TW201611149A - 黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置 - Google Patents

Abstract

精度佳地檢測出在經背面磨削的半導體晶圓所產生的裂痕或破損等之異常部位。 利用越朝向前端越細之板狀剝離構件將剝離帶貼附於已貼附在半導體晶圓的保護帶且一邊折返一邊剝離該剝離帶，藉此將保護帶一體地從半導體晶圓剝離。於該剝離過程，藉由追隨剝離構件的後方的檢測器來檢測出產生在已剝離掉保護帶的半導體晶圓W的表面上之裂痕或破損等之異常部位。

Description

黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置

本發明係有關一種將被貼附在半導體晶圓(以下，酌情稱為「晶圓」)的電路形成面之保護帶或雙面黏著帶等之黏著帶剝離的黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置。

於已完成圖案形成處理之晶圓的表面上貼附保護帶之後，施以使背面整體均一的背面研磨處理。在附帶有保護帶的晶圓被搬往進行細切分離成晶片的切割工程之前，從表面剝離保護帶。

關於從晶圓表面剝離保護帶的方法方面，例如照以下方式實施。將貼附著保護帶的表面朝上並將晶圓吸附保持於保持台。使貼附輥一邊轉動一邊在保護帶上貼附剝離用的黏著帶。之後，利用越前端越細的板狀端緣構件將黏著帶逐漸反轉剝離，藉以將被接著於黏著帶的保護帶從晶圓表面一體剝離(參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2002-124494號公報

然而，上述的習知方法有發生以下的問題。

近年來，為了能夠隨著應用程式的急速發展進行高密度封裝而要求晶圓薄型化。且在該薄型化的同時晶圓的尺寸有變大的傾向。因為晶圓的剛性會伴隨於此等薄型化及大型化而降低，故變得容易產生晶圓裂痕。

設計成在產生裂痕的情況可藉由形成於保持台的複數個吸附孔之吸引力的變化來檢測出。然而，僅可在裂痕產生的部位與吸附孔重疊的情況檢測出吸引力的變化。亦即，無法檢測出晶圓全面上之裂痕的產生。

因此，當繼續處理已產生裂痕的狀態之晶圓時，會有碎片被捲進裝置內而產生不必要的停止，或者污染下個處理對象的晶圓之問題。

本發明係有鑑於此種事情而成者，主要目的在於提供一種可精度佳地檢測出在經背面磨削後的半導體晶圓所產生的裂痕等之黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置。

本發明為達成此種目的而採用以下的構成。

亦即，一種黏著帶剝離方法，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離方法，其特徵為：包含剝離過程，係一邊藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述黏著帶一邊折返並將該剝離帶剝離，藉此將黏著帶一 體地從半導體晶圓剝離，且具備檢查過程，係在前述剝離過程，使檢測器從剝離構件的後方追隨以檢查半導體晶圓的裂痕。

依據上述方法，在從容易產生裂痕的晶圓剝離黏著帶之後，追隨剝離構件的檢測器隨即檢測出有無裂痕。因此，可防範已產生裂痕的晶圓被搬往下一工程。又，在檢測出裂痕的情況，可將晶圓的碎片快速地除去或對裂痕施以處置。因此，可避免污染保持台或下個處理對象的晶圓。此外，本發明中所謂「裂痕」是意味著包含「裂縫」及「破損」的異常部位。

此外，關於上述方法中，亦利可用環狀的保持台保持半導體晶圓的外周，對該保持台的中空內部供給氣體並一邊加壓一邊將剝離帶貼附於黏著帶並剝離。

依據此方法，由於伴隨加壓而薄化的晶圓會稍朝上地外突成彎曲形狀，故裂痕部分稍微張開使氣體變得容易流出。因此，故能精度更佳地判別晶圓的裂痕部分。

本發明為達成此種目的而採用以下的構成。

亦即，一種黏著帶剝離裝置，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離裝置，其特徵為具備：保持台，保持前述半導體晶圓；剝離帶供給機構，朝前述半導體晶圓供給帶狀的剝離帶；剝離機構，藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述保持台上的半導體晶圓之後，透過利用該剝離構件使剝離帶折返並剝離，藉此將黏著帶一體地從半導體晶圓剝離；水平驅動機構，以前 述保持台和剝離構件交叉的方式使之相對地水平移動；檢測器，從前述剝離構件的後方追隨以檢測出半導體晶圓的裂痕；及帶回收機構，將和前述保護帶一體化的剝離帶捲繞回收。

依據此構成，在從晶圓表面剝離黏著帶的過程，透過從剝離構件的後方追隨的檢測器可檢測出晶圓的裂痕。亦即，可適當實施上述方法。

此外，亦可建構成：該構成中的保持台係呈環狀用以保持半導體晶圓的外周，且具備：加壓器，係在將半導體晶圓保持於保持台的狀態，對該保持台的內部空間供給氣體並加壓；及控制部，調整前述保持台的中空內部的壓力。

依據此構成，由於保持台內被加壓，所以晶圓稍微朝上外突成彎曲形狀。亦即，因為從晶圓的裂痕部分漏出氣體而稍微張開，故可精度更佳地判別該裂痕部分。

依據本發明的黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置，可精度佳地檢測出在經背面磨削後的半導體晶圓所產生的裂痕。

1‧‧‧保持台

2‧‧‧帶供給部

3‧‧‧剝離機構

4‧‧‧帶回收部

10‧‧‧剝離單元

11‧‧‧檢測器

20‧‧‧剝離構件

26‧‧‧控制部

27‧‧‧判別部

PT‧‧‧保護帶

Ts‧‧‧剝離帶

W‧‧‧半導體晶圓

圖1係保護帶剝離裝置的前視圖。

圖2係顯示保護帶剝離裝置的要部的概略構成之俯視圖。

圖3係檢測器的前視圖。

圖4係顯示保護帶的剝離動作之圖。

圖5係顯示保護帶的剝離動作之圖。

圖6係顯示保護帶的剝離動作之圖。

圖7係顯示保護帶的剝離動作之圖。

圖8係在變形例裝置所使用的半導體晶圓之部分斷裂斜視圖。

圖9係在變形例裝置所使用的半導體晶圓之背面側的斜視圖。

圖10係在變形例裝置所使用的半導體晶圓之部分縱剖視圖。

圖11係變形例裝置的保持台之縱剖視圖。

圖12係顯示基於變形例裝置之保護帶的剝離動作之圖。

圖13係顯示基於變形例裝置之保護帶的剝離動作之圖。

以下，參照圖面以說明本發明的一實施例。此外，針對實施例裝置將被貼附於背面整體被均一地磨削而平坦的半導體晶圓(以下，酌情稱為「晶圓」)的表面上的保護帶剝離之情況作詳述。此外，保護帶包含在本發明的黏著帶之內。

圖1係有關本發明的一實施例，為顯示保護帶剝離裝置的整體構成之前視圖；圖2係顯示保護帶剝離裝置的要部的概略構成之俯視圖。此外，本實施例的保護 帶剝離裝置係相當於黏著帶剝離裝置。

保護帶剝離裝置係如圖1所示，由保持台1、帶供給部2、剝離機構3及帶回收部4所構成。

保持台1係如圖2所示，為在表面具有複數個吸附孔5的金屬製之夾盤台。此外，保持台1不受限於金屬製亦可為由多孔質所形成者。

又，保持台1係由可動台7所支持，該可動台7係以可沿著前後水平配備之左右一對的軌道6前後滑動的方式受到支持。然後，可動台7係成為透過利用脈衝馬達8正反驅動的螺桿9而藉由螺紋進給驅動。

帶供給部2係將從原材輥導出的剝離帶Ts引導至後述的剝離單元10。

剝離機構3係由剝離單元10及檢測器11等之主要部份等所構成。

在遍及被豎立設置在裝置基台之左右一對的縱向框12之範圍上，固定著由鋁拉製材所構成的支持框13。在此支持框13的左右中央部位連結有箱形的基台14。又，經由設置在基台14的左右一對的縱向軌道15而被可滑動升降地支持的升降台16，係透過利用馬達17連結驅動的滾珠軸而升降。剝離單元10裝備於升降台16。

升降台16建構成上下貫通的簍空的框狀。剝離單元10係設在升降台16的左右所具備的側板18之內側下部。在遍及兩側板18之範圍固定支持框19。在支持框19的中央裝設有剝離構件20。

剝離構件20係為比晶圓W的直徑短的板狀且 形成越朝向前端越細的錐狀。該剝離構件20被以斜下傾斜的姿勢固定。

檢測器11係如圖3所示，建構成：以成為晶圓W的直徑以上的方式將複數個光電感測器26排列配備成一列。該檢測器11被固定配備在支持框13的下端。亦即，在剝離構件20和保持台1以相對地交叉之方式水平移動時，以從剝離構件20的後方追隨追隨之方式配備。

又，剝離機構3的供給用的導輥21在側板18的後方被軸樞支撐成可空轉自如。又，在剝離單元10的上方配備有複數支回收用的導輥22、夾輥23及張力輥24。

回收用的導輥22係被軸樞支撐成空轉自如。張力輥24係空轉自如地設於支持臂25，配備成經由該支持臂25而可搖動。因此，張力輥24係賦予被引導捲回的剝離帶Ts適度的張力。

此等回收用的導輥22及張力輥24係建構成比晶圓W的直徑大的長度之寬幅輥，並且其外周面成為被塗布氟樹脂的難接著面。

供給用的導輥21係建構成：比剝離帶Ts的寬度長且比晶圓W的直徑短的窄幅輥。

帶回收部4係將從剝離單元10送出的剝離帶Ts捲繞回收。

其次，針對上述實施例裝置一個循環的動作，依據圖4至圖7作說明。

藉由未圖示的搬運機器人使經背面磨削後的貼附有保護帶PT之晶圓W被載置於保持台1。保持台1係 將晶圓W吸附保持。

將晶圓W吸附保持的保持台1係如圖4所示，從待機位置朝剝離帶Ts的開始貼附位置移動。亦即，剝離構件20的前端往和晶圓W的端部接觸的位置移動。接著，如圖5所示，馬達17作動使剝離單元10下降至既定高度。亦即，繞掛在剝離構件20的剝離帶Ts被推壓於晶圓W上的保護帶PT的端部並被貼附。

之後，保持台1係如圖6及圖7所示，前進移動。此時，藉由剝離構件20將剝離帶Ts貼附於保護帶PT。同時，藉由剝離構件20使剝離帶Ts一邊折返一邊將保護帶PT一體地從晶圓W的表面逐漸剝離。此外，與該剝離動作同步地將剝離帶Ts從帶供給部2放出，並藉由帶回收部4逐漸捲繞回收貼附著使用後的保護帶PT之剝離帶Ts。

然後，在該保護帶PT的剝離過程，追隨基於剝離構件20的保護帶PT之剝離動作，已剝離掉該保護帶PT的晶圓W的表面被照射來自於檢測器11的光。檢測器11接收來自晶圓W的表面之反射光，將該光強度作信號變換並傳送到控制部26。

控制部26為，將記憶體等之記憶裝置所預先記憶的光強度等級之基準值與所檢測出的實測值以判別部27作比較並判別。亦即，若實測值小於基準值，則判斷破損或龜裂等之裂痕等的異常部位產生在晶圓W上。該異常部位係從檢測出保持台1的移動距離之編碼器或脈衝馬達8的脈衝數及檢測器11的受光位置等所特定，且 該異常部位的位置座標被記錄。位置座標係可從記憶裝置讀出並顯示於監視器等作確認。

當保護帶PT從晶圓W的表面被完全地剝離時，剝離單元10係上升並返回初期位置以準備下個處理。

已剝離掉保護帶PT的晶圓W係藉由保持台1移動到交付位置。

以上結束實施例裝置的一個循環的動作，之後，反覆相同的動作迄達既定片數為止。

依據上述實施例裝置，即便是晶圓W部分地被保持台1所吸附保持的情況，亦可精度佳地檢測出裂痕或破損等之異常部位。亦即，在檢測出異常部位之情況，因為可從已檢測出的位置座標來特定異常部位，故可施以快速的處置。例如，可快速地除去碎片等。再者，亦可將不良品的晶圓W從生產線除去。因此，可避免裝置及生產線不必要的停止。

此外，本發明亦能利用以下的形態實施。

(1)上述實施例中，以背面整體被均一地磨削之平坦的晶圓W為例作了說明，但如圖8至10所示，亦可利用在背面外周形成有環狀凸部之晶圓。

亦即，晶圓W係以在形成有圖案的表面貼附有保護帶PT而表面受到保護的狀態下進行過背面研磨處理的晶圓。其背面係以外周部在徑向保留約2mm的方式作磨削(背面研磨)。亦即，使用背面形成有扁平凹部b且加工成沿其外周殘存有環狀凸部r的形狀的晶圓。例如，被加工成扁平凹部b的深度d成為數百μm，磨削區的晶圓 厚度t成為數十μm。因此，形成於背面外周的環狀凸部r係作用成提高晶圓W的剛性之環狀肋，俾抑制晶圓W在搬運或其他的處理工程之撓曲變形。

在利用該晶圓W的情況，以於上述裝置中利用以下那種保持台較佳。此外，與上述實施例裝置相較下僅保持台的構成相異，故而針對同一構成附上同一符號，僅就不同的構成作詳述。

保持台1A係如11圖所示，設有其直徑形成為接近晶圓W的背面之磨削區的直徑的凹部30。於該凹部30的外周部的環狀凸部31的表面，形成有作用於晶圓W的環狀凸部r之複數個吸附溝32。該吸附溝32係和外部的真空源33連通接續。

又，形成有複數個空氣供給孔35用以對由晶圓W的扁平凹部b與保持台1A的凹部30所形成之空間34進行加壓。該空氣供給孔35係和設置在外部的空氣供給裝置36連通接續。而且，在環狀凸部31的側壁設有將空間34與外部連通的壓力控制用的針閥。此外，空氣供給裝置36係相當於本發明的加壓器。

又，保持台1A係和上述實施例同樣，由可動台7所支持，該可動台7係以可沿著前後水平配備之左右一對的軌道6前後滑動的方式受到支持。然後，可動台7係成為透過利用脈衝馬達8正反驅動的螺桿9而藉由螺紋進給驅動。

其次，針對該實施例裝置的一個循環的動作，一邊參照圖12及圖13一邊作說明。

藉由未圖示的搬運機器人，將經背面磨削後的貼附著保護帶PT的晶圓W以晶圓背面的環狀凸部r於保持台1A的環狀凸部31之上重合的方式載置。

保持台1A係在當有晶圓W載置時，利用形成於環狀凸部31的吸附溝32將晶圓W的環狀凸部r吸附保持。之後，使空氣供給裝置36作動以開始對藉由晶圓W所密閉的保持台1A的空間34供給空氣。此時，如圖12所示，對空間34加壓迄至晶圓W的表面朝上稍外突的程度。

當空間34內達到既定壓力時，將晶圓W吸附保持的保持台1A係從待機位置朝剝離帶Ts的貼附開始位置移動。接著，馬達17作動使剝離單元10下降至既定高度。亦即，繞掛在剝離構件20的剝離帶Ts被推壓於晶圓W上的保護帶PT的端部並貼附。

之後，保持台1A係如圖13所示，前進移動。此時，藉由剝離構件20以使晶圓W的朝上的彎曲回復成平坦的方式一邊推壓一邊將剝離帶Ts貼附於保護帶PT。同時，藉由剝離構件20使剝離帶Ts一邊折返一邊將保護帶PT一體地從晶圓W的表面逐漸剝離。此外，與該剝離動作同步地將剝離帶Ts從帶供給部2放出，並藉由帶回收部4逐漸捲繞回收貼附著使用後的保護帶PT之剝離帶Ts。

而且，於該保護帶PT的剝離過程，追隨依據剝離構件20的保護帶PT之剝離動作，已剝離掉該保護帶PT的晶圓W的表面被照射來自檢測器11的光。檢測器11係接收來自晶圓W的表面的反射光，將該光強度作信號變換並傳送至控制部26。

控制部26為，以判別部27判別實測值是否落在記憶體等之記憶裝置所預先記憶的光強度等級的基準值之範圍內。若實測值超過預先決定的設定範圍或小於該範圍，則判斷破損、裂痕等之異常部位產生在晶圓W上。例如，在圖13所示的產生裂痕的異常部位40中光不被反射，故不及所設定之既定範圍的光強度。該異常部位係從檢測出保持台1A的移動距離之編碼器或脈衝馬達8的脈衝數及檢測器11的受光位置等所特定，且該異常部位的位置座標被記錄。

此外，於本實施例中，檢測對象即晶圓W係稍微朝上外突，故藉由檢測器11所檢測出的反射光之受光強度會隨著晶圓W的彎曲率而變化。因此，藉由實驗或模擬而基於光的照射位置與反射光的光強度的等級變化之相關關係預先作成映像資料(mapping data)並記憶在控制部26的記憶裝置。

當保護帶PT從晶圓W的表面被完全剝離時，剝離單元10係上升並返回初期位置以準備下一個處理。

以上結束實施例裝置的一個循環的動作，之後，反覆相同的動作迄達既定片數為止。

依據上述實施例裝置，即便是背面形成有補強用的環狀凸部r而無法以平坦的夾盤台將晶圓W的背面整體吸附保持之情況，亦可進行吸附保持。又，雖晶圓W的扁平凹部r的電路形成面被薄化而剛性降低，但藉由對由保持台1A和晶圓W所形成的空間34供給氣體並加壓，可避免在貼附時因推壓所致電路形成面凹入變形。 亦即，可使剝離帶Ts密貼於保護帶PT。

再者，在因對空間34供給氣體並加壓而產生裂痕或破損等之異常部位的情況。氣體從該異常部位稍微漏洩。亦即，裂痕部分稍微擴張而易於檢測出。因此，在檢測出異常部位的情況，可依據位置座標將碎片等快速地除去。再者，亦可將不良品的晶圓W從生產線除去。因此，可避免裝置及生產線不必要的停止。

此外，該實施例裝置不受限於背面形成有環狀凸部r的晶圓W，亦可利用上述主要實施例所記載之背面整體被均一地磨削而平坦的晶圓W。

(2)上述兩實施例中，檢測器11的光要照射的位置亦可為藉由剝離構件20快要剝離保護帶PT的時候。在此情況，於剝離保護帶PT時拉伸力集中於沿著剝離構件20的隔離交界線而作用於裂痕部分。亦即，裂痕部分稍微張開而變得易於檢測出。

(3)上述實施例中，雖是控制剝離單元10的下降將剝離帶Ts貼附於保護帶PT，但即使是保持台1相對於不升降作動的剝離單元10作升降作動的形態亦可實施。又，亦可建構成：固定保持台1、1A且使剝離單元10移動。

(4)上述實施例係利用將光電感測器排成一列而成之檢測器11，但不受限於該檢測器。例如，亦可建構成：使光學相機從剝離構件20的後方追隨以拍攝晶圓W的表面，由該影像資料判別裂痕等。或者亦可利用線感測器。

(5)上述各實施例中，即便檢測出異常部位亦 將保護帶PT從晶圓W完全地剝離，但亦可在檢測出異常部位的時間點停止剝離動作以除去碎片等。

(6)上述各實施例中，在例如將貼合著與晶圓W大致相同形狀的不鏽鋼或玻璃基板等之補強用的支持板之雙面黏著帶從晶圓W剝離的情況亦可適用。

1‧‧‧保持台

10‧‧‧剝離單元

11‧‧‧檢測器

15‧‧‧縱向軌道

20‧‧‧剝離構件

22‧‧‧導輥

PT‧‧‧保護帶

Ts‧‧‧剝離帶

W‧‧‧晶圓

Claims (4)

1. 一種黏著帶剝離方法，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離方法，其特徵為：包含剝離過程，係一邊藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述黏著帶一邊折返並將該剝離帶剝離，藉此將黏著帶一體地從半導體晶圓剝離，且具備檢查過程，係在前述剝離過程，使檢測器從剝離構件的後方追隨以檢查半導體晶圓的裂痕。
2. 如請求項1之黏著帶剝離方法，其中在前述剝離過程，利用環狀的保持台保持半導體晶圓的外周，一邊對該保持台的中空內部供給氣體並加壓一邊將前述剝離帶貼附於黏著帶。
3. 一種黏著帶剝離裝置，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離裝置，其特徵為具備：保持台，保持前述半導體晶圓；剝離帶供給機構，朝前述半導體晶圓供給帶狀的剝離帶；剝離機構，藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述保持台上的半導體晶圓之後，透過利用該剝離構件使剝離帶折返並剝離，藉此將黏著帶一體地從半導體晶圓剝離；水平驅動機構，以前述保持台和剝離構件交叉的方式使之相對地水平移動；檢測器，從前述剝離構件的後方追隨以檢測出半導體晶圓的裂痕；及 帶回收機構，將和前述保護帶一體化的剝離帶捲繞回收。
4. 如請求項3之黏著帶剝離裝置，其中：前述保持台係呈環狀用以保持半導體晶圓的外周，且具備：加壓器，係在將半導體晶圓保持於前述保持台的狀態，對該保持台的內部空間供給氣體並加壓；及控制部，調整前述保持台的中空內部的壓力。