KR20210000438A - 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자를 픽업하는 장치를 제공한다. 반도체 소자 픽업 장치는, 복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프가 장착된 웨이퍼 링을 파지하는 클램프와; 상기 웨이퍼의 상부에 배치되고 상기 반도체 소자들 중 선택된 반도체 소자의 상부면에 접촉하여 상기 선택된 반도체 소자를 상기 다이싱 테이프로부터 픽업하는 픽업 유닛과; 상기 다이싱 테이프 아래에 배치되는 척 유닛을 포함하되, 상기 척 유닛은, 상기 선택된 반도체 소자와 상기 다이싱 테이프 사이의 접착력을 감소시키는 광을 조사하는 조사 부재를 더 포함할 수 있다.

Description

반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for picking up semiconductor devices}
본 발명은 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼로부터 반도체 소자들을 분리하고 기판 상에 반도체 소자들을 본딩하는 공정에서 반도체 소자들을 웨이퍼로부터 분리하기 위하여 픽업하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자들은 도포, 노광, 애싱, 에칭, 세정 등 다양한 공정들을 반복적으로 수행하여 반도체 기판으로서 사용되는 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 그리고, 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정을 통해 분할되며, 본딩 공정을 통해 기판 상에 본딩될 수 있다. 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼로부터 반도체 소자를 픽업하여 분리시키기 위한 픽업 모듈과, 픽업된 반도체 소자를 기판 상에 부착시키기 위한 본딩 모듈을 포함할 수 있다.
일반적으로 픽업 모듈은, 이젝팅 유닛을 통해 웨이퍼로부터 선택적으로 반도체 소자들을 분리하여 분리된 반도체 소자를 픽업한다. 이와 달리 반도체 소자들을 흡착하여 들어 올리는 헤드의 일측 높이를 변경하고, 이에 헤드와 반도체 소자의 상대 각도를 변경하여 반도체 소자를 분리하는 경우도 있다.
그러나, 최근 반도체 소자들의 크기 및/또는 두께가 미세화 되면서 기 알려진 픽업 모듈 또는 픽업 방법을 사용하여 반도체 소자를 웨이퍼로부터 분리하는 경우, 반도체 소자들이 파손된다. 예컨대, 반도체 소자를 픽업시 반도체 소자와 반도체 소자가 부착된 접착 필름 사이의 접착력에 의해 반도체 소자가 파손(예컨대, 크랙의 발생 등)된다. 또한, 헤드와 접착 필름의 상대 각도를 변경하여 반도체 소자를 들어올리는 방안에서, 이전에는 헤드의 각도의 미세 조정이 어려워 헤드의 각도 변경이 짧은 시간 동안 이루어진다. 이 경우에도 반도체 소자가 파손될 위험이 있다.
본 발명은 반도체 소자들을 다이싱 테이프로부터 용이하게 분리시키고 픽업하기 위한 반도체 소자 픽업 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 픽업 유닛이 반도체 소자와 접촉시 반도체 소자에 인가되는 힘을 완화할 수 있는 반도체 소자 픽업 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 픽업 헤드와 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경하여 반도체 소자를 들어 올리는 경우, 반도체 소자가 파손되는 것을 최소화 할 수 있는 반도체 소자 픽업 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다이싱 테이프와 반도체 소자 사이의 접착력을 감소시켜 반도체 소자를 더욱 용이하게 픽업할 수 있는 반도체 소자 픽업 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 반도체 소자를 픽업하는 장치를 제공한다. 반도체 소자 픽업 장치는, 복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프가 장착된 웨이퍼 링을 파지하는 클램프와; 상기 웨이퍼의 상부에 배치되고 상기 반도체 소자들 중 선택된 반도체 소자의 상부면에 접촉하여 상기 선택된 반도체 소자를 상기 다이싱 테이프로부터 픽업하는 픽업 유닛과; 상기 다이싱 테이프 아래에 배치되는 척 유닛을 포함하되, 상기 척 유닛은, 상기 선택된 반도체 소자와 상기 다이싱 테이프 사이의 접착력을 감소시키는 광을 조사하는 조사 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 조사 부재는, 자외선 영역의 파장을 광을 조사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 척 유닛은, 상기 선택된 반도체 소자가 제공된 영역 이외의 상기 다이싱 테이프를 흡착하는 진공 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 픽업 유닛은, 상기 선택된 반도체의 상부면을 흡착하는 흡착홀이 구비된 하부면을 가지는 픽업 헤드와; 상기 픽업 헤드와 결합되어 상기 하부면과 상기 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경시키는 링크를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 픽업 유닛은, 상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자와 접촉시 충격을 완화하는 탄성 부재를 포함하되, 상기 탄성 부재는 상기 픽업 헤드의 타단에 결합될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 링크는, 상기 픽업 헤드의 일단에 결합될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 링크는, 로드와; 상기 로드의 일단에 제공되어 상기 로드와 상기 픽업 헤드가 상대적으로 회전되도록 결합시키는 힌지를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 링크는 피에조 구동기에 의해 구동될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상기 픽업 유닛과 상기 척 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는, 상기 조사 부재가 상기 광을 조사하고, 상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자의 상부면에 접촉되어 상승됨과 동시에 상기 하부면과 상기 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경시키도록 상기 픽업 유닛과 상기 척 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 조사 부재와 상기 픽업 헤드가 서로 대향되게 이동하도록 상기 픽업 유닛과 상기 척 유닛을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 반도체 소자를 픽업하는 방법을 제공한다. 다이싱 테이프에 부착된 반도체 소자를 픽업하는 방법은, 복수의 반도체 소자들 중 선택된 반도체 소자와 상기 다이싱 테이프 사이의 접착력을 감소시키는 광을 조사하고, 흡착홀이 구비된 픽업 헤드로 상기 선택된 반도체 소자를 픽업할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 광은 자외선 영역의 파장을 가질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 광은, 상기 다이싱 테이프의 하부에서 조사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자를 픽업시, 상기 픽업 헤드의 하부면과 상기 선택된 반도체 소자의 상부면이 접촉되어 상승됨과 동시에 상기 하부면과 상기 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 반도체 소자들을 다이싱 테이프로부터 용이하게 분리시키고 픽업할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 픽업 유닛이 반도체 소자와 접촉시 반도체 소자에 인가되는 힘을 완화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 픽업 헤드와 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경하여 반도체 소자를 들어 올리는 경우, 반도체 소자가 파손되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 다이싱 테이프와 반도체 소자 사이의 접착력을 감소시켜 반도체 소자를 더욱 용이하게 픽업할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 픽업 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1에 도시된 반도체 소자 픽업 장치를 이용하여 반도체 소자를 다이싱 테이프로부터 분리시키는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼(W)는 복수의 반도체 소자(D)들로 분할될 수 있다. 또한, 복수의 반도체 소자(D)들로 분할된 웨이퍼(W)는 다이싱 테이프(T)에 부착될 수 있다. 다이싱 테이프(T)는 웨이퍼 링(R)에 장착될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자 픽업 장치(1000)는 지지 유닛(100), 픽업 유닛(200), 척 유닛(300), 그리고 제어기(400)를 포함할 수 있다.
지지 유닛(100)은 복수의 반도체 소자(D)들로 분할된 웨이퍼(W), 그리고 웨이퍼(W)가 부착된 웨이퍼 링(R)을 지지 및/또는 파지할 수 있다. 지지 유닛(100)은 클램프(102), 스테이지(104), 그리고 서포트 링(106)을 포함할 수 있다.
클램프(102)는 웨이퍼(W)가 부착된 웨이퍼 링(R)을 파지할 수 있다. 클램프(102)는 스테이지(104) 상에 배치될 수 있다. 또한, 스테이지(104) 상에는 다이싱 테이프(T)의 가장자리, 즉 다이싱 테이프(T)의 외측 부위를 지지하기 위한 서포트 링(106)이 배치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 서포트 링(106)은 링 형상을 가질 수 있다. 또한, 상부에서 바라볼 때, 서포트 링(106)은 클램프(102)보다 스테이지(104)의 내측 영역에 배치될 수 있다.
클램프(102)는 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 예컨대, 클램프(102)는 클램프 구동부(미도시)에 의해 수직 방향으로 이동될 수 있다. 웨이퍼 링(R)이 클램프(102)에 의해 파지된 경우, 클램프(102)는 클램프 구동부에 의해 하방으로 이동될 수 있다. 이에, 도 1에 도시된 바와 같이 다이싱 테이프(T)는 그 가장자리 부위가 서포트 링(106)에 의해 수평 방향으로 확장될 수 있다. 이에, 다이싱 테이프(T)에 부착된 복수의 반도체 소자(D)들 사이의 간격이 확장될 수 있다. 복수의 반도체 소자(D)들 사이의 간격이 확장됨에 따라 보다 용이하게 각각 반도체 소자(D)들의 분리가 수행될 수 있다.
픽업 유닛(200)은 웨이퍼(W)의 상부에 배치될 수 있다. 픽업 유닛(200)은 웨이퍼(W)의 상부에 배치되어 복수의 반도체 소자(D)들 중 선택된 반도체 소자(D)의 상부면에 접촉하여, 반도체 소자(D)를 다이싱 테이프(T)로부터 픽업할 수 있다. 픽업 유닛(200)은 픽업 바디(210), 픽업부(220), 그리고 구동부(230)를 포함할 수 있다.
픽업 바디(210)에는 픽업부(220), 그리고 구동부(230)가 결합될 수 있다. 픽업 바디(210)는 내부 공간을 가질 수 있다. 픽업 바디(210)의 내부 공간에는 후술하는 픽업부(220)의 구성을 동작시키는 다양한 기재, 그리고 배선들이 배치될 수 있다.
픽업부(220)는 복수의 반도체 소자(D)들 중 선택된 반도체 소자(D)를 다이싱 테이프(T)로부터 픽업할 수 있다. 예컨대, 픽업부(220)는 복수의 반도체 소자(D)들 중 선택된 반도체 소자(D)를 진공 흡착하여 픽업할 수 있다. 픽업부(220)의 구체적인 구성은 후술한다.
구동부(230)는 픽업 바디(210) 및/또는 픽업부(220)를 이동시킬 수 있다. 구동부(230)는 픽업 바디(210)에 결합될 수 있다. 구동부(230)는 수평 구동부(232)와 수직 구동부(234)를 포함할 수 있다. 수평 구동부(232)는 픽업 바디(210) 및/또는 픽업부(220)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 수평 구동부(232)는 픽업부(220)에 의해 픽업된 반도체 소자(D)를 기판 상에 본딩하기 위하여 픽업 바디(210) 및/또는 픽업부(220)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 수직 구동부(234)는 픽업부(220)가 가지는 픽업 헤드(222)를 선택된 반도체 소자(D)의 상부면에 밀착시키기 위하여 픽업 헤드(222)를 하강시킬 수 있다. 즉, 픽업 유닛(200)이 가지는 구성들의 위치는 구동부(230)에 의해 수평 및/또는 수직 방향으로 자유롭게 변경될 수 있다.
척 유닛(300)은 다이싱 테이프(T)의 하부에 배치될 수 있다. 척 유닛(300)은 클램프(102)와 서포트 링(106)에 의해 확장된 다이싱 테이프(T)의 하부에 배치될 수 있다. 척 유닛(300)은 척 바디(310), 조사 부재(320), 그리고 진공 부재(330)를 포함할 수 있다. 척 바디(310)에는 조사 부재(320), 그리고 진공 부재(330)가 제공될 수 있다.
조사 부재(320)는 척 바디(310)에 제공될 수 있다. 조사 부재(320)는 광을 조사할 수 있다. 조사 부재(320)는 다이싱 테이프(T)의 하면으로 광을 조사할 수 있다. 조사 부재(320)가 조사하는 광은 다이싱 테이프(T)와 반도체 소자(D) 사이의 접착력을 감소시키는 광일 수 있다. 조사 부재(320)가 조사하는 광은 다이싱 테이프(T)와 반도체 소자(D) 사이의 접착력을 감소시키는 파장을 가질 수 있다. 예컨대, 즉, 조사 부재(320)는 자외선 엘이디(UV LED)로 제공될 수 있다. 조사 부재(320)가 조사하는 광은 자외선 영역의 파장을 가질 수 있다.
진공 부재(330)는 다이싱 테이프(T)의 하면을 흡착할 수 있다. 진공 부재(330)는 다이싱 테이프(T)의 일부를 선택적으로 진공 흡착할 수 있다. 예컨대, 진공 부재(330)는 픽업 유닛(200)이 픽업하고자 하는 반도체 소자(D)가 제공된 영역 이외의 다이싱 테이프(T)를 흡착할 수 있다. 이에, 픽업 유닛(200)이 복수의 반도체 소자(D)들 중 선택된 반도체 소자(D)를 픽업시 다이싱 테이프(T)로부터 선택된 반도체 소자(D)의 분리를 용이하게 할 수 있다.
진공 부재(330)는 조사 부재(320)의 주변에 배치될 수 있다. 예컨대, 상부에서 바라볼 때 진공 부재(330)는 조사 부재(320)의 인접한 영역에 배치될 수 있다. 진공 부재(330)는 진공홀이 형성된 흡착판과 흡착판에 연결되는 흡착관을 가질 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 흡착판은 반도체 소자(D)와 대응하는 형상을 가질 수 있다. 또한, 상부에서 바라볼 때 흡착판은 반도체 소자(D)와 같거나 작은 크기를 가질 수 있다. 그리고 흡착관은 흡착판의 하면 중심에 연결될 수 있다. 진공 부재(330)는 진공 라인(332)에 연결될 수 있다. 구체적으로 진공 라인(332)은 진공 부재(330)의 흡착관에 연결될 수 있다. 진공 라인(332)은 진공 부재(330)가 가지는 진공홀에 감압을 제공할 수 있다. 진공 라인(332)이 제공하는 감압에 의해 다이싱 테이프(T) 및/또는 다이싱 테이프(T)에 부착된 반도체 소자(D)들은 진공 부재(330)에 흡착될 수 있다.
척 유닛(300)은 이동할 수 있다. 척 유닛(300)은 척 구동부(미도시)에 의해 이동될 수 있다. 척 유닛(300)은 척 구동부에 의해 수평 및/또는 수직 방향으로 이동될 수 있다. 예컨대, 척 유닛(300)은 다이싱 테이프(T)의 상부에 배치되는 픽업 유닛(300)의 위치가 서로 대응하도록 이동될 수 있다. 더 구체적으로, 조사 부재(320)는 다이싱 테이프(T)의 상부에 배치되는 픽업 헤드(222)의 위치가 서로 대응하도록 이동될 수 있다. 즉, 픽업 유닛(200)이 반도체 소자(D)를 픽업시 픽업 유닛(200)의 픽업 헤드(222)와 조사 부재(320)는 다이싱 테이프(T) 및/또는 반도체 소자(D)를 사이에 두고 서로 대응되게 위치될 수 있다.
제어기(400)는 반도체 소자 픽업 장치(1000)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(400)는 반도체 소자 픽업 장치(1000)가 가지는 지지 유닛(100), 픽업 유닛(200), 그리고 척 유닛(300) 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(400)는 후술하는 반도체 소자 픽업 방법을 수행할 수 있도록 반도체 소자 픽업 장치(1000)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(400)는 클램프(102)의 높이 변경, 픽업 유닛(200)의 반도체 소자(D) 흡착, 위치 변경, 그리고 각도 변경 등의 일련의 구동, 척 유닛(300)의 광 조사, 위치 변경, 다이싱 테이프(T)의 진공 흡착 등의 일련의 구동을 수행할 수 있도록 지지 유닛(100), 픽업 유닛(200), 그리고 척 유닛(300) 등을 제어할 수 있다.
도 2는 도 1의 픽업 유닛을 설명하기 위한 단면도이다. 구체적으로는, 도 2는 도 1의 픽업 유닛(200)이 포함하는 픽업부(220)를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 픽업부(220)는 픽업 헤드(222), 링크(226), 그리고 탄성 부재(229)를 포함할 수 있다.
픽업 헤드(222)는 반도체 소자(D)들 중 선택된 반도체 소자(D)를 진공 흡착할 수 있다. 픽업 헤드(222)의 하부면에는 반도체 소자(D)들 중 선택된 반도체 소자(D)의 상부면을 흡착하는 흡착홀(223)이 구비될 수 있다. 흡착홀(223)은 감압을 제공하는 흡착 라인(225)에 연결되는 흡착관(224)과 연통할 수 있다. 흡착관(224)은 픽업 바디(210)에 형성된 개구(212)에 삽입될 수 있다. 즉, 흡착 라인(225)은 흡착관(224)에 감압을 제공하고, 흡착관(224)에 제공된 감압은 픽업 헤드(222)의 하부면이 반도체 소자(D)를 진공 흡착할 수 있도록 한다. 또한, 픽업 헤드(222)의 하부면은 반도체 소자(D)의 상부면을 전체적으로 밀착할 수 있는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 픽업 헤드(222)의 하부면은 반도체 소자(D)와 대응하는 형상을 가질 수 있다. 또한 픽업 헤드(222)의 하부면은 반도체 소자(D)의 면적과 대응하거나 이보다 큰 면적을 가질 수 있다. 또한, 픽업 헤드(222)는 반도체 소자(D)와 접촉시, 반도체 소자(D)에 전달되는 충격을 완화하기 위해 탄성을 가지는 재질을 포함할 수 있다. 픽업 헤드(222)의 하부면은 탄성을 가지는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 픽업 헤드(222)의 하부면은 고무를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 픽업 헤드(222)의 재질은 탄성을 가지는 다양한 재질로 변경될 수 있다.
링크(226)는 픽업 헤드(222)의 일단에 결합될 수 있다. 링크(226)는 픽업 헤드(222)의 하부면과 다이싱 테이프(T) 사이의 각도를 변경할 수 있다. 구체적으로 링크(226)는 픽업 헤드(222)의 하부면과 클램프(102)에 의해 파지된 다이싱 테이프(T) 사이의 각도를 변경할 수 있다. 링크(226)는 로드(227), 그리고 힌지(228)를 포함할 수 있다. 로드(227)는 그 길이가 신축 가능하게 제공될 수 있다. 로드(227)의 타단은 픽업 바디(210)와 연결될 수 있다. 로드(227)의 일단은 픽업 헤드(222)와 연결될 수 있다. 또한, 로드(227)의 타단은 픽업 바디(210)와 힌지 결합될 수 있다. 또한, 로드(227)의 일단은 픽업 헤드(222)와 힌지(228)에 의해 연결될 수 있다. 힌지(228)는 로드(227)의 일단에 제공되어 로드(227)와 픽업 헤드(222)가 상대적으로 회전되도록 결합시킬 수 있다. 로드(227)의 길이가 신축되는 경우 픽업 헤드(222)의 좌우 높이는 서로 불균형을 이룰 수 있다. 즉, 로드(227)의 길이가 변경되는 경우 픽업 헤드(222)는 틸트(Tilt)될 수 있다. 또한, 로드(227)는 피에조 구동기에 의해 구동될 수 있다. 예컨대, 로드(227)의 길이는 피에조 구동기에 의해 변경될 수 있다. 피에조 구동기는 피에조 회로, 피에조 액츄에이터 등으로 구성될 수 있다. 또한, 피에조 구동기는 공지된 다양한 구성으로 변형될 수 있다. 로드(227)의 길이 변경이 피에조 구동기에 의함으로써, 로드(227)의 길이 변경을 미세하게 조절할 수 있다.
탄성 부재(229)는 픽업 헤드(222)의 타단에 결합될 수 있다. 예컨대, 탄성 부재(229)의 일단은 픽업 바디(210)와 결합될 수 있다. 탄성 부재(229)의 타단은 픽업 헤드(222)와 결합될 수 있다. 즉, 탄성 부재(229)와 링크(226)는 픽업 헤드(222)에 결합되되, 서로 이격된 위치에서 픽업 헤드(222)와 결합될 수 있다. 탄성 부재(229)는 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)와 접촉시, 반도체 소자(D)에 전달되는 충격을 완화할 수 있다. 또한, 링크(226)의 길이가 신축되는 경우 링크(226)의 길이가 빠르게 변경되는 것을 다소 완화할 수 있다.
이하에서는, 반도체 소자 픽업 방법에 대하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명하는 반도체 소자 픽업 방법은 상술한 반도체 소자 픽업 장치(1000)의 구동에 의해 수행될 수 있다. 도 3 내지 도 6은 도 1에 도시된 반도체 소자 픽업 장치를 이용하여 반도체 소자를 다이싱 테이프로부터 분리시키는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3을 참조하면, 픽업 유닛(200)의 픽업부(220)는 복수의 반도체 소자(D)들 중 선택된 반도체 소자(D)의 상부로 이동할 수 있다. 이 경우, 척 유닛(300)의 위치 또한 마찬가지로 변경될 수 있다. 일 예로, 픽업 헤드(222)와 조사 부재(320)가 서로 대향되게 이동될 수 있다. 즉, 픽업하고자 하는 반도체 소자(D)를 사이에 두고, 픽업 헤드(222)와 조사 부재(320)는 서로 대향되게 위치될 수 있다. 픽업 헤드(222), 그리고 조사 부재(320)가 픽업하고자 하는 반도체 소자(D)의 인근에 위치되면, 조사 부재(320)는 광(L)을 조사한다. 광(L)은 다이싱 테이프(T)와 반도체 소자(D) 사이의 접착력을 감소시킬 수 있다. 이에, 반도체 소자(D)는 더욱 용이하게 다이싱 테이프(T)로부터 분리 및 픽업될 수 있으며, 반도체 소자(D)가 다이싱 테이프(T)로부터 분리시 파손되는 것을 최소화할 수 있다.
도 4를 참조하면, 픽업 유닛(200)의 픽업 헤드(222)는 하강한다. 픽업 헤드(222)가 하강하면서 픽업 헤드(222)의 하부면은 반도체 소자(D)의 상부면과 밀착될 수 있다. 픽업 헤드(222)의 하부면이 반도체 소자(D)의 상부면과 밀착되면 흡착 라인(225)은 흡착관(224)에 감압을 제공하고, 흡착관(224)에 제공된 감압은 흡착홀(223)로 전달된다. 이에, 반도체 소자(D)의 상부면은 픽업 헤드(222)의 하부면에 진공 흡착될 수 있다. 또한, 픽업 헤드(222)의 하부면이 반도체 소자(D)와 접할 때, 반도체 소자(D)에 전달되는 힘은 탄성 부재(229)에 의해 완충된다. 이에, 반도체 소자(D)가 파손되는 것을 최소화 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 픽업 유닛(200)의 픽업 헤드(222)는 반도체 소자(D)를 흡착한 상태에서 상승한다. 예컨대, 픽업 헤드(222)는 수직 구동부(234)에 의해 상승될 수 있다. 이때, 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)의 상부면에 접촉되어 상승됨과 동시에 픽업 헤드(222)는 틸트(Tilt)될 수 있다. 즉, 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)의 상부면에 접촉되어 상승됨과 동시에 픽업 헤드(222)의 하부면과 다이싱 테이프(T) 사이의 각도를 변경할 수 있다. 일 예로, 픽업 헤드(222)는 링크(226)의 로드(227) 길이가 축소되면서 틸트될 수 있다. 링크(226)의 길이 변화로 픽업 헤드(222)의 좌우 높이는 불균형을 이룰 수 있다. 픽업 헤드(222)의 틸트에 의해 픽업 헤드(222)의 일측 하부에 대응하는 반도체 소자(D)의 일측 하부가 다이싱 테이프(T)로부터 분리되기 시작한다. 계속하여 픽업 헤드(222)가 상승 및/또는 로드(227)의 길이가 수축하면서 다이싱 테이프(T)가 반도체 소자(D)의 일측으로부터 타측을 향하여 연속적으로 분리될 수 있다. 픽업 헤드(222)의 틸트(Tilt)는 링크(236)의 길이 변화, 그리고 링크(236)와 픽업 헤드(222)의 힌지 결합에 의해 이루어진다. 또한, 상술한 바와 같이 링크(236)의 길이 변화는 피에조(Piezo) 구동기에 의해 이루어지므로, 픽업 헤드(222)의 틸트(Tilt)를 더욱 세밀하게 조정할 수 있다. 또한, 픽업 헤드(222)가 틸트(Tilt)시 픽업 헤드(222)에 결합된 탄성 부재(239)는 신축될 수 있다. 탄성 부재(239)가 신축되면서 발생하는 탄성력(탄성 부재가 원래 상태로 되돌아가려는 힘)에 의해 픽업 헤드(222)의 틸트(Tilt)가 짧은 시간 동안 급격하게 이루어지는 것을 완화할 수 있다. 이에, 반도체 소자(D)가 파손되는 것을 더욱 최소화 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 반도체 소자(D)가 다이싱 테이프(T)로부터 완전히 분리된 후 링크(236)는 분리된 반도체 소자(D)가 수평 상태가 되도록 길이가 변할 수 있다. 계속해서, 픽업 유닛(200)은 수직 및 수평 구동부(232, 234)에 의해 본딩 공정이 수행되는 영역으로 이동될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따르면 조사 부재(320)는 다이싱 테이프(T)와 반도체 소자(D) 사이의 접착력을 감소시키는 광을 조사한다. 그리고, 픽업 헤드(222)를 픽업하고자 하는 반도체 소자(D)의 상부면에 충분히 밀착시켜 반도체 소자(D)를 흡착한다. 이때, 탄성 부재(239)는 반도체 소자(D)에 전달되는 힘을 완충한다. 이어서 픽업 헤드(222)의 일측을 들어올림으로써 픽업 헤드(222)를 틸트 시키고, 이와 동시에 픽업 헤드(222)를 상승함으로써 반도체 소자(D)의 일측으로부터 타측을 향하여 다이싱 테이프(T)가 분리된다. 또한, 픽업 헤드(222)의 틸트는 링크(236)의 길이 변경에 의해 이루어진다. 링크(236)의 길이 변경이 피에조 구동기에 의하고, 픽업 헤드(222)에 결합되는 탄성 부재(239)에 의해 픽업 헤드(222)의 틸트가 세밀하게 수행될 수 있도록 한다. 결과적으로, 상대적으로 얇은 크기 및/또는 두께를 가지는 반도체 소자(D)를 다이싱 테이프(T)로부터 용이하게 분리할 수 있으며, 분리 과정에서 반도체 소자(D)가 손상되는 것을 충분히 방지할 수 있다.
상술한 예에서는, 조사 부재(320)와 픽업 헤드(222)가 서로 대향되게 이동하는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 조사 부재(320)와 픽업 헤드(222)는 서로 독립적으로 이동될 수 있다. 일 예로, 조사 부재(320)는 복수의 반도체 소자(D)들 중 어느 하나의 반도체 소자(D)의 하면에 광을 조사할 수 있다. 그리고, 조사 부재(320)가 이동하여 복수의 반도체 소자(D)들 중 다른 하나의 반도체 소자(D)의 하면에 광을 조사하는 동안 픽업 헤드(222)는 복수의 반도체 소자(D)들 중 어느 하나를 픽업할 수 있다.
상술한 예에서는, 조사 부재(320)가 광을 조사한 이후, 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)를 흡착하는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)를 흡착하고, 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)를 흡착한 상태에서 조사 부재(320)가 광을 조사할 수도 있다. 이와 달리, 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)와 접촉하기 위해 하강하는 동안 조사 부재(320)가 광을 조사할 수도 있다. 이와 달리, 픽업 헤드(222)가 반도체 소자(D)를 들어올리는 동안 조사 부재(320)가 광을 조사할 수도 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
반도체 소자 픽업 장치: 1000
지지 유닛 : 100
클램프 : 102
스테이지 : 104
서포트 링 : 106
픽업 유닛 : 200
픽업 바디 : 210
픽업부 : 220
픽업 헤드 : 222
흡착홀 : 223
흡착관 : 224
흡착라인 : 225
링크 : 226
로드 : 227
힌지 : 228
탄성부재 : 229
구동부 : 230
수평 구동부 : 232
수직 구동부 : 234
척 유닛 : 300
척 바디 : 310
조사 부재 : 320
진공 부재 : 330
진공 라인 : 332
제어기(400)
웨이퍼 : W
반도체 소자 : D
다이싱 테이프 : T
광 : L

Claims (14)

  1. 반도체 소자 픽업 장치에 있어서,
    복수의 반도체 소자들로 분할된 웨이퍼가 부착된 다이싱 테이프가 장착된 웨이퍼 링을 파지하는 클램프와;
    상기 웨이퍼의 상부에 배치되고 상기 반도체 소자들 중 선택된 반도체 소자의 상부면에 접촉하여 상기 선택된 반도체 소자를 상기 다이싱 테이프로부터 픽업하는 픽업 유닛과;
    상기 다이싱 테이프 아래에 배치되는 척 유닛을 포함하되,
    상기 척 유닛은,
    상기 선택된 반도체 소자와 상기 다이싱 테이프 사이의 접착력을 감소시키는 광을 조사하는 조사 부재를 더 포함하는 반도체 소자 픽업 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조사 부재는,
    자외선 영역의 파장을 광을 조사하는 반도체 픽업 소자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 척 유닛은,
    상기 선택된 반도체 소자가 제공된 영역 이외의 상기 다이싱 테이프를 흡착하는 진공 부재를 더 포함하는 반도체 소자 픽업 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 픽업 유닛은,
    상기 선택된 반도체의 상부면을 흡착하는 흡착홀이 구비된 하부면을 가지는 픽업 헤드와;
    상기 픽업 헤드와 결합되어 상기 하부면과 상기 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경시키는 링크를 포함하는 반도체 소자 픽업 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 픽업 유닛은,
    상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자와 접촉시 충격을 완화하는 탄성 부재를 포함하되,
    상기 탄성 부재는 상기 픽업 헤드의 타단에 결합되는 반도체 소자 픽업 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 링크는,
    상기 픽업 헤드의 일단에 결합되는 반도체 소자 픽업 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 링크는,
    로드와;
    상기 로드의 일단에 제공되어 상기 로드와 상기 픽업 헤드가 상대적으로 회전되도록 결합시키는 힌지를 포함하는 반도체 소자 픽업 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 링크는 피에조 구동기에 의해 구동되는 반도체 소자 픽업 장치,
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 픽업 유닛과 상기 척 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 조사 부재가 상기 광을 조사하고,
    상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자의 상부면에 접촉되어 상승됨과 동시에 상기 하부면과 상기 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경시키도록 상기 픽업 유닛과 상기 척 유닛을 제어하는 반도체 소자 픽업 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 조사 부재와 상기 픽업 헤드가 서로 대향되게 이동하도록 상기 픽업 유닛과 상기 척 유닛을 제어하는 반도체 소자 픽업 장치.
  11. 다이싱 테이프에 부착된 반도체 소자를 픽업하는 방법에 있어서,
    복수의 반도체 소자들 중 선택된 반도체 소자와 상기 다이싱 테이프 사이의 접착력을 감소시키는 광을 조사하고, 흡착홀이 구비된 픽업 헤드로 상기 선택된 반도체 소자를 픽업하는 반도체 소자 픽업 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광은 자외선 영역의 파장을 가지는 반도체 소자 픽업 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광은,
    상기 다이싱 테이프의 하부에서 조사되는 반도체 소자 픽업 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 픽업 헤드가 상기 선택된 반도체 소자를 픽업시,
    상기 픽업 헤드의 하부면과 상기 선택된 반도체 소자의 상부면이 접촉되어 상승됨과 동시에 상기 하부면과 상기 다이싱 테이프 사이의 각도를 변경시키는 반도체 소자 픽업 방법.
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