CN105374728A - 粘合带剥离方法和粘合带剥离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供粘合带剥离方法和粘合带剥离装置。利用剥离辊的吸附面在晶圆的外周部分处吸附双面粘合带。一边使剥离辊旋转一边使该剥离辊与晶圆以相抵接的方式相对地水平移动而自晶圆剥离双面粘合带，从而形成剥离开始端。之后，一边使剥离辊的旋转停止并利用该剥离辊和把持构件来把持剥离开始端，一边自晶圆剥离双面粘合带。当双面粘合带的剥离完成时，解除由把持构件进行的把持而将双面粘合带废弃到带回收部内。

Description

粘合带剥离方法和粘合带剥离装置

技术领域

本发明涉及一种用于将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离的粘合带剥离方法和粘合带剥离装置。

背景技术

在半导体晶圆(以下，适当称作”晶圆”)因背面磨削而变薄时，将保护带粘贴于晶圆的表面。在背面磨削后，在该保护带上粘贴剥离带，通过将该剥离带剥离而以使该保护带与剥离带成为一体的方式自晶圆剥离该保护带(参照日本国特开2004－273527号公报)。

另外，近年来，随着高密度安装的要求而存在如下倾向：对半导体晶圆(以下，适当称作“晶圆”)进行背磨处理而使其厚度达到几十μm。因而，在自背磨处理起到完成切割处理为止的期间，会使形成于表面的电路、焊盘(日文：バンプ)破损，从而降低生产效率。

因此，作为晶圆的增强，存在以下的另一形态。为了使因背磨而薄型化后的晶圆具有刚性，将具有晶圆的直径以上的直径的增强用的支承件借助双面粘合带贴合于晶圆。作为该双面粘合带的粘合剂，使用通过加热会发泡膨胀而使粘接力降低或丧失的加热剥离性的粘合剂。

在进行背面磨削之后，首先，在将双面粘合带残留于晶圆的状态下使支承件与晶圆分离，之后使双面粘合带与晶圆分离。由于该双面粘合带通过加热而软化，因此，在如以往的保护带的剥离那样粘贴剥离带的情况下，由于剥离带会软化，因此粘接力降低而无法发挥剥离功能。因此，利用吸附辊吸附双面粘合带而将双面粘合带剥离(参照日本国特开2005－116679号公报)。

发明内容

发明要解决的问题

然而，近年来，晶圆的形状存在大型化的倾向。随着该大型化，难以利用以往的方法将粘贴于晶圆表面的保护带、双面粘合带等自晶圆剥离。

例如，在利用吸附辊剥离双面粘合带的情况下，在剥离开始端侧处双面粘合带与晶圆之间的粘接面积小于在中央部分处双面粘合带与晶圆之间的粘接面积，因此，能够利用吸附辊吸附双面粘合带而将双面粘合带剥离。然而，由于随着朝向中央部分去而粘接面积变大，因此会产生如下问题：粘接力超过吸附辊的吸附力，双面粘合带自吸附辊脱离而下落到晶圆上而进行再附着。

另外，由于通过加热而软化的双面粘合带容易变形，因此存在双面粘合带被吸引到吸附辊的吸附孔内或粘接于吸附辊的情况。在这样的情况下，即使在剥离后停止吸附辊的吸附，也会存在双面粘合带不下落这样的问题。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于，提供一种能够在不利用剥离带的情况下利用吸附辊将粘合带自半导体晶圆精度良好地剥离并去除的粘合带剥离方法和粘合带剥离装置。

用于解决问题的方案

为了实现这样的目的，本发明采用如下结构。

即，一种粘合带剥离方法，其用于自粘贴有粘合带的半导体晶圆剥离该粘合带，其中，所述粘合带剥离方法包括以下的工序：吸附工序，在该吸附工序中，利用吸附辊的吸附面在所述半导体晶圆的外周部分处吸附粘合带；第1剥离工序，在该第1剥离工序中，一边使所述吸附辊旋转一边使该吸附辊与半导体晶圆以相抵接的方式相对地水平移动而自半导体晶圆剥离粘合带，从而形成剥离开始端；第2剥离工序，在该第2剥离工序中，一边使所述吸附辊的旋转停止并利用该吸附辊和把持构件来把持剥离开始端，一边自半导体晶圆剥离粘合带；以及去除工序，在该去除工序中，解除把持构件对剥离下来的所述粘合带的把持而将该剥离下来的所述粘合带去除。

采用该方法，利用该吸附辊和把持构件来把持粘合带的自半导体晶圆剥离而被吸附辊吸附保持的端部。也就是说，能够防止在该粘合带的剥离工序中双面粘合带自吸附辊脱离而下落。因而，能够自半导体晶圆可靠地剥离粘合带。

此外，在所述方法中，优选的是，在去除工序中，自埋设于把持构件的喷嘴和吸附辊的吸附孔中的至少一者排出气体而将粘合带去除。

采用该方法，在粘合带为双面粘合带的情况下，有可能粘合带被吸引到吸附辊的吸附孔内或者粘接力降低了的双面粘合带粘接于吸附辊。因而，能够通过排出气体而自吸附孔排除粘合带和自吸附辊剥离粘合带。

另外，在粘合带为双面粘合带和保护带中的任意一者的情况下，均存在粘合带粘接于把持构件的情况。在该情况下，能够通过自埋设于把持构件的喷嘴排出气体而自把持构件剥离粘合带。

并且，优选的是，在去除工序中，自把持构件的喷嘴排出气体并使该喷嘴自把持构件突出。

采用该方法，能够利用自把持构件突出的喷嘴将粘接于把持构件的双面粘合带可靠地剥离。

另外，为了实现这样的目的，本发明采用如下结构。

一种粘合带剥离装置，其用于自粘贴有粘合带的半导体晶圆剥离该粘合带，所述粘合带剥离装置包括以下的构件：保持台，其用于载置并保持所述半导体晶圆；剥离机构，其用于一边利用用于吸附所述粘合带的吸附辊来吸附所述粘合带一边自半导体晶圆剥离所述粘合带；驱动机构，其用于使所述保持台和吸附辊以相抵接的方式相对地进行水平移动；以及把持机构，其具有把持构件，该把持构件与吸附辊协同动作而把持粘合带的自所述半导体晶圆剥离下来的剥离开始端。

采用该结构，利用把持构件来把持粘合带的被吸附辊自半导体晶圆剥离下来的端部。因而，能够较佳地实现所述方法。

此外，在所述结构中，也可以是，在把持构件中埋设有气体排出用的喷嘴，该粘合带剥离装置构成为，在要解除由把持构件进行的把持而去除粘合带时，自喷嘴和吸附辊中的至少一者排出气体。

并且，也可以是，喷嘴构成为能在埋设于把持构件的埋设位置与自把持面突出后的位置之间进退。

采用该结构，能够自吸附辊和把持构件可靠地去除再粘接于吸附辊和把持构件的粘合带或被吸引到吸附辊的吸附孔内的粘合带。

发明的效果

采用本发明的粘合带剥离方法和粘合带剥离装置，能够在不利用剥离带的情况下将粘贴于半导体晶圆的粘合带精度良好地剥离。

附图说明

图1是贴合有支承板的半导体晶圆的侧视图。

图2是半导体晶圆的剖视图。

图3是表示支承板分离装置的整体结构的主视图。

图4是带剥离机构的侧视图。

图5是支承板分离装置的俯视图。

图6是剥离辊的立体图。

图7是表示支承板的分离和双面粘合带的剥离动作的主视图。

图8是表示支承板的分离动作的主视图。

图9是表示支承板的分离动作的主视图。

图10是表示双面粘合带的剥离动作的主视图。

图11是表示双面粘合带的剥离动作的主视图。

图12是表示双面粘合带的剥离动作的主视图。

图13是变形例装置的剥离单元和把持机构的主视图。

图14是变形例装置的剥离单元和把持机构的主视图。

图15是表示变形例装置的剥离单元的动作说明的主视图。

图16是表示变形例装置的剥离单元的动作说明的主视图。

图17是变形例装置的把持构件的剖视图。

图18是表示变形例装置的把持构件的动作说明的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

本发明的粘合带剥离装置设于支承板分离装置。即，如图1所示，粘合带剥离装置是用于将借助双面粘合带3与由不锈钢、玻璃基板或硅基板构成的支承板2呈同心状地贴合于该支承板2的背磨前的半导体晶圆1(以下，适当地称作“晶圆1”)与该支承板2分离的装置。此外，支承板2是与晶圆1大致相同的形状，其直径为晶圆1的直径以上。

此处，晶圆1以如下方式形成。对在晶圆表面上形成电路之后进行切割处理而得到的裸芯片1a进行检查，仅筛选出合格的裸芯片1a。以将这些裸芯片1a的电极面朝向下方的方式如图2所示那样将这些裸芯片1a以二维阵列状排列并固定在被粘贴于承载用的支承板2的双面粘合带3上。并且，在裸芯片1a上包覆树脂1b而再生出晶圆形状。

返回到图1，双面粘合带3是通过在带基材3a的两面上设置加热剥离性的粘合层3b和紫外线固化型或非紫外线固化型的感压性的粘合层3c而构成的，该粘合层3b通过加热会发泡膨胀而丧失粘接力，该粘合层3c会在紫外线的照射下固化而粘接力降低。也就是说，在该双面粘合带3的粘合层3b上粘贴有支承板2，且在粘合层3c上粘贴有晶圆1。此外，在本实施例中，贴合有直径比晶圆1的直径略大的双面粘合带3，但双面粘合带3也可以为与晶圆1相同的尺寸。

图3是表示本发明的支承板分离装置的主视图，图4是支承板分离装置的侧视图，图5是粘合带剥离装置的俯视图。

该支承板分离装置具有支承板分离机构4、保持台5以及带剥离机构6等。

保持台5是金属制的卡盘台，保持台5经由流路与外部的真空装置连通和连接。也就是说，保持台5对所载置的晶圆1进行吸附保持。另外，在保持台5上装设有多根支承销7。此外，保持台5并不限定由金属制成，也可以由多孔质陶瓷形成。

支承销7以隔开等间隔的方式在保持台5的规定的圆周上配置多根。即，支承销7构成为能够利用工作缸8而相对于保持台5的保持面以伸出和回缩的方式升降。并且，支承销7的顶端由绝缘物构成或者被绝缘物覆盖。

如图3所示，支承板分离机构4具有可动台12，该可动台12能够沿在纵壁10的背部纵向配置的轨道11升降。并且，支承板分离机构4具有以能够调节高度的方式支承于该可动台12的可动框架13。在支承板分离机构4中设有吸附板15，该吸附板15安装于自该可动框架13朝向前方延伸出的臂14的顶端部。

可动台12通过利用马达17驱动丝杠16并使丝杠16正反旋转而进行螺旋进给升降。另外，吸附板15的下表面构成为真空吸附面，且在该吸附板内部内置有加热器18。

如图4和图5所示，在带剥离机构6中，经由自能够沿着轨道20在前后方向上滑动移动的可动台21朝向下方延伸出的升降轴22安装有剥离单元23。

可动台21构成为能通过环形带而进行水平移动，该环形带张设在空转皮带轮与安装于马达的驱动轴的驱动皮带轮之间。

升降轴22构成为，通过脉冲马达28的正反转驱动从而使剥离单元23升降。

剥离单元23具有剥离辊30和把持机构31。剥离辊30构成为能够利用环形带36进行自转，该环形带36张设在被安装于中空的旋转轴32的皮带轮33和被安装于马达34的驱动轴的驱动皮带轮35之间。另外，如图6所示，剥离辊30具有平坦面37，在该平坦面37上设有吸附孔38。该吸附孔38与配置在外部的吸引装置相连通和连接。剥离辊30被例如弹性体覆盖。此外，剥离辊30相当于本发明的吸附辊。

吸附孔38形成于与双面粘合带3的剥离开始端的部分相对应的位置。因而，吸附孔38形成为沿着带外周的圆弧的多个长孔。此外，能够根据双面粘合带3的大小、形状而适当地改变吸附孔38的形状和个数。

如图10所示，把持机构31由工作缸39和把持构件40等构成。工作缸39水平固定于剥离单元23的框主体F(参照图5)。在该工作缸39的杆顶端安装有把持构件40。

把持构件40是顶端细的板状的带缘构件，具有与剥离辊30的长度大致相同的长度。对该把持构件40的表面实施了基于氟加工的脱模处理。即，通过工作缸39的工作使把持构件40自后方的待机位置移动到前方的把持位置而对被剥离辊30吸附保持着的双面粘合带3进行按压，从而与该剥离辊30协同动作而把持双面粘合带3。

如图3所示，带回收部50作为回收箱而配置在达到剥离终止端侧的剥离辊30的下方。

接下来，参照图7～图12说明所述支承板分离装置的一系列的动作。

首先，操作未图示的操作部而进行各种设定。例如，对支承板分离机构4的加热器18的加热温度和时间进行设定。

与具有加热剥离性的粘合层3b的双面粘合带3相对应地设定加热温度。也就是说，将加热温度设定为通过加热会发泡膨胀而丧失粘合力的温度。

在完成各种设定之后，使装置工作。在利用对准台对带有支承板的晶圆1进行对位之后，利用利用未图示的机械臂将带有支承板的晶圆1输送至保持台5上。

如图7所示，在将背面被机械臂吸附的晶圆1载置在自保持台5突出的多根支承销7上之后，晶圆1下降而将晶圆1以规定的姿势和位置载置在保持台5的上表面上。然后，利用配置于保持台5的外周的定位机构自外周把持晶圆1而对晶圆1进行对位。之后，将晶圆1吸附保持于保持台5。此时，保持台5被加热器加热。

接下来，如图8所示，使支承板分离机构4的吸附板15下降直到与晶圆1的上表面相接触，利用内置的加热器18对晶圆1进行加热。通过由吸附板15进行的加热和保持台5的加热来使双面粘合带3中的加热剥离性的粘合层3b发泡膨胀而丧失粘接力。

在完成规定时间的加热之后，如图9所示，使吸附板15以吸附保持着支承板2的状态上升。此时，丧失了粘接力的粘合层3b被自支承板2的下表面剥离，仅支承板2上升。

在支承板2的分离处理已完成的保持台5上保持有残留了双面粘合带3的晶圆1，在该双面粘合带3暴露出粘合层3b，该粘合层3b发泡而丧失粘接力且表面产生了凹凸。在该状态下，如图10所示，使带剥离机构6工作而使剥离辊30自待机位置向剥离开始位置移动。

此时，使剥离辊30在剥离开始端处停止并使剥离辊30自转而将吸附孔38的位置调整为朝下，以便能够吸引双面粘合带3的剥离开始端。

在剥离开始位置处完成剥离辊30的位置调整等之后，如图11所示，利用脉冲马达28使剥离单元23下降，并利用剥离辊30来适度地按压双面粘合带3。同时，利用剥离辊30吸引双面粘合带3。之后，如图12所示，一边使剥离辊30旋转一边使剥离辊30朝向剥离终止端仅移动规定距离。

当使吸附孔38旋转移动到与把持构件40相对的位置时使剥离辊30的旋转停止，并利用工作缸39使把持构件40前进移动而按压双面粘合带3的端部。即，剥离辊30与把持构件40协同动作而把持双面粘合带3的端部。

在把持着双面粘合带3的状态下，使剥离单元23一边朝向斜上方上升一边移动到剥离终止端而自晶圆1剥离双面粘合带3。

当剥离辊30到达剥离终止端时，利用工作缸39使把持构件40向待机位置后退而解除对双面粘合带3的把持，从而使双面粘合带3下落到带回收部50内。

接下来，使支承销7上升而自保持台5突出，从而使晶圆1与保持台5分开。使机械臂的顶端进入到晶圆1与保持台5之间，自背面吸附保持晶圆1而将晶圆1朝向接下来的工序输出。以上，完成了一系列的动作，以后，重复进行相同的动作。

采用所述实施例装置，在双面粘合带3的因剥离辊30的吸引而剥离下来的端部被把持构件40和剥离辊30把持的状态下，将双面粘合带3自晶圆1剥离。因而，即使自剥离开始端朝向中央去双面粘合带3的粘接于晶圆1的粘接面积变大，在剥离该双面粘合带3时，把持力也大于作用于粘接界面的拉伸力。其结果，能够避免在剥离双面粘合带3的过程中双面粘合带3自剥离辊30脱离而下落。

此外，本发明还能够通过以下的方式来实施。

(1)在所述实施例装置中，也可以为具有用于向再粘接于把持构件40的双面粘合带3排出气体的喷嘴的结构。例如，如图13所示，在把持构件40中，在宽度方向上以规定间距插入有多根喷嘴41。该喷嘴41与工作缸39的杆水平地固定于框主体F。因而，把持构件40能沿着喷嘴41滑动移动。此外，喷嘴41的顶端在把持位置处收纳于把持构件40，通过使把持构件40后退，从而如图14所示那样使喷嘴41的顶端自把持构件40的表面突出。

说明该变形例装置的动作。此外，由于剥离双面粘合带3的动作与所述实施例相同，因此，详细叙述将剥离后的双面粘合带3向带回收部50废弃的动作。

在利用剥离辊30和把持构件40把持双面粘合带3的状态下，如图15所示，使剥离单元23移动到剥离终止端而自晶圆1剥离双面粘合带。

此处，当剥离辊30到达剥离终止端时，利用工作缸39使把持构件40向待机位置后退而解除对双面粘合带3的把持。在把持构件40后退时，如图16所示，喷嘴41的顶端自把持构件40的表面突出，且如箭头所示那样自喷嘴41吹送空气而将再粘接于把持构件40的双面粘合带3排除。

另外，将剥离辊30自负压切换为正压并自吸附孔38排出空气。此时，在双面粘合带3通过加热而软化并被吸入到吸附孔38内的情况下，能够自吸附孔38排出双面粘合带3。

采用该结构，能够使双面粘合带3可靠地下落到带回收部50内而将双面粘合带3回收。

另外，在该结构中，喷嘴41也可以构成为，在埋设于把持构件40的状态下吹送空气，而没有自把持构件40突出。

并且，在该结构中，如图17所示，喷嘴41也可以构成为，被弹簧43施力而自把持构件40的表面突出。在该情况下，在利用把持构件40和剥离辊30把持了双面粘合带3时，如图18所示，喷嘴41被收纳在把持构件40的内部，在解除了把持时，喷嘴41自把持构件40的表面突出而将双面粘合带3自把持构件40推出。

此外，在剥离辊30侧的正压的切换也可以构成为，利用压力计检测吸引时的压力变化，在压力没有降低的情况下，使剥离辊30工作。

(2)在所述实施例装置中，利用了由在背磨前进行切割而筛选出的合格的裸芯片1a和树脂1b再生出的晶圆1，但也可以应用于背磨后的晶圆。另外，也可以应用于在对粘贴有保护带的半导体晶圆实施背磨处理之后剥离该保护带的情况。在该情况下，只要利用所述装置即可，无需使支承板分离机构4工作。

Claims (6)

1.一种粘合带剥离方法，其用于自粘贴有粘合带的半导体晶圆剥离该粘合带，其中，

所述粘合带剥离方法包括以下的工序：

吸附工序，在该吸附工序中，利用吸附辊的吸附面在所述半导体晶圆的外周部分处吸附粘合带；

第1剥离工序，在该第1剥离工序中，一边使所述吸附辊旋转一边使该吸附辊与半导体晶圆以相抵接的方式相对地水平移动而自半导体晶圆剥离粘合带，从而形成剥离开始端；

第2剥离工序，在该第2剥离工序中，一边使所述吸附辊的旋转停止并利用该吸附辊和把持构件来把持剥离开始端，一边自半导体晶圆剥离粘合带；以及

去除工序，在该去除工序中，解除把持构件对剥离下来的所述粘合带的把持而将该剥离下来的所述粘合带去除。

2.根据权利要求1所述的粘合带剥离方法，其中，

在所述去除工序中，自埋设于把持构件的喷嘴和吸附辊的吸附孔中的至少一者排出气体而将粘合带去除。

3.根据权利要求2所述的粘合带剥离方法，其中，

在所述去除工序中，自把持构件的喷嘴排出气体并使该喷嘴自把持构件突出。

4.一种粘合带剥离装置，其用于自粘贴有粘合带的半导体晶圆剥离该粘合带，所述粘合带剥离装置包括以下的构件：

保持台，其用于载置并保持所述半导体晶圆；

剥离机构，其用于一边利用用于吸附所述粘合带的吸附辊来吸附所述粘合带一边自半导体晶圆剥离所述粘合带；

驱动机构，其用于使所述保持台和吸附辊以相抵接的方式相对地进行水平移动；以及

把持机构，其具有把持构件，该把持构件与吸附辊协同动作而把持粘合带的自所述半导体晶圆剥离下来的剥离开始端。

5.根据权利要求4所述的粘合带剥离装置，其中，

在所述把持构件中埋设有气体排出用的喷嘴，

该粘合带剥离装置构成为，在要解除由所述把持构件进行的把持而去除粘合带时，自喷嘴和吸附辊中的至少一者排出气体。

6.根据权利要求5所述的粘合带剥离装置，其中，

所述喷嘴构成为能在埋设于把持构件的埋设位置与自把持面突出后的位置之间进退。