[发明专利]贴膜方法及贴膜设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种贴膜方法和贴膜设备。尤其涉及一种在半导体生产领域使用的贴膜方法和贴膜设备。

背景技术

晶圆生产完成后需要进行封装测试。晶圆生产与封装测试往往在不同的工厂内进行，因此，需要在不同的地点之间运输转移。出于移动时对晶圆安全的考虑，晶圆厂制造的晶圆厚度通常在700um以上，以防止运转转移过程中破裂。且随着晶圆尺寸的增大，其厚度在逐渐增大。

在晶圆的使用场合，芯片的发展趋势是越来越薄。因此，在进行封装测试前，需要对晶圆进行减薄处理。通常将晶圆电路面，即完成芯片功能的那一面称为正面，另外一面即为背面。晶圆背面主要由硅材料组成，起支撑晶圆作用。晶圆减薄就是将晶圆背面的硅材料去除，目前，晶圆的厚度已经可以从出厂时的700um以上降到减薄后的50um以下。

晶圆减薄的方法是将晶圆正面朝下放在晶圆承载装置上，采用金刚石砂轮打磨晶圆背面，使其变薄。为了保护晶圆正面，在减薄之前需要在晶圆正面贴覆一层胶膜。这层胶膜与晶圆接触的一面具有一定的粘性，贴覆后与晶圆粘在一起，胶膜边缘与晶圆边缘平齐。由于这层胶膜是专为保护晶圆减薄用的，也可以称为减薄膜。

随着晶圆厚度的降低，晶圆自身的刚性随之逐渐降低。在晶圆厚度降低到200um以下时，晶圆自身的刚性已经不足以承担自身的重量，如果悬空安放，晶 圆将出现弯曲。晶圆的弯曲对于后续工序的进行是不利的。因此，特别对于薄晶圆，要求贴覆的减薄膜对晶圆施加的影响尽可能小，这就要求胶膜贴附在晶圆上后其自身的张力要尽可能小。如果贴膜在晶圆上的胶膜张力过大，其会使晶圆弯曲，严重时甚至可能折断晶圆。

如图1所示为一种贴膜装置，包括基座101，基座101中部设置有用于支撑晶圆的台盘(图中未示出)，晶圆102放在基座101的台盘上。胶膜103卷成空心圆柱体状，简称胶膜卷。胶膜卷套装在一个可转动的滚筒1031上。滚筒1031放置在基座101的一侧。在滚筒1031与基座101中间装有一夹子104。夹子104工作原理与日常生活用的夹子相似。在胶膜103的上方安装有滚轮105，滚轮105与夹子104可同步水平方向移动。滚轮105与夹子104可沿着导轨移动，水平方向的移动行程使夹子104能够夹持胶膜103使其覆盖基座101。

在开始贴膜时，夹子104闭合夹住胶膜103的边缘，沿着导轨移动，将胶膜103副盖在晶圆102上，滚轮105下降将胶膜103压在晶圆102和台盘1011上。滚轮105沿着导轨前后往复移动，按压胶膜103，使胶膜103紧密粘贴在晶圆102上，完成一次贴膜。夹子104打开，解除对胶膜103的夹持力。夹子104退回至图1所示的贴膜前的位置，夹子104重新闭合夹住胶膜103，准备下一次贴膜。切割106沿胶膜103宽度方向移动，将胶膜103切断。一次贴膜过程完毕。

台盘102必须固定在基座101上，基座101的长度和宽度都大于台盘102的直径。受制于夹子104的结构，采用图1中的装置贴膜的不足主要在于胶膜103浪费量较大，胶膜103没有得到完全的利用。如图2所示为图1中的夹子结构示意图及使用原理分析图；夹子104结构与钳子类似，由2块夹棍(1041，1042)组成。两个夹子104沿胶膜宽度方向分别夹住胶膜两边缘。夹子104打 开时，夹棍向下打开，因此夹子104在基座101正上方时打开会受到基座101的阻挡，无法顺利打开。如要使夹子104打开后能够顺利回复至图1所示的基座101右侧，一种情况是如图2所示，胶膜103的宽度必须大于基座101的宽度。这样，在夹子104回复至开始贴膜前的位置时，胶膜103始终位于夹子104的两个夹棍(1041，1042)之间。这样贴膜时，被拉出的胶膜103沿长度方向正好覆盖在晶圆边缘即可，胶膜沿长度方向无浪费，但沿宽度方向浪费较大。第二种情况是，如果胶膜103的宽度小于基座101的宽度，则即使夹子104打开，由于胶膜103已经贴覆在晶圆102上，在夹子104回复至开始贴膜前的位置过程中，要么会受到贴附在晶圆102上的胶膜阻挡；要么就会使胶膜103宽度方向的两侧边缘从夹子104脱离，即使夹子104回复至开始贴膜前的位置，也无法顺利夹住胶膜103，会影响下一次贴膜。即使不存在这些不利影响，胶膜在宽度方向的浪费少了，但长度方向，胶膜必须越过晶圆。所以，存在胶膜沿长度方向浪费的情况。使用图1中的贴膜装置，无论使用哪种方法，都不可避免浪费胶膜。