KR20230155683A - 다이 본딩 시스템 및 방법 - Google Patents

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정병호
심준희
최영훈
김낙호
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 웨이퍼에서 개별화된 다이를 기판에 부착시키는 다이 본딩 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 다이싱 테이프 상의 다이를 진공 흡착하여 다이 스테이지로 이송시키는 다이 트랜스퍼 장치; 상기 다이 스테이지로 이송된 상기 다이를 진공 흡착하여 기판 방향으로 이송하고, 상기 다이가 상기 기판에 접착될 수 있도록 상기 다이를 상기 기판에 부착시키는 다이 어태치 장치; 상기 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿을 촬영할 수 있고, 상기 다이 어태치 장치의 어태치 콜릿을 촬영할 수 있는 통합 카메라; 및 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 통합 카메라의 촬영축 선상에 위치시킬 수 있고, 상기 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시킬 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치와 상기 다이 어태치 장치에 각각 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

다이 본딩 시스템 및 방법{System and method for bonding die}
본 발명은 다이 본딩 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼에서 개별화된 다이를 기판에 부착시키는 다이 본딩 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정을 통해 분할될 수 있으며 다이 본딩 공정을 통해 기판 상에 본딩될 수 있다.
상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 반도체 소자가 형성된 다이(칩)들로 분할된 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하여 분리시키기 위한 다이 트랜스퍼 장치(die transfer apparatus) 및 픽업된 다이를 기판 상에 부착시키기 위한 다이 어태치 장치(die attaching apparatus)를 포함할 수 있다.
상기 다이 트랜스퍼 장치는, 상기 웨이퍼가 부착된 웨이퍼 링을 지지하는 스테이지 유닛과 스테이지 유닛에 지지된 웨이퍼로부터 선택적으로 반도체 소자를 분리시키기 위하여 수직 방향으로 이동 가능하게 설치된 이젝팅 장치와 상기 웨이퍼로부터 상기 다이를 픽업하여 다이 스테이지로 이송하는 트랜스퍼 헤드(transfer head) 등을 포함할 수 있고, 다이 어태치 장치는, 다이 스테이지로 이송된 다이를 다시 픽업하여 상기 기판에 부착시키는 어태치 헤드(attaching head) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 트랜스퍼 헤드에는 다이와 직접적으로 접촉되는 트랜스퍼 콜릿(transfer collet)이 설치되고, 상기 어태치 헤드에도 역시 다이와 직접적으로 접촉되는 어태치 콜릿(attaching collet)이 각각 설치될 수 있다.
이러한, 상기 트랜스퍼 콜릿 및 상기 어태치 콜릿은 각각의 헤드들과 착탈 가능하게 설치되는 것으로서, 마모나, 손상이나, 오염 등에 의해서 사용할 수 없는 것들은 새로운 것들로 교체하여 사용했었다.
그러나, 종래에는 상기 트랜스퍼 콜릿이나 상기 어태치 콜릿의 이상 유무를 검사할 수 있는 수단이 없었기 때문에 일정한 기한이 지나면 콜릿의 상태와는 상관없이 상기 콜릿들을 교체했었고, 이로 인하여 사용할 수 있는 콜릿들이 버려지는 등 부품 교체 비용이 크게 낭비되었던 문제점들이 있었다.
이러한, 종래의 문제점들을 해결하기 위하여, 헤드들의 진공압이나 공기 분사압 등을 체크하는 블로우 체크 등을 수행했었으나, 이러한 블로우 체크만으로는 콜릿에 잔류하는 다이 조각 등의 각종 이물질을 확실하게 확인하는 것이 어려웠었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 통합 카메라를 이용하여 적어도 하나 이상의 트랜스퍼 콜릿은 물론이고, 적어도 하나 이상의 어태치 콜릿까지 단 하나의 카메라만으로도 모든 종류의 콜릿들을 촬영할 수 있어서 콜릿의 오염 등의 이상 유무를 검사할 수 있게 하는 다이 본딩 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 다이 본딩 시스템은, 다이싱 테이프 상의 다이를 진공 흡착하여 다이 스테이지로 이송시키는 다이 트랜스퍼 장치; 상기 다이 스테이지로 이송된 상기 다이를 진공 흡착하여 기판 방향으로 이송하고, 상기 다이가 상기 기판에 접착될 수 있도록 상기 다이를 상기 기판에 부착시키는 다이 어태치 장치; 상기 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿을 촬영할 수 있고, 상기 다이 어태치 장치의 어태치 콜릿을 촬영할 수 있는 통합 카메라; 및 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 통합 카메라의 촬영축 선상에 위치시킬 수 있고, 상기 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시킬 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치와 상기 다이 어태치 장치에 각각 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 트랜스퍼 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿이고, 상기 어태치 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 트랜스퍼 콜릿과 상기 어태치 콜릿은 서로 동일한 형상일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 다이 트랜스퍼 장치는, 상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 트랜스퍼 콜릿; 상기 트랜스퍼 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 트랜스퍼 콜릿에 진공압을 전달하는 트랜스퍼 헤드; 및 상기 트랜스퍼 헤드를 상기 다이싱 테이프에서 상기 다이 스테이지까지 또는 상기 다이 스테이지에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 트랜스퍼 헤드 이송 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 다이 어태치 장치는, 상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 어태치 콜릿; 상기 어태치 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 어태치 콜릿에 진공압을 전달하는 어태치 헤드; 및 상기 어태치 헤드를 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 또는 상기 기판에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 어태치 헤드 이송 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 통합 카메라는, 상기 트랜스퍼 콜릿의 하면 및 상기 어태치 콜릿의 하면을 촬영할 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치의 하방 또는 상기 다이 어태치 장치의 하방에 설치되는 상향식 카메라일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 통합 카메라는, 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 어태치 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 트랜스퍼 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 형성된 어태치 경로의 하방에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 1개의 상기 통합 카메라를 이용하여 상기 어태치 콜릿 및 상기 트랜스퍼 콜릿을 모두 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 어태치 장치 및 상기 다이 트랜스퍼 장치에 촬영 위치 이동 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 웨이퍼 로딩 시간 또는 이상 현상이 발생된 경우, 상기 다이 트랜스퍼 장치를 이용하여 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 트랜스퍼 콜릿의 이상 유무를 판별하고, 상기 트랜스퍼 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 트랜스퍼 장치로 상기 다이싱 테이프 상의 상기 다이를 진공 흡착하여 트랜스퍼 경로를 따라 다이 스테이지로 이송시킬 수 있도록 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 웨이퍼 로딩 시간 또는 이상 현상이 발생된 경우, 상기 다이 어태치 장치를 이용하여 상기 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 어태치 콜릿의 이상 유무를 판별하고, 상기 어태치 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 어태치 장치로 상기 다이 스테이지의 상기 다이를 진공 흡착하여 상기 어태치 경로를 따라 상기 기판으로 이송시킬 수 있도록 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 상기 트랜스퍼 콜릿의 이상 유무 판별시, 상기 다이 트랜스퍼 장치에는 상기 트랜스퍼 경로를 벗어나서 상기 어태치 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동시키는 경로 변경 제어 신호를 인가하고, 상기 다이 어태치 장치에는 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이 트랜스퍼 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어나게 경로 회피 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 통합 카메라는, 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 어태치 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 트랜스퍼 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이싱 테이프부터 상기 다이 스테이지까지 형성된 트랜스퍼 경로의 하방에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 상기 어태치 콜릿의 이상 유무 판별시, 상기 다이 어태치 장치에는 상기 어태치 경로를 벗어나서 상기 트랜스퍼 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동시키는 경로 변경 제어 신호를 인가하고, 상기 다이 트랜스퍼 장치에는 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이 어태치 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어나게 경로 회피 제어 신호를 인가할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 다이 본딩 방법은, (a) 다이 트랜스퍼 장치를 이용하여 트랜스퍼 콜릿을 통합 카메라의 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 트랜스퍼 콜릿의 이상 유무를 판별하는 단계; (b) 상기 트랜스퍼 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 트랜스퍼 장치로 다이싱 테이프 상의 다이를 진공 흡착하여 트랜스퍼 경로를 따라 다이 스테이지로 이송하는 단계; (c) 다이 어태치 장치로 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 어태치 콜릿의 이상 유무를 판별하는 단계; 및 (d) 상기 어태치 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 어태치 장치로 상기 다이 스테이지의 상기 다이를 진공 흡착하여 어태치 경로를 따라 기판으로 이송하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (a) 단계는, 웨이퍼 로딩 시간이나 또는 이상 현상이 발생된 경우에 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (a) 단계에서, 상기 다이 트랜스퍼 장치는 상기 트랜스퍼 경로를 벗어나서 상기 어태치 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동하고, 상기 다이 어태치 장치는 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이 트랜스퍼 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어날 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (c) 단계는, 모든 다이 어태치 과정 이전에 수행하거나, 웨이퍼 로딩 시간 또는 이상 현상이 발생된 경우에 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (c) 단계는, 상기 어태치 콜릿을 n회(n은 자연수)촬영하여 검사하고, 상기 (a) 단계는, 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 n회 보다 작은 m회(m은 자연수) 촬영하여 검사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (c) 단계에서, 상기 다이 어태치 장치는 상기 어태치 경로를 벗어나서 상기 트랜스퍼 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동하고, 상기 다이 트랜스퍼 장치는 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이 어태치 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어날 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 다이 본딩 장치는, 다이싱 테이프 상의 다이를 진공 흡착하여 다이 스테이지로 이송시키는 다이 트랜스퍼 장치; 상기 다이 스테이지로 이송된 상기 다이를 진공 흡착하여 기판 방향으로 이송하고, 상기 다이가 상기 기판에 접착될 수 있도록 상기 다이를 상기 기판에 부착시키는 다이 어태치 장치; 상기 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿을 촬영할 수 있고, 상기 다이 어태치 장치의 어태치 콜릿을 촬영할 수 있는 통합 카메라; 및 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 통합 카메라의 촬영축 선상에 위치시킬 수 있고, 상기 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시킬 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치와 상기 다이 어태치 장치에 각각 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하고, 상기 트랜스퍼 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿이고, 상기 어태치 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿을 포함하며, 상기 다이 트랜스퍼 장치는, 상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 트랜스퍼 콜릿; 상기 트랜스퍼 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 트랜스퍼 콜릿에 진공압을 전달하는 트랜스퍼 헤드; 및 상기 트랜스퍼 헤드를 상기 다이싱 테이프에서 상기 다이 스테이지까지 또는 상기 다이 스테이지에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 트랜스퍼 헤드 이송 장치;를 포함하고, 상기 다이 어태치 장치는, 상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 어태치 콜릿; 상기 어태치 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 어태치 콜릿에 진공압을 전달하는 어태치 헤드; 및 상기 어태치 헤드를 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 또는 상기 기판에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 어태치 헤드 이송 장치;를 포함하며, 상기 통합 카메라는, 상기 트랜스퍼 콜릿의 하면 및 상기 어태치 콜릿의 하면을 촬영할 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치의 하방 또는 상기 다이 어태치 장치의 하방에 설치되는 상향식 카메라이고, 상기 통합 카메라는, 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 어태치 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 트랜스퍼 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 형성된 어태치 경로의 하방에 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 통합 카메라를 이용하여 적어도 하나 이상의 트랜스퍼 콜릿은 물론이고, 적어도 하나 이상의 어태치 콜릿까지 단 하나의 카메라만으로도 모든 종류의 콜릿들을 촬영할 수 있어서 콜릿의 오염 등의 이상 유무를 검사할 수 있고, 이를 통해서, 다이 트랜스퍼 불량 현상 및 다이 어태치 불량 현상을 사전에 방지할 수 있으며, 카메라 설치 개수를 줄여서 장비 단가를 낮출 수 있는 효과를 가질 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 시스템의 다이 트랜스퍼 이송 과정 및 다이 어태치 과정을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 다이 본딩 시스템의 다이 어태치 장치의 어태치 콜릿 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 1의 다이 본딩 시스템의 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 1의 다이 본딩 시스템의 다이 트랜스퍼 장치를 보다 상세하게 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 4의 다이 본딩 시스템의 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿 또는 어태치 콜릿을 보다 상세하게 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 시스템의 다이 트랜스퍼 이송 과정 및 다이 어태치 과정을 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 6의 다이 본딩 시스템의 다이 어태치 장치의 어태치 콜릿 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 6의 다이 본딩 시스템의 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 다이 본딩 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 시스템(100)의 다이 트랜스퍼 이송 과정 및 다이 어태치 과정을 나타내는 개념도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 시스템(100)은, 크게 다이 트랜스퍼 장치(10)와, 다이 어태치 장치(20)와, 통합 카메라(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다.
예컨대, 다이 트랜스퍼 장치(10)는, 다이싱 테이프(T) 상의 다이(1)를 진공 흡착(픽업)하여 트랜스퍼 경로(P1)을 따라 다이 스테이지(2)로 이송시키는 장치일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 다이 트랜스퍼 장치(10)는, 다이(1)와 직접적으로 접촉되어 상기 다이(1)를 진공 흡착할 수 있는 트랜스퍼 콜릿(11)과, 트랜스퍼 콜릿(11)과 착탈 가능하게 체결되고, 다이(1)가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 트랜스퍼 콜릿(11)에 진공압을 전달하는 트랜스퍼 헤드(12) 및 트랜스퍼 헤드(12)를 다이싱 테이프(T)에서 다이 스테이지(2) 또는 다이 스테이지(2)에서 상기 통합 카메라(30)의 상기 촬영축(L) 선상까지 왕복 이송시키는 트랜스퍼 헤드 이송 장치(13)를 포함할 수 있다.
여기서, 트랜스퍼 헤드 이송 장치는, 도 1에 간략하게 도시되어 있으나, 트랜스퍼 헤드(12)를 X축, Y축, Z축, T축(각회전축) 등으로 움직일 수 있는 각종 XY스테이지나, XYZ 스테이지나, YZ스테이지나, 이송 로봇 등 각종 이송 장치들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 웨이퍼(W)로부터 개별화된 다이(1)는 트랜스퍼 콜릿(11)과 직접적으로 접촉될 수 있고, 트랜스퍼 헤드(12)의 진공압에 의해 진공 흡착될 수 있으며, 트랜스퍼 헤드 이송 장치(13)에 의해 중간 지점인 다이 스테이지(2)로 이송될 수 있다. 이 때, 도시하지 않았지만, 다이 스테이지(2)에 안착된 다이(1)를 별도의 카메라로 촬영하여 다이의 상태를 검사하는 것도 가능하다. 또한, 다이 스테이지(2)는 고정식 스테이지는 물론이고, 기타 회전식 스테이지나 각종 이동식 스테이지 등 매우 다양한 스테이지 장치가 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 다이 어태치 장치(20)는, 다이 스테이지(2)로 이송된 다이(1)를 진공 흡착하여 기판(3) 방향으로 이송하고, 다이(1)가 기판 스테이지(4)에 안착된 기판(3)의 접착제가 도포된 특정 영역에 접착될 수 있도록 다이(1)를 진공 흡착하여 어태치 경로(P2)를 따라 기판(3)에 부착시키는 장치일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 다이 어태치 장치(20)는, 다이(1)와 직접적으로 접촉되어 상기 다이(1)를 진공 흡착할 수 있는 어태치 콜릿(21)과, 어태치 콜릿(21)과 착탈 가능하게 체결되고, 다이(1)가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 어태치 콜릿(21)에 진공압을 전달하는 어태치 헤드(22) 및 어태치 헤드(22)를 다이 스테이지(2)에서 기판(3)까지 또는 기판(3)에서 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상까지 왕복 이송시키는 어태치 헤드 이송 장치(23)를 포함할 수 있다.
여기서, 어태치 헤드 이송 장치(23)는, 도 1에 간략하게 도시되어 있으나, 어태치 헤드(22)를 X축, Y축, Z축, T축(각회전축) 등으로 움직일 수 있는 각종 XY스테이지나, XYZ 스테이지나, YZ스테이지나, 이송 로봇 등 각종 이송 장치들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 다이 스테이지(2)에서 대기중인 다이(1)는 어태치 콜릿(11)과 직접적으로 접촉될 수 있고, 어태치 헤드(22)의 진공압에 의해 진공 흡착될 수 있으며, 어태치 헤드 이송 장치(23)에 의해 기판(3)으로 이송되어 부착될 수 있다.
또한, 예컨대, 통합 카메라(30)는, 다이 트랜스퍼 장치(10)의 트랜스퍼 콜릿(11)을 촬영할 수 있고, 다이 어태치 장치(20)의 어태치 콜릿(21)을 촬영할 수 있는 것으로서, 2개 헤드(12)(22)들의 동선을 고려할 때, 트랜스퍼 경로(P1) 또는 어태치 경로(P2)의 하방에 설치될 수 있다.
이러한, 통합 카메라(30)는, 트랜스퍼 콜릿(11)의 하면 및 어태치 콜릿(21)의 하면을 촬영할 수 있도록 다이 트랜스퍼 장치(10)의 하방 또는 다이 어태치 장치(20)의 하방에 설치되는 상향식 카메라일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 통합 카메라(30)는, 상기 다이 어태치 장치(20)가 상기 다이(1)를 이송하기 이전에, 매번 또는 필요시에 상기 어태치 콜릿(21)을 상대적으로 많은 횟수로 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치(10)가 상기 다이(1)를 이송하기 이전에, 필요시에 상기 트랜스퍼 콜릿(11)을 상대적으로 적은 횟수로 촬영하여 검사할 수 있기 때문에 다이 어태치 과정에서 상대적으로 많은 횟수로 촬영할 수 있도록 상기 다이 스테이지(2)에서 상기 기판(3)까지 형성된 어태치 경로(P2)의 하방에 설치될 수 있다.
그러나, 이러한 통합 카메라(30)의 설치 위치는 도면에 반드시 국한되지 않고, 예컨대, 트랜스퍼 경로(P1)의 하방이나 기타 제 3의 위치에 설치되는 것도 가능하고, 고정식 카메라만이 아니라 이동식 카메라나 각도 조절식 카메라 등 매우 다양한 형태의 카메라가 모두 적용될 수 있다.
제어부(40)는, 트랜스퍼 콜릿(11)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키거나 또는 어태치 콜릿(21)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시킬 수 있도록 다이 트랜스퍼 장치(10)와 다이 어태치 장치(20)에 각각 제어 신호를 인가하는 각종 마이크로프로세서, 집적회로, 연산 장치, 중앙 처리 장치, 프로그램이 저장된 저장 장치, 제어 회로, 제어 부품, 컴퓨터, 스마트 장치 등의 제어 장치일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 제어부(40)는, 웨이퍼 로딩 시간 또는 이상 현상이 발생된 경우, 다이 트랜스퍼 장치(10)를 이용하여 트랜스퍼 콜릿(11)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 트랜스퍼 콜릿(11)의 이상 유무를 판별할 수 있다.
이어서, 제어부(40)는, 트랜스퍼 콜릿(11)의 정상 판별시, 다이 트랜스퍼 장치(10)로 다이싱 테이프(T) 상의 상기 다이(1)를 진공 흡착하여 트랜스퍼 경로(P1)를 따라 다이 스테이지(2)로 이송시킬 수 있도록 제어 신호를 인가할 수 있다.
한편, 제어부(40)는, 매번, 즉 모든 다이(1)를 다이 어태치할 때마다, 또는 웨이퍼 로딩 시간 또는 어태치 콜릿(21)에 이상 현상이 발생된 경우, 즉 블로우 체크시 미분 다이(1)나 더블 다이(Doubble die) 등으로 의심되는 경우, 다이 어태치 장치(20)를 이용하여 어태치 콜릿(21)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 어태치 콜릿(21)의 이상 유무를 판별할 수 있다.
이어서, 제어부(40)는, 어태치 콜릿(21)의 정상 판별시, 다이 어태치 장치(20)로 다이 스테이지(2)의 다이(1)를 진공 흡착하여 어태치 경로(P2)를 따라 기판(3)으로 이송시킬 수 있도록 제어 신호를 인가할 수 있다.
이 때, 상기 제어부(40)는, 1개의 상기 통합 카메라(30)를 이용하여 상기 어태치 콜릿(21) 및 상기 트랜스퍼 콜릿(11)을 모두 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 어태치 장치(20) 및 상기 다이 트랜스퍼 장치(10)에 촬영 위치 이동 제어 신호를 인가할 수 있다.
예컨대, 상기 제어부(40)는, 상기 어태치 콜릿(21)을 n회(n은 자연수)촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 어태치 장치(20)에 촬영 위치 이동 제어 신호를 인가하고, 상기 트랜스퍼 콜릿(11)을 상기 n회 보다 작은 m회(m은 자연수) 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치(10)에 촬영 위치 이동 제어 신호를 인가할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 통합 카메라(30)는, 상기 다이 스테이지(2)에서 상기 기판(3)까지 형성된 어태치 경로(P2)의 하방에 설치되기 때문에 상대적으로 상기 트랜스퍼 콜릿(11)의 검사 횟수 보다 상기 어태치 콜릿(21)의 검사 횟수가 더 많다 하더라도 이동 동선을 최소화하여 검사 시간 및 검사 비용을 최소화할 수 있다.
도 2는 도 1의 다이 본딩 시스템(100)의 다이 어태치 장치(20)의 어태치 콜릿(21)의 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 다이 어태치 장치(20)의 어태치 콜릿(21)의 검사 과정을 먼저 설명하면, 모든 다이(1)를 다이 어태치할 때마다, 또는 웨이퍼 로딩 시간 또는 어태치 콜릿(21)에 이상 현상이 발생된 경우, 즉 블로우 체크시 미분 다이(1)나 더블 다이(Doubble die) 등으로 의심되는 경우, 다이 어태치 장치(20)를 이용하여 어태치 콜릿(21)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 어태치 콜릿(21)의 이상 유무를 판별할 수 있다.
이 때, 통합 카메라(30)가 어태치 경로(P2)의 하방에 위치하고 있기 때문에 어태치 콜릿(21)은 다이(1)를 픽업하지 않은 상태에서 어태치 경로(P2)를 따라 이송되는 도중에 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치되어 이상 유무를 검사받을 수 있다.
도 3은 도 1의 다이 본딩 시스템(100)의 다이 트랜스퍼 장치(10)의 트랜스퍼 콜릿(11)의 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
이와는 별도로, 도 3에 도시된 바와 같이, 다이 트랜스퍼 장치(10)의 트랜스퍼 콜릿(11)의 검사 과정을 설명하면, 웨이퍼 로딩 시간 또는 트랜스퍼 콜릿(11)에 이상 현상이 발생된 경우, 즉 블로우 체크시 미분 다이(1)나 더블 다이(Doubble die) 등으로 의심되는 경우, 다이 트랜스퍼 장치(10)를 이용하여 트랜스퍼 콜릿(11)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 트랜스퍼 콜릿(11)의 이상 유무를 판별할 수 있다.
이 때, 제어부(40)가 다이 트랜스퍼 장치(10)에는 트랜스퍼 경로(P1)를 벗어나서 어태치 경로(P2)를 따라 이동되어 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상까지 이동시키는 경로 변경 제어 신호를 인가할 수 있고, 다이 어태치 장치(20)에는 다이 어태치 장치(20)가 다이 트랜스퍼 장치(10)와 간섭되지 않도록 통합 카메라(30)의 촬영축(L)으로부터 벗어나게 경로 회피 제어 신호를 인가할 수 있다.
그러므로, 통합 카메라(30)를 이용하여 적어도 하나 이상의 트랜스퍼 콜릿(11)은 물론이고, 적어도 하나 이상의 어태치 콜릿(21까지 단 하나의 카메라만으로도 모든 종류의 콜릿(11)(21)들을 촬영할 수 있어서 콜릿(11)(21)의 오염 등의 이상 유무를 검사할 수 있고, 이를 통해서, 다이 트랜스퍼 불량 현상 및 다이 어태치 불량 현상을 사전에 방지할 수 있으며, 카메라 설치 개수를 줄여서 장비 단가를 낮출 수 있다.
도 4는 도 1의 다이 본딩 시스템(100)의 다이 트랜스퍼 장치(10)를 보다 상세하게 나타내는 개념도이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 다이 트랜스퍼 장치(10)는, 다이싱 공정에 의해 개별화된 복수의 다이(1)를 포함하는 웨이퍼(W)로부터 특정 다이(1)를 선택적으로 분리하기 위해 사용될 수 있다. 여기서, 웨이퍼(W)는, 다이(1)들이 부착된 다이싱 테이프(T)와, 다이싱 테이프(T)가 장착되는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임(14)을 더 포함할 수 있다.
또한, 다이 트랜스퍼 장치(10)는, 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지(15)와, 웨이퍼 스테이지(15) 상에 배치되며 다이싱 테이프(T)의 가장자리 부위를 지지하기 위한 확장 링(16)과, 마운트 프레임(14)을 파지하기 위한 클램프(17)와, 클램프(17)를 상하 이동시키기 위한 클램프 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
예컨대, 다이싱 테이프(T)가 확장 링(16) 상에 놓인 후, 클램프(17)는 마운트 프레임(14)을 파지한 상태에서 하강될 수 있으며, 이에 의해 다이싱 테이프(T)가 확장될 수 있다. 결과적으로, 다이(1)들 사이의 간격이 충분히 넓어질 수 있으며, 이에 의해 다이(1)들의 분리 및 픽업이 용이하게 이루어질 수 있다.
웨이퍼 스테이지(18)는, 다이(1)가 부착된 다이싱 테이프(T)의 하부면이 노출되도록 중앙 개구가 형성될 수 있으며, 이젝터(19)는, 웨이퍼 스테이지(18)의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 도시되진 않았지만, 웨이퍼 스테이지(18)는, 다이(1)들 중에서 픽업하고자 하는 다이(1)가 이젝터(19)의 상부에 위치되도록 하기 위해 스테이지 구동부(미도시)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
웨이퍼 스테이지(18)의 상부에는 이젝터(19) 및 다이(1)의 정렬을 위한 정렬 카메라(C)가 설치될 수 있다. 정렬 카메라(C)는, 이젝터(19)의 정렬 위치 확인 및 픽업하고자 하는 다이(1)가 정렬 좌표 상에 위치되었는지를 확인할 수 있다.
또한, 웨이퍼 스테이지(18)의 상부에는 다이(1)를 픽업하기 위한 트랜스퍼 헤드(12)가 트랜스퍼 헤드 이송 장치(13)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하도록 배치될 수 있으며, 더불어 수직 방향으로도 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 트랜스퍼 헤드(12)는, 정렬 좌표 상에 배치된 다이(1)를 픽업하기 위해 상기 정렬 좌표를 이용하여 다이(1)의 상부에 위치될 수 있다. 트랜스퍼 헤드(12)에 의해 픽업된 다이(1)는 다이 스테이지(2) 상으로 이송될 수 있으며, 다이 스테이지(2) 상의 다이(1)는 다이 어태치 장치(20)에 의해 기판(3) 상에 본딩될 수 있다.
도 5는 도 4의 다이 본딩 시스템(100)의 다이 트랜스퍼 장치(10)의 트랜스퍼 콜릿(11) 또는 어태치 콜릿(21)을 보다 상세하게 나타내는 단면도이다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 다이 트랜스퍼 장치(10)는 트랜스퍼 콜릿(11)과 트랜스퍼 헤드(12)를 포함할 수 있는 것으로서, 트랜스퍼 콜릿(11)은 자기력을 이용하여 트랜스퍼 헤드(12)에 장착될 수 있다. 특히, 트랜스퍼 콜릿(11)에는 다이(1)를 흡착하기 위한 복수의 흡착홀(11a)들이 구비될 수 있으며, 트랜스퍼 헤드(12)에는 상기 흡착홀(11a)들에 진공압을 제공하기 위한 진공 라인(12a)이 형성될 수 있다.
트랜스퍼 콜릿(11)은 대략 사각 형태를 가질 수 있으며 경질의 상부 패드(111)와 연질의 하부 패드(112)를 포함할 수 있다. 다이(1)를 흡착하기 위한 흡착홀들(11a)들은 상기 상부 패드(111)와 하부 패드(112)를 관통하여 구비될 수 있으며, 트랜스퍼 헤드(12)의 진공 라인(12a)과 연통될 수 있다. 예컨대, 상부 패드(111)의 상부면에는 진공 라인(12a)과 연결되는 진공 채널(113)이 구비될 수 있으며, 흡착홀(11a)들은 진공 채널(113)과 연결될 수 있다.
트랜스퍼 헤드(12)는 트랜스퍼 콜릿(11)이 장착될 수 있도록 대략 사각 형태를 가질 수 있으며 트랜스퍼 헤드 이송 장치(13)와 연결되는 구동축을 포함할 수 있다. 구동축으로는 중공축이 사용될 수 있으며, 진공 라인(12a)으로서 기능할 수 있다.
한편, 트랜스퍼 콜릿(11)과 트랜스퍼 헤드(12)는 자기력에 의해 서로 결합될 수 있다. 예컨대, 트랜스퍼 헤드(11)에는 자기력을 제공하기 위하여 헤드용 영구자석(M)이 구비될 수 있으며, 트랜스퍼 콜릿(11)의 상부 패드(111)는 자성체로 이루어질 수 있다. 또한 예컨대, 트랜스퍼 헤드(12)의 하부면 가장자리 부위에는 트랜스퍼 콜릿(11)의 장착 위치를 안내하기 위한 가이드 부재(12b)들이 배치될 수 있으며, 하부 패드(112)는 고무 재질 등의 연질 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상술된 트랜스퍼 콜릿(11)의 구성과 그 역할은 어태치 콜릿(21)의 그것들과 동일할 수 있다.
즉, 상기 트랜스퍼 콜릿(11) 및 상기 어태치 콜릿(21)은, 상기 다이(1)와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿으로서, 상기 트랜스퍼 콜릿과 상기 어태치 콜릿은 서로 동일한 형상일 수 있다.
따라서, 트랜스퍼 콜릿(11)과 어태치 콜릿(21)은 서로 호환되어 사용되는 것도 가능하다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고 트랜스퍼 콜릿(11)과 어태치 콜릿(21)의 형상 및 종류가 서로 다르거나, 이외에도 매우 다양한 형태 및 종류의 콜릿들이 모두 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 시스템(200)의 다이 트랜스퍼 이송 과정 및 다이 어태치 과정을 나타내는 개념도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 통합 카메라(30)는, 상기 다이 어태치 장치(20)가 상기 다이(1)를 이송하기 이전에, 상기 어태치 콜릿(21)을 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치(10)가 상기 다이(1)를 이송하기 이전에, 상기 트랜스퍼 콜릿(11)을 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이싱 테이프(T)부터 상기 다이 스테이지(2)까지 형성된 트랜스퍼 경로(P1)의 하방에 설치될 수 있다.
이 때, 상기 제어부(40)는, 상기 트랜스퍼 콜릿(11)을 n회(n은 자연수)촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치(10)에 촬영 위치 이동 제어 신호를 인가하고, 상기 어태치 콜릿(21)을 상기 n회 보다 작은 m회(m은 자연수) 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 어태치 장치(20)에 촬영 위치 이동 제어 신호를 인가할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 통합 카메라(30)는, 상기 다이싱 테이프(T)부터 상기 다이 스테이지(2)까지 형성된 트랜스퍼 경로(P1)의 하방에 설치되기 때문에 상대적으로 상기 어태치 콜릿(21)의 검사 횟수 보다 상기 트랜스퍼 콜릿(11)의 검사 횟수가 더 많다 하더라도 이동 동선을 최소화하여 검사 시간 및 검사 비용을 최소화할 수 있다.
도 7은 도 6의 다이 본딩 시스템(200)의 다이 어태치 장치(20)의 어태치 콜릿 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 다이 어태치 장치(20)의 어태치 콜릿(21)의 검사 과정을 설명하면, 웨이퍼 로딩 시간 또는 어태치 콜릿(21)에 이상 현상이 발생된 경우, 즉 블로우 체크시 미분 다이(1)나 더블 다이(Doubble die) 등으로 의심되는 경우, 다이 어태치 장치(20)를 이용하여 어태치 콜릿(21)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 어태치 콜릿(21)의 이상 유무를 판별할 수 있다.
이 때, 제어부(40)가 다이 어태치 장치(20)에는 어태치 경로(P2)를 벗어나서 트랜스퍼 경로(P1)를 따라 이동되어 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상까지 이동시키는 경로 변경 제어 신호를 인가할 수 있고, 다이 트랜스퍼 장치(10)에는 다이 트랜스퍼 장치(10)가 다이 어태치 장치(20)와 간섭되지 않도록 통합 카메라(30)의 촬영축(L)으로부터 벗어나게 경로 회피 제어 신호를 인가할 수 있다.
도 8은 도 6의 다이 본딩 시스템(200)의 다이 트랜스퍼 장치(10)의 트랜스퍼 콜릿 검사 과정을 나타내는 개념도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 다이 트랜스퍼 장치(10)의 트랜스퍼 콜릿(11)의 검사 과정을 먼저 설명하면, 웨이퍼 로딩 시간 또는 트랜스퍼 콜릿(11)에 이상 현상이 발생된 경우, 즉 블로우 체크시 미분 다이(1)나 더블 다이(Doubble die) 등으로 의심되는 경우, 다이 트랜스퍼 장치(10)를 이용하여 트랜스퍼 콜릿(11)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 트랜스퍼 콜릿(11)의 이상 유무를 판별할 수 있다.
이 때, 통합 카메라(30)가 트랜스퍼 경로(P1)의 하방에 위치하고 있기 때문에 트랜스퍼 콜릿(11)은 다이(1)를 픽업하지 않은 상태에서 트랜스퍼 경로(P1)를 따라 이송되는 도중에 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치되어 이상 유무를 검사받을 수 있다.
그러므로, 본 발명은 2개소에 각각 설치하던 2개의 카메라의 개수를 1개로 줄일 수 있는 것으로서, 1개의 통합 카메라(30)를 이용하여 적어도 하나 이상의 트랜스퍼 콜릿(11)은 물론이고, 적어도 하나 이상의 어태치 콜릿(21)까지 단 하나의 카메라만으로도 모든 종류의 콜릿(11)(21)들을 촬영할 수 있어서 콜릿(11)(21)의 오염 등의 이상 유무를 검사할 수 있고, 이를 통해서, 다이 트랜스퍼 불량 현상 및 다이 어태치 불량 현상을 사전에 방지할 수 있으며, 카메라 설치 개수를 줄여서 장비 단가를 낮출 수 있다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이 본딩 방법은, (a) 웨이퍼 로딩 시간 또는 트랜스퍼 콜릿의 블로우 체크시 이상이 있을 경우, 다이 트랜스퍼 장치(10)를 이용하여 트랜스퍼 콜릿(11)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 트랜스퍼 콜릿(11)의 이상 유무를 판별하는 단계와, (b) 상기 트랜스퍼 콜릿(11)의 정상 판별시, 다이 트랜스퍼 장치(10)로 다이싱 테이프(T) 상의 다이(1)를 진공 흡착하여 트랜스퍼 경로(P1)를 따라 다이 스테이지(2)로 이송하는 단계와, (c) 웨이퍼 로딩 시간 또는 어태치 콜릿(21)의 블로우 체크시 이상이 있을 경우, 다이 어태치 장치(20)로 어태치 콜릿(21)을 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 어태치 콜릿(21)의 이상 유무를 판별하는 단계 및 (d) 어태치 콜릿(21)의 정상 판별시, 다이 어태치 장치(20)로 다이 스테이지(2)의 다이(1)를 진공 흡착하여 어태치 경로(P2)를 따라 기판(3)으로 이송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (a) 단계에서, 다이 트랜스퍼 장치(10)는 트랜스퍼 경로(P1)를 벗어나서 어태치 경로(P2)를 따라 이동되어 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상까지 이동하고, 다이 어태치 장치(20)는 다이 어태치 장치(20)가 다이 트랜스퍼 장치(10)와 간섭되지 않도록 통합 카메라(30)의 촬영축(L)으로부터 벗어날 수 있다.
여기서, 상기 (a) 단계는, 웨이퍼 로딩 시간이나 또는 트랜스퍼 콜릿(11)의 블로우 체크시 이상이 있을 경우에 수행할 수 있고, 상기 (c) 단계는, 모든 다이 어태치 과정 이전에 수행하거나, 웨이퍼 로딩 시간 또는 어태치 콜릿(21)의 블로우 체크시 이상이 있을 경우에 수행할 수 있다.
예컨대, 상기 (c) 단계는, 상기 어태치 콜릿을 n회(n은 자연수)촬영하여 검사하고, 상기 (a) 단계는, 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 n회 보다 작은 m회(m은 자연수) 촬영하여 검사할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 (c) 단계에서, 상기 다이 어태치 장치는 상기 어태치 경로를 벗어나서 상기 트랜스퍼 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동하고, 상기 다이 트랜스퍼 장치는 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이 어태치 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어날 수 있다.
도 10은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 다이 본딩 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 다이(1)가 픽업되지 않은 빈 상태인 트랜스퍼 헤드(12)에 공기를 토출하거나 진공압을 형성하고, 측정한 압력치와 기준 압력치를 비교하는 블로우 체크(Blow Check)를 수행할 수 있다(S1).
이어서, 트랜스퍼 헤드(12)의 블로우 체크 결과 이상 여부를 판별하여(S2) 이상 현상이 발생된 경우, 즉 블로우 체크시 미분 다이(1)나 더블 다이(Doubble die) 등으로 의심되는 경우, 트랜스퍼 헤드(12)를 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상으로 이동시키고(S3), 트랜스퍼 콜릿(11)을 촬영하여 오염 여부를 검사할 수 있다(S4).
만약, 검사 결과, 트랜스퍼 콜릿(11)에 오염 물질이 발견되면(S5) 장비에 에러를 표시하게 할 수 있다(S6).
이어서, 트랜스퍼 헤드(12)의 블로우 체크 결과 이상 여부를 판별하여(S2) 이상이 없으면, 다이 트랜스퍼 장치(10)가 다이(1)를 다이 스테이지(2)로 다이 트랜스퍼 이송시킬 수 있다(S7).
이어서, 다이(1)가 픽업되지 않은 빈 상태인 어태치 헤드(22)에 공기를 토출하거나 진공압을 형성하고, 측정한 압력치와 기준 압력치를 비교하는 블로우 체크( Blow Check)를 수행할 수 있다(S8).
이어서, 어태치 헤드(22)의 블로우 체크 결과 이상 여부를 판별하여(S9) 이상이 발생되면, 어태치 헤드(22)를 통합 카메라(30)의 촬영축(L) 선상으로 이동시키고(S10), 어태치 콜릿(21)을 촬영하여 오염 여부를 검사할 수 있다(S11).
만약, 검사 결과, 어태치 콜릿(21)에 오염 물질이 발견되면(S12) 장비에 에러를 표시하게 할 수 있다(S6).
이어서, 어태치 헤드(22)의 블로우 체크 결과 이상 여부를 판별하여(S9) 이상이 없으면, 다이 어태치 장치(20)가 다이(1)를 다이 스테이지(2)에서 기판(3)으로 이송시켜서 부착시킬 수 있다(S13).
이어서, 계속 여부를 판단하여(S14) 다른 다이(1)들을 순차적으로 트랜스퍼 이송 및 어태치 이송시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 다이
2: 다이 스테이지
3: 기판
4: 기판 스테이지
T: 다이싱 테이프
W: 웨이퍼
10: 다이 트랜스퍼 장치
11: 트랜스퍼 콜릿
111: 상부 패드
112: 하부 패드
113: 진공 채널
11a: 흡착홀
12: 트랜스퍼 헤드
12a: 진공 라인
12b: 가이드 부재
M: 헤드용 영구자석
13: 트랜스퍼 헤드 이송 장치
14: 마운트 프레임
15: 웨이퍼 스테이지
16: 확장 링
17: 클램프
18: 웨이퍼 스테이지
19: 이젝터
C: 정렬 카메라
20: 다이 어태치 장치
21: 어태치 콜릿
22: 어태치 헤드
23: 어태치 헤드 이송 장치
30: 통합 카메라
L: 촬영축
P1: 트랜스퍼 경로
P2: 어태치 경로
40: 제어부
100, 200: 다이 본딩 시스템

Claims (20)

  1. 다이싱 테이프 상의 다이를 진공 흡착하여 다이 스테이지로 이송시키는 다이 트랜스퍼 장치;
    상기 다이 스테이지로 이송된 상기 다이를 진공 흡착하여 기판 방향으로 이송하고, 상기 다이가 상기 기판에 접착될 수 있도록 상기 다이를 상기 기판에 부착시키는 다이 어태치 장치;
    상기 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿을 촬영할 수 있고, 상기 다이 어태치 장치의 어태치 콜릿을 촬영할 수 있는 통합 카메라; 및
    상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 통합 카메라의 촬영축 선상에 위치시킬 수 있고, 상기 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시킬 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치와 상기 다이 어태치 장치에 각각 제어 신호를 인가하는 제어부;
    를 포함하는, 다이 본딩 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿이고,
    상기 어태치 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿을 포함하는, 다이 본딩 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 콜릿과 상기 어태치 콜릿은 서로 동일한 형상인, 다이 본딩 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이 트랜스퍼 장치는,
    상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 트랜스퍼 콜릿;
    상기 트랜스퍼 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 트랜스퍼 콜릿에 진공압을 전달하는 트랜스퍼 헤드; 및
    상기 트랜스퍼 헤드를 상기 다이싱 테이프에서 상기 다이 스테이지까지 또는 상기 다이 스테이지에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 트랜스퍼 헤드 이송 장치;
    를 포함하는, 다이 본딩 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이 어태치 장치는,
    상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 어태치 콜릿;
    상기 어태치 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 어태치 콜릿에 진공압을 전달하는 어태치 헤드; 및
    상기 어태치 헤드를 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 또는 상기 기판에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 어태치 헤드 이송 장치;
    를 포함하는, 다이 본딩 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 카메라는, 상기 트랜스퍼 콜릿의 하면 및 상기 어태치 콜릿의 하면을 촬영할 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치의 하방 또는 상기 다이 어태치 장치의 하방에 설치되는 상향식 카메라인, 다이 본딩 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 카메라는, 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 어태치 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 트랜스퍼 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 형성된 어태치 경로의 하방에 설치되는, 다이 본딩 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 1개의 상기 통합 카메라를 이용하여 상기 어태치 콜릿 및 상기 트랜스퍼 콜릿을 모두 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 어태치 장치 및 상기 다이 트랜스퍼 장치에 촬영 위치 이동 제어 신호를 인가하는, 다이 본딩 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    웨이퍼 로딩 시간 또는 이상 현상이 발생된 경우, 상기 다이 트랜스퍼 장치를 이용하여 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 트랜스퍼 콜릿의 이상 유무를 판별하고, 상기 트랜스퍼 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 트랜스퍼 장치로 상기 다이싱 테이프 상의 상기 다이를 진공 흡착하여 트랜스퍼 경로를 따라 다이 스테이지로 이송시킬 수 있도록 제어 신호를 인가하는, 다이 본딩 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    웨이퍼 로딩 시간 또는 이상 현상이 발생된 경우, 상기 다이 어태치 장치를 이용하여 상기 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 어태치 콜릿의 이상 유무를 판별하고, 상기 어태치 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 어태치 장치로 상기 다이 스테이지의 상기 다이를 진공 흡착하여 상기 어태치 경로를 따라 상기 기판으로 이송시킬 수 있도록 제어 신호를 인가하는, 다이 본딩 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 트랜스퍼 콜릿의 이상 유무 판별시, 상기 다이 트랜스퍼 장치에는 상기 트랜스퍼 경로를 벗어나서 상기 어태치 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동시키는 경로 변경 제어 신호를 인가하고, 상기 다이 어태치 장치에는 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이 트랜스퍼 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어나게 경로 회피 제어 신호를 인가하는, 다이 본딩 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 카메라는, 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 어태치 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 트랜스퍼 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이싱 테이프부터 상기 다이 스테이지까지 형성된 트랜스퍼 경로의 하방에 설치되는, 다이 본딩 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 어태치 콜릿의 이상 유무 판별시, 상기 다이 어태치 장치에는 상기 어태치 경로를 벗어나서 상기 트랜스퍼 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동시키는 경로 변경 제어 신호를 인가하고, 상기 다이 트랜스퍼 장치에는 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이 어태치 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어나게 경로 회피 제어 신호를 인가하는, 다이 본딩 시스템.
  14. (a) 다이 트랜스퍼 장치를 이용하여 트랜스퍼 콜릿을 통합 카메라의 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 트랜스퍼 콜릿의 이상 유무를 판별하는 단계;
    (b) 상기 트랜스퍼 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 트랜스퍼 장치로 다이싱 테이프 상의 다이를 진공 흡착하여 트랜스퍼 경로를 따라 다이 스테이지로 이송하는 단계;
    (c) 다이 어태치 장치로 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시키고, 이를 촬영하여 상기 어태치 콜릿의 이상 유무를 판별하는 단계; 및
    (d) 상기 어태치 콜릿의 정상 판별시, 상기 다이 어태치 장치로 상기 다이 스테이지의 상기 다이를 진공 흡착하여 어태치 경로를 따라 기판으로 이송하는 단계;
    를 포함하는, 다이 본딩 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    웨이퍼 로딩 시간이나 또는 이상 현상이 발생된 경우에 수행하는, 다이 본딩 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 다이 트랜스퍼 장치는 상기 트랜스퍼 경로를 벗어나서 상기 어태치 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동하고, 상기 다이 어태치 장치는 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이 트랜스퍼 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어나는, 다이 본딩 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    모든 다이 어태치 과정 이전에 수행하거나, 웨이퍼 로딩 시간 또는 이상 현상이 발생된 경우에 수행하는, 다이 본딩 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 어태치 콜릿을 n회(n은 자연수)촬영하여 검사하고,
    상기 (a) 단계는, 상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 n회 보다 작은 m회(m은 자연수) 촬영하여 검사하는, 다이 본딩 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 다이 어태치 장치는 상기 어태치 경로를 벗어나서 상기 트랜스퍼 경로를 따라 이동되어 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 이동하고, 상기 다이 트랜스퍼 장치는 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이 어태치 장치와 간섭되지 않도록 상기 통합 카메라의 상기 촬영축으로부터 벗어나는, 다이 본딩 방법.
  20. 다이싱 테이프 상의 다이를 진공 흡착하여 다이 스테이지로 이송시키는 다이 트랜스퍼 장치;
    상기 다이 스테이지로 이송된 상기 다이를 진공 흡착하여 기판 방향으로 이송하고, 상기 다이가 상기 기판에 접착될 수 있도록 상기 다이를 상기 기판에 부착시키는 다이 어태치 장치;
    상기 다이 트랜스퍼 장치의 트랜스퍼 콜릿을 촬영할 수 있고, 상기 다이 어태치 장치의 어태치 콜릿을 촬영할 수 있는 통합 카메라; 및
    상기 트랜스퍼 콜릿을 상기 통합 카메라의 촬영축 선상에 위치시킬 수 있고, 상기 어태치 콜릿을 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상에 위치시킬 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치와 상기 다이 어태치 장치에 각각 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하고,
    상기 트랜스퍼 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿이고, 상기 어태치 콜릿은, 상기 다이와 직접적으로 접촉되고, 착탈이 가능한 교체식 콜릿을 포함하며,
    상기 다이 트랜스퍼 장치는,
    상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 트랜스퍼 콜릿;
    상기 트랜스퍼 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 트랜스퍼 콜릿에 진공압을 전달하는 트랜스퍼 헤드; 및
    상기 트랜스퍼 헤드를 상기 다이싱 테이프에서 상기 다이 스테이지까지 또는 상기 다이 스테이지에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 트랜스퍼 헤드 이송 장치;를 포함하고,
    상기 다이 어태치 장치는,
    상기 다이와 직접적으로 접촉되어 상기 다이를 진공 흡착하는 상기 어태치 콜릿;
    상기 어태치 콜릿과 착탈 가능하게 체결되고, 상기 다이가 진공 흡착될 수 있도록 진공 라인을 이용하여 상기 어태치 콜릿에 진공압을 전달하는 어태치 헤드; 및
    상기 어태치 헤드를 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 또는 상기 기판에서 상기 통합 카메라의 상기 촬영축 선상까지 왕복 이송시키는 어태치 헤드 이송 장치;를 포함하며,
    상기 통합 카메라는, 상기 트랜스퍼 콜릿의 하면 및 상기 어태치 콜릿의 하면을 촬영할 수 있도록 상기 다이 트랜스퍼 장치의 하방 또는 상기 다이 어태치 장치의 하방에 설치되는 상향식 카메라이고,
    상기 통합 카메라는, 상기 다이 어태치 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 어태치 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있고, 상기 다이 트랜스퍼 장치가 상기 다이를 이송하기 이전에, 상기 트랜스퍼 콜릿을 촬영하여 검사할 수 있도록 상기 다이 스테이지에서 상기 기판까지 형성된 어태치 경로의 하방에 설치되는, 다이 본딩 시스템.
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