KR20200024709A - 웨이퍼의 보호 방법 - Google Patents

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마코토 고바야시
가즈키 스기우라
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 디바이스의 품질을 저하시키지 않는 웨이퍼의 보호 방법, 보호 부재, 및 보호 부재 생성 방법을 제공한다.
(해결 수단) 본 발명에 의하면, 웨이퍼 (10) 의 면에, 시트상의 보호 부재 (22a) 를 배치 형성하여 웨이퍼 (10) 를 보호하는 웨이퍼의 보호 방법으로서, 보호 부재 (22a) 의 기재가 되는 폴리올레핀계의 시트, 또는 폴리에스테르계의 시트를 준비하는 시트 준비 공정과, 시트 (20) 의 면을 가열하여 점착력을 생성하는 점착력 생성 공정과, 점착력이 생성된 시트 (20) 의 면을, 보호해야 할 웨이퍼 (10) 의 면 (표면 (10a)) 에 부설하고, 가압력을 부여하여 웨이퍼 (10) 의 면 (10a) 에 시트 (20) 를 압착하는 시트 압착 공정과, 웨이퍼 (10) 의 면에 압착한 시트 (20) 를 가열하여 점착력을 강화하는 점착력 강화 공정으로 적어도 구성되는 웨이퍼의 보호 방법이 제공된다.

Description

웨이퍼의 보호 방법{METHOD FOR PROTECTING A WAFER}
본 발명은, 웨이퍼의 면에, 시트상의 보호 부재를 배치 형성하여 웨이퍼를 보호하는 웨이퍼의 보호 방법에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 연삭 장치에 의해 이면이 연삭되어 소정의 두께로 형성된 후, 다이싱 장치에 의해 개개의 디바이스로 분할되어 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.
연삭 장치는, 웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 상면을 연삭하는 연삭휠을 회전 가능하게 구비한 연삭 수단과, 연삭 지석을 연삭 이송하는 이송 수단으로 적어도 구성되어 있고, 웨이퍼를 원하는 두께로 가공할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).
또, 척 테이블의 유지면과, 웨이퍼의 표면의 접촉에 의해 웨이퍼의 표면에 형성된 복수의 디바이스에 흠집이 나지 않도록, 웨이퍼의 표면에는, 점착풀을 갖는 보호 테이프가 첩착 (貼着) 된다.
일본 공개특허공보 2005-246491호
웨이퍼의 표면에 보호 부재로서 첩착되는 보호 테이프는, 연삭 가공이 실시된 후, 웨이퍼의 표면으로부터 박리되는데, 웨이퍼로부터 박리하면, 보호 테이프의 점착풀의 일부가 웨이퍼의 표면에 부착된 채로 남아, 디바이스의 품질을 저하시킨다는 문제가 있다.
또, 레이저 가공 장치나 다이싱 장치 등의 가공 장치로 웨이퍼를 가공하는 경우, 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 환상의 프레임에 웨이퍼를 수용하고, 점착 테이프로 웨이퍼의 이면과 그 프레임을 첩착하고, 점착 테이프를 개재하여 웨이퍼를 프레임으로 지지한 상태로 하여, 각 가공 장치에 유지되어 가공이 실시된다. 이 점착 테이프를 개재하여 프레임으로 지지된 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할한 후, 점착 테이프로부터 디바이스 칩을 픽업하면, 역시, 디바이스 칩의 이면에 점착 테이프의 풀제의 일부가 부착되어 남아, 디바이스 칩의 품질을 저하시킨다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 디바이스의 품질을 저하시키지 않는 웨이퍼의 보호 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 주된 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 면에, 시트상의 보호 부재를 배치 형성하여 웨이퍼를 보호하는 웨이퍼의 보호 방법으로서, 보호 부재의 기재가 되는 폴리올레핀계의 시트, 또는 폴리에스테르계의 시트를 준비하는 시트 준비 공정과, 그 시트의 면을 가열하여 점착력을 생성하는 점착력 생성 공정과, 점착력이 생성된 시트의 면을, 보호해야 할 웨이퍼의 면에 부설하고, 가압력을 부여하여 웨이퍼의 면에 그 시트를 압착하는 시트 압착 공정과, 그 웨이퍼의 면에 압착한 시트를 가열하여 점착력을 강화하는 점착력 강화 공정으로 적어도 구성되는 웨이퍼의 보호 방법이 제공된다.
그 점착력 생성 공정에 있어서, 제 1 가열 수단으로부터 열풍을 분사하여 시트의 면에 분사하고, 시트 자체를 용융시키지 않고, 또한 점착력이 부여되는 온도로 가열하여, 그 시트에 점착력을 생성하는 것이 바람직하다. 또, 그 점착력 강화 공정에 있어서, 제 2 가열 수단으로부터 열풍을 분사하여 시트의 면에 분사하고, 시트 자체를 용융시키지 않고, 또한 점착력이 부여되는 온도로 가열하여, 점착력을 강화하는 것이 바람직하다. 또한, 그 점착력 강화 공정에 있어서 시트를 가열할 때의 시트의 목표 온도를, 그 점착력 생성 공정에 있어서 시트를 가열할 때의 시트의 목표 온도와 동등하거나, 또는 그것보다 높게 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 웨이퍼의 보호 방법은, 보호 부재의 기재가 되는 폴리올레핀계의 시트, 또는 폴리에스테르계의 시트를 준비하는 시트 준비 공정과, 그 시트의 면을 가열하여 점착력을 생성하는 점착력 생성 공정과, 점착력이 생성된 시트의 면을, 보호해야 할 웨이퍼의 면에 부설하고, 가압력을 부여하여 웨이퍼의 면에 그 시트를 압착하는 시트 압착 공정과, 그 웨이퍼의 면에 압착한 시트를 가열하여 점착력을 강화하는 점착력 강화 공정으로 적어도 구성되는 점에서, 웨이퍼에 보호 부재를 확실하게 첩착할 수 있음과 함께, 웨이퍼로부터 보호 부재를 박리해도 점착풀의 일부가 웨이퍼의 표면에 부착되는 경우가 없어, 디바이스의 품질을 저하시킨다는 문제가 해소된다. 또, 그 웨이퍼의 보호 방법을, 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할할 때에, 그 보호 부재를 점착 테이프로서 사용한 경우에는, 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할한 후, 점착 테이프로부터 디바이스 칩을 픽업해도 디바이스 칩의 이면에 점착풀의 일부가 부착되는 경우가 없어, 디바이스 칩의 품질을 저하시킨다는 문제가 해소된다.
도 1 은, 보호 부재의 기재가 되는 시트의 전체 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 시트에 점착력 생성 공정을 실시하는 양태를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 보호 부재가 적용되는 웨이퍼를 준비하는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 시트 압착 공정을 실시할 수 있도록 준비하는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 시트 압착 공정의 실시양태를 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 도 5 에 나타내는 시트 압착 공정의 후에 실시되는, 시트 절단 공정의 실시양태를 나타내는 사시도이다.
도 7 은, 점착력 강화 공정을 실시하는 양태를 나타내는 사시도이다.
도 8 은, 보호 부재가 첩착된 웨이퍼를, 연삭 장치의 척 테이블에 재치 (載置) 하는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 도 8 에 나타내는 웨이퍼의 이면을 연삭하는 이면 연삭 공정의 실시양태를 나타내는 사시도이다.
도 10 은, 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 도면으로, 도 10(a) 는, 시트 압착 공정의 다른 실시양태를 나타내는 사시도이고, 도 10(b) 는, 시트 절단 공정의 다른 실시양태를 나타내는 사시도이다.
도 11(a) 는, 도 10 에 나타내는 다른 실시형태에 의해 시트 압착 공정이 실시된 시트에 점착력 강화 공정을 실시하는 다른 실시양태를 나타내는 사시도이고, 도 11(b) 는, 도 11(a) 에 나타내는 점착력 강화 공정이 실시된 웨이퍼가, 점착 시트를 개재하여 프레임에 지지된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 12 는, 점착 시트를 개재하여 프레임에 지지된 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 다이싱 가공을 실시하는 양태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명에 기초하여 구성되는 웨이퍼의 보호 방법에 관련된 실시형태에 대해, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시형태에 관련된 웨이퍼의 보호 방법을 실시할 때에, 먼저, 본 실시형태에 사용되는 보호 부재의 기재가 되는 시트를 준비하는 시트 준비 공정을 실시한다.
도 1 에는, 보호 부재의 기재가 되는 시트 (20) 의 사시도가 나타나 있다. 시트 (20) 는, 보호 대상이 되는 웨이퍼의 직경보다 큰 폭 치수로 설정되어 있다. 시트 (20) 는, 폴리올레핀계의 시트, 또는 폴리에스테르계의 시트에서 선택하는 것이 가능하고, 본 실시형태에서는, 폴리올레핀계의 시트에서 폴리에틸렌 시트가 선택되어 있다. 도 1 은, 점착성이 생성되어 있지 않은 상태에서 시트 (20) 가 심 (A1) 에 권취된 시트 롤 (20A) 로부터, 그 일부가 화살표 X 로 나타내는 방향으로 인출되고, 그 시단을 심 (A2) 에 권취시킨 상태를 나타내고 있다. 시트 롤 (20A) 의 심 (A1), 및 심 (A2) 은, 모두, 보호 부재 생성 장치 (도시는 생략하고 있다) 의 도시되지 않은 지지 부재에 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있고, 권취측의 심 (A2) 에는, 도시되지 않은 회전 구동 수단이 배치 형성되고, 작업자의 도시되지 않은 스위치 조작에 의해 시트 (20) 를 권취할 수 있다. 시트 (20) 에는, 표면 (20a), 이면 (20b) 이 있고, 표면 (20a) 에는, 미소한 요철, 이른바 엠보스 가공이 부여되어 있는 데에 반해, 이면 (20b) 측은 평탄면이다.
상기한 바와 같이, 보호 부재의 기재가 되는 시트 (20) 를 준비하였다면, 시트 (20) 에 점착력을 생성하여 보호 부재로서 기능하는 상태로 하는 점착력 생성 공정을 실시한다. 이하에, 도 2 를 참조하면서, 점착력 생성 공정에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
점착력 생성 공정을 실시할 때에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 시트 롤 (20A) 로부터 소정의 길이만큼 인출된 시트 (20) 의 이면 (20b) 의 하방에, 제 1 가열 수단 (30A) 을 위치시킨다. 제 1 가열 수단 (30A) 은, 제 1 히터 본체부 (32A) 와 제 1 분사부 (34A) 를 구비한다. 제 1 히터 본체부 (32A) 에는, 도시되지 않은 가열 히터, 온도 센서, 송풍 기구 등이 내장되어 있다. 제 1 분사부 (34A) 는, 제 1 히터 본체부 (32A) 로부터 보내지는 열풍을 분사할 수 있도록 원 통 형상을 이루고 있고, 제 1 히터 본체부 (32A) 에서 생성된 열풍 (W1) 은, 제 1 분사부 (34A) 의 분사구 (34a) 로부터 상방을 향하여 분사된다. 이 제 1 가열 수단 (30A) 은, 도시되지 않은 전원, 및 제어 장치에 접속되고, 그 온도 센서를 구비하는 것에 의해, 분사구 (34a) 로부터 분사하는 열풍 (W1) 을 원하는 온도 (본 실시형태에서는 300 ℃) 로 조정한다.
제 1 가열 수단 (30A) 을 작동시켜, 시트 (20) 의 이면 (20b) 을 향하여 열풍 (W1) 을 분사하면, 열풍 (W1) 이 분사구 (34a) 로부터 시트 (20) 까지의 거리에서 식혀지거나 하여, 시트 (20) 의 소정의 보호 부재 영역 (22) 이 90 ∼ 110 ℃ 로 가열된다. 이 90 ∼ 110 ℃ 의 온도는, 시트 (20) 로서 선택된 폴리에틸렌 시트의 용융 온도 (120 ∼ 140 ℃) 에 이르지 않고, 용해 (유동화) 되지 않는 온도이고, 또한 시트 (20) 에 점착력이 생성되는 온도 (점착력 생성 온도) 이다. 또한, 점착력 생성 공정을 실시하는 작업 현장의 기온이나, 분사구 (34a) 로부터 시트 (20) 의 이면 (20b) 까지의 거리 등에 따라, 시트 (20) 의 온도가 상기한 점착력 생성 온도가 되도록, 제 1 가열 수단 (30A) 으로부터 분사되는 열풍 (W1) 의 온도는 적절히 조정된다.
시트 (20) 에 있어서 점착력 생성 온도로 가열되는 보호 부재 영역 (22) 은, 적어도, 보호해야 할 웨이퍼보다 큰 영역이 되도록 설정되지만, 시트 롤 (20A) 로부터 인출되어 노출되는 시트 (20) 전체를 보호 부재 영역 (22) 으로서 가열해도 된다. 제 1 분사부 (34A) 로부터 열풍 (W1) 을 분출할 수 있는 면적이 좁은 경우에는, 시트 (20), 제 1 가열 수단 (30A) 중 어느 것을 수평 방향에서 적절히 이동시킴으로써, 원하는 보호 부재 영역 (22) 전체를 가열할 수 있다. 또한, 도 2, 및 도 4 내지 6 에 있어서는, 설명의 형편상, 점착력이 생성된 보호 부재 영역 (22) 을, 점착력이 생성되지 않은 영역과 구별할 수 있도록 강조하여 나타내고 있지만, 실제는 점착력이 생성되는 보호 부재 영역 (22) 과, 점착력이 생성되지 않은 그 밖의 영역에서, 명확하게 시인할 수 있을 정도의 상이는 없다. 이상에 의해, 점착력 생성 공정이 완료되어, 시트 (20) 에 점착력이 부여되고, 보호 부재 영역 (22) 이 보호 부재로서 기능하는 상태가 된다.
상기한 바와 같이, 시트 (20) 의 면을 가열하여, 시트 (20) 에 점착력을 생성하였다면, 점착력이 생성된 시트 (20) 의 면 (보호 부재 영역 (22)) 을, 보호해야 할 웨이퍼면에 부설하고, 가압력을 부여하여 웨이퍼의 면에 시트를 압착하는 시트 압착 공정을 실시한다. 이하에, 도 3 내지 5 를 참조하면서, 시트 압착 공정에 대해, 보다 구체적으로 설명한다.
시트 압착 공정을 실시할 때에, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 연삭 가공에 대비하여 보호 부재를 첩착할 필요가 있는 웨이퍼 (10) 를 준비한다. 웨이퍼 (10) 는, 반도체 기판으로 이루어지고, 복수의 디바이스 (12) 가 분할 예정 라인 (14) 에 의해 구획되어 표면 (10a) 에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 이 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 이 보호해야 할 면인 점에서, 이면 (10b) 측을 하방을 향하게 하고, 시트 압착 공정을 실시하기 위한 유지 테이블 (40) 상에 형성된 통기성을 갖는 흡착 척 (42) 상에 웨이퍼 (10) 를 재치한다. 유지 테이블 (40) 에는, 도시되지 않은 흡인 수단이 접속되어 있고, 그 흡인 수단을 작동시킴으로써, 유지 테이블 (40) 에 웨이퍼 (10) 를 흡인 유지한다 (웨이퍼 준비 공정). 또한, 이 웨이퍼 준비 공정은, 시트 압착 공정 전에 완료되어 있으면 되고, 점착력 형성 공정의 실시 전, 실시 후 중 어느 것이어도 된다.
유지 테이블 (40) 상에 웨이퍼 (10) 를 유지하였다면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 보호 부재 영역 (22) 의 하방에 위치하고 있던 제 1 가열 수단 (30A) 대신에, 웨이퍼 준비 공정에 의해 준비된 유지 테이블 (40) 을 보호 부재 영역 (22) 의 하방에 위치시킨다. 보호 부재 영역 (22) 의 하방에 유지 테이블 (40) 을 위치시켰다면, 유지 테이블 (40) 에 유지된 웨이퍼 (10) 가, 보호 부재 영역 (22) 의 하면과 접하도록 시트 (20), 또는 유지 테이블 (40) 의 높이를 조정한다.
보호 부재 영역 (22) 의 하면에 웨이퍼 (10) 를 위치시켰다면, 도 5 에 나타내는 가압 롤러 (50) 를 보호 부재 영역 (22) 의 상방에 위치시킨다. 가압 롤러 (50) 는, 탄성을 갖는 경질 우레탄 고무 등으로 구성되어 있다. 가압 롤러 (50) 를 보호 부재 영역 (22) 의 상방에 위치시켰다면, 화살표 Z 로 나타내는 방향으로 하강시켜 보호 부재 영역 (22) 에 밀착시키고, 가압 롤러 (50) 를 화살표 R1 로 나타내는 방향으로 회전시키면서, 앞측 단부로부터 화살표 D 로 나타내는 방향으로 이동시켜, 보호 부재 영역 (22) 을 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 전체에 가압하여 압착하여, 시트 압착 공정이 완료된다. 또한, 상기한 바와 같이, 시트 (20) 의 보호 부재 영역 (22) 은, 미리 가열되어 점착력이 생성되어 있고, 온도가 저하되어도 점착력이 유지되어 있는 점에서, 보호 부재 영역 (22) 은 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 에 첩착된다. 또, 시트 (20) 의 표면 (20a) 측에는, 미소한 요철이 형성되어 있는 점에서, 상기한 점착력 생성 공정이 실시되어 보호 부재 영역 (22) 에 점착력이 부여되어 있어도, 가압 롤러 (50) 에 시트 (20) 가 첩부되어 버리는 것이 방지된다.
상기한 시트 압착 공정이 완료되었다면, 후술하는 연삭 가공을 고려하여, 웨이퍼 (10) 의 형상에 맞추어 시트 (20) 를 절단하는 시트 절단 공정을 실시한다. 이하에, 도 6 을 참조하면서, 시트 절단 공정에 대해 설명한다.
시트 절단 공정을 실시할 때에, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 시트 압착 공정에서 사용한 가압 롤러 (50) 를 대신하여, 원반상의 롤러 커터 (52) 를 보호 부재 영역 (22) 의 상방이고, 웨이퍼 (10) 의 외주 가장자리의 상방에 위치시킨다. 롤러 커터 (52) 를 웨이퍼 (10) 의 외주 가장자리 상에 위치시켰다면, 이어서, 롤러 커터 (52) 를 화살표 R2 의 방향으로 회전시키면서, 웨이퍼 (10) 의 외측 가장자리를 따라 이동시켜 시트 (20) 를 원형상으로 커트한다. 이상에 의해, 시트 절단 공정이 완료된다.
상기한 시트 절단 공정이 완료되었다면, 유지 테이블 (40) 을 하강시키거나, 또는 시트 (20) 전체를 상승시켜, 시트 (20) 와 웨이퍼 (10) 를 이반시킨다. 이로써, 보호 부재 영역 (22) 중, 웨이퍼 (10) 의 외주 가장자리를 따라 커트된 보호 부재 (22a) 가 웨이퍼 (10) 에 첩착된 상태가 된다. 또한, 시트 (20) 로부터 보호 부재 (22a) 가 커트되어 떼어내진 후에, 권취측의 심 (A2) 을 회전시켜 보호 부재 (22a) 가 잘라내어진 영역을 권취하는 것에 의해, 시트 롤 (20A) 로부터, 아직 점착력 생성 공정이 실시되어 있지 않은 영역이 인출되어, 다시 점착력 생성 공정을 실시할 수 있는 상태로 할 수 있다. 그리고, 상기한 점착력 생성 공정, 시트 압착 공정, 및 시트 절단 공정을 적절히 반복하는 것에 의해, 복수의 웨이퍼 (10) 에 대해 보호 부재 (22a) 를 배치 형성할 수 있다.
상기한 실시형태에서는, 점착력 생성 공정, 시트 압착 공정, 및 시트 절단 공정을 적절히 반복하는 것에 의해, 복수의 웨이퍼 (10) 에 대해 보호 부재 (22a) 를 배치 형성하는 취지를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 도 2 에 기초하여 설명한 점착력 생성 공정을, 시트 롤 (20A) 에 권취되어 있는 시트 (20) 를 인출하여 심 (A2) 에 권취하면서, 시트 (20) 의 시단으로부터 종단까지, 연속하여 실시해 두는 것도 가능하다. 시트 (20) 를 가열함으로써 부여되는 점착력은, 온도가 저하되어도 유지되지만, 시트 (20) 의 표면 (20a) 에는, 요철 가공 (엠보스 가공) 이 실시되어 있기 때문에, 점착력이 부여된 후에 시트 (20) 를 권취한 후에도 시트 (20) 가 겹친 부분이 고착되는 경우가 없다. 이와 같이, 미리 시트 (20) 전체에 대해 점착력을 부여해 둠으로써, 웨이퍼 (10) 에 대해 보호 부재 (22a) 를 압착하는 시트 압착 공정 및 시트 절단 공정을, 점착력 생성 공정을 사이에 두지 않고, 연속하여 실시할 수 있다.
상기한 바와 같이, 점착력 생성 공정에 의해 점착력이 생성될 때의 온도는, 용융 온도에 대해 낮은 값으로 설정되기 때문에, 시트 (20) 가 용융하지 않고 지나치게 연화되지 않는 상태에서 점착력이 생성되어 압착된다. 따라서, 시트 압착 공정에 있어서 시트 (20) 를 웨이퍼 (10) 에 압착할 때의 취급성이 우수하여 작업성이 양호하고, 또, 만일 시트 압착 공정시에 시트 (20) 에 주름 등이 발생해도, 박리하여 작업을 다시 하는 것도 용이하게 실행할 수 있다. 한편, 시트 (20) 로부터 잘라내어진 보호 부재 (22a) 를 웨이퍼 (10) 에 대해 확실하게 첩착하여 일체화한다는 관점에서 보면, 상기 점착력 생성 공정, 및 시트 압착 공정을 거쳐도, 일체화를 보다 높일 여지가 남아 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 추가로 점착력 강화 공정을 실시한다. 이하에, 도 7 을 참조하면서, 점착력 강화 공정에 대해 구체적으로 설명한다.
점착력 강화 공정을 실시할 때에, 먼저, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (40) 에 유지된 웨이퍼 (10) 의 상방에, 제 2 가열 수단 (30B) 을 위치시킨다. 제 2 가열 수단 (30B) 은, 제 2 히터 본체부 (32B) 와, 제 2 분사부 (34B) 를 구비하고 있다. 제 2 히터 본체부 (32B) 에는, 도시되지 않은 가열 히터, 온도 센서, 송풍 기구 등이 내장되어 있다. 제 2 분사부 (34B) 는, 제 2 히터 본체부 (32B) 로부터 보내지는 열풍을 분사할 수 있도록 원통 형상을 이루고 있고, 제 2 히터 본체부 (32B) 에서 생성된 열풍 (W2) 은, 제 2 분사부 (34B) 로부터 하방을 향하여 분사된다. 이 제 2 가열 수단 (30B) 은, 도시되지 않은 전원, 및 제어 장치에 접속되고, 그 온도 센서를 사용하여, 제 2 분사부 (34B) 로부터 분사하는 열풍 (W2) 을 원하는 온도 (예를 들어, 300 ℃) 로 조정한다.
제 2 가열 수단 (30B) 을 작동시켜, 시트 (20) 로 형성된 보호 부재 (22a) 를 향하여 열풍 (W2) 을 분사하면, 열풍 (W2) 이 제 2 분사부 (34B) 로부터 보호 부재 (22a) 까지의 거리에서 식혀지거나 하여, 보호 부재 (22a) 가 100 ∼ 120 ℃ 로 가열된다. 이 100 ∼ 120 ℃ 의 온도는, 시트 (20) 로서 선택된 폴리에틸렌 시트의 용융 온도 (120 ∼ 140 ℃) 에 이르지 않고, 용해 (유동화) 되지 않는 온도이고, 또한 보호 부재 (22a) 의 점착력이 생성되는, 즉, 점착력이 강화되는 온도 (점착력 강화 온도) 이다. 또한, 점착력 강화 공정을 실시하는 작업 현장의 기온이나, 제 2 분사부 (34B) 의 분사구로부터 보호 부재 (22a) 까지의 거리 등에 따라, 보호 부재 (22a) 의 온도가 상기한 점착력 강화 온도가 되도록, 제 2 가열 수단 (30B) 으로부터 분사되는 열풍 (W2) 의 온도가 적절히 조정되는데, 바람직하게는, 보호 부재 (22a) 가 가열될 때의 목표 온도는, 점착력 생성 공정에 있어서 시트 (20) 를 가열했을 때의 온도와 동등하거나, 또는 그것보다 높은 온도로 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같이 점착력 강화 공정을 실시함으로써, 보호 부재 (22a) 가 연화되어 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 의 요철에 보호 부재 (22a) 가 융합되어 일체화 정도가 높아져, 후술하는 이면 연삭 가공을 실시할 때에 의도하지 않은 박리 등을 일으키는 경우가 방지된다. 이상과 같이 하여, 점착력 강화 공정이 완료된다.
점착력 강화 공정이 실시된 것에 의해, 보호 부재 (22a) 가 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 에 확실하게 첩착되어, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 을 연삭하는 이면 연삭 가공을 실시할 수 있다. 이하에, 도 8, 및 도 9 를 참조하면서, 이면 연삭 가공에 대해 설명한다.
웨이퍼 (10) 에 대해 이면 연삭 공정을 실시할 때에, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 점착력이 강화되어 보호 부재 (22a) 가 압착된 웨이퍼 (10) 의 보호 부재 (22a) 측을 하방을 향하게 하여, 이면 (10b) 이 상방에 노출된 상태에서 연삭 장치 (60) (일부만 나타내고 있다) 의 척 테이블 (62) 에 재치한다. 척 테이블 (62) 의 상면에는, 통기성을 갖는 흡착 척 (62a) 이 형성되어 있고, 도시되지 않은 흡인 수단에 접속되어 있다. 그 흡인 수단을 작동시킴으로써, 척 테이블 (62) 에 재치된 웨이퍼 (10) 를, 보호 부재 (22a) 를 개재하여 흡인 유지한다.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (60) 는, 척 테이블 (62) 상에 흡인 유지된 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 을 연삭하여 박화하기 위한 연삭 수단 (70) 을 구비하고 있다. 연삭 수단 (70) 은, 도시되지 않은 회전 구동 기구에 의해 회전되는 회전 스핀들 (72) 과, 회전 스핀들 (72) 의 하단에 장착된 마운터 (74) 와, 마운터 (74) 의 하면에 장착되는 연삭휠 (76) 을 구비하고, 연삭휠 (76) 의 하면에는 복수의 연삭 지석 (78) 이 환상으로 배치 형성되어 있다.
웨이퍼 (10) 를 척 테이블 (62) 상에 흡인 유지하였다면, 연삭 수단 (70) 의 회전 스핀들 (72) 을 도 9 에 있어서 화살표 R3 으로 나타내는 방향으로, 예를 들어 3000 rpm 으로 회전시키면서, 척 테이블 (62) 을 화살표 R4 로 나타내는 방향으로, 예를 들어 300 rpm 으로 회전시킨다. 그리고, 도시되지 않은 연삭수 공급 수단에 의해, 연삭수를 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 상에 공급하면서, 연삭 지석 (78) 을 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 에 접촉시켜, 연삭휠 (76) 을, 예를 들어 1 ㎛/초의 연삭 이송 속도로 하방을 향하여 연삭 이송한다. 이 때, 도시되지 않은 접촉식의 측정 게이지에 의해 웨이퍼 (10) 의 두께를 측정하면서 연삭을 진행시킬 수 있고, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 을 소정량 연삭하여, 웨이퍼 (10) 를 소정의 두께로 하였다면, 연삭 수단 (70) 을 정지시켜, 세정, 건조 공정 등을 거쳐, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 을 연삭하는 이면 연삭 가공이 완료된다.
상기한 이면 연삭 가공이 완료되었다면, 보호 부재 (22a) 를, 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 으로부터 박리한다 (보호 부재 박리 공정). 그 보호 부재 박리 공정이 완료되었다면, 적절히, 다음 공정으로 반송한다. 본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 폴리올레핀계의 시트, 또는 폴리에스테르계의 시트 중에서 선택된 폴리에틸렌 시트를 가열함으로써 점착력이 부여된 보호 부재 (22a) 가 웨이퍼 (10) 에 압착되고, 또한 점착력 강화 공정을 거쳐 첩착되어 있어, 보호 부재 (22a) 와 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 은, 점착풀 등을 개재하지 않고 첩착된다. 이로써, 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 으로부터 보호 부재 (22a) 를 박리해도, 점착풀 등의 일부가 웨이퍼에 부착되어 잔존하지 않아, 디바이스의 품질을 저하시키거나 하는 문제가 해소된다.
본 발명에 의하면, 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 변형예가 제공된다. 상기한 실시형태에서는, 폴리에틸렌 시트의 면을 가열하여 점착력이 생성된 보호 부재 (22a) 를, 이면 연삭 가공이 실시되는 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 을 보호하는 보호 부재 (22a) 로서 첩착하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 다른 실시형태로는, 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 환상의 프레임에 웨이퍼를 수용하고, 점착 테이프로 웨이퍼의 이면과 그 프레임을 첩착하고, 그 점착 테이프를 개재하여 웨이퍼를 프레임으로 지지한 상태로 하는 경우의 점착 테이프에, 본 발명에 의해 제공되는 보호 부재를 적용할 수 있다. 이하에, 도 10, 및 도 11 을 참조하면서, 이 다른 실시형태에 대해 설명한다.
도 10(a) 에는, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 상에 점착 테이프로서 기능하는 보호 부재를 압착하는 시트 압착 공정의 실시양태를 나타내는 사시도가 나타나 있다. 도 10(a) 에 나타난 시트 (20') 는, 폴리에틸렌 시트이고, 미리 상기한 점착력 생성 공정이 실시되어, 전체에 점착력이 부여되어 있고, 시트 압착 공정을 실시하는 유지 테이블 (80) 전체를 덮을 수 있는 크기로 커트되어, 보호 부재 (24) 를 형성하고 있다. 유지 테이블 (80) 의 상면 (82) 은 평탄면으로 형성되어 있고, 웨이퍼 (10) 를 수용 가능한 개구를 갖는 환상 프레임 (F) 전체가 재치 가능한 치수로 설정되어 있다.
시트 압착 공정을 실시할 때에, 도 10(a) 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (80) 의 상면 (82) 에는, 개구 (Fa) 를 갖는 환상의 프레임 (F) 과, 그 개구 (Fa) 에 수용되어, 이면 (10b) 이 상방을 향하게 된 웨이퍼 (10) 가 재치된다. 그리고, 유지 테이블 (80) 상에는, 웨이퍼 (10) 와 프레임 (F) 을 덮도록, 상기 보호 부재 (24) 가 부설되어, 도 5 에 기초하여 설명한 시트 압착 공정과 마찬가지로, 가압 롤러 (50') 를 회전시켜 화살표 D 로 나타내는 방향으로 이동시킴으로써, 보호 부재 (24) 를 사이에 두고 웨이퍼 (10) 및 프레임 (F) 의 전체에 가압력이 부여되어, 프레임 (F), 및 웨이퍼 (10) 에 보호 부재 (24) 가 압착된다. 이상에 의해, 시트 압착 공정이 완료된다.
시트 압착 공정이 완료되었다면, 도 10(b) 에 나타내는 바와 같이, 롤러 커터 (52) 를 사용하여, 프레임 (F) 을 따라, 보호 부재 (24) 를 원형 (라인 L 로 나타낸다) 으로 커트하고, 원형으로 정돈된 보호 부재 (24a) 를 남기고, 여분의 외주부를 제거한다 (시트 절단 공정).
상기한 바와 같이, 시트 절단 공정을 실시하였다면, 점착력 강화 공정을 실시한다. 이하에, 도 11 을 참조하면서, 점착력 강화 공정에 대해 설명한다.
점착력 강화 공정을 실시할 때에, 먼저, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (80) 에 재치된 웨이퍼 (10), 및 프레임 (F) 의 상방에, 제 2 가열 수단 (30B) 을 위치시킨다. 제 2 가열 수단 (30B) 은, 도 7 에 기초하여 설명한 제 2 가열 수단 (30B) 과 동일한 기능을 갖는 가열 수단으로, 제 2 히터 본체부 (32B) 와 제 2 분사부 (34B) 를 구비하고 있다. 이 제 2 가열 수단 (30B) 도, 도시되지 않은 전원, 및 제어 장치에 접속되고, 그 온도 센서를 사용하여, 제 2 분사부 (34B) 로부터 분사하는 열풍 (W2) 을 원하는 온도 (예를 들어, 300 ℃) 로 조정한다. 또한, 제 2 분사부 (34B) 로부터 열풍 (W2) 을 분사할 때의 분사 영역은, 적절히 조정되어도 된다.
제 2 가열 수단 (30B) 을 작동시켜, 웨이퍼 (10), 및 프레임 (F) 에 첩착된 보호 부재 (24a) 를 향하여 열풍 (W2) 을 분사하면, 열풍 (W2) 이 제 2 분사부 (34B) 로부터 보호 부재 (24a) 까지의 거리에서 식혀지거나 하여, 보호 부재 (24a) 가 100 ∼ 120 ℃ 로 가열된다. 이 100 ∼ 120 ℃ 의 온도는, 시트 (20) 로서 선택된 폴리에틸렌 시트의 용융 온도 (120 ∼ 140 ℃) 에 이르지 않고, 용해 (유동화) 되지 않는 온도이고, 또한 보호 부재 (24a) 의 점착력이 생성되는 온도이며, 결과적으로 점착력이 강화되는 온도 (점착력 강화 온도) 이다. 또한, 점착력 생성 공정을 실시하는 작업 현장의 기온이나, 제 2 분사부 (34B) 의 분사구로부터 보호 부재 (24a) 까지의 거리 등에 따라, 보호 부재 (24a) 의 온도가 상기한 점착력 강화 온도가 되도록, 제 2 가열 수단 (30B) 으로부터 분사되는 열풍 (W2) 의 온도가 적절히 조정된다. 보호 부재 (24a) 가 가열될 때의 목표 온도는, 용융 온도보다 낮은 온도이고, 점착력 생성 공정에 있어서 시트 (20) 를 가열했을 때의 온도와 동등하거나, 또는 그것보다 높은 온도로 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여, 점착력 강화 공정을 실시함으로써, 웨이퍼 (10), 및 프레임 (F) 에 보호 부재 (24a) 가 확실하게 첩착되어, 후술하는 분할 가공을 실시할 때에, 의도하지 않은 박리 등을 발생시키는 것이 방지된다. 이상과 같이 하여, 점착력 강화 공정이 완료된다.
도 11(b) 는, 시트 절단 공정을 종료하고, 프레임 (F) 에 지지된 웨이퍼 (10) 를 프레임 (F) 과 함께 뒤집어, 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 을 상방에 노출시킨 상태를 나타내고 있고, 도면으로부터 이해되는 바와 같이, 점착 테이프로서 기능하는 보호 부재 (24a) 로, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 과 프레임 (F) 을 첩착하여, 보호 부재 (24a) 를 개재하여 웨이퍼 (10) 가 프레임 (F) 으로 유지된 상태가 된다. 이와 같이 하여, 보호 부재 (24a) 를 개재하여 웨이퍼 (10) 가 프레임 (F) 으로 유지된 상태로 하였다면, 예를 들어, 도 12 에 나타내는 다이싱 장치 (90) 에 반송하여 다이싱 가공을 실시할 수 있다. 이하에, 도 12 를 참조하면서, 다이싱 가공에 대해 설명한다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 다이싱 장치 (90) 는, 스핀들 유닛 (91) 을 구비하고 있다. 스핀들 유닛 (91) 은, 회전 스핀들 (92) 의 선단부에 고정된 절삭 블레이드 (93) 를 유지하는 블레이드 커버 (94) 를 구비하고 있다. 블레이드 커버 (94) 에는, 절삭 블레이드 (93) 에 인접하는 위치에 절삭수 공급 수단 (95) 이 배치 형성되어 있고, 절삭수를 절삭 블레이드 (93) 에 의한 웨이퍼 (10) 의 절삭 위치를 향하여 공급한다. 절삭 블레이드 (93) 에 의해 절삭을 실시하기 전에, 도시되지 않은 얼라인먼트 수단을 사용하여, 절삭 블레이드 (93) 와, 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 측에 형성된 분할 예정 라인 (14) 의 위치 맞춤 (얼라인먼트) 을 실시한다. 그 얼라인먼트 수단에는, 적어도 도시되지 않은 조명 수단, 및 촬상 수단이 구비되어, 표면 (10a) 의 분할 예정 라인 (14) 을 촬상, 검출하는 것이 가능하게 구성되어 있다.
그 얼라인먼트 수단에 의한 얼라인먼트를 실시하였다면, 고속 회전되는 절삭 블레이드 (93) 를, 도시되지 않은 척 테이블로 유지한 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 으로부터 분할 예정 라인 (14) 에 위치시켜 하강시켜 절입시키고, 웨이퍼 (10) 를 절삭 블레이드 (93) 에 대해 화살표 X 로 나타내는 X 방향 (가공 이송 방향) 으로 이동시킨다. 이로써, 웨이퍼 (10) 를 절삭하여 분할하는 분할 홈 (100) 을 형성한다. 이 분할 홈 (100) 은, 웨이퍼 (10) 를 완전하게 분할하는 홈이다. 분할 홈 (100) 은, 웨이퍼 (10) 를 유지하는 유지 테이블 (40) 을, 도시되지 않은 이동 수단을 작동시킴으로써, X 방향에 추가로, 화살표 X 와 직교하는 Y 방향, 및 회전 방향으로도 적절히 이동시키면서, 상기한 절삭 블레이드 (93) 에 의한 절삭 가공을 실시하여, 웨이퍼 (10) 의 모든 분할 예정 라인 (14) 을 따라, 분할 홈 (100) 을 형성한다. 이상에 의해, 다이싱 공정이 완료된다. 이와 같은 실시형태에 의해서도, 점착풀 등을 사용하지 않고, 점착 테이프로서 기능하는 보호 부재 (24a) 에 의해 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 이 보호되고, 또한 다이싱 가공을 양호하게 실시할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 (10) 가, 다이싱 가공에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할된 후, 디바이스 칩마다 픽업해도, 디바이스 칩의 이면에 점착풀 등의 일부가 부착되어 잔존하는 경우가 없어, 디바이스 칩의 품질이 저하되거나 하는 문제가 해소된다.
상기한 실시형태에서는, 보호 부재의 기재가 되는 시트 (20), 시트 (20') 로서, 폴리에틸렌 시트를 선택했지만, 이것에 한정되지 않고, 폴리올레핀계의 시트, 또는 폴리에스테르계의 시트로부터 적절히 선택할 수 있다. 폴리올레핀계의 시트에서 선택하는 경우에는, 상기한 폴리에틸렌 시트 외에, 예를 들어, 폴리프로필렌 시트, 폴리스티렌 시트를 선택할 수 있다. 또, 폴리에스테르계의 시트에서 선택하는 경우에는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트, 폴리에틸렌나프탈레이트 시트에서 선택할 수 있다.
상기한 보호 부재의 기재가 되는 시트로서, 폴리에틸렌 시트 이외의 시트를 선택하는 경우에는, 시트 자체를 용융시키지 않고, 또한 점착력이 부여되는 점착력 생성 온도, 및 점착력 강화 온도가 시트의 재질에 따라 상이한 점에서, 점착력 생성 공정, 및 점착력 강화 공정에 있어서 시트를 가열할 때의 목표 온도를, 선택하는 시트의 재질에 따라 조정한다. 예를 들어, 용융 온도가 160 ∼ 180 ℃ 인 폴리프로필렌 시트를 선택한 경우에는, 점착력 생성 공정에 있어서의 목표 온도를 130 ∼ 150 ℃ 정도, 점착력 강화 공정에 있어서의 목표 온도를 140 ∼ 160 ℃ 정도가 되도록 가열한다. 또, 용융 온도가 220 ∼ 240 ℃ 인 폴리스티렌 시트를 선택한 경우에는, 점착력 생성 공정에 있어서의 목표 온도를 190 ∼ 210 ℃ 정도가 되도록, 점착력 강화 공정에 있어서의 목표 온도를 200 ∼ 220 ℃ 정도가 되도록 가열한다. 마찬가지로, 용융 온도가 250 ∼ 270 ℃ 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트를 선택한 경우에는, 점착력 생성 공정에 있어서의 목표 온도를 220 ∼ 240 ℃ 정도가 되도록, 점착력 강화 공정에 있어서의 목표 온도를 230 ∼ 250 ℃ 정도가 되도록, 용융 온도가 160 ∼ 180 ℃ 인 폴리에틸렌나프탈레이트 시트를 선택한 경우에는, 점착력 생성 공정에 있어서의 목표 온도를 130 ∼ 150 ℃ 정도가 되도록, 점착력 강화 공정에 있어서의 목표 온도를 140 ∼ 160 ℃ 정도가 되도록 시트를 가열하면 된다. 상기한 바와 같이, 보호 부재의 기재가 되는 시트는, 제품에 따라 적절한 점착력이 생성되는 온도가 상이하기 때문에, 점착력 생성 공정, 및 점착력 강화 공정에 있어서 시트를 가열할 때의 목표 온도는, 실제로 선택하는 시트의 용융 온도를 고려하면서, 점착력이 적절히 생성되는 온도를 실험에 의해 결정하는 것이 바람직하다.
상기한 실시형태에서는, 제 1 가열 수단 (30A), 제 2 가열 수단 (30B), 제 3 가열 수단 (30C) 을, 도시되지 않은 가열 히터, 온도 센서, 송풍 기구 등에 의해 구성하고, 열풍을 분사하여 시트 (보호 부재) 를 가열하도록 구성했지만, 본 발명은, 열풍을 분사하여 가열하는 수단에 한정되지 않고, 평판상으로 형성된 발열 플레이트를, 시트 (보호 부재) 에 직접 접촉시켜 가열하도록 구성해도 된다.
10 : 웨이퍼
12 : 디바이스
14 : 분할 예정 라인
20 : 시트
20A : 시트 롤
22 : 보호 부재 영역
22a : 보호 부재
24 : 보호 부재
30A : 제 1 가열 수단
30B : 제 2 가열 수단
32A : 제 1 히터 본체부
32B : 제 2 히터 본체부
34A : 제 1 분사부
34B : 제 2 분사부
40 : 유지 테이블
52 : 롤러 커터
60 : 연삭 장치
62 : 척 테이블
70 : 연삭 수단
80 : 유지 테이블
90 : 다이싱 장치
F : 프레임

Claims (4)

  1. 웨이퍼의 면에, 시트상의 보호 부재를 배치 형성하여 웨이퍼를 보호하는 웨이퍼의 보호 방법으로서,
    보호 부재의 기재가 되는 폴리올레핀계의 시트, 또는 폴리에스테르계의 시트를 준비하는 시트 준비 공정과,
    그 시트의 면을 가열하여 점착력을 생성하는 점착력 생성 공정과,
    점착력이 생성된 시트의 면을, 보호해야 할 웨이퍼의 면에 부설하고, 가압력을 부여하여 웨이퍼의 면에 그 시트를 압착하는 시트 압착 공정과,
    그 웨이퍼의 면에 압착한 시트를 가열하여 점착력을 강화하는 점착력 강화 공정으로 적어도 구성되는, 웨이퍼의 보호 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 점착력 생성 공정에 있어서, 제 1 가열 수단으로부터 열풍을 분사하여 시트의 면에 분사하고, 시트 자체를 용융시키지 않고, 또한 점착력이 부여되는 온도로 가열하여, 그 시트에 점착력을 생성하는, 웨이퍼의 보호 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    그 점착력 강화 공정에 있어서, 제 2 가열 수단으로부터 열풍을 분사하여 시트의 면에 분사하고, 시트 자체를 용융시키지 않고, 또한 점착력이 부여되는 온도로 가열하여, 점착력을 강화하는, 웨이퍼의 보호 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 점착력 강화 공정에 있어서 시트를 가열할 때의 시트의 목표 온도를, 그 점착력 생성 공정에 있어서 시트를 가열할 때의 시트의 목표 온도와 동등하거나, 또는 그것보다 높게 설정하는, 웨이퍼의 보호 방법.
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