KR19990026814A - 연성의 접촉 링이 개재된 웨이퍼 지지부를 포함하는 웨이퍼고정용 테이프 부착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성의 접촉 링이 개재된 웨이퍼 지지부를 포함하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치에 관한 것이다. 웨이퍼를 절단하여 개별 칩으로 분리하는 웨이퍼 절단 공정에서의 절단에 따른 칩의 이탈을 방지하기 위해서는, 웨이퍼의 뒷면을 접착 테이프로 부착하고 링 형태의 고정 프레임에 고정하는 테이프 부착 공정이 선행된다. 여기에 사용되는 테이프 부착 장치는, 웨이퍼와 고정 프레임이 놓이는 작업 테이블과, 특히 작업 테이블로부터 돌출되어 웨이퍼의 앞면과 접촉하고 지지하는 웨이퍼 지지부를 포함한다. 그런데, 웨이퍼가 작업 테이블로 공급될 때 집적회로 칩들이 형성되어 있는 웨이퍼의 앞면은 웨이퍼 지지부와의 접촉에 따른 충격으로 손상되기 쉽다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 지지부에 홈이 형성되고 그 홈에 연성의 접촉 링이 개재되어 웨이퍼에 대한 충격을 완화시킬 수 있는 웨이퍼 지지부를 포함하는 테이프 부착 장치를 제공한다. 웨이퍼 지지부에 진공 흡착 구멍들이 형성되어 웨이퍼를 지지·고정할 수 있으며, 접촉 링은 연성의 실리콘 화합물, 웨이퍼 지지부는 알루미늄 경합금 또는 스테인리스강으로 이루어지는 것이 바람직하다.

Description

연성의 접촉 링이 개재된 웨이퍼 지지부를 포함하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치

본 발명은 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 웨이퍼의 뒷면에 접착 테이프를 부착하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치에 있어서 반도체 웨이퍼와 직접 접촉하는 웨이퍼 지지부에 연성의 접촉 링을 개재하여 반도체 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화시킴으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치의 웨이퍼 지지부에 관한 것이다.

실리콘(silicon) 원판에 다수의 집적회로 칩들을 형성하는 웨이퍼 제조(wafer fabrication) 공정 및 웨이퍼를 구성하는 각 칩의 전기적 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting) 공정이 완료되면, 웨이퍼는 패키지 조립(package assembly) 공정에 투입된다. 패키지 조립 공정에서 웨이퍼는 각각의 개별 칩(또는 '다이'라고도 함)으로 분리되어, 물리적 접착, 전기적 접속, 봉지, 절단, 절곡 등의 여러 공정들을 거침으로써 패키지 제품이 완성된다.

그런데, 웨이퍼를 절단하여 개별 칩으로 분리하는 웨이퍼 절단(wafer sawing) 공정을 진행하기 전에, 웨이퍼의 뒷면은 절단에 따른 칩의 이탈을 방지하기 위하여 접착 테이프에 부착되어 웨이퍼 고정 프레임(frame)에 고정된다. 이와 같이 접착 테이프를 웨이퍼의 뒷면에 부착하는 장치를 테이프 부착 장치(tape mounter)라 하며, 본 발명은 이 테이프 부착 장치에 관한 것이다.

테이프 부착 장치는 일반적으로 반도체 웨이퍼와 웨이퍼 고정 프레임을 지지하여 테이프의 부착이 이루어지도록 하는 작업 테이블과, 테이프를 공급하여 웨이퍼와 프레임에 접착시키는 테이프 부착기 등으로 이루어진다. 웨이퍼와 프레임을 각각 작업 테이블로 공급하기 위한 공급수단들 및 위치를 정렬하는 정렬수단들도 포함한다.

작업 테이블에는 웨이퍼와 접촉되는 부위인 웨이퍼 지지부가 돌출되어 있고 웨이퍼를 고정하기 위한 진공 흡착 구멍들이 형성되어 있어서, 웨이퍼의 앞면이 웨이퍼 지지부에 놓이면 진공 흡착에 의하여 웨이퍼가 고정된다. 그런데, 웨이퍼의 뒷면에 접착 테이프를 부착하기 위하여 돌출된 웨이퍼 지지부가 웨이퍼의 앞면을 지지하다 보니, 웨이퍼가 작업 테이블로 공급될 때 집적회로 칩들이 형성되어 있는 웨이퍼의 앞면에 충격이 가해짐으로써 웨이퍼가 손상되기 쉽다. 더구나 웨이퍼 지지부는 통상적으로 고강도의 테플론(teflon) 재질로 이루어지기 때문에, 웨이퍼는 쉽게 손상될 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼에 대한 충격을 완화할 수 있는 구조 및 소재의 웨이퍼 지지부를 포함하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치의 일부를 개략적으로 나타내는 개략도,

도 2는 도 1에 도시된 작업 테이블의 웨이퍼 지지부를 나타내는 평면도,

도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 절단한 단면도,

도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치

12 : 반도체 웨이퍼 14 : 웨이퍼 정렬부

16 : 웨이퍼 공급부 18 : 웨이퍼 고정 프레임

20 : 작업 테이블 22 : 웨이퍼 지지부

24 : 접촉 링 26 : 진공 흡착 구멍

28 : 테이프 부착기 30 : 접착 테이프

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 웨이퍼의 앞면과 접촉하여 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부가 작업 테이블로부터 돌출되어 형성되며, 연성의 접촉 링이 웨이퍼에 대한 충격을 완화하기 위하여 웨이퍼 지지부에 개재되는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치를 제공한다. 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치는 웨이퍼 적재함으로부터 이송되는 반도체 웨이퍼의 위치를 정렬하는 웨이퍼 정렬부와, 프레임 적재함으로부터 이송되는 웨이퍼 고정 프레임의 위치를 정렬하는 프레임 정렬부와, 웨이퍼의 뒷면과 웨이퍼 고정 프레임을 접착 테이프로 접착·고정하기 위하여 웨이퍼와 웨이퍼 고정 프레임이 놓여지는 작업 테이블과, 웨이퍼를 웨이퍼 정렬부로부터 작업 테이블로 공급하는 웨이퍼 공급부와, 웨이퍼 고정 프레임을 프레임 정렬부로부터 작업 테이블로 공급하는 프레임 공급부와, 웨이퍼의 뒷면과 웨이퍼 고정 프레임에 접착 테이프를 접착하는 테이프 부착기를 포함한다.

특히, 웨이퍼 지지부는 웨이퍼의 앞면을 흡착·지지하기 위한 진공 흡착 구멍들을 더 포함한다. 웨이퍼 지지부의 접촉 링은 연성의 실리콘 화합물로 이루어지는 것이 바람직하며, 웨이퍼 지지부는 알루미늄 경합금 또는 스테인리스강으로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 웨이퍼 공급부는 웨이퍼 정렬부에 위치한 웨이퍼의 하부에서 웨이퍼의 뒷면을 흡착하고, 웨이퍼의 뒷면이 위로 향하도록 180。 회전하여 웨이퍼를 뒤집은 후, 웨이퍼를 작업 테이블로 이송·공급하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 전반을 통틀어 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치(10)의 일부를 개략적으로 나타내는 도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치(10; tape mounter)는 웨이퍼 정렬부(14), 작업 테이블(20), 웨이퍼 공급부(16) 및 테이프 부착기(28) 등으로 구성된다. 이 외에도 도면에 나타나지는 않았지만, 반도체 웨이퍼(12)와 웨이퍼 고정 프레임(18)을 각각 적재하고 있는 적재함들, 이들로부터 웨이퍼(12)와 프레임(18)을 각각 하나씩 본 장치로 이송하는 이송기구들, 프레임(18)의 정렬부 및 공급부 등이 포함된다.

웨이퍼 적재함(도시되지 않음)으로부터 이송되는 반도체 웨이퍼(12)는 웨이퍼 정렬부(14)에서 위치가 정렬되며, 웨이퍼 공급부(16)에 의하여 작업 테이블(20)로 공급한다. 웨이퍼 고정 프레임(18)도 도면에 도시되지는 않았지만 웨이퍼와 마찬가지로 적재함으로부터 이송되고 위치 정렬 후 작업 테이블(20)에 공급된다. 작업 테이블(20)에 공급된 웨이퍼(12)와 프레임(18)은 테이프 부착기(28)에 의하여 접착 테이프(30)로 접착·고정된다. 즉, 웨이퍼(12)와 프레임(18)이 각각 작업 테이블(24)로 공급되면, 테이프 부착기(28)가 이동하면서 웨이퍼(12)의 뒷면과 프레임(18)에 테이프(30)를 접착하고, 프레임(18)의 외곽을 따라 테이프(30)를 오려내게 된다. 따라서, 웨이퍼(12)는 접착 테이프(30)에 의하여 프레임(18)에 고정된 상태로 후속 공정인 웨이퍼 절단 공정으로 공급될 수 있게 된다.

한편, 웨이퍼 공급부(16)는 웨이퍼 정렬부(14)에 위치한 웨이퍼(12)의 하부에서 웨이퍼(12)의 뒷면을 흡착하고, 웨이퍼(12)의 뒷면이 위로 향하도록 180。 회전하여 웨이퍼(12)를 뒤집은 후 작업 테이블(20)로 이송·공급한다. 후속 공정에서 웨이퍼(12)의 절단은 웨이퍼(12)의 앞면으로부터 이루어지기 때문에 접착 테이프(30)는 웨이퍼(12)의 뒷면에 부착되며, 따라서 웨이퍼(12)의 뒷면이 웨이퍼 정렬부(14)에서는 아래로 향하는 상태였으나 작업 테이블(20)에서는 위로 향하도록 웨이퍼(12)가 뒤집히며 공급되는 것이다. 프레임 공급부(도시되지 않음)도 웨이퍼 공급부(16)와 마찬가지로 180。 회전하여 웨이퍼 고정 프레임(18)을 공급할 수 있다.

반도체 웨이퍼(12)는 얇은 실리콘 원판에 집적회로 칩들이 형성된 것이며, 6인치, 8인치, 12인치 등의 직경을 갖는다. 이를 고정하기 위한 웨이퍼 고정 프레임(18)은 원형의 링 형태로서 웨이퍼(12)보다 큰 내경을 갖는다. 작업 테이블(20)은 웨이퍼(12) 및 프레임(18)과 마찬가지로 원형이며, 웨이퍼(12)가 작업 테이블(20)의 중앙에, 프레임(18)이 작업 테이블(24)의 가장자리에 놓이게 된다. 작업 테이블(20)에는 웨이퍼(12)의 앞면과 접촉하여 웨이퍼(12)를 지지하기 위한 웨이퍼 지지부(22)가 작업 테이블(20)의 상부면으로부터 돌출되어 형성되며, 연성의 접촉 링이 웨이퍼(12)에 대한 충격을 완화하기 위하여 웨이퍼 지지부(22)에 개재된다. 이에 대하여, 다음 도면들을 참조하면서 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 2는 도 1에 도시된 작업 테이블(20)의 웨이퍼 지지부(22)를 나타내는 평면도이고, 도 3과 도 4는 각각 도 2의 III-III 선, IV-IV 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 작업 테이블(20)에는 전술한 바와 같이 웨이퍼(12)의 앞면을 지지하기 위한 웨이퍼 지지부(22)가 웨이퍼의 가장자리를 따라 원형을 이루며 돌출되어 있다. 웨이퍼 지지부(22)에는 여러 개의 진공 흡착 구멍(26)들이 형성되어 있어서 진공 흡착에 의하여 웨이퍼(12)를 고정할 수 있다.

특히, 웨이퍼 지지부(22)에는 진공 흡착 구멍(26)들이 형성된 원형의 안쪽과 바깥쪽으로 역시 원형의 홈이 형성되어 있으며, 이 홈에 접촉 링(24; contact ring)이 삽입·개재된다. 접촉 링(24)은 연성의 물질, 예를 들어 실리콘 화합물(silicone)로 이루어지며, 웨이퍼 지지부(22)는 소정의 강도를 유지하면서 홈의 가공이 용이하도록 알루미늄 경합금(duralumin) 또는 스테인리스강(stainless steel) 등으로 이루어진다. 소기의 목적을 달성하기 위하여 접촉 링(24)은 웨이퍼 지지부(22)보다 높게 돌출되도록 삽입되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 구조에 따르면, 웨이퍼와 접촉하는 웨이퍼 지지부에 실리콘 화합물과 같은 연성의 접촉 링을 개재하여 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화시킴으로써 웨이퍼의 손상 등의 불량을 방지할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 절단을 위한 테이프 부착 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼 적재함으로부터 이송되는 반도체 웨이퍼의 위치를 정렬하는 웨이퍼 정렬부와, 프레임 적재함으로부터 이송되는 웨이퍼 고정 프레임의 위치를 정렬하는 프레임 정렬부와, 상기 웨이퍼의 뒷면과 상기 웨이퍼 고정 프레임을 접착 테이프로 접착·고정하기 위하여 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 고정 프레임이 놓여지는 작업 테이블과, 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 정렬부로부터 상기 작업 테이블로 공급하는 웨이퍼 공급부와, 상기 웨이퍼 고정 프레임을 상기 프레임 정렬부로부터 상기 작업 테이블로 공급하는 프레임 공급부와, 상기 웨이퍼의 뒷면과 상기 웨이퍼 고정 프레임에 상기 접착 테이프를 접착하는 테이프 부착기를 포함하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치에 있어서,

   상기 작업 테이블에는 상기 웨이퍼의 앞면과 접촉하여 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부가 상기 작업 테이블로부터 돌출되어 형성되며, 상기 웨이퍼 지지부는 상기 웨이퍼에 대한 충격을 완화하기 위하여 개재된 연성의 접촉 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지부는 상기 웨이퍼의 앞면을 흡착·지지하는 진공 흡착 구멍들을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지부의 상기 접촉 링은 연성의 실리콘 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지부는 알루미늄 경합금 또는 스테인리스강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 공급부는 상기 웨이퍼 정렬부에 위치한 상기 웨이퍼의 하부에서 상기 웨이퍼의 뒷면을 흡착하고, 상기 웨이퍼의 뒷면이 위로 향하도록 180。 회전하여 상기 웨이퍼를 뒤집은 후, 상기 웨이퍼를 상기 작업 테이블로 이송·공급하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 고정용 테이프 부착 장치.