TW202042338A

TW202042338A - 保持台

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Publication number: TW202042338A
Application number: TW108146907A
Authority: TW
Inventors: 竹島誠; 久保祐輝; 山口隆平
Original assignee: 日商東麗工程股份有限公司
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-11-16
Also published as: CN113196460A; JP2020102569A; WO2020137543A1

Abstract

本發明提供一種保持台，其於保持有經切晶之晶片零件之晶片保持區域不會產生空氣混入或皺褶，且可縮短吸附結束為止之時間，構造相對簡易。本發明之保持台係安裝於保持經切晶之晶片零件之晶圓環之擴張片之保持台，擴張片具有黏著性之第1面、及非黏著性之第2面；且該保持台具備：外周支持部，其使擴張片中之較保持有晶片零件之晶片保持區域更外周之部分自第2面側抵接，並將其以特定之姿勢支持；內周支持部，其使擴張片中之包括晶片保持區域在內之內周部分自第2面側抵接，並將其以平坦之姿勢支持；及負壓吸引部，其使外周支持部及內周支持部與擴張片之第2面抵接之區域成為負壓；且外周支持部係於較配置晶圓環之區域更內側具備較內周支持部更突出之突出部。

Description

保持台

本發明係關於一種將用於保持經切晶之晶片零件且安裝於環狀晶圓環之具有伸縮性之擴張片以特定之姿勢保持之保持台。

半導體裝置係於1片半導體晶圓上形成有多個半導體裝置電路，並單片化為各個晶片零件，該晶片零件經包裝後作為電子零件單獨出貨或被組裝於電氣製品。

並且，1片半導體晶圓係以貼附並固定於被安裝在環狀晶圓環(亦稱為擴張環、切割框)之具有伸縮性之擴張片(亦稱為切割保護膠帶)之狀態被實施操作，將該半導體晶圓進行切晶，使其單片化為多個晶片零件(例如，專利文獻1)。

然後，經切晶之晶片零件以貼附於擴張片之狀態接受檢查後，良品被拾取並被進行包裝等(例如，專利文獻2、3)。

該環狀晶圓環有於大致圓環狀金屬板上貼附並固定有擴張片而成者、或如刺繡框般由雙重環狀殼體夾住擴張片並使其固定而成者等。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2018/079536號 [專利文獻2]日本專利第5917492號 [專利文獻3]日本專利特開2006-332468號

[發明所欲解決之問題]

安裝於環狀晶圓環之擴張片於晶圓被切晶後易損失硬度，產生鬆弛或皺褶。因此，有若欲將擴張片載置並吸附保持於包含平坦之面之保持台，則於保持有經切晶之晶片零件之晶片保持區域發生空氣混入(於密接區域內散佈有未排出之空氣積留部)，或變得一直留有皺褶等，使得無法將擴張片以特定之姿勢保持等問題。

另一方面，關於藉由將相當於晶圓環之空腔部之部位提昇至較支持晶圓環之部位更上方之機構而預先將擴張片上推並賦予張力之構成，有構造或機構較複雜，或額外花費用以賦予張力之動作時間等問題。

因此，本發明係鑒於上述問題點而完成者，其目的在於提供一種保持台，其於保持有經切晶之晶片零件之晶片保持區域不會產生空氣混入或皺褶，且可縮短吸附結束為止之時間，構造相對簡易。 [解決問題之技術手段]

為了解決以上問題，本發明之一態樣之特徵在於：其係將用以保持經切晶之晶片零件且安裝於環狀晶圓環之具有伸縮性之擴張片以特定之姿勢保持之保持台；擴張片具有用以保持晶片零件之具有黏著性之第1面、及與該第1面為正背關係且具有非黏著性之第2面；且保持台具備：外周支持部，其使擴張片中之較保持有晶片零件之晶片保持區域更外側之外周部分自第2面側抵接，並將其以特定之姿勢支持；內周支持部，其使擴張片中之包含晶片保持區域之內周部分自第2面側抵接，並將其以平坦之姿勢支持；及負壓吸引部，其使外周支持部及內周支持部與擴張片之第2面抵接之區域成為負壓；且外周支持部係於較配置晶圓環之區域更內側具備較內周支持部更突出之突出部。 [發明之效果]

根據本發明，於保持有經切晶之晶片零件之晶片保持區域不會產生空氣混入或皺褶，且可縮短吸附結束為止之時間。進而，可實現構造相對較為簡易之保持台。

以下，對於用以實施本發明之形態，一面參照圖式，一面進行說明。

再者，以下說明中，將正交座標系統之3軸設為X、Y、Z，將水平方向表現為X方向、Y方向，將與XY平面垂直之方向(即，重力方向)表現為Z方向。又，Z方向係將與重力相反之方向表現為上，將重力作用之方向表現為下。又，將以Z方向作為中心軸旋轉之方向設為θ方向。

圖1係表示實現本發明之形態之一例之立體圖。圖1中，以立體圖表示本發明之保持台1之外觀。

保持台1係將用以保持經切晶之晶片零件D且安裝於環狀晶圓環Wr之具有伸縮性之擴張片Ws(簡稱為工件W)以特定之姿勢保持者。具體而言，保持台1具備：外周支持部2、內周支持部3、負壓吸引部4等。

擴張片Ws呈保持晶片零件D之第1面(例如上表面)S1側具有黏著性，且與第1面S1為正背關係之第2面(例如下表面)S2側具有非黏著性之構成。並且，於具有黏著性之第1面S1側貼附有(即，保持有)經切晶之晶片零件D。進而，擴張片Ws包含調配有聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚烯烴(PO)等可撓性優異之材料之樹脂膜，具有伸縮性。

晶圓環Wr係固定擴張片Ws之外周者。具體而言，晶圓環Wr呈具有圓形之外周緣Wx與內周緣Wn且內側被挖空之環狀之形狀，且包含鋁或不鏽鋼、樹脂等薄板。更具體而言，於晶圓環Wr之下表面側貼附有擴張片Ws，且擴張片Ws之外周緣Wt配置於與晶圓環Wr之外周緣Wx相同處或更內側。

外周支持部2係使擴張片Ws中之較保持有晶片零件D之晶片保持區域Rd更外側之外周部分自具有非黏著性之第2面S2側抵接並予以支持，從而將工件W以特定之姿勢支持者。具體而言，外周支持部2具備：抵接面21、詳情於下文敍述之孔槽部41、及突出部5。

抵接面21係使擴張片Ws之外周部分自第2面S2側抵接並予以支持之部位。具體而言，抵接面21由上表面平滑之面所構成，使負壓作用於環狀晶圓環Wr之較配置有內周緣Wn之部位(由虛線Cn表示)更外側且較所貼附之擴張片Ws之配置有外周緣Wt之部位(由虛線Ct表示)更內側之環狀區域Rw，而將擴張片Ws密接保持。

再者，抵接面21所要求之所謂平滑度，不僅包括經研磨之狀態(狹義之平滑之面)，亦包括以能夠向環狀區域Rw作用特定之負壓，使擴張片Ws密接保持之程度進行成形加工或切割加工等之狀態(廣義之平滑之面)。

內周支持部3係使擴張片Ws中之包括保持有晶片零件D之晶片保持區域R在內之內周部分自具有非黏著性之第2面S2側抵接，並將其以平坦之姿勢支持者。

具體而言，內周支持部3之與擴張片Ws之晶片保持區域R抵接之部位(即，抵接面31)由粗糙面(亦稱為非平滑面)所構成，粗糙面之各山之頭頂部分係於XY方向上大致平坦之構成。

更具體而言，該粗糙面係於平滑之板狀構件之表面實施噴砂、切削、熱壓等物理性處理、或蝕刻等化學性處理，以較經切晶之晶片零件D之外形尺寸更細之重複間距進行凹凸加工而成者。因此，內周支持部3中，與擴張片Ws之晶片保持區域R之抵接面31自宏觀上來看，呈粗糙面之各山之頭頂部分大致平坦而可將各晶片零件D以水平之狀態支持之形狀。

負壓吸引部4係使擴張片Ws之非黏著層側之面(即下表面)S2與外周支持部2抵接之部位成為負壓(亦稱為減壓，低於大氣壓之狀態)者。

具體而言，負壓吸引部4包含：孔槽部41、負壓產生構件42、轉換閥44等。

孔槽部41係使負壓作用於抵接有擴張片Ws之抵接面21之特定區域者。具體而言，孔槽部41包含散佈於抵接面21之孔或圓弧狀之槽，並與負壓產生構件等連接。並且，孔槽部41藉由以於該等孔或槽之上部覆蓋有擴張片Ws之狀態使內部成為負壓，從而可使負壓作用於抵接面21之環狀區域Rw。

負壓產生構件42係使孔槽部41成為負壓者。具體而言，負壓產生構件42除設置於保持台1之外部之真空泵或噴射器等以外，可例示使內部成為負壓之容器(所謂的真空罐)。更具體而言，負壓產生構件42經由未圖示之壓力調整器(所謂的真空調節器)或轉換閥44連接於與孔槽部41連通之連接埠口43。

連接埠口43藉由轉換閥44之切換操作，可使孔槽部41成為負壓狀態，或使其成為被稱為真空破壞或大氣解放之狀態等。

轉換閥44可例示手動閥或電磁閥。

突出部5係於利用內周支持部3支持擴張片Ws時，向擴張片Ws賦予張力者。並且，突出部5於外周支持部2中之較配置晶圓環Wr之區域更內側，配置於較內周支持部3更向上方突出之位置。

具體而言，於俯視保持台1(即，自上方往下看)時，突出部5於外周支持部2中，配置於較晶圓環Wr之配置有內周緣Wn之區域更內側，且較擴張片Ws之保持有晶片零件D之晶片保持區域Rd更外側，且於自側方觀察保持台1時(或者亦稱為剖面觀察時)，突出部5配置於較內周支持部3之抵接面31(具體而言，粗糙面之各山之頭頂部分)更突出之位置。

更具體而言，突出部5包含同心圓狀之階差d。並且，該階差d之角部呈圓周狀360度連續地配置。換言之，保持台1係相對於外周支持部2，內周支持部3凹進相當於同心圓狀之階差d之狀態，且外周支持部2之階差d之角部構成突出部5。

圖2係表示實現本發明之形態之一例之主要部分之剖視圖。圖2(a)～(d)中以時間序列圖示有使工件W載置並保持於本發明之保持台1之情況。

首先，圖2(a)中表示有即將於保持台1載置工件W之前之狀態。工件W被作業人員或移載機器人等實施操作，被搬運至如圖所示之與保持台1對向之位置。然後，將工件W直接載置於保持台1，或於利用未圖示之被稱為頂起銷之升降裝置上下移動之棒狀支持構件暫時放置工件W後，使頂起銷下降並將工件W載置於保持台1等。

圖2(b)中表示有剛於保持台1載置工件W後之狀態。此時，擴張片Ws之下表面S2之外周部分與外周支持部2之抵接面21抵接。另一方面，擴張片Ws之晶片保持區域Rd之下表面S2成為未與內周支持部3抵接之狀態、或中央部附近之一部分與內周支持部3抵接之狀態。

因此，突出部5於利用外周支持部2支持擴張片Ws時，並非使擴張片Ws之第2面S2整個抵接於內周支持部3，而是使擴張片Ws因突出部5之階差d稍微自內周支持部3遠離，從而可形成空氣積留部P。

圖2(c)中表示有使負壓吸引部4成為負壓狀態且擴張片Ws之下表面S2抵接於內周支持部3之狀態。

其後，使負壓吸引部4成為負壓狀態，使由擴張片Ws之下表面S2、外周支持部2之突出部5及壁面、以及內周支持部3之表面包圍之空間減壓(使壓力低於大氣壓)。此時，擴張片Ws由於施加於上表面S1之大氣壓與施加於下表面S2之壓力之差、及擴張片Ws之彈性變形(產生伸長)，故成為晶片保持區域Rd之中央部向下方下垂之狀態，自中央部附近起與內周支持部3之表面抵接之面積逐漸增多。並且，於突出部5附近形成空氣積留部P，隨著減壓之進行，擴張片Ws之密接區域向外周部擴展。

即，隨著對擴張片Ws進行負壓吸引，自遠離突出部5之晶片保持區域Rd之中央部一面沿襲著內周支持部3之表面一面進行密接，而密接之部位自中央部逐漸向外周側擴展，空氣積留部P之體積逐漸減少。此時，由於擴張片Ws一面被賦予張力一面沿襲著內周支持部3之表面進行密接，故可防止產生鬆弛或皺褶。又，可防止產生空氣混入，且高效率地進行吸引排氣。

圖2(d)中表示有持續藉由負壓吸引部4進行減壓，擴張片Ws之下表面S2已抵接於內周支持部3之狀態。

此時，由擴張片Ws之下表面S2、外周支持部2之突出部5及壁面、以及內周支持部3之表面包圍之空間成為更接近於真空之狀態，與擴張片Ws所具有之伸縮性相輔相成，而讓擴張片Ws沿襲著內周支持部3之表面。並且，突出部5附近之空氣積留部P變小，擴張片Ws之下表面S2成為不僅晶片保持區域Rd之全部區域，連突出部5之側面附近亦密接於內周支持部3之表面之狀態。此時，擴張片Ws成為由於密接於內周支持部3之表面及突出部5之階差部分而被拉伸之狀態，產生張力。

其後，工件W以保持於保持台1之狀態被進行特定之處理。然後，若特定之處理結束，則解除自負壓吸引部4之負壓吸引。

如此一來，突出部5附近之空氣積留部P自負壓恢復至大氣壓，藉由作用於擴張片Ws之張力，使得擴張片Ws之下表面S2自內周支持部3不斷剝離。該剝離係自外周側(即，突出部5附近)向晶片保持區域Rd之中心Rc側逐漸擴展。此時，藉由具有突出部5，從而使得擴張片Ws密接於內周支持部3時所作用之張力作為欲自使擴張片Ws延伸之狀態恢復至原本之狀態之回復力發揮作用，因此剝離快速地進行。

由於本發明之保持台1呈如上述般之構成，故於保持有經切晶之晶片零件D之晶片保持區域Rd不會產生空氣混入或皺褶，且可縮短吸附結束為止之時間。進而，可實現構造相對較為簡易之保持台。進而，於吸附解除時，亦由於藉由具有突出部5，從而使得擴張片Ws之回復力發揮作用，故剝離快速地進行，可縮短吸附解除結束為止之時間。

[關於內周支持部3] 上文中，表示有於內周支持部3中，與擴張片Ws之晶片保持區域R抵接之部位(亦稱為抵接面)31由粗糙面所構成之例。由於藉由如此構成，可於吸附時、或吸附解除時成為接近於點接觸而非面接觸之狀態，故不會妨礙擴張片Ws之伸縮，且可防止皺褶或鬆弛之產生。進而，藉由該抵接面31由粗糙面所構成，從而可減少與擴張片Ws密接時之空氣之滯留，防止空氣混入等之產生，較平滑面而言更高效地排除空氣，因此可縮短吸引結束為止之時間，故較佳。又，於解除負壓吸引時，由於真空破壞之空氣變得易迴繞，故可縮短至能夠自內周支持部3剝離擴張片Ws之狀態為止之時間。

但是，該抵接面31不限定於粗糙面，亦可為較晶片零件D之外形尺寸更細之槽呈放射狀地或隨機方向地刻印出之構成。藉由如此構成，可將多個晶片零件D各自於大致同一平面上以水平之狀態支持。

另一方面，於容易自內周支持部3剝離擴張片Ws之情形時，抵接面31亦可由平滑之面所構成。

[關於突出部5] 於實現本發明之方面，突出部5不限定於示出圖1、2且進行說明之上述構成，而係可採用包含多種形狀或配置之構成。以下表示突出部5之變化例。

圖3係實現本發明之形態之變化例之立體圖。圖3(a)～(d)中，以立體圖例示有本發明之保持台1A～1D之外觀，各者呈具備形狀或配置不同之突出部5A～5D之構成。

例如，如圖3(a)所例示般，保持台1A呈具備相對於內周支持部3之中心以相同間隔配置有複數個之突出部5A之構成。突出部5A係3個圓筒狀之構件於外周支持部2中之較配置有晶圓環Wr之區域更內側且內周支持部3中之較晶片保持區域Rd更外側以距晶片保持區域Rd之中心Rc相同之距離按相互均等之間隔(亦稱為均等之角度)配置。並且，突出部5A配置於較內周支持部3更向上方突出之位置。

再者，構成突出部5A之圓筒狀之構件可為2個，亦可為4個以上。例如，圓筒狀之構件亦可配置包括圖3(a)中如虛線所表示之位置之3個在內之6個。又，突出部5A之形狀不限定於圓筒狀，亦可為半球狀、角柱狀、扇型等。

再者，於保持台1A中，外周支持部2之抵接面21與內周支持部3之抵接面31可構成為相同高度(即，同一平面)，亦可有階差(非同一平面)。

另一方面，如圖3(b)所例示般，保持台1B呈如下構成：具備複數個相互以特定之間隔隔離配置之圓弧島狀之突出部5B，該特定之間隔朝向內周支持部3之中心Rc側呈放射狀地延伸。突出部5B於外周支持部2中之較配置有晶圓環Wr之區域更內側且內周支持部3中之較晶片保持區域Rd更外側，配置於較內周支持部3更向上方突出之位置。

再者，圓弧島狀之突出部5B可為相同形狀者分別以相同間隔5g配置有複數個，亦可為不同形狀者以不等間距配置。

再者，保持台1B中，外周支持部2之抵接面21與內周支持部3之抵接面31可構成為相同高度(即，同一平面)，亦可有階差(非同一平面)。

另一方面，如圖3(c)所例示般，保持台1C呈具備相對於內周支持部3之中心Rc配置為同心圓之環島狀之突出部5C之構成。突出部5C於外周支持部2中之較配置有晶圓環Wr之區域更內側且內周支持部3中之較晶片保持區域Rd更外側，配置於較內周支持部3更向上方突出之位置。

再者，保持台1C中，外周支持部2之抵接面21與內周支持部3之抵接面31可構成為相同高度(即，同一平面)，亦可有階差(非同一平面)。

另一方面，如圖3(d)所例示般，保持台1D形成具備複數個呈不連續之凹凸內周形狀之突出部5D之構成。突出部5D包含設置於外周支持部2中之較配置有晶圓環Wr之區域更內側且內周支持部3中之較晶片保持區域Rd更外側的較內周支持部3更向上方突出之階差。突出部5D之表面構成為與外周支持部2之抵接面21大致同一平面。

再者，突出部5、5A～5D之表面可由平滑之面所構成，亦可由粗糙面所構成。若為粗糙面，則由於可使進行負壓吸引時之空氣之往來變得快速，故可縮短吸附結束為止之時間，故較佳。又，吸引解除時亦同。

或者，亦可為於突出部5、5A～5D之表面具有朝向內周支持部3之中心Rc側放射狀地延伸之槽部5g之構成。具體而言，亦可設為相對於如圖3(b)所例示之突出部5B，設置有如圖3(c)中所例示之突出部5C般之槽部5g之構成。或者，亦可設為相對於如圖1所例示之突出部5，設置有如圖3(d)中所例示之突出部5D般之槽部5g之構成。

如此，藉由設置於突出部之表面之槽部5呈朝向內周支持部3之中心Rc側呈放射狀地延伸之構成，從而可使進行負壓吸引時之空氣之往來變得快速，因此可縮短吸附結束為止之時間，故較佳。又，吸引解除時亦同樣。

由於呈如此構成，故具備突出部5A～5D之保持台1A～1D係於利用外周支持部2支持擴張片Ws時，並非使擴張片Ws之第2面S2整個抵接於內周支持部3，而係使擴張片Ws因突出部5之階差d稍微自內周支持部3遠離，從而可形成空氣積留部P。因此，於利用內周支持部3支持擴張片Ws時，可向擴張片Ws賦予張力。

[關於工件W] 再者，上文中，作為工件W之一例，圖示有圓形晶圓環Wr並進行了詳細之說明。但是，作為晶圓環Wr之實施例，並不限定於此種構成，亦可為包含例如呈具有用以向外周之一部分賦予方向之直線部(定向平面)之大致圓環狀、或者四邊形或八邊形等環狀之薄板構件。

又，上文中，作為工件W之一例，圖示有包含晶圓環Wr為環狀之薄板構件者，例示有擴張片Ws貼附並固定於晶圓環Wr之下表面之構成。但是，作為工件W之實施例，並不限定於此種構成，例如亦可為包含圓形或矩形之雙重框(被稱為內環之內框、與被稱為外環之外框)，且利用該等構件將擴張片Ws夾住並固定之構成。

[關於外周支持部2] 再者，上文中，作為外周支持部2，例示有利用藉由負壓吸引部4產生之負壓使擴張片Ws密接並保持於抵接面21之構成。但是，本發明之保持台1並不限定於此種構成，亦可具備使晶圓環Wr自上方向下方壓抵之構成(即，夾鉗機構)。於該情形時，於大氣壓狀態下使擴張片Ws密接保持於抵接面21，其後對空氣積留部P進行負壓吸引，使擴張片Ws密接於內周支持部3。

[關於保持台] 本發明之保持台除為了保持工件W單獨使用之形態以外，亦可組裝於對工件W進行搬送、加工、處理、觀察、檢查等之各種裝置或形態使用。

1:保持台 1A～1D:保持台 2:外周支持部 3:內周支持部 4:負壓吸引部 5:突出部 5g:槽部(間隔) 5A～5D:突出部 21:抵接面 31:抵接面 41:孔槽部 42:負壓產生構件 43:連接埠口 44:轉換閥 Cn:虛線 Ct:虛線 d:階差 D:晶片零件 P:空氣積留部 Rc:中心 Rd:晶片保持區域 Rw:環狀區域 S1:黏著層側之面 S2:非黏著層側之面 W:工件 Wn:晶圓環之內周緣 Wr:晶圓環 Ws:擴張片 Wt:擴張片外周緣 Wx:晶圓環之外周緣

圖1係表示實現本發明之形態之一例之立體圖。圖2(a)～(d)係表示實現本發明之形態之一例之主要部分之剖視圖。圖3(a)～(d)係表示實現本發明之形態之變化例之立體圖。

1:保持台

2:外周支持部

3:內周支持部

4:負壓吸引部

5:突出部

21:抵接面

41:孔槽部

42:負壓產生構件

43:連接埠口

44:轉換閥

Cn:虛線

Ct:虛線

d:階差

D:晶片零件

Rd:晶片保持區域

Rw:環狀區域

W:工件

Wn:晶圓環之內周緣

Wr:晶圓環

Ws:擴張片

Wt:擴張片外周緣

Wx:晶圓環之外周緣

Claims

一種保持台，其特徵在於：其係將用以保持經切晶之晶片零件且安裝於環狀晶圓環之具有伸縮性之擴張片以特定之姿勢保持者；上述擴張片具有用以保持上述晶片零件之具有黏著性之第1面、及與該第1面為正背關係且具有非黏著性之第2面；且該保持台具備：外周支持部，其使上述擴張片中之較保持上述晶片零件之晶片保持區域更外側之外周部分自上述第2面側抵接，並將其以特定之姿勢支持；內周支持部，其使上述擴張片中之包括上述晶片保持區域在內之內周部分自上述第2面側抵接，並將其以平坦之姿勢支持；及負壓吸引部，其使上述外周支持部及上述內周支持部與上述擴張片之第2面抵接之區域成為負壓；且上述外周支持部係於較配置上述晶圓環之區域更內側具備較上述內周支持部更向上方突出之突出部。
如請求項1之保持台，其中上述突出部相對於上述內周支持部之中心以相同間隔配置有複數個。
如請求項1或2之保持台，其中上述突出部具備複數個相互以特定之間隔隔離配置之圓弧島狀之突出部，上述特定之間隔朝向上述內周支持部之中心側放射狀地延伸。
如請求項1之保持台，其中上述突出部相對於上述內周支持部之中心配置為同心圓之環島狀。
如請求項1至4中任一項之保持台，其中於上述突出部之表面具備朝向上述內周支持部之中心側放射狀地延伸之槽部。
如請求項1至5中任一項之保持台，其中上述內周支持部之與上述擴張片之第2面抵接之部位由粗糙面所構成，上述突出部較上述粗糙面之各山之頭頂部更向上方突出。