KR900001649B1 - 반도체 웨이퍼 브레이크(wafer break)장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼 브레이크(wafer break)장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

반도체 웨이퍼 브레이크(wafer break)장치
제1도는 이발명의 한실시예에 의한 브레이크수단을 나타내는 도면으로서,
제1a, 1b도는 사시도.
제1c도는 정면도.
제1d도는 측면도.
제2도는 이발명의 브레이크수단의 작용을 나타내는 확대사시도.
제3도는 이발명에 의한 브레이크수단을 구비한 반도체웨이브 브레이크장치의 전체사시도.
제4도는 쎄미풀커트 웨이퍼(Semi-full-outwafer)와 프레임 및 점착시트를 나타내는 도면으로서,
제4a도는 사시도.
제4b도는 제4c도의 A-A선 단면도.
제4c도는 제4b도의 B부분 확대측면도.
제5도는 종래 브레이크핀(6)을 가진 작용을 나타내는 도면으로서,
제6a도는 제5도의 D-D선 단면도.
제6b도는 단면도.
제6c도는 제6b도의 E부분 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 링프레임 2 : 점착시트
3 : 쎄미풀커트웨이퍼 4 : 링프레임위치결정기구
5 : XY테이블 7 : 상하기구
9 : 브레이크수단
이발명은 점착시트에 붙인 쎄미풀커트웨이퍼의 브레이크에 관한 것이다.
주지하는 바와같이 반도체웨이퍼의 상면에 형성된 칩패턴(Chip Pattern)의 다이싱라인(Dicing Line)을 따라 웨이퍼의 두께를 아주조금 남기고 절단하는 작업은 일반적으로 쎄미풀커트작업이라고 부르며 반도체 제조분야에 있어서 널리 행해지기 시작한 작업이다.
상기 쎄미풀커트작업은 제4도에 표시한 것과 같이 도너트(Doughnut)형 링프레임(이하 단순히 프레임(1)이라 한다)에 균일하게 바른 점착시트(2)의 점착면에, 상기 웨이퍼(3)을 붙이고, 상기 프레임(1)마다 위치결정되어 일반적으로 다이서(Dicer)라 부르는 절단기에 의하여 상기 쎄미풀커트를 행하고 있었다.
또 쎄미풀커트된 웨이퍼(3)는 후공정에서 1칩마다 피크업(Pick up)하여 본딩(Bonding)하는 다이본드(Die bond)작업이라 부르는 공정을 위하여 상기 쎄미풀커트웨이퍼(3)를 1칩마다 브레이크하는 작업이 필요하게 된다.
다음에, 종래의 브레이크작업에 관하여 제4도, 제5도에 의해 그 순서에 따라 상세하게 설명한다.
제4도에 있어서, 프레임(1)에 균일하게 점착시트(2)의 점착면에 붙혀지고 상기 쎄미풀커트된 웨이퍼(3)는 일반적으로 제4b도 및 c도에 표시한 것과 같이 웨이퍼(3)의 두께에 대하여 아주 조금 남기고 절단하고 있다.
일반적으로 이 남은량은 20-30μm 정도이다.
이어서 제5도에 표시하여 명백한 바와같이 프레임위치결정기구(4)를 구비한 XY테이블(5)에, 상기 프레임(1)마다 점착시트(2)에 붙혀진 쎄미풀커트웨이퍼(3)을 위치결정한다.
이어서 상기 프레임위치결정기구(4)의 하부에서 상기 점착시트(2)의 하면에 위치하여 선단부에 구(球) R형의 브레이크핀(6)을 가지며 상하기구(7)를 구비하여서된 브레이크수단(8)에 의하여 상기 점착시트(2)마다 쎄미풀커트웨이퍼(3)를 상기 점착시트(2)의 하면에서 소정의 량만큼 들어올리고 다시 상기 XY테이블(5)에 의해 미리 인식수단(도면생략)에 의하여 판독된 다이싱라인의 이면측을 따라 쎄미풀커트웨이퍼(3)를 이동시킴으로써 브레이크를 행하고 있다.
다음에, 이종류의 브레이크작용에 대하여 제6도에 의해 설명한다.
제6a도는 제5도의 D-D선 단면도로서, 프레임(1)마다 위치결정기구(4)에 위치결정된 쎄미풀커트웨이퍼(3)와 브레이크핀(6)의 동작을 표시한 것이다.
제5도에 있어서, 상기 점착시트(2)의 하면에 위치한 브레이크핀(6)은 다음에 제6b도에 표시한 바와같이 소정량만큼 상하기구(7)(제5도)에 의하여 올려지며 이어서 상기 XY테이블(5)에 의하여 다이싱라인의 이면측을 따라 이동된다.
다음에, 제6b도의 부분의 확대도인 제6c도에 표시하여 명백한 바와같이 상기 일련의 동작에 의하여 쎄미풀커트된 웨이퍼(3)의 다이싱라인의 절단잔여부분[F]에는 점착시트(2)를 브레이크핀(6)에 의하여 올려졌을때에 생기는 장력[T]의 수직분력[TZ]과, 브레이크핀(6)과 점착시트(2)의 접점[0]에서 칩단[G]까지의 거리[L1]을 곱한[TZ·L1]의 브레이크가 발생한다.
또한 동시에 상기 브레이크력이 반력(反力)으로서, 제6c도에 표시한 바와같이 접점[0]에서 브레이크핀(6)의 중심[F]까지의 거리[L2]에 [P1]인 반력이 발생한다.
양자의 사이에는 [TZ·L1=P1·L2]의 관계가 용이하게 유도되어 브레이크력이 반력을 웃돌때 비로소 브레이크가 행해진다.
이상과 같이 브레이크를 용이하게 행하기 위하여는 [P1]의 반력을 약하게하든지, 또는 [L2]의 거리를 짧게 할것 혹은 브레이크력을 강하게 하는 수단등이 있는 것이다.
[P1]의 반력을 최소혹은 영으로 하기 위한 하나의 수단으로서 일반적으로 상기 점착시트(2)의 표면일부까지 상기 다이싱을 행하는 방법으로 풀커트(웨이프완전절단)법이 있는데 이 풀커트법은 상기 다이싱의 절단칼의 날에 점착시트(2)의 점착제가 묻어 칼날이 쉬무디게 되어 칼날의 수명을 현저하게 저하시키는 결점이 있어 실용적이 아니다.
또 [L2]의 거리를 짧게하는 수단으로서 브레이크핀(6)의 선단부구 R의 곡률반경을 최소한으로 하는 방법이 있지만, 이것도 브레이크동작할때에 상기 XY테이블(5)에 의하여 다이싱라인의 이면을 따라 이동시킬경우 브레이크핀(6)과 점착시트(2)의 사이에서 일반적으로 슬랙크슬립(Slack slip)라 부르는 간헐적인 점핑(Jumping)현상이 일어나 점착시트의 이면을 손상시키기 때문에 실용불가능한 것이다.
또 이현상은 브레이크핀(6)의 선단곡률반경의 구(求)정도까지 보인다는 것은 실험에 의하여 명백해진 것이다.
또 [TZ·L1]의 브레이크력을 강하게하는 수단으로서, 브레이크핀(6)의 상승량을 증가하는 것으로 [TZ]의 장력[T]의 분력을 강하게 하는 수단이 있지만, 이경우도 점착시트(2)의 이면의 손상 및 변형의 관점에서 실험적으로 5mm 정도이하로 억제할 필요가 있다는 것이 판명되었다.
또 [L1]의 거리는 웨이퍼(3)에 형성되는 칩패턴(Chip Pattern)과 칩사이즈(Chip Size)에 의하여 여러가지인데, 특히 3m/m 이하의 소칩인 경우에 얻어지는 브레이크력은 대단히 작기때문에 브레이크핀(6)을 사용한 브레이크방식에 있어서는, 브레이크미스(Break miss)가 많은 결점이 있었다.
또다시 브레이크핀(6)은 선단부가 구 R형이기 때문에 다이싱라인의 이면을 따라 상기 XY테이블(5)에 의하여 이동시켜도 상기 브레이크력이 이동방향이외의 방향으로도 작용하기 때문에 다이싱라인 이외의 부분으로 깨어진다든지 또 브레이크라인이 복잡한 벽개형상(劈開形狀)으로 되어 웨이퍼부스러기(실리콘부스러기)가 많이 발생하여 칩패턴의 상면으로 날아가 흩어져서 패턴을 손상시키는 중대한 결점이 있었다.
이발명은 상기 결정을 감안하여 안출한 것으로서, 칩사이즈에 의하여 달라지거나브레이크력에 좌우되지 않으며 XY테이블에 의해 이동된 다이싱라인만을 확실하게 브레이크함으로서 브레이크미스가 없고 도 브레이크 벽개형상이 단순하여 깨긋한 브레이크만인을 얻을수있고, 웨이퍼부스러기의 발생이 최소인 브레이크장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
이발명에 의한 브레이크장치는 브레이크수단의 형상을 원호형으로함과 동시에 원호의 중심을 지나는 단면의 선단부가 삼각형을 이루도록 된 것이다.
이발명의 브레이크수단은 상하기구(7)에 의하여 점착시트(2)에 들어 올려졌을 때 상기 브레이크수단의 형상이 원호의 중심을 통하는 단면의 선단부가 삼각형을 이루고 있음으로써 상기 (L2)의 거리가 영(零)으로 되어, 브레이크력을 집중시킬 수 있고 또 상기 브레이크수단의 형상이 원호형으로 이루고 있음과 동시에 원호의 방향과 동일방향으로, 상기 XY테이블(5)에 의하여 이동된 다이싱라인에만 브레이크력이 작용함과 동시에 스틱슬립(Stick Slip)이 발생하지 않으므로 칩사이즈에 의해 달라지는 브레이크력에 의하여 좌우되지않고 상기 이동된 다이싱라인만을 확실하게 브레이크할 수 있으며 또한 브레이크형상이 단순해지고 예쁘고 깨끗한 브레이크라인을 얻을수 있어 웨이퍼부스러기의 발생이 최소로 되며 또 브레이크수단(9)은 원형을 이루고 원형의 중심을 축으로하여 회전가능하게 지지되어 있기 때문에 점착시트를 손상시키는 일도 없다.
이하, 이발명의 한실시예를 도면에 의하여 설명한다.
제1도에 있어서 a는 이발명의 특허청구범위 제1항 기재의 브레이크수단(9)을 나타낸 사시도, b는 이발명의 한실시예에 사용한 특허청구 범위 제1항, 제2항, 제3 항 및 제4항 기재의 브레이크수단(9)을 일부단면으로 나타낸 사시도, c 및 d는 상기 브레이크수단(9)의 정면 및 측면도이다.
제2도는 이발명에 의한 브레이크수단(9)의 작용을 나타내는 것이고, 제3도에 있어서 프레임(2)에 균일하게 점착시트(2)의 점착면에 접착하여 상기 쎄미풀커트된 웨이퍼(3)을 프레임위치결정기구(4)에 설치한 XY테이블(5)에, 상기 프레임(1)마다 위치 결정시킨다.
이어서, 상기 프레임위치결정기구(4)의 하면에서 상기 점착시트의 하면에 위치하며, 선단부에 이발명에 의한 브레이크수단(9)을 구비하고, 상하기구(7)를 구비하여서 되는 브레이크수단(8)에 의하여 상기 점착시트(2)마다 쎄미풀커트웨이퍼(3)를 소정량만을 들어올리고 다시 XY테이블(5)에 의해 미리 인식수단에 의하여 판독한 다이싱라인의 이면측을 브레이크수단(9)의 원호방향과 동일방향으로 쎄미풀커트웨이퍼(3)를 이동시킨다.
상기 일련의 동작에 의하여 제2도에 표시한 바와같이 쎄미풀커트된 웨이퍼(3)의 다이싱라인의 절단잔여부분[F]에는 점착시트(2)를 브레이크수단(9)에 의하여 들어올릴 때 생기는 장력[T]의 수직부분[TZ]과, 브레이크수단(9)의 중심[F]에는 칩단[G]까지의 거리[L1]를 곱한[TZ·L1]의 브레이크력이 발생한다.
또 동시에, 상기 브레이크력의 반력으로서, 제2도에 표시한 바와같이 브레이크수단(9)의 중심[F]=브레이크수단(9)과 점착시트(2)의 점점[0]의 점에[P1]의 반력이 발생한다.
양자의 사이에는 [TZ·L1=P1]의 관계가 용이하게 유도되어 브레이크력이 반력을 웃돌때 비로소 브레이크력이 행해진다.
그러나, 이발명에 의한 브레이크수단(9)의 형상이 원호형을 이룸과 동시에 원호의 중심은 지나는 단면의 선단부가 삼각형을 이룸으로써 브레이크력[TZ·L1]이 브레이크수단(9)의 중심[F]에 집중하기 위하여 거리[L1]에 관계없이 브레이크수단(9)을 소정량 올렸을때 생기는 점착시트(2)의 장력[T]만으로 브레이크 할수있다는 것을 용이하게 알수있다.
또다시 이발명에 의한 브레이크수단(9)은 원호형을 이루고 있기 때문에 다이싱라인을 따라 브레이크수단(9)의 원호의 방향과 동일방향으로 상기 XY테이블(5)에 의하여 쎄미풀커트웨이퍼(3)을 이동시켰을때 브레이크력은 상기 원호의 방향과 동일방향만으로 작용하기 때문에 종래의 브레이크핀(6)으로 본 바와같이 브레이크력이 다이싱라인 이외에 작용하는 일은 없다.
또 이발명에 의하면, 브레이크수단(9)을 점착시트(2)으로 소정량 들어올린 상태에서 브레이크수단(9)의 형상이 원호형을 지나는 단면의 선단이 삼각형을 이루게되며 또 제1a도와 같이 원호형으로 되어 있으며 그리고 제1b도와 같이 원형이면서 원형의 중심을 축에 회전자재하게 지지되어있기 때문에 브레이크수단(9)을 점착시트(2)에 소정량 들어올려진 상태에서 원호의 방향과 동일방향으로 상기 점착시트(2)를 이동시켜도 스틱슬립(Stick Slip)이 생기지 않는다.
또한 이 발명의 한실시예에서는 제1도 및 청구범위의 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 및 제 4 항에 표시한 바와같이 브레이크수단(9)의 형상이 원호형을 이룸과 동시에 원호의 중심을 지나는 단면의 선단이 이등변삼각형이고 또 360°에 걸쳐 원호형 즉 원판형을 이루게되며 그리고 그 원판형의 중심을 회전축으로하여 회전가능하게 지지되어 있고 점착시트(2)와의 사이에서 대단히 스므드하게 회전하기 때문에 점착시트를 손상시키지 않는다.
또 상기 실시예에서는 원호형을 이루고, 원호의 중심은 지나는 선단부가 삼각형 또는 이등변삼각형이며 또는 원형이면서 회전자재한 예로서 설명하였으나 브레이크수단(9)의 형상은 엷은 원판이고 중심을 지나는 단면의 선단부가 R형상이어도 같은 효과를 나타낸다.
이상 설명한 바와같이 일밥명에 의하면 브레이크수단(9)의 형상의 원호형을 이룸과 동시에 원호의 중심을 지나는 단면의 선단부가 삼각형을 이룸으로써 칩사이즈에 의한 브레이크력에 죄우되지 않고 XY테이블에 의하여 이동된 다이싱라인만을 확실하게 브레이크할수 있어 브레이크미스가 없고 또 브레이크벽개형상이 단순하면서 깨끗한 브레이크라인을 얻을 수 있으며 또한 웨이퍼부스러기의 발생이 최소인 브레이크장치를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 미리 한주면이 소정깊이까지 파어지고, 제2주면이 링프레임(1)에 붙혀진 점착시트(2)의 점착면에 점착된 반도체웨이퍼(3)와, 상기 링프레임(1)을 위치결정 지지케하여 XY방향으로 이동가능한 테이블(5)과, 상기 링프레임(1)의 아랫쪽에 위치하고 상기 반도체웨이퍼(3)를 점착시트(2)의 이면에서 들어올려 브레이크하는 브레이크수단(9)을 구비한 것에 있어서, 상기 브레이크수단(9)의 형상이 원호형을 이룸과 동시에 원호의 중심을 지나는 단면의 선단부가 삼각형을 이루는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼브레이크장치.
  2. 청구범위 제1항에 있어서, 브레이크수단(9)의 선단부단면은 이등변삼각형을 이루는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼브레이크장치.
  3. 청구범위 제1항에 있어서, 브레이크수단(9)의 형상은, 원판형을 이루는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼브레이크장치.
  4. 청구범위 제1항에 있어서, 브레이크수단(9)은, 원형의 중심을 축으로 회전자재하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼브레이크장치.
KR1019860005420A 1985-10-04 1986-07-04 반도체 웨이퍼 브레이크(wafer break)장치 KR900001649B1 (ko)

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