TWI552257B - Keep the device - Google Patents

Description

保持裝置

本發明係關於例如保持晶圓等的基板之保持裝置。

近年來，要求著IC卡、行動電話等電子機器的薄型化、小型化、輕量化等。為了滿足這些要求，對於被組入的半導體晶片也必須使用薄型的半導體晶片。因此，成為半導體晶片的基礎的半導體晶圓的厚度(膜厚)在現狀下為125μm~150μm，但在次世代之晶片用途一般認為必須為25μm~50μm。亦即，為了得到前述膜厚的半導體晶圓，半導體晶圓的薄板化步驟是必要而不可欠缺的。

半導體晶圓的薄板化步驟係以下述方式進行的。首先，以覆蓋半導體晶圓的電路形成面的方式，把保護半導體晶圓之用的支撐片(support plate)，透過雙面具有黏接層的膠帶或者黏接劑來貼附。接著，將此反轉，使半導體晶圓的背面藉由磨機(grinder)研削進行薄板化。接著，把薄板化的半導體晶片的背面，固定於被保持在切片架的切片膠帶上。進而，在此狀態剝離覆蓋半導體晶圓的電路形成面之支持板後，藉由切片裝置分割為各晶片。

如前所述進行薄板化的場合，剝離支持板之後，於半導體晶圓的電路形成面上會殘存著黏接劑等。因此，必須要除去附著的黏接劑等，使半導體晶圓之電路形成面成為清淨的面。總之，在把半導體晶圓固定於切片膠帶上的狀 態，剝離覆蓋半導體晶圓的電路形成面之支持板後，藉由切片裝置分割為各晶片之前，必須要對半導體晶圓的表面進行洗淨處理。

進行此洗淨處理時，或者在其之前的剝離支持板時，會有把半導體晶圓載置於保持台等而固定的場合。

作為保持半導體晶圓的保持裝置，已有專利文獻1~3被發表出來。

專利文獻1所記載的基板處理裝置，係為了不使半導體晶圓破損而由支持板剝離之用者。

於專利文獻2，記載著具備由晶圓剝離保護膠帶時，為了把環狀框固定於其位置而按壓之按壓構件的剝離裝置。

於專利文獻3，記載著使膠帶黏著之複數枚晶圓旋轉時按壓的按壓手段之旋轉器(spinner)洗淨裝置。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2009-59776號公報(2009年3月19日公開)

[專利文獻2]日本特開2003-59862號公報(2003年2月28日公開)

[專利文獻3]日本特開2006-128359號公報(2006年5月18日公開)

使用溶劑洗淨晶圓時，溶劑浸入切片膠帶與切片框之界面的話，切片膠帶與切片框之黏著性會降低。如此，在切片膠帶與切片框之黏著性降低的狀態下使晶圓旋轉的話，由於旋轉時的離心力而會有使切片框由切片膠帶脫離的可能性。

在專利文獻1~3，並沒有記載著溶劑的浸入導致切片膠帶與切片框之黏著性降低，此外也沒有揭示出解決該問題的技術。亦即，在切片膠帶與切片框之黏著性降低的狀態下使晶圓旋轉的話，會有使切片框由切片膠帶脫離的可能性。

本發明係有鑑於前述問題點而完成之發明，目的在於提供使晶圓旋轉時，可以防止切片框由切片膠帶脫離之保持裝置。

為了解決前述課題，相關於本發明之保持裝置，特徵係於外周具備框部同時於單面保持被接著有基板的支撐膜的保持裝置，具備：中介著前述支撐膜保持前述基板，能夠以垂直於前述基板的面方向之直線作為旋轉軸而旋轉的保持部，設於前述保持部，於前述保持部保持前述基板時，位於比前述框部更靠外側，具備藉由使前述保持部旋轉所產生的離心力來握持前述框部的擺錘之握持部，於前 述保持部保持前述基板時，由比前述框部更靠外側的位置往與前述基板的面方向不同的方向突出的方式設置之保護部。

根據本發明的話，即使切片膠帶與切片框之黏著性降低，也可以發揮防止在使晶圓旋轉時，切片框由切片膠帶脫離之效果。

以下，針對本發明之實施型態進行詳細說明。

[保持裝置10]

參照圖1~4說明相關於本發明的保持裝置之一實施型態。圖1係顯示相關於本發明之一實施型態之保持裝置的構造的概略之部分俯視圖，圖2係顯示相關於本發明之一實施型態之保持裝置的構造的概略之部分剖面圖。圖3係顯示使晶圓在旋轉狀態之相關於本發明之一實施型態之保持裝置的構造的概略之部分俯視圖，圖4係顯示使晶圓在旋轉狀態之相關於本發明之一實施型態之保持裝置的構造的概略之部分剖面圖。圖2係於圖1所示的A-A’線切斷保持裝置10的剖面圖，圖4係於圖3所示的B-B’線切斷保持裝置10的剖面圖。

保持裝置10，具備保持台(保持部)13、擺錘11、 及保護銷(保護部)12，於外周具備切片框(框部)22同時於單面保持被接著著晶圓(基板)(未圖示)的切片膠帶(支撐膜)21。

保持台13，如圖2所示，透過切片膠帶21保持晶圓20。接著，保持台13，能夠以垂直於晶圓20的面方向之直線為旋轉軸進行旋轉。保持台13，亦可具備旋轉驅動部。此外，保持台13，亦可具備藉由吸附切片膠帶21，而保持晶圓20的抽吸部14。保持台13之載置晶圓20之面以圓形狀為佳。

抽吸部14，由切片膠帶21被接著之側的面來抽吸晶圓20。作為抽吸機構只要設置從前習知的抽吸機構即可。例如，設置抽吸吸著面上的氣體之用的抽吸孔(未圖示)亦可。接著，此抽吸孔，被連接於真空泵等減壓手段，藉由配置晶圓20，使抽吸手段動作，晶圓20與吸著面之間成為減壓的狀態，可以藉此進行吸附。抽吸孔，可以在板狀構件的特定位置形成孔來設置，例如，抽吸孔亦可以是貫通板件之貫通孔。此外，使用多孔質的材質來形成亦可。作為多孔質材質，例如可以例示聚丙烯、碳、鋁、陶瓷等。藉此，可以把晶圓20固定於保持台13上。又，抽吸部14之載置晶圓20之面以圓形狀為佳。

切片膠帶21，中介著接著劑貼附於晶圓的保持台13側之面。晶圓20之背向於切片膠帶21貼附的面之面上，被貼附支撐板24。

例如，在本實施型態，首先晶圓20供應給薄化製程 。具體而言，於晶圓20的單面塗布接著劑形成接著劑層23之後被接著於支撐板24。接著，研磨與被接著支撐板24之面相反側的面使晶圓20薄化。又，支撐板24，是在薄化晶圓20的步驟發揮支撐作用之構件。支撐板24，例如係以其膜厚為500~1000μm的玻璃來形成。其次，在晶圓20之與被接著支撐板24的面相反側之面被接著切片膠帶21而載設於保持台13上。

切片膠帶21，於外周具備切片框22。作為切片膠帶21，基底膜使用PVC(聚氯乙烯)或聚烯烴、聚丙烯等樹脂膜。此外，切片膠帶21，填補在被剝離支撐板24後之晶圓20的強度，發揮使得操作變得容易的作用。

其次，藉由從支撐板24上供給溶劑，溶解構成接著劑層23的接著劑除去該接著劑層23，可以拆下支撐板24。又，支撐板24被形成垂直於面方向的貫通孔，使由上面供給的溶劑到達接著劑層23。此外，此時於晶圓20上接著劑未完全被除去而殘存。又，於保持台13上亦可在除去支撐板24之後再載置。

剝離支撐板24後，為了除去殘存於晶圓20上的接著劑，使保持晶圓20的保持台13旋轉，同時對晶圓20供給溶劑。使保持裝置10旋轉時，藉由其離心力使擺錘11傾倒向切片框22方向，擺錘11的上側握持著切片框22。

保持台13亦可具有的旋轉驅動部，係使被載置於保持台13的晶圓20與保持台13一起旋轉之用的。旋轉驅 動部，以垂直於晶圓20的面方向之直線為旋轉軸使晶圓20旋轉的方式被構成。晶圓20，以其中心成為前述旋轉軸的方式被載置於保持台13上。藉此，保持裝置10可以使晶圓20旋轉。根據旋轉驅動部之晶圓20的轉速，只要因應用途而適當設定即可，例如，可以為500min^-1以上、3000min^-1以下。

擺錘11，設於保持台13的外周，於保持台13保持晶圓時，位於比切片框22更外側。接著，如圖3及4所示，藉由使保持台13旋轉產生的離心力，擺錘11傾斜往切片框22，以切片框22夾入擺錘11的上側與保持台13之間的方式來握持。擺錘11，作為切片框22的握持部而發揮功能。

擺錘11，藉由軸撐部11a而被軸撐著。接著，擺錘11，其比軸撐部11a更下側(以保持台13為中心在晶圓20被保持之側的相反側)比起比軸撐部11a更上側(以保持台13為中心在晶圓20被保持之側)重量變得更重，而能夠以軸撐部11a為中心進行旋轉。此外，軸撐部11a，於擺錘11保持台13之沿著晶圓20(切片膠帶21)載置面的方向之位置，成為比中心更偏保持台13側。藉此，如圖4之箭頭所示，藉由保持台13的旋轉產生的離心力，使擺錘11之比軸撐部11a更為上側傾斜往切片框22側(內側)，擺錘11之比軸撐部11a更為下側傾斜往切片框22的相反側(外側)。

擺錘11，為了握持切片框22確實把晶圓保持於保持 台13上，以至少設置4個為佳，分別之擺錘11，於切片框22的外周設為等間隔為更佳。

如此，使保持台13旋轉時，藉由擺錘11握持切片框22，但是在此時，被供給至晶圓20的溶劑會浸入切片膠帶21與切片框22之界面，而使切片膠帶21與切片框22之黏著性降低。接著，在切片膠帶21與切片框22之黏著性降低的狀態下，使保持裝置10旋轉的話，會有切片框22由切片膠帶21脫離之虞。

為了防止此情形，保持裝置10具備保護銷12。保護銷12，係於保持台13保持晶圓20時，從比切片框22更外側的位置往與沿著晶圓20的面之面方向不同的方向突出的方式設置。亦即，保護銷12，以突出於垂直保持台13的晶圓20載置面(切片膠帶21載置面)方向的方式設置亦可。藉由設置保護銷12，即使在切片膠帶21與切片框22之黏著性降低的狀態使保持裝置10旋轉，也因切片框22接觸於保護銷12，切片框22不會由切片膠帶21脫離。

保護銷12，以防止切片框22從任何位置脫離的方式，至少設置4個為佳，分別的保護銷12，於切片框22的外周設為等間隔為更佳。

保護銷12，在晶圓20被保持於保持台13時，最好是設於對應於設在切片框22的直線狀切取的部分之位置，亦即設在朝向切取部的位置。於切片框22，如圖5所示，設有切片框22的外周之一部分被切取為直線狀的切 取部22a~22d。圖5係顯示切片框之一例之圖。亦即，保護銷12，只要不是設在切片框22的彎曲的部分，而是設在對應於直線的切取部22a~22d的位置即可。藉此，即使切片膠帶21與切片框22之黏著性降低的狀態下使保持裝置10旋轉，也可以使切片框22與保護銷12適切地接觸，防止切片框22由切片膠帶21脫離。

此外，保護銷12與擺錘11，以鄰接設置為佳。進而如圖1及圖3所示，把由被設置保護銷12的台所延伸之軸作為擺錘11的軸撐部11a而設置擺錘11亦可。如此，藉由使保護銷12與擺錘11一體形成，裝置的構成變得單純，裝置的製造及組裝變得容易。此外，保護銷12，如圖1及圖3所示，亦可以2個12夾住擺錘11的方式設置。

保護銷12，於保持台13保持晶圓時，設於由切片框22離開0.2~5mm的位置為佳。藉此，切片框22接著於切片膠帶21時，保護銷12不會接觸於切片框22，但在切片膠帶21與切片框22之黏著性降低的狀態下使保持裝置10旋轉時，保護銷12接觸於切片框22，可以更為確實地防止切片框22由切片膠帶21脫離。

此外，保護銷12，以藉由金屬或樹脂材料形成為佳。形成保護銷12的金屬材料，例如可以舉出鋁、不銹鋼、鈦等。形成保護銷12的樹脂材料，例如可以舉出聚甲醛(polyoxymethylene)(POM)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯．全氟代烷基乙烯基醚共聚合物(PFA)、聚 丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等。

藉由這樣的材料來形成保護銷12，可以賦予防止切片框22由切片膠帶21脫離所必要的剛性，而且重量輕，所以可防止裝置的重量化。

保護銷12，以先端部變細的圓柱狀等柱形狀為佳，但其形狀沒有特別限定。此外，保護銷12的高度沒有特別限定，只要大於切片框22的厚度即可，例如可以是由切片框22的上面起0.5~5mm的高度。此外，保護銷12的直徑只要是可以得到必要的剛性之直徑即可，沒有特別限定。

[產業上利用可能性]

本發明，例如可利用於薄板化晶圓之表面處理等。

10‧‧‧保持裝置

11‧‧‧擺錘

11a‧‧‧軸撐部

12‧‧‧保護銷(保護部)

13‧‧‧保持台(保持部)

14‧‧‧抽吸部

20‧‧‧晶圓(基板)

21‧‧‧切片膠帶

22‧‧‧切片框

22a~22d‧‧‧切取部

23‧‧‧接著劑層

24‧‧‧支撐板

圖1係顯示相關於本發明之一實施型態之保持裝置的構造的概略之部分俯視圖。

圖2係顯示相關於本發明之一實施型態之保持裝置的構造的概略之部分剖面圖。

圖3係使晶圓旋轉的狀態之相關於本發明的一實施型態之保持裝置的構造概略之部分俯視圖。

圖4係使晶圓旋轉的狀態之相關於本發明的一實施型態之保持裝置的構造概略之部分剖面圖。

圖5係顯示切片框之一例之圖。

10‧‧‧保持裝置

11‧‧‧擺錘

12‧‧‧保護銷(保護部)

21‧‧‧切片膠帶

22‧‧‧切片框

24‧‧‧支撐板

Claims (7)

1. 一種保持裝置，其特徵係於外周具備框部同時於單面保持被接著有基板的支撐膜的保持裝置，具備：中介著前述支撐膜保持前述基板，能夠以垂直於前述基板的面方向之直線作為旋轉軸而旋轉的保持部，設於前述保持部，於前述保持部保持前述基板時，位於比前述框部更靠外側，具備藉由使前述保持部旋轉所產生的離心力來握持前述框部的擺錘之握持部，及於前述保持部保持前述基板時，由比前述框部更靠外側的位置往與前述基板的面方向不同的方向突出的方式設置之保護部。
2. 如申請專利範圍第1項之保持裝置，其中具備4個以上前述保護部，分別設為等間隔。
3. 如申請專利範圍第1或2項之保持裝置，其中前述保護部，於前述保持部，係設在前述基板被保持時對應於設在前述框部的直線狀的切取部之位置。
4. 如申請專利範圍第1或2項之保持裝置，其中前述保護部，在前述保持部保持前述基板時，設於離開前述框部0.2~5mm的位置。
5. 如申請專利範圍第1或2項之保持裝置，其中前述保護部，係由金屬或樹脂材料形成的。
6. 如申請專利範圍第1或2項之保持裝置，其中前述保護部，係柱形狀。
7. 如申請專利範圍第1或2項之保持裝置，其中前 述保持部，具備由前述支撐膜被接著之側的面來抽吸前述基板的抽吸部。