KR20180083260A

KR20180083260A - 분할 장치

Info

Publication number: KR20180083260A
Application number: KR1020180002330A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 우에키
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2018-07-20
Also published as: JP6785162B2; TW201826373A; JP2018113349A; TWI734873B; KR102426263B1

Abstract

본 발명은 칩의 픽업성을 악화시키지 않고, 웨이퍼를 확실하게 분할하는 것을 목적으로 한다.
테이프(T)를 통해 링 프레임(F)에 지지된 웨이퍼(W)를 테이프의 확장에 의해 개질층(51)을 기점으로 웨이퍼를 분할하는 분할 장치(1)로서, 테이프를 통해 웨이퍼를 유지하는 테이블(10)과, 웨이퍼 주위의 링 프레임을 유지하는 프레임 유지 수단(20)과, 테이블과 프레임 유지 수단을 상대적으로 접근 및 이격시키는 승강 수단(26)과, 웨이퍼의 분할 후에 칩의 간격을 미리 설정한 간격이 되도록 승강 수단을 제어하는 제어 수단(40)과, 칩의 간격을 미리 설정한 간격으로 유지한 상태에서, 웨이퍼의 외주와 링 프레임의 내주 사이의 늘어진 테이프를 수축시켜 칩의 간격을 고정하는 수축 수단(30)을 구비하는 구성으로 하였다.

Description

분할 장치{DIVIDING APPARATUS}

본 발명은 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 분할 장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 분할 장치로서, 링 프레임에 테이프를 통해 지지된 웨이퍼를, 테이프를 확장함으로써, 웨이퍼에 형성된 분할 기점을 따라 분할하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1-3 참조). 이들 분할 장치에서는, 웨이퍼가 분할 테이블에 유지되고 링 프레임이 링형 테이블에 유지되며, 링 프레임에 대해 웨이퍼가 상대적으로 밀어 올려짐으로써, 테이프가 직경 방향으로 확장되어 웨이퍼가 개개의 칩으로 분할된다. 분할 후의 칩은, 다음 공정에 있어서 피커(picker) 등에 의해 테이프로부터 픽업된다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2016-004832호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2007-027250호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2015-204362호 공보

그런데, 칩 사이즈가 작은 웨이퍼를 분할하기 위해서는 테이프를 크게 확장할 필요가 있다. 테이프가 크게 확장되면, 칩끼리의 간격이 지나치게 넓어져, 다음 공정에서 칩을 픽업할 수 없거나, 픽업 시간이 길어지거나 한다. 한편, 테이프의 확장을 억제하여 칩끼리의 간격을 작게 함으로써, 칩의 픽업성을 향상시키는 것도 고려되지만, 칩 사이즈가 작은 웨이퍼를 적절히 분할할 수 없다. 이와 같이, 테이프를 크게 확장하면 픽업에 문제점이 발생하고, 테이프의 확장을 억제하면 웨이퍼를 적절히 분할할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 칩의 픽업성을 악화시키지 않고, 웨이퍼를 확실하게 분할할 수 있는 분할 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

본 발명의 일 양태의 분할 장치는, 링 프레임의 개구를 막아 접착한 테이프에 분할 기점이 형성된 웨이퍼를 접착하여 상기 링 프레임과 상기 테이프와 웨이퍼를 일체화시킨 워크 세트의 상기 테이프를 확장시켜 상기 분할 기점을 기점으로 웨이퍼를 분할하는 분할 장치로서, 상기 링 프레임을 유지하는 프레임 유지 수단과, 상기 프레임 유지 수단이 유지한 워크 세트의 상기 테이프를 통해 웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 테이블과, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 상대적으로 상기 유지면에 대해 직교하는 방향으로 접근 및 이격시키는 승강 수단과, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 이격하는 방향으로 이동시켜 상기 테이프를 확장하여 상기 분할 기점을 기점으로 웨이퍼를 분할시킨 후, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 접근하는 방향으로 이동시켜 인접하는 칩을 가깝게 하여 미리 설정한 좁힌 간격을 형성하는 제어 수단과, 상기 제어 수단에 의해 상기 간격을 형성하여 확장된 상기 테이프를 상기 유지면으로 흡인 유지하여 상기 간격을 유지하고, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 더욱 접근시키며, 웨이퍼의 외주와 링 프레임의 내주 사이의 늘어진 상기 테이프를 수축시켜, 인접하는 칩의 간격을 고정하는 수축 수단을 구비한다.

이 구성에 의하면, 웨이퍼의 분할 시에는 테이블과 프레임 유지 수단이 이격함으로써, 테이프가 크게 확장되어 웨이퍼가 분할 기점을 기점으로 하여 확실하게 분할된다. 웨이퍼의 분할 후에는 테이블과 프레임 유지 수단이 접근함으로써, 테이프의 확장이 해제되어 인접하는 칩의 간격이 좁혀진다. 그리고, 인접하는 칩의 간격이 미리 설정한 간격까지 좁혀진 상태에서, 웨이퍼 주위의 테이프의 늘어짐이 제거됨으로써 칩의 간격이 고정된다. 따라서, 칩의 픽업 위치에 변동이 발생하거나, 픽업 시간이 길어지거나 하는 일이 없다. 이와 같이, 칩의 픽업성을 악화시키지 않고, 웨이퍼를 확실하게 분할할 수 있다.

본 발명에 의하면, 웨이퍼의 분할 후에 테이프의 확장이 느슨해지고, 인접하는 칩의 간격이 미리 설정한 간격으로 고정되도록 웨이퍼 주위의 테이프의 늘어짐이 제거된다. 따라서, 칩의 픽업성을 악화시키지 않고, 웨이퍼를 확실하게 분할할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 분할 장치의 사시도이다.
도 2는 비교예의 웨이퍼의 분할 동작 및 픽업 동작의 설명도이다.
도 3은 본 실시형태의 칩 간격의 조정 처리를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시형태의 분할 장치에 의한 분할 동작의 설명도이다.
도 5는 변형예의 칩 간격의 조정 처리를 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태의 분할 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 분할 장치의 사시도이다. 도 2는 비교예의 웨이퍼의 분할 동작 및 픽업 동작의 설명도이다. 한편, 분할 장치는, 도 1에 기재된 구성에 한정되지 않고, 적절히 변경하는 것이 가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 분할 장치(1)는, 링 프레임(F)에 테이프(T)를 통해 지지된 웨이퍼(W)를, 테이프(T)의 확장에 의해 개개의 칩(C)(도 3a 참조)으로 분할하도록 구성되어 있다. 또한, 분할 장치(1)는, 테이프(T)의 확장의 해제 시에 웨이퍼(W)의 외주와 링 프레임(F)의 내주 사이에 발생하는 테이프(T)의 늘어짐을 열 수축(히트 슈링크)에 의해 제거하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 테이프(T)가 잡아 늘여져 늘어진 개소만을 열 수축시켜, 웨이퍼(W)의 분할 후의 칩(C)끼리가 접촉하여 파손되지 않도록 칩(C)의 간격이 유지되어 있다.

웨이퍼(W)의 표면에는 격자형의 분할 예정 라인(L)이 형성되어 있고, 분할 예정 라인(L)에 의해 구획된 각 영역에 각종 디바이스(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 한편, 웨이퍼(W)는, 실리콘, 갈륨비소 등의 반도체 기판에 IC, LSI 등의 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼여도 좋고, 세라믹, 유리, 사파이어계의 무기 재료 기판에 LED 등의 광디바이스가 형성된 광디바이스 웨이퍼여도 좋다. 웨이퍼(W)는 링 프레임(F)에 붙여진 테이프(T)에 접착되어, 웨이퍼(W)와 링 프레임(F)과 테이프(T)를 일체화시킨 워크 세트(WS)가 분할 장치(1)에 반입된다.

워크 세트(WS)의 링 프레임(F)은 열 수축성을 갖는 테이프(T)에 의해 개구부가 막혀 있고, 개구부의 내측의 테이프(T)에 웨이퍼(W)가 접착되어 있다. 웨이퍼(W)의 내부에는, 분할 예정 라인(L)을 따른 분할 기점으로서 개질층(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 한편, 개질층은, 레이저의 조사에 의해 웨이퍼(W)의 내부의 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위와 상이한 상태가 되어, 주위보다 강도가 저하되는 영역을 말한다. 개질층은, 예컨대, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역이고, 이들이 혼재된 영역이어도 좋다.

또한, 이하의 설명에서는, 분할 기점으로서 웨이퍼(W)의 내부에 형성된 개질층을 예시하지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 분할 기점은, 웨이퍼(W)의 분할 시의 기점이 되면 되고, 예컨대, 레이저 가공홈, 절삭홈, 스크라이브 라인으로 구성되어도 좋다. 또한, 테이프(T)는, 신축성을 가지며 열 수축성을 갖는 것이면 되고, 특별히 재질은 한정되지 않는다. 한편, 테이프 기재(基材)는, 예컨대, PO(Polyolefin), PVC(Polyvinyl Chloride)로 형성되는 것이 바람직하다.

분할 장치(1)에는, 워크 세트(WS)의 테이프(T)를 통해 웨이퍼(W)를 흡인 유지 가능한 테이블(10)이 배치되고, 테이블(10) 주위에는 워크 세트(WS)의 링 프레임(F)을 유지하는 프레임 유지 수단(20)이 배치되어 있다. 테이블(10)은, 복수의 지주부(11)에 의해 지지되어 있고, 테이블(10)의 상면에는 다공질의 다공성판(12)이 배치되어 있다. 이 다공질의 다공성판(12)에 의해 테이블(10)의 상면에 웨이퍼(W)를 흡인 유지하는 유지면(13)이 형성되어 있다. 유지면(13)에는 테이블(10) 내의 유로를 통해 흡인원(16)(도 4a 참조)에 접속되고, 유지면(13)에 발생하는 부압에 의해 웨이퍼(W)가 흡인 유지된다.

또한, 유지면(13)으로부터 흡인원(16)으로 이어지는 유로에는 개폐 밸브(14)(도 4a 참조)가 설치되어 있고, 개폐 밸브(14)에 의해 웨이퍼(W)에 대한 유지면(13)의 흡인 유지와 흡인 해제가 전환되고 있다. 테이블(10)의 외주 에지에는, 전체 둘레에 걸쳐 복수의 롤러부(15)가 회전 가능하게 설치되어 있다. 복수의 롤러부(15)는, 유지면(13)에 웨이퍼(W)가 유지된 상태에서, 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)에 하측으로부터 구름 접촉되어 있다. 복수의 롤러부(15)가 테이프(T)에 구름 접촉됨으로써, 테이프(T)의 확장 시에 테이블(10)의 외주 에지에서 발생하는 테이프(T)의 마찰이 억제되고 있다.

프레임 유지 수단(20)은, 배치 테이블(21) 상의 링 프레임(F)을, 커버 플레이트(22)에 의해 상방으로부터 사이에 끼우도록 하여, 배치 테이블(21) 상에 링 프레임(F)을 유지하고 있다. 배치 테이블(21) 및 커버 플레이트(22)의 중앙에는, 테이블(10)보다 대직경의 원형 개구(23, 24)가 각각 형성되어 있다. 배치 테이블(21) 상에 커버 플레이트(22)가 씌워지면, 커버 플레이트(22)와 배치 테이블(21)에 의해 링 프레임(F)이 유지되고, 배치 테이블(21) 및 커버 플레이트(22)의 원형 개구(23, 24)로부터 웨이퍼(W)와 테이프(T)의 일부가 외부로 노출된다.

프레임 유지 수단(20)은, 배치 테이블(21) 상의 링 프레임(F)에 커버 플레이트(22)가 씌워진 상태에서, 예컨대, 도시하지 않은 클램프부에 의해 커버 플레이트(22)가 배치 테이블(21)에 고정된다. 프레임 유지 수단(20)은, 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)을, 상대적으로 유지면(13)에 대해 직교하는 방향으로 이격 및 접근시키는 승강 수단(26)에 지지되어 있다. 승강 수단(26)은, 배치 테이블(21)의 4모퉁이를 지지하는 4개의 전동 실린더로 구성되어 있다. 승강 수단(26)의 실린더 로드(27)의 돌출량이 제어됨으로써, 테이블(10) 상의 웨이퍼(W)와 프레임 유지 수단(20)과의 거리가 조절된다.

프레임 유지 수단(20)의 상방에는, 테이프(T)에 발생한 늘어짐을 수축시키는 수축 수단(30)이 설치되어 있다. 수축 수단(30)은 웨이퍼(W)의 중심축 상에 설치되어 있고, 웨이퍼(W)의 중심을 사이에 두고 대향하도록 선회 아암(31)의 양단에 한 쌍의 히터(32)를 배치하고 있다. 히터(32)는, 예컨대, 금속 재료에 흡수되기 어려운 3 ㎛∼25 ㎛를 피크 파형으로 하는 원적외선을 스폿 조사하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 장치 각부의 가열을 억제하여 웨이퍼(W)의 외주와 링 프레임(F)의 내주 사이의 테이프(T)의 늘어짐이 부분적으로 가열되어 열 수축된다.

또한, 수축 수단(30)의 선회 아암(31)에는, 한 쌍의 히터(32)를 상하 이동시키는 상하 동작부(33)와, 한 쌍의 히터(32)를 웨이퍼(W)의 중심축 주위로 회전시키는 회전 모터(34)가 설치되어 있다. 상하 동작부(33)는, 프레임 유지 수단(20)의 승강 동작에 맞춰, 테이프(T)에 대한 한 쌍의 히터(32)의 높이를 조정한다. 회전 모터(34)는, 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)의 늘어짐이 전체 둘레에 걸쳐 가열되도록 한 쌍의 히터(32)를 선회한다. 상하 동작부(33) 및 회전 모터(34)에 의해 한 쌍의 히터(32)가 테이프(T)에 대해 적절히 위치됨으로써, 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)가 양호하게 가열된다.

또한, 분할 장치(1)에는, 장치 각부를 통괄 제어하는 제어 수단(40)이 설치되어 있다. 제어 수단(40)은, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성된다. 메모리는, 용도에 따라 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성된다. 제어 수단(40)에 의해 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)이 상대 이동되어 테이프(T)의 확장 동작이 제어되고, 수축 수단(30)의 한 쌍의 히터(32)에 의해 테이프(T)의 늘어짐이 제거되어 테이프(T)의 수축 동작이 제어된다. 또한, 제어 수단(40)에 의해 후술하는 칩 간격의 조정 처리가 제어된다.

이러한 분할 장치(1)에서는, 프레임 유지 수단(20)이 링 프레임(F)을 유지한 상태에서 하강됨으로써, 커버 플레이트(22) 및 배치 테이블(21)의 원형 개구(23, 24)로부터 테이블(10)이 돌출된다. 프레임 유지 수단(20)에 대해 테이블(10)이 상대적으로 밀어 올려짐으로써, 테이프(T)가 직경 방향으로 확장되어 웨이퍼(W)가 개개의 칩(C)으로 분할된다. 또한, 프레임 유지 수단(20)이 상승되어 테이프(T)의 확장이 해제되면, 테이프(T)의 텐션이 느슨해진다. 이때, 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)가 늘어지지 않도록, 히터(32)에 의해 테이프(T)가 가열되어 열 수축된다.

그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 분할 장치(61)에서는 웨이퍼(W)를 분할할 때마다 칩(C)의 간격에 변동이 발생하여, 다음 공정에 있어서 피커(65)로 칩(C)을 픽업할 때에 칩(C)의 위치를 인식하지 않으면 안 된다. 또한, 칩 사이즈가 작은 웨이퍼(W)를 분할하기 위해서는, 칩(C)끼리가 스쳐 파손되지 않도록 테이프(T)를 크게 확장할 필요가 있어, 피커(65)로 칩(C)을 픽업할 때의 이동 거리가 길어져 픽업 시간이 증대한다. 또한, 피커(65)의 이동 범위 밖에 칩(C)이 위치되면, 칩(C)을 픽업할 수 없다.

그래서, 본 실시형태의 분할 장치(1)(도 1 참조)에서는, 테이프(T)를 크게 확장시켜 웨이퍼(W)를 개개의 칩(C)으로 분할한 후에, 인접하는 칩(C)의 간격이 미리 설정한 간격이 되도록 테이프(T)를 느슨하게 하고 있다. 이 경우, 테이블(10)의 상방에 설치한 외주 촬상 수단(45)에 의해 분할 후의 웨이퍼(W)의 외주를 촬상하면서, 촬상 화상의 웨이퍼(W)의 외주 위치를 소정의 외주 위치에 일치시켜 칩(C)의 간격을 조정하고 있다. 그리고, 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)의 늘어짐을 열 수축에 의해 제거함으로써, 인접하는 칩(C)을 픽업 동작에 적합한 간격으로 고정하도록 하고 있다.

이하, 도 3을 참조하여, 제어 수단에 의한 칩 간격의 조정 처리에 대해 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 칩 간격의 조정 처리를 도시한 도면이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 프레임 유지 수단(20)에 대해 테이블(10)이 상대적으로 밀어 올려지면, 테이프(T)가 확장되어 웨이퍼(W)가 개개의 칩(C)으로 분할된다. 분할 후의 웨이퍼(W)가 외부 직경(D1)까지 넓혀짐으로써, 인접하는 칩(C) 사이에 간격(S1)이 형성된다. 웨이퍼(W)의 분할 후에는, 프레임 유지 수단(20)이 테이블(10)에 가까워져 테이프(T)의 확장이 해제된다. 이에 의해, 테이프(T)의 탄성 회복에 의해 분할 후의 웨이퍼(W)의 외부 직경이 작아지기 시작하고, 인접하는 칩(C)이 서서히 가까워져, 인접하는 칩(C)의 간격이 좁혀진다.

이때, 테이블(10)의 상방에는 외주 촬상 수단(45)이 설치되어 있고, 외주 촬상 수단(45)에 의해 분할 후의 웨이퍼(W)의 외주가 촬상되고 있다. 외주 촬상 수단(45)은 제어 수단(40)에 접속되어 있고, 외주 촬상 수단(45)으로부터 제어 수단(40)에 웨이퍼(W)의 외주의 촬상 화상이 입력되고 있다. 제어 수단(40)에서는, 촬상 화상에 대해 에지 검출 처리 등의 각종 화상 처리가 실시되고, 촬상 화상의 휘도차 등으로부터 웨이퍼(W)의 외주 위치가 검출된다. 상기한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 분할 시에는 테이프(T)가 확장되어 있고, 외주 촬상 수단(45)에 의해 웨이퍼(W)의 외주 위치로서 외주 위치(P1)가 검출된다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 테이블(10)에 대한 프레임 유지 수단(20)의 접근에 의해, 외주 촬상 수단(45)으로 촬상된 웨이퍼(W)의 외주가 외주 위치(P2)까지 이동하면, 테이블(10)의 유지면(13)에 테이프(T)가 흡인 유지되어 칩(C)의 간격이 유지된다. 이때, 웨이퍼(W)가 외부 직경(D2)까지 좁혀지고, 인접하는 칩(C) 사이에 미리 설정된 간격(S2)이 형성된다. 한편, 간격(S2)은, 다음 공정의 픽업 동작에 적합한 간격이다. 이와 같이, 인접하는 칩(C)의 간격에 따라 변화하는 웨이퍼(W)의 외주 위치를 외주 촬상 수단(45)으로 모니터하여, 칩(C)의 간격을 간접적으로 측정하면서 칩(C)의 간격을 조정하고 있다.

한편, 도 3c에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 외주 위치(P2)는, 제어 수단(40)(도 3b 참조)에 접속된 산출 수단(46)(도 1 참조)에 의해 사전에 산출되어 있다. 보다 상세하게는, 웨이퍼(W)의 칩 사이즈에 따라 웨이퍼(W)의 분할 예정 라인의 수가 결정되고, 분할 예정 라인의 수만큼 칩(C)을 간격(S2)까지 넓혔을 때의 웨이퍼(W)의 외부 직경(D2)이 산출된다. 이 웨이퍼(W)의 외부 직경(D2)에 기초하여, 칩(C)의 간격(S2)에 대응한 웨이퍼(W)의 외주 위치(P2)가 산출된다. 한편, 산출 수단(46)은, 제어 수단(40)과 마찬가지로, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성된다.

또한, 도 3d에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 외주 위치(P2)에는, 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같은 허용 범위(R)가 설정되어 있어도 좋다. 이 경우, 테이블(10)에 대한 프레임 유지 수단(20)의 접근에 의해, 외주 촬상 수단(45)으로 촬상된 웨이퍼(W)의 외주가 허용 범위(R) 내에 들어가면, 인접하는 칩(C)의 간격이 미리 설정된 간격(S2)에 일치되었다고 판단된다. 이와 같이 하여 칩(C)의 간격이 조정되면, 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)의 늘어짐이 열 수축에 의해 제거됨으로써, 칩(C)이 미리 설정한 간격(S2)을 유지한 상태로 고정된다.

계속해서, 도 4를 참조하여, 본 실시형태의 분할 장치에 의한 분할 동작에 대해 설명한다. 도 4는 본 실시형태의 분할 장치에 의한 분할 동작의 설명도이다. 도 4a는 분할 공정의 일례, 도 4b는 칩 간격 조정 공정의 일례, 도 4c는 테이프 흡인 유지 공정의 일례, 도 4d는 테이프 수축 공정의 일례를 각각 도시하고 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 먼저 분할 공정이 실시된다. 분할 공정에서는, 테이블(10) 상에 테이프(T)를 통해 웨이퍼(W)가 배치되고, 웨이퍼(W) 주위의 링 프레임(F)이 프레임 유지 수단(20)에 유지된다. 이때, 개폐 밸브(14)가 폐쇄되어 있어, 흡인원(16)으로부터의 테이블(10)에의 흡인력이 차단되어 있다. 그리고, 제어 수단(40)의 제어에 의해 프레임 유지 수단(20)이 하강되어, 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)이 이격된다. 이에 의해, 테이프(T)가 방사 방향으로 확장되고, 테이프(T)를 통해 강도가 저하된 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼(W)가 개개의 칩(C)으로 분할된다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 분할 공정 후에 칩 간격 조정 공정이 실시된다. 칩 간격 조정 공정에서는, 제어 수단(40)의 제어에 의해 프레임 유지 수단(20)이 상승되어, 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)이 접근된다. 이에 의해, 테이프(T)의 확장이 해제되고, 테이프(T)의 탄성 회복에 의해 인접하는 칩(C)이 서서히 가까워진다. 이때, 테이블(10)의 상방에 외주 촬상 수단(45)이 위치되어 있고, 분할된 웨이퍼(W)의 외주가 외주 촬상 수단(45)에 의해 촬상되고 있다. 이 촬상 화상으로부터 웨이퍼(W)의 외주 위치가 검출되고, 산출 수단(46)(도 1 참조)에 의해 미리 산출된 웨이퍼(W)의 외주 위치와 비교된다.

촬상 화상으로부터 검출된 웨이퍼(W)의 외주 위치가, 미리 산출된 웨이퍼(W)의 외주 위치에 일치할 때까지, 제어 수단(40)에 의해 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)이 접근된다. 인접하는 칩(C)이 서서히 가까워지고, 칩(C)의 간격이 미리 설정한 간격으로 조정된다. 칩(C)의 간격 조정 시에는 개폐 밸브(14)가 폐쇄되어 있기 때문에, 테이블(10)에 의해 테이프(T)의 변형이 저해되는 일이 없다. 또한, 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)의 접근에 의해, 웨이퍼(W)의 외주와 링 프레임(F)의 내주 사이의 테이프(T)의 텐션이 느슨해져 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)에 늘어짐이 발생한다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 칩 간격 조정 공정 후에 테이프 흡인 유지 공정이 실시된다. 테이프 흡인 유지 공정에서는, 제어 수단(40)에 의해 칩(C) 사이에 미리 설정한 간격이 형성되면, 개폐 밸브(14)가 개방되어 테이블(10)에 흡인력이 발생한다. 테이블(10)에 의해 테이프(T)를 통해 칩(C)이 흡인 유지되기 때문에, 테이프(T)가 탄성 회복에 의해 수축하지 않고 인접하는 칩(C)이 미리 설정한 간격을 두고 유지된다. 또한, 웨이퍼(W)의 상방에 수축 수단(30)이 위치되고, 회전 모터(34)에 의해 한 쌍의 히터(32)가 선회되어 테이프(T)의 늘어짐의 열 수축이 개시된다.

도 4d에 도시된 바와 같이, 테이프 흡인 유지 공정 후에 테이프 수축 공정이 실시된다. 테이프 수축 공정에서는, 제어 수단(40)에 의해 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)이 더욱 접근됨으로써, 웨이퍼(W)의 외주와 링 프레임(F)의 내주 사이의 테이프(T)의 늘어짐이 발생한다. 이때, 프레임 유지 수단(20)의 이동에 맞춰, 상하 동작부(33)에 의해 히터(32)의 높이가 조정되면서 한 쌍의 히터(32)에 의해 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)의 늘어짐이 열 수축된다. 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)만이 열 수축되기 때문에, 테이블(10)의 흡인 유지가 해제되어도 인접하는 칩(C)의 간격이 유지된 상태로 고정된다.

그리고, 테이프 수축 공정 후에는 개폐 밸브(14)가 폐쇄되어, 테이블(10)에 의한 테이프(T)의 흡인이 해제되어 워크 세트(WS)의 반송을 가능하게 하고 있다. 이와 같이, 웨이퍼(W)의 분할 후에 인접하는 칩(C)의 간격이 미리 설정한 간격으로 고정되기 때문에, 칩(C)의 간격이 지나치게 넓은 일이 없고, 다음 공정의 픽업 동작 시에 피커의 이동 거리를 짧게 하여 픽업 시간을 단축할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 분할 후에 칩(C)의 변동이 발생하지 않기 때문에, 피커를 규정의 동작 프로그램에 따라 움직임으로써, 모든 칩(C)을 적절히 픽업시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태의 분할 장치(1)에서는, 웨이퍼(W)의 분할 시에는 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)이 이격함으로써, 테이프(T)가 크게 확장되어 웨이퍼(W)가 개질층을 기점으로 하여 확실하게 분할된다. 웨이퍼(W)의 분할 후에는 테이블(10)과 프레임 유지 수단(20)이 접근함으로써, 테이프(T)의 확장이 해제되어 인접하는 칩(C)의 간격이 좁혀진다. 그리고, 인접하는 칩(C)의 간격이 미리 설정한 간격까지 좁혀진 상태에서, 웨이퍼(W) 주위의 테이프(T)의 늘어짐이 제거됨으로써 칩(C)의 간격이 고정된다. 따라서, 칩(C)의 픽업 위치에 변동이 발생하거나, 픽업 시간이 길어지거나 하는 일이 없다. 이와 같이, 칩(C)의 픽업성을 악화시키지 않고, 웨이퍼(W)를 확실하게 분할할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서는, 분할된 웨이퍼의 외주 위치를 촬상하고, 웨이퍼의 외주 위치를 기준으로 인접하는 칩의 간격을 조정하는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 인접하는 칩의 간격이 미리 설정된 간격으로 조정되는 구성이면, 어떻게 칩의 간격이 조정되어도 좋다. 예컨대, 분할된 웨이퍼를 촬상하고, 촬상 화상으로부터 인접하는 칩의 간격을 측정하면서, 칩의 간격을 조정하는 구성으로 해도 좋다.

구체적으로는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 테이프(T)의 확장에 의해 웨이퍼(W)가 분할되면, 인접하는 칩(C) 사이에 간격(S1)이 형성된다. 웨이퍼의 분할 후에는, 테이프(T)의 확장이 해제되고, 테이프(T)의 탄성 회복에 의해 인접하는 칩(C)이 서서히 가까워진다. 이때, 테이블(10)의 상방에는 촬상 수단(48)이 설치되어 있고, 촬상 수단(48)에 의해 분할 후의 웨이퍼(W)가 촬상되고 있다. 촬상 수단(48)에는 측정 수단(49)이 접속되어 있고, 촬상 수단(48)으로부터 입력된 촬상 화상에 대해 각종 화상 처리가 실시되며, 측정 수단(49)에 의해 인접하는 칩(C)의 간격이 측정된다.

그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 테이블(10)에 대한 프레임 유지 수단(20)의 접근에 의해, 측정 수단(49)이 측정한 칩(C)의 간격이 미리 설정된 간격(S2)에 일치하면, 테이블(10)에 의해 테이프(T)가 흡인 유지되어 칩(C)의 간격이 유지된다. 이와 같이, 인접하는 칩(C)의 간격을 촬상 수단(48)으로 모니터하여, 칩(C)의 간격을 직접적으로 측정하면서 칩(C)의 간격을 조정하고 있다. 한편, 측정 수단(49)은, 제어 수단(40)과 마찬가지로, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성된다.

또한, 본 실시형태에서는, 승강 수단이 테이블에 대해 프레임 유지 수단을 승강시키는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 승강 수단은, 테이블과 프레임 유지 수단을 상대적으로 접근 및 이격시키는 구성이면 되고, 예컨대, 프레임 유지 수단에 대해 테이블을 승강시키는 구성으로 해도 좋다. 또한, 승강 수단은 전동 실린더에 한정되지 않고, 다른 액추에이터로 구성되어 있어도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 외주 촬상 수단은 웨이퍼의 외주를 촬상 가능한 구성이면 되고, 예컨대, CCD(Charged Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자가 이용되어도 좋다. 또한, 변형예의 촬상 수단은 웨이퍼를 촬상 가능한 구성이면 되고, 예컨대, CCD, CMOS 등의 촬상 소자가 이용되어도 좋다.

또한, 본 발명의 실시형태를 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 좋다.

또한, 본 발명의 실시형태는 상기한 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방식으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 특허청구의 범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시형태를 커버하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 본 발명을 분할 장치에 적용한 구성에 대해 설명하였으나, 테이프를 적절히 확장하는 다른 익스팬드 장치에 적용하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 칩의 픽업성을 악화시키지 않고, 웨이퍼를 확실하게 분할할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 특히, 반도체 웨이퍼를 분할하는 분할 장치에 유용하다.

1: 분할 장치 10: 테이블
13: 유지면 20: 프레임 유지 수단
26: 승강 수단 30: 수축 수단
40: 제어 수단 51: 개질층(분할 기점)
C: 칩 F: 링 프레임
T: 테이프 W: 웨이퍼
WS: 워크 세트

Claims

링 프레임의 개구를 막아 접착한 테이프에 분할 기점이 형성된 웨이퍼를 접착하여 상기 링 프레임과 상기 테이프와 웨이퍼를 일체화시킨 워크 세트의 상기 테이프를 확장시켜 상기 분할 기점을 기점으로 웨이퍼를 분할하는 분할 장치에 있어서,
상기 링 프레임을 유지하는 프레임 유지 수단과,
상기 프레임 유지 수단이 유지한 워크 세트의 상기 테이프를 통해 웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 테이블과,
상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 상대적으로 상기 유지면에 대해 직교하는 방향으로 접근 및 이격시키는 승강 수단과,
상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 이격하는 방향으로 이동시켜 상기 테이프를 확장하여 상기 분할 기점을 기점으로 웨이퍼를 분할시킨 후, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 접근하는 방향으로 이동시켜 인접하는 칩을 가깝게 하여 미리 설정한 좁힌 간격을 형성하는 제어 수단과,
상기 제어 수단에 의해 상기 간격을 형성하여 확장된 상기 테이프를 상기 유지면으로 흡인 유지하여 상기 간격을 유지하고, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 더욱 접근시키며, 웨이퍼의 외주와 링 프레임의 내주 사이의 늘어진 상기 테이프를 수축시켜, 인접하는 칩의 간격을 고정하는 수축 수단
을 포함하는, 분할 장치.