KR100568466B1 - 웨이퍼전사장치 - Google Patents

Abstract

다수의 칩으로 분할되고, 표면에 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 링프레임에 전사테이프를 통하여 붙이는 웨이퍼전사장치(wafer transfer apparatus)로서,

상기 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 위치결정테이블상에 재치하고, 종횡방향 및 회전방향으로 위치조정하여 기준위치에 웨이퍼를 위치결정하는 위치결정유닛과;

상기 위치결정유닛에 있어서 소정의 기준위치에 위치결정된 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 전사테이프마운트테이블상에 재치하고, 전사테이프를 해당 웨이퍼의 외주부에 재치된 링프레임과 웨이퍼이면에 동시에 붙여서 링프레임과 일체화하는 전사테이프마운트유닛과;

상기 전사테이프마운트유닛에 있어서 웨이퍼이면에 전사테이프가 붙여진 링프레임과 일체로 된 웨이퍼를 보호테이프박리테이블상에 재치하고, 박리테이프의 일단을 웨이퍼표면측의 보호테이프의 일단에 접착하고, 박리테이프를 끌어당김으로써 보호테이프를 웨이퍼표면으로부터 박리하는 보호테이프박리유닛을 구비하는 웨이퍼전사장치. 이 장치는 얇은 웨이퍼의 반송에 의한 균열, 장치간에서의 캐리어 등에 의한 반송에 의한 손상과 균열, 캐리어내로부터의 꺼냄에 의한 웨이퍼균열을 방지한다.

웨이퍼전사장치, 박리테이프, 보호테이프, 링프레임, 전사테이프, 자외선조사유닛, 웨이퍼, 보호테이프박리유닛, 열융착테이프.

Description

웨이퍼전사장치{WAFER TRANSFER APPARATUS}

도 1은 본 발명의 웨이퍼전사장치의 실시예의 장치 전체의 상면도.

도 2는 도 1의 웨이퍼전사의 정면도.

도 3은 도 1의 웨이퍼전사장치의 우측면도.

도 4는 본 발명의 웨이퍼전사장치의 웨이퍼반송유닛 및 자외선조사유닛의 상 면도.

도 5는 도 4의 측면도.

도 6은 본 발명의 웨이퍼전사장치의 위치결정유닛의 상면도.

도 7은 도 6의 정면도.

도 8은 도 6의 우측면도.

도 9는 웨이퍼반송유닛의 상면도.

도 10은 도 9의 측면도.

도 11은 전사테이프투입유닛의 측면도.

도 12는 본 발명의 웨이퍼전사장치의 전사테이프마운트유닛의 동작을 설명하 는 개략도.

도 13은 본 발명의 보호테이프박리유닛의 정면도.

도 14는 도 13의 측면도.

도 15는 도 13의 평면도.

도 16은 본 발명의 보호테이프박리유닛의 히터커터부의 확대도.

도 17은 본 발명의 보호테이프박리유닛의 동작을 설명하는 도면.

도 18은 본 발명의 보호테이프박리유닛의 동작을 설명하는 도면.

도 19는 본 발명의 보호테이프박리유닛의 동작을 설명하는 도면.

도 20은 본 발명의 보호테이프박리유닛의 동작을 설명하는 도면.

도 21은 본 발명의 보호테이프박리유닛의 동작을 설명하는 도면.

도 22는 본 발명의 보호테이프박리유닛의 동작을 설명하는 도면.

도 23은 본 발명의 보호테이프박리유닛의 동작을 설명하는 도면.

도 24는 본 발명의 웨이퍼전사장치의 반송아암유닛의 상면도.

도 25는 본 발명의 웨이퍼전사장치의 반송아암유닛의 측면도.

〈도면의 주요부호에 대한 설명〉

10: 웨이퍼전사장치 100: 수수테이블

200: 웨이퍼반송유닛 300: 자외선조사유닛

400: 위치결정유닛 500: 웨이퍼반송유닛

600: 전사테이프마운트유닛 800: 보호테이프박리유닛

900: 배출푸셔유닛 1000: 언로더유닛

본 발명은 반도체칩 등의 소형 전자부품의 제조공정에 있어서, 다이싱(dicing) 및 이면연삭을 실시한 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 링프레임 및 전사테이프에 전사(바꿔붙임)하여 보호테이프를 박리하는 웨이퍼전사장치에 관한 것이다.

종래부터 예를 들면 실리콘 등의 반도체웨이퍼의 제조방법은 큰 직경의 원판상으로 제조되고, 그 표면에 회로패턴이 형성되며, 그 표면을 보호테이프로 보호하고, 그 이면을 연삭한 후 표면의 보호테이프를 박리한다. 그리고 그 반도체웨이퍼를 점착시트를 통하여 링프레임에 붙인 후 다이싱커터로 다수의 칩으로 절단분리(다이싱)되고, 이 상태에서 다음의 공정인 세정, 건조, 다이본딩 등의 각 공정으로 옮겨진다.

그러나 최근에는 IC카드 등 반도체칩의 두께가 더욱 얇은 것이 요구되고 있고, 종래의 300㎛, 400㎛에서 50㎛ 정도까지 얇은 반도체칩의 수요가 증가하고 있다. 그러나 이 이면연삭방법으로 아주 얇은 두께의 웨이퍼를 제작하는 경우 보호테이프박리, 웨이퍼마운트, 다이싱가공시 등의 공정에 있어서, 웨이퍼의 휘어짐에 의한 반송불합리, 웨이퍼균열이 발생할 염려가 있다.

그 때문에 일본국 특허 공개공보93-335411호에 개시되는 바와 같이 "프리다이싱(predicing)"이라 불리우는 방법이 제안되고 있다. 이 방법은 웨이퍼의 회로가 형성된 표면으로부터 웨이퍼두께방향으로 소정 깊이까지 다이싱하여 다이스 패턴으로 바닥이 있는 홈을 형성하고, 웨이퍼표면에 보호테이프를 붙인 후 웨이퍼이면을 바닥이 있는 홈에 이르기까지 연삭하여 다수의 칩으로 분할한다. 그리고 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 링프레임에 붙인 후 다음의 공정인 세정, 건조, 다이본딩 등을 실시하는 방법이다.

그러나 어느 쪽의 방법에 있어서도 보호테이프의 박리와, 웨이퍼로의 전사테이프붙임을 개개의 장치에서 실시하고 있는 것이 현상황이다. 이 경우 장치간에서 웨이퍼를 반송할 필요가 있는데, 다단의 웨이퍼수납부가 형성된 웨이퍼캐리어 등의 용기에 수납해서 다음 공정의 장치로 반송하는 것이 일반적으로 실시되고 있다.

그러나 요즈음에는 웨이퍼의 두께가 얇아지고, 반대로 웨이퍼의 직경이 커지고 있는 것이 현상이며, 웨이퍼의 직경과 두께의 비에 따라서는 웨이퍼가 캐리어속에서 그 자중으로 중앙부가 내려앉아 변형해 버려서 캐리어내로부터의 자동꺼냄수납이 곤란하게 되고, 비록 가능했다고 해도 캐리어에 접촉하여 파손손상될 염려가 있었다.

또 상기의 프리다이싱법을 실시한 경우 웨이퍼는 다수의 칩으로 분할되고, 유연한 필름으로 이루어지는 보호테이프로 고정되어 있는 상태이기 때문에 취급시에 인접하는 칩끼리가 접촉하여 파손될 염려가 있었다.

본 발명은 이와 같은 실정을 고려하여 프리다이싱으로, 다수의 칩으로 분할되어 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 연속적이며, 또한 자동적으로 전사테이프, 링프레임에 전사하는 동시에 보호테이프를 박리하여 캐리어에 수납 가능한 웨이퍼전사장치를 제공하고, 그에 따라 얇은 두께의 웨이퍼(칩)의 반송에 의한 균열, 장치간에서의 캐리어 등에 의한 반송에 의한 손상과 균열, 캐리어내로부터의 꺼냄에 의 한 웨이퍼(칩)균열을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기한 종래기술의 과제 및 목적을 달성하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 웨이퍼전사장치는 다수의 칩으로 분할되고, 표면에 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 링프레임에 전사테이프를 통하여 붙이는 웨이퍼전사장치이며,

상기 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 위치결정테이블상에 재치하고, 종횡방향 및 회전방향으로 위치조정하여 기준위치에 웨이퍼를 위치결정하는 위치결정유닛과,

상기 위치결정유닛에 있어서 소정의 기준위치에 위치결정된 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 전사테이프마운트테이블상에 재치하고, 전사테이프를 해당 웨이퍼의 외주부에 재치된 링프레임과 웨이퍼이면에 동시에 붙여서 링프레임과 일체화하는 전사테이프마운트유닛과,

상기 전사테이프마운트유닛에 있어서 웨이퍼이면에 전사테이프가 붙여진 링프레임과 일체로 된 웨이퍼를 보호테이프박리테이블상에 재치하고, 박리테이프의 일단을 웨이퍼표면측의 보호테이프의 일단에 접착하며, 박리테이프를 끌어당김으로써 보호테이프를 웨이퍼표면으로부터 박리하는 보호테이프박리유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써 웨이퍼의 칩화된 웨이퍼의 분할선을 인식하고, 종횡방향(XY방향) 및 회전방향(θ방향)으로 위치조정하여 기준위치에 웨이퍼를 위치결정함으로써 다이본딩공정시의 정확한 다이본딩을 실시할 수 있다. 또 이들 전사작업, 보호테이프박리작업을 웨이퍼캐리어를 이용하여 반송하는 일 없이 연속적으로 실시할 수 있기 때문에 웨이퍼의 파손, 손상, 균열 등이 발생하는 일이 없다.

또 본 발명의 웨이퍼전사장치에서는 상기 보호테이프가 자외선경화형의 점착제를 갖는 보호테이프이며, 상기 보호테이프박리유닛에 있어서 웨이퍼표면으로부터 보호테이프를 박리하기 전에 보호테이프에 대하여 자외선을 조사하는 자외선조사유닛을 설치한 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에서는 상기 자외선조사유닛은 웨이퍼가 전사테이프에 붙여지기 전에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라서 보호테이프의 점착제를, 조사 경화형의 점착제를 이용하여 이것에 자외선을 조사시킴으로써 보호테이프박리공정에 있어서 보호테이프의 점착력을 약화시켜서 칩으로 분할된 웨이퍼로부터 용이하게 박리할 수 있다.

또한 본 발명의 웨이퍼의 전사장치에서는 상기 전사테이프가 자외선경화형의 점착제를 갖는 전사테이프이며, 웨이퍼가 링프레임에 전사테이프를 통하여 붙여진 후에 전사테이프에 대하여 자외선을 조사하는 자외선조사유닛을 설치한 것을 특징으로 한다.

이에 따라서 전사테이프의 점착제를, 조사 경화형의 점착제를 이용하여 이것에 자외선을 조사시킴으로써 다이본딩공정에 있어서 전사시트로부터 칩을 픽업할 때에 픽업시의 점착력을 약화시켜서 픽업을 용이하게 할 수 있다.

또한 본 발명의 웨이퍼전사장치는 상기 보호테이프박리유닛에 있어서 웨이퍼표면으로부터 보호테이프를 박리한, 링프레임과 일체로 된 웨이퍼를 프레임카세트내에 수납하는 수납유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에서는 상기 보호테이프박리유닛에 있어서 이용하는 박리테이프가 열융착테이프이며, 박리테이프의 일단을 웨이퍼표면측의 보호테이프의 일단에 열융착에 의해 접착하고, 박리테이프를 끌어당김으로써 보호테이프를 웨이퍼표면으로부터 박리하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이에 따라 보호테이프박리시에 박리테이프가 링프레임용의 전사테이프와 접착하지 않기 때문에 박리작업성이 향상한다.

또 본 발명에서는 상기 각 유닛간에서 웨이퍼를 반송하는 반송수단이 웨이퍼 전체면을 흡착하여 반송하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 전체면흡착으로 웨이퍼를 흡착홀딩함으로써 웨이퍼에 국부적인 부하가 걸리는 것을 방지하여 웨이퍼의 파손, 균열을 방지할 수 있다.

이하 본 발명의 웨이퍼전사장치의 실시형태(실시예)에 대하여 첨부도면에 의거해서 설명한다.

도 1에 있어서, 부호“10”은 전체로 본 발명의 웨이퍼전사장치를 나타내고 있다. 웨이퍼전사장치(10)는 다수의 칩으로 분할되고, 보호테이프가 붙여진 웨이퍼(이하 다수의 칩으로 분할되고, 보호테이프로 웨이퍼형상으로 고정된 웨이퍼를 "웨이퍼(W)"라 한다)를 처리한다. 상기한 프리다이싱 방법에 의하여 이 웨이퍼를 얻을 수 있다. 즉, 웨이퍼를 회로가 형성된 표면으로부터 웨이퍼두께방향으로 소정 깊이까지 다이싱하고, 다이스 패턴으로 바닥이 있는 홈을 형성하며, 웨이퍼표면에 보호테이프를 붙인 후 웨이퍼이면을 바닥이 있는 홈에 이르기까지 연삭하여, 웨이퍼를 다수의 칩으로 분할한다.

그리고 별도로 도시하지 않은 이면연삭장치에 의하여 이면연삭 후의 상기와 같이 처리된 보호테이프가 붙여진 웨이퍼(W)는 반송아암(12)에 의하여 웨이퍼전사장치(10)의 기대(14)에 설치된 웨이퍼수수테이블(100)에 그 보호테이프(P)측이 하면으로 되도록 이동재치된다. 이 수수테이블(100)은 도 2에 나타낸 바와 같이 도시하지 않는 모터의 회전이 벨트에 의하여 풀리(102)에 전달되고, 풀리(102)에 연결된 볼나사(104)를 회전시킴으로써 볼나사(104)에 접속된 수수테이블기대(106)를 가이드레일(108)을 따라서 상하이동 가능하도록 구성되어 있다. 이와 같이 상하이동 가능하게 구성함으로써 반송아암(12)의 도시하지 않는 흡착부에 흡착홀딩된 웨이퍼(W)를 테이블기대(106)에 수수할 때에 반송아암(12)의 흡착부의 상하이동에 동기하여 수수테이블기대(106)를 상하이동시킴으로써 웨이퍼(W)를 파손하지 않도록 되어 있다.

또한 수수테이블(100)의 테이블기대(106)에는 후술하는 흡착반송부재(216)의 흡착부(214)와 똑같이 흡착부재로 구성해도 좋다.

또한 웨이퍼(W)의 수수테이블(100)을 설치하는 대신에 웨이퍼(W)의 수납용기를 재치 가능한 재치대로 하고, 이면연삭공정에서 처리된 웨이퍼(W)를 수납용기에 수납하며, 이것을 이용하여 배치마다 웨이퍼(W)를 꺼내어 처리할 수 있도록 해도 좋다.

수수테이블(100)에 이동재치된 웨이퍼(W)는 웨이퍼반송유닛(200)으로 자외선(UV)조사유닛(300)에 반송된다.

웨이퍼반송유닛(200)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 구동모터(202)의 구동축의 회전이 구동축에 연결된 풀리(204)와 회전축(206)에 고정된 풀리(208)에 놓인 벨트(209)를 통하여 회전축(206)에 전달되고, 이 회전축(206)에 연결된 반송아암(210)이 도 4의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 회전축(206)을 중심으로 하여 원호상으로 회전이동하게 되어 있다. 반송아암(210)의 단부에는 흡착반송부(212)가 설치되어 있으며, 이 흡착반송부(212)의 하단에, 원판상의 흡착부(214)가 하면에 형성된 흡착반송부재(216)가 흡착반송부(212)에 스프링(도시하지 않음)을 통하여 상하이동 가능하도록 구성되어 있으며, 흡착홀딩시의 충격을 완화하도록 접속되어 있다. 또한 이 흡착반송부재(216)의 흡착부(214)에도 예를 들면 다공성의 세라믹으로 이루어지는 흡착부재(218)가 설치되어 있으며, 이것을 도시하지 않는 진공펌프 등의 진공원에 접속하여 마이너스압으로 함으로써 웨이퍼(W)의 칩측전체면을 흡착부재(218)를 통하여 전체면에서 흡착홀딩하여 고정하도록 되어 있다. 이에 따라서 웨이퍼(W)의 칩이 파손손상되지 않도록 되어 있다.

따라서 웨이퍼반송유닛(200)은 구동모터(202)를 구동시킴으로써 반송아암(210)을 회전축(206)을 중심으로 하여 회전이동시키고, 수수테이블(100)의 테이블기대(106)의 바로 위에 흡착반송부재(216)의 흡착부(214)를 위치시키고, 웨이퍼(W)의 칩측을 이 흡착패드부재(218)로 전체면에서 흡착홀딩하도록 되어 있다. 그리고 이 상태에서 구동모터(202)를 구동시킴으로써 반송아암(210)을 회전축(206)을 중심으로 하여 회전이동시키며, 웨이퍼(W)를 자외선조사유닛(300)으로 반송하도록 되어 있다.

자외선조사유닛(300)은 도 4에 나타낸 바와 같이 UV램프관(302)을 갖는 UV램 프하우스(304)가 웨이퍼반송아암(210)의 하부에 설치되어 있으며, UV램프관(304)으로부터의 자외선이 반사경(306)에 의하여 윗쪽으로 조사되도록 되어 있다.

즉 구동모터(202)를 구동시킴으로써 반송아암(210)을 회전축(206)을 중심으로 하여 회전이동시키고, 자외선조사유닛(300)상을 통과시켜서 위치결정유닛(400)으로 반송되는 사이에 웨이퍼반송유닛(200)의 흡착반송부재(216)의 흡착부(214)에 흡착홀딩된 웨이퍼(W)의 하면, 즉 그 보호테이프(P)측에 UV램프관(304)으로부터의 자외선이 조사되도록 되어 있다.

이것은 다수의 칩으로 분리한 웨이퍼(W)를 붙임홀딩하는 보호테이프(P)의 점착제에 자외선경화형의 점착제를 이용한 경우에, 이것에 자외선을 조사시킴으로써 보호테이프를 박리할 때에 접착력이 저감하여 다수의 칩으로부터 보호테이프를 용이하게 박리할 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이 자외선조사유닛(300)을 통과하는 사이에 자외선이 조사된 웨이퍼(W)는 웨이퍼반송유닛(200)의 흡착반송부재(216)의 흡착부(214)에 흡착홀딩된 상태에서 위치결정유닛(400)으로 반송되고, 그 칩측의 면이 윗쪽에 위치하도록 위치결정테이블(401)상에 수수되어 재치된다.

위치결정유닛(400)은 도 6∼도 8에 나타낸 바와 같이 웨이퍼전사장치(10)의 기대(14)상에 고정된 전후방향(Y축방향)으로 설치된 Y축방향레일(402)과, 이 Y축방향레일(402)과 직행하도록 좌우방향(X축방향)으로 설치되고, Y축방향레일(402)상을 전후방향(Y축방향)으로 이동 가능하게 구성된 X축방향레일(404)을 구비하고 있다. 이 X축방향레일(404)상에는 X축방향레일(404)상을 좌우방향(X축방향)으로 이동 가 능하게 구성된 위치결정테이블(401)을 구비하고 있다.

즉 Y축방향레일(402)의 전단측에는 구동모터(406)가 구비되어 있고, 이 구동모터(406)의 회전에 의하여 구동모터(406)의 구동축의 풀리(408)와 Y축방향레일(402)의 후단측에 설치된 풀리(410)의 사이에 놓인 구동벨트(412)가 전후방향(Y축방향)으로 이동한다. 이에 동반하여 구동벨트(412)에 고정되는 동시에 X축방향레일에 연결된 안내부재(도시하지 않음)를 통하여 X축방향레일(404)과 그 위에 설치된 위치결정테이블(401)이 Y축방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

한편 X축방향레일(404)의 좌단측에는 구동모터(414)가 구비되어 있으며, 이 구동모터(414)의 회전에 의하여 구동모터(414)의 풀리(416)와 X축방향레일(404)의 우단측에 설치된 풀리(418)의 사이에 놓인 구동벨트(420)가 좌우방향(X축방향)으로 이동한다. 이에 동반하여 구동벨트(420)에 고정되는 동시에 위치결정테이블(401)에 연결된 안내부재(도시하지 않음)를 통하여 위치결정테이블(401)이 X축방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

또 위치결정테이블(401)에는 위치결정테이블본체(422)와, 이 위치결정테이블본체(422)에 베어링(424)에 의하여 회전축(426)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 위치결정테이블대부(428)를 구비하고 있다. 위치결정테이블본체(422)에 설치된 구동모터(430)의 회전이 구동모터(430)의 구동축의 풀리(432)와 회전축(426)에 설치된 풀리(434)의 사이에 놓인 구동벨트(436)를 통하여 위치결정테이블대부(428)에 전달되고, 회전축(426)을 중심으로 위치결정테이블대부(428)가 회전하도록 구성되어 있다.

또한 이 위치결정테이블대부(428)의 상면에는 원판형상의 웨이퍼수용부(438)가 설치되어 있고, 이 웨이퍼수용부(438)에도 상기한 웨이퍼반송유닛(200)과 똑같이 전체면흡착 가능한 다공성의 흡착부재(440)가 설치되어 있으며, 이것을 도시하지 않는 진공펌프 등의 진공원에 접속하여 마이너스압으로 함으로써 웨이퍼(W)의 보호테이프측 전체를 전체면에서 흡착홀딩하여 고정하도록 되어 있다.

이와 같이 구성되는 위치결정유닛(400)에서는 자외선조사유닛(300)상을 통과하는 사이에 자외선이 조사된 웨이퍼(W)가 웨이퍼반송유닛(200)의 흡착반송부재(216)의 흡착부(214)에 흡착홀딩된 상태에서 위치결정유닛(400)으로 반송되고, 그 칩측의 면이 윗쪽에 위치하도록 위치결정테이블(401)의 위치결정테이블대부(428)의 웨이퍼수용부(438)상에 수수되어 재치되고, 흡착홀딩된다.

이 상태에서 위치결정유닛(400)의 윗쪽에 배치된 도시하지 않는 화상인식카메라를 이용하여 웨이퍼(W)의 칩화된 웨이퍼의 분할선을 따라서 종횡방향(XY방향) 및 회전방향(θ방향)으로 위치조정하여 기준위치에 웨이퍼를 위치결정하고, 다이본딩공정시의 정확한 다이본딩을 실시할 수 있도록 하고 있다. 또한 이 위치조정방법으로서는 웨이퍼(W)의 오리엔테이션플랫, 또는 노치 등의 위치를 인식하여 위치조정을 실시하도록 하는 것도 가능하다.

즉 X축방향레일(404)상을 위치결정테이블(401)이 좌우방향(X축방향)으로 이동하여 웨이퍼의 X축방향위치를 결정하는 동시에 Y축방향레일(402)상을, 전후방향(Y축방향)으로 X축방향레일(404)과 그 위에 설치된 위치결정테이블(401)을 이동함으로써 웨이퍼의 Y축방향위치를 결정한다. 그리고 회전축(426)을 중심으로 위치결정테이블대부(428)를 회전시킴으로써 웨이퍼의 회전방향위치를 결정하여 기준위치에 웨이퍼를 위치결정하도록 되어 있다.

이와 같이 위치결정유닛(400)의 위치결정테이블(401)에서 위치결정이 된 웨이퍼(W)는 웨이퍼반송유닛(500)을 통하여 반송되고, 그 칩측의 면이 윗쪽에 위치하도록 전사테이프마운트유닛(600)의 전사테이프마운트테이블(602)상에 이동재치되도록 되어 있다.

웨이퍼반송유닛(500)은 도 9∼도 10에 나타낸 바와 같이 웨이퍼전사장치(10)의 기대(14)상에 블래킷(502)에 의하여 고정되고, 좌우방향으로 위치결정유닛(400)으로부터 전사테이프마운트유닛(600)에 이르도록 설치된 가이드레일(504)을 구비하고 있다. 그리고 가이드레일(504)의 옆쪽에는 모터(505)에 접속된 도시하지 않는 타이밍벨트에 의한 구동에 의하여, 이 가이드레일(504)을 따라서 이동 가능한 반송안내부재(506)가 장착되어 있다. 이 반송안내부재(506)에는 그 좌단에 반송아암(508)이 설치되어 있고, 반송아암(508)에는 흡착반송부재(510)가 스프링(도시하지 않음)을 통하여 반송아암(508)에 대해서 상하이동 가능하도록 구성되어 있으며, 흡착홀딩시의 충격을 완화하도록 되어 있다. 또한 이 흡착반송부재(510)의 하단에는 원판상의 흡착부(512)가 하면에 형성되어 있고, 이 흡착부(512)에도 전체면흡착 가능한 다공성의 흡착부재(514)가 설치되어 있으며, 마이너스압에 의해 웨이퍼(W)의 칩측의 전체면을 흡착홀딩할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 구성되는 웨이퍼반송유닛(500)에서는 반송안내부재(506)를 가이드레일(504)을 따라서 위치결정유닛(400)의 위치결정테이블(401)의 웨이퍼수용부(438) 바로 위까지 이동시키고(도 9의 우측의 위치), 위치결정테이블(401)의 웨이퍼수용부(438)의 마이너스압을 해제하여 흡착홀딩을 해제하는 동시에 위치결정테이블(401)에서 위치결정이 된 웨이퍼(W)를 흡착반송부재(510)의 하단에 형성된 흡착부(512)로 마이너스압에 의하여 흡착홀딩하도록 되어 있다. 그리고 이 상태에서 반송안내부재(506)를 가이드레일(504)을 따라서 전사테이프마운트유닛(600)까지 이동시키고(도 9의 좌측의 위치), 웨이퍼(W)를 전사테이프마운트유닛(600)의 전사테이프마운트테이블(602)상에 이동재치하도록 구성되어 있다.

전사테이프마운트유닛(600)에는 도 1에 나타낸 바와 같이 전사테이프마운트테이블(602)이 설치되어 있으며, 그 전방에 다수장의 링프레임을 수용한 링프레임스토커(604)가 설치되어 있다. 링프레임스토커(604)는 다수장의 링프레임(R)이 적재수용되어 있고, 상하방향으로 설치된 가이드레일(도시하지 않음)을 따라서 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 되어 있다.

또 도 1에 나타낸 바와 같이 링프레임스토커(604)의 윗쪽에는 전사테이프마운트테이블(602)로부터 링프레임스토커(604)까지 전후방향으로 가이드레일(624)이 설치되어 있다. 이 가이드레일(624)을 따라서 링반송아암(626)이 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한 링반송아암(626)에는 도시하지 않지만 선단에 진공패드를 구비한 진공흡착부가 설치되어 있다.

따라서 위치결정테이블(401)에서 위치결정이 된 웨이퍼(W)를 웨이퍼반송유닛(500)에 의하여 전사테이프마운트유닛(600)의 전사테이프마운트테이 블(602)상에 칩측의 면이 윗쪽에 위치하도록 이동재치한 후 링반송아암(626)을 가이드실린더를 따라서 링프레임스토커(604)의 바로 위까지 이동시키고, 스토커(604)를 가이드레일을 따라서 상승시키고, 최상부에 위치하는 링프레임(R)을 링반송아암(626)으로 흡착홀딩한다. 그 후 스토커부재(604)를 하강시키는 동시에 링반송아암(626)을 가이드레일(624)을 따라서 전사테이프마운트테이블(602)의 바로 위까지 이동하고, 전사테이프마운트테이블(602)상에 재치된 웨이퍼(W)의 외주에 링프레임(R)을 이동재치하도록 되어 있다.

또한 전사테이프마운트테이블(602)의 내측에 흡착테이블(603)이 설치되어 있고, 그 상면에도 전체면흡착 가능한 다공성의 흡착부재가 설치되어 있으며, 마이너스압에 의해 웨이퍼(W)의 보호테이프(P)측의 전체면을 흡착홀딩할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 흡착테이블(603)의 상면에, 웨이퍼(W)와 그 외주에 링프레임(R)을 흡착홀딩한 후 이들 상면에 미리 링프레임(R)의 형상으로 프리컷된 전사테이프(T)가 전사테이프투입유닛(650)에 의하여 붙여진다.

전사테이프투입유닛(650)은 도 11에 나타낸 바와 같이 미리 대지(臺紙)(D)에 프리컷되어 일정간격으로 대지상에 붙여져 있는 전사테이프(T)가 전사테이프공급용 모터(652)의 구동에 의하여 언와인더(654)로부터 안내롤러(656), 댄서롤러(658), 텐션롤러(672)와 핀치롤러(660)의 사이 및 안내롤러(674)를 통하여 필플레이트(676)의 선단부에서 예각으로 급격히 되접음으로써 대지(D)로부터 전사테이프(T)가 박리된다. 그 후 감기롤러(678)와 핀치롤러(680)의 사이 댄서롤러(682) 및 안내롤러(684)를 통하여 와인더(686)에 의해서 대지(D)가 감기도록 되어 있다.

또 도시하지 않지만 텐션롤러(672)와 핀치롤러(660)의 사이로부터 안내롤러(674)의 전사테이프안내경로부에 테이프검출기구를 설치하고, 투입모터(692)에 의해 일정위치에 테이프가 정지하도록 되어 있다.

이와 같이 대지(D)로부터 박리된 전사테이프(T)는 프레스롤러(691)에 의해 링프레임(R) 및 웨이퍼(W)에 동시에 붙여진다.

또 댄서롤러(658, 682)는 전사테이프의 외경의 변화에 대응하기 위해 각각 상하방향으로 동작하고, 그 상하위치를 검출함으로써 전사테이프공급용 모터(652) 및 와인더(686)의 구동을 콘트롤하고 있다.

한편 전사테이프마운트테이블(602)은 도 1에 나타낸 바와 같이 그 측부에 설치된 안내부재(688)를 통하여 전후방향으로 설치된 가이드레일(690)을 따라서 전사테이프투입유닛(650)에 접근이반하는 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

따라서 도 12(a)에 나타낸 바와 같이 전사테이프마운트테이블(602)을 가이드레일(690)을 따라서 필플레이트(676)에 접근하는 방향으로 이동시키고, 필플레이트(676)의 선단부 근처에 그 링프레임(R)의 일단부가 위치하도록 한다.

그리고 필플레이트(676)의 선단부에서 예각으로 급격히 되접음으로써 대지(D)로부터 전사테이프(T)를 박리시키는데, 이 때 전사테이프(T)의 선단부를 에어블로우 등에 의하여 보조하고 대지로의 말려듬을 방지한다.

그 후 도 12(b)에 나타낸 바와 같이 전사테이프마운트테이블(602)을 도시하 지 않는 상하실린더에 의해 상승시키고, 전사테이프(T)의 선단부를 프레스롤러(691)에 의하여 링프레임(R)에 눌러붙인다.

또한 도 12(c)에 나타낸 바와 같이 전사테이프마운트테이블(602)을 가이드레일(690)을 따라서 필플레이트(676)로부터 이반하는 방향으로 이동시키는 동시에 프레스롤러(691)에 의하여 전사테이프(T)가 웨이퍼(W)와 그 외주에 링프레임(R)으로 붙여서 웨이퍼(W)와 링프레임(R)이 일체화된다.

그 후 도 1에 나타낸 바와 같이 전사테이프마운트테이블(602)의 옆쪽에 설치된 회전아암유닛(640)의 아암부(641)의 진공패드(642)로 웨이퍼(W) 외주의 링프레임(R)부분을 흡착홀딩하고, 회전아암유닛(640)의 아암부(641)를 회전축(644)을 중심으로 180° 회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 보호테이프(P)가 붙여진 표면이 상면에 위치하도록 한다.

그리고 도 1에 나타낸 바와 같이 반송아암유닛(750)의 반송부재(752)를 좌우방향으로 회전아암유닛(640)의 중심까지 연장되는 가이드레일(754)을 따라서 이동시키고, 회전아암유닛(640)에 흡착홀딩된 전사테이프로 링프레임(R)과 일체화된 웨이퍼(W)를 반송아암유닛(750)의 진공패드(756)로 흡착홀딩하고, 이것에 수수한 후 반송부재(752)를 가이드레일(754)을 따라서 이동시켜서 보호테이프박리유닛(800)의 보호테이프박리테이블부(802)상에 재치하도록 되어 있다.

보호테이프박리유닛(800)은 도 13∼도 15에 나타낸 바와 같이 테이블부(802)와, 테이프투입부(804)와, 이동수단으로서의 박리헤드부(806)와, 접착·절단수단으로서의 히터커터부(808)로 구성되어 있다.

테이블부(802)는 전사장치(10)의 기대(14)상에 설치된 레일(810)상을 좌우방향으로 이동 가능한 테이블(812)을 구비하고 있다. 모터(814)를 구동함으로써 모터의 구동축의 풀리(816)와 풀리(818)의 사이에 놓인 벨트(820)에 연결된 연결구(822)를 통하여 테이블(812)이 레일(810)상을 좌우방향(X축방향)으로 이동하도록 되어 있다. 또한 테이블(802)의 상면에도 전체면흡착 가능한 다공성의 흡착부재(824)가 설치되어 있으며, 마이너스압에 의해 전사테이프(T)를 통하여 웨이퍼(W) 전체면을 흡착홀딩할 수 있도록 되어 있다.

테이프투입부(804)는 도 17에 나타낸 바와 같이 서로 누름접합하는 핀치롤러(825)와 텐션롤러(827)와, 가이드롤러(828) 및 핀치롤러(826)를 구비하고 있다. 테이프투입부(804)의 하단부에는 테이프받침판(832)이 축(833)에 의하여 볼부쉬(835)에 부착되어 있다. 테이프받침판(832)은 X축방향으로 이동 가능하며, 스프링(836)에 의하여 돌출방향(도 17의 오른쪽방향)으로 항상 탄성지지되어 있다.

박리테이프(S)는 릴(823)로부터 투입되어 핀치롤러(826)와 가이드롤러(828)의 사이에 끼워진 후 가이드롤러(828)에서 방향전환되고, 또한 핀치롤러(825)와 텐션롤러(827)의 사이에 끼워져서 테이프받침판(832)에 보내어지고, 테이프받침판(832)상에서 테이프누름판(834)에 의하여 눌러져 있다. 테이프누름판(834)의 전단부에는 커터홈(839)이 형성되어 있다. 테이프누름판(834)은 실린더(838)에 의하여 상하이동 가능하게 구동된다. 또 텐션롤러(827)에는 타이밍풀리(831)로부터 타이밍벨트(837)가 걸리고, 타이밍풀리(831)는 모터(821)(도 15 참조)로 구동되도록 되어 있다. 텐션롤러(827)는 박리테이프(S)의 투입방향과 역방향으로 회전되고, 박리테이프(S)에 투입방향과 역방향의 장력(백텐션)이 걸려 있다.

텐션롤러(827)의 후측(도 17에 좌측)에는 테이프누름가이드(830)가 부착되어 테이프받침판(832)상의 박리테이프(S)가 후퇴하는 것을 방지하고 있다.

테이프투입부(804)는 상하방향(도면에 나타내는 Z축방향)으로 이동 가능하다. 즉 도 13에 나타내는 바와 같이 기대(14)에는 기판(803)이 설치되고, 이 기판(803)상에 고정된 실린더(805)에 의하여 테이프투입부(804)가 Z축방향으로 이동하도록 되어 있다.

또한 박리테이프(S)로서는 폴리에틸렌테레푸탈레이트필름 등의 내열성 필름에 감열성 접착제층을 설치한 것, 박리테이프 자체를 감열성을 갖는 박리테이프로 한 것 등을 사용할 수 있다.

박리헤드부(806)는 박리헤드(840)와 박리헤드(840)를 지지하는 아암(842)을 구비하고, 아암(842)은 가이드(844)에 좌우방향으로 모터(846)의 구동에 의하여 이동 자유롭게 되어 있다. 또 박리헤드(840)는 윗플랜지(846)와 아래플랜지(848)로 이루어지는 척(849)을 구비하고, 실린더(850)로 상하이동하여 척(849)을 개폐할 수 있도록 되어 있다. 또한 도면 중 “851”은 테이프검출센서이다.

히터커터부(808)는 도 16에 나타낸 바와 같이 실린더(851)를 통하여 상하이동 가능한 히터블록(852)이 설치되고, 그 내부에 히터(854)가 매설되며, 히터블록(852)의 하단에 히터공구(855)가 설치되어 있다.

또 히터블록(852)의 전후측에는 테이프누름가이드(856)가 설치되는 동시에 히터블록(852) 후측에는 테이프누름기(858)가 설치되는 동시에 실린더(860)로 테이프누름기(858)의 홈(862)을 따라서 전후방향으로 이동하는 커터날(864)이 설치되어 있다.

이와 같이 구성되는 보호테이프박리유닛(800)은 도 17∼도 23과 같이 작동한다.

도 17에 나타낸 바와 같이 박리테이프(S)를 투입하고, 커터홈(839)까지 투입하는 동시에 테이블(812)을 테이프투입부(804)의 아래쪽까지 이동시킨다. 이 때 박리테이프(S)에는 텐션롤러(827)에 의해 백텐션이 걸려 있다. 그리고 박리헤드부(806)를 테이프투입부(804)에 접근하는 방향으로 이동시킨다. 이 때 척(849)은 열려 있다.

도 18에 나타낸 바와 같이 박리헤드부(806)가 테이프받침판(832)을 누르는 동시에 박리테이프(S)의 선단이 테이프검출센서(853)에서 검지된 후 척(849)을 닫는다. 척(849)으로 박리테이프(S)를 끼우는 동시에 테이프누름(858)을 상승시켜서 박리테이프의 백텐션을 해제한다.

그리고 도 19에 나타내는 바와 같이 박리헤드부(806)를 테이프투입부(804)로부터 이반하는 방향으로 이동시켜서 박리테이프(S)를 꺼낸다.

그 후 도 20에 나타낸 바와 같이 히터커터부(808)를 하강시켜서 테이프누름기(858), 테이프누름가이드(856)로 박리테이프(S)를 누르는 동시에 히터블록(852)의 히터(854)의 열에 의해 히터공구(855)를 통하여 웨이퍼표면의 보호테이프(P)를 열융착에 의하여 접착시키고, 테이프누름기(858)의 홈(862)을 따라 전후방향으로 커터날(864)을 이동시켜서 박리테이프(S)를 소정의 길이로 절단한다. 또한 접착점은 웨이퍼(W)의 단부 근처, 예를 들면 웨이퍼(W)의 끝으로부터의 거리가 3mm 이내에 위치하는 것이 바람직하다.

그리고 도 21에 나타낸 바와 같이 테이프투입부(804)와 히터커터부(808)를 상승시킨 후 도 22에 나타낸 바와 같이 박리헤드부(806)와 테이블(812)을 상호 이반하는 방향으로 이동함으로써 웨이퍼표면의 보호테이프(P)를 박리테이프(S)로 웨이퍼표면으로부터 박리할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 박리한 박리테이프(S)와 보호테이프(P)는 도 23에 나타낸 바와 같이 박리헤드부(806)의 척(849)을 여는 동시에 윗쪽으로부터 에어블로우를 실시함으로써 폐기박스(870)에 낙하시켜서 수용되도록 되어 있다.

이와 같이 보호테이프박리유닛(800)으로 웨이퍼표면으로부터 보호테이프가 박리된 웨이퍼(W)는 계속해서 반송아암유닛(950)으로 배출푸쉬유닛(900)에 이동재치되도록 되어 있다.

이와 같이 박리한 박리테이프(S)와 보호테이프(P)는 도 23에 나타낸 바와 같이 박리헤드부(806)의 척(849)을 여는 동시에 윗쪽으로부터 에어블로우를 실시함으로써 폐기박스(870)에 낙하시켜서 수용되도록 되어 있다.

따라서 보호테이프박리유닛(800)으로 웨이퍼표면으로부터 보호테이프(P)가 박리된 웨이퍼(W)는 반송아암유닛(950)의 반송아암부재(954)를 가이드레일(952)을 따라서 이동하고, 보호테이프박리유닛(800)의 테이블(812)상의 링프레임(R)과 일체로 된 웨이퍼(W)를, 링프레임(R)부분을 흡착부(958)의 흡착패드부재(956)로 흡착홀딩한다. 그리고 이 상태에서 반송아암부재(954)를 가이드레일(952)을 따라서 이동하고, 배출푸셔유닛(900)의 배출롤러부(902)상에 웨이퍼(W)를 이동재치하도록 되어 있다.

배출푸셔유닛(900)은 도 1에 나타낸 바와 같이 전사장치(10)의 기대(14)상에 고정한 좌우 한쌍의 옆쪽가이드부재(902)의 내면에 각각 복수의 일정간격으로 이간하여 설치된 롤러로 이루어지는 롤러부(도시하지 않음)에 링프레임(R)부분이 맞닿도록 되어 있으며, 이에 따라 웨이퍼로의 롤러와의 접촉에 의한 파손을 피할 수 있도록 되어 있다.

또한 롤러부의 후방에는 이동실린더(908)가 설치되어 있으며, 이동실린더(908)는 안내로드(910)에 안내되어 전후방향으로 슬라이딩할 수 있도록 되어 있다. 이동실린더(908)의 상면에 고정부착된 푸셔부재(도시하지 않음)가 이동실린더(908)의 이동에 동반하여 롤러부상에 이동재치된 웨이퍼(W)를 바로 앞의 방향으로 미는 것에 의해 바로 앞방향에 설치된 언로더유닛(1000)의 수납카세트(1002)에 웨이퍼를 수납하도록 되어 있다.

또한 이 언로더유닛(1000)에서는 배출푸셔유닛(900)의 롤러부의 높이위치에 수납카세트(1002)를 위치맞춤할 수 있도록 상하이동 가능하게 구성되어 있다.

본 발명은 이상 설명한 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 자외선조사유닛을 전사테이프마운트유닛의 하류측에 설치하는 등 여러 가지의 변경이 가능하다.

또한 전사테이프(T)를 자외선경화형의 점착제를 갖는 테이프로 하고, 웨이퍼(W)를, 링프레임(R)에 전사테이프(T)를 통하여 붙인 후에 특히 배출푸셔유닛의 앞, 또는 뒤에 전사테이프에 대하여 자외선을 조사하는 자외선조사유닛(300)과 똑같은 자외선조사유닛을 설치해도 좋다.

본 발명의 웨이퍼전사장치에 따르면, 웨이퍼(W)의 칩화된 웨이퍼의 분할선을 따라서 종횡방향(XY방향) 및 회전방향(θ방향)으로 위치조정하여 기준위치에 웨이퍼를 위치결정하고, 다이싱공정시의 정확한 다이본딩을 실시할 수 있으며, 칩이 파손되지 않는다. 또 이들 위치결정작업, 전사작업, 보호테이프박리작업을 웨이퍼캐리어를 이용하여 반송하는 일이 없이 연속적이며, 또한 자동적으로 실시할 수 있기 때문에 웨이퍼의 파손, 손상, 균열 등이 발생하는 일이 없다.

또 본 발명에 따르면, 전체면흡착으로 웨이퍼를 흡착홀딩함으로써 웨이퍼에 국부적인 부하가 걸리는 것을 방지하고, 웨이퍼의 파손, 균열을 유효하게 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 다수의 칩으로 분할되고, 표면에 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 링프레임에 전사테이프를 통하여 붙이는웨이퍼전사장치(wafer transfer apparatus)로서,

   상기 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 위치결정테이블상에 재치하고, 종횡방향 및 회전방향으로 위치조정하여 기준위치에 웨이퍼를 위치결정하는 위치결정유닛과,

   상기 위치결정유닛에 있어서 소정의 기준위치에 위치결정된 보호테이프가 붙여진 웨이퍼를 전사테이프마운트테이블상에 재치하고, 전사테이프를 해당 웨이퍼의 외주부에 재치된 링프레임과 웨이퍼이면에 동시에 붙여서 링프레임과 일체화하는 전사테이프마운트유닛과,

   상기 전사테이프마운트유닛에 있어서 웨이퍼이면에 전사테이프가 붙여진 링프레임과 일체로 된 웨이퍼를 보호테이프박리테이블상에 재치하고, 박리테이프의 일단을 웨이퍼표면측의 보호테이프의 일단에 접착하고, 박리테이프를 끌어당김으로써 보호테이프를 웨이퍼표면으로부터 박리하는 보호테이프박리유닛을 구비하고,

   또한 상기 각 유닛간에서 웨이퍼를 반송하는 반송수단이 웨이퍼 전체면을 흡착하여 반송하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼전사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보호테이프가 자외선경화형의 점착제를 갖는 보호테이프이며, 상기 보호테이프박리유닛에 의해 웨이퍼표면으로부터 보호테이프를 박리하기 전에 보호테이프에 대하여 자외선을 조사하는 자외선조사유닛을 추가로 구비하는 것을 특징으 로 하는 웨이퍼전사장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 자외선조사유닛은 웨이퍼가 전사테이프에 붙여지기 전에 자외선조사가 이루어지도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼전사장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전사테이프가 자외선경화형의 점착제를 갖는 전사테이프이며, 웨이퍼가 링프레임에 전사테이프를 통하여 붙여진 후에 전사테이프에 대하여 자외선을 조사하는 자외선조사유닛을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼전사장치.
5. 제 1 항에서 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보호테이프박리유닛에 의해 웨이퍼표면으로부터 보호테이프를 박리한, 링프레임과 일체로 된 웨이퍼를 프레임카세트내에 수납하는 수납유닛을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼전사장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 보호테이프박리유닛에서 이용하는 박리테이프가 열융착테이프이며, 박리테이프의 일단을 웨이퍼표면측의 보호테이프의 일단에 열융착에 의해 접착하고, 박리테이프를 끌어당김으로써 보호테이프를 웨이퍼표면으로부터 박리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 웨이퍼전사장치.
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