TWI375261B - - Google Patents

Description

1375261 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，係有關將半導體晶圓（以下，稱爲「晶圓」 )等之基板與輔助用之支持板作貼合的貼合裝置、接著劑 之溶解防止方法、以及貼合方法。 【先前技術】

於先前技術中，在要求有1C卡片或是行動電話的薄 型化、輕量化的狀況中’爲了滿足此要求，將被組入之半 導體晶片薄板化一事，係成爲應解決之課題。爲了此，係 有必要將成爲半導體晶片之基礎的晶圓之厚度變薄。另外 ，在此晶圓處，係被形成有電路圖案。 爲了將此晶圓變薄，係進行有：在晶圓之電路圖案形 成面處，藉由接著劑而貼合具備有貫通孔之支持板，並將 此反轉，而藉由硏磨機來對晶圓之背面作硏削的方法。又 ，在此薄板化後之晶圓處，爲了作輔助，係經由接著劑而 被貼合有支持板，但是，當在必要之工程之後，而進行晶 圓與支持板間之剝離時，係從支持板之外側而供給接著劑 之溶解液。 此溶解液，係通過被形成於支持板處之貫通孔，而到 達接著劑層，並使硬化之接著劑溶解。如此這般，將從支 持板所剝離之晶圓，經由切割裝置而切離爲各晶片。 然而，從先前起，在將電路圖案形成於晶圓上時，例 如係使用旋轉器而在晶圓之表面上塗布光阻樹脂。但是 -5- 1375261 此光阻樹脂，會有附著於晶圓之端面（邊緣）處 入至晶圓之背面並附著的情況。此附著之光阻樹 係會在裝置中剝離並成爲塵埃，因此，從先前起 週知一般，進行有藉由邊緣洗淨或是背面洗淨等 去之處理。 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 然而，當將晶圓與支持板藉由接著劑來貼附 ，特別是從晶圓與支持板間之邊緣部，係會露出 之層。因此，在光阻之除去工程中，當將附著於 圍端面的光阻藉由邊緣洗淨來除去時，接著劑之 此邊緣洗淨而被溶解。如此一來，晶圓與支持板 強度係下降，而當藉由硏磨機來對晶圓作硏削並 化時，會成爲產生有問題。進而，由於係在將晶 板貼合後的狀態下而通過各種之工程，因此，對 的工程中所使用之藥液的接著劑層之耐性係成爲 本發明，係爲了解決此種課題而進行者，其 在於提供一種：特別是在晶圓之薄板化工程中， 著劑所貼附之晶圓與支持板特別是在晶圓之薄板 成爲難以被剝離之貼合裝置、接著劑之溶解防止 及貼合方法。 [用以解決課題之手段] ，或是繞 脂，由於 ，便如同 而將其除 的狀態時 有接著劑 晶圓之周 層會由於 間之接著 將其薄板 圓與支持 於在各種 必要。 目的，係 使藉由接 化工程中 方法、以 -6 - 1375261 爲了達成前述目的，本發明之貼合裝置，係爲在晶圓 上貼合支持板之貼合裝置，其特徵爲：係具備有電漿處理 單元。 本發明之貼合裝置’其特徵爲’具備有：貼合部，係 將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合，而形成貼合體；和 電漿處理部’係對前述貼合體進行電漿處理。 本發明之貼合裝置，其特徵爲，具備有：貼合部，係 φ 將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合，而形成貼合體；和 電漿處理部’係對前述支持體以及前述貼合體進行電漿處 理。 本發明之貼合方法，係爲將晶圓與支持板作貼合之方 法’其特徵爲’具備有：貼合工程，係將晶圓與支持板經 由接著劑來作貼合，而形成貼合體；和氟電漿處理工程， 係藉由氟系電漿而對前述貼合體進行處理。 本發明之貼合方法，係爲將晶圓與支持板作貼合之方 φ 法，其特徵爲’具備有：氧電漿處理工程，係藉由氧電漿 而對支持板進行處理；和貼合工程，係將晶圓與支持板經 由接著劑來作貼合，而形成貼合體》 本發明之貼合方法，係爲將晶圓與支持板作貼合之方 . 法’其特徵爲’具備有：氧電漿處理工程，係藉由氧電漿 . 而對支持板進行處理；和貼合工程，係將晶圓與支持板經 由接著劑來作貼合’而形成貼合體；和氟系電漿處理工程 ，係藉由氟系電漿而對前述貼合體作處理。 本發明之防止介於存在於晶圓與支持板間之接著劑溶 1375261 解之方法，係爲防止介於存在於晶圓與支持板間之接著劑 溶解之方法，其特徵爲：在使前述接著劑介於存在於晶圓 與支持板之間而作貼合後，對前述接著劑之露出部分進行 氟系電漿處理。 [發明之效果] 若藉由本發明，則藉由對以接著劑來將晶圓與支持板 貼合後之貼合體進行電漿處理，能夠防止光阻劑除去用之 溶解液所導致的接著劑之溶解。藉由此，就算是對貼合體 注入有此種溶解液，亦能夠維持晶圓與支持板間之接著強 度0 【實施方式】 以下，根據圖面，對本發明之實施形態作說明。 圖1，係爲展示本發明之貼合裝置的其中1個構成例 之圖。 本構成例之貼合裝置10，係具備有：將支持板以及 晶圓作收容之卡匣90、和在支持板以及/又或是晶圓處 塗布接著劑之塗膜部Π0、和對被塗布於支持板以及/又 或是晶圓處之接著劑作烘烤之烘烤部1 40、和經由接著劑 而將晶圓與支持板作貼合並作成貼合體之貼合部20、和 對支持板以及/又或是貼合體進行電漿處理之電漿處理部 22、和搬送支持板、晶圓、以及貼合體之搬送部48。 在上述貼合裝置1 0處之動作，係如下所示一般。 -8 - 1375261 被收容於卡匣90中之支持板以及/又或是晶圓，係 藉由搬送部48而被搬入至塗膜部130處。此搬送部48, 例如係爲機器手等。塗膜部130，係在被搬入之支持板以 及/又或是晶圓處，塗布接著劑。另外，當對晶圓塗布接 著劑時’係塗布在晶圓之電路圖案形成面上。此塗布，例 如係藉由旋轉塗布而進行，作爲此塗膜部130，係只要爲 旋轉塗布裝置等即可。

被塗布有上述接著劑之支持板以及/又或是晶圓，係 藉由搬送部48而被搬入至烘烤部140處。烘烤部140, 係對被搬入之支持板以及/又或是晶圓處進行烘烤。此烘 烤部1 40 ’係加熱至特定之溫度，而使接著劑硬化。又， 亦可具備真空幫浦，而成爲可在減壓下進行加熱。作爲加 熱溫度’例如係以1 5 0〜2 0 0 °C左右爲理想。 上述被烘烤後之支持板以及/又或是晶圓，係藉由搬 送部48而被搬入至貼合部20處。貼合部20，係經由接 φ 著劑而將支持板與晶圓重合，並作成貼合體。在此貼合體 處’係成爲將晶圓之電路形成面與接著劑相面向。此貼合 部2 0，例如係具備有可進行加熱之一對的加壓平板，並 在加壓平板之間，配置經由接著劑而被重合後之支持板與 晶圓’並藉由一面加熱一面進行加壓接著，而作成貼合體 . 。在加壓接著時，係以進行減壓爲理想，此時，係以具備 有真空幫浦爲理想。 在上述貼合裝置10中，貼合體係藉由搬送部48而被 搬送至電漿處理部22處。電漿處理部22，係藉由氟系電 -9 - 1375261 漿而對貼合體進行處理。此電漿處理部22，係具備有電 漿處理裝置。此電漿處理裝置，係在電極間施加高頻電壓 ，並使用觸發劑（enchant )而使電漿產生之裝置。 於此，作爲支持板，係將使用開孔之支持板的情況作 爲例子而說明。 藉由上述貼合部20所作成之貼合體，係如圖5所示 一般，在晶圓12與支持板14之各周緣部間的邊緣部處、 以及支持板12之貫通孔24處，接著劑16之層係露出。 因此，在此邊緣部或是貫通孔處，若是與用以將光阻劑除 去之邊緣洗淨等的藥液有所接觸，則會有露出之接著劑 1 6的一部份被削去之可能性。爲了防止此事態，在本構 成例中，係成爲在此接著劑16之露出部分處進行氟系電 漿處理。藉由此氟電漿處理，接著劑層之露出部分的耐藥 性係提昇，而能夠防止露出部分被削去之問題。可以想見 ，此係因爲，經由氟電漿處理，接著劑層之露出部分係被 氟化，而在接著劑層之表面形成有氟化物之膜（覆蓋膜） ，因此使耐藥性提昇之故。進而，由於耐藥性係上升，因 此，可以防止晶圓1 2與支持板1 4間之接著強度的降低。 在使用開孔支持板的情況時，係以將支持板作爲上面，而 以使電漿容易到達露出部分的方式來進行電漿處理爲理想 。另外，於上述，雖係針對作爲支持板而使用開孔支持板 的情況作了說明，但是，在使用未開孔之支持板的情況時 ，亦由於在邊緣部係存在有露出部，因此，能得到相同之 效果。 -10- 1375261

又，除了上述的構成之外，上述電漿處理部22，係 以藉由〇2電漿來對在支持板處之與接著劑相接的面以及 /又或是在晶圓處之與接著劑相接的面（晶圓之電路形成 面）進行處理爲理想，在此電漿處理部22處。係以藉由 作爲蝕刻劑而在氟系氣體與氧系氣體間作切換，來產生氟 系電漿又或是氧電漿爲理想。另外，亦可具備有氟系電漿 處理裝置與02電漿處理裝置之兩者。作爲藉由02電漿而 對支持板以及/又或是晶圓作處理之時機，係以在藉由塗 膜部而塗布接著劑之前、或者是藉由貼合部而將支持板與 晶圓作重合之前爲理想。 藉由上述〇2電漿處理，在提昇對於支持板以及/又 或是晶圓之接著劑的塗布性之同時，亦提昇支持板以及/ 又或是晶圓與接著劑間之接著性。可以想見，此係因爲， 藉由〇2電漿處理，經由提昇在支持板以及/又或是晶圓 處之親水性，在提昇接著劑的塗布性之同時，亦提昇密著 性之故。進而，藉由〇2電漿，亦能夠將附著於表面之有 機物除去，而亦可附加有洗淨性。 進而，在上述構成中，雖係分別具備有貼附部和電漿 處理部，但是，亦可將電漿產生裝置組入至貼附部中，並 在貼附部處進行電漿處理。 於此，針對將晶圓1 2與支持板1 4作貼附，並將晶圓 1 2薄板化而得到半導體之晶片的工程作說明。 圖2之（a)〜（g)，係爲展示藉由接著劑16而將 晶圓12與支持板14作貼附，並將晶圓12薄板化，而切 -11 - 1375261 離爲半導體之晶片的工程之圖。 如圖2(a)所不一般，在晶圓12之電路圖案形成面 (晶圓之A面）處，藉由塗布單元而塗布接著劑16之液 ，並使該接著劑16之液乾燥。藉由此，來降低接著劑16 之流動性，而在晶圓1 2之A面處形成接著劑1 6之層。 另外，接著劑16之層的厚度，係因應於在晶圓12之 A面處所形成的電路之凹凸而被決定。又|當無法藉由一 次之塗布而產生對應於凹凸之厚度的情況時，係將接著劑 16之塗布與乾燥反覆進行複數次。 接下來，如圖2 ( b )所示一般，將被形成有接著劑 16之層的晶圓12與支持板14重合並貼附，而形成一體 化之貼合體18。如此這般的進行一體化，係爲了將較薄 且具有易於缺損之特性的晶圓12，藉由支持板14來作輔 助（補強）。 於此，支持板14,係如圖3以及圖4所示一般，使 用較晶圓12爲更大口徑，例如厚度約爲0.5mm者》在此 支持板14處，係被形成有貫通厚度方向之多數的貫通孔 24。作爲此支持板1 4之材料，例如，係可列舉出玻璃、 矽、陶瓷、鐵-鎳合金等。 此貫通孔24 >係如後述一般，在將接著支持板1 4與 晶圓1 2之接著劑1 6溶解並剝離時被使用。亦即是，當從 支持板14之上方而注入溶解液時，此溶解液係經由貫通 孔24而到達接著劑16處，並將接著劑16溶解，而將支 持板14與晶圓12有效率的剝離。但是，當其係爲不具備 -12-

1375261 有貫通孔之支持板14的情況時，溶解液係從支持彳 晶圓1 2之間而浸入至接著劑1 6處。 另外，作爲貫通孔24之直徑，例如係爲〇 0.7mm，作爲貫通孔24之間距，例如係以〇. 3 mm产 爲適當。 接下來，如圖2(c)所示一般，對將支持板 圓1 2 —體化後之與支持板1 4的貼附面爲相反側之 圓12之B面）藉由硏磨機26來作硏削，並將該 薄板化。 接下來，如圖2(d)所示一般，將薄板化後 1 2的與支持板1 4貼附面爲相反側之面（晶圓1 2 )固定在切割帶28上。此切割帶28，係具備有黏 同時，係被保持在框30上。 而後，如圖2 ( e )所示一般，從支持板14之 注入溶解液。如此一來，溶解液係通過支持板1 4 孔2 4，而到達接著劑16，並使接著劑1 6溶解。 而後，如圖2(f)所示一般，將支持板14與 化後之晶圓1 2剝離。此時，當作爲支持板1 4而例 鐵-鎳合金等一般之磁石材料的情況時，係使支持相 著在被安裝於臂32之前端的磁石34處。接下來， 臂3 2朝向斜上方而拉起，而能夠將支持板1 4相對 1 2而從週邊部起緩慢的剝離。 另外’此剝離方法，係並未被特別限定。例如 將被安裝在臂32之前端的鉤爪類之治具，插入至 K 14與 • 2 m m 〜 -1.0mm 1 4與晶 面（晶 晶圓1 2 之晶圓 之B面 著性， 上方而 之貫通 被薄板 如使用 ί 14附 藉由將 於晶圓 ，亦可 支持板 -13- 1375261 14胃晶® 12之間，並鉤住支持板14之端面而將其剝離 ° ’亦可考慮有將貼附了切割帶28之面作真空吸著 並將其剝離的方法等。 接下來’如圖2(g)所示一般，在將支持板14剝離 後’將晶圓1 2之接著面洗淨，並經由切割裝置3 6而將晶 圓1 2切斷爲晶片尺寸。切斷後，係對切割帶2 8照射紫外 線’而降低切割帶28之黏著力，並將各個切斷後之晶片 取出。 (對接著劑之氟系電漿處理所致的耐藥性之評價） 作成樣本，並分爲對此樣本進行氟系電漿處理的情況 進行處理的情況，來對其之相對於溶解液的耐性作 評價。 ： 作爲樣本，係在6吋之矽（Si)晶圓上塗布丙烯系接 著劑’並在1 1 0 °C、1 5 0 °C、2 0 0 °C下各進行1 8 0秒之烘烤 ’而形成接著劑層，而後，將其切斷爲約2 0mm之正方形 ，而使用之。 作爲電漿處理裝置，係使用TCA-24 00 (東京應化工 業公司製）。處理條件，係爲CF4/02 = 180/20sccm，RF 爲30 0\^，壓力爲3 00 (〇1丁〇1*〇，溫度爲60°(：。又，氟系 電漿處理時間，係設爲30秒、60秒、1 80秒。 又，作爲溶解液，係使用PGMEA( Propylene Glycol Methyl Ether Acetate)、丙酮之2種類。此溶解液，係在 液溫22°C下被使用。 -14· 1375261 作爲評價，係將樣本浸漬在上述溶解液中5分鐘、10 分鐘，並對在樣本處之接著劑層的膜厚之變化作了評價。 膜厚，係在面內對17點作了測定，並取其平均値。另外 ，在樣本處之接著劑層，係爲15.8//m。 首先，作爲比較，當未進行有氟系電漿處理的情況時 ，在PGMEA、丙酮的兩者中，均係在5分鐘的浸漬下使 溶解劑被溶解，而膜厚成爲〇#m。

相對於此，針對進行了氟系電漿處理者，在30秒、60 秒、1 8 0秒之處理中，均相同的，雖係觀察到有0 · 1〜0.2 // m左右之膜的膨脹濕潤，但是，膜厚係幾乎沒有變化， 而耐藥性係提昇。又，在接著劑層之表面，雖係觀察到有 碎裂，但是，氟系電漿處理時間越長者，則越能抑制碎裂 之產生。 【圖式簡單說明】 [圖1]展示本實施形態之貼合裝置的全體構成之圖。 [圖2]展示在本實施形態中藉由接著繼而將晶圓與支 持板作貼附，並進行薄板化，而切離爲半導體之晶片的工 程之圖。 [圖3]在本實施形態中之被形成有貫通孔的支持板之 立體圖。 [圖4]在本實施形態中之將支持板與晶圓重疊貼合前 之狀態的剖面圖。 [圖5]在本實施形態中之將支持板與晶圓貼合後之狀 態的剖面圖。 -15- 1375261

【主要元件符號說明】 1 〇 :貼合裝置 1 2 :晶圓 1 4 :支持板 1 6 :接著劑 1 8 :貼合體

2 0 :貼合部 2 1 :貼合裝置 22 :電漿處理部 26 :硏磨機 2 8 :切割帶 30 :框 32 :臂 3 4 :磁石

3 6 :切割裝置 130 :塗膜部 140 :烘烤部 -16-

Claims (1)

1375261 x i. *· * _ ^月丨3日修正替換頁- 第〇971199Π號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國101年3月 13日修正 十、申請專利範圍 1 ' 一種貼合裝置’係爲在晶圓上經由接著劑而貼合 ' 支持板之貼合裝置，其特徵爲： 係具備有對於貼合體進行電漿處理之電漿處理單元。 2.如申請專利範圍第1項所記載之貼合裝置，其中 φ ’前述電漿處理單元，係產生氟系電漿。 3 .如申請專利範圍第1項所記載之貼合裝置，其中 ，前述電漿處理單元，係產生氧電漿。 4. 如申請專利範圍第1項所記載之貼合裝置，其中 ’前述電漿處理單元，係藉由在氟系氣體與氧系氣體間作 切換，而產生氟系電漿又或是氧電漿。 5. 如申請專利範圍第2項或第4項所記載之貼合裝 置’其中，前述電漿處理單元，係至少對介於存在於前述 # 晶圓與前述支持板間之接著劑的露出部分，藉由氟系電漿 來作處理。 6. 如申請專利範圍第2項或第4項所記載之貼合裝 置，其中，前述氟系氣體，係包含有CF4。 . 7.如申請專利範圍第3項或第4項所記載之貼合裝 • 置，其中，前述電漿處理單元，係至少對前述支持板作處 理。 8. —種貼合裝置’其特徵爲’具備有： 貼合部，係將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合，而 1375261 形成貼合體；和 電漿處理部，係對前述貼合體進行電漿處理。 9 ·如申請專利範圍第8項所記載之貼合裝置，其中 ，係具備有： 貼合部，係將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合，而 形成貼合體；和 電漿處理部，係對前述支持板進行電漿處理。 10· —種貼合裝置，其特徵爲，具備有： 貼合部，係將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合，而 形成貼合體；和 電漿處理部，係對前述支持板以及前述貼合體進行電 漿處理。 11 ·如申請專利範圍第1 〇項所記載之貼合裝置，其 中’前述電漿處理部，係藉由在氟系氣體與氧系氣體間作 切換，而產生氟系電漿又或是氧電漿。 12. 如申請專利範圍第8項、第10項或第11項中之 任一項所記載之貼合裝置，其中，前述電漿處理部，係藉 由氟系電漿而對貼合體作處理。 13. 如申請專利範圍第9項、第10項或第11項中之 任一項所記載之貼合裝置，其中，前述電漿處理部，係藉 由氧電獎而對支持板作處理。 14. 如申請專利範圍第8項、第10項或第11項中之 任一項所記載之貼合裝置，其中，前述支持板係爲開孔支 持板，前述貼合裝置，係具備有··搬送部，其係將前述貼 -2 - 1375261 、 ...— -» . * · . · · 替換頁 I 合體，以開孔支持板作爲上面側，而載置於前述電獎處理 部之載置部處》 15. —種貼合方法，係爲將晶圓與支持板作貼合之方 ' 法，其特徵爲，具備有： • 貼合工程，係將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合， 而形成貼合體：和 氟電漿處理工程，係藉由氟系電漿而對前述貼合體進 φ 行處理。 16. 如申請專利範圍第1 5項所記載之貼合方法，其 中，在前述電漿處理工程中，係至少對前述貼合體處之接 著劑的露出部分進行電漿處理。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項所記載之貼合方法，其 中，係具備有： 氧電漿處理工程，係藉由氧電漿而對支持板進行處理 :和 • 貼合工程，係將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合， 而形成貼合體。 18. —種貼合方法，係爲將晶圓與支持板作貼合之方 法，其特徵爲，具備有： _ 氧電漿處理工程，係藉由氧電漿而對支持板進行處理 . :和 貼合工程，係將晶圓與支持板經由接著劑來作貼合， 而形成貼合體；和 氟系電漿處理工程，係藉由氟系電漿而對前述貼合體 -3- 1375261 K0⑽日耻替換頁 進行處理。 19. 如申請專利範圍第15項 '第16項或第18項所 g己載之貼合方法’其中，前述支持板，係爲開孔支持板， 將前述貼合體處之開孔支持板作爲上面側，而進行電漿處 理。 20. —種接著劑之溶解防止方法，係爲防止介於存在 於晶圓與支持板間之接著劑溶解之方法，其特徵爲： 在使前述接著劑介於存在於晶圓與支持板之間而作貼 合後，對前述接著劑之露出部分進行氟系電漿處理。