KR20180104800A

KR20180104800A - 반도체 제조장치 및 이의 제어방법

Info

Publication number: KR20180104800A
Application number: KR1020170031360A
Authority: KR
Inventors: 김남헌; 임용우
Original assignee: 한미반도체 주식회사
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2018-09-27
Also published as: KR102008515B1; CN108573899B; CN108573899A; TWI744484B; TW201834093A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 제조장치는 자재의 종류가 바뀌더라도 자재 정보를 입력 및 셋팅하는 시간을 단축시킴으로써 설비 운용의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 세팅의 정확도를 향상시킬 수 있는 반도체 제조장치를 제공하고자 한다. 이를 위해 자재의 종류가 바뀔 때 이와 함께 교체되어야 하는 컨버전키트에 자재 정보 및 제반 정보가 들어있는 2D코드를 탑재하고, 이를 검출하여 자재 핸들링에 필요한 각종 정보들을 자동으로 오토컨버전 하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조장치 및 이의 제어방법{semiconductor manufacturing apparatus and controlling method of the same}

본 발명은 반도체 제조장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자재의 종류가 바뀌더라도 자재 정보를 입력 및 셋팅하는 시간을 단축시키면서도 장비 내 얼라인 확인 및 교정을 신속하고 정확하게 수행함으로써 설비 운용의 효율성을 도모할 수 있는 반도체 제조 장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체패키지는 실리콘으로 된 반도체 기판 상에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로가 형성된 반도체칩을 제조한 후, 이를 리드프레임이나 인쇄회로기판 등과 같은 스트립 자재에 부착하고, 반도체칩과 스트립 자재가 서로 통전되도록 와이어 등으로 연결한 다음, 반도체칩을 외부환경으로부터 보호하기 위하여 에폭시 수지로 몰딩하는 과정으로 제조된다.

반도체 패키지는 스트립 자재에 매트릭스 타입으로 배열되는 형태로 패키징되며, 스트립 자재 내의 각 패키지들을 절단하여 개별적으로 분리하는 동시에 낱개로 분리된 패키지들을 미리 설정된 품질 기준에 따라 선별된 후 트레이에 적재되어 후속 공정으로 보내진다.

일반적으로 몰딩 공정이 완성된 형태를 반도체 스트립 또는 반도체 자재라 하며, 반도체 스트립을 각각의 반도체 패키지로 분리하기 위해 절단 공정이 수행된다. 이러한 절단 공정은 반도체 제조장치를 통해 수행되며, 반도체 제조장치는 반도체 스트립을 공급하는 로딩부, 로딩된 반도체 스트립을 절단하는 절단부, 절단된 반도체 패키지를 세척하는 세척부, 세척된 반도체 패키지를 건조하는 건조부, 건조된 각각의 반도체 패키지를 정렬하는 정렬부, 정렬한 반도체패키지를 검사하는 검사부 및, 검사 결과에 따라 반도체 패키지를 분류하여 적재하는 적재부를 포함한다.

하나의 반도체 제조장치는 특정 반도체 자재만을 취급하는 것이 아니라, 자재의 종류가 바뀌면, 자재의 사이즈, 반도체 패키지의 사이즈, 피치, X축 개수 및 Y축 개수 등의 자재 정보를 비롯한 수십개의 정보들을 수기로 입력하고 해당 자재에 맞는 척테이블(절단부), 드라이블럭(건조부), 턴테이블(정렬부) 등의 컨버전 키트(conversion kit)를 교체해야만 한다.

이 때, 작업자가 자재 정보를 잘못 입력하거나 누락을 하는 문제가 발생되는 경우 고가의 자재를 낭비하게 되며, 비용 손실 등에 피해를 볼 수밖에 없고, 해당 컨버전 키트를 잘못 교체하더라도 확인이 불가능하기 때문에 정상적으로 장비를 구동할 수 없을 뿐만 아니라, 장비의 고장이나 파손이 될 수 있다는 단점이 있다.

한편, 반도체 제조장치가 수행하는 제반 공정을 구성하는 적재 공정은, 각 포켓별 정확한 위치값을 구하는 과정을 포함하며, 장비 가동을 위한 초기 세팅시나 제품의 사양 변경시 턴테이블이나 트레이의 초기 세팅을 위한 얼라인먼트 비전을 수행한다.

종래의 얼라인먼트 비전 방법은, 포켓과 픽커의 위치를 확인하기 위해 작업자가 매뉴얼로 픽커와 트레이를 움직여 모터 포지션을 기록한 후, 트레이 코너 포켓에 패키지 형상의 지그를 올리고 트레이에 있는 패키지 형상의 지그를 픽커가 픽업한 후, 비전이 있는 곳까지 이동하여 촬영함으로써, 수회의 반복 촬영을 통해 3포인트의 옵셋값(X,Y,Z) 및 트레이의 센터를 구하고, 이미 알고 있는 트레이 정보, 포켓 갯수, 피치 정보를 이용하여 매트릭스 구조의 각 포켓별 정확한 위치값을 구하는 방법으로 되어 있다.

그러나, 종래의 얼라인먼트 비전 방법은, 작업자가 매뉴얼로 세팅해야 하는 불편함이 있고, 또한 기본적으로 지그를 사용해야 하기 때문에 보관이나 분실 등 관리상의 불편한 점이 있으며, 픽업시나 플레이싱 및 이동시 오차발생의 소지가 많고, 무엇보다도 초기 세팅 작업시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 자재의 종류가 바뀌더라도 자재 정보를 입력 및 셋팅하는 시간을 단축시킴으로써 설비 운용의 효율성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예는 세팅의 정확도를 향상시킴과 동시에, 세팅작업에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 반도체 제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 의한 반도체 제조장치는 자재의 종류가 바뀌더라도 작업자가 수십여가지의 정보들을 직접 입력할 필요가 없이 각 컨버전 키트에 형성된 2d코드를 통해 자재 정보를 획득하고 자재 핸들링에 필요한 각종 정보들을 자동으로 오토컨버전할 수 있기 때문에 자재 정보 입력시간 단축은 물론이고, 정보 오입력 및 누락에 따른 실수를 방지할 수 있다. 또한, 초보자도 장비 입력 및 셋팅할 수 있으므로 설비 운용의 효율성이 향상되는 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 실시 예에 의한 반도체 제조장치는 지그를 사용할 필요없이 장비 구동 중에도 쏘팅픽커와 트레이 비전의 얼라인을 확인하고, 자동으로 위치 보정 및 옵셋값이 산출되므로 세팅의 정확도를 향상시킴과 동시에, 세팅작업에 소요되는 시간을 단축하는 효과를 가진다.

또한, 입체적인 형상의 트레이를 촬영함에 있어서도, 4개의 조명을 순차적으로 제어하면서 음영을 이용하여 뚜렷한 외곽선을 확보할 수 있으므로 정확한 위치값을 획득할 수 있으므로, 검사 신뢰도 향상 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 반도체 제조장치를 도시한 평면도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 2D코드를 탑재한 컨버젼키트를 도시한 이미지로서, 도 2a는 본 발명의 드라이블럭에 탑재된 2D코드를 나타낸 이미지이고, 도 2b는 본 발명의 턴테이블에 탑재된 2D코드를 나타낸 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓의 4측면에 대한 비전검사장비의 점등상태를 나타내는 저면도이다.
도 4는 도 3의 점등 상태에 따라 직접 트레이를 촬영한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법에 있어서, 비전검사장비의 점등상태를 나타내는 정면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라 트레이의 홀을 검출하는 이미지이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법에 있어서, 트레이 외곽라인을 검사하여 얼라인하는 상태를 보여주는 저면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법에 있어서, 포켓 홀을 촬영하여 얼라인하는 상태를 보여주는 저면도 및 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법이 수행되는 과정을 보여주는 플로우차트이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래에서 소개하는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 제시하는 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로도 구체화될 수 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조장치를 도시한 평면도, 도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 2D코드를 탑재한 컨버젼키트를 도시한 이미지이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성들을 도시한 블럭도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조장치의 제어방법에 대한 순서도를 나타낸 것이다.

본 실시 예에 따른 반도체 제조장치는 반도체 패키지의 제조 공정이나 단계에 따라 복수 개의 작업 영역 내지는 작동 영역을 포함하여 이루어질 수 있다.

도 1에 따른 본 발명의 제조장치는, 반도체 스트립이 매거진에 인입된 상태로 제공되는 온로더부(100); 온로더부로부터 인출되는 반도체 스트립을 흡착하여 척테이블(212)에 전달하는 스트립픽커(140); 상기 스트립픽커에 의해 공급된 반도체 스트립을 척테이블에 공급하여 척테이블 상에서 반도체 패키지의 상면에 세척수를 분사하며 복수개의 반도체 패키지로 절단하는 절단부(200); 절단이 완료된 반도체 패키지를 Y축으로 이동가능하게 구비되는 유니트픽커가 픽업한 상태에서 세척부(300)에서 브러시와 이유체노즐을 이용하여 세척하고, 세척된 반도체 패키지를 내부에 히팅플레이트가 장착되어 상기 반도체 패키지를 흡착 및 건조시키는 드라이블럭(410); 상기 드라이블럭에 적재된 반도체패키지의 상면을 검사하기 위하여 상기 드라이블럭 상부에 구비되는 제1비전유닛(610); 검사가 완료된 반도체패키지 전체를 픽업하고 X축 방향을 따라 이동 가능하게 구비되는 턴테이블 픽커(530); 상기 턴테이블 픽커에 의해 픽업된 반도체 패키지가 정렬되며, 상기 반도체 패키지가 적재되기 위한 적재홈과 반도체패키지가 적재되지 않는 비적재부가 X축 및 Y축 방향으로 교번하여 형성된 제1 정렬부 및 제 1 정렬부와 대칭되게 형성된 제2 정렬부를 구비하며, 상부에 2D코드가 탑재되고, Y축 방향을 따라 이송 가능하게 구비되는 턴테이블(520); 상기 턴테이블에 적재된 반도체 패키지를 개별적으로 픽업하여 상기 반도체 패키지의 하면을 검사하기 위한 제2비전유닛으로 이송 가능하며, 검사가 완료된 반도체 패키지를 트레이에 적재하는 쏘팅픽커(612); 검사결과에 따라 쏘팅픽커에 픽업된 반도체 패키지가 적재되는 트레이(600); 및 상기 트레이를 공급하며, 일측에 트레이를 검사하거나 상기 턴테이블에 탑재된 2D코드를 검출하기 위한 트레이비전을 구비하며, 상기 트레이의 상부에서 X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 트레이픽커를 포함한다.

전술한 본 발명의 제조장치를 이용한 반도체 제조방법은 절단 대상이 되는 반도체 스트립을 공급하기 위한 로딩공정; 로딩된 반도체 스트립을 척테이블 상에서 반도체 패키지로 절단하는 절단공정; 절단된 반도체 패키지를 세척수 및 브러쉬를 이용하여 세척하는 세척공정, 세척된 반도체 패키지를 드라이블럭 상에서 건조하는 건조공정; 건조된 반도체 패키지의 상면을 검사하는 상면 검사공정; 반도체 패키지를 정렬하는 정렬 공정; 정렬된 반도체 패키지의 하면을 검사하는 하면 검사공정; 상기 검사결과에 따라 반도체 패키지를 트레이에 적재하는 적재공정을 포함한다.

상기와 같은 공정을 수행하기 위해서는 먼저 취급할 자재에 대한 정보들을 입력 및 확인하는 것이 필요하다. 이를 위해 본 발명에서는 턴테이블 뿐만 아니라, 척테이블과 드라이블럭에도 자재 정보가 들어있는 2D코드를 탑재하는 것이 바람직하다.

이들은 모두 자재의 크기 등 종류가 변경될 경우 함께 바뀌어야 하는 컨버젼키트로서, 장비 구동에 필요한 정보들이 2D코드에 내장되어있기 때문에 셋팅시 매번 입력해야 하는 번거로움, 오입력, 입력누락 등의 문제를 해결할 수 있다.

여기서 2D코드는 2D바코드(2D Barcode) 로서, QR코드(QR-Code), 데이터 매트릭스(Data Matrix), 맥시코드(Maxi Code) 등을 포함할 수 있으며, 본 발명의 도 2a 및 도 2b와 같은 형태를 사용할 수 있다.

이때 2D코드에는 작업해야 할 반도체 패키지의 X축 피치, Y축 피치, 반도체 패키지의 X축 개수, Y축 개수, 트레이 X축 개수, Y축 개수, 드라이블럭(턴테이블)의 중심으로부터의 첫 번째 포켓의 X축 거리, Y축 거리 등 다양한 정보들을 포함할 수 있다.

여기서, 2D코드를 검출, 검사하는 구성은 비전카메라를 통해 이루어지는 것이 바람직하며 척테이블의 경우에는 척테이블 상에 놓여있는 반도체 스트립의 절단라인을 검사하기 위해 구비되는 비전카메라(미도시)를 사용할 수 있다.

또한 드라이블럭에 장착된 2D코드 검사시에는 드라이블럭의 상부에 구비된 에어노즐의 일측에서 Y축 방향으로 이등 가능하게 구비되는 제1비전카메라(610)에 의해 수행될 수 있다.

한편, 턴테이블에도 2D코드가 장착되어 있으나, 턴테이블픽커에는 2D코드를 검사하는 비전이 구비되어 있지 않다. 턴테이블픽커에 턴테이블의 2D코드 검사비전을 설치하는 것도 가능하지만, 고가의 비전을 추가 설치하는 것 만으로도 장비의 가격을 크게 높이기 때문에 기존에 설치되어있는 비전카메라를 활용하는 것이 중요하다. 따라서, 턴테이블을 검사할 수 있도록 트레이의 적재여부를 검사하는 트레이비전이 일측에 구비된 트레이픽커가 턴테이블의 상부에 위치될 수 있도록 트레이픽커의 X축 스트로크를 연장시키면 트레이비전으로 트레이 검사는 물론이고 턴테이블의 2D코드도 검사할 수 있게된다.

자재의 종류가 바뀌면 척테이블,드라이블럭, 턴테이블 등의 컨버전 키트가 해당 자재에 맞게 교체되어야 하는데 기존에는 작업자가 수십여가지 정보를 수작업으로 입력 및 확인해야 했지만, 본 발명에서는 비전카메라가 해당 키트에 장착된 2D코드를 검출하기만 하면 간편하고 정확하게 2D코드에 입력된 정보들을 확인할 수 있으며, 또한 각각의 키트에 대하여 해당 자재용이 맞는지 확인할 수 있게된다. 이때 해당 자재용 컨버전 키트가 아닌 경우에 알람이나 경고를 띄워 추가 조치를 할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조장치를 더욱 자세히 설명하기로 한다.

본 발명은 반도체 자재(700)를 공급하는 온로드부(100), 온로드부로부터 반도체 자재를 전달받아 개별의 반도체 패키지로 절단하는 절단부(200), 상술한 절단부에서 절단된 반도체 패키지를 세척하는 세척부(300) 그리고 상술한 세척부에서 세척된 반도체 패키지를 건조하는 건조부(400), 건조된 반도체 패키지를 정렬하는 정렬부(500) 및 반도체 패키지를 비전검사하고 검사 결과에 따라 적재하는 적재부(600)를 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 반도체 자재(700)의 절단, 세척, 건조, 비전검사 및 상술한 비전검사 결과에 따라 반도체 패키지의 분류로 구성된 적재 공정이 순차적으로 진행되는 반도체 제조장치를 제공하는 것이 가능하다.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 실시예에 적용될 수 있는 반도체 패키지의 제조 과정에 대해서 간략하게 설명한다.

온로드부(100)에 적재된 복수 개의 반도체 자재는 순차적으로 스트립 픽커(140)를 통해 척테이블(210)로 이송된다. 상술한 척테이블(210)은 절단부(200)에서 전후 이동과 회전 이동이 가능하도록 구비되며, 절단 블레이드와 척테이블(210)의 상대 이동을 통해 척테이블에 놓인 반도체 자재는 개별의 반도체 패키지로 절단될 수 있다. 물론, 상술한 절단은 절단부(200)를 통해 수행될 수 있다.

여기서, 도 1에 도시된 척테이블(210)은 베이스(220) 상에 안착될 수 있다. 상술한 베이스(220)의 전후 이동과 회전에 의해서 척테이블(210)이 이동과 회전을 하게 된다. 상술한 베이스(220)의 이동과 회전을 통해서, 척테이블(210) 상에 안착된 반도체 자재가 이동과 회전을 한다고 할 수 있다.

도 1에 도시된 척테이블(210)과 베이스(220)의 위치는 초기 위치라 할 수 있고, 척테이블(210)이 교체될 수 있는 교체 위치라 할 수 있다.

한편, 절단이 완료된 반도체 패키지들은 유니트 픽커(310)에 흡착된 상태에서 세척부(300)를 통해 세척이 완료되고 세척이 완료된 반도체 패키지들은 드라이블럭(410) 상부로 전달된다. 이때 상술한 유니트 픽커(310)를 통해 상술한 반도체 패키지들이 세척부에서 드라이블럭으로 이송될 수 있다.

드라이블럭(400)에서 건조가 완료된 반도체 패키지들은 드라이블럭 상부에 위치한 제1비전(610)을 이용하여 반도체 패키지의 상면을 검사한다.

참고로 제1비전의 경우 장비 구동 중에는 반도체 패키지의 상면을 검사하지만, 초기 장비 셋팅시에는 드라이블럭에 탑재된 2D코드를 통해 반도체 패키지 정보와 드라이블럭 셋팅 정보를 획득하게 된다.

예를 들어, 드라이블럭 중심점으로부터 첫번째 흡착홀의 X축 및 Y축 거리, 흡착홀의 X축 간격, Y축 간격, 및 X축 흡착홀 수, Y축 흡착홀 수 등의 2D코드를 통해 획득한 정보를 토대로 유니트 픽커가 반도체 패키지들을 드라이블럭에 전달할 수 있게 된다.

이후 드라이블럭에 흡착된 반도체 패키지들 전체를 턴테이블픽커(530)가 한 번에 픽업하여 상기 반도체 패키지가 적재되기 위한 적재홈과 반도체패키지가 적재되지 않는 비적재부가 X축 및 Y축 방향으로 교번하여 형성된 제1 정렬부 및 제 1 정렬부와 대칭되게 형성된 제2 정렬부에 턴테이블에 각각 반씩 내려놓는다. 턴테이블은 Y축 방향으로 이송가능하며 회전 가능하게 구비되어 이후 쏘팅픽커(612)가 턴테이블에 적재된 반도체 패키지들을 개별적으로 픽업하여 제3비전(613)의 상부로 이동하여 반도체패키지의 하면을 검사하고, 제1비전(611)과 제3비전(613)의 검사결과에 따라 양호한 반도체 패키지는 양품트레이에, 불량 반도체 패키지 또는 재작업이 필요한 반도체 패키지는 불량/리젝트 트레이에 적재하게 된다.

앞에서 전술한 바와 같이 장비 셋팅시에 트레이비전(611)으로 턴테이블에 대한 셋팅 정보가 이미 획득된다. 턴테이블 검사는 트레이비전이 턴테이블 상부로 이동하여 턴테이블 상면에 탑재된 2D코드를 검출함으로써 턴테이블 중심점으로부터 X축 적재홈수, Y축 적재홈수, X축 피치, Y축 피치 등의 정보를 획득할 수 있게 된다.

따라서, 자재 셋팅 정보를 일일히 수작업으로 입력할 필요없이 비전으로 2D코드를 검출하는 과정을 통해 셋팅 시간 및 검사 시간을 최소화할 수 있어 전체적으로 반도체 패키지를 제조하는데 소요되는 비용과 시간을 현저히 줄일 수 있게 된다.

이상에서는 반도체 자재로부터, 절단, 세척, 건조, 검사 및 분류에 이르기까지 제반 공정이 하나의 장치에서 구현될 수 있는 반도체 제조장치 및 제조 과정에 대해 설명하였지만, 반도체 제조장치는 다른 형태의 반도체 자재를 처리할 수도 있다.

이를 위해 자재 종류가 변경되면 컨버젼 키트(conversion kit)의 교체가 필요하며, 컨버젼 키트는 반도체 제조장치에서 처리하는 반도체 자재에 따라 교체 가능하게 구비되는 구성이라 할 수 있다. 일례로, 상술한 컨버젼 키트는 척테이블(210), 드라이블록(410) 및 턴테이블(520)일 수 있다.

반도체 제조장치는 새로운 종류나 새로운 타입의 반도체 자재에 대한 제반 공정을 수행하기 위하여 제반 정보가 다시 설정되어야 한다. 즉, 어떤 반도체 자재를 처리하느냐에 따라, 반도체 제조장치에서 변경되어야 할 제어 변수 또는 파라미터를 포함하는 제반 정보는 달라질 수밖에 없다.

따라서, 종래에는 반도체 자재가 달라짐에 따라 컨버젼 키트를 교체하고, 아울러 반도체 자재에 따라 다양한 제반 정보를 수정하거나 변경할 필요가 있었다.

예를 들어, 반도체 자재가 달라짐에 따라 다음과 같은 정보들이 변경될 필요가 있다.

반도체 자재의 배열정보, 예를 들어 반도체 패키지의 행렬 정보 변경은 물론이고, 반도체 자재나 반도체 패키지를 이송하기 위한 이송장치의 위치와 좌표 정보가 변경될 수 있다. 또한, 반도체 자재나 반도체 패키지의 정렬 정보나 정렬 방법이 변경될 수 있으며, 비전 검사에서 불량을 판별하기 위한 기준에 대한 정보가 변경될 수 있으며, 세척장치나 건조장치를 작동 시나리오에 대한 정보가 변경될 수도 있다.

상술한 이유로, 종래의 반도체 제조장치에서는 새로운 자재를 교체할 때마다 필요한 세팅 작업과 입력에 많은 시간이 필요하게 되었고, 이에 따라 반도체 제조장치를 효율적으로 사용하지 못하는 문제가 있었다.

따라서, 처리해야 하는 원자재가 달라짐에 따라 제조장치를 운영하거나 작동시키기 위해서는 많은 정보들이 변경되거나 수정되어야 하며, 상술한 많은 정보들을 용이하게 입력할 수 있는 새로운 형태의 세팅 작업을 제공할 필요가 있다.

상술한 정보들은, 반도체 자재의 행렬 정보, 치수 정보, 절단라인 순서, 절단 속도, 블레이드 정보, 얼라인먼트 정보, 공압 정보, 모터 정보, 세척 시나리오, 클리닝 정보, 절단 후 버 체크, 불량 유뮤, 비전 영상 정보 등의 다양한 정보들을 포함할 수 있다. 물론, 상술한 정보들은, 이에 제한되지 않고, 반도체 제조 공정 전반에 걸쳐 절단 장치, 이송 장치, 검사 장치, 세척 장치 및 공압공급장치 중 적어도 하나 이상을 구동하기 위한 정보들을 포함할 수 있다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 컨버젼 키트의 일례로 드라이블럭과 턴테이블의 이미지를 나타냈으며, 드라이블럭과 턴테이블의 일측에 다양한 정보들이 입력된 2D코드가 탑재되어 있음을 확인할 수 있다.

이러한 바와 같이, 상술한 컨버젼 키트는 처리하려고 하는 반도체 자재에 따라 교체 가능하게 구비된다. 상술한 교체는 도 1에 도시된 교체 위치에서 수행될 수 있다.

이상에서는, 컨버젼 키트를 교체함으로써 반도체 자재가 변경되는 경우, 초기화에 필요한 단계들을 생략하여 매우 효율적으로 반도체 제조장치를 운영할 수 있는 특징에 대해서 설명하였다. 아울러, 이러한 효과는 컨버젼 키트에 2D코드를 탑재시킴으로써 얻을 수 있음을 설명하였다.

종래의 반도체 제조장치에서는 동일한 컨버젼 키트에서, 다음의 반도체 자재가 놓인 후 공정이 시작되기 전에, 초기 세팅 작업과 동일하거나 유사한 중간 세팅 작업을 반복해야 했으므로, 절단 정보, 세척 정보 그리고 비전 정보과 같은 제반 정보들을 반복적으로 입력해야 하는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명의 실시예를 통해서, 컨버젼 키트에 2D코드를 구비시켜, 제반 정보에 대한 한 번의 입력만으로도 중간 세팅 작업을 생략할 수 있게 된다. 물론, 상술한 초기 세팅 작업도 사용자의 수동 입력이 아닌 2D코드를 통한 전산 작업이므로 신속하고 정확하게 수행될 수 있다.

그러므로, 컨버젼 키트의 교체 시 필요한 초기 세팅 작업뿐만 아니라 후속 반도체 자재를 처리하기 위한 세팅 작업들을 생략할 수 있어 전체적으로 반도체 제조장치를 매우 효율적으로 운용할 수 있게 된다.

2D코드 정보는 상부에서 반도체 자재에 대한 영상을 촬영하여 메모리부 상의 코드를 인식할 수 있는 탑 비전(610) 및 상술한 탑 비전(610)과 동일하게 상기 코드를 인식하는 트레이 비전(611) 및 도시하지는 않았지만 척테이블 비전을 포함한다.

이를 위해, 트레이 픽커(620)는 스트로크가 턴테이블이 존재하는 곳까지 연장됨으로써 상술한 턴테이블(520)의 상부로 이동이 가능해지므로, 트레이 픽커의 일측에 구비된 트레이 비전이 상술한 턴테이블(520)에 구비된 메모리부 상의 코드를 읽을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 제어방법에 대해서 상세히 설명한다.

새로운 반도체 자재를 처리하기 위하여 컨버젼 키트가 교체될 수 있다. 상술한 컨버젼 키트의 교체로 인해, 새로운 반도체 자재를 처리하기 위한 제반 정보가 획득될 수 있다. 제반 정보의 획득한 후에는 실제 제반 정보를 설정할 수 있고, 상술한 실제 제반 정보에 따라 상술한 획득되는 제반 정보를 기반으로 하여 제반 공정이 수행될 수 있다. 여기서 제반 공정이란 절단, 세척, 건조 그리고 검사 공정을 포함할 수도 있다.

한편, 컨버젼 키트의 2D코드를 통해 제공되는 제반 정보는 반도체 자재에 대한 기본정보들 또는 일차적인 정보들일 수 있다. 따라서, 실제 제조장치의 작동을 제어하기 위하여 실제 제반 정보가 설정될 필요가 있다. 예를 들어, 기본정보들 또는 일차적인 정보들을 통해 가공되거나 수정되는 이차적인 정보들이 설정될 수 있다.

또한, 새로운 종류의 반도체 제조장치를 처리하기 위하여, 컨버젼 키트의 교체가 필요할 경우에도 전술한 내용에 따라 수행할 수 있다.

따라서, 초기 제반 정보로부터 동일 반도체 자재를 처리함에 따라 최적으로 수정되는 제반 정보들이 지속적으로 관리될 수 있다. 즉, 제반 정보의 전체적인 입력이나 변경이 필요 없기 때문에 매우 편리하게 된다.

이하에서는, 본 발명의 반도체 제조장치를 이용한 트레이 검사 및 트레이 셋팅방법에 대해 설명하고자 한다.

본 발명의 반도체 제조장치는 트레이가 Y축 방향으로 이동하고, 트레이비전에 X축 방향으로 이동하면서 이들의 상대이동을 통해 트레이의 각 포켓별 정확한 위치값을 구할 수 있다. 특히 트레이의 외곽 모서리 들을 촬영함으로써 외곽 모서리를 서로 대각선으로 연결하여 트레이의 센터를 구한 다음, 이미 알고있는 트레이 정보, 트레이 호켓 수, 트레이 피치 정보들을 통해 트레이의 각 포켓별 정확한 위치값을 구할 수 있다.

이러한 트레이를 검출함에 있어서, 본 발명의 도면을 참고하여 보다 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포켓의 4측면에 대한 비전검사장비의 점등상태를 나타내는 저면도이고, 도 4는 도 3의 점등상태에 따라 직접 트레이를 촬영한 이미지이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법에 있어서, 비전검사장비의 점등상태를 나타내는 정면도이다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라 트레이의 홀을 검출하는 이미지이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법에 있어서, 트레이 외곽라인을 검사하여 얼라인하는 상태를 보여주는 저면도,도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법에 있어서, 포켓 홀을 촬영하여 얼라인하는 상태를 보여주는 저면도 및 정면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 얼라인먼트 비전 방법이 수행되는 과정을 보여주는 플로우차트이다.

도 3 내지 도 5를 참조해보면, 본 발명의 실시예에서 트레이 비전(611)은 포켓(12)의 4측면에 대응하는 위치에 설치되는 4개의 라이트(120)를 포함하는 것을 확인할 수 있다. 본 발명은 트레이 검사시 4곳의 배치된 라이트의 조명을 각각 독립적으로 제어하여 점등시키는 방식으로 조명의 반대 방향으로 만들어지는 음영을 통해 상기 포켓의 엣지를 검출하는 것이 바람직하다.

이를 위해 트레이 비전에 4개의 라이트(4 direction light)를 사용하며, 4개의 방향 별로 조명을 하나씩 차례차례 점등시키면서 상술한 포켓(12)의 4측면의 영상을 촬영한다. 이를 통해 4 샷 영상을 획득한 후, 조명의 각 반대방향으로 만들어지는 음영을 이용하여 포켓 엣지를 추출하고, 4면의 엣지 데이터를 종합하여 포켓들의 센터를 구할 수 있다.

포켓의 엣지를 검사하여 트레이의 각 포켓 위치를 구할 수도 있지만, 만약 포켓의 검사가 어려운 디자인의 트레이를 사용하는 경우에는 트레이 비전이 촬영한 영상에 포켓의 형태가 보이지 않을 수도 있다. 이럴 때는 도 6a에 나타낸 바와 같이 트레이의 외곽 모서리 3군데에 위치한 홀 위치를 직접 검출할 수도 있다. 이때 찾으려고 하는 외곽 모서리에 홀이 없을 경우에는 도 6b와 같이 주변의 포켓이나 홀을 찾고 이에 대한 시퀀스(sequence)를 전달할 수 있다.

예를 들면, 트레이 이송을 위한 트레이(10)가 놓여지고, 이렇게 트레이(10)는 얼라인을 위하여 상술한 트레이 픽커(620)의 동작하는 선상까지 이동한 후, 이때부터 상술한 트레이 픽커(620)의 X 방향 이동과 트레이(10)의 Y 방향 이동에 의해 트레이 초기 세팅을 위한 얼라인이 수행된다.

상술한 트레이 픽커(620)에는 일측에 트레이 비전(611)이 설치되어 있으며, 이 트레이 비전(611)으로 상술한 외곽 모서리에 존재하는 포켓 홀의 위치를 직접 촬영하여 얼라인을 위한 정보(촬영값)를 제공할 수 있다.

따라서, 상술한 엣지 데이터를 종합하여 포켓들의 센터를 구할 수 있으며, 상술한 포켓의 엣지 및 포켓의 센터, 포켓 갯수, 피치 정보를 이용하여 매트릭스 구조의 각 포켓 별 위치값을 구할 수 있다.

포켓의 엣지, 포켓의 홀을 검출하는 방법 외에도, 트레이 검사시 도 7과 같이 트레이의 엣지를 이용하여 트레이를 검사할 수도 있다. 즉, 포켓과 트레이 아웃라인의 거리를 아는 경우 트레이 아웃라인을 검사하여 포켓의 위치를 구할 수도 있다.

포켓의 위치를 검출하여 포켓의 규격, 센터, 개수 등 각 포켓별 정확한 위치값을 구함으로써 트레이 위치값을 셋팅할 수 있게 되고, 트레이의 정확한 위치에 쏘팅픽커가 반도체패키지를 적재할 수 있게된다,

한편, 이러한 셋팅은 트레이비전의 센터와 쏘팅픽커의 센터가 같도록 물리적으로 최초 셋팅 설계되어어 있기 때문에 트레이 비전을 통해 촬영되는 영상의 옵셋값 (X,Y,Z)을 반영하여 쏘팅픽커가 옵셋값만큼 보정하여 이동하여 적재할 수 있게 되는 것한다.

따라서, 종래에는 상술한 얼라인 작업에 있어서 트레이와 픽커의 위치를 확인하기 위해서는, 작업자가 매뉴얼로 세팅해야 하는 불편함이 있고, 또한 기본적으로 지그를 사용해야 하기 때문에 보관이나 분실 등 관리상의 불편한 점이 있으며, 픽업시나 플레이싱 및 이동시 오차발생의 소지가 많다는 문제점을 본 발명에 따른 반도체 제조장치 및 이의 제어방법을 통해 해소할 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 발명에 따르면, 종전과 같이 패키지 형상의 지그없이도 얼라인 작업이 가능하게 되며, 지그 없이 트레이의 포켓이나 외곽라인 검사를 통해 자동으로 위치 보정 및 옵셋값을 산출하는 방식이므로, 세팅의 정확도를 높일 수 있고 세팅작업에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 트레이
12: 포켓
100: 온로더부
120: 라이트
140: 스트립 피커
150: 고정블럭
200: 절단부
210: 척테이블
212: 메모리부
220: 척테이블 베이스
300: 세척부
310: 유니트 픽커
400: 건조부
410: 드라이블록
500: 정렬부
520: 턴테이블
530: 턴테이블 픽커
600: 적재부
610: 탑비전
611: 트레이 비전
612: 쏘팅 픽커
620: 트레이 픽커
700: 반도체 자재

Claims

반도체 스트립이 매거진에 인입된 상태로 제공되는 온로더부;
상기 온로더부터 인출되는 반도체 스트립을 흡착하여 척테이블에 전달하는 스트립픽커;
상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 위치 정보를 획득하기 위한 절단부 비전이 구비되며, 상기 척테이블 상에서 상기 반도체 스트립의 상면에 세척수를 분사하면서 상기 반도체 스트립을 복수개의 반도체 패키지로 절단하는 절단부;
절단이 완료된 반도체 패키지를 X축으로 이동 가능하게 구비되는 유니트픽커가 픽업한 상태에서 세척한 후, 세척된 반도체 패키지를 전달받아 내부에 히팅플레이트가 장착되어 상기 반도체 패키지를 흡착 및 건조시키는 드라이블럭;
상기 드라이블럭에 적재된 반도체 패키지의 상면을 검사하기 위하여 상기 드라이블럭 상부에 구비되는 제1비전유닛;
상면 검사가 완료된 반도체 패키지의 전체를 픽업하고 X축 방향을 따라 이동 가능하게 구비되는 턴테이블 픽커;
상기 턴테이블 픽커에 의해 픽업된 반도체 패키지가 적재되는 적재홈을 구비하며,Y축 방향을 따라 이송 가능하고 θ방향으로 회전 가능하게 구비되는 턴테이블;
상기 턴테이블에 적재된 반도체 패키지를 개별적으로 픽업하여 상기 반도체 패키지의 하면을 검사하는 제2비전유닛의 상부로 이송하여 검사를 수행한 후, 검사가 완료된 반도체 패키지를 트레이에 적재하는 쏘팅픽커; 및
일측에 트레이비전을 구비하며, 상기 트레이의 상부에서 X축 방향으로 함께 이송 가능하게 구비되는 트레이픽커를 포함하며,
상기 척테이블, 상기 드라이블럭, 상기 턴테이블의 상부에는 정보가 내장된 2D코드가 탑재되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 2D코드에 내장된 정보는 반도체 스트립의 정보, 반도체 패키지 정보, 반도체 패키지 X축 피치, 반도체 패키지 Y축 피치, 상기 척테이블, 상기 드라이블럭, 상기 턴테이블 정보들 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 척테이블에 탑재된 2D코드를 상기 절단부 비전으로 검출하여 상기 반도체 스트립 정보와 상기 척테이블 정보를 획득하고,
상기 드라이블럭에 탑재된 2D코드를 상기 제1비전유닛으로 검출하여 상기 반도체 패키지 정보와 상기 드라이블럭 정보를 획득하며,
상기 턴테이블에 탑재된 2D코드를 상기 트레이비전으로 검출하여 상기 반도체 패키지 정보와 상기 턴테이블 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 반도체 패키지의 종류가 변경됨에 따라 상기 척테이블, 상기 드라이블럭 및 상기 턴테이블은 교체 가능하게 구비되며,
상기　 척테이블, 상기 드라이블럭, 상기 턴테이블에 탑재된 2D 코드를 검출함으로써 반도체 스트립 또는 반도체 패키지 정보, 또는 반도체 스트립이나 반도체 패키지를 핸들링하기 위한 제반 정보가 자동으로 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 트레이비전은 상기 트레이의 X축 방향으로 양끝 모서리에 위치한 2곳의 외곽 포켓의 홀과 상기 2곳의 홀 중 어느 하나의 홀의 Y축 방향의 모서리에 위치한 1곳의 홀을 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 5항에 있어서,
상기 트레이비전은 상기 트레이의 외곽 포켓의 홀이 손상되거나 없을 경우에 외곽 포켓의 홀 주변에 위치한 홀을 검출하고, 검출된 주변의 홀의 위치을 통해 상기 트레이의 외곽 포켓의 홀의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 트레이비전은
상기 트레이의 포켓 또는 트레이 포켓 내부의 홀에 대한 영상을 촬영하는 비전카메라; 및
상기 트레이 포켓의 4측면에 대응하는 위치에 90도 간격으로 설치되는 4개의 조명부를 포함하며,
상기 4개의 조명부를 1곳씩 순차적으로 점등시키면서 4회의 검사를 통해 얻어진 트레이 포켓의 엣지값을 통해 트레이 포켓 위치 또는 트레이 포켓 내부의 홀 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 5항에 있어서,
상기 트레이비전은 상기 트레이의 X축 및 Y축 외곽 라인을 검출하고, 상기 트레이의 외곽 라인으로부터 트레이의 외곽 포켓의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 쏘팅픽커의 픽업 센터와 상기 트레이비전의 센터가 서로 일치하도록 셋팅되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 트레이비전은 상기 턴테이블에 탑재된 2D코드 검사, 상기 턴테이블에 적재된 반도체 패키지 검사, 상기 트레이의 포켓 검사, 상기 트레이에 적재된 반도체 패키지 검사 중 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.