KR102200652B1 - 웨이퍼 박리 시스템에 사용되는 테이프 분리 장치 및 방법 - Google Patents

웨이퍼 박리 시스템에 사용되는 테이프 분리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

캐리어 및 테이프를 안정적으로 분리시킬 수 있는 웨이퍼 박리 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 웨이퍼 박리 시스템에 사용되는 테이프 분리 장치는 웨이퍼 및 테이프를 가지는 구조체가 놓이는 분리 척; 및 상기 웨이퍼로부터 상기 테이프를 분리시키는 테이프 제거 장치를 포함하며, 상기 웨이퍼가 상기 분리 척과 마주본다. 여기서, 상기 테이프 제거 장치는 상기 테이프의 일부분 및 상기 분리 척의 일부분에 부착된 제거 테이프의 일부분을 1차 클램핑한 후 상기 테이프의 일부를 상기 웨이퍼로부터 분리시키고, 상기 제거 테이프 또는 상기 제거 테이프와 상기 분리된 테이프를 2차 클램핑한 후 상기 테이프의 나머지 부분을 상기 웨이퍼로부터 분리시킨다.

Description

웨이퍼 박리 시스템에 사용되는 테이프 분리 장치 및 방법{TAPE DELAMINATION APPARATUS AND METHOD USED IN WAFER DELAMINATION SYSTEM}
본 발명은 웨이퍼 박리 시스템에 사용되는 테이프 분리 장치 및 방법에 관한 것이다.
웨이퍼는 일반적으로 캐리어와 테이프를 통하여 접착된 상태로 박리 시스템으로 이송되고, 상기 박리 시스템에서 상기 캐리어와 상기 테이프가 제거된다. 그러나, 기존의 박리 시스템에서는 상기 테이프의 점착성으로 인하여 캐리어 분리시 실패 확률이 높았고 상기 테이프 분리시 상기 테이프가 찢어져서 실패할 확률이 높았다.
KR 10-2013-0135088 A
본 발명은 캐리어 및 테이프를 안정적으로 분리시킬 수 있는 웨이퍼 박리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 사이즈 감소를 위하여 이송 장치의 날개를 펼쳤다 접었다 할 수 있는 웨이퍼 박리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 분리 장치는 웨이퍼 및 테이프를 가지는 구조체가 놓이는 분리 척; 및 상기 웨이퍼로부터 상기 테이프를 분리시키는 테이프 제거 장치를 포함하며, 상기 웨이퍼가 상기 분리 척과 마주본다. 여기서, 상기 테이프 제거 장치는 상기 테이프의 일부분 및 상기 분리 척의 일부분에 부착된 제거 테이프의 일부분을 1차 클램핑한 후 상기 테이프의 일부를 상기 웨이퍼로부터 분리시키고, 상기 제거 테이프 또는 상기 제거 테이프와 상기 분리된 테이프를 2차 클램핑한 후 상기 테이프의 나머지 부분을 상기 웨이퍼로부터 분리시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 분리 방법은 제거 테이프를 분리 척의 일부 및 상기 분리 척 상에 놓은 웨이퍼와 테이프를 포함하는 구조체의 테이프의 일부 상에 부착하는 단계; 상기 제거 테이프의 일부분을 1차 클램핑한 후 상기 웨이퍼로부터 상기 테이프의 일부를 분리시키는 단계; 상기 테이프의 일부가 분리된 후 상기 제거 테이프 또는 상기 제거 테이프와 상기 분리된 테이프의 일부분을 2차 클램핑하는 단계; 및 상기 2차 클램핑된 상태에서 상기 테이프의 나머지 부분을 상기 웨이퍼로부터 분리시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 수거 장치는 내부 공간을 가지는 바디; 상기 바디와 결합되며 움직임 가능한 압착부; 및 상기 압착부를 상기 바디에 연결시키는 힌지를 포함한다. 여기서, 웨이퍼로부터 제거된 테이프가 상기 바디의 내부 공간으로 수거되며, 상기 압착부를 움직여서 상기 내부 공간에 수거된 테이프를 압착시킨다.
본 발명에 따른 웨이퍼 박리 시스템 및 방법은 캐리어 분리시 캐리어의 일측부터 캐리어를 테이프로부터 분리시키며, 따라서 상기 캐리어 분리시 실패 확률이 상당히 낮아질 수 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 박리 시스템 및 방법은 웨이퍼로부터 테이프 분리시 2차 클램핑 후 상기 테이프를 상기 웨이퍼로부터 분리시키며, 그 결과 상기 테이프가 안정적으로 상기 웨이퍼로부터 분리될 수 있다.
게다가, 본 발명의 웨이퍼 박리 시스템에 사용되는 이송 장치의 날개가 펼쳐졌다가 접힐 수 있으므로, 상기 이송 장치가 차지하는 공간이 작아져서 상기 웨이퍼 박리 시스템의 사이즈가 작아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 박리 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼가 포함된 패널을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 박리 시스템을 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 분리 장치의 구조 및 동작을 도시한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 분리 과정을 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 분리 장치를 도시한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 수거 장치를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 장치를 도시한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 웨이퍼 박리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 웨이퍼에 부착된 테이프 및 캐리어를 에러없이 효율적으로 제거할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 박리 시스템은 캐리어를 테이프가 부착된 웨이퍼로부터 분리시 실패 확률을 낮추기 위하여 상기 캐리어를 한번에 분리시키지 않고 상기 캐리어의 일 종단으로부터 순차적으로 분리시킬 수 있다. 결과적으로, 공정 특성상 테이프에 점착성이 남아 있더라도 상기 캐리어를 상기 테이프가 부착된 웨이퍼로부터 안전하게 분리시킬 수 있다. 반면에, 캐리어를 테이프가 부착된 웨이퍼로부터 한번에 분리시킬 경우, 테이프에 남은 점착성으로 인하여 캐리어 분리 실패 확률이 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 박리 시스템은 웨이퍼로부터 테이프를 분리시킬 때, 테이프를 2번 클램핑하는 과정을 통하여 테이프를 안전하게 웨이퍼로부터 분리시킬 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 각 공정을 수행하는 장치들 사이의 공간이 넓지 않으므로, 공간 효율성을 위하여 날개가 접었다 폈다 할 수 있는 구조의 이송 장치를 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 박리 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼가 포함된 패널을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 박리 시스템을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 웨이퍼 박리 방법은 패널로부터 캐리어, 예를 들어 금속 캐리어(204)를 분리시키는 단계(S100), 웨이퍼(200)로부터 테이프, 예를 들어 발포 테이프(202)를 분리시키는 단계(S102), 웨이퍼(200)를 평평하게 만드는 단계(S103) 및 웨이퍼를 쿨링하는 단계(S104)를 포함할 수 있다. 각 단계들을 위한 장치는 도 3에 보여지며, 추후 상술하겠다.
일 실시예에 따르면, 각 단계에서 웨이퍼(200)를 포함한 구조체 또는 웨이퍼(200)는 다음 공정을 위해 이송 장치(300)에 의해 이송될 수 있다. 여기서, 이송 장치(300)는 후술하는 바와 같이 각 공정을 위한 장치들 사이에서 이동할 수 있고 날개가 접혔다 펴졌다 하는 구조를 가질 수 있다.
단계 S100을 살펴보면, 본 실시예의 캐리어 분리 장치는 상부 척(100) 및 하부 척(102)을 포함할 수 있다. 여기서, 상부 척(100) 및 하부 척(102)은 흡착 기능을 가진다.
상기 패널은 도 2에 도시된 바와 같이 캐리어(204)와 웨이퍼(200)가 테이프(202)에 의해 상호 접착됨에 의해 형성되며, 즉 캐리어(204), 테이프(202) 및 웨이퍼(200)가 순차적으로 배열된다. 이러한 패널은 사이즈가 작은 경우에는 원형 형상을 가지나, 최근 사이즈가 커지면서 사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 캐리어 분리 장치는 상기 패널에서 캐리어(204)를 분리시킬 수 있다. 구체적으로는, 상부 척(100)이 캐리어(204)를 흡착한 상태에서 캐리어(204)를 테이프(202)로부터 분리시킬 수 있다. 여기서, 캐리어(204) 분리 전 상부 척(100)과 하부 척(102) 중 적어도 하나를 통하여 상기 패널로 열(예를 들어 170℃ 이상의 열)이 가해지며, 그 결과 테이프(202)의 점착성이 약해지며, 이상적으로는 사라질 수 있다. 이렇게 테이프(202)의 점착성이 약해진 상태에서 상부 척(100)이 캐리어(204)를 흡착한 상태로 하여 캐리어(204)를 테이프(202)로부터 분리시킬 수 있다. 이 때, 하부 척(100)을 통하여 상기 패널은 흡착이 유지된 상태이다.
일 실시예에 따르면, 캐리어(204)를 상기 패널로부터 분리시 상부 척(100)으로 캐리어(204)를 한번에 들어올리지 않고, 캐리어(204)의 일부분만 우선 박리 시킨 후 다른 부분을 순차적으로 또는 한번에 박리시킬 수 있다. 즉, 캐리어(204)의 일측으로부터 캐리어(204)가 테이프(202)로부터 순차적으로 분리될 수 있다. 상기 캐리어 분리 장치는 이러한 박리 동작이 가능하도록 하는 구조를 가질 수 있다.
이어서, 캐리어(204)가 분리되고 남은 웨이퍼(200)와 테이프(202)를 포함한 구조체가 이송 장치(300)에 의해 테이프 분리 장치로 이송된다.
단계 S102를 살펴보면, 본 실시예의 테이프 분리 장치는 분리 척(110)을 포함하며, 웨이퍼(200)로부터 테이프(202)가 분리될 수 있다. 구체적으로는, 웨이퍼(200)가 분리 척(110)에 의해 흡착된 상태에서 테이프(202)가 분리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 테이프 분리 장치는 테이프(202)의 일부분을 1차 클램핑한 후 분리를 시작하며, 조금 분리 후 분리된 부분 포함하여 테이프(202)를 2차 클램핑하고, 그런 후 테이프(202)를 웨이퍼(200)로부터 순차적으로 분리시킬 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다.
계속하여, 테이프(202)가 분리되고 남은 웨이퍼(200)가 이송 장치(300)에 의해 평탄화 장치로 이송된다.
단계 S104를 살펴보면, 본 실시예의 평탄화 장치는 상부 척(120) 및 하부 척(122)을 포함할 수 있다. 상부 척(120)과 하부 척(122) 사이에 웨이퍼(200)가 놓여진 상태에서 상부 척(120)과 하부 척(122)이 웨이퍼(200)를 가압하여 평평하게 한다. 이 때, 웨이퍼(200)를 용이하게 평평하게 하기 위하여 상부 척(120) 및 하부 척(122) 중 적어도 하나를 통하여 웨이퍼(200)로 열이 가해질 수 있다.
이어서, 평평해진 웨이퍼(200)가 이송 장치(300)에 의해 냉각 장치로 이송된다.
단계 S106을 살펴보면, 본 실시예의 냉각 장치는 쿨링 척(130)을 포함할 수 있다. 상기 냉각 장치는 웨이퍼(200)를 쿨링 척(130) 위에 올려 놓은 후 웨이퍼(200)를 냉각시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 캐리어 분리 장치, 테이프 분리 장치 및 이송 장치의 구조 및 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 분리 장치의 구조 및 동작을 도시한 도면들이다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예의 캐리어 분리 장치는 상부 척(100), 하부 척(102), 지지부(400), 적어도 하나의 힌지부(402), 적어도 하나의 링크(404), 승하강부, 링크 제어 모터(링크 제어부, 406) 및 승하강 제어 모터(승하강 제어부, 408)를 포함할 수 있다. 여기서, 지지부(400), 적어도 하나의 힌지부(402), 적어도 하나의 링크(404), 승하강부, 링크 제어 모터(406) 및 승하강 제어 모터(승하강 제어부, 408)는 캐리어(204)를 분리시킨다는 점에서 캐리어 제거부를 구성할 수 있다.
상부 척(100)은 상기 패널 중 캐리어(204)를 흡착하는 역할을 수행하고, 하부 척(102)은 상기 패널 중 웨이퍼(200)를 흡착하는 역할을 수행할 수 있다. 이 때, 상하부 동일한 세기의 진공 흡착을 위해 상부 척(100)으로 인가되는 전압(V2)과 하부 척(102)으로 인가되는 전압(V1)은 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상부 척(100)의 하면에는 도 8에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 진공 패드(800)가 설치될 수 있다. 여기서, 진공 패드들(800)은 다양한 사이즈의 패널을 흡착할 수 있도록 상부 척(100)의 하면의 중심 부분과 외각 부분 등에 골고루 배열될 수 있다. 결과적으로, 상부 척(100)에 의해 (400×400) 사이지의 패널, (500×500) 사이지의 패널 또는 (600×600) 사이지의 패널 등이 흡착될 수 있다. 한편, 진공 흡착 세기는 상부 척(100)으로 인가되는 전압(V2)에 의해 결정될 수 있다.
진공 패드들(800)의 배열을 살펴보면, 큰 사이즈의 패널의 경우 사각형 형상을 가지므로, 상부 척(100)의 하면의 중심 부분에 제 1 진공 패드들(800)이 사각형 형태로 배열되고 외각 부분에 제 2 진공 패드들(800)이 사각형 형태로 배열될 수 있으며, 제 1 진공 패드들(800)와 제 2 진공 패드들(800) 사이에 제 3 진공 패드들(800)이 사각형 형태로 추가 배열될 수도 있다. 다만, 진공 패드들(800)이 상기 패널을 흡착할 수 있는 한 상기 배열은 다양하게 변형될 수 있다.
이러한 진공 패드(800)는 상부 척(100)의 내부에서 외부로 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 진공 패드(800)의 종단 부분만 도 8에 도시된 바와 같이 상부 척(100)의 외부로 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하부 척(102)의 상면에는 도 7에 도시된 바와 같이 진공 흡착홀(700) 및 진공 흡착 라인(700)이 형성될 수 있다. 여기서, 진공 흡착홀(700) 및 진공 흡착 라인(700)의 세기는 하부 척(102)으로 인가되는 전압(V1)에 의해 결정될 수 있다.
하부 척(102)의 상면에는 제 1 진공 흡착 라인들(700)이 제 1 사각형 형태로 배열되고 제 2 진공 흡착 라인들(700)이 상기 제 1 사각형보다 작은 사이즈의 제 2 사각형 형태로 배열될 수 있다.
지지부(400)는 힌지들(402)과 링크들(404)을 지지하는 역할을 수행하며, 상기 승하강부에 의해 상승 또는 하강된다. 여기서, 상기 승하강부는 지지부(400)를 승하강시킬 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 승하강부는 도 4에 도시된 바와 같이 지지부(400)에 수직하게 결합된 막대 형상의 봉들로 이루어질 수 있으며, 기어 동작에 의해 상기 봉들이 승강 또는 하강할 수 있다. 이러한 승하강부의 동작 제어는 승하강 제어 모터(408)에 의해 이루어질 수 있다.
힌지(402)는 회전 가능한 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 힌지(402)는 2개의 서브 힌지 부재들로 이루어지되, 상기 서브 힌지 부재들의 일측은 지지부(400)의 일면에 고정되고 타측은 상부 척(100)의 상면에 연결될 수 있다. 이 때, 상기 서브 힌지 부재들은 도 4에 도시된 바와 같이 상부 척(100)의 상면에서 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 힌지 부재들의 타측에 홀이 각기 형성되고 상기 홀로 볼트가 삽입되어 상기 서브 힌지 부재들이 회전 가능하도록 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 세개의 힌지들(402)이 도 4에 도시된 바와 같이 상부 척(100)의 상면에 등간격을 가지고 배열될 수 있다.
링크(404)는 상부 척(100)의 기울기를 조절하는 역할을 수행하며, 그 결과 상부 척(100)에 의해 흡착된 캐리어(204)의 일측으로부터 캐리어(204)가 테이프(202)로부터 분리될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다.
일 실시예에 따르면, 링크(404)는 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 서브 링크(600), 제 2 서브 링크(602), 연결부(604), 고정부들(610 및 612) 및 샤프트(614)를 포함할 수 있다.
고정부들(610 및 612)은 상호 이격된 상태로 하여 지지부(400)의 하단에 연결되어 고정된다.
샤프트(614)는 도 6에 도시된 바와 같이 고정부들(610 및 612)을 관통하여 배열되며, 일측이 링크 제어 모터(406)의 회전축에 연결될 수 있다. 결과적으로, 링크 제어 모터(406)의 회전축의 회전에 따라 샤프트(614)가 회전할 수 있다.
연결부(604)는 서브 링크들(600 및 602)을 회전 가능하도록 연결시킬 수 있다. 연결부(604)의 일측은 상부 척(100)의 상면에 연결되며 타측은 서브 링크들(600 및 602)을 연결시킬 수 있다.
제 1 서브 링크(600)의 일측은 샤프트(614)에 결합되고 타측은 연결부(604)에 의해 제 2 서브 링크(602)에 결합될 수 있다.
제 2 서브 링크(602)의 일측은 샤프트(614)에 결합되되 제 1 서브 링크(600)와 이격되어 결합되고, 타측은 연결부(604)에 의해 제 1 서브 링크(600)에 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 서브 링크(600)와 제 2 서브 링크(602)는 'V'자 형태로 배열되며, 연결부(604)의 상단 및 서브 링크들(600 및 602)의 일측에 형성된 홀들로 볼트 등이 삽입됨에 따라 서브 링크들(600 및 602)이 연결부(604)에 고정된 상태로 움직일 수 있다. 결과적으로, 링크 제어 모터(406)의 회전축이 회전하면 샤프트(614)가 회전하고, 샤프트(614)의 회전에 따라 샤프트(614) 상에서 서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 가변될 수 있다.
서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 가변되면 상부 척(100)의 일측이 도 6의 우측에 보여지는 바와 같이 들어올려질 수 있다. 즉, 상부 척(100)의 기울기가 변경될 수 있다. 결과적으로, 캐리어(204)의 일측으로부터 캐리어(202)가 테이프(202)로부터 분리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 링크들(404)이 상부 척(100)의 상면에 형성되는 경우, 링크들(404)은 동일한 양만큼 변경될 수 있다.
이하, 이러한 구조의 캐리어 분리 장치의 동작을 살펴보겠다.
우선, 상부 척(100) 및 하부 척(102)을 통하여 상기 패널로 예를 들어 170℃의 열이 가해질 수 있다. 결과적으로, 상기 패널의 테이프(202)의 점착성이 약해질 수 있다.
이어서, 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 캐리어(204)의 일측이 상부 척(100)에 의해 들어올려지며, 나머지 부분은 테이프(202) 상에 부착되어 있다. 구체적으로는, 링크 제어 모터(406)의 회전축이 회전함에 따라 샤프트(614)가 회전하고, 샤프트(614)의 회전에 따라 서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 멀어질 수 있으며, 서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 멀어짐에 따라 상부 척(100)의 일측이 상승할 수 있다. 결과적으로, 상부 척(100)에 의해 흡착된 캐리어(204)의 일측이 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 상승된다.
서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 순차적으로 멀어짐에 따라 캐리어(204)가 일측으로부터 테이프(202)로부터 순차적으로 분리될 수 있다.
이어서, 지지부(400)가 상승할 수 있으며, 그 결과 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 캐리어(204)가 테이프(202)로부터 분리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 멀어지는 동작이 완료된 후 지지부(400)가 상승하고, 지지부(400)가 상승된 상태에서 서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 좁아질 수 있다. 결과적으로, 캐리어(204)가 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 웨이퍼(200)에 평행할 수 있다.
다른 실시에에 따르면, 서브 링크들(600 및 602) 사이의 거리가 멀어지면서 캐리어(204)가 테이프(202)로부터 순차적으로 분리되고, 캐리어(204)가 테이프(202)로부터 완전히 분리된 후에 지지부(400)가 상승할 수도 있다.
정리하면, 본 발명의 캐리어 분리 장치는 힌지(402)와 링크(404)를 이용하여 캐리어(204)의 일측부터 순차적으로 테이프(202)로부터 분리시킬 수 있다.
만약, 캐리어(204)의 일측부터 분리시키지 않고 지지부(400)를 이용하여 캐리어(204) 전체를 동시에 상승시키면, 캐리어(204)를 분리시키는데 실패할 가능성이 있다. 이는 충분한 열을 테이프(202)로 가하더라도 테이프(202)의 점착성이 어느 정도 남아있을 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 테이프(202)의 점착성으로 인한 실패 확률을 낮추기 위하여, 본 발명의 캐리어 분리 장치는 일측부터 순차적으로 캐리어(204)를 테이프(202)로부터 분리시킬 수 있다. 이러한 방법으로 캐리어(204)를 분리시키면, 실패 확률이 거의 없다.
이하, 본 발명의 테이프 분리 장치 및 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다. 다만, 캐리어(204)가 분리된 웨이퍼(200) 및 테이프(202)를 포함하는 구조체가 이송 장치(300)에 의해 테이프 분리 장치로 이송되어 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 분리 과정을 도시한 도면이고, 도 10 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 분리 장치를 도시한 도면들이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 테이프 수거 장치를 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 본 실시예의 테이프 분리 장치는 분리 척(110), 테이프 제거 장치(1000) 및 제거 테이프 공급 장치(1010)를 포함할 수 있다.
분리 척(110)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 회전 가능하며, 승하강부(1100)에 의해 승하강될 수 있다. 다만, 분리 척(110)이 승하강되고 회전할 수 있는 한 분리 척(110)을 승하강시키고 회전시키는 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분리 척(110)의 상면에는 적어도 하나의 진공 패드(1102)가 형성될 수 있다. 특히, 복수의 진공 패드들(1102a, 1102b 및 1102c)은 도 11에 도시된 바와 같이 분리 척(110)의 중심을 향하여 순차적으로 형성될 수 있다. 이러한 진공 패드들(1102a, 1102b 및 1102c)의 배열은 웨이퍼(200)에 부착된 테이프(202)를 순차적으로 제거하고 웨이퍼(200)의 사이즈를 고려하여 설계된 것이다.
도 13을 참조하면, 테이프 공급 장치(1010)는 제거 테이프(1310), 테이프 절단부(예를 들어 칼날, 1312), 상하로 설치된 고정 롤러들(1320 및 1322) 및 이송 롤러들(1324)을 포함할 수 있다.
테이프 공급 과정을 살펴보면, 제거 테이프(1310)의 종단부가 고정 롤러들(1320 및 1322) 사이로 삽입되어 이송 롤러들(1324) 위에 배열되며, 그런 후 롤러들(1320, 1322 및 1324)이 회전함에 따라 제거 테이프(1310)의 일부분(1310a)이 도 13에 도시된 바와 같이 외부로 노출된다. 이어서, 테이프 절단부(1312)가 외부로 노출된 제거 테이프(1310)의 일부분(1310a)을 절단시킨다. 결과적으로, 절단된 제거 테이프가 이송 롤러들(1324) 위에 놓이게 된다.
다만, 제거 테이프(1310)의 일부를 절단하여 절단된 제거 테이프를 획득할 수 있는 한 테이프 공급 장치(1010)의 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
도 14를 참조하면, 테이프 제거 장치(1000)는 제거 테이프 흡착부, 부착부 및 테이프 제거부를 포함할 수 있다.
상기 제거 테이프 흡착부는 흡착 지지부(1400), 흡착부(1402), 지지부(1410), 가이드부(1412) 및 승하강부(1414)를 포함할 수 있다.
흡착 지지부(1400)는 흡착부(1402)를 지지하는 역할을 수행하며, 흡착부(1402)는 절단된 제거 테이프를 흡착하는 역할을 수행하며 진공 흡착 구조를 가질 수 있다. 이러한 흡착을 위하여 테이프 제거 장치(1000) 또는 제거 테이프 공급 장치(1010)가 이동 가능한 구조를 가질 수 있다.
가이드부(1412)는 지지부(1410) 상에 결합되며 승하강부(1414)를 가이드하는 역할을 수행한다.
승하강부(1414)는 가이드부(1412) 상에서 승하강할 수 있다. 예를 들어, 승하강부(1414)는 흡착부(1402)가 절단된 제거 테이프를 흡착하거나 흡착된 제거 테이프를 척(110) 위에 부착시킬 경우에는 승하강부(1414)는 하강하고, 절단된 제거 테이프를 흡착한 후에는 상승할 수 있다.
상기 부착부는 롤러(1404) 및 롤러 지지부(1420)를 포함할 수 있다.
롤러(1404)는 상기 절단된 제거 테이프가 분리 척(110) 및 테이프(202) 위에 부착되었을 때 상기 절단된 제거 테이프를 문질러서 확실하게 부착시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 테이프 제거부는 지지부(1430), 가이드부(1432), 승하강부(1434) 및 서브 클램핑부들(1450 및 1452)로 이루어진 클램핑부를 포함할 수 있다.
가이드부(1432)는 지지부(1430) 상에 결합되며, 승하강부(1434)를 가이드하는 역할을 수행한다.
승하강부(1434)는 가이드부(1432) 상에서 승하강할 수 있다.
제 1 서브 클램핑부(1450)는 승하강부(1434)에 결합되며, 승하강부(1434)의 승하강에 따라 같이 승하강한다.
제 2 서브 클램핑부(1452)는 지지부(1430)의 종단에 결합되어 고정된다.
제 1 서브 클램핑부(1450)가 승하강됨에 따라 서브 클램핑부들(1450 및 1452) 사이의 거리가 조절될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 절단된 제거 테이프가 분리 척(110) 위에 부착된 후 서브 클램핑부들(1450 및 1452) 사이로 상기 절단된 제거 테이프의 일부가 삽입되고, 그런 후 제 1 서브 클램핑부(1450)이 하강함에 따라 서브 클램핑부들(1450 및 1452)에 의해 상기 절단된 제거 테이프가 클램핑될 수 있다.
이하, 이러한 구조의 테이프 분리 장치의 동작을 살펴보겠다. 현재, 분리 척(110) 위에는 웨이퍼(200) 및 테이프(202)를 포함하는 구조체가 놓여진다. 여기서, 웨이퍼(200)가 분리 척(110)과 마주본다. 또한, 웨이퍼(200)는 진공 패드(1102a, 1102b 또는 1102c)에 흡착되어 있는 상태이다.
우선, 제거 테이프(1310)가 절단되고, 테이프 제거 장치(1000)의 흡착부(1402)가 상기 절단된 제거 테이프를 흡착할 수 있다.
이어서, 상기 구조체가 놓인 분리 척(110)이 상승한 후 도 12에 도시된 바와 같이 예를 들어 45도 회전할 수 있다.
계속하여, 45도 회전한 분리 척(110)이 하강할 수 있다. 한편, 분리 척(110)의 승하강 및 회전이 제거 테이프(1310) 절단 및 흡착 전에 수행될 수도 있다.
이어서, 테이프 제거 장치(1000)는 예를 들어 분리 척(110)의 대각선 방향으로 하여 상기 흡착된 제거 테이프를 테이프(202)의 일부분 및 분리 척(110)의 해당 부분 위에 놓는다. 이 때, 상기 제거 테이프의 일부분은 척(110)의 외부로 노출될 수 있다.
계속하여, 테이프 제거 장치(1000)의 롤러(1404)가 상기 제거 테이프를 문지르며, 그 결과 상기 제거 테이프가 테이프(202)의 일부분에 강하게 부착될 수 있다.
이어서, 테이프 제거 장치(1000)의 서브 클램핑부들(1450 및 1452)이 상기 제거 테이프를 1차 클램핑한다.
계속하여, 테이프 제거 장치(1000)가 상기 제거 테이프를 1차 클램핑한 상태에서, 테이프 제거 장치(1000)가 이동하면 테이프(202)가 웨이퍼(200)로부터 분리되기 시작한다.
테이프 제거 장치(1000)가 상기 제거 테이프를 1차 클램핑한 상태에서 테이프(202)를 웨이퍼(200)로부터 순차적으로 분리시키면 상기 제거 테이프가 끊어져서 테이프 제거 과정이 실패할 수 있다.
따라서, 본 발명의 테이프 제거 방법은 테이프(202)의 일부가 웨이퍼(200)로부터 분리되면 도 9에 도시된 바와 같이 제거 테이프 및 분리된 테이프 부분을 2차 클램핑한다. 즉, 테이프 제거 장치(1000)는 상기 제거 테이프 또는 상기 제거 테이프와 분리된 테이프(202)를 더 강하고 안정적으로 클램핑한다.
이어서, 테이프 제거 장치(1000)는 상기 제거 테이프를 이용하여 테이프(202)의 나머지 부분을 웨이퍼(200)로부터 순차적으로 분리시킬 수 있다.
정리하면, 본 발명의 테이프 분리 장치는 제거 테이프를 이용하여 웨이퍼(200)로부터 테이프(202)를 분리시키되, 분리 실패 확률을 낮추기 위하여 2번의 클램핑 과정을 수행하여 테이프(202)를 웨이퍼(200)로부터 안정적으로 분리시킬 수 있다.
분리된 테이프(202)는 도 15에 도시된 바와 같은 테이프 수거 장치(1500)에 의해 수거될 수 있다.
테이프 수거 장치(1500)는 바디(1510), 압착부(1512) 및 힌지(1514)를 포함할 수 있다.
압착부(1512)는 힌지(1514)를 통하여 바디(1510)에 결합된다.
이러한 테이프 수거 장치(1500)에서 테이프 수거 과정을 살펴보면, 웨이퍼(200)로부터 분리된 테이프(202)가 테이프 수거 장치(1500)의 내부 공간(1520)으로 수거된다.
일정량의 테이프(202)가 수거되면, 관리자에 의해 수동으로 또는 자동으로 압착부(1512)가 도 15의 좌측에 도시된 바와 같이 공간(1520) 방향으로 회전하여 수거된 테이프들(202)을 압착시킨다. 결과적으로, 더 많은 양의 테이프들(202)이 수거된 후 테이프 수거 장치(1500)가 비워질 수 있다.
이러한 테이프 압착 과정이 없으면, 테이프(202)의 특성상 적은 양의 테이프들(202)이 테이프 수거 장치(1500)에 넣어질 지라도 테이프 수거 장치(1500)가 꽉 차게 되어 테이프 수거 장치(1500)를 비워야만 해서 비효율적이다. 따라서, 본 발명의 테이프 수거 방법은 테이프 수거 장치(1500)에 압착부(1512)를 포함시키고 압착부(1512)를 이용하여 수거된 테이프들(202)을 압착한다. 결과적으로, 더 많은 양의 테이프들(202)이 테이프 수거 장치(1500) 안에 수거될 수 있으며, 따라서 테이프 수거 장치(1500)를 비우는 횟수가 줄어들 수 있다. 여기서, 압착 동작은 주기적으로 이루어질 수도 있고 관리자에 의해 비주기적으로 수행될 수도 있다.
이하, 본 발명의 이송 장치(300)의 구조 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 장치를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예의 이송 장치(300)는 2개의 서브 날개들(1600a 및 1600b)로 이루어진 날개(1600), 다리부들(1602),지지부들(1604), 가이드부들(1605), 모터(1606), 회전 실린더들(1610), 제 1 기어들(1614), 제 2 기어들(1612), 샤프트(1620) 및 고정부들(1622 및 1624)를 포함할 수 있다. 여기서, 회전 실린더들(1610), 제 1 기어들(1614), 제 2 기어들(1612), 샤프트(1620) 및 고정부들(1622 및 1624)이 날개(1600)의 회전을 제어한다는 점에서 회전 제어부를 구성할 수 있다.
제 1 서브 날개(1600a)와 제 2 서브 날개(1600b)의 하면에는 각기 적어도 하나의 흡착 패드(1616)가 형성될 수 있다. 흡착 패드(1616)는 단계에 따라 패널, 웨이퍼(200)와 테이프(202)를 포함하는 구조체 또는 웨이퍼(200)를 흡착하는 역할을 수행한다.
가이드부(1605)는 다리부(1604) 상에 형성되며, 승하강부(1602)를 가이드한다.
승하강부(1602)는 가이드부(1605) 상에서 승하강한다.
모터(1606)는 이송 장치(300)를 이동시키는 역할을 수행한다.
회전 실린더(1610)는 제 1 기어(1612)를 회전시킬 수 있다. 이 때, 제 1 기어(1612)와 제 2 기어(1614)가 맞물려있기 때문에, 제 1 기어(1612)가 회전함에 따라 제 2 기어(1614)도 회전하게 된다.
도 16에 도시된 바와 같이 좌우측에 제 2 기어들(1614)이 존재하며, 샤프트(1620)가 제 2 기어들(1614)을 관통하여 길이 연장될 수 있다. 즉, 샤프트(1620)에 의해 제 2 기어들(1614)이 연결될 수 있다. 이러한 샤프트(1620)의 외주변에는 나사산이 형성될 수 있다.
제 1 고정부(1622)는 샤프트(1620)에 결합된 상태로 제 2 서브 날개(1600b)에 연결된다.
제 2 고정부(1624)는 샤프트(1620)에 결합된 상태로 제 1 서브 날개(1600a)에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 고정부들(1622 및 1624)에 각기 홀이 형성되고, 샤프트(1620)가 상기 홀들을 관통할 수 있으며, 상기 홀들에 해당하는 고정부들(1622 및 1624)의 내측에는 나사산이 형성될 수 있다. 결과적으로, 제 2 기어들(1614)이 회전하면, 서브 날개들(1600a 및 1600b)이 상하로 움직이게 되며, 즉 날개(1600)가 도 16의 좌측 및 우측에 보여지는 바와 같이 펼쳐지거나 접혀질 수 있다.
정리하면, 이송 장치(300)는 회전 실린더들(1610), 기어들(1612 및 1614) 및 샤프트(1620)를 이용하여 날개(1600)를 펼치거나 접을 수 있다.
이하, 이러한 이송 장치(300)의 동작을 살펴보겠다. 다만, 설명의 편의를 위하여 이송 장치(300)에 의해 이송되는 대상을 캐리어(204)가 분리된 패널, 즉 웨이퍼(200)와 테이프(202)를 포함하는 구조체로 가정하겠다.
우선, 이송 장치(300)가 상기 구조체가 있는 위치로 이동한다. 이 때, 날개(1600)는 접혀진 상태로 존재할 수 있다.
이어서, 이송 장치(300)의 날개(1600)가 펼쳐지며, 그런 후 날개(1600)가 하강한다.
계속하여, 날개(1600)의 흡착 패드(1616)를 이용하여 상기 구조체를 흡착한다.
이어서, 상기 구조체를 흡착한 상태로 하여 날개(1600)가 상승한다.
계속하여, 상기 구조체를 흡착한 상태로 하여 이송 장치(300)가 다음 공정을 위한 위치로 이동한다.
이어서, 날개(1600)가 하강한 후 흡착 패드(1616)의 진공 흡착을 해제하여 상기 구조체를 내려 놓는다.
계속하여, 날개(1600)가 상승하고, 이송 장치(300)가 대기 위치로 이동한다. 여기서, 상기 대기 위치는 상기 공정들 사이의 중간 위치일 수 있다.
이어서, 날개(1600)가 접혀질 수 있다.
정리하면, 이송 장치(300)는 상기 구조체를 이송할 때는 날개(1600)를 펼친 상태로 동작하고, 이송 동작을 하지 않을 때에는 날개(1600)를 접어 유지할 수 있다. 결과적으로, 이송 장치(300)가 차지하는 공간이 작아질 수 있으며, 따라서 웨이퍼 박리 시스템의 사이즈가 작아질 수 있다.
한편, 위에서는 상기 웨이퍼 박리 시스템에 하나의 이송 장치(300)가 존재하는 것으로 설명하였지만, 2개 이상의 이송 장치들이 존재할 수도 있다. 다만, 상기 웨이퍼 박리 시스템의 사이즈를 고려하여 하나의 이송 장치(300)만이 존재하는 것이 바람직하다.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 상부 척 102 : 하부 척
400 : 지지부 402 : 힌지부
404 : 링크 406 : 링크 제어 모터
408 : 승하강 제어 모터

Claims (7)

  1. 웨이퍼 및 테이프를 가지는 구조체가 놓이는 분리 척; 및
    상기 웨이퍼로부터 상기 테이프를 분리시키는 테이프 제거 장치를 포함하며,
    상기 웨이퍼가 상기 분리 척과 마주보되,
    상기 테이프 제거 장치는 상기 테이프의 일부분 및 상기 분리 척의 일부분에 부착된 제거 테이프의 일부분을 롤러로 문질러 상기 테이프의 일부분에 강하게 부착시킨 상태에서 서브 클램핑부들을 이용하여 상기 제거 테이프를 1차 클램핑한 후 상기 테이프의 일부를 상기 웨이퍼로부터 분리시키고, 상기 테이프의 일부분이 분리된 후 상기 서브 클램핑부들을 이용하여 상기 제거 테이프와 상기 분리된 테이프를 2차 클램핑한 후 상기 테이프의 나머지 부분을 상기 웨이퍼로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 테이프 분리 장치.　
  2. 제1항에 있어서, 상기 테이프 제거 장치는,
    흡착 지지부;
    상기 흡착 지지부 상에 연결되며, 상기 제거 테이프를 흡착하는 흡착부;
    상기 흡착 지지부를 승하강시키는 승하강부;
    상기 승하강부의 승하강을 가이드하는 가이드부;
    상기 흡착부에 의해 상기 제거 테이프가 상기 분리 척 및 상기 테이프의 일부분에 접착된 후 상기 제거 테이프를 문질러서 강하게 부착시키는 롤러; 및
    상기 제거 테이프를 1차 클램핑 및 2차 클램핑하는 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 분리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분리 척의 상면에는 적어도 하나의 진공 패드가 형성되되,
    상기 분리 척은 상기 제거 테이프가 부착되기 전에 45도 회전되고, 상기 분리 척이 45도 회전된 상태에서 상기 제거 테이프가 부착된 후 상기 테이프를 상기 웨이퍼로부터 분리시키는 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 테이프 분리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 테이프 제거 장치와 분리된 테이프 공급 장치를 더 포함하되,
    상기 테이프 공급 장치는,
    제거 테이프;
    그들 사이로 상기 제거 테이프를 통과시키는 고정 롤러들;
    상기 고정 롤러들 사이로 통과된 제거 테이프를 이동시키는 적어도 하나의 이송 롤러; 및
    상기 이송된 제거 테이프의 일부분을 절단시키는 테이프 절단부를 포함하며,
    상기 절단된 제거 테이프가 상기 분리 척에 부착되는 것을 특징으로 하는 테이프 분리 장치.
  5. 제거 테이프를 분리 척의 일부 및 상기 분리 척 상에 놓은 웨이퍼와 테이프를 포함하는 구조체의 테이프의 일부 상에 부착하는 단계;
    상기 제거 테이프를 롤러로 문질러 상기 테이프의 일부분에 강하게 부착시키는 단계;
    서브 클램핑부들을 이용하여 상기 제거 테이프의 일부분을 1차 클램핑한 후 상기 웨이퍼로부터 상기 테이프의 일부를 분리시키는 단계;
    상기 테이프의 일부가 분리된 후 상기 서브 클램핑부들을 이용하여 상기 제거 테이프와 상기 분리된 테이프의 일부분을 2차 클램핑하는 단계; 및
    상기 2차 클램핑된 상태에서 상기 테이프의 나머지 부분을 상기 웨이퍼로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 분리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분리 척을 45도 회전시키는 단계;
    상기 제거 테이프를 공급하는 단계; 및
    상기 부착된 제거 테이프를 롤러를 이용하여 강하게 부착시키는 단계를 포함하되,
    상기 제거 테이프는 상기 분리 척이 회전된 후 부착되는 것을 특징으로 하는 테이프 분리 방법.


  7. 삭제
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