CN1496581A - 半导体单晶片保护构件与半导体单晶片的磨削方法 - Google Patents

半导体单晶片保护构件与半导体单晶片的磨削方法 Download PDF

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Abstract

使用至少由具有吸引区域(1)和框体(2)的吸盘(17)和磨削保持于吸盘(17)上的半导体单晶片(W)的磨削单元(30)构成的磨削装置磨削外径(D1)比吸引区域(1)小的半导体单晶片的情况下，将外径(D3)比半导体单晶片(W)的外径(D1)大且也比吸引区域(1)的外径(D2)大的半导体单晶片保护构件(3)贴附于半导体单晶片(W)的非磨削面上，将半导体单晶片保护构件(3)朝下地在吸引区域(1)保持半导体单晶体(W)的整个面，以磨削单元(30)磨削所保持的半导体单晶片(W)的露出面，可防止在半导体单晶体(W)的外周部分产生裂纹、缺口、断裂等。

Description

半导体单晶片保护构件与半导体单晶片的磨削方法
技术领域
本发明涉及在磨削半导体单晶片时为了面保护所贴附的保护构件与使用了该保护构件的半导体单晶片的磨削方法。
背景技术
如图4所示，由分隔带S划分形成多个集成电路(IC)、大规模集成电路(LSI)等电路的半导体单晶片W1，在其背面被磨削加工到规定的厚度之后，通过沿着分隔带S进行纵横切削而每个电路被分割成一个个半导体芯片。
另外，如图5所示，在半导体单晶片W2的分隔带S上预先形成相当于半导体芯片的最终厚度的切削沟60，通过对其背面磨削而使切削沟60露出而分割出一个个半导体芯片C的先切块技术，由这种技术同样也可使每个电路形成半导体芯片C。
如图6所示，在上述任何一种情况下都是，在磨削半导体单晶片的背面时，在表面贴附着具有与半导体单晶片W1(W2)相同外径的电路保护用的保护带T，将该保护带T朝下吸附于吸盘70上。而后，使磨削砂轮73一边转动一边下降、接触于半导体单晶片W1(W2)的背面，磨削该背面，形成所希望的厚度。
特别是近些年来，由于相应于手机、笔记本电脑等各种电子机器小型化、薄型化的要求，要求半导体单晶片的厚度形成为薄到100μm以下、进而在50μm以下。
图6中的吸盘70由与吸引源连通来吸引半导体单晶片W1(W2)的吸引区域71、和围绕并支承该吸引区域71的框体72构成，使吸引区域71的外径形成得比半导体单晶片W1(W2)的外径小些、防止空气泄漏，由此可牢固地固定半导体单晶片W1(W2)，同时，可防止磨削屑的侵入。
但是，由于半导体单晶片W1(W2)的外径比吸引区域71的外径大，对从吸引区域71伸出到外侧的外周部分没有作用吸引力，因此，外周部分没有被牢固固定。从而，在该状态进行磨削，有着该外周部分因连续地被碰撞而被损伤，并因此而产生裂纹、缺口、断裂等磨削不良的问题。
特别是在厚度为100μm以下的薄半导体单晶片的情况下，在其后的剥离保护带时也容易产生裂纹。这一问题，即使以刚性高的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等形成保护带T也不能解决。
另外，在所谓先切块的情况下，外周部分的半导体单晶片被连续碰撞也会产生与上述同样的问题。
这样，在磨削半导体单晶片的情况下，防止在外周部分产生裂纹、缺口、断裂等就成了本发明要解决的课题。
发明内容
作为解决上述课题的具体手段，本发明是：由吸引半导体单晶片的吸引区域与围绕该吸引区域的框体构成吸盘，在该吸引区域吸引保持着外径比吸引区域小的半导体单晶片，用于吸引保持该半导体单晶片的是本发明所提供的半导体单晶片保护构件，该保护构件的外径形成得比半导体单晶片的外径大，且比吸引区域的外径大。
半导体单晶片保护构件的附加的技术特征是：构成吸盘的吸引区域的外径形成得比在吸引区域被吸引保持的半导体单晶片外径大0.5mm以上，半导体单晶片保护构件的外径形成得比吸引区域的外径大0.5mm以上；由表面具有粘附层的合成树脂形成该半导体单晶片保护构件；该粘附层为由紫外线照射粘附力会降低的UV硬化型粘附层；所述合成树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本发明所提供的半导体单晶片的磨削方法乃是使用至少由具有保持被加工物的吸引区域与围绕该吸引区域的框体的吸盘、和对保持于吸盘的被加工物进行磨削的磨削单元构成的磨削装置来磨削半导体单晶片的半导体单晶片的磨削方法。吸盘的吸引区域的外径形成得比半导体单晶片的外径大，贴附于半导体单晶片上的半导体单晶片保护构件其外径比半导体单晶片的外径大、且也比吸引区域的外径大。通过半导体单晶片保护构件在吸盘的吸引区域里保持着半导体单晶片的整个面，以磨削单元来磨削所保持的半导体单晶片的露出面。
而且，该半导体单晶片磨削方法的附加技术特征是：吸盘的吸引区域的外径形成得比在吸引区域被吸引保持的半导体单晶片的外径大0.5mm以上，半导体单晶片保护构件的外径形成得比吸引区域的外径大0.5mm以上；由表面具有粘附层的合成树脂形成半导体单晶片的保护构件；粘附层是由紫外线照射可使粘附力降低的UV硬化型粘附层；所述合成树脂是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
若采用上述这样构成的半导体单晶片保护构件和使用该保护构件的半导体单晶片的磨削方法，由于半导体单晶片外径比吸盘的吸引区域小，可将其整个面固定，另一方面，由于贴附于半导体单晶片的保护构件的外径比吸盘的吸引区域大，可以防止在吸引区域漏气，并且，半导体单晶片的外周部分也被牢固固定。从而，在该状态下进行磨削，半导体单晶片外周部分不会因被连续地碰撞而产生裂纹、缺口、断裂等。
附图说明
图1是表示用于本发明之实施的磨削装置之一例的立体图。
图2是表示本发明的保护构件贴附于半导体单晶片的状态和吸盘的立体图。
图3是简略表示磨削前述半导体单晶片的情形的剖面图。
图4是表示半导体单晶片的立体图。
图5是表示在表面上形成切削沟的半导体单晶片的立体图。
图6是简略表示由现有方法磨削半导体单晶片的情形的剖面图。
具体实施方式
作为本发明的实施形态之一例，对用图1所示的磨削装置10磨削半导体单晶片的背面的情形进行说明。
磨削装置10包括：收容半导体单晶片W的盒11、12，从盒11运出半导体单晶片W或向盒12运入半导体单晶片W的运出运入装置13，对半导体单晶片W进行对位的对位装置14，用于输送半导体单晶片W的第一输送装置15及第二输送装置16，用于吸引保持半导体单晶片W的3个吸盘17～19，可施转地支承吸盘地旋转的转盘20，对保持于各吸盘上的半导体单晶片W进行磨削的磨削单元30、40，以及清洗磨削后的半导体单晶片的清洗装置50。
在该总体磨削装置10中，由运出运入装置13将收容于盒11中的半导体单晶片W运出并输送到对位装置14，在这里被对位之后，由第一输送装置15输送并载置于吸盘17上。
吸盘17、18、19分别可旋转，同时随着转盘20的转动进行移动；吸引保持着半导体单晶片W的吸盘17，通过向左方向转规定角度(在图示的例子中为120°)、而位于第一磨削装置30的正下方。
第一磨削装置30，由沿垂直方向配设于壁部31上的一对导轨32导向、并支承于由驱动源33驱动而上下运动的支承部34上，随着支承部34的上下运动而上下运动。在该第一磨削装置30中，在可旋转地被支承着的主轴35的前端通过安装件36安装着磨削轮37，在磨削轮37的下部圆环状地固定着粗磨削用的磨削砂轮38。
如图2所示，吸盘17、18、19都是由沿上下方向通气的多孔陶瓷等构成的吸引区域1、和从外周侧支承吸引区域1的框体2构成，在吸引区域1的下方连结着吸引源(图中未示出)，可由从吸引源供给的吸引力吸引保持半导体单晶片W。吸盘18、19也被同样构成。
如图2所示，在半导体单晶片W的表面上贴附着用于保护电路的半导体单晶片保护构件3。作为半导体单晶片保护构件3，除了具有通常的粘附层的粘附带之外，也可以用表面具有粘附层的合成树脂。
另外，作为粘附层，也可以使用由紫外线照射粘附力降低的UV硬化型粘附层，这种情况下，通过以后照射紫外线，可容易地将粘附层从半导体单晶片W剥离。
再者，作为半导体单晶片保护构件3，例如在使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的具有某种程度的刚性的构件时，在磨削装置10或其后的工序中的输送变容易。
半导体单晶片W的外径D1比吸盘17的吸引区域1的外径D2小。例如，D2形成得比D1大0.5mm以上。
另一方面，半导体单晶片保护构件3其外径D3形成得比半导体单晶片W的外径D1大，同时，也比吸盘17、18、19的吸引区域1的外径D2大。例如，D3比D2大0.5mm以上。从而，成为D1＜D2＜D3的关系。
当将表面上贴附有半导体单晶片保护构件3的半导体单晶片W吸引保持于吸盘17的吸引区域1时，如图3所示，半导体单晶片保护构件3伸出到吸引区域1的外侧；但由于半导体单晶片W的外径D1比吸盘的吸引区域的外径D2小，因此，半导体单晶片W整体通过半导体单晶片保护构件3吸引保持于吸引区域1中。
如图3所示，第一磨削装置30，由随着主轴35的转动而向下磨削进给、并且旋转着的磨削砂轮38接触到背面(露出面)，对保持于吸盘17并位于第一磨削装置正下方的半导体单晶片W的背面进行粗磨削。
在吸盘17上，由于半导体单晶片保护构件3覆盖了整个吸引区域1，可以防止空气泄漏，故可以以牢固的吸引力保持着半导体单晶片W；同时，由于在吸引区域1中半导体单晶片的整个面被吸引保持着，外周部分不会因连续地被碰撞而产生裂纹、缺口、断裂等。从而，可以提高半导体单晶片的品质。
参照图1继续进行说明，接着由于转盘20向左同样转动，将粗磨削后的半导体单晶片W置于第二磨削装置40的正下方位置。
第二磨削装置40，由沿垂直方向配设于壁部31上的一对导轨41导向、并被由驱动源42的驱动而上下运动的支承部43支承，伴随着支承部43的上下运动而上下运动。在该第二磨削装置40中，在可转动地被支承着的主轴40的前端通过安装件45安装着磨削轮46，在该磨削轮46的下部圆环状地固定着精磨削用的磨削砂轮47，它与第一磨削装置30构成的不同点仅在于磨削砂轮的种类不同。
位于第二磨削装置40正下方的半导体单晶片W的背面与图3一样，第二磨削装置40随着主轴44的转动向下方磨削进给，转动的磨削砂轮接触背面，由此进行磨削加工。
进行精磨削时，由于以和粗磨削同样的状态将半导体单晶片W吸引保持于吸盘17上，由于半导体单晶片保护构件3覆盖了吸引区域1的整个面，故可以防止空气泄漏，可由牢固的吸引力保持半导体单晶片W；同时，由于吸引区域1中半导体单晶片W的整个面被吸引保持，比如外周部分即使被连续地碰撞也不会对半导体单晶片造成影响，不会产生裂纹、缺口、断裂等。
这样背面被精磨的半导体单晶片w，由第二输送装置16输送到清洗装置50，在这里由清洗去除磨削屑之后，由运出运入装置13运入收容于盒12中。
这样经粗磨削、精磨削达到了所希望的厚度的半导体单晶片，由于外周部分不会产生裂纹、缺口、断裂等，故可成为质量良好的半导体单晶片。
在上述实施形态中，对分为粗磨削、精磨削2个阶段进行磨削的情况举例进行了说明，当然对不分2阶段的磨削也可适用本发明。
在上述实施形态中，对半导体单晶片表面贴附半导体单晶片保护构件来对背面进行磨削的情况进行了说明，也可以是在形成坯料半导体单晶片等情况下，在背面贴附半导体单晶片保护构件对表面进行磨削。
另外，在由所谓先切块技术将半导体单晶片分割成一个个半导体芯片的情况下本发明也适用。这种情况下可防止一个个半导体芯片从半导体单晶片的外周部分形成裂纹等，可提高其质量。
如上所述，若采用本发明的半导体单晶片保护构件与使用该保护构件的半导体单晶片的磨削方法，由于半导体单晶片比吸盘的吸引区域小，故可以固定其整个面；另一方面，由于贴附于半导体单晶片上的保护构件构成得比吸盘的吸引区域大，在吸引区域可以防止空气泄漏，半导体单晶片其外周部分也被牢牢固定。从而，在这种状态下进行磨削，半导体单晶片的外周部分即使被连续碰撞也不会对半导体单晶片有影响，由于不会产生裂纹、缺口、断裂等，故可提高半导体单晶片的质量。

Claims (10)

1.一种半导体单晶片保护构件，它是用于在由吸引半导体单晶片的吸引区域和围绕该吸引区域的框体构成的吸盘的该吸引区域里吸引保持外径比该吸引区域小的半导体单晶片的半导体单晶片保护构件，其特征在于，该半导体单晶片保护构件的外径形成得比该半导体单晶片的外径大、且也比该吸引区域的外径大。
2.如权利要求1所述的半导体单晶片保护构件，其特征在于，构成吸盘的吸引区域的外径比在该吸引区域被吸引保持的半导体单晶片的外径大0.5mm以上；半导体单晶片保护构件的外径比该吸引区域的外径大0.5mm以上。
3.如权利要求1所述的半导体单晶片保护构件，其特征在于，该保护构件由表面具有粘附层的合成树脂形成。
4.如权利要求3所述的半导体单晶片保护构件，其特征在于，上述粘附层是由紫外线照射后粘附力降低的UV硬化型粘附层。
5.如权利要求3或4所述的半导体单晶片保护构件，其特征在于，上述合成树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.一种半导体单晶片的磨削方法，它是一种使用至少由吸盘和磨削单元构成的磨削装置来磨削半导体单晶片的半导体单晶片的磨削方法，该吸盘具有保持被加工物的吸引区域与围绕该吸引区域的框体，该磨削装置用来磨削保持于该吸盘的被加工物，其特征在于，
该吸引区域的外径形成得比半导体单晶片的外径大，将外径比半导体单晶片的外径大且也比该吸引区域的外径大的半导体单晶片保护构件贴附于该半导体单晶片，通过该半导体单晶片在保护构件的该吸盘的吸引区域保持该半导体单晶片的整个面；
以磨削单元磨削该被保持的半导体单晶片的露出面。
7.如权利要求6所述的半导体单晶片的磨削方法，其特征在于，吸引区域的外径比在该吸引区域被吸引保持的半导体单晶片的外径大0.5mm以上；
半导体单晶片保护构件的外径比该吸引区域的外径大0.5mm以上。
8.如权利要求6所述的半导体单晶片的磨削方法，其特征在于，半导体单晶片保护构件由表面具有粘附层的合成树脂形成。
9.如权利要求8所述的半导体单晶片的磨削方法，其特征在于，粘附层为由紫外线照射后粘附力降低的UV硬化型粘附层。
10.如权利要求8或9所述的半导体单晶片保护构件，其特征在于，合成树脂是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
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