KR100206930B1

KR100206930B1 - 웨이퍼 가공용 다이싱 소오

Info

Publication number: KR100206930B1
Application number: KR1019960033850A
Authority: KR
Inventors: 박정근
Original assignee: 구본준; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR19980014738A

Abstract

본 발명은 웨이퍼 가공용 다이싱 소오(Dicing Saw)에 관한 것으로, 특히 웨이퍼(13)를 절삭 가공할 때 가공상의 오염물이 웨이퍼(13) 표면에 잔류되지 않게 하여, 반도체 소자의 오염및 열화(劣化)를 방지할 수 있도록 된 수단을 제공하기 위해, 베드(1)와, 이 베드(1) 위에 설치된 X-축상 이송대(2) 및 Y-축상 이송대(6)와, 상기 X-축상 이송대(2)의 제1더브테일(4)상에 설치된 진공 척(5)과, 상기 Y-축상 이송대(6)의 제2더브테일(8)상에 설치되고 절삭용 블레이드(12)를 장착한 스핀들(11)이 결합되는 Z-축상 이송대(9)와, 소정 경사각(θ)을 이루며 상기 베드(1)와 상기 X-축상 이송대(2) 및 Y-축상 이송대(6) 사이에 삽입설치된 앵글 플레이트(15)(16)로 구성된 것으로써, 웨이퍼(13)의 절삭 작업 후, 순수와 혼합된 오염물이 상기 웨이퍼(13)의 표면상에 잔류하지 않고 경사면을 따라 자연 배수되면서 가공된 웨이퍼(13)가 청결한 상태를 유지할 수 있도록 된 웨이퍼 가공용 다이싱 소오(Dicing Saw)에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 가공용 다이싱 소오(Dicing Saw)

본 발명은 웨이퍼 가공용 다이싱 소오(Dicing Saw)에 관한 것으로, 특히 웨이퍼를 절삭 가공할 때 가공상의 오염물이 웨이퍼 표면에 잔류되지 않게 하여, 반도체 소자의 오염및 열화(劣化)를 방지할 수 있도록 된 구조의 웨이퍼 가공용 다이싱 소오에 관한 것이다.

일반적으로 다이싱 소오는 블레이드(Blade)를 고속 회전시켜 웨이퍼를 절단하여 다이를 분리하기 위한 장치로서, 현재까지 가장 신뢰도가 높고 효율적인 장치로 알려져 있으며, 상기 장치에 의한 통상의 웨이퍼 가공공정을 살펴보면, 먼저 웨이퍼를 진공 척위에 얹어놓고, 진공으로 상기 웨이퍼를 흡착시킨 후, 이 흡착 고정된 웨이퍼를 50 내지 80%의 깊이까지만 절단한 상태로 들어낸 다음, 이 일부 절단된 웨이퍼를 수동또는 반자동으로 브레이킹(Breaking)하게 된다.

이 브레이킹의 일반적인 방법으로는 특수한 경우를 제외하고는, 먼저 에위퍼를접착제가 묻어있는 스티키 데이프(Sticky Tape)에 붙이는 공정인 웨이퍼 마운팅(Wafer Mounting) 작업을 하고, 이 테이프를 상기 진공 척 위에 얹어 진공으로 흡착시킨 후, 부분 또는 완전 절단(Saw Thru) 하는 것이 보통이다.

여기서, 스티키 테이프는 웨이퍼를 오염시키지 않는 특수 접착제가 사용되어진 것으로, 접착력이 매우 우수하여 웨이퍼와 테이프 사이로 물이 침투하지 못하게 하는 역할을 한다.

또한, 상기 블레이드는 웨이퍼의 종류, 재질, 두께, 다이와 다이 사이의 절단공간(Street)의 폭에 따라 블레이드의 폭, 외경, 깊이 등이 결정되고, 기계의 종류에 따라 허브 타입(Hub Type) 또는 링 타입(Ring Type)의 블레이드가 선택되며, 기계적 조건에 따라 블레이드 회전속도, 절단 깊이, 이송율(Feed Rate; 블레이드가 웨이퍼에 접근하는 속도 또는 웨이퍼를 절단해 나가는 속도), 절삭수의 압력및 유량, 중간 점검(Mid Course Inspection)과, 건조를 위한 압축공기의 압력 등이 고려되어야 한다.

최근에는 웨이퍼 마운트부터 소잉 작업까지 자동화 추세에 있으며, 즉, 소잉 후 진공척으로부터 카세트에 이르기 까지, 절단된 웨이퍼가 마운팅된 필름 프레임(Film frame)을 완전 건조시켜 이동및 위치시키는 일련의 과정이 버튼 하나만 누르면 자동 수행될 수 있게 되었다.

이와 같은 종래의 웨이퍼 가공용 다이싱 소오는 도 4에 나타낸 바와 같이, 베드(1)와, 이 베드(1) 위의 일측에 가로 방향으로 설치된 X-축상 이송대(2)와, 이 X-축상 이송대(2)의 스크루 축(3)을 따라 이송되는 제1더브테일(4)과, 이 제1더브테일(4)상에 설치된 진공 척(5)과, 상기 베드(1) 위의 일측에 길이 방향으로 설치된 Y-축상 이송대(6)와, 이 Y-축상 이송대(6)의 스크루 축(7)을 따라 이송되는 제2더브테일(8)과, 이 제2더브테일(8)상에 설치된 Z-축상 이송대(9)와, 이 Z-축상 이송대(9)에 고정되어 모우터(10)의 구동에 의해 회전되는 스핀들(11)과, 이 스핀들(11)의 선단에 결합된 블레이드(12)로 구성된다.

이러한 종래의 웨이퍼 가공용 다이싱 소오는 바둑판 형상으로 절단선이 그어진 웨이퍼(13)를 진공 척(5) 위에 얹어놓고, 진공으로 상기 웨이퍼(13)를 흡착시킨 후, 이 웨이퍼(13)가 스핀들(11)의 연장선상에 위치할 수 있도록, X-축상 이송대(2)의 조작에 의해 제1더브테일(4)을 이송시켜 고정하고, 상기 블레이드(12)가 웨이퍼(13)의 절단선(Scribing Line)상에 위치할 수 있도록, Y-축상 이송대(6)의 조작에 의해 제2더브테일(8)을 이송 고정하며, 웨이퍼(13)의 형태에 따라 상기 절단선상에 블레이드(12)가 적절히 접촉될 수 있도록, Z-축상 이송대(9)의 조작에 의해 스핀들(11)을 하강시켜 고정한 다음, 스핀들 모우터(10)를 구동시켜 블레이드(12)가 회전되도록 하므로써, 결국 상기 웨이퍼(13)는 절삭조건에 맞게 가공되는 것이며, 이 일부 절단된 웨이퍼(13)는 수동 또는 반자동으로 브레이킹 (Breaking)하므로써 모든 공정이 완료된다.

블레이드(12)가 웨어퍼(13) 표면에 맞닿아 회전 절삭되는 과정에서 높은 마찰열과 절삭에 의한 미세한 실리콘 먼지 입자(Si Dust)가 발생하게 되고, 이 실리콘 더스트는 웨리퍼(13)의 표면에 박히게 되어 다이 표면의 긁힘(Die Scratches)에 의한 불량 또는 본드 불량(Lifted Bond) 등을 유발하게 되며, 이와 같이 불량의 원인이 되는 마찰열및 오염물을 제거하기 위해, 절삭부위에 순수를 분사하여 웨이퍼(13)를 세척한 후 질소를 불어서 건조시키게 된다.

여기서, 순수(Pure Water 또는 DI Water; Distilled Water)라 함은 극히 청결한 상태의 작업환경을 유지해야 하는 클린 엔지니어링(Clean Engineering)에 사용되는 세척수로서, 본 발명의 분야와 연관지어 볼 때, 웨이퍼ㅋ913)의 소잉(sawing) 작업 등에서 반도체 소자 및 부품들로부터 이 반도체 소자및 부품들의 오염및 열화(劣化)의 원인이 되는 불순물을 제거하기 위한 세척용의 증류수를 말한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 웨이퍼 가공용 다이싱 소오는 도 3에서 나타낸 바와 같이, 수평 유지되는 베드(1)의 상면에 X-축상 이송대(2)와 Y-축상 이송대(6)가 설치되어 있어 웨이퍼(13)의 절삭가공시에 상기 웨이퍼(13)도 진공 척(5) 상에서 수평상태로 놓여 있게 되므로, 웨이퍼(13)의 절삭 작업 후에 미량의 오염물이, 순수와 혼합된 상태로 웨이퍼(13)의 표면상에 잔류하게 되어, 제품의 불량율이 높게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 웨이퍼를 절삭 가공할 때 가공상의 오염물이 웨이퍼 표면에 잔류되지 않게 하여 제품 불량율을 최소화 하고, 반도체 소자의 오염및 열화(劣化)를 방지할 수 있도록 된 웨이퍼 가공용 다이싱 소오를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명에 따른 웨이퍼 가공용 다이싱 소오의 개략적인 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 웨이퍼 가공용 다이싱 소오의 정면도.

제3도는 종래 기술에 따른 웨이퍼 가공용 다이싱 소오의 정면도.

제4도는 종래 기술에 따른 웨이퍼 가공용 다이싱 소오의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 베드 2 : X -축상 이송대

3, 7 : 스크루 축 4 : 제1더브테일

5 : 진공 척 6 : Y-축상 이송대

8 : 제2더브테일 9 : Z-축상 이송대

10 : 스핀들 모우터 11 : 스핀들

12 : 블레이드 13 : 웨이퍼

14 : 스피너 15, 16 : 앵글 플레이트

θ : 경사각

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 가공용 다이싱 소오는 베드와, 이 베드 위에 설치된 X-축상 이송대 및 Y-축상 이송대와, 상기 X-축상 이송대의 제1더브테일상에 설치된 진공 척과, 상기 Y-축상 이송대의 제2더브테일상에 설치되고 절삭용 블레이드를 장착한 스핀들이 결합되는 Z -축상 이송대와, 소정 경사각을 이루며 상기 베드와 상기 X-축상 이송대 및 Y-축상 이송대 사이에 삽입설치된 앵글 플레이트로 구성되고, 바람직하게는 상글 앵글 플레이트는 그 경사각이 5°내지 85°내에서 이루어진 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 가공용 다이싱 소오는 베드(1)와, 소정의 경사각(θ)을 이루며 상기 베드(1)위의 적소에 배치된 한쌍의 앵글플레이트(15)(16)와, 이중 한쪽 앵글 플레이트(15)상에 가로 방향으로 설치된 X-축상 이송대(2)와, 이 X-축상 이송대(2)의 스크루 축(3)을 따라 이송되는 제1더브테일(4)과, 이 제1더브테일(4)상에 설치된 진공 척(5)과, 나머지 한쪽 앵글 플레이트(16)상에 세로 방향으로 설치된 Y-축상 이송대(6)와, 이 Y-축상 이송대(6)의 스크루 축(7)을 따라 이송되는 제2더브테일(8)과, 이 제2더브테일(8)상에 설치된 Z-축상 이송대(9)와, 이 Z-축상 이송대(9)에 고정되어 모우터(10)의 구동에 의해 회전되는 스핀들(11)과, 이 스핀들(11)의 선단에 결합된 블레이드(12)로 구성된 것이다.

상기 웨이퍼 가공용 다이싱 소오의 기본적인 작동은 종래의 것과 동일하다. 부연 설명하면, 절단선이 그어진 웨이퍼(13)를 진공 척(5) 위에 얹어놓고, 진공으로 상기 웨이퍼(13)를 흡착시킨 후, 이 웨이퍼(13)가 스핀들(11)의 연장선상에 위치할 수 있도록, 앵글 플레이트(15)위에 비스듬히 놓인 X-축상 이송대(2)의 조작에 의해 제1더브테일(4)을 이송시켜 고정하고, 상기 블레이드(12)가 웨이퍼(13)의 절단선(Scribing Line)상에 위치할 수 있도록, 상기 앵글 플레이트(15)와 동일 경사각(θ)을 유지하는다른 앵글 플레이트(16)위에 비스듬히 놓여 있는 Y-축상 이송대(6)의 조작에 의해 제2더브테일(8)을 이송 고정하며, 웨이퍼(13)의 형태에 따라 상기 절단선상에 블레이드(12)가 적절히 접촉될 수 있도록, Z-축상 이송대(9)의 조작에 의해 스핀들(11)을 하강시켜 상기 진공 척(5)과 동일한 기울기로 이 스핀들(11)을 고정한 다음, 스핀들 모우터(10)를 구동시켜 블레이드(12)가 회전되도록 하므로써, 결국 상기 웨이퍼(13)는 절삭 조건에 맞게 가공되며, 그 최종공정으로서, 사기의 일부 절단된 웨이퍼(13)는 수동또는 반자동으로 브레이킹(Breaking)되는 것이다.

이때, 절삭가공되는 상기 웨이퍼(13)는 소정 경사각(θ)으로 기울어진 앵글 플레이트(15)와 동일한 기울기를 유지하게 되며, 웨이퍼(13)의 절삭 작업 후에 순수와 혼합된 오염물이 상기 웨이퍼(13)의 표면상에 잔류하지 않고 경사면을 따라 자연 배수되어 청결한 상태를 유지하므로써, 제품의 불량율을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 상기의 경사각(θ)은 실리콘 먼지입자와 순수가 밑으로 원활히 흘러내릴 수 있는 정도면 무방하며, 통상 앵글 플레이트의(15)(16)의 경사각이 5°내지 85°범위 내에 있는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

본 발명에 따른 웨이퍼 가공용 다이싱 소오는 절삭가공되는 웨이퍼(13)가 소정 경사각(θ)으로 기울어진 앵글 플레이트(15)에 의해 이와 동일한 경사각(θ)을 이루며 한쪽방향으로 기울어져 있고, 또한 이에 대응되는 스핀들(11)의 설치방향도 상기 앵글 플레이트(15)와 동일한 경사각(θ)으로 기울어진 앵글 플레이트(16)에 의해 동일 경사각(θ)을 이루며 한쪽 방향으로 기울어져 있으므로써, 종래의 다이싱 소오와 동일하게 절삭 작업을 수행할 수 있으면서 이와 동시에, 웨이퍼(13)의 절삭 작업 후, 순수와 혼합된 오염물이 상기 웨이퍼(13)의 표면상에 잔류하지 않고 경사면을 따라 자연 배수되면서 가공된 웨이퍼(13)가 청결한 상태를 유지하여, 제품의 불량율을 최소화하고, 반도체 소자의 오염 및 열화(劣化)를 방지할 수 있도록 된 매우 유용한 효과가 있다.

Claims

베드와, 이 베드 위에 설치된 X-축상 이송대 및 Y-축상 이송대와, 상기 X-축상 이송대의 제1더브테일상에 설치된 진공 척과, 상기 Y-축상 이송대의 제2더브테일상에 설치되고 절삭용 블레이드를 장착한 스핀들이 결합되는 Z-축상 이송대로 구성된 다이싱 소오에 있어서, 상기 베드위에 소정의 경사각을 갖는 앵글 플레이트가 각각 설치되고, 이 각각의 앵클 플레이트상에 상기 X-축상 이송대 및 Y-축상 이송대가 설치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 다이싱 소오.
제1항에 있어서, 상기 앵플 플레이트는 그 경사각이 5°내지 85°의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 다이싱 소오.