KR20020070592A - 테이프 마운팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼에 테이프를 부착하는 테이프 마운팅 장치에 관한 것이다. 종래 기술에 따른 테이프 마운팅 장치는 박형 웨이퍼에 이용되는 경우 테이프 마운팅 공정을 거치기 위해 간지와 완충물로부터 선별되어 수납용기에 재수납되는 별도의 선별공정을 거치므로 웨이퍼의 오염 및 파손 발생의 우려가 있다. 또한 패브리케이션 공정을 거친 웨이퍼는 두께가 얇은 경우 휨이 발생되어 정렬부의 웨이퍼 홀더에 형성된 진공흡착부에 그 일부가 흡착이 되지 않고, 정확한 위치로 정렬되지 않으므로 테이프 들뜸 불량 및 다음 공정으로의 이송이 중단되는 문제가 발생된다.
따라서, 본 발명에 따른 테이프 마운팅 장치는 간지와 완충물과 함께 수납된 웨이퍼를 선별하는 감지기가 형성된 웨이퍼 이송장치와, 웨이퍼와 대응되는 하부면에 경사가 형성된 지그를 포함하므로, 얇은 두께를 갖는 웨이퍼의 테이프 마운팅 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.

Description

테이프 마운팅 장치{Tape mounting machine}
본 발명은 테이프 마운팅(Tape mounting) 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 얇은 두께를 갖는 박형 웨이퍼의 테이프 마운팅 장치에 관한 것이다.
반도체 칩 패키지의 고용량화, 소형화 추세에 따라 반도체 칩의 두께를 감소시키는 기술이 요구되고 있으며, 웨이퍼의 두께 또한 점점 감소될 전망이다. 따라서 종래 기술의 반도체 칩 패키지는 550㎛ 전후의 두께를 갖는 웨이퍼를 사용하였으나, 근래에는 200㎛ 이하의 두께가 형성된 박형(thin) 웨이퍼의 사용이 증가하고 있는 추세이다.
일반적으로 반도체 칩 패키지의 제조 공정은 웨이퍼에 원하는 반도체 소자들을 형성하는 패브리케이션(fabrication) 공정과, 반도체 소자들을 각각 패키지화하는 조립 공정 및 완성된 패키지들의 특성 및 수명을 검사하기 위한 검사 공정으로 분류할 수 있다.
패브리케이션 공정이 완료된 웨이퍼는, 웨이퍼에 형성된 반도체 칩들의 전기적 기능 검사를 실시하여 불량품과 양품을 선별하는 공정을 거친다. 이와 같은 불량 반도체 칩의 선별 작업이 완료된 후에는 웨이퍼로부터 소정의 크기를 갖는 반도체 칩으로 절단하기 위한 쏘잉(sawing) 공정을 실시하게 된다.
쏘잉 공정은 웨이퍼의 배면에 접착 테이프를 부착시키는 웨이퍼 테이프 마운팅 공정과, 블레이드(blade) 등을 사용하여 반도체 칩을 절단하기 위한 실질적인 쏘잉 공정으로 구분되며, 여기서 웨이퍼 테이프 마운팅 공정은 쏘잉 공정 후 분리된 개별 반도체 칩들이 흩어지는 것을 방지하기 위해 실시되는 것이다.
웨이퍼의 테이프 마운팅 공정을 위한 종래 테이프 마운팅 장치의 전형적인 실시 형태를 첨부 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 테이프 마운팅 장치를 도시하는 개략도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 제 1웨이퍼 이송장치의 평면도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 마운트부의 단면도이다.
종래 기술에 따른 테이프 마운팅 장치는 로드부(10), 정렬부(20), 마운트부(30) 및 언로드부(40)로 구성되어 있으며, 웨이퍼(1)를 이송시키는 제 1웨이퍼 이송장치(50a)와 제 2웨이퍼 이송장치(50b) 및 제 3웨이퍼 이송장치(50c)를 갖는다.
로드부(10)는 패브리케이션 공정에 의해 집적회로가 형성된 복수개의 웨이퍼(1)를 적재하여 수납하는 수납용기(5)를 포함한다. 수납용기(5)는 개개의 웨이퍼(1)를 꺼낼 수 있도록 사방의 측면 중 한쪽 면이 개방된 개구부를 갖는다.
제 1웨이퍼 이송장치(50a)는 웨이퍼(1) 이송 시 수납된 웨이퍼(1)들의 하부면을 진공 흡착하여 지지하는 진공흡착부(53)가 형성된 웨이퍼 핑거를 갖는다.
정렬부(20)는 웨이퍼(1)의 하부면을 진공 흡입하여 고정시키는 진공흡착부(63)를 갖는 웨이퍼 홀더(61)와 웨이퍼(1)를 웨이퍼 홀더(61)의 정확한 위치에 정렬시키는 지그(22)를 포함한다. 지그(22)는 중심에 관통되어 형성된 내주면(23)을 포함하며, 내주면(23)은 웨이퍼(1)의 측면과 평형하도록 형성되어 있다. 또한 지그(22)는 전후 왕복 운동을 하여 웨이퍼(1)를 내주면(23)에 위치하도록 하므로써 웨이퍼(1)를 정렬시키고, 웨이퍼(1)의 정렬 작업 후 분리가 용이하도록 복수개의 조각으로 구성되어 있다.
제 2웨이퍼 이송장치(50b)는 정렬부(20)에서 마운트부(30)로 웨이퍼(1)를 이송하며, 웨이퍼(1)를 진공 흡입하여, 웨이퍼(1)의 하부면이 상향되도록 180도 회전시켜 마운트부(30)로 이송시킨다.
마운트부(30)는 웨이퍼(1)를 지지하기 위한 프레임을 공급하여, 웨이퍼(1)의 하부면에 테이프를 형성하며, 테이프 부착 공정이 완료된 웨이퍼(1)는 언로드부(40)로 제 3웨이퍼 이송장치(50c)에 의해 이동된다.
제 3웨이퍼 이송장치(50c)는 제 1웨이퍼 이송장치(50a)와 제 2웨이퍼 이송장치(50b)와 같이 웨이퍼(1)를 진공 흡입하여 웨이퍼(1)를 마운트부(30)에서 언로드부(40)로 이송시킨다.
그러나 박형 웨이퍼(1)의 경우, 보관 및 취급 시 파손의 우려가 있으므로 자(jar)형의 상부가 개방된 별도의 수납용기인 자팩(jar pack)에 수납되는데, 이때 완충물 위로 웨이퍼(1)와 간지가 순차적으로 적재되어 수납된다. 따라서 자팩에 수납된 웨이퍼(1)는 자팩의 상부에 형성된 개구부를 통해 로드부(10)로 이송되기 전에, 간지와 완충물로부터 선별되어 측면이 개방된 수납용기(5)에 재수납되는 별도의 선별공정을 갖는다. 이와 같은 별도의 선별공정은 수작업으로 이루어지므로 웨이퍼(1)의 오염 및 파손이 발생된다.
또한 박형 웨이퍼(1)는 패브리케이션 공정 후 휨이 발생 빈도가 높으며, 이와 같이 휨이 발생된 웨이퍼(1)의 정렬 공정 시, 휨이 발생된 부분은 로드부(10)에 위치하는 웨이퍼 홀더(61)의 진공흡착부(63)에 흡착이 되지 않는다. 즉, 웨이퍼(1)의 가장자리가 상부로 휘어지므로 지그(22)의 내주면(23)에 웨이퍼(1)의 측면이 접촉되지 않으므로 정확한 위치로 정렬이 되지 않는다. 따라서 테이프 들뜸 불량 및 다음 공정으로의 이송이 중단되는 현상 등이 발생된다.
따라서, 본 발명의 목적은 자팩에 별도의 간지 및 완충물과 함께 수납된 박형 웨이퍼를 선별하여 이송시키는 이송장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휨이 발생된 웨이퍼의 정렬공정과 테이프 마운팅 공정을 휨에 따른 불량없이 안정적으로 수행하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 테이프 마운팅 장치를 도시하는 개략도,
도 2는 종래 기술에 따른 제 1웨이퍼 이송장치의 평면도,
도 3은 종래 기술에 따른 마운트부의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제 1웨이퍼 이송장치의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 마운트부의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
1, 101 : 웨이퍼102 : 간지
103 : 완충물5 : 수납용기
105 : 자팩10 : 로드부
20 : 정렬부22, 122 : 지그
30 : 마운트부40 : 언로드부
50a, 150a : 제 1웨이퍼 이송장치
50b : 제 2웨이퍼 이송장치 50c : 제 3웨이퍼 이송장치
151 : 웨이퍼 핑거(wafer finger)
152 : 감지기152a : 제 1감지기
152b : 제 2감지기53, 63, 153 : 진공흡착부
61 : 웨이퍼 홀더(wafer holder)
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 테이프 마운팅 장치는 집적회로가 형성된 상부면을 갖는 다수의 박형 웨이퍼들이 제공되는 로드부; 개개의 웨이퍼의 하부면 중앙에 위치하고, 웨이퍼를 진공 흡입하여 지지하는 집공흡착부가 형성된 웨이퍼 홀더 위에서 정렬시키는 정렬부; 정렬된 웨이퍼의 하부면에 테이프를 부착시키는 마운트부; 테이프가 부착된 웨이퍼를 언로딩하는 언로드부; 웨이퍼를 로드부에서 정렬부로 이동시키는 제 1웨이퍼 이송장치; 웨이퍼를 정렬부에서 마운트부로 이동시키는 제 2웨이퍼 이송장치; 및 웨이퍼를 마운트부에서 언로드부로 이동시키는 제 3웨이퍼 이송장치;를 포함하는 테이프 마운팅 장치에 있어서, 로드부는 상면이 개방된 수납용기인 자팩을 포함하고, 웨이퍼들은 간지가 개재되어 자팩에 적재되어 있으며, 제 1웨이퍼 이송장치는 웨이퍼의 상부면을 흡착하는 진공흡착부가 형성된 웨이퍼 핑거와, 웨이퍼와 간지를 식별하는 제 1감지기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 자팩의 하부면은 외부로부터 충격을 완화시키는 완충물을 포함하고, 제 1웨이퍼 이송장치는 완충물을 식별하는 제 2감지기를 추가로 포함하며, 제 2감지기를 이용하여 자팩의 웨이퍼들이 모두 이송되었음을 인식하는 것이 바람직하다.
또한 정렬부는 중심이 관통되어 경사지게 형성된 내주면을 포함하고, 웨이퍼 홀더를 중심으로 배열된 다수개의 부분으로 구성되며, 웨이퍼 홀더를 향하여 전후 왕복운동을 하는 지그를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명에 따른 제 1웨이퍼 이송장치의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 마운트부의 단면도이다.
본 발명에 따른 테이프 마운팅 장치는, 종래 기술에 따른 테이프 마운팅 장치의 구조와 유사하나, 제 1웨이퍼 이송장치와 지그가 종래 기술과 다른 것을 특징으로 한다.
도 4와 같이 본 발명에 따른 제 1웨이퍼 이송장치(150a)는 웨이퍼 핑거(151)로부터 소정의 거리에 감지기(152)가 위치한다.
제 1웨이퍼 이송장치(150a)는 웨이퍼(101)의 상부면을 진공 흡입할 수 있도록 진공흡착부(153)가 형성된 웨이퍼 핑거(151)를 포함하므로 상부가 개방된 자팩(105)에 적재된 웨이퍼(101)의 이송이 가능하다.
또한 감지기(152)는 웨이퍼(101)와 함께 수납된 간지(102)와 완충물(103)의 인식이 가능한 특징을 가지며, 제 1감지기(152a)와 제 2감지기(152b)와 같이 복수개의 감지기(152)를 갖거나, 통합된 기능을 갖는 하나의 감지기(152)를 갖는다.
도 4에 나타난 제 1감지기(152a)는 색상 구분 감지기로서, 웨이퍼(101)와 간지(102)사이의 채도 또는 명도를 선별하는 기능을 가지며, 제 2감지기(152b)는 웨이퍼(101)와 완충물(103)의 조직의 차이를 감지하여 선별하는 기능을 갖는다. 제 1감지기(152a)와 제 2감지기(152b)는 웨이퍼 핑거(151)를 중심으로 그 좌우에 위치할 수 있으며, 한쪽 부분에 위치하는 것도 가능하다. 또한 제 2감지기(152b)에는 완충물(103)이 자팩(105)의 최하부에 위치하는 경우, 자팩(105)에 수납된 웨이퍼(101)들이 모두 이송되었음을 인식하는 기능을 갖는다. 감지기(152)에 의해 선별된 간지(102) 또는 완충물(103)은 별도의 수납장치로 제 1웨이퍼 이송장치(150a)에 의해 운반되므로 웨이퍼(101)를 선별하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않다.
도 5와 같이 본 발명에 따른 지그(122)는 중심이 관통되어 형성된 내주면(123)을 가지며, 웨이퍼 홀더(61)를 중심으로 배열되는 다수의 부분으로 구성된다. 또한 지그(122)는 웨이퍼(101)를 향해 전후 왕복 운동을 하며, 내주면(123)은 웨이퍼(101)의 모서리와 접촉되도록 경사가 형성되어, 웨이퍼(101)의 휜 부분을 평평하게 누르면서 정렬되도록 한다. 웨이퍼(101)의 휨이 증가할수록지그(122)의 내주면(123)의 경사는 완만해지고, 지그(122)의 두께는 증가되도록 한다.
이와 같은 지그(122)는 웨이퍼(101)의 손상을 줄이기 위해 플라스틱 등의 재질로 형성되므로 휨이 발생된 웨이퍼(101)의 상부면의 가장자리에 지그(122)에 의한 압력이 가해짐에 따라 휨이 발생된 웨이퍼(101)가 손상없이 평평해지며, 웨이퍼 홀더(61)의 진공흡입부(63)에 웨이퍼(101)가 휨 없이 부착되므로 지그(122)를 이용한 정확한 위치로의 정렬이 가능하므로 테이프 들뜸 불량 및 다음 공정으로의 이송이 중단되는 등의 문제가 발생되지 않는다.
바람직하게는 본 발명에 따른 테이프 마운팅 장치는, 웨이퍼의 쏘잉 공정 이전의 테이프 부착의 용도 뿐 아니라 웨이퍼 보호 등을 위해 테이프를 부착 할 때에도 이용될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
따라서, 본 발명의 구조를 따른 웨이퍼 이송장치는, 상부면이 개방된 자팩과 같은 수납용기에 수납된 웨이퍼의 상부면을 흡입하도록 함으로써 측면부가 개방된 수납용기로의 이송 공정이 필요하지 않고, 간지와 완충물과 함께 수납된 웨이퍼를선별하는 감지기를 웨이퍼 이송 장치에 형성함으로써 별도의 선별공정을 갖지 않으므로 생산성의 증대가 가능하며, 웨이퍼의 오염 및 파손 발생을 방지 할 수 있다.
더불어 웨이퍼와 접촉되는 내주면에 경사가 형성된 지그를 사용함으로써 휨에 따른 불량없이 테이프 마운팅 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.

Claims (3)

  1. 집적회로가 형성된 상부면을 갖는 다수의 박형 웨이퍼들이 제공되는 로드부;
    상기 개개의 웨이퍼의 하부면 중앙에 위치하고, 상기 웨이퍼를 진공 흡입하여 지지하는 집공흡착부가 형성된 웨이퍼 홀더 위에서 정렬시키는 정렬부;
    상기 정렬된 웨이퍼의 하부면에 테이프를 부착시키는 마운트부;
    상기 테이프가 부착된 상기 웨이퍼를 언로딩하는 언로드부;
    상기 웨이퍼를 상기 로드부에서 정렬부로 이동시키는 제 1웨이퍼 이송장치;
    상기 웨이퍼를 상기 정렬부에서 마운트부로 이동시키는 제 2웨이퍼 이송장치; 및
    상기 웨이퍼를 상기 마운트부에서 언로드부로 이동시키는 제 3웨이퍼 이송장치;를 포함하는 테이프 마운팅 장치에 있어서,
    상기 로드부는 상면이 개방된 수납용기인 자팩을 포함하고, 상기 웨이퍼들은 간지가 개재되어 상기 자팩에 적재되어 있으며,
    상기 제 1웨이퍼 이송장치는 상기 웨이퍼의 상부면을 흡착하는 진공흡착부가 형성된 웨이퍼 핑거와, 상기 웨이퍼와 상기 간지를 식별하는 제 1감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 마운팅 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 자팩의 하부면은 외부로부터 충격을 완화시키는 완충물을 포함하고, 상기 제 1웨이퍼 이송장치는 상기 완충물을 식별하는 제 2감지기를추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 마운팅 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 정렬부는 중심이 관통되어 경사지게 형성된 내주면을 포함하고, 상기 웨이퍼 홀더를 중심으로 배열된 다수개의 부분으로 구성되며, 상기 웨이퍼 홀더를 향하여 전후 왕복운동을 하는 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 마운팅 장치.
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