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KR102227406B1 - 웨이퍼 가공 시스템 - Google Patents

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KR102227406B1
KR102227406B1 KR1020170069052A KR20170069052A KR102227406B1 KR 102227406 B1 KR102227406 B1 KR 102227406B1 KR 1020170069052 A KR1020170069052 A KR 1020170069052A KR 20170069052 A KR20170069052 A KR 20170069052A KR 102227406 B1 KR102227406 B1 KR 102227406B1
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KR
South Korea
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wafer
cassette
unit
grinding
processing
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겐 도가시
마사히로 츠카모토
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 반송할 때, 웨이퍼의 파손을 억제하여, 제조되는 디바이스 칩의 품질의 저하를 억제할 수 있는 웨이퍼 가공 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
웨이퍼 가공 시스템은, 레이저 가공 장치와, 연삭 장치와, 테이프 접착 장치와, 제1 카세트 배치부와, 제2 카세트 배치부와, 웨이퍼를 반송하는 반송 유닛과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단을 구비한다. 제어 수단은, 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 레이저 가공 장치, 연삭 장치, 테이프 접착 장치, 제2 카세트의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 순차 실시하는 제1 가공 프로그램 지시부와, 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 연삭 장치, 레이저 가공 장치, 테이프 접착 장치, 제2 카세트의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 순차 실시하는 제2 가공 프로그램 지시부를 포함한다.

Description

웨이퍼 가공 시스템{WAFER PROCESSING SYSTEM}
본 발명은 웨이퍼 가공 시스템에 관한 것이다.
분할 예정 라인에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성된 표면을 구비하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 연삭 장치에 의한 연삭 가공, 레이저 가공 장치에 의한 레이저 가공, 및 테이프 접착 장치에 의한 테이프 재접착 가공 등이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 분할하여 복수의 디바이스 칩을 제조하는 경우, 연삭 장치를 사용하여 웨이퍼의 이면을 연삭하여 웨이퍼를 박화(薄化)하는 처리, 레이저 가공 장치를 사용하여 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하는 처리, 및 테이프 접착 장치를 사용하여 웨이퍼에 다이싱 테이프를 접착하는 처리 등이 실시된다. 연삭 장치에 의해 박화된 웨이퍼는, 카세트에 수용된 상태로 오퍼레이터에 의해 반송되어, 레이저 가공 장치에 투입된다. 레이저 가공 장치에 의해 레이저 가공된 웨이퍼는, 카세트에 수용된 상태로 오퍼레이터에 의해 반송되어, 테이프 접착 장치에 투입된다.
웨이퍼가 카세트에 수용된 상태로 반송되는 경우, 반송 중에 웨이퍼가 파손될 가능성이 있다. 특히, 박화 후 또는 레이저 가공 후의 웨이퍼는 매우 약한 상태이기 때문에, 반송 중에 파손될 가능성이 높다. 또한, 웨이퍼가 카세트에 수용된 상태로, 연삭 장치, 레이저 가공 장치, 및 테이프 접착 장치 중 어느 하나의 장치에 오퍼레이터에 의해 투입되는 경우, 잘못해서 다른 장치에 투입되어 버릴 가능성이 있다.
또한, 최근에는, DBG(Dicing Before Grinding)에 스텔스 다이싱 가공을 적용한 SDBG(Stealth Dicing Before Grinding)가 채용되기 시작하고 있다(특허문헌 2 참조). DBG는, 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼의 표면에 홈을 형성한 후, 웨이퍼의 이면을 연삭함으로써, 웨이퍼를 복수의 디바이스 칩으로 분할하는 방법이다. DBG에 있어서는, 웨이퍼를 박화하기 전에 홈이 형성된다. 그 때문에, DBG에 의하면, 웨이퍼를 박화한 후에 홈을 형성하는 방법과 비교해서, 이면 치핑이 억제되고, 디바이스 칩의 항절 강도가 향상된다. SDBG는, 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하여 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성한 후, 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 접착하여 익스팬드함으로써, 웨이퍼를 복수의 디바이스 칩으로 분할하는 방법이다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2011-091293호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2013-214601호 공보
SDBG는, DBG와 마찬가지로, 디바이스 칩의 항절 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, SDBG는, DBG보다 커프폭을 억제할 수 있어, 디바이스 칩의 취득 개수를 충분히 확보할 수 있다고 하는 메리트를 갖는다.
한편, SDBG에 의해 개질층이 형성된 웨이퍼는 약한 상태이다. 그 때문에, 개질층이 형성된 웨이퍼가 카세트에 수용된 상태로, 레이저 가공 장치, 연삭 장치, 및 테이프 접착 장치 사이에서 반송되면, 진동 등에 의해 파손될 가능성이 높다. 또한, SDBG는, DBG에 비해, 인접하는 디바이스의 간격이 작다. 그 때문에, 웨이퍼의 반송 중에 웨이퍼가 개질층을 따라 파단되어 디바이스 칩으로 분할된 경우, 디바이스 칩끼리가 서로 스침으로써 디바이스에 이지러짐이 발생하거나, 디바이스 칩의 항절 강도가 저하되거나 하는 등, 제조되는 디바이스 칩의 품질이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 레이저 가공 장치, 연삭 장치, 및 테이프 접착 장치 사이에 있어서 웨이퍼를 반송할 때, 웨이퍼의 파손을 억제하여, 제조되는 디바이스 칩의 품질의 저하를 억제할 수 있는 웨이퍼 가공 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 복수의 영역에 각각 디바이스가 형성된 표면을 갖는 웨이퍼에 가공을 실시하는 웨이퍼 가공 시스템으로서, 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하여, 상기 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 레이저 광선 조사 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치와, 웨이퍼의 이면을 연삭하여 웨이퍼를 박화(薄化)하는 연삭 유닛을 구비하는 연삭 장치와, 상기 연삭 장치에 의해 연삭된 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 접착하고, 상기 다이싱 테이프의 외주 가장자리에 환형 프레임을 고정하는 프레임 유닛 형성 수단과, 웨이퍼의 표면에 접착된 보호 테이프를 박리하는 박리 수단을 포함하는 테이프 접착 장치와, 표면에 상기 보호 테이프가 접착된 웨이퍼를 복수 수용하는 제1 카세트를 배치하는 제1 카세트 배치부와, 상기 다이싱 테이프에 의해 환형 프레임의 개구에 지지된 웨이퍼를 복수 수용하는 제2 카세트를 배치하는 제2 카세트 배치부와, 상기 레이저 가공 장치, 상기 연삭 장치, 상기 테이프 접착 장치, 상기 제1 카세트, 상기 제2 카세트 사이에서 웨이퍼를 반송하는 반송 유닛과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 레이저 가공 장치, 상기 연삭 장치, 상기 테이프 접착 장치, 상기 제2 카세트의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 순차 실시하는 제1 가공 프로그램 지시부와, 상기 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 연삭 장치, 상기 레이저 가공 장치, 상기 테이프 접착 장치, 상기 제2 카세트의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 순차 실시하는 제2 가공 프로그램 지시부를 구비하는 웨이퍼 가공 시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 웨이퍼 가공 시스템에 있어서, 상기 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 연삭 장치, 상기 테이프 접착 장치의 순서로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 실시하는 제3 가공 프로그램 지시부와, 상기 제1 카세트 또는 상기 제2 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 레이저 가공 장치에 반송하여, 상기 레이저 가공 장치에 의한 가공을 웨이퍼에 실시하는 제4 가공 프로그램 지시부를 구비하고, 상기 제3 가공 프로그램과 상기 제4 가공 프로그램은 병행하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 레이저 가공 장치, 연삭 장치, 및 테이프 접착 장치 사이에 있어서 웨이퍼를 반송할 때, 웨이퍼의 파손을 억제하여, 제조되는 디바이스 칩의 품질의 저하를 억제할 수 있는 웨이퍼 가공 시스템이 제공된다.
도 1은 본 실시형태에 따른 웨이퍼 가공 시스템의 일례를 도시한 개략 구성도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 반송 유닛의 일례를 모식적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 웨이퍼 가공 시스템을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 일례를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 실시형태에 따른 제1 상태의 웨이퍼의 일례를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 제2 상태의 웨이퍼의 일례를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 제3 상태의 웨이퍼의 일례를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 실시형태에 따른 제1 가공 프로그램에 의한 웨이퍼의 가공 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 실시형태에 따른 제1 반송 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 실시형태에 따른 개질층 형성 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 실시형태에 따른 박화 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 실시형태에 따른 재접착 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 실시형태에 따른 제2 가공 프로그램에 의한 웨이퍼의 가공 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 14는 본 실시형태에 따른 박화 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 15는 본 실시형태에 따른 개질층 형성 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 16은 본 실시형태에 따른 분할 단계에 사용되는 분할 장치의 동작을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 17은 본 실시형태에 따른 분할 단계에 사용되는 분할 장치의 동작을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 18은 본 실시형태에 따른 제3 가공 프로그램 및 제4 가공 프로그램에 의한 웨이퍼의 가공 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 19는 본 실시형태에 따른 제12 반송 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 20은 본 실시형태에 따른 제12 반송 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 21은 본 실시형태에 따른 개질층 형성 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이하에서 설명하는 실시형태의 구성 요소는 적절히 조합할 수 있다. 또한, 일부의 구성 요소를 이용하지 않는 경우도 있다.
이하의 설명에 있어서는, XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각부의 위치 관계에 대해 설명한다. 수평면 내의 X축과 평행한 방향을 X축 방향, 수평면 내에서 X축과 직교하는 Y축과 평행한 방향을 Y축 방향, X축 및 Y축의 각각과 직교하는 Z축과 평행한 방향을 Z축 방향으로 한다. X축 및 Y축을 포함하는 XY 평면은, 수평면과 평행하다. XY 평면과 직교하는 Z축 방향은, 연직 방향이다.
[웨이퍼 가공 시스템]
도 1은 본 실시형태에 따른 웨이퍼 가공 시스템(1)의 일례를 도시한 개략 구성도이다. 웨이퍼 가공 시스템(1)은, 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성된 표면을 구비하는 웨이퍼(2)에 가공을 실시한다. 웨이퍼 가공 시스템(1)은, 웨이퍼(2)에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 유닛(110)을 구비하는 레이저 가공 장치(100)와, 웨이퍼(2)를 연삭하는 연삭 유닛(210)을 구비하는 연삭 장치(200)와, 프레임 유닛 형성 수단(310) 및 박리 수단(320)을 구비하는 테이프 접착 장치(300)와, 보호 테이프가 접착된 웨이퍼(2)를 복수 수용하는 제1 카세트(410)를 배치하는 제1 카세트 배치부(400)와, 다이싱 테이프에 의해 환형 프레임의 개구에 지지된 웨이퍼(2)를 복수 수용하는 제2 카세트(510)를 배치하는 제2 카세트 배치부(500)와, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 테이프 접착 장치(300), 제1 카세트(410), 및 제2 카세트(510) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송하는 반송 유닛(600)과, 웨이퍼 가공 시스템(1)의 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단(700)을 구비한다.
(레이저 가공 장치)
레이저 가공 장치(100)는, 레이저 광선 조사 유닛(110)과, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지하는 척 테이블(120)과, 척 테이블(120)을 이동시키는 테이블 이동 장치(130)와, 웨이퍼(2)를 일시적으로 유지하는 임시 배치부(140)를 갖는다.
레이저 광선 조사 유닛(110)은, 척 테이블(120)에 유지되어 있는 웨이퍼(2)에 레이저 광선을 조사한다. 레이저 광선 조사 유닛(110)은, 웨이퍼(2)에 레이저 광선을 조사하여, 웨이퍼(2)의 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층을 형성한다. 레이저 광선 조사 유닛(110)은, 웨이퍼(2)에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 웨이퍼(2)에 조사하여, 웨이퍼(2)를 스텔스 다이싱 가공한다.
레이저 광선 조사 유닛(110)은, 지지 기구(112)에 지지된다. 지지 기구(112)는, 지주(112A)와, 지주(112A)로부터 -Y 방향으로 돌출하는 지지 아암(112B)을 갖는다. 레이저 광선 조사 유닛(110)은, 지지 아암(112B)의 선단부에 고정된다. 레이저 광선 조사 유닛(110)은, 레이저 발진기에서 생성된 레이저 광선을 렌즈(114)로 집광하여, 웨이퍼(2)에 조사한다.
척 테이블(120)은, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지하는 유지면을 갖는다. 척 테이블(120)의 유지면은, XY 평면과 실질적으로 평행하다. 척 테이블(120)은, 진공 척 기구를 포함한다. 척 테이블(120)의 유지면에는 진공 흡인원과 접속되는 흡인구가 복수 형성된다. 척 테이블(120)의 유지면에 웨이퍼(2)가 배치된 상태에서 진공 흡인원이 작동함으로써, 웨이퍼(2)는 척 테이블(120)에 흡착 유지된다. 진공 흡인원의 작동이 정지됨으로써, 웨이퍼(2)는 척 테이블(120)로부터 해방된다.
웨이퍼(2)에 보호 테이프가 접착되어 있는 경우, 척 테이블(120)은, 보호 테이프를 통해, 웨이퍼(2)를 유지한다.
또한, 척 테이블(120)의 유지면 주위에 클램프 기구(122)가 배치된다. 웨이퍼(2)가 다이싱 테이프에 의해 환형 프레임의 개구에 지지되어 있는 경우, 클램프 기구(122)에 의해 환형 프레임이 고정된다.
테이블 이동 장치(130)는, 척 테이블(120)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킨다. 테이블 이동 장치(130)는, 척 테이블(120)을 X축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제1 스테이지(132)와, 제1 스테이지(132)를 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제2 스테이지(134)와, 제2 스테이지(134)를 지지하는 베이스 부재(136)를 갖는다. 제1 스테이지(132)는, 척 테이블(120)을 X축 방향으로 가이드하는 가이드 부재와, 척 테이블(120)을 X축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 발생시키는 액추에이터를 갖는다. 제2 스테이지(134)는, 제1 스테이지(132)를 Y축 방향으로 가이드하는 가이드 부재와, 제1 스테이지(132)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 발생시키는 액추에이터를 갖는다.
임시 배치부(140)는, 척 테이블(120)에 반입되기 전 또는 척 테이블(120)로부터 반출된 후의 웨이퍼(2)를 일시적으로 유지하여, 미리 정해진 위치에 위치시킨다.
반송 유닛(600)에 의해 레이저 가공 장치(100)에 반입된 웨이퍼(2)는, 임시 배치부(140)에 배치된 후, 척 테이블(120)에 반입된다. 테이블 이동 장치(130)의 작동에 의해, 웨이퍼(2)를 유지한 척 테이블(120)은, 레이저 광선 조사 유닛(110)으로부터 사출되는 레이저 광선의 조사 위치로 이동한다.
레이저 광선 조사 유닛(110)으로부터 사출된 레이저 광선이 척 테이블(120)에 유지되어 있는 웨이퍼(2)에 조사됨으로써, 웨이퍼(2)의 내부에 개질층이 형성된다.
웨이퍼(2)에 대한 레이저 광선의 조사가 종료된 후, 척 테이블(120)로부터 웨이퍼(2)가 반출된다. 척 테이블(120)로부터 반출된 웨이퍼(2)는, 임시 배치부(140)에 배치된 후, 반송 유닛(600)에 의해 레이저 가공 장치(100)로부터 반출된다.
(연삭 장치)
연삭 장치(200)는, 연삭 유닛(210)과, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지하는 척 테이블(220)과, 척 테이블(220)을 이동시키는 턴테이블(230)과, 웨이퍼(2)를 일시적으로 유지하는 임시 배치부(240)와, 웨이퍼(2)를 위치 맞춤시키는 위치 맞춤 유닛(250)과, 웨이퍼(2)를 세정하는 세정 유닛(260)과, 웨이퍼(2)를 반송하는 제1 반송 장치(270) 및 제2 반송 장치(280)를 갖는다.
연삭 유닛(210)은, 척 테이블(220)에 유지되어 있는 웨이퍼(2)를 연삭한다. 연삭 유닛(210)은, 웨이퍼(2)의 이면을 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화한다. 본 실시형태에 있어서, 연삭 유닛(210)은, 2개 설치된다.
연삭 유닛(210)은, 스핀들 하우징(212)과, 스핀들 하우징에 회전 가능하게 지지되는 스핀들과, 스핀들의 하단부에 설치되며 Z축과 평행한 연삭 회전축을 중심으로 회전 가능한 연삭 휠과, 연삭 휠을 회전시키기 위한 동력을 발생시키는 액추에이터를 갖는다. 연삭 휠의 하면에 연삭 지석이 배치된다. 연삭 지석은, 척 테이블(220)에 유지되어 있는 웨이퍼(2)의 이면과 대향 가능하다. 스핀들 하우징(212)은, 지지 기구(290)에 지지된다. 지지 기구(290)는, 스핀들 하우징(212)을 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지한다.
척 테이블(220)은, 진공 척 기구를 포함하며, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지한다. 웨이퍼(2)를 유지하는 척 테이블(220)의 유지면은, XY 평면과 실질적으로 평행하다. 척 테이블(220)은, 액추에이터의 작동에 의해, Z축과 평행한 테이블 회전축을 중심으로 회전 가능하다.
척 테이블(220)은, 척 테이블(220)의 유지면과 웨이퍼(2)의 표면이 대향하고, 웨이퍼(2)의 이면이 상방을 향하도록, 웨이퍼(2)를 유지한다. 웨이퍼(2)의 표면에 보호 테이프가 접착되어 있는 경우, 척 테이블(220)은, 보호 테이프를 통해, 웨이퍼(2)를 유지한다. 척 테이블(220)은, 연삭 유닛(210) 바로 아래의 연삭 위치로 이동 가능하다. 본 실시형태에 있어서, 척 테이블(220)은, 3개 설치된다.
턴테이블(230)은, 복수의 척 테이블(220)을 지지한다. 턴테이블(230)은, 액추에이터의 작동에 의해, Z축과 평행한 턴 회전축을 중심으로 미리 정해진 각도(예컨대 120[°])로 간헐적으로 회전한다. 턴테이블(230)이 회전함으로써, 턴테이블(230)에 지지되어 있는 척 테이블(220)이 연삭 위치로 이동한다. 본 실시형태에서는, 3개의 척 테이블(220) 중 2개의 척 테이블(220)이, 2개의 연삭 유닛(210) 바로 아래의 연삭 위치의 각각에 배치되도록, 연삭 유닛(210)과 척 테이블(220)의 상대 위치가 정해져 있다. 또한, 2개의 척 테이블(220)이 연삭 위치에 배치되어 있는 상태에서, 하나의 척 테이블(220)은, 웨이퍼(2)의 반입 및 반출이 실시되는 로드 언로드 위치에 배치된다.
임시 배치부(240)는, 척 테이블(220)에 반입되기 전 또는 척 테이블(220)로부터 반출된 후의 웨이퍼(2)를 일시적으로 유지한다. 임시 배치부(240)는, 진공 척 기구를 포함하며, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지한다. 반송 유닛(600)에 의해 연삭 장치(200)에 반입된 웨이퍼(2)는, 임시 배치부(240)에 배치된 후, 위치 맞춤 유닛(250)을 거쳐, 척 테이블(220)에 반입된다. 연삭이 종료되어 척 테이블(220)로부터 반출된 웨이퍼(2)는, 세정 유닛(260)을 거쳐, 임시 배치부(240)에 배치된 후, 반송 유닛(600)에 의해 연삭 장치(200)로부터 반출된다.
위치 맞춤 유닛(250)은, 웨이퍼(2)를 미리 정해진 위치에 위치시킨다. 한편, 웨이퍼(2)가 척 테이블(220)에 반입되기 전에, 척 테이블(220)의 유지면과 대향하는 웨이퍼(2)의 표면 또는 보호 테이프의 표면이 세정되어도 좋다.
세정 유닛(260)은, 척 테이블(220)로부터 반출된 웨이퍼(2)를 세정한다. 세정 유닛(260)은, 웨이퍼(2)의 표면 및 이면에 세정액을 공급하여, 웨이퍼(2)를 세정한다. 웨이퍼(2)의 표면에 보호 테이프가 접착되어 있는 경우, 보호 테이프가 세정 유닛(260)에 의해 세정된다.
제1 반송 장치(270)는, 임시 배치부(240)와 위치 맞춤 유닛(250) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 제1 반송 장치(270)는, 아암(272)과, 아암(272)의 선단부에 설치되며 웨이퍼(2)를 유지하는 핸드(274)를 갖는다. 아암(272)이 작동함으로써, 핸드(274)는, X축 방향, Y축 방향, 및 Z축 방향으로 이동한다.
제2 반송 장치(280)는, 제1 반송 아암(282) 및 제2 반송 아암(284)을 갖는다. 제1 반송 아암(282)의 선단부 및 제2 반송 아암(284)의 선단부의 각각에, 웨이퍼(2)를 흡착 유지하는 흡착 패드가 설치된다. 제1 반송 아암(282)은, 위치 맞춤 유닛(250)으로부터 웨이퍼(2)를 반출하여, 척 테이블(220)에 반입한다. 제2 반송 아암(284)은, 척 테이블(220)로부터 웨이퍼(2)를 반출하여, 세정 유닛(260)에 반입한다.
반송 유닛(600)에 의해 연삭 장치(200)에 반입되어, 임시 배치부(240)에 배치된 웨이퍼(2)는, 제1 반송 장치(270)에 의해, 위치 맞춤 유닛(250)에 건네진다. 위치 맞춤 유닛(250)은, 웨이퍼(2)의 위치를 미리 정해진 위치에 맞추는 위치 맞춤을 한다. 위치 맞춤 유닛(250)에 의해 위치 맞춤된 웨이퍼(2)는, 제1 반송 아암(282)에 의해, 로드 언로드 위치에 배치되어 있는 척 테이블(220)에 반입된다. 턴테이블(230)이 회전함으로써, 로드 언로드 위치에 배치되어 있는 척 테이블(220)은, 연삭 위치로 이동한다.
연삭 위치로 이동한 척 테이블(220)에 유지되어 있는 웨이퍼(2)와 연삭 유닛(210)의 연삭 지석이 접촉한 상태에서, 척 테이블(220)의 회전과 병행하여, 연삭 유닛(210)의 연삭 휠이 연삭 회전축을 중심으로 회전한다. 이에 의해, 웨이퍼(2)의 이면이 연삭되어, 웨이퍼(2)가 박화된다. 2개의 연삭 유닛(210)에 의해 황삭과 마무리 연삭이 실시됨으로써 웨이퍼(2)는 박화된다.
웨이퍼(2)의 연삭이 종료된 후, 턴테이블(230)이 회전함으로써, 연삭 위치에 배치되어 있는 척 테이블(220)은, 로드 언로드 위치로 이동한다.
제2 반송 아암(284)은, 로드 언로드 위치에 배치되어 있는 척 테이블(220)로부터 연삭 후의 웨이퍼(2)를 반출한다. 제2 반송 아암(284)은, 웨이퍼(2)를 세정 유닛(260)에 반송한다. 세정 유닛(260)은, 제2 반송 아암(284)에 의해 반송된 웨이퍼(2) 또는 보호 테이프를 세정한다. 세정 유닛(260)에 의해 세정된 웨이퍼(2)는, 세정 유닛(260)으로부터 제1 반송 장치(270)에 건네진다. 제1 반송 장치(270)는, 웨이퍼(2)를 임시 배치부(240)에 배치한다. 임시 배치부(240)에 배치된 웨이퍼(2)는, 반송 유닛(600)에 의해 연삭 장치(200)로부터 반출된다.
(테이프 접착 장치)
테이프 접착 장치(300)는, 프레임 유닛 형성 수단(310)과, 박리 수단(320)과, 웨이퍼(2)의 얼라인먼트를 실시하는 얼라인먼트부(330)와, 웨이퍼(2)를 일시적으로 유지하는 임시 배치부(340)와, 반출되는 웨이퍼(2)를 일시적으로 유지하는 반출 임시 배치부(350)를 갖는다.
프레임 유닛 형성 수단(310)은, 연삭 장치(200)에 의해 연삭된 웨이퍼(2)의 이면에 다이싱 테이프를 접착하고, 다이싱 테이프의 외주 가장자리에 환형 프레임을 고정한다. 프레임 유닛 형성 수단(310)은, 웨이퍼(2) 주위에 환형 프레임이 배치된 상태에서, 웨이퍼(2)의 이면 및 환형 프레임(5)의 이면에 다이싱 테이프를 접착하고, 다이싱 테이프를 환형 프레임을 따라 커트한다. 이에 의해, 다이싱 테이프의 외주 가장자리에 환형 프레임이 고정된다. 웨이퍼(2)는, 다이싱 테이프를 통해 환형 프레임에 지지된다.
박리 수단(320)은, 웨이퍼(2)의 표면에 접착된 보호 테이프를 박리한다.
얼라인먼트부(330)는, 환형 프레임에 대한 웨이퍼(2)의 위치 맞춤을 실시한다. 얼라인먼트부(330)는, 웨이퍼(2)가 배치되는 얼라인먼트 테이블과, 얼라인먼트 테이블에 배치된 웨이퍼(2)의 중심 위치를 규정 위치에 맞추기 위한 복수의 얼라인먼트 핀을 갖는다. 얼라인먼트 핀이 웨이퍼(2)의 반경 방향으로 이동하여, 웨이퍼(2)의 위치 맞춤을 실시한다.
임시 배치부(340)는, 얼라인먼트부(330)에 반입되기 전의 웨이퍼(2)를 일시적으로 유지한다. 임시 배치부(340)는, 진공 척 기구를 포함하며, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지한다. 반송 유닛(600)에 의해 테이프 접착 장치(300)에 반입된 웨이퍼(2)는, 임시 배치부(340)에 배치된 후, 얼라인먼트부(330)를 거쳐, 프레임 유닛 형성 수단(310) 및 박리 수단(320)에 반송된다.
프레임 유닛 형성 수단(310)에 있어서 다이싱 테이프를 통해 환형 프레임에 지지되고, 박리 수단(320)에 있어서 보호 테이프가 박리된 웨이퍼(2)는, 반출 임시 배치부(350)에 반송된다.
(제1 카세트 배치부)
제1 카세트 배치부(400)는, 표면에 보호 테이프가 접착된 웨이퍼(2)를 복수 수용하는 제1 카세트(410)를 배치한다. 본 실시형태에 있어서, 제1 카세트(410)는, 연삭 장치(200)와 대향하는 위치에 2개 설치된다. 또한, 제1 카세트(410)는, 레이저 가공 장치(100)와 대향하는 위치에 하나 설치된다.
(제2 카세트 배치부)
제2 카세트 배치부(500)는, 다이싱 테이프에 의해 환형 프레임의 개구에 지지된 웨이퍼(2)를 복수 수용하는 제2 카세트(510)를 배치한다. 본 실시형태에 있어서, 제2 카세트(510)는, 레이저 가공 장치(100)와 대향하는 위치에 하나 설치된다. 또한, 제2 카세트(510)는, 테이프 접착 장치(300)와 대향하는 위치에 하나 설치된다.
(반송 유닛)
반송 유닛(600)은, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 테이프 접착 장치(300), 제1 카세트(410), 및 제2 카세트(510) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 본 실시형태에 있어서, 레이저 가공 장치(100)와 연삭 장치(200)와 테이프 접착 장치(300)는, Y축 방향으로 배치된다. Y축 방향에 있어서, 레이저 가공 장치(100)는, 연삭 장치(200)와 테이프 접착 장치(300) 사이에 배치된다. Y축 방향에 있어서, 테이프 접착 장치(300)와 연삭 장치(200)의 거리는, 레이저 가공 장치(100)와 연삭 장치(200)의 거리보다 길다. 반송 유닛(600)은, 레이저 가공 장치(100)보다 -X 방향에 배치된다.
도 2는 본 실시형태에 따른 반송 유닛(600)의 일례를 모식적으로 도시한 측면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반송 유닛(600)을 포함하는 웨이퍼 가공 시스템(1)은, 챔버(900)의 내부에 배치된다. 반송 유닛(600)은, 웨이퍼(2)를 유지하여 반송 가능한 반송 유닛(610A) 및 반송 유닛(610B)과, 환형 프레임을 통해 웨이퍼(2)를 반송 가능한 반송 유닛(620)을 갖는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 반송 유닛(610A)은, 챔버(900)의 천장부에 지지된다. 반송 유닛(610A)은, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지하는 흡착 패드(612A)를 갖는다. 흡착 패드(612A)는, 웨이퍼(2)를 흡착 유지하는 유지면을 갖는다. 흡착 패드(612A)의 유지면은, 하방을 향한다. 흡착 패드(612A)의 유지면은, XY 평면과 실질적으로 평행하다. 흡착 패드(612A)의 유지면에는 진공 흡인원과 접속되는 흡인구가 형성된다. 흡착 패드(612A)의 유지면과 웨이퍼(2)가 접촉한 상태에서 진공 흡인원이 작동함으로써, 웨이퍼(2)는 흡착 패드(612A)에 흡착 유지된다. 진공 흡인원의 작동이 정지됨으로써, 웨이퍼(2)는 흡착 패드(612A)로부터 해방된다.
XY 평면 내에 있어서의 흡착 패드(612A)의 외형 및 치수와, 웨이퍼(2)의 외형 및 치수는, 실질적으로 동일하다. 흡착 패드(612A)는, 웨이퍼(2)의 표면의 거의 전부를 흡착 유지할 수 있다.
또한, 반송 유닛(610A)은, Y축 방향으로 이동 가능한 이동 테이블(614A)과, 이동 테이블(614A)에 지지되는 가동 아암(616A)을 갖는다. 흡착 패드(612A)는, 가동 아암(616A)의 선단부에 연결된다.
이동 테이블(614A)은, 이동 기구(630A)를 통해 챔버(900)의 천장부에 이동 가능하게 지지된다. 이동 테이블(614A)은, 이동 기구(630A)에 의해 Y축 방향으로 이동한다. 이동 기구(630A)는, 챔버(900)의 천장부에 설치되며 이동 테이블(614A)을 Y축 방향으로 가이드하는 가이드 부재(632A)와, 이동 테이블(614A)을 Y축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 발생시키는 액추에이터(634A)를 갖는다. 액추에이터(634A)는, 예컨대 리니어 모터 또는 볼나사 기구를 포함한다.
흡착 패드(612A)는, 이동 기구(630A) 및 가동 아암(616A)의 작동에 의해, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하다.
반송 유닛(610B)은, 챔버(900)의 측벽부에 지지된다. 반송 유닛(610B)은, 반송 유닛(610A)보다 -Z측에 설치되고, 반송 유닛(610A)보다 하방에서 이동한다. 반송 유닛(610B)은, 웨이퍼(2)를 착탈 가능하게 유지하는 흡착 패드(612B)와, Y축 방향으로 이동 가능한 이동 테이블(614B)과, 이동 테이블(614B)에 지지되는 가동 아암(616B)을 갖는다. 흡착 패드(612B)는, 가동 아암(616B)의 선단부에 연결된다.
이동 테이블(614B)은, 이동 기구(630B)를 통해 챔버(900)의 측벽부에 이동 가능하게 지지된다. 이동 테이블(614B)은, 이동 기구(630B)에 의해 Y축 방향으로 이동한다. 이동 기구(630B)는, 챔버(900)의 측벽부에 설치되며 이동 테이블(614B)을 Y축 방향으로 가이드하는 가이드 부재(642)와, 이동 테이블(614B)을 Y축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 발생시키는 액추에이터(634B)를 갖는다. 액추에이터(634B)는, 예컨대 리니어 모터 또는 볼나사 기구를 포함한다.
흡착 패드(612B)는, 이동 기구(630B) 및 가동 아암(616B)의 작동에 의해, X축 방향, Y축 방향, 및 Z축 방향으로 이동 가능하다.
이와 같이, 본 실시형태에 있어서, 반송 유닛(610B)은, 반송 유닛(610A)의 하방에 있어서, 반송 유닛(610A)과는 별도로 이동 가능하다. 따라서, 예컨대, 반송 유닛(610A)에 의한 웨이퍼(2)의 반송 동작과 병행하여, 반송 유닛(610B)에 의한 웨이퍼(2)의 반송 동작을 실행 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반송 유닛(620)은, 웨이퍼(2)를 지지하는 환형 프레임을 유지하는 유지 핸드(622)를 갖는다. 유지 핸드(622)는, 환형 프레임의 한쪽 면을 지지하는 지지 부재(622A)와, 지지 부재(622A)와 간극을 통해 대향하는 결합 부재(622B)를 갖는다. 지지 부재(622A)와 결합 부재(622B) 사이에 환형 프레임의 일부가 삽입됨으로써, 환형 프레임이 유지 핸드(622)에 유지된다. 또한, 지지 부재(622A)의 중앙에 개구(622M)가 형성된다.
반송 유닛(610B)과 마찬가지로, 반송 유닛(620)은, 반송 유닛(610A)의 하방에 있어서 이동한다. 반송 유닛(620)은, Y축 방향으로 이동 가능한 이동 테이블(624)과, 이동 테이블(624)에 지지되는 가동 아암(626)을 갖는다. 유지 핸드(622)는, 가동 아암(626)의 선단부에 연결된다.
이동 테이블(624)은, 이동 기구(640)에 의해 Y축 방향으로 이동한다. 이동 기구(640)는, 이동 테이블(624)을 Y축 방향으로 가이드하는 가이드 부재(642)와, 이동 테이블(624)을 Y축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 발생시키는 액추에이터를 갖는다. 이동 기구(640)의 액추에이터는, 예컨대 리니어 모터 또는 볼나사 기구를 포함한다.
유지 핸드(622)는, 이동 기구(640) 및 가동 아암(626)의 작동에 의해, X축 방향, Y축 방향, 및 Z축 방향으로 이동 가능하다.
반송 유닛(610A) 및 반송 유닛(610B)은, 레이저 가공 장치(100)에의 웨이퍼(2)의 반입, 레이저 가공 장치(100)로부터의 웨이퍼(2)의 반출, 연삭 장치(200)에의 웨이퍼(2)의 반입, 연삭 장치(200)로부터의 웨이퍼(2)의 반출, 및 테이프 접착 장치(300)에의 웨이퍼(2)의 반입을 실시 가능하다. 반송 유닛(620)은, 레이저 가공 장치(100)에의 웨이퍼(2)의 반입, 레이저 가공 장치(100)로부터의 웨이퍼(2)의 반출, 연삭 장치(200)에의 웨이퍼(2)의 반입, 연삭 장치(200)로부터의 웨이퍼(2)의 반출, 및 테이프 접착 장치(300)로부터의 웨이퍼(2)의 반출을 실시 가능하다.
반송 유닛(610A)에 의한 웨이퍼(2)의 반송 동작과 병행하여, 반송 유닛(610B)은 웨이퍼(2)를 반송 가능하다. 예컨대, 반송 유닛(610A)이 제1 카세트(410)로부터 레이저 가공 장치(100)에 웨이퍼(2)를 반입하는 동작과 병행하여, 반송 유닛(610B)은 연삭 후의 웨이퍼(2)를 테이프 접착 장치(300)에 반입할 수 있다. 또한, 반송 유닛(610A) 및 반송 유닛(610B)의 적어도 한쪽에 의한 웨이퍼(2)의 반송 동작과 병행하여, 반송 유닛(620)은, 웨이퍼(2)(환형 프레임)를 반송 가능하다.
(제어 수단)
도 3은 본 실시형태에 따른 웨이퍼 가공 시스템(1)을 도시한 블록도이다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼 가공 시스템(1)의 구성 요소인, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 테이프 접착 장치(300), 및 반송 유닛(600)을 제어한다.
제어 수단(700)은, CPU(Central Processing Unit)와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치(710)와, ROM(Read Only Memory) 또는 스토리지와 같은 불휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함하는 기억 장치(720)와, 입출력 인터페이스 장치(730)를 갖는다. 연산 처리 장치(710)는, 기억 장치(720)에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하고, 입출력 인터페이스 장치(730)를 통해, 웨이퍼 가공 시스템(1)을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다.
연산 처리 장치(710)는, 제1 가공 프로그램(721)에 따라 제어 신호를 출력하는 제1 가공 프로그램 지시부(711)와, 제2 가공 프로그램(722)에 따라 제어 신호를 출력하는 제2 가공 프로그램 지시부(712)와, 제3 가공 프로그램(723)에 따라 제어 신호를 출력하는 제3 가공 프로그램 지시부(713)와, 제4 가공 프로그램(724)에 따라 제어 신호를 출력하는 제4 가공 프로그램 지시부(714)를 갖는다.
기억 장치(720)는, 제1 가공 프로그램(721)과, 제2 가공 프로그램(722)과, 제3 가공 프로그램(723)과, 제4 가공 프로그램(724)을 기억한다.
제1 가공 프로그램(721)은, 제1 카세트(410)로부터 반출된 웨이퍼(2)를, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 테이프 접착 장치(300), 및 제2 카세트(510)의 순으로 반송 유닛(600)에 의해 반송시켜, 1장의 웨이퍼(2)에 대해 각각의 장치에 의한 가공을 순차 실시시키는 프로그램이다.
제1 가공 프로그램 지시부(711)는, 제1 카세트(410)로부터 반출한 웨이퍼(2)를, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 테이프 접착 장치(300), 및 제2 카세트(510)의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼(2)에 순차 실시하기 위한 제어 신호를 출력한다.
제2 가공 프로그램(722)은, 제1 카세트(410)로부터 반출된 웨이퍼(2)를, 연삭 장치(200), 레이저 가공 장치(100), 테이프 접착 장치(300), 및 제2 카세트(510)의 순으로 반송 유닛(600)에 의해 반송시켜, 1장의 웨이퍼(2)에 대해 각각의 장치에 의한 가공을 순차 실시시키는 프로그램이다.
제2 가공 프로그램 지시부(712)는, 제1 카세트(410)로부터 반출한 웨이퍼(2)를, 연삭 장치(200), 레이저 가공 장치(100), 테이프 접착 장치(300), 및 제2 카세트(510)의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼(2)에 순차 실시하기 위한 제어 신호를 출력한다.
제3 가공 프로그램(723)은, 제1 카세트(410)로부터 반출한 웨이퍼(2)를, 연삭 장치(200) 및 테이프 접착 장치(300)의 순으로 반송 유닛(600)에 의해 반송시켜, 1장의 웨이퍼(2)에 대해 각각의 장치에 의한 가공을 순차 실시시키는 프로그램이다.
제3 가공 프로그램 지시부(713)는, 제1 카세트(410)로부터 반출한 웨이퍼(2)를, 연삭 장치(200), 및 테이프 접착 장치(300)의 순서로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼(2)에 순차 실시하기 위한 제어 신호를 출력한다.
제4 가공 프로그램(724)은, 제1 카세트(410) 또는 제2 카세트(510)로부터 반출한 웨이퍼(2)를, 레이저 가공 장치(100)에 반송 유닛(600)에 의해 반송시켜, 1장의 웨이퍼(2)에 대해 레이저 가공 장치(100)에 의한 가공을 실시시키는 프로그램이다.
제4 가공 프로그램 지시부(714)는, 제1 카세트(410) 또는 제2 카세트(510)로부터 반출한 웨이퍼(2)를, 레이저 가공 장치(100)에 반송하여, 레이저 가공 장치(100)에 의한 가공을 웨이퍼(2)에 실시하기 위한 제어 신호를 출력한다.
제3 가공 프로그램 지시부(713) 및 제4 가공 프로그램 지시부(714)는, 제3 가공 프로그램(723)과 제4 가공 프로그램(724)이 병행하여 수행되도록, 제어 신호를 출력한다.
[웨이퍼]
도 4는 본 실시형태에 따른 웨이퍼(2)의 일례를 도시한 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(2)는, 기판(20)과, 기판(20)에 형성된 기능층(21)을 갖는다. 웨이퍼(2)는, 실질적으로 원판형의 부재이며, 표면(2A)과, 표면(2A)의 반대 방향을 향하는 이면(2B)을 갖는다. 기판(20)은, 실리콘 기판, 사파이어 기판, 탄탈산리튬 기판, 니오브산리튬 기판, 및 세라믹스 기판 중 적어도 하나를 포함한다. 기능층(21)은 디바이스(22)를 형성하는 층이며, 기판(20)의 표면에 적층된다. 기능층(21)은, 격자형으로 형성된 분할 예정 라인(23)에 의해 구획되어 있다.
웨이퍼(2)의 표면(2A)은, 기능층(21)의 표면을 포함한다. 웨이퍼(2)의 이면(2B)은, 기판(20)의 이면을 포함한다. 웨이퍼(2)는, 교차하는 복수의 분할 예정 라인(23)에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스(22)가 형성된 표면(2A)을 갖는다.
디바이스(22)는, 웨이퍼(2)에 매트릭스형으로 배치된다. 디바이스(22)는, 격자형의 분할 예정 라인(23)에 의해 구획된다. 웨이퍼(2)가 분할 예정 라인(23)을 따라 분할됨으로써, IC(Integrated Circuit) 또는 LSI(Large Scale Integration)와 같은 디바이스 칩이 제조된다.
본 실시형태에 있어서, 웨이퍼(2)는, 제1 상태, 제2 상태, 및 제3 상태 중 어느 하나의 상태로, 반송, 가공, 또는 보관된다. 도 5는 본 실시형태에 따른 제1 상태의 웨이퍼(2)의 일례를 도시한 사시도이다. 도 6은 본 실시형태에 따른 제2 상태의 웨이퍼(2)의 일례를 도시한 사시도이다. 도 7은 본 실시형태에 따른 제3 상태의 웨이퍼(2)의 일례를 도시한 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 상태에 따른 웨이퍼(2)는, 표면(2A)에 보호 테이프(3)가 접착된다. 보호 테이프(3)는, 시트형의 부재이다. 보호 테이프(3)는, 합성 수지제여도 좋고, 금속제여도 좋으며, 세라믹스제여도 좋고, 유리제여도 좋다. 보호 테이프(3)의 외형 및 치수와, 웨이퍼(2)의 외형 및 치수는 실질적으로 동일하다. 웨이퍼(2)의 표면(2A)의 전부가 보호 테이프(3)에 의해 덮여진다. 웨이퍼(2)의 표면(2A)에 보호 테이프(3)가 접착됨으로써, 표면(2A)에 형성된 디바이스(22)가 보호된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 상태에 따른 웨이퍼(2)는, 표면(2A)에 다이싱 테이프(4)가 접착된다. 다이싱 테이프(4)는, 시트형의 부재이다. 다이싱 테이프(4)의 외형의 치수는, 웨이퍼(2)의 외형의 치수보다 크다. 다이싱 테이프(4)의 외주 가장자리에는 환형 프레임(5)이 고정된다. 웨이퍼(2)는, 다이싱 테이프(4)를 통해 환형 프레임(5)의 개구(5M)에 지지된다. 제2 상태에 따른 웨이퍼(2)는, 다이싱 테이프(4) 및 환형 프레임(5)과 일체화된 프레임 유닛(6)을 형성한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제3 상태에 따른 웨이퍼(2)는, 이면(2B)에 다이싱 테이프(7)가 접착된다. 다이싱 테이프(7)는, 시트형의 부재이다. 다이싱 테이프(7)의 외형의 치수는, 웨이퍼(2)의 외형의 치수보다 크다. 다이싱 테이프(7)의 외주 가장자리에는 환형 프레임(8)이 고정된다. 웨이퍼(2)는, 다이싱 테이프(7)를 통해 환형 프레임(8)의 개구(8M)에 지지된다. 제3 상태에 따른 웨이퍼(2)는, 다이싱 테이프(7) 및 환형 프레임(8)과 일체화된 프레임 유닛(9)을 형성한다.
도 5를 참조하여 설명한, 제1 상태에 따른 웨이퍼(2)는, 제1 카세트(410)에 수용된다. 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한, 제2 상태에 따른 웨이퍼(2) 및 제3 상태에 따른 웨이퍼(2)는, 제2 카세트(510)에 수용된다.
[웨이퍼의 가공 방법]
(제1 가공 프로그램에 의한 웨이퍼의 가공 방법)
다음으로, 본 실시형태에 따른 웨이퍼(2)의 가공 방법에 대해 설명한다. 처음으로, 제1 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법에 대해 설명한다. 도 8은 본 실시형태에 따른 제1 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법은, 제1 카세트(410)로부터 반출한 제1 상태의 웨이퍼(2)를 레이저 가공 장치(100)에 반송하는 제1 반송 단계(S11)와, 레이저 가공 장치(100)에 반송된 웨이퍼(2)에 레이저 광선을 조사하여, 분할 예정 라인(23)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계(S12)와, 개질층이 형성된 웨이퍼(2)를 연삭 장치(200)에 반송하는 제2 반송 단계(S13)와, 연삭 장치(200)에 반송된 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화하는 박화 단계(S14)와, 박화된 웨이퍼(2)를 테이프 접착 장치(300)에 반송하는 제3 반송 단계(S15)와, 테이프 접착 장치(300)에 반송된 웨이퍼(2)의 이면(2B)에 다이싱 테이프(7)를 접착하고, 다이싱 테이프(7)의 외주 가장자리에 환형 프레임(8)을 고정하여 프레임 유닛(9)을 형성한 후, 웨이퍼(2)의 표면(2A)에 접착되어 있는 보호 테이프(3)를 박리하는 재접착 단계(S16)와, 테이프 접착 장치(300)에 의해 생성된 제3 상태의 웨이퍼(2)를 제2 카세트(510)에 반송하는 제4 반송 단계(S17)를 포함한다.
제1 반송 단계(S11)에 대해 설명한다. 도 9는 본 실시형태에 따른 제1 반송 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 카세트(410)에, 표면(2A)에 보호 테이프(3)가 접착된 웨이퍼(2)가 복수 수용되어 있다. 제1 카세트(410)는, Z축 방향으로 배치되는 복수의 선반(420)을 갖는다. 제1 상태의 웨이퍼(2)는, 선반(420)의 각각에 지지되어 있다. 제어 수단(700)은, 제1 카세트(410)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 레이저 가공 장치(100)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 본 실시형태에서는, 반송 유닛(610A) 또는 반송 유닛(610B)에 의해 제1 상태의 웨이퍼(2)가 제1 카세트(410)로부터 반출된다. 예컨대 반송 유닛(610B)은, 제1 카세트(410)에 형성되어 있는 개구(420M)를 통해, 제1 카세트(410)의 내부에 흡착 패드(612B)를 진입시킨다. 반송 유닛(610B)은, 흡착 패드(612B)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 제1 카세트(410)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 레이저 가공 장치(100)에 반송한다.
다음으로, 개질층 형성 단계(S12)에 대해 설명한다. 도 10은 본 실시형태에 따른 개질층 형성 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)에 개질층(24)을 형성시키기 위한 제어 신호를 레이저 가공 장치(100)에 출력한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(100)의 척 테이블(120)에 제1 상태의 웨이퍼(2)가 유지된다. 척 테이블(120)은, 보호 테이프(3)를 통해 웨이퍼(2)를 유지한다. 보호 테이프(3)와 척 테이블(120)의 유지면이 대향하고, 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 상방을 향하도록, 척 테이블(120)이 웨이퍼(2)를 유지한다.
제1 상태의 웨이퍼(2)가 척 테이블(120)에 유지된 후, 제어 수단(700)은, 테이블 이동 장치(130)를 제어하여, 레이저 광선 조사 유닛(110)으로부터 사출되는 레이저 광선(LB)의 조사 위치에, 웨이퍼(2)의 분할 예정 라인(23)을 배치한다. 제어 수단(700)은, 테이블 이동 장치(130)를 제어하여, 레이저 광선(LB)에 대해 척 테이블(120)을 이동시킨다.
개질층 형성 단계에서는, 레이저 광선 조사 유닛(110)은, 웨이퍼(2)에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선(LB)을 사출한다. 레이저 광선(LB)은, 웨이퍼(2)의 이면(2B)측으로부터 분할 예정 라인(23)을 따라 조사된다. 이에 의해, 분할 예정 라인(23)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(24)이 형성된다.
다음으로, 제2 반송 단계(S13)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 레이저 가공 장치(100)로부터 연삭 장치(200)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 개질층(24)이 형성되어 척 테이블(120)로부터 반출된 웨이퍼(2)는, 반송 유닛(600)의 반송 유닛(610A) 또는 반송 유닛(610B)에 의해 레이저 가공 장치(100)로부터 반출되어, 연삭 장치(200)에 반송된다. 예컨대 반송 유닛(610B)은, 흡착 패드(612B)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 레이저 가공 장치(100)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 연삭 장치(200)에 반송한다.
다음으로, 박화 단계(S14)에 대해 설명한다. 도 11은 본 실시형태에 따른 박화 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화시키기 위한 제어 신호를 연삭 장치(200)에 출력한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 연삭 장치(200)의 척 테이블(220)에 제1 상태의 웨이퍼(2)가 유지된다. 척 테이블(220)은, 보호 테이프(3)를 통해 웨이퍼(2)를 유지한다. 보호 테이프(3)와 척 테이블(220)의 유지면이 대향하고, 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 상방을 향하도록, 척 테이블(220)이 웨이퍼(2)를 유지한다. 척 테이블(220)은, 액추에이터의 작동에 의해, Z축과 평행한 테이블 회전축(AX1)을 중심으로 회전 가능하다.
연삭 장치(200)의 연삭 유닛(210)은, 스핀들 하우징(212)과, 스핀들 하우징(212)에 회전 가능하게 지지되는 스핀들(214)과, 스핀들(214)의 하단부에 설치되는 연삭 휠(216)과, 연삭 휠(216)의 하면에 배치된 연삭 지석(218)을 갖는다. 연삭 휠(216)은, 액추에이터의 작동에 의해, Z축과 평행한 연삭 회전축(AX2)을 중심으로 회전 가능하다.
XY 평면 내에 있어서, 연삭 지석(218)은 원환형으로 설치된다. 연삭 지석(218)은, 척 테이블(220)에 유지되어 있는 웨이퍼(2)의 이면(2B)과 대향 가능하다.
웨이퍼(2)가 보호 테이프(3)를 통해 척 테이블(220)에 유지된 후, 척 테이블(220)이 테이블 회전축(AX1)을 중심으로 회전되면서, 연삭 유닛(210)의 연삭 휠(216)이 연삭 회전축(AX2)을 중심으로 회전된다. 척 테이블(220) 및 연삭 휠(216)이 회전하고 있는 상태에서, 연삭 지석(218)과 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 접촉된다. 이에 의해, 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 연삭되어, 웨이퍼(2)가 박화된다.
다음으로, 제3 반송 단계(S15)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 연삭 장치(200)로부터 테이프 접착 장치(300)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 개질층(24)이 형성되어 박화된 웨이퍼(2)는, 척 테이블(220)로부터 반출된다. 척 테이블(220)로부터 반출된 웨이퍼(2)는, 세정된 후, 반송 유닛(600)의 반송 유닛(610A)에 의해 연삭 장치(200)로부터 반출되어, 테이프 접착 장치(300)에 반송된다. 반송 유닛(610A)은, 흡착 패드(612A)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 연삭 장치(200)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 테이프 접착 장치(300)에 반송한다.
다음으로, 재접착 단계(S16)에 대해 설명한다. 도 12는 본 실시형태에 따른 재접착 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 제어 수단(700)은, 연삭 장치(200)에 의해 연삭된 웨이퍼(2)의 이면(2B)에 다이싱 테이프(7)를 접착시키고, 다이싱 테이프(7)의 외주 가장자리에 환형 프레임(8)을 고정시키기 위한 제어 신호를 테이프 접착 장치(300)의 프레임 유닛 형성 수단(310)에 출력한다. 또한, 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)의 표면(2A)에 접착된 보호 테이프(3)를 박리시키기 위한 제어 신호를 테이프 접착 장치(300)의 박리 수단(320)에 출력한다. 이에 의해, 도 12에 도시된 바와 같이, 테이프 접착 장치(300)에 있어서, 환형 프레임(8)에 지지된 다이싱 테이프(7)가 이면(2B)에 접착되고, 표면(2A)으로부터 보호 테이프(3)가 박리된 제3 상태의 웨이퍼(2)가 생성된다.
다음으로, 제4 반송 단계(S17)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 테이프 접착 장치(300)로부터 제2 카세트(510)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 제3 상태의 웨이퍼(2)는, 반송 유닛(600)에 의해 테이프 접착 장치(300)로부터 반출되어, 제2 카세트(510)에 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 제3 상태의 웨이퍼(2)를 포함하는 프레임 유닛(9)은, 반출 임시 배치부(350)에 배치된 후, 가이드 레일에 가이드되면서, 제2 카세트(510)에 슬라이드해서 삽입되어, 수용된다.
(제2 가공 프로그램에 의한 웨이퍼의 가공 방법)
다음으로, 제2 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법에 대해 설명한다. 도 13은 본 실시형태에 따른 제2 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제2 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법은, 제1 카세트(410)로부터 반출한 제1 상태의 웨이퍼(2)를 연삭 장치(200)에 반송하는 제5 반송 단계(S21)와, 연삭 장치(200)에 반송된 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화하는 박화 단계(S22)와, 박화된 웨이퍼(2)를 레이저 가공 장치(100)에 반송하는 제6 반송 단계(S23)와, 레이저 가공 장치(100)에 반송된 웨이퍼(2)에 레이저 광선을 조사하여, 분할 예정 라인(23)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계(S24)와, 개질층이 형성된 웨이퍼(2)를 테이프 접착 장치(300)에 반송하는 제7 반송 단계(S25)와, 테이프 접착 장치(300)에 반송된 웨이퍼(2)의 이면(2B)에 다이싱 테이프(7)를 접착하고, 다이싱 테이프(7)의 외주 가장자리에 환형 프레임(8)을 고정하여 프레임 유닛(9)을 형성한 후, 웨이퍼(2)의 표면(2A)에 접착되어 있는 보호 테이프(3)를 박리하는 재접착 단계(S26)와, 테이프 접착 장치(300)에 의해 생성된 제3 상태의 웨이퍼(2)를 제2 카세트(510)에 반송하는 제8 반송 단계(S27)를 포함한다.
제5 반송 단계(S21)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 제1 카세트(410)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 연삭 장치(200)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 전술한 제1 반송 단계(S11)와 마찬가지로, 제5 반송 단계(S21)에 있어서는, 반송 유닛(610B)에 의해 제1 상태의 웨이퍼(2)가 제1 카세트(410)로부터 반출된다. 반송 유닛(610B)은, 흡착 패드(612B)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 제1 카세트(410)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 연삭 장치(200)에 반송한다.
다음으로, 박화 단계(S22)에 대해 설명한다. 도 14는 본 실시형태에 따른 박화 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화시키기 위한 제어 신호를 연삭 장치(200)에 출력한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 연삭 장치(200)의 척 테이블(220)에 제1 상태의 웨이퍼(2)가 유지된다. 척 테이블(220)은, 보호 테이프(3)를 통해 웨이퍼(2)를 유지한다.
웨이퍼(2)가 보호 테이프(3)를 통해 척 테이블(220)에 유지된 후, 척 테이블(220)이 테이블 회전축(AX1)을 중심으로 회전되면서, 연삭 유닛(210)의 연삭 휠(216)이 연삭 회전축(AX2)을 중심으로 회전된다. 척 테이블(220) 및 연삭 휠(216)이 회전하고 있는 상태에서, 연삭 지석(218)과 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 접촉된다. 이에 의해, 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 연삭되어, 웨이퍼(2)가 박화된다.
다음으로, 제6 반송 단계(S23)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 연삭 장치(200)로부터 레이저 가공 장치(100)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 박화된 웨이퍼(2)는, 척 테이블(220)로부터 반출된다. 척 테이블(220)로부터 반출된 웨이퍼(2)는, 반송 유닛(600)의 반송 유닛(610B)에 의해 연삭 장치(200)로부터 반출되어, 레이저 가공 장치(100)에 반송된다. 반송 유닛(610B)은, 흡착 패드(612B)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 연삭 장치(200)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 레이저 가공 장치(100)에 반송한다.
다음으로, 개질층 형성 단계(S24)에 대해 설명한다. 도 15는 본 실시형태에 따른 개질층 형성 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)에 개질층(24)을 형성시키기 위한 제어 신호를 레이저 가공 장치(100)에 출력한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(100)의 척 테이블(120)에, 박화된 제1 상태의 웨이퍼(2)가 유지된다. 척 테이블(120)은, 보호 테이프(3)를 통해 웨이퍼(2)를 유지한다. 보호 테이프(3)와 척 테이블(120)의 유지면이 대향하고, 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 상방을 향하도록, 척 테이블(120)이 웨이퍼(2)를 유지한다.
제1 상태의 웨이퍼(2)가 척 테이블(120)에 유지된 후, 제어 수단(700)은, 테이블 이동 장치(130)를 제어하여, 레이저 광선 조사 유닛(110)으로부터 사출되는 레이저 광선(LB)의 조사 위치에, 웨이퍼(2)의 분할 예정 라인(23)을 배치한다. 제어 수단(700)은, 테이블 이동 장치(130)를 제어하여, 레이저 광선(LB)에 대해 척 테이블(120)을 이동시킨다.
개질층 형성 단계에서는, 레이저 광선 조사 유닛(110)은, 웨이퍼(2)에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선(LB)을 사출한다. 레이저 광선(LB)은, 웨이퍼(2)의 이면(2B)측으로부터 분할 예정 라인(23)을 따라 조사된다. 이에 의해, 분할 예정 라인(23)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(24)이 형성된다.
다음으로, 제7 반송 단계(S25)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 레이저 가공 장치(100)로부터 테이프 접착 장치(300)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 개질층(24)이 형성되어 척 테이블(120)로부터 반출된 웨이퍼(2)는, 반송 유닛(600)의 제1 반송 유닛(610)에 의해 레이저 가공 장치(100)로부터 반출되어, 테이프 접착 장치(300)에 반송된다. 반송 유닛(610A)은, 흡착 패드(612A)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 레이저 가공 장치(100)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 테이프 접착 장치(300)에 반송한다.
다음으로, 재접착 단계(S26)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 연삭 장치(200)에 의해 연삭된 웨이퍼(2)의 이면(2B)에 다이싱 테이프(7)를 접착시키고, 다이싱 테이프(7)의 외주 가장자리에 환형 프레임(8)을 고정시키기 위한 제어 신호를 테이프 접착 장치(300)의 프레임 유닛 형성 수단(310)에 출력한다. 또한, 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)의 표면(2A)에 접착된 보호 테이프(3)를 박리시키기 위한 제어 신호를 테이프 접착 장치(300)의 박리 수단(320)에 출력한다. 이에 의해, 전술한 재접착 단계(S16)와 마찬가지로, 테이프 접착 장치(300)에 있어서, 환형 프레임(8)에 지지된 다이싱 테이프(7)가 이면(2B)에 접착되고, 표면(2A)으로부터 보호 테이프(3)가 박리된 제3 상태의 웨이퍼(2)가 생성된다.
다음으로, 제8 반송 단계(S27)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 테이프 접착 장치(300)로부터 제2 카세트(510)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 전술한 제4 반송 단계(S17)와 마찬가지로, 제3 상태의 웨이퍼(2)는, 테이프 접착 장치(300)로부터 반출되어, 제2 카세트(510)에 반송된다. 제3 상태의 웨이퍼(2)를 포함하는 프레임 유닛(9)은, 반출 임시 배치부(350)에 배치된 후, 가이드 레일에 가이드되면서, 제2 카세트(510)에 슬라이드해서 삽입되어, 수용된다.
(제2 카세트에 수용되어 있는 웨이퍼의 가공 방법)
전술한 바와 같이, 제1 가공 프로그램 및 제2 가공 프로그램의 적어도 한쪽에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법에 의해, 제2 카세트(510)에는, 제3 상태의 웨이퍼(2)가 수용된다. 박화되어 개질층(24)이 형성된 웨이퍼(2)는, 분할 단계에 있어서 복수의 디바이스 칩으로 분할된다. 도 16 및 도 17은 본 실시형태에 따른 분할 단계에 사용되는 분할 장치(800)의 동작을 모식적으로 도시한 도면이다.
제2 카세트(510)로부터 반출된 제3 상태의 웨이퍼(2)가 분할 장치(800)에 설치된다. 도 16에 도시된 바와 같이, 분할 장치(800)는, 환형 프레임(8)을 유지하는 프레임 유지 수단(810)과, 프레임 유지 수단(810)에 유지된 환형 프레임(8)에 장착된 다이싱 테이프(7)를 확장하는 테이프 확장 수단(820)을 구비한다. 프레임 유지 수단(810)은, 환형의 프레임 유지 부재(811)와, 프레임 유지 부재(811)의 외주에 배치된 복수의 클램프 기구(812)를 갖는다. 프레임 유지 부재(811)의 상면은, 환형 프레임(8)이 배치되는 배치면(811A)이다. 배치면(811A)에 배치된 환형 프레임(8)은, 클램프 기구(812)에 의해 프레임 유지 부재(811)에 고정된다. 프레임 유지 수단(810)은, 테이프 확장 수단(820)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하다.
테이프 확장 수단(820)은, 프레임 유지 부재(811)의 내측에 배치되는 확장 드럼(821)을 갖는다. 확장 드럼(821)은, 환형 프레임(8)의 내부 직경보다 작고, 웨이퍼(2)의 외부 직경보다 큰 내부 직경 및 외부 직경을 갖는다. 테이프 확장 수단(820)은, 프레임 유지 부재(811)를 상하 방향으로 이동 가능한 지지 수단(830)을 갖는다. 지지 수단(830)은, 복수의 에어 실린더(831)를 갖는다. 에어 실린더(831)의 피스톤 로드(832)가 프레임 유지 부재(811)의 하면에 연결된다. 복수의 에어 실린더(831)를 포함하는 지지 수단(830)은, 프레임 유지 부재(811)의 배치면(811A)이, 확장 드럼(821)의 상단과 대략 동일 높이가 되는 기준 위치와, 확장 드럼(821)의 상단보다 미리 정해진 양만큼 하방의 확장 위치 사이를 상하 방향으로 이동하도록, 프레임 유지 부재(811)를 이동시킨다.
다음으로, 분할 장치(800)를 이용하는 분할 단계에 대해 설명한다. 분할 예정 라인(23)을 따라 개질층(24)이 형성되어 있는 웨이퍼(2)가 다이싱 테이프(7)에 지지된다. 도 16에 도시된 바와 같이, 다이싱 테이프(7)를 통해 웨이퍼(2)를 지지하는 환형 프레임(8)이, 프레임 유지 수단(810)의 프레임 유지 부재(811)의 배치면(811A)에 배치되고, 클램프 기구(812)에 의해 프레임 유지 부재(811)에 고정된다. 이때, 프레임 유지 부재(811)는, 도 16에 도시된 기준 위치에 위치되어 있다.
다음으로, 지지 수단(830)의 복수의 에어 실린더(831)가 작동되어, 프레임 유지 부재(811)가 도 17에 도시된 확장 위치로 하강된다. 이에 의해, 프레임 유지 부재(811)의 배치면(811A)에 고정되어 있는 환형 프레임(8)도 하강한다. 그 때문에, 도 17에 도시된 바와 같이, 환형 프레임(8)에 장착된 다이싱 테이프(7)는, 확장 드럼(821)의 상단부에 접촉하여, 확장한다. 그 결과, 다이싱 테이프(7)에 접착되어 있는 웨이퍼(2)에는 방사형의 인장력이 작용한다. 웨이퍼(2)에 방사형의 인장력이 작용하면, 분할 예정 라인(23)을 따라 형성된 개질층(24)을 파단 기점으로 하여, 웨이퍼(2)의 기판(20)이 분할 예정 라인(23)을 따라 분할된다. 이에 의해, 웨이퍼(2)가 복수의 디바이스 칩(25)으로 분할된다.
(제3 가공 프로그램 및 제4 가공 프로그램에 의한 웨이퍼의 가공 방법)
다음으로, 제3 가공 프로그램 및 제4 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법에 대해 설명한다. 도 18은 본 실시형태에 따른 제3 가공 프로그램 및 제4 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제3 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법은, 제1 카세트(410)로부터 반출한 제1 상태의 웨이퍼(2)를 연삭 장치(200)에 반송하는 제9 반송 단계(S31)와, 연삭 장치(200)에 반송된 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화하는 박화 단계(S32)와, 박화된 웨이퍼(2)를 테이프 접착 장치(300)에 반송하는 제10 반송 단계(S33)와, 테이프 접착 장치(300)에 반송된 웨이퍼(2)의 이면(2B)에 다이싱 테이프(7)를 접착하고, 다이싱 테이프(7)의 외주 가장자리에 환형 프레임(8)을 고정하여 프레임 유닛(9)을 형성한 후, 웨이퍼(2)의 표면(2A)에 접착되어 있는 보호 테이프(3)를 박리하는 재접착 단계(S34)와, 테이프 접착 장치(300)에 의해 생성된 제3 상태의 웨이퍼(2)를 제2 카세트(510)에 반송하는 제11 반송 단계(S35)를 포함한다.
또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 제4 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법은, 제2 카세트(510)로부터 반출한 제2 상태의 웨이퍼(2)를 레이저 가공 장치(100)에 반송하는 제12 반송 단계(S41)와, 레이저 가공 장치(100)에 반송된 웨이퍼(2)에 레이저 광선을 조사하여, 분할 예정 라인(23)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계(S42)와, 개질층이 형성된 제2 상태의 웨이퍼(2)를 제2 카세트(510)에 반송하는 제13 반송 단계(S43)를 포함한다.
제3 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법과, 제4 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법은, 병행하여 수행된다.
제9 반송 단계(S31)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 제1 카세트(410)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 연삭 장치(200)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 전술한 제1 반송 단계(S11)와 마찬가지로, 제9 반송 단계(S31)에서는, 반송 유닛(610B)에 의해 제1 상태의 웨이퍼(2)가 제1 카세트(410)로부터 반출된다. 반송 유닛(610B)은, 흡착 패드(612B)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 제1 카세트(410)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 연삭 장치(200)에 반송한다.
다음으로, 박화 단계(S32)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)의 이면을 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화시키기 위한 제어 신호를 연삭 장치(200)에 출력한다. 연삭 장치(200)의 척 테이블(220)에 제1 상태의 웨이퍼(2)가 유지된다. 척 테이블(220)은, 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 상방을 향하도록, 보호 테이프(3)를 통해 웨이퍼(2)를 유지한다. 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 연삭 유닛(210)에 의해 연삭됨으로써, 웨이퍼(2)가 박화된다.
다음으로, 제10 반송 단계(S33)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 연삭 장치(200)로부터 테이프 접착 장치(300)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 박화된 웨이퍼(2)는, 척 테이블(220)로부터 반출된다. 척 테이블(220)로부터 반출된 웨이퍼(2)는, 반송 유닛(600)의 반송 유닛(610A)에 의해 연삭 장치(200)로부터 반출되어, 테이프 접착 장치(300)에 반송된다. 제1 반송 유닛(610)은, 흡착 패드(612)에 의해 웨이퍼(2)의 이면(2B)을 흡착 유지해서, 연삭 장치(200)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 테이프 접착 장치(300)에 반송한다.
다음으로, 재접착 단계(S34)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 연삭 장치(200)에 의해 연삭된 웨이퍼(2)의 이면(2B)에 다이싱 테이프(7)를 접착시키고, 다이싱 테이프(7)의 외주 가장자리에 환형 프레임(8)을 고정시키기 위한 제어 신호를 테이프 접착 장치(300)의 프레임 유닛 형성 수단(310)에 출력한다. 또한, 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)의 표면(2A)에 접착된 보호 테이프(3)를 박리시키기 위한 제어 신호를 테이프 접착 장치(300)의 박리 수단(320)에 출력한다. 이에 의해, 테이프 접착 장치(300)에 있어서, 환형 프레임(8)에 지지된 다이싱 테이프(7)가 이면(2B)에 접착되고, 표면(2A)으로부터 보호 테이프(3)가 박리된 제3 상태의 웨이퍼(2)가 생성된다.
다음으로, 제11 반송 단계(S35)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)를 테이프 접착 장치(300)로부터 제2 카세트(510)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 제3 상태의 웨이퍼(2)는, 테이프 접착 장치(300)로부터 반출되어, 제2 카세트(510)에 반송된다. 제3 상태의 웨이퍼(2)를 포함하는 프레임 유닛(9)은, 반출 임시 배치부(350)에 배치된 후, 가이드 레일에 가이드되면서, 제2 카세트(510)에 슬라이드해서 삽입되어, 수용된다.
제3 가공 프로그램에 있어서는, 연삭 장치(200)에 의해 박화되었으나, 레이저 가공 장치(100)에 의한 개질층(24)의 형성은 행해지고 있지 않은 제3 상태의 웨이퍼(2)가 제2 카세트(510)에 수용된다.
다음으로, 제12 반송 단계(S41)에 대해 설명한다. 제2 카세트(510)에는, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같은, 표면(2A)에 다이싱 테이프(4)가 접착된 제2 상태의 웨이퍼(2)도 수용되어 있다. 제어 수단(700)은, 제2 카세트(510)로부터 제2 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 레이저 가공 장치(100)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 제12 반송 단계(S41)에 있어서는, 반송 유닛(620)에 의해 제2 상태의 웨이퍼(2)가 제2 카세트(510)로부터 반출된다. 반송 유닛(620)은, 유지 핸드(622)에 의해, 프레임 유닛(6)의 환형 프레임(5)을 유지해서, 제2 카세트(510)로부터 제2 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 레이저 가공 장치(100)에 반송한다.
도 19 및 도 20은 본 실시형태에 따른 제12 반송 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 19는 반송 유닛(620)에 의해 프레임 유닛(6)이 반송되고 있는 상태를 도시한 평면도이다. 도 20은 반송 유닛(620)에 의해 프레임 유닛(6)이 반송되고 있는 상태를 도시한 측단면도이다. 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 반송 유닛(620)의 유지 핸드(622)는, 프레임 유닛(6)의 환형 프레임(5)을 지지하는 지지 부재(622A)를 갖는다. 지지 부재(622A)는, 예컨대 세라믹스로 형성된 평판형의 부재이다. 지지 부재(622A)의 중앙부에 개구(622M)가 형성된다. 개구(622M)에 의해, 유지 핸드(622)의 경량화가 도모된다.
프레임 유닛(6)이 접촉하는 지지 부재(622A)의 한쪽측의 면의 선단부에는, 환형 프레임(5)의 단부에 결합하는 2개의 결합 부재(622B)가 배치된다. 지지 부재(622A)와 결합 부재(622B) 사이에는, 환형 프레임(5)의 적어도 일부가 삽입되는 간극이 형성된다. 환형 프레임(5)의 적어도 일부가 지지 부재(622A)와 결합 부재(622B)의 간극에 삽입됨으로써, 프레임 유닛(6)이 유지 핸드(622)에 유지된다.
지지 부재(622A)의 한쪽측의 면의 기단부측에는, 환형 프레임(5)의 외주 가장자리를 가압하여 프레임 유닛(6)을 미리 정해진 위치에 위치시키는 압박 기구(628)가 설치된다. 압박 기구(628)는, 환형 프레임(8)에 접촉 가능한 압박 부재(629)를 갖는다. 압박 부재(629)는, 환형 프레임(5)에 접촉하여 환형 프레임(8)을 결합 부재(622B)에 밀어붙이는 고정 위치와, 환형 프레임(5)으로부터 떨어져 환형 프레임(8)의 고정을 해제하는 해제 위치 사이에서 이동 가능하다.
제2 상태의 웨이퍼(2)를 포함하는 프레임 유닛(6)은, 반송 유닛(620)에 의해, 제2 카세트(510)로부터 반출되어, 레이저 가공 장치(100)의 임시 배치부(140)에 반송된다.
본 실시형태에 있어서, 제2 카세트(510)로부터 레이저 가공 장치(100)에 반송되는 제2 상태의 웨이퍼(2)는, 이면(2B)이 이미 연삭되어 박화되어 있다. 한편, 제2 카세트(510)로부터 레이저 가공 장치(100)에 반송되는 제2 상태의 웨이퍼(2)는, 박화되어 있지 않아도 좋다.
다음으로, 개질층 형성 단계(S42)에 대해 설명한다. 도 21은 본 실시형태에 따른 개질층 형성 단계의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 제어 수단(700)은, 웨이퍼(2)에 개질층(24)을 형성시키기 위한 제어 신호를 레이저 가공 장치(100)에 출력한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(100)의 척 테이블(120)에, 제2 상태의 웨이퍼(2)가 유지된다. 척 테이블(120)은, 다이싱 테이프(4)를 통해 웨이퍼(2)를 유지한다. 다이싱 테이프(4)와 척 테이블(120)의 유지면이 대향하고, 웨이퍼(2)의 이면(2B)이 상방을 향하도록, 척 테이블(120)이 웨이퍼(2)를 유지한다. 척 테이블(120)은, 다이싱 테이프(4)를 통해 웨이퍼(2)를 흡착 유지한다. 환형 프레임(5)은, 척 테이블(120)의 유지면 주위에 배치되어 있는 클램프 기구(122)에 유지된다.
제2 상태의 웨이퍼(2)가 척 테이블(120)에 유지된 후, 제어 수단(700)은, 테이블 이동 장치(130)를 제어하여, 레이저 광선 조사 유닛(110)으로부터 사출되는 레이저 광선(LB)의 조사 위치에, 웨이퍼(2)의 분할 예정 라인(23)을 배치한다. 제어 수단(700)은, 테이블 이동 장치(130)를 제어하여, 레이저 광선(LB)에 대해 척 테이블(120)을 이동시킨다. 레이저 광선 조사 유닛(110)으로부터 사출된 레이저 광선(LB)은, 웨이퍼(2)의 이면(2B)측으로부터 분할 예정 라인(23)을 따라 조사된다. 이에 의해, 분할 예정 라인(23)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(24)이 형성된다.
다음으로, 제13 반송 단계(S43)에 대해 설명한다. 제어 수단(700)은, 제2 상태의 웨이퍼(2)를 레이저 가공 장치(100)로부터 제2 카세트(510)에 반송시키기 위한 제어 신호를 반송 유닛(600)에 출력한다. 개질층(24)이 형성되어 척 테이블(120)로부터 반출된 제2 상태의 웨이퍼(2)는, 반송 유닛(600)의 반송 유닛(620)에 의해 레이저 가공 장치(100)로부터 반출되어, 제2 카세트(510)에 반송된다. 제2반송 유닛(620)은, 유지 핸드(622)에 의해 환형 프레임(5)을 유지해서, 레이저 가공 장치(100)로부터 제2 상태의 웨이퍼(2)를 반출하여, 제2 카세트(510)에 반송한다.
한편, 제4 가공 프로그램에 의한 웨이퍼(2)의 가공 방법의 제12 반송 단계(S41)에 있어서, 제1 카세트(410)로부터 제1 상태의 웨이퍼(2)가 반송 유닛(610B)에 의해 반출되고, 레이저 가공 장치(100)에 반송되어 개질층(24)이 형성되어도 좋다. 또한, 개질층 형성 단계(S42)에 의해 개질층(24)이 형성된 제1 상태의 웨이퍼(2)가, 제13 반송 단계(S43)에 있어서, 반송 유닛(610B)에 의해 레이저 가공 장치(100)로부터 반출되어, 제2 카세트(510)에 반송되어도 좋다.
[작용 및 효과]
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 및 테이프 접착 장치(300)가 공통의 반송 유닛(600)에 의해 일체화되어, 카세트를 사용하지 않고, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 테이프 접착 장치(300), 제1 카세트(410), 및 제2 카세트(510) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(2)의 반송에 있어서의 웨이퍼(2)의 파손이 억제된다. 또한, 카세트를 사용하지 않고, 미리 등록된 프로그램에 따라 웨이퍼(2)를 반송 가능하기 때문에, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 및 테이프 접착 장치(300) 중 어느 하나의 장치에 웨이퍼(2)를 투입하는 경우, 잘못해서 다른 장치에 투입해 버리는 것이 억제된다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 웨이퍼 가공 시스템(1)은, 제1 가공 프로그램 및 제2 가공 프로그램의 양방의 프로그램을 실시할 수 있어, 웨이퍼(2)의 파손을 억제하면서, 높은 범용성으로 웨이퍼(2)를 가공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 웨이퍼 가공 시스템(1)은, 연삭 장치(200) 및 테이프 접착 장치(300)를 사용하는 제3 프로그램과, 레이저 가공 장치(100)를 사용하는 제4 프로그램을 병행하여 수행 가능하다. 이에 의해, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 및 테이프 접착 장치(300) 각각의 가동률의 저하가 억제되고, 레이저 가공 장치(100), 연삭 장치(200), 및 테이프 접착 장치(300)는 각각 유효 활용된다.
한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
1: 웨이퍼 가공 시스템 2: 웨이퍼
2A: 표면 2B: 이면
3: 보호 테이프 4: 다이싱 테이프
5: 환형 프레임 5M: 개구
6: 프레임 유닛 7: 다이싱 테이프
8: 환형 프레임 8M: 개구
9: 프레임 유닛 20: 기판
21: 기능층 22: 디바이스
23: 분할 예정 라인 24: 개질층
25: 디바이스 칩 100: 레이저 가공 장치
110: 레이저 광선 조사 유닛 112: 지지 기구
112A: 지주 112B: 지지 아암
114: 렌즈 120: 척 테이블
122: 클램프 기구 130: 테이블 이동 장치
132: 제1 스테이지 134: 제2 스테이지
136: 베이스 부재 140: 임시 배치부
200: 연삭 장치 210: 연삭 유닛
212: 스핀들 하우징 214: 스핀들
216: 연삭 휠 218: 연삭 지석
220: 척 테이블 230: 턴테이블
240: 임시 배치부 250: 위치 맞춤 유닛
260: 세정 유닛 270: 제1 반송 장치
272: 아암 274: 핸드
280: 제2 반송 장치 282: 제1 반송 아암
284: 제2 반송 아암 290: 지지 기구
300: 테이프 접착 장치 310: 프레임 유닛 형성 수단
320: 박리 수단 330: 얼라인먼트부
340: 임시 배치부 350: 반출 임시 배치부
400: 제1 카세트 배치부 410: 제1 카세트
420: 선반 420M: 개구
500: 제2 카세트 배치부 510: 제2 카세트
600: 반송 유닛 610A: 반송 유닛
610B: 반송 유닛 612A: 흡착 패드
612B: 흡착 패드 614A: 이동 테이블
614B: 이동 테이블 616A: 가동 아암
616B: 가동 아암 620: 반송 유닛
622: 유지 핸드 622A: 지지 부재
622B: 결합 부재 622M: 개구
624: 이동 테이블 626: 가동 아암
628: 압박 기구 629: 압박 부재
630A: 이동 기구 630B: 이동 기구
632A: 가이드 부재 632B: 가이드 부재
634A: 액추에이터 640: 이동 기구
642: 가이드 부재 700: 제어 수단
710: 연산 처리 장치 711: 제1 가공 프로그램 지시부
712: 제2 가공 프로그램 지시부 713: 제3 가공 프로그램 지시부
714: 제4 가공 프로그램 지시부 720: 기억 장치
721: 제1 가공 프로그램 722: 제2 가공 프로그램
723: 제3 가공 프로그램 724: 제4 가공 프로그램
730: 입출력 인터페이스 장치 800: 분할 장치
810: 프레임 유지 수단 811: 프레임 유지 부재
811A: 배치면 812: 클램프 기구
820: 테이프 확장 수단 821: 확장 드럼
830: 지지 수단 831: 에어 실린더
832: 피스톤 로드 900: 챔버
AX1: 테이블 회전축 AX2: 연삭 회전축
LB: 레이저 광선

Claims (2)

  1. 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 복수의 영역에 각각 디바이스가 형성된 표면을 갖는 웨이퍼에 가공을 실시하는 웨이퍼 가공 시스템으로서,
    웨이퍼에 레이저 광선을 조사하여, 상기 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 레이저 광선 조사 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치와,
    웨이퍼의 이면을 연삭하여 웨이퍼를 박화(薄化)하는 연삭 유닛을 구비하는 연삭 장치와,
    상기 연삭 장치에 의해 연삭된 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 접착하고, 상기 다이싱 테이프의 외주 가장자리에 환형 프레임을 고정하는 프레임 유닛 형성 수단과, 웨이퍼의 표면에 접착된 보호 테이프를 박리하는 박리 수단을 포함하는 테이프 접착 장치와,
    표면에 상기 보호 테이프가 접착된 웨이퍼를 복수 수용하는 제1 카세트를 배치하는 제1 카세트 배치부와,
    상기 다이싱 테이프에 의해 환형 프레임의 개구에 지지된 웨이퍼를 복수 수용하는 제2 카세트를 배치하는 제2 카세트 배치부와,
    상기 레이저 가공 장치, 상기 연삭 장치, 상기 테이프 접착 장치, 상기 제1 카세트, 상기 제2 카세트 사이에서 웨이퍼를 반송하는 반송 유닛과,
    상기 레이저 가공 장치, 상기 연삭 장치, 상기 테이프 접착 장치 및 상기 반송 유닛을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 레이저 가공 장치, 상기 연삭 장치, 상기 테이프 접착 장치, 상기 제2 카세트의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 순차 실시하는 제1 가공 프로그램 지시부와,
    상기 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 연삭 장치, 상기 레이저 가공 장치, 상기 테이프 접착 장치, 상기 제2 카세트의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 순차 실시하는 제2 가공 프로그램 지시부를 포함하는 것인 웨이퍼 가공 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은,
    상기 제1 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 연삭 장치, 상기 테이프 접착 장치의 순으로 반송하여, 각각의 장치에 의한 가공을 1장의 웨이퍼에 실시하는 제3 가공 프로그램 지시부와,
    상기 제1 카세트 또는 상기 제2 카세트로부터 반출한 웨이퍼를, 상기 레이저 가공 장치에 반송하여, 상기 레이저 가공 장치에 의한 가공을 웨이퍼에 실시하는 제4 가공 프로그램 지시부를 더 포함하고,
    상기 제3 가공 프로그램과 상기 제4 가공 프로그램은 병행하여 수행되는 것인 웨이퍼 가공 시스템.
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