CN101752219B - 半导体晶圆的保护带剥离方法及保护带剥离装置 - Google Patents

半导体晶圆的保护带剥离方法及保护带剥离装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供半导体晶圆的保护带剥离方法及保护带剥离装置。利用CCD拍摄装置拍摄半导体晶圆的外周部，对该图像数据进行图像解析，检测晶圆外周的缺口、裂纹等缺陷而存储其位置。由存储的位置信息计算相邻的缺陷彼此之间的间隔。比较该计算结果和预先决定的剥离带的宽度，通过计算处理求出大于剥离带的间隔部分。基于计算结果，若发现宽度比剥离带宽的间隔，则将该间隔部分定为剥离带的粘贴位置，将晶圆对位。之后，通过将剥离带粘贴于晶圆上的保护带并进行剥离，将保护带一体地从晶圆表面剥离。

Description

半导体晶圆的保护带剥离方法及保护带剥离装置
技术领域
本发明涉及通过在粘贴于半导体晶圆表面上的保护带上粘贴宽度比半导体晶圆的直径小的剥离带而进行剥离，将保护带与剥离带一体地从晶圆表面剥离的半导体晶圆的保护带剥离方法以及保护带剥离装置。
背景技术
作为由半导体晶圆(以下适当地称作“晶圆”)制造芯片零件的程序，公知有以下内容。
在晶圆表面进行形成电路图案的处理之后，在晶圆表面粘贴保护带。之后，实施背面磨削加工(后研磨处理)而使晶圆薄型化。被薄型加工后的半导体晶圆经由切割带粘贴保持于环框。在该状态下剥离了晶圆表面的保护带之后，将其输送到切割工序(参照日本特开2002-124494号公报)。
在从因薄型化而引起强度降低的晶圆上剥离保护带时，由粘贴应力、剥离应力导致晶圆破损的风险增加。特别是在后研磨处理加工等中，在晶圆外周产生了缺口、裂纹等缺陷的状态下，有可能由粘贴应力、剥离应力导致缺口、裂纹扩大而使晶圆较大地破损。当因缺口等扩大而导致晶圆破损，无法剥离保护带时，无法将该晶圆输送到切割工序，而只能废弃。
因而，在多个芯片零件中，无论是否包括可用作合格品的零件，都会全部废弃，因此，产生成品率降低这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于即使在晶圆外周产生缺陷，也能确实地剥离剥离带，而不会使缺口、裂纹扩大得较大。
为了达到这样的目的，本发明采用如下的构造。
一种半导体晶圆的保护带剥离方法，该剥离方法通过在粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴宽度比该半导体晶圆的直径窄的剥离带而进行剥离，将保护带与剥离带一体地从晶圆表面剥离，其中，上述方法包括以下过程：检测在半导体晶圆的外周部产生的缺陷并存储其位置；由存储的位置信息计算相邻的缺陷彼此之间的间隔，比较该计算结果和上述剥离带的宽度，求出大于剥离带宽度的间隔部分；从求得的上述间隔部分开始粘贴并剥离剥离带。
采用本发明的半导体晶圆的保护带剥离方法，能够从不存在缺口、裂纹的部分开始粘贴剥离带。即，能够在避免因作用于晶圆上的带剥离应力、带引导构件的按压力导致缺口、裂纹扩大的同时，将保护带与剥离带一体地从晶圆表面上剥离。
另外，在该方法中，优选从计算出的间隔部分中的最大的间隔部位开始粘贴剥离带。
例如，缺陷的检测是通过如下方式进行的：利用传感器获取晶圆外周区域的信息或半导体晶圆整体的信息，该晶圆外周区域设置有在半导体晶圆上形成的对准标记；将被推断为缺陷的部分的位置变换为坐标，根据与仅具有对准标记的合格品的基准坐标信息的比对，求出被去除了对准标记的部分。
特别是，在求得多个比剥离带宽度大的间隔的情况下，求出各间隔中的最大间隔，将该间隔定为剥离开始位置。
该最大间隔如下地求出。
将位于上述半导体晶圆外周部的各缺陷的位置变换为坐标，求出连结相邻的缺陷的坐标间的直线距离；比较该直线距离和剥离带的宽度，抽取直线距离大于剥离带的宽度的部分，求出该各部分的两缺陷的坐标间的中点坐标；求出连结该中点坐标和半导体晶圆的中心坐标的中心线；针对每个缺陷，求出从其全坐标到中心线的垂直直线距离；求出所有夹着中心线相对的两个缺陷坐标的距离均大于剥离带宽度的部分，将该部分定为剥离开始位置。
采用上述方法，避免半导体晶圆的缺口、裂纹扩大的几率进一步升高。
另外，即使在晶圆外周部产生缺口、裂纹等缺陷，只要能剥离保护带，就也能够将未产生缺陷的电路图案部位的芯片零件作为合格品而分离。
另外，为了达到这样的目的，本发明采用如下的构造。
一种半导体晶圆的保护带剥离装置，该剥离装置通过在粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴宽度比该半导体晶圆的直径窄的剥离带而进行剥离，将保护带与剥离带一体地从晶圆表面剥离，其中，上述装置包括以下结构要件：剥离台，载置保持半导体晶圆，该半导体晶圆的表面上粘贴有保护带；带剥离机构，在载置保持于上述剥离台上的半导体晶圆的表面，沿晶圆直径方向粘贴宽度比晶圆直径窄的剥离带而将保护带剥离；晶圆监视机构，对载置保持于上述剥离台上的半导体晶圆的外周部进行监视而检测缺陷；控制部件，存储检测到的缺陷在晶圆圆周方向上的位置，并且，计算相邻缺陷彼此之间的间隔，求出大于上述剥离带宽度的间隔部分，将上述带剥离机构粘贴剥离带的粘贴开始位置定在该大于上述剥离带宽度的间隔部分所在的部位。
采用本发明的保护带剥离装置，能够较佳地实施上述方法。
附图说明
为了说明发明，图示了被认为是现今较佳的几种方式，但应理解为本发明并不仅限于发明所图示的构造及方案。
图1是保护带剥离装置的主视图。
图2是保护带剥离装置的侧视图。
图3是安装框的立体图。
图4是表示保护带的剥离过程的立体图。
图5是存在缺陷的半导体晶圆的俯视图。
图6是表示保护带的剥离处理的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的一个实施例。
图1表示实施本发明方法的保护带剥离装置的主视图，图2表示其侧视图。
该保护带剥离装置中配置有载置工件的剥离台1，该剥离台1能够绕穿过其中心的纵轴线X旋转。另外，在台后方以纵壁状垂直设置的支承框2中配置有带剥离机构3、剥离带供给部4、带回收部5及晶圆监视机构6。
如图3所示，载置于剥离台1上的工件是这样的安装框MF，即，在后研磨处理之后，将在图案形成面的表面粘贴有透明的保护带PT的半导体晶圆W(以下简称作“晶圆W”)经由切割带D T粘贴保持于环框f上而成。载置该安装框MF时，将其定位为使其晶圆中心与图1所示的纵轴线X对齐，在该状态下将该安装框MF吸附保持在剥离台1上。
剥离台1利用卷绕于电动机7上的带驱动而绕纵轴线X旋转，并利用电动机8来进行螺纹进给驱动。即，剥离台1可在左右方向上水平移动。
在带剥离机构3中包括将宽板材的前端形成为刀口状的粘贴构件10、将从剥离带供给部4放出的剥离带ST引导到粘贴构件10上的供给引导辊11、对在粘贴构件10的前端折回的剥离带ST进行引导的回收引导辊12、输送辊13等。粘贴构件10、供给引导辊11、回收引导辊12构成为单元状，它们可利用工作缸14(例如气缸、液压缸)升降。
剥离带供给部4通过将剥离带S T的卷筒TR安装在以悬臂状水平设置于支承框2前表面上的供给轴15上而构成。该剥离带ST形成为宽度比晶圆W的直径小。
带回收部5将由输送辊13输送来的剥离带ST及与其一体化的保护带PT卷取到以悬臂状水平设置于支承框2前表面上的回收轴16上。另外，带回收部5包括能够摆动移动的按压辊17。
按压辊17从外周按压并引导剥离带ST而进行无乱卷的带回收。
晶圆监视机构6通过在以悬臂状延伸到支承框2前表面的支承臂18上向下设置CCD拍摄装置19而构成。该CCD拍摄装置19拍摄台上的晶圆W的外周部。
用于驱动台旋转的电动机7、用于水平驱动台的电动机8、使带剥离机构3升降的工作缸14、及CCD拍摄装置19与控制装置20连接。控制装置20对各部的工作控制见后述。另外，控制装置20相当于本发明的控制部件。
接着，参照图6的流程图对使用上述保护带剥离装置从晶圆表面剥离保护带PT的处理进行说明。
在作为图案形成面的表面上粘贴有透明的保护带PT的后研磨处理后的晶圆W被制作为经由切割带DT粘贴保持于环框f上而成的安装框(工件)MF。该安装框MF借助适当的处理部件被供给到剥离台1上。此时，将晶圆定位为晶圆中心与纵轴线X对齐的状态而将该晶圆吸附保持在剥离台1上(步骤S01)。
接着，剥离台1向规定方向旋转。此时，利用晶圆监视机构6的CCD拍摄装置19拍摄晶圆W外周部的整周。利用拍摄到的图像数据，由图1所示的控制装置20的运算处理部21进行图像解析。通过该图像解析，检测定位用凹口、以及缺口或裂纹等缺陷、缺口的大小、及该缺陷在晶圆圆周方向上的位置(自基准位置的相位角度)等，并且，将这些检测信息存储容纳于存储部22中(步骤S02)。
另外，将这些检测信息也发送到下一工序(切割工序等)(步骤S03)。
另外，如图5所示，CCD拍摄装置19的拍摄区域a能够识别定位用凹口等对准标记即可。即，设置为能够拍摄作为额定化了的凹口的区域的距晶圆外周2～3mm的范围。
接着，通过图像处理来判断是否有缺陷(步骤S04)。例如，对预先拍摄获取的合格品的晶圆外周的图像数据(基准坐标信息)、与通过拍摄获得的检查对象的晶圆W外周的图像数据进行比对处理。此时，求出被去除了凹口部位的缺口、裂纹等。
在通过该图像处理未发现缺陷的情况下，直接进入到带剥离过程(步骤S09)。即，如后所述，在根据凹口进行晶圆对位之后，在保护带PT上粘贴剥离带ST，并剥离剥离带ST。通过该处理，自晶圆表面一体地剥离保护带PT。
在完成带剥离过程之后，进入到工件容纳过程(步骤S10)。剥离了保护带PT后的安装框M F自剥离台1被搬出而容纳于盒等中。
在通过图像处理发现了缺陷的情况下，进行如下的处理。如图5所示，利用被存储容纳于控制装置20的存储部22中的检测信息，由运算处理部21按顺序求出沿着晶圆的圆周方向相邻的缺陷间的间隔h(步骤S05)。作为间隔的计算方法，例如，运算处理部21利用图像数据，将晶圆W外周上的两个缺陷位置变换为坐标，计算连结两个坐标点的直线距离。将该计算结果作为间隔h存储于控制装置20的存储部22。并且，比较求得的各缺陷间隔h和预先设定的剥离带ST的带宽度h0(步骤S06)。
接着，判断是否存在比剥离带ST的宽度h0大的间隔h(步骤S07)。在不存在比剥离带ST的宽度大的间隔的情况下，判断为无法利用剥离带ST剥离保护带，进入到工件容纳过程(步骤S10)。
在存在比剥离带ST的宽度大的间隔的情况下，判断为该间隔部分是适合开始粘贴剥离带ST的位置，使剥离台1旋转到保护带PT的剥离开始位置(步骤S08)。
另外，在求得多个剥离有效的间隔h的情况下，进一步由运算处理部21比较这些间隔h彼此间的大小关系，将其中宽度最大的间隔h判断为适合剥离的间隔部分。
之后，在保护带PT的剥离过程(步骤S09)中，以带宽度位于间隔h中的方式将剥离带ST粘贴于晶圆W上并进行剥离，到达工件容纳过程(步骤S10)。
上述步骤S09的保护带剥离处理具体如下进行。在粘贴构件10的前端与晶圆W的外周缘相对的状态下，使带剥离机构3下降，将剥离带ST粘贴在保护带PT的外周端。维持着该状态地使剥离台1前进移动，并且，与其移动速度同步地驱动输送辊13，朝向带回收部5输送剥离带ST。如图4所示，随着剥离带ST的输送，粘贴有剥离带ST的保护带PT自晶圆表面被剥离，与剥离带ST成为一体而卷取回收于带回收部5。
本发明并不限定于上述实施例的方式，也可以如下地变形实施。
(1)在上述实施例中，由CCD拍摄装置19仅拍摄晶圆W的外周而求得缺陷，但也可以拍摄整个晶圆W，利用其图像数据求出最适合开始粘贴剥离带ST的位置。但是，以下方法也可以应用于由CCD拍摄装置19仅拍摄晶圆外周的缺陷求出方式。
例如，在缺陷为自晶圆外周朝向晶圆中心裂纹这样的情况下，将所有该裂纹的部分变换为坐标。之后，求出位于晶圆W外周端的各缺陷的坐标，求出连结相邻的缺陷的坐标间的直线距离。在该距离大于剥离带ST的宽度的情况下，求出该两缺陷的坐标间的中点的坐标，求出连结该中点坐标和晶圆W的中心坐标的中心线。并且，针对每个裂纹，求出其全坐标到中心线的垂直直线距离。此时，可求出所有夹着中心线相对的两个裂纹坐标距离(宽度)都比剥离带ST的宽度h0大的部位作为剥离开始位置。换言之，在裂纹彼此之间粘贴剥离带ST的情况下，求出剥离带能够以设置在裂纹彼此之间的状态进行粘贴的部分。
(2)在上述实施例中，在缺陷的监视过程中，使晶圆W相对于位置固定的晶圆监视机构6旋转，但也能够以使晶圆W位置固定、使晶圆监视机构6沿着晶圆外周移动的方式实施。
(3)在上述实施例中，在带剥离过程中，使剥离台1相对于下降至规定位置而固定的带剥离机构3水平移动，但也能够以使下降至规定位置的带剥离机构3相对于定位的剥离台1水平移动。
(4)在上述实施例中，晶圆监视机构6利用CCD拍摄装置19，但并不限定于此，只要能够检测晶圆W的对准标记、缺口及裂纹即可，也能够利用超声波、光传感器、红外线传感器等。
在不脱离本发明思想或本质的前提下，也可以以其他的具体形式实施本发明，因而，作为表示发明范围的内容，并不是以上说明，而应参照附加的权利要求。

Claims (15)

1.一种半导体晶圆的保护带剥离方法，该剥离方法通过在粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴宽度比该半导体晶圆的直径窄的剥离带而进行剥离，将保护带与剥离带一体地从晶圆表面剥离，其特征在于，
上述方法包括以下过程：
检测在半导体晶圆的外周部产生的缺陷并存储其位置；
由存储的位置信息计算相邻的缺陷彼此之间的间隔，比较该计算结果和上述剥离带的宽度，求出大于剥离带宽度的间隔部分；
从求得的上述间隔部分开始粘贴并剥离剥离带。
2.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保护带剥离方法，其特征在于，
从计算出的间隔部位中的最大的间隔部分开始粘贴剥离带。
3.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保护带剥离方法，其特征在于，
上述缺陷的检测是通过如下方式进行的：利用传感器获取晶圆外周区域的信息，该晶圆外周区域设置有在半导体晶圆上形成的对准标记；
将被推断为缺陷的部分的位置变换为坐标，根据与仅具有对准标记的合格品的基准坐标信息的比对，求出被去除了对准标记的部分。
4.根据权利要求3所述的半导体晶圆的保护带剥离方法，其特征在于，
在求得多个比剥离带宽度大的间隔的情况下，求出各间隔中的最大间隔，将该间隔定为剥离开始位置。
5.根据权利要求4所述的半导体晶圆的保护带剥离方法，其特征在于，
上述剥离开始位置如下地求出：
将位于上述半导体晶圆外周部的各缺陷的位置变换为坐标，求出连结相邻的缺陷的坐标间的直线距离；
比较该直线距离和剥离带的宽度，抽取直线距离大于剥离带的宽度的部分，求出该各部分的两缺陷的坐标间的中点坐标；
求出连结该中点坐标和半导体晶圆的中心坐标的中心线；
针对每个缺陷，求出从其全坐标到中心线的垂直直线距离；
对于夹着中心线相对的两个缺陷的所有坐标，求出将夹着中心线相对的缺陷的坐标间连接起来的上述直线距离，求出所有该直线距离均大于剥离带宽度的部分，将该部分定为剥离开始位置。
6.根据权利要求1所述的半导体晶圆的保护带剥离方法，其特征在于，
上述缺陷的检测是通过如下方式进行的：利用传感器获取半导体晶圆整体的信息；
将被推断为缺陷的部分的位置变换为坐标，根据与仅具有对准标记的合格品的基准坐标信息的比对，求出被去除了对准标记的部分。
7.根据权利要求6所述的半导体晶圆的保护带剥离方法，其特征在于，
在求得多个比剥离带宽度大的间隔的情况下，求出各间隔中的最大间隔，将该间隔定为剥离开始位置。
8.根据权利要求7所述的半导体晶圆的保护带剥离方法，其特征在于，
上述剥离开始位置如下地求出：
将位于上述半导体晶圆外周部的各缺陷的位置变换为坐标，求出连结相邻的缺陷的坐标间的直线距离；
比较该直线距离和剥离带的宽度，抽取直线距离大于剥离带的宽度的部分，求出该各部分的两缺陷的坐标间的中点坐标；
求出连结该中点坐标和半导体晶圆的中心坐标的中心线；
针对每个缺陷，求出从其全坐标到中心线的垂直直线距离；
对于夹着中心线相对的两个缺陷的所有坐标，求出将夹着中心线相对的缺陷的坐标间连接起来的上述直线距离，求出所有该直线距离均大于剥离带宽度的部分，将该部分定为剥离开始位置。
9.一种半导体晶圆的保护带剥离装置，该剥离装置通过在粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴宽度比该半导体晶圆的直径窄的剥离带而进行剥离，将保护带与剥离带一体地从晶圆表面剥离，其特征在于，
上述装置包括以下结构要件：
剥离台，载置保持半导体晶圆，该半导体晶圆的表面上粘贴有保护带；
带剥离机构，在载置保持于上述剥离台上的半导体晶圆的表面，沿晶圆直径方向粘贴宽度比晶圆直径窄的剥离带而将保护带剥离；
晶圆监视机构，对载置保持于上述剥离台上的半导体晶圆的外周部进行监视而检测缺陷；
控制部件，存储检测到的缺陷在晶圆圆周方向上的位置，并且，计算相邻缺陷彼此之间的间隔，求出大于上述剥离带宽度的间隔部分，将上述带剥离机构粘贴剥离带的粘贴开始位置定在该大于上述剥离带宽度的间隔部分所在的部位。
10.根据权利要求9所述的半导体晶圆的保护带剥离装置，其特征在于，
上述晶圆监视机构获取晶圆外周区域的信息，该晶圆外周区域设置有在半导体晶圆上形成的对准标记；
上述控制部件将被推断为缺陷的部分的位置变换为坐标，根据与仅具有对准标记的合格品的基准坐标信息的比对，求出被去除了对准标记的部分。
11.根据权利要求9所述的半导体晶圆的保护带剥离装置，其特征在于，
上述控制部件在求得多个比剥离带宽度大的间隔的情况下，求出各间隔中的最大间隔，将该间隔定为剥离开始位置。
12.根据权利要求11所述的半导体晶圆的保护带剥离装置，其特征在于，
上述控制部件如下地求出剥离开始位置：
将位于上述半导体晶圆外周部的各缺陷的位置变换为坐标，求出连结相邻的缺陷的坐标间的直线距离；
比较该直线距离和剥离带的宽度，抽取直线距离大于剥离带的宽度的部分，求出该各部分的两缺陷的坐标间的中点坐标；
求出连结该中点坐标和半导体晶圆的中心坐标的中心线；
针对每个缺陷，求出从其全坐标到中心线的垂直直线距离；
对于夹着中心线相对的两个缺陷的所有坐标，求出将夹着中心线相对的缺陷的坐标间连接起来的上述直线距离，求出所有该直线距离均大于剥离带宽度的部分，将该部分定为剥离开始位置。
13.根据权利要求9所述的半导体晶圆的保护带剥离装置，其特征在于，
上述晶圆监视机构获取半导体晶圆整体的信息；
上述控制部件将被推断为缺陷的部分的位置变换为坐标，根据与仅具有对准标记的合格品的基准坐标信息的比对，求出被去除了对准标记的部分。
14.根据权利要求13所述的半导体晶圆的保护带剥离装置，其特征在于，
上述控制部件在求得多个比剥离带宽度大的间隔的情况下，求出各间隔中的最大间隔，将该间隔定为剥离开始位置。
15.根据权利要求14所述的半导体晶圆的保护带剥离装置，其特征在于，
上述控制部件如下地求出剥离开始位置：
将位于上述半导体晶圆外周部的各缺陷的位置变换为坐标，求出连结相邻的缺陷的坐标间的直线距离；
比较该直线距离和剥离带的宽度，抽取直线距离大于剥离带的宽度的部分，求出该各部分的两缺陷的坐标间的中点坐标；
求出连结该中点坐标和半导体晶圆的中心坐标的中心线；
针对每个缺陷，求出从其全坐标到中心线的垂直直线距离；
对于夹着中心线相对的两个缺陷的所有坐标，求出将夹着中心线相对的缺陷的坐标间连接起来的上述直线距离，求出所有该直线距离均大于剥离带宽度的部分，将该部分定为剥离开始位置。
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