KR20180034218A - Flip chip bonder and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 플립 칩 본더에 관한 것으로서, 예를 들어 세정 장치를 구비하는 플립 칩 본더에 적용 가능하다.The present disclosure relates to a flip chip bonder and is applicable, for example, to a flip chip bonder having a cleaning device.
일반적으로, 다이라고 불리는 반도체 칩을, 예를 들어, 배선 기판이나 리드 프레임 등(이하, 총칭하여 기판이라고 한다.)의 표면에 탑재하는 다이 본더에 있어서는, 일반적으로, 콜릿 등의 흡착 노즐을 사용하여 다이를 기판 상에 반송하고, 압박력을 부여함과 함께, 접합재를 가열함으로써 본딩을 행한다는 동작(작업)이 반복하여 행하여진다. 또한, 다이 본더 중에는, 픽업한 다이(표면에 범프를 구비하는 다이)를 뒤집어서(플립하여) 기판에 장착하는 플립 칩 본더가 있다.Generally, in a die bonder that mounts a semiconductor chip, for example, on the surface of a wiring board, a lead frame, or the like (hereinafter collectively referred to as a substrate), a suction nozzle such as a collet is generally used (Operation) that bonding is performed by conveying the die onto the substrate, applying a pressing force and heating the bonding material, is repeatedly performed. In the die bonder, there is a flip chip bonder which flips the picked-up die (a die having a bump on its surface) and mounts it on the substrate.
다이 본더에는, 기판의 표면을 세정하는 것(예를 들어, 일본 특허 공개 제2012-199458호 공보(특허문헌 1))이나 콜릿의 흡착면을 세정하는 것(예를 들어, 일본 특허 공개 제2016-58575호 공보(특허문헌 2))이 있다.The die bonder may be formed by cleaning the surface of a substrate (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1999-199458 (Patent Document 1)) or cleaning a suction surface of a collet (for example, Japanese Patent Laid- -58575 (Patent Document 2)).
웨이퍼의 표면에 부착되는 백 그라인딩 테이프나 웨이퍼의 이면에 부착되는 다이싱 테이프로부터의 점착제 잔류가 발생하고, 예를 들어 플립 칩 본더에서는 범프면(다이의 표면)에 점착제 잔류 등이 발생하여 접속 불량으로 될 가능성이 있다. 특허문헌 1 및 특허문헌 2 모두 다이 자체를 세정하는 것은 아니다.The adhesive residue from the back grinding tape adhered to the surface of the wafer or the dicing tape adhered to the back surface of the wafer is generated. For example, in the flip chip bonder, adhesive residue remains on the bump surface (die surface) . Both the
본 개시의 과제는 다이를 세정하는 플립 칩 본더를 제공하는 데 있다.The object of the present disclosure is to provide a flip chip bonder for cleaning a die.
기타의 과제와 신규 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 밝혀질 것이다.Other objects and novel features will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
본 개시 중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 하기와 같다.An outline of representative examples of the present disclosure will be briefly described below.
즉, 플립 칩 본더는, 범프를 갖는 다이를 보유 지지하는 다이 공급부와, 기판 또는 이미 실장된 다이 상에 상기 다이를 적재하기 위한 본딩 스테이지와, 상기 다이 공급부로부터 상기 다이를 픽업하여 상하 반전시키는 제1 헤드와, 상기 제1 헤드로부터 상기 다이를 픽업하는 제2 헤드와, 상기 다이 공급부와 상기 본딩 스테이지 사이에 위치하는 상기 다이를 드라이아이스로 세정하는 세정 장치를 구비한다.That is, the flip chip bonder includes a die supply portion for holding a die having bumps, a bonding stage for mounting the die on a substrate or an already-mounted die, and a bonding device for picking up the die from the die supply portion and vertically inverting A first head for picking up the die from the first head; and a cleaning device for cleaning the die located between the die supply part and the bonding stage with dry ice.
상기 플립 칩 본더에 의하면, 다이를 세정하는 것이 가능하다.According to the flip chip bonder, it is possible to clean the die.
도 1은 실시예 1에 관한 플립 칩 본더를 위에서 본 개념도.
도 2는 도 1에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에 픽업 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면.
도 3은 도 1의 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도.
도 4는 도 1의 세정 장치의 블록도.
도 5는 도 4의 제1 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 6은 도 4의 제2 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 7은 도 1의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 8은 도 1의 플립 칩 본더의 변형예 1에 관한 동작 흐름도.
도 9는 도 1의 플립 칩 본더의 변형예 1에 관한 동작 흐름도.
도 10은 도 1의 플립 칩 본더의 변형예 2에 관한 동작 흐름도.
도 11은 실시예 2에 관한 플립 칩 본더를 위에서 본 개념도.
도 12는 도 11에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에 픽업 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면.
도 13은 도 11의 세정 장치의 블록도.
도 14는 도 13의 제3 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 15는 도 13의 제3 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 16은 도 13의 제3 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 17은 도 11의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 18은 도 11의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 19는 실시예 3에 관한 플립 칩 본더를 위에서 본 개념도.
도 20은 도 19에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에 픽업 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면.
도 21은 도 19의 세정 장치의 블록도.
도 22는 도 21의 제5 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 23은 도 21의 제5 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 24는 도 21의 제5 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 25는 도 21의 제5 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 26은 도 19의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 27은 도 19의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 28은 도 19의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 29는 도 19의 플립 칩 본더의 변형예 3에 관한 동작 흐름도.
도 30은 도 19의 플립 칩 본더의 변형예 3에 관한 동작 흐름도.
도 31은 실시예 4에 관한 플립 칩 본더를 위에서 본 개념도.
도 32는 도 31에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에 픽업 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면.
도 33은 도 31의 세정 장치의 블록도.
도 34는 도 33의 제4 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 35는 도 33의 제4 노즐 및 그 주변의 단면도.
도 36은 도 31의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 37은 도 31의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 38은 도 31의 플립 칩 본더의 동작 흐름도.
도 39는 도 31의 플립 칩 본더의 변형예 4에 관한 동작 흐름도.
도 40은 도 31의 플립 칩 본더의 변형예 4에 관한 동작 흐름도.
도 41은 도 31의 플립 칩 본더의 변형예 4에 관한 동작 흐름도.1 is a conceptual view of a flip chip bonder according to the first embodiment viewed from above;
Fig. 2 is a view for explaining the operation of the pick-up head and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig.
3 is a schematic sectional view showing a main part of the die supply portion of Fig.
Figure 4 is a block diagram of the cleaning apparatus of Figure 1;
5 is a cross-sectional view of the first nozzle and its periphery in Fig. 4;
FIG. 6 is a cross-sectional view of the second nozzle and its periphery of FIG. 4;
7 is a flow chart of the operation of the flip chip bonder of Fig.
Fig. 8 is an operational flow diagram of a flip chip bonder of Modification Example 1 of Fig. 1; Fig.
Fig. 9 is an operational flow diagram of a flip chip bonder of Modification Example 1 of Fig. 1; Fig.
10 is an operational flowchart related to a second variation of the flip chip bonder of FIG.
11 is a conceptual view of the flip chip bonder according to the second embodiment viewed from above.
12 is a view for explaining the operation of the pick-up head and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig.
13 is a block diagram of the cleaning device of Fig.
14 is a cross-sectional view of the third nozzle and its periphery in Fig. 13;
15 is a cross-sectional view of the third nozzle and its periphery in Fig. 13;
16 is a cross-sectional view of the third nozzle and its periphery in Fig. 13;
17 is an operational flow diagram of the flip chip bonder of Fig.
Fig. 18 is an operational flowchart of the flip chip bonder of Fig. 11; Fig.
19 is a conceptual view of the flip chip bonder according to the third embodiment viewed from above.
Fig. 20 is a view for explaining the operation of the pickup head and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig. 19; Fig.
Figure 21 is a block diagram of the cleaning apparatus of Figure 19;
22 is a cross-sectional view of the fifth nozzle and its periphery in Fig.
23 is a cross-sectional view of the fifth nozzle and its periphery in Fig.
24 is a cross-sectional view of the fifth nozzle and the periphery thereof in Fig.
25 is a cross-sectional view of the fifth nozzle and its periphery in Fig.
Fig. 26 is an operational flowchart of the flip chip bonder of Fig. 19; Fig.
Fig. 27 is an operational flowchart of the flip chip bonder of Fig. 19; Fig.
28 is a flowchart of the operation of the flip chip bonder of Fig. 19;
Fig. 29 is an operational flow chart of a flip chip bonder of
Fig. 30 is an operational flow diagram of a flip chip bonder of
31 is a conceptual view of the flip chip bonder according to the fourth embodiment viewed from above;
Fig. 32 is a view for explaining the operation of the pick-up head and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig.
Fig. 33 is a block diagram of the cleaning device of Fig. 31; Fig.
34 is a cross-sectional view of the fourth nozzle and the periphery thereof in Fig. 33;
35 is a cross-sectional view of the fourth nozzle and its periphery in Fig. 33;
Fig. 36 is an operational flowchart of the flip chip bonder of Fig. 31; Fig.
FIG. 37 is an operational flow diagram of the flip chip bonder of FIG. 31;
Fig. 38 is an operational flowchart of the flip chip bonder of Fig. 31; Fig.
Fig. 39 is an operational flow diagram of a flip chip bonder of Modification 4 of Fig. 31; Fig.
Fig. 40 is an operational flow diagram of a flip chip bonder of Modification 4 of Fig. 31; Fig.
Fig. 41 is an operational flow diagram of a flip chip bonder of Modification 4 of Fig. 31; Fig.
이하, 실시예 및 변형예에 대해서, 도면을 사용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙여 반복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해서, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments and modifications will be described with reference to the drawings. In the following description, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation may be omitted. Further, in order to make the explanation more clear, the drawings are schematically shown in terms of the width, thickness, shape, and the like of the respective parts in comparison with the actual shapes, but they are merely examples and do not limit the interpretation of the present invention.
실시 형태에 따른 반도체 제조 장치는, 웨이퍼로부터 다이를 픽업한 후, 기판 등의 워크 또는 다이 상에 본딩하기 전에 다이의 표면만, 이면만, 또는 표면과 이면의 양쪽을 세정한다. 다이 이외에 콜릿이나 중간 스테이지를 세정해도 된다. 세정에는 드라이아이스(CO2)를 사용하는 것이 바람직하다.The semiconductor manufacturing apparatus according to the embodiment cleans the surface of the die only, the back surface only, or both the front surface and the back surface, before picking up the dies from the wafer and bonding them onto the work such as the substrate or the die. The collet or the intermediate stage may be cleaned in addition to the die. Dry ice (CO 2 ) is preferably used for cleaning.
[실시예 1][Example 1]
도 1은 실시예 1에 관한 플립 칩 본더의 개략 상면도이다. 도 2는, 도 1에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에, 픽업 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.1 is a schematic top view of a flip chip bonder according to a first embodiment. Fig. 2 is a view for explaining the operation of the pick-up head and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig.
플립 칩 본더(10)는 크게 구별하여, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2), 본딩부(4)와, 반송부(5), 세정 장치(6), 기판 공급부(9K)와, 기판 반출부(9H)와, 각 부의 동작을 감시하여 제어하는 제어 장치(7)를 갖는다.The
먼저, 다이 공급부(1)는 기판(P)에 실장하는 다이(D)를 공급한다. 다이 공급부(1)는 웨이퍼(11)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지대(12)와, 웨이퍼(11)로부터 다이(D)를 밀어올리는 점선으로 나타내는 밀어올리기 유닛(13)을 갖는다. 다이 공급부(1)는 도시하지 않은 구동 수단에 의해 XY 방향으로 이동시켜서, 픽업하는 다이(D)를 밀어올리기 유닛(13)의 위치로 이동시킨다.First, the
픽업부(2)는 다이 공급부(1)로부터 다이(D)를 흡착하는 콜릿(22)과, 콜릿(22)을 선단에 구비하고 다이를 픽업하는 픽업 헤드(21)와, 픽업 헤드(21)를 Y 방향으로 이동시키는 Y 구동부(23)를 갖는다. 제1 헤드인 픽업 헤드(21)는 콜릿(22)을 승강, 회전, 반전 및 X 방향 이동시키는 도시하지 않은 각 구동부를 갖는다.The
이와 같은 구성에 의해, 픽업 헤드(21)는 다이를 픽업하고, 픽업 헤드(21)를 180도 회전시켜, 다이(D)의 범프면(표면)을 반전시켜서 하면을 향하게 하여, 다이(D)를 본딩 헤드(41)에 건네는 자세로 한다.With this arrangement, the
본딩부(4)는 반전된 다이(D)를 픽업 헤드(21)로부터 수취하고, 반송되어 온 기판(P)의 플럭스 상의 플레이스 또는 열 압착으로 본딩하거나, 또는 이미 기판(P) 상에 본딩된 다이 상에 적층하는 형태로 본딩한다. 본딩부(4)는 픽업 헤드(21)와 마찬가지로 다이(D)를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(42)을 구비하는 본딩 헤드(41)와, 본딩 헤드(41)를 Y 방향으로 이동시키는 Y 구동부(43)와, 기판(P)의 위치 인식 마크(도시하지 않음)를 촬상하여, 본딩 위치를 인식하는 기판 인식 카메라(44)를 갖는다.The bonding section 4 receives the inverted die D from the pick-up
이와 같은 구성에 의해, 제2 헤드인 본딩 헤드(41)는 픽업 헤드(21)로부터 반전된 다이(D)를 수취하고, 언더비전 카메라(45)의 촬상 데이터에 기초하여 픽업 위치·자세를 보정하고, 기판 인식 카메라(44)의 촬상 데이터에 기초하여 기판(P)에 다이(D)를 본딩한다.The
세정 장치(6)는 다이(D)의 이면을 상방으로부터 세정하는 제1 노즐(61)과 다이(D)의 표면(범프가 있는 면)을 하방으로부터 세정하는 제2 노즐(62)을 구비한다. 제1 노즐(61)은 웨이퍼(11)로부터 다이(D)를 픽업하는 픽업 헤드(21)의 콜릿(22)에 보유 지지되는 다이(D) 이외에 콜릿(22)의 세정이 가능하다. 제2 노즐(62)은 픽업 헤드(21)로부터 다이(D)를 픽업하는 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)에 보유 지지되는 다이(D) 이외에 콜릿(42)의 세정이 가능하다.The
반송부(5)는 1매 또는 복수매의 워크(도 1에서는 4매)를 적재한 기판 반송 팔레트(51)와, 기판 반송 팔레트(51)가 이동하는 팔레트 레일(52)을 구비하고, 병행하여 설치된 동일 구조의 제1, 제2 반송부를 갖는다. 기판 반송 팔레트(51)는 기판 반송 팔레트(51)에 설치된 도시하지 않은 너트를 팔레트 레일(52)을 따라서 설치된 도시하지 않은 볼 나사로 구동함으로써 이동한다.The carrying
이와 같은 구성에 의해, 기판 반송 팔레트(51)는 기판 공급부(9K)로 기판(P)을 적재하고, 팔레트 레일(52)을 따라서 기판(P)에 다이(D)를 본딩하는 위치(본딩 스테이지(BS)(제1 본딩 스테이지(BS1), 제2 본딩 스테이지(BS2)))까지 이동하고, 본딩 후 기판 반출부(9H)까지 이동시켜서, 기판 반출부(9H)에 기판(P)을 건넨다. 제1, 제2 반송부는, 서로 독립하여 구동되고, 한쪽의 기판 반송 팔레트(51)에 적재된 기판(P)에 다이(D)를 본딩중에, 다른 쪽의 기판 반송 팔레트(51)는 기판(P)을 반출하고, 기판 공급부(9K)로 복귀되고, 새로운 기판(P)을 적재하는 등의 준비를 행한다.With such a configuration, the
제어 장치(7)는 플립 칩 본더(10)의 각 부 동작을 감시하여 제어하는 프로그램(소프트웨어)을 저장하는 메모리와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)를 구비한다. 예를 들어, 제어 장치(7)는 기판 인식 카메라(44) 및 언더비전 카메라(45)로부터의 화상 정보, 본딩 헤드(41)의 위치 등의 각종 정보를 도입하고, 본딩 헤드(41)의 본딩 동작 및 세정 장치(6)의 세정 동작 등 각 구성 요소의 각 동작을 제어한다.The
도 3은 도 1의 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다. 다이 공급부(1)는 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하는 익스팬드 링(15)과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되고 복수의 다이(D)가 점착된 다이싱 테이프(16)를 수평하게 위치 결정하는 지지 링(17)과, 다이(D)를 상방으로 밀어올리기 위한 밀어올리기 유닛(13)을 갖는다. 소정의 다이(D)를 픽업하기 위해서, 밀어올리기 유닛(13)은 도시하지 않은 구동 기구에 의해 상하 방향으로 이동하고, 다이 공급부(1)는 수평 방향으로 이동하도록 되어 있다.Fig. 3 is a schematic sectional view showing the main part of the die supply portion of Fig. 1; Fig. The
다이 공급부(1)는 다이(D)의 밀어올리기 시에, 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하고 있는 익스팬드 링(15)을 하강시킨다. 그 결과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되어 있는 다이싱 테이프(16)는 잡아늘여져, 다이(D)의 간격은 넓어진다. 그러한 상태에서, 밀어올리기 유닛(13)에 의해 다이 하방으로부터 다이(D)를 밀어올리는 것에 의해, 다이 공급부(1)는 다이(D)의 픽업성을 향상시키고 있다.The
이어서, 실시예 1에 관한 플립 칩 본더의 세정 장치에 대하여 도 4 내지 6을 사용하여 설명한다. 도 4는 도 1의 세정 장치의 블록도이다. 도 5는 도 4의 제1 노즐의 단면도이다. 도 6은 도 4의 제2 노즐의 단면도이다.Next, the flip chip bonder cleaning apparatus according to the first embodiment will be described with reference to Figs. 4 to 6. Fig. 4 is a block diagram of the cleaning apparatus of Fig. 5 is a cross-sectional view of the first nozzle of Fig. 6 is a cross-sectional view of the second nozzle of Fig.
도 4에 도시한 바와 같이, 세정 장치(6)는 제1 노즐(61)과, 제2 노즐(62)과, 액체의 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급원(63)과, 압축된 에어(가압 기체)를 공급하는 에어 공급원(64)과, 액체의 이산화탄소와 압축 에어가 혼합되어서 생성되는 분말상의 드라이아이스를 제1 노즐(61) 및 제2 노즐(62)에 공급하는 공급 배관(65a 내지 65d)을 구비한다. 세정 장치(6)는 또한, 제1 노즐(61) 및 제2 노즐(62)에서 다이로부터 제거된 이물을 반송하는 배출 배관(66a 내지 66c)과, 이물을 회수하는 집진 유닛(67)과, 공급 배관 사이 및 배출 배관 사이에 설치되는 밸브(68a 내지 68f)와, 이오나이저(69)를 구비한다.4, the
제1 노즐(61)에는 공급 배관(65a)과 배출 배관(66a)이 접속되어 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 노즐(61)은 중앙부에 설치되는 원형의 에어 분출구(61a)와, 이 분출구를 링상으로 둘러싸도록 하여 설치되는 에어 흡입구(61b)와, 에어 분출구(61a)와 에어 흡입구(61b) 사이에 설치되고, 다이(D)를 덮는 공간(61c)을 구비한다. 이에 의해, 에어 분출구(61a)로부터 토출한 에어에 의해 불어 날려진 이물은 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이 에어 흡입구(61b)에 의해 바로 흡인되어, 최종적으로는 폐기된다.The
제2 노즐(62)에는 공급 배관(65b)과 배출 배관(66b)이 접속되어 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 노즐(62)은 제1 노즐(61)과 마찬가지로, 중앙부에 설치되는 원형의 에어 분출구(62a)와, 이 분출구를 링상으로 둘러싸도록 하여 설치되는 에어 흡입구(62b)와, 에어 분출구(62a)와 에어 흡입구(62b) 사이에 설치되고, 다이(D)를 덮는 세정 공간(62c)을 구비한다.The
제1 노즐(61)은 공급 배관(65a), 밸브(68a), 공급 배관(65c, 65d), 밸브(68c), 공급 배관(65e)을 통하여, 액체의 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급원(63)에 접속되어 있다. 또한, 제1 노즐(61)은 공급 배관(65a), 밸브(68a), 공급 배관(65c, 65d), 밸브(68d), 공급 배관(65f)을 통하여, 압축된 에어(압축 에어)를 공급하는 에어 공급원(64)과 접속되어 있다. 공급 배관(65c)과 공급 배관(65d) 사이에는, 에어 공급원(64)으로부터 공급된 에어를 이온화하는 이오나이저(대전 방지 수단)(59)가 설치되어 있다. 제1 노즐(61)은 배출 배관(66a), 밸브(68e), 배출 배관(66c)을 통하여, 집진 유닛(67)에 접속되어 있다.The
제2 노즐(62)은 공급 배관(65b), 밸브(68a), 공급 배관(65c, 65d), 밸브(68c), 공급 배관(65e)을 통하여, 액체의 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급원(63)에 접속되어 있다. 또한, 제2 노즐(62)은 공급 배관(65b), 밸브(68a), 공급 배관(65c, 65d), 밸브(68d), 공급 배관(65f)을 통하여, 압축된 에어(압축 에어)를 공급하는 에어 공급원(64)과 접속되어 있다. 제2 노즐(62)은 배출 배관(66b), 밸브(68f), 배출 배관(66c)을 통하여, 집진 유닛(67)에 접속되어 있다.The
이어서, 실시예 1에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 7을 사용하여 설명한다. 도 7은 실시예에 관한 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다.Next, a bonding method (a method of manufacturing a semiconductor device) performed in the flip chip bonder according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Fig. 7 is a flowchart showing a bonding method performed in the flip chip bonder according to the embodiment. Fig.
스텝 S1: 제어 장치(7)는 픽업하는 다이(D)가 밀어올리기 유닛(13)의 바로 위에 위치하도록 웨이퍼 보유 지지대(12)를 이동시켜서, 박리 대상 다이를 밀어올리기 유닛(13)과 콜릿(22)에 위치 결정한다. 다이싱 테이프(16)의 이면에 밀어올리기 유닛(13)의 상면이 접촉하도록 밀어올리기 유닛(13)을 이동한다. 이때, 제어 장치(7)는 다이싱 테이프(16)를 밀어올리기 유닛(13)의 상면에 흡착한다. 제어 장치(7)는 콜릿(22)을 진공화하면서 하강시켜, 박리 대상의 다이(D) 상에 착지시켜, 다이(D)를 흡착한다. 제어 장치(7)는 콜릿(22)을 상승시키고, 다이(D)를 다이싱 테이프(16)로부터 박리한다. 이에 의해, 다이(D)는 픽업 헤드(21)에 의해 픽업된다.Step S1: The
스텝 S2: 제어 장치(7)는 픽업 헤드(21)를 이동시킨다.Step S2: The
스텝 S3: 제어 장치(7)는 픽업 헤드(21)를 180도 회전시켜, 다이(D)의 범프면(표면)을 반전시켜서 하면을 향하게 하여, 다이(D)를 본딩 헤드(41)에 건네는 자세로 한다.Step S3: The
스텝 S4: 스텝 S3 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 픽업 헤드(21)의 콜릿(22)이 보유 지지하고 있는 다이(D) 상으로 이동시키고, 하강시킨다.Step S4: After or at step S3, the
스텝 S5: 제어 장치(7)는 이산화탄소 공급원(63)으로부터 액체의 이산화탄소를 공급 배관(65e)에 공급함과 함께, 에어 공급원(64)으로부터 에어를 공급 배관(65f)에 공급한다.Step S5: The
제어 장치(7)는 이산화탄소 공급원(63)으로부터 액체의 이산화탄소를 공급 배관(65d)에 공급하고, 에어 공급원(64)으로부터 에어를 공급 배관(65d)에 공급하여 혼합한다. 이에 의해, 액체의 이산화탄소 일부가 기화되어 열을 빼앗아(기화열), 액체의 이산화탄소 온도가 응고점을 하회하여, 드라이아이스(고체의 이산화탄소)가 발생한다. 이와 같이, 액체의 이산화탄소를 세정 공간(62c)의 대기에 방출함으로써 얻어지는 드라이아이스는, 지극히 미세한 분말상이 된다.The
이 분말상의 드라이아이스가 에어 분출구(61a)로부터 분사되어서 다이(D)에 충돌하면 드라이아이스는 변형, 파쇄되고, 승화된다. 드라이아이스의 승화로 발생하는 팽창의 에너지에 의해, 다이(D)의 이면에 부착된 이물이 제거된다. 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어 배출 배관(66a) 등을 통하여 집진 유닛(67)으로 배출된다. 또한, 액체의 이산화탄소 및 에어의 공급량은, 다이(D)의 세정에 적합한 분량의 드라이아이스가 에어 분출구(61a)로부터 분사되도록 조정된다.When the powdery dry ice is sprayed from the
상술한 드라이아이스는, 경도가 낮고 미세하기 때문에, 이 세정으로 다이(D)에 흠집이 생길 일은 없다. 또한, 세정 장치(6)는 에어 공급원(64)으로부터 공급된 압축 에어를 적절하게 이온화하는 이오나이저(69)를 공급 배관 내에 구비하고 있으므로, 분말상의 드라이아이스의 대전을 방지하여, 다이(D)의 파손을 방지할 수 있다.Since the aforementioned dry ice has a low hardness and is fine, the die D is not scratched by this cleaning. Since the
스텝 S6: 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 상승시켜서, 픽업 헤드(21)의 콜릿(22)이 보유 지지하고 있는 다이(D) 상으로부터 이동시킨다.Step S6: The
스텝 S7: 제어 장치(7)는 픽업 헤드(21)의 콜릿(22)으로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)에 의해 다이(D)를 픽업하여, 다이(D)를 전달한다.Step S7: The
스텝 S8: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 세정 위치(제2 노즐(62)의 바로 위)로 이동시키고, 제2 노즐(62)의 세정 공간(62c)에 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이(D)를 이동시킨다.Step S8: The
스텝 S9: 제어 장치(7)는 스텝 S5와 마찬가지로, 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사시켜서 다이(D)의 표면에 부착된 이물을 제거한다. 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어 배출 배관(66b) 등을 통하여 집진 유닛(67)으로 배출된다.Step S9: As in step S5, the
스텝 SA: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이(D)를 기판(P) 상으로 이동시킨다.Step SA: The
스텝 SB: 제어 장치(7)는 픽업 헤드(21)의 콜릿(22)으로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)으로 픽업한 다이(D)를 기판(P) 상에 적재한다.Step SB: The
스텝 SC: 스텝 S8 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 픽업 헤드(21)를 반전시켜서, 콜릿(22)의 흡착면을 아래로 향하게 한다.Step SC: After or after step S8, the
스텝 SD: 제어 장치(7)는 픽업 헤드(21)를 픽업 위치로 이동시킨다.Step SD: The
또한, 스텝 S1 전에, 웨이퍼(11)로부터 분할된 다이(D)가 부착된 다이싱 테이프(16)를 보유 지지한 웨이퍼 링(14)을 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)에 저장하고, 플립 칩 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(7)는 웨이퍼 링(14)이 충전된 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼 링(14)을 다이 공급부(1)에 공급한다. 또한, 기판(P)을 준비하고, 플립 칩 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(7)는 기판 공급부(9K)로 기판(P)을 기판 반송 팔레트(51)에 적재한다.Before the step S1, the
또한, 스텝 SB 후에, 제어 장치(7)는 기판 반출부(9H)에서 기판 반송 팔레트(51)로부터 다이(D)가 본딩된 기판(P)을 취출한다. 플립 칩 본더(10)로부터 기판(P)을 반출한다.After step SB, the
플립 칩 본더에서는 범프면에 점착제 잔류 등이 발생하여 접속 불량으로 될 가능성이 있다. 실시예 1에서는, 앞으로도 더욱 협피치화될 범프 제품에 대하여 실장 직전에 드라이아이스(CO2) 세정을 행한다. 이에 의해, 웨이퍼의 표면에 부착되는 백 그라인딩 테이프나 웨이퍼의 이면에 부착되는 다이싱 테이프로부터의 점착제 잔류나 트레이 내에서의 이물 부착을 기판에 대한 실장 전에 제거할 수 있다. 또한, 범프에 대미지를 끼치지 않고 이물을 제거할 수 있다. 이물을 물고 들어감에 따른 접속 불량을 저감할 수 있다.In the flip chip bonder, adhesive residue may remain on the bump surface, which may result in connection failure. In
다이(D)가 TSV(Trough Silicon Via(Si 관통 전극))를 갖는 경우에는, 이면에 다른 다이가 적층되므로, 스텝 S5의 세정은 유효하다. 다이(D)가 TSV를 갖지 않는 등 적층하지 않는 경우에는, 스텝 S5는 실행하지 않아도 된다. 기판측에도 세정 장치를 설치하여 동시에 기판 랜드측도 세정해도 된다.In the case where the die D has a TSV (Trough Silicon Via (Si penetration electrode)), another die is stacked on the back surface, so cleaning in Step S5 is effective. In the case where the die D does not have a TSV or is not stacked, Step S5 may not be executed. A cleaning device may be provided on the substrate side and the substrate land side may be also cleaned.
<변형예 1>≪ Modification Example 1 &
이어서, 실시예 1에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)의 변형예 1에 대하여 도 8, 9를 사용하여 설명한다. 도 8은 도 1의 플립 칩 본더에서 실시되는 변형예 1에 관한 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 8의 흐름도의 단자 A, B는 도 9의 단자 A, B에 접속된다.Next,
변형예 1에 관한 본딩 방법은, 실시예에 관한 본딩 방법에 추가로, 세정 장치(6)의 제1 노즐(61)에 의해 픽업 헤드(21)의 콜릿(22)의 세정도 실시한다. 이하, 추가되는 스텝에 대하여 설명한다.The bonding method according to Modification Example 1 also cleans the
스텝 SE: 스텝 S7 후, 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 픽업 헤드(21)의 콜릿(22) 상으로 이동시키고, 하강시킨다.Step SE: After step S7, the
스텝 SF: 제어 장치(7)는 스텝 S5와 마찬가지로, 드라이아이스를 에어 분출구(61a)로부터 분사시켜서 콜릿(22)의 흡착면의 표면에 부착된 이물을 제거한다. 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어 배출 배관(66a) 등을 통하여 집진 유닛(67)으로 배출된다.Step SF: The
스텝 SG: 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 상승시켜서, 픽업 헤드(21)의 콜릿(22) 상으로부터 이동시킨다.Step SG: The
<변형예 2>≪ Modification Example 2 &
이어서, 실시예 1에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)의 변형예 2에 대하여 도 10을 사용하여 설명한다. 도 10은 도 1의 플립 칩 본더에서 실시되는 변형예 2에 관한 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 10의 흐름도의 단자 A, B는 도 8의 단자 A, B에 접속된다.Next, a second modification of the bonding method (semiconductor device manufacturing method) performed in the flip chip bonder according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 10 is a flowchart showing a bonding method according to a second modification of the flip chip bonder of FIG. The terminals A and B in the flowchart of Fig. 10 are connected to the terminals A and B in Fig.
변형예 2에 관한 본딩 방법은, 변형예 1에 관한 본딩 방법에 추가로, 세정 장치(6)의 제2 노즐(62)에 의해 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)의 세정도 실시한다. 이하, 추가되는 스텝에 대하여 설명한다.The bonding method according to Modification Example 2 also cleans the
스텝 SH: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 세정 위치(제2 노즐(62)의 바로 위)로 이동시키고, 제2 노즐(62)의 세정 공간(62c)에 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)을 이동시킨다.Step SH: The
스텝 SI: 제어 장치(7)는 스텝 S5와 마찬가지로, 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사시켜서 콜릿(42)의 흡착면의 표면에 부착된 이물을 제거한다. 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어 배출 배관(66b) 등을 통하여 집진 유닛(67)으로 배출된다.Step SI: As in step S5, the
스텝 SJ: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)을 다이(D)의 전달 위치로 이동시킨다.Step SJ: The
변형예 1, 2에서는 콜릿을 세정하는데, 고무계 콜릿을 사용하는 경우, 드라이아이스 세정의 저온에서도 내한성이 있고 유연성도 있는 Si 고무계 재료, 특히 FVMQ(상품명: 플루오로 파워) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 콜릿에 내한성이 있는 금속이나 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 특히 콜릿에 결로 등이 발생하지 않도록, 히터를 내장하거나 세정중의 다이를 보유 지지한 콜릿이나 콜릿 자체에 적외선을 조사하거나 하여 온도가 저하되는 것을 방지하는 기능을 설치하는 것이 바람직하다. 이하의 실시예 및 변형예에서, 콜릿을 세정하는 경우에도, 상기 콜릿의 재료나 결로 방지 기능을 적용하는 것이 바람직하다.In
[실시예 2][Example 2]
도 11은 실시예 2에 관한 플립 칩 본더의 개략을 도시하는 상면도이다. 도 12는 도 11에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에, 픽업 플립 헤드, 트랜스퍼 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.11 is a top view showing the outline of the flip chip bonder according to the second embodiment. 12 is a view for explaining the operation of the pickup flip head, the transfer head and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig.
플립 칩 본더(10A)는 크게 구별하여, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2A), 트랜스퍼부(8)와, 중간 스테이지부(3)와, 본딩부(4A)와, 반송부(5), 세정 장치(6A)와, 기판 공급부(9K)와, 기판 반출부(9H)와, 각 부의 동작을 감시하여 제어하는 제어 장치(7)를 갖는다.The
픽업부(2A)는, 다이(D)를 픽업하여 반전시키는 픽업 플립 헤드(21A)와, 픽업 플립 헤드(21A)를 Y 방향으로 이동시키는 픽업 헤드의 Y 구동부(23A)와, 콜릿(22)을 승강, 회전, 반전 및 X 방향 이동시키는 도시하지 않은 각 구동부를 갖는다. 이와 같은 구성에 의해, 제1 헤드인 픽업 플립 헤드(21A)는, 다이를 픽업하고, 픽업 플립 헤드(21A)를 180도 회전시켜, 다이(D)의 범프를 반전시켜서 하면을 향하게 하여, 다이(D)를 제2 헤드인 트랜스퍼 헤드(81)에 건네는 자세로 한다.The pick-up
트랜스퍼부(8)는 반전된 다이(D)를 픽업 플립 헤드(21A)로부터 수취하고, 중간 스테이지(31)에 적재한다. 트랜스퍼부(8)는 픽업 플립 헤드(21A)와 마찬가지로 다이(D)를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(82)을 구비하는 트랜스퍼 헤드(81)와, 트랜스퍼 헤드(81)를 Y 방향으로 이동시키는 Y 구동부(83)를 갖는다.The
중간 스테이지부(3)는 다이(D)를 일시적으로 적재하는 중간 스테이지(31)를 갖는다. 중간 스테이지(31)는 도시하지 않은 구동부에 의해 Y 방향으로 이동 가능하다. 결로 대책으로서, 중간 스테이지(31)에 히터 등의 가열 수단을 내장하는 것이 바람직하다. 이하의 실시예 및 변형예의 중간 스테이지에도 동일한 결로 대책을 적용하는 것이 바람직하다.The
본딩부(4A)는, 중간 스테이지(31)로부터 다이(D)를 픽업하고, 반송되어 오는 기판(P) 상에 본딩하거나, 또는 이미 기판(P) 상에 본딩된 다이 상에 적층하는 형태로 본딩한다. 본딩부(4A)는, 픽업 플립 헤드(21A)와 마찬가지로 다이(D)를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(42)(도 12도 참조)을 구비하는 본딩 헤드(41)와, 본딩 헤드(41)를 Y 방향으로 이동시키는 Y 구동부(43)와, 기판(P)의 위치 인식 마크(도시하지 않음)를 촬상하여, 본딩 위치를 인식하는 기판 인식 카메라(44)를 갖는다.The
이와 같은 구성에 의해, 제3 헤드인 본딩 헤드(41)는 언더비전 카메라(45)의 촬상 데이터에 기초하여 픽업 위치·자세를 보정하고, 중간 스테이지(31)로부터 다이(D)를 픽업하고, 기판 인식 카메라(44)의 촬상 데이터에 기초하여 기판(P)에 다이(D)를 본딩한다.With this arrangement, the
세정 장치(6A)는 다이(D)의 이면을 상방으로부터 세정하는 제3 노즐(61A)과 다이(D)의 표면(범프가 있는 면)을 하방으로부터 세정하는 제2 노즐(62)을 구비한다. 제3 노즐(61A)은 중간 스테이지(31) 상에 적재되는 다이(D)의 이면 이외에 중간 스테이지(31)의 상면의 상방으로부터의 세정이 가능하다. 제2 노즐(62)은 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)에 보유 지지되는 다이(D)의 표면 이외에 콜릿(42)의 흡착면의 하방으로부터의 세정이 가능하다.The
이어서, 실시예 2에 관한 세정 장치에 대하여 도 13을 사용하여 설명한다. 도 13은 세정 장치의 블록도이다.Next, the cleaning device according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 13 is a block diagram of the cleaning apparatus.
세정 장치(6A)는, 실시예 1의 세정 장치(6)의 제1 노즐(61) 대신에 제3 노즐(61A)을 구비한다. 세정 장치(6A)는, 제2 노즐(62)과, 제3 노즐(61A)과, 액체의 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급원(63)과, 압축된 에어(가압 기체)를 공급하는 에어 공급원(64)과, 액체의 이산화탄소와 압축 에어가 혼합되어서 생성되는 분말상의 드라이아이스를 제2 노즐(62) 및 제3 노즐(61A)에 공급하는 공급 배관(65b 내지 65d, 65g)을 구비한다. 세정 장치(6A)는, 또한, 제2 노즐(62) 및 제3 노즐(61A)에서 다이(D) 등으로부터 제거된 이물을 반송하는 배출 배관(66b 내지 66d)과, 이물을 회수하는 집진 유닛(67)과, 공급 배관 사이 및 배출 배관 사이에 설치되는 밸브(68b 내지 68d, 68f 내지 68h)와, 이오나이저(69)를 구비한다.The
제3 노즐(61A)은 실시예 1의 제1 노즐(61)과 동일한 구성이며 동일한 동작으로 세정을 행한다.The
이어서, 실시예 2에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 14 내지 18을 사용하여 설명한다. 도 14는 제3 노즐의 다이 세정 시의 단면도이다. 도 15는 제3 노즐의 다이 세정 종료 후의 단면도이다. 도 16은 제3 노즐의 중간 스테이지 세정 시의 단면도이다. 도 17, 18은 실시예 2에 관한 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 17의 흐름도의 단자 A, B는 실시예 1의 도 9 또는 10의 단자 A, B에 접속된다. 도 17의 단자 C, D는 도 18의 단자 C, D에 접속된다.Next, the bonding method (semiconductor device manufacturing method) performed in the flip chip bonder according to the second embodiment will be described with reference to Figs. 14 to 18. Fig. 14 is a cross-sectional view of the third nozzle during die cleaning. 15 is a cross-sectional view of the third nozzle after die cleaning is finished. 16 is a cross-sectional view of the third nozzle at the time of cleaning the intermediate stage. 17 and 18 are flowcharts showing a bonding method performed in the flip chip bonder according to the second embodiment. The terminals A and B in the flowchart of Fig. 17 are connected to the terminals A and B of Fig. 9 or 10 of the first embodiment. The terminals C and D in Fig. 17 are connected to the terminals C and D in Fig.
스텝 S11: 제어 장치(7)는 스텝 S1과 마찬가지로, 다이(D)를 픽업 플립 헤드(21A)에 의해 픽업한다.Step S11: The
스텝 S12: 제어 장치(7)는 스텝 S2와 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)를 이동시킨다.Step S12: The
스텝 S13: 제어 장치(7)는 스텝 S3과 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)를 180도 회전시켜, 다이(D)의 범프(표면)를 반전시켜서 하면을 향하게 하여, 다이(D)를 트랜스퍼 헤드(81)에 건네는 자세로 한다.Step S13: The
스텝 S14: 제어 장치(7)는 스텝 S7과 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)의 콜릿(22)으로부터 트랜스퍼 헤드(81)의 콜릿(82)에 의해 다이(D)를 픽업하여, 다이(D)의 전달이 행하여진다.Step S14: The
스텝 S15: 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21A)를 반전시켜서, 콜릿(22)의 흡착면을 아래로 향하게 한다.Step S15: The
스텝 S16: 스텝 S15 전에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 중간 스테이지(31)로 이동시킨다.Step S16: Before or concurrently with the step S15, the
스텝 S17: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)에 보유 지지하고 있는 다이(D)를 중간 스테이지(31)에 적재한다.Step S17: The
스텝 S18: 제어 장치는 트랜스퍼 헤드(81)를 다이(D)의 전달 위치로 이동시킨다.Step S18: The control device moves the
스텝 S19: 스텝 S18 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)를 제3 노즐(61A)의 하방으로 이동시킨다.Step S19: After or after step S18, the
스텝 S1A: 제어 장치(7)는 제3 노즐(61A)의 세정 공간(61c)을 중간 스테이지(31)에 적재되어 있는 다이(D) 상으로 이동(하강)시킨다.Step S1A: The
스텝 S1B: 제어 장치(7)는 스텝 S5와 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(61a)로부터 분사하여, 다이(D)의 이면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 14).Step S1B: As in step S5, the
스텝 S1C: 제어 장치(7)는 도 15에 도시한 바와 같이, 제3 노즐(61A)을 중간 스테이지(31)로부터 이동(상승)시킨다.Step S1C: The
스텝 S1D: 스텝 S1C 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)를 본딩 헤드(41)와의 전달 위치로 이동시킨다.Step S1D: After or after step S1C, the
스텝 S1E: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿에 의해 다이(D)를 픽업하여, 다이(D)의 전달이 행하여진다.Step S1E: The
스텝 S1F: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)를 제3 노즐(61A)의 하방으로 이동시킨다.Step S1F: The
스텝 S1G: 스텝 S1G 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제3 노즐(61A)의 세정 공간(61c)을 중간 스테이지(31) 상으로 이동(하강)시킨다.Step S1G: After or after step S1G, the
스텝 S1H: 제어 장치(7)는 스텝 S1B와 마찬가지로, 드라이아이스를 에어 분출구(61a)로부터 분사시켜서 중간 스테이지(31)의 표면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 16).Step S1H: The
스텝 S1I: 제어 장치(7)는 제3 노즐(61A)을 중간 스테이지(31)로부터 이동(상승)시킨다.Step S1I: The
스텝 S1J: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)를 트랜스퍼 헤드(81)와의 전달 위치로 이동시킨다.Step S1J: The
또한, 스텝 S1E 이후의 본딩, 제2 노즐(62)에 의한 다이(D)의 표면의 세정 및 콜릿(42)의 세정에 대해서는 변형예 1(도 9) 및 변형예 2(도 10)와 동일하다. 또한, 스텝 S11보다 전의 동작은, 실시예 1의 스텝 S1보다 전의 동작과 동일하다. 또한, 본딩 후의 기판(P)의 취출 반출 동작은 실시예 1과 동일하다.9 and 9) and cleaning of the surface of the die D by the
실시예 2에 관한 플립 칩 본더는, 중간 스테이지 상에 세정 장치를 설치하고, 다이 이면과 중간 스테이지의 양쪽의 세정을 행한다. 이에 의해, 적층 본딩을 행하는 다이의 이면을 세정하고, 적층 다이 상 이물에 의한 보이드 등의 방지와, 중간 스테이지 상에의 이물의 축적을 방지할 수 있다.In the flip chip bonder according to the second embodiment, a cleaning device is provided on the intermediate stage, and both sides of the die and the intermediate stage are cleaned. Thereby, the back surface of the die on which the laminated bonding is performed can be cleaned to prevent voids and the like caused by foreign matter on the lamination die, and accumulation of foreign matter on the intermediate stage can be prevented.
실시예 2에 관한 세정 장치의 노즐은 분말상의 드라이아이스의 분출·흡인을 행한다. 노즐의 드라이아이스의 분출 세정 에어리어는, 탑재되는 다이의 최대 사이즈 이상의 에어리어이다. 세정 장치는 본딩 헤드 동작에 간섭하지 않는 위치까지 상승, 퇴피시키는 기능을 갖는다. 또한, 중간 스테이지와는 별도로 다이를 적재하는 세정 스테이지를 설치하고, 세정 장치의 노즐을 세정 스테이지 및 중간 스테이지의 위치까지 이동 가능한 구조로 해도 된다. 실시예 2에 의하면, 다이 이면과 중간 스테이지의 양쪽을 하나의 기구 세정 장치로 세정할 수 있다.The nozzle of the cleaning apparatus according to Example 2 ejects and sucks powdered dry ice. The spray cleaning area of the dry ice of the nozzle is an area larger than the maximum size of the die to be mounted. The cleaning device has a function of raising and lowering to a position where it does not interfere with the operation of the bonding head. Further, a cleaning stage for mounting a die separately from the intermediate stage may be provided, and the nozzle of the cleaning apparatus may be movable to the positions of the cleaning stage and the intermediate stage. According to the second embodiment, both of the back surface of the die and the intermediate stage can be cleaned with a single apparatus cleaning apparatus.
또한, 중간 스테이지(31) 이외에 제3 노즐(61A)은 위치를 이동 가능하게 하고, 필요로 하는 스루풋에 따라서 중간 스테이지(31)를 복수의 유닛수를 설치해도 된다.In addition to the
[실시예 3][Example 3]
도 19는 실시예 3에 관한 플립 칩 본더의 개략을 도시하는 상면도이다. 도 20은 도 19에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에, 픽업 플립 헤드, 트랜스퍼 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.19 is a top view showing the outline of the flip chip bonder according to the third embodiment. Fig. 20 is a view for explaining the operation of the pickup flip head, the transfer head, and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig. 19. Fig.
플립 칩 본더(10B)는 크게 구별하여, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2A), 트랜스퍼부(8)와, 세정 장치(6B)를 갖는 중간 스테이지부(3B)와, 본딩부(4A)와, 반송부(5), 기판 공급부(9K)와, 기판 반출부(9H)와, 각 부의 동작을 감시하여 제어하는 제어 장치(7)를 갖는다.The
중간 스테이지부(3B)는, 다이(D)를 일시적으로 적재하는 중간 스테이지(31B)와, 중간 스테이지(31B) 상의 다이(D)를 인식하기 위한 스테이지 인식 카메라(32)를 갖는다. 중간 스테이지(31B)는 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)과 다이(D)가 적재되는 셔터(스테이지)(SS)를 포함한다.The
세정 장치(6B)는, 중간 스테이지(31B)의 셔터(SS)를 개폐 이동시킴으로써, 트랜스퍼 헤드(81)의 콜릿(82)에 보유 지지된 다이(D)의 표면, 콜릿(82)의 하면(흡착면) 및 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)의 하면(흡착면)을 하방으로부터 세정한다.The
이어서, 실시예 3에 관한 세정 장치에 대하여 도 21을 사용하여 설명한다. 도 21은 세정 장치의 블록도이다.Next, the cleaning device according to the third embodiment will be described with reference to Fig. 21 is a block diagram of the cleaning apparatus.
세정 장치(6B)는, 제5 노즐(62B)과, 액체의 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급원(63)과, 압축된 에어(가압 기체)을 공급하는 에어 공급원(64)과, 액체의 이산화탄소와 압축 에어가 혼합되어서 생성되는 분말상의 드라이아이스를 제5 노즐(62B)에 공급하는 공급 배관(65b, 65c, 65d)을 구비한다. 세정 장치(6B)는, 또한, 제5 노즐(62B)에서 다이로부터 제거된 이물을 반송하는 배출 배관(66b, 66c)과, 이물을 회수하는 집진 유닛(67)과, 공급 배관 사이 및 배출 배관 사이에 설치되는 밸브(68b, 68c, 68d, 68f)와, 이오나이저(69)를 구비한다.The
제5 노즐(62B)은 실시예 1의 제2 노즐(62)과 동일한 구성이며 동일한 동작으로 세정을 행한다.The
이어서, 실시예 3에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 22 내지 29를 사용하여 설명한다. 도 22는 제4 노즐의 다이 세정 시의 단면도이다. 도 23은 제5 노즐의 다이 세정 종료 후의 단면도이다. 도 24는 제5 노즐의 트랜스퍼 헤드의 콜릿 세정 시의 단면도이다. 도 25는 제5 노즐의 본딩 헤드의 콜릿 세정 시의 단면도이다. 도 26 내지 29는 실시예 3에 관한 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 26의 흐름도의 단자 E, F는 도 27의 단자 E, F에 접속된다. 도 27의 단자 G 내지 L은 도 28의 단자 G 내지 L에 접속된다.Next, the bonding method (semiconductor device manufacturing method) performed in the flip chip bonder according to the third embodiment will be explained with reference to FIGS. 22 to 29. FIG. 22 is a cross-sectional view of the fourth nozzle during die cleaning. 23 is a cross-sectional view of the fifth nozzle after die cleaning is completed. 24 is a cross-sectional view of the transfer head of the fifth nozzle at the time of collet cleaning. 25 is a cross-sectional view of the bonding head of the fifth nozzle when the collet is cleaned. Figs. 26 to 29 are flowcharts showing a bonding method performed in the flip chip bonder according to the third embodiment. Fig. The terminals E and F in the flow chart of Fig. 26 are connected to the terminals E and F of Fig. The terminals G to L in Fig. 27 are connected to the terminals G to L in Fig.
스텝 S21: 제어 장치(7)는 스텝 S1과 마찬가지로, 다이(D)를 픽업 플립 헤드(21A)에 의해 픽업한다.Step S21: The
스텝 S22: 제어 장치(7)는 스텝 S12와 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)를 이동시킨다.Step S22: The
스텝 S23: 제어 장치(7)는 스텝 S13과 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)를 180도 회전시켜, 다이(D)의 범프(표면)를 반전시켜서 하면을 향하게 하여, 다이(D)를 트랜스퍼 헤드(81)에 건네는 자세로 한다.Step S23: The
스텝 S24: 제어 장치(7)는 스텝 S14와 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)의 콜릿(22)으로부터 트랜스퍼 헤드(81)의 콜릿(82)에 의해 다이(D)를 픽업하여, 다이(D)의 전달이 행하여진다.Step S24: The
스텝 S25: 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21A)를 반전시켜서, 콜릿(22)의 흡착면을 아래로 향하게 한다.Step S25: The
스텝 S26: 스텝 S25 전에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 중간 스테이지(31B)의 상방으로 이동시킨다.Step S26: Before or concurrently with the step S25, the
스텝 S27: 제어 장치(7)는 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 셔터(SS)를 폐쇄한다.Step S27: The
스텝 S28: 스텝 S27 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시킨다.Step S28: After or after step S27, the
스텝 S29: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)에 보유 지지하고 있는 다이(D)를 중간 스테이지(31B)에 적재한다.Step S29: The
스텝 S2A: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시켜서 다이(D)로부터 콜릿(82)을 상승시킨다(도 22).Step S2A: The
스텝 S2I: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 하강시켜, 중간 스테이지(31B) 상의 다이(D)를 픽업한다. 이때, 트랜스퍼 헤드(81)는 이동 퇴피되어 있다.Step S2I: The
스텝 S2J: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 상승시킨다.Step S2J: The
스텝 S2B: 스텝 S2A 후에 또는 병행하여, 및 스텝 S2J 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 셔터(SS)를 개방한다.Step S2B: The
스텝 S2K: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 하강시켜서 콜릿(42)에 의해 보유 지지하고 있는 다이(D)를 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S2K: The
스텝 S2C: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 다이(D)의 이면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 23).Step S2C: As in step S6, the
스텝 S2L: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 상승시켜서 제5 노즐(62B)로부터 다이(D)를 이동(상승)시킨다.Step S2L: The
스텝 S2M: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 본딩 스테이지 상으로 이동시킨다.Step S2M: The
스텝 S2N: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31B)로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)으로 픽업한 다이(D)를 다이 본딩 스테이지 상의 기판(P) 상에 탑재한다.Step S2N: The
스텝 S2D: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시켜서 콜릿(82)을 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S2D: The
스텝 S2E: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 콜릿(82)의 하면(흡착면)에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 24).Step S2E: The
스텝 S2F: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시킨다.Step S2F: The
스텝 S2G: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 트랜스퍼 헤드 전달 위치로 이동시킨다.Step S2G: The
스텝 S2O: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B) 상으로 이동시킨다.Step S2O: The
스텝 S2P: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)을 하강시켜서 제5 노즐(62B)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S2P: The
스텝 S2H: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 콜릿(42)의 하면(흡착면)에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 25).Step S2H: The
스텝 S2Q: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 상승시켜 이동 퇴피시킨다.Step S2Q: The
또한, 스텝 S21보다 전의 동작은, 실시예 1의 스텝 S1보다 전의 동작과 동일하다. 또한, 스텝 S2N 후의 기판(P)의 취출 반출 동작은 실시예 1과 동일하다.The operation before step S21 is the same as the operation before step S1 in the first embodiment. The take-out and take-out operation of the substrate P after step S2N is the same as that of the first embodiment.
실시예 3에 관한 플립 칩 본더는, 중간 스테이지에 세정 장치 기능을 설치한다. 중간 스테이지는 분말상의 드라이아이스의 분출·흡인을 행하는 노즐과, 또한 그 상부에 다이를 적재할 수 있는 셔터를 설치한다. 셔터를 폐쇄하고 셔터 상에 다이를 설치한다. 그 후, 본딩 헤드로 다이를 수취하고, 중간 스테이지의 셔터를 개방하고, 픽업되어 본딩 헤드의 콜릿에 보유 지지된 다이의 이면을 드라이아이스 세정 기능으로 세정한다. 본딩 헤드 이동하고 있는 때에 드라이아이스 세정 기능으로 트랜스퍼 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정한다. 그 후, 본딩을 종료한 본딩 헤드의 콜릿의 흡착면의 세정도 행할 수 있다.The flip chip bonder according to the third embodiment has a cleaning device function on the intermediate stage. The intermediate stage is provided with a nozzle for ejecting and sucking dry ice in powder form, and a shutter capable of loading a die thereon. Close the shutter and install the die on the shutter. Thereafter, the die is received by the bonding head, the shutter of the intermediate stage is opened, and the back side of the die picked up and held by the collet of the bonding head is cleaned by the dry ice cleaning function. When the bonding head is moving, the suction surface of the collet of the transfer head is cleaned by the dry ice cleaning function. Thereafter, the adsorption face of the collet of the bonding head which has finished bonding can also be cleaned.
실시예 3에 의하면, 하나의 드라이아이스 세정 기능으로, 다이의 표면, 트랜스퍼 헤드의 콜릿의 흡착면 및 본드 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정할 수 있다. 이에 의해, 이물의 축적을 방지할 수 있고, 또한 웨이퍼 표면의 이물 부착 리스크를 저감할 수 있다.According to the third embodiment, the surface of the die, the suction surface of the collet of the transfer head, and the suction surface of the collet of the bond head can be cleaned by one dry ice cleaning function. As a result, foreign matter can be prevented from accumulating, and the risk of foreign matter adhering to the surface of the wafer can be reduced.
<변형예 3>≪
이어서, 실시예 3의 변형예(변형예 3)에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 22 내지 25, 29, 30을 사용하여 설명한다. 도 29, 30은 도 19의 플립 칩 본더에서 실시되는 변형예 3에 관한 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다.Next, a bonding method (a method of manufacturing a semiconductor device) performed in a flip chip bonder according to a modified example (modified example 3) of the third embodiment will be described with reference to Figs. 22 to 25, 29 and 30. Fig. Figs. 29 and 30 are flowcharts showing a bonding method according to
변형예 3에 관한 본딩 방법은, 실시예 3에 관한 본딩 방법의 스텝 S21 내지 S25는 동일하지만, 기타의 스텝이 상이하다. 도 29의 흐름도의 단자 E, F는 도 26의 단자 E, F에 접속된다. 도 29의 단자 M 내지 O는 도 30의 단자 M 내지 O에 접속된다. 변형예 3에 관한 본딩 방법의 스텝 S24보다 후의 스텝을 이하 설명한다.The bonding method according to
스텝 S36: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 중간 스테이지(31B)의 상방으로 이동시킨다.Step S36: The
스텝 S37: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시켜서 콜릿(82)에 의해 보유 지지하고 있는 다이(D)를 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S37: The
스텝 S38: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 다이(D)의 이면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 23).Step S38: As in step S6, the
스텝 S39: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시켜서 제5 노즐(62B)로부터 다이(D)를 이동(상승)시킨다.Step S39: The
스텝 S3A: 스텝 S39 후, 제어 장치(7)는 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 셔터(SS)를 폐쇄한다.Step S3A: After step S39, the
스텝 S3B: 스텝 S3A 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시킨다.Step S3B: After or after step S3A, the
스텝 S3C: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)에 보유 지지하고 있는 다이(D)를 중간 스테이지(31B)에 적재한다.Step S3C: The
스텝 S3D: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시켜서 다이(D)로부터 콜릿(22)을 상승시켜(도 22), 트랜스퍼 헤드(81)를 중간 스테이지(31B)의 상방으로부터 이동 퇴피시킨다.Step S3D: The
스텝 S3K: 스텝 S3D후, 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 하강시켜, 중간 스테이지(31B) 상의 다이(D)를 픽업한다. 이때, 트랜스퍼 헤드(81)는 이동 퇴피되어 있다.Step S3K: After step S3D, the
스텝 S3L: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 상승시킨다.Step S3L: The
스텝 S3E: 스텝 S3K 후, 제어 장치(7)는 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 셔터(SS)를 개방한다.Step S3E: After step S3K, the
스텝 S3M: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 본딩 스테이지 상으로 이동시킨다.Step S3M: The
스텝 S3N: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31B)로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)으로 픽업한 다이(D)를 다이 본딩 스테이지 상의 기판(P) 상에 탑재한다.Step S3N: The
스텝 S3F: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시켜서 콜릿(82)을 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S3F: The
스텝 S3G: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 콜릿(82)의 하면(흡착면)에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 24).Step S3G: The
스텝 S3H: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시킨다.Step S3H: The
스텝 S3J: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 트랜스퍼 헤드 전달 위치로 이동시킨다.Step S3J: The
스텝 S3O: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 세정 장치(6B)의 제5 노즐(62B) 상으로 이동시킨다.Step S3O: The
스텝 S3P: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)을 하강시켜서 제5 노즐(62B)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S3P: The
스텝 S3I: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 콜릿(42)의 하면(흡착면)에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 25).Step S3I: As in step S6, the
스텝 S3Q: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 상승시켜 이동 퇴피시킨다.Step S3Q: The
또한, 스텝 S21보다 전의 동작은, 실시예 1의 스텝 S1보다 전의 동작과 동일하다. 또한, 스텝 S3N 후의 기판(P)의 취출 반출 동작은 실시예 1과 동일하다.The operation before step S21 is the same as the operation before step S1 in the first embodiment. The take-out and take-out operation of the substrate P after step S3N is the same as that of the first embodiment.
변형예 3에 관한 플립 칩 본더는, 중간 스테이지에 세정 장치 기능을 설치한다. 중간 스테이지는 분말상의 드라이아이스의 분출·흡인을 행하는 노즐과, 또한 그 상부에 다이를 적재할 수 있는 셔터를 설치한다. 중간 스테이지의 셔터를 개방하고, 픽업되어 트랜스퍼 헤드의 콜릿에 보유 지지된 다이의 표면을 드라이아이스 세정 기능으로 세정 후, 셔터를 폐쇄하여 셔터 상에 다이를 설치한다. 그 후, 본딩 헤드로 다이를 수취하고, 이동하고 있는 때에 셔터를 다시 개방하여 드라이아이스 세정 기능으로 트랜스퍼 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정한다. 그 후, 본딩을 종료한 본딩 헤드의 콜릿의 흡착면의 세정도 행할 수 있다.The flip chip bonder according to Modification Example 3 has a function of a cleaning device on the intermediate stage. The intermediate stage is provided with a nozzle for ejecting and sucking dry ice in powder form, and a shutter capable of loading a die thereon. The shutter of the intermediate stage is opened, the surface of the die held by the collet of the transfer head is picked up and cleaned by the dry ice cleaning function, and then the shutter is closed to set the die on the shutter. Thereafter, the die is received by the bonding head, and when it is moving, the shutter is opened again to clean the suction surface of the collet of the transfer head by the dry ice cleaning function. Thereafter, the adsorption face of the collet of the bonding head which has finished bonding can also be cleaned.
[실시예 4][Example 4]
도 31은 실시예 4에 관한 플립 칩 본더의 개략을 도시하는 상면도이다. 도 32는 도 31에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에, 픽업 플립 헤드, 트랜스퍼 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.31 is a top view showing the outline of the flip chip bonder according to the fourth embodiment. Fig. 32 is a view for explaining the operation of the pickup flip head, the transfer head and the bonding head when viewed from the direction of arrow A in Fig.
플립 칩 본더(10C)는 크게 구별하여, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2C), 중간 스테이지부(3C)와, 본딩부(4A)와, 반송부(5), 세정 장치(6C)와, 기판 공급부(9K)와, 기판 반출부(9H)와, 각 부의 동작을 감시하여 제어하는 제어 장치(7)를 갖는다.The
픽업부(2C)는, 픽업부(2A)의 구성에 추가로, 다이(D)의 이면 및 콜릿(22)의 상면(흡착면)을 인식하기 위한 스테이지 인식 카메라(24)를 갖는다.The
중간 스테이지부(3C)는, 다이(D)를 일시적으로 적재하는 중간 스테이지(31)와, 중간 스테이지(31)를 인식하는 스테이지 인식 카메라(32)와, 다이(D)의 이면 및 콜릿(22)의 하면(흡착면)을 인식하기 위한 언더비전 카메라(33)를 갖는다.The
세정 장치(6C)는 중간 스테이지(31) 상에 적재된 다이(D)의 이면 및 중간 스테이지(31)의 표면을 상방으로부터 세정하고, 픽업 플립 헤드(21A)의 콜릿(22)에 보유 지지된 다이(D)의 이면 및 콜릿(22)의 하면(흡착면)을 상방으로부터 세정하는 것이 가능하다. 또한, 세정 장치(6C)는 트랜스퍼 헤드(81)의 콜릿(82)에 보유 지지된 다이(D)의 표면 및 콜릿(82)의 하면(흡착면)을 하방으로부터 세정하고, 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)에 보유 지지된 다이(D)의 표면 및 콜릿(42)의 하면(흡착면)을 하방으로부터 세정하는 것이 가능하다.The
이어서, 실시예 4에 관한 세정 장치에 대하여 도 33을 사용하여 설명한다. 도 33은 세정 장치의 블록도이다.Next, the cleaning apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to Fig. 33 is a block diagram of the cleaning apparatus.
세정 장치(6C)는, 제1 노즐(61)과, 제2 노즐(62)과, 제3 노즐(61A)과, 제4 노즐(62C)과, 액체의 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급원(63)과, 압축된 에어(가압 기체)를 공급하는 에어 공급원(61)과, 액체의 이산화탄소와 압축 에어가 혼합되어서 생성되는 분말상의 드라이아이스를 제1 노즐(61), 제2 노즐(62), 제3 노즐(61A) 및 제4 노즐(62C)에 공급하는 공급 배관(65a 내지 65d, 65g, 65h)을 구비한다. 세정 장치(6C)는, 또한, 제1 노즐(61), 제2 노즐(62), 제3 노즐(61A) 및 제4 노즐(62C)에서 다이로부터 제거된 이물을 반송하는 배출 배관(66a 내지 66e)과, 이물을 회수하는 집진 유닛(67)과, 공급 배관 사이 및 배출 배관 사이에 설치되는 밸브(68a 내지 68j)와, 이오나이저(69)를 구비한다.The
제4 노즐(62C)은 제2 노즐(62)과 동일한 구성이며 동일한 동작으로 세정을 행한다.The
이어서, 실시예 4에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 35 내지 38을 사용하여 설명한다. 도 34는 제4 노즐의 다이 세정 시의 단면도이다. 도 35는 제4 노즐의 트랜스퍼 헤드의 콜릿 세정 시의 단면도이다. 도 36 내지 38은 실시예 4에 관한 플립 칩 본더에서 실시되는 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 36의 흐름도의 단자 E, F는 도 37의 단자 E, F에 접속된다. 도 37의 단자 A, B는 도 38의 단자 A, B에 접속된다.Next, the bonding method (semiconductor device manufacturing method) performed in the flip chip bonder according to the fourth embodiment will be described with reference to Figs. 35 to 38. Fig. 34 is a cross-sectional view of the fourth nozzle during die cleaning; 35 is a cross-sectional view of the transfer head of the fourth nozzle when cleaning the collet. 36 to 38 are flowcharts showing the bonding method implemented in the flip chip bonder according to the fourth embodiment. The terminals E and F in the flow chart of Fig. 36 are connected to the terminals E and F of Fig. The terminals A and B in Fig. 37 are connected to the terminals A and B in Fig.
스텝 S51: 제어 장치(7)는 스텝 S1과 마찬가지로, 다이(D)를 픽업 플립 헤드(21A)에 의해 픽업한다.Step S51: The
스텝 S52: 제어 장치(7)는 스텝 S2와 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)를 이동시킨다.Step S52: The
스텝 S53: 제어 장치(7)는 스텝 S3과 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)를 180도 회전시켜, 다이(D)의 범프(표면)를 반전시켜서 하면을 향하게 하여, 다이(D)를 트랜스퍼 헤드(81)에 건네는 자세로 한다.Step S53: The
스텝 S54: 스텝 S53 후에 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 픽업 플립 헤드(21A)의 콜릿(22)이 보유 지지하고 있는 다이(D) 상으로 이동시키고, 하강시킨다.Step S54: After or after step S53, the
스텝 S55: 제어 장치(7)는 스텝 S5와 마찬가지로, 드라이아이스를 에어 분출구(61a)로부터 분사시켜서 다이(D)의 이면에 부착된 이물을 제거한다. 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어 배출 배관(66a) 등을 통하여 집진 유닛(67)으로 배출된다.Step S55: The
스텝 S56: 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 상승시켜서, 픽업 헤드(21)의 콜릿(22)이 보유 지지하고 있는 다이(D) 상으로부터 이동시킨다.Step S56: The
스텝 S57: 제어 장치(7)는 스텝 S7과 마찬가지로, 픽업 플립 헤드(21A)의 콜릿(22)으로부터 트랜스퍼 헤드(81)의 콜릿(82)에 의해 다이(D)를 픽업하여, 다이(D)의 전달이 행하여진다.Step S57: The
스텝 S58: 스텝 S57 후, 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 픽업 플립 헤드(21A)의 콜릿(22) 상으로 이동시키고, 하강시킨다.Step S58: After step S57, the
스텝 S59: 제어 장치(7)는 스텝 S5와 마찬가지로, 드라이아이스를 에어 분출구(61a)로부터 분사시켜서 콜릿(22)의 흡착면의 표면에 부착된 이물을 제거한다. 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어 배출 배관(66a) 등을 통하여 집진 유닛(67)으로 배출된다.Step S59: As in step S5, the
스텝 S5A: 제어 장치(7)는 제1 노즐(61)의 세정 공간(61c)을 상승시키고, 픽업 플립 헤드(21A)의 콜릿(22) 상으로부터 이동시킨다.Step S5A: The
스텝 S5B: 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21A)를 반전시켜서, 콜릿(22)의 흡착면을 아래로 향하게 한다.Step S5B: The
스텝 S42: 스텝 S57 후, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 중간 스테이지(31)로 이동한다.Step S42: After step S57, the
스텝 S43: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)에 보유 지지하고 있는 다이(D)를 중간 스테이지(31)에 적재한다.Step S43: The
스텝 S44: 스텝 S4C 후, 제어 장치(7)는 제3 노즐(61A)의 세정 공간(61c)을 중간 스테이지(31)에 적재되어 있는 다이(D) 상으로 이동(하강)시킨다.Step S44: After step S4C, the
스텝 S45: 제어 장치(7)는 스텝 S3과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(61a)로부터 분사하여, 다이(D)의 표면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 14).Step S45: As in step S3, the
스텝 S46: 제어 장치(7)는 도 15에 도시한 바와 같이, 제3 노즐(61A)을 중간 스테이지(31)로부터 이동(상승)시킨다.Step S46: The
스텝 S47: 제어 장치(7)는 중간 스테이지(31)로부터 본딩 헤드(41)의 콜릿에 의해 다이(D)를 픽업한다.Step S47: The
스텝 S48: 제어 장치(7)는 스테이지 인식 카메라(32)에 의해 중간 스테이지(31)의 세정이 필요한지 여부를 판단한다. "예"인 경우에는 스텝 S49로 이동하고, "아니오"인 경우에는 스텝 S43으로 복귀된다.Step S48: The
스텝 S49: 제어 장치(7)는 제3 노즐(61A)의 세정 공간(61c)을 중간 스테이지(31) 상으로 이동(하강)시킨다.Step S49: The
스텝 S4A: 제어 장치(7)는 스텝 S15와 마찬가지로, 드라이아이스를 에어 분출구(61a)로부터 분사시켜서 중간 스테이지(31)의 표면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(61b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 14).Step S4A: As in step S15, the
스텝 S4B: 제어 장치(7)는 제3 노즐(61A)을 중간 스테이지(31)로부터 이동(상승)시킨다.Step S4B: The
스텝 S4C: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 언더비전 카메라(33)의 상방으로 이동시켜, 콜릿(82)의 하면(흡착면)을 촬상한다.Step S4C: The
스텝 S4D: 제어 장치(7)는 콜릿(22)의 하면(흡착면)의 촬상 화상으로부터 세정이 필요한지 여부를 판단한다. "예"인 경우에는 스텝 S4E로 이동하고, "아니오"인 경우에는 스텝 S41로 복귀된다.Step S4D: The
스텝 S4E: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 세정 장치의 상방으로 이동시키고, 하강시켜서 콜릿(82)을 제4 노즐(62C)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S4E: The
스텝 S4F: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 콜릿(82)의 흡착면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 34).Step S4F: As in step S6, the
스텝 S4G: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 언더비전 카메라(45)의 상방으로 이동시켜, 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)에 보유 지지되어 있는 다이(D)의 하면(표면)을 촬상한다.Step S4G: The
스텝 S4H: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)에 보유 지지되어 있는 다이(D)의 하면(표면)의 촬상 화상으로부터 세정이 필요한지 여부를 판단한다. "예"인 경우에는 스텝 S4I로 이동하고, "아니오"인 경우에는 스텝 S4K로 이동한다.Step S4H: The
스텝 S4I: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 세정 장치의 상방으로 이동시키고, 하강시켜서 다이(D)를 제2 노즐(62)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S4I: The
스텝 S4J: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 다이(D)의 표면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다.Step S4J: The
스텝 S4K: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 상승시켜서 제2 노즐(62)로부터 다이(D)를 이동(상승)시켜, 본딩 헤드(41)를 본딩 스테이지로 이동시킨다.Step S4K: The
스텝 S4L: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 하강시켜, 본딩 헤드(41)에 보유 지지하고 있는 다이(D)를 기판(P) 상에 탑재한다Step S4L: The
스텝 S4M: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 언더비전 카메라(45)의 상방으로 이동시켜, 콜릿(42)의 하면(흡착면)을 촬상한다.Step S4M: The
스텝 S4N: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)의 콜릿(42)의 하면(흡착면)의 촬상 화상으로부터 세정이 필요한지 여부를 판단한다. "예"인 경우에는 스텝 S4O로 이동하고, "아니오"인 경우에는 스텝 S47로 이동한다.Step S4N: The
스텝 S4O: 제어 장치(7)는 본딩 헤드(41)를 세정 장치의 상방으로 이동시키고, 하강시켜서 콜릿(42)을 제2 노즐(62)의 세정 공간으로 넣는다.Step S4O: The
스텝 S4P: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 콜릿(42)의 하면(흡착면)에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다.Step S4P: As in step S6, the
또한, 스텝 S51보다 전의 동작은, 실시예 1의 스텝 S1보다 전의 동작과 동일하다. 또한, 스텝 S4L 후의 기판(P)의 취출 반출 동작은 실시예 1과 동일하다.The operation before step S51 is the same as that before step S1 of the first embodiment. The take-out and take-out operation of the substrate P after step S4L is the same as that of the first embodiment.
실시예 4에 의하면, 웨이퍼로부터 다이를 픽업할 때에 발생한 다이 표면 및 이면 이물, 그에 의해 축적되는 중간 스테이지 상 이물, 다이 반송 중에 콜릿에 부착되는 픽업 헤드와, 본딩 헤드의 양쪽을 세정함으로써, 적층 본딩을 행하는 다이의 표면, 이면의 이물을 대폭으로 저감할 수 있다.According to the fourth embodiment, by cleaning both the die surface and the back surface foreign matter generated during pickup of the die from the wafer, the foreign matter on the intermediate stage accumulated thereby, the pick-up head attached to the collet during die transportation, and the bonding head, The foreign matter on the front and back surfaces of the die can be greatly reduced.
<변형예 4><Modification 4>
이어서, 실시예 4의 변형예(변형예 4)에 관한 플립 칩 본더에 있어서 실시되는 본딩 방법(반도체 장치의 제조 방법)에 대하여 도 34, 35, 39 내지 41을 사용하여 설명한다. 도 39 내지 41은 도 31의 플립 칩 본더에서 실시되는 변형예 4에 관한 본딩 방법을 도시하는 흐름도이다.Next, a bonding method (semiconductor device manufacturing method) performed in the flip chip bonder according to the modified example (modified example 4) of the fourth embodiment will be described with reference to Figs. 34, 35, and 39 to 41. Fig. Figs. 39 to 41 are flow charts showing the bonding method according to Modification 4 carried out in the flip chip bonder of Fig.
변형예 4에 관한 본딩 방법은, 실시예 4에 관한 본딩 방법의 스텝 S51 내지 S54는, 동일하지만, 기타의 스텝이 상이하다. 도 39의 흐름도의 단자 E, F는 도 36의 단자 E, F에 접속되고, 도 39의 단자 G, H는 도 40의 G, H에 접속되고, 도 40의 단자 C, D는 도 41의 C, D에 접속된다.In the bonding method according to Modification 4, the steps S51 to S54 of the bonding method according to Example 4 are the same, but the other steps are different. The terminals E and F in the flow chart of Fig. 39 are connected to the terminals E and F of Fig. 36, the terminals G and H of Fig. 39 are connected to G and H of Fig. 40, C, and D, respectively.
변형예 4에 관한 본딩 방법의 스텝 S57보다 후의 스텝을 이하 설명한다.The steps after Step S57 of the bonding method according to Modification Example 4 will be described below.
스텝 S61: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 세정 장치(6C)의 제4 노즐(62C)의 상방으로 이동시킨다.Step S61: The
스텝 S62: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시켜서 콜릿(82)에 의해 보유 지지하고 있는 다이(D)를 세정 장치(6C)의 제4 노즐(62C)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S62: The
스텝 S63: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 다이(D)의 표면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 33).Step S63: As in step S6, the
스텝 S64: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시켜서 제4 노즐(62C)로부터 다이(D)를 이동(상승)시킨다.Step S64: The
스텝 S65: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 중간 스테이지(31)의 상방으로 이동시킨다.Step S65: The
스텝 S66: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시킨다.Step S66: The
스텝 S67: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)에 보유 지지하고 있는 다이(D)를 중간 스테이지(31)에 적재한다.Step S67: The
스텝 S68: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시켜서 다이(D)로부터 콜릿(22)을 상승시킨다.Step S68: The
스텝 S69: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 세정 장치(6C)의 제4 노즐(62C)의 상방으로 이동시킨다.Step S69: The
스텝 S6A: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 하강시켜서 콜릿(82)을 세정 장치(6C)의 제4 노즐(62C)의 세정 공간(62c)에 넣는다.Step S6A: The
스텝 S6B: 제어 장치(7)는 스텝 S6과 마찬가지로, 분말상의 드라이아이스를 에어 분출구(62a)로부터 분사하여, 콜릿의 흡착면에 부착된 이물을 제거하여 세정하고, 제거된 이물은 에어 흡입구(62b)로부터 흡인되어서 집진 유닛(67)으로 배출된다(도 33).Step S6B: As in step S6, the
스텝 S6C: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 상승시켜서 제4 노즐(62C)로부터 다이(D)를 이동(상승)시킨다.Step S6C: The
스텝 S6D: 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(81)를 다이(D)의 전달 위치로 이동시킨다.Step S6D: The
스텝 S68 후, 도 40의 스텝 S44 이후를 행한다. 변형예 4의 스텝 S44 내지 S4B는 실시예 4의 스텝 S44 내지 S4B와 동일하다. 또한, 도 40의 스텝 S47 후, 도 41의 스텝 S4K 이후를 행한다. 변형예 4의 스텝 S4K 내지 S4P는 실시예 4의 스텝 S4K 내지 S4P와 동일하다.After step S68, step S44 and subsequent steps of FIG. 40 are performed. Steps S44 to S4B of Modification Example 4 are the same as Steps S44 to S4B of Embodiment 4. After step S47 in Fig. 40, step S4K and subsequent steps in Fig. 41 are performed. Steps S4K to S4P of Modification Example 4 are the same as Steps S4K to S4P of Embodiment 4.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시 형태, 실시예 및 변형예에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예 및 변형예에 한정되는 것은 아니며, 여러가지 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.While the invention made by the present inventors has been specifically described on the basis of the embodiments, the examples, and the modifications, the invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, needless to say, various modifications are possible.
예를 들어, 실시예 및 변형예에서는, 세정 장치는 액체의 이산화탄소와 압축 에어를 혼합하여 분말상의 드라이아이스를 생성하는 것을 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 펠리타이저로 액체의 이산화탄소로부터 펠릿상의 드라이아이스를 형성하고, 분쇄기로 이 펠릿상의 드라이아이스로부터 분쇄상의 드라이아이스(입쇄상의 드라이아이스)를 형성하고, 분쇄상의 드라이아이스를 소정의 압력의 캐리어 가스로 노즐에 공급하도록 해도 된다.For example, in the embodiment and the modified examples, the cleaning device has been described in which the liquid carbon dioxide and the compressed air are mixed to generate dry ice in the form of powder. However, the present invention is not limited to this, and the pelletizer may be used, Dry ice on the pellet may be formed from dry ice on the pellet by a pulverizer, and dry ice of the pulverized dry ice may be supplied to the nozzle with a carrier gas of a predetermined pressure.
또한, 실시예 및 변형예에서는 다이 전체를 덮는 노즐로 세정하는 것을 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다이 폭의 횡장(가로 길이) 노즐이 다이 길이 분 스캔하여 세정하게 해도 된다. 또한, 가는 노즐이 복수로 다이 전체를 커버하여 세정하게 해도 된다. 또한, 가는 노즐이 다이 전체를 스캔하여 세정하게 해도 된다.In the embodiment and the modification example, cleaning with a nozzle covering the entire die has been described. However, the invention is not limited to this, and it is also possible that nozzles of horizontal width (widthwise) of the die width are scanned for cleaning by a die length. Further, a plurality of thin nozzles may be covered to cover the entire die. Further, the thin nozzle may be scanned by scanning the entire die.
또한, 실시예 1, 2, 4에서는, 세정 장치가 복수의 노즐을 구비하고 있는 것을 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 하나의 노즐을 구비하는 세정 장치를 복수 설치해도 된다.In
또한, 실시예 4 및 변형예 4에서는 세정 전에 언더비전 카메라로 세정이 필요한지 여부를 판단하여 세정하고 있는 것을 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 세정 장치로 본딩 전에 세정한 다이의 이면을 언더비전 카메라로 확인하고, 소정의 이물수 이상의 경우, 다시 청정을 실시한 후 본딩을 행하게 해도 된다. 또한, 언더비전 카메라로 다이의 이면을 확인하고, 이물이 없어질 때까지 세정을 행하게 해도 된다. 또한, 언더비전 카메라로 콜릿을 확인하고, 이물이 없어질 때까지 세정을 행하게 해도 된다. 이에 의해, 이물이 있는 다이를 적층 실장할 일이 없으므로, 제품 불량을 저감할 수 있다.In the fourth embodiment and the fourth embodiment, it is described that the cleaning is performed by the underside camera before cleaning. However, the present invention is not limited to this, and the back surface of the die, It may be checked with a camera, and in the case of a predetermined number of foreign objects or more, cleaning may be performed before bonding. Further, it is also possible to check the back side of the die with an under vision camera and perform cleaning until the foreign object disappears. It is also possible to check the collet with an under vision camera and perform cleaning until the foreign object disappears. Thereby, since the die with the foreign object is not laminated and mounted, the product defects can be reduced.
또한, 실시예 4 및 변형예 4에서는 픽업 플립 헤드의 콜릿의 세정 전에 카메라로 세정이 필요한지 여부를 판단하고 있지 않지만, 세정이 필요한지 여부를 판단하여 세정하게 해도 된다.In Embodiments 4 and 4, although it is not determined whether or not cleaning with a camera is necessary before the cleaning of the collet of the pick-up flip head, it may be determined whether or not cleaning is necessary and cleaned.
또한, 실시예 4 및 변형예 4에서는 픽업 플립 헤드의 콜릿에 보유 지지되어 있는 다이(D)의 이면을 세정하고 있지 않지만, 제1 노즐로 세정하게 해도 된다. 이 경우, 카메라로 세정이 필요한지 여부를 판단하여 세정하게 해도 된다.In Embodiments 4 and 4, the back surface of the die D held on the collet of the pick-up flip head is not cleaned, but may be cleaned with the first nozzle. In this case, it may be determined whether or not the camera needs cleaning.
또한, 실시예 4 및 변형예 4에서는 다이의 이면을 제1 노즐 및 제3 노즐로 2회 세정을 행하고 있지만, 어느 한쪽의 세정이어도 되고, 제1 노즐에 의한 세정 후, 세정이 필요한지 여부를 판단하여 필요한 경우에 제3 노즐로 세정을 하게 해도 된다.In the fourth embodiment and the fourth embodiment, the back surface of the die is cleaned twice with the first nozzle and the third nozzle. However, either of the cleaning may be performed, and after the cleaning with the first nozzle, And may be cleaned with the third nozzle when necessary.
또한, 실시예 1, 변형예 1, 변형예 2, 실시예 2, 실시예 3 및 변형예 3은, 실시예 4 및 변형예 4와는 달리, 기판 인식 카메라나 언더비전 카메라로 촬상을 행하고 있지 않지만, 실시예 4 및 변형예 4와 마찬가지로 촬상을 행하고, 촬상 정보에 기초하여, 세정의 필요 여부를 판단하게 해도 된다.Unlike the fourth embodiment and the fourth modification, the first embodiment, the first modification, the second modification, the second embodiment, the third embodiment, and the third modification do not perform imaging with the substrate recognition camera or the under vision camera , The fourth embodiment, and the fourth modification, and determine whether cleaning is necessary based on the imaging information.
또한, 실시예 및 변형예에서는, 정전기 대책, 이오나이저를 통하여 드라이아이스를 분출하는 것을 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 노즐이나 중간 스테이지를 도전성재(금속, 카본 수지 등)로 구성하여, 접지를 행해도 된다. 이오나이저와 접지하는 도전성 재료의 양쪽을 행해도 된다.In the embodiments and the modifications, dry ice is ejected through the countermeasure for static electricity and ionizer. However, the present invention is not limited to this. The nozzle and the intermediate stage may be made of a conductive material (metal, carbon resin or the like) It may be grounded. Both of the ionizer and the conductive material to be grounded may be performed.
또한, 실시예 1 및 변형예 1, 2에서는, 다이 공급부로부터 다이를 픽업 헤드로 픽업하고 플립(반전)시켜서 본딩 헤드에 다이를 전달하고 본딩 헤드로 기판에 본딩하는 플립 칩 본더에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다이 공급부로부터 다이를 픽업 헤드로 픽업하여, 중간 스테이지에 적재하고, 중간 스테이지에 적재된 다이를 중간 스테이지에서 반전시켜 별도의 중간 스테이지에 전달하고, 본딩 헤드로 픽업하여 기판에 본딩하게 해도 된다.In
또한, 플립한 다이를 본딩하는 본딩 헤드는, 본딩 시간과 세정 시간이 길어질 경우, 복수의 본딩 헤드를 설치하여 교대로 칩 세정, 본딩 및 콜릿 세정을 실시해도 된다.When the bonding time and the cleaning time are long, the bonding head for bonding the flip die may be provided with a plurality of bonding heads to alternately perform chip cleaning, bonding, and collet cleaning.
또한, 실시예 및 변형예에서는, 플립 칩 본더에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다이 공급부로부터 다이를 픽업하고 반전시켜서 트레이 등에 적재하는 다이 소터에 적용 가능하다.Although the flip chip bonders have been described in the embodiments and the modified examples, the present invention is not limited thereto. The present invention is also applicable to a die sorter that picks up a die from a die supply part, reverses the die,
1: 다이 공급부
11: 웨이퍼
2: 픽업부
21: 픽업 헤드
22: 콜릿
3: 중간 스테이지부
31: 중간 스테이지
4: 본딩부
41: 본딩 헤드
42: 콜릿
6: 세정 장치
7: 제어 장치
10: 플립 칩 본더
D: 다이
P: 기판1:
11: wafer
2: Pickup section
21: Pickup head
22: Collet
3: intermediate stage part
31: Intermediate stage
4:
41: bonding head
42: Collet
6: Cleaning device
7: Control device
10: flip chip bonder
D: Die
P: substrate
Claims (33)
범프를 갖는 다이를 보유 지지하는 다이 공급부와,
기판 또는 이미 실장된 다이 상에 상기 다이를 적재하기 위한 본딩 스테이지와,
상기 다이를 흡착하는 콜릿을 갖는 제1 헤드와,
상기 다이를 흡착하는 콜릿을 갖는 제2 헤드와,
상기 다이 공급부와 상기 본딩 스테이지 사이에 위치하는 상기 다이를 드라이아이스로 세정하는 세정 장치
를 구비하고,
상기 제1 헤드는 상기 다이 공급부로부터 상기 다이를 픽업하여 상하 반전시키고,
상기 제2 헤드는 상기 제1 헤드로부터 상기 다이를 픽업하는 플립 칩 본더.As a flip chip bonder,
A die supply portion for holding a die having bumps,
A bonding stage for loading the die onto a substrate or an already mounted die,
A first head having a collet for adsorbing the die,
A second head having a collet for adsorbing the die,
A cleaning device for cleaning the die positioned between the die supply part and the bonding stage with dry ice,
And,
The first head picks up the die from the die supply unit and inverts the wafer up and down,
And the second head picks up the die from the first head.
상기 세정 장치는 상기 드라이아이스를 분출하는 제1 노즐을 갖고,
상기 제1 노즐은 상기 제1 헤드가 픽업한 상기 다이의 상기 범프를 갖는 면과 반대인 이면을 세정하는 플립 칩 본더.The method according to claim 1,
Wherein the cleaning device has a first nozzle for ejecting the dry ice,
Wherein the first nozzle cleans the back side of the die picked up by the first head opposite the side having the bumps.
상기 세정 장치는 상기 드라이아이스를 분출하는 제2 노즐을 갖고,
상기 제2 노즐은 상기 제2 헤드가 상기 제1 헤드로부터 픽업한 상기 다이의 상기 범프를 갖는 표면을 세정하는 플립 칩 본더.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cleaning device has a second nozzle for ejecting the dry ice,
The second nozzle cleaning the surface of the die having the bumps picked up by the second head from the first head.
상기 제1 노즐은 상기 제1 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.3. The method of claim 2,
Wherein the first nozzle cleans the collet of the first head.
상기 제2 노즐은 상기 제2 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.The method of claim 3,
And the second nozzle cleans the collet of the second head.
상기 제2 헤드는 상기 다이를 상기 기판 또는 이미 실장된 다이 상에 적재하는 본딩 헤드인 플립 칩 본더.The method according to claim 1,
Wherein the second head is a bonding head for loading the die onto the substrate or an already-mounted die.
상기 제2 헤드에 의해 상기 다이가 적재되는 중간 스테이지와,
상기 다이를 흡착하는 콜릿을 갖는 제3 헤드
를 더 구비하고,
상기 제3 헤드는 상기 중간 스테이지로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 기판 또는 이미 실장된 다이 상에 적재하고,
상기 세정 장치는 드라이아이스를 분출하는 제3 노즐을 갖고,
상기 제3 노즐은 상기 중간 스테이지에 적재된 상기 다이의 상기 범프를 갖는 면과 반대인 이면을 세정하는 플립 칩 본더.The method according to claim 1,
An intermediate stage on which the die is loaded by the second head,
And a third head having a collet that adsorbs the die
Further comprising:
The third head picks up the die from the intermediate stage and loads it onto the substrate or an already mounted die,
The cleaning device has a third nozzle for ejecting dry ice,
And the third nozzle cleans the back side of the die opposite to the side having the bumps on the intermediate stage.
상기 세정 장치는, 드라이아이스를 분출하는 제2 노즐을 더 갖고,
상기 제2 노즐은 상기 제3 헤드가 상기 중간 스테이지로부터 픽업한 상기 다이의 상기 범프를 갖는 표면을 세정하는 플립 칩 본더.8. The method of claim 7,
The cleaning apparatus further includes a second nozzle for spraying dry ice,
The second nozzle cleaning the surface of the die having the bumps picked up from the intermediate stage by the third head.
상기 제3 노즐은 상기 중간 스테이지의 상면을 세정하는 플립 칩 본더.9. The method according to claim 7 or 8,
And the third nozzle cleans the upper surface of the intermediate stage.
상기 제2 노즐은 상기 제3 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.9. The method of claim 8,
And the second nozzle cleans the collet of the third head.
상기 중간 스테이지는, 상기 제2 헤드로부터 상기 다이를 전달하는 위치와, 상기 제3 노즐의 위치와, 상기 제3 헤드와 상기 다이를 전달하는 위치를 이동 가능한 플립 칩 본더.8. The method of claim 7,
Wherein the intermediate stage is movable between a position for transferring the die from the second head, a position of the third nozzle, and a position for transferring the third head and the die.
상기 중간 스테이지를 복수 설치하고, 각각이 이동중 간섭하지 않는 경로에서 상기 제1 헤드로부터 상기 다이를 전달하는 위치와, 상기 제3 노즐의 위치와, 상기 제3 헤드와 상기 다이를 전달하는 위치를 이동 가능한 플립 칩 본더.8. The method of claim 7,
A plurality of intermediate stages are provided, and a position for transferring the die from the first head, a position of the third nozzle, and a position for transferring the third head and the die are moved Flip chip bonders available.
상기 중간 스테이지에 적재된 상기 다이의 이면 및 상기 중간 스테이지를 촬상하는 스테이지 인식 카메라를 더 구비하고,
상기 제3 노즐은, 상기 스테이지 인식 카메라의 촬상 정보에 기초하여, 상기 중간 스테이지에 적재된 상기 다이 이면 및 상기 중간 스테이지를 세정하는 플립 칩 본더.10. The method of claim 9,
Further comprising a stage recognition camera for imaging the back surface of the die and the intermediate stage, which are stacked on the intermediate stage,
And the third nozzle cleans the die back and the intermediate stage loaded on the intermediate stage based on the image pickup information of the stage recognition camera.
상기 제3 헤드에 보유 지지된 상기 다이의 표면 및 상기 제3 헤드의 콜릿을 촬상하는 제1 언더비전 카메라를 더 구비하고,
상기 제2 노즐은, 상기 제1 언더비전 카메라의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제3 헤드에 보유 지지된 상기 다이의 표면 및 상기 제3 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.11. The method of claim 10,
Further comprising a first under vision camera for capturing a surface of said die held on said third head and a collet of said third head,
The second nozzle cleans the collet of the third head and the surface of the die held on the third head based on the imaging information of the first under vision camera.
상기 세정 장치는, 드라이아이스를 분출하는 제4 노즐을 더 갖고,
상기 제4 노즐은 상기 제2 헤드가 상기 다이를 상기 제1 헤드로부터 픽업한 상기 다이의 표면을 세정하는 플립 칩 본더.9. The method of claim 8,
The cleaning apparatus further includes a fourth nozzle for spraying dry ice,
The fourth nozzle cleaning the surface of the die from which the second head picked up the die from the first head.
상기 제4 노즐은 상기 제2 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.9. The method of claim 8,
And the fourth nozzle cleans the collet of the second head.
상기 제2 헤드의 콜릿을 촬상하는 제2 언더비전 카메라를 더 구비하고,
상기 제4 노즐은, 상기 제2 언더비전 카메라의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제2 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.17. The method of claim 16,
Further comprising a second under vision camera for capturing a collet of the second head,
The fourth nozzle cleans the collet of the second head based on imaging information of the second under vision camera.
상기 세정 장치는, 드라이아이스를 분출하는 제1 노즐 및 제2 노즐을 더 구비하고,
상기 제1 노즐은 상기 제1 헤드가 픽업한 상기 다이의 이면 및 상기 제1 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.18. The method according to claim 14 or 17,
The cleaning apparatus further includes a first nozzle and a second nozzle for spraying the dry ice,
Wherein the first nozzle cleans the collet of the first head and the back of the die picked up by the first head.
상기 제1 헤드의 콜릿 및 상기 제1 헤드가 보유 지지하고 있는 다이의 이면을 촬상하는 제2 스테이지 인식 카메라를 더 구비하고,
상기 제1 노즐은, 상기 제2 스테이지 인식 카메라의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제1 헤드의 콜릿 및 상기 제1 헤드가 보유 지지하고 있는 다이의 이면을 세정하는 플립 칩 본더.19. The method of claim 18,
Further comprising a second stage recognition camera for picking up a collet of the first head and a back surface of a die held by the first head,
Wherein the first nozzle cleans the collet of the first head and the back surface of the die held by the first head based on the imaging information of the second stage recognition camera.
상기 제2 헤드에 의해 상기 다이가 적재되는 중간 스테이지와,
상기 중간 스테이지로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 기판 또는 이미 실장된 다이 상에 적재하는 제3 헤드
를 더 구비하고,
상기 제3 헤드는 상기 다이를 흡착하는 콜릿을 갖고,
상기 세정 장치는 드라이아이스를 분출하는 제5 노즐을 갖고,
상기 중간 스테이지는 상기 제5 노즐 상에 개폐 가능한 스테이지를 구비하여 구성되고,
상기 스테이지가 폐쇄되어 있을 때 상기 다이가 그 스테이지에 적재되고,
상기 스테이지가 개방되어 있을 때 상기 제5 노즐은 상기 제2 헤드에 보유 지지되어 있는 상기 다이의 상기 범프를 갖는 표면, 상기 다이가 제거되어 있는 상기 제2 헤드의 콜릿, 상기 제3 헤드가 상기 중간 스테이지로부터 픽업한 상기 다이의 표면 및 상기 제3 헤드의 콜릿을 세정하는 플립 칩 본더.The method according to claim 1,
An intermediate stage on which the die is loaded by the second head,
A third head for picking up the die from the intermediate stage and loading it onto the substrate or an already-
Further comprising:
The third head having a collet for adsorbing the die,
The cleaning device has a fifth nozzle for ejecting dry ice,
Wherein the intermediate stage comprises a stage capable of opening and closing on the fifth nozzle,
The die is loaded on the stage when the stage is closed,
The fifth nozzle having a surface with the bumps of the die held in the second head when the stage is open, a collet of the second head with the die removed, A flip chip bonder for cleaning the surface of the die picked up from the stage and the collet of the third head.
(a) 범프를 갖는 다이를 보유 지지하는 웨이퍼 링을 준비하는 공정과,
(b) 상기 다이를 실장하는 기판을 준비하는 공정과,
(c) 상기 웨이퍼 링으로부터 상기 다이를 픽업하여 상하 반전시키는 공정과,
(d) 상기 (c) 공정 후, 상기 다이를 드라이아이스로 세정하는 공정과,
(e) 상기 (c) 공정 후, 상기 다이를 픽업하는 공정과,
(f) 상기 (d) 공정 후, 상기 다이를 상기 기판 또는 이미 실장된 다이 상에 적재하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a semiconductor device,
(a) preparing a wafer ring for holding a die having bumps,
(b) preparing a substrate on which the die is mounted,
(c) picking up the die from the wafer ring and flipping it upside down,
(d) after the step (c), washing the die with dry ice,
(e) after the step (c), picking up the die,
(f) after the step (d), the step of loading the die onto the substrate or the already-mounted die
And a step of forming the semiconductor device.
상기 (c) 공정은 콜릿을 갖는 제1 헤드로 상기 다이를 픽업하고,
상기 (e) 공정은 콜릿을 갖는 제2 헤드로 상기 다이를 제1 헤드로부터 픽업하고,
상기 (f) 공정은, 상기 제2 헤드로 상기 다이를 상기 기판 또는 이미 실장된 다이 상에 적재하는 반도체 장치의 제조 방법.22. The method of claim 21,
(C) picking up the die with a first head having a collet,
(E) picking up the die from the first head with a second head having a collet,
Wherein the step (f) includes loading the die with the second head onto the substrate or the already-mounted die.
상기 (d) 공정은,
(d1) 상기 제1 헤드가 픽업한 상기 다이의 이면을 세정하는 공정과,
(d2) 상기 제2 헤드가 상기 제1 헤드로부터 픽업한 상기 다이의 상기 범프를 갖는 표면을 세정하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.23. The method of claim 22,
The step (d)
(d1) cleaning the back surface of the die picked up by the first head,
(d2) a step of cleaning the surface of the die having the bumps picked up by the second head from the first head
And a step of forming the semiconductor device.
상기 (d) 공정은,
(d3) 상기 제1 헤드의 콜릿을 세정하는 공정을 더 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.24. The method of claim 23,
The step (d)
(d3) cleaning the collet of the first head.
상기 (c) 공정은 콜릿을 갖는 제1 헤드로 상기 다이를 픽업하고,
상기 (e) 공정은 콜릿을 갖는 제2 헤드로 상기 다이를 상기 제1 헤드로부터 픽업하여 중간 스테이지에 적재하고,
상기 (f) 공정은 콜릿을 갖는 제3 헤드로 상기 다이를 상기 중간 스테이지로부터 픽업하여 적재하는 반도체 장치의 제조 방법.22. The method of claim 21,
(C) picking up the die with a first head having a collet,
(E) picking up the die from the first head with a second head having a collet and loading it onto the intermediate stage,
Wherein the step (f) picks up and loads the die from the intermediate stage with a third head having a collet.
상기 (d) 공정은,
(d1) 상기 중간 스테이지에 적재된 상기 다이의 상기 범프를 갖는 면과 반대인 이면을 세정하는 공정과,
(d2) 상기 중간 스테이지의 다이 적재면을 세정하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.26. The method of claim 25,
The step (d)
(d1) cleaning a back side of the die loaded on the intermediate stage opposite to the side having the bumps,
(d2) a step of cleaning the die mounting surface of the intermediate stage
And a step of forming the semiconductor device.
상기 중간 스테이지는 개폐 가능한 스테이지를 구비하고,
상기 (d) 공정은,
(d1) 상기 스테이지를 개방한 상태에서 상기 제2 헤드에 보유 지지되어 있는 상기 다이의 상기 범프를 갖는 면과 반대인 이면을 세정하는 공정과,
(d2) 상기 스테이지가 폐쇄된 상태에서 상기 다이를 그 스테이지에 적재하는 공정과,
(d3) 상기 스테이지를 개방한 상태에서 상기 제2 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정하는 공정과,
(d4) 상기 스테이지를 개방한 상태에서 상기 제3 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.26. The method of claim 25,
Wherein the intermediate stage has a stage capable of opening and closing,
The step (d)
(d1) cleaning the back side of the die held on the second head opposite to the side having the bumps in a state in which the stage is opened;
(d2) loading the die on the stage in a state in which the stage is closed,
(d3) cleaning the adsorption face of the collet of the second head while the stage is opened,
(d4) a step of cleaning the adsorption face of the collet of the third head in a state in which the stage is opened
And a step of forming the semiconductor device.
상기 (d) 공정은,
(d3) 상기 제3 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 상기 다이의 상기 범프를 갖는 표면을 세정하는 공정과,
(d4) 상기 제3 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.27. The method of claim 26,
The step (d)
(d3) cleaning the surface of the die having the bumps held by the collet of the third head, and
(d4) a step of cleaning the adsorption face of the collet of the third head
And a step of forming the semiconductor device.
상기 (d) 공정은,,
(d5) 상기 제2 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 상기 다이의 표면을 세정하는 공정과,
(d6) 상기 제2 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정하는 공정
을 더 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.29. The method of claim 28,
The step (d)
(d5) cleaning the surface of the die held by the collet of the second head, and
(d6) cleaning the adsorption face of the collet of the second head
Wherein the semiconductor device is a semiconductor device.
상기 (d) 공정은,
(d7) 상기 제1 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 상기 다이의 이면을 세정하는 공정과,
(d8) 상기 제1 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정하는 공정
을 더 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.30. The method of claim 29,
The step (d)
(d7) cleaning the back surface of the die held by the collet of the first head,
(d8) cleaning the adsorption face of the collet of the first head
Wherein the semiconductor device is a semiconductor device.
상기 (d) 공정은,
(d9) 상기 중간 스테이지의 적재면측을 촬상하는 공정과,
(d10) 상기 제3 헤드의 콜릿의 하면측을 촬상하는 공정
을 더 구비하고,
상기 (d2) 공정은, 상기 (d9) 공정의 촬상 정보에 기초하여, 상기 중간 스테이지를 세정하고,
상기 (d3) 공정은, 상기 (d10) 공정의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제3 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 상기 다이의 표면을 세정하고,
상기 (d4) 공정은, 상기 (d10) 공정의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제3 헤드의 콜릿의 흡착면을 세정하는 반도체 장치의 제조 방법.28. The method of claim 27,
The step (d)
(d9) imaging the mounting surface side of the intermediate stage,
(d10) a step of picking up a lower face side of the collet of the third head
Further comprising:
The step (d2) may include a step of cleaning the intermediate stage based on imaging information of the step (d9)
The step (d3) may include cleaning the surface of the die held by the collet of the third head based on the imaging information of the step (d10)
Wherein the step (d4) cleans the adsorption face of the collet of the third head based on the imaging information of the step (d10).
상기 (d) 공정은,
(d11) 상기 제2 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 상기 다이의 표면을 촬상하는 공정과,
(d12) 상기 제2 헤드의 콜릿의 흡착면을 촬상하는 공정
을 더 구비하고,
상기 (d5) 공정은, 상기 (d11) 공정의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제2 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 상기 다이의 표면을 세정하고,
상기 (d6) 공정은, 상기 (d12) 공정의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제2 헤드의 콜릿을 세정하는 반도체 장치의 제조 방법.30. The method of claim 29,
The step (d)
(d11) imaging the surface of the die held by the collet of the second head,
(d12) a step of picking up an image of the adsorption face of the collet of the second head
Further comprising:
The step (d5) may include cleaning the surface of the die held by the collet of the second head based on the sensing information of the step (d11)
The step (d6) further comprises cleaning the collet of the second head based on the sensing information of the step (d12).
상기 (d) 공정은,
(d13) 상기 제1 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 상기 다이의 이면을 촬상하는 공정과,
(d14) 상기 제1 헤드의 콜릿의 흡착면을 촬상하는 공정
을 더 구비하고,
상기 (d7) 공정은, 상기 (d13) 공정의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제1 헤드의 콜릿이 보유 지지하고 있는 다이의 표면을 세정하고,
상기 (d8) 공정은, 상기 (d14) 공정의 촬상 정보에 기초하여, 상기 제1 헤드의 콜릿을 세정하는 반도체 장치의 제조 방법.31. The method of claim 30,
The step (d)
(d13) imaging a back surface of the die held by the collet of the first head,
(d14) a step of picking up an image of the adsorption face of the collet of the first head
Further comprising:
The step (d7) may include cleaning the surface of the die held by the collet of the first head based on the sensing information of the step (d13)
(D8) cleaning the collet of the first head based on the imaging information of the step (d14).
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