KR100663183B1 - 반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 카세트와 리드 프레임 매거진을 적재하는 매거진 캐리어의 제조 방법에 관한 것이다. 강철 재질로 제조되는 종래의 웨이퍼 카세트와 매거진 캐리어는 무게가 무겁고 다양한 형태의 설계가 곤란한 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여 본 발명은 고분자 플라스틱 재질로 적재기구의 원형을 성형하고, 성형된 적재기구 원형의 표면에 이온을 주입하여 대전처리를 한다. 예를 들어, 대전처리 단계에서 질소, 아르곤 등의 기체 이온, 또는 티타늄, 리튬, 알루미늄 등의 금속 이온이 적재기구 원형의 표면으로부터 약 1.5㎛의 깊이까지 이온주입되며, 적재기구는 10⁶Ω/㎠∼10¹²Ω/㎠의 표면저항을 가지게 된다. 이온주입은 예를 들어 가속전압 2MeV 이하, 전류밀도 30mA/㎠ 이하의 조건하에서 이루어진다.

웨이퍼 카세트, 리드 프레임 매거진 캐리어, 이온주입, 정전기 방전

Description

반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법 {Method For Fabricating Carrier Used For Semiconductor Assembly Material}

본 발명은 반도체 조립 공정에서 사용되는 원부자재 적재기구의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 카세트와 리드 프레임 매거진을 적재하는 매거진 캐리어의 제조 방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 반도체 조립 공정에 있어서 여러개의 웨이퍼(wafer)를 적재하고 운반하는 기구로 웨이퍼 카세트(wafer cassette)가 사용되며, 리드 프레임(lead frame)이 적재된 매거진(magazine) 여러개를 적재, 운반하는 기구로 매거진 캐리어(magazine carrier)가 사용된다. 웨이퍼 카세트는 여러개의 웨이퍼를 한개씩 랙(rack)에 끼워 넣은 후 운반과 설비 적재가 가능하도록 제조된 용기를 말하며, 매거진 캐리어는 리드 프레임 적재 매거진을 여러개 운반, 보관하기 위해 제조된 박스 형태의 용기를 말한다. 매거진은 여러개의 리드 프레임을 한개씩 끼워 넣거나 빼낼 수 있도록 골이 파여져 있는 탄창 형태의 기구이다.

종래의 웨이퍼 카세트와 매거진 캐리어는 견고성과 정전기 특성 등을 감안하여 대개 강철 재질로 제조된다. 강철 재질은 도전체이므로 정전기 문제가 없고 분 진이 거의 없어 클린 룸(clean room) 공정에 적합하고, 또한 매우 견고하여 오랫동안 사용할 수 있다는 장점이 있다. 반면에, 강철 재질은 무게가 무겁고 다양한 형태의 디자인으로 만들기 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 정전기 방전과 분진 발생의 문제가 없으면서 동시에 무게가 가볍고 다양한 형태의 설계가 가능한 반도체 조립 원부자재 적재기구를 제조하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고분자 플라스틱 재질로 적재기구의 원형을 성형하고, 이온주입법으로 대전방지 처리를 하는 반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법을 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법은 고분자 플라스틱 재질로 반도체 조립 원부자재용 적재기구의 원형을 성형하는 단계와 성형된 적재기구 원형의 표면에 이온을 주입하여 대전처리를 하는 단계를 포함한다.

대전처리 단계에서는 예를 들어 질소, 아르곤 등의 기체 이온, 또는 티타늄, 리튬, 알루미늄 등의 금속 이온이 적재기구 원형의 표면으로부터 약 1.5㎛의 깊이까지 이온주입된다. 본 발명의 제조 방법이 적용되는 반도체 조립 원부자재의 적재기구는 예를 들어 웨이퍼 카세트, 매거진 캐리어, 트레이, 캐리어 테이프 등이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.

먼저, 고분자 플라스틱 재질로 반도체 조립 원부자재용 적재기구의 원형을 성형한다. 앞서 종래기술에서 설명하였듯이, 반도체 조립 원부자재용 적재기구는 예를 들어 웨이퍼 카세트 또는 매거진 캐리어 등이다. 그 밖에도 통상적으로 반도체 조립 공정에 널리 사용되는 트레이(tray) 또는 캐리어 테이프(carrier tape) 등도 포함된다.

적재기구의 재질로 사용되는 고분자 플라스틱은 예를 들어 폴리 프로필렌 옥사이드와 같은 열가소성 수지가 사용될 수 있으나, 그 밖의 열가소성 수지나 또는 열경화성 수지 등도 사용가능하다. 고분자 플라스틱은 열변형 온도나 강도 등을 고려하여 일반적으로 사용되거나 알려져 있는 재질을 선택할 수 있다.

예를 들어, 사출 성형 공법으로 적재기구의 원형을 성형한 후에는 정전기 방전의 문제를 해결하기 위하여 대전처리를 한다. 그러나, 통상적으로 대전처리를 위하여 사용되는 탄소 분말 또는 탄소 섬유 재질의 대전처리용 첨가제는 탄소 분진이 발생하여 반도체 칩에 치명적인 손상을 줄 수 있다.

따라서, 본 발명은 대전처리를 위하여 이온주입법을 사용한다. 예를 들어, 티타늄, 리튬, 알루미늄 등의 금속 이온을 플라스틱 재질의 적재기구 원형에 이온주입한다. 이 때, 이온주입은 적재기구의 표면으로부터 약 1.5㎛의 깊이까지 이루어지며, 적재기구는 10⁶Ω/㎠∼10¹²Ω/㎠의 표면저항을 가지게 된다. 이온주입은 예를 들어 가속전압 2MeV 이하, 전류밀도 30mA/㎠ 이하의 조건하에서 이루어진다.

이온주입 조건은 이온주입 깊이와 그에 따른 표면저항을 고려하여 선택할 수 있는 사항이다. 가속전압과 전류밀도를 증가시키면 이온주입 깊이는 더 커지고 그에 따라 더 낮은 표면저항을 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 제조 방법에 따르면, 반도체 조립 공정에서 사용되는 원부자재 적재기구의 무게를 대폭 경감시킬 수 있고, 적재하는 원부자재의 형태에 따라 다양한 형태로 쉽게 제조할 수 있다. 아울러, 적재기구의 표면에 이온주입을 행하여 플라스틱 재질의 전체 특성은 유지시키면서 표면의 성질만 변화시키기 때문에, 별도의 대전처리용 첨가제 없이 정전기 방전을 방지할 수 있고 또한 분진 발생의 문제가 없다.

Claims (3)

1. 고분자 플라스틱 재질로 반도체 조립 원부자재용 적재기구의 원형을 성형하는 단계와, 상기 성형된 적재기구 원형의 표면에 이온을 주입하여 대전처리를 하는 단계를 포함하는 반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 대전처리 단계는 티타늄, 리튬, 알루미늄을 포함하는 금속 이온을 상기 적재기구 원형의 표면으로부터 약 1.5㎛의 깊이까지 이온주입하는 것을 포함하는 반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 조립 원부자재의 적재기구는 웨이퍼 카세트, 매거진 캐리어, 트레이, 그리고 캐리어 테이프 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 조립 원부자재 적재기구의 제조 방법.