TWI517291B - Sheet attachment and attachment method - Google Patents

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TWI517291B
TWI517291B TW100130499A TW100130499A TWI517291B TW I517291 B TWI517291 B TW I517291B TW 100130499 A TW100130499 A TW 100130499A TW 100130499 A TW100130499 A TW 100130499A TW I517291 B TWI517291 B TW I517291B
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Koichi Yamaguchi
Yota Aoki
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Description

薄片貼附裝置及貼附方法
本發明，是有關於薄片貼附裝置及貼附方法，進一步詳細的話，有關於可以在接合劑層將形成有凹部的接合薄片貼附在被覆體的薄片貼附裝置及貼附方法。
半導體晶圓(以下也有稱為「晶圓」的情況)，是具有在其電路面側形成有供確保電導通用的焊錫隆起(以下稱為「隆起」)的型式。且，晶圓，是在電路面側被貼附有保護用的接合薄片且被施加如背面磨削等的處理。這種接合薄片，是如專利文獻1所揭示，在基材薄片的一方的面側，具備比晶圓的外形更小徑且未形成有接合劑層開口部(凹部)。這種接合薄片，是在被貼附於晶圓的電路面側之後沿著該晶圓的外緣被切斷，只有將晶圓的外緣密封來防止背面磨削時的洗淨水的滲入。
且將接合薄片貼附在晶圓，將該接合薄片沿著晶圓的外緣切斷的貼附裝置，是如專利文獻2。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-123382號公報
[專利文獻2]日本特開2007-62004號公報
[專利文獻3]日本特開2006-352054號公報
但是在專利文獻2的薄片貼附裝置，採用專利文獻1的接合薄片的情況，因無法進行該凹部及晶圓的位置對合，而具有無法對應的問題。
在此，在專利文獻3中，接合薄片是預先被切斷成晶圓的外形，該接合薄片的吐出中，藉由檢出手段檢出接合薄片的位置偏離，修正該偏離量使晶圓及接合薄片的外形大致一致地進行貼附。但是，在這種專利文獻3中，因為為了修正偏離量而需要將支撐晶圓的載置台移動，所以會導致載置台周圍的移動機構等的構成成為複雜的問題。
[發明的目的]
本發明的目的，是提供一種的薄片貼附裝置及貼附方法，可以達成構造的簡略化，且可以將具有凹部的接合薄片的該凹部正確地配置在被覆體的預定的位置，可以將該接合薄片貼附在被覆體。
為了達成前述目的，本發明所採用的構成為，一種薄片貼附裝置，是在基材薄片的一方的面設有接合劑層，將在該接合劑層於每一預定間隔形成有凹部的接合薄片貼附在被覆體的一方的面，其特徵為：具備：支撐手段，具有可從前述被覆體的另一方的面側將該被覆體支撐的支撐面；及吐出手段，是使前述接合薄片面向前述支撐面的方式吐出；及凹部檢出手段，是面向前述支撐面使檢出被吐出的接合薄片中的前述凹部的位置；及搬運手段，可將被覆體載置在前述支撐面；及按壓手段，是將前述接合薄片從基材薄片側按壓並貼附在前述被覆體；前述搬運手段，是依據前述凹部檢出手段的檢出結果，使前述凹部被配置於前述被覆體的預定的位置地使前述接合薄片被貼附的方式將該被覆體載置在前述支撐面上。
本發明所採用的構成為，具有可將被貼附在前述被覆體的接合薄片切斷的切斷手段也可以。
且可較佳採用的構成為，包含供檢出前述被覆體的位置用的被覆體檢出手段，前述搬運手段，是依據前述被覆體檢出手段的檢出結果，使前述凹部被貼附在前述被覆體的預定的位置的方式將該被覆體載置在前述支撐面上。
進一步可採用的構成為，前述切斷手段，是被設成可將前述接合薄片切斷成對應前述凹部檢出手段或前述被覆體檢出手段的檢出結果的形狀。
且本發明所採用的一種薄片貼附方法，是在基材薄片的一方的面設有接合劑層，將在該接合劑層於每一預定間隔形成有凹部的接合薄片貼附在被覆體的一方的面之方法，其特徵為，具備：使前述接合薄片面向支撐面的方式吐出的過程；及面向前述支撐面使檢出被吐出的接合薄片中的前述凹部的位置的過程；及依據前述凹部的檢出結果，使前述凹部被配置於前述被覆體的預定的位置並使前述接 合薄片被貼附的方式將該被覆體載置在前述支撐面上的過程；及將前述接合薄片從基材薄片側按壓並貼附在前述被覆體的過程。
依據本發明，因為藉由凹部檢出手段檢出凹部的位置，依據其檢出結果藉由搬運手段將被覆體載置在支撐面上，所以不會將支撐手段移動就可進行前述位置對合，因此可以達成支撐手段及其周邊的構造的簡略化、輕小化。
且因為切斷手段是將接合薄片切斷成對應凹部檢出手段和被覆體檢出手段的檢出結果的形狀，所以可以對應具有多種多樣的形狀的接合薄片和被覆體將接合薄片貼附。
以下，一邊參照圖面一邊說明本發明的實施例。
又，在本說明書中，若未特別明示，「上」、「下」的使用，是以第1圖為基準。
在第1圖及第2圖中，薄片貼附裝置10，具備：支撐手段11，是設成可支撐作為被覆體的晶圓W；及吐出手段12，是將使面帶狀的接合薄片S假黏著在帶狀的剝離薄片RL的一方的原料捲R吐出；及凹部檢出手段13，是用來檢出被形成於接合薄片S的凹部C的位置；及多關節機械手臂15，是作為構成後述的搬運手段及切斷手段的驅動機器；及按壓手段18，是將接合薄片S按壓並貼附於被支撐於支撐手段11的晶圓W；及定位裝置19，是被進行支撐於支撐手段11之前的晶圓W的定位；及控制手段20，是將本薄片貼附裝置10的整體的動作控制。
前述晶圓W，是在一方的面(上面)形成有複數隆起B，這些隆起B，是半導體晶片的電極且具有預定的高度。
前述接合薄片S，具備：基材薄片BS、及被層疊在此基材薄片BS的一方的面(第2圖(B)中上面)的接合劑層AD。在接合劑層AD中，在接合薄片S的延伸方向以每一預定間隔形成有凹部C(在凹部的底面雖沒有接合劑，但是有也可以)。各凹部C，是被收納在晶圓W的面內，且，形成可將晶圓W上的隆起B全部收容的形狀及尺寸。在相鄰接的凹部C間中，設有基準記號BM。接合薄片S的端寸寬度方向(Y軸方向)中的各基準記號BM的位置及各凹部中心位置DC，是在該Y軸方向不會偏離而成為一致。各基準記號BM、及成為最接近接合薄片S的吐出方向(X軸方向)的凹部中心位置DC之間的該X軸方向的距離D，是設定成全部相同。即，各凹部中心位置DC、及對應此的基準記號BM之間的相對位置關係是時常一定，使凹部中心位置DC可以由基準記號BM的位置來決定。
前述支撐手段11，具備：設有與晶圓W的外周緣形狀大致同形的外周緣並且設有可將晶圓W從另一方的面(第1圖中下面)側吸附並支撐的支撐面21的內側載置台22、及使在與內側載置台22之間形成間隙的方式設成剖面視凹狀的外側載置台25、及作為使內側載置台22昇降的驅動機器的直動馬達27，內側載置台22，是設成可對應接合薄片S的厚度和晶圓W的厚度昇降。
前述吐出手段12，具備：設在框架F並將被捲繞成滾子狀的原料捲R支撐的支撐滾子33、及將剝離薄片RL回收的回收滾子34、及被配置在支撐滾子33及回收滾子34之間的複數導引滾子36～39、及可透過作為驅動機器的馬達M1而旋轉的驅動滾子41、及在與該驅動滾子41之間將剝離薄片RL挾入的夾送輥42、及在原料捲R的吐出途中將剝離薄片RL折返並將接合薄片S從該剝離薄片RL剝離的剝離板43、及藉由按壓手段18將接合薄片S貼附在晶圓W時的接合薄片S所被賦予的張力加以檢出用的負荷感知器44、及連接有此負荷感知器44的張力測量滾子46、及使負荷感知器44的檢出值成為預定值的方式使剝離板43移動的驅動手段47、及透過煞車塊50、51將接合薄片S挾入來作為抑制接合薄片S的吐出的驅動機器用的汽缸53、54、及將剝離板43及導引滾子37～39及負荷感知器44及張力測量滾子46及汽缸53、54支撐的框架F1、及將晶圓W的外側的不需要接合薄片S1捲取的捲取手段56。吐出手段12，是使由剝離板43從剝離薄片RL被剝離的接合薄片S面向支撐面21的上方的方式吐出。
前述驅動手段47，是包含作為驅動機器的單軸機械手臂58，該單軸機械手臂58的無圖示的滑件是被安裝於框架F1，藉由透過控制手段20由負荷感知器44被檢出的接合薄片S的張力，將框架F1可朝上下方向昇降地支撐。
前述捲取手段56，具備：被支撐於框架F2的滾子60、及藉由作為驅動機器的馬達M2驅動的驅動滾子61、及在與驅動滾子61之間將不需要薄片S1挾入追從該驅動滾子61地旋轉的捲取滾子63。又，框架F2，是被支撐於作為驅動機器的線性馬達65的滑件65A上並朝X軸方向可移動地被設置。
前述凹部檢出手段13，是由被設在第1圖所示的剝離板43的上方的照相機等的攝像手段所構成，將被吐出的接合薄片S中的基準記號BM攝像來檢出該基準記號BM的X軸及Y軸方向的位置，並可將該資料朝控制手段20輸出。
前述多關節機械手臂15，是6軸機械手臂，具備：基座部70、及被配置於該基座部70的上面側的第1臂71～第6臂76、及被安裝於第6臂76的自由端側的保持挾盤77，可在其作業領域內將保持挾盤77朝其中任一位置、其中任一方向移動。保持挾盤77，是與將裁刀刃78支撐的裁刀刃支架79卡脫地連結，且，可替換成第1圖中由二點鎖線包圍的圓內以平面圖顯示的搬運臂支架81。搬運臂支架81，是將搬運臂82支撐，在此搬運臂82中設有無圖示的複數吸引口，藉由與保持挾盤77的連接而與無圖示的減壓手段連接而成為可將晶圓W吸附保持。在此，藉由裁刀刃78、裁刀刃支架79及多關節機械手臂15構成切斷手段，藉由搬運臂支架81、搬運臂82及多關節機械手臂15構成搬運手段。
前述按壓手段18，具備：透過線性馬達65的無圖示的滑件可朝X軸方向移動的框架84、及設在此框架84的上面側的作為驅動機器的汽缸85、及可旋轉地被支撐在此汽缸85的輸出軸並可藉由汽缸85的作動而上下動的按壓滾子86。
前述定位裝置19，具備：從基座88的上面被突設的旋轉台89；及由供檢出晶圓W外周緣、或形成於該外周緣的V形缺口、定向平面等的方位記號用的感測器所構成的被覆體檢出手段90。旋轉台89，是由其上面將晶圓W支撐且使該晶圓W可朝周方向旋轉。被覆體檢出手段90，是藉由將晶圓W的外周緣攝像，來檢出晶圓W的外周緣的位置和方位記號等，並將其檢出結果朝控制手段20輸出。
前述控制手段20，可以由序列器和個人電腦等所構成。在控制手段20中，連接有由操作盤等所構成的無圖示的輸入手段，可藉由此輸入手段將各手段的作動條件和資料等輸入。且，控制手段20，具備：將凹部檢出手段13、負荷感知器44、被覆體檢出手段90的檢出結果輸入的功能；及從來自該檢出結果及輸入手段的輸入，決定各驅動機器的動作方向、動作量、動作速度等的條件，將這些控制的功能。且，也具有：依據從凹部檢出手段13被輸入的資料來決定凹部中心位置DC的功能；及將接合薄片S貼附在晶圓W時，決定凹部中心位置DC所位置的貼附後中心位置H的功能；及依據從被覆體檢出手段90被輸入的資料來決定晶圓中心位置WC及方位記號的位置的功能。又，控制手段20，是藉由無圖示的纜線、和無線構造等，與被控制的各裝置連接。
接著，說明本實施例中的接合薄片S的貼附方法。
在初期設定中，將原料捲R從支撐滾子33拉出預定長度，如第1圖所示，由上昇位置中的剝離板43將剝離薄片RL剝離，將接合薄片固定於捲取滾子63的一方，將剝離薄片RL固定於回收滾子34。
電源若被投入的話，馬達M1、M2會作動，橫跨預定長度將接合薄片S捲取，並且藉由回收滾子34將剝離薄片RL捲取，就可使由剝離板43從剝離薄片RL被剝離的接合薄片S是面向支撐面21上方的方式被吐出。接著，停止各馬達M1、M2的作動，使煞車塊50、51各別與導引滾子37、39抵接來抑制接合薄片S的吐出。抑制此接合薄片S的吐出之後，藉由凹部檢出手段13檢出位於剝離板43上的接合薄片S的基準記號BM，並將檢出資料朝控制手段20輸出。在控制手段20中，依據來自凹部檢出手段13的輸入資料，決定凹部中心位置DC的位置，並且也求得貼附後中心位置H。
接著，使多關節機械手臂15作動，將搬運臂支架81保持在保持挾盤77之後，由搬運臂82將晶圓W吸附保持。且，藉由將晶圓W載置在定位裝置19的旋轉台89上並將晶圓W旋轉，藉由被覆體檢出手段90檢出晶圓中心位置WC及方位記號的位置，將其位置資料朝控制手段20輸出。在控制手段20中，依據來自被覆體檢出手段90的輸入資料，決定晶圓中心位置WC及方位記號的位置。
接著，使多關節機械手臂15作動，將旋轉台89上的晶圓W由搬運臂82吸附保持並朝內側載置台22搬運，將晶圓W載置在支撐面21上。在此搬運中，控制手段20是控制多關節機械手臂15的作動，使晶圓W的晶圓中心位置WC與先求得的貼附後中心位置H一致。即，搬運手段，是依據凹部檢出手段13的檢出結果，使凹部C被配置於晶圓W的預定的位置地使接合薄片S被貼附的方式將晶圓W載置在支撐面21上。
將晶圓W載置在支撐面21上之後，使按壓手段18的汽缸85作動，如第2圖中二點鎖線所示藉由按壓滾子86將接合薄片S從基材薄片BS側按壓，且藉由線性馬達65的作動將按壓手段18朝第1圖中左側移動。隨著此按壓滾子86的移動，張力會施加在接合薄片S，而會對於張力測量滾子46賦予拉伸力。在此，負荷感知器44是將該張力變化檢出，且藉由控制手段20使維持預定張力的方式藉由單軸機械手臂58使框架F1下降，如第2圖(A)中實線所示，接合薄片S是被貼附在外側載置台25的上面及晶圓W的上面。其結果，接合薄片S，是在被賦予預定張力的狀態下，藉由按壓滾子86被按壓而被貼附在晶圓W。在此貼附，如前述，因為事先已載置成使晶圓中心位置WC與貼附後中心位置H一致，所以支撐面21上的晶圓中心位置WC、及凹部中心位置DC會成為在X軸及Y軸方向一致。
接合薄片S的貼附若完成的話，在多關節機械手臂15中，保持挾盤77是從搬運臂支架81被替換成裁刀刃支架79。且，使多關節機械手臂15作動，透過裁刀刃78沿著晶圓W的外周緣將接合薄片S切斷。在此切斷中，多關節機械手臂15，是藉由控制手段20的控制，以貼附後中心位置H、凹部中心位置DC或晶圓中心位置WC為旋轉中心，使裁刀刃78沿著對應晶圓W的徑尺寸的圓形的軌跡移動並進行切斷。
接合薄片S的切斷後，在多關節機械手臂15中，保持挾盤77是再度替換成搬運臂支架81。且，藉由多關節機械手臂15的作動，將貼附有接合薄片S的晶圓W由搬運臂82吸附保持，從內側載置台22取走並朝後續過程等搬運。其後，框架F2是藉由朝圖中左側移動，使不需要接合薄片S1從外側載置台25的上面被剝離並藉由捲取滾子63被捲取。接著，煞車塊50、51從導引滾子37、39遠離，框架F1上昇。與其同時，藉由汽缸85的作動使按壓滾子86上昇，與框架F2一起復歸至如第1圖所示的位置，進行新的接合薄片S的吐出，之後進行與上述同樣的動作。
因此，依據這種實施例，因為藉由凹部檢出手段13檢出凹部中心位置DC，依據該位置資訊控制多關節機械手臂15的作動將晶圓W搬運，所以可以使晶圓W及凹部C一致地貼附接合薄片S。且，不需使內側載置台22移動，就可進行晶圓W及凹部C的位置對合，可以達成支撐手段11的構成的簡略化。
如以上，本發明實施用的最佳的構成、方法等，雖被揭示如前述記載，但是本發明，不限定於此。
即，本發明，是雖未特別圖示、說明特定的實施例，但是已要不脫離本發明的技術的思想及目的範圍，本行業者皆可依據需要，對於以上說明的實施例的形狀、位置或配置等加上各式各樣的變更。
因此，上述所揭示的形狀等的記載，只是為了容易理解本發明而揭示的例示，並非限定本發明，那些的形狀等的限定的一部分或全部的限定的構件的名稱以外的記載，皆被包含於本發明。
例如，前述切斷手段和搬運手段，只要可發揮與前述實施例同樣的功能的話，可進行各種變更。
且前述實施例中的驅動機器，可採用：轉動馬達、直動馬達、線性馬達、單軸機械手臂、多關節機械手臂等的電動機器、氣壓缸、油壓汽缸、桿無汽缸及旋轉汽缸等的致動器等以外，將那些直接或間接地組合也可以(也有與實施例的例示重複者)。
進一步，本發明中的被覆體，不限定於半導體晶圓，玻璃板、鋼板或樹脂板等，其他的被覆體也可以成為對象，半導體晶圓，是矽半導體晶圓或化合物半導體晶圓也可以。
且前述基準記號BM，只要可藉由凹部檢出手段13檢出的話，設在接合劑層AD及基材薄片BS的其中任一也可以，其形狀和位置也不限定於圖示的構成例。
進一步，在凹部檢出手段13中，檢出凹部C的形成緣，藉由該形成緣中的不同的2個弦的垂直2等分線的交點來檢出凹部中心位置DC也可以。由此，可省略接合薄片S的基準記號BM。
且接合薄片S是隔有預定的間隔地假黏著於剝離薄片RL的一方的面的原料捲，且在該接合薄片S形成有凹部C的情況時，可取代凹部檢出手段而採用可將形成於凹部C的外周的凸部檢出用的凸部檢出手段也可以。
AD．．．接合劑層
B．．．隆起
BM．．．基準記號
BS．．．基材薄片
C．．．凹部
D．．．距離
DC．．．凹部中心位置
F．．．框架
F1．．．框架
F2．．．框架
H．．．貼附後中心位置
M1．．．馬達
M2．．．馬達
R．．．原料捲
RL．．．剝離薄片
S．．．接合薄片
S1．．．不需要接合薄片
W．．．半導體晶圓(被覆體)
WC．．．半導體晶圓中心位置
10．．．薄片貼附裝置
11．．．支撐手段
12．．．吐出手段
13．．．凹部檢出手段
15．．．多關節機械手臂
18．．．按壓手段
19．．．定位裝置
20．．．控制手段
21．．．支撐面
22．．．內側載置台
25．．．外側載置台
27．．．直動馬達
33．．．支撐滾子
34．．．回收滾子
36～39．．．導引滾子
41．．．驅動滾子
42．．．夾送輥
43．．．剝離板
44．．．負荷感知器
46．．．張力測量滾子
47．．．驅動手段
50，51．．．煞車塊
53，54．．．汽缸
56．．．捲取手段
58．．．單軸機械手臂
60．．．滾子
61．．．驅動滾子
63．．．捲取滾子
65．．．線性馬達
65A．．．滑件
70．．．基座部
71．．．第1臂
72．．．第2臂
73．．．第3臂
74．．．第4臂
75．．．第5臂
76．．．第6臂
77．．．保持挾盤
78．．．裁刀刃
79．．．裁刀刃支架
81．．．搬運臂支架
82．．．搬運臂
84．．．框架
85．．．汽缸
86．．．按壓滾子
88．．．基座
89．．．旋轉台
90．．．被覆體檢出手段
[第1圖]實施例的薄片貼附裝置的概略前視圖。
[第2圖](A)是將第1圖的主要部分從一部分端面視的前視圖，(B)是將接合薄片從下側所見的概略立體圖。
F．．．框架
F1,F2．．．框架
M1．．．馬達
M2．．．馬達
R．．．原料捲
RL．．．剝離薄片
S．．．接合薄片
S1．．．不需要接合薄片
W．．．半導體晶圓
10．．．薄片貼附裝置
11．．．支撐手段
12．．．吐出手段
13．．．凹部檢出手段
15．．．多關節機械手臂
18．．．按壓手段
19．．．定位裝置
20．．．控制手段
21．．．支撐面
22．．．內側載置台
25．．．外側載置台
27．．．直動馬達
33．．．支撐滾子
34．．．回收滾子
36～39．．．導引滾子
41．．．驅動滾子
42．．．夾送輥
43．．．剝離板
44．．．負荷感知器
46．．．張力測量滾子
47．．．驅動手段
50,51．．．煞車塊
53,54．．．汽缸
56．．．捲取手段
58．．．單軸機械手臂
60．．．滾子
61．．．驅動滾子
63．．．捲取滾子
65．．．線性馬達
65A．．．滑件
70．．．基座部
71．．．第1臂
72．．．第2臂
73．．．第3臂
74．．．第4臂
75．．．第5臂
76．．．第6臂
77．．．保持挾盤
78．．．裁刀刃
79．．．裁刀刃支架
81．．．搬運臂支架
82．．．搬運臂
84．．．框架
85．．．汽缸
86．．．按壓滾子
88．．．基座
89．．．旋轉台
90．．．被覆體檢出手段

Claims (5)

  1. 一種薄片貼附裝置，是在基材薄片的一方的面設有接合劑層，將在該接合劑層於每一預定間隔形成有凹部的接合薄片貼附在被覆體的一方的面，其特徵為：具備：支撐手段，具有可從前述被覆體的另一方的面側將該被覆體支撐的支撐面；及吐出手段，是使前述接合薄片面向前述支撐面的方式吐出；及凹部檢出手段，是面向前述支撐面使檢出被吐出的接合薄片中的前述凹部的位置；及搬運手段，可將被覆體載置在前述支撐面；及按壓手段，是將前述接合薄片從基材薄片側按壓並貼附在前述被覆體；前述搬運手段，是依據前述凹部檢出手段的檢出結果，使前述凹部被配置於前述被覆體的預定的位置地使前述接合薄片被貼附的方式將該被覆體載置在前述支撐面上。
  2. 如申請專利範圍第1項的薄片貼附裝置，其中，具有可將被貼附在前述被覆體的接合薄片切斷的切斷手段。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的薄片貼附裝置，其中，包含供檢出前述被覆體的位置用的被覆體檢出手段，前述搬運手段，是依據前述被覆體檢出手段的檢出結果，使前述凹部被貼附在前述被覆體的預定的位置的方式將該被覆體載置在前述支撐面上。
  4. 如申請專利範圍第2項的薄片貼附裝置，其中，前述切斷手段，是被設成可將前述接合薄片切斷成對應前述凹部檢出手段或前述被覆體檢出手段的檢出結果的形狀。
  5. 一種薄片貼附方法，是在基材薄片的一方的面設有接合劑層，將在該接合劑層於每一預定間隔形成有凹部的接合薄片貼附在被覆體的一方的面之方法，其特徵為，具備：使前述接合薄片面向支撐面的方式吐出的過程；及面向前述支撐面使檢出被吐出的接合薄片中的前述凹部的位置的過程；及依據前述凹部的檢出結果，使前述凹部被配置於前述被覆體的預定的位置並使前述接合薄片被貼附的方式將該被覆體載置在前述支撐面上的過程；及將前述接合薄片從基材薄片側按壓並貼附在前述被覆體的過程。
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