KR19990041909A - 반도체 칩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 칩에 관한 것으로, 본딩 패드들이 형성된 반도체 칩 상부면의 소정 영역에 주변회로들과 명도대비 차이가 발생하고 방향성 인식이 용이한 기하학적마크를 형성하여 다이본딩공정과 와이어본딩공정에 관련하여 이를 카메라로 인식함으로서 보다 정확한 다이본딩공정과 와이어본딩공정을 수행할 수 있어 제품의 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.

Description

반도체 칩

본 발명은 반도체 칩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 칩의 위치 및 방향성을 보다 정확히 인식할 수 있도록 반도체 칩 상부면에 기하학적마크가 형성된 반도체 칩에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 칩 패키지 제조 공정중 반도체 칩을 리드 프레임의 다이 패드상에 접착하는 다이본딩 및 리드 프레임의 이너리드와 반도체 칩의 본딩 패드를 도전성 와이어로 전기적으로 연결하는 와이어본딩 공정의 제조는 서로 다른 부분간의 기계적인 결합을 이루는 바, 만약 결합에 오차가 발생하면, 예를 들어 결합위치의 오차로 수백마이크로미터(㎛)가 발생하게되면, 와이어본딩에 오차가 발생하여 반도체 칩의 불량이 발생되거나 완제품으로 완성된 후에 반도체 칩의 기능이 상실되기도 한다.

도 1은 일반적인 반도체 칩 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 기술에 의한 본딩 패드가 상부면 가장자리를 따라 형성된 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 3은 종래의 기술에 의한 본딩 패드가 상부면 중심부에 형성된 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도시된 바와 같이, 반도체 칩 패키지(10)는 리드 프레임(13)과, 리드 프레임(13)의 다이 패드(11)상에 도팅되는 접착제(15), 예를 들어 은-에폭시와, 다이 패드(11)상에 다이 본딩되는 반도체 칩(20)과, 반도체 칩(20)의 본딩 패드(미도시)와 리드 프레임(13)의 이너리드(12)를 전기적으로 연결하는 도전성 와이어(16)와, 이물질 및 먼지 등의 외부환경으로부터 보호할 수 있도록 반도체 칩(20)과 도전성 와이어(16)를 몰딩하는 성형수지(17)로 이루어져 있다.

여기서, 도 2에 도시된 반도체 칩을 살펴보면, 실리콘 기판(미도시)상에 형성된 복수개의 소자(미도시)들로 이루어져 소정의 데이터를 저장하는 메모리 셀(22) 영역이 2행 2열로 네부분으로 구분되어 있는 바, 이때, 메모리 셀(22) 영역 사이는 소정 간격 이격되어 있으며, 세로 방향의 메모리 셀(22) 영역 사이에는 메모리 셀(22)과 관련되어 소정의 전기적인 신호를 발생하는 신호발생회로(미도시)가 형성되어 있다.

또한, 반도체 칩(20) 상부면의 가장자리를 따라 신호발생회로에 관련하여 소정의 전기적인 신호를 입력 및 출력할 수 있도록 하기 위한 접속단자용 본딩 패드(21)들이 소정 간격 이격되어 형성되어 있다.

물론, 본딩 패드(21)들의 배열 위치에 대한 변형예로 도 3에 도시된 바와 같이, 접속단자용 본딩 패드(21)들이 가로 방향의 메모리 셀(22) 영역 사이에 소정 간격 이격되어 형성되기도 한다.

이와 같은 구조로 이루어진 반도체 칩 패키지의 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 소잉(sawing) 공정을 거쳐 반도체 칩(20)들이 개별화된 웨이퍼(미도시)로부터 반도체 칩(20)은 진공흡착된 다음 소정의 스테이지(stage ; 미도시))상에 올려진다.

이어서, 보다 정확한 다이본딩을 위해 카메라(미도시)는 기 세팅된 반도체 칩(20)의 소정 영역의 패턴에 대한 좌표값에 따라 반도체 칩(20)의 소정 영역의 패턴을 인식한다.

이렇게 카메라로부터 인식된 반도체 칩(20)은 다시 진공흡착되어 리드 프레임(13)의 다이 패드(11)상에 본딩된다.

또한, 보다 정확한 와이어본딩을 위해 카메라는 반도체 칩(20)의 다른 소정 영역의 패턴을 인식한 다음, 반도체 칩(20)의 본딩 패드(미도시)와 리드 프레임(13)의 이너리드(12)는 도전성 와이어에 의해 전기적으로 연결된다.

이후, 반도체 칩(20) 및 와이어(16)는 이물질 및 먼지 등의 외부환경으로부터 보호될 수 있도록 성형수지로 몰딩된다.

그러나, 반도체 칩을 설계하고 가공하는 기술의 발달로 인해 반도체 칩의 크기가 점차적으로 축소되고 있으며, 이로 인해 메모리 셀의 주변회로패턴들은 점차적으로 단순화되고 있다.

따라서, 카메라가 반도체 칩의 소정 영역에 대하여 패턴인식을 할 경우, 메모리 셀의 단순화된 주변회로패턴들로 인해 카메라의 패턴인식에 어려운 문제점이 있었다.

또한, 반도체 칩이 매우 미세하게 회전된 상태이더라도 메모리 셀의 단순화된 주변회로패턴들로 인해 반도체 칩의 회전 상태를 파악하기 어렵고, 이로 인해 차후 반도체 칩이 다이 패드상에 본딩될 경우 정확한 본딩이 이루어지지 않아 제품의 불량발생 원인이 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 카메라의 정확한 패턴인식을 위해 본딩 패드들이 형성되는 상부면에 주변회로패턴들과 식별이 가능하고, 방향변화를 확인할 수 있도록 기하학적마크를 형성한 반도체 칩을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 반도체 칩 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 기술에 의한 본딩 패드가 상부면 가장자리를 따라 형성된 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도.

도 3은 종래의 기술에 의한 본딩 패드가 상부면 중심부에 형성된 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 소정의 데이터를 저장하는 메모리 셀과, 상기 메모리 셀에 관련하여 소정의 전기적인 신호를 발생하는 신호발생회로와, 리드 프레임의 이너리드와 전기적으로 연결되고 상기 신호발생회로에 관련하여 소정의 전기적인 신호를 입출력하는 본딩패드를 포함하는 반도체 칩에 있어서,

상기 본딩 패드가 형성되는 상부면 소정 영역에 주변회로패턴과 소정의 명도대비를 갖고 소정의 크기를 갖는 카메라 인식용 기하학적마크가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래와 동일한 부분은 동일한 부호를 부여한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 칩을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(미도시)상에 형성된 복수개의 소자들로 이루어져 소정의 데이터를 저장하는 메모리 셀 영역(22)이 2행 2열로 네부분으로 구분되어 있는 바, 이때, 메모리 셀 영역(22) 사이는 소정 간격 이격되어 있으며, 세로 방향의 메모리 셀(22) 영역 사이에는 메모리 셀(22)과 관련되어 소정의 전기적인 신호를 발생하는 신호발생회로(미도시)가 형성되어 있다.

또한, 반도체 칩(30) 상부면의 가장자리를 따라 상기 신호발생회로에 관련하여 소정의 전기적인 신호를 입력 및 출력할 수 있도록 하기 위한 접속단자용 본딩 패드(21)들이 소정 간격 이격 형성되어 있다.

여기서, 본 발명에 따르면, 본딩 패드(21)들이 형성되는 반도체 칩(30) 상부면의 소정 영역에 카메라인식용 기하학적마크(23)가 형성되어 있다.

이때, 이 기하학적마크(23)는 예를 들어,ㄴ자 형상으로 주변 모양들과 구별될 수 있고 반도체 칩(30)이 회전할 경우 기하학적마크(23)의 방향 변화를 파악할 수 있도록 형성되어 있다. 이때, 기하학적마크(23)의 형상은 여러 가지로 변형이 가능한 바, 예를 들어, ㅏ자 형상으로 변형이 가능하다.

또한, 기하학적마크(23)의 크기는 반도체 칩(30)의 크기를 고려하여 형성되는 바, 도 4에 도시된 바와 같이, 대략 가로X와 세로Y의 길이가 200㎛ ∼ 1200㎛이고, 가로X'와 세로Y'가 100㎛ ∼ 1000㎛인 것이 바람직하며, 기하학적마크(23)는 이 기하학적마크(23)에 면접하는 주변영역과 대략 10％ 이상의 명도대비를 이루는 것이 바람직한 바, 이는 주변영역과 쉽게 구별될 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 기하학적마크(23)는 다이본딩공정과 와이어본딩공정에 대한 카메라(미도시) 인식에 관련하여 반도체 칩(30) 상부면의 각기 다른 영역에 형성되는 바, 와이어본딩공정을 위해서 대각선방향으로 모서리에 각각 하나씩 형성되며, 다이본딩공정을 위해서 메모리 셀(22)이 형성되지 않은 반도체 칩(30)의 상부면의 중심 영역에 형성된다.

이와 같은 구조의 반도체 칩의 작용을 도 1과 더불어 보다 상세히 설명하면, 먼저, 소잉 공정을 거쳐 반도체 칩(30)들이 개별화된 웨이퍼(미도시)로부터 반도체 칩(20)은 진공흡착된 다음 소정의 스테이지(stage ; 미도시)상에 올려진다.

이어서, 반도체 칩(30)이 리드 프레임(13)의 다이 패드(11)상에 본딩되기 전에 반도체 칩(30)의 정확한 본딩을 위해 카메라(미도시)는 기 세팅된 반도체 칩(30) 상부면의 소정 영역의 패턴에 대한 좌표값에 따라 반도체 칩(30)의 소정 영역의 패턴을 인식한다. 이때, 카메라는 반도체 칩(20) 상부면의 중심영역에 형성되어 있는 기하학적마크(23)를 인식하고, 이후, 진공흡착장치(미도시)는 반도체 칩(30)을 진공흡착하여 리드 프레임(13)의 다이 패드(11)상에 본딩한다.

또한, 리드 프레임(13)의 다이 패드(11)상에 다이 본딩된 반도체 칩(30)에 대해 리드 프레임(12)의 이너리드(12)와 반도체 칩(30)의 본딩 패드(21)를 도전성 와이어(16)로 전기적으로 연결하는 와이어본딩공정이 진행될 경우에도 카메라에 의한 패턴인식이 이루어지는 바, 이때, 대각선상으로 반도체 칩(30)의 모서리 영역상에 각각 형성된 기하학적마크(23)를 카메라가 각각 인식한 후에 본딩 패드(21)와 이너리드(12)에 도전성 와이어(16)가 전기적으로 연결된다.

이와 같이 반도체 칩에 카메라인식용 기하학적마크를 형성함으로서 카메라의 단순화된 패턴인식에 대한 어려움이 발생하지 않으며, 이에 따라 반도체 칩에 대한 정확한 다이 본딩 및 와이어 본딩이 이루어질 수 있어 제품의 신뢰성이 향상된다.

또한, 본딩패드들의 배열 위치가 변형된 반도체 칩에 대한 다른 실시예로 도 5에 도시된 바와 같이, 접속단자용 본딩 패드(21)들이 가로 방향의 메모리 셀(22) 영역 사이에 소정 간격 이격되어 형성될 경우에 기하학적마크(23)를 반도체 칩(20)의 상부면에 형성하는 것은 상기에서 언급한 실시예와 동일한 바, 이때, 이 기하학적마크(23)는 메모리 셀(22)이 형성되지 않은 반도체 칩(40) 상부면의 중심영역에 형성되고, 본딩 패드(21)들이 형성되는 일직선상의 양측단에 형성된다.

물론, 이와 같이 도 5에 도시된 반도체 칩에 대한 다른 실시예 또한 상기에서 언급한 실시예와 동일한 작용과 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 본딩 패드들이 형성된 반도체 칩 상부면의 소정 영역에 주변회로패턴들과 명도대비 차이가 발생하고 방향성 인식이 용이한 기하학적마크를 형성하여 다이본딩공정과 와이어본딩공정에 관련하여 이를 카메라로 인식함으로서 보다 정확한 다이본딩공정과 와이어본딩공정을 수행할 수 있어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 소정의 데이터를 저장하는 메모리 셀과, 상기 메모리 셀에 관련하여 소정의 전기적인 신호를 발생하는 신호발생회로와, 리드 프레임의 이너리드와 전기적으로 연결되고 상기 신호발생회로에 관련하여 소정의 전기적인 신호를 입출력하는 본딩패드를 포함하는 반도체 칩에 있어서,

   상기 본딩 패드가 형성되는 상부면 소정 영역에 주변회로패턴과 소정의 명도대비를 갖고 소정의 크기를 갖는 카메라 인식용 기하학적마크가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기하학적마크의 전체 크기는 대략 가로 세로 200㎛ ∼ 1200㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 기하학적마크의 상기 주변회로패턴에 대한 명도대비는 10％이상인 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 기하학적마크는 상기 메모리 셀이 형성되지 않은 상기 상부면의 중심영역과 상기 상부면의 가장자리를 따라 형성되는 상기 본딩패드들에 관련하여 상기 상부면의 모서리 부분에 대각선방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 기하학적마크는 상기 메모리 셀이 형성되지 않은 상기 상부면의 중심영역과 상기 상부면의 중심부를 따라 형성되는 상기 본딩패드들에 관련하여 일직선방향이 되도록 상기 상부면의 양측단부에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 기하학적마크는 ㄴ자 형상인 것을 특징으로 하는 반도체 칩.