專利名稱：半導體晶圓固定裝置的制作方法
半導體晶圓固定裝置技術領域該發(fā)明涉及一種利用支承用粘合帶(切割帶)將經(jīng)過背面 磨削處理的半導體晶圓粘貼支承在環(huán)框上來制造固定框的半導 體晶圓固定裝置。
背景技術：
從半導體晶圓(以下僅稱為"晶圓")切出半導體芯片，具有以下工序?qū)⒕A粘貼支承在粘貼于環(huán)框上的支承用粘合帶 上的工序；剝離粘貼在晶圓表面的保護帶的工序。之后，還有 對被粘貼支承著的晶圓實施切割處理以及芯片分割處理的工序 (例3口，參照曰本斗爭開2002 — 343766號/>才艮)。近年來，由于需要電子設備小型化、高密度安裝等，因此 晶圓逐漸薄化。但是，極薄化至數(shù)十!im的晶圓受到翹曲或局部 應力的影響而容易產(chǎn)生斷裂或破損。因此，在作用加工外力的 背面磨削工序中，晶圓的破損危險高。尤其是，通過背面磨削 而薄化了的晶圓在搬運、裝卸中也容易產(chǎn)生破損。因此，提出 了通過背面磨削處理磨削晶圓中央部分并在外周部分殘留形成 環(huán)狀凸部而使晶圓具有剛性的技術。即，使晶圓在搬運、裝卸 時難以石皮損。另外，在從晶圓切出半導體芯片時，為了防止芯片飛散、 或為了加強芯片，在環(huán)框上利用支承用粘合帶從晶圓的背面支 承晶圓。但存在無法在環(huán)框上高精度地支承具有環(huán)狀凸部的晶 圓這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是著眼于上述那樣的實際情況而作出的，其目的在 于提供一種半導體晶圓固定裝置，該半導體晶圓固定裝置除去 在晶圓上殘留形成的環(huán)狀凸部而使該晶圓薄型化，并且盡管晶 圓薄型化、但不會使該晶圓破損，可利用支承用粘合帶高精度 地將背面磨削處理后的晶圓粘貼支承在環(huán)框上。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下這樣的結構。 一種半導體晶圓固定裝置，該半導體晶圓固定裝置用于制造固定框，該固定框是利用支承用粘合帶將半導體晶圓支承在 環(huán)框上而成的，該半導體晶圓在表面粘貼有保護帶、并且以圍 繞由背面磨削形成的扁平凹部的方式在背面外周殘留形成有環(huán)狀凸部，該半導體晶圓固定裝置包括以下結構要素
磨削單元，其用于除去在晶圓背面的外周殘留形成的環(huán)狀凸部，使整個半導體晶圓形成一樣的厚度；
輸送單元，其用機械人臂取出被除去了環(huán)狀凸部的半導體晶圓，將該半導體晶圓送到下一個工序；
固定框制作單元，其利用上述粘合帶將被上述機械人臂輸 送來的半導體晶圓粘貼在環(huán)框上，以制作固定框；
上述固定框制作單元具有校準臺、粘合部件和保護帶剝離 機構；上述校準臺在使由上述機械人臂輸送來的半導體晶圓以 粘貼有保護帶的表面朝上的姿勢下載置保持該半導體晶圓；上述粘合部件將被校準臺對位了的半導體晶圓送入到粘合部，將 該半導體晶圓粘貼在粘貼于環(huán)框上的粘合帶的粘貼面上；上述保護帶剝離機構從制作出的固定框中的半導體晶圓的表面剝離 保護帶。
根據(jù)本發(fā)明的半導體晶圓固定裝置，背面磨削處理后的半 導體晶圓盡管被薄型化但被殘留的外周部的環(huán)狀凸部加強，因此，可以在剛性高的狀態(tài)下進行處理。
對于以該狀態(tài)輸入的半導體晶圓，首先，在磨削單元中， 磨削在其背面外周形成的環(huán)狀凸部，形成整體厚度 一 樣的半導 體晶圓。被除去了環(huán)狀凸部的半導體晶圓由輸送單元的機械人 臂送入到固定框制作單元，以使粘貼有保護帶的表面朝上的姿 勢載置到校準臺上。在該校準臺上被對位了的半導體晶圓被送在該時刻制作固定框。向保護帶剝離機構送入制作出的固定框， 剝離已粘貼在晶圓表面的保護帶。當完成剝離時，形成可以進 行切割處理的狀態(tài)的固定框。也就是說，在該半導體晶圓固定裝置內(nèi)可以進行從除去加 強半導體晶圓的剛性的環(huán)狀凸部、到制作固定框的 一 系列晶圓加工。另外，該裝置在上述磨削單元還包括晶圓供給部，該晶圓 供給部用于裝填盒，在該盒中插入并容納多層在背面外周殘留形成有環(huán)狀凸部的半導體晶圓。根據(jù)該結構，被外周部環(huán)狀凸部加強了的剛性高的半導體 晶圓在沒有因自重導致翹曲的狀態(tài)下以多層插入容納到盒中， 因此，可以可靠且簡單地利用機械人臂等將其取出。另外，優(yōu)選是，上述裝置還在上述輸送單元包括檢查單元 和次品回收部，上述檢查單元用于檢查已接受除去上述環(huán)狀凸 部的處理的半導體晶圓外周有無缺損，上述次品回收部用于回 收被檢測出有缺損的半導體晶圓。根據(jù)該結構，被除去了環(huán)狀凸部的半導體晶圓在運入固定 框制作單元之前就分選出了合格品與次品。因此，只有外周沒有缺損的半導體晶圓才被送入到固定框制作單元。另外，優(yōu)選是，上述裝置還在上述固定框制作單元包括帶 處理部，該帶處理部將帶狀支承用粘合帶粘貼在已從環(huán)框供給
部取出的環(huán)框的下表面，沿著環(huán)框切割該粘合帶。根據(jù)該結構，同時進行供給已除去環(huán)狀凸部的半導體晶圓 以及將粘合帶粘貼在環(huán)框上。例如，與在其他工序中運入粘貼 有粘合帶的環(huán)框并進行粘合處理的情況相比，處理效率高。優(yōu)選是，該結構的帶處理部例如具有刀具和多個推壓輥； 上述刀具用于一邊沿著環(huán)框旋轉(zhuǎn)， 一邊切割上述粘合帶；上述 多個推壓輥與上述刀具的切斷動作同步地在環(huán)框上滾動，將粘 合帶推壓到環(huán)框上。根據(jù)該結構，由粘貼輥大致均勻地支承環(huán)框的多個部位， 因此，可以使刀具移動穩(wěn)定。另外，由粘貼輥推壓被刀具切斷 了的粘合帶的切斷部位，因此，可避免粘貼不良。另外，優(yōu)選是，上述裝置還包括在切斷上述粘合帶時從寬 度方向拉該粘合帶的機構。根據(jù)該結構，能以無皺褶的狀態(tài)將粘合帶粘貼到環(huán)框上。另外，優(yōu)選是，上述裝置還包括將被上述校準臺對位了的 半導體晶圓輸送到上述粘合部的輸送卡盤。而且，優(yōu)選是，具有該結構的裝置具有下述結構利用上述機械人臂吸附保持已在上述磨削單元被磨削了環(huán) 狀凸部的半導體晶圓的背面；翻轉(zhuǎn)半導體晶圓，使該半導體晶 圓的背面與上述校準臺接觸并被其吸附，之后解除機械人臂的 吸附；在從半導體晶圓的背面吸附被校準臺對位了的半導體晶 圓的狀態(tài)下，使上述輸送卡盤接觸并吸附半導體晶圓的表面， 在該吸附完成之后解除對半導體晶圓的背面的吸附；在用輸送 卡盤吸附半導體晶的表面的狀態(tài)下，將該半導體晶圓輸送到上 述粘合部，使半導體晶圓的背面接近被粘合在環(huán)框上的粘合帶 的粘貼面；在用上述輸送卡盤吸附著半導體晶圓的表面的狀態(tài) 下，使粘貼輥在上述粘合帶的非粘貼面一側(cè)滾動，將粘合帶粘
貼在半導體晶圓的背面；之后，解除輸送卡盤對半導體晶圓的吸附。根據(jù)該結構，可以在將磨削后的半導體晶圓矯正為平坦的 狀態(tài)，將其粘結保持在環(huán)框上。因此，半導體晶圓不會產(chǎn)生翹曲。


圖l為表示半導體晶圓固定裝置整體的立體圖。圖2為表示半導體晶圓固定裝置的結構布置的俯視圖。圖3為表示環(huán)框輸送機構及張力施加機構的俯浮見圖。圖4為表示環(huán)框輸送機構的側(cè)視圖。圖5為表示張力施加機構的主視圖。圖6為表示帶切斷機構的主視圖。圖7為表示帶切斷機構的俯視圖。圖8為表示切割帶的加熱工序的概略主#見圖。圖9為表示切割帶的張力施加工序的概略主視圖。圖IO為表示切割帶的粘貼工序的概略主視圖。圖ll為表示粘貼著的切割帶的切斷工序的概略主視圖。圖12為表示晶圓粘貼工序的概略主視圖。圖13為固定框的立體圖。圖14為從表面?zhèn)瓤茨ハ骷庸で暗陌雽w晶圓時的立體圖。 圖15為從背面?zhèn)瓤茨ハ骷庸で暗陌雽w晶圓時的立體圖。 圖16為磨削加工前的半導體晶圓的縱剖視圖。 圖17為磨削加工后的半導體晶圓的縱剖視圖。
具體實施方式
為了說明本發(fā)明，圖示了目前認為較佳的幾個方式，需要
理解為本發(fā)明不限定于圖示的結構及方案。下面，參照附圖，對本發(fā)明的半導體晶圓固定裝置的實施 例進行說明。圖14為表示從表面?zhèn)瓤醋鳛楸景l(fā)明的處理對象的晶圓時 的局部剖切掉的立體圖，圖15為表示從背面?zhèn)瓤磮D14的晶圓時 的立體圖，圖16為表示圖14的晶圓的縱剖視圖。如圖14~ 15所示，以在晶圓W的形成有圖形的面上粘貼有 用于保護表面的保護帶PT的狀態(tài)，對該晶圓W進行背面磨削處 理而使其成為規(guī)定厚度。磨削(背面磨削)其背面而使其殘留 徑向尺寸大約2mm左右的外周部。另外，如下這樣使用晶圓W: 在背面大致整個區(qū)域形成圓形的扁平凹部b,并且將晶圓W加工 成沿該扁平凹部b的外周殘留有環(huán)狀凸部r。而且，將該扁平凹 部b的深度d加工成數(shù)百iim,將磨削區(qū)域的晶圓厚度t加工成數(shù) 十pm。即，在背面外周形成的環(huán)狀凸部r具有增強晶圓W剛性 的環(huán)狀肋的作用。因此，環(huán)狀凸部r抑制晶圓W在l般運、裝卸、 其他處理工序中撓曲變形或者翹曲。為了使整個晶圓成為一樣的厚度，上述那樣構成的晶圓W 在切割處理之前的工序進行除去環(huán)狀凸部r的處理。之后，如圖 13所示，厚度 一 樣的晶圓W從背面 一 側(cè)被粘貼支承在環(huán)框f所粘 貼的支承用粘合帶(以下，適當?shù)胤Q為"切割帶")DT的粘貼面 上，從而制作出固定框MF。該固定框MF被送到切割工序中。在圖l及圖2表示的半導體晶圓固定裝置中，除去在通過背 面磨削處理在背面形成了環(huán)狀凸部r的狀態(tài)下送入的晶圓W的 該環(huán)狀凸部r,以制作固定框MF，并且，對固定框MF的從晶 圓表面剝離保護帶PT為止的處理進行生產(chǎn)線化。該半導體晶圓固定裝置是將磨削單元l、輸送單元2和固定 框制作單元3連接起來而構成；上述磨削單元l用于磨削除去晶
圓背面的環(huán)狀凸部r;上述輸送單元2用于取出磨削加工后的晶 圓W,將其送到下一個工序；上述固定框制作單元3用于制作固 定框MF且從晶圓表面剝離保護帶PT。磨削單元l具有晶圓供給部4、轉(zhuǎn)臺5、輸送機械人6和磨削 機構7等；上述晶圓供給部4裝填有盒C，該盒C容納有多層殘留 著環(huán)狀凸部r且經(jīng)過背面磨削處理的晶圓W;上述轉(zhuǎn)臺5用于以 使晶圓W背面朝上的姿勢吸附保持該晶圓W;上述輸送機械人6 用于從盒C中一片片地取出晶圓W，將其供給到轉(zhuǎn)臺5;上述磨 削機構7用于磨削被轉(zhuǎn)臺5吸附保持著的晶圓W的朝上的背面 而除去環(huán)狀凸部r,并清洗磨削面。輸送單元2包括機械人臂8、 4企查單元10和次品回收部12; 上述機械人臂8具有吸附磨削處理后的晶圓W、從磨削單元l取 出該晶圓W、使取出的晶圓W上下翻轉(zhuǎn)的功能；上述檢查單元 IO用于將取出的晶圓W載置保持在卡盤臺9上，對晶圓外周緣 的缺損進行光學檢查；上述次品回收部12用于將有缺損的次品 回收到托盤ll中。固定框制作單元3具有校準臺13、紫外線照射單元14、檢 測單元15、環(huán)框供給部16、環(huán)框輸送機構17 (參照圖3~ 5)、 帶處理部18、粘合部19、輸送卡盤20、第1固定框輸送機構21、 保護帶剝離機構22、第2固定框輸送機構23、轉(zhuǎn)臺24和固定框 回收部25等；上述校準臺13可橫向移動，用于載置由機械人臂 8運來的晶圓W;上述紫外線照射單元14用于向載置在校準臺 13上的晶圓W的表面照射紫外線；上述檢測單元15用于對載置 在校準臺13上的晶圓的外周切口等檢測部位進行檢測；上述環(huán) 框供給部16容納有多層環(huán)框f;上述環(huán)框輸送機構17用于將環(huán) 框f輸送到切割帶的粘貼位置；上述帶處理部18用于將切割帶 DT粘貼在環(huán)框f的下表面；上述粘合部19用于在粘貼有切割帶
DT的環(huán)框f上粘合晶圓W并使它們 一體化，以制作固定框MF; 上述輸送卡盤20用其下表面吸附保持校準臺13上的晶圓W,將 晶圓W輸送到固定框制作部19;上述第1固定框輸送機構21用 于輸送制作出的固定框MF;上述保護帶剝離機構22用于剝離 已粘貼在晶圓W表面的剝離帶PT;上述第2固定框輸送機構23 用于輸送被保護帶剝離機構22進行完保護帶剝離處理的固定 框MF;上述轉(zhuǎn)臺24用于轉(zhuǎn)換固定框MF的方向以及輸送該固定 框MF;上述固定框回收部25用于容納多層固定框MF。校準臺13能以吸附保持著晶圓W的狀態(tài)在接收晶圓W的初 始位置與紫外線照射單元14的下方位置之間進行輸送移動。另 外，校準臺13基于檢測單元15的檢測信息對晶圓W進行定位。紫外線照射單元14向粘貼在晶圓W表面的由紫外線固化 型粘合帶形成的保護帶P T照射紫外線，從而降低保護帶P T的 粘貼力。檢測單元15可以在待機位置與紫外線照射單元14的下方 位置之間移動。另外，照射從采用LED的光源26發(fā)出的光而強 調(diào)載置在校準臺13上的晶圓W的外周邊緣，用CCD攝像機等監(jiān) 視傳感器27檢測晶圓周部的切口等4企測部位。環(huán)框供給部16為帶有小腳輪的貨車狀，可以通過手推移動 相對于裝置本體搬入及搬出。另外，使以多層被容納的環(huán)框f 按間距供給、上升，可以從最上層的環(huán)框f開始按順序取出環(huán)框 f。帶處理部18包括帶供給部29、張力施加機構30、粘貼單元 31、帶切斷機構32、剝離單元33和帶回收部34;上述帶供給部 29從巻輥送出切割帶DT;上述張力施加機構30對切割帶DT施 加適當張力；上述粘貼單元31將切割帶DT粘貼在環(huán)框f上；上 述帶切斷構3 2沿環(huán)框f形狀切割粘貼在環(huán)框f上的切割帶D T;
上述剝離單元33從環(huán)框f剝離被帶切斷機構32切下后的不需要 的殘留帶；上述帶回收部3 4巻繞回收切斷的不需要的殘留帶。如下所述，張力施加機構30夾持切割帶DT寬度方向的兩端 邊，沿帶寬度方向拉該切割帶DT而對其施加適當張力。粘貼單元31配置在保持于切割帶DT上方的環(huán)框f的斜下方 (在圖l中為左斜下方)的待機位置。當從帶供給部29開始供 給切割帶DT時，設置在該粘貼單元31上的粘貼輥35向帶供給 方向、即圖中右側(cè)的粘貼開始位置移動。到達了粘貼開始位置的粘貼輥3 5上升，將切割帶D T推壓、 粘貼在環(huán)框f的朝下的背面，之后，從該粘貼開始位置向待機位 置滾動移動， 一邊推壓切割帶DT、 一邊將其粘貼在環(huán)框f的朝 下的背面。如下所述，剝離單元33從環(huán)框f剝離被帶切斷機構32切下 的切割帶D T的不需要的殘留部分。帶切斷機構32配置在載置有環(huán)框f的切割帶DT的下方。當 利用粘貼單元31將切割帶DT粘貼在環(huán)框f的朝下的背面時，該 帶切斷機構3 2上升。上升后的帶切斷機構3 2沿著環(huán)框f將切割 帶DT切斷成圓形。在粘合部19上配備有周面可彈性變形的粘貼輥36。該粘貼 輥36—邊推壓粘貼在環(huán)框f的朝下的背面的切割帶DT的非粘結 面(下面)， 一邊進4亍:滾動。第l固定框輸送機構21載置一體形成環(huán)框f和晶圓W而成的 固定框MF,將它們移載到保護帶剝離機構22的未圖示的剝離 臺上。保護帶剝離機構22具有未圖示的剝離臺、帶供給部37、剝 離單元38和帶回收部39等；上述剝離臺用于載置晶圓W并使其 移動；上述帶供給部37用于供給從巻輥抽出的剝離用粘合帶 Ts;上述剝離單元38用于粘貼及剝離剝離用粘合帶Ts;上述帶 回收部39使剝離下來的剝離用粘合帶Ts與保護帶PT形成一體， 并進行巻繞回收。第2固定框輸送機構23將從保護帶剝離機構22輸出的固定 框MF移載到轉(zhuǎn)臺24上。轉(zhuǎn)臺24對固定框MF進行對位，并使其容納在固定框回收 部25中。即，當用第2固定框輸送機構23使固定框MF載置到轉(zhuǎn) 臺24上時，基于晶圓W的V形切口等檢測部位、環(huán)框f的定位形 狀等進行對位。另外，為了改變固定框MF相對于固定框回收 部25的容納方向，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺24。而且，轉(zhuǎn)臺24確定了容納方向 時，利用未圖示的推動器將固定框MF推壓到固定框回收部25 中進行容納。固定框回收部25載置在未圖示的可升降的載置臺上，利用 載置臺的升降移動，可以將被推動器推壓來的固定框MF容納 在固定框回收部25的任意層中。接著，圖3 ~ 5示出了環(huán)框輸送機構17與張力施加機構30 的詳細結構。環(huán)框輸送機構17包括以規(guī)定間隔平行配置的 一 對基臺41 、 可沿著配備在各基臺41上表面的導軌42前后水平移動地搭載 在該導軌4 2上的可動框4 3以及可以升降地安裝在可動框4 3下 方的升降板44等。在一方基臺的上方配置有氣缸45，與該氣缸45的活塞桿 45a連接的可動塊46利用推拉桿47與可動框43相連接。即，隨 著氣缸45的伸縮作業(yè)，可動框43在環(huán)框供給部16的中心位置即 環(huán)框取出位置P1、與帶粘貼位置P3之間往復移動。升降板44利用 一對導向軸48可平行升降地支承在可動框 43上，并且由4個氣缸49驅(qū)動升降。而且，在升降板44外周附
近的適當場所安裝有從板下表面露出的吸附頭50，用這些吸附頭5 0吸附保持環(huán)框f的上表面。如圖3所示，在環(huán)框取出位置P1與帶粘貼位置P3的中間設 置有連接兩個基臺41的校準臺51。在該校準臺51的上表面配置 有每組為一對共2組的定位銷52,該定位銷52用于止擋形成在 環(huán)框f外周的相垂直的2條直線邊。另外，在校準臺51的上表面 突出設置有可沿著傾斜長孔53移動的操作銷54。即，用由圖4 及圖5所示的氣缸55驅(qū)動的操作銷54,從環(huán)的內(nèi)周與供給載置 在校準臺51的環(huán)框f卡合而使其移動，2組定位銷5 2止擋并支承 環(huán)框f,從而將該環(huán)框f定位在規(guī)定位置P2。如圖3所示，張力施加機構3 0分別配置在帶粘貼位置P 3的 兩側(cè)上。各張力施加機構30具有用于夾持被供給到帶粘貼位置 P3處的切割帶DT的寬度方向兩端邊的上下一對卡盤爪57。如 圖5所示，上下的各個卡盤爪57安裝在空氣驅(qū)動的開閉促動器 58上，通過相互接近以及分離而進行上下開閉。另外，在各個 卡盤爪57的夾持部上裝配有橡膠片，從而可以不打滑地夾持住 切割帶DT。具有卡盤爪57的開閉促動器58與連接固定在基臺41下方 的氣缸59連接并被其支承，可以沿帶寬度方向進退移動。即， 在夾持著切割帶DT的寬度方向的兩端邊的狀態(tài)下，該開閉促動 器58利用內(nèi)裝的彈簧的彈力或者較弱的氣壓進行使氣缸59收 縮，而向切割帶DT施加適當張力，在寬度方向?qū)ζ溥M行拉伸。圖6及圖7表示帶切斷機構32的詳細結構。帶切斷機構32配置在帶粘貼位置P3的正下方，與帶粘貼位 置P3相隔規(guī)定距離地配置的圓板形刀具61和以帶粘貼位置P3 為中心在圓周方向等間距配備的3個推壓輥62，配置在可以升 降的可動框63上。
可動框63與被螺旋進給升降的可動塊64連接并被其支承。 可動塊64與垂直安裝在固定臺65上的絲杠軸66螺紋接合，同步 帶68不打滑地纏繞在絲杠軸66與帶有減速器的電動機67之間， 從而^f吏絲—工軸66與該電動4幾67連動。在可動框的63頂端部配置有與帶粘貼位置P3同心的軸承 轂部69,固定支軸70穿過該軸承轂部69的中心線，并且中心轂 71可轉(zhuǎn)動地安裝在可動框的63頂端部。同步帶73纏繞在中心轂 71的下端部與帶有減速器的電動機72之間，從而使中心轂71 的下端部與該電動才幾72連動。支承臂7 4以放射狀與中心敎71的上端部連接，用軸水平支 承著刀具61的刀具架75可上下移動地安裝在一個支承臂74頂 端部。另外，推壓輥62利用擺動臂76可上下移動地安裝在其他 支承臂74的頂端部。而且，刀具架75利用氣缸77進行上升移動、 利用彈簧78向下方移動地被支承著。在貫穿于軸承轂部69中心線的固定支軸70的上端安裝有 散熱板80。該散熱板80為直徑小于環(huán)框f的內(nèi)徑的圓板狀。在 其內(nèi)部裝入有加熱器81。接著，說明上述實施例的裝置的 一 個周期的動作的概略。在磨削單元l的晶圓供給部4中，被保護帶PT保護的表面朝 下的多個晶圓W以多層狀容納在盒C中。機械人臂8—片片地取 出這些晶圓W并將其移載到轉(zhuǎn)臺5的規(guī)定位置。移載保持在轉(zhuǎn)臺5上的晶圓W利用轉(zhuǎn)臺的移動而移動到磨 削機構7的處理位置，在晶圓W的朝上的背面殘留形成的環(huán)狀凸 部r被磨削。即，如圖17所示，整個晶圓W被磨削成一樣的規(guī)定 厚度，并且磨削面被清洗。磨削及清洗完畢的晶圓W利用轉(zhuǎn)臺的移動而移動到規(guī)定的 輸出位置之后，由輸送單元2的機械人臂8吸附保持晶圓W的朝
上的背面，從磨削單元l輸出該晶圓W。該晶圓W由機械人臂8進行翻轉(zhuǎn)，從而其保護帶PT—側(cè)的 面變成朝上。之后移載到卡盤臺9上。此時，由卡盤臺9吸附晶 圓W之后，解除機械人臂8的吸附，進行晶圓W的交接。利用配 置在卡盤臺9上的檢查單元10來檢查該晶圓W。
檢查單元10對晶圓W外周有無缺損進行光學檢查。在該工 序中，利用機械人臂8將在磨削工序中產(chǎn)生缺損的次品輸出到 次品回收部12中。經(jīng)過確認沒有缺損的晶圓W由機械人臂8吸 附保持其背面，之后解除卡盤臺9的吸附，從卡盤臺9將其取出， 輸出到固定框制作單元3中。從檢查單元10輸出的晶圓W在圖案面朝上且背面由機械 人臂8吸附保持著的狀態(tài)下，上表面被配置在機械人臂8上方的 輸送卡盤20吸附保持。此時，由輸送卡盤20吸附保持晶圓W表 面之后，解除機械人臂8的吸附，交接晶圓W。
交接了晶圓W的機械人臂8為了取出新磨削完畢的晶圓W 朝而朝向磨削單元l移動。同時，吸附保持著晶圓W的輸送卡盤 20朝位于下方的校準臺下降，將晶圓W移載到校準臺13上。此 時，由校準臺13吸附保持晶圓W之后，解除輸送卡盤20的吸附， 交接晶圓W。接收了晶圓W的校準臺13移動到紫外線照射單元14的處 理區(qū)域。在該工程中，對晶圓W表面照射紫外線，以減小保護 帶PT的粘貼力。
當紫外線照射完畢時，檢測單元15移動到校準臺13的上 方，用從LED等光源26發(fā)出的照射光強調(diào)晶圓外周形狀，由 CCD攝像機等監(jiān)視傳感器27檢測在外周形成的切口等檢測部 位。校準臺13基于該切口檢測信息對晶圓W進行對位。
當晶圓W的對位完畢時，校準臺13回歸移動到初始位置，
并且，檢測單元15也回歸移動到原來的待機位置。當校準臺13回歸到初始位置時，在其上方待機過的輸送卡盤20下降，吸附保持晶圓W，將吸附保持著的晶圓W輸送到粘合部19。此時，由輸送卡盤20吸附保持晶圓W之后，解除校準臺13的吸附，交接晶圓W。另 一方面，由環(huán)框輸送機構17將容納在環(huán)框供給部16中的多層環(huán)框f從上方一片片吸附并取出。該環(huán)框f暫時被移載到校準臺51上而進行對位。之后，再由環(huán)框輸送機構17保持該環(huán)框f并將其輸送到帶粘貼位置P3。當環(huán)框f被環(huán)框輸送機構17保持并位于帶粘貼位置P 3時，開始從帶供給部29供給切割帶DT。同時，粘貼輥35移動到粘貼開始位置。當將切割帶DT供給到帶粘貼位置P3時，如圖8所示，張力 施加機構30的卡盤爪57上下打開，以接納切割帶DT寬度方向 的兩端邊。另外，帶切斷機構32及散熱板80上升，從切割帶DT的下 表面與切割帶DT相對，用從散熱板80放射的輻射熱對切割帶 DT進行大范圍均勻加熱。接著，如圖9所示，卡盤爪57關閉，夾持住切割帶DT寬度 方向的兩端邊，并且如圖5所示，由氣缸59動作使開閉促動器 58進行后退動作，并施加適度張力，從而沿寬度方向拉伸帶。 這樣，吸收切割帶DT因加熱而產(chǎn)生的伸展，成為施加了不會產(chǎn) 生皺褶的適當張力的狀態(tài)。然后，在校準臺51上接受了定位處理的環(huán)框f被輸送到帶粘 貼位置P3。之后，如圖10所示，環(huán)框f下降，朝被加熱及附加了張力的 切割帶DT的粘貼面下降，并且，粘貼輥35上升，將切割帶DT
推壓并粘貼在環(huán)框f背面。當將切割帶DT粘貼在環(huán)框f一端部時，粘貼輥35朝向圖l所示的待機位置、即帶供給部29 —側(cè)滾 動。此時，粘貼輥35 —邊從切割帶DT下表面推壓該切割帶DT、 一邊進行滾動，將切割帶D T逐漸粘貼在環(huán)框f的朝下的背面。當粘貼完畢時，如圖11所示，帶切斷機構32上升，并且刀 具61上升，推壓環(huán)框f的朝下的背面。在該狀態(tài)下，刀具61用 以帶粘貼位置P3為中心的規(guī)定半徑旋轉(zhuǎn)動，沿著環(huán)框f切割切 割帶DT。在該情況下， 一邊使推壓輥62在圓周方向的3個位置 與環(huán)框f的下表面接觸、 一 邊以帶粘貼位置P3為中心進行轉(zhuǎn)動， 使帶切斷機構3 2以穩(wěn)定的姿勢進行轉(zhuǎn)動。當切割帶DT的切割完畢時，剝離單元33朝帶供給部29 — 側(cè)移動，剝離不需要的切割帶DT。接著，帶供給部29動作，陸續(xù)放出切割帶DT,并且，切下 后的不需要的帶被輸送到圖l所示的帶回收部34。此時，粘貼 輥35為了將切割帶DT粘貼在下一個環(huán)框f上而移動到粘貼開始 位置。粘貼有切割帶DT的環(huán)框f由未圖示輸送部件送到粘合部19。如圖12所示，在粘合部19中，輸送卡盤20下降至被輸送來 的環(huán)框f的中心上方，其下表面吸附保持著的晶圓W以背面朝下 的姿勢被推壓到粘貼在環(huán)框f上的切割帶DT的粘貼面上。接著，粘貼輥36移動到切割帶DT的粘貼開始位置， 一邊對 粘貼在環(huán)框f上的切割帶DT的下表面進行推壓、 一邊進行滾動 移動，將切割帶DT粘合在晶圓W的下表面(背面)。其結果是， 將環(huán)框f與晶圓W—體化，制作成圖13所示的固定框MF。當制作固定框MF時，輸送卡盤20解除吸附，回歸移動到 校準臺13的上方位置，準備下一次的輸送。同時，固定框MF
由第1固定框輸送機構21輸送，移載到保護帶剝離機構22中的未圖示的剝離臺上。載置有固定框MF的剝離臺朝向剝離單元38的下方移動， 將剝離帶Ts粘貼在保護帶PT上，并且以與移動速度同步的速度 向帶回收部34巻繞剝離帶Ts。這樣， 一邊將剝離帶Ts推壓在晶 圓W表面的保護帶PT上、 一邊逐漸進行粘貼，與此同時， 一邊 剝離粘貼著的剝離帶T， 一邊將保護帶PT—起從晶圓W的表面 逐漸剝離。完成保護帶PT剝離處理之后的固定框MF被送到第2固定 框輸送機構23的待機位置。從保護帶剝離機構22送出的固定框 MF由第2固定框輸送機構23移載到轉(zhuǎn)臺24上。移載著的固定框 M F由切口等檢測部位進行對位，并且進行容納方向的調(diào)節(jié)。 當確定了定位及容納方向時，固定框MF被推動器推壓，被推 入并容納到固定框回收部25中。如上所述，完成了本實施例的裝置的一個周期的動作，而 對新的晶圓W重復進行相同的處理。根據(jù)上述實施例的裝置，用外周部的環(huán)狀凸部r來加強背面 磨削后的晶圓W,因此，到輸送到該實施例的裝置為止，可以 在剛性強的狀態(tài)下對晶圓W進行處理。另外，由于在該裝置內(nèi) 可進行從磨削加強過晶圓W的剛性的環(huán)狀凸部r到制作固定框 的一系列的晶圓加工處理，因此，可以提高作業(yè)效率。而且， 除去環(huán)狀凸部r而被薄型化為 一樣厚度的晶圓W,從除去了環(huán)狀 凸部r的載置在轉(zhuǎn)臺5上的狀態(tài)到被粘合在環(huán)框f上之間始終以 平坦的狀態(tài)被吸附保持。因此，可以使晶圓W以未被翹曲的狀 態(tài)高精度地粘合并支承在環(huán)框f上。本發(fā)明還可以變型為以下這樣的方式進4亍實施。 (l)在上述實施方式中，輸送單元2具有卡盤臺9及檢查
單元IO， ^f旦也可以省略這些結構。即，其構成如下所述，利用固定框制作單元3所具有的校準臺13及檢查單元10，對晶圓W 的缺損進行光學檢查。具體地講，其結構如下述所述，可以在 圖1及圖2所示的磨削單元1的卡盤臺9的位置、固定框制作單元 3的紫外線照射位置以及輸送卡盤2 0的初始位置之間移動校準 臺13，并且，基于CCD攝像機等監(jiān)視傳感器27等獲取的晶圓W 的圖像數(shù)據(jù)，分析晶圓W有無缺損。根據(jù)上述那樣的結構，使圖l及圖2所示的卡盤臺9的位置 為校準臺13的初始位置，若由機械人臂8移載晶圓W,則與上 述實施例裝置相比，可以減少輸送卡盤20交接晶圓W的次數(shù)。也就是說，可以簡化半導體晶圓固定裝置的結構，同時可 以縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。(2) 根據(jù)上述實施例，對于固定框制作單元3，將切割帶 DT粘貼在已從環(huán)框供給部16取出的環(huán)框f上之后，供給到粘合 部19。不限定于該方式，也能以下述方式進行實施，即，預先 在其他工序中將粘貼有切割帶DT的環(huán)框f輸入到環(huán)框供給部 16，取出該環(huán)框f,將其供給到粘合部19。(3) 在上述實施例中，對于磨削單元l,使晶圓W為背面 朝上的姿勢，從上表面磨削環(huán)狀凸部r,但也可以使晶圓W為背 面朝下的姿勢，從下表面磨削環(huán)狀凸部r。本發(fā)明在不脫離其思想或者本質(zhì)的前提下，能以其它具體 方式進行實施，因此，表示發(fā)明的范圍不是上述的說明，而應 參考本申請的權利要求。
權利要求
1.一種半導體晶圓固定裝置，該半導體晶圓固定裝置用于制造固定框，該固定框是利用支承用粘合帶將半導體晶圓支承在環(huán)框上而成的，該半導體晶圓在表面粘貼有保護帶、并且以圍繞由背面磨削形成的扁平凹部的方式在背面的外周殘留形成有環(huán)狀凸部，該半導體晶圓固定裝置包括以下結構要素磨削單元，其用于除去在晶圓背面外周殘留形成的環(huán)狀凸部，使整個半導體晶圓形成一樣的厚度；輸送單元，其用機械人臂取出被除去了環(huán)狀凸部的半導體晶圓，將該半導體晶圓送到下一個工序；固定框制作單元，其利用上述粘合帶將被上述機械人臂輸送來的半導體晶圓粘貼在環(huán)框上，以制作固定框；上述固定框制作單元具有校準臺、粘合部件和保護帶剝離機構；上述校準臺在使由上述機械人臂輸送來的半導體晶圓以粘貼有保護帶的表面朝上的姿勢下載置保持該半導體晶圓；上述粘合部件將被校準臺對位了的半導體晶圓送入到粘合部，將該半導體晶圓粘貼在粘貼于環(huán)框上的粘合帶的粘貼面上；上述保護帶剝離機構從制作出的固定框中的半導體晶圓的表面剝離保護帶。
2. 根據(jù)權利要求l所述的半導體晶圓固定裝置，其中， 上述磨削單元包括晶圓供給部，該晶圓供給部用于裝填盒，將在背面外周殘留形成有環(huán)狀凸部半導體晶圓以多層狀態(tài)插入 并容納在該盒中。
3. 根據(jù)權利要求l所述的半導體晶圓固定裝置，其中， 上述輸送單元包括檢查單元和次品回收部，上述檢查單元用于檢查已接受除去上述環(huán)狀凸部的處理的半導體晶圓外周有 無缺損，上述次品回收部用于回收被檢測出有缺損的半導體晶 圓。
4. 根據(jù)權利要求l所述的半導體晶圓固定裝置，其中， 上述固定框制作單元包括帶處理部，該帶處理部將帶狀粘合帶粘貼在已從環(huán)框供給部取出的環(huán)框的下表面，沿著環(huán)框切 割該粘合帶。
5. 根據(jù)權利要求4所述的半導體晶圓固定裝置，其中， 上述帶處理部包括刀具和多個推壓輥；上述刀具用于一邊沿著環(huán)框旋轉(zhuǎn)， 一邊切割上述粘合帶；上述多個推壓輥與上述 刀具的切斷動作同步地在環(huán)框上滾動，將粘合帶推壓到環(huán)框上。
6. 根據(jù)權利要求4所述的半導體晶圓固定裝置，其中， 上述裝置還包括在切斷上述粘合帶時從寬度方向拉該粘合帶的機構。
7. 根據(jù)權利要求l所述的半導體晶圓固定裝置，其中， 上述裝置還包括將被上述校準臺對位了的半導體晶圓輸送到上述粘合部的輸送卡盤。
8. 根據(jù)權利要求7所述的半導體晶圓固定裝置，其中，該 半導體晶圓固定裝置具有下述結構用上述機械人臂吸附保持已在上述磨削單元被磨削了環(huán)狀 凸部的半導體晶圓的背面；翻轉(zhuǎn)半導體晶圓，使該半導體晶圓的背面與上述校準臺接觸并被該校準臺吸附，之后解除機械人臂的吸附；在從半導體晶圓的背面吸附已被校準臺對位了的半導體晶圓的狀態(tài)下，使上述輸送卡盤接觸并吸附半導體晶圓的表面， 在該吸附完成之后解除對半導體晶圓的背面的吸附；在用輸送卡盤吸附半導體晶的表面的狀態(tài)下，將該半導體 晶圓輸送到上述粘合部，使半導體晶圓的背面接近被粘合在環(huán) 框上的粘合帶的粘貼面；在用上述輸送卡盤吸附著半導體晶圓的表面的狀態(tài)下，使 粘貼輥在上述粘合帶的非粘貼面 一 側(cè)滾動，將粘合帶粘貼在半導體晶圓的背面；之后，解除輸送卡盤對半導體晶圓的吸附。
9.根據(jù)權利要求8所述的半導體晶圓固定裝置，其中， 具有在將粘合帶粘貼在上述半導體晶圓上時用散熱板對粘 合帶進行加熱的結構。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體晶圓固定裝置。用磨削單元除去在晶圓背面外周殘留形成的環(huán)狀凸部，使整個半導體晶圓形成為一樣的厚度，用輸送單元的機械人臂取出該處理后的晶圓，用檢查單元檢查缺損，由機械人臂將沒有缺損的晶圓(W)輸送到固定框制作單元，利用切割帶將該晶圓(W)粘貼支承在環(huán)框上，從表面剝離保護帶，以制作固定框。
文檔編號H01L21/67GK101118844SQ200710143709
公開日2008年2月6日 申請日期2007年7月30日 優(yōu)先權日2006年7月31日
發(fā)明者山本雅之 申請人:日東電工株式會社