TWI427689B - 保護帶剝離方法及保護帶剝離裝置 - Google Patents

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Saburo Miyamoto
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Description

保護帶剝離方法及保護帶剝離裝置
本發明係關於保護帶剝離方法及保護帶剝離裝置，其將黏著力比貼附於半導體晶圓表面之保護帶更強之剝離帶貼附於該保護帶上進行剝離，藉以將剝離帶與保護帶一體地予以剝去。
作為對半導體晶圓(以下，簡稱為「晶圓」)進行薄型加工之手段，有研削或研磨等之機械方法或利用蝕刻之化學方法等。另外，在利用此等方法加工晶圓時，為了保護形成有配線圖案之晶圓表面，在其表面貼附有保護帶。貼附有保護帶而進行研磨處理後之晶圓，係透過切割帶而從背面黏著保持於環形框架上。然後，從保持於環形框架之晶圓表面將保護帶剝離。
作為剝離此保護帶之方法，已知有透過輥子狀之貼附構件將剝離帶貼附於保護帶的表面，並利用將此剝離帶剝離而與保護帶一體地從晶圓表面剝離除去並被捲繞於輥子上者(例如，參照日本國特開平5－63077號公報)。
然而，在該習知之保護帶剝離方法中，具有如下的問題。
近年來，隨著應用上的快速進步，而為了能夠進行高密度組裝，要求晶圓能更趨薄型化，期能薄型加工至150μm以下。因此，在透過輥子狀之貼附構件將剝離帶貼附於保護帶的表面時，因貼附構件之按壓力，容易造成晶圓的破 損。
本發明之主要目的在於，提供一種保護帶剝離方法及保護帶剝離裝置，其不會對半導體晶圓造成損傷而可將剝離帶貼附於半導體晶圓表面所貼附之保護帶上，並利用將此剝離帶剝離而可一體地將保護帶從半導體晶圓精度良好地加以剝離。
本案發明者等人經過反覆進行剝離帶貼附處理，並對晶圓之裂痕的產生原因進行了刻意檢討之結果，發現是由貼附於晶圓表面之保護帶及/或將晶圓保持於環形框架上之切割帶(黏著帶)的厚度不均所產生。亦即，因將保護帶貼附於晶圓表面時之按壓力的變化，黏著層之彈性變化亦相異。另外，貼附於切割帶時亦會產生相同之情況。
藉此，因切割帶、晶圓及保護帶之總厚係局部發生變化，所以，無法確保最表面之保護帶表面的平坦度。可知此微小之表面高度的變動，會產生剝離帶貼附時之按壓力的變動，進而造成晶圓之破損。
為了達成上述目的，本發明係採用如下之構成。
一種保護帶剝離方法，係藉由貼附構件從剝離帶非接著面側一面按壓剝離帶一面將剝離帶貼附於半導體晶圓表面所貼附之保護帶上，並利用將該剝離帶剝離而與剝離帶一體地將保護帶從半導體晶圓表面剝離，該保護帶剝離方法包含以下之過程：檢測過程，檢測被載置保持於剝離作業台上之半導體 晶圓上所貼附的該保護帶之剝離帶貼附開始位置及表面高度；運算過程，根據該保護帶之表面高度的檢測資訊，計算使貼附構件接近於保護帶迄至捲繞於該貼附構件上之該剝離帶接觸於保護帶為止的作動量；剝離帶貼附開始過程，根據計算出之該作動量控制使貼附構件接近於保護帶的作動，將剝離帶貼附於保護帶上；剝離帶貼附過程，在根據該作動量而保持貼附構件之高度的狀態下，使貼附構件與剝離作業台沿保護帶面方向相對地移動，將剝離帶貼附於保護帶上；及帶剝離過程，與保護帶一體地將該剝離帶從半導體晶圓表面剝離。
根據本發明之保護帶剝離方法，利用檢測出保護帶之表面高度，計算貼附構件朝保護帶接近的作動量。此作動量係可作為將從處在作為待機位置之原點位置上的貼附構件之高度所取得的保護帶之表面高度、及捲繞於貼附構件上之剝離帶的厚度減去之值而算出。如此，可計算出藉由貼附構件而使剝離帶接觸於保護帶表面之作動量。
其次，處於原點高度位置上之貼附構件，係依算出之作動量控制而接近於保護帶後被停止。藉此，剝離帶係以規定之按壓力接觸於保護帶的表面。當剝離帶接觸於保護帶的表面時，根據計算出之保護帶的表面高度，使貼附構件與剝離作業台沿保護帶面方向相對地移動，將剝離帶貼附於保護帶之表面。
另外，利用將貼附之剝離帶剝去，貼附有剝離帶之保護帶與剝離帶成為一體而從半導體晶圓表面被剝去。
其結果，不會對半導體晶圓施加過度之負荷，而可將剝離帶貼附於保護帶上，可確實且順利地將保護帶與剝離帶一體地從半導體晶圓剝離。
又，在該方法中，以該運算過程係將在該檢測過程中所取得且在包含半導體晶圓之剝離帶貼附開始側的晶圓邊緣的規定範圍內的複數個檢測值之平均值，作為保護帶之表面高度為較佳。
根據此方法，在剝離帶之貼附開始時，可精度良好地將剝離帶貼附於保護帶之表面。因此，會使隨著以後之剝離帶的剝離動作而從晶圓表面剝離保護帶之動作能正確地進行。
另外，該方法中，以在該運算過程所求取之平均值，係從檢測值求取表面高度之分布，並從該分布除去變得特異之值而求取為較佳。
根據此方法，可從表面高度之分布除去變得特異之值，可使表面高度之平均值成為更為均勻之值。在此所謂變得特異之值，例如，係可列舉因保護帶之損缺所造成之凹部、因保護帶之毛刺所造成之凸起部、異物之附著等。藉由除去該等特異之值，使得不會由該貼附構件對晶圓施加過度之負荷。其結果，可避免晶圓之破損。
另外，該方法之特徵為：在該運算過程所求取之作動量，係求取預定之保護帶的表面高度之基準值、與實測所 求得之保護帶的表面高度之實測值的偏差，並根據該偏差進行修正。
根據此方法，根據從基準值與實測值所求得之偏差來修正貼附構件的作動量，所以，可避免對晶圓施加過度之負荷。
另外，該方法係以於該剝離帶貼附開始側之保護帶的端部貼附剝離帶，並從該端部朝剝離帶貼附終端側進行剝離帶之貼附為較佳。
根據此方法，利用一次之剝離帶的貼附動作，可將保護帶從晶圓表面剝離。
另外，該方法係以在使該貼附構件動作而朝比該剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣更靠晶圓中心的保護帶表面接近，並保持貼附構件之高度的狀態下，朝剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣進行剝離帶貼附，隨後，在保持貼附構件之高度的狀態下，朝剝離帶貼附終端側之晶圓邊緣進行剝離帶的貼附為較佳。
根據此方法，比晶圓邊緣更靠晶圓中心之部位的剛性比晶圓邊緣還高，所以，利用將此部位作為剝離帶貼附開始位置，可有效地避免因貼附構件之最初的貼附按壓力對半導體晶圓造成的損傷。
另外，該方法係以在該剝離帶貼附開始過程之前，具備在剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣的外側配置難黏著性之貼附防止構件，用以阻擋從晶圓邊緣擠出之剝離帶的過程為較佳。
根據此方法，在將從比晶圓邊緣更靠晶圓中心之部位所貼附之剝離帶逐漸貼附至剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣的過程中，即使從貼附構件所游離之剝離帶部分被擠出晶圓邊緣之外側，仍可由貼附防止構件阻擋該擠出部分。因此，做到能事先防止剝離帶之擠出部分被貼附而固定於保護帶以外之黏著帶的黏著面等的情況。
又，該方法更包含以下之過程：檢測該晶圓邊緣之位置及其外周部分的高度；根據檢測出之該兩個檢測資訊，計算使該貼附防止構件之前端接近於晶圓邊緣及其外周部分的表面高度之作動量；及在該剝離帶貼附開始過程之前，使該貼附防止構件移動至對應於計算出之作動量的位置。
根據此方法，可藉由貼附防止構件確實地阻擋貼附於保護帶上之該剝離帶的擠出部分。
另外，在該方法中，以該檢測過程係檢測露出於該環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶之表面高度；該運算過程係根據該檢測資訊，計算使該貼附防止構件接近移動至黏著帶之作動量；及在該剝離帶貼附開始過程之前，具備使該貼附防止構件接近於黏著帶之過程為較佳。
根據此方法，可將貼附防止構件配置於剝離帶貼附時從晶圓邊緣擠出之剝離帶不會接觸於露出於晶圓與環形框架之間的黏著帶的適宜位置。
又，該方法係以同時進行該剝離帶貼附過程及該帶剝離過程為較佳。
根據此方法，剝離帶之貼附及剝離係同時進行，保護帶能從開始貼附剝離帶之端緣被依序有效地剝離。
為了達成上述目的，本發明還採用如下之構成。
一種保護帶剝離裝置，係藉由貼附構件從剝離帶非接著面側將剝離帶貼附於半導體晶圓表面所貼附之保護帶上，並利用將該剝離帶剝離而與剝離帶一體地將保護帶從半導體晶圓表面剝離，該保護帶剝離裝置包含：剝離作業台，用以載置保持附有該保護帶之半導體晶圓；剝離帶供給手段，將帶狀之剝離帶捲繞於該貼附構件而供給；第1昇降驅動手段，在將該剝離帶貼附於被保持於該剝離作業台上之半導體晶圓上所貼附的保護帶表面之作用位置、及其上方之待機位置之間，而使貼附構件相對於該剝離作業台上下移動；水平驅動手段，使該剝離作業台與該貼附構件彼此相對地水平移動；第1控制手段，以藉由水平驅動手段使貼附構件與剝離作業台相對移動，一面將該剝離帶貼附於保護帶上一面同時進行剝離的方式，控制各驅動手段；帶回收手段，用以回收與已剝離之該剝離帶成為一體的保護帶； 檢測器，檢測被保持於該剝離作業台上之半導體晶圓上所貼附的該保護帶之剝離帶貼附開始位置及表面高度；運算手段，根據該保護帶之表面高度的檢測資訊，計算該貼附構件之朝保護帶表面的接近作動量；及第2控制手段，以計算出之該作動量進行控制而使該第1昇降驅動手段動作。
根據此構成，可較好地實施上述發明方法。
又，在該裝置中，以該半導體晶圓係藉由支撐用黏著帶而被保持於環形框架之中央，該裝置具備：貼附防止構件，用以阻擋露出於該環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶中朝半導體晶圓之剝離帶貼附開始側配置的剝離帶；及第2昇降驅動手段，使該貼附防止構件相對於該剝離作業台相對上下移動，該檢測器進一步檢測露出於該環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶之表面高度；該運算手段係計算使該貼附防止構件接近於黏著帶之作動量；該第2控制手段係以計算出之該作動量進行控制而使該第2昇降驅動手段動作為較佳。
為了說明本發明，雖圖示現階段被認為是較佳之數個形態，但應了解的是，本發明並不受圖示之構成及方法所限定。
以下，參照圖面說明具備本發明之保護帶剝離裝置的半導體晶圓固定裝置之實施例。
第1圖係本發明之一個實施例，為顯示半導體晶圓固定裝置的整體構成之剖開立體圖。
此半導體晶圓固定裝置1係由下列者所構成：晶圓供給部2，係裝填有多段地收容實施了背面研磨處理後之晶圓W的晶圓匣C；晶圓運送機構3，具備機械手臂4及按壓機構5；對準台7，係進行晶圓W之位置對準；紫外線照射單元14，係朝載置於對準台7上之晶圓W照射紫外線；吸盤15，係吸附保持晶圓W；環形框架供給部16，係多段地收容有環形框架f；環形框架運送機構17，係將環形框架f移載至作為切割帶之支撐用黏著帶DT；帶處理部18，係從環形框架f之背面貼附黏著帶DT；環形框架昇降機構26，係使貼附有黏著帶DT之環形框架f昇降移動；固定框架製作部27，係製作將晶圓W貼合於貼附有黏著帶DT之環形框架f上而成為一體化之固定框架MF；第1固定框架運送機構29，係運送製成之固定框架MF；剝離機構30，係將貼附於晶圓W表面之保護帶PT剝離；第2固定框架運送機構35，係運送由剝離機構30將保護帶PT剝離後之固定框架MF；轉盤36，係進行固定框架MF之方向變換及運送；及固定框架回收部37，係用以多段地收容固定框架MF。
在晶圓供給部2具備未圖示之匣台。在此匣台上載置 有晶圓匣C，此晶圓匣C係多段地收容有在其圖案面(以下，適宜地稱為「表面」)貼附有保護帶PT之晶圓W。此時，晶圓W係保持為圖案面向上之水平姿勢。
晶圓運送機構3係構成為藉由未圖示之驅動機構進行旋轉及昇降移動。亦即，晶圓運送機構3係進行後述之機械手臂4的晶圓保持部或按壓機構5所具備之按壓板6的位置調整，並將晶圓W從晶圓匣C運送至對準台7。
晶圓運送機構3之機械手臂4，係在其前端具備未圖示之呈馬蹄形的晶圓保持部。另外，機械手臂4係構成為可使晶圓保持部於多段地收容於晶圓匣C內之晶圓W彼此的間隙間作進退動作。又，在機械手臂前端之晶圓保持部上設有吸附孔，而在其前端從背面真空吸附保持晶圓W。
晶圓運送機構3之按壓機構5，在其前端具備作成與晶圓W大致相同形狀的圓形按壓板6。手臂部分係構成為可進退移動，以使此按壓板6可移動至載置於對準台7之晶圓W的上方。又，按壓板6之形狀並不限定於圓形，只要是能矯正晶圓W所產生之翹曲的形狀即可。例如，亦可將棒狀物等之前端按壓於晶圓W的翹曲部分。
另外，按壓機構5係構成為在將晶圓W載置於後述之對準台7的保持台上時，可在產生吸附不良之情況時進行動作。具體而言，在晶圓W產生翹曲而無法吸附保持晶圓W時，按壓板6按壓晶圓W之表面，對翹曲進行矯正而使其成為平面狀態。在此狀態下，保持台係構成為從背面真空吸附晶圓W。
對準台7係根據外周緣所具備之定向平面或缺口等進行位置對準，並具備覆蓋晶圓W之整個背面而進行真空吸附的保持台。
另外，對準台7係檢測真空吸附晶圓W時之壓力值，並與有關於正常動作時(保持台正常地吸附晶圓W時)的壓力值所預先設定之基準值進行比較。在壓力值比基準值更高(即，吸氣管內之壓力未充分降低)時，則判斷晶圓W具有翹曲而未被吸附於保持台。於是，使按壓板6動作，以按壓晶圓W，對翹曲進行矯正，藉以將晶圓W吸附保持於保持台上。
對準台7係構成為可在載置晶圓W而進行位置對準之初期位置、與多段地配備於後述之帶處理部18上方的吸盤15及環形框架昇降機構26之中間位置之間，以吸附保持晶圓W的狀態下進行運送移動。即，對準台7係在矯正翹曲而保持為平面狀態下被運送至下一步驟。
紫外線照射單元14係配置於處在初期位置之對準台7的上方。紫外線照射單元14係朝貼附於晶圓W表面之保護帶PT(紫外線硬化型黏著帶)照射紫外線。亦即，此單元係構成為藉由照射紫外線以使保護帶PT之黏著力降低。
吸盤15係以覆蓋晶圓W之表面而可真空吸附的方式作成與晶圓W大致相同形狀的圓形。另外，吸盤15係藉由未圖示之驅動機構，係於從帶處理部18上方之待機位置至將晶圓W貼合於環形框架f之位置間進行昇降移動。
亦即，吸盤15係構成為與藉由保持台矯正翹曲而保持 為平面狀態之晶圓W相接觸而予以吸附保持。
另外，吸盤15係被收容於環形框架昇降機構26之開口部內，且構成為可使晶圓W下降至接近於環形框架f中央之黏著帶DT的位置，此環形框架昇降機構26吸附保持從背面貼附有黏著帶DT的環形框架f。
此時，吸盤15與環形框架昇降機構26係藉由未圖示之保持機構所保持。
環形框架供給部16係底部設有滑輪之推車形者，並被裝填於裝置本體內部。另外，環形框架供給部16之上部形成有開口，且構成為可使多段地收容於其內部之環形框架f滑行上昇而從該開口送出。
環形框架運送機構17係構成為從上側一片片地順序真空吸附收容於環形框架供給部16之環形框架f，並依序將該環形框架f運送至未圖示之對準台及貼附黏著帶DT之位置。另外，環形框架運送機構17係在黏著帶DT之貼附時，亦可作用成在黏著帶DT之貼附位置保持環形框架f的保持機構。
帶處理部18具備：供給黏著帶DT之帶供給部19、對黏著帶DT施加張力之拉伸機構20、將黏著帶DT貼附於環形框架f之貼附單元21、裁斷貼附於環形框架f上之黏著帶DT之切割機構24、將藉由切割機構24所裁斷後之不要的黏著帶從環形框架f剝離之剝離單元23、及回收裁斷後之不要的殘餘帶之帶回收部25。
拉伸機構20係從寬度方向之兩端夾住黏著帶DT，而 於寬度方向施加張力。亦即，當使用軟性黏著帶DT時，因施加於帶供給方向之張力，沿其供給方向，會在黏著帶DT之表面產生皺紋。為了能消除此皺紋以便將黏著帶DT均勻地貼附於環形框架f，由拉伸機構20從帶寬度方向側對黏著帶DT施加張力。
貼附單元21係配置於保持於黏著帶DT上方之環形框架f的斜下方(第1圖中的左斜下方)之待機位置。亦即，環形框架f係藉由環形框架運送機構17而被運送保持於黏著帶DT之貼附位置，開始進行來自帶供給部19之黏著帶DT的供給，同時，設於此貼附單元21之貼附輥22移動至帶供給方向之右側的貼附開始位置。
到達貼附開始位置之貼附輥22上昇而將黏著帶DT按壓貼附於環形框架f上，並從貼附開始位置朝待機位置方向滾動，一面按壓黏著帶DT一面貼附於環形框架f上。
剝離單元23係構成為將藉由後述之切割機構24所裁斷後之黏著帶之不要部分從環形框架f剝離。具體而言，當對環形框架f之黏著帶的貼附及裁斷結束時，將拉伸機構20對黏著帶DT之保持開放。接著，剝離單元23將環形框架f朝帶供給部19側移動，剝離裁斷後之不要的黏著帶DT。
切割機構24係配備於載有環形框架f之黏著帶DT的下方。即，當藉由貼附單元21將黏著帶DT貼附於環形框架f時，放開拉伸機構20對黏著帶DT之保持，此切割機構24上昇。上昇後之切割機構24沿環形框架f來裁斷黏 著帶DT。
環形框架昇降機構26係位於將黏著帶DT貼附於環形框架f之位置的上方。此環形框架昇降機構26係當黏著帶DT貼附於環形框架f之處理結束時下降，以吸附保持環形框架f。此時，保持環形框架f之環形框架運送機構17，返回至環形框架供給部16上方的初期位置。
另外，當環形框架昇降機構26吸附保持環形框架f時，則上昇至與晶圓W進行貼合之位置。此時，吸附保持晶圓W之吸盤15亦下降至晶圓W之貼合位置。
固定框架製作部27具備外周面可彈性變形之貼附輥28。貼附輥28一面按壓貼附於環形框架f背面之黏著帶DT的非接著面一面進行滾動。
第1固定框架運送機構29係構成為真空吸附將環形框架f與晶圓W形成為一體之固定框架MF，並移載至剝離機構30之剝離台38。
如第2圖所示，剝離機構30係由載置晶圓並使其移動之剝離台38、供給剝離帶Ts之帶供給部31、進行剝離帶Ts之貼附及剝離的剝離單元32、及回收剝離後之剝離帶Ts及保護帶PT的帶回收部34所構成。又，除了剝離機構30中的剝離台38以外之構成，係以固定狀態裝配於裝置本體上。
剝離台38係構成為從背面側真空吸附固定框架MF，且被支撐於沿前後水平配置之左右一對的軌道41而可前後移動滑行地支撐之可動台42上。可動台42係構成為藉 由脈衝馬達43進行正反驅動之螺桿44而作螺旋輸送式驅動。可動台42、脈衝馬達43、螺桿44係作為本發明之水平驅動手段。
帶供給部31係構成為透過導引輥45將從原料輥所導出之剝離帶Ts導引供給於剝離單元32之下端部。又，帶供給部31相當於本發明之剝離帶供給手段。
帶回收部34係構成為透過馬達所驅動之輸送輥46及導引輥47將從剝離單元32之下端部所送出的剝離帶Ts朝上方導引而予以捲繞回收。又，帶回收部34相當於本發明之帶回收手段。
在剝離單元32具備可平行昇降之可動塊48及使其螺旋式昇降之脈衝馬達49，在可動塊48之下端具備對保護帶PT進行剝離帶Ts之貼附及剝離的貼附構件50、將供給之剝離帶Ts導向貼附構件50前端部的受理導引輥51、及將在貼附構件50之前端部所折返的剝離帶Ts朝帶回收部34導引之送出導引輥52。又，貼附構件50係構成作為將比晶圓直徑更寬之板材的前端緣形成尖銳的邊緣構件，以前端向下傾斜之姿勢所安裝。又，脈衝馬達49相當於本發明之第1昇降驅動手段。
另外，在剝離手段32上裝設有檢測裝置53，其以非接觸方式檢測至與下方對向之對象物為止的高度。此檢測裝置53係利用朝垂直下方投射預定波長之雷射光，並接受其反射光以檢測至投光對象物為止的距離(高度)之規格者。來自此檢測裝置53之檢測資訊，係被傳送至控制使剝 離台38前後移動之脈衝馬達43及使貼附構件50昇降之脈衝馬達49的作動之控制裝置54。又，檢測裝置53相當於本發明之檢測器，控制裝置54相當於本發明之第1及第2控制手段。
又，在由旋轉式編碼器等計測使剝離台38前後移動之脈衝馬達43的作動量之過程，檢測剝離台38之水平移動位置，此檢測資訊亦被傳送至控制裝置54。
如第2圖所示，貼附防止構件55係透過外支架61而安裝固定於裝置本體之縱壁上。具體而言，係配備於藉由安裝於外支架61上方之馬達56的正反驅動而進行螺旋式昇降之內支架63的內部。
在內支架63之水平方向前方(圖中右側)具備前後水平配備之導軌64。貼附防止構件55係透過保持器而被螺栓固定在被支撐為可沿此導軌64前後滑行移動之可動台65上。可動台65係藉由以脈衝馬達66作正反旋轉驅動之螺桿67而可進行螺旋輸送式驅動。又，脈衝馬達66及螺桿67相當於本發明之第2昇降驅動手段。
返回第1圖，第2固定框架運送機構35係構成為真空吸附從剝離機構30送出之固定框架MF並移載至轉盤36。
轉盤36係構成為可進行固定框架MF之位置對準及朝固定框架回收部37的收容。即，當藉由第2固定框架運送機構35將固定框架MF移載至轉盤36上時，則根據晶圓W之定向平面、環形框架f之定位形狀等進行位置對準。另外，為了改變固定框架MF朝固定框架回收部37收容之 方向，轉盤36係構成為可進行旋轉。另外，轉盤36係構成為當收容方向被決定時，藉由未圖示之推進器推出固定框架MF而將固定框架MF收容於固定框架回收部37。
固定框架回收部37係載置於未圖示之可昇降的載置台上。即，其構成為可藉由載置台昇降移動，將由推進器推出之固定框架MF收容於固定框架回收部37之任意層段內。
其次，參照第1至第8圖，說明該實施例裝置之一個循環的動作。
將機械手臂4之晶圓保持部插入晶圓匣C之間隙內。晶圓W係從下方被吸附保持而一片一片地取出。取出後之晶圓W被移載於對準台7上。
藉由機械手臂4將晶圓W載置於保持台上，並從背面吸附保持。此時，藉由未圖示之壓力計檢測(實測值)晶圓W之吸附程度，並比較作為正常動作時之壓力值而預先設定的基準值與實測值。
在檢測出有吸附異常之情況，藉由按壓板6從表面按壓晶圓W，在矯正翹曲之平面狀態下吸附保持晶圓W。另外，晶圓W係根據定向平面或缺口進行位置對準。
當在對準台7上結束位置對準時，藉由紫外線照射單元14對晶圓W表面照射紫外線。
當晶圓W被實施紫外線之照射處理後，晶圓W在吸附保持於保持台上之狀態下，依每一對準台7而運送至固定框架製作部27。亦即，對準台7係移動至吸盤15與環形 框架昇降機構26之中間位置。
當對準台7在預定位置待機時，位於上方之吸盤15下降，吸盤15之底面與晶圓W進行接觸並開始真空吸附。當吸盤15之真空吸附開始時，放開保持台側之吸附保持，晶圓W在吸盤15處進行翹曲矯正而保持平面之狀態下被領取。交付完晶圓W後之對準台7則返回初期位置。
接著，多段地收容於環形框架供給部16之環形框架f，藉由環形框架運送機構17而從上方一片一片地真空吸附後取出。取出後之環形框架f在未圖示之對準台進行位置對準後，被運送至黏著帶DT上方之黏著帶貼附位置。
當環形框架f藉由環形框架運送機構17所保持而處在黏著帶DT之貼附位置時，從帶供給部19開始供給黏著帶DT。同時，貼附輥22朝貼附開始位置移動。
當貼附輥22到達貼附開始位置時，拉伸機構20保持黏著帶DT之寬度方向兩端，並於帶寬方向施加張力。
然後，貼附輥22上昇，將黏著帶DT按壓於環形框架f的端部而進行貼附。當將黏著帶DT貼附於環形框架f的端部時，貼附輥22朝處在待機位置之帶供給部19側進行滾動。此時，貼附輥22係從非接著面一面按壓黏著帶DT一面進行滾動，逐漸將黏著帶DT貼附於環形框架f。當貼附輥22到達貼附位置之終端時，放開拉伸機構20之對黏著帶DT的保持。
同時，切割機構24上昇，沿著環形框架f將黏著帶DT裁斷。當黏著帶DT之裁斷結束時，剝離單元23朝帶供 給部19側移動，將不要之黏著帶DT剝離。
接著，帶供給部19作動而送出黏著帶DT，同時裁斷之不要部分的帶則被輸送至帶回收部25。此時，貼附輥22朝貼附開始位置移動，以便將黏著帶DT貼附於下一環形框架f。
貼附有黏著帶DT之環形框架f，藉由環形框架昇降機構26吸附保持框架部後朝上方移動。此時，吸盤15亦下降。即，吸盤15與環形框架昇降機構26相互移動至用以貼合晶圓W的位置。
當各機構15、26到達預定位置時，分別藉由未圖示之保持機構所保持。接著，貼附輥28朝黏著帶DT之貼附開始位置移動，一面按壓貼附於環形框架f底面之黏著帶DT之非黏著面，一面進行滾動，逐漸將晶圓W貼附於黏著帶DT上。其結果，製作將環形框架f與晶圓W形成一體化之固定框架MF。
當製作固定框架MF時，吸盤15與環形框架昇降機構26朝上方移動。此時，未圖示之保持台朝固定框架MF之下方移動，將固定框架MF載置於此保持台上。被載置之固定框架MF，藉由第1固定框架運送機構29所吸附保持，而移載至剝離台38，並以第15圖之流程所示順序接受保護帶剝離處理。
亦即，先於在剝離台38上載置固定框架MF之前，檢測裝置53作動以檢測出從剝離台38至檢測裝置53的高度。控制裝置54取入此檢測結果作為基準高度(步驟S1)。 然後，將固定框架MF移載至剝離台38，並進行吸附保持(步驟S2)。
接著，剝離台38逐漸移動前進(步驟S3)。伴隨此移動，首先，如第2圖所示，當黏著帶DT到達由檢測裝置53所檢測出的檢測位置(投光位置)時，停止台的移動(步驟S4)。此時，藉由檢測裝置53檢測出黏著帶DT的表面高度。此檢測資訊被傳送至控制裝置54，控制裝置54計算出相對於貼附構件50之下降前的高度的原點(步驟S5)。同時，亦計算出貼附防止構件55之下降作動量。
接著，在剝離台38移動前進的同時，亦進行藉由檢測裝置53之檢測作動及剝離台38之移動位置檢測。在此，將檢測裝置53之檢測值急遽變化的時間點、高度及此時間點之剝離台38的位置作為兩端的晶圓邊緣e1、e2的位置記憶於控制裝置54內(步驟S6)。
從成為剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣e1起的指定範圍(例如1~20mm)內的複數個高度檢測值，係藉由在控制裝置54的運算而被平均化，並假定其為保護帶PT的表面高度。根據此值來決定貼附構件50之下降作動量。此下降作動量係根據利用處在預先設定之原點位置上的貼附構件50之高度並藉由平均化而取得的保護帶PT的表面高度、及捲繞於貼附構件50上之剝離帶Ts的厚度等所算出。如此，決定出藉由貼附構件50之下降而使剝離帶Ts以預定壓力接觸於保護帶PT的表面之下降作動量。又，控制裝置54包含作為本發明之運算手段的功能。
接著，使剝離台38逆向行走，如第8圖所示，在貼附構件50之前端到達從剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣e1僅以預定量靠近晶圓中心的位置(a)時，停止台的移動(步驟S7)。
接著，如第9圖所示，處在原點高度位置之貼附構件50被控制而下降經運算所決定之下降作動量後停止。藉此，剝離帶Ts被以預定之按壓力接觸於保護帶PT的表面(步驟S8)。
當剝離帶Ts接觸於保護帶PT的表面時，如第10圖所示，在保持著貼附構件50之高度的狀態下，剝離台38更被朝反向移動，將剝離帶Ts貼附於保護帶PT的表面直到晶圓邊緣e1為止(步驟S9)。
在此情況時，貼附防止構件55係在晶圓邊緣e1之外側作進出待機。如第14圖所示，此貼附防止構件55係由比剝離帶Ts略寬之寬度，且上面被形成於縱筋條紋的難黏著面的板狀構件所構成，以防止從貼附構件50之前端超出的剝離帶Ts下垂而貼附於黏著帶DT的情況。又，此貼附防止構件55係根據藉由檢測裝置53所檢測出之黏著帶DT的表面高度(原點位置)及晶圓邊緣e1的位置，前端接近於晶圓邊緣e1，同時其底面配置於黏著帶DT的接近位置。
當完成剝離帶Ts朝保護帶PT之端部的貼附時，如第11至第13圖所示，在保持著貼附構件50之高度的狀態下，剝離台38再次開始前進移動，同時以與此移動速度同調的速度將剝離帶Ts捲繞於帶回收部34(步驟S10)。
藉此，貼附構件50一面將剝離帶Ts按壓於晶圓W表面之保護帶PT上一面進行貼附，與此同時，一面剝離貼附之保護帶Ts，一面與保護帶Ts一起從晶圓W表面將保護帶PT剝離。
在貼附構件50到達剝離帶貼附終端側之晶圓邊緣e2的時間點、亦即貼附構件50到達保護帶PT之後端緣，而使保護帶PT被完全從晶圓表面剝離的時間點，控制貼附構件50而使其上昇，剝離台38回歸至初期狀態。
結束了保護帶PT之剝離處理的固定框架MF，藉由剝離台38而移動至第2固定框架運送機構35的待機位置。
於是，從剝離機構30交出之固定框架MF，藉由第2固定框架運送機構35而移載至轉台36。被移載後之固定框架MF，藉由定向平面或缺口等進行位置對準，並進行收容方向之調節。當決定了位置對準及收容方向時，固定框架MF藉由推進器推出而收容於固定框架回收部37。
如上述，藉由檢測保護帶PT之表面高度，並利用此檢測資訊來計算貼附構件50之下降作動量，以修正保護帶PT及黏著帶DT的厚度變動。因此，藉由根據此計算結果來控制貼附構件50之高度，在貼附剝離帶時，不會對晶圓W施加過度的負荷。其結果，可迴避晶圓W的損傷。
又，本發明亦可由以下之形態來加以實施。
(1)在上述實施例中，雖在晶圓邊緣部分的預定範圍內計算出保護帶PT之表面高度的平均值，並在以後之貼附剝離帶Ts的過程，利用此高度來保持貼附構件50之作用位 置，但亦可以如下之形態進行剝離帶Ts的貼附。
例如，作為第1形態，依以下方式求取晶圓邊緣部分之預定範圍內的平均值。取得檢測值之分布，從該分布中除去變得特異之值，以求取平均值。在此所謂變得特異之值，例如，可列舉因保護帶PT之損缺所造成之凹部、保護帶PT在晶圓邊緣的下垂、因保護帶PT之毛刺所造成之凸起部、帶之密接不良引起的浮起、異物之附著等。根據此形態，平均值不會因特異之值而增減。即，因為近似於保護帶PT之原來的表面高度，所以，貼附構件50之下降作動量穩定。因此，在貼附構件50之作用位置的過度負荷不會被施加於晶圓W上，不會招致按壓力之降低。因此，可避免晶圓W之破損，及可迴避剝離帶Ts之密接不良
作為第2形態，從利用環形框架f、黏著帶DT、晶圓W及保護帶PT而預先製成之固定框架MF，藉由實驗或模擬預先求取黏著帶DT至保護帶PT的總厚及黏著帶DT的厚度，並將其作為基準值記憶於控制裝置54內。在實際步驟中，控制裝置54係對藉由實際測量所求取之保護帶PT的表面高度的實測值及從記憶部所讀取之基準值進行比較，從求取之偏差來修正貼附構件50之下降作動量。因此，可將貼附剝離帶Ts時之施加於晶圓W的負荷保持為一定。
另外，控制裝置54係對在實際步驟中測定之黏著帶DT的實測值及基準值進行比較，並根據求取之偏差來計算貼附防止構件55之下降作動量。藉此，可迴避貼附防止構 件55接觸於黏著帶DT之情況。
第3，利用檢測裝置53連續地檢測至晶圓邊緣e1~e2為止的表面高度，並將此檢測資訊與檢測出的位置資訊賦以關聯而作記憶。依此記憶之所有檢測資訊的每一資訊，計算出貼附構件50之下降作動量。在剝離帶Ts之貼附時，一面參照計算出之下降作動量一面對應於帶貼附位置而使貼附構件50之下降作動量變化。藉此，可將施加於晶圓面上之貼附構件50的負荷保持為一定。
又，亦可將上述第1至第3形態加以組合。
(2)在上述實施例中，亦可應用於將剝離帶Ts貼附於未被保持於環形框架f之附有保護帶的晶圓W上而將保護帶PT剝離的情況。在此時情況時，控制裝置54係構成為在剝離帶Ts之貼附時，以剝離帶遊端部不接觸於剝離台38的方式，控制貼附防止構件55之高度及位置。例如，以成為貼附防止構件55之前端接近於晶圓邊緣e1，同時接觸或接近於剝璃台38表面的高度的方式，在控制裝置54計算出下降位置及下降作動量。
(3)在上述實施例中，亦可在將剝離帶Ts貼附於晶圓邊緣e1之後，朝單方向將剝離帶Ts貼附於另一端之晶圓邊緣e2。
(4)在上述實施例中，雖在使固定框架MF前進移動而通過剝離單元32下方的期間，藉由貼附構件50同時進行剝離帶Ts之朝保護帶PT的貼附及剝離，但亦可由利用不同之過程依序進行剝離帶Ts之朝保護帶PT的貼附及剝離 的形態來實施。
(5)在上述實施例中，剝離帶Ts之貼附構件50係使用邊緣構件，但亦可利用輥子。在此情況時，輥子係以周面為硬質材為較佳，另外，輥徑亦以盡量小為較佳。
(6)作為以非接觸式檢測保護帶PT之高度的檢測裝置53，如上述，除利用雷射光外，亦可任意選擇利用由CCD照相機等所取得之拍攝影像的解析所進行者等。
(7)在上述實施例中，亦可以將固定框架MF的位置固定，而使剝離單元32水平移動的形態來實施。
(8)在上述實施例中，雖對貼付構件50之下降動作進行控制而將剝離帶Ts貼附於保護帶PT上，但相反地亦可以相對於不進行昇降動作之貼附構件50，而使剝離台38進行昇降動作之形態來實施。此時，可根據保護帶PT之表面高度檢測資訊來運算並決定剝離台38之上昇作動量。
(9)在上述實施例中，作為剝離保護帶PT之剝離帶Ts，雖使用捲繞之帶狀者，但亦可利用被依尺寸切斷之單片的黏著帶或黏著片。
本發明只要未脫離其思想或實質內容，亦可實施其他之具體的形態，因此，本發明之範圍不是由以上之說明所顯示，而應參照附加之申請專利範圍。
1‧‧‧半導體晶圓固定裝置
2‧‧‧晶圓供給部
3‧‧‧晶圓運送機構
4‧‧‧機械手臂
5‧‧‧按壓機構
6‧‧‧按壓板
7‧‧‧對準台
14‧‧‧紫外線照射單元
15‧‧‧吸盤
16‧‧‧環形框架供給部
17‧‧‧環形框架運送機構
18‧‧‧帶處理部
19‧‧‧帶供給部
20‧‧‧拉伸機構
21‧‧‧貼附單元
22‧‧‧貼附輥
24‧‧‧切割機構
23‧‧‧剝離單元
25‧‧‧帶回收部
26‧‧‧環形框架昇降機構
27‧‧‧固定框架製作部
28‧‧‧貼附輥
29‧‧‧第1固定框架運送機構
30‧‧‧剝離機構
31‧‧‧帶供給部
32‧‧‧剝離單元
34‧‧‧帶回收部
35‧‧‧第2固定框架運送機構
36‧‧‧轉盤
37‧‧‧固定框架回收部
38‧‧‧剝離台
41‧‧‧軌道
42‧‧‧可動台
43‧‧‧脈衝馬達
44‧‧‧螺桿
45‧‧‧導引輥
46‧‧‧輸送輥
47‧‧‧導引輥
48‧‧‧可動塊
49‧‧‧脈衝馬達
50‧‧‧貼附構件
51‧‧‧受理導引輥
52‧‧‧送出導引輥
53‧‧‧檢測裝置
54‧‧‧控制裝置
55‧‧‧貼附防止構件
56‧‧‧馬達
61‧‧‧外支架
63‧‧‧內支架
64‧‧‧導軌
65‧‧‧可動台
66‧‧‧脈衝馬達
67‧‧‧螺桿
C‧‧‧晶圓匣
DT‧‧‧黏著帶
e1,e2‧‧‧晶圓邊緣
f‧‧‧環形框架
MF‧‧‧固定框架
PT‧‧‧保護帶
Ts‧‧‧剝離帶
W‧‧‧晶圓
第1圖為顯示半導體晶圓固定裝置整體之立體圖。
第2圖為剝離機構之側視圖。
第3圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第4圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第5圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第6圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第7圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第8圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第9圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第10圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第11圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第12圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第13圖為顯示剝離機構的動作過程之側視圖。
第14圖為貼附防止構件之俯視圖。
第15圖為保護帶剝離處理之流程圖。

Claims (11)

  1. 一種保護帶剝離方法，係藉由貼附構件從剝離帶非接著面側一面按壓剝離帶一面將剝離帶貼附於半導體晶圓表面所貼附之保護帶上，並利用將該剝離帶剝離而與剝離帶一體地將保護帶從半導體晶圓表面剝離，該保護帶剝離方法包含以下之過程：檢測過程，檢測並記憶被載置保持於剝離作業台上之半導體晶圓上所貼附的該保護帶之剝離帶貼附從開始位置到結束位置的表面高度；運算過程，根據該保護帶之表面高度的檢測資訊，計算使貼附構件接近於保護帶迄至捲繞於該貼附構件上之該剝離帶接觸於保護帶為止的作動量；剝離帶貼附開始過程，根據計算出之該作動量控制使貼附構件接近於保護帶的作動，將剝離帶貼附於保護帶上；剝離帶貼附過程，使該貼附構件與剝離作業台沿保護帶面方向相對地移動，並根據該檢測資訊使貼附構件的高度改變且將剝離帶貼附於保護帶上；及帶剝離過程，與保護帶一體地將該剝離帶從半導體晶圓表面剝離。
  2. 如申請專利範圍第1項之保護帶剝離方法，其中在該運算過程所求取之平均值，係從檢測值求取表面高度之分布，並從該分布除去變得特異之值而求取。
  3. 如申請專利範圍第1項之保護帶剝離方法，其中在該運算過程所求取之作動量，係求取預定之保護帶的表面高度之基準值、與實測所求得之保護帶的表面高度之實測值的偏差，並根據該偏差進行修正。
  4. 如申請專利範圍第1項之保護帶剝離方法，其中於該剝離帶貼附開始側之保護帶的端部貼附剝離帶，並從該端部朝剝離帶貼附終端側進行剝離帶之貼附。
  5. 如申請專利範圍第1項之保護帶剝離方法，其中使該貼附構件作動而朝比該剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣更靠晶圓中心的保護帶表面接近，並在保持貼附構件之高度的狀態下，朝剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣進行剝離帶貼附，隨後，在保持貼附構件之高度的狀態下，朝剝離帶貼附終端側之晶圓邊緣進行剝離帶的貼附。
  6. 如申請專利範圍第1項之保護帶剝離方法，其中該方法更包含以下之過程：在該剝離帶貼附開始過程之前，在剝離帶貼附開始側之晶圓邊緣的外側配置難黏著性之貼附防止構件，用以阻擋從晶圓邊緣擠出之剝離帶。
  7. 如申請專利範圍第5項之保護帶剝離方法，其中該方法更包含以下之過程：檢測該晶圓邊緣之位置及其外周部分的高度；根據檢測出之該兩個檢測資訊，計算使該貼附防止 構件之前端接近於晶圓邊緣及其外周部分的表面高度之作動量；及在該剝離帶貼附開始過程之前，使該貼附防止構件移動至對應於計算出之作動量的位置。
  8. 如申請專利範圍第6項之保護帶剝離方法，其中該半導體晶圓係藉由支撐用黏著帶而被保持於環形框架之中央，該檢測過程係檢測露出於該環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶之表面高度；該運算過程係根據該檢測資訊，計算使該貼附防止構件接近移動至黏著帶之作動量；及在該剝離帶貼附開始過程之前，使該貼附防止構件接近於黏著帶。
  9. 如申請專利範圍第1項之保護帶剝離方法，其中同時進行該剝離帶貼附過程及該帶剝離過程。
  10. 一種保護帶剝離裝置，係藉由貼附構件從剝離帶非接著面側將剝離帶貼附於半導體晶圓表面所貼附之保護帶上，並利用將該剝離帶剝離而與剝離帶一體地將保護帶從半導體晶圓表面剝離，該保護帶剝離裝置包含：剝離作業台，用以載置保持附有該保護帶之半導體晶圓；剝離帶供給手段，將帶狀之剝離帶捲繞於該貼附構件而供給； 第1昇降驅動手段，在將該剝離帶貼附於被保持於該剝離作業台上之半導體晶圓上所貼附的保護帶表面之作用位置、及其上方之待機位置之間，而使貼附構件相對於該剝離作業台上下移動；水平驅動手段，使該剝離作業台與該貼附構件彼此相對地水平移動；第1控制手段，以藉由水平驅動手段使貼附構件與剝離作業台相對移動，一面將該剝離帶貼附於保護帶上一面同時進行剝離的方式，控制各驅動手段；帶回收手段，用以回收與已剝離之該剝離帶成為一體的保護帶；檢測器，檢測被保持於該剝離作業台上之半導體晶圓上所貼附的該保護帶之剝離帶貼附開始位置及從該剝離帶貼附開始位置到結束位置的表面高度；第2控制手段，記憶藉由該檢測器檢測到的表面高度的檢測資訊，藉由運算手段根據該保護帶之表面高度的檢測資訊，計算該貼附構件之朝保護帶表面的接近作動量，並以計算出之該作動量進行控制而使該第1昇降驅動手段動作且在剝離帶貼附的過程中，改變貼附構件的高度。
  11. 如申請專利範圍第10項之保護帶剝離裝置，其中該半導體晶圓係藉由支撐用黏著帶而被保持於環形框架之中央， 該裝置具備：貼附防止構件，用以阻擋露出於該環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶中朝半導體晶圓之剝離帶貼附開始側配置的剝離帶；及第2昇降驅動手段，使該貼附防止構件相對於該剝離作業台相對上下移動，該檢測器進一步檢測露出於該環形框架與半導體晶圓之間的黏著帶之表面高度；該運算手段係計算使該貼附防止構件接近於黏著帶之作動量；該第2控制手段係以計算出之該作動量進行控制而使該第2昇降驅動手段動作。
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