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반도체 웨이퍼를 위한 새로운 다이싱 방법
A New Dicing Method for Semiconductor Wafer 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.27 no.8 = no.215, 2003년, pp.1309 - 1316  

차영엽 (원광대학교 기계공학부) ,  최범식 (원광대학교 대학원 기계공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The general dicing process cuts a semiconductor wafer to lengthwise and crosswise direction by using a rotating circular diamond blade. But products with inferior quality are produced under the influence of several parameters in dicing process such as blade, wafer, cutting water and cutting conditio...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 13)은 현재 미 국과 일본에서만 최 근에 개발된 상태이고, 아직 성능 면에서 수정할 부분이 많으며, 관련된 연구결과도 아직 발표되지 않고 있다. 연구는 경도가 높아서 인조 사파이어로 불리는 질화 갈륨(GaN)계의 화합물 반도체를 소재로 한 웨이퍼의 다이싱을 위하여 고정된 다이아몬드 스크라이버에 웨이퍼를 가로와 세로 방향으로 이송시켜 스크라이빙하는 새로운 개념의 웨이퍼 다이싱을 위한 스크라이빙 머신과 스크라이빙에서 결정되어야 하는 최적의 파라메터를 얻는 것이 목적이다. 스크라이빙 머신에서 결정되어야 하는 파라메터에는 스크라이빙 깊이, 속도, 스크라이버의 기울어진 각도, 하중, 스크라이버의 교체 시기 판단 인자 등 많은 것들이 있다.
  • 본 연구는 고정된 나이프(Knifb), 즉 스크라이버(Scriber)에 웨이퍼를 정밀 이송시켜 각 칩을 만들어내는 새로운 개념의 반도체 웨이퍼용 스크라이빙 머신 제작에 따른, GaAs 와 GaN 소재의 웨이퍼 스크라이빙에서 필요한 최적의 파라메터 - 스크라이빙 깊이, 스크라이빙 속도, 스크라이버의기울어진 각도, 스크라이버 하중 - 를 결정에 대한 것이다. 결과적으로 GaAs 웨이퍼는 스크라이빙 하중을 20g, 스크라이버 경사각도를 70° , 스크라이빙 속도를 200mm/s, 그리고 스크라이빙 깊이를 2 - 6㎛한 경우에 좋은 스크라이빙 결과를 얻을 수 있었고, GaN 웨이퍼의 경우에는 다른 파라메터는 GaAs 웨이퍼의 것과 같고, 스크라이빙깊이가 4 - 6网1, 스크라이빙 하중이 40 - 50g에서 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

가설 설정

  • 그리고 스크라이빙을 위한 Y축 이송속도는 1 ~400mm/sec 까지 조절이 가능하다. 또한 웨이퍼와 스크라이버의 정렬을 위한。 -테이블의 회전각도는 ±180° 이고, 분해능은 0.001° 이다. 스크라이버의 상하 이송을 위한 Z-테이블의 이동범위는 100mm이고, 분해능은 1㎛이다.
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참고문헌 (13)

  1. Oklobdzija, V. G. and Barnes, E. R., 1988, 'On Implementing Addition in VLSI Technology,' IBM T. J. Watson Research Center 

  2. Assembly Technology, 2000, 'Dicing Saw Cuts Wafers Easily, Accurately,' Machine Design, Vol. 66, No. 13 

  3. Ko, K. Y., Cha, Y. Y. and Choi, B. S., 2000, 'Wafer Dicing State Monitoring by Signal Processing,' Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 17, No. 5, pp. 70-75 

  4. Ko, K. Y., Cha, Y. Y. and Choi, B. S., 2000, 'Monitoring of Wafer Dicing State by Using Back Propagation Algorithm,' Journal of Control Automation and Systems Engineering, Vol. 6, No. 6, pp. 486-491 

  5. Hassui, A., Diniz, A. E., et al., 1998, 'Experimental Evaluation on Grinding Wheel Wear through Vibration and Acoustic Emission,' Wear, Vol. 217, pp. 7-14 

  6. Subramanian, K., Ramanath, S. and Tricard, M., 1997, 'Mechanism of Material Removal in the Pression Production Grinding of Ceramics,' Journal of Manufacturing science and Engineering, Vol. 119, pp. 509-519 

  7. Avagliano, S., Bianco, N., Manca, O., Naso, V., 1999, 'Combined thermal and optical analysis of laser back-scribing for amorphous-silicon photovoltaic cells processing,' International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 42, No. 4, pp. 645-656 

  8. Collier, I. T., Gibbs, M. R. J. and Seddon, N., 1992, 'Laser Ablation and Mechanical Scribing in the Amorphous Alloys VAC 6030 and METGLAS 2605 SC,' Journal of Magnetism & Magnetic Materials, Vol. 111, No. 3, pp. 260-272 

  9. Wenham, S. R., Chan, B. O., Honsberg, C. B., 1997, 'Green MA. Beneficial and Constraining Effects of Laser Scribing in Buried-contact Solar Cells,' Journal of Progress in Photovoltaics : Research & Applications, Vol. 5, No. 2, pp. 131-137 

  10. Wang, A., Zhao, J., and Green, M. A., 1990, '24% Efficient Silicon Solar Cells,' Appl. Phys. Lett., Vol. 57, No. 602 

  11. Chong, C. and Davies, K., 1991, 'Plasma Grooved Buried Contact Silicon Solar Cells,' Appl. Phys. Lett., Vol. 69, No. 4135 

  12. Cha, Y. Y. and Go, K. Y., 2002, 'Development of scribing machine for dicing of GaN wafer,' Journal of Control Automation and Systems Engineering, Vol. 8, No. 5, pp. 419-424 

  13. Cha, Y. Y. and Go, K. Y., 2003, 'Development of scribing machine for dicing of GaN wafer,' Mechatronics : mechanics, electronics, control, Accepted 

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