CN105390428A - 粘合带剥离方法和粘合带剥离装置 - Google Patents

粘合带剥离方法和粘合带剥离装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种粘合带剥离方法和粘合带剥离装置。利用设于保持台的环状凸部保持晶圆的外周，向保持台的被该晶圆密闭的空间供给空气而进行加压。在该加压状态下利用剥离构件一边将剥离带粘贴于保护带并折返一边将剥离带剥离，由此以使保护带与剥离带成为一体的方式从晶圆剥离粘合带。在该剥离工序中，利用压力计检测保持台的空间的压力变化。通过将检测到的压力的实测值与预先确定的基准值相比较来判断晶圆的裂纹。

Description

粘合带剥离方法和粘合带剥离装置
技术领域
本发明涉及将粘贴于半导体晶圆(以下，适当称为“晶圆”)的电路形成面的保护带或双面粘合带等粘合带剥离的粘合带剥离方法和粘合带剥离装置。
背景技术
在完成图案形成处理后的晶圆的表面上粘贴保护带，之后，对整个背面均匀地实施背磨处理。带有保护带的晶圆在被输送至切断分离成芯片的切割工序之前，从晶圆的表面剥离保护带。
作为从晶圆表面剥离保护带的方法，例如如下那样实施。使粘贴有保护带的表面朝上，将晶圆吸附保持于保持台。一边使粘贴辊转动，一边将剥离用的粘合带粘贴在保护带上。之后，利用顶端薄的板状的带缘构件对粘合带逐渐进行反转剥离，从而从晶圆表面一体地将粘接在粘合带上的保护带剥离(参照日本特开2002-124494号公报)。
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述以往方法中产生以下那样的问题。
近年，为了能够实现与应用程序的急速进步相伴的高密度安装，谋求晶圆的薄型化。另外，与该薄型化同时，存在晶圆的尺寸变大的趋势。由于随着上述薄型化和大型化而晶圆的刚性降低，因此易于产生晶圆的裂纹。
在裂纹产生了的情况下，能利用形成于保持台的多个吸附孔的吸引力的变化，检测出裂纹的产生。但是，只有在产生了裂纹的部位和吸附孔重叠了的情况下，才能够检测出吸引力的变化。即，不能在晶圆的整个表面检测裂纹的产生。
因此，当对产生了裂纹的状态的晶圆继续做处理时，所产生的问题是，破片被卷入装置内而引起不必要的停机、或者污染接下来的处理对象的晶圆。
本发明是有鉴于这样的情况而做成的，其主要目的在于，提供一种能够高精度地检测在背面研削后的半导体晶圆产生的裂纹等的粘合带剥离方法和粘合带剥离装置。
用于解决问题的方案
本发明为了达到这样的目的，采用以下的结构。
即，本发明是将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离的粘合带剥离方法，其特征在于，所述粘合带剥离方法包含以下工序：保持工序，在该保持工序中，利用设于保持台的环状凸部保持所述半导体晶圆的外周；加压工序，在该加压工序中，向保持台的被所述半导体晶圆密闭的中空内部供给气体而进行加压；剥离工序，在该剥离工序中，利用剥离构件一边将剥离带粘贴于所述粘合带并折返一边将该剥离带剥离，由此以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；检测工序，在该检测工序中，利用检测器检测在所述剥离工序中向保持台的中空内部供给的气体的供给流量的变化或者中空内部的压力的变化中的至少一种变化；判断工序，在该判断工序中，基于所述检测到的实测值与预先确定的基准值之间的比较来判断半导体晶圆的裂纹。
采用上述方法，因为将覆盖晶圆的表面的粘合带剥离，所以气体会从晶圆的裂纹部分泄漏。利用检测器检测由该泄漏导致改变的气体的供给流量的变化和中空内部的压力变化中的至少一种变化，由此能够检测该裂纹。因此，能够预先防止产生了裂纹的晶圆被输送到接下来的工序。另外，在检测到裂纹的情况下，能够迅速地除去晶圆的破片或者对裂纹进行处理。因此，能够避免对保持台、接下来的处理对象的晶圆的污染。另外，在本发明中，“裂纹”是指包含“开裂”和“缺口”的异常部位。
另外，在上述方法中，也可以存储检测到裂纹的时刻的位置。
采用该方法，能够迅速地确认裂纹的位置并实施处理。另外，在接下来的工序中能够利用该位置信息。例如，在切割处理工序中，能够从切断了的芯片中废弃或者除去该裂纹部分的芯片。
本发明为了达到这样的目的，采用以下的结构。
即，本发明是用于将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离的粘合带剥离装置，其特征在于，所述粘合带剥离装置包含以下结构：保持台，其利用环状凸部保持所述半导体晶圆的外周；加压器，其向被所述半导体晶圆密闭的中空内部供给气体而进行加压；剥离带供给机构，其朝向所述半导体晶圆供给带状的剥离带；剥离机构，其利用剥离构件将剥离带粘贴于所述保持台之上的半导体晶圆，之后，利用该剥离构件将剥离带折返而进行剥离，由此，以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；水平驱动机构，其使所述保持台和所述剥离构件相交叉地相对水平移动；控制部，其用于调整所述保持台的中空内部的压力；检测器，其用于在剥离所述粘合带的工序中检测气体的供给流量的变化和中空内部的压力变化中的至少一种变化；判断部，其用于根据由所述检测器检测到的实测值和预先确定的基准值之间的比较来判断半导体晶圆的裂纹；带回收机构，其用于将与所述粘合带一体化了的剥离带卷取并回收
采用该结构，检测由于将覆盖晶圆表面的粘合带剥离而发生变化的向中空内部供给的气体的流量的变化和中空内部的压力变化中的至少一种变化。因此能够根据该变化检测在晶圆产生的裂纹。即，能够适当地实施上述方法。
另外，在该结构的基础上，也可以构成为，具有用于存储由判断部判断到的裂纹的位置的存储部。
采用该结构，能够根据存储了的位置信息迅速地确认裂纹部位。另外，也能够将该位置信息利用在例如切割工序等以后的工序中。
采用本发明的粘合带剥离方法和粘合带剥离装置，能够高精度地检测在背面研削后的半导体晶圆产生的裂纹。
附图说明
图1是半导体晶圆的局部剖切立体图。
图2是半导体晶圆的背面侧的立体图。
图3是半导体晶圆的局部纵剖视图。
图4是保护带剥离装置的主视图。
图5是表示保护带剥离装置的主要部分的概略结构的俯视图。
图6是保持台的纵剖视图。
图7是表示保护带的剥离动作的图。
图8是表示保护带的剥离动作的图。
图9是表示保护带的剥离动作的图。
图10是表示保护带的剥离动作的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的一实施例。另外，在本实施例中，作为粘合带剥离装置，以保护带剥离装置为例进行说明。另外，本实施例例示从利用环状凸部在背面外周形成有加强部的半导体晶圆(以下，适当称为“晶圆”)剥离保护带的情况。
晶圆
如图1～图3所示，在晶圆W的形成有图案的表面粘贴保护带PT，在表面被保护的状态下对晶圆W进行了背磨处理。除了外周部的径向上的大约2mm以外，对晶圆W的背面进行研削(背磨)。即，使用加工为以下形状的晶圆W：在背面形成扁平凹部b，并且，沿着扁平凹部b的外周残存有环状凸部r。例如，加工为，扁平凹部b的深度d为几百μm，研削区域的晶圆厚度t为几十μm。因此，在背面外周形成的环状凸部r作为提高晶圆W的刚性的环状肋发挥作用，抑制操作、其他的处理工序中的晶圆W的挠曲变形。
保护带剥离装置
图4涉及本发明的一实施例，是表示保护带剥离装置的整体结构的主视图，图5是表示保护带剥离装置的主要部分的概略结构的俯视图，图6是表示保持台的概略结构的纵截面。另外，本实施例的保护带剥离装置相当于本发明的粘合带剥离装置。
如图4所示，保护带剥离装置由保持台1、带供给部2、剥离机构3以及带回收部4构成。
如图4～图6所示，在保持台1上设有凹部5，该凹部5形成为与晶圆W的背面的研削区域的直径相近的直径。在该凹部5的外周部的环状凸部6的表面上形成有对晶圆W的环状凸部r起作用的多个吸附槽7。该吸附槽7与外部的真空源8连通并连接。
另外，形成有用于对由晶圆W的扁平凹部b和保持台1的凹部5形成的空间9进行加压的多个空气供给孔10。该空气供给孔10经由流路11与设置于外部的空气供给装置12连通并连接。另外，在流路11上具有用于检测空间9的压力变化的压力计13。并且，在环状凸部6的侧壁设有将空间9和外部连通的压力控制用的针形阀。另外，空气供给装置12相当于本发明的加压器，压力计13相当于本发明的检测器。
另外，如图4所示，保持台1支承于可动台15，该可动台15以能够沿着前后水平地配置的左右一对轨道14前后滑动的方式支承于该左右一对轨道14。丝杠17对可动台15进行丝杠进给驱动，由脉冲马达16对该丝杠17进行正反驱动。
带供给部2将从原料卷导出的剥离带Ts引导至后述的剥离单元20。
剥离机构3具有剥离单元20。跨着竖立设置于装置基台的左右一对纵框21固定有由拉拔铝材构成的支承框22。该支承框22的左右中央部位与箱形的基台23连结。另外，以借助设于基台23的左右一对纵轨道24能够滑动升降的方式受到支承的升降台25利用球轴进行升降，该球轴与马达26连结并被其驱动。剥离单元20安装于升降台25。
升降台25构成为沿上下贯通的中空框状。剥离单元20设于侧板27的内侧下部，该侧板27设于升降台25的左右。跨着两侧板27固定有支承框28。在支承框28的中央安装有剥离构件29。
剥离构件29为比晶圆W的直径短的板状，并且形成为朝向顶端变窄的楔状。该剥离构件29以向斜下方倾斜的姿势被固定。
另外，在剥离机构3中，供给用的引导辊31以能够空转的方式轴支承于侧板27的后方。另外，在剥离单元20的上方配置有多个回收用的引导辊32、夹持辊33以及张紧辊34。
回收用的引导辊32以能够空转的方式被轴支承。张紧辊34以能够空转的方式设于支承臂35，并配置为能借助该支承臂35摆动。因此，张紧辊34对被引导卷绕的剥离带Ts施加适度的张力。
这些回收用的引导辊32和张紧辊34构成为宽度比晶圆W的直径大的宽幅辊，并且这些回收用的引导辊32和张紧辊34的外周面成为涂敷有氟树脂的难粘接面。
供给用的引导辊31构成为宽度比剥离带Ts的宽度大且比晶圆W的直径小的窄幅辊。
带回收部4将从剥离单元20送出的剥离带Ts卷取并回收。
接着，基于图7～图9说明上述实施例装置的一系列的动作。
利用未图示的输送机器人使做过背面研削的粘贴有保护带PT的晶圆W以晶圆背面的环状凸部r重叠在保持台1的环状凸部6之上的方式載置于环状凸部6。
当保持台1载置晶圆W时，利用形成于环状凸部6的吸附槽7对晶圆W的环状凸部r进行吸附保持。之后，使空气供给装置12工作而开始对保持台1的被晶圆W密闭的空间9供给空气。此时，如图7所示，对空间9进行加压，直至晶圆W的表面朝上稍微鼓出的程度。
当空间9达到规定压力时，吸附保持有晶圆W的保持台1从待机位置移动到剥离带Ts的粘贴开始位置。接着，马达26工作而使剥离单元20下降到规定高度。即，如图8所示，卷挂于剥离构件29的剥离带Ts被按压并粘贴于晶圆W之上的保护带PT的端部。
之后，保持台1进行前进移动。此时，利用剥离构件29一边将晶圆W的朝上的弯曲按压为恢复为平坦一边将剥离带Ts粘贴于保护带PT。同时，利用剥离构件29一边将剥离带Ts折返一边以使保护带PT与剥离带Ts成为一体的方式从晶圆W的表面剥离保护带PT。另外，与该剥离动作同步地，从带供给部2放出剥离带Ts，并且利用带回收部4卷取并回收使用后的粘贴有保护带PT的剥离带Ts。
在该保护带PT的剥离工序中，利用控制部36一边将来自空气供给装置12的空气的供给量保持为恒定一边将空间9的压力保持为恒定。即，利用压力计13连续监测空间9的压力。
但是，如图9所示，在保护带PT的剥离工序中，当在剥离了保护带PT而表面暴露出来的晶圆W产生裂纹、缺口等异常部位40时，空气会从该异常部位泄漏而使空间9的压力降低。当压力计13检测到该压力的降低的变化时，将该检测信号发送到控制部36。
即，控制部36利用判断部37判断实测值是否在预先存储在存储器等存储装置的压力的基准范围内。如果实测值小于预先确定的基准范围，则判断为晶圆产生缺口、裂纹等异常部位。利用编码器、脉冲马达16的脉冲数等并根据从粘贴剥离带Ts的开始位置起算的移动距离求出该异常部位的位置坐标。该位置坐标记录在存储装置。将位置坐标从存储装置读出并显示于监视器等，而能够确认该位置坐标。
如图10所示，当将保护带PT从晶圆W的表面完全地剥离时，剥离单元20上升而返回初始位置，准备下次的处理
另外，剥离掉保护带PT的晶圆W被保持台1移动到交接位置。
以上完成实施例装置的一系列的动作，之后，重复相同的动作，直到达到规定的张数。
采用上述实施例装置，由于将覆盖晶圆W的表面的保护带PT剥离，气体会从在晶圆W的表面产生的异常部位泄漏。通过利用压力计13检测因该泄漏导致的空间9的压力变化，能够检测异常部位。即，在检测到异常部位的情况下，能够根据检测到的位置坐标确定异常部位，因此能够实施迅速的处理。例如，能够迅速地除去破片等。并且，也能够从生产线除去不良品的晶圆W。因此，能够避免装置和生产线不必要的停机。
另外，本发明也能够通过以下那样的形态来实施。
(1)在上述实施例中，能够利用流量计而代替压力计13。在产生裂纹的情况下，空间9的压力降低，因此，为了将空间9的压力保持为恒定，控制部36会以增加空气的流量的方式操作空气供给装置12。因此，能够根据空气的流量变化检测裂纹的产生。
另外，在本实施例中，也可以同时利用压力计和流量计。
(2)在上述实施例中，控制剥离单元20的下降并将剥离带Ts粘贴于保护带PT，但也可以通过使保持台1相对于不做升降动作的剥离单元20进行升降动作的形态来实施。另外，也可以构成为，固定保持台1，而使剥离单元20移动。
(3)在上述各实施例中，即使检测到异常部位也将保护带PT从晶圆W完全地剥离，但也可以在检测到异常部位的时刻停止剥离动作而除去破片等。
(4)上述各实施例也能够应用于从晶圆W剥离双面粘合带的情况，该双面粘合带例如粘贴晶圆W和与晶圆W大致相同形状的不锈钢或者玻璃基板等加强用的支持板。
(5)上述实施例装置也能够应用于剥离在将整个背面均匀研削了的晶圆W上粘贴的保护带PT或者双面粘合带。

Claims (4)

1.一种粘合带剥离方法，在该粘合带剥离方法中，将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离，其中，
所述粘合带剥离方法包含以下工序：
保持工序，在该保持工序中，利用设于保持台的环状凸部保持所述半导体晶圆的外周；
加压工序，在该加压工序中，向保持台的被所述半导体晶圆密闭的中空内部供给气体而进行加压；
剥离工序，在该剥离工序中，利用剥离构件一边将剥离带粘贴于所述粘合带并折返一边将该剥离带剥离，由此以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；
检测工序，在该检测工序中，利用检测器检测在所述剥离工序中向保持台的中空内部供给的气体的供给流量的变化或者中空内部的压力的变化中的至少一种变化；
判断工序，在该判断工序中，基于所述检测到的实测值与预先确定的基准值之间的比较来判断半导体晶圆的裂纹。
2.根据权利要求1所述的粘合带剥离方法，其中，
在所述检测工序中，存储检测到裂纹的时刻的位置。
3.一种粘合带剥离装置，其用于将粘贴于半导体晶圆的粘合带剥离，其中，
所述粘合带剥离装置包含以下结构：
保持台，其利用环状凸部保持所述半导体晶圆的外周；
加压器，其向被所述半导体晶圆密闭的中空内部供给气体而进行加压；
剥离带供给机构，其朝向所述半导体晶圆供给带状的剥离带；
剥离机构，其利用剥离构件将剥离带粘贴于所述保持台上的半导体晶圆，之后，利用该剥离构件将剥离带折返并剥离，由此，以使粘合带与剥离带成为一体的方式从半导体晶圆剥离粘合带；
水平驱动机构，其使所述保持台和所述剥离构件相交叉地相对水平移动；
控制部，其用于调整所述保持台的中空内部的压力；
检测器，其用于在剥离所述粘合带的工序中检测气体的供给流量的变化和中空内部的压力变化中的至少一种变化；
判断部，其用于根据由所述检测器检测到的实测值和预先确定的基准值之间的比较来判断半导体晶圆的裂纹；
带回收机构，其用于将与所述粘合带一体化了的剥离带卷取并回收。
4.根据权利要求3所述的粘合带剥离装置，其中
所述粘合带剥离装置还具有以下结构：
存储部，其用于存储由所述判断部判断到的裂纹的位置。
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