TW202041629A - 保護膜及其貼附方法以及半導體零件的製造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種可抑制由半導體晶圓的主面的階差引起的不良情況的發生的保護膜的貼附方法、半導體零件的製造方法、貼附方法中利用的保護膜,貼附方法包括:以覆蓋半導體晶圓10的主面10A的方式配置保護膜20的配置步驟;以及將保護膜20按壓貼附於主面10A的貼附步驟,主面10A具有配置有凸塊11的第一區域12、及作為包含主面10A的周緣的至少一部分的區域並且未配置凸塊11的區域的第二區域13,貼附步驟包括將保護膜20向其厚度方向壓縮的壓縮步驟,壓縮步驟是使用用於將保護膜20向主面10A按壓的按壓構件32及沿第二區域13的外周緣設置的支撐構件33來進行。

Description

保護膜及其貼附方法以及半導體零件的製造方法
本發明是有關於一種由半導體晶圓製造半導體零件時,貼附於半導體晶圓的主面的保護膜及其貼附方法、以及包括該保護膜的貼附方法的半導體零件的製造方法。
對於半導體晶圓,於將形成有電路等的表面作為主面、將與該主面相反一側的面作為背面的情況下來製造半導體元件時,於背面研磨(back grind)步驟中對背面進行研磨,形成為所期望的厚度。該背面研磨步驟是於半導體晶圓的主面貼附保護膜,經由保護膜將主面吸附固定於吸盤台(chuck table)等而實施。 保護膜通常具有基層及黏著材層。作為該保護膜的一般的貼附方法,採用以黏著材層與主面接觸的方式將保護膜配置於半導體晶圓的主面上後,使用貼附輥等對基層施加規定的力,將黏著材層按壓於主面的方法。 近年來,出於對半導體零件的高密度化的要求,許多半導體晶圓於主面設置有凸塊或微機電系統(micro-electromechanical system,MEMS),主面成為凹凸狀。於對此種凹凸狀的主面採用以上所述的一般的保護膜的貼附方法的情況下,按壓於主面的保護膜的表面沿著主面的凹凸而成為凹凸狀,產生各種不良情況。因此,以如下方式進行設計,即,作為保護膜而設置凹凸吸收性樹脂層或階差吸收層等來提高凹凸追隨性,藉此使表面難以產生凹凸(參照專利文獻1)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-17239號公報
[發明所欲解決之課題]
於所述半導體晶圓中,凸塊等未必設置於主面的整個區域。即,於半導體晶圓中,存在於主面具有設置有凸塊等的凹凸區域及未設置有凸塊等的平坦區域的兩個區域的半導體晶圓。 例如,作為半導體晶圓,存在以刻印序列編號或製造編號等為目的,故意設置有於主面的周緣部未配置凸塊的區域的半導體晶圓(參照圖1的(a)的「符號13B」)。 而且,於所述半導體晶圓的主面,在凹凸區域與平坦區域之間產生以凹凸區域為高、以平坦區域為低的階差。
圖8是藉由一般的貼附方法將保護膜20貼附於主面10A具有所述階差的半導體晶圓10的情況的說明圖。 藉由凹凸吸收層23,保護膜20具有對於在第一區域12吸收由凸塊11所致的凹凸而言充分以上的樹脂體積量(以下亦稱為「壁量」),但對於填埋第一區域12與第二區域13之間的階差而言壁量不足,有時無法完全填埋階差。 特別是以所述刻印序列編號或製造編號等為目的設置於主面10A的第二區域13,其尺寸(於主面10A中所佔的面積)亦大,對於在該尺寸的整個第二區域13填埋階差而言,保護膜20的壁量明顯不足。 另外,如圖8中箭頭所示,保護膜20的壁部(凹凸吸收層23)以向半導體晶圓10的主面10A的周緣的更外側逸出的方式流動,但一般的貼附方法不具有限制此種壁部的流動的手段。
因此,由於保護膜20的壁量不足以在第二區域13填埋階差,因而於保護膜20的表面形成沿著階差的凹陷或陷落等缺陷24。 當於以上所述的背面研磨步驟中吸附固定主面時,於缺陷24的部分,保護膜20成為自吸盤台浮起的狀態,容易破壞真空,因此於背面研磨步驟中有可能發生真空錯誤(vacuum error)、即半導體晶圓對吸盤台的吸附不良。 另外,即便於不發生真空錯誤的情況下,於缺陷24的部分,保護膜20亦成為自吸盤台浮起的狀態,無法充分地支撐住實施背面研磨步驟時自背面側施加的外力。因此,於實施背面研磨步驟後的半導體晶圓中有可能產生裂紋、破裂、或者視覺上看不到的微裂紋。
如上所述,使用設置有凹凸吸收性樹脂層等的保護膜仍然無法藉由一般的保護膜的貼附方法將半導體晶圓的主面上產生的階差填埋。因此,存在於保護膜的表面形成沿著階差的凹陷或陷落等、於背面研磨步驟中產生如出現真空錯誤或裂紋等般的不良情況的問題。
本發明是鑒於所述問題而完成,提供一種可抑制由半導體晶圓的主面的階差引起的不良情況的產生的保護膜及其貼附方法以及半導體零件的製造方法。 [解決課題之手段]
作為解決所述問題點的手段,本發明如下。 [1]第一發明的保護膜的貼附方法包括:配置步驟,以覆蓋半導體晶圓的主面的方式配置保護膜;以及貼附步驟,將所述保護膜按壓貼附於所述主面,所述保護膜的貼附方法的主旨在於, 所述主面具有:第一區域,配置有凸塊;以及第二區域,為包含該主面的周緣的至少一部分的區域並且為未配置凸塊的區域, 所述貼附步驟包括將所述保護膜向其厚度方向壓縮的壓縮步驟, 所述壓縮步驟是使用按壓構件及支撐構件來進行,所述按壓構件用於將所述保護膜向所述主面按壓,所述支撐構件沿所述第二區域的外周緣設置。
[2]第一發明的保護膜的貼附方法中可為,所述配置步驟是以所述保護膜的緣部自所述第二區域的所述周緣向外側突出的方式配置所述保護膜的步驟, 所述壓縮步驟是藉由使所述緣部支撐於所述支撐構件,在所述支撐構件與所述按壓構件之間夾持所述緣部,從而壓縮所述緣部的步驟。 [3]第一發明的保護膜的貼附方法中可為,於所述支撐構件中,對所述保護膜的所述緣部加以支撐的支撐面相對於所述主面而平行、或者以朝向所述主面之側的方式傾斜。 [4]第一發明的保護膜的貼附方法中可為,於將所述半導體晶圓的所述主面與所述按壓構件的按壓面的間隙設為C1 、將所述支撐構件的所述支撐面與所述按壓構件的所述按壓面的間隙設為C2 的情況下,C1 >C2 。 [5]第一發明的保護膜的貼附方法中可為,所述配置步驟是以所述保護膜的緣部位於較所述支撐構件更靠內周側的方式配置所述保護膜的步驟,所述壓縮步驟是利用所述支撐構件的內周面來阻擋因夾在所述按壓構件與所述主面之間而導致的所述保護膜向所述第二區域的外周方向的鼓出,並利用所述按壓構件、所述支撐構件的內周面及所述主面來壓縮所述緣部的步驟。
[6]第一發明的保護膜的貼附方法中,所述保護膜可具有能夠表現出流動性或可塑性的層。 [7]第一發明的保護膜的貼附方法中,所述壓縮步驟可在對所述保護膜進行加熱而表現出所述流動性或所述可塑性的狀態下進行。 [8]第一發明的保護膜的貼附方法中可為,於將所述凸塊的平均高度設為H1、將所述保護膜的平均厚度設為H2的情況下,0.5≦H2/H1。 [9]第二發明的半導體零件的製造方法的主旨在於,包括第一發明的保護膜的貼附方法。 [10]第三發明的保護膜的主旨在於,用於第一發明的保護膜的貼附方法中。
[11]第四發明的保護膜的貼附方法,包括: 加工步驟,對保護膜進行加工而獲得已完成加工的膜; 配置步驟,以覆蓋半導體晶圓的主面的方式配置所述已完成加工的膜;以及 貼附步驟,將所述已完成加工的膜按壓貼附於所述主面,所述保護膜的貼附方法的主旨在於, 所述主面具有:第一區域,配置有凸塊;以及第二區域,為包含所述主面的周緣的至少一部分且未配置凸塊的區域, 所述加工步驟是於所述保護膜形成厚度不同的部位而獲得所述已完成加工的膜的步驟, 所述配置步驟是將所述已完成加工的膜的所述厚度不同的部位中的厚度相對較厚的區域與所述第二區域對應地配置的步驟。 [12]第四發明的保護膜的貼附方法中,所述保護膜可具有能夠表現出流動性或可塑性的層。 [13]第四發明的保護膜的貼附方法中,所述加工步驟可在對所述保護膜進行加熱而表現出所述流動性或所述塑性的狀態下進行。 [14]第四發明的保護膜的貼附方法中可為,於將所述凸塊的平均高度設為H1 、將所述保護膜的平均厚度設為H2 的情況下,0.5≦H2 /H1 。 [15]第五發明的半導體零件的製造方法的主旨在於,包括第四發明的保護膜的貼附方法。 [16]第六發明的保護膜的主旨在於,用於第四發明的保護膜的貼附方法中。 [發明的效果]
根據第一發明及第四發明的保護膜的貼附方法,於在半導體晶圓的主面存在由凸塊的有無所致的階差的情況下,可以抑制或消除該階差的方式貼附保護膜。其結果,可使保護膜的表面大致平坦,可抑制由半導體晶圓的主面的階差引起的不良情況的產生。
根據第二發明及第五發明的半導體零件的製造方法,可抑制由半導體晶圓的主面的階差引起的不良情況的產生。其結果,可效率良好地進行半導體零件的製造。 根據第三發明及第六發明的保護膜,可抑制由半導體晶圓的主面的階差引起的不良情況的產生。其結果,可效率良好地進行半導體零件的製造。
以下,參照圖式對本發明進行說明。此處所示的事項為例示事項及用以對本發明的實施形態進行例示性說明的事項,其闡述目的在於提供可最有效且容易地理解本發明的原理及概念性特徵的說明。就該方面而言,其為從根本上理解本發明所必需的說明,而非意指於某種程度以上示出本發明的詳細結構,本領域技術人員明瞭如何根據結合圖式進行的說明而實際實現本發明的若干形態。
[1]貼附方法(第一實施形態) 本貼附方法為第一發明所涉及的第一實施形態,其為對半導體晶圓10的主面10A加以保護的保護膜20的貼附方法。 該貼附方法包括:以覆蓋半導體晶圓10的主面10A的方式配置保護膜20的配置步驟S1(參照圖4的(b));以及將保護膜20按壓貼附於主面10A的貼附步驟S2(參照圖5)。 半導體晶圓10的主面10A具有:配置有凸塊11的第一區域12、以及為包含主面10A的周緣的至少一部分的區域並且為未配置凸塊11的區域的第二區域13(參照圖1的(a)、圖1的(b))。 而且,貼附步驟S2包括將保護膜20向其厚度方向壓縮的壓縮步驟S3(參照圖6)。該壓縮步驟S3是使用用於將保護膜20向主面10A按壓的按壓構件32、及沿第二區域13的外周緣設置的支撐構件33來進行。
將藉由本貼附方法而貼附有保護膜20的半導體晶圓10於背面研磨步驟中形成為所期望的薄度,進行單片化,並實施各種加工,藉此由半導體晶圓10製造半導體零件。 即,本貼附方法(第一實施形態)包含於第二發明所涉及的半導體零件的製造方法中。
供於本貼附方法中的半導體晶圓10於表背兩面的任一面具有凸塊11,將該半導體晶圓10中具有凸塊11一側的整個面作為主面10A(參照圖1的(b))。 本貼附方法可使用能夠執行配置步驟S1、貼附步驟S2及壓縮步驟S3的貼附裝置30(參照圖3的(a)、圖3的(b))來實施。 所述按壓構件32及支撐構件33可設置於貼附裝置30。
於本貼附方法中,貼附步驟S2包括將保護膜20向其厚度方向壓縮的壓縮步驟S3。該壓縮步驟S3是使用用於將保護膜20向主面10A按壓的按壓構件32、及沿主面10A的第二區域13的外周緣設置的支撐構件33來進行。 於壓縮步驟S3中,已向厚度方向壓縮的保護膜20中,表現出流動性或可塑性的層(凹凸吸收層23)根據階差或凹凸而適當流動,產生填埋階差或凹凸般的壁部的偏向集中。 另外,於使用按壓構件32及支撐構件33來進行壓縮步驟S3的情況下,限制保護膜20的壁部的欲朝向較主面10A的周緣更靠外側的流動。 而且,藉由如上所述般限制保護膜20的壁部的流動,於主面10A的第二區域13上保護膜20的壁部(凹凸吸收層23)厚厚地偏向集中,藉此將主面10A的階差填埋,保護膜20的表面變得平坦。
[2]半導體晶圓 本貼附方法所涉及的半導體晶圓10對於材料、形狀並無特別限定,通常為材料使用矽(silicon)而形成為圓板狀。 如圖1的(a)、圖1的(b)所示,該半導體晶圓10於主面10A具有多個凸塊11。 此處,主面10A是具有凸塊11的半導體晶圓10的設置有凸塊11一側的整個面。該主面10A包含半導體晶圓10的表面及凸塊11的表面。另外,於該半導體晶圓10中,主面10A的相反側的面為背面。
該主面10A具有配置有凸塊11的第一區域12、以及未配置凸塊11的第二區域13。 其中,第二區域13具有周緣區域13A及空白(blank)區域13B。 所述中,周緣區域13A是形成半導體晶圓10的周緣的區域(即,形成主面10A的周緣的區域)。一般而言,半導體晶圓10為了防止其周緣的缺口或破裂,於該周緣設置有倒角部14(參照圖1及圖11),包含該倒角部14的區域為周緣區域13A。因此,包含倒角部14的周緣區域13A未配置凸塊。 另一方面,空白區域13B是能夠配置凸塊但實際上未配置凸塊的區域。具體而言,空白區域13B是自第二區域13將周緣區域13A除外的區域。
所述各區域的形狀(平面形狀)並無限定,例如,第一區域12可設置為於主面10A的大致中央部分,如圖1的(a)所例示般俯視下為大致圓形形狀。另外,第一區域12可設置為於主面10A的大致中央部分,如圖11的(a)所例示般俯視下為多邊形形狀。 再者,為了易於理解第一區域12及第二區域13,圖1的(a)及圖11的(a)中由兩點鏈線來表示該些區域的邊界線。
另外,第二區域13例如可如圖1的(a)及圖11的(a)所例示般,設置為包圍第一區域12的形狀。 進而,構成第二區域13的周緣區域13A的形狀例如可以將第一區域12圍入內側的方式,形成為俯視下大致圓環狀(參照圖1的(a)、圖1的(b)及圖11的(a)、圖11的(b))。
空白區域13B的形狀(平面形狀)可如圖1的(a)所例示般,形成為弓型。即,可為在主面10A的左側部,周緣區域13A面向該主面10A的中心呈弓狀擴展而設置的空白區域13B。此種空白區域13B可用於顯示(例如刻印等)半導體晶圓10的序列編號或製造編號等各種資訊。因此,圖1的(a)的弓型的空白區域13B亦可稱為識別區域。 另外,空白區域13B的形狀(平面形狀)可如圖11的(a)所例示般,為自前後左右的四個方向圍繞第一區域12的周圍的形狀。更具體而言,空白區域13B的形狀可為四個圓弧形狀相連的形狀。例如出於製品化時容易出現錯誤等理由,此種空白區域13B可用作不配置凸塊11的區域。 進而,圖11的(a)的空白區域13B亦可稱為於自半導體晶圓10切出的晶片的尺寸大的情況下所形成的區域。即,於晶片的尺寸小的情況下,第一區域12於圖1的(a)的俯視下呈大致圓形形狀。另一方面,於晶片的尺寸大的情況下,第一區域12於圖11的(a)的俯視下呈大致多邊形形狀。而且,若第一區域12於俯視下呈大致多邊形形狀,則圖11的(a)的空白區域13B以圍繞該第一區域12的周圍的方式形成。於形成圖11的(a)的空白區域13B的情況下,晶片的尺寸例如為100 mm2 以上。 再者,下文中將該空白區域13B的表面記載為「空白區域表面101A」。
主面10A上的凸塊11的平均高度H1並無特別限定,可根據鍍敷凸塊、球凸塊、印刷凸塊等凸塊11的種類任意設定。通常,主面10A上的凸塊11的高度H1較佳為小於350 μm,更佳為5 μm~250 μm的範圍,進而佳為10 μm~150 μm的範圍。 第二區域13的面積相對於主面10A的總面積的比率並無特別限定,可根據空白區域13B的尺寸任意設定,較佳為小於30%,更佳為23%以下,進而佳為15%以下。 周緣區域13A的面積相對於主面10A的總面積的比率並無特別限定,較佳為10%以下,更佳為8%以下,進而佳為5%以下。 另外,空白區域13B的面積相對於主面10A的總面積的比率並無特別限定,可任意設定,較佳為20%以下,更佳為15%以下,進而佳為10%以下。
於第二區域13中,周緣區域13A及空白區域13B均與第一區域12之間具有階差,於保護膜20的表面會形成沿著該階差的凹陷或陷落等,因而具有產生以下不良情況的可能性,即,發生真空錯誤或產生裂紋、破裂等。 於將周緣區域13A與空白區域13B加以比較的情況下,與周緣區域13A相比,空白區域13B的面積相對於主面10A的總面積的比率大,因此容易於保護膜20的表面形成較周緣區域13A更大的凹陷或陷落等,產生所述不良情況的可能性高。 因此,於此後的記載中,只要並無特別說明,則第二區域13是列舉空白區域13B來進行說明。
[3]保護膜 本貼附方法中使用的保護膜20是半導體零件的製造方法中所使用的膜,更具體而言是於半導體零件的製造方法中,於使半導體晶圓成為所期望的薄度的背面研磨步驟中所使用的膜。 即,本保護膜為第三發明所涉及的保護膜。
如圖2所示,保護膜20可構成為具有基層21及黏著材層22。 就消除由凸塊11所致的凹凸與由第一區域12及第二區域13的高低差所致的階差的觀點而言,保護膜20較佳為具有能夠表現出流動性或可塑性的層。本實施形態的保護膜20在基層21與黏著材層22之間具有凹凸吸收層23作為能夠表現出流動性或可塑性的層。
就適當地消除由凸塊11所致的凹凸與由第一區域12及第二區域13的高低差所致的階差的觀點而言,保護膜20的平均厚度H2較佳為與所述凸塊11的平均高度H1之間滿足0.5≦H2/H1的關係式。 對於H2/H1的上限,就保護膜20藉由其壁量來吸收並適當地消除由凸塊11所致的凹凸與由第一區域12及第二區域13的高低差所致的階差的觀點而言,並無特別限制。就抑制因保護膜20的平均厚度H2增加而導致的材料損失、進而適當地維持保護膜20的成形性的觀點而言,H2/H1通常為10以下(H2/H1≦10),較佳為5以下(H2/H1≦5),更佳為4以下(H2/H1≦4)。
具體而言,保護膜20的平均厚度H2較佳為30 μm以上,更佳為100 μm以上,進而佳為200 μm以上。 再者,平均高度H1設為所有凸塊數中隨機選擇的1/10個凸塊的實測高度的平均值。另外,平均厚度H2設為以彼此相隔2 cm以上的方式選擇的10處膜的實測厚度的平均值。
以下,對保護膜的各層進行說明。 (1)基層 基層21是以提高保護膜20的處理性、機械特性、耐熱性等特性為目的而設置的層。 基層21所使用的材料只要具有能夠耐受背面研磨步驟中於半導體晶圓的研磨時所施加的外力的機械強度,則並無特別限定。 通常,基層21的材料使用合成樹脂的膜。
作為所述合成樹脂,可列舉選自聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚(1-丁烯)等聚烯烴;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯;尼龍-6、尼龍-66、聚間二甲苯己二醯胺(polymetaxylene adipamide)等聚醯胺;聚丙烯酸酯;聚甲基丙烯酸酯;聚氯乙烯;聚醚醯亞胺;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;聚丙烯腈;聚碳酸酯;聚苯乙烯;離子聚合物;聚碸;聚醚碸;聚苯醚等中的一種或兩種以上的熱塑性樹脂。 該些合成樹脂中,就於背面研磨步驟中適當地保護半導體晶圓的觀點而言,較佳為選自聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的一種或兩種以上,更佳為選自聚對苯二甲酸乙二酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的一種或兩種以上。 另外,於合成樹脂中,可添加塑化劑、軟化劑(礦物油等)、填充劑(碳酸鹽、硫酸鹽、鈦酸鹽、矽酸鹽、氧化物(氧化鈦、氧化鎂)、二氧化矽、滑石、雲母、黏土、纖維填料等)、抗氧化劑、光穩定劑、抗靜電劑、潤滑劑、著色劑等作為添加劑。該些添加劑可僅使用一種,亦可併用兩種以上。
所述膜可無論有無拉伸,使用無拉伸膜、單軸拉伸膜或雙軸拉伸膜等拉伸膜中的任一種,就提高機械強度的觀點而言,較佳為拉伸膜。 另外,膜可使用單層膜、具有多層的多層膜中的任一種。
就提高與凹凸吸收層23等的黏接性的觀點而言,基層21較佳為使用經表面處理的膜。作為表面處理的具體例,可列舉電暈處理、電漿處理、下塗(undercoat)處理、底塗(primer coat)處理等。 基層21的厚度並無特別限定,就獲得良好的特性的觀點而言,較佳為10 μm~200 μm,更佳為20 μm~150 μm,進而佳為30 μm~100 μm。
(2)黏著材層 黏著材層22是以於半導體晶圓10的主面10A貼附固定保護膜20為目的而設置的層。 黏著材層22的材料並無特別限定,可使用至少包含黏著主劑的材料。作為該黏著主劑,可例示(甲基)丙烯酸系黏著劑、矽酮系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、橡膠系黏著劑等。 另外,黏著材層22的材料可除黏著主劑以外,亦包含交聯劑。
黏著材層22的材料可使用可藉由能量線而硬化的能量線硬化型黏著材、不藉由能量線而硬化的能量非硬化型黏著材中的任一種。該些中,就藉由能量線照射而硬化且使黏著力降低,從而可無殘糊地將保護膜20自主面10A剝離的觀點而言,能量線硬化型黏著材作為黏著材層22的材料較佳。 關於能量線硬化型黏著材,能量線的種類並無特別限定,可列舉紫外線、電子束、紅外線等。 另外,除黏著主劑以外,能量線硬化型黏著材可亦包含分子內具有碳-碳雙鍵的化合物、及可與能量線發生反應而引發硬化性化合物的聚合的光聚合起始劑。硬化性化合物較佳為分子中具有碳-碳雙鍵、能夠藉由自由基聚合而硬化的單體、寡聚物、聚合物。
黏著材層22的黏著力並無特別限定,就確保與半導體晶圓的良好的黏接性,並且可抑制剝離時半導體晶圓上的殘糊的觀點而言,較佳為貼附於矽晶圓的表面而放置60分鐘後,自矽晶圓的表面剝離時,依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)Z0237所測定的對矽晶圓的黏著力(於溫度23℃、相對濕度50%的環境下測定)為0.1 N/25 mm~10 N/25 mm。黏著力更佳為0.2 N/25 mm~9 N/25 mm,進而佳為0.3 N/25 mm~8 N/25 mm。 黏著材層22的厚度並無特別限定,就發揮適當的黏接力並且可無殘糊地剝離的觀點而言,較佳為1 μm~50 μm,更佳為2 μm~45 μm,進而佳為3 μm~40 μm。
(3)凹凸吸收層 凹凸吸收層23是以藉由表現出流動性或可塑性而發揮出的凹凸吸收性來吸收由配置於主面10A上的凸塊11所致的凹凸形狀、以及填埋由第一區域12及第二區域13的高低差所致的階差,使保護膜20的表面平滑為目的而設置的層。 凹凸吸收層23的材料只要為具有表現出流動性或可塑性所帶來的凹凸吸收性者,則並無特別限定,通常使用熱塑性樹脂。
作為熱塑性樹脂的具體例,可列舉:烯烴系樹脂、乙烯-極性單體共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS)樹脂、氯乙烯樹脂、偏二氯乙烯樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂、氟系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂等。該些中,就凹凸吸收性良好的觀點而言,較佳為選自烯烴系樹脂及乙烯-極性單體共聚物中的至少一種。
作為烯烴系樹脂,可例示:直鏈狀低密度聚乙烯(linear low density polyethylene,LLDPE)、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、含有乙烯及碳數3~12的α-烯烴的乙烯-α-烯烴共聚物、含有丙烯及碳數4~12的α-烯烴的丙烯-α-烯烴共聚物、乙烯-環狀烯烴共聚物、乙烯-α-烯烴-環狀烯烴共聚物等。
作為乙烯-極性單體共聚物,可例示:乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸丙酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物等乙烯-不飽和羧酸酯共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丁酸乙烯酯共聚物、乙烯-硬脂酸乙烯酯共聚物等乙烯-乙烯酯共聚物等。 另外,所述熱塑性樹脂可單獨使用,亦可混合使用兩種以上。
凹凸吸收層23的密度並無特別限定,就凹凸吸收性所涉及的柔軟性與背面研磨步驟中的耐久性所涉及的剛性的平衡(剛柔性)的觀點而言,較佳為800 kg/m3 ~990 kg/m3 ,更佳為830 kg/m3 ~980 kg/m3 ,進而佳為850 kg/m3 ~970 kg/m3 。 凹凸吸收層23的厚度只要為可發揮對於由凸塊11所致的凹凸形狀與由第一區域12及第二區域13的高低差所致的階差而言的凹凸吸收性的厚度,則並無特別限定,就可適當地發揮凹凸吸收性的觀點而言,較佳為20 μm以上,更佳為80 μm以上,進而佳為170 μm以上。
就於貼附保護膜20時,藉由加溫而凹凸吸收層23可表現出適當的凹凸吸收性的觀點而言,凹凸吸收層23的60℃下的儲存彈性係數G'(60)較佳為0.05×106 Pa~1.0×106 Pa,更佳為0.075×106 Pa~0.5×106 Pa。 就於貼附保護膜20後,凹凸吸收層23可保持其形狀,可維持對主面10A的適當的密接性的觀點而言,凹凸吸收層23的25℃下的儲存彈性係數G'(25)較佳為4.0×106 Pa~7.0×106 Pa,更佳為4.5×106 Pa~6.5×106 Pa。
就可表現出良好的凹凸吸收性,並且可維持對主面10A的良好的密接性的觀點而言,凹凸吸收層23的儲存彈性係數G'(25)與儲存彈性係數G'(60)的彈性係數比G'(60)/G'(25)較佳為G'(60)/G'(25)<0.1,更佳為G'(60)/G'(25)≦0.08,進而佳為G'(60)/G'(25)≦0.05。 再者,儲存彈性係數G'是使用動態黏彈性測定裝置(例如流變(Rheometrics)公司製造,形式「RMS-800」),於測定頻率1 Hz、應變0.1%~3%的條件下測定,G'(25)是於25℃下測定,儲存彈性係數G'(60)是於60℃下測定。
(4)其他層 保護膜20不限於所述具有基層21、黏著材層22及凹凸吸收層23的構成,亦可構成為在基層21與凹凸吸收層23之間、或者凹凸吸收層23與黏著材層22之間具有其他層。 作為其他層,可列舉:提高與黏著材層22之間的界面強度的界面強度提高層、抑制低分子量成分向黏著材層22的黏著面的轉移的防轉移層、防止保護膜20帶電的抗靜電層等。該些可僅使用一種,亦可併用兩種以上。
[4]貼附裝置 貼附裝置30只要為能夠執行配置步驟S1、貼附步驟S2及壓縮步驟S3的構成,則並無特別限定。 作為貼附裝置30,可例示以下所示般的構成。 如圖3的(a)、圖3的(b)所示,貼附裝置30具有吸盤台31、配置於吸盤台31的上方位置的按壓構件32、及配置於吸盤台31旁的支撐構件33。 吸盤台31用於對載置於其表面的半導體晶圓10進行支撐固定。 按壓構件32用於向支撐固定於吸盤台31的半導體晶圓10的主面10A按壓保護膜20。 支撐構件33沿支撐固定於吸盤台31的半導體晶圓10的第二區域13的外周緣設置,用於支撐保護膜20的緣部。
就使保護膜20的凹凸吸收層23適當地表現出流動性或可塑性的觀點而言,貼附裝置30可構成為具有用於對保護膜20進行加熱的加熱機構。作為該加熱機構,可例示暖風加熱器等。 就可適當地執行配置步驟S1的觀點而言,貼附裝置30可構成為具有向裝置內供給保護膜20的供給機構。作為該供給機構,可例示膜供給輥、膜供給臂等。
以下,對貼附裝置所具有的各構件進行說明。 (1)吸盤台 吸盤台31只要為可支撐固定半導體晶圓10者,則對於種類、構成等並無特別限定。 就可適當地固定半導體晶圓10,並且可防止半導體晶圓10的污損或損傷的觀點而言,吸盤台31較佳為真空吸附台。
(2)按壓構件 按壓構件32只要為可將保護膜20按壓至半導體晶圓10的主面10A者,則對於形狀、構成等並無特別限定。 圖3的(a)、圖3的(b)所示的按壓構件32形成為圓盤狀,配置於支撐固定於吸盤台31的半導體晶圓10的上方位置,構成為可靠近或離開該半導體晶圓10。
就使貼附於半導體晶圓10的主面10A的保護膜20的表面平坦的觀點而言,按壓構件32的對保護膜20進行按壓的按壓面32A較佳為平坦面。 就抑制按壓保護膜20時的變形而維持按壓面32A為平坦面的觀點而言,按壓面32A的硬度以莫氏硬度計較佳為2.5~8.5,更佳為3~7,進而佳為4~6。 按壓面32A的材料並無特別限定,就滿足所述莫氏硬度的觀點而言,可使用鐵、銅、鋁、鋼鐵、不鏽鋼、鋁合金等金屬;玻璃、陶瓷等無機材料。 按壓構件32例如可構成為僅按壓面32A由所述無機材料形成,按壓面32A之外的部分由合成樹脂形成等。
使按壓構件32靠近或離開半導體晶圓10的構成等並無特別限定。 例如,按壓構件32可構成為一端緣轉動自如地安裝於貼附裝置30,於跳下時靠近半導體晶圓10,於跳起時離開半導體晶圓10。 另外,按壓構件32可構成為升降自如地安裝於軌道等,於下降時靠近半導體晶圓10,於上升時離開半導體晶圓10,且所述軌道以在半導體晶圓10的厚度方向上延伸的方式設置於貼附裝置30。 另外,按壓構件32可構成為:固定於吸盤台31的上方位置,且使吸盤台31升降自如地構成,從而於吸盤台31上升時半導體晶圓10靠近按壓構件32,於吸盤台31下降時半導體晶圓10離開按壓構件32。
(3)支撐構件 支撐構件33只要可於壓縮步驟S3中壓縮保護膜20,則對於構成等並無特別限定。 關於支撐構件33的形狀,只要可沿著半導體晶圓10的第二區域13的外周緣設置,並且可適當地執行壓縮步驟S3,則並無特別限定。作為此種形狀,可例示俯視下為圓環狀、扇狀、弧狀等。 關於支撐構件33的材料,只要可與按壓構件32一起夾持保護膜20來進行壓縮,則並無特別限定。作為此種材料,除按壓構件32中列舉的金屬等無機材料以外,可例示工程塑膠或超級工程塑膠等熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂等。
圖3的(a)、圖3的(b)所示的支撐構件33以可將整個半導體晶圓10圍入內側的方式形成為俯視下圓環狀。 再者,於將支撐構件33的形狀設為俯視下為扇形、弧狀等的情況下,於第二區域13中亦特佳為沿空白區域13B的外周緣設置支撐構件33。
如圖6所示,支撐構件33於俯視下需要一定以上的寬度W1 ,藉此可發揮保護膜20所產生的作用,即,利用由按壓構件32與支撐構件33夾持的部分來填埋空白區域13B的階差。 為了填埋階差而所需的體積根據凸塊11的高度、空白區域13B在半導體晶圓10的主面10A上所佔的面積、保護膜20的厚度等條件適當調節。 因此,支撐構件33的俯視下的寬度W1 並無特別限定,就可在與按壓構件32之間確實地夾持保護膜20來進行壓縮的觀點而言,一般而言較佳為1 mm~20 mm,更佳為2 mm~15 mm,進而佳為3 mm~10 mm。
就使在壓縮步驟S3中已被壓縮的保護膜20的緣部的壁(例如凹凸吸收層23)向半導體晶圓10的主面10A的第二區域13、特別是向空白區域13B的空白區域表面101A上適當地移動的觀點而言,支撐構件33中對保護膜20的緣部加以支撐的支撐面33A較佳為相對於半導體晶圓10的主面10A而平行。 或者,如圖9所示,就使在壓縮步驟S3中已被壓縮的保護膜20的緣部的壁(例如凹凸吸收層23)更佳地向空白區域表面101A上移動的觀點而言,支撐構件33的支撐面33A亦可以朝向半導體晶圓10的主面10A側的方式傾斜。
圖3的(a)、圖3的(b)所示的貼附裝置30中,就可適當地執行壓縮步驟S3的觀點而言,於將半導體晶圓10的主面10A與按壓構件32的間隙設為C1 、將支撐構件33與按壓構件32的間隙設為C2 的情況下,設為C1 >C2 。於所述C1 >C2 的情況下,支撐構件33的支撐面33A配置於較半導體晶圓10的主面10A上的空白區域表面101A更高的位置處。 再者,所述間隙C1 與間隙C2 亦可設為C1 =C2 或者C1 <C2 。於C1 =C2 的情況下,支撐構件33的支撐面33A配置於與半導體晶圓10的第二區域13的表面相同的高度處,於C1 <C2 的情況下,支撐構件33的支撐面33A配置於較半導體晶圓10的第二區域13的表面更低的位置處。
更具體而言,於將半導體晶圓10的厚度方向上的空白區域表面101A的位置設為P1 、將支撐構件33的支撐面33A的位置設為P2 、將該些P1 與P2 之間的距離設為d1 (μm)的情況下,當C1 及C2 滿足C1 >C2 時(參照圖12的(a)),較佳為設為50≦d1 (μm)≦2000,更佳為設為100≦d1 (μm)≦1000。 另外,同樣地,於將半導體晶圓10的厚度方向上的空白區域表面101A的位置設為P1 、將支撐構件33的支撐面33A的位置設為P2 、將該些P1 與P2 之間的距離設為d1 (μm)的情況下,當C1 及C2 滿足C1 <C2 時(參照圖12的(b)),較佳為設為0<d2 (μm)<400,更佳為設為10≦d2 (μm)≦300,進而佳為設為50≦d2 (μm)≦200。
[5]配置步驟 如圖4的(a)、圖4的(b)所示,配置步驟S1是設為使按壓構件32(省略圖示)離開半導體晶圓10的狀態,向半導體晶圓10的主面10A上供給保護膜20的步驟。 於該配置步驟S1中,所供給的保護膜20以覆蓋半導體晶圓10的主面10A的方式配置(參照圖4的(b)及圖5)。
所供給的保護膜20的形狀並無特別限定,可使用俯視下為圓形形狀、正方形形狀、長方形形狀、帶狀的任一種。 保護膜20的供給方式並無特別限定,可使用逐張供給保護膜20的分批式、及連續供給保護膜20的連續式中的任一種。 圖4的(a)、圖4的(b)所示的配置步驟S1中,所供給的保護膜20的形狀為與主面10A相對應的俯視圓形形狀,保護膜20的供給方式為分批式。
配置步驟S1中,就遍及整個第二區域13充分地填埋階差的壁量充足、適當地限制壁部向主面10A的周緣的更外側的流動的兩個觀點而言,以保護膜20的緣部(周緣部)自第二區域13的周緣向外側突出的方式配置保護膜20。 保護膜20的緣部的突出量並無特別限定。就可靠地進行壓縮步驟S3的觀點而言,該突出量較佳為設為可將突出的緣部載置於支撐構件33的支撐面33A的量。
如圖6所示,為了發揮保護膜20所產生的作用、即利用由按壓構件32與支撐構件33夾持的部分來填埋空白區域13B的階差的作用,保護膜20的緣部的突出量較佳為以俯視下具有一定以上的寬度W2 的方式載置於支撐構件33的支撐面33A。 為了填埋階差而所需的體積根據凸塊11的高度、空白區域13B在半導體晶圓10的主面10A上所佔的面積、保護膜20的厚度等條件適當調節。 因此,關於保護膜20的緣部的突出量,其俯視下的寬度W2 並無特別限定,就減少作為保護膜20的剩餘部分而廢棄等的量的觀點而言,一般而言,更佳為設為不自支撐面33A的周緣進一步向外側突出的量。 具體而言,關於保護膜20的緣部的突出量,於將保護膜20上與主面10A的周緣相應的位置及保護膜20的外周緣之間的長度設為所述俯視下的寬度W2 的情況下,該寬度W2 較佳為0.5 mm~10 mm,更佳為1 mm~8 mm,進而佳為1.5 mm~6 mm。
[6]貼附步驟 如圖5所示,貼附步驟S2是使按壓構件32靠近半導體晶圓10的主面10A,利用該按壓構件32將保護膜20按壓貼附於主面10A的步驟。 貼附步驟S2包括將保護膜20向其厚度方向壓縮的壓縮步驟S3。 貼附步驟S2中壓縮步驟S3的執行時機並無特別限定,例如可設為壓縮步驟S3的開始時刻為貼附步驟S2開始後、壓縮步驟S3的結束時刻與貼附步驟S2的結束時刻大致同時、壓縮步驟S3的結束時刻為貼附步驟S2結束前等。
另外,貼附步驟S2中,藉由使用貼附裝置30的加熱機構來加熱保護膜20,可於壓縮步驟S3中使保護膜20的壁部(凹凸吸收層23)適當地變形。 保護膜20的加熱溫度只要根據以上所述的凹凸吸收層23的儲存彈性係數G',設定為能夠使該凹凸吸收層23適當地變形的溫度即可,並無特別限定。 具體而言,若為以上所述的凹凸吸收層23的儲存彈性係數G'的範圍,則保護膜20的加熱溫度較佳為50℃~200℃,更佳為60℃~100℃,進而佳為70℃~90℃。
(1)壓縮步驟 如圖6所示,壓縮步驟S3藉由使保護膜20的緣部支撐於支撐構件33,並將該緣部夾在支撐構件33與按壓構件32之間而進行壓縮。 壓縮保護膜20的緣部時的壓縮力可藉由按壓構件32所產生的加壓力來設定。就可適當地壓縮保護膜20的緣部,並且防止半導體晶圓10的開裂、裂紋的產生的觀點而言,具體的加壓力較佳為0.3 MPa~2 MPa,更佳為0.4 MPa~1.5 MPa,進而佳為0.5 MPa~1 MPa。
於壓縮步驟S3中,於主面10A的第一區域12上,夾在按壓構件32與凸塊11之間而向厚度方向壓擠的保護膜20的壁部(凹凸吸收層23)沿著凸塊11的凹凸而變形,來填埋該凹凸。 而且,如圖6中右側的箭頭所示,向厚度方向壓擠的保護膜20的壁部的一部分向第二區域13的空白區域13B上流動,增加空白區域表面101A上的保護膜20的壁量。
另一方面,如圖6中左側的箭頭所示,夾在支撐構件33與按壓構件32之間已向厚度方向壓縮的保護膜20的緣部以壁部(凹凸吸收層23)向空白區域表面101A上壓出的方式流動,藉此,增加空白區域表面101A上的保護膜20的壁量。 另外,已向厚度方向壓縮的保護膜20的緣部藉由支撐構件33及按壓構件32限制壁部自空白區域表面101A的流動,而防止壁部自第二區域13的周緣進一步向外側逸出。
因此,藉由壁部自第一區域12上及已被壓縮的緣部流入空白區域表面101A上的保護膜20,足以遍及整個第二區域13來填埋階差的壁量充足。如上所述,壁量充足的空白區域表面101A上的保護膜20藉由增加壁厚,而遍及整個第二區域13地填埋階差。 另外,保護膜20的表面為已受到按壓構件32的按壓的狀態,因此沿按壓面32A形成為平坦面而不受壁部的流動的影響。
於壓縮步驟S3之後,將於主面10A貼附有保護膜20的半導體晶圓10自貼附裝置30取出,將已被壓縮的保護膜20的緣部等剩餘部分切除。 如圖7所示,已切除剩餘部分的半導體晶圓10藉由保護膜20的壁部厚厚地偏向集中於空白區域表面101A上而將階差填埋。 另外,於以上的記載中,作為第二區域13列舉空白區域13B來進行說明,但以與該空白區域13B相同的方式,周緣區域13A亦藉由保護膜20的壁部厚厚地偏向集中於第二區域13上而將階差填埋。 而且,貼附於半導體晶圓10的保護膜20的表面成為整體一樣的平坦面而不會形成沿著半導體晶圓10的階差的缺陷。
再者,以上所述的本貼附方法列舉如圖1的(a)、圖1的(b)所示般的主要用作識別區域的空白區域13B為例進行了說明,但於如圖11的(a)、圖11的(b)所示般的空白區域13B,亦可獲得相同的效果。 即,於作為對象的半導體晶圓10在未配置凸塊的區域即第二區域13中存在具有平坦狀的空白區域表面101A的空白區域13B的情況下,本貼附方法特別有用。
[7]貼附方法(第二實施形態) 本貼附方法為第一發明所涉及的第二實施形態。 本貼附方法(第二實施形態)與第一實施形態同樣地,包含於第二發明所涉及的半導體零件的製造方法中。 供於本貼附方法中的半導體晶圓10及保護膜20如所述[2]半導體晶圓及所述[3]保護膜中所記載,省略說明。
第二實施形態的貼附方法中,配置步驟及壓縮步驟與所述第一實施形態不同。以下,對本貼附方法的配置步驟及壓縮步驟進行說明。 (1)配置步驟 如圖13的(a)所示,所述配置步驟S1可為以保護膜20的緣部(周緣部)位於較支撐構件33更靠內周側的方式配置保護膜20的步驟。於該配置步驟S1中,保護膜20的緣部未載置於支撐構件33的支撐面33A。 該配置步驟S1中,為了利用支撐構件33的內周面來阻擋後述的壓縮步驟S3中產生的保護膜20向第二區域13的外周方向的鼓出,理想為盡可能縮短保護膜20的緣部與支撐構件33的內周面之間的俯視下的距離。 具體而言,保護膜20的緣部與支撐構件33的內周面之間的俯視下的距離較佳為小於1 mm,更佳為0.5 mm以下,進而佳為0.3 mm以下。而且,最佳為保護膜20的緣部與支撐構件33的內周面之間的俯視下的距離為0 mm,即保護膜20的緣部與支撐構件33的內周面接觸的狀態。
(2)壓縮步驟 所述配置步驟S1之後的壓縮步驟S3中,夾在按壓構件32與主面10A之間的保護膜20欲使壁部(凹凸吸收層23)自其緣部(周緣部)向第二區域13的外周方向鼓出。如圖13的(b)中左側的箭頭所示,該壁部(凹凸吸收層23)的鼓出由支撐構件33的內周面阻擋。 保護膜20的緣部中,受到支撐構件33的內周面阻擋的壁部(凹凸吸收層23)留在空白區域表面101A上,並且壁部自第一區域12流入空白區域表面101A上,藉此使能夠遍及整個第二區域13來填埋階差的壁量充足。 空白區域表面101A上的保護膜20的緣部藉由壁量充足而增加了壁厚。因此,壓縮步驟S3成為藉由按壓構件32的按壓面32A、支撐構件33的內周面及半導體晶圓10的主面10A來壓縮保護膜20的緣部的步驟。而且,第二區域13藉由已被壓縮的保護膜20的緣部而遍及其整體地填埋階差。
將藉由本貼附方法而貼附有保護膜20的半導體晶圓10於背面研磨步驟中形成為所期望的薄度,進行單片化,並實施各種加工,藉此由半導體晶圓10製造半導體零件。即,本貼附方法包含於半導體零件的製造方法中。
再者,關於本申請案的貼附方法,於將第一實施形態與第二實施形態加以比較的情況下,差異點在於:於第一實施形態中在支撐構件33與按壓構件32之間壓縮並擠壓保護膜20的緣部,與此相對,於第二實施形態中在支撐構件33與按壓構件32之間不壓縮保護膜20的緣部,而是利用支撐構件33的內周面來阻擋保護膜20的鼓出。於保護膜20具有可表現出流動性或可塑性的層、即凹凸吸收層23的情況下,可更顯著地產生由該差異所帶來的效果。
即,於保護膜20具有可表現出流動性或可塑性的層(凹凸吸收層23)的情況下,且於實施第一實施形態的貼附方法的情況下,藉由使構成緣部的該層(凹凸吸收層23)流動而向主面10A的第二區域13擠出,不僅使用自第一區域12擠出的量,而且亦使用自第二區域13的外側的緣部擠出的量,從而可補充壁量。簡而言之,第一實施形態的貼附方法中,藉由將保護膜20的凹凸吸收層23自圍繞第二區域13的周緣部中的內周緣部及外周緣部的兩者向該第二區域13擠出,而將階差填埋。
與此相對,於保護膜20具有可表現出流動性或可塑性的層(凹凸吸收層23)的情況下,且於實施第二實施形態的貼附方法的情況下,無法使構成緣部的該層(凹凸吸收層23)流動而向主面10A的第二區域13擠出,需要以自第一區域12擠出的量來補充壁量。簡而言之,第二實施形態的貼附方法中,藉由將保護膜20的凹凸吸收層23僅自圍繞第二區域13的周緣部中的內周緣部向該第二區域13擠出,而將階差填埋。
因此,於保護膜20具有可表現出流動性或可塑性的層(凹凸吸收層23)的情況下,第一實施形態中,為了填埋第二區域13的階差,可利用構成較該第二區域13更靠外側的緣部的該層(凹凸吸收層23),就該點而言,亦能夠應對具有更大的空白區域13B的半導體晶圓10,較第二實施形態而言更有利。
[8]貼附方法(第三實施形態) 本貼附方法為第四發明所涉及的第三實施形態。 供於本貼附方法(第三實施形態)中的半導體晶圓10與供於所述各實施形態的貼附方法中的半導體晶圓相同,關於其詳細情況,如所述[2]半導體晶圓中所記載,因此省略說明。 供於本貼附方法(第三實施形態)中的保護膜20與供於所述各實施形態的貼附方法中的保護膜相同,關於其詳細情況,如所述[3]保護膜中所記載,因此省略說明。即,保護膜20亦為第六發明所涉及的保護膜。
本貼附方法(第三實施形態)包括:對保護膜20進行加工而獲得已完成加工的膜20A的加工步驟S11(參照圖14的(a)、圖14的(b));以覆蓋半導體晶圓10的主面10A的方式配置已完成加工的膜20A的配置步驟S12(參照圖15);以及將已完成加工的膜20A按壓並貼附於主面10A的貼附步驟S13(參照圖16)。 加工步驟S11是於保護膜20形成厚度不同的部位而獲得已完成加工的膜20A的步驟。 而且,配置步驟S12是將已完成加工的膜20A的厚度不同的部位中的厚度相對較厚的區域201與第二區域13對應地配置的步驟。
將藉由本貼附方法而貼附有保護膜20的半導體晶圓10於背面研磨步驟中形成為所期望的薄度,進行單片化,並實施各種加工,藉此由半導體晶圓10製造半導體零件。 即,本貼附方法(第三實施形態)包含於第五發明所涉及的半導體零件的製造方法中。
於本貼附方法中,加工步驟S11可使用能夠執行該步驟的加工裝置40(參照圖14的(a)、圖14的(b))來實施。 於加工步驟S11中,對於保護膜20,藉由於表現出流動性或可塑性的層(凹凸吸收層23)產生壁部的偏向集中而以形成厚度不同的部位的方式進行加工,從而成為已完成加工的膜20A。
於本貼附方法中,配置步驟S12及貼附步驟S13可使用能夠執行該些步驟的貼附裝置30(參照圖15、圖16)來實施。 於配置步驟S12中,以厚度不同的部位中厚度相對較厚的區域201位於空白區域表面101A上的方式,將已完成加工的膜20A配置於主面10A上。 於貼附步驟S13中,已完成加工的膜20A藉由按壓構件32而按壓於主面10A,並且於配置於主面10A的空白區域表面101A上的厚度相對較厚的區域201,壁部(凹凸吸收層23)厚厚地偏向集中,藉此,將主面10A的階差填埋,保護膜20(已完成加工的膜20A)的表面變得平坦。 再者,本貼附方法的配置步驟S12及貼附步驟S13中使用的貼附裝置30可使用與所述第一實施形態及第二實施形態的貼附方法中所使用的貼附裝置30大致相同的具有吸盤台31、按壓構件32、支撐構件33等者。關於該貼附裝置30的詳細情況,如所述[4]貼附裝置中所記載,因此省略說明。
[9]加工裝置 加工裝置40只要為加工步驟S11能夠執行的構成,則並無特別限定。 作為加工裝置40,可例示以下所示般的構成。 如圖13的(a)、圖13的(b)所示,加工裝置40具有以夾持保護膜20而彼此相向的方式配置的第一輥41及第二輥42。 第一輥41以與保護膜20的基層21接觸的方式旋轉自如地支撐於保護膜20的上方。 第二輥42以與保護膜20的黏著材層22接觸的方式旋轉自如地支撐於保護膜20的下方。 於第二輥42的周面凸出設置有多個凸部43。 第一輥41、第二輥42及凸部43只要為可對保護膜20進行加工者,則對於材質、驅動方式、構成等並無特別限定。
[10]加工步驟 加工步驟S11如圖14的(a)所示,是向加工裝置40的第一輥41與第二輥42之間供給保護膜20,將該保護膜20自第一輥41與第二輥42之間向圖14的(a)中箭頭所示的行進方向送出的步驟。 於加工步驟S11中,自第一輥41與第二輥42之間送出的保護膜20成為形成有厚度不同的部位的已完成加工的膜20A。
供給至加工裝置40的保護膜20的形狀並無特別限定,可使用俯視下為圓形形狀、正方形形狀、長方形形狀、帶狀的任一種。 保護膜20的供給方式並無特別限定,可使用逐張供給保護膜20的分批式、及連續供給保護膜20的連續式中的任一種。 圖14的(a)、圖14的(b)所示的加工步驟S11中,所供給的保護膜20的形狀為與主面10A相對應的俯視圓形形狀,保護膜20的供給方式為分批式。
於加工裝置40中,保護膜20於夾在第一輥41與第二輥42之間向行進方向送出時,使第一輥41及第二輥42分別旋轉。 第二輥42於其周面凸出設置有凸部43,如圖14的(b)所示,隨著旋轉而使凸部43與保護膜20接觸。 將保護膜20的接觸到凸部43的部位在該凸部43與第一輥41之間向厚度方向擠壓。
保護膜20的受到擠壓的部位的壁部(凹凸吸收層23)如圖14的(b)中箭頭所示,向與受到擠壓的部位鄰接的部位流動而偏向集中,藉此增加該鄰接的部位的壁量。 而且,於保護膜20,以受到擠壓的部位變薄、與該受到擠壓的部位鄰接的部位變厚的方式形成厚度不同的部位,獲得已完成加工的膜20A。 該已完成加工的膜20A具有厚度不同的部位中厚度相對較厚的區域201,配置步驟S12中,利用該厚度相對較厚的區域201。
[11]配置步驟 如圖15所示,配置步驟S12是在設為使按壓構件32離開固定於吸盤台31的半導體晶圓10的狀態的基礎上,將所述加工步驟S11中獲得的已完成加工的膜20A供給至半導體晶圓10的主面10A上的步驟。 於該配置步驟S12中,以覆蓋半導體晶圓10的主面10A的方式配置所供給的已完成加工的膜20A。 另外,於半導體晶圓10的旁邊,沿著第二區域13的外周緣來設置支撐構件33。 此時,已完成加工的膜20A以如下方式配置,即,藉由使厚度相對較厚的區域201對應於第二區域13,而使該厚度相對較厚的區域201位於空白區域表面101A的上方。
[12]貼附步驟 如圖16所示,貼附步驟S13是設為使保護膜20的緣部支撐於支撐構件33的狀態,使按壓構件32靠近半導體晶圓10的主面10A,利用該按壓構件32將保護膜20按壓貼附於主面10A的步驟。 於貼附步驟S13中,於主面10A的第一區域12上,夾在按壓構件32與凸塊11之間並向厚度方向壓擠的已完成加工的膜20A的壁部(凹凸吸收層23)沿著凸塊11的凹凸而變形,來填埋該凹凸。 配置步驟S12中,保護膜20的緣部夾在支撐構件33及按壓構件32之間,藉此限制壁部自空白區域表面101A上向保護膜20的緣部的流動,防止壁部自第二區域13的周緣進一步向外側逸出。 而且,如圖16中箭頭所示,向厚度方向壓擠的已完成加工的膜20A的壁部的一部分向第二區域13的空白區域13B上流動,增加空白區域表面101A上的已完成加工的膜20A的壁量。
於已完成加工的膜20A中,於空白區域表面101A上,於配置步驟S12中配置有厚度相對較厚的區域201(參照圖15),因此藉由於貼附步驟S13中施加來自第一區域12上的流動量,空白區域表面101A上的已完成加工的膜20A的壁量進一步增加(參照圖16)。 另外,於已完成加工的膜20A中,與厚度相對較厚的區域201鄰接的部位於所述加工步驟S11中受到擠壓而變薄,因此可經由該受到擠壓而變薄的部位而抑制壁部自第二區域13的周緣進一步向外側逸出。 進而,貼附步驟S13中,藉由將於加工步驟S11中受到擠壓而變薄的部位夾在支撐構件33及按壓構件32之間,可防止壁部自第二區域13的周緣進一步向外側逸出。
因此,已完成加工的膜20A藉由使厚度相對較厚的區域201對應於第二區域13,並且壁部自第一區域12上流入,而使足以遍及整個第二區域13來填埋階差的壁量充足。 而且,壁量充足的空白區域表面101A上的已完成加工的膜20A藉由增加壁厚,而遍及整個第二區域13地填埋階差。 另外,已完成加工的膜20A的表面為已受到按壓構件32的按壓的狀態,因此沿按壓面32A形成為平坦面而不受壁部的流動的影響。 於以上的記載中,作為第二區域13列舉空白區域13B來進行說明,但以與該空白區域13B相同的方式,周緣區域13A亦藉由已完成加工的膜20A的壁部厚厚地偏向集中於第二區域13上而將階差填埋。 進而,空白區域13B不限於如圖1的(a)、圖1的(b)所示般的主要用作識別區域者,於如圖11的(a)、圖11的(b)所示般的空白區域13B中亦可獲得相同的效果。 即,於作為對象的半導體晶圓10在未配置凸塊的區域即第二區域13中存在具有平坦狀的空白區域表面101A的空白區域13B的情況下,本貼附方法特別有用。 而且,貼附於半導體晶圓10的保護膜20的表面成為整體一樣的平坦面而不會形成沿著半導體晶圓10的階差的缺陷。
[13]加工步驟(第四實施形態) 包括本加工步驟的貼附方法為第四發明所涉及的第四實施形態。該貼附方法(第四實施形態)除了加工裝置40、及使用該加工裝置40的加工步驟S11之外,與所述第三實施形態相同,省略加工裝置40及加工步驟S11以外的詳細說明。 再者,包括本加工步驟的貼附方法(第四實施形態)與第三實施形態同樣,包含於第五發明所涉及的半導體零件的製造方法中。 另外,供於包括本加工步驟的貼附方法(第四實施形態)中的半導體晶圓10及保護膜20與供於包含第三實施形態的所述各實施形態的貼附方法中者相同,關於其詳細情況省略說明。
於本加工步驟S11中,如圖17的(a)、圖17的(b)所示,加工裝置40包括:以沿著支撐固定於吸盤台31的半導體晶圓10的第二區域13的外周緣的方式,豎立設置於半導體晶圓10的旁邊的支撐柱45;以及以在與該支撐柱45之間夾持保護膜20而於上下方向上相向的方式配置的按壓體46。 支撐柱45構成為:支撐該保護膜20的緣部以便於半導體晶圓10的上方位置配置保護膜20,並且藉由下降而使保護膜20靠近半導體晶圓10的主面10A。 按壓體46形成為盤狀,且構成為下降而靠近支撐柱45。 而且,支撐於支撐柱45的保護膜20藉由於按壓體46下降時夾在支撐柱45與按壓體46之間而受到擠壓加工。 所述支撐柱45、按壓體46只要為可對保護膜20進行加工者,則對於材質、驅動方式等並無特別限定。
對使用以上所述的加工裝置40的加工步驟S11進行說明。 如圖17的(a)所示,於加工步驟S11中,將保護膜20在支撐柱45與按壓體46之間向厚度方向擠壓。 如圖17的(b)所示,保護膜20的受到擠壓的部位的壁部(凹凸吸收層23)向與受到擠壓的部位鄰接的部位流動而偏向集中,藉此增加該鄰接的部位的壁量。 而且,於保護膜20,以受到擠壓的部位變薄、與該受到擠壓的部位鄰接的部位變厚的方式形成厚度不同的部位,獲得已完成加工的膜20A。 已完成加工的膜20A具有厚度不同的部位中厚度相對較厚的區域201,該厚度相對較厚的區域201的位置是以支撐柱45沿著半導體晶圓10的第二區域13的外周緣的方式設置,因此與第二區域13對應。 由此,如圖17的(b)中箭頭所示,該加工步驟S11可藉由使支撐柱45下降,將已完成加工的膜20A的厚度相對較厚的區域201配置於空白區域表面101A的上方,而包括配置步驟S12在內來執行。 [實施例]
以下,藉由實施例來具體說明本發明。 [1]保護膜 作為保護膜20,使用貼附於12吋用環形框架(ring frame)者。 保護膜20的構成、基層21、黏著材層22、凹凸吸收層23如下所述。 基層21的材質:聚對苯二甲酸乙二酯膜,厚度:75 μm。 黏著材層22的材質:紫外線(ultraviolet,UV)硬化型丙烯酸系黏著劑,厚度:10 μm。 凹凸吸收層23的材質:熱塑性乙烯-α-烯烴共聚物(密度:0.861 g/cm3 、G'(25):5.15 MPa、G'(60):0.14 MPa、熔體流動速率(190℃):2.9 g/10分鐘)、厚度:510 μm。
[2]半導體晶圓 作為設置有凸塊11的半導體晶圓10,使用以下各規格者。 直徑:300 mm。 厚度:810 μm。 材質:矽(silicon)。 凸塊11的平均高度:200 μm。 凸塊11的間距:400 μm。 非凸塊區域(周緣區域13A):距外周3 mm。 非凸塊區域(作為識別區域的空白區域13B):圖1的(a)中的L1 的長度為90 mm,圖1的(a)中的L2 的長度為7 mm。
[3]保護膜的貼附 〈實施例1〉 準備真空層壓裝置(高鳥(Takatori)公司製造的產品編號「TPL-0612W」),於吸盤台31上載置形成為俯視下圓環狀的支撐構件33(厚度:1 mm、寬度W1 :5 mm),將按壓構件32的按壓面32A設為鐵製。 於將半導體晶圓10安置於支撐構件33的內側之後,於配置步驟S1中以分批式供給保護膜20,且以覆蓋半導體晶圓10的主面10A的方式配置該保護膜20。 其後,將保護膜20的加熱溫度設定為80℃,並且將按壓構件32所產生的加壓力設定為0.7 MPa,按照貼附步驟S2、壓縮步驟S3的順序執行各步驟,於半導體晶圓10的主面10A貼附保護膜20。 而且,於保護膜20的周緣部,切除自半導體晶圓10的外周緣突出的剩餘部分,獲得實施例1的試樣。 〈比較例1〉 除了使用輥貼附裝置(日東精機公司製造的產品編號「DR-3000II」)且未使用支撐構件33以外,以與實施例1相同的方式進行,於半導體晶圓10的主面10A貼附保護膜20,切除保護膜20的周緣部的剩餘部分,獲得比較例1的試樣。 〈比較例2〉 除了將按壓面32A設為矽酮橡膠製且不使用支撐構件33以外,以與實施例1相同的方式進行,於半導體晶圓10的主面10A貼附保護膜20,切除保護膜20的周緣部的剩餘部分,獲得比較例2的試樣。
[4]保護膜表面的凹凸的測定 於半導體晶圓的周緣的端部,將圖10的下部的說明圖中所示的位置設為水平位置0 mm及垂直位置0 μm,測定規定的水平位置處的保護膜表面的垂直位置。將其結果以曲線圖表示於圖10的上部。 再者,圖10的下部的說明圖中,相對於上部的曲線圖,對水平位置以對應的方式進行描述,對垂直位置誇張地進行描述。
由測定保護膜表面的垂直位置而得的結果、圖10的曲線圖可知如下。 實施例1中,於任一水平位置均幾乎不存在垂直位置的高低差,保護膜表面平坦。 比較例1中,於水平位置為4 mm左右、即第二區域中,垂直位置變低,於水平位置為7 mm~8 mm的範圍、即第一區域中,垂直位置變高。根據該結果可知,於比較例1中,以對應於第二區域與第一區域之間產生的階差的方式,於第二區域內在保護膜表面形成有凹陷。 比較例2中,於水平位置為5 mm以下的範圍、即第二區域內,顯示出垂直位置變高的傾向,另一方面於水平位置為7 mm以上的範圍、即第一區域內,顯示出垂直位置變低的傾向。根據該結果可知,於比較例2中,由於第二區域與第一區域之間產生的階差的影響,於第二區域保護膜呈山形彎曲,於第一區域內於保護膜表面形成有凹陷。 [產業上之可利用性]
本發明的保護膜的貼附方法廣泛應用於半導體零件製造的用途中。特別是於實施背面研磨步驟的半導體晶圓中,由於具有可使保護膜表面適當地平坦化的特性,因此適合用於進行生產性優異的零件製造。
1B-1B、11B-11B:指示線 10:半導體晶圓 10A:主面 11:凸塊 112A:第一區域主面 113A:第二區域主面 12:第一區域 13:第二區域 13A:周緣區域 13B:空白區域 14:倒角部 20:保護膜 20A:已完成加工的膜 21:基層 22:黏著材層 23:凹凸吸收層 24:缺陷 30:貼附裝置 31:吸盤台 32:按壓構件 32A:按壓面 33:支撐構件 33A:支撐面 40:加工裝置 41:第一輥 42:第二輥 43:凸部 45:支撐柱 46:按壓體 101A:空白區域表面 201:厚度相對較厚的區域 C1:半導體晶圓的主面與按壓構件的間隙 C2:支撐構件與按壓構件的間隙 d1、d2:距離 H1:凸塊的平均高度 H2:保護膜的平均厚度 L1、L2:長度 P1:半導體晶圓的厚度方向上的空白區域表面的位置 P2:支撐構件的支撐面的位置 W1、W2:寬度 S1、S12:配置步驟 S2、S13:貼附步驟 S3:壓縮步驟 S11:加工步驟
圖1的(a)、圖1的(b)對供於本發明的貼附方法中的半導體晶圓進行說明,圖1的(a)是平面圖,圖1的(b)是圖1的(a)的1B-1B指示線處的放大側剖面圖。 圖2是對本發明的保護膜進行說明的放大側剖面圖。 圖3的(a)、圖3的(b)對第一發明的貼附方法所涉及的貼附裝置進行說明,圖3的(a)是平面圖,圖3的(b)是放大側剖面圖。 圖4的(a)、圖4的(b)對第一發明的貼附方法所涉及的配置步驟進行說明,圖4的(a)是平面圖,圖4的(b)是放大側剖面圖。 圖5是對第一發明的貼附方法所涉及的貼附步驟進行說明的放大側剖面圖。 圖6是對第一發明的貼附方法所涉及的壓縮步驟進行說明的放大側剖面圖。 圖7是對第一發明的貼附方法所涉及的貼附有保護膜的半導體晶圓進行說明的放大側剖面圖。 圖8是對通常的貼附方法所涉及的貼附有保護膜的半導體晶圓進行說明的放大側剖面圖。 圖9是對第一發明的貼附方法所涉及的支撐構件的變更例進行說明的放大側剖面圖。 圖10是對實施例中對保護膜表面的凹凸進行測定而得結果進行說明的曲線圖。 圖11的(a)、圖11的(b)對供於本發明的貼附方法中的半導體晶圓的另一例進行說明,圖11的(a)是平面圖,圖11的(b)是圖11的(a)的11B-11B指示線處的放大側剖面圖。 圖12的(a)、圖12的(b)涉及第一發明的貼附方法,且圖12的(a)、圖12的(b)是對半導體晶圓與按壓構件的間隙C1 及支撐構件與按壓構件的間隙C2 之間的關係進行說明的放大側剖面圖。 圖13的(a)、圖13的(b)涉及第一發明的貼附方法,圖13的(a)是對配置步驟進行說明的放大側剖面圖,圖13的(b)是對壓縮步驟進行說明的放大側剖面圖。 圖14的(a)、圖14的(b)對第四發明的貼附方法所涉及的加工步驟進行說明,圖14的(a)是側剖面圖,圖14的(b)是放大側剖面圖。 圖15是對第四發明的貼附方法所涉及的配置步驟進行說明的放大側剖面圖。 圖16是對第四發明的貼附方法所涉及的貼附步驟進行說明的放大側剖面圖。 圖17的(a)、圖17的(b)對第四發明的貼附方法所涉及的加工步驟的另一例進行說明,且圖17的(a)、圖17的(b)是放大側剖面圖。
10:半導體晶圓
10A:主面
11:凸塊
12:第一區域
13:第二區域
13A:周緣區域
13B:空白區域
20:保護膜
21:基層
22:黏著材層
23:凹凸吸收層
30:貼附裝置
31:吸盤台
32:按壓構件
32A:按壓面
33:支撐構件
33A:支撐面
101A:空白區域表面

Claims (16)

  1. 一種保護膜的貼附方法,包括:配置步驟,以覆蓋半導體晶圓的主面的方式配置保護膜;以及貼附步驟,將所述保護膜按壓貼附於所述主面,所述保護膜的貼附方法的特徵在於, 所述主面具有:第一區域,配置有凸塊;以及第二區域,為包含所述主面的周緣的至少一部分且未配置凸塊的區域, 所述貼附步驟包括壓縮步驟,將所述保護膜向其厚度方向壓縮, 所述壓縮步驟是使用按壓構件及支撐構件來進行,所述按壓構件用於將所述保護膜向所述主面按壓,所述支撐構件沿所述第二區域的外周緣設置。
  2. 如請求項1所述的保護膜的貼附方法,其中所述配置步驟是以所述保護膜的緣部自所述第二區域的所述周緣向外側突出的方式配置所述保護膜的步驟, 所述壓縮步驟是藉由使所述緣部支撐於所述支撐構件,在所述支撐構件與所述按壓構件之間夾持所述緣部,從而壓縮所述緣部的步驟。
  3. 如請求項2所述的保護膜的貼附方法,其中於所述支撐構件中,對所述保護膜的所述緣部加以支撐的支撐面相對於所述主面而平行、或者以朝向所述主面之側的方式傾斜。
  4. 如請求項3所述的保護膜的貼附方法,其中於將所述半導體晶圓的所述主面與所述按壓構件的按壓面的間隙設為C1 、將所述支撐構件的所述支撐面與所述按壓構件的所述按壓面的間隙設為C2 的情況下,C1 >C2
  5. 如請求項1所述的保護膜的貼附方法,其中所述配置步驟是以所述保護膜的緣部位於較所述支撐構件更靠內周側的方式配置所述保護膜的步驟, 所述壓縮步驟是利用所述支撐構件的內周面來阻擋因夾在所述按壓構件與所述主面之間而導致的所述保護膜向所述第二區域的外周方向的鼓出,並利用所述按壓構件、所述支撐構件的內周面及所述主面來壓縮所述緣部的步驟。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的保護膜的貼附方法,其中所述保護膜具有能夠表現出流動性或可塑性的層。
  7. 如請求項6所述的保護膜的貼附方法,其中所述壓縮步驟是在對所述保護膜進行加熱而表現出所述流動性或所述可塑性的狀態下進行。
  8. 如請求項1所述的保護膜的貼附方法,其中於將所述凸塊的平均高度設為H1 、將所述保護膜的平均厚度設為H2 的情況下,0.5≦H2 /H1
  9. 一種半導體零件的製造方法,其特徵在於,包括如請求項1至請求項8中任一項所述的保護膜的貼附方法。
  10. 一種保護膜,其特徵在於,用於如請求項1至請求項8中任一項所述的保護膜的貼附方法中。
  11. 一種保護膜的貼附方法,包括: 加工步驟,對保護膜進行加工而獲得已完成加工的膜; 配置步驟,以覆蓋半導體晶圓的主面的方式配置所述已完成加工的膜;以及 貼附步驟,將所述已完成加工的膜按壓貼附於所述主面,所述保護膜的貼附方法的特徵在於, 所述主面具有:第一區域,配置有凸塊;以及第二區域,為包含所述主面的周緣的至少一部分且未配置凸塊的區域, 所述加工步驟是於所述保護膜形成厚度不同的部位而獲得所述已完成加工的膜的步驟, 所述配置步驟是將所述已完成加工的膜的所述厚度不同的部位中的厚度相對較厚的區域與所述第二區域對應地配置的步驟。
  12. 如請求項11所述的保護膜的貼附方法,其中所述保護膜具有能夠表現出流動性或可塑性的層。
  13. 如請求項12所述的保護膜的貼附方法,其中所述加工步驟是在對所述保護膜進行加熱而表現出所述流動性或所述可塑性的狀態下進行。
  14. 如請求項11至請求項13中任一項所述的保護膜的貼附方法,其中於將所述凸塊的平均高度設為H1 、將所述保護膜的平均厚度設為H2 的情況下,0.5≦H2 /H1
  15. 一種半導體零件的製造方法,其特徵在於,包括如請求項11至請求項14中任一項所述的保護膜的貼附方法。
  16. 一種保護膜,其特徵在於,用於如請求項11至請求項14中任一項所述的保護膜的貼附方法中。
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