KR102575445B1 - 다이 포장 방법 - Google Patents

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Abstract

다이 포장 방법에 있어서, 복수의 다이들이 개별화된 웨이퍼들이 수납된 카세트를 로딩하고, 상기 카세트로부터 인출된 웨이퍼를 익스팬딩 유닛 상에 위치시킨다. 이어서, 상기 웨이퍼를 얼라인하고, 상기 정렬된 웨이퍼로부터 다이를 픽업한다. 상기 픽업된 다이의 측부들을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정하고, 상기 양품으로 판정된 다이를, 릴 테이프에 형성된 포켓에 인입시키고, 상기 포켓 내에 인입된 다이를 밀봉한다.

Description

다이 포장 방법{METHOD OF PACKING A DIE}
본 발명의 실시예들은 다이 포장 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 웨이퍼로부터 개별화된 다이를 픽업하여 픽업된 다이를 검사하여 양품으로 판정된 다이를 팩킹하는 다이 포장 방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 같은 다기능 및 고도의 첨단 기능을 갖는 전자 기기의 개발 및 활용성의 증가에 따라 전자기기에 사용되는 반도체 칩은 보다 더 소형화 및 슬림화 되고 있는 추세이다. 대표적으로 사용되는 반도체 칩은 웨이퍼로부터 개별적으로 다이싱(dicing) 또는 쏘잉(sawing)된 부품이 사용된다.
여기서, 웨이퍼는 일반적으로 실리콘 웨이퍼가 사용된다. 실리콘 웨이퍼는 전자 기기의 집적회로의 베이스를 이루는 규소 박판으로서 주괴라고 불리는 고순도 단결정 규소를 만든 후, 주괴를 얇게 슬라이싱 하여 원판 형태의 중간가공물로 만든다. 웨이퍼는 중간 가공물의 에칭 및 폴리싱 등과 같은 여러 가지의 후처리 공정을 통해 최종적으로 제작된다.
이러한 웨이퍼는 제조하는 공정에서 수율 및 품질에 영향을 미치는 결정 결함이 발생한다. 이렇게 발생되는 결정 결함은 상술한 바와 같이 웨이퍼의 수율 및 품질에 영향을 미치므로 결정 결함의 유무의 시각적인 검사가 필요하다. 그리고, 웨이퍼 외부의 결정 결함에 대한 시각적인 검사가 끝난 후, 정품(양품)으로 판명된 웨이퍼는 실질적으로 전자기기에 사용되기 위해서 전기적인 검사도 필요하다.
상기 웨이퍼 상에 회로 소자가 구현되고, 이를 하나의 다이들로 개별화될 수 있다.
상기 다이는 릴 테이프에 형성되 포켓 내에 수용되어 팩킹될 수 있다. 이때, 상기 다이들은 시각적으로 검사되어 양품 및 불량 다이들로 분류되어 상기 양품으로 판정된 다이들 만이 상기 포켓 내에 수용된다.
상기 다이들을 시각적으로 검사하기 위하여, 카메라를 이용항 상기 다이들을 촬상하는 비전 검사 공정이 수행될 수 있다.
상기 비전 검사 공정에 있어서, 상기 다이들 내부에 발생하는 크랙을 검출하여야 한다. 하지만, 상기 다이들 내부에 형성된 크랙이 미세할 경우, 용이하게 검출되지 않는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 다이들 내부에 발생한 미세 크랙을 용이하게 검출하여 상기 다이들 중 양품만을 포장할 수 있는 다이 포장 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따른 다이 포장 방법에 있어서, 복수의 다이들이 개별화된 웨이퍼들이 수납된 카세트를 로딩하고, 상기 카세트로부터 인출된 웨이퍼를 익스팬딩 유닛 상에 위치시킨다. 이어서, 상기 웨이퍼를 얼라인하고, 상기 정렬된 웨이퍼로부터 다이를 픽업한다. 상기 픽업된 다이의 측부들을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정하고, 상기 양품으로 판정된 다이를, 릴 테이프에 형성된 포켓에 인입시키고, 상기 포켓 내에 인입된 다이를 밀봉한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 픽업된 다이의 측부들을 촬상하는 단계는, 1,000 내지 1,100 nm 파장 범위를 갖는 NIR(near infrared) 광을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다이의 양품을 판정하기 위하여, 상기 측부들을 촬상한 이미지를 합성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서. 상기 다이의 후면을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 다이 포장 방법에 있어서, 상기 정렬된 웨이퍼로부터 다이를 픽업한 후, 상기 픽업된 다이의 측부들을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정할 수 있다. 이로써, 상기 다이의 내부에 형성된 크랙의 유무를 보다 효과적으로 확인할 수 있다.
특히, 1,000 내지 1,100 nm 파장 범위를 갖는 NIR(near infrared) 광을 이용하여 다이의 측부를 촬상함으로써, 다이의 내부에 구비된 실리콘층을 광이 효과적으로 투과하는 동시에 우수한 민감도가 확보될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 포장 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다이 포장 장치에서 검사되는 웨이퍼의 사시도이다.
도 3은 도 1의 다이 포장 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 포장 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 파장별 광투과도 및 CCD 민감도를 나타낸 그래프이다.
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 포장 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 본 발명에 따른 다이 포장 장치에서 검사되는 웨이퍼의 사시도이다. 도 3은 도 1의 다이 포장 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 포장 장치는 웨이퍼(1)로부터 개별화된 복수 개의 다이들(4) 각각에 대한 외관을 시각적으로 검사한다.
상기 웨이퍼(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 링(2), 점착부재(3) 및 복수 개의 다이들(4)으로 구성된다. 웨이퍼 링(2)은 복수 개의 반도체 다이(4)을 지지하는 것으로, 특히 복수 개의 반도체 다이(4)를 점착 지지하는 점착부재(3)를 지지한다.
상기 다이 포장 장치(100)는, 카세트유닛(cassette unit; 105) 익스팬딩 유닛(expanding unit; 110), 픽업 유닛(pick-up unit; 170), 비전 유닛(vision unit; 160), 적재 유닛(120) 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 카세트 유닛(130)은 복수의 웨이퍼(1)를 수용한 카세트를 지지한다. 상기 카세트에는, 복수 개의 웨이퍼(1)가 상하 방향을 따라 적층할 수 있는 슬롯들이 형성된다.
상기 카세트 유닛(105)은 그리퍼(미도시)를 포함한다. 상기 그리퍼는 상기 카세트 내에 수용된 웨이퍼(W)를 홀딩하여 상기 익스팬딩 유닛(110)으로 이송할 수 있다. 상기 그리퍼는 수평 운동을 할 수 있으며, 이를 위하여, 서보 모터, 실린더 등이 이용될 수 있다.
상기 익스팬딩 유닛(110)은 카세트 유닛(105)에 인접하게 배치된다. 상기 익스팬딩 유닛(110)은 웨이퍼를 지지한다. 상기 익스팬딩 유닛(110)에는 복수 개의 다이(4)들로 다이싱된 웨이퍼(W)가 안착된다.
상기 익스팬딩 유닛(110)은 복수 개의 다이들(4) 사이의 간격을 확장한다. 예를 들면, 상기 익스팬딩 유닛(110)은 웨이퍼 링(2)을 홀딩하여 웨이퍼 링(2)에 지지된 점착 부재(3)를 확장함에 따라 복수 개의 다이들(4) 사이의 간격을 확장한다. 이렇게, 익스팬딩 유닛(110)의 작동에 따른 점착부재(3)의 확장에 따라 복수 개의 다이들(4) 사이 간격이 확장됨으로써 개별적으로 다이(4)가 용이하게 픽업될 수 있다.
상기 픽업 유닛(170)은 익스팬딩 유닛(110)과 적재 유닛(120) 사이에 배치된다. 상기 픽업 유닛(170)은 익스팬딩 유닛(110)과 적재유닛(120) 사이에서 다이(4)들을 이동시킨다. 본 발명의 일 실시예로서 픽업 유닛(170)은 제1 픽업부(172) 및 제2 픽업부(174)를 포함한다.
상기 제1 픽업부(172)는 익스팬딩 유닛(110)으로부터 제2 픽업부(150)로 다이를 전달한다. 상기 제1 픽업부(172)는 상하 방향을 따라 회전한다. 상기 제1 픽업부(172)는 회전 중심을 기준으로 방사 방향으로 승강 가능하게 구비된 복수의 제1 픽커들을 포함한다. 이로써, 상기 제1 픽업부(172)가 회전하고 상기 제1 픽업부(172)에 포함된 상기 제1 픽커들이 승강함으로써 상기 다이들을 상기 익스팬딩 유닛(110)으로부터 픽업할 수 있다.
또한, 상기 제1 픽업부(172)는 180도 회전함으로써 상기 제1 픽커들 각각이 상기 다이들(4)을 반전시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 픽업부(172)가 상기 익스팬딩 유닛(110)에서 점착 부재로부터 상기 다이(4)를 픽업할 때, 상기 다이(4)의 후면이 하방으로 노출될 수 있다. 이후, 상기 제1 픽업부(172)가 180도 회전함으로써, 상기 다이(4)의 후면이 상방으로 노출될 수 있다.
상기 제2 픽업부(174)는 상기 제1 픽업부(172)의 상부에 배치된다. 상기 제2 픽업부(174)는 상기 제1 픽업부(172)로부터 다이(4)를 전달받는다. 상기 제2 픽업부(174)는 수평 방향으로 회전 가능하게 구비되며 디스크 형상의 몸체 및 상기 몸체의 외주부에 하방으로 승강 가능하게 구비된 제2 피커들을 포함한다.
상기 적재 유닛(180)은, 포켓이 형성된 테이프에 릴 형식으로 리와인딩되는 릴 테이프를 포함한다. 상기 포켓 내부에는 상기 다이들(4)이 수납될 수 있다. 한편, 상기 포켓 내부에는 수납된 상기 다이들은 밀봉 테이프로 봉지될 수 있다.
상기 적재 유닛(180)은 익스팬딩 유닛(110)으로부터의 정품과 불량품으로 구분된 복수 개의 다이(4)를 독립적으로 수령한다.
상기 비전 유닛(160)은 익스팬딩 유닛(110)으로부터 적재 유닛(180)으로 이송되는 복수 개의 다이들(4)을 비전 검사한다. 비전 유닛(160)은 본 발명의 일 실시 예로서, 제1 카메라부(161), 제2 카메라부(162) 및 제3 카메라부(163)를 포함한다.
상기 제1 카메라부(161)는 제1 픽업부(172)의 일측에 배치된다. 상기 제1 카메라부(161)는 익스펜딩 유닛(110)에 안착된 다이(4)의 위치를 확인한다. 상기 제1 카메라부(161)는 제1 픽업부(172)의 다이 픽업 여부를 확인할 수 있다.
제2 카메라부(162)는 제1 픽업부(172)의 타측에 배치된다. 상기 제2 카메라부(162)는 제1 픽업부(172)의 다이 픽업의 성공 여부 및 다이의 후면의 외관을 검사할 수 있다.
또한, 제2 카메라부(162)는 상기 제1 픽업부(172)의 일 측에 배치된다. 상기 제2 카메라부(162)는 다이(4)의 측면을 촬상한다. 이로써, 상기 다이의 측면을 촬상한 이미지를 이용하여 다이 내부의 크랙을 확인할 수 있다.
상기 제3 카메라부(163)는 적재 유닛(180)에서 릴 테이프 내에 형성된 포켓 내부에 다이의 적재 여부를 촬상할 수 있다.
상기 제어부(150)는 카세트 유닛(105), 익스팬딩 유닛(110), 비전 유닛(170), 픽업 유닛(170) 및 적재 유닛(180)과 연결된다. 상기 제어부(150)은 카세트 유닛(105), 익스팬딩 유닛(110), 비전 유닛(170), 픽업 유닛(170) 및 적재 유닛(180) 각각에 대하여 구동 신호를 송신한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 포장 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 포장 방법에 있어서, 복수의 다이들이 개별화된 웨이퍼들이 수납된 카세트를 로딩한다(S110). 이때, 상기 카세트는 카세트 유닛(105)에 위치할 수 있다.
이어서, 상기 카세트로부터 인출된 웨이퍼를 익스팬딩 유닛(110) 상에 위치시킨다(S120). 이를 위하여, 그리퍼가 상기 카세트의 슬롯으로부터 상기 웨이퍼를 그립핑하여 상기 익스팬딩 유닛(110)에 위치시킨다.
이어서, 상기 웨이퍼를 정렬한다(S130). 이를 위하여, 상기 익스팬딩 유닛(110)의 상부에 위치하는 카메라가 상기 웨이퍼에 형성된 다이의 위치를 확인할 수 있다.
이어서, 상기 정렬된 웨이퍼로부터 다이를 픽업한다(S140). 이 경우, 상기 제1 픽업부(172)가 웨이퍼로부터 다이를 픽업한 후, 수직면을 따라 180도 회전한다. 이어서, 상기 제2 픽업부(174)가 반전된 다이를 제1 픽업부(172)로부터 전달받는다.
이어서, 상기 픽업된 다이의 측부들을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정한다(S150). 상기 제2 픽업부(174)가 수평면을 따라 회전한다. 이때, 비전 유닛(160)이 상기 다이의 측면들, 예를 들면 4개의 측부들을 촬상한다. 이로써, 상기 다이의 내부에 크랙 유무가 판단됨으로써, 상기 다이를 양품 또는 불량품으로 분류할 수 있다.
상기 양품으로 판정된 다이를, 릴 테이프에 형성된 포켓에 인입시킨다(S160). 이 경우, 상기 제2 픽업부는 양품으로 판정된 다이를 상기 포켓을 향하여 낙하시킬 수 있다.
이어서, 상기 포켓 내에 인입된 다이를 밀봉한다(S170). 이를 위하여, 상기 릴 테이프와 마주보도록 밀봉 테이프를 롤투롤 방식으로 라미네이팅하는 공정이 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 픽업된 다이의 측부들을 촬상하는 단계는, 1,000 내지 1,100 nm 파장 범위를 갖는 NIR(near infrared) 광을 이용할 수 있다.
도 5는 파장별 광투과도 및 CCD 민감도를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 상기 1,000 내지 1,100 nm 파장 범위를 갖는 NIR(near infrared) 광은 다이의 실리콘층을 효과적으로 투과하는 우수한 광투과도를 가질 수 있다. 나아가, 상기 NIR 광은 상기 비전 유닛(160)을 이루는 복수의 카메라부(161, 162 및 163)가 우수한 감도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다이의 양품을 판정하는 단계는 상기 다이의 측부들을 촬상한 이미지를 합성한다. 이로써, 상기 다이의 내부에 형성된 경사형 크랙을 판정할 수 있다.
예를 들면, 다이의 후면만을 촬상한 이미지가 획득될 경우, 단순한 선의 형태가 표시될 경우, 광학계의 분해능의 한계로 인하여 크랙이 검출되지 못할 수 있다. 반면에, 상기 측부들을 촬상한 이미지들이 합성된 이미지가 이용될 경우, 상기 다이의 내부에 형성된 경사형 크랙을 판정할 수 있다. 이는 수직으로 연장된 크랙에 대하여 측면 이미지가 합성됨으로써, 수직 방향으로 연장된 크랙이 효과적으로 검출될 수 있다.
본 발명의 에 있어서. 상기 다이의 후면을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정할 수 있다. 예를 들면, 다이의 후면에 형성된 범프의 유무, 수량 및 그 형태에 대한 비전 검사가 추가적으로 수행될 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.
100 : 다이 포장 장치 105 : 카세트 유닛
110 : 익스팬딩 유닛 150 : 제어부
160 : 비전 유닛 170 : 픽업 유닛
180 : 적재 유닛

Claims (4)

  1. 복수의 다이들이 개별화된 웨이퍼들이 수납된 카세트를, 카세트 유닛에 로딩하는 단계;
    상기 카세트로부터 인출된 웨이퍼를 익스팬딩 유닛 상에 위치시키는 단계;
    상기 웨이퍼를 정렬하는 단계;
    상기 정렬된 웨이퍼로부터 다이를 픽업하는 단계;
    상기 픽업된 다이의 측부들을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정하는 단계;
    상기 양품으로 판정된 다이를, 릴 테이프에 형성된 포켓에 인입시키는 단계; 및
    상기 포켓 내에 인입된 다이를 밀봉하는 단계를 포함하고,
    픽업된 다이의 측부들을 촬상하는 단계는, 1,000 내지 1,100 nm 파장 범위를 갖는 NIR(near infrared) 광을 이용하고,
    상기 다이의 양품을 판정하는 단계는 상기 측부들을 촬상한 측면 이미지들을 합성함으로써, 상기 다이의 내부에 형성된 수직 방향으로 연장된 경사형 크랙 유무를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 포장 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서. 상기 다이의 양품을 판정하는 단계는, 픽업된 상태의 상기 다이의 후면을 촬상하여 상기 다이의 양품을 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 포장 방법.
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