保护带粘贴方法和保护带粘贴装置与流程

本发明涉及将保护带粘贴于半导体晶圆的电路形成面的保护带粘贴方法和保护带粘贴装置。

背景技术：

半导体晶圆(以下适当称为“晶圆”)在其表面形成有许多元件的电路图案。例如在晶圆表面形成有凸块、微细电路。因此，为了在背面磨削时和输送时防止该电路面的污染和损伤，粘贴有保护带。

粘贴保护带的方法以沿着带状的保护带的长度方向和宽度方向施加均匀的张力的方式实施。即、在由上下成对的外壳构成的腔室的接合部分夹着保护带，使由该保护带分隔成的两个空间产生压力差。此时，一边使保护带朝向以与保护带接近并相对的方式配置的晶圆弹性变形一边逐渐粘贴。

之后，利用在腔室内配备的按压板按压由于晶圆表面的凸块等凹凸的影响而在保护带的表面的基材产生的凹凸而使其平坦(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2014－49626号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在以往的方法中，想到了：在使腔室内的两个空间产生了压力差时，保护带向气压较低的方向凹入弯曲而从晶圆的中央起将保护带呈放射状逐渐粘贴。然而，在粘贴保护带之后，确认到气泡卷入晶圆的中央区域的粘接界面。

产生该气泡由于晶圆的背面磨削时的摩擦而加热膨胀、使晶圆破损这样的问题。

本发明是鉴于这样的情况而做成的，其主要目的在于提供一种保护带粘贴方法和保护带粘贴装置，其中，于在腔室内利用压力差来将保护带粘贴于半导体晶圆时，气泡不会卷入该保护带与半导体晶圆的粘接界面，而精度良好地粘贴该保护带。

用于解决问题的方案

因此，本发明人等为了探明在粘接界面产生气泡的卷入的原因反复进行实验、模拟，从而获得了以下的见解。

首先，如图23所示，如以往那样在由上外壳100A和下外壳100B夹着保护带PT的状态下，将两个空间同时减压到相同的气压之后，对设置于上外壳100A侧的泄漏阀101进行操作而提高该空间的气压。也就是说，下外壳100B侧的气压比上外壳100A的气压低。此时，为了使基材平坦化，流入的气体的流动受到配备于腔室内的按压板103限制，可知：在沿着上外壳100A的内壁流动之后，从按压板103与保护带PT之间向中心侧流入。即、最初保护带PT粘贴到晶圆W的外周侧，之后，朝向中心粘贴，因此，如图24所示，粘贴保护带PT后的晶圆W在中央部分的粘接界面形成有卷入有气泡的空间。

本发明为了解决这样的问题，采取以下那样的技术方案。

即、一种保护带粘贴方法，其将保护带粘贴于半导体晶圆的电路形成面，其特征在于，该保护带粘贴方法包括如下工序：

第1粘贴工序，在该第1粘贴工序中，在构成腔室的第1外壳和第2外壳这成对的外壳中的一者的接合部粘贴比该腔室的内径大的所述保护带；

减压工序，在由所述第1外壳和第2外壳的接合部夹着所述保护带的状态下，一边使半导体晶圆与该保护带的粘合面接近并相对一边形成腔室，对由保护带分隔成的两个空间进行减压；

第2粘贴工序，在该第2粘贴工序中，利用按压构件按压所述保护带的中央部分而将保护带的中央部分粘贴于半导体晶圆的中央部分；

解除工序，在该解除工序中，解除所述按压构件对保护带的按压；

第3粘贴工序，在该第3粘贴工序中，一边使收纳保持所述半导体晶圆的第2外壳的空间的气压比第1外壳的空间的气压低一边将保护带从半导体晶圆的中心侧朝向外周呈放射状粘贴。

(作用·效果)根据上述方法，在将腔室内的两个空间减压到例如真空之后，利用按压构件按压保护带的中央而将保护带的中央粘贴于半导体晶圆的中央。此时，保护带以半导体晶圆的中心为起点弹性变形成凹入弯曲形状，因此，随着使第2外壳的气压降低，保护带从半导体晶圆的中央侧朝向外周逐渐粘贴。因而，气泡不会卷入半导体晶圆的中央的粘接界面就能够将保护带精度良好地粘贴于晶圆。

此外，优选的是，在第2粘贴工序中，利用将包括半球形状的弹性体的按压构件按压于保护带的工序一边使该按压构件弹性变形一边将保护带粘贴于半导体晶圆。

根据该方法，易于使保护带弹性变形成凹入弯曲形状。即、在第3粘贴工序之际，能够可靠地避免最初保护带粘贴于半导体晶圆的外周。

另外，本发明为了解决这样的问题，采取如下那样的构成。

即、一种保护带粘贴装置，其将保护带粘贴于半导体晶圆的电路形成面，其特征在于，该保护带粘贴装置包括：

保持台，其保持所述半导体晶圆；

腔室，其由收纳所述保持台的成对的外壳构成；

带供给部，其供给比所述外壳的内径大的保护带；

第1粘贴机构，其将保护带粘贴于所述外壳中的一者的接合部；

第2粘贴机构，其在所述腔室内利用按压构件按压保护带的与载置于保持台的半导体晶圆接近并相对的中央部分而将保护带粘贴于该半导体晶圆的中央部分；

第3粘贴机构，使由所述保护带分隔成的腔室内的两个空间产生压力差而将保护带呈放射状朝向半导体晶圆的外周粘贴；

切断机构，其沿着所述半导体晶圆的外形切断保护带；

剥离机构，其将保护带的裁切下所述半导体晶圆的形状所剩余的部分剥离；

带回收部，其回收剥离后的所述保护带。

(作用·效果)根据上述构成，利用在腔室内设置的按压构件能够将保护带粘贴于半导体晶圆的中央部分。即、在保护带弹性变形成凹入弯曲的状态下，通过使腔室内产生压力差，能够将保护带从半导体晶圆的中央部分朝向外周粘贴。因而，能够恰当地实施上述方法。

此外，优选的是，第2粘贴机构所具有的按压构件是包括弹性体的半球形状。

发明的效果

根据本发明的保护带粘贴方法和保护带粘贴装置，能够在防止气泡卷入保护带与半导体晶圆的粘接界面，并且一边对保护带施加均匀的张力一边粘贴于半导体晶圆。

附图说明

图1是表示保护带粘贴装置的整体的主视图。

图2是表示保护带粘贴装置的整体的俯视图。

图3是表示旋转驱动机构周边的结构的主视图。

图4是表示腔室的构成的主视图。

图5是表示腔室的构成的纵剖视图。

图6是表示实施例装置的动作的流程图。

图7是表示实施例装置的动作的主视图。

图8是表示实施例装置的动作的主视图。

图9是表示实施例装置的动作的主视图。

图10是表示实施例装置的动作的俯视图。

图11是表示实施例装置的动作的主视图。

图12是表示实施例装置的动作的俯视图。

图13是表示实施例装置的动作的主视图。

图14是表示保护带向晶圆中央部分的粘贴动作的放大主视图。

图15是表示保护带向晶圆中央部分的粘贴动作的放大主视图。

图16是表示保护带向晶圆外周的粘贴动作的放大主视图。

图17是表示保护带向晶圆外周的粘贴动作的放大主视图。

图18是表示保护带的切断动作的主视图。

图19是表示保护带的切断动作的主视图。

图20是表示实施例装置的动作的主视图。

图21是表示不需要的带的剥离动作的主视图。

图22是表示不需要的带的剥离动作的主视图。

图23是表示流入以往例的腔室内的气体的流动的图。

图24是通过以往例粘贴有保护带的晶圆的纵剖视图。

附图标记说明

4、带供给部；5、粘贴单元；6、带切断机构；7、腔室；8、粘贴单元；9、剥离单元；10、带回收部；20、剥离构件；22、粘贴辊；23、切断单元；33A、上外壳；33B、33C、下外壳；37、保持台；60、控制部；PT、保护带；W、半导体晶圆。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一实施例。此外，在本实施例中，以在半导体晶圆(以下简称为“晶圆”)的具有凸块等凸部的电路形成面粘贴表面保护用的保护带的情况为例进行说明。

图1涉及本发明的一实施例，是表示保护带粘贴装置的整体结构的主视图，图2是保护带粘贴装置的俯视图。

保护带粘贴装置具有晶圆供给/回收部1、晶圆输送机构2、对准台3、带供给部4、粘贴单元5、带切断机构6、腔室7、粘贴单元8、剥离单元9和带回收部10等。以下，对上述各构造部和机构等的具体的结构进行说明。

在晶圆供给/回收部1并列载置有两个盒C1、C2。在各盒C中，多张晶圆W以电路形成面(表面)向上的水平姿势插入并呈多层收纳。

晶圆输送机构2具有两台机械臂11A、11B。两机械臂11A、11B构成为能够水平地进退移动，并且，整体能够回转和升降。并且，在机械臂11A、11B的顶端具有呈马蹄形的真空吸附式的晶圆保持部。晶圆保持部插入呈多层收纳于盒C的晶圆W彼此的间隙，从背面吸附保持晶圆W。吸附保持着的晶圆W从盒C拉出，依次向对准台3、保持台37和晶圆供给/回收部1输送。

对准台3构成为，基于形成于由晶圆输送机构2输入载置的晶圆W的外周的缺口、定位平面对该晶圆W进行对位。

如图1所示，带供给部4、粘贴单元5、隔离膜回收部12和切断单元23安装于同一纵板14。该纵板14借助可动台15沿着上部的框架16水平移动。

构成为，在带供给部4，卷成卷的宽度较宽的保护带PT装填于供给卷轴17，从该供给卷轴17放出的带有隔离膜s的保护带PT被引导辊18组卷绕引导，将剥离了隔离膜s的保护带PT向粘贴单元5引导。另外，构成为，通过对供给卷轴17赋予适度的旋转阻力而不放出过量的带。

在隔离膜回收部12中，用于卷取从保护带PT剥离下的隔离膜s的回收卷轴19被沿着卷取方向旋转驱动。

如图3所示，粘贴单元5具有剥离构件20、升降辊21以及粘贴辊22。另外，粘贴单元5相当于本发明中的第1粘贴机构。

剥离构件20是顶端具有锋利的刃口的板。利用使该刃口朝向斜下方的该剥离构件20将隔离膜s折回而剥离保护带PT。即、使保护带PT从剥离构件20向前方突出。

升降辊21与剥离构件20协作而适时地把持保护带PT。

粘贴辊22按压保护带PT的从剥离构件20的顶端突出的顶端而将保护带PT粘贴于后述的下外壳33B、33C的接合部70。

切断单元23具有：可动台25，其沿着设于剥离构件20的前侧的框架24移动；刀具26，其借助刀具保持件设置于该可动台25的下部。即、切断单元23沿着宽度方向切断保护带PT。

如图1和图2所示，带切断机构6借助支承臂29设置有刀具单元30，该支承臂29在相对于能够沿着框架27升降的可动台28悬臂支承的臂的顶端下部沿着径向延伸。在刀具单元30上借助刀具保持件安装有刀尖朝下的刀具31。此外，刀具单元30借助支承臂29能够调整回转半径。

腔室7由具有比保护带T的宽度小的内径的上下成对的外壳构成。在本实施例中，具有1个上外壳33A和两个下外壳33B、33C。

如图4所示，下外壳33B、33C与马达等旋转驱动机34的旋转轴35连结固定，分别设置于回转臂36的两端。即、例如，构成为，在一个下外壳33B与上外壳33A形成腔室7时，另一下外壳33C位于粘贴单元5侧的带粘贴位置。另外，对下外壳33B、33C的上表面和下表面实施了氟加工等脱模处理。

在两下外壳33B、33C内设置有能够升降的保持台37。保持台37与贯通下外壳33B、33C的杆38连结。杆38的另一端与包括马达等的致动器39连结而被驱动。因而，保持台37在下外壳33B、33C内升降。另外，在保持台37中埋设有加热器49。

上外壳33A设置于升降驱动机构40。该升降驱动机构40具有：能够沿着纵向配置于纵壁41的背部的轨道42升降的可动台43；以能够调节高度的方式支承于该可动台43的可动框44；以及臂45，其从该可动框44朝向前方延伸。在从该臂45的顶端部向下方延伸的支承轴46安装有上外壳33A。

通过利用马达48使丝杠轴47正反转，可动台43被螺旋进给升降。

如图5所示，上下外壳33A－33C借助流路50与真空装置51连通连接。在真空装置51侧的流路50上设置有电磁阀52。该流路50在朝向下游向上外壳33A分支的流路上设置有电磁阀53，并且，在向下外壳33B分支的流路上设置有电磁阀54。而且，流路50具有泄漏阀55。此外，电磁阀52、53、54和泄漏阀55的开闭操作、以及真空装置51的工作由控制部60实施。此外，在上外壳33A和下外壳33B上设置有真空计56。真空计56的检测结果向控制部60发送。

粘贴单元8在上外壳33A内设置有按压构件61。按压构件61是包括弹性体的大致半球形状。该按压构件的上部与缸62连结，在上外壳33A内升降。此外，粘贴单元8相当于本发明的第2粘贴机构。

如图1、图2和图21所示，剥离单元9具有沿着引导轨道64左右水平地移动的可动台65、在该可动台65上升降的固定支承片66以及由该固定支承片66和缸67开闭的可动片68。即、剥离单元9将保护带PT的由带切断机构6裁切出晶圆W的形状后的不需要的一端侧由固定支承片66和可动片68把持并逐渐剥离。

在带回收部10中配置有回收容器69，该回收容器69位于剥离单元9的剥离结束端侧，对由该剥离单元9剥离下来的保护带PT进行回收。

接着，根据图6所示的流程图和图7～图20对利用上述的实施例装置将保护带PT粘贴于晶圆W的一系列动作进行说明。

首先，利用机械臂11A将晶圆W从盒C1输出，并载置于对准台3。在利用对准台3进行了对位之后，利用机械臂11A将晶圆W向位于带粘贴位置的保持台37输送(步骤S1)。

如图7所示，保持台37使多根支承销71突出得比下外壳33B的顶部70(接合部)高而接受晶圆W。接受到晶圆W的支承销71下降，该晶圆W被保持台37的保持面吸附保持。此时，晶圆W的表面位于比接合部70低的位置(步骤S2)。

如图8所示，使粘贴单元5向粘贴开始端移动。一边使保护带PT的供给和卷取同步一边使保护带PT从剥离构件20突出预定长度。使粘贴辊22下降而将保护带PT的顶端粘贴于下外壳33B的接合部70(步骤S3)。之后，一边使粘贴单元5移动、一边将保护带PT在该接合部70的整个面逐渐粘贴。此时，晶圆W的表面和保护带PT的粘合面以具有预先决定好的间隙的方式接近并相对。另外，步骤3相当于本发明的第1粘贴工序。

在距粘贴终端侧的接合部70超过了预定距离的位置使粘贴单元5停止。切断单元23工作，如图9和图10所示，刀具26沿着宽度方向切断保护带PT的后端侧(步骤S4)。即、保护带PT被切断成单张。此外，图8、图9和后述的图15记载有使记载于左侧的下外壳33B旋转90度，以便易于明了粘贴单元5的带粘贴动作。

如图11和图12所示，使旋转驱动机34工作而使下外壳33B在上外壳33A的下方回转移动。此时，安装于回转臂36的另一端侧的下外壳33C向带粘贴位置移动。

如图13所示，使上外壳33A下降，与下外壳33B夹着保护带PT而形成腔室7(步骤S5)。

关闭泄漏阀55，同时打开电磁阀52－54而使真空装置51工作，对上外壳33A和下外壳33B这两空间开始进行减压(步骤S6)。此时，对电磁阀53、54的开度进行调整，以使两外壳33A、33B的空间以相同的速度进行减压。

在此，在两外壳33A、33B的空间被减压到相同的预定的气压(例如真空状态)之前，利用真空计56依次检测两空间的气压(步骤S7)。控制部60对来自真空计56的检测结果和预先决定好的气压的基准值进行比较。因而，在实测值达到基准值时，控制部60使电磁阀52－54关闭的同时使真空装置51的工作停止(步骤S8)。

控制部60使粘贴单元8工作。即、如图14所示，控制部60使按压构件61下降而从顶端起逐渐按压保护带PT。此时，该保护带PT一边沿着半球形状的按压构件61的表面凹入弯曲一边从晶圆W的中心朝向外周呈放射状粘贴预定的长度(步骤S9)。若保护带PT向晶圆W的中央部分的粘贴处理完成，则按压构件61返回到上方的待机位置。此外，步骤S9相当于本发明的第2粘贴工序。

之后，调整泄漏阀55的开度而将上外壳33A的空间的气压提高到预定的气压。此时，如图15所示，保护带PT已经弹性变形成凹入弯曲形状，因此，若使下外壳33B的空间的气压比上外壳33A的空间的气压低而产生压力差，则如图16和图17所示，保护带PT从晶圆W的中心部分朝向外周被逐渐拉入下外壳33B内，呈放射状逐渐粘贴于接近配备的晶圆W(步骤S10)。

在将该保护带PT逐渐粘贴于晶圆W的工序中，真空计56的实测值向控制部60输送。若上外壳33A的空间的气压的实测值达到预先设定好的气压的目标值(步骤S11)，则控制部60在将泄漏阀55关闭的状态下对保护带PT进行加压直到经过预定时间(步骤S12)。此外，步骤S10～步骤S11相当于本发明的第3粘贴工序。

控制部60在经过预定时间后打开电磁阀53、54而使上外壳33A内的气压和下外壳33B内的气压相同(步骤S13)。此时，也由真空计56监控上外壳33A内的气压和下外壳33B内的气压。

若上外壳33A内的气压和下外壳33B内的气压相同，则控制部60一边对泄漏阀55的开度进行调整一边使两空间恢复到大气压。之后，使上外壳33A上升而大气开放(步骤S14)。

此外，于在腔室7内将保护带PT粘贴于晶圆W的期间内，利用机械臂11B将晶圆W从盒C2输出。晶圆W被下外壳33C内的保持台37吸附保持之后，如图18所示，保护带PT粘贴于该下外壳33C的接合部70。

若在由上下外壳33A、33B形成的腔室7内的保护带PT向晶圆W的粘贴处理和由粘贴单元5进行的保护带PT向下外壳33C的粘贴处理完成，则如图19所示，使回转臂36反转。即、使一个下外壳33B向粘贴单元5侧的带粘贴位置移动，使另一下外壳33C向上外壳33A的下方的接合位置移动。

使带切断机构6工作，如图20所示，使刀具单元30下降到预定高度，将刀具31刺入晶圆W与下外壳33B之间的保护带PT。在该状态下，沿着晶圆W的外周切断保护带PT(步骤S15)。此时，保护带PT的表面被保持水平。若保护带PT的切断完成，则刀具单元30上升而返回到待机位置。

使剥离单元9向剥离开始位置移动。如图21所示，由固定支承片66和可动片68夹持保护带PT的超出下外壳33B的两端侧。如图22所示，在该状态下，在向斜上方移动了预定距离之后，一边水平移动一边将裁切下晶圆形状后的不需要的保护带PT逐渐剥离(步骤S14)。

若剥离单元9到达带回收部10，则解除保护带PT的把持而使保护带PT向回收容器69落下。

利用机械臂11A使粘贴有保护带PT的晶圆W收纳于盒C1的本来的位置。

此外，在进行下外壳33B侧的保护带PT的切断和剥离处理的期间内，进行保护带PT的向下外壳33C侧的晶圆的粘贴处理。通过以上步骤，保护带T的向晶圆W的一系列粘贴动作结束，以后，反复进行相同的处理。

根据上述实施例装置，在真空状态的腔室7内利用按压构件61使保护带PT预先粘贴于晶圆W的中央部分并使其弹性变形成凹入弯曲形状，因此，若之后使上外壳33A侧泄漏而提高气压，则保护带PT从中央部分朝向外周呈放射状被逐渐拉入下外壳33B侧。因而，能够防止气泡卷入晶圆W与保护带PT之间的粘接界面。

此外，本发明也能够以以下那样的形态实施。

(1)在上述实施装置中，按压构件61并不限定于半球形状，只要是能够预先粘贴半导体晶圆的中央部分的预定长度(直径)的构件即可。例如，也可以是比晶圆W的直径小的板和圆柱。

(2)在上述实施装置中，也可以将加热器埋设于按压构件61，一边将保护带PT加热成预定温度一边进行粘贴。

根据该结构，能够以短时间使保护带PT呈凹入弯曲形状。