TW200903606A - Method for holding semiconductor wafer - Google Patents

Description

200903606 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於屬半導體晶圓切割處理之前的步驟，透 過黏著帶使半導體晶圓貼附保持於環形框的技術。 【先前技術】 在從半導體晶圓切出半導體晶片的步驟中，執行以下 之處理。將半導體晶圓貼附保持於已貼附在環形框的黏着 帶（切割帶）而形成固定框，將此固定框帶入切割步驟，對 被貼附支撐的半導體晶圓施予切割處理及晶片分斷處理。 保持在環形框的半導體晶圓，係在其保持前被硏磨背 面而薄型化。伴隨此薄型化，留下半導體晶圓之外周部分 以形成環狀凸部，而不會有硏磨時之加工應力蓄積於半導 體晶圓致產生彎曲，或在操作時使半導體晶圓破損的情形 發生。利用此環狀凸部來保持着半導體晶圓之剛性（參照日 本國特開2007 - 1 03582號公報）。 近年來，由於電子機器之小型化、高密度封裝等之需 要而使晶圓薄型化進行著。因此，被極薄型化成數十// m 的半導體晶圓，係形成容易因翹曲而產生破裂或缺口。且 在各種之處理步驟及操作中，有半導體晶圓之破損之危險 性變高。將這樣的被薄型化半導體晶圓透過支撐用之黏着 帶，貼附保持於環形框時，亦有破損之危險性變越高的問 題。 特別是，在硏磨半導體晶圓時所殘留的環狀凸部，必 需在切割處理前予以去除。因此，具有所謂的在去除環狀 200903606 凸部時之加工應力、或在背面硏磨加工時積蓄於晶圓的應 力，在去除環狀凸部的中途作用於被薄型化的半導體晶圓 而使其損傷的問題。 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供一種藉由支撐用之黏着帶 將半導體晶圓貼附保持於環形框，而得以抑制伴隨半導體 晶圓之薄型化的破損的半導體晶圓之保持方法。 本發明爲達成這樣的目的而採取以下的構成。 一種藉由黏着帶將半導體晶圓貼附保持在環形框的半 導體晶圓之保持方法，前述方法包含以下過程： 保護帶貼附過程，將保護帶貼附於被施作有圖案形成 處理的半導體晶圓之表面，並沿著晶圓外形切斷； 背面硏磨過程，對貼附有前述保護帶之半導體晶圓之 背面，以外周部殘留成環狀地施予背面硏磨處理； 保護帶剝離過程，從藉背面硏磨而在背面外周部位形 成有環狀凸部之半導體晶圓的表面剝離前述保護帶； 保持帶貼附過程，在遍及已剝離前述保護帶的半導體 晶圓之表面’及置半導體晶圓於中央而被裝塡的環形框之 表面，貼附保持帶； 環狀凸部去除過程，去除被貼附保持於前述保持帶的 半導體晶圓之環狀凸部； 黏着帶貼附過程，在遍及藉去除前述環狀凸部而形成 扁平的半導體晶圓之背面及環形框之背面，貼附黏着帶； 保持帶剝離過程，將遍及環形框之表面及半導體晶圓 200903606 之表面所貼附的前述保持帶剝離。 按本發明之半導體晶圓之保持方法，在截至圖案形成 步驟，係可處理具有規定之剛性的厚度之半導體晶圓。又 在大應力容易作用的背面硏磨步驟中，能在既以外周部之 環狀凸部補強的高剛性狀態下處理半導體晶圓。 形成有環狀凸部的半導體晶圓，在經過其後之各步驟 而去除補強用之環狀凸部。亦即，可以僅使半導體晶圓之 薄形主部藉由黏着帶將半導體晶圓保持於環狀框，所以不 致於使加工應力作用於半導體晶圓，可以仍舊持有剛性來 操作。又能正確且容易地執行薄半導體晶圓主部之切割處 理及晶片分斷處理。 此外，在環狀凸部去除過程，例如，亦可將被貼附保 持於保持帶的半導體晶圓之背面硏磨領域之外周部位切成 環狀，以將該部位從黏着帶剝離去除。 又，在別的方法方面，亦可將被貼附保持在保持帶的 半導體晶圓之背面硏磨領域之外周部位，硏磨去除直到背 面硏磨位準爲止。 再者，在切斷去除環狀凸部之情況，保持帶係以使用 紫外線硬化型之黏着帶，在切斷去除環狀凸部前，對環狀 凸部之保持帶貼附面照射紫外線者爲宜。 依此方法，由於是使黏着帶之黏着層硬化以降低黏接 力’所以能容易剝離去除切斷部位。因而，在剝離切斷部 位時’可讓造成黏着帶變形的情形受到抑制，所以能抑制 不必要的應力作用於黏着帶所保持的半導體晶圓以避免破 200903606 損。 此外’於上述方法，形成有環狀凸部之半導體晶圓， 係以藉由具有較該環狀凸部的內徑還小徑之吸附凸部的吸 附台來吸附保持環狀凸部的內側之扁平凹部並貼附各種帶 者爲宜。 更佳爲’在貼附各種帶時，保持非貼附面側之環狀凸 部之扁平面。 / 依此方法，半導體晶圓及環形框係被以平坦的狀態保 持。因此，貼附輥之按壓變成均等，各種帶之貼附可確實 地執行。 【實施方式】 根據圖式來說明有關本發明的半導體晶圓之保持方法 的順序。 在此成爲處理對象的半導體晶圓W(以下簡稱爲「晶圓 W」），乃如第1圖所示，係遍及整面具有厚度數百之 / 狀態，其表面a被施作有電路圖案之形成處理。 〔保護帶貼附步驟〕。 如第1圖所示，已進行過圖案形成處理後的晶圓W以 表面a朝上被載置吸附保持於夾盤1後，被轉動的貼附輥2 所按壓的保護帶PT係被貼附於晶圓W表面a的整面。 在結束對晶圓W進行帶之貼附時，在上方待機的圓板 型之切刀3下降，刺插於保護帶PT。此切刀3係邊接觸於 晶圓外周緣邊滑接而作旋轉移動。依此動作而使保護帶PT 沿著晶圓外形被切斷。 200903606 〔背面硏磨步驟〕 如第2圖所示，表面a貼附有保護帶PT的晶圓w被 搬入背面硏磨裝置。此時，晶圓W係以背面b朝上的姿勢 被載置保持於夾盤台4。在此狀態，從上方利用未圖示的 旋轉磨石進行背面硏磨。 此時，使外周部在徑向大留殘約2 m m左右地被硏磨。 因此，加工成在晶圓W之朝上的背面b形成扁平凹部c， 同時沿著其外周殘留有環狀凸部d的形狀（參照第13圖）。 此扁平凹部c之晶圓厚度被硏磨加工成數十，同時在此 扁平凹部c之領域的相對面的表面a包含有電路圖案全體 。形成在背面外周的環狀凸部d，係作爲提高晶圓w之剛j 性的環狀肋來發揮作用。因此，抑止操作或於以後的處理 步驟之晶圓W的撓性變形。 〔保護帶剝離步驟〕 如第3圖所示，已進行過背面硏磨步驟的晶圓w，係 在接受依濺鍍的金屬沉積等之應力去除處理後，被上下反 轉而載置保持於夾盤台5。此時，將較環狀凸部d之內徑 還小的夾盤台5之扁平凸部插入晶圓W之環狀凸部內，將 其背面b吸附保持。其後，邊按壓貼附輥6邊轉動使強黏 着性之剝離帶T 1貼附於保護帶PT之上。 如第4圖所示，在結束剝離帶T1之貼附時，依剝離輕 7之轉動而捲取回收剝離帶T 1。此時，貼合於剝離帶Τ丨的 保護帶PT，係與剝離帶T1 一體被捲取而從晶圓w之表面 a剝離。 •10- 200903606 〔保持帶貼附步驟〕 如第5圖所示，已剝離保護帶PT的晶圓W被搬入固 定件裝置，在夾盤台8之中央部以表面a朝上的姿勢被載 置保持。此夾盤台8以如圍繞晶圓W般地被供給裝塡環形 框f。晶圓W及環形框f係被設置成其上面形成平坦。在 此狀態，一邊按壓貼附輥9 一邊轉動於此等之上。依此， 紫外線硬化型之保持帶S T係被貼附遍及環形框f之上面及 晶圓W之表面a。 貼附一結束時，在環形框上方待機的圓板型之切刀1 〇 下降並被按壓於保持帶ST，其後，切刀10於環形框f之中 心周圍旋轉移動。依此，切刀1 〇，係以較環形框f之內徑 稍大的徑將保持帶s T切成圓形，其結果，晶圓W係成爲 透過保持帶ST而貼附保持於環形框f的狀態。 〔環狀凸部去除步驟〕 保持著晶圓W的環形框f被搬出，而如第6圖所示， 以上下反轉的姿勢被載置保持於夾盤台11。在台上方有圓 板型之旋轉磨石1 2待機著。當環形框f及晶圓W之定位保 持一經確認，旋轉磨石1 2係下降與晶圓接觸。此旋轉磨石 1 2係在扁平凹部c之外周端附近，亦即，沿著環狀凸部d 之內周作旋轉移動。依此，留下保持帶S T而僅晶圓W之 扁平凹部c被切成圓形。 其次’如第7圖所示，旋轉磨石12上升退避，同時裝 備於夾盤台內的紫外線燈1 3被點亮，紫外線從下方朝比旋 轉磨石1 2之切斷部位還外周側之保持帶St照射。藉此以 -11 - 200903606 減低保持帶S T之黏着力，比切斷部還外側部分’亦即，環 狀凸部d與保持帶之接着力係降低。其後，被切離的環狀 凸部d，使用具備吸附噴嘴的機器手臂等適宜之操作手段 搬出並去除。依此，形成環形框f之中央貼附保持有晶圓 W之薄扁平主部的狀態。 〔切割帶貼附步驟〕 如第8圖所示，保持著晶圓W之薄扁平主部的環形框 f被上下反轉，以環形框f及晶圓W之背面b朝上的姿勢 被載置保持於夾盤台1 1。當環形框f及晶圓W被保持時， 切割帶DT被供給於此等之上，一邊按壓貼附輥1 4於此切 割帶DT之非黏着面上一邊轉動。依此，切割帶DT被貼附 遍及環形框f之背面及晶圓W之背面b。此外，切割帶DT 係相當於本發明之黏着帶。 其次，於環形框f上方待機的圓板型之切刀15下降而 按壓於切割帶DT。其後，切刀15係於環形框f之中心周 圍旋轉移動，以稍比環形框f之內徑還大的徑將切割帶DT 切成圓形。依此，薄且扁平的晶圓W係藉由保持帶s T及 切割帶DT而形成被環形框f所保持的中間固定件體。 〔保持帶剝離步驟〕 如第9圖所示’藉由保持帶ST及切割帶DT而在環形 框f保持著的晶圓W之中間固定件體，係被搬出並載置於 僅接住並支撐環形框f之外周部的環狀台1 6。其後，點亮 被組裝入環狀台中心的紫外線燈1 7 ’對保持帶s T之全面 照射紫外線。依此，保持帶ST之黏着力被降低。 -12- 200903606 其次’如第1 〇圖所示’受到紫外線照射的中間固定件 體在被搬出之後’被上下反轉並載置保持於夾盤台18。晶 圓W及環形框f ’係被設置成其朝上的表面^會變成平坦 。剝離帶T 2被供給於此等之上，貼附輕1 9邊按壓邊轉動 於此剝離帶T2之非黏着面上。依此，剝離帶T2被貼附於 保持帶ST之上。 其後’剝離帶T 2係依剝離輥2 0之轉動移動而被捲取 回收。貼合在剝離帶T 2的保持帶s T，係與剝離帶T 2 —體 被捲取’自環形框f及晶圓W之表面a被剝離。亦即，如 第1 1圖所示’晶圓W係形成僅藉由切割帶d T而由背面b 貼附保持於環形框f的狀態。 經過以上之步驟’如第1 2圖所示，可獲得藉由切割帶 DT將晶圓W貼附保持於環形框f，同時使形成有圖案的表 面a露出的固定框MF。因此，可直接將固定框MF搬入切 割裝置施予切割處理或晶片分斷處理。 亦即，晶圓W在去除環狀凸部d時是透過保持帶保持 於環形框f，所以沒有僅利用已去除環狀凸部d的扁平主部 進行操作。因此，可以避免在背面硏磨處理時及環狀凸部 去除處理時，不必要的加工應力僅會作用於具有剛性的晶 圓W之扁平主部，使具有電路圖案的扁平凹部c破損。 本發明係不限制於上述之實施例者，亦可作其次之變 形來實施。 作爲上述實施例中之環狀凸部去除步驟，係如第〗4圖 所示，把被貼附保持於保持帶ST的晶圓W之背面硏磨領 -13- 200903606 i或之外周部位’硏磨到背面硏磨位準L以降低環狀凸部。 藉此’亦可執行晶圓W之扁平化處理。 #發明在不逸脫其思想或本質下能以其他具體的形態 來實施’因此，作爲表示發明之範圍者，不是以上之說明 ’而是應參照附加的申請專利範圍。 【圖式簡單說明】 胃1圖係表示保護帶貼附步驟的要部縱剖面圖。 f .第2圖係結束背面硏磨步驟的要部縱剖面圖。 第3圖係表示保護帶剝離步驟之前半的要部縱剖面圖 〇 第4圖係表示保護帶剝離步驟之後半的要部縱剖面圖 〇 第5圖係表示保持帶貼附步驟的要部縱剖面圖。 第6圖係表示環狀凸部去除步驟之前半的要部縱剖面 圖。 I 第7圖係表示環狀凸部去除步驟之後半的要部縱剖面 圖。 第8圖係表示切割帶貼附步驟之要部縱剖面圖。 第9圖係表示保持帶剝離步驟之前半要部縱剖面圖。 第1 0圖係表示保持帶剝離步驟之後半要部縱剖面圖。 第II圖係結束保持帶剝離步驟的要部縱剖面圖。 第1 2圖係完成的固定框之斜視圖。 第13圖係結束背面硏磨步驟的半導體晶圓之斜視圖。 第1 4圖係表示環狀凸部除去步驟之其他實施例要部 -14- 200903606 縱剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 ' ‘ 4 、 5 、 8 、 11、 18 夾 盤 台 2、 6 ' 9 ' 14' 19 貼 附 輥 3、 10' 15 切 刀 12 旋 轉 磨 石 13、 17 紫 外 線 燈 16 環 狀 台 20 剝 離 輥 W 晶 圓 a 表 面 b 背 面 c 扁 平 凹 部 d rrn 狀 凸 部 f 環 形 框 PT 保 護 帶 ST 保 持 帶 T1 ' T2 剝 離 帶 DT 切 割 帶 MF 固 定 框 -15-

Claims (1)

1. 200903606 十、申請專利範圍： 1 · 一種半導體晶圓之保持方法，係透過黏着帶將半導體晶 圓貼附保持於環形框，其特徵爲，前述方法包含以下之 過程： 保護帶貼附過程，將保護帶貼附於被施作有圖案形成 處理的半導體晶圓之表面，並沿著晶圓外形切斷； 背面硏磨過程，對貼附有前述保護帶之半導體晶圓之 背面，以外周部殘留成環狀地施予背面硏磨處理； 保護帶剝離過程，從藉背面硏磨而在背面外周部位形 成有環狀凸部之半導體晶圓的表面剝離前述保護帶； 保持帶貼附過程，在遍及已剝離前述保護帶的半導體 晶圓之表面，及置半導體晶圓於中央而被裝塡的環形框 之表面，貼附保持帶； 環狀凸部去除過程，去除被貼附保持於前述保持帶的 半導體晶圓之環狀凸部； 黏着帶貼附過程，在遍及藉去除前述環狀凸部而形成 扁平的半導體晶圓之背面及環形框之背面，貼附黏着帶 » 保持帶剝離過程，將遍及環形框之表面及半導體晶圓 之表面所貼附的前述保持帶剝離。 2.如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述環狀凸部去除過程’係將被貼附保持於保持帶的 半導體晶圓之背面硏磨領域的外周部位切斷爲環狀，從 黏着帶剝離去除該部位。 -16- 200903606 3 .如申請專利範圍第2項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述保持帶係紫外線硬化型之黏着帶，在切斷去除前 述環狀凸部之前’對前述環狀凸部之保持帶貼附面照射 紫外線。 4 ·如申請專利範圍第丨項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述環狀凸部去除過程，係將被貼附保持於保持帶的 半導體晶圓之背面硏磨領域的外周部位，硏磨去除直至 背面硏磨位準。 5. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述保護帶剝離過程，係藉由具有較半導體晶圓之環 狀凸部的內徑還小徑之吸附凸部的吸附台來吸附保持環 狀凸部的內側之扁平凹部， 在此狀態’將捲掛於貼附輥而作供給的剝離帶之非黏 着面’利用該貼附輥邊按壓邊轉動於晶圓表面之保護帶 上而進行貼附’同時將剝離帶及保護帶一體剝離。 6. 如申請專利範圍第5項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述保護帶剝離過程’係在貼附剝離帶時，保持非貼 附面側之環狀凸部的扁平面。 7 ·如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述保持帶貼附過程，係藉由具有較半導體晶圓之環 狀凸部的內徑還小徑之吸附凸部的吸附台來吸附保持環 狀凸部的內側之扁平凹部， 在此狀態’將捲掛於貼附輥而作供給的保持帶之非黏 着面，邊利用該貼附輥按壓邊使之在晶圓表面上轉動而 -17- 200903606 進行貼附。 8 ·如申請專利範圍第7項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述保持帶貼附過程，係在貼附保持帶時，保持非貼 附面側之環狀凸部的扁平面。 9.如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中： 前述保持帶剝離過程，係將貼附有黏着帶之半導體晶 圓的背面及環形框的背面吸附保持， 在半導體晶圓的表面及環形框的表面形成平坦的狀態 下貼附剝離帶，同時與該剝離帶一體地剝離保持帶。 1 0 ·如申請專利範圍第1項之半導體晶圓之保持方法，其中·· 前述方法更包含有：在剝離前述保持帶之前，對該保 持帶照射紫外線之過程。 -18-