KR20190122552A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 본 발명에 의해, 가압날을 분할 예정 라인에 위치시켜 외력을 부여하여 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할해도, 디바이스의 품질의 저하를 초래하지 않는 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다.
[해결 수단] 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 프레임의 그 개구에 웨이퍼를 위치시켜 웨이퍼의 이면과 프레임의 외주에 폴리에스테르계 시트를 부설하는 폴리에스테르계 시트 부설 공정과, 폴리에스테르계 시트를 가열하고 열압착시켜 웨이퍼와 프레임을 폴리에스테르계 시트에 의해 일체화하는 일체화 공정과, 레이저 광선의 집광점을 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인에 위치시켜 조사하여 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과, 제 1 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 1 분할 예정 라인을 분할하는 제 1 분할 공정과, 제 2 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 2 분할 예정 라인을 분할하는 제 2 분할 공정으로 적어도 구성되고, 그 제 1 분할 공정과 그 제 2 분할 공정에 의해 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{METHOD FOR PROCESSING WAFER}
본 발명은, 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
IC, LSI, LED 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되고, 표면에 형성된 웨이퍼는, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치 등에 의해 개개의 디바이스로 분할되어 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.
레이저 가공 장치는, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 분할 예정 라인의 내부에 위치시켜 조사하고, 개질층을 형성하여 분할의 기점으로 하는 타입의 것과 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조), 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 분할 예정 라인의 상면에 위치시켜 조사하고, 어블레이션에 의해 표면에 홈을 형성하여 분할의 기점으로 하는 타입의 것 (예를 들어, 특허문헌 2 를 참조) 이 존재한다.
웨이퍼는, 상기한 레이저 가공 장치에 의해 분할 예정 라인을 따라 분할의 기점이 형성된 후, 외력을 부여하는 등의 분할 공정이 실시되어 개개의 디바이스로 분할된다. 분할 공정을 거친 웨이퍼는, 개개의 디바이스로 분할된 후, 다이싱 테이프에 유지되어 웨이퍼의 형태를 유지한 채로 픽업 공정에 반송되는 점에서, 레이저 가공 장치에 투입되는 웨이퍼는, 웨이퍼를 수용하는 개구를 가진 프레임의 그 개구에 위치되고, 호제 (糊劑) 등이 도포되거나 점착층이 형성된 다이싱 테이프의 점착층측에 웨이퍼의 이면 및 프레임을 첩착 (貼着) 시킴으로써, 다이싱 테이프 및 프레임과 일체화된 상태로 된다. 이로써, 분할 공정을 거친 웨이퍼는, 개개로 분할된 디바이스가 다이싱 테이프로부터 탈리되지 않아, 웨이퍼의 형태를 유지한 채로 픽업 공정에 반송할 수 있다.
일본 특허공보 제3408805호 일본 공개특허공보 평10-305420호
다이싱 테이프의 점착층측에 웨이퍼의 이면과 프레임을 위치시켜 첩착시키고, 다이싱 테이프를 개재하여 프레임에 지지된 웨이퍼를, 분할 기점이 형성된 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여함으로써 분할하는 경우, 제 1 방향에 형성된 제 1 분할 예정 라인에 대해 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 분할한 후, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 형성된 제 2 분할 예정 라인에 대해 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 분할한다. 이 때, 먼저 분할되는 제 1 분할 예정 라인은 깔끔하게 분할할 수 있다. 그러나, 제 1 분할 예정 라인의 분할 기점을 따라 분할하여 분할선을 형성할 때에, 그 분할선에 점착층이 비집고 들어가는 등 하여, 아직 분할되어 있지 않은 제 2 분할 예정 라인이 근소하게 사행하고, 제 2 분할 예정 라인을 따라 가압날을 정밀하게 위치시키는 것이 곤란해져, 그대로 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 2 분할 예정 라인을 분할하면, 디바이스의 결손 등이 발생하여, 품질의 저하를 초래한다는 문제가 있다. 최근에는, 디바이스의 소사이즈 (가로 세로 2 ㎜ 이하) 화가 요망되고 있고, 특히 가로 세로 0.5 ㎜, 가로 세로 0.25 ㎜, 가로 세로 0.15 ㎜ 등, 디바이스의 사이즈가 작아질수록, 이 제 2 분할 예정 라인의 근소한 사행의 영향이 현저해지고 있다.
본 발명은, 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 가압날을 분할 예정 라인에 위치시켜 외력을 부여하여 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할해도, 디바이스의 품질의 저하를 초래하지 않는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 주된 기술 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의하면, 복수의 디바이스가 제 1 방향에 형성된 제 1 분할 예정 라인과 그 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 형성된 제 2 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 프레임의 그 개구에 웨이퍼를 위치시켜 웨이퍼의 이면과 프레임의 외주에 폴리에스테르계 시트를 부설 (敷設) 하는 폴리에스테르계 시트 부설 공정과, 폴리에스테르계 시트를 가열하고 열압착시켜 웨이퍼와 프레임을 폴리에스테르계 시트에 의해 일체화하는 일체화 공정과, 레이저 광선의 집광점을 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인에 위치시켜 조사하여 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과, 제 1 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 1 분할 예정 라인을 분할하는 제 1 분할 공정과, 제 2 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 2 분할 예정 라인을 분할하는 제 2 분할 공정으로 적어도 구성되고, 그 제 1 분할 공정과 그 제 2 분할 공정에 의해 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
그 분할 기점 형성 공정에 있어서 조사되는 레이저 광선의 파장을, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖도록 하고, 그 레이저 광선의 집광점을, 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인의 내부에 위치되어 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하도록할 수 있다. 또, 그 분할 기점 형성 공정에 있어서 조사되는 레이저 광선의 파장을, 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖도록 하고, 그 레이저 광선의 집광점을, 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인의 상면에 위치시켜 어블레이션에 의해 분할의 기점이 되는 홈을 형성하도록 해도 된다.
바람직하게는, 그 폴리에스테르계 시트는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트, 폴리에틸렌나프탈레이트 시트 중 어느 것에서 선택된다. 또, 그 웨이퍼는, 실리콘 기판, 사파이어 기판, 탄화규소 기판, 유리 기판 중 어느 것으로 구성할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼의 가공 방법은, 복수의 디바이스가 제 1 방향에 형성된 제 1 분할 예정 라인과 그 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 형성된 제 2 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 프레임의 그 개구에 웨이퍼를 위치시켜 웨이퍼의 이면과 프레임의 외주에 폴리에스테르계 시트를 부설하는 폴리에스테르계 시트 부설 공정과, 폴리에스테르계 시트를 가열하고 열압착시켜 웨이퍼와 프레임을 폴리에스테르계 시트에 의해 일체화하는 일체화 공정과, 레이저 광선의 집광점을 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인에 위치시켜 조사하여 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과, 제 1 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 1 분할 예정 라인을 분할하는 제 1 분할 공정과, 제 2 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 2 분할 예정 라인을 분할하는 제 2 분할 공정으로 적어도 구성되고, 그 제 1 분할 공정과 그 제 2 분할 공정에 의해 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하도록 하고 있는 점에서, 점착층을 갖는 다이싱 테이프를 사용하여 웨이퍼를 첩착시킨 경우와 같이, 제 1 분할 예정 라인을 분할한 영역에 점착층의 일부가 비집고 들어가 어긋남을 유발하는 경우가 없고, 제 1 분할 예정 라인을 분할한 후, 제 2 분할 예정 라인에 가압날을 정밀하게 위치시킬 수 있어, 디바이스의 품질을 저하시킨다는 문제가 해소된다.
도 1 은 본 실시예의 폴리에스테르계 시트 부설 공정의 실시양태를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 나타내는 폴리에스테르계 시트 부설 공정에 있어서 폴리에스테르계 시트를 척 테이블에 재치 (載置) 하는 양태를 나타내는 사시도이다.
도 3 은 본 실시예의 일체화 공정의 실시양태를 나타내는 사시도이다.
도 4 는 본 실시예의 절단 공정의 실시양태를 나타내는 사시도이다.
도 5 는 본 실시예의 분할 기점 형성 공정의 일 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 6 은 본 실시예의 분할 기점 형성 공정의 그 밖의 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 7 은 본 실시예의 분할 공정의 실시양태를 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명에 기초하여 구성된 웨이퍼의 가공 방법의 각 공정에 대해, 순서대로 설명한다.
(폴리에스테르계 시트 부설 공정)
도 1, 및 도 2 를 참조하면서, 폴리에스테르계 시트 부설 공정에 대해 설명한다. 도 1 에는, 폴리에스테르계 시트 부설 공정의 실시양태를 나타내는 사시도가 나타내어져 있다. 폴리에스테르계 시트 부설 공정을 실시할 때, 먼저, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물인 웨이퍼 (10) 와, 웨이퍼 (10) 를 수용 가능한 개구 (Fa) 를 갖는 고리형의 프레임 (F) 과, 폴리에스테르계 시트 부설 공정을 실시하기 위한 척 테이블 (20) 을 준비한다. 웨이퍼 (10) 는, 예를 들어, 실리콘 (Si) 기판으로 이루어지고, 디바이스 (14) 가, 화살표 (X) 로 나타내는 제 1 방향에 형성된 제 1 분할 예정 라인 (12A) 과, 제 1 방향과 직각으로 교차하는 화살표 (Y) 로 나타내는 제 2 방향에 형성된 제 2 분할 예정 라인 (12B) 에 의해 구획된 표면 (10a) 에 형성되어 있다.
척 테이블 (20) 은, 통기성을 갖는 다공질의 포러스 세라믹으로 이루어지는 원반 형상의 흡착 척 (21) 과, 흡착 척 (21) 의 외주를 둘러싸는 원형 프레임부 (22) 로 이루어지고, 척 테이블 (20) 은, 도시되지 않은 흡인 수단에 접속되어, 흡착 척 (21) 의 상면 (유지면) 에 재치되는 웨이퍼 (10) 를 흡인 유지할 수 있다.
웨이퍼 (10) 와, 프레임 (F) 과, 척 테이블 (20) 을 준비하였다면, 도면에 나타내는 바와 같이, 흡착 척 (21) 의 유지면에 대해, 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 측을 아래로 하여, 흡착 척 (21) 의 중심에 재치한다. 흡착 척 (21) 상에 웨이퍼 (10) 를 재치하였다면, 프레임 (F) 을, 웨이퍼 (10) 가 개구 (Fa) 의 중심에 위치시키면서 흡착 척 (21) 상에 재치한다. 도면으로부터 이해되는 바와 같이, 프레임 (F) 의 개구 (Fa) 의 사이즈는, 웨이퍼 (10) 가 수용되도록 웨이퍼 (10) 보다 크게 형성되고, 또한 흡착 척 (21) 의 유지면의 사이즈는, 프레임 (F) 의 외형보다 약간 크게 형성되어 있고, 프레임 (F) 의 외측에, 흡착 척 (21) 의 유지면이 노출되는 크기로 설정된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b), 프레임 (F), 및 흡착 척 (21) 을 덮도록 설정된 원형의 폴리에스테르계 시트, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 시트 (30) 를 준비하여 흡착 척 (21) 상에 재치한다. 폴리에스테르계 시트는, 바람직하게는 20 ∼ 100 ㎛ 의 두께로 형성된다. 도 2 로부터 이해되는 바와 같이, 본 실시예의 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 는, 적어도 흡착 척 (21) 의 직경보다 크고, 바람직하게는 척 테이블 (20) 의 원형 프레임부 (22) 의 외형보다 약간 작은 직경으로 형성된다. 이로써, 흡착 척 (21) 의 유지면은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 로 전체가 덮인다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 의 웨이퍼 (10) 및 프레임 (F) 에 재치되는 재치면측에는 호제 등의 점착층은 형성되지 않는다.
척 테이블 (20) 의 흡착 척 (21) 상에 웨이퍼 (10), 프레임 (F), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 재치하였다면, 흡인 펌프 등을 포함하는 도시되지 않은 흡인 수단을 작동시켜, 흡인력 (Vm) 을 흡착 척 (21) 에 작용시키고, 웨이퍼 (10), 프레임 (F), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 흡인한다. 상기한 바와 같이, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 에 의해, 흡착 척 (21) 의 상면 (유지면) 전체면이 덮여 있기 때문에, 흡인력 (Vm) 은, 웨이퍼 (10), 프레임 (F), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 의 전체에 작용하고, 이것들을 흡착 척 (21) 상에 흡인 유지함과 함께, 웨이퍼 (10), 프레임 (F), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 사이에 잔존하고 있던 공기를 흡인하여 밀착시킨다. 이상에 의해, 폴리에스테르계 시트 부설 공정이 완료된다.
(일체화 공정)
상기한 폴리에스테르계 시트 부설 공정을 실시하였다면, 이어서, 일체화 공정을 실시한다. 일체화 공정에 대해, 도 3 을 참조하면서 설명한다.
도 3(a) 에는, 일체화 공정을 실시하기 위한 첫번째의 실시형태가 나타내어져 있다. 일체화 공정을 실시할 때, 도면에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (10), 프레임 (F) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 에 대해 흡인력 (Vm) 을 작용시켜 흡인 유지한 상태의 척 테이블 (20) 의 상방에, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 가열하기 위한 열풍 분사 수단 (40) (일부만 나타낸다) 을 위치시킨다. 상세한 것은 생략하지만, 열풍 분사 수단 (40) 은, 척 테이블 (20) 측과 대면하는 출구측 (도면 중 하측) 에 서모스탯 등의 온도 조정 수단을 구비한 히터부를 배치 형성하고, 반대측 (도면 중 상측) 에 모터 등에 의해 구동되는 팬부를 배치 형성하고, 그 히터부, 및 팬부를 구동시킴으로써 척 테이블 (20) 을 향하여 열풍 (L) 을 분사하도록 구성된다. 열풍 분사 수단 (40) 을 척 테이블 (20) 의 상방에 위치시켰다면, 열풍 분사 수단 (40) 에 의해, 적어도 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 덮는 웨이퍼 (10), 및 프레임 (F) 이 재치된 영역 전체에 열풍 (L) 을 분사하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 융점 근방의 250 ∼ 270 ℃, 또는 그 융점 근방의 온도에서 그 융점 근방의 온도보다 50 ℃ 정도 낮은 온도까지의 범위가 되도록 가열한다. 이 가열에 의해, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 연화되어, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b), 및 프레임 (F) 에 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 밀착된 상태에서 열압착되어, 웨이퍼 (10), 프레임 (F), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 일체화된다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 가열하여 웨이퍼 (10) 와 열압착시키는 일체화 공정을 실시하는 수단은, 도 3(a) 에 나타내는 열풍 분사 수단 (40) 에 한정되지 않고, 다른 수단을 선택할 수도 있다. 도 3(b) 를 참조하면서, 다른 수단 (둘째의 실시형태) 에 대해 설명한다.
상기 일체화 공정을 실시하는 다른 수단으로서, 도 3(b) 에 나타내는 가열 롤러 수단 (50) (일부만 나타낸다) 이 선택되어도 된다. 보다 구체적으로는, 웨이퍼 (10), 프레임 (F) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 에 흡인력 (Vm) 을 작용시켜 흡인 유지한 상태의 척 테이블 (20) 의 상방에, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 가열하여 가압하기 위한 가열 롤러 수단 (50) 을 위치시킨다. 상세한 것은 생략하지만, 가열 롤러 수단 (50) 은, 도시되지 않은 히터를 내장하는 가열 롤러 (52) 와, 가열 롤러 (52) 를 회전시키기 위한 도시되지 않은 회전축을 구비하고, 가열 롤러 (52) 의 표면에는, 불소 수지 가공이 실시되어 있다. 가열 롤러 (52) 를 척 테이블 (20) 의 상방에 위치시켰다면, 가열 롤러 (52) 에 내장된 그 히터를 작동시켜, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 덮는 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b), 및 프레임 (F) 측 전체를 가압하여 가열 롤러 (52) 를 화살표 (R1) 로 나타내는 방향으로 회전시키면서, 화살표 (X) 방향으로 이동시킨다. 가열 롤러 (52) 에 내장된 그 히터는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 융점 근방의 250 ∼ 270 ℃, 또는 그 융점 근방의 온도에서 그 융점 근방의 온도보다 50 ℃ 정도 낮은 온도까지의 범위에서 조정된다. 이 가열 및 가압에 의해, 상기 열풍 분사 수단 (40) 과 마찬가지로, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b), 및 프레임 (F) 에 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 밀착시킨 상태에서 열압착시킬 수 있고, 웨이퍼 (10), 프레임 (F) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 일체화된다. 또한, 일체화 공정을 실시하는 가열 롤러 수단 (50) 의 변형예로서, 상기한 가열 롤러 (52) 대신에, 히터를 구비한 평판상의 가압 부재를 채용하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 가열, 가압하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를, 웨이퍼 (10), 및 프레임 (F) 에 열압착시킬 수도 있다. 또, 열압착시키는 수단은 상기한 각 수단에 한정되지 않고, 예를 들어, 적외선을 조사함으로써 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 가열하여, 웨이퍼 (10), 및 프레임 (F) 과 열압착시켜도 된다.
본 실시예에서는, 상기한 일체화 공정에 계속하여, 후공정에 배려하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 프레임 (F) 을 따라 절단하는 절단 공정을 실시한다. 또한, 이 절단 공정은, 반드시 필수의 공정은 아니지만, 실시하는 편이 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 와 일체화된 웨이퍼 (10) 및 프레임 (F) 을 취급하기 쉬워져, 후 공정에 있어서 적합하다. 이하에, 도 4 를 참조하면서 절단 공정에 대해 설명한다.
(절단 공정)
도 4 에 나타내는 바와 같이, 일체화 공정에 의해 일체화된 웨이퍼 (10), 프레임 (F), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 흡인 유지한 척 테이블 (20) 상에, 절단 수단 (60) (일부만 나타낸다) 을 위치시킨다. 절단 수단 (60) 은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 절단하기 위한 원반 형상의 블레이드 커터 (62) (이점 쇄선으로 나타낸다) 와, 블레이드 커터 (62) 를 화살표 (R2) 로 나타내는 방향으로 회전 구동시키기 위한 도시되지 않은 모터를 구비하고, 블레이드 커터 (62) 의 날끝을, 프레임 (F) 상의 폭 방향에 있어서의 대략 중앙에 위치시킨다. 블레이드 커터 (62) 가 프레임 (F) 상에 위치되었다면, 블레이드 커터 (62) 를 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 의 두께만큼 절입 이송하고, 척 테이블 (20) 을 화살표 (R2) 로 나타내는 방향으로 회전시킨다. 이로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가, 프레임 (F) 을 따른 절단 라인 (C) 을 따라 절단되고, 절단 라인 (C) 으로부터 비어져 나온 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 의 외주를 잘라낼 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 는, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 과 프레임 (F) 에 열압착되어 있고, 웨이퍼 (10), 프레임 (F), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 일체화된 상태는 유지된다. 이상에 의해, 절단 공정이 완료된다.
(분할 기점 형성 공정)
그 절단 공정에 의해 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 의 외주가 절단되었다면, 레이저 가공 장치를 이용하여, 분할 기점 형성 공정을 실시한다. 분할 기점 형성 공정을 실시하는 레이저 가공 방법으로는, 예를 들어, 레이저 광선의 파장을 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장으로 하고, 레이저 광선의 집광점을 제 1 분할 예정 라인 (12A) 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 의 내부에 위치시켜 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하는 방법, 또는 레이저 광선의 파장을 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장으로 하고, 레이저 광선의 집광점을 제 1 분할 예정 라인 (12A) 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 의 상면에 위치시켜 어블레이션에 의해 분할의 기점이 되는 홈을 형성하는 방법을 선택할 수 있다.
도 5 를 참조하면서, 웨이퍼 (10) 의 제 1 분할 예정 라인 (12A) 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 의 내부에 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하는 레이저 가공의 실시양태에 대해 설명한다.
제 1 분할 예정 라인 (12A) 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 의 내부에 분할의 기점이 되는 개질층을 형성할 때에는, 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 측으로부터 레이저 광선을 조사한다. 그래서, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기 일체화 공정에서 프레임 (F) 과 일체화된 웨이퍼 (10) 의 이면 (10b) 측을 상방을 향하게 하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 측이 상방이 되도록 하여, 도 5(b) 에 나타내는 레이저 가공 장치 (70) (일부만 나타낸다) 에 반송한다.
도 5(b) 에 나타내는 레이저 가공 장치 (70) 는, 주지된 레이저 가공 장치로서, 상세한 것에 대해서는 생략하지만, 도시되지 않은 척 테이블, 집광기 (72) 를 포함하는 레이저 광선 조사 수단 등을 구비하고 있다. 레이저 가공 장치 (70) 에 반송된 웨이퍼 (10) 는, 그 척 테이블에 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 가 상방이 되도록 재치되어 유지된다. 이어서, 도시되지 않은 적외선 촬상 수단을 구비한 얼라인먼트 수단에 의해, 그 레이저 광선 조사 수단의 집광기 (72) 에 의한 레이저 광선 (LB) 의 조사 위치와, 웨이퍼 (10) 의 피가공 위치, 즉, 제 1 분할 예정 라인 (12A), 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 의 위치 맞춤 (얼라인먼트 공정) 을 실시한다. 이 얼라인먼트 공정을 끝냈다면, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 웨이퍼 (10) 의 내부에 위치시켜, 집광기 (72) 와 웨이퍼 (10) 를 화살표 (X) 로 나타내는 방향으로 상대적으로 이동시켜 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 넘어로 조사하고, 분할의 기점이 되는 개질층 (100) 을 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 따라 형성한다. 그 척 테이블을 적절히 이동시킴으로써, 모든 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 따라 개질층 (100) 을 형성하였다면, 그 척 테이블을 90 도 회전시켜, 제 1 분할 예정 라인 (12A) 과 마찬가지로, 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 따라 웨이퍼 (10) 의 내부에 개질층 (100) 을 형성한다. 이상의 레이저 가공을 실시함으로써, 분할 기점 형성 공정이 완료된다.
또한, 상기한 분할의 기점이 되는 개질층 (100) 을 형성하는 레이저 가공 장치 (70) 의 레이저 가공 조건은, 예를 들어 이하와 같이 설정된다.
레이저 광선의 파장 : 1064 ㎚
반복 주파수 : 80 ㎑
평균 출력 : 0.5 W
가공 이송 속도 : 800 ㎜/초
본 발명의 분할 기점 형성 공정은, 상기한 수단에 한정되지 않고, 예를 들어 도 6 에 나타내는 레이저 가공 장치 (70') 를 사용하여 실시해도 된다. 이하에, 도 6 을 참조하면서, 레이저 가공 장치 (70') 를 사용하여 분할 기점 형성 공정을 실시하는 다른 실시형태에 대해 설명한다.
분할 기점 형성 공정을 실시하는 다른 실시형태로는, 도 6 에 나타내는 바와 같은, 웨이퍼 (10) 에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선 (LB') 을 조사하고, 레이저 광선 (LB') 의 집광점을 제 1 분할 예정 라인 (12A), 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 따라, 웨이퍼 (10) 의 상면 (표면 (10a) 측) 에 위치시켜 어블레이션에 의해 분할의 기점이 되는 홈을 형성한다.
제 1 분할 예정 라인 (12A) 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 따라 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 상에 분할의 기점이 되는 홈을 형성할 때에는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 상기한 일체화 공정에서 프레임 (F) 과 일체화된 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 측이 상방이 되도록 하여, 도 6(b) 에 나타내는 레이저 가공 장치 (70') (일부만 나타낸다) 에 반송한다.
레이저 가공 장치 (70') 는, 주지된 레이저 가공 장치로서, 상세한 것에 대해서는 생략하지만, 도시되지 않은 척 테이블, 집광기 (72') 를 포함하는 레이저 광선 조사 수단 등을 구비하고, 레이저 가공 장치 (70') 에 반송된 웨이퍼 (10) 는, 그 척 테이블에 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 이 상방이 되도록 재치되어 흡인 유지된다. 이어서, 도시되지 않은 촬상 수단을 구비한 얼라인먼트 수단에 의해, 그 레이저 광선 조사 수단의 집광기 (72') 에 의한 조사 위치와, 웨이퍼 (10) 의 가공 위치, 즉 제 1 분할 예정 라인 (12A), 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 의 위치 맞춤 (얼라인먼트 공정) 을 실시한다. 얼라인먼트 공정을 끝냈다면, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 레이저 광선 (LB') 의 집광점을 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 상에 위치시켜, 집광기 (72') 와 웨이퍼 (10) 를 화살표 (X) 로 나타내는 방향으로 상대적으로 이동시키면서 레이저 광선 (LB') 을 조사하여 어블레이션 가공을 실시한다. 그 척 테이블을 적절히 이동시킴으로써, 분할의 기점이 되는 홈 (110) 을 제 1 분할 예정 라인 (12A) 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 따라 형성한다. 이상의 레이저 가공에 의해, 분할 기점 형성 공정이 완료된다.
또한, 상기한 분할의 기점이 되는 홈 (110) 을 형성하는 레이저 가공 장치 (70') 의 레이저 가공 조건은, 예를 들어 이하와 같이 설정된다.
레이저 광선의 파장 : 355 ㎚
반복 주파수 : 80 ㎑
평균 출력 : 2.5 W
가공 이송 속도 : 800 ㎜/초
본 발명의 분할 기점 형성 공정은, 상기한 레이저 가공 방법을 실시하는 것에 한정되지 않고, 다른 수단을 선택할 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼 (10) 에 대해 이면 (10b) 측으로부터 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼 (10) 의 내부에 위치시켜 조사하고, 제 1 분할 예정 라인 (12A), 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 따라 세공과 세공을 둘러싸는 비정질로 이루어지는 실드 터널을 형성하여 분할의 기점으로 해도 된다.
(분할 공정)
상기한 바와 같이, 분할 기점 형성 공정을 실시하였다면, 분할 공정을 실시한다. 또한, 이하에 설명하는 분할 공정은, 상기한 분할 기점 형성 공정을 실시함으로써, 제 1 분할 예정 라인 (12A), 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 따라 웨이퍼 (10) 의 내부에 분할의 기점이 되는 개질층 (100) 을 형성한 후에 실시되는 것으로 하여 설명한다.
본 실시예의 분할 공정은, 제 1 분할 예정 라인 (12A) 에 외력을 부여하여 제 1 분할 예정 라인을 분할하는 제 1 분할 공정과, 제 2 분할 예정 라인 (12B) 에 외력을 부여하여 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 분할하는 제 2 분할 공정으로 적어도 구성된다. 도 7 을 참조하면서, 분할 장치 (80) 를 사용하여 실시되는 분할 공정에 대해 설명한다.
도 7 에 나타내는 분할 장치 (80) 는, 적어도 가압날 (82), 1 쌍의 지지부 (83), 및 도시되지 않은 촬상 수단을 구비한다. 제 1 분할 공정을 실시할 때, 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 을 하방을 향하여 1 쌍의 지지부 (83) 에 웨이퍼 (10) 를 재치한다. 그 촬상 수단은, 1 쌍의 지지부 (83) 에 재치된 웨이퍼 (10) 의 표면 (10a) 측, 즉 하방측으로부터 웨이퍼 (10) 를 촬상하는 것이 가능하게 구성되어 있고, 그 촬상 수단에 의해 웨이퍼 (10) 의 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 촬상함으로써, 1 쌍의 지지부 (83) 사이, 또한 가압날 (82) 의 바로 아래에, 개질층 (100) 이 형성된 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 정확하게 위치시킨다. 1 쌍의 지지부 (83) 는, 일 방향 (도 7 에서 지면에 수직인 Y 방향) 으로 연장되어 있고, 평면에서 보아 그 일 방향을 따르도록 위치된 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 사이에 두도록 위치된다. 1 쌍의 지지부 (83) 의 상방에 위치되는 가압날 (82) 도, 1 쌍의 지지부 (83) 와 마찬가지로 그 일 방향으로 연장되어 있고, 도시되지 않은 가압 기구에 의해 화살표 (Z) 로 나타내는 상하 방향으로 움직이게 된다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 가압날 (82) 을 웨이퍼 (10) 측에 화살표 (Z) 를 따라 하강시킴으로써, 개질층 (100) 을 분할 기점으로 하여, 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 따라 웨이퍼 (10) 를 분할하고, 분할선 (130) 을 형성한다. 이것에 계속하여, 화살표 (X) 로 나타내는 방향으로 가압날 (82), 및 1 쌍의 지지부 (83) 와 웨이퍼 (10) 를 상대적으로 이동시켜 가공 이송함으로써, 미분할된 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을, 가압날 (82) 의 바로 아래로 또한 1 쌍의 지지부 (83) 사이로 이동시켜, 동일한 분할 가공을 반복하고, 제 1 분할 예정 라인 (12A) 의 모두에 가압날 (82) 을 눌러대어 외력을 부여하여 분할선 (130) 을 형성한다. 그리고, 웨이퍼 (10) 를 90 도 회전시키고, 그 촬상 수단을 사용하여, 개질층 (100) 이 형성된 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 가압날 (82) 의 바로 아래로 또한 1 쌍의 지지부 (83) 사이에 정확하게 위치시켜, 상기 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 분할한 것과 동일한 공정에 의해 분할하여 분할선 (130) 을 형성한다. 이상에 의해, 웨이퍼 (10) 가, 개개의 디바이스 (14) 로 분할되고, 분할 공정이 완료된다. 또한, 상기한 분할 공정은, 제 1 분할 예정 라인 (12A), 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 을 따라 웨이퍼 (10) 의 내부에 분할의 기점이 되는 개질층 (100) 을 형성한 후에 실시되는 것으로 하여 설명했지만, 분할 기점 형성 공정에 있어서, 제 1 분할 예정 라인 (12A), 및 제 2 분할 예정 라인 (12B) 의 표면 (10a) 에 어블레이션에 의해 분할의 기점이 되는 홈 (110) 을 형성한 경우에도, 상기와 동일한 수단에 의해 분할할 수 있다.
그 분할 공정이 완료되었다면, 웨이퍼 (10) 를 유지하는 프레임 (F) 과 함께, 픽업 공정에 반송하여, 개개의 디바이스 (14) 가 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 로부터 픽업되어, 본딩 공정에 반송되거나, 또는 수용 트레이 등에 수용되어, 후 공정에 반송된다.
상기한 본 실시예에 관련된 웨이퍼의 가공 방법에 의하면, 웨이퍼 (10) 와, 프레임 (F) 과, 폴리에스테르계 시트 (폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30)) 를, 폴리에스테르계 시트 표면에 호제 등을 도포하여 형성되는 점착층에 의해 일체화하는 것이 아니라, 적어도 폴리에스테르계 시트를 가열하고 열압착시켜 웨이퍼 (10) 와 프레임 (F) 을 일체화한다. 이로써, 점착층을 갖는 다이싱 테이프의 경우와 같이, 분할된 영역 (분할선) 에 점착층의 일부가 비집고 들어가는 것에 의해 어긋남을 유발하는 등의 문제가 발생하지 않아, 제 1 분할 예정 라인 (12A) 을 분할한 후, 제 2 분할 예정 라인 (12B) 에 가압날 (82) 을 정밀하게 위치시킬 수 있어, 디바이스의 품질을 저하시키는 경우가 없다.
또한, 본 발명에 의하면 상기 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지의 변형예가 제공된다. 상기한 실시예에서는, 폴리에스테르계 시트로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (30) 를 선택했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 폴리에스테르계 시트 중에서 적절히 선택할 수 있다. 다른 폴리에스테르계 시트로는, 예를 들어, 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 시트여도 된다.
상기한 실시예에서는, 일체화 공정에 있어서의 가열 온도를 융점 근방의 250 ∼ 270 ℃, 또는, 그 융점 근방의 온도에서 그 융점 근방의 온도보다 50 ℃ 정도 낮은 온도까지의 범위에서 설정했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 선택한 폴리에스테르계 시트의 종류에 따라 가열 온도를 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리에스테르계 시트로서 폴리에틸렌나프탈레이트 시트를 선택한 경우에는, 가열 온도를 융점 근방의 160 ∼ 180 ℃, 또는 그 융점 근방의 온도에서 그 융점 근방의 온도보다 50 ℃ 정도 낮은 온도까지의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다.
상기한 실시예에서는, 가공 대상물로 하는 웨이퍼를 실리콘 (Si) 기판으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 다른 소재, 예를 들어, 사파이어 (Al2O2) 기판, 탄화규소 (SiC) 기판, 유리 (SiO2) 기판으로 이루어지도록 구성해도 된다.
10 : 웨이퍼
12A : 제 1 분할 예정 라인
12B : 제 2 분할 예정 라인
14 : 디바이스
20 : 척 테이블
21 : 흡착 척
30 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트
40 : 열풍 분사 수단
50 : 가열 롤러 수단
52 : 가열 롤러
60 : 절단 수단
62 : 블레이드 커터
70, 70' : 레이저 가공 장치
72 : 집광기
80 : 분할 장치
82 : 가압날
83 : 1 쌍의 지지부
100 : 개질층
110 : 홈
130 : 분할선

Claims (5)

  1. 복수의 디바이스가 제 1 방향에 형성된 제 1 분할 예정 라인과 그 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향에 형성된 제 2 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 프레임의 그 개구에 웨이퍼를 위치시켜 웨이퍼의 이면과 프레임의 외주에 폴리에스테르계 시트를 부설하는 폴리에스테르계 시트 부설 공정과,
    폴리에스테르계 시트를 가열하고 열압착시켜 웨이퍼와 프레임을 폴리에스테르계 시트에 의해 일체화하는 일체화 공정과,
    레이저 광선의 집광점을 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인에 위치시켜 조사하여 분할 기점을 형성하는 분할 기점 형성 공정과,
    제 1 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 1 분할 예정 라인을 분할하는 제 1 분할 공정과,
    제 2 분할 예정 라인에 가압날을 위치시켜 외력을 부여하여 제 2 분할 예정 라인을 분할하는 제 2 분할 공정으로 적어도 구성되고,
    그 제 1 분할 공정과 그 제 2 분할 공정에 의해 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 분할 기점 형성 공정에 있어서 조사되는 레이저 광선의 파장은, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖고 있고, 그 레이저 광선의 집광점을, 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인의 내부에 위치시켜 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    그 분할 기점 형성 공정에 있어서 조사되는 레이저 광선의 파장은, 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖고 있고, 그 레이저 광선의 집광점을, 제 1 분할 예정 라인 및 제 2 분할 예정 라인의 상면에 위치시켜 어블레이션에 의해 분할의 기점이 되는 홈을 형성하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 폴리에스테르계 시트는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트, 폴리에틸렌나프탈레이트 시트 중 어느 것에서 선택되는, 웨이퍼의 가공 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 웨이퍼는, 실리콘 기판, 사파이어 기판, 탄화규소 기판, 유리 기판 중 어느 것으로 구성되는, 웨이퍼의 가공 방법.
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