TWI433220B

TWI433220B - 黏著帶切斷方法及利用此方法之裝置

Info

Publication number: TWI433220B
Application number: TW96139095A
Authority: TW
Inventors: Masayuki Yamamoto; Masaru Irie
Original assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2014-04-01
Also published as: KR20080035979A; JP4974639B2; US7833367B2; KR101377855B1; CN101165853A; CN101165853B; TW200830396A; JP2008100333A; US20080093025A1

Description

黏著帶切斷方法及利用此方法之裝置

本發明係關於由貼附於環框上之支撐用黏著帶將半導體晶圓保持於環框上，並沿環框之形狀來切斷該黏著帶之黏著帶切斷方法及利用此方法之裝置，尤其是關於可檢測黏著帶之切斷不良，並沿著環框精度良好地將黏著帶切斷之技術。

表面形成有圖案之半導體晶圓(以下，簡稱為[晶圓])，係藉由背面研磨(back grind)而被薄型化。已施以此背面研磨處理之晶圓，係運送至被保持於環框上的固定裝置，並透過支撐用黏著帶而黏著保持於環框上。此時，一面將可空轉自如的圓盤狀刀刃按壓在整個貼附於環框及位於其中央之晶圓上的帶狀黏著帶上，一面沿環框之形狀一面將黏著帶切斷(參照日本國特開昭62－174940號公報)。

近年來，有頻繁地再利用環框之傾向。而要被再利用之環框上，會有在黏著帶之貼附面產生因刀刃劃傷之槽、或微小之彎曲等的情況。在將黏著帶貼附於此種狀態之環框的情況，無法保持黏著帶之平坦度。因此，即使在一面對刀刃施加一定之按壓力一面將黏著帶切斷之情況，仍會產生刀刃未貫穿黏著帶之部位，所以，會有產生未完全切斷之切斷不良的問題。

本發明係著眼於此種實際情況而完成者，其主要目的在於，提供一種可檢測將半導體晶圓保持於環框上之支撐用黏著帶的切斷不良，同時可精度良好地切斷黏著帶的黏著帶切斷方法及利用此方法之黏著帶切斷裝置。

為了達成上述目的，本發明採用以下之構成。

一種黏著帶切斷方法，係對用以將半導體晶圓貼附保持於環框上之支撐用黏著帶進行切斷之黏著帶切斷方法，該方法包含以下之過程：將電流導入於由流入電流而可取得導通之材質所構成的該環框及切斷構件，使切斷構件貫穿貼附於環框上之黏著帶，一面使其尖端接觸於環框而取得導通，一面沿環框之形狀來切斷黏著帶。

根據本發明之黏著帶切斷方法，在沿環框之形狀對支撐用黏著帶進行切斷時，將電流流入貫穿黏著帶而接觸於環框的切斷構件及此環框以取得導通。因此，在因黏著帶之割傷而產生切斷不良的情況，可容易檢測為導通不良。

又，在本發明中，以在切斷黏著帶之過程檢測電壓，而在產生電壓變化之情況，調整切斷構件對黏著帶之按壓力，用以將檢測電壓控制為一定為較佳。

根據此方法，可防止黏著帶之切斷不良的產生。亦即，電壓隨著環框與切斷構件之接觸面積減小而下降，所以，藉由調節切斷構件對黏著帶之按壓力，以使檢測之電壓成為一定，可防止黏著帶之切斷不良的產生。

又，亦可根據刀刃之形狀，按以下之方式來切斷黏著帶。

在切斷構件係朝向前端而變尖之刀刃的情況，首先在切斷黏著帶之過程，由感測器檢測刀刃之位置，並呈關聯性地記憶所檢測到之位置資訊及電壓狀態。

在此過程，在產生電壓變化之情況，讀出所記憶之該位置資訊，使該刀刃朝此部位移動，並再度按壓於該部位，以切斷黏著帶。

在切斷構件係圓刃之切刀的情況，首先在切斷該黏著帶之過程，呈關聯性地記憶刀刃之位置及電壓的變換。

在此過程，在產生有電壓變化之情況，讀出所記憶之該位置資訊，並在此位置一面按壓該切刀，一面使其往返地動作來切斷黏著帶。

為了達成上述目的，本發明亦採用以下之構成。

一種黏著帶切斷裝置，係對透過支撐用黏著帶而將半導體晶圓貼附保持於環框上的黏著帶進行切斷之黏著帶切斷裝置，該裝置包含以下之構成要素：環框保持手段，係保持環框；帶供給手段，係朝向該環框供給帶狀之支撐用黏著帶；貼附手段，係一面將貼附構件按壓於該黏著帶之非黏著面，一面使該保持手段及貼附構件相對移動，而將黏著帶附於該環框上；切斷機構，係具備前端尖銳之切斷構件，一面將此切斷構件穿刺於該黏著帶而與該環框接觸，一面沿環框之形狀來切斷黏著帶；電流供給手段，在切斷該黏著帶時，將電流導入於該環框及切斷構件而取得導通；檢測手段，係在切斷該黏著帶之過程，檢測導通不良及剝離手段，係用以將切斷後之不要的黏著帶剝離。

根據本發明之黏著帶切斷裝置，在沿環框之形狀對貼附於環框上之帶狀黏著帶進行切斷時，從電流供給手段將電流供給於貫穿黏著帶且尖端接觸於環框的切斷構件及此環框而取得導通。利用在此狀態之下藉由檢測手段來檢測電流之導通狀態，可容易檢測因黏著帶之割傷而產生的切斷不良。亦即，可良好地實現第1方法之發明。

又，在此構成中，以檢測手段係檢測電壓之變化，更具備控制手段，係在由該檢測手段所檢測到之電壓產生變化的情況，調整切斷構件對該黏著帶之按壓力，將檢測電壓控制為一定為較佳。

為了說明本發明，雖圖示了數個現階段被認為是較佳的形態，但本發明並不受圖示之構成及對策所限定。

以下，參照圖面說明本發明的一個實施例。

又，在本實施例中，係採適用本發明之黏著帶切斷方法的裝置為例，對透過支撐用黏著帶將半導體晶圓貼附保持於環框之中央而製成固定框的半導體晶圓固定裝置進行說明。

第1圖係本發明的一個實施形態，為顯示半導體晶圓固定裝置之整體構成的立體圖。

此半導體晶圓固定裝置，係於基台17之上部具備如下之構成：晶圓供給部1，係裝填有將已接受背部研磨處理後之半導體晶圓W(以下，簡稱為「晶圓」)作多段地收容的晶圓匣C1；晶圓運送機構3，係裝備有第1機械臂2；對準台4，係進行晶圓W之位置對準；對準台5，係進行環框f之位置對準；固定台6，係載置環框f及晶圓W；帶處理部7，係在將支撐用黏著帶DT(切割帶)貼附於環框f及晶圓W之後進行切斷而作成固定框F；帶回收部8，係回收貼附黏著帶DT之後的殘留黏著帶；運送機構10，係裝備有對已將晶圓W及環框f構成一體之固定框F進行運送用的第2機械臂9；剝離機構11，係將貼附於圖案面之保護帶P剝離；剝離帶供給部12，係將剝離帶Tp供給於剝離機構11；帶回收部13，係捲取回收已剝離之處理完的剝離帶Tp；文字辨視部14，係讀取處理完之晶圓W的製造編號；列印機15，係將條碼標籤貼附於固定框F上；及固定框回收部16，係裝填多段地收容固定框F用之匣C2。

在此，晶圓供給部1、晶圓運送機構3、對準台4,5、固定台6、運送機構10、剝離機構11、文字辨視部14、列印機15及固定框回收部16，係配備於基台17的上面。由後述之帶貼附單元22等所構成之黏著帶供給部21與帶回收部8，係配備成跨設於固定台6且可在未圖示之構件上自由滑動。另外，供給剝離帶Tp之剝離帶供給部12及帶回收部13，係裝備於立設在基台17上面之未圖示的縱壁的前面。

在晶圓供給部1，係使貼附有保護帶P之晶圓面向下。即、將背面朝上之水平姿勢的晶圓W載置於晶圓匣C1的各段所設置的支撐板上。並將多段地收容有該等複數片晶圓W的晶圓匣C1裝填於匣台上。匣台係構成為可藉由未圖示之汽缸而旋轉以變更其朝向。

晶圓運送機構3之第1機械臂2係建構成可藉由未圖示之驅動機構而作旋轉及昇降移動。另外，第1機械臂2係建構成可水平進退，形成對晶圓供給部1插入前端部，將晶圓W的背面吸附保持並取出而將晶圓W供給對準台4，並從對準台4將晶圓W供給固定台6。

對準台4係根據載置之晶圓W的周緣所具備之定向平面或缺口等來進行位置對準。又，對準台4係具備覆蓋晶圓W整個背面而進行真空吸附的保持台。

如第2圖所示，固定台6係用以保持在對準台5進行位置對準處理後而由可動台所運送來之環框f，同時藉由第1機械臂2來吸附保持移載於環框f之開口中央的晶圓W。又，本實施例之環框f係由金屬等之經流入電流而可導通的材料所構成。又，固定台6係相當於本發明之環框保持手段。

另外，在固定台6之載置環框f的部位埋設有電極18。此電極18係藉由彈簧而被朝環框f之背面施力，成為與環框f之背面接觸之狀態。另外，電極18係與後述之電源單元19連接。又，電源單元19係相當於本發明之電流供給手段。

如第1圖所示，帶處理部7係由從原料輥20輸送供給黏著帶DT之黏著帶供給部21、使黏著帶DT通過固定台6之上方的帶貼附單元22、及沿環框f之形狀來切斷黏著帶DT之帶切斷機構23所構成。另外，亦具備回收裁切後之不要的黏著帶之帶回收部8。又，黏著帶供給部21係相當於本發明之帶供給手段，帶貼附單元22係相當於本發明之貼附手段。

如第2圖所示，帶切斷機構23係在可驅動昇降之可動台24上並排地裝備有一對可繞位於環框f之中心上的縱軸心X周圍作旋轉驅動之支撐臂25，同時在此支撐臂25之遊動端側具備切割單元26。在切割單元26上，由金屬等之經流入電流而可取得導通的材料所構成之刀刃26，係使刃尖向下而透過切刀保持器28裝設於切割單元26上。藉由支撐臂25繞縱軸心X旋轉，而使刀刃27沿環框f之帶貼附面行走，以裁切黏著帶DT。又，帶切斷機構23係相當於本發明之切斷機構，刀刃27係相當於本發明之切斷構件。

可動台24係與一端連結於馬達29之旋轉軸30的3節之連桿機構31連結。即，可動台24係藉由馬達29之正反旋轉驅動而沿縱軌32作昇降。另外，在可動台24之遊動端部配備有馬達33，且馬達33之旋轉軸35係透過軸承34而與支撐構件36連結。支撐臂25係貫穿支撐於此支撐構件36之側端部，而可於水平方向滑行調節。因此，支撐臂25係藉由滑行調節而可進行從刀刃27至馬達29之旋轉軸心X為止的距離調節。即，可對應於環框直徑來調節刀刃27的旋轉半徑。

在支撐臂25之遊動端部固定有支架37。此支架37係具備可使切割單元26沿縱軌38滑行移動之單元可動台39。在支架37之端部裝設有水平支架40，單元可動台39與水平支架40係藉由彈簧41所連結，而朝使刀刃27向下突出的方向賦與彈推力。

切刀保持器28係裝設於由單元可動台39之一端所連結的支架42上，如第4圖所示，在其前端裝設刀刃27。如第2圖所示，在此刀刃27上透過滑環(slip ring)與從切刀保持器28之上部插通之導線43連接，而被供給來自電源單元19的電流。

如第1圖所示，第2機械臂9係構成為可水平進退及可旋轉，並在固定台6，吸附保持藉由黏著帶DT之貼附而將晶圓W與環框f構成一體的固定框F後取出。其後，使固定框F反轉以使圖案面向上後，進行旋轉而將固定框F運入剝離台。

剝離機構11之剝離帶供給部12，係將從原料輥所輸送之剝離帶Tp通過剝離台之上方而予以供給。亦即，使剝離輥R2滾動於晶圓W之圖案面上所貼附的保護帶P表面，以進行剝離帶Tp之貼附，同時構成為可使剝離帶Tp與保護帶P一體地被剝離。又，剝離帶Tp係利用比晶圓W之直徑更小的狹帶。又，剝離機構11係相當於本發明之剝離手段。

文字辨視部14係由讀取刻印於晶圓W上之製造編號等的文字的CCD、及解析讀取之文字用的電腦所構成。

列印機15係因應由文字辨視部14所辨視之文字而重新將製造管理編號加以條碼化，並將條碼標籤印字輸出於固定框F而進行貼附。

固定框回收部16係將完成保護帶剝離處理且貼附有條碼之固定框F，在上下隔開適當之間隔的狀態下插入並收容於匣C2內。載置匣C2之匣台亦可藉由未圖示之汽缸來旋轉以改變方向。

控制部44係在切斷黏著帶DT之過程，根據即時地檢測從電源單元19供給於刀刃27與埋設於固定台6之電極18的電流之導通狀態的感測器S之檢測結果，來操作馬達29之旋轉量，以使刀刃27對環框f之按壓力成為一定。

具體而言，如第5圖所示，在刀刃27之尖端始終與環框f接觸之狀態下來切斷黏著帶DT之情況，當將在此切斷時間t1－t2所檢測之電流進行電壓變換時，如第3(a)圖所示，監視器上之電壓(24V)成為一定。然而，在晶圓W上具有彎曲、黏著帶DT之厚度誤差等的情況，造成刀刃27之尖端無法完全貫穿黏著帶DT而成為非接觸狀態。在此情況時，會有切斷不良的情況。換言之，如第3(b)圖所示，在切斷時間t1－t2之間，在成為刀刃27非接觸於環框f之時點t1'，導通被遮斷，在將電流進行電壓變換之監視器上，電壓成為零。因此，控制部44在檢測到電壓開始下降之現象時，根據導通狀態與刀刃27的加壓狀態之相關資料，來操作預定之馬達29的旋轉量，以使刀刃27下降，而調整與環框f之接觸面積。

又，感測器S係相當於本發明之檢測手段，控制部44係相當於本發明之控制手段。

以下，參照第1至第9圖，說明上述之實施例裝置的基本步驟。

首先，第1機械臂2之前端部係插入晶圓供給部1之晶圓匣C1內的晶圓彼此間的間隙中，並從上方吸附保持一片背面向上之晶圓W而取出移載於對準台4上。在此，根據晶圓W之定向平面或缺口等進行晶圓W之位置對準。進行完位置對準之晶圓W，再次由第1機械臂2吸附保持背面而移送至固定台6。

固定台6具備未圖示之框吸盤部。在此框吸盤部來吸附保持從對準台5所供給而完成位置對準之環框f。此時，晶圓W係以位於環框f之大致中央的方式載置於固定台6上並被吸附保持。另外，此時如第6圖所示，黏著帶DT之貼附輥R1係處於環框f之後方的待機位置。

其次，如第7圖所示，貼附輥R1下降至黏著帶DT的非黏著面，如第8圖所示，轉動移動於晶圓W與環框f之上而進行黏著帶DT的貼附。當藉由黏著帶DT而於環框f與晶圓W上完成黏著帶DT的貼附時，帶切斷機構23進行動作，以使切割單元26從待機位置降下至作用位置。此時，如第5圖所示，刀刃27貫穿構成黏著帶DT之基材b及黏著層a，其尖端以指定之壓力接觸於環框f之帶貼附面。在此狀態下，如第9圖所示，旋轉驅動馬達29，以使支撐臂25繞縱軸心X旋轉而沿環框f之形狀來切斷黏著帶DT。

在此黏著帶DT之切斷過程，從電源單元19將電流供給於刀刃27與埋設於固定台6之電極18而成為導通狀態，同時藉由感測器S檢測此導通狀態。又，控制部44係將從感測器S所檢測之電流進行電壓變換，並即時地監視黏著帶切斷時之電壓變化。在此過程，當檢測到電壓下降時，則判斷刀刃27之接觸面積減少，於是操作馬達29的旋轉量，將刀刃27對環框f之按壓力控制成為一定。

當黏著帶DT在環框f上被切斷為大致圓形時，刀刃27回歸到待機位置。於是，剝離單元45將切斷後之殘留黏著帶剝離，同時從黏著帶供給部21輸送供給新的黏著帶DT，並與此同步，切斷後之殘留黏著帶則被捲繞回收於帶回收部8。

將貼附有黏著帶DT之環框f及晶圓W一體化之固定框F，從固定台6送出，藉由第2機械臂9吸附保持而運送至剝離台。在此運送過程，第2機械臂9旋轉以使晶圓W之圖案面向上。

運送至剝離台之晶圓W係以指定之姿勢及位置載置於未圖示之吸附墊，並以貼附有保護帶P之圖案面向上之姿勢而被吸附保持。此時，剝離輥R2係處在離開剝離台之待機位置。

當將固定框F裝填於剝離台上時，剝離輥R2轉動移動於晶圓W上，將剝離帶Tp貼附於保護帶P之表面，同時將與保護帶P黏著成一體之狀態的剝離帶Tp從晶圓W的表面加以剝離。此時，從剝離帶供給部12適時地供給剝離帶Tp，同時與剝離帶Tp一起被剝離之保護帶P係藉由帶回收部13所捲繞回收。

藉由剝離帶Tp而除去處理保護帶P之晶圓W，係藉由運送台而被運送至文字辨視部14，進行印刷於晶圓W上之製造編號的辨視處理。然後，藉由列印機15重新將被條碼化之製造管理編號的標籤貼附於固定框F上。

實施完條碼標籤之貼附處理的固定框F，係藉由運送台所運送而被插入收容於匣C2內。

又，固定步驟之構成並不限定上述之實施形態的構成。

如上述，在沿環框f之形狀來切斷帶狀之黏著帶DT時，使環框f與刀刃27接觸而將電流流入，並監視此時之導通狀態。藉此，可容易地檢測刀刃27貫穿黏著帶DT而接觸於環框f的導通狀態、及刀刃27未貫穿黏著帶DT的非導通狀態。換言之，可檢測完全將黏著帶DT切斷之導通狀態、及未完全將黏著帶DT切斷之非導通狀態。另外，根據藉由感測器S所即時檢測到之檢測結果，藉由立即調整刀刃27對環框f之按壓力，可抑止黏著帶DT之切斷不良的產生。

又，本發明不限定於上述實施形態，亦可如下述地實施變化之形態。

(1)在上述實施例中，雖將環框f之黏著帶DT的貼附面朝下，但亦可上下翻轉。即，亦可將黏著帶DT的貼附面朝上，進行貼附、切斷、及剝離處理。

(2)在上述實施例中，雖藉由連桿機構31進行切割單元26之昇降，但亦可為沿與馬達連結之球體軸而使可動台24昇降的構成。

(3)在上述實施例中，雖利用前端尖銳之刀刃27，但亦可應用可保持為自由旋轉之圓刃者。在此情況時，可透過圓刃之軸承的滾珠軸承而與圓刃導通。

(4)在上述實施例中，雖由感測器S來檢測電壓下降，同時調整刀刃27之按壓而進行黏著帶DT之切斷，但亦可依以下方式進行黏著帶DT之切斷。

例如，自朝前端變尖之刀刃27的情況，在切斷黏著帶DT之過程，由旋轉編碼器等之感測器檢測刀刃之旋轉角，並將該切斷位置資訊與由感測器S逐一檢測出之電壓狀態呈關聯性地記憶於記憶體等之記憶手段中。

在感測器S檢測到電壓下降時，在完成刀刃27之旋轉動作之後，從記憶手段讀出電壓下降之位置。其後，使刀刃27移動至該位置，由刀刃穿刺黏著帶DT而僅依指定距離切斷黏著帶DT。此情況係以在檢測到電壓下降之前後數毫米來切斷黏著帶DT為較佳。

又，在切斷構件為圓刃之刀刃的情況，可進行如下之2種方式的切斷處理。例如，第一、與上述刀刃27相同，在完成刀刃之旋轉動作之後，使刀刃移動至電壓下降之位置而再次進行切斷處理。

第二、在感測器S檢測到電壓下降時，在此時點藉由控制部44使馬達29反轉，以使刀刃後退僅為超過檢測到電壓下降之位置的距離。其後，再使馬達29正轉以完成刀刃之旋轉。

本發明只要未超出其實質之內容，亦能以其他之具體形態來實施，因此，本發明所示之範圍並非以上之說明而是應參照所附加之申請專利範圍。

1．．．晶圓供給部

2．．．第1機械臂

3．．．晶圓運送機構

4,5．．．對準台

6．．．固定台

7．．．帶處理部

8．．．帶回收部

9．．．第2機械臂

10．．．運送機構

11．．．剝離機構

12．．．剝離帶供給部

13．．．帶回收部

14．．．文字辨視部

15．．．列印機

16．．．固定框回收部

17．．．基台

18．．．電極

19．．．電源單元

20．．．原料輥

21．．．黏著帶供給部

22．．．帶貼附單元

23．．．帶切斷機構

24．．．可動台

25．．．支撐臂

26．．．切割單元

27．．．刀刃

28．．．切刀保持器

29．．．馬達

30．．．旋轉軸

31．．．連桿機構

32．．．縱軌

33．．．馬達

34．．．軸承

35．．．旋轉軸

36．．．支撐構件

37．．．支架

38．．．縱軌

39．．．單元可動台

40．．．水平支架

41．．．彈簧

42．．．支架

43．．．導線

44．．．控制部

45．．．剝離單元

W．．．半導體晶圓

C1．．．晶圓匣

f．．．環框

DT．．．支撐用黏著帶

F．．．固定框

P．．．保護帶

Tp．．．剝離帶

C2．．．匣

R2．．．剝離輥

S．．．感測器

第1圖為顯示本實施例之半導體晶圓的固定裝置之整體構成的立體圖。

第2圖為帶切斷機構之主要部分的側視圖。

第3圖為切斷黏著帶時之環框與刀刃的導通及非導通狀態之示意圖。

第4圖為刀刃之主要部分的放大圖。

第5圖為顯示將刀刃穿刺於黏著帶之狀態的剖視圖。

第6圖為實施例裝置之切斷黏著帶的動作說明圖。

第7圖為實施例裝置之切斷黏著帶的動作說明圖。

第8圖為實施例裝置之切斷黏著帶的動作說明圖。

第9圖為實施例裝置之切斷黏著帶的動作說明圖。