KR20090025154A - 확장 방법 및 확장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피가공물의 접착 필름을 확장시켰을 때에, 접착 필름이 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 확실하게 확인하는 것을 목적으로 한다.

카세트(22)로부터 꺼내어진 피가공물(1a)은, 위치 결정 기구(31)에 의해 일정 위치에 위치 결정된 후, 각 이동 수단에 의해 대기 스테이지(70)를 경유하여 확장 스테이지(80)로 이동된다. 계속해서, 확장 스테이지(80)에서 접착 필름(5)을 확장시킨 후, 가열 스테이지(90)에서 다이싱 테이프(6)를 가열한다. 다이싱 테이프(6)가 가열된 피가공물(1a)은 척 테이블(50)에 놓여지고, 촬상 수단(33)에 의해 웨이퍼(1)의 표면이 촬영된다. 이 촬영한 화상을 바탕으로 하여 화상 처리 수단에 의해 반도체 칩(3)에 대응하여 접착 필름(5)이 분할되었는지 여부를 판단한다.

Description

확장 방법 및 확장 장치{EXPANDING METHOD AND EXPANDING APPARATUS}

본 발명은, 반도체 웨이퍼의 이면에 점착된 접착 필름을 확장시킴으로써 접착 필름을 분할하는 확장 방법과, 그 확장 방법을 적합하게 실시하는 확장 장치에 관한 것이다.

최근의 반도체 디바이스 기술에 있어서는, 전자 디바이스 기기의 경박단소화(輕薄短小化; 가볍고 얇으며, 짧고 작게 만드는 것을 말함)를 실현하기 위해서 MCP(멀티 칩 패키지)나 SiP(시스템 인 패키지) 등의 복수의 디바이스 칩을 적층한 적층형 패키지가 고밀도화나 소형화를 달성하는 데에 있어서 유효하게 이용되고 있다. 이러한 기술에 대응하는 디바이스 칩은 이면에 DAF(Die Attach Film) 등의 다이 본딩용 접착 필름이 접착되어 있고, 이 접착 필름으로 디바이스 칩의 적층 상태를 유지하고 있다.

디바이스 칩의 제조 과정에서는, 복수의 디바이스 칩이 형성된 반도체 웨이퍼의 이면에 접착 필름을 접착하고, 이 반도체 웨이퍼를 절단 블레이드에 의해 절단하여 디바이스 칩과 함께 접착 필름을 분할하는 것이 행해지고 있다. 그런데 이 경우에는, 접착 필름의 점착재가 절단 블레이드에 달라붙게 되어 절단 불량을 일으 키기 쉬워진다. 그 때문에, 반도체 웨이퍼에 접착된 접착 필름을 분할하는 방법으로서, 예컨대, 반도체 웨이퍼의 분할과는 별도로 접착 필름을 분할하는 방법이 있다(특허 문헌 1 참조). 이 방법에서는, 우선, 반도체 웨이퍼의 분할 예정 라인을 따라 반도체 웨이퍼만 분할하고 나서, 반도체 웨이퍼의 이면에 접착 필름을 붙이고, 계속해서, 접착 필름을 확장시킴으로써, 디바이스 칩에 대응하여 접착 필름을 분할하고 있다. 또한, 접착 필름을 반도체 웨이퍼와 동시에 분할하는 방법도 있다(특허 문헌 2, 3 참조). 이 방법은 레이저광을 반도체 웨이퍼의 분할 예정 라인의 내부에 조사하여 분할 절단 기점을 형성한 후에, 접착 필름을 붙이고, 반도체 웨이퍼 및 접착 필름을 확장시킴으로써 반도체 웨이퍼를 분할 절단하는 동시에 접착 필름을 디바이스 칩에 대응하여 분할하는 것이다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-027562호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-251986호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2007-158152호 공보

상기 각 특허 문헌에 기재되어 있는 접착 필름의 분할 방법에서는, 접착 필름을 확장시켰을 때에, 접착 필름이 늘어나기만 하고 파단되지 않는 개소가 발생하는 경우가 있다. 그 경우에는, 접착 필름이 인접하는 디바이스 칩끼리 일체가 되는 개소가 발생하기 때문에, 확장 후에 행하는 다이 본딩 공정에서 반도체 칩이 픽업되지 않는 문제가 발생한다. 종래에는 육안으로 접착 필름의 분할 확인을 행하고 있지만, 확인 작업에 시간이 걸리고, 확인 미스가 발생할 우려가 있었다.

따라서, 본 발명은 표면에 형성된 복수의 디바이스 칩이 개별적으로 개편화(個片化)되거나 또는 이미 개편화된 상태의 반도체 웨이퍼의 이면에 점착된 접착 필름을 확장시켰을 때에, 접착 필름이 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 확실하게 확인할 수 있는 확장 방법 및 확장 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 표면에 형성된 복수의 디바이스 칩이 개별적으로 개편화되거나 또는 이미 개편화된 상태의 웨이퍼 이면에 점착된 접착 필름에, 웨이퍼 직경보다도 큰 개구부를 갖는 링형의 프레임 부재가 주위에 점착된 점착 테이프를 붙임으로써 형성되는 피가공물을 확장하는 방법으로서, 적어도 피가공물의 접착 필름을 확장시키는 접착 필름 확장 공정과, 접착 필름을 확장시킨 피가공물을, 촬상 수단을 구비한 촬상 스테이지로 이송하는 이송 공정과, 촬상 스테이지로 이송된 피가공물의 표 면을 촬상 수단에 의해 촬상하는 촬상 공정과, 촬상 수단에 의해 촬상된 화상 데이터를 처리하며, 접착 필름이 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 판단하는 화상 처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 확장 방법은, 접착 필름을 확장시킴으로써, 접착 필름을 디바이스 칩에 대응시켜 분할시키는 것이다. 디바이스 칩이 확장 전에 개편화되어 있지 않은 형태에서는, 접착 필름의 확장과 함께 디바이스 칩이 분할되어 개편화된다. 디바이스 칩이 이미 개편화되어 있는 형태에서는, 디바이스 칩 사이의 접착 필름이 확장되어 파단되고, 접착 필름은 디바이스 칩에 대응하여 분할된다. 그런데, 본 발명에서는, 접착 필름을 확장시킨 후, 피가공물을 촬상 스테이지로 이송하고, 이 촬상 스테이지에서 피가공물의 표면 전체를 촬상한다. 그리고, 촬상한 화상 데이터를 적절하게 처리함으로써, 접착 필름이 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 판단한다. 이에 따라, 접착 필름이 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 확실하게 확인할 수 있다. 만일, 확장된 접착 필름에 분할되어 있지 않은 개소가 검출되면, 재차 확장 공정을 실시하여 접착 필름을 분할시킨다. 그 결과, 픽업 시에 발생하는 에러를 방지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 피가공물 확장 장치는, 상기 본 발명의 확장 방법을 적합하게 실시할 수 있는 장치로서, 적어도 피가공물의 접착 필름을 확장시키는 확장 스테이지와, 피가공물의 표면을 촬상하는 촬상 스테이지와, 접착 필름이 확장된 피가공물을 촬상 스테이지로 이송하는 이송 수단을 갖고 있다. 또한, 촬상 스테이지는, 피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 피가공물 유지 테이블과, 피가공물의 표면 을 촬상하는 촬상 수단을 구비하고 있고, 촬상 수단에 의해 촬상된 화상 데이터를 처리하며, 상기 접착 필름이 상기 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 판단하는 화상 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 확장 장치에서는, 확장 스테이지와 촬상 스테이지가 별개로 설치되어 있다. 이 때문에, 피가공물의 확장과 분할의 확인을 병행하여 행할 수 있고, 따라서, 생산 효율의 향상이 도모된다.

또한, 상기 확장 장치의 피가공물 유지 테이블에는, 유지면을 이면측에서 조광하는 광원이 매설되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 피가공물 유지 테이블 상에 유지된 피가공물이 광원으로부터 발생되는 광에 의해 이면측에서 조광된다. 이 결과, 접착 필름을 확장하여 분할한 후, 디바이스 칩과 디바이스 칩 사이의 콘트라스트가 명료해져서 접착 필름의 분할 불량 개소를 더 확실하게 검출할 수 있다.

본 발명의 확장 장치로서, 피가공물 유지 테이블이 회전 불가능하며, 촬상 수단이, 피가공물 유지 테이블에 유지된 피가공물의 표면에 대하여 평행한 2방향으로 직선 이동함으로써 피가공물의 표면 전체를 촬상하는 형태의 것을 들 수 있다. 이 형태에서는, 피가공물이 피가공물 유지 테이블에 고정된 상태로, 피가공물의 표면 전체를 포착할 수 있도록 촬상 수단을 움직임으로써 피가공물의 표면 전체가 촬상된다. 이에 따라, 상기 광원을 매설한 피가공물 유지 테이블에 회전 등의 동작을 행할 필요가 없어 피가공물 유지 테이블의 구성을 간소화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 접착 필름을 확장시킨 후, 촬상 수단으로 피가공물의 표면을 촬상하고, 촬상한 화상 데이터를 화상 처리 수단으로 처리하여 확인함으로써, 반도체 웨이퍼에 점착된 접착 필름이 확장 공정에서 디바이스 칩에 대응하여 분할되었는지 여부를 확실하게 판단할 수 있다. 이에 따라, 픽업하기 전에 분할되어 있지 않은 접착 필름을 확실하게 파악할 수 있기 때문에, 픽업 에러를 방지할 수 있어 디바이스 칩의 제조를 원활하게 행할 수 있다는 효과를 발휘한다.

[1] 반도체 웨이퍼

도 1의 부호 1a는 본 발명의 일 실시 형태의 확장 방법에 의해 확장되는 피가공물을 나타내고 있다. 피가공물(1a)의 중앙에는 원반형의 반도체 웨이퍼(1)(이하 웨이퍼라 약칭)가 있다. 이 웨이퍼(1)는 실리콘 웨이퍼 등이다. 이 웨이퍼(1)의 표면에는 격자형의 분할 예정 라인(2)에 의해 복수의 직사각 형상의 반도체 칩(디바이스)(3)이 구획되어 있고, 이들 반도체 칩(3)의 표면에는 IC나 LSI 등의 도시하지 않은 전자 회로가 형성되어 있다. 웨이퍼(1)의 둘레면의 소정 개소에는 반도체의 결정 방위를 나타내는 V자형의 절결부(노치)(4)가 형성되어 있다. 웨이퍼(1)는 미리 절단 장치 등에 의해 분할 예정 라인(2)을 따라 절단되어 반도체 칩(3)으로 개편화되어 있다.

상기 개편화되어 있는 웨이퍼(1)의 이면에는 다이 본딩용 접착 필름(5)이 점착되어 있다. 이 접착 필름(5)은 폴리이미드나 에폭시로 이루어진 필름형의 점착재이다. 또한, 접착 필름(5)에는 다이싱 테이프(6)가 점착된다. 다이싱 테이프(6)는, 예컨대, 두께 100 ㎛ 정도의 폴리염화비닐을 기재로 하고, 그 한 면에 두께 5 ㎛ 정도로 아크릴수지계의 점착제가 도포된 점착 테이프이다. 본 발명의 다이싱 테이프(6)로서, 열에 의해 수축하는 것이 적합하게 이용된다. 이것은, 이후에 설명하는 확장 공정에 의해 늘어나 버린 다이싱 테이프(6)에, 재차 횡방향의 장력을 가하기 위한 것이다. 다이싱 테이프(6)의 점착면(도 1에서 상면)의 외주부에는 웨이퍼(1)의 직경보다도 큰 내경을 갖는 환상의 다이싱 프레임(7)이 점착되어 있다. 다이싱 프레임(7)은 강성을 갖는 금속판 등으로 이루어진 것으로서, 웨이퍼(1)는 다이싱 테이프(6) 및 다이싱 프레임(7)을 통해 핸들링된다.

피가공물(1a)의 접착 필름(5)은, 본 발명의 일 실시 형태의 확장 방법에 의해 확장되고, 반도체 칩(3)에 대응하여 분할된다. 일 실시 형태의 확장 방법은, 도 2에 도시하는 확장 장치(10)를 이용하여 적합하게 실시된다.

[2] 확장 장치의 구성 및 동작

다음에, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 확장 방법을 적합하게 실시할 수 있는 확장 장치를 설명한다. 도 2는 그 확장 장치(10)의 사시도이고, 도 3은 평면도이다. 확장 장치(10)는 베이스(11)를 가지며, 이 베이스(11) 상에는 도 3에 있어서 X 방향 우측 아래쪽에서부터 위쪽을 향해 공급부(20), 위치 결정/촬상 스테이지(30), 자외선 조사 스테이지(100), X 방향 좌측 아래쪽에서부터 위쪽을 향해 가열 스테이지(90), 대기 스테이지(70), 확장 스테이지(80)가 배치되어 있다. 이하, 이들을 설명해 나간다.

(a) 공급부

베이스(11)의 길이 방향의 일단부(도 3에서 우측 아래쪽)에는 오목부(11a)가 형성되어 있고, 그 오목부(11a)에 카세트 엘리베이터(21)가 배치되어 있다. 카세트 엘리베이터(21)는 도시하지 않은 엘리베이터 기구에 의해 상하 방향으로 가동된다. 이 카세트 엘리베이터(21)의 상면에는, 운반이 가능하고, 복수의 피가공물(1a)을 적층하여 수용하는 카세트(22)가 착탈 가능하게 세팅된다. 카세트(22)는 서로 이격된 한 쌍의 평행한 케이스(23)를 갖고 있고, 이들 케이스(23) 내측의 서로의 대향면에, 랙(24)이 상하 방향으로 복수단 설치되어 있다. 이들 랙(24)에, 웨이퍼(1)의 표면이 위를 향한 수평 자세의 피가공물(1a)이 슬라이드 가능하게 삽입되도록 되어 있다. 카세트(22)는 피가공물(1a)의 슬라이드 방향이 Y 방향과 평행하게 되도록 하여 베이스(11)의 카세트 엘리베이터(21)에 세팅된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(11) 상면의 X 방향의 일단(도 3에서 우측)에는 카세트(22)와 자외선 조사 스테이지(100) 사이를 왕복하는 제1 Y축 이동 수단(25)이 설치되어 있다. 제1 Y축 이동 수단(25)은 역 L자형의 제1 Y축 프레임(26)의 선단에 제1 Y축 실린더(27)가 구비되어 있고, 그 제1 Y축 실린더(27)에 제1 Y축 클램프(28)가 승강 가능하게 접속되어 있다. 제1 Y축 클램프(28)는 소정의 위치에 위치된 피가공물(1a)의 다이싱 프레임(7)을 사이에 두고 피가공물(1a)을 클램프한다. 제1 Y축 프레임(26)의 기단부는, 베이스(11) 상에 설치되고 Y 방향으로 연장되는 가이드 레일(29)에 슬라이딩 가능하게 부착되어 있다. 가이드 레일(29)은 제1 Y축 클램프(28)에 고정된 피가공물(1a)이 카세트(22)로부터 자외선 조사 스테이지(100)까지 이동할 수 있는 길이로 설정되어 있다. 제1 Y축 프레임(26)은 도시하 지 않은 구동 기구에 의해 가이드 레일(29)을 따라 이동된다. 이에 따라, 제1 Y축 클램프(28)에 고정된 피가공물(1a)을 카세트(22)와 자외선 조사 스테이지(100) 사이에서 왕복시킬 수 있다.

카세트 엘리베이터(21)에 의해 피가공물(1a)을 꺼내기에 최적인 높이로 조정된 카세트(22)로 제1 Y축 이동 수단(25)을 이동시킨 후에, 제1 Y축 이동 수단(25)의 선단에 구비된 제1 Y축 클램프(28)에 의해 카세트(22)로부터 카세트(22) 내의 피가공물(1a)을 인출하여 위치 결정/촬상 스테이지(30)의 위치 결정 기구(31)로 이송한다.

(b) 위치 결정/촬상 스테이지

위치 결정/촬상 스테이지(30)의 위치 결정 기구(31)는 Y 방향으로 연장되는 한 쌍의 평행한 가이드 바(32)가, 서로 가까워지거나 멀어지거나 하도록 링크되면서 Y 방향에 직교하는 X 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 피가공물(1a)은 가이드 바(32) 상에 놓여지고, 서로 근접하는 가이드 바(32)에 끼워짐으로써, 피가공물(1a)이 일정 위치에 위치된다.

촬상 수단(33)은 역 L자형을 띠는 촬상 프레임(34)과, 이 촬상 프레임(34)의 선단에 설치된 촬상 헤드(35)를 구비하고 있다. 촬상 프레임(34)은 중공 원통형으로서, 축선이 대략 수직 방향(도 2에서 Z 방향)으로 연장되는 원통형의 촬상 스탠드부(34a)와, 이 촬상 스탠드부(34a)의 상단으로부터 대략 수평으로 척 테이블(50) 방향으로 연장되는 촬상 아암부(34b)로 구성되어 있다. 그리고, 촬상 아암부(34b)의 선단에 축선이 대략 수직 방향으로 연장되는 원통형의 촬상 헤드(35)가 촬상 프 레임(34)과 일체적으로 형성되어 있다.

촬상 프레임(34)은 박판형의 브래킷(36)을 통해 베이스(11)에 설치된 가이드(37)를 따라 승강 가능하게 부착되어 있다. 브래킷(36)은 도시하지 않는 승강 구동 기구에 의해 가이드(37)를 따라 승강 구동된다. 이 브래킷(36) 상의, 촬상 스탠드부(34a)와 가이드(37)에의 부착부의 사이에는 모터(38)가 고정되어 있다. 촬상 프레임(34)의 촬상 스탠드부(34a)는 브래킷(36)의 선단에 베어링 부재(39)를 통해 축 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다. 촬상 스탠드부(34a)의 외주에는 기어(34A)가 형성되어 있고, 이 기어(34A)와 모터(38)의 구동축에 벨트(40)가 권취되어 있다.

모터(38)가 구동되면, 그 동력은 벨트(40) 및 기어(34A)를 거쳐 스탠드부(34a)로 전달되고, 이것에 의해, 촬상 헤드(35)는 대략 수평 방향으로 선회한다. 또한, 촬상 헤드(35)는 브래킷(36)과 일체로 승강한다. 가이드(37)의 하단은 가이드 레일(41)에 슬라이드 가능하게 부착되어 있고, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 가이드 레일(41)을 따라 Y 방향으로 이동된다.

촬상 수단(33)에 의해 촬영된 화상은 화상 처리 수단(도시 생략)으로 이송되어 화상 처리된다. 처리된 화상을 바탕으로 접착 필름(5)이 반도체 칩(3)에 대응하여 확장되었는지 여부가 판단된다.

척 테이블(50)은 일반 주지의 진공 척 타입으로서, 상면에 놓이는 피가공물(1a)을 흡착, 유지한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 척 테이블(50)은 원형상이며, 오목부(51a)가 형성되어 있는 프레임(51)을 갖고 있다. 오목부(51a)의 저면에는 LED 등의 발광 소자(52)가 발광면을 상향으로 하여 복수 배치되어 있다. 이 발광 소자(52)의 상부에는 유리 등으로 이루어진 원형이며 투명한 투명판(53)이 끼워 붙여져 있다. 투명판(53)의 상면은 피가공물(1a)을 흡착, 유지하는 흡착 영역(53a)을 이루고 있고, 프레임(51)의 상면(51b)과 연속하여 동일 평면을 이루고 있다. 흡착 영역(53a)에는 방사형 및 동심원형으로 홈(54)이 형성되어 있다. 이 홈(54)은 프레임(51) 내의 구멍(55)으로 연통되어 있고, 공기를 흡인하는 진공 수단(도시 생략)과 연결되어 있다. 흡착 영역(53a)에 흡착, 유지된 피가공물(1a)에는 발광 소자(52)에 의해 이면측으로부터 광이 조사된다. 또한, 척 테이블(50)은 베이스(11) 내에 설치된 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 일방향, 또는 양방향으로 독자적으로 회전하도록, 즉 자전하도록 되어 있다.

이 척 테이블(50)의 주위에는 세정 노즐(도시 생략)이 구비되어 있다. 세정 노즐은 이후에 설명하는 확장 공정 등에서 웨이퍼(1)에 부착된 부스러기를 제거하는 것이다. 확장 공정이 종료된 피가공물(1a)은 척 테이블(50)에 흡착, 유지되어 회전된다. 회전된 피가공물(1a)의 웨이퍼(1)에 대하여 세정수나 에어를 분사함으로써, 웨이퍼(1)의 표면에 부착되어 있는 부스러기 등이 제거된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 위치 결정/촬상 스테이지(30)와 대기 스테이지(70) 사이에 설치되어 있는 X축 이동 수단(56)은, 스탠드(57)와, X축 구동 기구(58)와, X축 실린더(59)와, 반송 패드(60)로 구성되어 있다. 장치(10)의 거의 중앙에 배치된 스탠드(57)의 상면에는 나사 로드식 X축 구동 기구(58)가 배치되어 있고, 이 X축 구동 기구(58)에 슬라이더(58a)를 통해 X축 실린더(59)가 슬라이드 가능하게 접속되어 있다. 슬라이더(58a)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 X축 실린더(59)를 X 방향으로 이동시킨다. 이 X축 실린더(59)는 반송 패드(60)를 승강 구동하도록 지지하고 있다. 반송 패드(60)는 피가공물(1a)의 다이싱 프레임(7)을 흡착, 유지하는 것으로, X축 구동 기구(58) 및 X축 실린더(59)에 의해 X·Z 방향으로 이동된다. 이에 따라, 위치 결정/촬상 스테이지(30)나 대기 스테이지(70)에서 대기하고 있는 피가공물(1a)을 들어 올려 피가공물(1a)을 위치 결정/촬상 스테이지(30)와 대기 스테이지(70) 사이에서 왕복시킬 수 있다.

(c) 대기 스테이지

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(11)의 X 방향의 일단(도 3의 좌측위)에는 대기 스테이지(70)와 확장 스테이지(80) 사이를 왕복하는 제2 Y축 이동 수단(71)이 설치되어 있다. 제2 Y축 이동 수단(71)은 역 L자형의 제2 Y축 프레임(72)의 선단에 제2 Y축 실린더(73)를 가지며, 그 제2 Y축 실린더(73)의 하부에 제2 Y축 클램프(74)가 설치되어 있다. 제2 Y축 클램프(74)는 제2 Y축 실린더(73)에 의해 승강되고, 소정의 위치에 위치된 피가공물(1a)의 다이싱 프레임(7)을 클램프한다. 제2 Y축 프레임(72)의 기단부는 베이스(11) 상면에 설치되고 Y 방향으로 연장되는 가이드 레일(75)에 슬라이드 가능하게 부착되어 있다. 가이드 레일(75)은 제2 Y축 클램프(74)에 고정된 피가공물(1a)이 대기 스테이지(70)로부터 확장 스테이지(80)까지 이동할 수 있는 길이로 설정되어 있다. 제2 Y축 프레임(72)은 도시하지 않은 구동 기구에 의해 가이드 레일(75)을 따라 이동된다. 이에 따라, 제2 Y축 클램프(74)에 고정된 피가공물(1a)을 대기 스테이지(70)와 확장 스테이지(80) 사이에서 왕복 시킬 수 있다.

(d) 확장 스테이지

확장 스테이지(80)에는 피가공물(1a)의 접착 필름(5)을 확장시키는 확장 수단(81)이 설치되어 있다. 확장 수단(81)은 피가공물(1a)을 올려놓는 냉동 테이블(도시 생략)과, 냉동 테이블 상에 놓여진 피가공물(1a)을 고정하는 클램프 기구(82)를 구비하고 있다. 냉동 테이블의 상면에는 피가공물(1a)을 올려놓는 적재면이 형성되어 있고, 이 적재면에 피가공물(1a)을 올려놓는다. 또한, 냉동 테이블에는 적재면에 놓여진 피가공물(1a)의 접착 필름(5)을 냉각시키는 펠티에 소자가 구비되어 있다. 클램프 기구(82)는 확장 수단(81)의 측면에 서로 대향하여 2개 배치되어 있고, 냉동 테이블에 놓여진 피가공물(1a)의 다이싱 프레임(7)을 누른다. 클램프 기구(82)는 냉동 테이블에 대하여 상대적으로 수직 방향으로 접근·이격하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 피가공물(1a)이 냉동 테이블에 놓여질 때, 또는 냉동 테이블로부터 피가공물(1a)을 제거할 때에는 2개의 클램프 기구(82)가 적재면보다 위쪽에 위치되어 있어 피가공물(1a)과 충돌하지 않도록 되어 있다. 또한, 클램프 기구(82)의 하부에는 승강 기구가 구비되어 있어, 피가공물(1a)의 다이싱 프레임(7)이 고정된 지점에서 클램프 기구(82)를 강하시킬 수 있다. 혹은, 냉동 테이블측에 승강 기구가 구비되어 있어 냉동 테이블을 상승시킬 수 있어도 좋다.

확장 스테이지(80)에 있어서는, 냉동 테이블 상에 피가공물(1a)을 올려놓고, 접착 필름(5)을 냉각시키면서, 클램프 기구(82)로 고정한 다이싱 프레임(7)을 피가공물(1a)에 대하여 상대적으로 아래쪽으로 밀어 내린다. 이에 따라, 다이싱 테이 프(6) 및 접착 필름(5)은 확장되고, 접착 필름(5)이 반도체 칩(3)을 따라 분할된다. 접착 필름(5)은 상기한 바와 같은 수지 재료로써 형성되어 있기 때문에, 냉각시킴으로써 연성이 저하되어 파단되기 쉬워진다. 냉동 테이블을 이용하는 것 이외의 접착 필름(5) 냉각 방법으로서, 확장 스테이지(80) 전체를 커버로 덮고, 그 속에 히트 펌프 방식 등으로 생성한 냉기를 가득 채우는 방법도 있다.

(e) 가열 스테이지

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 촬상 수단(33)이 있는 척 테이블(50)과 대기 스테이지(70)와 가열 스테이지(90)의 사이에는 선회식 이동 수단(91)이 배치되어 있다. 선회식 이동 수단(91)은 도시하지 않은 선회 기구에 의해 선회하는 아암(92)과, 아암(92)의 선단에 구비된 승강 실린더(93)와, 승강 실린더(93)에 의해 승강되는 패드(94)로 구성된다. 선회식 이동 수단(91)은 촬상 수단(33)이 있는 척 테이블(50)과 대기 스테이지(70)와 가열 스테이지(90)의 사이를 선회하여 피가공물(1a)을 이동시킨다.

가열 스테이지(90)에는 가열 수단(95)이 설치되어 있다. 가열 수단(95)에는 히터(도시 생략)가 구비되어 있고, 웨이퍼(1)와 다이싱 프레임(7) 사이인 다이싱 테이프(6)의 중간 영역(6a)을 가열한다. 중간 영역(6a)을 가열함으로써, 확장 수단(81)에 의해 확장된 다이싱 테이프(6)가 수축되어, 재차 다이싱 테이프(6)에 횡 방향의 장력이 가해진다. 이 결과, 다이싱 테이프(6)의 늘어짐에 따른 반도체 칩(3)끼리의 접촉을 방지할 수 있다.

(f) 자외선 조사 스테이지

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 자외선 조사 스테이지(100)에는 자외선 조사 수단(101)이 설치되어 있다. 자외선 조사 수단(101)에는 원형의 오목부(101a)가 형성되어 있고, 그 오목부(101a)에는 복수의 자외선 램프(102)가 설치되어 있다. 자외선 램프(102)는 다이싱 테이프(6)에 자외선을 조사하여, 다이싱 테이프(6)와, 접착 필름(5)이 붙여진 상태의 웨이퍼(1)를 박리하기 쉬운 상태로 하는 것이다.

[3] 확장 방법

다음에 상기 확장 장치(10)의 동작을 설명한다.

우선 처음에 카세트(22)에 적층되어 있는 피가공물(1a)이 제1 Y축 이동 수단(25)에 의해 카세트(22)로부터 꺼내어진다. 꺼내어진 피가공물(1a)은 위치 결정 기구(31)의 가이드 바(32)에 놓여져 일정 위치에 위치된다. 이 때, 촬상 수단(33)은 위치 결정/촬상 스테이지(30)로부터 후퇴하고 있다.

일정 위치에 위치된 피가공물(1a)은 X축 이동 수단(56)의 X축 실린더(59)에 의해 강하한 반송 패드(60)에 흡착, 유지된다. 계속해서, 반송 패드(60)를 상승시키고 나서 X축 구동 기구(58)를 작동시켜 피가공물(1a)을 대기 스테이지(70)로 이동시킨다.

대기 스테이지(70)로 이동한 피가공물(1a)은, 다이싱 프레임(7)이 제2 Y축 이동 수단(71)의 제2 Y축 클램프(74)에 클램프됨에 따라, 제2 Y축 이동 수단(71)에 고정된다. 제2 Y축 이동 수단(71)에 피가공물(1a)이 고정되고 나서, X축 이동 수단(56)에 의한 피가공물(1a)의 흡착을 해제하고, 반송 패드(60)를 대기 스테이 지(70)로부터 후퇴시킨다.

제2 Y축 이동 수단(71)은 제2 Y축 클램프(74)에 고정된 피가공물(1a)을 확장 스테이지(80)로 이동시킨다. 피가공물(1a)이 확장 수단(81)의 바로 위로 이동되면, 제2 Y축 이동 수단(71)의 Y 방향의 이동을 정지시키고, 제2 Y축 실린더(73)에 의해 제2 Y축 클램프(74)를 강하시켜 냉동 테이블의 적재면에 피가공물(1a)을 올려놓는다. 이 때, 확장 수단(81)의 클램프 기구(82)는 적재면으로부터 후퇴하고 있거나 적재면보다 상측에서 고정되어 있다. 적재면에 피가공물(1a)이 놓여지면, 클램프 기구(82)를 움직여 피가공물(1a)을 고정한다. 계속해서, 클램프 기구(82)를 승강 기구에 의해 다이싱 프레임(7)을 압착하면서 강하시켜 다이싱 테이프(6) 및 접착 필름(5)을 확장시킨다(접착 필름 확장 공정). 이 때, 접착 필름(5)은 외측을 향해 인장되고, 반도체 칩(3)을 따라 분할된다. 일정 위치까지 클램프 기구(82)가 강하되면, 강하 동작을 정지시키고, 클램프 기구(82)를 원래의 위치까지 상승시킨다. 또한, 냉동 테이블측에 승강 기구가 구비되어 있는 경우에는, 적재면에 놓여진 피가공물(1a)의 다이싱 프레임(7)을 클램프 기구(82)에 의해 상측으로의 이동을 제한한 상태에서 냉동 테이블을 상승시켜 접착 필름(5)을 확장시킨다. 계속해서, 클램프 기구(82)를 적재면으로부터 후퇴시키고, 제2 Y축 이동 수단(71)의 제2 Y축 클램프(74)를 강하시켜 피가공물(1a)을 제2 Y축 클램프(74)에 고정한다. 피가공물(1a)이 제2 Y축 클램프(74)에 고정되면, 제2 Y축 클램프(74)를 상승시키고, 대기 스테이지(70)로 피가공물(1a)을 이동시킨다.

다시 대기 스테이지(70)에 위치된 피가공물(1a)은 선회식 이동 수단(91)의 패드(94)에 유지된다. 피가공물(1a)이 패드(94)에 유지되면, 제2 Y축 클램프(74)에 의한 고정을 해제하고, 제2 Y축 이동 수단(71)을 대기 스테이지(70)로부터 후퇴시킨다. 피가공물(1a)을 유지한 선회식 이동 수단(91)은 아암(92)을 선회시키고, 피가공물(1a)을 가열 수단(95)의 바로 위로 이동시킨다. 계속해서, 승강 실린더(93)에 의해 패드(94)를 강하시켜, 피가공물(1a)을 가열 수단(95) 상에 놓는다. 피가공물(1a)이 가열 수단(95) 상에 놓이면, 히터가 작동하여 다이싱 테이프(6)의 잉여 영역(6a)이 가열된다. 이에 따라, 다이싱 테이프(6)가 열수축하여 다이싱 테이프(6)에 다시 장력이 가해진다.

히터에 의한 가열이 종료되면, 다시 패드(94)에 피가공물(1a)을 유지한다. 선회식 반송 수단(91)은 패드(94)에 유지된 피가공물(1a)을 상승시키고 나서 아암(92)을 선회시켜 척 테이블(50)의 바로 위로 피가공물(1a)을 이동시키고, 흡착 영역(53a)에 피가공물(1a)을 올려놓는다(이송 공정). 놓여진 피가공물(1a)은 척 테이블(50)에 흡착, 유지된다. 여기서 웨이퍼(1)의 표면을 스핀 세정 건조시킨 후에 촬상 수단(33)의 촬상 헤드(35)를 웨이퍼(1)의 표면으로 선회 이동시키고, 브래킷(36)의 높이를 적절하게 조정하여 초점을 웨이퍼(1)의 표면에 맞춘다. 계속해서, 척 테이블(50)을 적절하게 간헐적으로 회전시키고, 촬상 헤드(35)를 선회시키면서 필요한 포인트에서 웨이퍼(1)의 표면을 촬영한다(촬상 공정). 이 때, 인접한 반도체 칩(3)의 간극의 콘트라스트를 얻기 위해서, 척 테이블(50)의 발광 소자(52)를 점등시켜 웨이퍼(1)에 광을 조사시킨다. 촬영된 화상은 화상 처리 수단으로 이송된다.

도 5는 촬상 수단(33)에 의해 촬영된 웨이퍼(1)의 표면의 일부를 나타내고 있다. 동 도면에서는, 거의 반도체 칩(3)과 같은 형상으로 파단된 접착 필름(5) 사이의 분할 예정 라인(2)에 해당하는 부분에 간극이 생기고 있다. 이러한 정상적인 분할 상태가 웨이퍼(1)의 전면에 형성되어 있는지 여부가 화상 처리 수단에 의해 확인된다(화상 처리 공정). 접착 필름(5)이 반도체 칩(3)을 따라 분할되어 있는 것을 화상 처리 수단에 의해 확인할 수 있었던 피가공물(1a)은 다음 공정을 행하는 자외선 조사 스테이지(100)로 반송된다. 또한, 분할 불량 개소가 검출되면 피가공물(1a)은 재차 확장 수단(81)으로 반송되어 접착 필름(5)을 확장시킨다.

분할 불량 개소가 검출되지 않은 피가공물(1a)은, 다이싱 프레임(7)이 제1 Y축 반송 수단(25)의 제1 Y축 클램프(28)에 클램프 됨에 따라, 자외선 조사 스테이지(100)로 이동된다. 자외선 조사 수단(101)의 바로 위로 피가공물(1a)이 이동하면, 자외선 램프(102)를 점등시켜 피가공물(1a)의 다이싱 테이프(6)에 자외선을 조사시킨다. 이에 따라, 다이싱 테이프(6)와 접착 필름(5) 사이의 박리가 쉬워진다. 이 후, 제1 Y축 이동 수단(25)을 카세트(22)로 이동시켜 피가공물(1a)을 카세트(22) 내에 다시 수용시킨다.

상기 실시 형태에서는, 웨이퍼(1)가 절단되어 있는 상태였지만, 분할 예정 라인(2)을 따라 레이저 가공 장치에 의해 변질층이 형성되고, 반도체 칩(3)으로 개편화되어 있지 않은 웨이퍼(1)에도 적용이 가능하다. 이 경우, 확장 공정으로 접착 필름(5)을 확장시키는 것과 동시에 웨이퍼(1)를 분할 예정 라인(2)을 따라 분할 절단한다. 이에 따라, 접착 필름(5)이 반도체 칩(3)을 따라 분할된 반도체 칩(3)을 얻을 수 있다.

본 실시 형태는 접착 필름(5)을 확장시킴으로써, 접착 필름(5)을 반도체 칩(3)에 대응시켜 분할시키는 것이다. 반도체 칩(3)이 이미 개편화되어 있는 형태에서는, 반도체 칩(3) 사이의 접착 필름(5)이 확장되어 파단되고, 접착 필름(5)은 반도체 칩(3)에 대응하여 분할된다. 반도체 칩(3)이 확장 전에 개편화되어 있지 않은 형태에서는, 접착 필름(5)의 확장과 함께 반도체 칩(3)이 분할되어 개편화된다. 접착 필름(5)을 확장한 후, 피가공물(1a)을 위치 결정/촬상 스테이지(30)로 이송하고, 이 위치 결정/촬상 스테이지(30)에서 웨이퍼(1)의 표면 전체를 촬상한다. 그리고, 촬상한 화상 데이터를 적절하게 처리함으로써, 접착 필름(5)이 반도체 칩(3)에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 판단한다. 이에 따라, 접착 필름(5)이 반도체 칩(3)에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 확실하게 확인할 수 있다. 만일, 확장시킨 접착 필름(5)에 분할되어 있지 않은 개소가 검출되면, 재차 확장 공정을 실시하여 접착 필름(5)을 분할시킨다. 그 결과, 픽업 시에 발생하는 에러를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 확장 장치(10)에서는, 위치 결정/촬상 스테이지(30)와 확장 스테이지(80)가 별개로 설치되어 있다. 이 때문에, 피가공물(1a)의 확장과, 접착 필름(5)의 분할 확인을 병행하여 행할 수 있고, 따라서 생산 효율의 향상이 도모된다.

또한, 상기 확장 장치(10)의 척 테이블(50)에는 흡착 영역(53a)을 이면측에서 조광하는 발광 소자(52)가 매설되어 있다. 이에 따라, 흡착 영역(53a)에 유지된 웨이퍼(1)가 발광 소자(52)로부터 발생하는 광에 의해 이면측에서 조광된다. 이 결과, 접착 필름(5)을 확장시켜 분할한 후, 반도체 칩(3)과 반도체 칩(3) 사이의 콘트라스트가 명료해져서 접착 필름(5)의 분할 불량 개소를 보다 확실하게 검출할 수 있다.

[4] 다른 실시 형태

상기 실시 형태에서는, 웨이퍼(1)의 세정과, 웨이퍼(1) 표면의 촬영이 동일한 스테이지에서 행해지고 있었지만, 각각을 별도의 스테이지에서 행하는 것도 가능하다. 이 실시 형태에 대해서 도 6을 이용하여 설명한다.

도 6은 대기 스테이지(70)에, 스피너식 세정 수단(120)을 설치한 확장 장치(110)를 도시한 것이다. 스피너식 세정 수단(120)은 피가공물(1a)을 흡착, 유지하는 유지 테이블(121)과, 세정수 및 에어를 분사하는 세정 노즐(122)로 구성되어 있다. 유지 테이블(121)은 베이스(11) 내에 설치된 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 한 방향, 또는 양 방향으로 독자적으로 회전하도록, 즉 자전하도록 되어 있다. 또한, 세정 노즐(122)은 선회 기구(도시 생략)에 접속되어 있어서, 세정 노즐(122)을 유지 테이블(121) 상에서 후퇴시킬 수 있다.

촬상 스테이지(30)의 촬상 수단(130)은 베이스(11) 상에 설치된 Y축 가이드 레일(131)과, Y축 가이드 레일(131)에 슬라이드 가능하게 접속된 Z축 가이드(132)와, Z축 가이드에 접속된 박판형의 브래킷(133)과, 브래킷(133) 상에 설치된 X축 가이드 레일(134)과, 이 X축 가이드 레일(134)에 슬라이드 가능하게 접속된 X축 슬라이더(135)와, X축 슬라이더(135)의 선단에 설치된 촬상 헤드(136)를 구비하고 있 다. Z축 가이드(132)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 Y축 가이드 레일(131)을 따라 Y 방향으로 이동된다. 브래킷(133)은 도시하지 않은 승강 구동 기구에 의해 Z축 가이드(132)를 따라 승강 가능하게 이동된다. 또한, X축 슬라이더(135)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 X축 가이드 레일(134)을 따라 이동된다.

이 실시 형태에서는, 촬상 스테이지(30)의 척 테이블이 회전 불가능하게 설정된다. 이 때문에, 척 테이블(137)에 유지된 피가공물(1a)의 웨이퍼(1) 표면을 촬영할 때에는, 각 구동 기구에 의해 웨이퍼(1)의 표면 전면을 촬영할 수 있도록 촬상 헤드(136)를 XY 방향으로 이동시킨다.

이 실시 형태의 확장 방법은, 우선 최초로 카세트(22)로부터 꺼내어진 피가공물(1a)을 위치 결정 기구(31)에 의해 일정 위치에 위치시킨다. 계속해서, 피가공물(1a)을 대기 스테이지(70)로 이동시키고, 제2 Y축 이동 수단(71)에 의해 확장 스테이지(80)까지 이동시킨다. 확장 스테이지(80)에서 접착 필름(5)이 확장되면, 다시 대기 스테이지(70)까지 이동시킨다. 계속해서, 피가공물(1a)을 가열 스테이지(90)로 이동시켜 피가공물(1a)의 다이싱 테이프(6)를 가열한다.

다이싱 테이프(6)를 가열한 후, 피가공물(1a)을 재차 대기 스테이지(70)로 이송시켜 유지 테이블(121)에 흡착, 유지시킨다. 이 때, 세정 노즐(122)은 유지 테이블(121) 상에서 후퇴하고 있기 때문에, 세정 노즐(122)을 선회시켜 유지 테이블(121) 상에 위치시킨다. 계속해서, 유지 테이블(121)을 회전시켜 피가공물(1a)의 웨이퍼(1)에 세정 노즐(122)로부터 세정수, 에어를 분사하여 웨이퍼(1)를 세정한다.

세정이 종료되면, X축 이동 수단(56)에 의해 촬상 스테이지(30)로 피가공물(1a)을 이동시킨다. 이동된 피가공물(1a)은 척 테이블에 흡착, 유지된다. 발광 소자(52)를 점등시켜 촬상 수단(130)을 구동시킨다. 촬상 수단(130)은 촬상 헤드(136)를 X 방향으로 왕복시키면서, Z축 가이드(132)를 Y 방향으로 이동시켜 웨이퍼(1)의 전면을 촬영한다. 촬영된 화상 데이터는 화상 처리 수단으로 이송되고, 접착 필름(5)이 반도체 칩(3)을 따라 분할되어 있는지 여부를 확인한다. 분할 불량 개소가 검출되면, 상기 실시 형태와 마찬가지로 재차 확장 수단(81)에 의해 확장된다. 분할 불량 개소가 검출되지 않은 피가공물(1a)은 자외선 조사 스테이지(100)로 반송되고, 자외선이 조사되어 카세트(22)에 수용된다.

이 형태에서는, 피가공물(1a)이 척 테이블에 고정된 상태로 웨이퍼(1)의 표면 전체를 포착하도록 촬상 수단(130)을 움직임으로써 웨이퍼(1)의 표면 전체가 촬영된다. 이에 따라, 상기 발광 소자(52)를 매설한 척 테이블에 회전 등의 동작을 행할 필요가 없어 척 테이블의 구성을 간소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 확장 방법에 의해 확장되는 피가공물을 도시한 (a) 사시도, (b) 단면도.

도 2는 일 실시 형태의 확장 방법을 적합하게 실시하는 확장 장치를 도시한 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 확장 장치의 평면도.

도 4는 도 2에 도시된 확장 장치에 구비된 척 테이블의 (a) 단면도, (b) 평면도.

도 5는 확장된 피가공물을 도 2에 도시한 확장 장치에 구비된 촬상 수단에 의해 촬영한 화상을 도시한 도면.

도 6은 다른 실시 형태의 확장 장치를 도시한 평면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 웨이퍼

1a : 피가공물

3 : 반도체 칩(디바이스 칩)

5 : 접착 필름

6 : 다이싱 테이프(점착 테이프)

7 : 다이싱 프레임(프레임 부재)

30 : 촬상 스테이지

33 : 촬상 수단

Claims (4)

1. 표면에 형성된 복수의 디바이스 칩이 개별적으로 개편화(個片化)되거나 또는 이미 개편화된 상태의 웨이퍼 이면에 점착된 접착 필름에, 웨이퍼 직경보다도 큰 개구부를 갖는 링형의 프레임 부재가 주위에 점착된 점착 테이프를 점착함으로써 형성되는 피가공물을 확장시키는 방법으로서,

   적어도 피가공물의 상기 접착 필름을 확장시키는 접착 필름 확장 공정과,

   접착 필름을 확장시킨 피가공물을 촬상 수단을 구비한 촬상 스테이지로 이송하는 이송 공정과,

   상기 촬상 스테이지로 이송된 피가공물의 표면을 상기 촬상 수단에 의해 촬상하는 촬상 공정과,

   상기 촬상 수단에 의해 촬상된 화상 데이터를 처리하여, 상기 접착 필름이 상기 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 판단하는 화상 처리 공정

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 확장 방법.
2. 표면에 형성된 복수의 디바이스 칩이 개별적으로 개편화되거나 또는 이미 개편화된 상태의 웨이퍼 이면에 점착된 접착 필름에, 웨이퍼 직경보다도 큰 개구부를 갖는 링형의 프레임 부재가 주위에 점착된 점착 테이프를 점착함으로써 형성되는 피가공물을 확장시키는 장치로서,

   적어도 피가공물의 상기 접착 필름을 확장시키는 확장 스테이지와,

   피가공물의 표면을 촬상하는 촬상 스테이지와,

   접착 필름을 확장시킨 피가공물을 상기 촬상 스테이지로 이송하는 이송 수단

   을 포함하며,

   상기 촬상 스테이지는 피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 피가공물 유지 테이블과, 피가공물의 표면을 촬상하는 촬상 수단을 구비하고,

   상기 확장 장치는 촬상 수단에 의해 촬상된 화상 데이터를 처리하여 상기 접착 필름이 상기 디바이스 칩에 대응하여 분할되어 있는지 여부를 판단하는 화상 처리 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 확장 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 피가공물 유지 테이블에는 상기 유지면을 이면측에서 조광(照光)하는 광원이 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 확장 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 피가공물 유지 테이블은 회전 불가능하며, 상기 촬상 수단이, 피가공물 유지 테이블에 유지된 피가공물의 표면에 대하여 평행한 2방향으로 직선 이동함으로써 피가공물의 표면 전체를 촬상하는 것을 특징으로 하는 확장 장치.

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