KR20170008464A - 다이 픽업 방법 - Google Patents

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KR20170008464A KR1020150099679A KR20150099679A KR20170008464A KR 20170008464 A KR20170008464 A KR 20170008464A KR 1020150099679 A KR1020150099679 A KR 1020150099679A KR 20150099679 A KR20150099679 A KR 20150099679A KR 20170008464 A KR20170008464 A KR 20170008464A
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Abstract

복수의 다이들로 분할되고 다이싱 테이프를 통해 마운트 프레임에 장착된 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 상기 웨이퍼를 다이 인식용 카메라의 아래에 위치시키는 단계와, 상기 카메라의 시야 범위 내에 위치된 다이들에 대한 이미지를 획득하는 단계와, 상기 이미지를 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들의 위치 좌표들을 획득하는 단계와, 상기 획득된 위치 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들을 순차적으로 픽업하는 단계를 포함한다.

Description

다이 픽업 방법{Method of picking up dies}
본 발명의 실시예들은 다이 픽업 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 소자들의 제조를 위한 다이 본딩 공정에서 다이싱 테이프 상에 부착된 다이들을 픽업하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 상기 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 복수의 다이들로 분할될 수 있으며, 상기 다이들은 다이 본딩 공정을 통해 리드 프레임 또는 인쇄회로기판과 같은 기판 상에 탑재될 수 있다.
상기 다이들은 다이싱 테이프를 통해 원형 링 형태의 마운트 프레임에 장착될 수 있으며, 상기 마운트 프레임은 이동 가능하게 구성된 스테이지 상에 로드될 수 있다. 상기 스테이지의 상부에는 상기 다이들을 선택적으로 픽업하기 위한 피커가 배치될 수 있으며, 상기 스테이지의 하부에는 상기 다이들을 선택적으로 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 이젝터가 배치될 수 있다.
특히, 상기 스테이지의 상부에는 상기 다이들의 위치를 확인하기 위한 다이 인식용 카메라가 배치될 수 있으며, 상기 카메라에 의해 픽업 대상 다이의 위치가 확인된 후 상기 다이 이젝터와 피커에 의해 상기 픽업 대상 다이가 픽업될 수 있다. 일 예로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0019894호에는 화상 인식부를 이용하여 대상 다이를 인식하고 이어서 상기 대상 다이를 픽업하는 반도체 칩의 픽업 방법이 개시되어 있다.
특히, 픽업 대상 다이가 상기 카메라 아래에 위치된 후 상기 카메라를 이용하여 상기 픽업 대상 다이의 이미지를 획득하며, 상기 이미지로부터 상기 픽업 대상 다이의 위치 좌표가 획득될 수 있다. 이때, 상기 픽업 대상 다이와 상기 이젝터 및 상기 피커 사이의 정렬에 오차가 있는 경우 오차 보정을 위해 상기 스테이지의 위치 조정이 수행될 수 있으며, 이어서 상기 픽업 대상 다이에 대한 픽업이 이루어질 수 있다.
그러나, 모든 다이들에 대하여 상기와 같은 이미지 획득을 통한 다이 인식 및 인식 결과에 따른 스테이지 위치 보정 등의 단계들이 수행되어야 하는 관계로 상기 다이 본딩 공정에 소요되는 시간을 단축시키는데 한계가 있다. 특히, 공정 시간을 단축하기 위하여 두 개의 피커들을 이용하여 상기 다이들을 픽업하는 경우에도 다이 인식에 소요되는 시간으로 인해 공정 시간 단축 효과가 크지 않은 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 다이 인식에 소요되는 시간을 단축하여 다이 본딩 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 다이 픽업 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 다이들로 분할되고 다이싱 테이프를 통해 마운트 프레임에 장착된 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하는 다이 픽업 방법에 있어서, 상기 방법은, 상기 웨이퍼를 다이 인식용 카메라의 아래에 위치시키는 단계와, 상기 카메라의 시야 범위 내에 위치된 다이들에 대한 이미지를 획득하는 단계와, 상기 이미지를 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들의 위치 좌표들을 획득하는 단계와, 상기 획득된 위치 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들을 순차적으로 픽업하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼의 아래에는 상기 다이들을 상기 다이싱 테이프로부터 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터가 배치되며, 상기 획득된 위치 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들이 상기 다이 이젝터의 상부에 위치되도록 상기 웨이퍼를 순차적으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 이젝터와 상기 카메라의 위치는 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 두 개의 피커들을 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들을 번갈아 픽업할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 시야 범위 내에 위치된 제1 다이 및 상기 제1 다이에 바로 인접하는 적어도 하나의 제2 다이에 대한 위치 좌표들이 획득될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 카메라의 바로 아래에 위치되는 중심 다이 및 상기 중심 다이에 바로 인접하는 주변 다이들의 위치 좌표들이 획득될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 다이 인식용 카메라를 이용하여 시야 범위 내에 위치된 다이들에 대한 위치 좌표들을 모두 획득한 후 상기 위치 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위 내의 다이들에 대한 픽업을 순차적으로 진행할 수 있으며, 이에 따라 하나의 다이를 인식한 후 인식된 다이를 픽업하는 종래 기술과 비교하여 다이 픽업에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다. 특히, 두 개의 피커를 사용하여 상기 다이들을 픽업하는 경우 상기 시야 범위 내의 다이들에 대한 픽업 시간을 더욱 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 다이 인식용 카메라에 의해 획득된 이미지의 예들을 설명하기 위한 개략도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 방법은 다이 본딩 공정에서 웨이퍼(10)로부터 다이(20)를 픽업하기 위해 사용될 수 있다. 상기 웨이퍼(10)는 다이싱 공정에 의해 개별화된 복수의 다이들(20)을 포함할 수 있으며 다이싱 테이프(14)를 통해 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임(12)에 장착될 수 있다.
상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치(100)는 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 스테이지(102)와, 상기 스테이지(102) 상의 웨이퍼(10)로부터 다이(20)를 선택적으로 픽업하기 위한 피커(110)와, 상기 다이싱 테이프(14)로부터 상기 다이(20)를 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터(120)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 스테이지(102) 상에는 상기 웨이퍼(10)와 상기 마운트 프레임(12) 사이에서 상기 다이싱 테이프(14)를 지지하기 위한 확장 링(104) 및 상기 마운트 프레임(12)을 하강시킴으로써 상기 다이싱 테이프(14)를 확장시키기 위한 클램프(106) 등이 배치될 수 있다. 또한 상기 스테이지(102)는 상기 웨이퍼(10)가 부착된 다이싱 테이프(14)가 하방으로 노출되도록 개구를 가질 수 있으며, 상기 다이 이젝터(120)는 상기 웨이퍼(10) 아래에서 상기 다이들(20)을 선택적으로 상승시킴으로써 상기 다이들(20)을 상기 다이싱 테이프(14)로부터 부분적으로 분리시킬 수 있다.
상기 피커(110)는 상기 스테이지(102) 상부에서 수평 및 수직 방향으로 이동 가능하게 배치되어 상기 다이 이젝터(120)에 의해 상기 다이싱 테이프(14)로부터 부분적으로 분리된 다이(20)를 픽업할 수 있다.
상기와 같은 다이 픽업은 상기 스테이지(102) 상부에 배치되는 다이 인식용 카메라(130)에 의해 픽업 대상 다이(20)의 인식이 이루어진 후 수행될 수 있다. 상기 카메라(130)는 상기 다이 이젝터(120)로부터 수직 상방에 배치될 수 있으며 상기 카메라(130)와 상기 다이 이젝터(120)의 위치는 고정될 수 있다. 즉 도시되지는 않았지만, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이들(20)의 선택적인 픽업을 위해 상기 스테이지(102)를 수평 방향으로 이동시키는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 구동부는 픽업 대상이 되는 다이(20)가 상기 다이 이젝터(120)와 상기 카메라(130) 사이에 배치되도록 상기 스테이지(102)를 이동시킬 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 상기와 같이 픽업된 다이(20)는 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등과 같은 기판(미도시) 상에 본딩될 수 있다. 예를 들면, 상기 픽업된 다이(20)는 상기 피커(110)에 의해 버퍼 스테이지(미도시) 상에 로드될 수 있으며, 상기 버퍼 스테이지 상의 다이(20)는 본딩 툴이 장착된 본딩 헤드(미도시)에 의해 픽업된 후 상기 기판 상에 본딩될 수 있다. 그러나, 상기와 같은 다이 본딩 장치(100)의 구성은 다양하게 변경 가능하므로 상기 다이 본딩 장치(100)의 구성에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 방법을 설명한다.
먼저, S100 단계에서 상기 웨이퍼(10)가 상기 다이 인식용 카메라(130)의 아래에 위치될 수 있다. 상기 웨이퍼(10)가 지지된 스테이지(102)는 상기 구동부에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있으며 이에 의해 상기 웨이퍼(10)가 상기 카메라(130)의 하부에 위치될 수 있다. 이때, 상기 구동부는 기 설정된 위치 좌표를 이용하여 상기 스테이지(102)를 이동시킬 수 있다.
S110 단계에서 상기 카메라(130)의 시야 범위 내에 위치된 다이들(20)에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 다이 인식용 카메라에 의해 획득된 이미지의 예들을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 3을 참조하면, 상기 카메라(130)의 시야 범위(130A) 내에는 복수의 다이들(20)이 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 카메라(130)의 바로 아래에 위치되어 상기 시야 범위(130A)의 중심 부위에서 인식되는 중심 다이(20A) 및 상기 중심 다이(20A)에 바로 인접하는 주변 다이들(20B)이 상기 시야 범위(130A) 내에 포함될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 9개의 다이들(20A, 20B)이 상기 카메라(130)의 시야 범위(130A) 내에 위치될 수 있다.
다른 예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 카메라(130)의 시야 범위(130B, 130C) 내에는 2개 또는 4개의 다이들(20)이 포함될 수 있다. 즉, 상기 시야 범위(130B, 130C) 내에는 제1 다이(20C, 20E)와 상기 제1 다이(20C, 20E)에 바로 인접하는 적어도 하나의 제2 다이(20D, 20F)가 위치될 수 있다.
계속해서, S120 단계에서 상기 이미지를 이용하여 상기 시야 범위(130A) 내에 위치된 다이들(20A, 20B)의 위치 좌표들을 획득할 수 있다. 즉, 상기 시야 범위(130A) 내에 위치된 다이들(20A, 20B)이 상기 카메라(130)에 의해 인식될 수 있으며, 각 다이들(20A, 20B)의 위치 좌표들, 예를 들면, 각 다이들(20A, 20B)의 중심 좌표들이 획득될 수 있다.
S130 단계에서는 상기 획득된 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위(130A) 내에 위치된 다이들(20A, 20B)을 순차적으로 픽업할 수 있다. 구체적으로, 상기 스테이지(102)는 상기 시야 범위(130A) 내의 다이들(20A, 20B)을 순차적으로 픽업하기 위하여 상기 다이들(20A, 20B)이 상기 다이 이젝터(120) 상에 순차적으로 위치하도록 이동시킬 수 있으며, 상기 다이 이젝터(120)와 피커(110)는 상기 다이들(20A, 20B)을 순차적으로 분리 및 픽업할 수 있다.
상기와 같이 시야 범위(130A) 내에 위치된 다이들(20A, 20B)에 대한 픽업이 완료된 후 상기 스테이지(102)는 다른 다이들(20)을 인식하기 위하여 이동될 수 있으며, 상기 S100 내지 S130 단계가 반복적으로 수행될 수 있다.
한편, 상기 카메라(130)의 시야 범위(130A)는 상술한 바와 같이 중심 다이(20A)와 상기 중심 다이(20A)에 바로 인접하는 주변 다이들(20B) 또는 그 이하 즉 9개 이하로 한정되는 것이 바람직하다. 이는 다이 픽업 단계에서 다이싱 테이프(14)의 변형이 발생될 수 있으며, 과도하게 많은 수량의 다이들(20)을 미리 인식할 경우 상기 다이싱 테이프(14)의 변형에 의해 상기 다이들(20)의 위치 좌표가 변화될 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 다이 인식용 카메라(130)를 이용하여 시야 범위(130A) 내에 위치된 다이들(20A, 20B)에 대한 위치 좌표들을 모두 획득한 후 상기 위치 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위(130A) 내의 다이들(20A, 20B)에 대한 픽업을 순차적으로 진행할 수 있으며, 이에 따라 하나의 다이를 인식한 후 인식된 다이를 픽업하는 종래 기술과 비교하여 다이 픽업에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
한편, 상기한 바에 의하면 하나의 피커(110)를 이용하여 상기 시야 범위(130A) 내의 다이들(20A, 20B)을 픽업하고 있으나, 두 개의 피커를 사용하여 상기 다이들(20A, 20B)을 번갈아 픽업하는 경우 상기 시야 범위(130A) 내의 다이들(20A, 20B)에 대한 픽업 시간을 더욱 단축시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼 12 : 클램프
14 : 다이싱 테이프 20 : 다이
100 : 다이 본딩 장치 102 : 스테이지
110 : 피커 120 : 다이 이젝터
130 : 카메라 130A : 시야 범위

Claims (6)

  1. 복수의 다이들로 분할되고 다이싱 테이프를 통해 마운트 프레임에 장착된 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하는 다이 픽업 방법에 있어서,
    상기 웨이퍼를 다이 인식용 카메라의 아래에 위치시키는 단계;
    상기 카메라의 시야 범위 내에 위치된 다이들에 대한 이미지를 획득하는 단계;
    상기 이미지를 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들의 위치 좌표들을 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 위치 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들을 순차적으로 픽업하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼의 아래에는 상기 다이들을 상기 다이싱 테이프로부터 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터가 배치되며,
    상기 획득된 위치 좌표들을 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들이 상기 다이 이젝터의 상부에 위치되도록 상기 웨이퍼를 순차적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다이 이젝터와 상기 카메라의 위치는 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 방법.
  4. 제3항에 있어서, 두 개의 피커들을 이용하여 상기 시야 범위 내에 위치된 다이들을 번갈아 픽업하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시야 범위 내에 위치된 제1 다이 및 상기 제1 다이에 바로 인접하는 적어도 하나의 제2 다이에 대한 위치 좌표들이 획득되는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카메라의 바로 아래에 위치되는 중심 다이 및 상기 중심 다이에 바로 인접하는 주변 다이들의 위치 좌표들이 획득되는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180124585A (ko) * 2017-05-12 2018-11-21 세메스 주식회사 다이 픽업을 위한 정렬 좌표 설정 방법 및 이를 이용하는 다이 픽업 방법
CN112201601A (zh) * 2020-10-14 2021-01-08 北京中科镭特电子有限公司 一种晶圆裂片装置及裂片加工方法
KR20210003438A (ko) 2019-07-02 2021-01-12 세메스 주식회사 다이 픽업 방법 및 이를 수행하기 위한 다이 픽업 장치
KR20210009843A (ko) 2019-07-18 2021-01-27 세메스 주식회사 다이 픽업 방법
KR20210138366A (ko) * 2020-05-12 2021-11-19 한화정밀기계 주식회사 칩 마운터

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