KR20180083267A - 분할 장치 및 분할 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간이한 장치 구성으로 냉각 효율을 저하시키지 않고, 웨이퍼를 양호하게 분할하고 테이프의 늘어짐을 제거하는 것을 목적으로 한다.
DAF 테이프(T)를 통해 링 프레임(F)에 지지된 웨이퍼(W)를 DAF 테이프의 확장에 의해 개질층(55)을 기점으로 웨이퍼를 분할하는 분할 장치(1)로서, DAF 테이프를 통해 웨이퍼를 유지하는 테이블(20)과, 웨이퍼 주위의 링 프레임을 유지하는 프레임 유지 수단(30)과, 테이블 및 프레임 유지 수단을 수용하는 분할 박스(10)와, 분할 박스 내에 냉기를 공급하여 냉기 분위기로 하는 냉기 공급 수단(15)과, 테이블과 프레임 유지 수단을 상대적으로 접근 및 이격시키는 승강 수단(36)과, 냉기 분위기에서 웨이퍼 주위의 늘어진 DAF 테이프를 원적외선에 의해 열 수축시켜 칩의 간격을 고정하는 수축 수단(40)을 구비하는 구성으로 하였다.

Description

분할 장치 및 분할 방법{DIVIDING APPARATUS AND DIVIDING METHOD}
본 발명은 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 분할 장치 및 분할 방법에 관한 것이다.
종래, 분할 장치로서, 링 프레임에 테이프를 통해 지지된 웨이퍼를, 테이프를 확장함으로써, 웨이퍼에 형성된 분할 기점을 따라 분할하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2 참조). 이들 분할 장치에서는, 웨이퍼가 분할 테이블에 유지되고 링 프레임이 링형 테이블에 유지되며, 링 프레임에 대해 웨이퍼가 상대적으로 밀어 올려진다. 이에 의해, 테이프가 직경 방향으로 확장되고, 테이프로부터 웨이퍼의 분할 기점에 외력이 가해져, 분할 기점을 따라 웨이퍼가 개개의 칩으로 분할된다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2016-004832호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2007-027250호 공보
그런데, 상온 분위기 중에서는 테이프를 확장해도, 웨이퍼를 남기고 테이프만이 잡아 늘여져, 웨이퍼가 양호하게 분할되지 않는 경우가 있다. 그래서, 분할 장치에 냉각 설비를 설치하여, 냉기 분위기 중에서 테이프를 확장하여 웨이퍼를 분할하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 웨이퍼의 분할 후에는 칩의 간격을 고정하기 위해서, 테이프의 확장에 의해 발생한 웨이퍼 주위의 테이프의 늘어짐을 열 수축시킬 필요가 있으나, 냉각 효율의 저하를 고려하여 통상은 냉각 설비와는 다른 유닛으로 테이프의 늘어짐이 제거된다. 그러나, 냉각 설비로부터 분할 후의 웨이퍼를 반송할 때에, 칩끼리의 스침 등에 의해 칩 측면에 상처나 이지러짐이 발생한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 간이한 장치 구성으로 냉각 효율을 저하시키지 않고, 웨이퍼를 양호하게 분할하고 테이프의 늘어짐을 제거할 수 있는 분할 장치 및 분할 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 일 양태의 분할 장치는, 링 프레임의 개구를 막아 접착한 테이프에 분할 기점을 형성한 웨이퍼를 접착하여 일체화한 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 프레임 유지 수단과 상기 테이블을 수용하는 분할실과, 상기 분할실의 일부를 개폐하여 상기 분할실 내에 워크 세트의 반입 및 반출을 가능하게 하는 개폐 수단과, 상기 분할실 내에 냉기를 공급하여 상기 분할실 내를 냉기 분위기로 하는 냉기 공급 수단과, 상기 분할실 내에서 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 상대적으로 상기 유지면에 대해 직교하는 방향으로 접근 및 이격시키는 승강 수단과, 상기 분할실 내에서 확장된 상기 테이프에 접착되는 웨이퍼의 외주와 상기 링 프레임의 내주 사이의 상기 테이프에 원적외선을 조사시켜서 수축시켜 인접하는 칩의 간격을 고정하는 수축 수단을 구비하고, 냉기 분위기의 상기 분할실 내에서, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 이격시켜 상기 테이프를 확장하여 웨이퍼를 분할시키고, 확장한 상기 테이프를 상기 유지면이 유지하여 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 접근시키며, 상기 웨이퍼의 외주와 상기 링 프레임의 내주 사이의 늘어진 상기 테이프에 원적외선을 조사하여 수축시켜 인접한 칩의 간격을 고정하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 분할실 내를 냉기 분위기로 한 상태에서 테이프가 확장되고, 웨이퍼가 분할 기점을 기점으로 하여 개개의 칩으로 분할된다. 이때, 웨이퍼와 함께 테이프가 냉각되어 있기 때문에, 웨이퍼의 접착 개소에서 테이프가 신장하기 어려워지고, 테이프의 확장 시의 외력이 직접적으로 웨이퍼에 가해져 갈라지기 쉬워지고 있다. 또한, 웨이퍼의 분할 후에, 분할실 내에서 원적외선의 조사에 의해 웨이퍼 주위의 테이프의 늘어짐이 열 수축된다. 원적외선에 의해 테이프가 부분적으로 가열되기 때문에, 분할실 내의 온도 상승을 억제하면서 냉각 분위기 중에서 테이프의 늘어짐을 양호하게 제거할 수 있다. 또한, 분할실 내에서 웨이퍼의 분할과 테이프의 열 수축이 실시되기 때문에, 분할 후의 칩의 간격이 고정된 상태로 반송되기 때문에 칩끼리의 스침 등에 의한 품질 저하가 방지된다.
본 발명의 일 양태의 분할 방법은, 상기한 분할 장치를 이용한 웨이퍼의 분할 방법으로서, 상기 분할실에 워크 세트를 반입하여 상기 프레임 유지 수단으로 워크 세트를 유지하는 유지 공정과, 상기 분할실 내에 냉기를 공급하여 상기 워크 세트를 냉각하는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 이격하는 방향으로 동작시켜서 상기 테이프를 확장시켜 웨이퍼를 분할하는 분할 공정과, 상기 분할 공정 후, 상기 분할실 내에서 상기 유지면이 상기 테이프를 유지하여 웨이퍼의 외주와 링 프레임의 내주 사이의 늘어진 상기 테이프에 원적외선을 조사시켜 상기 테이프를 수축시키는 수축 공정을 구비한다.
본 발명에 의하면, 냉기 분위기 중에서 웨이퍼를 분할하고 원적외선으로 테이프의 늘어짐을 열 수축시킴으로써, 간이한 장치 구성으로 냉각 효율의 저하를 억제할 수 있고, 분할 후의 웨이퍼의 스침 등에 의한 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 분할 장치의 사시도이다.
도 2는 비교예의 분할 장치의 분할 동작 및 열 수축 동작의 설명도이다.
도 3은 본 실시형태의 분할 장치에 의한 분할 동작의 설명도이다.
도 4는 변형예의 분할 장치의 측면 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태의 분할 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 분할 장치의 사시도이다. 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 DAF(Dai Attach Film) 테이프(T)를 통해 지지된 웨이퍼(W)를, 냉기 분위기 중에서 DAF 테이프(T)의 확장에 의해 개개의 칩(C)(도 3b 참조)으로 분할하도록 구성되어 있다. 또한, 분할 장치(1)는, DAF 테이프(T)의 확장의 해제 시에 웨이퍼(W)의 외주와 링 프레임(F)의 내주 사이에 발생하는 DAF 테이프(T)의 늘어짐을 열 수축(히트 슈링크)에 의해 제거하도록 구성되어 있다. 이와 같이, DAF 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 DAF 테이프(T)에 접착되어, 웨이퍼(W)와 링 프레임(F)과 DAF 테이프(T)를 일체화시킨 워크 세트(WS)가 분할 장치(1)에 반입된다.
워크 세트(WS)의 링 프레임(F)은 열 수축성을 갖는 DAF 테이프(T)에 의해 개구부가 막혀 있고, 개구부의 내측의 DAF 테이프(T)에 웨이퍼(W)가 접착되어 있다. 웨이퍼(W)의 내부에는, 분할 예정 라인(L)을 따른 분할 기점으로서 개질층(55)(도 3a 참조)이 형성되어 있다. 한편, 개질층(55)은, 레이저의 조사에 의해 웨이퍼(W)의 내부의 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위와 상이한 상태가 되어, 주위보다 강도가 저하되는 영역을 말한다. 개질층(55)은, 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 개질층(55)(도 3a 참조)을 예시하지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 분할 기점은, 웨이퍼(W)의 분할 시의 기점이 되면 되고, 예컨대, 레이저 가공홈, 절삭홈, 스크라이브 라인으로 구성되어도 좋다. 또한, DAF 테이프(T)는, 표면에 DAF(56)가 적층되며, 신축성을 갖고 열 수축성을 갖는 것이면 되고, 특별히 재질은 한정되지 않는다. DAF 테이프(T)의 테이프 기재(基材)는, 예컨대, 원적외선에 의해 수축하기 쉬운 PO(Polyolefin), PVC(Polyvinyl Chloride)로 형성되는 것이 바람직하다.
분할 장치(1)에는, 상부 박스(11)와 하부 박스(12)로 이루어지는 분할 박스(10)가 설치되고, 분할 박스(10) 내에는 웨이퍼(W)를 분할하기 위한 분할실(13)이 형성되어 있다. 상부 박스(11)와 하부 박스(12)는 개폐 수단(14)을 통해 연결되고, 개폐 수단(14)에 의해 상부 박스(11)와 하부 박스(12)가 개방됨으로써 워크 세트(WS)의 반입 및 반출을 가능하게 하고 있다. 개폐 수단(14)은, 에어 실린더로 구성되어 있고, 하부 박스(12)에 설치한 실린더로부터 돌출된 실린더 로드에 상부 박스(11)가 연결되어 있다. 상부 박스(11)에는, 분할실(13) 내에 냉기를 공급하여, 분할실(13) 내를 냉기 분위기로 하는 냉기 공급 수단(15)이 설치되어 있다.
분할실(13)[하부 박스(12)] 내에는, 워크 세트(WS)의 DAF 테이프(T)를 통해 웨이퍼(W)를 흡인 유지 가능한 테이블(20)이 배치되고, 테이블(20) 주위에는 워크 세트(WS)의 링 프레임(F)을 유지하는 프레임 유지 수단(30)이 배치되어 있다. 테이블(20)은, 복수의 지주부(21)에 의해 지지되어 있고, 테이블(20)의 상면에는 다공질의 다공성판(22)이 배치되어 있다. 이 다공질의 다공성판(22)에 의해 테이블(20)의 상면에 웨이퍼(W)를 흡인 유지하는 유지면(23)이 형성되어 있다. 유지면(23)에는 테이블(20) 내의 유로를 통해 흡인원(26)(도 3a 참조)에 접속되고, 유지면(23)에 발생하는 부압에 의해 웨이퍼(W)가 흡인 유지된다.
또한, 유지면(23)으로부터 흡인원(26)으로 이어지는 유로에는 개폐 밸브(24)(도 3a 참조)가 설치되어 있고, 개폐 밸브(24)에 의해 웨이퍼(W)에 대한 유지면(23)의 흡인 유지와 흡인 해제가 전환되고 있다. 테이블(20)의 외주 에지에는, 전체 둘레에 걸쳐 복수의 롤러부(25)가 회전 가능하게 설치되어 있다. 복수의 롤러부(25)는, 유지면(23)에 웨이퍼(W)가 유지된 상태에서, 웨이퍼(W) 주위의 DAF 테이프(T)에 하측으로부터 구름 접촉되어 있다. 복수의 롤러부(25)가 DAF 테이프(T)에 구름 접촉됨으로써, DAF 테이프(T)의 확장 시에 테이블(20)의 외주 에지에서 발생하는 DAF 테이프(T)의 마찰이 억제되고 있다.
프레임 유지 수단(30)은, 배치 테이블(31) 상의 링 프레임(F)을, 커버 플레이트(32)에 의해 상방으로부터 사이에 끼우도록 하여, 배치 테이블(31) 상에 링 프레임(F)을 유지하고 있다. 배치 테이블(31) 및 커버 플레이트(32)의 중앙에는, 테이블(20)보다 대직경의 원형 개구(33, 34)가 각각 형성되어 있다. 배치 테이블(31) 상에 커버 플레이트(32)가 씌워지면, 커버 플레이트(32)와 배치 테이블(31)에 의해 링 프레임(F)이 유지되고, 배치 테이블(31) 및 커버 플레이트(32)의 원형 개구(33, 34)로부터 웨이퍼(W)와 DAF 테이프(T)의 일부가 외부로 노출된다.
프레임 유지 수단(30)은, 배치 테이블(31) 상의 링 프레임(F)에 커버 플레이트(32)가 씌워진 상태에서, 예컨대, 도시하지 않은 클램프부에 의해 커버 플레이트(32)가 배치 테이블(31)에 고정된다. 프레임 유지 수단(30)은, 분할실(13) 내에서 테이블(20)과 프레임 유지 수단(30)을, 상대적으로 유지면(23)에 대해 직교하는 방향으로 이격 및 접근시키는 승강 수단(36)에 지지되어 있다. 승강 수단(36)은, 배치 테이블(31)의 4모퉁이를 지지하는 4개의 전동 실린더로 구성되어 있다. 승강 수단(36)의 실린더 로드(37)의 돌출량이 제어됨으로써, 테이블(20) 상의 웨이퍼(W)와 프레임 유지 수단(30)과의 거리가 조절된다.
분할실(13)[상부 박스(11)] 내에는, DAF 테이프(T)에 발생한 늘어짐을 수축시키는 수축 수단(40)이 설치되어 있다. 수축 수단(40)은 웨이퍼(W)의 중심축 상에 설치되어 있고, 웨이퍼(W)의 중심을 사이에 두고 대향하도록 선회 아암(41)의 양단에 한 쌍의 조사부(42)를 배치하고 있다. 조사부(42)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 DAF 테이프(T)의 늘어짐이 부분적으로 가열되어 열 수축된다.
또한, 수축 수단(40)의 선회 아암(41)에는, 한 쌍의 조사부(42)를 상하 이동시키는 상하 동작부(43)와, 한 쌍의 조사부(42)를 웨이퍼(W)의 중심축 주위로 회전시키는 회전 모터(44)가 설치되어 있다. 상하 동작부(43)는, 프레임 유지 수단(30)의 승강 동작에 맞춰, DAF 테이프(T)에 대한 한 쌍의 조사부(42)의 높이를 조정한다. 회전 모터(44)는, 웨이퍼(W) 주위의 DAF 테이프(T)의 늘어짐이 전체 둘레에 걸쳐 가열되도록 한 쌍의 조사부(42)를 선회한다. 상하 동작부(43) 및 회전 모터(44)에 의해 한 쌍의 조사부(42)가 DAF 테이프(T)에 대해 적절히 위치됨으로써 웨이퍼(W) 주위의 DAF 테이프(T)가 양호하게 가열된다.
또한, 분할 장치(1)에는, 장치 각부를 통괄 제어하는 제어 수단(50)이 설치되어 있다. 제어 수단(50)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(50)에 의해 테이블(20)과 프레임 유지 수단(30)이 상대 이동되어 DAF 테이프(T)의 확장 동작이 제어되고, 수축 수단(40)의 한 쌍의 조사부(42)에 의해 DAF 테이프(T)의 늘어짐이 제거되어 DAF 테이프(T)의 수축 동작이 제어되고 있다.
이러한 분할 장치(1)에서는, 분할실(13) 내의 냉기 분위기 중에서, 프레임 유지 수단(30)이 링 프레임(F)을 유지한 상태에서 하강됨으로써, 커버 플레이트(32) 및 배치 테이블(31)의 원형 개구(33, 34)로부터 테이블(20)이 돌출된다. 프레임 유지 수단(30)에 대해 테이블(20)이 상대적으로 밀어 올려짐으로써, DAF 테이프(T)가 직경 방향으로 확장되어 웨이퍼(W)가 개개의 칩(C)(도 3b 참조)으로 분할된다. 또한, 프레임 유지 수단(30)이 상승되어 DAF 테이프(T)의 확장이 해제되면, DAF 테이프(T)의 텐션이 느슨해진다. 이때, 웨이퍼(W) 주위의 DAF 테이프(T)가 늘어지지 않도록 조사부(42)로부터의 원적외선에 의해 DAF 테이프(T)가 가열되어 열 수축된다.
그런데, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상온 분위기 중에서 웨이퍼(W)를 분할하려고 하면, DAF 테이프(T)의 확장 시에 DAF(56)가 신장하여 웨이퍼(W)를 양호하게 분할할 수 없다. 즉, DAF 테이프(T)의 확장 시에 웨이퍼(W)를 남기고 테이프 기재와 함께 DAF(56)가 잡아 늘여져, 웨이퍼(W)에 대해 DAF 테이프(T)의 확장에 의한 외력이 전달되지 않는다. 또한, DAF 테이프(T) 이외의 다른 테이프여도, 테이프 기재 상의 점착풀에 웨이퍼(W)가 접착되기 때문에, 웨이퍼(W)를 남기고 테이프 기재와 함께 점착풀만이 잡아 늘여지기 때문에, 웨이퍼(W)가 양호하게 분할되지 않는다. 특히, 상온 분위기 중에서는 웨이퍼의 외주와 링 프레임의 내주 사이의 DAF 테이프, 혹은 DAF 테이프 이외의 다른 테이프가 확장되기 때문에, 테이프의 확장이 웨이퍼의 분할에 기여하지 않는다.
이 때문에, 도 2b에 도시된 바와 같이, 냉기 분위기 중에서 DAF(56)의 신장을 억제하면서, 웨이퍼(W)와 DAF(56)를 일체적으로 분할하는 구성이 고려된다. 냉기 분위기 중에서의 DAF 테이프(T)의 확장에 의해, 웨이퍼(W)가 접착되어 있지 않은 개소보다 웨이퍼(W)가 접착된 개소에서 DAF 테이프(T)가 신장하기 어려워진다. 이에 의해, DAF 테이프(T)의 확장 시에, 웨이퍼(W)가 접착된 개소에서 DAF(56)가 신장하기 어려워져, 웨이퍼(W)와 DAF(56)가 일체적으로 분할된다. 마찬가지로 다른 테이프에서도, 테이프의 점착풀이 냉각됨으로써 점착풀이 연화되지 않기 때문에, 테이프의 확장에 의해 웨이퍼(W)가 양호하게 분할된다.
그러나, 냉기 분위기 중에서는, DAF 테이프(T)의 열 수축 시에 열풍을 내뿜는 것과 같은 일반적인 히터를 이용할 수 없다. 이 때문에 통상은, 냉각 효율을 고려하여, 냉기 분위기를 만들어내는 냉각 설비와는 다른 영역에, DAF 테이프(T)의 늘어짐을 열 수축시키는 가열 설비를 설치하도록 하고 있다. 그러나, DAF 테이프(T)의 늘어짐을 제거하지 않고 냉각 설비로부터 가열 설비에 웨이퍼(W)가 반송되기 때문에, DAF 테이프(T)의 늘어짐에 의해 칩(C)끼리가 서로 스쳐, 칩(C)의 측면에 상처나 이지러짐이 발생하고 있었다. 또한, 장치 구성이 복잡해지고 장치가 대형화된다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 실시형태에서는, 냉기 분위기 중에서 DAF 테이프(T)를 확장함으로써 DAF(56)와 함께 웨이퍼(W)를 분할하고, 또한 동일한 실내에서 웨이퍼(W)의 분할 후에 DAF 테이프(T)의 늘어짐에 대해 조사부(42)로부터 원적외선을 스폿 조사하도록 하고 있다. 원적외선 자체는 열을 갖고 있지 않고, 공기를 따뜻하게 하는 일도 없기 때문에, 실내의 온도를 상승시키지 않고 DAF 테이프(T)의 조사 개소만이 가열된다. 이에 의해, 냉기 분위기 중에서 웨이퍼(W)를 양호하게 분할하고, 냉기 분위기를 유지하면서 DAF 테이프(T)의 늘어짐을 열 수축시켜, 냉각 효율의 저하를 억제하면서 분할 후의 웨이퍼(W)의 스침 등에 의한 품질 저하를 방지할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 실시형태의 분할 장치에 의한 분할 동작에 대해 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 분할 장치에 의한 분할 동작의 설명도이다. 도 3a는 유지 공정 및 냉각 공정의 일례, 도 3b는 분할 공정의 일례, 도 3c는 테이프 수축 공정의 일례를 각각 도시하고 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저 유지 공정이 실시된다. 유지 공정에서는, 분할 박스(10)의 분할실(13) 내에 워크 세트(WS)가 반입되고, 테이블(20) 상에 DAF 테이프(T)를 통해 웨이퍼(W)가 배치되며, 웨이퍼(W) 주위의 링 프레임(F)이 프레임 유지 수단(30)에 유지된다. 또한, 분할 박스(10)에 워크 세트(WS)가 반입되면, 개폐 수단(14)에 의해 분할 박스(10)가 폐쇄되고, 외기가 들어가지 않도록 분할실(13)이 기밀하게 밀봉된다. 이때, 테이블(20)에 연속해 있는 개폐 밸브(24)가 폐쇄되어 있어, 흡인원(26)으로부터 테이블(20)에의 흡인력이 차단되어 있다.
다음으로, 유지 공정 후에 냉각 공정이 실시된다. 냉각 공정에서는, 분할 박스(10)의 냉기 공급 수단(15)의 공급구로부터 분할실(13) 내에 냉기가 공급되고, 분할실(13) 내의 냉기에 워크 세트(WS)가 노출되어 냉각된다. 이때, 분할 박스(10)의 벽면은 단열재 등에 의해 형성되어 있기 때문에, 분할실(13) 내를 양호하게 냉각하는 것이 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 및 DAF 테이프(T)가 경화되어, 웨이퍼(W)가 접착되어 있지 않은 개소보다, 웨이퍼(W)가 접착되어 있는 개소에서 DAF 테이프(T)가 신장하기 어려워진다. 즉, 웨이퍼(W)의 접착 개소에서는 웨이퍼(W)와 DAF(56)가 일체화되어 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 냉각 공정 후에 분할 공정이 실시된다. 분할 공정에서는, 냉기 분위기 중에서 프레임 유지 수단(30)이 하강되어, 테이블(20)과 프레임 유지 수단(30)이 이격된다. 이에 의해, DAF 테이프(T)가 방사 방향으로 확장되고, 강도가 저하된 개질층(55)(도 3a 참조)에 외력이 작용하여, 개질층(55)을 기점으로 하여 웨이퍼(W)가 DAF(56)와 함께 개개의 칩(C)으로 분할된다. 이때, 분할실(13) 내의 냉기 분위기에 의해 DAF(56)가 웨이퍼(W)와 일체화되어 있기 때문에, DAF 테이프(T)의 확장에 따라 DAF(56)가 잡아 늘여지는 일이 없고, 웨이퍼(W)와 함께 DAF(56)가 분할된다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 분할 공정 후에 수축 공정이 실시된다. 수축 공정에서는, 웨이퍼(W)가 개개의 칩(C)으로 분할되면, 개폐 밸브(24)가 개방되어 테이블(20)에 흡인력이 발생한다. 테이블(20)에 의해 DAF 테이프(T)를 통해 칩(C)이 흡인 유지된 상태에서, 프레임 유지 수단(30)이 상승되어, 테이블(20)과 프레임 유지 수단(30)이 접근된다. 이 때문에, 테이블(20) 상에서는 칩(C)이 간격을 둔 상태로 DAF 테이프(T)가 흡인 유지되는 한편, 웨이퍼(W)의 외주와 링 프레임(F)의 내주 사이에서는 DAF 테이프(T)의 텐션이 느슨해져 늘어짐이 발생한다.
이때, 웨이퍼(W)의 상방에 수축 수단(40)이 위치되고, 회전 모터(44)(도 1 참조)에 의해 한 쌍의 조사부(42)가 선회되어 DAF 테이프(T)의 늘어짐의 열 수축이 개시된다. 프레임 유지 수단(30)의 이동에 맞춰, 상하 동작부(43)(도 1 참조)에 의해 조사부(42)의 높이가 조정되면서, 한 쌍의 조사부(42)로부터 웨이퍼(W)의 외주와 링 프레임(F)의 내주 사이의 늘어진 DAF 테이프(T)에 원적외선이 조사된다. 웨이퍼(W) 주위의 DAF 테이프(T)만이 열 수축되기 때문에, 테이블(20)의 흡인 유지가 해제되어도, 인접하는 칩(C)의 간격이 유지된 상태로 고정된다.
또한, 열을 갖지 않는 원적외선에 의해 주위의 공기를 따뜻하게 하지 않고, DAF 테이프(T)만이 부분적으로 가열되기 때문에, 분할실(13) 내의 온도 상승을 억제하는 것이 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 분할 박스(10) 내를 냉기 분위기로 유지한 상태에서, 웨이퍼(W)의 분할과 DAF 테이프(T)의 열 수축이 연속적으로 실시된다. 따라서, 장치 구성을 간략화할 수 있고, 웨이퍼(W)의 분할 후에 칩(C)의 스침 등에 의한 품질 저하가 방지된다. 한편, 냉각 공정에서 분할실(13)에 냉기를 공급하는 구성으로 하였으나, 분할 공정이나 유지 공정에 있어서도 분할실(13)에 냉기를 계속 공급하도록 해도 좋다. 이에 의해, 이격된 칩의 고정을 보다 확실하게 할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 분할 장치(1)에서는, 분할실(13) 내를 냉기 분위기로 한 상태에서 DAF 테이프(T)가 확장되고, 웨이퍼(W)가 분할 기점을 기점으로 하여 개개의 칩(C)으로 분할된다. 이때, 웨이퍼(W)와 함께 DAF 테이프(T)가 냉각되어 있기 때문에, 웨이퍼의 접착 개소에서 DAF 테이프(T)가 신장하기 어려워지고, DAF 테이프(T)의 확장 시의 외력이 직접적으로 웨이퍼(W)에 가해져 갈라지기 쉬워지고 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 분할 후에, 분할실(13)에서 원적외선의 조사에 의해 웨이퍼(W) 주위의 DAF 테이프(T)의 늘어짐이 열 수축된다. 원적외선에 의해 DAF 테이프(T)가 부분적으로 가열되기 때문에, 분할실(13)의 온도 상승을 억제하면서 냉각 분위기 중에서 DAF 테이프(T)의 늘어짐을 양호하게 제거할 수 있다. 또한, 분할실(13)에서 웨이퍼(W)의 분할과 DAF 테이프(T)의 열 수축이 실시되기 때문에, 분할 후의 칩(C)의 간격이 고정된 상태로 반송되기 때문에 칩(C)끼리의 스침 등에 의한 품질 저하가 방지된다.
한편, 본 실시형태에서는, 분할실 내에 승강 수단 및 수축 수단이 수용되는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 승강 수단은, 분할실 내에서 프레임 유지 수단과 테이블을 이격 및 반출하는 구성이면 되고, 승강 수단의 구동 부분이 분할실의 외부에 설치되어 있어도 좋다. 또한, 수축 수단은, 분할실 내에서 테이프에 원적외선을 조사하는 구성이면 되고, 수축 수단의 회전 모터가 분할실의 외부에 설치되어 있어도 좋다. 도 4에 도시된 바와 같이, 승강 수단(61)의 구동 부분(62)이나 수축 수단(64)의 회전 모터(65)가 분할실(67)의 외부에 설치됨으로써, 구동열에 의해 분할실(67) 내가 따뜻하게 되는 일이 없고, 분할실(67)을 작게 하여 냉기 공급 수단(68)에 의한 냉각 시간을 단축할 수 있다.
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, 테이프로서 테이프 기재에 DAF가 적층된 DAF 테이프를 예시하여 설명하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 테이프는, 열 수축하는 테이프 기재 상에 점착층이 형성된 테이프이면 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 상부 박스와 하부 박스로 분할실을 형성하는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 분할실은, 프레임 유지 수단과 테이블을 수용 가능하면, 어떻게 형성되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 개폐 수단이 에어 실린더인 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 개폐 수단은, 분할실의 일부를 개폐하여 분할실 내에 워크 세트의 반입 및 반출을 가능하게 하는 구성이면 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 분할 박스의 상부에 냉기 공급 수단이 설치되는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 냉기 공급 수단은, 분할실 내에 냉기를 공급하여, 분할실 내를 냉기 분위기로 하는 구성이면 되고, 분할 박스에 대한 설치 위치나 분할실 내의 냉각 방법은 특별히 한정되지 않는다.
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 간이한 장치 구성으로 냉각 효율을 저하시키지 않고, 웨이퍼를 양호하게 분할하고 테이프의 늘어짐을 제거할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 특히, DAF 테이프에 접착된 웨이퍼를 분할하는 분할 장치 및 분할 방법에 유용하다.
1: 분할 장치 10: 분할 박스
13: 분할실 14: 개폐 수단
15: 냉기 공급 수단 20: 테이블
23: 유지면 30: 프레임 유지 수단
36: 승강 수단 40: 수축 수단
55: 개질층(분할 기점) 56: DAF
C: 칩 L: 분할 예정 라인
F: 링 프레임 T: DAF 테이프
W: 웨이퍼 WS: 워크 세트

Claims (2)

  1. 링 프레임의 개구를 막아 접착한 테이프에 분할 기점을 형성한 웨이퍼를 접착하여 일체화한 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 프레임 유지 수단과 상기 테이블을 수용하는 분할실과,
    상기 분할실의 일부를 개폐하여 상기 분할실 내에 워크 세트의 반입 및 반출을 가능하게 하는 개폐 수단과,
    상기 분할실 내에 냉기를 공급하여 상기 분할실 내를 냉기 분위기로 하는 냉기 공급 수단과,
    상기 분할실 내에서 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 상대적으로 상기 유지면에 대해 직교하는 방향으로 접근 및 이격시키는 승강 수단과,
    상기 분할실 내에서 확장된 상기 테이프에 접착되는 웨이퍼의 외주와 상기 링 프레임의 내주 사이의 상기 테이프에 원적외선을 조사시켜서 수축시켜 인접하는 칩의 간격을 고정하는 수축 수단을 구비하고,
    냉기 분위기의 상기 분할실 내에서, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 이격시켜 상기 테이프를 확장하여 웨이퍼를 분할시키고, 확장된 상기 테이프를 상기 유지면이 유지하여 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 접근시키며, 상기 웨이퍼의 외주와 상기 링 프레임의 내주 사이의 늘어진 상기 테이프에 원적외선을 조사하여 수축시켜 인접한 칩의 간격을 고정하는 것을 특징으로 하는 분할 장치.
  2. 제1항에 기재된 분할 장치를 이용한 웨이퍼의 분할 방법으로서,
    상기 분할실에 워크 세트를 반입하여 상기 프레임 유지 수단으로 워크 세트를 유지하는 유지 공정과,
    상기 분할실 내에 냉기를 공급하여 상기 워크 세트를 냉각하는 냉각 공정과,
    상기 냉각 공정 후, 상기 테이블과 상기 프레임 유지 수단을 이격하는 방향으로 동작시켜서 상기 테이프를 확장시켜 웨이퍼를 분할하는 분할 공정과,
    상기 분할 공정 후, 상기 분할실 내에서 상기 유지면이 상기 테이프를 유지하여 웨이퍼의 외주와 링 프레임의 내주 사이의 늘어진 상기 테이프에 원적외선을 조사시켜 상기 테이프를 수축시키는 수축 공정을 포함하는 웨이퍼의 분할 방법.
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