KR20130078894A - Method of bonding a die on a substrate and apparatus for bonding a die on a substrate - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for bonding a die on a substrate are provided to perform a bonding process on a wafer having two kinds of dies in one place and to reduce the time for manufacturing a semiconductor device. CONSTITUTION: A die ejector (120) is arranged beneath a stage unit. A die picker (130) is arranged in the upper part of the stage unit. A temporary support unit (140) is adjacent to the stage unit. A transfer unit (151) is arranged at both sides of the stage unit. A bonding head unit bonds the die to a substrate.

Description

다이 본딩 방법 및 다이 본딩 장치{METHOD OF BONDING A DIE ON A SUBSTRATE AND APPARATUS FOR BONDING A DIE ON A SUBSTRATE}METHOD OF BONDING A DIE ON A SUBSTRATE AND APPARATUS FOR BONDING A DIE ON A SUBSTRATE}

본 발명은 다이 본딩 방법 및 다이 본딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 복수의 다이들로 분할된 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 기판 상에 본딩하는 다이 본딩 방법 및 다이 본딩 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a die bonding method and a die bonding apparatus. More specifically, the present invention relates to a die bonding method and a die bonding apparatus for picking up a die from a wafer divided into a plurality of dies and bonding the die onto a substrate.

일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정을 통해 분할될 수 있으며 다이 본딩 공정을 통해 기판 상에 본딩될 수 있다.In general, semiconductor devices can be formed on a silicon wafer used as a semiconductor substrate by repeatedly performing a series of manufacturing processes, and the semiconductor devices formed as described above can be divided through a dicing process, Lt; / RTI >

상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치는 복수의 다이들로 분할된 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 기판 상에 부착시키도록 구비된다. 이 경우, 본딩 헤드가 어태치 필름으로부터 개별화된 다이를 픽업하여 기판 상에 상기 다이를 열압착 방식으로 부착할 수 있다. 또한 상기 다이를 기판에 부착하는 본딩 공정이 수행되는 동안 상기 기판을 지지하는 본딩 스테이지가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 본딩 공정에 필요한 열을 제공하기 위하여 상기 본딩 스테이지 내부에 열선 등이 구비될 수 있다.A die bonding apparatus for performing the die bonding process is provided to pick up a die from a wafer divided into a plurality of dies and attach the die on a substrate. In this case, a bonding head may pick up the die, which is individualized from the attach film, and attach the die to the substrate by thermocompression bonding. In addition, a bonding stage may be provided to support the substrate while a bonding process of attaching the die to the substrate is performed. In this case, a heating wire may be provided inside the bonding stage to provide heat required for the bonding process.

상기 본딩 헤드가 열압착 방식으로 본딩 공정을 수행하는 동안, 상기 본딩 헤드에 열전달이 발생할 수 있다. 따라서, 가열된 본딩 헤드가 상기 웨이퍼로부터 다이를 픽업할 경우 어태치 필름에 열전달이 발생함으로써 웨이퍼를 지지하는 스테이지 유닛이 오염되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 가열된 본딩 헤드가 상기 다이를 픽업할 경우, 상기 다이에 열절달이 발생하여 다이가 열충격을 받는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 스테이지 유닛의 오염 및 다이의 열충격을 억제하기 위하여 이단계 본딩(2 step bonding) 공정이 요구될 수 있다. While the bonding head performs the bonding process in a thermocompression bonding manner, heat transfer may occur in the bonding head. Therefore, when the heated bonding head picks up the die from the wafer, heat transfer may occur in the attach film, thereby causing a problem that the stage unit supporting the wafer is contaminated. In addition, when the heated bonding head picks up the die, heat transfer may occur in the die, and thus the die may be thermally shocked. Therefore, a two step bonding process may be required to suppress contamination of the stage unit and thermal shock of the die.

한편, 상기 본딩 헤드가 어태치 필름으로부터 개별화된 다이를 픽업하여 기판 상에 상기 다이를 직접 부착할 수 있으며 이를 다이렉트 본딩(direct bonding) 공정이 요구될 수도 있다. Meanwhile, the bonding head may pick up a die, which is individualized from an attach film, to directly attach the die to a substrate, which may require a direct bonding process.

본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 서로 다른 두 개의 본딩 방법을 선택적으로 수행할 수 있는 다이 본딩 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a die bonding method capable of selectively performing two different bonding methods in order to solve the above problems.

본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 서로 다른 두 개의 본딩 방법을 선택적으로 수행할 수 있는 다이 본딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a die bonding apparatus capable of selectively performing two different bonding methods in order to solve the above problems.

본 발명의 실시예들에 따른 다이 본딩 방법에 있어서, 다이를 기판에 다이렉트 본딩 공정 또는 이단계 본딩 방식 공정 중 어느 하나의 본딩 공정을 결정한 후,어태치 필름으로부터 다이를 분리시키고, 상기 분리된 다이를 픽업한다. 상기 다 상기 결정된 본딩 공정에 따라 상기 픽업된 다이를 기판에 본딩한다. 여기서, 상기 다이렉트 본딩 공정은 상기 픽업된 다이를 상기 기판에 직접 본딩하는 것으로 정의되고, 상기 이단계 본딩 공정은 상기 픽업된 다이를 다이 스테이지에 안착시키고, 상기 다이 스테이지로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 기판에 본딩하는 것으로 정의된다.In the die bonding method according to the embodiments of the present invention, after determining the bonding process of the die to the substrate, either a direct bonding process or a two-stage bonding method, the die is separated from the attach film, and the separated die Pick up. The picked die is bonded to a substrate according to the determined bonding process. Here, the direct bonding process is defined as directly bonding the picked die to the substrate, and the two-stage bonding process seats the picked die on a die stage, picks up the die from the die stage, and It is defined as bonding to.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 픽업된 다이의 위치를 추가적으로 측정할 수 있다.In one embodiment of the invention, the position of the picked-up die can be further measured.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다이를 본딩하기 위하여, 적어도 2개의 본딩 헤드들을 이용하여 각각 서로 다른 종류의 다이를 픽업한 후, 상기 픽업된 다이를 서로 다른 본딩 스테이지에서 상기 기판에 각각 본딩할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in order to bond the die, at least two bonding heads are used to pick up different types of dies, and then the picked dies are respectively bonded to the substrate at different bonding stages. can do.

본 발명의 실시예들에 따른 다이 본딩 장치는 복수의 다이들을 갖는 웨이퍼가 부착된 어태치 테이프를 지지하는 스테이지 유닛, 상기 스테이지 유닛의 아래에 배치되며, 상기 다이를 상기 어태치 테이프로부터 분리시키기 위하여 수직 방향으로 승강하도록 구비된 다이 이젝터, 상기 스테이지 유닛의 상부에 배치되며, 상기 어태치 테이프로부터 분리된 상기 다이를 픽업하는 다이 픽커, 상기 스테이지 유닛에 인접하게 배치되며, 상기 픽업된 다이를 상기 다이 픽커로부터 전달받는 임시 지지 유닛, 상기 스테이지 유닛을 중심으로 양 측에 배치되며, 기판을 지지하며 본딩 영역을 제공하는 이송 유닛 및 상기 어태치 테이프로부터 및 상기 다이 스테이지 중 어느 하나로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 기판에 본딩하는 본딩 헤드 유닛을 포함한다. A die bonding apparatus according to embodiments of the present invention includes a stage unit supporting an attach tape to which a wafer having a plurality of dies is attached, and disposed below the stage unit, to separate the die from the attach tape. A die ejector provided to elevate in a vertical direction, a die picker disposed on an upper portion of the stage unit, to pick up the die separated from the attach tape, and disposed adjacent to the stage unit; A temporary support unit received from a picker, disposed on both sides of the stage unit, the transfer unit supporting the substrate and providing a bonding area, and picking up the die from either the attach tape and the die stage And a bonding head unit bonding to the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치는 상기 스테이지 유닛 상부에 배치되며, 상기 픽업된 다이를 위치를 측정하는 위치 측정부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 위치 측정부는, 상기 다이 픽커 및 상기 다이 이젝터 사이의 상기 다이 이동 경로 상에 배치되며, 상기 픽업된 다이를 향하여 광 경로를 조절하는 분광기 및 상기 분광기를 통한 광을 이용하여 상기 픽업된 다이를 촬상하는 촬상기를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 분광기는 상기 다이의 이동을 간섭하지 않도록 이동 가능하도록 구비될 수 있다. The die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a position measuring unit disposed on the stage unit and measuring the position of the picked-up die. Here, the position measuring unit is disposed on the die movement path between the die picker and the die ejector, the picked up die using a spectroscope for adjusting an optical path toward the picked up die and the light through the spectroscope It may include an imager for imaging. Here, the spectrometer may be provided to be movable so as not to interfere with the movement of the die.

여기서, 상기 이송 유닛은 상호 평행하게 배열되며, 상기 기판을 각각 이송하는 제1 및 제2 이송 레일들을 포함할 수 있다.Here, the transfer unit may be arranged in parallel with each other, and may include first and second transfer rail for transferring the substrate, respectively.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 임시 지지 유닛은 상기 스테이지 유닛에 인접하게 배치되며, 상기 픽업된 다이를 각각 임시적으로 지지하는 제1 다이 스테이지와 제2 다이 스테이지를 포함하고, 상기 이송 유닛은 상호 평행하게 배열되며, 상기 기판을 각각 지지할 수 있도록 구비된 제1 본딩 스테이지와 제2 본딩 스테이지를 포함하고, 상기 본딩 헤드 유닛은 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들로부터 상기 다이를 각각 픽업하여 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들에서 상기 기판에 각각 본딩하는 제1 본딩 헤드 및 제2 본딩 헤드를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들이 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들 및 제1 및 제2 본딩 스테이지들 사이로 각각 이동할 수 있도록 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the temporary support unit is disposed adjacent to the stage unit, and includes a first die stage and a second die stage for temporarily supporting the picked up die, respectively, and the transfer unit And a first bonding stage and a second bonding stage arranged parallel to each other and provided to support the substrate, respectively, wherein the bonding head unit picks up the die from the first and second die stages, respectively. The first and second bonding stages may include a first bonding head and a second bonding head respectively bonded to the substrate. The first and second bonding heads may be provided to move between the first and second die stages and the first and second bonding stages, respectively.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 다이 본딩 방법 및 다이 본딩 장치는 다이렉트 본딩 공정 또는 이단계 본딩 공정을 선택적으로 수행할 수 있다. 따라서, 열 충격에 민감하여 불량이 발생할 수 있는 다이의 경우에는 이단계 본딩 공정이 수행될 수 있으며, 열충격에 민감하지 않는 다이의 경우에는 다이렉트 본딩 공정이 수행될 수 있다. 나아가, 서로 다른 제1 및 제2 기판들이 각각 공급될 수 있으며 또한 서로 다른 다이들이 각각 상기 제1 및 제2 기판들에 본딩될 수 있다. 즉, 2종의 다이들을 갖는 웨이퍼에 대한 다이 본딩 공정이 하나의 다이 본딩 장치에 의해 수행될 수 있으므로 반도체 장치들의 제조 시간 및 비용이 크게 절감될 수 있다.The die bonding method and the die bonding apparatus according to the embodiments of the present invention as described above may selectively perform a direct bonding process or a two-stage bonding process. Therefore, a two-stage bonding process may be performed in the case of a die that is sensitive to thermal shock and a defect may occur, and a direct bonding process may be performed in the case of a die that is not sensitive to thermal shock. Furthermore, different first and second substrates may be supplied respectively and different dies may be bonded to the first and second substrates, respectively. That is, since the die bonding process for the wafer having two dies can be performed by one die bonding apparatus, the manufacturing time and cost of the semiconductor devices can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스테이지 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 다이 본딩 장치를 이용하여 이단계 본딩 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 도1에 도시된 다이 본딩 장치를 이용하여 다이렉트 본딩 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view for describing the stage unit illustrated in FIG. 1.
4A through 4D are cross-sectional views illustrating a two-step bonding process using the die bonding apparatus illustrated in FIG. 1.
FIG. 5 is a cross-sectional view for describing a direct bonding process using the die bonding apparatus illustrated in FIG. 1.
6 is a plan view illustrating a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the invention. However, the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below, but may be embodied in various other forms. The following examples are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention, rather than being provided so as to enable the present invention to be fully completed.

하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.When an element is described as being placed on or connected to another element or layer, the element may be directly disposed or connected to the other element, and other elements or layers may be placed therebetween It is possible. Alternatively, if one element is described as being placed directly on or connected to another element, there can be no other element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and / or portions, but the items are not limited by these terms .

하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as will be understood by those skilled in the art having ordinary skill in the art, unless otherwise specified. These terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the related art and the description of the present invention, and are to be interpreted as being ideally or externally grossly intuitive It will not be interpreted.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
Embodiments of the present invention are described with reference to cross-sectional illustrations that are schematic illustrations of ideal embodiments of the present invention. Accordingly, changes from the shapes of the illustrations, such as changes in manufacturing methods and / or tolerances, are those that can be expected. Accordingly, the embodiments of the present invention are not to be construed as being limited to the specific shapes of the areas described by way of illustration, but rather to include deviations in the shapes, the areas described in the drawings being entirely schematic and their shapes Are not intended to illustrate the exact shape of the regions and are not intended to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention.

다이를 기판에 본딩하는 본딩 공정에 있어서, 다이렉트 본딩 공정 또는 이단계 본딩 방식 공정 중 어느 하나의 본딩 공정이 선택된다(S110). 상기 다이렉트 본딩 공정은 상기 픽업된 다이를 상기 기판에 직접 본딩하는 것으로 정의된다. 또한 상기 이단계 본딩 공정은 상기 픽업된 다이를 다이 스테이지에 안착시키고, 상기 다이 스테이지로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 기판에 본딩하는 것으로 정의된다.In the bonding process of bonding the die to the substrate, one of the bonding processes of the direct bonding process or the two-stage bonding method is selected (S110). The direct bonding process is defined as directly bonding the picked up die to the substrate. In addition, the two-stage bonding process is defined as seating the picked die on a die stage, picking up the die from the die stage, and bonding the die to the substrate.

즉, 상기 다이렉트 본딩 공정에 있어서, 상기 분리된 다이를 상기 본딩 헤드가 픽업하여 상기 기판에 직접 본딩할 수 있다. 이와 다르게, 상기 이단계 본딩 공정에 있어서, 분리된 다이를 본딩 헤드가 아닌 다이 픽커에 의하여 픽업되고 픽업된 상기 다이를 다이 스테이지가 임시적으로 지지한다. 상기 다이 스테이지에 의하여 지지된 다이를 상기 본딩 헤드가 픽업하여 상기 본딩 헤드가 상기 다이를 상기 기판에 본딩할 수 있다. That is, in the direct bonding step, the separated head may pick up the separated die and bond the die directly to the substrate. Alternatively, in the two-step bonding process, the die stage is picked up by a die picker rather than a bonding head and the die stage temporarily supports the picked up die. The bonding head may pick up a die supported by the die stage, and the bonding head may bond the die to the substrate.

예를 들면, 후속하는 본딩 공정에서 필요한 열에 의하여 다이의 열충격이 발생하거나 스테이지 유닛의 오염에 의하여 공정 불량이 발생할 수 있는 경우 상기 이단계 본딩 공정이 선택될 수 있다. 이와 다르게, 상기 스테이지 유닛 또는 상기 다이에 열 충격이 문제되지 않을 경우, 상기 본딩 헤드가 분리된 다이를 직접 픽업하여 상기 기판에 바로 본딩하는 다이렉트 본딩 공정이 선택될 수 있다.For example, the two-stage bonding process may be selected when thermal shock of a die may occur due to heat required in a subsequent bonding process or a process failure may occur due to contamination of a stage unit. Alternatively, when a thermal shock is not a problem on the stage unit or the die, a direct bonding process of directly picking up the die from which the bonding head is separated and bonding the die directly to the substrate may be selected.

이어서, 어태치 필름에 장착된 웨이퍼로부터 다이가 분리된다(S120). 이는 다이 분리 공정으로 정의될 수 있다. 상기 어태치 필름에는 다이싱된 웨이퍼가 부착될 수 있다. 상기 웨이퍼에는 회로 소자가 형성된 다이가 개별화된 상태로 존재할 수 있다. 상기 어태치 필름을 포함한 웨이퍼는 스테이지 유닛에 의하여 지지될 수 있다. Subsequently, the die is separated from the wafer mounted on the attach film (S120). This can be defined as a die separation process. A diced wafer may be attached to the attach film. The wafer may be in a state where the die on which the circuit element is formed is individualized. The wafer including the attach film may be supported by the stage unit.

상기 다이 분리 공정에 있어서, 상기 스테이지 유닛의 하부에 배치되며 승강하는 이젝터 핀을 이용하여 어태치 필름에 부착된 다이가 분리될 수 있다. 즉 상기 이젝터 핀이 상승하여 상기 어태치 필름에 부착된 다이를 상승시킴으로써 상기 어태치 필름으로부터 상기 개별화된 다이가 분리될 수 있다.In the die separating process, the die attached to the attach film may be separated by using an ejector pin which is disposed below the stage unit and moves up and down. That is, the individualized die may be separated from the attach film by raising the ejector pin to raise the die attached to the attach film.

이어서, 상기 분리된 다이가 픽업된다.(S130). 상기 다이 분리 공정을 통하여 분리된 다이는 상대적으로 상승한다. 후속하는 공정에서 상기 분리된 다이는 진공 흡착 방식으로 픽업될 수 있다. 예를 들면, 상기 분리된 다이는 본딩 헤드에 의하여 직접 픽업될 수 있다. 이와 다르게, 상기 분리된 다이는 별도로 구비된 다이 픽커에 의하여 픽업될 수 있다.Subsequently, the separated die is picked up (S130). The die separated through the die separation process rises relatively. In a subsequent process the separated die may be picked up by vacuum adsorption. For example, the separated die may be directly picked up by a bonding head. Alternatively, the separated die may be picked up by a separately provided die picker.

이어서, 상기 결정된 본딩 공정에 따라 본딩 헤드가 픽업된 다이를 기판에 본딩하는 본딩 고정이 수행될 수 있다(S150). 즉, 상기 본딩 헤드가 픽업된 다이를 흡착하여 본딩 스테이지에 의하여 지지된 다이를 향하여 이동한다. 이후, 상기 본딩 헤드가 다이를 흡착한 상태에서 상기 다이를 상기 기판에 열압착 방식으로 부착할 수 있다.Subsequently, bonding fixing to bond the die picked up by the bonding head to the substrate according to the determined bonding process may be performed (S150). That is, the bonding head absorbs the picked up die and moves toward the die supported by the bonding stage. Thereafter, the die may be attached to the substrate by thermocompression bonding in a state in which the bonding head adsorbs the die.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 픽업된 다이의 위치를 검출하는 공정이 추가적으로 수행될 수 있다(S140). 이를 위치 검출 공정이라 할 수 있다. 상기 위치 검출 공정은 카메라 및 분광기를 이용하여 픽업된 다이의 아래에서 상기 다이의 위치를 확인할 수 있다. 이로써 후속하는 본딩 공정이 보다 정확하게 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the process of detecting the position of the picked-up die may be additionally performed (S140). This may be referred to as a position detection process. The position detection process may identify the position of the die under the picked up die using a camera and a spectrometer. This allows subsequent bonding processes to be performed more accurately.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 본딩 공정에 있어서, 적어도 2개의 본딩 헤드들을 이용하여 각각 서로 다른 종류의 다이를 픽업한다. 이어서, 상기 픽업된 다이를 서로 다른 본딩 스테이지에서 상기 기판에 각각 본딩할 수 있다. 따라서 서로 다른 종류의 다이들이 각각의 본딩 스테이지에서 서로 다른 기판에 각각 본딩됨에 따라 이종(異種)의 다이들이 동시에 또는 순차적으로 하나의 공간에서 본딩 공정이 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the bonding process, at least two bonding heads are used to pick up different types of dies. Subsequently, the picked-up dies may be bonded to the substrates at different bonding stages, respectively. Accordingly, as different types of dies are bonded to different substrates at respective bonding stages, different types of dies may be simultaneously or sequentially bonded in one space.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 스테이지 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.2 is a plan view illustrating a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view for describing the stage unit illustrated in FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 복수의 다이들(12, 14)로 분할된 웨이퍼(10)에 대하여 다이 본딩 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 2종의 다이들(12, 14)을 포함하는 웨이퍼(10)에 대하여 제1 기판(30) 및 제2 기판(40)을 사용하여 다이 본딩 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 웨이퍼는 제1 다이들(12) 및 제2 다이들(14)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 다이들(12) 및 제2 다이들(14)은 품질에 따라 각각 분류될 수 있다.2 and 3, a die bonding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be used to perform a die bonding process on a wafer 10 divided into a plurality of dies 12 and 14. Can be. In particular, the wafer 10 including two dies 12 and 14 may be used to perform a die bonding process using the first substrate 30 and the second substrate 40. The wafer may include first dies 12 and second dies 14. In addition, the first dies 12 and the second dies 14 may be classified according to quality.

상기 다이 본딩 장치(100)는 스테이지 유닛(110), 다이 이젝터(120), 다이 픽커(130), 적어도 하나의 임시 지지 유닛(140), 적어도 하나의 이송 유닛 및 적어도 하나의 본딩 헤드 유닛을 포함한다.The die bonding apparatus 100 includes a stage unit 110, a die ejector 120, a die picker 130, at least one temporary support unit 140, at least one transfer unit and at least one bonding head unit. do.

상기 스테이지 유닛(110)은 상기 복수의 다이들(12, 14)로 분할된 웨이퍼(10)가 부착된 어태치 테이프와 상기 어태치 테이프가 부착된 웨이퍼 링(미도시)을 지지한다.The stage unit 110 supports an attach tape to which the wafer 10 divided into the plurality of dies 12 and 14 is attached, and a wafer ring to which the attach tape is attached (not shown).

상기 스테이지 유닛(110)은 상기 웨이퍼 링을 파지하기 위한 클램프(112)와 상기 어태치 테이프를 지지하기 위한 서포트 링(114)과 상기 클램프(112) 및 상기 서포트 링(114)이 장착되는 베이스 부재(116)를 포함할 수 있다.The stage unit 110 includes a clamp 112 for holding the wafer ring, a support ring 114 for supporting the attach tape, and a base member on which the clamp 112 and the support ring 114 are mounted. 116 may include.

또한, 도시되지는 않았으나, 상기 스테이지 유닛(110)은 직교 좌표 로봇과 같은 스테이지 구동 기구(미도시)에 의해 이동될 수 있다. 특히, 상기 스테이지 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)의 로드 및 언로드 동작 그리고 상기 다이들(12,14)의 선택을 위하여 상기 스테이지 구동 기구에 의해 위치가 조절될 수 있다.In addition, although not shown, the stage unit 110 may be moved by a stage driving mechanism (not shown) such as a Cartesian robot. In particular, the stage unit 110 may be positioned by the stage driving mechanism for the load and unload operation of the wafer 10 and the selection of the dies 12 and 14.

상기 다이 이젝터(120)는 상기 다이들(12,14)을 선택적으로 상기 어태치 테이프로부터 분리시키기 위하여 상기 스테이지 유닛(110)의 중앙 홀 내에 배치될 수 있다. 또한, 상기 다이 이젝터(120)는 상기 스테이지 유닛(110)에 지지된 상기 웨이퍼(10) 아래에 배치된다.The die ejector 120 may be disposed in the central hole of the stage unit 110 to selectively separate the dies 12 and 14 from the attach tape. In addition, the die ejector 120 is disposed under the wafer 10 supported by the stage unit 110.

상기 다이 이젝터(120)는 상기 다이들(12, 14)을 선택적으로 상기 어태치 테이프로부터 분리시키기 위하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 상기 다이 이젝터(120)는 상승하여 상기 다이를 웨이퍼로부터 분리시킨다.The die ejector 120 is configured to be movable in the vertical direction to selectively separate the dies 12, 14 from the attach tape. The die ejector 120 rises to separate the die from the wafer.

상기 다이 픽커(130)는 상기 스테이지 유닛(110) 상부에 배치된다. 상기 다이 픽커(130)는 상기 다이들 중 적어도 하나를 픽업한다. The die picker 130 is disposed above the stage unit 110. The die picker 130 picks up at least one of the dies.

예를 들면, 상기 다이 픽커(130)는 진공을 이용하여 상기 다이들(12, 14) 중 적어도 하나를 픽업한다. 상기 다이 픽커(130)는 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 이어서, 상기 다이 픽커(130)는 상기 픽업된 다이(12)를 임시 지지 유닛(140)에 안착시킨다. For example, the die picker 130 picks up at least one of the dies 12, 14 using a vacuum. The die picker 130 may move in the vertical direction. The die picker 130 then seats the picked up die 12 on a temporary support unit 140.

상기 임시 지지 유닛(140)은 상기 스테이지 유닛(110)의 상부에 배치된다. 또한 상기 임시 지지 유닛(140)은 상기 다이 픽커(130)에 픽업된 다이를 지지할 수 있도록 다이 스테이지를 포함한다. The temporary support unit 140 is disposed above the stage unit 110. The temporary support unit 140 also includes a die stage to support the die picked up to the die picker 130.

또한, 상기 임시 지지 유닛(140)은 X방향으로 이동할 수 있다. 즉, 상기 다이 픽커(130)가 상기 분리된 다이를 픽업하기 위하여 승강할 경우, 상기 임시 지지 유닛(140)은 X방향으로 이동하여 상기 다이 픽커(130)의 이동 경로부터 회피할 수 있다. 이어서, 상기 다이 픽커(130)가 상기 분리된 다이(12)를 상기 스테이지 유닛(110)의 상부로 픽업을 완료한 경우, 상기 임시 지지 유닛(140)은 X 방향으로 이동하여 상기 픽업된 다이(12)의 아래로 위치할 수 있다. 상기 다이 픽커(130)가 진공을 해제할 경우, 픽업된 다이(12)의 아래에 위치한 상기 임시 지지 유닛(140)은 상기 픽업된 다이(12)를 임시적으로 지지할 수 있다.In addition, the temporary support unit 140 may move in the X direction. That is, when the die picker 130 moves up and down to pick up the separated die, the temporary support unit 140 may move in the X direction to avoid the movement of the die picker 130. Subsequently, when the die picker 130 finishes picking up the separated die 12 to the top of the stage unit 110, the temporary support unit 140 moves in the X direction so that the picked-up die ( 12) can be located down. When the die picker 130 releases the vacuum, the temporary support unit 140 located below the picked up die 12 may temporarily support the picked up die 12.

본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이 픽커(130)가 상기 분리된 다이(12)를 픽업 중 상기 픽업된 다이의 위치를 측정하는 위치 측정부(170)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 위치 측정부(170)가 픽업된 다이의 위치 데이터를 확보함에 따라 상기 본딩 헤드 유닛이 보다 정확하게 다이를 기판에 본딩할 수 있다.The die bonding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention further includes a position measuring unit 170 for measuring the position of the picked-up die while the die picker 130 picks up the separated die 12. can do. Therefore, as the position measuring unit 170 secures position data of the picked-up die, the bonding head unit may more accurately bond the die to the substrate.

예를 들면, 상기 위치 측정부(170)는 분광기(171) 및 촬상기(173)를 포함할 수 있다.For example, the position measuring unit 170 may include a spectrometer 171 and an imager 173.

상기 분광기(171)는 상기 다이 픽커(130) 및 상기 다이 이젝터(120) 사이의 상기 다이 이동 경로 상에 배치된다. 또한, 상기 분광기(171)는 상기 다이의 이동 경로를 간섭하지 않도록 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 분광기(171)는 Y방향으로 이동하도록 구비됨으로써, 상기 다이 픽커(130)가 분리된 다이를 흡착하여 상승하는 동안 상기 분광기(171)가 다이의 이동 중 충돌하는 것이 억제될 수 있다.The spectrometer 171 is disposed on the die movement path between the die picker 130 and the die ejector 120. In addition, the spectrometer 171 may be provided to be movable so as not to interfere with the movement path of the die. For example, the spectroscope 171 may be provided to move in the Y direction, thereby preventing the spectroscope 171 from colliding during the movement of the die while the die picker 130 adsorbs and lifts the separated die. have.

상기 분광기(171)는 상기 픽업된 다이(12)를 향하여 광 경로를 조절할 수 있다. 예를 들면 상기 촬상기(173)가 상기 픽업된 다이(12)를 촬상할 경우, 상기 분광기(171)가 상기 픽업된 다이(12)를 향하여 광이 조사될 수 있도록 한다. 상기 분광기(171)는 예를 들면 프리즘을 포함할 수 있다. The spectrometer 171 may adjust the optical path towards the picked up die 12. For example, when the imager 173 picks up the picked up die 12, the spectrometer 171 allows light to be directed toward the picked up die 12. The spectrometer 171 may include, for example, a prism.

상기 촬상기(173)는 상기 스테이지 유닛(110)의 내부에 배치된다. 상기 촬상기(173)는 상기 분광기(171)를 통한 광을 이용하여 상기 픽업된 다이(12)를 촬상하여 픽업된 다이(12)의 위치 이미지를 확보할 수 있다. 상기 위치 이미지를 이용하여 상기 위치 측정부(170)는 픽업된 다이(12)의 위치 데이터를 확보할 수 있다.The imager 173 is disposed inside the stage unit 110. The imager 173 may acquire the position image of the picked-up die 12 by capturing the picked-up die 12 using light through the spectrometer 171. The position measuring unit 170 may secure position data of the picked-up die 12 using the position image.

상기 이송 유닛은 상기 스테이지 유닛(110)에 인접하여 배치된다. 상기 이송 유닛은 기판을 이송시킨다. 상기 이송 유닛은 본딩 영역을 제공한다. 즉, 상기 이송 유닛은 기판을 Y방으로 이송하면서 상기 본딩 영역에 기판을 제공하고 상기 본딩 영역에서 본딩 공정이 완료되어 기판 및 본딩된 다이를 이송할 수 있도록 구비된다.The transfer unit is disposed adjacent to the stage unit 110. The transfer unit transfers the substrate. The transfer unit provides a bonding area. That is, the transfer unit is provided to transfer the substrate in the Y direction to provide the substrate in the bonding region and to transfer the substrate and the bonded die after the bonding process is completed in the bonding region.

상기 이송 유닛은 제1 이송 유닛(151)과 제2 이송 유닛(156)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 이송 유닛들(151, 156)은 수평 방향으로 나란하게 연장할 수 있으며 각각 다이 본딩 영역(A, B)을 가질 수 있다.The transfer unit may include a first transfer unit 151 and a second transfer unit 156. The first and second transfer units 151 and 156 may extend side by side in the horizontal direction and may have die bonding regions A and B, respectively.

상기 제1 및 제2 이송 유닛들(151, 156) 각각은 제1 기판(30) 및 제2 기판(40)을 이송하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 이송 유닛들(151, 156) 각각은 제1 기판(30) 및 제2 기판(40)을 본딩하기 위한 상기 본딩 영역들(A, B)을 제공하는 본딩 스테이지들을 포함할 수 있다. 상기 본딩 스테이지들은 상기 제1 기판(30) 및 제2 기판(40)을 지지한 상태에서 상기 본딩 영역들(A, B)에서 각각 다이 본딩 공정을 수행할 수 있다. 특히, 상기 제1 다이들(12) 중 적어도 하나가 상기 제1 기판(30) 상에 부착될 수 있으며, 또한 상기 제2 다이들(14) 중 적어도 하나가 상기 제2 기판(40) 상에 부착될 수 있다.Each of the first and second transfer units 151 and 156 may be used to transfer the first substrate 30 and the second substrate 40. In addition, each of the first and second transfer units 151 and 156 may provide bonding stages that provide the bonding regions A and B for bonding the first substrate 30 and the second substrate 40. It may include. The bonding stages may perform a die bonding process in the bonding regions A and B while supporting the first substrate 30 and the second substrate 40. In particular, at least one of the first dies 12 may be attached to the first substrate 30, and at least one of the second dies 14 may be mounted on the second substrate 40 .

도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 이송 유닛들(151, 156)은 각각 상기 제1 기판(30) 및 제2 기판(40)을 이송하기 위한 레일(153, 158) 및 그리퍼들(152, 157)을 가질 수 있다.As illustrated, the first and second transfer units 151 and 156 may include rails 153 and 158 and grippers 152 for transferring the first and second substrates 30 and 40, respectively. 157).

상기 레일들(153, 158)은 서로 나란하게 수평 방향으로 연장할 수 있다. 상기 레일들(153, 158)은 상기 기판들을 이송하는 이송 경로를 정의할 수 있다.The rails 153 and 158 may extend in a horizontal direction parallel to each other. The rails 153 and 158 may define a transfer path for transferring the substrates.

상기 그리퍼들(152, 157)은 상기 레일들(153, 158)에 각각 설치될 수 있다. 상기 그리퍼들(152, 157)은 상기 레일 상에 위치한 기판(30, 40)을 파지하여 상기 기판(30, 40)을 상기 레일(153, 158)을 따라 이동시킬 수 있다.The grippers 152 and 157 may be installed on the rails 153 and 158, respectively. The grippers 152 and 157 may grip the substrates 30 and 40 positioned on the rails to move the substrates 30 and 40 along the rails 153 and 158.

상기 본딩 헤드 유닛은 다이를 픽업하여 상기 기판에 본딩한다. 상기 본딩 헤드 유닛은 어태치 테이프 및 임시 지지 유닛(140) 중 어느 하나로부터 상기 다이를 픽업할 수 있도록 구비된다.The bonding head unit picks up a die and bonds it to the substrate. The bonding head unit is provided to pick up the die from any one of the attach tape and the temporary support unit 140.

상기 본딩 헤드 유닛은 제1 본딩 헤드 유닛(161)과 제2 본딩 헤드 유닛(166)을 포함할 수 있다. The bonding head unit may include a first bonding head unit 161 and a second bonding head unit 166.

예를 들면, 상기 제1 및 제2 본딩 헤드 유닛들(161, 166)은 이젝터 핀(120)을 통하여 분리된 다이를 직접 픽업하여 본딩 영역(A, B)에서 기판(30, 40)에 상기 분리된 다이를 각각 본딩할 수 있다. 이로써, 다이렉트 본딩 공정이 수행될 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1 및 제2 본딩 헤드 유닛들(161, 166)은 임시 지지 유닛(140)에 안착된 다이(30, 40)를 픽업하여 본딩 영역(A, B)에서 기판에 상기 분리된 다이를 본딩할 수 있다. 이로써, 이단계 본딩 공정이 수행될 수 있다.For example, the first and second bonding head units 161 and 166 directly pick up the separated die through the ejector pin 120 so that the first and second bonding head units 161 and 166 may be attached to the substrates 30 and 40 in the bonding regions A and B. Separate dies may be bonded respectively. In this way, a direct bonding process may be performed. Alternatively, the first and second bonding head units 161 and 166 pick up the dies 30 and 40 seated in the temporary support unit 140 to separate the substrates from the bonding regions A and B. The die may be bonded. In this way, a two-step bonding process may be performed.

도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 다이 본딩 장치를 이용하여 이단계 본딩 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.4A through 4D are cross-sectional views illustrating a two-step bonding process using the die bonding apparatus illustrated in FIG. 1.

도 4a를 참조하면, 스테이지 유닛(110)에 어태치 필름에 부착된 웨이퍼를 장착한다. 상기 어태치 필름에는 다이싱된 웨이퍼가 부착될 수 있다. 상기 웨이퍼에는 회로 소자가 형성된 다이(12)가 개별화된 상태로 존재할 수 있다. Referring to FIG. 4A, a wafer attached to an attach film is mounted on the stage unit 110. A diced wafer may be attached to the attach film. In the wafer, the die 12 in which the circuit elements are formed may exist in an individualized state.

이어서, 이젝터 핀(120)이 상승하여, 어태치 필름에 부착된 다이(12)가 분리될 수 있다. 즉, 상기 이젝터 핀(120)이 상승하여 상기 어태치 필름에 부착된 다이(12)를 상승시킴으로써 상기 어태치 필름으로부터 상기 개별화된 다이가 분리될 수 있다.The ejector pins 120 may then be raised to detach the die 12 attached to the attach film. That is, the individualized die may be separated from the attach film by raising the die 12 attached to the attach film by raising the ejector pin 120.

이후, 다이 픽커(130)가 상기 분리된 다이(12)를 픽업한다. 상기 다이 픽커(130)는 상기 분리된 다이를 진공 흡착 방식으로 픽업할 수 있다.The die picker 130 then picks up the separated die 12. The die picker 130 may pick up the separated die by vacuum adsorption.

도 4b를 참조하면, 상기 다이 픽커(130)가 상기 다이(12)를 픽업한 상태에서 분광기(171)가 이동하여 상기 픽업된 다이(12)의 하부에 배치된다. 이후, 촬상기(173; 도 3 참조)가 분광기(171)를 통한 광을 이용하여 상기 픽업된 다이(12)를 촬상한다. 따라서, 이로써 픽업된 다이(12)에 대한 이미지가 확보된다. 따라서 픽업된 다이(12)에 대한 정보가 획득될 수 있다.Referring to FIG. 4B, the spectrometer 171 moves while the die picker 130 picks up the die 12 and is disposed below the picked-up die 12. The imager 173 (see FIG. 3) then picks up the picked up die 12 using light through the spectrometer 171. Thus, an image of the picked-up die 12 is obtained. Thus, information about the picked-up die 12 can be obtained.

이후, 임시 지지 유닛(140)이 픽업된 다이(12)의 하부로 이동한다. 상기 다이 픽커(130)가 픽업된 다이(12)를 지지한다. 예를 들면, 상기 다이 픽커(130)가 픽업된 다이(12)에 대한 진공을 해제함으로써 상기 임시 지지 유닛(140)이 상기 픽업된 다이(12)를 지지한다.The temporary support unit 140 then moves to the bottom of the picked up die 12. The die picker 130 supports the picked up die 12. For example, the temporary picker unit 140 supports the picked up die 12 by releasing the vacuum on the picked up die 12.

한편, 이송 유닛(151, 153)은 레일을 따라 기판(30, 40)을 이동시킨다. 이로써 기판(30, 40)은 본딩 영역에 배치될 수 있다. 예를 들면, 이송 유닛에 포함된 그리퍼가 상기 기판(30, 40)을 레일을 따라 이동시켜 상기 본딩 영역에 상기 기판(30, 40)을 안착시킨다. 상기 이송 유닛(151, 153)은 상기 스테이지 유닛(110)을 중심으로 상호 평행하게 배열될 수 있다. 따라서, 상기 이송 유닛(151, 153)은 두 개의 본딩 영역을 가질 수 있다.Meanwhile, the transfer units 151 and 153 move the substrates 30 and 40 along the rails. As a result, the substrates 30 and 40 may be disposed in the bonding region. For example, a gripper included in a transfer unit moves the substrates 30 and 40 along the rails to seat the substrates 30 and 40 in the bonding region. The transfer units 151 and 153 may be arranged in parallel with each other about the stage unit 110. Thus, the transfer units 151 and 153 may have two bonding areas.

도 4c를 참조하면, 본딩 헤드 유닛들(161, 166) 중 어느 하나(161)가 상기 임시 지지 유닛(140)을 향하여 이동한다. 이후, 상기 본딩 헤드 유닛(161)이 상기 임시 지지 유닛(140)으로부터 상기 기판(30)을 픽업하여 상기 본딩 영역으로 다이를 이송한다.Referring to FIG. 4C, one of the bonding head units 161 and 166 161 moves toward the temporary support unit 140. Thereafter, the bonding head unit 161 picks up the substrate 30 from the temporary support unit 140 and transfers the die to the bonding region.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 두 개의 본딩 헤드 유닛들(161, 166)이 스테이지 유닛(110)을 중심으로 상호 마주 보게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 본딩 헤드 유닛들(161, 166) 각각은 상기 두 개의 본딩 영역으로 상기 다이를 각각 이송하여 두 종류의 다이를 개별적으로 본딩할 수 있다. In one embodiment of the present invention, two bonding head units 161 and 166 may be disposed to face each other with respect to the stage unit 110. Therefore, each of the bonding head units 161 and 166 may transfer the die to the two bonding regions, respectively, to bond the two types of die separately.

도 4d를 참조하면, 상기 본딩 헤드 유닛들(161, 166) 중 어느 하나(161)는 다이를 흡착한 상태에서 다이를 상기 기판(30)에 열압착 방식으로 부착할 수 있다. 한편, 다이 픽커(130)는 또 다른 다이를 픽업하여 상기 임시 지지 유닛(140)에 안착시킨 후, 상기 본딩 헤드 유닛들(161, 166) 중 어느 하나(166)는 다이를 흡착한 상태에서 다이를 상기 기판(40)에 열압착 방식으로 부착할 수 있다. Referring to FIG. 4D, one of the bonding head units 161 and 166 may attach the die to the substrate 30 by thermocompression in a state in which the die is attracted. On the other hand, after the die picker 130 picks up another die and seats the temporary support unit 140, one of the bonding head units 161 and 166 166 receives the die while the die is sucked. May be attached to the substrate 40 by a thermocompression bonding method.

본 발명의 이단계 본딩 공정에서 상기 본딩 헤드 유닛들(161, 166)이 스테이지 유닛(110)에 장착된 웨이퍼의 다이(12)와 직접적으로 컨택하지 않는다. 따라서, 상기 본딩 헤드 유닛(161, 166) 보유한 열에 의하여 다이의 열충격이 발생하거나 스테이지 유닛의 오염에 의하여 공정 불량이 발생이 억제될 수 있다.In the two-step bonding process of the present invention, the bonding head units 161 and 166 do not directly contact the die 12 of the wafer mounted on the stage unit 110. Therefore, thermal shock of the die may be caused by the heat retained by the bonding head units 161 and 166 or process defects may be suppressed due to contamination of the stage unit.

도 5는 도1에 도시된 다이 본딩 장치를 이용하여 다이렉트 본딩 공정을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view for describing a direct bonding process using the die bonding apparatus illustrated in FIG. 1.

도 5를 참조하면, 스테이지 유닛(110)에 어태치 필름에 부착된 웨이퍼(10)를 장착한다. 상기 어태치 필름에는 다이싱된 웨이퍼(10)가 부착될 수 있다. 상기 웨이퍼에는 회로 소자가 형성된 다이들(12, 14)이 개별화된 상태로 존재할 수 있다. Referring to FIG. 5, the wafer 10 attached to the attach film is mounted on the stage unit 110. The attached wafer 10 may be attached to the attach film. The dies 12 and 14 in which the circuit elements are formed may be present in the wafer in an individualized state.

이어서, 이젝터 핀(120)이 상승하여, 어태치 필름에 부착된 다이(12)가 분리될 수 있다. 즉, 상기 이젝터 핀(120)이 상승하여 상기 어태치 필름에 부착된 다이(12)를 상승시킴으로써 상기 어태치 필름으로부터 상기 개별화된 다이(12)가 분리될 수 있다.The ejector pins 120 may then be raised to detach the die 12 attached to the attach film. That is, the individualized die 12 may be separated from the attach film by raising the die 12 attached to the attach film by raising the ejector pin 120.

이후, 본딩 헤드 유닛(161, 166)이 상기 분리된 다이를 픽업한다. 이때, 상기 다이 픽커(미도시)는 후퇴하여 아이들 상태를 유지할 수 있다.Thereafter, bonding head units 161 and 166 pick up the separated die. In this case, the die picker (not shown) may retreat to maintain an idle state.

한편, 이송 유닛(151, 153)은 레일을 따라 기판(30, 40)을 이동시킨다. 이로써 기판(30, 40)은 본딩 영역에 배치될 수 있다. 예를 들면, 이송 유닛(151, 153)에 포함된 그리퍼가 상기 기판(30, 40)을 레일을 따라 이동시켜 상기 본딩 영역에 상기 기판(30, 40)을 안착시킨다.Meanwhile, the transfer units 151 and 153 move the substrates 30 and 40 along the rails. As a result, the substrates 30 and 40 may be disposed in the bonding region. For example, a gripper included in the transfer units 151 and 153 moves the substrates 30 and 40 along the rails to seat the substrates 30 and 40 in the bonding region.

상기 본딩 헤드 유닛(161, 166)이 상기 픽업된 다이를 상기 본딩 영역으로 이송한다. 이후, 상기 본딩 헤드 유닛(161, 166)이 상기 다이(12)를 기판(30, 40)에 대하여 열압착하여 다이(12)를 기판에 본딩한다. The bonding head units 161 and 166 transfer the picked up die to the bonding area. Thereafter, the bonding head units 161 and 166 thermally compress the die 12 with respect to the substrates 30 and 40 to bond the die 12 to the substrate.

본 발명의 다이 본딩 장치를 이용하여 다이렉트 본딩 공정을 수행할 경우 상기 본딩 헤드 유닛(161, 166)이 스테이지 유닛에 장착된 웨이퍼의 다이를 직접 픽업하여 상기 본딩 영역에서 상기 다이를 기판에 본딩할 수 있다.When performing a direct bonding process using the die bonding apparatus of the present invention, the bonding head units 161 and 166 may directly pick up dies of a wafer mounted on a stage unit and bond the dies to a substrate in the bonding region. have.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 평면도이다.6 is a plan view illustrating a die bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치는 상기 다이 본딩 장치(200)는 스테이지 유닛(210), 다이 이젝터(220), 다이 픽커(230), 복수의 임시 지지 유닛, 복수의 이송 유닛들(251, 253) 및 복수의 본딩 헤드 유닛들(261, 266)을 포함한다.Referring to FIG. 6, in the die bonding apparatus according to the embodiment of the present invention, the die bonding apparatus 200 may include a stage unit 210, a die ejector 220, a die picker 230, a plurality of temporary support units, A plurality of transfer units 251, 253 and a plurality of bonding head units 261, 266.

상기 스테이지 유닛(210) 및 다이 이젝터(220)는 도 2 및 도 3을 참조로 설명한 스테이지 유닛 및 다이 이젝터와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the stage unit 210 and the die ejector 220 are substantially the same as the stage unit and the die ejector described with reference to FIGS. 2 and 3, a detailed description thereof will be omitted.

상기 다이 픽커는 상기 스테이지 유닛(210)의 상부에 배치된다. 상기 다이 픽커는 분리된 다이를 픽업하도록 승강하도록 구비된다. 또한, 상기 다이 픽커는 X 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들면, 상기 다이 픽커는 엘엠 가이드 및 상기 엘엠 가이드에 장착된 흡착부를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 흡착부는 엘엠 가이드를 따라 X 방향으로 이동할 수 있다.The die picker is disposed above the stage unit 210. The die picker is provided to elevate to pick up the separate die. The die picker may also move in the X direction. For example, the die picker may include an LM guide and an adsorption unit mounted to the LM guide. Therefore, the adsorption part may move in the X direction along the LM guide.

상기 임시 지지 유닛들은 상기 스테이지 유닛(210)을 중심으로 상호 마주보도록 제1 임시 지지 유닛 및 제2 임시 지지 유닛을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 다이 픽커가 픽업한 두 종류의 다이를 각각 제1 및 제2 임시 지지 유닛들(241, 246)이 지지할 수 있다. The temporary support units may include a first temporary support unit and a second temporary support unit to face each other about the stage unit 210. Accordingly, the first and second temporary supporting units 241 and 246 may support two types of die picked up by the die picker, respectively.

상기 임시 지지 유닛들은 상기 스테이지 유닛(210)에 인접하게 배치된다. 상기 임시 지지 유닛들은 상기 픽업된 다이를 각각 임시적으로 지지하는 제1 다이 스테이지(241)와 제2 다이 스테이지(246)를 포함할 수 있다. 상기 임시 지지 유닛들은 고정식으로 구비될 수 있다.The temporary support units are disposed adjacent to the stage unit 210. The temporary support units may include a first die stage 241 and a second die stage 246 that each temporarily support the picked up die. The temporary support units may be fixedly provided.

상기 이송 유닛들(251, 253)은 상기 스테이지 유닛에 인접하게 배치된다. 상기 이송 유닛들(251, 253)은 상호 평행하게 연장될 수 있다. 상기 이송 유닛들(251, 253)은 서로 다른 종류의 기판을 이송한다. 상기 이송 유닛들은(251, 253)은 기판 이송 경로를 정의하는 제1 및 제2 레일들 및 각각 본딩 영역을 제공하는 제1 및 제2 본딩 스테이지를 포함할 수 있다.The transfer units 251, 253 are arranged adjacent to the stage unit. The transfer units 251 and 253 may extend in parallel to each other. The transfer units 251 and 253 transfer different kinds of substrates. The transfer units 251 and 253 may include first and second rails that define a substrate transfer path and first and second bonding stages that provide bonding regions, respectively.

상기 본딩 헤드 유닛들(261, 266)은 다이(12)를 픽업하여 상기 기판(40)에 본딩한다. 상기 본딩 헤드 유닛들은 어태치 테이프 및 임시 지지 유닛에 포함된 제1 및 제2 다이 스테이지들(241, 246)들 중 어느 하나로부터 상기 다이(12)를 픽업할 수 있도록 본딩 헤드들(262, 267)을 각각 구비된다.The bonding head units 261 and 266 pick up the die 12 and bond it to the substrate 40. The bonding head units are capable of picking up the die 12 from any of the first and second die stages 241, 246 included in the attach tape and temporary support unit. Are respectively provided.

상기 본딩 헤드 유닛(261, 266)은 제1 본딩 헤드 유닛(261)과 제2 본딩 헤드 유닛(266)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 본딩 헤드 유닛들(261, 266)에 포함된 본딩 헤드들(262, 267)은 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들 및 제1 및 제2 본딩 스테이지들 사이로 각각 이동할 수 있도록 구비될 수 있다. The bonding head units 261 and 266 may include a first bonding head unit 261 and a second bonding head unit 266. In addition, the bonding heads 262 and 267 included in the first and second bonding head units 261 and 266 may move between the first and second die stages and the first and second bonding stages, respectively. It may be provided to be.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

10 : 웨이퍼 12,14 : 제1,제2 다이
30,40 : 제1,제2 기판 100, 200 : 다이 본딩 장치
110, 210 : 스테이지 유닛 120 : 다이 이젝터
130, 230 : 다이 픽커 140, 241, 246 : 임시 지지 유닛
151, 156, 251, 256 : 이송 유닛 161, 166, 261, 266 : 본딩 헤드
170 : 위치 측정부
10: wafers 12, 14: first and second die
30,40: first and second substrates 100, 200: die bonding apparatus
110, 210: stage unit 120: die ejector
130, 230: die picker 140, 241, 246: temporary support unit
151, 156, 251, 256: transfer unit 161, 166, 261, 266: bonding head
170: position measuring unit

Claims (10)

다이를 기판에 다이렉트 본딩 공정 또는 이단계 본딩 방식 공정 중 어느 하나의 본딩 공정을 결정하는 단계;
어태치 필름으로부터 다이를 분리시키는 단계;
상기 분리된 다이를 픽업하는 단계; 및
상기 결정된 본딩 공정에 따라 상기 픽업된 다이를 기판에 본딩하는 단계를 포함하고,
상기 다이렉트 본딩 공정은 상기 픽업된 다이를 상기 기판에 직접 본딩하는 것으로 정의되고, 상기 이단계 본딩 공정은 상기 픽업된 다이를 임시 지지 유닛에 안착시키고, 상기 임시 지지 유닛으로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 기판에 본딩하는 것으로 정의되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
Determining a bonding process of any one of a direct bonding process or a two-stage bonding method to the die;
Separating the die from the attach film;
Picking up the separated die; And
Bonding the picked up die to a substrate in accordance with the determined bonding process;
The direct bonding process is defined as bonding the picked die directly to the substrate, wherein the two-step bonding process seats the picked die on a temporary support unit, picks up the die from the temporary support unit to A die bonding method, characterized in that it is defined as bonding to.
제1항에 있어서, 상기 픽업된 다이의 위치를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.2. The method of claim 1, further comprising measuring the position of the picked up die. 제1항에 있어서, 상기 다이를 본딩하는 단계는,
적어도 2개의 본딩 헤드들을 이용하여 각각 서로 다른 종류의 다이들을 픽업하는 단계; 및
상기 픽업된 다이들을 서로 다른 임시 지지 유닛들에 각각 안착시키는 단계;
상기 임시 지지 유닛들로부터 상기 픽업된 다이들 각각을 기판에 각각 본딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
The method of claim 1, wherein bonding the die comprises:
Picking up different types of dies using at least two bonding heads, respectively; And
Seating the picked up dies on different temporary support units respectively;
Bonding each of the dies picked up from the temporary support units to a substrate, respectively.
복수의 다이들을 갖는 웨이퍼가 부착된 어태치 테이프를 지지하는 스테이지 유닛;
상기 스테이지 유닛의 아래에 배치되며, 상기 다이를 상기 어태치 테이프로부터 분리시키기 위하여 수직 방향으로 승강하도록 구비된 다이 이젝터;
상기 스테이지 유닛의 상부에 배치되며, 상기 어태치 테이프로부터 분리된 상기 다이를 픽업하는 다이 픽커;
상기 스테이지 유닛에 인접하게 배치되며, 상기 픽업된 다이를 상기 다이 픽커로부터 전달받는 임시 지지 유닛;
상기 스테이지 유닛을 중심으로 양 측에 배치되며, 기판을 지지하며 본딩 영역을 제공하는 이송 유닛; 및
상기 어태치 테이프로부터 및 상기 임시 지지 유닛 중 어느 하나로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 기판에 본딩하는 본딩 헤드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
A stage unit supporting an attach tape to which a wafer having a plurality of dies is attached;
A die ejector disposed below the stage unit, the die ejector being provided to lift in a vertical direction to separate the die from the attach tape;
A die picker disposed above the stage unit and picking up the die separated from the attach tape;
A temporary support unit disposed adjacent to the stage unit and receiving the picked up die from the die picker;
A transfer unit disposed at both sides of the stage unit, the transfer unit supporting a substrate and providing a bonding area; And
And a bonding head unit that picks up the die from the attach tape and from any one of the temporary support units and bonds it to the substrate.
제4항에 있어서, 상기 스테이지 유닛에 인접하여 배치되며, 상기 픽업된 다이를 위치를 측정하는 위치 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.5. The die bonding apparatus of claim 4, further comprising a position measuring unit disposed adjacent to the stage unit and measuring a position of the picked-up die. 제5항에 있어서, 상기 위치 측정부는,
상기 다이 픽커 및 상기 다이 이젝터 사이의 상기 다이 이동 경로 상에 배치되며, 상기 픽업된 다이를 향하여 광 경로를 조절하는 분광기; 및
상기 분광기를 통한 광을 이용하여 상기 픽업된 다이를 촬상하는 촬상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
The method of claim 5, wherein the position measuring unit,
A spectroscope disposed on the die movement path between the die picker and the die ejector, the spectroscope adjusting an optical path towards the picked up die; And
And an imager for picking up the picked-up die using light through the spectrometer.
제6항에 있어서, 상기 분광기는 상기 다이의 이동을 간섭하지 않도록 이동 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.The die bonding apparatus of claim 6, wherein the spectrometer is provided to be movable so as not to interfere with the movement of the die. 제5항에 있어서, 상기 이송 유닛은 상호 평행하게 배열되며, 상기 기판을 각각 이송하는 제1 및 제2 이송 레일들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치. 6. The die bonding apparatus of claim 5, wherein the transfer units are arranged in parallel with each other and include first and second transfer rails for transferring the substrate, respectively. 제5항에 있어서, 상기 임시 지지 유닛은 상기 스테이지 유닛에 인접하게 배치되며, 상기 픽업된 다이를 각각 임시적으로 지지하는 제1 다이 스테이지와 제2 다이 스테이지를 포함하고,
상기 이송 유닛은 상호 평행하게 배열되며, 상기 기판을 각각 지지할 수 있도록 구비된 제1 본딩 스테이지와 제2 본딩 스테이지를 포함하고,
상기 본딩 헤드 유닛은 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들로부터 상기 다이들를 각각 픽업하여 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들에서 상기 기판에 각각 본딩하는 제1 본딩 헤드 및 제2 본딩 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
6. The method of claim 5, wherein the temporary support unit is disposed adjacent to the stage unit, the temporary support unit includes a first die stage and a second die stage, respectively for temporarily supporting the picked up die,
The transfer unit is arranged in parallel to each other, and includes a first bonding stage and a second bonding stage provided to support the substrate, respectively,
The bonding head unit includes a first bonding head and a second bonding head that pick up the dies from the first and second die stages, respectively, and bond them to the substrate at the first and second bonding stages, respectively. A die bonding apparatus characterized by the above-mentioned.
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들이 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들 및 제1 및 제2 본딩 스테이지들 사이로 각각 이동할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.10. The die bonding apparatus of claim 9, wherein the first and second bonding heads are provided to move between the first and second die stages and the first and second bonding stages, respectively.
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