KR20070044253A - 반도체 다이 픽업 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 다이가 픽업될 때까지 이젝트 핀의 상승 높이를 다단계로 증가시키는 반도체 다이 픽업 방법에 관한 것이다. 접착 테이프를 흡착 고정한 상태에서 이젝트 핀을 일정 높이 상승시킨 후 반도체 다이를 픽업하는 종래의 반도체 다이 픽업 방법은 접착 테이프에서 반도체 다이가 분리되지 않아 발생되는 단순 픽업 에러에 의해 장치의 일시 동작 정지 및 그로 인한 생산성 저하의 문제가 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 픽업 에러 감지 단계에서 정상 픽업이 감지될 때까지 픽업 높이에 추가 높이를 더한 높이를 새로운 픽업 높이로 하여 픽업을 진행하는 반도체 다이 픽업 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 반도체 다이의 단순 픽업 에러 발생으로 인한 반도체 다이 픽업 장치의 일시 동작 정지를 방지하여, 생산성이 향상될 수 있다.

반도체 다이, 픽업, 흡착, 이젝트 핀, 다단계

Description

반도체 다이 픽업 방법{pick-up method for semiconductor die}

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법을 보여주는 개략적인 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법을 나타낸 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

11; 픽업부 11a; 콜렛(collet)

11b; 트랜스퍼 헤드(transfer head) 12; 이젝트 핀(eject pin)

13; 이젝터(ejector) 14; 실린더(cylinder)

15; 이젝트 홀더(eject holder) 16; 반도체 다이

17; 접착 테이프 18; 웨이퍼(wafer)

19; 관통홀

본 발명은 반도체 다이 픽업 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접착 테이프에 의해 고정된 웨이퍼에서 소잉된 각각의 반도체 다이를 픽업하는 반도체 다이 픽업 방법에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼 가공 공정(fabrication)을 거친 웨이퍼(wafer)에는 반도체 다이들이 전체면 상에 종횡으로 정연하게 배열된다. 소잉(sawing)에 의해 분리된 각각의 반도체 다이는 반도체 다이 픽업 장치에 의해 픽업되어 다이 어태치(die attach)를 위한 테이블 또는 리드 프레임이나 기판으로 이송된다.

반도체 다이의 픽업에는 반도체 다이를 진공 흡입하여 이송시키는 픽업부(pick up unit), 접착 테이프에 의해 고정된 상태의 반도체 다이가 놓여지는 이젝트 홀더(eject holder), 및 이젝트 홀더 내부에 설치되어 반도체 다이를 상승시키는 이젝트 핀(eject pin)을 포함하여 구성된 반도체 다이 픽업 장치가 사용된다.

종래의 반도체 다이 픽업 방법은 이젝트 홀더가 접착 테이프를 진공 흡착한 상태에서 이젝트 핀이 반도체 다이를 일정 높이로 상승시키고, 픽업부가 반도체 다이를 진공 흡착하여, 반도체 다이를 접착 테이프로부터 분리한다.

그런데 이와 같은 종래의 반도체 다이 픽업 방법은 접착 테이프로부터 반도체 다이가 분리되지 않아 발생되는 단순한 픽업 에러를 고려하고 있지 못하다. 단순 픽업 에러에 의해 장치의 동작이 일시 정지되며, 픽업 에러가 해결되어야 장치의 동작이 다시 이루어진다. 따라서 단순 픽업 에러에 의해 생산성이 저하되는 문제점이 발생된다.

더욱이, 종래의 반도체 다이 픽업 방법으로는 최근 반도체 다이의 소형화나, 제품 생산 작업의 고속화에 대응하기 어렵다. 단순 픽업 에러는 흡착 면적이 작을수록, 그리고 픽업 속도가 빨라질수록 발생 가능성이 크다. 반도체 다이가 소형화될수록 흡착 면적이 줄어들고, 생산 작업이 고속화될수록 픽업 속도가 빨라지기 때 문이다.

전술한 문제를 해결하기 위한 방안으로서 최초 픽업 에러가 발생될 경우 반복적인 픽업 동작에 의해 반도체 다이가 픽업될 수 있도록 하는 재픽업 방법을 고려해 볼 수 있다. 그러나 재픽업 방법이 고려된 반도체 다이 픽업 방법은 픽업될 반도체 다이의 반복적인 상승 동작에 따라 주변에 위치한 반도체 다이들까지 반복적으로 상승시킨다. 이 과정에서 반도체 다이들끼리 부딪쳐 위치 틀어짐이나 반도체 다이 손상 등이 발생할 수 있다.

반도체 다이들이 부딪쳐 위치 틀어짐이 발생한 경우, 반도체 다이가 픽업부에 정확하게 흡착되지 못하여 반도체 다이가 돌아가는 현상이 발생될 수 있다. 이에 따라 반도체 다이가 프레임에 접착될 때 정확한 위치에 접착되지 못하여, 공정 신뢰성이 저하될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 단순 픽업 에러의 발생률을 저하시켜 장치의 일시 동작 정지를 방지는 반도체 다이 픽업 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 반도체 다이의 소형화나 제품 생산 작업의 고속화 추세에 대응할 수 있는 반도체 다이 픽업 방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 다이의 픽업 공정시 반도체 다이의 픽업이 정확하게 이루어질 때까지 반도체 다이의 상승 높이를 단계적으로 증가시키는 반도체 다이 픽업 방법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법은, 복수 개의 관통홀이 형성된 상부면을 가지고 접착 테이프 위에 부착된 상태에서 소잉되어 복수 개의 반도체 다이로 분리된 웨이퍼가 상부면에 놓여지는 이젝트 홀더, 이젝트 홀더 내부에 설치되고 이젝트 홀더의 관통홀을 통하여 상승 및 하강하는 이젝트 핀들이 형성된 이젝터, 반도체 다이를 흡착하는 콜렛과 콜렛이 고정된 트랜스퍼 헤드를 갖는 픽업부, 및 이젝터와 픽업부의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 반도체 다이 픽업 장치를 이용한다.

본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법은, 이젝트 핀으로 반도체 다이를 픽업 높이로 상승시키고 콜렛으로 반도체 다이를 흡착하는 제1 단계와; 이젝트 핀을 하강시키고 반도체 다이의 픽업 여부를 감지하는 제2 단계;를 포함하며, 제2 단계에서 정상 픽업이 감지될 때까지 제2 단계 전의 픽업 높이에 추가 높이를 더한 높이를 새로운 픽업 높이로 하여 제1 단계와 제2 단계를 복수 회 반복 진행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법에 있어서, 추가 상승 높이의 증가량이 제1 단계와 제2 단계를 반복하는 회수마다 동일할 수 있다.

본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법에 있어서, 제1 단계와 제2 단계의 수회 반복 진행 후에 반도체 다이 픽업 에러 발생되면 불량(reject) 처리하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법에 있어서, 추가 높이는 제1 단계와 제2 단계가 2회 이상의 반복 진행되면서 데이터 형태로 제어부에 저장되어, 저장된 추가 높이 중 픽업이 가장 많이 발생되는 추가 높이로 설정되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다. 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 도면의 명확한 이해를 돕기 위해 다소 과장되거나 개략적으로 도시되거나 또는 생략되었으며, 각 구성요소의 실제 크기가 전적으로 반영된 것은 아니다.

실시예

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법을 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법에는 이젝트 홀더(15), 이젝터(13), 픽업부(11), 그리고 제어부(도시되지 않음)를 포함하여 구성되는 반도체 다이 픽업 장치가 사용된다.

이젝트 홀더(15)는 접착 테이프(17) 위에 부착된 상태에서 소잉이 완료된 웨이퍼(18)를 상부면에 흡착 고정하는 유닛으로서, 복수 개의 관통홀(19)이 상부면에 형성된다. 이젝트 홀더(15)는 접착 테이프(17)와 밀착되고 진공압에 의해 흡착된다.

이젝터(13)는 이젝트 홀더(15) 내부에 설치되며, 이젝트 홀더(15)의 관통홀(19)을 통하여 상승 및 하강하는 복수 개의 이젝트 핀(12)을 갖는다. 이젝터(13)는 수직 구동 실린더(14)에 의해 수직 운동이 이루어진다. 이젝터(13)의 상승에 따라 이젝트 핀(12)이 이젝트 홀더(15)의 관통홀(19)을 통하여 상승된다.

픽업부(11)는 반도체 다이(16)를 진공 흡착하는 콜렛(11a)과 그 콜렛(11a)이 고정되어 있는 트랜스퍼 헤드(11b)를 포함한다. 콜렛(11a)에는 진공 흡입력이 인가된다. 콜렛(11a)에 인가되는 진공압으로 반도체 다이(16)가 콜렛(11a)의 저면에 흡착된다.

전술한 반도체 다이 픽업 장치를 이용한 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법을 이하에서 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법을 보여주는 블록도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 먼저 준비 단계로서 이젝트 핀(12)의 최초 상승 높이 k(h)와 추가 상승 높이 n을 설정한다. 여기서, 최초 상승 높이 k(h)는 픽업 대상의 반도체 다이(16)에 따라 설정되는 일반적인 픽업 높이이다. 추가 상승 높이 n은 반도체 다이(16)에 대한 단순 픽업 에러 발생시 이젝트 핀(12)이 추가로 상승되는 높이이다. 반도체 다이(16)에 대한 단순 픽업 에러의 반복으로 인해 반도체 다이(16)의 픽업 작업이 반복될 경우, 이젝트 핀(12)의 추가 상승 높이의 증가량은 n으로 동일하다. 최초 상승 높이k(h)와 추가 상승 높이 n은 반도체 다이 픽업 장치를 제어하는 제어부에서 운용되는 동작 제어 프로그램에 데이터 형태로 제공될 수 있다.

다음으로, 소잉된 웨이퍼(18)가 이젝터 홀더(15)의 상부면에 흡착된 상태에서, 도 1a에서와 같이 이젝트 핀(12)을 설정된 픽업 높이 k(h)로 상승시켜(51) 반도체 다이(16)를 픽업하는 단계(52)가 진행된다. 반도체 다이(16)는 설정된 픽업 높이 k(h)로 상승되고, 픽업부(11)의 콜렛(11a)에 의해 흡착된다. 이 때, 반도체 다이(16)의 상승은 진공압에 의해 이젝트 홀더(15)에 접착 테이프(17)가 진공 흡착 된 상태에서 진행된다.

다음으로 이젝트 핀(12)을 하강시키고(53), 콜렛(11a)에 반도체 다이(16)가 흡착되었는지 여부를 감지하는 단계가 진행된다(54). 반도체 다이(16)의 픽업 에러는 콜렛(11a)에서의 진공압 변화를 통해 확인될 수 있다.

이어서, 반도체 다이(16)의 픽업 에러가 감지될 경우, 도 1b에서와 같이, 초기 픽업 높이 k(h)에 추가 상승 높이 n를 더한 높이(h')로 픽업 높이를 설정하여 반도체 다이(16)에 대한 2차 픽업 단계를 다시 진행한다. 이젝트 핀(12)이 초기 픽업 높이 k(h)에서 새롭게 설정된 픽업 높이 k=k+n(h')로 상승된다(55). 반도체 다이(16)가 k+n(h') 높이로 상승되면서, 접착 테이프(17)와의 접착면적이 1차 픽업에 비하여 좁아지면서 접착력이 약화되어 초기 픽업 높이에서 보다 픽업이 잘 이루어지게 된다.

다음으로, 2차 픽업에 대한 픽업 후 반도체 다이(16)의 픽업 에러 여부를 감지하는 단계가 다시 진행된다. 픽업 에러가 감지되지 않을 경우 그 반도체 다이(16)에 대한 픽업은 종료된다. 그리고 다시 반도체 다이(16)의 픽업 에러가 감지되면, 이젝트 핀(12)을 k=(k+n)+n(h") 높이로 상승시켜 3차 픽업 단계를 진행한다. 반도체 다이(16)가 k+2n(h") 높이로 상승된 상태에서 픽업이 이루어진다. 3차 픽업은 2차 픽업에 비하여 반도체 다이(16)와 접착 테이프(17)와의 접착면적이 줄어들고 접착력이 더욱 약화되어 2차 픽업 높이에서 보다 픽업이 잘 이루어지게 된다.

이와 같은 일련의 단계들이 도 1c에 도시된 바와 같이 반도체 다이(16)와 접착 테이프(17)의 분리가 이루어져 반도체 다이(16) 픽업 에러가 감지되지 않을 때 까지 계속된다. 이후 반도체 다이(16)의 픽업 공정이 종료되고 다른 반도체 다이에 대한 픽업이 진행된다.

한편, 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법에 있어서, 반도체 다이의 픽업을 수 차례 반복한 후에도 픽업 에러가 감지될 경우에는 이젝트 핀의 상승 높이 한계, 생산성 등을 고려하여 반도체 다이를 불량으로 처리하는 것이 바람직하다.

그리고 반도체 다이의 픽업이 이루어지는 추가 상승 높이 n을 저장시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 복수 개의 반도체 다이가 픽업될 때마다 저장된 추가 상승 높이 중, 반도체 다이의 픽업이 가장 많이 발생되는 추가 상승 높이를 최초 추가 상승 높이로 설정함으로써 반도체 다이의 픽업이 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 방법은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 예를 들어, 이젝트 핀의 추가 상승 높이를 작업자가 반도체 다이 픽업 에러의 상태에 맞게 직접 설정할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의한 반도체 다이 픽업 방법에 따르면, 단계별 높이 상승에 의해 반도체 다이의 픽업이 확실하게 이루어짐으로써, 반도체 다이의 단순 픽업 에러의 발생이 감소된다. 그리고, 픽업 에러가 발생된 특정 다이만을 대상으로 단계별 상승이 이루어짐으로써 반도체 다이들의 손상이나 위치 틀어짐과 같은 문제의 발생을 최소화 또는 방지할 수 있다. 이에 따라, 반도체 다이 픽업 장치의 일시 정지가 방지되어 생산성이 향상될 수 있으며, 반도체 소자의 소형화나 제품 생산 작업의 고속화 추세에 대응할 수 있다.

Claims (4)

1. 복수 개의 관통홀이 형성된 상부면을 가지고, 접착 테이프 위에 부착된 상태에서 소잉되어 복수 개의 반도체 다이로 분리된 웨이퍼가 상기 상부면에 놓여지는 이젝트 홀더, 상기 이젝트 홀더 내부에 설치되고, 상기 이젝트 홀더의 관통홀을 통하여 상승 및 하강하는 이젝트 핀들이 형성된 이젝터, 반도체 다이를 흡착하는 콜렛과 상기 콜렛이 고정된 트랜스퍼 헤드를 갖는 픽업부, 및 상기 이젝터 및 픽업부의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 반도체 다이 픽업 장치를 이용하여 반도체 다이를 접착 테이프에서 분리하는 반도체 다이 픽업 방법으로서,

   상기 이젝트 핀으로 상기 반도체 다이를 픽업 높이로 상승시키고 상기 콜렛으로 상기 반도체 다이를 흡착하는 제1 단계와; 상기 이젝트 핀을 하강시키고 상기 반도체 다이의 픽업 여부를 감지하는 제2 단계;를 포함하며,

   상기 제2 단계에서 정상 픽업이 감지될 때까지 제2 단계 전의 픽업 높이에 추가 높이를 더한 높이를 새로운 픽업 높이로 하여 상기 제1 단계와 상기 제2 단계를 복수 회 반복 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 추가 상승 높이의 증가량이 상기 제1 단계와 상기 제2 단계를 반복하는 회수마다 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 제1 단계와 상기 제2 단계의 수 차례 반복 진행 후에 반도체 다이 픽업 에러가 발생되면 불량(reject) 처리하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 방법.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 추가 높이는 상기 제1 단계와 상기 제2 단계가 2회 이상 반복 진행되면서 데이터 형태로 상기 제어부에 저장되어, 상기 저장된 추가 높이 중 픽업이 가장 많이 발생되는 추가 높이로 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 방법.

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