KR19990086876A - 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명의 목적은 접착 테이프 없이 보호필름을 웨이퍼로부터 용이하고 간편하게 제거할 수 있는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치를 제공함에 있다.

구성 : 본 발명의 보호필름 제거장치는 기대의 내부를 가로질러 배치된 왕복 이동수단과,보호필름의 일단부를 파지하여 벗겨낼 수 있는 박리수단과,상기 왕복 이동수단을 타고 주행할 수 있게 배치되고, 상기 박리수단을 상하로 연동시키는 승강수단으로 이루어진다.상기 왕복 이동수단은 상기 기대의 양측벽에 회동 가능하게 축 지지된 리드 스크류와, 이 리드 스크류를 정역 회전시키는 모터로 구성되며,상기박리수단은 블래킷에 일체로 부착된 고정 핑거와, 액츄에이터에 의해 연동되는 가동 핑거를 구비하고 있다. 승강수단은 상기 리드 스크류에 삽입되어 리드 스크류의 회전에 의해 이동되는 너트부를 보유하는 유체 실린더와,상기 박리수단을 하측에 현수시키는 블래킷이 하단에 부착된 피스톤 로드를 보유한다.

효과 : 반도체 웨이퍼에 피착된 보호필름의 박리에 자재 비용이 들지 않고,또 접착 테이프의 재공급을 요하지 않아 공정이 연속적으로 진행될 수 있으며, 박리 중에 웨이퍼가 충격을 입지 않아 품질이 손상되지 않는다.

Description

반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치

본 발명은 반도체 웨이퍼의 배면 연마 후 웨이퍼 상부 표면에 부착되는 보호필름을 자동으로 박리시키는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정에 있어서, 회로 패턴들은 웨이퍼의 상부 표면에 형성되어지고, 웨이퍼 배면은 웨이퍼가 소정의 두께를 갖도록래핑 또는 폴리싱되어300㎛ 내지 400㎛ 정도의 두께로 연마되어진다.

반도체 웨이퍼는 이와 같은 배면 연마 공정의 전단계는 물론 그 이후의 공정으로 이송되는 과정에서 외부로부터의 오염원 또는 충격으로부터 보호 받도록 그 상부 표면에 보호필름이 부착되며, 이렇게 부착된 보호필름은 배면 연마 후 웨이퍼 상부 표면으로부터 벗겨져 제거되어야 한다.

반도체 웨이퍼에 피착된 보호필름을 제거하기 위한 장치가 미합중국 특허 제4,631,103호, 제4,732,642호, 제4,775,438호 및 제5,009,735호 등을 통해 공지되어 있다.

이들 종래의 장치는 대부분 접착 테이프를 매개체로 하여 보호필름을 박리하게 되어 있으며, 그 대표적인 구성예를 도 1로 설명한다.

도시한 장치는 공급 컨베이어(6)를 통해 공급된 보호필름(2)이 피착된 웨이퍼(4)가 박리 컨베이어(8)로 환승되면 그 가운데에 배치된 바큠 테이블(12)이 일정 위치로 상승하면서 상기 웨이퍼(4)를 흡인 고정시키도록 되어 있다. 상기 웨이퍼(4)의 상방에는 공급릴(16)에서 제 1 안내롤러(20)와 텐션롤러(32)를 경유하여 풀려 나온 접착 테이프(14)가 위치하고 있고, 이것은 가압부(30)의 가압롤러(34)를 주회하여 제 2 안내롤러(22)를 타고 회수릴(18)로 감겨지는 것이다. 이 때 상기 가압부(30)가 연동기구(40)에 의해 보호필름(2)의 전방측으로 이송되면서 하강하고, 여기서 상기 접착 테이프(14)가 보호필름(2)에 접착됨과 동시에 상기 연동기구(40)의 작동으로 웨이퍼(4)의 상방을 가로질러 이동함에 따라 피착된 보호필름(2)이 벗겨지고,벗겨진 보호필름(2)은 접착 테이프(14)와 함께 회수릴(18)로 감겨져 회수되는 것이다.보호필름(2)의 박리가 종료되면 바큠 테이블(12)은 다시 하강하고 웨이퍼(4)는 박리 컨베이어(8)에 실려서 취출 컨베이어(10)로 환승되어 회수된다.

이와 같이 구성된 종래의 보호필름 제거장치는 접착테이프를 구비한 공급릴(16)을 갖추어야 하기 때문에 자재 낭비가 심하고,접착 테이프의 재공급 시에는 장치를 가동할 수 없어 생산성이 좋지 않다.

뿐만 아니라접착 테이프를 보호필름에 접착시키는 과정에서 가압롤러에 의해 웨이퍼 상부 표면이 눌려지기 때문에 웨이퍼의 회로 패턴에 악영향을 줄 수 있다.

본 발명의 목적은 접착 테이프 없이도보호필름을 웨이퍼로부터 용이하고 간편하게 제거함으로써 보호필름의 박리에 소요되는 비용을 절감하고, 또 접착 테이프의 재공급을 요하지 않아 공정이 연속적으로 진행될 수 있어 생산성이 높은 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 보호필름 제거장치는 기대의 내부를 가로질러 이동 가능하게 배치된 왕복 이동수단, 웨이퍼가 이송되어 장착되는 웨이퍼 장착수단, 웨이퍼 장착수단에 장착된 웨이퍼의 표면에 피착된 보호필름의 일단부를 파지하는 박리수단 및 보호필름의 일단부를 파지한 박리수단을 상하로 연동시키고 왕복 이동수단에 의하여 수평으로 왕복 이동되는 승강수단을 구비하여 보호필름의 일단부를 파지한 박리수단을 승강수단에 의해 상승시키고 왕복 이동수단에 의해 수평으로 이동시켜 보호필름을 웨이퍼로부터 제거하는 것을 특징으로 한다.

왕복 이동수단은 기대의 양측벽에 회동 가능하게 축 지지된 리드 스크류 및 리드 스크류를 정역 회전시키는 모터를 구비한 것을 특징으로 한다.

박리수단은 액츄에이터, 블래킷에 일체로 부착된 고정 핑거 및 액츄에이터에 의해 연동되는 가동 핑거를 구비하여 가동핑거 및 고정핑거에 의해 웨이퍼의 표면에 피착된 보호필름의 일단부를 파지하는 것을 특징으로 한다.

박리수단을 상하 연동 시키기 위한승강수단은 리드 스크류에 삽입되어 리드 스크류의 회전에 의해 이동되는 너트부를 보유하는 유체 실린더, 박리수단을 하측에 현수시키는 블래킷이 하단에 부착된 피스톤 로드를 구비한 것을 특징으로 한다.

도 1은 반도체 웨이퍼의 보호필름을 제거하는 종래 장치의 구성을 설명하는 개략도.

도 2는 본 발명의 보호필름 제거장치의 개략적 구성을 나타내는 단면도,

도 3a 및 도3b는 웨이퍼 상부 표면에 웨이퍼보다 더 큰 직경의 보호필름이 피착된 상태의 평면도 및 정면도,

도 3c 및 도3d는 보호필름이 웨이퍼와 같은 직경으로 피착된 상태의 평면도 및 정면도,

도 4 내지 도 7은 본 발명 장치에 의한 보호필름의 제거 과정을 설명하는 작동도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

102, 102a : 보호필름 104, 104a : 웨이퍼

130 : 승강수단132 : 유체 실린더

134 : 피스톤 로드140 : 박리수단

142 : 액츄에이터 144 : 가동 핑거

146 : 고정 핑거 150 : 필름수거부

200 : 자외선 조사부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 관련된 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치를 도시하는 개략 단면도로서,본 발명의 보호필름 제거장치는 기대(100)의 내부에 모터(M)에 의해 회전 구동되는 리드 스크류(122)가 가로로 배치되어 왕복 이동수단(120)을 구성하고 있고,또 기대(100)의 하측방에는 바큠 테이블(112)을 중심으로 공급 컨베이어(106)와 박리 컨베이어(108) 그리고취출 컨베이어(110)가 순차 소정 개소로 배열되어 있다. 상기 바큠 테이블(112)의 상방에는 박리수단(140)이 위치하고 있으며, 이것은 리드 스크류(122)를 타고 이송되는 승강수단(130)에 의해 현수되는 것이다.

박리수단(140)은 자력, 소형 모터 또는 유체압에 의해 작동되는 액츄에이터(142)에 연동되는 가동 핑거(144)와 이것에 대응하는 고정 핑거(146)를 갖추고 있으며, 이들은 상기 액츄에이터(142)의 작동으로 집게 운동하게 된다.

액츄에이터(142)와 고정 핑거(146)는 승강수단(130)의 최하단에 부착된 블래킷(136)에 의지하여 현수되는 것이다.

상기 승강수단(130)은 리드 스크류(122)에 삽입되어 리드 스크류의 회전에 의해 수평으로 추진되는 너트부(124)를 갖춘 유체 실린더(132)를 구비하고, 이 유체 실린더(132)에 연결된 피스톤 로드(134)의 단부에 상기 블래킷(136)이 일체로 연결된 것이다.

또한,본 발명의 장치는 기대(100)의 내측에 웨이퍼(104)로부터 박리된 보호필름(102)을 수집하여 놓을 수 있는 필름수거부(150)를 더 갖출 수 있고,또한보호필름(102)이 부착된 웨이퍼(104)에 자외선을 조사하여 웨이퍼(104)와 보호필름(102) 간의 접착력을 감쇠시켜 주는 자외선 조사부(200)를 더 구비할 수 있다.

상술한 구성의 본 발명 장치에 적용되는 웨이퍼는 도 3a 및 도 3b로 도시한 바와 같이 웨이퍼(104)보다 큰 직경을 가진 보호필름(102)이 피착된 것, 또는 도 3c 및 도 3d의 도시와 같이 보호필름(102a)과 웨이퍼(104a)의 직경이 동일한 크기로 된 것을 적용할 수 있다.

먼저 도 3a 및 도 3b에 도시한 웨이퍼(104)로부터 보호필름(102)을 박리하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼(104)의 주변으로 더 돌출된 큰 직경의 보호필름(102)이 피착된 웨이퍼(104)는 공급 컨베이어(106)에 실려서 이동되어 바큠 테이블(112) 상에 놓여지면 박리수단(140)은 승강수단(130)이 모터(M)에 의해 정역 회전하는 리드 스크류(122)를 타고 추진됨에 따라 바큠 테이블(112) 상에 고정된 웨이퍼(104)를 향하여 이동하게 되고,이 과정에서 액츄에이터(142)가 작동하여 고정 핑거(146)와 가동 핑거(144) 사이가 벌어지고 유체 실린더(132)의 작동으로 하강 위치하여 웨이퍼(104)로 더욱 근접하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이 보호필름(102)의 일단부는 고정 핑거(146)와 가동 핑거(144) 사이로 끼워지게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이 이렇게 끼워진 보호필름(102)은 액츄에이터(142)의 역방향 작동으로 박리수단(140)의 가동 핑거(144)와 고정 핑거(146) 사이의 집게 운동으로 간단하게 파지된다. 다음에 파지된 보호필름(102)은 승강수단(130)의 유체 실린더(132)에 의해 블래킷(136)이 상승함에 따라 웨이퍼(104)로부터 벗겨지기 시작한다. 이어서, 모터(M)의 회전에 따라 리드스크류(122)가 회전하게 되고, 이에 따라 유체실린더(132)가 수평으로 이동을 하게 됨에 따라, 보호필름(102)은 웨이퍼(104)로 부터 완전히 벗겨지게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이 완전히 벗겨진 보호필름(102)은 필름수거부(150)로 수집되어 재활용될 수 있다.

보호필름(102)의 박리가 끝나면 상기 모터(M)는 역회전하여 승강수단(130)을 원래 위치로 되돌리고, 이와 동시에 유체 실린더(132)와 액츄에이터(142)도 역동작하여 도 4에 도시된 바와같은 초기 상태로 복귀한다.

상술한 바와 같은 보호필름(102)의 박리 작동은 도 3c 및 도 3d에 예시한 웨이퍼(104a)를 적용하였을 때에도 동일하게 행해진다.

다만 도시한 웨이퍼(104a)는 외주의플랫 존(Flat-Zone: FZ) 밖으로 연장된 보호필름(102a)을 파지해야 하므로 박리수단(140)의 고정 핑거(146)와 가동 핑거(144)가 보호필름(102a)을 파지할 수 있는 위치로 웨이퍼(104a)를 공급하여야 할 필요가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는 보호필름의 박리에 접착 테이프를 전혀 사용하지 않는 것이므로 공정의 자재 비용을 절감할 수 있다.

또, 보호필름을 제거할 때에 웨이퍼가 전혀 충격을 받지 않는 것이므로 웨이퍼가 손상되지 않으며, 공정의 진행이 소모성 부품의 교체 등으로 인하여 도중에 중단되는 일도 없어 생산성이 좋다. 그리고 리드 스크류, 유체 실린더, 액츄에이터 등과 같이 간단하면서도 내구성이 우수한 부품으로 구성됨에 따라 사용 수명도 길고 고장이 없어 안정적이다.

Claims (8)

1. 웨이퍼의 표면에 피착된 보호필름을 제거하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치에 있어서,

   기대의 내부를 가로질러 이동 가능하게 배치된 왕복 이동수단;

   상기의 웨이퍼가 이송되어 장착되는 웨이퍼 장착수단;

   상기의 웨이퍼 장착수단에 장착된 상기의 웨이퍼의 표면에 피착된 보호필름의 일단부를 파지하는 박리수단; 및

   상기의 보호필름의 일단부를 파지한 박리수단을 상하로 연동시키고, 상기의 왕복 이동수단에 의하여 수평으로 왕복 이동되는 승강수단을 구비하여 상기의 보호필름의 일단부를 파지한 박리수단을 상기의 승강수단에 의해 상승시키고, 상기의 왕복 이동수단에 의해 수평으로 이동시켜 상기의 보호필름을 상기의 웨이퍼로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기의 왕복 이동수단은

   기대의 양측벽에 회동 가능하게 축 지지된 리드 스크류; 및

   상기의 리드 스크류를 정역 회전시키는 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기의 박리수단은

   액츄에이터;

   블래킷에 일체로 부착된 고정 핑거; 및

   상기의 액츄에이터에 의해 연동되는 가동 핑거를 구비하여 상기의 가동핑거 및 고정핑거에 의해 상기의 웨이퍼의 표면에 피착된 보호필름의 일단부를 파지하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기의 승강수단은

   리드 스크류에 삽입되어 상기의 리드 스크류의 회전에 의해 이동되는 너트부를 보유하는 유체 실린더;

   상기의 박리수단을 하측에 현수시키는 블래킷이 하단에 부착된 피스톤 로드를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기의 박리된 보호필름을 일정 장소에 수집하여 두는 필름수거부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.
6. 제 1 항에 있어서,상기의 보호필름이 피착된 웨이퍼에 자외선을 조사하여 그 사이의 접착력을 감쇠시켜 주기 위한 자외선 조사부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기의 보호필름은 상기의 웨이퍼의 직경 보다 큰 직경을 가진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기의 보호필름은 웨이퍼와 동일한 직경을 가진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 보호필름 제거장치.