KR20150029086A - 반도체 장치의 z축 높이 감지방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법은 상하로 이동 가능한 승강부와, 상기 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커와, 상기 픽커와 상기 승강부 사이의 압력을 정압으로 제어하기 위하여 승강부 내부의 압력을 제어하는 공압공급부, 및 상기 승강부에 구비되어 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동을 감지하는 센서를 구비하는 반도체장치의 Z축 높이 감지방법에 있어서, 상기 픽커의 단부가 소정의 Z축 기준높이에 도달할 때까지 상기 승강부가 하강한 제1 하강거리를 감지하는 단계, 상기 제1 하강거리를 지나 상기 승강부의 하강에 의해 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 상기 센서에 의해 감지될 때까지 상기 승강부가 하강한 제2 하강거리를 감지하는 단계, 상기 제1 하강거리와 제2 하강거리의 차이를 상기 오프셋값으로 계산하는 단계 및 상기 승강부가 소정의 작업이 수행되는 작업평면으로 소정거리 만큼 하강하여 상기 센서에 의해 상기 상대이동이 감지되는 경우에 상기 승강부의 하강거리에서 상기 오프셋값을 보정하여 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 장치의 Z축 높이 감지방법 {Z-axis height sensing method for semiconductor apparatus}
본 발명은 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 반도체 칩에 대한 소정의 작업을 수행하는 작업평면의 높이를 자동으로 인식할 수 있는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩에 대한 소정의 공정을 수행하는 반도체 장치의 경우에 반도체 칩을 픽업하여 이동하는 중에 상기 반도체 칩을 소정의 작업평면으로 하강시켜 작업을 수행하고, 작업이 완료되면 반도체 칩을 상승시키고 후속하는 작업평면으로 이동하여 다시 반도체 칩을 하강시켜 작업을 수행하게 된다.
그런데, 상기와 같은 작업을 수행하는 경우, 상기 반도체 장치의 제어부가 반도체 칩에 대한 작업을 수행하는 작업평면의 높이를 정확하게 인식한 경우에 상기 작업평면에서 정확한 작업이 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 작업평면의 높이에 비해 반도체 칩의 하강거리가 짧게 되면 상기 반도체 칩에 대한 작업이 수행될 수 없을 것이며, 반대로 상기 반도체 칩이 상기 작업평면을 지나 하강하게 된다면 상기 반도체 칩에 대한 하중이 작용하여 상기 반도체 칩의 파손을 유발할 수 있다.
전술한 반도체 장치 중에 플립칩 본딩장치를 예로 들어 살펴본다. 상기 플립칩 본딩장치는 반도체 칩의 입출력 단자인 패드(Pad) 위에 별도의 솔더범프(Solder Bump)를 형성시킨 다음 이 반도체 칩을 뒤집어서 캐리어 (Carrier) 기판이나 서킷 테이프(Circuit tape) 등의 회로패턴(Pattern)에 직접 본딩하는 장치를 말한다.
상기 플립칩 본딩장치는 소정 거리만큼 상하로 이동 가능한 승강부와, 상기 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커와, 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동을 감지하는 센서를 구비할 수 있다.
종래의 플립칩 본딩장치는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 반도체 칩을 픽업하는 픽커를 상기 승강부에 상대이동 가능하도록 구비하며, 상기 상대이동 가능한 거리를 오프셋값으로 정의하여 작업자가 수동으로 설정하도록 하였다. 따라서, 상기 작업평면으로 상기 승강부를 하강시키는 경우에 상기 승강부의 하강에 의해 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 발생하여 상기 센서가 신호를 발하는 경우의 높이를 상기 작업평면의 높이로 인식하였다.
그런데, 상기와 같은 종래 방법은 상기 센서의 오프셋값을 설정하는 경우에 작업자가 수동으로 상기 오프셋값을 설정하게 되므로 상기 설정시간이 상대적으로 많이 소요되며, 나아가 많은 시간을 소모하였음에도 불구하고 사람이 수동으로 설정하게 되므로 그 설정된 오프셋값이 정확하지 않다는 문제점이 있다.
특히, 상기와 같은 종래 방법에서는 상기 승강부가 하강하여 상기 센서에 의해 신호가 발생하는 승강부의 하강거리에서 작업평면의 높이를 환산하게 되므로 실제 작업평면의 높이보다 오프셋값의 거리만큼 상기 승강부가 추가적으로 하강하는 문제점이 있다. 이는 작업하는 플립칩 또는 반도체 칩이 상대적으로 매우 얇은 박막 타입인 경우에 상기 반도체 칩으로 작용하는 하중을 크게 하여 상기 칩의 파손을 유발할 수 있다. 물론, 상기 설정된 오프셋값이 정확하다면 상기 승강부가 하강하여 상기 센서에 의해 신호가 발생하는 승강부의 하강거리에서 상기 오프셋값을 제외하여 정확한 작업평면의 높이를 산출할 수 있을 것이다. 하지만, 전술한 바와 같이 상기 오프셋값은 작업자에 의해 수동으로 설정되므로 정확하게 오프셋값을 설정하는 것이 곤란하여, 설정된 오프셋값에 소정의 오차를 포함하게 되므로 상기 정확하지 않은 오프셋값을 이용하여 작업평면의 높이를 계산하는 것은 부정확한 작업평면의 높이를 산출하는 문제점을 내포한다.
한편, 작업평면의 높이를 산출하기 위하여 픽커의 승강부 측이 아닌 별도의 센서부를 설치하는 경우에는 픽커의 승강부측에 가해지는 공압과 센서부측에 가해지는 공압조건을 일정하게 유지하기 어렵고, 픽커와 센서부간의 위치관계를 파악한 후에 센서부에서의 오프셋값과 픽커에서의 오프셋값을 적용해야 하므로 검사의 신뢰성을 얻기 어렵고, 방법이 매우 복잡하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 반도체 칩에 대한 소정의 작업을 수행하는 작업평면의 Z축 높이를 정확하게 감지할 수 있는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커와 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동을 감지하는 센서를 구비하는 경우에 상기 센서의 상대이동거리를 자동으로 감지할 수 있는 감지방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 반도체 칩을 픽업하여 소정의 작업을 수행하는 반도체 장치에 있어서, 소정 거리만큼 상하로 이동 가능한 승강부재 및 상기 승강부재의 하부에 연결된 연결부재를 구비한 승강부, 상기 연결부재의 하부에 설치되며, 상기 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커, 상기 픽커와 상기 승강부 사이의 압력을 정압으로 제어하기 위하여 상기 승강부 내부의 압력의 제어하는 공압공급부, 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동거리가 소정의 기준치에 도달하는지 여부를 감지하는 센서, 상기 픽커에 의해 픽업된 반도체 칩에 대한 작업을 수행하는 작업평면 및 상기 승강부, 픽커 및 센서를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 픽커의 단부가 소정의 Z축 기준 높이에 도달할 때까지 상기 승강부가 하강한 제1 하강거리와, 상기 승강부가 소정거리만큼 추가적으로 하강하여 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 상기 센서에 의해 감지될 때까지 상기 승강부가 하강한 제2 하강거리의 차이를 오프셋값으로 계산하고, 상기 오프셋값을 보정하여 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 센서는 소정의 빛을 발광하는 발광부, 상기 발광부에서 발광된 빛을 수광하는 수광부 및 상기 승강부의 연결부재에 연장되어 형성되는 센서도그를 포함하며, 상기 센서는 상기 승강부에 구비될 수 있다.
한편, 상기 공압공급부는 상기 오프셋값을 계산할 때와 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지할 때 동일한 공압을 공급할 수 있다.
한편, 상기 반도체 장치는 웨이퍼로부터 분리된 반도체 칩을 흡착하여 상기 픽커에 반도체 칩을 공급하는 플립핑 유닛을 더 포함하고, 상기 픽커의 단부가 상기 플립핑 유닛에 흡착된 반도체 칩에 도달할 때까지 상기 승강부가 하강한 거리를 제1하강거리로 인식하며, 상기 제1하강거리를 지나 승강부의 하강에 의해 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 상기 센서에 의해 감지될 때까지 상기 승강부가 하강한 거리를 제2하강거리로 인식하여 제2하강거리와 제1하강거리의 차이를 오프셋값으로 정의할 수 있다.
여기서, 상기 승강부가 하강하는 경우에 상기 픽커의 단부가 상기 플립핑유닛에 흡착된 반도체 칩과 접촉하여 상기 픽커의 공압에 변화가 생기는 경우의 상기 승강부의 하강거리를 상기 제1 하강거리로 인식할 수 있다. 이 경우, 상기 작업평면은 상기 반도체 칩을 기판에 본딩하는 본딩 영역이거나, 상기 반도체 칩에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포영역일 수 있다.
나아가, 상기 제어부는 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 경우에 상기 승강부를 하부의 상기 작업평면으로 하강시켜 상기 센서의 의해 상기 픽커의 상대이동이 감지되는 경우의 상기 승강부의 제3 하강거리를 감지하고, 상기 제3 하강거리에서 상기 오프셋값을 제외한 값을 상기 작업평면의 Z축 높이로 환산할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 오프셋값을 보정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 픽커의 작업압력의 변화량에 대응하는 상기 오프셋값의 보정값이 저장된 데이터를 구비하고, 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 따라 상기 데이터에서 상기 보정값을 추출하고, 상기 추출된 보정값에 의해 상기 오프셋값을 보정할 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 상하로 이동 가능한 승강부와, 상기 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커와, 상기 픽커와 상기 승강부 사이의 압력을 정압으로 제어하기 위하여 승강부 내부의 압력을 제어하는 공압공급부, 및 상기 승강부에 구비되어 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동을 감지하는 센서를 구비하는 반도체장치의 Z축 높이 감지방법에 있어서, 상기 픽커의 단부가 소정의 Z축 기준높이에 도달할 때까지 상기 승강부가 하강한 제1 하강거리를 감지하는 단계, 상기 제1 하강거리를 지나 상기 승강부의 하강에 의해 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 상기 센서에 의해 감지될 때까지 상기 승강부가 하강한 제2 하강거리를 감지하는 단계, 상기 제1 하강거리와 제2 하강거리의 차이를 상기 오프셋값으로 계산하는 단계 및 상기 승강부가 소정의 작업이 수행되는 작업평면으로 소정거리 만큼 하강하여 상기 센서에 의해 상기 상대이동이 감지되는 경우에 상기 승강부의 하강거리에서 상기 오프셋값을 보정하여 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1 하강거리를 감지하는 단계는 상기 승강부가 하강하는 경우에 소정의 Z축 높이에 도달할 때, 상기 픽커의 공압에 변화가 생기는 경우의 상기 승강부의 하강거리를 상기 제1 하강거리로 인식할 수 있다.
한편, 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계는 상기 승강부가 하부의 상기 작업평면으로 하강하여 상기 센서에 의해 상기 픽커의 상대이동이 감지되는 경우의 상기 승강부의 제3 하강거리를 감지하는 단계 및 상기 제3 하강거리에서 상기 오프셋값을 제외한 값을 상기 작업평면의 Z축 높이로 환산하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 1 하강거리와 제2 하강거리를 감지하여 오프셋값을 계산하는 단계와 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계에서 상기 공압공급부를 통해 공급되는 압력은 동일하게 유지될 수 있다.
한편, 상기 오프셋값을 보정하는 단계는 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 대응하는 상기 오프셋값의 보정값이 저장된 데이터를 구비하고, 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 따라 상기 데이터에서 상기 보정값을 추출하는 단계 및 상기 추출된 보정값에 의해 상기 오프셋값을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 작업평면의 Z축 높이를 정확하게 감지하는 것이 가능해지며, 나아가 상기 Z축 높이를 감지하는 시간이 현저히 줄어들게 되어 작업능률을 향상시킬 수 있다.
특히, 작업자의 수작업에 의해 센서의 오프셋값을 설정하는 방식에서 상기 센서의 오프셋값을 자동으로 감지하도록 하여 소요되는 시간을 현저히 줄일 수 있으며 상기 오프셋값을 정확하게 감지하는 것이 가능해진다.
나아가, 정확한 오프셋값을 측정함으로써 작업평면의 높이를 계산하는 경우에 상기 오프셋값을 제외하여 높이를 측정하여 정확한 높이 측정이 가능하게 된다.
또한, 반도체 칩에 대한 작업압력이 변화하는 경우에도 상기 변화된 압력에 대응하여 상기 오프셋값을 보정하게 되므로, 작업이 보다 정확하고 빠르게 수행되도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 작업평면의 높이를 산출하기 위하여 픽커의 승강부 측에 구비된 센서부와 픽커의 공압 변화 감지값을 이용하여 오프셋 값을 측정할 수 있고, 오프셋 값을 환산하여 보다 정확한 작업 높이를 설정할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 간단한 방법으로 오프셋 값을 검사할 수 있으며, 나아가, 실제 작업환경과 동일한 조건에서 오프셋 검사가 수행되므로 작업환경이 변하더라도 측정된 오프셋 값을 이용하여 자동으로 높이를 설정할 수 있으므로 정확하고 신뢰성 있는 검사 결과를 얻을 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 플립칩 본딩장치의 구성을 도시한 평면도,
도 2는 도 1에 따른 본딩장치에서 본딩헤드유닛과 각종 작업평면의 높이를 도시한 개략도
도 3은 본딩헤드유닛의 구성을 상세히 도시한 정면도,
도 4는 도 3에서 본딩픽커의 승강구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 5 내지 도 7은 픽커의 하강에 따라 센서의 오프셋값을 구하기 위한 일련의 단계를 도시한 도면,
도 8은 비접촉식 센서를 구비한 본딩장치를 도시한 도면,
도 9(A) 내지 도 9(C)는 도 8에서 픽커의 하강에 따라 센서의 오프셋값을 구하기 위한 일련의 단계를 도시한 도면,
도 10은 접촉식 센서를 구비한 본딩장치를 도시한 도면,
도 11(A) 및 도 11(B)는 도 10에서 픽커의 하강에 따라 센서의 오프셋값을 구하기 위한 일련의 단계를 도시한 도면
도 12 및 도 13은 작업압력의 변화에 따른 센서의 오프셋값의 변화를 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 Z축 높이 감지방법의 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 반도체 장치로 플립칩 본딩장치를 예로 들어 설명한다. 상기 플립칩 본딩장치는 반도체 칩의 입출력 단자인 패드(Pad) 위에 별도의 솔더범프(Solder Bump)를 형성시킨 다음 이 반도체 칩을 뒤집어서 캐리어 (Carrier) 기판이나 서킷 테이프(Circuit tape) 등의 회로패턴(Pattern)에 직접 본딩하는 장치를 말한다. 하지만, 본 발명에 따른 'Z축 높이 감지방법'은 상기 플립칩 본딩장치에 한정하여 적용되는 것은 아니며, 소정 거리만큼 상하로 이동 가능한 승강부를 구비하고, 상기 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커와, 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동을 감지하는 센서와, 상기 픽커에 의해 픽업된 반도체 칩에 대한 작업을 수행하는 작업평면 및 상기 승강부, 픽커 및 센서를 제어하는 제어부를 구비하는 반도체 장치에 모두 적용될 수 있다.
이하, 상기 플립칩 본딩장치의 기본적인 구성 및 동작에 대해서 도면을 참조하여 살펴보고, 본 발명에 따른 'Z축 높이 감지방법'에 대해서 살펴보기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(1000)의 구성을 도시하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 플립칩 본딩장치(1000)는 플립칩(fc)이 구비된 웨이퍼(w)를 공급하는 웨이퍼 공급부(100), 상기 웨이퍼(w)에서 각각의 플립칩(fc)을 분리하여 공급하는 플립칩 공급부(200), 상기 플립칩(fc)이 본딩되는 기판을 공급하는 기판공급부(1100), 상기 플립칩 공급부(200)에서 공급된 플립칩(fc)을 픽업하는 본딩픽커(310)가 각각 구비되는 본딩헤드유닛(300), 상기 본딩픽커(310)에 의해 픽업된 플립칩(fc)의 하면을 침지하기 위한 플럭스 침지부(400), 상기 플럭스 침지부(400)에서 침지된 플립칩(fc)의 하면을 촬영하기 위하여 상방향으로 배치된 제1 비전유닛(910), 상기 플럭스가 침지된 플립칩(fc)이 상기 기판공급부(1100)에서 공급된 상기 기판에 본딩되는 본딩테이블(512)을 구비하는 플립칩 본딩부(500) 및 상기 본딩헤드유닛(300)을 상기 플립칩 공급부(200)에서 상기 플립칩 본딩부(500)로 이송시키는 이송부(600)를 구비한다.
상기 웨이퍼 공급부(100)는 복수 개의 웨이퍼(w)가 웨이퍼 온로더(110)에 안착된 상태로 적층된 상태로 작업을 대기할 수 있으며, 웨이퍼 공급부(100)의 웨이퍼는 순차적으로 플립칩 공급부(200)로 공급될 수 있다.
상기 플립칩 공급부(200)는 상기 웨이퍼 공급부(100)에서 공급된 웨이퍼(w)로부터 각각의 플립칩(fc)을 분리하여 후술하는 본딩헤드유닛(300)에 제공한다. 상기 플립칩 공급부(200)는 웨이퍼(w)로부터 각각의 플립칩을 이젝팅하는 이젝터(미도시) 및 상기 이젝터에 의하여 가격되어 분리된 이젝팅된 플립칩(fc)을 상기 본딩헤드유닛(300)이 픽업하도록 회전시키는 플립핑 유닛(210)을 포함할 수 있다.
상기 플립핑 유닛(210)은 흡착에 의한 픽업 동작 및 칩의 상면과 하면을 반전시키는 회전 동작이 가능한 픽커 구조를 갖을 수 있다. 상기 플립핑 유닛(210) 등의 회전 방향 등은 다양하게 변형될 수 있다.
상기 웨이퍼 온로더(110)는 웨이퍼의 일면이 노출된 상태로 각각의 웨이퍼를 지지하는 구조를 갖는다.
상기 웨이퍼(w)에 포함된 각각의 플립칩(fc)은 범프 전극(솔더 범프) 또는 접점이 구비된 칩의 하면이 상방향을 향하도록 배치된 상태일 수 있다. 따라서, 상기 이젝터는 플립칩 공급부(200)의 하부에 구비되며, 웨이퍼(w)를 구성하는 각각의 플립칩(fc)은 상기 이젝터의 타격에 의하여 웨이퍼(w)로부터 분리될 수 있다. 상기 각각의 분리된 플립칩(fc)은 웨이퍼 상부에 위치하는 플립핑 유닛(210)에 의하여 범프 전극(솔더 범프) 또는 접점이 구비된 칩의 하면이 하방을 향하도록 회전될 수 있다. 상기 플립핑 유닛(210)에 의하여 회전된 플립칩(fc)은 그 상부에 대기하는 본딩헤드유닛(300)에 의하여 픽업될 수 있다.
상기 플립핑 유닛(210)은 칩을 픽업하여 회전시키므로, 본딩면이 하방으로 향하고 칩의 상면이 상방을 향하도록 회전시키므로, 상기 본딩헤드유닛(300)은 상방을 향하는 칩의 상면을 흡착하여 범프 전극(솔더 범프) 등이 노출된 칩의 하면이 하방을 향하도록 픽업 상태를 유지할 수 있다.
상기 본딩헤드유닛(300)은 이송부(600)에 의하여 미리 결정된 이송구간에서 이송될 수 있다. 상기 이송부(600)는 상기 본딩헤드유닛(300)을 상기 플립칩 공급부(200)에서 후술하는 플럭스 침지부(400), 제1 비전유닛(910) 및 플립칩 본딩부(500)로 이송할 수 있다. 상기 이송부(600)는 Y축 방향으로 상기 본딩헤드유닛(300)을 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라, X축 방향을 따라 연장된 이송라인(610)에 의해 X축 방향 이동도 가능하다. 상기 본딩헤드유닛(300)은 상기 이송부(600)의 이송경로를 따라 특정 플립칩의 픽업과정, 침지과정 및 본딩과정이 수행된 뒤 상기 이송부에 의하여 상기 플립칩 공급부로 복귀되도록 구동될 수 있다.
상기 이송부(600)는 상기 플립칩 공급부(200)에서 플립칩을 픽업한 본딩헤드유닛(300)을 플럭스 침지부(400) 측으로 이송한다. 상기 플럭스 침지부(400)는 플립칩의 하면이 침지되어 본딩을 위한 플럭스를 제공할 수 있다.
상기 플럭스 침지부(400)는 상기 플럭스가 수용된 침지 플레이트(410) 및 상기 침지 플레이트(410)에 플럭스를 공급하기 위한 플럭스 탱크(420)와 상기 플럭스 탱크(420)의 하부에 구비되어 상기 침지 플레이트(410) 내의 플럭스의 표면을 평탄화시키기 위한 플럭스 블레이드(미도시)를 구비할 수 있다.
상기 본딩헤드유닛(300)은 플립칩을 픽업한 상태로 이송부(600)에 의하여 침지 플레이트(410) 상부로 이송된 뒤 본딩헤드유닛(300)이 하강하여 침지 과정을 수행할 수 있다.
상기 본딩헤드유닛(300)은 상기 플립칩 공급부(200), 상기 플럭스 침지부(400), 후술하는 제1 비전유닛(910) 및 상기 플립칩 본딩부(500) 중 적어도 한 곳에서 상기 이송경로와 수직한 방향으로 승강 가능하게 구성될 수 있다. 즉, 상기 본딩헤드유닛(300)은 상기 플립칩 공급부(200), 상기 플럭스 침지부(400), 제1 비전유닛(910) 및 상기 플립칩 본딩부(500)에 수직한 방향으로 승강 가능한 구조를 구비하여, 각각의 작업 시 이송이 중단되어 각각의 작업이 수행될 수 있다. 이러한 본딩헤드유닛(300)의 승강구조에 대해서는 이후에 상세히 살펴보기로 한다.
또한, 플립칩 본딩장치(1000)는 상기 플립칩 또는 상기 플립칩이 본딩되는 기판을 촬영하기 위한 적어도 하나의 비전부를 포함할 수 있다. 상기 비전부는 적어도 하나의 이미지 촬영을 위한 비전유닛을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 상기 비전부는 상기 플럭스 침지부(400)에 침지된 플립칩의 하면을 촬영하기 위하여 상방향으로 배치된 제1 비전유닛(910)을 포함할 수 있다. 상기 제1 비전유닛(910)은 상기 플럭스 침지부(400)에 침지된 플립칩의 하면을 촬영하기 위하여 상방향(up-looking)으로 배치될 수 있다.
상기 제1 비전유닛(910)에서 플립칩은 플립칩 본딩부(500)로 이송된다.
상기 플립칩 본딩부(500)는 기판공급부(1100)에서 기판 온로더(미도시)에 의하여 이송된 본딩 대상 기판(미도시)을 고정 및 거치하는 본딩테이블(512)을 포함할 수 있다. 상기 본딩테이블(512)은 본딩테이블 베이스(510)에 구비되며, 역시 상기 이송부(600)에 의한 상기 본딩헤드유닛300)의 이송방향과 수직한 방향으로 변위될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 본딩테이블(512) 상에는 본딩 대상 기판이 안착될 본딩 영역(미도시)이 미리 결정될 수 있다. 각각의 상기 기판이 각각의 본딩 영역에 정확하게 안착되어야 하지만, 이송과정에서 그 본딩 영역을 이탈하거나, 본딩 영역 내에서 기판이 비틀린 상태로 안착되어 기판이 본딩 영역을 이탈할 수 있다. 각각의 기판이 각각의 본딩 영역을 이탈하는 경우, 플럭스에 침지된 플립칩의 본딩 과정에서의 정확성을 담보할 수 없으며, 전기적 연결의 불량이 발생될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 플립칩의 픽업과정 또는 침지과정 등에서 야기될 수 있는 플립칩의 위치 편차를 본딩 과정에서 반영하기 위하여, 제1 비전유닛(910)을 구비하여 플립칩의 하면을 촬영하여 플립칩의 위치 정보를 수집한 것과 마찬가지로, 플립칩 본딩장치(1000)는 본딩 대상 기판의 안착 위치를 정확하게 판단하기 위하여 제2 비전유닛(320)을 구비할 수 있다.
상기 제2 비전유닛(320)은 상기 플럭스 침지부(400)에 침지된 플립칩이 본딩되기 위하여 상기 본딩테이블(512)의 본딩 영역에 안착된 기판을 촬영하기 위하여 하방향(down-looking)으로 배치될 수 있다.
한편, 플립칩 본딩장치(1000)는 전술한 제1 비전유닛(910) 및 제2 비전유닛(320)과 별도로 플립칩 공급부(200)에서 웨이퍼(w) 상의 플립칩(fc)의 위치를 확인하는 제3 비전유닛(190)을 구비할 수 있다. 상기 웨이퍼 온로더(110)가 이동하여 이젝터 상부로 픽업해야할 플립칩(fc)이 위치한 경우에 상기 제3 비전유닛(190)은 비전라이트(192)에 의해 상기 플립칩의 위치정보를 확인하게 된다. 이어서, 이젝터의 가격에 의해 필요한 플립칩이 웨이퍼에서 분리되면, 상기 플립핑 유닛(210)이 상기 플립칩을 픽업하여 회전시키게 된다.
한편, 상기와 같은 플립칩 본딩장치의 동작을 살펴보게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 본딩헤드유닛(300)은 이송부(600)를 따라 이동하며 이송부(600)를 따라 하부에 위치한 플립칩 공급부(200)의 플립핑 유닛(210), 플럭스 침지부(400), 제1 비전유닛(910) 및 플립칩 본딩부(500)의 본딩테이블(512)을 향해 상기 이송부(600)의 이송경로와 수직한 방향으로 승강 가능하게 구성된다.
예를 들어, 상기 본딩헤드유닛(300)은 상기 이송부(600)를 따라 수평방향으로 이동 가능하게 구비되는 몸체부(305)와, 상기 몸체부(305)에 소정거리만큼 상하로 이동 가능하게 구비되는 본딩픽커(310)를 구비할 수 있다.
도 3은 본딩헤드유닛(300)의 승강구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본딩헤드유닛(300)은 전술한 바와 같이 몸체부(305)와 본딩픽커(310)를 구비하며, 상기 본딩픽커(310)는 몸체부(305)에 대해 소정거리 상하로 이동 가능하게 구비되는 승강부(3100)와 상기 승강부(3100)에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커(3200)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 픽커(3200)가 승강부(3100)에 대해 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되는 이유는 상기 승강부(3100)가 하강하는 경우에 상기 픽커(3200)의 상대운동에 의해 상기 픽커(3200)의 하단부의 Z축 높이를 소정의 작업을 수행하는 작업평면의 높이, 예를 들어, 플립핑 유닛(210)의 픽커패드(2316)의 높이에 맞추기 위함이다. 만약, 상기 픽커(3200)가 상기 승강부(3100)에 상대운동 없이 고정되어 구비된다면, 상기 픽커(3200)에 의해 소정의 작업을 수행하는 경우에 상기 픽커(3200)의 하단부의 높이를 정확하게 작업평면의 높이에 맞추어야 할 것이다. 상기 승강부(3100)가 상기 작업평면의 높이에서 더 하강하게 된다면 상기 픽커(3200)에 의해 플립칩 등에 하중이 작용하게 되어 상기 플립칩에 파손이 발생할 수 있기 때문이다. 하지만, 실제 작업을 수행하는 경우에 상기 승강부(3100)가 하강하는 경우에 상기 픽커(3200)의 하단부의 높이를 정확하게 작업평면의 높이에 맞추는 것은 쉽지 않다. 따라서, 상기 픽커(3200)를 상기 승강부(3100)에 소정거리 상대 이동하도록 구비하여 상기 승강부(3100)가 작업평면의 높이에서 더 하강하더라도 상기 픽커(3200)의 상대 이동에 의해 상기 플립칩 등에 가해지는 하중을 줄일 수 있게 되어 상기 플립칩의 파손을 방지할 수 있다.
이러한 승강부(3100)와 픽커(3200)의 상대이동이 가능한 구조는 도 4에 도시된다. 도 4는 승강부(3100)와 픽커(3200)를 도시한 일부 단면도이다. 도 4에서는 상기 픽커(3200)와 승강부(3100)의 상대이동을 도시하기 위하여 구성을 개략적으로 도시하였음을 밝혀둔다.
도 4를 참조하면, 승강부(3100)의 내부에는 소정거리만큼 상하로 이동 가능하게 구비되는 승강부재(3220)를 구비하고, 상기 승강부재(3220)의 하부에 연결부재(3210)가 연결되며, 상기 연결부재(3210)의 하부에 플립칩을 픽업하는 픽커(3200)가 구비된다.
한편, 상기 픽커(3200)의 일측에는 각종 공압을 제공하기 위하여 복수의 공압공급부를 구비할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 3개의 공압공급부, 즉 제1 공압공급부(3300), 제2 공압공급부(3400) 및 제3 공압공급부(3500)를 구비할 수 있다. 상기 제1 공압공급부(3300)는 상기 픽커(3200)가 플립칩을 픽업할 수 있는 공압을 제공하며, 제2 공압공급부(3400)는 상기 픽커(3200)와 승강부(3100) 사이의 압력을 정압으로 제어하며, 제3 공압공급부(3500)는 상기 픽커(3200)가 상기 연결부재(3210)에 연결될 수 있는 공압을 제공한다.
여기서, 상기 제2 공압공급부(3400)는 상기 픽커(3200)와 승강부(3100) 사이의 압력을 정압으로 제어하기 위하여 상기 승강부(3100) 내부의 압력을 제어하게 된다. 예를 들어, 상기 픽커(3200)에 의해 플립칩을 픽업하여 소정의 작업을 수행하는 경우에 상기 작업압력을 변화시킬 경우가 있다. 즉, 플립칩을 본딩테이블(512)에서 기판에 본딩하는 경우에 플립칩의 종류 또는 기판의 종류에 따라 상기 본딩작업을 수행하는 본딩압력을 변화시킬 필요가 있다. 이러한 경우에 상기 제2 공압공급부(3400)를 통해 상기 승강부(3100) 내부 압력을 변화시키게 된다. 예를 들어, 상대적으로 높은 본딩압력이 필요한 경우에는 상기 승강부(3100) 내부의 압력을 높이어 상기 승강부재(3220)의 상하이동을 상대적으로 제한하게 된다. 이 경우, 상기 승강부재(3220)이 하부에 연결된 픽커(3200)에 의해 플립칩으로 더 높은 본딩압력이 작용하게 된다. 반면에, 상대적으로 낮은 본딩압력이 필요한 경우에는 상기 승강부 내부의 압력을 낮추어 상기 승강부재(3220)의 상하 이동을 원활하게 하여 상기 픽커(3200)에 의한 본딩압력을 줄이게 된다.
한편, 다시 도 3을 참조하면, 상기 픽커(3200)는 전술한 바와 같이 상기 승강부(3100)에 소정거리 상대 이동하도록 구비된다. 그런데, 상기 상대이동 거리가 기준치 이상으로 늘어나게 되면 상기 픽커(3200)가 상대이동 가능한 구조라 하여도 상기 픽커(3200)에 의해 플립칩 등으로 높은 하중이 가해져 상기 플립칩의 파손을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대이동을 감지하는 센서(700)를 구비할 수 있다.
상기 센서(700)는 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대이동 거리가 소정의 기준치에 도달하는지 여부를 감지하여, 상기 소정의 기준치에 도달하는 경우에 상기 플립칩 본딩장치의 제어부(미도시)로 신호를 전달하게 된다. 상기 제어부는 상기 센서(700)에서 상기 신호를 수신하는 경우에 상기 승강부(3100)의 하강을 정지하여 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 추가적인 상대이동을 방지하게 된다.
예를 들어, 상기 센서(700)는 소정의 빛을 발광하는 발광부(710)와 상기 발광부(710)에서 발광된 빛을 수광하는 수광부(712)를 구비할 수 있으며, 나아가, 상기 픽커(3200)와 연동하여 상하 이동하는 연결부재(3210)에서 연장되어 형성되는 센서도그(800)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 발광부(710)와 수광부(712)를 포함하는 센서(700)는 승강부(3100)에 구비될 수 있다.
따라서, 상기 도 3과 같이 상기 픽커(3200)가 상기 승강부(3100)와 상대 이동하지 않은 경우, 상기 센서도그(800)의 단부가 상기 발광부(710)와 수광부(712) 사이를 연결하는 가상의 평면 아래로 내려오게 되어 상기 센서(700)에서 신호가 발생하지 않는다. 상기와 같은 상태에서 상기 승강부(3100)가 하강하여 상기 픽커(3200)의 하단부가 상기 플립핑 유닛(210)의 픽커패드(2316)에 접촉하고, 이어서 상기 승강부(3100)가 추가적인 하강을 하게 되며 상기 픽커(3200)와 승강부(3100)의 상대이동이 발생한다. 이 경우, 상기 센서도그(800)는 상기 픽커(3200)와 연동하고, 상기 센서(700)는 상기 승강부(3100)와 연동하므로 상대적으로 상기 센서도그(800)가 상기 센서(700)에 대해 상승하게 된다. 상기 센서도그(800)의 단부가 상기 발광부(710)와 수광부(712) 사이를 연결하는 가상의 평면 이상으로 상승하게 되면 상기 센서(700)에 의해 신호가 발생하게 되어 제어부는 상기 승강부(3100)의 하강을 정지시키게 된다.
결국, 상기 센서도그(800)의 단부와 상기 발광부(710)와 수광부(712) 사이를 연결하는 가상의 평면 사이의 거리, 즉 상기 센서(700)에서 신호를 발생하기 위한 상기 센서도그(800)의 상승거리(또는 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대 이동 거리)(이하, '오프셋값(△h, offset)'이라 함, 도 6 참조)를 소정의 기준치 이하로 설정하게 되면 상기 픽커(3200)에 의해 플립칩 등으로 높은 하중이 가해지는 것을 방지하여 상기 플립칩의 파손을 방지할 수 있다.
한편, 상기와 같은 구성을 가지는 본딩헤드유닛(300)이 상기 이송부(600)를 따라 이동하는 중에 소정의 작업을 필요로 하는 경우에 상기 본딩픽커(310)는 상기 몸체부(305)에서 하강하여 상기 작업을 수행하는 작업평면까지 하강할 수 있다. 여기서, 상기 작업평면은 상기 반도체 칩을 기판에 본딩하는 본딩 영역이거나, 반도체 칩에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포영역으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 플립핑 유닛(210)에서 플립칩을 픽업하는 경우에 본딩픽커(310)의 승강부(3100)가 하강하여 상기 픽커(3200)의 하단부의 Z축 높이가 플립핑 유닛(210)의 픽커패드(2316)의 Z축 높이에 대응해야 정확한 픽업 동작이 수행될 수 있다. 여기서, 상기 플립핑 유닛(210)의 픽커패드(2316)의 Z축 높이를 작업평면의 높이로 정의할 수 있으며, 상기 픽커(3200)의 하단부의 Z축 높이와 상기 플립핑 유닛(210)의 작업평면의 높이가 일치하지 않으면 상기 픽커(3200)에 의해 플립칩의 픽업동작이 수행되지 않게 된다. 마찬가지로, 플럭스 침지부(400)에서 플립칩의 하면을 침지시키는 경우에도, 상기 픽커(3200)에 픽업된 플립칩의 Z축 높이가 플럭스 침지부(400)의 작업평면의 Z축 높이에 대응해야 하며, 상기 본딩테이블(512)에서 기판에 플립칩을 본딩시키는 경우에 상기 픽커(3200)의 단부에 픽업된 플립칩의 Z축 높이가 본딩테이블(512)의 Z축 높이, 즉 작업평면의 높이에 대응해야 한다.
이와 같이 본딩헤드유닛(300)에 의해 각종 작업을 수행하기 위해서는 상기 작업이 수행되기 전에, 상기 작업이 수행되는 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 것이 필요하다.
이를 위하여, 종래에는 작업하고자 하는 플립칩의 종류 또는 기판의 종류 등에 따라 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 소정의 기준치 이하로 설정하고, 상기 본딩헤드유닛(300)을 작업이 이루어지는 작업평면으로 하강시켜 상기 센서(700)에 의해 신호가 발생하는 상기 승강부(3100)의 하강거리를 감지하고, 상기 승강부(3100)의 원래 높이에서 상기 하강거리를 제외하여 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하여 작업을 수행하였다.
그런데, 상기와 같은 종래 방법은 상기 센서의 오프셋값(△h)을 설정하는 경우에 작업자가 수동으로 상기 오프셋값을 설정하였다. 따라서, 작업자에 의해 상기 오프셋값을 설정하게 되므로 상기 설정시간이 상대적으로 많이 소요되며, 나아가 많은 시간을 소모하였음에도 불구하고 사람이 수동으로 설정하게 되므로 그 설정된 오프셋값이 정확하지 않다는 문제점이 있다. 특히, 상기와 같은 종래 방법에서는 상기 승강부가 하강하여 상기 센서에 의해 신호가 발행하는 승강부의 하강거리에서 작업평면의 높이를 환산하게 되므로 실제 작업평면의 높이보다 오프셋값의 거리만큼 상기 승강부가 추가적으로 하강하는 문제점이 있다. 이는 작업하는 플립칩 또는 반도체 칩이 상대적으로 매우 얇은 박막 타입인 경우에 상기 반도체 칩으로 작용하는 하중을 크게 하여 상기 칩의 파손을 유발할 수 있다. 물론, 상기 설정된 오프셋값이 정확하다면 상기 승강부가 하강하여 상기 센서에 의해 신호가 발행하는 승강부의 하강거리에서 상기 오프셋값을 제외하여 정확한 작업평면의 높이를 산출할 수 있을 것이다. 하지만, 전술한 바와 같이 상기 오프셋값은 작업자에 의해 수동으로 설정되므로 정확하게 오프셋값을 설정하는 것이 곤란하여 설정된 오프셋값에 소정의 오차를 포함하게 되므로, 상기 정확하지 않은 오프셋값을 이용하여 작업평면의 높이를 계산하는 것은 부정확한 작업평면의 높이를 산출하는 문제점을 내포한다.
따라서, 이하에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 센서의 오프셋값을 수동으로 설정하지 않고 자동으로 상기 오프셋값을 감지하여 작업평면의 Z축 높이를 정확하게 감지할 수 있는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법에 대해서 살펴보기로 한다.
도 14는 본 발명에 따른 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법을 도시한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 Z축 높이 감지방법은 상기 승강부(3100)의 하강에 따라 상기 센서(700)에 의해 감지된 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대 이동거리를 오프셋값(△h)으로 계산하는 단계(S1100) 및 상기 승강부(3100)가 소정의 작업이 수행되는 작업평면으로 소정거리만큼 하강하여 상기 센서(700)에 의해 상기 상대이동이 감지되는 경우에 상기 승강부(3100)의 하강거리에서 상기 오프셋값(△h)을 보정하여 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계(S1200)를 포함한다.
즉, 본 실시예에 따른 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법에서는 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 작업자가 수동작업으로 별도로 설정할 필요가 없으며, 상기 오프셋값(△h)을 자동으로 감지하여 상기 승강부(3100)의 하강거리에서 상기 오프셋값(△h)을 보정하여 작업평면의 Z축 높이를 정확하게 산출하는 것이 가능해진다.
구체적으로, 상기 오프셋값을 계산하는 단계(S1100)는 상기 픽커(3200)의 단부가 소정의 Z축 기준높이에 도달할 때까지 상기 승강부(3100)가 하강한 제1 하강거리(L1)를 감지하는 단계(S1110), 상기 제1 하강거리(L1)를 지나 상기 승강부(3100)의 하강에 의해 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대이동이 상기 센서(700)에 의해 감지될 때까지 상기 승강부(3100)가 하강한 제2 하강거리(L2)를 감지하는 단계(S1130) 및 상기 제1 하강거리(L1)와 제2 하강거리(L2)의 차이를 상기 오프셋값(△h)으로 계산하는 단계(S1150)를 포함한다.
한편, 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 계산하는 단계(S1100)는 반도체 칩에 대한 소정의 작업을 수행하는 종래의 반도체 장치, 예를 들어 플립칩 본딩장치에서 종래의 구성을 활용하여 수행되거나, 또는 상기 반도체 장치에 별도의 센서수단을 구비하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 승강부(3100)의 제1 하강거리(L1)를 감지하기 위한 소정의 Z축 기준높이는 상기 반도체 장치 또는 플립칩 본딩장치의 종래의 구성요소를 활용하거나, 또는 상기 반도체 장치 또는 플립칩 본딩장치에 별도의 센서수단을 구비하여 설정될 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 순서대로 살펴본다.
도 3, 5, 6 및 도 7은 반도체 장치의 기존 구성, 예를 들어 플립칩 본딩장치의 플립핑 유닛(210)을 이용하여 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 계산하는 단계를 도시한다. 이하, 구체적으로 살펴본다.
도 3은 본딩헤드유닛(300)이 아직 작업을 수행하지 않는 상태를 도시하며, 예를 들어 제2 공압공급부(3400)에 의해 아직 승강부(3100)의 내부로 공압이 제공되지 않은 상태를 도시한다. 따라서, 상기 센서도그(800)의 단부는 연결부재(3210)의 연장부에 매우 인접하여 제1 이격거리(d1)만큼 이격된 상태에 놓이게 된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 픽커패드(2316)의 단부에는 테스트칩이 픽업된 상태일 수 있다. 한편, 상기 테스트칩의 두께는 적절히 조절될 수 있으며, 예를 들어 실제 작업을 수행할 반도체 칩과 동일한 두께로 구성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 테스트칩의 두께를 실제 작업을 수행할 반도체 칩과 동일한 두께로 구성하면, 후술하는 작업평면의 높이를 계산하는 경우에 보다 정밀한 계산이 가능하기 때문이다. 물론, 테스트칩이 아니라 실제 작업을 수행할 반도체 칩 또는 플립핑 칩을 픽업하여 본 실시예에 따른 감지방법을 수행하는 것도 가능하다.
상기 상태에서 본딩헤드유닛(300)에 의해 소정의 작업압력(또는 본딩압력)에 의해 작업을 수행하기 위하여 도 5와 같이 제2 공압공급부(3400)에 의해 상기 승강부(3100)로 소정의 공압이 제공된다. 이 경우, 상기 승강부(3100)로 공급된 공압에 의해 상기 픽커(3200)가 상기 승강부(3100)에 대해 소정거리 상대이동하게 된다. 따라서, 상기 센서도그(800)의 단부는 연결부재(3210)의 연장부에서 제2 이격거리(d2) 만큼 이격된 상태를 유지하게 된다. 상기 픽커(3200)가 상기 승강부(3100)에 대해 소정거리 상대 이동한 상태이므로 상기 제2 이격거리(d2)는 상기 제1 이격거리(d1)에 비해 상대적으로 더 크게 된다. 또한, 상기 도 3 및 도 5의 상태에서는 상기 센서도그(800)의 단부가 발광부(710)에서 나오는 빛을 가리는 상태이므로 상기 센서(700)는 신호를 생성하지 않은 상태이다.
상기와 같은 상태에서 상기 제어부는 상기 승강부(3100)를 하강시키게 되며, 도 6과 같이 상기 픽커(3200)의 단부가 소정의 Z축 기준높이에 도달하는 경우, 예를 들어 플립핑 유닛(210)에 흡착된 반도체 칩(미도시)에 도달하는 경우, 또는 플립핑 유닛(210)의 픽커패드(2316)에 닿는 경우에 상기 승강부(3100)의 제1 하강거리(L1, 도 5 참조)를 감지하게 된다.
그런데, 상기와 같은 경우에 상기 픽커(3200)의 단부에는 별도의 센서를 구비하지 않으므로 상기 Z축 기준높이에 도달한 경우, 즉 반도체 칩 또는 픽커패드(2316)에 닿는 시점의 상기 승강부(3100)의 제1 하강거리(L1)를 감지하기 위한 방법이 필요하다. 이를 위하여 제어부는 상기 픽커(3200)의 공압을 실시간으로 감시할 수 있다. 즉, 상기 픽커(3200)는 반도체 칩을 공압에 의해 픽업하는 장치이므로 제어부는 상기 픽커(3200)의 공압홀에 작용하는 공압의 변화를 실시간으로 감시할 수 있다.
이 경우, 상기 승강부(3100)가 하강하여 도 6과 같이 상기 픽커(3200)의 단부가 픽커패드(2316) 또는 상기 픽커패드(2316)에 흡착된 테스트칩(미도시)에 닿게 되면, 상기 픽커(3200)에 작용하는 공압에 변화가 생기게 된다. 따라서, 상기 제어부는 상기 승강부(3100)가 하강하는 경우에 상기 픽커(3200)의 단부가 반도체 칩 또는 픽커패드(2316)와 접촉하여 상기 픽커(3200)의 공압에 변화가 생기는 시점의 상기 승강부(3100)의 하강거리를 상기 제1 하강거리(L1)로 인식하게 된다. 여기서, 상기 제어부는 상기 픽커의 공압에 변화가 생기는 시점에 상기 승강부(3100)를 하강시키는 모터의 엔코더(encorder) 등으로 모터의 구동량을 감지하여 상기 제1 하강거리를 계산할 수 있다.
이어서, 상기 제어부는 상기 승강부(3100)를 상기 제1 하강거리(L1)를 지나 추가적으로 하강시키게 되다. 이는 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 계산하기 위함이다.
구체적으로, 도 7과 같이 상기 픽커(3200)의 단부, 보다 정확하게는 상기 픽커(3200)의 단부에 픽업된 테스트 칩(미도시)이 상기 픽커패드(2316)에 닿은 상태에서 상기 승강부(3100)를 더 하강시키게 되면 상기 픽커(3200)는 상기 픽커패드(2316)에 닿은 상태이므로 더 이상 하강하지 않는다. 따라서, 상기 승강부(3100)의 하강에 의해 상기 승강부(3100)와 상기 픽커(3200) 사이에 상대 운동이 발생하게 된다. 결국, 상기 승강부(3100)에 연결된 센서(700)와 상기 픽커(3200)에 연결된 상기 센서도그(800) 사이에 상하방향으로 상대운동이 발생하여, 도 7과 같이 상기 센서도그(800)의 말단부가 상기 발광부(710)와 수광부(712)를 연결하는 평면 이상으로 올라가서 상기 발광부(710)에서 발광된 빛이 상기 수광부(712)로 수신되어 상기 센서(700)가 상기 제어부로 신호를 전송한다. 상기 제어부는 상기 센서(700)에 의해 신호가 전송된 시점의 상기 승강부(3100)의 하강한 거리를 제2 하강거리(L2)로 감지하게 된다.
따라서, 상기 센서(700)의 상기 오프셋값(△h)은 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)가 상대 이동한 거리에 해당하므로 상기 제1 하강거리(L1)와 제2 하강거리(L2)의 차이로 계산될 수 있다. 한편, 상기 오프셋값(△h)은 도면에서 (d3 - d2)의 값과 동일함을 알 수 있다. 여기서, 상기 'd3'는 제3 이격거리를 도시하며, 상기 센서(700)에서 신호가 발생한 시점의 상기 센서도그(800)의 말단부와 상기 연결부재(3210)의 이격거리, 또는 상기 발광부(710)와 수광부(712)를 연결하는 가상의 선과 상기 연결부재(3210)의 이격거리를 의미한다.
결국, 상기 도 3, 5, 6 및 7에 따른 단계에 의해 상기 반도체 장치의 제어부는 소정의 작업압력(또는 본딩압력)에 의해 작업을 수행하는 경우에 상기 센서(700)의 오프셋값을 인식하여 저장할 수 있게 된다.
이어서, 상기 제어부는 소정의 작업을 수행하는 작업평면의 Z축 높이를 감지하게 된다. 예를 들어, 도 2에서 상기 본딩헤드유닛(300)의 본딩픽커(310)가 하강하여 본딩테이블(512)에서 본딩작업을 수행하기 위하여 상기 본딩테이블(512)의 Z축 높이를 감지하는 방법을 살펴본다.
상기 작업평면, 예를 들어 본딩테이블(512)의 Z축 높이를 감지하는 단계는 상기 승강부(3100)가 하부의 상기 작업평면으로 하강하여 상기 센서(700)에 의해 상기 픽커(3200)의 상대이동이 감지되는 경우의 상기 승강부(3100)의 제3 하강거리(L3)를 감지하는 단계(S1200) 및 상기 제3 하강거리(L3)에서 상기 오프셋값(△h)을 제외한 값을 상기 작업평면의 Z축 높이로 환산하는 단계(S1230)를 포함한다.
상기 제어부는 상기 본딩테이블(512)의 Z축 높이를 감지하고자 하는 경우에 먼저 상기 승강부(3100)를 상기 본딩테이블(512)을 향해 하강시키며, 구체적으로 상기 센서(700)에 의해 신호가 발생할 때까지 상기 승강부(3100)를 하강시키게 된다. 상기 승강부(3100)의 하강에 의해 상기 센서(700)가 신호를 발생시키면, 상기 제어부는 상기 승강부(3100)가 하강한 거리를 제3 하강거리(L3)로 인식한다.
상기 제3 하강거리(L3)는 상기 센서(700)에 의해 신호가 발생할 때까지 상기 승강부(3100)가 하강한 거리이므로 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 포함한 거리에 해당한다. 따라서, 상기 본딩테이블(512)의 정확한 Z축 높이를 계산하기 위해서는 상기 제3 하강거리(L3)에서 상기 제어부에 미리 계산하여 저장된 오프셋값(△h)을 제외하고 상기 본딩테이블(512)의 Z축 높이를 계산하게 된다.
다른 작업평면의 Z축 높이, 예를 들어 플립핑 유닛(210)의 Z축 높이, 플럭스 침지부(400)의 Z축 높이도 상기 설명과 유사하게 계산할 수 있으므로 반복적인 설명은 생략한다.
따라서, 본 실시예에 따른 Z축 높이 감지방법에 따르면 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 자동으로 감지하고, 상기 감지된 오프셋값(△h)을 이용하여 작업평면의 높이를 자동으로 정확하게 계산하게 된다. 결국, 소정의 작업을 수행하는 경우에 보다 빠르게 작업평면의 높이를 감지하는 것이 가능하게 되어, 작업시간을 줄이어 작업능률을 현저히 향상시킬 수 있다.
이하에서는 상기 센서(700)의 오프셋값(△h)을 계산하기 위해 상기 반도체 장치 또는 플립칩 본딩장치에 별도의 센서수단을 구비한 경우에 대해서 살펴보기로 한다. 상기 센서수단은 크게 보아 비접촉식 센서와 접촉식 센서로 구분할 수 있다.
도 8은 일종의 비접촉식 센서를 구비한 경우를 도시한다. 도 8에서는 상기 센서(700)의 오프셋값(△h')을 계산하기 위해 상기 본딩헤드유닛(300)이 이동하는 이동경로를 따라 하부에 별도의 비접촉식 센서부(805)를 구비한 경우를 도시한다.
도 8을 참조하면, 상기 센서부(805)는 상기 본딩헤드유닛(300)이 이동하는 이동경로의 하부에 구비되며, 소정의 오목부(814)와 상기 오목부(814)의 내부에 구비되는 발광부(810)과 수광부(812)를 구비할 수 있다. 상기 오목부(814)는 소정의 높이(d4)를 가지며, 상기 픽커(3200)가 접촉할 수 있도록 평평한 바닥을 구비할 수 있으며, 상기 바닥은 소정의 경도를 가지도록 구비될 수 있다. 이는 상기 픽커(3200)가 상기 바닥에 닿고 상기 승강부(3100)가 추가적으로 하강하는 경우에 상기 승강부(3100)와 상기 픽커(3200)의 상대이동이 확실하게 발생되도록 하기 위함이다. 즉, 상기 오목부(814)의 바닥이 소정의 탄성을 가지는 재질로 구비된다면 상기 픽커(3200)의 단부가 상기 바닥에 닿은 이후에 상기 승강부(3100)가 추가적으로 하강하는 경우에도 상기 바닥의 탄성에 의해 상기 바닥에 변형이 발생하여 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대이동이 발행하지 않을 수 있기 때문이다.
도 9(A) 내지 도 9(C)는 상기 도 8과 같은 구성에서 센서의 오프셋값(△h')을 구하기 위한 일련의 단계를 도시한다.
먼저, 도 8의 상태에서 상기 제어부는 상기 승강부(3100)를 하강시키게 된다. 이 경우, 도 9(A)와 같이 상기 승강부(3100)의 하강에 의해 상기 픽커(3200)의 단부가 상기 센서부(805)의 발광부(810)를 가리게 된다. 이 경우, 상기 센서부(805)는 상기 발광부(810)에서 발광된 빛이 수광부(812)에서 수신되지 않으므로 제어부로 신호를 전송한다. 상기 제어부는 상기 신호가 전송된 시점에 상기 승강부(3100)가 하강한 거리를 제1 하강거리(L1, 도 8 참조)로 인식한다.
이어서, 상기 제어부는 상기 센서(700)에 의해 신호가 발생할 때까지 상기 승강부(3100)를 추가적으로 하강시키게 된다. 이 경우, 상기 승강부(3100)의 하강에 의해 상기 픽커(3200)의 단부가 도 9(B)와 같이 상기 오목부(814)의 바닥에 닿게 된다. 도 9(B)와 같은 상태에서 상기 승강부(3100)가 추가적으로 하강하게 되면 도 9(C)와 같이 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대이동이 발생하게 되어 결국 상기 센서(700)에서 신호가 발생된다. 이에 의해 상기 제어부는 상기 승강부(3100)가 하강한 제2 하강거리(L2)를 인식한다.
이 경우, 상기 제2 하강거리(L2)는 상기 제1 하강거리(L1)와, 상기 오목부(814)의 깊이(d4)와, 상기 센서(700)의 오프셋값(△h')을 더한 값과 동일하다. 상기 픽커(3200)의 단부가 상기 발광부(810)를 지나 상기 오목부(814)의 깊이(d4)만큼 하강한 다음 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대운동이 발생하기 때문이다.
따라서, 본 실시예의 경우에 상기 센서(700)의 오프셋값(△h')은 상기 제2 하강거리(L2)에서 제1 하강거리(L1)와, 상기 오목부(814)의 깊이(d4)를 뺀 값과 동일하며, 하기 [수학식 1]로 표현된다.
Figure pat00001
상기 제어부는 상기 [수학식 1]에 의해 본 실시예에서 센서(700)의 오프셋값(△h')을 구할 수 있게 된다. 후속하여 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 방법에 대해서는 전술한 방법과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.
한편, 도 10은 접촉식 센서로 소위 '로드셀(load cell)'을 구비한 경우를 도시한다.
도 10을 참조하면, 로드셀(900)은 상기 본딩헤드유닛(300)이 이동하는 이동경로의 하부에 구비된다. 상기 로드셀(900)이 구비된 바닥은 소정의 경도를 가지도록 구비될 수 있다. 이에 대해서는 도 8에 대한 설명과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다. 한편, 도 11(A) 및 도 11(B)는 상기 도 10과 같은 구성에서 센서의 오프셋값(△h")을 구하기 위한 일련의 단계를 도시한다.
먼저, 도10의 상태에서 상기 제어부는 상기 승강부(3100)를 하강시키게 된다. 이 경우, 도 11(A)와 같이 상기 승강부(3100)의 하강에 의해 상기 픽커(3200)의 단부가 상기 로드셀(900)에 닿게 된다. 이 경우, 상기 로드셀(900)에는 상기 픽커(3200)의 접촉에 의해 하중 변화가 발생하게 되며, 이러한 하중 변화를 감지하여 상기 제어부는 상기 승강부(3100)가 하강한 거리를 제1 하강거리(L1)로 인식한다.
이어서, 상기 제어부는 상기 센서(700)에 의해 신호가 발생할 때까지 상기 승강부(3100)를 추가적으로 하강시키게 된다. 이 경우, 도 11(B)와 같이 상기 승강부(3100)의 하강에 의해 상기 픽커(3200)와 상기 승강부(3100)의 상대이동이 발생하게 되어 결국 상기 센서(700)에서 신호가 발생된다. 이에 의해 상기 제어부는 상기 승강부(3100)가 하강한 제2 하강거리(L2)를 인식한다.
이 경우, 상기 제2 하강거리(L2)는 상기 제1 하강거리(L1)와, 상기 센서(700)의 오프셋값(△h")을 더한 값과 동일하다. 따라서, 상기 센서(700)의 오프셋값(△h")은 상기 제2 하강거리(L2)에서 제1 하강거리(L1)를 뺀 값과 동일하다.
비록 전술한 도 8 및 도 10에 대한 설명에서는 발광부와 수광부를 구비한 비접촉식 센서와 로드셀로 구성된 접촉식 센서에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 상기 픽커(3200)가 소정의 기준높이를 통과하는 경우에 상기 통과시점을 알려주는 어떠한 종류의 센서라도 적용이 가능하다.
한편, 전술한 장치 및 방법에서 상기 제2 공압공급부(3400)는 상기 오프셋값(△h))을 계산하는 단계(S1100)와, 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계(S1200)에서 모두 동일한 공압을 제공한다. 즉, 상기 1 하강거리와 제2 하강거리를 감지하여 오프셋값을 계산하는 단계와 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계에서 상기 제2 공압공급부를 통해 공급되는 압력은 동일하게 유지될 수 있다. 이는 오프셋값을 계산하는 경우에 실제 작업이 수행되는 환경과 동일한 조건에서 오프셋 검사가 수행되도록 하여 작업환경이 변하더라도 측정된 오프셋 값을 이용하여 자동으로 높이를 설정할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 플립칩 본딩장치와 같은 반도체 장치의 경우에 상기 반도체 칩에 대한 작업을 수행하는 경우에 작업압력이 변화할 수 있다. 예를 들어, 플립칩 본딩장치의 경우에 기판의 종류 및/또는 상기 플립칩의 종류에 따라 상기 플립칩을 상기 기판에 본딩하는 경우에 작업압력, 즉 본딩압력을 변화시킬 수 있다. 그런데, 상기와 같이 작업압력이 변화하는 경우에 상기 센서의 오프셋값이 변화하게 되며, 상기 작업압력의 변화에 따라 작업평면의 Z축 높이를 다시 감지하기 위하여 전술한 실시예에 따른 Z축 감지방법을 수행해야 한다. 하지만, 이와 같이 반도체 칩에 대한 작업압력이 변화하는 경우에 작업평면의 Z축 높이를 감지하기 위한 공정을 수행하게 되면 이는 작업공정시간을 늘리는 요인으로 작용하게 되며, 이에 의해 작업능률이 떨어지게 된다.
이하, 전술한 바와 같이 작업압력이 변화하는 경우에 상기 센서의 오프셋값이 변화하는 경우를 구체적으로 살펴본다.
도 12는 플립칩 본딩장치에서 소정의 제1 작업압력에 의해 작업을 수행하는 경우에 본딩헤드유닛(300)을 도시한다.
도 12를 참조하면, 소정의 제1 작업압력에 의해 작업을 수행하는 경우에 제2 공압공급부(3400)에 의해 상기 승강부(3100)로 소정의 공압을 제공하게 되며, 이에 의해 센서도그(800)의 단부는 연결부재(3210)와 제5 이격거리(d5)만큼 이격되어 구비된다.
상기와 같은 상태에서 도 13과 같이 플립칩 본딩장치의 작업압력이 소정의 제2 작업압력으로 변화하는 경우를 살펴본다. 예를 들어, 상기 제2 작업압력이 상기 제1 작업압력에 비해 상대적으로 고압인 경우에 도 12와 비교해서 제2 공압공급부(3400)에 의해 상기 승강부(3100)로 상대적으로 더 높은 공압을 제공하게 된다. 따라서, 상기 승강부(3100) 내부의 압력이 상승하게 되므로 상기 픽커(3200)와 연동하는 승강부재(3220)의 이동이 제한되어 상기 센서도그(800)의 단부는 연결부재(3210)와 제6 이격거리(d6)만큼 이격되어 구비되며, 상기 제6 이격거리(d6)는 상기 제5 이격거리(d5)에 비해 더 작은 값을 가질 수 있다.
결국, 도 12에 도시된 센서의 오프셋값과 비교해보면 도 13의 경우에 제5 이격거리(d5)와 제6 이격거리(d6)의 차이에 해당하는 값만큼 오프셋값에 변화가 생기게 된다. 예를 들어, 도 13의 경우에 제5 이격거리(d5)와 제6 이격거리(d6)의 차이에 해당하는 값만큼 오프셋값이 커지게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법에서 상기 오프셋값을 계산하는 단계는 상기 픽커(3200)의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 오프셋값(△h)을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 오프셋값을 보정하는 단계는 상기 픽커(3200)의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 대응하는 상기 오프셋값의 보정값이 저장된 데이터를 상기 제어부에 저장하고, 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 따라 상기 데이터에서 상기 보정값을 추출하고, 상기 추출된 보정값에 의해 상기 오프셋값을 보정하게 된다.
예를 들어, 플립칩 본딩장치의 제어부는 상기 픽커(3200)의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 대응하는 상기 오프셋값의 보정값이 기재된 데이터를 테이블 형태로 저장할 수 있다. 따라서, 상기 제어부는 상기 픽커(3200)에 의해 소정의 작업압력으로 작업을 진행하는 중에 작업압력의 변화를 입력받게 되면, 상기 작업압력의 변화량을 계산하고 상기 변화량에 대응하는 보정값을 상기 데이터 테이블에서 추출하게 된다. 이어서, 상기 보정값을 이용하여 계산된 센서(700)의 오프셋값을 보정하게 된다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 작업압력이 커지는 경우에 상기 오프셋값이 커지도록 보정을 하고, 상기 작업압력이 작아지는 경우에 상기 오프셋값이 작아지도록 상기 보정값을 적절히 적용할 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100..웨이퍼 공급부
500..플립칭 본딩부
2200..플립칩 공급부
2300..플립핑 유닛
2400...플럭스 침지부
2500..제1 비전유닛
2600..본딩헤드유닛

Claims (14)

  1. 반도체 칩을 픽업하여 소정의 작업을 수행하는 반도체 장치에 있어서,
    소정 거리만큼 상하로 이동 가능한 승강부재 및 상기 승강부재의 하부에 연결된 연결부재를 구비한 승강부;
    상기 연결부재의 하부에 설치되며, 상기 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커;
    상기 픽커와 상기 승강부 사이의 압력을 정압으로 제어하기 위하여 상기 승강부 내부의 압력의 제어하는 공압공급부;
    상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동거리가 소정의 기준치에 도달하는지 여부를 감지하는 센서;
    상기 픽커에 의해 픽업된 반도체 칩에 대한 작업을 수행하는 작업평면; 및
    상기 승강부, 픽커 및 센서를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 픽커의 단부가 소정의 Z축 기준 높이에 도달할 때까지 상기 승강부가 하강한 제1 하강거리와, 상기 승강부가 소정거리만큼 추가적으로 하강하여 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 상기 센서에 의해 감지될 때까지 상기 승강부가 하강한 제2 하강거리의 차이를 오프셋값으로 계산하고, 상기 오프셋값을 보정하여 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는
    소정의 빛을 발광하는 발광부;
    상기 발광부에서 발광된 빛을 수광하는 수광부; 및
    상기 승강부의 연결부재에 연장되어 형성되는 센서도그를 포함하며,
    상기 센서는 상기 승강부에 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공압공급부는 상기 오프셋값을 계산할 때와 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지할 때 동일한 공압을 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 장치는 웨이퍼로부터 분리된 반도체 칩을 흡착하여 상기 픽커에 반도체 칩을 공급하는 플립핑 유닛을 더 포함하고,
    상기 픽커의 단부가 상기 플립핑 유닛에 흡착된 반도체 칩에 도달할 때까지 상기 승강부가 하강한 거리를 제1하강거리로 인식하며, 상기 제1하강거리를 지나 승강부의 하강에 의해 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 상기 센서에 의해 감지될 때까지 상기 승강부가 하강한 거리를 제2하강거리로 인식하여 제2하강거리와 제1하강거리의 차이를 오프셋값으로 정의하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 승강부가 하강하는 경우에 상기 픽커의 단부가 상기 플립핑유닛에 흡착된 반도체 칩과 접촉하여 상기 픽커의 공압에 변화가 생기는 경우의 상기 승강부의 하강거리를 상기 제1 하강거리로 인식하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 작업평면은 상기 반도체 칩을 기판에 본딩하는 본딩 영역이거나, 상기 반도체 칩에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포영역인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 경우에
    상기 승강부를 하부의 상기 작업평면으로 하강시켜 상기 센서의 의해 상기 픽커의 상대이동이 감지되는 경우의 상기 승강부의 제3 하강거리를 감지하고, 상기 제3 하강거리에서 상기 오프셋값을 제외한 값을 상기 작업평면의 Z축 높이로 환산하는 특징으로 하는 반도체 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 오프셋값을 보정하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 픽커의 작업압력의 변화량에 대응하는 상기 오프셋값의 보정값이 저장된 데이터를 구비하고,
    상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 따라 상기 데이터에서 상기 보정값을 추출하고, 상기 추출된 보정값에 의해 상기 오프셋값을 보정하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  10. 상하로 이동 가능한 승강부와, 상기 승강부에 소정길이 상하방향으로 상대이동 가능하게 구비되어 반도체 칩을 픽업하는 픽커와, 상기 픽커와 상기 승강부 사이의 압력을 정압으로 제어하기 위하여 승강부 내부의 압력을 제어하는 공압공급부, 및 상기 승강부에 구비되어 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동을 감지하는 센서를 구비하는 반도체장치의 Z축 높이 감지방법에 있어서,
    상기 픽커의 단부가 소정의 Z축 기준높이에 도달할 때까지 상기 승강부가 하강한 제1 하강거리를 감지하는 단계;
    상기 제1 하강거리를 지나 상기 승강부의 하강에 의해 상기 픽커와 상기 승강부의 상대이동이 상기 센서에 의해 감지될 때까지 상기 승강부가 하강한 제2 하강거리를 감지하는 단계;
    상기 제1 하강거리와 제2 하강거리의 차이를 상기 오프셋값으로 계산하는 단계; 및
    상기 승강부가 소정의 작업이 수행되는 작업평면으로 소정거리 만큼 하강하여 상기 센서에 의해 상기 상대이동이 감지되는 경우에 상기 승강부의 하강거리에서 상기 오프셋값을 보정하여 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 하강거리를 감지하는 단계는
    상기 승강부가 하강하는 경우에 소정의 Z축 높이에 도달할 때, 상기 픽커의 공압에 변화가 생기는 경우의 상기 승강부의 하강거리를 상기 제1 하강거리로 인식하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계는
    상기 승강부가 하부의 상기 작업평면으로 하강하여 상기 센서에 의해 상기 픽커의 상대이동이 감지되는 경우의 상기 승강부의 제3 하강거리를 감지하는 단계; 및
    상기 제3 하강거리에서 상기 오프셋값을 제외한 값을 상기 작업평면의 Z축 높이로 환산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 하강거리와 제2 하강거리를 감지하여 오프셋값을 계산하는 단계와 상기 작업평면의 Z축 높이를 감지하는 단계에서 상기 공압공급부를 통해 공급되는 압력은 동일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 오프셋값을 보정하는 단계는
    상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 대응하는 상기 오프셋값의 보정값이 저장된 데이터를 구비하고,
    상기 픽커의 작업압력이 변화하는 경우에 상기 작업압력의 변화량에 따라 상기 데이터에서 상기 보정값을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 보정값에 의해 상기 오프셋값을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 Z축 높이 감지방법.
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