TW201717312A - 保護帶貼附方法 - Google Patents

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Abstract

於保護帶的剝離時，以不使半導體晶圓的電路形成面之凸塊等凸部破損之方式將保護帶貼附於半導體晶圓。對構成腔室的第1殼體及第2殼體之一接合部貼附較腔室之內徑大的保護帶，於藉由該接合部夾入保護帶之狀態下，一面使半導體晶圓接近並相對向於該保護帶的黏著面一面形成腔室。一面將收納保持半導體晶圓的第2殼體之空間設為氣壓較第1殼體的空間低，一面調整兩空間之壓力差，使保護帶的黏著劑密接於半導體晶圓外周，且於凸部整體被埋入黏著劑之前，停止朝半導體晶圓貼附保護帶。並且，將兩空間的壓力回復到均一壓力之後同時使兩空間返回大氣壓。

Description

保護帶貼附方法
本發明係關於一種在半導體晶圓的電路形成面貼附保護帶之保護帶的貼附方法。
半導體晶圓(以下，適宜稱為「晶圓」)，係於其表面形成有複數之元件的電路圖案。例如，於晶圓表面形成有凸塊及微細電路。因此，為了於背面研磨時及搬送時防止該電路面的污染及損傷，而貼附有保護帶。
貼附於晶圓表面之保護帶，因凸塊等凹凸的影響，會產生凹凸。因該凹凸會使背面研磨後的晶圓之厚度變得不勻。因此，為了解決該問題，於保護帶的貼附處理之後，以按壓構件自該保護帶的表面側按壓保護帶之表面，使構成保護帶的基材之表面平坦化(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2010-45189號公報
習知之方法，係以氣泡不會被包含在保護帶的黏著面與晶圓表面之方式使黏著劑進入且密接於晶圓表面的凹凸。然而，於剝離保護帶時，由於黏著劑進入了凸塊與晶圓的微小間隙內，因此於該保護帶之剝離時，會產生不必要的張力作用於凸塊而造成破損之問題。
本發明係鑑於此種實情而完成，其主要目的在於提供一種保護帶貼附方法，該方法係於保護帶的剝離時，以不使設置在半導體晶圓的電路形成面之凸部破損之方式精度良好地將保護帶貼附於半導體晶圓。
為了達成此種目的，本發明係採用如下之構成。
亦即，一種保護帶貼附方法，係於半導體晶圓的具有凸部之電路形成面貼附保護帶之方法，其特徵在於具備：第1貼附過程，其對構成腔室的一對第1殼體及第2殼體之一接合部貼附較該腔室之內徑大的上述保護帶；腔室形成過程，其於藉由上述第1殼體與第2殼體的接合部夾入上述保護帶之狀態下，一面使半導體晶圓接近並相對向於該保護帶的黏著面一面形成腔室；第2貼附過程，其一面將收納保持上述半導體晶圓的第2殼體之空間設為氣壓較第1殼體的空間低，一面調整兩空間之壓力差，使保護帶的黏著劑密接於半導體晶圓外周，且於凸部整體被埋入黏著劑之前，停止朝半導體晶圓貼附保護帶；及 大氣開放過程，其於上述第2貼附過程後，於兩空間的壓力回復到均一壓力之後同時使兩空間返回大氣壓。
作用功效
根據上述方法，保護帶係密接於半導體晶圓之外周。然而，設置於較該外周靠內側的半導體晶圓之電路形成面的凸塊等凸部，不會被埋入保護帶的黏著劑。亦即，由於是凸部之上側的一部分埋入黏著劑之狀態，因而於半導體晶圓與凸部的接合部周圍形成有空間。因此，由於能保持黏著劑未進入形成於半導體晶圓與凸部的接合部分之微小間隙之狀態，因此於自半導體晶圓剝離保護帶時，不會對凸部作用不必要的張力。其結果，凸部不會破損。再者，由於保護帶係密接於半導體晶圓之外周，因此於背面研磨時，能防止塵埃及污水自半導體晶圓的外周進入黏著界面。
上述方法中，較佳為，於第2貼附過程之前，具備預加熱過程，該預加熱過程係將上述保護帶預加熱至既定溫度。尤其是，較佳為，於預加熱過程中，對與半導體晶圓的外周密接之部分進行預加熱。
根據此方法，藉由於半導體晶圓之外周及較該外周靠內側的曲域設置溫度差，一外周部分的黏著劑軟化而變得容易密接於該外周。較另一外周靠內側的黏著劑，係較該外周部分的硬度高，因此凸部不容易被埋入黏著劑。因此，於背面研磨時，能確實防止半導體晶圓的電路面之污染，並且於保護帶的剝離時，能確實防止凸部的破損。
根據本發明的保護帶貼附方法，於自半導體晶圓剝離保護帶時，能防止設置在電路形成面的凸部破損。
4‧‧‧保護帶供給部
5‧‧‧貼附單元
6‧‧‧保護帶切割機構
7‧‧‧腔室
9‧‧‧剝離單元
10‧‧‧保護帶回收部
20‧‧‧剝離構件
22‧‧‧貼附輥
23‧‧‧切割單元
33A‧‧‧上殼體
33B、33C‧‧‧下殼體
37‧‧‧保持台
60‧‧‧控制部
PT‧‧‧保護帶
W‧‧‧半導體晶圓
第1圖為顯示保護帶貼附裝置整體之前視圖。
第2圖為顯示保護帶貼附裝置整體之俯視圖。
第3圖為顯示旋轉驅動機構周邊的構成之前視圖。
第4圖為顯示腔室的構成之前視圖。
第5圖為顯示腔室的構成之縱剖視圖。
第6圖為顯示實施例裝置的動作之流程圖。
第7圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第8圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第9圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第10圖為顯示實施例裝置的動作之俯視圖。
第11圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第12圖為顯示實施例裝置的動作之俯視圖。
第13圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第14圖為顯示實施例裝置之朝晶圓貼附保護帶動作之放大前視圖。
第15圖為顯示實施例裝置之朝晶圓貼附保護帶動作之放大前視圖。
第16圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第17圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第18圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第19圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第20圖為顯示實施例裝置的動作之前視圖。
第21圖為貼附有保護帶的晶圓之立體圖。
第22圖為沿第21圖中之A-A箭頭之剖視圖。
第23圖為顯示變形例的腔室之構成之前視圖。
以下，參照圖式對本發明的一實施例進行說明。再者，本實施例中，以於具有凸塊等凸部的半導體晶圓(以下，簡稱為「晶圓」)之電路形成面貼附表面保護用的保護帶之情況為例進行說明。
第1圖為本發明的一實施例，且為顯示保護帶貼附裝置之整體構成之前視圖，第2圖為保護帶貼附裝置之俯視圖。
保護帶貼附裝置，具備晶圓供給/回收部1、晶圓搬送機構2、對準工作台3、保護帶供給部4、貼附單元5、保護帶切割機構6、腔室7、剝離單元9及保護帶回收部10等。以下，對上述各構造部及機構等的具體構成進行說明。
於晶圓供給/回收部1並列載置有2台晶圓盒C1、C2。複數片晶圓W係以電路形成面(表面)向上的水平姿勢被多層地插入收納於各晶圓盒C內。
晶圓搬送機構2具備2台機械手臂11A、11B。兩機械手臂11A、11B，係被構成為能水平進退移動，並且整體能旋轉及升降。並且，於機械手臂11A、 11B之前端具備作成馬蹄形的真空吸附式之晶圓保持部。晶圓保持部係插入被多層地收納於晶圓盒C的晶圓W彼此之間隙，自背面吸附保持晶圓W。吸附保持的晶圓W，被自晶圓盒C取出後，依序被搬送至對準工作台3、保持台37及晶圓供給/回收部1。
對準工作台3，係根據形成於晶圓W外周的切口或定向平面，對藉由晶圓搬送機構2搬入載置的晶圓W進行位置定位。
如第1圖所示，保護帶供給部4、貼附單元5、分離帶回收部12及切割單元23，係被安裝於相同之縱板14。該縱板14係經由可動台15沿上部的框架16水平移動。
保護帶供給部4，係被構成為將在供給線軸17上裝填有捲繞成輥狀的寬度寬之保護帶PT之自該供給線軸17送出的附有分離帶s之保護帶PT朝導輥18組捲繞導引，且將剝離了分離帶s的保護帶PT朝貼附單元5導引。此外，其係以對供給線軸17施加適度的旋轉阻力而不會進行過剩之保護帶送出的方式構成。
分離帶回收部12，係以朝捲繞方向旋轉驅動回收線軸19的方式構成，該回收線軸19係用以捲繞自保護帶PT剝離的分離帶s。
如第3圖所示，貼附單元5具備剝離構件20、升降輥21及貼附輥22。
剝離構件20係前端具有尖銳之端緣的板。藉由將該端緣設為朝向斜下方的該剝離構件20，將分離帶 s折返而對保護帶PT進行剝離。亦即，將保護帶PT自剝離構件20朝前方突出。
升降輥21係與剝離構件20聯動而適時地把持保護帶PT。
貼附輥22係按壓自剝離構件20的前端突出之保護帶PT的前端而貼附於後述之下殼體33B、33C的接合部70。
切割單元23具備沿設置於剝離構件20的前側之框架24移動的可動台25、及於該可動台25之下部隔著切割刀保持器的切割刀26。亦即，切割單元23係在寬度方向上切割保護帶PT。
如第1及第2圖所示，保護帶切割機構6係隔著支撐臂29而具備切割單元30，該支撐臂29係於自能沿框架27升降的可動台28被單臂支撐的臂之前端下部朝徑向伸長。於切割單元30，且隔著切割刀保持器安裝有刀刃向下的切割刀31。再者，切割單元30係被構成為能經由支撐臂29調整旋轉半徑。
腔室7係由具有較保護帶T的寬度小之內徑的上下一對殼體構成。本實施例中，具有1個上殼體33A及2個下殼體33B、33C。
如第4圖所示，下殼體33B、33C，係連結固定於馬達等旋轉驅動機34之旋轉軸35且分別位於旋轉臂36之兩端。亦即，例如，其等係被構成為以一下殼體33B與上殼體33A形成腔室7時，另一下殼體33C係位於貼附單元5側的保護帶貼附位置。此外，下殼體33B、33C之上面及下面，係被實施氟加工等的脫模處理。
於兩下殼體33B、33C內具備能升降的保持台37。保持台37係與貫通下殼體33B、33C的桿38連結。桿38之另一端，係被驅動連結於由馬達等構成的致動器39。因此，保持台37係於下殼體33B、33C內進行升降。此外，於保持台37內埋設有加熱器49。
上殼體33A係被裝設於升降驅動機構40。此升降驅動機構40，係具備：可動台43，其能沿縱向配置於縱壁41之背部的軌道42升降；可動框44，其能調節高度地被支撐於此可動台43；及臂45，其自此可動框44朝前方延伸。於自此臂45之前端部朝下方延伸的支軸46安裝有上殼體33A。
可動台43係被構成為藉由馬達48正反旋轉而於螺桿47上螺旋進給升降。
如第5圖所示，上下殼體33A-33C經由流路50被連通連接於真空裝置51。於真空裝置51側的流路50具備電磁閥52。該流路50係於朝下游且朝上殼體33A分歧的流路具備電磁閥53，且於朝下殼體33B分歧的流路具備電磁閥54。並且，流路50具備漏閥55。再者，電磁閥52、53、54及漏閥55之開閉操作、暨真空裝置51之動作，係藉由控制部60執行。再者，於上殼體33A及下殼體33B具備真空計56。真空計56之檢測結果，被傳送至控制部60。
如第1、第2及第19圖所示，剝離單元9具備：可動台65，其沿導引軌道64左右水平移動；固定支承片66，其於該可動台65上進行升降；及可動片68， 其係利用該固定支承片66與缸體67進行開閉。亦即，剝離單元9係藉由固定支承片66與可動片68把持不要的保護帶PT之一端側而予剝離，該不要的保護帶PT，係藉由保護帶切割機構6被裁去晶圓W的形狀後之剩餘部分。
於保護帶回收部10配置有回收容器69，該回收容器69係位於剝離單元9之剝離結束端側，對藉由該剝離單元9剝離的保護帶PT進行回收。
其次，參照第6圖所示的流程圖及第7至第20圖，對藉由上述實施例裝置將晶圓W貼附於保護帶PT的一個循環之動作進行說明。
首先，藉由機械手臂11A自晶圓盒C1中搬出晶圓W，且載置於對準工作台3。以對準工作台3進行位置定位之後，藉由機械手臂11A，將晶圓W搬送至位於保護帶貼附位置的保持台37(步驟S1)。
如第7圖所示，保持台37係將複數個支撐銷71較下殼體33B的頂部70(接合部)高地往上頂以接取晶圓W。接取了晶圓W後的支撐銷71下降，且由保持台37的保持面吸附保持該晶圓W。此時，晶圓W的表面，位於較接合部70低的位置(步驟S2)。
如第8圖所示，使貼附單元5朝貼附開始端移動。一面取得保護帶PT的供給與捲繞之同步一面使保護帶PT自剝離構件20突出既定長度。然後使貼附輥22下降，將保護帶PT的前端貼附於下殼體33B之接合部70(步驟S3)。然後，一面使貼附單元5移動，一面將保 護帶PT貼附於該接合部70的整面。此時，晶圓W的表面與保護帶PT之黏著面，係以預先決定的間隙而接近並相對向。
於自貼附終端側的接合部70超過了既定距離之位置上，停止貼附單元5。然後切割單元23動作，如第9及第10圖所示，切割刀26在寬度方向上將保護帶PT之後端側切斷(步驟S4)。亦即，保護帶PT被切割成單片。再者，為了容易理解貼附單元5的保護帶貼附動作，第8、第9及後述的第15圖，係被記載為使記載之下殼體33B朝左側旋轉90度。
如第11及第12圖所示，使旋轉驅動機34動作，而使下殼體33B朝上殼體33A的下方旋轉移動。此時，安裝於旋轉臂36之另一端側的下殼體33C，朝保護帶貼附位置移動。
如第13圖所示，使上殼體33A下降，與下殼體33B一同夾入保護帶PT而形成腔室7(步驟S5)。
關閉漏閥55，並開啟電磁閥52-54而使真空裝置51動作，開始上殼體33A與下殼體33B之兩空間的減壓(步驟S6)。此時，以兩殼體33A、33B的空間以相同的速度減壓之方式，調整電磁閥53、54的開度。
在此，直到兩殼體33A、33B的空間被減壓至相同的既定氣壓為止，藉由真空計56逐次檢測兩空間的氣壓(步驟S7)。控制部60對來自真空計56的檢測結果與預先決定之氣壓的基準值進行比較。因此，當實測值達到基準值時，控制部60關閉電磁閥52-54，並停止真空裝置51之動作(步驟S8)。
然後，調整漏閥55之開度，將上殼體33A的空間升高至既定的氣壓。此時，下殼體33B的空間之氣壓變得較上殼體33A之空間的氣壓低，藉由此壓力差，如第14及第15圖所示，保護帶PT自中心被朝下殼體33B內逐漸吸入，且自靠近配置的晶圓W之中心朝外周逐漸地貼附(步驟S9)。
在將此保護帶PT貼附於晶圓W的過程中，真空計56的實測值被傳送至控制部60。若上殼體33A的空間之氣壓的實測值達到預先設定之氣壓的目標值，控制部60在關閉漏閥55的狀態下將保護帶PT加壓至經過既定時間(步驟S10)。此時，設置於構成保護帶PT的基材57之黏著劑58，如第21及第22圖所示，密接於晶圓W之外周。然而，設置於晶圓W之表面的凸塊等凸部59整體，未被埋入黏著劑中。亦即，於凸部59與晶圓W的接合部分形成有空間。惟，該空間伴隨腔室7之減壓而成為真空。再者，步驟S6至步驟S10，相當於本發明的第2貼附過程。
控制部60在經過既定時間之後(步驟S11)將電磁閥53、54開啟而使上殼體33A及下殼體33B內的氣壓成為相同(步驟S12)。此時也藉由真空計56監視上殼體33A及下殼體33B內的氣壓。
若上殼體33A及下殼體33B內的氣壓變得相同，控制部60一面調整漏閥55的開度一面使兩空間回到大氣壓。然後，使上殼體33A上升而開放於大氣中(步驟S13)。
再者，在腔室7內將保護帶PT貼附於晶圓W之期間，藉由機械手臂11B自晶圓盒C2搬出。由下殼體33C內的保持台37吸附保持晶圓W之後，如第16圖所示，將保護帶PT貼附於該下殼體33C的接合部70。
若完成在藉由上下殼體33A、33B形成的腔室7內之朝晶圓W的保護帶PT的貼附處理及貼附單元5的朝下殼體33C之保護帶PT的貼附處理，則如第17圖所示，使旋轉臂36反轉。亦即，使一下殼體33B朝貼附單元5側之保護帶貼附位置移動，使另一下殼體33C朝上殼體33A的下方之接合位置移動。
然後使保護帶切割機構6動作，如第18圖所示，使切割單元30下降至既定高度，且使切割刀31穿刺晶圓W與下殼體33B之間的保護帶PT。於此狀態下，沿晶圓W的外周切割保護帶PT(步驟S14)。此時，保護帶PT之表面係被水平保持。完成保護帶PT之切割後，切割單元30上升且返回待機位置。
然後使剝離單元9朝剝離開始位置移動。如第19圖所示，藉由固定支承片66與可動片68夾入自下殼體33B露出的保護帶PT之兩端側。如第20圖所示，於此狀態下朝斜上方移動既定距離之後，一面水平移動一面將被裁去晶圓形狀後的不要之保護帶PT剝離(步驟S15)。
若剝離單元9到達保護帶回收部10，則解除保護帶PT的把持，使保護帶PT掉落至回收容器69。
貼附有保護帶PT的晶圓W，則藉由機械手臂11A被收納於晶圓盒C1之原來位置。
再者，於進行下殼體33B側的保護帶PT之切割及剝離處理之期間，進行下殼體33C側的朝晶圓之保護帶PT的貼附處理。迄此，結束保護帶T的朝晶圓W之一個循環的貼附動作，之後重複地進行相同之處理。
根據上述實施例裝置，保護帶PT之黏著劑，係密接於晶圓W的外周。然而，凸部整體未被埋入黏著劑中。亦即，於晶圓W與凸部59之接合部分周圍形成有真空狀態的空間。因此，因能防止塵埃及污染水自晶圓外周的黏著界面進入背面研磨，並且凸部周圍的空間係處於真空狀態，因而於背面研磨時，該空間內不會因摩擦的發熱而熱膨脹。並且，黏著劑58不會進入晶圓W與凸部59的接合部分之微小間隙，因此於剝離保護帶PT時，不會對凸部59作用過剩的張力。因此，可防止凸部59破損。
再者，本發明也能以如下的形態實施。
於上述實施裝置中，在將保護帶PT貼附於晶圓W之前，也可對晶圓W的保護帶PT進行預加熱。例如，如第23圖所示，於上殼體33A側配置能升降的圓環狀之加熱構件61。
於此構成中，在形成腔室7後的減壓過程中，使加熱構件61接近或抵接於與晶圓W之外周黏接的保護帶PT之部分而進行預加熱。亦即，藉由加熱構件61使保護帶PT的黏著劑58軟化，而變得容易密接於晶 圓W之外周。然而，若將貼附於該外周之內側的具有凸部59之區域之保護帶PT的黏著劑58之黏度與外周部分比較，由於內側區域的黏著劑58之黏度係較外周部分的黏度高，因而不易黏著。換言之，即使於短時間內使黏著劑58密接於晶圓W的外周，仍不會使凸部59埋入黏著劑58，從而能確實地將保護帶PT貼附於晶圓W。
S1‧‧‧晶圓之搬出
S2‧‧‧晶圓之載置
S3‧‧‧朝接合部貼附保護帶
S4‧‧‧將保護帶切斷為單片
S5‧‧‧形成腔室
S6‧‧‧開始減壓
S7‧‧‧既定氣壓
S8‧‧‧停止減壓
S9‧‧‧開始朝晶圓貼附保護帶
S10‧‧‧既定壓力差
S11‧‧‧經過既定時間
S12‧‧‧氣壓之均一化
S13‧‧‧大氣開放
S14‧‧‧切割保護帶
S15‧‧‧剝離不要保護帶

Claims (3)

  1. 一種保護帶貼附方法，係於半導體晶圓的具有凸部之電路形成面貼附保護帶之方法，其特徵在於具備：第1貼附過程，其對構成腔室的一對第1殼體及第2殼體之一接合部貼附較該腔室之內徑大的上述保護帶；腔室形成過程，其於藉由上述第1殼體與第2殼體的接合部夾入上述保護帶之狀態下，一面使半導體晶圓接近並相對向於該保護帶的黏著面一面形成腔室；第2貼附過程，其一面將收納保持上述半導體晶圓的第2殼體之空間設為氣壓較第1殼體的空間低，一面調整兩空間之壓力差，使保護帶的黏著劑密接於半導體晶圓外周，且於凸部整體被埋入黏著劑之前，停止朝半導體晶圓貼附保護帶；及大氣開放過程，其於上述第2貼附過程後，於兩空間的壓力回復到均一壓力之後同時使兩空間返回大氣壓。
  2. 如請求項1之保護帶貼附方法，其中於上述第2貼附過程之前，具備預加熱過程，該預加熱過程係將上述保護帶預加熱至既定溫度。
  3. 如請求項2之保護帶貼附方法，其中上述預加熱過程係對與半導體晶圓之外周密接之部分進行預加熱。
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