KR102225430B1 - 워크 분할장치 및 워크 분할방법 - Google Patents

Abstract

가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에, 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 경감한다.
다이싱테이프에 부착되고, 링 상의 프레임에 장착되어 미리 형성된 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 다이싱 가공된 반도체 웨이퍼를 갖는 워크를 고정하는 프레임 고정 수단과, 상기 워크의 다이싱테이프를 익스팬드하는 익스팬드수단과, 상기 다이싱테이프의 익스팬드 상태를 해제한 후, 상기 다이싱테이프에 발생하는 이완 부분을 가열하기 위해서 상기 분할 대상인 반도체 웨이퍼 외주의 다이싱테이프에 열을 공급하게 배치되어 각각 가열 상태를 주 방향에 독립해서 제어하는 것이 가능한 광가열 장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 워크 분할장치 및 워크 분할방법을 제공한다.

Description

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

본 발명은 워크 분할장치 및 워크 분할방법에 관한 것으로서, 특히 다이싱테이프를 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 반도체장치나 전자부품 등의 워크를 개개의 칩으로 분할하는 워크 분할장치가 알려져 있다.

도 19에 이러한 워크의 일예를 나타냈다. 도 19에 도시한 바와 같이 워크는 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 반도체장치나 전자 부품 등이 형성된 판상물(板狀物)이며, 윗면에 점착층이 형성된 두께 100㎛ 정도의 다이싱테이프(S; 점착 시트)에 반도체 웨이퍼(W)의 이면이 부착된다. 다이싱테이프(S)에 부착된 반도체 웨이퍼(W)는 다이싱테이프(S)를 통해서 강성이 있는 링 상의 프레임(F)에 장착된다. 프레임(F)에 장착된 반도체 웨이퍼(W)는 이 상태로 워크 분할 장치에 있어서, 척 스테이지에 재치되어 다이싱테이프(S)가 익스팬드 된다. 다이싱테이프(S)가 익스팬드 되면, 반도체 웨이퍼(W)에 미리 형성된 분할 예정 라인에 따라 반도체 웨이퍼(W)가 각각의 칩(T)으로 분할(個片化) 된다.

그 후, 다이싱테이프(S)의 익스팬드를 해제하면, 반도체 웨이퍼(W)의 외주부의 다이싱테이프(S)에 이완이 발생한다. 이 이완을 그대로 해 두면, 분할한 칩(T) 끼리가 다시 달라붙거나 해서 그 후의 공정에 문제가 되기 때문에 이완을 제거할 필요가 있다. 거기에서 종래, 가열하면 수축하는 재료로 다이싱테이프(S)를 형성하고, 반도체 웨이퍼(W)의 외주부가 이완 부분의 다이싱테이프(S)를 가열해서 수축시켜 이완을 제거하도록 하고 있다. 이때 반도체 웨이퍼(W)의 외주부의 다이싱테이프(S)를 가열하기 위해서 워크 외주부에 배치된 열원과 워크를 상대적으로 회전시켜서 주사함으로써 다이싱테이프(S)의 외주부를 가열하도록 하고 있다.

또한 이 반도체 웨이퍼(W)의 외주부의 다이싱테이프(S)를 가열하는 방식으로서는 외주부에 온풍을 분사하는 온풍방식, 링 상의 가열판을 외주부에 접촉시키는 가열판 방식, 링 상의 광원에 의해 외주부를 조사하는 광가열 방식 등이 알려져 있었다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 레이저 광 조사에 의해 분할 예정 라인에 따른 변질층이 내부에 형성된 피 가공물을 보유 테이프를 통해서 프레임에 보유한 상태로, 상기 피 가공물의 상기 분할 예정 라인에 따라 외력을 가함으로써 상기 피 가공물을 칩상으로 분할하는 브레킹 수단과, 상기 브레킹 수단에 의해 분할된 상기 피 가공물을 보유하는 상기 보유 테이프를 신장시킴으로써 해당 피 가공물의 칩 간격을 확장하는 칩 간격 확장 수단을 갖춘 가공 장치가 기재되어 있다.

이 특허문헌 1에 기재한 가공 장치에 있어서는 보유 테이프를 신장시켜서 피 가공물의 칩 간격을 확장한 후, 가열부에 의해 가열해서 보유 테이프를 수축시킴으로써 신장에 의해 생긴 보유 테이프의 이완을 제거하도록 하고 있지만, 가열부의 가열원으로서 열풍을 분사하는 열풍원이나 히터 가열판 등이 이용되고 있다.

특허문헌1 : 특허공개 2007-158152호 공보

그렇지만, 상기 종래와 같이 반도체 웨이퍼의 외주부가 이완된 다이싱테이프를 가열하는 것에 즈음하고, 열원을 일정 온도로 다이싱테이프에 대하여 상대적으로 주사하거나, 대칭영역의 전역을 일괄해서 가열하는 방식에서는 이하와 같은 문제가 있다. 즉, 워크에 붙여져 있는 다이싱테이프는 롤 상으로 형성되어 있기 때문에, 가열시의 수축성이 정사각형 적이 아니고, 가열에 의해 수축하기 쉬운 방향과 그렇지 않은 방향을 소유하는 수축 이방성이 있다. 따라서, 예를 들면 열원을 워크에 대하여 상대적으로 회전해서 주사해서 연속적으로 가열해 가면, 제일 처음에 가열하는 부분은 수축이 크고, 점차로 수축량이 작아져, 수축하는 순서에 의해 다이싱테이프에 비틀어짐이 발생하고, 칩의 배열에 차이가 생겨버린다 라고 하는 문제가 있다. 또, 다이싱테이프의 전 영역을 일괄로 가열하고 있으면, 다이싱테이프의 수축의 이방성에 의해 방향에 의해 수축이 다르기 때문에 개편화(個片化)된 각 칩간의 틈이 종횡에서 달라버린다 라고 하는 문제가 있다. 이렇게 종래의 가열 방법에서는, 개편화(個片化)된 각 칩간의 틈이 종횡에서 다르거나, 칩의 배열이 벗어나버리는 소위 미스 얼라인먼트 등의 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제에 감안하여 이루어진 것이며, 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 억제할 수 있는 워크 분할장치 및 워크 분할방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 워크 분할장치는 다이싱테이프에 부착되고, 링 상의 프레임에 장착되어 미리 형성된 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 다이싱 가공된 반도체 웨이퍼로 이루어지는 워크를 고정하는 프레임 고정 수단과, 상기 워크의 다이싱테이프를 익스팬드 하는 익스팬드 수단과, 상기 다이싱테이프의 익스팬드 상태를 해제한 후, 상기 다이싱테이프에 발생하는 이완 부분을 가열하기 위해서 상기 분할 대상인 반도체 웨이퍼 외주의 다이싱테이프에 열을 공급하도록 배치되어 각각 가열 상태를 주(周) 방향으로 독립해서 제어하는 것이 가능한 광가열 장치를 갖춘 것을 특징으로 한다.

그에 따라 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에, 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 상기 광가열 장치는 외주부에 따라 등 간격 동시에 대칭으로 배치되어 적어도 4개 이상 있는 것이 바람직하다.

또, 하나의 실시 태양으로서 상기 광가열 장치의 개수는 4의 배수인 것이 바람직하다.

그에 따라 광가열 장치를 다이싱테이프의 주위에 용이하게 등 간격으로 대칭적으로 배치할 수 있고, 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감할 수 있다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 본 발명의 워크 분할 장치는 게다가, 상기 광가열 장치를 상기 다이싱테이프에 대하여 승강시키는 동시에 상기 다이싱테이프의 외주에 따라 회전시키는 승강 회전 기구를 갖춘 것이 바람직하다.

그에 따라 가열하지 않을 때에는 광가열 장치를 대기 위치에 대기시켜 두는 동시에 가열시에는 회전 주사하는 것으로 다이싱테이프를 균등하게 가열할 수 있다.

또, 하나의 실시 태양으로서 상기 승강 회전기구는 상기 광가열 장치가 있는 위치에서 상기 다이싱테이프의 외주부를 가열한 후, 이웃이 되는 광가열 장치와의 중간의 위치까지 상기 광가열 장치를 회전시키는 것이 바람직하다.

그에 따라 다이싱테이프를 균등하게 가열하는 것이 가능해진다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 상기 광가열 장치는 상기 회전 중은 전원을 오프하거나 가열에 기여하지 않는 전압을 인가하는 것이 바람직하다.

그에 따라 가열할 필요가 없는 부분에까지 연속해서 가열을 계속해버리는 것을 막고, 다이싱테이프를 연속해서 가열함으로써 발생하는 칩 차이를 경감할 수 있다.

또, 하나의 실시 태양으로서 상기 광가열 장치는 상기 다이싱테이프의 수축 이방성에 대응해서 인가(印加) 전압이 제어되는 것이 바람직하다.

그에 따라 다이싱테이프의 수축 이방성에 대응한 가열을 할 수 있다.

또한, 하나의 실시 태양으로서 상기 광가열 장치는 상기 다이싱테이프가 수축하기 쉬운 부분보다도 수축하기 어려운 부분에 대하여 상기 광가열 장치에 대한 인가(印加) 전압을 높게 설정되는 것이 바람직하다.

그에 따라 수축하기 어려운 부분도 수축하기 쉬운 부분과 같이 수축시킬 수 있고, 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 억제하는 것이 가능해진다.

또, 마찬가지로 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 워크 분할 방법은 반도체 웨이퍼를 다이싱테이프에 부착하고, 링 상의 프레임에 장착하여 상기 반도체 웨이퍼를 미리 분단 예정 라인에 따라 각각의 칩으로 다이싱 가공한 워크를 고정하는 프레임 고정 공정과, 상기 워크의 다이싱테이프를 익스팬드하는 익스팬드 공정과, 상기 다이싱테이프의 익스팬드 상태를 해제한 후, 상기 다이싱테이프에 발생하는 이완 부분을 상기 다이싱테이프의 외주부에 따라 등 간격으로 또한 대칭적으로 배치되어 각각 가열 상태가 독립으로 제어 가능한 적어도 4개 이상의 광가열 장치로 가열하는 가열 공정을 갖추고, 상기 가열 공정에 있어서는 소정위치에서 상기 광가열 장치에 의해 상기 다이싱테이프의 이완 부분을 가열한 후, 상기 광가열 장치의 전원을 오프하거나 가열에 기여하지 않는 전압을 인가하고, 상기 다이싱테이프의 외주에 따라 이웃이 된 상기 광가열 장치와의 중간의 위치까지 각각의 상기 광가열 장치를 회전하고, 그 위치에서 다시 상기 다이싱테이프의 이완 부분을 가열하는 것을 특징으로 한다.

그에 따라 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 억제하는 것이 가능해진다.

또, 하나의 실시 태양으로서, 상기 광가열 장치는 상기 다이싱테이프의 이완 부분을 가열할 때, 상기 다이싱테이프의 수축 이방성에 대응해서 인가(印加) 전압이 제어되는 것이 바람직하다.

그에 따라 다이싱테이프의 수축 이방성에 대응한 가열을 할 수 있고, 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 억제하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 관한 워크 분할 장치의 제1의 실시 형태를 나타낸 요부 단면도,
도 2는 본 실시 형태의 광가열 장치와 워크의 위치 관계를 나타낸 평면도,
도 3은 도 2의 광가열 장치의 가열 회전 주사의 모양을 나타낸 평면도,
도 4는 본 실시 형태에 있어서 광가열 장치를 8개로 했을 경우를 나타낸 평면도,
도 5는 도 4의 광가열 장치의 가열 회전 주사의 모양을 나타낸 평면도,
도 6은 본 실시 형태에 대한 비교예로서 종래의 예를 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명의 제2실시 형태의 워크 분할장치의 요부를 나타낸 단면도,
도 8은 제2의 실시 형태의 워크 분할장치의 작용을 나타낸 플로우 챠트(flow chart),
도 9는 같은 제2의 실시 형태의 워크 분할장치에 있어서 이완한 다이싱테이프를 가열해서 수축하는 처리를 나타낸 플로우 챠트(flow chart),
도 10은 제2의 실시 형태의 워크 분할장치가 익스팬드를 하고 있는 상태를 나타낸 단면도,
도 11은 웨이퍼 커버를 하강시킨 상태를 나타낸 단면도,
도 12는 웨이퍼 커버와 쳐 올리기용 링으로 다이싱테이프를 파지한 채로 강하한 상태를 나타낸 단면도,
도 13은 다이싱테이프가 이완한 부분을 광가열 장치로 가열하고 있는 상태를 나타낸 단면도,
도 14는 다이싱테이프를 가열 경화한 후의 상태를 나타낸 단면도,
도 15는 광가열 장치로 가열한 다이싱테이프의 측정 위치를 나타낸 설명도,
도 16은 도 15의 각 측정 위치에 있어서의 측정 방향을 나타낸 설명도,
도 17은 측정 결과를 나타낸 설명도,
도 18은 비교예의 측정 결과를 나타낸 설명도,
도 19는 워크를 나타낸 사시도 이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관한 워크 분할장치 및 워크 분할방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 워크 분할장치의 제1의 실시 형태를 나타낸 요부 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 워크 분할장치(1)는 쳐 올리기용 링(12), 링 승강 기구(16), 프레임 고정 기구(18), 광가열 장치(22) 및 승강 회전 기구(23)을 갖추고 있다.

프레임 고정 기구(18)는 워크(2)의 프레임(F)를 보유 고정하는 것이며, 이것에 의해 도 19에 나타낸 바와 같은 반도체 웨이퍼(W)가 다이싱테이프(S)를 통해서 프레임(F)에 장착된 워크(2)가 워크 분할 장치(1)에 설치된다. 반도체 웨이퍼(W)에는 도 19에 나타낸 바와 같이 미리 레이저 조사 등에 의해 그 내부에 분단 예정 라인이 격자상으로 형성되어 있다. 반도체 웨이퍼(W)는 후술하는 바와 같이 워크 분할 장치(1)에 의해 분단 예정 라인에 따라 분할되어 각 칩(T)에 개편화(個片化) 된다.

또한, 여기서 예를 들면, 반도체 웨이퍼(W)는 두께 50㎛ 정도, 다이싱테이프(S)는 열수축성의 재료로 형성되어 두께 수㎛으로부터 100㎛ 정도인 것으로 한다.

쳐 올리기용 링(12)은 프레임 고정 기구(18)에 의해 보유된 워크(2)의 아래쪽에서 반도체 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸게 배치된 링 상의 부품이다. 쳐 올리기용 링(12)은 링 승강 기구(16)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 또, 이 링에는 마찰력 저감을 위한 고로(롤러(la))를 설치해도 좋다. 도 1에서 쳐 올리기용 링(12)은 하강 위치(대기 위치)에 위치하고 있다.

자세한 내용은 후술하지만, 쳐 올리기용 링(12)은 상승함으로써 아래에서 다이싱테이프(S)를 밀어 올려 다이싱테이프(S)를 익스팬드하는 것이다. 이렇게 다이싱테이프(S)를 잡아 늘림으로써 분단 예정 라인이 분단되어 반도체 웨이퍼(W)가 각각의 칩(T)으로 분할된다.

광가열 장치(22)는 쳐 올리기용 링(12)을 상승시켜서 다이싱테이프(S)를 익스팬드 해서 반도체 웨이퍼(W)를 분할한 후, 쳐 올리기용 링(12)을 하강시켰을 때 생기는 반도체 웨이퍼(W)의 주위의 다이싱테이프(S)의 이완을 가열함으로써 해소하는 것이다. 광가열 장치(22)는 예를 들면, 스팟 타입의 할로겐 램프 히터이다. 또, 광가열 장치(22)는 광을 조사해서 복사에 의해 가열하는 것이라면, 그 외에도 레이저나 플래시 램프(flash lamp) 등이어도 된다.

이러한 광가열형 장치의 경우, 광의 조사 상태를 육안에서 확인할 수 있다. 또, 광이 조사된 영역은 복사 현상에 의해 가열되는 것에 대해서, 광이 조사되지 않은 영역은 가열되지 않는다. 즉, 광을 조사할 때 그 조사 영역을 시각으로 인지할 수 있으므로 그 조사를 시각으로 인지할 수 있는 영역을 복사에 의해 가열하는 영역으로서 국소적으로 한정하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에 있어서는 광가열 장치(22)로서 스팟 타입의 할로겐 램프 히터를 이용하고 있다. 구체적으로는 인후릿지공업(주)의 할로겐 스팟 히터(LCB-50; 램프 정격 12V/100W)를 이용했다. 촛점거리는 35mm, 집광 직경은 2mm 이다. 그러나, 본 실시 형태에서는 후술하는 도 11에 나타낸 바와 같이 정확히 집광하는 부분을 이용해서 가열하는 것이 아니고, 광원으로부터 대상물까지의 거리(조사 거리)를 46mm로 하여, 촛점거리 35mm에 대하여 11mm 오프셋 하고, 조사 직경을 17.5mm 로 하고 있다. 실제의 조사 직경은 15mm 이며, 다이싱테이프(S)의 워크(W) 외측의 직경 15mm의 지역을 가열하도록 하고 있다.

이와 같이 스팟 타입의 할로겐 램프 히터를 이용함으로써 가열하고 싶은 부분만을 선택적으로(국소적으로) 가열할 수 있고, 그 이외의 부분에의 열스트레스를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 할로겐 램프용 전원으로서는 (주)뮤테크의 할로겐 램프용 전원 KPS-100E-12를 사용했다. 이 할로겐 램프용 전원의 출력은 정격 전압 12V 이다. 또, soft start(슬로우 스타트)기능을 소유하고 있어 할로겐 램프에 돌입 전류가 흐르는 것을 방지하고 있다.

이들 조합에 의해 히터 전원 ON 지령보다 슬로우 스타트 0.75초를 경과해서 히터 최대 조도에 도달할때 까지 걸리는 시간은 3초 이내다. 이것은 온풍 히터나 적외선 히터와 비교하면 대단히 단시간이다. 마찬가지로 최대 조도로부터 전원 OFF까지의 시간도 같다. 또, 소정의 조도로부터 다른 조도에의 변경 응답성도 3초 이내이다. 이렇게 할로겐 램프를 이용함으로써 단시간으로 원하는 조도 즉 온도를 얻을 수 있다. 이것은 일반적인 적외선 히터나 온풍 히터에서의 실현은 곤란하다. 이와 같이 제어성이 좋은 것도 할로겐 랜프 히터를 이용하는 것이 바람직한 하나의 이유이다.

광가열 장치(22)는 프레임 고정 기구(18)에 의해 보유된 워크(2)의 위쪽에서, 반도체 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸게 배치되어 있다. 단면도인 도 1에는 2개의 광가열 장치(22)가 표시되어 있지만, 본 실시 형태에 있어서는 4개 이상의 광가열 장치(22)를 배치하는 것이 바람직하다. 또, 후술하도록(도 2 참조), 광가열 장치(22)는 다이싱테이프(S)의 외주에 따라 등 간격으로 대칭적으로 배치된다.

광가열 장치(22)는 이완한 다이싱테이프(S)의 부분만을 국소적으로 가열하는 선택적 가열 수단으로서 이용할 수 있었던 것이다. 승강 회전 기구(23)는 광가열 장치(22)를 승강시키는 동시에, 광가열 장치(22)를 워크(2; 다이싱테이프(S))의 주위로 회전시키는 것이다. 그에 따라 광가열 장치(22)는 다이싱테이프(S)의 외주에 따라 주사되어 다이싱테이프(S)에 대하여 균등하게 열을 가할 수 있다. 또한, 광가열 장치(22)에 의해 반도체 웨이퍼(W) 주위의 축 늘어진 다이싱테이프(S)를 가열하는 방법의 상세에 대해서는 후술한다.

도 2에 본 실시 형태의 광가열 장치(22)와 워크(2; 다이싱테이프(S))와의 위치 관계를 평면도에서 나타냈다. 광가열 장치(22)는 스팟 타입의 할로겐 램프 히터이다.

도 2에 나타낸 바와 같이 이 예에서는, 워크(2)의 다이싱테이프(S)의 주위에 등 간격으로 대칭적으로 4개의 광가열 장치(22)가 배치되어 있다. 또한, 도 2에서는 워크(2)의 프레임(F)이나 반도체 웨이퍼(W)는 생략하고, 중앙에 칩(T)을 하나만 표시하고 있다.

도면에 나타낸 바와 같이 칩(T)은 거의 정방형이며, 광가열 장치(22)는 칩(T)의 각 근처에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 이 위치에서 각 광가열 장치 (22)의 전원을 온으로 하면, 열 수축성의 재료로 형성된 다이싱테이프(S)는 가열되어 도면에 화살표(A)로 나타낸 바와 같이 수축한다. 그 결과 칩(T)은 X방향 및 Y방향으로 인장 된다.

여기서, 예를 들면 다이싱테이프(S)는 도면의 X방향(가로방향)은 수축하기 어렵고, Y방향(세로방향)은 수축하기 쉽다로 한다. 이러한 수축 이방성을 해소하기 위해서 수축하기 어려운 X방향에 배치된 광가열 장치(22)에 대하여는 수축하기 쉬운 Y방향에 배치된 광가열 장치(22)보다도 (할로겐 램프 히터에 대한) 인가(印加) 전압을 높게 설정하도록 한다. 그에 따라 다이싱테이프(S)는 세로방향 및 가로방향으로 균등하게 수축하고, 각 칩(T)은 외주방향으로 균등하게 인장되므로 칩(T)끼리가 달라 붙어버리거나, 배열 차이를 생기게 할 일은 없다.

또 이때 도면에 화살표(B)로 나타낸 바와 같이 광가열 장치(22)를 승강 회전 기구(23)에 의해 워크(2; 다이싱테이프(S))의 주위로 회전 주사시킨다.

도 3에 광가열 장치(22)을 회전 주사하는 모양을 나타냈다.

우선 도 3에 부호 1로 나타낸 위치에서 광가열 장치(22)의 전원을 온으로 해서 가열을 한다. 이때 전술한 바와 같이 다이싱테이프(S)는 X방향(가로방향)으로 수축하기 어렵고, Y방향(세로방향)으로 수축하기 쉽도록 하고 있으므로, 도면의 부호 H의 위치에 있는 광가열 장치(22)는 도면의 부호 L의 위치에 있는 광가열 장치 (22)보다도 인가(印加) 전압을 높게 설정한다.

그 다음에, 광가열 장치(22)의 전원을 오프로 하거나, 가열에 기여하지 않는 전압을 인가하고, 정확히 부호 1의 중간의 위치인 부호 2의 위치까지 광가열 장치 (22)를 승강 회전 기구(23)에 의해 45도 회전한다.

그 다음에 부호 2의 위치에서 다시 광가열 장치(22)의 전원을 온으로 해서 다이싱테이프(S)를 가열한다. 이 부호 2의 위치에 있어서는 X방향과 Y방향의 중간의 방향이므로 모든 광가열 장치(22)의 인가(印加) 전압은 동일하게 한다.

이렇게 하여 다이싱테이프(S)를 가로방향, 세로방향 및 경사 방향의 모든 방향에 대하여 균등하게 수축시킬 수 있다. 그 결과 각 칩(T)의 간격이 종횡에서 다르거나, 칩의 배열 차이를 일으키는 일 없어 다이싱테이프(S)를 균등하게 수축시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 있어서, 광가열 장치(22)의 개수는 이 예와 같이 4개로 한정되는 것이 아니고, 도 2에 나타낸 바와 같이 4개의 광가열 장치(22)의 사이에 각각 1개씩 광가열 장치를 추가해서 8개의 광가열 장치를 갖추어도 좋다.

도 4에 8개의 광가열 장치를 구비한 예를 나타냈다.

도 4에 나타낸 바와 같이 도 2의 4개의 광가열 장치(22)에 대하여 각 광가열 장치(22)의 사이에 각각 하나씩 광가열 장치(22)가 배치되어 전체로 8개의 광가열 장치(22)가 워크(2)의 주위에 등 간격으로 배치되어 있다.

이 경우도 8개의 광가열 장치(22)는 승강 회전 기구(23)에 의해 워크(2; 다이싱테이프(S))에 대하여 승강 가능함과 동시에 그 주위로 회전 주사시킬 수 있다.

도 5에 8개의 광가열 장치(22)를 회전 주사하는 모양을 나타냈다.

예를 들면, 8개의 광가열 장치(22)는 처음 도 5의 숫자 1의 위치에 있어서 워크(2) 주위의 다이싱테이프(S)를 가열한다라고 한다. 그 다음에, 도면에 화살표 B로 나타낸 바와 같이 광가열 장치(22)을 승강 회전 기구(23)에 의해 숫자 2의 위치까지 22.5도(= 360도÷ 8 ÷ 2)만 회전한다. 이때 회전 중은 광가열 장치(22)는 전원 오프하거나, 가열에 기여하지 않는 전압을 인가한다. 그리고 다음에 도면의 숫자 2의 위치에 있어서 워크(2) 주위의 다이싱테이프(S)를 가열한다.

또한, 이때 이전과 동일하게 칩(T)에 대하여 나타낸 X방향(가로방향)은 Y방향(세로방향)보다도 다이싱테이프(S)가 수축하기 어렵다라고 하고 있으므로, 도면에 점선으로 나타낸 범위(H)에 있는 광가열 장치(22)는 도면에 점선으로 나타낸 범위(L)에 있는 광가열 장치(22)보다도 인가(印加) 전압을 높게 하도록 한다.

또한, 광가열 장치(22)의 개수는 4개와 8개로 한정되는 것이 아니고, 적어도 4개 이상으로 다이싱테이프(S)의 외주를 따라 등 간격에 대칭적으로 배치할 수 있으면 좋다. 또 예를 들면 6개의 광가열 장치는 다이싱테이프(S)의 외주를 따라 등간격으로 대칭적으로 배치할 수 있으므로 6개라도 좋다.

또, 도 2의 4개의 광가열 장치(22)의 사이에 각각 2개의 광가열 장치를 추가해서 12개라도 좋고, 도 2의 4개의 광가열 장치(22)의 사이에 각각 3개의 광가열 장치를 추가해서 16개라도 좋다. 이렇게 광가열 장치(22)의 개수는 4의 배수개로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 실시 형태에 있어서는 적어도 4개 이상의 광가열 장치를 워크(2)의 주위에 균등하게 배치하고, 다이싱테이프(S)의 수축하기 어려운 방향에 대해서는 고아가열 장치에 대한 인가(印加) 전압을 보다 높게 해서 가열하도록 하고, 가열과 소정 각도의 회전을 되풀이하는 것으로, 다이싱테이프(S)를 가로방향, 세로방향 및 경사 방향의 모든 방향에 대하여 균등하게 수축시킬 수 있다. 그 결과, 각칩(T)의 간격이 종횡에서 다르거나, 칩의 배열 차이를 일으키는 일 없이 다이싱테이프(S)를 균등하게 수축시키는 것이 가능해진다.

또, 이것에 대하여 비교 예로서 가열 수단이 2개인 종래의 경우에 대해서 설명한다.

도 6에 나타낸 바와 같이 가열수단(122)은 다이싱테이프(S)의 주위 대칭적인 위치에 2개 배치되어 있다고 한다. 그리고 도면에 화살표로 나타낸 바와 같이 가열 수단(122)을 다이싱테이프(S)의 외주에 따라 주사하면서 연속적으로 가열해서 다이싱테이프(S)를 수축시키도록 하고 있다.

이때, 가열 수단(122)으로서는 온풍방식, 가열판 방식, 링 상 광가열 방식 등을 이용할 수 있지만, 이 방식에서는 다이싱테이프(S)의 수축하기 쉬운 영역과 수축하기 어려운 영역으로 가열량을 바꿀 수 있지 않고, 다이싱테이프(S)를 균등하게 수축시키는 것은 불가능하다. 그 결과 각 칩(T)의 간격이 종횡에서 다르거나, 칩의 배열 차이를 일으키고 만다.

또, 만일 가열 수단(122)으로서 본 발명과 같이 광가열 장치를 이용했다고 한들, 2개만으로는 예를 들면 도 6과 같이 2개의 광가열 장치로 가열해서 세로방향에 다이싱테이프(S)를 수축하고 있을 때 가로방향에는 가열하지 않고 있으므로 세로방향에만 수축하고, 칩(T)의 간격이 종횡에서 다르거나, 배열 차이가 생겨버린다. 가령 이 다음 2개의 광가열 장치를 90도 회전해서 가로방향으로부터 가열해도 이미 다이싱테이프(S)는 세로방향으로 상당히 수축해버리고 있으므로, 다이싱 테이프(S)를 균등하게 수축시키는 것은 불가능해서 칩(T)의 배열 차이를 수정할 수는 없다.

이상 설명한 예에서는 반도체 웨이퍼(W)를 직접 다이싱테이프(S)에 붙인 워크(2)를 다루고 있었지만, 반도체 웨이퍼(W)를 DAF(Die Attach Film; 다이 어태치 필름)이라고 불리는 die bonding 용의 필름상 접착제가 붙은 다이싱 테이프를 통해서 다이싱테이프(S)에 붙이도록 해도 좋다.

또 이 경우에는 다이싱테이프(S)를 익스팬드 해서 반도체 웨이퍼(W)를 칩(T)에 분할해서 개편화(個片化)할 때에, DAF도 같이 분할되게, DAF를 냉각 할 필요가 있다. 이하, 본발명의 제2의 실시 형태로서, DAF를 소유하는 워크2에 대응하는 워크 분할 장치에 대해서 설명한다.

도 7에 본 발명의 제2실시 형태의 DAF를 소유하는 워크(2)에 대응하는 워크 분할 장치의 요부를 단면도로 나타냈다.

도 7에 나타낸 바와 같이 제2의 실시 형태의 워크 분할장치(100)는 DAF(D)를 냉각하기 위한 냉동 척테이블(10)을 갖추고 있다. 냉동 척테이블(10) 상에 도 19에 나타낸 바와 같은 반도체 웨이퍼(W)가 다이싱테이프(S)를 통해서 프레임(F)에 장착된 워크(2)가 설치된다. 여기서 예를 들면, 반도체 웨이퍼(W)는 두께 50㎛ 정도, DAF(D) 및 다이싱테이프(S)는 각각 두께 수㎛으로부터 100㎛ 정도인 것으로 한다.

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 0도 이하, 예를 들면 -5℃ ∼ -10℃ 정도로 냉각하는 것이다. 또한, 동일 물질 내에서 열이 전해지는 것을 열전도라고 말하고, 다른 물질끼리가 접촉해서 열이 전해지는 것을 열전달이라고 부른다. 냉동 척테이블(10)로 DAF(D)를 냉각함으로써 DAF(D)이 취성화(脆性化) 되어 분단하기 쉬워진다.

또한, 냉동하는 방식으로서는 척 내에 냉매를 공급함으로써 냉동하는 방식 등도 있지만, 펠티어 효과를 이용해서 척 표면을 빙결되게 하는 방식이라도 좋다. 냉동 척테이블은 다이싱테이프와 DAF를 통하여 웨이퍼 이면을 진공 흡착한다. 그 특징으로서, 위에서 말한 것으로부터도 알수 있는 바와 같이 그 흡착 영역은 열전달에 의해 곧 냉각될 뿐, 흡착 영역 이외는 그다지 냉각되지 않고 마치는 것이다. 이것은 단지 대류 등에 의해 분위기를 차게 하는 것과는 다르고, 열전달에 의한 냉각은 국소적으로 냉각하고 싶은 부분만 냉각시킬 수 있기 때문이다.

이와 같이 냉동 척테이블에 의해 웨이퍼 분할 영역만을 선택적으로 냉각할 수 있는 것을 알지만, 그 이유를 이하 더욱 자세하게 설명한다.

앞에서 말한 것 같이, DAF 및 점착테이프의 두께는 기껏 100㎛ 정도이다. 따라서 냉동 척테이블 표면에서의 거리는 DAF 및 점착테이프, 웨이퍼까지의 거리는 기껏 커서 0.2mm 이내다. 그것에 대하여 냉동 척테이블의 외주에서 DAF의 외주까지의 직경의 차이는 12mm 이기 때문에 한 쪽은 6mm 정도이다.

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

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

ΔQ=λS(Δu/Δx)Δt ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)

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

따라서 냉동 척테이블을 예를 들면, -5℃로 냉각한 것으로 한다. 그러면, 웨이퍼 영역 내는 DAF 및 점착테이프의 두께(Δx)는 기껏 0.2mm 인 것에 대해서, 열이 전해지는 단면적(S)은 웨이퍼 영역 전역에 상당한다. 그 때문에 열전달에 의해 이동하는 열량은 대단히 크고, DAF나 점착테이프의 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 6mm 로 된다. 또, DAF를 붙이고 있는 다이싱테이프는 폴리에틸렌 등의 수지로 형성되어 있기 때문에 열전도율(λ)도 낮다. 게다가 그 폴리에틸렌의 두께가 100㎛ 로 대단히 얇기 때문에 즉, 열이 전해지는 단면적(S)도 대단히 작아진다. 그 결과 웨이퍼에의 열전달성과 비교하여 다이싱테이프나 DAF를 전해지는 열전도성은 지극히 낮아진다.

그 때문에 냉동 척이 접촉하지 않는 부분, 실질적으로 다이싱테이프의 두께이상 거리가 떨어져 있는 DAF 외주 부분은 냉동 척으로부터의 열전달에 의해 냉각되는 영향을 받을 일은 없다. 또, 냉동 척으로부터 떨어진 다이싱테이프의 부분은, 대부분의 면적이 주변의 분위기에 노출되어 있기 때문에 냉동 척의 온도가 아니고, 냉동 척 이외의 주위의 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, DAF테이프의 두께나 다이싱테이프의 두께를 웨이퍼 영역(엄밀하게는 웨이퍼와 DAF의 쌍방을 분할하는 영역)보다도 외주부로 밀려 나온 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 것으로부터, 종래, DAF 테이프는 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(한 쪽1mm이상) 크지 않으면 안되었다.

그 상태로 DAF 전역을 저온으로 하면, 웨이퍼가 존재하지 않는 외주부의 DAF는 저온이 됨으로써 취화(脆化) 하고, 그 결과, DAF 아래에 존재하는 다이싱테이프와의 신축성의 차이로 DAF는 점착테이프로부터 말려 올라가버리고 있었다. 말려 올라간 DAF는 일부가 분리해서 웨이퍼 위로 덮치고, DAF가 이물로서 웨이퍼 위에 부착된다고 하는 문제가 일어나고 있었다.

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

또한 한편, 냉각된 부분에 있어서 DAF의 분단성을 향상하기 위해 다이싱테이프를 인장함으로써 웨이퍼가 할단 됨과 동시에, DAF도 예쁘게 분단할 수 있다.

냉동 척테이블의 크기는 웨이퍼 영역과 거의 동등한 크기이다. 예를 들면, 웨이퍼가 8인치 사이즈(지름 200mm)의 크기인 경우, 냉동 척테이블도 웨이퍼 이면의 DAF의 분단성을 양호하게 하면 좋기 때문에 웨이퍼와 거의 같은 면적의 8인치 사이즈(지름 200mm)가 좋다.

웨이퍼를 보유하는 익스팬드성의 다이싱테이프는 익스팬드시키는 것이 필요하기 때문에 당연 웨이퍼보다도 큰 영역이 된다. 예를 들면, 웨이퍼가 200mm 사이즈의 경우 익스팬팬드 하는 다이싱테이프는 300mm 정도의 크기의 프레임에 붙어있고, 그 안쪽에 웨이퍼가 있다. 웨이퍼와 프레임의 사이도 25mm ∼ 40mm 이상이다.

웨이퍼와 다이싱테이프의 사이에는 DAF가 붙어있다. DAF는 웨이퍼와 거의 ㄱ같은 직경이지만, 실질은 웨이퍼보다도 조금 크게 하고 있다. 왜냐하면, DAF는 신축성의 재료이므로 완전히 동일 사이즈로 했을 경우, 웨이퍼가 DAF에 대하여 조금 벗어나서 붙을 수 있어버릴 경우가 있기 때문이다. 이러한 미묘한 차이가 있어도 반드시 DAF 위에 웨이퍼를 실어 두어서 붙이기 위해 DAF는 그 차이량도 고려해서 다소 웨이퍼보다도 크게 즉, 외형으로 해서 약 1cm 정도 크게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 반드시 이것에 한정되는 것이 아니고, 극단적일 경우 DAF는 다이싱테이프와 같이 프레임(F) 가득한 크기로 해도 좋다.

또, 쳐 올리기용 링(12)이 냉동 척테이블(10)의 주변을 둘러싸게 배치되어 있다. 쳐 올리기용 링(12)은 링 승강 기구(16)에 의해 승강 가능하게 구성된 링이다. 도면에서 쳐 올리기용 링(12)은 하강 위치(대기 위치)에 위치하고 있다.

반도체 웨이퍼(W)에는 도 19에 나타낸 바와 같이 미리 레이저 조사 등에 의해 그 내부에 분단 예정 라인이 격자상으로 형성되어 있다. 쳐 올리기용 링(12)은 상승함으로써 아래에서 다이싱테이프(S)를 밀어 올려 다이싱테이프(S)를 익스팬드 한다. 이렇게 다이싱테이프(S)를 잡아 늘림으로써 분단 예정 라인이 분단되어서 반도체 웨이퍼(W)가 DAF(D)와 함께 각각의 칩(T)으로 분할된다.

또, 다이싱테이프(S)의 익스팬드를 해제한 후에 이완한 다이싱테이프(S)의 부분을 가열해서 수축시키기 위해 광가열 장치(22)가 웨이퍼 커버(20)의 외측에서 대칭적인 위치에 배치되어 있다.

앞의 실시 형태와 같이 광가열 장치(22)는 예를 들면, 스팟 타입의 할로겐 램프 히터이다. 또, 광가열 장치(22)는 빛을 조사해서 복사에 의해 가열하는 것이라면, 그외 레이저나 플래시 램프(flash lamp) 등이어도 좋다.

이러한 광가열형 장치의 경우 광의 조사 상태를 육안에서 확인할 수 있다. 또, 광이 조사된 영역은 복사 현상에 의해 가열되는 것에 대하여 광이 조사되지 않는 영역은 가열되지 않는다. 즉, 광을 조사할 때, 그 조사 영역을 눈으로 확인할 수 있으므로, 그 조사를 눈으로 확인할 수 있는 영역을 복사에 의해 가열하는 영역으로서 국소적으로 한정하는 것이 가능해진다.

광가열 장치(22)는 승강 회전 기구(23)에 의해 승강 가능하며, 또 다이싱테이프(S)의 주위를 따라 회전가능하다. 광가열 장치(22)의 개수는 4의 배수라면 좋고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 여기에서는 도 4에 나타낸 바와 같이 8개의 광가열 장치(22)가 다이싱테이프(S)의 주위를 따라 균등하게 배치되어 있는 것으로 한다.

또, 워크 분할 장치(100)는 반도체 웨이퍼(W)를 덮도록 승강 가능하게 배치된 웨이퍼 커버(20)을 갖추고, 반도체 웨이퍼(W)에 부착된 DAF(D)을 광가열 장치 (22)의 열로 열적으로 분리하도록 해도 좋다.

예를 들면, 웨이퍼 커버(20)는 밑바닥의 높이가 낮은 원통 형상을 하고 있고, 저면(20a)과 측면(20b)으로 이루어지고, 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 한편 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.

이하, 도 8 및 도 9의 플로우 챠트(flow chart)에 따라, 도 7에 나타낸 바와 같이 광가열 장치(22)와 웨이퍼 커버(20)를 갖춘 워크 분할 장치(100)의 작용을 설명한다.

우선, 도 8의 스텝(S100)에서 도 7에 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 19에 나타낸 바와 같이 미리 레이저 조사 등에 의해 그 내부에 분단 예정 라인이 격자 상으로 형성되어 있다.

다음에 도 8의 스텝(S110)에서 냉동 척테이블(10)은 워크(2)의 이면을 진공흡착에 의해 흡착해서 냉동 척테이블(10)의 표면에 확실하게 접촉시켜 열전달에 의해 워크(2)를 냉각한다. 냉동 척테이블(10)은 소정시간 워크(2)를 진공 흡착하여 DAF(D)이 취성화(脆性化) 하게 냉각한 후 진공 흡착을 해제한다.

그 다음에 도 8의 스텝(S120)에서 도 10에 나타낸 바와 같이 링 승강 기구 (16)에 의해 쳐 올리기용 링(12)을 상승시키고, 다이싱테이프(S)를 익스팬드 한다. 이때의 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 확장되어 반도체 웨이퍼(W)가 분단 예정 라인에 따라 DAF(D)와 하나로 되어 각 칩(T)으로 분할된다.

그 다음에, 도 8의 스텝(S130)에서 도 11에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20) 및 광가열 장치(22)를 각각 커버 승강 기구(21) 및 승강 회전 기구(23)에 의해 하강시켜 웨이퍼 커버(20)로 워크(2)의 반도체 웨이퍼(W)의 부분을 피복한다. 이때 도 11에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20)의 측면(20b)의 선단면과, 쳐 올리기용 링(12)의 선단면을 맞대 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 정도이다.

그 다음에, 도 8의 스텝(S140)에서 도 12에 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) 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)의 사이에서 다이싱테이프(S)를 파지하는 힘은 40kgf를 유지하고 있다. 또 이때 동시에 광가열 장치(22)도 승강 회전 기구(23)에 의해 다이싱테이프(S)의 주변부를 가열하는 위치까지 하강시킨다.

그 다음에, 도 8의 스텝(S150)에서 도 13에 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 있어 다이싱테이프(S)가 이완한 부분만을 선택적으로 가열할 필요가 있다.

여기서 광가열 장치(22)에 의해 다이싱테이프(S)가 이완한 부분을 선택적으로 가열하는 처리를 도 5를 참조하면서 도 9의 플로우 챠트(flow chart)를 이용해 설명한다.

우선, 도 9의 스텝(S151)에서 상술한 바와 같이 광가열 장치(22)을 승강 회전 기구(23)에 의해 다이싱테이프(S)의 주변부를 가열하는 위치까지 하강시킨다. 그리고 스텝(S152)에서 도 5의 숫자 1로 나타낸 위치에 있어서 8개의 광가열 장치 (22)의 전원을 온으로 해서 다이싱테이프(S)가 축 늘어진 외주부를 가열한다. 이 때, 도 5에 점선(H)으로 둘러싼 영역에 있어서는 광가열 장치 22의 인가(印加) 전압을 점선(L)으로 둘러싼 영역보다도 높게 설정한다. 그에 따라 다이싱테이프(S)의 수축하기 어려운 가로방향(X방향)에 대해서도 수축하기 쉬운 세로방향(Y방향)과 같이 수축하여 수축의 이방성이 억제된다.

그 다음에, 스텝(S153)에서 광가열 장치(22)의 전원을 오프로 하거나, 가열에 기여하지 않는 전압을 인가해서 도 5에 화살표(B)로 나타낸 바와 같이 승강 회전 기구(23)에 의해 광가열 장치(22)를 숫자 2로 나타낸 위치까지 회전한다.

그 다음에, 스텝(S154)에서 도 5의 숫자 2의 위치에서 광가열 장치(22)의 전원을 온으로 해서 다이싱테이프(S)의 외주부를 가열한다. 이때도, 도 5에 점선(H)으로 둘러싼 영역에 있어서는 광가열 장치(22)의 인가(印加) 전압을 점선(L)로 둘러싼 영역보다도 높게 설정한다.

그리고, 스텝(S155)에서 광가열 장치(22)의 전원을 끄고, 승강 회전 기구(23)에 의해 광가열 장치(22)을 대기 위치까지 상승시킨다.

그에 따라 다이싱테이프(S)가 모든 방향에 대해서 균등하게 수축되어 분할된 각 칩(T)의 간격 및 배열이 유지된다.

마지막에 도 8의 스텝(S160)에서 도 14에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 커버(20)와 광가열 장치(22)을 상승시키는 동시에, 쳐 올리기용 링(12)을 강하시켜 다이싱테이프(S)의 파지를 해방한다. 그리고 프레임(F)를 풀어서 워크를 다음 공정으로 반송한다.

이와 같이 광가열 장치에 의해 다이싱테이프(S)가 이완한 부분만을 선택적으로 또 균등 가열함으로써 다이싱테이프(S)가 모든 방향에 대해서 균등하게 수축되어 분할된 각 칩(T)의 간격 및 배열을 유지할 수 있고, 확장된 다이싱테이프(S)가 다시 원래로 돌아가서 칩(T)의 간격이 좁아져 칩끼리가 접촉하는 것 같은 일은 없다.

본 실시 형태에서는 가열 수단으로서 광가열 장치를 이용하고 있기 때문에 다이싱테이프 외주부가 이완한 부분만큼 선택적으로 가열할 수 있는 동시에, 광가열 장치는 전원의 온 오프에 의해 가열 상태와 비가열 상태와의 구별을 명확히 하고 있어 체류 열도 없고, 또 인가(印加) 전압을 각 광가열 장치에 설정함으로써 수축하기 쉬운 부분과 수축하기 어려운 부분으로 가열량을 조정하고, 다이싱테이프의 수축의 이방성에 대응해서 가열할 수 있다. 게다가 4개 이상(특히 4의 배수개의) 광가열 장치를 다이싱테이프의 외주를 따라 균등하게 배치하는 동시에, 외주를 따라 회전 주사함으로써 다이싱테이프의 모든 부분을 균등하게 수축하도록 가열할 수 있다.

이와 같이 하여 본 실시 형태에 의하면 가열에 의한 다이싱테이프의 수축의 이방성을 경감하는 동시에 가열원의 주사에 따르는 칩의 배열 차이를 억제할 수 있고, 그 결과 각 칩의 간격이 충분히 유지되는 동시에 주위의 다이싱테이프에 이완이 없는 워크를 제조하는 것이 가능해진다.

또, 광가열 장치가 다이싱테이프(S)의 주위를 따라 등 간격으로 8개 배치되었을 경우의 기타 가열 제어 방법에 대해서 설명한다.

즉, 예를 들면 도 4에 나타낸 바와 같이 다이싱테이프(S)의 주위를 따라 등간격으로 8개의 광가열 장치(22)로서 스팟 타입의 할로겐 램프 히터가 배치되어 있다. 단, 이때 칩(T)은 도 4에 나타낸 봐와 같은 대략 정방형이 아니고, 도면의 X방향(가로방향)과 Y방향(세로방향)에 있어서의 길이의 비(애스펙트(aspect)비)는 1:2.4의 가로 길이의 장방 형상인 것으로 한다(도 16 참조).

각 광가열 장치(22)는 다이싱테이프(S)의 주위에 45도의 간격으로 나열해 있다. 이 45도의 간격을 8등분하고, 5.6도씩 각 광가열 장치(22)를 다이싱테이프(S)의 주위를 따라 회전하고, 5.6도 회전할 때마다 그 위치에서 가열하도록 한다. 이 때, 처음에는 도 15에 있어서 광가열 장치(22)로서의 할로겐 램프 히터에 대한 인가(印加) 전압은 Left와 Right의 위치에서는 12V 로 하고, Top와 Bottom의 위치에서는 5V로 한다.

이와 같이 하여 5.6도씩 회전하면서, 8회 가열하면 다음은 최초의 위치보다 5.6도의 반 2.8도 비켜 놓은 위치부터 시작하도록 한다. 이 다음에는 할로겐 램프 히터에 대한 인가(印加) 전압은 Left와 Right의 위치에서는 12V 로 하고, Top와 Bottom의 위치에서는 11V로 한다. 그리고 또 5.6도씩 회전하면서, 8회 가열한다.

이와 같이 하여 가열하고, 다이싱테이프(S) 상의 각 칩(T)의 간격을 도 15에 나타낸 바와 같이 Center, Left, Right, Top, Bottom의 5군데에 대해서 도 16에 나타낸 바와 같은 5개의 포인트에서 각각 Horizontal 및 Vertical의 2방향에 대해서 측정했다.

도 17에 각각의 개소에 대해서 각 포인트의 측정 결과를 나타냈다. 이 결과를 보면, 상기한 바와 같은 가열 제어에 의해 칩 간의 간격은 어느 장소에 있어서도 평균 20 ∼ 30 정도이며, 그다지 큰 차이는 발생하지 않는 것이 분명하였다.

이것에 대하여 비교를 위해 이와 같은 가열 제어를 할 일이 없고, 단지 다이싱테이프(S)의 전주위(全周圍)에서 동일하게 가열했을 경우의 측정 결과를 도 18에 나타냈다.

도 18을 보면, 칩(T)의 애스펙트(aspect)비가 1:2.4로 이방성을 갖는 경우에, 전방향에서 같이 가열했을 경우에는 다이싱테이프(S) 상의 장소 및 방향에 의해 칩 간격이 평균으로 10대로부터 50대까지로 크게 변화되고 있는 것이 분명하였다.

이와 같이 상술한 것 같은 가열 제어를 함으로써 칩이 정방형으로부터 크게 빗나간 것 같은 형상을 하고 있어 이방성이 있을 경우라도 전방향에 대해서 동일하게 다이싱테이프(S)를 수축할 수 있다. 또, 반대로 칩이 등방적(等方的) 이어서 이방성이 없고, 다이싱테이프(S)의 측에 이방성이 있을 경우라도 상기 가열 제어방법으로 대응할 수 있다.

또한, 지금까지 설명해 온 예에 있어서는 광가열 장치는 스팟 타입의 할로겐 램프 히터로 하고 있었지만, 웨이퍼 커버(20)가 존재함으로써 온풍 히터를 이용하는 것도 가능하다. 즉, 노즐 등으로부터 국소적인 영역만에 온풍을 토출하도록 하면, 웨이퍼 커버(20)에 의해 온풍이 다이렉트로 반도체 웨이퍼(W)의 영역에는 가지 않도록 할 수 있으므로 다이싱테이프(S)의 이완부만을 선택적으로 가열하는 것이 가능해진다.

또, 상술한 실시 형태에 있어서는 광가열 장치(22)에 의한 열복사에 의해 가열하고 있으므로 다이싱테이프(S)가 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 워크가 부착된 DAF(D)이 가열되어버리는 것을 막을 수 있고, 더한층 광가열 장치(22)에 의한 국소적인 가열을 가능하게 하고 있다.

또한, 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 워크가 부착된 DAF(D)는 열적으로 차폐되어 있어 가열될 일은 없다.

다만, 온풍을 토출시켜 가열할 경우 열이 주는 형태로서는 대류현상을 이용하는 것이기 때문에, 따뜻한 바람이 공간 내에 만연해 오면, 국소적인 가열성에 대해서는 한계가 있을 경우가 있다.

그것에 대하여 광가열 장치의 경우 복사 현상을 이용하는 것으로 주변의 분위기(램프와 테이프의 사이의 공간에 충전되고 있는 기체의 성질 등)에 관계없이, 예를 들면 진공 상태이여도 국소적으로 다이싱테이프를 가열할 수 있다. 광마저 투과시키는 환경에 있으면, 지극히 정밀도 좋게 테이프의 이방성에 대응시켜서 그 수축을 제어할 수 있다.

이러한 선택적인 열 공급 수단을 사용하는 동시에 그 국소적인 열을 공급하는 위치로서, 분할 대상인 웨이퍼의 주위에 있어서, 주방향(周方向)에 독립해서 제어할 수 있는 위치에 열공급 수단을 배치함으로써 만일, 다이싱테이프의 물리 신축성 및, 가열에 의한 수축 특성에 있어서 다이싱테이프 마다 변화하는 고유의 이방성이 있었다고 하여도, 다이싱 및 칩 분할 특유의 과제인 X방향, Y방향에의 칩 이간 상태의 균등화를 실현하기 위해서 정밀도 좋은 제어를 하는 것이 가능해진다.

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

1, 100 : 워크 분할장치 2 : 워크
10 : 냉동 척테이블 12 : 쳐 올리기용 링
16 : 링 승강기구 18 : 프레임 고정기구
20 : 웨이퍼 커버 21 : 커버 승강기구
22 : 광가열장치 23 : 승강 회전기구

Claims (4)

1. 다이싱테이프에 부착된 워크를 개개의 칩으로 분할하는 워크 분할 장치에 있어서,
   상기 워크가 재치(載置)된 테이블의 둘레를 둘러싸도록 배치되고, 상기 테이블과는 독립적으로 승강 가능하게 구성된 링 부재로 상기 다이싱테이프를 익스팬드하는 익스팬드 수단과,
   상기 익스팬드에 의한 상기 다이싱테이프의 이완 부분을 가열하는 가열 수단과,
   상기 가열 수단을 상기 워크의 둘레방향을 따라 상대적으로 이동시키는 이동 수단과,
   상기 워크를 덮도록 승강 가능하게 배치된 웨이퍼 커버를 구비하고,
   상기 다이싱테이프의 이완 부분 보다 내측의 상기 워크가 밀폐되도록, 상기 웨이퍼 커버의 측면의 선단면은 상기 익스팬드 수단의 선단면과 맞대어지는, 워크 분할 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 수단은 상기 워크의 둘레방향을 따라 복수 형성되는, 워크 분할 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가열 수단은 복사식 가열 수단인, 워크 분할 장치.
4. 삭제

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