KR100774388B1

KR100774388B1 - 웨이퍼 커팅 머신

Info

Publication number: KR100774388B1
Application number: KR1020037007752A
Authority: KR
Inventors: 칼 프리바서
Original assignee: 디스코 하이테크 유럽 게엠베하
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-20
Publication date: 2007-11-08
Also published as: DE10136534A1; CN1289275C; WO2003011546A1; ATE356704T1; DE10136534B4; KR20040018315A; EP1412149B1; DE50209725D1; EP1412149A1; CN1478011A

Abstract

본 발명은, 상호 동축상으로 설치된 두개의 회전 가능한 작업 스핀들(1)(2)을 포함하며, 이러한 작업 스핀들(1)(2)은 그 일단에서 허브(5)(6)에 지지된 분리 디스크(3)(4)를 이동시키고 웨이퍼가 장착되는 작업 테이블(8)에 대응하여 이동될 수 있으며, 두개의 분리 디스크(3)(4)는 대향되게 각각 설치되며, 각각의 허브(5)(6)는 분리 디스크(3)(4)의 후측에 위치되어 작업 스핀들(1)(2)상에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 커팅 머신(1)에 관한 것이다.

반도체, 웨이퍼, 커팅, 분리 디스크

Description

웨이퍼 커팅 머신 {Machine for Cutting Wafers}

본 발명은 주청구항의 전제부에 따른 웨이퍼 커팅 머신에 관한 것이다.

보다 구체적으로는, 본 발명은 상호 동축상으로 설치된 두개의 회전 가능한 작업 스핀들을 포함하며, 이러한 작업 스핀들은 그 일단에서 허브에 지지된 분리 디스크를 이동시키고 웨이퍼가 장착되는 작업 테이블에 대응하여 이동될 수 있는 웨이퍼 커팅 머신에 관한 것이다.

이러한 웨이퍼 커팅 머신은 여러 다른 형상을 가지며 선행기술로부터 알 수 있다. 이들 웨이퍼 커팅 머신은 공정이 진행되는 동안 칩 장착된 각각의 웨이퍼 또는 다른 전기적 구성요소를 커팅한다.

직방형인 각각의 칩 또는 칩 블랭크는 먼저 스트립(strip)의 형태로 웨이퍼로부터 커팅된다. 각 스트립은 생산될 칩 또는 칩 블랭크의 폭을 갖는다. 분리 디스크가 웨이퍼로부터 복수의 수평판을 커팅한 후, 작업 테이블은 제2 커팅 배열이 되도록 웨이퍼와 함께 90°회전된다.

선행 기술에는 두개의 스핀들 형태의 웨이퍼 커팅 머신이 개시되어 있다. 이 웨이퍼 커팅 머신은 두개의 작업 스핀들을 포함하며, 이 두개의 작업 스핀들은 각각 분리 디스크를 지지한다. 두개의 분리 디스크를 사용함으로써, 하나의 분리 디스크를 구비하는 웨이퍼 커팅 머신과 비교하여 작업 시간이 반으로 감소될 수 있 다. 또한, 제2 분리 디스크 수단에 의하여 분리 공정이 진행되는 동안, 제1 분리 디스크 수단에 의하여 V-모양의 커팅이 수행되는 것이 알려져 있다. 양 분리 디스크는, 대응하는 사선 컷팅을 하도록 하나의 작업 스핀들에 결합되는 방식으로 장착될 수 있다.

이와 같이 종래의 웨이퍼 커팅 머신은 일체화된 작업 스핀들과 분리 디스크의 구조로 인하여 분리 디스크가 적절하게 상호 접근하지 못하기 때문에, 매우 작은 평행 커팅을 할 수 없다는 문제가 알려져 있다. 이는 웨이퍼 커팅 머신의 파워와 효율을 떨어트린다.

본 발명의 목적은 단순한 구조로 용이하고 확실하게 다루어지며, 상호 매우 가깝게 위치된 평행 커팅을 효과적으로 달성할 수 있는, 상기와 같은 형태의 웨이퍼 커팅 머신을 제공하는 데 있다.

본 발명에 의하여 이러한 목적은 주청구항의 특징에 의해 달성된다. 종속항은 본 발명의 더 유리한 구조를 보여준다.

본 발명에 따른 웨이퍼 커팅 머신은 여러 중요한 장점을 갖는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 두개의 분리 디스크는 작업 스핀들 상에서 대향되게 설치되며, 각 분리 디스크의 허브는 분리 디스크의 후측에 위치되며 작업 스핀들상에 설치된다. 또한, 두개의 분리 디스크는 그 사이에 매우 작은 간격으로 서로 접근할 수 있어서, 두개의 평행 작업 분리 디스크의 매우 작은 커팅 간격을 정밀하게 구현할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 웨이퍼 커팅 머신을 사용함으로써, 두개의 분리 디스크로 동시에 칩, 칩 블랭크 또는 이와 같은 작은 스트립을 웨이퍼로부터 커팅할 수 있거나, 웨이퍼로부터 같은 것을 분리하거나, 또는 대응하는 분리 노치(notch)를 생산할 수 있다.

본 발명의 장점은, 각각의 작업 스핀들이 축방향으로 가동될 수 있다는 것이다. 이로써, 분리 디스크가 정확하게 이동할 수 있다.

본 발명의 분리 디스크는 플랫 디스크 또는 플랫 링의 형상으로 형성하는 것도 가능하다. 또한, 단면부에 관하여 예를 들어 디스크와 같은 플랫부의 수단에 의하여 분리 커팅을 수행하도록 원하는 형상으로 형성할 수 있으며, 반면 결합부는 칩 스트립, 칩 블랭크 스트립 또는 IC 스트립의 에지(edge)를 작업하기 위해 원추 또는 경사면 형상으로 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 두개의 분리 디스크는 웨이퍼에서 작업될 IC 스트립 또는 칩 스트립의 적어도 작업 폭까지 서로 접근하게 된다. 즉, 매우 작은 스트립을 생산하는 것이 가능하다.

본 발명의 범위 내에서, 분리 디스크 각각이 확실하게 허브에 연결될 때 더 많은 장점이 있으며, 허브 자체는 분리 가능하게 작업 스핀들에 지지된다. 이로써, 정확하며 간단하게 분리 디스크를 교체하는 것이 가능하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 커팅 머신의 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 2는 분리 디스크와 허브를 구비한 두개의 작업 스핀들을 개략적으로 나타 낸 측면도,

도 3은 도 2의 본 발명에 따른 한 쌍의 분리 디스크의 두 개의 작업 위치와 웨이퍼가 구비된 작업 테이블을 나타낸 평면도,

도 4는 분리 디스크와 연결된 허브가 구비된 작업 스핀들 일단부의 분해도,

도 5는 도 4의 작업 스핀들이 완전히 설치된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 커팅 머신의 사시도이다. 이러한 웨이퍼 커팅 머신은 프레임(10)을 포함한다. 프레임(10)에는 가이드 수단(11)이 고정되어 있으며, 가이드 수단(11)에는 캐리지(12)가 길이 방향으로 위치가 가변될 수 있게 부착되어 있다. 이 캐리지(12)는 예를 들어, 볼 타입의 스핀들(13) 수단에 의하여 가동될 수 있다. 캐리지(12)는 작업 테이블(8)을 이동시킨다. 이 작업 테이블(8)은 구동 수단(미도시)에 의하여 종축에 대하여 회전가능하다.

프레임(10)에는 콘솔(console : 14)이 고정되어 있으며, 이러한 콘솔(14)은 서로 평행한 수평 가이드 수단(15)(16)을 포함한다. 이러한 수평 가이드 수단(15)(16)에 의하여 캐리지(17)(18)가 수평하게 이동될 수 있는 방향으로 지지된다. 이러한 이동은 볼 스핀들(19)(20) 또는 이와 유사한 수단에 의하여 수행되며, 이들 수단은 구동원(21)에 의하여 알려진 방식으로 가동된다.

두개의 캐리지(17)(18)의 각각에는 모터(22)(23)가 장착되며, 이러한 모터는 구동 시스템(미도시)에 의하여 캐리어 슬라이드(24)(25)를 수직으로 이동시킨다.

캐리어 슬라이드(24)(25)의 각각에는, 작업 스핀들(1)(2)을 이동시키는 베어링 축받이(26)(27)가 구비되어 있다. 여기서, 자세하게 도시하지는 않았지만 대응하는 구동원이 작업 스핀들(1)(2)에 제공된다.

또한, 도 1은 가이드 수단(11)에 고정된(도 3 참조) 작업 테이블(8)과 여기에 고정된 웨이퍼(7)를 X 방향으로 이동시키도록, 가이드 수단(11)이 X 방향으로 이동시키는데 사용되는 것을 나타내고 있다. 작업 스핀들(1)(2)을 Y 방향으로 이동시키기 위하여, 가이드 수단(15)(16)이 이용된다. Z 방향으로의 이동은 캐리지(17)(18)상의 캐리어 슬라이드(24)(25)의 수직 이동에 따라 수행된다.

도 2는 두개의 작업 스핀들(1)(2) 각각의 단부를 나타내는 개략적인 측면도이다. 작업 스핀들(1)(2)에 허브(5)(6)가 지지되어 있다. 이들 허브(5)(6)는 분리 디스크(3)과 (4)를 각각 그 표면상에서 이동시킨다. 두개의 분리 디스크(3)과 (4)는 작업 폭(1)을 구현하도록 상호 매우 인접하게 배열될 수 있다는 것은 도 2로 부터 알 수 있다.

도 3은 상이한 작업 동안의 할당을 나타낸다. 평면도에서, 작업 테이블(8)에 고정되거나 부착된 웨이퍼(7)가 있는 작업 테이블(8)이 도시되어 있다. 웨이퍼(7)상에는 다수의 칩, 칩 블랭크 또는 IC가 형성되며, 이들은 분리 디스크(3)(4)에 의하여 수행될 분리 커팅 수단에 의하여 분리된다.

각 IC(28)에 의하여 형성된 IC 스트립(9)에 할당되면, 분리 디스크(3)(4) 각각은 그 이동 범위의 최대 가장자리에 위치된다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 완성된 열(row) 또는 IC 스트립(9)이 하나의 커트 수단에 의하여 작업될 수 있다. 각 IC 스트립(9)의 분리 또는 처리후에, 작업 테이블(8)은 마무리로 각 IC, 칩 또는 칩 블랭크를 작업 또는 분리하도록, 수직축에 대하여 90°회전된다.

도 4 및 도 5는, 작업 스핀들(1)(2)의 일단부의 구조를 각각 도시하고 있다. 작업 스핀들(1)(2) 각각은, 부착부(30) 또는 이와 일체로 형성된 숄더(shoulder)를 구비하는 샤프트(29)를 포함한다. 부착부(30)에는 허브(5)와 (6) 각각의 홈부(32)안으로 삽입될 수 있는 나사산(31)이 형성되어 있다. 홈부(32)는 확장부(33)안으로 삽입되며, 이 확장부(33)내측에는 너트(34)가 삽입된다. 너트(34)는 도 5에 도시된 바와 같이, 분리 디스크(3)(4)를 각각 스핀들(1)(2)에 고정시키도록, 나사산(31)에 스크류 체결될 수 있다. 너트(34)는 확장부(33)의 깊이를 통하여 완전하게 수용됨으로써, 분리 디스크(3)(4)의 작업면이 평면이 된다.

상기한 바와 같이, 분리 디스크는 플랫 디스크(flat disk) 또는 플랫 링(flat ring)의 형태로 형성될 필요가 없다. 또한, 윤곽 단면 형상도 가능하다. 분리 디스크는 일반적인 방법으로 형성될 수 있으며, 예를 들면 다이아몬드 그라인딩 바디 또는 이와 같은 것으로 덮어질 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 범위내에서 부분적인 변경이나 개조도 가능하다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 작업 스핀들 3, 4 : 분리 디스크

5, 6 : 허브 7 : 웨이퍼

8 : 작업 테이블 9 : IC 스트립(IC strip)

10 : 프레임 11, 15, 16 : 가이드 수단

12, 17, 18 : 캐리지 13, 19, 20 : 볼 스핀들

14 : 콘솔(console) 21 : 구동원

22, 23 : 모터 24, 25 : 캐리어 슬라이드

26, 27 : 베어링 축받이 28 : IC

29 : 샤프트 30 : 부착부

31 : 나사산 32 : 홈부

33 : 확장부 34 : 너트

Claims

상호 동축상으로 설치된 두개의 회전 가능하며, 그 일단에서 허브(5)(6)에 지지된 분리 디스크(3)(4)를 이동시키고 웨이퍼(7)가 장착되는 작업 테이블(8)에 대응하여 상기 축 방향으로 이동될 수 있는 작업 스핀들(1)(2)을 포함하며,

상기 두 개의 분리 디스크(3)(4)는 대향되게 각각 설치되고, 적어도 상기 웨이퍼(7)에서 작업되는 IC 스트립(IC strip : 9)의 작업 폭(1)까지 상호 가까워지며,

상기 각각의 허브(5)(6)는 상기 분리 디스크(3)(4)의 후측에 위치되어 상기 작업 스핀들(1)(2) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 커팅 머신(1).
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제1항에 있어서,

상기 분리 디스크(3)(4)는 플랫 디스크(flat disk)의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 커팅 머신.
제1항에 있어서,

상기 분리 디스크(3)(4)는 플랫 링(flat ring)의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 커팅 머신.
제1항에 있어서,

상기 각각의 분리 디스크(3)(4)는 상기 허브(5)(6)에 견고하게 연결되며,

상기 허브(5)(6)는 상기 작업 스핀들(1)(2)에 착탈가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 커팅 머신.