KR101175918B1 - 박형 기판용 지지체 탈부착 설비 및 그에 의한 탈착 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박형 기판용 지지체 탈부착 설비 및 그에 의한 탈착 방법에 관한 것으로, 상세하게는 본체, 상기 본체 내부에 장착되어 상, 하 방향으로 구동되는 실린더, 상기 본체 상에 장착되는 진공 챔버, 상기 진공 챔버 내에서 상기 실린더 상에 결합되어 지지체가 장착되는 진공척, 상기 본체 상에 설치된 지지대 상에 장착되어 박형 기판이 결합되는 포러스척으로 구성된 장치를 이용함으로써 박형 기판과 지지체를 탈부착하는 과정에서 박형 기판의 손상을 최소화한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

박형 기판용 지지체 탈부착 설비 및 그에 의한 탈착 방법{APPARATUS FOR ATTACHING AND DETACHING OF SUPPORT OF FILM SUBSTRATE AND DETACHING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 박형 기판용 지지체 탈부착 설비 및 그에 의한 탈착 방법에 관한 것으로, 상세하게는 본체, 상기 본체 내부에 장착되어 상하 방향으로 구동되는 실린더, 상기 본체 상에 장착되는 진공 챔버, 상기 진공 챔버 내에서 상기 실린더 상에 결합되어 지지체가 장착되는 진공척, 상기 본체 상에 설치된 지지대 상에 장착되어 박형 기판이 결합되는 포러스척으로 구성된 장치를 이용함으로써 박형 기판과 지지체를 탈부착하는 과정에서 박형 기판의 손상을 최소화한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

반도체 소자를 생산하는 제조공정은 크게 웨이퍼 기판을 가공하여 칩을 만드는 '전공정', 상기 칩에 리드선을 붙이고 패키징 작업을 하는 '조립공정', 각 단계마다 불량 여부를 검사하는 작업인 '검사' 공정으로 나눌 수 있다.

이 중에서 가공이 완료된 웨이퍼 기판에 리드선을 붙이고 패키징 작업을 하는 조립 공정에 있어서, 특히 WLP 공정에서는 웨이퍼 기판이 장비의 지지체와 탈부착되는 과정에서 손상이 자주 발생하게 된다.

한편, 일반적으로 실리콘을 사용한 웨이퍼 기판이 이용되어 왔으나, 최근 박형 기판의 재료로서 유기물 소재가 연구되고 있다.

그러나 유기물 소재의 반도체 웨이퍼 기판은 휨 현상 및 손상이 더욱 쉽게 발생하는바, 이로 인하여 반도체 공정 진행에 문제가 있어 공정성을 개선하기 위한 반도체 웨이퍼 기판용 지지체 탈부착 설비 및 탈착 방법이 필요하게 되었으며, 더 나아가 WLP 공정에 있어서 웨이퍼 기판뿐만 아니라, 박형의 기판 모두에 적용될 수 있는 기판용 지지체 탈부착 설비 및 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기한 요구조건을 만족시키는, 박형 기판용 지지체 탈부착 설비 및 그에 의한 탈착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체, 상기 본체 내부에 장착되어 상, 하 방향으로 구동되는 실린더, 상기 본체 상에 장착되는 진공 챔버, 상기 진공 챔버 내에서 상기 실린더 상에 결합되어 지지체가 장착되는 진공척, 상기 본체 상에 설치된 지지대 상에 장착되어 박형 기판이 결합되는 포러스척으로 구성된 장치를 이용함으로써 박형 기판과 지지체를 탈부착하는 과정에서 박형 기판의 손상을 최소화한 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비는 본체, 상기 본체 내부에 장착되어 상하 방향으로 구동되는 실린더, 상기 본체 상에 장착되는 진공 챔버, 상기 진공 챔버 내에서 상기 실린더 상에 결합되어 지지체가 장착되는 진공척 및 상기 본체 상에 설치된 지지대 상에 장착되어 박형 기판이 결합되는 포러스척을 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 포러스척은 다공성의 재질을 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 진공척은 그 상면에 진공영역을 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 진공척은 그 상면의 일측에 공기 분사구를 구비할 수 있다.

한편, 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈착 방법은, 진공척에 지지된 지지체와 결합하고 있는 박형 기판의 탈착방법에 있어서, 상기 기판을 포러스척에 실장하고 흡기하는 단계 및 공기를 분사하여 상기 기판과 상기 지지체를 분리하는 단계를 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 포러스척은 다공성 재질을 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 진공척은 그 상면에 진공영역을 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 진공척은 그 상면의 일측에 공기 분사구를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 지지체와 기판 분리 단계에서, 상기 진공척은 일측부터 기울이는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비 및 그에 의한 탈착 방법에 의하면, WLP 공정에서 박형 기판의 휨, 손상 현상을 최소화할 수 있고, 박형 기판의 탈부착이 용이하다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비의 진공척의 평면도로서, (a)는 진공영역, (b)는 공기분사영역을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비의 진공척에 부착된 지지체와 재생 테이프가 결합된 상태의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비를 이용한 탈착 방법을 순서대로 도시한 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면에 의하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

박형 기판용 지지체 탈부착 설비

도 1은 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비의 정면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 설비는 본체(100), 실린더(110), 진공챔버(120), 진공척(130) 및 포러스척(140)으로 구성된다.

더욱 상세하게는, 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비는 본체(100), 상기 본체(100) 내부에 장착되어 상하 방향으로 구동되는 실린더(110), 상기 본체(100) 상에 장착되는 진공 챔버(120), 상기 진공 챔버(120) 내에서 상기 실린더(110) 상에 결합되어 지지체(10)가 장착되는 진공척(130), 상기 본체(100) 상에 설치된 지지대 상에 장착되어 박형 기판이 결합되는 포러스척(140)을 포함하여 구성된다.

상기 본체(100)는 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비를 지지하는 역할을 한다.

상기 실린더(110)는 상기 본체(100) 내부에 장착되어 상하 방향으로 구동됨으로써, 상기 실린더(110) 상에 결합되어 있는 진공척(130)이 상하 방향으로 구동되어 그에 의해 지지된 지지체(10)가 박형 기판(도 1에는 미도시, 30)과의 탈부착이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

여기에서 상기 지지체(10)는 본 발명의 장치 내에서 박형 기판의 휨 현상을 개선하여 공정 구동을 용이하게 하는 것으로서, 금속, 세라믹, 유리 고분자 등 공정 구동성을 확보할 수 있는 물질이라면 어느 것이든 사용이 가능하다.

상기 지지체(10)에는 재생 테이프(도 1에는 미도시, 20)가 부착되어 있는데, 상기 재생 테이프(20)는 상기 지지체(10)와 박형 기판(30)의 마스크 층을 서로 연결하는 역할을 하며, 탈부착이 여러 번 가능한 재생 소재가 적용된다.

상기 진공 챔버(120)는 상기 본체(100)에 장착되어, 박형 기판(30)과 지지체(10)의 탈부착 공정이 진공상태에서 이루어질 수 있도록 공간을 형성하는 역할을 하며, 특히 상기 박형 기판(30)과 지지체(10)의 부착공정시, 계면의 기포를 최소화되도록 한다.

상기 진공척(130)은 상기 진공 챔버(120) 내에서 상기 실린더(110) 상에 결합되어 지지체(10)가 장착되는 것으로, 박형 기판과 지지체(10)가 부착되는 공정에서 진공 라미네이팅을 수행하도록 진공 환경을 만든다.

여기에서 상기 진공척(130)은 상기 실린더(110)와 연결된 하부 고정틀(131)에 의하여 지지되는데, 상기 하부 고정틀(131)에는 관통부가 형성되어 있어, 상기 관통부로 관통핀(132)이 관통함으로써 상기 진공척(130)이 고정된다. 상기 관통부의 일측에는 상기 관통핀(132)이 움직일 수 있는 일정한 공간부(133)가 존재하여 상기 진공척(130)이 기울임 운동을 할 수 있게 된다.

상기 포러스척(140)은 상기 본체(100) 상에 설치된 지지대 상에 장착되어 박형 기판(30)이 결합되는 부분으로서, 상기 지지체(10)와 박형 기판(30)이 부착되는 경우 상기 포러스척(140)은 상기 박형 기판(30)과 분리되며, 상기 지지체(10)와 박형 기판(30)이 탈착되는 경우 상기 포러스척(140)은 상기 박형 기판(30)과 부착된다.

여기에서, 상기 포러스척(140)은 상기 박형 기판(30)의 손상을 최소화하기 위하여 다공성의 재질로 되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 도 2는 진공척(130)의 평면도로서, (a)는 진공영역, (b)는 공기분사영역을 나타낸 것이다.

먼저, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 진공척(130)의 상면에는 진공영역(134)이 형성되어 있는데, 상기에서 설명한 바와 같이 지지체(10)와 박형 기판(30)과의 부착공정에서 상기 진공영역(134)을 통하여 진공 라미네이팅이 일어나게 된다. 여기에서 상기 진공영역(134)은 도 2a에 나타낸 형태에 한정되지 않고 자유롭게 변형이 가능하며, 진공방식은 당업자에게 자명한 사항이므로 별도의 설명은 하지 않는다.

다음으로 도 2b에 나타낸 바와 같이, 진공척(130)의 상면에는 공기 분사구(135)가 형성되어 있는데, 상기 공기 분사구(135)는 지지체(10)와 박형 기판(30)의 탈착 공정에서 진공척(130)에서 지지체(10)를 거쳐 박형 기판(30) 방향으로 공기를 분사(blow)함으로써 박형 기판(30)의 손상을 최소화하면서 탈착이 용이하게 이루어지도록 한다. 이 때, 지지체(10)에는 상기 공기 분사구(135)로 빠져나오는 공기가 통과되도록 도 3에서 나타낸 바와 같이 기공(11)이 형성된다.

특히, 여기에서 상기 공기 분사구(135)는 진공척(130)의 일측에만 구비될 수 있는데, 이 경우 일측에서만 공기 분사가 이루어져 진공척(130)이 기울어지면서 박형 기판(30)과 탈착되므로 상기 박형 기판(30)의 손상을 최소화하면서도 용이하게 탈착할 수 있다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 지지체(10)의 상부에는 재생 테이프(20)가 부착되어 있는데, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 지지체(10)에 구비된 기공(11)이 노출되도록 재생 테이프(20)에는 일정한 오픈 영역(21)이 형성된다.

박형 기판용 지지체 탈착 방법

도 4는 본 발명의 박형 기판용 지지체 탈부착 설비를 이용한 탈착 방법을 순서대로 도시한 것이다.

탈착 공정에 앞서, 그 전제가 되는 부착공정에 대하여 설명하면, 먼저, 재생 테이프(20)가 부착된 지지체(10)와 박형 기판(30)을 각각 진공척(130), 포러스척(140)에 실장한다(도 4a).

다음으로, 상기 진공척(130)에 압력을 인가하여 상기 재생 테이프(20)가 부착된 지지체(10)와 박형 기판(30)을 진공 라미네이팅한다. 이 때 진공척(130)의 상면에 형성된 진공영역(134)을 통하여 진공 라미네이팅이 실행된다(도 4b).

다음으로, 상기 포러스척(140)으로부터 박형 기판(30)을 분리하여 상기 재생 테이프(20)가 부착된 지지체(10) 상부에 박형 기판(30)을 부착한다(도 4c). 이 때, 상기 박형 기판(30)은 상기 포러스척(140)으로부터 분리되며, 상기 박형 기판(30)은 상기 지지체(10)에 부착된 재생 테이프(20)에 의하여 지지체(10)와 부착됨으로써 부착공정이 완료된다.

본 발명의 탈착공정에 대하여 설명하면, 먼저, 상기 박형 기판(30)을 상기 포러스척(140)에 실장하고 흡기한다(도 4d). 상기에서 설명한 바와 같이 포러스척(140)은 다공성 재질로 되어 있기 때문에 흡기가 가능하며, 이러한 흡기 과정을 통하여 상기 포러스척(140)에 상기 박형 기판(30)이 잘 부착되어 지지체(10)로부터 박형 기판(30)의 이탈이 용이해진다.

다음으로, 진공척(130)의 공기 분사구(135)를 통해 공기를 분사하여 상기 박형 기판(30)과 상기 재생 테이프(20)가 부착된 지지체(10)를 분리함으로써 탈착공정이 완료된다(도 4e, 4f). 여기에서, 상기 진공척(130)은 일측에 공기 분사구(135)를 포함하여, 이를 통해 일측에서만 공기를 분사함으로써 도 4f에 나타낸 바와 같이 상기 진공척(130)이 일측부터 기울어지게 되어 박형 기판(30)의 손상없이 탈착이 용이하게 된다.

이상에서 본 발명에 대하여 설명하였으나, 이는 일실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양한 변화 및 변형이 가능함은 본 기술분야에서 통상적으로 숙련된 당업자에게 분명하다.

<부호의 설명>

100 : 본체 140 : 포러스척

110 : 실린더 10 : 지지체

120 : 진공 챔버 20 : 재생테이프

130 : 진공척 30 : 박형 기판

Claims (9)

1. 본체;
   상기 본체 내부에 장착되어 상하 방향으로 구동되는 실린더;
   상기 본체 상에 장착되는 진공 챔버;
   상기 진공 챔버 내에서 상기 실린더 상에 결합되어 지지체가 장착되는 진공척; 및
   상기 본체 상에 설치된 지지대 상에 장착되어 박형 기판이 결합되며, 다공성의 재질로 구성된 포러스척;
   을 포함하는 박형 기판용 지지체 탈부착 설비.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 진공척은 그 상면에 진공영역을 구비하는 박형 기판용 지지체 탈부착 설비.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 진공척은 그 상면의 일측에 공기 분사구를 구비하는, 박형 기판용 지지체 탈부착 설비.
   
5. 진공척에 지지된 지지체와 결합하고 있는 박형 기판의 탈착방법에 있어서,
   상기 기판을 다공성 재질의 포러스척에 실장하고 흡기하는 단계; 및
   공기를 분사하여 상기 기판과 상기 지지체를 분리하는 단계;
   를 포함하는 박형 기판용 지지체 탈착 방법.
   
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서,
   상기 진공척은 그 상면에 진공영역을 구비하는 박형 기판용 지지체 탈착 방법.
   
8. 제 5항에 있어서,
   상기 진공척은 그 상면의 일측에 공기 분사구를 포함하는 박형 기판용 지지체 탈착 방법.
   
9. 제 5항에 있어서,
   상기 지지체와 기판 분리 단계에서, 상기 진공척은 일측부터 기울이는 단계를 포함하는 박형 기판용 지지체 탈착 방법.

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