KR20100058457A

KR20100058457A - 고정 지그 및 작업물의 처리 방법

Info

Publication number: KR20100058457A
Application number: KR1020107002646A
Authority: KR
Inventors: 다케시 세가와; 기요후미 다나카
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤; 신에츠 폴리머 가부시키가이샤
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-06-03
Also published as: JP2009043996A; US8465011B2; JP5074125B2; TW200926347A; CN101802999A; KR101442305B1; TWI466222B; WO2009020051A1; CN101802999B; US20100164155A1

Abstract

판 형상의 지그 본체 (2) 와, 작업물 (W) 를 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층 (3) 으로 구성되고, 지그 본체는, 편면에 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기 (4) 를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 지지 돌기와 동등 높이의 측벽 (5) 을 가지며, 이 측벽의 단면에 밀착층이 접착되어, 밀착층과 지그 본체 사이에 구획 공간 (6) 이 구획되고, 지그 본체에 형성한 통기 구멍 (7) 을 통해 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써, 밀착층이 변형되도록 한 것에 있어서, 작업물에 힘이 가해지는 처리를 실시하는 경우에도 작업물을 확실하게 지지 고정시킬 수 있도록 한다. 지그 본체 (2) 에, 밀착층 (3) 측의 외면에 개구되는, 구획 공간 (6) 에 연통되지 않는 흡착 구멍 (8) 이 형성된다. 그리고, 흡착 구멍 (8) 에 연통되는 관통 구멍 (9) 을 밀착층 (3) 에 형성하고, 흡착 구멍 (8) 의 진공화에 의해 작업물 (W) 에 흡착력을 작용시킨다.

Description

고정 지그 및 작업물의 처리 방법{SECURING TOOL AND WORK PROCESSING METHOD}

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 박판 형상 작업물을 고정시키는 고정 지그 및 이 고정 지그를 사용한 작업물의 처리 방법에 관한 것이다.

반도체 제조 공정에 있어서, 반도체 칩을 소형화하기 위해, 반도체 웨이퍼 (이하, 웨이퍼라고 한다) 의 이면을 연삭하여 얇게 하는 공정 (백 그라인드 공정) 이 있다. 이 백 그라인드 공정에서는, 웨이퍼의 표면 (회로가 형성된 면) 에 점착 시트 등으로 이루어지는 보호 시트를 부착시켜 표면을 보호하고 있다. 그리고, 백 그라인드 공정 후에, 보호 시트를 웨이퍼로부터 박리시키는 처리를 실시한다.

그런데, 백 그라인드 공정에 의해 극박화된 웨이퍼는 약간의 충격에 의해서도 파손된다. 그래서, 종래 극박화된 웨이퍼가 반송시나 가공시에, 자중 (自重), 가속도 혹은 가공 응력에 의해 변형되어 파손되지 않도록, 판 형상의 지그 본체와, 지그 본체의 편면에 형성된, 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 웨이퍼를 지지 고정시키는 고정 지그가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 지그 본체는, 편면에 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 지지 돌기와 동등 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면 (端面) 에 밀착층이 접착되어, 밀착층과 지그 본체 사이에 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 구획되고, 지그 본체에 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되어 있다.

그리고, 통기 구멍의 진공화에 의해, 통기 구멍을 통해 구획 공간 내의 공기를 흡인하면, 밀착층이 지지 돌기 사이에서 움푹 패이도록 변형되어, 밀착층에 대한 웨이퍼의 접촉 면적이 감소한다. 그 때문에, 웨이퍼를 이것에 무리한 힘을 가하지 않고 고정 지그로부터 탈리시킬 수 있게 된다.

일본 공개특허공보 2006-216775호

그러나, 보호 시트가 부착된 웨이퍼로부터 보호 시트를 박리 처리하는 경우, 상기 고정 지그에 웨이퍼를 고정시켜 상기 처리를 실시하면, 처리시에 웨이퍼에 가해지는 힘이 부분적으로 강력하여, 웨이퍼가 고정 지그로부터 용이하게 탈리된다. 또, 처리 조건에 맞춰 웨이퍼가 탈락되지 않도록 밀착층의 종류를 바꾼 경우에는, 통기 구멍의 진공화에 의해 구획 공간을 감압해도, 웨이퍼에 대한 밀착이 지나치게 강해 밀착층의 변형이 잘 일어나지 않게 된다. 그 결과, 웨이퍼를 고정 지그로부터 탈리시킬 때, 웨이퍼에 무리한 힘이 작용하여 그 파손을 발생시키기 쉬워진다.

본 발명은, 상기 점을 감안하여, 작업물에 힘이 가해지는 처리를 실시하는 경우에도 작업물을 확실하게 밀착 고정시킬 수 있음과 함께, 처리 후의 작업물의 탈리도 용이한 고정 지그 그리고 이 고정 지그를 사용한 작업물의 처리 방법을 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 에 기재된 발명은, 박판 형상의 작업물을 고정시키는 고정 지그로서, 판 형상의 지그 본체와, 당해 지그 본체의 편면에 형성된, 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 상기 지그 본체는, 편면에 상기 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 상기 지지 돌기와 동등 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면에 상기 밀착층이 접착되어, 상기 밀착층과 상기 지그 본체 사이에 상기 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 구획되고, 상기 지그 본체에 상기 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되고, 이 통기 구멍을 통해 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써, 상기 밀착층이 변형되도록 한 것에 있어서, 상기 지그 본체에, 상기 밀착층측의 외면에 개구되는, 상기 구획 공간에 연통되지 않는 흡착 구멍이 형성됨과 함께, 이 흡착 구멍에 연통되는 관통 구멍이 상기 밀착층에 형성되고, 상기 흡착 구멍의 진공화에 의해 상기 작업물에 흡착력이 작용하도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 2 에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 에 기재된 고정 지그를 이용하여 실시하는 작업물의 처리 방법으로서, 상기 고정 지그의 상기 밀착층에 박판 형상의 작업물을 밀착 유지시키고, 상기 통기 구멍은 진공화하지 않고 상기 흡착 구멍을 진공화한 상태에서 상기 작업물에 소정 처리를 실시하는 공정과, 상기 흡착 구멍의 진공화를 정지하고, 상기 통기 구멍을 진공화하여 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써 상기 밀착층을 변형시키고, 상기 고정 지그로부터 상기 작업물을 탈리시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 작업물은 밀착층과의 사이의 밀착력에 추가하여, 흡착 구멍의 진공화에 의한 흡착력으로 고정 지그에 고정되고, 부분적으로 작업물의 고정력이 증강된다. 따라서, 보호 시트의 박리 처리 등의 작업물에 힘이 가해지는 처리를 실시하는 경우에도, 작업물은 고정 지그로부터 탈리되지 않는다.

또, 흡착력이 얻어지므로, 작업물에 대한 밀착층의 밀착력을 그다지 강하게 할 필요가 없다. 그 때문에, 통기 구멍을 진공화하여 구획 공간 내의 공기를 흡인하면, 밀착층이 확실하게 변형된다. 따라서, 작업물을 이것에 무리한 힘을 가하지 않고 고정 지그로부터 탈리시킬 수 있어 작업물 탈리시의 작업물의 파손을 방지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태의 고정 지그의 모식적 단면도.
도 2 는 실시형태의 고정 지그의 지그 본체의 평면도.
도 3 은 실시형태의 고정 지그를 이용하여 실시하는 보호 시트의 박리 처리의 작업 순서를 나타내는 설명도.

도 1, 도 2 를 참조하여, 1 은 박판 형상의 작업물인 웨이퍼 (W) 를 고정시키는 고정 지그를 나타낸다. 이 고정 지그 (1) 는, 판 형상의 지그 본체 (2) 와, 지그 본체 (2) 의 편면에 형성된 밀착층 (3) 으로 구성되어 있다.

지그 본체 (2) 는, 웨이퍼 (W) 보다 약간 큰 직경의 원판 형상으로 형성되어 있다. 지그 본체 (2) 의 재료는, 기계 강도가 우수한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 스테인리스 등의 금속 재료, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 아크릴, 폴리염화비닐 등의 수지 성형 재료, 유리 등의 무기 재료, 유리 섬유 강화 에폭시 수지 등의 유기 무기 복합 재료 등을 들 수 있다.

지그 본체 (2) 의 편면에는, 0.05∼0.5 ㎜ 정도의 높이이고 직경이 0.05∼1.0 ㎜ 정도인 원주 형상의 지지 돌기 (4) 가 0.2∼2.0 ㎜ 정도의 피치로 복수 형성되어 있다. 또한, 지그 본체 (2) 의 편면의 외주부에는, 지지 돌기 (4) 와 동등 높이의 원통 형상의 측벽 (5) 이 형성되어 있다. 또한, 지지 돌기 (4) 는 원주 형상 이외의 형상, 예를 들어 원뿔대형으로 형성되어 있어도 된다.

밀착층 (3) 은, 가요성, 유연성, 내열성, 탄성, 점착성 등이 우수한 우레탄계, 아크릴계, 불소계, 실리콘계 등의 엘라스토머로 이루어지는 20∼200 ㎛ 두께의 필름으로 형성된다. 그리고, 지그 본체 (2) 의 측벽 (5) 의 단면에, 밀착층 (3) 의 외주부를 접착제, 열시일 등으로 접착시키고 있다. 이로써, 밀착층 (3) 과 지그 본체 (2) 사이에 측벽 (5) 으로 둘러싸인 구획 공간 (6) 이 구획된다. 또, 밀착층 (3) 은 각 지지 돌기 (4) 의 평탄한 단면에 맞닿아 지지된다.

지그 본체 (2) 에는, 지그 본체 (2) 를 그 두께 방향으로 관통하여 구획 공간 (6) 에 연통되는 적어도 1 개의 통기 구멍 (7) 이 형성되어 있다. 지그 본체 (2) 에는, 추가로 지그 본체 (2) 를 그 두께 방향으로 관통하여 밀착층 (3) 측의 외면에 개구되는, 구획 공간 (6) 에 연통되지 않는 적어도 1 개의 흡착 구멍 (8) 이 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 후술하는 보호 시트 (S) 의 박리 처리에서 보호 시트 (S) 를 박리하기 시작하는 측에 위치하는 지그 본체 (2) 의 주위 일측부에, 측벽 (5) 으로부터 내측으로 팽출되는 팽출부 (5a) 를 둘레 방향의 간격을 두고 3 개 형성하고, 이들 팽출부 (5a) 의 단면에 개구되도록 흡착 구멍 (8) 이 복수 (3 개) 형성되어 있다. 또, 밀착층 (3) 에는, 각 흡착 구멍 (8) 에 연통되는 관통 구멍 (9) 이 형성되어 있다.

다음으로, 도 3 을 참조하여, 웨이퍼 (W) 의 표면에 부착된 보호 시트 (S) 를 백 그라인드 공정 후에 박리시키는 처리 방법에 대해 설명한다.

웨이퍼 (W) 에는, 먼저 백 그라인드 공정에 앞서, 당해 웨이퍼 (W) 의 표면에 형성된 회로를 보호하기 위해 그 회로면 (표면) 에 보호 시트 (S) 가 부착된다. 다음으로, 백 그라인드 장치에 탑재하고, 웨이퍼 (W) 의 이면이 소정 두께까지 연삭 처리된다. 이 단계의 웨이퍼 (W) 는, 자중 등으로 휘어지지 않도록 특별한 반송 장치에 의해 다음의 처리 장치의 처리 테이블 등으로 이동하지 않으면, 파손될 정도로 극박으로 되어 있다. 그래서, 웨이퍼 (W) 는, 백 그라인드한 처리 테이블 위로부터 이동 탑재하지 않고, 웨이퍼 (W) 의 이면 (연삭면) 에 고정 지그 (1) 의 밀착층 (3) 에 밀착 유지시킨다. 이로써, 웨이퍼 (W) 는 강도가 더해져, 극박화 전과 동등하게 통상적인 반송 장치에 의해 반송이 가능해진다.

다음으로, 불필요해진 보호 시트 (S) 의 박리 처리가 실시된다. 고정 지그 (1) 에 지지된 웨이퍼 (W) 는, 시트 박리 장치의 처리 테이블 (10) 에 이전 탑재된다. 시트 박리 장치로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평11-016862호에 기재된 장치를 들 수 있는데, 처리 테이블 (10) 은, 도 3(a) 에 나타내는 구조를 갖는다. 구체적으로는, 처리 테이블 (10) 은 고정 지그 (1) 보다 약간 작은 직경의 다공 구조인 흡착부 (11) 를 구비하고, 흡착부 (11) 를 도시 생략한 진공 펌프에 의해 진공화함으로써, 고정 지그 (1) 가 밀착층 (3) 과는 반대측의 하면에서 처리 테이블 (10) 에 흡착 고정된다. 또한, 웨이퍼 (W) 를 시트 박리 장치에 이전 탑재할 때에는, 고정 지그 (1) 의 흡착부 (11) 가 시트 박리 장치의 박리 기점에 합치되도록 위치가 맞춰져 실시된다.

여기서, 지그 본체 (2) 하면의 흡착 구멍 (8) 의 개설 지점은 흡착부 (11) 상에 위치하는데, 지그 본체 (2) 하면의 통기 구멍 (7) 의 개설 지점에는 흡착부 (11) 가 존재하지 않는다. 따라서, 흡착부 (11) 를 진공화하면, 통기 구멍 (7) 과 흡착 구멍 (8) 중 흡착 구멍 (8) 만이 흡착부 (11) 를 통해 진공화된다. 그리고, 흡착 구멍 (8) 의 진공화에 의해 밀착층 (3) 의 관통 구멍 (9) 을 통해 웨이퍼 (W) 에 흡착력이 부분적으로 작용한다.

다음으로, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 보호 시트 (S) 의 둘레 방향 일측부에 박리용 테이프 (12) 를 부착하고, 이 테이프 (12) 를 파지 헤드 (13) 로 파지한다. 그리고, 파지 헤드 (13) 를, 도 3(b) 에 가상선으로 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 에 대해 테이프 부착 지점을 통과하는 웨이퍼 (W) 의 직경 방향으로 상대 이동시켜 보호 시트 (S) 를 웨이퍼 (W) 로부터 박리한다. 이 때, 웨이퍼 (W) 에는 보호 시트 (S) 의 박리에 수반하여 상기 직경 방향의 수평력에 추가하여 상방향의 분력 (分力) 이 작용한다.

여기서, 상기 엘라스토머로 형성되는 밀착층 (3) 은 높은 전단 밀착력을 가지므로, 웨이퍼 (W) 에 작용하는 수평력에는 충분히 견딜 수 있다. 그러나, 밀착층 (3) 의 웨이퍼 (W) 에 대한 박리 강도는 후술하는 바와 같이 그다지 강하게 할 수 없다. 그 때문에, 밀착층 (3) 의 밀착력만으로는 상방향 분력에 완전히 저항하지 못해, 박리가 개시되는 웨이퍼 (W) 의 둘레 방향 일측부를 기점으로 하여 웨이퍼 (W) 가 밀착층 (3) 으로부터 떠올라 고정 지그 (1) 로부터 탈리되거나, 웨이퍼 (W) 가 상방향 분력에 의한 굽힘 모멘트에 의해 파손될 가능성이 있다.

본 실시형태에서는, 웨이퍼 (W) 의 둘레 방향 일측부에 흡착 구멍 (8) 을 통해 흡착력이 부분적으로 작용하기 때문에, 이 흡착력으로 충분히 상방향 분력에 저항할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 (W) 가 밀착층 (3) 으로부터 떠올라 고정 지그 (1) 로부터 탈리되거나, 웨이퍼 (W) 가 상방향 분력에 의한 굽힘 모멘트에 의해 파손되는 등의 문제는 발생하지 않는다.

보호 시트 (S) 의 박리 처리 완료 후에는, 흡착부 (11) 의 진공화를 정지하고, 고정 지그 (1) 를 처리 테이블 (10) 로부터 떼어낸다. 이로써, 흡착 구멍 (8) 의 진공화도 정지된다. 다음으로, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 통기 구멍 (7) 에 진공 펌프 (14) 를 접속하고, 통기 구멍 (7) 을 진공화하여 구획 공간 (6) 내의 공기를 흡인한다. 이것에 의하면, 구획 공간 (6) 이 감압되고, 이 감압에 수반하여 밀착층 (3) 이 각 지지 돌기 (4) 사이 부분에서 하방으로 움푹 패이도록 변형된다. 그 결과, 밀착층 (3) 에 대한 웨이퍼 (W) 의 접촉 면적이 감소되어, 웨이퍼 (W) 를 이것에 무리한 힘을 가하지 않고 고정 지그 (1) 로부터 탈리시킬 수 있게 된다.

그런데, 밀착층 (3) 의 웨이퍼 (W) 에 대한 박리 강도를 강하게 하면, 흡착 구멍 (8) 에 의한 흡착력을 웨이퍼 (W) 에 작용시키지 않아도, 보호 시트 (S) 의 박리에 수반되는 상방향 분력에 의해 웨이퍼 (W) 가 밀착층 (3) 으로부터 떠오르는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이것으로는, 구획 공간 (6) 을 감압해도, 웨이퍼 (W) 에 대한 밀착력이 지나치게 강해 밀착층 (3) 의 변형이 일어나기 어려워진다. 그 결과, 웨이퍼 (W) 를 고정 지그 (1) 로부터 탈리시킬 때, 웨이퍼 (W) 에 무리한 힘이 작용하여 그 파손을 발생시키기 쉬워진다. 이에 대해, 본 실시형태에서는, 보호 시트 (S) 의 박리 처리시에 흡착 구멍 (8) 에 의한 흡착력이 부분적으로 웨이퍼 (W) 에 작용하기 때문에, 밀착층 (3) 의 웨이퍼 (W) 에 대한 박리 강도를 그다지 강하게 할 필요가 없다. 그 결과, 구획 공간 (6) 의 감압에 의해 밀착층 (3) 이 확실하게 변형되게 되어 상기 문제는 발생하지 않는다.

또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 (W) 로부터 보호 시트 (S) 를 박리하는 처리에서 사용하는 고정 지그 (1) 에 본 발명을 적용한 것에 대해 설명했지만, 보호 시트 (S) 의 박리 처리 이외의 웨이퍼 (W) 의 처리에서 사용하는 고정 지그, 혹은 석영 유리 등으로 이루어지는 정밀 기판 등의 웨이퍼 (W) 이외의 박판 형상 작업물의 처리에서 사용하는 고정 지그에도 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 지그 본체 (2) 외주부의 주위 일측부에 흡착 구멍 (8) 을 형성했지만, 흡착 구멍 (8) 의 형성 위치는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 고정 지그 (1) 의 중앙부에서의 작업물의 흡착이 필요하게 되는 경우에는, 중앙부에 위치하는 지지 돌기 (4) 를 큰 직경으로 형성하고, 이 지지 돌기 (4) 의 단면에 개구되도록 흡착 구멍을 형성해도 된다.

1 : 고정 지그
2 : 지그 본체
3 : 밀착층
4 : 지지 돌기
5 : 측벽
6 : 구획 공간
7 : 통기 구멍
8 : 흡착 구멍
W : 웨이퍼 (작업물)

Claims

박판 형상의 작업물을 고정시키는 고정 지그로서, 판 형상의 지그 본체와, 당해 지그 본체의 편면에 형성된, 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 상기 지그 본체는, 편면에 상기 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 상기 지지 돌기와 동등 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면에 상기 밀착층이 접착되어, 상기 밀착층과 상기 지그 본체 사이에 상기 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 구획되고, 상기 지그 본체에 상기 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되고, 이 통기 구멍을 통해 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써, 상기 밀착층이 변형되도록 한 것에 있어서,
상기 지그 본체에, 상기 밀착층측의 외면에 개구되는, 상기 구획 공간에 연통되지 않는 흡착 구멍이 형성됨과 함께, 이 흡착 구멍에 연통되는 관통 구멍이 상기 밀착층에 형성되고, 상기 흡착 구멍의 진공화에 의해 상기 작업물에 흡착력이 작용하도록 한 것을 특징으로 하는 고정 지그.
제 1 항에 기재된 고정 지그를 이용하여 실시하는 작업물의 처리 방법으로서,
상기 고정 지그의 상기 밀착층에 박판 형상의 작업물을 밀착 유지시키고, 상기 통기 구멍은 진공화하지 않고 상기 흡착 구멍을 진공화한 상태에서 상기 작업물에 소정 처리를 실시하는 공정과,
상기 흡착 구멍의 진공화를 정지하고, 상기 통기 구멍을 진공화하여 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써 상기 밀착층을 변형시키고, 상기 고정 지그로부터 상기 작업물을 탈리시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 작업물의 처리 방법.