TWI353009B - Method for holding semiconductor wafer - Google Patents

Description

1353009 修正本 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於屬半導體晶圓切割處理之前的步驟，透 過黏著帶使半導體晶圓貼附保持於環形框的技術。 【先前技術】 在從半導體晶圓切出半導體晶片的步驟中，執行以下 之處理。將半導體晶圓貼附保持於已貼附在環形框的黏著 φ 帶（切割帶）而形成固定框，將此固定框帶入切割步驟，對 被貼附.支撐的半導體晶圓施予切·割處理及晶片分斷處理。 ' 保持在環形框的半導體晶圓，係在其保持前被硏磨背 • 面而薄型化。伴隨此薄型化，留下半導體晶圓之外周部分 以形成環狀凸部’而不會有硏磨時之加工應力蓄積於半導 體晶圓致產生彎曲，或在操作時使半導體晶圓破損的情形 發生。利用此環狀凸部來保持著半導體晶圓之剛性（參照曰 本國特開2007 - 1 035 82號公報）。 • 近年來，由於電子機器之小型化、高密度封裝等之需 要而使晶圓薄型化進行著。因此，被極薄型化成數十 的半導體晶圓’係形成容易因翹曲而產生破裂或缺口。且 在各種之處理步驟及操作中，有半導體晶圓之破損之危險 性變高。將這樣的被薄型化半導體晶圓透過支撐用之黏著 帶’貼附保持於環形框時，亦有破損之危·險性變越高的問 題。 特別是’在硏磨半導體晶圓時所殘留的環狀凸部，必 需在切割處理前予以去除。因此，具有所謂的在去除環狀 1353009 修正本 凸部時之加工應力、或在背面硏磨加工時積蓄於晶圓的應 力，在去除環狀凸部的中途作用於被薄型化的半導體晶圓 而使其損傷的問題。 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供一種藉由支撐用之黏著帶 將半導體晶圓貼附保持於環形框，而得以抑制伴隨半導體 晶圓之薄型化的破損的半導體晶圓之保持方法。 φ 本發明爲達成這樣的目的而採取以下的構成。 —種藉由黏著帶將半導體晶圓貼附保持在·環形框的半 • 導體晶圓之保持方法，前述方法包含以下過程： • 保護帶貼附過程，將保護帶貼附於被施予圖案形成處 理的半導體晶圓之表面，並沿著晶圓外形切斷； 背面硏磨過程，對貼附有前述保護帶之半導體晶圓之 背面，以外周部殘留爲環狀地施予背面硏磨處理； 保護帶剝離過程，從藉背面硏磨而在背面外周部位形 φ 成有環狀凸部之半導體晶圓的表面剝離前述保護帶； 保持帶貼附過程，在前述保護帶已被剝離的半導體晶 圓之整個表面、及置半導體晶圓於中央而被裝塡的環形框 之整個表面，貼附保持帶； 環狀凸部去除過程，去除被貼附保持於前述保持帶的 半導體晶圓之環狀凸部； 黏著帶貼附過程，在藉去除前述環狀凸部而形成扁平 的半導體晶圓之整個背面、及環形框之整個背面，貼附黏 著帶； 135.3009 修正本 保持帶剝離過程，將在環形框之整個表面、及半導體 晶圓之整個表面所貼附的前述保持帶剝離。 按本發明之半導體晶圓之保持方法，在截至圖案形成 步驟，係可處理具有規定之剛性的厚度之半導體晶圓。又 在大應力容易作用的背面硏磨步驟中，能在既以外周部之 環狀凸部補強的高剛性狀態下處理半導體晶圓。 形成有環狀凸部的半導體晶圚，在經過其.後之各步驟 • 而去除補強用之環狀凸部。亦即，可以僅使半導體晶圓之 薄形主部藉由黏著帶將半導體晶圓保持於環狀框，所以不 ' 致於使加工應力作用於半導體晶圓，可以仍舊持有剛性來 • 操作。又能正確且容易地執行薄半導體晶圓主部之切割處 理及晶片分斷處理。 此外，在環狀凸部去除過程，例如，亦可將被貼附保 持於保持帶的半導體晶圓之背面硏磨區域之外周部位切成 環狀，以將該部位從黏著帶剝離去除。 • 又，在別的方法方面，亦可將被貼附保持在保持帶的 半導體晶圓之背面硏磨區域之外周部位，硏磨去除直到背 面硏磨高度爲止。 再者’在切斷去除環狀凸部之情況，保持帶係以使用 紫外線硬化型之黏著帶，在切斷去除環狀凸部前，對環狀 凸部之保持帶貼附面照射紫外線者爲宜。 依此方法，由於是使黏著帶之黏著層硬化以降低黏接 力’所以能容易剝離去除切斷部位。因而，在剝離切斷部 位時’可讓造成黏著帶變形的情形受到抑制，所以能抑制 1353009 修正本 不必要的應力作用於黏著帶所保持的半導體晶圓以避免破 損。 此外，於上述方法，形成有環狀凸部之半導體晶圓， 係以藉由具有直徑較該環狀凸部的內徑還小之吸附凸部的 吸附台來吸附保持環狀凸部的內側之扁平凹部並貼附各種 帶者爲宜。 更佳爲，在貼附各種帶時，保持非貼附面側之環狀凸 φ 部之扁平面。 依此方法，半導體晶圓及環形框係被以平坦的狀態保 持。因此，貼附輥之按壓變成均等，各種帶之貼附可確實 • 地執行。 '【實施方式】 根據圖式來說明有關本發明的半導體晶圓之保持方法 的順序。 在此成爲處理對象的半導體晶圓w(以下簡稱爲「晶圓 # w/)，乃如第1圖所示，係整面具有厚度數百之狀態 ，其表面a被施作有電路圖案之形成處理。 〔保護帶貼附步驟〕》 如第1圖所示，已進行過圖案形成處理後的晶圓W以 表面a朝上被載置吸附保持於夾盤1後，被轉動的貼附輥2 所按壓的保護帶PT係被貼附於晶圓W表面a的整面。

在結束對晶圓W進行帶之貼附時，在上方待機的圓板 型之切刀3下降，刺插於保護帶PT。此切刀3係邊接觸於 晶圓外周緣邊滑接而作旋轉移動。依此動作而使保護帶PT 1353009 修正本 沿著晶圓外形被切斷》 〔背面硏磨步驟〕 如第2圖所示，表面a貼附有保護帶pt的晶圓W被 搬入背面硏磨裝置。此時，晶圓W係以背面b朝上的姿勢 被載置保持於夾盤台4。在此狀態，從上方利用未圖示的 旋轉磨石進行背面硏磨》 此時，使外周部在徑向大留殘約2mm左右地被硏磨。 ^ 因.此，加工成在晶圓W之朝上的背面b形成扁平凹部c， 同時沿著其外周殘留有環狀凸部d的形狀（參照第13圖）。 此扁平凹部c之晶圓厚度被硏磨加工成數十ern，同時在此 • 扁平凹部c之區域的相對面的表面a包含有電路圖案全體 。形成在背面外周的環狀凸部d，係作爲提高晶圓W之剛 性的環狀肋來發揮作用。因此，抑止操作或於以後的處理 步驟之晶圓W的撓性變形。 〔保護帶剝離步驟〕 # 如第3圖所示，已進行過背面硏磨步驟的晶圓W，係 在接受依濺鍍的金屬沉積等之應力去除處理後，被上下反 轉而載置保持於夾盤台5。此時，將較環狀凸部d之內徑 還小的夾盤台5之扁平凸部插入晶圓W之環狀凸部內，將 其背面b吸附保持。其後，邊按壓貼附輥6邊轉動使強黏 著性之剝離帶Τ1貼附於保護帶ΡΤ之上》 如第4圖所示，在結束剝離帶Τ1之貼附時，依剝離輥 7之轉動而捲取回收剝離帶Τ1。此時，貼合於剝離帶Τ1的 保護帶ΡΤ，係與剝離帶Τ1 一體被捲取而從晶圓W之表面 -10- 1353009 修正本 a剝離。 〔保持帶貼附步驟〕 如第5圖所示，已剝離保護帶PT的晶圓w被搬入固 定件裝置’在夾盤台8之中央部以表面a朝上的姿勢被載 置保持。此夾盤台8以如圍繞晶圓W般地被供給裝塡環形 框f。晶圓W及環形框f係被設置成其上面形成平坦。在 此狀態’一邊按壓貼附輥9 一邊轉動於此等之上。依此， φ 紫外線硬化型之保持帶ST係被貼附環形框f之整個上面、 及晶圓W之整個表面a。 貼附一結束時，在環形框上方待機的圓板型之切刀10 下降並被按壓於保持帶ST，其後，切刀10於環形框f之中 心周圍旋轉移動。依此，切刀10，係以較環形框f之內徑 稍大的徑將保持帶ST切成圓形，其結果，晶圓W係成爲 透過保持帶ST而貼附保持於環形框f的狀態。 〔環狀凸部去除步驟〕 • 保持著晶圓W的環形框f被搬出，而如第6圖所示， 以上下反轉的姿勢被載置保持於夾盤台11。在台上方有圓 板型之旋轉磨石12待機著。當環形框f及晶圓W之定位保 持一經確認，旋轉磨石1 2係下降與晶圓接觸。此旋轉磨石 1 2係在扁平凹部c之外周端附近，亦即，沿著環狀凸部d 之內周作旋轉移動。依此，留下保持帶ST而僅晶圓W之 扁平凹部c被切成圓形。 其次，如第7圖所示，旋轉磨石12上升退避，同時裝 備於夾盤台內的紫外線燈13被點亮，紫外線從下方朝比旋 -11 - 1353009 修正本 轉磨石12之切斷部位還外周側之保持帶ST照射。藉此以 減低保持帶ST之黏著力，比切斷部還外側部分，亦即，環 狀凸部d與保持帶之接著力係降低。其後，被切離的環狀 凸部d，使用具備吸附噴嘴的機器手臂等適宜之操作手段 搬出並去除。依此，形成環形框f之中央貼附保持有晶圓 W之薄扁平主部的狀態。 〔切割帶貼附步驟〕 φ 如第8圖所示，保持著晶圓W之薄扁平主部的環形框 f被上下反轉，以環形框f及晶圓W之背面b朝上的姿勢 •被載置保持於夾盤台11。當環形框f及晶圓W被保持時， 切割帶DT被供給於此等之上，一邊按壓貼附輥14於此切 割帶DT之非黏著面上一邊轉動。依此，切割帶DT被貼附 環形框f之整個背面、及晶圓W之整個背面b。此外，切 割帶DT係相當於本發明之黏著帶。 其次，於環形框f上方待機的圓板型之切刀15下降而 • 按壓於切割帶DT。其後，切刀15係於環形框f之中心周 圍旋轉移動，以稍比環形框f之內徑還大的徑將切割帶DT 切成圓形。依此，薄且扁平的晶圓W係藉由保持帶ST及 切割帶DT而形成被環形框f所保持的中間固定件體。 〔保持帶剝離步驟〕 如第9圖所示，藉由保持帶ST及切割帶DT而在環形 框f保持著的晶圓W之中間固定件體，係被搬出並載置於 僅接住並支撐環形框f之外周部的環狀台16。其後，點亮 被組裝入環狀台中心的紫外線燈17，對保持帶ST之全面 -12- 1353009 修正本 照射紫外線。依此，保持帶st之黏著力被降低。 其次，如第1 0圖所示，受到紫外線照射的中間固定件 體在被搬出之後，被上下反轉並載置保持於夾盤台18。晶 圓W及環形框f，係被設置成其朝上的表面a會變成平坦 。剝離帶T2被供給於此等之上，貼附輥19邊按壓邊轉動 於此剝離帶T2之非黏著面上。依此，剝離帶T2被貼附於 保持帶ST之上。 φ 其後，剝離帶T2係依剝離輥20之轉動移動而被捲取 回收。貼合在剝離帶T2的保持帶ST，係與剝離帶T2 —體 被捲取，自環形框f及晶圓W之表面a被剝離。亦即，如 • 第1 1圖所示，晶圓W係形成僅藉由切割帶DT而由背面b 貼附保持於環形框f的狀態。 經過以上之步驟，如第12圖所示，可獲得藉由切割帶 DT將晶圓W貼附保持於環形框f，同時使形成有圖案的表 面a露出的固定框MF。因此，可直接將固定框MF搬入切 • 割裝置施予切割處理或晶片分斷處理。 亦即，晶圓W在去除環狀凸部d時是透過保持帶保持 於環形框f，所以沒有僅利用已去除環狀凸部d的扁平主部 進行操作。因此，可以避免在背面硏磨處理時及環狀凸部 去除處理時，不必要的加工應力僅會作用於具有剛性的晶 圓W之扁平主部，使具有電路圖案的扁平凹部c破損。 本發明係不限制於上述之實施例者，亦可作其次之變 形來實施。 作爲上述實施例中之環狀凸部去除步驟，係如第14圖 -13- 1353009 修正本 所示，把被貼附保持於保持帶ST的晶圓W之背面硏磨區 域之外周部位，硏磨到背面硏磨高度L以降低環狀凸部。 藉此，亦可執行晶圓W之扁平化處理。 本發明在不逸脫其思想或本質下能以其他具體的形態 來實施，因此，作爲表示發明之範圍者’不是以上之說明 ，而是應參照附加的申請專利範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示保護帶貼附步驟的要部縱剖面圖。 第’2圖係結束背面硏磨步驟的雯部縱剖面圖。 第3圖係表示保護帶剝離步驟之前半的要部縱剖面圖 〇 第4圖係表示保護帶剝離歩驟之後半的要部縱剖面圖 〇 第5圖係表示保持帶貼附步驟的要部縱剖面圖。 第6圖係表示環狀凸部去除步驟之前半的要部縱剖面 圖。 第7圖係表示環狀凸部去除步驟之後半的要部縱剖面 圖。 第8圖係表示切割帶貼附步驟之要部縱剖面圖。 第9圖係表示保持帶剝離步驟之前半要部縱剖面圖。 第10圖係表示保持帶剝離步驟之後半要部縱剖面圖。 第11圖係結束保持帶剝離步驟的要部縱剖面圖。 第1 2圖係完成的固定框之斜視圖。 第13圖係結束背面硏磨步驟的半導體晶圓之斜視圖。 -14- 1353009 修正本 第14圖係表示環狀凸部除去步驟之其他實施例要部 縱剖面圖。 【主要元件符號說明】

1 ' 4 、 5 、 8 、 11、 18 夾 盤 台 2、 6 、 9 、 14 、 19 貼 附 輥 3、 10 ' 15 切 刀 12 旋 轉 石 13 、17 紫 外 線 燈 16 環 狀 台 20 剝 離 輥 W 晶 圓 a 表 面 b 背 面 c 扁 平 凹 部 d 環 狀 凸 部 f 環 形 框 PT 保 護 帶 ST 保 持 帶 T1 、T2 剝 離 帶 DT 切 割 帶 MF 固 定 框 -15-

Claims (1)

1353009 修正本 第97118991號「半導體晶圓的保持方法」專利案 (201 1年2月21日修正） 十、申請專利範園： 1. —種半導體晶圓之保持方法，係透過黏著帶將半導體晶 圓貼附保持於環形框，該方法包含： 將保護帶貼附於被施予圖案形成處理的半導體晶圓 之表面，然後沿著半導體晶圓外形切斷該保護帶； 對貼附有前述保護帶之半導體晶圓之背面實施背面 硏磨，同時以環狀的方式保持外周部未經硏磨； 從藉背面硏磨而在背面外周部位形成有環狀凸部之 半導體晶圓的表面剝離前述保護帶： 在前述保護帶已被剝離的半導體晶圓之整個表面、 及於中央裝塡半導體晶圓的環形框之整個表面，貼附保 持帶； 去除被貼附保持於前述保持帶的半導體晶圓之環狀 凸部； 在藉去除前述環狀凸部而形成扁Φ的半導體晶圓之 整個背面、及環形框之整個背面，貼附黏著帶； 將在環形框之整個表面、及半導體晶圓之整個表面 所貼附的前述保持帶剝離。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 在前述環狀凸部去除過程中，將被貼附保持於保持 帶的半導體晶圓之背面硏磨區域的外周部位切斷爲環 狀，並從黏著帶剝離去除該外周部位。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體晶圓之保持方法，其中： 1353009 修正本 前述保持帶係紫外線硬化型之黏著帶，且在切斷去 除前述環狀凸部之前，對前述環狀凸部之保持帶貼附面 照射紫外線。 4·如申請專利範圍第〗項之半導體晶圓之保持方法，其中： 在前述環狀凸部去除過程中，將被貼附保持於保持 帶的半導體晶圓之背面硏磨區域的外周部位：硏磨去除 至背面硏磨後的厚度之高度》 5. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 在前述保護帶剝離過程中，藉由具有直徑較半導體 晶圓之環狀凸部的內徑還小之吸附用凸部的吸附台來吸 附保持環狀凸部的內側之扁平凹部，然後在此狀態下， 一邊利用貼附輥按壓被捲繞於該貼附輥而供給的剝離帶 之非黏著面，一邊使該貼附輥在晶圓表面之保護帶上轉 動而貼附剝離帶，同時將剝離帶及保護帶一體地剝離。 6. 如申請專利範圍第5項之半導體晶圓之保持方法，其中： 在前述保護帶剝離過程中，在貼附剝離帶時保持获 貼附面側之環狀凸部的扁平面。 7 .如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 藉由具有直徑較半導體晶圓之環狀凸部的內徑還小 之吸附用凸部的吸附台來吸附保持環狀凸部的內側之扁 平凹部，並在此狀態下，一邊利用貼附輥按壓被捲繞於 該貼附輥而供給的保持帶之非黏著面，一邊使該貼附輥 在晶圓表面上之保持帶轉動而貼附該保持帶。 8.如申請專利範圍第7項之半導體晶圓之保持方法，其中： 在前述保持帶貼附過程中，在貼附保持帶時保持非 •2- 1354009 修正本 貼附面側之環狀凸部的扁平面。 9.如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 在前述保持帶剝離過程中，將貼附有黏著帶之半導 體晶圓的背面、及環形框的背面側吸附保持，然後貼附 剝離帶，同時在半導體晶圓的表面及環形框的表面彼此 齊平的狀態下將該保持帶與該剝離帶一體地剝離。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其 更包含： 在剝離前述保持帶之前’對該保持帶照射紫外線。 -3-