KR20170087148A - 다이 픽업 장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

개별 다이를 다이싱 테이프로부터 박리시키는 다이 픽업 장치로서, 승강부, 상기 승강부에 의해 부상되어 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 박리시키는 접촉부, 및 상기 승강부와 접촉부 사이에 위치되며 상기 접촉부의 편심을 보정하는 수평 유지부를 포함한다.

Description

다이 픽업 장치 및 그 구동방법{Apparatus For Picking Up Die And Method of Driving The Same}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다이 픽업 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 실리콘 웨이퍼 상에 집적된다. 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 소잉(sawing) 공정을 통해 다수의 다이들로 분할될 수 있다. 분할된 다이 각각은 낱개로 박리되어, 패키지 기판 상에 본딩된다.
이와 같은 다이의 박리 및 이송 공정은 일반적인 다이 픽업 장치에서 수행될 수 있다. 즉, 박리 공정은 다이싱 테이프 이면을 다이 픽업 장치의 부상 유닛에 의해 밀어 올려 다이를 다이싱 테이프로부터 분리할 수 있다. 또한, 박리된 다이는 콜릿(collet)등의 흡착 노즐(흡착 지그)을 이용하여, 패키지 기판으로 이송된 후 본딩된다.
다이 픽업 장치는 분할된 다이의 저면과 접촉되어 박리시키는 복수의 니들을 포함할 수 있다. 복수의 니들은 지지 플레이트 상에 부착되고, 상기 지지 플레이트 중심에 설치되는 승강 샤프트에 의해 부상되어 상기 다이를 박리시킨다.
그런데, 일정 면적을 갖는 지지 플레이트가 그 중심에 위치한 하나의 승강 샤프트에 의해 부상되기 때문에, 편심의 위험이 매우 높다. 또한, 이러한 편심음 조립 공차로부터 초래될 수도 있다.
상기와 같은 편심은 다이내에 크랙등의 문제를 유발할 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 다이 박리 직전 수조작에 의해 편심을 보정하고 있다.
본 발명은 크랙을 방지할 수 있는 다이 픽업 장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개별 다이를 다이싱 테이프로부터 박리시키는 다이 픽업 장치로서, 승강부, 상기 승강부에 의해 부상되어 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 박리시키는 접촉부, 및 상기 승강부와 접촉부 사이에 위치되며 상기 접촉부의 편심을 보정하는 수평 유지부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 픽업 장치는, 구동부, 상기 구동부로부터 구동력을 제공받도록 구성된 승강부, 상기 승강부 상부에 위치되는 수평 유지부, 상기 수평 유지부 상부에 배치되며 상기 승강부의 구동에 의해 소정 높이만큼 승강되어 분할된 다이를 들어올리도록 구성된 접촉부, 및 상기 접촉부에 의해 들려진 다이를 흡착하여 패키지 기판으로 이송하는 콜릿을 포함한다. 상기 수평 유지부는 상기 승강부와 접하는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트와 일정 간격 이격 배치되며 상기 접촉부와 접하도록 배치되는 상기 플레이트; 상기 하부 플레이트의 중심에 설치되는 제 1 간격 부재; 상기 제 1 간격 부재와 마주하는 상기 상부 플레이트 중심에 설치되는 제 2 간격 유지 부재; 및 상기 간격 유지 부재를 중심으로 대칭을 이루는 위치에 배치되는 완충 부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이 픽업 장치는, 구동부, 상기 구동부로부터 구동력을 제공받도록 구성된 승강부, 상기 승강부 상부에 위치되는 수평 유지부, 상기 수평 유지부 상부에 배치되며 상기 승강부의 구동에 의해 소정 높이만큼 승강되어 분할된 다이를 들어올리도록 구성된 접촉부, 및 상기 접촉부에 의해 들려진 다이를 흡착하여 패키지 기판으로 이송하는 콜릿을 포함하며, 상기 수평 유지부는 상기 승강부와 접하는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트와 일정 간격 이격 배치되며 상기 접촉부와 접하도록 배치되는 상부 플레이트; 및 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 적어도 2개가 위치되며, 상호 대향하는 위치에 설치되는 완충 부재를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 분할된 다이와 접촉되는 접촉부, 상기 접촉부 하부에 위치되며 상기 접촉부를 부상시키는 승강부, 및 상기 접촉부와 승강부 사이에 위치되고 상기 접촉부와 부착되는 상부 플레이트, 상기 승강부와 부착되는 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트의 중심에 설치되는 제 1 간격 부재, 상기 제 1 간격 부재와 마주하는 상기 상부 플레이트 중심에 설치되는 제 2 간격 유지 부재, 및 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 사이에 배치되며 상기 제 1 및 제 2 간격 유지 부재를 중심으로 대칭을 이루는 위치에 설치되는 완충 부재를 포함하는 다이 픽업 장치의 구동 방법으로서, 상기 수평 유지부의 상기 하부 플레이트가 상기 간격 유지 부재에 맞닿을 때까지 상기 승강부를 1차 구동시켜, 상기 간격 유지 부재 및 상기 완충 부재에 의해 편심을 보정하는 단계; 및 상기 승강부에 의해 편심이 보정된 상기 수평 유지부를 승강시켜, 상기 접촉부를 통해 상기 다이를 박리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 승강부와 접촉부 사이에 수평 유지 부재를 구비하여, 접촉부의 편심을 1차적으로 보정한 상태에서, 접촉부를 승강시켜 다이싱 공정을 수행한다. 이에 따라, 접촉부의 편심으로 인한 다이 크랙을 방지할 수 있고, 기존 수동으로 진행되던 편심 보정을 자동적으로 진행할 수 있으므로, 제조 공기를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 주요 부분을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 부상 유닛을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지부의 상부 플레이트의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 부상 유닛의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 다이 픽업 장치(10)는 웨이퍼 링(wafer ring:13), 익스팬딩 링(expending ring: 15), 다이싱 테이프(17), 지지 링(19) 및 부상 유닛(100)을 포함할 수 있다.
웨이퍼 링(13)은 복수의 다이(D)들로 구성된 웨이퍼(W)를 지지하도록 구성된다.
익스팬딩 링(15)은 웨이퍼 링(13)을 지지하도록 구성된다.
지지 링(19)은 웨이퍼 링(13) 하부에 위치되며, 웨이퍼(W)가 접착되는 다이싱 테이프(16)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 박리될 다이(D)에 상기 부상 유닛(100)이 대응될 수 있도록 상기 웨이퍼(W)를 이동시킬 수 있다.
부상 유닛(100)은 상술하였듯이, 박리될 다이(D)의 저면과 대응되게 설치되며, 지지 링(19)의 내측에 배치될 수 있다. 부상 유닛(100)은 해당 다이(D)를 가압하여 상방(도면의 z방향)으로 박리시키도록 구성된다.
다이 픽업 장치(10)는 상기 다이(D)를 부상시킬 때, 웨이퍼 링(13)을 지지하는 익스팬딩 링(15)을 하강시킬 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 링(13)에 지지되는 다이싱 테이프(17)가 신장되어 다이(4)의 간격이 넓어지기 때문에, 손쉽게 다이(D)를 박리시킬 수 있다.
한편, 웨이퍼(W)와 다이싱 테이프(17) 사이에 다이 어태치 필름(die attach film:20)이 접착제로서 개재할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 다이의 박리, 즉, 다이싱(dicing)은 웨이퍼와 다이 어태치 필름(20)에 대하여 행해질 수 있다. 다시 말해, 본 실시예의 박리 공정은 웨이퍼와 다이 어태치 필름(20)을 다이싱 테이프(17)로부터 박리하는 공정일 수 있다.
부상 유닛(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(110), 승강부(130), 수평 유지부(150) 및 접촉부(170)로 구성될 수 있다.
구동부(110)는 상기 승강부(130)에 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동부(110)는 모터를 포함할 수 있다.
승강부(130)는 일종의 승강 샤프트로서, 수평 유지부(150)를 지지하도록 구성된다. 승강부(130)는 구동부(110)로부터 구동력을 제공받아, 수평 유지부(150)를 다양한 방향으로 움직이게 한다. 또한, 승강부(130)는 수평 유지부(150)의 저부 중앙에 배치될 수 있다.
수평 유지부(150)는 하부 플레이트(151), 상부 플레이트(160), 완충 부재(153), 제 1 간격 유지 부재(155) 및 제 2 간격 유지 부재(157)를 포함할 수 있다.
하부 플레이트(151) 및 상부 플레이트(160)는 일정 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 하부 플레이트(151)는 상기 승강부(130)상에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 승강부(130)는 하부 플레이트(151)의 중심에 부착될 수 있다. 상부 플레이트(160)는 접촉부(170)와 부착될 수 있다.
완충 부재(153)는 상기 하부 플레이트(151) 및 상부 플레이트(160) 사이에 구비될 수 있다. 본 실시예의 완충 부재(153)는 적어도 2개일 수 있으며, 예를 들어, 4개가 설치되어, 서로 마주하는 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예의 완충 부재(153)는 어느 한 가장자리로도 편심되지 않도록 마주하는 가장자리에 적어도 2개 이상 설치할 수 있다. 본 실시예의 완충 부재(153)는 스프링이 이용될 수 있고, 상기 완충 부재(153)의 장력(tension)에 의해 어느 한 방향으로 편심이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
제 1 간격 유지 부재(155)는 상기 상부 플레이트(160)와 마주하는 하부 플레이트(155) 표면에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 간격 유지 부재(151)는 하부 플레이트(151)의 중심에 위치될 수 있다. 제 1 간격 유지 부재(155)는 반구형으로 구성될 수 있으며, 일정 반경(r)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 플레이트(151)와 상기 상부 플레이트(160)는 상기 간격 유지 부재(153)의 반경(r) 이상의 간격을 가지고 대향될 수 있다.
제 2 간격 유지 부재(157)는 상부 플레이트(160)에 상기 제 1 간격 유지 부재(155)와 마주하도록 설치될 수 있다. 제 2 간격 유지 부재(157)는 예를 들어 스크류 형태를 가질 수 있다.
상기 완충 부재(153)는 제 1 간격 유지 부재(155)를 중심으로 상호 대칭을 이루는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(153)가 4개가 구비될 경우, 완충 부재(153) 및 간격 유지 부재(155)는 도 4에 도시된 바와 같이, 십자형을 이루도록 배열될 수 있다. 또한, 여기에 한정되지 않고, 완충 부재(153)은 제 1 간격 유지 부재(155)를 중심으로 삼각 편대를 이루도록 배치될 수도 있다.
다시, 도 3을 참조하면, 접촉부(170)는 지지 플레이트(171) 및 복수의 니들(173)을 포함할 수 있다. 상기 지지 플레이트(171)는 상기 상부 플레이트(160)와 자력에 의해 접촉되는 마그네틱 플레이트일 수 있다. 복수의 니들(173)은 균일한 높이 및 균일한 간격을 가지고 배열될 수 있다.
이때, 상기 승강부(130), 수평 유지부(150) 및 접촉부(170)는 돔(120)에 의해 하우징된다. 상기 돔(120) 내부는 진공을 유지하도록 구성될 수 있으며, 돔(120)의 상부 표면에 부착되는 다이싱 필름(도 1의 17)은 박막으로 구성되어, 후속의 접촉부(170)는 상기 다이싱 필름(도 1의 17)을 통해 상기 다이(D)를 들어올리게 된다.
한편, 돔(120)의 상부면에 다이싱 테이프(도시되지 않음) 및 다이 어태치 필름(도시되지 않음)을 매개로 하여, 다이(D)가 배치될 수 있다. 다이(D) 상부에 콜릿(190)이 위치되어, 박리된 다이(D)를 흡착하여, 패키지 기판(도시되지 않음)에 제공한다.
이와 같은 구성을 갖는 다이 픽업 장치(100)의 구동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 수평 유지부(150)의 제 1 간격 유지 부재(155)와 제 2 간격 유지 부재(157)가 맞닿을 때까지 상기 승강부(130)를 구동시킨다(S1).
이때, 승강부(130)가 하부 플레이트(151) 하부 중심을 떠받치도록 구성되어, 수평 유지부(150)를 비롯한 접촉부(170)가 경우에 따라 편심될 수 있다. 하지만, 하부 플레이트(151)와 상부 플레이트(155) 사이에 위치된 제 1 및 제 2 간격 유지 부재(155,157)에 의해 1차적으로 편심이 보정되고, 상기 제 1 및 제 2 간격 유지 부재(155,157)의 주위에 위치된 상기 완충 부재들(153)의 장력에 의해 가장자리 부분의 편심이 2차적으로 보정되어, 상기 접촉부(170)는 완벽한 수평을 유지하게 된다.
수평을 유지한 접촉부(170)는 상기 승강부(130)를 재차 구동하여, 접촉부(170)의 니들(173)을 일정 높이만큼 부상시킨다(S2). 이에 따라, 상기 다이(D)는 상기 복수의 니들(173)로 부터 가해지는 힘에 의해 다이싱 테이프(도 1의 17)로부터 박리된다.
이후, 콜릿(190)은 박리된 다이(D)를 흡착하여 패키지 기판으로 이송한다(S3).
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 승강부(130)와 접촉부(170) 사이에 수평 유지 부재(150)를 구비하여, 접촉부(170)의 편심을 보정한 상태에서 다이 박리를 실시한다. 이에 따라, 접촉부(170)의 편심으로 인한 다이 크랙을 방지할 수 있고, 기존 수동으로 진행되던 편심 보정을 자동적으로 진행할 수 있으므로, 제조 공기를 개선할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100 : 다이 픽업 장치 110 : 구동부
130 : 승강부 150 : 수평 유지부
170 : 접촉부 190 : 콜릿

Claims (20)

  1. 개별 다이를 다이싱 테이프로부터 박리시키는 다이 픽업 장치로서,
    승강부;
    상기 승강부에 의해 부상되어, 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 박리시키는 접촉부; 및
    상기 승강부와 접촉부 사이에 위치되며 상기 접촉부의 편심을 보정하는 수평 유지부를 포함하는 다이 픽업 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평 유지부는,
    상기 승강부와 접하는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트와 일정 거리를 두고 대향되고, 상기 접촉부와 접하도록 구성되는 상부 플레이트;
    상기 하부 플레이트의 중심에 설치되는 제 1 간격 부재; 및
    상기 제 1 간격 부재와 마주하는 상기 상부 플레이트 중심에 설치되는 제 2 간격 유지 부재를 포함하는 다이 픽업 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 간격 유지 부재는 실질적으로 반구 형태를 갖는 다이 픽업 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트의 간격은 상기 제 1 간격 유지 부재의 반경보다 크게 설정되는 다이 픽업 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 간격 유지 부재는 스크류 형태를 갖는 다이 픽업 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 수평 유지부는 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 사이에 설치되는 적어도 2개의 완충 부재를 더 포함하며,
    상기 완충 부재는 상기 간격 유지 부재를 중심으로 양측의 대응하는 위치에 설치되는 다이 픽업 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트의 가장자리에 각각 위치되는 다이 픽업 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 완충 부재는 스프링인 다이 픽업 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 플레이트는 마그네틱 플레이트인 다이 픽업 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    상기 상부 플레이트 상부에 형성되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트 상에 배열되는 복수의 니들을 포함하는 다이 픽업 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 상부 플레이트와 자력에 의해 접착되는 다이 픽업 장치.
  12. 구동부;
    상기 구동부로부터 구동력을 제공받도록 구성된 승강부;
    상기 승강부 상부에 위치되는 수평 유지부;
    상기 수평 유지부 상부에 배치되며, 상기 승강부의 구동에 의해 소정 높이만큼 승강되어 분할된 다이를 들어올리도록 구성된 접촉부; 및
    상기 접촉부에 의해 들려진 다이를 흡착하여 패키지 기판으로 이송하는 콜릿을 포함하며,
    상기 수평 유지부는,
    상기 승강부와 접하는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트와 일정 간격 이격 배치되며 상기 접촉부와 접하도록 배치되는 상부 플레이트;
    상기 하부 플레이트의 중심에 설치되는 제 1 간격 부재;
    상기 제 1 간격 부재와 마주하는 상기 상부 플레이트 중심에 설치되는 제 2 간격 유지 부재를 포함하는 다이 픽업 장치.
    상기 간격 유지 부재를 중심으로 대칭을 이루는 위치에 배치되는 완충 부재를 포함하는 다이 픽업 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트의 가장자리에 위치되는 다이 픽업 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 완충 부재는 스프링인 다이 픽업 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 간격 유지 부재는 소정 반경을 갖는 반구 형상을 갖고,
    상기 제 2 간격 유지 부재는 스크류 형상을 갖는 다이 픽업 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트의 간격은 상기 제 1 간격 유지 부재의 반경보다 크게 설정되는 다이 픽업 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 승강부, 상기 수평 유지부 및 상기 접촉부는 진공을 유지하는 돔에 의해 하우징되는 다이 픽업 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    상기 수평 유지부와 자력에 의해 접촉되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트 상에 배열되며, 상기 다이의 저면을 들어 올리도록 구성된 복수의 니들을 포함하는 다이 픽업 장치.
  19. 구동부;
    상기 구동부로부터 구동력을 제공받도록 구성된 승강부;
    상기 승강부 상부에 위치되는 수평 유지부;
    상기 수평 유지부 상부에 배치되며, 상기 승강부의 구동에 의해 소정 높이만큼 승강되어 분할된 다이를 들어올리도록 구성된 접촉부; 및
    상기 접촉부에 의해 들려진 다이를 흡착하여 패키지 기판으로 이송하는 콜릿을 포함하며,
    상기 수평 유지부는,
    상기 승강부와 접하는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트와 일정 간격 이격 배치되며 상기 접촉부와 접하도록 배치되는 상부 플레이트; 및
    상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 적어도 2개가 위치되며, 상호 대향하는 위치에 설치되는 완충 부재를 포함하며,
    상기 완충 부재는 상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트의 가장자리에 각각 위치되는 다이 픽업 장치.
  20. 분할된 다이와 접촉되는 접촉부, 상기 접촉부 하부에 위치되며 상기 접촉부를 부상시키는 승강부, 및 상기 접촉부와 승강부 사이에 위치되고 상기 접촉부와 부착되는 상부 플레이트, 상기 승강부와 부착되는 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트의 중심에 설치되는 제 1 간격 부재, 상기 제 1 간격 부재와 마주하는 상기 상부 플레이트 중심에 설치되는 제 2 간격 유지 부재를 및 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트 사이에 배치되며 상기 제 1 및 제 2 간격 유지 부재를 중심으로 대칭을 이루는 위치에 설치되는 완충 부재를 포함하는 다이 픽업 장치의 구동 방법으로서,
    상기 수평 유지부의 상기 하부 플레이트가 상기 제 1 및 제 2 간격 유지 부재에 맞닿을 때까지 상기 승강부를 1차 구동시켜, 상기 제 1 및 제 2 간격 유지 부재 및 상기 완충 부재에 의해 편심을 보정하는 단계; 및
    상기 승강부에 의해 편심이 보정된 상기 수평 유지부를 승강시켜, 상기 접촉부를 통해 상기 다이를 박리하는 단계를 포함하는 다이 픽업 장치의 구동방법.
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