KR101970401B1 - 반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

밀어올림 유닛을 품종에 맞추어 용이하게 변경하는 것이 가능한 반도체 제조 장치를 제공하는 것에 있다. 반도체 제조 장치는, 다이를 다이싱 테이프의 아래로부터 밀어올리는 밀어올림 유닛과, 상기 다이를 흡착하는 콜릿을 구비한다. 상기 밀어올림 유닛은, 상기 다이싱 테이프를 밀어올리기 위한 복수의 핀과, 상기 복수의 핀 중 상기 다이의 사이즈에 대응하는 핀에 선택적으로 맞닿는 품종 전환 유닛을 구비한다.

Description

반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 개시는 반도체 제조 장치에 관한 것이며, 예를 들어 밀어올림 유닛을 구비하는 다이 본더에 적용 가능하다.
일반적으로, 다이라 불리는 반도체 칩을, 예를 들어 배선 기판이나 리드 프레임 등(이하, 총칭하여 기판이라 함)의 표면에 탑재하는 다이 본더에 있어서는, 일반적으로, 콜릿 등의 흡착 노즐을 사용하여 다이를 기판 위에 반송하고, 압박력을 부여함과 함께, 접합재를 가열함으로써 본딩을 행한다는 동작(작업)이 반복하여 행해진다.
다이 본더 등의 반도체 제조 장치에 의한 다이 본딩 공정 중에는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)로부터 분할된 다이를 박리하는 박리 공정이 있다. 박리 공정에서는, 다이싱 테이프 이면으로부터 밀어올림 유닛에 의해 다이를 밀어올려, 다이 공급부에 보유 지지된 다이싱 테이프로부터, 1개씩 박리하고, 콜릿 등의 흡착 노즐을 사용하여 기판 위에 반송한다.
예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-203023호 공보(특허문헌 1)에 의하면, 「픽업 유닛(15)은 복수개의 바늘(16)과, 영구 자석(17)과, 영구 자석(17)을 보유 지지하는 자석 홀더(18)와, 복수의 관통 구멍(19)이 밀하게 형성된 바늘 홀더(20)를 포함하고 있다.」
일본 특허 공개 제2012-4393호 공보
다이의 박리 공정에서는, 다이싱 테이프의 이면에 바늘 등을 밀어붙여 다이를 1개씩 박리하지만, 특허문헌 1의 다이 본딩 장치에서는 다이의 사이즈가 큰 경우에는, 핀셋 등을 사용하여 바늘 홀더에 바늘을 삽입하여 바늘의 개수를 증가시키고, 다이의 사이즈가 작은 경우에는, 핀셋 등을 사용하여 바늘 홀더로부터 바늘을 뽑아내어 바늘의 개수를 저감시킬 필요가 있다. 그 때문에, 다이의 품종 전환 시의 세팅에는 시간과 경험이 필요하다.
본 개시의 과제는 밀어올림 유닛을 품종에 맞추어 용이하게 변경하는 것이 가능한 반도체 제조 장치를 제공하는 것에 있다.
그 밖의 과제와 신규 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명백하게 될 것이다.
본 개시 중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 하기와 같다.
즉, 반도체 제조 장치는, 다이를 다이싱 테이프의 아래로부터 밀어올리는 밀어올림 유닛과, 상기 다이를 흡착하는 콜릿을 구비한다. 상기 밀어올림 유닛은, 상기 다이싱 테이프를 밀어올리기 위한 복수의 핀과, 상기 복수의 핀 중 상기 다이의 사이즈에 대응하는 핀에 선택적으로 맞닿는 품종 전환 유닛을 구비한다.
상기 반도체 제조 장치에 의하면, 밀어올림 유닛을 품종에 맞추어 용이하게 변경하는 것이 가능하다.
도 1은 실시예에 따른 다이 본더를 위로부터 본 개념도.
도 2는 도 1에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에 픽업 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면.
도 3은 도 1의 다이 공급부의 외관 사시도를 도시하는 도면.
도 4는 도 1의 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도.
도 5는 도 4의 밀어올림 유닛의 분해 사시도.
도 6은 도 5의 핀의 플런저 기구를 도시하는 정면도.
도 7은 실시예에 따른 다이 본더의 픽업 동작을 설명하기 위한 플로우차트.
도 8은 다이의 픽업 공정을 도시하는 단면도.
도 9는 다이의 픽업 공정을 도시하는 단면도.
도 10은 다이의 픽업 공정을 도시하는 단면도.
도 11은 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트.
도 12는 변형예 1에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 13은 변형예 1에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 14는 변형예 2에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 15는 변형예 2에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 16은 변형예 2에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 17은 변형예 2에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 18은 변형예 3에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 19는 변형예 3에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 20은 변형예 4에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
도 21은 변형예 4에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도.
이하, 실시예 및 변형예에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 붙이고 반복 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 도시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다.
[실시예]
도 1은 실시예에 따른 다이 본더의 개략을 도시하는 상면도이다. 도 2는 도 1에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때에, 픽업 헤드 및 본딩 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.
다이 본더(10)는, 크게 나누어, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2), 중간 스테이지부(3)와, 본딩부(4)와, 반송부(5), 기판 공급부(6)와, 기판 반출부(7)와, 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 제어 장치(8)를 갖는다.
먼저, 다이 공급부(1)는 기판 P에 실장하는 다이 D를 공급한다. 다이 공급부(1)는 웨이퍼(11)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지대(12)와, 웨이퍼(11)로부터 다이 D를 밀어올리는 점선으로 나타내는 밀어올림 유닛(13)을 갖는다. 다이 공급부(1)는 도시하지 않은 구동 수단에 의해 XY 방향으로 이동하여, 픽업하는 다이 D를 밀어올림 유닛(13)의 위치로 이동시킨다.
픽업부(2)는 다이 D를 픽업하는 픽업 헤드(21)와, 픽업 헤드(21)를 Y 방향으로 이동시키는 픽업 헤드의 Y 구동부(23)와, 콜릿(22)을 승강, 회전 및 X 방향으로 이동시키는 도시하지 않은 각 구동부를 갖는다. 픽업 헤드(21)는 밀어올려진 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(22)(도 2도 참조)을 갖고, 다이 공급부(1)로부터 다이 D를 픽업하여, 중간 스테이지(31)에 재치한다.
중간 스테이지부(3)는 다이 D를 일시적으로 재치하는 중간 스테이지(31)와, 중간 스테이지(31) 위의 다이 D를 인식하기 위한 스테이지 인식 카메라(32)를 갖는다.
본딩부(4)는 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업하여, 반송되어 오는 기판 P 위에 본딩하거나, 또는 이미 기판 P 위에 본딩된 다이 위에 적층하는 형태로 본딩한다. 본딩부(4)는 픽업 헤드(21)와 마찬가지로 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(42)(도 2도 참조)을 구비하는 본딩 헤드(41)와, 본딩 헤드(41)를 Y 방향으로 이동시키는 Y 구동부(43)와, 기판 P의 위치 인식 마크(도시하지 않음)를 촬상하여, 본딩 위치를 인식하는 기판 인식 카메라(44)를 갖는다.
이와 같은 구성에 의해, 본딩 헤드(41)는 스테이지 인식 카메라(32)의 촬상 데이터에 기초하여 픽업 위치ㆍ자세를 보정하고, 중간 스테이지(31)로부터 다이 D를 픽업하여, 기판 인식 카메라(44)의 촬상 데이터에 기초하여 기판 P에 다이 D를 본딩한다.
반송부(5)는 1매 또는 복수매의 기판 P(도 1에서는 4매)를 재치한 기판 반송 팰릿(51)과, 기판 반송 팰릿(51)이 이동하는 팰릿 레일(52)을 구비하고, 병행하여 설치된 동일 구조의 제1, 제2 반송부를 갖는다. 기판 반송 팰릿(51)은 기판 반송 팰릿(51)에 설치된 도시하지 않은 너트를 팰릿 레일(52)을 따라서 설치된 도시하지 않은 볼 나사로 구동함으로써 이동한다.
이와 같은 구성에 의해, 기판 반송 팰릿(51)은 기판 공급부(6)에서 기판 P를 재치하고, 팰릿 레일(52)을 따라서 본딩 위치까지 이동하고, 본딩 후, 기판 반출부(7)까지 이동하여, 기판 반출부(7)에 기판 P를 건네준다. 제1, 제2 반송부는, 서로 독립하여 구동되며, 한쪽의 기판 반송 팰릿(51)에 재치된 기판 P에 다이 D를 본딩 중에, 다른 쪽의 기판 반송 팰릿(51)은 기판 P를 반출하고, 기판 공급부(6)로 되돌아와, 새로운 기판 P를 재치하는 등의 준비를 행한다.
제어 장치(8)는 다이 본더(10)의 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 프로그램(소프트웨어)을 저장하는 메모리와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)를 구비한다.
다음에, 다이 공급부(1)의 구성에 대하여 도 3 및 도 4를 사용하여 설명한다. 도 3은 다이 공급부의 외관 사시도를 도시하는 도면이다. 도 4는 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다.
다이 공급부(1)는 수평 방향(XY 방향)으로 이동하는 웨이퍼 보유 지지대(12)와, 상하 방향으로 이동하는 밀어올림 유닛(13)을 구비한다. 웨이퍼 보유 지지대(12)는 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하는 익스팬드 링(15)과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되며 복수의 다이 D가 접착된 다이싱 테이프(16)를 수평으로 위치 결정하는 지지 링(17)을 갖는다. 밀어올림 유닛(13)은 지지 링(17)의 내측에 배치된다.
다이 공급부(1)는 다이 D의 밀어올림 시에, 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하고 있는 익스팬드 링(15)을 하강시킨다. 그 결과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되어 있는 다이싱 테이프(16)가 잡아 늘여져 다이 D의 간격이 확대되고, 밀어올림 유닛(13)에 의해 다이 D 하방으로부터 다이 D를 밀어올려, 다이 D의 픽업성을 향상시키고 있다. 또한, 박형화에 수반하여 다이를 기판에 접착하는 접착제는, 액상에서 필름상으로 되고, 웨이퍼(11)와 다이싱 테이프(16) 사이에 다이 어태치 필름(DAF)(18)이라 불리는 필름상의 접착 재료를 접착하고 있다. 다이 어태치 필름(18)을 갖는 웨이퍼(11)에서는, 다이싱은, 웨이퍼(11)와 다이 어태치 필름(18)에 대하여 행해진다. 따라서, 박리 공정에서는, 웨이퍼(11)와 다이 어태치 필름(18)을 다이싱 테이프(16)로부터 박리한다.
도 5는 도 4의 밀어올림 유닛의 분해 사시도이다. 도 6은 도 5의 핀의 플런저 기구를 도시하는 정면도이다.
밀어올림 유닛(13)은 원기둥 형상의 외형을 갖고, 밀어올림 유닛(13)의 상면의 돔 플레이트(132)의 주변부에는, 복수의 흡인구(133)가 형성되어 있다. 흡인구(133)는 핀(바늘)(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13)의 상면으로부터 돌출시키기 위한 구멍을 겸하고 있다. 밀어올림 유닛(13)의 내부는, 도시하지 않은 흡인 기구에 의해 감압되도록 되어 있고, 밀어올림 유닛(13)을 상승시켜 그 상면을 다이싱 테이프(16)의 이면에 접촉시켰을 때, 다이싱 테이프(16)의 이면이 밀어올림 유닛(13)의 상면에 밀착한다.
밀어올림 유닛(13)은 다이싱 테이프(16)의 이면을 밀어올리기 위한 복수개의 핀(131)과, 핀 홀더(135)와, 품종 전환 유닛(136)과, 홀더(137)를 포함하고 있다. 핀 홀더(135)는 핀(131)의 일부가 돔 플레이트(132)의 흡인구(133)에 삽입된 상태에서 고정되어 있다. 핀(131), 품종 전환 유닛(136) 및 홀더(137)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 밀어올림 유닛(13)의 내부에서 상하 이동하도록 되어 있다. 복수개의 핀(131)은 서로의 치수(길이 및 직경)가 동일하게 되도록 가공되어 있다.
핀(131)은 가늘고 긴 원기둥 형상의 주부(131a)와, 주부(131a)의 직경보다도 큰 직경을 갖는 헤드부(131b)를 구비한다. 헤드부(131b)에 스프링(138)의 일단이 고정되고, 스프링(138)의 타단은 주부(131a)가 삽입되는 슬리브(139)에 고정된다. 슬리브(139)는 핀 홀더(135)에 고정된다. 이와 같이 하여, 핀(131)은 플런저 기구를 구비한다. 슬리브(139)의 내경은, 핀(131)의 주부(131a)의 직경보다도 약간 크고, 길이는 핀(131)의 주부(131a)의 길이보다도 짧다.
품종 전환 유닛(136)은 원반 플레이트 형상의 베이스부(136a)와 다이 사이즈(X×Y)에 상당하는 직사각형의 볼록부(136b)를 구비한다. 볼록부(136b)와 베이스부(136a)의 단차는, 품종 전환 유닛(136)이 상승하였다고 해도, 베이스부(136a)가 핀(131)에 맞닿지 않는 거리이며, 핀(131)의 상하 방향의 이동 거리보다도 크다. 볼록부(136b)의 크기를 변화시킴으로써, 다이싱 테이프(16)의 이면을 밀어올리기 위한 핀(131)의 개수를 변화시킬 수 있다. 홀더(137)를 내린 상태로 하면, 품종 전환 유닛(136)은 핀(131)으로부터 이격된 상태로 되어, 품종 전환 유닛(136)은 교환 가능해진다.
핀 홀더(135)에 삽입하는 핀(131)의 개수는, 상정되는 최대의 다이의 사이즈에 맞추어 결정된다. 즉, 복수개의 핀(131)의 최외주부의 위치가 상정되는 최대의 사이즈의 다이의 최외주부와 거의 겹치도록 핀(131)의 개수를 조정한다. 즉, 박리 대상의 다이 D의 사이즈가 큰 경우라도, 다이 D의 사이즈가 작은 경우라도, 핀(131)의 개수는 일정하다. 품종 전환 유닛(136)의 볼록부(136b) 위의 복수개의 핀(131)의 최외주부의 위치가 다이 D의 최외주부와 거의 겹치도록 볼록부(136b)의 크기가 조정되어 있다.
또한, 밀어올림 유닛(13)은 품종 전환 유닛(136)의 위치를 정확하게 파악, 설치하기 위한 위치 검출 센서나 카메라 영상에 의한 위치 인식 기능을 구비해도 된다.
밀어올림 유닛(13)은 품종 전환 유닛(136)을 교환하는 것만으로, 사이즈가 상이한 복수 종류의 다이 D의 픽업을 행할 수 있다는 특징이 있다. 이에 의해, 다이 D의 사이즈에 따라서 복수 종류의 밀어올림 유닛을 준비하지 않아도 되므로, 다이 공급부의 비용 저감이 가능해진다. 또한, 핀(131)을 삽발할 필요가 없으므로, 사이즈가 상이한 복수 종류의 다이 D가 혼재되는 제조 라인에 있어서도, 픽업 작업을 신속하게 진행하는 것이 가능해진다.
다음에, 실시예에 따른 밀어올림 유닛에 의한 픽업 동작에 대하여 도 7∼도 10을 사용하여 설명한다. 도 7은 픽업 동작의 처리 플로우를 도시하는 플로우차트이다. 도 8∼도 10은 다이의 픽업 공정을 도시하는 단면도이다.
스텝 S1 : 제어 장치(8)는 다이 공급부(1)의 익스팬드 링(15)을 하강시킴으로써, 다이싱 테이프(16)의 주변부에 접착된 웨이퍼 링(14)을 하방으로 밀어내린다. 이와 같이 하면, 다이싱 테이프(16)가, 그 중심부로부터 주변부를 향하는 강한 장력을 받아 수평 방향으로 늘어짐없이 잡아 늘여지므로, 다이 어태치 필름(18)도 동시에 잡아 늘여진다. 다이 어태치 필름(18)은 웨이퍼(11)의 다이싱 공정에서 다이 D와 다이 D 사이의 영역이 하프컷되어 있으므로, 잡아 늘여진 다이 어태치 필름(18)은 이 영역에서 절단되어, 다이 단위로 서로 분리된다. 다음에, 다이싱 테이프(16)에 가해져 있는 수평 방향의 장력을 작게 하기 위해, 익스팬드 링(15)을 저속으로 약간 상승시킨다.
스텝 S2 : 제어 장치(8)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 박리의 대상으로 되는 다이 D의 바로 아래로 밀어올림 유닛(13)을 이동시킴과 함께, 이 다이 D의 상방으로 콜릿(22)을 이동시킨다. 콜릿(22)에는, 내부를 감압할 수 있는 흡착구(24)가 복수 형성되어 있고, 박리의 대상으로 되는 1개의 다이 D만을 선택적으로 흡착, 보유 지지할 수 있도록 되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 콜릿(22)은 픽업 헤드(21)의 하단부에 설치되어 있다.
스텝 S3 : 제어 장치(8)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 밀어올림 유닛(13)을 상승시켜 그 상면을 다이싱 테이프(16)의 이면에 접촉시킴과 함께, 밀어올림 유닛(13)의 내부를 감압한다. 이에 의해, 박리의 대상으로 되는 다이 D의 하방의 다이싱 테이프(16)가 밀어올림 유닛(13)의 상면에 밀착된다. 또한 이것과 병행하여, 콜릿(22)을 하강시켜 그 저면을 다이 D의 상면에 접촉시킴과 함께, 흡착구(24)의 내부를 감압한다. 이에 의해, 박리의 대상으로 되는 다이 D가 콜릿(22)의 저면에 밀착된다.
스텝 S4 : 제어 장치(8)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 밀어올림 유닛(13)에 내장된 홀더(137)를 상승시켜, 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13)의 상면으로부터 밀어올림으로써, 다이싱 테이프(16)를 밀어올린다. 또한 이것과 병행하여, 콜릿(22)을 상방으로 끌어올림으로써, 다이 D가 다이싱 테이프(16)로부터 박리되어, 콜릿(22)에 의해 상방으로 끌어올려진다.
이와 같이 하여, 다이싱 테이프(16)로부터 박리된 다이 D는, 콜릿(22)에 흡착된 상태에서, 픽업 헤드(21)에 의해 다음 공정으로 반송된다.
다음에, 실시예에 따른 다이 본더를 사용한 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 도 11을 사용하여 설명한다. 도 11은 반도체 장치의 제조 방법을 도시하는 플로우차트이다.
스텝 S11 : 웨이퍼(11)로부터 분할된 다이 D가 접착된 다이싱 테이프(16)를 보유 지지한 웨이퍼 링(14)을 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)에 저장하여, 다이 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(8)는 웨이퍼 링(14)이 충전된 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼 링(14)을 다이 공급부(1)에 공급한다. 또한, 기판 P를 준비하고, 다이 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(8)는 기판 공급부(6)에서 기판 P를 기판 반송 팰릿(51)에 재치한다.
스텝 S12 : 제어 장치(8)는 스텝 S1∼S4에 의해 픽업한 다이 D를 중간 스테이지(31)에 재치한다.
스텝 S13 : 제어 장치(8)는 중간 스테이지(31)로부터 픽업한 다이를 기판 P 위에 탑재 또는 이미 본딩한 다이 위에 적층한다.
이후, 스텝 S12, S13을 반복하여, 소정수의 다이가 다이싱 테이프(16)로부터 1개씩 박리되어, 기판 P 또는 다이 위에 실장된다.
스텝 S14 : 제어 장치(8)는 기판 반출부(7)에서 기판 반송 팰릿(51)으로부터 다이 D가 본딩된 기판 P를 취출한다. 다이 본더(10)로부터 기판 P를 반출한다.
실시예에서는, 플런저 기구를 갖는 핀을 돔 플레이트면에 밀하게 실장하고, 다이 사이즈에 맞추어 품종 전환 유닛을 장착하고 아래로부터 구동계에 의해 상승시키면 필요한 장소만 핀이 돔 플레이트면으로부터 돌출되어 다이를 픽업할 수 있다. 또한, 구동계가 내려가 있는 상태에서는 품종 전환 유닛은 교환 가능하기 때문에 수동 또는 자동으로 품종 전환 유닛을 교환하면 바로 품종 대응할 수 있다.
핀의 삽발을 사람 손으로 행하면 협피치에서는 작업성이 나빠지지만, 실시예와 같이 사전에 밀하게 삽입하는 것만이면 문제없다. 또한, 플런저 기구를 사용함으로써 품종 전환 유닛에 따르게 할 수 있기 때문에, 품종 교환의 원터치화가 가능해진다. 핀은 간단히 뺄 수 없는 강도로 꽂혀 있으면 삽발에 매우 시간이 걸리고 개수가 많은 경우에는 그 작업 시간이 다대한 것으로 되지만, 실시예에서는 원터치화에 의해 그 시간이 필요없게 된다.
품종 전환에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 핀의 레이아웃 어긋남이나 교환 시의 파손 등의 리스크를 줄일 수 있다. 품종 전환의 자동화(반자동화)가 가능하여 사람을 중개하는 것에 의한 리스크를 회피할 수 있다. 자동화 라인에의 적용을 기대할 수 있다. 핀 피치를 보다 미세하고 치밀한 레이아웃을 취할 수 있다.
<변형예 1>
변형예 1에 따른 밀어올림 유닛에 대하여 도 12, 도 13을 사용하여 설명한다. 도 12, 도 13은 변형예 1에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
변형예 1에 따른 밀어올림 유닛(13A)은 품종 전환 유닛을 기울어지게 하는 것이 가능한 구성을 구비하는 것을 제외하고, 실시예와 마찬가지이다. 품종 전환 유닛(136A)은 원반 형상의 베이스부(136Aa)와 다이 사이즈에 상당하는 직사각형의 볼록부(136Ab)를 구비한다. 품종 전환 유닛(136A)은 축(136Ac)을 지지점으로 하여 회전 가능하고, 이에 의해 품종 전환 유닛(136A)은 기우는 것이 가능하다.
변형예 1에 따른 밀어올림 유닛(13A)에 의한 픽업 동작은 실시예의 스텝 S4를 제외하고 실시예와 마찬가지이다. 변형예 1의 스텝 S4에 있어서, 제어 장치(8)는, 도 10에 도시한 품종 전환 유닛(136)과 마찬가지로, 품종 전환 유닛(136A)을 수평으로 하여 상승시켜, 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13)의 상면으로부터 밀어올림으로써, 다이싱 테이프(16)를 밀어올린다. 그 후, 도 12에 도시한 바와 같이, 품종 전환 유닛(136A)을 기울어지게 하여 편측 한쪽으로부터 핀(131)을 내려, 다이싱 테이프(16)를 흡인한다. 그 후, 도 13에 도시한 바와 같이, 품종 전환 유닛(136A)을 하강시켜 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13A)의 상면으로부터 내린다. 이것과 병행하여, 콜릿(22)을 상방으로 끌어올림으로써, 다이 D가 다이싱 테이프(16)로부터 박리되어, 콜릿(22)에 의해 상방으로 끌어올려진다. 변형예 1에서는, 실시예보다도 용이하게 다이를 다이싱 테이프로부터 박리할 수 있다.
<변형예 2>
변형예 2에 따른 밀어올림 유닛에 대하여 도 14∼도 17을 사용하여 설명한다. 도 14∼도 17은 변형예 2에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
변형예 2에 따른 밀어올림 유닛은 품종 전환 유닛의 구성을 제외하고, 실시예와 마찬가지이다. 품종 전환 유닛(136B)은 시트로 형성한 벨트 형상의 베이스부(136Ba)와 다이 사이즈에 상당하는 직사각형의 볼록부(136Bb)와 제1 풀리(136Bd1)와 제2 풀리(136Bd2)를 구비한다. 볼록부(136Bb)는 벨트 형상의 시트의 두께를 변화시켜 형성된다. 제1 풀리(136Bd1)와 제2 풀리(136Bd2)에 의해 베이스부(136Ba)에 장력을 갖게 하여 회전시키는 구조이다. 품종 전환 유닛(136B)은 상승 및 하강이 가능하다. 또한, 품종 전환 유닛의 길이 방향은, 제1 풀리(136Bd1)와 제2 풀리(136Bd2)의 간격으로 조정 가능하다. 벨트 형상의 베이스부(136Ba)에서는, 벨트의 내측에 미끄러짐이 없는 톱니가 부착된 타이밍 벨트를 사용하는 것이 바람직하다.
변형예 2에 따른 밀어올림 유닛(13B)에 의한 픽업 동작은 실시예의 스텝 S4를 제외하고 실시예와 마찬가지이다. 변형예 2의 스텝 S4에 있어서, 제어 장치(8)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 품종 전환 유닛(136B)의 볼록부(136Bb)를 아래로 하여 상승시킨다. 도 15에 도시한 바와 같이, 벨트 형상의 베이스부(136Ba)를 회전시켜 볼록부(두꺼운 부분)(136Bb)를 핀(131)의 아래에 삽입하여 핀(131)을 상승시켜, 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13B)의 상면으로부터 밀어올림으로써, 다이싱 테이프(16)를 밀어올린다. 도 16에 도시한 바와 같이, 벨트 형상의 베이스부(136Ba)를 회전시켜 볼록부(136Bb)를 단부로부터 빼냄으로써 핀(131)을 하강시켜, 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13B)의 상면으로부터 내린다. 이것과 병행하여, 콜릿(22)을 상방으로 끌어올림으로써, 다이 D가 다이싱 테이프(16)로부터 박리되어, 콜릿(22)에 의해 상방으로 끌어올려진다.
변형예 2에서는, 품종 전환 유닛의 두께를 변화시킨 부분(두꺼운 부분)인 볼록부를 핀의 아래에 삽입하여 편측 한쪽으로부터 핀을 올리고, 또한 볼록부를 핀의 아래로부터 빼내어 편측 한쪽으로부터 핀을 내려, 다이싱 테이프를 흡인한다. 이에 의해, 실시예보다도 다이를 용이하게 박리할 수 있다.
<변형예 3>
변형예 3에 따른 밀어올림 유닛에 대하여 도 18, 도 19를 사용하여 설명한다. 도 18, 도 19는 변형예 3에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
변형예 3에 따른 밀어올림 유닛은 품종 전환 유닛의 구성을 제외하고, 실시예와 마찬가지이다. 품종 전환 유닛(136C)은 시트로 형성한 벨트 형상의 베이스부(136Ca)와 간격 조정용의 제1 풀리(136Cd1)와 제2 풀리(136Cd2)와 텐션 조정용의 제3 풀리(136Cd3)를 구비한다. 품종 전환 유닛(136C)은, 변형예 2와 같은 볼록부를 갖지 않다. 제1 풀리(136Cd1), 제2 풀리(136Cd2) 및 제3 풀리(136Cd3)에 의해 베이스부(136Ca)에 장력을 갖게 하여 회전시키는 구조이다. 품종 전환 유닛(136C)은 상승 및 하강이 가능하다. 또한, 품종 전환 유닛(136C)의 다이 사이즈의 조정은 간격 조정용의 제1 풀리(136Cd1)와 제2 풀리(136Cd2)의 간격으로 조정하고, 텐션 조정용의 제3 풀리(136Cd3)에 의해 베이스부(136Ca)의 장력을 조정하여(일정하게 유지하여) 행한다. 또한, 간격 조정용의 제1 풀리(136Cd1) 또는 제2 풀리(136Cd2)의 이동에 의해 핀(131)을 단계적으로 상하 이동하는 것이 가능하다. 제3 풀리(136Cd3)는, 상하 이동 가능한 구조로 하고, 스프링 등에 의해 항상 일정한 텐션을 부여하도록 설치한다. 또한, 제1 풀리(136Cd1)와 제2 풀리(136Cd2)의 간격에 맞추어, 제3 풀리(136Cd3)의 위치를 자동 조정하도록 해도 된다. 벨트 형상의 베이스부(136Ca)로서는, 벨트의 내측에 미끄러짐이 없는 톱니가 부착된 타이밍 벨트를 사용하는 것이 바람직하다.
변형예 3에 따른 밀어올림 유닛(13C)에 의한 픽업 동작은 실시예의 스텝 S4를 제외하고 실시예와 마찬가지이다. 변형예 3의 스텝 S4에 있어서, 제어 장치(8)는, 도 18에 도시한 바와 같이, 품종 전환 유닛(136C)을 상승시켜 핀(131)을 상승시켜, 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13B)의 상면으로부터 밀어올림으로써, 다이싱 테이프(16)를 밀어올린다. 도 19에 도시한 바와 같이, 좌측의 제1 풀리(136Cd1)를 우측으로 이동시켜 핀(131)을 좌단으로부터 하강시켜, 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13B)의 상면으로부터 내린다. 이것과 병행하여, 콜릿(22)을 상방으로 끌어올림으로써, 다이 D가 다이싱 테이프(16)로부터 박리되어, 콜릿(22)에 의해 상방으로 끌어올려진다.
변형예 3에서는, 품종 전환 유닛은 풀리의 간격을 조정함으로써, 다이 사이즈가 상이한 다이에 대응 가능하고, 실시예 및 변형예 1과 같이 다이 사이즈에 따라서 품종 전환 유닛을 복수 준비할 필요가 없다.
변형예 3에서는, 픽업 시의 핀의 상하 동작을 풀리의 동작에 의해 제어한다. 품종 전환 유닛을 상승시켜 한 번에 핀을 올리고, 그 후 한쪽의 간격 조정용 풀리를 다른 쪽의 간격 조정용 풀리의 방향으로 이동시켜 편측 한쪽으로부터 핀을 내려, 다이싱 테이프를 흡인한다. 이에 의해, 다이를 다이싱 테이프로부터 용이하게 박리할 수 있다.
또한, 한쪽으로 치우친 풀리의 간격을 넓히면서 편측으로부터 순서대로 핀을 상승시키거나, 양쪽의 풀리를 동작시켜, 외주부 양쪽으로부터 핀을 내려 다이싱 시트를 흡인하여 박리하거나, 중앙부로부터 순서대로 핀을 밀어올리거나 할 수 있다. 또한, 밀어올림 개시점도 풀리의 위치에 의해 컨트롤할 수 있다.
변형예 3에서는, 밀어올림 개시 시점에서 텐션 조정용의 제3 풀리(136Cd3)를 위로 이동시켜 베이스부(136Ca)의 장력을 완화하고, 품종 전환 유닛(136C)을 상승시켜 양단의 핀(131)을 상승시키고, 그 후 텐션 조정용의 제3 풀리(136Cd3)를 아래로 이동시켜 베이스부(136Ca)의 장력을 올려 내측의 핀(131)을 서서히 외측으로부터 상승시켜 밀어올릴 수 있다.
<변형예 4>
변형예 4에 따른 밀어올림 유닛에 대하여 도 20, 도 21을 사용하여 설명한다. 도 20, 도 21은 변형예 4에 따른 밀어올림 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
변형예 4에 따른 밀어올림 유닛은 품종 전환 유닛의 구성을 제외하고, 실시예와 마찬가지이다. 품종 전환 유닛(136D)은, 시트로 형성한 벨트 형상의 베이스부(136Da)와, 다이 사이즈에 상당하는 직사각형의 제1 볼록부(136Db1), 제2 볼록부(136Db2), 제3 볼록부(136Db3) 및 제4 볼록부(136Db4)와, 간격 조정용의 제1 풀리(136Dd1) 및 제2 풀리(136Dd2)와, 텐션 조정용의 제3 풀리(136Dd3)를 구비한다. 제1 풀리(136Cd1), 제2 풀리(136Cd2) 및 제3 풀리(136Cd3)에 의해 베이스부(136Ca)에 장력을 갖게 하여 회전시키는 구조이다. 제1 볼록부(136Db1), 제2 볼록부(136Db2), 제3 볼록부(136Db3) 및 제4 볼록부(136Db4)는 벨트 형상의 시트의 두께를 변화시켜 형성된다. 예를 들어, 제1 볼록부(136Db1)의 폭은 6㎜, 제2 볼록부(136Db2)의 폭은 8㎜, 제3 볼록부(136Db3)의 폭은 4㎜, 제4 볼록부(136Db4)의 폭은 10㎜이다. 품종 전환 유닛(136D)은 상승 및 하강이 가능하다. 또한, 품종 전환 유닛의 길이 방향은, 간격 조정용의 제1 풀리(136Dd1)와 제2 풀리(136Dd2)의 간격으로 조정하고, 텐션 조정용의 제3 풀리(136Dd3)에 의해 베이스부(136Da)의 장력을 조정하여(일정하게 유지하여) 행한다. 벨트 형상의 베이스부(136Da)로서는, 벨트의 내측에 미끄러짐이 없는 톱니가 부착된 타이밍 벨트를 사용하는 것이 바람직하다.
변형예 4에 따른 밀어올림 유닛(13D)에 의한 픽업 동작은 실시예의 스텝 S4를 제외하고 실시예와 마찬가지이다. 변형예 4의 스텝 S4에 있어서, 제어 장치(8)는, 도 20에 도시한 바와 같이, 품종 전환 유닛(136D)을 상승시켜 핀(131)을 상승시켜, 핀(131)의 선단을 밀어올림 유닛(13B)의 상면으로부터 밀어올림으로써, 다이싱 테이프(16)를 밀어올린다. 이것과 병행하여, 콜릿(22)을 상방으로 끌어올림으로써, 다이 D가 다이싱 테이프(16)로부터 박리되어, 콜릿(22)에 의해 상방으로 끌어올려진다.
변형예 4에서는, 상정되는 다이의 최대 폭으로 복수매의 품종 전환 유닛을 설치할 수 있는 길이의 벨트 형상의 베이스부를 설치하고, 폭이 상이한 복수매의 품종 전환 유닛을 그 베이스부 위에 설치한다. 이에 의해, 다이 사이즈가 상이한 다이에 대응 가능하여, 실시예 및 변형예 1과 같이 다이 사이즈에 따라서 품종 전환 유닛을 복수 준비할 필요가 없다. 또한, 착공 품종의 변경은, 베이스부를 회전시켜 해당 폭의 품종 전환 유닛으로 변경하고, 길이 방향은 풀리의 간격을 조정하여 행한다. 이에 의해, 착공하는 다이의 길이, 폭 모두 자동으로 조정 가능하다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시예 및 변형예에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예 및 변형예에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.
예를 들어, 변형예 4에서는 벨트 형상의 베이스부를 설치하고, 폭이 상이한 복수매의 품종 전환 유닛을 그 베이스부 위에 설치하였지만, 폭이 상이한 품종 전환 시트를 굴곡 가능한 짧은 길이의 캐터필러 형상으로 형성하고, 폭이 상이한 각 캐터필러를 연결하여 형성해도 된다.
또한, 실시예에서는, 어태치 필름을 사용하는 예를 설명하였지만, 기판에 접착제를 도포하는 프리폼부를 형성하여 다이 어태치 필름을 사용하지 않아도 된다.
또한, 실시예에서는, 다이 공급부로부터 다이를 픽업 헤드에 의해 픽업하여 중간 스테이지에 재치하고, 중간 스테이지에 재치된 다이를 본딩 헤드에 의해 기판에 본딩하는 다이 본더에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 다이 공급부로부터 다이를 픽업하는 반도체 제조 장치에 적용 가능하다.
예를 들어, 중간 스테이지와 픽업 헤드가 없고, 다이 공급부의 다이를 본딩 헤드에 의해 기판에 본딩하는 다이 본더에도 적용 가능하다.
또한, 중간 스테이지가 없고, 다이 공급부로부터 다이를 픽업하고 다이 픽업 헤드를 위로 회전하여 다이를 본딩 헤드에 전달하고 본딩 헤드에 의해 기판에 본딩하는 플립 칩 본더에 적용 가능하다.
또한, 중간 스테이지와 본딩 헤드가 없고, 다이 공급부로부터 픽업 헤드에 의해 픽업한 다이를 트레이 등에 재치하는 다이 소터에 적용 가능하다.
1 : 다이 공급부
11 : 웨이퍼
13 : 밀어올림 유닛
131 : 핀
136 : 품종 전환 유닛
136a : 베이스부
136b : 볼록부
16 : 다이싱 테이프
2 : 픽업부
21 : 픽업 헤드
3 : 중간 스테이지부
31 : 중간 스테이지
4 : 본딩부
41 : 본딩 헤드
8 : 제어 장치
10 : 다이 본더
D : 다이
P : 기판

Claims (15)

  1. 반도체 제조 장치에 있어서,
    다이를 다이싱 테이프의 아래로부터 밀어올리는 밀어올림 유닛과,
    상기 다이를 흡착하는 콜릿을 구비하고,
    상기 밀어올림 유닛은,
    상기 다이싱 테이프를 밀어올리기 위한 복수의 핀과,
    상기 복수의 핀 중 상기 다이의 사이즈에 대응하는 핀에 선택적으로 맞닿는 품종 전환 유닛을 구비하고,
    상기 품종 전환 유닛은 상기 핀이 맞닿는 볼록부와 상기 핀이 맞닿지 않는 베이스부를 구비하는 반도체 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는 원반 형상의 플레이트인 반도체 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스부는 경사 가능한 반도체 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 품종 전환 유닛은 제1 풀리와 제2 풀리를 구비하고, 상기 베이스부는 벨트 형상이며, 상기 베이스부는 상기 제1 풀리 및 제2 풀리에 의해 회전 가능한 반도체 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 품종 전환 유닛은 제3 풀리를 더 구비하고,
    상기 제1 풀리 및 제2 풀리간의 거리를 변경 가능하고,
    상기 제3 풀리는 이동 가능하며 상기 베이스부의 장력을 조정 가능한 반도체 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 볼록부는 복수의 다이 사이즈에 대응하여 복수 설치되는 반도체 제조 장치.
  7. 반도체 제조 장치에 있어서,
    다이를 다이싱 테이프의 아래로부터 밀어올리는 밀어올림 유닛과,
    상기 다이를 흡착하는 콜릿을 구비하고,
    상기 밀어올림 유닛은,
    상기 다이싱 테이프를 밀어올리기 위한 복수의 핀과,
    상기 복수의 핀 중 상기 다이의 사이즈에 대응하는 핀에 선택적으로 맞닿는 품종 전환 유닛을 구비하고,
    상기 품종 전환 유닛은 벨트 형상의 베이스부와 제1 풀리와 제2 풀리와 제3 풀리를 구비하고, 상기 베이스부는 회전 가능하며, 상기 제1 풀리와 제2 풀리의 간격이 변경 가능하고, 제3 풀리는 상기 베이스부의 장력을 조정 가능한 반도체 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다이는 상기 다이와 상기 다이싱 테이프 사이에 다이 어태치 필름을 더 구비하는 반도체 제조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 콜릿이 장착되는 픽업 헤드를 더 구비하는 반도체 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 픽업 헤드에 의해 픽업되는 다이를 재치하는 중간 스테이지와,
    상기 중간 스테이지에 재치되는 다이를 기판 또는 이미 본딩되어 있는 다이 위에 본딩하는 본딩 헤드를 더 구비하는 반도체 제조 장치.
  11. 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,
    (a) 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 반도체 제조 장치를 준비하는 공정과,
    (b) 다이를 갖는 다이싱 테이프를 보유 지지하는 웨이퍼 링을 준비하는 공정과,
    (c) 기판을 준비하는 공정과,
    (d) 상기 밀어올림 유닛에 의해 상기 다이를 밀어올리고 상기 콜릿에 의해 상기 다이를 픽업하는 공정을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    (e) 상기 다이를 기판 또는 이미 본딩되어 있는 다이 위에 본딩하는 공정을 더 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (d) 공정은 상기 픽업한 다이를 중간 스테이지에 재치하는 공정을 더 갖고,
    상기 (e) 공정은 상기 중간 스테이지로부터 상기 다이를 픽업하는 공정을 더 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 (d) 공정은, 상기 품종 전환 유닛을 이동시킴으로써, 상기 복수의 핀 중 상기 다이의 사이즈에 대응하는 핀을 상승 또는 하강하여, 상기 다이를 픽업하는 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 삭제
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