KR101794978B1 - 반도체 제조 장치의 플립퍼 - Google Patents

반도체 제조 장치의 플립퍼 Download PDF

Info

Publication number
KR101794978B1
KR101794978B1 KR1020160035739A KR20160035739A KR101794978B1 KR 101794978 B1 KR101794978 B1 KR 101794978B1 KR 1020160035739 A KR1020160035739 A KR 1020160035739A KR 20160035739 A KR20160035739 A KR 20160035739A KR 101794978 B1 KR101794978 B1 KR 101794978B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bonding
stage
flip
flipper
semiconductor chip
Prior art date
Application number
KR1020160035739A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170113775A (ko
Inventor
여원재
김태경
Original Assignee
(주) 예스티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 예스티 filed Critical (주) 예스티
Priority to KR1020160035739A priority Critical patent/KR101794978B1/ko
Publication of KR20170113775A publication Critical patent/KR20170113775A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101794978B1 publication Critical patent/KR101794978B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67784—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations using air tracks
    • H01L21/67787—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations using air tracks with angular orientation of the workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67712—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrate being handled substantially vertically
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67733—Overhead conveying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67796—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations with angular orientation of workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 하나의 본딩 스테이지와 하나의 익스펜딩 스테이지 사이에 제1 및 제2 본딩 장치가 제공되는 반도체 제조 장치의 플립퍼로서, 상기 플립퍼는 y축 방향으로 볼 때, 상기 제1 및 제2 본딩 장치 사이에 배치되고, x축 방향으로 볼 때, 상기 본딩 스테이지 및 익스펜딩 스테이지 사이에 배치되되, 상기 익스펜딩 스테이지 측에 배치되며, 고정축에 연결되어, x축 및 y축 방향의 수평 이동이 제한된다.

Description

반도체 제조 장치의 플립퍼{Flipper of Apparatus for fabricating semi-conductor}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 제조 장치의 플립퍼의 구성에 관한 것이다.
고성능 전자 시스템에 널리 사용되고 있는 반도체 장치는 그 용량 및 속도가 모두 증가하고 있다. 따라서 더 작은 반도체 장치 안에 다양한 기능을 하는 회로를 집적하고, 반도체 장치를 더 빠르게 구동시키기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 이러한 추세에 대응하여 현재 반도체 패키지 기술은 하나의 반도체 기판에 여러 반도체 칩들을 적층하여 실장하거나, 패키지 위에 패키지를 적층하는 방법이 대두되고 있다.
수많은 반도체 패키지 기술 중 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(Fan Out Wafer Level Package; FOWLP) 기술은, 테스트를 거쳐 전기적으로 양호한 KGD(Known Good Die)의 반도체 칩을 선별하고, 이를 이송 플레이트 위에 재배열 한 후, 에폭시 몰딩 복합제를 이용하여 웨이퍼 형태로 몰딩을 수행하여 제조하는 복합 구조의 패키지 형태를 말한다.
FOWLP 기술의 일련의 공정 중에서, 반도체 칩을 재배열하는 것은 고속의 픽앤 플레이스먼트(Pick & Placement) 공정으로 수행되는데, 이는 선별되어 공급된반도체 칩들을 픽업하여, 글로벌 맵핑(global mapping)을 통한 정렬 과정을 거친 후, 원하는 위치로 이송하여 해당 기판에 본딩하게 된다. 한편, 반도체 칩들은 와플팩 형태로 공급되거나 다이싱이 완료된 웨이퍼 형태로 공급되는데, 최근의 경향은 웨이퍼 레벨에서 테스트를 완료한 후 다이싱 공정을 거쳐서 공급되는 경우가 증가하고 있다.
이 과정에서, 웨이퍼는 후속공정이 없을 시에는 일반적인 웨이퍼 두께(12인치 웨이퍼의 경우 약 780 마이크로미터 정도)로 공급되나, 실리콘 관통 비아(Through Silicon Via; TSV)가 형성된 칩의 경우에는 50~100 마이크로미터 수준의 박형 웨이퍼가 공급되므로, 반도체 칩을 재배열하기 위하여 고속의 픽 앤 플레이스먼트 공정 시에 박형의 웨이퍼로부터 칩을 파손없이 꺼내는 기술, 픽업된 칩들을 안전하게 이송하는 기술, 이송된 칩들을 본딩할 기판 상에 정렬하는 기술, 본딩장치를 이용하여 반도체 칩을 기판 상에 정교하게 본딩하는 기술 등이 요구된다.
특히, 픽 앤 플레이스먼트 공정 시 박형 반도체 칩을 꺼내는(ejecting) 과정에서, 예를 들어 솔더볼(soler ball)이 형성되어 있는 반도체 칩은 뒤집어진 상태, 즉 솔더볼이 위를 바라보고 있는 상태로 꺼내어지므로, 이를 안전하게 뒤집어서 반도체 칩을 본딩 장치에 정교하게 로딩하는 기술이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정밀성과 신뢰성을 갖고, 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치의 플립퍼를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 플립퍼는 하나의 본딩 스테이지와 하나의 익스펜딩 스테이지 사이에 제1 및 제2 본딩 장치가 제공되는 반도체 제조 장치의 플립퍼로서, 상기 플립퍼는 y축 방향으로 볼 때, 상기 제1 및 제2 본딩 장치 사이에 배치되고, x축 방향으로 볼 때, 상기 본딩 스테이지 및 익스펜딩 스테이지 사이에 배치되되, 상기 익스펜딩 스테이지 측에 배치되며, 고정축에 연결되어, x축 및 y축 방향의 수평 이동이 제한될 수 있다.
상기 제1 및 제2 본딩 장치는, 각각 상기 익스펜딩 스테이지와 본딩 스테이지 사이를 수평 이동시키는 제1 및 제2 본딩 장치 이송 유닛에 연결될 수 있다.
상기 고정축은 상기 플립퍼를 z축 방향으로 이동시켜, 상기 플립퍼의 높이를 조정할 수 있다.
상기 플립퍼는 반도체 칩을 픽업하는 픽업부 및 상기 픽업부와 일체로 형성되어 길이 방향으로 연장하는 암으로 구성된 플립 헤드; 및 상기 플립 헤드와 회전 가능하게 연결되어 상기 플립 헤드를 지지하는 플립 바디;를 포함하며, 상기 플립 헤드는 상기 플립 헤드의 암을 축으로 하여 상기 플립 헤드 자체가 회전 가능하게 구성되어, 상기 플립 헤드의 픽업부가 상하로 뒤집힘으로써 반도체 칩을 플립핑(flipping)하도록 구성되고, 상기 플립 헤드는 상기 플립 바디를 축으로 하여 수평 방향으로 90도 또는 180도로 회전 가능하게 구성되어, 상기 제1 및 제2 본딩 장치에 선택적으로 반도체 칩을 인계하도록 구성될 수 있다.
상기 플립 헤드는 상기 플립 바디로부터 분리 가능하도록 구성되어, 반도체 칩의 크기에 따라 플립 헤드를 교체할 수 있다.
본 발명에 따른 플립퍼는, 두 개의 본딩 장치 사이에서, 익스펜딩 스테이지 부근에 고정축을 통해 배치되어, 하나의 익스펜딩 스테이지로부터 두 개의 본딩 장치에 선택적으로 반도체 칩을 인계하는 역할을 수행한다. 이 때 상기 플립퍼는 반도체 칩을 픽업하고, 반도체 칩을 뒤집으며, 두 개의 본딩 장치에 선택적으로 반도체 칩을 인계하는 역할을 일련의 과정으로 수행하도록 구성된다. 이로써, 보다 간단한 구성으로 공정 시간을 단축하여, 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조 장치의 정면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플립퍼 장치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플립퍼가 장착된 반도체 제조 장치의 정면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조 장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조 장치의 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조 장치의 구조를 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 반도체 제조 장치는 본딩 스테이지(60) 및 익스펜딩 스테이지(70)를 포함하고, 상기 본딩 스테이지(60) 및 익스펜딩 스테이지(70) 사이에 본딩 장치(51, 52)와 플립퍼(80)가 배치된다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는 하나의 본딩 스테이지(60) 및 하나의 익스펜딩 스테이지(70)에 두 개의 본딩 장치(51, 52)가 배치되는 듀얼 헤드 타입의 구조를 가질 수 있다. 즉, 반도체 칩이 안착되어 있는 익스펜딩 스테이지(70)와 기판이 안착되어 있어 반도체 칩과 본딩이 수행되는 본딩 스테이지(60)는 각각 하나로 구성되고, 본딩 공정을 수행하는 본딩 장치(51, 52)는 두 개로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 본딩 장치(51)는 y축 방향(도 4에서 세로 방향) 아래측에 배치되고, 제2 본딩 장치는 y축 방향 위측에 배치되어 서로 대칭을 이루며 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예에서는 상기 본딩 장치(51, 52)는 본딩 장치 이송 유닛(41, 42)에 연결되어, 상기 본딩 스테이지(60)와 익스펜딩 스테이지(70) 사이를 수평으로 이동할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 본딩 장치(51, 52)는 상기 익스펜딩 스테이지(70)로부터 반도체 칩을 인계받아, 상기 본딩 장치 이송 유닛(41, 42)에 의해 x축 방향(도 4에서 가로 방향)으로 이동하여, 상기 본딩 스테이지(60)에 도달함으로써 본딩을 수행하게 된다. 상기 본딩 장치(51, 52)가 두 개로 배치됨에 따라, 제1 본딩 장치(51)를 수평 이동시키는 제1 본딩 장치 이송 유닛(41)과 제2 본딩 장치(52)를 수평 이동시키는 제2 본딩 장치 이송 유닛(42)이 각각 x축 방향을 따라 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본딩 스테이지(60)는 y축 방향을 수평 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 본딩 스테이지(60)는 상기 본딩 장치(51, 52)가 상기 본딩 장치 이송 유닛(41, 42)을 따르는 x축 방향의 수평 이동과 직교하는 방향으로, y축 방향의 수평 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 익스펜딩 스테이지(70)는 y축 방향을 따라 수평 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 익스펜딩 스테이지(70)는 상기 본딩 장치(51, 52)가 상기 본딩 장치 이송 유닛(41, 42)을 따르는 x축 방향의 수평 이동과 직교하는 방향으로, y축 방향의 수평 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 제조 장치는 하나의 본딩 스테이지(60) 및 하나의 익스펜딩 스테이지(70)에 대응하여 듀얼 헤드 타입 구조, 즉 두 개의 본딩 장치(51, 52)가 구성된 구조를 가지므로, 각각의 본딩 스테이지(60) 및 익스펜딩 스테이지(70)는 y축 방향을 따라 수평 이동하도록 구성될 수 있다. 그리하여, 익스펜딩 스테이지(70)는 위아래로 수평 이동함으로써 제1 본딩 장치(51) 또는 제2 본딩 장치(52)에 선택적으로 반도체 칩을 공급하며, 본딩 스테이지(60) 또한 위아래로 수평 이동함으로써 제1 본딩 장치(51) 또는 제2 본딩 장치(52)를 통해 본딩 공정을 선택적으로 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치는 종래 기술에 따른 반도체 제조 장치보다 효율적으로 공정 시간을 단축시킬 수 있어, 높은 생산성을 갖는다.
한편, 상기 익스펜딩 스테이지(70)로부터 제1 또는 제2 본딩 장치(51, 52)에 반도체 칩을 전달하는 공정은 그 사이에 배치된 플립퍼(80)를 통해 이루어진다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플립퍼 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 고정축(90)에 플립퍼(80)가 연결되어 설치된다. 본 실시예에서 플립퍼(80)는 본 발명의 반도체 제조 장치의 대략 가운데 영역에 배치된다. 보다 구체적으로, 상기 플립퍼(80)는 y축 방향으로 볼 때, 상기 제1 및 제2 본딩 장치(51, 52) 사이에 배치된다. 또한 상기 플립퍼(80)는 x축 방향으로 볼 때, 상기 본딩 스테이지(60) 및 익스펜딩 스테이지(70) 사이에 배치되되, 상기 익스펜딩 스테이지(70) 부근에 배치되도록 구성된다. 일례로, 상기 플립퍼(80)는 상기 익스펜딩 스테이지(70) 상에 배치됨으로써, 상기 익스펜딩 스테이지(70)에 놓인 반도체 칩을 픽업하여, 상기 본딩 장치(50)에 제공하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 플립퍼(80)는 플립 헤드(81)와 플립 바디(85)로 구성된다. 상기 플립 헤드(81)는 반도체 칩을 재치할 수 있는 픽업부(82)와 암(83)으로 구성될 수 있다. 픽업부(82)는 예를 들어 이젝터(ejector)에 의해 꺼내어진 반도체 칩을 픽업하는 역할을 수행한다. 일 실시예에 따르면, 상기 픽업부(82)는 음압을 인가할 수 있는 진공라인이 형성되어, 이를 통해 석션 압력을 인가함으로써, 이젝팅된 반도체 칩을 흡착할 수 있도록 구성된다. 상기 암(83)은 상기 픽업부(82)와 일체로 형성되어 길게 연장된 부분을 말한다. 상기 픽업부(82) 및 암(83)으로 구성된 플립 헤드(81)는 플립 바디(85)에 대하여 회전 가능하게 구성된다.
도 6은 본 발명에 따른 플립퍼가 장착된 반도체 제조 장치의 정면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 플립 헤드(81)는 180도로 회전할 수 있도록 구성될 수 있다. 이렇게 플립 헤드(81)가 회전 가능하게 구성됨으로써 보다 효율적으로 반도체 칩을 원하는 곳에 이송할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치는 두 개의 본딩 장치(51, 52)가 배치되며, 상기 본딩 장치(51, 52)는 각각 본딩 장치 이송 유닛(41, 42)에 연결되어, x축 방향으로 수평 이동하도록 구성된다. 이와 같이 상기 본딩 장치(51, 52)가 본딩 스테이지(60)와 익스펜딩 스테이지(70) 사이를 이동할 수 있도록 구성됨에 따라, 본 실시예에 따른 플립퍼(80)는 x축 방향으로의 수평 이동이 제한되어 있는 고정축(90)에 배치된다. 즉, 본 실시예에서 상기 플립퍼(80)는 x축 방향으로 수평 이동할 필요가 없으며, 이는 이송의 역할을 두 개의 본딩 장치(51, 52)가 수행하기 때문이다. 그러므로, 본 실시예에서 상기 플립퍼(80)는 상기 익스펜딩 스테이지(70) 부근에서 상기 고정축(90)에 배치되어, 두 개의 본딩 장치(51, 52)에 각각 선택적으로 반도체 칩을 전달하는 역할을 수행한다. 이로써, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치는 보다 간단한 구성으로 공정 시간을 단축할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 반도체 칩의 크기와 모양은 필요에 따라 달라지기 때문에, 그에 따라 원하는 상기 플립 헤드(81)를 구성하는 픽업부(82) 및 암(83)의 크기, 길이 등이 공정마다 달라질 필요가 있다. 이에 본 발명에 따른 플립퍼(80)는 플립 헤드(81) 부분이 플립 바디(85)로부터 분리될 수 있도록 구성된다. 즉, 본 발명에 따른 플립퍼(80)는 반도체 칩 크기에 따라 플립 헤드(81)를 교체할 수 있어, 효율적인 공정을 수행할 수 있게 한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면서, 본 발명에 따른 플립퍼(80)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 플립퍼(80)의 플립 헤드(81)의 픽업부(82)가 반도체 칩을 진공으로 픽업한다. 이 때, 상기 고정축(90)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 플립퍼(80)를 z축 방향(위아래 방향)으로 이동하여 최적의 위치를 찾는다. 일 실시예에 따르면, 예를 들어 솔더볼이 형성되어 있는 픽업된 반도체 칩은 솔더볼이 위쪽으로 향하도록 픽업되기 때문에, 이를 이후 본딩 장치에 로딩하기 위하여 반도체 칩을 뒤집는 공정(flipping)을 수행한다. 그 후 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 플립퍼(80)는 상기 제1 본딩 장치(51) 또는 제2 본딩 장치(52)로 반도체 칩을 전달한다. 이는 상기 플립퍼(80)의 플립 헤드(81) 부분이 90도 또는 180도로 회전하여, 본딩 장치(51, 52)의 본딩 헤드 부분에 반도체 칩을 인계한다. 그 후, 반도체 칩을 인계받은 상기 제1 또는 제2 본딩 장치(51, 52)는 상기 본딩 스테이지 측으로 수평 이동하여, 본딩 공정을 수행한다. 이 과정에서 얼라인먼트 공정이 수행될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 본 발명의 반도체 제조 장치는 하나의 플립퍼(80)를 포함한다. 즉, 하나의 상기 플립퍼(80)가 상기 제1 및 제2 본딩 장치(51, 52) 사이에 배치되어, 상기 익스펜딩 스테이지(70)로부터 픽업한 반도체 칩을 선택적으로 상기 제1 본딩 장치(51) 또는 제2 본딩 장치(52)에 전달하도록 구성된다. 또한, 상기 플립퍼(80)는 x축 방향으로의 이동되지 않도록 고정되어 배치된다. 이는 상기 본딩 장치(51, 52)가 본딩 장치 이송 유닛(41, 42)을 통해 x축 방향으로 수평 이동하도록 구성됨에 따라, 상기 플립퍼(80)는 종래 기술의 구성과 같은 x축 방향으로의 수평 이동은 불필요하기 때문이다. 이로써, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치는 종래 기술에 따른 반도체 제조 장치보다 간단한 구성으로 효율적으로 공정 시간을 단축시킬 수 있어, 높은 생산성을 갖는다.
이상의 실시예를 통해 살펴본 본 발명에 따른 플립퍼는, 두 개의 본딩 장치 사이에서, 익스펜딩 스테이지 부근에 고정축을 통해 배치되어, 하나의 익스펜딩 스테이지로부터 두 개의 본딩 장치에 선택적으로 반도체 칩을 인계하는 역할을 수행한다. 이 때 상기 플립퍼는 반도체 칩을 픽업하고, 반도체 칩을 뒤집으며, 두 개의 본딩 장치에 선택적으로 반도체 칩을 인계하는 역할을 일련의 과정으로 수행하도록 구성된다. 이로써, 보다 간단한 구성으로 공정 시간을 단축하여, 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치를 구현할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 하나의 본딩 스테이지와 하나의 익스펜딩 스테이지 사이에 제1 및 제2 본딩 장치가 제공되며, 반도체 칩을 픽업하여 뒤집는 반도체 제조 장치의 플립퍼로서,
    상기 플립퍼는:
    y축 방향으로 볼 때, 상기 제1 및 제2 본딩 장치 사이에 배치되고, x축 방향으로 볼 때, 상기 본딩 스테이지 및 익스펜딩 스테이지 사이에 배치되되, 상기 익스펜딩 스테이지 측에 배치되며, 고정축에 연결되어, x축 및 y축 방향의 수평 이동이 제한되고, 상기 고정축을 따라 z축 방향으로 이동가능한 반도체 제조 장치의 플립퍼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 본딩 장치는, 각각 상기 익스펜딩 스테이지와 본딩 스테이지 사이를 수평 이동시키는 제1 및 제2 본딩 장치 이송 유닛에 연결되는 반도체 제조 장치의 플립퍼.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플립퍼는:
    반도체 칩을 픽업하는 픽업부 및 상기 픽업부와 일체로 형성되어 길이 방향으로 연장하는 암으로 구성된 플립 헤드; 및
    상기 플립 헤드와 회전 가능하게 연결되어 상기 플립 헤드를 지지하는 플립 바디;를 포함하며,
    상기 플립 헤드는 상기 플립 헤드의 암을 축으로 하여 상기 플립 헤드 자체가 회전 가능하게 구성되어, 상기 플립 헤드의 픽업부가 상하로 뒤집힘으로써 반도체 칩을 플립핑(flipping)하도록 구성되고,
    상기 플립 헤드는 상기 플립 바디를 축으로 하여 수평 방향으로 90도 또는 180도로 회전 가능하게 구성되어, 상기 제1 및 제2 본딩 장치에 선택적으로 반도체 칩을 인계하도록 구성된 반도체 제조 장치의 플립퍼.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 플립 헤드는 상기 플립 바디로부터 분리 가능하도록 구성되어, 반도체 칩의 크기에 따라 플립 헤드를 교체할 수 있는 반도체 제조 장치의 플립퍼.
KR1020160035739A 2016-03-25 2016-03-25 반도체 제조 장치의 플립퍼 KR101794978B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160035739A KR101794978B1 (ko) 2016-03-25 2016-03-25 반도체 제조 장치의 플립퍼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160035739A KR101794978B1 (ko) 2016-03-25 2016-03-25 반도체 제조 장치의 플립퍼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170113775A KR20170113775A (ko) 2017-10-13
KR101794978B1 true KR101794978B1 (ko) 2017-12-04

Family

ID=60139674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160035739A KR101794978B1 (ko) 2016-03-25 2016-03-25 반도체 제조 장치의 플립퍼

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101794978B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170113775A (ko) 2017-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109496349B (zh) 半导体器件翻转装置
TWI627682B (zh) 用於控制層疊晶片的位置之技術
US11551948B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus
US20140341691A1 (en) Bonding apparatus having a plurality of rotary transfer arms for transferring electronic devices for bonding
US20130149817A1 (en) Fabricating methods of semiconductor devices and pick-up apparatuses of semiconductor devices therein
KR102291299B1 (ko) 칩 본딩 디바이스
US20130295721A1 (en) Apparatus to fabricate flip-chip packages and method of fabricating flip-chip packages using the same
KR20170042955A (ko) 다이 본딩 장치
JP6847206B2 (ja) ユニバーサルチップバッチボンディング装置及び方法
US8546802B2 (en) Pick-and-place tool for packaging process
KR101794978B1 (ko) 반도체 제조 장치의 플립퍼
KR101944355B1 (ko) 반도체 제조 장치
KR101946851B1 (ko) 반도체 제조 장치
KR101939347B1 (ko) 반도체 제조 장치
KR101946843B1 (ko) 반도체 제조 장치
KR101939343B1 (ko) 반도체 제조 장치
US20220059406A1 (en) Method for manufacturing semiconductor package
KR101794977B1 (ko) 반도체 제조 장치
KR101649073B1 (ko) 반도체 패키지 제조를 위한 본딩 장치
CN111146128A (zh) 裸片转移模块和具有该裸片转移模块的裸片接合设备
KR101685910B1 (ko) 반도체 패키지 제조 방법
CN117497434B (zh) 一种芯片倒装设备及其方法
US20240087943A1 (en) Pick-and-place tool with warpage-correction mechanism
TWI827281B (zh) 電子零件的安裝裝置及電子零件的安裝方法
JP3995559B2 (ja) 半導体装置の製造方法およびそれに使用されるボンディング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant