TWI388489B - 半導體晶圓之黏著帶貼附方法及用利用該方法之裝置 - Google Patents

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Description

半導體晶圓之黏著帶貼附方法及利用該方法之裝置
本發明係有關對既經表面處理過的半導體晶圓貼附表面保護用黏著帶的半導體晶圓之黏著帶貼附方法及利用該方法之裝置。
例如日本國專利特開2004-25438號公報所揭示，可知其黏著帶的貼附手段係構成為，將自帶供給部所抽出來的黏著帶以貼附滾筒作推壓並沿著半導體晶圓的表面進行貼附。在此種黏著帶貼附手段中，利用藉貼附滾筒一邊推壓黏著帶一邊對半導體晶圓相對移動而產生的張力而使黏著帶自帶供給部被抽出。在此情況，因為作成不會發生抽出過量的帶或帶鬆弛，所以帶供給部被施加有背面張力。
而在對半導體晶圓貼附黏著帶的情況，在黏著帶張力產生偏差，貼附在半導體晶圓上的黏著帶厚度變不均一。因此，在以後的晶背研磨處理中具有所謂半導體晶圓的厚度變不均一的問題。
又，在張力不均一地施加的狀態，半導體晶圓上會因為所貼附之黏著帶之收縮而發生翹曲或變形而具有在晶背研磨處理等造成妨礙之虞。
於是，在日本國特開2004-25438號公報所示的黏著帶貼附手段中，藉由一時地減少貼附作動中之背面張力，可在未對黏著帶施加不當張力之下對半導體晶圓作貼附。
但是，在減少背面張力時，雖然可回避不當的張力施加於黏著帶，相反的卻具有所謂成為皺折發生的原因之問題。
本發明係有鑒於這樣的實情而完成者，其目的在於提供一種以不對半導體晶圓施加不當的張力之下將黏著帶均一地進行貼附的半導體晶圓之黏著帶貼附方法及利用該方法之裝置。
本發明為達成這樣的目的，係採用如次這樣的構成。
一種半導體晶圓之黏著帶貼附方法，係利用轉動移動的貼附滾筒將自帶供給部所抽出來的黏著帶推壓並沿著半導體晶圓的表面貼附，前述方法包含以下的過程：
伴隨著貼附滾筒之轉動移動而變更控制黏著帶的強制送入量，將貼附作動中之黏著帶的張力維持在設定範圍內。
依據本發明之半導體晶圓的黏著帶貼附方法，在伴隨著貼附滾筒之轉動移動而對貼附上所需的量之黏著帶進行供給時，係以黏著帶的張力滿足於設定範圍內之狀態而被貼附於半導體晶圓。亦即，係處於不會因帶供給而施加不當張力之狀態。換言之，係能以施加均一張力的狀態進行黏著帶之貼附。其結果為，黏著帶的厚度變均一，而在以後的處理中，例如在晶背研磨處理之情況，可將半導體晶圓的厚度形成均一。再者，因為黏著帶不會受到不均一的張力所作用，所以也不會產生皺折等等。
此外，變更控制係以追隨依據貼附滾筒相對於半導體晶圓的位置所預先設定的特性者為佳。
此特性為，例如是因應於由旋轉感測器所檢知的貼附滾筒之位置而預先決定的黏著帶之強制送入量。
此黏著帶之強制送入量係會因應於貼附滾筒之轉動移動 距離變長而增多。
依據此方法，當貼附滾筒之位置及移動速度決定之後，可預先演算那時的貼附必要量。因此，基於此特性，例如，藉由因應貼附滾筒的轉動位置以調整黏著帶的強制送入量而可適宜地實施上述發明。
又，黏著帶的強制送入量之變更控制為，在帶貼附過程因應作用於黏著帶的張力而預先決定帶送出量，以感測器檢知在帶貼附過程作用於黏著帶的張力，而對應其檢知結果以變更黏著帶之強制送入量者為佳。更好為，伴隨著作用於黏著帶上的張力變大而增多帶送出量。
又，本發明為達成這樣的目的，係採用如次這樣的構成。
一種半導體晶圓之黏著帶貼附裝置，係利用轉動移動的貼附滾筒將自帶供給部所抽出來的黏著帶推壓並沿著半導體晶圓的表面貼附，前述裝置包含以下的構成：載置保持前述半導體晶圓之保持台；對載置保持於前述保持台上的半導體晶圓之表面供給黏著帶的黏著帶供給機構；使前述貼附滾筒轉動移動而將黏著帶對晶圓表面推壓以進行貼附的貼附單元；檢知前述貼附滾筒的移動位置之滾筒位置檢知機構；朝前述貼附單元送入黏著帶之帶強制進給機構；以對應於前述滾筒位置檢知機構所檢知的滾筒位置而預先設定的特性來變更前述帶強制進給機構的強制送入量之控制機構。
此外，決定黏著帶的強制送入量之特性係設定成，因應 貼附滾筒之轉動移動的距離變長而將黏著帶之強制送入量增多，而控制機構係以所設定的前述特性來變更帶強制進給機構之強制送入量者為佳。
依據本發明之半導體晶圓的黏著帶貼附裝置，可適當地實施上述發明方法。
再者，本發明為達成這樣的目的，也可以採用如次這樣的構成。
一種半導體晶圓之黏著帶貼附裝置，係利用轉動移動的貼附滾筒將自帶供給部所抽出來的黏著帶推壓並沿著半導體晶圓的表面貼附，前述裝置包含以下的構成：載置保持前述半導體晶圓之保持台；對載置保持於前述保持台上的半導體晶圓之表面供給黏著帶的黏著帶供給機構；使前述貼附滾筒轉動移動而將黏著帶對晶圓表面推壓以進行貼附的貼附單元；檢知對黏著帶作用的張力之張力檢知機構；朝前述貼附單元送入黏著帶之帶強制進給機構；因應在帶貼附過程由前述張力檢知機構所檢知的作用於黏著帶的張力，以預先決定的黏著帶之強制送入量的特性來變更前述帶強制進給機構之強制送入量的控制機構。
若依據該構成，可在不對黏著帶施加不當的張力之下，以均一的張力對半導體晶圓貼附黏著帶。因此，能在均一地保持黏著帶的厚度之狀態下對半導體晶圓作貼附。而且，在以後的晶背研磨處理中可將半導體晶圓作成均一的厚度。再者，因為黏著帶不會受到不均一的張力所作用， 所以也不會產生皺折等等。
以下，茲參照圖面來說明本發明之實施例。
第1圖係顯示黏著帶貼附裝置的整體構成之斜視圖。
此黏著帶貼附裝置係具備：裝填有既收納半導體晶圓(以下僅略稱為「晶圓」)W的匣C之晶圓供給/回收部1；具備機械手臂2的晶圓搬運機構3；對準台(aligner)4；將晶圓W載置並吸附保持的夾盤台5；朝晶圓W供給表面保護用的黏著帶T之帶供給部6；從帶供給部6所供給的附有分離帶之黏著帶T將分離帶s剝離回收之分離帶回收部7；對載置於夾盤台5並被吸附保持的晶圓W貼附黏著帶T之貼附單元8；將被貼附在晶圓W上的黏著帶T沿著晶圓W的外形切下切斷的帶切斷機構9；把貼附於晶圓W並進行切斷處理後之不要的帶T’剝離的剝離單元10；以及把由剝離單元10所剝離之不要的帶T’捲繞回收的帶回收部11等等。以下，茲針對各構造部及機構作具體說明。
於晶圓供給/回收部1可並列地裝填2台匣C。各匣C係將配線圖案面是朝上的多數片晶圓W以多段且水平姿勢插入收納著。
晶圓搬運機構3所具備的機械手臂2係構成可水平地進退移動且整體成為可驅動旋動及昇降。此機械手臂2的前端具備有形成馬蹄形之真空吸附式的晶圓保持部2a。形成此晶圓保持部2a被插入於在匣C作多段收納的晶圓W彼此之間隙，而將晶圓W從背面(下面)吸附保持，再將既吸附保持的晶圓W從匣C抽出並依對準台4、夾盤台5 及晶圓供給/回收部1的順序進行搬運。
對準台4係形成為將藉晶圓搬運機構3所搬入載置的晶圓W，沿著形成在其外周的缺口或定向面而執行對位。
夾盤台5係形成可對由晶圓搬運機構3所移載並以既定的對位姿勢載置的晶圓W進行真空吸附。又，夾盤台5的上面形成有刀具運行溝13(參照第3圖)，用以使後述的帶切斷機構9所具備的切刀12沿著晶圓W的外形旋動移動而將黏著帶T切斷。又，夾盤台5之工作台中心設置有會在晶圓搬入搬出時出沒的吸附保持部5a(參照第2圖)。此外，夾盤台5相當於本發明的保持台。
帶供給部6係如第2圖所示，利用進給滾筒15及引導滾筒16把自供給捲軸14抽出之附有分離帶的黏著帶T捲回引導並導引至刀刃狀的剝離引導桿17，接著利用在剝離引導桿17之前端緣的折返而剝離分離帶s。而且構建成、將既剝離分離帶s的黏著帶T朝貼附單元8導引。此外，帶供給部6相當於本發明的黏著帶供給機構。
進給滾筒15係形成，在與夾止滾筒19之間挾持引導黏著帶T、且依馬達18而被旋轉驅動。又，進給滾筒15係因應需要而將黏著帶T強制地送出。此外，進給滾筒15、夾止滾筒19及馬達18係相當於本發明的帶強制進給機構。
供給捲軸14與電磁煞車20連動連結並被施加適度的旋轉阻力，以防止被抽出過量的帶。
分離帶回收部7具備將自黏著帶T剝離的分離帶s捲繞的回收捲軸21，形成依馬達22而被驅動控制成正反旋轉。
貼附單元8備有依未圖示之氣缸而可上下變更位置之貼 附滾筒23。又，此單元整體被支持成可沿著導軌24水平移動，同時利用由馬達25所正逆旋轉驅動之螺旋軸26而被進行往復式螺旋進給驅動。
剝離單元10備有剝離滾筒27及被馬達驅動之送出滾筒28。又，此單元整體沿著導軌24被支持成可水平移動，同時利用由馬達29所正逆旋轉驅動之螺旋軸30而被進行往復式螺旋進給驅動。
薄片回收部11具備被馬達驅動的回收捲軸31，形成在捲繞不要的帶T’之方向上被旋轉驅動。
帶切斷機構9，係於可驅動昇降的可動台32之下部，裝備有支持臂33，其可於位在夾盤台5中心上的縱軸心X周圍驅動旋動。又，備於此支持臂33的遊端側之刀具單元34，裝設有刀尖朝下的切刀12。而且，此支持臂33係構建成，藉由在縱軸心X周圍旋動，而使切刀12沿著晶圓W的外周運行而將黏著帶T切下。
控制裝置37係控制各馬達之旋轉驅動。此外，針對具體的內容，茲以後述之本實施例裝置的基本動作作說明。
其次，依據第2圖~7圖來說明使用上述實施例裝置將表面保護用的黏著帶T貼附於晶圓W的表面之一連串基本動作。
在發出貼附指令之後，首先，晶圓搬運機構3中的機械手臂2係朝向被載置裝填於匣台上的匣C移動，晶圓保持部2a被插入於匣C所收容之晶圓彼此的間隙。接著，利用晶圓保持部2a將晶圓W自背面(下面)吸附保持且搬出，並將取出的晶圓W移載於對準台4。
被載置於對準台4上的晶圓W，係利用形成在晶圓W外周之缺口或定向面而被對位。既對位後的晶圓W係再被機械手臂2搬出並載置於夾盤台5。
載置在夾盤台5上的晶圓W係以其中心位在夾盤台5中心上的方式以既對位的狀態被吸附保持。此時，如第2圖所示，貼附單元8和剝離單元10係位在左側的起始位置。又，帶切斷機構9之切刀12係在上方的起始位置而各自待機著。
其次，如第3圖所示，貼附滾筒18下降、且貼附單元8係前進移動，利用貼附滾筒23將黏著帶T一邊對晶圓W推壓一邊往前方(第3圖中之右邊方向)轉動。此時，黏著帶T係對晶圓W的表面從圖中左端被貼附下去。
如第4圖所示，在貼附單元8到達越過夾盤台5之終端位置時，在上方待機的切刀12係下降，而在夾盤台5之刀具運行溝13中被刺入黏著帶T。
如第5圖所示，在切刀12下降並停止於既定的切斷高度位置時，支持臂33被旋轉於既定方向。而伴隨著是切刀12在縱軸心X周圍旋動移動而使黏著帶T沿著晶圓外形被切斷。
如第6圖所示，沿著晶圓W外周進行薄片之切斷一結束時，切刀12上昇到原來的待機位置，同時、剝離單元10係一邊朝前方移動一邊把在晶圓W上被切下切斷而殘留之不要的帶T’捲起並剝離。
在剝離單元10一到達剝離作業之結束位置時，如第7圖所示，剝離單元10和貼附單元8係反方向移動並返回起始 位置。此時，不要的帶T’被捲繞於回收捲軸31，同時會從帶供給部6供給既定量的黏著帶T。
於薄片貼附作動一結束時，在夾盤台5中的吸附被解除之後，既貼附處理後的晶圓W由吸附保持部5a所保持並被抬至工作台上方。此晶圓W係移載於機械手臂2的晶圓保持部2a並被搬出而插入回收於晶圓供給/回收部1的匣C。
以上係完成1次的黏著帶貼附處理，以後，將上述作動依序反覆下去。
在上述的黏著帶貼附處理中，於貼附初期將朝斜下方供給的黏著帶T以水平移動的貼附滾筒23推壓並進行貼附。此時，由帶供給部6送出之必要的帶量係依貼附滾筒23的位置而變化。亦即，送出之必要的帶量係伴隨著黏著帶T貼附的進行而變多。
其結果，施加於由貼附滾筒23積極抽出的黏著帶T上的張力係逐漸變大，對黏著帶T不均一地施加了張力並被貼附於晶圓W。為此，被貼附的黏著帶T的厚度係依部位而異，在晶背研磨處理時，晶圓厚度變得不均一。同時存有因黏著帶T之收縮而在晶圓W上產生翹曲或變形之虞。
於是，為回避黏著帶T上施加有不均一的張力而被貼附於晶圓W上的情形，帶供給控制係按以下那樣進行。
亦即，如第2圖所示，使貼附單元8進行螺旋進給移動的馬達25係連接著備有是利用旋轉編碼器等的旋轉感測器36之控制裝置37。形成利用此旋轉感測器36而從馬達25之旋轉量來檢知貼附滾筒23之移動位置。而且，於此控 制裝置37上連接著用以驅動進給滾筒(強制進給機構)15的馬達18，進給滾筒15係對應被檢知的滾筒移動位置而被旋轉控制。亦即，形成與帶貼附作動之進行連動地而變更黏著帶T朝向貼附部位的強制送入量。此外，旋轉感測器36相當於本發明的滾筒位置檢出機構，控制裝置37相當於本發明的控制機構。
如第8圖，係例示對貼附滾筒23移動位置之帶必要量的變化特性A、及基於進給滾筒15的強制送入量的變化特性B的一個例子。在本例中，強制送入量的變化特性B係順應於帶必要量的變化特性A而被階段性設定，成為在黏著帶上反覆發生稍微張緊或鬆弛的情形。然而，利用平均地極小的張力值之貼附係被均一地執行。
此外，於強制送入量的變化特性B，宜儘可能地設多變更段數，最理想的是順應於帶必要量的變化特性A而作線性變化者。
如上所述，在貼附滾筒23轉動移動而將黏著帶T貼附於晶圓W時，藉由積極地抽出與其貼附滾筒23的轉動位置對應的量(長度)之黏著帶T，不會發生貼附滾筒23將供給捲軸14所捲回的黏著帶T強制抽出的情形。亦即，沒有對黏著帶T施加不必要的張力。因此，能在對黏著帶T施加均一的張力之狀態對晶圓W作貼附，所以可將黏著帶T的厚度均一地保持。其結果為，在晶圓W之晶背研磨處理中，可將其厚度均一地保持。又，若張力微小的話，則因為黏著帶的收縮力變小，所以不會在晶背研磨處理後之晶圓W使之產生翹曲或變形等等。
本發明也能如下那樣的形態來實施。
(1)在貼附滾筒23的移動速度決定的情況，能以距離貼附開始時間點之經過時間來特定滾筒移動位置。因此，貼附滾筒23係以既到達晶圓W的端部之時間點為起點，也能以預先設定的變化特性對應時間的經過而變更控制帶強制送入量。
例如，利用各貼附經過時間所測定的黏著帶之拉伸張力，將此拉伸張力始終能收於既定範圍內所求得之黏著帶T送出量作成程式事先輸入控制裝置37。在黏著帶T貼附開始的同時，控制裝置37係因應由內建的計時器所計數的時間而進行被程式化的黏著帶T之送出控制。
若依據該構成，則變得不需逐次檢知貼附滾筒23的移動位置。
(2)在帶供給路徑中利用屬張力檢知機構之接觸或非接觸式張力感測器執行黏著帶T之張力檢出，再依據其檢出資訊來控制強制送入量，藉此也可將黏著帶T維持在無障礙的低張力範圍內而執行貼附。在此情況，在是以依據與張力的目標值之偏差來算出強制送入量的構成時，可進行更高精度的貼附。又，依此，可因應貼附滾筒23的貼附移動距離(晶圓尺寸)或貼附滾筒23之移動速度而在未切換調整強制送入控制的特性之下進行所期望的貼附。
(3)上述實施例中，也可構成為，馬達18備有利用旋轉編碼器等的旋轉感測器。以此旋轉感測器檢出黏著帶T之強制進給量、利用此檢出結果和自馬達25之旋轉量所求貼附滾筒23之移動位置雙方，以進行黏著帶T之強制進給 量的微調整。
(4)上述實施例中，係因應貼附滾筒23的轉動位置而變更控制帶抽出量，但也可為如次之構成。例如，也可構成為，事先僅將貼附滾筒23會在黏著帶T上轉動移動之分量的帶量抽出，並在無張力之下將黏著帶T貼附於晶圓W。若依據該構成，可在未對黏著帶T施加張力之下對晶圓W的表面作貼附，所以不會有在晶背研磨處理後發生晶圓W翹曲的情況。
※所圖示之幾個認為是目前適當的形態乃係用以說明本發明，但並不代表本發明受限於圖示那樣的構成及對策。
W‧‧‧半導體晶圓
C‧‧‧匣
1‧‧‧晶圓供給/回收部
2‧‧‧機械手臂
2a‧‧‧晶圓保持部
3‧‧‧晶圓搬運機構
4‧‧‧對準台
5‧‧‧夾盤台
5a‧‧‧吸附保持部
6‧‧‧帶供給部
7‧‧‧分離帶回收部
8‧‧‧貼附單元
9‧‧‧帶切斷機構
10‧‧‧剝離單元
11‧‧‧帶回收部
12‧‧‧切刀
13‧‧‧切刀運行溝
14‧‧‧供給捲軸
15‧‧‧進給滾筒
16‧‧‧引導滾筒
17‧‧‧剝離引導桿
18‧‧‧馬達
19‧‧‧夾止滾筒
20‧‧‧電磁煞車
21‧‧‧回收捲軸
22‧‧‧馬達
23‧‧‧貼附滾筒
24‧‧‧導軌
25‧‧‧馬達
26‧‧‧螺旋軸
27‧‧‧剝離滾筒
28‧‧‧送出滾筒
29‧‧‧馬達
30‧‧‧螺旋軸
31‧‧‧回收捲軸
32‧‧‧可動台
33‧‧‧支持臂
34‧‧‧刀具單元
36‧‧‧旋轉感測器
37‧‧‧控制裝置
※本發明可於未逸脫其思想或本質之下以其他具體的形態實施，因此，本發明的範圍並非以上之說明而是應參照所附加之申請專利範圍。
第1圖係表示黏著帶貼附裝置的主要部分之斜視圖，第2圖係表示黏著帶貼附裝置之前視圖，第3圖係表示黏著帶貼附工程之前視圖，第4圖係表示黏著帶貼附工程之前視圖，第5圖係表示黏著帶貼附工程之前視圖，第6圖係表示黏著帶貼附工程之前視圖，第7圖係表示黏著帶貼附工程之前視圖，第8圖係表示貼附帶移動位置與帶送入量之關係的線圖。
W‧‧‧半導體晶圓
5‧‧‧夾盤台
5a‧‧‧吸附保持部
6‧‧‧帶供給部
7‧‧‧分離帶回收部
8‧‧‧貼附單元
9‧‧‧帶切斷機構
10‧‧‧剝離單元
11‧‧‧帶回收部
12‧‧‧切刀
14‧‧‧供給捲軸
15‧‧‧進給滾筒
16‧‧‧引導滾筒
17‧‧‧剝離引導桿
18‧‧‧馬達
19‧‧‧夾止滾筒
20‧‧‧電磁煞車
21‧‧‧回收捲軸
22‧‧‧馬達
23‧‧‧貼附滾筒
24‧‧‧導軌
25‧‧‧馬達
26‧‧‧螺旋軸
27‧‧‧剝離滾筒
28‧‧‧送出滾筒
29‧‧‧馬達
30‧‧‧螺旋軸
31‧‧‧回收捲軸
32‧‧‧可動台
33‧‧‧支持臂
34‧‧‧刀具單元
36‧‧‧旋轉感測器
37‧‧‧控制裝置

Claims (9)

  1. 一種半導體晶圓之黏著帶貼附方法，係利用轉動移動的貼附滾筒將自帶供給部抽出來的黏著帶推壓並沿著半導體晶圓的表面貼附，前述方法包含以下的過程：伴隨著貼附滾筒之轉動移動而變更控制黏著帶朝向半導體晶圓的強制送入量，將貼附作動中之黏著帶的張力維持在設定範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體晶圓之黏著帶貼附方法，其中前述變更控制係追隨依據貼附滾筒相對於半導體晶圓的位置所預先設定的特性。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之半導體晶圓之黏著帶貼附方法，其中前述特性係因應旋轉感測器所檢知的貼附滾筒之位置而預先決定之黏著帶的強制送入量。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之半導體晶圓之黏著帶貼附方法，其中前述黏著帶之強制送入量係因應前述貼附滾筒之轉動移動的距離變長而增多。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體晶圓之黏著帶貼附方法，其中對黏著帶的強制送入量之變更控制為，在帶貼附過程因 應作用於黏著帶的張力而預先決定帶送出量，以感測器檢知在帶貼附過程作用於黏著帶的張力，而對應其檢知結果以變更黏著帶之強制送入量。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之半導體晶圓之黏著帶貼附方法，其中帶送出量係隨著作用於黏著帶的張力變大而增多。
  7. 一種半導體晶圓之黏著帶貼附裝置，係利用轉動移動的貼附滾筒將自帶供給部抽出來的黏著帶推壓並沿著半導體晶圓的表面貼附，前述裝置包含以下的構成：載置保持前述半導體晶圓之保持台；黏著帶供給機構，對載置保持於前述保持台上的半導體晶圓之表面供給黏著帶；貼附單元，使前述貼附滾筒轉動移動而將黏著帶對晶圓表面推壓以進行貼附；滾筒位置檢知機構，檢知前述貼附滾筒的移動位置；帶強制進給機構，朝前述貼附單元送入黏著帶；控制機構，以對應於前述滾筒位置檢知機構所檢知的滾筒位置而預先設定的特性來變更前述帶強制進給機構的強制送入量。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之半導體晶圓之黏著帶貼附裝置，其中前述特性係設定成，因應前述貼附滾筒之轉動移動的距離變長而將黏著帶之強制送入量增多，前述控制機構係以所設定的前述特性而變更帶強制進給機構之強制送入量。
  9. 一種半導體晶圓之黏著帶貼附裝置，係利用轉動移動的貼附滾筒將自帶供給部抽出來的黏著帶推壓並沿著半導體晶圓的表面貼附，前述裝置包含以下的構成：載置保持前述半導體晶圓之保持台；黏著帶供給機構，對載置保持於前述保持台上的半導體晶圓之表面供給黏著帶；貼附單元，使前述貼附滾筒轉動移動而將黏著帶對晶圓表面推壓以進行貼附；張力檢知機構，檢知對黏著帶作用的張力；帶強制進給機構，朝前述貼附單元送入黏著帶；控制機構，因應在帶貼附過程由前述張力檢知機構所檢知的作用於黏著帶的張力，以預先決定的黏著帶之強制送入量的特性來變更前述帶強制進給機構之強制送入量。
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