KR20110128655A - 반도체 소자 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조 장치 및 방법을 개시한다. 반도체 소자 제조 장치는 연마 모듈, 패터닝 모듈 및 다이싱 모듈로 모듈화되고, 연마 모듈이 반도체 소자들이 형성된 기판의 후면을 연마하고, 패터닝 모듈이 기판의 연마된 후면에 절단선의 포토레지스트 패턴을 형성하고, 다이싱 모듈이 절단선의 위치에서 기판을 식각하여 기판을 개별 단위의 반도체 소자들로 분리하는 것을 특징으로 가진다.

Description

반도체 소자 제조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 소자 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자들이 형성된 기판을 절단하여 반도체 소자들을 개별 단위로 분리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 생산 공정 중 전(前) 공정과 후(後) 공정의 사이에는, 다수의 반도체 소자들이 형성된 기판을 절단하여 반도체 소자들을 개별 단위로 분리하는 공정들이 진행된다. 이들 공정은, 백 그라인딩 테이프 부착 공정, 백 그라인딩 공정, 백 그라인딩 테이프 제거 공정, 다이싱 테이프 부착 공정, 다이싱 공정 등을 포함한다.
그런데, 종래에는 상기의 공정들이 개별 단위의 장치에서 독립적으로 진행되었기 때문에, 장치들의 구성에 많은 비용과 설비 면적이 필요하고, 공정 진행 중 기판이 이동되는 동선이 길어져 공정 진행의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 상기의 공정들 중 다이싱 공정은 블레이드를 이용한 기계적 방법으로 기판을 절단하므로, 절단된 반도체 소자의 모서리가 손상되거나, 표면에 크랙이 발생하거나, 칩핑(Chipping)이 발생하는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 공정 진행의 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 장치는, 반도체 소자들이 형성된 기판을 박형화하는 연마 모듈; 박형화된 상기 기판상에 절단선의 포토레지스트 패턴을 형성하는 패터닝 모듈; 및 상기 반도체 소자들이 개별 단위로 분리되도록 상기 기판상의 상기 절단선의 위치에서 상기 기판을 식각하는 다이싱 모듈을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 연마 모듈은, 상기 기판의 전면에 보호 부재를 부착하는 보호 부재 부착 챔버; 상기 기판의 후면을 연마하는 연마 챔버; 및 상기 보호 부재 부착 챔버와 상기 연마 챔버 간에 상기 기판을 이송하는 제 1 트랜스퍼 챔버를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 연마 모듈은, 상기 기판 후면의 연마 손상 층이 제거되도록 상기 기판 후면을 식각하는 제 1 식각 챔버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제 1 식각 챔버는 플라즈마를 이용하여 상기 기판 후면의 상기 연마 손상 층을 건식각하도록 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 보호 부재는 보호 테이프, 캐리어 웨이퍼, 또는 정전력을 이용한 캐리어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 패터닝 모듈은, 상기 기판의 후면에 상기 포토레지스트를 도포하는 도포 챔버; 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 기판 후면에 도포된 상기 포토레지스트로 광을 조사하는 노광 챔버; 상기 기판의 후면에 현상액을 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 현상 챔버; 및 상기 도포 챔버, 상기 노광 챔버, 그리고 상기 현상 챔버 간에 상기 기판을 이송하는 제 2 트랜스퍼 챔버를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 다이싱 모듈은, 상기 반도체 소자들이 개별 단위로 분리되도록 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 기판을 식각하는 제 2 식각 챔버; 개별 단위로 분리된 상기 반도체 소자들의 후면의 상기 포토레지스트를 제거하는 애싱 챔버; 상기 포토레지스트가 제거된 상기 반도체 소자들의 후면에 본딩 테이프를 부착하는 본딩 테이프 부착 챔버; 상기 반도체 소자들의 전면에 부착된 보호 부재를 제거하는 보호 부재 제거 챔버; 및 상기 제 2 식각 챔버, 상기 애싱 챔버, 상기 본딩 테이프 부착 챔버, 그리고 상기 보호 부재 제거 챔버 간에 상기 기판을 이송하는 제 3 트랜스퍼 챔버를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제 2 식각 챔버는 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 건식각할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 애싱 챔버는 플라즈마를 이용하여 상기 반도체 소자들의 후면의 상기 포토레지스트를 제거할 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 장치는, 트랜스퍼 챔버; 및 상기 트랜스퍼 챔버의 둘레에 배치되는 공정 챔버들을 포함하되, 상기 공정 챔버들은, 기판의 전면에 보호 부재를 부착하는 보호 부재 부착 챔버; 상기 기판의 후면을 연마하는 연마 챔버; 상기 기판 후면의 연마 손상 층이 제거되도록 상기 기판 후면을 식각하는 제 1 식각 챔버; 상기 기판의 후면에 상기 포토레지스트를 도포하는 도포 챔버; 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 기판 후면에 도포된 상기 포토레지스트로 광을 조사하는 노광 챔버; 상기 기판의 후면에 현상액을 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 현상 챔버; 상기 반도체 소자들이 개별 단위로 분리되도록 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 기판을 식각하는 제 2 식각 챔버; 개별 단위로 분리된 상기 반도체 소자들의 후면의 상기 포토레지스트를 제거하는 애싱 챔버; 상기 포토레지스트가 제거된 상기 반도체 소자들의 후면에 본딩 테이프를 부착하는 본딩 테이프 부착 챔버; 그리고 상기 반도체 소자들의 전면에 부착된 보호 부재를 제거하는 보호 부재 제거 챔버 중 순차적으로 나열된 복수의 챔버들을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 공정 챔버들은 상기 보호 부재 부착 챔버와, 상기 연마 챔버를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 공정 챔버들은 상기 제 1 식각 챔버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 공정 챔버들은 상기 도포 챔버, 상기 노광 챔버, 그리고 상기 현상 챔버를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 공정 챔버들은 상기 제 2 식각 챔버, 상기 애싱 챔버, 상기 본딩 테이프 부착 챔버, 그리고 상기 보호 부재 제거 챔버를 포함할 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 방법은, (a) 기판의 전면에 보호 부재를 부착하는 단계; (b) 상기 기판의 후면을 연마하는 단계; (c) 상기 기판 후면의 연마 손상 층이 제거되도록 상기 기판 후면을 플라즈마 식각하는 단계; (d) 상기 기판의 후면에 상기 포토레지스트를 도포하는 단계; (e) 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 기판의 후면에 도포된 상기 포토레지스트로 광을 조사하는 단계; (f) 상기 기판의 후면에 현상액을 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 단계; (g) 상기 반도체 소자들이 개별 단위로 절단되도록 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 기판을 식각하는 단계; (h) 개별 단위로 절단된 상기 반도체 소자들 후면의 상기 포토레지스트를 제거하는 단계; (i) 상기 포토레지스트가 제거된 상기 반도체 소자들의 후면에 본딩 테이프를 부착하는 단계; 및 (j) 상기 반도체 소자들의 전면에 부착된 상기 보호 부재를 제거하는 단계를 포함하되, 상기 (a) 내지 (j) 단계는, 공정 진행의 연관성에 따라 복수 개의 모듈 단위로 그룹화된 챔버들에서 각각 진행된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 (a) 내지 (c) 단계는, 제 1 트랜스퍼 챔버를 중심으로 하나의 모듈로 그룹화된 보호 부재 부착 챔버, 연마 챔버 및 제 1 식각 챔버에서 각각 진행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 (d) 내지 (f) 단계는, 제 2 트랜스퍼 챔버를 중심으로 하나의 모듈로 그룹화된 도포 챔버, 노광 챔버 및 현상 챔버에서 각각 진행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 (g) 내지 (j) 단계는, 제 3 트랜스퍼 챔버를 중심으로 하나의 모듈로 그룹화된 제 2 식각 챔버, 애싱 챔버, 본딩 테이프 부착 챔버 및 보호 부재 제거 챔버에서 각각 진행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 (g) 단계는 플라즈마 식각을 이용하여 진행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 (h) 단계는 플라즈마를 이용하여 상기 포토레지스트를 제거할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 반도체 소자는 반도체 집적 회로(IC)를 포함하고, 상기 기판은 상기 반도체 집적 회로가 형성된 실리콘 웨이퍼일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 반도체 소자는 엘이디(LED) 칩을 포함하고, 상기 기판은 상기 엘이디 칩이 형성된 사파이어(Sapphire, Al2O3) 및 실리콘카바이드(SiC) 기판일 수 있다.
본 발명에 의하면, 반도체 소자들을 개별 단위로 분리하는 장치를 연마 모듈, 패터닝 모듈 및 다이싱 모듈로 모듈화함으로써, 공정 진행의 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 의하면, 반도체 소자들 간의 절단 영역을 미세화하여, 단위 기판당 생산할 수 있는 반도체 소자의 수를 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기계적 다이싱 방법에 기인한 공정 불량들, 예를 들어 반도체 소자의 모서리 손상, 표면 크랙 및 칩핑 등을 방지할 수 있다.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 장치의 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 연마 모듈에서 진행되는 공정을 보여주는 도면들이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 패터닝 모듈에서 진행되는 공정을 보여주는 도면들이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 다이싱 모듈에서 진행되는 공정을 보여주는 도면들이다.
도 5는 도 4d를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 6은 도 1의 기판 이송 모듈을 보여주는 사시도이다.
도 7은 절단선 폭과 반도체 소자 집적도의 상관 관계를 보여주는 그래프이다.
도 8은 반도체 소자의 크기에 따른 절단선 폭과 반도체 소자 집적도의 상관 관계를 보여주는 그래프이다.
도 9는 기판의 크기에 따른 절단선 폭과 반도체 소자 집적도의 상관 관계를 보여주는 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 장치(10)의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 반도체 소자 제조 장치(10)는 반도체 소자들, 예를 들어 반도체 집적 회로(IC) 또는 엘이디(LED) 칩이 형성된 기판을 절단하여 반도체 소자들을 개별 단위로 분리한다. 반도체 소자 제조 장치(10)는, 반도체 집적 회로(IC)가 형성된 실리콘 웨이퍼가 기판으로 사용되는 경우 실리콘 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩을 개별 단위로 분리하고, 엘이디(LED) 칩이 형성된 사파이어(Sapphire, Al2O3) 및 실리콘카바이드(SiC) 기판이 기판으로 사용되는 경우 사파이어(Sapphire, Al2O3) 및 실리콘카바이드(SiC) 기판을 절단하여 엘이디(LED) 칩을 개별 단위로 분리할 수 있다.
반도체 소자 제조 장치(10)는, 연마 모듈(100), 패터닝 모듈(200), 다이싱 모듈(300), 그리고 이송 모듈(400)을 포함한다. 연마 모듈(100), 패터닝 모듈(200), 그리고 다이싱 모듈(300)은 횡 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 연마 모듈(100)은 반도체 소자들이 형성된 기판을 연마하여 박형화한다. 패터닝 모듈(200)은 박형화된 기판상에 절단선의 포토레지스트 패턴을 형성한다. 다이싱 모듈(300)은 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용해서 기판상의 절단선의 위치에서 기판을 식각하여, 반도체 소자들을 개별 단위로 분리한다. 이송 모듈(400)은 연마 모듈(100)로 기판이 수납된 용기(C)를 로딩하고, 연마 모듈(100)로부터 패터닝 모듈(200)로, 그리고 패터닝 모듈(200)로부터 다이싱 모듈(300)로 기판이 수납된 용기(C)를 이송하고, 다이싱 모듈(300)로부터 기판이 수납된 용기(C)를 언로딩한다.
연마 모듈(100)은 제 1 설비 전방 단부 모듈(120)과 제 1 공정 설비(140)를 포함한다. 제 1 공정 설비(140)는 반도체 소자들이 형성된 기판을 연마하여 박형화하는 공정을 진행한다. 제 1 설비 전방 단부 모듈(120)은 제 1 공정 설비(140)의 전방에 배치되며, 기판들이 수용된 용기(C)와 제 1 공정 설비(140) 간에 기판을 이송한다.
제 1 설비 전방 단부 모듈(120)은 복수 개의 로드 포트들(122)과 프레임(130)을 포함한다. 로드 포트들(122)은 일 방향으로 나란하게 배치되고, 프레임(130)은 로드 포트들(122)과 제 1 공정 설비(140) 사이에 위치한다. 기판을 수용하는 용기(C)는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있으며, 로드 포트(122)에 놓인다. 프레임(130) 내에는 프레임 로봇(132)과 도어 오프너(미도시)가 설치된다. 프레임 로봇(132)은 제 1 이송 레일(134)을 따라 이동하며, 로드 포트(122)에 놓인 용기(C)와 제 1 공정 설비(140) 간에 기판을 이송한다. 도어 오프너(미도시)는 용기(C)의 도어를 자동으로 개폐한다.
제 1 공정 설비(140)는, 제 1 트랜스퍼 챔버(142), 보호 부재 부착 챔버(144), 연마 챔버(146), 그리고 제 1 식각 챔버(148)를 포함한다. 제 1 트랜스퍼 챔버(142)는 제 1 설비 전방 단부 모듈(120)의 타 측에 수직 방향으로 배치되고, 보호 부재 부착 챔버(144), 연마 챔버(146), 그리고 제 1 식각 챔버(148)는 제 1 트랜스퍼 챔버(142)의 둘레에 배치된다. 제 1 트랜스퍼 챔버(142) 내에는 제 1 트랜스퍼 로봇(143)이 설치된다. 제 1 트랜스퍼 로봇(143)은 제 1 설비 전방 단부 모듈(120)과 기판을 주고 받으며, 보호 부재 부착 챔버(144), 연마 챔버(146), 그리고 제 1 식각 챔버(148) 간에 기판을 이송한다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 연마 모듈(100)에서 진행되는 공정을 보여주는 도면들이다. 구체적으로, 도 2a는 보호 부재 부착 챔버(144)에서 진행되는 공정을 보여주고, 도 2b는 연마 챔버(146)에서 진행되는 공정을 보여주고, 도 2c는 제 1 식각 챔버(148)에서 진행되는 공정을 보여준다.
도 1과, 도 2a를 참조하면, 보호 부재 부착 챔버(144)는 기판(S)의 전면, 즉 반도체 소자의 형성 면에 보호 부재(151)를 부착한다. 보호 부재(151)는, 연마 챔버(146)에서 진행되는 기판(S)의 후면 연마 공정에 이용되는 것으로, 기판(S) 후면 연마 공정이 진행되는 동안 기판(S) 전면에 형성된 반도체 소자를 보호하기 위해 임시로 부착된다. 보호 부재(151)로는 자외선 테이프와 같은 보호 테이프, 캐리어 웨이퍼, 또는 정전력을 이용한 캐리어가 사용될 수 있다. 캐리어 웨이퍼는 임시적인 본딩력을 제공하는 본딩 물질을 이용하여 기판 전면에 부착될 수 있고, 정전력을 이용한 캐리어는 정전력에 의해 기판 전면에 부착될 수 있다.
도 1과, 도 2b를 참조하면, 연마 챔버(146)는 기판(S)의 후면을 연마한다. 보호 부재(151)가 부착된 기판(S)의 전면은 척 테이블(미도시)에 진공 흡착되고, 다이아몬드 휠(미도시)을 이용한 연마기(미도시)가 기판(S)의 후면을 연마한다.
도 1과, 도 2c를 참조하면, 제 1 식각 챔버(148)는 기판(S) 후면을 플라즈마 식각하여, 기판(S) 후면의 연마 손상 층을 제거한다. 기판(S)의 후면 연마 공정에서는 다아이몬드 연마 입자가 포함된 휠을 이용하여 연마 가공을 실행하기 때문에, 최대 1㎛ 정도로 미세하지만 기판(S)의 연마 면에는 연마 손상 층이 남는다. 이 가공 손상에 의해 조립 프로세스 중 또는 최종 제품에 실장된 후에 다양한 응력에 의해 반도체 소자가 파손될 우려가 있기 때문에, 연마 손상 층을 제거하는 공정, 즉 스트레스 릴리프 공정이 필요하게 된다.
다시, 도 1을 참조하면, 패터닝 모듈(200)은 제 2 설비 전방 단부 모듈(220)과 제 2 공정 설비(240)를 포함한다. 제 2 공정 설비(240)는 연마 모듈(100)에서 박형화된 기판의 후면에 절단선(Scribe Lane)의 포토레지스트 패턴을 형성한다. 제 2 설비 전방 단부 모듈(220)은 제 2 공정 설비(240)의 전방에 배치되며, 기판들이 수용된 용기(C)와 제 2 공정 설비(240) 간에 기판을 이송한다. 제 2 설비 전방 단부 모듈(220)은 제 1 설비 전방 단부 모듈(120)과 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제 2 공정 설비(240)는, 제 2 트랜스퍼 챔버(242), 도포 챔버(244), 노광 챔버(246), 그리고 현상 챔버(248)를 포함한다. 제 2 트랜스퍼 챔버(242)는 제 2 설비 전방 단부 모듈(220)의 타 측에 수직 방향으로 배치되고, 도포 챔버(244), 노광 챔버(246), 그리고 현상 챔버(248)는 제 2 트랜스퍼 챔버(242)의 둘레에 배치된다. 제 2 트랜스퍼 챔버(242) 내에는 제 2 트랜스퍼 로봇(243)이 설치된다. 제 2 트랜스퍼 로봇(243)은 제 2 설비 전방 단부 모듈(220)과 기판을 주고 받으며, 도포 챔버(244), 노광 챔버(246), 그리고 현상 챔버(248) 간에 기판을 이송한다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 패터닝 모듈(200)에서 진행되는 공정을 보여주는 도면들이다. 구체적으로, 도 3a는 도포 챔버(244)에서 진행되는 공정을 보여주고, 도 3b는 노광 챔버(246)에서 진행되는 공정을 보여주고, 도 3c는 현상 챔버(248)에서 진행되는 공정을 보여준다.
도 1과, 도 3a를 참조하면, 도포 챔버(244)는 기판(S)의 후면에 포토레지스트(PR)를 도포한다. 도 1과, 도 3b를 참조하면, 노광 챔버(246)는 절단선(Scribe Lane)의 패턴이 형성된 마스크(미도시)를 이용하여 기판(S) 후면에 도포된 포토레지스트(PR)에 광을 조사한다. 도 1과, 도 3c를 참조하면, 현상 챔버(248)는 기판(S)의 후면에 현상액을 공급하여 노광된 영역을 제거함으로써, 절단선(Scribe Lane)의 포토레지스트 패턴을 형성한다.
다시, 도 1을 참조하면, 다이싱 모듈(300)은 제 3 설비 전방 단부 모듈(320)과 제 3 공정 설비(340)를 포함한다. 제 3 공정 설비(340)는 패터닝 모듈(200)에서 형성된 포토레지스트 패턴을 이용해 절단선의 위치에서 기판을 식각하여, 기판에 형성된 다수의 반도체 칩들을 개별 단위의 반도체 칩들로 분리한다. 제 3 설비 전방 단부 모듈(320)은 제 3 공정 설비(340)의 전방에 배치되며, 기판들이 수용된 용기(C)와 제 3 공정 설비(340) 간에 기판을 이송한다. 제 3 설비 전방 단부 모듈(320)은 제 1 설비 전방 단부 모듈(120)과 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제 3 공정 설비(340)는, 제 3 트랜스퍼 챔버(342), 제 2 식각 챔버(344), 애싱 챔버(345), 본딩 테이프 부착 챔버(346), 그리고 보호 부재 제거 챔버(347)를 포함한다. 제 3 트랜스퍼 챔버(342)는 제 3 설비 전방 단부 모듈(320)의 타 측에 수직 방향으로 배치되고, 제 2 식각 챔버(344), 애싱 챔버(345), 본딩 테이프 부착 챔버(346), 그리고 보호 부재 제거 챔버(347)는 제 3 트랜스퍼 챔버(342)의 양측에 길이 방향을 따라 나란하게 배치된다. 제 3 트랜스퍼 챔버(342) 내에는 제 3 트랜스퍼 로봇(343)이 설치된다. 제 3 트랜스퍼 로봇(243)은 제 3 설비 전방 단부 모듈(320)과 기판을 주고 받으며, 제 2 식각 챔버(344), 애싱 챔버(345), 본딩 테이프 부착 챔버(346), 그리고 보호 부재 제거 챔버(347) 간에 기판을 이송한다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 다이싱 모듈(300)에서 진행되는 공정을 보여주는 도면들이고, 도 5는 도 4d를 상부에서 바라본 평면도이다. 구체적으로, 도 4a는 제 2 식각 챔버(344)에서 진행되는 공정을 보여주고, 도 4b는 애싱 챔버(345)에서 진행되는 공정을 보여주고, 도 4c는 본딩 테이프 부착 챔버(346)에서 진행되는 공정을 보여주고, 도 4d는 보호 부재 제거 챔버(347)에서 진행되는 공정을 보여준다.
도 1과, 도 4a를 참조하면, 제 2 식각 챔버(344)는 포토레지스트(PR) 패턴을 이용하여 기판(S)을 플라즈마 식각한다. 포토레지스트(PR) 패턴을 마스크로 하여 절단선의 위치에서 기판(S)이 식각되어 절단됨으로써, 반도체 소자들(SD)이 개별 단위로 분리된다. 이때, 개별 단위로 분리된 반도체 소자들(SD)은 전면이 보호 부재(151)에 부착되어 있기 때문에 흐트러지지 않은 상태로 유지될 수 있다.
이와 같이, 미세 패턴의 가공이 가능한 사진/식각 공정을 이용하여, 반도체 소자들을 분리하는 다이싱 공정을 진행하면, 절단선의 폭을 줄일 수 있고, 이를 통해 기판상의 반도체 소자의 집적도를 높일 수 있다. 이는 도 7 내지 도 9에 도시된 그래프를 통해서 확인할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 절단선의 폭이 감소함에 따라 동일한 크기의 기판에서 분리할 수 있는 반도체 소자의 수는 증가하며, 이러한 경향은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 반도체 소자의 크기가 작아질수록 그리고 기판의 크기가 커질수록 현격해진다.
도 1과, 도 4b를 참조하면, 애싱 챔버(345)는 개별 단위로 분리된 반도체 소자들(SD)의 후면의 포토레지스트를 플라즈마를 이용하여 제거한다.
도 1과, 도 4c를 참조하면, 본딩 테이프 부착 챔버(346)는 포토레지스트가 제거된 반도체 소자들(SD)의 후면에 본딩 테이프(BT)를 부착한다. 본딩 테이프(BT)는 장력을 준 상태에서 환형의 프레임(F)에 부착된 상태로 준비되고, 가압 기구(미도시)에 의해 반도체 소자들(SD)의 후면에 가압 부착된다.
도 1, 도 4d 및 도 5를 참조하면, 보호 부재 제거 챔버(347)는 반도체 소자들(SD)의 전면에 부착된 보호 부재(151)를 제거한다. 보호 부재(151)로 자외선 테이프가 사용된 경우, 자외선 테이프에 자외선을 조사하여 자외선 테이프의 접착력을 약화시킨 후 자외선 테이프를 반도체 소자들(SD)로부터 제거할 수 있다. 이와 달리, 보호 부재(151)로 캐리어 웨이퍼가 사용된 경우, 본딩 물질의 본딩력을 제거하는 조건을 유지시켜 캐리어 웨이퍼를 제거할 수 있고, 보호 부재(151)로 정전력을 이용한 캐리어가 사용된 경우, 캐리어에 인가되는 전원을 차단하여 캐리어를 제거할 수 있다.
도 6은 도 1의 기판 이송 모듈(400)을 보여주는 사시도이다. 도 1 및 도 6을 참조하면, 이송 모듈(400)은 선형 레일(410)과, 선형 레일(410)을 따라 이동하는 반송차(420)를 포함하는 OHT(overhead transfer) 또는 OHC( overhead conveyor) 시스템일 수 있다. 선형 레일(410)은 연마 모듈(100), 패터닝 모듈(200) 및 다이싱 모듈(300)의 로드 포트들(122,222,322)의 배열 방향을 따라 길게 연장되고, 로드 포트들(122,222,322)의 상부에 배치된다. 반송차(420)는 선형 레일(410)을 따라 이동하는 이동부(422)와, 이동부(422) 하단에 설치되는 호이스트들(423a,423b)을 포함한다. 호이스트들(423a,423b)은 상승 및 하강되며, 그 하단에는 용기(C)를 파지하는 핸드(424a,424b)가 설치된다.
호이스트들(423a,423b)의 하강 및 상승에 의해 핸드(424a,424b)가 용기(C)를 파지하고, 이동부(422)가 선형 레일(410)을 따라 지정된 위치의 로드 포트(122) 상부로 이동한 후, 호이스트들(423a,423b)의 하강에 의해 지정된 위치의 로드 포트(122)에 용기(C)가 놓인다.
상기와 같은 방식으로, 이송 모듈(400)은 연마 모듈(100)로 기판이 수납된 용기(C)를 로딩하거나, 연마 모듈(100)로부터 패터닝 모듈(200)로, 그리고 패터닝 모듈(200)로부터 다이싱 모듈(300)로 기판이 수납된 용기(C)를 이송하거나, 다이싱 모듈(300)로부터 기판이 수납된 용기(C)를 언로딩할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 이송 모듈(400)을 이용하여 연마 모듈(100), 패터닝 모듈(200) 및 다이싱 모듈(300) 간에 기판이 수납된 용기(C)를 이송하는 것으로 설명하였으나, 기판이 수납된 용기(C)는 작업자의 수작업에 의해 연마 모듈(100), 패터닝 모듈(200) 및 다이싱 모듈(300) 간에 이송될 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 반도체 소자 제조 장치 100: 연마 모듈
200: 패터닝 모듈 300: 다이싱 모듈
400: 이송 모듈

Claims (22)

  1. 반도체 소자들이 형성된 기판을 박형화하는 연마 모듈;
    박형화된 상기 기판상에 절단선의 포토레지스트 패턴을 형성하는 패터닝 모듈; 및
    상기 반도체 소자들이 개별 단위로 분리되도록 상기 기판상의 상기 절단선의 위치에서 상기 기판을 식각하는 다이싱 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연마 모듈은,
    상기 기판의 전면에 보호 부재를 부착하는 보호 부재 부착 챔버;
    상기 기판의 후면을 연마하는 연마 챔버; 및
    상기 보호 부재 부착 챔버와 상기 연마 챔버 간에 상기 기판을 이송하는 제 1 트랜스퍼 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연마 모듈은,
    상기 기판 후면의 연마 손상 층이 제거되도록 상기 기판 후면을 식각하는 제 1 식각 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 식각 챔버는 플라즈마를 이용하여 상기 기판 후면의 상기 연마 손상 층을 건식각하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 보호 부재는 보호 테이프, 캐리어 웨이퍼, 또는 정전력을 이용한 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패터닝 모듈은,
    상기 기판의 후면에 상기 포토레지스트를 도포하는 도포 챔버;
    패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 기판 후면에 도포된 상기 포토레지스트로 광을 조사하는 노광 챔버;
    상기 기판의 후면에 현상액을 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 현상 챔버; 및
    상기 도포 챔버, 상기 노광 챔버, 그리고 상기 현상 챔버 간에 상기 기판을 이송하는 제 2 트랜스퍼 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다이싱 모듈은,
    상기 반도체 소자들이 개별 단위로 분리되도록 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 기판을 식각하는 제 2 식각 챔버;
    개별 단위로 분리된 상기 반도체 소자들의 후면의 상기 포토레지스트를 제거하는 애싱 챔버;
    상기 포토레지스트가 제거된 상기 반도체 소자들의 후면에 본딩 테이프를 부착하는 본딩 테이프 부착 챔버;
    상기 반도체 소자들의 전면에 부착된 보호 부재를 제거하는 보호 부재 제거 챔버; 및
    상기 제 2 식각 챔버, 상기 애싱 챔버, 상기 본딩 테이프 부착 챔버, 그리고 상기 보호 부재 제거 챔버 간에 상기 기판을 이송하는 제 3 트랜스퍼 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 식각 챔버는 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 건식각하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 애싱 챔버는 플라즈마를 이용하여 상기 반도체 소자들의 후면의 상기 포토레지스트를 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  10. 트랜스퍼 챔버; 및
    상기 트랜스퍼 챔버의 둘레에 배치되는 공정 챔버들을 포함하되,
    상기 공정 챔버들은,
    기판의 전면에 보호 부재를 부착하는 보호 부재 부착 챔버; 상기 기판의 후면을 연마하는 연마 챔버; 상기 기판 후면의 연마 손상 층이 제거되도록 상기 기판 후면을 식각하는 제 1 식각 챔버; 상기 기판의 후면에 상기 포토레지스트를 도포하는 도포 챔버; 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 기판 후면에 도포된 상기 포토레지스트로 광을 조사하는 노광 챔버; 상기 기판의 후면에 현상액을 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 현상 챔버; 상기 반도체 소자들이 개별 단위로 분리되도록 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 기판을 식각하는 제 2 식각 챔버; 개별 단위로 분리된 상기 반도체 소자들의 후면의 상기 포토레지스트를 제거하는 애싱 챔버; 상기 포토레지스트가 제거된 상기 반도체 소자들의 후면에 본딩 테이프를 부착하는 본딩 테이프 부착 챔버; 그리고 상기 반도체 소자들의 전면에 부착된 보호 부재를 제거하는 보호 부재 제거 챔버 중 순차적으로 나열된 복수의 챔버들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 공정 챔버들은 상기 보호 부재 부착 챔버와, 상기 연마 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 공정 챔버들은 상기 제 1 식각 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 공정 챔버들은 상기 도포 챔버, 상기 노광 챔버, 그리고 상기 현상 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 공정 챔버들은 상기 제 2 식각 챔버, 상기 애싱 챔버, 상기 본딩 테이프 부착 챔버, 그리고 상기 보호 부재 제거 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 장치.
  15. (a) 기판의 전면에 보호 부재를 부착하는 단계;
    (b) 상기 기판의 후면을 연마하는 단계;
    (c) 상기 기판 후면의 연마 손상 층이 제거되도록 상기 기판 후면을 플라즈마 식각하는 단계;
    (d) 상기 기판의 후면에 상기 포토레지스트를 도포하는 단계;
    (e) 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 기판의 후면에 도포된 상기 포토레지스트로 광을 조사하는 단계;
    (f) 상기 기판의 후면에 현상액을 공급하여 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 단계;
    (g) 상기 반도체 소자들이 개별 단위로 절단되도록 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 기판을 식각하는 단계;
    (h) 개별 단위로 절단된 상기 반도체 소자들 후면의 상기 포토레지스트를 제거하는 단계;
    (i) 상기 포토레지스트가 제거된 상기 반도체 소자들의 후면에 본딩 테이프를 부착하는 단계; 및
    (j) 상기 반도체 소자들의 전면에 부착된 상기 보호 부재를 제거하는 단계를 포함하되,
    상기 (a) 내지 (j) 단계는, 공정 진행의 연관성에 따라 복수 개의 모듈 단위로 그룹화된 챔버들에서 각각 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 (a) 내지 (c) 단계는,
    제 1 트랜스퍼 챔버를 중심으로 하나의 모듈로 그룹화된 보호 부재 부착 챔버, 연마 챔버 및 제 1 식각 챔버에서 각각 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 (d) 내지 (f) 단계는,
    제 2 트랜스퍼 챔버를 중심으로 하나의 모듈로 그룹화된 도포 챔버, 노광 챔버 및 현상 챔버에서 각각 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 (g) 내지 (j) 단계는,
    제 3 트랜스퍼 챔버를 중심으로 하나의 모듈로 그룹화된 제 2 식각 챔버, 애싱 챔버, 본딩 테이프 부착 챔버 및 보호 부재 제거 챔버에서 각각 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 (g) 단계는 플라즈마 식각을 이용하여 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 (h) 단계는 플라즈마를 이용하여 상기 포토레지스트를 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 반도체 소자는 반도체 집적 회로(IC)를 포함하고,
    상기 기판은 상기 반도체 집적 회로가 형성된 실리콘 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 반도체 소자는 엘이디(LED) 칩을 포함하고,
    상기 기판은 상기 엘이디 칩이 형성된 사파이어(Sapphire, Al2O3) 및 실리콘카바이드(SiC) 기판인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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