KR20240047240A - 다이 본딩 장치 - Google Patents

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KR20240047240A
KR20240047240A KR1020220126643A KR20220126643A KR20240047240A KR 20240047240 A KR20240047240 A KR 20240047240A KR 1020220126643 A KR1020220126643 A KR 1020220126643A KR 20220126643 A KR20220126643 A KR 20220126643A KR 20240047240 A KR20240047240 A KR 20240047240A
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정용준
김정균
김승호
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 검사 유닛을 포함하는 다이 본딩 장치를 제공한다. 본 발명에 의한 다이 본딩 장치는, 다이가 본딩된 기판에 대한 검사 공정을 수행하는 검사 유닛; 및 다이 본딩 및 검사 공정이 완료된 기판을 회수하기 위한 언로더 매거진 유닛을 포함하고, 상기 검사 유닛은, 상기 언로더 매거진 유닛의 일측 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 언로더 모듈을 포함한다.

Description

다이 본딩 장치{DIE BONDING APPARATUS}
본 발명은 다이 본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 복수의 다이들로 분할될 수 있고, 다이싱 공정을 통해 개별화된 다이들은 다이 본딩 공정을 통해 리드 프레임과 같은 기판 상에 본딩될 수 있다.
그러나, 최근 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via; TSV)을 이용하는 적층 방식의 반도체 패키지들의 제조를 위해 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼 상에 상기 개별화된 다이들을 직접 본딩하는 웨이퍼 레벨 본딩 공정 및 장치가 요구되고 있다. 일 예로서, 트레이에 수납된 반도체 다이들을 픽업하여 웨이퍼 상에 본딩하는 장치가 개시되어 있고, 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들을 포함하는 프레임 웨이퍼로부터 개별화된 다이들을 픽업하여 웨이퍼 상에 본딩하는 장치가 개시되어 있다.
일반적으로, 다이들은 본딩 툴을 이용하는 가열 및 가압에 의해 웨이퍼 상에 압착될 수 있다. 그러나, 다이들의 열 압착에는 상당한 시간이 소요되기 때문에 이에 대한 개선이 요구되고 있다. 특히, 상기 웨이퍼에 대한 본딩 공정이 완료된 후 상기 웨이퍼 상에 상기 다이들이 정상적으로 본딩되었는 지의 검사를 위해 별도의 장치가 요구되므로 풋 프린트 및 생산성 측면에서 불리한 문제가 있어 이에 대한 개선이 요구되고 있다.
본 발명은 단위 시간당 처리량을 향상시킬 수 있고 별도의 검사 장치가 요구되지 않는 새로운 형태의 다이 본딩 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 본딩 공정의 풋 프린트 및 생산성 면에서 유리한 새로운 형태의 다이 본딩 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판 상에 본딩될 다이들을 공급하는 다이 공급 모듈; 레시피에 따라 상기 다이들을 순차적으로 픽업하여 상기 기판 상에 다이들을 본딩하기 위한 적어도 하나의 본딩 모듈; 상기 본딩 모듈로 기판을 공급하는 적어도 하나의 로더 모듈; 상기 본딩 모듈에 의하여 다이가 본딩된 기판을 회수 및 배출하는 적어도 하나의 언로더 모듈; 및 상기 로더 모듈과 상기 언로더 모듈 사이에서 기판을 이송하는 적어도 하나의 기판 이송 유닛을 포함하는 다이 본딩 장치가 제공될 수 있다. 상기 언로더 모듈은, 상기 다이가 본딩된 기판에 대한 검사 공정을 수행하는 검사 유닛; 및 다이 본딩 및 검사 공정이 완료된 기판을 회수하기 위한 언로더 매거진 유닛을 포함하고, 상기 언로더 매거진 유닛은 상기 본딩 모듈과 상기 검사 유닛의 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 검사 유닛은, 상기 다이가 본딩된 기판을 검사하기 위한 검사 장치; 상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 검사용 플레이트; 및 상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 반송용 플레이트를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 반송용 플레이트는, 상기 검사용 플레이트 상으로 상기 다이가 본딩된 기판을 로딩 및 언로딩할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 검사용 플레이트는, 상기 다이가 본딩된 기판을 향해 에어를 공급하여 상기 기판을 상기 검사용 플레이트로부터 일정 간격 부상시킨 상태로 상기 기판을 지지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 검사용 플레이트를 진공 흡착 방식으로 파지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 반송용 플레이트는 좌우 이동 및 승강 이동되고, 상기 검사용 플레이트는 상기 기판을 회전 방향을 포함하여 수평 이동될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 검사 장치는, 상기 다이가 본딩된 기판의 두께 및 상태를 검사하기 위한 비전부와 센서부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 언로더 매거진 유닛은, 상기 검사 유닛으로 다이가 본딩된 기판을 전달하고 상기 검사 유닛으로부터 언로딩된 기판을 배출할 수 있다. 또한, 상기 다이가 본딩된 기판 또는 상기 검사 유닛으로부터 언로딩된 기판을 임시 보관할 수 있다.
한편, 상기 본딩 모듈은 복수 개 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다이 본딩 장치에서 다이가 본딩된 기판을 회수 및 배출하는 언로더 모듈이 제공될 수 있다. 상기 언로더 모듈은, 상기 다이가 본딩된 기판에 대한 검사 공정을 수행하는 검사 유닛; 및 다이 본딩 및 검사 공정이 완료된 기판을 회수하기 위한 언로더 매거진 유닛을 포함하고, 상기 검사 유닛은, 상기 언로더 매거진 유닛의 일측 상부에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 다이 본딩 장치는, 웨이퍼 상에 다이들을 본딩하기 위한 본딩 모듈과 본딩 모듈로 기판을 로딩하는 로더 모듈과 다이가 본딩된 기판을 회수하는 언로더 모듈을 포함할 수 있다. 특히, 본딩 공정이 완료된 기판에 대한 검사를 수행하기 위한 검사 유닛을 언로더 모듈 내에 구성함으로써 다이 본딩 공정과 본딩 검사 공정에 대한 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
즉, 다이 본딩 공정이 완료된 후 본딩 검사 공정이 연속적으로 수행된 후 언로딩될 수 있으므로 검사 공정을 위한 별도의 검사 장치가 요구되지 않고, 별도의 검사 장치로 기판을 이송하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 별도로 구성되던 검사 장치를 다이 본딩 장치 내부에 구성함으로써 설비의 설치 면적을 감소시킬 수 있고 풋프린트를 최소화 및 최적화시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다이 본딩 장치의 개략적인 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 언로더 모듈과 이를 포함하는 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 본딩 모듈을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 스테이지와 다이 이젝팅 유닛을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 3의 본딩 모듈에 의한 본딩 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치의 개략적인 구성도를 도시한다. 도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 장치의 개략적인 구조를 도시한다. 도 2 및 도 3은 다이 본딩 장치(100)의 구조를 도시하고, 도 4는 다이 이젝팅 장치의 개략적인 구조를 도시하며, 도 5는 웨이퍼(10)로부터 다이(20)를 분리한 후 기판(30) 상에 본딩하는 과정을 도시한다.
본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 다이들을 기판에 본딩하는 본딩 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 언로더 모듈(170) 내부에 검사 유닛(200)을 구비함으로써 다이 본딩이 완료된 기판에 대한 검사 과정이 본딩 모듈(160)에서 본딩 공정이 완료된 즉시 바로 수행될 수 있고 설비의 설치 면적을 축소시킬 수 있다.
다이 본딩 장치(100)는 반도체 패키지의 제조를 위한 다이 본딩 공정에서 기판(30) (예: PCB(Printed Circuit Board), 리드 프레임) 상에 다이(20)를 본딩하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 기판(30) 상에 본딩될 다이들(20)을 공급하는 다이 공급 모듈과 레시피에 따라 다이들을 픽업하여 기판(30) 상에 본딩하기 위한 본딩 모듈(160)을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 다이 본딩 장치(100)는 로더 모듈(150), 본딩 모듈(160), 그리고 검사 유닛(200)을 포함하는 언로더 모듈(170)을 포함한다.
일 예로, 다이 본딩 장치(100)는 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이(20)를 포함하는 웨이퍼(10)로부터 다이(20)를 픽업하여 기판(30) 상에 다이(20)를 본딩할 수 있다. 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프(12) 상에 부착된 상태로 제공될 수 있으며, 다이싱 테이프(12)는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임(14)에 장착될 수 있다.
다이 공급 모듈은 다이싱 테이프(12)로부터 본딩하고자 하는 다이(20)를 픽업하여 다이(20)를 본딩 모듈(160)로 전달할 수 있다.
다이 공급 모듈은 복수의 웨이퍼들(10)이 수납된 카세트(50)를 지지하는 로드 포트(104)와, 카세트(60)로부터 웨이퍼(10)를 인출하여 후술되는 웨이퍼 스테이지(110) 상에 로드하기 위한 웨이퍼 이송 유닛(104)과, 카세트(50)와 웨이퍼 스테이지(110) 사이에서 웨이퍼(10)를 안내하기 위한 가이드 레일(106)을 포함할 수 있다.
로드 포트(102)에서 복수의 웨이퍼(10)가 수납된 카세트(50)가 투입되면 웨이퍼 이송 유닛(104)이 카세트(50)로부터 웨이퍼(10)를 인출하여 웨이퍼 스테이지(110) 상에 로드하며, 웨이퍼 이송 유닛(104)은 카세트(50)와 웨이퍼 스테이지(110) 사이에 설치된 가이드 레일(106)을 따라 이동할 수 있다.
또한, 다이 공급 모듈은 웨이퍼를 지지하며 다이(20)를 선택적으로 분리시키는 웨이퍼 스테이지(110)와, 웨이퍼 스테이지(110)로부터 다이(20)를 선택적으로 분리시키는 다이 이젝팅 유닛(116)과, 웨이퍼 스테이지(110)로부터 다이(20)를 이송하는 다이 이송 유닛(120)과, 다이 이송 유닛(120)에 의해 이송된 다이(20)가 안착되어 다이(20)에 대한 검사가 수행되는 다이 스테이지(124)을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 웨이퍼 스테이지(110) 상에는 원형 링 형태의 확장 링(112)이 배치될 수 있으며, 확장 링(112)은 다이싱 테이프(12)의 가장자리 부위를 지지할 수 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지(110) 상에는 마운트 프레임(14)을 파지하기 위한 클램프들(114)과, 다이싱 테이프(12)가 확장 링(112)에 의해 지지된 상태에서 클램프들(114)을 하강시킴으로서 다이싱 테이프(12)를 확장시키는 클램프 구동부(미도시)가 배치될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 웨이퍼 스테이지(110)는 스테이지 구동부(미도시)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 스테이지 구동부는 웨이퍼(10)의 로드 및 언로드를 위해 가이드 레일(106)의 단부에 인접하는 웨이퍼 로드/언로드 영역으로 웨이퍼 스테이지(110)를 이동시킬 수 있다. 또한, 스테이지 구동부는 다이(20)를 선택적으로 픽업하기 위하여 웨이퍼 스테이지(110)를 이동시킬 수 있다. 즉, 스테이지 구동부는 다이(20)들 중에서 픽업하고자 하는 다이(20)가 다이 이젝팅 유닛(116)의 상부에 위치하도록 웨이퍼 스테이지(110)의 위치를 조절할 수 있다.
도 5를 참고하면, 다이 이젝팅 유닛(116)에 의해 분리된 다이(20)는 웨이퍼 스테이지(110)의 상부에 배치되는 다이 이송 유닛(120)에 의해 픽업될 수 있다. 다이 이송 유닛(120)은 다이(20)를 픽업한 후 웨이퍼 스테이지(110)의 일측에 배치되는 다이 스테이지(124) 상으로 다이(20)를 이송할 수 있다.
본딩 모듈(160)은 다이 스테이지(124) 상의 다이들(20)을 픽업하여 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본딩 모듈(160)은 다이 스테이지(124) 상으로 이송된 다이(20)를 픽업하여 기판(30) 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드(130)를 포함할 수 있다. 한편, 웨이퍼 스테이지(110)의 상부에는 웨이퍼(10)에서 각 다이(20)의 위치를 식별하기 위한 제1 비전 유닛(115)이 배치되고, 다이 스테이지(124)의 상부에는 다이(20)의 상태를 검사하는 제2 비전 유닛(125)이 배치되며, 본딩 스테이지(200)의 상부에는 본딩 위치를 확인하기 위한 제3 비전 유닛(135)이 배치될 수 있다.
또한, 본딩 모듈(160)은 다이 스테이지(124) 상의 다이(20)를 픽업하고 기판(30) 상에 본딩하기 위해 본딩 헤드(130)을 수직 방향으로 이동시키는 제1 헤드 구동부(132)와, 다이 스테이지(124)와 본딩 스테이지(200) 사이에서 본딩 헤드(130)을 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향(예: Y축 방향)으로 이동시키는 제2 헤드 구동부(134)를 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 본딩 헤드(130)는 다이(20)를 진공압을 이용하여 픽업하기 위한 본딩 툴과 다이(20)를 가열하기 위한 히터를 포함할 수 있다. 본딩 헤드(130)는 다이 스테이지(124) 상의 다이(20)를 픽업하여 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 또한, 본딩 헤드(130)은 웨이퍼(10)로부터 다이(20)를 픽업하여 기판(30) 상에 곧바로 본딩할 수도 있다.
한편, 본딩 스테이지(B)의 상부에는 기판(30)의 위치 조절, 즉 정렬을 위해 기판(30) 상의 피두셜 마크 및 다이(20)가 본딩될 영역을 촬상하기 위한 카메라가 배치될 수 있다.
한편, 본딩 모듈(160)의 일 측에는 본딩 영역으로 기판(30)을 공급하기 위한 로더 모듈(150)이 배치될 수 있으며, 본딩 모듈(160)의 타측에는 본딩 영역에서 본딩 공정이 완료된 기판(30)을 회수하기 위한 언로더 모듈(170)이 배치될 수 있다.
기판(30)은 로더 모듈(150)의 로더 매거진(40)으로부터 인출되어 다이 본딩 공정이 이루어지는 본딩 영역(B)으로 이송될 수 있으며, 본딩 공정이 완료된 후 언로더 모듈(170)의 검사 유닛(200)으로 이송되어 검사 공정이 이루어진 후 언로더 매거진(42)으로 이송되어 수납될 수 있다.
로더 모듈(150), 본딩 모듈(160), 언로더 모듈(170)은 일렬로 나란하게 배치되고, 로더 모듈(150)로부터 본딩 모듈(160), 본딩 모듈(160)로부터 언로더 모듈(170)에 이르기까지 기판(30)은 기판 이송 유닛(140)에 의하여 이송될 수 있다.
즉, 다이 본딩 장치(100)는 기판(30)을 이송하기 위한 기판 이송 유닛(140)을 포함한다. 기판 이송 유닛(140)은 로더 매거진(40)과 본딩 영역, 그리고 검사 유닛(200) 및 언로더 매거진(42) 사이에서 기판(30)을 안내하기 위한 가이드 레일(142)과, 기판(30)의 일측 단부를 파지하기 위한 그리퍼(144)와, 그리퍼(144)를 수평 방향(X축 방향)으로 이동시키기 위한 그리퍼 구동부(146)를 포함할 수 있다. 그리퍼 구동부(146)는 그리퍼(144)에 의해 기판(30)의 일측 단부가 파지된 후 그리퍼(144)를 이동시켜 기판(30)을 본딩 스테이지(B) 상에 로드할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 기판 이송 유닛(140)은 본딩 공정이 완료된 후 기판(30)을 언로더 모듈(170)로 이동시키기 위한 제2 그리퍼(미도시)를 더 포함할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 로더 모듈(150)은 로더 매거진 유닛을 포함하고, 로더 매거진 유닛은 복수의 기판들이 수납된 로더 매거진(40)을 지지하기 위한 매거진 로드 포트(152)와, 기판(30)들을 기판 이송 유닛(140)으로 전달하기 위해 로더 매거진(40)을 수직 및 수평 방향으로 이동시키는 로더 매거진 핸들링 로봇(154)과, 매거진 로드 포트(152)와 로더 매거진 핸들링 로봇(154) 사이에서 제2 수평 방향으로, 예를 들면, Y축 방향으로 로더 매거진(40)을 전달하는 로더 매거진 이송 유닛(156)을 포함할 수 있다. 매거진 로드 포트(152)의 상부에는 본딩 모듈로 공급될 복수의 기판들이 수납된 매거진을 임시 보관하기 위한 버퍼 스테이지(153, 155)가 구비될 수 있다.
언로더 모듈(170)은 다이 본딩 공정이 완료된 기판들(30)을 검사하기 위한 검사 유닛(200)과 본딩 검사 공정이 완료된 기판들(30)을 수납하기 위한 언로더 매거진 유닛을 포함할 수 있다.
언로더 매거진 유닛은, 언로더 매거진(42)을 지지하기 위한 매거진 언로드 포트(172)와, 기판 이송 유닛(140)으로부터 다이 본딩 공정 및 검사 공정이 완료된 기판(30)을 전달받아 수납하기 위하여 언로더 매거진(42)을 수직 및 수평 방향으로 이동시키는 언로더 매거진 핸들링 로봇(174)과, 매거진 언로드 포트(172)와 언로더 매거진 핸들링(174) 로봇 사이에서 Y축 방향 및 Z축 방향으로 언로더 매거진(42)을 이송하기 위한 언로더 매거진 이송 유닛(176)을 포함할 수 있다. 검사 유닛(200)은 언로더 매거진 유닛의 상부에 배치될 수 있다.
검사 유닛(200)은 언로더 매거진 유닛의 일측 상부에 배치될 수 있다. 즉, 정면에서 바라보았을 때, 본딩 모듈(160)과 언로더 매거진 유닛과 검사 유닛(200)은 일렬로 배치된다. 다시 말해, 언로더 매거진 유닛은 본딩 모듈(160)과 검사 유닛(200)의 사이에 배치된다.
검사 유닛(200)은 검사 장치와 검사용 플레이트(242) 그리고 반송용 플레이트(244)를 포함할 수 있다.
일 예로, 검사 장치는 다이가 본딩된 기판의 본딩 두께(BLT, Bond Level Thickness)를 검사하기 위한 비전부(210)와 본딩 상태(PBI, Post Bond Inspection)를 검사하기 위한 센서부(220) 그리고 비전부(210)와 센서부(220)를 지지하고 이동 가능하게 제공되는 이동 부재(230)를 포함할 수 있다. 일 예로, 비전부(210)와 센서부(220)는 이동 부재(230)에 나란하게 장착될 수 있다. 이동 부재(230)는 후술되는 검사용 플레이트(242)의 상부에서 수직 또는 수평 방향으로 이동 가능하게 함으로써 기판 전체 영역에 대한 검사 공정을 가능하게 한다. 예를 들어, 이동 부재(230)는 검사용 플레이트(242)의 상부에서 검사용 플레이트(242)의 전체 면적에 대응하는 영역을 수평 이동 가능하도록 제공될 수 있다. 또한, 이동 부재(230)는 검사용 플레이트(242)를 향해 접근하는 방향 또는 이격되는 방향으로 수직 이동 가능하도록 제공될 수 있다. 한편, 비전부(210)에 의하면 기판 상의 크랙 및 파티클 검사 역시 수행할 수 있다.
검사용 플레이트(242)는 다이가 본딩된 기판(30)에 대한 검사 공정을 위하여 기판을 지지하는 구성으로 검사 장치 하부에서 기판을 지지하고, 수평 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 검사용 플레이트(242)는, 다이가 본딩된 기판을 향해 에어를 공급하는 에어 공급 홀을 포함할 수 있다. 검사용 플레이트(242)는 다이가 본딩된 기판을 향해 에어를 공급하여 기판을 일정 간격 검사용 플레이트(242)로부터 부상시킨 상태로 기판을 반송할 수 있다. 일 예로, 검사용 플레이트(242) 상으로 기판이 로딩 또는 언로딩되는 때, 검사용 플레이트(242) 기판이 접촉됨으로써 발생할 수 있는 마찰 및 마모를 발생하기 위하여 이와 같은 구성을 이용할 수 있다. 기판(30)을 검사용 플레이트(242)로부터 일정 간격 부상시켜 지지함으로써 기판(30)의 반송 과정에서 발생할 수 있는 마찰 및 마모를 방지할 수 있다.
검사용 플레이트(242)는 언로더 매거진 유닛의 일측에서 회전 방향을 포함하는 수평 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 검사용 플레이트(242)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 구동되고 일정 각도만큼 회전 구동될 수 있다.
반송용 플레이트(244)는 검사용 플레이트(242) 상으로 다이가 본딩된 기판을 로딩 및 언로딩하는 구성으로 검사용 플레이트(242)가 기판(30)을 에어 부상시킴에 따라 발생하는 공간을 진출입함으로써 검사용 플레이트(242) 상으로 다이가 본딩된 기판(30)을 로딩 및 언로딩할 수 있다. 반송용 플레이트(244)는 기판의 하부에서 기판을 진공압으로 흡착하여 파지하는 그리퍼 형태로 제공될 수 있다.
반송용 플레이트(244)는 X축 방향 및 Z축 방향으로 이동가능하도록 구비되어 언로더 매거진 유닛으로부터 다이가 본딩된 기판을 전달받아 검사용 플레이트(242) 상으로 로딩하고, 검사 공정이 완료된 기판을 검사용 플레이트(242)로부터 언로딩하여 언로더 매거진 유닛으로 전달할 수 있다. 반송용 플레이트(244)는 언로더 모듈(170)의 X축 방향을 따라 구비된 X축 구동 부재(241)에 의하여 X축 방향으로 이동될 수 있다.
검사 공정이 완료된 기판을 반송용 플레이트(244)로부터 전달받은 언로더 매거진 유닛은 본딩 공정 및 검사 공정이 모두 완료된 기판을 다이 본딩 장치 외부로 배출할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 다이 본딩 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
앞서 설명한 바와 달리, 본딩 모듈은 복수 개로 구비될 수 있다. 이때, 로더 모듈과 본딩 모듈, 언로더 모듈 및 기판 이송 유닛의 개수가 증가하는 것을 제외한 구성이 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6 및 도 7은 본딩 모듈이 2개로 구비되는 예를 도시한 것이다. 도 6과 도 7에는 본딩 모듈이 2개로 구비된 예를 도시했지만 이는 일 예일 뿐, 본딩 모듈의 개수를 이로 한정하기 위함이 아니다. 로더 모듈과 언로더 모듈 그리고 기판 이송 유닛의 개수는 본딩 모듈의 개수와 동일한 개수로 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 다이 본딩 장치(100)는, 로더 매거진 유닛이 제1 매거진 로드 포트(152a), 제1 로더 매거진 핸들링 로봇(154a), 제2 매거진 로드 포트(152b), 제2 로더 매거진 핸들링 로봇(154b)을 포함하고, 언로더 매거진 유닛이 제1 매거진 언로드 포트(172a), 제1 언로더 매거진 핸들링 로봇(174a), 제2 매거진 언로드 포트(172b) 제2 언로더 매거진 핸들링 로봇(174b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 매거진 로드 포트(152a)은 제1 로더 매거진(40)을 지지하고 제2 매거진 로드 포트(152b)는 제2 로더 매거진(44)을 지지하고 제1 매거진 언로드 포트(172a)는 제1 언로더 매거진(42)을 지지하며 제2 매거진 언로드 포트(172b)는 제2 언로더 매거진(46)을 지지한다.
제1 로더 매거진(40)으로부터 인출된 제1 기판(S1)은 제1 그리퍼(144a)에 의하여 제1 가이드 레일(142a)을 따라 본딩 영역을 거쳐 다이가 본딩된 상태로 언로더 모듈(170)로 이송되고, 제2 로더 매거진(44)으로부터 인출된 제2 기판(S2)은 제2 그리퍼(144b)에 의하여 제2 가이드 레일(142b)을 따라 본딩 영역을 거쳐 다이가 본딩된 상태로 언로더 모듈(170)로 이송될 수 있다.
언로더 모듈(170)로 이송된 다이가 본딩된 상태의 제1 기판(S1) 및 제2 기판(S2)은 언로더 매거진 유닛을 거쳐 검사 유닛(200)으로 반입된 후 다시 언로더 매거진 유닛으로 반입되어 각각 제1 언로더 매거진(42)과 제2 언로더 매거진(46)으로 수납될 수 있다.
본딩 모듈(160)이 복수 개로 구비되는 경우, 가이드 레일(142) 역시 복수 개로 구비되지만, 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 장치는, 언로더 매거진 이송 유닛(176)과 검사 유닛(200)의 검사용 플레이트(242) 및 반송용 플레이트(244)가 모두 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되므로 전체 가이드 레일에 대한 기판을 수용할 수 있다. 또한, 언로더 매거진 유닛이 기판을 임시 보관 가능하도록 구성함으로써 물류 대기 발생을 방지할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면 언로더 매거진 유닛과 검사 유닛(200)이 모두 양방향(로딩 및 언로딩)으로 기판을 반송 가능하도록 구성되므로 별도의 버퍼 및 픽 앤 플레이스 구동축 없이 물류 간소화를 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다이 본딩 장치는 언로더 모듈에 검사 장치가 내장된 형태를 갖는다. 이에 따라 본딩이 완료된 기판에 대한 검사 공정이 본딩 공정 이후에 연속적으로 수행되므로 공정 시간 및 생산력 면에서 매우 유리할 뿐만 아니라 별도로 구성되던 검사 장치가 본딩 장치 내부에 구성됨에 따라 장비의 풋 프린트 면에서도 매우 유리한 효과를 갖는다.
또한, 다이가 본딩된 기판을 검사 유닛(200)으로 로딩 또는 언로딩하는 때, 에어 부상 방식을 이용하여 비접촉 방식으로 기판을 반송함으로써 마찰 및 마모를 방지하여 파티클 문제를 방지할 수 있고, 검사용 플레이트(242)를 수평 방향의 모든 방향으로 이동 가능하게 구비하여 복수의 본딩 모듈에 대해서도 물류 손해 없이 대응 가능하도록 구성하고 언로더 매거진 유닛 및 검사 유닛(200)에서 기판의 로딩과 언로딩이 양방향으로 가능하도록 구성함으로써 추가 구성 설치없이 간단한 물류 구성으로 높은 생산성을 달성할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본
발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
150: 로더 모듈
160: 본딩 모듈
170: 언로더 모듈
200: 검사 유닛
210: 비전부
220: 센서부
230: 이동 부재
242: 검사용 플레이트
244: 반송용 플레이트

Claims (20)

  1. 다이 본딩 장치에서 다이가 본딩된 기판을 회수 및 배출하는 언로더 모듈에 있어서,
    상기 다이가 본딩된 기판에 대한 검사 공정을 수행하는 검사 유닛; 및
    다이 본딩 및 검사 공정이 완료된 기판을 회수하기 위한 언로더 매거진 유닛을 포함하고,
    상기 검사 유닛은, 상기 언로더 매거진 유닛의 일측 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 언로더 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사 유닛은,
    상기 다이가 본딩된 기판을 검사하기 위한 검사 장치;
    상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 검사용 플레이트; 및
    상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 반송용 플레이트를 포함하는 언로더 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반송용 플레이트는,
    상기 검사용 플레이트 상으로 상기 다이가 본딩된 기판을 로딩 및 언로딩하는 언로더 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 검사용 플레이트는,
    상기 다이가 본딩된 기판을 향해 에어를 공급하여 상기 기판을 상기 검사용 플레이트로부터 일정 간격 부상시킨 상태로 상기 기판을 지지하는 언로더 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반송용 플레이트는,
    상기 검사용 플레이트를 진공 흡착 방식으로 파지하는 언로더 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반송용 플레이트는 좌우 이동 및 승강 이동되고,
    상기 검사용 플레이트는 상기 기판을 회전 방향을 포함하여 수평 이동되는 언로더 모듈.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 검사 장치는,
    상기 다이가 본딩된 기판의 두께 및 상태를 검사하기 위한 비전부와 센서부를 포함하는 언로더 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 언로더 매거진 유닛은,
    상기 검사 유닛으로 다이가 본딩된 기판을 전달하고
    상기 검사 유닛으로부터 언로딩된 기판을 배출하는 언로더 모듈.
  9. 기판을 공급하는 로더 모듈;
    상기 기판 상에 다이를 본딩하는 본딩 모듈; 및
    상기 다이가 본딩된 기판을 회수 및 배출하는 언로더 모듈을 포함하고,
    상기 언로더 모듈은,
    상기 다이가 본딩된 기판에 대한 검사 공정을 수행하는 검사 장치를 포함하는 검사 유닛; 및
    다이 본딩 및 검사 공정이 완료된 기판을 회수하기 위한 언로더 매거진 유닛을 포함하고,
    상기 언로더 매거진 유닛은 상기 본딩 모듈과 상기 검사 유닛의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 검사 유닛은,
    상기 다이가 본딩된 기판을 검사하기 위한 검사 장치;
    상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 검사용 플레이트; 및
    상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 반송용 플레이트를 포함하는 다이 본딩 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반송용 플레이트는,
    상기 언로더 매거진 유닛으로부터 전달받은 다이가 본딩된 기판을 상기 검사용 플레이트 상으로 로딩하고,
    검사가 완료된 다이가 본딩된 기판을 상기 검사용 플레이트로부터 언로딩하는 다이 본딩 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 검사용 플레이트는,
    상기 다이가 본딩된 기판을 향해 에어를 공급하여 상기 기판을 상기 플레이트로부터 일정 간격 부상시킨 상태로 상기 기판을 지지하고,
    상기 반송용 플레이트는,
    상기 다이가 본딩된 기판을 진공 흡착 방식으로 파지하는 다이 본딩 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 본딩 모듈은 복수 개 구비되고,
    상기 반송용 플레이트는 좌우 이동 및 승강 이동되고,
    상기 검사용 플레이트는 회전 방향을 포함하여 수평 이동되는 다이 본딩 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 검사 장치는,
    상기 다이가 본딩된 기판의 두께 및 상태를 검사하기 위한 비전부와 센서부를 포함하는 다이 본딩 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 언로더 매거진 유닛은,
    상기 본딩 모듈로부터 전달받은 다이가 본딩된 기판을 상기 검사 유닛으로 전달하고
    상기 검사 유닛으로부터 언로딩된 기판을 배출하며,
    상기 다이가 본딩된 기판 또는 상기 검사 유닛으로부터 언로딩된 기판을 임시 보관하는 다이 본딩 장치.
  16. 기판 상에 본딩될 다이들을 공급하는 다이 공급 모듈;
    레시피에 따라 상기 다이들을 순차적으로 픽업하여 상기 기판 상에 다이들을 본딩하기 위한 적어도 하나의 본딩 모듈;
    상기 본딩 모듈로 기판을 공급하는 적어도 하나의 로더 모듈;
    상기 본딩 모듈에 의하여 다이가 본딩된 기판을 회수 및 배출하는 적어도 하나의 언로더 모듈; 및
    상기 로더 모듈과 상기 언로더 모듈 사이에서 기판을 이송하는 적어도 하나의 기판 이송 유닛을 포함하고,
    상기 언로더 모듈은,
    상기 다이가 본딩된 기판에 대한 검사 공정을 수행하는 검사 장치를 포함하는 검사 유닛; 및
    다이 본딩 및 검사 공정이 완료된 기판을 회수하기 위한 언로더 매거진 유닛을 포함하고,
    상기 언로더 매거진 유닛은 상기 본딩 모듈과 상기 검사 유닛의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 검사 유닛은,
    상기 다이가 본딩된 기판을 검사하기 위한 검사 장치;
    상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 검사용 플레이트; 및
    상기 다이가 본딩된 기판을 지지하는 반송용 플레이트를 포함하는 다이 본딩 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 반송용 플레이트는,
    상기 언로더 매거진 유닛으로부터 전달받은 다이가 본딩된 기판을 상기 검사용 플레이트 상으로 로딩하고,
    검사가 완료된 기판을 상기 검사용 플레이트로부터 언로딩하는 다이 본딩 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 검사용 플레이트는,
    상기 다이가 본딩된 기판을 향해 에어를 공급하여 상기 기판을 상기 플레이트로부터 일정 간격 부상시킨 상태로 상기 기판을 지지하며,
    상기 반송용 플레이트는,
    상기 다이가 본딩된 기판을 진공 흡착 방식으로 파지하는 다이 본딩 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 언로더 매거진 유닛은,
    상기 기판 이송 유닛으로부터 전달받은 다이가 본딩된 기판을 상기 검사 유닛으로 전달하고
    상기 검사 유닛으로부터 언로딩된 기판을 배출하며,
    상기 다이가 본딩된 기판 또는 상기 검사 유닛으로부터 언로딩된 기판을 임시 보관하는 다이 본딩 장치.
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