CN105390415A - 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。利用越朝向顶端越细的板状的剥离构件一边将剥离带粘贴于被粘贴在半导体晶圆上的保护带并折回一边将该剥离带剥离，由此以使保护带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离保护带。在该剥离工序中利用在剥离构件的后方追随该剥离构件的检测器来对在被剥离了保护带后的半导体晶圆W的表面上产生的裂纹、缺口等异常部位进行检测。

Description

粘合带剥离方法和粘合带剥离装置

技术领域

本发明涉及用于将粘贴在半导体晶圆(以下，适当称作“晶圆”)的电路形成面上的保护带或双面粘合带等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

在完成了图案形成处理的晶圆的表面上粘贴了保护带后，对已粘贴有保护带的晶圆的整个背面均匀地实施背磨处理。在将已粘贴有保护带的晶圆输送到进行分离处理以将晶圆细分断成芯片的切割工序之前，从表面将保护带剥离。

作为从晶圆表面剥离保护带的方法，例如，以如下方式实施。将晶圆的粘贴有保护带的表面朝上而将晶圆吸附保持于保持台。一边使粘贴辊滚动一边将剥离用的粘合带粘贴于保护带上。之后，利用顶端细的板状的带缘构件将粘合带翻转剥离，从而将粘接于粘合带的保护带与粘合带一体地从晶圆表面剥离(参照日本国特开2002－124494号公报)。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在所述以往方法中产生了如下那样的问题。

近年来，为了能够实现伴随着应用而快速进步的高密度安装，要求晶圆的薄型化。另外，存在晶圆薄型化的同时晶圆的尺寸变大的倾向。伴随着所述薄型化和大型化，晶圆的刚性降低，因此，容易产生晶圆的裂纹。

在产生了裂纹的情况下，能够通过在保持台上形成的多个吸附孔的吸引力的变化来检测裂纹。然而，只有在产生了裂纹的部位和吸附孔相重叠的情况下才能检测出吸引力的变化。即，不能在晶圆的整个面上检测裂纹的产生。

因而，当在继续对产生了裂纹的状态下的晶圆进行处理时，产生了如下问题：碎片被卷入到装置内而使装置不必要地停止、或者污染作为接下来的处理对象的晶圆。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，其主要目的在于，提供能够精度良好地检测出在背面磨削后的半导体晶圆上产生的裂纹等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，其用于将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离，其中，所述粘合带剥离方法包括以下的工序：剥离工序，在该剥离工序中，利用剥离构件一边将剥离带粘贴于所述粘合带并折回一边将该剥离带剥离，由此以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；以及检查工序，在该检查工序中，使检测器在所述剥离工序中在剥离构件的后方追随该剥离构件而对半导体晶圆的裂纹进行检查。

采用所述方法，在刚将粘合带自容易产生裂纹的晶圆剥离之后，追随剥离构件的检测器立即对有无裂纹进行检测。因而，能够事先防止产生了裂纹的晶圆被输送至下一工序。另外，在检测出裂纹的情况下，能够将晶圆的碎片迅速地去除或对裂纹进行处理。因而，能够避免将保持台、作为接下来的处理对象的晶圆污染。此外，在本发明中，“裂纹”指的是，具有“裂缝”和“缺口”的异常部位。

此外，在所述方法中，也可以是，利用环状的保持台来保持半导体晶圆的外周，一边向该保持台的中空内部供给气体而进行加压一边将所述剥离带粘贴于粘合带并剥离。

采用该方法，随着加压，薄型化的晶圆以略微朝上的弯曲形状鼓出，因此，裂纹部分略微敞开而使气体易于流出。因而，能够更精度良好地判断晶圆的裂纹部分。

另外，为了实现这样的目的，本发明采用如下结构。

即，一种粘合带剥离装置，其用于将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离，其中，所述粘合带剥离装置具有以下的构件：保持台，其用于保持所述半导体晶圆；剥离带供给机构，其用于朝向所述半导体晶圆供给带状的剥离带；剥离机构，其利用剥离构件将剥离带粘贴于所述保持台上的半导体晶圆，之后，通过利用该剥离构件使剥离带折回并剥离，由此，以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；水平驱动机构，其使所述保持台和所述剥离构件相交叉地相对地水平移动；检测器，其在所述剥离构件的后方追随所述剥离构件而对半导体晶圆的裂纹进行检测；以及带回收机构，其用于将与所述粘合带一体化了的剥离带卷取并回收。

采用该结构，能够利用在将粘合带自晶圆表面剥离的工序中在剥离构件的后方追随剥离构件的检测器来对晶圆的裂纹进行检测。即能够适当地实施所述方法。

此外，在该结构中，也可以构成为，所述保持台为对半导体晶圆的外周进行保持的环状，该粘合带剥离装置包括：加压器，其用于在将半导体晶圆保持于所述保持台的状态下对该保持台的内部空间供给气体而进行加压；以及控制部，其用于对所述保持台的中空内部的压力进行调整。

采用该结构，由于保持台内被加压，因此，晶圆以略微朝上的弯曲形状鼓出。即，气体自晶圆的裂纹部分逸出而使晶圆的裂纹部分略微敞开，能够更精度良好地判断该裂纹部分。

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，能够精度良好地检测出在背面磨削后的半导体晶圆上产生的裂纹。

附图说明

图1是保护带剥离装置的主视图。

图2是表示保护带剥离装置的主要部分的概略结构的俯视图。

图3是检测器的主视图。

图4是表示保护带的剥离动作的图。

图5是表示保护带的剥离动作的图。

图6是表示保护带的剥离动作的图。

图7是表示保护带的剥离动作的图。

图8是在变形例装置中使用的半导体晶圆的局部剖立体图。

图9是在变形例装置中使用的半导体晶圆的背面侧的立体图。

图10是在变形例装置中使用的半导体晶圆的局部纵剖视图。

图11是变形例装置的保持台的纵剖视图。

图12是表示变形例装置进行的保护带的剥离动作的图。

图13是表示变形例装置进行的保护带的剥离动作的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一实施例。此外，对于实施例装置，详细叙述将粘贴于整个背面被均匀地磨削而平坦的半导体晶圆(以下，适当称作“晶圆”)的表面的保护带剥离的情况。此外，本发明的粘合带包含保护带。

图1涉及本发明的一实施例，其是表示保护带剥离装置的整体结构的主视图，图2是表示保护带剥离装置的主要部分的概略结构的俯视图。此外，本实施例的保护带剥离装置相当于粘合带剥离装置。

如图1所示，保护带剥离装置由保持台1、带供给部2、剥离机构3以及带回收部4构成。

如图2所示，保持台1是在表面上具有多个吸附孔5的金属制的卡盘台。此外，保持台5并不限定由金属制成，也可以由多孔质形成。

另外，保持台1支承于可动台15，该可动台15以能够沿着前后水平地配置的左右一对轨道6前后滑动的方式支承于该左右一对轨道6。丝杠9对可动台7进行丝杠进给驱动，由脉冲马达8对该丝杠9进行正反驱动。

带供给部2将自原料卷导出的剥离带Ts引导至后述的剥离单元10。

剥离机构3的主要部分包括剥离单元10和检测器11等。

跨着竖立设置于装置基台的左右一对纵框12固定有由拉拔铝材构成的支承框13。该支承框13的左右中央部位与箱形的基台14连结。另外，以借助设于基台14的左右一对纵轨道15能够滑动升降的方式受到支承的升降台16利用球轴进行升降，该球轴与马达17连结并被马达17驱动。剥离单元10安装于升降台16。

升降台16构成为在上下方向上贯穿的中空框状。剥离单元10配置于在升降台16的左右设置的侧板18的内侧下部。跨着两侧板18固定有支承框19。在支承框19的中央安装有剥离构件20。

剥离构件20是比晶圆W的直径短的板状，且形成为越朝向顶端越细的锥状。该剥离构件20以向斜向下倾斜的姿势被固定。

如图3所示，检测器11是通过将多个光电传感器排列配置成一列而构成的，以使检测器11的检测范围涵盖晶圆W的直径以上。该检测器11固定配置于支承框13的下端。即，配置为，在使剥离构件20和保持台1相交叉地相对地水平移动时，检测器在剥离构件20的后方追随剥离构件20。

另外，在剥离机构3中，供给用的引导辊21以能够空转的方式轴支承在侧板18的后方。另外，在剥离单元10的上方配置有多根回收用的引导辊22、夹持辊23以及张紧辊24。

回收用的引导辊22以能够空转的方式被轴支承。张紧辊24以能够空转的方式设置于支承臂25并配置为能够借助该支承臂25进行摆动。因此，张紧辊24会对被引导卷绕的剥离带Ts施加适度的张力。

这些回收用的引导辊22和张紧辊24构成为宽度比晶圆W的直径大的宽幅辊，并且这些回收用的引导辊22和张紧辊24的外周面成为涂敷有氟树脂的难粘接面。

供给用的引导辊21构成为宽度比剥离带Ts的宽度大且比晶圆W的直径小的窄幅辊。

带回收部4用于将自剥离单元10送出的剥离带Ts卷取并回收。

接下来，根据图4～图7来说明所述实施例装置的一系列的动作。

利用未图示的输送机器人将背面磨削后的、粘贴有保护带PT的晶圆W载置在保持台1上。保持台1吸附保持晶圆W。

如图4所示，吸附保持着晶圆W的保持台1从待机位置向剥离带Ts的粘贴开始位置移动。即，剥离构件20的顶端移动至与晶圆W的端部相接触的位置。接下来，如图5所示，马达17进行工作而使剥离单元10下降到规定高度。即，卷挂于剥离构件20的剥离带Ts被按压并粘贴在晶圆W上的保护带PT的端部。

之后，如图6和图7所示，保持台1进行前进移动。此时，利用剥离构件20将剥离带Ts粘贴于保护带PT。同时，利用剥离构件20一边使剥离带Ts折回一边以使保护带PT与剥离带Ts成为一体的方式从晶圆W的表面剥离保护带PT。此外，与该剥离动作同步地自带供给部2放出剥离带Ts，并利用带回收部4将使用后的粘贴有保护带PT的剥离带Ts卷取并回收。

并且，检测器11在该保护带PT的剥离工序中追随剥离构件20进行的保护带PT的剥离动作并对剥离了该保护带PT后的晶圆W的表面照射来自检测器11的光。检测器11接收来自晶圆W的表面的反射光并对该光强度进行信号转换，并发送至控制部26。

控制部26利用判断部27对预先存储在存储器等存储装置中的光强度级别的基准值和所检测出的实测值进行比较并进行判断。即，若实测值小于基准值，则判断为在晶圆W上产生了缺口、龟裂等裂纹等异常部位。该异常部位是通过用于检测保持台1的移动距离的编码器、脉冲马达8的脉冲数以及检测器11的光接收位置等来确定的，该异常部位的位置坐标被存储起来。能够自存储装置读取位置坐标并将其显示在监视器等上，以进行确认。

在从晶圆W的表面将保护带PT完全剥离后，剥离单元10上升而返回到初始位置以应对接下来的处理。

利用保持台1使被剥离了保护带PT后的晶圆W移动到交接位置。

以上，完成了实施例装置的一系列的动作，之后，重复进行相同动作，直至到达规定张数为止。

采用所述实施例装置，即使在晶圆W被保持台1局部地吸附保持的情况下，也能够精度良好地检测出裂纹、缺口等异常部位。即，在检测出异常部位的情况下，由于能够利用检测出的位置坐标来确定异常部位，因此能够实施迅速的处理。例如，能够迅速地去除碎片等。并且，还能够将不合格的晶圆W自生产线去除。因而，能够避免使装置和生产线不必要地停止。

此外，本发明还能够通过以下的方式来实施。

(1)在所述实施例中，对以整个背面被均匀地磨削而平坦的晶圆W为例进行了说明，但也可以如图8～图10所示那样，利用已在背面外周形成有环状凸部的晶圆。

即，晶圆W是在形成有图案的表面粘贴保护带PT而在表面得到保护的状态下进行了背磨处理的晶圆。以外周部在径向上留有大约2mm的方式对晶圆的背面进行磨削(背磨)。即，使用被加工成如下形状的晶圆：在背面形成有扁平凹部b，且沿着背面的外周残存有环状凸部r。例如，以使扁平凹部b的深度d达到数百μm且使磨削区域的晶圆厚度t达到几十μm的方式加工晶圆。因而，形成于背面外周的环状凸部r作为用于提高晶圆W的刚性的环状肋发挥功能，从而抑制在处置、其他处理工序中的晶圆W发生挠曲变形。

在利用该晶圆W的情况下，在所述装置中，优选利用如下的保持台。此外，与所述实施例装置相比，仅在保持台的结构上存在差异，因此，对于相同结构只标注相同附图标记，仅详细叙述不同的结构。

如图11所示，在保持台1A上设有凹部30，该凹部30的直径接近晶圆W的背面的磨削区域的直径。在该凹部30的外周部的环状凸部31的表面上形成有对晶圆W的环状凸部r起作用的多个吸附槽32。该吸附槽32与外部的真空源33连通和连接。

另外，形成有用于对由晶圆W的扁平凹部b和保持台1A的凹部30形成的空间34进行加压的空气供给孔35。该空气供给孔35与设置在外部的空气供给装置36连通和连接。并且，在环状凸部31的侧壁上设有将空间34和外部相连通的压力控制用的针阀。此外，空气供给装置36相当于本发明的加压器。

另外，与所述实施例同样地，保持台1A支承于可动台7，该可动台7以能够沿着前后水平地配置的左右一对轨道6前后滑动的方式支承于该左右一对轨道6。丝杠9对可动台7进行丝杠进给驱动，由脉冲马达8对该丝杠9进行正反驱动。

接下来，参照图12和图13说明该实施例装置的一系列的动作。

利用未图示的输送机器人使背面研削后的粘贴有保护带PT的晶圆W以晶圆背面的环状凸部r重叠在保持台1A的环状凸部31之上的方式载置于环状凸部31。

当将晶圆W载置在保持台1A上时，利用形成于环状凸部31的吸附槽32来吸附保持晶圆W的环状凸部r。之后，使空气供给装置36工作而开始对保持台1A的被晶圆W密闭了的空间34供给空气。此时，如图12所示，对空间34进行加压，直至使晶圆W的表面朝上略微鼓出的程度为止。

在空间34内达到规定压力后，吸附保持着晶圆W的保持台1A从待机位置向剥离带Ts的粘贴开始位置移动。接下来，马达17进行工作而使剥离单元10下降到规定高度。即，卷挂于剥离构件20的剥离带Ts被按压并粘贴在晶圆W上的保护带PT的端部。

之后，如图13所示，保持台1A进行前进移动。此时，利用剥离构件20一边以使晶圆W的朝上的弯曲返回平坦的方式对晶圆W进行按压一边将剥离带Ts粘贴于保护带PT。同时，利用剥离构件20一边使剥离带Ts折回一边以使保护带PT与剥离带Ts成为一体的方式从晶圆W的表面剥离保护带PT。此外，与该剥离动作同步地自带供给部2放出剥离带Ts，并利用带回收部4将使用后的粘贴有保护带PT的剥离带Ts卷取并回收。

并且，检测器11追随剥离构件20在该保护带PT的剥离工序中进行的保护带PT的剥离动作并对剥离了该保护带PT后的晶圆W的表面照射来自检测器11的光。检测器11接收来自晶圆W的表面的反射光并对该光强度进行信号转换，并发送至控制部26。

控制部26利用判断部27来判断实测值是否在预先存储在存储器等存储装置中的光强度级别的基准值的范围内。若实测值大于预先确定的设定范围或小于该范围，则判断为在晶圆W上产生了缺口、裂纹等异常部位。例如，由于在图13所示的产生了裂纹的异常部位40处光没有被反射，因此没有达到所设定的规定范围的光强度。该异常部位是通过用于检测保持台1A的移动距离的编码器、脉冲马达8的脉冲数以及检测器11的光接收位置等来确定的，该异常部位的位置坐标被存储起来。

此外，在本实施例中，由于作为检测对象的晶圆W略微朝上鼓出，因此，由检测器11检测出的、所接收到的反射光的强度会因晶圆W的弯曲率的不同而变化。因而，利用实验、模拟并根据光的照射位置与反射光的光强度的级别变化间的相关性来预先制作映射数据并将该映射数据存储在控制部26的存储装置中。

在从晶圆W的表面将保护带PT完全剥离后，剥离单元10上升而返回到初始位置以应对接下来的处理。

以上，完成了实施例装置的一系列的动作，之后，重复进行相同动作，直至到达规定张数为止。

即使在因晶圆W的背面形成有增强用的环状凸部r而不能利用平坦的卡盘台来吸附保持晶圆W的整个背面的情况下，采用所述实施例装置，也能够吸附保持晶圆W。另外，虽然晶圆W的扁平凹部r的电路形成面变薄而使刚性降低，但通过对由保持台1A和晶圆W形成的空间34供给气体而进行加压，能够避免在粘贴时电路形成面因按压而发生凹入变形。即，能够使剥离带Ts密合于保护带PT。

并且，通过对空间34供给气体而进行加压，在产生了裂纹、缺口等异常部位的情况下，会使气体自该异常部位略微逸出。即，使裂纹部分略微扩张而易于进行检测。因而，在检测出异常部位的情况下，能够根据位置坐标来迅速地去除碎片等。并且，还能够自生产线去除不合格的晶圆W。因而，能够避免使装置和生产线不必要地停止。

此外，该实施例装置并不限定于在背面形成有环状凸部r的晶圆W，该实施例装置也能够适用于所述主要实施例所记载的、整个背面被均匀地磨削而平坦的晶圆W。

(2)在所述两实施例中，检测器11的光所照射的位置也可以是利用剥离构件20正要将保护带PT剥离的位置附近。在该情况下，在剥离保护带PT时，拉伸力集中于沿着剥离构件20形成的分离边界线并作用于裂纹部分。即，使裂纹部分略微张开而易于进行检测。

(3)在所述实施例中，以对剥离单元10的下降进行控制的方式将剥离带Ts粘贴于保护带PT，但也可以是，利用使保持台1相对于不进行升降动作的剥离单元10进行升降动作的形态来将剥离带Ts粘贴于保护带PT。另外，也可以构成为，将保持台1、1A固定且使剥离单元10移动。

(4)在所述实施例中，利用了将光电传感器排成一列的检测器11，但并不限定于该检测器。例如，也可以构成为，使光学摄像机在剥离构件20的后方追随剥离构件20而对晶圆W的表面进行拍摄，利用该图像数据来判断裂纹等。或者，也可以利用线传感器。

(5)在所述各实施例中，即使检测出异常部位，也将保护带PT自晶圆W完全剥离，但也可以是，在检测出异常部位的时刻使剥离动作停止，以去除碎片等。

(6)在所述各实施例例如还能够应用于将贴合有与晶圆W大致相同形状的不锈钢或玻璃基板等增强用的支承板的双面粘合带自晶圆W剥离的情况。

Claims (4)

1.一种粘合带剥离方法，其用于将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离，其中，

所述粘合带剥离方法包括以下的工序：

剥离工序，在该剥离工序中，利用剥离构件一边将剥离带粘贴于所述粘合带并折回一边将该剥离带剥离，由此以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；以及

检查工序，在该检查工序中，使检测器在所述剥离工序中在剥离构件的后方追随该剥离构件而对半导体晶圆的裂纹进行检查。

2.根据权利要求1所述的粘合带剥离方法，

在所述剥离工序中，利用环状的保持台来保持半导体晶圆的外周，一边向该保持台的中空内部供给气体而进行加压一边将所述剥离带粘贴于粘合带。

3.一种粘合带剥离装置，其用于将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离，其中，

所述粘合带剥离装置具有以下的构件：

保持台，其用于保持所述半导体晶圆；

剥离带供给机构，其用于朝向所述半导体晶圆供给带状的剥离带；

剥离机构，其利用剥离构件将剥离带粘贴于所述保持台上的半导体晶圆，之后，通过利用该剥离构件使剥离带折回并剥离，由此，以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；

水平驱动机构，其使所述保持台和所述剥离构件相交叉地相对地水平移动；

检测器，其在所述剥离构件的后方追随所述剥离构件而对半导体晶圆的裂纹进行检测；以及

带回收机构，其用于将与所述粘合带一体化了的剥离带卷取并回收。

4.根据权利要求3所述的粘合带剥离装置，其中，

所述保持台为对半导体晶圆的外周进行保持的环状，

该粘合带剥离装置包括：

加压器，其用于在将半导体晶圆保持于所述保持台的状态下对该保持台的内部空间供给气体而进行加压；以及

控制部，其用于对所述保持台的中空内部的压力进行调整。