KR20040049475A - 웨이퍼 소잉 방법 - Google Patents

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KR20040049475A
KR20040049475A KR1020020077264A KR20020077264A KR20040049475A KR 20040049475 A KR20040049475 A KR 20040049475A KR 1020020077264 A KR1020020077264 A KR 1020020077264A KR 20020077264 A KR20020077264 A KR 20020077264A KR 20040049475 A KR20040049475 A KR 20040049475A
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정석천
변정현
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오국진
김병수
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Abstract

본 발명에 따른 웨이퍼 소잉(wafer sawing) 방법은, 웨이퍼가 척 테이블(chuck table)에 로딩(loading)되는 제 1단계, 척 테이블에 의해 웨이퍼에 형성된 회로 패턴(pattern)에 대한 정렬이 실행되는 제 2단계, 블레이드 휠(blade wheel)의 커팅(cutting)에 의해 정렬된 웨이퍼가 소잉(sawing)되는 제 3단계, 소잉된 웨이퍼에 대해 크리닝(cleaning) 작업이 실행되는 제 4단계 및 웨이퍼가 척 테이블로부터 언로딩(unloading)되는 제 5단계를 포함하고, 제 3단계에서의 블레이드 휠의 웨이퍼 커팅 속도는 웨이퍼에 대한 커팅 시작점을 포함한 구간에서 가속되고, 웨이퍼의 커팅 종료점을 포함한 다른 구간에서 감속되는 것을 특징으로 한다. 이러한 웨이퍼 소잉 방법으로 인해, 블레이드 휠이 웨이퍼를 커팅하는 커팅 시작점에서 발생되는 충격을 완화시켜 전체적인 커팅 속도를 빠르게 하고, 커팅 종료점에서 발생되는 웨이퍼의 파손을 방지하고, 그리고, 블레이드 휠을 고속으로 회전시켜주는 스핀들 모터에 충격으로 인한 미세한 진동이 발생되는 것이 방지되어 보다 정확하고 신속한 커팅이 가능하다.

Description

웨이퍼 소잉 방법{Wafer sawing method}
본 발명은 웨이퍼 소잉(wafer sawing) 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정 중 조립 공정에서 표면에 회로 패턴(pattern)이 형성되어 있는 웨이퍼를 필요에 따라 소잉하는 웨이퍼 소잉 방법에 관한 것이다.
웨이퍼(wafer)에 확산, 사진, 식각, 박막 공정을 실행하여 그 표면에 회로 패턴이 형성된 후에는 전기적 특성 시험 후 양품 칩(chip)만을 개개로 분리하는 소잉 작업이 수행된다. 이러한 소잉 작업을 고찰해보면, 먼저 진공을 이용한 로봇 암(robot arm) 등이 웨이퍼용 카세트(cassette)로부터 웨이퍼를 커내서 척 테이블(chuck table)로 로딩(loading)하고, 척 테이블이 웨이퍼 커팅(cutting)시 커팅이 요구되지 않는 부분이 절단되지 않도록 웨이퍼 회로 패턴에 대한 정렬을 하고, 블레이드 휠(blade wheel)이 정렬된 웨이퍼를 고속으로 회전하여 커팅하여 소잉하고, 그리고 크리닝(cleaning) 작업이 소잉된 웨이퍼에 대해 수행되어 커팅시 발생된 Si가루를 세척하고, 웨이퍼가 웨이퍼용 카세트로 언로딩(unloading)되는 단계를 거치게 된다. 본 상세한 설명에서는 커팅과 소잉을 구별하여 사용하는데 커팅은 웨이퍼를 절단하는 것을 의미하고 소잉은 웨이퍼를 절단하여 원하는 칩을 생산하는 일련의 과정을 의미한다.
상술한 단계 중 블레이드 휠이 웨이퍼를 커팅하여 소잉을 완성하는 과정에대해 고찰해보면, 고속으로 회전하는 블레이드 휠은 도면을 보는 시각을 기준으로 하여 웨이퍼 좌측에서 우측으로 움직이면서 입력된 속도 데이터의 속도로 웨이퍼를 한 번 커팅하고, 입력된 커팅 모드 데이터가 풀 커팅 모드(full cutting mode)이면 블레이드 휠이 설비의 최고 속도로 다시 웨이퍼의 좌측으로 회귀하여 다음 커팅을 시작하고, 입력된 커팅 모드 데이터가 하프 커팅 모드(half cutting mode)이면 입력된 칩 크기 데이터에 따라 적정 정도가 상하 이동되어 다시 커팅을 반대 방향, 즉 우측에서 좌측 방향으로 커팅을 다시 시작한다.
도 1은 블레이드 휠이 풀 커핑 모드에 따라 척 테이블에 정렬되어 있는 웨이퍼를 커팅하는 상태를 도시한 사시도이다. 도 1은 설명을 위해 개략적으로 도시된 것이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 표면에 패턴이 형성된 웨이퍼(11)는 테이프(13)에 의해 척 테이블에 고정되어 있고 데이터가 입력된 블레이드 휠(12)이 이동하면서 입력된 데이터에 따라 웨이퍼(11)를 커팅한다.
도 2는 종래의 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 경로 및 속도 구간을 나타내는 도이다. 입력된 커팅 모드 데이터가 풀 커팅 모드일 때는 블레이드 휠(12)은 도 1의 웨이퍼(11) 상의 일점 쇄선의 경로로 웨이퍼(11)를 커팅한다(도 2의 구간 A). 우선 한 선에 대한 커팅이 완료되면 블레이드 휠(12)은 웨이퍼가 파손되지 않도록 들려서 이점 쇄선의 경로를 따라 회귀된다(도 2의 구간 B). 그리고 나서, 다시 일점 쇄선의 경로를 따라 웨이퍼(11)를 커팅한다(도 2의 구간 C).
도 3은 종래의 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 시간 대 커팅 속도의 프로필을 도시하는 그래프이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(11)를 커팅하는 블레이드 휠(12)의 속도는 처음 입력된 속도 데이터로 시작하여 입력된 속도로 웨이퍼(11)에 대한 커팅을 진행하므로, 커팅이 진행되는 구간(도 2에서의 A 또는 C)에서는 웨이퍼(11)에 대한 블레이드 휠(12)의 커팅 속도는 어디에서나 일정하다. 그리고 한 일점 쇄선에 대한 커팅이 종료되면 블레이드 휠(12)은 소잉 장치에서의 가장 빠른 속도로 커팅 시작 위치, 즉 웨이퍼(11)의 좌측으로 회귀된다.
이로 인해, 블레이드 휠(12)이 웨이퍼(11)에 접하게 되는 커팅 시작점에서는 웨이퍼(11) 및 블레이드 휠(12)에 충격이 발생되고 웨이퍼(11)와 떨어지는 커팅 종료점에서는 웨이퍼(11)의 에지 부분이 파손되어, 전체적인 커팅 속도가 느려지고 정밀한 칩이 생산되지 못하며, 또한 충격으로 인해 블레이드 휠(12)을 고속으로 회전시켜주는 스핀들 모터(spindle motor)의 미세한 진동이 발생하여 소잉 작업 자체가 불안정해질 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 소잉 작업시 블레이드 휠과 웨이퍼가 충돌할 때 발생되는 충격을 완화하여 블레이드 휠의 웨이퍼에 대한 커팅 속도가 줄어드는 것을 방지하고, 파손된 칩이 생산되는 것을 방지하며, 그리고 스핀들 모터의 미세한 진동에 의한 소잉 작업 자체가 불안정해지는 것을 방지하기 위해 , 블레이드 휠이 웨이퍼를 커팅할 때 웨이퍼의 커팅 위치에 따라 커팅 속도가 임의로 제어되는 것이 가능한 웨이퍼 소잉 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 블레이드 휠이 풀 커핑 모드(full cutting mode)에 따라 척 테이블에 배열되어 있는 웨이퍼를 커팅하는 상태를 도시한 사시도,
도 2는 종래의 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 경로 및 속도 구간을 나타내는 도,
도 3은 종래의 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 시간 대 커팅 속도의 프로필(profile)을 도시하는 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 경로 및 속도 구간을 나타내는 도, 그리고
도 5는 본 발명에 따른 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 시간 대 커팅 속도의 프로필을 도시하는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11: 웨이퍼
12: 블레이드 휠
13: 테이프
14: 척 테이블
A, B, C: 블레이드 휠의 웨이퍼 상의 이동 구간
A’, B’, C’, D’: 블레이드 휠의 웨이퍼 상의 이동 및 속도 변화 구간
본 발명에 따른 웨이퍼 소잉 방법은, 웨이퍼용 카세트로부터 웨이퍼가 척 테이블로 로딩되는 단계, 웨이퍼 상의 회로 패턴이 커팅 경로에 파손되지 않도록 척 테이블에 의해 정렬되는 단계, 고속으로 회전하는 블레이드 휠이 입력된 속도 프로필(profile)에 따라 정렬된 웨이퍼를 소잉(sawing)되는 단계, 소잉된 웨이퍼에 대해 크리닝(cleaning) 작업이 실행되는 단계 및 소잉된 웨이퍼가 웨이퍼용 카세트로 언로딩(unloading)되는 단계를 포함하고, 속도 프로필은 블레이드 휠이 웨이퍼와 닿을 때에 블레이드 휠의 웨이퍼 커팅 속도가 가속되도록 형성되고, 블레이드 휠이 웨이퍼로부터 벗어날 때에 블레이드 휠의 웨이퍼 커팅 속도가 감속되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징으로 인해, 블레이드 휠이 웨이퍼에 접촉될 때 발생되는 충격을 완화시켜 전체적인 커팅 속도를 빠르게 하고, 블레이드 휠이 웨이퍼의 커팅 종료점에서의 파손된 칩이 생산되는 것을 방지하고, 그리고, 블레이드 휠을 고속으로 회전시켜주는 스핀들 모터에 접촉시 충격으로 인한 미세한 진동이 발생되는 것이 방지되어 보다 정확한 커팅이 가능하다.
이하 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 소잉 방법에 대해 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 경로 및 속도 구간을 나타내는 도이다. 도 4에서의 일점 쇄선은 도 1의 블레이드 휠(11)이 웨이퍼(11)를 커팅할 때의 경로를 나타내고, 이점 쇄선은 블레이드 휠(11)이 웨이퍼(11) 좌측으로 회귀할 때의 경로를 나타낸다. 그리고, 점원 내의구간(A’ 및 C’)은 블레이드 휠(12)의 속도가 커팅 시 가속되거나 감속되는 곳을 나타낸다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 한 커팅 경로(하나의 일점 쇄선)는 3개의 구간, 즉 A’, B’ 및 C’로 나누어진다. 보다 자세하게 말하면, 구간 A’ 및 C’는 블레이드 휠(12)의 가속되거나 감속되는 구간, 즉 블레이드 휠(12)의 웨이퍼(11) 커팅 속도 변화 구간이고, 구간 B’는 블레이드 휠(12)이 일정한 속도로 웨이퍼(11)를 커팅하는 구간이다. 블레이드 휠(12)이 웨이퍼(11)의 좌측으로 회귀하는 구간은 구간 D’이다.
도 5는 본 발명에 따른 블레이드 휠이 풀 커팅 모드로 웨이퍼를 커팅할 때의 시간 대 커팅 속도의 프로필을 도시하는 그래프이다. 도 5는 도 1의 블레이드 휠(12)이 웨이퍼(11)를 커팅하는 구간을 나타내는 도 4의 구간에 따른 프로필을 도시하고 있으므로 도 4와 도 5에 대하여 동시에 설명한다.
도 4 및 도 5에서, 구간 A’는 블레이드 휠(12)이 웨이퍼(11)를 커팅하기 시작하는 구간이다. 이 구간에서는 작동시 저속으로 이동하는 블레이드 휠(12)의 속도가 웨이퍼 커팅 속도(구간 B’의 웨이퍼 절단 속도)까지 점차 증가한다. 이는 곧 작동 시작점에서 저속으로 출발하므로 웨이퍼 커팅 시작점에서 낮은 속도로 블레이드 휠(12)과 웨이퍼(11)가 접촉하게 되는 것을 의미이므로, 웨이퍼(11)와 블레이드 휠(12)의 접촉시 발생되는 충돌로 인한 커팅 작업의 시간 지연이 줄게 되고, 실제로 웨이퍼(11)를 커팅하는 부분에서는 종래보다 매우 고속으로 작업할 수 있게 된다. 또한 블레이드 휠(12)이 웨이퍼 커팅 속도로서 웨이퍼(11)를 커팅하다가(구간 B’) 우측 구간 C’에 이르게 되면 커팅 속도를 감속하게 된다. 즉, 웨이퍼 커팅종료점(구간 C’내)에서도 커팅할 때보다 더 낮은 속도로 블레이드 휠(12)이 웨이퍼(11)를 벗어나게 되므로 이 양자간의 충격이 보다 완화되게 되므로 이 또한 전체적인 커팅 속도를 향상시키게 된다. 그리고 나서 설비의 최고 속도로 웨이퍼(11)의 좌측으로 블레이드 휠(12)이 회귀된다(구간 D’). 이러한 구간별 웨이퍼 절단 속도의 차이를 두는 것에 의해, 전체적인 커팅 속도는 보다 빨라진다.
본 발명은 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경 실시할 수 있음은 당 업계의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 소잉 방법에서는, 블레이드 휠이 웨이퍼를 커팅할 때의 커팅 속도가 구간에 따라 변화되고, 특히 블레이드 휠이 웨이퍼와 접촉되는 커팅 시작점 부근에서는 블레이드 휠의 웨이퍼 커팅 속도가 지정 속도까지 가속되고, 블레이드 휠이 웨이퍼로부터 벗어나는 커팅 종료점 부근에서는 블레이드 휠의 웨이퍼 커팅 속도가 감속된다. 이에 의해, 블레이드 휠이 웨이퍼에 닿거나 벗어날 때 발생되는 충격 등의 문제가 완화되어서, 전체적인 커팅 속도를 빠르게 하고, 파손되지 않은 칩을 생산하며, 그리고, 블레이드 휠을 고속으로 회전시켜주는 스핀들 모터에 충격으로 인한 미세한 진동이 발생되는 것이 방지되어 보다 정확한 커팅이 가능하다.

Claims (1)

  1. 웨이퍼가 척 테이블(chuck table)에 로딩(loading)되는 제 1단계;
    상기 척 테이블에 의해 상기 웨이퍼에 형성된 회로 패턴(pattern)에 대한 정렬이 실행되는 제 2단계;
    블레이드 휠(blade wheel)의 커팅(cutting)에 의해 상기 정렬된 웨이퍼가 소잉(sawing)되는 제 3단계;
    상기 소잉된 웨이퍼에 대해 크리닝(cleaning) 작업이 실행되는 제 4단계; 및
    상기 웨이퍼가 상기 척 테이블로부터 언로딩(unloading)되는 제 5단계;를 포함하는 웨이퍼 소잉 방법에 있어서,
    상기 제 3단계에서의 상기 블레이드 휠의 상기 웨이퍼 커팅 속도는 상기 웨이퍼에 대한 커팅 시작점을 포함한 구간에서 가속되고, 상기 웨이퍼의 커팅 종료점을 포함한 다른 구간에서 감속되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 소잉 방법 웨이퍼 소잉 방법.
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