KR102079841B1 - 구조적인 기질을 위한 수용장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 구조체(3)를 가진 구조적인 기질(1)을 처리하기 위한 장착 장치로서, 상기 구조적인 기질을 수용 표면(5o)상에 수용하기 위한 부드러운 재료 층(5)을 포함하고, 상기 구조적인 기질(1)의 구조체(3)들은 적어도 부분적으로 상기 재료 층(5)속으로 이동하는 장착 장치에 관한 것이며, 상기 구조적인 기질(1)을 상기 수용 표면에 고정하기 위한 고정 수단이 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 100 μm보다 작은 두께(d)를 가진 얇은 기질들을 위한 장착 장치의 이용 및 해당 방법에 관한 것이다.

Description

구조적인 기질을 위한 수용장치{RECEIVING DEVICE FOR HANDLING STRUCTURED SUBSTRATES}
본 발명은 청구항 제1항에 청구된 구조적인 기질(structured substrates)을 처리하기 위한 장착 장치, 제6항에 청구된 구조적인 기질을 처리하기 위한 방법 및 제8항에 청구된 이용에 관한 것이다.
반도체 산업에서, 장착 장치 및 샘플 홀더(sample holders)들이 우선 장착 장치상에서 씨닝(thinned)되거나 다른 방법으로 공정처리된 기질을 고정하기 위해 이용된다. 씨닝(thinning)되는 것은 후방부-그라인딩(back- grinding)이라고 하며, 후방부-그라인딩된 후에 기질의 목표 두께는 부분적으로 100 μm보다 작거나 특히 50μm보다 작거나 20μm보다 작은 것이 선호된다. 지금까지 계속되는 소형화(miniaturization)공정은, 상기 목적을 위해 이용되는 샘플 홀더들이 극도로 평평한 표면들을 가져서 상기 표면위에 구조적인 기질들을 고정할 수 없거나 단지 불만족스럽게 이루어질 수 있기 때문에, 기질의 처리와 관련한 중대한 기술적 문제를 가진다. 또한, 구조(structures)를 가진 전방부와 마주보는 기질의 후방부는 일반적으로 평평하게 유지해야 하며 전방부상에 구조를 형성하는 것에 의해 파형(undulated) 및/또는 원호형상을 가져서는 안 된다. 주로 상기 기질의 후방부에 대해 후방부 씨닝 가공시 후방부는 매우 평평하게 유지되어야 한다. 그렇지 않으면, 파괴(fracture), 불균일한 후방부- 씨닝, 또는 기질에 대한 다른 손상이 발생한다.
본 발명의 목적은, 후방부 그라인딩 또는 다른 공정 및 특히 기질들을 분리할 때 기질을 손상시키기지 않고 상기 구조적인 기질들을 처리할 수 있는 장착 장치 및 해당 방법을 발명하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제1항, 제6항 및 제8항의 특징들에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들이 종속항들에 제공된다. 명세서, 청구범위 및/또는 도면들에 제공된 특징들 중 적어도 두 개의 특징들의 모든 조합은 본 발명의 범위에 속한다. 주어진 범위의 값들에서, 표시된 한계값내에 있는 값들은 또한 경계값으로서 공개되는 것으로 간주되며 모든 조합으로 청구될 것이다.
본 발명이 기초로 하는 발명사상에 의하면, 1μm보다 크거나 선호적으로 대부분 10μm보다 크거나 더욱 선호적으로 대부분 50μm보다 크거나 가장 선호적으로 대부분 100μm보다 큰 높이를 가진 구조체를 포함한 구조적인 기질들을 처리하고 고정하여 상기 기질의 전방부가 가지는 구조체들은 선호적으로 낮은 접착성(adhesion)을 가진 부드러운 재료 층속으로 완전히 잠기게(dip)되며 상기 기질의 후방부는 평평한 상태를 유지하고 공정 이후에 상기 기질들은 다시 용이하고 간단하게 분리될 수 있다.
본 발명에 의하면, 부드러운 재료 층은 특히 구조체들을 수용할 수 있는 유연한 재료 층으로서 정의된다. 상기 "부드러운"은 반드시 후크(Hook)의 법칙을 따르는 재료의 탄성(compliance)를 나타내는 탄성계수의 물리적 매개변수에 관한 것이라기 보다는 구조체들을 수용하는 능력에 관한 것으로 정의된다. 선호되는 실시예에 의하면, 상기 구조체들은 다공성 및/또는 섬유질(fibrous) 재료 층속에 잠긴다. "부드러운"의 의미가 후크의 법칙을 따르는 유연한 재료를 나타내는 모든 실시예들에서, 탄성 계수는 100 GPa보다 작거나 선호적으로 1GPa보다 작거나 더욱 선호적으로 100MPa보다 작거나 더욱 선호적으로 1MPa보다 작거나 가장 선호적으로 1kPa보다 작다.
본 발명에 의하면, 낮은 접착성을 가진(low- adhesive) 재료 층은 특히 나노기술에 의해 생산된 다른 재료들에 대해 낮은 접착성을 가진 표면을 포함한 재료 층으로서 정의된다. 본 발명에 의하면, 낮은 접착성을 가진 표면은 마이크로 범위 및/또는 나노 범위에서 부족한 평평도(flatness)를 가지며 표면의 모폴로지(morphology)는 낮은 접착성을 형성하거나 심지어 야기시킨다. 본 발명에 의하면, 소위 연꽃 효과(lotus blossom effect)의 이용을 고려할 수 있다.
본 발명에 의하면 접착 능력은 특히 단위 제곱 미터(m2)당 특정 고정하중으로 지정되고, 상기 접착능력은 가능한 낮아야 하고 이에 따라 수용 표면에 대해 가지는 기질의 고정(fixing)작용 대부분은 고정섹션에서 고정 수단에 의해 발생된다.
서로 결합되는 두 개의 고체들 사이의 접착이 결정되어야 하면, 고체를 통해 크랙(crack)을 형성하기 위해 필요한 에너지가 측정될 수 있다. 반도체 산업에서, 소위 "레이저 블레이드 테스트(razor blade test)" 또는 "마스자라(Maszara) 레이저 블레이드 테스트"가 종종 이용된다. 상기 시험은 두 개의 고체들 사이의 결합력이 결정되는 방법이다. 일반적으로 고체들은 서로 용접된다.
이때 가능한 다수의 다른 재료들에 대해 낮은 접착성을 가져야 하는 층의 접착 능력을 결정하기 위해, 다른 측정 방법이 이용되어야 한다. 가장 흔하게 이용되는 측정 방법은 접촉각 방법이다.
접촉각 방법은, 시험 액체를 이용하여 고체의 표면 에너지를 결정하기 위해 영(Young)의 방정식과 함께 이용된다.
이것은 어떤 시험 액체, 일반적으로 물에 의해 표면의 표면에너지를 정량화한다. 해당 측정 방법과 평가 방법이 당업자들에게 알려져 있다. 접촉각 방법을 이용하여 결정된 접촉각은 N/m 또는 J/m2의 표면에너지로 변환될 수 있다. 동일한 시험 액체를 가지고 서로 다른 표면들을 비교하는 동안, 표면의 접착능력에 관한 (상대적인) 예상치를 구하기 위해 접촉각에 관한 충분한 데이터가 제공된다. 따라서, 시험액체로서 물을 이용하면, 물방울에 대해 약 30°의 접촉각을 형성하는 젖은 표면들이 물방울에 대해 (엄밀하게 말해 물에 대해서만) 약 120°의 접촉각을 가지는 표면들보다 상대적으로 더 높은 접착성을 가진다고 할 수 있다.
본 발명의 실시예는 유일하지는 않지만 주로 실리콘(Si) 박층 기질들을 일시적으로 고정하기 위해 이용될 것이다. 본 발명에 따라 이용되는 실리콘에 대해 낮은 접착성의 모든 재료가 가지는 표면에너지를 결정하는 것이 요구된다. 실리콘은 실온에서 액체가 아니기 때문에, 상기 설명과 같이, 시험 액체에 대해 본 발명의 저-접착성 층을 특징화(characterize)하기 위해 시험 액체(물)가 이용된다. 따라서 하기 모든 접촉각 및/또는 표면에너지는, 시험 액체에 대해 본 발명의 저-접착성 층을 정량화하고 다른 물질, 선호적으로 고체 더욱 선호적으로 실리콘에 대한 접착성능에 관하여 적어도 상대적인 결과를 허용하는 값들이다.
상기 재료 층은, 해당 화학약품(chemicals)들을 가진 습식 화학공정(wet chemical processes), 전해질 증착(electrolytic deposition), 가스상으로부터 물리적인 증착(physical deposition)(PVD), 가스상으로부터 화학적 증착(CVD), 적층화(lamination), 플레이팅(plating), 시멘팅(cementing), 전해질 증착 또는 주조(casting)에 의해 생산된다. 상기 재료 층은 선호적으로 중합체, 더욱 선호적으로 실리콘, 더욱 선호적으로 불화 중합체(fluoropolymer), 가장 선호적으로 두 개의 재료들 스위벨 (Swivel) 또는 비톤(Viton) 중 한 개로 구성된다.
본 발명의 유리하고 선호되는 실시예에 의하면, 특히 상기 재료 층내에 체적 유동을 발생시키는 고정제(fixing agent), 특히 부드러운 재료 층내에 진공을 발생시켜서 상기 기질이 추가로 고정된다. 그러므로, 상기 재료 층은 다공성 및/또는 섬유질 구조체를 가져서 재료 층의 진공화(evacuation)가 기질의 흡인을 형성하는 것이 선호된다. 모든 경우에서, 본 발명에 따라 흡인 압력이 형성되거나 강화되는 구멍 및/또는 흡인 구멍 및/또는 흡인 라인(suction lines)을 가진 재료 층이 고려될 수 있다. 다공성 및/또는 섬유질 구조체를 가진 층과 구멍 및/또는 흡인 구멍 및/또는 흡인 라인들의 조합이 고려될 수도 있다. 재료 층의 진공화에 의해 발생될 수 있는 흡인 압력 (대기압 및 재료 층 내부의 압력사이의 차이)는 0.0001 bar보다 크거나 선호적으로 0.001 bar보다 크거나, 더욱 선호적으로 0.1 bar보다 크거나 가장 선호적으로 1 bar보다 크다. 상기 흡인압력과 면적을 곱하여 흡인하중이 구해진다.
본 발명의 특별한 관심은, 물질을 흡인하기 위해 이용되는 체적 유동에 관련된다. 본 발명의 체적 유동은 충분히 커서 기질의 구조체를 재료 층속으로 삽입(embedding)하기 위해 필요한 흡인 성능을 발생시킨다. 본 발명의 체적 유동은 재료 층의 탄성 저항(elastic resistance)을 상쇄시킨다. 본 발명의 체적 유동은 단위 시간당 흡인되는 가스 체적의 양으로서 정의된다. 일정하게 유지되는 압력차에서 상기 체적 유동은 주로, 큰 구멍 및/또는 작은 섬유 밀도(fiber densities) 및/또는 큰 구멍 및/또는 큰 흡인 구멍들 및/또는 두꺼운 흡인 라인들에 의해 최대화된다. 상기 체적 유동은 1 ml/s보다 크거나 선호적으로 100ml/s보다 크거나 더욱 선호적으로 1000ml/s보다 크거나 더욱 선호적으로 10l/s보다 크거나 가장 선호적으로 100l/s보다 크다. 기질의 상기 구조체들은 압력차에 의해 상기 재료 층속으로 흡인되기 때문에 해당 흡인 성능은 충분히 높아야 한다. 너무 작은 체적 유동은 상기 기질과 재료 층사이에서 진공 형성을 방해하여 구조체들을 재료 층속으로 끌어당기지 못하거나 불충분하게 끌어당길 수 있다. 이에 따라 높은 체적 유동 그러므로 높은 흡인 성능에 의해 기질의 흡인이 보장되고 따라서 상기 구조체들이 상기 재료 층속으로 삽입되는 것이 보장된다. 체적 유동을 증가시키기 위해 본 발명에 의하면 구멍 및/또는 흡인 구멍 및/또는 흡인 라인들이 상기 재료 층속에 가공되어 상기 다공성 및/또는 섬유질 재료로부터 공기를 효과적으로 제거하게 된다.
기질이 상기 재료 층의 측부 및/또는 표면을 완전히 덮지 않을 때 본 발명에 의해 특히 높은 체적 유동이 형성되어, 덮이지 않은 영역을 통해 진공 공정에 의해 공기가 배출된다. 기질을 신뢰성있게 처리하고 고정하는 것을 보장하기 위해, 이 경우 체적 유동은 불완전하게 덮여서 발생되는 누출을 보상할 정도로 충분히 크다.
그러므로 본 발명이 기초하는 발명 사상에 의하면 장착 장치의 재료 층내에 구멍 및/또는 흡인 구멍 및/또는 흡인 라인들이 형성되어 기질위에서 재료 층의 전체 체적에 걸쳐서 흡인 작용(흡인 압력)이 가능한 균일하게 형성될 수 있다. 다시 말해, 본 발명을 따르는 장착 장치에 의해 기질위에서 특히 선형으로 변화할 수 있는 균질한 표면하중이 형성되어 상기 기질이 압력에 의해 선호적으로 균질하게 가압된다. 기질위에 작용하는 표면 하중은 흡인 압력을 선형으로 변화시켜서 제어될 수 있는 것이 선호된다. 선택적으로 본 발명의 실시예를 따르는 고정 수단은 재료 층에 의해 정전식 고정(electrostatic fixing)을 포함하고 이에 따라 정전식 고정을 위해 설계된다. 정전식 고정은 특히 소프트웨어에 의해 지원되는 제어장치에 의해 제어될 수 있는 것이 선호된다.
주로 공정 이전 및/또는 공정 이후에 기질은 극도로 얇고 선호적으로 100μm보다 작거나 더욱 선호적으로 50μm보다 작은 두께를 가진 기질이다.
상기 고정 수단은 특히 제어가능하게 형성되어 고정 수단이 활성화될 때 고정작용이 일어나고 비활성화될 때 기질은 오직 재료 층의 표면과 접촉하며 기질의 구조체들은 재료 층속에 삽입된 상태를 유지하는 것이 선호된다.
본 발명을 따르는 또 다른 유리한 실시예에 의하면, 상기 고정 수단이 비활성화된 상태에서 상기 재료 층의 탄성에 의해 형성된 하중이 대체로 재료 층의 표면에 대해 수직으로 상기 기질의 구조체들에 작용하고, 상기 하중에 의해 상기 구조체들은 적어도 부분적으로 상기 재료 층으로부터 벗어나게 가압된다.
다시 말해, 상기 장착 장치에 대한 기질의 고정작용이 필수적으로 오직 진공을 작용하거나 재료 층속에 특히 20%이상이거나 선호적으로 40%이상이거나 더욱 선호적으로 60%이상이거나 더욱 선호적으로 80%이상이거나 가장 선호적으로 100%만큼 잠기거나 담기게 되는 구조체들에 의해 발생되고, 이렇게 하여 구조체들을 둘러싸는 재료가 고정된다.
진공을 이용하여 상기 재료 층 내부 및/또는 하부에 해당 진공 공급(vacuum feeds)에 의해 재료 층내에 진공을 발생 및/또는 유지하는 고정작용이 향상되어 외측의 공기압력은 기질을 상기 재료 층의 표면에 대해 수직으로 가압(고정 수단)하는 것이 선호된다.
본 발명에 의하면, 장착 장치위에서 기질을 향하는 재료 층의 전체 표면이 수용 표면으로 간주된다. 본 발명에 의하면, 기질과 접촉하는 표면이 유효 접촉표면으로 간주된다. 고정작용은, 선호적으로 적어도 상기 유효 접촉 표면위에서 선호적으로 상기 수용 표면을 따라 그러므로 재료 층의 전체 표면을 따라 진공상태에서 발생된다.
대체로 본 발명의 실시예는 기질들, 선호적으로 얇은 층의 기질을 임시로 고정하기 위해 이용되지만, 유일한 것은 아니다.
본 발명의 선호되는 실시예에서 상기 재료 층이 가지는 접착 능력은 0.1 J/m2보다 작거나 특히 0.01 J/m2보다 작거나 선호적으로 0.001 J/m2보다 작거나 더욱 선호적으로 0.0001 J/m2보다 작거나 가장 선호적으로 0.00001 J/m2보다 작은 표면 에너지를 가지는 것으로 정의되어 고정기능이 중지되고 선호적으로 진공을 차단한 후에 기질 및 주로 선세공(filigreed)된 매우 작은 구조체들이 용이하게 분리된다.
선택적으로 또는 부가적으로 본 발명을 따르는 유리한 실시예에 의하면 상기 접촉 표면의 접촉 능력은 20°보다 크거나 특히 50°보다 크거나 선호적으로 90°보다 작거나 더욱 선호적으로 150°보다 큰 접촉각을 가지는 것으로 정의된다. 다른 재료에 대한 하나의 표면이 가지는 접촉 능력은 상기 접촉각 방법을 이용하여 결정될 수 있다. 이렇게 하여, 공지된 액체 선호적으로 물의 방울(본 발명에 따라 물에 대한 값)이 측정되어야 하는 표면에 쌓인다. 마이크로스코프를 이용하여, 상기 각, 특히 표면 및 방의 접선(tangent)사이의 각도가 측부에서 정확하게 측정된다.
연구에 의하면, VitonR 또는 Swivel 과 같은 재료들이 상기 특성을 가진다고 한다. 일반적으로 상기 목적을 위해 주로 실리콘 기초 재료들이 적합하다. 모든 경우에서,
중합체, 탄소 섬유 및/또는 선호적으로 섬유를 형성하며 부드럽고 변형가능한 다른 모든 탄성재료에 기초한 재료들이 이용될 수도 있다. 선택적으로 또는 부가적으로 본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 상기 접촉 표면의 접촉 능력은 20°보다 크거나 특히 50°보다 크거나 선호적으로 90°보다 작거나 더욱 선호적으로 150°보다 큰 접촉각을 가지는 것으로 정의된다. 다른 재료에 대한 하나의 표면이 가지는 접촉 능력은 상기 접촉각 방법을 이용하여 결정될 수 있다. 이렇게 하여, 공지된 액체 선호적으로 물의 방울(본 발명에 따라 물에 대한 값)(선택적으로 글리세린 또는 헥사데칸(hexadecane))이 측정되어야 하는 표면에 쌓인다. 마이크로스코프를 이용하여, 상기 각, 특히 표면 및 방의 접선(tangent)사이의 각도가 측부에서 정확하게 측정된다.
장착 장치에 관한 특징들은 하기 방법이 가지는 특징들로서 공개된 것으로 간주되고 반대로도 같다.
독립적인 발명은, 구조체들을 가진 구조적인 기질을 하기 단계, 특히 하기 시퀀스에 따라 처리하기 위한 방법으로서,
상기 구조적인 기질을 부드러운 재료 층의 수용 표면에 수용하고, 상기 구조체들이 상기 부드러운 재료 층속으로 이동하는 단계를 포함하고,
선호적으로 제어될 수 있는 추가적인 고정 수단에 의해 보강되며 상기 구조적인 기질을 상기 재료 층에 고정하는 단계를 포함하며,
특히 상기 구조체로부터 멀어지는 방향을 향하는 구조적인 기질의 후방부를 처리하는 단계를 포함한다.
상기 방법의 선호되는 실시예에 의하면, 특히 대부분, 선호적으로 유일하게 고정하는 단계, 특히 수용 표면상에 가압 또는 압력 평형화를 비활성시켜서 연속적으로 분리가 수행된다.
본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 특히 진공 장치로서 구성된 고정 수단에 의해 재료 층으로부터 상기 구조적인 기질들을 분리하기 위해, 상기 구조적인 기질의 구조체들을 재료 층으로부터 떨어지게 가압하는 과압력이 재료 층내에 발생되는 것이 훨씬 더 선호된다.
재료 층으로부터 기질의 구조체들을 구속해제/분리는, 재료 층으로부터 멀어지는 방향을 향하고 재료 층의 탄성에 의해 형성되는 하중에 의해 수행/지원되는 것이 선호된다.
상기 재료 층은 부드럽거나 다공성을 가지거나 가스가 스며들 수 있거나 변형가능하거나 가요성을 가지거나 탄성을 가진 재료로 제조된다. 재료 층은 중합체이거나 선호적으로 실리콘이거나 가장 선호적으로 VitonR 또는 Swivel 등과 같은 재료들 중 한 개인 것이 유리하다. 본 발명에 따라, 공개된 높이를 가진 구조체들을 특히 완전하게 수용할 수 있고 선호적으로 가능한 작거나 선호적으로 무시할 정도로 작은 접착 능력을 가진 모든 재료가 이용될 수 있다는 것을 당업자는 이해한다.
상기 재료 층내에 구조체들을 수용하는 것은, 상기 구조체들 주위에 상기 재료를 완전히 탄성 변형시키거나 상기 재료내에 상기 구조체들을 잠기게하는 것을 의미한다. 상기 재료내에 구조체들을 잠기게 하는 것은, 구조체들이 관통할 때 재료가 "항복(yields)"하는 다공성 및/또는 섬유질 재료에 의해 가능한 것이 선호된다. 수용되어야 하는 구조적인 기질의 구조체들이 이렇게 잠기는 작용은 명확하게 공개된 재료들, VitonR 또는 Swivel 에 의해 보장된다.
본 발명에 따라 접착 분리기(debonder), 선호적으로 슬라이드오프(SlideOff) 접착 분리기내에서 상기 장치를 이용하는 것이 고려될 수도 있다. 접착분리기를 이용하여 임시로 서로 접착된 두 개의 기질들을 서로로부터 분리시킬 수 있다. 일반적으로 구조적인 기질들을 고정하면 특히 슬라이드오프 접착 분리기내에서 문제를 발생시킨다. 주로 슬라이드오프 접착분리기 내부의 전단 과정에 의해 두 개의 기질들이 서로 분리되기 때문에, 전단면은 가능한 평평해야 하고 전체 접착분리과정 동안 평평한 상태를 유지해야 한다. 따라서 본 발명에 의하면 구조체들은 접착분리과정 동안 삽입(embedded)된다. 이것은 본 발명의 실시예에 의해 용이하게 수행될 수 있다. 유사하게 본 발명의 실시예에 의해 ZoneBondTM 공정과 같은 다른 접착 분리 공정 및 구조체들의 삽입작용이 필수적이거나 적어도 도움을 주는 다른 모든 공정들을 위한 구조적인 기질들의 고정작업이 용이해진다. 상기 접착 분리 공정들이 당업자들에게 알려져 있다.
본 발명을 따르는 장치는 서로 다른 위치들사이에서 선호적으로 서로 다른 모듈들사이에서 구조적이거나 얇은 기질들을 이송하기 위해 이송장치의 일부분으로서 이용될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 암(robot arm)의 일부분으로서 본 발명을 따르는 장치가 이용되는 것을 고려할 수 있다.
본 발명에 관한 다른 특징, 장점들과 세부사항들이 개략적인 도면들을 이용하여 선호되는 실시예에 관한 하기 설명으로부터 이해된다.
도 1은 구조적인 기질의 횡단면도.
도 2는 본 발명을 따르는 장착 장치의 횡단면도.
도 3은 공정 단계가 수행되기 전에 고정된 구조적인 기질을 가진 본 발명의 장착 장치를 도시한 횡단면도.
도 4는 공정 단계가 수행된 후에 고정된 구조적인 기질을 가진 본 발명의 장착 장치를 도시한 횡단면도.
도 5는 분리공정 동안 고정된 구조적인 기질을 가진 본 발명의 장착 장치를 도시한 횡단면도.
도면들에서, 본 발명의 특징부들이 본 발명의 실시예에 따라 확인을 위한 도면부호들을 가지며, 동일기능 또는 동일한 효과를 가지는 기능을 포함한 부품들 또는 특징부들이 동일한 도면부호들을 가진다.
개별 특징부들의 기능을 나타내기 위해 도면들은 본 발명의 특징부들을 실제크기로 도시하지 않는다. 개별 부품들의 비율은 부분적으로 비례적인 것은 아니다.
도 1은, 두께(d)를 가진 기질(2) 및 높이(h)를 가진 해당 구조체(3)로 구성된 구조적인 기질(1)을 도시한다. 상기 구조체(3)는 칩(chips), 인쇄된 전도체(printed conductors), 범프(bumps), 멤스(MEMS) 또는 상기 기질(2)의 전방부(2v)가 가지는 표면으로부터 상승된 다른 모든 형태의 구조체일 수 있다.
도 2는 구조적인 기질(1)(도 1을 참고)을 수용하기 위한 수용 표면(5o)을 가진 재료 층(5) 및 여러 개의 개구부(7)들을 포함한 기저 몸체 표면(6o)을 가진 기저 몸체(6)로 구성된 장착 장치(4)를 도시한다.
상기 장착 장치(4)는 개구부(7)들을 가진 원형 실린더 형태를 가지는 것이 선호되고, 상기 개구부들은 도 2에 도시된 장착 장치(4)에 대해 동심구조를 가지며 특히 직경(D2)을 가진 원형 링위에 배열되거나 상기 표면위에 임의로 특히 균일하게 분포된다. 실시예에 도시되고 선호되는 형태의 원형 실린더내에 위치한 상기 장착 장치(4)는 직경(D1)을 가진다. 특히 직경(D2) 대 직경(D1)의 비율은 0.9보다 크고 1보다 작으며 0.95보다 크고 1보다 작은 것이 선호된다.
본 발명에 의하면 것처럼 적어도 세 개의 개구부(7)들 또는 선호적으로 적어도 10개의 개구부(7)들 또는 더욱 선호적으로 적어도 20개의 개구부(7)들이 존재한다. 또한, 상기 기저 몸체(6)의 표면(6o)에 크로스 채널이 형성되고 개구부(7)들에 의해 진공이 형성(evacuated)되어 재료 층(5)내에 균일한 분포의 진공을 제공할 수 있다. 상기 재료 층(5)내에서 1 bar보다 작거나 선호적으로 800 mbar보다 작거나 더욱 선호적으로 500 mbar보다 작거나 가장 선호적으로 200 mbar보다 작거나 무엇보다도 선호적으로 100 mbar 절대압보다 작은 음압이 형성되는 것이 유리하다.
상기 재료 층(5)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 상기 기저 몸체(6)의 측부에서 개구부(7)들은 도면에 도시되지 않은 가압장치와 연결되거나 연결될 수 있고, 도 1의 구조적인 기질(1)이 상기 장착 장치(4)위로 이동하여 상기 기질(1)이 상기 수용 표면(5o)에 고정될 때 상기 개구부(7)위에 가능한 균일하게 분포되는 음압이 상기 가압장치에 의해 상기 개구부(7)에 가해진다. 다공성을 가지거나 적어도 가스가 스며들 수 있는(gas-permeable) 재료(5)의 전체 체적이 개구부(7)에 의해 진공을 형성하여 고정되어야 하는 구조적인 기질(1) 및 상기 재료 층(5)사이에 균일한 음압이 형성된다. 상기 재료 층(5)의 미세구조체(microstructure)에 의해 구조체(3)들이 상기 재료 층(5)속에 가압된다. 이렇게 하여 상기 구조체(3)들은 전체적으로 상기 재료 층(5)속으로 가라앉아서 상기 기질의 전방부(2v)는 상기 수용 표면(5o)과 접촉하는 것이 선호된다. 본 발명에 의하면 특히 가압(pressurization)에 추가하거나 대체하여 기질의 후방부(2r)에서 외측부로부터 작용하는 하중에 의해 상기 구조적인 기질(1)의 구조체(3)는 상기 재료 층(5)속으로 가압될 수도 있다.
상기 기질(2)의 후방부(2r)를 처리하거나, 특히 100μm보다 작거나 선호적으로 50μm보다 작거나 선호적으로 20μm보다 작은 기질의 두께(d')까지 후방부를 그라인딩한 후에, 당업자들에게 공지된 방법에 따라 기질의 후방부(2r,2r')에 고정되고 상기 구조적인 기질(1)의 구조체(3)가 상기 재료 층(5)으로부터 끌어 당겨져 기질의 후방부(2r,2r')에 대해 수직인 해당 작용하중에 의해 분리됨에 따라 상기 구조적인 기질은 상기 장착 장치(4)로부터 제거될 수 있다.
도 5의 제 2 실시예에서, 본 발명에 의하면 상기 장착 장치(4)의 실시예는 분리(debonding)를 위해 이용된다. 기질(1)은 접착층(9)에 의해 캐리어 기질(8)에 연결된다. 상기 캐리어 기질(8)을 상기 기질(1)로부터 분리하기 위해, 상기 기질(1)은 본 발명에 따라 상기 장착 장치(4)에 의해 고정된다. 상기 캐리어 기질(8)은 제 2 고정장치(10)의 전단하중(τ)에 의해 기질로부터 분리되거나 떨어진다.
개구부(7)들에 의해 상기 재료 층(5)속에 진공이 형성되면, 상기 구조적인 기질(1)을 제거하기 전에 상기 재료 층(5)가 우선 통풍된다. 상기 개구부(7)들을 통해 상기 재료 층(5)속에 과압이 형성되어 상기 재료 층(5)으로부터 구조적인 기질(1,1')의 구조체(3)들이 상기 과압에 의해 구속해제 및/또는 제거된다.
1,1'....구조적인 기질,
2,2'....기질
2v....기질의 전방부,
2r,2r'....기질의 후방부,
3....구조체,
4....장착 장치,
5....재료 층,
5o....수용 표면,
6....기저 몸체,
6o....기저몸체의 표면,
7....개구부,
8....캐리어 기질,
9....접착제,
10....고정 장치,
D,d'....두께
h....높이,
D1....직경,
D2....직경,
τ....전단 하중.

Claims (9)

  1. 구조체(3)를 가진 구조적인 기질(1)을 처리하기 위한 장착 장치로서, 상기 구조적인 기질을 수용 표면(5o)상에 수용하기 위한 부드러운 재료 층(5)을 포함하고, 상기 구조적인 기질(1)의 구조체(3)들은 부분적으로 상기 재료 층(5)속으로 이동하고,
    상기 구조적인 기질(1)을 상기 수용 표면에 고정하기 위한 고정 수단이 구성되고, 상기 재료 층(5)의 탄성 계수는 100 GPa보다 작고 상기 재료 층은 중합체로 구성되며, 상기 재료 층(5) 내에 구조체(3)들의 수용은 상기 구조체(3)들 주위에서 재료의 완전한 탄성 변형에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 장착 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수용 표면(5o) 상의 재료 층(5)은 0.00001 J/m2 미만의 표면 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 장착 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용 표면(5o)은 상기 구조적인 기질(3)을 가진 하나의 유효 접촉 표면에서 상기 재료 층(5)을 통과하는 체적유동에 노출되는 것을 특징으로 하는 장착 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고정 수단으로서 가압장치를 가지며, 상기 가압장치는 음압 또는 과압으로 상기 재료 층을 가압하기 위해 소프트웨어가 지원되는 제어장치에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 장착 장치.
  5. 구조체(3)들을 가진 구조적인 기질(1)을 처리하기 위한 방법으로서,
    -상기 구조적인 기질(1)을 부드러운 재료 층(5)의 수용 표면(5o)에 수용하는 단계를 포함하고, 상기 구조체(3)들이 상기 부드러운 재료 층(5) 속으로 이동하고, 상기 재료 층(5)의 탄성 계수는 100 GPa 미만이고 재료 층(5)은 중합체로 구성되며,
    -제어될 수 있는 고정 수단에 의해 보강되는 재료 층(5) 상에 구조적인 기질(1)을 고정하는 단계를 포함하고, 상기 재료 층(5) 내에 구조체(3)들의 수용은 상기 구조체(3)들 주위에서 재료의 완전한 탄성 변형에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 공정단계 이후에, 수용 표면 상에 압력 평형화 또는 가압을 비활성시킴으로써 분리가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007250789A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Shin Etsu Polymer Co Ltd 半導体ウエハの保護構造およびこれを用いた半導体ウエハの研削方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3173464B2 (ja) * 1998-07-01 2001-06-04 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP2000164546A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハの研削方法
JP2000158334A (ja) * 1998-11-30 2000-06-13 Disco Abrasive Syst Ltd 作業用トレー及び研削方法
JP3832353B2 (ja) 2002-02-15 2006-10-11 松下電器産業株式会社 半導体装置の製造方法
JP4119170B2 (ja) * 2002-06-10 2008-07-16 株式会社ディスコ チャックテーブル
JP2004259792A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Nikon Corp 吸着装置、吸着装置用シート、研磨装置、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法
JP2004281765A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Canon Sales Co Inc 基板搬送具、基板搬送具への基板の着脱装置、基板搬送具への基板の着脱方法及び処理装置
WO2007105611A1 (ja) * 2006-03-15 2007-09-20 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. 保持治具、半導体ウエハの研削方法、半導体ウエハの保護構造及びこれを用いた半導体ウエハの研削方法、並びに半導体チップの製造方法
JP2010232603A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd 基板固定装置
DE102009018434B4 (de) * 2009-04-22 2023-11-30 Ev Group Gmbh Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Halbleitersubstraten
US9159595B2 (en) * 2010-02-09 2015-10-13 Suss Microtec Lithography Gmbh Thin wafer carrier
US8888085B2 (en) * 2010-10-05 2014-11-18 Skyworks Solutions, Inc. Devices and methodologies for handling wafers
US8758552B2 (en) * 2010-06-07 2014-06-24 Skyworks Solutions, Inc. Debonders and related devices and methods for semiconductor fabrication
US8852391B2 (en) * 2010-06-21 2014-10-07 Brewer Science Inc. Method and apparatus for removing a reversibly mounted device wafer from a carrier substrate
JP2012064710A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Asahi Glass Co Ltd 半導体素子の製造方法
US20120156481A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 Xerox Corporation Fuser member and composition
JP5937104B2 (ja) * 2010-12-29 2016-06-22 プロメラス， エルエルシー 仮接着のためのポリマー組成物
KR20120104666A (ko) * 2011-03-14 2012-09-24 삼성전자주식회사 반도체 제조용 디본딩 장치
US9162396B2 (en) * 2012-10-12 2015-10-20 The Boeing Company Method for forming fuselage stringers
JP6197422B2 (ja) * 2013-07-11 2017-09-20 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法および支持基板付きウェハ
US9202801B2 (en) * 2013-11-18 2015-12-01 Applied Materials, Inc. Thin substrate and mold compound handling using an electrostatic-chucking carrier

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007250789A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Shin Etsu Polymer Co Ltd 半導体ウエハの保護構造およびこれを用いた半導体ウエハの研削方法

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