CN100587936C

CN100587936C - 晶片保持垫

Info

Publication number: CN100587936C
Application number: CN200710088734A
Authority: CN
Inventors: 桑名一孝
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: JP4634949B2; JP2007258206A; CN101043015A

Abstract

本发明提供一种晶片保持垫，即使是在外周部设有环状的加强部并形成有凹部的晶片也能够不破损地吸引保持。对在表面具有形成了多个器件的器件区域与围绕器件区域的外周剩余区域的晶片进行保持的晶片保持垫，具有：保持部，具备与外周剩余区域对应的环状的吸引保持面，并在该吸引保持面开设有吸引孔；和支撑保持部的支撑部。

Description

晶片保持垫

技术领域

本发明涉及用于吸引保持半导体晶片等晶片的晶片保持垫。

背景技术

在半导体器件制造工序中，由在大致圆盘状的半导体晶片的表面方格状地排列的称为切割道的预分割线划分了多个区域，在该被划分的区域形成IC、LSI等器件。然后，通过将半导体晶片沿着切割道切断，来分割形成有器件的区域制造各半导体芯片。并且，在蓝宝石基板的表面层叠了氮化镓系列化合物半导体等的光器件晶片也通过沿着切割道切断而分割成单个的发光二极管、激光二极管等光器件，并广泛利用于电气设备。

上述那样被分割的晶片在沿着切割道切断之前，对背面进行研磨或腐蚀形成规定的厚度。近几年，为了实现电气设备的轻量化、小型化，要求将晶片厚度形成为50μm以下。

然而，若将晶片厚度形成为50μm以下，则容易破损，存在晶片的运送等处理困难的问题。

为解决上述问题，本申请人作为(日本)特愿2005-165395号提出了一种晶片加工方法，对晶片背面的与器件区域对应的区域进行研磨使器件区域的厚度形成规定厚度，并且，残留晶片背面的外周部而形成环状的加强部，由此可以形成具有刚性的晶片。

为了运送上述那样形成了规定厚度的晶片，一般使用对晶片的整个面进行吸引保持的整面吸附垫。但是，对如上述的在外周部设有环状加强部并形成凹部的晶片利用整面吸附垫进行吸引保持时，存在形成得较薄的器件区域弯曲而破损的问题。

发明内容

本发明是针对上述情况提出的，其主要技术课题是提供一种晶片保持垫，即使是在外周部设有环状加强部并形成有凹部的晶片，也能够不破损地吸引保持。

为解决上述主要的技术课题，根据本发明，对在表面具有形成了多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片进行保持的晶片保持垫，其特征在于，具有：

保持部，具备对应于该外周剩余区域的环状的吸引保持面，并在该吸引保持面开设有吸引孔；及支撑该保持部的支撑部。

上述吸引孔由沿着上述环状的吸引保持面形成的连通槽构成。

并且，在晶片的外周剩余区域形成有表示晶片的结晶方向的标记，在除了形成有该标记的区域以外的区域形成有上述连通槽。

具有上述环状的保持面的保持部对应于晶片的直径而同心圆状地设置有多个。

并且，在上述支撑部形成有使具备环状的保持面的保持部的内侧开放于大气中的大气开放孔。

发明的效果

根据本发明，一种晶片保持垫，对在表面具有形成了多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片进行保持，具有保持部，该保持部具备对应于外周剩余区域的环状的吸引保持面并在该吸引保持面开设有吸引孔，利用环状的吸引保持面仅吸引保持晶片外周剩余区域；所以不对器件区域作用负压，因此，即使是在外周剩余区域设有环状的加强部并在器件区域形成有凹部的晶片，也能够不破损器件区域而进行吸引保持。

附图说明

图1是表示由根据本发明的晶片保持垫保持的晶片中的进行研磨加工之前的半导体晶片的立体图。

图2是表示在图1所示的半导体晶片的表面粘贴了保护部件的状态的立体图。

图3是用于对图1所示的半导体晶片的背面进行研磨加工的研磨装置的立体图。

图4是通过图3所示的研磨装置对半导体晶片的背面进行研磨加工的加强部形成工序的说明图。

图5是实施了图4所示的加强部形成工序的半导体晶片的截面图。

图6是对设置在图3所示的研磨装置中的晶片运送机构的主要部分进行放大表示的立体图。

图7是构成图6所示的晶片运送机构的、根据本发明构成的晶片保持垫的底面图。

图8是图7中A-A线截面图。

图9是由根据本发明构成的晶片保持垫来保持了半导体晶片的状态的截面图。

具体实施方式

以下，关于本发明的晶片保持垫的最佳实施方式，参考附图进一步详细说明。

首先，对由本发明的晶片保持垫吸引保持的晶片的加工方法进行说明，上述晶片在表面具有形成了多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域。

图1示出作为加工成规定厚度前的晶片的半导体晶片的立体图。图1所示的半导体晶片10由例如厚度为700μm的硅晶片构成，在表面10a呈方格状地形成有多个切割道101，并且，在由该多个切割道101划分的多个区域形成有IC、LSI等器件102。这样构成的半导体晶片10具有形成了器件102的器件区域104和围绕该器件区域104的外周剩余区域105。并且，在图1所示的半导体晶片10的外周，形成有作为表示硅晶片的结晶方向的标记的切口106。此外，作为表示硅晶片的结晶方向的标记也有定向平面。

在如上述那样构成的半导体晶片10的表面10a，如图2所示地粘贴保护部件11(保护部件粘贴工序)。所以，形成半导体晶片10的背面10b露出的形态。

实施保护部件粘贴工序后，实施如下的加强部形成工序：对半导体晶片10的背面11b的与器件区域104对应的区域进行研磨使器件区域104的厚度形成规定厚度，并且，使半导体晶片10的背面10b的与外周剩余区域105对应的区域残留而形成环状加强部。此加强部形成工序通过图3所示的研磨装置来实施。

图3所示的研磨装置2具有大致长方体状的装置壳体20。在装置壳体20的图3中右上端设有固定支撑板21。在此固定支撑板21的内侧面设有沿上下方向延伸的一对导轨22、22。在一对导轨22、22上沿上下方向可移动地安装有作为研磨机构的研磨组件3。

研磨组件3具有：组件壳体31；研磨轮33，通过紧固螺栓334紧固安装在研磨轮安装部32上，该研磨轮安装部32自由旋转地安装在该组件壳体31的下端；电机34，安装在该组件壳体31的上端，使研磨轮安装部32向以箭头32a所示的方向旋转；安装了组件壳体31的安装部件35；及安装了该安装部件35的移动底座36。研磨轮33由圆盘状的底座331与安装在该底座331的下表面的环状的研磨磨石332构成，底座331通过多个紧固螺栓334安装在研磨轮安装部32。

图示实施方式中研磨组件3具有垂直移动机构37，使上记移动底座36沿着一对导轨22、22移动并使研磨轮33在与下述的卡盘台的保持面垂直的方向上移动。垂直移动机构37具备：外螺纹杆371，与一对导轨22、22平行地沿上下方向配置并可旋转地支承在上记固定支撑架板21上；脉冲电机372，用于旋转驱动该外螺纹杆371；及未图示的内螺纹块，安装在上记移动底座36上，并与外螺纹杆371螺合；通过脉冲电机372对外螺纹杆371进行正转或反转驱动，使研磨组件3在上下方向(与下述的卡盘台的保持面垂直的方向)移动。

图示的实施状态中的研磨装置2具有在上述固定支撑板21的前侧与装置壳体20的上表面大致一致地配置的旋转台4。此旋转台4形成了较大直径的圆盘状，通过未图示的旋转驱动机构向以箭头4a所示的方向适当旋转。在图示实施方式的情况下，在旋转台4配置有2个卡盘台5，该2个卡盘台能够分别以180度的相位角在水平面内旋转。此卡盘台5具有圆盘状底座51与由多孔陶瓷材料形成为圆盘状的吸附保持卡盘52，通过使未图示的吸引机构工作来吸引保持吸附保持卡盘52上(保持面)放置的被加工物。这样构成的卡盘台5如图3所示地通过由未图示的旋转驱动机构驱动向以箭头5a所示的方向旋转。配置在旋转台4的2个卡盘台5，通过在旋转台4适当旋转依次移动到被加工物运入/运出区域A、研磨加工区域B、及被加工物运入/运出区域A。图示实施方式的研磨装置2具有将保持在卡盘台5上并实施了下述的研磨加工的半导体晶片10从卡盘台5运出的晶片运送机构6。该晶片运送机构6后面详细说明。

利用上述的研磨装置2实施加强部形成工序，要在位于被加工物运入/运出区域A的卡盘台5的上表面(保持面)放置通过未图示的晶片运入机构运送的上记半导体晶片10的保护部件11侧，将半导体晶片10吸引保持在卡盘台5上。然后，将旋转台4通过未图示的旋转驱动机构向以箭头4a所示的方向旋转180度，使放置了半导体晶片10的卡盘台5定位于研磨加工区域B。这里，参照图4对保持在卡盘台5上的半导体晶片10与构成研磨轮33的环状的研磨磨石332的关系进行说明。卡盘台5的旋转中心P1与环状的研磨磨石332的旋转中心P2偏心，环状的研磨磨石332的外径的尺寸设定成比半导体晶片10的器件区域104和剩余区域105的边界线106的直径小、比边界线106的半径大，环状研磨磨石332通过卡盘台5的旋转中心P1(半导体晶片10的中心)。

然后，如图3及图4所示，卡盘台5向以箭头5a所示的方向以300rpm旋转，并且使研磨磨石332向以箭头32a所示的方向以6000rpm旋转的同时，使垂直移动机构37工作而使研磨轮33即研磨磨石332与半导体晶片10的背面接触。并且，将研磨轮33即研磨石332以规定的研磨进给速度向下方研磨进给规定量。结果，在半导体晶片10的背面如图5所示地研磨除去与器件区域104对应的区域而形成规定厚度(例如30μm)的圆形的凹部104b，残留与外周剩余区域105对应的区域而形成为环状的加强部105b。

若实施了上述加强部形成工序，通过未图示的旋转驱动机构使旋转台4向以箭头4a表示的方向转动180度，使放置了已实施加强部形成工序的半导体晶片10的卡盘台5定位于被加工物运入/运出区域A。在定位于被加工物运入/运出区域A的卡盘台5上保持的已实施加强部形成工序的半导体晶片10吸引保持在晶片运送机构6的保持垫7上运送到下个工序。

这里，关于晶片运送机构6参考图6及图8进行说明。

图6及图8所示的晶片运送机构6具有依据本发明构成的保持垫7与支撑该保持垫7的工作臂8，工作臂8的基端部如图3所示地与转动轴9连结。并且，转动轴9通过未图示的旋转驱动机构转动，并且通未图示的移动机构沿上下方向移动。

保持垫7如图7及图8所示地包括与上记半导体晶片10的外周剩余区域105即环状的加强部105b对应的第1环状保持部71、在该第1环状保持部71的径向外侧同心圆状地配置的第2环状保持部72、以及支撑该第1环状保持部71及第2环状保持部72的圆形的支撑部73。第1环状保持部71具有与半导体晶片10的外周剩余区域105即环状加强部105b对应的环状吸引保持面711。并且，在第1环状保持部71设有在环状吸引保持面711开口的吸引孔712。此吸引孔712由沿着环状吸引保持面711形成的连通槽构成，在除了与作为表示半导体晶片10的结晶方向的标记的切口106对应的区域711a以外的区域形成。在这样形成的吸引孔712连通设有吸引通道713。第2环状保持部72形成为与直径比上记半导体晶片10大的晶片对应的大小，与第1环状保持部71相同地包括环状的吸引保持面721、在该环状吸引保持面721开口的吸引孔722、及吸引通道723。这样构成的第1环状保持部71及第2环状保持部72如图6所示地在吸引机构74分别连接有吸引通道713及吸引通道723。

吸引机构74包括：吸引源741，将该吸引源741和上记吸引通道713及吸引通道723进行连通的第1挠性管742及第2挠性管743，以及分别设置在该第1挠性管742及第2挠性管743的第1电磁开闭阀744及第2电磁开闭阀745。这样构成的吸引机构74使第1电磁开闭阀744导通而断路时，从吸引源741通过第1挠性管742及吸引通道713对吸引孔712作用负压。并且，当使第2电磁开闭阀745导通而断路时，从吸引源741通过第2挠性管743及吸引通道723对吸引孔722作用负压。

上记圆形的支撑部73在图示的实施方式中用合适的合成树脂与上记第1环状保持部71及第2环状保持部72形成一体，同第1环状保持部71及第2环状保持部72的与吸引保持面711及吸引保持面721相反一侧的面连接。在这样形成的圆形支撑部73形成有使第1环状保持部71的内侧及第2环状保持部72的内侧分别开放于大气中的多个大气开放孔731及732。另外，在支撑部73的上面中央部突出形成有支承轴部733，此支撑轴部733安装在上述工作臂的前端部。在支撑轴部733的上端设有卡止部733a，该卡止部733a与形成在工作臂8上的卡合部81卡合。并且，在支撑部73的上表面和工作臂8之间设有压缩线圈弹簧，在图8中对支撑部73向下方施力。

图示实施方式中的晶片运送机构6如上那样构成，以下对其作用进行说明。

晶片运送机构6从如图3所示状态通过未图示的旋转驱动机构将转动轴9转动规定角度，将安装在工作臂8的前端部的保持垫7移动到定位于被加工物运入/运出区域A的卡盘台5上保持的半导体晶片10的上方。然后，通过未图示的移动机构使转动轴9向下方移动，如图9所示地将保持垫7的第1环状保持部71的环状的吸引保持面711放置在半导体晶片10的外周剩余区域105即环状加强部105b的上表面。这时，环状吸引保持面711中的没有形成吸引孔712的区域711a设定成定位于与作为表示半导体晶片10的结晶方向的标记的切口106对应的位置。并且，解除卡盘台5对半导体晶片10的吸引保持，使上记吸引机构74的第1电磁开闭阀744导通而断路。结果，从吸引源741通过第1挠性管742、吸引通道713及吸引孔712对第1环状保持部71的环状的吸引保持面711作用负压，所以半导体晶片10的外周剩余区域105即环状的加强部105b的上表面被吸引保持在该环状的吸引保持面711上。

这样，保持垫7通过环状的保持面711仅吸引保持半导体晶片10的外周剩余区域105即环状的加强部105b，所以不对器件区域104作用负压，形成得较薄的器件区域104不会因负压而弯曲破损。并且，有作用于第1环状保持部71的吸引保持面711的负压泄漏而作用于第1环状保持部71内的情况，但是，在构成保持垫7的支撑部73设有大气开放孔731，所以第1环状保持部71内不会成为负压。从而，可以事先防止半导体晶片10的形成得较薄的器件区域104因负压弯曲而导致的破损。并且，在图示实施方式中，保持垫7的环状吸引保持面711中的没有形成吸引孔712的区域711a设定成定位于与作为表示半导体晶片10的结晶方向的标记的切口106对应的位置，所以负压不会通过切口106泄漏。并且，在图示实施方式中，保持垫7具有第1环状保持部71和第2环状保持部72，所以可以与直径不同的2种晶片对应。

以上示出了将根据本发明的晶片保持垫应用于研磨装置的搬运机构的例子，但是本发明的晶片保持垫也可以用于其它加工装置及在加工装置之间运送晶片的运送机构。

Claims

1.一种晶片保持垫，对在表面具有形成了多个器件的器件区域和围绕该器件区域的外周剩余区域的晶片进行保持，其特征在于，具有：

保持部，具备对应于该外周剩余区域的环状的吸引保持面，并在该吸引保持面开设有吸引孔；及

支撑该保持部的支撑部。

2.如权利要求1所述的晶片保持垫，其特征在于，该吸引孔由沿着该环状的吸引保持面形成的连通槽构成。

3.如权利要求1或者2所述的晶片保持垫，其特征在于，在晶片的外周剩余区域形成有表示晶片的结晶方向的标记，在除了形成有该标记的区域以外的区域形成有该连通槽。

4.如权利要求1所述的晶片保持垫，其特征在于，具有该环状的保持面的该保持部对应于晶片的直径而同心圆状地设有多个。

5.如权利要求1所述的晶片保持垫，其特征在于，在该支撑部形成有使具备该环状的保持面的该保持部的内侧开放于大气中的大气开放孔。