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KR20110081917A - Chuck device for wafer dicing using cooling control - Google Patents

Chuck device for wafer dicing using cooling control Download PDF

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KR20110081917A
KR20110081917A KR1020100002040A KR20100002040A KR20110081917A KR 20110081917 A KR20110081917 A KR 20110081917A KR 1020100002040 A KR1020100002040 A KR 1020100002040A KR 20100002040 A KR20100002040 A KR 20100002040A KR 20110081917 A KR20110081917 A KR 20110081917A
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wafer
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dicing
chuck device
chuck
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권회준
권택율
윤영균
서인보
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주식회사 리빙케어
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    • H10P72/0602—

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Abstract

PURPOSE: A chuck device for dicing a wafer using a cooling control is provided to absorb heat generated by the friction between a wafer and a dicing blade, thereby preventing a dicing tape and an adhesive layer from being fused due to friction heat during a cutting process. CONSTITUTION: A wafer bonded with a dicing tape(11) is located in a wafer fixing board(32). A heat transfer board(33) transfers the cool temperature of a temperature control board(34) to the wafer fixing board. The temperature control board cools the wafer. A heat exchanging board(36) is located in the lower part of the temperature control board to eliminate heat generated in a thermoelectric semiconductor. A plurality of temperature sensors(38) is installed on the heat transfer board and the heat exchanging board.

Description

냉각 제어를 이용한 웨이퍼 다이싱용 척 장치 {Chuck System for Wafer Dicing by Cooling Control}Chuck System for Wafer Dicing by Cooling Control

본 발명은 다수의 집적회로가 형성된 반도체 웨이퍼를 각각의 다이별로 분리하는 다이싱 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼에 대한 저온(냉각) 제어를 함으로써 반도체 웨이퍼의 다이싱 공정상의 불량률을 감소시켜 반도체 집적회로의 생산수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼의 다이 분리 공정용 척 장치에 관한 것이다.According to the present invention, in the dicing process for separating a semiconductor wafer having a plurality of integrated circuits for each die, the low temperature (cooling) control of the semiconductor wafer is performed to reduce the defect rate in the dicing process of the semiconductor wafer. The present invention relates to a chuck device for die separation process of a semiconductor wafer capable of improving production yield and reliability.

웨이퍼 제조공정을 거쳐 다수의 집적회로가 형성된 반도체 웨이퍼는 조립공정에 앞서 각각의 반도체 칩(집적회로)별로 웨이퍼를 분리 절단하게 되는데, 이때 웨이퍼가 조각모양으로 절단되고 테이프에 남아있는 부분을 다이라고 부르며, 웨이퍼를 각각의 다이별로 절단하는 공정을 웨이퍼 다이싱(또는 웨이퍼 소잉)이라 한다.In the semiconductor wafer in which a plurality of integrated circuits are formed through the wafer manufacturing process, the wafer is separated and cut by each semiconductor chip (integrated circuit) prior to the assembly process, wherein the wafer is cut into pieces and the remaining portions on the tape The process of cutting a wafer for each die is called wafer dicing (or wafer sawing).

웨이퍼 절단공정(또는 다이싱 공정)은 웨이퍼(10)의 이면에 다이싱 테이프(11)를 부착하고, 웨이퍼를 척플레이트에 고정 및 위치정렬을 한 후 고속으로 회전하는 다이싱 블레이드에 의해 웨이퍼를 절단하는 것이 일반적으로, 웨이퍼를 고정하기 위한 다이싱 테이프는 수지 재질의 베이스필름에 웨이퍼를 고정하기 위하여 한쪽 면에 접착제가 도포되게 된다.In the wafer cutting step (or dicing step), the dicing tape 11 is attached to the back surface of the wafer 10, the wafer is fixed and positioned on the chuck plate, and then the wafer is rotated by a dicing blade that rotates at high speed. In general, a dicing tape for fixing a wafer is coated with an adhesive on one side to fix the wafer to a resin base film.

도 1은 종래 기술에 의한 척 장치를 보여주고 있으며, 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프(11)가 웨이퍼의 이면에 부착된 상태로 웨이퍼고정판(15)에 위치하게 되며, 웨이퍼고정판의 아래쪽에는 척 장치 전체를 감싸는 구조물로써 척지지판(16)이 위치하게 된다. 척지지판(16)의 중심부에는 웨이퍼 고정판에 연결되는 진공흡입관로(17)가 형성되어 있어서 웨이퍼를 진공흡착하여 고정되며, 척 장치는 회전이 가능한 척테이블(18) 상에 위치하게 된다.1 shows a chuck device according to the prior art, wherein the wafer 10 is positioned on the wafer holding plate 15 with the dicing tape 11 attached to the back side of the wafer, and the chuck below the wafer holding plate. The chuck support plate 16 is positioned as a structure surrounding the entire apparatus. A vacuum suction pipe path 17 is formed at the center of the chuck support plate 16 to be connected to the wafer holding plate, so that the wafer is vacuum-adsorbed and fixed, and the chuck device is positioned on the chuck table 18 which can be rotated.

웨이퍼(10)가 척 장치의 웨이퍼고정판(15)에 설치되면 고속으로 회전하는 다이싱 블레이드가 웨이퍼에 대한 절단을 하게 되는데, 이때 다이싱 블레이드와 웨이퍼(10) 및 테이프(11) 사이에 마찰열이 발생하며, 발생된 마찰열은 테이프 상의 접착제을 녹여 테이프의 베이스필름 및 웨이퍼의 절단면 또는 절단도구인 블레이드에 융착을 일으키게 된다. 이것은 절단도구인 블레이드의 절삭력을 감소시켜 다이싱 공정의 생산속도를 감소시키고 칩핑과 같은 공정 불량을 발생시키게 된다. 특히 웨이퍼를 테이프에서 분리할 경우에 스크래칭, 크래킹 등의 다이에 대한 심각한 손상과 다이의 오염으로 인한 후속 공정의 작업속도를 크게 저해하는 요인으로 작용하게 된다.When the wafer 10 is installed on the wafer holding plate 15 of the chuck device, a dicing blade that rotates at high speed cuts the wafer, and frictional heat is generated between the dicing blade and the wafer 10 and the tape 11. The generated frictional heat melts the adhesive on the tape and causes fusion to the base film of the tape and the cutting surface of the wafer or the blade which is a cutting tool. This reduces the cutting force of the blade, the cutting tool, which reduces the production speed of the dicing process and generates process defects such as chipping. In particular, when the wafer is separated from the tape, a serious damage to the die, such as scratching and cracking, and a contamination of the die, greatly affect the work speed of subsequent processes.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 반도체 웨이퍼의 다이싱 공정 중에 발생하는 웨이퍼의 손상을 방지함과 동시에 다이싱 속도를 증가시킴으로써 반도체 웨이퍼 다이싱 공정에서의 불량률을 감소시키고 제품에 대한 신뢰성 향상 및 다이싱 공정에서의 생산수율을 증가시키고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, while preventing damage to the wafer during the dicing process of the semiconductor wafer and increasing the dicing speed to reduce the defect rate in the semiconductor wafer dicing process and to To improve the reliability and increase the production yield in the dicing process.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 다이싱용 웨이퍼를 저온으로 유지 및 관리하는 온도제어수단으로써 열전반도체(34)가 설치되는 온도제어판과, 온도제어판의 윗면에는 온도제어판에서 발생하는 냉각량(또는 웨이퍼의 온도를 흡수하는 흡열량)을 웨이퍼에 전달하기 위한 열전달판(33)과, 열전달판과 연결되어 다이 분리용 웨이퍼가 흡입장착되는 웨이퍼고정판(32)과, 온도제어판의 아랫면에 위치하여 열전반도체의 발생 열량을 제어하기 위한 열교환판(36)이 설치된 웨이퍼 다이싱용 척 장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a temperature control plate on which a thermoelectric semiconductor 34 is installed as a temperature control means for maintaining and managing a wafer for dicing at a low temperature, and an amount of cooling generated from a temperature control plate on an upper surface of the temperature control plate (or A heat transfer plate 33 for transferring the endothermic amount absorbing the temperature of the wafer to the wafer, a wafer fixing plate 32 connected to the heat transfer plate to suck-mount the die separation wafer, and a thermoelectric plate disposed on the lower surface of the temperature control plate. An object of the present invention is to provide a chuck device for wafer dicing provided with a heat exchange plate 36 for controlling the amount of heat generated by a semiconductor.

상기의 수단을 통하여 반도체 웨이퍼는 다이싱 공정 과정에서 영하이하의 온도로 충분히 냉각되며 웨이퍼의 다이싱 과정에서 웨이퍼와 다이싱 블레이드와의 마찰에 의해 발생하는 열을 흡수함으로써 웨이퍼(10) 및 다이싱 테이프(11)와의 융착을 방지하여 웨이퍼의 손상 없는 다이 분리를 가능하게 한다.Through the above means, the semiconductor wafer is sufficiently cooled to sub-zero temperature during the dicing process, and absorbs heat generated by friction between the wafer and the dicing blade during dicing of the wafer, thereby dicing the wafer 10 and dicing. The fusion with the tape 11 is prevented to enable die separation without damaging the wafer.

본 발명은 웨이퍼의 다이싱 공정에 있어서, 웨이퍼 및 다이싱 블레이드와의 마찰에 의해 발생하는 열을 흡수하여 웨이퍼 및 다이싱 테이프의 저온 냉각 유지를 가능하게 한다. 따라서 절단 과정 중의 마찰열에 의한 다이싱 테이프의 접합층과 웨이퍼와의 융착을 방지할 수 있으며 이로 인하여 웨이퍼 및 반도체 집적회로의 손상없는 분리(절단)가 가능하고 다이싱 속도를 증가시켜 웨이퍼 분리 공정에서의 생산수율 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.The present invention absorbs heat generated by friction between the wafer and the dicing blade in the dicing step of the wafer to enable low-temperature cooling of the wafer and the dicing tape. Therefore, it is possible to prevent fusion between the bonding layer of the dicing tape and the wafer due to the frictional heat during the cutting process, thereby enabling the intact separation (cutting) of the wafer and the semiconductor integrated circuit and increasing the dicing speed in the wafer separation process. Can greatly improve the production yield and productivity.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 다이싱용 척 장치의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 다이싱용 척 온도조절장치의 시스템 구성도
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 다이싱용 척 장치의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 척 장치에서 열교환판 및 열전달판에 대한 평면도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 척 장치의 단면도1 is a cross-sectional view of a chuck device for wafer dicing according to the prior art.
Figure 2 is a system configuration of the wafer dicing chuck temperature control apparatus according to the present invention
3 is a cross-sectional view of the chuck device for wafer dicing according to the present invention.
4 is a plan view of a heat exchange plate and a heat transfer plate in the chuck device according to the present invention
5 is a cross-sectional view of a chuck device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 실시에 따른 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참고하여 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 다이싱용 척 온도조절장치의 시스템 구성을 보여주고 있으며, 도 3은 도 2에 따른 척 장치의 단면도를 보여주고 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Detailed descriptions of embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Figure 2 shows the system configuration of the wafer dicing chuck temperature control apparatus according to the present invention, Figure 3 shows a cross-sectional view of the chuck device according to FIG.

도 2에서 보는 바와 같이, 반도체 집적회로(또는 칩)가 형성된 웨이퍼(10)는 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프(11)가 부착된 상태로 다이싱용 척 장치(20)에 장착된다. 척 장치(20)에는 다수의 온도센서(38)가 장착되어 웨이퍼의 온도상태를 감지하게 되며 이들 온도센서(38)의 전기적 신호는 시스템 제어장치(21)와 연결된다. 시스템 제어장치(21)는 척 장치(20)에 설치된 온도센서(38)의 전기적 신호를 통하여 온도제어판에 전원을 공급 제어(27)함으로써 웨이퍼에 대한 냉각제어를 실시하게 되며, 열교환장치(22)는 척 장치(20) 및 시스템 제어장치(21)와 연결되어 척 장치의 온도제어판에서 발생하는 발열량을 제거하는 역할을 하게 된다.As shown in FIG. 2, the wafer 10 on which the semiconductor integrated circuit (or chip) is formed is mounted on the dicing chuck device 20 with the dicing tape 11 attached to the back surface of the wafer. The chuck device 20 is equipped with a plurality of temperature sensors 38 to detect the temperature state of the wafer and the electrical signals of these temperature sensors 38 are connected to the system controller 21. The system controller 21 performs cooling control on the wafer by supplying power 27 to the temperature control plate through an electrical signal of the temperature sensor 38 installed in the chuck device 20, and performs heat control of the wafer. Is connected to the chuck device 20 and the system control device 21 serves to remove the heat generated in the temperature control plate of the chuck device.

도 3을 참조하여 보다 자세하게 본 발명에 따른 척 장치(20)의 구성을 설명하면, 척 장치(20)는 다이싱 테이프(11)와 접합된 웨이퍼(10)가 위치하는 웨이퍼고정판(32)과, 웨이퍼고정판(32)과 온도제어판(34)의 중간에 위치하여 온도제어판의 냉각량을 웨이퍼고정판에 전달하는 열전달판(33)과, 열전반도체가 장착되어 웨이퍼(10)에 대한 실질적 냉각 제어를 담당하는 온도제어판(34)과, 온도제어판의 하단에 위치하여 열전반도체에서 발생하는 발열량을 제거하는 열교환판(36)으로 구성된 층상구조로 이루어져 있다. 이때 열전달판(33) 및 열교환판(36)에는 다수의 온도센서(38)가 설치되어 있으며, 특히 웨이퍼(10)의 진공흡착을 위해 척 장치(20)의 중심부에는 열교환판(36)으로부터 열전달판(33)에 걸쳐 진공흡입관로(37)가 형성되어진다.Referring to the configuration of the chuck device 20 according to the present invention in more detail with reference to Figure 3, the chuck device 20 and the wafer holding plate 32 on which the wafer 10 bonded to the dicing tape 11 is located; A heat transfer plate 33 is disposed between the wafer holding plate 32 and the temperature control plate 34 to transfer the cooling amount of the temperature control plate to the wafer holding plate, and a heat conductor is mounted to control the actual cooling of the wafer 10. It is composed of a layered structure consisting of a temperature control plate 34 in charge and a heat exchange plate 36 positioned at the lower end of the temperature control plate to remove heat generated from the thermoelectric semiconductor. In this case, a plurality of temperature sensors 38 are installed on the heat transfer plate 33 and the heat exchange plate 36, and in particular, heat transfer from the heat exchange plate 36 at the center of the chuck device 20 for vacuum adsorption of the wafer 10. A vacuum suction pipe passage 37 is formed over the plate 33.

먼저 웨이퍼고정판(32)은 다이싱용 웨이퍼가 장착되는 곳으로써 웨이퍼(10)의 냉각을 위한 우수한 열전도성 및 절연특성이 요구되며 다이싱 공정 중에 고속으로 회전하는 톱날(블레이드)과의 마찰력에 의해 웨이퍼의 절단 위치가 틀어지지 않도록 웨이퍼를 진공으로 흡착 고정하여야 한다. 따라서 웨이퍼고정판(32)은 내부에 미세 기공이 형성된 다공성의 재료가 사용되어야 하며, 특히 본 발명에서와 같이 다이싱 공정 동안에 웨이퍼에 대한 지속적인 냉각제어로 인해 발생하는 반복적인 열응력을 견딜 수 있는 세라믹 재질로 구성함이 바람직하다. 그리고 열전달판(33)은 알루미늄 등의 열전도성이 우수한 금속재질을 사용하여 열전반도체의 냉각량을 웨이퍼고정판(32) 및 웨이퍼(10)에 전달하는 역할을 하며, 도 4에서 보는 바와 같이 열전달판(33)의 일면에는 웨이퍼고정판에 대한 진공흡입을 위한 유로(44)들이 형성되어 있다.First, the wafer fixing plate 32 is a place where a wafer for dicing is mounted and requires excellent thermal conductivity and insulation characteristics for cooling the wafer 10, and the wafer is fixed by a friction force with a saw blade (blade) rotating at a high speed during the dicing process. The wafer must be adsorbed and fixed in vacuo so that the cutting position of Therefore, the wafer holding plate 32 should be made of a porous material having fine pores therein, and in particular, a ceramic capable of withstanding the repeated thermal stress generated by continuous cooling control of the wafer during the dicing process as in the present invention. It is preferable to comprise with material. In addition, the heat transfer plate 33 serves to transfer the cooling amount of the heat conduction conductor to the wafer fixing plate 32 and the wafer 10 by using a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum, and as shown in FIG. 4. One side of the 33 is formed with a flow path 44 for vacuum suction to the wafer holding plate.

열전달판(33)과 열교환판(36)의 사이에는 열전반도체(34)가 설치된 온도제어판(34)이 위치한다. 이때 온도제어판(34)은 열전반도체가 설치된 공간을 의미하며 실제적으로 웨이퍼고정판 및 웨이퍼에 대한 냉각제어를 담당하게 된다. 열전반도체(34)는 직류전원의 인가에 따라 일면은 발열되고 다른 일면은 흡열(냉각)이 일어나는 일종의 고체식 힛펌프로써, 공급되는 직류전원의 양을 제어함으로써 정밀한 온도제어가 가능한 특징이 있다. 본 발명에서는 도 4에서 도시한 것과 같이 열전반도체(34)가 중심부의 진공흡입관(37)을 기준으로 하여 원형의 형태(46)로 등간격의 배치가 이루어지며, 특히 열전반도체(34)를 제어함에 있어서 중심부의 4개의 열전반도체와 외곽부의 8개의 열전반도체(46)를 묶어 구분 제어함으로써 웨이퍼고정판(32) 및 웨이퍼(10)의 중심부와 외곽부에서의 열손실량 차이에 따른 불균일한 온도분포를 개선하고 웨이퍼고정판 전면에 걸친 웨이퍼에 대한 보다 정밀한 온도 제어를 가능하게 할 수 있다. 그리고 온도제어판(34)은 설치된 열전반도체들의 사이에 여분의 공간들이 존재하며 이들 공간은 실리콘 또는 에폭시 등의 절연재(35)로 채워짐이 바람직하다. 이들 절연재(35)는 열전반도체의 운전(웨이퍼에 대한 냉각)으로 인해 발생할 수 있는 수분의 응축을 방지하고 척 장치의 내부층들을 고정하는 접합재로써 역할을 하게 된다.Between the heat transfer plate 33 and the heat exchange plate 36 is a temperature control plate 34 provided with a heat transfer semiconductor 34. In this case, the temperature control plate 34 refers to a space in which the thermoelectric semiconductor is installed, and is in charge of cooling control of the wafer fixing plate and the wafer. The thermoelectric semiconductor 34 is a type of solid state pump that generates heat on one side and endothermic (cooling) on the other side of the thermoelectric semiconductor 34. The thermoelectric semiconductor 34 is characterized by precise temperature control by controlling the amount of the supplied DC power. In the present invention, as shown in FIG. 4, the thermoelectric semiconductors 34 are arranged at regular intervals in a circular shape 46 based on the vacuum suction pipe 37 at the center thereof, and in particular, the thermoelectric semiconductors 34 are controlled. In this case, the four thermoconductors at the center and the eight thermoconductors 46 at the outer side are bundled and controlled so that the non-uniform temperature distribution according to the difference in heat loss between the center and the outer portion of the wafer fixing plate 32 and the wafer 10 is controlled. It can improve and enable more precise temperature control of the wafer across the wafer holding plate front. In the temperature control panel 34, extra spaces exist between the installed thermoconductors, and these spaces are preferably filled with an insulating material 35 such as silicon or epoxy. These insulating materials 35 serve as a bonding material to prevent the condensation of moisture that may occur due to the operation of the thermoelectric semiconductor (cooling to the wafer) and to fix the inner layers of the chuck device.

온도제어판(34)의 운전이 시작되면 웨이퍼(10)에 대한 냉각과 함께 온도제어판의 하단면에서는 발열이 개시되고, 발생된 발열량은 열교환판(36)으로 전달되며 열교환판(36)은 외부의 열교환장치(22)와 외부관로(28)를 통해 연결되어 발생된 발열량을 제거하게 된다. 이때 열교환판(36)은 중심부 근처에 유체의 입출수부(28)가 형성되고 열교환판의 전면에 걸쳐 냉각수 등의 유체가 흐를 수 있는 유로(41)가 형성된다. 따라서 열교환판은 열전반도체의 발열량을 냉각수 등을 이용한 수냉방식으로 방열시켜 줌으로써 열전반도체를 이용한 웨이퍼의 냉각을 영하이하의 온도로 제어하는 것을 가능하게 하며, 특히 본 발명에서는 수냉 방식의 열교환판(36)을 사용하여 -30℃~+5℃의 온도범위에서 웨이퍼를 냉각하는 것이 가능하도록 구성하였으나, 웨이퍼 다이싱 공정의 조건에 따라서는 일반적인 핀 형태의 방열판을 이용한 강제대류방식이 적용될 수도 있다. 그리고 열교환판(36)은 척 장치(20) 전체를 감싸는 구조체로써의 기능을 겸하게 되는데, 도 3 및 도 4에서 표현한 것과 같이, 열교환판(36)은 중심부에 웨이퍼의 진공흡입을 위한 유로(37)가 형성되고 그 외곽부(43)는 웨이퍼고정판(32) 높이까지 연장되어 척 장치 전체를 감싸는 우물형의 구조를 취하게 된다. 따라서 열교환판(36)은 높은 열전도성 및 유체 흐름에 대한 내부식성, 그리고 기계적 안정성 등을 고려한 스테인레스강이나 구리합금 또는 알루미늄 합금 등이 사용될 수 있다.When the operation of the temperature control plate 34 starts, heat is started on the lower surface of the temperature control plate together with cooling of the wafer 10, and the generated heat is transferred to the heat exchange plate 36, and the heat exchange plate 36 The heat generation device 22 and the external pipe 28 are connected to remove the generated heat. At this time, the heat exchange plate 36 is formed with a fluid inlet and outlet portion 28 near the center and a flow path 41 through which a fluid such as cooling water flows over the entire surface of the heat exchange plate. Therefore, the heat exchange plate heat-dissipates the heat generation of the thermoelectric semiconductor by a water cooling method using a cooling water or the like, thereby making it possible to control the cooling of the wafer using the thermoelectric semiconductor to a sub-zero temperature. ) To cool the wafer in a temperature range of -30 ° C to + 5 ° C. However, depending on the conditions of the wafer dicing process, a forced convection method using a general fin type heat sink may be applied. The heat exchange plate 36 also functions as a structure surrounding the entire chuck device 20. As shown in FIGS. 3 and 4, the heat exchange plate 36 has a flow path 37 for vacuum suction of the wafer to the center thereof. ) Is formed and the outer portion 43 extends to the height of the wafer holding plate 32 to take a well-shaped structure that surrounds the entire chuck device. Accordingly, the heat exchange plate 36 may be made of stainless steel, copper alloy or aluminum alloy in consideration of high thermal conductivity, corrosion resistance to fluid flow, and mechanical stability.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하는 것으로 기본적인 구성순서와 기능은 앞선 실시예와 동일하다. 다만 다이싱용 웨이퍼가 위치하는 웨이퍼고정판(32) 및 열전달판(33)의 크기는 열교환판(36)의 외곽 가이드부(43)보다 다소 작게 구성되며, 이들 공간은 실리콘 등의 절연재(35)로 채워지게 된다. 이들 절연재(35)는 온도제어플레이트(34)에서 사용한 절연재와 동일하게 점성이 있는 액상으로 구성하거나 패드 또는 0-링의 형태를 취할 수 있으며, 다이싱용 웨이퍼에 대한 반복적인 냉각제어로 인한 웨이퍼고정판 및 열전달판의 열변형을 흡수 방지하게 된다.5 is a view for explaining another embodiment of the present invention. The basic configuration procedure and function are the same as in the previous embodiment. However, the size of the wafer fixing plate 32 and the heat transfer plate 33 on which the dicing wafer is located is somewhat smaller than the outer guide portion 43 of the heat exchange plate 36, and these spaces are made of an insulating material 35 such as silicon. Will be filled. These insulating materials 35 may be composed of a viscous liquid or pad or 0-ring in the same manner as the insulating material used in the temperature control plate 34, and may be a wafer fixing plate due to repetitive cooling control of the wafer for dicing. And absorption of heat deformation of the heat transfer plate.

상기에서 기술한 본 발명의 실시예에 따르면, 반도체 웨이퍼(10)는 다이싱 공정의 시작과 함께 충분히 냉각된 상태에서 다이싱 블레이드 등의 절단도구를 이용한 다이 분리가 이루어지며 이때 척 장치(20)는 웨이퍼와 다이싱 블레이드 등의 절단도구와의 마찰에 의해 발생하는 마찰열을 흡수하여 웨이퍼 및 다이싱 테이프를 지속적으로 저온상태로 유지하여 준다. 따라서 절단 과정중의 마찰열에 의한 테이프 접합층과 웨이퍼 및 절단도구와의 융착을 방지하게 되며, 결과적으로 다이싱 종료 후에 웨이퍼 다이의 손상 없는 분리를 가능하게 한다. 또한 절단도구의 회전속도를 증가시킬 수 있어 다이 절단 공정에서의 생산속도를 크게 증가시킬 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, the semiconductor wafer 10 is subjected to die separation using a cutting tool such as a dicing blade in a sufficiently cooled state at the beginning of the dicing process, and at this time, the chuck device 20 Absorbs frictional heat generated by friction between cutting tools such as wafers and dicing blades to keep the wafers and dicing tape at a low temperature. Therefore, fusion of the tape bonding layer with the wafer and the cutting tool due to frictional heat during the cutting process is prevented, and as a result, the wafer die can be damaged-free after dicing is completed. In addition, the rotational speed of the cutting tool can be increased, which greatly increases the production speed in the die cutting process.

이상과 같이 구체적 실시예 들을 통하여 설명한 본 발명의 내용은 웨이퍼 다이 분리 공정의 척 장치에서 일반적 구성에 대한 설명은 생략하고 본 발명에 특화된 내용만을 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명이 속한 기술적 사상 안에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능함은 명백하다.As described above, the contents of the present invention described through the specific embodiments have been described focusing only on the contents specific to the present invention without omitting the description of the general configuration in the chuck apparatus of the wafer die separation process, but the present invention is limited to the above embodiments. It is apparent that modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea to which the present invention pertains.

10 : 웨이퍼, 11 : 다이싱테이프
15 : 웨이퍼고정판, 16 : 척지지판
17 : 진공흡입관로, 18 : 척테이블
20 : 척장치, 21 : 시스템제어장치
22 : 열교환장치, 27 : 온도제어판의 전원공급선
28 : 열교환판의 냉각수공급관, 32 : 웨이퍼고정판
33 : 열전달판, 34 : 온도제어판(열전반도체)
35 : 절연재, 36 : 열교환판
37 : 진공흡입관로, 38 : 온도센서
41 : 열교환판 내부유로, 43 : 열교환판 외곽가이드부
44 : 열전달판 내부유로, 46 : 열전반도체 원형 배열구조10 wafer, 11 dicing tape
15: wafer fixing plate, 16: chuck support plate
17: vacuum suction line, 18: chuck table
20: chuck device, 21: system control device
22: heat exchanger, 27: power supply line of the temperature control panel
28: cooling water supply pipe of the heat exchange plate, 32: wafer fixing plate
33: heat transfer plate, 34: temperature control plate (thermoelectric semiconductor)
35: insulation material, 36: heat exchange plate
37: vacuum suction pipe, 38: temperature sensor
41: internal flow path of the heat exchanger plate, 43: outer guide portion of the heat exchanger plate
44: internal flow path of the heat transfer plate, 46: circular array structure of the thermoconductor

Claims (7)

다이싱용 웨이퍼가 위치하는 척 장치와, 척의 온도를 제어하고 전원을 공급하는 시스템 제어장치와, 척의 발열량을 제거하기 위한 열교환장치 등으로 구성된 웨이퍼 다이싱 장비에서,
상기 척 장치는 웨이퍼가 위치되는 웨이퍼고정판과, 웨이퍼고정판의 아랫면과 접하여 온도제어판의 냉각량을 웨이퍼고정판에 전달하는 열전달판과, 열전반도체가 삽입된 온도제어판과, 온도제어판의 아랫면에 접하는 열교환판의 층상구조로 이루어져 있어서 다이싱 공정 중 웨이퍼에 대한 냉각제어가 가능한 척 장치In the wafer dicing equipment consisting of a chuck device in which the wafer for dicing is located, a system control device for controlling the temperature of the chuck and supplying power, and a heat exchanger for removing the calorific value of the chuck,
The chuck device includes a wafer holding plate on which a wafer is located, a heat transfer plate for transmitting the cooling amount of the temperature control plate to the wafer holding plate in contact with the bottom surface of the wafer holding plate, a temperature control plate in which a thermal conductor is inserted, and a heat exchange plate in contact with the bottom surface of the temperature control plate. Chuck device that consists of a layered structure of the wafer and enables cooling control of the wafer during the dicing process 제 1항에 있어서, 온도제어판은 웨이퍼에 대한 냉각제어수단으로 열전반도체를 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 척 장치The chuck device for wafer dicing according to claim 1, wherein the temperature control plate uses a thermoelectric semiconductor as a cooling control means for the wafer. 제 2항에 있어서, 온도제어판은 열전반도체가 중심부 및 주변부에 걸쳐 두 개의 링 형태를 위치하며 열전반도체 이외의 빈공간은 절연재로 채워짐을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 척 장치3. The chuck device for wafer dicing according to claim 2, wherein the temperature control plate has a thermoelectric semiconductor positioned at two rings in the center and periphery thereof, and an empty space other than the thermoelectric semiconductor is filled with an insulating material. 제 1항에 있어서, 열전달판의 일면은 웨이퍼고정판과 결합하여 그 접합면 전체에 걸쳐 방사형의 기체유로가 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 척 장치2. The wafer dicing chuck device according to claim 1, wherein one surface of the heat transfer plate is coupled to the wafer holding plate and a radial gas flow path is formed over the entire bonding surface thereof. 제 1항에 있어서, 열교환판은 우물형의 구조를 취하며 중심부에는 유체가 흐를 수 있는 유로가 전면에 걸쳐 형성되고 그 외곽부는 웨이퍼고정판까지 가이드 형태로써 척 장치 전체를 감싸는 구조를 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 척 장치The wafer according to claim 1, wherein the heat exchange plate has a well-shaped structure, and a flow path through which a fluid flows is formed in the center of the heat exchange plate, and an outer portion of the heat exchange plate surrounds the entire chuck device in a guide form to the wafer fixing plate. Chuck Device for Dicing 제 5항에 있어서, 열교환판의 내부에 흐르는 유체는 냉각수를 이용한 수냉방식을 취함을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 척 장치6. The wafer dicing chuck device according to claim 5, wherein the fluid flowing inside the heat exchange plate is a water cooling method using cooling water. 다이싱용 웨이퍼가 위치하는 척 장치와, 척의 온도를 제어하고 전원을 공급하는 시스템 제어장치와, 척의 발열량을 제거하기 위한 열교환장치 등으로 구성된 웨이퍼 다이싱 장비에 있어서,
상기 척 장치는 웨이퍼고정판과, 열전달판과, 온도제어판과, 열교환판의 층상구조를 형성하며, 웨이퍼고정판과 열전달판의 크기는 열교환판의 외곽 가이드부보다 작게 형성되어 그 사이공간이 절연재로 채워짐을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 척 장치
In the wafer dicing equipment consisting of a chuck device in which the wafer for dicing is located, a system controller for controlling the temperature of the chuck and supplying power, and a heat exchanger for removing the calorific value of the chuck,
The chuck device forms a layered structure of the wafer holding plate, the heat transfer plate, the temperature control plate, and the heat exchange plate, and the size of the wafer holding plate and the heat transfer plate is smaller than the outer guide of the heat exchange plate so that the space therebetween is filled with insulating material. Chuck device for wafer dicing characterized in that
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