KR101842590B1 - 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치 - Google Patents

패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리전이온도 전후로 가열해서 1차 휨 교정을 행한 몰드 웨이퍼를 이송하는 과정에서 휜 몰드 웨이퍼의 휨 방향과 반대방향으로 더 크게 휘어지게 물리적으로 가압한 채 눌려 2차 휨 교정과 함께 주변 온도로 경화도 시키는 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치에 관한 것이다.

Description

패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치{WARPAGE ADJUSTING APPARATUS OF PANEL MOLD WAFER}
본 발명은 유리전이온도 전후로 가열해서 1차 휨 교정을 행한 몰드 웨이퍼를 이송하는 과정에서 휜 몰드 웨이퍼의 휨 방향과 반대방향으로 더 크게 휘어지게 물리적으로 가압한 채 눌려 2차 휨 교정과 함께 주변 온도로 경화도 시키는 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치에 관한 것이다.
최근 새로운 반도체 공정의 개발로 기존의 후반부에 하던 몰드 패키지를 웨이퍼 레벨로 앞당겨서 수율 및 전기적 특성 등 여러가지 이점을 갖게 되었다.
실리콘 웨이퍼는 원기둥 형태의 실리콘 잉곳을 원판으로 잘라서 그 일면에 마스킹 및 노광 등을 통해 원하는 회로를 구성한 웨이퍼이다.
몰드 웨이퍼는 실리콘 칩을 인서트 한 채 수지를 부어 몰딩한 웨이퍼이다.
이러한 실리콘 웨이퍼나 몰드 웨이퍼는 제조 공정 중에 휨(warpage)이 생겨 교정을 해 줘야 한다.
몰드 웨이퍼는 기존에 가장 파손이 많이 되는 공정 중에 하나인 몰딩 공정을 앞으로 당겨서 수율면에서는 많은 향상이 있었지만, 기존 실리콘 웨이퍼 대비 약 50배 가량 휨(WARPAGE)이 생기며 공정의 흐름 및 회로 간의 연결에 치명적인 단점이 있다. 이는 실리콘과 에폭시 몰드 컴파운드(EPOXY MOLD COMPOUND)의 기본적인 소성과 연성의 물성 차이로 인한 문제로, 새로운 공정을 사용한 생산에 치명적인 단점으로 이에 대한 개선이 꾸준히 연구되었다.
특허문헌 1(한국등록특허공보 제10-0842060호)에서는 실리콘 웨이퍼의 휨을 교정하는 장치를 게시하고 있다.
즉, 실리콘 웨이퍼에 원하는 패턴을 형성하기 위한 사진공정은 필수다.
이러한, 사진공정은 이온주입이 될 부위와 보호될 부위를 선택적으로 정의하기 위해 마스크나 레티클의 패턴을 소자 위에 만드는 것으로 크게, 소자 상에 포토레지스트를 떨어뜨린 후 고속으로 회전시켜 소자 위에 원하는 두께로 입히는 도포공정, 포토레지스트가 도포된 소자와 정해진 마스크를 서로 정렬시킨 후 자외선과 같은 빛이 상기 마스크를 통하여 소자 상의 포토레지스트에 조사되도록 하여 마스크 또는 레티클의 패턴을 소자에 옮기는 노광공정 및 상기 노광공정이 완료된 소자의 포토레지스트를 현상하여 원하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 현상공정으로 이루어진다.
또한, 상기 사진공정에는 반도체 소자를 소정 온도하에서 굽는 베이크 공정이 포함된다. 즉, 상기 베이크 공정은 포토레지스트를 도포하기 전에 소자에 흡착된 수분을 제거하기 위한 베이크, 소정의 유기용제 및 포토레지스트의 도포 후에 소프트 베이크, 노광시 자외선의 산란으로 인한 노광 부위의 화학적 구조의 불안정을 회복시키기 위한 노광 후 베이크 등이 있다.
상기와 같이, 반도체 장치를 베이킹하기 위해서는 실질적으로 베이크 챔버 내에서 웨이퍼의 베이크 공정을 진행하는 반도체 제조공정 설비의 한 형태인 반도체 장치의 가열 장치 및 가열된 웨이퍼를 다시 냉각시키는 반도체웨이퍼의 냉각장치가 널리 사용된다.
한편, 통상적으로 실리콘 웨이퍼는, 웨이퍼를 이루는 물성이 부위별로 차이가 나고, 회로면과 미사용면 사이에 가공 처리가 달라서 초기부터 미세하게 뒤틀림(Warpage) 현상이 발생되거나, 많은 공정을 거친 후 웨이퍼가 미세하게 뒤틀림 현상이 발생되거나, 심지어 반도체 가열 및 냉각 시스템 내부에서 가열 또는 냉각되는 동안에도 뒤틀림 현상이 발생되는 등 웨이퍼의 표면이 수평을 이루지 못하고 불규칙하게 휘어지거나, 들뜨거나 구부러지는 등의 변형이 발생된다.
이러한 뒤틀림을 교정하기 위한 특허문헌 1(한국등록특허공보 제10-0842060호)의 교정장치가 제시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 실리콘 웨이퍼 교정 장치를 갖는 반도체 가열 및 냉각 시스템은, 크게 열전달 몸체(10)와, 챔버(20) 및 웨이퍼 교정 장치(30)를 포함하여 이루어지는 구성이다.
또한, 상기 챔버(20)는, 상기 열전달 몸체(10)를 둘러싸고, 상기 웨이퍼(1)의 가공 환경을 조성하는 것이다.
여기서, 상기 열전달 몸체(10)를 관통하는 리프트 핀(21)(Lift Pin)이 설치되어 상기 웨이퍼(1)가 리프트 핀(21)에 먼저 놓이고, 리프트 핀(21)이 하강하면서 상기 웨이퍼(1)를 상기 열전달 몸체(10)의 상면에 형성된 지지돌기(22) 위에 안착시킨다.
특히, 본 발명의 웨이퍼 교정 장치(30)는, 상기 챔버(20)에 설치되고, 상기 열전달 몸체(10)에 안착된 실리콘 웨이퍼(1)의 뒤틀림을 교정할 수 있도록 상기 웨이퍼(1)와 접촉되어 상기 웨이퍼(1)를 평평하게 바로 잡아 주는 것으로서, 상기 챔버(20)의 뚜껑(40)에 설치되고, 상기 뚜껑(40)을 닫으면 그 선단이 상기 웨이퍼(1)의 회로 미형성부분에 접촉되어 뒤틀린 웨이퍼(1)를 눌러주는 누름핀(31)인 것이 바람직하다.
따라서, 먼저 뒤틀린 실리콘 웨이퍼(1)가 상기 리프트 핀(21)으로 이동되면, 상기 리프트 핀(21)이 하강하면서 상기 실리콘 웨이퍼(1)가 상기 지지돌기(22) 위에 안착되어 가공을 준비하게 된다.
이어서, 상기 챔버(20)의 뚜껑(40)이 닫히면서 상기 뚜껑(40)이 닫히는 동작만으로 상기 누름핀(31)이 상기 실리콘 웨이퍼(1)의 상면을 눌러서 평평하게 바로 잡아줄 수 있는 것이다.
이때, 상기 웨이퍼(1)의 상면은 다수개의 상기 누름핀(31)이 가압하고, 실리콘 웨이퍼(1)의 하면은 다수개의 상기 지지돌기(22)가 지지하기 때문에 상기 실리콘 웨이퍼(1)는 상하방향으로부터 가압되어 평평하게 펴질 수 있는 것이다.
이러한 특허문헌 1의 교정장치로 몰드 웨이퍼의 휨을 교정하게 되면, 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 밀착해서 누름핀으로 압착한다면 칩의 시프트(칩이 기우뚱하게 배열되어 후공정 작업에서 불량), 웨이퍼의 파손(핀 모양의 데미지 또는 타공), 정전기로 인한 칩의 손상 등 많은 문제에 직면하게 될 것이다.
또한, 실리콘 웨이퍼와 몰드 웨이퍼는 휨의 정도가 몰드 웨이퍼 쪽이 10배 이상 크기 때문에, 평평하게 누른 상태만으로 휨을 교정하더라도 탄성이 있는 몰드 웨이퍼의 스프링 백으로 인해 휨이 다시 생긴다.
이러한 것을 방지하기 위해, 다른 종래 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치가 특허문헌 2(한국등록특허공보 제10-1455205호)에 개시되어 있다.
특허문헌 2의 교정장치는 하부 히팅 테이블에 몰드 웨이퍼를 놓고 상부 히팅 테이블을 하강시켜 상하에서 다른 온도로 가열해서 휨을 교정하는 장치이다.
그런데, 특허문헌 2의 교정장치는 지름이 300mm 정도의 원형 몰드 웨이퍼를 교정하는 것으로, 칩의 수율이 패널(사각형)보다 훨씬 낮다.
또한, 몰드 웨이퍼가 대형화되고 있는데, 예컨대 가로*세로가 400*400mm 이상의 패널 몰드 웨이퍼가 필요하게 된다.
이와 같이 대형 패널 타입 몰드 웨이퍼는 기존 특허문헌 2의 교정장치로는 한계가 있었다.
즉, 상하에서 다른 온도로 가열하는 것만으로는 그 크기가 크고 휨 정도도 훨씬 크게 나타나고, 무엇보다고 원형(중심에서 반경이 모두 동일한)에 비해 사각은 그 중심에서 변(에지)까지의 길이가 다 달라서 수축 팽창량의 정도를 가늠하기 어렵기 때문에, 단순히 상하에서 가열하는 것만으로는 대형 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨을 교정하기 어려웠다.
특허문헌 1,2는 실리콘 웨이퍼, 몰드 웨이퍼의 교정 시 반드시 열을 가하거나 냉각하는 것이 필수 있기 때문에, 이러한 가열 또는 냉각이 제거되면 그 잔열에 의해 휨이 다시 생길 수 있어, 정밀 반도체 공정 작업에서의 이송 시 장비의 중지 등 작업이 곤란하게 된다.
한국등록특허공보 제10-0842060호 한국등록특허공보 제10-1455205호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가열이나 냉각을 행하지 않고 휘어진 처짐에 대해 반대로 휘어지게 물리적으로 가해서 스프링 백을 이용해서 평평하게 교정을 행하는 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치는, 크라운 휨(볼록하게 휜) 패널 타입의 몰드 웨이퍼가 놓이는 테이블; 상기 크라운 휨 몰드 웨이퍼의 하면 4모서리를 흡착하는 하면 흡착그립부; 상기 하면 흡착그립부를 상기 테이블에 위로 들어올려 상기 크라운 휨 몰드 웨이퍼를 리프팅하는 리프팅 기구; 상기 테이블을 기준으로 상부에 배치되는 크라운 휨 교정기구;를 포함하되, 상기 크라운 휨 교정기구는 상기 크라운 휨 몰드 웨이퍼의 4모서리의 상면을 흡착하는 상면 흡착그립부와, 리프팅된 상기 크라운 휨 몰드 웨이퍼의 상면 중심에 배치되는 다운-푸쉬부와, 상기 다운-푸쉬부를 하강시켜 리프팅된 상기 크라운 휨 몰드 웨이퍼의 크라운 휨을 스마일 휨(오목하게 휜) 되게 아래로 가압하는 다운-푸쉬 승강부; 상기 상면 흡착그립부와 상기 다운-푸쉬 승강부를 동시에 승강시키는 흡착그립-푸쉬 승강부;를 포함하되, 상기 다운-푸쉬부의 가압력은 상기 크라운 휨의 처짐량 보다 상기 스마일 휨의 처짐량이 더 크게 누른다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치는, 스마일 휨(오목하게 휜) 패널 타입의 몰드 웨이퍼가 놓이는 테이블; 상기 테이블을 기준으로 하부에 배치되는 스마일 휨 교정기구; 상기 스마일 휨 몰드 웨이퍼의 상면 4모서리를 흡착하는 상면 흡착그립부; 상기 상면 흡착그립부를 승강시키는 흡착그립 승강부;를 포함하되, 상기 스마일 휨 교정기구는 상기 스마일 휨 몰드 웨이퍼의 4모서리의 하면을 흡착하는 하면 흡착그립부와, 상기 하면 흡착그립부를 승강시켜 상기 스마일 휨 몰드 웨이퍼를 리프팅하는 리프팅 기구와, 리프팅된 상기 스마일 휨 몰드 웨이퍼의 하면 중심에 배치되는 업-푸쉬부와, 상기 업-푸쉬부를 상승시켜 리프팅된 상기 스마일 휨 몰드 웨이퍼의 스마일 휨을 크라운 휨(볼록하게 휜) 되게 위로 가압하는 업-푸쉬 승강부;를 포함하되, 상기 업-푸쉬부의 가압력은 상기 스마일 휨의 처짐량 보다 상기 크라운 휨의 처짐량이 더 크게 밀어올린다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치는, 크라운 휨(볼록하게 휜) 또는 스마일 휨(오목하게 휜) 패널 타입의 몰드 웨이퍼가 놓이는 테이블; 상기 테이블을 기준으로 하부에 배치되는 스마일 휨 교정기구; 상기 테이블을 기준으로 상부에 배치되는 크라운 휨 교정기구;를 포함하되, 상기 스마일 휨 교정기구는 상기 몰드 웨이퍼의 4모서리의 하면을 흡착하는 하면 흡착그립부와, 상기 하면 흡착그립부를 승강시켜 상기 몰드 웨이퍼를 리프팅하는 리프팅 기구와, 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 하면 중심에 배치되는 업-푸쉬부와, 상기 업-푸쉬부를 상승시켜 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 스마일 휨을 크라운 휨 되게 위로 가압하는 업-푸쉬 승강부;를 포함하고, 상기 크라운 휨 교정기구는 상기 몰드 웨이퍼의 4모서리의 상면을 흡착하는 상면 흡착그립부와, 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 상면 중심에 배치되는 다운-푸쉬부와, 상기 다운-푸쉬부를 하강시켜 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 크라운 휨을 스마일 휨 되게 아래로 가압하는 다운-푸쉬 승강부; 상기 상면 흡착그립부와 상기 다운-푸쉬 승강부를 동시에 승강시키는 흡착그립-푸쉬 승강부;를 포함하되, 상기 다운-푸쉬부의 가압력은 상기 크라운 휨의 처짐량 보다 상기 스마일 휨의 처짐량이 더 크게 누르거나, 상기 업-푸쉬부의 가압력은 상기 스마일 휨의 처짐량 보다 상기 크라운 휨의 처짐량이 더 크게 밀어올린다.
본 발명의 청구항 4에 기재된 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치에 있어서, 상기 상하면 흡착그립부 각각은 상기 몰드 웨이퍼의 상하면을 흡착한 상태에서 상하 신축 가능한 상하 벨로즈 패드와, 상기 상하 벨로즈 패드를 하단에 지지한 채 상기 크라운 휨 교정기구와 상기 스마일 휨 교정기구에 대해 전후좌우로 유동 가능하게 고정되는 상하 중공 우레탄 통체를 포함한다.
본 발명의 청구항 5에 기재된 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치에 있어서, 상기 업-푸쉬부와 상기 다운-푸쉬부는 상기 몰드 웨이퍼의 중심을 면접촉으로 누르도록 대전방지 처리된 우레탄 재질로 이루어지며,
상기 업-푸쉬부와 상기 다운-푸쉬부 각각의 가압력을 측정하는 로드 셀이 더 설치되는 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
크라운 휨 몰드 웨이퍼 또는 스마일 휨 몰드 웨이퍼 모두에 대해 휨 교정이 가능하게 상하에 교정기구가 배치되어 있다.
즉, 몰드 웨이퍼는 항상 칩이 상면에 위치하게 이송되기 때문에, 크라운 휨 몰드 웨이퍼 또는 스마일 휨 몰드 웨이퍼가 테이블에 놓이더라도 거기에 맞게 그립한 상태에서 교정을 행할 수 있다.
또한, 몰드 웨이퍼 특히 대형 면적의 패널 타입의 몰드 웨이퍼라는 복잡한 수축 팽창량을 갖는 특성에 맞게 기존과 같이 강제적으로 가열이나 냉각을 하지 않은 채 마치 공중에 띄운 상태에서 휜 상태의 반대방향으로 휘게 물리적으로 가압한 상태를 유지한 후 해제하면 스프링 백을 통해 직진도를 얻을 수 있다.
특히, 최초 휜 처짐량에 비해 반대방향으로 처짐량이 더 크게 가압시킴으로써, 가압된 상태에서 외부 조건과 열전달로 경화될 때 해제하면 원하는 스프링 백에 의한 직진도를 신속히 얻을 수 있다.
또한, 상하면 흡착그립부가 벨로즈 패드와 중공 우레탄 통체로 이루어짐으로써, 상하 신축 가능한 벨로즈 패드가 상하 눌러 몰드 웨이퍼를 확실히 흡착한 채 고정시킬 수 있고, 중공 우레탄 통체가 휘어진 몰드 웨이퍼를 반대방향으로 처지게 누를 때 몰드 웨이퍼의 좌우전후 변형에 같이 대응되게 유동되어, 몰드 웨이퍼의 안정적 홀딩을 가능케 한다.
물론, 중공 우레탄 통체와 벨로즈 패드는 진공 흡착을 위해 진공 라인을 구현하고 있다.
또한, 대전 방지용 우레탄을 푸쉬부의 재질로 구현시킴으로써, 칩의 손상을 방지하고, 정해진 압력으로 푸쉬부가 누르도록 로드 셀을 두어 몰드 웨이퍼의 파손을 방지한다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 크라운 타입으로 휜 패널 몰드 웨이퍼를 교정하는 순서도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 스마일 타입으로 휜 패널 몰드 웨이퍼를 교정하는 순서도.
도 3은 종래 실리콘 웨이퍼 교정 장치를 갖는 반도체 가열 및 냉각 시스템을 나타내는 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 크라운 타입으로 휜 패널 몰드 웨이퍼를 교정하는 순서도이고, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 스마일 타입으로 휜 패널 몰드 웨이퍼를 교정하는 순서도이다.
먼저, 패널 타입 몰드 웨이퍼는 칩을 인서트 한 채 수지로 몰딩한 4각형의 몰드 웨이퍼로서, 디본딩 후 1차 가열 교정된 후 고정 테이블(T)에 놓일 때의 휜 상태가 도 1a와 같은 위로 볼록하게 휜 것을 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)라고 하고, 도 2a와 같은 아래로 오목하게 휜 것을 스마일 휨 패널 몰드 웨이퍼(SW)라고 정의한다.
또한, 패널 타입 몰드 웨이퍼는 가로*세로가 400*400 이상인 대형 패널에 적용되는 것으로 한다.
이러한 대형 패널 타입의 몰드 웨이퍼는 칩의 수율이 매우 우수해서 원형에 비해 낭비되는 몰드 부분이 없게 되지만, 원형보다는 대형이고 사각이기 때문에 원형에서의 약간의 휨도 대형 사각인 경우에는 그 외곽에 더 큰 휨을 나타낼 뿐만 아니라 중심에 대해 변까지의 거리가 다 달라서 수축 팽창도 매우 복잡해진다.
이러한 대형 패널의 몰드 웨이퍼가 휜 경우에는 탄성이 있는 연성으로서 열을 가해서 일시적으로 휨을 교정하더라도 다시 스프링 백에 의해 원래의 상태는 아니지만 휨이 생겨 다음 공정으로 이송할 때 문제가 생겼다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원인은 가열하지 않고 연성인 몰드 웨이퍼가 파손되지 않으면서도 원래의 처짐 방향과 반대방향으로 처지게 물리적으로 가한 후 경화되는 과정을 거처 외력을 제거하면 스프링 백이 생기며 원하는 평평한 위치로 복원되는 것을 확인하게 되었다.
도 1a 내지 도 2d에 도시한 바와 같이, 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치는 고정 테이블(T), 고정 테이블(T)을 기준으로 하부엔 스마일 휨 교정기구(100)가 상부엔 크라운 휨 교정기구(300)를 포함한다.
스마일 휨 교정기구(100)와 크라운 휨 교정기구(300)는 고정 테이블(T)을 사이에 두고 상하 서로 마주보게 배치되어 있다.
또한, 스마일 휨 교정기구(100)와 크라운 휨 교정기구(300)는 승강 부분과 고정 부분으로 나뉘어 있는데, 고정 부분은 프레임(미도시) 상에 설치되어 있음은 당업자라면 자명하다 할 것이다.
도 1a를 참조하여 설명하면, 스마일 휨 교정기구(100)는 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)의 4모서리의 하면을 흡착하는 하면 흡착그립부(110)와, 하면 흡착그립부(110)를 승강시켜 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)를 리프팅하는 리프팅 기구(130)와, 리프팅된 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)의 하면 중심에 배치되는 업-푸쉬부(150)와, 업-푸쉬부(150)를 승강시켜 리프팅된 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)의 스마일 휨을 크라운 휨 되게 위로 가압하는 업-푸쉬 승강부(170)를 포함한다.
하면 흡착그립부(110)는 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)의 하면을 흡착하는 하 벨로즈 패드(111)와, 하 벨로즈 패드(111)를 상단에 지지한 채 스마일 휨 교정기구(100)에 고정되는 하 중공 우레탄 통체(113)를 포함한다.
하 벨로즈 패드(111)는 주름 형태로서 상하 신축이 가능하다.
하 중공 우레탄 통체(113)는 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)가 눌렸을 때 전후좌우로 유동하는 변형과 같이 움직일 수 있게 전후좌우로 유동 가능하게 즉, 고정면에 대해 수직 대각선으로 휠 수 있는 플렉서블 우레탄 재질로 구현되어 있다.
즉, 하 벨로즈 패드(111)는 수직한 상태를 유지한 채 전후좌우로 유동하면, 하 중공 우레탄 통체(113)가 수직 대각선으로 유동하는 것이다(도 1b의 점선 참조).
하 벨로즈 패드(111)와 하 중공 우레탄 통체(113) 내부들은 진공 라인을 형성하여 흡착 그립의 역할을 충분히 행한다.
리프팅 기구(130)는 도 1b에 도시한 바와 같이 몰드 웨이퍼(CW)의 하면을 흡착한 상태에서 하면 흡착그립부(110)를 위로 올려 리프팅시켜 테이블(T)의 상면과 몰드 웨이퍼(CW)의 하면 사이에 역처짐 공간을 형성시키는 역할을 한다.
리프팅 기구(130)는 하면 흡착그립부(110)의 하단이 고정되는 제1베이스(131)와, 제1베이스(131)를 승강시키는 제1베이스 승강기구(132)를 포함한다.
제1베이스 승강기구(132)는 제1베이스(131)의 중심 하면에 상단이 설치되는 승강용 수나사봉(133a)과, 승강용 수나사봉(133a)에 체결되는 너트(133b), 너트(133b)에 고정되는 피동풀리(134), 모터(135), 모터(135)의 회전축에 설치되는 구동풀리(136), 구동풀리(136)와 피동풀리(134)를 연결하는 벨트(137)를 포함한다.
제1베이스(131)의 하면 모서리에는 가이드 봉(138)이 설치되고, 이 가이드 봉(138)과 승강용 수나사봉(133a)을 가이드하는 고정용 가이드 판(139)이 프레임(미도시)에 설치되어 있다.
가이드 봉(138)은 고정용 가이드 판(139)에 설치된 가이드 부시(141)를 따라 승강 안내된다.
너트(133b)는 가이드 판(139)에 고정된 브라켓(143)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
따라서, 피동풀리(134)는 너트(133b)에 매달리는 형태로 지지 고정되어, 함께 회전하게 된다.
모터(135)는 브라켓(145)을 이용해서 가이드 판(139)에 지지되어 있다.
업-푸쉬부(150)는 몰드 웨이퍼(CW)의 하면 중심을 면접촉으로 밀어올리도록 대전방지 처리된 우레탄 재질로 이루어진 것이 바랍니다.
또한, 업-푸쉬부(150)의 가압력을 측정하는 로드 셀(160)이 더 설치되어 있다.
업-푸쉬 승강부(170)는 제1a베이스(171)와, 제1a베이스(171)의 중심 하면에 상단이 설치되는 승강용 수나사봉(173a)과, 승강용 수나사봉(173a)에 체결되는 너트(173b), 너트(173b)에 고정되는 피동풀리(174), 모터(175), 모터(175)의 회전축에 설치되는 구동풀리(176), 구동풀리(176)와 피동풀리(174)를 연결하는 벨트(177)를 포함한다.
제1a베이스(171)의 하면 모서리에는 가이드 봉(178)이 설치되고, 이 가이드 봉(178)과 승강용 수나사봉(173a)은 제1베이스(131)를 따라 가이드 된다.
너트(173b)는 제1베이스(131)의 브라켓(179)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
따라서, 피동풀리(174)도 너트(173b)에 매달리는 형태로 지지 고정되어, 함께 회전하게 된다.
모터(175)는 프레임(미도시)에 고정 지지되어 있다.
업-푸쉬부(150)는 우레탄 업-푸셔(151)와, 우레탄 업-푸셔(151)를 지지한 지지판(153)과, 이 지지판(153)에 설치되어 제1a베이스(171)에 설치된 가이드 부쉬를 따라 상하로 안내되는 가이드 봉(155)를 포함한다.
로드 셀(160)은 지지판(153)과 제1a베이스(171) 사이에 설치되어, 우레탄 업-푸셔(151)가 밀고 올라가는 힘에 대해 뒤로 밀리면서 서로 접촉하여 압력을 측정하게 된다.
이와 대응되는 크라운 휨 교정기구(300)는 도 1a를 참조하여 설명하면, 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)의 4모서리의 상면을 흡착하는 상면 흡착그립부(310)와, 리프팅된 몰드 웨이퍼(CW)의 상면 중심에 배치되는 다운-푸쉬부(350)와, 다운-푸쉬부(350)를 승강시켜 리프팅된 몰드 웨이퍼(CW)의 크라운 휨을 스마일 휨 되게 아래로 가압하는 다운-푸쉬 승강부(370)와, 상면 흡착그립부(310)와 다운-푸쉬 승강부(370)를 동시에 승강시키는 흡착그립-푸쉬 승강부(330)를 포함한다.
상면 흡착그립부(310)는 하면 흡착그립부(110)와 구조 및 기능이 동일한 상 벨로즈 패드(311)와 상 중공 우레탄 통체(113)를 포함한다.
흡착그립-푸쉬 승강부(330)는 제2베이스(331)와, 제2베이스(331)를 승강시키는 제2베이스 승강기구(332)를 포함한다.
제2베이스(331)의 하면 모서리에는 상면 흡착그립부(310)의 상 중공 우레탄 통체(313)의 상단이 고정되어 있다.
제2베이스(331)의 상면에는 다운-푸쉬 승강부(370)가 설치되어 있다.
따라서, 제2베이스(331)가 승강함에 따라 상면 흡착그립부(310)와 다운-푸쉬 승강부(370)도 함께 승강하게 된다.
물론, 후술한 바와 같이, 다운-푸쉬 승강부(370)의 승강함에 따라 다운-푸쉬부(350)도 함께 승강 가능하게 지지되어 있다.
제2베이스 승강기구(332)는 제1베이스 승강기구(132)와 그 구조 및 기능이 동일하게, 제2베이스(331)의 중심 상면에 하단이 설치되는 승강용 수나사봉(333a)과, 승강용 수나사봉(333a)에 체결되는 너트(333b), 너트(333b)에 고정되는 피동풀리(334), 모터(335), 모터(335)의 회전축에 설치되는 구동풀리(336), 구동풀리(336)와 피동풀리(334)를 연결하는 벨트(337)를 포함한다.
제2베이스(331)의 상면 모서리에도 가이드 봉(338)이 설치되고, 이 가이드 봉(338)과 승강용 수나사봉(333a)을 가이드 하는 고정용 가이드 판(339)이 프레임(미도시)에 설치되어 있다.
가이드 봉(338)은 고정용 가이드 판(339)에 설치된 가이드 부시(341)를 따라 승강 안내된다.
너트(333b)는 가이드 판(339)에 고정된 브라켓(343)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
따라서, 피동풀리(334)는 너트(333b)에 받치는 형태로 지지 고정되어, 함께 회전하게 된다.
모터(335)는 브라켓(345)을 이용해서 가이드 판(339)에 지지되어 있다.
다운-푸쉬부(350)도 업-푸쉬부(150)와 그 구조 및 기능이 동일하게 몰드 웨이퍼(CW)의 상면 중심을 면접촉으로 누르도록 대전방지 처리된 우레탄 재질로 이루어진 것이 바랍니다.
또한, 다운-푸쉬부(350)의 가압력을 측정하는 로드 셀(360)이 더 설치되어 있다.
다운-푸쉬 승강부(370)는 제2베이스(371)와, 제2베이스(371)의 중심 상면에 하단이 설치되는 승강용 수나사봉(373a)과, 승강용 수나사봉(173a)에 체결되는 너트(373b), 너트(373b)에 고정되는 피동풀리(374), 모터(375), 모터(375)의 회전축에 설치되는 구동풀리(376), 구동풀리(376)와 피동풀리(374)를 연결하는 벨트(377)를 포함한다.
제2베이스(371)의 상면 모서리에는 가이드 봉(378)이 설치되고, 이 가이드 봉(378)과 승강용 수나사봉(373a)은 제2베이스(331)를 따라 가이드된다.
너트(373b)는 제2베이스(131)의 브라켓(379)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
모터(375)는 제2베이스(331)의 브라켓(381)에 고정 지지되어 있다.
다운-푸쉬부(350)는 업-푸쉬부(150)와 마찬가지로, 우레탄 다운-푸셔(351)와, 우레탄 다운-푸셔(351)를 지지한 지지판(353)과, 이 지지판(353)에 설치되어 제2a베이스(371)에 설치된 가이드 부쉬를 따라 상하로 안내되는 가이드 봉(355)을 포함한다.
로드 셀(360)은 지지판(353)과 제2a베이스(371) 사이에 설치되어, 우레탄 다운-푸셔(351)가 밀고 올라가는 힘에 대해 뒤로 밀리면서 서로 접촉하여 압력을 측정하게 된다.
위와 같은 스마일 휨 교정기구(100)와 크라운 휨 교정기구(300)의 구성을 가지고 작용을 설명한다.
먼저, 도 1a 내지 도 1e에 도시한 바와 같이 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)가 교정되는 것을 설명한다.
도 1a는 흐물흐물한 패널 몰드 웨이퍼가 고정 테이블(T)로 이송하여 놓일 때 위로 볼록한 크라운 휨 상태이다.
도 1a의 상태에서, 스마일 휨 교정기구(100)의 제1베이스 승강기구(132)와 크라운 휨 교정기구(300)의 제2베이스 승강기구(332)를 구동 제어한다.
그러면 도 1b와 같이 스마일 휨 교정기구(100)의 제1베이스 승강기구(132)와 크라운 휨 교정기구(300)의 제2베이스 승강기구(332)는 화살표①과 같이 위로 올라가거나 아래로 내려와 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)를 들어올린 상태로 잡아주게 된다.
즉, 제1베이스 승강기구(132)는 수나사봉(133a)을 위로 올리면, 하면 흡착그립부(310)도 같이 위로 올라오면서 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)의 하면을 흡착한 채 리프팅 시킨다.
동시에 제2베이스 승강기구(332)는 수나사봉(333a)을 아래로 내리면, 상면 흡착그립부(310)와 다운-푸쉬부(350)가 함께 내려오고, 상면 흡착그립부(310)는 하면 흡착그립부(310)과 함께 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)를 들어올린 상태로 잡아주게 된다.
도 1b 상태에서 다운-푸쉬 승강부(370)를 작동시켜 화살표②와 같이 수나사봉(373a)을 내리면 다운-푸쉬부(350)도 같이 하강되고, 크라운 휨 패드 몰드 웨이퍼(CW)를 역방향(스마일 처짐)으로 처지게 누른다(도 1c 참조).
역방향으로 처진 몰드 웨이퍼(CW')의 역방향 처짐량(αδ)은 크라운 휨 몰드 웨이퍼(CW)의 처짐량(δ)보다 적어도 같거나 커야 하는데, 같거나 크게 하는 경우는 패널 몰드 웨이퍼의 사이즈에 따라 다르지만 패널 몰드 웨이퍼의 사이즈가 작아도 400*400mm 이상인 경우 최초 처짐량(δ)보다 α(>1)만큼 크게 역방향으로 처지게 한다.
다운-푸셔(351)로 역방향 처짐 몰드 웨이퍼(CW')를 누르는 시간은 주변온도(예컨대 40℃ 정도)와 열교환 되면서 경화될 때까지 누른다.
도 1c와 같은 상태로 누른 후 다운-푸쉬 승강부(370)를 역으로 작동시켜 화살표③과 같이 수나사봉(373a)을 올리면 다운-푸쉬부(350)도 같이 상승되고, 역방향으로 처진 몰드 웨이퍼는 원래의 처짐으로 복귀되지 않을 정도의 스프링 백에 의해 도 1d와 같이 평평하게 교정되게 된다.
크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼(CW)의 교정이 끝나면, 도 1b와 반대로 화살표④로 이동시키면, 도 1e와 같이 교정된 패널 몰드 웨이퍼는 고정 테이블(T)에 놓이게 된다.
물론, 크라운 휨 교정기구(300)만 위로 올리고, 하면 흡착그립부(150)가 리프팅한 상태에서 로봇 암으로 교정된 패널 몰드 웨이퍼(W)를 다른 이송으로 이송시킬 수 있다.
한편, 도 2a 내지 도 2d에 도시한 바와 같이 스마일 휨 패널 몰드 웨이퍼(SW)가 교정되는 것을 설명한다.
도 2a는 흐물흐물한 패널 몰드 웨이퍼가 고정 테이블(T)로 이송하여 놓일 때 아래로 볼록한 스마일 휨 상태이다.
여기서는 크라운 휨 교정과 반대로, 하면 흡착그립부(110)와 업-푸쉬부(150)가 순서대로 위로 승강하는 것이고, 상면 흡착그립부(110)와 다운-푸쉬부(350)는 같이 하강하지만 다운-푸쉬부(350)는 작동하지 않는다.
도 2a의 상태에서, 스마일 휨 교정기구(100)의 제1베이스 승강기구(132)와 크라운 휨 교정기구(300)의 제2베이스 승강기구(332)를 구동 제어한다.
그러면 도 2b와 같이 스마일 휨 교정기구(100)의 제1베이스 승강기구(132)와 크라운 휨 교정기구(300)의 제2베이스 승강기구(332)는 화살표①과 같이 위로 올라가거나 아래로 내려와 스마일 휨 패널 몰드 웨이퍼(SW)를 들어올린 상태로 잡아주게 된다.
즉, 제1베이스 승강기구(132)는 수나사봉(133a)을 위로 올리면, 하면 흡착그립부(310)도 같이 위로 올라오면서 스마일 휨 패널 몰드 웨이퍼(SW)의 하면을 흡착한 채 리프팅 시킨다.
동시에 제2베이스 승강기구(332)는 수나사봉(333a)을 아래로 내리면, 상면 흡착그립부(310)와 다운-푸쉬부(350)가 함께 내려오고, 상면 흡착그립부(310)는 하면 흡착그립부(310)과 함께 스마일 휨 패널 몰드 웨이퍼(SW)를 들어올린 상태로 잡아주게 된다.
도 2b 상태에서 업-푸쉬 승강부(170)를 작동시켜 화살표②와 같이 수나사봉(173a)을 올리면 업-푸쉬부(150)도 같이 상승되고, 스마일 휨 패드 몰드 웨이퍼(SW)를 역방향(크라운 처짐)으로 처지게 누른다(도 2c 참조).
역방향으로 처진 몰드 웨이퍼(SW')의 역방향 처짐량(αδ)은 스마일 휨 몰드 웨이퍼(SW)의 처짐량(δ)보다 적어도 같거나 커야 하는데, 같거나 크게 하는 경우는 패널 몰드 웨이퍼의 사이즈에 따라 다르지만 패널 몰드 웨이퍼의 사이즈가 작아도 400*400mm 이상인 경우 최초 처짐량(δ)보다 α(>1)만큼 크게 역방향으로 처지게 한다.
도 2c와 같은 상태로 위로 밀어 누른 후 업-푸쉬 승강부(170)를 역으로 작동시켜 화살표③과 같이 수나사봉(173a)을 내리면 업-푸쉬부(150)도 같이 하강되고, 역방향으로 처진 몰드 웨이퍼는 스프링 백에 의해 도 2d와 같이 평평하게 교정되게 된다.
스마일 휨 패널 몰드 웨이퍼(SW)의 교정이 끝나면, 도 1e와 동일하게 작동시키면 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
예컨대, 교정장치가 크라운 휨 몰드 웨이퍼(CW)만 교정하는 전용 장치라면, 크라운 휨 교정장치(300)는 그대로 두고 스마일 휨 교정장치(100)에서 리프팅 기구(130)만 있으면 된다.
반대로 스마일 휨 몰드 웨이퍼(SW)만 교정하는 전용 장치라면, 스마일 휨 교정장치(100)는 그대로 두고 크라운 휨 교정장치(300)에서 상면 흡착그립부(330)만 승강시키면 된다.
100 : 스마일 휨 교정기구 110 : 하면 흡착그립부
111 : 하 벨로즈 패드 113 : 하 중공 우레탄 통체
130 : 리프팅 기구 150 : 업-푸쉬부
160 : 로드 셀 170 : 업-푸시 승강부
300 : 크라운 휨 교정기구 310 : 상면 흡착그립부
330 : 흡착그립-푸쉬 승강부 350 : 다운-푸쉬부
370 : 다운-푸쉬 승강부
CW : 크라운 휨 패널 몰드 웨이퍼
SW : 스마일 휨 패널몰드 웨이퍼

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 크라운 휨(볼록하게 휜) 또는 스마일 휨(오목하게 휜) 패널 타입의 몰드 웨이퍼가 놓이는 테이블; 상기 테이블을 기준으로 하부에 배치되는 스마일 휨 교정기구; 상기 테이블을 기준으로 상부에 배치되는 크라운 휨 교정기구;를 포함하되,
    상기 스마일 휨 교정기구는 상기 몰드 웨이퍼의 4모서리의 하면을 흡착하는 하면 흡착그립부와, 상기 하면 흡착그립부를 승강시켜 상기 몰드 웨이퍼를 리프팅하는 리프팅 기구와, 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 하면 중심에 배치되는 업-푸쉬부와, 상기 업-푸쉬부를 상승시켜 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 스마일 휨을 크라운 휨 되게 위로 가압하는 업-푸쉬 승강부;를 포함하고,
    상기 크라운 휨 교정기구는 상기 몰드 웨이퍼의 4모서리의 상면을 흡착하는 상면 흡착그립부와, 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 상면 중심에 배치되는 다운-푸쉬부와, 상기 다운-푸쉬부를 하강시켜 리프팅된 상기 몰드 웨이퍼의 크라운 휨을 스마일 휨 되게 아래로 가압하는 다운-푸쉬 승강부; 상기 상면 흡착그립부와 상기 다운-푸쉬 승강부를 동시에 승강시키는 흡착그립-푸쉬 승강부;를 포함하되,
    상기 다운-푸쉬부의 가압력은 상기 크라운 휨의 처짐량 보다 상기 스마일 휨의 처짐량이 더 크게 누르거나,
    상기 업-푸쉬부의 가압력은 상기 스마일 휨의 처짐량 보다 상기 크라운 휨의 처짐량이 더 크게 밀어올리는 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 상하면 흡착그립부 각각은 상기 몰드 웨이퍼의 상하면을 흡착한 상태에서 상하 신축 가능한 상하 벨로즈 패드와, 상기 상하 벨로즈 패드를 하단에 지지한 채 상기 크라운 휨 교정기구와 상기 스마일 휨 교정기구에 대해 전후좌우로 유동 가능하게 고정되는 상하 중공 우레탄 통체를 포함하는 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 업-푸쉬부와 상기 다운-푸쉬부는 상기 몰드 웨이퍼의 중심을 면접촉으로 누르도록 대전방지 처리된 우레탄 재질로 이루어지며,
    상기 업-푸쉬부와 상기 다운-푸쉬부 각각의 가압력을 측정하는 로드 셀이 더 설치되는 패널 타입 몰드 웨이퍼의 휨 교정장치.
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