KR102330658B1 - Die bonding method - Google Patents
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Abstract
Translated fromKoreanDescription
Translated fromKorean본 발명의 실시예들은 다이 본딩 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 반도체 다이들을 적층하는 방식으로 인쇄회로기판 또는 반도체웨이퍼와 같은 기판 상에 본딩하는 다이 본딩 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a die bonding method. More particularly, it relates to a die bonding method of bonding a plurality of semiconductor dies on a substrate such as a printed circuit board or a semiconductor wafer in a stacking manner.
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 분할될 수 있으며, 상기 다이들은 본딩 공정을 통해 기판 상에 본딩될 수 있다.In general, semiconductor devices may be formed on a silicon wafer used as a semiconductor substrate by repeatedly performing a series of manufacturing processes. A wafer on which the semiconductor devices are formed may be divided into a plurality of dies through a dicing process, and the dies may be bonded to a substrate through a bonding process.
최근 저장 용량을 증가시키기 위하여 다양한 형태의 멀티칩 반도체 소자들이 개발되고 있으며, 특히 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via; TSV) 기술을 이용하여 복수의 반도체 다이들을 적층 방식으로 쌓아올리는 반도체 소자들이 개발되고 있다. 예를 들면, 인쇄회로기판 또는 반도체웨이퍼와 같은 기판 상에 복수의 다이들이 적층 방식으로 본딩될 수 있으며 상기 다이들은 관통 전극들을 통해 서로 연결될 수 있다.Recently, various types of multi-chip semiconductor devices have been developed to increase storage capacity, and in particular, semiconductor devices in which a plurality of semiconductor dies are stacked in a stacked manner using TSV (Through Silicon Via) technology are being developed. . For example, a plurality of dies may be bonded to a substrate such as a printed circuit board or a semiconductor wafer in a stacked manner, and the dies may be connected to each other through through electrodes.
상기와 같은 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 기판 상에 상기 다이들이 본딩될 본딩 영역 및 상기 기판 상에 본딩된 다이들을 검출하기 위한 카메라 유닛을 포함할 수 있다. 상기 카메라 유닛은 상기 기판의 상부에 수직 방향으로 배치될 수 있으며, 상기 카메라 유닛에 의해 상기 본딩 영역이 검출된 후 상기 기판 상에 제1 다이가 본딩될 수 있다. 이어서, 상기 카메라 유닛에 의해 상기 기판 상에 본딩된 상기 제1 다이가 검출될 수 있으며 상기 제1 다이 상에 제2 다이가 본딩될 수 있다.The apparatus for performing the die bonding process as described above may include a bonding area on the substrate to which the dies are to be bonded and a camera unit for detecting the dies bonded on the substrate. The camera unit may be vertically disposed on the substrate, and after the bonding area is detected by the camera unit, a first die may be bonded to the substrate. Then, the first die bonded on the substrate may be detected by the camera unit and the second die may be bonded on the first die.
그러나, 상기 카메라 유닛이 기구적인 오차에 의해 소정 각도 기울어진 경우 상기 다이들이 상기 기판 상에 수직 방향으로 적층되는 것이 아니라 상기 카메라 유닛의 기울어진 각도에 따라 상기 기판 상에서 기울어진 형태로 적층될 수 있으며, 이 경우 상기 다이들 사이의 전기적인 연결 상태가 불량해질 수 있고 이에 따라 상기 반도체 소자의 동작 특성이 열악해질 수 있다.However, when the camera unit is tilted at a predetermined angle due to a mechanical error, the dies are not stacked on the substrate in a vertical direction, but may be stacked on the substrate in a tilted form according to the tilt angle of the camera unit. , in this case, an electrical connection state between the dies may become poor, and accordingly, an operating characteristic of the semiconductor device may deteriorate.
본 발명의 실시예들은 기판 상에 적층되는 다이들의 본딩 위치를 보정할 수 있는 다이 본딩 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY Embodiments of the present invention provide a die bonding method capable of correcting bonding positions of dies stacked on a substrate.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법은, 기판 상에 제1 다이를 본딩하는 단계와, 상기 기판 상에 본딩된 상기 제1 다이를 검출하는 단계와, 상기 제1 다이 상에 제2 다이를 본딩하는 단계와, 상기 제1 다이 상에 본딩된 상기 제2 다이를 검출하는 단계와, 상기 제1 다이와 상기 제2 다이 사이의 수평 방향 오프셋 량을 검출하는 단계와, 후속하는 다이들의 본딩 위치를 상기 오프셋 량에 기초하여 보정하는 단계를 포함할 수 있다.A die bonding method according to an embodiment of the present invention includes bonding a first die on a substrate, detecting the first die bonded on the substrate, and a second die on the first die bonding positions, detecting the second die bonded on the first die, detecting an amount of a horizontal offset between the first die and the second die, and bonding positions of subsequent dies and correcting based on the offset amount.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 다이와 상기 제2 다이는 상기 기판의 상부에 수직 방향으로 배치되는 카메라 유닛에 의해 검출되며, 상기 다이 본딩 방법은, 상기 제1 및 제2 다이들의 두께와 상기 오프셋 량에 기초하여 상기 카메라 유닛의 배치 각도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first die and the second die are detected by a camera unit disposed in a vertical direction on an upper portion of the substrate, and the die bonding method includes: thicknesses of the first and second dies and calculating an arrangement angle of the camera unit based on the offset amount.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이 본딩 방법은, 상기 제2 다이 상에 제3 다이를 본딩하는 단계와, 상기 제2 다이 상에 본딩된 상기 제3 다이를 검출하는 단계와, 상기 제2 다이와 상기 제3 다이 사이의 수평 방향 제2 오프셋 량을 검출하는 단계와, 상기 오프셋 량과 상기 제2 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들의 본딩 위치를 2차 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the die bonding method includes: bonding a third die on the second die; detecting the third die bonded on the second die; The method may further include detecting a second offset amount in a horizontal direction between the second die and the third die, and secondarily correcting bonding positions of subsequent dies based on the offset amount and the second offset amount. .
본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 본딩 방법은, 기판 상에 다이가 본딩될 본딩 영역을 검출하는 단계와, 상기 본딩 영역 상에 제1 다이를 본딩하는 단계와, 상기 본딩 영역 상에 본딩된 상기 제1 다이를 검출하는 단계와, 상기 본딩 영역과 상기 제1 다이 사이의 수평 방향 오프셋 량을 검출하는 단계와, 후속하는 다이들의 본딩 위치를 상기 오프셋 량에 기초하여 보정하는 단계를 포함할 수 있다.A die bonding method according to another embodiment of the present invention includes the steps of detecting a bonding area to which a die is to be bonded on a substrate, bonding a first die on the bonding area, and the bonding area on the bonding area. It may include detecting a first die, detecting a horizontal offset amount between the bonding region and the first die, and correcting bonding positions of subsequent dies based on the offset amount. .
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 본딩 영역과 상기 제1 다이는 상기 기판의 상부에 수직 방향으로 배치되는 카메라 유닛에 의해 검출되며, 상기 다이 본딩 방법은, 상기 제1 다이의 두께와 상기 오프셋 량에 기초하여 상기 카메라 유닛의 배치 각도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the bonding region and the first die are detected by a camera unit disposed in a vertical direction on an upper portion of the substrate, and the die bonding method includes: a thickness of the first die and the offset The method may further include calculating an arrangement angle of the camera unit based on the amount.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 다이 본딩 방법은, 상기 제1 다이 상에 제2 다이를 본딩하는 단계와, 상기 제1 다이 상에 본딩된 상기 제2 다이를 검출하는 단계와, 상기 제1 다이와 상기 제2 다이 사이의 수평 방향 제2 오프셋 량을 검출하는 단계와, 상기 오프셋 량과 상기 제2 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들의 본딩 위치를 2차 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the die bonding method includes: bonding a second die on the first die; detecting the second die bonded on the first die; The method may further include detecting a second offset amount in the horizontal direction between the first die and the second die, and secondary correcting bonding positions of subsequent dies based on the offset amount and the second offset amount. .
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 카메라 유닛에 의해 획득되는 본딩 위치와 실제 다이가 본딩된 위치 사이의 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들의 본딩 위치를 보정할 수 있다. 따라서, 상기 다이들이 보다 정확한 위치에 본딩될 수 있으며 결과적으로 적층 방식으로 제조되는 멀티칩 반도체 소자들의 본딩 불량을 크게 감소시킬 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the bonding positions of subsequent dies may be corrected based on the offset amount between the bonding position obtained by the camera unit and the actual bonding position of the die. Accordingly, the dies can be bonded at a more accurate position, and as a result, bonding defects of multi-chip semiconductor devices manufactured by a stacking method can be greatly reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 수행하는데 적합한 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 본딩 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 개략적인 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view for explaining a die bonding apparatus suitable for performing the die bonding method shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the bonding module shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a schematic enlarged view for explaining the die bonding method shown in FIG. 1 .
5 is a flowchart illustrating a die bonding method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the die bonding method illustrated in FIG. 5 .
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are provided to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art, rather than to enable the present invention to be fully completed.
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.In embodiments of the present invention, when an element is described as being disposed or connected to another element, the element may be directly disposed or connected to the other element, and other elements may be interposed therebetween. could be Alternatively, where one element is described as being directly disposed on or connected to another element, there cannot be another element between them. Although the terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or portions, the items are not limited by these terms. will not
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.The terminology used in the embodiments of the present invention is only used for the purpose of describing specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. In addition, unless otherwise limited, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as understood by one of ordinary skill in the art of the present invention. The above terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be interpreted as having meanings consistent with their meanings in the context of the relevant art and description of the present invention, ideally or excessively outwardly intuitive, unless clearly defined. will not be interpreted.
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.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic diagrams of ideal embodiments of the present invention. Accordingly, variations from the shapes of the diagrams, eg, variations in manufacturing methods and/or tolerances, are those that can be fully expected. Accordingly, embodiments of the present invention are not to be described as being limited to the specific shapes of the areas described as diagrams, but rather to include deviations in the shapes, and the elements described in the drawings are entirely schematic and their shapes It is not intended to describe the precise shape of the elements, nor is it intended to limit the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 수행하는데 적합한 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view for explaining a die bonding apparatus suitable for performing the die bonding method shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법은 반도체 소자의 제조를 위한 다이 본딩 공정에서 기판(30) 상에 다이(20)를 본딩하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법은 적층형 반도체 소자의 제조를 위해 기판(30) 상에 복수의 다이들(20)을 적층 방식으로 본딩하는 다이 본딩 공정을 수행하기 위해 사용될 수 있다.1 and 2 , the die bonding method according to an embodiment of the present invention may be used to bond a die 20 on a
상기 다이 본딩 방법을 수행하기 위한 다이 본딩 장치(100)는, 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들(20)을 포함하는 웨이퍼(10)로부터 상기 다이들(20)을 픽업하여 인쇄회로기판 또는 리드 프레임과 같은 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 상기 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프 상에 부착된 상태로 제공될 수 있으며, 상기 다이싱 테이프는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임에 장착될 수 있다.The
상기 다이 본딩 장치(100)는 다이 이송 모듈(200)과 본딩 모듈(300)을 포함할 수 있다. 상기 다이 이송 모듈(200)은 상기 다이싱 테이프로부터 본딩하고자 하는 다이(20)를 픽업하여 상기 다이(20)를 상기 본딩 모듈(300)로 전달할 수 있으며, 상기 본딩 모듈(300)은 상기 다이(20)를 상기 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 또한, 상기 다이 본딩 장치(100)는 복수의 웨이퍼들(10)이 수납된 카세트(50)를 지지하는 로드 포트(110)와, 상기 카세트(50)로부터 상기 웨이퍼(10)를 인출하여 후술되는 스테이지 유닛(202) 상에 로드하기 위한 웨이퍼 이송 유닛(120)과, 상기 카세트(50)와 상기 스테이지 유닛(202) 사이에서 상기 웨이퍼(10)를 안내하기 위한 안내 레일들(130)을 포함할 수 있다.The die
상기 다이 이송 모듈(200)은 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 스테이지 유닛(202)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 스테이지 유닛(202)은 웨이퍼 스테이지를 포함할 수 있다. 상기 웨이퍼 스테이지 상에는 원형 링 형태의 서포트 링이 배치될 수 있으며, 상기 서포트 링은 상기 다이싱 테이프의 가장자리 부위를 지지할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 스테이지 상에는 상기 다이싱 테이프가 상기 서포트 링에 의해 지지된 상태에서 상기 마운트 프레임을 하강시킴으로서 상기 다이싱 테이프를 확장시킬 수 있는 확장 링이 배치될 수 있다.The die
상기 스테이지 유닛(202) 상에 지지된 웨이퍼(10)의 아래에는 상기 다이들(20)을 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터가 배치될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 다이 이젝터는, 상기 다이싱 테이프의 하부면에 밀착되어 상기 다이싱 테이프를 진공 흡착하는 후드와, 상기 다이들(20) 중에서 픽업하고자 하는 다이(20)를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위하여 상기 다이(20)를 상승시키는 이젝터 핀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 후드는 상기 다이싱 테이프를 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들을 가질 수 있으며, 상기 이젝터 핀들은 상기 진공홀들 중 일부에 삽입될 수 있다.A die ejector for selectively separating the
또한, 도시되지는 않았으나, 상기 스테이지 유닛(202)은 스테이지 구동부에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 스테이지 구동부는 상기 웨이퍼(10)의 로드 및 언로드를 위해 상기 안내 레일들(130)의 단부에 인접하는 웨이퍼 로드/언로드 영역으로 상기 스테이지 유닛(202)을 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 스테이지 구동부는 상기 다이들(20)을 선택적으로 픽업하기 위하여 상기 스테이지 유닛(202)을 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 스테이지 구동부는 상기 다이들(20) 중에서 픽업하고자 하는 다이(20)가 상기 다이 이젝터의 상부에 위치되도록 상기 스테이지 유닛(202)의 위치를 조절할 수 있다.In addition, although not shown, the
상기 다이 이송 모듈(200)은 상기 다이 이젝터에 의해 상기 다이싱 테이프로부터 분리된 다이(20)를 픽업하기 위한 진공 피커(210)와, 상기 다이(20)를 다이 스테이지(200) 상으로 이송하기 위해 상기 진공 피커(210)를 수직 및 수평 방향으로 이동시키는 피커 구동부(212)를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 스테이지 유닛(202)의 상부에는 픽업하고자 하는 다이(20)를 검출하기 위한 카메라 유닛이 배치될 수 있으며, 상기 다이 스테이지(220)의 상부에는 상기 다이 스테이지(220) 상으로 이송된 상기 다이(20)를 검출하기 위한 카메라 유닛이 배치될 수 있다.The
도 3은 도 2에 도시된 본딩 모듈을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3을 참조하면, 상기 본딩 모듈(300)은 상기 다이 스테이지(220) 상의 다이(20)를 픽업하여 상기 기판(30) 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드(320)와, 상기 본딩 헤드(320)를 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부(322)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 본딩 모듈(300)은 상기 기판(30)을 지지하고 기 설정된 본딩 온도로 가열하기 위한 기판 스테이지(310)와, 복수의 기판들(30)이 수납된 제1 매거진(40)으로부터 상기 기판 스테이지(310)로 상기 기판(30)을 이송하고 본딩 공정이 완료된 후 상기 기판(30)을 상기 기판 스테이지(310)로부터 제2 매거진(42)으로 수납하기 위한 기판 이송 유닛(330)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 기판 스테이지(310)의 상부에는 상기 기판(30) 상에 상기 다이(20)가 본딩될 본딩 영역을 검출하고, 상기 본딩 영역 상에 본딩된 다이(20)를 검출하기 위한 카메라 유닛(340)이 배치될 수 있다.FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the bonding module shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 3 , the
상술한 바와 다르게, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 기판(30)을 공급하기 위한 기판 이송 로봇을 구비할 수도 있으며, 또한 상기 기판으로 반도체 웨이퍼를 공급하고 상기 반도체 웨이퍼를 지지할 수 있도록 구성된 기판 스테이지를 포함할 수도 있다. 상기와 같은 다이 본딩 장치(100)의 예들은 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0089269호, 제10-2018-0112527호, 제10-2019-0043726호, 등에 상세하게 개시되어 있으므로 이들에 대한 추가적인 상세 설명은 생략한다. 아울러, 상기와 같이 다이 본딩 장치(100)의 세부 구성은 다양하게 변경 가능하므로 본 발명의 범위가 상기 다이 본딩 장치(100)의 세부 구성에 의해 한정되지는 않을 것이다.Unlike the above, the
도 4는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 개략적인 확대도이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.FIG. 4 is a schematic enlarged view for explaining the die bonding method shown in FIG. 1 . Hereinafter, a die bonding method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 4를 참조하면, S100 단계에서, 기판(30) 상에 제1 다이(22)를 본딩한다. 예를 들면, 상기 제1 다이(22)는 상기 다이 이송 모듈(200)에 의해 상기 웨이퍼(10)로부터 상기 다이 스테이지(220) 상으로 이송될 수 있으며, 상기 본딩 헤드(320)에 의해 픽업된 후 상기 기판(30) 상에 본딩될 수 있다. 이때, 상기 카메라 유닛(340)은 상기 제1 다이(22)가 본딩될 상기 기판(30)의 본딩 영역을 검출할 수 있으며, 이어서 상기 제1 다이(22)가 상기 검출된 본딩 영역(30) 상에 본딩될 수 있다.1 and 4 , in step S100 , the
상기 기판(30) 상에 상기 제1 다이(22)가 본딩된 후 S110 단계에서 상기 카메라 유닛(340)은 상기 기판(30) 상에 본딩된 상기 제1 다이(22)를 검출할 수 있다. 이어서, S120 단계에서 상기 제2 다이(24)가 상기 검출된 상기 제1 다이(22) 상에 본딩될 수 있으며, 상기 카메라 유닛(340)은 S130 단계에서 상기 제1 다이(22) 상에 본딩된 상기 제2 다이(24)를 검출할 수 있다.After the
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, S140 단계에서 상기 제1 다이(22)와 상기 제2 다이(24) 사이의 수평 방향 오프셋(Offset) 량이 검출될 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라 유닛(340)은 상기 제2 다이(24)의 본딩 후 상기 제1 다이(22)와 제2 다이(24)의 이미지를 획득할 수 있으며, 상기 이미지로부터 상기 제1 다이(22)의 가장자리 부위와 상기 제2 다이(24)의 가장자리 부위 사이의 간격을 상기 오프셋 량으로서 검출할 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, an amount of offset in the horizontal direction between the
상기와 같은 제1 다이(22)와 제2 다이(24) 사이의 오프셋은 상기 카메라 유닛(340)이 기구적인 오차에 의해 정확히 수직 방향으로 설치되지 못하고 소정 각도 기울어지게 설치된 경우에 발생될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시되지는 않았으나, 상기 제1 및 제2 다이들(22, 24)의 두께와 상기 오프셋 량에 기초하여 상기 카메라 유닛(340)의 배치 각도를 산출할 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라 유닛(340)의 배치 각도는 상기 제1 및 제2 다이들(22, 24)의 두께와 상기 오프셋 량에 기초하여 아크탄젠트 함수를 통해 산출될 수 있다.The offset between the
본 발명의 일 실시예에 따르면, S150 단계에서 후속하는 다이들의 본딩 위치를 상기 오프셋 량에 기초하여 보정할 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라 유닛(340)에 의해 검출된 본딩 위치로부터 상기 오프셋 량만큼 수평 방향으로 이동된 위치에 후속하는 다이들을 본딩할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, bonding positions of subsequent dies in step S150 may be corrected based on the offset amount. For example, dies following a position moved in the horizontal direction by the offset amount from the bonding position detected by the
특히, S160 단계에서 상기 제2 다이(24) 상에 제3 다이(미도시)를 본딩할 수 있다. 이때, 상기 제2 다이(24)의 검출 결과에 상기 오프셋 량에 의해 보정된 본딩 좌표를 이용하여 상기 제3 다이를 상기 제2 다이(24) 상에 본딩할 수 있다. 예를 들면, 상기 보정된 본딩 좌표는 상기 제2 다이(24)의 중심 좌표로부터 상기 오프셋 량만큼 수평 방향으로 이동된 좌표일 수 있다.In particular, a third die (not shown) may be bonded on the
아울러, S170 단계에서 상기 제2 다이(24) 상에 본딩된 상기 제3 다이를 검출하고, S180 단계에서 상기 제2 다이(24)와 상기 제3 다이 사이의 수평 방향 제2 오프셋 량을 검출할 수 있다. 이어서, S190 단계에서 상기 오프셋 량과 상기 제2 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들의 본딩 위치를 2차 보정할 수 있다. 다만, 상기 제2 오프셋 량이 기 설정된 허용 범위 이내에 있는 경우 상기 S190 단계는 생략될 수 있다.In addition, the third die bonded on the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6은 도 5에 도시된 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 개략도이다.5 is a flowchart illustrating a die bonding method according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the die bonding method illustrated in FIG. 5 .
도 5 및 도 6을 참조하면, S200 단계에서, 기판(30) 상에 다이(20)가 본딩될 본딩 영역을 검출한다. 예를 들면, 상기 본딩 영역은 상기 카메라 유닛(340)에 의해 검출될 수 있으며, 아울러 상기 본딩 영역 상에 제1 다이(22)가 정상적으로 본딩될 경우 상기 제1 다이(22)의 가장자리 부위들에 대응하는 예상 좌표들을 획득할 수 있다.5 and 6 , in step S200 , a bonding region to which the
이어서, S210 단계에서, 상기 본딩 영역 상에 제1 다이(22)를 본딩한다. 예를 들면, 상기 제1 다이(22)는 상기 다이 이송 모듈(200)에 의해 상기 웨이퍼(10)로부터 상기 다이 스테이지(220) 상으로 이송될 수 있으며, 상기 본딩 헤드(320)에 의해 픽업된 후 상기 본딩 영역 상에 본딩될 수 있다.Next, in step S210 , the
상기 본딩 영역 상에 상기 제1 다이(22)가 본딩된 후 S220 단계에서 상기 카메라 유닛(340)은 상기 본딩 영역 상에 본딩된 상기 제1 다이(22)를 검출할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, S230 단계에서 상기 본딩 영역과 상기 제1 다이(22) 사이의 수평 방향 오프셋 량이 검출될 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라 유닛(340)은 상기 제1 다이(22)의 본딩 후 상기 제1 다이(22)의 이미지를 획득할 수 있으며, 상기 이미지로부터 상기 제1 다이(22)의 가장자리 부위들에 대응하는 제1 좌표들을 획득할 수 있다. 이때, 상기 오프셋 량은 상기 예상 좌표들과 상기 제1 좌표들을 이용하여 산출될 수 있다. 예를 들면, 상기 예상 좌표들에 의해 상기 본딩 영역의 중심 좌표가 산출될 수 있고, 상기 제1 좌표들에 의해 상기 제1 다이(22)의 중심 좌표가 산출될 수 있으며, 이때 상기 오프셋 량은 상기 본딩 영역의 중심 좌표와 상기 본딩된 제1 다이(22)의 중심 좌표 사이의 간격일 수 있다.After the
계속해서, S240 단계에서 후속하는 다이들의 본딩 위치를 상기 오프셋 량에 기초하여 보정할 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라 유닛(340)에 의해 검출된 본딩 위치로부터 상기 오프셋 량만큼 수평 방향으로 이동된 위치에 후속하는 다이들을 본딩할 수 있다.Subsequently, bonding positions of subsequent dies in operation S240 may be corrected based on the offset amount. For example, dies following a position moved in the horizontal direction by the offset amount from the bonding position detected by the
특히, S250 단계에서 상기 제1 다이(22) 상에 제2 다이(미도시)를 본딩할 수 있다. 이때, 상기 제1 다이(22)의 검출 결과에 상기 오프셋 량에 의해 보정된 본딩 좌표를 이용하여 상기 제2 다이를 상기 제1 다이(22) 상에 본딩할 수 있다. 예를 들면, 상기 보정된 본딩 좌표는 상기 제1 다이(22)의 중심 좌표로부터 상기 오프셋 량만큼 수평 방향으로 이동된 좌표일 수 있다.In particular, a second die (not shown) may be bonded on the
아울러, S260 단계에서 상기 제1 다이(22) 상에 본딩된 상기 제2 다이를 검출하고, S270 단계에서 상기 제1 다이(22)와 상기 제2 다이 사이의 수평 방향 제2 오프셋 량을 검출할 수 있다. 이어서, S280 단계에서 상기 오프셋 량과 상기 제2 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들의 본딩 위치를 2차 보정할 수 있다. 다만, 상기 제2 오프셋 량이 기 설정된 허용 범위 이내에 있는 경우 상기 S280 단계는 생략될 수 있다.In addition, the second die bonded on the
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 카메라 유닛(340)에 의해 획득되는 본딩 위치와 실제 다이(20)가 본딩된 위치 사이의 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들(20)의 본딩 위치를 보정할 수 있다. 따라서, 상기 다이들(20)이 보다 정확한 위치에 본딩될 수 있으며 결과적으로 적층 방식으로 제조되는 멀티칩 반도체 소자들의 본딩 불량을 크게 감소시킬 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, based on the amount of offset between the bonding position obtained by the
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.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. You will understand that there is
10 : 웨이퍼20 : 다이
22 : 제1 다이24 : 제2 다이
30 : 기판40 : 제1 매거진
42 : 제2 매거진50 : 카세트
100 : 다이 본딩 장치200 : 다이 이송 모듈
202 : 스테이지 유닛210 : 진공 피커
220 : 다이 스테이지300 : 본딩 모듈
310 : 기판 스테이지320 : 본딩 헤드
330 : 기판 이송 유닛340 : 카메라 유닛10: wafer 20: die
22: first die 24: second die
30: substrate 40: first magazine
42: second magazine 50: cassette
100: die bonding device 200: die transfer module
202: stage unit 210: vacuum picker
220: die stage 300: bonding module
310: substrate stage 320: bonding head
330: substrate transfer unit 340: camera unit
Claims (6)
Translated fromKorean상기 기판의 상부에 수직 방향으로 배치되는 카메라 유닛을 이용하여 상기 기판 상에 본딩된 상기 제1 다이를 검출하는 단계;
상기 제1 다이 상에 제2 다이를 본딩하는 단계;
상기 카메라 유닛을 이용하여 상기 제1 다이 상에 본딩된 상기 제2 다이를 검출하는 단계;
상기 제1 다이와 상기 제2 다이 사이의 수평 방향 오프셋 량을 검출하는 단계;
후속하는 다이들의 본딩 위치를 상기 오프셋 량에 기초하여 보정하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 다이들의 두께와 상기 오프셋 량에 기초하여 상기 카메라 유닛의 배치 각도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.bonding the first die onto the substrate;
detecting the first die bonded to the substrate by using a camera unit disposed on the substrate in a vertical direction;
bonding a second die onto the first die;
detecting the second die bonded on the first die using the camera unit;
detecting an amount of offset in a horizontal direction between the first die and the second die;
correcting bonding positions of subsequent dies based on the offset amount; and
and calculating an arrangement angle of the camera unit based on the thicknesses of the first and second dies and the offset amount.
상기 제2 다이 상에 본딩된 상기 제3 다이를 검출하는 단계와,
상기 제2 다이와 상기 제3 다이 사이의 수평 방향 제2 오프셋 량을 검출하는 단계와,
상기 오프셋 량과 상기 제2 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들의 본딩 위치를 2차 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.2. The method of claim 1, further comprising: bonding a third die onto the second die;
detecting the third die bonded on the second die;
detecting a second offset amount in a horizontal direction between the second die and the third die;
The method of claim 1, further comprising: secondarily correcting bonding positions of subsequent dies based on the offset amount and the second offset amount.
상기 본딩 영역 상에 제1 다이를 본딩하는 단계;
상기 카메라 유닛을 이용하여 상기 본딩 영역 상에 본딩된 상기 제1 다이를 검출하는 단계;
상기 본딩 영역과 상기 제1 다이 사이의 수평 방향 오프셋 량을 검출하는 단계;
후속하는 다이들의 본딩 위치를 상기 오프셋 량에 기초하여 보정하는 단계; 및
상기 제1 다이의 두께와 상기 오프셋 량에 기초하여 상기 카메라 유닛의 배치 각도를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.detecting a bonding region to which a die is to be bonded on the substrate by using a camera unit disposed on the substrate in a vertical direction;
bonding a first die over the bonding area;
detecting the first die bonded on the bonding area using the camera unit;
detecting an amount of offset in a horizontal direction between the bonding area and the first die;
correcting bonding positions of subsequent dies based on the offset amount; and
and calculating an arrangement angle of the camera unit based on the thickness of the first die and the offset amount.
상기 제1 다이 상에 본딩된 상기 제2 다이를 검출하는 단계와,
상기 제1 다이와 상기 제2 다이 사이의 수평 방향 제2 오프셋 량을 검출하는 단계와,
상기 오프셋 량과 상기 제2 오프셋 량에 기초하여 후속하는 다이들의 본딩 위치를 2차 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.5. The method of claim 4, further comprising: bonding a second die onto the first die;
detecting the second die bonded on the first die;
detecting a second offset amount in a horizontal direction between the first die and the second die;
The method of claim 1, further comprising: secondarily correcting bonding positions of subsequent dies based on the offset amount and the second offset amount.
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