KR101672851B1 - 픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피커 어셈블리, 비젼검사부, 및 프리사이져를 포함하는 픽앤플레이스 시스템에 마련되는 디바이스 세정 장치에 관한 것으로서, 단부가 상방을 향하는 브러쉬가 배열된 브러쉬 어레이;를 포함하되, 상기 브러쉬 어레이는 반도체 디바이스의 하면에 접촉된 상태에서 상대적으로 전후좌우방향으로 이동되어 마찰력에 의해 반도체 디바이스에 부착된 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하는 것을 특징으로 한다.

Description

픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치 {a cleaning apparatus using pick and place system}
본 발명은 픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 반도체 디바이스를 이송 및 정렬 과정에서 세정하여 불량률을 감소시키고 세정 효율을 향상시키는 픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치를 제공하고자 한다.
반도체 디바이스 제조 과정에서 다양한 부가 공정이 이루어지며, 그 과정에서 반도체 디바이스에 의도하지 않은 불순물이 부착되는 문제점이 발생된다.
일 예로 스퍼퍼링 공정에서 발생되는 필라멘트 버를 들 수 있다.
전자 차폐막 코팅 등의 이유로 스퍼터링 공정이 진행되는 데, 스퍼터링 공정은 반도체 디바이스를 H-BAM 등의 기판에 안착시킨 상태에서 전후좌우 및 상면을 코팅하게 되며, 코팅 후 반도체 디바이스를 분리하게 된다.
이와 같이 반도체 디바이스를 분리하는 과정에서 기판을 누른 상태에서 반도체 디바이스의 분리를 진행하게 되고 기판을 반복하여 누름에 따라 기판에 손상이 발생된다. 이와 같은 손상은 반도체 디바이스의 분리 과정에서 코팅층이 완전히 분리되지 않고, 버(burr) 형태로 반도체 디바이스의 측면에 남게된다.
이와 같은 버는 그 형태가 필라멘트와 같이 가는 선형을 이룬다. 필라멘트 버가 반도체 디바이스에 남게되는 경우 통전 과정에서 쇼트를 발생시키며 최종적으로 제품 불량을 야기하게 되는 문제점이 있다.
상술한 스퍼터링 공정뿐만 아니라 다양한 부가공정에서 불순물이 부착될 수 있으며, 부가공정 후 이송과정에서 이러한 불순물을 제거하지 않을 경우 제품 불량으로 이어지는 문제점이 있다.
본 발명은 스퍼터링 공정 등 부가공정 후 언로딩 과정에서 바로 반도체 디바이스에 부착된 불순물을 제거함으로써 별도의 세정공정을 마련하는 부가적인 손실을 방지하고, 나아가 브러쉬와 에어 블로우, 석션 등을 통하여 효과적인 세정 어셈블리를 마련하여 공정 효율을 높임과 동시에 세정 효율을 높이는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 도출된 본 발명은 반도체 디바이스 하면에 부착된 불순물을 제거하는 픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치에 관한 것으로서, 단부가 상방을 향하는 브러쉬가 배열된 브러쉬 어레이, 상기 브러쉬 어레이의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기를 분사하는 분사부, 상기 분사부의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기 및 불순물을 흡입하는 흡입부를 포함한다.
그리고, 상기 브러쉬 어레이는 반도체 디바이스의 하면에 접촉된 상태에서 상대적으로 수평 이동되어 마찰력에 의해 상기 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 반도체 디바이스는 1열 단위로 픽업하는 피커 유닛을 통하여 이송되며, 상기 분사부 및 흡입부는 상시 분사부에서 분사되는 공기에 의해 상측에 위치된 반도체 디바이스의 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하는 동시에, 상기 흡입부로 공기와 함께 불순물을 흡입시키는 것을 특징으로 한다.
상기 분사부는 일정 간격으로 형성된 다수의 분사홀로 이루어진 분사 어레이를 포함하여 이루어지며, 상기 흡입부는 상기 분사홀의 전후에 각각 다수의 분사홀을 포함하는 흡입 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피커 유닛은 전후 방향으로 반도체 디바이스를 이동되고, 동시에 상기 브러쉬 어레이가 고정된 테이블은 좌우로 이동되어, 상기 반도체 디바이스와 브러쉬부는 상호 전후좌우방향으로 상대 이동되는 것을 특징으호 한다.
한편, 본 발명에 따른 다른 일 실시예는 언로딩 공정에서 반도체 디바이스 하면에 부착된 불순물을 제거하는 반도체 디바이스 세정 시스템에 관한 것으로서, 불순물이 감지된 경우 세정 어셈블리로 반도체 디바이스를 이송시켜 세정을 수행하는 것이며,
상기 세정 어셈블리는 단부가 상방을 향하는 브러쉬가 배열된 브러쉬 어레이, 상기 브러쉬 어레이의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기를 분사하는 분사부, 상기 분사부의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기 및 불순물을 흡입하는 흡입부를 포함한다.
상기 브러쉬 어레이는 반도체 디바이스의 하면에 접촉된 상태에서 상대적으로 수평 이동되어 마찰력에 의해 상기 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스퍼터링 공정 등 부가 공정을 거친 후 발생된 불순물을 언로딩 과정에서 제거함으로써 별도의 세정 공정을 추가로 마련하지 않으므로 공정 효율을 크게 높일 수 있다.
보다 구체적으로 반복적인 세정 및 비전 검사를 수행함으로써 세정 후 불술물이 제거된 반도체 디바이스를 효율적으로 선별할 수 있다.
또한, 브러쉬 어레이, 흡입부 및 분사부를 마련하여 효과적으로 불순물을 제거할 수 있으며, 흡입부와 분사부의 배치를 통하여 불순물을 효과적으로 흡입함으로써 불순물 이탈에 따른 2차 오염을 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명은 일 실시예에 따른 반도체 디바이스 세정 시스템을 나타내는 평면도에 해당한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스 세정 시스템의 세정 어셈블리 부분을 나타내는 평면 발췌도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스 세정 시스템의 반송 트레이와 세정 어셈블리를 나타내는 발췌 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스 세정 시스템의 세정 어셈블리를 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 어레이와 흡입부 및 분사부를 나타내는 확대도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스 세정 시스템을 나타내는 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스 세정 시스템은 스퍼터링 공정 등의 부가 공정이 수행된 이후 반도체 디바이스의 언로딩 공정에서 반도체 디바이스 하면에 부착된 불순물을 제거하는 시스템에 관한 것이다.
이하에서는 이해를 돕기 위하여 스터퍼링 공정을 거친 상태를 기준으로 설명하기로 한다.
스퍼터링 공정을 거친 반도체 디바이스는 도너 트레이 등에 안착된 상태로 배출된다. 이렇게 배출된 도너 트레이는 이송 및 정렬 장치를 거치게 되며, 본 발명은 이와 같은 이송 및 정렬 장치에서 세정을 수행하는 것이다. 이와 같은 이송 및 정렬 장치는 도 1과 같은 구성을 가지게 되며, 도 1의 형상에 구속되지는 않는다.
이송 및 정렬 장치는 일반적으로 스퍼터링 공정을 전 단계에서 제덱트레이에서 도너 트레이로 반도체 디바이스를 이송하는 기능을 수행하며, 스퍼터링 공정을 거친 후 반대로 도너 트레이에서 제덱트레이로 반도체 디바이스를 이송하는 역할을 수행한다.
스퍼터링 공정을 거친 후 도너 트레이(113)에서 제덱트레이(134)로 반도체 디바이스를 이송하는 과정에서 반도체 디바이스는 피커 어셈블리(121, 123)에 의해 운반되는데 운반 중 불량 여부를 검사하는 비젼검사부(140)를 지나고 반도체 디바이스를 정밀하게 정렬시키는 프리사이져(125, 126)를 지나게 된다.
본 발명은 이와 같은 비젼검사부(140)에서 불순물이 감지된 경우 프리사이져(125, 126) 등 다음 위치로 이동시키지 않고, 이를 세정트레이(530)로 이동시켜, 세정 어셈블리(500)에 의하여 세정 단계를 거친 다음 비젼검사부(140)로 이동하여 다시 비젼검사를 수행하고 불순물 감지 여부를 다시 확인하는 것이다.
불순물이 완전히 제거된 것으로 판단된 경우 정상적으로 프리사이져(125, 126) 등을 거쳐 제덱트레이(134)로 이송되며, 불순물이 재차 감지된 경우 세정 단계를 일정 횟수 반복하여 거치고, 일정 횟수 이상 불순물이 감지되면, 세정트레이(530)에 누적 적재하여 최종적으로 폐기하게 된다.
이송 과정에서 반도체 디바이스는 1열 단위로 이송되며, 비젼검사 및 세정 단계 또한 1열 단위로 진행된다. 여기서 1열 단위라 함은 하나의 열을 형성하는 복수개의 반도체 디바이스를 의미한다.
세정트레이(530)는 다수의 반도체 디바이스가 열을 형성하며 안착될 수 있도록 마련되며, 최종 폐기되는 것으로 판단된 열은 순차적으로 누적 적재된다. 이렇게 누적 적재된 열이 일정 이상되는 경우 세정트레이(530)를 반출하여 불순물이 포함된 반도체 디바이스는 최종 폐기된다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 어셈블리를 보다 상세히 살펴보기로 한다.
상기 세정 어셈블리(500)는, 단부가 상방을 향하는 브러쉬가 배열된 브러쉬 어레이(610)와, 상기 브러쉬 어레이(610)의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기를 분사하는 분사부(621), 상기 분사부(621)의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기 및 불순물을 흡입하는 흡입부(622, 623)를 포함한다.
먼저, 상기 브러쉬 어레이(610)는 반도체 디바이스의 하면에 접촉된 상태에서 상대적으로 수평 이동되어 불순물을 1차적으로 제거하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로는 마찰력에 의해 상기 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하여 후설하는 분사부(621) 및 흡입부(622, 623)에 의해 완전히 제거되도록 하는 것이다.
상술한 바와 같이 반도체 어셈블리는 1열 단위로 이송된다.
피커 어셈블리(121, 123) 뿐만 아니라, 상술한 세정트레이(530)로부터 반도체 디바이스를 픽업하여 세정 단계을 수행하는 피커 유닛(543) 또한 1열 단위로 반도체 디바이스를 이송하여 세정 단계를 수행한다.
세정트레이(530)는 시스템 좌우 방향(도면상)으로 마련된 레일(520)을 따라 이동되며, 불순물이 감지된 경우 프리사이져125, 126) 상부로 이동되어 비젼 검사부(140)를 지난 반도체 디바이스를 공급받는다.
불순물이 포한된 반도체 디바이스를 공급받은 후 다시 레일(520)을 따라 우측(도면상) 단부로 이동되어 세정 어셈블리(500) 인접으로 위치된다.
세정 어셈블리(500) 인접에 세정트레이(530)가 위치되면, 세정 어셈블리(500)에 마련된 피커 유닛(543)에 의해 픽업되며, 픽업된 상태로 상기 브러쉐 어레이(610), 흡입부(622, 623) 및 분사부(621)를 거치게 된다.
피커 유닛(543)은 먼저 브러쉬 어레이(544)의 상측으로 이동되어 브러쉬와의 마찰을 통하여 불순물을 이탈시키거나 부착력을 완화시키게 된다.
이 과정에서 피커 유닛(543)은 피커 유닛이 장착된 레일(510)을 반도체 디바이스 열의 길이 방향을 따라 반복 이동되며, 브러쉬 어레이(544)는 브러쉬 어레이(544)가 장착된 테이블(546)이 하부 레일(549)을 따라 반도체 디바이스가 배열된 열의 너비 방향을 따라 반복 이동되어, 결과적으로 반도체 디바이스와 브러쉬 어레이(544)는 상호 상대적으로 전후좌우 방향으로 문질러진다.
상기 분사부(621) 및 흡입부(622, 623) 또한 상기 테이블(546)에 고정되어 상기 레일(549)을 따라 이동되며, 상기 테이블(549)은 브러쉬 과정을 마친 후 분사부(621)와 흡입부(622, 623)의 상부에 반도체 디바이스가 위치되도록 이동된다.
여기서, 상기 분사부9621)에서 분사되는 공기에 의해 상측에 위치된 반도체 디바이스의 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하는 동시에, 상기 흡입부(622, 623)로 공기와 함께 불순물을 흡입시키게 된다.
구체적으로, 상기 분사부(621)는 도 5에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 형성된 다수의 분사홀을 분사 어레이를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 분사 어레이는 반도체 디바이스가 픽업되는 피커 유닛을 따라 어레이를 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 흡입부(622, 623)는 상기 분사홀의 전후에 각각 다수의 분사홀을 포함하는 흡입 어레이를 포함한다.
분사와 동시에 흡입이 이루어지며, 특히 분사 어레이을 기준으로 양측으로 흡입 어레이가 마련되므로 이탈된 불순물이 외부로 유출되지 않고 효과적으로 흡입될 수 있다. 이탈된 불순물로 인한 2차 오염을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 브러쉬 어레이의 브러쉬는 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 브러쉬 다발(611)이 배열된 형태를 이루며, 이러한 브러쉬 다발은 복수개의 브러쉬모(611a)가 촘촘하게 밀집된 형태를 이룬다.
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.
121, 123 : 피커 어셈블리
125, 126 : 프리사이져
140 : 비젼검사부
500 : 세정 어셈블리
530 : 세정트레이
543 : 피커 유닛
610 : 브러쉬 어레이
621 : 분사부
622, 623 : 흡입부

Claims (6)

  1. 피커 어셈블리, 비젼검사부, 및 프리사이져를 포함하는 픽앤플레이스 시스템에 마련되는 디바이스 세정 장치에 있어서,
    단부가 상방을 향하는 브러쉬가 배열된 브러쉬 어레이;를 포함하되, 상기 브러쉬 어레이는 반도체 디바이스의 하면에 접촉된 상태에서 상대적으로 전후좌우방향으로 이동되어 마찰력에 의해 반도체 디바이스에 부착된 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하며,
    상기 브러쉬 어레이의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기를 분사하는 분사부; 및 상기 분사부의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기 및 불순물을 흡입하는 흡입부;를 더 포함하고
    상기 분사부는 일정 간격으로 형성된 다수의 분사홀을 가지는 분사 어레이를 포함하여 이루어지며,
    상기 흡입부는 상기 분사홀의 전후에 각각 다수의 분사홀을 가지는 적어도 2개의 흡입 어레이를 포함하는 것을 특징으로 픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 디바이스는 피커 유닛을 통하여 상기 브러쉬 어레이의 상측에서 상기 분사부 및 흡입부의 상측으로 이송되며,
    상기 분사부 및 흡입부는 상기 분사부에서 분사되는 공기에 의해 반도체 디바이스의 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하는 동시에, 상기 흡입부로 공기와 함께 불순물을 흡입하는 것을 특징으로 하는 픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 디바이스는 피커 유닛을 통하여 전후 방향으로 이동되고, 동시에 상기 브러쉬 어레이는 고정된 테이블을 통하여 좌우로 이동되어, 전후좌우방향으로 상대이동되는 것을 특징으로 하는 픽앤플레이스 시스템의 디바이스 세정 장치.
  6. 반도체 디바이스 세정 장치를 포함하며, 불순물이 감지된 경우 세정 장치로 반도체 디바이스를 이송시켜 세정을 수행하는 픽앤플레이스 시스템에 있어서,
    상기 세정 장치는,
    단부가 상방을 향하는 브러쉬가 배열된 브러쉬 어레이;를 포함하되, 상기 브러쉬 어레이는 반도체 디바이스의 하면에 접촉된 상태에서 상대적으로 전후좌우방향으로 이동되어 마찰력에 의해 반도체 디바이스에 부착된 불순물의 부착력을 감소시키거나 제거하며,
    상기 브러쉬 어레이의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기를 분사하는 분사부; 및 상기 분사부의 전방 또는 후방에 인접하여 마련되며 공기 및 불순물을 흡입하는 흡입부;를 더 포함하고,
    상기 분사부는 일정 간격으로 형성된 다수의 분사홀을 가지는 분사 어레이를 포함하여 이루어지며,
    상기 흡입부는 상기 분사홀의 전후에 각각 다수의 분사홀을 가지는 적어도 2개의 흡입 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 픽앤플레이스 시스템.
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