半导体晶圆的保护带粘贴方法及其装置的制作方法

专利名称：半导体晶圆的保护带粘贴方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在实施了电路图案形成的处理后的半导体晶圆的表面粘贴保护带的半导体晶圆的保护带粘贴方法及其装置。
背景技术：
由半导体晶圆(以下简称作"晶圆")制造芯片零件利用以下顺序进行。在晶圆表面形成电路图案，在晶圆表面粘贴保护带。之后，对晶圆背面进行磨削加工(背面磨削)而将其薄型化。被薄型加工后的晶圆隔着切割带粘贴保持于环形架。之后，剥离晶圆表面的保护带而将其输送到切割工序。
作为在晶圆表面粘贴保护带的方法，如下地进行实施例。向表面朝上地吸附保持于保持台上的晶圆的上方供给粘合面朝下的带状的保护带，之后使粘贴辊在保护带的表面滚动，从而将保护带粘贴在晶圆表面。接着，通过使带切断机构的切刀刺
入保护带并沿着晶圆外周移动，将保护带沿着晶圆外形切断。之后，将沿着晶圆外形切下的不需要的带部分巻绕、回收(例
如，参照日本特开2005 - 116711号公才艮)。
但是，在以往的方法中存在如下的问题。即，如图8的(a)所示，在形成有电路图案的晶圆W的表面存在凸块等隆起部r。如图8的(b)所示地在这样的表面状态的晶圆表面粘贴保护带T时，构成保护带T的基材ta追随粘合层tb的形状。即，存在带表面与晶圆表面的隆起相对应地凹凸变形的情况。
另外，随着近年来的高密度安装而倾向于晶圆W进一步薄型化。因此，对在保护带T的表面形成有凹凸的晶圆W的背面进行磨削加工时，由该凹凸的影响而在背面侧显著地产生磨削量的不均匀。结果，存在晶圆的厚度不均匀这样的问题。
并且，在粘贴保护带时在保护带与晶圆的粘4妾界面中巻入 气泡的情况下，存在如下的问题。受到由后工序的背面磨削而 产生的摩擦等影响而晶圆被加热。由该热量的影响使气泡热膨 胀。此时，在界面中热膨胀后的气泡的按压力作用于薄型化而 刚性降低的晶圆侧，使晶圆破损。

发明内容
本发明的主要目的在于提供使粘贴的保护带的表面扁平化 而使背面磨削后的晶圆厚度均匀的半导体晶圆的保护带粘贴方 法及其装置。
本发明为了达到这样的目的而采用如下的构造。 一种半导体晶圆的保护带粘贴方法，是在形成有电路图案 的半导体晶圆的表面粘贴保护带的半导体晶圆的保护带粘贴方
法，其中，上述方法包括以下过程
带粘贴过程，在一边使粘贴构件移动一边将其按压的同时、 将保护带粘贴在半导体晶圆的表面；
带加压过程，利用加压构件自粘贴于半导体晶圆的保护带 的表面按压。
采用本发明的半导体晶圆的保护带粘贴方法，即使在粘贴 保护带时在保护带表面形成有晶圓表面的凹凸，也能够通过加 压构件的加压处理使保护带的表面扁平。因而，在之后的晶圓 背面磨削加工中，能够将半导体晶圆磨削为均匀的厚度。
另外，巻入到保护带与晶圆的粘接界面中的气泡利用加压 构件的加压而破碎得较细，分散在粘合层内。因而，即使因后 工序的背面磨削等晶圆被加热，气泡的膨胀率也较小，能够抑 制晶圆的破损。
7另夕卜，带加压过程中的保护带的按压例如可以如下地实施。 利用按压面形成为扁平的板状的加压构件按压保护带的整 个表面。
采用该方法，能够对保护带的整个表面加压而迅速地扁平 处理。
另外，利用按压面被弹性材料覆盖的加压构件按压保护带 的整个表面。
采用该方法，不对半导体晶圆赋予由按压产生的过剩的应 力地对保护带的整个表面加压。因而，也减轻了因向晶圆^安压 而产生的应力，能够抑制晶圆的破损。
另外，借助自由支点而利用板状的加压构件按压保护带的 整个表面。
采用该方法，加压构件利用自由支点而倾斜自由。即，通 过按压保护带的表面和加压板，能够使加压板沿着保护带的表 面姿态倾斜。因而，即使保护带的表面与加压板的加压面的平 行度有些许差异，也能够使加压板在整个表面中与保护带表面 相适应而均匀地力口压。
另外，在上述方法中，也可以使加压构件如下地作用于保 护带。
例如，使辊状的加压构件自与保护带的粘贴方向交叉的方 向滚动而按压保护带。
另外， 一边按压板状的加压构件的棱边(edge) —边使其 滑接移动或者转动而按压保护带。并且， 一边使按压面具有朝 下的弯曲面的加压构件摆动 一 边按压保护带的整个表面。
另外，上述方法优选在带加压过程中对保护带加热。作为 保护带的加热，将保持加压构件或晶圆的台加热，间接地对保 护带加热即可。采用该方法，能够使保护带的基材及粘合层适度地加热软
化而使保护带表面良好地加压扁平。
另外，本发明为了达到这样的目的而采用如下的构造。 一种半导体晶圓的保护带粘贴装置，是在形成有电路图案
的半导体晶圆的表面粘贴保护带的半导体晶圆的保护带粘贴装
置，其中，上述装置包括以下构成要件 保持台，载置保持半导体晶圆；
带供给部件，向所保持的上述半导体晶圆表面的上方供给 保护带；
粘贴单元，使粘贴辊滚动而将保护带粘贴在半导体晶圆的 表面；
带切断机构，由沿着半导体晶圆的外周移动的切刀切断粘 贴的上述保护带；
不需要的带的回收部件，去除自半导体晶圆的外周伸出的 不需要的的保护带并回收；
带加压单元，利用加压构件对粘贴于半导体晶圆的保护带 力口压。
采用该构造，能够适当地执行上述方法。 另外，在该装置中，也可以将带加压单元构成为独立的另 外附设的单元。
采用该构造，能够容易地改造现有的保护带粘贴装置而获 得能进行带变形处理的保护带粘贴装置。
另外，在该构造中，优选由与粘贴的保护带的整个表面接 触而加压的升降自由的加压板构成带加压单元的加压构件。
采用该构造，通过使加压板按压接触于保护带的整个表面， 能够对保护带整个表面加压而迅速地使其扁平化。
另外，在该构造中，优选可借助自由支点沿所有方向倾斜
9J4构成上述力口压一反。
采用该构造，通过按压保护带的表面和加压板，能够使加 压板沿着保护带的表面姿态倾斜。因而，即使保护带的表面与 加压板的加压面的平行度有些许差异，也能够使加压板在整个 表面中与保护带表面相适应而均匀地加压。
另外，在该构造中，也可以在上述加压构件或保持台中安 装加热器。
采用该构造，能够使保护带的基材及粘合层适度地加热软 化而使保护带表面良好地加压扁平。
并且，在该构造中，优选包括
传感器，检测加压构件对保护带的按压力；
控制装置，根据上述传感器的检测结果控制带加压单元的驱动。
采用该构造，能够调节按压力使得不对晶圆赋予过度的按 压力地使保护带T适度地扁平。


图l是保护带粘贴装置的整体立体图。 图2是保护带粘贴装置的俯视图。 图3是带加压单元的侧视图。 图4~ 7是表示带粘贴工序的主视图。
图8是表示从粘贴保护带到带扁平处理的过程的示意图。 图9~ ll是表示带加压单元的另 一实施例的侧视图。 图12~ 15是表示带扁平处理的另一实施方式的侧视图。
具体实施例方式
为了说明发明，图示了现今认为较佳的几个方式，但应理解为发明并不限定于图示那样的构造及方案。 下面，参照

本发明的实施例。 图l是表示保护带粘贴装置的整体结构的立体图。 该保护带粘贴装置包括填装有容纳半导体晶圆(以下简称
作"晶圓")W的盒C的晶圆供给/回收部1、具有机械手2的晶 圆输送机构3、校准台4、吸附保持所载置的晶圆W的保持台5、 朝向晶圆W的上方供给保护带T的带供给部6、从由带供症会部6 所供给的带有隔离片的保护带T剥离、回收隔离片s的隔离片回 收部7、在载置于保持台5而吸附保持的晶圆W上粘贴保护带T 的粘贴单元8、将粘贴于晶圆W的保护带T沿着晶圆W的外形切 断的带切断机构9 、将粘贴于晶圆W而切断处理后的不需要的带 T，剥离的剥离单元IO、将由剥离单元10剥离的不需要的带T， 巻绕、回收的带回收部ll、和将粘贴于晶圆W的保护带T的表 面做成扁平的带加压单元30等。下面，说明上述各构造部及机 构的具体结构。
在晶圆供给/回收部1中并列地载置有2个盒C。多枚晶圆 W以电路图案面(表面)朝上的水平姿态呈多层地插入、容纳 在各盒C中。
如图2所示，设于晶圆输送机构3的机械手2构成为能水平 地进退移动，并且，其整体构成为能旋转及升降。而且，在机 械手2的顶端设有呈马蹄形的真空吸附式的晶圆保持部2a。机 械手2向呈多层地容纳于盒C中的晶圆W相互的间隙中插入晶 圆保持部2a,从背面吸附保持晶圆W。被吸附保持的晶圆W从 盒C中被抽出，按顺序被输送到校准台4、保持台5以及晶圆供 给/回收部l。
校准台4根据形成在晶圓W外周的凹口 、定位平面来对由晶 圆输送机构3搬入、载置的晶圆W进行对位。如图4所示，带供给部6构成为，将自供给巻轴14放出的带 有隔离片的保护带T巻绕、引导到引导辊15组，将剥离了隔离 片s后的保护带T引导到粘贴单元8。还构成为，对供给巻轴14 施加适当的旋转阻力而不过多地放出带。
隔离片回收部7被驱动成使用于巻绕自保护带T剥离的隔 离片s的回收巻轴16向巻绕方向旋转。
在粘贴单元8中朝前水平地设置有粘贴辊17,如图2所示， 利用滑动引导机构18及丝杠进给式的驱动机构沿图中的左右 水平地往返移动。
在剥离单元10中朝前水平地设置有剥离辊19，利用滑动引 导机构18及丝杠进给式的驱动机构沿图中的左右水平地往返 移动。
带回收部ll被驱动成使用于巻绕不需要的带T，的回收巻 轴20向巻绕方向^:转。
带切断机构9升降自由及能绕通过保持台5中心的纵轴心 线X转动地安装有前端朝下的切刀12。
如图l所示，带加压单元30配备在晶圓输送才几构3的一黄侧边 (图l中的左边)。如图3所示，在该带加压单元30中安装有将 保护带粘贴处理完毕的晶圆W以保护带T朝上的水平姿态载置 而将其真空吸附的保持台31、被按压在载置于保持台31的晶圆 W的保护带T上的作为加压构件的加压板32、和沿前后方向(图 3中的左右)水平扫描而测量保护带T表面的扁平度的利用激光 传感器的线性传感器33等。另外，带加压单元30构成为单独的 单元。
在保持台31中装入有加热器34。构成为，可利用该加热器 34适度加热载置于保持台31的晶圆W及晶圆表面的保护带T。 加压板32借助支承臂37连结、支承于被控制成沿着纵框架
1235进行丝杠进给升降的可动台36。加压板32的下表面形成为覆 盖晶圆W表面的大小、且扁平的加压面。可高精度地确保该加 压面与保持台31的表面的平行度。在加压一反32中还装入有加热 器38。
接着，根据图4~图7说明使用上述实施例装置将保护带T 粘贴在晶圆W的表面而将其切断的一连串动作。
发出粘贴指令时，首先，晶圆输送机构3中的机械手2朝向 载置、填装于盒台12中的盒C移动。晶圆保持部2a插入到收容 于盒C的晶圆相互的间隙中。之后，由晶圆保持部2a从背面(下 表面)吸附保持晶圆W而将其搬出，将该晶圆W移载到校准台4。
载置于校准台4的晶圆W利用形成在晶圆W外周的凹口而 对其对位。对位完毕的晶圆W再次被机械手2搬出而载置于保持 台5。
载置于保持台5的晶圆W以对位成其中心与保持台5的中 心对齐的状态;波吸附保持。此时，如图4所示，粘贴单元8与剥 离单元10位于右侧的待机位置。另外，带切断机构9的切刀12 位于上方的祠，才几^f立置。
接着，如图4中的布支想线所示，粘贴单元8的粘贴辊17下降， 并且，在利用该粘贴辊17向下方按压保护带T的同时、在晶圆 W上向前方(图4中的左方向)滚动。此时，保护带T粘贴于晶 圆W的整个表面以及保持台5的整个晶圆外侧部。
如图5所示，在粘贴单元8到达终端位置时，在上方待机的 切刀12下降，刺入处于保持台5的切刀移动槽13的部分的保护 带T。
接着，如图6所示，切刀12—边与晶圆外周缘滑动接触一 边旋转，保护带T沿着晶圆外周被切断。
在沿着晶圆外周切断带结束时，如图7所示，切刀12上升至原本的待机位置。接着，剥离单元10在向前方移动的同时、
将在晶圆W上被切断而粘贴在保持台5的晶圓外侧部的不需要 的带T，揭起而将其剥离。
在剥离单元10到达剥离完成位置时，剥离单元10与粘贴单 元8后退移动而返回到待机位置。此时，将不需要的带T，巻绕 于回收巻轴20,并且，自带供给部6放出恒定量的保护带T。
在上述带粘贴工作结束时，可解除保持台5的吸附。之后， 粘贴处理完毕的晶圆W被移载到机械手2的晶圆保持部2a而被 送入到带加压单元30。
供给到带加压单元30的晶圓W以将保护带T作为上表面的 姿态载置于保持台31而被吸附保持。
接着，如图3所示，退避到上方的可动台36下降，加压々反 32被规定的压力按压在保护带T的上表面。在此，在可动台36 下降至规定位置接近固定检测片3 9而被限位传感器4 0检测到 时停止下降，在整个身见定时间内保持加热状态下的加压。加压 板32的下降停止高度与晶圆W的厚度、保护带的厚度及粘合层 tb的厚度相对应地预先设定，如图8所示地进行加压直到保护带 T的基材ta接近晶圆上的隆起部r。由此，由树脂构成的基材ta 变形，将保护带T的表面修正为扁平。
另外，在加压扁平处理时，根据保护带T的种类、厚度等 由加热器38对加压板32加热，并且，由加热器34对保持台31 力口热。
在头见定的加压扁平处理结束时，如图8的(e)所示，加压 板32上升退避。之后，线性传感器33扫描保护带T的表面，计 测该表面的扁平度。只要所测量到的扁平度在预先决定的容许 范围内，该晶圆W就能被机械手2搬出而插入到晶圆供给/回收 部1的盒C中从而被回收。
14只要所测量到的扁平度超出容许范围，就能再次进行带扁 平处理，或者作为不良品而被搬出。
以上，完成l次带粘贴处理，之后，与搬入新的晶圆相对 应地依次重复上述工作。
另外，有可能由加压板32的按压而导致保护带T牢固地贴 紧粘贴于加压才反32,因此，对加压板32的加压面进行分离处理、 或者由能通气的多孔质材料构成加压板32。即，使由多孔质材 料构成的板上升到退避位置时，也可以自加压面喷出空气而使 加压板32容易地自保护带T分离。
如上所述，通过在将保护带T粘贴于晶圆W的表面之后， 由加压板32对保护带T加压而进行扁平处理，使晶圆厚度均匀。 因而，在后工序的背面磨削中，能够均匀地磨削晶圓W。
另外，在粘贴保护带T时，巻入到保护带T与晶圆W的粘接 界面中的气泡被按压而粉碎，分散在粘合层tb内。因而，即使 因后工序的背面磨削等而晶圆W被加热，气泡的膨胀率也较小， 能 够抑制晶圆W的破损。
在本发明中，也能够将上述带加压单元做成以下方式来实施。
(1)如图9所示，也可以借助自由支点41将加压板32连结 于支承臂37，构成为在所有方向上的规定小范围内倾斜自由。
采用该构造，能够使加压板32的下表面追随保护带T的表 面倾釗4也均匀；也加压。
(2 )如图IO所示，也可以由作为能利用较小的外力变形 的弹性材料的带有凹凸的板簧42构成加压板32的加压面的整 个表面。例如，将几毫米左右的小径的板簧以2维阵列状配置 于加压面地构成。采用该构造，也能够通过按压于保护带T而 使板簧42弹性变形为扁平地实施。(3) 如图ll所示，也可以构成为由真空箱43覆盖带加压 单元，在真空环境内进行加压扁平处理。采用该构造，能够去 除巻入到晶圆W与保护带T之间的空气、混入到保护带T的粘合 层tb中的气泡等而促进带表面的扁平化。另外，图ll中的附图 标记44是排气口，附图标记45是外部空气流入口 ，附图标记46 是能开闭的晶圆出入口 。
(4) 如图12所示，也能够将在保护带T上滚动的加压辊32 做成加压扁平处理用的加压构件。在这种情况下，也可以根据 需要在加压辊32中内置加热器。
在这种情况下，优选使加压辊沿与保护带T的粘贴方向交 叉的方向；衮动。
采用该构造，由于保护带T的基材ta向四方延伸，因此， 成为更均匀的扁平面。
(5) 如图13所示，也能够利用在保护带T上进行滑动接触 的加压刮板32作为加压扁平处理用的加压构件。在这种情况 下，优选使加压刮板沿与保护带T的粘贴方向交叉的方向滑接 移动。
釆用该构造，由于保护带T的基材ta向四方延伸，因此，
成为更均匀的扁平面。
(6) 如图14所示，也能够利用在保护带T上一边旋转一边 滑接移动的加压刮板作为加压扁平处理用的加压构件32。
(7) 如图15所示，也能够由加压构件32—边对保护带T 加压一边摆动的方式来实施，该加压构件32包括具有至少晶圓 W的直径以上的接触面积的朝下弯曲面。
(8) 在上述实施例中，将带加压单元30构成为单独的单 元，做成附设于带粘贴装置的主要部分的构造，但也可以通过 在带粘贴装置的主要部分中装入有带加压单元30的方式来实施。特别是，也可以构成为在保持于保持台5的状态下能够加 压扁平处理。(9)在上述实施例中，也可以是在加压构件32的加压面 设置负荷传感器的构造。即，依次检测加压构件32的按压力， 使该检测结果反馈于控制部而控制保护带T的加压。采用该构造，能够对保护带T赋予适当的按压力，从而能 够抑制晶圆W的破损。另外，负荷传感器相当于在本发明的带 加压过程中检测对保护带加压时的按压力的传感器。采用该构造，能够调节按压力使得不对晶圆W赋予过度的 按压力地使保护带T适度地扁平。本发明能够不脱离其思想或本质地以其他具体的方式实 施，因而，表示发明范围的内容并不是以上说明，应参照付加 的权利要求。
权利要求
1.一种半导体晶圆的保护带粘贴方法，是在形成有电路图案的半导体晶圆的表面粘贴保护带的半导体晶圆的保护带粘贴方法，其中，上述方法包括以下过程带粘贴过程，在一边使粘贴构件移动一边进行按压的同时、将保护带粘贴在半导体晶圆的表面；带加压过程，利用加压构件自粘贴于半导体晶圆的保护带的表面进行按压。
2. 根据权利要求l所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中，利用按压面形成为扁平的板状的加 压构件按压保护带的整个表面。
3. 根据权利要求2所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法，其中，在上述带加压过程中，利用按压面被弹性材料覆盖的加压 构件按压保护带的整个表面。
4. 根据权利要求2所述的半导体晶圓的保护带粘贴方法，其中，在上述带加压过程中，借助自由支点而利用板状的加压构 件按压保护带的整个表面。
5. 根据权利要求l所述的半导体晶圓的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中， 一边按压辊状的加压构件一边使其 滚动而按压保护带。
6. 根据权利要求l所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中，使辊状的加压构件沿与保护带的粘贴方向交叉的方向滚动而按压保护带。
7. 根据权利要求l所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中， 一边按压板状的加压构件的棱边一 边使其滑接移动而按压保护带。
8. 根据权利要求l所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中， 一边按压板状的加压构件的棱边一 边使其绕半导体晶圆的中心转动而按压保护带。
9. 根据权利要求l所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中， 一边使按压面具有朝下的弯.曲面的 加压构件摆动一边按压保护带的整个表面。
10. 根据权利要求l所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中，对上述保护带加热。
11. 根据权利要求10所述的半导体晶圆的保护带粘贴方 法，其中，由加热器加热上述加压构件而对^f呆护带加热。
12. 根据权利要求10所述的半导体晶圆的保护带粘贴方 法，其中，由加热器加热载置保持上述半导体晶圆的台而对保护带加热。
13. 根据权利要求l所述的半导体晶圆的保护带粘贴方法， 其中，在上述带加压过程中，利用传感器检测对保护带加压时的 加压构件的按压力，根据该检测结果控制按压力。
14. 一种半导体晶圆的保护带粘贴装置，是在形成有电路 图案的半导体晶圆的表面粘贴保护带的半导体晶圆的保护带粘 贴装置，其中，上述装置包括以下构成要件 保持台，载置保持半导体晶圆；带供给部件，向所保持的上述半导体晶圓表面的上方供给 保护带；粘贴单元，使粘贴辊滚动而将保护带粘贴在半导体晶圆的 表面；带切断机构，由沿着半导体晶圓的外周移动的切刀切断所 粘贴的上述保护带；不需要的带的回收部件，去除自半导体晶圆的外周伸出的 不需要的保护带并将其回收；带加压单元，利用加压构件对粘贴于半导体晶圆的保护带 加压。
15. 根据权利要求14所述的半导体晶圆的保护带粘贴装 置，其中，将上述带加压单元构成为独立的另外附设的单元。
16. 根据权利要求14所述的半导体晶圆的保护带粘贴装 置，其中，由与所粘贴的保护带的整个表面接触而进行加压的能升降 的加压板构成上述带加压单元的加压构件。
17. 根据权利要求14所述的半导体晶圆的保护带粘贴装 置，其中，能借助自由支点沿所有方向倾斜地构成上述加压板。
18. 根据权利要求14所述的半导体晶圓的保护带粘贴装 置，其中，在上述加压构件中安装加热器。
19. 根据权利要求14所述的半导体晶圆的保护带粘贴装置，其中，在上述保持台中安装加热器。
20. 根据权利要求14所述的半导体晶圆的保护带粘贴装置，其中，上述装置还包括以下构成要件传感器，检测上述加压构件对保护带的按压力；控制装置，根据上述传感器的检测结果控制带加压单元的驱动。
全文摘要
本发明提供半导体晶圆的保护带粘贴方法及其装置。向半导体晶圆表面的上方供给保护带，一边由粘贴辊按压、一边进行滚动而将该保护带粘贴在半导体晶圆的表面，沿着半导体晶圆的外周切断所粘贴的保护带。之后，由加压构件从表面对保护带加压，使其表面扁平化。
文档编号H01L21/00GK101651089SQ20091016138
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者奥野长平, 宫本三郎, 山本雅之 申请人:日东电工株式会社