KR102189285B1 - 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법 - Google Patents

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KR102189285B1 KR1020140152151A KR20140152151A KR102189285B1 KR 102189285 B1 KR102189285 B1 KR 102189285B1 KR 1020140152151 A KR1020140152151 A KR 1020140152151A KR 20140152151 A KR20140152151 A KR 20140152151A KR 102189285 B1 KR102189285 B1 KR 102189285B1
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Abstract

개별화된 상태로 다이싱 테이프 상에 부착된 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대하여 상기 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 카메라를 이용하여 상기 웨이퍼의 중심 부위에 위치된 제1 다이의 이미지를 획득하여 상기 제1 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, b) 상기 제1 다이로부터 X축 방향으로 인접하는 제2 다이의 이미지를 획득하여 상기 제2 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제1 및 제2 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 산출하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 다이들의 위치 좌표들은 상기 제1 및 제2 다이들의 이미지들에서 기 설정된 식별 패턴을 검출하여 상기 식별 패턴을 기준으로 획득되며, 상기 제1 또는 제2 다이 이미지에서 상기 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 상기 제1 또는 제2 다이에 인접한 다른 다이에 대하여 상기 제1 또는 제2 다이의 위치 좌표 획득 단계를 반복적으로 수행한다.

Description

다이들의 위치 정보를 획득하는 방법{Method of obtaining location information of dies}
본 발명의 실시예들은 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다이싱 공정에 의해 개별화된 후 다이싱 테이프에 부착된 복수의 반도체 다이들로 이루어진 웨이퍼를 정렬하기 위하여 상기 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법에 관한 것이다.
집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 일반적으로 실리콘웨이퍼와 같은 기판 상에 일련의 처리 공정들을 반복적으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 막을 형성하는 증착 공정, 상기 막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 상기 패턴들에 불순물들을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 상기 패턴들이 형성된 웨이퍼로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 상기 반도체 소자들이 상기 웨이퍼 상에 형성될 수 있다.
이어서, 상기 웨이퍼는 백 그라인드 공정 및 다이싱 공정을 통하여 두께가 얇아질 수 있으며 또한 복수의 개별화된 반도체 다이들로 분할될 수 있다. 상기 반도체 다이들은 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임에 장착된 다이싱 테이프에 부착될 수 있으며 다이 본딩 공정과 몰딩 공정 등을 통해 반도체 패키지로 제조될 수 있다.
한편, 상기와 같이 웨이퍼 상에 반도체 소자들이 형성된 후 상기 웨이퍼에 대한 검사 공정이 수행될 수 있다. 상기 웨이퍼를 검사하기 위한 장치는 상기 웨이퍼 상의 반도체 소자들에 검사 이미지들을 획득하기 위한 카메라와 상기 웨이퍼를 조명하기 위한 조명 유닛 등을 포함할 수 있다. 일 예로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0029532호, 제10-2013-0130510호 등에는 카메라와 경사 조명을 구비하는 검사 장치가 개시되어 있다.
그러나, 상기와 다르게 상기 백 그라인드 공정과 다이싱 공정이 수행된 후 상기 개별화된 다이들에 대하여 검사 공정이 수행될 수도 있다. 이 경우, 상기 다이싱 공정과 상기 다이들의 이면에 다이싱 테이프를 부착하는 공정에서 상기 다이들의 위치가 변화될 수 있으며, 이에 따라 상기 다이들에 대한 검사 이미지들을 획득하기가 어려워질 수 있다.
특히, 상기 검사 공정을 위하여 상기 마운팅 프레임이 상기 검사 장치의 척 상에 로드되는 경우 상기 다이싱 테이프가 소정 부분 확장될 수 있으며, 이에 따라 상기 다이들 사이의 피치가 변화될 수 있다. 또한, 상기 다이들이 상기 다이싱 테이프에 부착되는 과정에서 전체적으로 배치 각도가 변화될 수 있다.
결과적으로, 상기 다이싱 공정 및 다이싱 테이프 부착 공정에서 제공되는 상기 다이들의 위치 정보만으로 상기 다이들에 대한 검사 공정을 수행하기에는 어려움이 있으며, 이에 따라 상기 다이싱 테이프에 부착된 다이들의 검사를 위하여 상기 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법에 대한 요구가 제기되고 있다.
본 발명의 실시예들은 다이싱 테이프에 부착된 다이들의 검사를 위하여 상기 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 개별화된 상태로 다이싱 테이프 상에 부착된 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대하여 상기 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 카메라를 이용하여 상기 웨이퍼의 중심 부위에 위치된 제1 다이의 이미지를 획득하여 상기 제1 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제1 다이로부터 X축 방향으로 인접하는 제2 다이의 이미지를 획득하여 상기 제2 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제1 및 제2 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 다이들의 위치 좌표들은 상기 제1 및 제2 다이들의 이미지들에서 기 설정된 식별 패턴을 검출하여 상기 식별 패턴을 기준으로 획득될 수 있으며, 상기 제1 또는 제2 다이 이미지에서 상기 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 상기 제1 또는 제2 다이에 인접한 다른 다이에 대하여 상기 제1 또는 제2 다이의 위치 좌표 획득 단계를 반복적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 웨이퍼의 에지 부위에 배치된 다이들 중 적어도 2개의 에지 다이들에 대한 이미지들을 획득하여 상기 에지 다이들의 위치 좌표들을 획득하는 단계와, 상기 에지 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 웨이퍼의 중심 위치 좌표를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 다이의 이미지는 상기 산출된 중심 위치 좌표를 이용하여 획득될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 또는 제2 다이 이미지에서 상기 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 상기 제1 또는 제2 다이에 대하여 X축 방향으로 인접한 다른 다이에 대하여 상기 제1 또는 제2 다이의 위치 좌표 획득 단계를 반복적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 다이의 위치 좌표를 이용하여 상기 카메라의 위치가 보정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 산출된 웨이퍼의 배치 각도를 이용하여 상기 카메라의 위치가 보정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 제1 또는 제2 다이로부터 X축 방향으로 상기 웨이퍼의 에지 부위에 위치된 제3 다이의 이미지를 획득하여 상기 제3 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제1 또는 제2 다이와 상기 제3 다이의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 이차 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 제3 다이로부터 X축 방향으로 상기 웨이퍼의 반대쪽 에지 부위에 위치된 제4 다이의 이미지를 획득하여 상기 제4 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제3 및 제4 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 최종 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 최종 산출된 웨이퍼의 배치 각도에 따라 상기 제3 및 제4 다이들이 상기 X축 방향과 평행하게 위치되도록 상기 웨이퍼를 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 웨이퍼를 회전시킨 후 상기 제1 다이의 이미지를 이차 획득하여 상기 제1 다이의 위치 좌표를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 제1 다이로부터 Y축 방향으로 인접하는 제5 다이의 이미지를 획득하여 상기 제5 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제1 및 제5 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 Y축 방향 피치를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 제1 다이로부터 Y축 방향으로 상기 웨이퍼의 에지 부위에 위치된 제6 다이의 이미지를 획득하여 상기 제6 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제6 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 Y축 방향 피치를 이차 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 방법은, 상기 제6 다이로부터 Y축 방향으로 상기 웨이퍼의 반대쪽 에지 부위에 위치된 제7 다이의 이미지를 획득하여 상기 제7 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계와, 상기 제6 및 제7 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 Y축 방향 피치를 최종 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼의 중심 부위에 배치된 제1 다이와 그에 인접한 제2 다이 그리고 X축 방향으로 상기 웨이퍼의 양쪽 에지 부위들에 위치된 제3 및 제4 다이들의 이미지들을 획득하고, 이로부터 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 다이들의 위치 좌표들을 획득하며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 다이들의 위치 좌표로부터 상기 다이들의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 획득할 수 있다.
특히, 상기 다이들로부터 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 해당 다이에 인접한 다른 다이로부터 식별 패턴을 검출함으로써 상기 다이들의 위치 정보 획득 및 웨이퍼 정렬 공정이 식별 패턴 검출 에러에 의해 중단되는 공정 사고가 충분히 방지될 수 있다.
또한, 상기와 같이 획득된 웨이퍼의 배치 각도를 이용하여 상기 제3 및 제4 다이들이 상기 X축 방향에 대하여 평행하게 위치될 수 있도록 상기 웨이퍼를 회전시킴으로써 상기 웨이퍼의 배치 각도를 보정할 수 있다.
추가적으로, Y축 방향으로 상기 웨이퍼의 양쪽 에지 부위들에 위치된 제6 및 제7 다이들의 이미지들을 획득하고, 이로부터 상기 제6 및 제7 다이들의 위치 좌표들을 획득하며, 상기 제6 및 제7 다이들의 위치 좌표로부터 상기 다이들의 Y축 방향 피치를 획득할 수 있다.
결과적으로, 상기 다이들의 위치 좌표들을 상기 다이들의 검사 공정 이전에 실측을 통해 획득함으로써 상기 다이 검사 공정에서 상기 다이들의 검사 이미지들을 용이하게 획득할 수 있으며, 이에 따라 상기 다이들의 검사 이미지들을 획득하는데 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있으며, 또한 상기 다이 검사 공정의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
도 1은 다이싱 테이프에 부착된 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대하여 검사 공정을 수행하기 위한 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 2는 다이싱 테이프에 부착된 다이들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 순서도들이다.
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 다이싱 테이프에 부착된 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대하여 검사 공정을 수행하기 위한 장치를 나타내는 개략적인 구성도이며, 도 2는 다이싱 테이프에 부착된 다이들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 다이 검사 장치(100)는 백 그라인드 공정 및 다이싱 공정에 의해 두께가 얇아지고 개별화된 복수의 다이들(20)에 대한 검사를 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 특히 상기 개별화된 다이들(20)로 구성된 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프(30)에 부착된 상태로 상기 다이 검사 장치(100)로 로드될 수 있으며, 이때 상기 다이싱 테이프(30)는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임(40)에 장착될 수 있다.
상기 다이 검사 장치(110)는 상기 다이싱 테이프(30)에 부착된 다이들(20)에 대한 이미지들을 획득하기 위한 카메라(110)와, 상기 다이들(20)을 지지하기 위한 척(120)을 포함할 수 있다. 상기 척(120)은 상기 다이들(10)을 지지하기 위한 제1 서포트 영역(122)과, 상기 제1 서포트 영역(122)의 외측에 구비되며 상기 다이싱 테이프(30)가 장착된 상기 마운트 프레임(40)을 지지하기 위한 제2 서포트 영역(124)을 포함할 수 있다.
특히, 상기 제1 서포트 영역(122)은 상기 제2 서포트 영역(124)보다 높게 구성될 수 있으며, 이에 의해 상기 다이싱 테이프(30)가 다소 확장될 수 있으며 이에 의해 충분히 긴장된 상태를 유지할 수 있다. 결과적으로, 상기 다이싱 테이프(30) 상에 부착된 다이들(20) 사이의 간격이 변화될 수 있으며, 이에 따라 상기 검사 공정을 수행하기 이전에 상기 다이들(20)의 위치 정보를 획득할 필요가 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 카메라(110)는 별도의 구동부(미도시)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 척(120)은 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 조절하기 위하여 회전 가능하게 구성될 수 있다. 일 예로서, 상기 카메라(110)는 직교 좌표 로봇에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 척(120)은 다이렉트 드라이브 모터 등과 같은 회전 구동부(미도시)에 의해 회전 가능하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 카메라(110)에 의해 획득된 이미지들은 이미지 분석 유닛(130)에 의해 분석될 수 있으며, 이에 의해 상기 다이들(20)의 위치 좌표 및 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도가 획득될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 순서도들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
S100 단계에서, 상기 웨이퍼(10)의 에지 부위에 배치된 다이들 중 적어도 2개의 에지 다이들(20E)에 대한 이미지들을 획득하여 상기 에지 다이들(20E)의 위치 좌표들을 획득한다.
구체적으로, 상기 카메라(110)를 상기 웨이퍼(10)의 에지 부위에 배치된 다이들 중에서 임의로 선택된 2개의 에지 다이들(20E) 상으로 순차 이동시킬 수 있으며, 상기 에지 다이들(20E)의 이미지들을 각각 획득한다. 이때, 상기 카메라(110)는 기 설정된 다이들(20)의 초기 위치 정보를 이용하여 상기 에지 다이들(20E) 상부로 이동될 수 있다. 상기 다이들(20)의 초기 위치 정보는 상기 다이싱 공정 및 상기 다이들(20)을 상기 다이싱 테이프(30)에 부착하는 공정 설비로부터 미리 제공될 수 있다.
상기 초기 위치 정보에는 상기 다이들(20) 사이의 피치, 상기 다이들(20)의 개수 및 크기, 상기 마운트 프레임(40)과 상기 웨이퍼(10) 사이의 상대적인 위치 정보 등이 포함될 수 있다.
한편, 상기에서는 2개의 에지 다이들(20E)을 선택하고 있으나, 이와 다르게 3개 이상의 에지 다이들(20E)이 선택될 수도 있다. 또한, 상기 에지 다이들(20E)의 위치 좌표는 상기 에지 다이들(20E)의 상부 표면에 형성된 식별 패턴을 기준으로 획득될 수 있다. 예를 들면, 상기 다이들(20)의 상부 표면에 형성된 전극 패드들 중 일부가 상기 식별 패턴으로 미리 설정될 수 있다. 그러나, 상기 식별 패턴으로는 상기 다이들(20)의 상부 표면에서 식별 가능한 다양한 패턴들 또는 상기 다이들(20) 사이의 스크라이브 라인들 상에 형성된 다이 정렬 마크들이 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 범위가 상기 식별 마크에 의해 한정되지는 않을 것이다.
또한, 상기 에지 다이들(20E)의 위치 좌표로서 상기 식별 패턴의 위치 좌표가 사용될 수도 있으며, 이와 다르게 상기 식별 패턴에 의해 산출될 수 있는 상기 에지 다이들(20E)의 중심 좌표가 상기 에지 다이들(20E)의 위치 좌표로서 사용될 수도 있다. 한편, 상기 에지 다이들(20E)의 중심 좌표는 상기 식별 패턴의 위치 좌표와 상기 초기 위치 정보를 이용하여 산출될 수 있다.
S110 단계에서, 상기 획득된 에지 다이들(20E)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 웨이퍼(10)의 중심 위치 좌표를 산출한다. 상기 웨이퍼(10)의 중심 위치 좌표는 상기 초기 위치 정보로부터 제공되는 상기 웨이퍼(10)의 반지름을 이용하여 산출될 수 있다.
S120 단계에서, 상기 웨이퍼(10)의 중심 부위에 위치된 제1 다이(201)의 이미지를 획득하여 상기 제1 다이(201)의 위치 좌표를 획득한다.
구체적으로, 상기 카메라(110)를 상기 산출된 웨이퍼(10)의 중심 위치 좌표로 이동시킨 후 상기 제1 다이(201)의 이미지를 획득할 수 있다. 상기 제1 다이(201)의 이미지에서 상기 제1 다이(201)의 식별 패턴이 검출될 수 있으며, 상기 제1 다이(201)의 식별 패턴이 위치된 좌표가 상기 제1 다이(201)의 위치 좌표로 저장될 수 있다.
한편, 상기 제1 다이(201)는 상기 웨이퍼(10)의 중심에 위치된 다이일 수 있다. 그러나, 이와 다르게 상기 웨이퍼(10)의 중심에 인접한 다이들 중 하나가 상기 제1 다이(201)일 수도 있다. 이는 상기 다이들(20)의 종류에 따라서, 상기 웨이퍼(10)의 중심에 다이(20)가 없을 수도 있기 때문이다.
S130 단계에서, 상기 제1 다이(201)로부터 X축 방향으로 인접하는 제2 다이(202)의 이미지를 획득하여 상기 제2 다이(202)의 위치 좌표를 획득한다.
구체적으로, 상기 초기 위치 정보를 이용하여 상기 카메라(110)를 X축 방향으로 기 설정된 피치만큼 이동시킨 후 상기 제2 다이(202)의 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 상기 제2 다이(202)의 이미지로부터 상기 제2 다이(202)의 식별 패턴이 검출될 수 있으며, 상기 제2 다이(202)의 식별 패턴이 위치된 좌표가 상기 제2 다이(202)의 위치 좌표로 저장될 수 있다.
S140 단계에서, 상기 획득된 제1 및 제2 다이들(201, 202)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들(20) 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 산출할 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도는 상기 X축 방향에 대하여 상기 제1 및 제2 다이들(201, 202)이 위치된 방향을 의미하며, 일 예로서 역탄젠트함수(arctangent)를 이용하여 산출될 수 있다.
한편, 상기 제1 또는 제2 다이 이미지에서 상기 식별 패턴이 검출되지 않는 경우, 예를 들면, 상기 제1 또는 제2 다이 위치에 제1 또는 제2 다이(201 또는 202)가 존재하지 않거나, 이물질, 얼룩, 스크래치 등과 같은 결함에 의해 상기 제1 또는 제2 다이(201 또는 202)의 식별 패턴이 검출되지 않는 경우가 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기와 같이 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 상기 제1 또는 제2 다이(201 또는 202)에 인접한 다른 다이에 대하여 상기 S120 단계 또는 S130 단계를 반복적으로 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼(10)의 중심 부위에 제1 다이(201)가 존재하지 않거나 상기 제1 다이(201)로부터 식별 패턴을 검출할 수 없는 경우 상기 제1 다이(201)에 인접한 다이들 중 어느 하나로부터 식별 패턴을 검출할 수 있다.
특히, 상기 식별 패턴을 검출하는 단계는 상기 제1 다이(201)로부터, 예를 들면, 좌측, 우측, 상측 및 하측에 인접한 다이들에 대하여 상기 식별 패턴이 검출될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 다만, 후속하는 X축 방향 피치 산출을 위하여 상기 제1 다이(201)로부터 X축 방향으로 인접한 다이들에 대하여 상기 식별 패턴 검출 단계가 먼저 수행되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 제1 다이(201)에 인접한 다이로부터 식별 패턴이 검출되는 경우 상기 식별 패턴이 검출된 다이가 제1 다이로 재설정될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 다이는 상기 재설정된 제1 다이로부터 X축 방향으로 인접하거나 그 반대 방향으로 두 번째 다이가 될 수 있다.
또한, 상기 제2 다이(202)로부터 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 상기 제1 다이(201)에서와 유사하게 상기 제2 다이(202)에 인접한 다른 다이로부터 식별 패턴을 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 또는 제2 다이(201 또는 202)로부터 식별 패턴이 검출되지 않는 경우라도 그에 인접한 다른 다이로부터 식별 패턴을 검출할 수 있으므로 상기 다이들의 위치 정보 획득 과정에서 식별 패턴 검출 오류에 의한 공정 중단이 발생될 우려가 충분히 제거될 수 있다.
상기에서는 제1 또는 제2 다이(201 또는 202)로부터 식별 패턴이 검출되지 않는 경우를 설명하였으나, 상기와 같은 방법은 상기 에지 다이들(20E) 및 후속하여 설명될 제3 내지 제7 다이들(203, 204, 205, 206, 207)에 대하여도 동일하게 적용될 수 있다. 다만, X축 방향 피치를 산출하는 단계들인 경우 해당 다이로부터 X축 방향으로 인접한 다이들에 대하여 먼저 식별 패턴 검출이 수행되는 것이 바람직하고, 또한 Y축 방향 피치를 산출하는 단계들인 경우 해당 다이로부터 Y축 방향으로 인접한 다이들에 대하여 먼저 식별 패턴 검출이 수행되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시되지는 않았으나, 상기 제2 다이(202)의 위치 좌표를 획득하기 이전에 상기 제1 다이(201)의 위치 좌표를 이용하여 상기 카메라(110)의 위치를 보정하는 단계가 더 수행될 수 있다. 일 예로서, 상기 다이들(20)의 크기가 상기 카메라(110)의 시야 범위보다 크거나 대략 비슷한 경우 상기 카메라(110)의 위치 보정없이 상기 카메라(110)를 상기 제2 다이(202)의 상부로 이동시키는 경우 상기 획득된 제2 다이(202)의 이미지에서 상기 제2 다이(202)의 식별 패턴이 용이하게 검출되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 카메라(110)의 위치를 상기 제1 다이(201)의 위치 좌표로 보정한 후 상기 카메라(110)를 상기 제2 다이(202)의 상부로 이동시키고, 이어서 상기 제2 다이(202)의 이미지를 획득함으로써 상기 제2 다이(202)의 식별 패턴을 용이하게 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 및 제2 다이들(201, 202)의 이미지들로부터 상기 다이들(20) 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 산출한 후 상기 웨이퍼(10)를 회전시켜 상기 제1 및 제2 다이들(201, 202)이 상기 X축 방향과 평행하게 배열되도록 할 수 있다.
그러나, 상기와 같이 제1 및 제2 다이들(201, 202)의 이미지들에 기초하여 산출된 상기 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도는 다소 부정확할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이를 보완하기 위하여 S150 단계에서 상기 X축 방향으로 상기 웨이퍼(10)의 에지 부위에 위치된 제3 다이(203)의 이미지를 획득하여 상기 제3 다이(203)의 위치 좌표를 획득하고, S160 단계에서 상기 제1 및 제3 다이들(201, 203)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 이차 산출할 수 있다.
구체적으로, 상기 산출된 웨이퍼(10)의 배치 각도를 이용하여 상기 카메라(110)의 위치를 보정한 후 상기 제1 및 제2 다이들(201, 202)의 위치 좌표들에 의해 산출된 상기 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도 및 상기 초기 위치 정보의 다이 개수를 이용하여 상기 카메라(110)를 상기 제3 다이(203)의 상부로 이동시킬 수 있으며, 이어서 상기 제3 다이(203)의 이미지와 위치 좌표를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제3 다이들(201, 203)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 제1 및 제3 다이들(201, 203) 사이의 X축 방향 평균 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도가 산출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기와 같이 이차 산출된 상기 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 더욱 정확하게 하기 위하여, S170 단계에서 상기 X축 방향으로 상기 제3 다이(203)에 대하여 상기 웨이퍼(10)의 반대쪽 에지 부위에 위치된 제4 다이(204)의 이미지를 획득하여 상기 제4 다이(204)의 위치 좌표를 획득하고, S180 단계에서 상기 제3 및 제4 다이들(203, 204)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 최종 산출할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 및 제3 다이들(201, 203)의 위치 좌표들에 의해 이차 산출된 상기 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도 및 상기 초기 위치 정보의 다이 개수를 이용하여 상기 카메라(110)를 상기 제4 다이(204)의 상부로 이동시킬 수 있으며, 이어서 상기 제4 다이(204)의 이미지와 위치 좌표를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제3 및 제4 다이들(203, 204)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 제3 및 제4 다이들(203, 204) 사이의 X축 방향 평균 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도가 산출될 수 있다.
상기와 같이 최종 산출된 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도는 상기 X축 방향으로 전체 다이들(20)이 모두 고려된 것이므로 상기 다이들(20) 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도의 정확도가 크게 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, S190 단계에서 상기 최종 산출된 웨이퍼(10)의 배치 각도에 따라 상기 제3 및 제4 다이들(203, 204)이 상기 X축 방향과 평행하게 위치되도록 상기 웨이퍼(10)를 회전시킬 수 있다. 상기 웨이퍼(10)의 회전은 상기 척(120)에 의해 이루어질 수 있으며, 상기와 같이 웨이퍼(10)의 배치 각도가 상기 X축 방향으로 정렬됨으로써 후속하는 검사 공정에서 상기 다이들(20)에 대한 검사 이미지들이 보다 용이하게 획득될 수 있다.
이어서, S200 단계에서 상기 제1 다이(201)의 이미지를 이차 획득하여 상기 제1 다이(201)의 위치 좌표를 보정한다. 이는 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도 보정을 위하여 상기 웨이퍼(10)를 회전시키는 경우 상기 웨이퍼(10)의 제1 다이(201) 위치 좌표가 변화될 수 있기 때문이다. 즉 상기 웨이퍼(10)의 중심과 상기 척(120)의 중심이 서로 다를 수 있으며, 또한, 상기 제1 다이(201)의 위치 좌표가 상기 제1 다이(201)의 식별 패턴을 기준으로 설정된 경우 상기 웨이퍼(10)의 회전에 의해 상기 제1 다이(201)의 위치 좌표가 변경될 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같이 상기 X축 방향으로 상기 웨이퍼(10)의 X축 방향 평균 피치를 산출하고, 또한 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 산출하여 이를 보정함으로써 후속하는 다이 검사 공정에서 상기 다이들(20)의 검사 이미지를 획득하기가 매우 용이해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기와 같이 X축 방향으로 상기 다이들(20)의 피치를 산출한 후 Y축 방향으로 유사한 단계들을 통하여 상기 다이들(20)의 Y축 방향 피치를 산출할 수 있다.
예를 들면, S210 단계에서 상기 제1 다이(201)로부터 Y축 방향으로 인접하는 제5 다이(205)의 이미지를 획득하여 상기 제5 다이(205)의 위치 좌표를 획득한다.
구체적으로, 상기 초기 위치 정보를 이용하여 상기 카메라(110)를 Y축 방향으로 기 설정된 피치만큼 이동시킨 후 상기 제5 다이(205)의 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 상기 제5 다이(205)의 이미지로부터 상기 제5 다이(205)의 식별 패턴이 검출될 수 있으며, 상기 제5 다이(205)의 식별 패턴이 위치된 좌표가 상기 제5 다이(205)의 위치 좌표로 저장될 수 있다.
S220 단계에서, 상기 획득된 제1 및 제5 다이들(201, 205)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들(20) 사이의 Y축 방향 피치를 산출할 수 있다.
이어서, S230 단계에서 상기 Y축 방향으로 상기 웨이퍼(10)의 에지 부위에 위치된 제6 다이(206)의 이미지를 획득하여 상기 제6 다이(206)의 위치 좌표를 획득하고, 계속해서 S240 단계에서 상기 제1 및 제6 다이들(201, 206)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들(20)의 Y축 방향 피치를 이차 산출할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 및 제5 다이들(201, 205)의 위치 좌표들에 의해 산출된 상기 다이들(20)의 Y축 방향 피치 및 상기 초기 위치 정보의 다이 개수를 이용하여 상기 카메라(110)를 상기 제6 다이(206)의 상부로 이동시킬 수 있으며, 이어서 상기 제6 다이(206)의 이미지와 위치 좌표를 획득할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제6 다이들(201, 206)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 제1 및 제6 다이들(201, 206) 사이의 Y축 방향 평균 피치가 산출될 수 있다.
상기 이차 산출된 상기 다이들(20)의 Y축 방향 피치를 더욱 정확하게 하기 위하여, S250 단계에서 상기 Y축 방향으로 상기 제6 다이(206)에 대하여 상기 웨이퍼(10)의 반대쪽 에지 부위에 위치된 제7 다이(207)의 이미지를 획득하여 상기 제7 다이(207)의 위치 좌표를 획득하고, S260 단계에서 상기 제6 및 제7 다이들(206, 207)의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들(20)의 Y축 방향 피치를 최종 산출할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 및 제6 다이들(201, 206)의 위치 좌표들에 의해 이차 산출된 상기 다이들(20)의 Y축 방향 피치 및 상기 초기 위치 정보의 다이 개수를 이용하여 상기 카메라(110)를 상기 제7 다이(207)의 상부로 이동시킬 수 있으며, 이어서 상기 제7 다이(207)의 이미지와 위치 좌표를 획득할 수 있다.
상기와 같이 최종 산출된 다이들(20)의 Y축 방향 피치는 상기 Y축 방향으로 전체 다이들(20)이 모두 고려된 것이므로 상기 다이들(20) 사이의 Y축 방향 피치의 정확도가 크게 향상될 수 있다.
한편, 상기 제1 및 제7 다이들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)의 위치 좌표로서 상기 제1 및 제7 다이들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)의 식별 패턴이 각각 위치된 좌표가 사용될 수 있으나, 이와 다르게 상기 제1 및 제7 다이들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207) 각각의 중심 좌표가 상기 제1 및 제7 다이들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)의 위치 좌표로서 사용될 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼(10)의 중심 부위에 배치된 제1 다이(201)와 그에 인접한 제2 다이(202) 그리고 X축 방향으로 상기 웨이퍼(10)의 양쪽 에지 부위들에 위치된 제3 및 제4 다이들(203, 204)의 이미지들을 획득하고, 이로부터 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 다이들(201, 202, 203, 204)의 위치 좌표들을 획득하며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 다이들(201, 202, 203, 204)의 위치 좌표로부터 상기 다이들(20)의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 획득할 수 있다.
특히, 상기 다이들(20)로부터 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 해당 다이에 인접한 다른 다이로부터 식별 패턴을 검출함으로써 상기 다이들(20)의 위치 정보 획득 및 웨이퍼 정렬 공정이 식별 패턴 검출 에러에 의해 중단되는 공정 사고가 충분히 방지될 수 있다.
또한, 상기와 같이 획득된 웨이퍼(10)의 배치 각도를 이용하여 상기 제3 및 제4 다이들(203, 204)이 상기 X축 방향에 대하여 평행하게 위치될 수 있도록 상기 웨이퍼(10)를 회전시킴으로써 상기 웨이퍼(10)의 배치 각도를 보정할 수 있다.
추가적으로, Y축 방향으로 상기 웨이퍼(10)의 양쪽 에지 부위들에 위치된 제6 및 제7 다이들(206, 207)의 이미지들을 획득하고, 이로부터 상기 제6 및 제7 다이들(206, 207)의 위치 좌표들을 획득하며, 상기 제6 및 제7 다이들(206, 207)의 위치 좌표로부터 상기 다이들(20)의 Y축 방향 피치를 획득할 수 있다.
결과적으로, 상기 다이들(20)의 위치 좌표들을 상기 다이들(20)의 검사 공정 이전에 실측을 통해 획득함으로써 상기 다이 검사 공정에서 상기 다이들(20)의 검사 이미지들을 용이하게 획득할 수 있으며, 이에 따라 상기 다이들(20)의 검사 이미지들을 획득하는데 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있으며, 또한 상기 다이 검사 공정의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
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 : 다이
30 : 다이싱 테이프 40 : 마운트 프레임
100 : 다이 검사 장치 110 : 카메라
120 : 척 20E : 에지 다이
201 : 제1 다이 202 : 제2 다이
203 : 제3 다이 204 : 제4 다이
205 : 제5 다이 206 : 제6 다이
207 : 제7 다이

Claims (12)

  1. 개별화된 상태로 다이싱 테이프 상에 부착된 복수의 다이들로 이루어진 웨이퍼에 대하여 상기 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법에 있어서,
    a) 카메라를 이용하여 상기 웨이퍼의 중심 부위에 위치된 제1 다이의 이미지를 획득하여 상기 제1 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계;
    b) 상기 제1 다이로부터 X축 방향으로 인접하는 제2 다이의 이미지를 획득하여 상기 제2 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계; 및
    c) 상기 제1 및 제2 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 산출하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 다이들의 위치 좌표들은 상기 제1 및 제2 다이들의 이미지들에서 기 설정된 식별 패턴을 검출하여 상기 식별 패턴을 기준으로 획득되며, 상기 제1 또는 제2 다이 이미지에서 상기 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 상기 제1 또는 제2 다이에 인접한 다른 다이에 대하여 상기 a) 또는 b) 단계를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼의 에지 부위에 배치된 다이들 중 적어도 2개의 에지 다이들에 대한 이미지들을 획득하여 상기 에지 다이들의 위치 좌표들을 획득하는 단계; 및
    상기 에지 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 웨이퍼의 중심 위치 좌표를 산출하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제1 다이의 이미지는 상기 산출된 중심 위치 좌표를 이용하여 획득되는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 다이 이미지에서 상기 식별 패턴이 검출되지 않는 경우 상기 제1 또는 제2 다이에 대하여 X축 방향으로 인접한 다른 다이에 대하여 상기 a) 또는 b) 단계를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 다이의 위치 좌표를 이용하여 상기 카메라의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 산출된 웨이퍼의 배치 각도를 이용하여 상기 카메라의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 다이로부터 X축 방향으로 상기 웨이퍼의 에지 부위에 위치된 제3 다이의 이미지를 획득하여 상기 제3 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 또는 제2 다이와 상기 제3 다이의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 이차 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3 다이로부터 X축 방향으로 상기 웨이퍼의 반대쪽 에지 부위에 위치된 제4 다이의 이미지를 획득하여 상기 제4 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 제3 및 제4 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 X축 방향 피치와 상기 웨이퍼의 배치 각도를 최종 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 최종 산출된 웨이퍼의 배치 각도에 따라 상기 제3 및 제4 다이들이 상기 X축 방향과 평행하게 위치되도록 상기 웨이퍼를 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 웨이퍼를 회전시킨 후 상기 제1 다이의 이미지를 이차 획득하여 상기 제1 다이의 위치 좌표를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 다이로부터 Y축 방향으로 인접하는 제5 다이의 이미지를 획득하여 상기 제5 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 및 제5 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 Y축 방향 피치를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 다이로부터 Y축 방향으로 상기 웨이퍼의 에지 부위에 위치된 제6 다이의 이미지를 획득하여 상기 제6 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 및 제6 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 Y축 방향 피치를 이차 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제6 다이로부터 Y축 방향으로 상기 웨이퍼의 반대쪽 에지 부위에 위치된 제7 다이의 이미지를 획득하여 상기 제7 다이의 위치 좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 제6 및 제7 다이들의 위치 좌표들을 이용하여 상기 다이들 사이의 Y축 방향 피치를 최종 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이들의 위치 정보를 획득하는 방법.
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