KR200363934Y1

KR200363934Y1 - 다이 본더의 백업 홀더 구조

Info

Publication number: KR200363934Y1
Application number: KR20-2004-0016545U
Authority: KR
Inventors: 조영상; 이사일
Original assignee: 조영상
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2004-10-07

Abstract

본 고안은 반도체 칩 다이 본더의 백업 홀더 구조에 관한 것으로, 특히 100㎛ 두께 이하의 박형화된 칩을 리드 프레임에 탑재시키기 위한 백업 홀더 구조에 관한 것이다. 본 고안은 반도체 칩을 다이 본딩하는 과정에서, 웨이퍼 흡착 고정하는 부분을 기공을 함유하고 있는 알루미나 재질의 고정 흡착 빨판을 사용하고, 백업 홀더 부위를 복수 개의 기둥과 상압 유입공을 구비한 구조를 사용함으로써, 100 ㎛ 두께 이하의 박막형 반도체 칩에 대해서는 크랙 발생과 같은 불량 발생 없이 고품질의 반도체 칩 다이 본딩을 수행할 수 있도록 한다.

Description

다이 본더의 백업 홀더 구조{BACK-UP HOLDER FOR DIE BONDER}

본 고안은 반도체 칩 다이 본더(die bonder)의 백업 홀더(back-up holder) 구조에 관한 것으로, 특히 100 ㎛ 두께 이하의 박형화된 칩을 리드 프레임(lead frame)에 탑재시키기 위한 백업 홀더 구조에 관한 것이다.

반도체 칩 제조 공정에 있어서 일련의 소자 제조 프로세스가 완료된 반도체 웨이퍼는 불량 여부를 검수하는 검사를 거쳐서, 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩 낱개로 분리하는 소잉 공정, 낱개로 분리된 반도체 칩을 리드 프레임의 탑재판에 부착시키는 다이 본딩 공정을 수행하게 된다.

낱개로 잘라진 개별 반도체 칩을 리드 프레임의 탑재판에 안치하기 위해서는 웨이퍼로부터 개별 반도체 칩을 손상시키지 아니하면서 픽업하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 반도체 웨이퍼에 점착용 테이프를 접착한 후 돌출 니들 핀(needle pin)을 이용하여, 상기 점착용 테이프를 웨이퍼로부터 박리함으로써 개개의 반도체 칩을 픽업하는 방식이 채용되고 있다.

도1은 종래 기술에 따라 반도체 칩을 점착용 테이프를 이용하여 니들 핀 홀더를 승강시켜 픽업하는 과정을 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 반도체 칩(10) 후면에 점착용 테이프(20)를 접착한 후 니들 핀 홀더(30)를 위로 올려서 돌출 니들핀(40)이 테이프(20)를 밀어내도록 함으로써 반도체 칩(10)을 웨이퍼(10')로부터 픽업되도록 한다.

그런데, 최근 들어 반도체 칩 패키지 단계에서 박형화가 요구되고 있어서, 반도체 제조 가공 후에 웨이퍼의 뒷면을 연마하여 최종 웨이퍼 두께를 100 ㎛ 이하로 박막화시키는 추세에 있다. 그 결과, 반도체 칩의 두께를 100 ㎛ 이하로 박막화하는 경우 전술한 대로 점착용 테이프를 이용하여 니들 핀을 밀어 올려 픽업하는 과정에서 반도체 칩이 깨어지거나 크랙이 발생되는 문제가 발생하거나, 또는 반도체 칩이 서로 접촉 충돌하여 칩핑이 발생하게 된다.

따라서, 본 고안의 목적은 100 ㎛ 이하의 두께를 갖는 박막형 반도체 칩을 다이 본딩하는 과정에서 반도체 칩을 손상하지 않으면서 손쉽게 웨이퍼로부터 픽업하여 리드 프레임에 안치할 수 있는 백업 홀더 구조를 제공하는데 있다.

도1은 종래 기술에 따라 반도체 칩을 점착용 테이프를 이용하여 니들 핀 홀더를 승강시켜 픽업하는 과정을 나타낸 도면.

도2는 본 고안에 따른 다이 본더용 백업 홀더 구조를 나타낸 도면.

도3a 및 도3b는 본 고안에 따른 웨이퍼 지지부의 단면도 및 평면도를 나타낸 도면.

도4a 및 도4b는 본 고안에 따른 백업 홀더의 단면도 및 평면도를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 반도체 칩

10': 웨이퍼

20 : 점착용 테이프

300 : 지지부

301 : 고정 흡착판

302 : 흡입공

400 : 백업 홀더 구조

401 : 돌출 가압부

403 : 주변부

404: 유입공

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 소잉(sewing)된 반도체 웨이퍼로부터, 특히 뒷면에 점착용 테이프가 붙어 있는 반도체 웨이퍼로부터 반도체 칩을 낱개로 분리하는 장치에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼와 그 뒷면에 접착되어 있는 점착용 테이프를 흡입하여 흡착 고정하며, 미세 기공을 포함하는 다공질 재료로 구성된 웨이퍼 고정 흡착판(301)과 상기 웨이퍼 고정 흡착판(301)에 진공압을 제공하는 흡입공(302)을 구비한 웨이퍼 지지부(300)와; 상기 웨이퍼 지지부(300) 내부의 통로를 통해 승강 운동을 하여 반도체 칩 하부의 점착용 테이프를 가압함으로써 상기웨이퍼로부터 분리되도록 하며, 상부의 돌출 가압부(401)의 표면 가장자리 엣지(403)는 내부 표면에 대해 단차를 갖도록 돌출되고, 내부 표면에는 복수 개의 돌출 기둥 (402)을 구비하는 백업 홀더(400)를 구비하는 장치를 제공한다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 따른 다이 본더용 백업 홀더 구조의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 고안에 따른 다이 본더용 백업 홀더 구조를 나타낸 단면도이다. 도2를 참조하면, 픽업하려고 하는 반도체 칩(10)과 소잉이 되어 있는 나머지 웨이퍼(10')가 도시되어 있으며, 점착용 테이프(20)가 도시되어 있다. 본 고안에 따른 구조는 픽업하고자 하는 반도체 칩(10) 부위의 점착용 테이프(20)를 밀어 올리는 백업 홀더(400)와 상기 백업 홀더(400)를 위 아래로 승강시키는 통로를 제공하며 반도체 웨이퍼(10')를 흡착하여 반도체 칩(10)을 분리할 때에 견고히 지탱하도록 하는 웨이퍼 지지부(300)를 구비하고 있다.

여기서, 본 고안의 특징적 요소는 웨이퍼 지지부(300)는 웨이퍼 고정 흡착판 (301)과 흡입공(302)을 구비하게 되는데, 도2에 흡입공(302)을 한 개만 도시하고 있으나, 웨이퍼 고정 흡착판(301)과 연결된 흡입공(302)을 다수개 준비할 수 있다. 또한, 흡입공(302)을 통해 진공(vacuum) 또는 저압이 유지되게 되며, 도2에 도시된 웨이퍼 고정 흡착판(301)은 미세한 기공(pore)을 포함하고 있는 재질을 사용함으로써, 미세 기공을 통해 웨이퍼(10')를 진공 흡착하는 작용을 하게 된다.

본 고안에 따른 웨이퍼 고정 흡착판(301)의 양호한 실시예로서 알루미나(Al₂O₃)판을 사용할 수 있으며, 알루미나판 속의 미세 기공을 통해 점착용 테이프 (20)를 진공 흡착하게 되므로 100 ㎛ 두께 이하의 박막형 웨이퍼(10')를 손상시키지 아니하면서 효율적으로 고정시킬 수 있다.

다시 도2를 참조하면, 본 고안에 따른 백업 홀더 구조(400)는 그 상부면이 다음과 같은 형태를 지니는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 고안에 따른 백업 홀더 구조(400)의 상부면의 가장자리 테두리는 그 내부면에 대해서 단차를 지니고 있어서, 주변부(403)가 점착용 테이프(20)를 밀어 올리는 작용을 하게 되며, 내부 표면에는 복수 개의 기둥(402)을 구비함으로써 효율적으로 점착용 테이프(20)를 반도체 칩(10)으로부터 분리되도록 한다.

더욱이, 본 고안에 따른 백업 홀더(400)의 돌출 가압부(401)의 상부면 중에서 가장자리에 형성된 주변부(403)에는 군데군데 유입공(404; 도4a 참조)을 구비함으로써, 유입공(404)을 통해 공기가 유입되어 상압을 유지하도록 한다. 그 결과, 점착용 테이프(20)가 용이하게 반도체 칩(10)으로부터 분리되도록 하는 작용을 한다.

도3a 및 도3b는 본 고안에 따른 웨이퍼 지지부의 단면도 및 평면도를 나타낸 도면이다. 도3a 및 도3b를 참조하면, 반도체 칩을 제외한 나머지 웨이퍼 영역을 진공으로 흡착하기 위한 웨이퍼 고정 흡착판(301)이 도시되어 있으며, 전술한 바와 같이 웨이퍼 고정 흡착판(301)의 양호한 실시예로서 알루미나(Al₂O₃)가 사용될 수 있다.

도4a 및 도4b는 본 고안에 따른 백업 홀더의 단면도 및 평면도를 나타낸 도면이다. 도4a를 참조하면, 본 고안에 따른 백업 홀더(400) 구조의 돌출 가압부 (401)의 상부면의 가장자리 사각면 엣지(403)는 내부면과 비교하여 단차를 가지고 있어서 테두리를 형성하고 있으며, 가장자리 사각형 엣지(403)의 군데군데에 복수 개의 유입공(404)을 마련하여서 공기를 유입시켜 점착용 테이프와 반도체 칩이 만나는 부위를 상압으로 유지시킬 수 있도록 한다. 또한, 도4a를 참조하면, 상부면 (401) 위에는 복수개(도4a에는 8개가 도시되어 있음)의 기둥(402)을 세워서, 점착용 테이프의 분리를 용이하게 할 수 있다.

전술한 내용은 후술할 고안의 실용신안등록 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 고안의 특징과 기술적 장점을 다소 폭 넓게 개설하였다. 본 고안의 실용신안등록 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들은 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 고안의 개념과 특정 실시예는 본 고안과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 고안에서 개시된 고안 개념과 실시예가 본 고안의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 실용신안등록 청구 범위에서 기술한 고안의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

이상과 같이, 본 고안은 반도체 칩을 다이 본딩하는 과정에서, 웨이퍼 흡착 고정하는 부분을 기공을 함유하고 있는 알루미나 재질의 고정 흡착 빨판을 사용하고, 백업 홀더 부위를 복수 개의 기둥과 상압 유입공을 구비한 구조를 사용함으로써, 100 ㎛ 두께 이하의 박막형 반도체 칩에 대해서는 크랙 발생과 같은 불량 발생 없이 고품질의 반도체 칩 다이 본딩을 수행할 수 있도록 한다.

Claims

소잉(sewing)된 반도체 웨이퍼로부터, 특히 뒷면에 점착용 테이프가 붙어 있는 반도체 웨이퍼로부터 반도체 칩을 낱개로 분리하는 장치에 있어서,

상기 반도체 웨이퍼와 그 뒷면에 접착되어 있는 점착용 테이프를 흡입하여 흡착 고정하며, 미세 기공을 포함하는 다공질 재료로 구성된 웨이퍼 고정 흡착판 (301)과 상기 웨이퍼 고정 흡착판(301)에 진공압을 제공하는 흡입공(302)을 구비한 웨이퍼 지지부(300)와;

상기 웨이퍼 지지부(300) 내부의 통로를 통해 승강 운동을 하여 반도체 칩 하부의 점착용 테이프를 가압함으로써 상기 웨이퍼로부터 분리되도록 하며, 상부의 돌출 가압부(401)의 표면 가장자리 엣지(403)는 내부 표면에 대해 단차를 갖도록 돌출되고, 내부 표면에는 복수 개의 돌출 기둥(402)을 구비하는 백업 홀더(400)

를 구비하는 장치.
제1항 있어서, 상기 다공질 재료는 알루미나(Al₂O₃)를 포함하는 장치.