CN105590891A - 粘合带粘贴方法和粘合带粘贴装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供高精度地向在背面的外周形成有增强用的环状凸部的半导体晶圆的该背面和环框粘贴粘合带的粘合带粘贴方法和粘合带粘贴装置。利用自保持台(13)凸起设置的环状的保持部(16)对刻印有由文字、记号或文字和记号的组合形成的ID的晶圆的环状凸部进行保持，并利用自该保持部(16)的内侧突出的保持区域(18)以抵接的方式对晶圆的刻印区域进行保持。在该状态下，由成对的上下罩夹持粘合带的位于环框与晶圆之间的部分，使在形成的腔室内由粘合带分隔而成的两个空间之间产生压力差，一边使粘合带凹入弯曲一边将粘合带粘贴于晶圆的背面。

Description

粘合带粘贴方法和粘合带粘贴装置

技术领域

本发明涉及以跨着在背面的外周具有增强用的环状凸部的半导体晶圆(以下，适当称作“晶圆”)的该背面和环框的方式对支承用的粘合带进行粘贴的粘合带粘贴方法和粘合带粘贴装置。

背景技术

为了增强因背面磨削而刚性降低的晶圆，保留背面外周而仅对中央的电路形成部分进行磨削。即，在晶圆的背面外周形成有环状凸部。在对晶圆进行切割处理之前，将该晶圆借助支承用的粘合带安装于环框的中央。

例如，将晶圆载置并保持在被设置在上下一对罩的下罩内的保持台上，将环框保持在包围下罩的框保持台上。在将粘合带粘贴于该环框之后，用两个罩夹持粘合带的位于环框内侧的部分而构成腔室。此时，由于粘合带和晶圆背面彼此以接近的方式相对，因此，在使由粘合带分隔而成的两个空间之间产生压力差的同时，利用半球状的弹性体以自粘合带的中央向外呈放射状按压粘合带，从而将粘合带粘贴于晶圆背面。

在完成粘合带的粘贴之后，从第1按压构件向粘合带的在环状凸部的内侧角部处无法完全粘接而浮起的部分吹气，进行第2次粘贴处理(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2013－232582号公报

发明内容

发明要解决的问题

在以往的粘合带粘贴方法中，虽然对环状凸部的内侧角部进行了第2次粘贴处理，但仍然存在粘合带在完成粘贴后、在环状凸部的内侧的靠扁平面侧的部位剥离、进而产生空隙这样的问题。当对产生了该剥离的状态下的晶圆进行切割处理时，产生了如下问题，即，在粘合带的没有密合的部分处分断了的芯片飞散、进而发生破损。

用于解决问题的方案

本发明是鉴于这样的情况而做出的，其主要目的在于，提供能够将粘合带高精度地粘贴于在背面外周形成有环状凸部的半导体晶圆的背面的粘合带粘贴方法和粘合带粘贴装置。

因此，发明人等对产生粘合带剥离的原因进行了认真研究。其结果，发明人等获得了以下见解。

对产生了粘合带剥离的晶圆进行外观检查，结果发现，剥离集中于自扁平面立起的环状凸部的内侧角部的整周中的、标记有管理用的ID、代码的特定部分。进一步对产生了剥离的晶圆进行外观检查，结果发现，在标记部分上形成有微小的通孔。也就是说，在激光刻印的标记部分上形成了通孔。

虽然使用了在标记部位没有形成通孔的合格的晶圆，但当重复进行在腔室内利用压力差将粘合带粘贴于晶圆的实验时，包括在粘贴了粘合带之后在标记部分形成有通孔的晶圆。

于在腔室内将粘合带向晶圆粘贴时，利用环状的保持台以抵接的方式自晶圆的与环状凸部相反的一侧仅对晶圆的仅环状凸部进行保持。因此可知：在粘贴了粘合带之后，在使腔室内恢复为大气状态的升压过程中，压力作用于激光刻印的最薄部的标记部位而形成该通孔，进而气体自该通孔流入而将粘合带剥离了。

因此，为了实现上述目的，本发明采用如下结构。

即，一种粘合带粘贴方法，其是以跨着在背面的外周具有环状凸部的半导体晶圆的该背面和环框的方式对支承用的粘合带进行粘贴的粘合带粘贴方法，其特征在于，该粘合带粘贴方法包括以下过程：保持过程，在该保持过程中，利用环状的保持台来对刻印有文字、记号或文字和记号的组合的、比环状凸部靠内侧的刻印区域和该环状凸部进行保持；以及粘贴过程，在该粘贴过程中，在利用一对罩来夹持粘合带的位于所述环框与半导体晶圆之间的部分而形成的腔室内，使由该粘合带分隔而成的两个空间之间产生压力差，从而一边使粘合带凹入弯曲一边将粘合带粘贴于半导体晶圆的背面。

作用、效果

采用所述方法，能够利用环状的保持台以抵接的方式对刻印区域和环状凸部进行保持。因而，刻印区域被保持台覆盖，由此，在使腔室内升压的过程中，流入气体的加压不会作用于刻印部位。因而，能够避免在最薄部的刻印部位形成通孔，进而能够防止粘合带剥离。

此外，在所述方法中，也可以是，在保持过程中，将半导体晶圆隔着弹性片保持在保持台上。

采用该方法，利用弹性片使保持台与刻印区域之间的密合度增加。因而，能够更可靠地防止刻印部位破损。

另外，在所述方法中，也可以是，在粘贴过程中，一边对粘合带进行加热一边将粘合带粘贴于半导体晶圆。

采用该方法，能够通过加热而使粘合带软化，并使该粘合带密合于晶圆背面。

另外，为了实现这样的目的，本发明采用如下结构。

即，一种粘合带粘贴装置，其用于以跨着在背面的外周具有环状凸部的半导体晶圆的该背面和环框的方式对支承用的粘合带进行粘贴，其特征在于，该粘合带粘贴装置包括：保持台，其为环状，用于以抵接的方式对刻印有文字、记号或文字和记号的组合的、比环状凸部靠内侧的刻印区域和该环状凸部进行保持；框保持部，其用于保持已粘贴有所述粘合带的环框；腔室，其用于容纳所述保持台且由对粘贴于环框的粘合带进行夹持的一对罩形成；以及粘贴机构，该粘贴机构具有控制部，该控制部进行控制而使腔室内的由所述粘合带分隔而成的两个空间之间产生压力差，从而一边使粘合带凹入弯曲一边将粘合带粘贴于半导体晶圆的背面。

作用、效果

采用该结构，能够利用环状的保持台以抵接的方式对环状凸部和刻印区域进行保持。因而，由在腔室内的升压时流入的气体产生的加压不会作用于该刻印区域。因而，能够适当地实施所述方法。

在该结构中，优选的是，在保持台的载置面上设置有环状的弹性片。

采用该结构，能增加晶圆与保持台之间的密合度，因此能够更可靠地防止气体流入保持台与晶圆之间。

发明的效果

采用本发明的粘合带粘贴方法和粘合带粘贴装置，能够以跨着在背面的外周具有增强用的环状凸部的半导体晶圆的该背面和环框的方式高精度地对支承用的粘合带进行粘贴。

附图说明

图1是将半导体晶圆的局部剖立体图。

图2是半导体晶圆的背面侧的立体图。

图3半导体晶圆的局部纵剖视图。

图4是表示半导体晶圆的刻印区域的俯视图。

图5是表示粘合带粘贴装置的整体结构的主视图。

图6是具有腔室的驱动机构的主视图。

图7是腔室的纵剖视图。

图8是保持台的俯视图。

图9是带切割机构的俯视图。

图10是表示粘合带的粘贴动作的示意图。

图11是表示粘合带的粘贴动作的示意图。

图12是表示粘合带的粘贴动作的示意图。

图13是表示粘合带的粘贴动作的示意图。

图14是表示粘合带的粘贴动作的示意图。

图15是安装有晶圆的安装框的立体图。

附图标记说明

1、带供给部；2、隔离膜回收部；3、带粘贴部；4、带回收部；10、腔室；10A、下罩；10B、上罩；11、带粘贴机构；12、带切割机构；13、保持台；15、真空装置；16、保持部；17、刻印区域；18、保持区域；19、弹性片；22、框保持部；70、控制部；W、半导体晶圆；f、环框；T、粘合带。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

半导体晶圆

如图1至图3所示，半导体晶圆W(以下简称作“晶圆W”)以将背面的外周部沿径向上留有大约2mm的方式对该晶圆W的背面进行磨削(背磨)。即，所使用的晶圆被加工为在背面形成扁平凹部b、且沿着背面的外周保留有环状凸部r。例如，进行了加工，使得扁平凹部b的深度d为数百μm、使磨削区域的晶圆厚度t为几十μm。因而，形成于背面外周的环状凸部r作为用于提高晶圆W刚性的环状肋发挥功能，抑制晶圆W在处置、其他处理工序中的挠曲变形。

在晶圆W的外周形成有作为对准标记的V字状的凹口N。另外，在凹口N的内侧标记有管理用的ID。ID是文字、记号或文字和记号的组合，是激光刻印而成的。文字包含字母和数字等。此外，如图4所示，该ID是以跨着环状凸部r和比环状凸部r靠内侧的偏平凹部b的方式刻印的。该ID的部分相当于本发明的刻印区域。

粘合带粘贴装置

在图5中示出了粘合带粘贴装置的俯视图。

如图5所示，该粘合带粘贴装置包括带供给部1、隔离膜回收部2、带粘贴部3以及带回收部4等。以下，详细叙述各结构。

带供给部1构成为，在自装填了卷绕支承用的粘合带T而成的原料卷的供给卷轴向粘贴位置供给该粘合带T的过程中，利用剥离辊5将隔离膜S剥离。此外，供给卷轴与电磁制动器连动地连结而被施加有适度的旋转阻力。因而，能够防止自供给卷轴过量地放出带。

另外，带供给部1构成为，使与工作缸6相连结的摆动臂7摆动，从而以顶端的调节辊8将粘合带T向下按压，对粘合带T施加张力。

隔离膜回收部2包括用于卷取被从粘合带T剥离下来的隔离膜S的回收卷轴22。该回收卷轴被马达驱动控制而正反旋转。

带粘贴部3包括腔室10、带粘贴机构11以及带切割机构12等。此外，腔室10相当于本发明的粘贴机构。

如图5和图6所示，腔室10由下罩10A和上罩10B形成。

下罩10A构成为，沿着导轨L在以能够升降的方式构成的上罩10B的下方与装置前侧之间往复移动。两个罩10A、10B具有比粘合带T的宽度小的内径。此外，下罩10A的圆筒上部具有圆角，且实施了氟加工等脱模处理。此外，下罩10A在内部设有保持台13。另外，下罩10A包括用于包围该下罩10A的框保持部22。

保持台13是金属制的卡盘台，其形状与晶圆W的形状相同且尺寸为晶圆W的尺寸以上，该保持台13容纳在下罩10A内。该卡盘台13借助流路与外部的真空装置连通、连接。另外，如图7和图8所示，保持台13形成有由环状凸部构成的保持部16，该保持部16以抵接的方式从背侧对晶圆W的环状凸部r进行支承。另外，保持部16还设有保持区域18，在载置有对准了的晶圆W时，该保持区域18用于以覆盖晶圆W的刻印有ID的整个刻印区域17的表面的方式保持该刻印区域17。

在保持部16及其保持区域18安装有与该保持部16及其保持区域18大致相同形状的弹性片19。在弹性片19上的、与在保持部16的表面形成的吸附孔对齐的位置形成有通孔20。

另外，在保持台13的基座内部埋设有加热器21。

框保持部22构成为，在载置有环框f时使下罩10A的圆筒顶部与环框f齐平。

如图6所示，上罩10B设于升降驱动机构24。该升降驱动机构24包括：升降台27，其能够沿着在纵壁25的背部纵向配置的轨道26移动；可动框架28，其以能够调节高度的方式支承于该升降台27；以及臂29，其自该可动框架28朝向前方延伸出。上罩10B安装于自该臂29的前端部向下方延伸出的支承轴30。

升降台27通过利用马达32使丝杠31正反旋转而进行螺旋进给升降。

如图7所示，两个罩10A、10B经由流路34与真空装置35连通、连接。此外，在流路34的靠近上罩10B侧的位置设有电磁阀36。另外，两个罩10A、10B分别与具有大气开放用的电磁阀37、38的流路39连通、连接。并且，上罩10B与具有用于以空气渗漏的方式来对临时降低的内压进行调整的电磁阀40的流路41连通、连接。此外，这些电磁阀36、37、38、40的通断操作和真空装置35的工作是利用控制部70进行的。

回到图5，带粘贴机构11包括：导轨45，其架设在隔着保持台13地竖立设置于装置基台43的左右一对支承框44上；可动台46，其能沿着导轨45左右水平移动；粘贴辊49，其轴支承于托架，该托架与设于该可动台46的工作缸的顶端相连结；以及夹持辊50，其配备于靠带回收部4侧的位置。

可动台46构成为，利用带53传递驱动力而使可动台46沿着导轨45左右水平移动，该带53绕挂在驱动带轮51和从动带轮52上，该驱动带轮51轴支承于被固定配备在装置基台43上的驱动装置而进行正反旋转，该从动带轮52轴支承于支承框44侧。

夹持辊50包括由马达驱动的送料辊54和在工作缸的带动下升降的夹送辊55。

如图6所示，带切割机构12配备于用于使上罩10B升降的升降驱动机构24。即，带切割机构12包括借助轴承56绕支承轴30旋转的毂部57。如图9所示，在该毂部57设有自毂部的中心沿径向延伸的4根支承臂58～61。

用于水平轴支承圆板形刀具62的刀具托架63以能够上下移动的方式安装于一个支承臂58的顶端，且按压辊64借助摆动臂65以可上下移动的方式安装于其他支承臂59～61的顶端。

在毂部57的上部具有连结部66，该连结部66与设于臂29的马达67的旋转轴相连结而能够被马达67驱动。

如图5所示，在带回收部4中设有用于在切割后将剥离了的废弃的粘合带T卷取的回收卷轴。该回收卷轴由未图示的马达驱动控制而能够正反旋转。

接下来，说明使用所述实施例装置将晶圆W借助粘合带T安装于环框f的动作。

利用输送机器人将环框f载置于框保持部22。另外，利用输送机器人将对准了的晶圆W载置于保持台13。此时，晶圆W的刻印区域17被以抵接的方式保持于在保持台13的环状保持部16的内侧凸起设置的保持区域18。

在保持台13吸附晶圆W且框保持部22吸附保持环框f时，下罩10A沿着轨道L向带粘贴机构11侧移动。

如图10所示，在下罩10A到达带粘贴机构11的带粘贴位置时，粘贴辊49下降，如图11所示，粘贴辊49一边在粘合带T上滚动一边以跨着下罩10A的顶部和环框f的方式将粘合带T粘贴。与该粘贴辊49的移动相连动，规定量的粘合带T在其隔离膜S被剥离的同时被自带供给部1放出。

在完成粘合带T向环框f的粘贴之后，如图12所示，上罩10B下降。随着该下降，在晶圆W的外周与环框f的内径之间由上罩10B和下罩10A夹持粘合带T的粘合面暴露着的部分而构成腔室10。此时，粘合带T在作为密封材料发挥作用的同时将上罩10B侧和下罩10A侧分割开而形成两个空间。

对于位于下罩10A内的晶圆W，其以与粘合带T之间具有规定间隙的方式与粘合带T接近并相对。

控制部70使加热器21工作而自下罩10A侧加热粘合带T，并在图7所示的电磁阀37、38、40闭阀的状态下使真空装置35工作而对上罩10B内和下罩10A内进行减压。此时，调整电磁阀36的开度，以使两罩10A、10B内以相同速度进行减压。

在将两罩10A、10B内减压至规定的气压后，控制部70将电磁阀36闭阀并使真空装置35的工作停止。

控制部70调整电磁阀40的开度使空气渗漏的同时将上罩10B内的气压缓慢地提高至规定的气压。此时，下罩10A内的气压变得比上罩10B内的气压低，在该压力差的作用下，如图13所示，粘合带T自其中心开始被向下罩10A侧吸引。即，粘合带T在凹入弯曲的同时自晶圆W的中心朝向外周呈放射状进行粘贴。此时，环状凸部r的内侧角部的空气被挤出，粘合带T以间隙消除的状态进行粘接。

在上罩10B内达到预先设定的气压时，控制部10B调整电磁阀38的开度而使下罩10A内的气压与上罩10B内的气压相同。之后，如图14所示，控制部70使上罩10B上升而使上罩10B内向大气开放，同时使电磁阀38全开而使下罩11A侧也向大气开放。

此外，在腔室10内将粘合带T粘贴于晶圆W的期间，带切割机构12工作。此时，如图12和图13所示，刀具62沿环框f的外形对粘贴于环框f的粘合带T进行切割，且按压辊64追随刀具62在环框f上的带切割部位滚动的同时进行按压。即，在上罩10B下降而与下罩10A构成腔室10时，如图5所示，带切割机构12的刀具62和按压辊64也到达了切割作用位置。

由于在使上罩10B上升的时刻已经完成了将粘合带T粘贴于晶圆W的操作和粘合带T的切割操作，因此，在使夹送辊55下降之后，将切割后的废弃的粘合带T朝向带回收部4输送而由带回收部4卷取回收，并自带供给部1放出规定量的粘合带T。

在粘合带T的剥离已完成并使夹持辊55和粘贴辊49向初始位置返回时，下罩10A在对环框f和在背面粘接有粘合带T的、图15所示的安装框MF进行保持的状态下向装置前侧的输出位置移动。

以上，将粘合带T向晶圆W的背面和环框f粘贴的一系列动作完成。以后，重复进行上述处理，直至安装框MF达到规定数量为止。

采用本实施例装置，对于晶圆W的刻印有ID的刻印区域17，通过使保持台13的、自作为环状凸部的保持部向内侧突出的保持区域18抵接于刻印区域17来对仅环状凸部进行吸引保持，从而将刻印区域17密闭。因而，在解除腔室10内的减压和打开腔室10而进行升压的过程中，即使空气流入由晶圆W分隔而成的、保持台主体与晶圆W之间的空间，气体也不会流入到刻印部分。即，因气体流入而产生的加压不会作用于刻印部分，因此，能够防止因破损而形成通孔，进而能够防止粘合带T的剥离。

此外，本发明也能够以下述方式实施。

(1)在所述实施例装置中，也可以构成为，在上罩10B内也埋设加热器，从而从上下两侧对粘合带T进行加热。

(2)在所述实施例装置中，也可以是，在以不同的工序预先将粘合带T粘贴于环框之后，将环框载置于所述实施例装置的框保持部22，将粘合带T粘贴于晶圆W的背面。

Claims (6)

1.一种粘合带粘贴方法，其是以跨着在背面的外周具有环状凸部的半导体晶圆的该背面和环框的方式对支承用的粘合带进行粘贴的粘合带粘贴方法，其特征在于，

该粘合带粘贴方法包括以下过程：

保持过程，在该保持过程中，利用环状的保持台来对刻印有文字、记号或文字和记号的组合的、比环状凸部靠内侧的刻印区域和该环状凸部进行保持；以及

粘贴过程，在该粘贴过程中，在利用一对罩来夹持粘合带的位于所述环框与半导体晶圆之间的部分而形成的腔室内，使由该粘合带分隔而成的两个空间之间产生压力差，从而一边使粘合带凹入弯曲一边将粘合带粘贴于半导体晶圆的背面。

2.根据权利要求1所述的粘合带粘贴方法，其特征在于，

在所述保持过程中，将半导体晶圆隔着弹性片保持在保持台上。

3.根据权利要求1所述的粘合带粘贴方法中，其特征在于，

在所述粘贴过程中，一边对粘合带进行加热一边将粘合带粘贴于半导体晶圆。

4.一种粘合带粘贴装置，其用于以跨着在背面的外周具有环状凸部的半导体晶圆的该背面和环框的方式对支承用的粘合带进行粘贴，其特征在于，

该粘合带粘贴装置包括：

保持台，其为环状，用于以抵接的方式对刻印有文字、记号或文字和记号的组合的、比环状凸部靠内侧的刻印区域和该环状凸部进行保持；

框保持部，其用于保持已粘贴有所述粘合带的环框；

腔室，其用于容纳所述保持台且由对粘贴于环框的粘合带进行夹持的一对罩形成；以及

粘贴机构，该粘贴机构具有控制部，该控制部进行控制而使腔室内的由所述粘合带分隔而成的两个空间之间产生压力差，从而一边使粘合带凹入弯曲一边将粘合带粘贴于半导体晶圆的背面。

5.根据权利要求4所述的粘合带粘贴装置，其特征在于，

在所述保持台的载置面上设置有弹性片。

6.根据权利要求4所述的粘合带粘贴装置，其特征在于，

该粘合带粘贴装置包括加热器，该加热器用于在将粘合带粘贴于所述半导体晶圆的过程中对该粘合带进行加热。