KR200462845Y1 - 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 다이본딩 공정 중에 웨이퍼의 칩을 카메라가 촬영할 수 있도록 웨이퍼 칩에 집광시키는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치에 관한 것이다.
반원형으로 이루어진 복수의 LED조명을 웨이퍼에 근접 조광시켜 다양한 칩 대응에 별도의 조작없이 칩을 인식할 수 있는 본 고안에 적용되는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치는, 원형으로 형성되어 웨이퍼를 올려놓는 웨이퍼 링 홀더와, 상기 웨이퍼 링 홀더를 고정하고 있으며, 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 링 홀더로부터 움직이지 않도록 고정하거나 웨이퍼 링 홀더로부터 분리하는 칩 분리 이젝터와, 상기 웨이퍼 링 홀더에 장착된 웨이퍼 칩을 본딩하기 위해 해당 위치로 이송되는 픽업컬렉터와, 반원형 형태로 상기 웨이퍼 링 홀더의 상부에 설치되어 복수의 LED 조명램프를 장착하고 있는 조명케이스를 포함한다.
본 고안은 하나의 반원형 형태로 이루어진 복수의 LED조명을 웨이퍼에 근접시켜 조광하므로 다양한 칩 대응하여 별도의 조작없이 일률적으로 적용가능하여 조명의 조도가 감소됨으로 인한 칩 인식불량을 방지할 수 있다.

Description

반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치{Illuminating device for inspecting semiconductor manufacturing equipment}

본 고안은 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 다이본딩 공정 중에 웨이퍼의 칩을 카메라가 촬영할 수 있도록 웨이퍼 칩에 집광시키는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 패키지는 반도체 칩과 이와 전기적으로 연결된 리드프레임과 같은 외부 리드를 포함하여 몰딩수지(EMC)에 의해 밀폐되는 것을 몰딩이라고 한다.

또한 반도체 패키지는 그 제조공정이나 집적도 또는 크기, 사용처 등에 따라 MLF(micro lead frame)형 또는 QFN(quad flat no-lead)형과 같이 다양한 형태의 반도체 패키지들이 제공되고 있다.

이와 같은 반도체 패키지는 다양한 제조공정을 통해 만들어지는데, 제조공정 상에서 발생된 불량을 검사하여 우수한 제품의 반도체 패키지를 제공하기 위해 리드프레임의 간격의 오차나 솔더볼의 간격 또는 폭의 오차에 의한 불량을 포함하는 표면 결함을 검사하는 장치가 이미 개발되어 있으며, 이러한 검사장치에는 보다 정확한 검사가 이루어지도록 반도체 패키지를 하이라이트시켜 주는 조명수단이 필수적으로 구비되게 된다.

이와 같은 반도체 패키지 검사장치에 구비되는 조명수단이 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 반도체 패키지(10)를 촬영할 수 있도록 구비된 카메라(12)의 일측에 구비된 조명수단은 진공패드(11)에 의해 촬영 범위내로 이송된 반도체 패키지(10)가 안착되는 검사다이(30)와, 상기 검사다이(30)의 하부에 위치되어 반도체 패키지(10)의 검사면에 조명광을 조사시키는 스퀘어 라이트(31)와, 상기 반도체 패키지(10)의 검사면을 카메라(12) 측으로 반사시키는 반사경(13)을 포함하고 있다.

상기 구성에 있어서, 상기 검사다이(30)의 저면에는 반도체 패키지(10)의 측면을 반사경(13)으로 반사시켜 주는 검사용 미러(32)가 구비되어 있으며, 상기 스퀘어 라이트(31)는 다수의 LED가 구비된 라이트가 사각형을 이루도록 배치되어 있다. 또한 상기 스퀘어 라이트(31)는 힌지축에 결합되어 각 라이트가 조명광의 조사각도를 조절 가능하도록 구비되어 있으며, 이 스퀘어 라이트(31)에 의해 반도체 패키지(10)의 저면과 측면을 포함한 검사면에 광원이 제공된다.

하지만, 상기 스퀘어 라이트(31)에 의해 조명광을 반도체 패키지(10) 측으로 조사하게 되면, 상기 반도체 패키지(10)의 검사면 뿐만 아니라 반도체 패키지(10)를 진공 흡착하여 고정시키고 있는 진공패드(11)의 둘레면에도 조명광의 일부가 조사되므로, 이 진공패드(11)의 둘레면에 의해 반사되는 반사광으로 인해 반도체 패키지(10)의 검사면에는 상대적으로 어두운 음영 부분이 생기게 된다. 이에 의해 카메라(12)에 촬영되는 반도체 패키지(10)에는 밝은 부분과 어두운 부분이 발생되어 정밀한 검사가 이루어지는데 방해되는 요인으로 작용하는 단점이 있다.

또한 상기 스퀘어 라이트(31)는 각 라이트가 박스 형상으로 구비되어 상기 반도체 패키지(10)를 하이라이트 시킬 수 있도록 각도 조절하기 위해 상기 검사다이(30)의 하부에 이격 설치되어 있으므로 상기 반도체 패키지(10)의 검사면에 조사되기 전에 조명광이 분사되어 광량이 감소되며, 이에 의해 설치된 라이트에 비해 조사되는 광량이 떨어지는 비효율적인 면이 발생되는 단점이 있다.

상기와 같은 종래의 조명으로 실리콘 계통의 일반 칩대응에는 동축 또는 하프 미러형 측면광을 사용하였으나 최근 들어 LED칩 적용에는 종래의 조명방식으로는 다양한 칩 대응에 있어 광량이 떨어져 칩을 인식하지 못하는 문제가 있었다.

본 고안의 목적은 하나의 반원형 형태로 이루어진 조명케이스에 장착된 복수의 LED조명을 웨이퍼에 근접 조광시켜 다양한 칩 대응에 별도의 조작없이 칩을 인식할 수 있는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 LED나 LCD와 같은 투명칩에 대응하여 칩을 인식할 수 있도록 웨이퍼에 LED조명을 근접 조광하여 다양한 칩을 인식할 수 있는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치는, 하나의 반원형 형태로 이루어져 상기 웨이퍼에 근접 설치된 조명케이스와, 상기 조명케이스내에 장착되어 웨이퍼에만 집광되도록 설치된 복수의 LED 조명램프를 장착하여 웨이퍼에 근접 조광되도록 함을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치는, 원형으로 형성되어 웨이퍼를 올려놓는 웨이퍼 링 홀더와, 상기 웨이퍼 링 홀더를 고정하고 있으며, 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 링 홀더로부터 움직이지 않도록 고정하거나 웨이퍼 링 홀더로부터 분리하는 칩 분리 이젝터와, 상기 웨이퍼 링 홀더에 장착된 웨이퍼 칩을 본딩하기 위해 해당 위치로 이송되는 픽업컬렉터와, 반원형 형태로 상기 웨이퍼 링 홀더의 상부에 설치되어 복수의 LED 조명램프를 장착하고 있는 조명케이스를 구비함을 특징으로 한다.

상기 조명케이스에는 반원형 행태로 형성된 상기 복수의 LED 조명램프가 웨이퍼에만 집광되도록 설치됨을 특징으로 한다.

상기 조명케이스는 카메라를 지지하는 프레임에 지지되거나 독립적으로 지지대를 설치하여 고정시킴을 특징으로 한다.

본 고안은 하나의 반원형 형태로 이루어진 복수의 LED조명을 웨이퍼에 근접시켜 조광하므로 다양한 칩 대응하여 별도의 조작없이 일률적으로 적용가능 하여 조명의 조도가 감소됨으로 인한 칩 인식불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치의 구조도,
도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치의 전면 구조도,
도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치의 측면 구조도,
도 4은 본 고안의 일 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치의 평 구조도.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 그러나 본 고안은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 고안의 실시 예는 당업자에게 본 고안의 사상을 설명하기 위한 것에 불과하다는 것에 유의하여야 하며, 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 당 업계의 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명이 생략됨에 유의하여야 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치의 전면 구조도이고,

도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치의 측면 구조도이며,

도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치의 평면 구조도이다.

원형으로 형성되어 웨이퍼를 올려놓는 웨이퍼 링 홀더(1)와, 상기 웨이퍼 링 홀더(1)를 고정하고 있으며, 웨이퍼를 상기 웨이퍼 링 홀더(1)로부터 움직이지 않도록 고정하거나 웨이퍼 링 홀더(1)로부터 분리하는 칩 분리 이젝터(2)와, 반원형 형태로 상기 웨이퍼 링 홀더(1)의 상부에 웨이퍼와 근접 설치되어 복수의 LED 조명램프(4)를 장착하고 있는 조명케이스(3)와, 상기 웨이퍼 링 홀더(1)에 장착된 웨이퍼 칩을 본딩하기 위해 해당 위치로 이송되는 픽업컬렉터(5)와, 상기 픽업컬렉터(5)를 지지하는 프레임(6)과, 상기 프레임(6)을 이송하기 위한 피딩용레일(7)로 이루어져 있다.

상술한 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 웨이퍼 조명장치의 동작을 상세히 설명한다.

웨이퍼 링 홀더(1)에 장착된 웨이퍼의 칩을 본딩하기 위해서는 도 1과 같이 카메라(12)가 설치되고 웨이퍼의 칩에 조명을 조사하여 카메라(12)가 웨이퍼의 칩을 인식할 수 있도록 한다. 즉, 카메라(12)가 웨이퍼의 칩을 정확하게 화상을 읽기 위해서는 최상의 화질을 얻을 수 있도록 최적의 조명장치가 요구된다.

웨이퍼 링 홀더(1)에는 반도체 제조공정이 완료된 여러 개의 칩으로 이루어진 웨이퍼가 장착된다. 이때 칩분리 이젝터(2)는 그 웨이퍼를 진공으로 흡착하여 본딩 작업시 웨이퍼가 움직이지 않도록 고정시키고, 본딩 작업이 완료되면 웨이퍼를 이송할 수 있도록 웨이퍼 링 홀더(1)로부터 분리시킨다. 카메라(12)에 의해 양품으로 판정된 웨이퍼의 칩은 픽업컬렉터(5)가 이송되어 본딩을 하게 된다.

그런데 본딩 작업을 하기 전에 도 1에 도시된 카메라(12)에 의해 웨이퍼의 칩이 양품인지 아닌지 인식하기 위해 웨이퍼의 칩에 조명을 조사하여야만 카메라(12)가 해당하는 위치의 웨이퍼 칩을 촬영하여 인식할 수 있다. 조명케이스(3)는 반원형 형태로 형성되어 상기 웨이퍼 링 홀더(1)의 상부에 근접 설치된다. 상기 조명케이스(3)는 도 1에 도시된 카메라(12)를 지지하는 프레임에 지지되거나 독립적으로 지지대를 설치하여 고정시킬 수도 있다. 상기 조명케이스(3)에는 반원형 행태로 복수의 LED 조명램프(4)가 설치되어 카메라(12)가 동작을 할때 웨이퍼 칩에 조명을 조사한다. 상기 조명케이스(3)에는 반원형형 행태로 형성된 복수의 LED 조명램프(4)가 웨이퍼에만 집광되도록 설치되어 있다. 따라서 종래의 웨이퍼 조명장치에서 발생한 제품별 난반사 문제등을 해결할 수 있다.

또한 조명케이스(3)의 크기를 적절하게 구성하여 웨이퍼 칩 픽업구간에서 작업영역을 작업자가 감시 가능하도록 하였다.

1: 웨이퍼 링 홀더 2: 칩 분리 이젝터
3: 조명케이스 4: LED 조명램프
5: 픽업컬렉터 6: 프레임
7: 피딩용레일

Claims (5)

1. 반도체 패키지를 촬영하기 위한 카메라를 구비한 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치에 있어서,
   하나의 반원형 형태로 이루어져 상기 웨이퍼에 근접 설치된 조명케이스와,
   상기 조명케이스 내에 장착되어 웨이퍼에만 집광되도록 설치된 복수의 LED 조명램프를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조명케이스는 상기 카메라를 지지하는 프레임에 지지되거나 독립적으로 지지대를 설치하여 고정시킴을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치.
3. 반도체 패키지를 촬영할 수 있도록 구비된 카메라와, 원형으로 형성되어 웨이퍼를 올려놓는 웨이퍼 링 홀더와, 상기 웨이퍼 링 홀더를 고정하고 있으며, 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 링 홀더로부터 움직이지 않도록 고정하거나 웨이퍼 링 홀더로부터 분리하는 칩 분리 이젝터와, 상기 웨이퍼 링 홀더에 장착된 웨이퍼 칩을 본딩하기 위해 해당 위치로 이송되는 픽업컬렉터를 구비한 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치에 있어서,
   반원형 형태로 상기 웨이퍼 링 홀더의 상부에 설치되어 복수의 LED 조명램프를 장착하고 있는 조명케이스를 구비함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 조명케이스에는 반원형 형태로 형성된 상기 복수의 LED 조명램프가 웨이퍼에만 집광되도록 설치됨을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 조명케이스는 상기 카메라를 지지하는 프레임에 지지되거나 독립적으로 지지대를 설치하여 고정시킴을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 조명장치.

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