CN101312118A - 半导体晶圆的保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体晶圆的保持方法，该方法包含如下工序：在表面粘贴有保护带的半导体晶圆(W)的背面，将外周部位保留为环状地实施背磨处理；从在背面外周部位形成有环状凸部的半导体晶圆(W)的表面剥离保护带；在剥离了保护带的半导体晶圆(W)的整个表面、和环形架f的整个表面上粘贴保持带的工序；将粘贴保持于保持带上的半导体晶圆的外周部位切断为环状，并从保持带剥离除去该部分；在整个扁平的半导体晶圆背面和环形架背面上粘贴切割带；从环形架和半导体晶圆剥离保持带。

Description

半导体晶圆的保护方法

技术领域

本发明涉及一种作为对半导体晶圆进行切割处理的前工序、借助粘贴带将半导体晶圆粘贴保持于环形架上的技术。

背景技术

在从半导体晶圆切出半导体芯片的工序中，进行以下处理。将半导体晶圆粘贴保持在粘贴于环形架上的粘贴带(切割带)上，从而形成安装架，将该安装架送入切割工序，对被粘贴保持在环形架上的半导体晶圆实施切割处理及芯片分割处理。

对于被保持于环形架上的半导体晶圆，在其保持之前对其进行背面研磨而使其薄型化。为了避免随着该薄型化、研磨时的加工应力蓄积到半导体晶圆上而使其发生翘曲或在进行操作处理时使半导体晶圆产生损伤，保留半导体晶圆的外周部分而形成环状凸部。利用该环状凸部保持半导体晶圆的刚性。(参照日本特开2007-103582号公报)。

近年来，由于电子设备的小型化、高密度安装等的需要而促进了晶圆的薄型化。因此，极度薄型化至数十μm的半导体晶圆，容易由于翘曲而产生裂纹、缺口。另外，在各种处理工序及操作中，半导体晶圆破损的风险变高。在将这样薄型化的半导体晶圆借助支承用粘贴带粘贴保持于环形架上时，也存在破损的风险更高这样的问题。

特别是在研磨半导体晶圆时保留的环状凸部，必须在切割处理之前除去。因此，存在在除去环状凸部时，除去环状凸部时的加工应力、在背面研磨加工时蓄积到晶圆上的应力作用于被薄型化的半导体晶圆上而使其产生损伤这样的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种半导体晶圆的保持方法，该方法可以借助支承用的粘贴带将半导体晶圆粘贴保持于环形架上，从而抑制半导体晶圆随着薄型化的破损。

本发明为了达成这样的目的，采用如下构成。

一种借助粘贴带将半导体晶圆粘贴保持于环形架上的半导体晶圆的保持方法，上述方法包含以下工序：

粘贴保护带工序，在实施了图案形成处理的半导体晶圆的表面粘贴保护带并沿晶圆外形将该保护带切断；

背磨工序，在粘贴了上述保护带的半导体晶圆的背面，将呈环状保留外周部位地对该半导体晶圆的背面实施背磨处理；

剥离保护带工序，从通过背磨而在背面外周部位形成有环状凸部的半导体晶圆的表面剥离上述保护带；

粘贴保持带工序，在剥离了上述保护带的半导体晶圆的整个表面、和将半导体晶圆置于中央而被装填的环形架的整个表面上粘贴保持带；

除去环状凸部工序，除去粘贴保持于上述保持带上的半导体晶圆的环状凸部；

粘贴粘贴带工序，在通过除去上述环状凸部而在扁平的半导体晶圆整个背面和环形架整个背面上粘贴粘贴带；

剥离保持带工序，剥离在环形架整个表面和半导体晶圆整个表面上粘贴的上述保持带。

采用本发明的半导体晶圆的保持方法，可以在形成图案的工序之前，对具有规定刚性的厚度的半导体晶圆进行处理。另外，在容易产生较大应力作用的背磨工序中，可以在因外周部的环状凸部而被增强了的刚性较高的状态下，对半导体晶圆进行处理。

形成有环状凸部的半导体晶圆经过其后的各工序，除去增强用的环状凸部。即，由于可以仅将半导体晶圆较薄的主部借助粘贴带保持于环形架上，因此，可以在具有刚性的情况下进行操作，从而不对半导体晶圆作用加工应力。并且，能确实且容易地进行较薄的半导体晶圆主部的切割处理及芯片分割处理。

另外，在除去环状凸部的工序中，例如，也可以将半导体晶圆的背磨区域的外周部位切断为环状，将切断部位从粘贴带剥离除去，该半导体晶圆被粘贴保持于保持带上。

另外，作为另一种方法，也可以将半导体晶圆的背磨区域的外周部位研磨去除到背磨高度，该半导体晶圆被粘贴保持于保持带上。

另外，在切断除去环状凸部的情况下，优选保持带使用紫外线固化型的粘贴带，在切断除去环状凸部之前，对环状凸部的保持带粘贴面照射紫外线。

采用该方法，由于使粘贴带的粘合层固化而使得其粘接力降低，因此，可以容易地剥离除去切断部位。因此，可以抑制粘贴带在剥离切断部位时产生变形，因此可以抑制对被保持有粘贴带的半导体晶圆作用不需要的应力，从而可以避免破损。

另外，在上述方法中，优选是对形成有环状凸部的半导体晶圆，通过具有直径小于该环状凸部内径的吸附凸部的吸附台来吸附保持环状凸部内侧的扁平凹部，粘贴各种带。

更为优选是在粘贴各种带时保持非粘贴面侧的环状凸部的扁平面。

采用该方法，以平坦的状态保持半导体晶圆、环形架。因此，粘贴辊的按压均匀，能确实地进行各种带的粘贴。

附图说明

为了说明本发明，图示了当前被认为是比较优选的几种实施方式，但是期望了解的是本发明并不限定于图示那样的构造及方案。

图1是表示保护带粘贴工序的主要部分的纵向剖视图。

图2是完成了背磨工序的主要部分的纵向剖视图。

图3是表示保护带剥离工序的前半段的主要部分的纵向剖视图。

图4是表示保护带剥离工序的后半段的主要部分的纵向剖视图。

图5是表示保持带粘贴工序的主要部分的纵向剖视图。

图6是表示环状凸部除去工序的前半段的主要部分的纵向剖视图。

图7是表示环状凸部除去工序的后半段的主要部分的纵向剖视图。

图8是表示切割带粘贴工序的主要部分的纵向剖视图。

图9是表示保持带剥离工序的前半段的主要部分的纵向剖视图。

图10是表示保持带剥离工序的后半段的主要部分的纵向剖视图。

图11是完成了保持带剥离工序的主要部分的纵向剖视图。

图12是完成后的安装架的立体图。

图13是完成了背磨工序的半导体晶圆的立体图。

图14是表示环状凸部工序的另一实施例的主要部分的纵向剖视图。

具体实施方式

基于附图说明本发明的半导体晶圆的保持方法的顺序。

在此，如图1所示，作为处理对象的半导体晶圆W(以下，简称为“晶圆W”)整个面厚度为数百μm的状态，在其表面a上实施形成电路图案的处理。

保护带粘贴工序

如图1所示，将经过了图案形成处理的晶圆W使其表面a朝上地载置于卡盘台1上并对其进行吸附保持之后，使由滚动的粘贴辊2按压的保护带PT粘贴于晶圆W的表面a的整面上。

当向晶圆W的带粘贴结束时，在上方待机的圆板型的刀具3下降，刺入保护带PT。该刀具3一边滑动接触晶圆外周缘一边进行旋转移动。通过该动作，保护带PT被沿晶圆外形切断。

背磨工序

如图2所示，将在表面a上粘贴有保护带PT的晶圆W搬入到背磨装置。此时，晶圆W以背面b朝上的姿势被载置保持于卡盘台4上。在该状态下，利用未图示的旋转磨具从上方进行背磨。

在该情况下，在径向保留约2mm左右地研磨外周部。因此，加工成在晶圆W的朝上背面b上形成扁平凹部c，并且沿其外周残留环状凸部d的形状(参照图13)。进行研磨加工使该扁平凹部c的晶圆厚度为数十μm，并且，在该扁平凹部c的区域内的相反面即表面a上包含整个电路图案。形成于背面外周的环状凸部d作为提高晶圆W的刚性的环状肋起作用。因此，抑制了在操作、其后的处理工序中的晶圆W的挠曲变形。

保护带剥离工序

如图3所示，经过了背磨工序的晶圆W在接受了由溅镀进行的金属蒸镀等的应力除去处理之后，上下翻转并被载置保持于卡盘台5上。此时，将小于环状凸部d的内径的卡盘台5的扁平凸部d插入到晶圆W的环状凸部内，从而吸附保持其背面b。然后，粘贴辊6一边进行按压一边进行滚动，从而将强粘合性的剥离带T1粘贴于保护带PT上。

如图4所示，当剥离带T1的粘贴结束时，利用剥离辊7的滚动卷取回收剥离带T1。此时，粘合于剥离带T1上的保护带PT与剥离带T1一体地被卷取而被从晶圆W的表面a剥离。

保持带粘贴工序

如图5所示，将剥离了保护带PT的晶圆W搬入到安装装置，且以表面a朝上的姿势将该晶圆W载置保持于卡盘台8的中央部。在该卡盘台8上供给装填环形架f，且使该环形架f包围晶圆W。将晶圆W及环形架f设置成使其上表面处于同一平面内。在该状态下，粘贴辊9在晶圆W及环形架f上一边进行按压一边进行滚动。由此，紫外线固化型的保持带ST被粘贴于环形架f的整个上表面和晶圆W的整个表面a上。

当粘贴结束时，在环形架上方待机的圆板型的刀具10下降并按压于保持带ST，然后，刀具10绕环形架f的中心旋转移动。由此，刀具10以稍大于环形架f内径的直径将保持带ST切断为圆形，其结果，晶圆W成为借助保持带ST粘贴保持于环形架f上的状态。

环状凸部除去工序

如图6所示，搬出保持有晶圆W的环形架f，且以上下翻转的姿势将该环形架f载置保持于卡盘台11上。圆板型的旋转磨具12在台上方待机。在确认了环形架f及晶圆W的定位保持后，旋转磨具12下降接触晶圆W。该旋转磨具12沿扁平凹部c的外周端附近、即环状凸部d的内周附近旋转移动。由此，留下保持带ST，仅将晶圆W的扁平凹部c切断为圆形。

接着，如图7所示，旋转磨具12进行上升退避，并且点亮配置于卡盘台内的紫外线灯13，从下方对旋转磨具12的比切断部位更靠外周侧处的保持带ST照射紫外线。由此，降低乃至消除保持带ST的粘贴力，降低了切断部位的外侧部分、即环状凸部d与保持带的粘接力。然后，使用具有吸附嘴的机械手等适宜的操作部件将分离了的环状凸部d搬出除去。由此，成为在环形架f的中央粘贴保持晶圆W的薄扁平主部的状态。

切割带粘贴工序

如图8所示，保持了晶圆W的薄扁平主部的环形架f被上下翻转，以环形架f及晶圆W的背面b朝上的姿势被载置保持于卡盘台11上。在保持环形架f及晶圆W后，在其上供给切割带DT，粘贴辊14在该切割带DT的非粘贴面上一边进行按压一边进行滚动。由此，切割带DT被粘贴于整个环形架f的背面和晶圆W的背面b上。另外，切割带DT相当于本发明的粘贴带。

接着，在环形架f上方待机的圆板型刀具15下降并按压于切割带DT。然后，刀具15绕环形架f的中心旋转移动，且以稍大于环形架f内径的直径将切割带DT切断为圆形。由此，形成中间安装体，该中间安装体是将薄且扁平的晶圆W借助保持带ST和切割带DT被保持于环形架f上而成的。

保持带剥离工序

如图9所示，将中间安装体搬出且载置于环状台16上，该中间安装体是借助保持带ST和切割带DT将晶圆W保持于环形架f上而成的，该环状台16仅顶住环形架f的外周部来进行支承。然后，点亮插入台中心的紫外线灯17，对保持带ST的整面照射紫外线。由此，降低保持带ST的粘接力。

接着，如图10所示，接受紫外线照射的中间安装体被搬出之后，将中间安装体上下翻转并载置保持于卡盘台18上。将晶圆W及环形架f设置成使其朝上的表面a处于同一平面内。在晶圆W及环形架f上供给剥离带T2，粘贴辊19在该剥离带T2的非粘贴面上一边进行按压一边进行滚动。由此，将剥离带T2粘贴于保持带ST上。

然后，通过剥离辊20的滚动移动来卷取回收剥离带T2。粘贴于剥离带T2上的保持带ST与剥离带T2一体地被卷取、从环形架f及晶圆W的表面a被剥离。即，如图11所示，晶圆W成为仅借助切割带DT从背面b被粘贴保持于环形架f上的状态。

如图12所示，通过经过以上工序，可以得到能借助切割带DT将晶圆W粘贴保持于环形架f上，并且使形成有图案的表面a露出而成的安装架MF。因此，可以将安装架MF直接搬入到切割装置实施切割处理、芯片分割处理。

即，由于在除去环状凸部d时，由保持带将晶圆W保持于环形架f上，因此，仅除去环状凸部d之后的扁平主部不会被操作。因此，在背磨处理时及环状凸部除去处理时，由于仅在具有刚性的晶圆W的扁平主部作用不需要的加工应力，因此，可以避免破损具有电路图案的扁平凹部c。

本发明并不限定于上述的实施例，也可以进行如下变形来实施。

如图14所示，作为上述实施例的环状凸部除去工序，将晶圆W的背磨区域的外周部位研磨到背磨高度L，降低环状凸部d，该晶圆W被粘贴保持于保持带ST上。由此，也可以进行晶圆W的扁平化处理。

对于本发明，在不脱离其思想或本质的条件下，可以以其他的具体形式进行实施，因此，作为表示发明范围的内容应参照附加的权利要求书，而不是以上的说明。

Claims (10)

1.一种借助粘贴带将半导体晶圆粘贴保持于环形架上的半导体晶圆的保持方法，上述方法包含以下工序：

粘贴保护带工序，在实施了形成图案处理的半导体晶圆的表面粘贴保护带并沿晶圆外形将该保护带切断；

背磨工序，在粘贴有上述保护带的半导体晶圆的背面，将呈环状保留外周部位地对该半导体晶圆的背面实施背磨处理；

保护带剥离工序，从通过背磨在背面外周部位形成有环状凸部的半导体晶圆的表面剥离上述保护带；

保持粘贴带工序，在剥离了上述保护带的半导体晶圆的整个表面、和将半导体晶圆置于中央而被装填的环形架的整个表面上粘贴保持带；

环状凸部除去工序，除去粘贴保持于上述保持带上的半导体晶圆的环状凸部；

粘贴带粘贴工序，在通过除去上述环状凸部而变成扁平的半导体晶圆的整个背面和环形架的整个背面上粘贴粘贴带；

保持带剥离工序，剥离在环形架整个表面和半导体晶圆整个表面上粘贴的上述保持带。

2.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保持方法，

在上述环状凸部除去工序中，将被粘贴保持于保持带上的半导体晶圆的背磨区域的外周部位切断为环状，并将该部位从粘贴带剥离除去。

3.根据权利要求2所述的半导体晶圆的保持方法，

上述保持带为紫外线固化型的粘贴带，

在切断除去上述环状凸部之前，对上述环状凸部的保持带粘贴面照射紫外线。

4.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保持方法，

在上述环状凸部除去工序中，将半导体晶圆的背磨区域的外周部位研磨除去到背磨高度，该半导体晶圆被粘贴保持于保持带上。

5.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保持方法，

在上述保护带剥离工序中，通过吸附台吸附保持环状凸部内侧的扁平凹部，该吸附台具有直径小于半导体晶圆的环状凸部内径的吸附凸部，

在该状态下，一边用粘贴辊按压卷绕供给到该粘贴辊上的剥离带的非粘贴面一边使该粘贴辊在晶圆表面的保护带上滚动进行粘贴，并且，将剥离带和保护带一体地剥离。

6.根据权利要求5所述的半导体晶圆的保持方法，

在上述保护带剥离工序中，在粘贴剥离带时，保持非粘贴面侧的环状凸部的扁平面。

7.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保持方法，

在上述保持带粘贴工序中，通过吸附台吸附保持环状凸部内侧的扁平凹部，该吸附台具有直径小于半导体晶圆的环状凸部内径的吸附凸部，

在该状态下，一边用粘贴辊按压卷绕供给到该粘贴辊上的剥离带的非粘贴面一边使其在晶圆表面上滚动进行粘贴。

8.根据权利要求7所述的半导体晶圆的保持方法，

在上述保持带粘贴工序中，在粘贴保持带时，保持非粘贴面侧的环状凸部的扁平面。

9.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保持方法，

在上述保持带剥离工序中，吸附保持粘贴有粘贴带的半导体晶圆的背面和环形架的背面，

在半导体晶圆表面和环形架表面处于同一平面内的状态下粘贴剥离带，并且将该剥离带和保持带一体地剥离。

10.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保持方法，上述方法还包含以下工序：

在剥离上述保持带之前，对该保持带照射紫外线。

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