KR102330661B1 - 다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치 - Google Patents

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Abstract

다이 본딩 장치가 개시된다. 상기 다이 본딩 장치는, 다이싱 테이프 상에 부착된 다이를 픽업하기 위한 다이 픽업 모듈과, 상기 다이 픽업 모듈에 의해 픽업된 다이를 기판 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈을 포함한다. 상기 다이 픽업 모듈은, 상기 다이싱 테이프 상에 부착된 상기 다이의 일측 부위를 상승시켜 상기 다이가 제1 방향으로 소정의 경사도를 갖도록 기울어지게 하고 상기 다이가 부착된 상기 다이싱 테이프의 하부면 부위에 진공을 인가하여 상기 다이의 후면 일부가 상기 다이싱 테이프로부터 분리되도록 하는 다이 이젝터와, 상기 다이싱 테이프로부터 분리된 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업하기 위한 진공 피커를 포함하고, 상기 다이 이젝터는, 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 상기 다이 후면의 양측 부위들에 각각 대응하고 상기 제1 방향으로 연장하며 상기 경사도로 경사진 상부면을 갖는 이젝터 부재들을 포함한다.

Description

다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치{Die pickup module and die bonding apparatus including the same}
본 발명의 실시예들은 다이 픽업 모듈과 이를 포함하는 다이 본딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 장치의 제조 공정에서 다이싱 테이프 상에 부착된 다이를 픽업하기 위한 다이 픽업 모듈과 상기 다이 픽업 모듈에 의해 픽업된 다이를 기판 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 상기 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼는 다이싱 공정을 통해 복수의 다이들로 개별화될 수 있으며, 상기 다이싱 공정을 통해 개별화된 다이들은 다이 본딩 공정을 통해 리드 프레임, 인쇄회로기판, 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 본딩될 수 있다.
상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 상기 다이들로 분할된 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하여 분리시키기 위한 다이 픽업 모듈과 상기 픽업된 다이를 기판 상에 부착시키기 위한 다이 본딩 모듈을 포함할 수 있다. 상기 다이 픽업 모듈은 상기 웨이퍼를 지지하는 스테이지 유닛과 상기 스테이지 유닛에 지지된 웨이퍼로부터 선택적으로 다이를 분리시키기 위한 다이 이젝터와 상기 웨이퍼로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 다이 본딩 모듈로 전달하기 위한 피커를 포함할 수 있다. 상기 다이 본딩 모듈은 상기 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와 상기 다이를 진공 흡착하고 상기 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드를 포함할 수 있다.
최근 반도체 소자들의 집적도가 증가함에 따라 상기 다이 상의 패드 피치가 점차 감소되고 있으며, 상기 다이 본딩 공정에서 상기 기판 상에 본딩되는 상기 다이의 전면 부위가 오염되는 문제가 해결되어야 할 과제로서 부각되고 있다. 특히, 적층형 반도체 소자의 제조를 위한 TSV(Through Silicon Via) 본딩 공정의 경우 상기 다이의 전면 상에는 복수의 전극 패드들이 배치될 수 있으며, 상기 피커에 의해 상기 웨이퍼로부터 픽업되는 과정에서 접촉에 의한 오염 문제가 발생될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0034858호 (공개일자 2019년 04월 03일)
본 발명의 실시예들은 다이 픽업 과정에서 다이의 오염을 방지할 수 있는 다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 다이 픽업 모듈은, 다이싱 테이프 상에 부착된 다이의 일측 부위를 상승시켜 상기 다이가 제1 방향으로 소정의 경사도를 갖도록 기울어지게 하고 상기 다이가 부착된 상기 다이싱 테이프의 하부면 부위에 진공을 인가하여 상기 다이의 후면 일부가 상기 다이싱 테이프로부터 분리되도록 하는 다이 이젝터와, 상기 다이싱 테이프로부터 분리된 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업하기 위한 진공 피커를 포함할 수 있다. 이때, 상기 다이 이젝터는, 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 상기 다이의 양측 부위들에 각각 대응하고 상기 제1 방향으로 연장하며 상기 경사도로 경사진 상부면을 갖는 이젝터 부재들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 이젝터는, 상기 이젝터 부재들이 삽입되는 개구와 상기 다이싱 테이프를 진공 흡착하기 위한 진공홀들을 갖는 후드와, 상기 후드의 하부에 결합되며 하부가 닫힌 튜브 형태를 갖는 이젝터 바디와, 상기 개구를 통해 상기 이젝터 부재들을 승강시키기 위한 이젝터 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 이젝터 바디는 진공 제공부와 연결될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 픽업 모듈은, 상기 진공 피커를 회전시키고 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 피커 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 피커 구동부는, 상기 진공 피커가 상기 경사도를 갖도록 상기 진공 피커를 회전시키고, 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 진공 피커를 수직 및 수평 방향으로 이동시키며, 상기 다이를 픽업하기 위해 상기 진공 피커를 상승시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 피커 구동부는, 상기 다이의 후면에 부착된 상기 다이싱 테이프를 상기 다이로부터 분리시키기 위하여 상기 진공 피커에 의해 상기 다이싱 테이프가 아래로 눌러지도록 상기 진공 피커를 하강시키고, 이어서 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 다이의 후면 일부를 향하여 상기 진공 피커를 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 진공 피커는, 상기 피커 구동부에 장착되는 피커 암과, 상기 피커 암의 단부로부터 상기 피커 암에 대하여 수직하는 방향으로 연장하며 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위한 진공홀을 갖는 피커 핸드를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 다이 본딩 장치는, 다이싱 테이프 상에 부착된 다이를 픽업하기 위한 다이 픽업 모듈과, 상기 다이 픽업 모듈에 의해 픽업된 다이를 기판 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈을 포함할 수 있다. 상기 다이 픽업 모듈은, 상기 다이싱 테이프 상에 부착된 상기 다이의 일측 부위를 상승시켜 상기 다이가 제1 방향으로 소정의 경사도를 갖도록 기울어지게 하고 상기 다이가 부착된 상기 다이싱 테이프의 하부면 부위에 진공을 인가하여 상기 다이의 후면 일부가 상기 다이싱 테이프로부터 분리되도록 하는 다이 이젝터와, 상기 다이싱 테이프로부터 분리된 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업하기 위한 진공 피커를 포함하고, 상기 다이 이젝터는, 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 상기 다이 후면의 양측 부위들에 각각 대응하고 상기 제1 방향으로 연장하며 상기 경사도로 경사진 상부면을 갖는 이젝터 부재들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 픽업 모듈은, 상기 진공 피커를 회전시키고 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 피커 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 피커 구동부는, 상기 진공 피커가 상기 경사도를 갖도록 상기 진공 피커를 회전시키고, 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 진공 피커를 수직 및 수평 방향으로 이동시키며, 상기 다이를 픽업하기 위해 상기 진공 피커를 상승시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 제9항에 있어서, 상기 피커 구동부는 상기 픽업된 다이의 후면이 위를 향하도록 상기 진공 피커를 반전시키며, 상기 다이 본딩 모듈은 상기 반전된 다이의 후면을 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업하고 상기 다이의 전면이 상기 기판 상에 부착되도록 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 모듈은, 상기 다이를 픽업하고 상기 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드를 포함하며, 상기 본딩 헤드의 하부에는 상기 반전된 다이의 상기 후면 일부를 제외한 나머지 후면 부위를 진공 흡착하기 위한 적어도 하나의 콜릿이 장착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 본딩 헤드의 하부에는 상기 다이 후면의 양측 부위들을 진공 흡착하기 위한 한 쌍의 콜릿들이 장착될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 이젝터는 상기 다이의 일측 부위를 상승시키고 진공을 이용하여 상기 다이의 후면 일부를 상기 다이싱 테이프로부터 분리하며, 상기 진공 피커는 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업할 수 있다. 또한, 상기 피커 구동부는 상기 다이의 후면이 위를 향하도록 상기 다이를 반전시킬 수 있으며, 상기 다이 본딩 모듈은 상기 반전된 다이의 후면을 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업한 후 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩할 수 있다. 결과적으로, 상기 다이의 픽업 및 이송 과정에서 상기 다이의 전면 부위 오염을 충분히 방지할 수 있으며, 이에 따라 상기 다이의 전면 부위 오염에 따른 본딩 불량 또는 오염에 의한 전극 패드들 사이의 전기적인 결함이 충분히 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다이 픽업 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 다이 이젝터와 진공 피커를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 이젝터 부재들을 설명하기 위한 개략적인 평면도와 측면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 진공 피커를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 7 내지 도 10은 도 2에 도시된 다이 이젝터와 진공 피커를 이용하여 다이를 픽업하는 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 11 및 도 12는 도 1에 도시된 본딩 헤드를 설명하기 위한 개략적인 정면도와 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략도이며, 도 2는 도 1에 도시된 다이 픽업 모듈을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3은 도 2에 도시된 다이 이젝터와 진공 피커를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 픽업 모듈(100)과 이를 포함하는 다이 본딩 장치(10)는 반도체 장치의 제조 공정에서 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들(22)을 픽업하여 리드 프레임, 인쇄회로기판, 반도체 웨이퍼 등과 같은 기판(30) 상에 본딩하기 위해 사용될 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(10)는, 상기 다이들(22)을 포함하는 웨이퍼(20)로부터 픽업하고자 하는 다이(22)를 픽업하고 상기 픽업된 다이(22)를 반전시키는 다이 픽업 모듈(100)과, 상기 다이 픽업 모듈(100)에 의해 반전된 다이(22)를 기판(30) 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈(400)을 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼(20)는 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들(22)을 포함할 수 있으며, 상기 다이들(22)은 다이싱 테이프(24)에 부착된 상태로 제공될 수 있다. 특히, 상기 다이들(22)은 전면이 위를 향하도록 상기 다이들(22)의 후면이 상기 다이싱 테이프(24) 상에 부착될 수 있으며, 상기 다이싱 테이프(24)는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임(26)에 장착될 수 있다.
상기 다이 픽업 모듈(100)은 상기 웨이퍼(20)를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지(110)를 포함할 수 있다. 상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에는 상기 다이싱 테이프(24)를 지지하기 위한 서포트 링(112)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 서포트 링(112)은 상기 다이들(22)과 상기 마운트 프레임(26) 사이에서 상기 다이싱 테이프(24)를 지지할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에는 상기 마운트 프레임(26)을 파지하기 위한 클램프들(114)이 배치될 수 있다. 상기 클램프들(114)은 클램프 구동부(미도시)에 의해 하방으로 이동될 수 있으며, 이에 의해 상기 다이들(22)의 픽업이 용이하도록 상기 다이싱 테이프(24)가 충분히 확장될 수 있다.
상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에 지지된 상기 다이싱 테이프(24)의 아래에는 상기 다이들(22)을 상기 다이싱 테이프(24)로부터 분리시키기 위한 다이 이젝터(200)가 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이 이젝터(200)는, 상기 다이싱 테이프(24) 상에 부착된 다이들(22) 중 픽업하고자 하는 다이(22)의 일측 부위를 상승시켜 상기 다이(22)가 제1 방향, 예를 들면, X축 방향으로 소정의 경사도를 갖도록 기울어지게 하고 상기 다이(22)가 부착된 상기 다이싱 테이프(24)의 하부면 부위에 진공을 인가하여 상기 다이(22)의 후면 일부가 상기 다이싱 테이프(24)로부터 분리되도록 할 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 스테이지(110)의 상부에는 상기 다이싱 테이프(24)로부터 부분적으로 분리된 상기 다이(22)를 픽업하기 위한 진공 피커(300)가 배치될 수 있다. 상기 진공 피커(300)는 상기 다이싱 테이프(24)로부터 분리된 상기 다이(22)의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이(22)를 픽업할 수 있다. 따라서, 상기 다이(22)의 픽업 과정에서 상기 다이(22)의 전면이 접촉에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 이젝터 부재들을 설명하기 위한 개략적인 평면도와 측면도이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 다이 이젝터(200)는, 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향, 예를 들면, Y축 방향으로 상기 다이(22) 후면의 양측 부위들에 각각 대응하고, 상기 제1 방향으로 연장하며 상기 경사도를 갖도록 경사진 상부면을 각각 갖는 이젝터 부재들(202)을 포함할 수 있다. 상기 이젝터 부재들(202)은 상기 다이(22)의 일측 부위를 상승시켜 상기 다이(22)가 경사지도록 할 수 있으며, 이에 따라 상기 다이 이젝터(200)의 내부에 제공되는 진공압에 의해 상기 이젝터 부재들(202) 사이의 다이싱 테이프(24) 부위가 상기 다이(22)로부터 분리될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 다이 이젝터(200)는, 상기 이젝터 부재들(202)이 삽입되는 개구(212)와 상기 다이싱 테이프(24)를 진공 흡착하기 위한 진공홀들(214)을 갖는 후드(210)와, 상기 후드(210)의 하부에 결합되며 하부가 닫힌 튜브 형태의 이젝터 바디(220)와, 상기 개구(212)를 통해 상기 이젝터 부재들(202)을 승강시키기 위한 이젝터 구동부(230)를 포함할 수 있다. 상기 후드(210) 내에는 상기 이젝터 부재들(202)을 지지하기 위한 서포트 부재(204)가 배치될 수 있으며, 상기 서포트 부재(204) 상에는 대략 사각 기둥 형태의 필러 부재(pillar member; 206)가 배치될 수 있다. 상기 이젝터 부재들(202)은 상기 필러 부재(206) 상에 배치될 수 있으며, 상기 필러 부재(206)와 상기 이젝터 부재들(204)은 상기 이젝터 구동부(230)에 의해 상기 개구(212) 내에서 승강될 수 있다.
일 예로서, 상기 이젝터 구동부(230)는, 상기 서포트 부재(204)의 하부에 결합되는 승강 헤드(232)와, 상기 승강 헤드(232)로부터 상기 이젝터 바디(220)의 하부를 관통하여 하방으로 연장하는 구동축(234)과, 상기 구동축(234)을 승강시키기 위한 구동 유닛(236)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 구동 유닛(236)은, 캠(238)과 상기 캠(238)을 회전시키기 위한 모터(240)를 포함할 수 있으며, 상기 구동축(234)의 하부에는 상기 캠(238) 상에 배치되는 롤러 형태의 캠 팔로워(242)가 장착될 수 있다. 또한, 상기 승강 헤드(232)에는 상기 서포트 부재(204)와의 결합을 위한 영구자석들(244)이 내장될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 이젝터 바디(220)는 진공 펌프, 진공 이젝터 등의 진공 제공부(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 진공 제공부에 의해 제공되는 진공압은 상기 개구(212)와 상기 진공홀들(214)을 통해 상기 다이싱 테이프(24)의 하부면에 제공될 수 있다. 결과적으로, 상기 다이싱 테이프는 상기 후드의 상부면에 진공 흡착될 수 있으며, 상기 이젝터 부재들(202)의 상승에 의해 상기 다이(22)의 후면 일부로부터 부분적으로 분리될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 다이 픽업 모듈(100)은 상기 진공 피커(300)를 회전시키고 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 피커 구동부(310)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 피커 구동부(310)는 상기 진공 피커(300)를 회전시키기 위한 피커 회전 구동부(312)와, 상기 진공 피커(300)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 피커 수직 구동부(314)와, 상기 진공 피커(300)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 피커 수평 구동부(316)를 포함할 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 진공 피커를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 진공 피커(300)는 상기 피커 구동부(310)에 장착되는 피커 암(302)과, 상기 피커 암(302)의 단부로부터 상기 피커 암(302)에 대하여 수직 방향으로 연장하며 상기 다이(22)의 후면 일부를 진공 흡착하기 위한 진공홀(306)을 갖는 피커 핸드(304)를 포함할 수 있다. 상기 피커 핸드(304)는 상기 상승된 다이(22)의 후면 일부와 상기 다이(22)의 후면 일부로부터 분리된 다이싱 테이프(24) 사이로 상기 피커 구동부(310)에 의해 진입될 수 있으며, 이어서 상기 다이(22)의 후면 일부를 진공 흡착할 수 있다.
도 7 내지 도 10은 도 2에 도시된 다이 이젝터와 진공 피커를 이용하여 다이를 픽업하는 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 7을 참조하면, 픽업하고자 하는 다이(22)가 부착된 다이싱 테이프(24)의 하부면 상에 상기 다이 이젝터(200)가 밀착될 수 있다. 특히, 상기 후드(210)의 개구(212) 상부에 상기 다이(22)가 위치되도록 상기 다이(22)와 상기 다이 이젝터(200) 사이가 정렬될 수 있으며, 이어서 상기 다이싱 테이프(24)가 상기 후드(210) 상에 진공 흡착될 수 있다.
이어서, 상기 이젝터 구동부(230)는 상기 이젝터 부재들(202)에 의해 상기 다이(22)가 상승되도록 상기 이젝터 부재들(202)을 상승시킬 수 있으며, 이에 의해 상기 다이(22)가 소정의 경사도로 기울어진 상태로 상기 후드(210)로부터 상승될 수 있다. 이때, 상기 다이(22)의 양측 부위들이 상기 이젝터 부재들(202)에 의해 지지되고 상기 다이싱 테이프(24)의 하부면에 진공압이 인가된 상태이므로 상기 이젝터 부재들(202) 사이의 상기 다이(22)의 후면 일부로부터 상기 다이싱 테이프(24)가 부분적으로 분리될 수 있다.
한편, 상기 다이(22)의 상부에는 상기 피커 구동부(310)에 의해 상기 진공 피커(300)가 위치될 수 있으며, 상기 진공 피커(300)의 피커 핸드(304)는 상기 다이(22)의 경사도와 동일한 경사도를 갖도록 상기 피커 구동부(310)에 의해 각도가 조절될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 피커 구동부(310)는 상기 피커 핸드(304)의 흡착면이 상기 다이(22)의 후면보다 낮게 위치되도록 상기 진공 피커(300)를 하강시킬 수 있으며, 이어서, 상기 다이(22)의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 진공 피커(300)를 상기 다이(22)를 향하여 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 다이(22)가 상승되는 동안 상기 다이(22)의 후면 일부로부터 상기 다이싱 테이프(24)가 충분히 분리되지 않는 경우, 상기 피커 구동부(310)는 상기 다이(22)의 후면 일부에 부착된 상기 다이싱 테이프(24)를 상기 다이(22)로부터 분리시키기 위해 상기 진공 피커(300) 즉 상기 피커 핸드(304)에 의해 상기 다이싱 테이프(24)가 아래로 눌러지도록 즉 상기 다이(22)의 후면 일부로부터 분리되도록 상기 진공 피커(300)를 하강시킬 수 있으며, 이어서 상기 다이(22)의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 진공 피커(300)를 상기 다이(22)의 후면 일부를 향하여 이동시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 다이(22)의 후면 일부가 상기 피커 핸드(304) 상에 진공 흡착된 후 상기 피커 구동부(310)는 상기 진공 피커(300)를 상승시킴으로써 상기 다이(22)를 상기 다이싱 테이프(24)로부터 완전히 분리시킬 수 있다. 상기와 같이 다이싱 테이프(24)로부터 픽업된 다이(22)는 상기 진공 피커(300)와 상기 피커 구동부(310)에 의해 도 1에 도시된 바와 같이 상기 다이 본딩 모듈(400)로 전달될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 다이 본딩 모듈(400)은, 상기 기판(30)을 지지하기 위한 기판 스테이지(410)와, 상기 다이 픽업 모듈(100)에 의해 픽업된 다이(22)를 상기 기판(30) 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드(420)와, 상기 본딩 헤드(420)를 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12는 도 1에 도시된 본딩 헤드를 설명하기 위한 개략적인 정면도와 측면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 피커 구동부(310)는 상기 다이(22)를 픽업한 후 상기 다이(22)의 후면이 위를 향하도록 상기 진공 피커(300)를 반전시킬 수 있으며, 상기 본딩 헤드(420)는 상기 반전된 다이(22)의 후면을 진공 흡착하여 상기 다이(22)를 픽업하고 상기 다이(22)의 전면이 상기 기판(30) 상에 부착되도록 상기 다이(22)를 상기 기판(30) 상에 본딩할 수 있다.
구체적으로, 상기 피커 회전 구동부(312)는 상기 다이(22)가 상기 다이싱 테이프(24)로부터 완전히 분리된 후 상기 다이(22)의 후면이 위를 향하도록 즉 상기 다이(22)의 전면이 아래를 향하도록 상기 진공 피커(300)를 반전시킬 수 있으며, 상기 피커 수직 구동부(314)와 상기 피커 수평 구동부(316)는 상기 다이(22)를 상기 다이 본딩 모듈(400)에 전달하기 위해 상기 진공 피커(300)를 수직 및 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 본딩 헤드(420)의 하부에는 상기 반전된 다이(22)의 후면 일부 즉 상기 피커 핸드(304)에 의해 진공 흡착된 부위를 제외한 나머지 부위를 진공 흡착하기 위한 적어도 하나의 콜릿(430)이 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 본딩 헤드(420)의 하부에는 상기 다이(22)의 후면 양측 부위들 즉 상기 다이싱 테이프(24)로부터 상기 다이(22)를 분리하는 단계에서 상기 이젝터 부재들(202)과 대응하는 상기 다이의 후면 양측 부위들을 진공 흡착하기 위한 한 쌍의 콜릿들(430)이 장착될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 본딩 헤드(420)에는 상기 다이(22)를 진공 흡착하기 위한 진공 유로가 구비될 수 있으며, 상기 콜릿들(430)에는 상기 진공 유로와 연결되는 진공홀들이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 이젝터(200)는 상기 다이(22)의 일측 부위를 상승시키고 진공을 이용하여 상기 다이(22)의 후면 일부를 상기 다이싱 테이프(24)로부터 분리하며, 상기 진공 피커(300)는 상기 다이(22)의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이(22)를 픽업할 수 있다. 또한, 상기 피커 구동부(310)는 상기 다이(22)의 후면이 위를 향하도록 상기 다이(22)를 반전시킬 수 있으며, 상기 다이 본딩 모듈(400)은 상기 반전된 다이(22)의 후면을 진공 흡착하여 상기 다이(22)를 픽업한 후 상기 다이(22)를 상기 기판(30) 상에 본딩할 수 있다. 결과적으로, 상기 다이(22)의 픽업 및 이송 과정에서 상기 다이(22)의 전면 부위 오염을 충분히 방지할 수 있으며, 이에 따라 상기 다이(22)의 전면 부위 오염에 따른 본딩 불량 또는 오염에 의한 전극 패드들 사이의 전기적인 결함이 충분히 방지될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 다이 본딩 장치 20 : 웨이퍼
22 : 다이 24 : 다이싱 테이프
100 : 다이 픽업 모듈 110 : 웨이퍼 스테이지
200 : 다이 이젝터 202 : 이젝터 부재
210 : 후드 212 : 개구
214 : 진공홀 220 : 이젝터 바디
230 : 이젝터 구동부 300 : 진공 피커
302 : 피커 암 304 : 피커 핸드
306 : 진공홀 310 : 피커 구동부
400 : 다이 본딩 모듈 410 : 기판 스테이지
420 : 본딩 헤드 430 : 콜릿

Claims (12)

  1. 다이의 후면이 다이싱 테이프 상에 부착된 상태에서 상기 다이의 일측 부위를 상승시켜 상기 다이가 제1 방향으로 소정의 경사도를 갖도록 기울어지게 하고 상기 다이가 부착된 상기 다이싱 테이프의 하부면 부위에 진공을 인가하여 상기 다이의 후면 일부가 상기 다이싱 테이프로부터 분리되도록 하는 다이 이젝터; 및
    상기 다이싱 테이프로부터 분리된 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업하기 위한 진공 피커를 포함하되,
    상기 다이 이젝터는, 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 상기 다이의 양측 부위들에 각각 대응하고 상기 제1 방향으로 연장하며 상기 경사도로 경사진 상부면을 갖는 이젝터 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다이 이젝터는,
    상기 이젝터 부재들이 삽입되는 개구와 상기 다이싱 테이프를 진공 흡착하기 위한 진공홀들을 갖는 후드와,
    상기 후드의 하부에 결합되며 하부가 닫힌 튜브 형태를 갖는 이젝터 바디와,
    상기 개구를 통해 상기 이젝터 부재들을 승강시키기 위한 이젝터 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이젝터 바디는 진공 제공부와 연결되는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 진공 피커를 회전시키고 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 피커 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 피커 구동부는,
    상기 진공 피커가 상기 경사도를 갖도록 상기 진공 피커를 회전시키고,
    상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 진공 피커를 수직 및 수평 방향으로 이동시키며,
    상기 다이를 픽업하기 위해 상기 진공 피커를 상승시키는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 피커 구동부는, 상기 다이의 후면에 부착된 상기 다이싱 테이프를 상기 다이로부터 분리시키기 위하여 상기 진공 피커에 의해 상기 다이싱 테이프가 아래로 눌러지도록 상기 진공 피커를 하강시키고, 이어서 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 다이의 후면 일부를 향하여 상기 진공 피커를 이동시키는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 모듈.
  7. 제4항에 있어서, 상기 진공 피커는,
    상기 피커 구동부에 장착되는 피커 암과,
    상기 피커 암의 단부로부터 상기 피커 암에 대하여 수직하는 방향으로 연장하며 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위한 진공홀을 갖는 피커 핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 모듈.
  8. 다이싱 테이프 상에 부착된 다이를 픽업하기 위한 다이 픽업 모듈; 및
    상기 다이 픽업 모듈에 의해 픽업된 다이를 기판 상에 본딩하기 위한 다이 본딩 모듈을 포함하되,
    상기 다이 픽업 모듈은,
    상기 다이의 후면이 상기 다이싱 테이프 상에 부착된 상태에서 상기 다이의 일측 부위를 상승시켜 상기 다이가 제1 방향으로 소정의 경사도를 갖도록 기울어지게 하고 상기 다이가 부착된 상기 다이싱 테이프의 하부면 부위에 진공을 인가하여 상기 다이의 후면 일부가 상기 다이싱 테이프로부터 분리되도록 하는 다이 이젝터와,
    상기 다이싱 테이프로부터 분리된 상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업하기 위한 진공 피커를 포함하고,
    상기 다이 이젝터는, 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 상기 다이 후면의 양측 부위들에 각각 대응하고 상기 제1 방향으로 연장하며 상기 경사도로 경사진 상부면을 갖는 이젝터 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다이 픽업 모듈은, 상기 진공 피커를 회전시키고 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 피커 구동부를 더 포함하며,
    상기 피커 구동부는,
    상기 진공 피커가 상기 경사도를 갖도록 상기 진공 피커를 회전시키고,
    상기 다이의 후면 일부를 진공 흡착하기 위하여 상기 진공 피커를 수직 및 수평 방향으로 이동시키며,
    상기 다이를 픽업하기 위해 상기 진공 피커를 상승시키는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 피커 구동부는 상기 픽업된 다이의 후면이 위를 향하도록 상기 진공 피커를 반전시키며,
    상기 다이 본딩 모듈은 상기 반전된 다이의 후면을 진공 흡착하여 상기 다이를 픽업하고 상기 다이의 전면이 상기 기판 상에 부착되도록 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다이 본딩 모듈은, 상기 다이를 픽업하고 상기 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 헤드를 포함하며,
    상기 본딩 헤드의 하부에는 상기 반전된 다이의 상기 후면 일부를 제외한 나머지 후면 부위를 진공 흡착하기 위한 적어도 하나의 콜릿이 장착되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 본딩 헤드의 하부에는 상기 다이 후면의 양측 부위들을 진공 흡착하기 위한 한 쌍의 콜릿들이 장착되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
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