KR100492626B1 - 엘라스토머 박리 웨이퍼 재처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엘라스토머가 박리된 웨이퍼를 재처리하는 방법에 관한 것으로, 결합다이를 제거하는 단계; 상부 활성면에 접착필름을 부착하는 단계; 하부 비활성면의 마운팅테이프 및 엘라스토머를 제거하는 단계; 하부 비활성면을 세정하는 단계; 하부 비활성면을 플라즈마 처리하는 단계; 및 하부 비활성면에 새로운 엘라스토머 및 마운팅테이프를 부착하는 단계를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 반도체 후공정에 관한 것으로, 상세하게는 웨이퍼 상에서 공정이 완료된 개별 다이를 절단하여 분리하는 공정에 관한 것이다.
일반적으로 한 장의 웨이퍼에는 집적회로(IC)의 경우 수백개의 다이가 있고, 트랜지스터의 경우에는 수만개에 이르는 다이가 있다. 다이는 웨이퍼 상에서 선택적 증착, 제거, 도핑 등을 포함하는 여러 단계의 공정에 의하여 형성되고, 웨이퍼상에서 여러 회로적 테스트를 거친 후, 각각의 다이로 분리되어, 개별적으로 패키징 등의 공정을 거쳐 반도체 소자로 사용된다.
웨이퍼상에 형성된 각 다이(Die)들의 기능을 검사하여 그 상태를 체크한 다음, 개개의 칩으로 분리시키는 공정은 엘라스토머 및 마운팅테이프를 부착하는 테이핑(Taping)공정, 각 다이로 절단하는 소잉(Sawing)공정, 절단공정에서 발생되는 실리콘 더스트 등을 제거하는 세정공정, 각 다이를 분리하여 기판 등에 접착하는 다이본딩공정 등으로 구별할 수 있다.
도1a 내지 1c는 웨이퍼를 개별 다이로 절단 및 분리하는 과정에서 엘라스토머가 분리되는 결함상태를 도시하고 있다.
도1a은 테이핑 공정으로서, 웨이퍼척 상에 고정되는 웨이퍼, 엘라스토머 및 마운팅테이프 등이 도시되어 있다. 도1a에 도시된 바와같이, 웨이퍼척 상에 고정되어 절단되는 대상은 웨이퍼(11) 및 마운팅테이프(13)로 충분하나, 다이를 적층하여 집적도를 높이고자 할 경우에는 다이와 다이를 접착고정하기 위한 엘라스토머(elastomer)(12)가 다이와 마운팅테이프 사이에 삽입된다. 테이핑공정에서는 다수의 다이가 형성된 웨이퍼를 척(Chock)위에 얹어놓고 웨이퍼의 비활성면에 엘라스토머 및 마운팅테이프를 순차적으로 접착시킨다.
도1b는 소잉 공정으로서, 블레이드가 웨이퍼, 엘라스토머 및 마운팅테이프의 일부를 절단하는 상태를 도시하고 있다. 블레이드(14)를 이용하여 웨이퍼 등을 절단할 경우 냉각수 등의 용도로 순수(DI water)가 사용된다.
도1c는 세정공정 후에 다이본딩을 위하여 절단된 다이를 픽업하여 분리하는 상태를 도시하고 있다. 도1c에 도시된 바와같이, 웨이퍼(11)를 평면상 일정한 힘으로 당기면서 하부에서는 이젝션핀(미도시)으로 각 다이를 밀고 상부에서는 다이픽업 장치(15)로 각 다이를 픽업한다. 이때, 다이에 접착된 엘라스토머(12)가 분리되는 경우가 발생한다. 웨이퍼와 엘라스토머는 보통 150℃ 이상에서 접착이 이루어지는 데, 이와같이 소잉 공정 이후 엘라스토머 자체의 접착력 약화 또는 실리콘 더스트의 삽입 등으로 다이와 엘라스토머 사이의 접착력이 떨어져 다이와 엘라스토머가 일단 분리되면 재사용을 위한 다이와 엘라스토머의 재접착은 더 이상 가능하지 않다. 특히, 다이본딩 공정 중에 하나의 다이가 엘라스토머로부터 분리되면, 나머지 다이들도 엘라스토머와 접착력이 약화되어 있음이 명백하고, 따라서 다이본딩 공정을 계속하게 될 경우 나머지 다이들도 사용할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다이본딩 공정 중에 하나의 다이가 엘라스토머로부터 분리되면, 나머지 다이들도 엘라스토머와 접착력이 약화된 것으로 판단하고, 나머지 다이들에 대하여 새로운 엘라스토머를 접착시켜 나머지 다이들을 재사용할 수 있는 엘라스토머 재접착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 결함 다이를 제거하고, 나머지 다이들에 대하여, 먼저 상부에 접착필름을 부착하는 단계, 접착되어 있는 마운팅 테이프 및 엘라스토머를 제거하는 단계, 마운팅 테이프 등이 제거된 웨이퍼의 비활성면을 알콜 등을 이용하여 실리콘 더스트 등을 제거하는 클리닝단계, 웨이퍼 비활성면을 아르곤 가스 등을 이용하여 플라즈마 처리하는 단계, 웨이퍼 비활성면에 새로운 엘라스토머를 접착하는 단계로 구성되는 엘라스토머 재접착 방법을 제공한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 엘라스토머 재접착 방법을 도시하는 플로우챠트이다.
먼저 결함 다이를 제거하는 단계이다(S21). 웨이퍼를 절단하여 각 다이를 본딩하는 과정에서 이젝션 핀 및 다이 픽업장치에 의하여 다이가 들어 올려질 때 다이 비활성면에 부착된 엘라스토머가 떨어지는 결함 다이가 발생하는 경우가 있다. 이러한 결함 다이은 웨이퍼를 절단하는 과정에서 진동 등의 충격이나 엘라스토머 자체의 접착력 부족으로 발생하며, 다이와 엘라스토머 사이의 분리된 간격 사이로 웨이퍼 절단과정에서 생성된 실리콘 더스트 등이 삽입되면 결함 다이의 발생수는 더욱 증가한다. 결함 다이의 발생이 감지되면, 다이 본딩 작업을 중지하고 결함 다이를 모두 제거하며, 활성면이 형성된 웨이퍼의 활성면을 세정한다.
활성면에 접착필름을 부착하는 단계이다(S22). 결함 다이가 제거되고 세정과정을 거친 웨이퍼의 활성면에 접착필름을 부착하여 웨이퍼를 임시적으로 고정시킨다.
비활성면에 접착되어 있는 마운팅 테이프 및 엘라스토머를 제거하는 단계이다(S23). 다이와 엘라스토머가 분리되는 결함 다이가 발생하면, 현재 사용하고 있는 엘라스토머는 접착력 부족 등의 문제가 있으므로 다이본딩 등의 작업을 계속할 경우에는 사용가능한 다이 모두를 버리게 되는 결과가 된다. 따라사, 결함 다이를 하나라도 발생시킨 엘라스토머는 교체되어야 한다. 따라서, 단계 S22에서 웨이퍼의 활성면이 고정되어 있으므로, 비활성면에 접착되어 있는 마운팅 테이프 및 엘라스토머는 교체를 위하여 제거된다.
마운팅 테이프 등이 제거된 웨이퍼의 비활성면을 세정하는 단계이다(S24). 결함 다이를 발생시킨 엘라스토머와 다이 사이에는 실리콘 더스트 등의 이물질이 묻어 있을 수 있다. 이러한 이물질 등을 제거하기 위하여 웨이퍼의 비활성면을 알콜 등을 이용하여 세정한다. 세정액의 대표적 종류를 보면, 파티클이나 유기성 오염물을 제거에는 수산화암모늄, 과산화수소 및 물 등의 혼합액을 사용하고, 금속이나 중금속 오염의 제거에는 염산, 과산화수소 및 물 등의 혼합액을 사용하고, 금속오염 제거, 자연산화막 제거, 표면평탄화 등을 위해서는 플로오르화수소 및 물의 혼합액을 사용하며, 그리고 금속오염, 포토레지스터, 유기물 등의 제거에는 황산, 과산화수소 및 물 등의 혼합액을 사용하고 있다. 본 발명에서는 실리콘 더스트 등과 같은 오염물을 제거하기 위하여 세정이고, 더구나 후속공정에 미치는 영향이 적으므로, 세정의 정도는 단순히 오염물을 제거하여 엘라스토머의 접착력이 떨어지지 않을 정도이면 충분하다. 따라서, 순수에 의한 세정으로도 충분하나, 세정의 효과를 높이기 위하여 과산화수소 등을 첨가한 혼합액을 사용하는 것이 바람직하다.
플라즈마를 이용한 웨이퍼 비활성면을 식각하는 단계이다(S25). 플라즈마는 전기적으로 하전된 입자와 여기된 중성입자로 구성되며, 음전하로 하전된 입자와 양전하로 하전된 입자의 밀도가 같은 상태를 유지하여 전체적으로 중성상태를 갖는 물질로서, 반응성 가스에 고주파 전력을 인가하면 분자들의 운동에너지가 높아져 활성화되고 활성화된 분자들은 여기 혹은 이온화되어 이온, 전자 및 중성입자로 분리되어 형성된다. 반응입자의 이동을 보면, 중성입자는 확산에 의하여 이동하고, 이온은 전계에 의하여 이동된다. 표면 반응은 보면, 중성입자에 의한 반응은 화학적 반응인 데 반하여 이온의 경우는 종류에 따라 달라진다. 불활성 이온의 경우는 화학적 반응이 없고 단지 높은 에너지의 충격으로 박막 물질을 표면에서 물리적으로 탈착시킨다. 반응성 이온은 화학적 반응을 통해 박막 표면의 입자와 반응한다. 따라서, 본 발명에서는 염소, 산소, 불소 등의 반응성 이온의 화학적 반응에 의한 표면 처리가 바람직하지 않은 것은 아니나, 부산물 생성에 따른 부차적 공정이 필요하므로, 화학적 반응을 수반하지 않는 불활성 이온을 이용하는 것이 바람직하다. 불활성 이온은 주로 아르곤 이온(Ar+)을 말한다. 이와같이, 웨이퍼의 비활성면을 플라즈마 처리하는 것은 후속공정인 엘라스토머 재접착 공정에서 엘라스토머의 접착력을 높이기 위함이다.
웨이퍼 비활성면에 새로운 엘라스토머 및 마운팅 테이프를 부착하는 단계이다(S26). 플라즈마 처리된 웨이퍼의 비활성면에 새로운 엘라스토머 및 마운팅 테이프를 부착한다.
이후, 웨이퍼 척에 웨이퍼를 고정시키고, 절단(S27) 및 다이본딩(S28) 공정을 수행한다.
절단(S27) 및 다이본딩(S28) 공정에서 엘라스토머의 박리로 결함 다이가 다시 발생하면, 단계 S21 내지 S26의 단계를 다시 반복한다.
이상의 엘라스토머 재접착 방법에 의하면, 다이본딩 공정 중에 하나의 다이가 엘라스토머로부터 분리될 경우 나머지 다이들에 대한 다이본딩 공정을 다이의 손실없이 진행할 수 있어서, 다이의 수율을 크게 높일 수 있다.
도1a 내지 1c는 웨이퍼를 개별 다이로 절단 및 분리하는 과정에서 엘라스토머가 분리되는 결함상태를 도시하고, 그리고
도2는 본 발명에 따른 엘라스토머 재접착 방법을 도시하는 플로우챠트이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
11: 웨이퍼 12: 엘라스토머
13: 마운팅 테이프 14: 블레이드
15: 다이 픽업장치
Claims (5)
- 결합다이를 제거하는 단계;상부 활성면에 접착필름을 부착하는 단계;하부 비활성면의 마운팅테이프 및 엘라스토머를 제거하는 단계;하부 비활성면을 세정하는 단계;하부 비활성면을 플라즈마 처리하는 단계; 및하부 비활성면에 새로운 엘라스토머 및 마운팅테이프를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 박리 웨이퍼 재처리 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 처리단계는불활성 이온을 이용하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 박리 웨이퍼 재처리 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 불활성 이온은아르곤 이온인 것을 특징으로 하는 엘라스토머 박리 웨이퍼 재처리 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 하부 비활성면 세정단계는과산화수소 및 순수로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나의 용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 박리 웨이퍼 재처리 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상부 활성면에 접착필름을 부착하는 단계 이전에 상부 활성면을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 박리 웨이퍼 재처리 방법.
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