KR101634458B1 - 디본딩 및 세척 공정과 시스템 - Google Patents

디본딩 및 세척 공정과 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101634458B1
KR101634458B1 KR1020140171930A KR20140171930A KR101634458B1 KR 101634458 B1 KR101634458 B1 KR 101634458B1 KR 1020140171930 A KR1020140171930 A KR 1020140171930A KR 20140171930 A KR20140171930 A KR 20140171930A KR 101634458 B1 KR101634458 B1 KR 101634458B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
cleaning
chuck
package substrate
debonding
Prior art date
Application number
KR1020140171930A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160042370A (ko
Inventor
잉-칭 시
징-쳉 린
즈-웨이 루
Original Assignee
타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 filed Critical 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20160042370A publication Critical patent/KR20160042370A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101634458B1 publication Critical patent/KR101634458B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B43/00—Operations specially adapted for layered products and not otherwise provided for, e.g. repairing; Apparatus therefor
    • B32B43/006—Delaminating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10—Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/16—Drying; Softening; Cleaning
    • B32B38/162—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02076—Cleaning after the substrates have been singulated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02096—Cleaning only mechanical cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/7806—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/32—Holders for supporting the complete device in operation, i.e. detachable fixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/96—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being encapsulated in a common layer, e.g. neo-wafer or pseudo-wafer, said common layer being separable into individual assemblies after connecting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0825—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using IR radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0831—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0843—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/14—Semiconductor wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18—Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1858—Handling of layers or the laminate using vacuum
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02079—Cleaning for reclaiming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02098—Cleaning only involving lasers, e.g. laser ablation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/95001—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/30—End effector
    • Y10S901/40—Vacuum or mangetic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/30—End effector
    • Y10S901/41—Tool
    • Y10S901/43—Spray painting or coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/11—Methods of delaminating, per se; i.e., separating at bonding face
    • Y10T156/1111—Using solvent during delaminating [e.g., water dissolving adhesive at bonding face during delamination, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/11—Methods of delaminating, per se; i.e., separating at bonding face
    • Y10T156/1153—Temperature change for delamination [e.g., heating during delaminating, etc.]
    • Y10T156/1158—Electromagnetic radiation applied to work for delamination [e.g., microwave, uv, ir, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/19—Delaminating means
    • Y10T156/1911—Heating or cooling delaminating means [e.g., melting means, freezing means, etc.]
    • Y10T156/1917—Electromagnetic radiation delaminating means [e.g., microwave, uv, ir, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/19—Delaminating means
    • Y10T156/1928—Differential fluid pressure delaminating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

기판의 디본딩 및 세척 방법과 장비가 개시된다. 본 방법은 제2기판으로부터 제1기판의 표면을 디본딩하고, 이 디본딩 후에, 제1기판의 표면을 세척하는 것을 포함한다. 이 세척에는 제1기판의 표면에 세척 메커니즘을 물리적으로 접촉시키는 것이 포함된다. 본 발명의 장비는 디본딩 모듈과 세척 모듈을 포함한다. 디본딩 모듈은 제1 척, 제1 척으로 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스, 및 진공 시스템을 갖는 제1 로봇 팔을 포함한다. 진공 시스템은 기판을 고정하고 제1 척으로부터 기판을 제거하도록 구성된다. 세척 모듈은 제2 척, 제2 척에 유체를 분사하도록 구성되는 분사 노즐, 제2 척에 세척 장치를 물리적으로 접촉시키도록 구성되는 세척 장치를 갖는 제2 로봇 팔을 포함한다.

Description

디본딩 및 세척 공정과 시스템{De-bonding and cleaning process and system}
본 발명은 디본딩 및 세척 공정과 시스템에 관한 것이다.
반도체 산업은 각종 전자 부품(예를 들면, 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터 등)의 집적 밀도의 지속적 향상에 의해서 빠르게 성장하고 있다. 대부분의 경우, 이러한 집적 밀도의 향상은 최소의 특징형태 크기의 반복적인 감소의 결과인데(예를 들어, 반도체 공정 노드를 20nm 이하로 축소), 이는 더 많은 구성 요소가 주어진 면적 내에 통합될 수 있도록 한다. 소형화, 고속화, 및 큰 대역폭, 그리고 낮은 전력 소모와 레이턴시에 대한 요구가 증대됨에 따라, 반도체 다이의 보다 작고 독창적인 패키징 기술에 대한 요구가 증가하고 있다.
이러한 소자의 소형화와 집적 밀도의 향상과 결합되어, 반도체 산업에서는 소비자 제품에 반도체 소자를 통합하는 새로운 패키지 및 공정이 개발되었다. 이들 반도체 소자를 패키징하는 많은 공정이 있어서 다양한 패키지 구성들이 얻어진다. 이들 패키지는, 예를 들면 간격이 넓은 보다 더 큰 전기 연결부를 필요로 하는 다른 부품과 함께 줄어든 반도체 소자의 점유 크기를 수용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 방법은 제2기판으로부터 제1기판의 표면을 디본딩하고, 이 디본딩 후에, 제1기판의 표면을 세척하는 것을 포함한다. 이 세척에는 제1기판의 표면에 세척 메커니즘을 물리적으로 접촉시키는 것을 포함한다.
다른 실시예에 따르면 본 방법은, 패키지 기판의 표면 상에 존재하는 이형 코팅에 의해 캐리어 기판에 본딩된 패키지 기판을 제공하는 단계; 이형 코팅을 분해하여 패키지 기판으로부터 캐리어 기판을 분리하는 단계; 패키지 기판으로부터 캐리어 기판을 분리한 후 패키지 기판의 표면을 세척하는 단계를 포함한다. 세척 단계에는, 패키지 기판의 표면에 유체를 공급하는 단계와, 패키지 기판의 표면에 세척 메커니즘을 접촉시켜서 패키지 기판의 표면으로부터 이형 코팅의 잔류물을 제거하는 단계가 포함된다.
또 다른 실시예는 장비에 관한 것이다. 장비는 디본딩 모듈과 세척 모듈을 포함한다. 디본딩 모듈은 제1 척, 제1 척으로 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스, 및 진공 시스템을 갖는 제1 로봇 팔을 포함한다. 진공 시스템은 기판을 고정하고 제1 척으로부터 기판을 제거하도록 구성된다. 세척 모듈은 제2 척, 제2 척에 유체를 분사하도록 구성되는 분사 노즐, 제2 척에 세척 장치를 물리적으로 접촉시키도록 구성되는 세척 장치를 갖는 제2 로봇 팔을 포함한다.
실시예들에서 장점을 얻을 수 있다. 디본딩 공정에서 프레임 타입의 척을 사용함으로써 제조된 패키지의 수율을 증가시킬 수 있는 공정 안정성을 증대시킬 수 있다. 따라서, 패키지 공정이 보다 더 강력해질 수 있다. 또한, 세척시 커버 링을 이용함으로써 패키지 기판을 고정하는 테이프의 미립자 오염이나 공해가 방지될 수 있다. 또한, 디본딩과 세척을 완전 자동화 가능한 단일 공정에 통합할 수 있어서, 제조 현장에서의 장비에 필요한 공간 및 노동 비용이 감소될 수 있다. 더욱이, 예컨대 세척 장치와 같은 물리적 세척 공정을 이용함으로써 강한 화학 용제에 의한 세척 공정이 회피될 수 있어서 청정하고 보다 친환경적인 세척 공정을 수행할 수 있다.
다음의 상세한 설명과 첨부 도면으로부터, 본 발명의 특징들은 최상으로 이해될 것이다. 업계의 표준 관행에 따라 여러 특징형태들을 그 축척에 맞게 도시하지 않았음을 주의해야 한다. 실제로, 설명의 명확성을 위해 각종 특징형태들의 치수를 임의로 늘이거나 줄일 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른 디본딩 및 세척 공정을 적용할 수 있는 단순화된 패키지 기판의 단면도이다.
도 2a, 2b는 일부 실시예에 따른, 패키지 기판으로부터 캐리어 기판을 디본딩하고 패키지 기판을 세척하기 위한 공정을 나타낸다.
도 3a 내지 3c는 일부 실시예에 따라, 디본딩 및 세척 공정을 실시하기 위한 제1장비를 나타낸다.
도 4a 및 4b는 일부 실시예에 따라, 디본딩 및 세척 공정을 실시하기 위한 제2장비를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 일부 실시예에 따른, 커버 링을 설치하고 제거하는 구성의 예시도이다.
도 6a 내지 도 6f는 일부 실시예에 따른, 커버 링을 설치하고 제거하는 구성의 다른 예시도이다.
이하의 설명에서는 제시된 기술 주제의 다양한 특징을 구현하기 위한 많은 다양한 실시예 또는 예시를 제시한다. 본 발명을 간략화하기 위해 이하에서는 특정의 구성요소 및 구조의 예를 설명한다. 이들은 물론, 단지 예시일 뿐이며 제한의 목적으로 의도된 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 설명에서 제2 특징형태(feature) 위에 제1 특징형태를 형성한다고 하면, 여기에는, 제1 및 제2 특징형태들이 직접 접촉되도록 형성하는 실시예들이 포함될 수도 있고, 제1 및 제2 특징형태가 직접 접촉하지 않도록 추가적인 특징형태들을 제1 및 제2 특징형태 사이에 형성할 수 있는 실시예들이 포함될 수도 있다. 또한, 본 설명에서는 각 예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복 사용할 수 있다. 이러한 반복 사용은 단순성 및 명료성을 위한 것이며, 그 자체가, 다양한 실시예 및/또는 구성들 간의 관계성을 나타내는 것은 아니다. 그리고, 여기서는 공정 실시예를 특정 순서로 수행되는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 공정을 임의의 논리적 순서로 수행할 수 있음을 고려하고 있다.
또한, 도면에 도시한 하나의 요소 또는 특징형태와 다른 요소(들) 또는 특징형태(들) 간의 관계를 설명하는 데 있어서의 편의를 위해 본원에서는 예컨대, "아래(underlying, below)", "하부(lower)", "위(overlying)", "상부(upper)" 등과 같은 상대적 공간상 용어가 사용될 수 있다. 이러한 상대적 공간상 용어들은 도면에 묘사된 방향뿐만 아니라, 사용하거나 운용하는 장치의 다른 방향도 포함하는 것으로 의도된 것이다. 장치는 다른 방향을 향할 수도 있고(90도 또는 다른 방향으로 회전), 본원에 사용한 상대적 공간상 표현을 그에 상응하도록 해석할 수도 있다.
이하, 일부 실시예를 특정 상황, 즉, 팬아웃(fan-out) 또는 팬인(fan-in) 형태의 웨이퍼 수준 패키지(wafer-level package)에 적용되는 디본딩(de-bonding) 및 세척(cleaning) 공정에 대해서 설명하고 있다. 그러나, 본 발명의 양태는 이형 코팅(release coating)과 함께 접합(본딩)된 후에 접합해제(디본딩)되는 모든 구성 요소에 많은 상황하에서 적용될 수 있다. 또한, 공정 및 시스템에 대한 일부 수정에 대해서도 아래에 설명되어 있는바, 당업자는 용이하게 적용할 수 있는 추가적인 수정 사항을 이해할 것이다. 실시예들은 이러한 수정에 대해서 고려하고 있다.
도 1은 광-열 변환(LTHC) 이형 코팅(42)을 사용하여서 캐리어 기판(44)에 본딩된 팬아웃 또는 팬인 형태의 웨이퍼 수준 패키지와 같은 단순화된 패키지 기판(40)의 단면도를 도시한다. 여기서 설명하는 디본딩 및 세척 공정은 도 1의 구조에 적용될 수 있으나, 다양한 다른 패키지, 패키지 기판, 및/또는 구성 요소에 대한 실시예들도 고려한다.
캐리어 기판(44)은 글라스 기판, 실리콘 기판, 알루미나 산화물 기판 등일 수 있으며, 웨이퍼일 수도 있다. LTHC 이형 코팅(42)은 캐리어 기판(44) 위에 있다. 캐리어 기판(44)은 패키지 기판(40)을 형성하는 공정 단계 중에 일시적인 기계적 및 구조적 지지체 역할을 한다. LTHC 이형 코팅(42)은 캐리어 기판(44)의 표면에 형성된다. LTHC 이형 코팅(42)의 예를 들면, 산화물, 질화물, 유기 재료 등이거나 또는 이들의 조합, 가령, 폴리이미드계 재료일 수 있다. LTHC 이형 코팅(42)은 적층(lamination), 회전 도포(spin coating) 등의 방법, 또는 이들의 조합을 이용하여 형성될 수 있다.
패키지 기판(40)은 하나 이상의 집적회로 다이(46)를 포함한다. 집적회로 다이(46)는 각각, 도핑되거나 도핑되지 않은 실리콘, 또는 절연체상 반도체(SOI) 기판의 활성층과 같은 반도체 기판을 포함한다. 반도체 기판은, 게르마늄; 실리콘 카바이드, 갈륨 비소, 인화 갈륨, 인듐 인화물, 비화 인듐, 및/또는 인듐 안티모나 이드를 포함하는 화합물 반도체; SiGe, GaAsP, AlInAs, AlGaAs, GaInAs, GaInP, 및/또는 GaInAsP를 포함하는 합금 반도체; 또는 이들의 조합 등의 다른 원소 반도체를 포함할 수 있다. 다층 기판이나 경사(gradient) 기판 등의 다른 기판도 사용될 수 있다. 트랜지스터, 다이오드, 커패시터, 저항기 등의 소자는, 반도체 기판 내에 그리고/또는 그 위에 형성될 수 있으며, 집적회로를 구성하기 위해 반도체 기판 상에 있는 하나 이상의 절연 층 내에 있는 예를 들어 금속 패턴으로 형성된 상호 연결 구조에 의해서 연결될 수 있다.
도전체 기둥(예를 들면, 구리 등의 금속을 포함하는)처럼 된 다이 커넥터(48)가 집적회로 다이(46)의 외부에 있으며, 집적회로 다이(46)의 각 활성측이라고 부를 수 있는 각 집적회로 다이(46) 위에서 이 다이에 기계적 전기적으로 연결된다. 다이 커넥터(48)는 집적회로 다이(46)의 각 집적회로를 전기적으로 연결한다.
유전체 재료(50)가 집적회로 다이(46)의 활성측 상에 있다. 유전체 재료(50)는 상부면이 이 유전체 재료(50)의 상부 표면과 동일 평면 상에 있는 다이 커넥터(48)를 횡방향으로 둘러싸고, 이 유전체 재료(50)는 각각의 집적회로 다이(46)와 횡방향으로 경계선이 같게 접하여 있다. 유전체 재료(50)는 폴리벤조옥사졸(PBO), 폴리이미드, 벤조시클로부텐(BCb) 등과 같은 폴리머; 실리콘 질화물 등의 질화물; 실리콘 산화물, 포스포실리케이트 글라스(PSG), 보로실리케이트 글라스(BSG), 보론이 도핑된 포스포실리케이트 글라스(BPSG) 등의 산화물; 또는 이들의 조합을 포함한다.
집적회로 다이(46)의 뒷면, 또는 활성측의 반대측은 접착제(51)에 의해서 캐리어 기판(44) 상의 LTHC 이형 코팅(42)에 부착된다. 접착제(51)는 임의의 적절한 접착제, 에폭시 등일 수 있다.
밀봉재(52)는 적어도 횡방향으로 집적회로 다이(46)를 캡슐화한다. 밀봉 제(52)는 LTHC 이형 코팅(42)에 접하는 제1면을 갖고, 유전체 재료(50) 및 다이 커넥터(48)의 상부 표면과 동일 평면인 제2면을 갖는다. 밀봉재(52)는 몰딩 화합물, 에폭시 등일 수 있다.
재분산 구조체(redistribution structure)(54)는 하나 이상의 유전체 층(58)에 있는 하나 이상의 금속화 패턴(56)을 포함한다. 적어도 하나 또는 그 이상의 금속화 패턴(56)의 최소한 일부분은 집적회로 다이(46) 상의각 집적회로에 각 다이 커넥터(48)를 통해서 전기적으로 연결된다. 하나 이상의 금속화 패턴(56)은 선, 비아, 패드 등, 또는 이들의 조합 중 임의의 것을 포함할 수 있고, 구리·티타늄·텅스텐·알루미늄 등의 금속과 같은 도전성 재료를 포함할 수 있다. 하나 이상의 유전체 층(58)은 PBO, 폴리이미드, BCB 등의 폴리머; 실리콘 질화물 등의 질화물; 실리콘 산화물, PSG, BSG, BPSG 등의 산화물; 이와 유사한 재료; 또는 이들의 조합일 수 있다.
하나 이상의 금속화 패턴(56)은 재분산 구조체(54) 위로 노출된 하부 금속(60)을 포함한다. 예컨대 볼그리드어레이(BGA)의 볼(ball)과 같은 솔더볼인 외부 커넥터(62)는 하부 금속(60) 위에 있다. 일부 실시예에서, 외부 커넥터(62)는 Sn-Ag 합금, Sn-Ag-Cu 합금 등의 솔더를 포함하며, 무연(납 비포함)이거나 유연(납 포함)일 수 있다.
도 1의 구성에서 패키지 기판(40)은 다중화된 패키지들을 포함한다. 패키지 기판(40)은 임의 수의 패키지를 포함할 수 있다. 패키지 기판(40)은 캐리어 기판(44)(웨이퍼일 수 있음) 상에 형성되고 처리된다. 전술한 바와 같이, 패키지 기판(40)은 다양한 변형 또는 구성을 취할 수 있으며, 도 1은 단지 예일 뿐이다. 다른 패키지 기판도 사용할 수 있다.
도 2a 내지 2g는 일부 실시예에 따라 패키지 기판(40)으로부터 캐리어 기판(44)을 디본딩하고 패키지 기판(40)을 세척하는 공정을 나타낸다. 도 2a에서, LTHC 이형 코팅(42)에 의해서 캐리어 기판(44)에 본딩된 패키지 기판(40)이 테이프(72)를 써서 척(chuck)(70) 위에 그리고 프레임(74) 내에 장착된다. 패키지 기판(40)은 테이프(72) 위에 올려지는데, 캐리어 기판(44)이 척(70) 위쪽으로 가도록 장착된다. 예를 들어 패키지 기판(40)의 외부 커넥터(62)가 테이프(72)에 부착되도록 장착된다.
도 2b에서 디본딩 공정이 행해진다. 방사선 노출(76)이 캐리어 기판(44)을 통하여 최소한 LTHC 이형 코팅(42)까지 조사된다. 방사선 노출(76)이 LTHC 이형 코팅(42)에 조사되면, LTHC 이형 코팅(42)이 분해되어서 패키지 기판(40)으로부터 캐리어 기판(44)이 디본딩된다. 일부 실시예에서, 방사선 노출(76)은 레이저 주사, 단일 광범위 노광, 또는 그 밖의 다른 노광일 수 있으며, 적외선(IR) 광, 자외선(UV) 광 등을 사용할 수 있다. 방사선 노출(76)에 관한 세부 사항은 이형 코팅으로 사용된 재료에 따라 다르다. 예를 들어 이형 코팅이 UV 글루(glue)인 경우에는 UV 광을 사용할 수 있다. 패키지 기판(40) 및 캐리어 기판(44) 사이에 있는 이형 코팅을 분해하기 위하여 임의의 수용가능한 디본딩 공정을 사용할 수 있다. 디본딩 후에, 캐리어 기판(44)을 제거하면, 도 2c에 도시된 것과 같이, LTHC 이형 코팅(42)의 잔류물(78)이 패키지 기판(40)의 표면(80)에 남아 있을 수 있다.
도 2d에서, 커버 링(cover ring)(82)을 프레임(74) 위에 올려놓고, 테이프(72)에 접촉시킨다. 도면에서는 패키지 기판(40)이 척(70) 위에 있는 것으로 도시되어 있지만, 패키지 기판(40)을 다른 척이 있는 다른 모듈로 옮길 수도 있고, 아래에서 보다 상세히 설명하는 것과 같이, 동일한 모듈의 동일한 척(70) 위에서 후속 공정을 진행할 수도 있다. 따라서, 후속 공정에 대한 설명은 이전 공정과 동일한 모듈(예를 들어 동일한 척이 있는 모듈)에서 진행될 수도 있고 다른 모듈(예를 들어 다른 척이 있는 모듈)서 진행될 수도 있다.
커버 링(82)은 프레임(74)과, 패키지 기판(40)이 올려져 있지 않은 테이프(72)의 외측 부분을 덮는다. 커버 링(82)은 패키지 기판(40)을 둘러싼다. 커버 링(82)은, 테이프(72)의 분진 오염을 방지할 수 있는 불침투성 또는 반투과성 차폐를 위하여 테이프(72)에 접촉될 수 있다. 도시된 것과 같이, 커버 링(82)은 플랜 지부(82a)와 연장부(82b)를 포함한다. 플랜지부(82a)는 프레임(74)에 고정되며, 테이프(72)에 거의 평행한 평면에 있다. 연장부(82b)는 플랜지부(82a)로부터 연장되어서 테이프(72)에 접촉된다. 연장부(82b)는 패키지 기판(40)의 측면을 둘러싼다. 연장부(82b)와 패키지 기판(40)의 측면 사이에 간극이 있을 수 있다. 이들 도면에 도시된 커버 링(82)은 단지 예일 뿐으로서, 커버 링에 대한 많은 변형이 가능하다.
도 2e에서, 패키지 기판(40)의 표면(80)에 세척 장치(84)가 접촉하여서 표면(80)의 잔류물(78)을 제거한다. 세척 장치(84)는 브러시, 스펀지 등, 또는 이들의 조합일 수 있다. 브러시는 바탕재와 이 바탕재에 부착된 솔을 포함할 수 있다. 솔은 유연하고 빗 형태의 재료로 제작될 수 있다. 예시적인 재료는 폴리비닐아세테이트(PVA), 모헤어(mohair), 스폰지, 섬유, 천, 나일론, 레이온, 폴리에스테르, 폴리머 등을 포함한다. 스폰지는 PVA 스폰지 등을 포함할 수 있다. 세척 장치(84)는 물리적으로 표면(80)으로부터 잔류물(78)을 제거하기 위해서 표면(80)과 접촉하여서 그 위를 지나간다. 세척 메커니즘에는 화학 물질의 사용만이 포함되는 것은 아니며, 화학적 기계적 연마(CMP) 공정 및 장비의 사용만이 포함되는 것은 아니다.
유체(88)가 분사 노즐(86)로부터 분사된다. 유체(88)는 세척 장치(84)가 표면(80)을 지나갈 때에 표면(80) 위를 세정할 수 있다. 따라서, 유체(88)는 표면(80)로부터 잔류물(78) 및 미립자를 제거하는 것을 지원한다. 유체(88)는 탈이온수(DI), 이소프로필 알콜(IPA), 이들의 조합 등을 사용할 수 있다. 세척 장치(84)는 충분히 잔류물(78)을 제거하기 위하여 임의의 회수로 표면(80)에 접촉하여 지나갈 수 있다.
도 2f에는 패키지 기판(40)의 표면(80)에 미립자와 잔류물(78)이 없는 것으로 도시되어 있는바, 거의 모든 입자와 잔류물이 표면(80)에서 제거되었음을 나타내는 것이다. 도 2g에서, 커버 링(82)을 제거하고, 이어서 패키지 기판(40)을 다시 프레임 카세트로 이송한다. 그 다음에, 패키지 기판(40)을 절단하여서(dice 또는 saw) 패키지 기판(40)이 형성되어 있는 단일의 패키지로 나눈다.
도 3a는 일부 실시예에 따른 디본딩 및 세척 공정을 실시하기 위한 제1 장비(100)를 도시하고, 도 3b 및 도 3c는 도 3a에 있는 장비(100)의 모듈의 양태를 보다 자세히 나타내는 것이다. 장비(100)는 장비 선단 모듈(EFEM: equipment front end module)(102), 사전 정렬 모듈(104), 디본딩 모듈(106), 캐리어 재생 모듈(108), 세척 모듈(110)을 포함한다. 장비(100)는 또한, 컨트롤 박스(116) 및 전원(118)을 포함한다. 컨트롤 박스(116)는, 컨트롤 박스(116) 내의 메모리(예컨대, 비일시적 매체)에 의해서 공급받거나 장비(100)에서 떨어져 있는 원격지로부터 제공받은 처리 지침에 따라 장비(100)의 자동화 공정을 제어하는 하나 이상의 전자식 제어기 및/또는 프로세서를 포함할 수 있다. 장비(100)는 장비(100) 내의 모든 자이와 모듈을 자동화하고 제어하는 하나의 컨트롤 박스(116)를 가질 수도 있고, 장비(100) 내의 하나 이상의 모듈 그리고 모듈 내의 장비를 자동화하고 제어하는 개별적인 컨트롤 박스(116)를 가질 수도 있다. 전원 공급 장치(118)는 장비(100) 내의 여러 구성 요소에 적절한 전력을 공급한다. 장비(100)는 장비(100)의 모든 모듈에 전력을 공급하는 하나의 전원 공급 장치(118)를 가질 수도 있고, 장비(100) 내의 하나 이상의 모듈에 전력을 공급하는 개별적인 전원 공급 장치(118)를 가질 수도 있다. 프레임 카세트(112)와 전면개방 통합 포드(FOUP: front opening unified pod)(114)가 장비(100)의 EFEM(102)에 연결되어 있음을 도시하고 있다.
EFEM(102)은 모듈들 사이에서 그리고 프레임 카세트(112)와 FOUP(114)로(그리고 여기서부터 다른 곳으로) 기판을 이송할 수 있는 이송장치(120)를 포함한다. 이송장치(120)는 로봇 팔, 이송 가이드 등을 포함할 수 있다. 이송장치(120)는, 예컨대 처리 지침에 따라 기판 이송을 자동화하도록 컨트롤 박스(116) 내의 전자 제어 장치 및/또는 프로세서에 의해 제어될 수 있다.
사전 정렬 모듈(104)은 처리를 위해 기판을 적절하게 정렬할 수 있는 정렬장치를 포함한다. 디본딩하고자 하는 기판, 예컨대, 패키지 기판(40) 및 캐리어 기판(44)을 갖고 있는 프레임 카세트(112)는 EFEM(102)에 연결된다. EFEM(102) 내의 이송장치(120)는 기판(40, 44)을 프레임 카세트(112)로부터 사전 정렬 모듈(104) 내의 정렬장치로 이송하는데, 사전 정렬 모듈(104)에서 기판(40, 44)이 정렬되어서 후속 공정을 준비한다. 정렬장치, 나아가 사전 정렬 모듈(104)은 예를 들어 처리 지침에 따라 기판의 정렬을 자동화하도록 컨트롤 박스(116) 내의 전자 제어 장치 및/또는 프로세서에 의해 제어될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 디본딩 모듈(106)은 방사선 소스(122), 프레임(126)과 척(124), 모터(128), 로봇 팔(130), 및 진공 시스템(132)을 포함한다. 프레임(126)과 척(124)은 디본딩 공정 중에 기판, 예를 들어 패키지 기판(40) 및 캐리어 기판(44)을 지지하도록 구성된다. 모터(128)는 척(124) 그리고 이에 따라 척(124) 위의 기판을 회전(136)시키도록 구성되어 있다. 방사선 소스(122)는 척(124) 위의 기판으로 방사선(134)을 방출하도록 구성된다. 방사선 소스(122)는, 기판(40, 44)을 본딩하는 데 사용된 이형 코팅을 분해할 수 있는, 레이저 또는 임의의 허용 가능한 노광 등과 같은 임의의 허용되는 형태로 된, 예컨대 IR 광, UV 광 등의 임의의 적절한 방사선을 방출할 수 있다. 진공 시스템(132)은 로봇 팔(130) 위에 장착 및/또는 그 속에 통합된다. 로봇 팔(130)은 디본딩된 캐리어 기판(44)에 접촉되는 진공 시스템(132)의 위치를 잡기 위하여 그리고 캐리어 기판(44)을 EFEM(102)의 이송장치(120)로 이송하기 위하여 회전(138) 및/또는 신축(140)된다. 진공 시스템(132)은, 캐리어 기판(44)과 접촉할 때에 로봇 팔(130)에 캐리어 기판(44)을 고정하기에 충분한 압력 차(예컨대 진공)를 만들도록 구성된다. 디본딩 모듈(106)의 각 장치 및 구성 요소들은 예컨대 처리 지침에 따라 기판의 디본딩 및 이송을 자동화하도록 컨트롤 박스(116)에 있는 전자 제어기 및/또는 프로세서에 의해 제어될 수 있다.
디본딩 모듈(106)은 도 2a ~ 도 2c에 대하여 설명한 공정을 구현할 수 있다. 도 2a에서와 같이, 이형 코팅에 의해 캐리어 기판(44)에 본딩된 패키지 기판(40)은 테이프(도시하지 않음)를 이용하여 척(124) 위에 프레임(126) 내에 장착된다. EFEM(102)의 이송장치(120)는 사전 정렬 모듈(104)로부터 기판(40, 44)을 이송하여서 척(124) 위에 장착할 수 있다. 장착되면, 모터(128)가 척(124)과 기판(40, 44)의 회전(136)시킨다. 이 회전(136)에 의해서 레이저 조사와 같이 방사선(134)의 노출을 용이하게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어 광 조사가 방사선 소스(122)에 의해서만 실시되는 경우 또는 조사를 하지 않는 경우(예컨대 전체 면적의 노출이 끝난 경우)에는 척과 기판의 회전이 필요없다.
방사선 소스(122)는 도 2b에 관련하여 전술한 바와 같은 디본딩 처리를 행하기 위하여 기판(44, 40)을 향해 방사선(134)을 방출한다. 상술한 바와 같이, 방사선(134)은 캐리어 기판(44)을 통하여 최소한 이형 코팅(42)까지 조사되고, 이에 이형 코팅이 분해되어서 패키지 기판(40)으로부터 캐리어 기판(44)이 디본딩된다. 임의의 허용 가능한 디본드 공정을 사용하여 패키지 기판(40)과 캐리어 기판(44) 사이의 이형 코팅을 분해할 수 있다. 이형 필름이 충분히 분해되면, 디본딩 중에 회전(136)이 사용된 경우라면, 모터(128)는 척(124)과 기판(40, 44)의 회전(136)을 종료한다.
디본딩 후, 로봇 팔(130)은 캐리어 기판(44) 바로 위에 진공 시스템(132)을 위치시키기 위하여 회전한다(138). 그 다음, 진공 시스템(132)이 캐리어 기판(44)에 접촉될 때까지 로봇 팔은 아래로 망원경 작용(140)을 한다. 진공 시스템(132)이 작동되고 그리고/또는 진공 시스템(132)이 캐리어 기판(44)에 닿으면 압력 차가 증가되어서 캐리어 기판(44)을 붙잡는다. 다음에, 로봇 팔(130)은 위로 망원경 작용(140)을 하여서 패키지 기판(40)으로부터 캐리어 기판(44)을 떼어낸다. 그 후에 로봇 팔(130)은 패키지 기판(40)의 바로 위가 아닌 위치로 회전(138)할 수 있다. 이에 이송장치(120)는 캐리어 기판(44)을 잡을 수 있고, 진공 시스템(132)은 캐리어 기판(44)을 놓을 수 있다. 그 다음 이송장치(120)는 캐리어 재생 모듈(108)로 캐리어 기판(44)을 이송한다.
캐리어 재생 모듈(108)은 이후의 재사용을 위해 캐리어 기판을 수선하는 데 적절한 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐리어 재생 모듈(108)은, 예컨대 이형 코팅의 입자 또는 잔류물이 캐리어 기판에 붙는 것을 제거하기 위하여 캐리어 기판을 투입하는, 적절한 용제가 들어있는 침지 탱크를 포함한다. 캐리어 기판(44)이 적절하게 수선되면 EFEM(102)의 이송장치(120)는 캐리어 기판(44)을 FOUP(114)로 이송한 다음에, 이를 분리하여서, 캐리어 기판(44)을 재사용할 다른 장비로 이송할 수 있다. 캐리어 재생 모듈(108)의 침지 탱크 및/또는 다른 장치는 가령 처리 지침에 따라, 캐리어 재생 모듈(108)에서 실행되는 공정을 자동화하도록 컨트롤 박스(116) 내의 전자 제어기 및/또는 프로세서에 의해 제어될 수 있다.
디본딩 후, 이형 코팅 잔류물이 도 2c에 도시된 것과 같이 패키지 기판(40)에 남아 있을 수 있다. 세척 공정을 실시하여 모든 잔류물 및 입자를 패키지 기판(40)에서 제거할 수 있도록 EFEM(102)의 이송장치(120)는 세척 모듈(110)로 패키지 기판(40)을 이송한다.
도 3a 및 도 3c를 참조하면, 세척 모듈(110)은, 프레임(152)이 있는 척(150), 모터(154), 커버 링(156), 로봇 팔(158), 및 세척 시스템을 포함한다. 프레임(152)과 척(150)은 세척 공정 중에 기판을, 예를 들어, 패키지 기판(40)을 지지하도록 구성된다. 모터(154)는 척(150)을 회전시키고 이에 따라 척(150) 위의 기판을 회전(168)시키도록 구성된다.
커버 링(156)은 세척 모듈(110) 내의 분리가능한 구성요소일 수도 있고, 예를 들어, 프레임(152)에 부착될 수도 있다. 일부 실시예에서는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 커버 링(156)은 세척 모듈(110) 내의 왕복 운동하는 팔(252)에 의해 프레임(152)을 갖는 척(150) 위에 놓여진다. 커버 링(156)을 놓기 위하여, 왕복 팔(252)은 확장될 수 있고(가령, 척(150)의 위에서 아래쪽으로), 프레임(152) 위에 커버 링(156)을 놓을 수 있다. 여기서 하나 이상의 클램프(254)가 프레임(152)에 커버 링(156)을 고정할 수 있다. 도 5b 및 도 5c에 도시된 것과 같이, 커버 링(156)을 제거하기 위하여, 왕복 팔(252)은 바깥으로 확장되어서 커버 링(156)을 잡고, 왕복 팔(252)을 수축하여서 프레임(152)으로부터 커버 링(156)을 제거할 수 있다. 다른 실시예에서, 커버 링(156)은 힌지 메커니즘 등에 의해, 프레임(152)에 부착된다. 한 예를 도 6a 내지 6f에 도시하였는데, 도 6a~6c는 단면도이고, 도 6d~6f는 평면도이다. 커버 링(156)은 다수의 분리부(156a)로 구성될 수 있는데, 각 분리부(156a)는 힌지 메커니즘에 의해서 프레임(152)에 부착된다. 커버 링(156)이 사용 상태로 배치되어야 할 때(예컨대, 도 6b 및 도 6e에 도시된 것과 같이 닫혀야 할 때), 각 분리부(156a)는 힌지 메커니즘 및/또는 서보 모터에 의해서 회전(260)되어서 예를 들어 도 6a, 도 6b, 도 6d, 6e에 도시된 것과 같이 놓이게 될 수 있다. 커버 링(156)을 제거해야 할 때(예컨대, 도 6c 및 도 6f에 도시된 것과 같이 열려야 할 때)에는, 각 분리부(1565a)는 힌지 메커니즘 및/또는 서보 모터에 의해서 회전(262)되어서 도 6c와 도 6f에 나타낸 것처럼 척(150)에서 멀어질 수 있다. 다른 구성의 커버 링(156)도 사용가능하다.
세척 시스템은 로봇 팔(158) 위에 장착 및/또는 그 속에 통합된다. 세척 시스템은 세척 장치(160), 분사 노즐(162), 세척 장치(160)에 유체를 공급하기 위한 배관(164), 그리고 분사 노즐(162)에 유체를 공급하기 위한 배관(166)을 포함한다. 세척 장치(160)는 브러시, 스펀지 등, 또는 이들의 조합일 수 있다. 브러시는 바탕재와 이 바탕재에 부착된 솔을 포함할 수 있다. 솔은 유연한 빗 형태의 재료로 제작될 수 있다. 예시적인 재료는 PVA, 모헤어, 스폰지, 섬유, 천, 나일론, 레이온, 폴리에스테르, 폴리머 등을 포함한다. 스폰지는 PVA 스폰지 등을 포함할 수 있다. 유체는 세척 모듈(110) 내의 탱크 또는 저수통으로부터 또는 세척 모듈(110)의 원격 위치로부터 배관(164, 166)을 통해 공급될 수 있다. 비록 분사 노즐(162)은 본 실시예의 로봇 팔(158) 위에 있고/또는 그 속에 통합되는 것으로 설명하였지만, 분사 노즐(162)은 세척 모듈(110) 내의 정해진 위치에 로봇 팔(158)과 떨어져서 위치할 수도 있고, 또는 세척 장치(160)와 떨어져 있는 다른 로봇 팔에 있을 수도 있다.
로봇 팔(158)은 패키지 기판(40)에 세척 시스템을 접촉하여 위치시키도록 회전(170) 및/또는 망원경 작용(신축)(172)을 하도록 구성된다. 세척 시스템은, 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)에 접촉할 수 있도록, 그리고 분사 노즐(162)이 세척 공정 중에 패키지 기판(40)에 유체를 분사할 수 있도록 구성된다. 세척 모듈(110) 내의 각 장치 및 구성요소는 가령 처리 지침에 따라, 기판의 세척을 자동화하도록 컨트롤 박스(116) 내의 전자 제어기 및/또는 프로세서에 의해 제어될 수 있다.
세척 모듈(110)은 도 2d 내지 도 2g와 관련하여 설명한 공정을 구현할 수 있다. 도 2d에서와 같이, 패키지 기판(40)은 테이프(도시하지 않았음)를 이용하여 척(150)과 프레임(152) 내에 장착된다. EFEM(102)의 이송장치(120)는 디본딩 모듈(106)로부터 패키지 기판(40)을 이송할 수 있고, 척(150) 위에 패키지 기판(40)을 장착할 수 있다. 장착이 되면, 커버 링(156)이 프레임(152)과 척(150) 위에 배치된다. 커버 링(156)의 배치에는, 전술한 바와 같이, 커버 링(152)을 "닫는" 왕복 암 또는 커버링 부분의 회전을 이용할 수 있다. 이어서, 모터(154)가 회전(168)을 시작하여서 척(150) 및 패키지 기판(40)을 회전시킨다. 이 회전(168)에 의해 세척을 용이하게 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 척 및 패키지 기판의 회전이 전혀 필요하지 않다.
로봇 팔(158)은 패키지 기판(40)의 똑바로 위에 세척 시스템을 위치시키기 위해 회전(170)한다. 그 다음에 로봇 팔(158)은 하방으로 신장되어서(172) 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)에 접촉할 때까지 내려온다. 세척 장치(160)는 패키지 기판(40)의 중심에서 또는 그 근방에서 시작할 수 있고, 모터(154)가 척(150) 및 패키지 기판(40)을 회전시키는 동안에 로봇 팔(158)은 패키지 기판(40)의 외측 가장자리를 향해 회전(170)할 수 있다. 이러한 방식으로, 세척 장치(160)는 패키지 기판(40)에 접촉하여 거의 전체 표면(예를 들어, 도 2e에 나타낸 표면(80))을 세척할 수 있게 된다. 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)의 외측 가장자리에 도달하면, 로봇 팔(158)은 상방으로 수축되고(172) 패키지 기판(40)에서 멀어지도록 회전(170)한다. 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)에 접촉되는 동작 그리고 패키지 기판(40) 위를 통과하는 동작은 임의의 회수로 반복될 수 있다. 세척 장치(160)는 다양한 방식으로 패키지 기판(40)에 접촉할 수 있고 패키지 기판(40) 위로 세척 장치를 통과시키기 위한 다양한 기술들이 사용될 수 있다.
유체는 세척 공정을 용이하게 하기 위해 다양한 방법으로 패키지 기판(40)에 공급될 수 있다. 예를 들어, 패키지 기판(40) 바로 위로 분사 노즐(162)이 오게 되면 이 분사 노즐(162)은 탈이온(DI)수, IPA 등과 같이 배관(166)을 통해 공급되는 유체를 패키지 기판(40)에 분사하기 시작한다(도 2e 참조). 배관(166) 및 분사 노즐(162)을 통해 공급된 유체는, 패키지 기판(40)과 세척 장치(160)의 접촉 시작시에 소량만, 패키지 기판(40)과 세척 장치(160)가 접촉해 있는 동안에, 패키지 기판(40)과 세척 장치(160)가 접촉해 있는 동안 및 접촉 후, 또는 이들의 그 밖의 상황에서 분사될 수 있다.
로봇 팔(158)이 척(150) 위의 패키지 기판(40)에서 벗어나면, DI수 등의 유체가 배관(164)을 통해 세척 장치(160)에 공급되어서 세척 장치(160)의 세척 중에 세척 장치(160)에 모였을 수 있는 모든 입자들을 세정하도록 한다. 또한, 배관(164)을 통해 공급되는 유체에 대해서, 세척 장치(160)는 분사 노즐(162)에서 분사되는 액체를 세척 공정 중에 보충할 수 있다.
패키지 기판(40)에 공급되는 유체가 중단되고 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)에 접촉하지 않게 되면, 모터(154)는 척(150) 및 패키지 기판(40)을 계속 회전(168)시켜서(회전 속도의 증가도 포함됨), 패키지 기판(40) 상에 있는 유체 또는 이탈된 입자들이 회전(168)의 원심력에 의해 제거될 수 있도록 한다. 패키지 기판(40)을 세척하는 방법, 가령, 세척 장치(160)를 패키지 기판(40)에 어떻게 접촉시킬 것인지, 유체를 배관(164, 166)을 통해 어떻게 공급할지 등의 방법은 다양한 방법으로 변경될 수 있으며, 여기서 설명한 실시예들은 세척을 어떻게 시행할 수 있는지의 단순한 예에 불과한 것이다.
척(150)의 회전(168)이 멈추면, 커버 링(156)이 제거되는데, 이는, 예를 들어, 왕복 팔을 사용하거나, 커버 링(156)을 "열기" 위하여 커버 링 부분을 회전시켜서 이루어진다. 이어서, EFEM(102)의 이송장치(120)가 세척 모듈(110) 내의 척(150)으로부터 프레임 카세트(112)로 패키지 기판(40)을 이송한다. 이에 프레임 카세트(112)를 장비(100)의 EFEM(102)로부터 분리할 수 있고, 후속 처리(가령, 패키지 기판(40)을 절단하여 다수의 개별 패키지로 나누는 공정)를 위한 다른 장비로 옮긴다.
도 4a는 일부 실시예에 따른 디본딩 및 세척 공정을 위한 제2 장비(200)를 도시하고, 도 4b는 도 4a에 나타낸 장비(200)의 모듈의 자세한 양태를 도시한다. 이 장비(200)는 EFEM(102), 사전 정렬 모듈(104), 캐리어 재생 모듈(108)을 포함하여 도 3a의 장비(100)와 동일한 다수의 모듈을 포함한다. 이들 모듈은 도 3a와 도 3b에 설명한 것과 동일한 장치를 포함할 수 있고, 동일한 기능을 할 수 있으며, 동일하게 제어될 수 있다.
장비(200)는 디본딩 및 세척 모듈(DBCM)(202, 204)을 포함한다. 도 4a에 도시된 것과 같이, 장비(200)는 두 대의 DBCM(202, 204)을 포함한다. 다른 실시예에서는 장비 내에 한 대 또는 그 이상의 DBCM을 갖는다. 각 DBCM(202, 204)은 도 3b 및 3c에서 설명한 디본딩 모듈(106) 및 세척 모듈(110)의 실질적으로 모든 장치 및 기능을 통합하고 있다. 각 DBCM(202, 204)은 방사선 소스(122), 로봇 팔(130), 진공 시스템(132), 로봇 팔(158), 세척 장치(160), 분사 노즐(162), 및 배관(164, 166)을 포함한다. 이들 장치는 상기 도 3b 및 도 3c와 관련하여 서술한 것과 동일하게 구성되고 동일한 기능을 수행하며 동일하게 제어된다. 각 DBCM(202, 204)은 프레임(212)을 갖는 척(210), 커버 링(214), 및 모터(216)를 포함한다. 척(210), 프레임(212), 커버 링(214), 및 모터(216)는 도 3b 및 도 3c에서 설명한 프레임(126, 152)이 있는 각각의 척(124, 150), 커버 링(156), 및 모터(128, 154)와 실질적으로 동일하게 구성되고 동일한 기능을 수행하며 동일하게 제어된다. 단, 다른 점은, 디본딩 모듈(106)과 세척 모듈(110) 사이에서 패키지 기판을 이송할 필요가 없다.
도 3a의 장비(100)와 마찬가지로, EFEM(102)의 이송장치(120)는 프레임 카세트(112)로부터 기판(40, 44)을 사전 정렬 모듈(104) 내의 정렬 자치로 이송한다. 여기에서 기판은 후속 처리를 위해 정렬된다.
각 DBCM(202, 204)은 도 2a~2g에 대해 설명한 공정을 실시할 수 있다. 도 2a에서와 같이, 이형 코팅에 의해 캐리어 기판(44)에 본딩된 패키지 기판(40)은 테이프(도시되지 않음)를 이용하여 척(210) 위에 프레임(212) 내에 장착된다. EFEM(102)의 이송장치(120)는 사전 정렬 모듈(104)로부터 기판(40, 44)을 이송하여 기판을 척(210)에 장착할 수 있다. 장착이 되면, 모터(216)는 척(210)과 기판(40, 44)을 회전(218)시킬 수 있다(회전이 사용되는 경우에).
방사선 소스(122)는 도 2b 및 도 3b에 관련하여 전술한 바와 같은 디본딩 공정을 수행하기 위하여 기판(44, 40)을 향해 방사선(134)을 방출한다. 상술한 바와 같이, 디본딩을 위해 이형 코팅을 분해할 수 있는 임의의 허용가능한 방사선은 모두 사용가능하다. 이형 필름이 충분히 분해되면, 디본딩 중에 회전(218)이 사용된 경우라면, 모터(216)는 척(210)과 기판(40, 44)의 회전(218)을 종료한다.
디본딩 후, 로봇 팔(130)은 캐리어 기판(44) 바로 위에 진공 시스템(132)을 위치시키기 위하여 회전한다(138). 그 다음, 진공 시스템(132)이 캐리어 기판(44)에 접촉될 때까지 로봇 팔은 아래로 망원경 작용(140)을 한다. 진공 시스템(132)이 작동되고 그리고/또는 진공 시스템(132)이 캐리어 기판(44)에 닿으면 압력 차가 증가되어서 캐리어 기판(44)을 붙잡는다. 다음에, 로봇 팔(130)은 위로 망원경 작용(140)을 하여서 패키지 기판(40)으로부터 캐리어 기판(44)을 떼어낸다. 그 후에 로봇 팔(130)은 패키지 기판(40)의 바로 위가 아닌 위치로 회전(138)할 수 있다. 이에 이송장치(120)는 캐리어 기판(44)을 잡을 수 있고, 진공 시스템(132)은 캐리어 기판(44)을 놓을 수 있다. 그 다음 이송장치(120)는 캐리어 재생 모듈(108)로 캐리어 기판(44)을 이송한다. 캐리어 기판은 앞에서 설명한 것과 같이 캐리어 기판(44)을 처리할 수 있다.
디본딩 후, 이형 코팅 잔류물이 도 2c에 도시된 것과 같이 패키지 기판(40)에 남아 있을 수 있다. 모든 잔류물 및 입자를 패키지 기판(40)에서 제거할 수 있도록 패키지 기판(40)에 대해서 DBCM(202 또는 204)은 세척 공정을 수행한다. 이 실시예에서, 패키지 기판(40)은 후속의 세척 공정 동안에 척(210)에 고정 상태로 유지된다. 커버 링(214)은 프레임(212)과 척(210) 상에 배치된다. 커버 링(214)의 배치는 커버 링(214)을 "닫기" 위하여 왕복 암 또는 커버링 부분의 회전을 이용하여 행할 수 있다. 모터(216)가 척(210) 및 패키지 기판(40)을 회전(218)시키기 시작할 수 있다. 이 회전(218)에 의해서 세척을 용이하게 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 척 및 패키지 기판의 회전이 전혀 필요하지 않다.
로봇 팔(158)이 회전(170)하여서 패키지 기판(40) 바로 위에 세척 시스템을 위치시킨다. 그 다음, 로봇 팔(158)은, 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)에 접촉할 때까지 아래로 망원경처럼 신장(172)된다. 세척 장치(160)는 패키지 기판(40)의 중심에서 또는 그 근방에서 시작할 수 있고, 모터(216)가 척(210) 및 패키지 기판(40)을 회전시키는 동안에 로봇 팔(158)은 패키지 기판(40)의 외측 가장자리를 향해 회전(170)할 수 있다. 이러한 방식으로, 세척 장치(160)는 패키지 기판(40)에 접촉하여 거의 전체 표면(예를 들어, 도 2e에 나타낸 표면(80))을 세척할 수 있게 된다. 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)의 외측 가장자리에 도달하면, 로봇 팔(158)은 상방으로 수축되고(172) 패키지 기판(40)에서 멀어지도록 회전(170)한다. 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)에 접촉되는 동작 그리고 패키지 기판(40) 위를 통과하는 동작은 임의의 회수로 반복될 수 있다. 세척 장치(160)는 다양한 방식으로 패키지 기판(40)에 접촉할 수 있고 패키지 기판(40) 위로 세척 장치를 통과시키기 위한 다양한 기술들이 사용될 수 있다.
유체는 세척 공정을 용이하게 하기 위해 다양한 방법으로 패키지 기판(40)에 공급될 수 있다. 예를 들어, 패키지 기판(40) 바로 위로 분사 노즐(162)이 오게 되면 이 분사 노즐(162)은 탈이온(DI)수, IPA 등과 같이 배관(166)을 통해 공급되는 유체를 패키지 기판(40)에 분사하기 시작한다(도 2e 참조). 배관(166) 및 분사 노즐(162)로부터의 유체는 앞에서 설명한 것과 같이 분출되거나 공급될 수 있다.
로봇 팔(158)이 척(150) 위의 패키지 기판(40)에서 벗어나면, DI수 등의 유체가 배관(164)을 통해 세척 장치(160)에 공급되어서 세척 장치(160)의 세척 중에 세척 장치(160)에 모였을 수 있는 모든 입자들을 세정하도록 한다. 또한, 배관(164)을 통해 공급되는 유체에 대해서, 세척 장치(160)는 분사 노즐(162)에서 분사되는 액체를 세척 공정 중에 보충할 수 있다.
패키지 기판(40)에 공급되는 유체가 중단되고 세척 장치(160)가 패키지 기판(40)에 접촉하지 않게 되면, 모터(154)는 척(210) 및 패키지 기판(40)을 계속 회전(218)시켜서(회전 속도의 증가도 포함됨), 패키지 기판(40) 상에 있는 유체 또는 이탈된 입자들이 회전의 원심력에 의해 제거될 수 있도록 한다. 패키지 기판(40)을 세척하는 방법, 그리고 여기서 설명한 실시예들은 세척을 어떻게 시행할 수 있는지의 단순한 예에 불과한 것이다.
척(210)의 회전(218)이 멈추면, 커버 링(214)이 제거되는데, 이는, 예를 들어, 왕복 팔을 사용하거나, 커버 링(214)을 "열기" 위하여 커버 링 부분을 회전시켜서 이루어진다. 이어서, EFEM(102)의 이송장치(120)가 DBCM(202, 204) 내의 척(210)으로부터 프레임 카세트(112)로 패키지 기판(40)을 이송한다. 이에 프레임 카세트(112)를 장비(200)의 EFEM(102)로부터 분리할 수 있고, 후속 처리(가령, 패키지 기판(40)을 절단하여 다수의 개별 패키지로 나누는 공정)를 위한 다른 장비로 옮긴다.
실시예들에서 장점을 얻을 수 있다. 디본딩 공정에서 프레임 타입의 척을 사용함으로써 제조된 패키지의 수율을 증가시킬 수 있는 공정 안정성을 증대시킬 수 있다. 따라서, 패키지 공정이 보다 더 강력해질 수 있다. 또한, 세척시 커버 링을 이용함으로써 패키지 기판을 고정하는 테이프의 미립자 오염이나 공해가 방지될 수 있다. 또한, 디본딩과 세척을 완전 자동화 가능한 단일 공정에 통합할 수 있어서, 제조 현장에서의 장비에 필요한 공간 및 노동 비용이 감소될 수 있다. 더욱이, 예컨대 세척 장치와 같은 물리적 세척 공정을 이용함으로써 강한 화학 용제에 의한 세척 공정이 회피될 수 있어서 청정하고 보다 친환경적인 세척 공정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 방법은 제2기판으로부터 제1기판의 표면을 디본딩하고, 이 디본딩 후에, 제1기판의 표면을 세척하는 것을 포함한다. 이 세척에는 제1기판의 표면에 세척 메커니즘을 물리적으로 접촉시키는 것을 포함한다.
다른 실시예에 따르면 본 방법은, 패키지 기판의 표면 상에 존재하는 이형 코팅에 의해 캐리어 기판에 본딩된 패키지 기판을 제공하는 단계; 이형 코팅을 분해하여 패키지 기판으로부터 캐리어 기판을 분리하는 단계; 패키지 기판으로부터 캐리어 기판을 분리한 후 패키지 기판의 표면을 세척하는 단계를 포함한다. 세척 단계에는, 패키지 기판의 표면에 유체를 공급하는 단계와, 패키지 기판의 표면에 세척 메커니즘을 접촉시켜서 패키지 기판의 표면으로부터 이형 코팅의 잔류물을 제거하는 단계가 포함된다.
또 다른 실시예는 장비에 관한 것이다. 장비는 디본딩 모듈과 세척 모듈을 포함한다. 디본딩 모듈은 제1 척, 제1 척으로 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스, 및 진공 시스템을 갖는 제1 로봇 팔을 포함한다. 진공 시스템은 기판을 고정하고 제1 척으로부터 기판을 제거하도록 구성된다. 세척 모듈은 제2 척, 제2 척에 유체를 분사하도록 구성되는 분사 노즐, 제2 척에 세척 장치를 물리적으로 접촉시키도록 구성되는 세척 장치를 갖는 제2 로봇 팔을 포함한다.
전술한 여러 실시예들은, 당업자가 본 발명의 양태를 보다 잘 이해할 수 있도록 특징들을 조관하고 있다. 당업자는 동일한 목적을 수행하기 위한 다른 방법과 구조를 설계하거나 수정하기 위한 기초로서 그리고/또는 여기서 소개한 실시예들의 동일한 장점을 달성하기 위한 기초로서, 본 발명의 개시 내용을 용이하게 이용할 수 있음을 이해할 것이다. 당업자는 또한, 이러한 등가(균등)의 구조가 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않음을, 그리고 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않은 상태에서 다양한 변경, 대체, 및 변형을 할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (10)

  1. 디본딩 및 세척을 위한 방법에 있어서,
    제2기판으로부터 제1기판의 표면을 디본딩(de-bonding)하는 단계; 및
    디본딩 후에 상기 제1기판의 표면에 세척 메커니즘을 물리적으로 접촉시키는 것을 포함하는, 상기 제1기판의 표면을 세척하는 단계를 포함하고,
    상기 표면을 세척하는 단계 중에, 척(chuck) 상의 테이프(tape) 상에 상기 제1기판이 장착되고, 상기 표면을 세척하는 단계 중에 커버링(cover ring)이 상기 제1기판을 둘러싸고 상기 테이프와 접촉하여 상기 테이프를 덮는 것인, 디본딩 및 세척을 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디본딩 단계는, 상기 제1기판의 표면 상에 있고 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 있는 이형 코팅(release coating)을 분해하는(decomposing) 단계를 포함하고, 상기 표면을 세척하는 단계 중에 상기 세척 메커니즘은, 상기 디본딩 후에 상기 표면에 잔류하는 상기 이형 코팅의 잔류물을, 물리적으로 제거하는 것인, 디본딩 및 세척을 위한 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 세척 메커니즘은 스폰지 또는 브러시 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디본딩 및 세척을 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1기판의 표면을 세척하는 단계는 상기 제1기판의 표면에 유체를 공급하는 단계를 포함하는 것인, 디본딩 및 세척을 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유체는 탈이온수(deionized water) 또는 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디본딩 및 세척을 위한 방법.
  7. 디본딩 및 세척을 위한 방법에 있어서,
    패키지 기판의 표면 상에 있는 이형 코팅(release coating)에 의해, 캐리어 기판에 본딩된 상기 패키지 기판을 제공하는 단계;
    상기 이형 코팅을 분해하고, 상기 패키지 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하는 단계;
    상기 패키지 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하는 단계 이후에, 상기 패키지 기판의 표면을 세척하는 단계를 포함하고,
    상기 세척 단계는, 상기 패키지 기판의 표면에 유체를 공급하는 단계와, 상기 패키지 기판의 표면으로부터 상기 이형 코팅의 잔류물을 물리적으로 제거하기 위해 상기 패키지 기판의 표면을 세척 메커니즘과 접촉시키는 단계를 포함하고,
    상기 세척 단계 중에, 상기 패키지 기판은 척(chuck) 상의 테이프(tape) 상에 있고, 커버링(cover ring)은 상기 세척 단계 중에 상기 패키지 기판이 위에 없는 테이프의 부분들을 덮는 것인, 디본딩 및 세척을 위한 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 이형 코팅을 분해하는 단계는 레이저 광 조사(laser light scan)를 사용하는 단계를 포함하는 것인, 디본딩 및 세척을 위한 방법.
  10. 디본딩 및 세척 공정을 수행하기 위한 장비(tool)에 있어서,
    디본딩 모듈(de-bonding module), 세척 모듈 및 커버링(cover ring)을 포함하고,
    상기 디본딩 모듈은,
    제1척과,
    상기 제1척을 향하여 방사선(radiation)을 방출하도록 구성되는 방사선 소스와,
    기판을 상기 제1척에 탈부착하도록 구성되는 진공 시스템을 구비하는 제1 로봇 팔을 포함하고,
    상기 세척 모듈은,
    제2척과,
    상기 제2척을 향하여 유체를 분사하도록 구성되는 분사 노즐과,
    세척 디바이스를 구비하되, 상기 세척 디바이스를 상기 제2척 상의 기판에 물리적으로 접촉시키도록 구성되는 제2 로봇 팔을 포함하고,
    상기 커버링은 상기 제2척 상의 기판을 둘러싸고 상기 제2척의 적어도 일부를 덮도록 구성되는 것인, 디본딩 및 세척 공정을 수행하기 위한 장비.
KR1020140171930A 2014-10-09 2014-12-03 디본딩 및 세척 공정과 시스템 KR101634458B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/511,010 US9475272B2 (en) 2014-10-09 2014-10-09 De-bonding and cleaning process and system
US14/511,010 2014-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160042370A KR20160042370A (ko) 2016-04-19
KR101634458B1 true KR101634458B1 (ko) 2016-06-28

Family

ID=55644247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140171930A KR101634458B1 (ko) 2014-10-09 2014-12-03 디본딩 및 세척 공정과 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (3) US9475272B2 (ko)
KR (1) KR101634458B1 (ko)
CN (1) CN105514037B (ko)
DE (1) DE102015105796B4 (ko)
TW (1) TWI601641B (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9651744B2 (en) 2014-10-29 2017-05-16 Compass Electro Optical Systems Ltd. Multi-fiber ferrule
US20160124163A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-05 Compass Electro Optical Systems Ltd. Vacuum gripper
US9645328B2 (en) 2014-10-29 2017-05-09 Compass Electro Optical Systems Ltd. No-polish optical element attachment for optical fiber ferrule
US9947570B2 (en) * 2015-12-30 2018-04-17 International Business Machines Corporation Handler bonding and debonding for semiconductor dies
CN106711068A (zh) 2017-01-17 2017-05-24 环旭电子股份有限公司 一种电子模组的刷洗装置及电子模组的自动刷洗方法
TWI770110B (zh) * 2017-03-30 2022-07-11 日商日本碍子股份有限公司 暫時固定基板及電子元件的暫時固定方法
US10522526B2 (en) * 2017-07-28 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. LTHC as charging barrier in InFO package formation
TWI628731B (zh) * 2017-11-22 2018-07-01 孫建忠 晶圓框架取回與清潔之系統及方法
CN109786292B (zh) * 2018-12-26 2021-01-12 华灿光电（浙江）有限公司 发光二极管芯片的清洗装置
KR20210028910A (ko) 2019-09-05 2021-03-15 삼성전자주식회사 자외선 조사 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조 방법
WO2021102106A1 (en) 2019-11-21 2021-05-27 Corning Incorporated Recycled glass and glass-ceramic carrier sustrates
TWI729584B (zh) * 2019-11-22 2021-06-01 佳宸科技有限公司 濕製程用清潔機構
US11688718B2 (en) * 2021-09-07 2023-06-27 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor device and method of controlling warpage during LAB
CN113829732B (zh) * 2021-09-22 2023-08-18 南京爱沃客信息科技有限公司 抖动法辅助绿色建材硅藻泥颗粒渗入设备
CN116344434B (zh) * 2023-05-11 2023-08-25 广东鸿浩半导体设备有限公司 一种激光解键合后的快速除尘和转移方法以及取片机械手

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001023954A (ja) * 1999-07-13 2001-01-26 Canon Inc 薄膜結晶デバイスの製造法
JP2013135181A (ja) 2011-12-27 2013-07-08 Panasonic Corp フレキシブルデバイスの製造方法
KR101435098B1 (ko) * 2011-11-14 2014-08-29 허만옥 디스플레이 장치의 리페어 방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5518542A (en) * 1993-11-05 1996-05-21 Tokyo Electron Limited Double-sided substrate cleaning apparatus
US6543461B2 (en) * 1999-02-11 2003-04-08 Nova Measuring Instruments Ltd. Buffer system for a wafer handling system field of the invention
JP4565804B2 (ja) * 2002-06-03 2010-10-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 被研削基材を含む積層体、その製造方法並びに積層体を用いた極薄基材の製造方法及びそのための装置
JP2004327561A (ja) * 2003-04-22 2004-11-18 Ebara Corp 基板処理方法及び基板処理装置
SG148017A1 (en) * 2003-07-11 2008-12-31 Nitto Denko Corp Transport method and transport apparatus for semiconductor wafer
US8211242B2 (en) * 2005-02-07 2012-07-03 Ebara Corporation Substrate processing method, substrate processing apparatus, and control program
DE102006000687B4 (de) * 2006-01-03 2010-09-09 Thallner, Erich, Dipl.-Ing. Kombination aus einem Träger und einem Wafer, Vorrichtung zum Trennen der Kombination und Verfahren zur Handhabung eines Trägers und eines Wafers
JP5014811B2 (ja) * 2007-01-22 2012-08-29 東京エレクトロン株式会社 基板の処理方法
JP5291392B2 (ja) * 2008-06-18 2013-09-18 東京応化工業株式会社 支持板剥離装置
KR101008679B1 (ko) 2008-11-26 2011-01-17 세메스 주식회사 기판 세정 방법
JP5439583B2 (ja) * 2009-04-16 2014-03-12 スス マイクロテク リソグラフィー，ゲーエムベーハー 一時的なウェハーボンディング及びデボンディングのための改善された装置
US8871609B2 (en) * 2009-06-30 2014-10-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Thin wafer handling structure and method
JP5412214B2 (ja) * 2009-08-31 2014-02-12 日東電工株式会社 保護テープ剥離方法およびその装置
JP5123329B2 (ja) * 2010-01-07 2013-01-23 株式会社岡本工作機械製作所 半導体基板の平坦化加工装置および平坦化加工方法
US9153462B2 (en) * 2010-12-09 2015-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Spin chuck for thin wafer cleaning
US20130084459A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 3M Innovative Properties Company Low peel adhesive
US9390949B2 (en) * 2011-11-29 2016-07-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer debonding and cleaning apparatus and method of use
US8834662B2 (en) * 2012-03-22 2014-09-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and method of separating wafer from carrier
US8778087B2 (en) * 2012-04-03 2014-07-15 Illinois Tool Works Inc. Conical sponge brush for cleaning semiconductor wafers
JP5886224B2 (ja) * 2012-05-23 2016-03-16 株式会社荏原製作所 基板洗浄方法
EP3051574A4 (en) * 2013-09-25 2017-05-10 Shibaura Mechatronics Corporation Substrate treatment device, method for separating bonded substrate, and method for removing adhseive

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001023954A (ja) * 1999-07-13 2001-01-26 Canon Inc 薄膜結晶デバイスの製造法
KR101435098B1 (ko) * 2011-11-14 2014-08-29 허만옥 디스플레이 장치의 리페어 방법
JP2013135181A (ja) 2011-12-27 2013-07-08 Panasonic Corp フレキシブルデバイスの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105514037A (zh) 2016-04-20
CN105514037B (zh) 2018-11-16
US9662872B2 (en) 2017-05-30
TW201625421A (zh) 2016-07-16
DE102015105796A1 (de) 2016-04-14
US9475272B2 (en) 2016-10-25
US20160101613A1 (en) 2016-04-14
US20170036433A1 (en) 2017-02-09
KR20160042370A (ko) 2016-04-19
DE102015105796B4 (de) 2021-02-04
US20170326866A1 (en) 2017-11-16
TWI601641B (zh) 2017-10-11
US9895871B2 (en) 2018-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101634458B1 (ko) 디본딩 및 세척 공정과 시스템
US11742315B2 (en) Die processing
US7989266B2 (en) Methods for separating individual semiconductor devices from a carrier
JP6904368B2 (ja) 半導体基板の処理方法及び半導体基板の処理装置
US11562922B2 (en) Semiconductor device release during pick and place operations, and associated systems and methods
US9514988B1 (en) Semiconductor devices and packaging methods thereof
KR101099605B1 (ko) 반도체 소자 제조 장치 및 방법
US10926524B1 (en) Removal method of carrier plate
TWI782189B (zh) 剝離方法
TW202339037A (zh) 檢查裝置、積體電路的製造方法以及檢查方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190613

Year of fee payment: 4