능들은 도 11, 12, 및 13에 도시된 공정들을 참조해 논의된다.
도 11을 참조하면, 패키지 컴포넌트(100)가 지지 매체 상에 배치된다. 도 11에서와 같이 진공 헤드(20)를 포함할 수 있는 픽업 모듈(402)(도 10)은 패키지 컴포넌트(100)를 하나씩 픽업하고 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(100)에 이송하기 위해 사용된다. 도 12는 패키지 컴포넌트(100)의 이송을 개략적으로 묘사한다.
도 13은 정렬과 탈산화 공정을 묘사한다. 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(100)에 정렬하는 것은 도 10에 도시된 바와 같이 정렬 모듈(406)에 의해 수행된다. 탈산화 공정은 도 10에 도시된 바와 같이 탈산화 모듈(404A)에 의해 수행된다. 탈산화 모듈(404A)은 플라즈마 출력 디바이스(34)를 포함할 수 있는 플라즈마 생성기(30)를 포함한다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(100)는 패키지 컴포넌트(200)로부터 짧은 거리(DS1)에서 유지된다. 거리(DS1)가 작아서 탈산화 공정에서의 효율을 개선한다. 예를 들면, 거리(DS1)는 약 1 mm과 약 5 mm 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 플라즈마 출력 디바이스(34)는 패키지 컴포넌트들(100과 200) 사이의 간극에 겨냥된다. 패키지 컴포넌트(100)가 패키지 컴포넌트(200) 위에 유지되면서, 형성 가스로부터 생성된 플라즈마가 간극 내로 분출되어, 패키지 컴포넌트들(100 및 200)의 전기 커넥터 상에 금속 산화물이 금속으로 다시 환원된다. 플라즈마는 1 대기압 하에서 생성되는 대기 플라즈마(atmosphere plasma)일 수 있다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 탈산화 공정은 약 100 밀리초와 약 5초 사이의 범위 내의 지속 시간 동안 탈산화 공정이 수행된다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 탈산화 공정은, 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)에 정렬시키기 전에 수행된다. 본 개시 내용의 대안적인 실시예에 따라, 탈산화 공정은, 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)에 정렬시킨 후에 수행된다. 탈산화 공정은 또한 패키지 컴포넌트(100)가 패키지 컴포넌트(200)에 정렬되고 있는 것과 동시에 수행될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 탈산화 공정은 정렬 이전, 동안, 그리고 이후의 시간의 기간의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 그런 다음, 패키지 컴포넌트(100)는 배치 모듈(408)(도 10)에 의해 패키지 컴포넌트(200 상에 배치된다. 그런 다음, 본딩 공정이 수행된다. 본딩의 의도된 유형에 따라, 본딩 공정은 (만약 존재하는 경우) 솔더 영역을 리플로우하거나, 전기 커넥터들(112 및 212) 사이의 상호 확산을 초래하도록 적절한 시간 및 온도를 채택할 수 있다. 산출되는 구조체가 도 9에 도시되며, 따라서 그 세부 사항은 여기서 논의되지 않는다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 패키지 컴포넌트(100)의 이송 동안에(도 12), 어떠한 탈산화 공정도 수행되지 않는다. 본 개시 내용의 다른 실시예에 따라, 탈산화 공정은 도 12에 도시된 바와 같은 이송 공정 동안과 도 13에 도시된 바와 같은 단계에서 모두 수행된다. 따라서, 플라즈마 출력 디바이스(34)는 도 7에 도시된 것과 유사한 패키지 컴포넌트(100)를 따라 이동할 수 있고, 추가적으로 탈산화 공정을 수행하도록 도 13에 도시된 위치에서 정지된다. 이것은 본딩 공정의 처리량을 개선할 수 있다.
도 14는 일부 실시예에 따라 웨이퍼-형(wafer-form) 탈산화 공정(22)(도 1)을 수행하기 위한 본더(400C)의 블록도를 묘사한다. 본더(400A)는 패키지 컴포넌트(100)를 위해 웨이퍼-형 산화물-제거 공정을 수행하고, 그런 다음, 패키지 컴포넌트를 본딩하기 위해 사용된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 본더(400C)는 탈산화 모듈(404B), 픽업 모듈(402), 정렬 모듈(406), 및 배치 모듈(408)을 포함한다. 제어기(410)는 탈산화 모듈(404B), 픽업 모듈(402), 정렬 모듈(406), 배치 모듈(408), 및 본더(400B) 내의 다른 툴들에 접속되고 이들의 동작들을 제어 및 조정하도록 구성된다.
도 15a 및 도 15b는 일부 실시예에 따른 웨이퍼-형 탈산화 공정의 단면도 및 평면도를 각각 묘사한다. 각각의 공정은 도 21에 도시된 바와 같은 공정(302)으로서 그리고 도 1의 화살표(22)에 의해 묘사된다. 웨이퍼-형 산화물 제거 공정에서, 복수의 패키지 컴포넌트들(100)의 전기 커넥터 상의 산화물은 동일 공정에서 제거된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 탈산화 모듈(404B)(도 14)은 플라즈마 생성기(30)를 포함하고, 플라즈마 생성기(30)는 RF 생성기(32)와 플라즈마 출력 디바이스(34)를 더 포함할 수 있다. 플라즈마는 1 대기압 하에서 생성되는 대기 플라즈마일 수 있다. 패키지 컴포넌트(100)는 지지 매체(28) 상에 위치되고(도 15a), 복수의 행들과 열들을 포함하는 어레이 내로 정렬될 수 있다. 플라즈마 출력 디바이스(34)의 출구(outlet)는, 하나 또는 복수의 패키지 컴포넌트들(100) 상에서 연장되는 세장형 슬롯일 수 있다. 예를 들면, 도 15b는 일부 실시예들에 따른 플라즈마 출력 디바이스(34)의 일부분의 평면도를 묘사한다. 묘사된 플라즈마 출력 디바이스(34)는 세장형 출구를 가질 수 있다. 예를 들면, 출구의 폭(W1)은 약 0.5 mm과 약 2 mm 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 출구의 길이(L1)는 약 10 mm과 약 40 mm 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 화살표(38)는 플라즈마 출구 디바이스(34)의 이동을 나타낸다. 플라즈마 출력 디바이스(34)의 이동과 함께, 패키지 컴포넌트(100)가 스캔되며, 대응 전기 커넥터가 탈산화된다. 플라즈마 출력 디바이스(34)는 지지 매체(28) 상의 패키지 컴포넌트들(100)의 전부를 커버하도록 라인별로 스캔될 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 일부 실시예에 따라, 플라즈마 출력 디바이스(34)의 단면도 및 평면도를 각각 묘사할 뿐만 아니라 그 대응하는 탈산화 공정을 묘사한다. 각각의 탈산화 공정은 또한 도 1에 도시된 바와 같이 공정(302)으로서 그리고 도 1의 화살표(22)에 의해 또한 묘사된다. 플라즈마 출력 디바이스(34)는 도 15에 도시된 바와 같이 탈산화 모듈(404B)의 일부일 수 있다. 도 16b를 참조하면, 플라즈마 채널(40)이 플라즈마를 출력하기 위해 사용된다. 배출 채널(42)은 플라즈마 채널(40)의 외부측 상에 형성된다. 배출 채널(42)은 플라즈마 채널(40)을 둘러싸는 완전한 링을 형성할 수 있다. 배출 채널(42)의 외부측 상에 불활성 가스 채널(44)이 있다. 불활성 가스 채널(44)은 배출 채널(42)을 둘러싸는 완전한 링을 형성할 수 있다. 채널들(40, 42, 및 44)은 서로 분리된다. 평면도에서 제1 링을 형성할 수 있는 제1 측벽(40A)은 플라즈마 채널(40)을 규정한다. 평면도에서 제2 링을 형성할 수 있는 제2 측벽(42A)은 제1 측벽(40A)을 따라 배출 채널(42)을 규정한다. 평면도에서 제3 링을 형성할 수 있는 제3 측벽(44A)은 제2 측벽(42A)을 따라 불활성 가스 채널(44)을 규정한다.
도 16a는 도 16b에 도시된 바와 같은 공정의 단면도를 묘사한다. 금속 산화물을 환원시키기 위한 플라즈마(화살표 46에 의해 표현됨)는 패키지 컴포넌트(100)쪽으로 인도된다. 불활성 가스 채널(44)은 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스를 유도하기 위해 사용된다. 불활성 가스는 화살표(48)에 의해 표현된다. 불활성 가스(48)는 플라즈마 및 그 대응하는 형성 가스를 위한 장벽으로서 작용하여, 형성 가스가 외부 환경으로 이탈하지 않는다. 배출 채널(42)은 불활성 가스와 형성 가스를 재사용하기 위해 사용된다(화살표(50)에 의해 표현됨). 예를 들면, 펌프(52)는 가스(50)를 퍼 내기(pump out) 위해 배출 채널(62)의 출구에 접속될 수 있다.
본 개시 내용의 일부 실시예들에 따라, 외부 측벽(44A)은, 패키지 컴포넌트(100)의 상단 표면보다 약간 높은 레벨에서 하단 에지(44A-BE)를 가진다. 측벽들(40A 및 42A)은 패키지 컴포넌트(100)의 상단 표면보다 높은 하단부를 또한 가진다. 따라서, 플라즈마 출력 디바이스(34)는 상승 및 하강할 필요가 없이 패키지 컴포넌트(100) 전체를 스캔할 수 있다. 패키지 컴포넌트의 하단부(44A-BE)와 상단 표면 사이의 수직 거리(DS2)는 약 2 mm보다 작을 수 있고, 약 1 mm와 약 2 mm 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 본 개시 내용의 대안적 실시예들에 따라, 외부 측벽(44A)의 하단부(44A-BE)는 패키지 컴포넌트(100)의 상단 표면보다 낮다. 따라서, 도 16b에 도시된 바와 같이, 불활성 가스 채널(44)은 그 내부에 적어도 하나 그리고 아마도 더 많은 패키지 컴포넌트(100)를 수용하도록 크기가 정해지고 성형된다. 대응하는 탈산화 공정에서, 플라즈마 출력 디바이스(34)는 일부 패키지 컴포넌트(100) 위로 이동되고, 그런 다음, 하단 에지(44A-BE)가 대응하는 패키지 컴포넌트(100)의 상단 표면보다 낮게 될 때까지 하강되어, 패키지 컴포넌트(100)가 불활성 가스 채널(44) 내에 수용된다. 그런 다음, 탈산화 공정은 대응하는 패키지 컴포넌트에 대해 수행된다. 탈산화 공정이 종료된 후에, 플라즈마 출력 디바이스(34)가 상승되고, 그런 다음, 탈산화 공정을 수행하도록 이웃하는 패키지 컴포넌트(100)로 이동된다. 이 공정은, 패키지 컴포넌트들 모두가 탈산화될 때까지 반복된다. 도 16a 및 16b에 도시된 바와 같은 탈산화 공정은 1 대기압을 갖는 환경에서 수행될 수 있다.
도 17은 일부 실시예들에 따른 웨이퍼-형 탈산화 공정의 단면도를 묘사한다. 각각의 탈산화 공정은 또한 도 21에 도시된 바와 같이 공정(302)으로서 그리고 도 1의 화살표(22)에 의해 묘사된다. 이 공정은, 펌프(54)에 의해 생성되는 진공에서 플라즈마(58)를 생성함으로써 수행될 수 있다. 탈산화 공정은, 10 mTorr보다 낮은 압력을 가질 수 있는 챔버(55)에서 수행된다. 샤워 헤드(56)는, 예를 들면, 형성 가스를 사용해 RF 생성기(32)에 의해 생성되는 플라즈마(58)를 출력하기 위해 사용된다. 샤워 헤드(56)와 RF 생성기(32)는 도 15에 도시된 바와 같이 탈산화 모듈(404B)의 일부일 수 있다. 복수의 패키지 컴포넌트들(100) 내의 전기 커넥터는 플라즈마(58)에 의해 동시에 탈산화된다. 본 개시 내용의 일부 실시예들에 따라, 탈산화 공정의 지속 시간은 약 1초 내지 10초 사이의 범위 내에 있다.
도 18은 일부 실시예들에 따른 웨이퍼-형 탈산화 공정 및 대응 탈산화 모듈(404B)의 단면도를 묘사한다. 각각의 탈산화 공정은 또한 도 1에 도시된 바와 같이 공정(302)으로서 그리고 도 1의 화살표(22)에 의해 묘사된다. 이 공정은 기상(vapor phase) 환원제(예를 들면, 구연산) 또는 형성 가스를 챔버(59) 내로 인도하여 수행될 수 있다. 챔버(59)는 1 기압보다 약간 낮은 압력 하에서 유지된다. 예를 들면, 챔버(59) 내의 압력은 약 0.9 기압보다 낮다. 챔버(59) 내의 가스는 채널(66)을 통해 배출될 수 있다. 기상 환원제가 사용될 때, 액상 환원제(61)로부터 기상 환원제를 생성하기 위해 버블러(60)가 사용될 수 있다. 기상 환원제 또는 형성 가스는 패키지 컴포넌트(100) 내의 산화물을 금속으로 다시 환원시키도록 샤워 헤드(63)를 통해 유도될 수 있다.
도 19 및 20은 일부 실시예에 따라 웨이퍼-형 탈산화 공정 및 대응 탈산화 모듈(404B)에서의 중간 스테이지의 단면도를 묘사한다. 각각의 탈산화 공정은 또한 도 21에 도시된 바와 같이 공정(302)으로서 그리고 도 1의 화살표(22)에 의해 묘사된다. 이 공정은 분사 노즐(62)을 사용해 플럭스(68)를 패키지 컴포넌트(100) 상으로 분사하고, 패키지 컴포넌트(100)를 가열하여 수행될 수 있다. 플럭스는 패키지 컴포넌트(100) 상의 산화물을 제거하도록 열에 의해 활성화된다. 분사 노즐(62)은 모든 패키지 컴포넌트들(100)에 걸쳐 스캔하여, 패키지 컴포넌트들(100) 모두가 플럭스(68)로 분사된다. 본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 모든 패키지 컴포넌트들(100)이 플럭스로 분사된 후에, 패키지 컴포넌트(100)가 약 60℃와 약 70℃ 사이의 범위 내의 온도로 가열된다. 가열 지속 시간은 약 30초와 약 5분 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 가열 후에, 도 20에 도시된 바와 같이, 본사 노즐(64)이 모든 패키지 컴포넌트(100)를 다시 스캔하고, 탈이온수 또는 화학 용액일 수 있는 세정액(70)을 분사하여, 플럭스의 잔여물이 제거된다.
웨이퍼-형 탈산화 공정은 도 15a 및 15b, 도 16a 및 16b, 도 17, 도 18, 및 도 19 및 20의 장치 및 공정 중 임의의 것을 사용해 수행될 수 있다. 웨이퍼-형 탈산화 공정 후에, 패키지 컴포넌트(100)는 픽업 모듈(402)에 의해 픽업된다(도 14). 그런 다음, 패키지 컴포넌트(100)를 하부 패키지 컴포넌트(200)와 정렬시키도록 정렬이 수행된다(도 4 참조). 정렬은 정렬 모듈(406)에 의해 수행된다(도 14). 그 다음에, 도 14에 도시된 바와 같은 배치 모듈(408)은 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트 상에 배치한다(도 4 및 8 참조). 픽 앤드 플레이스 공정이 반복되어, 복수의 패키지 컴포넌트들(100)이 복수의 패키지 컴포넌트들(200) 상에 배치된다. 그런 다음, 어닐링/리플로우 공정은 패키지 컴포넌트(100)를 패키지 컴포넌트(200)와 함께 본딩하도록 수행된다.
본 개시 내용의 실시예는 일부 이로운 피처를 가진다. 패키지 컴포넌트의 배치 및 본딩 이전에 탈산화 공정을 수행함으로써, 본딩된 패키지 컴포넌트는 플럭스의 잔여물을 제거하도록 세정될 필요가 없다. 이것은 일부 패키지의 신뢰도를 이롭게 개선하는데 그 이유는 패키지의 일부가 그 자신의 구조 때문에 플럭스 잔여물이 제거되게 하기 어렵기 때문이다. 또한, 본 개시 내용의 실시예는, 본딩 공정 동안에 형성 가스(사용되는 경우)가 탈산화시킬 전기 커넥터로 인도될 수 없다는 문제점을 해결한다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 방법은, 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하는 단계; 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터 상의 산화물층을 제거하는 단계; 산화물층이 제거된 후에, 제2 패키지 컴포넌트 상에 제1 패키지 컴포넌트를 배치하는 단계; 및 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 방법은, 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트로 이송하는 단계를 더 포함하고, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트가 제2 패키지 컴포넌트로 이송될 시간 기간 동안 수행된다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 형성 가스로부터 플라즈마를 생성하는 단계; 제1 패키지 컴포넌트가 픽업된 후에 그리고 제1 패키지 컴포넌트가 제2 패키지 컴포넌트 상에 배치되기 전에, 제1 패키지 컴포넌트를 플라즈마로 처리(treat)하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 근접하게 가져오는 단계; 및 제1 패키지 컴포넌트와 제2 패키지 컴포넌트 사이의 간극 내로 형성 가스의 플라즈마를 주입하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 형성 가스의 플라즈마로 스캔하는 단계를 포함하고, 제1 패키지 컴포넌트는 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들과 동일하다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되기 전에, 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 형성 가스의 플라즈마로 처리하는 단계를 포함하고, 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들은 진공 환경에서 동시에 처리된다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되기 전에, 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 기상 환원제로 처리하는 단계를 포함하고, 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들은 부압 환경에서 동시에 처리된다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 플럭스로 분사하는 단계; 산화물층을 제거하도록 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 동시에 가열하는 단계; 및 플럭스의 잔여물을 세정하는 단계를 포함한다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 방법은, 제1 패키지 컴포넌트를 픽업(pick up)하는 단계; 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트쪽으로 운반하는 단계; 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되면서, 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터의 표면 상의 금속 산화물층을 제거하는 단계; 금속 산화물층이 제거된 후에, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트 상으로 배치하는 단계; 및 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 제1 패키지 컴포넌트와 제2 패키지 컴포넌트를 가열하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 금속 산화물층을 제거하는 단계는, 금속 산화물층을 금속으로 다시 환원시키도록 형성 가스의 플라즈마를 금속 산화물층으로 인도하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트가 정지되어 있을 때 플라즈마가 금속 산화물층으로 인도되면서, 제1 패키지 컴포넌트의 이동을 정지시키는 단계를 포함한다. 실시예에서, 산화물층을 제거하는 단계는, 제1 패키지 컴포넌트가 이동 중일때 플라즈마를 금속 산화물층으로 인도하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 방법은, 제1 패키지 컴포넌트가 이동 중일때, 플러즈마를 금속 산화물층으로 유도하도록 제1 패키지 컴포넌트와 함께 플라즈마 출력 디바이스를 이동시키는 단계를 더 포함한다. 실시예에서, 제1 패키지 컴포넌트는 진공 헤드를 사용해 픽업되고, 제1 패키지 컴포넌트가 진공 헤드 상에 있을 때 산화물층이 제거된다.
본 개시 내용의 일부 실시예에 따라, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치는, 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하도록 구성된 픽업 모듈; 제1 패키지 컴포넌트로부터 산화물층을 제거하도록 구성된 탈산화 모듈; 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 정렬시키도록 구성된 정렬 모듈; 및 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트 상에 배치하도록 구성된 배치 모듈을 포함한다. 실시예에서, 장치는, 픽업 모듈, 탈산화 모듈, 정렬 모듈, 및 배치 모듈에 신호에 의해 접속되고, 이들 모듈들의 동작들을 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함한다. 실시예에서, 탈산화 모듈은 제1 패키지 컴포넌트 쪽으로 플라즈마를 출력하도록 구성된 플라즈마 출력 디바이스를 포함한다. 실시예에서, 플라즈마 출력 디바이스는, 제1 패키지 컴포넌트가 픽업된 후에 플라즈마를 제1 패키지 컴포넌트쪽으로 출력하도록 구성된다. 실시예에서, 플라즈마 출력 디바이스는, 제1 패키지 컴포넌트의 이동과 동기화되는 모드로 이동할 때 플라즈마를 출력하도록 구성된다. 실시예에서, 탈산화 모듈은 복수의 패키지 컴포넌트들에 대해 탈산화 동작을 수행하도록 구성된다.
전술된 설명은, 당업자가 본 발명 개시의 양상을 더 잘 이해할 수 있도록 다수의 실시예의 피처를 서술한다. 당업자는, 자신이 본 명세서에서 소개된 실시예의 동일한 목적을 수행하고 그리고/또는 동일한 이점을 달성하기 위한 다른 공정과 구조체를 설계하기 위한 기초로서 본 발명 개시 내용을 쉽게 이용할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 또한, 당업자들은 이러한 등가의 구성이 본 개시 내용의 취지 및 범위를 벗어나지 않으며, 본 개시 내용의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화, 대체 및 변경을 이룰 수 있음을 알아야 한다.
실시예들
실시예 1. 방법에 있어서,
제1 패키지 컴포넌트를 픽업(pick up)하는 단계;
상기 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터 상의 산화물층을 제거하는 단계;
상기 산화물층이 제거된 후에, 제2 패키지 컴포넌트 상에 상기 제1 패키지 컴포넌트를 배치하는 단계; 및
상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하는 단계
를 포함하는, 방법.
실시예 2. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트로 이송하는 단계를 더 포함하고, 상기 산화물층을 제거하는 단계는, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 상기 제2 패키지 컴포넌트로 이송되는 기간 동안 수행되는 것인, 방법.
실시예 3. 실시예 1에 있어서,
상기 산화물층을 제거하는 단계는,
형성 가스(forming gas)로부터 플라즈마를 생성하는 단계;
상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업된 후에 그리고 상기 제1 패키지 컴포넌트가 상기 제2 패키지 컴포넌트 상에 배치되기 전에, 상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 플라즈마로 처리(treat)하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
실시예 4. 실시예 1에 있어서,
상기 산화물층을 제거하는 단계는,
상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 근접하게 가져오는 단계; 및
상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 제2 패키지 컴포넌트 사이의 간극 내로 형성 가스의 플라즈마를 주입하는 단계
를 포함하는 것인, 방법.
실시예 5. 실시예 1에 있어서,
상기 산화물층을 제거하는 단계는,
상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 형성 가스의 플라즈마로 스캔하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키지 컴포넌트는 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들과 동일한 것인, 방법.
실시예 6. 실시예 1에 있어서,
상기 산화물층을 제거하는 단계는,
상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되기 전에, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 형성 가스의 플라즈마로 처리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들은 진공 환경에서 동시에 처리되는 것인, 방법.
실시예 7. 실시예 1에 있어서,
상기 산화물층을 제거하는 단계는,
상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되기 전에, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 기상 환원제로 처리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들은 부압(negative-pressure) 환경에서 동시에 처리되는 것인, 방법.
실시예 8. 실시예 1에 있어서,
상기 산화물층을 제거하는 단계는,
상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 플럭스로 분사하는 단계;
상기 산화물층을 제거하도록 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 동시에 가열하는 단계; 및
상기 플럭스의 잔여물을 세정하는 단계
를 포함하는 것인, 방법.
실시예 9. 방법에 있어서,
제1 패키지 컴포넌트를 픽업(pick up)하는 단계;
상기 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트쪽으로 운반하는 단계;
상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되면서, 상기 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터의 표면 상의 금속 산화물층을 제거하는 단계;
상기 금속 산화물층이 제거된 후에, 상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트 상으로 배치하는 단계; 및
상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 제2 패키지 컴포넌트를 가열하는 단계
를 포함하는, 방법.
실시예 10. 실시예 9에 있어서,
상기 금속 산화물층을 제거하는 단계는,
상기 금속 산화물층을 금속으로 다시 환원시키도록 형성 가스의 플라즈마를 상기 금속 산화물층에 인도(conduct)하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
실시예 11. 실시예 10에 있어서,
상기 금속 산화물층을 제거하는 단계는,
상기 제1 패키지 컴포넌트의 이동을 정지시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 정지되어 있을 때 상기 플라즈마가 상기 금속 산화물층으로 인도되는 것인, 방법.
실시예 12. 실시예 10에 있어서,
상기 금속 산화물층을 제거하는 단계는, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 이동하고 있을 떼 상기 플라즈마를 상기 금속 산화물층으로 인도하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
실시예 13. 실시예 12에 있어서,
상기 제1 패키지 컴포넌트가 이동하고 있을 때 상기 플라즈마를 상기 금속 산화물층으로 인도하도록, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 함께 플라즈마 출력 디바이스를 이동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 14. 실시예 10에 있어서,
상기 제1 패키지 컴포넌트는 진공 헤드를 사용해 픽업되고, 상기 금속 산화물층은, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 상기 진공 헤드 상에 있을 때 제거되는 것인, 방법.
실시예 15. 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치에 있어서,
상기 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하도록 구성된 픽업 모듈;
상기 제1 패키지 컴포넌트로부터 산화물층을 제거하도록 구성된 탈산화(de-oxide) 모듈;
상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 정렬시키도록 구성된 정렬 모듈; 및
상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트 상에 배치하도록 구성된 배치 모듈을 포함하는,
상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하는 단계를 포함하는, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치.
실시예 16. 실시예 15에 있어서,
상기 픽업 모듈, 상기 탈산화 모듈, 상기 정렬 모듈, 및 상기 배치 모듈에 신호에 의해 접속되고, 이들 모듈들의 동작들을 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치.
실시예 17. 실시예 15에 있어서,
상기 탈산화 모듈은 플라즈마를 상기 제1 패키지 컴포넌트 쪽으로 출력하도록 구성된 플라즈마 출력 디바이스를 포함하는 것인, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치.
실시예 18. 실시예 17에 있어서,
상기 플라즈마 출력 디바이스는, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업된 후에 상기 플라즈마를 상기 제1 패키지 컴포넌트 쪽으로 출력하도록 구성되는 것인, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치.
실시예 19. 실시예 17에 있어서,
상기 플라즈마 출력 디바이스는, 상기 제1 패키지 컴포넌트의 이동과 동기화되는 모드로 이동할 때 상기 플라즈마를 출력하도록 구성되는 것인, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치.
실시예 20. 실시예 15에 있어서,
상기 탈산화 모듈은 복수의 패키지 컴포넌트들에 대해 탈산화 동작을 수행하도록 구성되는 것인, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치.

Claims (10)

  1. 방법에 있어서,
    제1 패키지 컴포넌트를 픽업(pick up)하는 단계;
    상기 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터 상의 산화물층을 제거하는 단계;
    상기 산화물층이 제거된 후에, 제2 패키지 컴포넌트 상에 상기 제1 패키지 컴포넌트를 배치하는 단계; 및
    상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하는 단계
    를 포함하고,
    상기 방법은 상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트로 이송하는 단계를 더 포함하고, 상기 산화물층을 제거하는 단계는, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 상기 제2 패키지 컴포넌트로 이송되는 기간 동안 수행되고,
    상기 방법은 또한, 상기 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하기 전에 웨이퍼형(wafer-form) 탈산화(de-oxide) 공정을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 웨이퍼형 탈산화 공정을 수행하는 단계는,
    상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 플럭스로 분사(spray)하는 단계;
    상기 산화물층을 제거하도록 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 동시에 가열하는 단계; 및
    상기 플럭스의 잔여물을 세정하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산화물층을 제거하는 단계는,
    형성 가스(forming gas)로부터 플라즈마를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업된 후에 그리고 상기 제1 패키지 컴포넌트가 상기 제2 패키지 컴포넌트 상에 배치되기 전에, 상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 플라즈마로 처리(treat)하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산화물층을 제거하는 단계는,
    상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 근접하게 가져오는 단계; 및
    상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 제2 패키지 컴포넌트 사이의 간극 내로 형성 가스의 플라즈마를 주입하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 산화물층을 제거하는 단계는, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 형성 가스의 플라즈마로 스캔하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키지 컴포넌트는 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들과 동일한 것인, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산화물층을 제거하는 단계는, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되기 전에, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 형성 가스의 플라즈마로 처리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들은 진공 환경에서 동시에 처리되는 것인, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산화물층을 제거하는 단계는, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되기 전에, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 기상 환원제로 처리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들은 부압(negative-pressure) 환경에서 동시에 처리되는 것인, 방법.
  8. 삭제
  9. 방법에 있어서,
    제1 패키지 컴포넌트를 픽업하는 단계;
    상기 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트쪽으로 운반하는 단계;
    상기 제1 패키지 컴포넌트가 픽업되면서, 상기 제1 패키지 컴포넌트의 전기 커넥터의 표면 상의 금속 산화물층을 제거하는 단계;
    상기 금속 산화물층이 제거된 후에, 상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트 상으로 배치하는 단계; 및
    상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 제2 패키지 컴포넌트를 가열하는 단계
    를 포함하고,
    상기 금속 산화물층을 제거하는 단계는, 상기 제1 패키지 컴포넌트가 이동하고 있을 때 플라즈마를 상기 금속 산화물층으로 인도(conduct)하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은 또한, 상기 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하기 전에 웨이퍼형 탈산화 공정을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 웨이퍼형 탈산화 공정을 수행하는 단계는,
    상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 플럭스로 분사하는 단계;
    상기 금속 산화물층을 제거하도록 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 동시에 가열하는 단계; 및
    상기 플럭스의 잔여물을 세정하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  10. 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치에 있어서,
    상기 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하도록 구성된 픽업 모듈;
    상기 제1 패키지 컴포넌트로부터 산화물층을 제거하도록 구성된 탈산화 모듈;
    상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트에 정렬시키도록 구성된 정렬 모듈; 및
    상기 제1 패키지 컴포넌트를 상기 제2 패키지 컴포넌트 상에 배치하도록 구성된 배치 모듈
    을 포함하고,
    상기 탈산화 모듈은 플라즈마를 상기 제1 패키지 컴포넌트 쪽으로 출력하도록 구성된 플라즈마 출력 디바이스를 포함하고,
    상기 플라즈마 출력 디바이스는, 상기 제1 패키지 컴포넌트의 이동과 동기화되는 모드로 이동할 때 상기 플라즈마를 출력하도록 구성되고,
    상기 탈산화 모듈은 또한, 상기 제1 패키지 컴포넌트를 픽업하기 전에 웨이퍼형 탈산화 공정을 수행하도록 구성되고,
    상기 웨이퍼형 탈산화 공정을 수행하는 것은,
    상기 제1 패키지 컴포넌트와 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 플럭스로 분사하는 것;
    상기 산화물층을 제거하도록 상기 제1 패키지 컴포넌트와 상기 복수의 추가적인 패키지 컴포넌트들을 동시에 가열하는 것; 및
    상기 플럭스의 잔여물을 세정하는 것
    을 포함하는 것인, 제1 패키지 컴포넌트를 제2 패키지 컴포넌트에 본딩하도록 구성된 장치.
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