KR102663485B1 - 필름 박리 장치, 및 이를 포함하는 디라미네이션 모듈 및 반도체 제조 설비 - Google Patents

필름 박리 장치, 및 이를 포함하는 디라미네이션 모듈 및 반도체 제조 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 웨이퍼로부터 필름을 박리할 수 있는 필름 박리 장치, 및 이를 포함하는 디라미네이션 모듈 및 디라미네이션 설비를 제공한다. 본 발명에 따른 필름 박리 장치는, 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 안착되는 척, 상기 필름을 상기 웨이퍼로부터 박리하기 위한 테이프를 상기 필름에 접촉시키는 박리 롤러와, 상기 테이프가 부착된 상기 필름과 상기 웨이퍼 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)를 포함한다.

Description

필름 박리 장치, 및 이를 포함하는 디라미네이션 모듈 및 반도체 제조 설비{FILM STRIPPING APPARATUS, AND DE-LAMINATION EQUIPMENT AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT INCLUDING THE SAME}
본 발명은 웨이퍼에 부착된 필름을 제거하기 위한 필름 박리 장치, 및 이를 포함하는 디라미네이션 모듈 및 반도체 제조 설비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정과 본딩 공정 및 패키징 공정을 통하여 반도체 패키지들로 제조될 수 있다.
최근 집적도 향상을 위하여 반도체 칩을 웨이퍼 상에 적층하는 방식의 공정이 적극적으로 도입되고 있다. 한편, 다수개의 칩을 웨이퍼 상에 동시에 본딩하기 위한 방법으로서, 각 칩을 웨이퍼 상에 가접합한 이후 상부에 필름을 씌우고, 고온 및 고압의 환경을 조성하여 높은 에너지의 기체를 사용하여 칩을 한꺼번에 본딩하는 방식(Gas Assisted Bonding)이 고려되고 있다.
이렇게 일괄 본딩이 완료된 이후, 웨이퍼로부터 필름을 제거하는 공정이 추가로 필요하다.
따라서, 본 발명의 실시예는 웨이퍼로부터 필름을 박리할 수 있는 필름 박리 장치, 및 이를 포함하는 디라미네이션 모듈 및 반도체 제조 설비를 제공한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 필름 박리 장치는, 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 안착되는 척, 상기 필름을 상기 웨이퍼로부터 박리하기 위한 테이프를 상기 필름에 접촉시키는 박리 롤러와, 상기 테이프가 부착된 상기 필름과 상기 웨이퍼 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 필름 박리 장치는 상기 척을 수평 방향을 따라 이동시키는 척 구동부와, 상기 척 구동부와 동기화되어 동작하며 상기 박리 롤러를 회전시키는 롤러 회전 구동부를 더 포함한다. 상기 롤러 회전 구동부는 상기 척 구동부에 의한 상기 척의 이동 속도와 동일한 속도로 상기 박리 롤러를 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 박리 바는 단면이 삼각형인 바 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 필름 박리 장치는 상기 박리 바에 결합되며 상기 박리 바를 회전 구동시키는 박리 바 회전 구동부를 더 포함하고, 상기 박리 바의 회전에 의해 상기 필름이 상기 웨이퍼로부터 박리되는 각도가 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 필름 박리 장치는 상기 박리 롤러의 내부 공간에 배치되며, 상기 박리 롤러의 온도를 조절하는 롤러 온도 조절부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 필름 박리 장치는 상기 박리 롤러 및 상기 박리 바를 수직 방향으로 이동시키는 롤러 수직 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 척의 양 측부에 가해지는 압력을 측정하기 위한 척 로드셀이 구비되고, 상기 척 로드셀에 인가되는 압력에 기반하여 상기 척과 상기 박리 롤러의 정렬을 위하여 상기 척을 회전시키는 척 회전 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디라미네이션 설비는, 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 공급되는 로드 포트와, 상기 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 로봇과, 상기 필름을 박리하기 위한 테이프를 공급하는 테이프 공급부와, 상기 테이프를 사용하여 상기 웨이퍼로부터 상기 필름을 박리하는 필름 박리 장치와, 상기 필름이 부착된 테이프를 회수하는 테이프 회수부를 포함한다. 상기 필름 박리 장치는, 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 안착되며, 수평 방향을 따라 이동 가능하도록 구성된 척과, 상기 필름을 상기 웨이퍼로부터 박리하기 위한 테이프를 상기 필름에 접촉시키며, 상기 척의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러와, 상기 테이프가 부착된 상기 필름과 상기 웨이퍼 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 테이프 공급부는, 권취된 상태의 공급 테이프를 상기 필름 박리 장치로 제공하는 공급 테이프 보관부와, 상기 공급 테이프의 장력을 제어하는 공급 장력 제어부와, 상기 공급 테이프의 위치를 제어하는 공급 위치 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 공급 장력 제어부는, 상기 공급 테이프를 상기 필름 박리 장치로 공급하는 테이프 공급 롤러와, 상기 공급 테이프의 장력을 측정하는 공급 장력 측정 로드셀과, 상기 테이프 공급 롤러를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 공급 롤러 모터와, 상기 테이프 공급 롤러와 상기 공급 롤러 모터 사이의 결합력을 조절하는 공급 롤러 클러치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 공급 위치 제어부는, 상기 공급 테이프의 위치를 측정하는 공급 테이프 위치 센서와, 상기 공급 테이프 위치 센서에 의해 측정된 공급 테이프의 위치 정보에 따라 상기 테이프 공급 롤러를 이동시켜 상기 테이프 공급 롤러의 수평 방향 위치를 조절하는 공급 롤러 수평 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 테이프 회수부는, 상기 필름이 부착된 회수 테이프를 권취된 상태로 보관하는 회수 테이프 보관부와, 상기 회수 테이프의 장력을 제어하는 회수 장력 제어부와, 상기 박리 롤러에 대한 상기 회수 테이프의 위치를 제어하는 회수 위치 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회수 장력 제어부는, 상기 회수 테이프를 상기 회수 테이프 보관부로 제공하는 테이프 회수 롤러와, 상기 회수 테이프의 장력을 측정하는 회수 장력 측정 로드셀과, 상기 테이프 회수 롤러를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 회수 롤러 모터와, 상기 테이프 회수 롤러와 상기 회수 롤러 모터 사이의 결합력을 조절하는 회수 롤러 클러치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회수 위치 제어부는, 상기 회수 테이프의 위치를 측정하는 회수 테이프 위치 센서와, 상기 회수 테이프 위치 센서에 의해 측정된 회수 테이프의 위치 정보에 따라 상기 테이프 회수 롤러를 이동시켜 상기 테이프 회수 롤러의 수평 방향 위치를 조절하는 수평 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 디라미네이션 설비는 상기 필름 박리 장치로 제공되는 상기 테이프의 틀어짐을 보정하는 테이프 방향 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 테이프 방향 제어부는, 수직 방향에 대하여 회전 가능하도록 구성되며, 상기 테이프 공급부로부터 제공되는 상기 테이프를 상기 필름 박리 장치로 제공하는 테이프 보정 롤러와, 상기 필름 박리 장치로 공급되는 상기 테이프의 위치를 측정하는 테이프 위치 측정 센서와, 상기 테이프의 기울기 정보에 기반하여 상기 테이프 보정 롤러의 회전 구동을 제어하는 테이프 보정 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 디라미네이션 설비는 상기 박리 롤러 및 상기 척 구동부와 동기화되어 동작하며 상기 테이프의 공급 및 회수 속도를 제어하는 피딩 속도 제어부를 더 포함하는 디라미네이션 설비.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 디라미네이션 설비는 상기 테이프 공급부에 구비되며 공급 테이프 보관부에 권취된 공급 테이프의 양을 측정하는 공급 테이프 교체 감지 센서와, 상기 테이프 회수부에 구비되며 회수 테이프 보관부에 권취된 회수 테이프의 양을 측정하는 회수 교체 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 디라미네이션 설비는 상기 테이프 공급부에 구비되며 공급 테이프의 교체시 상기 공급 테이프의 절취를 위하여 상기 공급 테이프의 양 단부를 파지하도록 구성되는 공급 테이프 교체 유닛과, 상기 테이프 회수부에 구비되며 회수 테이프의 교체시 상기 회수 테이프의 절취를 위하여 상기 회수 테이프의 양 단부를 파지하도록 구성되는 회수 테이프 교체 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 제조 설비는, 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 공급되는 로드 포트와, 상기 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 이송 모듈과, 상기 웨이퍼에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 처리 모듈과, 상기 웨이퍼로부터 상기 필름을 제거하는 디라미네이션 모듈을 포함한다. 상기 디라미네이션 모듈은, 상기 필름을 박리하기 위한 테이프를 공급하는 테이프 공급부와, 상기 테이프를 사용하여 상기 웨이퍼로부터 상기 필름을 박리하는 필름 박리 장치와, 상기 필름이 부착된 테이프를 회수하는 테이프 회수부를 포함한다. 상기 필름 박리 장치는, 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 안착되며, 수평 방향을 따라 이동 가능하도록 구성된 척과, 상기 필름을 상기 웨이퍼로부터 박리하기 위한 테이프를 상기 필름에 접촉시키며, 상기 척의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러와, 바 형상으로 제공되며 회전 구동을 통해 상기 테이프가 부착된 상기 필름과 상기 웨이퍼 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼가 안착되는 척이 척 구동부에 의해 수평으로 이동하며 웨이퍼에 박리용 테이프를 웨이퍼에 접촉시키는 롤러가 척과 동기화되어 동작하도록 구성함으로써, 보다 필름을 웨이퍼로부터 효과적으로 박리할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 디라미네이션 설비의 개략적인 구조를 도시한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 필름 박리 장치를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 필름 박리 장치에서 필름을 박리하는 과정을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 필름 박리 장치에서 필름의 박리 각도를 조절하는 과정을 도시한다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 필름 박리 장치에서 웨이퍼와 척의 정렬을 위한 구성을 도시한다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 공급 테이프의 장력을 제어하는 공급 장력 제어부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 공급 테이프의 위치를 제어하는 공급 위치 제어부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 13은 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 회수 테이프의 장력을 제어하는 회수 장력 제어부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 14는 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 회수 테이프의 위치를 제어하는 회수 위치 제어부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 테이프의 공급 및 회수 속도를 제어하는 피딩 속도 제어부의 개략적인 구성을 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 테이프의 수평 방향 틀어짐을 보정하는 테이프 방향 제어부를 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 테이프 교체 감지 센서의 동작을 도시한다.
도 18은 본 발명에 따른 디라미네이션 설비에서 테이프를 교체하기 위한 테이프 교체 유닛을 도시한다.
도 19는 본 발명에 따른 디라미네이션 모듈이 적용된 반도체 제조 설비를 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 웨이퍼의 상부에 부착된 필름을 제거하기 위한 필름 제거 장치, 및 이를 포함하는 디라미네이션 설비 및 반도체 제조 설비에 관한 것이며, 이하 본 발명에 따른 필름 제거 장치, 디라미네이션 설비, 및 반도체 제조 설비의 구성 및 동작에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 필름 제거 장치는 웨이퍼 상에 부착된 필름을 제거하는 공정을 위하여 사용될 수 있으며, 여기서 필름은 웨이퍼 상에 가접합(Pre-Bonding)된 칩을 한꺼번에 고온 및 고압의 기체를 사용하여 본딩하는 과정에서 사용되고 이후의 공정을 위하여 웨이퍼로부터 제거되는 것일 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 필름 제거 장치가 적용되는 범위는 제한되지 않으며, 기판(예: 웨이퍼, 글라스) 상에 어떠한 종류의 필름 형태의 부착물을 박리 및 제거하는 공정에 모두 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 필름 제거 장치 및 디라미네이션 모듈은 별도의 설비로서 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 필름 제거 장치는 도 19에 도시된 것과 같은 반도체 제조 설비(예: 본딩 설비) 내 하나의 모듈로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 본딩 설비는 복수개의 공정 처리 모듈(1310, 1320) 및 디라미네이션 모듈(1240)을 포함할 수 있으며, 각 챔버에서 본딩이 완료된 이후 웨이퍼의 상부에 남아있는 필름을 제거하기 위한 모듈로서 본 발명에 따른 필름 제거 장치가 포함될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 디라미네이션 설비(1)의 개략적인 구조를 도시한다. 본 발명에 따른 디라미네이션 설비(1)는 반도체 제조 공장에 배치될 수 있으며, 이전의 공정에서 사용된 웨이퍼(W)의 필름(F)을 박리 및 제거하는 기능을 수행하는 장비이다. 디라미네이션 설비(1)는 웨이퍼(W)로부터 필름(F)을 박리하고, 필름(F)이 제거된 웨이퍼(W)를 다음 공정을 위한 설비로 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 디라미네이션 설비(1)는, 상부에 필름(F)이 부착된 웨이퍼(W)가 공급되는 로드 포트(10)와, 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 로봇(20)과, 필름(F)을 박리하기 위한 테이프(T)를 공급하는 테이프 공급부(40)와, 테이프(T)를 사용하여 웨이퍼(W)로부터 필름(F)을 박리하는 필름 박리 장치(30)와, 필름(F)이 부착된 테이프(T)를 회수하는 테이프 회수부(50)를 포함한다.
본 발명에 따른 필름 박리 장치(30)는 상부에 필름(F)이 부착된 웨이퍼(W)가 안착되며, 수평 방향(X 방향)을 따라 이동 가능하도록 구성된 척(310)과, 필름(F)을 웨이퍼(W)로부터 박리하기 위한 테이프(T)를 필름(F)에 접촉시키며, 척(310)의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러(320)와, 테이프(T)가 부착된 필름(F)과 웨이퍼(W) 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)(330)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 필름 박리 장치(30)는 척(310)을 수평 방향을 따라 이동시키는 척 구동부(340)와, 척 구동부(340)와 동기화되어 동작하며 척 구동부(340)에 의한 척(310)의 이동 속도와 동일한 속도로 박리 롤러(320)를 회전시키는 롤러 회전 구동부(325)를 포함한다. 웨이퍼(W)가 안착되는 척(310)이 척 구동부(340)에 의해 수평(X 방향)으로 이동하며 웨이퍼(W)에 박리용 테이프(T)를 웨이퍼(W)에 접촉시키는 박리 롤러(320)가 척(310)과 동기화되어 동작하도록 구성함으로써, 보다 필름(F)을 웨이퍼(W)로부터 효과적으로 박리할 수 있다. 또한, 박리 롤러(320)의 위치가 고정된 상태에서 척(310)이 이동하도록 구성함으로써, 척(310)의 위치가 고정된 상태에서 박리 롤러(320)가 이동하는 경우와 비교하여 테이프 공급부(40) 및 테이프 회수부(50)에 대한 박리 롤러(320)의 위치가 고정되어 전반적인 설비 구조를 간소하게 구성할 수 있다는 장점이 있다.
로드 포트(10)는 디라미네이션 설비(1)의 외측에 위치하며, 웨이퍼(W)를 수용하는 반송 용기(예: FOUP(Front Opening Unified Pod))(F)를 수용할 수 있다. 반송 용기(5)는 반송 장치(예: OHT(Overhead Hoist Transport))에 의해 로드 포트(10)로 안착될 수 있으며, 필름(F)의 박리가 완료된 웨이퍼(W)는 다시 로드 포트(10)에 위치한 반송 용기(5)로 투입된 후 이후 공정을 위해 반송 용기(5)에 탑재된 상태로 반송 장치에 의해 이송될 수 있다.
웨이퍼 반송 로봇(20)은 로드 포트(10)에 안착된 반송 용기(5)로부터 웨이퍼(W)를 반출하여 척(310)으로 웨이퍼(W)를 반송하며, 필름(F)의 박리가 완료된 웨이퍼(W)를 다시 반송 용기(5)로 전달한다. 웨이퍼 반송 로봇(20)은 웨이퍼(W)의 하부를 지지하는 로봇 핸드와 로봇 핸드를 수평 및 수직 방향을 따라 이동시키는 로봇 암을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 필름 박리 장치(30)를 도시한다.
필름 박리 장치(30)는 상부에 필름(F)이 부착된 웨이퍼(W)가 안착되며, 수평 방향(X 방향)을 따라 이동 가능하도록 구성된 척(310)과, 필름(F)을 웨이퍼(W)로부터 박리하기 위한 테이프(T)를 필름(F)에 접촉시키며, 척(310)의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러(320)와, 테이프(T)가 부착된 필름(F)과 웨이퍼(W) 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)(330)를 포함한다.
척(310)은 일정한 면적을 갖는 구조물로서, 웨이퍼(W)가 안착될 수 있는 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 척(310)은 웨이퍼(W)가 안착되는 웨이퍼 안착면을 포함할 수 있으며, 척(310)의 구동을 위한 구동부에 의해 직선 이동 또는 회전 구동할 수 있다. 일 예에 따르면, 웨이퍼(W)의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 장치가 척(310)에 구비될 수 있다.
박리 롤러(320)는 중심축을 기준으로 회전 가능하도록 구성된 원통형의 롤러로서, 테이프(T)가 감긴 상태로 화전함으로써 테이프(T)가 이동하도록 할 수 있다. 특히, 박리 롤러(320)는 웨이퍼(W)의 필름(F)을 박리하기 위하여 웨이퍼(W)의 상단 필름(F)에 접촉한 상태로 회전하여 테이프(T)에 필름이 부착되도록 할 수 있다. 박리 롤러(320)는 롤러 회전 구동부(325)에 의해 회전 구동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필름 박리 장치(30)는 박리 롤러(320)의 내부 공간에 배치되며 박리 롤러(320)의 온도를 조절하는 롤러 온도 조절부(322)를 포함할 수 있다. 롤러 온도 조절부(322)는 히터 및/또는 쿨러로 구성될 수 있으며, 필름(F)을 박리하기 위한 최적의 온도가 유지되도록 박리 롤러(320)의 온도를 조절할 수 있다.
롤러 회전 구동부(325)는 박리 롤러(320)에 결합되며 박리 롤러(320)를 회전시킨다. 롤러 회전 구동부(325)는 박리 롤러(320)의 중심축과 연결되어 박리 롤러(320)가 회전되도록 한다. 한편, 롤러 회전 구동부(325)는 척 구동부(340)과 동기화되어 동작하도록 구성된다. 즉, 롤러 회전 구동부(325)에 의한 박리 롤러(320)의 회전 속도는 척 구동부(340)에 의한 척(310)의 이동 속도와 동일하도록 설정될 수 있다. 롤러 회전 구동부(325)는 척 구동부(340)와 동기화된 제어 신호에 의해 동작할 수 있다.
박리 바(330)는 테이프(T)가 이동하는 방향을 따라 박리 롤러(320)에 인접하게 위치하며, 필름(F)이 테이프(T)에 부착된 상태에서 웨이퍼(W)로부터 박리되도록 한다. 박리 바(330)는 웨이퍼(W)로부터 일정 거리만큼 이격되도록 구성된다. 척(310)에 대한 박리 바(330)의 높이는 박리 롤러(320)보다 더 크도록 구성될 수 있다. 즉, 박리 바(330)가 박리 롤러(320)보다 더 높은 위치에 위치하도록 구성될 수 있다.
박리 바(330)는 단면이 삼각형인 바 형상으로 제공될 수 있다. 박리 바(330)의 삼각형을 구성하는 각각의 모서리는 그 각도가 동일하거나 상이할 수 있다. 박리 바(330)의 회전에 의해 필름(F)의 박리 각도가 가변적으로 조절될 수 있다.
도 5를 참고하면, 접착성을 갖는 테이프(T)가 박리 롤러(320)에 감겨진 상태로 웨이퍼(W) 상부의 필름(F)에 부착된다. 구체적으로, 척(310)의 수평 이동 및 박리 롤러(320)의 회전에 의해 필름(F)이 테이프(T)에 부착되고, 박리 바(330)에 의해 설정되는 박리 각도에 의해 필름(F)이 부착된 테이프(T)가 테이프 회수부(50)로 이동하게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 한편 필름 박리 장치(30)는 박리 바(330)에 결합되며 박리 바(330)를 회전 구동시키는 박리 바 회전 구동부(335)를 포함한다. 박리 바(330)는 박리 바 회전 구동부(335)에 의해 회전 가능하도록 구성되는데, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같이 박리 바(330)의 회전에 의해 필름(F)의 박리 각도가 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 필름 박리 장치(30)는 박리 롤러(320) 및 박리 바(330)를 수직 방향으로 이동시키는 롤러 수직 구동부(360)를 포함할 수 있다. 롤러 수직 구동부(360)는 박리 롤러(320) 및 박리 바(330)와 결합되어 동작하며, 박리 롤러(320) 및 박리 바(330)를 수직 방향(Z 방향)을 따라 이동시킬 수 있다. 롤러 수직 구동부(360)는 볼 스크류, 실린더, 선형 모터와 같은 구동 장치로 구성될 수 있다. 롤러 수직 구동부(360)는 박리 롤러(320) 및 박리 바(330)가 고정 체결되는 구조물(365)에 고정되며, 롤러 수직 구동부(360)의 승하강 구동에 의해 박리 롤러(320) 및 박리 바(330)가 함께 승하강 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 필름 박리 장치(30)는 척(310)과 박리 롤러(320)의 정렬을 위하여 척(310)의 기울기를 조절하는 척 회전 구동부(350)를 더 포함할 수 있다. 필름(F)의 정확한 박리를 위하여 박리 롤러(320)의 전 부분이 척(310)에 균일하게 밀착되는 것이 중요하다고 할 것이다. 그리하여, 박리 롤러(320)와 척(310)의 정렬이 필요한데, 척 회전 구동부(350)에 의해 척(310)의 기울기가 조절될 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 척 회전 구동부(350)는 척(310)의 하부에서 이동 플레이트(315)의 상부에 구비될 수 있으며, 수평 방향 축(X축)을 중심으로 척(310)이 회전 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 척(310)의 양 측면에 박리 롤러(320)에 의한 하중을 측정하는 로드셀(310A, 310B)이 각각 구비될 수 있으며, 각 로드셀(310A, 310B)에 의해 측정된 하중에 따라 척 회전 구동부(350)가 척(310)의 기울기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 것과 같이 척(310)의 좌측과 우측에 각각 제1 척 로드셀(310A) 및 제2 척 로드셀(310B)이 구성될 수 있으며, 제1 척 로드셀(310A)로 인가되는 하중(F1) 및 제2 척 로드셀(310B)로 인가되는 하중(F2)이 각각 측정된다. 척 회전 구동부(350)는 제1 척 로드셀(310A)로 인가되는 하중(F1) 및 제2 척 로드셀(310B)로 인가되는 하중(F2)을 비교하여 척(310)의 기울기를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 박리 롤러(320)의 상부 양측에 스프링과 같은 탄성체(312A, 312B)가 구비될 수 있다. 탄성체(312A, 312B)에 의해 박리 롤러(320)는 어느 정도 요동 가능하도록 구성되며, 탄성체(312A, 312B)에 의해 인가되는 힘에 의하여 박리 롤러(320)와 척(310)이 균일하게 접촉하도록 할 수 있다.
이하에서는, 필름 박리 장치(30)로 테이프(T)를 공급하는 테이프 공급부(40) 및 필름(F)이 부착된 테이프(T)를 회수하는 테이프 회수부(50)에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따르면, 테이프 공급부(40)는, 권취된 상태의 공급 테이프(UT)를 필름 박리 장치(30)로 제공하는 공급 테이프 보관부(405)와, 공급 테이프(UT)의 장력을 제어하는 공급 장력 제어부(40A)와, 공급 테이프의 위치를 제어하는 공급 위치 제어부(40B)를 포함한다.
공급 테이프 보관부(405)는 릴(Reel)과 같은 형태로 공급되는 공급 테이프(UT)를 보관하며, 테이프 공급부(40)에 포함된 각 롤러에 의해 공급 테이프 보관부(405)에 권취된 공급 테이프(UT)가 필름 박리 장치(30)로 제공될 수 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 공급 테이프 보관부(405)에는 테이프가 권취되는 테이프 공급 롤러(410)가 위치하며, 테이프 공급 롤러(410)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 공급 롤러 모터(430), 테이프 공급 롤러(410)와 공급 롤러 모터(430) 사이의 결합력을 조절하는 공급 롤러 클러치(440)가 구비되며, 또한, 테이프 공급 롤러(410)의 중심 위치를 맞추기 위하여 테이프 공급 롤러(410)를 이동시키는 공급 롤러 수평 구동부(465)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공급 테이프(UT)의 장력을 제어하는 공급 장력 제어부(40A)는, 공급 테이프(UT)를 필름 박리 장치(30)로 공급하는 테이프 공급 롤러(410)와, 공급 테이프(UT)의 장력을 측정하는 공급 장력 측정 로드셀(420)과, 테이프 공급 롤러(410)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 공급 롤러 모터(430)와, 테이프 공급 롤러(410)와 공급 롤러 모터(430) 사이의 결합력을 조절하는 공급 롤러 클러치(440)를 포함할 수 있다.
공급 장력 측정 로드셀(420)은 공급 테이프(UT)를 필름 박리 장치(30)로 공급하는 롤러 중 하나에 구비될 수 있으며 해당 롤러에 발생하는 공급 테이프(UT)의 압력(장력)을 측정하여 공급 롤러 모터(430) 및 공급 롤러 클러치(440)를 제어하는 컨트롤러(미도시)로 제공할 수 있다. 컨트롤러는 공급 테이프(UT)의 장력이 일정한 수준을 유지하도록 공급 롤러 클러치(440)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 공급 롤러 클러치(440)는 평상시 테이프 공급 롤러(410)가 공급 롤러 모터(430)에 부분적으로 결합되는 상태(반클러치 상태)로 유지할 수 있다. 다만 공급 테이프(UT)의 장력이 기준 범위보다 낮은 경우 공급 롤러 클러치(440)는 테이프 공급 롤러(410)가 공급 롤러 모터(430)에 완전히 결합되도록 하고 공급 롤러 모터(430)는 공급 테이프(UT)의 장력이 증가하도록 공급 테이프(UT)가 풀리는 현재 속도보다 낮은 속도로 테이프 공급 롤러(410)를 회전시킬 수 있다. 공급 테이프(UT)의 장력이 기준 범위보다 높은 경우 공급 롤러 클러치(440)는 테이프 공급 롤러(410)가 공급 롤러 모터(430)에 결합되도록 하고 공급 롤러 모터(430)는 공급 테이프(UT)의 장력이 증가하도록 공급 테이프(UT)가 풀리는 현재 속도보다 높은 속도로 테이프 공급 롤러(410)를 회전시킬 수 있다. 공급 테이프(UT)의 장력이 기준 범위 이내인 것으로 측정되면, 공급 롤러 클러치(440)는 테이프 공급 롤러(410)와 공급 롤러 모터(430) 사이의 결합을 해제한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공급 테이프(UT)의 장력을 조절하기 위한 장력 조절 기구(480)가 제공될 수 있다. 장력 조절 기구(480)는 회전 축(482)을 중심으로 회전 가능한 회전 아암(484)와 회전 아암(484)에 고정되어 회전 가능한 장력 조절 롤러(486)를 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 것과 같이 장력 조절 롤러(486)가 공급 테이프(UT)에 접촉하며 회전 아암(484)이 회전 축(484)을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 공급 장력 측정 로드셀(420)에 의해 측정된 압력에 기반하여 회전 아암(484)이 회전할 수 있는데, 도 11을 기준으로, 공급 테이프(UT)의 장력이 낮은 경우 회전 아암(484)이 시계 방향으로 회전하여 공급 테이프(UT)의 장력을 높이고, 공급 테이프(UT)의 장력이 높은 경우 회전 아암(484)이 반시계 방향으로 회전하여 공급 테이프(UT)의 장력을 낮출 수 있다. 장력 조절 기구(480)는 회수 테이프(RT)의 장력을 조절하기 위하여 유사하게 회수 장력 제어부(50A)의 일부로서 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공급 위치 제어부(40B)는, 공급 테이프(UT)의 위치를 측정하는 공급 테이프 위치 센서(450)와, 공급 테이프 위치 센서(450)에 의해 측정된 공급 테이프의 위치 정보에 따라 테이프 공급 롤러(410)를 이동시켜 테이프 공급 롤러(410)의 수평 방향 위치를 조절하는 공급 롤러 수평 구동부(465)를 포함할 수 있다.
도 12를 참고하면, 공급 테이프 위치 센서(450)는 공급 테이프 보관부(405)에서 필름 박리 장치(30)로 공급되는 라인의 롤러에 배치될 수 있으며, 롤러에 대한 공급 테이프(UT)의 상대 위치를 측정할 수 있다. 즉, 공급 테이프 위치 센서(450)는 공급 테이프(UT)가 중심에 위치하는지, 혹은 좌측 또는 우측으로 치우쳐 있는지 여부를 확인할 수 있다. 공급 테이프 위치 센서(450)에 의해 공급 테이프(UT)가 특정 방향으로 치우쳐 있음이 확인되면 공급 테이프(UT)의 위치를 중심으로 보정하기 위한 과정이 수행될 수 있다.
공급 롤러 수평 구동부(465)는 공급 테이프 위치 센서(450)에 의해 측정된 공급 테이프(UT)의 위치에 따라 테이프 공급 롤러(410)의 수평 방향 위치(Y 방향 위치)를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 12를 참고하면 테이프 공급 롤러(410)는 수평 이동 구조물(415)에 결합되며, 공급 롤러 수평 구동부(465)는 수평 이동 구조물(415)을 이동시킴으로써 테이프 공급 롤러(410)의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 공급 테이프(UT)가 -Y 방향으로 치우친 경우 테이프 공급 롤러(410)를 +Y 방향으로 이동시키고 공급 테이프(UT)가 +Y 방향으로 치우친 경우 테이프 공급 롤러(410)를 -Y 방향으로 이동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 테이프 공급부(40)는 일정한 장력을 갖는 공급 테이프(UT)를 중심부에 정렬된 상태로 필름 박리 장치(30)로 제공할 수 있다. 필름 박리 장치(30)에 의해 박리된 필름(F)은 테이프(T)에 부착된 상태로 다시 테이프를 회수하는 테이프 회수부(50)로 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 테이프 회수부(50)는, 필름(F)이 부착된 회수 테이프(RT)를 권취된 상태로 보관하는 회수 테이프 보관부(505)와, 회수 테이프(RT)의 장력을 제어하는 회수 장력 제어부(50A)와, 회수 테이프(RT)의 위치를 제어하는 회수 위치 제어부(50B)를 포함할 수 있다.
회수 테이프 보관부(505)는 회수 테이프(RT)를 릴 형태로 보관하며, 테이프 회수부(50)에 포함된 각 롤러에 의해 필름 박리 장치(30)로부터 회수 테이프 보관부(505)로 회수 테이프(RT)가 공급된 후 권취된 상태로 보관될 수 있다.
회수 테이프 보관부(505)에는 회수 테이프(RT)가 권취되는 테이프 회수 롤러(510)가 위치하며, 테이프 회수 롤러(510)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 회수 롤러 모터(530), 테이프 회수 롤러(510)와 회수 롤러 모터(530) 사이의 결합력을 조절하는 회수 롤러 클러치(540)가 구비되며, 또한, 테이프 회수 롤러(510)의 중심 위치를 맞추기 위하여 테이프 회수 롤러(510)를 이동시키는 회수 롤러 수평 구동부(565)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 회수 테이프(RT)의 장력을 제어하는 회수 장력 제어부(50A)는, 회수 테이프(RT)를 필름 박리 장치(30)로 제공하는 테이프 회수 롤러(510)와, 회수 테이프(RT)의 장력을 측정하는 회수 장력 측정 로드셀(520)과, 테이프 회수 롤러(510)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 회수 롤러 모터(530)와, 테이프 회수 롤러(510)와 회수 롤러 모터(530) 사이의 결합력을 조절하는 회수 롤러 클러치(540)를 포함할 수 있다.
도 13을 참고하면, 회수 장력 측정 로드셀(520)은 회수 테이프(RT)를 필름 박리 장치(30)에서 회수 테이프 보관부(505)로 공급하는 롤러 중 하나에 구비될 수 있으며 해당 롤러에 발생하는 회수 테이프(RT)의 압력(장력)을 측정하여 회수 롤러 모터(530) 및 회수 롤러 클러치(540)를 제어하는 컨트롤러(미도시)로 제공할 수 있다. 컨트롤러는 회수 테이프(RT)의 장력이 일정한 수준을 유지하도록 회수 롤러 클러치(540)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 회수 롤러 클러치(540)는 평상시 테이프 회수 롤러(510)가 회수 롤러 모터(530)에 완전히 결합되지 않은 상태 또는 부분적으로 결합되는 상태(반클러치 상태)로 유지할 수 있다. 다만 회수 테이프(RT)의 장력이 기준 범위보다 낮은 경우 회수 롤러 클러치(540)는 테이프 회수 롤러(510)가 회수 롤러 모터(530)에 완전히 결합되도록 하고 회수 롤러 모터(530)는 회수 테이프(RT)의 장력이 증가하도록 회수 테이프(RT)가 풀리는 현재 속도보다 낮은 속도로 테이프 회수 롤러(510)를 회전시킬 수 있다. 회수 테이프(RT)의 장력이 기준 범위보다 높은 경우 회수 롤러 클러치(540)는 테이프 회수 롤러(510)가 회수 롤러 모터(530)에 결합되도록 하고 회수 롤러 모터(530)는 회수 테이프(RT)의 장력이 증가하도록 회수 테이프(RT)가 풀리는 현재 속도보다 높은 속도로 테이프 회수 롤러(510)를 회전시킬 수 있다. 회수 테이프(RT)의 장력이 기준 범위 이내인 것으로 측정되면, 회수 롤러 클러치(540)는 테이프 회수 롤러(510)와 회수 롤러 모터(530) 사이의 결합을 해제한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 회수 위치 제어부(50B)는, 회수 테이프(RT)의 위치를 측정하는 회수 테이프 위치 센서(550)와, 회수 테이프 위치 센서(550)에 의해 측정된 회수 테이프의 위치 정보에 따라 테이프 회수 롤러(510)를 이동시켜 테이프 회수 롤러(510)의 수평 방향 위치를 조절하는 회수 롤러 수평 구동부(565)를 포함할 수 있다.
회수 테이프 위치 센서(550)는 필름 박리 장치(30)에서 회수 테이프 보관부(505)로 연결되는 라인의 롤러에 배치될 수 있으며, 해당 롤러에 대한 회수 테이프(RT)의 상대 위치를 측정할 수 있다. 즉, 회수 테이프 위치 센서(550)는 회수 테이프(RT)가 롤러의 중심에 위치하는지, 혹은 좌측 또는 우측으로 치우쳐 있는지 여부를 확인할 수 있다. 회수 테이프 위치 센서(550)에 의해 회수 테이프(RT)가 특정 방향으로 치우쳐 있음이 확인되면 회수 테이프(RT)의 위치를 중심으로 보정하기 위한 과정이 수행될 수 있다.
회수 롤러 수평 구동부(565)는 회수 테이프 위치 센서(550)에 의해 측정된 회수 테이프(RT)의 위치에 따라 테이프 회수 롤러(510)의 수평 방향 위치(Y 방향 위치)를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 14를 참고하면 테이프 회수 롤러(510)는 수평 이동 구조물(515)에 결합되며, 회수 롤러 수평 구동부(565)는 수평 이동 구조물(515)을 이동시킴으로써 테이프 회수 롤러(510)의 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 회수 테이프(RT)가 -Y 방향으로 치우친 경우 테이프 회수 롤러(510)를 +Y 방향으로 이동시키고 회수 테이프(RT)가 +Y 방향으로 치우친 경우 테이프 회수 롤러(510)를 -Y 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 디라미네이션 설비(1)는 박리 롤러(320) 및 척 구동부(340)와 동기화되어 동작하며 테이프(T)의 공급 및 회수 속도를 제어하는 피딩 속도 제어부(60)를 더 포함한다.
피딩 속도 제어부(60)는 필름 박리 장치(30)의 박리 롤러(320) 및 척 구동부(340)와 동기화되어 동작할 수 있으며, 전반적인 테이프(T)의 속도 제어가 필요한 경우 동작할 수 있다. 즉, 테이프(T)의 전반적인 이동 속도는 피딩 속도 제어부(60)에 의해 조절되며, 박리 롤러(320) 및 척 구동부(340)가 피딩 속도 제어부(60)에 동기화되어 동작하여 필름(F)의 원활한 박리를 가능하게 한다. 테이프(T)의 공급 및 회수를 위한 동력은 테이프 공급 롤러(410) 및 테이프 회수 롤러(510)를 구동시키는 공급 롤러 모터(430) 및 회수 롤러 모터(530)에 의해 제공되나, 공급 롤러 클러치(440) 및 회수 롤러 클러치(540)는 일반적으로 반 클러치 상태로 동작하므로 테이프 공급 롤러(410) 및 테이프 회수 롤러(510)의 회전 속도는 피딩 속도 제어부(60)에 맞춰 조절된다.
도 15a 및 도 15b를 참고하면, 피딩 속도 제어부(60)는 상부 피딩 롤러(610)와 하부 피딩 롤러(620), 하부 피딩 롤러(620)와 결합된 하부 구조물(630) 및 하부 피딩 롤러(620)의 승하강을 위한 실린더(640)를 포함할 수 있다. 상부 피딩 롤러(610)는 피딩 속도 제어 모터(615)에 의해 회전 가능하도록 구성될 수 있으며, 테이프(T)의 피딩 속도가 피딩 속도 제어 모터(615)에 의해 결정될 수 있다. 한편, 하부 피딩 롤러(620)는 실린더(640)에 의해 승강 또는 하강할 수 있는데, 하부 피딩 롤러(620)가 상승하게 되면 회수 테이프(RT)의 양면이 상부 피딩 롤러(610) 및 하부 피딩 롤러(620)에 밀착하며, 상부 피딩 롤러(610)에 의해 회수 테이프(RT)의 속도가 조절된다.
발명에 따른 디라미네이션 설비(1)는 필름 박리 장치(30)로 제공되는 테이프(T)의 틀어짐을 보정하는 테이프 방향 제어부(70)를 포함할 수 있다. 테이프(T)가 박리 롤러(320)의 중심부에 위치하고 한쪽으로 틀어지는 것을 방지하는 것이 필요한데, 테이프 방향 제어부(70)는 박리 롤러(320)로 공급되는 테이프(T)의 위치를 측정하여 테이프(T)가 중심에 위치하도록 테이프(T)의 틀어짐을 보정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 테이프 방향 제어부(70)는, 수직 방향에 대하여 회전 가능하도록 구성되며 테이프 공급부(40)로부터 제공되는 테이프(T)를 필름 박리 장치(30)로 제공하는 테이프 보정 롤러(710)와, 필름 박리 장치(30)로 공급되는 테이프(T)의 위치를 측정하는 테이프 위치 측정 센서(720)와, 테이프의 위치 정보에 기반하여 테이프 보정 롤러(710)의 회전 구동을 제어하는 보정 구동부(730)를 포함할 수 있다.
도 16a 및 도 16b에 도시된 것과 같이, 테이프 보정 롤러(710)는 컨베이어 벨트와 같은 형태로 제공되며, 테이프 공급부(40)로부터 제공되는 테이프(T)를 필름 박리 장치(30)로 유도한다. 테이프 보정 롤러(710)는 수직 축(Z축)을 중심으로 회전 가능하도록 보정 구동부(730)에 결합된다. 보정 구동부(730)는 테이프(T)의 틀어짐 정보에 기초하여 테이프 보정 롤러(710)를 회전시켜 테이프(T)가 박리 롤러(320)의 중심부에 정렬되도록 할 수 있다. 테이프 위치 측정 센서(720)는 도 16a 및 도 16b에 도시된 것과 같이 테이프 보정 롤러(710)에서 필름 박리 장치(30)로 향하는 부분에 위치할 수 있으며, 테이프(T)의 위치를 측정하여 보정 구동부(730)를 제어하는 제어기(미도시)로 제공할 수 있다. 보정 구동부(730)를 제어하는 제어기는 테이프(T)가 좌측 또는 우측으로 치우쳐 있는 경우 보정 구동부(730)로 하여금 테이프 보정 롤러(710)를 회전 구동시킨다. 보정 구동부(730)에 의해 테이프 보정 롤러(710)가 회전 구동하여 테이프(T)의 위치가 보정된다.
본 발명에 따르면, 디라미네이션 설비(1)는 테이프 공급부(40)에 구비되며 공급 테이프 보관부(405)에 권취된 공급 테이프(UT)의 양을 측정하는 공급 테이프 교체 감지 센서(407)와, 테이프 회수부(50)에 구비되며 회수 테이프 보관부(505)에 권취된 회수 테이프(RT)의 양을 측정하는 회수 테이프 교체 감지 센서(507)를 포함할 수 있다. 도 17을 참고하면, 공급 테이프 교체 감지 센서(407)는 레이저를 사용한 거리 센서를 포함할 수 있으며, 공급 테이프 교체 감지 센서(407)와 공급 테이프(UT) 사이의 간격을 측정하여 남아있는 공급 테이프(UT)의 양을 계산할 수 있다. 마찬가지로, 회수 테이프 교체 감지 센서(507)는 레이저를 사용한 거리 센서를 포함할 수 있으며, 회수 테이프 교체 감지 센서(507)와 회수 테이프(RT) 사이의 간격을 측정하여 남아있는 회수 테이프(RT)의 양을 계산할 수 있다.
공급 테이프(UT)가 모두 소진된 경우, 새로운 공급 테이프 릴이 투입되어 모두 소진된 공급 테이프 릴리 교체될 필요가 있다. 마찬가지로 회수 테이프(RT)의 양이 기준을 초과하는 경우, 새로운 회수 테이프 릴이 투입되어 회수 테이프(RT)가 권취된 회수 테이프 릴이 교체될 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디라미네이션 설비(1)는 공급 테이프(UT) 또는 회수 테이프(RT)를 효과적으로 교체하기 위한 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공급 테이프 보관부(405)에 구비되며 공급 테이프(UT)의 교체시 공급 테이프(UT)의 절취를 위하여 공급 테이프(UT)의 양 단부를 파지하도록 구성되는 공급 테이프 교체 유닛(45)과, 테이프 회수부(50)에 구비되며 회수 테이프의 교체시 회수 테이프(RT)의 절취를 위하여 회수 테이프(RT)의 양 단부를 파지하도록 구성되는 회수 테이프 교체 유닛(55)을 포함할 수 있다.
도 18을 참고하면, 공급 테이프 교체 유닛(45)은 공급 테이프(UT)의 양 단부를 파지하기 위한 그리퍼들(470A, 470B, 470C, 470D)과, 공급 테이프(UT)의 절취를 위한 상부 절취 가이드홈(472) 및 하부 절취 가이드홈(474)을 포함한다. 공급 테이프(UT)의 교체가 필요한 경우, 그리퍼들(470A, 470B, 470C, 470D)에 의해 공급 테이프(UT)가 고정되고, 상부 절취 가이드홈(472) 및 하부 절취 가이드홈(474)을 따라 작업자가 공급 테이프(UT)를 절취할 수 있다. 기존의 공급 테이프(UT)가 절취된 후 새로운 공급 테이프(UT)가 투입되면 새로운 공급 테이프(UT)의 단부를 기존의 공급 테이프(UT)의 단부에 이어 붙임으로써 공급 테이프(UT)가 끊김없이 이어질 수 있다.
마찬가지로, 회수 테이프 교체 유닛(55)은 회수 테이프(RT)의 양 단부를 파지하기 위한 그리퍼들(570A, 570B, 570C, 570D)과, 회수 테이프(RT)의 절취를 위한 상부 절취 가이드홈(572) 및 하부 절취 가이드홈(574)을 포함한다. 회수 테이프(RT)의 교체가 필요한 경우, 그리퍼들(570A, 570B, 570C, 570D)에 의해 회수 테이프(RT)가 고정되고, 상부 절취 가이드홈(572) 및 하부 절취 가이드홈(574)을 따라 작업자가 회수 테이프(RT)를 절취할 수 있다. 회수 테이프(RT)가 절취되면 상부의 회수 테이프(RT)는 남아있고 하부의 회수 테이프(RT)는 제거된다. 기존의 회수 테이프(RT)가 절취된 후 새로운 회수 테이프(RT)가 투입되면 새로운 회수 테이프(RT)의 단부를 기존의 회수 테이프(RT)의 단부에 이어 붙임으로써 회수 테이프(RT)가 끊김없이 이어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 필름 박리 장치(30)는 반도체 제조 설비(1000) 내부에서 웨이퍼(W) 상의 필름(F)을 박리하기 위한 디라미네이션 모듈(1240)의 일부로서 구성될 수 있다.
도 19에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 반도체 제조 설비(1000)는, 상부에 필름(F)이 부착된 웨이퍼(W)가 공급되는 로드 포트(1100)와, 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 이송 모듈(1200)과, 웨이퍼(W)에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 처리 모듈(1310, 1320)과, 웨이퍼(W)에서 필름(F)을 제거하는 디라미네이션 모듈(1240)을 포함한다. 디라미네이션 모듈(1240)은, 필름(F)을 박리하기 위한 테이프(T)를 공급하는 테이프 공급부(40)와, 테이프(T)를 사용하여 웨이퍼(W)로부터 필름(F)을 박리하는 필름 박리 장치(30)와, 필름(F)이 부착된 테이프(T)를 회수하는 테이프 회수부(50)를 포함한다. 필름 박리 장치(30)는 상부에 필름(F)이 부착된 웨이퍼(W)가 안착되며, 수평 방향(X 방향)을 따라 이동 가능하도록 구성된 척(310)과, 필름(F)을 웨이퍼(W)로부터 박리하기 위한 테이프(T)를 필름(F)에 접촉시키며, 척(310)의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러(320)와, 바 형상으로 제공되며 회전 구동을 통해 테이프(T)가 부착된 필름(F)과 웨이퍼(W) 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)(330)를 포함한다. 한편, 도 19에는 생략되었으나, 디라미네이션 모듈(1240) 내부에서 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 웨이퍼 반송 로봇이 구성될 수도 있다.
로드 포트(1100)는 반도체 제조 설비(1000)의 외측에 위치하며, 웨이퍼(W)를 수용하는 반송 용기를 수용할 수 있다. 반송 용기는 반송 장치에 의해 로드 포트(1100)로 안착될 수 있으며, 필름(F)의 박리가 완료된 웨이퍼(W)는 다시 로드 포트(1100)에 위치한 반송 용기로 투입된 후 이후 공정을 위해 반송 용기에 탑재된 상태로 반송 장치에 의해 이송될 수 있다.
웨이퍼 이송 모듈(1200)은 반도체 제조 설비(1000) 내부의 각 모듈 사이에서 웨이퍼(W)를 이송한다. 웨이퍼 이송 모듈(1200)은 웨이퍼(W)의 하부를 파지하며 각 모듈로 웨이퍼(W)를 공급하는 로봇 핸드(1220)와 로봇 핸드(1220)를 이동시키는 이송 가이드(1210)를 포함한다.
공정 처리 모듈(1310, 1320)은 필름(F)이 부착된 웨이퍼(W), 또는 디라미네이션 모듈(1240)에 의해 필름(F)이 제거된 웨이퍼(W)에 대한 공정 처리를 수행한다. 예를 들어, 공정 처리 모듈(1310, 1320)은 복수개의 다이가 가접합되고 상부에 필름(F)이 부착된 웨이퍼(W)에 대하여 고온 및 고압의 기체를 사용하여 일괄 본딩을 수행하는 챔버로 구성될 수 있다. 뿐만 아니라, 공정 처리 모듈(1310, 1320)은 도포, 식각, 증착, 세정 등 다양한 공정 처리를 수행할 수 있는 모듈로 구성될 수 있다.
디라미네이션 모듈(1240)은 공정 처리 모듈(1310, 1320)에 의해 공정 처리가 완료된 웨이퍼(W) 또는 로드 포트(1100)에서 투입된 웨이퍼(W) 상부에 부착된 필름(F)을 제거할 수 있다. 디라미네이션 모듈(1240)은 앞서 도 1 내지 도 18을 통해 설명한 필름 박리 장치(30) 및 디라미네이션 설비(1)와 유사한 구성을 포함할 수 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 디라미네이션 설비
10: 로드 포트
20: 웨이퍼 반송 로봇
30: 필름 박리 장치
40: 테이프 공급부
40A: 공급 장력 제어기
40B: 공급 위치 제어기
45: 공급 테이프 교체 유닛
50: 테이프 회수부
50A: 회수 장력 제어기
50B: 회수 위치 제어기
55: 회수 테이프 교체 유닛
60: 피딩 속도 제어부
70: 테이프 방향 제어부
310: 척
320: 박리 롤러
325: 롤러 회전 구동부
330: 박리 바
335: 박리 바 회전 구동부
340: 척 구동부
350: 척 회전 구동부
360: 롤러 수직 구동부
W: 웨이퍼
F: 필름
T: 테이프

Claims (20)

  1. 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 안착되며, 수평 방향을 따라 이동 가능하도록 구성된 척;
    상기 필름을 상기 웨이퍼로부터 박리하기 위한 테이프를 상기 필름에 접촉시키며, 상기 척의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러; 및
    상기 테이프가 부착된 상기 필름과 상기 웨이퍼 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)를 포함하고,
    상기 척의 양 측부에 가해지는 압력을 측정하기 위한 척 로드셀이 구비되고,
    상기 척 로드셀에 인가되는 압력에 기반하여 상기 척과 상기 박리 롤러의 정렬을 위하여 상기 척을 회전시키는 척 회전 구동부를 더 포함하는 필름 박리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 척을 수평 방향을 따라 이동시키는 척 구동부; 및
    상기 척 구동부와 동기화되어 동작하며 상기 박리 롤러를 회전시키는 롤러 회전 구동부를 더 포함하고,
    상기 롤러 회전 구동부는 상기 척 구동부에 의한 상기 척의 이동 속도와 동일한 속도로 상기 박리 롤러를 회전시키는 필름 박리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 박리 바는 단면이 삼각형인 바 형상으로 제공되는 필름 박리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 박리 바에 결합되며 상기 박리 바를 회전 구동시키는 박리 바 회전 구동부를 더 포함하고,
    상기 박리 바의 회전에 의해 상기 필름이 상기 웨이퍼로부터 박리되는 각도가 조절되는 필름 박리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 박리 롤러의 내부 공간에 배치되며, 상기 박리 롤러의 온도를 조절하는 롤러 온도 조절부를 더 포함하는 필름 박리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 박리 롤러 및 상기 박리 바를 수직 방향으로 이동시키는 롤러 수직 구동부를 더 포함하는 필름 박리 장치.
  7. 삭제
  8. 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 공급되는 로드 포트;
    상기 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 로봇;
    상기 필름을 박리하기 위한 테이프를 공급하는 테이프 공급부;
    상기 테이프를 사용하여 상기 웨이퍼로부터 상기 필름을 박리하는 필름 박리 장치; 및
    상기 필름이 부착된 테이프를 회수하는 테이프 회수부를 포함하고,
    상기 필름 박리 장치는,
    상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 안착되며, 수평 방향을 따라 이동 가능하도록 구성된 척;
    상기 필름을 상기 웨이퍼로부터 박리하기 위한 테이프를 상기 필름에 접촉시키며, 상기 척의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러; 및
    상기 테이프가 부착된 상기 필름과 상기 웨이퍼 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)를 포함하고,
    상기 테이프 공급부는,
    권취된 상태의 공급 테이프를 상기 필름 박리 장치로 제공하는 공급 테이프 보관부;
    상기 공급 테이프의 장력을 제어하는 공급 장력 제어부; 및
    상기 공급 테이프의 위치를 제어하는 공급 위치 제어부를 포함하고,
    상기 공급 장력 제어부는,
    상기 공급 테이프를 상기 필름 박리 장치로 공급하는 테이프 공급 롤러;
    상기 공급 테이프의 장력을 측정하는 공급 장력 측정 로드셀;
    상기 테이프 공급 롤러를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 공급 롤러 모터; 및
    상기 테이프 공급 롤러와 상기 공급 롤러 모터 사이의 결합력을 조절하는 공급 롤러 클러치를 포함하고,
    상기 공급 위치 제어부는,
    상기 공급 테이프의 위치를 측정하는 공급 테이프 위치 센서; 및
    상기 공급 테이프 위치 센서에 의해 측정된 공급 테이프의 위치 정보에 따라 상기 테이프 공급 롤러를 이동시켜 상기 테이프 공급 롤러의 수평 방향 위치를 조절하는 공급 롤러 수평 구동부를 포함하는 디라미네이션 설비.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 테이프 회수부는,
    상기 필름이 부착된 회수 테이프를 권취된 상태로 보관하는 회수 테이프 보관부;
    상기 회수 테이프의 장력을 제어하는 회수 장력 제어부; 및
    상기 박리 롤러에 대한 상기 회수 테이프의 위치를 제어하는 회수 위치 제어부를 포함하는 디라미네이션 설비.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 회수 장력 제어부는,
    상기 회수 테이프를 상기 회수 테이프 보관부로 제공하는 테이프 회수 롤러;
    상기 회수 테이프의 장력을 측정하는 회수 장력 측정 로드셀;
    상기 테이프 회수 롤러를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 회수 롤러 모터; 및
    상기 테이프 회수 롤러와 상기 회수 롤러 모터 사이의 결합력을 조절하는 회수 롤러 클러치를 포함하는 디라미네이션 설비.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회수 위치 제어부는,
    상기 회수 테이프의 위치를 측정하는 회수 테이프 위치 센서;
    상기 회수 테이프 위치 센서에 의해 측정된 회수 테이프의 위치 정보에 따라 상기 테이프 회수 롤러를 이동시켜 상기 테이프 회수 롤러의 수평 방향 위치를 조절하는 수평 구동부를 포함하는 디라미네이션 설비.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 필름 박리 장치로 제공되는 상기 테이프의 틀어짐을 보정하는 테이프 방향 제어부를 더 포함하는 디라미네이션 설비.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 테이프 방향 제어부는,
    수직 방향에 대하여 회전 가능하도록 구성되며, 상기 테이프 공급부로부터 제공되는 상기 테이프를 상기 필름 박리 장치로 제공하는 테이프 보정 롤러;
    상기 필름 박리 장치로 공급되는 상기 테이프의 위치를 측정하는 테이프 위치 측정 센서; 및
    상기 테이프의 기울기 정보에 기반하여 상기 테이프 보정 롤러의 회전 구동을 제어하는 테이프 보정 구동부를 포함하는 디라미네이션 설비.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 박리 롤러 및 상기 척 구동부와 동기화되어 동작하며 상기 테이프의 공급 및 회수 속도를 제어하는 피딩 속도 제어부를 더 포함하는 디라미네이션 설비.
  18. 제8항에 있어서,
    상기 테이프 공급부에 구비되며 공급 테이프 보관부에 권취된 공급 테이프의 양을 측정하는 공급 테이프 교체 감지 센서; 및
    상기 테이프 회수부에 구비되며 회수 테이프 보관부에 권취된 회수 테이프의 양을 측정하는 회수 교체 감지 센서를 더 포함하는 디라미네이션 설비.
  19. 제8항에 있어서,
    상기 테이프 공급부에 구비되며 공급 테이프의 교체시 상기 공급 테이프의 절취를 위하여 상기 공급 테이프의 양 단부를 파지하도록 구성되는 공급 테이프 교체 유닛; 및
    상기 테이프 회수부에 구비되며 회수 테이프의 교체시 상기 회수 테이프의 절취를 위하여 상기 회수 테이프의 양 단부를 파지하도록 구성되는 회수 테이프 교체 유닛을 더 포함하는 디라미네이션 설비.
  20. 상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 공급되는 로드 포트;
    상기 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 이송 모듈;
    상기 웨이퍼에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 처리 모듈; 및
    상기 웨이퍼로부터 상기 필름을 제거하는 디라미네이션 모듈을 포함하고,
    상기 디라미네이션 모듈은,
    상기 필름을 박리하기 위한 테이프를 공급하는 테이프 공급부;
    상기 테이프를 사용하여 상기 웨이퍼로부터 상기 필름을 박리하는 필름 박리 장치; 및
    상기 필름이 부착된 테이프를 회수하는 테이프 회수부를 포함하고,
    상기 필름 박리 장치는,
    상부에 필름이 부착된 웨이퍼가 안착되며, 수평 방향을 따라 이동 가능하도록 구성된 척;
    상기 필름을 상기 웨이퍼로부터 박리하기 위한 테이프를 상기 필름에 접촉시키며, 상기 척의 이동 속도에 대응하는 속도로 회전 가능하도록 구성된 박리 롤러; 및
    바 형상으로 제공되며 회전 구동을 통해 상기 테이프가 부착된 상기 필름과 상기 웨이퍼 사이의 박리 각도를 조절하는 박리 바(Bar)를 포함하고,
    상기 척의 양 측부에 가해지는 압력을 측정하기 위한 척 로드셀이 구비되고,
    상기 척 로드셀에 인가되는 압력에 기반하여 상기 척과 상기 박리 롤러의 정렬을 위하여 상기 척을 회전시키는 척 회전 구동부를 더 포함하는 반도체 제조 설비.
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