TWI667704B - 黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置 - Google Patents

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Abstract

精度佳地檢測出在經背面磨削後的半導體晶圓所產生的裂痕或破損等之異常部位。
以設置在保持台的環狀凸部保持晶圓的外周，對藉由該晶圓所密閉之保持台的空間供給空氣並加壓。在此加壓狀態下藉由剝離構件將剝離帶貼附於保護帶且一邊折返一邊將剝離帶剝離而將保護帶一體地從晶圓剝離。於該剝離過程，以壓力計檢測出保持台的空間的壓力變化。將所檢測出的壓力之實測值與預先決定的基準值作比較而判別晶圓的裂痕。

Description

黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置
本發明係有關一種將被貼附在半導體晶圓(以下，酌情稱為「晶圓」)的電路形成面之保護帶或雙面黏著帶等之黏著帶剝離的黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置。
於已完成圖案形成處理之晶圓的表面上貼附保護帶之後，施以使背面整體均一的背面研磨處理。在附帶有保護帶的晶圓被搬往進行細切分離成晶片的切割工程之前，從表面剝離保護帶。
關於從晶圓表面剝離保護帶的方法方面，例如照以下方式實施。將貼附著保護帶的表面朝上並將晶圓吸附保持於保持台。使貼附輥一邊轉動一邊在保護帶上貼附剝離用的黏著帶。之後，利用越前端越細的板狀端緣構件將黏著帶逐漸反轉剝離，藉以將被接著於黏著帶的保護帶從晶圓表面一體剝離(參照專利文獻1)。
先前技術文獻 專利文獻1
特開2002-124494號公報
然而，上述的習知方法有發生以下的問題。
近年來，為了能夠隨著應用程式的急速發展而進行高密度封裝，被要求晶圓薄型化。且在該薄型化的同時晶圓的尺寸有變大的傾向。因為晶圓的剛性會伴隨於此等薄型化及大型化而降低，故變得容易產生晶圓裂痕。
設計成在產生裂痕的情況，可藉由形成於保持台的複數個吸附孔之吸引力的變化來檢測出。然而，僅可在裂痕產生的部位與吸附孔重疊的情況檢測出吸引力的變化。亦即，無法檢測出晶圓全面上之裂痕的產生。
因此，當繼續處理已產生裂痕狀態的晶圓時，會有碎片被捲進裝置內而發生不必要的停止，或者污染下個處理對象的晶圓之問題。
本發明係有鑑於此種事情而成者，主要目的在於提供一種可精度佳地檢測出在經背面磨削後的半導體晶圓所產生的裂痕等之黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置。
本發明為達成此種目的而採用以下的構成。
亦即，一種黏著帶剝離方法，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離方法，其特徵為具備：保持過程，以設置在保持台的環狀凸部保持前述半導體晶圓的外周；加壓過程，對藉由前述半導體晶圓所 密閉之保持台的中空內部供給氣體並加壓；剝離過程，藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述黏著帶且一邊折返一邊剝離該剝離帶而將黏著帶一體地從半導體晶圓剝離；檢測過程，在前述剝離過程，利用檢測器檢測出朝向保持台的中空內部之氣體的供給流量或壓力的變化至少一者；及判別過程，從前述檢測出的實測值與預先決定的基準值之比較來判別半導體晶圓之裂痕。
依據上述方法，因為剝離被覆著表面的黏著帶，使得氣體從晶圓的裂痕部分漏洩。利用檢測器檢測出因該漏洩而變化的氣體之供給流量及中空內部的壓力變化至少一者，藉此可檢測出該裂痕。因此，可防範產生裂痕的晶圓被搬往下一工程。又，在檢測出裂痕的情況，可將晶圓的碎片快速地除去或對裂痕施以處置。因此，可避免污染保持台或下個處理對象的晶圓。此外，本發明中所謂「裂痕」是意味著包含「裂縫」及「破損」的異常部位。
此外，關於上述方法，亦可記憶檢測出裂痕之時間點的位置。
依據此方法，可快速地確認裂痕的位置而施以處置。又，在下個工程可利用該位置資訊。例如，在切割處理過程，可從已被細切分離的晶片將該裂痕部分的晶片廢棄或除去。
本發明為達成此種目的而採用以下的構成。
亦即，一種黏著帶剝離裝置，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離裝置，其特徵為具 備：保持台，藉由環狀凸部保持前述半導體晶圓的外周；加壓器，對藉由前述半導體晶圓所密閉之中空內部供給氣體並加壓；剝離帶供給機構，朝前述半導體晶圓供給帶狀的剝離帶；剝離機構，藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述保持台上的半導體晶圓之後，透過利用該剝離構件使剝離帶折返並剝離而將黏著帶一體地從半導體晶圓剝離；水平驅動機構，以前述保持台和剝離構件交叉的方式使之相對地水平移動；控制部，調整前述保持台的中空內部的壓力；檢測器，在剝離前述黏著帶之過程，檢測出氣體的供給流量之變化及中空內部的壓力變化至少一者；判別部，從藉由前述檢測器所檢測出的實測值與預先決定的基準值之比較來判別半導體晶圓之裂痕；及帶回收機構，將和前述黏著帶一體化的剝離帶捲繞回收。
依據此構成，檢測出因剝離被覆著晶圓表面的黏著帶而變化之朝向中空內部的氣體流量及壓力變化至少一者。因此，由該變化可檢測出產生在晶圓的裂痕。亦即，可適當實施上述方法。
此外，亦可建構成：於該構成中，具備記憶部用以記憶藉由判別部所判別的裂痕的位置。
依據此構成，可由所記憶之位置資訊快速地確認裂痕部位。又，該位置資訊亦可利用在例如切割工程等之後的工程。
依據本發明的黏著帶剝離方法及黏著帶剝離裝置，可精度佳地檢測出在經背面磨削後的半導體晶圓所產生的裂痕。
1‧‧‧保持台
2‧‧‧帶供給部
3‧‧‧剝離機構
4‧‧‧帶回收部
5‧‧‧凹部
6‧‧‧環狀凸部
7‧‧‧吸附溝
8‧‧‧真空源
9‧‧‧空間
10‧‧‧空氣供給孔
11‧‧‧流路
12‧‧‧空氣供給裝置
13‧‧‧壓力計
14‧‧‧軌道
15‧‧‧可動台
16‧‧‧脈衝馬達
17‧‧‧螺桿
20‧‧‧剝離單元
21‧‧‧縱向框
22‧‧‧支持框
23‧‧‧基台
24‧‧‧縱向軌道
25‧‧‧升降台
26‧‧‧馬達
27‧‧‧側板
28‧‧‧支持框
29‧‧‧剝離構件
31‧‧‧供給用的導輥
32‧‧‧回收用的導輥
33‧‧‧夾輥
34‧‧‧張力輥
35‧‧‧支持臂
36‧‧‧控制部
37‧‧‧判別部
40‧‧‧異常部位
PT‧‧‧保護帶
Ts‧‧‧剝離帶
W‧‧‧半導體晶圓
r‧‧‧環狀凸部
b‧‧‧扁平凹部
d‧‧‧深度
t‧‧‧晶圓厚度
圖1係半導體晶圓的部分斷裂斜視圖。
圖2係半導體晶圓的背面側之斜視圖。
圖3係半導體晶圓之部分縱剖視圖。
圖4係保護帶剝離裝置之前視圖。
圖5係顯示保護帶剝離裝置的要部的概略構成之俯視圖。
圖6係保持台的縱剖視圖。
圖7係顯示保護帶的剝離動作之圖。
圖8係顯示保護帶的剝離動作之圖。
圖9係顯示保護帶的剝離動作之圖。
圖10係顯示保護帶的剝離動作之圖。
以下，參照圖面以說明本發明的一實施例。此外，本實施例是以保護帶剝離裝置作為黏著帶剝離裝置為例作說明。又，本實施例乃例示從藉由環狀凸部在背面外周形成有補強部之半導體晶圓(以下，酌情稱為「晶圓」)將保護帶剝離之情況。
<晶圓>
晶圓W係如圖1至3所示，以在形成有圖案的表面貼附有保護帶PT而表面受到保護的狀態下進行過背面研磨處理的晶圓。其背面係以外周部在徑向保留約2mm的方式作磨削(背面研磨)。亦即，使用背面形成有扁平凹部b且加工成沿其外周殘存有環狀凸部r的形狀的晶圓。例如，被加工成扁平凹部b的深度d成為數百μm，磨削區的晶圓厚度t成為數十μm。因此，形成於背面外周的環狀凸部r係作用成提高晶圓W的剛性之環狀肋，俾抑制晶圓W在搬運或其他處理工程中之撓曲變形。
<保護帶剝離裝置>
圖4係有關本發明的一實施例，為顯示保護帶剝離裝置的整體構成之前視圖；圖5係顯示保護帶剝離裝置的要部的概略構成之俯視圖；圖6係顯示保持台的概略構成之縱剖面。此外，本實施例的保護帶剝離裝置係相當於本發明的黏著帶剝離裝置。
保護帶剝離裝置係如圖4所示，由保持台1、帶供給部2、剝離機構3及帶回收部4所構成。
保持台1係如圖4至6所示，設有其直徑形成為接近晶圓W的背面之磨削區的直徑的凹部5。在該凹部5的外周部的環狀凸部6的表面，形成有作用於晶圓W的環狀凸部r之複數個吸附溝7。該吸附溝7係和外部的真空源8連通接續。
又，形成有複數個空氣供給孔10用以對由晶圓W的扁平凹部b與保持台1的凹部5所形成之空間9進行加壓。該空氣供給孔10係與隔著流路11配置在外部的空氣供給裝置12連通接續。又，在流路11備有用以檢測出空間9的壓力變化之壓力計13。而且，在環狀凸部6的側壁設有將空間9和外部連通之壓力控制用的針閥。此外，空氣供給裝置12係相當於本發明的加壓器，壓力計13係相當於本發明的檢測器。
又，保持台1係如圖4所示，由可動台15所支持，該可動台15係以可沿著前後水平配備之左右一對的軌道14前後滑動的方式受到支持。然後，可動台15係透過利用脈衝馬達16正反驅動的螺桿17而藉由螺紋進給驅動。
帶供給部2係將從原材輥導出的剝離帶Ts引導至後述的剝離單元20。
剝離機構3係具備剝離單元20。在遍及被豎立設置在裝置基台之左右一對的縱向框21之範圍下，固定著由鋁拉製材所構成的支持框22。在此支持框22的左右中央部位連結有箱形的基台23。又，經由設置在基台23的左右一對的縱向軌道24而被可滑動升降地支持的升降台25，係透過利用馬達26連結驅動的滾珠軸而升降。剝離單元20裝備於升降台25。
升降台25建構成上下貫通的簍空的框狀。剝離單元20設在升降台25的左右所具備的側板27之內側下部。在及於兩側板27之範圍固定支持框28。在支持框28的中央裝設有剝離構件29。
剝離構件29係為比晶圓W的直徑短的板狀且形成越朝向前端越細的錐狀。該剝離構件29被以斜下傾斜的姿勢固定。
又，剝離機構3的供給用的導輥31在側板27的後方被軸樞支撐成可空轉自如。又，在剝離單元20的上方配備有複數支回收用的導輥32、夾輥33及張力輥34。
回收用的導輥32係被軸樞支撐成空轉自如。張力輥34係空轉自如地設於支持臂35，配備成經由該支持臂35而可搖動。因此，張力輥34係賦予被引導捲回的剝離帶Ts適度的張力。
此等回收用的導輥32及張力輥34係建構成比晶圓W的直徑大的長度之寬幅輥，並且其外周面成為被塗布氟樹脂的難接著面。
供給用的導輥31被建構成：比剝離帶Ts的寬度長且比晶圓W的直徑短的窄幅輥。
帶回收部4係將從剝離單元20送出的剝離帶Ts捲繞回收。
其次，針對上述實施例裝置一個循環的動作，依據圖7至圖9作說明。
藉由未圖示的搬運機器人，將經背面磨削後的貼附著保護帶PT的晶圓W以晶圓背面的環狀凸部r於保持台1的環狀凸部6之上重合的方式載置。
保持台1係當被載置晶圓W時，就藉由形成於環狀凸部6的吸附溝7將晶圓W的環狀凸部r吸附保 持。之後，使空氣供給裝置12作動以開始對藉由晶圓W所密閉的保持台1的空間9供給空氣。此時，如圖7所示，對空間9加壓迄至晶圓W的表面朝上稍外突的程度。
當空間9達到既定壓力時，將晶圓W吸附保持的保持台1係從待機位置朝剝離帶Ts的貼附開始位置移動。接著，馬達26作動使剝離單元20下降至既定高度。亦即，如圖8所示，繞掛在剝離構件29的剝離帶Ts被推壓於晶圓W上的保護帶PT的端部而貼附。
之後，保持台1係前進移動。此時，藉由剝離構件29以使晶圓W的朝上的彎曲回復成平坦的方式一邊推壓一邊將剝離帶Ts貼附於保護帶PT。同時，藉由剝離構件29一邊使剝離帶Ts折返一邊將保護帶PT一體地從晶圓W的表面逐漸剝離。此外，與該剝離動作同步地將剝離帶Ts從帶供給部2放出，並藉由帶回收部4逐漸捲繞回收貼附著使用後的保護帶PT之剝離帶Ts。
在此保護帶PT的剝離過程，藉由控制部36將來自於空氣供給裝置12的空氣之供給量保持一定並將空間9的壓力保持一定。亦即，藉由壓力計13依序監控空間9的壓力。
然而，如圖9所示，於保護帶PT的剝離過程將保護帶PT剝離而在表面露出的晶圓W上產生裂痕或破損等之異常部位40時，空氣從該異常部位漏洩使空間9的壓力降低。當壓力計13檢測出該壓力降低之變化時，將該檢測信號傳送至控制部36。
亦即，控制部36係以判別部37判別實測值是否落在記憶體等之記憶裝置所預先記憶的壓力的基準範圍內。若實測值小於預先決定的基準範圍，則判斷破損、裂痕等之異常部位產生在晶圓W上。該異常部位係利用編碼器或脈衝馬達16的脈衝數等，依貼附剝離帶Ts的開始位置起算的移動距離求得位置座標。該位置座標被記錄於記憶裝置。位置座標係可從記憶裝置讀出並顯示於監視器等作確認。
如圖10所示，當保護帶PT從晶圓W的表面被完全剝離時，剝離單元20係上升並返回初期位置以準備下一個處理。
又，已剝離掉保護帶PT的晶圓W係藉由保持台1移動到交付位置。
以上結束實施例裝置的一個循環的動作，之後，反復相同的動作迄達既定片數為止。
依據上述實施例裝置，由於剝離被覆表面的保護帶PT，氣體會從產生在晶圓W的表面之異常部位漏洩。藉由壓力計13檢測出依該漏洩而變化的空間9之壓力變化，而可檢測出異常部位。亦即，在檢測出異常部位的情況，由於可從所檢測出的位置座標來特定異常部位，故可施以快速的處置。例如，可快速地除去碎片等。再者，亦可將不良品的晶圓W從生產線除去。因此，可避免裝置及生產線不必要的停止。
此外，本發明亦能利用以下的形態實施。
(1)上述實施例中可利用流量計來取代壓力計13。在產生裂痕的情況，因為空間9的壓力會降低，故控制部36為將空間9的壓力保持一定而操作空氣供給裝置12以增加空氣的流量。因此，從空氣的流量變化可檢測出裂痕的產生。
此外，本實施例中亦可同時利用壓力計和流量計。
(2)上述實施例中係控制剝離單元20的下降將剝離帶Ts貼附於保護帶PT，但亦能以使保持台1對不進行升降作動的剝離單元20進行升降作動的形態來實施。又，亦可建構成：固定保持台1且使剝離單元20移動。
(3)上述各實施例中即便是檢測出異常部位亦將保護帶PT從晶圓W完全地剝離，但亦可在檢測出異常部位的時間點停止剝離動作而將碎片等除去。
(4)上述各實施例中，亦可適用於例如將與晶圓W大致相同形狀的不鏽鋼或玻璃基板等之補強用的支持板貼合的雙面黏著帶從晶圓W剝離的情況。
(5)上述實施例裝置亦可利用在將貼附於背面整體已均一磨削的晶圓W上的保護帶PT或雙面黏著帶予以剝離者。

Claims (4)

  1. 一種黏著帶剝離方法，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離方法，其特徵為具備：保持過程，以設置在保持台的環狀凸部保持前述半導體晶圓的外周；加壓過程，對藉由前述半導體晶圓所密閉之保持台的中空內部供給氣體並加壓；剝離過程，藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述黏著帶且一邊折返一邊剝離該剝離帶而將黏著帶一體地從半導體晶圓剝離；檢測過程，在前述剝離過程，利用檢測器檢測出朝向保持台的中空內部之氣體的供給流量或壓力的變化至少一者；及判別過程，從前述檢測出的實測值與預先決定的基準值之比較來判別半導體晶圓之裂痕。
  2. 如請求項1之黏著帶剝離方法，其中在前述檢測過程，記憶檢測出裂痕之時間點的位置。
  3. 一種黏著帶剝離裝置，係剝離被貼附於半導體晶圓的黏著帶之黏著帶剝離裝置，其特徵為具備：保持台，藉由環狀凸部保持前述半導體晶圓的外周；加壓器，對藉由前述半導體晶圓所密閉之中空內部供給氣體並加壓；剝離帶供給機構，朝前述半導體晶圓供給帶狀的剝離帶；剝離機構，藉由剝離構件將剝離帶貼附於前述保持台上的半導體晶圓之後，透過利用該剝離構件使剝離帶折返並剝離而將黏著帶一體地從半導體晶圓剝離；水平驅動機構，以前述保持台和剝離構件交叉的方式使之相對地水平移動；控制部，調整前述保持台的中空內部的壓力；檢測器，在剝離前述黏著帶之過程，檢測出氣體的供給流量之變化及中空內部的壓力變化至少一者；判別部，從藉由前述檢測器所檢測出的實測值與預先決定的基準值之比較來判別半導體晶圓之裂痕；及帶回收機構，將和前述黏著帶一體化的剝離帶捲繞回收。
  4. 如請求項3之黏著帶剝離裝置，其具備記憶部，用以記憶藉由前述判別部所判別之裂痕的位置。
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