KR20120094428A - 워크 분할장치 및 워크 분할방법 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 분할 대상영역만을 선택적으로 냉각하여 웨이퍼 외주부의 DAF의 파단 (破斷)을 억제한다.
다이싱테이프에 다이 어태치 필름을 통해서 부착된 워크를 미리 워크에 형성된 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 분할하는 워크 분할장치에 있어서, 다이싱테이프 표면에 부착된 다이 어태치 필름과, 상기 다이 어태치 필름 상에 부착된 워크와, 상기 다이싱테이프의 상기 다이 어태치 필름이 부착된 측과는 반대측으로부터 상기 다이싱테이프에 접촉함으로써 상기 다이 어태치 필름의 상기 워크의 분할 대상영역만을 열전달 현상에 의해 선택적으로 냉각 가능한 선택적 냉각 수단과, 상기 다이싱테이프를 익스팬드함으로써 상기 선택적으로 냉각된 다이 어태치 필름과 함께 상기 워크를 상기 분단 예정 라인에 따라 분할하는 워크 분할수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.　

Description

워크 분할장치 및 워크 분할방법 {WORK DIVIDING DEVICE AND METHOD FOR DIVIDING WORK}

본 발명은 워크 분할장치 및 워크 분할방법에 관한 것으로서, 특히 다이싱테이프(점착 시트)를 통해서 링 상의 프레임에 장착되어 각각의 칩으로 다이싱 글루빙(grooving) 가공된 반도체 웨이퍼에 대하여 다이싱 가공 후에 다이싱테이프를 익스팬드 해서 각각의 칩으로 분할하는 워크 분할장치 및 워크 분할방법에 관한 것이다.

종래, 반도체 칩의 제조에 즈음하여 예를 들면, 미리 레이저 조사 등에 의해 그 내부에 분단 예정 라인이 형성된 반도체 웨이퍼를 DAF(Die Attach Film; 다이 어태치 필름)이라고 불리는 다이 본딩(die bonding)용의 필름상 접착제가 붙은 다이싱테이프를 통해서 프레임에 붙인 워크에 있어서, 다이싱테이프를 확장(익스팬드) 해서 반도체 웨이퍼 및 DAF를 각각의 칩으로 분할하도록 하고 있다.

도 17에 워크의 일예를 나타냈다. 도 17(a)는 사시도, 도 17(b)는 단면도이다.

도 17에 나타낸 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)는 한 면에 점착층이 형성된 두께 100μm정도의 다이싱테이프(S)를 이면에 붙일 수 있어 다이싱테이프(S)는 강성이 있는 링상의 프레임(F)에 장착되는 워크 분할장치에 있어서, 반도체 웨이퍼(W)가 척스테이지에 재치되어 다이싱테이프(S)가 익스팬드 되어서 각 칩(T)으로 개편화(個片化; 분할)된다.

여기서 DAF는 실온 부근에서는 점성이 높고, 상술한 것 같이 DAF가 붙은 테이프를 확장해서 반도체 웨이퍼를 칩으로 개편화(個片化) 하기 위해서는 DAF를 냉각해서 취성화(脆性化) 시킨 상태로 테이프를 확장할 필요가 있다. 종래, 냉각 방법으로서 분위기 냉각 방식이 알려져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에 기재한 워크 분할장치에서는 커버 내에 배설된 분할수단에 워크를 재치 하고, 이 커버 내에서 냉각 노즐로부터 냉각된 에어를 분출시켜 워크를 다이싱테이프와 함께 DAF 전체를 냉각하고, DAF를 취성화(脆性化) 한 상태로 다이싱테이프를 확장해서 웨이퍼를 다수의 칩으로 분할하고 있다. 그 후, 워크를 반송 수단에 의해 가열 수단으로 반송해서 다이싱테이프가 확장되어 늘어난 영역을 가열해서 수축시키고 있다.

특허문헌 1 : 특허공개 2010-206136호 공보

그렇지만, 일반적으로 DAF부착 다이싱테이프에 있어서는 웨이퍼를 DAF위로 재치할 때의 위치 결정의 오차를 고려해서 DAF는 웨이퍼의 직경 보다도 20mm 정도 큰 직경을 갖고 있어 웨이퍼를 다이싱테이프에 장착했을 때에 웨이퍼 외주에 10mm 정도의 영역에 DAF가 폭로하고 있기 때문에 상기 특허문헌 1과 같이 커버 내에서 냉기를 분출하여 분위기 냉각방식으로 워크 전체를 냉각하면, 웨이퍼의 외주에 폭로하고 있는 DAF도 냉각되어서 취성화(脆性化) 해 버린다.

이 상태로 다이싱테이프를 확장하면, 웨이퍼 외주부에 폭로한 DAF만의 부분에서는, DAF와 다이싱테이프의 접착력이 다이싱테이프를 확장함으로써 전단력(剪斷力) 져, DAF가 다이싱테이프로부터 박리해서 일어서고, 파단(破斷) 하여 데브리(de bris; 파편)이 되고, 웨이퍼의 디바이스면이나 칩의 틈에 부착되어 버린다 라고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제를 감안하여 이뤄진 것으로, 웨이퍼 분할 대상영역만을 선택적으로 냉각하고, 그 이외의 부분은 냉각하지 않도록 함으로써 웨이퍼 외주부의 DAF의 파단(破斷)을 억제함과 동시에 웨이퍼 영역의 DAF는 냉각에 의해 충분히 취성화(脆性化) 해서 분할하는 것을 가능하게 하는 워크 분할장치 및 워크 분할방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 워크 분할장치는 다이싱테이프에 다이 어태치 필름(Die Attach Film)을 통해서 부착된 워크를 미리 워크에 형성된 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 분할하는 워크 분할장치에 있어서, 다이싱테이프 표면에 부착된 다이 어태치 필름(Die Attach Film)과, 상기 다이 어태치 필름(Die Attach Film) 상에 부착된 워크와, 상기 다이싱테이프의 상기 다이 어태치 필름(Die Attach Film)이 부착된 측과는 반대측에서 상기 다이싱테이프에 접촉함으로써, 상기 다이 어태치 필름의 상기 워크의 분할 대상영역만을 열전달 현상에 의해 선택적으로 냉각 가능한 선택적 냉각 수단과, 상기 다이싱테이프를 익스팬드함으로써 상기 선택적으로 냉각된 다이 어태치 필름과 함께 상기 워크를 상기 분단 예정 라인에 따라 분할하는 워크 분할수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.

그에 따라 웨이퍼 분할 대상 영역만을 선택적으로 냉각하고, 그 이외의 부분은 냉각하지 않도록 하며, 반도체 웨이퍼 외주부로 밀려나온 부분의 DAF가 냉각되는 것을 억제하고, 다이싱테이프를 익스팬드 할 때 반도체 웨이퍼 외주부에 밀려나온 부분의 DAF가 파단(破斷) 해서 소편화(小片化) 하는 것을 방지함과 동시에, 반도체 웨이퍼가 첨부된 영역의 DAF는 충분히 냉각해서 취성화(脆性化) 함으로써 용이하게 분할하는 것이 가능해진다.

또한, 하나의 실시 태양으로서, 상기 다이 어태치 필름은 그 위에 부착되는 워크의 직경 보다도 큰 직경을 갖고, 상기 선택적 냉각 수단에 의해 열전달로 냉각되는 영역에서 외측으로 밀려나온 부분의 다이 어태치 필름의 길이는 상기 열전달로 냉각되는 영역에 있어서의 다이 어태치 필름 및 다이싱테이프의 두께의 길이보다도 큰 것이 바람직하다.

그에 따라 다이 어태치 필름의 두께 방향보다도 워크의 외측에 밀려나온 부분의 길이 방향에 열이 전해지기 어렵기 때문에 외주부의 다이 어태치 필름의 냉각에 의한 취성화(脆性化)를 억제할 수 있고, 외주부의 다이 어태치 필름의 파단(破斷)을 방지할 수 있다.

또, 하나의 실시 태양으로서, 상기 워크 분할 수단은 상기 냉각된 워크의 다이싱테이프를 아래에서 밀어 올려서 익스팬드하는 쳐 올리기용 링인 것이 바람직하다.

그에 따라 워크를 한번에 효율적으로 개별의 칩으로 분할할 수 있다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 상기 선택적 냉각 수단이 상기 반도체 웨이퍼가 부착된 상기 다이 어태치 필름의 영역을 선택적으로 냉각할 때, 상기 쳐 올리기용 링을 상기 반도체 웨이퍼 외주부의 상기 다이싱테이프에 대하여 접촉시키는 것이 바람직하다.

그에 따라 선택적 냉각 수단에 의한 냉각 열을 다이싱테이프에 접촉한 익스팬드 수단을 통해서 열전달에 의해 놓치는 것으로, 외주부의 다이 어태치 필름이 냉각되는 것을 억제할 수 있다.

또, 하나의 실시 태양으로서 상기 선택적 냉각 수단은 상기 워크의 분할 대상 영역을 냉각 가능한 냉동 척테이블인 것이 바람직하다.

그에 따라 필요한 부분만을 선택적으로 냉각할 수 있다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 본 발명의 워크 분할 장치는 게다가, 상기 워크 분할수단에 의한 상기 다이싱테이프의 익스팬드를 해제한 후, 상기 워크 외주부의 상기 다이싱테이프에 발생하는 이완 부분을 선택적으로 가열하는 선택적 가열 수단을 갖추는 것이 바람직하다.

그에 따라 익스팬드에 의해 분할된 각 칩 간의 틈을 익스팬드를 해제한 후에도 보유할 수 있다.

또, 하나의 실시 태양으로서 상기 선택적 가열 수단은 광가열 장치인 것이 바람직하다.

그에 따라 다이싱테이프의 익스팬드 상태가 보유되지 않고 있는 부분에 발생하는 늘어짐 부분을 선택적으로 가열할 수 있다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 본 발명의 워크 분할 장치는 게다가, 상기 익스팬드 된 워크의 반도체 웨이퍼의 영역을 덮도록 밑바닥의 원통 형상을 가져 승강가능하게 배치되고, 하강했을 때에 상기 반도체 웨이퍼를 덮는 웨이퍼 커버를 갖춘 것이 바람직하다.

그에 따라 웨이퍼 커버에 의해 반도체 웨이퍼의 영역을 광가열 장치의 열로 차폐할 수 있고, 다이 어태치 필름이 녹는 것을 막고, 쳐 올리기용 링을 강하시켜도 칩 간격을 유지할 수 있다.

또, 마찬가지로 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 워크 분할방법은 다이싱테이프에 다이 어태치 필름을 통해서 부착되어 미리 분단 예정 라인이 형성된 워크를 상기 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 분할하는 워크 분할방법에 있어서, 상기 다이싱테이프의 상기 다이 어태치 필름이 부착된 측과는 반대측으로부터 상기 다이싱테이프에 접촉함으로써 상기 다이 어태치 필름의 상기 워크의 분할 대상 영역만을 열전달 현상에 의해 선택적으로 냉각하는 선택적 냉각 공정과, 상기 다이싱테이프를 익스팬드함으로써 상기 선택적으로 냉각된 다이 어태치 필름과 함께 상기 워크를 상기 분단 예정 라인에 따라 분할하는 워크 분할공정을 갖춘 것을 특징으로 한다.

그에 따라 웨이퍼 분할 대상 영역만을 선택적으로 냉각하고, 그 이외의 부분은 냉각하지 않도록 하며, 반도체 웨이퍼 외주부에 밀려나온 부분의 DAF가 냉각되는 것을 억제하고, 다이싱테이프를 익스팬드 할 때 반도체 웨이퍼 외주부에 밀려나온 부분의 DAF가 파단(破斷) 해서 소편화(小片化) 하는 것을 방지함과 동시에, 반도체 웨이퍼가 첨부된 영역의 DAF는 충분히 냉각해서 취성화(脆性化) 함으로써 용이하게 분할하는 것이 가능해진다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 상기 다이 어태치 필름은 그 위에 부착되는 워크의 직경보다도 큰 직경을 갖고, 상기 선택적 냉각 공정에 있어서 열전달로 냉각되는 영역에서 외측에 밀려나온 부분의 다이 어태치 필름의 길이는 상기 열전달로 냉각되는 영역에 있어서의 다이 어태치 필름 및 다이싱테이프 두께의 길이보다도 큰 것이 바람직하다.

그에 따라 다이 어태치 필름의 두께 방향보다도 워크의 외측에 밀려나온 부분의 길이 방향에 열이 전해지기 어렵기 때문에 외주부의 다이 어태치 필름의 냉각에 의한 취성화(脆性化) 를 억제할 수 있고, 외주부의 다이 어태치 필름의 파단(破斷)을 방지할 수 있다.

또, 하나의 실시 태양으로서 상기 선택적 냉각 공정은 상기 워크의 분할 대상영역을 냉각가능한 냉동 척테이블에 의해 실행되는 것이 바람직하다.

그에 따라 냉동 척테이블을 접촉시키는 것에 의한 열전달 현상에 의해 필요한 부분만을 선택적으로 냉각할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반도체 웨이퍼 외주부에 밀려나온 부분의 DAF가 냉각되는 것을 억제하고, 다이싱테이프를 익스팬드 할 때 반도체 웨이퍼 외주부에 밀려나온 부분의 DAF가 파단(破斷) 해서 소편화(小片化) 하는 것을 방지함과 동시에 반도체 웨이퍼가 첨부된 영역의 DAF는 충분히 냉각해서 취성화(脆性化) 함으로써 용이하게 분할하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 관한 워크 분할장치의 제 1의 실시 형태를 나타낸 요부 단면도,
도 2는 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 워크 분할장치의 동작을 나타낸 플로우 챠트(flow chart),
도 3은 제 1의 실시 형태에서 냉동 척테이블에 의해 워크를 냉각하고 있는 상태를 나타낸 요부 단면도,
도 4는 제 1의 실시 형태의 워크 분할 장치가 익스팬드를 하고 있는 상태를 나타낸 단면도,
도 5는 서브 링을 다이싱테이프에 삽입한 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 서브 링에 의해 다이싱테이프의 확장 상태를 보유하고 있는 상태를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 관한 워크 분할장치의 제 1의 실시 형태의 변형예를 나타낸 요부 단면도,
도 8은 본 발명에 관한 워크 분할장치의 제 1의 실시 형태의 더욱 다른 변형 예를 나타낸 요부 단면도,
도 9는 본 발명에 관한 워크 분할장치의 제 2의 실시 형태를 나타낸 요부 단면도,
도 10은 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 워크 분할장치의 동작을 나타낸 플로우 챠트(flow chart),
도 11은 제 2의 실시 형태에서 냉동 척테이블에 의해 워크를 냉각하고 있는 상태를 나타낸 요부 단면도,
도 12는 제 2의 실시 형태의 워크 분할장치가 익스팬드를 하고 있는 상태를 나타낸 단면도,
도 13은 웨이퍼 커버를 하강시킨 상태를 나타낸 단면도,
도 14는 웨이퍼 커버와 쳐 올리기용 링으로 다이싱테이프를 파지한 채로 강하한 상태를 나타낸 단면도,
도 15는 다이싱테이프의 늘어난 부분을 광가열 장치로 가열하고 있는 상태를 나타낸 단면도,
도 16은 다이싱테이프를 가열 경화한 후의 상태를 나타낸 단면도,
도 17a는 워크를 나타낸 사시도,
도 17b는 워크를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관한 워크 분할장치 및 워크 분할방법에 대해서 상세하게 설명한다. 본 발명은 웨이퍼 외주부에 폭로한 DAF가 냉각에 의해 취성화(脆性化) 하지 않도록 웨이퍼 외주부에 폭로한 DAF를 냉각하는 영역과는 열적으로 분리하고, 폭로한 외주부의 DAF에 실온의 드라이 에어를 세차게 불어 외주부 DAF의 취성화(脆性化)를 막고, 그 파단(破斷)을 억제함과 동시에 웨이퍼 영역의 DAF는 냉각에 의해 충분히 취성화(脆性化) 해서 분할하는 것을 가능하게 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 워크 분할장치의 제 1의 실시 형태를 나타낸 요부 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 워크 분할장치(1)는 냉동 척테이블(10), 쳐 올리기용 링(12)을 갖추고 있다. 냉동 척테이블(10) 상에 도 17에 나타낸 바와 같은 반도체 웨이퍼가 다이싱테이프(S)를 통해서 프레임(F)에 장착된 워크(2)이 설치된다. 한편, 반도체 웨이퍼(W)의 이면에는 DAF(Die Attach Film; 다이 어태치 필름)D(이하, DAF(D)이라고 표시한다.)를 통해서 다이싱테이프(S)가 첨부된 상태로 되어 있다. 여기서 예를 들면, 반도체 웨이퍼(W)는 두께 50μm 정도, DAF(D) 및 다이싱테이프(S)는 각각 두께 수μm으로부터 100μm 정도인 것으로 한다.

다이싱테이프로서는 상온에서 신축성을 가지면서, 70℃ 정도로 가열되면 수축하는 성질을 갖는 것이 사용된다. 예컨대, 재료로서는 폴리프로필렌, 폴리올레핀이나 폴리에틸렌 염화 비닐 등의 합성 수지 시트가 있다.

한편, 테이프의 표면에는 자외선의 조사에 의해 경화하는 자외선 경화 수지를 이용해도 좋다. DAF는 냉각함으로써 취화(脆化) 하는 시트이며, 상온에서 점착성을 가지는 시트를 사용한다. 예를 들면, 히타치(日立) 화성(化成) 등에서 판매되고 있는 시판의 다이 어태치 필름을 사용하면 좋다.

냉동 척테이블(10)은 워크(2)를 진공 흡착에 의해 보유하고, 워크(2)를 냉동 척테이블(10)에 접촉시켜 접촉한 부분을 통해서 열전달에 의해 DAF(D)을 0℃ 이하, 예를 들면 -5℃ ∼ -10℃ 정도로 냉각하는 것이다.

냉동 척테이블은 펠티에 효과에 의해 척테이블 자체를 적극적으로 냉각하면서, 표면에 진공홈 형성되어 워크를 전면으로 밀착시켜서 흡착하면서 워크의 열을 이면에서 척테이블의 표면이 빼앗아 간다.

냉각된 척테이블이 워크에 접촉함으로써 워크 및 워크에 부착된 DAF, 및 다이싱테이프가 냉각된다. 따라서 이러한 냉각은 열전달 방식이다. 열전달 방식의 경우 국소적으로 냉각하는 부분과, 냉각하지 않는 부분과의 경계를 명료하게 나누는 것이 가능해진다.

여기서 냉동 척테이블의 구성에 대해서 설명한다.

냉동 척테이블은 웨이퍼에 접촉하는 쪽부터 알루미늄, 수지, 스테인리스의 3층 구조로 되어 있다. 알루미늄을 이용하는 것은 열전도율을 좋게 하기 위해서다. 내부에 이용하는 수지는 테이블의 저면측에서의 열의 침입을 막는 동시에 스테인리스측이 냉각되지 않도록 하기 위해서다. 또, 스테인리스를 이용하는 것은 전체의 구조를 지지하기 위해서다.

냉동 척테이블의 내부는 알루미늄측에서 유로가 형성되어 있어 냉동 척테이블내의 면내 온도차이를 1℃ 정도로 억제하고 있다. 또, 내부에는 예를 들면 갈텐(솔베이소렉시스사 제), 후로리나토, 노벡(3M사 제) 등의 불소계 매질에 의해 데미지를 받지 않는 재질을 이용해서 실이되어 있다.

또한, 알루미늄 표면에는 웨이퍼에 데미지를 주지 않도록 하기 위해 폭 0.2mm, 깊이 0.4mm의 진공(vacuum) 용의 홈이 형성되어 있다. 이 폭이라면, 도달 진공압을 조정함으로써 테이프 두께 100μm, 웨이퍼 두께 20μm에서도 웨이퍼에 데미지를 주는 일 없이 흡착하여 냉각할 수 있다.

이러한 구성의 냉동 척테이블을 이용하면, 테이프 두께 100μm, 웨이퍼 두께 100μm 정도라면, 약 20초로 실온으로부터 -10℃까지 면내 온도차이 1℃ 정도로 냉각할 수 있다.

또, 불소계 매질을 이용했을 때에 매질과 격벽 내에서 대전이 생기는 일이 있다. 이 대전이 웨이퍼나 테이프를 대전시키는 일이 없도록 냉동 척테이블 표면의 알루마이트(alumite) 처리 피막의 안쪽은 모두 접지 전압이 되도록 구성되어 있다.

분위기냉각의 경우 쳄버(chamber) 내부에서 냉각된 웨이퍼를 꺼내면 웨이퍼 표면에 결로가 발생한다. 그러나, 척테이블 방식이라면 척테이블에 테이프를 흡착하고 있을 때만 냉각된다.

따라서 쳄버(chamber)로부터 워크를 꺼내기 약 10초 전에 흡착을 해제하면, 쳄버(chamber) 내부의 웨이퍼가 실온으로 돌아간다. 그에 따라 쳄버(chamber)로부터 워크를 꺼냈을 때에 웨이퍼 표면이 결로가 발생하는 일이 없다.

한편, 척테이블에 있어서 웨이퍼와 접촉하는 부분을 모두 냉각 부분으로 할 필요는 없다. 예를 들면, 웨이퍼와 접촉하는 부분의 안에 냉각하고 싶은 부분을 냉동 상태로 해서 냉각하고 싶지 않은 부분을 통상의 실온 상태로 한 척을 형성해도 좋다. 이것은 펠티에소자(Peltier device)를 매입 냉각하는 부분과, 거기에서 단열재를 끼워서 실온으로 하는 척 부분을 서로 연결시키고, 결과적으로 표면이 면 하나로 되도록 구성하면 좋다.

이렇게 함으로써 척을 웨이퍼에 접촉시키면서 척 표면온도의 경계영역에 의해, 냉각하는 부분과 냉각하지 않는 부분을 명확히 나누는 것이 가능해진다.

또한, 쳐 올리기용 링(12)은 냉동 척테이블(10)의 주변을 둘러싸게 배치되어 링 승강기구(16)에 의해 승강 가능하도록 구성된 링이다. 이 링에는 테이프와의 마찰력 저감을 위해서 고로(롤러(la))을 설치해도 좋다. 도 1에서는 쳐 올리기용 링(12)은 하강 위치(대기 위치)에 위치하고 있다.

반도체 웨이퍼(W)에는 도 17에 나타낸 바와 같이 미리 레이저 조사 등에 의해 그 내부에 분단 예정 라인이 격자 상으로 형성되어 있다. 자세한 내용은 후술하지만, 쳐 올리기용 링(12)은 상승함으로써 아래에서 다이싱테이프(S)를 밀어 올리고, 다이싱테이프(S)를 익스팬드하는 것이다. 이와 같이 다이싱테이프(S)를 잡아 늘림으로써 분단 예정 라인이 분단되어서 반도체 웨이퍼(W)가 DAF(D)과 함께 각각의 칩(T)으로 분할된다.

그런데 상술한 바와 같이 냉동 척테이블(10)로 DAF(D)을 냉각하는 것은 DAF(D)은 실온에서는 점도가 높아 쳐 올리기용 링(12)으로 다이싱테이프(S)를 아래쪽으로부터 밀어 올려도 DAF(D)은 다이싱테이프(S)와 함께 신장되고 말아 분단되지 않기 때문이다. 다시 말해, DAF(D)을 냉각해서 취성화(脆性化) 함으로써 분단하기 쉽게 하고 있는 것이다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이 워크(2)는 다이싱테이프(S)의 이면이 정확히 냉동 척테이블(10)의 표면에 접촉하도록 한 위치에 프레임 고정기구(18)에 의해 프레임(F)이 고정되도록 되어 있다. 또, 쳐 올리기용 링(12)의 외주측에는 서브 링(14)이 설치되어 있다. 자세한 내용은 후술하지만, 이 서브링(14)은 익스팬드 된 다이싱테이프(S)의 확장 상태를 보유하여 분단된 칩(T) 간의 간격을 유지하기 위한 것이다.

한편, 냉동 척테이블(10), DAF(D) 및 반도체 웨이퍼(W)의 치수관계에 대해서는 후술하지만(도 3 참조), 웨이퍼(W)의 직경 보다도 DAF(D) 직경의 사이즈 쪽이 크다.

또, DAF의 직경 사이즈보다 냉동 척테이블의 직경은 작게 형성되어 냉동 척테이블의 직경은 웨이퍼의 직경과 거의 같은 직경으로 형성되어 있다.

단, 이것은, 냉동 척테이블의 냉동하는 영역이 접촉 부분 전면을 냉동할 경우다. 예를 들면, 접촉하는 지역은 DAF의 직경 사이즈와 같은 직경의 경우여도 냉동하는 영역을 웨이퍼와 동등 사이즈로 하면 좋다.

즉, 접촉함으로써 열전달 현상에 의해 냉각되는 지역은 DAF의 직경 사이즈보다도 작게 해, 웨이퍼 직경(엄밀하게는 DAF와 함께 분할하고 싶은 웨이퍼 영역)과 거의 동등하게 둔다. 그에 따라 공간적으로는 DAF와 함께 분단하고 싶은 웨이퍼 영역만을 국소적으로 냉각하고, 그 이외의 분단과는 관계 없는 지역은 냉각하지 않은 상태로 할 수 있다.

전술한 바와 같이 냉각하고 싶은 부분만을 냉동 상태로 하고, 냉각하고 싶지 않은 부분을 통상의 실온상태로 한 척을 형성함으로써 냉동 척테이블의 직경이 DAF의 직경 사이즈 보다도 크게 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 웨이퍼의 실효 분할영역에 맞는 냉동 척테이블의 내측 부분이 실질적인 냉각 영역으로 되고, 냉동 척 테이블의 외측(외주측) 부분은 실온 상태를 유지하도록 구성된다.

또한, 더욱 DAF의 직경 사이즈도 특히 한정은 되지 않고, DAF의 직경은 웨이퍼 직경과 거의 같은 직경 이여도 좋고, 반대로 프레임과 같은 사이즈 이여도 좋다. 이 경우 익스팬드 했을 때 웨이퍼의 외주부에서 밀려 나온 DAF가 깨졌다고 한들 DAF의 외주부가 프레임의 외주 링에 의해 눌려 있기 때문에,깨진 DAF의 파편이 내측의 웨이퍼측으로 흩날릴 일은 없다.

한편, 도 1에 나타낸 바와 같이 결로 방지를 위해서 다이싱테이프(S)의 아래쪽으로부터 실온의 드라이 에어를 세차게 부는 노즐(19)이, 반도체 웨이퍼(W)의 외주를 따라 쳐 올리기용 링(12)의 외측에 복수(도면에서는 2개 표시되어 있다) 배치되어 있다. 이와 같이 노즐(19)은 원래 결로 방지를 위해서 배치되어 있는 것이지만, 반도체 웨이퍼(W)의 외주부에 실온의 드라이 에어를 세차게 부는 것으로, 반도체 웨이퍼(W)의 외주부에 폭로한 DAF(D)가 냉각에 의해 취성화(脆性化) 하지 않도록 냉각을 억제하는 효과도 갖고 있으므로 반도체 웨이퍼(W)의 외주부에 폭로한 DAF(D)의 냉각 억제 수단으로서 이용해도 좋다.

단, 냉동 척에 의해 다이싱테이프(S)나 DAF(D)가 극히 국소적으로 냉각되어 외주부에 폭로한 DAF까지 냉각되지 않는 것이라면, 굳이 노즐(19)을 배치해서 드라이 에어를 세차게 불지 않아도 좋다.

이하, 도 2의 플로우 챠트(flow chart)에 따라 워크 분할장치(1)에 의한 워크(2)의 반도체 웨이퍼(W)를 각각의 칩(T)으로 분할해서 개편화(個片化) 하는 동작을 설명한다.

먼저 도 2의 스텝(S100)에서 도 1에 나타낸 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 DAF(D)을 통해서 다이싱테이프(S)가 접착된 워크(2)의 프레임(F)을 프레임 고정 기구(18)에 의해 고정한다. 그리고 반도체 웨이퍼(W)가 존재하는 영역이 냉동 척테이블(10) 상에 위치하도록 배치한다.

다음에 도 2의 스텝(S110)에서 도 3에 나타낸 바와 같이 냉동 척테이블(10)은 워크(2)의 이면을 진공 흡착에 의해 흡착하여 냉동 척테이블(10)의 표면에 확실하게 접촉시킨다. 냉동 척테이블(10)은 저온상태에 있어 워크(2)는 냉동 척테이블(10)에 접촉한 부분을 통한 열전달에 의해서 냉각된다.

여기서 냉동 척테이블(10), DAF(D) 및 반도체 웨이퍼(W)의 사이즈에 대해서 설명한다.

예를 들면, 12인치 웨이퍼의 경우에는 도 3에 있어서 반도체 웨이퍼(W)의 직경을 LW, 냉동 척테이블(10)의 직경을 LC, DAF(D)의 직경을 LD, 프레임(F)의 내경을 LF 라 한다. 여기에서는 각각의 직경의 사이즈는 다음과 같이 설정되어 있다. 즉, 반도체 웨이퍼(W)의 직경(LW)은 300mm, 냉동 척테이블(10)의 직경(LC)은 308mm, DAF(D)의 직경(LD)은 320mm, 프레임(F)의 내경(LF)은 350mm이다. 한편, 냉동 척테이블(10)은 그 코너부(C)가 모따기 되어 있기 때문에 실제로 워크(2)에 접촉하는 부분의 직경은 306mm ∼ 307mm 정도다.

또한, 예컨대 8인치 웨이퍼의 경우에는 도 3에 있어서 반도체 웨이퍼(W)의 직경을 LW, 냉동 척테이블(10)의 직경을 LC, DAF(D)의 직경을 LD, 프레임(F)의 내경을 LF 라 한다. 여기에서는 각각의 직경의 사이즈는 다음과 같이 설정되어 있다. 즉, 반도체 웨이퍼(W)의 직경(LW)은 200mm, 냉동 척테이블(10)의 직경(LC)은 208mm, DAF(D)의 직경(LD)은 220mm, 프레임(F)의 내경(LF)은 250mm이다. 한편, 냉동 척테이블(10)은 그 코너부(C)가 모따기 되어 있기 때문에 실제로 워크(2)에 접촉하는 부분의 직경은 206mm ∼ 207mm 정도다.

또한, 먼저도 말한 것처럼 DAF 및 다이싱테이프의 두께는 기껏 100μm 정도다. 따라서 냉동 척테이블 표면에서의 거리는 DAF 및 다이싱테이프, 웨이퍼까지의 거리는 기껏 커야 0.2mm 이내다. 그것에 대하여 냉동 척 테이블의 외주에서 DAF의 외주까지의 직경의 차는 12mm이기 때문에 한쪽은 6mm 이다.

여기서 열이 전해지는 현상에 대해서 보면, 열량은 온도구배와 단면적에 비례하여 전도, 전달된다.

두께(Δx), 면적(S)으로 둘러싸진 어떤 미소구간(SΔx) 내의 단면을 통과하는 열의 총량(ΔQ)은 열전도율(λ), 접촉면적(S), 온도(u), 온도구배(Δu/Δx), 미소시간(Δt)으로서 다음식으로 나타낼 수 있다.

ΔQ = λS(Δu/Δx)Δtㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)

또한, 이종 재료간을 옮겨 가는 열전달에 있어서는 동종 재료 내를 옮겨 가는 열전도와 기본적으로는 같아서 열전도율의 변함에 열전달 계수가 적용되는 것뿐이다.

따라서, 냉동 척테이블을 예를 들면, -5도℃로 냉각한 것으로 한다. 그러면, 웨이퍼 영역 내는 DAF 및 다이싱테이프의 두께(Δx)는 기껏 0.2mm인 것에 대해서 열이 전해지는 단면적(S)은 웨이퍼 영역 전역에 상당한다. 그 때문에 열전달에 의해 이동하는 열량은 대단히 크고, DAF나 다이싱테이프의 열전달 계수나 열전도율이 다소 낮아도 열전달에 의해 곧 바로 웨이퍼 영역 내의 DAF는 냉각된다.

한편, DAF의 외경 부분은 앞의 사례에서는 냉동 척의 외경보다 6mm 떨어져 있다. 즉, 열이 전도하는 거리에 상당하는 Δx는 6mm로 된다. 또, DAF를 붙이고 있는 다이싱테이프는 폴리에틸렌 등의 수지로 형성되어 있기 때문에 열전도율(λ)도 낮다. 게다가 그 폴리에틸렌의 두께가 100μm로 대단히 얇기 때문에 즉, 열이 전해지는 단면적(S)도 대단히 작아진다. 그 결과 웨이퍼에의 열전달성과 비교하여 다이싱테이프나 DAF에 전해지는 열 전도성은 지극히 낮아진다.

그 때문에 냉동 척이 접촉하지 않는 부분, 실질적으로 다이싱테이프의 두께이상으로 거리가 떨어져 있는 DAF 외주 부분은 냉동 척으로부터의 열전달에 의해 냉각되는 영향을 받을 일이 없다. 또, 냉동 척으로부터 떨어진 다이싱테이프의 부분은 대부분의 면적이 주변의 분위기에 노출되어 있기 때문에 냉동 척의 온도가 아니고, 냉동 척 이외의 주위 분위기의 온도에 지배되게 된다. 그 때문에 예를 들면, 주위의 분위기를 실온으로 보유하고 있을 경우는 냉동 척이 접촉하고 있는 영역 이외는 대부분 주위 분위기의 온도로 된다. 즉, 냉동 척의 냉동 영역에서 실질상의 온도의 경계영역을 형성하는 것이 가능해진다.

이상과 같은 경계영역을 형성하는 것은 DAF 테이프의 두께나 다이싱테이프의 두께를 웨이퍼 영역(엄밀하게는 웨이퍼와 DAF의 쌍방을 분할하는 영역)보다도 외주부에 밀려나온 DAF까지의 거리보다도 작게(얇게) 하고 있기 때문이다.

그에 따라 열전달에 의한 냉각 지역을 한정하고, 효율 좋게 소정영역(분할하고 싶은 영역)만을 냉각하는 것이 가능해진다.

그러한 일로부터 종래, DAF테이프는 신축성의 재료이기 때문에 웨이퍼 이면에 확실하게 붙이기 위해서는 붙이기 정밀도 상의 마진으로부터 DAF 외경은 웨이퍼 직경 보다도 10mm 정도, 적어도 DAF 외경은 웨이퍼 직경 보다도 2mm 이상(한쪽 1mm이상)은 크지 않으면 안 되었다.

그 상태로 DAF 전역을 저온으로 하면, 웨이퍼가 존재하지 않는 외주부의 DAF는 저온이 되는 것으로 수축하고, 그 결과 DAF의 아래에 존재하는 다이싱테이프와의 열팽창의 차이로 DAF는 다이싱테이프로에서 말려 올라가버리고 있었다. 말려 올라간 DAF는 일부가 분리되어 웨이퍼 상을 덮쳐 DAF가 이물로서 웨이퍼 상에 부착된다고 하는 문제가 일어나고 있었다.

그러나, DAF를 붙일 수 있었던 상태여도 열전달을 고려하여 충분히 얇은 DAF와 다이싱테이프를 사용하고, 냉동 척을 사용하여 웨이퍼 영역을 진공에서 척하는 동시에 척 된 웨이퍼 영역만을 효율적으로 열전달 현상으로 국소 냉각함으로써 웨이퍼보다 외주에 밀려나온 DAF가 냉각되는 일은 없다. 그 때문에 외주의 DAF가 냉각에 의해 취화(脆化) 하고, 말려 올라가서 웨이퍼 상을 덮친다고 하는 문제는 일어나지 않는다.

또한 한편 냉각된 부분에 있어서 DAF의 분단성(分斷性)을 향상하기 위해서 다이싱테이프를 잡아당기는 것으로 웨이퍼가 할단(割斷)됨과 동시에 DAF도 예쁘게 분단할 수 있다.

따라서, DAF(D)은 반도체 웨이퍼(W)의 외주에 10mm(직경으로 말하면 20mm) 정도의 영역이 밀려나오고 있다(또한, 도면에서는 반도체 웨이퍼(W)의 외주부를 특히 이해하기 쉽게 확대해서 표현하고 있으므로, DAF(D)가 밀려나온 부분의 도시된 치수는 정확하지 않다.). 또, 냉동 척테이블(10)이 냉각하는 영역은 상술한 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)의 외주보다도 3mm 정도 커지고 있다.

이 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온(폭로한) 부분의 DAF(D)가 냉각되어서 취성화(脆性化)해버리면, 나중에 다이싱테이프(S)를 확장했을 때에 밀려나온 부분의 DAF(D)가 다이싱테이프(S)로부터 벗겨지거나 파단(破斷)하여 잘잘한 파편으로 되는 것이 있다.

이것에 대하여 본 실시 형태에서는 냉동 척테이블(10)을 이용해서 냉각하고 싶은 영역(워크의 분할 대상영역)만을 선택적으로 냉각하고, 그 이외의 부분은 냉각하지 않도록 하고 있다. 또 상술한 바와 같이 결로 방지를 위해서 냉동 척테이블(10)의 주위에 배치한 노즐(19)로부터 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 부분의 DAF(D)을 향해서 실온의 드라이 에어를 분출하여 이 밀려나온 DAF(D)가 냉각되지 않도록 해도 좋다. 이 드라이 에어의 노점은 냉동 척테이블의 온도보다 충분히 낮게 조정되어 있다. 그러나, 이것은 반드시 필요한 것은 아니고, 냉동 척테이블에 의한 국소적인 냉각과 그 냉각된 주위의 실온의 관리가 불충분할 경우에 병용적으로 사용하면 좋다.

또한, 이때 반도체 웨이퍼(W)에 부착된 부부의 DAF(D)을 냉각할 때, 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 부분의 DAF(D)까지 냉각되지 않도록 쳐 올리기용 링(12)을 승강 기구(16)에 의해 상승시켜서 다이싱테이프(S)에 접촉시켜 쳐 올리기용 링(12)을 통해서 냉각 열을 열전달에 의해 놓치도록 하는 것이 바람직하다. 그에 따라 쳐 올리기용 링(12)에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 냉각되어서는 안되는 DAF(D)의 부분과 반도체 웨이퍼(W)에 부착된 냉각되어야 할 DAF(D)의 부분이 열적으로 분리된다.

이와 같이 하여 반도체 웨이퍼(W)에 부착한 부분의 DAF(D)가 -5℃ ∼ -10℃ 정도로 냉각된다. 그 결과 반도체 웨이퍼(W)에 부착된 부분의 DAF(D)는 취성화(脆性化)하고, 힘을 가함으로써 용이하게 깨지게 된다. 냉동 척테이블(10)은 소정시간 진공 흡착을 해 특히 DAF(D)가 소정온도로 될 때까지 워크(2)의 냉각을 한다. 또한 이들 제어는 도시를 생략한 제어 수단에 의해 행하여진다.

다음에 도 2의 스텝(S120)에서 도 4에 나타낸 바와 같이 익스팬드를 하여 반도체 웨이퍼(W)를 DAF(D)와 함께 개편화(個片化) 한다.

즉, 도 4에 나타낸 바와 같이 냉동 척테이블(10)은 진공 흡착을 정지하여 워크(2)의 흡착을 해제하고, 링 승강 기구(16)에 의해 쳐 올리기용 링(12) 및 서브 링(14)을 상승시킨다. 쳐 올리기용 링(12)의 상승은 예를 들면, 400mm/sec로, 15mm 윗쪽으로 쳐 올리도록 하고 있다. 또한 이때 서브 링(14)은 프레임(F) 보다도 위로는 상승하지 않는 것 같은 위치에서 남도록 한다.

도 4에 나타낸 바와 같이 쳐 올리기용 링(12)의 상승에 의해 다이싱테이프(S)는 아래에서 밀어 올릴 수 있어 다이싱테이프(S)의 면내에 있어서 방사상으로 익스팬드(확장) 된다. 다이싱테이프(S)가 확장되면, 반도체 웨이퍼(W)는 분단 예정 라인에 따라 분할되어 각각의 칩(T) 사이에 수μm으로부터 100μm의 틈이 형성된다. 이때 DAF(D)는 냉각되어 취성화(脆性化)하고 있으므로, DAF(D)도 반도체 웨이퍼(W)와 함께 분단 예정 라인에 따라 분할된다. 그에 따라 반도체 웨이퍼(W)는 이면에 DAF(D)가 달라붙은 각 칩(T)으로 개편화(個片化) 된다.

다이싱테이프(S)는 실온에 있어서는 쳐 올리기용 링(12)에 의한 익스팬드를 해제하면 그 탄성에 의해 원래로 돌아가 버려 각 칩(T) 간의 틈이 없어져 버린다. 따라서 적어도 각 칩(T)이 존재하는 영역에서 다이싱테이프(S)의 확장 상태를 유지 해야 하다.

거기에서, 다음에 도 2의 스텝(S130)에서 도 5에 나타낸 바와 같이 서브 링(14)을 프레임(F)상의 확장된 다이싱테이프(S)에 삽입할 수 있는 위치까지 링 승강 기구(16)에 의해 상승시키고, 서브 링(14)을 다이싱 테이프(S)의 확장된 부분에 삽입한다. 이때 상승하는 서브 링(14)에 의해 다이싱테이프(S)가 파단(破斷)하지 않도록 저속으로 서브 링(14)을 상승시킨다.

그 다음에 도 2의 스텝(S140)에서 도 6에 나타낸 바와 같이 서브 링(14)만을 프레임(F) 보다도 위의 위치에 남겨서 쳐 올리기용 링(12)을 하강시켜 하강 위치(대기 위치)로 이동시킨다. 이때 서브 링(14)은 프레임(F) 상의 위치에 남아있으므로 다이싱테이프(S)의 확장 상태가 보유된다.

그에 따라 다이싱테이프(S)의 확장 상태가 보유되므로 각 칩(간)의 틈도 넓게 유지되어 DAF(D)가 재고착할 일도 없다. 따라서 다이싱테이프(S)가 늘어난 상태로 워크(2)를 반송하는 일이 없어 그 후의 처리가 용이하게 된다.

이상과 같이 도 2의 플로우 챠트(flow chart)에 따라 설명한 바와 같은 방법으로 워크(2)을 분할함으로써 먼저 냉동 척테이블(10)로 DAF(D)을 냉각할 때 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 부분의 DAF(D)에 대하여 드라이 에어를 세차게 불어 이 부분이 냉각되어서 취성화(脆性化) 하지 않도록 한 것으로, 이 밀려나온 DAF(D)가 다이싱테이프(S)로부터 박리하거나, 파단(破斷)하거나 하는 것을 억제할 수 있다.

또, 다이싱테이프(S)의 확장을 서브 링(14)으로 보유하도록 함으로써 워크의 개편화(個片化) 및 분할한 각 칩간의 틈을 유지하기 위한 확장 상태의 보유까지를 하나의 유닛 내에서 할 수 있어 제품을 제조하는 택트타임(tact time)을 빠르게 하는 것이 가능해진다.

이때 서브 링(14)을 이용해서 다이싱테이프(S)의 확장 상태를 보유하면, 서브 링(14)에 의해 다이싱테이프(S)를 찢어버릴 우려가 있다.

거기에서 제1의 실시 형태의 변형예로서 도 7에 나타낸 바와 같이 서브 링을 이용하지 않도록 해도 좋다. 이 경우도 상기한 예와 마찬가지로 냉동 척테이블(10)로 워크(2)를 냉각할 때 쳐 올리기용 링(12)을 다이싱테이프(S)에 접촉시켜서 반도체 웨이퍼(W)에 대응하는 DAF(D)와 그 외주측의 DAF(D)를 열적으로 분리한 상태로 냉동 척테이블(10)의 주위에 배치한 노즐(19)로부터 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 부분의 DAF(D)을 향해서 실온의 드라이 에어를 분출하여 이 밀려나온 DAF(D)가 냉각되지 않도록 한다.

단, 이 경우에는 쳐 올리기용 링(12)이 다이싱테이프(S)의 잇스팬드를 해제한 후도 다이싱테이프(S)의 확장된 상태를 보유하기 위한 서브 링을 대신하는 수단이 필요하게 된다.

거기에서 제1의 실시 형태의 더욱 다른 변형예로서 도 8에 나타낸 바와 같이 선택적 가열 수단으로서 광가열 장치(22)를 이용하고, 늘어난 다이싱테이프(S)의 부분만을 국소적으로 가열해서 긴장시키도록 해서 다이싱테이프(S)의 확장 상태를 보유하도록 해도 좋다. 광가열 장치는 예를 들면 스팟 타입의 할로겐 램프 히터이다. 광가열 장치(22)는 승강 기구(23)에 의해 승강 가능하게 설치되고, 또 그 개수는 2개로 한정되는 것이 아니고, 보다 많은 광가열 장치(22)을 워크(2)의 주위에 배치하도록 해도 좋다.

또 더욱, 광가열 장치(22)가 워크(2)의 주위에 대하여 균등하게 열을 가하도록, 광가열 장치(22)를 워크(2)의 주위에 회전 가능하게 해도 좋다. 이때 승강 기구(23)가 회전 기구를 겸하도록 해도 좋다.

또, 본 발명의 제2의 실시 형태로서 도 9에 나타낸 바와 같이 워크 분할 장치(100)와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 덮어 승강 가능하게 배치된 웨이퍼 커버(20)를 갖추고, 반도체 웨이퍼(W)에 부착된 DAF(D)를 광가열 장치(22)의 열로 열적으로 분리하도록 해도 좋다.

웨이퍼 커버(20)는 밑바닥의 높이가 낮은 원통 형상을 하고 있고, 저면(20a)과 측면(20b)으로 이루어지며, 저면(20a)은 반도체 웨이퍼(W)보다도 한결 크게 형성되어 있다. 또, 웨이퍼 커버(20)는 커버 승강 기구(21)에 의해 승강 가능하게 설치되어 있어 하강한 위치에서 반도체 웨이퍼(W)를 가리게 되어 있다. 또 한 방향, 웨이퍼 커버(20)의 측면(20b)의 선단면은 상승한 쳐 올리기용 링(12)의 선단면과 맞대지게 되어 있어 이것에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 영역은 웨이퍼 커버(20)에 의해 완전히 밀폐되어 광가열 장치(22)에 의해 가열되는 다이싱테이프(S)의 영역에 대하여 열적으로 분리된다.

그에 따라 냉각되어서 칩(T)으로 분할된 반도체 웨이퍼(W)의 각 칩(T) 간의 틈이 다시 닫아버리거나 하는 것이 방지된다.

이하, 도 10의 플로우 챠트(flow chart)에 따라 도 9에 나타낸 바와 같이 광가열 장치(22)와 웨이퍼 커버(20)를 갖춘 본 발명의 제2의 실시 형태의 워크 분할 장치(100)의 작용을 설명한다.

우선, 도 10의 스텝(S200)에서 도 9에 나타낸 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 DAF(D)을 통해서 다이싱테이프(S)가 접착된 워크(2)의 프레임(F)을 프레임 고정 기구(18)에 의해 고정한다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W)가 존재하는 영역이 냉동 척테이블(10) 위에 위치하게 배치한다. 한편, 반도체 웨이퍼(W)에는 도 17에 나타낸 바와 같이 미리 레이저 조사 등에 의해 그 내부에 분단 예정 라인이 격자 상으로 형성되어 있다.

다음에 도 10의 스텝(S210)에서 도 11에 나타낸 바와 같이 냉동 척 테이블(10)은 워크(2)의 이면을 진공 흡착에 의해 흡착해서 냉동 척테이블(10)의 표면에 확실하게 접촉시켜 열전달에 의해 워크(2)를 냉각한다. 또 이때 냉동 척테이블(10)의 주위에 배치한 노즐(19)로부터 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 부분의 DAF(D)을 향해서 실온의 드라이 에어를 분출하여 이 밀려나온 DAF(D)가 냉각되지 않도록 한다. 이 드라이 에어의 노점은 냉동 척테이블의 온도보다 충분히 낮게 조정되어 있다.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이 앞의 실시 형태와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(W)에 부착한 부분의 DAF(D)를 냉각할 때 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 부분의 DAF(D)까지 냉각되지 않도록 쳐 올리기용 링(12)을 승강 기구(16)에 의해 상승시켜서 다이싱테이프(S)에 접촉시켜 쳐 올리기용 링(12)을 통해서 냉각 열을 열전달에 의해 놓치도록 하는 것이 바람직하다. 그에 따라 쳐 올리기용 링(12)에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 냉각되어서는 안되는 DAF(D)의 부분과, 반도체 웨이퍼(W)에 부착한 냉각되어야 할 DAF(D)의 부분이 열적으로 분리된다.

냉동 척테이블(10)은 소정시간 워크(2)를 진공 흡착하여 DAF(D)가 취성화(脆性化) 하도록 냉각한 후, 진공 흡착을 해제한다.

그 다음에, 도 10의 스텝(S220)에서 도 12에 나타낸 바와 같이 링 승강 기구(16)에 의해 쳐 올리기용 링(12)을 상승시켜 다이싱테이프(S)를 익스팬드 한다. 이 때의 쳐 올리기용 링(12)의 쳐 올리기는 앞의 실시 형태와 동일하게 예를 들면 400mm/sec의 속도로, 15mm의 높이까지 다이싱테이프(S)를 쳐 올린다.

그에 따라 다이싱테이프(S)가 방사상으로 확장되어서 반도체 웨이퍼(W)가 분단 예정 라인에 따라 DAF(D)외 하나가 되어 각 칩(T)으로 분할된다.

그 다음에 도 10의 스텝(S230)에서 도 13에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20) 및 광가열 장치(22)를 각각 커버 승강 기구(21) 및 히터 승강 기구(23)에 의해 하강시켜 웨이퍼 커버(20)로 워크(2)의 반도체 웨이퍼(W)의 부분을 피복한다. 이때 도 13에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20)의 측면(20b)의 선단면과 쳐 올리기용 링(12)의 선단면을 맞대고, 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)과의 사이에서 다이싱테이프(S)를 파지한다.

이 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)과의 사이에서 다이싱테이프(S)를 파지하는 힘은 예를 들면 40kgf 정도다.

그 다음에, 도 10의 스텝(S240)에서 도 14에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)과의 사이에서 다이싱테이프(S)를 파지한 채로 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)을 반도체 웨이퍼(W)의 아래쪽의 다이싱테이프(S)의 이면이 냉동 척테이블(10)의 표면에 접촉하는 위치까지 하강시킨다. 그에 따라 다이싱테이프(S)의 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)으로 파지된 부분의 주변부가 느슨하여 이완부가 발생한다. 한편, 이때 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)과의 사이에서 다이싱테이프(S)를 파지하는 힘은 40kgf를 유지하고 있다.

그 다음에, 도 10의 스텝(S250)에서 도 15에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)과의 사이에서 파지한 부분의 외측이 느슨한 다이싱테이프(S)의 부분에 대하여만, 광가열 장치(22)로 스팟 광을 대서 선택적으로 가열한다. 이때, 만약 DAF(D)도 동시에 가열되어버리면 DAF(D)가 녹아서 칩(T) 간의 틈이 없어져버릴 우려가 있어서 다이싱테이프(S)가 이완한 부분만을 선택적으로 가열할 필요가 있다.

이 가열에 의해 이완한 다이싱테이프(S)가 긴장하고, 이완이 점차로 해소해 간다. 한편, 예를 들면 광가열 장치(22)는 각각 100W이며, 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)과의 사이의 파지력도 40kgf가 유지되고 있다.

또 이때 광가열 장치(22)를 온 하고나서 그 가열 상태가 안정된 후(약 2초 후), 고정한 일정한 위치부터만 가열함으로써 다이싱테이프(S)의 긴장 상태에 치우침이 생기지 않도록 광가열 장치(22)를 웨이퍼 커버(20)의 주위에 일정한 주기로 소정속도로 회전하는 것이 바람직하다. 이렇게 광가열 장치(22)를 웨이퍼 커버(20)의 주위에 일정한 주기로 회전시키는 것으로 다양한 방향에서 가열함으로써 다이싱테이프(S)의 긴장 상태에 치우침이 생기는 것을 막을 수 있다. 한편, 광가열 장치 (22)를 회전할 경우에 히터 승강 기구(23)이 단지 광가열 장치(22)를 승강할 뿐만 아니라, 광가열 장치(22)를 일정한 주기로 회전시키는 히터 회전 기구의 기능도 갖추도록 해도 좋다.

또한 이 예에 있어서는 광가열 장치(22)에 의한 열복사에 의해 가열하고 있으므로 다이싱테이프(S) 이완한 부분에만 국소적으로(선택적으로) 가열할 수 있다. 또 특히 본 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 커버(20)로 덮고 있기 때문에 열을 차폐하고, 광가열 장치(22)에 의해 DAF(D)이 가열되어버리는 것을 막을 수 있고, 더한층 광가열 장치(22)에 의한 국소적인 가열을 가능하게 하고 있다.

또, 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)에 의해 다이싱테이프(S)가 축 늘어진 부분의 부근을 파지하고 있으므로, 이완한 부분을 가열함으로써 웨이퍼 커버(20)나 쳐 올리기용 링(12)도 가열되지만, 이 열은 열전달에 의해 웨이퍼 커버(20)나 쳐 올리기용 링(12)을 통해서 도망쳐 간다. 따라서 웨이퍼 커버(20) 및 쳐 올리기용 링(12)의 내부에 둘러싸진 DAF(D)은 열적으로 차폐되고 있어 가열될 일은 없다.

이 점 종래는 온풍에 의한 가열이었으므로 열대류에 의해 전체가 가열되어버리므로 다이싱테이프(S)가 이완한 부분만을 선택적으로 가열할 수는 없었다. 또, DAF(D)의 냉각도 분위기 냉각 방식으로 유닛 전체를 냉각해서 익스팬드를 하고 있었으므로, 선택적인 냉각을 할 수 있지 않고, 냉각과 가열을 하나의 유닛에서 할 수 없었다.

이것에 대하여 이 예에서는 DAF(D)의 냉각에 대해서도 냉동 척테이블(10)로 흡착해서 워크(2)을 접촉시키는 것에 의한 열전달을 이용하고 있어 더욱 반도체 웨이퍼(W)의 외측으로 밀려나온 DAF(D)에 대하여는 실온의 드라이 에어를 세차게 불어서 냉각하지 않도록 하고, DAF(D)의 부분만을 선택적으로 냉각하도록 하고 있다.

따라서, DAF(D)의 냉각과 이완한 다이싱테이프(S)의 가열을 하나의 유닛 내에서 하는 것이 가능하다.

이와 같이 하여 다이싱테이프(S)를 소정시간 가열해서 다이싱테이프(S)가 긴장해서 이완이 해소하면, 광가열 장치(22)에 의한 가열(광가열 장치(22)의 회전)을 정지한다. 이때 다이싱테이프(S)가 경화할 때까지 약 30초 정도, 웨이퍼 커버(20)와 쳐 올리기용 링(12)에 의한 다이싱테이프(S)의 파지를 계속한다. 게다가 이때 냉동 척테이블(10)에 의한 진공 흡착에 의해 경화를 촉진하도록 해도 좋다. 여기서 냉동 척테이블(10)에 의해 진공 흡착해서 냉각하는 것에 의해 다이싱테이프(S)의 외주부가 가열된 부분의 열을 취해주는 것으로, 통상 실온에 방치할때도 단시간에 다이싱테이프(S)를 경화시킬 수 있다.

최후에, 도 10의 스텝(S260)에서 도 16에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20) 와 광가열 장치(22)을 상승시키는 동시에 쳐 올리기용 링(12)을 강하시켜서 다이싱테이프(S)의 파지를 해방한다. 또 이때 냉동 척테이블(10)에 의한 진공 흡착을 가고 있었을 경우 진공 흡착도 정지한다.

이와 같이 하여 각 칩(T)의 간격이 충분히 유지되는 동시에, 주위의 다이싱테이프(S)에 이완이 없는 워크(2)를 제조할 수 있다.

따라서 이 예에 의하면, 칩의 품질 저하나 제품 비율의 저하를 생기게 할 일도 없다. 이렇게 웨이퍼 커버에 의해 워크(2)의 반도체 웨이퍼(W)의 부분을 피복해서 가열 수단인 광가열 장치(22)로부터 열적으로 차폐하고 있었지만, 광가열 장치 (22)는 스팟적으로 열을 대서 선택적으로 가열할 수 있으므로, 도 8에 나타낸 예와 같이 반드시 웨이퍼 커버를 채용하지 않더라도 좋다.

또, 워크(2)의 DAF(D)를 냉각할 때, 냉동 척테이블(10)로 반도체 웨이퍼(W)에 부착된 DAF(D)의 영역만을 선택적으로 냉각하고, 그때 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 DAF(D)의 부분에 대하여 실온의 드라이 에어를 세차게 부는 것으로, 반도체 웨이퍼(W)의 외주로 밀려나온 DAF(D)의 부분이 냉각되는 것을 방지하도록 했기 때문에 이 부분의 DAF(D)가 취성화(脆性化) 해서 파단(破斷)하고, 그 파편이 반도체 웨이퍼(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 워크 분할장치 및 워크 분할방법에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이상의 예로는 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종 개량이나 변형을 해도 좋은 것은 물론이다.

1, 100 : 워크 분할장치 2 : 워크
10 : 냉동 척테이블 12 : 쳐 올리기용 링
14 : 서브 링 16 : 링 승강기구
18 : 프레임 고정기구 19 : 노즐
20 : 웨이퍼 커버 21 : 커버 승강기구
22 : 광가열장치 23 : 히터 승강기구(회전기구)

Claims (11)

1. 다이싱테이프에 다이 어태치 필름(Die Attach Film)을 통해서 부착된 워크를 미리 워크에 형성된 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 분할하는 워크 분할장치에 있어서,
   다이싱테이프 표면에 부착된 다이 어태치 필름(Die Attach Film)과,
   상기 다이 어태치 필름(Die Attach Film) 상에 부착된 워크와,
   상기 다이싱테이프의 상기 다이 어태치 필름(Die Attach Film)이 부착된 측과는 반대측에서 상기 다이싱테이프에 접촉함으로써, 상기 다이 어태치 필름의 상기 워크의 분할 대상영역만을 열전달 현상에 의해 선택적으로 냉각 가능한 선택적 냉각 수단과,
   상기 다이싱테이프를 익스팬드함으로써 상기 선택적으로 냉각된 다이 어태치 필름과 함께 상기 워크를 상기 분단 예정 라인에 따라 분할하는 워크 분할수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다이 어태치 필름은 그 위에 부착되는 워크의 직경 보다도 큰 직경을 갖고, 상기 선택적 냉각 수단에 의해 열전달로 냉각되는 영역에서 외측으로 밀려나온 부분의 다이 어태치 필름의 길이는 상기 열전달로 냉각되는 영역에 있어서의 다이 어태치 필름 및 다이싱테이프의 두께의 길이보다도 큰 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 워크 분할 수단은 상기 냉각된 워크의 다이싱테이프를 아래에서 밀어 올려서 익스팬드하는 쳐 올리기용 링인 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 선택적 냉각 수단이 상기 반도체 웨이퍼가 부착된 상기 다이 어태치 필름의 영역을 선택적으로 냉각할 때, 상기 쳐 올리기용 링을 상기 반도체 웨이퍼 외주부의 상기 다이싱테이프에 대하여 접촉시키는 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 선택적 냉각 수단은 상기 워크의 분할 대상 영역을 냉각 가능한 냉동 척테이블인 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 기재한 워크 분할장치에 있어서, 더구나 상기 워크 분할수단에 의한 상기 다이싱테이프의 익스팬드를 해제한 후, 상기 워크 외주부의 상기 다이싱테이프에 발생하는 이완 부분을 선택적으로 가열하는 선택적 가열 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 선택적 가열 수단은 광가열 장치인 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
8. 제 6항에 기재한 워크의 분할장치에 있어서, 게다가 상기 익스팬드 된 워크의 반도체 웨이퍼의 영역을 덮도록 밑바닥의 원통 형상을 가져 승강 가능하게 배치되고, 하강했을 때에 상기 반도체 웨이퍼를 덮는 웨이퍼 커버를 갖춘 것을 특징으로 하는 워크 분할장치.
9. 다이싱테이프에 다이 어태치 필름을 통해서 부착되어 미리 분단 예정 라인이 형성된 워크를 상기 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 분할하는 워크 분할방법에 있어서,
   상기 다이싱테이프의 상기 다이 어태치 필름이 부착된 측과는 반대측으로부터 상기 다이싱테이프에 접촉함으로써 상기 다이 어태치 필름의 상기 워크의 분할 대상 영역만을 열전달 현상에 의해 선택적으로 냉각하는 선택적 냉각 공정과,
   상기 다이싱테이프를 익스팬드함으로써 상기 선택적으로 냉각된 다이 어태치 필름과 함께 상기 워크를 상기 분단 예정 라인에 따라 분할하는 워크 분할공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 워크 분할방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 다이 어태치 필름은 그 위에 부착되는 워크의 직경보다도 큰 직경을 갖고, 상기 선택적 냉각 공정에 있어서 열전달로 냉각되는 영역에서 외측에 밀려나온 부분의 다이 어태치 필름의 길이는 상기 열전달로 냉각되는 영역에 있어서의 다이 어태치 필름 및 다이싱테이프 두께의 길이보다도 큰 것을 특징으로 하는 워크 분할방법.
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 선택적 냉각 공정은 상기 워크의 분할 대상영역을 냉각가능한 냉동 척테이블에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 워크 분할방법.

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