KR100873286B1 - 실리콘 잉곳의 마운팅 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 잉곳의 마운팅 장치 및 방법에 관한 것으로서, 프레임; 프레임에 놓여져 실리콘 잉곳이 장착되는 마운터; 실리콘 잉곳을 마운터 방향으로 가압할 수 있도록 프레임에 이동 가능하게 설치된 가압부재; 및 실리콘 잉곳과 마운터 사이에 개재된 접착부재에 빛을 조사할 수 있도록 배치된 발광부재를 구비한다.

Description

실리콘 잉곳의 마운팅 장치 및 그 방법{Apparatus and method for mounting silicon ingot to mounter}
도 1은 종래기술에 따른 실리콘 잉곳의 마운팅 공정을 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 잉곳의 마운팅 장치를 개략적으로 도시한 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...프레임 12...바닥면 14...지지대
16...연장봉 20...마운터 22...접착부재
24...작동 플레이트 26...마운트 빔 28...제2 접착부재
30...실리콘 잉곳 40...가압부재 50...발광부재
60...반사부재
본 발명은 실리콘 잉곳의 마운팅 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘 잉곳을 웨이퍼 모양으로 절단하기 전에 접착제를 이용하여 마운터(mounter)에 실리콘 잉곳을 부착한 후 그 접착제를 건조시키기 위한 실리콘 잉곳의 마운팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 실리콘 잉곳은 성장(growth) 공정이 완료되면 웨이퍼로 제조하기 위하여 슬라이싱(slicing) 공정을 통해 낱장 단위의 웨이퍼로 절단된다. 이러한 절단 공정은, 실리콘 잉곳을 동시에 여러 개의 웨이퍼로 절단시키기 위하여 피아노 와이어 또는 고장력 와이어를 이용한 소위, 와이어 소(W.S : Wire Saw) 방식을 이용한다.
그런데, 실리콘 잉곳을 절단하기 위해서는 잉곳을 특정의 지그에 고정시켜야 하는데 그 단계가 잉곳 마운팅 공정이다.
종래의 잉곳 마운팅 공정을 개략적으로 도시한 구성도인 도 1을 참조하면, 에폭시와 같은 유기물 본드(7)를 이용하여 마운터 빔(mounter beam)(1)을 작동 플 레이트(3)에 부착시킨 후, 위와 다른 종류의 에폭시 본드(9)를 이용하여 실리콘 잉곳(5)을 마운터 빔(1)에 부착시킨 후, 온도와 습도가 일정하게 관리되는 산업 공간에서 대략 8시간 경화시키게 되면 실리콘 잉곳(5), 마운트 빔(1) 및 작동 플레이트(3)는 서로 부착될 수 있다.
그러나, 종래의 잉곳 마운팅 공정은 소위 자연 건조 방식으로 에폭시 본드를 건조시키기 때문에 웨이퍼 제작을 위한 전체 공정의 리드 타임을 불필요하게 연장시키고 그러한 건조를 위한 대기 공간이 과다하게 요구되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 실리콘 잉곳의 마운팅 과정에서 접착제의 접착 및 건조 시간을 단축시킬 수 있도록 된 실리콘 잉곳의 마운팅 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 잉곳의 마운팅 장치는, 프레임; 상기 프레임에 놓여져 실리콘 잉곳이 장착되는 마운터; 상기 실리콘 잉곳을 상기 마운터 방향으로 가압할 수 있도록 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 가압부재; 및 상기 실리콘 잉곳과 상기 마운터 사이에 개재된 접착부재에 빛을 조사할 수 있도록 배치된 발광부재를 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 잉곳의 마운팅 장치는, 상기 발광부재로부터 발산되는 빛이 상기 접착부재에 집중시킬 수 있도록 상기 발광부재의 측면에 설치된 반사부재를 더 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콧 잉곳의 마운팅 장치에 있어서, 상기 발광부재는 적외선 램프를 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콧 잉곳의 마운팅 장치에 있어서, 상기 적외선 램프는 상기 실리콘 잉곳의 양측에 길이 방향으로 각각 배치된다.
삭제
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콧 잉곳의 마운팅 장치에 있어서, 상기 마운터는 상기 접착부재에 의해 상기 실리콘 잉곳이 접촉되는 마운터 빔과, 상기 제2 접착부재에 의해 상기 실리콘 잉곳과 대향되도록 상기 마운터 빔에 접촉되는 작동 플레이트를 구비하고, 상기 발광부재는 상기 접착부재 및 상기 제2 접착부재 모두를 조사할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 잉곳의 마운팅 방법은, (a) 상기 실리콘 잉곳과 상기 마운터 사이에 접착부재를 개재시키는 단계; 및 (b) 발광부재를 이용하여 상기 접착부재에 소정 시간 동안 빛을 조사하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 (b) 단계는 상기 발광부재로부터 조사되는 빛을 상기 접착부재에 집중시킬 수 있도록 상기 빛을 집중시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 (b) 단계는 적외선 램프를 이용하여 빛을 조사한다.
바람직하게, 상기 (b) 단계는 상기 실리콘 잉곳의 양측에 길이 방향으로 각 각 배치된 발광부재를 이용하여 상기 접착부재의 양측을 동시에 조사한다.
바람직하게, 상기 마운터는 상기 접착부재에 의해 상기 실리콘 잉곳이 접착되는 마운터 빔과, 상기 실리콘 잉곳과 대향되도록 배치된 작동 플레이트를 구비하고, 상기 (a) 단계는 제2 접착부재를 이용하여 상기 작동 플레이트와 상기 마운터 빔을 접착시키는 단계를 더 포함하고, 상기 (b) 단계는 상기 접착부재 및 상기 제2 접착부재 모두에 상기 발광부재의 빛을 조사한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콧 잉곳의 마운팅 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콧 잉곳의 마운팅 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 실리콘 잉곳 마운팅 장치(100)는 프레임(10)과, 프레임(10)에 놓여지는 마운터(20)와, 프레임(10)에 설치된 지지대(12)에 이동 가능하게 설치되어 마운터(20)에 놓여진 실리콘 잉곳(30)을 마운터(20) 방향으로 가압하기 위한 가압부재(40)와, 실리콘 잉곳(30)과 마운터(20) 사이에 개재된 접착부재(22)에 빛을 조사할 수 있는 발광부재(50), 및 발광부재(50) 주위에 설치되어 발광부재(50)로부터 조사되는 빛을 접착부재(22)에 집중시키기 위한 반사부재(60)를 구비한다.
상기 프레임(10)은 장치의 기본적 틀로서 편평한 바닥면(14)과, 바닥면(14)에 실질적으로 수직으로 설치된 지지대(12)와, 지지대(12)를 따라 이동 가능하게 설치된 연장봉(16)과, 연장봉(16)에 설치되어 실리콘 잉곳(30)의 상부를 하방으로 가압하게 되는 가압부재(40)를 구비한다.
상기 마운터(20)는 바닥면(14)에 위치 고정되는 것으로서 마운팅 잉곳의 절단 장치의 피드(feed)(미도시)에 설치될 소정 형태의 지그의 역할을 하기 위한 것으로서, 실리콘 잉곳(30)의 라운드 진 곡면에 상응하는 오목면이 형성된 그 어떤 지그도 이용될 수 있지만, 본 실시예에서는 바닥면(14)에 접촉되는 금속 재질의 작동 플레이트(24)와, 작동 플레이트(24)의 상면에 접착되고 실리콘 잉곳(30)을 지지할 수 있는 소정 형태의 라운드진 오목면을 가진 마운트 빔(26)으로 구별된다.
상기 작동 플레이트(24)와 상기 마운트 빔(26)은 각각 실리콘 잉곳(30)의 길이 방향과 나란하게 위치되고, 마운트 빔(26)과 실리콘 잉곳(30)은 접착부재(22)에 의해 서로 접착되고, 작동 플레이트(24)와 마운트 빔(26)은 에폭시 본드 등과 같은 제2 접착부재(28)에 의해 서로 접착된다. 여기서, 제2 접착부재(28)는 접착부재(22)와 그 종류 면에서 서로 다른 것을 이용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상호 접착되는 재질의 특성에 의해 양호한 접착력을 획득하기 위함이다.
상기 접착부재(22) 및 제2 접착부재(28)는 에폭시 본드 등과 같은 통상적인 유기물 본드를 사용하고 그 재질을 서로 다른 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 발광부재(50)는 접착부재(22) 또는 접착부재(22)와 제2 접착부재(28) 모두의 경화 시간을 단축시키기 위한 것으로서, 금속 코일 재질로 이루어진 히터로 단순히 열을 가하기 보다는 접착부재들(22)(28)이 도포된 부분만 국소적으로 빛을 조사함으로써 최대한 접착부재 부분만 온도를 상승시킴으로써 건조 시간을 단축시키기 위하여 램프를 이용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 히터를 이용하여 접착부재를 경화시키게 되면 히터의 가열시간이 램프보다 길게 되고 히터의 복사열에 의하여 접착부재 이외의 실리콘 잉곳(30) 부분까지 가열되게 되면 또 다른 냉각 시간이 필요하기 때문이다. 또한, 접착부재(22)의 경화를 위해 할로겐 램프 등도 고려될 수 있으나, 이는 액체의 온도를 상승을 위해 주로 사용되기 때문에 본 실시예에 사용되는 접착부재(22)(28)는 주로 고체나 겔 상태로 존재하기 때문에 적외선 램프(52)를 사용하는 것이 더 바람직하다. 그렇다고 할로겐 램프의 사용을 배제하는 것은 아님은 물론이다.
상기 발광부재(50)는 실리콘 잉곳(30)의 길이 방향을 따라 그 양 측면에 한 쌍으로 배치되는 것이 효과적이다. 또한, 발광부재(50)는 접착부재(22)의 가장자리로부터 약 100mm 이내에 위치되는 것이 바람직하다.
상기 반사부재(60)는 반사판 형태로 제작되어 발광부재(50)의 적외선 램프(52)로부터 나오는 빛을 일정한 방향으로 반사킴으로써 적외선 램프(52)가 접착부재 방향으로 모이도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 잉곳 마운팅 방법을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 실리콘 잉곳 마운팅 방법은 실리콘 잉곳(30)의 길이 방향으로 소정 형태의 마운터(20)를 접착부재(22)를 이용하여 접착시키는 제1 단계와, 발광부재(50)를 이용하여 접착부재(22)에 소정 시간 동안 빛을 조사함으로써 접착부재(22)를 건조시키는 제2 단계를 포함한다.
상기 제1 단계는, 접착부재(22)를 이용하여 실리콘 잉곳(30)을 마운트 빔(26)에 접착시키는 단계와, 접착부재(22)와 성질이 다른 제2 접착부재(28)를 이용하여 마운트 빔(26)을 작동 플레이트(24)에 접착시키는 단계로 구분될 수 있다.
상기 제2 단계는, 접착부재(22)(28) 모두에 발광부재의 빛을 조사하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 제2 단계는 접착부재(22)의 양 측면에서 발광부재(50)의 빛을 조사시겨 접착부재(22)의 건조 시간을 단축시킴으로써 열효율을 증대시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제2 단계는 발광부재(50)의 끝단에 반사부재(60)를 설치하여 발광부재(50)로부터 조사되는 빛을 접착부재(22) 쪽으로 집중시키는 단계를 더 포함하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 잉곳 마운팅 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
즉, 본 발명에 따르면, 기존의 자연건조 방식에 의한 마운팅 작업에 소요되던 8시간의 공정을 적외선 램프를 이용하여 접착부재를 건조시킬 수 있기 때문에 작업시간을 약20분으로 단축시킬 수 있다. 또한, 대기 시간을 단축하여 공정의 리드 타임을 개선하고 공간의 효율성을 증대할 수 있다.

Claims (11)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 놓여져 실리콘 잉곳이 장착되는 마운터;
    상기 실리콘 잉곳을 상기 마운터 방향으로 가압할 수 있도록 상기 프레임에 이동 가능하게 설치된 가압부재; 및
    상기 실리콘 잉곳과 상기 마운터 사이에 개재된 접착부재에 빛을 조사할 수 있도록 배치된 발광부재를 구비하는 것을 특징으로 실리콘 잉곳의 마운팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광부재로부터 발산되는 빛이 상기 접착부재에 집중시킬 수 있도록 상기 발광부재의 측면에 설치된 반사부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광부재는 적외선 램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적외선 램프는 상기 실리콘 잉곳의 양측에 길이 방향으로 각각 배치되 는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 마운터는 상기 접착부재에 의해 상기 실리콘 잉곳이 접촉되는 마운터 빔과, 제2 접착부재에 의해 상기 실리콘 잉곳과 대향되도록 상기 마운터 빔에 접촉되는 작동 플레이트를 구비하고,
    상기 발광부재는 상기 접착부재 및 상기 제2 접착부재 모두를 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 장치.
  7. 실리콘 잉곳의 마운팅 방법에 있어서,
    (a) 상기 실리콘 잉곳과 마운터 사이에 접착부재를 개재시키는 단계; 및
    (b) 발광부재를 이용하여 상기 접착부재에 소정 시간 동안 빛을 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 실리콘 잉곳의 마운팅 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 발광부재로부터 조사되는 빛을 상기 접착부재에 집중시킬 수 있도록 상기 빛을 집중시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 적외선 램프를 이용하여 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 실리콘 잉곳의 양측에 길이 방향으로 각각 배치된 발광부재를 이용하여 상기 접착부재의 양측을 동시에 조사하는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 마운터는 상기 접착부재에 의해 상기 실리콘 잉곳이 접착되는 마운터 빔과, 상기 실리콘 잉곳과 대향되도록 배치된 작동 플레이트를 구비하고,
    상기 (a) 단계는 제2 접착부재를 이용하여 상기 작동 플레이트와 상기 마운터 빔을 접착시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 접착부재 및 상기 제2 접착부재 모두에 상기 발광부재의 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 실리콘 잉곳의 마운팅 방법.
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