CN101118843A - 对半导体晶圆粘贴粘合带、剥离保护带的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供对半导体晶圆粘贴粘合带、剥离保护带的方法及装置。以围绕磨削的背面区域的方式在晶圆背面外周残留形成环状凸部，将表面朝上的晶圆载置到保持台上。用保持台所具有的卡定构件抵接支承环状凸部的外周而固定晶圆，将剥离用粘合带(T)供给到晶圆表面上的保护带的表面。一边用粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使其从晶圆一端侧移动到另一端侧，从而将粘合带粘贴在保护带的表面。另外，用可从晶圆一端侧移动到另一端侧的引导构件翻转引导粘合带，从而从晶圆的表面剥离与粘合带一体化了的保护带。

Description

对半导体晶圆粘贴粘合带、剥离保护带的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种在半导体晶圆(以下简称为“晶圆”)表面(形成图案的面)所粘贴的保护带上粘贴剥离用粘合带的方法、利用剥离用粘合带从晶圆表面剥离保护带的方法以及使用这些方法的装置。
背景技术
在图案形成处理完毕的半导体晶圆表面粘贴了用于保护图案的保护带，在该状态下实施背面磨削处理。之后，在将晶圆输送到将其切割分离成芯片的切割工序之前，预先从晶圆表面剥离保护带。
作为从晶圆表面剥离保护带的方法，例如在日本特开2002-124494号公报示出。使粘贴有保护带的表面朝上，将晶圆保持在工作台上，将剥离用粘合带粘贴在保护带上，并且逐渐进行翻转剥离。这样，从晶圆表面逐渐剥离粘结在粘合带上并与之一体化的保护带。
近年来，随着电子设备的小型化、高密度安装等，晶圆逐渐薄型化。但是，薄至数十μm的晶圆容易因翘曲而导致断裂、破损，在各种处理工序及处理中产生破损的危险变高。因此，提出下述方案：通过背面磨削处理来磨削晶圆中央部分，在背面外周部分残留形成环状凸部，以使晶圆具有刚性。即，使晶圆变得难以在处理中破损。
残留形成有环状凸部的晶圆由于具有可抗翘曲的刚性，因此容易处理而不会使之破损。但是，使晶圆背面朝下保持在工作台上时，虽然环状凸部与工作台接触，但中央的扁平凹部不与工作台接触。因此，存在如下这样的问题：无法将剥离用粘合带高精度地粘贴在薄型化了的晶圆上，并且无法使保护带与该剥离用粘合带一体化而高精度地进行剥离。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的实际情况而作出的，其目的在于提供一种尽管晶圆薄型化，也能不损坏晶圆地高精度地粘贴剥离用粘合带以及使用剥离用粘合带剥离保护带的向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，从半导体晶圆剥离保护带的方法以及使用这些方法的装置。
为了达到上述那样的目的，本发明采用下述这样的技术方案。
一种向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，该方法用于在半导体晶圆表面所粘贴的保护带上粘贴剥离用粘合带，该方法包括以下过程：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成环状凸部；
将表面朝上的半导体晶圆载置到保持台上，并且用保持台所具有的卡定构件抵接支承上述环状凸部的外周来固定半导体晶圆；
从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体，从而提高上述空间的内压；
向粘贴在半导体晶圆表面的保护带的表面供给剥离用粘合带；
一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧移动到另一端侧，从而将粘合带粘贴在保护带的表面。
根据本发明的向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，即使半导体晶圆通过背面磨削被薄化处理至数十μm，也可以在被形成在其背面外周的环状凸部加强了的状态下进行处理。因此，可以抑制半导体晶圆在处理、其他处理工序中由于不当挠曲或翘曲而变形。
另外，在将剥离用粘合带粘贴在上述那样的半导体晶圆表面所粘贴着的保护带上时，用供给来的流体适当对半导体晶圆内侧形成的空间加压。即使在上述那样的状态下，也可利用卡定构件抵接支承环状凸部的外周，从而将晶圆紧贴固定在保持台上，因此，可以防止流体从保持台与晶圆的接触面之间漏出。尤其是在环状凸部宽度狭窄时和无法吸附保持该背面侧的扁平面时，可有效地发挥作用。
另外，由于粘贴构件使用的是宽度比半导体晶圆外径大的粘贴构件，所以，利用被保持台承接支承的晶圆外周部背面的环状凸部，来限制粘贴构件的推压位置。因此，即使用粘贴构件推压中空的晶圆薄壁部，晶圆表面也不会比扁平状态更加向空间内方产生较大的推压变形。也就是说，可以将粘合带高精度地粘贴在被环状凸部加强且背面形成有凹凸台阶而厚度不均匀的晶圆上。
而且，优选是，在该方法中，一边容许从空间流出流体、一边向空间供给流体而对该空间加压。例如，利用形成在保持台上的微细孔来容许流体流出。
根据该方法，通过提高在半导体晶圆背面与保持台之间形成的空间的内压，使半导体晶圆从扁平状态稍微向外方鼓出变形。即，从晶圆表面一侧推压粘贴构件，由此，半导体晶圆变形至扁平状态。当鼓出变形了的晶圆薄壁部被推压变形至扁平状态而使空间容积少于鼓出时的容积时，内部空气被挤出，抑制内压上升。
另外，优选是，在该方法中，使粘贴构件在粘合带开始粘贴部分处的移动速度变慢，或者使成为粘合带开始粘贴部分的环状凸部背面侧的推压力大于形成在环状凸部内侧的扁平凹部部分的推压力。根据该方法，可以将粘合带紧贴在保护带上。
另外，为了达成上述目的，本发明采用下述这样的技术方案。
一种从半导体晶圆剥离保护带的方法，该方法用于剥离粘贴在半导体晶圆表面的保护带，该方法包括以下过程：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成环状凸部；
将表面朝上的半导体晶圆载置到保持台上，并且用保持台所具有的卡定构件抵接支承上述环状凸部的外周来固定半导体晶圆；
从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体，从而提高上述空间的内压；
向粘贴在半导体晶圆表面的保护带的表面供给剥离用粘合带；
一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动，从而将粘合带粘贴到保护带的表面；
用可从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动的引导构件翻转引导粘贴着的粘合带，从而从半导体晶圆表面剥离与粘合带一体化了的保护带。
根据本发明的从半导体晶圆剥离保护带的方法，即使半导体晶圆通过背面磨削处理被薄化处理至数十μm，也可以在被形成在其背面外周的环状凸部加强了的状态下进行处理。因此，可以抑制半导体晶圆在处理、其它处理工序中由于产生不当挠曲、翘曲而变形。
另外，在上述那样的半导体晶圆表面所粘贴的保护带上粘贴剥离用粘合带时，即使利用供给来的流体适度加压在半导体晶圆内侧形成的空间，也可以由卡定构件抵接支承环状凸部的外周，从而使晶圆紧贴固定在保持台上。因此，可以在该状态下防止流体从保持台与晶圆之间的接触面漏出。尤其是在环状凸部宽度狭窄时和在无法吸附保持其背面一侧的扁平面时，可以有效地发挥作用。也就是说，可以地将粘合带高精度粘贴到被环状凸部加强且在背面形成有凹凸台阶而厚度不均匀的晶圆上。
另外，利用移动的引导构件翻转引导粘贴着的粘合带，由此，从晶圆表面逐渐剥离与粘合带一体化了的保护带。即使在该情况下，整个半导体晶圆被设置在其背面外周的环状凸部加强，因此，不会因受到残留在保护带上的粘贴力的作用而被损坏。
而且，优选是，在该方法中，上述引导构件兼用作上述粘贴构件，可同时进行向保护带粘贴粘合带和从半导体晶圆剥离保护带。
根据该方法，一边用引导构件将粘合带推压并粘贴在保护带的表面、一边逐渐翻转引导剥离粘合带，从而，可以在向保护带粘贴粘合带的同时从半导体晶圆剥离保护带。因此，与分别单独进行使用粘贴构件粘贴粘合带以及使用引导构件剥离粘合带的情况相比，该方法可以使处理时间变短，且装置得到简化。
而且，作为引导构件，例如使用形成为棱边状的板材。在该情况下，与保护带一体化了的剥离带在引导构件的棱边状顶端部处以大角度折回，因此，带相对于晶圆表面的剥离角度与用辊子翻转引导的情况相比，足够大。这样，在半导体晶圆表面与保护带的剥离点处作用的剥离力在与晶圆表面正交方向的分力较小。其结果是，即使在有的位置不能充分减小保护带的粘贴力，也可以不向半导体晶圆施加大的剥离力而不费力地顺利剥离保护带。
另外，根据本发明，优选是，一边容许流体从空间流出、一边向空间供给流体并而对该空间加压。例如，利用在保护台上形成的微细孔来容许流体流出。
根据该方法，通过提高在半导体晶圆背面与保持台之间形成的空间的内压，使半导体晶圆从扁平状态稍稍向外方鼓出变形。即，通过从晶圆表面一侧推压粘贴构件，从而使半导体晶圆变形至扁平状态。当鼓出变形了的晶圆薄壁部被推压变形至扁平状态而使空间容积少于鼓出时的容积时，内部空气被挤出，抑制内压上升。
另外，优选是，在该方法中，使粘贴构件在粘合带开始粘贴部分处的移动速度变慢，或者使成为粘合带开始粘贴部分的环状凸部的背面侧的推压力大于形成在环状凸部内侧的扁平凹部部分的推压力。根据该方法，可以将粘合带紧贴到保护带上。
另外，为了达到上述目的，本发明采用下述这样的技术方案。
一种向半导体晶圆粘贴粘合带的装置，该装置对粘贴在半导体晶圆表面的保护带粘贴剥离用粘合带，其中，上述装置包括以下结构要素：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成有环状凸部，在该环状凸部的内径侧形成有扁平凹部；
保持台，其用于与上述环状凸部的面接触而保持半导体晶圆；
卡定构件，其用于与保持在上述保持台上的半导体晶圆的环状凸部的外周卡定；
流体供给部件，其用于从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体；
带供给部件，其用于向粘贴在半导体晶圆上的保护带的表面供给剥离用粘合带；
带粘贴单元，其一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动，从而将粘合带粘贴在保护带的表面。
根据该构成，可以较佳地实现上述粘合带的粘贴方法。
另外，作为卡定构件，例如可以列举出：设置在夹着半导体晶圆相对配置的、可进行相互接近及远离移动的夹持构件上的卡定销；夹着半导体晶圆相对配置的、可进行相互接近及远离移动的具有V形凹部的一对卡定构件。
另外，为了达到上述目的，本发明采用下述这样的技术方案。
一种从半导体晶圆剥离保护带的装置，该装置用于剥离粘贴在半导体晶圆表面的保护带，该装置包括以下结构要素：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成有环状凸部，在该环状凸部的内径侧形成有扁平凹部；
保持台，其用于与上述环状凸部的面接触而保持半导体晶圆；
卡定构件，其用于与保持在上述保持台上的半导体晶圆的环状凸部的外周卡定；
流体供给部件，其从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体；
带供给部件，其向粘贴在半导体晶圆上的保护带的表面供给剥离用粘合带；
带粘贴单元，其一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧向另一端例移动，从而将粘合带粘贴在保护带的表面；
剥离部件，其用可从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动的引导构件翻转引导粘贴着的剥离用粘合带，从半导体晶圆表面剥离与粘合带一体化了的保护带。
根据该构成，可以较佳地实现上述保护带剥离方法。
另外，作为卡定构件，例如可以列举出：设置在夹着半导体晶圆相对配置的、可进行相互接近及远离移动的夹持构件上的卡定销；夹着半导体晶圆相对配置的、可进行相互接近及远离移动的具有V形凹部的一对卡定构件。
附图说明
图1为表示第1实施方式的保护带剥离装置整体的立体图。
图2为保护带剥离装置整体的主视图。
图3为保护带剥离装置整体的俯视图。
图4为带粘贴单元及带剥离单元的主视图。
图5为表示带剥离用棱边构件的支承结构的主视图。
图6为表示带剥离动作状态的主要部分的立体图。
图7为从表面侧看半导体晶圆时的局部剖切掉的立体图。
图8为从背面侧看半导体晶圆时的立体图。
图9为放大了半导体晶圆一部分的纵剖视图。
图10为表示向保持台装填晶圆的晶圆装填状态的纵剖视图。
图11为表示卡定构件驱动构造的俯视图。
图12～16为说明带剥离工序的主视图。
图17为表示带剥离动作状态的主要部分的纵剖视图。
图18为表示第2实施方式的保护带剥离装置整体的立体图。
图19为第2实施方式的保护带剥离装置整体的主视图。
图20为第2实施方式的保护带剥离装置整体的俯视图。
图21为第2实施方式的带粘贴单元/带剥离单元的主视图。
图22～26为说明第2实施方式的带剥离工序的主视图。
图27为表示晶圆保持构造的其他实施方式的俯视图。
图28～29为表示其他实施方式的保持台主要部分的纵剖视图。
图30为表示其他实施方式的保持台的动作的主视图。
具体实施方式
为了说明本发明，图示了目前认为较佳的几种方式，但需要理解为本发明不限定于图示的构成及方案。
下面，参照图1～图17，基于本发明第1实施方式的可以实现将粘合带粘贴在半导体晶圆上以及从半导体晶圆剥离保护带的方法的装置进行说明。
图1为表示实施本发明方法的装置的一个例子、即半导体晶圆的保护带剥离装置整体的立体图，图2为其主视图，图3为其俯视图。
该粘合带的粘贴/剥离装置在基台12的上部具有晶圆供给部1、晶圆输送机构3、校准台4、带供给部5、保持台6、带粘贴单元7、带剥离单元8、带回收部9、晶圆回收部10和单元驱动部11等；上述晶圆供给部1可装填盒C1，该盒C1以插入于架子中的方式层叠容纳有经背面磨削处理的晶圆W；上述晶圆输送机构3安装有机械人臂2；上述校准台4用于对晶圆W进行对位；上述带供给部5用于将剥离用粘合带T供给到剥离处理部位；上述保持台6用于吸附保持晶圆W；上述带粘贴单元7用于将粘合带T逐渐粘贴到保持台6上的晶圆W上；上述带剥离单元8用于剥离粘贴着的粘合带T；上述带回收部9用于卷绕回收剥离下的处理完毕的粘合带Ts；上述晶圆回收部10用于装填盒C2，该盒C2用于以插入于架子中的方式层叠容纳经处理的晶圆W；上述单元驱动部11使带粘贴单元7及带剥离单元8独立地左右往复移动。
在此，晶圆供给部1、晶圆输送机构3、校准台4、剥离台6以及晶圆回收部10配置在基台12的上表面。在竖立设置于基台12上表面的纵壁13的前表面安装有带供给部5以及带回收部9。另外，带粘贴单元7及带剥离单元8与纵壁13的下方开口部面临地设置，并且，单元驱动部11配置在纵壁13的背部。
晶圆供给部1将粘贴有紫外线固化型保护带PT的表面朝上的水平姿势的晶圆W，以上下具有适当间隔的状态插入容纳到盒C1中。在该状态下将它们装填在盒台14中。如图3所示，该盒台14可利用气缸15进行旋转，从而改变朝向。
晶圆回收部10也将被剥离了保护带PT的晶圆W以上下具有适当间隔的状态插入容纳到盒C2中，再将它们装填到盒台16上。该盒台16也可利用气缸17进行旋转，从而改变朝向。另外，在将晶圆W容纳到盒C1中之前，对晶圆W进行紫外线照射处理，以减小保护带PT粘贴面的粘接力。
如图7的从表面侧看时的立体图、图8的从背面侧看时的立体图以及图9的剖视图所示，作为处理对象的晶圆W以在形成有图案的表面上粘贴有保护带PT的状态进行背面磨削处理。该晶圆W是使用如下这样的晶圆：磨削其背面而使其在径向残留大约2mm左右的外周部，在背面形成扁平凹部40；并且，沿着其外周进行加工，加工成残留有环状凸部41的形状。
将扁平凹部40的深度d加工成例如数百μm，将其磨削区域的晶圆厚度t加工成数十μm，形成在背面外周的环状凸部41具有提高晶圆W刚性的环状肋的功能。因此，该环状凸部41可抑制晶圆W在处理、其他处理工序中产生挠曲变形。
如图3所示，输送机构3的机械人臂2可以水平进退、旋转以及升降。在其顶端具有马蹄形吸附保持部2a。该机械人臂2进行从晶圆供给部1取出晶圆W，将晶圆W供给到校准台4，再将晶圆W从校准台4输送到保持台6，从保持台6输出处理完毕的晶圆W，将处理完毕的晶圆W输送到晶圆回收部10等操作。
带供给部5使从卷辊TR导出的剥离用粘合带T通过保持台6上方，将其引导至带粘贴单元7以及带剥离单元8处。另外，粘合带T的宽度比晶圆W的直径小。
如图10所示，保持台6用于在剥离保护带时载置保持晶圆W，在保持台6的上表面中心配置有能进退升降的晶圆交接用吸附盘18，并且，在保持台6上安装有可前后滑动的前后一对夹持构件42。
吸附盘18使未图示的在上流侧连通连接的真空泵进行正压动作，由此，利用流路19向由保持台6与晶圆W环状凸部41闭塞形成的空间S供给空气，并且将空间S加压至稍稍高于大气压的规定压力。另外，在保持台6上设有小孔45，该小孔45允许空间S内部的空气随着空间S的加压带有适当阻力地向外部流出。
如图11所示，一方夹持构件42受到气缸43驱动而前后滑动。另一方夹持构件42利用齿条·齿轮式背反移动机构44与一方夹持构件42连动。即，通过气缸43的伸缩动作，两夹持构件42同步相互接近或者相互远离地移动。另外，分别设置在各个夹持构件42上的左右各一对的卡定销45穿过在保持台6上形成的前后长孔46，从台上伸出小于晶圆W厚度的高度。另外，卡定销45相当于本发明的卡定构件。
如图4所示，带粘贴单元7利用由电动机M1正反转驱动的进给丝杆23，使可沿着导轨21左右移动地被支承的可动台22以恒定行程左右水平往复移动，并且，利用摆动臂24可以上下动地将粘贴辊25安装在该可动台22上。粘贴辊25的宽度比晶圆W的外径大。另外，粘贴辊25相当于本发明的粘贴构件。
带剥离单元8也是利用由电动机M2正反转驱动的进给丝杆27，使可沿着导轨21左右移动地被支承的可动台26以恒定行程左右水平往复移动，并且，在该可动台26上安装有带剥离用引导构件28、导辊29、被驱动旋转的送出辊30以及与该送出辊30相对的夹持辊31等。
如图5及图6所示，带剥离用引导构件28由顶端具有尖锐的棱边的、宽度大于晶圆W外径的板材构成。另外，引导构件28利用切缝33及螺栓34可以调节进退地连接固定在旋转支轴32上，该旋转支轴32可以转动地突出设置在可动台26的前表面并被其支承。另外，在旋转支轴32的基部紧固连接有操作臂35，并且，枢支连接在该操作臂35的自由端部上的连接杆37与安装在可动台26前表面的气缸36连接。即，随着气缸36进退动作，操作臂35摆动，从而使旋转支轴32转动。通过该动作，引导构件28的顶端棱边上下动。
另外，从操作臂35的自由端部延伸出的连接杆37利用螺纹安装在气缸36的活塞杆36a上。另外，通过调节连接杆37的旋入量，可以任意调节操作臂35在活塞杆36a伸出工作至行程一端时的摆动角度，即，位于下限位置的棱边构件28的角度。
本发明的粘合带的粘贴/剥离装置各部分的结构如上所述。接着，参照图10～图16，对将剥离用粘合带T粘贴于在晶圆W表面粘贴的保护带PT上以及从晶圆W表面剥离保护带PT的基本工序进行说明。
首先，机械人臂2插入到晶圆供给部1的盒C1中，从规定的晶圆W下表面(背面)侧吸附保持该晶圆W并将其取出，然后将其移载到校准台4上。基于预先形成在晶圆W外周的切口等检测部位的检测，在校准台上对晶圆W进行对位。对位后的晶圆W再由机械人臂2从其下表面侧支承并输送，然后被供给到下降至晶圆接收位置的正在待机的保持台6上方。
如图10所示，输送到保持台6上方的晶圆W由突出于台上的吸附盘18接收后，随着吸附盘18的下降被载置到保持台6的上表面。此时，图11所示的夹持构件42并相互间隔地相对的位置待机，晶圆W被载置到前后卡定销45之间。
当将晶圆W载置到保持台6上时，两个夹持构件42相互接近移动。此时，各卡定销45与晶圆W的外周抵接，晶圆W在保持台6的中心上方被从左右施加规定的夹持力。通过该动作，晶圆W被卡定销45卡定固定。
当将晶圆W卡定固定在保持台6上时，利用真空泵的正压动作输送空气，在晶圆W与保持台6之间形成的空间S的内压被加压至稍稍高于大气压的规定压力。
在将晶圆W装填到保持台6上的时刻，如图12所示，带粘贴单元7与带剥离单元8位于从保持台6向后方远离的待机位置。
当将晶圆W装填到保持台6上时，则如图13所示，带粘贴单元7的粘贴辊25下降到规定的粘贴位置。之后，单元整体前进移动，粘贴辊25沿着晶圆W的上表面滚动移动，将粘合带T逐渐粘贴在保护带PT的表面。
在该情况下，由于所使用的粘贴辊25的宽度比晶圆W外径大，因此，粘贴辊25的下降推压位置在保持台6承接支承的晶圆外周部受到限制。因此，从表面侧受推压的包含晶圆W薄壁部的晶圆表面不会被粘贴辊25压入变形到比扁平状态更靠下方的程度。
如图14所示，当粘合带T粘贴结束时，对于带剥离单元8，气缸36伸出动作至行程一端，通过操作臂35的摆动使引导构件28下降至下限位置。
接着，如图15所示，使带剥离单元8前进移动，一边使引导构件28的顶端部将粘合带T推压在保护带PT表面一边使该顶端部移动，并且，送出辊30以与该移动速度同步的周速度逐渐输出粘合带T。因此，在引导构件28的顶端部处被以折回角度θ翻转引导着的粘合带T利用导辊29，被导入到送出辊30与夹持辊31之间，如图6及图17所示，以将该粘合带T与保护带PT粘接成一体的状态移动，从而从晶圆W表面逐渐剥离保护带PT。
在该情况下，由引导构件28形成的带折回角度θ为90°以上，优选设定为100°以上的大角度。根据粘合带T的粘接度、硬挺度、或者晶圆W的强度等条件，可以使带折回角度θ小于90°(接近于90°)来进行实施。另外，优选是，粘合带T的硬挺度越大，越是将带折回角度θ调节设定得较小。而且，该调节可以通过伸缩调节连接杆37调节引导构件28处于下限位置时的角度来进行。而且，通过调节引导构件28相对于旋转支轴32的安装位置，可以修正引导构件28随着引导构件28角度变化而产生的高度变化。
另外，优选是，使引导构件28通过晶圆W的端部、开始剥离保护带PT时的前进移动速度变慢，之后加快前进移动速度。通过设定该速度，可以提高处理效率。送出辊30利用在规定扭矩以上的载荷时空转的滑动离合器(slip clutch)、由未图示的驱动装置进行旋转驱动，一边对粘合带T施加规定张力一边将其送出。
如图16所示，当带剥离单元8在晶圆上通过而完全剥离下保护带PT时，两夹持构件42相远离地移动，解除卡定销45从外周进行的夹持，并且，吸附盘18暂时吸起晶圆W。之后，由机械人臂2从保持台6输出该晶圆W，并将其插入容纳到晶圆回收部10的盒C2中。其间，带粘贴单元7以及带剥离单元8后退回归移动到原来的待机位置，并且，对剥离下的处理完毕的粘合带Ts进行卷绕回收。另外，粘贴辊25以及引导构件28也上升回归到原来的待机位置。
以上，完成一次剥离用粘合带的粘贴工序、以及保护带PT的剥离工序，接着进入基片的接纳待机状态。
图18～图26表示本发明第2实施方式的半导体晶圆的保护带剥离装置。
在该实施方式中，可以同时进行将剥离用粘合带T粘贴在保护带PT上和从晶圆W剥离保护带PT的作业，基本构成与上述第1实施方式相同，因此，对与第1实施方式相同的构件以及部位标注相同的附图标记，以下说明不同的构造。
如图21所示，配置有带粘贴/剥离单元50，以取代第1实施方式中的带粘贴单元7以及带剥离单元8。该带粘贴/剥离单元50利用由电动机M3正反转驱动的进给丝杆53，使可沿着前后一对导轨51左右滑动移动地被支承的可动台52左右水平移动，并且，在该可动台52上安装有兼用作粘贴构件的引导构件54、导辊55、被驱动转动的送出辊56以及与该送出辊56相对的夹持辊57等。
带粘贴/剥离单元50的引导构件54由顶端具有尖锐的棱边的、宽度大于晶圆直径的板材构成，可调节前后位置地连接固定在旋转支轴58上，该旋转支轴58可转动地突出设置在可动台52的前表面并被其支承。
在旋转支轴58的基部紧固连接有操作臂59，并且，该操作臂59的自由端部与安装于可动台52前表面的气缸61连接。随着该气缸61的伸缩动作，操作臂59摆动，从而旋转支轴58转动。这样，引导构件54的顶端部上下动。
接着，根据图22～图26对剥离已粘贴在晶圆W表面的保护带PT的基本行程进行说明。另外，到将晶圆W装填保持在保持台6上为止的工序与先前的第1实施方式相同，因此，在此，对将晶圆W装填保持在保持台6上之后的工序进行说明。
如图22所示，在将晶圆W装填保持在保持台6上之后，首先，提高在晶圆W与保持台6之间形成的空间S的内压。接着，如图23所示，带粘贴/剥离单元50前进移动到晶圆W上方。使其移动到引导构件54的顶端来到待机位置侧的距离晶圆W周端适当距离的前方地点。在该地点，气缸61伸出工作至行程一端，通过操作臂59的动作，使引导构件54下降至下限位置。即，引导构件54的顶端与粘合带T表面(非粘贴面)接触，将该粘合带T推压到保护带PT的表面。
当引导构件54下降时，如图24所示，带粘贴/剥离单元50向待机位置方向后退移动。即，一边用引导构件54的顶端推压粘合带T一边将粘合带T逐渐粘贴到保护带PT的表面。
当引导构件54的顶端到达晶圆W的周端时，如图25所示，带粘贴/剥离单元50使其移动方向相反而前进移动。此时，引导构件54的顶端部一边将粘合带T推压到保护带PT表面、一边进行移动，并且，送出辊56以与该移动速度同步的周速度卷绕粘合带T。这样，通过粘贴和剥离粘合带T，同时从晶圆表面上逐渐剥离粘贴支承在该粘合带T上并与之形成一体的保护带PT。
如图26所示，当带粘贴/剥离单元50通过晶圆W、将保护带PT完全从晶圆W表面剥离时，机械人臂2从保持台6上运出晶圆W，并将其插入容纳到晶圆回收部10的盒C2中。其间，带粘贴/剥离单元50移动到待机位置，并且，对剥离下来的粘合带Ts进行卷绕回收。另外，引导构件54也上升至待机位置。
以上，完成一次保护带剥离过程，进入下一个的晶圆的接纳的待机状态。
根据上述各个实施方式的装置，即使晶圆W以围绕背面磨削区域的方式在背面外周形成环状凸部41而具有凹凸台阶，在将剥离用粘合带T粘贴到在晶圆W表面粘贴的保护带PT上时，也可以利用供给的空气对在晶圆W内侧形成的空间S进行适当加压。因此，在该状态下，即使通过粘贴构件、即粘贴辊25或者引导构件28、54推压剥离用粘合带T，也不会使晶圆W因粘贴推压力而产生不当的后退变形而使粘贴力降低。其结果是，可以将粘合带T高精度地粘贴在保护带PT表面，从而将其紧贴在该保护带PT表面。另外，通过剥离紧贴着的粘合带T，可以高精度地从晶圆W表面剥离保护带PT。
另外，尽管环状凸部41与保持台6接触的宽度窄，无法产生能够经受住空间S加压的吸附力，但由于卡定销45抵接于晶圆W外周，在保持台6上以规定夹持力从左右卡定固定晶圆W，因此，也可以抑制空气从接触界面漏出，并且可以各自保持晶圆W。另外，推压晶圆W的薄壁部时，晶圆表面不会变形到比扁平状态更靠下方的程度。
本发明还可以变型为下面这样的方式进行实施。
(1)在上述各个实施方式中，也可以由小直径辊构成翻转引导剥离用粘合带T的上述引导构件28、54。
(2)在上述各个实施方式中，如图27所示，使具有V形凹部47的一对卡定构件48可进行相互接近以及远离移动，并且以不会从晶圆W表面突出的状态相对配置。也可以由该相对的V形凹部47与晶圆W的外周接触来支承该晶圆W。
(3)在上述各个实施方式中，如图28所示，在保持台6的上表面一体形成或附设有隆起部49，该隆起部49的高度与在晶圆W背面磨削形成的扁平凹部40深度d相同，用进入扁平凹部40的隆起部49承接并支承晶圆W薄壁部的大部分，由此，可以完全防止薄壁部向下方挠曲变形。其结果是，可以更可靠地粘贴粘合带T。
(4)将上述各个实施方式的晶圆W卡定固定在保持台6上的构成也可以是如下所述。例如，如图29及图30所示，在设置于保持台6外周面的一对直轴70上安装有直套筒71。在该直套筒71上部以及下部设置有一对卡定销45a、45b，在该下部的卡定销45b与设置在保持台6下部的卡定销45c之间架设螺旋弹簧72。即，弹簧对直套筒71向保持台6一侧施力。另外，在保持台6上安装有左右一对气缸73，利用与该气缸73连动地进行伸缩动作的活塞杆74，使直套筒71沿着直轴70而远离或接近保持台6地移动。
另外，在保持台6上设置有直径接近晶圆背面磨削区域直径的圆形凹部75，并且，在凹部75外周部表面以环状配置有作用于晶圆W的环状凸部41的真空吸附孔76。另外，形成有空气供给孔77，该空气供给孔77与外部的空气供给装置78连通连接，该空气供给孔77用于对由晶圆W的扁平凹部40与保持台6的凹部75形成的空间S加压。另外，在环状凸部41的侧壁形成有将空间S与外部连通起来的多个微细孔。根据上述那样的结构，可以产生与上述各个实施方式相同的效果。另外，由于空间S的容积变大，因此，与供给空气量相对应的内压变动变小，容易进行将内压控制在规定压力的控制。
(5)在上述各个实施方式中，用于装填晶圆W的保持台6表面是扁平的，但也可以如上述变形例(4)那样，设置直径接近晶圆背面磨削区域直径的圆形凹部，并且在凹部75外周部表面以环状配置作用于晶圆W的环状凸部41的真空吸附孔76。另外，在环状凸部41相对于保持台6的设置面积小时，也可以不设置真空吸附孔76。
本发明可以在不脱离其思想或者本质的范围内以其它具体形式进行实施，因此，表示发明范围的不是以上的说明，而应参照本申请的权利要求。

Claims (22)

1.一种向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，该方法用于在半导体晶圆表面所粘贴的保护带上粘贴剥离用粘合带，该方法包括以下过程：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成环状凸部；
将表面朝上的半导体晶圆载置到保持台上，并且用保持台所具有的卡定构件抵接支承上述环状凸部的外周来固定半导体晶圆；
从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体，从而提高上述空间的内压；
向粘贴在半导体晶圆表面的保护带的表面供给剥离用粘合带；
一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧移动到另一端侧，从而将粘合带粘贴在保护带的表面。
2.根据权利要求1所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，其中，
一边容许从上述空间流出流体，一边向上述空间供给流体而对该空间加压。
3.根据权利要求2所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，其中，
利用在保持台上形成的微细孔来容许流体流出。
4.根据权利要求1所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，其中，
使粘贴构件在粘合带开始粘贴部分处的移动速度变慢。
5.根据权利要求4所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的方法，其中，
使成为粘合带开始粘贴部分的环状凸部背面侧的推压力大于形成在环状凸部内侧的扁平凹部部分的推压力。
6.一种从半导体晶圆剥离保护带的方法，该方法用于剥离粘贴在半导体晶圆表面的保护带，该方法包括以下过程：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成环状凸部；
将表面朝上的半导体晶圆载置到保持台上，并且用保持台所具有的卡定构件抵接支承上述环状凸部的外周来固定半导体晶圆；
从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体，从而提高上述空间的内压；
向粘贴在半导体晶圆表面的保护带的表面供给剥离用粘合带；
一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动，从而将粘合带粘贴到保护带的表面；
用可从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动的引导构件翻转引导粘贴着的粘合带，从而从半导体晶圆表面剥离与粘合带一体化了的保护带。
7.根据权利要求6所述的从半导体晶圆剥离保护带的方法，其中，
上述引导构件兼用作上述粘贴构件，可同时进行向保护带粘贴粘合带和从半导体晶圆剥离保护带。
8.根据权利要求6所述的从半导体晶圆剥离保护带的方法，其中，
上述引导构件为形成棱边状的板材。
9.根据权利要求6所述的从半导体晶圆剥离保护带的方法，其中，
一边容许从上述空间流出流体，一边向上述空间供给流体而对该空间加压。
10.根据权利要求9所述的从半导体晶圆剥离保护带的方法，其中，
利用形成在保持台上的微细孔来容许流体流出。
11.根据权利要求6所述的从半导体晶圆剥离保护带的方法，其中，
使粘贴构件在粘合带开始粘贴部分处的移动速度变慢。
12.根据权利要求11所述的从半导体晶圆剥离保护带的方法，其中，
使成为粘合带开始粘贴部分的环状凸部的背面侧的推压力大于形成在环状凸部内侧的扁平凹部部分的推压力。
13.一种向半导体晶圆粘贴粘合带的装置，该装置对粘贴在半导体晶圆表面的保护带粘贴剥离用粘合带，其中，上述装置包括以下结构要素：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成有环状凸部，从而在该环状凸部的内径侧形成有扁平凹部；
保持台，其用于与上述环状凸部的面接触而保持半导体晶圆；
卡定构件，其用于与保持在上述保持台上的半导体晶圆的环状凸部的外周卡定；
流体供给部件，其用于从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体；
带供给部件，其用于向粘贴在半导体晶圆上的保护带的表面供给剥离用粘合带；
带粘贴单元，其一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动，从而将粘合带粘贴在保护带的表面。
14.根据权利要求13所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的装置，其中，
上述卡定构件为卡定销，该卡定销设置在夹着上述半导体晶圆相对配置的、可进行相互接近及远离移动的夹持构件上。
15.根据权利要求13所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的装置，其中，
上述卡定构件为具有V形凹部的一对卡定构件，该一对卡定构件夹着上述半导体晶圆相对配置，可进行相互接近及远离移动。
16.根据权利要求13所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的装置，其中，
上述保持台形成有与磨削形成在半导体晶圆背面的扁平凹部连通的凹部，用该凹部的外周吸附半导体晶圆的环状凸部。
17.根据权利要求13所述的向半导体晶圆粘贴粘合带的装置，其中，
上述装置还包括调节内压的部件，该调节内压的部件在使流体从形成于半导体晶圆背面与保持台之间的空间流出的同时调节内压。
18.一种从半导体晶圆剥离保护带的装置，该装置用于剥离粘贴在半导体晶圆表面的保护带，其中，上述装置包括以下结构要素：
以围绕背面磨削区域的方式在上述半导体晶圆的背面外周残留形成有环状凸部，在该环状凸部的内径侧形成有扁平凹部；
保持台，其用于与上述环状凸部的面接触而保持半导体晶圆；
卡定构件，其用于与保持在上述保持台上的半导体晶圆的环状凸部的外周卡定；
流体供给部件，其从保持台一侧向形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间供给流体；
带供给部件，其向粘贴在半导体晶圆上的保护带的表面供给剥离用粘合带；
带粘贴单元，其一边用宽度大于半导体晶圆外径的粘贴构件推压粘合带的非粘贴表面、一边使粘贴构件从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动，从而将粘合带粘贴在保护带的表面；
剥离部件，其用可从半导体晶圆一端侧向另一端侧移动的引导构件翻转引导粘贴着的剥离用粘合带，从半导体晶圆表面剥离与粘合带一体化了的保护带。
19.根据权利要求18所述的从半导体晶圆剥离保护带的装置，其中，
上述卡定构件为卡定销，该卡定销设置在夹着上述半导体晶圆相对配置的、可进行相互接近及远离移动的夹持构件上。
20.根据权利要求18所述的从半导体晶圆剥离保护带的装置，其中，
上述卡定构件为具有V形凹部的一对卡定构件，该一对卡定构件夹着上述半导体晶圆相对配置，且可进行相互接近及远离移动。
21.根据权利要求18所述的从半导体晶圆剥离保护带的装置，其中，
上述保持台形成有与磨削形成在半导体晶圆背面的扁平凹部连通的凹部，用该凹部的外周吸附半导体晶圆的环状凸部。
22.根据权利要求18所述的从半导体晶圆剥离保护带的装置，其中，
上述装置还包括调节内压的部件，该调节内压的部件在使流体从形成在半导体晶圆背面与保持台之间的空间流出的同时调节内压。
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