TW201937617A - 板狀物的加工方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]在將片材從板狀物去除時,避免樹脂殘留於板狀物上。[解決手段]一種板狀物W的加工方法,其具備:賦予外部刺激步驟,對片材T上至少黏貼有樹脂J的區域Ta賦予外部刺激,以提升與樹脂J的密接性;樹脂供給步驟,將樹脂J供給至已賦予外部刺激之片材T;以及黏貼步驟,使板狀物W之被黏貼面Wa面對供給有樹脂J之片材T,透過樹脂J將板狀物W黏貼於片材T上。

Description

板狀物的加工方法
本發明係關於一種半導體晶圓等板狀物的加工方法。
對板狀的工件(例如,具有波紋或翹曲的板狀物)實施藉由研削使工件平坦化的加工。亦即,例如,使用樹脂貼附裝置(參照專利文獻1)將樹脂塗佈於工件之一面,並藉由使該樹脂硬化,而使該一面側為貼有樹脂膜的平坦面後,保持該平坦面側,使旋轉之研削磨石接觸並推壓工件之另一面,藉此進行研削。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-175647號公報
[發明所欲解決的課題]
在樹脂貼附裝置中,例如,將直徑大於工件的片材(薄膜)載置於支撐台的略平坦之保持面上,並於該片材上供給預定量的液狀樹脂。該液狀樹脂具備例如藉由照射紫外線而硬化的性質。然後,以保持手段吸引保持工件之另一面,在與工件之一面對向的片材上,相對於液狀樹脂從上側推抵工件,藉此按壓液狀樹脂而使其展開,形成以液狀樹脂被覆一面之整個表面的狀態。之後,使被覆於工件上之液狀樹脂硬化。
配設於支撐台之片材係用以避免樹脂與支撐台固定,例如係由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚烯烴(PO)等所構成。
對工件實施研削加工等之後,將片材從工件剝離去除,但若工件與樹脂比片材與樹脂更牢固地接著,則有在工件上殘留樹脂這樣的問題。
因此,在將片材從工件剝離去除時存在著要避免樹脂殘留於工件上這樣的課題。
[解決課題的技術手段]
用以解決上述課題的本發明係一種板狀物的加工方法,其具備:賦予外部刺激步驟,對片材上至少黏貼有樹脂的區域賦予外部刺激,以提升與該樹脂的密接性;樹脂供給步驟,將樹脂供給至已賦予該外部刺激之該片材;以及黏貼步驟,使板狀物的被黏貼面面對供給有該樹脂之該片材,透過該樹脂將板狀物黏貼於該片材上。
較佳為具備:保持步驟,在實施該黏貼步驟後,隔著該片材,以保持手段保持黏貼於該片材上的板狀物;加工步驟,對該保持手段所保持的板狀物實施加工;以及去除步驟,在實施該加工步驟後,將該片材與該樹脂從板狀物上去除,該去除步驟中,係在該樹脂黏貼於該片材的狀態下從板狀物去除。
[發明功效]
本發明之加工方法係藉由進行對片材上至少黏貼有樹脂的區域賦予外部刺激以提升與樹脂之密接性的賦予外部刺激步驟進行改質,而提高片材上黏貼有樹脂之區域與樹脂的密接性。之後,對於已在樹脂供給步驟中進行改質而提高與樹脂之密接性的片材之區域供給樹脂,再者,使板狀物的被黏貼面面對供給有樹脂之片材,透過樹脂將板狀物黏貼於片材上,藉此可在片材與樹脂牢固地接著的狀態下使樹脂黏貼於板狀物。因此,在將片材從板狀物剝離去除時,可防止在板狀物上殘留樹脂。
藉由具備下述步驟,可避免樹脂殘留於板狀物上,而將黏貼有樹脂之片材從加工後的板狀物去除:保持步驟,在實施黏貼步驟後,隔著片材,以保持手段保持黏貼於片材上之板狀物;加工步驟,對保持手段所保持的板狀物實施加工;以及去除步驟,在實施加工步驟後,將片材與樹脂從板狀物上去除。
以下對本發明之板狀物的加工方法之各步驟進行說明。
(1)賦予外部刺激步驟
圖1所示之片材T,例如係由聚乙烯等的合成樹脂所構成,其形成直徑大於下述圖3所示之板狀物W的圓形。片材T的厚度例如為25μm~500μm。此外,片材T亦可由未實施丙烯酸處理的聚對苯二甲酸乙二酯或聚烯烴等所構成,其直徑亦可與板狀物W的直徑相同。
在片材T的上表面,以片材T的中心為中心而展開成直徑與板狀物W之直徑相同的圓形區域,成為黏貼有樹脂J(參照圖2)的區域。
藉由圖1所示的樹脂用工作台40吸引保持片材T。樹脂用工作台40,例如外形為圓形,由使紫外線穿透的玻璃等透明構件所形成,其上表面為平坦的保持面40a,該保持面40a與圖中未顯示的吸引源連通而吸引保持片材T。
例如,如圖1所示,在樹脂用工作台40的上方配設有賦予外部刺激手段42,其對片材T施加外部刺激以將區域Ta進行改質。本實施形態中,賦予外部刺激手段42係紫外線照射手段,其具備多個發出既定波長之紫外線的低壓水銀燈420(或LED燈等)。
在賦予外部刺激步驟中,對片材T上至少黏貼有樹脂J(參照圖2)的區域Ta賦予外部刺激,以提升與樹脂J的密接性。亦即,在本實施形態中,例如,對片材T照射波長300nm以下的紫外線。具體而言,藉由低壓水銀燈420,從以樹脂用工作台40吸引保持之片材T的上方同時照射波長約185nm的紫外線與波長約254nm的紫外線。
藉由從低壓水銀燈420朝向下方照射波長185nm的紫外線,存在於大氣中的氧分子吸收紫外線而生成基態的氧原子。再者,所生成之氧原子與周圍的氧分子結合而生成臭氧。所生成之臭氧吸收波長254nm的紫外線而產生活性氧。然後,藉由所產生的具備高氧化力之活性氧將片材T之上表面的區域Ta進行改質,而提高與樹脂J的密接性。亦即,由合成樹脂所構成之片材T的區域Ta的分子鏈被切斷後,活性氧於區域Ta(分子鏈已切斷而成為化學性不穩定的區域)進行化學鍵結,而在區域Ta形成極性大的親水性官能基(羧基、羥基或醛基等)。該等官能基與下述液狀樹脂J等的相容性良好,故可提高區域Ta與樹脂J的密接性。
當持續照射紫外線預定時間而將片材T之上表面的至少區域Ta進行改質(例如亦可將片材T的整個上表面改質),停止以低壓水銀燈420照射紫外線,而將賦予外部刺激手段42從樹脂用工作台40的上方撤離。此外,紫外線的照射光量、照射時間等的條件因片材T的種類等而異。又,片材T之區域Ta的改質並不限定於照射紫外線的例子,例如,亦可藉由對區域Ta照射電漿而進行。
(2)樹脂供給步驟
實施賦予外部刺激步驟後,如圖2所示,對於已賦予外部刺激而將區域Ta改質之片材T供給液狀的樹脂J。
將具備供給液狀樹脂J之供給噴嘴410的樹脂供給手段41定位於樹脂用工作台40的上方。樹脂供給手段41具備儲存有液狀樹脂J的樹脂供給源411,儲存於樹脂供給源411的樹脂J,例如為具有預定黏度的無溶劑型硬化樹脂,並具備藉由照射紫外線而硬化的特性。作為具體的樹脂J之一例為迪思科股份有限公司製的環氧系或丙烯酸系紫外線硬化樹脂(Resi Flat 002),但並不限定於此。
首先,樹脂供給源411朝向供給噴嘴410送出液狀的樹脂J,從供給噴嘴410朝向樹脂用工作台40的保持面40a滴下適量的樹脂J,而堆積於片材T上的中心附近。具備一定程度黏度的液狀樹脂J在片材T上保持略半球體狀的形態。適量的液狀樹脂J堆積於片材T的上表面後,樹脂供給手段41停止供給液狀樹脂J,並且樹脂供給手段41從樹脂用工作台40上方撤離。此處,片材T防止液狀樹脂J附著於樹脂用工作台40的保持面40a。
(3)黏貼步驟
接著,如圖3所示,使板狀物W之被黏貼面的正面Wa面對供給有樹脂J之片材T,透過樹脂J將板狀物W黏貼於片材T上。
圖3所示之板狀物W,例如為以矽為母材且外形為圓形板狀的半導體晶圓,在圖3中,於朝向下側的正面Wa上形成有垂直交叉的多條分割預定線S,在被分割預定線S劃分成網格狀的各區域分別形成有IC等的元件D。此外,板狀物W,除了矽以外,亦可由砷化鎵、藍寶石、氮化鎵或碳化矽等所構成,亦可為以線鋸等從圓柱狀的晶棒薄薄地切出且為形成元件D等之前的晶圓。
如圖3所示,板狀物W成為藉由黏貼手段45吸引保持其背面Wb的狀態。黏貼手段45,例如,其外形為圓形,具備由多孔構件等所構成以吸附板狀物W的吸附部450、及支撐吸附部450的框體451。於框體451的中央,在厚度方向上貫通形成有吸引孔451a,由真空泵或抽射器等真空產生裝置所構成的吸引源459透過管路459a而連通於吸引孔451a。在管路459a上配設有電磁閥459b,該電磁閥459b可切換成使管路459a連通於吸引源459的狀態與對大氣開放的狀態。黏貼手段45可藉由圖中未顯示的移動手段而在水平面方向(X軸Y軸平面方向)及垂直方向(Z軸方向)上移動。以此方式所構成的黏貼手段45,在作為吸附部450的露出面且係與框體451的底面形成為同一平面的保持面450a上吸引保持板狀物W。
在黏貼步驟中,圖中未顯示的移動手段使吸引保持板狀物W的黏貼手段45移動,而以使板狀物W的中心與片材T的中心大致一致且板狀物W之被黏貼面的正面Wa面向片材T上之液狀樹脂J的方式將板狀物W定位。
圖中未顯示的移動手段使黏貼手段45逐漸往-Z方向下降,藉此以板狀物W按壓片材T上的液狀樹脂J,液狀樹脂J在板狀物W的正面Wa上逐漸往徑向外側展開。然後,若液狀樹脂J展開而到達板狀物W之正面Wa的外周緣,則液狀樹脂J以幾乎相同的厚度被覆板狀物W的整個正面Wa。此外,被覆而成為膜狀的樹脂之厚度,例如為10μm~200μm。
接著,針對藉由黏貼手段45按壓而在板狀物W的整個正面Wa展開的樹脂J,例如從下方照射紫外線而使樹脂J硬化。亦即,將圖4所示之硬化手段46定位於樹脂用工作台40的下方。硬化手段46例如為可朝向上方照射紫外線的UV燈。此外,硬化手段46亦可預先配設於樹脂用工作台40的內部。
從硬化手段46往上方照射的紫外線,穿透由玻璃構件等所構成之透明樹脂用工作台40及片材T而照射至膜狀的樹脂J。藉此,樹脂J硬化,而變成樹脂J與片材T接著的狀態,且變成樹脂J與板狀物W接著的狀態。此處,已將片材T上黏著有樹脂J的區域Ta進行改質而提高與樹脂J的密接性,故樹脂J與片材T之間比樹脂J與板狀物W之間更牢固地接著。
黏貼步驟並不限定於本實施形態中的例子,例如,由藉由將利用樹脂供給手段41供給至片材T上的樹脂進行加熱而硬化的熱硬化型樹脂所構成的情況下,硬化手段46亦可為加熱器或紅外線燈,並形成對被覆於板狀物W之正面Wa的樹脂施加熱而使其硬化的構成。
(4)保持步驟
將黏貼於片材T上的板狀物W搬送至圖5所示之研削裝置7的保持手段70。保持手段70,其外形為圓形狀,以多孔構件等所構成之保持面700吸引保持板狀物W。保持手段70可繞著Z軸方向的軸心旋轉,同時可在Y軸方向上移動。
如圖5所示,使背面Wb朝向上側而將板狀物W載置於保持面700上。然後,藉由將利用圖中未顯示的吸引源所產生的吸引力傳遞至保持面700,保持手段70在保持面700上隔著片材T吸引保持黏貼於片材T上的板狀物W。板狀物W的正面Wa側藉由片材T及樹脂J而變成平坦面,故不會發生吸引保持時的真空洩露等。
(5)加工步驟
藉由圖6所示之研削手段71將保持於保持手段70之板狀物W的背面Wb進行研削。研削手段71例如具備:可繞著Z軸方向的軸心旋轉的旋轉軸710,連接於旋轉軸710下端的圓板狀安裝件713,及裝卸自如地連接於安裝件713之底面的研削輪714。研削輪714具備:輪基台714b,及在輪基台714b的底面配設成環狀的略長方體形狀的多個研削磨石714a。研削磨石714a例如係以樹脂結合劑或金屬結合劑等固著金剛石磨粒等而成形。
首先,如圖6所示,使保持手段70往+Y方向移動,以使研削輪714的旋轉中心相對於板狀物W的旋轉中心僅在+Y方向偏離預定距離且研削磨石714a的旋轉軌跡通過板狀物W之旋轉中心的方式,將保持手段70相對於研削手段71定位。接著,伴隨著旋轉軸710的旋轉,如圖6所示,從+Z方向側觀看,研削輪714往逆時針方向旋轉。又,將研削手段71送往-Z方向,研削磨石714a抵接板狀物W的背面Wb,藉此進行研削加工。研削中,伴隨著從+Z方向側觀看保持手段70往逆時針方向旋轉,板狀物W亦進行旋轉,因此研削磨石714a進行板狀物W之整個背面Wb的研削加工。又,對研削磨石714a與板狀物W之背面Wb的接觸處供給研削水,以研削水進行接觸處的冷卻及研削屑的清洗去除。
然後,將板狀物W研削至所要求之厚度後,使研削手段71往+Z方向移動而從板狀物W分離。
此外,在加工步驟中對板狀物W施加的加工,並不限定於研削加工。
(6)去除步驟
將背面Wb經研削的板狀物W搬送至圖7所示之剝離裝置8的保持台80。保持台80具備由吸附板狀物W之多孔構件等所構成的吸附部800及支撐吸附部800的框體801,其能夠以保持面800a吸引保持板狀物W,該保持面800a為吸附部800的露出面且與框體801的上表面為同一平面。吸引空間802在吸附部800的底面與框體801的底部之間擴展,在該吸引空間802中連通有通過框體801之底部的吸引通路803。在吸引通路803上連接有例如真空產生裝置等的吸引源804。又,在吸引通路803上配設有電磁閥805,該電磁閥805可切換成使吸引通路803連通於吸引源804的狀態與對大氣開放的狀態。
以使片材T為上側的方式將板狀物W載置於保持台80的保持面800a。然後,使吸引源804運作而打開電磁閥805,藉此在保持面800a上吸引保持板狀物W。
接著,在將樹脂J黏貼於片材T的狀態下,藉由圖7所示之剝離手段81將片材T與樹脂J從板狀物W剝離去除。
剝離手段81能夠在可互相接近及分離的一對握持夾具810之間夾住握持對象。藉由臂部811支撐一對握持夾具810,臂部811可繞著Y軸方向的軸心旋轉,而可改變握持夾具810相對於握持對象的角度。例如,剝離手段81可藉由圖中未顯示的移動手段在垂直方向及X軸方向上移動。
如圖7所示,剝離手段81的握持夾具810握持片材T從板狀物W之+X方向側的外周緣突出的部分。握持夾具810握持片材T的突出部分後,臂部811繞著Y軸方向的軸心旋轉,藉此使樹脂J及片材T緩緩地彎曲,並且將樹脂J之外周側的一部分從板狀物W的正面Wa剝離。接著,使剝離手段81逐漸朝向-X方向移動,而藉由握持夾具810將片材T朝向-X方向拉伸,藉此將樹脂J逐漸從板狀物W的正面Wa剝離。樹脂J與片材T的區域Ta之間比樹脂J與板狀物W之間更牢固地接著,故可防止在上述剝離中樹脂J殘留於板狀物W的正面Wa。當剝離手段81移動至-X方向側的預定位置時,樹脂J從板狀物W的正面Wa全面剝離。此外,亦可使剝離手段81與保持台80兩者相對地從板狀物W的外周緣朝向中心在徑向上移動,而將樹脂J從板狀物W剝離。
本實施形態中,片材T的直徑大於板狀物W,而具有從板狀物W的外周緣突出的部分,因此使用如上所述的握持夾具810直接握持片材T而進行樹脂J的去除,但去除步驟並不限定於本實施形態所示的例子。例如,片材T的直徑與板狀物W的直徑相同而無上述突出部分的情況下,可使短帶狀的剝離膠帶載持於剝離手段81的握持夾具810,並將剝離膠帶黏貼於片材T(例如,在片材T上施加熱及推壓力並壓著)後,以剝離手段81拉伸該剝離膠帶,藉此將片材T與樹脂J從板狀物W剝離。
如上所述,本發明之加工方法係藉由進行對片材T上至少黏貼有樹脂J的區域Ta賦予外部刺激(照射紫外線)以提升與樹脂J之密接性的賦予外部刺激步驟進行改質,而提高片材T上黏貼有樹脂J之區域Ta與樹脂J的密接性。之後,對於已在樹脂供給步驟中進行改質而提高與樹脂J之密接性的片材T之區域Ta供給樹脂J,進一步,使板狀物W之被黏貼面的正面Wa面對供給有樹脂J之片材T,透過樹脂J將板狀物W黏貼於片材T上,藉此可在將片材T與樹脂J牢固地接著的狀態下使樹脂J黏貼於板狀物W。因此,在將片材T從板狀物W剝離去除時,可防止在板狀物W上殘留樹脂J。
又,藉由具備下述步驟,可避免樹脂J殘留於板狀物W上,而將黏貼有樹脂J之片材T從加工後的板狀物W去除:保持步驟,在實施黏貼步驟後,隔著片材T,以保持手段70保持黏貼於片材T上之板狀物W;加工步驟,對保持手段70所保持的板狀物W實施加工(研削加工);以及去除步驟,在實施加工步驟後,將片材T與樹脂J從板狀物W上去除。
此外,本發明之加工方法並不限定於上述實施形態,又,關於附圖所示的各裝置之構成等,亦不限定於此,在可發揮本發明之效果的範圍內,可進行適當變更。
例如,亦可在本發明的加工方法中,將樹脂薄膜T1夾於板狀物W的正面Wa與樹脂J之間(參照圖8),而將板狀物W黏貼於樹脂J。
圖8所示的樹脂薄膜T1,例如為形成直徑與板狀物W大致相同之圓形的聚烯烴薄膜,且係不具有由黏著劑等所構成之黏著層的薄膜。樹脂薄膜T1的功能係防止去除步驟中在板狀物W的正面Wa上殘留樹脂以及提升剝離性。在圖8中,樹脂薄膜T1為已利用熱壓接合而黏貼於板狀物W之正面Wa的狀態。此外,樹脂薄膜T1在板狀物W之正面Wa的黏貼可為真空貼附,即在真空下以靜態壓力均勻地對樹脂薄膜T1加壓而使其壓接於板狀物W的正面Wa。
樹脂供給步驟中使用的樹脂J為環氧系或丙烯酸系紫外線硬化樹脂的情況下,由聚烯烴所構成之樹脂薄膜T1與樹脂J的接著性較為不佳,因此較佳為,例如,至少在實施先前所說明的(3)黏貼步驟之前,對如圖8所示之樹脂薄膜T1的露出面T1a、亦即黏貼有樹脂J之區域T1a賦予外部刺激,以提升與樹脂J的密接性。
如圖8所示,正面Wa黏貼有樹脂薄膜T1的板狀物W 成為藉由黏貼手段45吸引保持其背面Wb的狀態。將圖8所示之改質手段47(UV燈)定位於黏貼手段45所保持之板狀物W的下方。從改質手段47朝向上方照射波長約185nm的紫外線與波長約254nm的紫外線,將樹脂薄膜T1的露出面T1a改質以提高與樹脂J的密接性。藉由改質提高樹脂薄膜T1與樹脂J之密接性的理由,與先前在(1)賦予外部刺激步驟中所說明的提高片材T與樹脂J之密接性的理由相同。此外,該改質亦可藉由對樹脂薄膜T1照射電漿而完成。
之後,如圖9所示,實施黏貼步驟,使板狀物W之被黏貼面的正面Wa側(樹脂薄膜T1側)面對供給有樹脂J之片材T,透過樹脂J將板狀物W黏貼於片材T上。此外,圖9所示之片材T為實施賦予外部刺激步驟而將區域Ta改質,再實施樹脂供給步驟而供給有液狀樹脂J後的狀態。
如圖9所示,在黏貼步驟中,藉由下降之黏貼手段45按壓樹脂J而使其在板狀物W的整個正面Wa展開。之後,例如,將圖4所示之硬化手段46定位於樹脂用工作台40的下方,從硬化手段46對樹脂J照射紫外線。藉此,樹脂J硬化,而變成樹脂J與片材T接著的狀態,且變成樹脂J與樹脂薄膜T1接著的狀態。
此處,將片材T上黏貼有樹脂J的區域Ta進行改質而提高與樹脂J的密接性,又,將樹脂薄膜T1的露出面T1a進行改質而提高與樹脂J的密接性,因此樹脂J與片材T之間以及樹脂J與樹脂薄膜T1之間,比樹脂薄膜T1與板狀物W之間更牢固地接著。
之後,與先前所說明相同地,實施(4)保持步驟及(5)加工步驟。然後,實施(6)去除步驟,在圖7所示之剝離裝置8中,藉由剝離手段81拉伸片材T,將樹脂J整體與片材T及樹脂薄膜T1一起從板狀物W的正面Wa剝離。此處,樹脂J與片材T之間以及樹脂J與樹脂薄膜T1之間,比樹脂薄膜T1與板狀物W之間更牢固地接著,因此可避免樹脂J從樹脂薄膜T1剝離而導致樹脂薄膜T1在不完整的狀態下殘留於板狀物W上,又,藉由樹脂薄膜T1避免樹脂J殘留於板狀物W上。
T‧‧‧片材
Ta‧‧‧黏貼有樹脂的片材之區域
W‧‧‧板狀物
40‧‧‧樹脂用工作台
42‧‧‧賦予外部刺激手段
420‧‧‧低壓水銀燈
41‧‧‧樹脂供給手段
410‧‧‧供給噴嘴
411‧‧‧樹脂供給源
J‧‧‧樹脂
45‧‧‧黏貼手段
46‧‧‧硬化手段
7‧‧‧研削裝置
70‧‧‧保持手段
71‧‧‧研削手段
714a‧‧‧研削磨石
8‧‧‧剝離裝置
81‧‧‧剝離手段
810‧‧‧握持夾具
T1a‧‧‧樹脂薄膜
圖1係顯示對片材上至少黏貼有樹脂的區域賦予外部刺激的狀態的剖面圖。
圖2係顯示將樹脂供給至已賦予外部刺激之片材,且以片材保持樹脂的狀態的剖面圖。
圖3係顯示使供給有樹脂之片材與板狀物接近以使板狀物與樹脂接觸而將樹脂在板狀物上展開的狀態的剖面圖。
圖4係顯示對樹脂照射紫外線以使樹脂硬化的狀態的剖面圖。
圖5係顯示隔著片材以保持手段保持透過樹脂黏貼於片材上之板狀物的狀態的剖面圖。
圖6係顯示對保持手段所保持的板狀物實施研削加工的狀態的立體圖。
圖7係顯示將片材與樹脂從板狀物上去除的狀態的剖面圖。
圖8係顯示對黏貼於板狀物之樹脂薄膜照射紫外線而將樹脂薄膜的露出面進行改質的狀態的剖面圖。
圖9係顯示透過樹脂薄膜及樹脂將板狀物黏貼於片材的狀態的剖面圖。

Claims (2)

  1. 一種板狀物的加工方法,其具備: 賦予外部刺激步驟,對片材上至少黏貼有樹脂的區域賦予外部刺激,以提升與該樹脂的密接性; 樹脂供給步驟,將樹脂供給至已賦予該外部刺激之該片材;以及 黏貼步驟,使板狀物之被黏貼面面對供給有該樹脂之該片材,透過該樹脂將板狀物黏貼於該片材上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之板狀物的加工方法,其具備: 保持步驟,在實施該黏貼步驟後,隔著該片材,以保持手段保持黏貼於該片材上之板狀物; 加工步驟,對該保持手段所保持的板狀物實施加工;以及 去除步驟,在實施該加工步驟後,將該片材與該樹脂從板狀物上去除, 該去除步驟中,係在該樹脂黏貼於該片材的狀態下從板狀物去除。
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