KR20050096351A - 반도체 제조공정의 소잉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정의 소잉장치에 관한 것으로, 반도체 웨이퍼를 절단하는 절삭날 및 그 절삭날을 회전시키는 절삭 구동부를 포함하는 절삭수단과, 그 반도체 웨이퍼가 로딩되는 척테이블(chuck table)과, 그 척테이블의 상하면이 뒤집히도록 그 척테이블을 회동시키는 회전구동부(回轉驅動部)를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

이에 따라, 웨이퍼 레벨 패키지의 솔더볼이 볼-다운(ball down)상태로 소팅공정이 진행될 수 있으므로, 패키지 소팅공정의 소팅용 픽커와 웨이퍼 레벨 패키지 사이의 진공 누설(vacuum leakage)이 억제되어 소팅공정시 패키지 드롭(drop) 등의 문제가 발생되지 않아 반도체 제조공정의 생산성이 향상된다.

Description

반도체 제조공정의 소잉장치{Apparatus for sawing wafer of semiconductor manufacturing process}

본 발명은 반도체 제조공정의 소잉장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 웨이퍼 레벨 패키지의 솔더볼이 볼-다운(ball-down) 상태로 패키지의 소팅(sorting)공정이 진행될 수 있도록 척테이블에 대한 회전구동부(回轉驅動部)를 구비한 반도체 제조공정의 소잉장치에 관한 것이다.

반도체 제조공정중의 소잉장치는 일반적으로 소정의 반도체 제조공정을 마친 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체칩 또는 반도체 패키지로 분리할 때 사용되는 기기이다.

도 1은 종래 반도체 제조공정의 소잉장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 반도체 제조공정의 소잉장치(10)는 절삭머신(cutting machine)(11) 및 척테이블(chuck table)(12)을 구비한다.

절삭머신(11)은 절삭날(11a), 구동모터(11b) 및 커팅머신 이송부(11c)로 이루어진다. 절삭날(11a)은 복수의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 배치된 반도체 웨이퍼(1)를 절단하여 개개의 반도체 패키지로 분리시킨다. 구동모터(11b)는 절삭날(11a)을 회전시키는 구동력을 제공한다. 커팅머신 이송부(11c)는 절삭날(11a)이 반도체 웨이퍼(1)의 절삭부분에 위치하도록 절삭날(11a) 및 구동모터(11b)를 소정의 위치로 이동시킨다.

척테이블(12)에는 소정의 반도체 제조공정을 마친 반도체 웨이퍼(1)가 로딩된다. 이때 웨이퍼 레벨 패키지(1a)의 솔더볼(1b)이 상방향을 향하도록 반도체 웨이퍼(1)가 척테이블(12)상에 로딩된다.

그러나, 종래 반도체 제조공정의 소잉장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

도 2는 진공흡착 픽커에 의해 흡착된 웨이퍼 레벨 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼에서 개개로 분리된 웨이퍼 레벨 패키지(1a)를 척테이블(12)에서 언로딩시키는 경우 또는 그 웨이퍼 레벨 패키지(1a)를 운반용 트레이(tray)(미도시)에 적재하는 경우에, 진공 흡착 픽커(picker)(15)가 사용되는데, 솔더볼(1b)이 상방향을 향하도록 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 놓여져 있기 때문에 솔더볼(1b)과 진공 흡착 픽커(15)와의 접촉을 피해야 하므로 진공 흡착 픽커(15)와 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 서로 접촉되는 면적이 좁게된다.

따라서, 도 2의 너비 D 만큼에 해당하는 좁은 면적만으로 진공 흡착 픽커(15)와 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 서로 접촉하므로, V1방향으로 진공흡착력이 발생하더라도 진공 흡착 픽커(15)와 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 서로 접촉되는 J1부분에서 외부 공기 쉽게 유입되는 소위 진공 누설(vacuum leakage)이 발생하여 웨이퍼 레벨 패키지(1a)에 대한 진공흡착력이 저하되어 진공 흡착 픽커(15)에서 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 이송 도중 떨어지거나 히는 등의 공정 에러가 발생하여 반도체 제조공정의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 웨이퍼 레벨 패키지의 솔더볼이 볼-다운(ball-down) 상태로 패키지의 소팅(sorting)공정이 진행될 수 있도록 개선된 반도체 제조공정의 소잉장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 따른 반도체 제조공정의 소잉장치는, 반도체 웨이퍼를 절단하는 절삭날 및 그 절삭날을 구동시키는 절삭구동부를 포함하는 절삭수단과, 그 반도체 웨이퍼가 로딩되는 척테이블(chuck table)과, 그 척테이블을 회동시켜 그 척테이블의 상하면을 뒤집는 제1회전구동부(回轉驅動部)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 척테이블은 그 반도체 웨이퍼를 진공흡착시키는 진공홀(vacuum hole)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 척테이블의 상면 중심에 대한 법선방향을 축(軸)으로 하여 그 척테이블을 회전시키는 제2회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 척테이블을 이동시키는 척테이블 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 제1 및 제2회전구동부는 전동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 소잉장치를 자세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 소잉장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 반도체 제조공정의 소잉장치(20)는 절삭수단(21), 척테이블(22), 제1 및 제2회전구동부(回轉驅動部) (23)(24), 그리고 척테이블 이송부(25)를 포함한다.

절삭수단(21)은 절삭날(21a), 절삭구동부(21b)를 포함한다. 절삭날(21a)은 복수의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 배치된 반도체 웨이퍼(1)를 절단하여 개개의 반도체 패키지로 분리시킨다. 절삭날(21a)은 날 두께가 25~30㎛이고, 지름이 4~6㎛인 다이아몬드 지립(砥粒)을 포함한다. 구동모터(21b)는 절삭날(21a)을 회전시키는 구동력을 제공한다. 한편 절삭수단(21)은 절삭수단 이송부(21c)를 더 포함할 수도 있는데, 커팅머신 이송부(21c)는 절삭날(21a)이 반도체 웨이퍼(1)의 절삭부분에 위치하도록 절삭날(11a) 및 구동모터(11b)를 이동시킨다. 이외에도 절삭수단(21)은 절삭효과를 높이기 위해 세정액 분사장치 등이 포함될 수도 있다.

척테이블(22)에는 소정의 반도체 제조공정의 마친 반도체 웨이퍼(1)가 로딩된다. 이때 웨이퍼 레벨 패키지(1a)의 솔더볼(1b)이 상방향을 향하도록 반도체 웨이퍼(1)가 척테이블(12)상에 로딩된다. 척테이블(22)은 반도체 웨이퍼(1)내의 개개의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)를 진공흡착시키는 진공홀(vacuum hole)(22a)을 포함한다. 진공홀(22a)은 V2방향으로 진공흡착력을 발생시켜 척테이블(22)상에 개개의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 흡착될 수 있도록 한다. 따라서, 후술할 제1회전구동부(23)에 의하여 척테이블(22)의 상하면이 뒤집어지더라도 개개의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 척테이블(22)로부터 분리되지 않는다. 진공홀(22a)과 연결되는 진공 라인(vacuum line) 및 진공발생장치(Vacuum generator)는 설명의 편의상 도면에서 생략한다.

제1회전구동부(23)는 척테이블(22)을 R1방향으로 회동시켜 도 3의 이점쇄선과 같이 척테이블(22)의 상하면을 뒤집는다. 제2회전구동부(24)는 척테이블(22)의 상면 중심에 대한 법선방향(B1)을 축(軸)으로 하여 상기 척테이블을 회전시킨다. 척테이블 이송부(25)는 척테이블(22)을 소정 위치로 이동시킨다. 제1 및 제2회전구동부(23)(24)는 전동모터인 것이 바람직하나, 유압·공압에 의하여 작동될 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 소잉장치 및 그 소잉장치와 인라인 연결된 소터장치를 개념적으로 나타낸 평면도이다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 절삭수단(21)에 의해 절단된 복수의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)를 포함하는 반도체 웨이퍼(1)를 저면(底面)에서 진공흡착하는 척테이블(22)은, 척테이블 이송부(25)에 의하여 공정라인(L1)을 따라 불순물 제거장치(52) 및 패키지 검사장치(53)를 차례로 거친 후, 턴테이블(54)상에 복수의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)를 로딩시킨다. 여기서, 불순물 제거장치(52)는 에어 블로우(air blow)장치 등을 이용하여 웨이퍼 레벨 패키지(1a)에 붙어있는 이물질 등을 제거하고, 패키지 검사장치(53)는 패키지 비젼(package vision) 및 볼 비젼(ball vision) 등의 장치를 이용하여 웨이퍼 레벨 패키지(1a)의 양불을 검사한다. 도면에는 도시되지 않았지만, 척테이블(22)은 도 3에서의 이점쇄선과 같이 상하면이 뒤집혀진 상태와 같으므로, 웨이퍼 레벨 패키지(1a)의 솔더볼(도 3의 1b)이 도 4에서 들어가는 방향(도 3의 경우 하방향)으로 돌출되어 있다. 즉, 웨이퍼 레벨 패키지(1a)의 솔더볼(1b)이 볼-다운(ball down)상태로 소팅(sorting)공정이 진행된다.

그런 다음, 전술한 패키지 검사에 의하여 특정 위치의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)에 대한 양불여부 데이터가 제어부(미도시)에 저장된다.

그런 다음, 소팅용 픽커(picker for sorting)(56)에 의하여 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 양품 트레이(61) 또는 불량 트레이(62)로 구분되어 이동된다. 소팅용 픽커(56)는 픽커 이송부(55)에 의하여 이동된다. 여기서 소팅용 픽커(56)는 전술한 제어부로부터 특정 위치의 웨이퍼 레벨 패키지(1a)에 대한 양불여부를 판단받아 양품의 패키지(1c)를 양품 트레이(61)에 적재하고, 불량의 패키지(1d)를 불량 트레이(62)에 적재한다.

이에 따라, 소잉공정과 소팅공정 사이에 별도의 패키지 이송용 픽커가 필요치 않아 반도체 제조공정이 더욱 신속화될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 제조공정의 소잉장치와 인라인 연결되는 소터장치에서의 소팅용 픽커를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 5에서 도시된 바와 같이, 웨이퍼 레벨 패키지(1a)가 종래(도 2의 경우)와 달리 솔더볼(1b)이 하방향으로 돌출되어 있으므로, 소팅용 픽커(56)는 웨이퍼 레벨 패키지(1a)의 평평한 상면과 접촉할 수 있어 소팅용 픽커(56)와 웨이퍼 레벨 패키지(1a)간의 접촉면적(J2)이 넓어 종래의 진공 누설 문제가 억제될 수 있다. 미설명된 도면부호 V3는 진공흡착력 방향을 나타낸다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경과 수정 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 반도체 제조공정의 소잉장치는 반도체 웨이퍼를 절단하는 절삭수단과, 그 반도체 웨이퍼가 로딩되는 척테이블(chuck table)과, 그 척테이블의 상하면이 뒤집히도록 그 척테이블을 회동시키는 제1회전구동부(回轉驅動部)를 포함하는 구성으로써, 소잉공정과 소팅(sorting)공정 사이에 별도의 패키지 이송용 픽커가 필요치 않아 반도체 제조공정이 신속화되는 이점이 있으며, 웨이퍼 레벨 패키지의 솔더볼이 볼-다운(ball down)상태로 소팅공정이 진행될 수 있으므로, 패키지 소팅공정의 소팅 픽커와 웨이퍼 레벨 패키지 사이의 접촉면적이 넓어져 진공 누설(vacuum leakage)이 억제되므로 소팅공정시 패키지 드롭(drop) 등의 문제가 발생되지 않아 반도체 제조공정의 생산성이 향상되는 이점이 있다.

도 1은 종래 반도체 제조공정의 소잉장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

도 2는 진공흡착 픽커에 의해 흡착된 웨이퍼 레벨 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 소잉장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 소잉장치 및 그 소잉장치와 인라인 연결된 소터장치를 개념적으로 나타낸 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 제조공정의 소잉장치와 인라인 연결되는 소터장치에서의 소팅용 픽커를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 반도체 웨이퍼 1a: 웨이퍼 레벨 패키지

1b: 솔더볼 20: 반도체 제조공정의 소잉장치

21: 절삭수단 22: 척테이블

23, 24: 제1 및 제2회전구동부 25: 척테이블 이송부

21a: 절삭날 21b: 절삭구동부

52: 불순물 제거장치 53: 패키지 검사장치

56: 소팅용 픽커

Claims (5)

1. 반도체 웨이퍼를 절단하는 절삭날 및 상기 절삭날을 구동시키는 절삭구동부를 포함하는 절삭수단과,

   상기 반도체 웨이퍼가 로딩되는 척테이블(chuck table)과,

   상기 척테이블을 회동시켜 상기 척테이블의 상하면을 뒤집는 제1회전구동부(回轉驅動部)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 소잉(sawing)장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 척테이블은 상기 반도체 웨이퍼를 진공흡착시키는 진공홀(vacuum hole)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 소잉장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 척테이블의 상면 중심에 대한 법선방향을 축(軸)으로 하여 상기 척테이블을 회전시키는 제2회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 소잉장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 척테이블을 이동시키는 척테이블 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 소잉장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2회전구동부는 전동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 소잉장치.