TW201611176A - 保護帶貼附方法及保護帶貼附裝置 - Google Patents

Abstract

防止因保護帶的切斷不良所產生之半導體晶圓的破損。 在被載置於保持台上的半導體晶圓上貼附保護帶，使既扎入保護帶的刀刃沿著半導體晶圓的外形一邊行走一邊切斷保護帶。於進行該切斷的過程，使檢測器從刀刃的後方追隨以檢查保護帶的切斷不良。在依檢查結果檢測到切斷不良之情況，於將保護帶再切斷後剝離被切成半導體晶圓的形狀之廢棄的保護帶。

Description

保護帶貼附方法及保護帶貼附裝置

本發明係有關一種在半導體晶圓(以下，適當稱為「晶圓」)的電路圖案的形成面貼附保護帶之保護帶貼附方法及保護帶貼附裝置。

以往保護帶的貼附係按照以下方式實施。將保護帶供予被載置保持在夾盤台的晶圓之表面，使貼附輥轉動移動以將保護帶貼附於在晶圓的表面。之後，藉由在將刀刃扎入保護帶的狀態下使台旋轉(或使刀刃行走)讓刀刃沿著晶圓外周迴旋，將保護帶切斷成晶圓形狀(參照專利文獻1)。

先前技術文獻 專利文獻

特開2004-25438號公報

然而，在保護帶的切斷時有已扎入的刀刃之初期位置與迴旋後的結束位置不一致而產生未切斷部位 之情況。又，在一邊加熱一邊貼附保護帶的情況，由於黏著劑正軟化，所以亦有既切斷的部分再接著的情形。當在產生了該等未切斷部位的狀態下剝離廢棄的部分時，張力作用於貼附在晶圓表面的保護帶，一邊將吸附保持著該保護帶之晶圓弄彎一邊強制地抬起。此時，在晶圓上產生的微小裂紋係因該張力與晶圓之翹曲成長成為裂縫，進而產生晶圓破損的問題。

本發明係有鑑於這樣的情事而完成，主要目的在於提供一種可將貼附於半導體晶圓的保護帶確實切斷成晶圓形狀之保護帶貼附方法及保護帶貼附裝置。

本發明為達成這樣的目的，採取以下的構成。

亦即，一種保護帶貼附方法，係於半導體晶圓的電路形成面貼附保護帶之保護帶貼附方法，其特徵為具備：貼附過程，在載置於保持台上的前述半導體晶圓貼附保護帶；切斷過程，係使切刀沿著前述半導體晶圓的外形一邊行走一邊切斷保護帶；檢查過程，在前述切斷過程，使檢測器從切刀的後方掃瞄並檢查保護帶切斷不良；再切斷過程，係在依前述檢查結果檢測到切斷不良之情況，對保護帶進行再切斷；及剝離過程，係將切成前述半導體晶圓的形狀之保護帶剝離。

(作用、效果)

依據此方法，在利用刀刃切斷保護帶的過程，藉由檢測器依序檢查切斷部位之狀態。在該檢查過程檢測到 切斷不良之情況，因為會再度執行保護帶的切斷處理，故可避免切斷不良。因此，在將廢棄的保護帶剝離除去時，因為張力不會作用於貼附在晶圓的保護帶，故可避免切斷晶圓破損。

此外，較佳為，該上述方法中，在與保持台取有既定距離作配置的帶有溝之環狀台與半導體晶圓貼附保護帶，透過將保護帶強制地放入前述溝，而對處在保持台與環狀台之間的保護帶賦予張力，切斷過程係使切刀扎入保持台與環狀台之間隙並使之一邊行走一邊切斷保護帶，前述檢查過程係檢查依呈放射狀賦予之張力所產生的保護帶之切斷部位有無間隙。

依據此方法，切斷後的廢棄的保護帶側被拉入環狀台的溝，故而可確實避免在切斷後保護帶再接著。

此外，較佳為，在檢查過程檢測到切斷不良之情況，在重複實施切斷過程迄至未檢測到切斷不良為止之後，將切成半導體晶圓的保護帶剝離。

又，本發明為達成這樣的目的，採取以下的構成。

亦即，一種保護帶貼附裝置，係將保護帶貼附於半導體晶圓的電路形成面，該保護帶貼附裝置之特徵為具備：保持台，將前述半導體晶圓載置保持；貼附機構，將保護帶貼附於前述半導體晶圓；切斷機構，將切刀扎入前述保護帶而將保護帶切斷成半導體晶圓形狀；檢測器，係追隨前述切刀的移動以檢測保護帶的切斷部位；控制部，具有基於前述檢測器的檢測信號判別 保護帶的切斷部位的切斷不良之判別部；及帶回收部，係將切成前述半導體晶圓的形狀之保護帶回收。

(作用、效果)

依據此構成，基於檢測器的檢測信號，檢測切斷不良。因此，可適當實施上述方法。

此外，較佳為，在上述構成中，保護帶係大於半導體晶圓的外形，且具備：與該保持台取既定距離作配置之帶有溝的環狀台；及將保護帶引入環狀台的溝並賦予張力之張力賦予機構，檢測器係追隨在保持台與環狀台之間沿著半導體晶圓移動的切刀之後方來檢測保護帶之切斷部位。

依據此構成，切斷後的廢棄的保護帶被拉入環狀台的溝，故而切斷部位的保護帶彼此形成間隙，可避免保護帶再接著。

依據本發明的保護帶貼附方法及保護帶貼附裝置，可避免保護帶切斷不良，僅將切成晶圓形狀的廢棄的保護帶剝離。因此，可避免在切斷不良時發生晶圓破損。

5‧‧‧夾盤台

9‧‧‧保護帶切斷裝置

12‧‧‧刀刃

13‧‧‧切刀行走溝

14‧‧‧環構件

15‧‧‧凹部

16‧‧‧帶保持部

17‧‧‧帶支持部

18‧‧‧吸引裝置

47‧‧‧檢測器

50‧‧‧控制部

T‧‧‧保護帶

W‧‧‧半導體晶圓

圖1顯示保護帶貼附裝置的主要部份之斜視圖。

圖2保護帶貼附裝置的前視圖。

圖3夾盤台的俯視圖。

圖4夾盤台的部分剖面圖。

圖5保護帶切斷裝置的前視圖。

圖6顯示保護帶的貼附動作之前視圖。

圖7顯示保護帶的貼附動作之前視圖。

圖8顯示保護帶的切斷及檢查之狀態的模式圖。

圖9檢查保護帶之動作說明圖。

圖10顯示保護帶的貼附動作之前視圖。

圖11顯示保護帶的貼附動作之前視圖。

以下，參照圖面說明本發明的實施例。

圖1係顯示保護帶貼附裝置的整體構成之斜視圖。

此保護帶貼附裝置係如圖1及圖2所示，備有：晶圓供給/回收部1；備有機械手臂2的晶圓搬送機構3；校準台4；夾盤台5；帶供給部6；分隔件回收部7；貼附單元8；保護帶切斷裝置9；剝離單元10及帶回收部11等。以下針對此等各自的構成作說明。

晶圓供給/回收部1係將收納了半導體晶圓(以下，僅簡稱為「晶圓」)W的2台的晶圓匣C並列地裝填。在各晶圓匣C，配線圖案面朝上的複數片晶圓W係以水平姿勢多層地插入並收納。

晶圓搬送機構3所具備的機械手臂2係建構成可水平進退移動，且建構成整體可驅動迴旋及升降。而且，在機械手臂2的前端備有呈馬蹄形的真空吸附式之晶圓保持部2a。亦即，在被多層地收納於晶圓匣C的晶圓W彼此的間隙插入晶圓保持部2a並將晶圓W從背 面(下面)吸附保持，將已吸附保持的晶圓W從晶圓匣C抽出，以校準台4，夾盤台5及晶圓供給/回收部1的順序搬送。

校準台4係將藉由晶圓搬送機構3搬入載置的晶圓W，依據形成在其外周的缺口、定向平面進行對位。

夾盤台5係如圖3及圖4所示，將自晶圓搬送機構3移載並被以既定的對位姿勢載置的晶圓W真空吸附。又，於夾盤台5上面，為使後述的保護帶切斷裝置9所具備的刀刃12沿著晶圓W的外形迴旋行走將保護帶T切斷而在環構件14形成切刀行走溝13。而且，在台中心設有在晶圓搬入搬出時進行出退升降的吸附保持部5a。此外，夾盤台5係相當於本發明的保持台。

切刀行走溝13係其內周徑設成比晶圓W的外徑稍小，以晶圓W的外周部在切刀行走溝13稍突出的方式載置。

環構件14係以強固貼附有保護帶T的不銹鋼或鋁等金屬所形成。此環構件14的上面是設定成和載置於夾盤台5的晶圓W的表面大致在同一高度，並且其外徑設定成使從晶圓W突出的保護帶T的外徑超過環構件45的外端而貼附。

在環構件14的上面形成有供保護帶T置入的環狀凹部15。此凹部15的外側上面具有帶保持部16與帶支持部17。帶保持部16係將保護帶T的外端部強固地貼附並固定保持。帶支持部17係為形成在凹部15與 切刀行走溝13之間的徑向小寬度的環狀突條，將保護帶T接住並支持。此帶支持部17的上面被形成凸狀，且其表面是矽等之難接著性材料，例如披覆有氟或砂等，而保護帶T係在未強固接著下與晶圓表面在相同位準上被接住並支持。

又，凹部15被連通接續於吸引裝置18，成為可對凹部15施加負壓。此外，環構件14與吸引裝置18係構成本發明的張力賦予機構。

依此構成，透過在晶圓W的表面進行保護帶T貼附處理，從晶圓W的外周突出的保護帶T係亦被貼附在環構件14的上面。此時，成為保護帶T在環構件14的帶保持部16強固地貼附，且被帶支持部48接住並支持的狀態。

藉由在此狀態下使吸引裝置18動作對凹部15施加適度的負壓，使保護帶T被引進凹部15。在此情況，因為保護帶T的外端部被貼附保持於帶保持部16，故保護帶T被朝徑向外側拉扯。亦即，被覆蓋於切刀行走溝13上的保護帶T的部分被張緊成無皺紋或無起伏的狀態，讓刀刃12扎入此張緊部分並使之行走。其結果，可良好進行帶切斷端緣的切斷。

此處，因為在保護帶貼附工程中貼附輥28的轉動推壓，於晶圓W的前後朝外側突出的保護帶T之部分係在帶貼附方向被以較良好的張緊狀態貼附於晶圓W。相對地，在晶圓W的左右朝外側突出的保護帶T的部分有不少是以稍鬆弛的狀態貼附於台上的情況。在此 種情況，以對在晶圓W的左右朝外側突出的保護帶部分進行比在前後突出的保護帶部分還大(強)的張緊處理較為理想。

亦即，凹部15為，帶貼附方向(圖3的左右方向)的左右部位的溝寬t2設定成大於前後部位的溝寬t1。又，凹部15係被設在圓周方向4個部位的分隔壁49隔成前後左右的劃分凹部15a、15b，且以左右的劃分凹部15b被施加比前後的劃分凹部15a還強的負壓之方式與吸引裝置18接續。藉此構成，晶圓W的整個圓周，可在切刀行走溝13均一且適切地將保護帶T張緊並切斷。

帶供給部6係如圖2所示，建構成：將從供給捲軸19抽出之帶有分隔件s的保護帶T以進給輥20及引導輥21捲回引導並導引至刀刃狀的剝離引導棒22，藉由在剝離引導棒22的前端邊緣折返而將分隔件s剝離，將已剝離分隔件s的保護帶T引導至貼附單元8。進給輥20係在和夾輥23之間將保護帶T夾持引導並被馬達24驅動旋轉，視需要將保護帶T強制地送出。又，供給捲軸19係與電磁制動器連動地連結並被施加適度的旋轉阻力，防止抽出過量的帶。

分隔件回收部7係備有將從保護帶T剝離的分隔件s捲繞的回收捲軸26，且控制成依馬達27而被驅動正反旋轉。

在貼附單元8備有可藉由未圖示的壓缸上下地變更位置的貼附輥28，形成單元整體是被支持成可沿 著引導軌道29水平移動，並藉由被馬達30驅動正反旋轉的螺桿31而藉由螺紋進給進行往返驅動。

在剝離單元10備有剝離輥32及被馬達驅動的送出輥33，單元整體係形成被支持成可沿著引導軌道29水平移動，並藉由被馬達34驅動正反旋轉的螺桿35而藉由螺紋進給進行往返驅動。

帶回收部11係備有被馬達驅動的回收捲軸36，且在將廢棄帶T’捲繞在此回收捲軸31的方向受到驅動而旋轉。

保護帶切斷裝置9係在可驅動升降的可動台37的下部，裝備有可繞位在夾盤台5的中心上之縱軸心X驅動迴旋的支持臂38。又，建構成：於此支持臂38的自由端側具備的切刀單元39上裝設有刀尖朝下的刀刃12，藉由支持臂38繞縱軸心X迴旋使刀刃12沿著晶圓W外周行走而切下保護帶T。此外，保護帶切斷裝置9係相當於本發明的切斷機構。以下，詳細的構造顯示在圖5。

可動台37係依驅動馬達40正反旋轉而沿著縱軌道41藉由螺紋進給進行升降。在此可動台37的自由端部上以可繞縱軸心X旋動方式裝設的旋動軸42是透過2條的皮帶44被配備在可動台37上的馬達43所減速而連動，依馬達43的動作使旋動軸42於既定方向以低速旋動。而且，可於水平方向滑動調節的支持臂38貫通從此旋動軸42朝下方延伸出的支持構件45的下端部並被其支持，透過支持臂38的滑動調節以變更刀刃12與 縱軸心X的距離。亦即，刀刃12的迴旋半徑可因應於晶圓徑作變更調節。

此外，詳細的構造並無圖示，但安裝刀刃12的托架是被支持成可在支持臂38的長邊方向滑移，並被彈簧附能而朝接近縱軸心X的方向滑動。

在與切刀單元39水平連結的托架上裝設有檢測器47。此檢測器47係一邊通過和刀刃12所迴旋行走的軌道相同軌道一邊檢測有無切斷保護帶T。檢測器47方面，若可判別保護帶T的切斷狀態則無特別限定，例如，利用光電感測器、雷射感測器及超音波感測器等。此外，檢測器42的檢測結果係被傳送到控制部50。

其次，就使用上述實施例裝置用以將保護帶T貼附於晶圓W表面的一連串基本動作，依據圖2及圖6~圖11來作說明。

當發出貼附指令時，首先，在晶圓搬送機構3的機械手臂2朝被載置裝填於晶圓匣台的晶圓匣C移動。晶圓保持部2a被插入於收容在晶圓匣C的晶圓彼此的間隙，藉由晶圓保持部2a將晶圓W從背面(下面)吸附保持並搬出。機械手臂2將已取出的晶圓W傳遞到從校準台4突出的吸附墊。

被保持在吸附墊的晶圓W係一邊旋轉一邊被檢測形成於晶圓W外周的缺口、定向平面。晶圓W係基於該檢測結果被對位。已完成對位的晶圓W係再度被機械手臂2搬出並載置於夾盤台5。

被載置於夾盤台5的晶圓W係以其中心位在夾盤台5的中心上的對位狀態下被吸附保持。此時，如圖2所示，貼附單元8與剝離單元10係在左側的初期位置，且帶切斷機構9的刀刃12係在上方的初期位置分別待機。

其次，如圖6所示，貼附輥28下降並且貼附單元8前進移動，利用貼附輥28將保護帶T一邊往晶圓W按壓一邊往前方(圖中右方向)轉動。保護帶T係與此轉動動作連動地從左端往晶圓W的表面持續貼附。

如圖7所示，當貼附單元8到達超過夾盤台5的終端位置時，在上方待機的刀刃12下降並在夾盤台5的切刀行走溝13扎入保護帶T。

當刀刃12下降到既定的切斷高度位置並停止時，支持臂38被旋轉於既定方向。刀刃12伴隨此旋轉而繞縱軸心X迴旋移動使保護帶T沿著晶圓外形被切斷。在此切斷過程，如圖8所示，檢測器47從刀刃12的後方追隨。

此時，如圖9所示，由於被切斷的保護帶T之廢棄的部分被凹部15所吸引，故在帶支持部17與晶圓W之間形成間隙。在間隔形成後，檢測器47一邊通過此間隙的上方，一邊依序掃瞄切斷狀態，將檢測信號傳送至圖2所示的控制部50。

控制部50為，例如，藉由內部的判別部51來比較屬檢測信號的光強度等之實測值與預先決定的基準值，在實測值未落在基準值的既定範圍以內之情況，判別為切斷不良。

在檢測出切斷不良的情況，再度使刀刃12迴旋移動並進行切斷處理。於再切斷處理的過程控制部50亦基於檢測器47的檢測結果來監控有無切斷不良。

當沒被檢測出切斷不良時，結束切斷處理。之後，刀刃12被上升至上方的待機位置，同時剝離單元10一邊朝前方移動一邊將在晶圓W上被切下而切斷殘留的廢棄帶T’捲起並剝離。

如圖10所示，當剝離單元10到達剝離作業的結束位置，如圖11所示，剝離單元10與貼附單元8往反方向移動而返回初期位置。此時，廢棄帶T’被捲繞於回收捲軸21，同時既定量的保護帶T從帶供給部6被供給。

當帶貼附動作結束時，在夾盤台5中的吸附被解除後，已完成貼附處理的晶圓W係由吸附保持部5a所保持並被抬起到台上方，移載到機械手臂2的晶圓保持部2a並被搬出，被插入並回收於晶圓供給/回收部1的晶圓匣C。

截至以上為止係結束1次的保護帶貼附處理，以後，依序反覆持續進行上述動作。

依此構成，透過在晶圓W的表面進行保護帶T貼附處理，從晶圓W的外周突出的保護帶T亦被貼附在環構件14的上面，成為被強固貼附於環構件14的帶保持部16，被帶支持部17接住並支持的狀態。

在此狀態下使吸引裝置18動作對凹部15施加適度的負壓，使保護帶T被拉進凹部15。在此情況， 因為保護帶T的外端部被貼附保持於帶保持部16，故保護帶T被朝徑向外側拉扯，被覆蓋於切刀行走溝13上的帶部分成為被張緊成無皺紋或無起伏的狀態。使刀刃12扎入此張緊部分並使之行走。其結果，可良好地進行帶切斷端緣之切斷。

又，因為被切斷的保護帶T之廢棄的部分被凹部15所吸引，故表面在難接著性的帶支持部17的表面滑動並被拉入。因此，在帶支持部17與晶圓W的外緣之間形成有間隙，故而可避免被切斷之環構件側的廢棄的保護帶T’與被貼附在晶圓W上之保護帶T彼此再接著。

再者，在以檢測器47檢測保護帶T的切斷不良之情況，由於反複進行切斷處理直到切斷不良的部位之切斷結束為止，故可抑制因切斷不良所產生之晶圓W破損。

本發明亦能用以下的形態實施。

(1)上述實施例裝置中亦可建構成：使表面平坦的環構件14與夾盤台5相對地升降而疏離微少距離(數釐米)，在環構件14與晶圓外緣之間被切斷的保護帶T形成間隙。

(2)在上述實施例中，亦能以將刀刃12進行位置固定並使夾盤台5旋轉而使刀刃12沿著刀刃行走溝13相對地行走之形態實施。

5‧‧‧夾盤台

5a‧‧‧吸附保持部

6‧‧‧帶供給部

7‧‧‧分隔件回收部

8‧‧‧貼附單元

9‧‧‧保護帶切斷裝置

10‧‧‧剝離單元

11‧‧‧帶回收部

12‧‧‧刀刃

20‧‧‧進給輥

21‧‧‧引導輥

22‧‧‧剝離引導棒

23‧‧‧夾輥

24、27、30、34‧‧‧馬達

26‧‧‧回收捲軸

28‧‧‧貼附輥

29‧‧‧引導軌道

31、35‧‧‧螺桿

32‧‧‧剝離輥

33‧‧‧送出輥

36‧‧‧回收捲軸

39‧‧‧切刀單元

47‧‧‧檢測器

50‧‧‧控制部

51‧‧‧判別部

X‧‧‧縱軸心

S‧‧‧分隔件

W‧‧‧晶圓

T‧‧‧保護帶

T’‧‧‧廢棄帶

Claims (5)

1. 一種保護帶貼附方法，係於半導體晶圓的電路形成面貼附保護帶之保護帶貼附方法，其特徵為具備：貼附過程，在載置於保持台上的前述半導體晶圓貼附保護帶；切斷過程，係使切刀沿著前述半導體晶圓的外形一邊行走一邊切斷保護帶；檢查過程，在前述切斷過程，使檢測器從切刀的後方掃瞄並檢查保護帶切斷不良；再切斷過程，係在依前述檢查結果檢測到切斷不良之情況，對保護帶進行再切斷；及剝離過程，係將切成前述半導體晶圓的形狀之保護帶剝離。
2. 如請求項1之保護帶貼附方法，其中前述貼附過程係在與保持台取有既定距離作配置的帶有溝之環狀台與半導體晶圓貼附保護帶，透過將保護帶強制地放入前述溝，而對處在保持台與環狀台之間的保護帶賦予張力，前述切斷過程係使切刀扎入保持台與環狀台之間隙並使之一邊行走一邊切斷保護帶，前述檢查過程係檢查依呈放射狀賦予之張力所產生的保護帶之切斷部位有無間隙。
3. 如請求項1之保護帶貼附方法，其中在前述檢查過程檢測到切斷不良之情況，在重複實施切斷過程迄至未檢測到切斷不良為止之後，將切成半導體晶圓的保護帶剝離。
4. 一種保護帶貼附裝置，係將保護帶貼附於半導體晶圓的電路形成面，該保護帶貼附裝置之特徵為具備：保持台，將前述半導體晶圓載置保持；貼附機構，將保護帶貼附於前述半導體晶圓；切斷機構，將切刀扎入前述保護帶而將保護帶切斷成半導體晶圓形狀；檢測器，係追隨前述切刀的移動以檢測保護帶的切斷部位；控制部，具有基於前述檢測器的檢測信號判別保護帶的切斷部位的切斷不良之判別部；及帶回收部，係將切成前述半導體晶圓的形狀之保護帶回收。
5. 如請求項4之保護帶貼附裝置，其中前述保護帶係大於半導體晶圓的外形，並具備：與該保持台取既定距離作配置之帶有溝的環狀台；及將保護帶引入前述環狀台的溝並賦予張力之張力賦予機構，前述檢測器係追隨在保持台與環狀台之間沿著半導體晶圓移動之切刀的後方，檢測保護帶的切斷部位。