KR100521242B1 - 웨이퍼의 보호 테이프 접착 설비_ - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 한 면에 보호 테이프를 접착하고, 접착한 보호 테이프를 웨이퍼 형상대로 잘라 내는데 사용하는 보호 테이프 접착 설비에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 보호 테이프를 잘라 내는 공정을 진행할 때 절단기의 칼날이 웨이퍼 형상대로 움직일 수 있는 절단기를 갖춘 웨이퍼의 보호 테이프 접착 설비를 제공하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 공급부, 테이프 접착부, 테이프 절단부, 웨이퍼 적재부를 구비하는 보호 테이프 접착 설비에 있어서, 테이프 절단부는 중심부의 회전축에 의한 수평 회전 운동을 하는 절단기 몸체, 가동 절단부 몸체와 칼날로 이루어지며, 절단기 몸체의 측면에 결합되어 절단기 몸체로부터 거리가 증감되는 가동 절단부, 가동 절단부 몸체를 절단기 몸체 방향으로 당기기 위해서 절단기 몸체와 가동 절단부 몸체 사이에 결합된 탄성 부재, 테이프 절단부에 위치하는 웨이퍼를 고정시키는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 보호 테이프 접착 설비를 제공한다.

Description

웨이퍼의 보호 테이프 접착 설비{Protection tape laminating apparatus for wafer}

본 발명은 웨이퍼의 보호 테이프 접착 설비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 웨이퍼의 한 면에 보호 테이프를 접착하고, 접착한 보호 테이프를 웨이퍼 형상대로 잘라 내는데 사용하는 보호 테이프 접착 설비에 관한 것이다.

반도체 패키지 제조 공정에 있어서는 원통형의 인곳(Ingot)에서 자른 웨이퍼의 뒷면을 연마하여 웨이퍼의 두께를 얇게 하는 공정이 필요하다. 이 공정은 후속 공정에서 분리되는 반도체 칩의 크기를 축소시켜 조립(Packaging)을 용이하게 하기 위한 것이다. 웨이퍼의 뒷면을 연마할 때에는 연마할 때 발생하는 분진 등으로부터 집적 회로가 형성된 반도체 소자를 보호하기 위해서 반도체 소자가 형성된 웨이퍼 앞면에 보호 테이프를 접착한다. 이러한 보호 테이프를 접착하고, 보호 테이프를 웨이퍼의 형상대로 잘라 내는데 사용하는 설비가 보호 테이프 접착 설비이다.

도 1은 종래 기술에 따른 보호 테이프 접착 공정을 나타내는 공정도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 절단기를 이용하여 보호 테이프를 잘라 내는 공정을 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 보호 테이프 접착 설비(이하, '접착 설비'라 한다)에서 보호 테이프 접착 공정(10)을 진행하여 웨이퍼(23)에 접착된 보호 테이프(24)를 웨이퍼(23) 형상대로 잘라 내기 위해서는 두 번에 걸친 절단 공정을 실시한다.

일면에 집적 회로가 형성된 웨이퍼(23)가 웨이퍼 캐리어(도시되지 않음)에 보관되어 접착 설비에 공급(11)되면 접착 설비에서는 집적 회로가 형성된 웨이퍼(23)의 일면에 굴림대(Roller)에 의한 압연 방식으로 보호 테이프(24)를 접착한다(13). 보호 테이프(24)가 접착된 웨이퍼(23)는 절단기(Cutter)(20)를 이용하여 1차 절단을 거치게 된다. 절단기(20)는 웨이퍼(23) 아래에서 위쪽으로 상승하여 절단기 몸체(21) 측면에 부착된 칼날(22)이 보호 테이프(24)를 뚫고 올라오고, 원판형의 절단기 몸체(21)가 화살표 방향(A)으로 회전함에 따라 칼날(22)이 보호 테이프(24)를 1차적으로 절단하게 된다(15).

절단기(20)를 이용하여 보호 테이프(24)를 절단하는 경우에는 절단기(20)가 상승할 때 칼날(22)이 웨이퍼(23)와 부딪히는 것을 방지하기 위해서 웨이퍼(23)의 위치를 칼날(22) 안쪽으로 정렬하고, 웨이퍼(23)와 칼날(22) 사이에 일정한 간격을 둔다. 따라서, 절단기(20)에 의해서 잘린 보호 테이프(24)는 웨이퍼(23)보다 더 큰 면적을 갖게 되므로 웨이퍼(23)를 벗어나 남는 부분이 생긴다. 이러한 부분을 잘라 내기 위해서 전류를 흘려 가열한 가는 금속선을 세로로 웨이퍼(23) 측면에 접촉시키면서 웨이퍼(23) 측면을 따라 이동하여 2차적으로 보호 테이프(24)를 웨이퍼(23) 형상대로 잘라 낸다(17). 위 공정이 모두 끝나면 웨이퍼(23)를 빈 웨이퍼 캐리어(도시되지 않음)로 이동하여 적재한다(19).

그런데, 가열한 금속선에 의한 2차 절단(17)에 의하면 열에 의해 녹은 보호 테이프(24)가 웨이퍼(23) 측면에 남게 되므로 웨이퍼(23) 뒷면을 연마하는 후속 공정에서 불량이 발생한다. 웨이퍼(23)를 벗어나서 남는 보호 테이프(24) 부분이 생기지 않게 하기 위해서 칼날(22)과 웨이퍼(23) 사이의 간격을 없애고 칼날(22)이 웨이퍼(23) 측면과 접촉하면서 보호 테이프(24)를 자르게 되더라도, 플랫 존(Flat Zone)(25) 부분에는 보호 테이프(24)가 남는 것을 피할 수 없으므로 두 번에 걸친 절단 공정을 하여 보호 테이프(24)를 웨이퍼(23) 형상대로 자르게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 보호 테이프를 잘라 내는 공정을 진행할 때 절단기의 칼날이 웨이퍼 형상대로 움직일 수 있는 절단기를 갖춘 보호 테이프 접착 설비를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 공급부, 테이프 접착부, 테이프 절단부, 웨이퍼 적재부를 구비하는 보호 테이프 접착 설비에 있어서, 테이프 절단부는 중심부의 회전축에 의한 수평 회전 운동을 하는 절단기 몸체, 가동 절단부 몸체와 칼날로 이루어지며, 절단기 몸체의 측면에 결합되어 절단기 몸체로부터 거리가 증감되는 가동 절단부, 가동 절단부 몸체를 절단기 몸체 방향으로 당기기 위해서 절단기 몸체와 가동 절단부 몸체 사이에 결합된 탄성 부재, 테이프 절단부에 위치하는 웨이퍼를 고정시키는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 보호 테이프 접착 설비를 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 도면 전반에 걸쳐서 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.

도 3은 일반적인 보호 테이프 접착 설비를 나타내는 개략도이다.

도 3을 참조하면, 보호 테이프 접착 설비(50)는 웨이퍼 공급부(52), 테이프 접착부(54), 테이프 절단부(56), 웨이퍼 적재부(58)로 구성된다. 웨이퍼가 저장된 웨이퍼 캐리어가 웨이퍼 공급부(52)에 위치하면 웨이퍼가 컨베이어 벨트(도시되지 않음)에 의해서 한 장씩 테이프 접착부(54)로 이동한다. 테이프 접착부(54)에서 보호 테이프가 접착된 웨이퍼는 테이프 절단부(56)로 이동하여 웨이퍼의 형상대로 보호 테이프를 절단한다. 보호 테이프를 웨이퍼 형상대로 절단하면 웨이퍼를 테이프 절단부(56)에서 진공 흡착 도구(도시되지 않음)를 이용하여 웨이퍼 적재부(58)로 이동하여 웨이퍼 캐리어에 적재한다. 아래에서는 본 발명의 실시예에 따른 테이프 절단부(56)를 중심으로 보호 테이프 접착 설비에 대해서 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보호 테이프 접착 설비의 테이프 접착부와 테이프 절단부를 나타내는 개략도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 테이프 절단부의 절단기를 나타내는 측면도이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 테이프 접착부에서는 회전(B)하는 두 개의 굴림대(126) 사이로 보호 테이프(124)와 웨이퍼(123)를 지나가게 하여 웨이퍼(123)에 보호 테이프(124)를 접착한다. 보호 테이프(124)가 접착된 웨이퍼(123)가 테이프 절단부로 이동하면 테이프 접착부의 굴림대(126)는 회전을 멈추고, 웨이퍼(123)는 절단기(120) 상부에 위치하여 정지한다. 웨이퍼(123)가 절단기(120) 상부에 위치하면 보호 테이프(124)를 자르는 동안 웨이퍼(123)를 고정시키기 위한 진공 흡착 도구(128)가 진공에 의해서 웨이퍼(123)를 흡착하여 고정한다.

진공 흡착 도구(128)가 웨이퍼(123)를 고정시킬 때 웨이퍼(123)에 접착된 보호 테이프(124)가 위로 들리게 되면 절단기(120)의 칼날(122)이 보호 테이프(124)에 닿지 않게 될 수가 있으므로 한쪽이 개방된 원통형의 테이프 고정부(130)가 보호 테이프(124)를 눌러 준다. 테이프 고정부(130)는 웨이퍼(123)의 지름보다 큰 지름을 가지므로 웨이퍼(123)에서 일정한 거리만큼 떨어진 웨이퍼(123) 둘레의 보호 테이프(124)를 눌러서, 보호 테이프(124)가 위로 들려 절단기(120)의 칼날(122)로부터 멀어지는 것을 방지한다.

웨이퍼(123)가 진공 흡착 도구(128)에 의해서 고정되면, 절단기(120)가 상승하여 칼날(122)이 보호 테이프(124)를 뚫고 올라온다. 절단기(120)는 절단기 몸체(121), 가동 절단부(Movable Cutting Part)(133), 스프링(134) 및 실린더(136)와 피스톤(138)으로 구성된 왕복동 수단(139)으로 이루어진다. 절단기 몸체(121)는 수평으로 회전 운동을 할 수 있고, 가동 절단부(133)가 결합될 수 있으면 그 형상에는 관계없으나, 본 발명의 실시예에서는 종래 기술에 따른 절단기의 절단기 몸체(도 2의 21)와 동일한 형상을 하고 있다. 원판형의 절단기 몸체(121) 일면의 중심부에는 회전축(131)이 결합되어서 절단기 몸체(121)가 회전축(131)을 중심으로 회전한다.

절단기 몸체(121)의 측면에는 가동 절단부 몸체(132)와 칼날(122)로 이루어진 가동 절단부(133)가 결합된다. 가동 절단부 몸체(132)의 중심부는 핀(140)에 의한 핀 이음(Pin Joint)으로 절단기 몸체(121)와 결합되므로, 가동 절단부 몸체(132)는 핀(140)을 중심으로 일정한 각도 내에서 절단기 몸체(121) 쪽으로 움직일 수 있다. 가동 절단부 몸체(132)의 상단에는 절단기 몸체(121)가 회전하는 방향에 대해서 수직으로 칼날(122)이 부착된다. 절단기 몸체(121)가 회전할 때 칼날(122)이 보호 테이프(124)를 웨이퍼(123) 형상대로 자르기 위해서 웨이퍼(123) 측면에 보다 더 밀착하기 위해서는 칼날(122)의 두께가 100~300㎛ 정도로 얇아서 유연성이 있는 것이 바람직하다.

가동 절단부 몸체(132)와 절단기 몸체(121)는 스프링(134)과 같은 탄성 부재가 연결되어 있으므로 탄성에 의해서 가동 절단부 몸체(132)를 절단기 몸체(121) 쪽으로 끌어 당겨서 가동 절단부 몸체(132)가 b에 위치한다. 절단기(120)가 상승할 때에는 칼날(122)이 웨이퍼(123)의 측면과 밀착하지 않고 웨이퍼(123) 측면과 테이프 고정부(130) 사이의 보호 테이프(124)를 뚫고 올라가지만, 칼날(122)이 보호 테이프(124)를 자르는 동안에는 스프링(134)에 의해서 가동 절단부 몸체(132)가 당겨지므로 칼날(122)이 웨이퍼(123)의 측면과 밀착한다. 절단기(120)가 상승할 때에는 왕복동 수단(139)의 피스톤(138)이 직선 운동(C)을 하여 가동 절단부 몸체(132)의 하단부를 밀어 주므로 가동 절단부 몸체(132)가 a에 위치한다. 따라서, 칼날(122)이 상승할 때 웨이퍼(123)와 충돌하지 않게 된다.

본 발명의 실시예에서는 절단기(120)가 웨이퍼(123) 아래쪽에 위치하지만, 웨이퍼(123)가 아래쪽에 위치하고 절단기(120)가 위쪽에 위치하도록 보호 테이프 접착 설비를 구성할 수도 있다. 또한, 탄성 부재와 왕복동 수단의 위치 및 구조는 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 방법으로 변경될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 한 번의 공정으로 보호 테이프를 웨이퍼의 형상대로 절단하므로 공정을 단순화하게 되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 가열한 금속선으로 보호 테이프를 절단할 때 웨이퍼에 잔류하는 불순물이 생기지 않으므로 불순물에 의한 불량을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 보호 테이프 접착 공정을 나타내는 공정도,

도 2는 종래 기술에 따른 절단기를 이용하여 보호 테이프를 잘라 내는 공정을 나타내는 사시도,

도 3은 일반적인 보호 테이프 접착 설비를 나타내는 개략도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보호 테이프 접착 설비의 테이프 접착부와 테이프 절단부를 나타내는 개략도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 테이프 절단부의 절단기를 나타내는 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

10; 보호 테이프 접착 공정 20, 120; 절단기

21, 121; 절단기 몸체 22, 122; 칼날

23, 123; 웨이퍼 24, 124; 보호 테이프

25; 플랫 존 50; 보호 테이프 접착 설비

52; 웨이퍼 공급부 54; 테이프 접착부

56; 테이프 절단부 58; 웨이퍼 적재부

126; 굴림대 128; 진공 흡착 도구

130; 테이프 고정부 131; 회전축

132; 가동 절단부 몸체 133; 가동 절단부

134; 스프링 136; 실린더

138; 피스톤 139; 왕복동 수단

140; 핀

Claims (3)

1. 집적 회로가 형성된 웨이퍼를 공급하는 웨이퍼 공급부, 상기 집적 회로가 형성된 상기 웨이퍼의 일면에 보호 테이프를 접착하는 테이프 접착부, 상기 웨이퍼에 접착된 상기 보호 테이프를 상기 웨이퍼 형상대로 절단하는 테이프 절단부, 절단된 상기 보호 테이프가 접착된 상기 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 적재부를 구비하는 보호 테이프 접착 설비에 있어서, 상기 테이프 절단부는

   (1) 중심부의 회전축에 의한 수평 회전 운동을 하는 절단기 몸체와,

   (2) 상기 절단기 몸체의 측면에 결합된 가동 절단부로서,

   상기 절단기 몸체로부터의 거리가 증감될 수 있도록 상기 절단기 몸체에 체결된 가동 절단부 몸체와,

   상기 절단기 몸체의 회전면과 수직 방향으로 상기 가동 절단부 몸체에 결합된 칼날을 구비하는 가동 절단부와,

   (3) 상기 가동 절단부 몸체를 상기 절단기 몸체 방향으로 당기기 위해서 상기 절단기 몸체와 상기 가동 절단부 몸체 사이에 결합된 탄성 부재와,

   (4) 상기 테이프 절단부에 위치하는 상기 웨이퍼를 고정시키는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 보호 테이프 접착 설비.
2. 제 1항에 있어서, 상기 테이프 절단부는 왕복동 수단을 더 구비하며, 상기 왕복동 수단의 직선 운동에 의해서 상기 가동 절단부 몸체를 상기 절단기 몸체로부터 멀어지게 하는 것을 특징으로 하는 보호 테이프 접착 설비.
3. 제 1항에 있어서, 상기 칼날은 유연성이 있는 것을 특징으로 하는 보호 테이프 접착 설비.