KR101322531B1 - 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치 - Google Patents

반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프로부터 상기 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치에서, 상기 장치는 상기 다이싱 테이프가 장착된 웨이퍼 링을 지지하는 클램프와, 상기 반도체 소자들 중에서 선택된 하나의 반도체 소자를 픽업하기 위하여 상기 웨이퍼 상부에 배치된 픽업 유닛을 포함한다. 상기 픽업 유닛은 상기 선택된 반도체 소자를 흡착하기 위하여 적어도 하나의 진공홀을 갖는 픽업 헤드와, 상기 픽업 헤드가 장착되는 픽업 바디 및 상기 선택된 반도체 소자의 주위에 위치된 인접 반도체 소자들에 수직 방향 분력과 상기 선택된 반도체 소자에 대하여 방사상으로 작용하는 수평 방향 분력이 동시에 인가되도록 상기 인접 반도체 소자들을 가압하는 가압 부재를 포함한다.

Description

반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치{Apparatus for picking up semiconductor devices}
본 발명의 실시예들은 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼로부터 반도체 소자들을 분리하고 기판 상에 반도체 소자들을 본딩하는 공정에서 상기 반도체 소자들을 웨이퍼로부터 분리하기 위하여 픽업하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정을 통해 분할될 수 있으며 본딩 공정을 통해 기판 상에 본딩될 수 있다.
상기 다이싱 공정을 통해 복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼는 다이싱 테이프에 부착될 수 있으며, 상기 다이싱 테이프는 원형의 링 형태를 갖는 웨이퍼 링에 장착될 수 있다.
상기 반도체 소자들에 대한 본딩 공정은 상기 웨이퍼로부터 상기 반도체 소자들을 선택적으로 픽업하는 단계와 상기 픽업된 반도체 소자들을 상기 기판 상에 본딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 반도체 소자들을 픽업하는 단계를 수행하기 위한 장치는 상기 반도체 소자들 사이의 간격을 넓게 확보하기 위하여 상기 다이싱 테이프를 반경 방향으로 확장시키는 다이싱 테이프 확장 유닛과, 상기 웨이퍼로부터 선택적으로 반도체 소자를 분리시키기 위하여 수직 방향으로 상기 선택된 반도체 소자를 밀어올리는 이젝팅 유닛과, 상기 선택된 반도체 소자를 픽업하기 위한 픽업 유닛을 포함할 수 있다.
한편, 최근 반도체 소자들의 집적도가 증가됨에 다라 상기 웨이퍼 상의 스크라이브 라인의 폭이 점차 감소되고 있으며, 또한 상기 폭이 감소된 스크라이브 라인에 대응하기 위하여 레이저 다이싱 공정이 채용되고 있다. 그러나, 상기와 같이 레이저 다이싱 공정에 의해 분할된 웨이퍼의 경우 상기 반도체 소자들 사이의 간격이 약 3㎛ 내지 6㎛ 정도로 매우 좁기 때문에 상기 다이싱 테이프 확장 유닛을 이용하여 상기 다이싱 테이프를 확장시키는 경우에도 상기 반도체 소자들 사이의 간격을 충분히 확보하지 못하는 문제점이 발생될 수 있다.
상기와 같이 반도체 소자들 사이의 간격이 충분히 확보되지 않는 경우 상기 반도체 소자들을 픽업하는 동안 픽업 대상이 되는 반도체 소자와 인접하는 반도체 소자들 사이에서 원치않는 접촉이 발생될 수 있으며 이에 의해 상기 반도체 소자들이 손상되는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 반도체 소자들 사이의 간격을 충분히 확보할 수 있는 반도체 소자 픽업 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 소자 픽업 장치는, 복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프가 장착된 웨이퍼 링을 지지하는 클램프와, 상기 반도체 소자들 중에서 선택된 하나의 반도체 소자를 픽업하기 위하여 상기 웨이퍼 상부에 배치된 픽업 유닛을 포함할 수 있다. 특히, 상기 픽업 유닛은 픽업 바디와, 상기 선택된 반도체 소자를 흡착하기 위하여 적어도 하나의 진공홀을 갖고 상기 픽업 바디에 스프링을 이용하여 탄성적으로 장착되는 픽업 헤드와, 상기 선택된 반도체 소자의 주위에 위치된 인접 반도체 소자들에 수직 방향 분력과 상기 선택된 반도체 소자에 대하여 방사상으로 작용하는 수평 방향 분력이 동시에 인가되도록 상기 인접 반도체 소자들을 가압하는 가압 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가압 부재는 상기 픽업 바디 또는 상기 픽업 헤드에 연결될 수 있다.
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본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가압 부재는 상기 픽업 헤드 또는 픽업 바디로부터 상기 인접 반도체 소자들을 향하여 연장하는 복수의 스포크들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 스포크들은 탄성을 갖는 유연한 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가압 부재는 상기 픽업 헤드 또는 픽업 바디로부터 상기 인접 반도체 소자들을 향하여 하방으로 점차 확장되는 깔때기 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 깔때기 형태의 가압 부재에는 수직 방향으로 복수의 슬릿들이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 픽업 유닛을 수직 방향으로 이동시키는 픽업 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 픽업 헤드가 상기 픽업 구동부에 의해 하방으로 이동되는 동안 상기 가압 부재는 상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자에 밀착되기 이전에 상기 인접 반도체 소자들에 밀착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼 하부에는 상기 선택된 반도체 소자를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위한 이젝팅 유닛이 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 이젝팅 유닛은 상기 다이싱 테이프를 지지하기 위한 척과, 상기 선택된 반도체 소자를 밀어올리기 위하여 상기 척의 상부면으로부터 상방으로 돌출되도록 상기 척 내부에 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나의 이젝팅 핀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척은 상기 인접 반도체 소자들이 부착된 상기 다이싱 테이프의 소정 부위들을 흡착하기 위한 진공홀들을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 다이싱 테이프에 부착된 복수의 반도체 소자들 중에서 선택된 하나의 반도체 소자를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키는 과정에서 상기 선택된 반도체 소자의 주위에 위치된 인접 반도체 소자들에 가압 부재를 이용하여 수직 방향 분력과 함께 방사상의 수평 방향 분력을 인가함으로써 상기 선택된 반도체 소자와 상기 인접 반도체 소자들 사이의 간격을 충분히 확장시킬 수 있다.
따라서, 상기 선택된 반도체 소자를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키는 과정에서 상기 선택된 반도체 소자와 상기 인접 반도체 소자들 사이의 원치않는 접촉이 감소 또는 방지될 수 있으며, 이에 의해 상기 반도체 소자들의 손상이 충분히 감소 또는 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽업 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 픽업 헤드와 가압 부재를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 가압 부재의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 가압 부재를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6 내지 도 10은 도 1에 도시된 픽업 유닛을 이용하여 반도체 소자를 픽업하는 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 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.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 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.
하기에서 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 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 픽업 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 픽업 헤드와 가압 부재를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 픽업 장치(100)는 다이싱 공정에 의해 복수의 반도체 소자들(20)로 분할된 웨이퍼(10)로부터 상기 반도체 소자들(20)을 선택적으로 픽업하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 상기 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프(30)에 부착된 상태로 제공될 수 있으며, 상기 다이싱 테이프(30)는 웨이퍼 링(32)에 장착될 수 있다. 상기 웨이퍼 링(32)은 대략 원형의 링 형태를 가질 수 있으며 상기 다이싱 테이프(30)는 상기 웨이퍼 링(32)의 하부면에 부착될 수 있으며, 상기 웨이퍼(10)는 상기 다이싱 테이프(30)의 상면에 부착될 수 있다.
상기 반도체 소자 픽업 장치(100)는 상기 다이싱 테이프(30)가 장착된 웨이퍼 링(32)을 지지하는 클램프(102)와 상기 다이싱 테이프(30)의 가장자리 예를 들면 상기 웨이퍼(10)의 외측의 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위를 지지하는 서포트 링(104)을 포함할 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 서포트 링(104)은 확장 구동부(미도시)에 의해 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 클램프(102)와 상기 서포트 링(104)은 스테이지(106) 상에 배치될 수 있으며, 도시되지는 않았으나 상기 스테이지(106)는 스테이지 구동부(미도시)에 의해 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 확장 구동부는 상기 클램프(102)를 하방으로 이동시킴으로써 상기 서포트 링(104) 상에 지지된 다이싱 테이프(30)를 반경 방향으로 확장시킬 수 있으며, 이에 의해 상기 반도체 소자들(20) 사이의 간격이 확장될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 확장 구동부는 모터와 볼 스크루 등을 이용하여 구성될 수 있다. 그러나, 상기 확장 구동부의 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
또한, 상기 반도체 소자 픽업 장치(100)는 상기 반도체 소자들(20) 중에서 선택된 하나의 반도체 소자(20A)를 픽업하기 위한 픽업 유닛(110)을 포함할 수 있다. 상기 스테이지 구동부는 상기 반도체 소자들(20) 중에서 픽업하고자 하는 반도체 소자(20A)가 상기 픽업 유닛(110) 아래에 위치되도록 상기 스테이지(106)를 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 픽업 유닛(110)은 상기 스테이지(106)의 이동에 의해 선택된 반도체 소자(20A)를 픽업하도록 구성될 수 있다. 그러나, 상기 반도체 소자들(20) 중에서 픽업하고자 하는 반도체 소자(20A)를 선택하는 방법은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상기 픽업 유닛(110)은 상기 웨이퍼(10)의 상부에 배치될 수 있으며, 진공압을 이용하여 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 흡착하기 위한 픽업 헤드(112)와 상기 픽업 헤드(112)가 장착되는 픽업 바디(114)를 포함할 수 있다. 상기 픽업 헤드(112)에는 적어도 하나의 진공홀(112A)이 구비될 수 있다. 도시된 바에 의하면 하나의 진공홀(112A)이 상기 픽업 헤드에 구비되고 있으나, 이와 다르게 복수의 진공홀들이 상기 픽업 헤드(112)에 구비될 수도 있다.
상기 픽업 헤드(112)는 상기 픽업 바디(114)에 스프링(118)을 통하여 탄성적으로 장착될 수 있다. 이는 상기 픽업 헤드(112)가 상기 선택된 반도체 소자(20A)에 밀착되는 경우 상기 선택된 반도체 소자(20A)에 가해지는 충격을 감소시키기 위함이다. 또한, 상기 픽업 헤드(112)는 고무 등과 같이 유연한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 픽업 유닛(110)은 픽업 구동부(120)에 연결될 수 있으며, 상기 픽업 구동부(120)는 상기 픽업 헤드(112)가 상기 선택된 반도체 소자(20A)에 밀착되도록 상기 픽업 유닛(110)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 픽업 구동부(120)는 상기 선택된 반도체 소자(20A)가 상기 픽업 헤드(112)에 흡착된 후 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 상기 웨이퍼(10)로부터 분리시키기 위하여 상기 픽업 유닛(110)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 예로서, 상기 픽업 구동부(120)는 상기 픽업 유닛(110)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(122)를 포함할 수 있으며, 이에 더하여 상기 픽업된 반도체 소자(20A)를 기판 상에 본딩하기 위하여 상기 픽업 유닛(110)을 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부(124)를 포함할 수 있다.
한편, 최근 레이저 다이싱 공정에 의해 복수의 반도체 소자들(20)로 분할된 웨이퍼(10)의 경우 상기 반도체 소자들(20) 사이의 간격이 상대적으로 좁게 형성되며 이에 따라 상기 다이싱 테이프(30)를 반경 방향으로 확장시키는 경우에도 상기 반도체 소자들(20) 사이의 간격이 충분히 확보되지 않을 수 있다. 상기와 같이 반도체 소자들(20) 사이의 간격이 충분히 확보되지 않는 경우 상기 픽업 유닛(110)을 이용하여 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 픽업하는 동안 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 인접하는 반도체 소자들(20B) 사이에서 원치않는 접촉이 발생될 수 있으며 이에 의해 상기 반도체 소자들(20)이 손상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반도체 소자들(20) 사이의 간격을 보다 넓게 확보하기 위하여 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 주위에 위치된 인접 반도체 소자들(20B)을 가압하기 위한 가압 부재(116)를 포함할 수 있다. 상기 가압 부재(116)는 상기 인접 반도체 소자들(20B)에 대하여 수직 방향으로 가압하는 것과 동시에 상기 선택된 반도체 소자(20A)에 대하여 방사상으로 작용하는 수평 방향 힘을 상기 인접 반도체 소자들(20B)에 각각 인가하도록 구성될 수 있다.
특히, 상기 가압 부재(116)는 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 중심으로 상기 인접 반도체 소자들(20B)에 반경 방향으로 작용하는 수평 방향 힘을 인가함으로써 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B) 사이의 간격을 확장시킬 수 있다.
상기 가압 부재(116)는 상기 픽업 헤드(112)로부터 상기 인접 반도체 소자들(20B)을 향하여 연장하는 복수의 스포크들(116A)을 포함할 수 있다. 상기 스포크들(116A)은 상기 인접 반도체 소자들(20B)을 향하여 즉 상기 픽업 헤드(112)를 중심으로 방사상으로 또한 소정의 경사각을 갖도록 연장할 수 있으며, 특히 상기 스포크들(116A)의 하단부들은 상기 픽업 헤드(112)의 하부면보다 낮게 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 4개의 스포크들(116A)이 상기 픽업 헤드(112)로부터 연장될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 스포크들(116A)은 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 상하 및 좌우에 위치된 인접 반도체 소자들(20B)을 가압할 수 있다.
특히, 상기 스포크들(116A)은 탄성을 갖는 유연한 재질로 이루어질 수 있으며 상기 픽업 구동부(120)에 의해 상기 픽업 유닛(110)이 하강되는 경우 상기 픽업 헤드(112)가 상기 선택된 반도체 소자(20A)에 밀착되기 이전에 상기 스포크들(116A)이 먼저 상기 인접 반도체 소자들(20B)에 밀착될 수 있다.
상기와 같이 인접 반도체 소자들(20B)에 밀착된 스포크들(116A)은 상기 픽업 유닛(110)의 하방 이동에 의해 상기 인접 반도체 소자들(20B)을 가압할 수 있다. 이때, 상기 스포크들(116A)이 상기 픽업 헤드(112)에 연결된 상태이므로 상기 인접 반도체 소자들(20B)에 작용되는 힘은 수직 방향으로 작용되는 분력과 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 중심으로 방사상의 수평 방향으로 작용되는 분력을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 각각의 인접 반도체 소자들(20B)에 작용되는 수직 및 수평 방향 분력들에 의해 상기 인접 반도체 소자들(20B)은 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 중심으로 각각 방사상으로 소정 거리 이동될 수 있으며, 이에 의해 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B) 사이의 거리가 충분히 넓어질 수 있다.
한편, 상술한 바에 의하면 상기 가압 부재(116)가 상기 픽업 헤드(112)에 연결되어 있으나, 상기와 다르게 상기 가압 부재(116)는 상기 픽업 바디(114)에 연결될 수도 있다. 또한 상기 가압 부재(116)는 상기 픽업 헤드(112) 또는 픽업 바디(114)에 용이하게 탈부착될 수 있도록 링 형태의 허브(미도시)를 더 포함할 수도 있으며, 이 경우 상기 스포크들(116A)은 상기 허브로부터 연장될 수도 있다. 또한 도시된 바에 의하면 4개의 스포크들(116A)이 사용되고 있으나, 이와 다르게 8개의 스포크들(116A)이 사용될 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 웨이퍼(10)의 하부에는 상기 선태된 반도체 소자(20A)를 상기 다이싱 테이프(30)로부터 분리시키기 위한 이젝팅 유닛(130)이 배치될 수 있다. 상기 이젝팅 유닛(130)은 상기 선택된 반도체 소자(20A)가 부착된 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위를 상방으로 밀어올림으로써 상기 선택된 반도체 소자(20A)가 상기 다이싱 테이프(30)로부터 분리되도록 할 수 있다.
일 예로서, 상기 이젝팅 유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 다이싱 테이프(30)를 지지하기 위한 척(132)과 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 밀어올리기 위하여 상기 척(132)의 상부면으로부터 상방으로 돌출되도록 상기 척(132) 내부에 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나의 이젝팅 핀(134)을 포함할 수 있다.
또한 도시되지는 않았으나, 상기 이젝팅 유닛(130)은 상기 이젝팅 핀(134)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 이젝팅 구동부를 포함할 수 있다. 특히, 상기 이젝팅 구동부는 상기 이젝팅 핀(134) 뿐만 아니라 상기 척(132)을 수직 방향으로 이동시킬 수도 있다. 이는 상기 스테이지(106)의 이동시 상기 척(132)의 상부면과 상기 다이싱 테이프(30)의 접촉을 방지하기 위함이다.
상술한 바에 의하면, 상기 이젝팅 유닛(130)이 상기 이젝팅 핀(134)을 이용하여 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 밀어올리고 있으나, 이와 다르게 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 밀어올리기 위하여 압축 공기를 제공하거나 복수의 이젝팅 부재들을 독립적으로 구동하는 등 다양한 방법들이 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 척(132)은 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 주위에 위치된 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 부착된 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위를 지지할 수 있다. 즉 상기 척(132)은 상기 가압 부재(116)에 의해 인가되는 수직 방향 분력에 의해 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 하방으로 눌리는 것을 방지하기 위하여 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 부착된 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위를 지지할 수 있다.
또한, 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 픽업 동작을 수행하는 동안 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 함께 상승되는 것을 방지하기 위하여 상기 척(132)에는 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 부착된 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위들을 흡착하기 위한 진공홀들(136)이 구비될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 가압 부재의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 가압 부재를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 인접 반도체 소자들(20B)을 가압하기 위한 가압 부재(119)는 상기 픽업 헤드(112)로부터 상기 인접 반도체 소자들(20B)을 향하여 하방으로 점차 확장되는 깔때기 형태를 가질 수 있다. 이 경우 상기 가압 부재(119)는 도 2에 도시된 가압 부재(116)와는 다르게 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 주위에 위치되는 모든 인접 반도체 소자들(20B)을 가압할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가압 부재(119)는 탄성을 갖는 유연한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 픽업 유닛(110)의 하강시 보다 유연한 탄성 변형을 위하여 상기 가압 부재(119)에는 복수의 슬릿들(119A)이 수직 방향으로 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 10은 도 1에 도시된 픽업 유닛을 이용하여 반도체 소자를 픽업하는 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 6을 참조하면, 상기 스테이지 구동부는 상기 반도체 소자들(20) 중에서 하나의 반도체 소자(20A)를 선택하여 상기 선택된 반도체 소자(20A)가 상기 픽업 유닛(110)의 아래에 위치되도록 상기 스테이지(106)를 이동시킬 수 있다. 이어서, 상기 척(132)은 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 부착된 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위를 지지할 수 있다.
이때, 상기 이젝팅 핀(134)은 상기 척(132)의 내부에 위치된 상태일 수 있으며, 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 부착된 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위는 상기 척(132)의 진공홀들(136)에 의해 상기 척(132) 상에 흡착될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 픽업 유닛(110)은 상기 픽업 구동부(120)에 의해 하방으로 이동될 수 있으며 이에 의해 상기 가압 부재(116)의 스포크들(116A)이 상기 인접 반도체 소자들(20B)에 밀착될 수 있다.
계속해서 도 8을 참조하면, 상기 픽업 구동부(120)는 상기 픽업 헤드(112)가 상기 선택된 반도체 소자(20A)에 밀착되도록 상기 픽업 유닛(110)을 하강시킬 수 있다. 이때, 상기 가압 부재(116)의 스포크들(116A)은 상기 픽업 유닛(110)의 하강에 의해 탄성적으로 변형될 수 있으며, 이에 의해 상기 인접 반도체 소자들(20B)은 상기 스포크들(116A)의 탄성 복원력에 의해 가압될 수 있다. 또한, 상기 선택된 반도체 소자(20A)는 상기 픽업 헤드(112)에 진공 흡착될 수 있다.
상기 인접 반도체 소자들(20B)에는 상기 스포크들(116A)에 의한 수직 방향 분력과 수평 방향 분력이 동시에 작용될 수 있다. 따라서, 상기 인접 반도체 소자들(20B)이 부착된 상기 다이싱 테이프(30)의 소정 부위가 상기 수직 방향 분력에 의해 상기 척(132)에 견고하게 밀착될 수 있다. 특히, 상기 수평 방향 분력은 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 중심으로 상기 인접 반도체 소자들(20B)에 방사상으로 작용할 수 있으며 이에 의해 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B) 사이의 간격이 충분히 확장될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 픽업 구동부(120)는 상기 픽업 헤드(112)에 진공 흡착된 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 상기 웨이퍼(10) 및 다이싱 테이프(30)로부터 분리시키기 위하여 상기 픽업 유닛(110)을 상방으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 척(132) 내부에 위치된 이젝팅 핀(134)은 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 밀어올리기 위하여 상기 이젝팅 구동부에 의해 상방으로 이동될 수 있다.
이때, 상기 인접 반도체 소자들(20B)은 상기 가압 부재(116)와 상기 척(132)의 진공홀(136)에 의해 상기 척(132) 상에 고정된 상태이므로 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 분리가 더욱 용이하게 이루어질 수 있다. 특히, 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B) 사이의 간격이 상기 가압 부재(116)에 의해 인가되는 수평 방향 분력에 의해 충분히 확장된 상태이므로 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 픽업 동작시 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B) 사이의 원치않는 접촉이 방지될 수 있으며 이에 의해 반도체 소자들(20)에 에지 부위 손상이 방지될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 픽업 유닛(110)이 상기 픽업 구동부(120)에 의해 충분히 상승됨에 따라 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 분리가 완료될 수 있다. 이때, 상기 가압 부재(116)의 스포크들(16A)은 탄성적으로 복원될 수 있으며 상기 이젝팅 핀(134)은 상기 이젝팅 구동부에 의해 하방으로 이동될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 다이싱 테이프(30)에 부착된 복수의 반도체 소자들(20) 중에서 선택된 하나의 반도체 소자(20A)를 상기 다이싱 테이프(30)로부터 분리시키는 과정에서 상기 선택된 반도체 소자(20A)의 주위에 위치된 인접 반도체 소자들(20B)에 가압 부재를 이용하여 수직 방향 분력과 함께 방사상의 수평 방향 분력을 인가함으로써 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B) 사이의 간격을 충분히 확장시킬 수 있다.
따라서, 상기 선택된 반도체 소자(20A)를 상기 다이싱 테이프(30)로부터 분리시키는 과정에서 상기 선택된 반도체 소자(20A)와 상기 인접 반도체 소자들(20B) 사이의 원치않는 접촉이 감소 또는 방지될 수 있으며, 이에 의해 상기 반도체 소자들(20)의 손상이 충분히 감소 또는 방지될 수 있다.
특히, 레이저 다이싱 공정에 의해 복수의 반도체 소자들(20)로 분할된 웨이퍼(10)의 경우 상기 반도체 소자들(20) 사이의 간격이 상대적으로 좁기 때문에 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들은 상기 레이저 다이싱 공정에 의해 복수의 반도체 소자들(20)로 분할된 웨이퍼(10)에 바람직하게 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 레이저 다이싱 공정에 의해 한정되지는 않을 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼 20 : 반도체 소자
30 : 다이싱 테이프 32 : 웨이퍼 링
100 : 반도체 소자 픽업 장치 102 : 클램프
104 : 서포트 링 106 : 스테이지
110 : 픽업 유닛 112 : 픽업 헤드
114 : 픽업 바디 116 : 가압 부재
116A : 스포크 120 : 픽업 구동부
130 : 이젝팅 유닛 132 : 척
134 : 이젝팅 핀

Claims (12)

  1. 복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프가 장착된 웨이퍼 링을 지지하는 클램프; 및
    상기 반도체 소자들 중에서 선택된 하나의 반도체 소자를 픽업하기 위하여 상기 웨이퍼 상부에 배치된 픽업 유닛을 포함하되,
    상기 픽업 유닛은,
    픽업 바디;
    상기 선택된 반도체 소자를 흡착하기 위하여 적어도 하나의 진공홀을 갖고 상기 픽업 바디에 스프링을 이용하여 탄성적으로 장착되는 픽업 헤드; 및
    상기 선택된 반도체 소자의 주위에 위치된 인접 반도체 소자들에 수직 방향 분력과 상기 선택된 반도체 소자에 대하여 방사상으로 작용하는 수평 방향 분력이 동시에 인가되도록 상기 인접 반도체 소자들을 가압하는 가압 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가압 부재는 상기 픽업 바디 또는 상기 픽업 헤드에 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 가압 부재는 상기 픽업 헤드 또는 픽업 바디로부터 상기 인접 반도체 소자들을 향하여 연장하는 복수의 스포크들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스포크들은 탄성을 갖는 유연한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가압 부재는 상기 픽업 헤드 또는 픽업 바디로부터 상기 인접 반도체 소자들을 향하여 하방으로 점차 확장되는 깔때기 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 깔때기 형태의 가압 부재에는 수직 방향으로 복수의 슬릿들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 픽업 유닛을 수직 방향으로 이동시키는 픽업 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 픽업 헤드가 상기 픽업 구동부에 의해 하방으로 이동되는 동안 상기 가압 부재는 상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자에 밀착되기 이전에 상기 인접 반도체 소자들에 밀착되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 하부에 배치되며 상기 선택된 반도체 소자를 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위한 이젝팅 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이젝팅 유닛은 상기 다이싱 테이프를 지지하기 위한 척; 및
    상기 선택된 반도체 소자를 밀어올리기 위하여 상기 척의 상부면으로부터 상방으로 돌출되도록 상기 척 내부에 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나의 이젝팅 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 척은 상기 인접 반도체 소자들이 부착된 상기 다이싱 테이프의 소정 부위들을 흡착하기 위한 진공홀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
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