KR100835977B1 - 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR100835977B1 KR1020070020189A KR20070020189A KR100835977B1 KR 100835977 B1 KR100835977 B1 KR 100835977B1 KR 1020070020189 A KR1020070020189 A KR 1020070020189A KR 20070020189 A KR20070020189 A KR 20070020189A KR 100835977 B1 KR100835977 B1 KR 100835977B1
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블에 관한 것으로서, 진공펌프와 같은 흡입 수단과 연통되게 연결되는 하나 또는 그 이상의 흡기구를 갖는 은폐 부재와; 상기 흡기구와 연통되며 상기 웨이퍼가 적재되는 방향에 위치하는 상기 은폐 부재의 일면에 제공되는 진공챔버와; 상기 진공챔버의 상측에 제공되며, 상기 진공챔버와 연통되게 형성되는 하나 이상의 흡착공을 가지는 거치 부재를 포함하여 구성되어, 상기 흡입 수단의 작동에 따라 형성되는 상기 진공챔버의 내부의 흡입압에 의하여 상기 흡착공의 흡착력으로 상기 웨이퍼를 상기 보호층의 일면에 흡착 고정시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블을 제공한다.
척 테이블, 거치 부재, 은폐 부재, 웨이퍼, 흡착, 고정

Description

웨이퍼 절삭장치의 척 테이블{A CHUCK TABLE FOR WAFER SAWING DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블의 일부 절취 사시도
도 2는 도1의 척 테이블에 웨이퍼가 적재되어 흡착 고정된 상태의 구성을 도시한 단면도
도 3은 도1의 척 테이블의 또 다른 형태를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블의 일부 절취 사시도
도 5는 도4의 척 테이블의 종단면도 및 횡단면도
도 6은 도4의 척 테이블의 구동에 따라 진공 챔버 내부의 공기유동상태를 도시한 단면도
도 7a 및 도 7b는 도4의 척 테이블에 서로 다른 직경의 웨이퍼가 거치된 상태를 도시한 단면도
도 8은 도6의 척테이블을 구비한 웨이퍼 절삭장치의 구성을 도시한 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 척 테이블 11: 은폐 부재
12: 진공챔버 13: 흡기구
14: 거치 부재 15: 흡착공
16: 격벽 17: 제1 분할 챔버
18: 제2 분할 챔버 20: 제1 흡기구
21: 제2 흡기구 30: 웨이퍼
31: 소경 웨이퍼 32: 대경 웨이퍼
100 : 제어부 200 : 진공펌프
300: 제1 개폐수단 310: 제1 연결관
400: 제2 개폐수단 410: 제2 연결관
P, P1, P2 : 흡입압
본 발명은 웨이퍼가 척 테이블 상에 적재되고 절삭되어 이송됨에 있어 적재된 웨이퍼는 물론 웨이퍼가 절삭되어 형성된 다수개의 반도체 소자가 유동되지 않도록 척 테이블 상에 흡착 고정시키고, 동시에, 하나의 척 테이블로 다양한 크기의 웨이퍼를 거치시킨 상태에서 절삭 공정을 실시할 수 있는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블에 관한 것이다.
웨이퍼는 통상적으로 그 두께가 약 1/30" 정도로 매우 얇고 둥근 원판형태로 구성되며 하나의 웨이퍼위에 여러 개의 마이크로 칩(Micro chip; 이하 "칩"이라 한다.)이 정렬된 채로 만들어지는 반도체 소자의 주요 부품으로서 반도체 소자 재조용 재료에 사용된다.
상기와 같은 웨이퍼는 그 위에 정렬된 여러 개의 칩이 개별적으로 절삭(Sawing)되어 다이본딩 공정과 패키지 공정 등과 같은 여러 단계의 공정을 거쳐 비로소 반도체 소자의 부품으로 제조된다.
상기와 같은 칩의 제조공정 중 특히 절삭공정이 수행됨에 있어, 상기 웨이퍼는 상기 척 테이블에 적재된 후 절삭장비에 의하여 상기 웨이퍼위에 정렬된 여러 개의 칩이 개별적으로 절삭되는데, 이때 상기 척 테이블은 그 상면에 상기 웨이퍼를 적재하여 지지하는 역할을 한다.
그러나 종래의 척 테이블은 상기와 같은 절삭공정에 있어서, 그 상면에 웨이 퍼를 단순히 적재하는 기능만을 수행함으로 인해 절삭공정이 진행됨에 있어 상기 웨이퍼가 견고히 고정되지 못함으로 인해 상기 웨이퍼가 상기 척 테이블 상에 안정적으로 안착되지 못하게 된다는 문제점이 있다.
그로 인하여 종래의 척 테이블은 적재된 웨이퍼가 커팅공 중 유동이 발생되거나 웨이퍼의 절삭에 의하여 다수개의 반도체 소자들이 흐트러지게 되어 제조된 칩에 불량이 야기되어 제품의 신뢰성을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.
또한 상기 절삭공정 중 직경이 상이한 웨이퍼를 절삭할 때에는 적재되는 각각의 웨이퍼의 직경에 맞는 척 테이블을 일일이 교체하여 절삭공정을 실시하여야 함으로 인해 척 테이블의 교체로 인한 공정의 추가와 그로인한 생산성 저하 및 제작단가의 상승이 발생되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은, 웨이퍼가 척 테이블 상에 적재되고 절삭되어 이송됨에 있어 적재된 웨이퍼 및 웨이퍼가 절삭되어 형성된 다수의 반도체 소자가 유동되지 않도록 척 테이블 상에 흡착 고정시키는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 하나의 척 테이블로 다양한 크기의 웨이퍼를 적재하여 절삭공정을 실시할 수 있는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼를 거치하여 절삭하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블로서, 일면에 상기 웨이퍼가 거치되고 흡착공이 관통 형성된 거치 부재와; 진공 펌프와 같은 흡입 수단으로부터의 흡입압에 의하여 상기 거치 부재와의 사이 공간을 외부와 밀폐되는 진공 챔버로 형성하도록, 상기 거치 부재의 타면으로부터 이격된 위치에 형성된 일면을 포함하며 상기 흡입 수단과 연통되는 흡기구가 형성된 은폐 부재를; 포함하여, 흡입 수단이 상기 흡착공을 통하여 흡입압을 인가하는 것에 의하여 상기 진공챔버의 내부의 흡입압에 의한 상기 흡착공의 흡착력으로 상기 웨이퍼를 상기 거치 부재의 일면 상에 흡착 고정시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블을 제공한다.
이를 통해, 웨이퍼가 척 테이블 상에 흡착되어 고정된 상태로 유지되므로, 웨이퍼가 절삭되어 이송되는 과정에서 적재된 웨이퍼 및 웨이퍼가 절삭되어 형성된 다수개의 반도체 소자가 척 테이블 상에 흡착 고정되어 유동하지 않게 된다.
또한 상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블은, 레이저 빔에 의하여 절삭되는 웨이퍼가 적재되는 척 테이블을 포함하여 구성되는 웨이퍼 절삭장치에 있어서, 진공펌프와 같은 흡입 수단과 연통되게 연결되는 하나 또는 그 이상의 흡기구를 갖는 은폐 부재와; 상기 흡기구와 연통되고 상기 웨이퍼가 적재되는 방향에 위치하는 상기 은폐 부재의 일면에 제공되며, 그 내측공간이 격벽에 의하여 복수개의 공간으로 구획 분할된 진공챔버와; 상기 각 진공챔버의 상측에 제공되며, 상기 각 진공챔버와 각기 연통되도록 형성된 흡착공을 갖는 거치 부재를 포함하며; 상기 진공펌프의 작동에 따라 형성되는 상기 진공챔버의 내부의 흡입압에 의한 상기 흡착공의 흡착력으로 직경이 상이한 상기 웨이퍼중 어느 하나를 상기 거치 부재의 일면에 선택적으로 흡착 고정시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블을 제공한다.
이를 통해, 하나의 척 테이블로도 다양한 크기의 웨이퍼를 거치시켜 유동하지 않은 상태로 절삭 공정을 실시할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 구체적 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블을 상술한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블의 일부 절취 사시도, 도 2는 도1의 척 테이블에 웨이퍼가 적재되어 흡착 고정된 상태의 구성을 도시한 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블은, 레이저 빔에 의하여 절삭되는 웨이퍼(30)가 적재되는 척 테이블(10)을 포함하여 구성되는 웨이퍼 절삭장치에 있어서, 그 일면을 통하여 관통되어 진공펌프(200)와 연결되는 하나 이상의 흡기구(13)를 갖는 은폐 부재(11)와; 상기 흡기구(13)와 연통되며 상기 웨이퍼(30)가 적재되는 방향에 위치하는 상기 은폐 부재(11)의 일면에 제공되는 진공챔버(12)를 포함하여 구성된다.
상기 진공챔버(12)는 상기 은폐 부재(11)의 일면이 오목하게 형성되어 공간을 구비시켜 은폐 부재(11)와 일체로 형성된 것이어도 좋고, 독립된 챔버로서 은폐 부재(11)의 일면에 제공된 형태여도 무방하다.
여기서, 상기 진공챔버(12)와 연통되게 형성되는 하나 이상의 흡착공(15)을 가지는 거치 부재(14)가 상기 진공챔버(12)의 상측에 제공됨에 따라, 거치 부재(14)가 상기 진공챔버(12)의 상측을 막아 상기 진공챔버(12)의 내부에 흡입압(P; 도 2 참조)이 발생될 수 있게 된다.
아울러, 상기 거치 부재(14)는 상기 웨이퍼(30)가 레이저 빔으로 절삭됨에 있어 상기 레이저 빔으로부터 상기 은폐 부재(11)의 일면을 보호하는 역할을 수행한다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
그리고, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)은, 상기 진공펌프(200)의 작동에 따라 형성되는 상기 진공챔버(12)의 내부의 흡입압(P; 도 2 참조)으로 상기 웨이퍼(30)를 상기 거치 부재(14)의 일면에 흡착 고정시킨다.
이와 관련한 구체적인 작용 원리를 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)은 흡입 수단인 진공펌프(200)의 작동에 의하여 상기 진공챔버(12)내의 공기를 흡입하여 진공 챔버(12) 내의 압력을 대기보다 더 낮게 조절한다. 이에 따라, 진공펌프(200)가 작동되는 동안 흡착공(15)의 주변공기는 상기 각각의 흡착공(15)을 통하여 상기 진공챔버(12)내로 지속적으로 유입됨으로써, 진공챔버(12)내에는 외기 압력보다 더 낮은 진공상태(흡입압이 P인 상태)로 유지되고, 이에 따라, 거치 부재(14) 상에는 강한 흡착력이 작용하여 거치 부재(14)의 일면 위에 거치된 웨이퍼(30)를 흡착 고정시키게 된다.
진공챔버(12)내의 흡입압(P)의 생성을 극대화시키기 위하여, 상기 다수개의 흡착공(15)은 직경이 0.3㎜ 내지 0.5㎜로 형성되고, 상기 각각의 흡착공(15) 사이의 간격은 1.5㎜ 내지 3.5㎜ 사이로 형성된다.
상기와 같은 척 테이블(10) 상에 적재된 웨이퍼(30) 및 웨이퍼(30)가 절삭되어 형성된 다수개의 반도체 소자(칩)는 전술한 흡입압(P)에 의하여, 절삭 공정 중에는 척 테이블(10) 상에 안정적으로 흡착 고정되므로, 절삭 및 이송 공정에서도 외부의 진동 등에도 불구하고 제위치에서 유동하지 않고 척 테이블(10) 상에 견고히 흡착 고정된다.
이를 위하여, 상기 각 흡착공(15)은 웨이퍼(30)의 형상 및 절삭되는 반도체 소자의 형상에 따라 요구되는 패턴을 가지며, 상호 간격을 두고 형성된다. 즉, 흡착공(15)의 분포 패턴은 거치되는 웨이퍼(30)의 직경과 거치 위치를 고려하여 그 형상을 구체적으로 정해진다.
즉, 거치 부재(14) 상에 적재되는 웨이퍼(30)의 직경 및 거치 위치를 고려하여 상기 흡착공(15)의 크기 및 분포 패턴을 거치되는 웨이퍼(30)의 면적에 대응하도록 미리 설정하는 것에 의하여, 거치 부재(14)의 일면 상에 거치되는 웨이퍼(30)에는 균일한 흡입압(P)이 작용하며, 웨이퍼(30)의 흡착 고정에 필요하지 않은 영역에 대해서는 흡입압(P)이 누수되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.
한편, 상기 진공챔버(12)의 상측에 설치되는 거치 부재(14)는 상기 웨이퍼(30)를 레이저 빔으로 절삭하는 공정 중에 레이저 빔으로부터 은폐 부재(11)의 일면을 보호하는 역할을 수행한다. 이와 관련한 거치 부재(14)의 작용은 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블에 거치 부재의 다른 형상의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 거치 부재(14)의 일면에는 상기 웨이퍼(30)의 일면에 상기 레이저 빔에서 전달되는 빛 에너지를 반사하는 UV코팅(Ultraviolet Coating; 자외선 코팅)층(14a)이 형성된다.
그리고, 상기 거치 부재(14)의 타면에는 상기 레이저 빔에서 전달되는 레이저 빔을 산란시킬 수 있도록 상기 웨이퍼(30)의 타면에 그라인딩(Grinding)층(14b)이 형성된다.
여기서 상기 그라인딩(Grinding)층(14b)은 표면 거칠기에 의하여 레이저 빔을 산란시킬 수 있는 정도로 정해지는 소정의 표면 거칠기로 그라인딩에 의하여 가공된다. 따라서, 이와 같이 형성된 그라인딩(Grinding)층(14b)은 그 표면의 요철에 의하여 웨이퍼(30)의 절삭을 위해 인가되는 레이저 빔을 산란시킨다.
또한, UV코팅(Ultraviolet Coating; 자외선 코팅)층(14a)은 각각 상기 레이저 빔에서 전달되는 빛 에너지를 반사하여, 상기 레이저 빔이 상기 은폐 부재(11)에 전달되어 상기 은폐 부재(11)가 상기 레이저 빔에 의하여 오염되거나 부식되지 않도록 하는 1차적인 방어막으로 작용한다.
그러나, 상기 UV코팅(Ultraviolet Coati; 자외선 코팅)층(14a)이 상기 레이저 빔을 반사하였음에도 불구하고 투과되는 일부 레이저 빔은 상기 그라인딩(Grinding)층(14b)에 의하여 산란되며, 그럼에도 불구하고 상기 거치 부재(14)를 투과하여 상기 은폐 부재(11)에 도달하는 레이저 빔은 상기 은폐 부재(11)에 도달 하였다가 웨이퍼 쪽으로 반사되는데, 이때 상기 그라인딩(Grinding)층(14b)과 UV코팅(Ultraviolet Coati; 자외선 코팅)층(14a)은 반사되는 레이저빔이 웨이퍼에 도달하지 못하도록 반사되는 레이저 빔을 다시 산란시키고 반사함으로써 레이저 빔이 은폐 부재(11)와 웨이퍼(30)에 반사 전달되어 이들이 손상되는 것을 방지하도록 2중적인 방어막으로 작용한다.
따라서, 상기 UV코팅(Ultraviolet Coating; 자외선 코팅)층(14a)은 상기 거치 부재(14)의 상측 일면에 형성하고, 상기 그라인딩(Grinding)층(14b)은 상기 거치 부재(14)의 하측 타면에 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 형성된 거치 부재(14)는 퀄츠(quartz, 석영)나 테프론(Teflon)으로 형성됨이 바람직하다.
그리고, 레이저 빔을 사용하여 척 테이블(10)상에 적재된 웨이퍼(30)에 대한 절삭공정을 실시하는 공정 중에, 상기 척 테이블(10)의 거치 부재(14)에 레이저 빔에 의한 절삭자국이 남지 않도록 하여 거치된 웨이퍼(30)가 거치 부재(14)상에 고착되는 것을 방지하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 레이저 빔의 에너지 보다 분자력이 더 강한 물질인 퀄츠(quartz, 석영)나 테프론(Teflon)으로 거치 부재(14)를 형성함에 따라, 거치 부재(14)가 레이저 빔과 접촉되더라도 그 흔적이 표면에 남지 않아 척 테이블(10)을 청결하게 유지시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 거치 부재(14)는 퀄츠(quartz, 석영)나 테프론(Teflon)으로 형성되는 것에 국한하지 않으며, 웨이퍼를 절삭할 때 사용되는 레이저 빔의 에너지 보다 분자력이 더 강한 물질이며, 소정의 두께로 상기 진공챔버(12)의 상측을 막을 수 있도록 상기 진공챔버(12)의 상측에 제공될 수 있는 물질이라면 그 종류에 관계없이 상기 거치 부재(14)를 형성하는 재질로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)을 구성하는 상기 진공챔버(12)는 상기 각 흡착공(15)들 중 선택된 흡착공(15)들이 상호 연통되도록 복수개의 구획으로 나뉘어 형성될 수 있으며, 또한 상기 각각의 흡착공(15)들이 모두 상호 연통되도록 일체로 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 진공 챔버(12)는 외부와 밀폐되는 형상으로 거치 부재(14)와 은폐 부재(11)의 사이에 형성되어, 상기 거치 부재(14)가 상기 진공챔버(12)의 상측에 설치되는 데, 이를 위하여, 상기 거치 부재(14)와 상기 은폐 부재(11)를 원활히 결합될 수 있도록 별도의 결합부재를 사용할 수도 있다.
전술한 결합부재(표기하지 않음)는 상기 거치 부재(14)의 외주면을 둘러싸며 상기 거치 부재(14)가 상기 은폐 부재(11)와 기밀하게 결합시키는 플랜지가 사용될 수 있으며 그에 더하여 상기 거치 부재(14)와 상기 은폐 부재(11)가 볼트, 나사, 리벳결합 등과 같은 결합방법에 의하여 결합되거나, 기타 접착제에 의하여 결합될 수도 있으며, 그 이외의 다양한 결합방법에 의하여 결합될 수도 있음은 물론이다.
또한 상기 거치 부재(14)와 상기 은폐 부재(11)의 사이에는 그 기밀성을 높여 상기 진공챔버(12)에서 발생되는 흡입압(P)의 누수가 발생되지 않도록 기밀부재(미도시)가 추가적으로 포함될 수 있다.
상기 기밀부재(미도시)의 재료는 상기 진공챔버(12)에서 발생되는 흡입압(P)의 누수를 발생시키지 않도록 상기 은폐 부재(11)와 상기 거치 부재(14) 사이에 제공되어 내구성, 부식성, 탄성력, 변질성 등과 같이 예측되어지는 실링(Sealing; 밀봉(密封))요건을 충족시킬 수 있다면 그 재질의 종류와 물리적 특징에 상관없이 그 어떠한 것이라도 상기 기밀부재(미도시)의 재료로 사용될 수 있다.
상술된 각 변형구성들은 상기 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블에만 한정되는 것은 아니며 후술될 여러 가지 변형 실시예에서도 개별적으로 적용될 수 있음은 물론이다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블의 구체적인 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블을 도시한 것으로서, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블의 일부 절취 사시도, 도 5는 도4의 척 테이블의 종단면도 및 횡단면도, 도 6은 도4의 척 테이블의 구동에 따라 진공 챔버 내부의 공기유동상태를 도시한 단면도, 도 7a 및 도 7b는 도4의 척 테이블에 서로 다른 직경의 웨이퍼가 거치된 상태를 도시한 단면도, 도 8은 도6의 척테이블을 구비한 웨이퍼 절삭장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블은, 레이저 빔에 의하여 절삭되는 웨이퍼(31, 32)가 적재되는 척 테이블(10)을 포함하여 구성되는 웨이퍼 절삭장치에 있어서, 진공펌프(200)와 연통되게 연결되는 하나 또는 그 이상의 흡기구(11a, 11b)를 갖는 은폐 부재(11)와; 상기 흡기구(11a, 11b)와 각기 연통되고 상기 웨이퍼(31, 32)가 적재되는 방향에 위치하는 상기 은폐 부재(11)의 일면에 제공되며, 그 내측 공간이 격벽(16)에 의하여 복수개의 공간으로 구획 분할된 분할 챔버(17, 18)를 포함하여 구성된다.
상기 분할 챔버(17, 18)는 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 상기 은폐 부재(11)의 일면이 오목하게 형성되어 공간을 구비시켜 은폐 부재(11)와 일체로 형성될 수 있으며, 독립된 챔버로서 은폐 부재(11)의 일면에 제공된 형태일 수도 있다.
또한 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블에는, 상기 각 분할 챔버(17, 18)의 상측에 제공되며, 상기 각 분할 챔버(17, 18)와 각기 연통되도록 형성된 흡착공(15)을 갖는 거치 부재(14)가 제공되어, 상기 거치 부재(14)가 상기 각각의 분할 챔버(17, 18)의 상측을 막아 상기 각 분할 챔버(17, 18)의 내부에 흡입압(P1, P2; 도 6 참조)이 작용하여 외기보다 압력이 낮은 진공이 발생될 수 있도록 구성된다.
상기 거치 부재(14)는 전술한 제1실시예와 동일한 재질로 형성되어 재질에 따른 작용이 동일 또는 유사하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블에 제공되는 상기 거치 부재(14)는 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)에 제공되는 거치 부재(14)와 그 구성에 있어서 다소의 차이점이 있으므로 이에 대해서는 후술하기로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)은 상기 진공펌프(200)의 작동에 따라 상기 각 분할 챔버(17, 18)에서 형성되는 각각의 흡입압(P1, P2; 도 4 참조)으로 그 직경(Lw1, Lw2)이 상이한 각각의 웨이퍼(31, 32)를 상기 거치 부재(14) 일면의 선택된 위치에 흡착 고정시킨다.
그리고 상기 각 흡착공(15)은 요구되는 패턴으로 상호 간격을 두고 형성될 수 있는데, 상기 패턴은 전술한 제1실시예와 마찬가지로 적재되는 웨이퍼(31, 32)의 직경과 적재되는 위치를 고려하여 그 형상을 구체적으로 설정된다.
여기서 상기 각각의 분할 챔버(17, 18)는 거치 부재(14)와 은폐 부재(11)사이의 밀폐 공간을 격벽(16)으로 구획 분할하여 복수개의 공간으로 구획되는 데, 더욱 바람직하게는, 일반적으로 웨이퍼가 원 형상으로 형성된다는 것을 감안하여, 각 분할 챔버(17, 18)는 상기 격벽(16)에 의하여 반경 방향으로의 내측과 외측으로 구획되어, 직경 내측의 제1 분할 챔버(17)와 직경 외측의 제2 분할 챔버(18)로 나뉜다.
즉, 상기 은폐 부재(11)의 내부에 형성되는 분할 챔버(17, 18)가 도 3에 도시된 내부 공간을 상기 은폐 부재(11)의 전체 길이(L2)에 대하여 소정의 길이(L1, L2-1, L2-2)로 복수개의 공간으로 격벽(16)에 의하여 구획 분할된다. 이를 통해, 각각의 흡착공(15)은 흡입 수단인 진공펌프(200)의 작동에 따라 개별적으로 형성되는 흡입압(P1, P2; 도 6 참조)에 으하여 상기 척 테이블(10)에 적재되는 웨이퍼(31, 32)를 상기 거치 부재(14)의 선택된 위치에 흡착 고정시킬 수 있으며, 무엇보다도 그 직경(Lw1, Lw2)에 대응되도록 분할된 구역의 면적(Area1, Area2)에 대하여 선택적으로 흡착 고정시킬 수 있게 된다.
상기 각각의 분할 챔버(17, 18)에 형성되는 상기 각 흡입압(P1, P2)은 도 4에서 도시된 바와 같이
상기 진공펌프(200)의 작동에 의해 상기 분할 챔버(17, 18)내의 공기가 빠져나가 분할 챔버(17, 18)내의 압력이 낮아지면, 분할 챔버(17, 18)의 외부기압이 상대적으로 높으므로, 분할된 구역의 면적(Area1, Area2)상에 형성된 상기 각각의 흡착공(15)의 주변공기가 상기 각각의 흡착공(15)을 통하여, 진공펌프(200)가 작동되는 동안에는 상기 분할 챔버(17, 18)내로 지속적으로 유입되어 분할 챔버(17, 18)내에 진공상태(또는 기압이 낮은 상태; 흡입압(P1, P2))가 유지된다. 따라서, 이에 따라 웨이퍼(31, 32)는 거치 부재(14)의 흡착공을 통해 작용하는 흡착력에 의하여 상기 거치 부재(14) 상에 흡착 고정된다.
또한, 진공 챔버(17, 18)가 복수개의 분할 챔버로 구획되어 구성됨으로써, 흡입압(P1, P2)은 웨이퍼(31, 32)가 적재되는 위치에 따라 흡입압(P1, P2)의 생성을 개별적으로 조절할 수 있게 된다. 이를 통해, 불필요한 분할 챔버(17, 18)에 흡입압(P1, P2)이 생성되는 것을 개폐 수단에 의해 차단할 수 있어, 그 직경(Lw1, Lw2)이 상이한 웨이퍼(31, 32)를 흡착 고정하는 흡입압(P1, P2)을 더욱 효율적으로 사용할 수 있는 구조를 제공한다.
상기와 같은 구성에서 상기 다수개의 흡착공(15)은 전술한 각각의 흡입압(P1, P2)의 생성을 극대화시키기 위하여 그 직경이 0.3㎜ 내지 0.5㎜로 형성되고, 상기 각각의 흡착공(15) 사이의 간격은 1.5㎜ 내지 3.5㎜ 사이로 구성됨이 바람직함은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)의 구성에서 설명한 바와 동일 또는 유사하다.
이하 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)의 내부에 구성되는 상기 각각의 분할 챔버(17, 18)의 구체적인 구성과 작동상태 및 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)의 유기적인 작용 원리를 상술한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블에 그 직경(Lw1, Lw2)의 크기가 다른 웨이퍼(31, 32)가 적재되는 형상을 단면하여 도시한 종단면도이다.
반도체 소자를 제조하기 위하여 절삭되는 웨이퍼는 그 직경이 통상적으로 작업조건에 따라 상이하며, 종래에는 이와 같은 상황에 따라 크기가 서로 상이한 척 테이블을 일일이 교체해야만 하는 번거로움이 수반되었다. 그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)은, 도 7에서 도시된 바와 같이, 이와 같이 크기가 서로 다른 웨이퍼를 모두 수용할 수 있도록, 척 테이블(10)에 적재되는 웨이퍼(31, 32)의 직경(Lw1, Lw2) 등에 따라 진공 챔버(17, 18)를 격벽(16)으로 미리 분할하여 형성함에 따라, 각각의 웨이퍼(31, 32)의 크기(Lw1, Lw2)에 관계없이 상기 각각의 웨이퍼(31, 32)를 흡착 고정할 수 있게 된다.
즉, 상기 격벽(16)에 의하여 구획되는 상기 각각의 분할 챔버(17,18)는 각각 장 직경(Lw1)을 가지는 웨이퍼(31)와 단 직경(Lw2)을 가지는 웨이퍼(32)에 대응되는 크기로 미리 분할됨에 따라 각각의 웨이퍼(31, 32)를 척 테이블(10)상에 안정적으로 흡착 고정할 수 있다.
상기와 같이 구성된 웨이퍼 절삭 장치용 척테이블(10)은, 상술한 구성에 부가하여, 상기 각 분할 챔버(17, 18)가 연결관(310, 410)에 의해 상기 진공펌프(200)와 각기 연결되어 상기 각각의 분할 챔버(17, 18)의 내부에 형성되는 흡입압(P1, P2)을 단속할 수 있는 제 1 및 제 2개폐수단(300, 400)을 더 포함하여 구성된다. 이에 다라, 서로 상이한 크기나 직경(Lw1, Lw2)을 갖는 웨이퍼(31, 32)를 흡착 고정시키는 데 있어서, 흡입 수단으로부터 작용하는 흡입압(P1, P2)을 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 이와 같은 제어부가 더 구비되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)의 구성 및 작용을 도 8을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블 전체구성을 도시한 블록도로서, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)은 상기 제1 분할 챔버(17)와 상기 진공펌프(200)의 연결경로를 단속하는 제1 개폐수단(300)과; 상기 제2 분할 챔버(18)와 상기 진공펌프(200)의 연결경로를 단속하는 제2 개폐수단(400)이 구비된다.
그리고, 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)은 상기 제1 개폐수단(300) 및 제2 개폐수단(400)의 작동을 제어하는 제어부(100)를 더 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 통하여, 상기 제어부(100)는 척 테이블(11)상에 적재되는 상기 웨이퍼(31, 32)의 개별적인 직경(Lw1, Lw2)에 따라 제1 개폐수단(300) 및 제2 개폐수단(400)을 선택적으로 작동시켜 상기 제1 분할 챔버(17)와 상기 제2 분할 챔버(18)의 내부를 선택적으로 진공상태로 형성시킨다.
전술한 구성에서 상기 제1 개폐수단(300)은 제1 분할 챔버(17)와 연통되게 연결되는 흡기구(11a)와 진공펌프(200)를 연결하는 제1 연결관(310)상에 제1 연결관(310)을 단속하도록 장착되고, 상기 제2 개폐수단(400)은 제2 분할 챔버(18)와 연통되게 연결되는 흡기구(11b)와 진공펌프(200)를 연결하는 제2 연결관(410)상에 제2 연결관(410)을 단속하도록 장착된다.
그리고 상기 제1 개폐수단(300) 및 상기 제2 개폐수단(400)은 각기 상기 제어부(100)와 전기적으로 연결됨으로써 상기 제어부(100)가 상기 제1 개폐수단(300) 및 상기 제2 개폐수단(400)의 작동을 전기적으로 제어한다.
여기서 전술된 상기 제1 개폐수단(300) 및 상기 제2 개폐수단(400)은 전기적 신호에 의하여 개폐되는 솔레노이드밸브나 체크밸브와 같은 밸브가 사용될 수 있으며, 그 밖의 다른 종류의 밸브도 사용하는 것이 가능하다. 즉, 상기 제1 개폐수단(300) 및 상기 제2 개폐수단(400)은 상기 제어부(100)로부터 인가되는 전기적 신호에 의하여 상기 제1 연결관(310) 및 제2 연결관(410)을 통한 흡입압 경로(공기흐름)를 개폐하여 단속할 수 있는 것이라면 어떠한 형태의 것이라도 적용될 수 있다.
이상에서는 상기 제어부(100)가 상기 제1 개폐수단(300) 및 상기 제2 개폐수단(400)에 전기적 신호를 인가하여 상기 제1 분할 챔버(17) 및 제2 분할 챔버(18)에 생성되는 흡입압(P1, P2)을 제어한다고 하였으나, 상기 제1 분할 챔버(17) 및 제2 분할 챔버(18)에 생성되는 흡입압(P1, P2)을 제어할 수 있는 방법 및 구성이라면 이에 국한하지 않고 적용될 수 있다.
예컨대, 상기 제어방법은 상기 제1 개폐수단(300) 및 상기 제2 개폐수단(400)을 제외한 상태에서 상기 제어부(100)가 상기 진공펌프(200)를 직접 제어하고, 상기 진공펌프(200)의 내부에서 직접 상기 제1 연결관(310) 및 제2 연결관(410)의 경로를 개폐할 수 있는 방법도 적용될 수 있으며, 상기 제1 연결관(310) 및 제2 연결관(410)의 연결을 독자적으로 개폐할 수 있도록 상기 진공펌프(200)를 형성된 분할 챔버(17, 18)의 개수에 맞도록 별개로 구성을 가지도록 변형적용 되는 것도 가능하다.
상술한 구성에 의하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블(10)은 서로 상이한 직경(Lw1, Lw2)을 갖는 각각의 웨이퍼(31, 32)를 척 테이블(10)상에 선택적으로 흡착 고정시킴에 있어 전술한 개폐수단 및 제어부를 통하여 불필요한 부분에 대한 흡입압(P1, P2)의 누수를 원천적으로 차단시킬 수 있게 된다. 따라서, 흡입 수단인 진공펌프(200)로부터 각각의 분할 챔버(17, 18)에 인가되는 흡입압(P1, P2)이 누수되는 것을 방지하여 한정된 전기 자원으로 흡입압(P1, P2)을 보다 효율적으로 활용할 수 있도록 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블은 웨이퍼가 척 테이블 상에 적재되고 절삭되어 이송됨에 있어 적재된 웨이퍼는 물론 웨이퍼가 절삭되어 형성된 다수개의 반도체 소자가 유동되지 않도록 척 테이블 상에 흡착 고정시킬 수 있는 유리한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 레이저 빔의 에너지 보다 분자력이 더 강한 물질로 척 테이블의 웨이퍼 거치 부재를 형성함에 따라, 레이저 빔에 의한 절삭자국이 척 테이블의 표면에 남지 않도록 함으로써, 척 테이블을 보다 청결하게 유지시킬 수 있도록 한다.
그리고, 본 발명에 따른 척 테이블은 진공 챔버를 격벽에 의하여 구획하고 이에 대하여 선택적으로 흡입압을 인가할 수 있도록 함으로써, 거치 부재 상의 웨이퍼에 흡입압을 균일하게 의도한 대로 인가하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 흡입압을 인가하지 않아도 되는 영역에 대하여 흡입압이 누수되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수개로 구획되는 분할 챔버(17, 18)에 발생되는 흡입압(P1, P2)의 생성을 웨이퍼(31, 32)가 적재되는 위치에 따라 개별적으로 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 사용되지 않는 진공챔버에 흡입압이 생성되는 것을 근본적으로 차단할 수 있어 웨이퍼를 흡착 고정하는 흡입압을 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블은 하나의 척 테이블로 다양한 크기의 웨이퍼를 적재하여 절삭공정을 실시할 수 있는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블을 제공한다.

Claims (17)

  1. 웨이퍼를 거치하여 절삭하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블로서,
    일면에 상기 웨이퍼가 거치되고 상기 웨이퍼가 거치되는 위치에 흡착공이 관통 형성된 거치 부재와;
    상기 거치 부재의 타면으로부터 이격된 위치에 형성된 일면을 포함하여 상기 거치 부재와의 사이에 외부와 밀폐되는 챔버를 형성하며, 상기 챔버와 흡입 수단을 연통시키는 흡기구가 형성된 은폐 부재와;
    상기 거치 부재와 상기 은폐 부재 사이의 상기 챔버를 2개 이상의 분할 챔버로 구획하는 격벽을;
    포함하여, 상기 흡입 수단의 흡입력에 의하여 상기 챔버가 진공으로 작용함에 따라 상기 거치 부재의 일면에 거치되는 웨이퍼를 흡착 고정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흡착공과 상기 흡기구는 상기 분할 챔버마다 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 흡착공은 상기 분할 챔버마다 다수로 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 챔버를 반경 방향으로의 내측과 외측으로 구획하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치의 척 테이블.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할 챔버별로 상기 흡착공에 인가되는 흡입압이 선택적으로 작용하도록, 상기 흡기구와 상기 흡입 수단 사이의 흡입압을 선택적으로 개폐하는 개폐 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 거치 부재는 퀄츠(quartz, 석영)나 테프론으로 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 웨이퍼 절삭 장치는 레이저 빔으로 상기 웨이퍼를 절삭하며,
    상기 거치 부재의 일면에는 상기 레이저 빔을 반사하는 자외선 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 웨이퍼 절삭 장치는 레이저 빔으로 상기 웨이퍼를 절단하며,
    상기 거치 부재의 타면에는 상기 레이저 빔을 산란시키는 그라인딩 가공층이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 웨이퍼를 거치하여 절삭하도록 일면에 상기 웨이퍼가 거치되고 다수의 흡착공들이 관통 형성된 거치 부재를 포함하여 상기 거치 부재 상에 거치된 상기 웨이퍼를 상기 거치 부재의 일면에 흡착 고정시키도록 흡입 수단으로부터 상기 흡착공들 중 일부만을 선택적으로 작용하도록 상기 흡기구와 상기 흡입 수단 사이의 흡입압을 선택적으로 개폐하는 개폐 수단을 구비한 웨이퍼 절삭장치의 척 테이블의 제어 방법으로서,
    상기 거치 부재의 일면에 놓여진 웨이퍼의 위치에 부합하도록 격벽에 의하여 구획되고 상기 흡착공과 연통된 분할 챔버에만 흡입압을 인가하도록 상기 개폐 수단을 선택적으로 개폐시키는 단계를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치의 척테이블의 제어 방법.
  12. 웨이퍼를 거치하여 레이저빔으로 절삭하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블로서,
    퀄츠나 테프론 중 어느 하나의 재질로 형성되고, 웨이퍼가 거치되는 위치에 분포된 다수의 흡착공이 관통 형성된 거치 부재를;
    포함하여, 흡입 수단이 상기 흡착공을 통하여 흡입압을 인가하는 것에 의하여 상기 거치 부재 상에 거치된 상기 웨이퍼를 상기 거치 부재의 일면에 흡착 고정시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 거치 부재의 일면에는 상기 레이저 빔을 반사하는 자외선 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  14. 제 12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 웨이퍼 절삭 장치는 레이저 빔으로 상기 웨이퍼를 절삭하며,
    상기 거치 부재의 타면에는 상기 레이저 빔을 산란시키는 그라인딩 가공층이 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 흡입 수단으로부터 흡입압에 의하여 상기 거치 부재와의 사이 공간을 외부와 밀폐된 진공 챔버로 형성되도록, 상기 거치 부재의 타면으로부터 이격된 위치에 일면이 형성되며 상기 흡입 수단과 연통되는 흡기구가 형성된 은폐 부재를;
    추가적으로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 거치 부재와 상기 은폐 부재 사이의 상기 챔버를 2개 이상의 분할 챔버로 구획하는 격벽을;
    추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
  17. 웨이퍼를 거치하여 절삭하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블로서,
    일면의 적어도 일부에 상기 웨이퍼가 거치되는 평탄면으로 형성되고, 상기 웨이퍼가 거치되는 위치에 다수의 흡착공이 관통 형성된 거치 부재와;
    상기 거치 부재의 타면으로부터 이격된 위치에 형성된 일면을 포함하여 상기 거치 부재와의 사이에 외부와 밀폐되는 챔버를 형성하며 상기 챔버와 흡입 수단을 연통시키는 흡기구가 형성된 은폐 부재와;
    상기 거치 부재와 상기 은폐 부재 사이의 상기 챔버를 2개 이상의 분할 챔버로 구획하는 격벽을;
    포함하고, 상기 격벽에 의해 구획된 상기 분할 챔버마다 상기 흡착공과 상기 흡기구가 연통 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절삭 장치용 척 테이블.
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