KR102311579B1 - 이면측에 돌기를 갖는 웨이퍼를 처리하는 방법 - Google Patents

이면측에 돌기를 갖는 웨이퍼를 처리하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디바이스 영역을 갖는 제1 측(1) 및 복수의 돌기(14)를 갖는 제2 측(6)을 갖는 웨이퍼(W)를 처리하는 방법에 관한 것이다. 방법은 보호 필름(4)을 제공하는 단계, 쿠션층(13)이 그 정면(17)에 도포되어 있는 베이스 시트(7)를 제공하는 단계, 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 보호 필름(4)의 정면을 부착하는 단계, 및 쿠션층(13)에 그 정면에 대향하는 보호 필름(4)의 이면을 부착하는 단계를 포함한다. 돌기(14)는 쿠션층(13) 내에 매립되고, 그 베이스 시트(7)의 이면(18)은 웨이퍼(W)의 제1 측(1)에 실질적으로 평행하다.

Description

이면측에 돌기를 갖는 웨이퍼를 처리하는 방법
본 발명은 복수의 디바이스를 포함하는 디바이스 영역을 갖는 제1 측, 및 제1 측에 대향하는 제2 측을 갖는 반도체 웨이퍼와 같은 웨이퍼를 처리하는 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 프로세스에서, 복수의 디바이스를 포함하고 복수의 분할선에 의해 분할되어 있는 디바이스 영역을 갖는 웨이퍼가 개별 다이 또는 칩으로 분할된다. 이 제조 프로세스는 일반적으로 개별 다이 또는 칩을 얻기 위해 분할선을 따라 웨이퍼를 절단하는 절단 단계를 포함한다. 절단 단계는 디바이스 영역이 형성되어 있는 웨이퍼의 정면측으로부터 수행될 수 있다.
양호하게 규정된 형상 및 크기를 갖는 고품질 다이 또는 칩을 얻기 위해, 이 절단 단계는 정밀하고 신뢰적인 방식으로 수행되어야 한다.
그러나, 공지의 반도체 디바이스 제조 프로세스에서, 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 표면 불균일부 또는 조면화부(roughness), 범프, 광학 요소 등과 같은 돌기가 웨이퍼 정면측에 대향하는 웨이퍼의 이면측에 존재하면 절단 단계에서 문제가 발생할 수도 있다. 특히, 이들 돌기의 존재에 기인하여, 절단 중에 웨이퍼의 파괴의 위험이 상당히 증가된다.
더욱이, 웨이퍼 이면측 상의 이러한 돌기의 존재는 절단 중에 웨이퍼의 적어도 부분적인 오정렬을 유발할 수도 있어, 절단 프로세스의 정확도 및 따라서 최종 다이 또는 칩의 품질에 악영향을 미친다. 특히, 다이 또는 칩의 측벽은 절단 프로세스에서 균열할 수도 있어, 이에 의해 절단 후에 얻어진 다이 또는 칩을 심각하게 손상한다.
따라서, 웨이퍼의 손상의 임의의 위험이 최소화되게 하는, 디바이스 영역을 갖는 제1 측 및 복수의 돌기를 갖는 제2 측을 갖는 웨이퍼를 처리하는 신뢰적이고 정밀한 방법에 대한 요구가 남아 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 손상의 임의의 위험이 최소화되게 하는, 디바이스 영역을 갖는 제1 측 및 복수의 돌기를 갖는 제2 측을 갖는 웨이퍼를 처리하는 신뢰적이고 정밀한 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 1의 기술적 특징들을 갖는 웨이퍼 처리 방법에 의해 성취된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항으로부터 이어진다.
본 발명은 복수의 디바이스를 포함하는 디바이스 영역을 갖는 제1 측, 및 제1 측에 대향하는 제2 측을 갖는 웨이퍼를 처리하는 방법을 제공하고, 제2 측은 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 복수의 돌기 또는 돌출부를 갖는다. 방법은 보호 필름을 제공하는 단계, 쿠션층이 그 정면에 도포되어 있는 베이스 시트를 제공하는 단계, 웨이퍼의 제2 측에 보호 필름의 정면을 부착하는 단계로서, 보호 필름은 접착제로 제2 측의 적어도 주연부에 접착되는 것인 보호 필름의 정면을 부착하는 단계, 및 쿠션층에 그 정면에 대향하는 보호 필름의 이면을 부착하는 단계를 포함한다. 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기 또는 돌출부는 쿠션층 내에 매립되고 그 정면에 대향하는 베이스 시트의 이면은 웨이퍼의 제1 측에 실질적으로 평행하다. 방법은 웨이퍼의 제1 측을 처리하는 단계를 더 포함한다.
표면 불균일부 또는 조면화부, 범프, 광학 요소, 예컨대 광학 렌즈, 다른 구조체 등과 같은 돌기 또는 돌출부가 웨이퍼의 두께 방향을 따라 웨이퍼의 제2 측으로부터 돌출하고, 연장하거나 튀어나온다. 돌기 또는 돌출부는 웨이퍼의 제2 측의 표면 구조 또는 토포그래피를 형성하여, 이 측을 불균일하게 한다.
돌기는 예컨대, 표면 불균일부 또는 조면화부의 경우에 불규칙적으로 배열되고, 또는 규칙적 패턴으로 배열될 수도 있다. 돌기의 단지 일부만이 규칙적 패턴으로 배열될 수도 있다.
돌기는 임의의 유형의 형상을 가질 수도 있다. 예컨대, 돌기의 일부 또는 모두는 구, 반구, 기둥 또는 칼럼의 형상, 예컨대 원형, 타원형 또는 삼각형, 정사각형 등과 같은 다각형 단면 또는 베이스 영역, 원추, 절두 원추 또는 단차부를 갖는 기둥 또는 칼럼의 형상일 수도 있다. 돌기는 불규칙하게 성형될 수도 있다.
돌기의 적어도 일부는 웨이퍼의 제2 측 상에 형성된 요소로부터 발생할 수도 있다. 돌기의 적어도 일부는 예컨대, 스루 실리콘 비아(through silicon via: TSV)의 경우에, 그 두께 방향에서 웨이퍼를 부분적으로 또는 완전히 관통하는 요소로부터 발생할 수도 있다. 이들 후자의 요소는 웨이퍼 두께의 부분을 따라 또는 전체 웨이퍼 두께를 따라 연장할 수도 있다.
돌기는 5 내지 300 ㎛, 바람직하게는 10 내지 250 ㎛, 더 바람직하게는 20 내지 200 ㎛, 더욱 더 바람직하게는 40 내지 150 ㎛의 범위의 웨이퍼의 두께 방향에서의 높이를 가질 수도 있다.
모든 돌기는 실질적으로 동일한 형상 및/또는 크기를 가질 수도 있다. 대안적으로, 돌기의 적어도 일부는 형상 및/또는 크기가 서로 상이할 수도 있다.
웨이퍼의 제1 측은 디바이스를 갖지 않고 디바이스 영역 주위에 형성되어 있는 주연 가장자리 영역을 더 가질 수도 있다.
보호 필름의 이면은 베이스 시트와 접촉하고 있는 쿠션층의 표면에 대향하는 쿠션층의 표면에 부착된다.
본 발명의 웨이퍼 처리 방법에 따르면, 보호 필름의 정면은 웨이퍼의 제2 측, 즉 웨이퍼 이면측에 부착되고, 보호 필름의 이면은 베이스 시트의 정면에 도포된 쿠션층에 부착되어, 웨이퍼의 제2 측 상의 돌기가 쿠션층 내에 매립되고 베이스 시트의 이면은 웨이퍼의 제1 측에 실질적으로 평행하게 된다. 이 방식으로, 웨이퍼, 보호 필름 및 쿠션층이 그에 도포되어 있는 베이스 시트를 포함하는 웨이퍼 유닛이 형성되고, 이는 후속의 웨이퍼 처리 단계에서 돌기의 존재로부터 발생하는 표면 불균일부의 임의의 부정적인 영향이 제거되게 한다.
특히, 베이스 시트의 정면에 도포된 쿠션층 내에 돌기를 매립함으로써, 예컨대 광학 요소 또는 다른 구조체와 같은 돌기는 웨이퍼 처리 중에, 예컨대 후속의 절단 단계에서 임의의 손상으로부터 신뢰적으로 보호된다.
또한, 상기에 언급된 웨이퍼 유닛의 제1 표면을 형성하는 베이스 시트의 이면, 및 이 웨이퍼 유닛의 제2 표면을 형성하는 웨이퍼의 제1 측, 즉 정면측은 서로 실질적으로 평행하다. 따라서, 웨이퍼의 제1 측을 절단할 때, 적합한 역압(counter pressure)이 예컨대, 척 테이블 상에 이 이면을 배치함으로써, 베이스 시트의 이면에 인가될 수 있다.
베이스 시트의 평면 이면은 웨이퍼의 정면측에 실질적으로 평행하기 때문에, 예컨대, 절단 장치의 절단 또는 다이싱 블레이드에 의한, 절단 프로세스 중에 웨이퍼에 인가된 압력은 웨이퍼에 걸쳐 더 균일하고 균질하게 분포되어, 따라서 웨이퍼의 파괴의 임의의 위험을 최소화한다. 또한, 베이스 시트의 편평한 균일한 이면과 웨이퍼의 정면측의 실질적으로 평행한 정렬은 고도의 정밀도로 절단 단계가 수행되게 하여, 따라서 양호하게 규정된 형상 및 크기를 갖는 고품질의 다이 또는 칩의 제조를 성취한다.
보호 필름은 웨이퍼 이면 상에 형성된 돌기를 커버하여, 따라서 돌기를 손상 및 오염으로부터 보호한다. 더욱이, 보호 필름은 처리 후에 웨이퍼로부터 쿠션층을 갖는 베이스 시트의 제거를 용이하게 한다. 또한, 보호 필름은 웨이퍼 이면측과 쿠션층 사이의 추가의 쿠션부 또는 버퍼로서 작용하고, 따라서 절단 중에 압력의 더 균일하고 균질한 분포에 또한 기여한다. 따라서, 절단 프로세스 중에 웨이퍼의 파괴가 특히 신뢰적으로 방지될 수 있다.
이와 관련하여, 보호 필름이 압축성, 탄성, 가요성 및/또는 유연성인 것이 특히 바람직하다. 이 방식으로, 보호 필름의 쿠션 또는 버퍼링 효과가 더 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명의 웨이퍼 처리 방법은 웨이퍼 파괴와 같은 웨이퍼의 임의의 손상의 위험이 신뢰적이고 효율적인 방식으로 최소화되게 한다.
웨이퍼는 예컨대, 반도체 웨이퍼, 유리 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼, 알루미나(Al2O3) 세라믹 웨이퍼와 같은 세라믹 웨이퍼, 석영 웨이퍼, 지르코니아 웨이퍼, PZT(납 지르코네이트 티타네이트) 웨이퍼, 폴리카보네이트 웨이퍼, 금속(예컨대, 구리, 철, 스테인레스강, 알루미늄 등) 또는 금속화된 재료 웨이퍼, 페라이트 웨이퍼, 광학 결정 재료 웨이퍼, 수지, 예컨대, 에폭시 수지 코팅된 또는 성형된 웨이퍼 등일 수도 있다.
특히, 웨이퍼는 예컨대, Si 웨이퍼, GaAs 웨이퍼, GaN 웨이퍼, GaP 웨이퍼, InAs 웨이퍼, InP 웨이퍼, SiC 웨이퍼, SiN 웨이퍼, LT(리튬 탄탈레이트) 웨이퍼, LN(리튬 니오베이트) 웨이퍼 등일 수도 있다.
웨이퍼는 단일의 재료, 또는 상이한 재료의 조합, 예컨대 전술된 재료의 2개 이상으로 제조될 수도 있다. 예컨대, 웨이퍼는 Si로 제조된 웨이퍼 요소가 유리로 제조된 웨이퍼 요소에 접합되는 Si 및 유리 접합 웨이퍼일 수도 있다.
본 발명의 방법에 있어서, 보호 필름과, 쿠션층이 그 정면에 도포되어 있는 베이스 시트가 먼저 적층될 수도 있어, 베이스 시트, 쿠션층 및 쿠션층에 부착된 보호 필름을 포함하는 보호 시팅을 형성한다. 이 방식으로 형성된 보호 시팅은 그 후에 웨이퍼의 제2 측에 부착될 수도 있어, 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기가 보호 필름에 의해 커버되고 쿠션층 내에 매립되고, 베이스 시트의 이면은 웨이퍼의 제1 측에 실질적으로 평행하게 된다. 이 경우에, 보호 필름의 정면은 보호 시팅이 웨이퍼의 제2 측에 부착될 때 웨이퍼의 제2 측에 부착된다.
이 방식으로, 웨이퍼 처리 방법은 특히 간단하고 효율적인 방식으로 수행될 수 있다. 예컨대, 보호 시팅은 미리 준비되고, 이후의 사용을 위해 보관되고, 요구될 때 웨이퍼 처리를 위해 사용될 수 있다. 보호 시팅은 따라서 대량으로 제조될 수도 있어, 그 제조를 시간 및 비용의 모두의 견지에서 특히 효율적이게 한다.
대안적으로, 보호 필름은 먼저 웨이퍼의 제2 측에 부착될 수도 있고, 보호 필름이 그에 부착되어 있는 웨이퍼의 제2 측은 그 후에 베이스 시트의 정면에 부착될 수도 있어, 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기가 쿠션층 내에 매립되고 베이스 시트의 이면은 웨이퍼의 제1 측에 실질적으로 평행하게 된다. 이 경우에, 보호 필름은 특히, 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기에 관하여, 특히 고도의 정확도로 웨이퍼의 제2 측에 부착될 수 있다.
디바이스 영역은 복수의 분할선에 의해 분할될 수도 있다. 웨이퍼의 제1 측을 처리하는 단계는 분할선을 따라 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함할 수도 있다. 웨이퍼는 그 제1 측, 즉 정면측으로부터 절단될 수도 있다.
절단은 기계적 절단에 의해, 예컨대 블레이드 다이싱 또는 소잉(sawing)에 의해, 및/또는 레이저 절단에 의해 및/또는 플라즈마 절단에 의해 수행될 수도 있다. 예컨대, 레이저 절단은 레이저 어블레이션(laser ablation)에 의해 또는 레이저 조사에 의해 분할선을 따라 웨이퍼 내부에 개질층을 형성함으로써 수행될 수도 있다. 웨이퍼는 단일의 기계적 절단 단계, 단일의 레이저 절단 단계 또는 단일의 플라즈마 절단 단계에서 절단될 수도 있다. 대안적으로, 웨이퍼는 기계적 절단 및/또는 레이저 절단 및/또는 플라즈마 절단 단계의 시퀀스에 의해 절단될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 웨이퍼의 제1 측은 예컨대, 기계적 절단에 의해 제1 절단폭을 갖고 부분적으로 절단될 수도 있고, 부분 절단부 또는 절단부들이 형성되어 있는 구역 또는 구역들에서 그 두께 방향에서 웨이퍼의 나머지 부분은 제2 절단폭을 갖고 웨이퍼의 제1 측으로부터 기계적으로 절단되고 그리고/또는 레이저에 의해 절단되고 그리고/또는 플라즈마에 의해 절단될 수도 있다. 제2 절단폭은 제1 절단폭보다 작거나 같을 수도 있다. 웨이퍼의 제1 측을 부분적으로 절단하는 단계에서, 웨이퍼의 제1 측은 웨이퍼의 두께 방향에서, 즉 웨이퍼의 두께의 부분을 따라 부분적으로 절단된다. 본 발명의 방법은 절단 프로세스가 특히 고도의 정밀도로 수행되게 하여, 부분 절단부 또는 절단부들의 깊이가 정확하게 제어될 수 있게 된다. 특히, 베이스 시트의 이면은 웨이퍼의 제1 측에 실질적으로 평행하기 때문에, 균일한 깊이를 갖는 복수의 부분 절단부가 분할선을 따라 일관적으로 형성될 수 있다.
웨이퍼의 절단은 보호 필름과 쿠션층을 갖는 베이스 시트가 웨이퍼에 부착되어 있는 상태에서 수행된다. 이 방식으로, 절단 단계 중에 인가된 압력이 절단 중에 웨이퍼 전체에 걸쳐 균일하고 균질하게 분배되어, 따라서 절단 단계에서, 웨이퍼의 손상, 예컨대 최종 다이 또는 칩의 측벽의 균열의 임의의 위험을 최소화하는 것이 보장될 수 있다. 더욱이, 절단 단계는 고도의 정확도로 수행될 수 있어, 따라서 양호하게 규정된 형상 및 크기를 갖는 고품질 다이 또는 칩을 얻는다.
방법은 보호 필름, 쿠션층 및 베이스 시트를 웨이퍼로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 예컨대, 보호 필름, 쿠션층 및 베이스 시트는 웨이퍼의 제1 측을 처리, 예컨대 절단한 후에 웨이퍼로부터 제거될 수도 있다. 이 방식으로, 개별 다이 또는 칩이 간단하고 신뢰적인 방식으로 분리되어 픽업될 수 있다. 예컨대, 보호 필름, 쿠션층 및 베이스 시트가 전술된 보호 시팅의 형태로 제공되면, 보호 시팅은 처리, 예컨대 절단 후에 웨이퍼로부터 제거될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 베이스 시트, 쿠션층 및 보호 필름은 개별적으로, 즉 차례로 제거될 수도 있다.
또한, 베이스 시트 및 쿠션층은 먼저 함께 제거될 수도 있고, 이어서 보호 필름의 제거가 이어진다. 이 방식으로, 분리된 다이 또는 칩은 특히 간단하고 효율적인 방식으로 보호 필름으로부터 픽업될 수 있다.
대안적으로, 베이스 시트는 먼저 제거될 수도 있고, 이어서 쿠션층 및 보호 필름을 함께 제거하는 것이 이어진다.
웨이퍼의 처리, 예컨대 절단은 보호 필름, 쿠션층 및 베이스 시트를 웨이퍼로부터 제거하기 전에 수행된다. 따라서, 웨이퍼는 절단 프로세스에서 보호 필름, 쿠션층 및 베이스 시트에 의해 안전하게 보호된다. 따라서, 절단 중에 웨이퍼의 임의의 손상이 신뢰적으로 회피될 수 있다.
웨이퍼의 제2 측에 보호 필름을 접착하기 위한 접착제는 단지 제2 웨이퍼측의 주연부에, 예컨대 웨이퍼의 제1 측 상에 형성된 주연 가장자리 영역에 대응하는 제2 웨이퍼측의 부분에만 제공될 수도 있다. 단지 제2 웨이퍼측의 주연부에만 접착제를 제공함으로써, 보호 필름 및 웨이퍼가 서로 부착되어 있는 영역이 상당히 감소된다. 따라서, 보호 필름은 웨이퍼로부터 더 용이하게 탈착될 수 있고, 웨이퍼의, 특히 그 제2 측에 형성된 돌기의 손상의 위험이 더 감소된다.
더욱이, 접착제가 보호 필름의 더 용이한 탈착을 허용하기 위해 처리, 예컨대 경화되면, 디바이스 영역에 형성된 디바이스 및/또는 웨이퍼의 제2 측 상에 형성된 돌기는, 이들이 접착제가 존재하는 영역으로부터 이격하여 위치될 수 있기 때문에, 처리 프로세스에서 손상으로부터 특히 신뢰적으로 보호될 수 있다.
예컨대, 접착제는 환형 배열로 제2 웨이퍼측의 주연부에 제공될 수도 있다.
대안적으로, 접착제는 웨이퍼의 제2 측과 보호 필름의 전체 접촉 영역에 걸쳐 제공될 수도 있다. 이 방식으로, 보호 필름이 웨이퍼의 제2 측 상에 적소에 특히 신뢰적으로 유지되는 것이 보장될 수 있다. 또한, 웨이퍼의 절단 후에, 최종 분리된 칩 또는 다이는 보호 필름에 의해 확실하게 유지될 수 있어, 따라서 칩 또는 다이의 임의의 원하지 않는 시프트 또는 이동을 방지한다.
특히, 접착제는 웨이퍼의 제2 측과 접촉하고 있는 보호 필름의 전체 표면에 걸쳐 제공될 수도 있다.
접착제는 열, UV 방사선, 전기장 및/또는 화학제와 같은 외부 자극에 의해 경화 가능할 수도 있다. 이 방식으로, 보호 필름은 처리 후에 웨이퍼로부터 특히 용이하게 제거될 수 있다. 외부 자극은 그 접착력을 저하시켜, 따라서 보호 필름의 용이한 제거를 허용하기 위해, 접착제에 인가될 수도 있다.
웨이퍼의 제2 측에 보호 필름을 부착하는 단계는 진공 챔버 내에서 수행될 수도 있다. 특히, 보호 필름은 진공 라미네이터(vacuum laminator)를 사용하여 웨이퍼의 제2 측, 즉 이면측에 부착될 수도 있다. 이러한 진공 라미네이터에서, 웨이퍼는 웨이퍼 정면측이 척 테이블의 상부면과 접촉하고 웨이퍼 이면측이 상향으로 배향되어 있는 상태에서 진공 챔버 내에서 척 테이블 상에 배치된다. 웨이퍼 이면측에 부착될 보호 필름은 환형 프레임에 의해 그 주연부에 유지되고 진공 챔버 내에서 웨이퍼 이면측 위에 배치된다. 척 테이블 및 환형 프레임 위에 위치된 진공 챔버의 상부 부분은 팽창성 고무 멤브레인에 의해 폐쇄된 공기 입구 포트를 구비한다.
웨이퍼 및 보호 필름이 진공 챔버 내에 로딩된 후에, 챔버는 진공배기되고(evacuated) 공기가 공기 입구 포트를 통해 고무 멤브레인에 공급되어, 고무 멤브레인이 진공배기된 챔버 내로 팽창하게 한다. 이 방식으로, 고무 멤브레인은 웨이퍼 이면측에 대해 보호 필름을 압박하여, 주연 웨이퍼부를 보호 필름으로 밀봉하고 웨이퍼 이면측에 대해 필름을 가압하기 위해 진공 챔버 내에서 하향으로 이동된다. 따라서, 보호 필름은 그 위에 형성된 돌기의 윤곽을 따르도록, 웨이퍼 이면측에 밀접하게 부착될 수 있다.
그 후에, 진공 챔버 내의 진공은 해제되고, 보호 필름은 접착제 및 진공 챔버 내의 양의 압력에 의해 웨이퍼 이면측 상에서 제위치에 유지된다.
대안적으로, 고무 멤브레인은 연성 스탬프 또는 연성 롤러로 대체될 수 있다.
보호 필름은 필름이 돌기의 윤곽을 단지 부분적으로 따르도록 웨이퍼의 제2 측에 부착될 수도 있다. 예컨대 보호 필름은 단지 웨이퍼의 두께 방향에서 돌기의 상부 부분을 따를 수도 있다. 보호 필름의 이러한 배열은 쿠션층이 그에 도포되어 있는 베이스 시트와 보호 필름의 웨이퍼로부터의 특히 용이한 제거를 허용할 수도 있다.
대안적으로, 보호 필름은 돌기의 윤곽을 밀접하게 따르도록 제2 웨이퍼측에 부착될 수도 있다. 이 방식으로, 보호 필름이 그에 부착되어 있는 돌기가 쿠션층 내에 특히 신뢰적으로 매립될 수 있다.
보호 필름은 팽창성일 수도 있다. 보호 필름은 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기의 윤곽을 따르도록, 웨이퍼의 제2 측에 부착될 때 팽창될 수도 있다.
특히, 보호 필름은 그 원래 크기의 2배 이상, 바람직하게는 그 원래 크기의 3배 이상, 더 바람직하게는 그 원래 크기의 4배 이상으로 팽창 가능할 수도 있다. 이 방식으로, 특히, 그 원래 크기의 3배 또는 4배 이상으로의 팽창의 경우에, 보호 필름이 돌기의 윤곽을 밀접하게 따르는 것이 신뢰적으로 보장될 수 있다.
쿠션층은 웨이퍼의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기가 그 내에 매립되게 하는 임의의 유형의 재료로 형성될 수도 있다. 예컨대, 쿠션층은 수지, 접착제, 겔 등으로 형성될 수도 있다.
쿠션층은 UV 방사선, 열, 전기장 및/또는 화학제와 같은 외부 자극에 의해 경화 가능할 수도 있다. 이 경우에, 쿠션층은 외부 자극의 인가시에 적어도 소정 정도로 경화한다. 예컨대, 쿠션층은 경화성 수지, 경화성 접착제, 경화성 겔 등으로 형성될 수도 있다.
쿠션층은 그 경화 후에 소정 정도의 압축성, 탄성 및/또는 가요성을 나타내도록, 즉 경화 후에 압축성, 탄성 및/또는 가요성이 되도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 쿠션층은 경화에 의해 고무형 상태로 되도록 이루어질 수도 있다. 대안적으로, 쿠션층은 경화 후에 강성, 경성 상태에 도달하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 처리 방법에서 쿠션층으로서 사용을 위한 UV 경화성 수지의 바람직한 예는 DISCO Corporation에 의한 ResiFlat 또는 DENKA에 의한 TEMPLOC이다.
방법은 웨이퍼의 제1 측을 처리, 예컨대 절단하기 전에, 쿠션층을 경화하도록 쿠션층에 외부 자극을 인가하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 방식으로, 절단 중에 웨이퍼의 보호 및 절단 정확도가 더 향상될 수 있다.
보호 필름은 경화성 또는 경화된 쿠션층이 그에 도포되어 있는 베이스 시트의 웨이퍼로부터의 제거를 용이하게 한다. 특히, 보호 필름의 존재에 기인하여, 쿠션층을 갖는 베이스 시트는 신뢰적이고 간단한 방식으로 웨이퍼로부터 제거될 수 있어, 웨이퍼 상의 수지, 접착제 또는 겔 잔류물과 같은 임의의 잔류물을 회피하고, 따라서 칩 또는 다이의 오염을 방지하고, 제거 프로세스에서 돌기를 손상하는 위험을 최소화한다.
경화된 쿠션층을 갖는 베이스 시트는, 경화성 쿠션층이 경화 후에 소정 정도의 압축성, 탄성 및/또는 가요성을 나타내면, 즉 압축성, 탄성 및/또는 가요성, 예컨대 고무와 같으면, 특히 신뢰적이고 효율적인 방식으로 경화 후에 제거될 수 있다.
쿠션층이 경화시에 강성, 경성 상태에 도달하도록 구성되면, 웨이퍼로부터 베이스 시트 및 쿠션층의 제거는 경화된 쿠션층에 외부 자극을 인가하고, 쿠션층을 적어도 소정 정도로 연화하거나 제거함으로써 용이해질 수도 있다. 예컨대, 예로서 DENKA에 의한 TEMPLOC과 같은 UV 경화성 수지로 형성된 몇몇 쿠션층은, 경화된 쿠션층을 연화하고 웨이퍼로부터 베이스 시트와 쿠션층의 특히 용이한 제거를 허용하기 위해, 경화 후에 그에 고온수를 인가함으로써 처리될 수도 있다.
본 발명의 방법은 웨이퍼의 제1 측을 처리, 예컨대 절단하기 전에, 웨이퍼의 원주를 넘어 연장하거나 측방향으로 연장하는 보호 필름 및/또는 쿠션층 및/또는 예컨대 경화성 또는 경화된 쿠션층, 및/또는 베이스 시트의 부분 또는 부분들을 절단 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 방식으로, 처리 중에, 웨이퍼, 보호 필름 및 쿠션층이 그에 도포되어 있는 베이스 시트를 포함하는 웨이퍼 유닛의 취급이 더 용이해진다.
베이스 시트의 재료는 특히 한정되는 것은 아니다. 베이스 시트는 예컨대, 폴리염화비닐(PVC), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 폴리올레핀과 같은, 예컨대 폴리머 재료와 같은 연성 또는 유연성 재료로 제조될 수도 있다.
대안적으로, 베이스 시트는 PET 및/또는 실리콘 및/또는 유리 및/또는 SUS와 같은 강성 또는 경성 재료로 제조될 수도 있다.
예컨대, 베이스 시트가 PET 또는 유리로 제조되고 쿠션층이 외부 자극에 의해 경화 가능하면, 쿠션층은 PET 또는 유리를 통해 투과 가능한 방사선, 예컨대 UV 방사선으로 경화될 수도 있다. 베이스 시트가 실리콘 또는 SUS로 제조되면, 비용 효율적인 베이스 시트가 제공된다.
또한, 베이스 시트는 상기에 열거된 재료의 조합으로 형성될 수도 있다.
베이스 시트는 200 내지 1500 ㎛의 범위, 바람직하게는 400 내지 1200 ㎛, 더 바람직하게는 500 내지 1000 ㎛의 범위의 두께를 가질 수도 있다.
보호 필름은 5 내지 200 ㎛, 바람직하게는 8 내지 100 ㎛, 더 바람직하게는 10 내지 80 ㎛, 더욱 더 바람직하게는 12 내지 50 ㎛의 범위의 두께를 가질 수도 있다. 이 방식으로, 보호 필름이 돌기의 윤곽에 충분히 합치하도록 충분히 가요성이고 유연성이며, 동시에 전술된 쿠션 또는 버퍼링 효과를 신뢰적으로 그리고 효율적으로 제공하기 위해 충분한 두께를 나타내는 것이 보장될 수 있다.
보호 필름은 폴리염화비닐(PVC), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 폴리올레핀과 같은 폴리머 재료로 제조될 수도 있다. 예컨대, 보호 필름은 "사란(Saran)" 랩형 재료(wrap-like)일 수도 있다.
그 부착 상태에서 보호 필름의 직경은 웨이퍼의 직경과 대략 동일할 수도 있다.
쿠션층은 10 내지 300 ㎛, 바람직하게는 20 내지 250 ㎛, 더 바람직하게는 50 내지 200 ㎛의 범위의 두께를 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 비한정적인 예가 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 방법에 의해 처리될 웨이퍼를 도시하고 있는 단면도이고;
도 2는 도 1에 도시되어 있는 웨이퍼의 사시도이고;
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼를 처리하는 방법에 사용될 보호 시팅의 제1 실시예를 도시하고 있는 단면도이고;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼를 처리하는 방법에서 웨이퍼에 도 3에 도시되어 있는 보호 시팅을 부착하는 단계를 도시하고 있는 단면도이고;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼를 처리하는 방법에서 웨이퍼에 도 3에 도시되어 있는 보호 시팅을 부착하는 단계를 도시하고 있는 단면도이고;
도 6은 도 4에 도시되어 있는 부착 단계의 결과를 도시하고 있는 단면도이고;
도 7은 도 6에 도시되어 있는 웨이퍼 및 보호 시팅의 배열의 사시도이고;
도 8은 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 웨이퍼 상에 수행된 절단 단계를 도시하고 있는 단면도이고;
도 9는 도 6에 도시되어 있는 보호 시팅의 측방향으로 연장하는 부분을 절단 제거하는 단계를 도시하고 있는 단면도이고;
도 10은 도 9에 도시되어 있는 절단 단계의 결과를 도시하고 있는 단면도이고;
도 11은 도 10에 도시되어 있는 웨이퍼 상에 수행된 절단 단계를 도시하고 있는 단면도이고;
도 12는 본 발명에 따른 웨이퍼를 처리하는 방법에 사용될 보호 시팅의 제2 실시예를 도시하고 있는 단면도이고;
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼를 처리하는 방법에서 웨이퍼에 도 12에 도시되어 있는 보호 시팅을 부착하는 단계의 결과를 도시하고 있는 단면도이고;
도 14는 도 13에 도시되어 있는 보호 시팅의 측방향으로 연장하는 부분을 절단 제거하는 단계를 도시하고 있는 단면도이고;
도 15는 도 14에 도시되어 있는 웨이퍼 상에 수행된 절단 단계를 도시하고 있는 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 이제 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다. 바람직한 실시예들은 웨이퍼(W)를 처리하기 위한 방법 및 이들 방법에 사용을 위한 보호 시팅에 관한 것이다.
웨이퍼(W)는 예컨대, 정면측 표면, 즉 이하의 설명에서 패턴측(1)이라 칭하는 그 제1 측의 표면 상에 형성된 MEMS 디바이스를 갖는 MEMS 웨이퍼일 수 있다. 그러나, 웨이퍼(W)는 MEMS 웨이퍼에 한정되는 것은 아니고, 또한 그 패턴측(1) 상에 형성된, 바람직하게는 솔리드-스테이트 촬상 디바이스로서 CMOS 디바이스를 갖는 CMOS 웨이퍼 또는 패턴측(1) 상에 다른 유형의 디바이스를 갖는 웨이퍼일 수도 있다.
웨이퍼(W)는 반도체, 예컨대 실리콘으로 제조될 수도 있다. 이러한 실리콘 웨이퍼(W)는 실리콘 기판 상에, IC(integrated circuit: 집적 회로) 및 LSI(large scale integration: 고밀도 집적 회로)와 같은 디바이스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 웨이퍼는 예컨대, 세라믹, 유리 또는 사파이어의 무기 재료 기판 상에, LED(light emitting diode: 발광 다이오드)와 같은 광학 디바이스를 형성함으로써 구성된 광학 디바이스 웨이퍼일 수도 있다. 웨이퍼(W)는 이에 한정되는 것은 아니고, 임의의 다른 방식으로 형성될 수 있다. 더욱이, 또한 전술된 예시적인 웨이퍼 디자인의 조합이 가능하다.
웨이퍼(W)는 ㎛ 범위의, 바람직하게는 625 내지 925 ㎛의 범위의 연삭전 두께를 가질 수 있다.
웨이퍼(W)는 바람직하게는 원형 형상을 나타낸다. 웨이퍼(W)는 그 패턴측(1) 상에 형성된, 스트리트(street)라 칭하는 복수의 교차 분할선(11)(도 2 참조)을 구비하여, 이에 의해 전술된 것들과 같은 디바이스가 각각 형성되어 있는 복수의 직사각형 구역으로 웨이퍼(W)를 분할한다. 이들 디바이스는 웨이퍼(W)의 디바이스 영역(2)에 형성된다. 원형 웨이퍼(W)의 경우에, 이 디바이스 영역(2)은 바람직하게는 실질적으로 원형이고 웨이퍼(W)의 외주와 동심으로 배열된다.
디바이스 영역(2)은 도 1 및 도 2에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 환형 주연 가장자리 영역(3)에 의해 둘러싸인다. 이 주연 가장자리 영역(3)에는, 디바이스가 형성되지 않는다. 주연 가장자리 영역(3)은 바람직하게는 디바이스 영역(2) 및/또는 웨이퍼(W)의 외주에 동심으로 배열된다. 주연 가장자리 영역(3)의 반경방향 연장폭은 mm 범위일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 3 mm의 범위이다.
웨이퍼(W)는 제1 측(1)에 대향하는 제2 측, 즉 이면측(6)을 더 갖는다(도 1 참조). 제2 측(6)은 예컨대, 도 1에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 두께 방향을 따라 돌출하는 복수의 돌기(14)를 갖는다. 돌기(14)는 예컨대, 표면 불균일부 또는 조면화부, 범프, 광학 요소, 예컨대 광학 렌즈, 다른 구조체 등일 수도 있다. 웨이퍼(W)의 두께 방향에서 돌기(14)의 높이는 예컨대, 5 내지 300 ㎛의 범위일 수도 있다. 예컨대, 도 1에 도시되어 있는 돌기(14)는 실제 축척대로 도시되어 있는 것은 아니라, 더 양호한 제시성을 위해 확대 형태로 도시되어 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼(W)를 처리하는 방법이 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 방법에 의해 처리될 웨이퍼(W)의 단면도를 도시하고 있다. 도 2는 도 1에 단면도로 도시되어 있는 웨이퍼(W)의 사시도를 도시하고 있다. 도 3은 제1 실시예에 따른 보호 시팅(5)의 단면도를 도시하고 있다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 보호 시팅(5)은 베이스 시트(7), 베이스 시트(7)의 정면(17)에 도포된 쿠션층(13), 그 이면이 쿠션층(13)에 부착되어 있는 보호 필름(4), 및 그 이면에 대향하는 보호 필름(4)의 정면의 부분에 도포된 접착층(9)을 포함한다. 특히, 접착층(9)은 환형 형상을 갖고, 보호 필름(4)의 정면의 원주 또는 주연부에 제공된다.
대안적으로, 접착층(9)은 웨이퍼(W)의 제2 측(6)과 보호 필름(4)의 전체 접촉 영역에 걸쳐 제공될 수도 있다. 특히, 접착층(9)은 웨이퍼(W)의 제2 측(6)과 접촉하고 있는 보호 필름(4)의 전체 표면에 걸쳐 제공될 수도 있다.
베이스 시트(7) 및 쿠션층(13)은 실질적으로 원형 형상을 갖는다. 베이스 시트(7) 및 쿠션층(13)의 외경은 서로 그리고 접착층(9)의 외경에 실질적으로 동일하다.
베이스 시트(7)는 예컨대, 500 내지 1000 ㎛의 범위의 두께를 가질 수도 있다. 보호 필름(4)은 5 내지 200 ㎛의 범위의 두께를 가질 수도 있다. 쿠션층(13)은 10 내지 300 ㎛의 범위, 바람직하게는 50 내지 200 ㎛의 두께를 가질 수도 있다.
쿠션층(13)은 UV 방사선, 열, 전기장 및/또는 화학제와 같은 외부 자극에 의해 경화 가능하다. 특히, 쿠션층(13)은 DISCO Corporation에 의한 ResiFlat 또는 DENKA에 의한 TEMPLOC과 같은 경화성 수지로 형성될 수도 있다.
보호 시팅(5)은 보호 필름(4)과 그 정면(17)에 도포된 쿠션층(13)을 갖는 베이스 시트(7)를 적층함으로써 형성된다.
도 4는 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 보호 필름(4)의 정면을 부착하는 단계를 도시하고 있다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 환형 접착층(9)은 환형 프레임(25)의 내경보다 큰 외경을 갖는다. 또한, 환형 접착층(9)은 웨이퍼(W)의 외경보다 작지만 디바이스 영역(2)의 외경보다 큰 내경을 갖는다. 따라서, 접착층(9)의 접착제는 웨이퍼(W)의 패턴측(1)의 주연 가장자리 영역(3)에 대응하는 웨이퍼(W)의 제2 측(6)의 주연부와만 접촉하게 되는 것이 신뢰적으로 보장될 수 있다.
웨이퍼(W)에 보호 시팅(5)을 부착하기 전에, 보호 시팅(5)의 주연부는 환형 프레임(25) 상에 장착된다. 또한, 그 정면(17)에 대향하는 베이스 시트(7)의 이면(18)은 척 테이블(20) 상에 배치된다. 그 후에, 도 4에 화살표에 의해 지시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(W)는 척 테이블(20) 상에 배치된 보호 시팅(5)에 부착되어, 이에 의해 보호 필름(4)의 정면을 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 부착하고 보호 필름(4)을 접착층(9)에 의해 제2 측(6)의 주연부에 접착한다. 또한, 웨이퍼(W)의 제2 측(6) 상에 돌출하는 돌기(14)는 도 6에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 쿠션층(13) 내에 매립된다.
보호 필름(4)은 돌기(14)를 커버하고, 따라서 손상 또는 오염에 대해 이들을 보호한다. 또한, 보호 필름(4)은 이하에 상세히 설명되는 바와 같이, 후속의 절단 단계에서 부가의 쿠션부 또는 버퍼로서 작용한다.
접착층(9)을 형성하는 접착제는 열, UV 방사선, 전기장 및/또는 화학제와 같은 외부 자극에 의해 경화 가능할 수도 있다. 이 방식으로, 보호 시팅(5)은 처리 후에 웨이퍼(W)로부터 특히 용이하게 제거될 수 있다.
특히, 접착제는 아크릴 수지 또는 에폭시 수지일 수도 있다. 접착제를 위한 UV 경화성 수지의 바람직한 예는 예컨대, 우레탄 아크릴레이트 올리고머이다.
또한, 접착제는 예컨대, 수용성 수지일 수도 있다.
예컨대, 보호 필름(4)은 PVC, EVA 또는 폴리올레핀과 같은 폴리머 재료로 제조될 수도 있다.
보호 필름(4)은 유연성이고, 그 원래 직경의 대략 3배까지 확장 가능하다.
보호 시팅(5)에 웨이퍼(W)를 부착할 때, 보호 필름(4)은 도 6에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 돌기(14)의 윤곽을 밀접하게 따르기 위해, 예컨대 그 원래 직경의 대략 3배까지 팽창된다.
베이스 시트(7)의 이면(18)은 도 6에 점선 화살표에 의해 지시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 패턴측(1), 즉 그 제1 측에 실질적으로 평행하다.
특히, 웨이퍼(W)와 보호 시팅(5)은, 쿠션층(13) 내에 돌기(14)를 신뢰적으로 매립하고 베이스 시트 이면(18)과 제1 웨이퍼측(1)의 실질적으로 평행한 정렬을 성취하기 위해, 예컨대 장착 챔버(도시 생략) 내에서, 패턴측(1) 및 베이스 시트(7)의 이면(18)에 평행한 가압력을 인가함으로써 함께 가압된다. 이를 위해 적합한 가압 장비 및 가압 동작의 상세는 수지 쿠션층으로서 DISCO Corporation에 의한 ResiFlat을 사용하는 경우에 대해 JP 5320058 B2호 및 JP 5324212 B2호에 설명되어 있다.
전술된 방식으로 보호 시팅(5)에 웨이퍼(W)를 부착함으로써, 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(W), 보호 필름(4), 쿠션층(13) 및 베이스 시트(7)로 이루어지는 웨이퍼 유닛이 형성된다.
보호 시팅(5)에 웨이퍼(W)를 부착하는 대안적인 접근법이 도 5에 도시되어 있다.
특히, 이 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 패턴측(1)은 제2 측(6)이 상향으로 배향되도록 척 테이블(20) 상에 배치될 수도 있다. 그 후에, 보호 시팅(5)은 도 5에 화살표에 의해 지시되어 있는 바와 같이, 척 테이블(20) 상에 유지된 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 부착될 수도 있어, 돌기(14)가 쿠션층(13) 내에 매립되고 베이스 시트(7)의 이면(18)이 웨이퍼(W)의 패턴측(1)에 실질적으로 평행하게 된다. 웨이퍼(W)와 보호 시팅(5)을 서로 부착하는 이 대안적인 단계는 예컨대, 진공 챔버, 예컨대 전술된 진공 챔버와 같은 진공 장착기 내에서 수행될 수 있다.
웨이퍼(W)와 보호 시팅(5)을 서로 부착한 후에, 외부 자극이 쿠션층(13)을 경화하기 위해 쿠션층(13)에 인가된다. 예컨대, 열 경화 가능한, 예컨대 열경화성 쿠션층(13)의 경우에, 쿠션층(13)은 오븐 내에서 가열에 의해 경화될 수도 있다. UV 경화성 쿠션층(13)의 경우에, PET 또는 유리와 같은, 이 유형의 방사선에 투명한 베이스 시트 재료가 사용되면, 쿠션층(13)은 UV 방사선의 인가에 의해, 예컨대 베이스 시트(7)를 통해 경화된다.
따라서, 돌기(14)는 경화된 쿠션층(13) 내에 견고하게 유지되고, 베이스 시트 이면(18)과 패턴측(1)의 실질적으로 평행한 상대 정렬이 추가의 처리 전체에 걸쳐 특히 신뢰적으로 유지된다.
그러나, 전술된 쿠션층(13)을 경화하는 단계는 선택적이라는 것이 주목되어야 한다. 대안적으로, 쿠션층(13)은 비경화성 접착제, 비경화성 수지 또는 비경화성 겔과 같은 비경화성 재료로 형성될 수도 있고, 또는 쿠션층(13)은 경화성 재료로 형성되지만 웨이퍼(W)의 처리 방법에서 경화되지 않을 수도 있다.
그 후에, 쿠션층(13)을 경화하는 선택적 단계 후에, 웨이퍼(W)의 패턴측(1)은 평면, 편평한 표면인 베이스 시트(7)의 이면(18)이 척 테이블(20)(도 6 참조)의 상부면에 배치되어 있는 상태에서 처리된다. 특히, 처리 단계는 웨이퍼(W)의 패턴측(1)을 절단하는, 예컨대 분할선(11)을 따라 웨이퍼(W)를 절단하는 단계를 포함하거나 이루어질 수도 있다. 이 방식으로, 웨이퍼(W)는 개별 칩 또는 다이(26)로 분할될 수 있다(도 2 참조).
분할선(11)을 따라 웨이퍼(W)를 절단하는 단계는 도 8에 점선에 의해 지시되어 있다. 이 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예에서, 웨이퍼(W)는 그 패턴측(1)으로부터 절단된다. 웨이퍼(W)의 절단은 기계적 절단에 의해, 예컨대 블레이드 다이싱 또는 소잉에 의해, 및/또는 레이저 절단에 의해 및/또는 플라즈마 절단에 의해 수행될 수도 있다. 예컨대, 레이저 절단은 레이저 어블레이션에 의해 또는 레이저 조사에 의해 분할선(11)을 따라 웨이퍼(W) 내부에 개질층을 형성함으로써 수행될 수도 있다. 웨이퍼(W)는 단일의 기계적 절단 단계, 단일의 레이저 절단 단계 또는 단일의 플라즈마 절단 단계에서 절단될 수도 있다. 대안적으로, 웨이퍼(W)는 기계적 절단 및/또는 레이저 절단 및/또는 플라즈마 절단 단계의 시퀀스에 의해 절단될 수도 있다. 더욱이, 절단 프로세스는 상기에 상세히 설명된 바와 같이, 제1 및 제2 절단폭을 갖는 절단 단계의 시퀀스를 사용하여 수행될 수도 있다.
절단 장치(도시 생략)의 부분을 형성할 수도 있는 척 테이블(20)의 상부면 상에 배치된 베이스 시트(7)의 평면 이면(18)은 웨이퍼(W)의 패턴측(1)에 실질적으로 평행하기 때문에, 절단 프로세스 중에 예컨대 절단 블레이드 또는 쏘우(saw)에 의해 웨이퍼(W)에 인가된 압력은 웨이퍼(W)에 걸쳐 균일하게 그리고 균질하게 분포된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 임의의 파괴 위험이 최소화될 수 있다. 또한, 베이스 시트(7)의 편평한 균일한 이면(18)과 웨이퍼(W)의 패턴측(1)의 실질적으로 평행한 정렬은 절단 단계가 고도의 정밀도로 수행되게 하여, 따라서 최종 칩 또는 다이(26)의 특히 양호하게 규정된 균일한 형상 및 크기를 성취한다.
보호 필름(4)은 웨이퍼(W)의 제2 측(6) 상에 형성된 돌기(14)를 커버하고, 따라서 예컨대 쿠션층(13)을 형성하는 재료의 잔류물에 의한, 손상 및 오염으로부터 돌기(14)를 보호한다. 더욱이, 보호 필름(4)은 웨이퍼(W)의 제2 측(6)과 쿠션층(13) 사이의 부가의 쿠션부 또는 버퍼로서 기능하고, 따라서 절단과 같은 처리 중에 압력의 균일하고 균질한 분포에 또한 기여한다. 따라서, 절단 프로세스 중에 웨이퍼(W)의 파괴가 특히 신뢰적으로 방지될 수 있다.
선택적으로, 웨이퍼(W)의 제1 측(1)을 처리, 예컨대 절단하기 전에, 도 9 내지 도 11에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 원주를 넘어 측방향으로 연장하는 보호 시팅(5)의 부분(23)은 절단 제거될 수 있다.
특히, 측방향으로 연장하는 부분(23)의 절단 제거 단계는 도 9에 점선에 의해 지시되어 있다. 부분(23)은 예컨대, 예로서 블레이드 또는 쏘우를 사용하여 기계적 절단에 의해, 레이저 절단에 의해 또는 플라즈마 절단에 의해 절단 제거될 수도 있다. 부분(23)을 절단 제거하는 것은 후속의 처리 단계에서 웨이퍼 유닛의 취급을 용이하게 한다. 이 절단 단계의 결과는 도 10에 개략적으로 도시되어 있다.
부분(23)을 절단 제거한 후에, 웨이퍼(W)의 패턴측(1)은 도 8을 참조하여 전술된 바와 동일한 방식으로 절단될 수도 있다. 특히, 웨이퍼(W)의 패턴측(1)은 분할선(11)을 따라 절단될 수도 있어, 이에 의해 웨이퍼(W)를 개별 칩 또는 다이(26)로 분할한다. 분할선(11)을 따라 웨이퍼(W)를 절단하는 단계는 도 11에 점선에 의해 지시되어 있다.
칩 또는 다이(26)가 절단 단계에서 서로로부터 완전히 분할된 후에, 이들은 픽업 디바이스(도시 생략)에 의해 픽업될 수도 있다.
이 픽업 단계를 수행하기 전에, 베이스 시트(7) 및 쿠션층(13)은 분할된 웨이퍼(W)로부터 함께 제거될 수도 있어, 칩 또는 다이(26)가 보호 필름(4) 상에 잔류하게 된다. 이 방식으로, 분리된 다이 또는 칩(26)은 특히 간단하고 효율적인 방식으로 보호 필름(4)으로부터 픽업될 수 있다. 예컨대, 보호 필름(4)은 팽창 드럼 등을 사용하여 반경방향으로 팽창될 수도 있어, 이에 의해 인접한 칩 또는 다이(26) 사이의 간극을 증가시키고 따라서 픽업 프로세스를 용이하게 한다. 이 경우에, 접착층(9)은 웨이퍼(W)의 제2 측(6)과 보호 필름(4)의 전체 접촉 영역에 걸쳐 제공되는 것이 바람직하다.
쿠션층(13)은 경화 후에 소정 정도의 압축성, 탄성 및/또는 가요성, 예컨대 고무와 같은 거동을 나타낼 수도 있어, 따라서 웨이퍼(W)로부터 그 특히 용이한 제거를 허용한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 고온수와 같은 다른 외부 자극이 제거 프로세스를 더 용이하게 하기 위해 경화된 쿠션층(13)을 연화하기 위해, 그 제거 전에 경화된 쿠션층(13)에 인가될 수도 있다.
접착층(9)이 UV 방사선, 열, 전기장 및/또는 화학제와 같은 외부 자극에 의해 경화 가능하면, 외부 자극은 그 접착력을 낮추기 위해, 접착층(9)에 인가된다. 이 방식으로, 분리된 칩 또는 다이(26)는 특히 간단하고 신뢰적인 방식으로 보호 필름(4)으로부터 픽업될 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼(W)를 처리하는 방법이 도 12 내지 도 15를 참조하여 설명될 것이다.
제2 실시예의 방법은 도 4 내지 도 6에 도시되어 있는 환형 프레임(25)과 같은 환형 프레임이 사용되지 않는 점에서, 제1 실시예의 방법과는 실질적으로 상이하다. 제2 실시예의 처리 방법은 더 작은 외경을 갖는 점에서 제1 실시예에 따른 보호 시팅(5)과는 상이한 제2 실시예에 따른 보호 시팅(5')(도 12 참조)을 이용한다.
특히, 도 13에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 보호 시팅(5')의 외경은 웨이퍼(W)의 외경보다, 예컨대 0.5 내지 2.0 mm만큼 단지 약간만 더 크다.
대안적으로, 보호 시팅(5')의 외경은 웨이퍼(W)의 외경과 실질적으로 동일할 수도 있다.
그렇지 않으면, 도 13 내지 도 15에 도시되어 있는 처리 단계는 도 6, 도 9 및 도 11에 도시되어 있는 것들에 각각 실질적으로 동일하다.
특히, 웨이퍼(W)는 먼저 보호 시팅(5')에 부착되어, 보호 필름(4)이 제2 웨이퍼측(6)의 주연부에 접착되게 되고, 도 13에 점선 화살표에 의해 지시되어 있는 바와 같이, 돌기(14)는 쿠션층(13) 내에 매립되고, 베이스 시트(7)의 이면(18)은 웨이퍼(W)의 패턴측(1)에 실질적으로 평행하게 된다. 이 부착은 상기에 상세히 설명된 바와 같이, 패턴측(1) 및 베이스 시트(7)의 이면(18)에 평행한 가압력을 인가함으로써 웨이퍼(W)와 보호 시팅(5')을 함께 가압함으로써 성취될 수도 있다. 이면(18)은 척 테이블(20)의 상부면 상에 배치된다(도 13 참조).
선택적 단계로서, 웨이퍼(W)의 원주를 넘어 측방향으로 연장하는 보호 시팅(5')의 부분(23)은 웨이퍼(W)의 패턴측(1)을 처리, 예컨대 절단하기 전에 절단 제거될 수도 있다. 예컨대, 부분(23)은 상기에 상세히 설명된 바와 같이, 예로서 블레이드 또는 쏘우를 사용하여 기계적 절단에 의해, 레이저 절단에 의해 또는 플라즈마 절단에 의해 절단 제거될 수도 있다. 부분(23)을 절단 제거하는 선택적 단계는 도 14에 점선에 의해 지시되어 있다.
그 후에, 웨이퍼(W)의 패턴측(1)은 도 8 및 도 11을 참조하여 전술된 바와 동일한 방식으로 절단될 수도 있다. 특히, 웨이퍼(W)의 패턴측(1)은 분할선(11)을 따라 절단될 수도 있어, 이에 의해 웨이퍼(W)를 개별 칩 또는 다이(26)로 분할한다. 분할선(11)을 따라 웨이퍼(W)를 절단하는 단계는 도 15에 점선에 의해 지시되어 있다.
칩 또는 다이(26)가 절단 단계에서 서로로부터 완전히 분리된 후에, 이들은 상기에 상세히 설명된 바와 동일한 방식으로 픽업 디바이스(도시 생략)에 의해 픽업될 수도 있다.

Claims (14)

  1. 복수의 디바이스를 포함하는 디바이스 영역(2)을 갖는 제1 측(1), 및 상기 제1 측(1)에 대향하는 제2 측(6)을 갖는 웨이퍼(W)의 처리 방법으로서, 상기 제2 측(6)은 웨이퍼(W)의 두께 방향을 따라 돌출하는 복수의 돌기(14)를 갖고, 상기 방법은:
    보호 필름(4)을 제공하는 단계;
    정면(17)에 쿠션층(13)이 도포된 베이스 시트(7)를 제공하는 단계로서, 상기 쿠션층(13)은 외부 자극에 의해 경화 가능한 것인, 베이스 시트(7)를 제공하는 단계;
    상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 상기 보호 필름(4)의 정면을 부착하는 단계로서, 상기 보호 필름(4)은 접착제(9)로 상기 제2 측(6)의 적어도 주연부에 접착되는 것인, 보호 필름(4)의 정면을 부착하는 단계;
    정면에 대향하는 상기 보호 필름(4)의 이면을 상기 쿠션층(13)에 부착하는 단계로서, 상기 웨이퍼(W)의 두께 방향을 따라 돌출하는 상기 돌기(14)가 상기 보호 필름(4)을 통해 상기 쿠션층(13) 내에 매립되고 정면(17)에 대향하는 상기 베이스 시트(7)의 이면(18)은 상기 웨이퍼(W)의 제1 측(1)에 평행한 것인, 보호 필름(4)의 이면을 부착하는 단계;
    상기 쿠션층(13)을 경화하기 위해 상기 쿠션층(13)에 외부 자극을 인가하는 단계; 및
    상기 웨이퍼(W)의 제1 측(1)을 처리하는 단계
    를 포함하며,
    상기 디바이스 영역(2)은 복수의 분할선(11)에 의해 분할되고, 상기 웨이퍼(W)의 제1 측(1)을 처리하는 단계는 상기 분할선(11)을 따라 상기 웨이퍼(W)를 절단하는 단계를 포함하는 것인 웨이퍼 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름(4)과, 상기 쿠션층(13)이 그 정면(17)에 도포되어 있는 상기 베이스 시트(7)가 먼저 적층되어, 상기 베이스 시트(7), 상기 쿠션층(13) 및 상기 쿠션층(13)에 부착된 상기 보호 필름(4)을 포함하는 보호 시팅(5, 5')을 형성하고,
    이어서, 상기 보호 시팅(5, 5')은 상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 부착되어, 상기 웨이퍼(W)의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기(14)가 상기 보호 필름(4)에 의해 커버되고 상기 쿠션층(13) 내에 매립되고, 상기 베이스 시트(7)의 이면(18)은 상기 웨이퍼(W)의 제1 측(1)에 평행한 것인 웨이퍼 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름(4)은 상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 먼저 부착되고,
    이어서, 상기 보호 필름(4)이 부착되어 있는 상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)은 상기 보호 필름(4)을 통해 상기 베이스 시트(7)의 정면(17)에 부착되어, 상기 웨이퍼(W)의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기(14)가 상기 쿠션층(13) 내에 매립되고 상기 베이스 시트(7)의 이면(18)은 상기 웨이퍼(W)의 제1 측(1)에 평행하게 되는 것인 웨이퍼 처리 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름(4), 상기 쿠션층(13) 및 상기 베이스 시트(7)를 상기 웨이퍼(W)로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 쿠션층(13) 및 상기 베이스 시트(7)는 상기 보호 필름(4)을 상기 웨이퍼(W)로부터 제거하기 전에, 상기 웨이퍼(W)로부터 먼저 제거되는 것인 웨이퍼 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 상기 보호 필름(4)을 접착하기 위한 접착제(9)는 상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)의 주연부에만 제공되거나 또는 상기 접착제(9)는 상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)과 상기 보호 필름(4)의 전체 접촉 영역에 걸쳐 제공되는 것인 웨이퍼 처리 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름(4)은 팽창 가능하고, 상기 보호 필름(4)은 상기 웨이퍼(W)의 제2 측(6)에 부착될 때 팽창되어, 상기 웨이퍼(W)의 두께 방향을 따라 돌출하는 돌기(14)의 윤곽을 따르는 것인 웨이퍼 처리 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼(W)의 제1 측(1)을 처리하기 전에, 상기 웨이퍼(W)의 원주를 넘어 연장하거나 측방향으로 연장하는 상기 보호 필름(4) 및 상기 쿠션층(13) 및 상기 베이스 시트(7) 중 적어도 하나의 부분 또는 부분들(23)을 절단 제거하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 처리 방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 시트(7)는 강성 재료로 제조되는 것인 웨이퍼 처리 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 필름(4)은 5 내지 200 ㎛의 범위의 두께를 갖는 것인 웨이퍼 처리 방법.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쿠션층(13)은 10 내지 300 ㎛의 범위의 두께를 갖는 것인 웨이퍼 처리 방법.
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