KR101053268B1 - 웨이퍼 디테이핑 메카니즘과 그 이용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필링테이프(Peeling Tape, 10) 공급부(100)와, 웨이퍼상의 점착필름 디테이핑부(200)와, 디테이핑된 테이프를 강제로 인출하는 핀치부(300)와, 디테이핑된 테이프를 최종 권취하는 권취부(400)와, 상기 디테이핑부(200)를 소정의 높이로 승강시키는 승강구동수단(500)과, 웨이퍼의 크기를 감지하여 디테이핑 시작 위치를 인지시켜주는 레이저센서(610)및 디테이핑된 테이프의 유무를 감지하는 광센서(620)의 센서부 (600)로 이루어지는 웨이퍼 마운터의 디테이핑 장치와 그 방법에 관한 것이다.

웨이퍼마운터, 디테이핑, 필링바아, 레이저센서, 핀치로울러, 웨이퍼

Description

웨이퍼 디테이핑 메카니즘과 그 이용방법{Wafer Detaping Mechanism and the method }

본 발명은 반도체 제조공정중 웨이퍼(Wafer)에 필름을 마운팅하기 위한 웨이퍼 마운터(Wafer Mounter)에 있어서 프레임과 함께 웨이퍼 전면에 테이핑 공정이 끝나면 웨이퍼 이면의 점착테이프를 디테이핑 (Detaping)하기 위한 웨이퍼 디테이핑 장치와 그 이용방법에 관한 것이다.

웨이퍼 마운터는 제작된 반도체 소재용 웨이퍼면에 테이핑을 하여 다이싱 (Dicing)공정에서 정밀하고 불량없는 반도체 칩으로 가공하기 위한 장치이다.

이른바 풀 오토 웨이퍼 마운터(Full Auto Wafer Mounter)가 되기 위한 일반적인 구성은 도1과 같이, 웨이퍼의 공급, 검색, 반송을 위한 로딩부(A), 표면보호용 BG테이프에 UV를 균일하게 조사하여 웨이퍼 얼라인먼트(alignment) 공정에 반송하는 UV 조사부(B), 카메라 방식에 따라 웨이퍼의 표시된 기준으로 정렬하고, 흡착 테이블에 의해 점착 테이블 위로 셋팅하는 웨이퍼 얼라인먼트(alignment) (C), 프레임 스토커(Frame Stocker)에 적층된 프레임을 1장씩 꺼내어 테이블 위에 셋팅하 는 프레임 공급부(D), 점착 테이블이 전후로 이동되고, 프레스 롤러(Press Roller)에 의해 텐션(Tension)을 유지하며 테이프가 웨어퍼와 프레임에 점착되는 테이프 점착부(E), 프레임에 붙혀진 웨이퍼의 표면보호용 점착필름을 떼어내는 디테이핑 부(F), 그리고 프레임에 붙혀진 웨이퍼가 프레임 카셋트에 수납되는 언로딩부(G)가 갖추어져야 한다.

본 발명은 이들 구성가운데 점착필름을 벗겨내는 디테이핑부를 그 안출대상으로 하고 있다.

디테이핑부에 대한 종래의 구성기술로는, 특허등록 제10-0741168호의 일부도면을 도2에 도시한 바와 같이, 이송체의 이송을 통해 웨이퍼의 점착필름에 부착테이프를 부착시키므로 점착필름을 제거하는 디테이핑 장치에 있어서, 상기 이송체에는 웨이퍼 표면과의 접촉충격 이나, 먼지 이물질로 인해 굴곡된 웨이퍼 표면과의 접촉충격을 흡수하면서 상기 부착테이프를 웨이퍼의 점착필름에 부착시키는 필링장치를 설치한 것을 특징으로 하는 필링바를 이용한 디테이핑 장치가 공지되어 있다.

이를 위한 구체적인 구성은 상기 이송체(110)에는 웨이퍼(W) 표면과의 접촉충격이나, 먼지 이물질로 인해 굴곡된 웨이퍼(W) 표면과의 접촉충격을 흡수하면서 상기 부착테이프(T2)를 웨이퍼(W)의 점착필름(T1)에 부착시키는 필링장치(200)를 설치하였고, 상기 필링장치(200)는 승하강이 가능하도록 가이드구멍(221)을 형성하여 이송체(110)에 설치된 고정판(130)에 핀(222) 결합한 몸체(210)와; 몸체(210)에 설치한 가이드축(220)과; 상기 가이드축(220)에 설치한 완충부재와; 상기 가이드축 (220)과 완충부재가 각각 결합 및 수용되며 상기 이송체(110)의 고정판(130)에 설 치한 고정블록(240)과; 상기 몸체(210)의 일측에 설치하여 부착테이프(T2)를 웨이퍼(W)의 접착필름에 부착시키는 필링바(250)를 포함한다.

이와같은 종래의 발명은 점착필름의 디테이핑 과정에서 웨이퍼와의 접촉 충격을 줄이므로 웨이퍼의 깨짐 현상을 방지하는 효과와, 점착필름의 박리과정에서 먼지나 이물질 등으로 인해 웨이퍼의 표면이 굴곡된 경우에도 디테이핑 과정에서 하중이 집중되지 않도록 하여 웨이퍼가 깨지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다고 밝히고 있다.

그러나,상기한 종래의 디테이핑 장치는 디테이핑 원리는 설명할 수 있으나, 디테이핑을 위한 구성은 포함되지 않고 있으며, 특히 디테이핑원리는 공지된 것이니 만큼 이보다 개량되었거나 신규한 디테이핑 장치가 요구되어왔다.

웨이퍼의 점착필름을 디테이핑하기 위해서는 접착테이프를 공급하는 수단과 디테이핑 후의 권취수단, 이들이 적절한 텐션(Tension)을 갖추고 권취될 수 있는 구조를 갖추어야 한다.

본 발명은 웨이퍼의 점착필름을 제거하는 디테이핑 메카니즘을 제공한다. 이를 위하여 접착테이프 공급수단과, 이 접착테이프로 웨이퍼의 점착필름을 디 테이핑 하는 수단, 디테이핑된 필름을 권취시켜 연속작업이 가능하게 한 권취수단을 제 공한다.

본 발명을 사용함에 따라 디 테이핑 작업이 편리하고 웨이퍼 손상이 없게 되며, 권취로울러를 통해 디테이핑 된 테이프를 수거하게 되므로 작업이 간편하여 작업능률 향상은 물론, 완벽한 디테이핑 작업을 이룰수 있는 효과를 얻게 된다.

이하, 첨부도면을 본 발명의 1실시 예로 하여 그 구성을 상세히 설명한다.

본 발명은 필링테이프(Peeling Tape, 10) 공급부(100)와, 웨이퍼(1)상의 점착필름을 벗겨내기 위한 디테이핑부(200)와, 디테이핑된 테이프를 강제로 인출하는 핀치부(300)와, 디테이핑된 테이프를 최종 권취하는 권취부(400)와, 상기 디테이핑부(200)를 소정의 높이로 승강시키는 승강구동수단(500)과, 웨이퍼(1)의 크기를 감지하여 디테이핑 시작 위치를 인지시켜주는 레이저센서(610)및 디테이핑된 테이프의 유무를 감지하는 광센서(620)의 센서부 (600)로 이루어지는 웨이퍼 마운터의 디테이핑 메카니즘이다.

도3은 본 발명의 전체 구성도이고, 도6은 디테이핑과정을 도3에 의거 설명하는 도면이다. 여기서 필링테이프(Peeling Tape, 10)의 공급부(100)는 공급로울러 (120)와 가이드부(130)로 구성되며, 이 가이드부(130)는 가이드 로울러(132)와 텐션로울러(134)및 표면둘레가 엠보싱처리된 접착면로울러(136)로 구성된다.

또한, 상기 텐션로울러(134)는 도6과 같이, 가이드홀(135)내에서 스프링(도시않됨)으로 탄지되어져서 상기 가이드로울러(132)와 접착면 로울러(136)사이에서 필링테이프(10)를 눌러주어 필링테이프(10)공급시에 적절한 텐션(Tension)을 부여하게 된다.

또한, 상기 디테이핑부(200)는 지지로울러(245)와 필링바아 승강부(270) 및 승강구동수단(500)이 갖추어지며, 그 외형은 좌우 벽면(210,220)과 상부면(230)이 프레임을 구성하여 장비의 베이스판에 조립되는 박스형의 독립구조물로, 그 내부에 수평로울러(240)와 필링바아지지대(260)가 좌우 벽(210,220)의 하부에 수평으로 설치된다.

여기서, 승강구동수단(500)은 모우터(도시않됨)축에 결합되는 구동풀리(510)에 벨트(520)가 연결되어져 좌우 한쌍의 종동풀리(530,540)를 동시에 회동시켜서 필링바아(250)의 높낮이가 조절되는 구성으로 이루어진다. 도면중 미설명부호 560은 가이드 풀리이다.

도5는 상기 종동풀리(530)가 설치된 부분에서 승강구동수단(500)의 결합구조를 보인도면으로, 종동풀리(530)의 수직중심축 둘레가 나사산이 형성되어져서 이 나사산둘레에 나사결합되어 승강하는 한쌍의 승강편(540,542)과, 이 승강편(540,542)이 수직 슬라이딩되도록 가이드해주는 슬라이딩 바아(550)와, 필링바아(250)지지용 필링바아지지대(260) 및 지지로울러(245)가 결합된 구조를 보여준다.

따라서 필링바아(250)는 필링바아승강부(270)의 승강제한 높이내에서 승강되며, 스프링(178)은 스토퍼(275)로 텐션기능조절을 부여하도록 조합된다.

한편, 상기 핀치부(300)는, 도6과 같이, 텐션로울러(310)와 가이드로울러 (320) 및 핀치로울러(330)로 이루어지며, 권취부(400)는 지지대(410)에 지지된 가이드로울러(420)와, 권취로울러(430)및 텐션로울러(440)로 이루어진다.

도면중 미설명부호 700은 웨이퍼(1)가 프레임(50)에 테이핑결합된 상태로 이송되어 놓여지는 코러스 척으로, 전후이송과 일정높이의 승강이 가능하도록 조합된다.

다음으로, 상기한 본 발명의 구성에 따른 작동과정을 설명하면서 그 구성의 미흡한 부분을 보완한다.

도6은 본 발명의 전체 구성과 작동을 보인도면으로, 먼저 필링테이프 공급부(100)의 공급로울러(120)에 필링테이프(10)롤을 걸어놓고 필링테이프(10)를 선단을 인출하여 디테이핑부(200), 핀치부(300), 권취부(400)까지 이어지는 인출테이프(11)를 걸어 설치를 완료한다.

필링테이프(10)설치가 완료되면 코러스 척(700)이 디테이핑부(200)하부로 이동하게 되며, 이때에 웨이퍼(1)는 앞의 테이핑 공정에서 보호테이프(30)에 의해 도너츠 형상의 프레임(50)중앙에 위치한 상태로 테이핑된채 위치하여서, 최초의 점착필름(20)이 웨이퍼(1)윗면에 부착되는 상태로 공급되어 온다(도면에서는 이해를 돕기위해 간격을 두었으나 실제는 접촉되어 있는 상태가 된다).

프레임(50)은 물론, 웨이퍼(1)에도 공지된 노치(Notch)가 형성되어서 테이핑 이나 디테이핑시에 얼라인먼트(Alignment)를 위한 기준점이 된다.

상기한 센서부(600)의 레이저센서(610)는 상기한 프레임(50)위에 마운팅된 웨이퍼(1)와의 높이차(h1)를 측정하여서 웨이퍼(1)의 점착필름(20)을 디텍팅하는 선단의 위치를 알려주게 된다.

따라서 이동한 코러스척(700)은 레이저 센서(610)로 측정된 위치에서 정지 후 상승하게되며, 이와함께 인출테이프(11)의 접착면이 웨이퍼(1)의 점착필름(20)위에 접촉하게 한다.

이때 코러스척(700)의 상승높이가 높아서 필링바아(250)를 눌러올리는 경우라도, 도5와 같이 필링바아승강부(270)의 스프링(178)이 압축되면서 상승하여 웨이퍼(1)에 무리한 충격을 주는 현상을 막게해주며 또한 이 탄성력은 필링바아(250)의 누름압력을 유지시켜주게 된다.

코러스척(700)의 상승으로 필링바아(250)외부 밑면의 인출테이프(11)접착면이 웨이퍼(1)상의 점착필름(20)에 접착되고, 도7과 같이 코러스척 (700)이 도면의 좌로 이동하면서 인출된 인출테이프(11)가 필링테이프(10)접착면에 접착된 점착필름(20)을 강제로 웨이퍼(1)로 부터 분리하기 시작한다. 이때 인출테이프(11)는 핀치부(300)에서 강제로 감아올려지므로 인출테이프(11)는 항상 텐션을 유지하여 팽팽한 상태로 이동하며 감겨진다.

코러스척(700)이 도7(b)와 같이 좌로 계속이동하면 웨이퍼(1)상의 점착필름 (20)은 완전히 벗겨지게 되며, 벗겨진 점착필름(20)은 인출테이프(11)의 접착면에 접착된 상태로 핀치부(300)로 이동되어 함께 감겨지게 된다.

한편, 핀치부(300)의 핀치로울러(330)는 모우터(도시않됨)에 의해 강제회동하면서 가이드로울러(320)와 함께 상기 점착필름(20)이 접착된 인출테이프(11)를 인출하여 권취부(400)로 보내게 되며, 특히 필링바아(250)상부에 설치된 지지로울러(245)와 핀치부(300)사이로 지나는 상기 인출테이프(11)와 점착필름(20)의 유무를 확인하는 광센서(620)가 설치되어져서 빛을 테이프에 조사하여 테이프의 단락유무를 확인하면서 디테이핑의 과정이 원만하게 진행되는지의 여부를 별도의 수단(에러가 나면 타워램프로 표시하거나 경고음)을 통해 작업자가 쉽게 알 수 있게 해준다.

핀치부(300)를 지난 디테이핑된 테이프는 가이드로울러(420)를 지나 권취부 (400)로 이동되면서 권취로울러(430)에 권취되며, 권취두께가 일정치 않게 되므로 스프링(도시않됨)으로 탄지된 텐션로울러(440)가 권취로울러(430)와 맞닿아 구동되면서 이른바 디테이핑 테이프의 자동권취가 이루어질 수 있게 해준다.

따라서, 상기한 구성의 메카니즘을 이용한 디테이핑 과정은 다음의 순서를 따르게 된다.

1. 롤 형태의 필링테이프를 공급로울러에 거치하는 단계;

2. 필링테이프의 선단을 인출하여 수평로울러를 거쳐 디테이핑부와 핀치부 및 권취부로 인출테이프를 인출하는 단계;

3. 프레이상의 마운팅된 웨이퍼가 코러스척과 더불어 레이저 센서의 하부를 수평으로 이동하는 수평이송단계;

4. 코러스척의 수평이송시 코러스척상의 웨이퍼와 프레임의 높이차로 웨이퍼 의 디테이핑할 선단위치를 측정하는 레이저 센싱단계;

5. 거리를 측정한 데이터로 코러스척의 수평이동거리를 정하여 멈추고 승강하는 단계;

6. 코러스척상의 웨이퍼에 마운팅된 점착필름이 필링바아를 감싸는 인출테이프의 밑면에 접촉하는 단계;

7.코러스척은 공급방향으로 환원됨과 동시에 인출테이프는 핀치로울러에 의해 강제권취되면서 웨이퍼의 점착필름이 인출테이프면에 접착되어져 디테이핑되는 단계;

8. 인출테이프에 접착필름이 접착된채 디테이핑되어 이송되는지 여부를 감지하는 광센싱 단계;

9. 상기 디테이핑된 테이프가 핀치로울러를 거쳐 권취부에 롤형태로 감겨지는 권취단계.

반도체산업의 반도체 장비중 웨이퍼마운터의 디테이핑부에 대한 독립적인 기술로 전자동공정을 위하여 이용할 수 있다.

도1은 웨이퍼마운터의 전체구성도,

도2는 웨이퍼의 점착필름을 디테이핑하는 종래의 기술도면,

도3은 본발명의 전체 구성도면,

도4는 본발명의 디테이핑부 구조도면,

도5는 도4의 구동부 도면

도6은 본 발명의 작동설명도면,

도7은 본발명의 디테이핑설명도면이다.

-도면의 주요부호설명-
1-웨이퍼 10-필링테이프(Peeling Tape)
11-인출테이프 20-점착필름
30-테이프 50-프레임
100-필링테이프 공급부
120-공급로울러 130-가이드부
132-가이드로울러 134-텐션로울러
135-가이드홀 136-접착면로울러
178-스프링
200-디테이핑부
210,220-벽면 230-상부면
240-수평로울러 245-지지로울러
250-필링바아 260-필링바아지지대
245-지지로울러 270-필링바아승강부
275-스토퍼
300-핀치부
310-텐션로울러 320-가이드로울러
330-핀치로울러
400-권취부
410-지지대 420-가이드로울러
430-권취로울러 440-텐션로울러
500-승강구동수단 510-구동풀리
520-벨트 530,540-종동풀리
542,544-승강편 550-슬라이딩바아
560-가이드풀리
600-센서부
610-레이저센서 620-광센서
700-코러스척

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

Claims (3)

1. 웨이퍼마운터에 있어서,

   롤 형태의 필링테이프(Peeling Tape, 10)와, 이 필링테이프(10)가 걸어져 풀리면서 인출테이프(11)를 공급하는 공급로울러(120) 및 가이드부(130)로 구성되는 필링테이프 공급부(100)와;

   상기 필링테이프공급부(100)로 부터의 인출테이프(11)가 지나게 되는 수평로울러(240)와 지지로울러(245), 좌우벽면(210,220)과 상부면(230)을 구성하며 필링바아(250)가 필링바아지지대(260)에 지지설치된채 필링바아승강부(270)에 결합되어 이루어지는 디테이핑부(200)와;

   상기 디테이핑부(200)로 부터 디테이핑된 테이프를 강제로 인출하기 위한 텐션로울러(310)와 가이드로울러(320) 및 핀치로울러(330)로 이루어지는 핀치부(300)와;

   상기 디테이핑된 테이프를 최종 권취하기 위하여 지지대(410)에 지지되는 가이드로울러(420)와 권취로울러(430)및 텐션로울러(440)로 구성되는 권취부(400)와;

   상기 디테이핑부(200)의 상부면(230)에 설치되는 구동풀리(510)와 좌우 한쌍의 종동풀리(530,540) 및 가이드풀리(560)가 벨트(520)로 연결되어 모우터로 구동되도록 조합되어지되, 상기 종동풀리(530,540)의 수직중심축둘레가 나사산을 갖춤에 따라이 나사산둘레에 결합되어 승강하면서 상기 디테이핑부(200)의 필링바아승강부(270)가 결합되는 한쌍의 승강편(542,544)으로 이루어지는 승강구동수단(500)과;

   프레임(50)상에 점착필름(20)으로 마운팅된 웨이퍼(1)공급용의 코러스척(700)과;

   상기 코러스척(700)상의 웨이퍼(1)와 프레임(50)의 높이차로 웨이퍼의 디테이핑할 선단위치를 측정하는 레이저센서(610)와 상기 디테이핑부(200)와 핀치부(300)사이의 디테이핑여부를 감지하는 광센서(620)로 구성되는 센서부(600)로 이루어지는 웨이퍼 마운터의 디테이핑 장치.
2. 제1항에 있어서, 가이드부(130)는 가이드 로울러(132)와 텐션로울러(134)및 표면둘레가 엠보싱처리된 접착면로울러(136)로 구성되며, 상기 텐션로울러(134)는 가이드홀(135)내에서 이동하도록 스프링으로 탄지되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마운터의 디테이핑 장치.
3. 제1항의 장치를 이용하여 웨이퍼에 마운팅된 점착필름을 디테이핑하기 위한 다음의 단계를 포함하는 디테이핑 방법.

   1. 롤 형태의 필링테이프를 공급로울러에 거치하는 단계;

   2. 필링테이프의 선단을 인출하여 수평로울러를 거쳐 디테이핑부와 핀치부 및 권취부로 인출테이프를 인출하는 단계;

   3. 프레임 상의 마운팅된 웨이퍼가 코러스척과 더불어 레이저 센서의 하부를 수평으로 이동하는 수평이송단계;

   4. 코러스척의 수평이송시 코러스척상의 웨이퍼와 프레임의 높이차로 웨이퍼의 디테이핑할 선단위치를 측정하는 레이저 센싱단계;

   5. 거리를 측정한 데이터로 코러스척의 수평이동거리를 정하여 멈추고 승강하는 단계;

   6. 코러스척상의 웨이퍼에 마운팅된 점착필름이 필링바아를 감싸는 인출테이프의 밑면에 접촉하는 단계;

   7.코러스척은 공급방향으로 환원됨과 동시에 인출테이프는 핀치로울러에 의해 강제권취되면서 웨이퍼의 점착필름이 인출테이프면에 접착되어져 디테이핑되는 단계;

   8. 인출테이프에 접착필름이 점착된채 디테이핑되어 이송되는지 여부를 감지하는 광센싱 단계;

   9. 상기 디테이핑된 테이프가 핀치로울러를 거쳐 권취부에 롤형태로 감겨지는 권취단계.

Images