KR101268518B1 - 반도체 칩의 파티클 제거 장치 - Google Patents

반도체 칩의 파티클 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 관한 것으로, 접착 테이프를 이용하여 반도체 칩 표면의 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있고, 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상 및 또 다른 파티클 생성을 방지하며, 파티클 검출 유닛을 통해 검출된 지점에서 접착 테이프를 이용하여 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 접착 테이프와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공한다.

Description

반도체 칩의 파티클 제거 장치{Apparatus for Removing Paticles of Semiconductor Chip}
본 발명은 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 접착 테이프를 이용하여 반도체 칩 표면의 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있고, 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상 및 또 다른 파티클 생성을 방지하며, 파티클 검출 유닛을 통해 검출된 지점에서 접착 테이프를 이용하여 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 접착 테이프와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조공정은 크게 웨이퍼를 만드는 팹(Fab) 공정과 웨이퍼 내에 개별 칩(Chip)을 개별소자로 조립하는 패키징(Packaging) 공정으로 구분할 수 있다.
이때, 패키징 공정은 다시 전 공정, 후 공정, 검사공정으로 크게 구분할 수 있는데, 이 중 전 공정은 웨이퍼를 정해진 두께만큼 연삭하는 백 그라인딩(Back grinding) 공정과, 웨이퍼를 익스팬딩 테이프에 부착시키는 테이프 마운트(Tape mount) 공정과, 웨이퍼 내의 칩을 개별적으로 분리하는 소잉(Sawing) 공정과, 분리된 개별 칩을 리드 프레임(Lead frame)에 부착하는 다이 어태치(Die attatch) 공정과, 칩 위의 패드(Pad)와 리드를 금속으로 연결하는 와이어 본딩(Wire bonding) 공정으로 나누어진다. 또한, 최근에는 반도체 패키지의 고밀도 집적화를 위해 수십 ㎛의 매우 얇은 두께의 칩이 요구되고 있으며, 이러한 얇은 두께의 박형 칩이나 패키지를 적층하는 스택(Stack) 공정 또한 널리 활용되고 있다.
이러한 반도체 제조 공정 중에 웨이퍼 또는 개별 반도체 칩에는 다양한 파티클이 표면에 부착될 수 있는데, 이러한 파티클은 반도체 제조 공정에서 심각한 불량을 유발할 수 있으므로, 이와 같은 파티클을 제거하기 위한 다양한 방법들이 반도체 제조 공정 중에 사용되고 있다.
특히, 공정의 특성상 웨이퍼를 개별 반도체 칩으로 절단 분리하는 소잉 공정에서 많은 파티클이 발생하며, 이와 같이 발생된 파티클은 반도체 칩의 표면에 부착되어 패키징 공정상에서 많은 불량품을 발생시킨다. 또한, 스택 공정에서 반도체 칩을 적층하는 과정에서 반도체 칩 표면에 부착된 파티클에 의해 반도체 칩이 손상되거나 파손되는 등의 문제가 있었다.
이러한 파티클을 제거하기 위한 방법으로 웨이퍼 표면에 공기를 분사하거나 흡입하는 방식 또는 별도의 세척액 및 브러쉬를 이용하여 웨이퍼 표면을 세척하는 방식 등이 널리 사용되고 있는데, 이러한 파티클 제거 방식은 충분한 파티클 제거 효과를 발휘하기 못하거나 그 장치가 복잡해지는 등의 문제가 있었고, 특히, 세척 방식의 경우에는 그 자체로서 웨이퍼 표면에 손상을 입히거나 새로운 파티클을 발생시킬 수 있다는 점에서 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 접착 테이프를 이용하여 반도체 칩 표면의 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 파티클 검출 유닛을 통해 반도체 칩 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하고, 검출된 지점에서 접착 테이프를 이용하여 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 접착 테이프와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상을 방지하고 작업 과정 중 또 다른 파티클 생성을 방지하여 파티클 제거 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 칩이 적층되는 스택 공정 단계에 있는 경우에, 반도체 칩이 적층될 때마다 새롭게 적층되는 반도체 칩 표면에 대한 파티클 제거 작업을 신속하게 수행하여 스택 공정에서 제품의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 반도체 제조 공정 중 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클을 제거하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 있어서, 상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하는 파티클 검출 유닛; 별도의 접착 테이프를 상기 반도체 칩의 표면 상부에 공급하는 공급 유닛; 상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클이 상기 접착 테이프에 부착되도록 상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클의 위치에 대응하는 지점에서 상기 접착 테이프를 하향 가압하는 가압 유닛; 및 상기 접착 테이프와 상기 반도체 칩을 서로에 대해 상하 상대 이동시키는 이송 유닛을 포함하고, 파티클이 부착된 상기 접착 테이프가 상기 이송 유닛에 의해 상기 반도체 칩의 표면으로부터 분리 이탈됨에 따라 상기 반도체 칩의 표면으로부터 파티클이 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치를 제공한다.
이때, 상기 가압 유닛은 상기 접착 테이프를 가압하는 가압 블록; 상기 가압 블록을 상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클의 위치에 대응하는 지점으로 이동시켜 상기 접착 테이프를 가압할 수 있도록 상하 이동시키는 가압 블록 이송부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 가압 블록 이송부는 상기 가압 블록을 상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클의 위치에 대응하는 지점으로 수평 이동시키는 수평 이송부; 및 상기 가압 블록을 상하 이동시키는 상하 이송부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 공급 유닛은 상기 접착 테이프가 권취되는 릴리스 롤러; 및 상기 릴리스 롤러로부터 상기 접착 테이프를 권취 해제하며 상기 반도체 칩 표면의 상부로 견인하여 공급하는 견인 롤러를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 공급 유닛은 상기 접착 테이프가 상기 반도체 칩의 표면 전체 영역을 동시에 감싸도록 상기 접착 테이프를 공급할 수 있다.
이때, 상기 이송 유닛은 상기 릴리스 롤러로부터 상기 견인 롤러로 견인 이동되는 상기 접착 테이프의 이동 경로를 가이드하는 가이드 롤러; 및 상기 접착 테이프와 상기 반도체 칩이 서로에 대해 상하 상대 이동하도록 상기 가이드 롤러 또는 상기 반도체 칩을 상하 방향으로 이동시키는 이송 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 공급 유닛은 상기 접착 테이프가 상기 가압 블록의 하단을 감싸도록 상기 접착 테이프를 공급할 수 있다.
이때, 상기 공급 유닛은 상기 수평 이송부에 의해 상기 가압 블록과 함께 일체로 이동하도록 상기 가압 유닛에 결합될 수 있다.
또한, 상기 이송 유닛은 상기 접착 테이프와 상기 반도체 칩이 서로에 대해 상하 상대 이동하도록 상기 가압 유닛과 상기 공급 유닛을 일체로 상하 이동시키거나 또는 상기 반도체 칩을 상하 이동시키는 이송 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 접착 테이프를 반도체 칩 표면에 부착한 후 떼어내는 방식으로 반도체 칩 표면의 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고 동작 제어 방법 또한 간단하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 파티클 검출 유닛을 통해 반도체 칩 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하고, 검출된 지점에서 접착 테이프를 이용하여 파티클을 제거할 수 있도록 구성함으로써, 접착 테이프와 반도체 칩 표면과의 접촉 면적을 최소화하여 반도체 칩 표면에 대한 손상 가능성을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 파티클 검출 유닛을 통해 검출된 파티클 위치에서만 접착 테이프를 이용하여 파티클을 제거하도록 함으로써, 접착 테이프의 사용을 최소화할 수 있어 접착 테이프의 불필요한 소비를 방지할 수 있고, 이에 따라 유지 비용을 절감할 수 있고, 접착 테이프 교체 주기를 길게 가져갈 수 있는 효과가 있다.
또한, 접착 테이프를 이용하여 반도체 칩 표면의 파티클을 제거하도록 구성함으로써, 파티클 제거 작업시 반도체 칩 표면의 손상을 방지하고 작업 과정 중 또 다른 파티클 생성을 방지할 수 있고, 이에 따라 파티클 제거 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 단순히 접착 테이프를 부착한 후 떼어내는 방식을 통해 반도체 칩 표면의 파티클을 제거할 수 있어 더욱 신속하게 제조 공정을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반도체 칩이 적층되는 스택 공정 단계에 있는 경우에, 반도체 칩이 적층될 때마다 새롭게 적층되는 반도체 칩 표면에 대한 파티클 제거 작업을 신속하게 수행할 수 있어, 스택 공정에서 제품의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 3은 도 1에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도,
도 4는 도 2에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도,
도 5 및 도 6은 스택 공정 단계에서 적용되는 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 동작 상태를 각각 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 접착 테이프(100)를 이용하여 반도체 칩(11)의 표면에 부착된 파티클(P)을 제거하는 장치로서, 여기서, 반도체 칩은 웨이퍼(10) 상태의 반도체 칩(11)이거나 또는 웨이퍼(10)로부터 분리된, 예를 들면 스택 공정 단계에서의 반도체 칩(11) 모두를 포함하는 개념으로 사용한다. 즉, 웨이퍼(10) 상태의 반도체 칩(11)인 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼(10)의 후면에 익스팬딩 테이프(12)가 부착된 상태에서, 소잉 공정을 통해 각각 개별 반도체 칩(11)으로 분리된 상태일 수 있으며, 개별 반도체 칩(11)인 경우, 웨이퍼(10) 상태로부터 완전히 분리되어 스택 공정 단계에서 각각 개별적으로 적층되는 반도체 칩(11)(도 5 참조)일 수 있다.
이러한 반도체 칩의 파티클 제거 장치는, 파티클(P)의 위치를 검출하는 파티클 검출 유닛(500)과, 접착 테이프(100)를 공급하는 공급 유닛(200)과, 접착 테이프(100)를 가압하는 가압 유닛(300)과, 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11)에 대해 상대 이동시키는 이송 유닛(400)을 포함하여 구성된다.
파티클 검출 유닛(500)은 반도체 칩(11)의 표면에 부착된 파티클(P)의 위치를 검출하는 구성으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 반도체 칩(11)의 표면에 검출광을 조사하는 검출 광원(510)과, 반도체 칩(11)의 표면으로부터 반사되어 나오는 검출광을 수광하는 검출 수광부(520)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 검출 광원(510)으로부터 조사된 검출광이 반도체 칩(11)의 표면에서 반사되는 과정에서, 반도체 칩(11)의 표면에 파티클(P)이 존재하면, 이에 의해 검출광의 특성이 변화하게 되므로, 검출 수광부(520)에서는 이를 분석하여 반도체 칩(11) 표면 상에서 파티클(P)의 위치를 검출하게 된다. 이러한 파티클 검출 유닛(500)은 비젼 시스템의 방식으로 공지된 기술에 해당하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
공급 유닛(200)은 일측면에 접착제가 도포된 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11)의 표면 상부에 공급하는 구성으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 접착 테이프(100)가 권취되는 릴리스 롤러(220)와, 릴리스 롤러(220)로부터 접착 테이프(100)를 권취 해제하며 반도체 칩(11) 표면의 상부로 견인하여 공급하는 견인 롤러(210)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 접착 테이프(100)는 릴리스 롤러(220)에 권취된 상태에서 견인 롤러(210)에 의해 견인되며 연속적으로 공급되도록 구성된다.
이때, 공급 유닛(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11)의 표면 전체 영역을 모두 동시에 감싸도록 접착 테이프(100)를 공급하는 방식으로 구성되거나 또는 도 2에 도시된 바와 같이 가압 유닛(300)의 가압 블록(310) 하단을 감싸도록 접착 테이프(100)를 공급하는 방식으로 구성될 수 있다.
이송 유닛(400)은 공급 유닛(200)에 의해 반도체 칩(11)의 표면 상부로 공급된 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11)의 상호 이격 간격을 조절하도록 서로에 대해 상하 방향으로 상대 이동시키는 구성으로, 반도체 칩(11)을 상하 고정시킨 상태에서 접착 테이프(100)를 상하 이동시키거나 또는 접착 테이프(100)를 상하 고정시킨 상태에서 반도체 칩(11)을 상하 이동시키는 방식으로 구성될 수 있다. 이러한 이송 유닛(400)에 의해 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11)의 표면은 서로 근접하거나 또는 접촉할 수 있으며, 이와 반대로 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11)의 표면이 서로 멀어지며 분리 이탈될 수 있다.
즉, 이송 유닛(400)은 공급 유닛(200)에 의해 공급된 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11)의 표면에 접촉하도록 이동시킴으로써, 이후 접착 테이프(100)가 가압 유닛(300)에 의해 반도체 칩(11) 표면으로 용이하게 가압되도록 하는 기능을 수행하고, 아울러, 접착 테이프(100)가 가압 유닛(300)에 의해 가압되어 반도체 칩(11) 표면에 부착된 상태에서 다시 반도체 칩(11) 표면으로부터 이를 분리 이탈시켜 제거하는 기능을 수행한다. 이와 같은 접착 테이프(100)의 분리 이탈 과정에서 반도체 칩(11) 표면으로부터 파티클이 제거된다.
가압 유닛(300)은 이와 같이 공급 유닛(200) 및 이송 유닛(400)에 의해 공급 이송된 접착 테이프(100)를 하향 가압하여 반도체 칩(11)의 표면에 부착시키도록 구성된다. 가압 유닛(300)에 의해 접착 테이프(100)가 하향 가압되면, 반도체 칩(11)의 표면에 부착된 파티클은 접착 테이프(100)에 부착되고, 이후 이송 유닛(400)에 의해 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11) 표면으로부터 떼어내면, 접착 테이프(100)와 함께 반도체 칩(11) 표면으로부터 제거된다.
이때, 가압 유닛(300)은 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P)의 위치에 대응되는 지점에서 접착 테이프(100)를 하향 가압하도록 구성된다. 즉, 가압 유닛(300)은 반도체 칩(11) 표면의 전체 영역이 아니라 파티클(P)이 위치하는 특정 지점에서 접착 테이프(100)를 하향 가압하도록 구성된다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치는 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P)의 위치에 대응하는 지점에서 가압 유닛(300)에 의해 접착 테이프(100)를 하향 가압하여 반도체 칩(11) 표면에 부착한 후, 이송 유닛(400)에 의해 이를 떼어내고, 이 과정에서 반도체 칩(11) 표면에 부착된 파티클(P)를 제거하도록 구성된다. 따라서, 구조가 단순하여 제작 및 설치가 용이하고, 파티클 제거 과정에서 반도체 칩(11) 표면의 손상이나 파손을 방지할 뿐만 아니라 또 다른 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 공급 유닛(200), 가압 유닛(300) 및 이송 유닛(400)에 대한 구성을 좀 더 자세히 살펴본다.
가압 유닛(300)은 접착 테이프(100)를 가압하는 가압 블록(310)과, 가압 블록(310)을 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P)의 위치에 대응하는 지점으로 이동시켜 접착 테이프(100)를 가압할 수 있도록 상하 이동시키는 가압 블록 이송부(320)를 포함하여 구성된다.
이때, 가압 블록 이송부(320)는 가압 블록(310)을 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P)의 위치에 대응하는 지점으로 수평 이동시키는 수평 이송부(321)와, 가압 블록(310)이 접착 테이프(100)를 하향 가압하도록 가압 블록(310)을 상하 이동시키는 상하 이송부(322)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 가압 블록(310)은 별도의 가이드 프레임(301)에 직선 이동 가능하게 결합되어 가이드 프레임(301) 상에서 수평 이동하도록 구성될 수 있다.
공급 유닛(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11)의 표면 전체 영역을 동시에 감싸도록 접착 테이프(100)를 공급하는 방식으로 구성되거나 또는 도 2에 도시된 바와 같이 접착 테이프(100)가 가압 블록(310)의 하단을 감싸도록 접착 테이프(100)를 공급하는 방식으로 구성될 수 있다.
공급 유닛(200)이 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11)의 표면 전체 영역을 동시에 감싸도록 공급하는 경우, 공급 유닛(200)의 견인 롤러(210) 및 릴리스 롤러(220)는 가압 유닛(300)과는 별개로 위치 고정되어 접착 테이프(100)를 공급하도록 구성된다.
이 경우, 이송 유닛(400)은 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 릴리스 롤러(220)로부터 견인 롤러(210)로 견인 이동되는 접착 테이프(100)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 롤러(410)와, 이러한 가이드 롤러(410)를 상하 방향으로 이동시키는 이송 구동부(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 이송 구동부(420)는 가이드 롤러(410)의 위치를 상하 이동시킴으로써, 공급 유닛(200)에 의해 공급되는 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11)의 표면에 접촉 또는 근접하게 위치하도록 하거나 또는 반도체 칩(11)의 표면으로부터 분리 이탈시킬 수 있다.
한편, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 이송 구동부(420)가 반도체 칩(11)을 상하 방향으로 이동시키도록 구성될 수도 있다. 즉, 반도체 칩(11)은 웨이퍼(10) 상태이거나 또는 개별 분리된 반도체 칩(11)인 경우 모두 제조 공정상에서 특정 스테이지(13)에 안착 결합된 상태로 제조 공정이 수행되는데, 이송 구동부(420)는 이러한 스테이지(13)를 상하 이동시킴으로써, 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11)이 서로 근접하거나 이탈되도록 할 수 있다.
한편, 공급 유닛(200)이 접착 테이프(100)를 가압 블록(310)의 하단을 감싸도록 공급하는 경우, 공급 유닛(200)의 견인 롤러(210) 및 릴리스 롤러(220)는 수평 이송부(321)에 의해 가압 블록(310)과 함께 일체로 수평 이동하도록 가압 유닛(300)에 결합될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 가압 블록(310)과 함께 가이드 프레임(301)에 직선 이동 가능하게 결합되어 수평 이송부(321)에 의해 가압 블록(310)과 함께 수평 이동하도록 구성될 수 있다.
이 경우, 이송 유닛(400)은 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 별도의 이송 구동부(420)를 통해 가압 유닛(300)과 공급 유닛(200)을 일체로 상하 이동시키도록 구성될 수 있다. 이 경우, 이송 구동부(420)는 가이드 프레임(301)을 상하 이동시키는 방식으로 가압 유닛(300)과 공급 유닛(200)을 일체로 상하 이동시킬 수 있으며, 이를 통해 반도체 칩(11)을 상하 위치 고정한 상태에서 접착 테이프(100)를 상하 이동시키는 방식으로 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11) 표면이 서로 근접하거나 분리 이탈되도록 할 수 있다.
한편, 이송 유닛(400)은 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 이송 구동부(420)가 도 1의 (b)와 마찬가지 방식으로 반도체 칩(11)이 안착 결합된 스테이지(13)를 상하 이동시키는 방식으로 구성될 수도 있으며, 이를 통해 접착 테이프(100)를 상하 위치 고정한 상태에서 반도체 칩(11)을 상하 이동시키는 방식으로 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11) 표면이 서로 근접하거나 분리 이탈되도록 할 수 있다.
이와 같이 이송 유닛(400)은 공급 유닛(200)의 구성에 따라 다양하게 구성될 수 있으며, 이외에도 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11) 표면이 서로 근접하거나 분리 이탈되도록 하는 다양한 방식으로 변경 가능할 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이고, 도 4는 도 2에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
도 3에 도시된 파티클 제거 장치의 동작 상태를 살펴보면, 먼저 (a)에 도시된 바와 같이 견인 롤러(210)를 회전 구동시켜 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11) 표면의 상부로 공급하고 이송 유닛(400)에 의해 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11) 표면에 접촉하도록 이송한 상태에서, 가압 유닛(300)의 가압 블록(310)에 의해 접착 테이프(100)를 하향 가압한다. 이 경우, 가압 블록(310)은 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P)의 위치에 대응하는 지점에서 접착 테이프(100)를 하향 가압한다. 이와 같이 접착 테이프(100)가 하향 가압되면, 반도체 칩(11) 표면에 부착된 파티클(P)은 접착 테이프(100)에 부착된다.
이후, (b)에 도시된 바와 같이 가압 블록(310)을 상하 이송부(322)에 의해 상향 이동시킨 후, 수평 이송부(321)에 의해 또 다른 파티클(P) 위치에 대응되는 지점으로 수평 이동시킨다. 이와 같이 수평 이동한 후 (c)에 도시된 바와 같이 다시 상하 이송부(322)에 의해 가압 블록(310)을 하향 이동시키며 접착 테이프(100)를 하향 가압한다. 이러한 방식으로 모든 파티클(P) 위치에 대해 가압 블록(310)을 이동시켜가며 하향 가압하게 되면, 모든 파티클(P)이 접착 테이프(100)에 부착되게 된다.
이 상태에서, (d)에 도시된 바와 같이 이송 유닛(400)에 의해 접착 테이프(100)를 상향 이동시켜 반도체 칩(11) 표면으로부터 분리 이탈시키면, 접착 테이프(100)의 접착면에 파티클(P)이 부착된 상태로 반도체 칩(11) 표면으로부터 제거된다.
이후, 새로운 반도체 칩(11)에 대한 파티클 제거 작업을 위해 견인 롤러(210)를 회전시키며 새로운 접착 테이프(100)를 공급할 수 있는데, 이와 달리 접착 테이프(100)를 새롭게 공급하지 않을 수도 있다. 왜냐하면, 접착 테이프(100)는 파티클(P)이 위치하는 지점에서만 반도체 칩(11) 표면에 부착된 상태이고, 그 이외의 영역에서는 반도체 칩(11) 표면에 부착되지 않은 상태이므로, 여전히 접착력이 우수한 상태로 유지되고 있기 때문이다. 따라서, 새로운 반도체 칩(11)에서 동일한 위치에 파티클(P)이 존재할 확률이 매우 작으므로, 접착 테이프(100)를 새로운 반도체 칩(11)에 대해서도 계속해서 사용하더라도 파티클 제거 성능은 양호하게 유지된다.
도 2에서는 공급 유닛(200)인 견인 롤러(210)와 릴리스 롤러(220)가 가압 유닛(300)과 독립적으로 고정된 상태의 구성이 도시되었으며, 이송 유닛(400)은 가이드 롤러(410)와 가이드 롤러(410)를 상하 이동시키는 이송 구동부(420)의 형태로 도시되었다.
이와 달리 도 3에는 공급 유닛(200)인 견인 롤러(210)와 릴리스 롤러(220)가 가압 유닛(300)과 일체로 이동하는 형태로 도시되며, 이송 유닛(400)은 반도체 칩(11)이 안착 결합된 스테이지(13)를 상하 이동하는 형태로 도시된다.
이러한 도 3에서도 마찬가지로, 먼저 (a)에 도시된 바와 같이 공급 유닛(200)에 의해 가압 블록(310)의 하단에 접착 테이프(100)가 공급되고, 이송 유닛(400)에 의해 가압 유닛(300) 및 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11) 표면에 근접하게 위치하도록 하향 이동하며, 이 상태에서 가압 블록(310)이 상하 이송부(322)에 의해 하향 이동하며 접착 테이프(100)를 하향 가압하게 된다. 이를 통해 반도체 칩(11)의 파티클(P)이 접착 테이프(100)에 부착된다.
이후, (b)에 도시된 바와 같이 이송 유닛(400)에 의해 가압 유닛(300) 및 공급 유닛(200)이 상향 이동하면, 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11) 표면으로부터 분리 이탈되고, 이때, 접착 테이프(100)의 접착면에는 파티클(P)이 부착되어 반도체 칩(11)의 표면으로부터 제거된다. 이후, 가압 유닛(300) 및 공급 유닛(200)은 (c)에 도시된 바와 같이 수평 이송부(321)에 의해 또 다른 파티클(P) 위치에 대응되는 지점으로 이송된다. 이때, 공급 유닛(200)은 새로운 접착 테이프(100)가 공급되도록 견인 롤러(210)가 일정 구간 회전한다. 이와 같이 이동한 상태에서, (d)에 도시된 바와 같이 이송 유닛(400)에 의해 가압 유닛(300) 및 공급 유닛(200)이 하향 이동하며, 이 상태에서 상하 이송부(322)에 의해 가압 블록(310)이 접착 테이프(100)를 하향 가압하고, 이를 통해 반도체 칩(11)의 파티클(P)이 접착 테이프(100)에 부착된다. 이후, 이송 유닛(400)에 의해 가압 유닛(300) 및 공급 유닛(200)이 상향 이동하면, 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11) 표면으로부터 분리 이탈되고, 이러한 접착 테이프(100)의 접착면에는 파티클(P)이 부착되어 반도체 칩(11) 표면으로부터 제거된다.
도 5 및 도 6은 스택 공정 단계에서 적용되는 반도체 칩의 파티클 제거 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6에 도시된 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 대한 동작 상태를 각각 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩의 파티클 제거 장치가 스택 공정 단계에서 적용되는 경우를 예시적으로 도시한 것으로, 이 경우에도 동일한 구성을 갖도록 형성된다. 즉, 적층되는 개별 반도체 칩(11) 표면에서 파티클(P)의 위치가 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출되고, 공급 유닛(200)에 의해 접착 테이프(100)가 공급되며, 가압 유닛(300)에 의해 파티클(P)이 위치하는 지점에서 접착 테이프(100)가 가압되며, 이송 유닛(400)에 의해 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11) 표면으로부터 분리 이탈되도록 구성된다. 이러한 파티클 제거 장치 또한 도 1 및 도 2에 도시된 장치와 동일한 방식으로 동작한다.
즉, 도 5에 도시된 파티클 제거 장치에서는 먼저, 공급 유닛(200)에 의해 접착 테이프(100)가 공급되고, 이송 유닛(400)에 의해 접착 테이프(100)와 반도체 칩(11) 표면이 서로 접촉 또는 근접하게 배치되며, 이 상태에서 파티클 검출 유닛(500)에 의해 검출된 파티클(P)의 위치에 대응하는 지점으로 가압 유닛(300)이 이동하고, 이 지점에서 가압 유닛(300)에 의해 접착 테이프(100)가 가압되며 반도체 칩(11) 표면에 부착된다. 이후, 가압 유닛(300)은 또 다른 파티클(P)이 위치하는 지점으로 이동하게 되고, 해당 지점에서 접착 테이프(100)가 가압 유닛(300)에 의해 가압되며 반도체 칩(11) 표면에 부착된다. 이러한 과정에서 반도체 칩(11) 표면에 부착된 다수개의 파티클(P)은 각각 접착 테이프(100)에 부착되며, 이후 이송 유닛(400)에 의해 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11) 표면으로부터 분리 이탈되는 과정에서 접착 테이프(100)와 함께 반도체 칩(11) 표면으로부터 한꺼번에 제거된다.
이때, 도 6에 도시된 파티클 제거 장치에서는 접착 테이프(100)가 가압 블록(310)의 하단을 감싸도록 공급되기 때문에, 다수개의 파티클(P)은 각각 하나씩 순차적으로 제거된다. 이러한 파티클 제거 방식은 도 2에서 설명하였으므로, 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
이때, 도 7 및 도 8에는 반도체 칩(11)이 다수개 적층되는 스택 공정 단계에 있는 경우를 예로 들어 파티클 제거 장치의 동작 상태가 도시되는데, 반도체 칩(11)이 스택 공정 단계에 있는 경우 하나의 반도체 칩(11)이 적층될 때마다 파티클 제거 작업이 항상 수행되도록 동작한다.
예를 들어, 도 7 및 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 가압 유닛(300)에 의해 접착 테이프(100)를 반도체 칩(11) 표면에 가압 부착한 후, 이송 유닛(400)에 의해 제거하는 과정을 거치게 되면, 접착 테이프(100)에 파티클(P)이 부착한 상태로 반도체 칩(11) 표면으로부터 제거된다. 이후, 도 7 및 도 8의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이 새로운 반도체 칩(11)이 적층되면, 다시 동일한 방식으로 가압 유닛(300)에 의해 접착 테이프(100)를 새로운 반도체 칩(11) 표면에 가압 부착한 후, 이송 유닛(400)에 의해 제거하는 과정을 거치게 된다.
이러한 과정을 통해 스택 공정 단계에서, 반도체 칩(11)이 적층될 때마다 항상 파티클 제거 작업이 진행되기 때문에, 반도체 칩(11) 적층 과정에서 파티클(P)에 의한 반도체 칩(11) 표면의 손상이나 파손 등을 방지할 수 있다.
이때, 도 7에는 이송 유닛(400)의 이송 구동부(420)가 가이드 롤러(410)를 상하 방향으로 이동시키는 형태로 구성되어 접착 테이프(100)가 반도체 칩(11) 표면으로부터 상하 이동하는 동작 상태가 도시되며, 도 8에는 이송 유닛(400)의 이송 구동부(420)가 반도체 칩(11)이 안착 결합된 스테이지(13)를 상하 방향으로 이동시키는 형태로 구성되어 반도체 칩(11) 표면이 접착 테이프(100)로부터 상하 이동하는 동작 상태가 도시된다. 이러한 이송 유닛(400)에 대한 구성 이외에는 도 7 및 도 8은 모두 동일한 방식으로 동작하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도시되지는 않았으나, 도 5에 도시된 형태의 파티클 제거 장치 또한 도 7 및 도 8과 마찬가지 방식으로 스택 공정 단계에서, 반도체 칩(11)이 적층될 때마다 항상 해당 반도체 칩(11)에 대한 파티클 제거 작업이 진행되도록 구성되는 것이 바람직하다.
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.
10: 웨이퍼 11: 반도체 칩
12: 익스팬팅 테이프 P: 파티클
100: 접착 테이프 200: 공급 유닛
210: 견인 롤러 220: 릴리스 롤러
300: 가압 유닛 310: 가압 블록
320: 가압 블록 이송부 321: 수평 이송부
322: 상하 이송부 400: 이송 유닛
410: 가이드 롤러 420: 이송 구동부

Claims (9)

  1. 반도체 제조 공정 중 웨이퍼 상태의 반도체 칩 또는 웨이퍼로부터 분리된 개별 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클을 제거하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치에 있어서,
    상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클의 위치를 검출하는 파티클 검출 유닛;
    접착 테이프를 상기 반도체 칩의 표면 상부에 공급하는 공급 유닛;
    상기 반도체 칩의 표면에 부착된 파티클이 상기 접착 테이프에 부착되도록 상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클의 위치에 대응하는 지점에서 상기 접착 테이프를 하향 가압하는 가압 유닛; 및
    상기 접착 테이프와 상기 반도체 칩을 서로에 대해 상하 상대 이동시키는 이송 유닛을 포함하고,
    파티클이 부착된 상기 접착 테이프가 상기 이송 유닛에 의해 상기 반도체 칩의 표면으로부터 분리 이탈됨에 따라 상기 반도체 칩의 표면으로부터 파티클이 제거되며,
    상기 공급 유닛은 상기 접착 테이프가 상기 반도체 칩의 표면 전체 영역을 동시에 감싸도록 상기 접착 테이프를 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 유닛은
    상기 접착 테이프를 가압하는 가압 블록;
    상기 가압 블록을 상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클의 위치에 대응하는 지점으로 이동시켜 상기 접착 테이프를 가압할 수 있도록 상하 이동시키는 가압 블록 이송부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가압 블록 이송부는
    상기 가압 블록을 상기 파티클 검출 유닛에 의해 검출된 파티클의 위치에 대응하는 지점으로 수평 이동시키는 수평 이송부; 및
    상기 가압 블록을 상하 이동시키는 상하 이송부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공급 유닛은
    상기 접착 테이프가 권취되는 릴리스 롤러; 및
    상기 릴리스 롤러로부터 상기 접착 테이프를 권취 해제하며 상기 반도체 칩 표면의 상부로 견인하여 공급하는 견인 롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 이송 유닛은
    상기 릴리스 롤러로부터 상기 견인 롤러로 견인 이동되는 상기 접착 테이프의 이동 경로를 가이드하는 가이드 롤러; 및
    상기 접착 테이프와 상기 반도체 칩이 서로에 대해 상하 상대 이동하도록 상기 가이드 롤러 또는 상기 반도체 칩을 상하 방향으로 이동시키는 이송 구동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 공급 유닛은 상기 접착 테이프가 상기 가압 블록의 하단을 감싸도록 상기 접착 테이프를 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공급 유닛은 상기 수평 이송부에 의해 상기 가압 블록과 함께 일체로 이동하도록 상기 가압 유닛에 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이송 유닛은
    상기 접착 테이프와 상기 반도체 칩이 서로에 대해 상하 상대 이동하도록 상기 가압 유닛과 상기 공급 유닛을 일체로 상하 이동시키거나 또는 상기 반도체 칩을 상하 이동시키는 이송 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 파티클 제거 장치.
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