KR100979721B1 - 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치 - Google Patents

반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치는, 다수의 반도체 다이가 정렬되어 구비된 웨이퍼를 거치하되, 상기 웨이퍼를 전후좌우로 이동가능하게 거치하는 웨이퍼 안착부; 단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 다이가 플레이싱될 수 있는 다수의 안착홈이 구비된 회전플레이트; 상기 웨이퍼 상에 정렬된 상기 다이를 픽업하여 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱할 수 있도록 상기 웨이퍼 안착부와 회전플레이트 사이에 단속적으로 회전가능하게 구비된 제1픽업부; 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이를 촬영하여 촬영된 영상을 제어부에 송신하는 검사카메라; 및 단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 검사카메라에 의해 촬영된 다이를 픽업하여 양품 트레이 또는 불량품 트레이에 플레이싱하는 제2픽업부를 포함할 수 있다.
개시된 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치는, 상기 다이를 웨이퍼에서 픽업하여 불량여부를 검사하고, 검사된 다이를 양품 또는 불량품으로 분류하여 별개의 트레이에 플레이싱하기 때문에 전체 공정을 자동화할 수 있고, 상기 반도체 다이의 검사 및 분류시간이 단축되어 생산성이 높아지는 장점이 있다. 즉, 상기 웨이퍼에서 픽업된 다이가 검사카메라에 의해 검사된 후 양품 또는 불량품 트레이에 플레이싱되기 때문에 작업이 간단하고 작업시간이 줄어들게 되는 이점이 있다.
회전플레이트, 웨이퍼, 다이, 제1픽업부, 제2픽업부

Description

반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치{Combined apparatus of vision inspection and sorting for semiconductor die}
본 발명은 자동화된 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치로, 더욱 자세하게는 웨이퍼에서 픽업된 다이를 광학장치에 의해 검사하고, 검사된 다이를 양품 또는 불량품으로 분류하여 트레이에 플레이싱하는 자동화된 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼는 실리콘 결정체를 반도체 칩으로 제조하기 위하여 원기둥형의 실리콘 봉을 얇게 절단하여 원판형으로 제작한 것을 말한다. 이러한 웨이퍼에는 일련의 제조과정에 의해 단위 소자인 다이(die)가 대략 수백 개 가량 형성된다.
상기와 같은 다이는 흡착노즐 등에 의해 픽업되어 웨이퍼로부터 분리된 후, 다이 본딩(Die bonding) 등과 같은 후속공정에 이송됨으로써, 최종적으로 반도체 칩으로 제조된다.
최근 웨이퍼에서 분리된 개별 다이(다른 말로 베어 다이(bare die)라고도 함, 이하 '다이'라 함)에 대한 수요가 증가되면서 상기 다이의 외관에 대한 검사가 필요하며, 검사된 다이는 후속 공정을 위해 양품 및 불량품으로 분류되어야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류과정이 개략적으로 도시된 구성도, 도 2는 종래기술에 따른 반도체 다이의 검사장치에서 불량품 다이의 예가 도시된 평면도이다.
종래기술에 따르면, 상기 웨이퍼(10)상에 정렬된 다이(D)는 흡착아암이 구비된 픽업장치(20)에 의해 웨이퍼(10)에서 픽업되어 운반 트레이(30)에 플레이된다.
상기 운반 트레이는 검사장치(40)로 이동되고, 상기 운반 트레이(30)에 플레이싱된 다이(D)는 검사장치(40)로 이동되어 불량여부가 검사된다. 즉, 검사장치(40)에는 현미경 등의 광학기구가 구비되고, 검사자가 상기 현미경 등의 검사장치(40)를 통해 상기 다이(D)의 표면을 검사하게 된다.
도 2는 상기 다이(D)의 양품과 불량품이 도시된 평면도이며, 상기 도 2의(a)는 양품 다이가 도시된 것이고, 도2의(b)는 다이 칩핑 즉, 칩아웃(Chip out)이 발생된 불량품 다이가 도시된 것이다. 상기 다이 칩핑이란, 도 2의(b)에 표시된 A부분과 같이 상기 다이의 윗면, 모서리 또는 뒷면이 깨져나간 것을 말한다.
상기 검사자에 의해 검사가 완료된 다이(D)는 분류장치(50)에 의해 상기 운반 트레이(30)에서 픽업되어 불량여부에 따라 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이(BT)에 플레이싱된다.
그러나 종래기술에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류장치에는, 상기 반도체 다이의 검사장치(40) 및 분류장치(50)가 별개로 구비되기 때문에 상기 다이(D)가 웨이퍼(10)에서 픽업되어 운반 트레이(30)에 플레이싱되는 과정 및 상기 운반 트레이(30)에서 픽업된 다이(D)가 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이(BT)에 플레이싱되는 공정이 따로 실행된다.
자세히 설명하면, 상기와 같은 다이(D)가 트레이에 플레이싱되는 공정이 2번 필요하기 때문에 상기 다이(D)의 검사 및 분류의 공정이 복잡하고 시간이 많이 필요하여 생산성이 낮아지는 단점이 있다.
결국, 웨이퍼에서 픽업된 다이(D)가 운반 트레이(30)에 플레이싱된 후에 검사가 이루어지고, 검사된 다이(D)는 다시 운반 트레이(30)에서 다시 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이(BT)로 이동되기 때문에 작업이 복잡하고 작업시간이 길어지게 된다.
또한, 상기 다이의 검사장치(40) 및 분류장치(50)로 별개로 구비되기 때문에 전체공정의 자동화를 이루기 어려운 단점이 있다.
또한, 상기 다이(D)의 검사과정이 운반 트레이(30)에 플레이싱된 상태에서 이루어지기 때문에 상기 다이(D)의 상부표면 및 하부표면을 따로 검사해야만 하고, 그로 인해 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 반도체 다이를 웨이퍼에서 픽업하여 검사하고 검사된 다이를 양품 또는 불량품으로 분류하여 트레이에 플레이싱함으로써, 작업시간이 단축되고 생산성이 향상되는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치는, 다수의 반도체 다이가 정렬되어 구비된 웨이퍼를 거치하되, 상기 웨이퍼를 전후좌우로 이동가능하게 거치하는 웨이퍼 안착부; 단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 다이가 플레이싱될 수 있는 다수의 안착홈이 구비된 회전플레이트; 상기 웨이퍼 상에 정렬된 상기 다이를 픽업하여 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱할 수 있도록 상기 웨이퍼 안착부와 회전플레이트 사이에 단속적으로 회전가능하게 구비된 제1픽업부; 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이를 촬영하여 촬영된 영상을 제어부에 송신하는 검사카메라; 및 단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 검사카메라에 의해 촬영된 다이를 픽업하여 양품 트레이 또는 불량품 트레이에 플레이싱하는 제2픽업부를 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 안착부와 상기 회전플레이트는 상기 제1픽업부의 회전중심을 기준으로 대칭되도록 배치되며, 상기 제1픽업부에는 상하로 이동가능한 제1흡착아암 및 제2흡착아암이 구비되고, 상기 제1흡착아암 및 제2흡착아암은, 상기 제1흡착아 암 또는 제2흡착아암 중 일측이 상기 웨이퍼 상에 정렬된 다이가 픽업하는 동안 타측이 픽업된 다이를 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱할 수 있도록, 상기 제1픽업부의 회전중심을 기준으로 대칭되어 구비될 수 있다.
상기 회전플레이트에는, 4개의 안착홈이 상기 회전플레이트의 회전중심을 기준으로 90도 간격으로 형성되며, 상기 회전플레이트는 90도씩 단속적으로 회전될 수 있다.
상기 회전플레이트의 안착홈은 상부가 개구되고 밑면은 석영유리로 이루어지며, 상기 검사카메라는, 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 상기 다이의 상면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트의 상측에 상기 회전플레이트와 이격되어 구비된 상부 검사카메라; 및 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이의 하측표면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트의 하측에 상기 회전플레이트와 이격되어 구비된 하부 검사카메라로 이루어질 수 있다.
상기 안착홈의 일측면에는 상기 플레이싱된 상기 다이를 흡착하기 위한 진공홀이 형성될 수 있다.
상기 제2픽업부에는, 상하로 이동가능한 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 및 제6흡착아암이 구비되며, 상기 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 및 제6흡착아암은, 상기 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 또는 제6흡착아암 중 일측이 상기 촬영된 다이를 픽업되는 동안 타측이 픽업된 다이가 상기 양품 트레이 또는 불량품 트레이 중 적어도 어느 하나에 상기 플레이싱될 수 있도록, 상기 제2픽업부의 회전중심을 기준으로 90도 간격으로 구비될 수 있다.
다른 방법으로, 상기 검사카메라는, 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이의 상면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트의 상측에 상기 회전플레이트와 이격되어 구비된 상부 검사카메라; 및 상기 제2픽업부의 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 또는 제6흡착아암 중 일측이 상기 회전플레이트에서 상기 다이를 픽업한 후 90도 회전한 위치에 구비된 하부검사카메라로 이루어질 수 있다.
상기 회전플레이트의 상측에는, 상기 회전플레이트의 안착홈에 공기를 분사하는 에어나이프가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치는, 반도체 다이를 웨이퍼에서 픽업하여 불량여부를 검사하고, 검사된 다이를 양품 또는 불량품으로 분류하여 별개의 트레이에 플레이싱하기 때문에 전체 공정을 자동화할 수 있고, 상기 반도체 다이의 검사 및 분류시간이 단축되어 생산성이 높아지는 장점이 있다. 즉, 상기 웨이퍼에서 픽업된 다이가 검사카메라에 의해 검사된 후 양품 또는 불량품 트레이에 플레이싱되기 때문에 작업이 간단하고 작업시간이 줄어들게 되는 이점이 있다.
또한, 상기 검사카메라가 상기 다이의 상측표면과 하측표면을 동시에 검사하기 때문에 검사시간이 단축되는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거 나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야한다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치가 개략적으로 도시된 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 반도체 웨이퍼와 제1픽업부가 개략적으로 도시된 사시도, 도 5는 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 제1픽업부의 정면도, 도 6은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 제1픽업부의 상면도, 도 7은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 제1픽업부의 측면도, 도 8은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트가 도시된 사시도, 도 9는 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트가 도시된 측면도, 도 10은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트가 도시된 상면도, 도 11은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트 및 에어나이프가 도시된 사시도, 도 12는 도 11의 B-B선에 의한 단면이 도시된 사시도, 도 13은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 안착홈이 도시된 저면도, 도 14는 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 하부 검사카메라의 다른 실시예가 도시된 사시도이다.
본 발명에 따른 반도체 다이(D)의 검사 및 분류 일체화장치는 다수의 반도체 다이(D)가 정렬되어 구비된 웨이퍼(W)를 거치하되, 상기 웨이퍼(W)를 전후좌우로 이동가능하게 거치하는 웨이퍼 안착부(110)와, 단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 다이(D)가 플레이싱될 수 있는 다수의 안착홈(121)이 구비된 회전플레이트(120)와, 상기 웨이퍼(W) 상에 정렬된 상기 다이(D)를 픽업하여 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱할 수 있도록 상기 웨이퍼 안착부(110)와 회전플레이트(120) 사이에 단속적으로 회전가능하게 구비된 제1픽업부(130)와, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱된 다이(D)를 촬영하여 촬영된 영상을 제어부에 송신하는 검사카메라와, 단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 검사카메라에 의해 촬영된 다이(D)를 픽업하여 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이(BT)에 플레이싱하는 제2픽업부(150)를 포함한다.
상기 제어부는 상기 검사카메라에 의해 촬영된 영상을 통해 상기 다이(D)의 불량을 판단하도록 구비되며, 바람직하게는 상기 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치 전체의 동작을 제어할 수 있도록 구비된다.
상기 웨이퍼 안착부(110)에는 상기 웨이퍼(W)가 거치되는 브라켓(111)이 구비된다. 상기 웨이퍼 안착부(110)는, 상기 브라켓(111)을 통해 상기 웨이퍼(W)를 거치하며, 상기 브라켓이 전후좌우로 수평이동되어 상기 거치된 웨이퍼(W) 상의 각각의 다이(D)가 상기 제1픽업부(130)에 의해 픽업될 수 있도록 구비된다. 즉, 상기 제1픽업부(130)는 회전운동은 가능하지만, 상기 제1픽업부(130)가 수평으로 이동하 여 상기 다이(D)를 픽업할 수는 없게 구비되기 때문에 상기 웨이퍼 안착부(110)의 브라켓(111)이 수평으로 이동될 수 있도록 구비된다.
상기 웨이퍼 안착부(110)와 상기 회전플레이트(120)는 상기 제1픽업부(130)의 회전중심을 기준으로 대칭되도록 배치되며, 상기 제1픽업부(130)에는 상하로 이동가능한 제1흡착아암(131) 및 제2흡착아암(133)이 구비되고, 상기 제1흡착아암(131) 및 제2흡착아암(133)은, 상기 제1흡착아암(131) 또는 제2흡착아암(133) 중 일측이 상기 웨이퍼(W) 상에 정렬된 다이(D)가 픽업하는 동안 타측이 픽업된 다이(D)를 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱할 수 있도록, 상기 제1픽업부(130)의 회전중심을 기준으로 대칭되어 구비된다.
또한, 상기 제1픽업부(130)의 일측에는 상기 웨이퍼(W) 상의 각각의 다이(D)의 위치를 감지하여 상기 제어부에 신호를 송신하는 웨이퍼 카메라(135)가 구비된다. 즉, 상기 제어부가 상기 제1픽업부(130)를 작동시켜 상기 웨이퍼(W)에서 상기 다이(D)를 픽업할 수 있도록 상기 웨이퍼 카메라(135)는 상기 웨이퍼(W)상의 다이(D)의 위치 및 수량에 대한 정보를 상기 제어부에 송신하도록 구비된다.
상기 제1픽업부(130)에는 상기 다이(D)를 흡착시키는 진공흡착홀이 형성된 제1흡착아암(131) 및 제2흡착아암(133)이 형성되고, 상기 제1흡착아암(131) 또는 제2흡착아암(133)이 상기 웨이퍼(W)에서 다이(D)를 픽업한 후 픽업된 다이(D)를 상기 회전플레이트(120)에 플레이싱할 수 있도록 회전가능하게 구비된다. 물론 상기 진공흡착홀은 흡입력을 제공하는 펌프와 진공라인에 의해 연결된다.
여기서, 상기 제1흡착아암(131)이 상기 웨이퍼(W)의 다이(D)를 픽업할 때 상 기 제2흡착아암(133)의 픽업된 다이(D)를 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱할 수 있도록 제1흡착아암(131) 및 제2흡착아암(133)은 회전중심을 기준으로 180도로 대칭된 형태로 구비된다. 물론, 상기 제1픽업부(130)는 180도씩 단속적으로 회전되기 때문에 상기와 같이 픽업 및 플레이싱이 동시에 이루어지는 과정은 반복적으로 발생될 수 있다.
한편, 상기 회전플레이트(120)에는, 4개의 안착홈(121)이 상기 회전플레이트(120)의 회전중심을 기준으로 90도 간격으로 형성되며, 상기 회전플레이트(120)는 90도씩 단속적으로 회전도록 형성된다.
상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)은 상기 다이(D)가 위쪽에서 플레이싱될 수 있도록 상부가 개구되며, 아래쪽에서 상기 플레이싱된 다이(D)의 하측표면을 관측할 수 있도록 밑면(121a)이 광투과율이 우수한 석영유리로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 상기 회전플레이트(120)에 4개 안착홈(121)이 형성되고, 90도씩 단속적으로 회전되도록 형성되지만, 상기 안착홈(121)의 수와 회전각도가 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다. 여기서 설명의 편의를 위해, 상기 회전플레이트(120)의 회전정지시 상기 4개의 안착홈(121)이 위치되는 4군데의 존(zone)이라 고 정의한다.
상기 제1픽업부(130), 제2픽업부(150) 및 검사 카메라는 상기 회전플레이트(120)의 상기 4개의 존 중 3개의 존에 각각 배치된다. 본 실시예어서 상기 제1픽업부(130)가 배치되는 위치를 제1존이라하며, 상기 제1존에서 시계방향으로 90도의 위치를 버퍼존, 버퍼존에서 시계방향으로 90도의 위치 즉 검사카메라가 배치되는 위치를 제3존, 제3존에서 시계방향으로 90도의 위치 즉 제2픽업부(150)의 배치위치를 제4존이라 한다.
상기 회전플레이트(120)의 상측에는, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 공기를 분사하는 에어나이프(AN)가 구비된다. 바람직하게는 상기 에어나이프(AN)는 상기 버퍼존의 상측에 구비된다. 즉, 상기 안착홈(121)에 쌓일 수 있는 이물질 등을 제거하기 위해 상기 버퍼존의 상측에 상기 에어나이프(AN)의 토출구가 구비된다.
상기 안착홈(121)의 일측면에는 상기 플레이싱된 다이(D)를 흡착하기 위한 진공홀(121b)이 형성된다. 물론 상기 진공홀(121b)은 흡입력을 제공하는 펌프와 상기 진공라인(123)에 의해 연결된다. 즉, 상기 진공라인(123)은 상기 진공홀(121b)을 통해 상기 안착홈(121)과 펌프를 연통시킨다.
상기 제2픽업부(150)에는, 상하로 이동가능한 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 및 제6흡착아암(157)이 구비된다.
상기 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 및 제6흡착아암(157)은, 상기 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 또는 제6흡착아암(157) 중 일측이 상기 촬영된 다이(D)를 픽업되는 동안 타측이 픽업된 다이(D)가 상기 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이 중 적어도 어느 하나에 상기 플레이싱될 수 있도록, 상기 제2픽업부(150)의 회전중심을 기준으로 90도 간격으로 구비된다.
상기 제2픽업부(150)에는 상기 다이(D)를 흡착시키는 진공흡착홀이 형성된 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 및 제6흡착아암(157)은, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에서 상기 검사카메라에 의해 상기 다이(D)를 픽업한 후 90도씩 회전하여 상기 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이에 상기 픽업된 다이(D)를 플레이싱할 수 있도록 구비된다. 물론 상기 진공흡착홀은 진공라인과 연결되고 상기 진공라인은 펌프와 연결된다.
즉, 상기 제2픽업부(150)의 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 또는 제6흡착아암(157) 중 어느 하나가 상기 회전플레이트(120)에서 다이(D)를 픽업한 후 90도씩 2번 회전한 위치 즉, 180도 회전한 위치에 양품 트레이(GT)가 배치되고, 상기 양품트레이에서 다시 90도 회전한 위치에 불량품 트레이가 배치된다. 물론 상기 양품 트레이(GT)와 불량품 트레이의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
상기 양품 트레이(GT) 및 불량품 트레이는 복수로 구비되고, 상기 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이의 적재용량만큼 다이(D)가 플레이싱되면, 상기 적재용량만큼 플레이싱된 트레이는 자동적으로 모여 포장되도록 구비된다. 여기서 상기 양품 트레이(GT)와 불량품 트레이는 따로 포장되도록 구비된다.
상기 검사카메라는, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱된 다이(D)의 상면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트(120)의 상측에 상기 회전플레이트(120)와 이격되어 구비된 상부 검사카메라(141)와, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱된 다이(D)의 하측표면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이 트(120)의 하측에 상기 회전플레이트(120)와 이격되어 구비된 하부 검사카메라(143)로 이루어진다.
즉, 상기 상부 검사카메라와 하부 검사카메라(143)가 상기 제3존에 위치된 다이(D)의 상측표면과 하측표면을 동시에 검사하도록 구비된다. 이때, 상기 하부카메라는 상기 안착홈(121)의 밑면(121a)을 형성하는 석영유리를 통해 다이(D)의 하측표면을 검사한다.
다른 방법으로 상기 검사카메라는 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱된 다이(D)의 상면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트(120)의 상측에 상기 회전플레이트(120)와 이격되어 구비된 상부 검사카메라(141)와, 상기 제2픽업부(150)의 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 또는 제6흡착아암(157) 중 일측이 상기 회전플레이트(120)에서 상기 다이(D)를 픽업한 후 90도 회전한 위치에 구비된 하부 검사카메라(243)로 이루어질 수도 있다.
즉, 상기 상부 검사카메라(141)가 상기 제3존에 위치된 다이(D)의 상측표면을 먼저 검사하고, 다음에 하부 검사카메라(243)는 상기 제2픽업부(150)의 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 또는 제6흡착아암(157) 중 어느 하나에 픽업된 다이(D)의 하측표면을 검사하도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서 상기 회전플레이트(120), 제1픽업부(130) 및 제2픽업부(150)는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있지만, 설명의 편의를 위해 회전운동은 시계방향으로 이루어지는 것으로 한다.
상기 웨이퍼 안착부(110)에 상기 웨이퍼(W)가 거치되면, 상기 웨이퍼 카메라(135)가 상기 웨이퍼(W) 상의 각각의 다이(D)의 위치를 감지하여 상기 제어부에 신호를 송신한다. 송신된 정보에 따라 상기 웨이퍼 안착부(110)의 브라켓(111)이 전후좌우로 이동되어 상기 웨이퍼(W)의 각각의 다이(D)가 상기 제1픽업부(130)에 의해 픽업되도록 한다. 즉, 상기 제1픽업부(130)는 회전운동과 상하운동만 가능하고 수평운동은 불가하기 때문에 상기 웨이퍼 안착부(110)의 브라켓(111)이 수평으로 이동되어 상기 제1픽업부(130)의 제1흡착아암(131) 및 제2흡착아암(133)의 픽업위치로 상기 각각의 다이(D)를 이동시킨다.
다음 상기 제1픽업부(130)의 제1흡착아암(131)이 상기 웨이퍼(W)의 다이(D)를 픽업한 후 180도 회전하여 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 상기 픽업된 다이(D)를 플레이싱한다. 이때 상기 제1흡착아암(131)과 제2흡착아암(133)은 180도 대칭되도록 형성되기 때문에 상기 제1흡착아암(131)의 회전되어 상기 회전플레이트(120)의 상측에 위치된 경우 상기 제2흡착아암(133)은 상기 웨이퍼(W)의 상측에 위치되게 된다. 상기 제1흡착아암(131)이 상기 다이(D)를 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱할 때 상기 제2흡착아암(133)은 상기 웨이퍼(W)의 다이(D)를 픽업한다. 한편, 상기 제1흡착아암(131)이 웨이퍼(W)의 다이(D)를 픽업한 다음에 상기 웨이퍼 안착부(110)가 전후좌우로 이동되어 상기 제2흡착아암(133)의 픽업위치로 상기 다이(D)를 공급함은 물론이다.
상기와 같이 제1픽업부(130)에 상호 180도 대칭된 2개의 흡착아암이 구비됨으로써 상기 웨이퍼(W)에서 다이(D)의 픽업하는 과정과 상기 픽업된 다이(D)를 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱하는 과정이 동시에 수행되기 때문에 작업시간이 단축되는 장점이 있다.
다음, 상기 제1픽업부(130)에 의해 상기 다이(D)가 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱되면, 상기 안착홈(121)의 일측면에 형성된 진공홀(121b)에 의해 상기 다이(D)가 안착홈(121)에 흡착된다. 즉, 상기 펌프가 상기 진공라인(123)을 통해 상기 진공홀(121b)과 연결되기 때문에 상기 펌프가 작동되면, 상기 펌프의 흡입력에 의해 상기 다이(D)가 흡착되게 된다.
상기 제1픽업부(130)에 의해 상기 다이(D)가 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에 플레이싱된 후, 상기 회전플레이트(120)는 90도 회전을 한다. 상기 제1픽업부(130)에 의해 플레이싱된 다이(D)는 제1존에서 버퍼존으로 이동된다. 상기 버퍼존에 구비된 에어나이프(AN)는 상기 안착홈(121)에 공기를 분사하여 상기 안착홈(121)에 존재할 수 있는 이물질 등을 제거함으로써 상기 검사카메라에 검사정확도를 높일 수 있는 장점이 있다.
이후 상기 회전플레이트(120)가 다시 90도 회전하게 되면, 상기 다이(D)는 버퍼존에서 상기 검사카메라가 배치된 제3존으로 이동하게 된다. 이때 상기 상부 검사카메라(141)와 하부 검사카메라(143)가 상기 다이(D)의 상측표면과 하측표면의 검사하게 된다. 이때 상기 안착홈(121)의 밑면(121a)이 광투과율이 높은 석영유리 로 형성되기 때문에 하부 검사카메라(143)에 의한 상기 다이(D)의 하측표면에 대한 검사정확도가 높아진다.
다른 방법으로, 하부 검사카메라는 하기에서 설명할 제2픽업부(150)의 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 및 제6흡착아암(157)의 회전이 정지되는 위치에 구비될 수도 있다.
상기 검사카메라에 의해 촬영된 상기 다이(D)의 상측표면 및 하측표면은 상기 제어부로 송신되어 불량여부가 판단된다.
이후 상기 회전플레이트(120)가 90도 회전되어 상기 다이(D)가 상기 제2픽업부(150)에 의해 픽업될 위치로 이동된다. 즉, 상기 다이(D)는 상기 검사카메라가 배치된 제3존에서 상기 제2픽업부(150)가 배치된 제4존으로 이동된다.
다음, 상기 제2픽업부(150)의 상기 제3흡착아암(151), 제4흡착아암(153), 제5흡착아암(155) 또는 제6흡착아암(157) 중 어느 하나가 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에서 다이(D)를 픽업한 후에 90도 회전된다. 이하, 설명의 편의를 위해 제3흡착아암(151)이 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에서 상기 다이(D)를 픽업한 것으로 한다.
즉, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에서 다이(D)를 픽업한 제3흡착아암(151)이 90도 회전된다. 한편, 상기 다이(D)의 하측표면은 상기 제3흡착아암(151)이 90도 회전한 위치에 구비된 같이 하부 검사카메라(243)에 의해 검사될 수 있다. 즉, 상기 제3흡착아암(151)이 상기 다이(D)의 상측표면을 흡착한 상태에서 상기 하부 검사카메라(243)가 상기 흡착된 다이(D)의 하측표면을 검사하는 것이 다.
다음 상기 회전플레이트(120)가 계속해서 90도씩 회전되어 상기 제3흡착아암(151)에 픽업된 다이(D)를 상기 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이(BT)에 플레이싱한다. 물론 제어부가 상기 상부 검사카메라(141)와 하부 검사카메라로(143,243)부터 촬영된 정보를 바탕으로 상기 다이(D)의 불량여부를 판단하여 상기 제2픽업부(150)에 제어신호를 보내 상기 다이(D)를 양품 또는 불량품으로 분류하게 된다.
즉, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에서 제3흡착아암(151)에 의해 픽업된 다이(D)가 양품 다이(D)일 경우 상기 제3흡착아암(151)이 90도씩 2번 회전되어 양품 트레이(GT)에 상기 다이(D)를 플레이싱한다.
반면에, 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에서 제3흡착아암(151)에 의해 픽업된 다이(D)가 불량품 다이(D)일 경우 상기 제3흡착아암(151)이 90도씩 3번 회전되어 불량품 트레이에 상기 다이(D)를 플레이싱한다.
상기 제3흡착아암(151)이 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)에서 상기 다이(D)를 픽업한 후 90도 회전되면, 상기 제4흡착아암(153)이 상기 회전플레이트(120)의 안착홈(121)의 상측에 위치되어 새로운 다이(D)를 픽업할 수 있다. 물론, 상기 제2픽업부(150)의 회전시 상기 회전플레이트(120) 또한 회전되어 계속 새로운 다이(D)가 공급된다.
상기 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이(BT)의 적재용량만큼 상기 다이(D)가 플레이싱되면, 상기 적재용량만큼 플레이싱된 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트 레이(BT)는 따로 모여 임의의 수량으로 포장된다.
본 발명은 상기와 같이 상기 다이(D)를 상기 웨이퍼(W)에서 픽업하여 불량여부를 검사하고, 검사된 다이(D)를 양품 또는 불량품으로 분류하여 별개의 양품 트레이(GT) 또는 불량품 트레이(BT)에 플레이싱하는 방식이기 때문에, 상기 웨이퍼(W)에서의 픽업, 검사 및 분류가 하나의 장치에서 연속적인 공정으로 이루어져 전체 공정을 자동화할 수 있고, 상기 다이(D)의 검사 및 분류시간이 단축되어 생산성이 높아지는 장점이 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 종래기술에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류과정이 개략적으로 도시된 구성도,
도 2는 종래기술에 따른 반도체 다이의 검사장치에서 불량품 다이의 예가 도시된 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치가 개략적으로 도시된 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 반도체 웨이퍼와 제1픽업부가 개략적으로 도시된 사시도,
도 5는 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 제1픽업부의 정면도,
도 6은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 제1픽업부의 상면도,
도 7은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 제1픽업부의 측면도,
도 8은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트가 도시된 사시도,
도 9는 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트가 도시된 측면도,
도 10은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트 가 도시된 상면도,
도 11은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 회전플레이트 및 에어나이프가 도시된 사시도,
도 12는 도 11의 B-B선에 의한 단면이 도시된 사시도,
도 13은 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 안착홈이 도시된 저면도,
도 14는 본 발명에 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치의 하부 검사카메라의 다른 실시예가 도시된 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 웨이퍼 안착부 111: 브라켓
120: 회전플레이트 121: 안착홈
121a: 밑면 121b: 진공홀
123: 진공라인 125: 웨이퍼 카메라
130: 제1픽업부 131: 제1흡착아암
133: 제2흡착아암 141: 상부 검사카메라
143, 243: 하부 검사카메라 150: 제2픽업부
151: 제3흡착아암 153: 제4흡착아암
155: 제5흡착아암 157: 제6흡착아암
W: 웨이퍼 D: 다이
GT: 양품 트레이 BT: 불량품 트레이

Claims (8)

  1. 다수의 반도체 다이가 정렬되어 구비된 웨이퍼가 거치되되, 상기 웨이퍼가 전후좌우로 이동가능하게 거치되는 웨이퍼 안착부;
    단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 다이가 플레이싱될 수 있는 다수의 안착홈이 구비된 회전플레이트;
    상기 웨이퍼 상에 정렬된 상기 다이를 픽업하여 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱할 수 있도록 상기 웨이퍼 안착부와 회전플레이트 사이에 단속적으로 회전가능하게 구비된 제1픽업부;
    상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이를 촬영하여 촬영된 영상을 제어부에 송신하는 검사카메라; 및
    단속적으로 회전되도록 구비되며, 상기 검사카메라에 의해 촬영된 다이를 픽업하여 양품 트레이 또는 불량품 트레이에 플레이싱하는 제2픽업부를 포함하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 웨이퍼 안착부와 상기 회전플레이트는 상기 제1픽업부의 회전중심을 기준으로 대칭되도록 배치되며,
    상기 제1픽업부에는 상하로 이동가능한 제1흡착아암 및 제2흡착아암이 구비되고,
    상기 제1흡착아암 및 제2흡착아암은,
    상기 제1흡착아암 또는 제2흡착아암 중 일측이 상기 웨이퍼 상에 정렬된 다이가 픽업하는 동안 타측이 픽업된 다이를 상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱할 수 있도록, 상기 제1픽업부의 회전중심을 기준으로 대칭되어 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전플레이트에는,
    4개의 안착홈이 상기 회전플레이트의 회전중심을 기준으로 90도 간격으로 형성되며,
    상기 회전플레이트는 90도씩 단속적으로 회전되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전플레이트의 안착홈은 상부가 개구되고 밑면은 석영유리로 이루어지며,
    상기 검사카메라는,
    상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이의 상면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트의 상측에 상기 회전플레이트와 이격되어 구비된 상부 검사카메라; 및
    상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이의 하측표면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트의 하측에 상기 회전플레이트와 이격되어 구비된 하부 검사카메라로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 안착홈의 일측면에는 상기 플레이싱된 다이를 흡착하기 위한 진공홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2픽업부에는,
    상하로 이동가능한 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 및 제6흡착아암이 구비되며,
    상기 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 및 제6흡착아암은,
    상기 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 또는 제6흡착아암 중 일측이 상기 촬영된 다이를 픽업되는 동안 타측이 픽업된 다이가 상기 양품 트레이 또는 불량품 트레이 중 적어도 어느 하나에 상기 플레이싱될 수 있도록, 상기 제2픽업부의 회전중심을 기준으로 90도 간격으로 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 검사카메라는,
    상기 회전플레이트의 안착홈에 플레이싱된 다이의 상면을 촬영하기 위해 상기 회전플레이트의 상측에 상기 회전플레이트와 이격되어 구비된 상부 검사카메라; 및
    상기 제2픽업부의 제3흡착아암, 제4흡착아암, 제5흡착아암 또는 제6흡착아암 중 일측이 상기 회전플레이트에서 상기 다이를 픽업한 후 90도 회전한 위치에 구비된 하부검사카메라로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전플레이트의 상측에는,
    상기 회전플레이트의 안착홈에 공기를 분사하는 에어나이프가 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 다이의 검사 및 분류 일체화장치.
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