TW201633438A - 黏著帶貼附方法及黏著帶貼附裝置 - Google Patents

Abstract

以良好精度將黏著帶涵蓋在背面外周形成有補強用環狀凸部之半導體晶圓的該背面與環形框而貼附。 將形成有由文字、記號或是此等的組合所構成之ID刻印之晶圓的環狀凸部以自保持台13凸設之環狀保持部16來保持，且透過自該保持部16內側突出之保持區域18抵接保持晶圓的刻印區域。在此狀態下，以一對上下殼體挾持環形框架與晶圓間之黏著帶，在形成的腔室內使藉由黏著帶區隔成的2個空間產生差壓，並使黏著帶一邊凹入彎曲一邊貼附於晶圓的背面。

Description

黏著帶貼附方法及黏著帶貼附裝置

本發明係有關涵蓋在背面外周具有補強用的環狀凸部之半導體晶圓(以下，適宜地以「晶圓」稱之)的該背面與環形框架來貼附支持用黏著帶的黏著帶貼附方法及黏著帶貼附裝置。

為了藉由背面研磨來補強剛性降低的晶圓，而保留背面外周僅研磨中央的電路形成部分。意即，在晶圓的背面外周形成有環狀凸部。於對晶圓進行切割處理前，先透過支持用黏著帶將該晶圓安裝在環形框架的中央。

例如，將晶圓載置保持在設於上下一對的殼體之下殼體內的保持台，將環形框架保持於從外包圍下殼體的框架保持台。將黏著帶貼附於該環形框架後，藉由兩殼體挾持環形框架內側的黏著帶而構成腔室。此時，由於黏著帶與晶圓背面接近且相對向，使藉由黏著帶而劃分的2個空間產生差壓，且利用半球狀的彈性體自黏著帶的中央呈向外放射狀地按壓黏著帶而逐漸貼附至晶圓背面。

黏著帶的貼附完成後，從第1按壓構件噴吹氣體至無法於環狀凸部的內側角部沒有完全接著而會浮起的黏著帶，以進行第2次的貼附處理(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2013-232582號公報

在習知的黏著帶貼附方法，儘管於環狀凸部的內側角部進行了第2次的貼附處理，仍會有在貼附完成後，於環狀凸部內側的扁平面側黏著帶被剝離，進而發生空隙產生之問題。將發生該剝離之狀態的晶圓進行切割處理時，會發生在未密接有黏著帶的部分被切斷的晶片飛散，進而產生破損之問題。

本發明係有鑑於此種情事而完成者，主要目的在提供一種可以良好精度將黏著帶貼附在於背面外周形成有環狀凸部的半導體晶圓背面之黏著帶貼附方法及黏著帶貼附裝置。

於是，發明人等致力研究黏著帶發生剝離的原因。結果，發明人等獲得了以下的見解。

進行了黏著帶發生剝離之晶圓的外觀檢查，得知剝離集中在自扁平面立起之環狀凸部的內側角部的全周中標記有管理用的ID或代碼的特定部分。進一步進 行了發生剝離之晶圓的外觀檢查，得知在標記部分形成有微小的貫通孔。也就是說，藉雷射刻印的標記部分形成有貫通孔。

儘管使用了標記部位未形成有貫通孔之良品的晶圓，若重複進行在腔室內利用差壓將黏著帶貼附於晶圓的實驗，則在黏著帶貼附後於標記部分含有形成有貫通孔者。

在腔室內將黏著帶貼附於晶圓時，僅晶圓的環狀凸部自相反側藉由環狀的保持台抵接保持。因此，得知在黏著帶之貼附後，使腔室內返回大氣狀態之升壓過程中，壓力施加於藉雷射刻印之最薄部的標記部位並形成該貫通孔，進而造成氣體自該貫通孔流入，使黏著帶剝離。

於是，本發明為達成如此的目的而採用如下述之構成。

即，涵蓋在背面外周具有環狀凸部之半導體晶圓的該背面與環形框架來貼附支持用黏著帶的黏著帶貼附方法，其特徵為具備：保持過程，將形成有文字、記號或組合了此等之刻印的環狀凸部內側的刻印區域與該環狀凸部利用環狀保持台進行保持；貼附過程，以一對殼體挾持前述環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶，令在所形成的腔室內於藉該黏著帶所區隔的2個空間產生差壓，使黏著帶一面凹入彎曲一面貼附於半導體晶圓的背面。

(作用‧效果)根據上述方法，刻印區域及環狀凸部係透過環狀的保持台抵接保持。從而，由於刻印區域係被保持台覆蓋，所以在對腔室內進行升壓的過程中，因流入之氣體而產生的加壓不會作用於刻印部位。從而，可避免在最薄部的刻印部位形成貫通孔，進而可防止黏著帶之剝離。

又，上述方法中，保持過程亦可藉由彈性片將半導體晶圓保持於保持台。

根據此方法，透過彈性片，保持台與刻印區域的密接度會增加。因此，可更加確實地防止刻印部位的破損。

又，上述方法中，亦可在貼附過程中將黏著帶一邊加熱一邊貼附於半導體晶圓。

根據此方法，黏著帶藉由黏加熱而軟化，可使該黏著帶與晶圓背面密接。

又，本發明為了達成如此之目的而採用如下述之構成。

即，一種黏著帶貼附裝置，其係將支持用黏著帶涵蓋於背面外周具有環狀凸部之半導體晶圓的該背面與環形框架來進行貼附，其特徵為具備：環狀的保持台，將形成有文字、記號或該等的組合之刻印的環狀凸部內側的刻印區域與該環狀凸部進行抵接保持；框架保持部，保持貼附有前述黏著帶的環形框架；及 腔室，收納前述保持台，且由將貼附於環形框架的黏著帶挾持之一對殼體所構成；貼附機構，含有控制部，其使藉前述黏著帶區隔的腔室內的2個空間產生差壓，使黏著帶一面凹入彎曲一面貼附於半導體晶圓背面。

(作用‧效果)根據此構成，可藉由環狀的保持台抵接保持環狀凸部及刻印區域。因此，腔室內之於升壓時流入的氣體所產生的加壓不會作用於該刻印區域。從而，可適當地實施上述方法。

該構成中，較佳為於保持台的載置面具備環狀的彈性片。

根據此構成，由於與保持台的密接度增加，因而可更加確實地防止氣體流入保持台與晶圓之間。

根據本發明的黏著帶貼附方法及黏著帶貼附裝置，可精度良好地將支持用的黏著帶涵蓋背面外周具有補強用之環狀凸部的半導體晶圓的該背面與環形框架而進行貼附。

1‧‧‧帶供給部

2‧‧‧分離片回收部

3‧‧‧帶貼附部

4‧‧‧帶回收部

10‧‧‧腔室

10A‧‧‧下殼體

10B‧‧‧上殼體

11‧‧‧帶貼附機構

12‧‧‧帶切斷機構

13‧‧‧保持台

15‧‧‧真空裝置

16‧‧‧保持部

17‧‧‧刻印區域

18‧‧‧保持區域

19‧‧‧彈性片

22‧‧‧框架保持部

70‧‧‧控制部

F‧‧‧環形框架

T‧‧‧黏著帶

W‧‧‧半導體晶圓

圖1為半導體晶圓的部分斷裂斜視圖。

圖2為半導體晶圓之背面側的斜視圖。

圖3為半導體晶圓的局部縱剖視圖。

圖4為顯示半導體晶圓之刻印區域的平面圖。

圖5為顯示黏著帶貼附裝置之全體構成的正面圖。

圖6為包含腔室之驅動機構的正面圖。

圖7為腔室的縱剖視圖。

圖8為保持台的平面圖。

圖9為帶切斷機構的平面圖。

圖10為顯示黏著帶之貼附動作的模式圖。

圖11為顯示黏著帶之貼附動作的模式圖。

圖12為顯示黏著帶之貼附動作的模式圖。

圖13為顯示黏著帶之貼附動作的模式圖。

圖14為顯示黏著帶之貼附動作的模式圖。

圖15為安裝晶圓之安裝框架的斜視圖。

以下，參照圖面說明本發明的實施例。

<半導體晶圓>

如圖1至圖3所示，對半導體晶圓W(以下，僅稱「晶圓W」)之背面的外周部以在徑向殘留約2mm的寬度的方式進行研磨(背面研磨)。亦即，使用在背面形成扁平凹部b，且加工成沿其外周殘留有環狀凸部r之形狀者。例如，以扁平凹部b的深度d形成為數百μm、研磨區域之晶圓厚度t形成為數十μm的方式進行加工。因此，形成於背面外周的環狀凸部r係發揮作為提升晶圓W剛性之環狀肋部(rib)的機能，抑制搬運(handling)或其他處理步驟中晶圓W的撓曲變形。

於晶圓W的外周形成有屬對準記號之V字形缺口N。且，於缺口N的內側標記有管理用的ID。ID係文字、記號或組合該等者，以雷射刻印。文字中包含字母 及數字等。又，該ID係如圖4所示，橫跨環狀凸部r與其內側之偏平凹部b的方式刻印。該ID的部分相當於本發明的刻印區域。

<黏著帶貼附裝置>

於圖5顯示黏著帶貼附裝置之平面圖。

此黏著帶貼附裝置係如圖5所示，由帶供給部1、分離片回收部2、帶貼附部3及帶回收部4等所構成。以下，針對各構成進行詳述。

帶供給部1係構成為，在自裝填有捲繞了支持用黏著帶T之原材輥的供給筒管(bobbin)將該黏著帶T供給至貼附位置的過程中，透過剝離輥5剝離分離片S。又，供給筒管係與電磁制動器(electromagnetic brake)連動連結而被施以適度的轉動阻力。因此，可防止從供給筒管抽出過多的帶(tape)。

又，帶供給部1，係以藉由使與缸體6連結之擺動臂部7擺動，而以前端的張力滾輪8將黏著帶T往下方下壓以賦予張力(tension)的方式構成。

分離片回收部2具備有捲取自黏著帶T剝離之分離片S的回收筒管。此回收筒管係以可藉由馬達進行正反向旋轉驅動控制的方式形成。

帶貼附部3係由腔室10、帶貼附機構11及帶切斷機構12等所構成。又，腔室10相當於本發明的貼附機構。

腔室10係如圖5及圖6所示，由下殼體10A與上殼體10B所構成。

下殼體10A係以在被構成為可升降之上殼體10B的下方與裝置前側之間沿著導軌L進行往復移動的方式構成。兩殼體10A、10B具有比黏著帶T的寬度小的內徑。又，下殼體10A的圓筒上部帶有圓，且被施以氟加工等的脫模處理。再者，下殼體10A的內部具備保持台13。又，下殼體11A具備將該下殼體10A由外包圍之框架保持部22。

保持台13係具有與晶圓W為相同形狀以上之大小的金屬製夾盤台，其收納下殼體10A。該夾盤台13係藉由流路與外部的真空裝置連通連接。又，如圖7及圖8所示，保持台13係形成有將晶圓W的環狀凸部r從背側抵接支持之由環狀凸部所構成的保持部16。而且，保持部16進一步設有保持區域18，該保持區域18係在載置已對準之晶圓W時，將晶圓W之已刻印有ID的刻印區域17的整面覆蓋並保持。

於保持部16及保持區域18安裝有大致同形狀的彈性片19。彈性片19係在與形成於保持部16表面之吸附孔一致的位置形成有貫通孔20。

又，保持台13的基座(base)內部內埋設有加熱器21。

框架保持部22係以在載置環形框架f時，環形框架f與下殼體10A的圓筒頂部呈平坦的方式構成。

如圖6所示，上殼體10B設置於升降驅動機構24。此升降驅動機構24係具備升降台27、可動框28及臂部29，該升降台27係可沿著縱向配置於縱壁25背部之軌 道26移動，該可動框28係以可調節高度的方式支持於升降台27，該臂部29係由此可動框28向前方延伸出。於由此臂部29的前端部往下方延伸出的支軸30安裝有上殼體10B。

升降台27係藉由馬達32使螺旋軸31進行正反轉而進行螺旋進給升降。

如圖7所示，兩殼體10A,10B係藉由流路34與真空裝置35連通連接。又，於上殼體10B側的流路34具備電磁閥36。再者，兩殼體10A,10B係各自與具備大氣開放用之電磁閥37,38的流路39連通連接。更且，上殼體10B係與流路41連通連接，該流路41具備將暫且減壓之內壓透過漏洩(leak)來進行調整的電磁閥40。另，該等電磁閥36,37,38,40之開閉操作及真空裝置35的作動係由控制部70來進行。

回到圖5，帶貼附機構11係由導引軌道45、可動台46、貼附輥49、及夾持輥50所構成；該導引軌道45係被架設於左右一對的支持框架44，該左右一對的支持框架44則挾持保持台13而直立設置在裝置基台43；該可動台46係沿導引軌道45左右水平地移動；該貼附輥49係被軸支於與此可動台46所具備之缸體前端連結的支架(bracket)；而該夾持輥50係配備於帶回收部4側。

可動台46係以藉由帶(belt)53而被驅動傳達，並沿導引軌道45左右水平移動的方式構成，該帶53係捲掛在驅動滑輪51和惰輪52，該驅動滑輪51被軸支於固定配備在裝置基台43之驅動裝置而進行正反轉，該惰輪 52被軸支於支持框架44側。

夾持輥50係由藉馬達驅動的進給輥54、及藉缸體進行升降的軋輥55所構成。

如圖6所示，帶切斷機構12配備於使上殼體10B升降的升降驅動機構24。也就是說，具備隔介著軸承(bearing)56而繞支軸30周圍旋轉的套筒部57。如圖9所示，於此套筒(boss)部57，具備有由中心往徑向延伸之4根支持臂部58、59、60、61。

於支持臂部58的前端，安裝有水平軸支有圓板形刀具62之可上下移動的刀具支架63，並且於其他的支持臂部59、60、61的前端，安裝有透過擺動臂部65可上下移動的按壓輥64。

套筒部57的上部具有連結部66，此連結部66與設置於臂部29之馬達67的旋轉軸驅動連結。

如圖5所示，帶回收部4具備將於切斷後被剝離之不要的黏著帶T捲繞的回收筒管。此回收筒管係以藉由未圖示之馬達進行正反旋轉驅動控制的方式形成。

接著，針對使用上述實施例裝置藉由黏著帶T將晶圓W安裝於環形框架f的動作進行說明。

透過搬送機械手臂(robot)將環形框架f載置於框架保持部22。又，透過搬送機械手臂而對準的晶圓W被載置於保持台13。此時，晶圓W的刻印區域17被抵接保持在於保持台13之環狀保持部16的內側所凸設之保持區域18。

保持台13吸附晶圓W，當框架保持部22吸附 保持環形框架f時，則下殼體10A會沿軌道L往帶貼附機構12側進行移動。

如圖10所示，下殼體10A到達帶貼附機構12的帶貼附位置時貼附輥49會下降，如圖11所示，一面轉動於黏著帶T上，一面涵蓋環形框架f與下殼體10A的頂部來貼附黏著帶T。與此貼附輥49的移動連動，而來自帶供給部1之既定量的黏著帶T係以分離片S一面被剝離的方式，一面被抽出。

如圖12所示，一旦完成對環形框架f貼附黏著帶T，上殼體10B就會下降。隨著該下降，藉由上殼體10B與下殼體10A挾持在晶圓W外周至環形框架f的內徑之間露出黏著面的黏著帶T而構成腔室10。此時，黏著帶T發揮作為密封材的機能，且將上殼體10B側與下殼體10B側劃分形成為兩個空間。

位於下殼體10A內的晶圓W係與黏著帶T隔有既定的間隙並接近且相對向。

控制部70係使加熱器21作動而自下殼體10A側加熱黏著帶T，且在關閉圖7所示之電磁閥37,38,40的狀態下，使真空裝置35作動以對上殼體10B內與下殼體10A內進行減壓。此時，調整電磁閥36的開度，使得兩殼體10A,10B內以相同速度逐漸減壓。

兩殼體10A,10B內被減壓至既定的氣壓為止時，則控制部70關閉電磁閥36，且停止真空裝置35的作動。

控制部70，係調整電磁閥40的開度一邊使其 洩漏一邊令上殼體10B內漸漸升高至既定的氣壓。此時，下殼體10A內的氣壓會變得比上殼體10B內的氣壓更低且由於其差壓，如圖13所示，黏著帶T會自其中心朝下殼體10A側逐漸被拉引。亦即，黏著帶T係一邊凹入彎曲一邊自晶圓W中心朝向外周呈放射狀地逐漸貼附。此時，環狀凸部r內側的角部的空氣(air)被脫氣，在間隙被破壞的狀態下黏著帶T會接著。

當上殼體10B內達到預先設定好的氣壓時，則控制部70會調整電磁閥38的開度以令下殼體10A內的氣壓與上殼體10B內的氣壓相同。之後，如圖14所示，控制部70係使上殼體10B上升以使上殼體10B內對大氣開放，且將電磁閥38設成全開以使下殼體11A側亦對大氣開放。

且，在腔室10內將黏著帶T貼附於晶圓W的期間，帶切斷機構12會作動。此時，如圖12及圖13所示，刀具62會將被貼附於環形框架f之黏著帶T切斷成環形框架f的形狀，且按壓輥64會追隨刀具62一面轉動於環形框架f上的帶切斷部位一面逐漸按壓。也就是說，當上殼體10B下降且藉下殼體10A構成腔室10時，如圖5所示，帶切斷機構12的刀具62與按壓輥64亦到達至切斷作用位置。

在使上殼體10B上升的時點，對晶圓W貼附黏著帶T及黏著帶T的切斷已完成，因此在使軋輥55下降後，朝向帶回收部4將切斷後之不要的黏著帶T捲取回收，且自帶供給部1抽出既定量的黏著帶T。

黏著帶T之剝離完成，且夾持輥55及貼附輥49 返回到初期位置時，在於保持環形框架f與背面黏著有黏著帶T之圖15所示的安裝框架MF的狀態，下殼體10A係移動到裝置跟前的搬出位置。

以上，將黏著帶T貼附於環形框架f與晶圓W的背面之一連串的動作結束。以後，在安裝框架MF達到既定數量為止，反復進行上述處理。

根據本實施例裝置，關於晶圓W之刻印有ID的刻印區域17，由於係使由保持台13的環狀凸部的保持部往內側突出之保持區域18抵接於刻印區域17且僅吸引保持環狀凸部，因此刻印區域17呈現密閉。從而，在將腔室10內的減壓解除及將腔室10解放且升壓的過程，即便空氣流入由晶圓W所劃分之保持台本體與晶圓W的空間，氣體也不會流入刻印部分。亦即，因氣體流入產生的加壓，不會作用於刻印部分，因此可防止因破損所致之貫通孔的形成，進而可防止黏著帶T的剝離。

又，本發明可以如下述之形態實施。

(1)上述實施例裝置中，亦可構成為於上殼體11B埋設加熱器，並將黏著帶T自上下加熱。

(2)上述實施例裝置中，亦可以不同的步驟將黏著帶T預先貼附於環形框架後，載置於上述實施例裝置的框架保持部22，而將黏著帶T貼附於晶圓W的背面。

13‧‧‧保持台

16‧‧‧保持部

18‧‧‧保持區域

19‧‧‧彈性片

20‧‧‧貫通孔

Claims (6)

1. 一種黏著帶貼附方法，其係涵蓋在背面外周具有環狀凸部之半導體晶圓的該背面與環形框架貼附支持用黏著帶，其特徵為具備：保持過程，將形成有文字、記號或組合該等之刻印的環狀凸部的內側的刻印區域與該環狀凸部藉由環狀的保持台加以保持；及貼附過程，以一對殼體挾持前述環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶，在所形成的腔室內使藉由該黏著帶而區隔的2個空間產生差壓，並使黏著帶一邊凹入彎曲一邊貼附於半導體晶圓的背面。
2. 如請求項1之黏著帶貼附方法，其中前述保持過程係隔著彈性片將半導體晶圓保持於保持台。
3. 如請求項1之黏著帶貼附方法，其中前述貼附過程係將黏著帶一面加熱一面貼附於半導體晶圓。
4. 一種黏著帶貼附裝置，其係涵蓋在背面外周具有環狀凸部之半導體晶圓的該背面與環形框架來貼附支持用黏著帶，其特徵為具備：環狀的保持台，將形成有文字、記號或該等的組合之刻印的環狀凸部內側的刻印區域與該環狀凸部加以抵接保持；框架保持部，保持貼附有前述黏著帶的環形框架；腔室，收納前述保持台，且由將貼附於環形框架 的黏著帶挾持之一對殼體所構成；及貼附機構，含有控制部，其使藉前述黏著帶區隔的腔室內的2個空間產生差壓，一面使黏著帶凹入彎曲一面貼附於半導體晶圓的背面。
5. 如請求項4之黏著帶貼附裝置，其中於前述保持台的載置面具備彈性片。
6. 如請求項4之黏著帶貼附裝置，其中具備加熱器，其係在黏著帶貼附於於前述半導體晶圓的過程中加熱該黏著帶。