KR101384494B1 - 다이 본더 및 본딩 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다이가 깨지지 않았던 경우, 휨의 발생을 판별할 수 있는 신뢰성이 높은 다이 본더를 제공하는 것이다. 본 발명은, 콜릿에 의해 다이를 흡착하고, 다이가 점착된 다이싱 테이프를 밀어올리고, 상기 콜릿에 의해 흡착되어 상기 밀어올려진 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 박리하고, 박리된 상기 다이를 기판에 본딩하는 다이 본더 또는 본딩 방법에 있어서, 상기 밀어올림 시의 상기 콜릿과 상기 다이의 간극에 의한 에어 리크 유량의 감소가 정상의 박리와 비교하여 소정량 작음으로써 다이의 휨을 판별한다.

Description

다이 본더 및 본딩 방법{DIE BONDER AND DIE BONDING METHOD}
본 발명은, 다이 본더 및 본딩 방법에 관한 것으로, 특히 신뢰성이 높은 다이 본더 및 본딩 방법에 관한 것이다.
다이(반도체 칩)(이하, 간단히 다이라고 함)를 배선 기판이나 리드 프레임 등의 기판에 탑재하여 패키지를 조립하는 공정의 일부에, 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 웨이퍼라고 함)로부터 다이를 분할하는 공정과, 분할한 다이를 기판 상에 탑재하는 다이 본딩 공정이 있다.
본딩 공정 중에는 웨이퍼로부터 분할된 다이를 박리하는 박리 공정이 있다. 박리 공정에서는, 이들 다이를 픽업 장치에 보유 지지된 다이싱 테이프로부터 1개씩 박리하고, 콜릿이라 불리는 흡착 지그를 사용하여 기판 상으로 반송한다.
박리 공정을 실시하는 종래 기술로서는, 예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재한 기술이 있다. 특허문헌 1에서는, 다이의 4코너에 설치한 제1 밀어올림 핀군과, 선단이 제1 밀어올림 핀보다 낮고, 다이의 중앙부 또는 주변부에 설치한 제2 밀어올림 핀군을 핀 홀더에 장착하고, 핀 홀더를 상승시킴으로써 박리하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에서는, 다이의 중심부로 갈수록 밀어올림 높이를 높게 할 수 있는 3개의 블록을 설치하고, 가장 외측의 외측 블록의 4코너에 일체 형성되어 다이의 코너 방향으로 돌출된 돌기를 형성하고, 3개의 블록을 순차적으로 밀어올리는 기술이 개시되어 있다.
이와 같은 종래 기술에서, 다이를 픽업할 때에, 콜릿에의 에어 리크 유량을 감시하여 다이가 깨졌는지 깨지지 않았는지를 판단하였다.
일본 특허 출원 공개 제2002-184836호 공보 일본 특허 출원 공개 제2007-42996호 공보
최근, 반도체 장치의 고밀도 실장을 추진할 목적으로, 패키지의 박형화가 진행되고 있다. 특히, 메모리 카드의 배선 기판 상에 복수매의 다이를 삼차원적으로 실장하는 적층 패키지가 실용화되어 있다. 이와 같은 적층 패키지를 조립할 때에는, 패키지 두께의 증가를 방지하기 위해서, 다이의 두께를 20㎛ 이하까지 얇게 하는 것이 요구된다.
다이가 얇아지면, 다이싱 테이프의 점착력에 비해 다이의 강성이 매우 낮아지고, 다이가 깨질 확률도 종래에 비해 높아질 우려가 있어, 다이가 깨졌는지의 여부를 감시하는 것은, 특허문헌 1의 제1, 제2의 높이가 상이한 다단 밀어올림 핀 방식으로 하든, 특허문헌 2의 돌기를 갖는 다단 블록 방식으로 하든, 더욱 중요하게 된다.
그러나, 종래 기술에서는, 다이가 깨지지 않았던 경우, 휨의 발생을 판별할 수 없고, 특히 휨량이 커서 제품으로서 문제가 있어도 검출할 수 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 다이가 깨지지 않았던 경우, 휨의 발생을 판별할 수 있는 신뢰성이 높은 다이 본더를 제공하는 것이다.
본 발명은, 상기의 목적을 달성하기 위해서, 적어도 하기의 특징을 갖는다.
본 발명은, 콜릿에 의해 다이를 흡착하고, 다이가 점착된 다이싱 테이프를 밀어올리고, 상기 콜릿에 의해 흡착되어 상기 밀어올려진 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 박리하여 기판에 장착하고, 박리된 상기 다이를 기판에 본딩하는 다이 본더 또는 본딩 방법에 있어서, 상기 밀어올림 시의 상기 콜릿과 상기 다이의 간극에 의한 에어 리크 유량의 감소가 정상의 박리와 비교하여 소정량 작음으로써 다이의 휨을 판별하는 제1 판정을 행하는 것을 제1 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 제1 판정은 상기 에어 리크 유량의 감소를 미분값에 의해 판단하는 것을 제2 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 에어 리크 유량이 일정 또는 거의 일정하게 됨으로써 다이의 깨짐을 판별하는 제2 판정을 행하는 것을 제3 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 제1 판정은, 소정 시간에 상기 에어 리크 유량이 제1 소정 이하로 되거나, 혹은 상기 에어 리크 유량의 감소가 제2 소정 이하이면, 상기 휨을 상기 정상의 박리로 판별하는 것을 제4 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 밀어올림은, 상기 다이의 주변부 중의 소정부에서의 다이싱 테이프를 밀어올려 박리 기점을 형성하고, 상기 박리 기점의 형성 시에 상기 휨을 판별하는 것을 제5 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 다이의 4코너 부분 중 적어도 1개의 코너 부분에 형성된 상기 소정부에서, 상기 박리 기점을 형성하는 것을 제6 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다이를 픽업할 때에 다이가 깨지지 않았던 경우, 휨의 발생을 판별할 수 있는 신뢰성이 높은 다이 본더 및 본딩 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 다이 본더를 위로부터 본 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 픽업 장치의 외관 사시도를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태인 픽업 장치의 주요부를 도시하는 개략 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태인 밀어올림 유닛과 본드 헤드 유닛 중 콜릿부의 구성을 도시한 도면.
도 5는 밀어올림 유닛의 밀어올림 블록부 및 박리 기점 형성 핀이 존재하는 부분을 상부로부터 본 도면.
도 6은 밀어올림 유닛에 의한 픽업 동작을 도시한 도면.
도 7은 본 실시 형태의 밀어올림 동작 시에서의, 다이의 정상적인 박리, 깨짐 및 휨을 변별하는 원리를 설명하는 도면.
도 8은 본 실시 형태에서의 픽업 처리 플로우를 도시하는 도면.
도 9는 도 7에 도시하는 원리에 기초하여, 다이를 밀어올렸을 때의 정상적인 박리, 깨짐, 휨을 판별하는 처리 플로우를 도시하는 도면.
이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태인 다이 본더(10)를 위로부터 본 개념도이다. 다이 본더는 대별하여 웨이퍼 공급부(1)와, 워크 공급ㆍ반송부(2)와, 다이 본딩부(3)를 갖는다.
워크 공급ㆍ반송부(2)는 스택 로더(21)와, 프레임 피더(22)와, 언로더(23)를 갖는다. 스택 로더(21)에 의해 프레임 피더(22)에 공급된 워크(리드 프레임 등의 기판 혹은 기판 상에 이미 재치된 다이)는, 프레임 피더(22) 상의 2개소의 처리 위치를 통하여 언로더(23)에 반송된다.
다이 본딩부(3)는, 프리폼부(31)와 본딩 헤드부(32)를 갖는다. 프리폼부(31)는, 프레임 피더(22)에 의해 반송되어 온 워크에 다이 접착제를 도포한다. 본딩 헤드부(32)는, 픽업 장치(12)로부터 다이를 픽업하여 상승하고, 다이를 평행 이동하여 프레임 피더(22) 상의 본딩 포인트까지 이동시킨다. 그리고, 본딩 헤드부(32)는, 다이를 하강시켜 다이 접착제가 도포된 워크 상에 본딩한다.
웨이퍼 공급부(1)는, 웨이퍼 카세트 리프터(11)와 픽업 장치(12)를 갖는다. 웨이퍼 카세트 리프터(11)는, 웨이퍼 링이 충전된 웨이퍼 카세트(도시 생략)를 갖고, 순차적으로 웨이퍼 링을 픽업 장치(12)에 공급한다.
상기 실시 형태에서는, 본딩 헤드부(32)의 본딩 헤드(35)가 다이를 픽업하는 타입이지만, 본딩 헤드(35)와는 별도로 픽업 전용의 픽업 헤드를 설치하고, 픽업 헤드에 의해 픽업한 다이를 소정 위치에 재치하고, 재치한 다이를 본딩 헤드에 의해 픽업하는 타입의 실시 형태이어도 된다.
다음으로, 도 2 및 도 3을 이용하여 픽업 장치(12)의 구성을 설명한다. 도 2는 픽업 장치(12)의 외관 사시도를 도시하는 도면이다. 도 3은 픽업 장치(12)의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다. 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 픽업 장치(12)는 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하는 익스팬드 링(15)과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되며 복수의 다이(칩)(4)가 점착된 다이싱 테이프(16)를 수평으로 위치 결정하는 지지 링(17)과, 지지 링(17)의 내측에 배치되며 다이(4)를 상방으로 밀어올리기 위한 밀어올림 유닛(50)을 갖는다. 밀어올림 유닛(50)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 상하 방향으로 이동하도록 되어 있고, 수평 방향으로는 픽업 장치(12)가 이동하도록 되어 있다.
픽업 장치(12)는, 다이(4)의 밀어올림 시에, 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하고 있는 익스팬드 링(15)을 하강시킨다. 그 결과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되어 있는 다이싱 테이프(16)가 잡아늘려져 다이(4)의 간격이 넓어지고, 밀어올림 유닛(50)에 의해 다이 하방으로부터 다이(4)를 밀어올려, 다이(4)의 픽업성을 향상시키고 있다. 또한, 박형화에 수반하여 접착제는 액상으로부터 필름 형상으로 되고, 웨이퍼와 다이싱 테이프(16) 사이에 다이 어태치 필름(18)이라 불리는 필름 형상의 점착 재료를 접착하고 있다. 다이 어태치 필름(18)을 갖는 웨이퍼에서는, 다이싱은 웨이퍼와 다이 어태치 필름(18)에 대하여 행해진다. 따라서, 박리 공정에서는, 웨이퍼와 다이 어태치 필름(18)을 다이싱 테이프(16)로부터 박리한다.
도 4는 본 발명의 실시 형태인 밀어올림 유닛(50)과, 본드 헤드 유닛(도시 생략) 중 콜릿부(40)의 구성을 도시한 도면이다. 도 5는 밀어올림 유닛의 밀어올림 블록부 및 박리 기점 형성 핀이 존재하는 부분을 상부로부터 본 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이 콜릿부(40)는, 콜릿(42)과, 콜릿(42)을 보유 지지하는 콜릿 홀더(41)와, 각각에 형성되어 다이(4)를 흡착하기 위한 흡인 구멍(41v, 42v)이 있다.
한편, 밀어올림 유닛(50)은, 크게 나누어, 밀어올림 블록부와, 박리 기점 형성 핀부와, 밀어올림 블록부와 박리 기점 형성 핀부를 구동하는 구동부와, 그들을 보유 지지하는 돔 본체(58)를 갖는다. 밀어올림 블록부는 블록 본체(59)와, 블록 본체(59)에 직결된 내측 블록(54), 1/2 절환 스프링(52b)을 통하여 내측 블록의 주위에 설치되며, 다이(4)의 외형보다 작은 외형을 갖는 외측 블록(52)을 갖고 있다.
박리 기점 형성 핀부는, 도 5에 도시한 바와 같이, 외측 블록(52)의 4개의 코너의 외측, 즉 다이의 4코너에 각각 설치된 4개의 박리 기점 형성 핀(51)과, 박리 기점 형성 핀을 보유 지지하고, 상하로 이동 가능한 핀 상하 링크(55)와, 참조 부호 56a를 지점으로 회전하여 핀 상하 링크(55)를 상하시키는 핀 구동 링크(56)를 갖는다.
구동부는, 모터에 의해 상하로 이동하는 구동축(57)과, 구동축(57)의 상하에 수반하여 상하 이동하는 작동체(53)를 갖는다. 작동체(53)가 하강하면, 좌우의 핀 구동 링크(56)가 회전하고, 핀 상하 링크(55)가 상승하여, 박리 기점 형성 핀(51)을 밀어올린다. 작동체(53)가 상승하면, 블록 본체를 상승시켜, 외측, 내측 블록을 밀어올린다. 또한, 핀 상하 링크(55)와 핀 구동 링크(56)는, 상술한 설명에 의하면, 작동체(53)의 하강하는 움직임을 박리 기점 형성 핀(51)의 밀어올림(상승)의 움직임으로 바꾸는 반전부를 구성한다.
돔 본체(58)의 상부에는, 다이(4)를 흡착하여 보유 지지하는 많은 흡착 구멍(58a)을 구비하는 돔 헤드(58b)를 갖는다. 도 5에서는 블록부의 주위에 일렬만 도시하고 있지만, 픽업 대상이 아닌 다이(4d)를 안정적으로 보유 지지하기 위해서 복수열 형성하고 있다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 내측 블록(54)과 외측 블록(52)의 간극(54v), 및 외측 블록(52)과 돔 헤드(58b)의 간극(52v)을 흡인하여 다이싱 테이프(16)를 블록부측에 보유 지지하고 있다.
또한, 이상 설명한 밀어올림 유닛(50)은, 박리 기점 형성 핀(51)을 상승시킨 후 하강시켰지만, 반드시 하강시킬 필요는 없다. 예를 들면, 상승하여 후술하는 바와 같이 박리 기점 형성 후 그 위치를 유지하고, 그 후 외측 블록, 내측 블록을 상승시켜도 된다.
다음으로, 상술한 구성에 의한 밀어올림 유닛(50)에 의한 픽업 동작을 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은 픽업 동작에서의 돔 헤드(58b) 부근부와 콜릿부(40)의 동작을 도시한 도면이다.
우선, 도 6a는 콜릿부(40)가 하강하여, 밀어올림 유닛(50)의 돔 헤드(58b)에 착지한 상태를 도시한다. 이때, 박리 기점 형성 핀(51), 외측 블록(52), 내측 블록(54)이 돔 헤드(58b)의 표면과 동일 평면을 형성하고 있다. 다이싱 테이프(16) 및 다이(4)는 상기 평면 상에 안정된 자세로 재치되어 있다. 콜릿(42)은, 착지 후, 돔 헤드(58b)의 흡착 구멍(58a)과, 블록간의 간극(52v, 54v)에 의해 다이(4)를 흡착한다.
도 6b는 외측 블록(52)의 4코너에 설치한 박리 기점 형성 핀(51)만을 수십㎛ 내지 수백㎛ 상승시킨 상태를 도시한다. 박리 기점 형성 핀(51)의 상승은, 작동체(53)의 하강에 의해, 참조 부호 56a를 지점으로 핀 상하 링크(56)가 회전하고, 그 회전에 의해 핀 상하 링크(55)가 상승하여 행해진다. 박리 기점 형성 핀(51)을 상승시키면, 박리 기점 형성 핀(51)의 주변에서 다이싱 테이프(16)가 솟아 오른 밀어올림 부분이 형성되어, 다이싱 테이프(16)와 다이 어태치 필름(18)의 사이에 미소한 공간, 즉, 즉 박리 기점(51a)이 생긴다. 이 공간에 의해 다이싱 테이프(16)를 돔 헤드(58b)에 유지하려고 하는 앵커 효과, 즉 다이(4)에 가해지는 스트레스가 대폭 저감되어, 다음 스텝에서의 박리 동작을 확실하게 할 수 있도록 한다. 박리 기점 형성 핀(51)은 상술한 바와 같이 미소한 구간을 형성할 수 있으면 되므로, 밀어올림 핀은, 예를 들면, 직경이 700㎛ 이하이고 선단이 둥근 형상이어도 플랫 형상이어도 된다. 또한, 콜릿(42)의 플랜지(42t)는, 다이의 변형에 맞추어, 약간 변형하여, 공기의 유입을 막고 있다.
도 6c는, 작동체(53)를 상승시켜, 박리 기점 형성 핀(51)의 위치를 원래의 위치로 되돌리고, 외측 블록(52) 및 내측 블록(54)을 모두 상승시킨 상태를 도시한다. 외측 블록(52) 및 내측 블록(54)의 상승은, 작동체(53)를 핀 구동 링크(56)로부터 이격하여 더욱 상승시킴으로써 행해진다. 작동체(53)가 핀 구동 링크(56)로부터 이격하면, 박리 기점 형성 핀(51)은 원래의 위치로 되돌아가고, 그 후의 박리 동작에 기여하지 않는다. 또한, 박리 기점 형성 핀(51)의 위치를 원래의 위치로 되돌리지 않고, 그 상태를 유지해도 된다.
도 6d는, 작동체(53)를 더 상승시켜, 1/2 절환 스프링(52b)의 작용에 의해 내측 블록(54)만을 상승시킨 상태를 도시한다. 이 상태에서는, 다이싱 테이프(16)와 다이(4)의 접촉 면적은 콜릿의 상승에 의해 박리할 수 있는 면적으로 되어, 콜릿(42)의 상승에 의해 다이(4)를 박리한다.
이상 설명한 바와 같이, 실시 형태에 따르면, 다이(4)의 4코너에 상당하는 위치에 박리 기점 형성 핀(51)을 설치하고, 박리 처리의 당초에 박리 기점 형성 핀(51)을 상승시켜, 박리의 기점으로 되는 공간을 형성함으로써, 다이(4)에 가해지는 스트레스를 저감할 수 있어, 그 후의 외측 블록(52) 및 내측 블록(54)에 의한 박리 처리를 확실하게 행할 수 있다.
이 결과, 픽업 미스를 저감할 수 있어, 신뢰성이 높은 다이 본더 또는 픽업 방법을 제공할 수 있다.
이상 설명한 도 6a 내지 도 6d의 다이의 박리 처리에서는, 박리 기점 형성 핀(51)에 의해 다이의 박리 처리를 확실하게 할 수 있게 되었다고 해도, 다이의 박형화에 의해, 도 6b, 도 6c 및 도 6d의 밀어올림 동작 시에 다이(4)가 깨지거나, 휨이 허용 이상으로 되거나 하여 다이를 박리할 수 없는 경우가 있다.
도 7은 본 실시 형태의 밀어올림 동작 시에서의, 다이의 정상적인 박리, 깨짐 및 휨을 판별하는 원리를 설명하는 도면이다. 본 실시 형태에서의 밀어올림 동작은, 박리 기점 형성 핀(51), 외측 블록(52) 및 내측 블록(54)의 상승, 및 내측 블록(54)의 상승의 3단계로 행해진다. 도 7의 상측 도면은, 박리 기점 형성 핀(51)에 의하였을 때에 에어 리크 유량의 변화를 도시한 도면이다. 도 7의 하측 도면은, 박리 기점 형성 핀(51)의 상승시키고 있는 시간과, 후술하는 다이의 상태를 1차 판정, 2차 판정하는 시간 범위를 나타낸다.
또한, 에어 리크 유량값은 상이하지만, 외측 블록(52) 및 내측 블록(54)의 상승, 및 내측 블록(54)의 상승 시에서도 마찬가지의 변화 곡선을 그려, 박리 기점 형성 핀(51)일 때와 마찬가지로 판별할 수 있다.
도 7의 상측 도면에서, 도 6a에 도시한 바와 같이, 콜릿(42)을 다이 상에 착지시키고, 그 후 흡착을 개시하면, 콜릿(42)이 다이와 밀착하여 에어 리크 유량 L은 작은 유량으로 안정된다. 그 후, 도 6b에 도시한 바와 같이, 박리 기점 형성 핀(51)을 상승시키면, 처음에는 콜릿(42)의 플랜지(42t)의 변형에 의해 에어 리크량 L은 억제되지만, 그 후 다이(4)의 단부의 변형이 진행되어, 콜릿(42)과 다이(4) 사이에 간극이 생겨, 박리 기점 형성 시간 td까지 서서히 에어 리크 유량 L은 증가한다.
그 후, 다이싱 테이프의 점착력에 의해 에어 리크 유량 L은 감소해 간다. 이때, 다이(4)에 깨짐도 없고, 휨도 없고 혹은 휨이 작은 정상적인 박리가 행해지고 있으면, 에어 리크량 L은 파선으로 나타내는 바와 같이, 서서히 감소하여, 수렴하게 된다.
한편, 에어 리크 유량 L이 감소해 가는 과정에서, 깨짐이 발생하면, 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 에어 리크량 L은, 깨짐이 발생한 시점으로부터 그다지 변화하지 않고 일정 또는 거의 일정하게 된다. 발생 확률은 작지만 박리 기점이 형성되기 전에 깨짐이 발생한 경우도, 그 시점으로부터 에어 리크량 L은 일정 또는 거의 일정하게 된다.
또한, 다이(4)에 휨이 발생하면, 실선으로 나타내는 바와 같이, 그 휨량에 따라서 에어 리크 유량 L의 감소가 완화되고, 그 감소가 소정 이하이면, 정상적인 에어 리크 유량 L로 되돌아간다.
이상의 현상 해석으로부터, 에어 리크 유량 L이 상승으로부터 감소로 반전되었을 때에, 소정 이상의 감소 곡선 또는 기울기를 갖고 감소해 가면, 정상적인 박리 또는 깨짐의 가능성 있음으로 판정하고, 소정 이하의 감소 곡선 또는 기울기를 갖고 감소해 가면, 휨의 발생으로 판정한다. 휨이 발생하였다고 해도 휨량이 소정 범위로 되돌아갈 때까지 감시하고, 되돌아가면, 혹은 휨량의 감소가 소정 이하의 범위이면 정상적인 상태로 되돌아간 것으로 하여, 정상적인 박리로 판정한다. 전자는 감시 시간이 길어져 픽업 처리 시간이 길어지지만, 정상으로 되돌아가는 다이(4)를 확실하게 포착할 수 있는 이점이 있다. 한편, 후자는 반대로, 정상으로 되돌아가는 다이(4)를 놓칠 가능성은 있지만, 픽업 처리 시간은 짧아지는 이점이 있다. 이 판정을 1차 판정이라 한다. 1차 판정을 행하는 기간은, 도 7에서는, 박리 기점 형성 핀의 상승 개시 시간부터 박리 기점 형성 후의 소정 시간 후로 한다.
다음으로, 1차 판정 기간 종료 후, 도 7에 도시한 2차 판정 기간 내에, 에어 리크량 L이 일정 또는 거의 일정하게 되는, 즉 깨짐이 발생하였는지의 2차 판정을 행한다. 그리고, 깨짐이 발생하지 않았으면, 정상적으로 박리가 행해졌다고 판단한다. 또한, 만약, 박리 기점 형성 핀(51)의 상승 중에 깨짐이 발생하였다고 해도, 2차 판정 개시 직후에 깨짐을 판정할 수 있다.
1차, 2차 판정을 행하는 데이터를 처리하는 방법으로서는, 에어 리크 유량 L의 미분값, 혹은, 미분값과 의미는 비슷하지만, 다소 시간을 길게 들여 기울기값을, 또는 일정 시간 후의 감소량 혹은 유량값을 보는 것 등이 있다. 요컨대, 상술한 현상을 파악할 수 있는 데이터 처리이면 된다.
이하, 미분값을 예로 들어 설명한다. 여기서, 미분값을 ΔBL(=ΔL/Δt)로 나타내고, 첨자 j가 실측값, 첨자 k가 허용값, 그리고 첨자 1은 1차 판정 허용값, 첨자 2는 2차 판정 허용값으로 하면, 판정은 이하로 된다.
1차 판정
ΔBLj≥ΔBLk1 : 정상 박리 또는 깨짐
ΔBLj<ΔBLk1 : 휨
2차 판정
ΔBLj≥ΔBLk2 : 정상 박리
ΔBLj<ΔBLk2 : 깨짐
또한, 종래는 에어 리크 유량의 임계값을 타이머 관리하여 깨짐을 판별하였지만, 타이머 대기만큼 처리 시간이 길어진다. 본 실시 형태에 따르면, 빠르게, 또한 깨짐, 휨을 판별할 수 있다. 빠르게 판별할 수 있음으로써, 처리 시간을 짧게 할 수 있어, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 8은 픽업 처리 플로우를 도시하는 도면이다. 도 9는 도 7에 도시하는 원리에 기초하여, 다이를 밀어올렸을 때의 정상 박리, 깨짐, 휨을 판별하는 처리 플로우를 도시하는 도면이며, 도 8에 이용하는 서브 루틴이다.
우선, 다이싱 테이프(16)를 돔 헤드(58b)에 흡착한다(스텝 1). 다음으로, 콜릿(42)을 다이(4) 상에 착지시켜, 다이(4)를 흡착한다(스텝 2). 그 후, 박리 기점 형성 핀(51)을 상승시켜, 박리 기점을 형성한다(스텝 3). 박리 기점을 형성하는 처리와 병행하여 스텝 4에서는, 정상 박리, 깨짐, 휨을 판별하는 판정 처리를 행한다(스텝 4). 도 9에 도시한 판정 처리에서는, 우선, 도 7에서 설명한 1차 판정 처리를 행한다(스텝 S1). 1차 판정 처리 결과에 기초하여 휨으로 판별하면(스텝 S2), 그 휨이 허용 범위인지를 판정한다(스텝 S3). 허용 범위이면 정상적으로 박리할 수 있는 것으로 하여 정상 플래그를 세운다(스텝 S6). 허용 범위가 아니면 이상 플래그를 세운다(스텝 S7).
스텝 S2에서, 정상 박리 또는 깨짐으로 판별하면, 2차 판정 처리를 행한다(스텝 S4). 2차 판정 처리 결과에 기초하여 정상 박리로 판별하면(스텝 S5), 정상 플래그를 세우고(스텝 S6), 메인 루틴으로 되돌아간다. 깨짐으로 판별하면 이상 플래그를 세우고(스텝 S7), 메인 루틴으로 되돌아간다.
메인 루틴으로 되돌아가면, 정상 플래그, 이상 플래그에 기초하여 처리를 계속할 수 있는지를 판단한다(스텝 5). 이상 플래그이면, 장치를 정지한다(스텝 17). 정상이면, 외측 블록(52) 및 내측 블록(54)을 모두 상승시키고(스텝 6), 박리 기점을 형성하였을 때의 스텝 4, 5 및 17 처리와 마찬가지로 스텝 7, 8 및 17을 행한다.
스텝 8에서 정상이라고 판단하면, 다음으로 내측 블록(54)을 상승시키고(스텝 9), 박리 기점을 형성하였을 때의 스텝 4, 5 및 17 처리와 마찬가지로 스텝 10, 11 및 17을 행한다.
스텝 11에서 정상이라고 판단하면, 콜릿(42)을 상승시켜 다이(4)를 픽업한다(스텝 12). 그 후, 다이싱 테이프의 흡착을 해제하고(스텝 13), 외측 블록 및 내측 블록을 원점 높이로 되돌린다(스텝 14). 그리고, 다음의 다이의 밀어올림 위치로 밀어올림 유닛(50)을 이동시킨다(스텝 15). 그리고, 마지막으로 소정 수의 다이를 처리하였는지를 판정하고(스텝 16), 처리를 종료시킨다.
이상 설명한 본 실시 형태에 따르면, 다이를 픽업할 때에 다이가 깨지지 않았던 경우, 휨의 발생을 판별할 수 있는 신뢰성이 높은 다이 본더 및 본딩 방법을 제공할 수 있다.
또한, 이상 설명한 본 실시 형태에 따르면, 휨이 발생해도, 정상적인 상태로 되돌아가는 다이를 판별할 수 있어, 수율이 높은 다이 본더 및 본딩 방법을 제공할 수 있다.
또한, 이상 설명한 본 실시 형태에 따르면, 빠른 시점에서 깨짐, 휨을 판별할 수 있으므로, 다음 동작으로의 이행을 빠르게 할 수 있고, 그 결과 처리 시간을 단축할 수 있어, 스루풋이 짧은 다이 본더 및 본딩 방법을 제공할 수 있다.
이상의 실시 형태에서는, 박리 기점 형성 핀으로 박리 기점을 형성한 후, 외측 블록 및 내측 블록을 상승시키고 있었지만, 특허문헌 1과 같이 많은 핀으로 박리하는 타입에도 응용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상술한 설명에 기초하여 당업자에게 있어서 다양한 대체예, 수정 또는 변형이 가능하고, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 상술한 다양한 대체예, 수정 또는 변형을 포함하는 것이다.
1 : 웨이퍼 공급부
2 : 워크 공급ㆍ반송부
3 : 다이 본딩부
4 : 다이(반도체 칩)
10 : 다이 본더
11 : 웨이퍼 카세트 리프터
12 : 픽업 장치
14 : 웨이퍼 링
16 : 다이싱 테이프
18 : 다이 어태치 필름
32 : 본딩 헤드부
40 : 콜릿부
41 : 콜릿 홀더
41v : 콜릿 홀더에서의 흡착 구멍
42 : 콜릿
42v : 콜릿에서의 흡착 구멍
42t : 콜릿의 플랜지
50 : 밀어올림 유닛
51 : 박리 기점 형성 핀
51a : 박리 기점
52 : 외측 블록
52b : 1/2 절환 스프링
52v : 외측 블록과 돔 헤드의 간극
53 : 작동체
54 : 내측 블록
54v : 내측 블록과 외측 블록의 간극
58 : 돔 본체
58a : 돔 헤드에서의 흡착 구멍
58b : 돔 헤드
59 : 블록 본체
L : 에어 리크 유량

Claims (14)

  1. 다이를 흡착하는 콜릿과,
    상기 다이가 점착된 다이싱 테이프를 밀어올리는 밀어올림 유닛과,
    상기 콜릿에 의해 흡착되어 상기 밀어올려진 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 박리하여 픽업하는 픽업 헤드와,
    픽업한 상기 다이를 기판에 본딩하는 본딩 헤드와,
    상기 밀어올림 시의 상기 콜릿과 상기 다이의 간극에 의한 에어 리크 유량이 증가로부터 감소로 변한 후에, 상기 에어 리크 유량의 감소 비율이 정상의 박리와 비교하여 소정량 작은 것으로 다이의 휨을 판별하는 제1 판정 수단
    을 갖는 다이 본더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 판정 수단은 상기 에어 리크 유량의 감소를 미분값에 의해 판단하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에어 리크 유량이 일정하게 됨으로써 다이의 깨짐을 판별하는 제2 판정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 판정 수단은, 소정 시간에 상기 에어 리크 유량이 제1 소정 이하로 되거나, 혹은 상기 에어 리크 유량의 감소가 제2 소정 이하이면, 상기 휨을 상기 정상의 박리로 판별하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 밀어올림 유닛은, 상기 다이의 주변부 중의 소정부에서의 다이싱 테이프를 밀어올려 박리 기점을 형성하는 박리 기점 형성 수단을 갖고, 상기 박리 기점의 형성 시에 상기 제1 판정 수단을 행하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 박리 기점 형성 수단은 상기 박리 기점을 형성하는 핀을 갖고, 상기 소정부는 상기 다이의 4코너 부분 중 적어도 1개의 코너 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 밀어올림 유닛은, 상기 다이의 주변부의 내측에 상기 다이싱 테이프를 평면에서 밀어올리는 내측 블록과 상기 내측 블록을 둘러싸는 외측 블록을 갖고, 상기 내측 블록과 상기 외측 블록에서, 또는 상기 내측 블록에서 상기 밀어올림 시에, 상기 제1 판정 수단을 행하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 헤드가 상기 픽업 헤드를 겸하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
  9. 콜릿에 의해 다이를 흡착하는 흡착 스텝과,
    다이가 점착된 다이싱 테이프를 밀어올리는 밀어올림 스텝과,
    상기 콜릿에 의해 흡착되어 상기 밀어올려진 상기 다이를 상기 다이싱 테이프로부터 박리하는 박리 스텝과,
    박리된 상기 다이를 기판에 본딩하는 본딩 스텝과,
    상기 밀어올림 시의 상기 콜릿과 상기 다이의 간극에 의한 에어 리크 유량이 증가로부터 감소로 변한 후에, 상기 에어 리크 유량의 감소 비율이 정상의 박리와 비교하여 소정량 작은 것으로 다이의 휨을 판별하는 제1 판정 스텝
    을 갖는 본딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 판정 스텝은 상기 에어 리크 유량의 감소를 미분값에 의해 판단하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 에어 리크 유량이 일정하게 됨으로써 다이의 깨짐을 판별하는 제2 판정 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 판정 스텝은, 소정 시간에 상기 에어 리크 유량이 제1 소정 이하로 되거나, 혹은 상기 에어 리크 유량의 감소가 제2 소정 이하이면, 상기 휨을 상기 정상의 박리로 판별하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  13. 제9항 또는 제11항에 있어서,
    상기 밀어올림은, 상기 다이의 주변부 중의 소정부에서의 다이싱 테이프를 밀어올려 박리 기점을 형성하고, 상기 박리 기점의 형성 시에 상기 제1 판정 스텝을 행하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다이의 4코너 부분 중 적어도 1개의 코너 부분에 형성된 상기 소정부에서, 상기 박리 기점을 형성하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
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