KR20150005269A

KR20150005269A - 반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법

Info

Publication number: KR20150005269A
Application number: KR1020130079000A
Authority: KR
Inventors: 이용구
Original assignee: 한미반도체 주식회사
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-14

Abstract

절단과정과 자외선 조사과정과 분류적재과정을 하나의 장치에 의해 일련의 과정으로 작업할 수 있는 반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 웨이퍼 공급부, 공급된 웨이퍼를 절단하는 절단장치, 절단된 웨이퍼에 자외선을 조사하는 자외선 조사장치, 및 웨이퍼로부터 반도체 자재를 로딩하여 오프로딩부에 오프로딩하는 분류적재장치를 포함하고, 분류적재장치는 절단된 웨이퍼를 공급하는 중간 공급부를 포함하며, 중간 공급부를 통해 공급된 웨이퍼는 절단장치를 거치지 않고 자외선 조사장치와 분류적재장치를 거쳐 반도체 자재로 오프로딩되거나, 절단장치와 자외선 조사장치를 거치지 않고 분류적재장치를 거쳐 반도체 자재로 오프로딩되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법{Cutting and Loading Apparatus of Semiconductor Materials}

본 발명은 반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절단과정과 자외선 조사과정과 분류적재과정을 하나의 장치에 의해 일련의 과정으로 작업하거나 또는 필요한 과정만을 선택적으로 취할 수 있는 반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 자재에는 반도체 칩과 반도체 패키지가 있다. 반도체 칩(Semiconductor chip)은 원판 형상의 반도체 웨이퍼 표면의 격자형으로 배열된 다수의 영역에 트렌지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로를 집적하여 만든 것이다. 이러한 회로가 형성된 각 영영은 절단장치를 이용하여 개개의 반도체 칩으로 절단하는 공정을 거치게 된다.

실리콘으로 된 반도체 기판 상에 개별 단위로 쏘잉(Sawing)된 반도체 칩을 부착한 후, 반도체 기판의 상면에 EMC(Epoxy Molding Compound)로 몰딩하는 공정을 거친 후 반도체 기판의 하면에 리드프레임의 역할을 하는 솔더볼(BGA: Ball Grid Array) 또는 와이어를 부착시켜 칩과 통전하도록 한 것을 그 형상에 따라 스트립(Strip) 또는 웨이퍼 레벨 패키지(WLP: Wafer Lever Package)라고 한다. 이러한 스트립 또는 웨이퍼 레벨 패키지를 절단장치를 이용하여 개개의 반도체 패키지로 절단하게 되는데, 이러한 절단공정을 싱귤레이션(Singulation)이라 한다.

웨이퍼 또는 웨이퍼 레벨 패키키는 개개의 자재로 쏘잉될 때 분리된 자재들이 흩어지지 않고 지지되도록, 점착테이프가 장착된 지지프레임에 부착된다. 이러한 지지프레임을 반도체 자재 분리장치로 이송하기 전에 자외선 조사공정을 거치게 된다. 즉, 지지프레임에 장착된 점착테이프는 자외선이 조사되면 점착력이 약해지는 소위 자외선테이프(Ultraviolet tape)가 널리 이용되며, 이러한 지지프레임이 반도체 자재 분리장치로 이송되기 전에 자외선에 노출되면 점착테이프의 점착력이 약화되어 반도체 자재가 지지프레임의 점착테이프로부터 쉽게 분리될 수 있게 된다.

싱귤레이션 공정과 자외선 조사공정이 끝난 다음 개별 반도체 자재의 불량여부를 검사하게 된다. 반도체 자재 검사장치에 의하여 검사를 하여 양품과 불량인 반도체 자재를 분류하여 릴, 튜브, 또는 트레이에 수납 또는 적재하는 과정을 픽앤플레이스(Pick & Placement) 공정이라고 한다.

선행기술로서, 한국 등록특허공보 제10-0595363호에는 자외선 조사장치, 자외선 조사장치를 구비한 반도체처리장치 및 웨이퍼 쏘잉 장치를 구비한 반도체 처리장치가 개시되어 있다.

상기 선행기술을 포함하여 종래의 반도체 장비는 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지를 절단하기 위한 절단장치, 점착테이프에 자외선을 조사하기 위한 자외선 조사(UV Curing)장치, 및 반도체 자재를 검사하여 양불 여부에 따라 분류 적재하는 반도체 분류적재(Pick and Placement)장치를 개별로 운용하였다. 따라서 각각의 장비가 차지하는 부피가 커지고, 개별 공정을 수행한 후 다음 공정을 진행하기 위해서 작업자의 핸들링을 요하기 때문에 인력이 소모되고 작업 공정이 지연되는 문제가 있었다.

한국 등록특허공보 제10-0595363호(2006. 06. 30. 공고)

본 발명의 실시예는 반도체 자재 절단장치, 자외선 조사장치, 및 분류 적재장치를 하나의 장치에서 연속 공정이 이루어질 수 있도록 하는 인라인 컨셉의 반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법을 제공하고자 한다.

또한, 일연의 과정이 연속적으로 이루어지는 것뿐만 아니라, 개별 과정을 생략한 채 필요한 과정만을 수행하는 것을 가능하게 하는 반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 웨이퍼 공급부; 공급된 웨이퍼를 절단하는 절단장치; 절단된 웨이퍼에 자외선을 조사하는 자외선 조사장치; 및 웨이퍼로부터 반도체 자재를 로딩하여 오프로딩부에 오프로딩하는 분류적재장치;를 포함하고, 상기 분류적재장치는 절단된 웨이퍼를 공급하는 중간 공급부를 포함하며, 상기 중간 공급부를 통해 공급된 웨이퍼는, 상기 절단장치를 거치지 않고 상기 자외선 조사장치와 상기 분류적재장치를 거쳐 반도체 자재로 오프로딩되거나, 상기 절단장치와 상기 자외선 조사장치를 거치지 않고 상기 분류적재장치를 거쳐 반도체 자재로 오프로딩되는 반도체 자재 절단 적재장치가 제공될 수 있다.

상기 자외선 조사장치는 상기 절단장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 자외선 조사 대기부와, 상기 자외선 조사 대기부로부터 상기 웨이퍼를 반송하여 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하고, 상기 분류적재장치는 상기 자외선 조사장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 작업 대기부와, 상기 웨이퍼로부터 반도체 자재를 픽업하는 로딩부와, 상기 작업 대기부와 상기 로딩부 사이에 웨이퍼를 반송하는 반송 그립퍼를 포함하며, 상기 자외선 조사장치의 자외선 조사 대기부와 상기 분류적재장치의 작업 대기부 사이에 웨이퍼를 반송하는 유닛 픽커를 더 포함하고, 상기 반송 그립퍼는 상기 중간 공급부로부터 상기 작업 대기부로 웨이퍼를 공급하는 반도체 자재 절단 적재장치가 제공될 수 있다.

상기 자외선 조사장치는 상기 절단장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 자외선 조사 대기부와, 상기 자외선 조사 대기부로부터 상기 웨이퍼를 반송하여 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하고, 상기 분류적재장치는 상기 자외선 조사장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 작업 대기부와, 상기 웨이퍼로부터 반도체 자재를 픽업하는 로딩부와, 상기 작업 대기부와 상기 로딩부 사이에 웨이퍼를 반송하는 이송 픽커를 포함하며, 상기 자외선 조사장치의 자외선 조사 대기부와 상기 분류적재장치의 작업 대기부 사이에 웨이퍼를 반송하는 유닛 픽커를 더 포함하고, 상기 중간 공급부로부터 상기 작업 대기부로 웨이퍼가 공급되는 반도체 자재 절단 적재장치가 제공될 수 있다.

상기 자외선 조사장치는 상기 절단장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 자외선 조사 대기부와, 상기 자외선 조사 대기부로부터 상기 웨이퍼를 반송하여 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하고, 상기 분류적재장치는, 상기 자외선 조사장치의 자외선 조사부로부터 웨이퍼를 반송하는 이송 픽커와, 상기 이송 픽커에 의해 반송된 웨이퍼가 로딩 테이블에 안착되는 작업 대기부와, 상기 로딩 테이블에 안착된 웨이퍼로부터 반도체 자재를 픽업하는 로딩부를 포함하며, 상기 로딩 테이블은 한 쌍으로 마련되어 교번적으로 상기 이송 픽커로부터 웨이퍼가 전달되고, 상기 작업 대기부와 상기 로딩부 사이를 이동하면서 상기 웨이퍼를 전달하고, 상기 중간 공급부로부터 공급된 웨이퍼는 상기 이송 픽커에 의해 상기 작업 대기부로 전달되는 반도체 자재 절단 적재장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 지지프레임 상에 점착테이프로 부착된 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지가 공급되는 단계, 상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지가 절단되는 단계, 상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지에 자외선을 조사하여 점착테이프의 점착력을 약화시키는 단계, 상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지로부터 개개의 반도체 자재를 로딩하는 단계, 상기 반도체 자재를 검사하여 양품과 불량품을 판단하는 단계, 및 판단된 정보에 따라 상기 반도체 자재를 양품과 불량품으로 분류하여 오프로딩 하는 단계가 연속적으로 수행되는 제1 처리과정; 중간 공급부로부터 제공되는 절단된 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지에 자외선을 조사하여 점착테이프의 점착력을 약화시키는 단계; 상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지로부터 개개의 반도체 자재를 로딩하는 단계, 상기 반도체 자재를 검사하여 양품과 불량품을 판단하는 단계, 및 판단된 정보에 따라 상기 반도체 자재를 양품과 불량품으로 분류하여 오프로딩 하는 단계가 연속적으로 수행되는 제2 처리과정; 또는 상기 중간 공급부로부터 제공되는 절단된 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지로부터 개개의 반도체 자재를 로딩하는 단계, 상기 반도체 자재를 검사하여 양품과 불량품을 판단하는 단계, 및 판단된 정보에 따라 상기 반도체 자재를 양품과 불량품으로 분류하여 오프로딩 하는 단계가 연속적으로 수행되는 제3 처리과정; 중 어느 하나 이상을 선택적으로 수행할 수 있는 반도체 자재 절단 적재방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치와 이를 이용하는 반도체 자재 절단 적재방법은 반도체 자재를 절단하고, 자외선을 조사하고, 검사 및 분류 적재하는 과정을 하나의 장치에서 연속 공정으로 가능하게 함으로써 비용을 절감하고 부피를 감소할 수 있으며, 공정 중간에 인력으로 인한 핸들링을 요구하지 않고 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 일련을 과정을 모두 수행하는 것뿐만 아니라, 개별 과정을 생략한 채 필요한 과정만을 수행하는 것을 가능하게 하여 장비 운용의 폭을 넓힐 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치를 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래에서 소개하는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 제시하는 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로도 구체화될 수 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치를 나타내는 도면이다.

본 발명의 반도체 자재는 웨이퍼(Wafer)를 개개의 회로형성 영역으로 절단하는 반도체 칩(Semiconductor chip)과 스트립(Strip) 또는 웨이퍼 레벨 패키지(WLP: Wafer Level Package)를 개개의 단위로 절단하는 반도체 패키지를 포함한다. 이하에서는 웨이퍼와 웨이퍼 레벨 패키지를 통칭하여 웨이퍼(W)라고 하며, 반도체 칩과 반도체 패키지를 통칭하여 반도체 자재(P)라고 한다. 원형의 웨이퍼(W)와 달리 스트립을 이용하는 경우도 본 발명의 실시예에 포함된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 크게 4개의 단위 장치로 구분될 수 있다. 웨이퍼(W)가 공급되는 공급장치(1)와, 웨이퍼(W)를 절단하는 절단장치(2)와, 웨이퍼(W)에 자외선을 조사하는 자외선 조사장치(3)와, 웨이퍼(W)로부터 반도체 자재(P)를 분리하여 분류적재하는 분류적재장치(4)를 포함한다.

공급장치(1)는 복수개의 반도체 자재(P)들이 격자 형태로 배열된 원형의 웨이퍼(W)들이 매거진(11)에 수납된 상태로 공급되는 인렛부(10)를 포함한다.

절단장치(2)는 상기 인렛부(10)에서 반출된 웨이퍼(W)가 안착되어 정렬되는 정렬부(20)와, 상기 인렛부(10)에서 정렬부(20) 상으로 웨이퍼(W)를 반송하는 제1 정렬픽커(21)와, 상기 정렬부(20)로부터 반송된 웨이퍼(W)가 개별 패키지 단위로 절단 가공되는 절단부(30)와, 상기 정렬부(20)에서 웨이퍼(W)를 픽업하여 절단부(30)로 반송하는 제2 정렬픽커(31)와, 상기 절단된 웨이퍼(W)를 세정하는 세척부(40)를 포함할 수 있다.

자외선 조사장치(3)는 상기 절단과정과 세정과정을 마친 웨이퍼(W)에 자외선을 조사하는 자외선 조사부(53)를 포함한다.

분류적재장치(4)는 유닛 픽커(5)에 의해 절단장치(2) 또는 자외선 조사장치(3)에서 반송된 웨이퍼(W)가 안착되어 작업을 대기하는 작업 대기부(60), 상기 작업 대기부(60)에서 웨이퍼(W)를 반출하는 반송 그립퍼(71)와, 상기 반송 그립퍼(71)에 의해 전달된 웨이퍼(W)로부터 개별 반도체 자재(P)를 분리하는 로딩부(70)와, 상기 로딩부(70)로부터 반도체 자재(P)를 픽업하는 로더 픽커(74)와, 상기 로더 픽커(74)로부터 반도체 자재(P)를 임시 적재하는 중간오프로더 픽커(83)와, 상기 중간오프로더 픽커(83)에 안착된 반도체 자재(P)의 제1면을 검사하는 다운룩킹 비전(82)과, 상기 중간오프로더 픽커(83)로부터 반도체 자재(P)를 건네 받아 양품 적재부(91) 또는 리젝트부(100)에 반도체 자재(P)를 반송하는 오프로더 픽커(83)와, 상기 오프로더 픽커(83)에 픽업된 반도체 자재(P)의 제2면을 검사하는 업룩킹 비전(84)과, 상기 양품 적재부(91)에 트레이를 공급하는 트레이 피더(93)와, 반도체 자재(P)의 적재가 완료된 양품 트레이(92)를 적재하는 양품 트레이 적재부(95)와, 트레이를 공급하는 트레이 공급부(96)와, 양품 트레이 적재부(95), 트레이 피더(93), 트레이 공급부(96) 사이에서 트레이를 반송하는 트레이 픽커(97)를 포함할 수 있다.

상기 유닛 픽커(5)는 절단장치(2)와 자외선 조사장치(3)와 분류적재장치(4) 사이를 이동하면서 웨이퍼(W)를 반송하는 것으로 어느 일 장치의 구성으로 포함하지 않았다.

상기 장치의 구분은 물리적인 구분이 아닌 기능에 따른 구분으로써 편의상 구분한 것에 불과하다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 상기 장치들이 하나의 장치에 포함되어 일련의 기능할 수 있는 데 특징이 있으므로, 일부 구성의 별개의 장치로 되어 있다거나 다른 장치에 포함된다고 하여도 본 발명의 실시예에 포함된다 할 것이다.

이하에서는 각각의 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼(W)는 지지프레임(F)에 장착된다. 웨이퍼(W)가 개별 반도체 자재(P) 단위로 절단되는 과정에서 틀어지거나 정렬 상태가 변동될 수 있다. 이 경우 절단 라인을 따라 제대로 절단이 되지 않아 불량인 반도체 자재(P)가 제작될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 지지프레임(F)과 웨이퍼(W) 사이에 점착테이프(T)를 매개로 하여 웨이퍼(W)가 지지프레임(F)에 견고하게 지지되도록 한다.

인렛부(10)는 매거진(11)을 포함한다. 인렛부(10)에 안치되는 매거진(11)은 전방 출입구를 개폐하는 도어(미도시)가 형성되어 있는 FOUP(Front Opening Unified Pod) 타입을 사용할 수 있는데, 이 경우 인렛부(10)에는 매거진(11)의 도어(미도시)를 개방시키는 개폐장치가 구성될 수 있다. 또한 매거진(11)은 수직으로 배열되는 다단 수납부를 포함할 수 있으며, 상기 수납부는 정렬부(20)와 높이를 맞추기 위하여 엘리베이터 장치(미도시)를 이용할 수 있다.

제1 정렬픽커(21)는 웨이퍼(W)를 정렬하기 위한 가이드 핀(24)과 매거진(11)으로부터 웨이퍼(W)를 인출하기 위한 인출 그립퍼(22)를 포함할 수 있다. 인출 그립퍼(22)는 지지프레임(F)의 모서리 일측을 그립(Grip)하여 정렬부(20)에 웨이퍼(W)를 안착시킬 수 있다. 이 때 지지프레임(F)이 인렛 레일(23)을 따라 이동할 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 인렛부(10)와 정렬부(20) 사이에 롤러(미도시)가 배치되어 웨이퍼(W)의 이동을 쉽게 할 수 있다.

제1 정렬픽커(21)는 메인 가이드 레일(6)에 설치되어 x축 방향으로 이동 가능하다. 제1 정렬픽커(21)는 4개의 가이드 핀(24)을 포함할 수 있다. 상기 가이드 핀(24)은 2개가 한 쌍으로 웨이퍼(W)의 상, 하에 배치될 수 있으며, 두 쌍이 y축으로 이동하거나 어느 한 쌍만 y축으로 이동할 수 있다. 두 쌍의 가이드 핀(24) 사이의 거리를 좁혀 가이드 핀(24)이 웨이퍼(W)를 단단히 지지함으로써 웨이퍼(W)의 중심위치가 설정위치에 위치할 수 있다.

정렬부(20)에서 웨이퍼(W)가 안착되는 정렬 테이블(25)은 θ(xy평면상의 각) 방향으로 회전할 수 있다. 웨이퍼(W)의 중심위치를 세팅한 경우에도 웨이퍼의 각이 틀어져 있을 수 있으므로 이를 보정하기 위함이다.

정렬부(20)의 다른 실시예로는, 웨이퍼(W)가 안착되어 고정되는 정렬 테이블(25)은 x축 방향과 y축 방향으로 이동 가능하고, θ 방향으로 회전할 수 있다. 또한 정렬부(20)는 상기 정렬 테이블(25)의 외측에 고정되게 설치되어 정렬 테이블(25)에 안착되는 웨이퍼(W)의 가장자리와 접촉하면서 웨이퍼(W)의 안착 위치를 안내하는 복수 개의 가이드 핀(24)과, 제1 정렬픽커(21)가 정렬 테이블(25) 상의 웨이퍼(W)를 픽업할 때 제1 정렬픽커(21)의 픽업위치를 결정하는 위치결정수단(미도시)으로 구성될 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 이와 같은 정렬과정의 정확도를 향상시키기 위하여 비전카메라(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 비전카메라는 제1 정렬픽커(21)에 지지되어 제1 정렬픽커(21)와 함께 x축 방향으로 이동할 수 있으며, 상기 정렬부(20) 상에 안착된 웨이퍼(W)의 일측 외주연부에 형성된 노치(Notch)와 웨이퍼(W)의 상면에 표시된 기준마크(Fiducial mark)를 촬영하여 웨이퍼(W)의 위치를 검출한다.

물론, 이 실시예에서는 상기 비전카메라가 상기 제1 정렬픽커(21)의 일측에 고정되어 제1 정렬픽커(21)와 함께 수평 이동하면서 위치 검출 작용을 하지만, 이와 다르게 비전카메라가 제1 정렬픽커(21)와 개별체로 이루어져 독립적으로 수평이동하면서 웨이퍼(W)의 위치 검출 작용을 수행하도록 할 수도 있을 것이다.

절단부(30)는 제2 정렬픽커(31)에 의해 반송된 웨이퍼(W)가 안착되어 고정되며 y축 방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 척테이블(32)과, 상기 척테이블(32)과 상대 이동하면서 척테이블(32) 상에 안착된 웨이퍼(W)를 개별 반도체 자재(P) 단위로 절단하는 절단기(33)를 포함한다.

제2 정렬픽커(31)는 메인 가이드 레일(6)에 설치되어 x축 방향으로 이동 가능하며, 정렬부(20)로부터 절단부(30)로 웨이퍼(W)를 반송하는 수단이다.

절단부(30)는 상기 척테이블(32)의 이동 경로 상에 상하로 이동 가능하게 설치되어 절단 작업이 완료된 후 하측으로 이동하여 척테이블(32) 상에 놓여진 반도체 자재 이외의 스크랩(scrap)과 접촉하여 스크랩을 제거하는 브러쉬(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 브러쉬는 공압 실린더와 같은 선형운동장치에 의해 상하로 이동할 수 있다.

척테이블(32)은 웨이퍼(W)를 안정적으로 흡착 할 수 있도록 상면에 흡착 진공홀이 마련된다. 흡착 진공홀이 개개의 반도체 자재를 흡착하고 있으므로 절단 과정에서 발생하는 힘에 의해 반도체 자재가 틀어지는 것을 방지할 수 있다. 또한 척테이블(32)은 웨이퍼(W)에 격자 모양으로 형성되는 반도체 자재 절단 라인에 대응하는 위치에 상기 절단기(33)의 블레이드 날끝이 비접촉되면서 수용될 수 있도록 블레이드 도피홈이 형성되어 있다. 따라서, 절단기(33)의 블레이드와 척테이블(32)이 상대 이동하면서 척테이블(32) 상의 웨이퍼(W)를 절단 라인을 따라 절단할 때 상기 블레이드의 날끝이 상기 블레이드 도피홈을 지나가면서 척테이블(32)과 접촉하지 않고서 웨이퍼(W)를 절단할 수 있게 된다.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 절단부(30) 상에는 상기 절단기(33)가 웨이퍼(W)를 절단할 때 절단 과정에서 발생하는 열을 냉각시키고 이물질을 제거하기 위한 물분사노즐(미도시) 또는 에어블로워(미도시) 등이 설치될 수 있다.

세척부(40)는 척테이블(32)에서 절단이 완료된 웨이퍼(W)가 유닛 픽커(5)에 의해 이송되면서 세척 및 건조되는 수단이다. 세척부(40)의 일 예로 스핀너(Spinner)를 들 수 있다. 스핀너는 스핀너 테이블(41)이 웨이퍼(W)를 진공 흡착 방식 등으로 파지한 후 고속으로 회전(Spin)하고, 회전하는 동안 세척분사노즐(미도시)을 통해 세척수를 분사하여 개별 반도에 자재(P) 단위로 분할된 웨이퍼(W)를 효과적으로 세척 할 수 있는 장치이다. 이 때 세척분사노즐은 웨이퍼(W)의 상면뿐만 아니라 저면에도 위치할 수 있어 웨이퍼(W)의 양 면을 효과적으로 세척할 수 있다.

세척부(40)는 세척공정뿐만 아니라 건조공정을 수행할 수 있다. 고속 스핀너의 경우 회전에 의해 건조작업이 이루어지는 것이 일반적이지만 스핀너 테이블(41)에 웨이퍼(W)를 가열하는 드라이블록(미도시)을 설치하거나 웨이퍼(W)의 상측에서 고압의 공기를 분사하는 에어블러워(미도시)를 설치하여 건조작업을 수행할 수 있다.

자외선 조사장치(3)는 유닛 픽커(5)에 의해 반송된 웨이퍼(W)가 안착되어 대기하는 자외선 조사 대기부(50)와 웨이퍼(W)에 자외선을 조사하는 자외선 조사부(53)를 포함한다.

자외선 조사 대기부(50)는 상기 웨이퍼(W)를 진공 흡착에 의해 경고하게 지지할 수 있는 대기 테이블(51)과 상기 대기 테이블(51)과 자외선 조사부(53)를 연결하는 레일(52)을 포함한다.

자외선 조사부(53)는 자외선을 조사하는 자외선 램프(미도시)와 웨이퍼(W)가 안착된 지지프레임(F)이 출입하는 출입구(미도시)를 포함한다. 자외선 램프(미도시)로부터 조사된 자외선은 지지프레임(F) 상의 점착테이프(T)의 점착력을 약화시켜 웨이퍼(W)로부터 개별의 반도체 자재(P)가 분리되기 쉽도록 한다. 점착테이프(T)는 웨이퍼(W)가 절단되는 과정에서 비틀어지지 않도록 하기 위해 점착력이 강하기 때문에 개별 반도체 자재(P)로 분리되는 과정에서는 분리 과정에 큰 힘을 요구하여 분리 과정에 오류를 발생시키는 원인이 될 수 있다. 따라서 자외선 조사부(53)에서 자외선을 조사함으로써 점착테이프(T)의 점성을 약화시켜 개별 반도체 자재(P)로 분리되는 과정에서 점착테이프(T)로부터 반도체 자재(P)를 용이하게 분리될 수 있도록 한다.

분류적재장치(4)는 유닛 픽커(5)에 의해 반송된 웨이퍼(W)가 안착되어 분류적재 작업을 대기하는 작업 대기부(60)와, 상기 웨이퍼(W)가 로딩되어 개별의 반도체 자재(P)로 분리되는 로딩부(70)와, 반도체 자재를 임시 적재하는 프리사이져(81)와, 반도체 자재(P)를 트레이, 튜브, 또는 릴에 적재하기 위한 오프로더 픽커(83)와, 검사 과정에 의해 양품과 불량품으로 구분된 반도체 자재(P) 중 양품인 반도체 자재(P)를 적재하는 오프로딩부(90)와, 불량인 반도체 자재(P)를 수거하는 리젝트부(100)를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 재작업이 필요한 리워크 반도체 자재(P)를 적재하는 리워크부(미도시)를 포함할 수 있다.

작업 대기부(60)는 유닛 픽커(5)에 의해 반송된 웨이퍼(W)를 다음 작업을 위해 대기하는 수단으로, 작업 대기부(60)와 로딩부(70)를 연결하는 레일(61)을 포함한다.

로딩부(70)는 개별 단위로 절단된 웨이퍼(W)로부터 개개의 반도체 자재(P)를 픽업하는 수단으로, 작업 대기부(60)로부터 웨이퍼(W)를 그립(Grip)하여 로딩 테이블(73)까지 반송하는 반송 그립퍼(71)와, 상기 반송 그립퍼(71)에 의해 반송된 웨이퍼(W)가 안착되는 로딩 테이블(73)과, 상기 로딩 테이블(73)로부터 개개의 반도체 자재(P)를 픽업하는 로더 픽커(74)와, 상기 로더 픽커(74)가 픽업하는 픽업 위치를 검사하기 위한 검사 비전(75)을 포함할 수 있다.

반송 그립퍼(71)는 절단장치(2)의 지지프레임(F)의 모서리 일측을 그립(Grip)하여 로딩 테이블(73)에 웨이퍼(W)를 안착시킬 수 있다. 로딩 테이블(73)은 진공 흡착 방식에 의해 웨이퍼(W)를 지지할 수 있으며, 로딩 테이블에 안착된 웨이퍼(W)로부터 반도체 자재(P)를 이젝팅하기 위한 이젝터(미도시)와 상대운동을 통해 개개의 반도체 자재(P)가 로더 픽커(74)에 픽업되도록 할 수 있다.

로더 픽커(74)는 z축 방향(xy 평면에 대해 높이 방향)으로 이동 가능하여 웨이퍼(W)로부터 반도체 자재(P)를 픽업할 수 있다. 로더 픽커(74)는 진공 흡착 방식을 이용하여 반도체 자재(P)를 픽킹(Picking)할 수 있으며, x축 및 y축 방향으로 이동가능하며, θ 방향으로 회전할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만 로딩부(70)는 이젝터(미도시)를 포함할 수 있다. 반도체 자재(P)는 점착테이프(T) 상에 부착되어 있기 때문에 로더 픽커(74)가 반도체 자재(P)를 진공 흡착하는 동작에 더하여 물리적으로 반도체 자재(P)와 점착테이프(T)를 분리하기 위한 외력이 더해질 필요가 있다. 이젝터(미도시)는 반도체 자재(P)가 점착테이프(T)로부터 분리되도록 하기 위하여 반도체 자재(P)가 로더 픽커(74)에 진공 흡착된 상태에서 반도체 자재(P)를 위로 밀어주거나 점착테이프(T)를 아래로 잡아당기는 방법을 사용할 수 있다. 이젝터(미도시)의 보다 상세한 구성에 대하여서는 미국등록특허 제US 8,250,742호와 미국공개특허 제US 2011/0214819호를 참조할 수 있다.

검사 비전(75)은 로더 픽커(74)가 픽업하는 픽업 위치를 검사하여 설정 위치와 반도체 자재(P)의 실제 위치 사이에 오차를 검출할 수 있다. 상기 오차를 보정하기 위해 로더 픽커(74)가 x축 및 y축 방향으로 이동 가능하고, θ 방향으로 회전할 수 있다.

프리사이져(81)는 로더 픽커(74)로부터 반도체 자재(P)를 전달 받아 개별적인 적재 홈에 안착시킨다. 프리사이져(81)는 일렬로 적재홈을 마련할 수 있다. 일렬로 마련하는 이유는 x축 방향 이동으로도 로더 픽커(74)로부터 차례로 반도체 자재(P)를 전달 받을 수 있고, 하나의 다운룩킹 비전(82)에 의해 검사되기 용이하기 때문이다.

다운룩킹 비전(82)은 프리사이져(81)의 상부에 설치되어 프리사이져(81)에 안착된 반도체 자재(P)의 제1면을 검사할 수 있다. 제1면은 솔더 볼 또는 와이어가 본딩된 면일 수 있으며, 다운룩킹 비전(82)에 의해 볼의 상태(갯수, 직경, 연결 상태 등) 또는 와이어의 본딩 상태와 배치 상태, 이물질 투입 여부 등을 검사할 수 있다.

오프로더 픽커(83)는 프리사이져(81)로부터 반도체 자재(P)를 전달 받아 오프로딩부(90) 또는 리젝트부(100)에 반도체 자재(P)를 적재한다. 업룩킹 비전(84)은 오프로더 픽커(83) 이동 경로의 하부에 설치되어 오프로더 픽커(83)에 픽킹된 반도체 자재(P)의 제2면을 검사할 수 있다. 제2면은 마킹면일 수 있으며, 업룩킹 비전(84)에 의해 표면의 마킹(Marking) 유무, 마킹 방향, 마킹 위치 등의 마킹 상태를 검사할 수 있다.

상기 프리사이져(81)와 오프로더 픽커(83)는 픽커 레일(85)을 따라 x축 방향으로 이송할 수 있다. 또한, 프리사이져(81)와 오프로더 픽커(83)는 상하 방향으로 2개가 나란히 배치될 수 있다. 한 쌍이 마련됨으로써 로더 픽커(74)의 대기 시간을 줄여 작업 공정 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상하 방향으로 근접하여 나란히 배치되는 경우 하나의 다운룩킹 비전(82)에 의해 자재의 제1면이 검사될 수 있으며 하나의 업룩킹 비전(84)에 의해 자재의 제2면이 검사될 수 있다.

다운룩킹 비전(82)과 업룩킹 비전(84)에 의해 양면이 모두 검사된 반도체 자재(P)는 양품과 불량품으로 분류되어 양품은 오프로딩부(90)에 적재하고, 불량품은 리젝트부(100)에 수거될 수 있다. 불량품은 따로 정렬 작업이 불필요하기 때문에 수거박스 등에 담을 수 있으며, 추가작업이 필요한 리워크 자재의 경우 별도의 오프로딩부에 선별하여 적재 가능하다.

오프로딩부(90)는 오프로더 픽커(83)로부터 양품의 반도체 자재를 전달받아 적재하기 위한 양품 적재부(91)와, 양품 반도체 자재가 채워진 트레이를 저장하는 양품 트레이 적재부(95)와, 양품 트레이(92)를 공급하는 트레이 공급부(96)를 포함할 수 있다.

양품 적재부(91)는 트레이 피더(93)에 의해 양품 트레이(92)를 공급한다. 트레이 피더(93)는 트레이 피더 레일(94)을 따라 y축 방향으로 이동 가능하다. 양품 적재부(91)에서 오프로더 픽커(83)로부터 양품 반도체 자재가 채워진 양품 트레이(92)는 트레이 피더 레일(94)을 따라 y축으로 이동하여 양품 트레이 적재부(95)에 저장되고, 빈 트레이 피더(93)에는 트레이 공급부(96)로부터 양품 트레이(92)가 공급된다. 이 때 양품 트레이 적재부(95)와 트레이 피더(93)와 트레이 공급부(96) 사이에는 트레이 픽커 레일(98)을 따라 x축 방향으로 이동하는 트레이 픽커(97)가 마련되어 트레이를 반송한다.

리젝트부(100)는 검사장치에 의해 불량으로 판단된 반도체 자재가 수거되는 장소로 리젝트 트레이(101)를 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 작업 대기부(60)의 y축 방향 아래에 웨이퍼(W)를 제공할 수 있는 중간 공급부(110)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 공급장치(1), 절단장치(2), 자외선 조사장치(3), 및 분류적재장치(4)의 일련의 과정을 거쳐 반도체 자재(P)를 작업할 수 있다. 그러나 장비의 운용 가능성을 높이기 위해서는 절단된 웨이퍼(CW)를 이용할 수 있고, 자외선 조사과정이 필요 없는 웨이퍼(CW)를 이용할 수 있는 것이 바람직하다.

중간 공급부(110)는 절단된 웨이퍼(CW)가 적재되어 작업 대기부(60)에 웨이퍼(CW)를 공급할 수 있으며, 공급 과정을 원활이 하기 위해 중간 공급부 레일(미도시)을 포함할 수 있다.

중간 공급부(110)에 자외선 조사과정이 필요 없는 절단된 웨이퍼(CW)가 적재된 경우, 반송 그립퍼(71) 등이 상기 웨이퍼(CW)를 반송하여 작업 대기부(60)에 대기시키거나, 바로 로딩부(70)로 상기 웨이퍼(CW)를 반송하여 분류적재과정을 시작할 수 있다. 반면에, 자외선 조사과정이 필요한 절단된 웨이퍼(CW)가 적재된 경우 반송 그립퍼(71) 등에 의해 작업 대기부(60)로 상기 웨이퍼(CW)를 이동한 후, 유닛 픽커(5)가 상기 웨이퍼(CW)를 픽업하여 자외선 조사 대기부(50)에 대기시켜 자외선 조사과정을 준비할 수 있다.

이처럼 중간 공급부(110)를 포함함으로써 일련의 반도체 자재 공정뿐만 아니라, 절단공정과 자외선 조사공정을 선택 사항으로 할 수 있어 장치의 운용의 폭을 넓힐 수 있다.

중간 공급부(110)는 상기와 같이 선택적인 공정을 위한 절단된 웨이퍼(CW)를 적재하는 것뿐만 아니라 로딩부(70)에서 반도체 자재(P)가 모두 픽업된 지지프레임(F)을 회수하는 기능을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치를 나타내는 도면이다.

도 1과 비교할 때, 공급장치(1), 절단장치(2), 및 자외선 조사장치(3)는 동일하다. 따라서, 도 2에서는 제2 실시예인 분류적재장치(200)를 중심으로 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 분류적재장치(200)는 웨이퍼를 이송하는 이송 픽커(210, 220)와, 반도체 자재(P)가 로딩되는 로딩부(240)와, 로딩부(240)로부터 반도체 자재(P)를 픽업하는 로더 픽커(243)와, 반도체 자재(P)가 임시 적재되는 시트 블록(250)과, 반도체 자재(P)를 오프로딩부(270)에 적재하는 오프로더 픽커(260)와, 오프로딩부(270)와, 검사 비전(252, 253)을 포함할 수 있다.

자외선 조사부(53)에서 자외선 조사를 마친 웨이퍼(W)는 유닛 픽커(5)에 의해 작업 대기부(201)로 공급된다. 이송 픽커는 제1 이송 픽커(210)와 제2 이송 픽커(220)를 포함할 수 있다.

제1 이송 픽커(210)는 서브 가이드 레일(202) 상에서 x축 방향으로 이동하는 제1 이송 픽커 지지부재(211)에 의해 지지되고, 제2 이송 픽커(220)는 서브 가이드 레일(202) 상에서 x축 방향으로 이동하는 제2 이송 픽커 지지부재(221)에 의해 지지된다. 두 이송 픽커(210, 220)는 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 반송할 수 있다.

이송 픽커(210, 220)는 웨이퍼(W) 정렬 수단으로 기능할 수 있다. 절단장치(2)와 자외선 조사장치(3)를 지나면서 정렬 상태가 흐트러진 웨이퍼(W)는 로딩부(240)에서 반도체 자재(P)가 로딩될 때, 위치 보정 과정을 필요로 하게 되어 작업이 지연되고, 작업의 정확성이 떨어질 수 있다. 따라서 각 이송 픽커(210, 220)는 x축 방향으로 상대 이동 가능하게 설치됨으로써 웨이퍼(W)의 x축 방향 중심위치를 설정위치와 일치시킬 수 있다.

이송 픽커(210, 220)는 웨이퍼(W)를 로딩 테이블(241)로 반송하여 안착시킬 수 있다. 로딩 테이블(241)은 진공 흡착 방식에 의해 웨이퍼(W)를 지지할 수 있으며, 로딩 테이블 레일(242)을 따라 y축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

정렬 비전(230)은 제2 이송 픽커 지지부재(221)에 마련되어 이송 픽커(210, 220)가 픽업하여 로딩 테이블(241)에 안착하는 설정 위치와 웨이퍼(W)의 실제 위치 사이에 오차를 검출할 수 있다. 상기 오차를 보정하기 위해 로딩 테이블(241)이 y축 방향으로 이동하여 웨이퍼(W)의 x축 방향 중심위치를 설정위치와 일치시킬 수 있다. 또한 로딩 테이블(241)은 θ 방향으로 회전할 수 있으며, 웨이퍼(W)의 틀어짐 정도를 보정할 수 있다.

로더 픽커(243)는 서브 가이드 레일(202) 상에서 x축 방향으로 이동하는 로더 픽커 레일(244) 상에서 y축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 로더 픽커(243)는 z축 방향(xy 평면에 대해 높이 방향)으로 이동 가능하여 웨이퍼(W)로부터 반도체 자재(P)를 픽업할 수 있다. 따라서 로더 픽커(243)는 x, y, 및 z축 방향으로 이동 가능할 수 있다. 도 2에서는 제2 이송 픽커 지지부재(221)와 로더 픽커 레일(244)이 동일한 부재로 나타나 있지만 이와 달리 개별 부재로 마련될 수 있다.

로더 픽커(243)는 진공 흡착 방식을 이용하여 반도체 자재(P)를 픽킹(Picking)할 수 있다. 로딩 과정을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

로딩부(70)는 이젝터(245)를 포함할 수 있다. 반도체 자재(P)는 점착테이프(T) 상에 부착되어 있기 때문에 로더 픽커(243)가 반도체 자재(P)를 진공 흡착하는 동작에 더하여 물리적으로 반도체 자재(P)와 점착테이프(T)를 분리하기 위한 외력이 더해질 필요가 있다. 이젝터(245)는 반도체 자재(P)가 점착테이프(T)로부터 분리되도록 하기 위하여 반도체 자재(P)가 로더 픽커(243)에 진공 흡착된 상태에서 반도체 자재(P)를 위로 밀어주거나 점착테이프(T)를 아래로 잡아당기는 방법을 사용할 수 있다.

이젝터(245)는 이젝터 레일(246)을 따라 x축 방향으로 이동 가능할 수 있다. 로딩 테이블(241)이 y축 방향으로 이동 가능하고 이젝터(245)가 x축 방향으로 이동 가능함으로써 웨이퍼(W)의 전 영역에 걸쳐 반도체 자재(P)를 로딩할 수 있다.

로더 픽커(243)는 y축 방향으로 일렬로 배열되는 픽업부를 마련할 수 있다. 로더 픽커(243)는 로더 픽커 레일(244)을 따라 y축 방향으로 이동하면서 한번에 다수의 반도체 자재(P)를 픽업하여 작업 공정의 효율을 향상시킬 수 있다. 로더 픽커(243)는 로딩부(240)로부터 반도체 자재(P)를 픽업하여 시트 블록(250)에 안착시킨다.

시트 블록(250)은 반도체 자재(P)를 임시 적재하여 제1면을 검사할 수 있도록 하기 위한 수단이다. 시트 블록(250)은 시트 블록 레일(251)을 따라 y축 방향으로 이동할 수 있으며, 상기 시트 블록 레일(251) 상에 반도체 자재(P)의 제1면을 검사하는 다운룩킹 비전(252)이 마련될 수 있다. 제1면은 솔더 볼 또는 와이어가 본딩된 면일 수 있으며, 다운룩킹 비전(252)에 의해 볼 또는 와이어의 본딩 상태와 배치 상태 등을 검사할 수 있다.

시트 블록(250)은 2개 이상이 마련될 수 있다. 도 2에는 x축 방향으로 근접하여 배치되는 2개의 시트 블록(250)을 도시하였다. 2개의 시트 블록(250)을 이용함으로써 검사 과정 동안 로더 픽커(243) 또는 오프로더 픽커(260)가 대기하는 대기시간을 줄일 수 있다. 시트 블록(250)이 두 개 이상 마련되는 경우 다운룩킹 비전(252)은 비전 레일(253)을 따라 x축 방향으로 이동 가능하면서 각 시트 블록 레일(251) 상의 시트 블록(250)을 모두 검사 가능하다.

오프로더 픽커(260)는 서브 가이드 레일(202) 상에서 x축 방향으로 이동하는 오프로더 픽커 레일(261) 상에서 y축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 오프로더 픽커(260)는 z축 방향(xy 평면에 대해 높이 방향)으로 이동 가능하여 반도체 자재(P)를 양품 적재부(272)에 적재할 수 있다. 따라서 오프로더 픽커(260)는 x, y, 및 z축 방향으로 이동 가능할 수 있다.

위에서 로더 픽커(243)와 오프로더 픽커(260)가 별개의 기능을 하는 수단으로 설명하였지만, 두 장치(243, 260)는 로딩 작업과 오프로딩 작업을 병행할 수 있다. 즉, 두 장치(243, 260)가 모두 로딩 작업에 관여할 수 있고, 두 장치(243, 260)가 모두 오프로딩 작업에 관여할 수도 있다.

업룩킹 비전(254)은 오프로더 픽커(260) 이동 경로의 하부에 설치되어 오프로더 픽커(83)에 픽킹된 반도체 자재(P)의 제2면을 검사할 수 있다. 제2면은 마킹면일 수 있으며, 업룩킹 비전(254)에 의해 표면의 스크레치, 치핍(Chipping), 또는 마킹(Marking)을 검사할 수 있다.

다운룩킹 비전(252)과 업룩킹 비전(254)에 의해 양면이 모두 검사된 반도체 자재(P)는 양품과 불량품으로 분류되어 양품은 오프로딩부(270)에, 불량품은 리젝트부(280)에 적재될 수 있다.

오프로딩부(270)는 오프로더 픽커(260)로부터 양품의 반도체 자재를 전달받아 적재하기 위한 양품 적재부(272)와, 양품 반도체 자재가 채워진 트레이를 저장하는 양품 트레이 적재부(271)와, 양품 트레이(92)를 공급하는 트레이 공급부(273)를 포함할 수 있다.

양품 적재부(272)에서 오프로더 픽커(260)로부터 양품 반도체 자재가 채워진 양품 트레이는 양품 트레이 적재부(271)에 저장되고, 양품 적재부(272)에는 트레이 공급부(273)로부터 양품 트레이가 공급된다. 이 때 양품 트레이 적재부(271)와 양품 적재부(272)와 트레이 공급부(273) 사이에는 서브 가이드 레일(202)을 따라 x축 방향으로 이동하는 트레이 픽커(274)가 마련되어 트레이를 반송한다. 트레이 픽커(274)는 트레이 픽커 지지부재(275)에 지지되어 서브 가이드 레일(202)을 따라 이동할 수 있다.

도 2에서는 오프로더 픽커 레일(261)과 트레이 픽커 지지부재(275)가 동일한 부재로 나타나 있지만 이와 달리 개별 부재로 마련될 수 있다.

리젝트부(280)는 검사장치에 의해 불량으로 판단된 반도체 자재(P)가 수거되는 장소이다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치의 시트 블록(250), 다운룩킹 비전(252), 업룩킹 비전(254), 및 리젝트부(280)는 y축 방향으로 인접하여 위치할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 시트 블록(250)은 시트 블록 레일(251)을 따라 y축 방향으로 이동하면서 다운룩킹 비전(252)에 의해 검사됨으로써 검사를 위한 별도 동작이 필요하지 않다. 또한, 오프로더 픽커(260)가 시트 블록(250)으로부터 반도체 자재(P)를 픽업한 후 시트 블록 레일(251)의 y축 방향 아래에 위치하는 업룩킹 비전(254)에 의해 바로 검사됨으로써 최소의 거리를 이동하여 반도체 자재(P)의 전면 검사를 완료할 수 있다. 또한, 업룩킹 비전(254)에 의해 제2면의 검사까지 마친 후 자재의 양불여부 판단을 할 수 있으므로, 불량으로 판단된 반도체 자재(P)는 업룩킹 비전(254)의 y축 방향 아래에 위치하는 리젝트부(280)에 수거할 수 있으므로, 작업 시간을 단축할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 작업 대기부(201)의 y축 방향 아래에 웨이퍼(W)를 제공할 수 있는 중간 공급부(110)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 공급장치(1), 절단장치(2), 자외선 조사장치(3), 및 분류적재장치(200)의 일련의 과정을 거쳐 반도체 자재(P)를 작업할 수 있다. 그러나 장비의 운용 가능성을 높이기 위해서는 절단된 웨이퍼(CW)를 이용할 수 있고, 자외선 조사과정이 필요 없는 웨이퍼(CW)를 이용할 수 있는 것이 바람직하다.

중간 공급부(110)는 절단된 웨이퍼(CW)가 적재되어 작업 대기부(201)에 웨이퍼(CW)를 공급할 수 있으며, 공급 과정을 원활이 하기 위해 중간 공급부 레일(미도시)을 포함할 수 있다.

중간 공급부(110)에 자외선 조사과정이 필요 없는 절단된 웨이퍼(CW)가 적재된 경우, 이송 픽커(210, 220) 등이 상기 웨이퍼(CW)를 반송하여 작업 대기부(201)에 대기시키거나, 바로 로딩부(240)로 상기 웨이퍼(CW)를 반송하여 분류적재과정을 시작할 수 있다. 반면에, 자외선 조사과정이 필요한 절단된 웨이퍼(CW)가 적재된 경우 이송 픽커(210, 220) 등에 의해 작업 대기부(201)로 상기 웨이퍼(CW)를 이동한 후, 유닛 픽커(5)가 상기 웨이퍼(CW)를 픽업하여 자외선 조사 대기부(50)에 대기시켜 자외선 조사과정을 준비할 수 있다.

중간 공급부(110)는 상기와 같이 선택적인 공정을 위한 절단된 웨이퍼(CW)를 적재하는 것뿐만 아니라 로딩부(240)에서 반도체 자재(P)가 모두 픽업된 지지프레임(F)을 회수하는 기능을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치를 나타내는 도면이다.

도 1과 비교할 때, 공급장치(1), 절단장치(2), 및 자외선 조사장치(3)는 동일하다. 따라서, 도 3에서는 제3 실시예인 분류적재장치(300)를 중심으로 설명하도록 한다. 제3 실시예인 분류적재장치(300)는 반도체 자재의 일면(마킹면)에 자재의 양불 정보가 기록되거나 양품의 반도체 자재만을 취급하는 때에 별도의 검사 과정을 생략하여 오프로딩 과정을 최소한으로 간소화 함으로써 작업 공정 속도를 향상시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 분류적재장치(300)는 웨이퍼를 이송하는 이송 픽커(310, 320)와, 반도체 자재(P)가 로딩되는 로딩부(340)와, 로딩부(340)로부터 반도체 자재(P)를 픽업하여 오프로딩부(360)에 적재하는 오프로더 픽커(350)와, 오프로딩부(360)와, 검사 비전(352)을 포함할 수 있다.

자외선 조사부(53)에서 자외선 조사를 마친 웨이퍼(W)는 이송 픽커(310, 320)에 의해 작업 대기부(301)로 공급된다. 이송 픽커는 제1 이송 픽커(310)와 제2 이송 픽커(320)를 포함할 수 있다. 제1 이송 픽커(310)는 서브 가이드 레일(302) 상에서 x축 방향으로 이동하는 제1 이송 픽커 지지부재(311)에 의해 지지되고, 제2 이송 픽커(320)는 서브 가이드 레일(302) 상에서 x축 방향으로 이동하는 제2 이송 픽커 지지부재(321)에 의해 지지된다. 두 이송 픽커(310, 320)는 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 반송할 수 있다.

도 3에는 장비의 간소화를 위해 메인 가이드 레일(6)과 서브 가이드 레일(302)이 동일한 x축 방향으로 위치하는 것을 도시하였지만, 이와 달리 별도의 레일로 이루어지는 것을 포함한다. 다만, 본 실시예는 장치의 간소화를 목적으로 하므로 동일 축에 위치하는 것이 바람직하다.

이송 픽커(310, 320)는 웨이퍼(W) 정렬 수단으로 기능할 수 있다. 이에 대해서는 도 2에서 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명을 생략하도록 한다.

이송 픽커(310, 320)는 자외선 조사 대기부(50)에서 웨이퍼(W)를 픽업하여 작업 대기부(301)에 위치하는 로딩 테이블(341)로 반송하여 안착시킬 수 있다. 로딩 테이블(341)은 진공 흡착 방식에 의해 웨이퍼(W)를 지지할 수 있으며, 로딩 테이블 레일(342)을 따라 y축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 작업 대기부(301)와 로딩부(340) 사이에서 웨이퍼(W)를 이송한다.

로딩부(340)는 로딩 테이블(342)이 로딩 테이블 레일(342)을 따라 y축 방향 위로 이동하여 오프로더 픽커 레일(351)과 만나는 지점으로, 오프로더 픽커(350)에 의해 개개의 반도체 자재(P)로 로딩되는 지점이다.

오프로더 픽커(350)는 오프로더 픽커 레일(351) 상에서 x축 방향으로 이동할 수 있으며, 로딩 작업과 오프로딩 작업을 병행할 수 있다. 오프로더 픽커(350)는 z축 방향(xy 평면에 대해 높이 방향)으로 이동 가능하여 웨이퍼(W)로부터 반도체 자재(P)를 픽업하여 로딩할 수 있으며, z축 방향으로 이동하여 오프로딩부(360)에 반도체 자재(P)를 적재하여 오프로딩할 수 있다. 오프로더 픽커(350)는 진공 흡착 방식을 이용하여 반도체 자재(P)를 픽킹(Picking)할 수 있다. 로딩 과정과 오프로딩 과정을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

로딩부(340)는 이젝터(미도시)를 포함할 수 있다. 이젝터(미도시)에 관한 설명은 도 1 또는 도 2에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로, 자세한 설명을 생략하도록 한다.

오프로더 픽커(350)는 x축 방향으로 일렬로 배열되는 픽업부를 마련할 수 있다. 오프로더 픽커(350)는 오프로더 픽커 레일(351)을 따라 x축 방향으로 이동하면서 한번에 다수의 반도체 자재(P)를 픽업하여 작업 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.

업룩킹 비전(352)은 오프로더 픽커(350) 이동 경로의 하부에 설치되어 오프로더 픽커(350)에 픽킹된 반도체 자재(P)의 제2면을 검사할 수 있다. 제2면은 마킹면일 수 있으며, 업룩킹 비전(352)에 의해 표면의 마킹(Marking)을 검사할 수 있다. 제2면의 마킹은 반도체 자재(P)의 양불에 대한 정보가 포함되어 있을 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 분류적재장치(300)는 로딩부(340)와 오프로딩부(360) 사이의 오프로더 픽커(350) 이동 경로 상에 업룩킹 비전(352)이 설치되어 별도의 검사 공정을 위한 작업을 필요로 하지 않는다. 따라서 오프로더 픽커(350)가 이동하는 도중에 반도체 자재(P)의 제2면을 검사하여 양불 판단을 거쳐 양품으로 판단되는 경우 바로 오프로딩부(360)에 적재함으로써 작업 공정을 단순화하여 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

오프로딩부(360)는 오프로더 픽커(350)로부터 양품의 반도체 자재를 전달받아 적재하기 위한 수단이고, 리젝트부(370)는 업룩킹 비전(352)에 의해 불량으로 판단된 반도체 자재(P)가 수거되는 장소이다.

이상에서 반도체 자재(P)의 양불 판단이 선행되어 있거나, 양불 판단이 필요 없는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 제3 실시예에 따른 분류적재장치(300)가 양불 판단을 위한 검사 과정을 포함할 수도 있다. 이 때 정렬 비전(330)을 포함하여 웨이퍼(W)의 상부에서 반도체 자재(P)를 촬상하는 비전을 마련하여 반도체 자재(P)의 제1면을 검사하여, 볼 또는 와이어의 본딩 상태와 배치 상태 등을 검사할 수 있다. 또한 업룩킹 비전(352)에서 마킹 상태를 검사하여 반도체 자재(P)의 양면을 모두 검사할 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 작업 대기부(301), 로딩부(340), 오프로더 픽커(350), 및 업룩킹 비전(352)은 두 개 이상 마련되어 작업 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 도 3은 오프로딩부(360)를 중심으로 x 방향 양 측으로 작업 대기부(301)가 위치하고, 이송 픽커(310, 320)가 교번적으로 2개의 작업 대기부(301)에 웨이퍼(W)를 안착할 수 있다. 작업 대기부(301)의 로딩 테이블(341)은 웨이퍼(W)가 안착된 후 로딩부(340)로 이동하여 로딩 작업과 오프로딩 작업을 시작하며, 이러한 작업은 양 측의 로딩부에서 동시에 진행될 수 있다. 이 때, 오프로딩 픽커(350)와 오프로딩 픽커 레일(351)은 y축 상, 하방향으로 인접하여 위치할 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 두 개의 작업 대기부(301) 사이에 웨이퍼(W)를 제공할 수 있는 중간 공급부(110)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단 적재장치는 공급장치(1), 절단장치(2), 자외선 조사장치(3), 및 분류적재장치(200)의 일련의 과정을 거쳐 반도체 자재(P)를 작업할 수 있다. 그러나 장비의 운용 가능성을 높이기 위해서는 절단된 웨이퍼(CW)를 이용할 수 있고, 자외선 조사과정이 필요 없는 웨이퍼(CW)를 이용할 수 있는 것이 바람직하다.

중간 공급부(110)는 절단된 웨이퍼(CW)가 적재되어 작업 대기부(301)에 웨이퍼(CW)를 공급할 수 있으며, 공급 과정을 원활이 하기 위해 중간 공급부 레일(111)을 포함할 수 있다.

중간 공급부(110)에 자외선 조사과정이 필요 없는 절단된 웨이퍼(CW)가 적재된 경우, 이송 픽커(310, 320) 등이 상기 웨이퍼(CW)를 반송하여 작업 대기부(301)에 대기시키거나, 바로 로딩부(340)로 상기 웨이퍼(CW)를 반송하여 분류적재과정을 시작할 수 있다. 반면에, 자외선 조사과정이 필요한 절단된 웨이퍼(CW)가 적재된 경우 이송 픽커(310, 320) 등에 의해 상기 웨이퍼(CW)를 픽업하여 자외선 조사 대기부(50)에 대기시켜 자외선 조사과정을 준비할 수 있다.

1: 공급장치, 2: 절단장치,
3: 자외선 조사장치, 4: 분류적재장치,
5: 유닛 픽커, 6: 메인 가이드 레일,
10: 인렛부, 11: 매거진,
20: 정렬부, 21: 제1 정렬픽커,
22: 인출 그립퍼, 23: 인렛 레일,
24: 가이드 핀, 25: 정렬 테이블,
30: 절단부, 31: 제2 정렬픽커,
32: 척테이블, 33: 절단기,
40: 세척부, 41: 스핀너 테이블,
50: 자외선 조사 대기부, 51: 대기 테이블,
52: 레일, 53: 자외선 조사부,
60: 작업 대기부, 61: 레일,
70: 로딩부, 71: 반송 그립퍼,
72: 레일, 73: 로딩 테이블,
74: 로더 픽커, 75: 검사비전,
81: 프리사이져, 82: 다운룩킹 비전,
83: 오프로더 픽커, 84: 업룩킹 비전,
85: 픽커 레일, 90: 오프로딩부,
91: 양품 적재부, 92: 양품 트레이,
93: 트레이 피더, 94: 트레이 피더 레일,
95: 양품 트레이 적재부, 96: 트레이 공급부,
97: 트레이 픽커, 98: 트레이 픽커 레일,
100: 리젝트부, 101: 리젝트 트레이,
110: 중간 공급부, 111: 중간 공급부 레일,
201: 작업 대기부, 202: 서브 가이드 레일,
210: 제1 이송 픽커, 211: 제1 이송 픽커 지지부재,
220: 제2 이송 픽커, 221: 제2 이송 픽커 지지부재,
230: 정렬 비전, 240: 로딩부,
241: 로딩 테이블, 242: 로딩 테이블 레일,
243: 로더 픽커, 244: 로더 픽커 레일,
245: 이젝터, 246: 이젝터 레일,
250: 시트 블록, 251: 시트 블록 레일,
252: 다운룩킹 비전, 253: 비전 레일,
254: 업룩킹 비전, 260: 오프로더 픽커,
261: 오프로더 픽커 레일, 270: 오프로딩부,
271: 양품 트레이 적재부, 272: 양품 적재부,
273: 트레이 공급부, 274: 트레이 픽커,
275: 트레이 픽커 지지부재, 280: 리젝트부,
301: 작업 대기부, 302: 서브 가이드 레일,
310: 제1 이송 픽커, 311: 제1 이송 픽커 지지부재,
320: 제2 이송 픽커, 321: 제2 이송 픽커 지지부재,
330: 정렬 비전, 340: 로딩부,
341: 로딩 테이블, 342: 로딩 테이블 레일,
350: 오프로더 픽커, 351: 오프로더 픽커 레일,
352: 업룩킹 비전, 360: 오프로딩부,
370: 리젝트부

Claims

웨이퍼 공급부;
공급된 웨이퍼를 절단하는 절단장치;
절단된 웨이퍼에 자외선을 조사하는 자외선 조사장치; 및
웨이퍼로부터 반도체 자재를 로딩하여 오프로딩부에 오프로딩하는 분류적재장치;를 포함하고,
상기 분류적재장치는 절단된 웨이퍼를 공급하는 중간 공급부를 포함하며,
상기 중간 공급부를 통해 공급된 웨이퍼는, 상기 절단장치를 거치지 않고 상기 자외선 조사장치와 상기 분류적재장치를 거쳐 반도체 자재로 오프로딩되거나, 상기 절단장치와 상기 자외선 조사장치를 거치지 않고 상기 분류적재장치를 거쳐 반도체 자재로 오프로딩되는 반도체 자재 절단 적재장치.
제1항에 있어서,
상기 자외선 조사장치는 상기 절단장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 자외선 조사 대기부와, 상기 자외선 조사 대기부로부터 상기 웨이퍼를 반송하여 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하고,
상기 분류적재장치는 상기 자외선 조사장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 작업 대기부와, 상기 웨이퍼로부터 반도체 자재를 픽업하는 로딩부와, 상기 작업 대기부와 상기 로딩부 사이에 웨이퍼를 반송하는 반송 그립퍼를 포함하며,
상기 자외선 조사장치의 자외선 조사 대기부와 상기 분류적재장치의 작업 대기부 사이에 웨이퍼를 반송하는 유닛 픽커를 더 포함하고,
상기 반송 그립퍼는 상기 중간 공급부로부터 상기 작업 대기부로 웨이퍼를 공급하는 반도체 자재 절단 적재장치.
제1항에 있어서,
상기 자외선 조사장치는 상기 절단장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 자외선 조사 대기부와, 상기 자외선 조사 대기부로부터 상기 웨이퍼를 반송하여 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하고,
상기 분류적재장치는 상기 자외선 조사장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 작업 대기부와, 상기 웨이퍼로부터 반도체 자재를 픽업하는 로딩부와, 상기 작업 대기부와 상기 로딩부 사이에 웨이퍼를 반송하는 이송 픽커를 포함하며,
상기 자외선 조사장치의 자외선 조사 대기부와 상기 분류적재장치의 작업 대기부 사이에 웨이퍼를 반송하는 유닛 픽커를 더 포함하고,
상기 중간 공급부로부터 상기 작업 대기부로 웨이퍼가 공급되는 반도체 자재 절단 적재장치.
제1항에 있어서,
상기 자외선 조사장치는 상기 절단장치에서 반송된 웨이퍼가 안착되는 자외선 조사 대기부와, 상기 자외선 조사 대기부로부터 상기 웨이퍼를 반송하여 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하고,
상기 분류적재장치는, 상기 자외선 조사장치의 자외선 조사부로부터 웨이퍼를 반송하는 이송 픽커와, 상기 이송 픽커에 의해 반송된 웨이퍼가 로딩 테이블에 안착되는 작업 대기부와, 상기 로딩 테이블에 안착된 웨이퍼로부터 반도체 자재를 픽업하는 로딩부를 포함하며,
상기 로딩 테이블은 한 쌍으로 마련되어 교번적으로 상기 이송 픽커로부터 웨이퍼가 전달되고, 상기 작업 대기부와 상기 로딩부 사이를 이동하면서 상기 웨이퍼를 전달하고,
상기 중간 공급부로부터 공급된 웨이퍼는 상기 이송 픽커에 의해 상기 작업 대기부로 전달되는 반도체 자재 절단 적재장치.
제1항에 있어서,
상기 중간 공급부는 선택적인 공정을 위한 절단된 웨이퍼를 공급하기 위해 적재하는 기능 또는 상기 분류적재장치에서 상기 웨이퍼로부터 상기 반도체 자재가 모두 오프로딩 된 후 빈 웨이퍼를 회수하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 적재장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분류적재장치는 상기 로딩부로부터 상기 반도체 자재를 임시 적재하기 위해 복수 개의 적재 홈을 구비한 프리 사이져와,
상기 프리사이져에 적재된 상기 반도체 자재의 상면을 검사하기 위한 다운룩킹 비전과;
상기 상면 검사가 완료된 상기 반도체 자재를 픽업하여 상기 오프로딩부에 적재하기 위한 오프로더 픽커와;
상기 오프로더 픽커에 픽업된 상기 반도체 자재의 하면을 검사하기 위한 업룩킹 비전을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 적재장치.
제6항에 있어서,
상기 다운룩킹 비전은 상기 반도체 자재의 볼면 또는 리드면을 검사하고, 상기 업룩킹 비전은 상기 반도체 자재의 마킹면 또는 몰드면을 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 적재장치.
지지프레임 상에 점착테이프로 부착된 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지가 공급되는 단계,
상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지가 절단되는 단계,
상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지에 자외선을 조사하여 점착테이프의 점착력을 약화시키는 단계,
상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지로부터 개개의 반도체 자재를 로딩하는 단계,
상기 반도체 자재를 검사하여 양품과 불량품을 판단하는 단계, 및
판단된 정보에 따라 상기 반도체 자재를 양품과 불량품으로 분류하여 오프로딩 하는 단계가 연속적으로 수행되는 제1 처리과정; 또는
중간 공급부로부터 제공되는 절단된 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지에 자외선을 조사하여 점착테이프의 점착력을 약화시키는 단계,
상기 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지로부터 개개의 반도체 자재를 로딩하는 단계,
상기 반도체 자재를 검사하여 양품과 불량품을 판단하는 단계, 및
판단된 정보에 따라 상기 반도체 자재를 양품과 불량품으로 분류하여 오프로딩 하는 단계가 연속적으로 수행되는 제2 처리과정; 또는
상기 중간 공급부로부터 제공되는 절단된 웨이퍼, 스트립, 또는 웨이퍼 레벨 패키지로부터 개개의 반도체 자재를 로딩하는 단계,
상기 반도체 자재를 검사하여 양품과 불량품을 판단하는 단계, 및
판단된 정보에 따라 상기 반도체 자재를 양품과 불량품으로 분류하여 오프로딩 하는 단계가 연속적으로 수행되는 제3 처리과정; 중 어느 하나 이상을 선택적으로 수행할 수 있는 반도체 자재 절단 적재방법.