KR20060041454A - Apparatus for automatically inspecting exterior of chip - Google Patents

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KR20060041454A
KR20060041454A KR1020040090668A KR20040090668A KR20060041454A KR 20060041454 A KR20060041454 A KR 20060041454A KR 1020040090668 A KR1020040090668 A KR 1020040090668A KR 20040090668 A KR20040090668 A KR 20040090668A KR 20060041454 A KR20060041454 A KR 20060041454A
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chip
vision
chip tray
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inspection
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Application number
KR1020040090668A
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강주일
정라파엘
선용균
김현호
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 칩 외관 자동검사 장치에 관한 것으로서, 외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 복수 개의 칩 트레이가 적재되는 로딩 스택커(loading stacker)와, 그 로딩 스택커에 적재된 칩 트레이를 순차적으로 하나씩 공급하는 로딩 셔틀 유닛을 포함하는 로딩부와; 외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 놓여지는 비전 스테이지(vision stage)와 그 상부에 설치되는 비전 카메라(vision camera) 및 그 비전 카메라를 위치 이동시키는 비전 스캔 로봇(vision scan robot)을 포함하는 비전 검사부와; 로딩 셔틀 유닛으로부터 칩 트레이를 공급받아 비전 스테이지로 이송시키는 트랜스퍼 유닛(transfer unit)을 포함하는 제 1이송부와; 비전 검사부에서 외관 검사가 완료된 칩 트레이가 놓여지는 분류 스테이지(sorting stage)와, 불량으로 판정된 반도체 칩이 수납되는 칩 트레이가 놓여지는 리젝트 버퍼(reject buffer)와, 양호한 상태의 반도체 칩을 제공하기 위하여 양호한 상태의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 놓여지는 양호 버퍼(good buffer)를 포함하는 분류부와; 비전 스테이지에서 상기 분류 스테이지로 칩 트레이를 이송시키는 픽 엔 플레이스 유닛과 분류 스테이지에 놓여진 칩 트레이에서 검사 정보에 따라 불량으로 판정된 반도체 칩을 상기 리젝트 버퍼에 놓여진 칩 트레이로 이송시키고 비워진 위치에 상기 양호 버퍼의 칩 트레이에서 양호한 상태의 반도체 칩을 이송시키는 픽커를 포함하는 제 2이송부; 및 외관 검사가 완료된 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 적재되는 언로딩 스택커(unloading stacker)와, 그 언로딩 스택커에 칩 트레이 를 순차적으로 하나씩 공급하는 언로딩 셔틀 유닛(unloading shuttle unit)을 포함하는 언로딩부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성을 통하여 반도체 칩의 로딩으로부터 외관 검사와 분류 및 언로딩이 자동으로 이루어지기 때문에 생산성이 향상된다. 그리고 종래에 육안 검사에 의해 칩 외관 검사가 진행되었던 것과 달리 비전 카메라에 의해 칩 외관 검사가 자동으로 이루어지므로 칩 외관 검사에 대한 결함 검출 정도가 향상될 수 있고 균일한 외관 품질을 얻을 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic device for automatically inspecting chip appearance, and includes a loading stacker in which a plurality of chip trays in which a semiconductor chip to be inspected is stored is loaded, and a chip tray loaded in the loading stacker, one by one. A loading unit including a loading shuttle unit to supply; Vision stage includes a vision stage on which a chip tray containing a semiconductor chip to be inspected is placed, a vision camera installed above, and a vision scan robot for moving the vision camera. A vision inspection unit; A first transfer unit including a transfer unit receiving the chip tray from the loading shuttle unit and transferring the chip tray to the vision stage; A sorting stage in which a chip tray having been visually inspected in a vision inspection unit is placed, a reject buffer in which a chip tray in which a semiconductor chip determined to be defective is stored, and a semiconductor chip in a good state are provided. A sorting unit including a good buffer in which a chip tray containing a semiconductor chip in a good state is placed; The pick-and-place unit transfers the chip tray from the vision stage to the sorting stage and the semiconductor chip determined as defective according to the inspection information in the chip tray placed on the sorting stage. The semiconductor chip is transferred to the chip tray placed in the reject buffer. A second transfer part including a picker for transferring a semiconductor chip in a good state from the chip tray of the good buffer; And an unloading stacker on which the chip tray containing the semiconductor chips, which have been visually inspected, is loaded, and an unloading shuttle unit which sequentially supplies the chip trays one by one to the unloading stacker. And an unloading part. This configuration improves productivity because the appearance inspection, sorting and unloading are automatically performed from the loading of the semiconductor chip. Unlike the conventional chip inspection by visual inspection, the chip appearance inspection is automatically performed by the vision camera, so that the degree of defect detection for the chip appearance inspection can be improved and uniform appearance quality can be obtained.

반도체, 외관 검사, 베어 칩, 비전카메라, 테스트Semiconductor, Visual Inspection, Bare Chip, Vision Camera, Test

Description

칩 외관 자동검사 장치{Apparatus for automatically inspecting exterior of chip}Apparatus for automatically inspecting exterior of chip}

도 1은 본 발명에 따른 칩 외관 자동검사 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a chip appearance automatic inspection device according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10; 칩 트레이 100; 칩 외관 자동검사 장치10; Chip tray 100; Chip appearance auto inspection device

110; 로딩부 111; 로딩 스택커110; A loading unit 111; Loading stacker

113; 로딩 셔틀 유닛 115; 레일113; Loading shuttle unit 115; rail

120; 제 1이송부 121; 트랜스퍼 유닛120; A first transfer part 121; Transfer unit

123; 이송 벨트 130; 비전 검사부123; Transfer belt 130; Vision inspection

131; 비전 스테이지 133; 비전 카메라131; Vision stage 133; Vision camera

135; 비전 스캔 로봇 137; 레일135; Vision scan robot 137; rail

150; 분류부 151; 분류 스테이지150; Classification unit 151; Classification stage

153; 리젝트 버퍼 155; 양호 버퍼153; Reject buffer 155; Good buffer

157; 비전 카메라 160; 제 2이송부157; Vision camera 160; Second Transfer Department

161; 픽 엔 플레이스 유닛 163; 칩 트레이 픽커161; Pick and place unit 163; Chip Tray Picker

165; 비전 카메라 170; 언로딩부165; Vision camera 170; Unloading Section

171; 언로딩 스택커 173; 언로딩 셔틀 유닛171; Unloading stacker 173; Unloading Shuttle Unit

본 발명은 반도체 칩 외관 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 웨이퍼 외관 검사 수준으로 반도체 칩의 외관 결함을 검사할 수 있고 핸들링이 용이하여 패키지 외관 검사 수준의 생산성을 갖도록 하는 칩 외관 자동검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for inspecting the appearance of semiconductor chips, and more particularly, an apparatus for automatically inspecting the appearance of chips, which can inspect defects in the appearance of semiconductor chips at a wafer inspection level and to facilitate handling of package appearance inspection levels. It is about.

현재까지 반도체 소자에 대한 외관 검사는 웨이퍼를 대상으로 하는 웨이퍼 외관 검사와 패키지를 대상으로 하는 패키지 외관 검사로 구분되어 진행되어 왔다. 그런데 최근 웨이퍼에서 분리된 개별 반도체 칩, 즉 베어 칩에 대한 수요가 증가되면서 베어 칩을 대상으로 하는 칩 외관 검사가 필요하게 되었다. 그런데 웨이퍼나 패키지를 대상으로 하는 다양한 종류의 외관 검사 장치가 알려져 있을 뿐 베어 칩을 대상으로 하는 칩 외관 검사 장치에 대하여는 잘 알려져 있지 않다.To date, the external inspection of semiconductor devices has been divided into a wafer external inspection for a wafer and a package external inspection for a package. However, as the demand for individual semiconductor chips separated from wafers, that is, bare chips, increases, it is necessary to examine the chip appearance of the bare chips. However, only various kinds of external appearance inspection apparatuses for wafers and packages are known, but the external appearance inspection apparatuses for bare chips are not well known.

칩 외관 검사의 경우 수 ㎛의 미소결함을 검출하기 위해서 웨이퍼 외관 검사와 같은 고해상도 수준의 비전(vision) 검사가 필요하고, 검사 대상인 칩의 핸들링(handling)에 있어서는 소형 크기의 패키지를 대상으로 하는 패키지 검사 장치 수준의 핸들링이 요구되어진다. 그러나 낱개로 분리된 칩을 대상으로 하기 때문에 웨이퍼 비전(vision) 검사 대비 검사 효율(단위시간당 검사 개수)이 크게 떨어지며, 또한 패키징이 완료되지 않은 상태의 반도체 칩을 다루기 때문에 핸들링에 있어서의 많은 제약이 따른다. In the case of chip appearance inspection, a high resolution level vision inspection such as wafer appearance inspection is required to detect micro defects of several μm, and a package for a small size package for handling of the chip to be inspected Inspection device level handling is required. However, since the target is divided into chips, the inspection efficiency (the number of inspections per unit time) is significantly lower than the wafer vision inspection, and since the handling of semiconductor chips without packaging is completed, many limitations in handling are limited. Follow.                         

칩 외관 검사에 웨이퍼 외관 검사 장치나 패키지 외관 검사 장치를 이용하는 경우를 고려해 볼 수 있다. 기존의 웨이퍼 외관 검사 장치는 웨이퍼 전체 표면을 검사하기 때문에 웨이퍼 내에 있는 검사에 불필요한 영역인 소자와 소자 사이의 간격이 매우 협소하고 웨이퍼를 이송하고 교체하는 시간이 검사 시간에 비해 짧기 때문에 검사 효율이 높은 장점을 갖고 있다. 그러나 웨이퍼 외관 검사 장치를 가지고 반도체 칩을 검사하는 경우에는 검사시간 대비 칩의 이송, 교체 시간의 비중이 크기 때문에 검사 시스템의 효율성이 매우 떨어지게 된다. 또한 기본적으로 외관 검사 장치가 웨이퍼 크기를 기준으로 개발되었기 때문에 장치의 크기가 필요 이상으로 크고 칩 크기를 고려하여 장치를 구성하면 구성 부품의 배치에 제약이 따르는 문제점이 있다.Consideration may be given to the use of a wafer appearance inspection device or a package appearance inspection device for chip appearance inspection. Conventional wafer appearance inspection device inspects the entire surface of the wafer, so inspection efficiency is high because the gap between the elements, which is an area unnecessary for inspection within the wafer, is very narrow, and the time for transferring and replacing the wafer is shorter than the inspection time. It has merit. However, in the case of inspecting a semiconductor chip with a wafer appearance inspection device, the efficiency of the inspection system is very low because the ratio of the chip transfer and replacement time to the inspection time is large. In addition, since the appearance inspection apparatus is basically developed based on the wafer size, the size of the apparatus is larger than necessary, and when the apparatus is configured in consideration of the chip size, there is a problem in that arrangement of components is restricted.

그리고 패키지 외관 검사 장치는 이미 패키징이 완료된 상태이기 때문에 제품의 핸들링에 있어서 자유도가 높으며, 요구되는 검출 결함의 수준도 수십 ㎛수준이기 때문에 비전 검사 영역을 넓힐 수 있어 빠른 검사속도를 확보할 수 있어서, 단위 외관 검사 장치의 생산성이나 성능 측면에서 자동 검사의 이점을 창출할 수가 있다. 그러나 이러한 패키지 외관 검사 장치로는 베어 칩을 핸들링 할 수 없으며, 또한 검출 결함의 수준이 매우 미흡하여 적용이 불가능하다.In addition, since the package appearance inspection device has already been packaged, the degree of freedom in handling the product is high, and the required detection defect level is several tens of micrometers, so that the vision inspection area can be widened to ensure fast inspection speed. The advantages of automatic inspection can be created in terms of productivity and performance of the unit appearance inspection apparatus. However, such a package appearance inspection device cannot handle the bare chip, and the level of detection defects is very low, and thus it is not applicable.

이와 같은 이유로 현재 반도체 칩의 외관 검사는 대부분 50~200배율 현미경 검사를 수작업으로 수행하고 있어서 검사의 신뢰성과 생산성에서 많은 문제를 가지고 있다. 이에 대한 대안으로 최근 비전 카메라를 이용한 외관 자동검사 장치를 일부 시도하고 하고 있으나 아직은 반도체 칩을 대상으로 한 외관 검사 장치는 개발 이 미미하며, 개발된 설비도 생산성이나 결함 검출력면에서 육안 검사 수준을 넘어서지 못하고 있는 실정이다.For this reason, most of the appearance inspection of the semiconductor chip is performed manually by 50-200 magnification microscope, which has many problems in the reliability and productivity of the inspection. As an alternative to this, we have recently tried some automatic visual inspection devices using vision cameras, but the external visual inspection devices for semiconductor chips are still under development, and the developed equipment has not exceeded the visual inspection level in terms of productivity and defect detection capability. I can't do it.

본 발명의 목적은 웨이퍼 외관 검사 수준으로 반도체 칩의 외관 결함을 검사함과 동시에 핸들링이 용이하여 패키지 외관 검사 수준의 생산성을 갖도록 하는 칩 외관 자동검사 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic chip appearance inspection apparatus for inspecting defects in a semiconductor chip at a wafer appearance inspection level and at the same time handling the wafer chip to have a productivity of package appearance inspection level.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칩 외관 자동검사 장치는, 외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 복수 개의 칩 트레이가 적재되는 로딩 스택커(loading stacker)와, 그 로딩 스택커에 적재된 칩 트레이를 순차적으로 하나씩 공급하는 로딩 셔틀 유닛(loading shuttle unit)을 포함하는 로딩부와; 외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 놓여지는 비전 스테이지(vision stage)와 그 상부에 설치되는 비전 카메라(vision camera) 및 비전 카메라를 위치 이동시키는 비전 스캔 로봇(vision scan robot)을 포함하는 비전 검사부와; 로딩 셔틀 유닛으로부터 칩 트레이를 공급받아 비전 스테이지로 이송시키는 트랜스퍼 유닛(transfer unit)을 포함하는 제 1이송부와; 비전 검사부에서 외관 검사가 완료된 칩 트레이가 놓여지는 분류 스테이지(sorting stage)와, 불량으로 판정된 반도체 칩이 수납되는 칩 트레이가 놓여지는 리젝트 버퍼(reject buffer)와, 양호한 상태의 반도체 칩을 제공하기 위하여 양호한 상태의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 놓여지는 양호 버퍼(good buffer)를 포함하는 분류부와; 비전 스테이지에서 분류 스테이지로 칩 트레이를 이송시키는 픽 엔 플레이스 유닛(pick and place unit)과 분류 스테이지에 놓여진 칩 트레이에서 검사 정보에 따라 불량으로 판정된 반도체 칩을 리젝트 버퍼에 놓여진 칩 트레이로 이송시키고 비워진 위치에 양호 버퍼의 칩 트레이에서 양호한 상태의 반도체 칩을 이송시키는 픽커(picker)를 포함하는 제 2이송부; 및 외관 검사가 완료된 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 적재되는 언로딩 스택커(unloading stacker)와, 언로딩 스택커에 칩 트레이를 순차적으로 하나씩 공급하는 언로딩 셔틀 유닛(unloading shuttle unit)을 포함하는 언로딩부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the automatic chip appearance inspection apparatus according to the present invention includes a loading stacker on which a plurality of chip trays in which a semiconductor chip to be inspected is stored is loaded, and loaded on the loading stacker. A loading unit including a loading shuttle unit for sequentially supplying chip trays one by one; Vision stage including a vision stage on which a chip tray containing the semiconductor chip to be inspected is placed, a vision camera installed above, and a vision scan robot for moving the vision camera. A vision inspection unit; A first transfer unit including a transfer unit receiving the chip tray from the loading shuttle unit and transferring the chip tray to the vision stage; A sorting stage in which a chip tray having been visually inspected in a vision inspection unit is placed, a reject buffer in which a chip tray in which a semiconductor chip determined to be defective is stored, and a semiconductor chip in a good state are provided. A sorting unit including a good buffer in which a chip tray containing a semiconductor chip in a good state is placed; Pick and place unit (chip and place unit) to transfer the chip tray from the vision stage to the sorting stage and the chip tray placed in the sorting stage transfers the semiconductor chip determined as defective according to the inspection information to the chip tray placed in the reject buffer A second transfer part including a picker for transferring a semiconductor chip in a good state from the chip tray of the good buffer to an empty position; And an unloading stacker on which a chip tray containing the semiconductor chips, which have been visually inspected, is loaded, and an unloading shuttle unit which sequentially supplies one chip tray to the unloading stacker. And an unloading part.

본 발명에 따른 칩 외관 자동검사 장치에 있어서, 상기 리젝트 버퍼로의 칩 트레이 공급이 이웃하는 양호 버퍼에 놓여진 칩 트레이에서 이루어지도록 구성된 것이 바람직하다. 그리고 상기 분류부에서 반도체 칩과 칩 트레이의 포켓 상태를 비전 검사하는 비전 카메라가 설치되어 있는 것이 바람직하다.In the chip appearance automatic inspection device according to the present invention, it is preferable that the chip tray supply to the reject buffer is configured to be made in a chip tray placed in a neighboring good buffer. In addition, it is preferable that a vision camera for vision inspection of the pocket state of the semiconductor chip and the chip tray is installed in the sorting unit.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 칩 외관 자동검사 장치를 보다 상세하게 설명하고자 한다.With reference to the accompanying drawings will be described in more detail the automatic chip appearance inspection apparatus according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 칩 외관 자동검사 장치의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an automatic chip appearance automatic inspection device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 칩 외관 자동검사 장치(100)는, 외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이(10)가 적재 및 공급되는 로딩부(110)와, 반도체 칩에 대한 외관 검사가 이루어지는 비전 검사부(130)와 외관 검사 결과에 따라 반도체 칩을 분류하는 분류부(150) 및 분류가 완료된 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 공급 및 적재되는 언로딩부(170)를 포함하며, 로딩부(110)로부터 비전 검사 부(130)로의 칩 트레이 이송을 위한 제 1이송부(120)와 비전 검사부(130)로부터 분류부(150)로의 칩 트레이 이송을 위한 제 2이송부(160)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the automatic chip appearance inspection apparatus 100 according to the present invention includes a loading unit 110 in which a chip tray 10 containing a semiconductor chip to be inspected is loaded and supplied, and for a semiconductor chip. A vision inspection unit 130 for visual inspection, a classification unit 150 for classifying semiconductor chips according to visual inspection results, and an unloading unit 170 for supplying and stacking chip trays in which the semiconductor chips are sorted. The first transfer unit 120 for transferring the chip tray from the loading unit 110 to the vision inspection unit 130 and the second transfer unit 160 for transferring the chip tray from the vision inspection unit 130 to the sorting unit 150 are provided. It is configured to include.

로딩부(110)는 복수 개의 칩 트레이(10)가 수직으로 적재되는 로딩 스택커(111)와, 그 로딩 스택커(111)의 하부에 설치되어 로딩 스택커(111)의 가장 아래에 위치한 칩 트레이(10)를 순차적으로 소정 위치로 하나씩 공급하는 로딩 셔틀 유닛(113)을 포함하고, 로딩 스택커(111)로부터 칩 트레이(110)의 공급을 안내하기 위한 레일(115)이 설치되어 있다.The loading unit 110 includes a loading stacker 111 in which a plurality of chip trays 10 are stacked vertically, and a chip installed under the loading stacker 111 and positioned at the bottom of the loading stacker 111. And a loading shuttle unit 113 for sequentially supplying the trays 10 one by one to a predetermined position, and a rail 115 for guiding the supply of the chip tray 110 from the loading stacker 111 is provided.

비전 검사부(130)는 외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이(10)가 놓여지는 비전 스테이지(vision stage)(131)를 포함하는데 실린더 등이 결합되어 수직 운동이 가능하도록 설치된다. 비전 스테이지(131)의 상부에는 비전 스테이지(131)에 놓여진 반도체 칩의 이미지를 얻기 위한 비전 카메라(vision camera)(133)가 설치되어 있다. 이 비전 카메라(133)는 비전 스캔 로봇(vision scan robot)(135)에 의해 X축과 Y축으로 위치 이동시키도록 구성된다. 여기서 비전 검사부(130)에는 칩 트레이(10)의 이동을 안내하는 레일(137)이 설치되어 있다.The vision inspection unit 130 includes a vision stage 131 on which the chip tray 10 in which the semiconductor chip of the external inspection object is stored is placed. The vision inspection unit 130 is installed to allow vertical movement by combining a cylinder or the like. On top of the vision stage 131, a vision camera 133 is provided to obtain an image of a semiconductor chip placed on the vision stage 131. The vision camera 133 is configured to move in the X and Y axes by a vision scan robot 135. Here, the vision inspection unit 130 is provided with a rail 137 for guiding the movement of the chip tray 10.

제 1이송부(120)는 레일 형태로 형성되어 로딩 셔틀 유닛(113)으로부터 공급되는 칩 트레이(10)를 비전 검사부(130)의 레일(137)로 공급하는 트랜스퍼 유닛(121)을 포함한다. 트랜스퍼 유닛(121)은 벨트 구동에 의해 위치 이동하는 방식으로 구성될 수 있다.The first transfer part 120 includes a transfer unit 121 formed in a rail shape and supplying the chip tray 10 supplied from the loading shuttle unit 113 to the rail 137 of the vision inspection unit 130. The transfer unit 121 may be configured in a manner of moving in position by belt driving.

분류부(150)는 비전 검사부(130)에서 연장 설치되는 레일(137) 상의 소정 위치에 설치되어 칩 트레이가 놓여지는 분류 스테이지(151)를 갖는다. 외관 검사가 완료된 칩 트레이(10)가 분류 스테이지(151)에서 검사결과에 따른 분류가 이루어지게 된다. 분류 스테이지(151)에 인접하여 불량으로 판정된 반도체 칩의 수납을 위한 칩 트레이(10)가 놓여지는 리젝트 버퍼(reject buffer)(153)가 설치되어 있다. 그리고 그 리젝트 버퍼(153)와 인접하여 양호한 상태의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이(10)가 놓여지는 양호 버퍼(good buffer)(155)가 설치되어 있다. 양호 버퍼(155) 옆에는 비전 카메라(157)가 설치되어 있다.The sorting unit 150 has a sorting stage 151 installed at a predetermined position on the rail 137 extending from the vision inspection unit 130 to place the chip tray. In the sorting stage 151, the chip tray 10 in which the external appearance inspection is completed is classified according to the inspection result. A reject buffer 153 is provided adjacent to the sorting stage 151 in which the chip tray 10 for storing a semiconductor chip determined as defective is placed. A good buffer 155 is provided adjacent to the reject buffer 153 in which the chip tray 10 in which the semiconductor chip in a good state is housed is placed. The vision camera 157 is provided beside the good buffer 155.

제 2이송부(160)는 X축과 Y축 구동 및 수직 운동하는 픽 엔 플레이스 유닛(161)을 갖는다. 비전 스테이지(131)에서 분류 스테이지(151)로 칩 트레이(10)를 이송하도록 구성되며, 분류 스테이지(151)에 칩 트레이(10)를 이송시키는 칩 트레이 픽커(163)가 픽 엔 플레이스 유닛(161)에 설치되어 있다. 픽 엔 플레이스 유닛(161)은 외관 검사 정보에 따라 리젝트 버퍼(153)에 불량으로 판정된 반도체 칩을 이송시키고 양호 버퍼(155)의 칩 트레이(10)에서 반도체 칩을 픽업하여 비워진 칩 트레이(10)의 포켓에 수납시킨다. 픽 엔 플레이스 유닛(161)에는 비전 카메라(165)가 설치되어 있는데, 전술한 양호 버퍼(155) 옆에 설치되는 비전 카메라(157)와 함께 칩 트레이(10) 내 포켓의 위치 상태와 칩 위치 상태를 검사하게 된다.The second transfer unit 160 has a pick-and-place unit 161 for driving and vertically moving the X and Y axes. The chip tray picker 163 configured to transfer the chip tray 10 from the vision stage 131 to the sorting stage 151, and to transfer the chip tray 10 to the sorting stage 151, is a pick-and-place unit 161. ) Is installed. The pick and place unit 161 transfers the semiconductor chip determined as defective to the reject buffer 153 according to the appearance inspection information, and picks up the semiconductor chip from the chip tray 10 of the good buffer 155 to empty the chip tray ( It is stored in the pocket of 10). The pick-and-place unit 161 is equipped with a vision camera 165, together with the vision camera 157 installed next to the above-mentioned good buffer 155, the position state and the chip position state of the pocket in the chip tray 10 Will be checked.

언로딩부(170)는 분류 스테이지(151)에 인접하여 설치되며 외관 검사가 완료되어 양호한 상태의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이(10)가 수직으로 적재되는 언로딩 스택커(171)를 갖는다. 그리고 분류 스테이지(151)로부터 칩 트레이(10)를 언로딩 스택커(171)로 이송시키는 언로딩 셔틀 유닛(173)을 갖는다.The unloading unit 170 is installed adjacent to the sorting stage 151 and has an unloading stacker 171 in which a chip tray 10 containing a semiconductor chip in a good state is loaded vertically, in which appearance inspection is completed. And an unloading shuttle unit 173 for transferring the chip tray 10 from the sorting stage 151 to the unloading stacker 171.

동작을 설명하면, 칩 트레이(10)가 복수 개 적재된 로딩 스택커(111)로부터 로딩 셔틀 유닛(113)이 하나의 칩 트레이(10)를 분리하여 순차적으로 트랜스퍼 유닛(121)으로 이송시킨다. 트랜스퍼 유닛(121)으로 칩 트레이(10)가 이송되면 트랜스퍼 유닛(121)은 칩 트레이(10)를 비전 검사부(130)가 위치하는 레일(137)로 이동하여 칩 트레이(10)를 레일(137) 상에 적재한다.Referring to the operation, the loading shuttle unit 113 separates one chip tray 10 from the loading stacker 111 in which the plurality of chip trays 10 are stacked and sequentially transfers the one chip tray 10 to the transfer unit 121. When the chip tray 10 is transferred to the transfer unit 121, the transfer unit 121 moves the chip tray 10 to the rail 137 on which the vision inspection unit 130 is located, thereby moving the chip tray 10 to the rail 137. Load on).

칩 트레이(10)는 레일(137)에서 수평 이송되어 비전 스테이지(131)에 탑재 및 고정된다. 비전 스테이지(131)는 칩 트레이를 고정한 후 일정 수치만큼 상승하여 비전 카메라(133)와의 포커싱(focusing)을 맞춘 다음 외관 검사 종료가 될 때까지 고정된다.The chip tray 10 is horizontally transferred from the rail 137 and mounted and fixed to the vision stage 131. The vision stage 131 is fixed up to a predetermined value after fixing the chip tray to adjust the focusing with the vision camera 133 and is fixed until the appearance inspection ends.

비전 스테이지(131) 상부의 비전 카메라(157)가 비전 스캔 로봇(135)에 의해 X축과 Y축 운동을 하며 칩 트레이(10)의 개별 칩에 대한 이미지 스캐닝을 한다. 이때, 비전 카메라(133)로부터 읽어 들인 칩 표면 이미지에 대한 판독이 제어부(미도시)에서 이루어져 외관 검사가 이루어진다.The vision camera 157 on the vision stage 131 performs the X-axis and the Y-axis movement by the vision scan robot 135, and performs image scanning on individual chips of the chip tray 10. At this time, the chip surface image read from the vision camera 133 is read by the controller (not shown) to perform an appearance inspection.

외관 검사가 완료된 칩 트레이(10)는 비전 스테이지(131)가 하강된 후 분류 스테이지(151)로 옮겨져 양호/불량 상태에 따른 분류를 하게 된다. 분류 스테이지 (151)상의 칩 트레이(10) 내에 불량 칩은 픽 엔 플레이스 유닛(161)의 칩 트레이 픽커(163)에 의하여 리젝트 버퍼(153)로 옮겨진다. 비워진 자리에는 양호 버퍼(155)에서 대기중인 칩 트레이(10)에서 양호한 상태의 칩이 옮겨져 채워진다.After the visual inspection is completed, the chip tray 10 is moved to the sorting stage 151 after the vision stage 131 is lowered to classify according to a good / bad condition. The defective chip in the chip tray 10 on the sorting stage 151 is transferred to the reject buffer 153 by the chip tray picker 163 of the pick and place unit 161. In the empty position, the chip in a good state is transferred from the chip tray 10 waiting in the good buffer 155 to be filled.

리젝트 버퍼(153)에 놓여진 칩 트레이(10)에 불량 칩의 수납이 완료되면 리젝트 버퍼(153)로부터 이송된다. 그리고 양호 버퍼(155)에 놓여진 칩 트레이(10)가 픽 엔 플레이스 유닛(161)에 설치된 칩 트레이 픽커(163)에 의해 리젝트 버퍼(153) 로 이송된다. 분류 과정에서 리젝트 버퍼(153)의 칩 트레이(10)가 불량 칩으로 가득 차게 되면 동시에 양호 버퍼(155)의 칩 트레이(10)는 비워지게 되어 리젝트 버퍼(153)로의 이송되는 칩 트레이(10)는 빈 상태 된다. 불량 칩으로 이송되어진 수량만큼의 반도체 칩이 리젝트 버퍼(153)에 놓여진 칩 트레이(10)로부터 이송되어져 가기 때문이다. 그리고 양호 버퍼(155)의 빈 칩 트레이(10)가 리젝트 버퍼(153)로 이송 적재된다. 그리고 분류 스테이지(151)에 있는 칩 트레이(10)가 양호 버퍼(155)로 옮겨진다.When the storage of the defective chip is completed in the chip tray 10 placed in the reject buffer 153, the chip is transferred from the reject buffer 153. The chip tray 10 placed in the good buffer 155 is transferred to the reject buffer 153 by the chip tray picker 163 provided in the pick and place unit 161. When the chip tray 10 of the reject buffer 153 is filled with bad chips during the sorting process, the chip tray 10 of the good buffer 155 is emptied and is transferred to the reject buffer 153. 10) is empty. This is because as many chips as transferred to the defective chip are transferred from the chip tray 10 placed in the reject buffer 153. The empty chip tray 10 of the good buffer 155 is transferred to the reject buffer 153. The chip tray 10 in the sorting stage 151 is then transferred to the good buffer 155.

분류 과정에서 칩의 픽업 후 픽 엔 플레이스 유닛(161)에 설치되어 있는 비전 카메라(165)와 양호 버퍼(155) 옆에 위치한 또 다른 비전 카메라(157)에 의해 칩 위치 상태와 놓여질 칩 트레이(10) 내 포켓의 위치 상태를 비교하여 픽업 위치와 각도에 대한 보정이 이루어진다.The chip tray 10 to be placed and placed by the vision camera 165 installed in the pick-and-place unit 161 and another vision camera 157 located next to the good buffer 155 after picking up the chip in the classification process. The pickup position and angle are corrected by comparing the position status of the inner pockets.

분류가 완료된 칩 트레이(10)는 언로딩 스택커(171) 하부에 설치된 언로딩 셔틀 유닛(173)에 의하여 언로딩 스택커(171)에 하부에서부터 상부로 공급되는 상향식으로 적재된다. 언로딩 스택커(171)도 로딩 스택커(171)와 동일한 수의 칩 트레이(10)를 적재한다.The sorted chip tray 10 is loaded upward from the bottom to the top of the unloading stacker 171 by the unloading shuttle unit 173 installed under the unloading stacker 171. The unloading stacker 171 also loads the same number of chip trays 10 as the loading stacker 171.

이상과 같은 본 발명에 따른 반도체 칩 외관 자동검사 장치에 의하면, 반도체 칩의 로딩으로부터 외관 검사와 분류 및 언로딩이 자동으로 이루어지기 때문에 생산성이 향상된다. 그리고 종래에 육안 검사에 의해 칩 외관 검사가 진행되었던 것과 달리 비전 카메라에 의해 칩 외관 검사가 자동으로 이루어지므로 칩 외관 검 사에 대한 결함 검출 정도가 향상될 수 있고 균일한 외관 품질을 얻을 수 있다.According to the apparatus for automatically inspecting the appearance of semiconductor chips according to the present invention as described above, productivity is improved because the appearance inspection, sorting and unloading are automatically performed from the loading of the semiconductor chips. Unlike the conventional chip inspection by visual inspection, the chip appearance inspection is automatically performed by the vision camera, so that the degree of defect detection for the chip appearance inspection can be improved and uniform appearance quality can be obtained.

Claims (3)

외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 복수 개의 칩 트레이가 적재되는 로딩 스택커(loading stacker)와, 상기 로딩 스택커에 적재된 칩 트레이를 순차적으로 하나씩 공급하는 로딩 셔틀 유닛을 포함하는 로딩부와;A loading unit including a loading stacker on which a plurality of chip trays containing semiconductor chips to be inspected are loaded, and a loading shuttle unit to sequentially supply one chip tray loaded on the loading stacker; 외관 검사 대상의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 놓여지는 비전 스테이지(vision stage)와 그 상부에 설치되는 비전 카메라(vision camera) 및 상기 비전 카메라를 위치 이동시키는 비전 스캔 로봇(vision scan robot)을 포함하는 비전 검사부와;Vision stage including a vision tray on which a chip tray containing an external object to be inspected is placed, a vision camera installed above, and a vision scan robot for moving the vision camera. A vision inspection unit; 상기 로딩 셔틀 유닛으로부터 칩 트레이를 공급받아 상기 비전 스테이지로 이송시키는 트랜스퍼 유닛(transfer unit)을 포함하는 제 1이송부와;A first transfer part including a transfer unit receiving the chip tray from the loading shuttle unit and transferring the chip tray to the vision stage; 상기 비전 검사부에서 외관 검사가 완료된 칩 트레이가 놓여지는 분류 스테이지(sorting stage)와, 불량으로 판정된 반도체 칩이 수납되는 칩 트레이가 놓여지는 리젝트 버퍼(reject buffer)와, 양호한 상태의 반도체 칩을 제공하기 위하여 양호한 상태의 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 놓여지는 양호 버퍼(good buffer)를 포함하는 분류부와;A sorting stage in which the chip tray after the appearance inspection is completed in the vision inspection unit is placed, a reject buffer in which the chip tray in which the semiconductor chip determined as defective is placed is placed, and a semiconductor chip in a good state. A sorting unit including a good buffer in which a chip tray containing a semiconductor chip in a good state is placed for providing; 상기 비전 스테이지에서 상기 분류 스테이지로 칩 트레이를 이송시키는 픽 엔 플레이스 유닛과 상기 분류 스테이지에 놓여진 칩 트레이에서 검사 정보에 따라 불량으로 판정된 반도체 칩을 상기 리젝트 버퍼에 놓여진 칩 트레이로 이송시키고 비워진 위치에 상기 양호 버퍼의 칩 트레이에서 양호한 상태의 반도체 칩을 이송시 키는 픽커를 포함하는 제 2이송부; 및A pick-and-place unit for transferring the chip tray from the vision stage to the sorting stage and a semiconductor chip determined to be defective according to inspection information in the chip tray placed in the sorting stage to the chip tray placed in the reject buffer and emptied A second transfer unit including a picker for transferring a semiconductor chip in a good state from the chip tray of the good buffer; And 외관 검사가 완료된 반도체 칩이 수납된 칩 트레이가 적재되는 언로딩 스택커(unloading stacker)와, 상기 언로딩 스택커에 칩 트레이를 순차적으로 하나씩 공급하는 언로딩 셔틀 유닛(unloading shuttle unit)을 포함하는 언로딩부;And an unloading stacker on which a chip tray containing the externally inspected semiconductor chips is stored, and an unloading shuttle unit that sequentially supplies one chip tray to the unloading stacker. Unloading unit; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 칩 외관 자동검사 장치.Chip appearance automatic inspection device comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 리젝트 버퍼로의 칩 트레이 공급이 이웃하는 상기 양호 버퍼에 놓여진 칩 트레이에서 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 칩 외관 자동검사 장치.The chip appearance automatic inspection device according to claim 1, wherein the chip tray supply to the reject buffer is configured to be performed at a chip tray placed in the neighboring good buffer. 제 1항에 있어서, 상기 분류부에 반도체 칩과 칩 트레이의 포켓 상태를 비전 검사하는 비전 카메라가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 외관 자동검사 장치.The chip appearance automatic inspection device according to claim 1, wherein a vision camera for vision inspection of the pocket state of the semiconductor chip and the chip tray is provided in the sorting unit.
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