KR20210029413A - 다이 본딩 장치 - Google Patents

다이 본딩 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210029413A
KR20210029413A KR1020190110597A KR20190110597A KR20210029413A KR 20210029413 A KR20210029413 A KR 20210029413A KR 1020190110597 A KR1020190110597 A KR 1020190110597A KR 20190110597 A KR20190110597 A KR 20190110597A KR 20210029413 A KR20210029413 A KR 20210029413A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
die
stage
substrate
vacuum
bonding
Prior art date
Application number
KR1020190110597A
Other languages
English (en)
Inventor
임석택
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020190110597A priority Critical patent/KR20210029413A/ko
Publication of KR20210029413A publication Critical patent/KR20210029413A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132—Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67712—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrate being handled substantially vertically
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/79—Apparatus for Tape Automated Bonding [TAB]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

다이 본딩 장치가 개시된다. 상기 다이 본딩 장치는, 다이가 부착된 다이싱 테이프를 지지하기 위한 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 기판이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 제2 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 하부에 배치되며 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위하여 상기 다이가 상기 기판 상에 가압되도록 상기 다이를 상방으로 밀어주는 본딩 헤드를 포함한다.

Description

다이 본딩 장치{Die bonding apparatus}
본 발명의 실시예들은 다이 본딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치의 제조 공정에서 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이를 기판 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 상기 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 복수의 다이들로 개별화될 수 있으며, 상기 다이싱 공정을 통해 개별화된 다이들은 다이 본딩 공정을 통해 리드 프레임, 인쇄회로기판, 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 본딩될 수 있다.
상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 상기 다이들로 분할된 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하여 분리시키기 위한 다이 픽업 모듈과 상기 픽업된 다이를 기판 상에 부착시키기 위한 다이 본딩 모듈을 포함할 수 있다. 상기 다이 픽업 모듈은 상기 웨이퍼를 지지하는 스테이지 유닛과 상기 스테이지 유닛에 지지된 웨이퍼로부터 선택적으로 다이를 분리시키기 위한 다이 이젝터와 상기 웨이퍼로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 다이 본딩 모듈로 전달하기 위한 피커를 포함할 수 있다. 상기 다이 본딩 모듈은 상기 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와 상기 다이를 진공 흡착하고 상기 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드를 포함할 수 있다.
최근 반도체 소자들의 집적도가 증가함에 따라 상기 다이 상의 패드 피치가 점차 감소되고 있으며, 상기 다이 본딩 공정에서 상기 기판 상에 본딩되는 상기 다이의 전면 부위가 오염되는 문제가 해결되어야 할 과제로서 부각되고 있다. 특히, 적층형 반도체 소자의 제조를 위한 TSV(Through Silicon Via) 본딩 공정의 경우 상기 다이의 전면 상에는 복수의 전극 패드들이 배치될 수 있으며, 상기 피커에 의해 상기 웨이퍼로부터 픽업되는 과정에서 접촉에 의한 오염 문제가 발생될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0034858호 (공개일자 2019년 04월 03일)
본 발명의 실시예들은 다이 본딩을 위한 다이 픽업 과정에서 발생될 수 있는 다이 오염을 방지할 수 있는 다이 본딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 다이 본딩 장치는, 다이가 부착된 다이싱 테이프를 지지하기 위한 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 기판이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 제2 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 하부에 배치되며 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위하여 상기 다이가 상기 기판 상에 가압되도록 상기 다이를 상방으로 밀어주는 본딩 헤드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 제1 스테이지를 수평 방향으로 이동시키고 회전시키기 위한 제1 스테이지 구동부와, 상기 제2 스테이지를 수직 방향으로 이동시키기 위한 제2 스테이지 구동부와, 상기 본딩 헤드를 수직 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이가 상기 기판 상에 본딩된 후, 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위해 상기 제2 스테이지 구동부는 상기 제2 스테이지를 상승시키며 상기 헤드 구동부는 상기 본딩 헤드를 하강시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 다이싱 테이프의 하부에 배치되며 상기 다이싱 테이프의 하부면을 진공 흡착하기 위한 진공 척을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 진공 척은, 상기 다이싱 테이프의 하부면을 진공 흡착하기 위한 진공홀들을 갖는 상부 패널과, 상기 상부 패널에 결합되며 상기 진공홀들과 연통하는 진공 챔버를 형성하는 척 본체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 본딩 헤드는 상기 진공 척을 관통하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 본딩 헤드는 상기 다이싱 테이프의 하부면을 진공 흡착하기 위한 제2 진공홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 진공홀은 상기 진공 챔버와 연통될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 다이와 상기 기판 사이의 정렬을 위해 상기 다이와 상기 기판의 위치 정보를 획득하는 비전 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 비전 유닛은 상기 제2 스테이지의 상부에 배치되며 상기 제2 스테이지와 상기 기판을 투과하여 상기 다이 및 상기 다이가 본딩될 영역을 검출하기 위한 적외선 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 스테이지는 수직 방향으로 이동 가능하게 구성되며, 상기 비전 유닛은 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되고 상기 다이와 상기 기판을 촬상하기 위한 정렬 카메라를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이싱 테이프 상에 부착된 다이는 상기 본딩 헤드에 의해 상승될 수 있으며, 이에 의해 상기 다이의 상부에 배치되는 상기 기판 상에 본딩될 수 있다. 특히, 상기와 같은 본딩 과정에서 상기 다이의 전면에 대한 접촉이 완전히 배제될 수 있으며, 이에 따라 종래 기술에서 문제시되었던 다이 픽업 과정에서의 접촉에 의한 오염에 기인하는 본딩 불량 또는 오염에 의한 전극 패드들 사이의 전기적인 결함 등이 충분히 방지될 수 있다.
또한, 상기 다이싱 테이프로부터 상기 기판으로 상기 다이를 직접 본딩함으로써 종래 기술에서의 다이 픽업 및 이송 과정을 생략할 수 있다. 따라서, 다이의 픽업과 이송에 요구되는 장치들을 제거할 수 있으므로 상기 다이 본딩 장치의 제조 비용을 크게 절감할 수 있으며, 또한 다이의 픽업과 이송 과정을 생략함에 따라 다이 본딩 공정에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본딩 헤드를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 비전 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 다이 본딩 장치를 이용하여 기판 상에 다이를 본딩하는 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 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.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 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.
본 발명의 실시예들에서 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.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 반도체 장치의 제조 공정에서 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들(10)을 반도체 웨이퍼 또는 인쇄회로기판과 같은 기판(20) 상에 본딩하기 위해 사용될 수 있다. 상기 다이 본딩 장치(100)는, 상기 다이들(10)이 부착된 다이싱 테이프(12)를 지지하기 위한 제1 스테이지(110)와, 상기 제1 스테이지(110)의 상부에 배치되며 상기 기판(20)이 아래를 향하도록 상기 기판(20)을 지지하는 제2 스테이지(120)와, 상기 제1 스테이지(110)의 하부에 배치되며 상기 다이들(10) 중 본딩하고자 하는 다이(10)를 상기 기판(20) 상에 본딩하기 위하여 상기 다이(10)가 상기 기판(20) 상에 가압되도록 상기 다이(10)를 상방으로 밀어주는 본딩 헤드(130)를 포함할 수 있다.
상기 다이싱 테이프(12)는 대략 링 형태의 마운트 프레임(14)에 장착될 수 있으며, 상기 다이(10)는 상기 기판(20) 상에 본딩될 전면이 위를 향하도록 상기 다이싱 테이프(12) 상에 부착될 수 있다. 즉 상기 다이(10)의 후면이 상기 다이싱 테이프(12) 상에 부착될 수 있다. 상기 제1 스테이지(110) 상에는 상기 다이싱 테이프(12)를 지지하기 위한 서포트 링(112)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 서포트 링(112)은 상기 다이들(10)과 상기 마운트 프레임(14) 사이에서 상기 다이싱 테이프(12)를 지지할 수 있다. 또한, 상기 제1 스테이지(110) 상에는 상기 마운트 프레임(14)을 하강시킴으로써 상기 다이싱 테이프(12)를 확장시키고 이를 통해 상기 다이들(10) 사이의 간격을 보다 넓게 확보하기 위한 확장 링(114)이 배치될 수 있다.
상기 제1 스테이지(110)는 상기 다이들(10)이 부착된 상기 다이싱 테이프(12)의 하부면이 하방으로 노출되도록 하는 개구를 구비할 수 있으며, 도시된 바와 같이 상기 본딩 헤드(130)는 상기 제1 스테이지(110)의 개구 내에 배치될 수 있다. 또한, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 스테이지(110)는 상기 다이들(10) 중에서 본딩하고자 하는 다이(10)를 선택하기 위하여 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 또한 상기 다이(10)의 정렬을 위해 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 제1 스테이지(110)를 수평 방향으로 이동시키고 아울러 회전시킬 수 있는 제1 스테이지 구동부(150)를 포함할 수 있다.
상기 제2 스테이지(120)는, 일 예로서, 진공압을 이용하여 상기 기판(20)을 지지할 수 있으며, 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 제2 스테이지(120)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 제2 스테이지 구동부(152)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 스테이지 구동부(152)는 상기 기판(20)의 높이를 조절하기 위해 상기 제2 스테이지(120)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 기판(20)의 전면에는 상기 다이들(10)의 본딩되도록 구성된 본딩 영역들이 마련될 수 있으며, 상기 기판(20)의 전면이 아래를 향하도록 상기 제2 스테이지(120)의 하부면에 상기 기판(20)이 진공 흡착될 수 있다. 선택적으로, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 기판(20)의 로드 및 언로드를 위해 상기 제2 스테이지(120)를 반전시키는 반전 구동부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본딩 헤드를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 본딩 헤드(130)는 상기 제1 스테이지(110) 상에 지지된 상기 다이싱 테이프(12)의 하부에 배치될 수 있으며, 헤드 구동부(140)에 의해 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본딩 헤드(130)는 상기 다이(10)를 상기 기판(20) 상에 가압하기 위한 본딩 툴(132) 및 상기 본딩 툴(132)이 장착되는 헤드 본체(134)를 포함할 수 있다. 특히, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이싱 테이프(12)의 하부에 배치되고 상기 다이싱 테이프(12)의 하부면을 진공 흡착하기 위한 진공 척(160)을 포함할 수 있으며, 상기 본딩 헤드(130)는 상기 진공 척(160)을 관통하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 진공 척(160)은 상기 다이싱 테이프(12)의 하부면에 밀착되어 상기 다이싱 테이프(12)의 하부면을 진공 흡착하기 위한 진공홀들(164)을 갖는 상부 패널(162) 및 상기 상부 패널(162)에 결합되며 상기 진공홀들(164)과 연통하는 진공 챔버(168)를 형성하는 척 본체(166)를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 진공 챔버(168)는 진공 펌프 또는 진공 이젝터와 같은 진공 제공부(미도시)와 연결될 수 있다.
상기 헤드 구동부(140)는 상기 진공 척(160)의 하부에 배치될 수 있으며, 상기 헤드 본체(134)는 상기 척 본체(166)를 관통하여 상기 헤드 구동부(140)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 본딩 헤드(130)는 상기 상부 패널(162)을 관통하여 수직 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있으며, 이를 위하여 상기 상부 패널(162)에는 상기 본딩 헤드(130)가 삽입되는 개구가 구비될 수 있다. 일 예로서, 상기 본딩 툴(132)이 상기 개구를 통해 수직 방향으로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본딩 헤드(130)는 상기 다이(10)를 기 설정된 본딩 온도로 가열하기 위한 히터(136)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 본딩 툴(132)은 상기 히터(136) 상에 장착될 수 있으며 상기 히터(136)는 상기 헤드 본체(134)에 장착될 수 있다. 선택적으로, 상기 히터(136)와 상기 헤드 본체(134) 사이에는 상기 히터(136)로부터 상기 헤드 본체(134)로의 열전달을 방지하기 위한 단열 블록(138)이 배치될 수 있다. 한편, 도시되지는 않았으나, 상기 제2 스테이지(120)에는 상기 기판(20)을 기 설정된 온도로 가열하기 위한 제2 히터(미도시)가 장착될 수 있다.
상기 본딩 툴(132)은 상기 다이싱 테이프(12)의 하부면을 진공 흡착하기 위한 제2 진공홀(142)을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 본딩 툴(132)은 상기 진공 챔버(168)와 연통하는 제2 진공홀들(142)을 가질 수 있다. 상기 제2 진공홀들(142)은 상기 다이(10)가 상기 기판(20) 상에 본딩된 후 상기 다이(10)로부터 상기 다이싱 테이프(12)를 분리시키기 위해 사용될 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이의 정렬을 위한 비전 유닛(170)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 제2 스테이지(120)의 상부에 비전 유닛(170)이 배치될 수 있으며, 이 경우 상기 비전 유닛(170)으로는 상기 기판(20)을 투과하여 상기 다이(10) 및 상기 다이(10)가 본딩될 영역을 검출할 수 있는 적외선 카메라가 사용될 수 있으며, 이때 상기 제2 스테이지(120)는 적외선 투과가 가능한 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 비전 유닛(120)은 상기 다이(10) 및 상기 다이(10)가 본딩될 영역을 검출할 수 있으며, 상기 제1 스테이지 구동부(150)는 상기 비전 유닛(170)에 의한 검출 결과에 따라 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이의 정렬을 위해 상기 제1 스테이지(110)를 수평 방향으로 이동시키거나 회전시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 비전 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3을 참조하면, 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이의 정렬을 위해 비전 유닛(180)이 상기 제1 스테이지(110)와 상기 제2 스테이지(120) 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 비전 유닛(180)은 상기 다이(10)를 촬상하기 위한 제1 정렬 카메라(182)와 상기 기판(20)의 전면 상에 구비되는 상기 다이(10)가 본딩될 영역을 촬상하기 위한 제2 정렬 카메라(184)를 포함할 수 있다.
상기 제2 스테이지 구동부(120)는 상기 비전 유닛(180)의 수평 이동을 위해 상승될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 정렬 카메라들(182, 184)은 카메라 구동부(186)에 의해 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이로 이동될 수 있다. 상기 제1 및 제2 정렬 카메라들(182, 184)에 의해 상기 다이(10)와 상기 기판(20)의 위치 정보가 획득된 후 상기 제1 및 제2 정렬 카메라들(182, 184)은 초기 위치로 복귀될 수 있으며, 상기 제2 스테이지 구동부(152)는 상기 기판(20)이 상기 다이(10)에 인접하게 위치되도록 상기 제2 스테이지(120)를 하강시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 스테이지 구동부(150)는 상기 위치 정보를 이용하여 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이의 정렬을 위해 상기 제1 스테이지(110)를 수평 방향으로 이동시키거나 회전시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 다이 본딩 장치를 이용하여 기판 상에 다이를 본딩하는 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 4를 참조하면, 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이의 정렬이 완료된 후 상기 본딩 헤드(130)는 본딩하고자 하는 다이(10)를 상승시킬 수 있다. 이때, 상기 다이싱 테이프(12)는 상기 진공 척(160)의 진공홀들(164)에 의해 상기 상부 패널(162) 상에 진공 흡착될 수 있으며, 이에 따라 상기 본딩하고자 하는 다이(10)만 선택적으로 상기 본딩 헤드(130)에 의해 상승될 수 있다. 또한, 공정 레시피에 따라 필요한 경우 상기 다이(10)는 상기 히터(136)에 의해 기 설정된 온도로 가열될 수도 있으며, 아울러 상기 기판(20)의 경우에도 필요한 경우 상기 제2 히터에 의해 기 설정된 온도로 가열될 수 있다.
상기 본딩 헤드(130)는 상기 다이(10)의 전면이 상기 기판(20) 상에 밀착되도록 상기 다이(10)를 상승시킬 수 있으며, 또한 상기 다이(10)의 본딩을 위해 소정의 가압력을 상기 다이(10)에 인가할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 다이(10)가 상기 기판(20) 상에 본딩된 후 상기 본딩 헤드(130)는 상기 헤드 구동부(140)에 의해 하강될 수 있다. 이때, 상기 본딩 헤드(130) 상에 위치된 상기 다이싱 테이프(12) 부위는 상기 제2 진공홀들(142)에 의해 상기 본딩 툴(132) 상에 진공 흡착될 수 있으며, 상기 본딩 헤드(130)의 하강에 의해 상기 다이(10)로부터 분리될 수 있다. 또한, 상기 제2 스테이지 구동부(152)는 상기 제2 스테이지(120)를 상승시킬 수 있으며, 이에 의해 상기 다이(10)가 보다 용이하게 상기 다이싱 테이프(12)로부터 분리될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이싱 테이프(12) 상에 부착된 다이(10)는 상기 본딩 헤드(130)에 의해 상승될 수 있으며, 이에 의해 상기 다이(10)의 상부에 배치되는 상기 기판(20) 상에 본딩될 수 있다. 특히, 상기와 같은 본딩 과정에서 상기 다이(10)의 전면에 대한 접촉이 완전히 배제될 수 있으며, 이에 따라 종래 기술에서 문제시되었던 다이 픽업 과정에서의 접촉에 의한 오염에 기인하는 본딩 불량 또는 오염에 의한 전극 패드들 사이의 전기적인 결함 등이 충분히 방지될 수 있다.
또한, 상기 다이싱 테이프(12)로부터 상기 기판(20)으로 상기 다이(10)를 직접 본딩함으로써 종래 기술에서의 다이 픽업 및 이송 과정을 생략할 수 있다. 따라서, 다이(10)의 픽업과 이송에 요구되는 장치들을 제거할 수 있으므로 상기 다이 본딩 장치(100)의 제조 비용을 크게 절감할 수 있으며, 또한 다이(10)의 픽업과 이송 과정을 생략함에 따라 다이 본딩 공정에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 다이 12 : 다이싱 테이프
20 : 기판 100 : 다이 본딩 장치
110 : 제1 스테이지 120 : 제2 스테이지
130 : 본딩 헤드 132 : 본딩 툴
134 : 헤드 본체 136 : 히터
138 : 단열 블록 140 : 헤드 구동부
142 : 제2 진공홀 150 : 제1 스테이지 구동부
152 : 제2 스테이지 구동부 160 : 진공 척
162 : 상부 패널 164 : 진공홀
166 : 척 본체 168 : 진공 챔버
170 : 비전 유닛

Claims (11)

  1. 다이가 부착된 다이싱 테이프를 지지하기 위한 제1 스테이지;
    상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 기판이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 제2 스테이지; 및
    상기 제1 스테이지의 하부에 배치되며 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위하여 상기 다이가 상기 기판 상에 가압되도록 상기 다이를 상방으로 밀어주는 본딩 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스테이지를 수평 방향으로 이동시키고 회전시키기 위한 제1 스테이지 구동부와,
    상기 제2 스테이지를 수직 방향으로 이동시키기 위한 제2 스테이지 구동부와,
    상기 본딩 헤드를 수직 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다이가 상기 기판 상에 본딩된 후, 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위해 상기 제2 스테이지 구동부는 상기 제2 스테이지를 상승시키며 상기 헤드 구동부는 상기 본딩 헤드를 하강시키는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다이싱 테이프의 하부에 배치되며 상기 다이싱 테이프의 하부면을 진공 흡착하기 위한 진공 척을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 진공 척은,
    상기 다이싱 테이프의 하부면을 진공 흡착하기 위한 진공홀들을 갖는 상부 패널과,
    상기 상부 패널에 결합되며 상기 진공홀들과 연통하는 진공 챔버를 형성하는 척 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 본딩 헤드는 상기 진공 척을 관통하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 본딩 헤드는 상기 다이싱 테이프의 하부면을 진공 흡착하기 위한 제2 진공홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 진공홀은 상기 진공 챔버와 연통하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 다이와 상기 기판 사이의 정렬을 위해 상기 다이와 상기 기판의 위치 정보를 획득하는 비전 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 비전 유닛은 상기 제2 스테이지의 상부에 배치되며 상기 제2 스테이지와 상기 기판을 투과하여 상기 다이 및 상기 다이가 본딩될 영역을 검출하기 위한 적외선 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2 스테이지는 수직 방향으로 이동 가능하게 구성되며,
    상기 비전 유닛은 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되고 상기 다이와 상기 기판을 촬상하기 위한 정렬 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
KR1020190110597A 2019-09-06 2019-09-06 다이 본딩 장치 KR20210029413A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110597A KR20210029413A (ko) 2019-09-06 2019-09-06 다이 본딩 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110597A KR20210029413A (ko) 2019-09-06 2019-09-06 다이 본딩 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210029413A true KR20210029413A (ko) 2021-03-16

Family

ID=75223855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190110597A KR20210029413A (ko) 2019-09-06 2019-09-06 다이 본딩 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210029413A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023022736A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Mrsi Systems Llc Die bonding system with wafer lift and level assembly

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034858A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 세메스 주식회사 다이 본딩 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034858A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 세메스 주식회사 다이 본딩 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023022736A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Mrsi Systems Llc Die bonding system with wafer lift and level assembly
US11791197B2 (en) 2021-08-20 2023-10-17 Mrsi Systems Llc Die bonding system with wafer lift and level assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190052136A (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 및 실장 장치
KR20170034674A (ko) 임시 접합 웨이퍼 디본딩장치 및 방법
KR20130078894A (ko) 다이 본딩 방법 및 다이 본딩 장치
KR101802080B1 (ko) 웨이퍼로부터 다이들을 픽업하는 방법
KR20210029413A (ko) 다이 본딩 장치
KR102371543B1 (ko) 다이 픽업을 위한 정렬 좌표 설정 방법 및 이를 이용하는 다이 픽업 방법
KR20200048436A (ko) 본딩 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR102580580B1 (ko) 웨이퍼 상에 다이들을 본딩하기 위한 장치 및 방법
US6712111B2 (en) Bonding method and apparatus
KR102172744B1 (ko) 다이 본딩 장치
KR102145848B1 (ko) 다이 이송 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
JP4926630B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法および製造装置、並びに貼付装置
KR102189274B1 (ko) 다이 픽업 방법 및 다이 픽업 장치
CN210162773U (zh) 面板处理设备以及多段吸附装置
KR102654600B1 (ko) 다이 이젝터 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR102220346B1 (ko) 다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR102350557B1 (ko) 다이 본딩 방법 및 다이 본딩 장치
KR102161527B1 (ko) 스테이지 유닛 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR102316940B1 (ko) 다이 이송 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
CN111439580A (zh) 面板处理设备及其方法以及多段吸附装置
KR102037972B1 (ko) 다이 본딩 방법
KR102221704B1 (ko) 진공 피커 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR102330661B1 (ko) 다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR102252732B1 (ko) 다이 본딩 방법 및 다이 본딩 장치
KR102185034B1 (ko) 본딩 툴 정렬 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application