KR101666276B1

KR101666276B1 - 콜릿 및 다이 본더

Info

Publication number: KR101666276B1
Application number: KR1020140100346A
Authority: KR
Inventors: 마사끼 마쯔야마; 히로시 마끼
Original assignee: 파스포드 테크놀로지 주식회사
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2016-10-13
Also published as: CN104347435A; KR20150018405A; TW201521138A; CN104347435B; TWI562263B; JP6341641B2; JP2015035548A

Abstract

본 발명의 과제는, 종래의 콜릿에서는, 다이를 중간 스테이지에 재치하였을 때에, 다이가 파손될 우려가 있다. 또한, DAF가 열화될 우려가 있다. 이로 인해, 본 발명에서는, 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 중간 스테이지에 재치할 때에, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없는 콜릿 및 다이 본더를 제공한다.
본 발명은 다이의 상면을 흡착하는 평탄한 흡착면과, 상기 흡착된 다이의 측면을 둘러싸는 발을 갖는 콜릿 선단부를 갖고, 상기 콜릿 선단부의 상기 발의 깊이는 상기 다이의 두께보다 큰 콜릿이다.

Description

콜릿 및 다이 본더{COLLET AND DIE BONDER}

본 발명은 다이 본더에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 중간 스테이지에 재치하기 위한 콜릿에 관한 것이다.

다이(반도체 칩)(이하, 단순히 다이라고 함)를 배선 기판이나 리드 프레임 등의 기판에 탑재하여 패키지를 조립하는 공정의 일부로, 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 웨이퍼라고 함)로부터 다이를 분할하는 공정과, 분할한 다이를 기판 상에 탑재 또는 이미 본딩한 다이에 적층하는 본딩 공정이 있다.

본딩 공정을 행하는 방법으로서, 웨이퍼로부터 픽업한 다이를 한번 중간 스테이지(얼라인먼트 스테이지)에 재치하고, 본딩 헤드로 부품 재치 테이블로부터 다시 다이를 픽업하고, 반송되어 온 기판에 본딩하는 방법(특허문헌 1)이 있다.

도 9에 의해, 웨이퍼로부터 픽업한 다이를 중간 스테이지에 재치하는 콜릿에 대해 설명한다. 도 9는 중간 스테이지에 다이를 재치하는 종래의 콜릿의 일례를 나타내는 단면도이다.

다이(4)는 콜릿(40)에 의해 웨이퍼로부터 픽업된다. 예를 들어, 본딩 헤드부의 픽업 헤드부에 설치된 콜릿(40)은 도시하지 않은 진공 흡착 기구의 흡착 동작에 의해, 다이(4)를 콜릿(40)의 선단부(401)의 하면에 흡착한다. 다이(4)를 흡착한 콜릿(40)은 픽업 헤드부의 도시하지 않은 구동 기구에 의해, X 방향(수평 방향), Y 방향(깊이 방향), Z 방향(상하 방향)으로 적절히 구동되어, 중간 스테이지(444)의 바로 위로 이동한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 그 후, 콜릿(40)은 하강하여, 흡착한 다이(4)의 하면이 중간 스테이지(444) 표면에 접촉하는 위치에서 정지한다.

다음으로, 콜릿(40)은 다이(4)의 흡착을 정지한다. 콜릿(40)의 다이 흡착 정지와 동시에, 또는 흡착 정지로부터 소정 시간 경과 후에, 중간 스테이지(444)의 도시하지 않은 흡착 기구가 흡착을 개시하고, 다이(4)는 중간 스테이지(444) 표면의 다이 재치면에 재치된다.

콜릿(40)이 하강하여 다이(4)가 중간 스테이지(444)에 접촉하였을 때에는, 콜릿(40)의 본체부(402)로부터 실린더 공압, VCM(Voice Coil Motor), 스프링 가중 등에 의해, 다이(4)에 플레이스 하중이 직접 가해진다. 즉, 콜릿(40)의 선단부(401)의 하면의 다이(4)와 중간 스테이지(444)의 표면과 충돌하는 것에 의한 힘이, 다이(4)에 가해진다.

플레이스 하중이 가해짐으로써, 다이(4)에 크랙이 발생할 가능성이 있다.

또한, 중간 스테이지(444)의 표면은, 다이(4)의 이면의 DAF(Die Attached Film)가 다이 재치면에 접착되는 것을 방지하기 위해, 거칠게 처리되어 있다. 이러한 DAF가 부착되어 있는 다이에서는, 플레이스 하중에 의해 DAF가 열화될 우려가 있다. 또한, 중간 스테이지(444)의 다이 재치면에 이물질이 있었던 경우에는, 다이(4)에 크랙이 발생할 가능성이 있다.

일본 특허 출원 공개 제2009-246285호 공보

상술한 바와 같이, 종래의 콜릿에서는, 다이를 중간 스테이지에 재치하였을 때에, 다이가 파손될 우려가 있다. 또한, DAF가 열화될 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 상기한 문제에 비추어, 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 중간 스테이지에 재치할 때에 있어서, 다이의 파손이 없는 콜릿 및 다이 본더를 제공하는 데 있다. 본 발명의 목적은, 또한, 다이에 DAF가 부착되어 있을 때에는, DAF의 열화가 없는 콜릿 및 다이 본더를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 적어도 이하의 특징을 갖는다.

본 발명의 콜릿은, 다이의 상면을 흡착하는 평탄한 흡착면과, 상기 흡착된 다이의 측면을 둘러싸는 발을 갖는 선단부를 갖고, 상기 선단부의 상기 발의 깊이는 상기 다이의 두께보다 큰 것을 제1 특징으로 한다.

본 발명의 제1 특징의 콜릿에 있어서, 상기 선단부를 삽입하여 고정하는 콜릿 홀더를 더 갖는 것을 본 발명의 제2 특징으로 한다.

본 발명의 제1 특징 또는 제2 특징의 콜릿에 있어서, 상기 발은, 상기 흡착면의 상기 측면에 대향하는 2변, 3변 또는 4변을 둘러싸는 형상을 갖는 것을 본 발명의 제3 특징으로 한다.

본 발명의 다이 본더는, 웨이퍼를 보유 지지하는 다이 공급부와, 상기 웨이퍼로부터 다이를 픽업하고 중간 스테이지에 상기 다이를 재치하는 픽업 헤드와, 상기 중간 스테이지로부터 상기 다이를 픽업하고 기판 또는 이미 본딩된 상기 다이 상에 본딩하는 어태치 헤드를 구비하고, 상기 픽업 헤드는, 상기 다이의 상면을 흡착하는 평탄한 흡착면과, 상기 흡착된 다이의 측면을 둘러싸는 발을 설치한 선단부를 갖고, 상기 선단부의 상기 발의 깊이가 상기 다이의 두께보다 큰 콜릿을 구비하는 것을 본 발명의 제4 특징으로 한다.

본 발명의 제4 특징의 다이 본더에 있어서, 상기 콜릿은 또한 상기 선단부를 삽입하여 고정하는 콜릿 홀더를 갖는 것을 본 발명의 제5 특징으로 한다.

본 발명의 제4 특징 또는 제5 특징의 다이 본더에 있어서, 상기 선단부의 상기 발이 상기 흡착면의 상기 측면에 대향하는 2변, 3변 또는 4변을 둘러싸는 형상을 갖는 것을 본 발명의 제6 특징으로 한다.

또한 본 발명은 다이에 DAF가 부착되어 있는지의 여부에 관계없이, 적용 가능하다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 중간 스테이지에 재치할 때에, 다이의 파손이 없는 콜릿 및 다이 본더를 실현할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 다이에 DAF가 부착되어 있을 때에는, DAF의 열화가 없는 콜릿 및 다이 본더를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 다이 본더를 상방으로부터 본 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 픽업 장치의 외관 사시도를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태인 픽업 장치의 주요부를 도시하는 개략 단면도.
도 4는 본 발명의 다이 본더의 일 실시예의 주요부의 개략 측면도.
도 5는 본 발명의 콜릿의 일 실시예의 구성을 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명의 콜릿의 일 실시예의 구성을 도시하는 단면도.
도 7은 종래의 콜릿의 일 실시예의 구성을 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 콜릿의 일 실시예의 구성을 도시하는 단면도.
도 9는 중간 스테이지에 다이를 재치하는 종래의 콜릿의 일례를 나타내는 단면도.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면의 설명에 있어서, 공통의 기능을 갖는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고, 가능한 한 설명의 중복을 피한다.

실시예 1

이하, 도 1∼도 6에 의해, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1에 의해 본 발명의 다이 본더의 일 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 다이 본더의 일 실시예를 상방으로부터 본 개념도이다. 부호 100은 다이 본더, 부호 1은 웨이퍼 공급부, 부호 2는 워크 공급·반송부, 부호 3은 다이 본딩부, 부호 10은 다이 본더의 동작을 제어하는 제어부이다.

다이 본더는, 크게 구별하여, 웨이퍼 공급부(1)와, 워크 공급·반송부(2)와, 다이 본딩부(3)를 갖는다.

또한, 웨이퍼 공급부(1)에 있어서, 부호 11은 웨이퍼 카세트 리프터, 부호 12는 픽업 장치이다. 또한, 워크 공급·반송부(2)에 있어서, 부호 21은 스택 로더, 부호 22는 프레임 피더, 부호 23은 언로더이다. 또한, 다이 본딩부(3)에 있어서, 부호 31은 기판 체크부, 부호 32는 본딩 헤드부이다.

또한, 부호 10은 제어부이며, 다이 본더(100)의 각 기기와 서로 액세스하여, 각 기기를 소정의 프로그램에 따라 제어한다. 또한, 도 1에서는, 각 기기와 서로 액세스하기 위한 신호선을 생략하고 있다.

웨이퍼 공급부(1)에 있어서, 웨이퍼 카세트 리프터(11)는, 웨이퍼 링을 수납한 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)를 갖고, 순차적으로 웨이퍼 링을 픽업 장치(12)에 공급한다. 픽업 장치(12)는 원하는 다이를 웨이퍼 링으로부터 픽업할 수 있도록, 웨이퍼 링을 이동한다.

워크 공급·반송부(2)는 다이 본딩 공정 중의 기판 반송 공정을 담당한다. 워크 공급·반송부(2)에 있어서, 기판(P)(도시 생략)은 스택 로더(21)에 의해 프레임 피더(22)에 공급된다. 프레임 피더(22)에 공급된 기판(P)은, 프레임 피더(22) 상의 2개소의 처리 위치를 개재하여 언로더(23)로 반송된다.

또한 다이 본딩부(3)는 다이 본딩 공정 중의 다이 어태치 공정을 담당한다. 다이 본딩부(3)에 있어서, 기판 체크부(31)는 프레임 피더(22)에 의해 반송되어 온 기판(P)을 기판 인식 카메라(도시 생략)로 촬상하고, 제어부(10)에 촬상한 화상 데이터를 송신한다. 제어부(10)는 다이 본더(100)의 원점과 반송된 기판(P) 상의 기준점과의 어긋남량을 화상 처리에 의해 산출한다. 산출된 어긋남량으로부터, 본딩 시의 보정량을 산출한다.

본 발명의 다이 본더(100)에 있어서, 다이 본딩부(3)에 있어서의 본딩 헤드부(32)는 2개의 도시하지 않은 헤드부를 갖고, 한쪽의 헤드부(픽업 헤드부)는 웨이퍼로부터 다이(4)를 픽업하여 중간 스테이지(도 4 참조)에 재치한다. 또한, 다른 쪽의 헤드부(어태치 헤드부)는 중간 스테이지에 재치된 다이(4)를 픽업하여 기판(P)에 다이 어태치한다(도 2 또는 도 3 참조).

즉, 본딩 헤드부(32)의 픽업 헤드부는, 그 콜릿(6)에 의해 웨이퍼로부터 다이(4)를 픽업하고, 픽업한 다이(4)를 상승 및 평행 이동하여 중간 스테이지의 다이 재치면의 바로 위까지 이동시킨다. 즉, 다이(4)를 흡착한 콜릿(6)은 픽업 헤드부의 도시하지 않은 구동 기구에 의해, X 방향(수평 방향), Y 방향(깊이 방향), Z 방향(상하 방향)으로 적절히 구동되어, 중간 스테이지(444)의 바로 위로 이동한다. 그 후, 픽업 헤드부의 콜릿(6)이 하강하여, 다이 재치면에 다이(4)를 재치한다.

또한, 본딩 헤드부(32)의 어태치 헤드부는, 중간 스테이지로부터 다이(4)를 흡착 노즐부(56)에 의해 픽업하여, 픽업한 다이(4)를 상승 및 평행 이동하여 프레임 피더(22) 상의 본딩 포인트까지 이동시킨다. 즉, 다이(4)를 흡착한 흡착 노즐부(56)는 어태치 헤드부의 도시하지 않은 구동 기구에 의해, X 방향(수평 방향), Y 방향(깊이 방향), Z 방향(상하 방향)으로 적절히 구동되어, 기판(P) 상에 본딩 포인트의 바로 위로 이동한다. 그 후, 흡착 노즐부(56)의 흡착 노즐(561)이 하강하여, 다이(4)를 기판(P) 상에 본딩(다이 어태치)한다. 이때, 제어부(10)는 기판 체크부(31)에 있어서 촬상된 화상에 의한 보정량을 이용하여, 다이(4)를 어태치하는 위치를 보정하여 본딩한다.

또한, 웨이퍼 공급부(1)는 다이 본딩 공정 중의 박리 공정을 담당한다. 웨이퍼 공급부(1)에 있어서, 웨이퍼 카세트 리프터(11)는, 웨이퍼 링이 수납된 웨이퍼 카세트(도시 생략)를 갖고, 순차적으로 웨이퍼 링을 픽업 장치(12)에 공급한다. 픽업 장치(12)의 상세한 구성 및 동작은, 후술하는 도 2 및 도 3에 의해 설명한다.

도 2 및 도 3을 이용하여 픽업 장치(12)의 구성을 설명한다. 도 2는 픽업 장치(12)의 외관 사시도를 도시하는 도면이다. 도 3은 픽업 장치(12)의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다. 픽업 장치(12)에 있어서, 부호 5는 웨이퍼, 부호 4는 웨이퍼(5)가 갖는 개개의 다이, 부호 14는 웨이퍼 링, 부호 15는 익스팬드 링, 부호 16은 다이싱 테이프, 부호 17은 지지 링, 부호 18은 다이 어태치 필름(다이 본딩 테이프), 부호 50은 밀어 올림 유닛이다.

도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(5)의 이면(하면)에는, 다이 어태치 필름(DAF)(18)이 접착되고, 또한 그 이면(하면)에 다이싱 테이프(16)가 접착되어 있다. 또한, 다이싱 테이프(16)의 테두리변은, 웨이퍼 링(14)과 익스팬드 링(15)에 끼워 넣어져 고정되어 있다.

즉, 픽업 장치(12)는 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하는 익스팬드 링(15)과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되어 복수의 다이(4)[웨이퍼(5)]가 접착된 다이싱 테이프(16)를 수평으로 위치 결정하는 지지 링(17)과, 지지 링(17)의 내측에 배치되어 다이(4)를 상방으로 밀어 올리기 위한 밀어 올림 유닛(50)을 갖는다.

밀어 올림 유닛(50)은 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 상하 방향으로 이동하게 되어 있다. 픽업 대상의 다이(4)에의 밀어 올림 유닛(50)의 위치 정합을 위한 이동은, 예를 들어 수평(X) 방향으로는 웨이퍼 링(14)이 이동하고, 깊이(Y) 방향으로는 밀어 올림 유닛(50)이 이동하게 되어 있지만, 상대적으로 어느 쪽이 움직여도 되는 것은 자명하다. 또한, 콜릿(6)(도 4 참조)과 픽업 대상의 다이(4)의 위치 정합을 위한 이동도 마찬가지이다.

최근, 다이 본딩용 접착제는, 액상으로부터 필름 형상으로 바뀌고, 웨이퍼(5)와 다이싱 테이프(16) 사이에, DAF(18)라고 하는 필름 형상의 접착 재료를 접착한 구조로 되어 있다. DAF(18)를 이면에 갖는 웨이퍼(5)에서는, 다이싱은 웨이퍼(5)와 DAF(18)에 대해 행해진다. 또한, 최근에는, 다이싱 테이프(16)와 DAF(18)가 일체화된 테이프도 존재하지만, 이 경우에도, 다이싱은, 웨이퍼(5)와 DAF(18)에 대해 행해진다.

픽업 장치(12)는 다이(4)를 밀어 올릴 때에, 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하고 있는 익스팬드 링(15)을 하강시킨다. 이때, 지지 링(17)은 하강하지 않으므로, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되어 있는 다이싱 테이프(16)가 신장되어 다이(4)끼리의 간격이 확대되고, 각 다이(4) 각각을 구별하여 인식하기 쉬워짐과 함께, 픽업 대상의 다이가 이격되므로, 밀어 올리기 쉬워진다.

밀어 올림 유닛(50)은 하방으로부터 다이(4)를 밀어 올리고, 콜릿(6)에 의한 다이(4)의 픽업성을 향상시키고 있다. 다이 어태치 필름(18)을 갖는 웨이퍼(5)에서는, 다이싱은, 웨이퍼(5)와 다이 어태치 필름(18)에 대해 행해진다. 따라서, 박리(밀어 올림) 공정에서는, 다이(4)와 다이 어태치 필름(18)을 다이싱 테이프(16)로부터 박리함과 함께, 콜릿(6)의 선단부(461)(도 4 이후를 참조)가 다이(4)를 흡착하여 픽업한다.

도 4는 본 발명의 다이 본더의 일 실시예의 주요부의 개략 측면도이다. 도 4의 다이 본더는, 다이의 흡착 위치를 보정하고, 다이 어태치를 정확하게 실행하기 위해 전달용 중간 스테이지를 사용하고 있는 예이다. 부호 100은 다이 본더 본체, 부호 12는 픽업 장치, 부호 444는 중간 스테이지, 부호 3은 다이 어태치 작업을 하기 위한 다이 본딩부, 부호 4는 다이, 부호 6은 다이(4)를 흡착하고 중간 스테이지(444)에 재치하기 위해 본딩 헤드부(32)의 픽업 헤드부에 설치된 콜릿이다. 마찬가지로, 부호 56은 다이(4)를 흡착하고 기판(P)에 어태치하기 위해 본딩 헤드부(32)의 어태치 헤드부에 설치된 흡착 노즐부이다. 또한, 부호 461은 콜릿의 선단부, 부호 561은 흡착 노즐부(56)의 흡착 노즐이다. 또한, 부호 5는 웨이퍼, 부호 14는 웨이퍼(5)를 보유 지지하는 웨이퍼 링, 부호 450은 다이(4)를 하방으로부터 밀어 올려 다이싱 테이프로부터 다이를 박리하는 밀어 올림 유닛, 부호 46은 중간 스테이지(444)에 재치된 다이(4)를 진공 흡착하기 위한 진공실, 부호 P는 다이(4)를 실장하는 피실장 부재인 기판, 부호 13은 다이 본딩부(3)의 어태치 테이블이다. 또한, 부호 45는 중간 스테이지(444)의 상면(표면)의 수지 코팅부, 부호 62는 어태치 테이블(13)의 상면, 부호 130은 어태치 테이블(13)의 상면의 개구부, 부호 140은 어태치 테이블(13)을 가열하는 가열 장치이다. 또한, 파선 테두리(500) 내는, 다이 본딩부(3)의 중간 스테이지(444) 부근을 나타낸다. 또한, 도 4에서는, 다이 인식 카메라를 도시하고 있지 않다.

도 4에 의해, 웨이퍼(5)로부터 다이(4)를 픽업하여 중간 스테이지(444)에 재치할 때까지의 (수순 1)∼(수순 4)의 동작을 설명한다. 이 동작은, 제어부(10)의 지령에 의해 실행된다.

도 4에 있어서, 픽업 장치(12)의 웨이퍼 링(14)에는, 다수의 다이(4)가 집합된 반도체의 웨이퍼(본 명세서에서는, 단순히, 웨이퍼라고 함)(5)가 보유 지지되어 있다. 웨이퍼(5)는 다이(4)마다 분리하여 픽업할 수 있도록 다이싱되어 있다.

(수순 1) 픽업 스텝

밀어 올림 유닛(450)은 웨이퍼(5) 상의 픽업 대상의 다이(4)를 하방으로부터 밀어 올리고, 웨이퍼(5)의 이면에 접착되어 있는 다이싱 테이프로부터 다이(4)를 박리한다. 한편, 콜릿(6)의 선단부(461)는 픽업 대상의 다이(4)의 바로 위까지 하강하고, 다이싱 테이프로부터 박리된 다이(4)를 진공 흡착한다.

(수순 2) 콜릿 이동 스텝

콜릿(6)은 다이(4)를 진공 흡착 후, 상승 동작, 평행 이동 동작 등의 이동 동작을 행하여 콜릿(6)의 선단부(461)를 중간 스테이지(444) 표면의 다이 재치면의 상방으로 이동한다.

(수순 3) 콜릿 하강 스텝

콜릿(6)은 중간 스테이지(444)의 소정 높이까지 선단부(461)를 하강시키기 위한 하강 동작을 행한다.

(수순 4) 다이 재치 스텝

콜릿(6)은 흡착 동작을 정지한다. 동시 또는 소정 시간 경과 후에, 중간 스테이지(444)는 흡착 동작을 개시한다. 이 결과, 다이(4)가 중간 스테이지(444)의 다이 재치면에 재치된다.

이후, 특별히 설명하지 않지만, 콜릿(6), 중간 스테이지(444), 흡착 노즐부(56)의 각각의 흡착 기구는, 적절히, 제어부(10)로부터의 지령에 의해 흡착의 개시 동작 또는 정지 동작을 실행하고, 다이 본더(100)의 정상적인 동작에 기여한다.

또한, 중간 스테이지(444)에 재치된 다이(4)는 다이 위치 확인용 촬상 유닛(다이 인식 카메라)에 촬상되고, 이 촬상된 화상은, 다이 본더(100)의 제어부(10)에 송신된다. 제어부(10)는 화상 처리에 의해, 다이 본더의 다이 위치 기준점으로부터의 중간 스테이지(444) 상의 다이(4)의 어긋남량(X, Y, θ 방향)을 산출한다. 또한, 다이 위치 기준점은, 미리, 중간 스테이지(444)의 소정의 위치를 장치의 초기 설정으로서 유지하고 있다. 또한, θ 방향이라 함은, XY 평면 상에서의 회전 방향을 말한다.

제어부(10)는 산출한 다이(4)의 어긋남량으로부터 흡착 노즐부(56)의 흡착 위치를 보정하여 다이(4)를 흡착한다. 중간 스테이지(444)로부터 다이(4)를 흡착한 흡착 노즐부(56)는 다이(4)를 진공 흡착 후, 상승, 평행 이동 및 하강을 행하여 다이 본딩부(3)의 다이 어태치 테이블(13) 상의 기판(P)의 소정 개소에 다이(4)를 어태치한다.

또한, 다이 인식 카메라와 마찬가지로, 어태치 테이블(13) 상에 재치된 기판(P)도 또한, 도시하지 않은 기판 위치 확인용 촬상 장치(기판 인식 카메라)에 촬상되고, 촬상된 화상은 다이 본더의 제어부에 송신된다. 제어부(10)는 화상 처리에 의해, 다이 본더의 기판 위치 기준점으로부터의 기판(P)의 어긋남량(X, Y, θ 방향)을 산출하고 있다. 또한, 기판 위치 기준점은, 미리, 기판 체크부의 소정의 위치를 장치의 초기 설정으로서 유지하고 있다.

도 5와 도 6에 의해, 본 발명의 콜릿의 일 실시예를 설명한다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 콜릿의 일 실시예의 구성을 도시하는 단면도이다.

본 발명의 일 실시예의 콜릿(6)은 본체부(602)와 본체부(602)의 하측에 설치된 선단부(601)로 구성된다. 선단부(601)는 다이(4)의 상면을 흡착 가능한 평평한 저면을 갖고, 저면(604)에는, 다이(4)를 콜릿(6)이 흡착 가능하게 하기 위한 도시하지 않은 복수의 흡착 구멍(도 7, 도 8 참조)을 구비하고 있다.

또한, 선단부(601)는 흡착면인 저면(604)에 흡착되는 다이(4)의 측면(주위)을 둘러싸도록, 스커트 형상의 발(603)을 설치하고 있다. 이 발(603)은 다이(4)를 흡착하는 경우에, 주위의 분위기를 차단하고, 다이(4) 주변을 진공 상태에 가까운 상태로 하여, 다이(4)를 효율적으로 흡착하기 위한 역할을 하고 있다.

발(603)의 개구부의 치수는, 다이(4)의 사이즈(X, Y 방향)에 거의 동등하고, 다이(4)가 발(603)의 개구부 내에 들어가 저면(604)에 다이(4)의 상면이 흡착되도록 설치된다. 개구부의 크기가 클수록, 다이(4)는 들어가기 쉽지만 흡착 효율이 나빠진다. 또한, 개구부의 크기가 작을수록, 다이(4)의 흡착 효율이 좋아지지만 개구부에 들어가기 어려워진다. 따라서, 발(603)의 개구부의 크기는, 양자를 감안하여 알맞게 설계될 필요가 있다.

또한, 도 5 또는 도 6에 도시하는 바와 같이, 선단부(601)의 하면으로부터의 길이 d는, 흡착되는 다이(4)의 두께 t보다 커지도록 설치한다(t＜d).

따라서, 다이(4)를 흡착한 콜릿(6)을 하강하고, 중간 스테이지(444)의 다이재치면에 콜릿(6)의 선단부(601)를 하강하여 접촉하였다고 해도, 선단부(601)에 설치된 발(603)의 최하면이 다이 재치면에 접촉하고, 이 이상 하강하지 않는다. 이로 인해, 다이(4)는 직접 중간 스테이지(444)의 다이 재치면에 접촉하지 않는다.

도 4에 의해 설명한 웨이퍼(5)로부터 다이(4)를 픽업하여 중간 스테이지(444)에 재치할 때까지의 (수순 1)∼(수순 4)의 동작의 다른 실시예를, 도 5 및 도 6의 콜릿의 일 실시예를 사용하여 설명한다.

픽업 스텝(수순 1)의 동작이 실행되어, 다이(4)는 콜릿(6)의 선단부(601)의 저면(604)에 흡착된다.

그리고, 콜릿 이동 스텝(수순 2)이 실행되어, 콜릿(6)은 중간 스테이지(444) 표면의 다이 재치면의 바로 위쪽으로 이동한다.

다음으로, 콜릿 하강 스텝(수순 3)이 실행된다. 이때, 콜릿(6)이 하강하고, 선단부(601)의 발(603)의 최하면이, 중간 스테이지(444)의 표면(다이 재치면)에 접촉한다. 즉, 발(603)의 최하면이, 중간 스테이지(444)의 표면에 접촉할 때까지 하강한다. 이때, 도 5에 도시하는 바와 같이, 다이(4)의 두께 t가 발(603)의 높이 d보다 작으므로, 선단부(601)에 흡착된 다이(4)의 하면은, 중간 스테이지(444)의 표면에는 접촉하지 않는다.

다이 재치 스텝(수순 4)에서는, 콜릿(6)은 다이(4)의 흡착을 정지한다. 또한 동시에, 또는 다이(4)의 흡착 정지 후 소정 시간 경과 후, 중간 스테이지(444)는 다이(4)를 흡착한다. 그 결과, 도 6에 도시하는 바와 같이, 다이(4)는 중간 스테이지(444)에 재치된다.

그 후, 픽업 헤드부의 콜릿(6)은 상승 동작, 평행 이동 동작을 행하여, 다음 다이를 픽업하는 동작을 행한다. 또한, 중간 스테이지(444)에 재치된 다이(4)는 본딩 헤드부(32)의 동작에 의해, 기판(P)에 다이 어태치된다.

상술한 도 5, 도 6의 실시예에 따르면, 다이를 중간 스테이지에 재치하는 경우에, 콜릿 또는 선단부, 다이, 다이 재치면의 충돌에 의한 플레이스 하중이 가해지지 않으므로, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없다.

예를 들어, 다이(4)가 콜릿(6)의 흡착 해제 후 다이의 흡착 정지와 동시에, 중간 스테이지(444)가 흡착 기구를 동작시켜 다이(4)의 흡착을 개시함으로써, 다이(4)는 높이 α(α＝d－t)만큼 낙하하여 중간 스테이지(444)에 착지한다. 그러나, 낙하 거리가 작으므로, 다이(4)에는 극히 작은 힘밖에 가해지지 않으므로, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없다.

또한 예를 들어, 다이(4)가 콜릿(6)의 흡착 해제 후, 또는 다이의 흡착 정지로부터 소정 시간 경과시킴으로써, 다이(4)는 자연 낙하하여 중간 스테이지(444)에 착지함으로써, 중간 스테이지(444)의 다이 재치면 상에 재치된다. 그러나, 낙하 거리가 작고, 다이의 자체 중량이 작으므로, 다이(4)에는 극히 작은 힘밖에 가해지지 않으므로, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없다.

또한, 상기 도 5, 도 6의 실시예에서는, 발(603)은 다이(4)의 측면부의 외주 전부를 둘러싸고 있다. 그러나, 외주 전부를 둘러쌀 필요는 없고, 예를 들어 다이(4)의 측면 또는 측면의 하방 소정의 길이에 대해서는 외주 전부를 둘러싸고, 그것보다 하부의 부분은, 외주의 대향하는 2변, 또는 3변 혹은 4변에, 다이(4)의 두께 t보다 큰 높이 d의 발(603)을 설치하도록 해도 된다. 또한, 발의 두께나 형상은 임의여도 된다.

또한, 콜릿(6)이 흡착 해제 후, 또는 다이의 흡착 정지로부터 소정 시간 경과 후에, 흡인이 아니라, 반대로, 다이(4)를 향해 에어를 분출하고, 다이(4)를 중간 스테이지(444)의 다이 재치면에 재치하도록 해도 된다. 이에 의해, 다이의 재치가 신속하고 또한 확실하게 실행된다.

실시예 2

이하, 본 발명의 콜릿의 일 실시예를 도 7과 도 8에 의해 설명한다. 도 7은 종래의 콜릿의 일 실시예로, 본딩 헤드부(32)의 픽업 헤드부 중 콜릿의 구성을 도시하는 단면도이다. 또한 도 8은 본 발명의 콜릿의 일 실시예로, 본딩 헤드부(32)의 픽업 헤드부 중 콜릿의 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 실시예 2에 있어서도, 실시예 1의 도 1∼도 4에서 설명한 다이 본더를 사용한다.

도 7은 본 발명의 실시예 2의 콜릿과 비교하기 위해, 종래의 콜릿의 일 실시예로, 본딩 헤드부(32)의 콜릿(40) 중 선단부(401)의 구성을 도시한 단면도이다. 도 8은 본 발명의 콜릿의 일 실시예로, 본딩 헤드부(32)의 콜릿부(6) 중 선단부(461)의 구성을 도시한 단면도이다. 부호 40과 86은 콜릿, 부호 41은 콜릿 홀더, 부호 42와 82는 선단부, 부호 41v는 콜릿 홀더(41)의 흡착 구멍, 부호 42v는 선단부(42)의 흡착 구멍, 부호 42t는 선단부(42)의 플랜지, 부호 82v는 선단부(82)의 흡착 구멍, 부호 82t는 선단부(82)의 발(플랜지)이다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 본딩 헤드부(32)의 픽업 헤드부 중 콜릿(40)은 선단부(42)와, 선단부(42)를 보유 지지하는 콜릿 홀더(41)와, 콜릿 홀더에 형성되어 다이(4)를 흡착하기 위한 흡착 구멍(41v), 및, 선단부(42)에 형성되어 다이(4)를 흡착하기 위한 흡인 구멍(42v)이 있다. 도 7 중의 화살표는, 콜릿(40)이 다이(4)를 흡착하는 경우의 흡인하는 방향을 나타내고 있다. 도 7의 구성의 선단부(42)에서는, 종래 기술에서 설명한 바와 같이, 중간 스테이지(444)에 다이(4)를 재치할 때에, 콜릿(40)의 선단부(401)의 하면의 다이(4)와 중간 스테이지(444)의 표면과 충돌하는 것에 의한 힘이, 다이(4)에 가해진다. 따라서, 다이의 파손이나 DAF의 열화의 우려가 있다.

도 8에 도시하는 본 발명의 일 실시예의 콜릿(86)은 실시예 1의 콜릿과 마찬가지로, 콜릿 홀더(본체부)(41)와 콜릿 홀더(41)의 하측에 설치된 선단부(82)로 구성된다. 선단부(82)는 다이(4)의 상면을 흡착 가능한 평평한 저면을 갖고, 저면(45)에는, 다이(4)를 콜릿(6)이 흡착 가능하게 하기 위한 복수의 흡착 구멍(82v)을 구비하고 있다.

또한, 선단부(82)는 흡착면인 저면(45)에 흡착되는 다이(4)의 측면(주위)을 둘러싸도록, 스커트 형상의 발(82t)을 설치하고 있다. 이 발(82t)은 다이(4)를 흡착하는 경우에, 주위의 분위기를 차단하고, 다이(4) 주변을 진공 상태에 가까운 상태로 하여, 다이(4)를 효율적으로 흡착하기 위한 역할을 하고 있다.

발(82t)의 개구부의 치수는, 다이(4)의 사이즈(X, Y 방향)에 거의 동등하고, 다이(4)가 발(82t)의 개구부 내에 들어가 저면(45)에 다이(4)의 상면이 흡착되게 설치된다. 개구부의 크기가 클수록, 다이(4)는 들어가기 쉽지만 흡착 효율이 나빠진다. 또한, 개구부의 크기가 작을수록, 다이(4)의 흡착 효율이 좋아지지만 개구부에 들어가기 어려워진다. 따라서, 발(82t)의 개구부의 크기는, 양자를 감안하여 알맞게 설계될 필요가 있다.

또한, 실시예 1의 도 6과 마찬가지로, 선단부(82)의 하면으로부터의 길이 d는, 흡착되는 다이(4)의 두께 t보다 커지도록 설치한다(t＜d).

따라서, 다이(4)를 흡착한 콜릿(86)을 하강하고, 중간 스테이지(444)의 다이 재치면에 콜릿(86)의 선단부(82)를 하강하여 접촉하였다고 해도, 선단부(82)에 설치된 발(82t)의 최하면이 다이 재치면에 접촉하고, 이 이상 하강하지 않는다. 이로 인해, 다이(4)는 직접 중간 스테이지(444)의 다이 재치면에 접촉하지 않는다.

또한, 도 4에 의해 설명한 웨이퍼(5)로부터 다이(4)를 픽업하여 중간 스테이지(444)에 재치할 때까지의 (수순 1)∼(수순 4)의 동작은, 실시예 2의 콜릿(86)을 사용해도 실행 가능하다.

상술한 도 8의 실시예에 따르면, 다이를 중간 스테이지에 재치하는 경우에, 콜릿 또는 선단부, 다이, 다이 재치면의 충돌에 의한 플레이스 하중이 가해지지 않으므로, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없다.

예를 들어, 다이(4)가 콜릿(86)의 흡착 해제 후 다이의 흡착 정지와 동시에, 중간 스테이지(444)가 흡착 기구를 동작시켜 다이(4)의 흡착을 개시함으로써, 다이(4)는 높이 α(α＝d－t)만큼 낙하하여 중간 스테이지(444)에 착지한다. 그러나, 낙하 거리가 작으므로, 다이(4)에는 극히 작은 힘밖에 가해지지 않으므로, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없다.

또한 예를 들어, 다이(4)가 콜릿(86)의 흡착 해제 후, 또는 다이의 흡착 정지로부터 소정 시간 경과시킴으로써, 다이(4)는 자연 낙하하여 중간 스테이지(444)에 착지함으로써, 중간 스테이지(444)의 다이 재치면 상에 재치된다. 그러나, 낙하 거리가 작고, 다이의 자체 중량이 작으므로, 다이(4)에는 극히 작은 힘밖에 가해지지 않으므로, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없다.

또한, 상기 도 8의 실시예에서는, 발(82t)은 다이(4)의 측면부의 외주 전부를 둘러싸고 있다. 그러나, 외주 전부를 둘러쌀 필요는 없고, 예를 들어 다이(4)의 측면 또는 측면의 하방 소정의 길이에 대해서는 외주 전부를 둘러싸고, 그것보다 하부의 부분은, 외주의 대향하는 2변, 또는 3변 혹은 4변에, 다이(4)의 두께 t보다 큰 높이 d의 발(82t)을 설치하도록 해도 된다. 또한, 발의 두께나 형상은 임의여도 된다.

또한, 콜릿(86)이 흡착 해제 후, 또는 다이의 흡착 정지로부터 소정 시간 경과 후에, 흡인이 아니라, 반대로, 다이(4)를 향해 에어를 분출하고, 다이(4)를 중간 스테이지(444)의 다이 재치면에 재치하도록 해도 된다. 이에 의해, 다이의 재치가 신속하고 또한 확실하게 실행된다.

실시예 1 또는 실시예 2에 따르면, 다이를 중간 스테이지에 재치하는 경우에, 콜릿 또는 선단부, 다이, 다이 재치면의 충돌에 의한 플레이스 하중이 가해지지 않으므로, 다이의 두께가 얇아도, 다이의 파손이 없고, 또한 DAF의 열화가 없다.

최근의 경향으로서, 다이의 두께가 얇게 되어 있는 것에 비추어, 본 발명의 효과는 크다.

이상과 같이 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였다.

이상, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명하였지만, 상술한 설명에 기초하여 당업자에게 있어서 다양한 대체예, 수정 또는 변형이 가능하고, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 전술한 다양한 대체예, 수정 또는 변형을 포함하는 것이다. 또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서, 통상의 지식을 갖는 사람이라면, 본 발명의 사상과 정신에 기초하여, 본 발명을 수정 혹은 변경할 수 있는 발명이 포함되는 것은 물론이다.

1 : 웨이퍼 공급부
2 : 워크 공급·반송부
3 : 다이 본딩부
4 : 다이
5 : 웨이퍼
6 : 콜릿
10 : 제어부
11 : 웨이퍼 카세트 리프터
12 : 픽업 장치
13 : 어태치 테이블
14 : 웨이퍼 링
15 : 익스팬드 링
16 : 다이싱 테이프
17 : 지지 링
18 : 다이 어태치 필름(DAF)
21 : 스택 로더
22 : 프레임 피더
23 : 언로더
31 : 기판 체크부
32 : 본딩 헤드부
40 : 콜릿
41 : 콜릿 홀더
42 : 선단부
41v : 콜릿 홀더(41)의 흡착 구멍
42t : 선단부(42)의 플랜지
42v : 선단부(42)의 흡착 구멍
45 : 수지 코팅부
46 : 진공실
50 : 밀어 올림 유닛
56 : 흡착 노즐부
62 : 상면
82 : 선단부
82t : 발(플랜지)
82v : 선단부(82)의 흡착 구멍
86 : 콜릿
100 : 다이 본더
130 : 개구부
140 : 가열 장치
401 : 선단부
402 : 본체부
444 : 중간 스테이지
450 : 밀어 올림 유닛
461 : 선단부
561 : 흡착 노즐
601 : 콜릿
602 : 본체부
603 : 발
604 : 저면
P : 기판

Claims

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웨이퍼를 보유 지지하는 다이 공급부와,
상기 웨이퍼로부터 다이를 픽업하고 중간 스테이지에 상기 다이를 재치하는 픽업 헤드와,
상기 중간 스테이지로부터 상기 다이를 픽업하고 기판 또는 이미 본딩된 상기 다이 상에 본딩하는 어태치 헤드
를 구비하고,
상기 픽업 헤드는, 상기 다이의 상면을 흡착하는 평탄한 흡착면과, 상기 흡착된 다이의 측면을 둘러싸는 발을 설치한 선단부를 갖고, 상기 선단부의 상기 발의 깊이가 상기 다이의 두께보다 큰 콜릿을 구비하고,
상기 발의 최하면이, 상기 중간 스테이지의 표면에 접촉할 때까지 하강한 후, 상기 다이의 흡착을 정지함과 함께, 동시 또는 상기 다이의 흡착 정지 후 소정 시간 경과 후, 상기 중간 스테이지는, 상기 다이를 흡착하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
제4항에 있어서,
상기 콜릿은 또한 상기 선단부를 삽입하여 고정하는 콜릿 홀더를 갖는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 선단부의 상기 발이 상기 흡착면의 상기 측면에 대향하는 2변, 3변 또는 4변을 둘러싸는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
제4항에 있어서,
상기 웨이퍼는 그 이면에 다이 어태치 필름이 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 다이 본더.