TWI512813B - 帶夾持機構、片材剝離設備及片材剝離方法 - Google Patents

帶夾持機構、片材剝離設備及片材剝離方法 Download PDF

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TWI512813B
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peeling tape
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Yoichiro Taga
Kazumasa Nishiwaki
Masao Chida
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Nec Engineering Ltd
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Description

帶夾持機構、片材剝離設備及片材剝離方法 【相關申請案的交互參照】
本申請案係基於並主張2012年8月20日所申請之日本專利申請案第2012-96495號之優先權，該申請案之揭露內容係藉由參考而全部併入於此。
本發明關於帶夾持機構、片材剝離設備及片材剝離方法。
晶片製造包含研磨半導體晶圓(以下僅縮寫為晶圓)的處理以及切割(dicing)晶圓的處理。當晶圓被研磨時，例如用來保護晶圓前表面(電路表面)的背研磨(BG)帶之保護帶以及用來保護晶圓後表面的LC帶係貼附以防止晶圓的表面被研磨液所汙染。再者，當晶圓於研磨後而進行切割時，切割帶係貼附於晶圓的後表面以防止個體化的晶片散落。於下文中，保護帶、LC帶、切割帶以及其類似者係統稱為片材(sheet)。
保護晶圓表面之片材係在晶圓研磨之後剝離。例如，一種在日本未審查公開專利公報第2007-173495號中所揭露之剝離設備移動帶夾持裝置，該帶夾持裝置夾持剝離帶的一端，將剝離帶的另一端貼附至貼附於晶圓的片材，並拉扯該剝離帶，以使片材向後折疊並從晶圓剝離。
在日本公未審查開專利公報第2007-173495號中所揭露之 剝離設備中，當剝離帶的一端被夾持時，剝離帶的另一端係下垂。因此，係難以適當地貼附剝離帶的另一端到片材。
本發明已完成以解決前述之問題，且目的在於提供帶夾持機構、片材剝離設備、以及片材剝離方法，其可適當地將剝離帶貼附至片材。
根據本發明之一示範性實施態樣的帶夾持機構係在夾持被切斷之剝離帶的一端、將該剝離帶的另一端貼附至貼附於一貼附構件的片材、以及拉扯該剝離帶以使片材向後折疊並從該貼附構件剝離時所使用之帶夾持機構。
當假設與從該剝離帶之一端至另一端的方向相互垂直之方向為該剝離帶的橫切方向時，帶夾持機構彎曲該剝離帶於橫切方向中並夾持該剝離帶。
根據本發明之另一示範性實施態樣的片材剝離設備包含以上所陳述的帶夾持機構。
根據本發明之另一示範性實施態樣的片材剝離方法包含步驟有：夾持剝離帶的一端、將該剝離帶的另一端貼附至貼附於一貼附構件的片材、以及拉扯該剝離帶以使該片材向後折疊並從該貼附構件剝離，其中當假設與從該剝離帶之一端至另一端的方向相互垂直之方向為該剝離帶的橫切方向時，該剝離帶係被彎曲於該橫切的方向中並在夾持剝離帶之一端的步驟中被夾持。
1‧‧‧片材剝離設備
2‧‧‧移動零件
3‧‧‧帶夾持零件
4‧‧‧控制器
5‧‧‧剝離帶
6‧‧‧晶圓
7‧‧‧片材
8‧‧‧夾持零件
8a‧‧‧夾持表面
9‧‧‧夾持零件
9a‧‧‧夾持表面
10‧‧‧底座零件
11‧‧‧平台
12‧‧‧進給裝置
13‧‧‧觸點感測器
20‧‧‧夾持零件
21‧‧‧剝離部
21a‧‧‧空氣出口
30‧‧‧夾持零件
31‧‧‧非黏著部
40‧‧‧壓按零件
40a‧‧‧滾柱
本發明之以上所陳述者以及其他目的、特性及優點將由下文中所提之詳細的描述以及附圖變得更充分地理解，其僅藉由舉例的方式提出，且因此不被認為是限制本發明。
圖1係一配置方塊圖，其顯示根據本發明之第一示範性實施例的片材剝離設備； 圖2係一上透視圖，其顯示根據本發明之第一示範性實施例的帶夾持機構；圖3係一上透視圖，其顯示根據本發明之第一示範性實施例之帶夾持機構中的第一夾持零件；圖4係一前視圖，其顯示根據本發明之第一示範性實施例的帶夾持機構；圖5係一上透視圖，其顯示根據本發明之第一示範性實施例之帶夾持機構中的第二夾持零件；圖6A係顯示剝離貼附於晶圓之片材之操作的圖，該操作使用根據本發明之第一示範性實施例的片材剝離設備；圖6B係顯示剝離貼附於晶圓之片材之操作的圖，該操作使用根據本發明之第一示範性實施例的片材剝離設備；圖6C係顯示剝離貼附於晶圓之片材之操作的圖，該操作使用根據本發明之第一示範性實施例的片材剝離設備；圖6D係顯示剝離貼附於晶圓之片材之操作的圖，該操作使用根據本發明之第一示範性實施例的片材剝離設備；圖6E係顯示剝離貼附於晶圓之片材之操作的圖，該操作使用根據本發明之第一示範性實施例的片材剝離設備；圖7係當貼附於晶圓之片材剝離時的前視圖，該片材係在根據本發明之第一示範性實施例的帶夾持機構中；圖8係一上透視圖，其顯示根據本發明之第二示範性實施例的帶夾持機構中的第二夾持零件；圖9係一下透視圖，其顯示根據本發明之第二示範性實施例之帶夾持機構中的第二夾持零件；圖10係一上透視圖，其顯示根據本發明之第三示範性實施例之帶夾持機構中的第二夾持零件；圖11係一下透視圖，其顯示根據本發明之第主示範性實施例之帶夾持機構中的第二夾持零件； 圖12係顯示一壓按零件的圖，該壓按零件係在根據本發明之第四示範性實施例的片材剝離設備中；及圖13係描述壓按零件之操作的圖，該壓按零件係在根據本發明之第四示範性實施例的片材剝離設備中。
將描述根據本發明之每一示範性實施例的帶夾持機構、片材剝離設備、以及片材剝離方法。然而，本發明並不侷限於以下所陳述之示範性實施例。再者，以下之描述及圖形係因說明澄清的目的而酌情簡化。並且，於以下描述中之垂直方向、側向方向、以及前後方向可依帶夾持機構使用的形式而酌情改變。
<第一示範性實施例>
根據此示範性實施例之帶夾持機構、片材剝離設備、以及片材剝離方法係較佳地在剝離貼附以保護晶圓之前表面(當晶圓的後表面被研磨時)的片材時使用。雖然晶圓6具有類似典型晶圓的圓盤形，但其形狀並無特別地限制。
首先，片材剝離設備的結構將被描述。如圖1所示，片材剝離設備1包含移動零件2、帶夾持零件(帶夾持機構)3、以及控制器4。
如圖6A至6E所示，移動零件2移動帶夾持零件3以使帶夾持零件3在夾持剝離帶5之一端的同時貼附剝離帶5的另一端至貼附於晶圓6的片材7，並拉扯剝離帶5以使片材7向後折疊並從晶圓6剝離。
留意只要剝離帶5係由可貼附至片材7之構件所構成，剝離帶5並無特別地限制。剝離帶5係藉由類似例如黏著或靜電吸引的方法貼附至片材7。根據此示範性實施例之剝離帶5具有一下表面，該下表面係貼附至片材7的貼附表面。
移動零件2係基於控制器4之控制而操作。機械手臂可較佳地使用作為移動零件2。然而，只要移動零件2可移動帶夾持零件3於垂直方向、側向方向、以及前後方向中，並可圍繞定義垂直方向的軸、定義側 向方向的軸、定義前後方向的軸旋轉帶夾持零件3，移動零件2可具有任意結構。
如圖2所示，帶夾持零件3夾持切成帶狀之剝離帶5的一端，以貼附剝離帶5的另一端至貼附於晶圓6的片材7並拉扯剝離帶5以使片材向後折疊並從晶圓6剝離。
根據此示範性實施例之帶夾持零件3包含：第一夾持零件8、第二夾持零件9、以及底座零件10。第一夾持零件8以及第二夾持零件9夾持剝離帶5的一端。根據此示範性實施例的第一夾持零件8係設置於底座零件10中以便可移動於垂直方向中。更具體地講，第一夾持零件8在底座零件10的側部上移動於垂直方向中。如圖3所示，在第一夾持零件8的下表面中所形成的夾持表面8a係彎曲於側向方向中，且向下凸出地彎曲。例如，第一夾持零件8的夾持表面8a具有弧形。
第二夾持零件9係設置在底座零件10中。如圖4所示，更具體地講，第二夾持零件9從底部零件10的下部實質上突起於水平方向中，且突起的部分係與第一夾持零件8重疊於垂直方向中。在第二夾持零件9之上表面所形成的夾持表面9a係對應於第一夾持零件8的夾持表面8a而塑造成形。具體地說，如圖5所示第二夾持零件9的夾持表面9a係彎曲於側向方向中，且向下凹地彎曲。例如，第二夾持零件9的夾持表面9a具有弧形。
因此，第一夾持零件8的夾持表面8a係向上移動且剝離帶5的一端係安置在第一夾持零件8的夾持表面8a與第二夾持零件9的夾持表面9a之間。接著第一夾持零件8的夾持表面8a係向下移動，並且第一夾持零件8的夾持表面8a以及第二夾持零件9的夾持表面9a夾持剝離帶5的一端。如圖2所示，接著剝離帶5係形成俾使橫切方向(側向方向)中的橫剖面係向下凸出地彎曲。因此，剝離帶5於垂直方向中的硬度係被增強，其使剝離帶5的另一端免於下垂成為可能。因此，係易於控制剝離帶5另一端的位置且係可能適當地貼附剝離帶5的另一端至片材7。
附帶地，當帶夾持零件3夾持剝離帶5的一端時，帶夾持零 件3係較佳在橫切方向中使剝離帶5之中心部附近之區域保持實質上水平。例如，水平表面係局部形成於第一夾持零件8的夾持表面8a以及第二夾持零件9的夾持表面9a中。因此，當剝離帶5的一端被第一夾持零件8的夾持表面8a以及第二夾持零件9的夾持表面9a夾持時，水平部分係形成，因此係可能牢固地貼附剝離帶5的另一端至片材7。
控制器4控制移動零件2以及帶夾持零件3以使帶夾持零件3貼附剝離帶5的另一端至貼附於晶圓6的片材7，同時夾持剝離帶5的一端並拉扯剝離帶5以使片材7向後折疊且從晶圓6剝離。
接著，將描述使用片材剝離設備1將片材7從晶圓6剝離的處理。如圖6A至6E中所示，首先，具有片材7所貼附之表面的晶圓6係放置在預定的平台11上(圖6A)，平台11包含一吸引裝置(未顯示)，且該吸引裝置吸引晶圓6向下以固定其位置。此時，控制器4藉由感測器或其類似者偵測到片材7所貼附之晶圓6係放置在平台11之上，並控制該吸引裝置。
接著，一偵測到片材7所貼附之晶圓6係放置在平台11上，控制器4就控制剝離帶的進給裝置12供給帶狀剝離帶5(圖6B)。進給裝置12基於控制器4之控制供給並切斷連續以卷狀所纏繞的預定長度之剝離帶，以將從排出開口被切斷之剝離帶5的一端排出。
接著，控制器4控制移動零件2以及帶夾持零件3，以造成帶夾持零件3利用第一夾持零件8以及第二夾持零件9夾持剝離帶5的一端(圖6C)。接著，控制器4控制移動零件2貼附剝離帶5的另一端至貼附於晶圓6的片材7(圖6D)。此時，剝離帶5的另一端係較佳實質上貼附至晶圓6中直徑的端部。
接著，控制器4控制移動零件2。如圖7中所示，藉由經帶夾持零件3於箭頭A方向中拉扯剝離帶5之動作，片材7係向後折疊並從晶圓6剝離(圖6E)。此時，移動零件2係較佳實質上從以上所陳述之晶圓6直徑中的一端移動至超出晶圓6直徑中之另一端的位置。然而，只要片材7可適當地從晶圓6剝離，剝離帶5所貼附之位置以及帶夾持零件3的移動 路徑係無特別地限制。
在那之後，雖未顯示於圖中，但控制器4控制移動零件2以及帶夾持零件3，以丟棄片材7所貼附之剝離帶5至一預定位置。該剝離帶5藉由帶夾持零件3丟棄之步驟係較佳地透過觸點感測器13(圖2)或帶夾持零件3中所提供之類似者進行偵測。然而，只要可檢測到剝離帶5係由帶夾持零件3丟棄，該方法係無特別地限制。
當剝離帶5的一端係夾持在第一夾持零件8的夾持表面8a與第二夾持零件9的夾持表面9a之間時，以上所陳述之帶夾持機構、片材剝離設備、以及片材剝離方法可將橫切方向(側向方向)中之剝離帶5的橫剖面形成為彎曲形。因此，剝離帶5於垂直方向中的硬度係增強，從而可避免剝離帶5的另一端下垂。因此，係易於控制剝離帶5另一端的位置且係可能適當地貼附剝離帶5的另一端至片材7。
<第二示範性實施例>
根據第二示範性實施例之帶夾持零件具有一結構，於該結構中在片材從晶圓剝離之後剝離帶可適當地從帶夾持零件剝離。因為根據此示範性實施例之帶夾持零件的其他結構係相同於根據第一示範性實施例之帶夾持零件的那些結構，故重複的描述係省略且相同的構件係藉由相同的參考符號表示。
如圖7所示，當剝離帶5係被帶夾持零件3所夾持且當片材7係向後折疊時，剝離帶5所貼附的表面與帶夾持零件3的第二夾持零件9接觸。因此，即使在第一夾持零件8以及第二夾持零件9的夾持狀態是放開的時候，也就是即使當第一夾持零件8的夾持表面8a以及第二夾持零件9的夾持表面9a係分離俾丟棄片材7所貼附之剝離帶5的時候，剝離帶5亦貼附於第二夾持零件9且係不可能適當地丟棄剝離帶5。
如圖8及9所示，根據此示範性實施例之第二夾持零件20包含剝離部21。剝離部21透過例如空氣將剝離帶5從第二夾持零件20剝離。更具體地講，剝離部21從形成於第二夾持零件20(其與剝離帶5接觸)中之一區域的空氣出口21a噴射空氣。剝離部21係被控制器4所控制，且 在片材7所貼附之剝離帶5被丟棄時被操作。
因此，當片材7所貼附之剝離帶5被丟棄時，係可能安全地將剝離帶5從第二夾持零件20剝離，其促進可使用性之改良。
<第三示範性實施例>
根據此示範性實施例之帶夾持零件也具有一結構，於該結構中剝離帶可在片材從晶圓剝離之後適當地從帶夾持零件剝離。因為根據此示範性實施例之帶夾持零件的其他結構係相同於根據第一示範性實施例之帶夾持零件的那些結構，故重複的描述將被省略且相同的構件係藉由相同的參考符號表示。
如圖7所示，當剝離帶5被帶夾持零件3所夾持且當片材7向後折疊時，剝離帶5所貼附之表面與帶夾持零件3之第二夾持零件9接觸。因此，即使在第一夾持零件8以及第二夾持零件9的夾持狀態係放開以丟棄片材7所貼附之剝離帶5時，剝離帶5亦貼附至第二夾持零件9且係不可能適當地丟棄剝離帶5。
如圖10及11所示，根據此示範性實施例之第二夾持零件30包含非黏著部31(圖10及11中的陰影區域)。例如，在非黏著部31中，表面處理係在第二夾持零件30中與剝離帶5接觸之區域上執行，從而減少與剝離帶5接觸之面積。例如，作為非黏著部31，大量的凹部及凸部係形成於第二夾持零件30中與剝離帶5接觸的區域中(類似浮雕)，從而最小化與剝離帶5接觸之面積。
因此，當片材7所貼附之剝離帶5被丟棄時，係可能安全地將剝離帶5從第二夾持零件30剝離，其促進可使用性之改良。
在凹及凸表面上所執行之例如鐵氟龍(註冊商標)的非黏著處理提供對於剝離帶5之較低黏著性。
<第四示範性實施例>
根據第四示範性實施例之片材剝離設備具有一結構，於該結構中剝離帶的另一端可適當地貼附至片材。根據此示範性實施例之片材剝離設備的其他結構係相同於根據第一示範性實施例之片材剝離設備的那些 結構。因此，重複的描述將被省略且相同的構件係藉由相同的參考符號表示。
如圖12所示，除移動零件2、帶夾持零件3、以及控制器4以外，根據此示範性實施例之片材剝離設備還包含壓按零件40。例如，壓按零件40包含滾柱40a，其按壓剝離帶5的另一端至片材7。
如圖12及13所示在壓按零件40中，滾柱40a係較佳地可移動於垂直方向以及前後方向中且可旋轉於包含定義前後方向的軸以及定義側向方向的軸之平面中。
壓按零件40係由控制器4所控制。如圖13所示，更具體地說，當壓按零件40沒按壓剝離帶5的另一端時，滾柱40a係安置於前後方向中，且當帶夾持零件3被安置於預定位置以貼附剝離帶5的另一端至片材7時，滾柱40a係旋轉於水平方向且被安置於側向方向中。滾柱40a係向下移動，並接著在與剝離帶5的另一端保持接觸的同時向前移動。因此，剝離帶5的另一端係藉由滾柱40a而按壓至片材7，其使牢固地將剝離帶5的另一端貼附至片材7成為可行的。
在那之後，滾柱40a係向後移動，並接著在滾柱40a首次與剝離帶5的另一端接觸的位置上向上移動。接著滾柱40a係旋轉於水平方向並被安置於前後方向中。因此，滾柱40a係從片材7排除，從而可適當地移動帶夾持零件3。
本發明係不限制於以上所陳述之示範性實施例，但在不與本發明之精神相背離的情形下可酌情而改。
以上所描述之第一至第四示範性實施例可適當地結合。
雖然根據以上所描述之第一至第四示範性實施例的剝離帶係向下凸出地彎曲，但其可為向上凸出地彎曲。概括而言，只要可避免剝離帶的另一端下垂，彎曲的形狀可為例如波形、銳角、或鈍角。
雖然晶圓所貼附之片材係剝離於以上所描述的第一至第四示範性實施例中，但片材所貼附之構件係無特別地限制。
雖然貼附於貼附構件的前表面之片材係剝離於以上所描述 之第一至第四示範性實施例中，但在貼附於貼附構件之後表面的片材被剝離時，同樣的操作也可執行。
以上所描述的第一至第四示範性實施例也可應用於其中薄膜或其類似者係從貼附於貼附構件的片材脫落的情形。
再者，如圖6E所示，當片材剝離時，帶夾持零件3可被固定而不是移動帶夾持零件3。在此情況中，片材7可藉由以箭頭A之相反方向移動平台11而被剝離。
雖然本發明已藉由其示範性實施例而特別地顯示及描述，但本發明係不限制於這些實施例。對所屬領域中之通常技藝者將理解：在不偏離如申請項所定義之本發明的精神及範圍的情況下，各種在形式及細節中之改變在此可被製作。
3‧‧‧帶夾持零件
5‧‧‧剝離帶
8‧‧‧夾持零件
9‧‧‧夾持零件
10‧‧‧底座零件
13‧‧‧觸點感測器

Claims (11)

  1. 一種帶夾持機構，在夾持被切斷之一剝離帶的一端、將該剝離帶之另一端貼附至貼附於一貼附構件的一片材、以及拉扯該剝離帶以使該片材向後折疊並從該貼附構件剝離時使用，該帶夾持機構包含：一第一夾持裝置；一第二夾持裝置；一剝離裝置，設置於與該剝離帶接觸的區域中，該剝離裝置透過空氣將該剝離帶從該區域剝離；及一非黏著裝置，設置於與該剝離帶接觸的區域中，其中該第一夾持裝置的夾持表面包含一凸部，且該第二夾持裝置的夾持表面包含對應於該凸部的一凹部，且當假設與從該剝離帶之一端到另一端的方向相互垂直的方向為該剝離帶的橫切方向時，該帶夾持機構彎曲該剝離帶於該橫切方向中並夾持該剝離帶。
  2. 一種帶夾持機構，在夾持被切斷之一剝離帶的一端、將該剝離帶之另一端貼附至貼附於一貼附構件的一片材、以及拉扯該剝離帶以使該片材向後折疊並從該貼附構件剝離時使用，其中當假設與從該剝離帶之一端到另一端的方向相互垂直的方向為該剝離帶的橫切方向時，該帶夾持機構彎曲該剝離帶於該橫切方向中並夾持該剝離帶，該帶夾持機構更包含一第一夾持裝置及一第二夾持裝置，該第一夾持裝置的夾持表面包含一凸部，且該第二夾持裝置的夾持表面包含對應於該凸部的一凹部，且一水平表面係局部地形成於該第一夾持裝置的夾持表面以及該第二夾持裝置的夾持表面中。
  3. 根據申請專利範圍第2項的帶夾持機構，該帶夾持機構包含位於與該剝 離帶接觸之區域中的一剝離裝置，該剝離裝置將該剝離帶從該區域剝離。
  4. 根據申請專利範圍第3項的帶夾持機構，其中該剝離裝置透過空氣將該剝離帶剝離。
  5. 根據申請專利範圍第2項的帶夾持機構，其中一非黏著裝置係設置於與該剝離帶接觸的區域中。
  6. 一種片材剝離設備，包含根據申請專利範圍第1項或第2項的帶夾持機構。
  7. 根據申請專利範圍第6項的片材剝離設備，該片材剝離設備包含將該剝離帶的另一端按壓至該片材的一壓按裝置。
  8. 一種片材剝離方法，其包含下列步驟：藉由一帶夾持裝置夾持一剝離帶的一端，該帶夾持裝置包含設置於與該剝離帶接觸的區域中之一非黏著裝置；將該剝離帶的另一端貼附至貼附於一貼附構件的一片材；拉扯該剝離帶以使該片材向後折疊並從該貼附構件剝離；及在從該貼附構件剝離該片材後，透過空氣將該剝離帶以及該帶夾持裝置間之接觸狀態釋放，其中當假設與從該剝離帶的一端到另一端的方向相互垂直的方向為該剝離帶的橫切方向時，該剝離帶係被彎曲於該橫切方向中並在夾持該剝離帶之一端的步驟中被夾持。
  9. 一種片材剝離方法，其包含下列步驟：夾持一剝離帶的一端；將該剝離帶的另一端貼附至貼附於一貼附構件的一片材；及拉扯該剝離帶以使該片材向後折疊並從該貼附構件剝離， 其中當假設與從該剝離帶的一端到另一端的方向相互垂直的方向為該剝離帶的橫切方向時，該剝離帶係被彎曲於該橫切方向中，並且在夾持該剝離帶之一端的步驟，於該剝離帶中局部形成一水平表面。
  10. 根據申請專利範圍第9項的片材剝離方法，該片材剝離方法包含在從該貼附構件剝離該片材後，透過空氣將該剝離帶以及夾持該剝離帶一端之該帶夾持裝置間之接觸狀態釋放的步驟。
  11. 根據申請專利範圍第9項或第10項的片材剝離方法，其中在貼附該剝離帶至該片材的步驟中，該剝離帶的另一端係藉由一壓按裝置按壓至該片材。
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