JP2022075586A - ボンディング設備におけるダイ移送のための装置及び方法 - Google Patents

ボンディング設備におけるダイ移送のための装置及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】薄層のダイを効果的に移送する装置及び方法を提供する。【解決手段】ダイを移送するための装置は、ダイシングテープに付着したダイを下部から押し上げるエジェクターと、エジェクターの上下動を制御する制御部と、エジェクターの内側に位置して減圧高圧を印加する経路を形成する気体流動部と、気体流動部を介した減圧高圧を制御する気流制御部と、エジェクターの外側に位置し、減圧でダイシングテープを吸着する吸着部と、ダイを上部から吸着して移送するピッカーと、ピッカーの昇降駆動を制御する制御部と、を含む。ピッカー制御部は、ピッカーがダイの上端に接触するように下降させ、ピッカーがダイの上端に接触した状態で、エジェクター及びピッカーを第１高さｈ１だけ上昇させ、気流制御部によって下方に真空圧が印加された状態で、ピッカーを第２高さｈ２だけ上昇させ、ピッカーがエジェクターから離隔した状態で上方に空気圧を印加する。【選択図】図７

Description

本発明は、ボンディング設備におけるダイ移送のための装置及び方法に係り、より具体的には、薄い厚さを有するダイを効果的に移送することができる装置及び方法に関する。
半導体製造工程は、ウエハ上に半導体素子を製造するための工程であって、例えば露光、蒸着、エッチング、イオン注入、洗浄などを含む。半導体製造工程を経てチップ単位で構成されたダイに対して、パッケージングのための基板（例えば、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ））で各ダイをボンディングするための工程が行われることができる。
各ダイは、ダイシングテープに粘着された状態でエジェクターによって押し上げられ、ピッカーによって合着されて移送される。一方、ダイの厚さが非常に薄くなるにつれて、ダイに加わる衝撃を最小限に抑えながらダイをピックアップするための方案が議論されている。
そこで、本発明の実施形態は、薄い厚さを有するダイを効果的に移送することができる装置及び方法を提供する。
本発明の解決課題は、上述したものに限定されず、上述していない別の解決課題は、以降の記載から当業者に明確に理解できるだろう。
本発明の実施形態による半導体ダイボンディング設備でダイを移送するための装置は、ダイシングテープに付着したダイを下部から押し上げるエジェクターと、前記エジェクターの上昇又は下降を制御するエジェクター制御部と、前記エジェクターの内側に位置して真空圧を印加するための気体の流動経路を形成する気体流動部と、前記気体流動部を介して前記真空圧が加わるように制御する気流制御部と、前記エジェクターの外側に位置し、真空圧を用いて前記ダイシングテープを吸着するテープ吸着部と、前記ダイを上部から吸着して移送するピッカーと、前記ピッカーの昇降駆動を制御するピッカー制御部と、を含む。前記ピッカー制御部は、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触するように前記ピッカーを下降させ、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触した状態で、前記エジェクター制御部及び前記ピッカー制御部は、前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させ、前記気流制御部によって下方に真空圧が印加された状態で、前記ピッカー制御部は、前記ピッカーを第２高さだけ上昇させる。
一実施形態において、前記気体流動部は、前記ダイに空気圧が印加されるための経路を形成し、前記気流制御部は、前記空気圧が前記気体流動部を介して印加されるように制御し、前記ピッカーが前記エジェクターから離隔した状態で上方に空気圧を印加することができる。
一実施形態において、前記気流制御部は、前記ピッカーが下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御することができる。
一実施形態において、前記気流制御部は、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触したときに前記真空圧が解除されるように制御することができる。
一実施形態において、前記気流制御部は、前記エジェクター及び前記ピッカーが前記第１高さだけ上昇する間に下方に真空圧が印加されるように制御することができる。
一実施形態において、前記エジェクターは、前記気体流動部を囲むように形成された第１エジェクターと、前記第１エジェクターを囲むように形成された第２エジェクターと、を含むことができる。
一実施形態において、前記エジェクター制御部は、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターの上昇を個別に制御することができる。
一実施形態において、前記ピッカー制御部は、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触して上昇する間に、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターのうち、上端に位置したエジェクターに対応して一緒に上昇するように、前記ピッカーを制御することができる。
一実施形態において、前記エジェクター制御部は、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さだけ上昇させ、前記第１エジェクターを固定させた状態で前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで下降させることができる。
一実施形態において、前記エジェクター制御部は、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで上昇させ、前記第２エジェクターを前記中間地点で固定させた状態で前記第１エジェクターを上昇させることができる。
一実施形態において、前記第１高さと前記第２高さは、互いに異なるように設定できる。
一実施形態において、前記第２高さは、前記第１高さよりも小さく設定できる。
本発明の実施形態による半導体ダイボンディング設備においてダイを移送するための方法は、ダイシングテープに付着した状態のダイをエジェクターの上部に位置させるステップと、ピッカーが前記ダイの上端に接触するように前記ピッカーを下降させるステップと、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触した状態で前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップと、下方に真空圧が印加された状態で前記ピッカーを第２高さだけ上昇させるステップと、前記ピッカーが前記エジェクターから離隔した状態で上方に空気圧を印加するステップと、を含む。
一実施形態において、前記ピッカーを下降させるステップは、前記ピッカーが下降する間に下方に真空圧を印加するステップを含むことができる。
一実施形態において、前記ピッカーを下降させるステップは、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触したときに前記真空圧を解除するステップを含むことができる。
一実施形態において、前記エジェクターは、前記真空圧又は空気圧が印加される気体流動部を囲むように形成された第１エジェクターと、前記第１エジェクターを囲むように形成された第２エジェクターと、を含み、前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップは、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターのうち、上端に位置したエジェクターに対応して一緒に上昇するように、前記ピッカーを制御するステップを含むことができる。
一実施形態において、前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップは、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで上昇させるステップと、前記第２エジェクターを前記中間地点で固定させた状態で前記第１エジェクターを上昇させるステップと、を含むことができる。
一実施形態において、前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップは、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さだけ上昇させるステップと、前記第１エジェクターを固定させた状態で前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで下降させるステップと、を含むことができる。
本発明の実施形態による半導体ボンディング設備は、個別化されたダイを含むウエハを支持し、前記ダイを選択的に分離させるウエハステージと、ウエハステージから前記ダイを移送するダイ移送ユニットと、前記ダイ移送ユニットによって移送された前記ダイが搭載されて前記ダイに対する検査が行われるダイステージと、前記ダイステージから前記ダイをピックアップし、基板上に前記ダイをボンディングするボンディングユニットと、前記基板を支持し、ボンディング済みの基板をマガジンに伝達するボンディングステージと、を含む。前記ウエハステージは、ダイシングテープに付着した前記ダイを下部から押し上げるエジェクターと、前記エジェクターの上昇又は下降を制御するエジェクター制御部と、前記エジェクターの内側に位置して真空圧又は空気圧を印加する気体の流動経路を形成する気体流動部と、前記気体流動部による前記真空圧又は前記空気圧を制御する気流制御部と、前記エジェクターの外側に位置し、真空圧を用いて前記ダイシングテープを吸着するテープ吸着部と、を含む。前記ダイ移送ユニットは、前記ダイを上部から吸着して移送するピッカーと、前記ピッカーの昇降駆動を制御するピッカー制御部と、を含む。前記ピッカー制御部は、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触するように前記ピッカーを下降させ、前記気流制御部は、前記ピッカーが下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御し、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触し且つ下方に前記真空圧が印加された状態で、前記エジェクター制御部及び前記ピッカー制御部は、前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させ、前記気流制御部によって下方に真空圧が印加された状態で、前記ピッカー制御部は、前記ピッカーを第２高さだけ上昇させ、前記気流制御部は、前記ピッカーが前記エジェクターから離隔した状態で上方に空気圧を印加して前記ダイを前記ピッカーに吸着させる。
本発明の実施形態によれば、初期にはダイがエジェクターとピッカーに接触した状態でダイシングテープから剥離し、以後、ダイとピッカーが離隔した状態で非接触方式にてダイをピックアップすることができ、それによりダイの損傷を防止しながらピックアップを行うことができる。
本発明の効果は、上述したものに限定されず、上述していない他の効果は、以降の記載から当業者に明確に理解できるだろう。
本発明の実施形態によるボンディング設備の概略的な構造を示す図である。 本発明の実施形態によるボンディング設備においてダイを移送するための装置の概略的な構造を示す図である。 本発明の一実施形態によるエジェクターの断面図である。 本発明の実施形態によるダイを移送するための装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるダイを移送するための装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるダイを移送するためのプロセスの一例を示す図である。 本発明の一実施形態によるダイを移送するためのプロセスを示す図である。 本発明の一実施形態によるダイを移送するためのプロセスを示す図である。 本発明の他の実施形態によるエジェクターの断面図である。 本発明の他の実施形態によるダイを移送するためのプロセスを示す。 本発明の他の実施形態によるダイを移送するためのプロセスを示す。 本発明の別の実施形態によるダイを移送するためのプロセスを示す図である。 本発明の実施形態によるダイを移送するための方法を実行するためのフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳細に説明する。本発明は、様々に異なる形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。
本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体にわたって、同一又は類似の構成要素については同一の参照符号を付する。
また、いくつかの実施形態において、同一の構成を有する構成要素については同一の符号を使用して代表的な実施形態でのみ説明し、それ以外の他の実施形態では、代表的な実施形態とは異なる構成についてのみ説明する。
明細書全体にわたって、ある部分が他の部分と「連結（又は結合）」されているとするとき、これは、「直接的に連結（又は結合）」されている場合だけでなく、別の部材を挟んで「間接的に連結（又は結合）」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
他に定義されない限り、技術的又は科学的な用語を含めてここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を持っている。一般的に使用される辞典に定義されている用語は、関連技術の文脈上持つ意味と一致する意味を持つものと解釈されるべきであり、本出願において明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されない。
図１は本発明の実施形態によるボンディング設備１００の概略的な構造を示し、図２は本発明の実施形態によるボンディング設備１００においてダイ２０を移送するための装置の概略的な構造を示す。ボンディング設備１００は、半導体パッケージの製造のためのダイボンディング工程で基板３０（例えば、ＰＣＢ、リードフレーム）上にダイ２０をボンディングするために使用できる。
本発明の実施形態によるボンディング設備１００は、個別化されたダイ２０を含むウエハ１０を支持し、ダイ２０を選択的に分離させるウエハステージ１１０と、ウエハステージ１１０からダイ２０を移送するダイ移送ユニット１２０と、ダイ移送ユニット１２０によって移送されたダイ２０が搭載されてダイ２０に対する検査が行われるダイステージ１２４と、ダイステージ１２４からダイ２０をピックアップし、基板３０上にダイ２０をボンディングするボンディングユニット１３０と、基板３０を支持し、ボンディング済みの基板３０をマガジン４２に伝達するボンディングステージ２００と、を含む。
ボンディング設備１００は、ダイシング工程によって個別化されたダイ２０を含むウエハ１０からダイ２０をピックアップして基板３０上にダイ２０をボンディングすることができる。ウエハ１０は、ダイシングテープ１２上に付着した状態で提供されることができ、ダイシングテープ１２は、略円形リング状のマウントフレーム１４に装着されることができる。ロードポート１０２から、複数のウエハ１１が収納されたカセット５０が投入される。ウエハ移送ユニット１０４がカセット５０からウエハ１０を引き出してウエハステージ１１０上にロードし、ウエハ移送ユニット１０４は、カセット５０とウエハステージ１１０との間に設置されたガイドレール１０６に沿って移動することができる。
ウエハステージ１１０上には、円形リング状の拡張リング１１２が配置されることができ、拡張リング１１２は、ダイシングテープ１２の縁部を支持することができる。また、ウエハステージ１１０上には、マウントフレーム１４を把持するためのクランプ１１４と、ダイシングテープ１２が拡張リング１１２によって支持された状態でクランプ１１４を下降させることによりダイシングテープ１２を拡張させるクランプ駆動部（図示せず）が配置されることができる。
ウエハステージ１１０上に支持されたウエハ１０の下部には、ダイ２０を選択的に分離させるためのエジェクティングユニット１１６が配置されることができる。本発明の実施形態によれば、図３及び図４ａに示すように、エジェクティングユニット１１６は、ダイシングテープ１２に付着したダイ２０を下部から押し上げるエジェクター１１６１と、エジェクター１１６１の上昇又は下降を制御するエジェクター制御部１１６２と、エジェクター１１６１の内側に位置して真空圧を印加するための気体の流動経路を形成する気体流動部１１６３と、気体流動部１１６３を介して真空圧が印加されるように制御する気流制御部１１６４と、エジェクター１１６１の外側に位置してダイシングテープ１２を吸着するテープ吸着部１１６５と、を含む。それだけでなく、気体流動部１１６３は、ダイ２０に空気圧が印加されるための経路を形成することができ、気流制御部１１６４は、空気圧が気体流動部１１６３を介して印加されるように制御することができる。
図３を参照すると、エジェクティングユニット１１６の中心部に気体流動部１１６３が位置して気体の吸引又は排出を介してダイシングテープ１２及びダイ２０に対して真空圧又は空気圧が印加されることができる。図示されてはいないが、気体流動部は、気体吸引のための吸引配管と気体排出のための排出配管にそれぞれ接続されることができる。また、吸引配管内部の気体流動を制御する吸引弁と、排出配管内部の気体流動を制御する排出弁が構成され、吸引弁を制御する吸引スイッチと、排出弁を制御する排出スイッチが提供されることができる。気流制御部１１６４は、吸引スイッチ又は排出スイッチのオン／オフを制御することにより、気体流動部１１６３を介して気体が吸引されることにより真空圧が印加されるようにするか、或いは気体が排出されることにより空気圧が印加されるように制御することができる。
また、気体流動部１１６３の周辺を囲むように形成され、昇降駆動を介してダイ２０を押し上げるエジェクター１１６１が位置する。エジェクター１１６１は、一定の剛性を有するボディで構成されることができ、リニアモータなどの駆動部（図示せず）によって上昇又は下降することができる。エジェクター制御部１１６２は、エジェクター１１６１の昇降駆動のための駆動部を制御することによりエジェクターを上昇又は下降させることができる。
また、図３及び図４ｂに示されているように、ダイ移送ユニット１２０は、ダイ２０を上部から吸着して移送するピッカー１２１と、ピッカー１２１の昇降駆動を制御するピッカー制御部１２２と、を含む。ピッカー１２１は、ダイ２０をピックアップするために外郭部に真空圧を印加するためのホールが設けられることができる。ピッカー１２１の外郭部に一定の真空圧が印加され、真空圧によってダイ２０がピッカー１２１に吸着されることができる。一方、ピッカー１２１は、昇降駆動部によって昇降駆動することができ、別途の駆動装置によって水平方向に移動することによりダイ２０を移送することができる。ピッカー１２１の昇降駆動を制御するためのピッカー制御部１２２が提供されることにより、ピッカー１２１の昇降駆動及び昇降高さを制御することができる。
図示されてはいないが、ウエハステージ１１０は、ステージ駆動部（図示せず）によって水平方向に移動可能に構成されることができ、ステージ駆動部は、ウエハ１０のロード及びアンロードのためにガイドレール１０６の端部に隣接するウエハのロード／アンロード領域（図１に点線で示されている領域）にウエハステージ１１０を移動させることができる。また、ステージ駆動部は、ダイ２０を選択的にピックアップするためにウエハステージ１１０を移動させることができる。つまり、ステージ駆動部は、ダイ２０のうち、ピックアップしようとするダイ２０がエジェクティングユニット１１６の上部に位置するようにウエハステージ１１０の位置を調節することができる。
エジェクティングユニット１１６によって分離されたダイ２０は、ウエハステージ１１０の上部に配置されるダイ移送ユニット１２０によってピックアップされることができる。ダイ移送ユニット１２０は、ダイ２０をピックアップした後、ウエハステージ１１０の一側に配置されるダイステージ１２４上にダイ２０を移送することができ、ボンディングユニット１３０は、ダイステージ１２４上のダイ２０をピックアップして基板３０上にボンディングすることができる。このために、ピッカー１２１は、垂直及び水平方向に移動可能に構成されることができる。
基板３０は、第１マガジン４０から引き出されてボンディングステージ２００上に移送されることができ、ボンディング工程が完了した後、第２マガジン４２に移送されて収納されることができる。ボンディング設備１００は、ボンディングステージ２００上に基板３０を移送するための基板移送ユニット１４０を含むことができる。例えば、基板移送ユニット１４０は、第１マガジン４０、ボンディングステージ２００及び第２マガジン４２の間で基板３０を案内するためのガイドレール１４２と、基板３０の一側端部を把持するためのグリッパー１４４と、グリッパー１４４を水平方向（Ｘ軸方向）に移動させるためのグリッパー駆動部１４６と、を含むことができる。グリッパー駆動部１４６は、グリッパー１４４によって基板３０の一側端部が把持された後、グリッパー１４４を移動させて基板３０を前記ボンディングステージ２００上にロードすることができる。図示されてはいないが、基板移送ユニット１４０は、ボンディング工程が完了した後、基板３０を第２マガジン４２に移動させるための第２グリッパー（図示せず）をさらに含むことができる。
ボンディング設備１００は、ダイステージ１２４上のダイ２０をピックアップし、基板３０上にボンディングするためにボンディングユニット１３０を垂直方向に移動させる第１ヘッド駆動部１３２と、ダイステージ１２４とボンディングステージ２００との間でボンディングユニット１３０を水平方向に対して垂直な第２水平方向（例えば、Ｙ軸方向）に移動させる第２ヘッド駆動部１３４と、を含むことができる。詳細に図示されてはいないが、ボンディングユニット１３０は、ダイ２０を真空圧を用いてピックアップするためのボンディングツールと、ダイ２０を加熱するためのヒーターと、を含むことができる。つまり、ボンディングユニット１３０は、ダイステージ１２４上のダイ２０をピックアップして基板３０上にボンディングすることができる。また、ボンディングユニット１３０は、ウエハ１０からダイ２０をピックアップして基板３０上に直接ボンディングすることもできる。
一方、ボンディングステージ２００の上部には、基板３０の位置調節、すなわち整列のために基板３０上のフィデューシャルマーク及びダイ２０がボンディングされる領域を撮像するためのカメラが配置されることができる。また、図示されてはいないが、ボンディング設備１００は、ウエハ１０上のダイ２０の検出、ダイステージ１２４上のダイ２０の検出、ボンディングユニット１３０によってピックアップされたダイ２０の検出などのために多数のカメラを含むことができる。
以下、本発明の実施形態によるダイをピックアップするための装置及び方法について説明する。電子機器の小型化に伴い、ウエハ１０及びダイ２０の厚さも薄くなっている。薄いダイ２０の場合、エジェクター１１６１によって押し上げられ、ピッカー１２１によって吸着されるときにダイ２０に損傷が発生する可能性がある。
そのため、エジェクター１１６１によってダイ２０が押し上げられ、ピッカー１２１がダイ２０と接触せずに一定の距離だけ離隔した状態で、気体流動部１１６３からの空気圧を用いてダイ２０を押し上げて非接触方式でダイ２０をピックアップする方式が使用できる。
図５を参照すると、まず、エジェクター１１６１が最初の位置から昇降してダイ２０の下部に密着し、ピッカー１２１がダイ２０のピックアップのために上部に位置する（図５の（ａ））。以後、ピッカー１２１がダイ２０から間隔を置いて止まり（図５の（ｂ））、エジェクター１１６１が一定の高さだけ昇降してダイ２０を押し上げることによりダイ２０をウエハから１次的に剥離させる（図５の（ｃ））。ここで、ダイ２０とピッカー１２１との間には一定の間隔があって非接触状態にあり、この状態で下方に真空圧を印加してダイシングテープ１２がエジェクター１１６１に密着するようにすることにより、ダイ２０をダイシングテープ１２から２次的に剥離させる（図５の（ｄ））。その後、上方への空気圧を印加してダイ２０がダイシングテープ１２から完全に剥離してピッカー１２１に吸着される（図５の（ｅ））。以後、ピッカー１２１はダイ２０の移送のために上昇し、エジェクター１１６１は最初の位置に下降することができる（図５の（ｆ））。
一方、ダイ２０がさらに薄くなり（３０μｍ未満）、薄くなったダイ２０に撓み（ｗａｒｐａｇｅ）が発生してダイ２０がダイシングテープ１２から剥離しないため、ダイ２０のピックアップが失敗するおそれがある。例えば、非常に薄いダイ２０は、重量があまりにも軽く、撓みが発生した場合には、図５のステップ（ｄ）で下方に真空圧を印加してもダイ２０の浮きによりダイシングテープ１２がエジェクター１１６１に完全に密着しないため剥離しないことがある。
そのため、本発明の実施形態は、ダイ２０に損傷が発生することを抑制しつつ成功的にダイ２０をピックアップすることができる装置及び方法を提供する。本発明の実施形態によれば、初期にはピッカー１２１が下降してダイ２０に接触した状態でピッカー１２１とエジェクター１１６１を同時に昇降させてダイ２０をダイシングテープ１２から剥離させ、その後、ピッカー１２１を昇降させてダイ２０から非接触した状態で気体の圧力を用いてピッカー１２１によってダイ２０がピックアップされるようにすることができる。
以下、本発明の実施形態によるダイのピックアップのための装置及び方法について詳細に説明する。
図６及び図７は本発明の一実施形態によるダイ２０をピックアップするためのプロセスを示す。図６はダイ２０をピックアップするときにエジェクター１１６１及びピッカー１２１の位置及び気体の流動方向を示し、図７は図６の各ステップによるエジェクター１１６１及びピッカー１２１の高さを示す。
本発明の実施形態によれば、ピッカー制御部１２２は、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触するようにピッカー１２１を下降させる。図６及び図７のステップ（ａ）を参照すると、ピッカー１２１がダイ２０をピックアップするために下降する。同時にエジェクター１１６１が最初の位置から昇降してダイ２０の下部に密着することができる。また、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１が下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御する。下方に真空圧を印加することにより、撓んだ（ｗａｒｐｅｄ）ダイ２０が平らになるようにすることにより、ダイ２０の撓みによるピックアップ失敗を予防することができる。
図６及び図７のステップ（ｂ）でピッカー１２１がダイ２０の上端に接触し、ピッカー１２１はダイ２０に接触した状態で停止する。ここで、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触したときに真空圧が解除されるように制御することができる。
以後、図６及び図７のステップ（ｃ）のようにピッカー１２１がダイ２０の上端に接触した状態で、エジェクター制御部１６２及びピッカー制御部１２２は、エジェクター１６１及びピッカー１２１を第１高さｈ１だけ上昇させる。ここで、気流制御部１１６４は、エジェクター１１６１及びピッカー１２１が第１高さｈ１だけ上昇する間に下方に真空圧が印加されるように制御することができる。ダイ２０がピッカー１２１に接触した状態で上昇することにより、ダイ２０をダイシングテープ１２から１次的に剥離させることができ、ダイ２０が平らな状態で上昇するので、ダイシングテープ１２の浮きなしに効果的にダイ２０を剥離させることができる。
一実施形態において、第１高さｈ１と第２高さｈ２は、互いに異なるように設定できる。ここで、第２高さｈ２が第１高さｈ１よりも小さく設定できる。第２高さｈ２は、空気圧によってダイシングテープ１２を上方に膨張させてダイ２０をピッカー１２１に吸着させるための高さなので、第１高さｈ１よりも小さく設定すればダイ２０が容易に吸着されるだろう。ただし、これは、ユーザーの意図によって異なるように設定できるもので、実施形態によって第２高さｈ２が第１高さｈ１よりも大きいこともある。
以後、図６及び図７のステップ（ｄ）のように気流制御部１１６４によって下方に真空圧が印加された状態で、ピッカー制御部１２２は、ピッカー１２１を第２高さｈ２だけ上昇させる。つまり、ピッカー１２１がエジェクター１１６１から一定の距離を持つように離隔するようにする。ダイ２０の上昇ステップでダイ２０がダイシングテープ１２から完全に剥離した場合、ダイ２０はピッカー１２１に吸着されるだろう。
ただし、場合によってはダイ２０がダイシングテープ１２から完全に剥離しないこともあるので、さらに非接触方式のピックアップと同様の方式が使用できる。図６及び図７のステップ（ｅ）のように、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１がエジェクター１１６１から離隔した状態で上方に空気圧を印加してダイ２０をピッカー１２１に吸着させる。それにより、ダイ２０をダイシングテープ１２から完全に分離させ、ダイ２０がピッカー１２１に吸着されるようにすることができる。以後、図６及び図７のステップ（ｆ）のようにピッカー１２１が上昇してダイ２０を移送し、エジェクター１１６１は下降して最初の位置に戻ることができる。
一方、本発明の他の実施形態によれば、エジェクター１１６１は、多数の単位エジェクターで提供されることができる。つまり、エジェクター１１６１を多段に構成することができる。例えば、図８に示すように、エジェクター１１６１は、気体流動部１１６３を囲むように形成された第１エジェクター１１６１Ａと、第１エジェクター１１６１Ａを囲むように形成された第２エジェクター１１６１Ｂと、を含むことができる。
エジェクター制御部１１６２は、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂの昇降を個別に制御することができ、それによりエジェクター１１６１の時間的／空間的多段駆動を可能にすることができる。一方、エジェクター１１６１が単一の単位エジェクターで構成される場合にも、時間的に多段駆動を可能にすることができる。
この場合、ピッカー制御部１２２は、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触して上昇する間、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂのうち、上端に位置したエジェクターに対応して一緒に上昇するようにピッカー１２１を制御することができる。
図９及び図１０は本発明の他の実施形態によるダイ２０をピックアップするためのプロセスを示す。図９はダイ２０をピックアップするときにエジェクター１１６１及びピッカー１２１の位置及び気体の流動方向を示し、図１０は図９の各ステップによるエジェクター１１６１及びピッカー１２１の高さを示す。
本発明の実施形態によれば、ピッカー制御部１２２は、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触するようにピッカー１２１を下降させる。図９及び図１０のステップ（ａ）を参照すると、ピッカー１２１がダイ２０をピックアップするために下降する。同時に、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂが最初の位置から一緒に上昇してダイ２０の下部に密着することができる。また、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１が下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御する。下方に真空圧を印加することにより、撓んだ（ｗａｒｐｅｄ）ダイ２０が平らになるようにすることにより、ダイ２０の撓みによるピックアップ失敗を予防することができる。
図９及び図１０のステップ（ｂ）において、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触し、ピッカー１２１は、ダイ２０に接触した状態で停止する。ここで、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触したときに真空圧が解除されるように制御することができる。
以後、図９及び図１０のステップ（ｃ）のようにピッカー１２１がダイ２０の上端に接触した状態で、エジェクター制御部１６２及びピッカー制御部１２２は、第１エジェクター１１６１Ａ、第２エジェクター１１６１Ｂ、及びピッカー１２１を第１高さｈ１の中間地点まで上昇させる。ここで、気流制御部１１６４は、第１エジェクター１１６１Ａ、第２エジェクター１１６１Ｂ、及びピッカー１２１が第１高さｈ１の中間地点まで上昇する間に下方に真空圧が印加されるように制御することができる。
また、図９及び図１０のステップ（ｃ）のように第２エジェクター１１６１Ｂを中間地点で固定させた状態で第１エジェクター１１６１Ａを上昇させることができる。同様に、ここで、気流制御部１１６４は、第１エジェクター１１６１Ａ及びピッカー１２１が上昇する間に下方に真空圧が印加されるように制御することができる。
本実施形態によれば、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂを段階的に上昇させることにより、ダイ２０が外側から順次ダイシングテープ１２から剥離するようにすることができ、それによりダイ２０をより効果的に剥離させることができる。
以後、図９及び図１０のステップ（ｄ）のように気流制御部１１６４によって下方に真空圧が印加された状態で、ピッカー制御部１２２は、ピッカー１２１を第２高さｈ２だけ上昇させる。つまり、ピッカー１２１が第１エジェクター１１６１Ａから一定の距離を持つように離隔するようにする。ピッカー１２１の上昇ステップでダイ２０がダイシングテープ１２から完全に剥離した場合、ダイ２０はピッカー１２１に吸着されるだろう。
同様に、図９及び図１０のステップ（ｅ）のように、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１がエジェクター１１６１から離隔した状態で上方に空気圧を印加してダイ２０をピッカー１２１に吸着させる。それにより、ダイ２０をダイシングテープ１２から完全に分離させ、ダイ２０がピッカー１２１に吸着されるようにすることができる。以後、ピッカー１２１が上昇してダイ２０を移送し、エジェクター１１６１は、下降して最初の位置に戻ることができる。
一方、本発明の他の実施形態によれば、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂが同時に第１高さｈ１だけ上昇した後、外側に位置した第２エジェクター１１６１Ｂを下降させることにより、ダイシングテープ１２からダイ２０を外側から順次剥離させることができる。
図１１は本発明の別の実施形態によるダイ２０をピックアップするためのプロセスを示す。
本発明の実施形態によれば、ピッカー制御部１２２は、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触するようにピッカー１２１を下降させる。図１１のステップ（ａ）を参照すると、ピッカー１２１がダイ２０をピックアップするために下降する。同時に、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂが最初の位置から一緒に上昇してダイ２０の下部に密着することができる。また、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１が下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御する。下方に真空圧を印加することにより、撓んだ（ｗａｒｐｅｄ）ダイ２０が平らになるようにすることにより、ダイ２０の撓みによるピックアップ失敗を予防することができる。
図１１のステップ（ｂ）でピッカー１２１がダイ２０の上端に接触し、ピッカー１２１は、ダイ２０に接触した状態で停止する。ここで、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触したときに真空圧が解除されるように制御することができる。
以後、図１１のステップ（ｃ）のようにピッカー１２１がダイ２０の上端に接触した状態で、エジェクター制御部１６２及びピッカー制御部１２２は、第１エジェクター１１６１Ａ、第２エジェクター１１６１Ｂ、及びピッカー１２１を第１高さだけ上昇させる。ここで、気流制御部１１６４は、第１エジェクター１１６１Ａ、第２エジェクター１１６１Ｂ、及びピッカー１２１が第１高さｈ１だけ上昇する間に下方に真空圧が印加されるように制御することができる。
また、図１１のステップ（ｃ）のように第１エジェクター１１６１Ａを固定させた状態で、第２エジェクター１１６１Ｂを第１高さｈ１の中間地点まで下降させることができる。同様に、ここで、気流制御部１１６４は、第２エジェクター１１６１Ｂが下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御することができる。
本実施形態によれば、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂを一緒に上昇させた後、外側の第２エジェクター１１６１Ｂを下降させることにより、ダイ２０が外側から順次ダイシングテープ１２から剥離するようにすることができ、それによりダイ２０をより効果的に剥離させることができる。
以後、図１１のステップ（ｄ）のように気流制御部１１６４によって下方に真空圧が印加された状態で、ピッカー制御部１２２は、ピッカー１２１を第２高さｈ２だけ上昇させる。つまり、ピッカー１２１が第１エジェクター１１６１Ａから一定の距離を持つように離隔するようにする。ピッカー１２１の上昇ステップでダイ２０がダイシングテープ１２から完全に剥離した場合、ダイ２０はピッカー１２１に吸着されるだろう。
同様に、気流制御部１１６４は、ピッカー１２１が第１エジェクター１１６１Ａから離隔した状態で上方に空気圧を印加してダイ２０をピッカー１２１に吸着させる。それによりダイ２０をダイシングテープ１２から完全に分離させ、ダイ２０がピッカー１２１に吸着されるようにすることができる。以後、ピッカー１２１が上昇してダイ２０を移送し、エジェクター１１６１は、下降して最初の位置に戻ることができる。
図１２は本発明の実施形態によるダイ２０を移送するための方法を実行するためのフローチャートである。図１２の各動作は、各制御部又はプロセッサによって制御されてボンディング設備１００の各モジュールによって行われることができる。
本発明の実施形態によるダイ２０を移送するための方法は、ダイシングテープ１２に付着した状態のダイ２０をエジェクター１１６１の上部に位置させるステップ（Ｓ１２０５）と、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触するようにピッカー１２１を下降させるステップ（Ｓ１２１０）と、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触した状態でエジェクター１１６１及びピッカー１２１を第１高さｈ１だけ上昇させるステップ（Ｓ１２１５）と、下方に真空圧が印加された状態でピッカー１２１を第２高さｈ２だけ上昇させるステップ（Ｓ１２２０）と、ピッカー１２１がエジェクター１１６１から離隔した状態で上方に空気圧を印加してダイ２０をピッカー１２１に吸着させるステップ（Ｓ１２２５）と、を含む。
一実施形態において、ピッカー１２１を下降させるステップ（Ｓ１２１０）は、ピッカー１２１が下降する間に下方に真空圧を印加するステップを含むことができる。
一実施形態において、ピッカー１２１を下降させるステップは、ピッカー１２１がダイ２０の上端に接触したときに真空圧を解除するステップを含むことができる。
一実施形態において、エジェクター１１６１及びピッカー１２１を上昇させるステップ（Ｓ１２１５）は、エジェクター１１６１及びピッカー１２１が第１高さｈ１だけ上昇する間に下方に真空圧を印加するステップを含むことができる。
一実施形態において、エジェクター１１６１は、真空圧又は空気圧が印加される気体流動部１１６３を囲むように形成された第１エジェクター１１６１Ａと、第１エジェクター１１６１Ａを囲むように形成された第２エジェクター１１６１Ｂと、を含み、エジェクター１１６１及びピッカー１２１を第１高さｈ１だけ上昇させるステップ（Ｓ１２１５）は、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂのうち、上端に位置したエジェクターに対応して一緒に上昇するようにピッカー１２１を制御するステップを含むことができる。
エジェクター１１６１及びピッカー１２１を上昇させるステップ（Ｓ１２１５）は、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂを第１高さｈ１の中間地点まで上昇させるステップと、第２エジェクター１１６１Ｂを中間地点で固定させた状態で第１エジェクター１１６１Ａを上昇させるステップと、を含むことができる。
エジェクター１１６１及びピッカー１２１を上昇させるステップ（Ｓ１２１５）は、第１エジェクター１１６１Ａ及び第２エジェクター１１６１Ｂを第１高さｈ１だけ上昇させるステップと、第１エジェクター１１６１Ａを固定させた状態で第２エジェクター１１６１Ｂを第１高さｈ１の中間地点まで下降させるステップと、を含むことができる。
本実施形態及び本明細書に添付された図面は、本発明に含まれる技術的思想の一部を明確に示しているものに過ぎず、本発明の明細書及び図面に含まれている技術的思想の範囲内で当業者が容易に類推することができる変形例と具体的な実施形態はいずれも本発明の権利範囲に含まれることが自明であるというべきである。
したがって、本発明の思想は、説明された実施形態に局限されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等であるか或いは等価的変形があるすべてのものは、本発明の思想の範疇に属するというべきである。

Claims (20)

  1. ボンディング設備においてダイを移送するための装置であって、
    ダイシングテープに付着したダイを下部から押し上げるエジェクターと、
    前記エジェクターの上昇又は下降を制御するエジェクター制御部と、
    前記エジェクターの内側に位置して真空圧を印加するための気体の流動経路を形成する気体流動部と、
    前記気体流動部を介して前記真空圧が加わるように制御する気流制御部と、
    前記エジェクターの外側に位置し、真空圧を用いて前記ダイシングテープを吸着するテープ吸着部と、
    前記ダイを上部から吸着して移送するピッカーと、
    前記ピッカーの昇降駆動を制御するピッカー制御部と、を含み、
    前記ピッカー制御部は、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触するように前記ピッカーを下降させ、
    前記ピッカーが前記ダイの上端に接触した状態で、前記エジェクター制御部及び前記ピッカー制御部は、前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させ、
    前記気流制御部によって下方に真空圧が印加された状態で、前記ピッカー制御部は、前記ピッカーを第２高さだけ上昇させる、装置。
  2. 前記気流制御部は、前記ピッカーが下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  3. 前記気体流動部は、前記ダイに空気圧が印加されるための経路を形成し、
    前記気流制御部は、前記空気圧が前記気体流動部を介して印加されるように制御し、前記ピッカーが前記エジェクターから離隔するように前記第２高さだけ上昇した状態で上方に空気圧を印加する、請求項１に記載の装置。
  4. 前記気流制御部は、前記エジェクター及び前記ピッカーが前記第１高さだけ上昇する間に下方に真空圧が印加されるように制御することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  5. 前記エジェクターは、前記気体流動部を囲むように形成された第１エジェクターと、
    前記第１エジェクターを囲むように形成された第２エジェクターと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  6. 前記ピッカー制御部は、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触して上昇する間に、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターのうち、上端に位置したエジェクターに対応して一緒に上昇するように、前記ピッカーを制御することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
  7. 前記エジェクター制御部は、
    前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さだけ上昇させ、
    前記第１エジェクターを固定させた状態で前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで下降させることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
  8. 前記エジェクター制御部は、
    前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで上昇させ、
    前記第２エジェクターを前記中間地点で固定させた状態で前記第１エジェクターを上昇させることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
  9. 前記第１高さと前記第２高さは、互いに異なるように設定されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  10. 前記第２高さは、前記第１高さよりも小さく設定されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  11. ボンディング設備においてダイを移送するための方法であって、
    ダイシングテープに付着した状態のダイをエジェクターの上部に位置させるステップと、
    ピッカーが前記ダイの上端に接触するように前記ピッカーを下降させるステップと、
    前記ピッカーが前記ダイの上端に接触した状態で前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップと、
    前記エジェクターの下方に真空圧が印加された状態で前記ピッカーを第２高さだけ上昇させるステップと、を含む、方法。
  12. 前記ピッカーを下降させるステップは、前記ピッカーが下降する間に下方に真空圧を印加するステップを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記ピッカーを下降させるステップは、前記ピッカーが前記エジェクターから離隔するように前記第２高さだけ上昇した状態で上方に空気圧を印加するステップを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記エジェクター及び前記ピッカーを上昇させるステップは、前記エジェクター及び前記ピッカーが前記第１高さだけ上昇する間に下方に真空圧を印加するステップを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
  15. 前記エジェクターは、前記真空圧又は空気圧が印加される気体流動部を囲むように形成された第１エジェクターと、前記第１エジェクターを囲むように形成された第２エジェクターと、を含み、
    前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップは、前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターのうち、上端に位置したエジェクターに対応して一緒に上昇するように、前記ピッカーを制御するステップを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
  16. 前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップは、
    前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで上昇させるステップと、
    前記第２エジェクターを前記中間地点で固定させた状態で前記第１エジェクターを上昇させるステップと、を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させるステップは、
    前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さだけ上昇させるステップと、
    前記第１エジェクターを固定させた状態で前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで下降させるステップと、を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
  18. ボンディング設備であって、
    個別化されたダイを含むウエハを支持し、前記ダイを選択的に分離させるウエハステージと、
    ウエハステージから前記ダイを移送するダイ移送ユニットと、
    前記ダイ移送ユニットによって移送された前記ダイが搭載されて前記ダイに対する検査が行われるダイステージと、
    前記ダイステージから前記ダイをピックアップし、基板上に前記ダイをボンディングするボンディングユニットと、
    前記基板を支持し、ボンディング済みの基板をマガジンに伝達するボンディングステージと、を含み、
    前記ウエハステージは、
    ダイシングテープに付着した前記ダイを下部から押し上げるエジェクターと、
    前記エジェクターの上昇又は下降を制御するエジェクター制御部と、
    前記エジェクターの内側に位置して真空圧又は空気圧を印加する気体の流動経路を形成する気体流動部と、
    前記気体流動部による前記真空圧又は前記空気圧を制御する気流制御部と、
    前記エジェクターの外側に位置し、真空圧を用いて前記ダイシングテープを吸着するテープ吸着部と、を含み、
    前記ダイ移送ユニットは、
    前記ダイを上部から吸着して移送するピッカーと、
    前記ピッカーの昇降駆動を制御するピッカー制御部と、を含み、
    前記ピッカー制御部は、前記ピッカーが前記ダイの上端に接触するように前記ピッカーを下降させ、
    前記気流制御部は、前記ピッカーが下降する間に下方に真空圧が印加されるように制御し、
    前記ピッカーが前記ダイの上端に接触し且つ下方に前記真空圧が印加された状態で、前記エジェクター制御部及び前記ピッカー制御部は、前記エジェクター及び前記ピッカーを第１高さだけ上昇させ、
    前記気流制御部によって下方に真空圧が印加された状態で、前記ピッカー制御部は、前記ピッカーを第２高さだけ上昇させ、
    前記気流制御部は、前記ピッカーが前記エジェクターから離隔した状態で、上方に空気圧を印加して前記ダイを前記ピッカーに吸着させる、ボンディング設備。
  19. 前記エジェクターは、前記気体流動部を囲むように形成された第１エジェクターと、
    前記第１エジェクターを囲むように形成された第２エジェクターと、を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のボンディング設備。
  20. 前記エジェクター制御部は、
    前記第１エジェクター及び前記第２エジェクターを前記第１高さの中間地点まで上昇させ、
    前記第２エジェクターを前記中間地点で固定させた状態で前記第１エジェクターを上昇させることを特徴とする、請求項１９に記載のボンディング設備。
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