KR101268519B1 - 반도체 칩의 파티클 제거 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 관한 것으로, 프레스 지그의 하단면에 점착제를 도포하고 이러한 프레스 지그를 반도체 칩 표면에 부착 또는 분리 이탈되도록 상하 이동시킴으로써, 반도체 칩 표면의 파티클을 점착제에 부착시켜 용이하게 제거할 수 있고, 프레스 지그와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있으며, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있고, 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상을 방지하고 작업 과정 중 또 다른 파티클 생성을 방지하며, 더욱 신속하게 파티클을 제거할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공한다.

Description

반도체 칩의 파티클 제거 장치{Apparatus and Method for Removing Paticles of Semiconductor Chip}
본 발명은 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 프레스 지그의 하단면에 점착제를 도포하고 이러한 프레스 지그를 반도체 칩 표면에 부착 또는 분리 이탈되도록 상하 이동시킴으로써, 반도체 칩 표면의 파티클을 점착제에 부착시켜 용이하게 제거할 수 있고, 프레스 지그와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있으며, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있고, 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상을 방지하고 작업 과정 중 또 다른 파티클 생성을 방지하며, 더욱 신속하게 파티클을 제거할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조공정은 크게 웨이퍼를 만드는 팹(Fab) 공정과 웨이퍼 내에 개별 칩(Chip)을 개별소자로 조립하는 패키징(Packaging) 공정으로 구분할 수 있다.
이때, 패키징 공정은 다시 전 공정, 후 공정, 검사공정으로 크게 구분할 수 있는데, 이 중 전 공정은 웨이퍼를 정해진 두께만큼 연삭하는 백 그라인딩(Back grinding) 공정과, 웨이퍼를 익스팬딩 테이프에 부착시키는 테이프 마운트(Tape mount) 공정과, 웨이퍼 내의 칩을 개별적으로 분리하는 소잉(Sawing) 공정과, 분리된 개별 칩을 리드 프레임(Lead frame)에 부착하는 다이 어태치(Die attatch) 공정과, 칩 위의 패드(Pad)와 리드를 금속으로 연결하는 와이어 본딩(Wire bonding) 공정으로 나누어진다. 또한, 최근에는 반도체 패키지의 고밀도 집적화를 위해 수십 ㎛의 매우 얇은 두께의 칩이 요구되고 있으며, 이러한 얇은 두께의 박형 칩이나 패키지를 적층하는 스택(Stack) 공정 또한 널리 활용되고 있다.
이러한 반도체 제조 공정 중에 웨이퍼 또는 개별 반도체 칩에는 다양한 파티클이 표면에 부착될 수 있는데, 이러한 파티클은 반도체 제조 공정에서 심각한 불량을 유발할 수 있으므로, 이와 같은 파티클을 제거하기 위한 다양한 방법들이 반도체 제조 공정 중에 사용되고 있다.
특히, 공정의 특성상 웨이퍼를 개별 반도체 칩으로 절단 분리하는 소잉 공정에서 많은 파티클이 발생하며, 이와 같이 발생된 파티클은 반도체 칩의 표면에 부착되어 패키징 공정상에서 많은 불량품을 발생시킨다. 또한, 스택 공정에서 반도체 칩을 적층하는 과정에서 반도체 칩 표면에 부착된 파티클에 의해 반도체 칩이 손상되거나 파손되는 등의 문제가 있었다.
이러한 파티클을 제거하기 위한 방법으로 웨이퍼 표면에 공기를 분사하거나 흡입하는 방식 또는 별도의 세척액 및 브러쉬를 이용하여 웨이퍼 표면을 세척하는 방식 등이 널리 사용되고 있는데, 이러한 파티클 제거 방식은 충분한 파티클 제거 효과를 발휘하기 못하거나 그 장치가 복잡해지는 등의 문제가 있었고, 특히, 세척 방식의 경우에는 그 자체로서 웨이퍼 표면에 손상을 입히거나 새로운 파티클을 발생시킬 수 있다는 점에서 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 프레스 지그의 하단면에 점착제를 도포하고 이러한 프레스 지그를 반도체 칩 표면에 부착 또는 분리 이탈되도록 상하 이동시킴으로써, 반도체 칩 표면의 파티클을 점착제에 부착시켜 용이하게 제거할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 파티클 검출 유닛을 통해 반도체 칩 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하고, 검출된 지점에서 프레스 지그에 도포된 점착제를 이용하여 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 프레스 지그와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 하단면에 점착제가 도포된 프레스 지그를 이용하여 반도체 칩 표면의 파티클을 제거하도록 함으로써, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 칩 표면의 파티클을 프레스 지그의 점착제에 부착시켜 제거하도록 함으로써, 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상을 방지하고 작업 과정 중 또 다른 파티클 생성을 방지하며, 더욱 신속하게 파티클을 제거할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 프레스 지그의 하단면 형상을 곡면으로 형성하여 구름 운동하도록 함으로써, 반도체 칩 표면에 대한 파티클 제거 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 칩이 스택 공정 단계에 있는 경우에, 반도체 칩이 적층될 때마다 새롭게 적층되는 반도체 칩 표면에 대한 파티클 제거 작업을 신속하게 수행하여 스택 공정에서 제품의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 반도체 제조 공정 중 웨이퍼 상태의 반도체 칩 또는 웨이퍼로부터 분리된 개별 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클을 제거하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 있어서, 상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하는 파티클 검출 유닛; 상기 반도체 칩의 상부에 배치되고 하단에는 점착제가 도포되는 프레스 지그; 및 상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클 위치에 대응하는 지점으로 상기 프레스 지그를 수평 이송시키는 수평 이송부와, 상기 프레스 지그가 상기 반도체 칩의 표면에 부착되거나 또는 분리 이탈되도록 상기 프레스 지그를 상하 이동시키는 상하 이송부를 포함하는 이송 유닛을 포함하고, 상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클은 상기 프레스 지그의 상하 이동에 따라 상기 프레스 지그에 부착되어 상기 반도체 칩으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공한다.
이때, 상기 프레스 지그는 점착제가 도포된 하단면이 상기 반도체 칩의 표면에 대한 국소 영역에 부착될 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 프레스 지그는 상기 이송 유닛에 의해 이동하는 메인 바디; 및 상기 반도체 칩의 표면에 부착될 수 있도록 상기 메인 바디에 결합되어 일체로 이동하는 가압 블록을 포함하고, 상기 가압 블록의 하단면에 점착제가 도포될 수 있다.
또한, 상기 가압 블록은 상기 메인 바디에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 가압 블록은 상기 반도체 칩의 표면에 동시에 부착될 수 있도록 하단면이 평면을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 가압 블록은 하단면이 구름 운동하며 상기 반도체 칩의 표면에 부착될 수 있도록 곡면으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 이송 유닛은 상기 가압 블록을 구름 운동시키는 회전 이송부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 프레스 지그의 하단면에 점착제를 도포하고 이러한 프레스 지그를 반도체 칩 표면에 부착 또는 분리 이탈되도록 상하 이동시킴으로써, 반도체 칩 표면의 파티클을 점착제에 부착시켜 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 파티클 검출 유닛을 통해 반도체 칩 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하고, 검출된 지점에서 프레스 지그에 도포된 점착제를 이용하여 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 프레스 지그와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하단면에 점착제가 도포된 프레스 지그를 이용하여 반도체 칩 표면의 파티클을 제거하도록 함으로써, 구조가 단순하여 장치의 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반도체 칩 표면의 파티클을 프레스 지그의 점착제에 부착시켜 제거하도록 함으로써, 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상을 방지하고 작업 과정 중 또 다른 파티클 생성을 방지하며, 더욱 신속하게 파티클을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 프레스 지그의 하단면 형상을 곡면으로 형성하여 구름 운동하도록 함으로써, 반도체 칩 표면에 대한 파티클 제거 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 반도체 칩이 스택 공정 단계에 있는 경우에, 반도체 칩이 적층될 때마다 새롭게 적층되는 반도체 칩 표면에 대한 파티클 제거 작업을 신속하게 수행하여 스택 공정에서 제품의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 2는 도 1에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 지그의 또 다른 형태를 예시적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치가 스택 공정 단계의 반도체 칩에 적용되는 경우를 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 도 4에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 스택 공정 단계에서의 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 점착제(100)를 이용하여 반도체 칩(11)의 표면에 부착된 파티클(P)을 제거하는 장치로서, 여기서, 반도체 칩은 웨이퍼(10) 상태의 반도체 칩(11)이거나 또는 웨이퍼(10)로부터 분리된, 예를 들면 스택 공정 단계에서의 반도체 칩(11) 모두를 포함하는 개념으로 사용한다. 즉, 웨이퍼(10) 상태의 반도체 칩(11)인 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼(10)의 후면에 익스팬딩 테이프(12)가 부착된 상태에서, 소잉 공정을 통해 각각 개별 반도체 칩(11)으로 분리된 상태일 수 있으며, 개별 반도체 칩(11)인 경우, 웨이퍼(10) 상태로부터 완전히 분리되어 스택 공정 단계에서 각각 개별적으로 적층되는 반도체 칩(11)일 수 있다(도 4 및 도 5 참조). 한편, 이러한 반도체 칩(11)은 웨이퍼(10) 상태이거나 또는 개별 분리된 반도체 칩(11)인 경우 모두 제조 공정상에서 특정 스테이지(13)에 안착 결합된 상태로 제조 공정이 수행된다.
이러한 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 반도체 칩(11) 표면 상에서 파티클(P)의 위치를 검출하는 파티클 검출 유닛(500)과, 점착제(100)가 도포되는 프레스 지그(200)와, 프레스 지그(200)를 이동시키는 이송 유닛(300)을 포함하여 구성된다.
파티클 검출 유닛(500)은 반도체 칩(11)의 표면에 부착된 파티클(P)의 위치를 검출하는 구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이 반도체 칩(11)의 표면에 검출광을 조사하는 검출 광원(510)과, 반도체 칩(11)의 표면으로부터 반사되어 나오는 검출광을 수광하는 검출 수광부(520)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 검출 광원(510)으로부터 조사된 검출광이 반도체 칩(11)의 표면에서 반사되는 과정에서, 반도체 칩(11)의 표면에 파티클(P)이 존재하면, 이에 의해 검출광의 특성이 변화하게 되므로, 검출 수광부(520)에서는 이를 분석하여 반도체 칩(11) 표면 상에서 파티클(P)의 위치를 검출하게 된다. 이러한 파티클 검출 유닛(500)은 비젼 시스템의 방식으로 공지된 기술에 해당하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
프레스 지그(200)는 반도체 칩(11)의 상부에 배치되며 하단에는 파티클(P)을 부착시킬 수 있도록 점착제(100)가 도포된다. 이러한 프레스 지그(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 가이드 프레임(230)에 상하 방향 및 수평 방향으로 이동 가능하게 장착될 수 있는데, 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P) 위치에 대응되는 지점으로 이송 유닛(300)에 의해 이송되고, 해당 지점에서 반도체 칩(11)의 표면에 부착되거나 분리 이탈될 수 있도록 이송 유닛(300)에 의해 상하 이동한다.
이러한 프레스 지그(200)는 점착제(100)가 도포된 하단면이 반도체 칩(11)의 표면에 대한 국소 영역에 부착되도록 형성된다. 즉, 이송 유닛(300)에 의해 상하 이동하며 반도체 칩(11) 표면에 부착되는 프레스 지그(200)는 반도체 칩(11) 표면에 부착되는 하단면의 면적이 반도체 칩(11) 표면의 면적보다 작게 형성되고, 바람직하게는 미세한 크기의 파티클(P)을 원활하게 부착시킬 수 있는 정도의 면적으로 반도체 칩(11) 표면과의 접촉 면적이 최소화될 수 있도록 형성된다.
이러한 구조에 따라 프레스 지그(200)는 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P) 위치에 대응되는 지점에서 이송 유닛(300)에 의해 상하 이동하며, 해당 지점에서만 반도체 칩(11) 표면에 부착되므로, 프레스 지그(200)가 반도체 칩(11) 표면에 부착되는 과정에서 발생할 수 있는 반도체 칩(11) 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있다.
한편, 이러한 프레스 지그(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 이송 유닛(300)에 결합되어 이송 유닛(300)에 의해 이동하는 메인 바디(210)와, 메인 바디(210)에 결합되어 메인 바디(210)와 일체로 이동하는 가압 블록(220)을 포함하여 구성될 수 있다. 메인 바디(210)는 파티클(P) 위치에 대응되는 지점으로 이송 유닛(300)에 의해 수평 이동되고, 해당 지점에서 가압 블록(220)이 반도체 칩(11) 표면에 부착되도록 이송 유닛(300)에 상하 이동한다. 가압 블록(220)은 메인 바디(210)와 함께 일체로 수평 이동 및 상하 이동하도록 결합되며, 하단면에는 점착제(100)가 도포되어 반도체 칩(11) 표면의 파티클(P)을 부착시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 가압 블록(220)은 메인 바디(210)에 탈착 가능하게 결합되는 것이 바람직하며, 이를 통해 상당 시간 동안 사용한 이후에는 가압 블록(220)을 메인 바디(210)로부터 분리하여 새로운 가압 블록(220)으로 교체 사용할 수 있다. 즉, 프레스 지그(200)가 상당 시간 동안 사용되면, 가압 블록(220)의 하단면에 도포된 점착제(100)에 파티클(P)이 계속 누적 부착되어 점착제(100)의 점착력이 약화될 수 있으므로, 이 경우 새로운 프레스 지그(200)로 교체 사용해야 하는데, 이때, 프레스 지그(200) 전체를 모두 교체하지 않고 단순히 가압 블록(220)만 교체하여 사용할 수 있도록 함으로써, 더욱 편리하게 사용할 수 있고, 유지 관리가 용이하다는 장점이 있다.
이송 유닛(300)은 프레스 지그(200)을 이동시키는 구성으로, 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P) 위치에 대응되는 지점으로 프레스 지그(200)를 수평 이송시키는 수평 이송부(330)와, 프레스 지그(200)가 반도체 칩(11)의 표면에 부착되거나 또는 분리 이탈되도록 프레스 지그(200)를 상하 이동시키는 상하 이송부(310)를 포함하여 구성된다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 가압 블록(220)의 하단면이 곡면으로 형성된 경우에는 가압 블록(220)을 구름 운동시키는 회전 이송부(320)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. 이러한 이송 유닛(300)은 리드 스크류 등 다양한 기계 요소를 통해 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 하단면에 점착제가 도포된 프레스 지그(200)가 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P) 위치로 수평 이동한 후, 해당 지점에서 이송 유닛(300)에 의해 상하 이동하며 반도체 칩(11)에 부착된 파티클(P)을 점착제(100)에 부착시켜 반도체 칩(11)으로부터 제거하게 된다. 따라서, 그 구조가 매우 단순하고 사용이 간편하며, 종래 기술과 달리 반도체 칩(11) 표면에 대한 손상을 유발시키지 않을 뿐만 아니라 또 다른 파티클을 발생시키지 않는다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 먼저, 파티클 검출 유닛(500)에 의해 반도체 칩(11) 표면의 파티클(P) 위치가 검출되면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 수평 이송부(330)에 의해 프레스 지그(200)가 파티클(P) 위치로 수평 이동한 후, 이 지점에서 상하 이송부(310)에 의해 프레스 지그(200)가 파티클(P)이 점착제(100)에 부착되도록 반도체 칩(11) 표면으로 하향 이동한다. 이후, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 프레스 지그(200)가 상하 이송부(310)에 의해 상향 이동하고, 이때, 반도체 칩(11)의 파티클(P)은 프레스 지그(200)의 하단면 점착제(100)에 부착되어 반도체 칩(11) 표면으로부터 제거된다. 이 상태에서 프레스 지그(200)는 다시 수평 이송부(330)에 의해 또 다른 파티클(P) 위치로 수평 이동한다.
이와 같이 프레스 지그(200)가 반도체 칩(11)의 또 다른 파티클(P) 위치로 수평 이동한 후에는, 이 지점에서 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 상하 이송부(310)에 의해 프레스 지그(200)가 반도체 칩(11) 표면으로 다시 하향 이동한다. 이와 같이 프레스 지그(200)가 하향 이동하면, 반도체 칩(11) 표면의 또 다른 파티클(P) 또한 프레스 지그(200)의 점착제(100)에 부착된다. 이후, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 프레스 지그(200)가 상하 이송부(310)에 의해 상향 이동하면, 반도체 칩(11)의 파티클(P) 들은 프레스 지그(200)의 하단면 점착제(100)에 부착되어 반도체 칩(11) 표면으로부터 모두 제거된다.
만약, 반도체 칩(11) 표면에 더 많은 파티클(P)이 존재하다면, 프레스 지그(200)가 이송 유닛(300)에 의해 계속해서 파티클(P) 위치로 이동하며, 동일한 방식으로 해당 파티클(P)을 점착제(100)에 부착시키는 방식으로 반복해서 다수개의 파티클(P)을 반도체 칩(11) 표면으로부터 제거할 수 있다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P) 위치에서만 프레스 지그(200)가 하향 이동하며 반도체 칩(11) 표면에 접촉하기 때문에, 프레스 지그(200)와 반도체 칩(11) 표면과의 접촉 면적이 최소화됨으로써, 혹시라도 발생할 수 있는 반도체 칩(11) 표면의 손상 가능성을 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 지그의 또 다른 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 지그(200)의 가압 블록(220)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 점착제(100)가 도포된 가압 블록(220)의 하단면이 반도체 칩(11)의 표면에 동시에 부착될 수 있도록 평면을 이루도록 형성될 수 있는데, 이와 달리 곡면을 이루도록 형성될 수도 있다.
즉, 가압 블록(220)의 하단면은 도 3에 도시된 바와 같이 구름 운동하며 반도체 칩(11)의 표면에 부착될 수 있도록 곡면으로 형성될 수도 있다. 이와 같이 가압 블록(220)의 하단면이 곡면으로 형성되면, 가압 블록(220)은 반도체 칩(11) 표면에 선접촉하며 곡면을 따라 구름 운동하여 순차적으로 반도체 칩(11) 표면에 부착될 수 있다.
따라서, 반도체 칩(11) 표면에 대한 가압 블록(220)의 접촉 면적이 상대적으로 작아 그 접촉 부위에 가압 하중이 집중되므로, 반도체 칩(11) 표면에 존재하는 파티클(P)을 더욱 안정적으로 점착제(100)에 부착시킬 수 있으며, 또한, 반도체 칩(11) 표면에 미세한 굴곡 등이 있더라도, 선접촉을 통한 구름 운동의 특성상 반도체 칩(11) 표면에서 균일한 가압 하중을 발휘할 수 있어 더욱 완벽하게 파티클(P)을 점착제(100)에 부착시킬 수 있다.
이러한 가압 블록(220)의 하단면은 도 3에 도시된 바와 같이 중심부를 기준으로 상향 경사지게 좌우 대칭되는 형태의 볼록한 곡면으로 형성될 수도 있으나, 이와 달리 일측단으로부터 상향 경사지는 형태의 볼록한 곡면으로 형성될 수도 있는 등 다양한 형태로 변경 가능하다. 도 3에 도시된 바와 같이 형성된 경우, 가압 블록(220)은 좌우 왕복 구름 운동을 통해 반도체 칩(11) 표면 전체 영역에 부착된다.
이와 같이 가압 블록(220)의 하단면이 곡면으로 형성되면, 이송 유닛(300)은 전술한 수평 이송부(330) 및 상하 이송부(310) 이외에 가압 블록(220)을 구름 운동시키는 회전 이송부(320)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 가압 블록(220)을 상하 이송부(310)를 통해 반도체 칩(11) 표면에 부착하도록 하향 이동시킨 후에, 이 상태에서 가압 블록(220)을 구름 운동시킬 수 있도록 별도의 회전 이송부(320)가 구비될 수 있다. 이러한 회전 이송부(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 가압 블록(220)을 가압하며 직접 회전 구동하는 방식으로 구성될 수도 있으나, 가압 블록(220)이 반도체 칩(11) 표면에 부착된 상태에서 메인 바디(210)를 수평 이동시킴으로써 가압 블록(220)의 구름 운동을 유도하는 방식으로 구성될 수도 있는 등 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치가 스택 공정 단계의 반도체 칩에 적용되는 경우를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 스택 공정 단계에서의 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 반도체 칩(11)이 스택 공정 단계에 있는 경우에도 적용될 수 있는데, 이 경우에도 파티클 검출 위치를 검출하는 파티클 검출 유닛(500)과, 하단면에 점착제(100) 도포된 프레스 지그(200)와, 프레스 지그(200)를 이동시키는 이송 유닛(300)을 포함하여 구성되며, 도 1 내지 도 3과 동일한 형태로 구성되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 반도체 칩(11)이 스택 공정 단계에 있는 경우, 반도체 칩(11)이 새롭게 적층될 때마다 파티클 제거 작업이 수행되도록 구성된다.
예를 들면, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 반도체 칩(11)이 2개 적층된 경우, 이 상태에서 최상층의 반도체 칩(11) 표면에 대한 파티클 제거 작업을 수행한다. 파티클 제거 작업은 도 1 내지 도 3에서 설명한 바와 같이 먼저 파티클 검출 유닛(500)을 통해 해당 반도체 칩(11) 표면에 부착된 파티클(P)의 위치를 검출하고, 이송 유닛(300)을 통해 프레스 지그(200)를 파티클 위치로 이동시킨 다음, 프레스 지그(200)를 상하 이동시키는 방식으로 수행된다. 이때, 반도체 칩(11)의 파티클(P)은 가압 블록(220)의 점착제(100)에 부착된 상태로 존재한다.
이후, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 새로운 반도체 칩(11)이 하나 더 적층되고 나면, 다시 이에 대한 파티클(P) 위치를 검출한 후, 해당 위치로 프레스 지그(200)를 이송 유닛(300)의 수평 이송부(330)를 통해 이동시킨다. 이후, 도 5의 (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이 상하 이송부(310)를 통해 프레스 지그(200)를 상하 이동시킴으로써, 새로운 반도체 칩(11) 표면에 대한 파티클 제거 작업을 수행한다. 이때, 반도체 칩(11)의 파티클(P)은 가압 블록(220)의 점착제(100)에 모두 부착된 상태로 존재한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 반도체 칩(11)이 스택 공정 단계에 있는 경우, 새로운 반도체 칩(11)이 적층될 때마다 프레스 지그(200)를 파티클(P) 위치로 이동시켜 상하 이동시킴으로써, 적층되는 모든 반도체 칩(11) 표면의 파티클(P)을 용이하게 제거할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 웨이퍼 11: 반도체 칩
12: 익스팬딩 테이프 P: 파티클
100: 점착제 200: 프레스 지그
210: 메인 바디 220: 가압 블록
300: 이송 유닛 310: 상하 이송부
320: 회전 이송부 330: 수평 이송부
500: 파티클 검출 유닛

Claims (7)

  1. 반도체 제조 공정 중 웨이퍼 상태의 반도체 칩 또는 웨이퍼로부터 분리된 개별 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클을 제거하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 있어서,
    상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하는 파티클 검출 유닛;
    상기 반도체 칩의 상부에 배치되고 하단에는 점착제가 도포되는 프레스 지그; 및
    상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클 위치에 대응하는 지점으로 상기 프레스 지그를 수평 이송시키는 수평 이송부와, 상기 프레스 지그가 상기 반도체 칩의 표면에 부착되거나 또는 분리 이탈되도록 상기 프레스 지그를 상하 이동시키는 상하 이송부를 포함하는 이송 유닛을 포함하고,
    상기 프레스 지그는 상기 이송 유닛에 의해 이동하는 메인 바디와, 상기 반도체 칩의 표면에 부착될 수 있도록 상기 메인 바디에 탈착 가능하게 결합되어 일체로 이동하는 가압 블록을 구비하고, 상기 가압 블록의 하단면에 점착제가 도포되어 있으며,
    상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클은 상기 프레스 지그의 상하 이동에 따라 상기 프레스 지그에 부착되어 상기 반도체 칩으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레스 지그는
    점착제가 도포된 하단면이 상기 반도체 칩의 표면에 대한 국소 영역에 부착될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 블록은 상기 반도체 칩의 표면에 동시에 부착될 수 있도록 하단면이 평면을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 블록은 하단면이 구름 운동하며 상기 반도체 칩의 표면에 부착될 수 있도록 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이송 유닛은 상기 가압 블록을 구름 운동시키는 회전 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
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