CN1638054A - 从半导体晶片上移除不必要物质的方法及使用其的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的不必要物质移除方法是，通过使边缘构件与接合到半导体晶片上的分离带相接触的方法，将分离带接合到半导体晶片上，然后分离从半导体晶片上的分离带，因此在半导体晶片上连同分离带一起分离不必要物质，从而分离带从半导体晶片上被分离，并且使边缘构件的末端压于半导体晶片的分离完成端部，不必要物质在该完成端部从晶片分离。

Description

从半导体晶片上移除不必要物质的方法及使用其的装置
技术领域
本发明涉及一种用一分离带从一半导体晶片的一表面移除诸如一保护带或保护膜等不必要物质的方法。
背景技术
在半导体晶片的制造过程中(以下简称“晶片”)，当事先形成图案的晶片背面被磨削时(背面磨削)，一较宽保护带被预先连接到晶片表面上。从晶片外周凸出的保护带沿晶片的外径被切掉。其整个表面被保护带覆盖着的晶片被吸管从表面吸住，然后再经过磨削工序。此后，不再需要的保护带从晶片表面移除。
一种分离保护带的方法是用一分离带。根据此方法，通过使用在其上滚动的一滚筒而使具有比保护带更强附着力的分离带被接合到晶片表面上的保护带(不必要物质)。此后，分离带被卷去，致使保护带连同分离带一起被分离。在背面磨削的工序中，在通过分离带将不必要的保护带从在背面磨削工序中变细的晶片分离和移除的时候，分离带不能被连接到保护带的末端，保护带不能以稳定方式被分离。有鉴于此，提出了一种用边缘构件来分离和移除保护带的方法(JP-A2002-124494)。
然而近几年来，半导体芯片表面上形成凸起的趋势正以更快的速率出现。在用JP-A2002-124494中所述方法从在其表面上形成有凸起的晶片上分离的情况下，晶片表面可能会损坏。而且，在边缘构件和分离带之间的摩擦力会产生杂物。有鉴于此，本发明人经不懈努力通过用向上移动的边缘构件来分离保护带解决了此问题，并且明白了新问题在于：就在离开晶片末端之前保护带在侧向滑动，以及保护带的粘性表面摩擦晶片表面而导致晶片被污染。
发明内容
本发明的提出是鉴于上述情况，所以本发明的目的在于提供一种不必要物质的移除方法，该方法能够从晶片上可靠地分离和移除不必要物质而不对晶片造成损坏，甚至在通过分离带从晶片上分离不必要物质的情况下也不会对晶片造成损坏。
为达上述目的，本发明采用如下配置：
一种方法：将一分离带接合到一半导体晶片上，接着，再将该分离带从该半导体晶片上分离，从而将该半导体晶片上的不必要物质连同该分离带一起分离，该方法包括以下步骤：
通过使一边缘构件与接合到该半导体晶片的分离带的一表面相接触的方法来分离该分离带，然后，在使该边缘构件的一末端压到该半导体晶片的分离完成端部，在该分离完成端部不必要物质从该半导体晶片分离。
根据本发明的方法，将边缘构件与分离带表面相接触，然后使边缘构件压于晶片的分离完成端部，不必要物质在该分离完成端部从晶片分离，从而能防止在不必要物质从晶片分离的时候不必要物质在侧向滑动。
另外，使边缘构件压于晶片的分离完成端部，不必要物质在该分离完成端部从晶片分离，当分离带从晶片分离时，就能减小边缘构件和分离带之间的摩擦力。因此，就有可能防止晶片表面被污染，并且抑制杂物产生于分离带。
由于使边缘构件压于晶片上，不必要物质在该分离完成端部从晶片分离，因此即使当晶片表面形成凸起时，凸起也不会在分离带从晶片分离时遭受损坏。这里，分离完成端部包括在不必要物质从晶片完全分离的部份的稍许前侧上的一部分。分离完成端部的范围变化取决于不必要物质等的尺寸。例如，在不必要物质是接合到晶片表面上的表面保护带的情况下，从保护带完全从晶片分离的晶片末端部分，分离完成端部较佳地具有晶片直径的10％范围或更小。
同样在不必要物质是以保护膜的情况下，与保护带的情况相类似，从保护膜完全从晶片分离的晶片末端部分，分离完成端部较佳地是晶片直径的10％范围或更小。
此外，由于边缘构件被用作分离带的分离，当分离带从晶片分离时分离带能在固定方向被拉，从而减小分离阻力。有了这种结构，甚至当晶片很薄或甚至当不必要物质例如是接合到晶片表面的一表面保护带或是形成于晶片表面上的一保护膜时，不必要物质能够可靠地从晶片移除而不对晶片造成损坏。
较佳地，是使分离带的供应速度等于边缘构件的移动速度，或者分离带以被施加其上的一预定张力被供应。换句话说，分离带能接合到晶片以便不使其弯曲。
为达到上述目的，本发明还采用如下配置：
如上所述的方法，还包括以下步骤：
通过使该边缘构件的末端压到该分离带的一表面上的方法，将该分离带接合到该半导体晶片的分离起始端部，该分离带在该分离起始端被接合到半导体晶片上，接着再从该半导体晶片分离；
在前一步骤中将该分离带接合完成后，将该边缘构件的的末端从该分离带的该表面释放；以及
在将该边缘构件的末端从该半导体晶片的该表面释放的状态下，分离该分离带至分离完成端部，同时移动该边缘构件以便使该分离带接合到该半导体晶片上。
根据本发明的方法，将边缘构件压于不必要物质和晶片的分离阻力最大处的分离起始部分。因此，即使在晶片很薄的情况下，分离带也能从晶片分离，从而使晶片无负载。
另外，使边缘构件与分离带表面相接触，然后被压于晶片的分离完成端部，在该分离完成端部不必要物质从晶片分离，从而当不必要物质从晶片分离时能防止不必要物质在侧向滑动，并能防止分离带被弯曲。
另外，使边缘构件被压于晶片的分离完成端部上，在该分离完成端部不必要物质从晶片分离，当分离带从晶片分离时能减小边缘构件和分离带之间的摩擦力。因此，就有可能防止晶片表面被污染，并抑制从分离带产生杂物。
由于边缘构件被压于晶片分离完成端部，在该分离完成端部不必要物质从晶片分离，因此甚至当晶片表面形状凸起时，凸起也不会在分离带从晶片分离时遭受损坏。这里，分离起始端部包括从晶片的末端部分的一预定距离，边缘构件在移动方向上与晶片的该端部相接触。分离起始端部的范围变化取决于不必要物质等的尺寸。
在从晶片释放边缘构件的末端的步骤中，较佳地，在边缘构件的末端相对于该分离带具有一预定角度状态下，分离带从边缘构件的末端被释放。此结构有效地将在除了分离起始端部和分离完成端部之外的一部分与分离带的摩擦抑制到最小。
较佳地，是使边缘构件的移动速度在分离起始端部变慢。此结构有可能使得从晶片的一末端部分接合分离带，并提高了不必要物质的移除效率。
为达到上述目的，本发明还采用如下配置：
一种装置，用于将一分离带接合到一半导体晶片上，接着再将该分离带从该半导体晶片上分离，从而将半导体晶片上的不必要物质连同该分离带一起分离，该装置包括：
一传送机构，用于将该半导体晶片传送至一预定工序；
一对准台，用于对准该半导体晶片，使该分离带被接合到该半导体晶片上；
一吸盘台(Chuck Table)，用于保持该被对准的半导体晶片；
一分离带供应单元，用于向该被保持着的半导体晶片供应该分离带；
分离带分离装置，它通过使一边缘构件的末端压到该被供应的分离带的一表面的方法，将该分离带接合到该半导体晶片上的不必要物质，然后，再将该分离带从该半导体晶片的该表面分离，从而将该不必要物质连同该分离带一起分离；
一分离带收集器，用于收集该被分离的不必要的分离带；以及
控制装置，用于控制该分离装置，其通过使该分离装置的边缘构件的末端压到该分离带并在其它部分将该边缘构件的末端从该分离带释放的方法，使该分离带接合到不必要物质的一分离起始端部和一分离完成端部，该分离带在该分离起始端部和分离完成端部被接合到该半导体晶片上，然后再从该半导体晶片分离。
根据本发明的装置，边缘构件与分离带表面相接触，然后在不必要物质从晶片分离的分离完成端部处使边缘构件压于晶片上，从而能防止在不必要物质从晶片分离的时候不必要物质在侧向滑动。
另外，使边缘构件压于晶片的分离完成端部，不必要物质在该分离完成端部从晶片分离，当分离带从晶片分离时能减小边缘构件和分离带之间的摩擦力。因此，就有可能防止晶片表面被污染，并抑制从分离带产生杂物。
由于边缘构件被压于晶片分离完成端部，不必要物质在该分离完成端部从晶片分离，因此甚至当晶片表面形成凸起时，凸起也不会在分离带从晶片分离时遭受损坏。
附图说明
为图解说明本发明，在附图中示出了一些当前较佳形式，然而应该认识到，本发明不局限于所示的精确布置和工具。
图1是根据本发明不必要物质移除方法的一实施例，示出了用于分离保护带的一保护带分离装置的整体立体图；
图2是保护带分离装置的整体正视图；
图3示出了保护带分离装置的整体平面图；
图4示出了分离带接合单元和分离带分离单元的正视图；
图5示出了一分离带分离边缘构件的支承结构的正视图；
图6示出了在分离带分离运转状态下一主要部分的立体图；
图7至13分别举例示出了一分离带分离步骤的正视图；
图14示出的是在分离带分离步骤中一主要部分的放大正视图。
具体实施方式
在下文中，将对本发明一实施例来进行描述。
根据本发明，一不必要物质移除的方法具有以下效果：使一边缘构件压于一晶体的一分离完成端部，在该分离完成端部一不必要物质从该晶片分离，从而使得当该不必要物质从晶片分离的时候，防止该不必要物质在侧向滑动。由于使边缘构件压于晶片的分离完成端部，不必要物质在该分离完成端部从晶片分离，因此当不必要物质从晶片分离时，在分离带和边缘构件之间的摩擦力会最小。结果，可以抑制在分离带和边缘构件之间由于摩擦力而产生的灰尘。图1所示为根据本发明用于不必要物质移除方法的一装置的实施例。更具体地说，图1所示为用于从晶片移除接合到晶片表面的保护带的一保护带移除装置的整体立体图，该保护带为不必要物质的一实例。图2是其正视图，图3是其平面图，图4是分离带接合单元和分离带分离单元的正视图，图5是一分离带分离边缘构件的支承结构的正视图，以及图6是在分离带分离运转状态下一主部件的立体图。
根据本实施例，设于一基座12上的保护带移除装置，包括：一装载有一盒子C1的晶片供应单元1，该盒子C1容纳有经过背面磨削工序的一堆晶片W；具有一机械手2的一晶片传送机构3；一对准台4，用于定位该晶片W；一分离带供应单元5，用于供应分离带T到一分离位置；一分离台6，用于吸住晶片W；一分离带接合单元7，用于将分离带T接合到分离台6上的晶片W；一分离带分离单元8，用于分离被接合的分离带T；一分离带收集器，用于通过卷绕收集被分离的分离带Ts；一晶片收集器10，具有一盒子C2，用于容纳一堆被加工过的晶片W；一单元驱动装置11，用于彼此独立地水平往复移动分离带接合单元7和分离带分离单元8；以及等等其它装置。晶片供应单元1、晶片传送机构3、对准台4、分离台6、和晶片收集器10设置于基座12的上表面，然而分离带供应单元5和分离带收集器9设置于垂直壁13的前表面上，该垂直壁13竖直立于基座12的上表面。而且，分离带接合单元7和分离带分离单元8设置于面向垂直壁13的下开口位置上，而单元驱动装置11设置于垂直壁13的背面。
晶片供应单元1具有一结构，其中处于水平状态的晶片W装载在盒台14上，晶片W具有方向朝上的与保护带P相接合的表面，并被插入到在其间提供有适当的垂直空间的盒子C1内。盒台14通过被气缸15旋转被设置于不同方向。晶片收集器10也有一结构，其中晶片W装载在盒台16上，经过保护带分离工序的晶片W被插入到在其间提供有适当垂直空间的盒子C2内。盒台16通过被气缸17旋转也可以被设置于不同方向。
晶片传送机构3的机械手2被构造成在水平方向上可伸缩和可枢转，用于从晶片供应单元1取出晶片W，把晶片W供给对准台4，从对准台4将晶片W输送到分离台6内，传送来自分离台6的加工过的晶片W并将加工过的晶片传送到晶片收集器10内。
如此设置分离带供应单元5，从而使得从最初的滚筒R供应而来的分离带T被引导至分离台6上方的分离带接合单元7和分离带分离单元8。分离带T的宽度比晶片W的直径要小一些。
如图3所示，带有构成一真空抽吸表面的其上表面的吸力垫18被可伸缩地垂直设置于分离台6的中心。该台子的上表面被设置为一真空抽吸表面以保持晶片W而不使其移动。
如图4所示，通过适于由电动机M1在前后方向上驱动的进给丝杆23，沿导轨21被水平可移动支撑着的可移动台22根据分离带接合单元7按预定冲程水平往复。一接合滚筒25通过一摇摆臂24垂直可移动地设置于可移动台22上。
同样，如此设置分离带分离单元8，从而使通过适于由电动机M2在前后方向上驱动的进给丝杆27，沿导轨21被水平可移动支撑着的可移动台26按预定冲程水平往复。可移动台26上设置有一分离带分离边缘构件28、一导向滚筒29、适应被旋转的一供应滚筒30以及与供应滚筒30相对关系设置的一保持滚筒31。
如图5、6所示，分离带分离边缘构件28具有一锐利的末端。边缘构件28由平面构件构成，它比晶片的直径宽，并通过裂缝33和螺栓34可伸缩地被固定连接到在可移动台26的前表面上被突出和可转动支撑的一转动轴32上。一操作杆35被固定和连接在旋转轴32的基部上。可枢转地连接于操作杆35自由端的一连接杆连接于安装在可移动台26前表面的气缸36的一活塞杆36a上。更具体地说，旋转轴32是通过由于活塞杆的伸缩动作而带动操作杆35的摇摆运动来转动的。由于此结构，边缘构件28的末端被垂直移动。
从操作杆35的自由端延伸而来的连接杆37被拧入气缸36的活塞杆36a内。更具体地说，通过调节旋转连接杆37的量，操作臂35与活塞杆36a凸伸至行程终端的摇摆角度，也就是说，在最低位置的边缘构件28的角度能按需要被调整。
如上所述，配置根据本实施例的保护带分离装置的各部件。接合到晶片W表面上的分离保护带P的基本过程将参照图7至14进行叙述。
首先，机械臂2从晶片供应单元1的盒子C1中吸住并取出晶片W，并放置于对准台4上。基于晶片W的方位平直部分和槽口的检测，晶片W被定位。如此设置的晶片W通过被支撑于机械臂2上被传送和被供应到分离台6上。
由从分离台突出得吸力垫18接收被传送到分离台6上的晶片W，随着吸力垫18的向下运动呈一预定状态被放置于分离台6的上表面。晶片W如此与保护带P相接合的方向朝上的表面被抽吸和保持住。在此工序中，如图7所示，分离带接合单元7和分离带分离单元8设置在分离台6后面一定距离处的待用位置上。
如图8所示，当晶片W放置于分离台上时，分离带接合单元7的接合滚筒25向下移动至一预定接合的水平面，在那里整个单元向前移动和接合滚筒25在晶片W上面滚动。这样，分离带T被接合到保护带P的表面上。
如图9所示，当分离带T的接合完成时，分离带分离单元8的气缸36就凸出到行程终端，并且边缘构件28通过操作臂35的摇摆运动向下运动至下限。
接着，如图10所示，分离带分离单元8向前移动。同时，分离带T通过供应滚筒30被供应，供应滚筒30的圆周速度与分离带分离单元8的移动速度相同步。在边缘构件28的尖端处以一预定角度被折回和导向的分离带T通过导向滚筒29被导入供应滚筒30和保持滚筒31之间。一旦边缘构件28的末端到达晶片W的末端，即，不必要物质的保护带P的分离起始端部，边缘构件28的末端就向上移动而保持相同角度。这样，保护带P和晶片W在分离阻力最大处的分离起始端部被边缘构件28保持住。即使在晶片W很薄的情况下，分离带T也能被分离而不施加任何负载于晶片W上。
如图11所示，带有向上移动的边缘构件28的分离带分离单元8与在那儿相接合的保护带P整体向前移动，从而使保护带P从晶片W的表面被分离。这样，在移动期间晶片表面就不受压于边缘构件28的末端；所以，在分离带T和边缘构件28之间的摩擦力就减小了。结果，由于在分离带T和边缘构件28之间的摩擦力而另外导致的灰尘就不会产生。同样，即使在诸如晶片W的表面形成凸起等不规律的情况下，分离带T也能被分离而不对晶片W造成损坏。
在此情况下，随着边缘构件28越过晶片W的末端保护带P开始被分离时，边缘构件28以低速前行，并接着以高速运动来提高加工效率。同样，供应滚筒30通过适于在一预订或更高转矩下滑动的滑动离合器由一驱动装置(未图示)而被旋转，从而分离带T以施加其上的一预定张力被供应。
如图12所示，边缘构件28，随着到达保护带P从晶片W分离的分离完成端部，再次向下移动并在其末端将分离带T压于晶片W上。结果，当保护带P从晶片W分离的时候，能防止其向侧方滑动。因而，当保护带P分离时，能防止保护带P的粘合剂与晶片W的表面相接触。
如图13所示，当用经过晶片上方的分离带分离单元8完成了保护带P的分离时，晶片W通过机械臂2从分离台6被传送并且通过插入被容纳于晶片收集器10的盒子C2内。此后，分离带接合单元7和分离带分离单元8被移动并恢复至最初的待用位置，被分离的分离带Ts被卷绕和收集。同样，接合滚筒25和边缘构件28向上移动至最初的待用位置。
保护带分离工序的一个过程就这样完成了，接着就进入下一步晶片接收阶段。向上和向下移动的操作以及边缘构件28的移动速度被一控制单元(未图示)集中控制。
图14以放大形式示出了上述的一系列步骤。如图14中所示，当分离带T被分离时，边缘构件28从晶片W向上移动。在诸如保护带P不必要物质从晶片W分离的分离完成端部L处，使边缘构件28的末端压于晶片W上，从而当从晶片完全分离时能防止诸如保护带P不必要物质在侧向滑动。在不必要物质是用于保护晶片W表面的保护带P的情况下，分离完成端L较佳地是在晶片W直径的10％范围内或更小。结果，可以可靠地防止在分离时保护带P在侧向的滑动。同样，减小了分离时在边缘构件28的末端和分离带T之间的摩擦力。因此，能够防止由于摩擦力而从分离带T产生的构成杂物的灰尘。如上所述的实施例论及了作为不必要物质的接合到晶片表面的保护带。然而，根据本发明被移除的不必要物质也可以包括被用来在晶片表面上形成图案的一保护膜。
在不必要物质是一保护膜的情况下，分离带在被直接接合到保护膜上后，可以通过相类似的方法被分离。这样，保护膜能够从晶片表面连同分离带一起被可靠地移除。
本发明在不脱离其精神和本质属性的情况下还可以用其他特殊形式来具体描述，因此，应当指出本发明保护范围时应涉及所附权利要求书，而不是以上的说明。

Claims (10)

1.一种方法：将一分离带接合到一半导体晶片上，接着，再将该分离带从该半导体晶片上分离，从而将该半导体晶片上的不必要物质连同该分离带一起分离，该方法包括以下步骤：
通过使一边缘构件与接合到该半导体晶片的分离带的一表面相接触的方法来分离该分离带，然后，在使该边缘构件的一末端压到该半导体晶片的分离完成端部，在该分离完成端部不必要物质从该半导体晶片分离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
通过使该边缘构件的末端压到该分离带的一表面上的方法，将该分离带接合到该半导体晶片的分离起始端部，该分离带在该分离起始端被接合到半导体晶片上，接着再从该半导体晶片分离；
在前一步骤中将该分离带接合完成后，将该边缘构件的的末端从该分离带的该表面释放；以及
在将该边缘构件的末端从该半导体晶片的该表面释放的状态下，分离该分离带至分离完成端部，同时移动该边缘构件以便使该分离带接合到该半导体晶片上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
在将该边缘构件的末端从该半导体晶片释放的步骤中，在该边缘构件的末端相对于该分离带的表面具有一预定角度状态下，该边缘构件的末端从该分离带的该表面释放。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
在该分离起始端部，该边缘构件的移动速度变慢。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
分离带的供应速度等于该边缘构件的移动速度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
该分离带具有一被施加其上的预定张力。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
在该分离完成端部的该分离带的接合长度等于或小于该半导体晶片的直径的10％。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
该不必要物质是被接合到该半导体晶片表面上的一表面保护带。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
该不必要物质是形成在该半导体晶片表面上的一保护膜。
10.一种装置，用于将一分离带接合到一半导体晶片上，接着再将该分离带从该半导体晶片上分离，从而将半导体晶片上的不必要物质连同该分离带一起分离，该装置包括：
一传送机构，用于将该半导体晶片传送至一预定工序；
一对准台，用于对准该半导体晶片，使该分离带被接合到该半导体晶片上；
一吸盘台，用于保持该被对准的半导体晶片；
一分离带供应单元，用于向该被夹持着的半导体晶片供应该分离带；
分离带分离装置，它通过使一边缘构件的末端压到该被供应的分离带的一表面的方法，将该分离带接合到该半导体晶片上的不必要物质，然后，再将该分离带从该半导体晶片的该表面分离，从而将该不必要物质连同该分离带一起分离；
一分离带收集器，用于收集该被分离的不必要的分离带；以及
控制装置，用于控制该分离装置，其通过使该分离装置的边缘构件的末端压到该分离带并在其它部分将该边缘构件的末端从该分离带释放的方法，使该分离带接合到不必要物质的一分离起始端部和一分离完成端部，该分离带在该分离起始端部和分离完成端部被接合到该半导体晶片上，然后再从该半导体晶片分离。
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