CN1674235A - 固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法，是在形成有图案的半导体晶圆的表面上粘贴着至少单面具有剥离性粘合层的两面粘合片的剥离性粘合层，从所述两面粘合片的另一方的粘合层上固定有加强板的加强半导体晶圆上通过所述两面粘合片的剥离性粘合层的剥离作用，将加强板与两面粘合片一起分离的方法，其特征在于，所述加强板的分离，从所述半导体晶圆的任意端部向该任意端部以外的端部进行。由此，可以从借助于具有剥离性粘合层的两面粘合片而固定有加强板的加强半导体晶圆，不破损半导体晶圆地分离加强板。

Description

固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种从借助于两面粘合片固定有加强板的加强半导体晶圆(wafer)上分离加强板的方法以及在该方法中使用的装置。
背景技术
以往作为半导体晶圆的薄型加工方法，例如已知有研削方法、研磨方法(CMP)以及蚀刻方法等的机械方法或化学方法。在这些方法中，一般均是采用以下方式，即在形成有布线图案的半导体晶圆表面上粘贴保护带，在进行布线图案的保护和半导体晶圆的固定后，对半导体晶圆的背面进行薄型加工。
但是，随着半导体晶圆的薄型化加工，半导体晶圆的强度与刚性力降低。其结果，发生基于半导体晶圆的强度降低的半导体晶圆的破损或基于刚性力降低的半导体晶圆的翘曲。在这种情况下，在半导体晶圆的操作中需要十分注意，但是即使在半导体晶圆的操作中充分地注意了，有时还会产生半导体晶圆的破损、成品率降低等问题。另外，通过基于薄型加工化的半导体晶圆的强度和刚性力的降低，基于晶圆载体的移送处理也变得不可能，从而产生作业性降低的问题。
对于这些问题，提出了以下方案，即对在图案形成后的半导体晶圆的表面，借助于两面粘合片固定加强板的加强半导体晶圆的背面进行薄型加工的方法(特开2002-75937号公报)。另外，在该方法中，在半导体晶圆的薄型加工处理后，为了容易地分离加强板，提出了使用通过热或紫外线等的外部能量进行剥离的剥离粘合型的两面粘合片的方案。上述剥离粘合型的两面粘合片，例如基于热的剥离作用，通过加热使粘合层发泡，从而使加强板开始分离。基于紫外线的剥离作用，通过紫外线的照射使粘合层固化，从而使加强板开始分离。另外，所述外部能量在分离加强板时赋予在整个剥离粘合型的两面粘合片上。
但是，在将上述方法应用于使用了大口径的半导体晶圆的加强半导体晶圆的情况下，在分离加强板时，由于不能均匀地将外部能量赋予两面粘合片的整个面上，因此很难在半导体晶圆的整个面上均匀地赋予剥离性。即，在使用了大口径的半导体晶圆的加强半导体晶圆中，由于不能将外部能量均匀地赋予半导体晶圆的整个面上，从而产生通过外部能量开始分离的部分和没有充分地给予外部能量而不开始分离的部分。在这些剥离性差异的部分之间，产生两面粘合片的变形边界，当该部分变成环状时，则很难回避基于变形造成的应力，从而产生半导体晶圆开裂的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够不对半导体晶圆进行损坏，从借助于具有剥离性粘合层的两面粘合片固定了的加强板的加强半导体晶圆分离加强板的方法。另外本发明还提供一种在该方法中使用的装置。
本发明人等为了解决上述课题进行了锐意的研究，结果发现通过以下的方法可以达到本发明的目的，从而完成了本发明。
即，本发明涉及的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法，是在半导体晶圆的表面上粘贴有至少单面具有剥离性粘合层的两面粘合片的剥离性粘合层，从所述两面粘合片的另一方的粘合层上固定有加强板的加强半导体晶圆上，通过所述两面粘合片的剥离性粘合层的剥离作用，以两面粘合片一起将加强板分离的方法，其特征在于，所述加强板的分离从所述半导体晶圆的任意端部向该任意端部以外的端部进行。
根据上述方法，在从加强半导体晶圆分离加强板时，使两面粘合片的剥离性粘合层的剥离作用从半导体晶圆的任意端部向其它端部慢慢发挥。由此，从加强板的分离开始至最终剥离期间，由于不在两面粘合片的剥离位置产生剥离性不同的部分，因此即使半导体晶圆是大口径，并且是薄型加工，也可以不产生破损地分离加强板。
在固定在上述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中，优选适用加强半导体晶圆，以固定所述加强板的状态在半导体晶圆的背面实施了薄型加工的。加强半导体晶圆，由于在半导体晶圆的表面借助于两面粘合片固定有加强板，因此即使通过半导体晶圆的背面研削而对半导体晶圆进行薄型化，也能够通过加强板对半导体晶圆赋予强度和刚性，从而可以抑制薄型加工工序中的半导体晶圆的破损和翘曲的发生。因此，即使在实施薄型加工的情况下，也能容易地对半导体晶圆进行操作，另外，基于晶圆载体等的移送处理也变得容易，作业性优良。
在固定在上述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中，所述加强板的分离优选从半导体晶圆的任意端部以直线状进行。通过使剥离性粘合层的作用以直线状从任意端部向其它端部慢慢发挥，可以容易地分离加强板。
在固定在上述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中，两面粘合片优选剥离性粘合层是具有热剥离型粘合层的剥离层。具有热剥离型粘合层的热剥离型两面粘合片，可以通过加热从半导体晶圆表面简单可靠地去除加强板。
在固定在上述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中，两面粘合片优选其剥离性粘合层是具有紫外线剥离型粘合层的剥离层。具有紫外线剥离型粘合层的热剥离型两面粘合片，可以通过紫外线照射从半导体晶圆表面简单可靠地去除加强板。另外，在使用紫外线剥离型两面粘合片时，优选加强板使用透明的加强板，以便能够对紫外线剥离型粘合层进行固化。
另外，本发明涉及的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离装置，是在固定在所述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中使用的装置，其特征在于，具有固定加强半导体晶圆的机构，赋予从加强半导体晶圆的任意端部以直线状发挥剥离性粘合层的剥离作用的外部能量的机构。该装置可以从加强半导体晶圆的任意端部以直线状赋予外部能量，使剥离性粘合层的剥离作用从端部慢慢发挥，从而可以不损坏半导体晶圆地从加强半导体晶圆的端部容易地分离加强板。
另外，本发明涉及的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离装置，是在固定在所述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中使用的装置，其特征在于，具有固定加强半导体晶圆的机构，从加强半导体晶圆的任意端部以直线状加热的机构。该装置是在两面粘合片的剥离性粘合层是热剥离型粘合层的情况下使用，可以从加强半导体晶圆的任意端部以直线状加热，以不损坏半导体晶圆地从加强半导体晶圆的端部容易地分离加强板。
另外，本发明涉及的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离装置，是在固定在所述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中使用的装置，其特征在于，具有固定加强半导体晶圆的机构，从加强半导体晶圆的任意端部以直线状照射紫外线的机构。该装置是在两面粘合片的剥离性粘合层是紫外线固化型剥离型粘合层的情况下使用，可以从加强半导体晶圆的任意端部以直线状照射紫外线，以不损坏半导体晶圆地从加强半导体晶圆的端部容易地分离加强板。
本发明的另外其它目的、特征以及优点可以通过以下所述变得更加清楚。另外，本发明的优点也可以通过参照附图的以下说明更加清楚。
附图说明
图1是用于说明本发明的薄型加工后的加强半导体晶圆的工序图。
图2是用于说明固定在本发明的加强半导体晶圆上的加强板的分离方法的工序图。
具体实施方式
以下对本发明的在固定在上述加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中的优选实施方式，边参照附图边进行说明。
图1是在借助于两面粘合片而固定有加强板的加强半导体晶圆的背面实施薄型加工后的图。
图1(A)的半导体晶圆1在其表面1a上形成有布线图案，在其相反面具有背面1b。形成于表面1a上的布线图案通过常法形成了所需的图案。半导体晶圆1的口径没有特别限定，在大口径的晶圆中，由于晶圆厚度相对地变薄，因此优选。具体地说，优选应用于直径200毫米以上、进而直径300毫米以上的大口径的晶圆。
在上述半导体晶圆1的表面1a上，如图1(B)所示，粘贴有两面粘合片2。两面粘合片2在粘贴在半导体晶圆一侧具有剥离性粘合层2b1，在另一方的粘合层2b2侧具有用于固定加强板的粘合层2b2，在粘合层2b2上具有脱模片2c。对于该两面粘合片2，将制成与半导体晶圆1相同形状的标签状构件从支撑在脱模支撑基材上的构件剥离，并与半导体晶圆1进行对位而粘贴。在该两面粘合片的粘贴工序中，通常半导体晶圆1被固定。通常是固定在卡盘台上。
另外，在粘贴工序中使用的两面粘合片，没有必要制成与半导体晶圆相同形状的标签状，也可以是片状。在这种情况下，两面粘合片是在粘贴在半导体晶圆上之后而切成半导体晶圆形状。
作为两面粘合片2，可以没有特别限制地使用以往的作为两面粘合片的基材使用的粘合片。例如，作为基材2a可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、尼龙、聚氨酯、聚偏氯乙烯、聚氯乙稀等的单向或双向拉伸薄膜等。基材2a的厚度通常为30～200微米左右。
作为形成粘合层2b1、2b2的粘合剂，可以举出丙烯酸系、橡胶系、硅酮系、聚乙烯醚系等各种粘合剂。在粘贴于半导体晶圆表面1a上的剥离性粘合层2b1中，可以使用在薄型加工处理后能够使与半导体晶圆表面1a的胶粘力降低的剥离性粘合剂。作为该粘合剂可以举出紫外线固化型粘合剂、热发泡型粘合剂等。在它们当中，由于热发泡粘合剂容易剥离，因此是优选的。，
另外，粘合层2b2也可以不是剥离性粘合层，也可以使用与粘合层2b1相同的剥离性粘合层。在作为粘合层2b2使用剥离性粘合层时，在图2(C)中，在从半导体晶圆1分离加强板3后，可以使与加强板的胶粘力降低，可以容易地进行加强板的再利用。但是，在粘合层2b1、2b2中的任一个都使用剥离性粘合剂时，在粘合层2b1剥离后的工序中剥离的粘合层2b2中优选使用剥离条件比粘合层2b1还严格的粘合剂(例如对于发泡型粘合剂，在更高温度下发泡的粘合剂)。粘合层2b1、2b2的厚度通常为20～200微米左右。作为热剥离型粘合片，例如可以示例出日东电工(株)制的リバアルフア(商品名)。
然后，剥离脱模片2c，如图1(C)所示，在粘合层2b2上粘贴经对位后的加强板而制作加强半导体晶圆。除了上述方法之外，加强半导体晶圆也可以通过将两面粘合片粘贴在加强板，并将其粘贴在半导体晶圆表面1a上的方式制作。
加强板3只要是能够加强半导体晶圆1的材料就没有特别限定。例如可以举出玻璃、金属、硬质塑料、与半导体晶圆相同材料的物质。在它们当中，由于与半导体晶圆相同材质的物质可以抑制半导体晶圆1的破损，因此是优选的。另外，加强板3的形状、大小等，只要是能够对半导体晶圆背面1b进行薄型加工处理就没有特别限定，但是优选使用如图1(C)所示的与半导体晶圆1相同大小的形状。加强板3的厚度通常为300～3000微米左右，进一步优选为500～1000微米。
在图1中，例示了没有被小片化为芯片状的半导体晶圆的情况，但是本发明也适用小片化为芯片状的情况。
另外，在上述图1(B)中的两面粘合片2与半导体晶圆1的对位、以及图1(C)中的半导体晶圆1与加强板3的对位，可以通过图像识别装置进行，由此识别准确的位置并对与现在的位置关系的差异部分进行补正。
在图1(D)中，将半导体晶圆1的位置上下反转，将加强板3卡紧，进行半导体晶圆背面1b的薄型加工。薄型加工可以采用常法进行。作为薄型加工机4可以举出研削机(背面研磨)、CMP垫片等。薄型加工可以将半导体晶圆1加工至所需厚度。
然后，在图2中示出了固定在本发明的加强半导体晶圆上的加强板的分离方法的工序。对于图2(A)、(B)，在工序图的右侧从上面的图。图2示出了使用图1(D)中得到的半导体晶圆1的背面被薄型加工后的加强半导体晶圆的情况。在图2(A)中，薄型加工完了后的加强半导体晶圆，与图1(D)的半导体晶圆1的位置上下反转，将加强板3侧作为上面的姿势保持在固定机构5上。作为固定机构5没有特别限定，例如可以使用通过真空或者静电等进行吸附固定的卡盘台。
然后，如图2(A)所示，从半导体晶圆1的任意端部e1如图2(B)所示，向端部e2赋予使两面粘合片2的剥离性粘合层b1产生剥离作用的外部能量。在剥离性粘合层b1是热剥离型粘合层的情况下，从任意端部e1向其它端部e2实施加热处理。加热处理是加热到热剥离型粘合层产生剥离作用的温度以上。另外，在剥离性粘合层b1是紫外线剥离型粘合层时，从任意端部e1向端部e2实施紫外线照射处理。紫外线照射处理是照射到紫外线剥离型粘合层产生剥离作用的照度以上。通过实施该加热处理、紫外线照射处理，两面粘合片的剥离性粘合层b1的剥离作用慢慢产生，从端部e1向其它端部e2剥离性粘合层b1的粘合力能够剥离的程度依次降低。
另外，加热处理、紫外线照射处理等的外部能量的赋予，优选以直线状进行。作为直线状的加热处理可以举出从加强半导体晶圆的任意端部e1向其它端部e2使加热辊或加热板接触的方法、吹敷直线状的热风的方法等。另外，作为直线状的紫外线处理可以举出从加强半导体晶圆的任意端部e1向其它端部e2通过直线状的灯照射紫外线的方法。
加热处理、紫外线照射处理等的外部能量的赋予机构与固定加强半导体晶圆的机构的动作，只要是能够在加强半导体晶圆上产生基于所述处理机构的剥离作用的动作，就可以。所述动作可以通过使至少某一方的机构向产生剥离作用的方向移动来进行。因此，可以使所述外部能量的赋予机构移动，也可以使固定机构移动，或者使两机构向相反方向移动。
图2示出了作为外部能量的赋予机构，具体使用加热辊6对加强半导体晶圆实施加热处理的情况。因此，在图2中作为两面粘合片的剥离性粘合层b1使用了热剥离型粘合层。另外，在图2(A)中，在加热处理的开始，使从固定机构上后退的加热辊6与加强板3接触，从任意端部e1开始加热，进行加强板3的剥离。加热辊没有特别限定，例如可以使用内藏有棒状加热器的加热辊。加热辊6如图2(B)所示，从任意端部e1向其它端部e2移动。在这期间，加热辊6通过使在加强板3上转动，加强半导体晶圆从任意端部e1向其它端部e2依次被加热。基于加热辊的加热，相对于加强半导体晶圆以直线状赋予的。
加热辊6被设定在热剥离型粘合层的剥离作用中必要的温度以上。另外，加热辊6优选其最下端在加强板3上稍微接触的程度的高度。从任意端部e1向其它端部e2的加热辊6的移动速度没有特别限定，但优选低速进行。具体优选1～50毫米/秒、更优选5～20毫米/秒。
在图2中，示出了转动加热辊6进行加热处理的情况，但是加热辊的形成没有特别限定。加热辊只要能够进行加热处理就可以，没有必要必须使其转动。另外，在图2中，示出了通过加热辊6从加强板3的上部进行加热的情况，但是加热处理也可以从上下左右中的任一方向进行。
之后，如图2(C)所示，进行加强板3的除去。另外，在图2(C)中，为了除去加强板3，可以在本发明的装置中另外设置加强板3的除去臂等。
分离加强板3后的半导体晶圆移送到划片工序。通过划片工序将半导体晶圆分割成芯片状。
在本发明的具体实施方式或具体例只是为了清楚本发明的技术内容而进行的说明，并不能将其理解为对本发明的限制。在不脱离本发明的技术构思的范围内，进行任何变更都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法，是在半导体晶圆的表面上粘贴有至少单面具有剥离性粘合层的两面粘合片的剥离性粘合层，从所述两面粘合片的另一方的粘合层上固定有加强板的加强半导体晶圆，通过所述两面粘合片的剥离性粘合层的剥离作用，将加强板与两面粘合片一起分离的方法，其特征在于，
从所述半导体晶圆的任意端部向该任意端部以外的端部进行所述加强板的分离。
2.根据权利要求1所述的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法，其特征在于，
所述加强半导体晶圆是以固定了所述加强板的状态，在半导体晶圆的背面实施了薄型加工的半导体晶圆。
3.根据权利要求1或2所述的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法，其特征在于，
从半导体晶圆的任意端部直线状地进行所述加强板的分离。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法，其特征在于，
两面粘合片的剥离性粘合层是热剥离型粘合层。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离方法，其特征在于，
两面粘合片的剥离性粘合层是紫外线剥离型粘合层。
6.一种固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离装置，是在固定在权利要求3所述的加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中使用的装置，其特征在于，
具有：固定加强半导体晶圆的机构，和从加强半导体晶圆的任意端部赋予以直线状发挥剥离性粘合层的剥离作用的外部能量的机构。
7.一种固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离装置，是在固定在权利要求4所述的加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中使用的装置，其特征在于，
具有：固定加强半导体晶圆的机构，和从加强半导体晶圆的任意端部以直线状加热的加热机构。
8.一种固定在加强半导体晶圆上的加强板的分离装置，是在固定在权利要求5所述的加强半导体晶圆上的加强板的分离方法中使用的装置，其特征在于，
具有：固定加强半导体晶圆的机构，和从加强半导体晶圆的任意端部以直线状照射紫外线的机构。
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