晶粒键合装置及晶粒键合方法与流程

本发明涉及晶粒键合装置及晶粒键合方法，更具体地涉及能够拾取为了形成半导体器件而通过切割工序从晶圆被单片化的晶粒并键合至基板的晶粒键合装置及晶粒键合方法。

背景技术：

1、通常而言，半导体器件可以通过重复执行一系列制造工序形成于用作半导体基板的硅晶圆上，而如上所述的那样形成的半导体器件可以通过切割工序被分割，并通过晶粒键合工序键合于基板上。

2、执行这种晶粒键合工序的现有的晶粒键合装置可以包括：支撑被分割为多个晶粒的晶圆的晶圆台；将基板移送至与所述晶圆台相邻的键合区域的基板移送单元；拾取多个晶粒并键合于基板上的键合单元等。在韩国授权专利公报第100929197号中公开了如上所述的晶粒键合装置的一个示例。

3、另一方面，在进行切割工序之前，可以通过如探针台等检测装置对晶粒进行电气特性检测，并可以根据检测工序的结果对晶粒分别赋予多个等级。例如，根据由检测工序确定的工作性能，晶圆可以由具有多个以上的等级的晶粒组成，例如，在通过操作员的设定或程序从第一级到第六级的较高等级的晶粒被设定为正常晶粒时，被设定的正常晶粒可通过晶粒键合工序正常地层叠于基板。

技术实现思路

1、要解决的问题

2、然而，这种现有的晶粒键合装置所存在的问题是，在将晶粒键合至基板时，采取按顺序进行拾取晶圆上的晶粒并键合的方式，而不进行另外的调度，从而使根据所投入的基板的种类选择的晶粒都以相同的种类进行键合。也就是说，由于不考虑晶粒的等级等特性，将晶粒随机地键合于基板上而不进行调度，因此在特定基板上只键合正常晶粒，在其他基板上混合地键合多个不良晶粒，导致半导体器件的制造质量不均匀，存在产品收率下降的问题。

3、本发明旨在解决包含上述问题的多个问题，其目的在于提供一种对与形成在晶圆上的多个晶粒和即将键合晶粒的基板的各单元的数据相关的多个信息进行映射，以此能够实现多样的方法的操作，提高半导体器件产品的生产效率的晶粒键合装置及晶粒键合方法。然而，这样的问题只是例示性的，本发明的范围并不由这些所限定。

4、解决问题的手段

5、根据本发明的一实施例提供晶粒键合装置。所述晶粒键合装置包括：键合单元，从粘附于切割胶带上的晶圆上拾取多个晶粒中的任一晶粒，并将所述任一晶粒键合至基板；和控制部，根据包含所述多个晶粒的个体等级和位置坐标的映射数据对键合至所述基板的所述多个晶粒的键合顺序进行调度，并将键合控制信号施加于所述键合单元。

6、根据本发明的一实施例，所述控制部包括晶粒键合控制部，所述晶粒键合控制部根据所述映射数据将所述键合控制信号施加于所述键合单元，从而以特定等级的晶粒仅配置于预先设定的特定区域的方式进行键合，或者以所述特定区域的配置比例比其他区域高的方式进行键合，或者以全部区域以均匀的比例配置的方式进行键合。

7、根据本发明的一实施例，所述控制部还包括：晶粒映射数据生成部，生成晶粒映射数据，所述晶粒映射数据包含通过切割工序从所述晶圆以具备多个行和列的方式被单片化的所述多个晶粒的信息；和基板映射数据生成部，生成包含即将键合所述多个晶粒的所述基板的信息的基板映射数据。

8、根据本发明的一实施例，所述控制部还包括调度控制部，所述调度控制部将在所述晶粒映射数据生成部中生成的所述晶粒映射数据与所述基板映射数据生成部中生成的所述基板映射数据进行匹配，并对即将键合至所述基板的所述多个晶粒的所述键合顺序进行调度，并将所述键合顺序传送至所述晶粒键合控制部。

9、根据本发明的一实施例，所述晶粒映射数据生成部包括：晶粒信息获取部，从检测所述晶圆的所述多个晶粒的检测装置中获取已判断的所述多个晶粒的等级信息；晶圆映射坐标获取部，获取晶圆映射坐标，所述晶圆映射坐标包含通过切割工序以具备多个行和列的方式被单片化的所述多个晶粒置于所述晶圆上的晶粒位置坐标；和基板映射坐标获取部，获取基板映射坐标，所述基板映射坐标包含晶粒即将在所述基板上键合的键合位置坐标。

10、根据本发明的一实施例，所述基板映射数据生成部包括：晶粒等级分布设定部，基于所述基板映射坐标，对即将键合至所述基板的晶粒按照等级在所述基板上分布的位置进行设定；晶粒坐标获取部，从所述晶圆映射坐标中获取在所述多个晶粒中为了键合至所述基板而即将被所述键合单元拾取的所述特定等级的晶粒置于所述晶圆上的所述晶粒位置坐标；和键合坐标获取部，从所述基板映射坐标中获取由所述键合单元拾取的所述特定等级的晶粒即将在所述基板上键合的所述键合位置坐标。

11、根据本发明的一实施例，所述晶粒映射数据生成部还包括标记信息获取部，所述标记信息获取部根据从所述晶粒信息获取部中获取的所述多个晶粒的等级信息对键合至所述基板的晶粒和不进行键合的晶粒进行区分，并作为标记信息来获取；所述基板映射数据生成部还包括根据所述标记信息对从所述晶圆即将键合至所述基板的晶粒进行设定的标记预约部。

12、根据本发明的一实施例，所述晶粒映射数据生成部还包括获取所述晶圆的固有id的晶圆信息获取部；所述基板映射数据生成部还包括对包含所述特定等级的晶粒的晶圆的固有id进行判断的晶圆信息判断部。

13、根据本发明的一实施例，所述控制部还包括编码器数据生成部，所述编码器数据生成部在考虑所述特定等级的晶粒置于所述晶圆上的所述晶粒位置坐标与所述特定等级的晶粒即将在所述基板上键合的所述键合位置坐标之间的移动距离的基础上，生成施加于即将拾取并移送所述特定等级的晶粒的所述键合单元的驱动马达的编码器数据。

14、根据本发明的一实施例，所述调度控制部在所述键合单元移送晶粒的过程中发生故障时，对所述晶粒映射数据生成部中生成的所述晶粒映射数据和所述基板映射数据生成部中生成的所述基板映射数据进行再匹配，并对即将键合至所述基板的所述多个晶粒的所述键合顺序进行再调度，并将所述键合顺序传送至所述晶粒键合控制部。

15、根据本发明的另一实施例提供晶粒键合方法，所述晶粒键合方法包括：步骤(a)，根据包含粘附于切割胶带上的多个晶粒的个体等级和位置坐标的映射数据对键合至基板的所述多个晶粒的键合顺序进行调度；和步骤(b)，按照已调度的所述键合顺序，通过键合单元从粘附于所述切割胶带上的晶圆上拾取所述多个晶粒中的任一晶粒，并将所述任一晶粒键合至所述基板。

16、根据本发明的另一实施例，在所述步骤(a)中生成所述映射数据，以便在键合所述多个晶粒的所述基板中以特定等级的晶粒仅配置于预先设定的特定区域的方式进行键合，或者以所述特定区域的配置比例比其他区域高的方式进行键合，或者以全部区域以均匀的比例配置的方式进行键合。

17、根据本发明的另一实施例，所述步骤(a)包括：晶粒映射数据生成步骤(a-1)，生成晶粒映射数据，所述晶粒映射数据包含通过切割工序从所述晶圆以具备多个行和列的方式被单片化的所述多个晶粒的信息；和基板映射数据生成步骤(a-2)，生成基板映射数据，所述基板映射数据包含即将键合所述多个晶粒的所述基板的信息。

18、根据本发明的另一实施例，所述步骤(a)还包括步骤(a-3)，所述步骤(a-3)中，将所述步骤(a-1)中生成的所述晶粒映射数据和所述步骤(a-2)中生成的所述基板映射数据进行匹配，并对即将键合至所述基板的所述多个晶粒的所述键合顺序进行调度。

19、根据本发明的另一实施例，所述步骤(a-1)包括：晶粒信息获取步骤(a-1-1)，从检测所述晶圆的所述多个晶粒的检测装置中获取已判断的所述多个晶粒的等级信息；晶圆映射坐标获取步骤(a-1-2)，获取晶圆映射坐标，所述晶圆映射坐标包含通过切割工序以具备多个行和列的方式被单片化的所述多个晶粒置于所述晶圆上的晶粒位置坐标；和基板映射坐标获取步骤(a-1-3)，获取基板映射坐标，所述基板映射坐标包含晶粒即将在所述基板上键合的键合位置坐标。

20、根据本发明的另一实施例，所述步骤(a-2)包括：晶粒等级分布设定步骤(a-2-1)，基于所述基板映射坐标，对即将键合至所述基板的晶粒按照等级在所述基板上分布的位置进行设定；晶粒坐标获取步骤(a-2-2)，从所述晶圆映射坐标中获取在所述多个晶粒中为了键合至所述基板而即将被所述键合单元拾取的所述特定等级的晶粒置于所述晶圆上的所述晶粒位置坐标；和键合坐标获取步骤(a-2-3)，从所述基板映射坐标中获取由所述键合单元拾取的所述特定等级的晶粒即将在所述基板上键合的所述键合位置坐标。

21、根据本发明的另一实施例，所述步骤(a-1)还包括标记信息获取步骤

22、(a-1-4)，在所述标记信息获取步骤(a-1-4)中，根据从所述步骤(a-1-3)中获取的所述多个晶粒的等级信息对键合至所述基板的晶粒和不进行键合的晶粒进行区分，并作为标记信息来获取；所述步骤(a-2)还包括标记预约步骤(a-2-4)，在所述标记预约步骤(a-2-4)中，根据所述标记信息对从所述晶圆即将键合至所述基板的晶粒进行设定的标记预约部。

23、根据本发明的另一实施例，所述步骤(a-1)还包括获取所述晶圆的固有id的晶圆信息获取步骤(a-1-5)；所述步骤(a-2)还包括对包含所述特定等级的晶粒的晶圆的固有id进行判断的晶圆信息判断步骤(a-2-5)。

24、根据本发明的另一实施例，在所述步骤(a-3)中，当所述键合单元移送晶粒的过程中发生故障时，对所述步骤(a-1)中生成的所述晶粒映射数据和所述步骤(a-2)中生成的所述基板映射数据进行再匹配，并对即将键合至所述基板的所述多个晶粒的所述键合顺序进行再调度。

25、根据本发明的又一实施例提供晶粒键合装置。所述晶粒键合装置包括：键合单元，从粘附于切割胶带上的晶圆上拾取多个晶粒中的任一晶粒，并将所述任一晶粒键合至基板；和控制部，根据包含所述多个晶粒的个体等级和位置坐标的映射数据对键合至所述基板的所述多个晶粒的键合顺序进行调度，并将键合控制信号施加于所述键合单元，所述控制部包括：晶粒键合控制部，所述晶粒键合控制部根据所述映射数据将所述键合控制信号施加于所述键合单元，从而以特定等级的晶粒仅配置于预先设定的特定区域的方式进行键合，或者以所述特定区域的配置比例比其他区域高的方式进行键合，或者以全部区域以均匀的比例配置的方式进行键合；晶粒映射数据生成部，生成晶粒映射数据，所述晶粒映射数据包含通过切割工序从所述晶圆以具备多个行和列的方式被单片化的所述多个晶粒的信息；基板映射数据生成部，生成包含即将键合所述多个晶粒的所述基板的信息的基板映射数据；和调度控制部，所述调度控制部将在所述晶粒映射数据生成部中生成的所述晶粒映射数据与所述基板映射数据生成部中生成的所述基板映射数据进行匹配，并对即将键合至所述基板的所述多个晶粒的所述键合顺序进行调度，并将所述键合顺序传送至所述晶粒键合控制部；所述晶粒映射数据生成部包括：晶粒信息获取部，从检测所述晶圆的所述多个晶粒的检测装置中获取已判断的所述多个晶粒的等级信息；晶圆映射坐标获取部，获取晶圆映射坐标，所述晶圆映射坐标包含通过切割工序以具备多个行和列的方式被单片化的所述多个晶粒置于所述晶圆上的晶粒位置坐标；和基板映射坐标获取部，获取基板映射坐标，所述基板映射坐标包含晶粒即将在所述基板上键合的键合位置坐标；所述基板映射数据生成部包括：晶粒等级分布设定部，基于所述基板映射坐标，对即将键合至所述基板的晶粒按照等级在所述基板上分布的位置进行设定；晶粒坐标获取部，从所述晶圆映射坐标中获取在所述多个晶粒中为了键合至所述基板而即将被所述键合单元拾取的所述特定等级的晶粒置于所述晶圆上的所述晶粒位置坐标；和键合坐标获取部，从所述基板映射坐标中获取由所述键合单元拾取的所述特定等级的晶粒即将在所述基板上键合的所述键合位置坐标。

26、发明的效果

27、根据如上所述那样构成的本发明的一实施例，能够在半导体器件的晶粒键合工序中，对与形成在晶圆上的多个晶粒和即将键合晶粒的基板的各单元的数据相关的多个信息进行映射，并且在将晶粒键合至基板时，通过根据晶粒和基板的条件进行键合的调度操作来实施键合工序。

28、由此，在考虑晶粒的等级和即将键合晶粒的基板的条件等特性的基础上，通过符合规定规格的调度操作来使晶粒键合于基板上，从而能够实现半导体器件的制造品质稳定、增加产品的收率、提高半导体器件的产品生产效率的晶粒键合装置和晶粒键合方法。当然，本发明的范围并不由这些所限定。