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CN1757104A - 保护带的贴附和分离方法 - Google Patents

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CN1757104A CNA2003801101052A CN200380110105A CN1757104A CN 1757104 A CN1757104 A CN 1757104A CN A2003801101052 A CNA2003801101052 A CN A2003801101052A CN 200380110105 A CN200380110105 A CN 200380110105A CN 1757104 A CN1757104 A CN 1757104A
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Abstract

在根据本发明的保护带贴附和分离方法中，由带子贴附机构将保护带贴附到吸盘台所抽吸支承的晶片的表面上，并由切割器单元将保护带切割成晶片的形状。接着，将粘结力比第一保护带弱的保护带贴附到该保护带上。在晶片的磨薄加工之后，由一带子分离设备(15)来首先从上层起逐层地分离形成叠层的保护带。

Description

保护带的贴附和分离方法
技术领域
本发明涉及将保护带贴附到其上形成有电路图案或类似物的半导体晶片的表面上的技术以及分离保护带的技术。
背景技术
在制造半导体晶片的传统工艺中，使用诸如研磨或抛光的机械方法或者使用蚀刻的化学方法来加工半导体晶片(下面简称为“晶片”)的背面，以减小晶片的厚度。当使用这些方法来加工晶片时，在晶片的正面贴附保护带，以保护其上形成有布线图案的正面。
因此，送至背侧研磨加工的晶片在正面处由吸盘台抽吸支承，并用磨床对其背面进行研磨。此时，因为可能会由于对正面产生的研磨应力而损坏图案或可能弄脏图案，所以要在晶片的正面上贴附保护带。
通过研磨晶片背面变薄的晶片变薄可能易于在加工或运输的过程中破裂。晶片由于其挠曲或弯曲而很难处理。为了避免这样的不便，人们提出这样一种建议，即预先对晶片表面贴附两种不同类型的保护带，以防止晶片损坏和弯曲(参见日本未审查专利公报2000-331968)。
因此，人们已提出一种方法，并利用这种方法在分离步骤中一次分离所有的两层贴附在晶片表面上的保护带。
使用如上述日本未审查专利公报2000-331968中所描述的双层保护带在加强晶片方面具有优点，但在分离保护带的过程中会遇到如下所述的不便之处。
当一次分离所有的两层保护带时，会产生一很大的分离力(拉力)。因此，一下子对变薄的晶片施加很强的拉力会导致强制弯曲或损坏晶片的问题。
发明内容
考虑到上述现有技术的状态而作出了本发明，其主要目的是提供一种保护带贴附和分离方法，这种方法能通过赋予半导体晶片刚性而加强它，并高精度地从晶片分离保护带。
为了实现上述目的，本发明采用了下列方案。
一种保护带贴附和分离方法，所述方法用于将保护带贴附到其上形成有图案的半导体晶片的表面上，并从半导体晶片的表面上分离保护带，所述方法包括以下步骤：一贴附步骤，用于将多层保护带层叠地贴附到所述半导体晶片的表面上，且使粘结力弱的保护带在上；和一分离步骤，用于在层叠贴附的所述保护带上贴附分离带，并通过分离带而首先是从上层保护带起逐层地从所述半导体晶片的表面分离层叠的保护带。
根据本发明，保护带是粘结力弱的保护带在上地层叠贴附在半导体晶片的表面上。因此，在研磨半导体晶片的磨薄过程中，进行加工的半导体晶片就具有刚性。结果就可避免对半导体晶片造成损坏。
在分离保护带时，因为上层保护带的粘结力比下层保护带弱，所以仅有其上贴附分离带以进行分离的一层保护带与分离带一起分离。也就是说，从半导体晶片上依次地分离保护带，且下层保护带仍贴附在半导体晶片上。首先是从上层保护带起依次分离保护带，同时保护带在磨薄加工之后仍保持半导体晶片的刚性。结果，与以一步分离操作分离层叠贴附的所有保护带的分离操作相比，在分离时拉力施加在半导体晶片上的应力减小，从而可防止半导体晶片的弯曲和损坏。
贴附在半导体晶片表面上的保护带例如可以包括预先层叠地结合在一起、作为一个单元的多层保护带。也就是说，可以在一贴附操作中预先将诸保护带层叠地结合在一起形成一个单元，然后在将这些保护带一起贴附到半导体晶片上，以提高工作效率。在分离保护带时，首先是从上层起逐层分离层叠的保护带，这产生与上述相同的效果。
层叠的保护带例如可以是单独并重复地贴附的多层保护带。通过将多层保护带单独并重复地贴附到半导体晶片的表面上，保护带可以较低的保护带压力水平贴附到半导体晶片上。结果，可以减小由于对半导体晶片的压力而产生的应力累积。也可以防止半导体晶片在磨薄加工之后的弯曲、由于这样的弯曲而造成的损坏以及由于未充分吸住半导体晶片而导致的传送差错。
较佳的是，层叠的保护带的粘结剂接触表面经过释放处理。通过对保护带的粘结剂接触表面进行释放处理，可易于首先是从上层起逐层地分离层叠的保护带。结果，可以减小分离保护带时作用的拉力。
保护带可以呈薄片形式，它们先贴附在半导体晶片上、然后切割成大致半导体晶片的形状，或者，也可以预先切割成大致半导体晶片的形状。
为了实现上述目的，本发明还采用了以下的方案。
一种保护带贴附和分离方法，所述方法用于将保护带贴附到其上形成有图案的半导体晶片的表面上，并从半导体晶片的表面上分离保护带，所述方法包括以下步骤：一贴附步骤，用于将相同类型的多层保护带层叠地贴附到所述半导体晶片的表面上，且所述保护带的粘结剂接触表面经过释放处理；和一分离步骤，用于在层叠贴附的所述保护带上贴附分离带，并通过分离带而首先是上层保护带其逐层地从所述半导体晶片的表面分离层叠的保护带。
根据本发明，相同类型的、粘结剂接触表面经过释放处理的多层保护带层叠地贴附在半导体晶片的表面上。因此，当在分离带贴附在层叠的保护带上的情况下分离保护带时，可容易地从下层保护带的表面分离所要分离的保护带。由于可首先从上层其逐层分离保护带，所以与一步分离操作分离层叠贴附的所有保护带的分离操作相比，在分离时拉力施加在半导体晶片上的应力减小，从而可防止半导体晶片的弯曲和损坏。
贴附在半导体晶片表面上的保护带例如可以包括预先层叠地结合在一起而作为一个单元的多层保护带。也就是说，可以在一贴附操作中预先将诸保护带层叠地结合在一起形成一个单元，然后在将这些保护带一起贴附到半导体晶片上，以提高工作效率。在分离保护带时，首先从上层起逐层分离层叠的保护带，这可产生与上述相同的效果。
层叠的保护带例如可以是单独并重复地贴附的多层保护带。通过将多层保护带单独并重复地贴附到半导体晶片的表面上，保护带可以较低的保护带压力水平贴附到半导体晶片上。结果，可以减小半导体晶片中应力累积。也可以防止半导体晶片在磨薄加工之后的弯曲、由于这样的弯曲而造成的损坏以及由于未充分吸住半导体晶片而导致的传送差错。
保护带可以呈薄片形式，它们先贴附在半导体晶片上、然后切割成大致半导体晶片的形状，或者，也可以预先切割成大致半导体晶片的形状。
附图说明
图1是示出本发明第一实施例中的带子贴附设备的概要的正视图；
图2是示出带子贴附过程的示意性正视图；
图3是示出带子贴附过程的示意性正视图；
图4是示出带子贴附过程的示意性正视图；
图5是示出根据该实施例的带子分离设备的概要的正视图；
图6是示出带子分离过程的示意性正视图；
图7是示出带子分离过程的示意性正视图；
图8是示出带子分离过程的示意性正视图；以及
图9是示出带子分离过程的示意性正视图。
具体实施方式
解决现有技术问题的方式包括以下实施例。
现将参照附图描述将本发明应用于保护带贴附和分离设备的一较佳实施例。
保护带贴附方法
在描述本实施例中的保护带贴附方法之前，将先参照附图描述在本实施例中所使用的带子贴附设备。
图1是示出一带子贴附设备的概要的正视图。图2至4是示出带子贴附过程的正视图。
在本实施例中，用于将保护带贴附到半导体晶片上的设备1包括：一带子供应器2，用于供应保护带T1以及分离层；一分离层收集器5，用于从保护带T1分离和收集分离层S；一吸盘台7，用于在其上抽吸支承半导体晶片W(下面简称为“晶片”)；一带子贴附机构8，用于将保护带T1按压和贴附到晶片W上；一切割器单元10，用于沿着晶片W的周界切割晶片W上的保护带T1；一带子分离机构11，用于在切割之后从晶片W分离多余的带子T2；以及一带子收集器13，用于收集分离的带子。
下面将更加详细地描述各机构的构成。
带子供应器2引导从一带子卷绕架3拉出的带有分离层S的保护带T1绕一组导辊4移动，并将剥去了分离层S的保护带T1引导到带子贴附机构8。带子卷绕架3由设备主体的垂直壁(未示出)支承，并且一制动机构或类似的装置对其施加合适的转动阻力，以避免进给过多的带子。
分离层收集器5设有由垂直壁(未示出)的一收集卷绕架6，用于卷绕从保护带T1分离的分离层S，并且由诸如电动机之类的驱动装置来驱动该卷绕架向卷绕方向转动。
吸盘台7具有导销，在吸盘台在晶片W的背面抽吸支承晶片W的同时，这些导销参照定向平直段或类似的结构来调整放置在其上的晶片W位置。
带子贴附机构8的框架由设备主体的轨道保持，并可操作地连接于诸如电动机之类的驱动装置(未示出)，以可沿带子的行进方向滑动。框架可转动地支承一贴附辊9。由一汽缸或类似装置(未示出)垂直地摆动贴附辊9。这样，贴附辊9就在保护带T1的表面上按压和滚动的同时将保护带T1贴附到晶片W的表面上。
切割器单元10可由一升降机构(未示出)在待命位置止和切割保护带T1的切割位置之间垂直地移动，并可沿着晶片W的周界旋转以切割保护带T1。
带子分离机构11的框架由设备主体的轨道来保持，并可操作地连接于诸如电动机之类的驱动装置(未示出)，以可沿带子的行进方向滑动。该框架可转动地支承一分离辊12。由一汽缸或类似装置(未示出)垂直地摆动分离辊12。分离辊12从晶片上去除在沿着晶片W周界切割带子之后余留在晶片W上的多余带子T2。
带子收集器13有一收集卷绕架14，该卷绕架14由设备主体的垂直壁(未示出)支承，并可操作地连接于诸如电动机之类的驱动装置，以在切割保护带T1之后卷绕余下的多余带子T2。也就是说，从带子供应器2拉出预定量的保护带T1，并将其供应到晶片W上。驱动装置驱动收集卷绕架14，以卷绕切割操作后所余留的多余带子T2。
现将参照附图描述利用上述结构的带子贴附设备来多层地贴附保护带的方法。在本实施例中，使用两个带子贴附设备来将两种不同类型的多层保护带贴附到各晶片的表面上。
本实施例中所用的两种类型的保护带如下。
直接贴附到晶片W表面的第一保护带T1是可紫外线固化型的保护带，且其衬底表面经过严格的诸如晕光处理之类的分离处理(释放处理)，并且其粘结剂的粘着强度比第二保护带T2的粘结剂的粘着强度高。
第二保护带T3的粘着强度弱于第一保护带T1。
两种带子T1和T3中的每一种都呈层叠有分离层S的卷的形式。
接着，现将描述通过上述两种类型的保护带T1和T3以及带子贴附设备1来进行的、将保护带多层地贴附到晶片上的操作循环。
并排地布置第一和第二带子贴附设备。保护带T1设置在第一带子贴附设备的带子卷绕架3上，保护带T3则设置在第二带子贴附设备的带子卷绕架3上。
晶片W放置在第一带子贴附设备的吸盘台7上，相对吸盘台7调整其位置并由吸盘台7抽吸支承。此时，如图1所示，带子贴附机构8和带子分离机构11位于左侧的初始位置，且切割器单元10位于上方待命位置。
在调整好晶片W的位置之后，带子贴附机构8的贴附辊9就向下摆动。然后，贴附辊9沿与带子行进方向相反的方向(图2中为从左到右)滚动，并同时向下按压保护带T1。以这种方式就将保护带T1均匀地贴附在晶片W的表面之上。当带子贴附机构8到达终点位置时，抬升贴附辊9。
接着，如图3所示，使切割器单元10下降到切割位置以切割保护带T1，并且切割器单元10下降和停止在预定高度处，使其刀口刺穿保护带T1。驱动下降到预定位置的切割器单元10绕垂直轴线X旋转，以沿着晶片的周界切割保护带T1。此时，由带子贴附机构8和带子分离机构11对保护带T1施加预定的张力。
在切断保护带T1之后，切割器单元10抬升回到待命位置，如图4所示。
接着，如图4所示，带子分离机构11在沿着与带子行进方向相反的方向在晶片W上移动的同时，收卷并分离余留在晶片W上的多余带子T2。
当带子分离机构11到达分离操作的终点位置时，带子分离机构11和带子贴附机构8沿带子行进方向移动回到如图1所示的初始位置。与此同时，收集卷绕架14卷起多余带子T2，同时从带子供应器2拉出预定量的保护带T1。在第一带子贴附设备中将保护带T1贴附到晶片W表面的操作就这样完成了。
在第一贴附设备中在其表面上贴附了保护带T1的晶片W被传送到第二带子贴附装置。
在第二带子贴附设备中，在吸盘台上调整晶片W的位置，然后重复与上述第一带子贴附设备中相同的操作，以将第二保护带T3贴附在第一保护带T1之上。
在该带子贴附时，辊9在按压第二保护带T3表面的同时滚动，藉此将保护带T3贴附到第一保护带T1的表面上。这样，晶片W就具有刚性，因为其上贴附有层叠的保护带T1和T3。
将带有层叠的两保护带的晶片W例如传送到进行磨薄加工的背侧研磨设备的盒子中。之后，将晶片W再次放入盒子中，并传送到一晶片对准设备或类似的设备。
当将盒子装入晶片安装设备时，由一自动机械臂例如一次一片地从盒子中取出晶片W，并传送到一对准台。
基于定向平直段或类似结构来对准传送到对准台的各晶片W。在对准之后，一紫外线照射单元从对准台AS上方的待机位置下降，并向晶片W发射紫外线。
紫外线照射使保护带T1的粘结剂固化，并且通过该粘结剂的固定作用，保护带T1比第二保护带T3更加牢固地结合在晶片W的表面上。
经过紫外线照射处理的晶片W被传送到一固定框架准备单元，以将晶片W支承成它设置为进行如图5所示的分离步骤时的状态，亦即借助于贴附在背面上的粘性带Tn由环形框架f支承。将由环形框架f(下面简称为“固定框架F”)支承的晶片W传送到分离步骤，并放置在图7所示的一吸盘台19上(将在下面进行描述)。
如上所述，可以将具有强粘结力的可紫外线固化的保护带T1贴附在晶片W的表面上，并粘结力较弱的保护带T3贴附在保护带T1的表面上。也就是说，可以多层地贴附保护带，且粘结力弱的保护带位于上部。因此，可使用传统的设备方便地多层贴附保护带。此外，通过在晶片W的表面上多层贴附保护带，就使晶片W具有刚性，以避免晶片在用于研磨背面表面的磨薄加工中发生损坏。
现将描述保护带的分离方法。
现将首先参照附图描述本实施例中执行该保护带分离方法的一保护带分离设备。
图5是示出带子分离设备的概要的正视图。图6至9是示出保护带分离过程的说明图。
在本实施例中，用于从半导体晶片分离保护带的设备15包括：一带子供应器16，用于供应分离带Ts；一吸盘台19，用于抽吸支承固定框架F；一分离机构20，用于将分离带Ts按压和贴附到贴附在晶片W表面上的保护带T3上，并与保护带T3一起分离分离带Ts；以及一带子收集器22，用于收集从晶片W分离的两种带子。
现将更加详细地描述各机构的构成。
带子供应器16通过导辊18将从带子卷绕架17拉出的分离带Ts引导到分离机构20。带子卷绕架17由设备主体的垂直壁(未示出)支承，并且一制动机构或类似的装置对其施加合适的转动阻力，以避免进给过多的带子。
吸盘台19具有导销，用于调整传送到吸盘台的固定框架F的位置，并通过抽吸支承其背面。此外，吸盘台19的框架由设备主体的轨道保持，并可操作地连接于驱动装置(未示出)，以可沿分离带Ts的行进方向滑动。
分离机构20有一分离辊21，并由分离机构20的框架可转动地支承该分离辊21。也就是说，该辊可操作以将分离带Ts按压和贴附到保护带T3的表面上。
带子收集器22有一收集卷绕架23，该卷绕架23由设备主体的垂直壁(未示出)支承，并可操作地连接于诸如电动机之类的驱动装置(未示出)，以在分离带Ts贴附在保护带T3的表面上时收卷一起分离的两带子。也就是说，从带子供应器16拉出预定量的分离带Ts，并将其供应到晶片W上。驱动装置驱动收集卷绕架23，以卷绕与保护带T3结合在一起的分离带Ts。
下面将参照附图描述利用具有上述结构的带子分离设备15的分离方法，该分离方法将通过使用上述保护带贴附设备1多层地贴附、并结合有环形框架f的保护带从固定框架F上分离。也就是说，在两保护带中，第二保护带T3的粘结力弱于第一保护带T1。
首先，将固定框架F放置在吸盘台19上，如图5所示。
对固定框架F进行位置调整，并抽吸支承它。然后，如图6所示，吸盘台19移动(在图中向左)到分离辊21与晶片W的周缘部分接触的一位置。
在调整了固定框架F的位置之后，分离辊21向下摆动，并且吸盘台19沿分离带Ts的行进方向移动。随着吸盘台19的移动，分离辊21在晶片W上滚动，并将分离带Ts按压在其上。也就是说，将分离带Ts贴附到最上层的保护带T3，并且从保护带T1的表面上分离其上附着有分离带Ts的保护带T3，并将保护带T3与分离带Ts一起收卷。
此时，仅有保护带T3首先从保护带T1的表面上分离，这是因为保护带T1的粘结剂接触表面已经过释放处理，并且下层保护带T1的粘结力比保护带T3强。
当吸盘台19到达如图8所示的终点位置时，分离辊21向上移动，并且吸盘台19与带子行进方向相反地移动回到初始位置。与此同时，绕卷绕架23卷起与分离带Ts结合并一起分离的保护带T3，同时从带子供应器16拉出预定量的分离带Ts。
分离一条保护带的操作就完成了。对下层保护带T1执行相同的操作。因此，如图9所示，也可以从晶片W的表面分离下层保护带T1，这就完成了整个分离操作。
如上所述，多层地贴附保护带，且上层保护带的粘结力比下层保护带的粘结力弱，然后执行磨薄加工。接着，从上层保护带开始，按顺序一层接一层地分离诸保护带。这样，晶片W就不会产生由于如现有技术(其中从晶片W的表面一次分离多层保护带)那样的强拉力所导致的应力。具体地说，当分离上层保护带时，由下层保护带来保持晶片W的刚性。因此，晶片W就决不会在分离保护带时发生损坏。
本发明并不局限于前述的实施例，而是可以作出如下的修改：
(1)上述的保护带贴附方法是结合例如贴附两层保护带的情况来描述的。可以层叠地贴附两层或多层保护带。关于多层贴附的保护带的类型，诸保护带可以是相同的类型，但粘结力较弱的设置在上方，并对保护带的粘结剂接触表面进行释放处理，从而易于从这些表面分离保护带。此外，保护带并不局限于可紫外线固化的类型。
(2)从存储卷中进给薄片形式的保护带，并在沿着晶片W的周界切割的同时层叠地贴附。带子可以预先切割成晶片的形状，并重复地逐个贴附。带子可以在贴附之前就叠合在一起，并由切割器单元10进行切割。
(3)在上述的保护带分离方法中，吸盘台19可沿带子行进方向移动。可替代的是，分离机构20自身可适于沿带子的行进方向移动。
(4)上述保护带分离方法是结合例如固定框架来描述的，其中在晶片固定之后分离保护带。但该固定分离不是限定的。也可以从没有固定框架支承的晶片表面上分离多层贴附的保护带。
工业应用性
如上所述的根据本发明的保护带贴附和分离方法很适合于高精度地从半导体晶片分离保护带。

Claims (17)

1.一种保护带贴附和分离方法，所述方法用于将保护带贴附到其上形成有图案的半导体晶片的表面上，并从半导体晶片的表面上分离保护带，所述保护带贴附和分离方法的特征在于包括以下步骤：
一贴附步骤，用于将多层保护带层叠地贴附到所述半导体晶片的表面上，且使粘结力弱的保护带在上；和
一分离步骤，用于在层叠贴附的所述保护带上贴附分离带，并通过分离带而首先是从上层保护带起逐层地从所述半导体晶片的表面分离层叠的保护带。
2.如权利要求1所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，贴附在半导体晶片表面上的所述保护带包括预先层叠地结合在一起而作为一个单元的多层保护带。
3.如权利要求2所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带呈薄片形式，所述保护带先贴附在半导体晶片上、然后切割成大致半导体晶片的形状。
4.如权利要求2所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带预先切割成大致半导体晶片的形状。
5.如权利要求1所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述层叠的保护带是单独并重复地贴附的多层保护带。
6.如权利要求5所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带呈薄片形式，所述保护带先贴附在半导体晶片上、然后切割成大致半导体晶片的形状。
7.如权利要求5所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带预先切割成大致半导体晶片的形状。
8.如权利要求1所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述层叠的保护带的粘结剂接触表面经过释放处理。
9.如权利要求8所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带呈薄片形式，所述保护带先贴附在半导体晶片上、然后切割成大致半导体晶片的形状。
10.如权利要求8所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带预先切割成大致半导体晶片的形状。
11.一种保护带贴附和分离方法，所述方法用于将保护带贴附到其上形成有图案的半导体晶片的表面上，并从半导体晶片的表面上分离保护带，所述保护带贴附和分离方法的特征在于包括以下步骤：
一贴附步骤，用于将相同类型的多层保护带层叠地贴附到所述半导体晶片的表面上，且所述保护带的粘结剂接触表面经过释放处理；和
一分离步骤，用于在层叠贴附的所述保护带上贴附分离带，并通过分离带而首先是从上层保护带起逐层地从所述半导体晶片的表面分离层叠的保护带。
12.如权利要求11所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，贴附在半导体晶片表面上的所述保护带包括预先层叠地结合在一起而作为一个单元的多层保护带。
13.如权利要求12所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带呈薄片形式，所述保护带先贴附在半导体晶片上、然后切割成大致半导体晶片的形状。
14.如权利要求12所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带预先切割成大致半导体晶片的形状。
15.如权利要求11所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述层叠的保护带是单独并重复地贴附的多层保护带。
16.如权利要求15所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带呈薄片形式，所述保护带先贴附在半导体晶片上、然后切割成大致半导体晶片的形状。
17.如权利要求15所述的保护带贴附和分离方法，其特征在于，所述保护带预先切割成大致半导体晶片的形状。
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