KR20040079828A - 반도체칩 픽업장치 - Google Patents

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KR20040079828A
KR20040079828A KR10-2003-7012008A KR20037012008A KR20040079828A KR 20040079828 A KR20040079828 A KR 20040079828A KR 20037012008 A KR20037012008 A KR 20037012008A KR 20040079828 A KR20040079828 A KR 20040079828A
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KR
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tape
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semiconductor chip
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semiconductor chips
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KR10-2003-7012008A
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야지마고이치
츠루시마구니아키
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

반도체칩 픽업장치는 표면 위에 여러개의 반도체칩이 점차되어 있는 테이프를 지지하기 위한 지지수단과, 지지수단에 지지되어 있는 테이프의 표면으로부터 반도체칩을 하나하나 픽업하는 픽업수단을 구비한다. 지지수단은 테이프의 이면을 지지하기 위한 것으로, 간격을 두고 평행하게 연장되는 여러개의 지지라인을 포함한다. 테이프의 이면을 흡입하여, 지지라인 이외의 영역에서 테이프를 반도체칩으로부터 박리시키기 위한 흡입수단이 설치되어 있다.

Description

반도체칩 픽업장치{Semiconductor Chip Pickup Device}
반도체칩의 제조에 있어서는 이미 알고 있듯이, 반도체 웨이퍼의 표면을 격자모양으로 배열된 스트리트(street)에 의해 여러개의 직사각형 영역으로 구획하고, 각각의 직사각형 영역에 반도체 회로를 형성한다. 이어서, 필요에 따라 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하여 그 두께를 저감시킨 후, 반도체 웨이퍼를 다이스, 즉 스트리트에 따라 절삭하여 직사각형 영역을 하나하나 분리한다. 분리된 각각의 직사각형 영역은 반도체칩을 구성한다. 근래, 선(先)다이싱이라고 불리는 양식에 의해, 즉 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 스트리트를 따라서 그 두께 전체에 걸치지 않고 소정 깊이로 다이스하여 소정 깊이의 홈을 형성하고, 그런 후에 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하여 반도체 웨이퍼의 두께를 상기 홈의 깊이 이하가 되게 하여 직사각형 영역을 하나하나 분리하는 것도 실용적으로 이용되고 있다. 어느 경우에서도 반도체 웨이퍼를 각각의 직사각형 영역으로 분리할 때에는, 반도체 웨이퍼의 이면 또는 표면을 테이프에 점착하고 있으며, 따라서 직사각형 영역을 각각 분리한 시점에서는, 하나하나 분리된 직사각형 영역 즉 반도체칩은 테이프 위에 점착되어 있다.따라서, 반도체 웨이퍼의 연삭 및 절삭에 이어서, 테이프 위에 점착되어 있는 여러개의 반도체칩을 하나하나 테이프로부터 박리하여 픽업해야 한다.
테이프의 표면으로부터 반도체칩을 하나하나 픽업하기 위한 종래의 반도체칩 픽업장치는 표면위에 여러개의 반도체칩이 점착되어 있는 테이프를 지지하기 위한 지지수단과, 여러개의 작은 바늘을 테이프의 이면으로부터 끼워 통과시켜 1개의 반도체칩을 테이프의 표면으로부터 박리하여 상승시키는 박리수단과, 테이프의 표면으로부터 박리되어 상승된 반도체칩을 진공 흡인(吸引)하여 픽업하는 픽업수단을 구비하고 있다.
그러나, 종래의 반도체칩 픽업장치에는 특히 반도체칩이 얇은 경우, 예를 들어 100㎛이하의 두께인 경우, 테이프에 끼워 통과시킨 바늘을 반도체칩과 맞닿게 했을 때, 반도체칩이 파손되는 일이 적지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 테이프의 표면에 점착되어 있는 여러개의 반도체칩을 하나하나 테이프의 표면으로부터 박리하여 픽업하는, 반도체칩 픽업장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 반도체칩 픽업장치의 바람직한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 반도체칩 픽업장치에서의 지지수단을 나타내는 사시도이다.
도 3은 프레임(frame)에 점착된 테이프의 표면에 여러개의 반도체칩이 점착되어 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 반도체칩 픽업 장치의 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 5는 지지수단의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 지지수단의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은, 반도체칩이 매우 얇은 경우에도, 테이프 위에 점착되어 있는 여러개의 반도체칩을 파손시키지 않고 하나하나 테이프로부터 박리하여 픽업할 수 있는, 신규의 반도체칩 픽업장치를 제공하는데 있다.
본 발명자들이 세밀히 검토한 결과, 테이프의 이면을 지지하기 위한 것으로, 간격을 두고 평행하게 연장되는 여러개의 지지라인을 포함하는 형태의 지지수단을 사용하는 동시에, 여러개의 지지라인에 지지되어 있는 테이프의 이면을 흡입하여 지지라인 이외의 영역에서 테이프를 반도체칩으로부터 박리시키기 위한 흡입수단을 설치함으로써, 상기 주된 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명에 따르면, 상기 주된 목적을 달성하는 반도체칩 픽업장치로서, 표면상에 여러개의 반도체칩이 점착되어 있는 테이프를 지지하기 위한 지지수단과, 상기 지지수단에 지지되어 있는 테이프의 표면으로부터 반도체칩을 하나하나 픽업하는 픽업수단을 구비하는, 테이프의 표면위에 점착되어 있는 여러개의 반도체칩을 하나하나 테이프로부터 박리하여 픽업하는 반도체칩 픽업장치로서,
상기 지지수단은 테이프의 이면을 지지하기 위한 것으로, 간격을 두고 평행하게 연장되는 여러개의 지지라인을 포함하며,
상기 지지수단의 상기 여러개의 지지라인에 지지되어 있는 테이프의 이면을흡입하여, 상기 지지라인 이외의 영역에서 테이프를 반도체칩으로부터 박리시키기 위한 흡입수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체칩 픽업장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 지지수단은 다공성 부재 및 상기 다공성 부재의 윗쪽에 설치된 여러개의 가는 선을 포함하고, 상기 여러개의 가는 선은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되어 상기 지지라인을 구성하고 있으며, 상기 흡입수단은 상기 다공성 부재를 통하여 흡입한다. 상기 지지수단은 평판부(平板部) 및 상기 평판부 위에 형성된 여러개의 돌출편을 가지는 지지부재를 포함하고, 상기 여러개의 돌출편은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되어 상기 지지라인을 구성하고 있으며, 상기 평판부에는 상기 돌출편 사이에 위치하는 여러개의 통기구멍이 설치되어 있고, 상기 흡입수단은 상기 통기구멍을 통하여 흡입하는 것도 바람직하다. 각각의 반도체칩은 테이프를 통하여 적어도 2개의 지지라인에 걸쳐 지지되는 것이 바람직하다. 상기지지수단의 상기 각각의 지지라인과 테이프 이면의 접촉폭은 0.1 내지 1.0mm인 것이 바람직하다. 상기 지지수단의 상기 지지라인을, 테이프의 표면 위에 점착되어 있는 여러개의 모든 반도체칩의 존재영역 면적과 실질상 동일 내지 이보다 조금 큰 영역에 걸쳐 설치하여, 테이프의 표면위에 점착되어 있는 모든 반도체칩이 동시에 상기 지지라인에 의해 지지되도록 할 수 있다. 이 대신에, 상기 지지수단의 상기 지지라인을, 테이프의 표면 위에 점착되어 있는 반도체칩 1개의 존재영역 면적과 실질상 동일 내지 이보다 조금 큰 영역에 걸쳐 설치하여, 상기 지지수단이 테이프의 이면을 따라 자유롭게 이동할 수 있게 할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따라 구성된 반도체칩 픽업장치의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 반도체칩 픽업장치는 지지수단(2)과 픽업수단(4)을 구비하고 있다. 도시한 지지수단(2)은 대략 원판형상의 기판(6)을 포함하고 있다. 이 기판(6)의 윗면에는 원형오목부(8)가 형성되어 있다. 기판(6)에는 그 아랫면으로부터 원형오목부(8)까지 연장되는 통기로(通氣路)(10)도 형성되어 있으며, 이러한 통기로(10)는 적절한 연통로(連通路)(도시하지 않음)를 통하여 진공원(12)에 선택적으로 연결되어져 있다. 이하의 설명에서 알 수 있듯이, 진공원(12)은 테이프의 이면을 흡입하기 위한 흡입수단을 구성한다. 기판(6)의 원형오목부(8)에는 원판형상의 다공성 부재(14)가 장착되어 있다. 다공성 부재(14)는 다공성 세라믹과 같은 적당한 다공성 재료로 형성할 수 있다. 원형오목부(8)안에는 링부재(16)도 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착되어 있다. 적당한 금속 혹은 합성수지로 형성할 수 있는 링부재(16)는 다공성 부재(14)의 둘레부분 위에 여러 겹으로 겹쳐 쌓여져 있다. 도 1과 함께 도 2를 참조함으로써 명확하게 이해할 수 있듯이, 링부재(16)에는 여러개의 가는 선(18)이 팽팽하게 설치되어 있다. 금속 혹은 합성수지로 형성할 수 있는 각각의 가는 선(18)은, 예를 들어 그 양 끝을 링부재(16)의 안쪽 둘레면에 접착함으로써, 혹은 링부재(16)에 형성된 반경 방향 관통구멍(도시하지 않음)에 양 끝 부분을 끼워 통과시켜 거는 것에 의해, 링부재(16)에 팽팽하게 설치할 수 있다. 여러 개의 가는 선(18)은 같은 간격을 두고 평행하게 연장되어 있다. 이하의 설명으로부터 명확하게 알 수 있듯이, 여러개의 가는 선(18)은 표면위에 여러 개의 반도체칩이 점착된 테이프를 지지하기 위한 지지라인을 구성한다. 가는 선(18) 위에 지지되어야 할 반도체칩의 칫수가 다른 것으로 변경될 경우에는, 링부재(16)를 가는 선(18) 사이의 간격이 변경되는 반도체칩의 칫수에 대응한 것으로 변경할 수 있다.
도시한 실시예에서의 픽업수단(4)은 임의의 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 흡착 헤드(20)를 포함하고 있다. 그 자체는 주지의 형태로 형성될 수 있으며, 흡착헤드(20)의 아랫면에는 다공성 흡착판(도시하지 않음)이 설치되고, 이러한 흡착판은 적당한 연통라인(도시하지 않음)을 통하여 진공원(22)에 선택적으로 연결된다.
도 3에는 테이프(24) 및 이 테이프(24)의 표면에 점착된 여러개의 반도체칩(26)이 도시되어 있다. 도시한 실시예에서는 테이프(24) 자체가 중앙에 원형개구(30)를 가지는 프레임(28)의 아랫면에 점착되어 있으며, 테이프(24)는 프레임(28)의 개구(30)를 걸쳐 연장되어 있다. 그리고, 프레임(28)의 원형개구(30)내에서, 테이프(24)의 표면에 여러개의 반도체칩(26)이 점착되어 있다. 반도체칩(26)은 대략 원판 형상의 반도체 웨이퍼(32)를 격자모양으로 배열된 스트리트(34)에 따라 분리함으로써 형성되어 있으며, 따라서 테이프(24)의 표면위에 행과 열을 이루어 배열되어 있다.
테이프(24)의 표면위에서 반도체칩(26)을 하나하나 분리하여 픽업하기 위해서는, 도 1 및 도 4에 실선으로 나타내며 도 2에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 테이프(24)가 점착되어 있는 프레임(28)을 지지수단(2) 기판(6)의 윗면 둘레부분(즉, 원형오목부(8)의 둘레부분)위에 얹어놓는다. 각각의 반도체칩(26)의 양쪽 가장자리가 가는 선(18)과 실질상 평행하게 되도록 기판(6) 위에 프레임(28)을 위치시키는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 도 4에 명확하게 도시한 바와 같이, 테이프(24)의 표면위에 점착되어 있는 여러개의 반도체칩(26)은 테이프(24)를 통하여 지지수단(2)의 가는 선(18) 위에 지지된다. 각각의 반도체칩(26)이 가는 선(18) 위에 충분히 안정되게 지지되도록 하기 위해서는, 각각의 반도체칩(26)이 테이프(24)를 통하여 2개 또는 3개 이상의 가는 선(18)에 걸쳐 지지되도록 하는 것이 바람직하다. 각각의 가는 선(18)과 테이프(24)의 이면과의 접촉폭은 충분히 작게 예를 들어 0.1 내지 1.0mm 정도인 것이 바람직하다. 이어서, 기판(6)의 통기로(10)를 진공원(12)에 연결시킨다. 이렇게 하면 테이프(24)의 이면이 다공성 부재(14)를 통하여 흡입되며, 도 4에 이점쇄선으로 과장하여 나타내는 바와 같이 테이프(24)가 가는 선(18) 이외의 영역에서 아랫쪽으로 강제로 각각의 반도체칩(26)으로부터 박리된다. 이와 같은 상태로 유지하면서, 픽업수단(4)을 구성하는 흡착 헤드(20)의 아랫면을 각각의 반도체칩(26) 윗면에 밀접 내지 근접시켜 반도체칩(26)을 흡착 헤드(20)에 흡착하고, 테이프(24)의 표면으로부터 픽업하여 필요한 부위로 반송한다. 각각의 반도체칩(26)을 테이프(24)의 표면으로부터 박리할 때에 반도체칩(26)에 국부적으로 커다란 힘이 가해지지 않아, 반도체칩(26)의 두께가 상당히 얇은 경우에도, 반도체칩(26)이 파손될 우려가 전혀 없거나 현저히 작다.
도 5에는 지지수단의 변형예가 도시되어 있다. 도 5에 나타내는 지지수단(102)은 평판형상의 지지부재(106)로 구성되어 있다. 지지부재(106)는 평판부(108)를 가지고, 이 평판부(108)의 둘레에는 윗쪽으로 돌출한 고리모양 둘레벽(110)이 일체로 형성되며, 또한 평판부(108)의 윗면에는 여러개의돌출편(112)이 일체로 형성되어 있다. 돌출편(112)은 같은 간격을 두고 평행하게 도 5에서의 지면(紙面)과 수직한 방향으로 연장되어 있다. 돌출편(112)의 윗쪽 끝과 고리모양 둘레벽(110)의 윗 면은 실질상 같은 높이여도 좋다. 각 돌출편(112)의 사이에 있어서, 평판부(108)에는 도 5에서 지면과 수직한 방향(따라서 돌출편(112)의 연장 방향)으로 간격을 두고 상하로 관통하여 연장되는 여러개의 통기구멍(114)이 형성되어 있다. 이와 같은 지지수단(102)에서는 여러개의 돌출편(112)이 테이프(24)를 통하여 반도체칩(26)을 지지하는 지지라인을 구성한다(도 3도 참조하시오). 즉, 테이프(24)의 표면으로부터 반도체칩(26)을 하나하나 박리하여 픽업하는 경우에는, 프레임(28)을 지지부재(106)의 고리모양 둘레벽(110) 위에 얹어놓고, 테이프(24)의 표면위에 점착되어 있는 여러개의 반도체칩(26)이 테이프(24)를 통하여 돌출편(112) 위에, 바람직하게는 각 반도체칩(26)의 양쪽 가장자리를 돌출편(112)과 실질상 평행하게 하여 지지되도록 한다. 이 경우에도, 각각의 반도체칩(26)이 돌출편(112) 위에 충분히 안정되게 지지되도록 하기 위해서는 각각의 반도체칩(26)이 테이프(24)를 통하여 2개 또는 3개 이상의 돌출편(112)에 걸쳐 지지되도록 하는 것이 바람직하다. 각각의 돌출편(112)과 테이프(24)의 이면과의 접촉폭은 충분히 작게 예를 들면 0.1 내지 1.0mm정도인 것이 바람직하다. 이어서, 지지부재(104)의 평판부(108)에 형성되어 있는 통기구멍(114)을 적당한 연통로(도시하지 않음)를 통하여 흡입수단 즉 진공원(116)에 연결시킨다. 이렇게 하면, 테이프(24)의 이면이 통기구멍(114)을 통하여 흡입되며, 테이프(24)가 돌출편(112) 이외의 영역에서 아랫쪽으로 강제로 각각의 반도체칩(26)으로부터 박리되어진다.테이프(24)의 표면으로부터 박리된 각각의 반도체 칩(26)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 반도체칩 픽업장치의 경우와 마찬가지로, 적당한 픽업 수단에 의해 픽업하여 필요한 부위로 반송할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 반도체칩 픽업장치에서의 지지수단(2) 및 도 5에 도시하는 지지수단(102)에서는, 테이프(24)를 통하여 반도체칩(26)을 지지하는 지지라인, 즉 가는 선(18) 및 돌출편(112)은 테이프(24) 위에 점착되어 있는 여러개의 모든 반도체칩(26)의 존재영역 면적(따라서, 스트리트(34)를 따라 각각의 반도체칩(26)으로 분리되기 전의 반도체 웨이퍼의 면적)과 실질상 동일 내지 이보다 조금 큰 영역에 걸쳐 설치되어 있으며, 테이프(24) 위에 점착되어 있는 모든 반도체칩(26)이 동시에 지지라인(즉, 가는 선(18) 또는 돌출편(112))에 지지되어, 반도체칩(26)을 하나하나 픽업할 때 픽업 수단(4)은 테이프(24)를 따라 이동되지만 지지수단(2 및 102)은 정지되어 있다. 하지만, 원한다면 도 6에 간단하게 도시하는 바와 같이, 지지수단(202)에서의 지지라인을 테이프(24)의 표면에 점착된 반도체칩(26) 1개의 존재영역 면적과 실질상 동일 내지 이보다 조금 큰 영역에만 걸쳐 설치할 수도 있다. 도 6에 도시하는 지지수단(202)은 도 1 및 도 2에 나타내는 지지수단(2)에서의 기판(6), 다공성 부재(14), 링부재(16)에 대응하는 기판(206), 다공성 부재(214), 링부재(216)을 1개(내지 여러개)의 반도체칩(26)에 적합한 칫수로 축소하는 동시에, 한 개의 반도체칩(26)을 지지하기 위하여 충분한 2개의 가는 선(208)만을 링부재(216)에 팽팽하게 설치한 것이다. 이와 같은 지지수단(202)을 사용하는 경우, 테이프(24)가 점착된 프레임(28)을 별도로 설치한 적당한지지수단(도시하지 않음)에 의해 지지하고, 각각의 반도체칩(26)을 테이프(24)의 표면위로부터 박리하여 픽업할 때에는, 지지수단(202)을 테이프(24)의 이면을 따라 적절히 이동시켜, 픽업수단(4)과 함께 지지수단(202)을 각각의 반도체칩(26)에 대하여 순차적으로 위치시키는 것이 필요하다.

Claims (7)

  1. 표면 위에 여러개의 반도체칩이 점착되어 있는 테이프를 지지하기 위한 지지수단과, 상기 지지수단에 지지되어 있는 테이프의 표면으로부터 반도체칩을 하나하나 픽업하는 픽업수단을 구비하는, 테이프의 표면위에 점착되어 있는 여러개의 반도체칩을 하나하나 테이프로부터 박리하여 픽업하는 반도체칩 픽업장치로서,
    상기 지지수단은 테이프의 이면을 지지하기 위한 것으로, 간격을 두고 평행하게 연장되는 여러개의 지지라인을 포함하고,
    상기 지지수단의 상기 여러개의 지지라인에 지지되어 있는 테이프의 이면을 흡입하여, 상기 지지라인 이외의 영역에서 테이프를 반도체칩으로부터 박리시키기 위한 흡입수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체칩 픽업장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단은 다공성 부재 및 상기 다공성 부재의 윗쪽에 설치된 여러개의 가는 선을 포함하고, 상기 여러개의 가는 선은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되어 상기 지지라인을 구성하고 있으며, 상기 흡입수단은 상기 다공성 부재를 통하여 흡입하는 반도체칩 픽업장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단은 평판부 및 상기 평판부 위에 형성된 여러개의 돌출편을 가지는 지지부재를 포함하고, 상기 여러개의 돌출편은 서로 간격을 두고 평행하게 배열되어 상기 지지라인을 구성하고 있으며, 상기 평판부에는 상기 돌출편 사이에 위치하는 여러개의 통기구멍이 설치되어 있고, 상기 흡입수단은 상기 통기구멍을 통하여 흡입하는 반도체칩 픽업장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    각각의 반도체칩은 테이프를 통하여 적어도 2개의 지지라인에 걸쳐 지지되는 반도체칩 픽업장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단의 상기 각각의 지지라인과 테이프 이면의 접촉폭은 0.1 내지 1.0mm인 반도체칩 픽업장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단의 상기 지지라인은, 테이프의 표면 위에 점착되어 있는 여러개의 모든 반도체칩의 존재영역 면적과 실질상 동일 내지 이보다 조금 큰 영역에 걸쳐 설치되어 있어, 테이프의 표면위에 점착되어 있는 모든 반도체칩이 동시에 상기 지지라인에 의해 지지되는 반도체칩 픽업장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단의 상기 지지라인은, 테이프의 표면 위에 점착되어 있는 반도체칩 1개의 존재영역 면적과 실질상 동일 내지 이보다 조금 큰 영역에 걸쳐 설치되어 있어, 상기 지지수단은 테이프의 이면을 따라 자유롭게 이동할 수 있는 반도체칩 픽업장치.
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