KR20010092422A

KR20010092422A - 다이싱 날에 대한 모니터링 장치

Info

Publication number: KR20010092422A
Application number: KR1020017005290A
Authority: KR
Inventors: 일란 와이스허스; 오데드예호슈어 리체트
Original assignee: 스프레규 클리포드 에프.; 쿨리케 앤드 소파 인베스트먼츠 인코퍼레이티드
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2001-10-24
Also published as: CN1324285A; US6168500B1; TW414746B; JP2002528927A; US6033288A; EP1126949A1; WO2000025978A1

Abstract

본 발명은 공정 분석을 위해 다이싱 데이터를 축적하고, 기판에서 절단의 질과 공정의 안정성을 모니터링하는 장치와 방법을 제공한다. 이 장치는 스핀들 모터를 가지고 있으면 블레이드는 스핀들 모터에 부착된다. 스핀들 구동기는 미리 정해진 회전율로 스핀들을 구동하기 위해서 스핀들에 결합되어 있다. 제어기는 기판에 의해 블레이드에 가해진 부하에 응답하여 스핀들 구동기를 제어하기 위해 모니터에 결합되어 있다.

Description

다이싱 날에 대한 모니터링 장치 {Monitoring System for Dicing Saws}

절단 공정(sawing)에 의한 다이(die) 분리 또는 다이싱(dicing)은 회전하는 원형 연마 절단 블레이드를 가지고 마이크로전자 기판을 각각의 회로 다이로 절단하는 공정이다. 이 공정은 오늘날 사용되는 가장 효과적이고 경제적인 방법임이 입증되었다. 또한 이 공정은 표면 마무리의 선택뿐만 아니라 절단 자국의 깊이와 폭의 선택에 있어서 다양성을 제공하며, 웨이퍼 또는 기판을 통해 부분적으로 또는 완전하게 절단하는 데 사용될 수 있다.

웨이퍼 다이싱 기술은 빠르게 발전해 왔으며, 다이싱은 현재 최첨단의 반도체 조립 공정에 있어서 필수적인 공정이다. 이것은 실리콘 집적 회로 웨이퍼 상의 다이를 분리하는 데 광범위하게 사용된다.

마이크로 웨이브와 하이브리드 회로, 메모리, 컴퓨터, 방어 전자공학과 의학 전자공학에서의 마이크로 전자공학 기술의 사용 증가는 산업상 새롭고 어려운 일련의 문제들을 야기 시켜왔다. 보다 값비싸고 독특한 성질을 가진 물질인 사파이어, 석류석, 알루미나, 세라믹, 유리, 석영, 페라이트 그리고 다른 견고하면서 부서지기 쉬운 물질들이 사용되고 있다. 이들은 종종 다른 성질을 가진 다수의 물질층을 생산하기 위해 결합되기도 하며, 따라서 다이싱(dicing)에 더 많은 문제를 주고 있다. 이들 기판의 높은 비용은 그들을 가공한 회로의 가치와 함께 다이 분리단계에서도 생산성을 높이는 것을 어렵게 하고 있다.

다이싱은 연마제를 사용하여 가공하는 기계적인 공정이다. 다이싱 과정의 메카니즘은 물질 제거 동작이 유사하다는 점에서 크리프 그라인딩(creep grinding)과 유사하다. 부서지기 쉬운 물질의 그라인딩 이론은 물질 제거율과 그라인딩 휠(wheel)로의 입력 전력 사이의 선형 비례 관계를 예측할 수 있다. 그러나, 다이 분리작업에 사용되는 다이싱 블레이드(dicing blade)의 크기는 작업과정을 특징 있게 만든다. 전형적으로, 0.6 mils~50 mils(0.015 mm~1.27 mm)의 범위의 두께의 블레이드와 가장 강도가 높은 물질로 알려진 다이아몬드가 연마제의 요소로 사용된다. 다이아몬드 다이싱 블레이드의 극도의 정교함 때문에 매개 변수들은 엄격히 배치되어야 하며, 심지어는 기준으로부터 약간의 벗어남도 완전한 흠결를 야기할 수 있다.

도 1은 반도체 장치의 조립시의 반도체 웨이퍼(100)의 등각도이다. 종래의 반도체 웨이퍼(100)는 그 위 표면에 형성된 복수의 칩 또는 다이(100a, 100b,...)를 갖는다. 칩들(100a,100b,..)을 서로서로 또는 웨이퍼(100)로부터 분리하기 위해서는 일련의 직교하는 선 또는 길(102,104)들이 웨이퍼(100)상에 새겨진다. 이 과정은 또한 웨이퍼를 다이싱하는 것이라고 알려져 있다.

다이싱 절단 블레이드(dicing saw blade)는 원형 디스크 형상으로 만들어지며, 얇고 유연성있는 절단 블레이드를 정확히 위치시키는 허브의 플랜지들 사이에 죔쇠로 고정되기도 하고 또는 허브위에 설치되기도 한다. 상기에서 언급한 바와 같이, 절단 블레이드(saw blade)는 반도체 웨이퍼를 절단하기 위한 수단으로써 절단 블레이드에 박혀 유지된 다이아몬드의 미세 가루를 포함한다. 블레이드(blade)는 반도체 물질을 절단하기 위해 집적 DC 스핀들 모터에 의해 회전된다.

절단(cut)의 질을 최적화하고 공정 변수를 줄이기 위해서는 다이싱 도구와 절단될 물질(기판)사이의 상호작용에 대한 이해가 요구된다. 연마에 의한 물질 제거에 대한 가장 흔히 사용되는 모델은 'Wear Mechanics in Ceramics'(A.G Evans and D.B Marshal, ASME Press 1981, pp.439-452)에 설명되어 있다. 이 모델은 부서지기 쉬운 세라믹의 파열을 일으키기 위해 연마 그레인(abrasive grain)에 의해 가해져야 하는 최초의 하중을 예측한다. 크랙들은 예측된 방향으로 물질에 국부적인 파열을 생성한다. 물질은 크랙들이 3차원적으로 결합될 때 낱알로 제거된다. Evans and Marshall 모델은 다음식에 따라 연마제에 의해 제거되는 물질의 부피와 연마제에 의해 가해지는 부하와의 사이에 선형적인 관계를 예측한다.

식 1

여기서, V는 제거되는 물질의 부피, Pn은 최대 정상 부하(Peak NormalLoad), α는 물질의 독립 상수, K는 물질 상수, l은 절단 길이를 나타낸다. α/K는 0.1에서 1.0의 범위의 값을 갖는다.

식의 상호관계를 고려하면, 측정된 부하는 제거된 물질과 선형적인 관계를 가져야 한다. 다시 말하면, 만약 제거된 물질의 부피가 알려지면, 연마 절단 휠이 기판에 대해 가해야 하는 부하를 알 수 있을 것이다.

'Grinding Technology'(S. Malkin, Ellis Horwood Ltd., 1989, pp.129-139)에 따르면, 연마 과정동안 기계적인 에너지 입력 중 높은 퍼센트가 열로 바뀐다고 한다. 물질 제거와 부하 사이에 선형 관계의 편차로 관찰될 수 있는 마찰에 기인한 초과적인 발열은 작업 수단과/또는 다이싱 블레이드에 손상을 줄 수 있으며, 파손을 불러 일으킬 수도 있다.

다이싱 작업을 모니터링하기 위한 종래 기술 장치들은 기판에 대한 절단의 질을 결정하기 위해 시각적인 수단에 의존한다. 이들 종래 기술 장치들은 절단 자국을 시각적을 검사하기 위해 절단 공정이 방해되어야 한다는 단점을 가지고 있다. 더욱이, 100% 검사를 위해 필요한 초과적인 시간을 피하기 위해 짧은 부분의 절단까지도 평가되어야 한다. 짧은 부분의 검사 결과는 전체적인 평가를 위해서 외삽되어야 한다. 게다가, 이들 시각 장치들은 비록 바닥면이 칩핑(chipping)되어야 할 지라도 단지 윗면의 검사를 행하게 되어, 반도체 웨이퍼의 바닥면의 평가는 수작업으로 행하여야 한다. 즉, 웨이퍼의 바닥면을 검사하기 위해서는 공정을 멈추고 다이싱 날(saw)로부터 웨이퍼를 빼내야 한다.

종종 수 천달러의 값어치가 있는 전자 칩을 포함하는 기판을 손상시키지 않기 위해, 다이싱 공정을 최적화하고 높은 절단의 질을 유지하기 위해서는 웨이퍼 또는 기판의 다이싱 동안 칼날의 부하를 모니터링할 필요가 있다. 또한 절단하는 전 길이에 대해서 모니터링을 수행할 필요가 있으며, 모니터링 동안 공정을 방해하지 않도록 할 필요가 있다.

이 발명은 대체로 견고하고 부서지기 쉬운 물체를 절단하는 반도체 그리고 전자 산업에서 사용되는 형태의 날에 관계한다. 더 구체적으로 본 발명은 절단작업중에 고속의 다이싱 날(dicing saw)의 행정과 매개 변수를 모니터링하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 아래 기술할 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조로 할 경우 가장 잘 이해될 수 있다. 일반적으로 도면의 다양한 형태들은 축적을 사용하지 않는다. 이와는 반대로 명확하게 나타내기 위하여 다양한 형태의 치수를 임의적으로 확장하거나 감축한다. 도면에 포함된 것은 다음 그림과 같다.

도 1은 반도체 장치를 형성하기 위해 사용되는 반도체 웨이퍼의 등각도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 블록 다어그램이다.

도 3은 도 2의 바람직한 실시예에 따르는 부하 모니터링 원리를 나타내는 것이다.

도 4는 블레이드 부하 전압과 제거된 기판 물질과의 관계를 나타내는 실험치의 그래프이다.

도 5는 블레이드 부하 전압과 기판 공급율과의 관계를 나타내는 실험치이다.

도 6은 절단(다이싱) 작업 동안의 블레이드 부하를 설명하는 그래프이다.

도 7은 다이싱 작업 동안의 블레이드 부하를 설명하는 또 다른 그래프이다.

종래 기술의 단점을 극복하기 위해서, 시각적인 수단에 의하지 않고 기판에 새겨진 절단 자국(kerf)의 질을 관찰하고 다이싱 공정을 최적화하는 데 도움을 주는 것에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 기판에 새겨진 절단 자국(kerf)의 질을 모니터링하고 다이싱 공정을 최적화하기 위한 다이싱 날 모니터(dicing saw monitor)에 관한 것이다. 모니터는 스핀들 모터에 부착된 블레이드를 가진 스핀들 모터를 가지고 있다. 스핀들 구동기는 미리 정해진 회전율로 스핀들을 구동시키기 위해 스핀들 모터와 결합한다. 제어기는 기판에 의해 블레이드 위에 가해진 부하에 응답하여 스핀들 구동기를 제어하기 위해 모니터와 결합한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제어기는 블레이드 위에 가해진 부하에 응답하여 스핀들의 속도, 기판의 공급율, 절단 깊이 그리고 냉각수의 공급율중 적어도 하나를 자동적으로 제어한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 블레이드에 대한 부하는 블레이드의 미리 정해진 회전율을 유지하기 위해 요구되는 전류를 기초로 하여 측정된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 스핀들 모터의 전류나 전압은 주기적으로측정된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 디스플레이는 실시간으로 다이싱 날(dicing saw)의 다양한 상태를 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 상기 또는 다른 측면들은 발명의 바람직한 실시예를 기술한 설명과 도면을 참고로 하여 이하 기술한다.

반도체 장치 제조에 있어서, 각각의 칩들은 고속으로 회전하는 절단 블레이드(saw blade)를 사용하여 커다란 웨이퍼로부터 절단된다. 본질적으로, 절단 블레이드는 어느 한 방향으로 직선 또는 절단 자국(도 1에서의 102,104)을 따라 웨이퍼의 어느 한 부분을 그라인딩한 후 이와 직교하는 방향으로 두 번째 작업을 행한다.

칩의 품질은 다이싱 작업동안 칩핑(chipping)의 최소화와 직접적으로 관련된다. 발명자는 절단 블레이드 구동 스핀들에 대한 부하의 변화는 모터로의 전류에 있어서 예측할 수 있는 관련된 변화를 야기 시킨다는 것을 측정하였다. 이들 변화는 작업자에게 실시간으로 표시될 수 있으며 따라서 필요한 수정이 다이싱 공정을 방해하지 않고 행하여 질 수 있다.

상기 언급한 바와 같이 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다. 도 2에서 모니터(200)는 샤프트(203)를 통하여 절단 블레이드(204)에 연결된 스핀들 모터(202)를 포함한다. 스핀들 구동기(206)에 의하여 제공된 전류는 스핀들 모터(202)를 약 2,000 RPM에서 약 80,000 RPM 사이의 율로 구동시킨다. 스핀들 모터(202)의 회전은 스핀들 모터(202)의 회전율의 대표적인 출력값(209)을 합산 노드(node)(218)로 차례로 발생시키는 RPM 센서(208)에 의해 관찰된다. 합산 노드(218)는 스핀들 모터(202)의 회전을 제어하기 위해서 스핀들 구동기(206)에 제어 신호(219)를 제공하여 스핀들 모터를 실질적으로 일정한 속도로 회전시키게 한다.

스핀들 모터(202)는 부하 모니터(210)에 의해 관찰되는 피드백(feedback) 전류(211)를 발생시킨다. 부하 모니터(210)는 주기적으로 피드백 전류를 바람직하게는 약 10Hz에서 2500 Hz사이의 비율로 결정한다. 부하 모니터(210)의 출력(213)은 제어 논리(logic)(212)에 연결된다. 제어 논리(212)는 또한 공정 매개 변수(214)를 입력받는다. 이들 공정 매개 변수(214)는 예를 들면 유사한 다이싱 공정으로부터 취합된 기록들에 기초할 수 있다. 선택적으로 제어 논리(212)는 합산 노드(218)에서 RPM 센서(208)의 출력(209)과 결합되는 제어 신호들(215)을 발생시킨다. 합산 노드(218)는 이들 신호들에 의해 작동하고, 공정 매개 변수(214), 부하 모니터(210)로부터의 실시간 정보 그리고 RPM 센서(208)의 출력(209)에 의해 정의된 스핀들 모터(202)의 회전율에 기초하여 스핀들 모터(210)를 제어하기 위하여 신호(219)를 제공한다.

제어 논리(212)는 또한 기판에서 블레이드에 의해 만들어진 각각의 절단에 대한 평균자승(RMS)값을 결정하기 위한 필터를 포함한다. 또한 제어 논리(212)는 디스플레이 모니터(216)에 나타내기 위한 신호를 발생시킨다. 상기 디스플레이된 정보는 현재 스핀들 모터의 속도, 절단 깊이, 블레이드 부하, 기판 공급율, 냉각제 공급율과 같은 몇몇 매개 변수와 공정 매개 변수(214)를 포함한다. 디스플레이는 또한 예를 들면 네트워크에 의해 다이싱 날(dicing saw) 모니터에 연결된 다른 공정 단계로부터 받아들여진 정보와 같은 공정에 관련된 정보를 제공할 수도 있다. 디스플레이된 정보와 공정 매개 변수는 제어 논리(212)의 부분으로서 메모리에 저장되고 또는 자기적 또는 광학적 매체(도면에 미도시)와 같은 외부 메모리로 저장된다.

상기 언급한 바와 같이 도 3은 바람직한 부하 모니터링 원리를 나타낸다. 도3에서 블레이드(204)는 기판(300)이 Vw의 속도로 블레이드(204)속으로 공급되는 동안 Vs의 속도로 회전한다. 절단력(F)(cutting force)(302)은 기판(300)위로 블레이드(204)에 의해 가해진다. 절단력(302)은 도 1에 나타낸 스핀들(203)위에 가해진 부하와 비례하며, 부하는 차례로 회전율 Vs를 유지하기 위해 요구되는 스핀들 모터(202)의 전류 소비와 비례한다.

이 모델을 사용하면서 발명자는 시뮬레이션을 통하여 다음 식에서와 같이 블레이드(204)에 대해 가해지는 부하가 피드백 제어 전류(211)에 관계한다는 것을 측정하였다.

식 2

여기서, 부하는 gram단위로 측정되며, FB는 amp단위를 가진 피드백 제어 전류이고, VS는 KRPM단위를 가지는 스핀들 속도이며, Lsim은 시뮬레이터 디스크 반경이며, 그리고 Lblade는 칼날의 반경이다. 기술 이해에 있어서 일반적인 기술인 FB는 또한 전류와 전압이 오옴(Ohm's)의 법칙에 따라 서로 비례하므로 Volts의 단위로 측정된다.

다이싱 공정 중에 웨이퍼로부터 제거된 물질의 양 M은 다음의 식에 따라 측정된다.

식 3

여기서, D는 블레이드 절단 깊이, W는 절단 자국(kerf)의 폭, 그리고 FR은 블레이드에 대한 웨이퍼의 공급율을 나타낸다.

물질의 제거율을 시험하기 위해서 발명자는 Table 1에 따라 일련의 실험을 행하였다.

Limits	Cut Depth	Blade Thickness	Feed Rate
Low	0.002in.(0.05 mm)	0.001in.(0.025 mm)	2.0 in./sec(50.8 mm/sec)
High	0.020 in.(0.5 mm)	0.002in.(0.05 mm)	3.0 in./sec(76.3 mm/sec)

TABLE 1시험은 실리콘 웨이퍼를 사용하여 여덟 번 수행하였다. 시험을 하는 동안 하나의 요소( D, W, 또는 FR)는 다른 요소들이 변화하는 동안 일정하게 유지하였다. 예를 들어, 스핀들 속도를 일정하게 유지하면서 절단 깊이를 0.002in.(0.05 mm)씩 증가시켜가면서 변화시켰다. 도 4는 시험한 결과를 나타낸다. 도 4에 나타낸 것과 같이 테스트 포인트(402)들은 다양한 일련의 시험에 대해서 도시한 것이다. 다른 기호(▲,■,○,□ 등)로 나타낸 것은 각각 개별적인 시험 수행을 표시하기 위한 것이다. 이들 시험 수행의 결과는 상기한 식 3에서 제시된 가설에 따르는 직선 그래프로 도시된 것이다. 비록 시험들이 Table 1에서 개략적으로 언급한대로 정상적이 공정 작업으로 수행되었더라도, 절단 깊이는 약 0.5 in.(12.7 mm)만큼 깊을 것이며 또한 특정의 공정에 더 의존적일 수 있다.

도 5는 블레이드에 대한 웨이퍼의 공급율과 기초선 상의 평균자승 부하(RMS load above baseline)와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5에서 다음의 매개 변수들이 사용되었다.;

스핀들 속도(Spindle speed) - 30,000 RPM

칼날 두께(Blade thickness) - 0.002 in.

웨이퍼 형태(Wafer type) - 6 in. blank

냉가제 흐름(Coolant flow) - main jet 1.6 l/m

세척(Cleaning) - jet 0.8 l/min

Spray bars - 0.8 l/min

도 5에서 도시된 곡선(500)은 블레이드에서 측정된 기판의 공급율과 물질의 제거 부하와의 관계를 나타낸다. 도 5에서 나타난 바와 같이, 공급율이 약 3.0 in/sec (78.6 mm/sec)를 초과함에 따라 포인트(502)의 데이터들에서 나타나 듯이 예측된 선형 직선으로부터 벗어난다는 것을 알 수 있다. 그래서 바람직한 선형 물질 제거율(이는 다이싱 작업동안 기판의 바닥 부근에서 칩핑(chipping)과 직접적인 관계를 가진다.)을 유지하기 위해서 제어될 수 있는 하나의 공정 매개 변수는 웨이퍼의 공급율이다. 공급율은 다양하며 바람직하게는 블레이드의 상태와 절단될 물질의 종류에 의존하면서 약 0.05 in./sec(1.27 mm/sec)와 약 20.0 in/sec(508 mm/sec)이다.

도 6은 절단 작업 동안 블레이드 하중(blade load)을 나타내는 그래프이다. 도 6에서 곡선(600)은 웨이퍼에 가해진 절단(cut)에 대한 전압 평균자승(RMS)값으로 측정된 부하의 관계 곡선이다. 도 6에서 나타난 것과 같이 곡선(600)의 602, 604, 606 부분들은 608, 610 부분과 비교해서 블레이드 하중이 감소한 것을 나타낸다. 이것은 웨이퍼의 원형의 성질로 인하여 도 1에서 나타난 것과 같이웨이퍼(100)의 어느 주어진 방향으로 첫 번째와 마지막 절단(cut)(102, 104)이 짧기 때문에 기인한 것이다. 결과적으로, 절단(cut)(102, 104)은 웨이퍼(100)를 장착하는 데 사용되는 테이프(도면에 미도시)에서 시작하고 끝나며, 웨이퍼(100)로부터 제거되는 물질의 양은 적다. 따라서 더 적은 블레이드 부하로서 나타나게 된다.

도 6에서, 웨이퍼의 직경은 약 6 in.(152.4 mm)이고 절단 지수는 0.2 in.(5.08 mm)이다. 따라서 절단(cut)(30)부근에서 웨이퍼의 끝은 첫 번째 절단에 도달하게 되고 결과적으로 블레이드 부하가 감소한다. 이와 유사하게, 웨이퍼에 두 번째 방향으로 두 번째 절단(항상 첫 번째 절단과 직교한다.)이 수행될 때, 첫 번째 절단과 마지막 절단은 각각 감소된 블레이드 부하 604, 606으로 감지된다. 따라서 바람직한 실시예는 또한 예측된 웨이퍼의 끝과 비교함으로써 블레이드에 대해 가해지는 감소된 부하에 기초하여 언제 웨이퍼의 끝에 도달되었는 가를 결정하는 데 사용될 수 있다. 더욱이, 만약 블레이드에 가해지는 부하가 웨이퍼의 끝으로 예측되지 않은 부분에서 너무 낮으면 이는 작업자의 주의를 요하는 잘못된 공정을 지시하는 것일 것이다. 이 경우에 작업자는 시각적인 그리고/또는 청각적인 호출 표시기에 의해 상황에 경계해야 할지도 모른다. 바람직하다면 공정은 또한 자동적으로 멈춰져야 할 것이다.

도 7은 다이싱 동안 블레이드에 가해지는 부하를 나타내는 또다른 그래프이다. 도 7에서 종축은 미리 예측된 기초선 상의 부하(load above baseline) 전압을 측정한 것이다. 기초선은 예를 들면 이론적인, 사실적인 또는 실험적인 데이터로부터 결정될 수 있다. 도 7에 나타난 바와 같이, 기초선 상의 부하(load abovebaseline)는 첫 번째 약간의 절단(cut)(702)에서 낮고 마지막 약간의 절단(cut) (704)에서 낮다. 절단이 웨이퍼 상을 가로질러 진행됨에 따라 부하는 최고 부하 (706)까지 증가한다. 바람직한 실시예는 피드백 전압(이는 오옴의 법칙을 따라 전류에 직접적으로 관계한다.)을 관찰하고 만약 피드백 전압이 미리 정해진 값(708)에 이르거나 초과할 경우, 작업자에게 경고를 하거나 공급율 또는 절단 깊이와 같은 작업 매개 변수를 변화시킬 수 있다. 발명자는 웨이퍼의 바닥면 칩핑(chipping)이 직접적으로 바람직한 값을 초과하는 부하에 관계한다는 것을 발견하였다. 그래서 피드백 전압을 모니터링하면서 본 발명의 바람직한 실시예는 또한 웨이퍼의 바닥면의 시각적인 검사를 수행하기 위해 웨이퍼를 제거하기 위해서 공정을 멈출 필요없이 웨이퍼의 칩핑(chipping)을 결정할 수 있다. 더 나아가서는 초과하는 부하는 기판에 부정적인 영향을 미치는 칼날의 손상 또는 마멸을 나타낼 수도 있다.

비록 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 설명하였지만 이에 한정되지 않는다. 오히려 첨부된 청구항들은 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 만들어 질 수 있는 발명의 다른 다양한 면들과 실시예를 포함하도록 분석되어야 한다.

Claims

기판에서 절단의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위해 다이싱 날(dicing saw)을 사용하는 장치에 있어서:

스핀들을 구비한 모터;

스핀들에 부착된 블레이드;

스핀들을 구동하기 위하여 스핀들에 결합된 스핀들 구동기;

스핀들의 속도를 결정하기 위한 센서;

기판에 의해 블레이드 위에 가해지는 부하를 결정하기 위한 모니터; 그리고

부하에 응답하여 스핀들 구동기를 제어하기 위해 모니터와 결합된 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

ⅰ)스핀들 속도, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급 속도, ⅲ)기판 위로의 블레이드의 높이, 그리고 ⅳ) 냉각제의 공급 속도 중 적어도 하나를 디스플레이하기 위하여 제어기와 결합된 모니터를 더 포함하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 모니터는 모니터로부터의 피드백 제어 전류와 피드백 제어 전압 출력중 적어도 하나를 측정하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 스핀들 구동기는 제어기로부터의 제어 신호에 응답하여 실질적으로 일정한 속도로 스핀들을 구동하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어기는 ⅰ)스핀들의 속도 ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급 속도, ⅲ)기판으로의 블레이드의 절단 깊이, ⅳ)부하에 응답하는 냉각제 공급율 중 적어도 하나를 자동적으로 제어하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 절단 깊이는 약 0.002 in.(0.050 mm)에서 0.050 in.(1.27 mm)사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 공급율은 약 0.05 in/sec(1.27 mm/sec)에서 20.0 in/sec(508 mm/sec)인 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 공급율은 약 2.0 in/sec (50.8 mm/sec)에서 3.0 in/sec(76.2 mm/sec)인것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 스핀들 속도는 약 2,000 rpm에서 80,000 rpm인 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 스핀들 속도는 10,000 rpm에서 57,000 rpm인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 모니터는 부하를 결정하기 위해서 스핀들 구동기에 의해 스핀들에 공급되는 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 전류는 약 10 HZ에서 2500 Hz 사이의 주파수에서 측정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 측정된 전류는 ⅰ)기판의 칩핑(chipping) 크기와 주파수, ⅱ)절단 자국(kerf)의 폭 그리고 ⅲ) 절단 자국(kerf)의 직선성 중 적어도 하나를 결정하기위하여 기초 전류와 비교되는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,

기판내 블레이드에 의해 만들어진 다수의 절단 각각에 대해서 평균자승(RMS)값을 결정하기 위한 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
기판에서 절단 자국(kerf)의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위해 다이싱 날(dicing saw)을 사용하는 장치에 있어서,

모터;

모터에 부착된 블레이드;

모터를 구동하기 위해 모터에 결합된 구동기;

모터의 회전율을 결정하기 위하여 모터에 결합된 센서;

기판에 의해 블레이드에 가해진 부하를 결정하기 위하여 모터에 연결된 부하 모니터;

부하에 응답하여 구동기를 제어하기 위해 ⅰ)부하 모니터의 출력과 ⅱ)적어도 하나의 제어 매개 변수를 받아들이는 제어기; 그리고

센서의 출력과 제어기로부터의 제어신호를 기초로하여 구동신호를 제공하도록 제어기 및 센서에 결합된 작동회로로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서,

ⅰ) 모터의 회전율, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급율, ⅲ)기판으로의 블레이드의 절단 깊이 그리고 ⅳ)냉각제 공급율 중 적어도 하나를 디스플레이하기 위해 제어기와 결합된 모니터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
기판에서 절단 자국(kerf)의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위한 장치에 있어서,

블레이드를 회전시키기 위한 회전 수단;

블레이드의 회전율을 결정하기 위한 회전 결정 수단;

기판에 의해 블레이드에 가해지는 부하를 결정하기 위한 부하 결정 수단; 그리고

부하에 응답하여 블레이드의 회전율을 제어하기 위한 제어 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제17항에 있어서,

ⅰ)블레이드의 회전율, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급 속도, ⅲ)기판으로의 블레이드의 절단 깊이, ⅳ)냉각제 공급율, ⅴ)회전 수단의 피드백 전류 그리고 ⅵ)회전 수단의 피드백 전압 중 적어도 하나를 디스플레이하는 디스플레이 수단을 더 포함하는 장치.
제17항에 있어서,

디스플레이 수단에 의해서 디스플레이된 정보를 저장하는 저장 수단을 더 포함하는 장치.
제17항에 있어서,

블레이드와 기판 중 적어도 하나에 일어날 것 같은 오류를 예측하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
스핀들 모터 및 스핀들 모터에 부착된 블레이드를 구비한 다이싱 날(dicing saw)을 사용하며, 기판의 절단 자국(kerf)의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위한 방법에 있어서,

(a) 스핀들 모터에 부착된 블레이드를 회전시키는 단계;

(b) 스핀들 모터의 속도를 결정하는 단계;

(c) 기판에 의해 블레이드 위에 가해진 부하를 결정하는 단계;

(d) 작동 매개 변수를 제공하는 단계; 그리고

(e) 작동 매개 변수들과 기판에 의해 블레이드에 가해진 부하에 대한 응답에 기초하여 스핀들의 속도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서,

(f) 기판에 절단 자국을 절단하는 단계를 더 포함하는 방법.
제21항에 있어서,

상기 회전 단계는 약 2,000 rpm에서 80,000 rpm사이의 실질적으로 일정한 속도로 스핀들을 회전시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서,

상기 회전 단계는 약 10,000 rpm에서 57,000rpm사이의 실질적으로 일정한 속도로 스핀들을 회전시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서,

(f) ⅰ)스핀들의 속도, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급 속도, ⅲ)기판 위로의 블레이드의 높이, ⅳ)냉각제의 공급율 그리고 ⅴ)스핀들의 피드백 전류 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 방법.
제25항에 있어서,

(g) 단계(d)에서 제공된 작동 매개 변수와 단계(f)에서 디스플레이된 정보 중 적어도 하나를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
반도체 기판에서 절단(cuts)의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위해 반도체 다이싱 날(dicing saw)을 사용하는 장치에 있어서,

스핀들을 구비한 모터;

반도체 기판을 다수의 다이로 절단하기 위해 스핀들에 부착된 블레이드;

스핀들을 구동하기 위해 스핀들에 결합된 스핀들 구동기;

스핀들의 속도를 결정하기 위한 센서;

기판에 의해 블레이드에 가해진 부하를 결정하기 위한 모니터; 그리고

부하에 응답하여 스핀들 구동기를 제어하기 위해 모니터에 부착된 제어기로 구성되며,

상기 반도체 다이싱 날(dicing saw)은 최소한의 가장자리 결함을 가진 다수의 반도체 다이를 생산하는 것을 특징으로 하는 장치.
견고하고 부서지기 쉬운 기판에서 절단의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위해 다이싱 날(dicing saw)을 사용하는 장치에 있어서,

스핀들을 구비한 모터;

기판을 다수의 다이로 절단하기 위해 스핀들에 부착된 블레이드;

스핀들을 구동하기 위해 스핀들에 결합된 스핀들 구동기;

스핀들의 속도를 결정하기 위한 센서;

기판에 의해 블레이드에 가해진 부하를 결정하기 위한 모니터; 그리고

부하에 응답하여 스핀들 구동기를 제어하기 위해 모니터에 결합된 제어기로 구성되며,

상기 다이싱 날은 최소한의 가장자리 결함을 가진 다수의 다이를 생산하는 것을 특징으로 하는 장치.
기판에서 절단의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위해 다이싱 날(dicing saw)을 사용하는 장치에 있어서,

다이싱 날(dicing saw)의 블레이드 속도를 결정하기 위한 센서;

기판에 의해 블레이드에 가해진 부하를 결정하기 위한 모니터; 그리고

부하에 응답하여 블레이드를 제어하기 위해 모니터에 결합된 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제29항에 있어서,

상기 모니터는 ⅰ)블레이드의 속도, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급 속도, ⅲ)기판 위로의 블레이드의 높이 그리고 ⅳ)냉각제 공급율 중 적어도 하나를 디스플레이 하기 위해 제어기에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
제29항에 있어서,

상기 모니터는 다이싱 날(dicing saw)로부터의 피드백 제어 전류와 피드백 제어 전압 출력 중 적어도 하나를 측정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제29항에 있어서,

상기 블레이드는 제어기로부터의 제어 신호에 응답하여 실질적으로 일정한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 장치.
제29항에 있어서,

상기 제어기는 ⅰ)블레이드의 속도, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급율, ⅲ)기판으로의 블레이드의 절단 깊이 그리고 ⅳ)부하에 응답하는 냉각제의 공급율 중 적어도 하나를 자동적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
제33항에 있어서,

상기 절단 깊이는 약 0.002 in.(0.050 mm)에서 0.050 in.(1.27 mm)사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제33항에 있어서,

상기 공급율은 약 0.05 in/sec(1.27 mm/sec)에서 20.0 in/sec(508 mm/sec)사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제33항에 있어서,

공급율은 약 2.0 in/sec(50.8 mm/sec)에서 3.0 in/sec(76.2 mm/sec)사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제33항에 있어서,

상기 블레이드의 속도는 약 2,000rpm에서 80,000rpm사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제33항에 있어서,

상기 블레이드의 속도는 약 10,000rpm에서 57,000rpm사이인 것을 특징으로 하는 장치.
제29항에 있어서,

상기 모니터는 부하를 결정하기 위해서 다이싱 날(dicing saw)의 모터에 제공된 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제39항에 있어서,

상기 전류는 약 10 Hz에서 2500 Hz사이의 주파수에서 측정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제39항에 있어서,

상기 측정된 전류는 ⅰ)기판의 칩핑(chipping)의 크기와 주파수, ⅱ)절단 자국(kerf)의 폭 그리고 ⅲ)절단 자국(kerf)의 직선성 중 적어도 하나를 결정하기 위해 기초 전류와 비교되어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제39항에 있어서,

기판에서 블레이드에 의해 만들어진 다수의 절단(cuts)들 각각의 평균자승(RMS)값을 결정하기 위한 필터를 더 포함하는 장치.
기판에서 절단의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위해 다이싱 날(dicing saw)을 사용하는 장치에 있어서,

다이싱 날(dicing saw)의 블레이드 회전율을 결정하기 위해 다이싱 날(dicing saw)에 결합된 센서;

기판에 의해 블레이드에 가해진 부하를 결정하기 위해 다이싱 날(dicing saw)에 결합된 부하 모니터;

부하에 대응하여 다이싱 날(dicing saw)을 제어하기 위한 ⅰ)부하 모니터의 출력 그리고 ⅱ) 적어도 하나의 제어 매개 변수를 받아들이는 제어기; 그리고

센서의 출력과 제어기로부터의 제어신호를 기초로 하여 구동기에 구동신호를 제공하기 위해 센서와 제어기에 결합된 작동 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제43항에 있어서,

ⅰ)블레이드의 회전율, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급율, ⅲ)기판으로의 블레이드의 절단 깊이 그리고 ⅳ)냉각제의 공급율 중 적어도 하나를 디스플레이하기 위해 제어기와 결합된 모니터를 더 포함하는 장치.
스핀들 모터 및 스핀들 모터에 부착된 블레이드를 구비한 날(saw)을 사용하며, 기판에서 절단 자국(kerf)의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위한 방법에 있어서,

(a) 스핀들 모터에 부착된 블레이드를 회전하는 단계;

(b) 스핀들 모터의 속도를 결정하는 단계;

(c) 기판에 의해 블레이드에 가해지는 부하를 결정하는 단계;

(d) 작동 매개 변수를 제공하는 단계; 그리고

(e) 작동 매개 변수에 기초하고 기판에 의해 블레이드에 가해진 부하에 응답하여 스핀들의 속도를 제어하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
제45항에 있어서,

(f) 기판에 절단 자국(kerf)을 절단하는 단계를 더 포함하는 방법.
제45항에 있어서,

상기 회전단계는 약 2,000 rpm에서 80,000rpm사이의 실질적으로 일정한 속도로 스핀들을 회전시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제45항에 있어서,

상기 회전단계는 약 10,000rpm에서 57,000rpm사이의 실질적으로 일정한 속도로 스핀들을 회전시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제45항에 있어서,

(f) ⅰ)스핀들의 속도, ⅱ)블레이드에 대한 기판의 공급 속도, ⅲ)기판 위로의 블레이드의 높이, ⅳ)냉각제 공급율 그리고 ⅴ)스핀들의 피드백 전류 중 적어도 하나를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 방법.
제49항에 있어서,

(g) (d)단계에서 제공된 작동 매개 변수와 (f)단계에서 디스플레이된 정보 중 적어도 하나를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
기판에서 절단(cuts)의 질과 공정의 안정성을 모니터링하기 위해 날(saw)을 사용하는 장치에 있어서,

블레이드의 속도를 결정하기 위한 센서;

기판에 의해 블레이드에 가해지는 부하를 결정하기 위한 모니터;

부하에 응답하여 블레이드를 제어하기 위해 모니터에 결합된 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.