KR102202080B1 - 콜릿 교체 방법과 다이 이송 방법 및 다이 본딩 방법 - Google Patents

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Abstract

콜릿 교체 방법과 이를 이용하는 다이 이송 방법 및 다이 본딩 방법이 개시된다. 상기 콜릿 교체 방법에 따르면, 콜릿이 장착된 피커를 이용하여 다이를 픽업하기 위해 상기 콜릿을 기 설정된 픽업 높이로 하강시키고, 상기 피커에 진공을 제공하여 상기 다이를 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착시킨다. 이어서, 상기 다이가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착되는 상기 피커의 높이를 검출하고, 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정한다.

Description

콜릿 교체 방법과 다이 이송 방법 및 다이 본딩 방법{Collet exchange method, die transfer method and die bonding method}
본 발명은 콜릿 교체 방법과 다이 이송 방법 및 다이 본딩 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다이 본딩 공정에서 반도체 다이(이하, “다이”라 한다)를 픽업하여 이송하고 본딩하기 위해 사용되는 콜릿의 교체 시기를 판단하는 방법과 이를 포함하는 다이 이송 방법 및 다이 본딩 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 상기 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 복수의 다이들로 개별화될 수 있으며, 상기 다이들은 본딩 공정을 통해 리드 프레임, 인쇄회로기판 등과 같은 기판 상에 본딩될 수 있다.
상기 웨이퍼는 다이싱 테이프에 부착된 상태로 다이 본딩 공정으로 이송될 수 있으며, 상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 상기 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지와, 상기 웨이퍼로부터 다이를 픽업하고 상기 다이를 다이 스테이지 상으로 이송하기 위한 피커와, 상기 다이 스테이지 상의 다이를 픽업하여 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드를 포함할 수 있다.
상기 피커 및 상기 본딩 헤드의 하부에는 상기 다이를 진공 흡착하기 위한 콜릿이 각각 장착될 수 있으며, 상기 콜릿은 마모, 이물질 누적 등의 이유로 일정한 주기로 교체될 수 있다. 예를 들면, 콜릿의 교체 시기는 기 설정된 사용 횟수에 기초하여 결정될 수 있으며, 상기 기 설정된 사용 횟수가 지나면 작업자 또는 자동 교체 장치를 통해 상기 콜릿의 교체가 수행될 수 있다. 그러나, 공정 환경에 따라 비정상적인 마모가 발생되거나 콜릿의 하부면에 이물질에 의한 오염이 발생되는 경우 즉시 교체되어야 함에도 불구하고 교체되지 않을 수 있으며 아울러 마모 또는 이물질 오염에 의해 다이의 픽업 불량이 발생될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0039836호 (공개일자 2017년 04월 12일)
본 발명의 실시예들은 콜릿의 교체를 자동으로 수행할 수 있는 콜릿 교체 방법과 이를 이용하는 다이 이송 방법 및 다이 본딩 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 콜릿 교체 방법은, 다이의 픽업을 위해 콜릿이 장착된 피커를 기 설정된 픽업 높이로 하강시키는 단계와, 상기 피커에 진공을 제공하여 상기 다이를 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착시키는 단계와, 상기 다이가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착되는 상기 피커의 높이를 검출하는 단계와, 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 콜릿 교체 방법은, 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이 사이의 차이값이 기 설정된 값보다 큰 경우 상기 콜릿을 교체하고, 상기 차이값이 기 설정된 값보다 작은 경우 상기 차이값을 이용하여 상기 기 설정된 픽업 높이를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 피커 또는 상기 피커와 연결된 진공 배관에 진공 센서를 장착하고 상기 피커 또는 상기 진공 배관 내의 진공도를 측정하여 상기 다이의 진공 흡착 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 피커와 연결된 진공 배관에 유량 센서를 장착하고 상기 진공 배관을 통해 흐르는 에어 유량을 측정하여 상기 다이의 진공 흡착 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 콜릿 교체 방법은, 상기 콜릿의 하부면을 촬상하여 상기 콜릿의 하부면 이미지를 획득하는 단계와, 상기 획득된 콜릿의 하부면 이미지와 상기 콜릿의 기준 이미지를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 다이 이송 방법은, 다이의 픽업을 위해 콜릿이 장착된 피커를 기 설정된 픽업 높이로 하강시키는 단계와, 상기 피커에 진공을 제공하여 상기 다이를 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착시키는 단계와, 상기 다이가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착되는 상기 피커의 높이를 검출하는 단계와, 상기 다이를 픽업하여 기 설정된 위치로 이송하는 단계와, 상기 다이를 이송하는 동안 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이는 다이싱 테이프로부터 픽업되고 이어서 다이 스테이지 상으로 이송될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 이송 방법은, 상기 다이싱 테이프 상의 후속 다이를 픽업하기 위하여 상기 다이 스테이지의 상부로부터 상기 다이싱 테이프의 상부로 상기 피커를 이동시키는 단계와, 상기 다이 스테이지와 상기 다이싱 테이프 사이에 배치되는 카메라 유닛을 이용하여 상기 콜릿의 하부면을 촬상하여 상기 콜릿의 하부면 이미지를 획득하는 단계와, 상기 획득된 콜릿의 하부면 이미지와 상기 콜릿의 기준 이미지를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 다이 본딩 방법은, 다이의 픽업을 위해 콜릿이 장착된 본딩 헤드를 기 설정된 픽업 높이로 하강시키는 단계와, 상기 본딩 헤드에 진공을 제공하여 상기 다이를 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착시키는 단계와, 상기 다이가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착되는 상기 본딩 헤드의 높이를 검출하는 단계와, 상기 다이를 픽업하여 기판 상에 본딩하는 단계와, 상기 다이를 본딩하는 동안 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이를 픽업하기 위해 기 설정된 높이와 상기 다이가 진공 흡착되는 높이 즉 실제 픽업이 이루어지는 높이를 비교하여 상기 콜릿의 마모도를 예측할 수 있으며, 그 비교 결과에 따라 상기 콜릿의 교체 시기를 결정할 수 있다. 아울러, 상기 콜릿의 하부면 이미지를 획득하고 상기 이미지를 기준 이미지와 비교함으로써 상기 콜릿의 교체 시기를 결정할 수 있다. 따라서, 상기 콜릿의 마모 및 오염에 의한 상기 다이의 픽업 불량을 충분히 방지할 수 있다.
도 1은 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치를 설명하는 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 스테이지와 피커를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콜릿 교체 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 이송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 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.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 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.
본 발명의 실시예들에서 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 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 다이 본딩 장치를 설명하는 개략적인 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 스테이지와 피커를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콜릿 교체 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 다이 본딩 장치(100)는 반도체 장치의 제조를 위한 다이 본딩 공정에서 인쇄회로기판, 리드 프레임과 같은 기판(30) 상에 다이들(20)을 본딩하기 위해 사용될 수 있다. 상기 다이 본딩 장치(100)는 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들(20)을 포함하는 웨이퍼(10)로부터 상기 다이들(20)을 픽업하여 상기 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 상기 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프(12) 상에 부착된 상태로 제공될 수 있으며, 상기 다이싱 테이프(12)는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임(14)에 장착될 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(100)는 복수의 웨이퍼들(10)이 수납된 카세트(50)를 지지하는 로드 포트(102)와, 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지(110)와, 상기 카세트(50)로부터 상기 웨이퍼(10)를 인출하여 상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에 로드하기 위한 웨이퍼 이송 유닛(104)과, 상기 카세트(50)와 상기 웨이퍼 스테이지(110) 사이에서 상기 웨이퍼(10)를 안내하기 위한 가이드 레일들(106)을 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에는 원형 링 형태의 확장 링(112)이 배치될 수 있으며, 상기 확장 링(112)은 상기 다이싱 테이프(12)의 가장자리 부위를 지지할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에는 상기 마운트 프레임(14)을 파지하기 위한 클램프들(114)과, 상기 다이싱 테이프(12)가 상기 확장 링(112)에 의해 지지된 상태에서 상기 클램프들(114)을 하강시킴으로서 상기 다이싱 테이프(12)를 확장시키는 클램프 구동부(미도시)가 배치될 수 있다.
상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에 지지된 웨이퍼(10)의 아래에는 상기 다이들(20)을 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터(116)가 배치될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 다이 이젝터(116)는, 상기 다이싱 테이프(12)의 하부면에 밀착되어 상기 다이싱 테이프(12)를 진공 흡착하는 후드와, 상기 다이들(20) 중에서 픽업하고자 하는 다이(20)를 상기 다이싱 테이프(12)로부터 분리시키기 위하여 상기 다이(20)를 상승시키는 이젝터 핀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 후드는 상기 다이싱 테이프(12)를 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들을 가질 수 있으며, 상기 이젝터 핀들은 상기 진공홀들 중 일부에 삽입될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 웨이퍼 스테이지(110)는 스테이지 구동부(미도시)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 스테이지 구동부는 상기 웨이퍼(10)의 로드 및 언로드를 위해 상기 가이드 레일들(106)의 단부에 인접하는 웨이퍼 로드/언로드 영역(도 1에서 점선으로 표시된 영역)으로 상기 웨이퍼 스테이지(110)를 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 스테이지 구동부는 상기 다이들(20)을 선택적으로 픽업하기 위하여 상기 웨이퍼 스테이지(110)를 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 스테이지 구동부는 상기 다이들(20) 중에서 픽업하고자 하는 다이(20)가 상기 다이 이젝터(116)의 상부에 위치되도록 상기 웨이퍼 스테이지(110)의 위치를 조절할 수 있다.
상기 다이 이젝터에 의해 분리된 다이(20)는 상기 웨이퍼 스테이지(110)의 상부에 배치되는 피커(120)에 의해 픽업될 수 있다. 상기 피커(120)는 상기 다이(20)를 픽업한 후 상기 웨이퍼 스테이지(110)의 일측에 배치되는 다이 스테이지(124) 상으로 상기 다이(20)를 이송할 수 있으며, 본딩 헤드(130)는 상기 다이 스테이지(124) 상의 다이(20)를 픽업하여 상기 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 이를 위하여 상기 피커(120)는 피커 구동부(122)에 의해 수직 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 본딩 헤드(130)는 헤드 구동부(132)에 의해 수직 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 기판(30)은 제1 매거진(40)으로부터 인출되어 기판 스테이지(134) 상으로 이송될 수 있으며, 다이 본딩 공정이 완료된 후 제2 매거진(42)으로 이송되어 수납될 수 있다. 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 기판 스테이지(134) 상으로 상기 기판(30)을 이송하기 위한 기판 이송 유닛(140)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판 이송 유닛(140)은, 상기 제1 매거진(40)과 상기 기판 스테이지(134) 및 상기 제2 매거진(42) 사이에서 상기 기판을 안내하기 위한 가이드 레일들(142)과, 상기 기판(30)의 일측 단부를 파지하기 위한 그리퍼(144)와, 상기 그리퍼(144)를 수평 방향, 예를 들면, X축 방향으로 이동시키기 위한 그리퍼 구동부(146)를 포함할 수 있다. 상기 그리퍼 구동부(146)는 상기 그리퍼(144)에 의해 상기 기판(30)의 일측 단부가 파지된 후 상기 그리퍼(144)를 이동시켜 상기 기판(30)을 상기 기판 스테이지(134) 상에 로드할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 기판 이송 유닛(140)은 상기 다이 본딩 공정이 완료된 후 상기 기판(30)을 상기 기판 스테이지(134)로부터 상기 제2 매거진(42)으로 이동시키기 위한 제2 그리퍼(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 피커(120)에 의해 상기 다이(20)가 픽업된 후 상기 다이 스테이지(124) 상으로 이송되는 동안 상기 피커(120)에 의해 픽업된 다이(20)를 촬상하기 위한 제1 카메라 유닛(160)과, 상기 다이 스테이지(124) 상의 다이(20)가 상기 본딩 헤드(130)에 의해 픽업된 후 상기 기판 스테이지(134) 상부로 이송되는 동안 상기 다이(20)를 촬상하기 위한 제2 카메라 유닛(162)을 포함할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 피커(120)는 피커 헤드(125)와 상기 피커 헤드(125)의 하부에 교체 가능하게 장착되는 콜릿(128)을 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 피커(120)는 상기 콜릿(128)을 파지하기 위한 홀더(126)를 구비할 수 있으며, 상기 홀더(126)는 상기 피커 헤드(125)에 수직 방향으로 이동 가능하게 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 홀더(126)는 코일 스프링(미도시)에 의해 수직 방향으로 탄성적인 이동이 가능하도록 상기 피커 헤드(125)에 장착될 수 있다.
상기 콜릿(128)은 상기 다이(20)를 픽업하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 다이(20)를 진공 흡착하기 위한 진공홀(미도시)을 구비할 수 있다. 상기 진공홀은 진공 배관(152)을 통해 진공 제공을 위한 진공 소스(150)와 연결될 수 있으며, 상기 진공 소스(150)로는 진공 펌프 또는 진공 이젝터 등이 사용될 수 있다. 상기 진공 배관(152)에는 상기 다이(20)의 진공 흡착 여부를 판단하기 위한 진공 센서(154) 또는 유량 센서가 장착될 수 있다. 다른 예로서, 상기 진공 센서(154)는 상기 피커 헤드(125)에 장착될 수도 있다. 구체적으로, 상기 다이(20)가 상기 콜릿(128)의 하부면에 진공 흡착되는 경우 상기 피커(120) 내부 또는 상기 진공 배관(152) 내부의 진공도가 상승될 수 있으며, 이에 기초하여 상기 다이(20)의 진공 흡착 여부를 판단할 수 있다. 다른 예로서, 상기 다이(20)가 상기 콜릿(128)의 하부면에 진공 흡착되는 경우 상기 진공 배관(152)을 통해 흐르는 에어 유량이 감소될 수 있으며, 이를 측정하여 상기 다이(20)의 진공 흡착 여부를 판단할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 본딩 헤드(130)의 하부에도 상기 다이(20)를 픽업하기 위한 콜릿이 교체 가능하게 장착될 수 있으며, 또한 상기 다이(20)의 진공 흡착 여부를 판단하기 위한 진공 센서 또는 유량 센서가 상기 본딩 헤드(130) 또는 상기 본딩 헤드와 연결된 진공 배관에 장착될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 콜릿 교체 방법을 설명한다.
도 3을 참조하면, S100 단계에서 상기 다이(20)를 픽업하기 위해 상기 피커(120)를 기 설정된 픽업 높이로 하강시킬 수 있으며, S110 단계에서 상기 피커(120)에 진공을 제공하여 상기 다이(20)를 상기 콜릿(128)의 하부면에 진공 흡착시킬 수 있다. 상기 피커(120)는 상기 피커 구동부(122)에 의해 픽업하고자 하는 다이(20)의 상부에 위치될 수 있으며 이어서 상기 다이(20)의 픽업을 위해 하강될 수 있다.
S120 단계에서 상기 다이(20)가 상기 콜릿(128)의 하부면에 진공 흡착되는 상기 피커(120)의 높이를 검출할 수 있으며, S130 단계에서 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿(128)을 교체할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 상기 피커(120)의 높이는 상기 진공 센서(154) 또는 유량 센서에 의해 상기 다이(20)가 상기 콜릿(128)의 하부면에 진공 흡착된 것으로 판단되는 시점에서의 높이일 수 있으며, 일 예로서, 상기 피커(120)의 높이는 상기 피커 구동부(122)의 모터 엔코더 값으로부터 산출될 수 있다.
상기 피커(120)의 하부면 마모가 과도하게 진행된 경우 상기 검출된 피커(120)의 높이가 기 설정된 픽업 높이와 비교하여 오차 범위 이상으로 낮을 수 있다. 이 경우 상기 콜릿(128)의 마모도가 기 설정된 범위 이상으로 진행된 것으로 판단될 수 있으며, 이에 따라 상기 콜릿(128)의 즉시 교체가 필요한 것으로 판단될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 콜릿 교체 방법은, 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이 사이의 차이값이 기 설정된 값보다 큰 경우 상기 콜릿(128)을 교체하고, 상기 차이값이 상기 기 설정된 값보다 작은 경우 상기 차이값을 이용하여 상기 기 설정된 픽업 높이를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기와 같이 기 설정된 픽업 높이를 보정함으로써 후속하는 다이(20)의 픽업을 보다 안정적으로 수행할 수 있다. 다만, 상기와 같이 기 설정된 픽업 높이가 보정되는 경우, 상기 후속 다이(20)의 픽업 과정에서 상기 후속 다이(20)가 상기 콜릿(128)에 진공 흡착되는 상기 피커(120)의 높이를 검출한 후, 상기 검출된 피커(120)의 높이는 상기 보정된 픽업 높이가 아니라 최초 설정된 픽업 높이와 비교될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 상기 콜릿 교체 방법은, 상기 콜릿(128)의 하부면을 촬상하여 상기 콜릿(128)의 하부면 이미지를 획득하는 단계와, 상기 획득된 콜릿(128)의 하부면 이미지와 상기 콜릿(128)의 기준 이미지를 이미지 매칭 방식으로 비교하여 상기 콜릿(128)을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 콜릿(128)의 하부면 이미지는 상기 픽업된 다이(20)를 상기 다이 스테이지(124) 상으로 이송한 후 후속 다이(20)를 픽업하기 위해 상기 웨이퍼(10)의 상부로 상기 피커(120)가 이동되는 동안 상기 제1 카메라 유닛(160)에 의해 획득될 수 있다. 상기와 같은 콜릿(20)의 이미지 획득 및 비교 단계들을 수행함으로써 상기 콜릿(20)의 하부면이 이물질에 의해 오염된 경우를 검출할 수 있으며, 아울러 상기 콜릿(20)의 하부면 오염도에 따라 상기 콜릿(20)의 교체 여부를 결정할 수 있으므로, 상기 이물질에 의한 상기 다이(20)의 픽업 불량을 사전에 방지할 수 있다.
추가적으로, 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이 사이의 차이값이 기 설정된 값보다 작은 경우에도 상기 콜릿(20)의 교체가 필요할 수 있다. 예를 들면, 상기 콜릿(20)의 하부면이 비정상적으로 마모되거나 손상된 경우 상기 차이값이 상기 기 설정된 값보다 작더라도 상기 진공 센서(154) 또는 유량 센서에 의해 측정된 진공도 또는 에어 유량이 기 설정된 범위를 벗어날 수 있다. 이 경우 후속하는 다이(20)의 픽업 과정에서 픽업 불량이 발생될 가능성이 있으므로 상기 콜릿(20)을 교체하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 콜릿 교체 방법은 상기 진공 센서(154) 또는 유량 센서에 의해 측정된 진공도 또는 에어 유량이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 콜릿(20)을 교체하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 이송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, S200 단계에서 상기 다이(20)를 픽업하기 위해 상기 피커(120)를 기 설정된 픽업 높이로 하강시킬 수 있으며, S210 단계에서 상기 피커(120)에 진공을 제공하여 상기 다이(20)를 상기 콜릿(128)의 하부면에 진공 흡착시킬 수 있다. 또한, S220 단계에서 상기 다이(20)가 상기 콜릿(128)의 하부면에 진공 흡착되는 상기 피커(120)의 높이를 검출할 수 있으며, S230 단계에서 상기 다이(20)를 픽업하여 기 설정된 위치, 예를 들면, 상기 다이 스테이지(124) 상으로 상기 다이(20)를 이송할 수 있다. 아울러, S240 단계에서 상기 다이(20)를 이송하는 동안 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿(20)을 교체할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
상기 다이(20)는 상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에 지지된 상기 다이싱 테이프(12)로부터 픽업될 수 있으며, 이어서 상기 다이 스테이지(124) 상으로 이송될 수 있다. 특히, 도시되지는 않았으나, 상기 다이 이송 방법은, 상기 다이싱 테이프(12) 상의 후속 다이(20)를 픽업하기 위하여 상기 다이 스테이지(124)의 상부로부터 상기 다이싱 테이프(12)의 상부로 상기 피커(120)를 이동시키는 단계와, 상기 다이 스테이지(124)와 상기 다이싱 테이프(12) 사이에 배치되는 상기 제1 카메라 유닛(160)을 이용하여 상기 콜릿(128)의 하부면을 촬상하여 상기 콜릿(128)의 하부면 이미지를 획득하는 단계와, 상기 획득된 콜릿(128)의 하부면 이미지와 상기 콜릿(128)의 기준 이미지를 비교하여 상기 콜릿(128)을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, S300 단계에서 상기 다이(20)를 픽업하기 위해 상기 본딩 헤드(130)를 기 설정된 픽업 높이로 하강시킬 수 있으며, S310 단계에서 상기 본딩 헤드(130)에 진공을 제공하여 상기 다이(20)를 상기 본딩 헤드(130)의 하부에 장착된 콜릿의 하부면에 진공 흡착시킬 수 있다. 또한, S320 단계에서 상기 다이(20)가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착되는 상기 본딩 헤드(130)의 높이를 검출할 수 있으며, S330 단계에서 상기 다이(20)를 픽업하여 상기 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 아울러, S340 단계에서 상기 다이(20)를 본딩하는 동안 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿(128)을 교체할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
상기 다이(20)는 상기 다이 스테이지(124)로부터 픽업될 수 있으며, 상기 헤드 구동부(132)에 의해 상기 기판(30)의 상부로 이송된 후 상기 기판(30) 상에 본딩될 수 있다. 이 경우, 도시되지는 않았으나, 상기 다이 본딩 방법은, 후속하는 다이(20)의 본딩을 위해 상기 본딩 헤드(130)를 상기 기판(30)의 상부로부터 상기 다이 스테이지(124)의 상부로 이동시키는 단계와, 상기 기판 스테이지(134)와 상기 다이 스테이지(124) 사이에 배치되는 상기 제2 카메라 유닛(162)을 이용하여 상기 본딩 헤드(130) 하부에 장착된 상기 콜릿의 하부면을 촬상하여 상기 콜릿의 하부면 이미지를 획득하는 단계와, 상기 획득된 콜릿의 하부면 이미지와 상기 콜릿의 기준 이미지를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이(20)를 픽업하기 위해 기 설정된 높이와 상기 다이(20)가 진공 흡착되는 높이 즉 실제 픽업이 이루어지는 높이를 비교하여 상기 콜릿(128)의 마모도를 예측할 수 있으며, 그 비교 결과에 따라 상기 콜릿(128)의 교체 시기를 결정할 수 있다. 아울러, 상기 콜릿(128)의 하부면 이미지를 획득하고 상기 이미지를 기준 이미지와 비교함으로써 상기 콜릿(128)의 교체 시기를 결정할 수 있다. 따라서, 상기 콜릿(128)의 마모 및 오염에 의한 상기 다이(20)의 픽업 불량을 충분히 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼 12 : 다이싱 테이프
20 : 다이 30 : 기판
100 : 다이 본딩 장치 110 : 웨이퍼 스테이지
120 : 피커 122 : 피커 구동부
124 : 다이 스테이지 125 : 피커 헤드
126 : 홀더 128 : 콜릿
130 : 본딩 헤드 132 : 헤드 구동부
134 : 기판 스테이지 140 : 기판 이송 유닛
150 : 진공 소스 152 : 진공 배관
154 : 진공 센서 160 : 제1 카메라 유닛
162 : 제2 카메라 유닛

Claims (9)

  1. 다이의 픽업을 위해 콜릿이 장착된 피커를 기 설정된 픽업 높이로 하강시키는 단계;
    상기 피커에 진공을 제공하여 상기 다이를 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착시키는 단계;
    상기 다이가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착된 것으로 판단되는 시점에서 상기 피커의 높이를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜릿의 교체 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이 사이의 차이값이 기 설정된 값보다 큰 경우 상기 콜릿을 교체하고, 상기 차이값이 기 설정된 값보다 작은 경우 상기 차이값을 이용하여 상기 기 설정된 픽업 높이를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜릿의 교체 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피커 또는 상기 피커와 연결된 진공 배관에 진공 센서를 장착하고 상기 피커 또는 상기 진공 배관 내의 진공도를 측정하여 상기 다이의 진공 흡착 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 콜릿의 교체 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 피커와 연결된 진공 배관에 유량 센서를 장착하고 상기 진공 배관을 통해 흐르는 에어 유량을 측정하여 상기 다이의 진공 흡착 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 콜릿의 교체 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 콜릿의 하부면을 촬상하여 상기 콜릿의 하부면 이미지를 획득하는 단계와,
    상기 획득된 콜릿의 하부면 이미지와 상기 콜릿의 기준 이미지를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜릿의 교체 방법.
  6. 다이의 픽업을 위해 콜릿이 장착된 피커를 기 설정된 픽업 높이로 하강시키는 단계;
    상기 피커에 진공을 제공하여 상기 다이를 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착시키는 단계;
    상기 다이가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착된 것으로 판단되는 시점에서 상기 피커의 높이를 검출하는 단계;
    상기 다이를 픽업하여 기 설정된 위치로 이송하는 단계; 및
    상기 다이를 이송하는 동안 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 이송 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다이는 다이싱 테이프로부터 픽업되고 이어서 다이 스테이지 상으로 이송되는 것을 특징으로 하는 다이 이송 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다이싱 테이프 상의 후속 다이를 픽업하기 위하여 상기 다이 스테이지의 상부로부터 상기 다이싱 테이프의 상부로 상기 피커를 이동시키는 단계와,
    상기 다이 스테이지와 상기 다이싱 테이프 사이에 배치되는 카메라 유닛을 이용하여 상기 콜릿의 하부면을 촬상하여 상기 콜릿의 하부면 이미지를 획득하는 단계와,
    상기 획득된 콜릿의 하부면 이미지와 상기 콜릿의 기준 이미지를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 이송 방법.
  9. 다이의 픽업을 위해 콜릿이 장착된 본딩 헤드를 기 설정된 픽업 높이로 하강시키는 단계;
    상기 본딩 헤드에 진공을 제공하여 상기 다이를 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착시키는 단계;
    상기 다이가 상기 콜릿의 하부면에 진공 흡착된 것으로 판단되는 시점에서 상기 본딩 헤드의 높이를 검출하는 단계;
    상기 다이를 픽업하여 기판 상에 본딩하는 단계; 및
    상기 다이를 본딩하는 동안 상기 검출된 높이와 상기 기 설정된 픽업 높이를 비교하여 상기 콜릿을 교체할 것인지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.
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