TW201627132A - 保護被膜的被覆方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為一種不論晶圓的表面形狀為何，皆將保護被膜均一地形成在晶圓的表面上。解決手段是將保護被膜的被覆方法藉由樹脂片載置步驟、貼附步驟與硬化步驟來構成，而在晶圓的表面上形成對應樹脂片的厚度的保護被膜。其中該樹脂片載置步驟是以薄膜狀的樹脂片將晶圓的整個表面區域覆蓋，該貼附步驟是使已在樹脂片載置步驟中覆蓋了晶圓的整個表面區域的樹脂片密接在表面而貼附樹脂片，該硬化步驟是使經過貼附步驟的樹脂片硬化。
Description
本發明是有關於將晶圓表面被覆之保護被膜的被覆方法，尤其是有關於將表面形成有凸塊(bump)等凸部的晶圓被覆之保護被膜的被覆方法。
在沿著分割預定線照射雷射光線以分割半導體晶圓或光元件晶圓(以下，簡稱為晶圓)的雷射加工裝置中，將雷射光線照射在晶圓表面後，被照射的區域上會出現作為溶融物的碎片。為了防止此碎片再度附著於晶圓的表面上，已有將液狀樹脂等保護被膜被覆在晶圓表面上的方法被提出(參照例如專利文獻1)。又，保護被膜的具體被覆方法之中，已有一種稱為旋轉塗佈(spin coating)之方法被提出，該方法是對被保持在旋轉台的晶圓的中心部滴下預定量的液狀樹脂，並以預定速度讓旋轉台旋轉(參照專利文獻2至專利文獻4)。此外，也有為了使保護被膜的膜厚能夠均一，而將旋轉塗佈實施複數次的方法被提出(參照專利文獻3與專利文獻4)。
專利文獻1：日本專利特開2004-188475號公報
專利文獻2：日本專利特開2006-198450號公報
專利文獻3：日本專利特開2008-006379號公報
專利文獻4：日本專利特開2014-060269號公報
但是，當晶圓的表面的元件上形成有凸塊等凸部時，即使讓保持有晶圓的旋轉台旋轉，而以其離心力使液狀樹脂朝向外周部流動，也會被表面的凸部妨礙，很難將液狀樹脂均一地塗佈在晶圓的表面上。當保護被膜的膜厚不均一時，恐有在保護被膜的較薄部分上對碎片的保護效果變小，而使附著在保護被膜的較薄部分上的碎片對晶圓造成影響之疑慮。又，如專利文獻3與專利文獻4所示，雖然也考慮到將旋轉塗佈實施複數次的作法，但由於液狀樹脂為水溶性樹脂，即使在使液狀樹脂乾燥過後再塗佈液狀樹脂，仍然會導致最初被覆好的保護被膜溶解，而不一定能夠均一地形成保護被膜。
本發明是有鑒於所述問題點而作成的發明，其目的為提供一種不論晶圓的表面形狀為何，皆能將保護被膜均一地形成在晶圓的表面上的保護被膜的被覆方法。
本發明的保護被膜的被覆方法是以樹脂在板狀
的晶圓的表面形成保護被膜之保護被膜的被覆方法，特徵在於其是由下列步驟所構成：樹脂片載置步驟，以薄膜狀的樹脂片將表面的整個面覆蓋；貼附步驟，使已在樹脂片載置步驟中覆蓋了表面的整個面的樹脂片密接於表面而貼附樹脂片；以及硬化步驟，使經過貼附步驟的樹脂片硬化。
依據此構成，能在將樹脂片載置於晶圓的表面後，藉由將樹脂片密接在晶圓的整個表面區域，而在晶圓的表面形成對應樹脂片的厚度的保護被膜。據此，不論晶圓的表面形狀為何，例如，即使是表面上形成有凸塊等凸部的晶圓，都能在晶圓的整個表面區域形成均一的厚度的保護被膜。
依據本發明，藉由使構成保護被膜的樹脂片密接在晶圓的表面，不論晶圓的表面形狀為何，皆能在晶圓的表面上均一地形成保護被膜。
1‧‧‧保護被膜形成裝置
10‧‧‧樹脂片
11‧‧‧剝離片
12‧‧‧保護樹脂
2‧‧‧保持台
20‧‧‧電動馬達
21‧‧‧驅動軸
3‧‧‧夾持手段
30‧‧‧支臂
31‧‧‧夾持機構
32‧‧‧驅動機構
33‧‧‧固定支撐部
34‧‧‧可動支撐部
4‧‧‧載置手段
40‧‧‧樹脂片保持手段
41‧‧‧移動手段
42‧‧‧導軌
43‧‧‧移動塊
44‧‧‧支臂部
45、45a、45b‧‧‧保持爪
5‧‧‧空氣噴射噴嘴
50‧‧‧空氣供給源
5a‧‧‧垂直部
5b‧‧‧水平部
51‧‧‧旋轉馬達
6‧‧‧風扇
7‧‧‧加熱器
8‧‧‧水噴射噴嘴
B‧‧‧凸部
F‧‧‧環形框架
T‧‧‧保持膠帶
W‧‧‧晶圓
圖1是表示本實施形態之保護被膜的被覆方法所適用的晶圓之一例的圖。
圖2是表示在本實施形態之保護被膜的被覆方法中所使用的樹脂片之一例的圖。
圖3是應用在本實施形態之保護被膜的被覆方法的保護膜形成裝置之示意圖。
圖4是表示本實施形態的樹脂片載置步驟之一例的圖。
圖5是表示本實施形態的貼附步驟之一例的圖。
圖6是表示本實施形態的硬化步驟之一例的圖。
圖7是表示第1變形例的貼附步驟的圖。
圖8是表示第2變形例的貼附步驟的圖。
以下，參照附加圖式說明本發明的實施形態。圖1是表示本實施形態之保護被膜的被覆方法所適用的晶圓之一例的圖。圖2是表示在本實施形態之保護被膜的被覆方法中所使用的樹脂片之一例的圖。圖3是適用在本實施形態之保護被膜的被覆方法的保護被膜形成裝置之示意圖。在本實施形態中，是針對將保護被膜形成裝置應用在雷射加工裝置之例進行說明。再者，關於本實施形態的保護被膜形成裝置，並非受限於以下所示的構成，並可適度地變更。保護被膜形成裝置，只要是可在晶圓表面貼附樹脂片，而在晶圓的表面形成保護被膜之構成，則如何被構成均可。
首先，說明適用於本實施形態的晶圓。如圖1所示，晶圓W具有圓形狀，且晶圓W的表面會藉由排列成格子狀的分割預定線(圖未示)而劃分出複數個元件區域。各元件區域中形成有複數個凸塊等半球狀的凸部B。晶圓W是將表面朝上，並透過被貼附在背面側的保持膠帶T被保持在環狀框架F上。再者，晶圓W不受限於矽晶圓、砷化鎵等半導
體晶圓，也可以是封裝基板、玻璃、藍寶石類的無機材料基板。又，形成於晶圓W表面的凸部B不受限於凸塊。例如，也可以是以下的構成：以矽樹脂保護形成於氧化鋁陶瓷基板上的光元件之表面，且在矽樹脂的表面具備複數個凸部B。此外，凸部B也不一定要被形成。
然而，在上述之晶圓W的表面上形成保護被膜時，一般而言，會採用旋轉塗佈。在旋轉塗佈中，是將液狀樹脂滴下到晶圓W的表面中央，並將保持晶圓W的保持台高速旋轉。藉此，會在液狀樹脂上形成離心力，將液狀樹脂從晶圓W的中心向外周擴散。其結果，可將液狀樹脂塗佈在晶圓W的整個表面區域。不過，在旋轉塗佈中，會由於保持台2的高速旋轉，而將大量的液狀樹脂(更具體而言，是已滴下在晶圓W的表面中央的液狀樹脂中的9成左右)吹走，被吹走的液狀樹脂會被廢棄處理。像這樣在藉由旋轉塗布進行的保護被膜的形成中，液狀樹脂的節約早已成為課題。
於是，本發明申請人曾想到將形狀配合晶圓W的樹脂片10(參照圖2)貼附在晶圓W的表面，而將構成保護被膜的保護樹脂12(參照圖2)轉移到晶圓W的表面之方法。藉此，能夠形成對應樹脂片10(保護樹脂12)的厚度之保護被膜，而且不論晶圓W的表面形狀為何，皆能在晶圓W的整個表面區域形成均一的厚度的保護被膜。又，藉由使用配合晶圓W的形狀的樹脂片10，能夠以必要的最低限度的保護樹脂12的量形成保護被膜，而可以節省保護樹脂12。以下，
說明在本實施形態的保護被膜的被覆方法中所使用之樹脂片。
如圖2所示，樹脂片10是將凝膠狀的保護樹脂12塗佈在形成為與晶圓W大致相同直徑的圓形的剝離片11的表面上而構成，並形成為薄膜狀。此樹脂片10在被貼附(密接)於晶圓W的表面上之後，是藉由乾燥而在晶圓W的整個表面區域上形成保護被膜。剝離片11是以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等合成樹脂的薄膜所構成。保護樹脂12所使用的是聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)等具有水溶性與熱可塑性的樹脂。再者，較理想的是，凝膠狀的保護樹脂12具有在密接於晶圓W的表面上之後，不會從晶圓W的表面流出至晶圓W的外側之程度的黏度。
又，宜在保護樹脂12中添加會吸收雷射波長之光的吸收劑。藉此，進行雷射加工時，由於可隨著晶圓W的加工將保護被膜也同時去除，因此能夠防止因晶圓W的熱分解物的蒸氣等而導致保護被膜從晶圓W的表面剝離之情形。又，樹脂片10並不受限於上述之構成，只要是可貼附在晶圓W的表面而形成保護被膜的物品，則無論如何被構成皆可。例如，也能以熱可塑性的樹脂薄膜或水溶性的樹脂薄膜構成保護樹脂12。此時，剝離片11也不一定非設置不可。
接著，說明本實施形態的保護被膜形成裝置。如圖3所示，保護被膜形成裝置1是構成為可將樹脂片10(參照圖2)貼附在晶圓W的表面，其中晶圓W是被載置於保持台2
的上表面，並藉由複數個夾持手段3而受到保持。保持台2是形成為圓盤狀，且保持台2的上表面形成有吸引保持晶圓W的保持面。保持面是由多孔性陶瓷等多孔質構件所形成，且將保持面連接到圖未示的吸引源上。被載置在保持台2上的晶圓W是藉由於保持面上產生的負壓而被吸引保持。又，在保持台2的下表面中央固定有電動馬達20的驅動軸21的上端部。藉此，將保持台2構成為可承受電動馬達20的旋轉力而旋轉。
又，在保持台2的外周，是將複數個(例如4個)夾持手段3等間隔地排列在保持台2的環周方向上而設置。夾持手段3是構成為可夾住環狀框架F的上、下表面，而將夾持機構31安裝在從保持台2的外周面突出之支臂30上而構成。夾持機構31是藉由在保持台2的環周方向(水平方向)上具有旋轉軸(圖未示)的圓柱狀的驅動機構32、支撐環狀框架F的下表面(保持膠帶T)的固定支撐部33、及支撐環狀框架F的上表面的可動支撐部34而被構成。
驅動機構32是以例如空氣驅動的旋轉式驅動器(rotary actuator)所構成。固定支撐部33是由在水平方向上延伸的長條體所形成。固定支撐部33，是以使前端部分(從驅動機構32的外周面)朝保持台2的徑向內側突出的方式在驅動機構32的兩側面各安裝1個。可動支撐部34是形成為側面視之為L字形，且將一端固定在驅動機構32的旋轉軸上。可動支撐部34是形成為藉由驅動機構32的驅動，而可在夾持環狀框架F的夾持位置(固定支撐部33的前端與可動支撐部
34的前端相向的位置)與從固定支撐部33退避的退避位置之間開閉。像這樣，夾持機構31會形成為可在固定支撐部33與可動支撐部34之間夾持環狀框架F(晶圓W)。
又，保持台2的上方設有將樹脂片10載置在晶圓W的表面的載置手段4。載置手段4是包含有將樹脂片10的一端抓住而保持的樹脂片保持手段40、和使樹脂片保持手段40在水平方向上移動的移動手段41而構成。移動手段41是包含有在保持台2的上方於水平方向上延伸的導軌42、和可沿著導軌42移動的移動塊43而構成。移動塊43是藉由以圖未示的驅動機構驅動，以沿著導軌42在水平方向上移動。
樹脂片保持手段40是在從移動塊43朝下方延伸的支臂部44的前端上設置朝水平方向延伸的一對保持爪45a、45b而被構成。支臂30是構成為可在上下方向上伸縮。一對保持爪45a、45b是設置成上下相向，並將下側的保持爪45a固定在支臂部44上。上側的保持爪45b是構成為可上下移動，並藉由使上側的保持爪45b相對於下側的保持爪45a接近，以形成為可將樹脂片10的一端抓住而保持。在載置手段4中，可以藉由在已保持有樹脂片10的狀態下使樹脂片保持手段40水平移動，並且使支臂部44伸縮，來將樹脂片10載置到晶圓W的表面之預定位置上。載置手段4的動作將在後面敘述。
又，詳細內容會在後面說明，不過，保護被膜形成裝置1會具有朝向將樹脂片10載置後的晶圓W噴射空氣
的空氣噴射噴嘴5(參照圖5)。藉由將空氣朝向晶圓W(樹脂片10)噴射，可將樹脂片10的保護樹脂12(參照圖2)密接在晶圓W的表面上。
在像這樣所構成的保護被膜形成裝置1中，是藉由載置手段4將樹脂片10載置到已被保持於保持台2上的晶圓W的表面上。將樹脂片10載置後，會朝向樹脂片10噴射空氣。藉此，將樹脂片10的保護樹脂12密接在晶圓W的表面上，而將樹脂片10貼附在晶圓W上。貼附樹脂片10後，可藉由將剝離片11剝下，以將構成保護被膜的保護樹脂12轉移至晶圓W的表面。並且，可藉由使保持台2旋轉，以使保護樹脂被乾燥而進行硬化。藉由以上，即可在晶圓W的表面形成對應樹脂片10(保護樹脂12)的厚度的保護被膜。像這樣，藉由將保護被膜被覆在晶圓W的表面，即可防止因雷射加工而產生的碎片附著在晶圓W的表面。
其次，參照圖4至圖6，說明關於本實施形態的保護被膜的被覆方法。圖4是表示本實施形態的樹脂片載置步驟之一例的圖。在圖4中，為了方便說明，是將紙面右側當作樹脂片(包含晶圓、保持膠帶)的一端側，並將紙面左側當作樹脂片的另一端側。圖5是表示本實施形態的貼附步驟之一例的圖。圖6是表示本實施形態的硬化步驟之一例的圖。本實施形態的保護被膜的被覆方法是由下列步驟所構成：將樹脂片載置在晶圓的表面以將晶圓的整個表面區域覆蓋的樹脂片載置步驟、將樹脂片貼附到晶圓的表面的貼附步驟、以及使樹脂片(保護樹脂)硬化的硬化步驟。以下，說明
本實施形態的保護被膜的被覆方法之各步驟。
如圖4所示，首先實施樹脂片載置步驟。將晶圓W以凸部B朝上而透過保持膠帶T被支撐在環狀框架F的狀態，吸引保持在保持台2的保持面上。此時，是將環狀框架F及保持膠帶T的一部分夾持在固定支撐部33與可動支撐部34之間。在載置手段4中，是藉由樹脂片保持手段40來將樹脂片10的一端側保持。又，會調整樹脂片保持手段40的水平方向的位置及一對保持爪45的高度位置(支臂部44的長度)，以使樹脂片10的另一端側位在晶圓W(保持台2)的另一端側。
載置手段4在使樹脂片10的另一端接觸到晶圓W的另一端後，會以保持著樹脂片10的一端的狀態一邊將一對保持爪45的高度位置降低(一邊將支臂部44伸長)，一邊使移動塊43沿著導軌42從另一端側朝向一端側移動。藉此，可將樹脂片10在已將樹脂片10的中心及晶圓W的中心對齊，且將保護樹脂12朝向下方的狀態下，載置在晶圓W的表面。在圖4所示的狀態中，是使保護樹脂12的表面接觸凸部B的頂點，而在保護樹脂12與晶圓W之間形成與凸部B的高度相當的間隙。
其次，實施貼附步驟。首先說明貼附步驟中的必要構成。如圖5所示，在晶圓W的上方設置有朝向樹脂片10噴射空氣的空氣噴射噴嘴5。空氣噴射噴嘴5是被連接至空氣供給源50。空氣噴射噴嘴5是在保持台2的外周側上方，藉由在垂直方向上延伸的垂直部5a與從垂直部5a的下端朝
水平方向延伸的水平部5b而形成為大致呈L字形。水平部5b的前端會朝向下方彎曲，而可從彎曲的前端部分朝向樹脂片10噴射空氣。又，垂直部5a的上端設置有旋轉馬達51。藉由旋轉馬達51的驅動，可將空氣噴射噴嘴5在晶圓W的上方以垂直部5a為軸旋繞。
在貼附步驟中，是一邊使空氣噴射噴嘴5旋繞一邊涵蓋晶圓W的整個區域來噴射空氣。藉此，將樹脂片10藉由空氣的噴射力而朝向晶圓W按壓。其結果，可將凝膠狀的保護樹脂12對凸部B順應著形狀稍微變形，而毫無間隙地密接(貼附)在晶圓W的表面上。並且，藉由將剝離片11剝下，以將保護樹脂12轉移到晶圓W的表面。再者，不將剝離片11剝下亦可。
接著，實施硬化步驟。如圖6所示，在硬化步驟中，是藉由將保持台2旋轉，而使保護樹脂12被硬化。藉此，可將對應保護樹脂12的厚度之保護被膜形成在晶圓W的表面。又，也可藉由設置在晶圓W的上方的風扇6，將風朝向保護樹脂12吹送，以使保護樹脂12乾燥。
如以上所述，依據本實施形態的保護被膜的被覆方法，將樹脂片10載置在晶圓W的表面後，藉由將樹脂片10密接在晶圓W的整個表面區域，可以在晶圓W的表面上形成對應於樹脂片10(保護樹脂12)的厚度的保護被膜。據此，不論晶圓W的表面形狀為何，例如即使是表面形成有凸塊等凸部的晶圓W，也可在晶圓W的整個表面區域形成均一的厚度的保護被膜。又，藉由使用配合晶圓W的形狀之樹
脂片10，就可以用必要的最低限度的保護樹脂12之量形成保護被膜，而能節省保護樹脂12。
其次，參照圖7說明第1變形例的貼附步驟。圖7是表示第1變形例的貼附步驟的圖。在第1變形例中，是在利用樹脂片(保護樹脂)的熱可塑性而使其密接在晶圓上之點上，與本實施形態相異。再者，在以下的說明中，是以相同的符號表示相同名稱的構成。
如圖7所示，在保持台2的上方，以將晶圓W的整個表面區域覆蓋的方式設置有加熱器7。又，第1變形例中的樹脂片10不具備剝離片，僅以薄膜狀的保護樹脂12構成。在第1變形例的貼附步驟中，是藉由使加熱器7發熱，來將樹脂片10(保護樹脂12)加熱。由於保護樹脂12具有熱可塑性，因此會因被加熱而熔融。藉此，可將保護樹脂12對凸部B順應著形狀稍微變形，而毫無間隙地密接(貼附)在晶圓W的表面上。並且，與本實施形態一樣，可藉由實施硬化步驟而形成保護被膜。像這樣，在第1變形例中，也可以在晶圓W的表面上形成對應樹脂片10(保護樹脂12)的厚度之保護被膜。
又，如以下的變形例也是可行的。參照圖8，說明第2變形例的貼附步驟。圖8是表示第2變形例的貼附步驟的圖。在第2變形例中，是在利用樹脂片(保護樹脂)的水溶性而使其密接在晶圓上之點上，與本實施形態相異。
如圖8所示，保持台2的上方設置有朝向晶圓W的表面(樹脂片10)噴射水的水噴射噴嘴8。又，第2變形例的樹
脂片10也與第1變形例一樣，不具備剝離片而僅由薄膜狀的保護樹脂12構成。在第2變形例的貼附步驟中，是從水噴射噴嘴8對涵蓋樹脂片10的整個區域噴射水。由於保護樹脂12為水溶性樹脂，因此會藉由吸收所噴射的水而具有流動性。藉此，保護樹脂12會對凸部B順應著形狀流動，而毫無間隙地密接(貼附)於晶圓W的表面。並且，與本實施形態一樣，可藉由實施硬化步驟而形成保護被膜。像這樣，在第2變形例中，也可以在晶圓W的表面上形成對應樹脂片10(保護樹脂12)的厚度之保護被膜。
再者，本發明並不受限於上述實施形態，且能夠進行各種變更而實施。在上述實施形態中，關於在附加圖式上所圖示之大小與形狀等，並不受限於此，且在能夠發揮本發明之效果的範圍內適當地進行變更是可行的。另外，只要在不脫離本發明的目的之範圍內，均可做適當變更而實施。
例如，在上述實施形態中，載置手段4雖然是做成藉由用抓住樹脂片10的一端來使其在水平方向上滑動的作法，而將樹脂片10載置在晶圓W的表面上之構成，但並不受限於此構成。載置手段4，只要能將樹脂片10載置在晶圓W的表面上，則不論是以何種方式被構成均可。例如，也可以在已將樹脂片10的剝離片側朝上的狀態下以吸附台將剝離片吸引保持，且在將吸附台定位在晶圓W的上方後，讓吸附台降下以使保護樹脂12與晶圓W的表面接觸。此時，可以藉由將樹脂片10的吸引保持解除，而將樹脂片10載置
在晶圓W的表面。
又，在上述實施形態中，雖然是做成分別實施樹脂片載置步驟與貼附步驟之構成，但並不受限於此構成。例如，也可以將樹脂片10構成為捲筒狀，以進給滾筒將樹脂片10進給至晶圓W的表面，並且以設置於晶圓W上方的按壓滾筒將樹脂片10朝向晶圓W的表面按壓。此時，可以同時地實施樹脂片載置步驟與貼附步驟，而可將保護被膜的被覆方法簡略化。
又，在上述之實施形態中，保護被膜的被覆方法雖然是做成藉由保護被膜形成裝置1來實施之構成，但並不受限於此構成。保護被膜的被覆方法也可由作業人員來實施。
如以上的說明，本發明具有不論晶圓的表面形狀為何，皆可在晶圓的表面均一地形成保護被膜之效果，尤其對將表面上形成有凸塊等凸部的晶圓被覆的保護被膜的被覆方法是有用的。
1‧‧‧保護被膜形成裝置
10‧‧‧樹脂片
11‧‧‧剝離片
12‧‧‧保護樹脂
2‧‧‧保持台
20‧‧‧電動馬達
21‧‧‧驅動軸
3‧‧‧夾持手段
30‧‧‧支臂
31‧‧‧夾持機構
32‧‧‧驅動機構
33‧‧‧固定支撐部
34‧‧‧可動支撐部
5‧‧‧空氣噴射噴嘴
50‧‧‧空氣供給源
5a‧‧‧垂直部
5b‧‧‧水平部
51‧‧‧旋轉馬達
B‧‧‧凸部
F‧‧‧環形框架
T‧‧‧保持膠帶
W‧‧‧晶圓
Claims (1)
- 一種保護被膜的被覆方法，是以樹脂在板狀的晶圓之表面上形成保護被膜，該保護被膜的被覆方法是由下列步驟構成：樹脂片載置步驟，以薄膜狀的樹脂片將該表面的整個面覆蓋；貼附步驟，使在該樹脂片載置步驟中覆蓋了該表面的整個面的該樹脂片密接在該表面上而貼附該樹脂片；及硬化步驟，使經過該貼附步驟的該樹脂片硬化。
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