TW540089B - Method and device of peeling semiconductor device using annular contact members - Google Patents

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Eiji Yoshida
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Description

540089 A7 五、發明説明（i ^~- 發明背景 1·發明範疇 本發明係有關一種用於半導體元件製程之剝離半導體 曰曰片之方去。又本發明係有關一種用於剝離之裝置。 2.相關技藝說明 習知半導體元件之製造方式為例如多數半導體元件形 成於石夕曰曰圓（半導體基板）之第一表面上，石夕晶圓經切晶粒 因而將各個半導體元件（石夕晶片）彼此分開。石夕晶圓於切晶 粒之别黏著於切晶粒膠帶，於完成切晶粒時，彼此分開的 矽阳片仍然黏著於切晶粒膠帶。於接合晶粒前藉剝離裝置 而由切晶粒膠帶上剝離石夕晶片。 為了由切晶粒膠帶剝離晶片，習知使用第丨丨圖所示之 針衣置34。針裝置34包括針34A。針34八由切晶粒膠帶μ 底側朝向切晶粒膠帶24移動，刺穿切晶粒膠帶24因而舉升 矽b曰片16。也提供一種針裝置，其中針34A並未穿透切晶 粒膠帶2 4 〇 曰本專利公開案第1〇_1 89690號揭示一種剝離裝置，其 中針排列於接近四角以及，位在接近矽晶片中心位置。排列 於接近四角位置的針首先操動，然後排列於接近中心位置 的針被刼動，因此矽晶片由四角隅部份朝向中心逐步被剝 出。 曰本專利公開案第6_338527號揭示一種玻璃裝置，其 中未使用針，反而係藉具有抽吸溝槽的玻璃裝置由切晶粒 膠帶的底侧吸引而將石夕晶片由切晶粒膠帶上剝離。日本專 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS) A4規格（210X297公釐·〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
氣 曰曰 片 吸
-·裝- :線丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 540089 五、發明説明（2 利公開案第2__1 18862號揭示_種_裝置，其μ藉吸 引漠槽由切晶粒膠帶底側吸引以及平行移動平台，而由切 晶粒膠帶上剝除晶片。 晚近對縮小石夕晶圓厚度及石夕晶片厚度的需求日增。伸 隨著石夕晶圓厚度的減薄，變成難以從切晶粒膠帶上剝離石夕 晶片。舉例言之，但石夕晶片厚度變薄時，針於刺穿切晶粒 膠帶後容易刺穿矽晶片。 又’當石夕晶片厚度減薄時容易變形。如第12圖所示， 切晶粒膠帶24及石夕晶片i 6於針3从接觸切晶粒膠帶24及石夕 晶片16位置變形成為凹陷形，如第12圖所示。因此石夕晶 可能毀損或裂開。類似問題出現於藉抽吸溝槽由底側 引切晶粒膠帶案例。 又，為了由切晶粒膠帶24上剝離矽晶片16，需要空 進入矽晶片16與切晶粒膠帶24間的界面，展開於界面上。 當針並未穿透及撕裂晶粒膠帶24時，空氣首先不會進入石夕 日日片16中口界面’反而空氣先進入石夕晶片外周部界面。 因此剝離僅出現石夕晶片16外周部。第12圖所示情況下，石夕 晶片16變成難以由切晶粒，膠帶24剝離，矽晶片16容易受損。 發明概要 ~ 本發明之目的係提供一種剝離半導體晶片之方法及其 裝置，該方法及裝置即使於半導體晶片厚度薄之時，仍然 可牢靠地由切晶粒膠帶上剝離半導體晶片。 根據本發明一種剝離半導體晶片之方法，包含下列步 驟·使用一種剝離裝置由膠帶剝離黏著於膠帶的半導體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 540089 五、發明説明 片㈣離衣置包括多數環形接觸件其由外側至内側逐一 排歹！ /、中4多數環形接觸件經操動，因而半導體晶片由 其外周部朝向其中部由膠帶連續被剝離。 壯根據本發明一 f重由膠帶剝離黏著於膠帶之半導體晶片 之衣置& s多數壞形接觸件其由外側至内側逐一排列， 以及知動裝置其係用於操動該多數環形接觸件因而半導 體晶片由其外周部至中部連續由膠帶剝離。 月ίι ϋ方法及衣置中，半導體晶片係藉—種剝離裝置盆 包括多數環形接觸件由外側至内側循序逐_排列，從膠帶 上由其外周部朝向中部連續剝離。如此即使半導體晶片厚 度小，仍可牢靠的由膠帶剝離。 圖式之簡單說明 由後文較佳具體實施例之說明參照附圖將讓本發明更 為彰顯，附圖中： 第1圖為剖面圖顯示本發明之具體實施例剝離半導體 晶片之方法及裝置； ' 第2圖為放大剖面圖顯示第1圖之剝離頭； 第3 Α圖為平面圖顯示’第1圖之剝離頭表面； 第3B圖為平面圖顯示經修改之剝離頭表面· 第4A圖為剖面圖說明第i圖所示剝離裝置之操動·、 第4B圖剝離頭之平面圖； 第5A圖為剖面圖說明第i圖所示剝離装置之操動· 第5B圖剝離頭之平面圖； 第6A圖為剖面圖說明第i圖所示剝離裝置之操動· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 6 540089 五、發明説明（4 第6B圖剝離頭之平面圖； 第7A圖為剖面圖說明第1圖所示剝離裝置之操動； 第7B圖剝離頭之平面圖； 第8A圖為剖面圖說明第丨圖所示剝離裝置之操動； 第8B圖剝離頭之平面圖； 第9A圖為剖面圖，說明第J圖所示剝離裝置之操動； 第9B圖剝離頭之平面圖； 第10A至10F圖為視圖顯示半導體元件製法之一系列 步驟之典型例； 第11圖為視圖顯示用於剝離半導體晶圓之習知針裝 置；以及 第12圖為視圖顯示當半導體晶片薄時於剝離裝置變形 的半導體晶片。 較佳具體實施例之說明 現在將參照附圖說明本發明知具體實施例。一系列半 ‘體元件製造方法步驟之典型例將參照第1〇A至l〇F圖說 明如後。 第10A圖為視圖顯示接受積體電路形成處理之矽晶圓 (半導體基板）。矽晶圓1〇具有第一表面12及第二表面14。 多數半導體元件（矽晶片16)於積體電路形成處理期間已經 形成於矽晶圓1〇第一表面12上。第1〇B圖中，保護膠帶18 黏著於矽晶圓10之第一表面12。 第ioc圖中，矽晶圓10之第二面14成為係於保護膠帶 18黏著於矽晶圓10第一表面12狀態下研磨。本例中機械處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（21〇χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
540089 五、發明説明（5 ) 理工具鑽石磨輪22研磨矽晶圓1〇之第二表面14，研磨時旋 轉支持件20支持矽晶圓1〇於保護膠帶18該侧。研磨過程 中，其上形成半導體元件16之矽晶圓1〇第二表面12係藉保 4膠帶18保護。本步驟中，石夕晶圓1〇經研磨成具有預定厚 度。 第10D圖中，石夕晶圓10之第二表面14黏著於切晶粒膠 帶24，保護膠帶18由石夕晶圓1〇之第一表面12撕離。切晶粒 膠帶24黏著於晶圓環26上，保護膠帶18例如係藉雙面膠帶 28而被撕離。於保護膠帶18被撕離前，保護膠帶μ照射紫 外光。 第10E圖中，矽晶圓10係於矽晶圓1〇黏著於切晶粒膠 帶24之狀態下利用切晶粒器3〇切晶粒及分開。分開後的石夕 晶片16仍然黏著於切晶粒膠帶24。於切晶粒完成後，切晶 粒膠帶24照射紫外光。第1〇F圖中，石夕晶片16藉壓模接: 至引線框32。此種案例中，各個石夕晶片16係藉剝離装置％ 由切晶粒膠帶剝離且藉抽吸頭36而轉運至引線框Μ。 第1圖為剖面圖顯示根據本發明之具體實施例剝離 導體晶片之方法及裝置。.第i圖顯示替代第u圖之針裝置 34,用於壓模接合步驟之剝離裝置38,該步驟係類似第, 圖壓模接合步驟。多數石夕晶片16黏著於切晶粒膠帶^且輸 送至剝離裝置38與抽吸頭36間的位置。 剝離裝置38包括框40，抽吸蓋42排列於框4〇頂部，及 剝離頭44排列於框40,故由抽吸蓋42中央開口暴霖出。又， 剝離裝置38包括凸輪46及馬達48用以操動剝離頭料。凸輪 本紙張尺度適用中國國家標準 (CNS) A4規格 (210X297公釐) 540089 A7 B7 五、發明説明（ 真空作用於切晶粒膠帶24之對應於矽晶片16最外周部 部份。因此切晶粒膠帶24被向下拉。如此當全部環形接觸 件54,56,58及60向上移動時，環繞最外環形接觸件之矽 晶片16之最外周部由切晶粒膠帶24被剝離。換言之，於矽 曰曰片16之隶外周邛，空氣進入石夕晶片16及切晶粒膠帶μ間 的界面。此種情;兄下，大部份石夕曰曰曰片16係藉環形接觸.件 54,56,58及60支持，由切晶粒膠帶24被剝離的矽晶片μ之 最外周部之徑向方向寬度極小。因此當石夕晶片16由切晶粒 膠帶24剝離時，不會施加過大力至石夕晶片16上。又，因由 7晶粒膠帶24剝離的碎晶片16的最外周部係於周邊方向連 續，故當石夕晶片16由切晶粒膠帶24剝離時不會引起應力 中。如此矽晶片16不會受損。 其次第6A及6B圖中，最外方環形接觸件54維持第一征 置’次外方環形接觸件56向上移動至第二位置，故環形接 1件54,56,58及60向上移動。此時，對應於最外方環形接 觸件56之部分石夕晶片16由切晶粒膠帶24被剝離。換古之* 氣由外側至内側進入界面。此種案例於石夕晶片16__ 也未施加過多力於石夕晶片16。因此部份石夕晶片16牢靠地由 切晶粒膠帶24剝離。 其次於第7 A及7 B圖’環形接觸件5 6係維持於第二位置 而又次外方環形接觸件58向上移動至第三位置，故環形接 56=錢向上_ ^此時石夕晶片16對應於環形接觸件 離位在環形接觸件58外側）部分由切晶粒膠帶Μ被剝 換3之空氣由外侧至内側進入界面。 集 位 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂| ••線.......... 本紙張尺度適(CNS) 540089 A7 B7 五、發明説明（l〇 ) 元件標號對照 10…石夕晶圓 36···抽吸頭 12…第一面 38…剝離裝置 14…第二面 4 2…框 16…石夕晶片 42···抽吸蓋 18…保護膠帶 44···剝離頭 20…支持件 46···凸輪 22…鑽石磨輪 4 8…馬達 24…切晶粒膠帶 50，51…滑輪 26…晶圓環 52…帶 28…雙面膠帶 54-60…環形接觸件 30…切晶粒器 34A···針 3 2…引線框 54-58i…内肩部 34…針裝置 56-60〇···夕卜肩部 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 13

Claims (1)

  1. 第91104019號專利申請_ _請專㈣靜正本μ年彳月μ日 種到離半導體晶片之方法，包含下列步驟·· 使用-種剝離裝置由膠帶剝離黏著於膠帶的半導 體晶片’該剝離裝置包括多數環形接觸件其由外側至内 側逐一排列，其中該多數環形接觸件經操動，因而半導 體曰曰片由其外周部朝向其中部由膠帶連續被剝離。 2·如申请專利範圍第i項之剝離半導體晶片之方法，其中 多數環形接觸件係同時移動，然後多數環形接觸件之最 外方環形接觸件停止，而其於環形接觸件同時進一步移 動。. 3· -種由膠帶剝離黏著於膠帶之半導體晶片之裝置，包 含·· 多數環形接觸件其由外側至内側逐一排列；以及 、…一操動裝置其係用於操動該多數環形接觸件因而 半導體晶片由其外周部至卡部連續由膠帶剝離。 4·如申請專利範圍第3項之由膠帶剝離黏著於膠帶之半導 體晶片之裝置，其中操動裝置包括一凸輪用以操動多數 環形接觸件。 5 ·如申明專利範圍第3項之由膠帶剝離黏著於膠帶之半導 體晶片之裝置，進一步包含一框界限一個真空腔室於其 中，一頂板設置於該框上且有一開口，以及一抽吸裝置 設置於該框上方，環形接觸件係排列於該框。
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