將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的方法和設備的製作方法
2023-06-14 09:02:51
專利名稱：將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及在對半導體晶片的背面進行加工之後、將粘性帶貼附到該半導體晶片的背面上的方法和設備。
背景技術：
通常人們的做法是，在已經過圖案形成工序的半導體晶片(下文簡稱為晶片)的一個表面上初始地貼附一表面保護帶，並且沿著晶片的外周緣將從晶片的外周凸伸出的保護帶部分切除。將其整個表面都有表面保護帶保護的晶片倒置，在面向上的晶片背面上進行其拋光工序，並且，由晶片傳送裝置將晶片翻回，並將晶片容納在晶片盒中且使晶片的圖案表面朝上。之後，通過將切塊用粘性帶貼附到晶片的背面上，來將已經完成晶片背面拋光工序的晶片與一環形框架結合成一體，以便進行將晶片切成小片的切塊工序。在將切塊用的粘性帶貼附到晶片背面時，晶片的狀態通常是，晶片的背面朝上(例如可參見JP-A-189693(1998))。在進行將晶片和環形框架結合成一體的晶片安裝時，再將容納在晶片盒中的晶片倒置。
在JP-A-189693(1998)中，在粘性帶貼附設備的外面將晶片倒置，並將晶片背面朝上地安裝在晶片保持臺上。再將粘性帶貼附到晶片上，且使晶片和環形框架彼此結合成一體。簡言之，將晶片的背面朝上，且粘性帶從上方貼附到該背面上，從而將晶片和環形框架結合成一體。
這些工作是在潔淨室內進行的，就要有效地使用潔淨室內有限的空間。因此，例如，在JP-A-189693(1998)中所揭示的設備上，為了將晶片自動地安裝在晶片保持件上、貼附粘性帶或者進行類似的工作，必須安裝一晶片翻轉機構。當晶片翻轉機構或類似的裝置作為附加的功能來添加時，設備的尺寸就相應地增大，就難於有效地利用潔淨室內的有限空間。
經過背面研磨的晶片的剛度減小，並且由於圖案的影響，會發生翹曲。由於翹曲，傳送時的晶片保持就會變得不穩定，並會發生晶片在其翻轉工作中掉落和無法高精度地傳送和保持住晶片的問題。
發明內容
本發明是鑑於上述的技術環境而作出的，其目的是提供一種方法和設備，它能將粘性帶從下方貼附到晶片背面上而無須倒置晶片，從而使粘性帶能安全和可靠地貼附到其上已完成晶片背面的加工工序的晶片背面上，同時又有效地利用潔淨室內或其它地方的有效空間。
為了實現上述的目的本發明採用以下的結構一種用於在加工半導體晶片背面的工序之後將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的方法，該方法包括以下步驟將半導體晶片保持成其上形成有圖案的面朝上的狀態，並將粘性帶從下方貼附到半導體晶片的背面上。
根據本發明的方法，粘性帶從下方貼附到晶片的背面上，所以無須倒置晶片，並且，可以不改變晶片狀態而貼附粘性帶。因此，即使在使用能自動進行從貼附切塊用的粘性帶到從晶片表面分離保護帶的一系列工序的設備的情況下，也無須安裝晶片翻轉機構。因此，設備的尺寸不會增加，且可有效地利用潔淨室內的有效空間。
在根據本發明的方法中，粘性帶預先貼附到環形框架上，並將晶片貼附到粘性帶上。
根據本方法，由於粘性帶預先貼附到環形框架上，所以晶片和環形框架能可靠地結合成一體。
在根據本發明的方法中，環形框架或半導體晶片中的任一個都以傾斜的狀態面對另一個，並從半導體晶片的一端逐漸地貼附粘性帶。
這裡，環形框架設置在半導體晶片的下方，在環形框架向上移動的同時，可從半導體晶片的一端逐漸地貼附粘性帶。此外，在向上移動環形框架的步驟中，一貼附輥可在粘性帶的非粘性面上滾動，並同時對該非粘性面加壓。
根據本方法，粘性帶是從晶片的一端逐漸地貼附的，從而可防止粘性帶以任意的方式貼附到晶片上。在貼附粘性帶時，可抑制在粘性帶與晶片之間捕獲空氣。粘性帶可貼附得在其與晶片之間不留有氣泡。
為了實現上的目的，本發明還採用了以下的結構一種用於在加工半導體晶片背面的工序之後將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的設備，該設備包括一用於保持半導體晶片的保持件；用於保持由保持件保持住的半導體晶片、以使其面對其上預先貼附有粘性帶的環形框架的一臂；以及用於從半導體晶片的下方貼附已貼附到環形框架上的粘性帶的一貼附機構，其中，保持裝置設有用於防止半導體晶片掉落的機構。
根據本發明的設備能執行一系列的操作，包括將粘性帶貼附到晶片背面以經受切塊工序，並在加工晶片背面的工序之後由該設備自身將晶片與環形框架結合成一體。由於無須倒置晶片，就可防止設備自身尺寸的增大，並能有效地利用潔淨室內或類似地方的有限空間。
在根據本發明的設備中，較佳的是，防止掉落的機構設有一獨立的驅動系統。
具體地說，當防止掉落的機構設有獨立的驅動系統時，例如即使在設備的其它機構中發生某種故障時，也能保持住晶片而不會掉落。
較佳的是，貼附機構是用來向上/向下移動保持環形框架的臂的一環形框架提升機構。更佳的是，貼附機構還包括一貼附輥，該貼附輥在對貼附到環形框架上的粘性帶的非粘性表面加壓的同時滾動。
採用這樣的結構，就可利用單個設備來執行將粘性帶貼附到晶片背面的操作和作為一個隨後工序的與環形框架結合成一體的操作，且無須在加工背面的工序之後倒置晶片，從而可防止設備的尺寸增加。因此，可有效地利用潔淨室。
為了示出本發明，在附圖中示出了目前較佳的若干形式。不過，應予理解的是，本發明不限於所示的精確結構和手段。
圖1是示出根據本發明的一臺用來將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的設備的主要部分的立體示意圖；圖2是示出根據本發明的設備的一防止掉落的機構的例子的示意圖；圖3是用來說明將切塊用的粘性帶貼附到晶片背面的方法的簡略示意圖；圖4是描述根據本發明的用來將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的方法的流程圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發明的實施例進行描述。
圖1是示出根據本發明實施例的一粘性帶貼附設備的主要部分的立體示意圖。
如圖1所示，根據本發明的粘性帶貼附設備1包括一晶片供應裝置2，一容納已經過背面加工工序的多片半導體晶片(下文簡稱為晶片)W疊的盒子裝載在該晶片供應裝置2中；設有可完全和可擺動的機械臂的一晶片傳送機構3；用來將翹曲的晶片W矯正平直的一晶片加壓機構4；用來校準晶片W的一校準臺5；用來用紫外線輻照表面保護帶的一紫外線輻照裝置6；作為保持件、用於抽吸保持晶片W的一晶片吸盤臺7；其中裝載環形框架8的一環形框架供應裝置9；用來傳送環形框架8的一環形框架傳送機構10；用來供應切塊用的粘性帶11的一切塊粘性帶供應裝置12；用來貼附切塊用的粘性帶11的一切塊粘性帶貼附裝置13；用來切割切塊用的粘性帶11的一切塊粘性帶切割裝置14；用於收集切下的多餘切塊粘性帶的一切塊粘性帶收集裝置15；用於使其上貼附有切塊用的粘性帶11的環形框架8向上/向下移動的一環形框架提升機構16；用來將晶片W貼附到已貼附到環形框架8上的切塊用的粘性帶11上的一晶片安裝機構17；用來傳送用於安裝晶片的環形框架的一環形框架傳送機構18；作為一釋放設備的一個部件的、用於抽吸保持環形框架的一分離臺19；用來在分離臺19上將分離帶21貼附到通過晶片安裝而與環形框架8結合成一體的晶片W上；用來將貼附的分離帶21與表面保護帶20一起分離的一分離帶分離裝置23；用來收卷分離下來的分離帶的一帶子收集裝置24；用來容納環形框架的一環形框架容納機構25；以及其中裝有用來容納使用過的環形框架疊的一環形框架收集裝置26。晶片吸盤臺7設有用來防止被保持的晶片W掉落的一防止掉落的機構。
晶片供應裝置2以水平的狀態插入並容納晶片W，且其上貼附保護帶20的晶片表面朝上，而且晶片W沿垂直方向以合適的間距疊放入盒子。盒子裝載到一盒架上。在環形框架收集裝置26中，類似地插入並容納其上安裝有經過保護帶分離工序的晶片W的環形框架8，同時沿垂直方向保持合適的間距，並且，環形框架盒裝載到盒架上。
晶片傳送機構3的機械臂沿著水平方向可動且可擺動，將晶片W從晶片供應裝置2上卸下並將其供應到校準臺5。
在供應到校準臺5上的晶片W由於翹曲而無法通過真空來抽吸保持的情況下，晶片加壓機構4從表面側對晶片W加壓。受壓的晶片W被矯正平直，並被抽吸保持在校準臺5上。
校準臺5在檢測晶片W的定向平直部、凹口或類似結構的基礎上校準晶片W。在貼附到晶片W表面上的表面保護帶20是紫外線固化粘性帶的情況下，從設置在校準臺5上方的一紫外線輻照裝置發出紫外線。通過紫外線輻照，表面保護帶20的貼附力減弱，就可容易地執行後面將述的表面保護帶20的分離。
之後，將矯正平直的晶片W就其原樣地從校準臺5傳送到作為保持件的吸盤臺7。
在晶片吸盤臺7中，如圖2所示，在用來抽吸其上貼附有表面保護帶20的晶片W的一抽吸表面30中形成有多個孔31。孔31彼此連通，並經由一壓力計32連接至一鼓風機33。鼓風機33或類似的裝置根據連接至壓力計32的一控制器34的開/關控制來抽吸保持晶片W，以使晶片不掉落。防止掉落的機構A包括與晶片吸盤臺7連通的鼓風機33、控制器34、壓力計32以及類似的裝置。作為用來保持住晶片W以使其不掉落的防止掉落的機構A，也可以採用利用噴吸作用、通過在抽吸表面30與晶片W之間產生負壓的用於保持晶片W的Bernoulli′s吸盤。防止掉落的機構A設有獨立於設備的其它驅動系統的一電氣系統。因此，例如，即使在設備方面的電氣系統發生諸如斷電之類的某種故障時，控制器34、鼓風機33及類似的裝置仍不受斷電影響，即使在緊急情況下晶片W也不會掉落。如上所述，同樣，在晶片W被吸並在其下部自由的狀態下進行傳送的情況下，也可通過防止掉落的機構A來防止晶片W的掉落。
再參見圖1，環形框架供應裝置9容納以疊置的方式、以預定的方向設置在一運貨小車內的環形框架8。環形框架傳送機構18通過真空來抽吸保持環形框架8並傳送它。
切塊粘性帶供應裝置12從一起始卷引導切塊用的粘性帶11，並使其在環形框架8的下方通過併到達切塊粘性帶貼附裝置13和切塊粘性帶收集裝置15。使用比環形框架8直徑寬的切塊用的粘性帶11。
切塊粘性帶貼附裝置13將切塊用的粘性帶11貼附到環形框架8上，並且切塊粘性帶切割裝置14切割環形框架8上的切塊用的粘性帶11。切塊粘性帶收集裝置15收集切除下來的多餘的切塊用的粘性帶11。
作為用來將貼附到環形框架8上的切塊用的粘性帶11貼附到晶片W上的貼附機構的一個部件的環形框架提升機構16，沿著垂直方向移動其上貼附有切塊用的粘性帶11的環形框架8。環形框架提升機構16執行晶片安裝，用以向上移動環形框架，由於此時切塊用的粘性帶11已從晶片W背面的下方貼附在該環形框架上、以將晶片W和貼附在環形框架8上的切塊用的粘性帶11結合在一起，從而可使晶片W和環形框架8結合成一體。此時，如圖3所示，環形框架8設置成面對晶片W，且其左側相對晶片W稍稍地向下傾斜。因此，通過由環形框架提升機構16向上移動環形框架到晶片W側(亦即從晶片W的下方)，貼附在環形框架8上的切塊用的粘性帶11逐漸地從晶片W的一端進行貼附。因此，當環形框架提升機構16向上移動時，切塊用的粘性帶11貼附到晶片W上，以擠走氣泡，從而使切塊用的粘性帶11和晶片W能結合成一體而沒有氣泡留在其間。
環形框架傳送機構18通過真空抽吸保持並傳送與貼附在切塊用的粘性帶11上的晶片W結合成一體的環形框架8。
分離臺19上如圖1所示地安裝和保持其上貼附有切塊用的粘性帶11的環形框架8，如圖1所示，通過真空抽吸保持環形框架9，並通過分離帶貼附裝置22將分離帶21貼附到晶片W的表面保護帶20上。帶子分離裝置22整體地分離貼附的分離帶21和表面保護帶20。帶子收集裝置24收集分離下來的分離帶21。在分離表面保護帶20的時候，也可能會通過設置在分離臺19中的加熱裝置或者類似的裝置(未示出)來使環形框架8變暖，以便於分離表面保護帶20。
環形框架容納機構25通過真空抽吸保持並傳送環形框架8，以準備容納到環形框架收集裝置26中。
接著，將參照圖4對根據本發明實施例的粘性帶貼附方法的基本過程以及結構進行描述。
首先，晶片傳送機構3的機械臂從晶片供應裝置2的盒子中抽吸保持容納的晶片W，且使其形成圖案的表面朝上，並將晶片W傳送到校準臺5上(步驟S1)。檢查晶片W的抽吸狀態(步驟S2)。當由於翹曲或類似的原因而晶片的平直度較差且抽吸狀態不良時，通過晶片加壓機構4將晶片W矯正平直(步驟S9)。晶片W被抽吸保持在矯正好的狀態。根據對晶片W的定向平直部、凹口或類似結構的探測，校準晶片W。之後，在貼附於晶片W的表面保護帶20是紫外線固化型的情況下，在校準臺5上執行紫外線輻照工序(步驟S3)。
校準臺5移動到晶片吸盤臺7的下方，並將校準好的晶片W傳送到晶片吸盤臺7上，且同時保持平直的狀態(步驟S4和S5)。
另一方面，從環形框架供應裝置9一個接一個地抽吸保持疊置的環形框架8，並將其傳送到切塊用的粘性帶11的貼附位置(S10)。
貼附切塊用的粘性帶11，之後，在環形框架8上對其進行切割。收卷切下的多餘的切塊用的粘性帶11，構成其上貼附有切塊用的粘性帶11的環形框架8(步驟S11)。
接著，環形框架提升機構從晶片W下方向上移動其上貼附有切塊用的粘性帶11的環形框架8。由於環形框架8設置成面對晶片W，且其狀態相對晶片W稍稍傾斜，所以在環形框架8向上移動時切塊用的粘性帶11就從晶片W的一端進行貼附。以這樣的方式，進行將晶片W和環形框架8結合成一體的晶片安裝(步驟S6)。安裝在晶片上的環形框架將被稱為安裝好的框架。
將與晶片W結合成一體的環形框架(安裝好的框架)8傳送到分離臺19以分離在晶片W上的表面保護帶，並抽吸保持該框架8。將分離帶21貼附到貼附在晶片W上的表面保護帶20上。將分離帶21分離開，來分離表面保護帶20(步驟S7)。之後，將環形框架(安裝好的框架)8一個接一個地容納在環形框架收集裝置26中(步驟S8)。本發明並不局限於前述的實施例，可進行改變而不偏離本發明的要旨。
本發明的設計構成如上所述，由於無須在背面加工工序之後將容納在盒子中的晶片倒置，所以作為隨後工序的、將切塊用的粘性帶11貼附到晶片的背面上並與環形框架結合成一體的操作就可用單個設備來完成而無需晶片翻轉機構。因此，可抑制設備尺寸的增加，並可有效地利用潔淨室內有限空間。
本發明並不局限於前述的實施例，還可加以如下的改變。
如圖3所示，當環形框架提升機構16向上移動設置成以稍稍傾斜的狀態面對晶片W的環形框架9時，以一長二短劃的鎖線所示的一貼附輥可沿著箭頭所示的方向、沿著切塊用的粘性帶11的非粘性表面旋轉。採用這樣的結構，當貼附輥對切塊用的粘性帶11加壓時，必定可以將氣泡從晶片W和切塊用的粘性帶11的粘合面推開。因此，晶片W和切塊用的粘性帶11可以較高的精度結合成一體，且其間不留有氣泡。
本發明也可以其它的特定形式來實施而不超出其精神和本質，因此，在表示本發明的保護範圍時，應參照所附的權利要求書，而非前面的說明書。
權利要求
1.一種用於在加工半導體晶片背面的工序之後將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的方法，該方法包括以下步驟將半導體晶片保持成其上形成有圖案的面朝上的狀態，並將粘性帶從下方貼附到半導體晶片的背面上。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，粘性帶預先貼附到環形框架上，並將半導體晶片貼附到粘性帶上。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，環形框架或半導體晶片中的任一個以傾斜的狀態面對另一個，並從半導體晶片的一端逐漸地貼附粘性帶。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，環形框架設置在半導體晶片的下方，在環形框架向上移動的同時，從半導體晶片的一端逐漸地貼附粘性帶。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，在向上移動環形框架的步驟中，一貼附輥在粘性帶的非粘性面上滾動，並同時對該非粘性面加壓。
6.一種用於在加工半導體晶片背面的工序之後將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的設備，該設備包括一用於保持半導體晶片的保持件；用於保持由保持件保持住的半導體晶片、以使其面對其上預先貼附有粘性帶的環形框架的一臂；以及用於從半導體晶片的下方貼附已貼附到環形框架上的粘性帶的一貼附機構，其中，保持件設有用於防止半導體晶片掉落的機構。
7.如權利要求6所述的設備，其特徵在於，貼附機構是用來向上/向下移動保持環形框架的臂的一環形框架提升機構。
8.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，貼附機構還包括一貼附輥，該貼附輥在對貼附到環形框架上的粘性帶的非粘性表面加壓的同時滾動。
全文摘要
在一種用於在加工半導體晶片背面的工序之後將粘性帶貼附到半導體晶片背面上的方法中，將半導體晶片保持成其上形成有圖案的面朝上的狀態，並將粘性帶從下方貼附到半導體晶片的背面上。
文檔編號H01L21/44GK1617320SQ20041009579
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月12日 優先權日2003年11月12日
發明者山本雅之 申請人:日東電工株式會社