KR20120094845A - 반도체 디바이스의 제조 방법 및 레이저 가공 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선다이성법에 의해 분할된 개개의 디바이스의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을, 디바이스의 품질을 저하시키지 않고 장착할 수 있는 반도체 디바이스의 제조 방법 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
표면에 격자형으로 형성된 스트리트를 따라 선다이성법에 의해 개개의 디바이스로 분할하고, 각 디바이스의 이면에 접착 필름을 장착하는 반도체 디바이스의 제조 방법으로서, 웨이퍼의 표면측으로부터 스트리트를 따라 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이의 분할홈을 형성하는 분할홈 형성 공정과, 웨이퍼의 이면을 연삭하여 이면에 분할홈을 표출시키는 웨이퍼 분할 공정과, 웨이퍼의 이면에 접착 필름을 장착하고 접착 필름측을 다이싱 테이프에 부착하는 접착 필름 장착 공정과, 분할홈을 따라 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 접착 필름을 분할하는 접착 필름 분할 공정을 포함하고, 접착 필름 분할 공정은 각 디바이스 간의 홈 폭을 검출하는 홈 폭 검출 공정과, 홈 폭이 허용 범위인 경우에는 홈 폭의 중심 좌표값을 구하고, 홈 폭이 허용 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하는 중심 좌표 검출 공정과, 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하여 레이저 광선 조사 위치를 구하는 레이저 광선 조사 위치 산출 공정과, 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치를 따라 접착 필름에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 공정을 포함한다.
표면에 격자형으로 형성된 스트리트를 따라 선다이성법에 의해 개개의 디바이스로 분할하고, 각 디바이스의 이면에 접착 필름을 장착하는 반도체 디바이스의 제조 방법으로서, 웨이퍼의 표면측으로부터 스트리트를 따라 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이의 분할홈을 형성하는 분할홈 형성 공정과, 웨이퍼의 이면을 연삭하여 이면에 분할홈을 표출시키는 웨이퍼 분할 공정과, 웨이퍼의 이면에 접착 필름을 장착하고 접착 필름측을 다이싱 테이프에 부착하는 접착 필름 장착 공정과, 분할홈을 따라 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 접착 필름을 분할하는 접착 필름 분할 공정을 포함하고, 접착 필름 분할 공정은 각 디바이스 간의 홈 폭을 검출하는 홈 폭 검출 공정과, 홈 폭이 허용 범위인 경우에는 홈 폭의 중심 좌표값을 구하고, 홈 폭이 허용 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하는 중심 좌표 검출 공정과, 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하여 레이저 광선 조사 위치를 구하는 레이저 광선 조사 위치 산출 공정과, 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치를 따라 접착 필름에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 공정을 포함한다.
Description
본 발명은, 표면에 격자형으로 형성된 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼를 스트리트를 따라 개개의 디바이스로 분할하고, 각 디바이스의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하는 반도체 디바이스의 제조 방법, 및 웨이퍼의 이면에 장착된 접착 필름을, 개개의 디바이스를 따라 어블레이션 가공함으로써 분할하기 위한 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
예컨대, 반도체 디바이스 제조 공정에서는, 대략 원판 형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자형으로 형성된 분할 예정 라인(스트리트)에 의해 구획된 복수의 영역에 IC, LSI 등의 디바이스를 형성하고, 그 디바이스가 형성된 각 영역을 스트리트를 따라 분할함으로써 개개의 반도체 디바이스를 제조하고 있다. 반도체 웨이퍼를 분할하는 분할 장치로서는, 일반적으로 절삭 장치가 이용되고 있고, 이 절삭 장치는 두께가 20 ㎛ 정도인 절삭 블레이드로 반도체 웨이퍼를 스트리트를 따라 절삭한다. 이런 식으로 분할된 반도체 디바이스는 패키징되어 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 널리 이용되고 있다.
개개로 분할된 반도체 디바이스는 그 이면에 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지 등으로 형성된 두께 20 ㎛?40 ㎛의 다이아 터치 필름이라고 불리는 다이 본딩용 접착 필름이 장착되고, 이 접착 필름을 사이에 두고 반도체 디바이스를 지지하는 다이 본딩 프레임에 가열에 의해 본딩된다. 반도체 디바이스의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하는 방법으로서는, 반도체 웨이퍼의 이면에 접착 필름을 부착하고, 이 접착 필름을 사이에 두고 반도체 웨이퍼를 다이싱 테이프에 부착한 후, 반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 스트리트를 따라 절삭 블레이드에 의해 접착 필름과 함께 절단함으로써, 이면에 접착 필름이 장착된 반도체 디바이스를 형성하고 있다.
최근, 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기는 보다 경량화, 소형화가 요구되고 있어, 보다 얇은 반도체 디바이스가 요구되고 있다. 보다 얇게 반도체 디바이스를 분할하는 기술로서 소위 선(先)다이싱법이라고 불리는 분할 기술이 실용화되고 있다. 이 선다이성법은 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 스트리트를 따라 정해진 깊이(반도체 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이)의 분할홈을 형성하고, 그 후, 반도체 웨이퍼의 표면에 보호 테이프를 부착하고 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭함으로써 이면에 분할홈을 표출시켜 개개의 반도체 디바이스로 분할하는 기술로서, 반도체 디바이스의 두께를 50 ㎛ 이하로 가공하는 것이 가능하다.
그런데, 선다이성법에 의해 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 디바이스로 분할하는 경우에는, 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 스트리트를 따라 정해진 깊이의 분할홈을 형성한 후에 반도체 웨이퍼의 표면에 보호 테이프를 부착하고 이면을 연삭하여 그 이면에 분할홈을 표출시키기 때문에, 다이 본딩용 접착 필름을 미리 반도체 웨이퍼의 이면에 장착할 수 없다. 따라서, 선다이성법에 의해 반도체 디바이스를 지지하는 다이 본딩 프레임에 본딩할 때에는, 반도체 디바이스와 다이 본딩 프레임 사이에 본드제를 삽입하면서 수행해야 하므로, 본딩 작업을 원활히 실시할 수 없다고 하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 선다이성법에 의해 개개의 반도체 디바이스로 분할된 웨이퍼의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하고, 이 접착 필름을 사이에 두고 반도체 디바이스를 다이싱 테이프에 부착한 후, 각 반도체 디바이스 간의 간극에 노출된 그 접착 필름 부분에, 반도체 디바이스의 표면측으로부터 상기 간극을 통해 레이저 광선을 조사하여, 접착 필름의 상기 간극에 노출된 부분을 제거하도록 한 반도체 디바이스의 제조 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조.)
상기 특허문헌 1에 개시된 반도체 디바이스의 제조 방법에서는, 절삭홈이 형성된 웨이퍼의 표면에 보호 테이프를 부착하고 웨이퍼의 이면을 연삭하여 웨이퍼를 개개의 반도체 디바이스로 분할하면, 개개로 분할된 반도체 디바이스가 이동하여 절삭홈이 사행(蛇行)한다. 따라서, 개개로 분할된 반도체 디바이스의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착한 후에, 각 반도체 디바이스 간의 간극을 통해 레이저 광선을 조사하는 것이 곤란하고, 레이저 광선이 각 반도체 디바이스 간의 간극에서 벗어나 반도체 디바이스에 조사되어, 반도체 디바이스가 손상된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는 선다이성법에 의해 분할된 개개의 디바이스의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을, 디바이스의 품질을 저하시키지 않고 장착할 수 있는 반도체 디바이스의 제조 방법 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.
상기 주된 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 표면에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼를 스트리트를 따라 개개의 디바이스로 분할하고, 각 디바이스의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하는 반도체 디바이스의 제조 방법으로서,
웨이퍼의 표면측으로부터 스트리트를 따라 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이의 분할홈을 형성하는 분할홈 형성 공정과,
상기 분할홈 형성 공정이 실시된 웨이퍼의 이면을 연삭하여 이면에 상기 분할홈을 표출시켜, 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼 분할 공정과,
상기 웨이퍼 분할 공정이 실시된 웨이퍼의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하고, 접착 필름측을 환형의 프레임에 장착된 다이싱 테이프에 의해 지지시키는 접착 필름 장착 공정과,
상기 접착 필름 장착 공정을 실시한 후에, 웨이퍼의 표면측으로부터 상기 분할홈을 따라 상기 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 상기 접착 필름을 상기 분할홈을 따라 분할하는 접착 필름 분할 공정을 포함하고,
상기 접착 필름 분할 공정은,
분할홈에 있어서의 각 디바이스 간의 검출 영역에서의 홈 폭을 검출하는 홈 폭 검출 공정과,
상기 홈 폭 검출 공정에서 검출된 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위인 경우에는 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하고, 홈 폭이 허용 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하는 중심 좌표 검출 공정과,
상기 중심 좌표 검출 공정에서 구한 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하여 레이저 광선 조사 위치를 구하는 레이저 광선 조사 위치 산출 공정과,
상기 레이저 광선 조사 위치 산출 공정에서 구한 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치를 따라 상기 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 상기 접착 필름을 상기 레이저 광선 조사 위치를 따라 분할하는 레이저 광선 조사 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 표면에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성되고 복수의 스트리트를 따라 분할홈이 형성된 웨이퍼의 이면에 장착된 다이 본딩용 접착 필름을 상기 분할홈을 따라 분할하기 위한 레이저 가공 장치로서,
웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 수단을 가공 이송 방향으로 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 수단과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 수단을 상기 가공 이송 방향과 직교하는 인덱싱 이송 방향으로 상대적으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 수단과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 가공될 영역을 촬상하기 위한 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 촬상 신호에 기초하여 상기 레이저 광선 조사 수단과 상기 가공 이송 수단과 인덱싱 이송 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은,
상기 촬상 수단을 작동시켜 각 분할홈에 있어서의 각 디바이스 간의 검출 영역에서의 홈 폭을 검출하는 홈 폭 검출 공정과,
상기 홈 폭 검출 공정에서 검출된 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위인 경우에는 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하고, 홈 폭이 허용 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하는 중심 좌표 검출 공정과,
상기 중심 좌표 검출 공정에서 구한 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하여 레이저 광선 조사 위치를 구하는 레이저 광선 조사 위치 산출 공정과,
상기 레이저 광선 조사 위치 산출 공정에서 구한 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치를 따라 상기 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 상기 접착 필름을 상기 레이저 광선 조사 위치를 따라 분할하는 레이저 광선 조사 공정
을 실행하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치가 제공된다.
상기 제어 수단은 상기 홈 폭 검출 공정에서 검출된 각 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위의 하한값보다 작은 경우에는, 표시 수단에 에러를 표시한다.
본 발명에 의한 반도체 디바이스의 제조 방법, 및 레이저 가공 장치에서의 접착 필름 분할 공정은, 분할홈에 있어서의 각 디바이스 간의 검출 영역에서의 홈 폭을 검출하는 홈 폭 검출 공정과, 상기 홈 폭 검출 공정에서 검출된 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위인 경우에는 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하고, 홈 폭이 허용 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하는 중심 좌표 검출 공정과, 상기 중심 좌표 검출 공정에서 구한 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하여 레이저 광선 조사 위치를 구하는 레이저 광선 조사 위치 산출 공정과, 상기 레이저 광선 조사 위치 산출 공정에서 구한 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치를 따라 상기 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 접착 필름을 상기 레이저 광선 조사 위치를 따라 분할하는 레이저 광선 조사 공정을 포함하기 때문에, 접착 필름은 분할홈의 폭방향 중심을 따라 분할된다. 그리고, 분할홈에서의 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위를 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하여, 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치를 설정하기 때문에, 예컨대 디바이스에 결함이 발생하여 디바이스 간의 홈 폭이 커진 경우에 1차 함수에 이상한 구배가 생기지 않는다. 따라서, 디바이스에 결함이 발생하여 디바이스 간의 홈 폭이 커진 경우에, 그 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수의 구배가 커짐으로써, 디바이스에 레이저 광선이 조사되는 것에 의해 디바이스가 손상된다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
도 1은 웨이퍼로서의 반도체 웨이퍼를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 분할홈 형성 공정의 설명도.
도 3은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 보호 테이프 부착 공정의 설명도.
도 4는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 웨이퍼 분할 공정의 설명도.
도 5는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 접착 필름 장착 공정의 설명도.
도 6은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 접착 필름 장착 공정의 다른 실시형태를 도시하는 설명도.
도 7은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 접착 필름 분할 공정을 실시하기 위한 레이저 가공 장치의 사시도.
도 8은 도 7에 도시하는 레이저 가공 장치에 장비되는 제어 수단의 블록 구성도.
도 9는 도 4에 도시하는 웨이퍼 분할 공정에서 개개의 디바이스로 분할된 반도체 웨이퍼에 형성된 분할홈의 상태를 도시하는 설명도.
도 10은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서 설정되는 레이저 광선 조사 위치의 설명도.
도 11은 도 7에 도시하는 레이저 가공 장치에 장비되는 제어 수단이 실행하는 레이저 광선 조사 위치 검출 공정의 흐름도로서, 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서 설정되는 레이저 광선 조사 위치의 설명도.
도 12는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서 레이저 광선 조사 공정의 설명도
도 2는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 분할홈 형성 공정의 설명도.
도 3은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 보호 테이프 부착 공정의 설명도.
도 4는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 웨이퍼 분할 공정의 설명도.
도 5는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 접착 필름 장착 공정의 설명도.
도 6은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 접착 필름 장착 공정의 다른 실시형태를 도시하는 설명도.
도 7은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서의 접착 필름 분할 공정을 실시하기 위한 레이저 가공 장치의 사시도.
도 8은 도 7에 도시하는 레이저 가공 장치에 장비되는 제어 수단의 블록 구성도.
도 9는 도 4에 도시하는 웨이퍼 분할 공정에서 개개의 디바이스로 분할된 반도체 웨이퍼에 형성된 분할홈의 상태를 도시하는 설명도.
도 10은 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서 설정되는 레이저 광선 조사 위치의 설명도.
도 11은 도 7에 도시하는 레이저 가공 장치에 장비되는 제어 수단이 실행하는 레이저 광선 조사 위치 검출 공정의 흐름도로서, 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서 설정되는 레이저 광선 조사 위치의 설명도.
도 12는 본 발명에 의한 디바이스의 제조 방법에서 레이저 광선 조사 공정의 설명도
이하, 본 발명에 의한 반도체 디바이스의 제조 방법의 적합한 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에는, 웨이퍼로서의 반도체 웨이퍼의 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시하는 반도체 웨이퍼(2)는, 예컨대 두께가 600 ㎛인 실리콘 웨이퍼를 포함하고, 표면(2a)에는 복수의 스트리트(21)가 격자형으로 형성되어 있다. 그리고, 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)에는, 격자형으로 형성된 복수의 스트리트(21)에 의해 구획된 복수의 영역에 IC, LSI 등의 디바이스(22)가 형성되어 있다. 이 반도체 웨이퍼(2)를 선다이성법에 의해 개개의 반도체 디바이스로 분할하는 순서에 대해서 설명한다.
반도체 웨이퍼(2)를 선다이성법에 의해 개개의 반도체 디바이스로 분할하기 위해서는, 먼저 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)에 형성된 스트리트(21)를 따라 정해진 깊이(각 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이)의 분할홈을 형성한다(분할홈 형성 공정). 이 분할홈 형성 공정은 도시한 실시형태에서는 도 2의 (a)에 도시하는 절삭 장치(3)를 이용하여 실시된다. 도 2의 (a)에 도시하는 절삭 장치(3)는 피가공물을 유지하는 척 테이블(31)과, 상기 척 테이블(31)에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 수단(32)과, 상기 척 테이블(31)에 유지된 피가공물을 촬상하는 촬상 수단(33)을 구비한다. 척 테이블(31)은 피가공물을 흡인 유지하도록 구성되어 있고, 도시하지 않는 절삭 이송 기구에 의해 도 2의 (a)에서 화살표 X로 나타내는 절삭 이송 방향으로 이동시키며, 도시하지 않는 인덱싱 이송 기구에 의해 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동시키도록 되어 있다.
상기 절삭 수단(32)은 실질적으로 수평으로 배치된 스핀들 하우징(321)과, 그 스핀들 하우징(321)에 회전 가능하게 지지된 회전 스핀들(322)과, 그 회전 스핀들(322)의 선단부에 장착된 절삭 블레이드(323)를 포함하고, 회전 스핀들(322)은 스핀들 하우징(321) 안에 배치된 도시하지 않는 서보 모터에 의해 화살표(322a)로 나타내는 방향으로 회전하도록 되어 있다. 또한, 절삭 블레이드(323)의 두께는 도시한 실시형태에서는 20 ㎛로 설정되어 있다. 상기 촬상 수단(33)은 스핀들 하우징(321)의 선단부에 장착되어 있고, 피가공물을 조명하는 조명 수단과, 그 조명 수단에 의해 조명된 영역을 포착하는 광학계와, 그 광학계에 의해 포착된 상(像)을 촬상하는 촬상 소자(CCD) 등을 구비하며, 촬상된 화상 신호를 도시하지 않는 제어 수단에 보낸다.
전술한 절삭 장치(3)를 이용하여 분할홈 형성 공정을 실시하기 위해서는, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이 척 테이블(31) 위에 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)측을 배치하고, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동함으로써 반도체 웨이퍼(2)를 척 테이블(31) 위에 유지한다. 따라서, 척 테이블(31)에 유지된 반도체 웨이퍼(2)는 표면(2a)이 상측이 된다. 이와 같이 하여, 반도체 웨이퍼(2)를 흡인 유지한 척 테이블(31)은 도시하지 않는 절삭 이송 기구에 의해 촬상 수단(33)의 바로 아래에 위치하게 된다.
척 테이블(31)이 촬상 수단(33)의 바로 아래에 위치하면, 촬상 수단(33) 및 도시하지 않는 제어 수단에 의해 반도체 웨이퍼(2)의 스트리트(21)를 따라 분할홈을 형성해야 하는 절삭 영역을 검출하는 얼라인먼트 작업을 실행한다. 즉, 촬상 수단(33) 및 도시하지 않는 제어 수단은 반도체 웨이퍼(2)의 정해진 방향으로 형성되어 있는 스트리트(21)와, 절삭 블레이드(323)를 정렬하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하고, 절삭 영역의 얼라인먼트를 수행한다(얼라인먼트 공정). 또한, 반도체 웨이퍼(2)에 형성되어 있는 상기 정해진 방향에 대하여 직각으로 연장되는 스트리트(21)에 대해서도, 마찬가지로 절삭 영역의 얼라인먼트가 수행된다.
이상과 같이 하여 척 테이블(31) 위에 유지되어 있는 반도체 웨이퍼(2)의 절삭 영역을 검출하는 얼라인먼트가 행해졌다면, 반도체 웨이퍼(2)를 유지한 척 테이블(31)을 절삭 영역의 절삭 시작 위치에 이동시킨다. 그리고, 절삭 블레이드(323)를 도 2의 (a)에서 화살표(322a)로 나타내는 방향으로 회전시키면서 아래쪽으로 이동시켜 절삭 이송을 실시한다. 이 절삭 이송 위치는 절삭 블레이드(323)의 외주 가장자리가 반도체 웨이퍼(2)의 표면으로부터 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이 위치(예컨대, 50 ㎛)로 설정되어 있다. 이와 같이 하여, 절삭 블레이드(323)의 절삭 이송을 실시했다면, 절삭 블레이드(323)를 회전시키면서 척 테이블(31)을 도 2의 (a)에서 화살표 X로 나타내는 방향으로 절삭 이송함으로써, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이 스트리트(21)를 따라 폭이 20 ㎛이고 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이(예컨대, 50 ㎛)의 분할홈(210)이 형성된다(분할홈 형성 공정).
전술한 분할홈 형성 공정을 실시함으로써 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)에 스트리트(21)를 따라 정해진 깊이의 분할홈(210)를 형성했다면, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)[디바이스(22)가 형성되어 있는 면]에, 보호 테이프(4)를 부착한다(보호 테이프 부착 공정).
다음에, 보호 테이프(4)가 부착된 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)을 연삭하여, 분할홈(210)을 이면(2b)에 표출시켜 반도체 웨이퍼(2)를 개개의 디바이스(22)로 분할하는 웨이퍼 분할 공정을 실시한다. 이 웨이퍼 분할 공정은 도 4의 (a)에 도시하는 연삭 장치(5)를 이용하여 실시된다. 도 4의 (a)에 도시하는 연삭 장치(5)는 피가공물을 유지하는 척 테이블(51)과, 그 척 테이블(51)에 유지된 피가공물을 연삭하기 위한 연삭 지석(52)을 구비한 연삭 수단(53)을 구비한다. 이 연삭 장치(5)를 이용하여 상기 웨이퍼 분할 공정을 실시하기 위해서는, 척 테이블(51) 위에 반도체 웨이퍼(2)의 보호 테이프(4)측을 배치하고, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동시키는 것에 의해 반도체 웨이퍼(2)를 척 테이블(51) 위에 유지한다. 따라서, 척 테이블(51)에 유지된 반도체 웨이퍼(2)는 이면(2b)이 상측이 된다. 이와 같이 하여, 척 테이블(51) 위에 반도체 웨이퍼(2)를 유지했다면, 척 테이블(51)을 화살표(51a)로 나타내는 방향으로 예컨대 300 rpm으로 회전시키면서, 연삭 수단(53)의 연삭 지석(52)을 화살표(52a)로 나타내는 방향으로 예컨대 6000 rpm으로 회전시키면서 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 접촉시켜 연삭해서, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 분할홈(210)이 이면(2b)에 표출할 때까지 연삭한다. 이와 같이 분할홈(210)이 표출할 때까지 연삭함으로써, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 반도체 웨이퍼(2)는 개개의 디바이스(22)로 분할된다. 또한, 분할된 복수의 디바이스(22)는 그 표면에 보호 테이프(4)가 부착되어 있기 때문에, 흩어지지 않고 반도체 웨이퍼(2)의 형태가 유지되어 있다.
전술한 웨이퍼 분할 공정을 실시했다면, 개개의 디바이스(22)로 분할된 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하고, 그 접착 필름측을 환형의 프레임에 장착된 다이싱 테이프에 의해 지지시키는 접착 필름 장착 공정을 실시한다. 즉, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 개개의 디바이스(22)로 분할된 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 접착 필름(6)을 장착한다. 이 때, 80℃?200℃의 온도로 가열하면서 접착 필름(6)을 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 압박하여 장착한다. 또한, 접착 필름(6)은, 에폭시계 수지로 형성되어 있고, 두께가 20 ㎛의 필름재를 포함한다. 이와 같이 하여 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 접착 필름(6)을 장착했다면, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이 접착 필름(6)이 장착된 반도체 웨이퍼(2)의 접착 필름(6)측을 환형의 프레임(F)에 장착된 신장 가능한 다이싱 테이프(T)에 부착한다. 따라서, 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)에 부착된 보호 테이프(4)는 상측이 된다. 그리고, 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)에 부착되어 있는 보호 테이프(4)를 박리한다.
전술한 접착 필름 장착 공정의 다른 실시형태에 대해서, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6에 도시하는 실시형태는, 다이싱 테이프(T)의 표면에 미리 접착 필름(6)이 부착된 접착 필름을 갖는 다이싱 테이프를 사용한다. 즉, 도 6의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이 환형의 프레임(F)의 내측 개구부를 덮도록 외주부가 장착된 다이싱 테이프(T)의 표면에 부착된 접착 필름(6)에, 개개의 디바이스(22)로 분할된 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)를 장착한다. 이 때, 80℃?200℃의 온도로 가열하면서 접착 필름(6)을 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 압박하여 장착한다. 또한, 상기 다이싱 테이프(T)는 도시한 실시형태에서는 두께가 95 ㎛인 폴리올레핀 시트를 포함한다. 이와 같이 접착 필름을 갖는 다이싱 테이프를 사용하는 경우에는, 다이싱 테이프(T)의 표면에 부착된 접착 필름(6)에 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)을 장착함으로써, 접착 필름(6)이 장착된 반도체 웨이퍼(2)가 환형의 프레임(F)에 장착된 다이싱 테이프(T)에 의해 지지된다. 그리고, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)에 부착되어 있는 보호 테이프(4)를 박리한다.
전술한 접착 필름 장착 공정을 실시했다면, 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)측으로부터 분할홈(210)을 따라 접착 필름(6)에 레이저 광선을 조사하여, 접착 필름(6)을 분할홈(210)을 따라 분할하는 접착 필름 분할 공정을 실시한다. 이 접착 필름 분할 공정은 도 7에 도시하는 레이저 가공 장치를 이용하여 실시된다. 도 7에 도시하는 레이저 가공 장치(7)는 정지 베이스(70)와, 그 정지 베이스(70)에 화살표 X로 나타내는 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 배치되며 피가공물인 웨이퍼를 유지하는 척 테이블 기구(8)와, 정지 베이스(70)에 상기 X축 방향과 직교하는 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(9)와, 그 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(9)에 화살표 Z로 나타내는 집광점 위치 조정 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 레이저 광선 조사 유닛(10)을 구비한다.
상기 척 테이블 기구(8)는 정지 베이스(70) 위에 X축 방향을 따라 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(81, 81)과, 그 안내 레일(81, 81) 위에 X축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제1 슬라이딩 블록(82)과, 그 제1 슬라이딩 블록(82) 위에 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제2 슬라이딩 블록(83)과, 그 제2 슬라이딩 블록(83) 위에 원통 부재(84)에 의해 지지된 지지 테이블(85)과, 척 테이블(86)을 구비한다. 이 척 테이블(86)은 다공성 재료로 형성된 흡착척(861)을 구비하고, 흡착척(861)의 상면인 유지면 위에 피가공물인, 예컨대 원형 형상의 반도체 웨이퍼를 도시하지 않는 흡인 수단에 의해 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 척 테이블(86)은 원통 부재(84) 내에 배치된 도시하지 않는 펄스 모터에 의해 회전하게 된다. 또한, 척 테이블(86)에는, 상기 환형의 프레임(F)을 고정하기 위한 클램프(862)가 배치되어 있다.
상기 제1 슬라이딩 블록(82)은 그 하면에 상기 한 쌍의 안내 레일(81, 81)과 감합하는 한 쌍의 피안내홈(821, 821)이 형성되어 있고, 그 상면에 X축 방향을 따라 평행하게 형성된 한 쌍의 안내 레일(822, 822)이 설치되어 있다. 이와 같이 구성된 제1 슬라이딩 블록(82)은 피안내홈(821, 821)이 한 쌍의 안내 레일(81, 81)에 감합함으로써, 한 쌍의 안내 레일(81, 81)을 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시한 실시형태에서의 척 테이블 기구(8)는 제1 슬라이딩 블록(82)을 한 쌍의 안내 레일(81, 81)을 따라 X축 방향으로 이동시키기 위한 가공 이송 수단(87)을 구비한다. 가공 이송 수단(87)은 상기 한 쌍의 안내 레일(81, 81) 사이에 평행하게 배치된 숫나사 로드(871)와, 그 숫나사 로드(871)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(872) 등의 구동원을 포함한다. 숫나사 로드(871)는 그 일단이 상기 정지 베이스(70)에 고정된 베어링 블록(873)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(872)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 숫나사 로드(871)는 제1 슬라이딩 블록(82)의 중앙부 하면에 돌출하여 설치된 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(872)에 의해 숫나사 로드(871)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 제1 슬라이딩 블록(82)은 안내 레일(81, 81)을 따라 X축 방향으로 이동하게 된다.
도시한 실시형태에서의 레이저 가공 장치(7)는 상기 척 테이블(86)의 가공 이송량을 검출하기 위한 가공 이송량 검출 수단(874)을 구비한다. 가공 이송량 검출 수단(874)은 안내 레일(81)을 따라 배치된 리니어 스케일(874a)과, 제1 슬라이딩 블록(82)에 배치되며 제1 슬라이딩 블록(82)과 함께 리니어 스케일(874a)을 따라 이동하는 판독 헤드(874b)를 포함한다. 이 가공 이송량 검출 수단(874)의 판독 헤드(874b)는 도시한 실시형태에서는 1 ㎛마다 1 펄스의 펄스 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다. 그리고 후술하는 제어 수단은 입력된 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블(86)의 가공 이송량을 검출한다.
상기 제2 슬라이딩 블록(83)은 그 하면에 상기 제1 슬라이딩 블록(82)의 상면에 설치된 한 쌍의 안내 레일(822, 822)과 감합하는 한 쌍의 피안내홈(831, 831)이 형성되어 있고, 이 피안내홈(831, 831)을 한 쌍의 안내 레일(822, 822)에 감합함으로써, Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시한 실시형태에서의 척 테이블 기구(8)는 제2 슬라이딩 블록(83)을 제1 슬라이딩 블록(82)에 설치된 한 쌍의 안내 레일(822, 822)을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제1 인덱싱 이송 수단(88)을 구비한다. 제1 인덱싱 이송 수단(88)은 상기 한 쌍의 안내 레일(822, 822) 사이에 평행하게 배치된 숫나사 로드(881)와, 그 숫나사 로드(881)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(882) 등의 구동원을 포함한다. 숫나사 로드(881)는 그 일단이 상기 제1 슬라이딩 블록(82)의 상면에 고정된 베어링 블록(883)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(882)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 숫나사 로드(881)는 제2 슬라이딩 블록(83)의 중앙부 하면에 돌출하여 설치된 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(882)에 의해 숫나사 로드(881)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 제2 슬라이딩 블록(83)은 안내 레일(822, 822)을 따라 Y축 방향으로 이동하게 된다.
도시한 실시형태에서의 레이저 가공 장치(7)는 상기 제2 슬라이딩 블록(83)의 인덱싱 가공 이송량을 검출하기 위한 인덱싱 이송량 검출 수단(884)을 구비한다. 인덱싱 이송량 검출 수단(884)은 안내 레일(822)을 따라 배치된 리니어 스케일(884a)과, 제2 슬라이딩 블록(83)에 배치되며 제2 슬라이딩 블록(83)과 함께 리니어 스케일(884a)을 따라 이동하는 판독 헤드(884b)를 포함한다. 이 인덱싱 이송량 검출 수단(884)의 판독 헤드(884b)는 도시한 실시형태에서는 1 ㎛마다 1 펄스의 펄스 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다. 그리고 후술하는 제어 수단은 입력된 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블(86)의 인덱싱 이송량을 검출한다.
상기 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(9)는 정지 베이스(70) 위에 Y축 방향을 따라 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(91, 91)과, 그 안내 레일(91, 91) 위에 화살표 Y로 나타내는 방향으로 이동 가능하게 배치된 가동 지지 베이스(92)를 구비한다. 이 가동 지지 베이스(92)는 안내 레일(91, 91) 위에 이동 가능하게 배치된 이동 지지부(921)와, 그 이동 지지부(921)에 부착된 장착부(922)를 포함한다. 장착부(922)는 한쪽 면에 Z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(923, 923)이 평행하게 설치되어 있다. 도시한 실시형태에서의 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구(9)는 가동 지지 베이스(92)를 한 쌍의 안내 레일(91, 91)을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 제2 인덱싱 이송 수단(93)을 구비한다. 제2 인덱싱 이송 수단(93)은 상기 한 쌍의 안내 레일(91, 91) 사이에 평행하게 배치된 숫나사 로드(931)와, 그 숫나사 로드(931)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(932) 등의 구동원을 포함한다. 숫나사 로드(931)는 그 일단이 상기 정지 베이스(70)에 고정된 도시하지 않는 베어링 블록에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(932)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 숫나사 로드(931)는 가동 지지 베이스(92)를 구성하는 이동 지지부(921)의 중앙부 하면에 돌출하여 설치된 도시하지 않는 암나사 블록에 형성된 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 이 때문에, 펄스 모터(932)에 의해 숫나사 로드(931)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 가동 지지 베이스(92)는 안내 레일(91, 91)을 따라 Y축 방향으로 이동시킨다.
도시한 실시형태에서의 레이저 광선 조사 유닛(10)은 유닛 홀더(101)와, 그 유닛 홀더(101)에 부착된 레이저 광선 조사 수단(102)을 구비하고, 유닛 홀더(101)가 상기 가동 지지 베이스(92)의 장착부(922)에 한 쌍의 안내 레일(923, 923)을 따라 화살표 Z로 나타내는 집광점 위치 조정 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 지지된다. 레이저 광선 조사 수단(102)은 유닛 홀더(101)에 고정되며 실질적으로 수평으로 연장되는 원통 형상의 케이싱(103)과, 그 케이싱(103) 내에 배치된 YAG 레이저 발진기 또는 YVO4 레이저 발진기 등의 레이저 광선 발진 수단(도시 생략)과, 케이싱(103)의 선단에 배치되며 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하여 상기 척 테이블(86)에 유지된 피가공물에 조사하는 집광기(104)를 구비한다.
상기 레이저 광선 조사 수단(102)을 구성하는 케이싱(103)의 전단부에는, 그 레이저 광선 조사 수단(102)에 의해 레이저 가공될 가공 영역을 검출하는 촬상 수단(105)이 배치되어 있다. 이 촬상 수단(105)은 피가공물을 조명하는 조명 수단과, 그 조명 수단에 의해 조명된 영역을 포착하는 광학계와, 그 광학계에 의해 포착된 상을 촬상하는 촬상 소자(CCD) 등을 구비하고, 촬상된 화상 신호를 후술하는 제어 수단에 보낸다.
도 7에 기초하여 설명을 계속하면, 도시한 실시형태에서의 레이저 가공 장치(7)는 유닛 홀더(101)를 가동 지지 베이스(92)의 장착부(922)에 설치된 한 쌍의 안내 레일(923, 923)을 따라 화살표 Z로 나타내는 집광점 위치 조정 방향(Z축 방향), 즉 척 테이블(86)의 유지면에 대하여 수직 방향으로 이동시키기 위한 집광점 위치 조정 수단(106)을 구비한다. 집광점 위치 조정 수단(106)은 한 쌍의 안내 레일(923, 923) 사이에 배치된 숫나사 로드(도시 생략)와, 그 숫나사 로드를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(106a) 등의 구동원을 포함하고, 펄스 모터(106a)에 의해 도시하지 않는 숫나사 로드를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 상기 레이저 광선 조사 유닛(10)을 안내 레일(923, 923)을 따라 Z축 방향으로 이동시킨다. 또한, 도시한 실시형태에서는 펄스 모터(106a)를 정회전 구동함으로써 레이저 광선 조사 유닛(10)을 위쪽으로 이동시키고, 펄스 모터(106a)를 역회전 구동함으로써 레이저 광선 조사 유닛(10)을 아래쪽으로 이동시키도록 되어 있다.
도시한 실시형태에서의 레이저 가공 장치(7)는 도 8에 도시하는 제어 수단(11)을 구비한다. 제어 수단(11)은 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 처리 장치(CPU)(111)와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)(112)와, 연산 결과 등을 저장하는 기록 및 판독 가능한 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(113)와, 입력 인터페이스(114), 및 출력 인터페이스(115)를 구비한다. 이와 같이 구성된 제어 수단(11)의 입력 인터페이스(114)에는, 가공 이송량 검출 수단(874), 인덱싱 이송량 검출 수단(884), 촬상 수단(105) 등으로부터의 검출 신호가 입력된다. 또한, 출력 인터페이스(115)로부터는, 상기 가공 이송 수단(87)의 펄스 모터(872), 제1 인덱싱 이송 수단(88)의 펄스 모터(882), 제2 인덱싱 이송 수단(93)의 펄스 모터(932), 레이저 광선 조사 수단(102), 집광점 위치 조정 수단(106)의 펄스 모터(106a), 표시 수단(116) 등에 제어 신호를 출력한다.
도시한 실시형태에서의 레이저 가공 장치(7)는 이상과 같이 구성되어 있고, 이하, 레이저 가공 장치(7)를 이용하여 실시하는 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)측으로부터 분할홈(210)을 따라 접착 필름(6)에 레이저 광선을 조사하여, 접착 필름(6)을 분할홈(210)을 따라 분할하는 접착 필름 분할 공정에 대해서 설명한다.
접착 필름 분할 공정을 실시하기 위해서는, 상기 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이 환형의 프레임(F)에 다이싱 테이프(T)를 사이에 두고 지지된 반도체 웨이퍼(2)[개개의 디바이스(22)로 분할되어 있고 이면(2b)에 접착 필름(6)이 장착되어 있음]는 도 7에 도시하는 레이저 가공 장치(7)의 척 테이블(86) 위에 다이싱 테이프(T)측이 배치된다. 그리고, 도시하지 않는 흡인 수단을 작동함으로써 반도체 웨이퍼(2)는 다이싱 테이프(T)를 사이에 두고 척 테이블(86) 위에 흡인 유지된다. 또한, 환형의 프레임(F)은 클램프(862)에 의해 고정된다.
전술한 바와 같이 척 테이블(86) 위에 반도체 웨이퍼(2)를 흡인 유지했다면, 가공 이송 수단(87)을 작동시켜 척 테이블(86)을 촬상 수단(105) 바로 아래의 촬상 영역에 위치시킨다. 그리고, 척 테이블(86)에 유지된 반도체 웨이퍼(2)의 이면에 장착된 접착 필름(6)의 레이저 가공될 레이저 광선 조사 위치를 검출하는 레이저 광선 조사 위치 검출 공정을 실시한다.
여기서, 척 테이블(86) 위에 다이싱 테이프(T)를 사이에 두고 유지된 반도체 웨이퍼(2)의 개개로 분할된 디바이스(22)의 배열에 대해서 설명한다.
상기 도 2에 도시하는 분할홈 형성 공정에서 반도체 웨이퍼(2)의 표면측에 형성된 분할홈(210)은 스트리트(21)를 따라 정확히 형성되어 있지만, 상기 도 4에 도시하는 웨이퍼 분할 공정에서 반도체 웨이퍼(2)의 이면을 연삭하여 반도체 웨이퍼(2)를 개개의 디바이스(22)로 분할하면, 도 9에 도시하는 바와 같이 디바이스(22)가 어긋나서 분할홈(210)이 사행하거나, 일부 디바이스(22)에 결함(22a)이 발생하는 경우가 있다.
도 9에 도시하는 반도체 웨이퍼(2)의 이면에 장착된 접착 필름(6)의 레이저 가공될 레이저 광선 조사 위치를 검출하는 레이저 광선 조사 위치 검출 공정은 도 10에 도시하는 바와 같이 분할홈(210)에서의 각 디바이스(22) 간을 촬상 수단(105)의 촬상 영역에 순차 위치시켜 실시된다. 즉, 도 10에서 No.1?No.6의 검출 영역을 촬상 수단(105)의 촬상 영역에 순차 위치시킨다. 그리고, 촬상 수단(105)은 각 검출 영역에서 디바이스(22) 간을 포함하는 촬상 영역을 촬상하고, 촬상 신호를 제어 수단(11)에 보낸다. 이 촬상 수단(105)으로부터의 촬상 신호에 기초하여 제어 수단(11)이 실행하는 레이저 광선 조사 위치의 검출 순서에 대해서는, 도 11에 도시하는 흐름도에 기초하여 설명한다. 제어 수단(11)은 단계 S1에서 촬상 수단(105)으로부터의 촬상 신호를 입력받는다. 다음에 제어 수단(11)은 단계 S2로 진행하여, 촬상 수단(105)으로부터의 촬상 신호에 기초하여 디바이스(22) 간의 홈 폭(B)을 검출하고, 이 홈 폭(B)이 허용 범위의 하한값(A1: 예컨대 10 ㎛) 이하인지의 여부를 체크한다. 홈 폭(B)이 하한값(A1: 예컨대 10 ㎛) 이하인 경우에는, 제어 수단(11)은 홈 폭(B)이 좁아서, 홈 폭(B)을 통해 레이저 광선을 조사하는 것이 어렵고, 디바이스(22)를 손상시킬 우려가 있다고 판단하며, 단계 S3으로 진행하여 표시 수단(116)에 에러를 표시하여 이 루틴을 종료한다. 이와 같이 에러 표시된 반도체 웨이퍼(2)는 레이저 가공에 의한 접착 필름(6)의 분할이 곤란하기 때문에, 척 테이블(86)로부터 제거되고, 다음 반도체 웨이퍼(2)를 척 테이블(86)에 유지하여 레이저 광선 조사 위치 검출 공정을 실시한다.
상기 단계 S2에서 홈 폭(B)이 하한값(A1: 예컨대 10 ㎛)보다 큰 경우에는, 제어 수단(11)은 단계 S4로 진행하여 홈 폭(B)이 허용 범위의 상한값(A2: 예컨대 50 ㎛) 이하인지의 여부를 체크한다. 홈 폭(B)이 허용 범위의 상한값(A2: 예컨대 50 ㎛)보다 큰 경우에는, 제어 수단(11)은 디바이스(22)의 단순한 어긋남이 아니라 도 10에서의 No.4의 검출 위치와 같이 디바이스(22)에 결함(22a)이 발생하였다고 판단하여, 단계 S6으로 진행한다. 단계 S4에서 홈 폭(B)이 허용 범위의 상한값(A2: 예컨대 50 ㎛) 이하인 경우에는, 제어 수단(11)은 단계 S5로 진행하여 도 10에 도시하는 바와 같이 홈 폭(B)의 중심 좌표값 (x, y)을 구하고, 이 좌표값을 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(113)에 저장한다. 또한, 상기 단계 S4에서 홈 폭(B)이 허용 범위의 상한값(A2: 예컨대 50 ㎛)보다 큰 경우(도 10에서 No.4의 검출 위치)에는, 홈 폭(B)의 중심 좌표값 (x, y)을 구하지 않고, 이 검출 위치를 건너뛰고 다음 검출 위치에서의 홈 폭을 검출하기 위해 단계 S6으로 진행한다.
다음에, 제어 수단(11)은 단계 S6으로 진행하여 다음 검출 위치가 있는지의 여부를 체크하고, 다음 검출 위치가 있는 경우에는, 제어 수단(11)은 단계 S7로 진행하여 다음 검출 영역을 촬상 수단(105)의 촬상 영역에 위치시켜, 상기 단계 S1로 되돌아간다. 한편, 단계 S6에서 다음 검출 위치가 없는 경우에는, 제어 수단(11)은 단계 S8로 진행하여, 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하고, 이 1차 함수를 연결함으로써 레이저 광선 조사 위치(211)를 구하여, 랜덤 엑세스 메모리(RAM)(113)에 저장한다. 또한, 상기 홈 폭(B)의 중심 좌표값 (x, y)은 디바이스(22)의 X축 방향에서의 중간 위치를 검출하는 것이기 때문에, 레이저 광선 조사 위치(211)의 양단인 시점과 종점은 홈 폭(B)의 양단의 중심 좌표값 (x, y)을 Y축과 평행하게 연결하는 위치로 한다.
다음에, 전술한 레이저 광선 조사 위치 검출 공정에서 구한 레이저 광선 조사 위치(211)를 따라 레이저 광선을 조사하여 접착 필름(6)을 분할하는 레이저 광선 조사 공정을 실시한다.
레이저 광선 조사 공정은, 먼저 척 테이블(86)을 레이저 광선 조사 수단(102)의 집광기(104)가 위치하는 레이저 광선 조사 영역에 이동시키고, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이 정해진 분할홈(210)을 따라 구한 상기 레이저 광선 조사 위치(211)의 일단[도 12의 (a)에서 좌단]을 레이저 광선 조사 수단(102)의 집광기(104) 바로 아래에 위치시킨다. 그리고, 레이저 광선 조사 수단(102)을 작동시켜 집광기(104)로부터 접착 필름(6)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선(LB)을 조사하면서 척 테이블(86)을 도 12의 (a)에서 화살표 X1로 나타내는 방향으로 이동시킨다. 이 때, 제어 수단(11)은 가공 이송 수단(87) 및 제1 인덱싱 이송 수단(88)을 제어하여 상기 레이저 광선 조사 위치(211)를 따라 척 테이블(86)을 이동시킨다. 그리고, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이 분할홈(210)의 타단[도 12의 (b)에서 우단]이 집광기(104)의 조사 위치에 도달했다면, 레이저 광선 조사 수단(102)의 작동을 정지하고 가공 이송 수단(87) 및 제1 인덱싱 이송 수단(88)의 작동을 정지한다. 이 결과, 접착 필름(6)은 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이 분할홈(210)의 폭방향 중심을 따라 분할되어 분단홈(60)이 형성된다. 또한, 상기 도 10에서의 No.4의 검출 위치와 같이 분할홈(210)에서의 디바이스(22) 간의 홈 폭(B)이 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값은 검출하지 않고, 다음 검출 위치의 중심 좌표값을 검출하여 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치(211)를 설정하기 때문에, 1차 함수에 이상한 구배가 생기지 않는다. 따라서, 디바이스(22)에 결함이 발생하여 디바이스(22) 간의 홈 폭(B)이 커진 경우에, 그 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수의 구배가 커짐으로써, 디바이스(22)에 레이저 광선이 조사되는 것에 의해 디바이스(22)가 손상된다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 상기 레이저 광선 조사 공정에서의 가공 조건은, 예컨대 다음과 같이 설정되었다.
레이저 광선의 종류: 고체 레이저(YVO4 레이저, YAG 레이저)
파장 : 355 ㎚
반복 주파수 : 50 kHz
평균 출력 : 0.5 W
집광 스폿 직경 : φ 5 ㎛
가공 이송 속도 : 200 ㎜/초
상기 레이저 광선 조사 공정을 반도체 웨이퍼(2)의 정해진 방향으로 형성된 모든 분할홈(210)을 따라 실시한다. 다음에, 척 테이블(86)을 90˚ 회동시켜, 상기 정해진 방향에 대하여 직교하는 방향으로 형성된 분할홈(210)을 따라 상기 제1 접착 필름 분할 공정 및 제2 접착 필름 분할 공정을 교대로 실행함으로써, 반도체 웨이퍼(2)의 이면에 장착된 접착 필름(26)은 분할홈(210)에 의해 분할된 디바이스(22)마다 절단되어 분할된다.
2: 반도체 웨이퍼 21: 스트리트
210: 분할홈 3: 절삭 장치
31: 절삭 장치의 척 테이블 32: 절삭 수단
323: 절삭 블레이드 4: 보호 테이프
5: 연삭 장치 51: 연삭 장치의 척 테이블
53: 연삭 수단 6: 접착 필름
7: 레이저 가공 장치 8: 척 테이블 기구
86: 척 테이블 87: 가공 이송 수단
874: 가공 이송량 검출 수단 88: 제1 인덱싱 이송 수단
884: 인덱싱 이송량 검출 수단 9: 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구
10: 레이저 광선 조사 유닛 102: 레이저 광선 조사 수단
104: 집광기 105: 촬상 수단
106: 집광점 위치 조정 수단 11: 제어 수단
F: 환형의 프레임 T: 다이싱 테이프
210: 분할홈 3: 절삭 장치
31: 절삭 장치의 척 테이블 32: 절삭 수단
323: 절삭 블레이드 4: 보호 테이프
5: 연삭 장치 51: 연삭 장치의 척 테이블
53: 연삭 수단 6: 접착 필름
7: 레이저 가공 장치 8: 척 테이블 기구
86: 척 테이블 87: 가공 이송 수단
874: 가공 이송량 검출 수단 88: 제1 인덱싱 이송 수단
884: 인덱싱 이송량 검출 수단 9: 레이저 광선 조사 유닛 지지 기구
10: 레이저 광선 조사 유닛 102: 레이저 광선 조사 수단
104: 집광기 105: 촬상 수단
106: 집광점 위치 조정 수단 11: 제어 수단
F: 환형의 프레임 T: 다이싱 테이프
Claims (3)
- 표면에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼를 스트리트를 따라 개개의 디바이스로 분할하고, 각 디바이스의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하는 반도체 디바이스의 제조 방법에 있어서,
웨이퍼의 표면측으로부터 스트리트를 따라 디바이스의 마무리 두께에 상당하는 깊이의 분할홈을 형성하는 분할홈 형성 공정과,
상기 분할홈 형성 공정이 실시된 웨이퍼의 이면을 연삭하여 이면에 상기 분할홈을 표출시켜, 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼 분할 공정과,
상기 웨이퍼 분할 공정이 실시된 웨이퍼의 이면에 다이 본딩용 접착 필름을 장착하고, 접착 필름측을 환형의 프레임에 장착된 다이싱 테이프에 의해 지지시키는 접착 필름 장착 공정과,
상기 접착 필름 장착 공정을 실시한 후에, 웨이퍼의 표면측으로부터 상기 분할홈을 따라 상기 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 상기 접착 필름을 상기 분할홈을 따라 분할하는 접착 필름 분할 공정
을 포함하고,
상기 접착 필름 분할 공정은,
분할홈에 있어서의 각 디바이스 간의 검출 영역에서의 홈 폭을 검출하는 홈 폭 검출 공정과,
상기 홈 폭 검출 공정에서 검출된 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위인 경우에는 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하고, 홈 폭이 허용 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하는 중심 좌표 검출 공정과,
상기 중심 좌표 검출 공정에서 구한 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하여 레이저 광선 조사 위치를 구하는 레이저 광선 조사 위치 산출 공정과,
상기 레이저 광선 조사 위치 산출 공정에서 구한 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치에 따라 상기 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 상기 접착 필름을 상기 레이저 광선 조사 위치를 따라 분할하는 레이저 광선 조사 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법. - 표면에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성되고 복수의 스트리트를 따라 분할홈이 형성된 웨이퍼의 이면에 장착된 다이 본딩용 접착 필름을 상기 분할홈을 따라 분할하기 위한 레이저 가공 장치에 있어서,
웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 수단을 가공 이송 방향으로 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 수단과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 수단을 상기 가공 이송 방향과 직교하는 인덱싱 이송 방향으로 상대적으로 인덱싱 이송하는 인덱싱 이송 수단과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 가공될 영역을 촬상하기 위한 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 촬상 신호에 기초하여 상기 레이저 광선 조사 수단과 상기 가공 이송 수단과 인덱싱 이송 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은,
상기 촬상 수단을 작동시켜 각 분할홈에 있어서의 각 디바이스 간의 검출 영역에서의 홈 폭을 검출하는 홈 폭 검출 공정과,
상기 홈 폭 검출 공정에서 검출된 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위인 경우에는 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하고, 홈 폭이 허용 범위의 상한값을 초과하는 경우에는 중심 좌표값을 구하지 않고 다음 검출 영역의 홈 폭의 중심 좌표값을 구하는 중심 좌표 검출 공정과,
상기 중심 좌표 검출 공정에서 구한 인접하는 중심 좌표값을 연결하는 1차 함수를 산출하여 레이저 광선 조사 위치를 구하는 레이저 광선 조사 위치 산출 공정과,
상기 레이저 광선 조사 위치 산출 공정에서 구한 1차 함수를 포함하는 레이저 광선 조사 위치를 따라 상기 접착 필름에 레이저 광선을 조사하여, 상기 접착 필름을 상기 레이저 광선 조사 위치를 따라 분할하는 레이저 광선 조사 공정
을 실행하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치. - 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 홈 폭 검출 공정에서 검출된 각 디바이스 간의 홈 폭이 허용 범위의 하한값보다 작은 경우에는, 표시 수단에 에러를 표시하는 것인 레이저 가공 장치.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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