KR101933549B1 - 레이저를 이용한 반도체 칩의 제거장치 및 그의 제거방법 - Google Patents

레이저를 이용한 반도체 칩의 제거장치 및 그의 제거방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 손상을 최소화할 수 있는 반도체 칩 제거장치 및 그의 제거방법을 개시한다. 그의 장치는, 반도체 칩이 범프들에 의해 실장된 기판을 지지하는 스테이지와, 상기 반도체 칩보다 넓은 조사면적의 레이저 빔을 상기 기판에 조사하는 레이저와, 상기 레이저 빔을 상기 반도체 칩에 국부적으로 투과시키고, 상기 레이저 빔에 의해 가열된 상기 반도체 칩을 상기 기판으로부터 분리하는 피커를 포함한다.

Description

레이저를 이용한 반도체 칩의 제거장치 및 그의 제거방법{apparatus for removing semiconductor chip using the laser and removal method of the same}
본 발명은 반도체 제조장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 불량 반도체 칩을 기판으로부터 제거하는 반도체 칩의 제거장치 및 그의 제거방법에 관한 것이다.
최근 인쇄회로기판 중 플립 칩 방식으로 제조된 기판에 대한 요구가 점점 더 증가하는 추세이다. 플립 칩 방식의 기판은 반도체 칩과 기판을 기존의 와이어를 대체한 솔더 범프로 연결하여 기능적, 전기적 특성을 향상시킨 제품이다. 이러한 플립 칩 방식의 기판은 모듈 공정 중의 하나인 실장 테스트를 통해 제품의 양품 판정을 받은 후에 출하될 수 있다. 실장 테스트에서 통과되지 못한 제품은 기판으로부터 불량 칩이 제거된 후 리페어될 수 있다. 하지만, 종래의 불량 반도체 칩 제거 기술은 반도체 생산 라인에서 정형화되어 있지 않고 엔지니어의 수작업에 의존하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반도체 칩의 제거 시에 플립 칩 형태의 기판에 가해지는 열적 손상을 최소화할 수 있는 반도체 칩 제거 장치 및 그의 제거 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 생산성 및 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 반도체 칩 제거 장치 및 그의 제거 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 칩 제거장치는, 반도체 칩이 범프들에 의해 실장된 기판을 지지하는 스테이지; 상기 반도체 칩보다 넓은 조사면적의 레이저 빔을 상기 기판에 조사하는 레이저; 및 상기 레이저 빔을 상기 반도체 칩에 국부적으로 투과시키고, 상기 레이저 빔에 의해 가열된 상기 반도체 칩을 상기 기판으로부터 분리하는 피커를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 피커는 레이저 빔을 상기 반도체 칩에 포커싱하는 렌즈를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 피커에 진공압을 제공하는 진공부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 피커는 상기 진공부로부터 제공되는 상기 진공압으로 상기 반도체 칩을 흡착하고 상기 렌즈에서 포커싱된 상기 레이저 빔을 상기 반도체 빔으로 통과시키는 개구 홀을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 범프들의 잔류물인 필라들이 상기 레이저 빔에 의해 용융되면, 상기 필라들을 상기 진공부에서 제공되는 상기 진공압으로 제거하는 서커를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 피커와 상기 서커를 상기 스테이지 상에서 이동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 솔더 필라들 상에 고온의 공기를 분사하는 에어 나이프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 솔더 필라들을 압착하는 코이닝 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 솔더 필라들 상에 플럭스를 도포하는 노즐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 스테이지 상에 기판을 로딩하는 로더와 언로더를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 기판으로부터 반도체 칩의 분리 시에 레이저 빔을 반도체 칩에 포커싱하여 기판의 열적 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 레이저 빔을 반도체 칩의 분리 후에까지 연속적으로 조사하여 기판 상에 잔존하는 솔더 필라들을 용융시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 제거장치 및 그의 제거 방법은 생산성 및 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 제거 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 레이저와 피커를 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 2의 레이저 빔의 제 2 노광 영역을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 레이저와 서커를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 레이저 빔의 제 1 노광 영역을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 1의 레이저 및 코이닝 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 1의 레이저 및 플럭스 노즐을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 반도체 칩 제거방법을 나타내는 플로우 챠트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 제거 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 레이저와 피커를 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 2의 레이저 빔의 제 2 노광 영역을 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 1의 레이저와 서커를 나타내는 단면도이다. 도 5는 도 4의 레이저 빔의 제 1 노광 영역을 나타내는 평면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 제거 장치는, 레이저 빔(22)으로 반도체 칩(70)과 솔더 필라들(solder pillars, 82)을 가열하고, 상기 반도체 칩(70) 아래의 솔더 범프들(solder bumps, 80) 및 상기 솔더 필라들(82)을 용융시킬 수 있다. 레이저 빔(22)은 피커(34)의 렌즈(33)에 의해 반도체 칩(70)으로 포커싱될 수 있다. 레이저 빔(22)은 반도체 칩(70)을 국부적으로 가열시킬 수 있다. 기판(60)은 솔더 범프들(80)의 용융 시에 레이저 빔(22)에 의한 열적 손상이 최소화될 수 있다. 레이저 빔(22)은 반도체 칩(70)의 제거 후 렌즈(33)에서의 투과 없이 기판(60)에 입사될 수 있다. 레이저 빔(22)은 솔더 필라들(82)의 용융 시에 상기 반도체 칩(70)보다 넓은 면적의 기판(60)에 입사될 수 있다. 기판(60)은 반도체 칩(70)에서보다 작은 열에너지 밀도의 레이저 빔(22)에 의해 광범위하게 가열될 수 있다. 또한, 기판(60)은 레이저 빔(22)에 의한 솔더 필라들(82)의 용융 시에 열적 손상이 최소화될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 제거 장치는 생산성 및 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.
반도체 칩들(70)은 플립 칩 방식으로 기판(60)에 실장되어 있을 수 있다. 반도체 칩들(70)은 웨이퍼 레벨 패키지를 포함할 수 있다. 반도체 칩들(70)은 노운 굿 다이(known good die)와 같은 정상 반도체 칩과, 불량 반도체 칩을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 불량 반도체 칩은 상부 표면에 형성된 마킹 또는 바코드와 같은 색인을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(60)으로부터 분리 또는 제거되는 반도체 칩(70)은 불량 반도체 칩일 수 있다. 기판(60)은 인쇄회로 기판을 포함할 수 있다. 솔더 범프들(80)은 기판(60)과 반도체 칩들(70)을 전기적으로 연결할 수 있다. 솔더 범프들(80)은 약 10㎛이하의 직경을 가질 수 있다. 솔더 범프들(80)은 기판(60) 상에서 수㎛ 내지 수십㎛ 간격으로 조밀하게 배치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 기판(60)과 반도체 칩들(70)사이에는 언더 필(under fill, 미도시)이 배치될 수 있다. 언더 필은 솔더 범프들(80)을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 언더 필은 기판(60) 상에서 반도체 칩들(70)을 고정할 수 있다.
반도체 칩(70)은 레이저 빔(22)의 열에너지에 의해 가열될 수 있다. 솔더 범프들(80)은 반도체 칩들(70)으로부터 전달되는 열에 의해 용융될 수 있다. 반도체 칩(70)은 솔더 범프들(80)이 용융된 후에 피커(34)에 의해 기판(60)으로부터 분리될 수 있다. 솔더 필라들(82)은 반도체 칩(70)이 제거된 후 기판(60) 상에 잔존하는 솔더 범프들(80)의 일부를 포함할 수 있다. 솔더 필라들(82)은 레이저 빔(22)의 열에너지에 의해 용융될 수 있다.
스테이지(10)는 기판(60)을 수평으로 지지할 수 있다. 스테이지(10)는 레일 또는 가이드를 따라 기판(60)을 이동시키는 컨베이어 또는 히트 블록(heat block)를 포함할 수 있다. 스테이지(10)는 제어부(미도시)의 제어 신호에 따라 기판(60)을 이동시키거나 가열할 수 있다. 로더(92)는 스테이지(10) 상으로 기판(60)을 로딩시킬 수 있다. 언로더(94)는 반도체 칩들(70)이 제거된 기판(60)을 언로딩시킬 수 있다. 예를 들어, 로더(92)와, 언로더(94)는 제어부에 의해 제어되는 로봇 암을 포함할 수 있다. 스테이지(10)는 기판(60)을 로더(92) 아래에서부터 레이저(20) 아래까지 약 200℃ 내지 약 250℃정도로 가열할 수 있다. 반도체 칩 인식부(96)는 반도체 칩(70) 상의 색인을 인식할 수 있다. 반도체 칩 인식부(96)는 색인을 센싱하는 카메라 또는 바코더 리더를 포함할 수 있다.
피커(34)는 진공부(30)에서 제공되는 진공압으로 반도체 칩(70)을 흡착할 수 있다. 피커(34)는 레이저 빔(22)을 반도체 칩(70)으로 투과시킬 수 있다. 피커(34)는 레이저 빔(22)을 포커싱하는 렌즈(33)를 포함할 수 있다. 렌즈(33)는 레이저 빔(22)을 반도체 칩(70)의 제 2 노광 영역(26)으로 포커싱할 수 있다. 피커(34)는 렌즈(33)보다 작은 직경의 개구 홀(open hole, 31)을 가질 수 있다. 반도체 칩(70)은 진공부의 진공압에 의해 개구 홀(31)에 흡착될 수 있다. 따라서, 렌즈(33)에 투과된 레이저 빔(22)은 개구 홀(31)을 통과하여 반도체 칩(70)에 입사될 수 있다. 구동부(32)는 제어부의 제어 신호에 따라 피커(34)를 상하좌우로 이동시킬 수 있다. 피커(34)는 솔더 범프들(80)의 용융 시 구동부(32)에 의해 기판(60) 위로 승강될 수 있다. 따라서, 반도체 칩(70)은 기판(60)으로부터 분리(detach)될 수 있다. 구동부(32)는 스테이지(10) 상에서 피커(34), 서커(36), 및 에어 나이프(38)를 이동시킬 수 있다.
진공부(30)는 피커(34) 및 서커(36)에 진공압을 제공할 수 있다. 진공부(30)는 펌프를 포함할 수 있다. 피커(34) 및 서커(36)는 튜브들(미도시)에 의해 진공부(30)로 연결될 수 있다. 튜브들은 진공부(30)에서 피커(34) 및 서커(36)까지 구동부(32)를 통과하여 연결될 수 있다. 진공부(30)는 피커(34) 및 서커(36)에 서로 다른 크기의 진공압을 제공할 수 있다. 서커(36)는 레이저 빔(22)에 의해 용융된 솔더 필라들(82)을 흡입 및 제거할 수 있다. 에어 나이프(38)는 고온으로 가열된 공기(37)를 기판(60)에 분사할 수 있다. 고온의 공기(37)는 솔더 필라들(82)의 용융시간을 단축시킬 수 있다. 송풍부(35)는 대기압보다 높은 압력의 공기(37)를 에어 나이프(38)에 제공할 수 있다. 에어 나이프(38)와 서커(36)는 기판(60) 상에서 일정간격을 유지한 채로 연동되어 이동될 수 있다.
레이저(20)는 파장에 반비례하는 열에너지를 갖는 레이저 빔(22)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 레이저(20)는 약 808nm, 1064nm 정도의 단일 파장을 갖는 레이저 빔(22)을 생성할 수 있다. 레이저(20)는 레이저 빔(22)을 반도체 칩(70)과 기판(60)에 연속적으로 입사할 수 있다. 레이저 빔(22)은 제 1 노광 영역(24)의 기판(60)에 입사될 수 있다. 여기서, 제 1 노광 영역(24)는 레이저 빔(22)의 조사면적에 대응될 수 있다. 제 1 노광 영역(24)은 반도체 칩들(70)의 평면 면적(planar area)보다 넓을 수 있다. 예를 들어, 제 1 노광 영역(24)은 직사각형 모양을 갖는 반도체 칩(70)의 대각선보다 큰 선폭을 가질 수 있다. 레이저 빔(22)은 피커(34)의 렌즈(33)에 의해 포커싱 될 수 있다. 포커싱된 레이저 빔(22)은 반도체 칩(70)의 제 2 노광 영역(26)에 입사될 수 있다. 제 2 노광 영역(26)은 제 1 노광 영역(24)보다 작을 수 있다. 제 2 노광 영역(26)은 반도체 칩들(70)의 전체 평면 면적보다 작을 수 있다.
레이저 빔(22)은 제 1 노광 영역(24)과 제 2 노광 영역(26)에 대해 각각 동일한 열에너지를 갖고, 서로 다른 열에너지 밀도를 가질 수 있다. 즉, 반도체 칩(70)과 솔더 필라들(82)에 입사되는 레이저 빔(22)은 각기 다른 열에너지 밀도를 가질 수 있다. 레이저 빔(22)은 제 2 노광 영역(26)에서 제 1 노광 영역(24)에 비해 상대적으로 높은 열에너지 밀도를 가질 수 있다. 높은 열에너지 밀도의 레이저 빔(22)은 솔더 범프들(80)의 용융시에 제 2 노광 영역(26)의 반도체 칩(70)을 집중적이고 신속하게 가열시킬 수 있다. 상대적으로 낮은 열에너지 밀도를 갖는 레이저 빔(22)은 제 1 노광 영역(24) 내의 솔더 필라들(82) 및 기판(60)을 가열시킬 수 있다. 제 1 노광 영역(24) 내의 솔더 필라들(82)은 레이저 빔(22)의 열에너지에 의해 용융될 수 있다. 에어 나이프(38)에서 분사되는 고온의 공기는 제 1 노광 영역(24) 내 솔더 필라들(82)의 용융을 가속화할 수 있다. 기판(60)은 레이저 빔(22)의 열에너지 밀도가 낮기 때문에 열적 손상이 최소화될 수 있다. 레이저 빔(22)은 반도체 칩(70)과 솔더 필라들(82)에 연속적으로 입사될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩의 제거 장치는, 반도체 칩(70) 및 솔더 필라들(80)의 제거시간을 단축시킬 수 있다.
도 6은 도 1의 레이저 및 코이닝 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 반도체 칩 제거장치는 솔더 필라들(82)을 기판(60)에 압착하는 코이닝 플레이트(52)를 포함할 수 있다. 코이닝 플레이트(52)는 구동부(32)에 의해 레이저(20)와, 솔더 필라들(82)사이로 이동될 수 있다. 또한, 구동부(32)는 코이닝 플레이트(52)를 기판(60) 상에서 승하강시킬 수 있다. 코이닝 플레이트(52)는 레이저 빔(22)에 의해 가열될 수 있다. 코이닝 플레이트(52)는 제 1 노광 영역(24) 내에서 솔더 필라들(82)의 표면적을 증가시킬 수 있다. 솔더 필라들(82)은 표면적이 넓어질 경우, 레이저 빔(22)에 의해 빠르게 용융될 수 있다.
도 7은 도 1의 레이저 및 플럭스 노즐을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 플럭스(flux, 52)는 레이저 빔(22)에 의한 솔더 필라들(82)의 용융을 가속시킬 수 있다. 플럭스(52)는 노즐(54)에 의해 솔더 필라들(82) 상에 도포될 수 있다. 노즐(54)은 구동부(32)에 의해 스테이지(10) 상에서 이동될 수 있다. 플럭스(52)는 기판(60)의 제 1 노광 영역(24) 전부 또는 일부를 덮을 수 있다. 플럭스(52)는 제 1 노광 영역(24)의 레이저 빔(22)으로부터 열에너지를 받아 가열될 수 있다. 플럭스(52)는 솔더 필라들(82)에 대한 레이저 빔(22)의 열에너지 전달을 증가시킬 수 있다. 플럭스(52)는 레이저 빔(22)에 의한 솔더 필라들(82)의 가열을 도울 수 있다. 플럭스(52)는 솔더 필라들(82)의 용융 시에 기판(60)의 손상을 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 제거 장치는, 생산성 및 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 반도체 칩 제거 장치의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 반도체 칩 제거방법을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 로더부(92)는 기판(60)을 스테이지(10)에 로딩한다(S10). 기판(60)은 불량이 발생된 적어도 하나의 반도체 칩(70)이 실장되어(mounted) 있다. 반도체 칩(70)은 웨이퍼 레벨 패키지를 포함하며, 플립칩 방식으로 기판(60) 상에 실장될 수 있다. 반도체 칩(70)은 실장 테스트 공정에서 불량으로 판정된 색인(미도시)을 가질 수 있다. 스테이지(10)는 기판(60)을 반도체 칩 인식부(98)의 하부에 이동시킬 수 있다.
다음, 반도체 칩 인식부(96)는 기판(60) 상의 반도체 칩(70)을 인식한다(S20). 반도체 칩 인식부(96)는 반도체 칩(70) 상의 색인을 감지할 수 있다. 반도체 칩 인식부(96)는 반도체 칩(70)의 이미지를 획득하는 카메라, 또는 기판(60) 상을 스캔하는 바코드 리드기를 포함할 수 있다.
그 다음, 스테이지(10)는 반도체 칩(70)을 레이저(20) 하부로 이동시킨다(S30). 또한, 구동부(32)는 반도체 칩(70)과 레이저(20) 사이에 피커(34)를 이동시킨다. 피커(34)의 렌즈(33)는 레이저(20)와 반도체 칩(70)사이에 배치될 수 있다.
그 후에, 레이저(20)는 반도체 칩(70)에 레이저 빔(22)을 조사하여 솔더 범프(80)를 용융시킨다(S40). 레이저 빔(22)은 피커(34)의 렌즈(33)에서 반도체 칩(70)으로 포커싱되어 반도체 칩(70)의 제 2 노광 영역(26)에 입사될 수 있다. 반도체 칩(70)은 레이저 빔(22)에 의해 국부적으로 가열될 수 있다. 또한, 솔더 범프들(80)은 반도체 칩(70)으로부터 열에너지를 전달받아 용융될 수 있다.
다음, 피커(34)는 반도체 칩(70)을 기판(60)으로부터 분리시킨다(S50). 피커(34)는 진공부(30)으로부터 제공되는 진공압으로 반도체 칩(70)를 흡착할 수 있다. 구동부(32)는 피커(34)를 승강시킬 수 있다. 예컨대, 피커(34)는 레이저 빔(22)이 인가된 후 약 2초 내에 반도체 칩(70)을 기판(60)으로부터 분리 또는 제거할 수 있다.
그리고, 레이저(20)는 솔더 필라들(82)이 용융될 때까지 레이저 빔(22)을 기판(60)의 제 1 노광 영역(24)에 연속적으로 조사한다(S60). 에어 나이프(38)는 솔더 필라(82)에 고온의 공기(37)를 분사(blowing)할 수 있다. 고온의 공기는 솔더 필라들(82)의 용융시간을 단축시킬 수 있다. 코이닝 플레이트(52)는 솔더 필라들(82)을 압착시킬 수 있다. 코이닝 플레이트(52)는 레이저 빔(22)의 열에너지에 의해 가열될 수 있다. 코이닝 플레이트(52)는 솔더 필라들(82)를 압착하여 표면적을 증가시킬 수 있다. 솔더 필라들(82)은 표면적에 비례하는 레이저 빔(22)의 열에너지를 흡수하여 급속히 용융될 수 있다. 노즐(54)은 솔더 필라들(82) 상에 플럭스(52)를 도포할 수 있다. 플럭스(52)는 제 1 노광 영역(24)으로 입사되는 레이저 빔(22)의 열에너지를 솔더 필라들(82)에 효과적으로 전달시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩의 제거 방법은, 생선성 및 생산 수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.
그 다음, 서커(36)는 용융된 솔더 필라(82)를 제거한다(S70). 예를 들어, 서커(36)는 반도체 칩(70)이 제거된 후 약 5초 이내에 솔더 필라들(82)을 기판(60)으로부터 제거할 수 있다.
마지막으로, 언로더(94)는 스테이지(10) 상에서 기판(60)을 언로딩한다(S80).
따라서, 본 발명의 반도체 칩 제거 방법은, 반도체 칩(70) 및 솔더 필라들(82)에 레이저 빔을 연속적으로 조사하면서도 기판(60)의 손상을 최소화할 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 스테이지 20: 레이저
30: 진공부 60: 기판
70: 반도체 칩 80: 솔더 범프들

Claims (10)

  1. 반도체 칩이 범프들에 의해 실장된 기판을 지지하는 스테이지;
    상기 반도체 칩보다 넓은 조사면적의 제 1 노광 영역을 갖는 레이저 빔을 상기 기판에 조사하는 레이저;
    상기 레이저 빔을 상기 반도체 칩보다 작은 조사면적의 제 2 노광 영역으로 상기 반도체 칩에 제공하고, 상기 레이저 빔에 의해 가열된 상기 반도체 칩을 상기 기판으로부터 분리하는 피커;
    상기 피커에 진공압을 제공하여 상기 피커에 상기 반도체 칩을 흡착시키는 진공부;
    상기 범프들의 잔류물인 필라들에 고온 공기를 제공하여 상기 필라들을 용융시키는 에어 나이프;
    상기 에어 나이프와 마주보게 배치되고, 상기 진공부에 연결되어 상기 용융된 필라들을 상기 진공압으로 제거하는 서커; 및
    상기 서커, 상기 에어 나이프 및 상기 피커에 연결되고, 상기 서커 및 상기 에어 나이프를 상기 레이저의 마주보는 양측들로 이동시키는 구동부를 포함하되,
    상기 에어 나이프가 상기 고온 공기로 상기 필라들을 용융시키고 상기 서커가 상기 용융된 필라들을 상기 진공압으로 제거할 때, 상기 레이저는 상기 서커와 상기 에어 나이프 사이에 제공되어 상기 반도체 칩보다 넓은 조사면적의 상기 제 1 노광 영역의 상기 레이저 빔으로 상기 기판의 손상없이 상기 필라들의 용융을 가속시키는 반도체 칩 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피커는 레이저 빔을 상기 반도체 칩에 포커싱하는 렌즈를 포함하는 반도체 칩 제거 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 피커는 상기 진공부로부터 제공되는 상기 진공압으로 상기 반도체 칩을 흡착하고 상기 렌즈에서 포커싱된 상기 레이저 빔을 상기 반도체 칩으로 통과시키는 개구 홀을 갖는 반도체 칩 제거 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 필라들을 압착하는 코이닝 플레이트를 더 포함하는 반도체 칩 제거 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 필라들 상에 플럭스를 도포하는 노즐을 더 포함하는 반도체 칩 제거 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지 상에 기판을 로딩하는 로더; 및
    상기 스테이지 상의 상기 기판을 언로딩하는 언로더를 더 포함하는 반도체 칩 제거 장치.
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