KR20100048126A - 반도체칩 동시 분리흡착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 후 공정에서 반도체칩을 웨이퍼로부터 분리하여 진공으로 흡착하여 필요한 위치에 이송하는 공정의 생산성을 향상시키기 위해서, 웨이퍼로부터 칩을 이탈시키면서 이와 동시에 콜렛이 동기화하여 흡착할 수 있는 반도체칩 동시 분리흡착장치에 관한 것이다.
웨이퍼, 반도체칩, 분리, 이송, 흡착, 본딩

Description

반도체칩 동시 분리흡착장치{Simultaneous separating and absorbing device}
본 발명은 반도체칩 동시 분리흡착장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 웨이퍼로부터 반도체칩을 분리하는 작업과 다음 공정으로 이송을 위한 흡착을 동시에 수행할 수 있는 반도체칩 동시 분리흡착장치에 관한 것이다.
반도체칩을 기판(Substrate)에 본딩하는 공정이 메모리 후공정 에서의 주된 공정이다. 특히, 본딩하는 공정 중 본딩 장비의 생산성에 지대한 영향을 차지하는 부분은 웨이퍼로부터 칩을 이탈시켜 분리하는 작업과 이를 이송하여 기판에 본딩하는 부분이다.
따라서, 본딩공정의 생산성을 높이기 위해서는, 웨이퍼로부터의 반도체칩 분리 및 이송에 소요되는 시간을 절약하는 것이 매우 큰 과제이다.
본 발명의 목적은, 반도체 후 공정에서 반도체칩을 웨이퍼로부터 분리하여 진공으로 흡착하여 필요한 위치에 이송하는 공정의 생산성을 향상시키기 위해서, 웨이퍼로부터 칩을 이탈시키면서 이와 동시에 콜렛이 동기화하여 흡착할 수 있는 반도체칩 동시 분리흡착장치를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼의 하측으로 접근하여 반도체칩을 상향으로 분리하는 복수의 분리부와, 상기 웨이퍼의 상측으로 접근하여 상기 분리부에 의해 웨이퍼로부터 분리되는 반도체칩을 상기 흡착하여 이송할 수 있는 복수의 이송부를 포함하고, 상기 분리부와 상기 이송부는 분리흡착의 대상이 되는 동일한 반도체칩의 상하로 동시에 이동하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 동시 분리흡착장치이다.
상기 이송부의 개수와 상기 분리부의 개수는 동일한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 이송부의 개수는 상기 이송부의 개수의 정수배인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 이송부는 상기 반도체칩과 접촉하여 진공흡착하는 콜렛과, 상기 콜렛이 고정되는 콜렛홀더와, 상기 콜렛홀더와 일체로 이동하는 가이드 슬라이더와, 상기 가이드 슬라이더를 상하로 이동시키는 핑거작동부를 포함하고, 상기 핑거작동 부는 로봇암에 결합되며, 상기 콜렛에는 부압이 공급되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 콜렛홀더에는 자석이 설치되고, 상기 콜렛은 자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 분리부는 케이싱과, 상기 케이싱의 상부에 설치되어 돌출되는 이젝션핀과, 상기 이젝션핀과 일체인 이젝션핀고정블럭과, 상기 이젝션핀고정블럭과 작동축에 의해 연결되어 상기 작동축을 상하로 이동시키는 작동모터와, 상기 케이싱과 결합되는 분리부 이송기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통하여, 웨이퍼상의 메모리칩을 분리하여 본딩하는 과정에 소요되는 시간을 절약하여 본딩 장비의 생산성을 높일 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체칩 동시 분리흡착장치의 개략적인 정면도이고, 도 2는 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체칩 동시 분리흡착장치의 개략적인 정면도이다.
상기 반도체칩 동시 분리흡착장치는 크게 웨이퍼(미도시)로부터 반도체칩(미도시)을 분리하는 분리부(140,160)와, 상기 분리부(140,160)에 의해 웨이퍼로부터 분리되는 반도체칩을 흡착하여 이송할 수 있는 이송부(100,130)를 포함하여 구성된다.
상기 이송부(100,130)의 개수는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 2 이상일 수 있다.
상기 이송부(100)는 반도체칩(미도시)과 접촉하여 흡착하는 콜렛(102)과, 상기 콜렛(102)이 고정되는 콜렛홀더(106)와, 상기 콜렛홀더(106)와 일체로 이동하는 가이드 슬라이더(116)를 포함하여 구성된다.
상기 콜렛(102)은 반도체칩과 직접 맞닿는 부분으로, 흡착을 위한 홀이 형성된다.
상기 콜렛홀더(106)의 하측에는 상기 콜렛(102)이 삽입되는 공간이 형성되며, 상기 콜렛(102)과의 탈부착을 용이하게 하기 위해 자석(108)이 더 설치될 수 있다. 상기 자석(108)이 설치되는 경우에는 상기 콜렛(102) 전체 또는 상기 콜렛(102)의 상부로써 상기 콜렛홀더(106)에 삽입되는 접속부(104)가 자성체로 형성된다.
상기 콜렛홀더(106)에는 콜렛축(110)이 연결되며, 상기 콜렛축(110)은 상기 가이드 슬라이더(116)의 하단부에 형성된 콜렛브라켓(114)과 연결된다.
상기 가이드 슬라이더(116)의 내부에는 부압 공급되는 연통관(118)이 형성되 고, 상기 연통관(118)은 상기 콜렛축(110)에 형성된 연통관(112)을 통하여 상기 콜렛홀더(106)를 지나 상기 콜렛(102)까지 전달된다.
상기 연통관(112,118)은 핑거작동부(120)를 통해 부압공급원과 연결되는 연결포트(미도시)와 연결된다.
상기 핑거작동부(120)는 로봇암에 연결되어 이송부(100,130)를 변위시킬 수 있다.
상기 분리부(140,160)의 개수는 상기 이송부(100,130)의 수와 동일하다.
상기 분리부는 케이싱(142)과, 상기 케이싱(142)의 상부에 설치되어 돌출되는 이젝션핀(144)과, 상기 이젝션핀(144)과 일체인 이젝션핀고정블럭(148)과, 상기 이젝션핀고정블럭(148)과 작동축(148)에 의해 연결되는 작동모터(150)와, 상기 케이싱(142)와 결합되는 분리부 이송기구(152)를 포함한다.
상기 이젝션핀(144)은 상기 케이싱(142)의 상부에 형성된 홀을 통해 상기 케이싱(142)의 상부 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 이젝션핀(144)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 시트부재가 서로 이격배치되어 구성된다. 상기 이젝션핀(144)의 구조, 즉 시트부재간 간격은 반도체칩 또는 기판의 배열에 대응하도록 가변될 수 있다.
상기 이젝션핀(144)은 상기 이젝션핀고정블럭(148)에 고정되어 상기 이젝션핀고정블럭(148)과 일체로 상하이동하게 된다.
상기 이젝션핀고정블럭(148)은 작동축(148)을 통해 상기 작동모터(150)의 상하운동을 전달받게 되며, 상기 작동모터(150)로는 서보모터를 사용할 수 있다.
상기 케이싱(142)은 상기 분리부 이송기구(152)에 일체로 결합되며, 상기 작동모터(150)는 상기 케이싱(142) 또는 상기 분리부 이송기구(152)에 고정된다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체칩 동시 분리흡착장치는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 반도체칩 동시 분리흡착장치의 작동순서에 대해 설명한다.
먼저, 웨이퍼에 배치된 반도체칩에 대한 맵(map)의 정보에 의해 현재 칩의 정확한 위치 정보를 비젼(미도시) 등으로 확인하고, 이 정보에 의해 상기 2개 이상의 분리부(140,160)의 상기 이젝션핀(144)이 상기 반도체칩이 위치에 맞도록 상기 분리부 이송기구(152)에 의해 상기 분리부(140,160)가 변위된다.
또, 이와 동시에 상기 맵(map)의 정보에 의해 현재 칩의 정확한 위치 정보는 상기 이송부(100,130)에도 전달되어, 상기 콜렛(102)이 상기 반도체칩이 위치에 맞도록 상기 로봇암(미도시)에 의해 상기 이송부(140,160)가 변위된다.
따라서, 상기 콜렛(102)과 상기 이젝션핀(144)은 동기화되어 수직선상으로 같은 위치에 배치하게 된다.
그리고, 상기 작동모터(150)에 의해 상기 이젝션핀고정블럭(148)이 상승하여 상기 이젝션핀(144)이 상기 케이싱(142)의 상부로부터 돌출된다. 따라서, 상기 이젝션핀(144)에 의해 웨이퍼로부터 반도체칩을 상향으로 밀어올리게 된다.
이와 동시에, 상기 이송부(140,160)의 콜렛(102)이 핑거작동부(120)에 의해 하강하면서, 상기 이젝션핀(144)에 의해 밀어올려진 반도체칩을 진공흡착하게 된다.
상기와 같이 분리된 반도체칩은 다음 공정인 본딩공정측으로 이동하여 미리 준비된 기판에 본딩된다.
그리고, 상기 이송부(100,130)와 상기 분리부(140,160)는 웨이퍼에 배치된 반도체칩에 대한 맵(map)의 정보에 의해 다음의 반도체칩의 위치로 이동하고, 상기의 작업순서를 반복한다. 따라서, 웨이퍼로부터 순차적으로 반도체칩을 분리 이송할 수 있게 된다.
이 때, 상기 이송부(100,130)는 분리된 반도체칩을 다음공정으로 이동시킨 후, 다시 흡착을 위해 상기 분리부(140,160)로 복귀하여야 하므로 상기 분리부(140,160)가 상기 이송부(100,130)의 복귀까지 유휴시간이 발생하게 된다.
따라서, 상기 이송부(100,130)는 상기 분리부(140,160)의 수와 동수인 것을 1조로 하여, 복수의 조를 구성하는 것에 의해 상기 유휴시간의 발생을 줄일 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체칩 동시 분리흡착장치의 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1의 반도체칩 동시 분리흡착장치의 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 1의 반도체칩 동시 분리흡착장치의 이송부의 개략적인 정면도이다.
도 4는 도 1의 반도체칩 동시 분리흡착장치의 이송부의 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 1의 반도체칩 동시 분리흡착장치의 분리부의 개략적인 정면도이다.
도 6는 도 1의 반도체칩 동시 분리흡착장치의 분리부의 개략적인 정면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,130: 이송부 102: 콜렛
104: 접속부 106: 콜렛홀더
108: 자석 110: 콜렛축
112,118: 연통관 114: 콜렛브라켓
116: 가이드 슬라이더 120: 핑거작동부
140,160: 분리부 142: 케이싱
144: 분리핀 146: 핀설치부
148: 작동축 150: 작동모터
160: 분리부 이송기구

Claims (6)

  1. 웨이퍼의 하측으로 접근하여 반도체칩을 상향으로 분리하는 복수의 분리부와, 상기 웨이퍼의 상측으로 접근하여 상기 분리부에 의해 웨이퍼로부터 분리되는 반도체칩을 상기 흡착하여 이송할 수 있는 복수의 이송부를 포함하고,
    상기 분리부와 상기 이송부는 분리흡착의 대상이 되는 동일한 반도체칩의 상하로 동시에 이동하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 동시 분리흡착장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이송부의 개수와 상기 분리부의 개수는 동일한 것을 특징으로 하는 반도체칩 동시 분리흡착장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이송부의 개수는 상기 이송부의 개수의 정수배인 것을 특징으로 하는 반도체칩 동시 분리흡착장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이송부는 상기 반도체칩과 접촉하여 진공흡착하는 콜렛과, 상기 콜렛이 고정되는 콜렛홀더와, 상기 콜렛홀더와 일체로 이동하는 가이드 슬라이더와, 상기 가이드 슬라이더를 상하로 이동시키는 핑거작동부를 포함하고,
    상기 핑거작동부는 로봇암에 결합되며,
    상기 콜렛에는 부압이 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 동시 분리흡착장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 콜렛홀더에는 자석이 설치되고, 상기 콜렛은 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 동시 분리흡착장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 분리부는 케이싱과, 상기 케이싱의 상부에 설치되어 돌출되는 이젝션핀과, 상기 이젝션핀과 일체인 이젝션핀고정블럭과, 상기 이젝션핀고정블럭과 작동축에 의해 연결되어 상기 작동축을 상하로 이동시키는 작동모터와, 상기 케이싱과 결합되는 분리부 이송기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 동시 분리흡착장치.
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