CN102456600B - 晶片搬送机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供晶片搬送机构,其能够防止磨削屑等污物附着于磨削面。所述晶片搬送机构保持并搬送晶片,其特征在于,所述晶片搬送机构具备臂部和保持盘,所述保持盘经由弹性支承构件支承在所述臂部的末端,用于吸引保持晶片,所述保持盘包括:环状的吸引保持部,所述环状的吸引保持部吸引保持晶片的外周;凹部,所述凹部被所述环状的吸引保持部围绕,并且在该凹部与所吸引保持的晶片之间形成空间;液体供给部,所述液体供给部向所述凹部供给液体;以及排出部,所述排出部形成于所述环状的吸引保持部,用于从所述凹部将液体排出。
Description
技术领域
本发明涉及保持并搬送半导体晶片等晶片的晶片搬送机构。
背景技术
在半导体器件制造工艺中,在半导体晶片的表面,由称作间隔道的多条分割预定线划分出了各区域,在该各区域形成半导体器件。半导体晶片在借助磨削装置磨削背面而被加工至预定的厚度后,通过利用切割装置沿间隔道进行切削而被分割为一个个的器件,从而制造出IC(Integrated Circuit:集成电路)、LSI(large scale integration:大规模集成电路)等半导体器件。
磨削装置大致由以下部分形成:卡盘工作台,其保持晶片;磨削构件,其对保持于卡盘工作台的晶片进行磨削;晶片搬送机构,其将磨削后的晶片从卡盘工作台搬出;以及旋转清洗单元,其对搬出的晶片的磨削面进行清洗,该磨削装置能够将晶片加工至预期的厚度(例如,参照日本特开2003-300155号公报)。
关于磨削晶片的背面的磨削装置,要求将晶片磨削得较薄并且在磨削后的晶片的磨削面不附着细微的磨削屑。此外,存在着以磨削装置磨削晶片的背面、然后在晶片的背面形成副器件(sub device)(再布线层)的情况,在该情况下,必须使附着于晶片的背面的磨削屑等污物低于基准值。
以往,一般来说,在将磨削完的晶片从卡盘工作台搬出时,以安装在能够转动的臂部的末端的真空吸引式的吸附盘来吸引晶片,将晶片从卡盘工作台搬送至清洗单元。
专利文献1:日本特开2003-300155号公报。
然而,在使用吸附盘的晶片搬送装置中,为了清洗磨削面而将刚磨削完的晶片搬送至清洗单元,但是由于晶片搬送机构的吸附盘的吸引,晶片的背面干燥,超过基准值的污物附着在晶片的背面,存在着即使以清洗单元进行清洗也难以除去磨削屑等污物的问题。
发明内容
本发明正是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供一种晶片搬送机构,其不会污染磨削后的晶片的磨削面且不会有磨削屑附着于磨削面。
根据本发明,提供一种晶片搬送机构,其为保持并搬送晶片的晶片搬送机构,其特征在于,所述晶片搬送机构具备臂部和保持盘,所述保持盘经由弹性支承构件支承在所述臂部的末端,用于吸引保持晶片,所述保持盘包括:环状的吸引保持部,所述环状的吸引保持部吸引保持晶片的外周;凹部,所述凹部被所述环状的吸引保持部围绕,并且在该凹部与所吸引保持的晶片之间形成空间;液体供给部,所述液体供给部向所述凹部供给液体;以及排出部,所述排出部形成于所述环状的吸引保持部,用于从所述凹部将液体排出。
根据本发明的晶片搬送机构,由于利用环状的吸引保持部保持磨削后的晶片的外周部,因此不仅与晶片磨削面接触的部分较少,而且在晶片磨削面一直充满水层的同时将晶片从卡盘工作台搬送至清洗单元,因此磨削面不会干燥,能够防止超过基准值的污物的附着。
附图说明
图1是半导体晶片的表面侧立体图。
图2是在表面粘贴有保护带的状态的半导体晶片的背面侧立体图。
图3是具备本发明的晶片搬送机构的磨削装置的立体图。
图4是本发明实施方式涉及的晶片搬送机构的立体图。
图5是晶片搬送机构的主要部分剖视图。
图6是保持盘的背面侧立体图。
图7是示出从排出部排出水的状态的保持盘部分的立体图。
标号说明
2:磨削装置;
10:粗磨削单元;
11:半导体晶片;
23:保护带;
28:精磨削单元;
44:转台;
46:卡盘工作台;
62:晶片搬送机构(晶片搬出机构);
64:旋转清洗单元;
76:保持盘;
82:环状的吸引保持部;
84:圆形凹部;
86:吸引孔;
94:排出部;
96:供给孔。
具体实施方式
下面,参照附图详细地说明本发明实施方式的晶片搬送机构。图1是加工至预定的厚度前的半导体晶片11的立体图。图1所示的半导体晶片11由例如厚度为700μm的硅晶片构成,在表面11a呈格子状地形成有多条间隔道(分割预定线)13,并且在由所述多条间隔道13划分出的多个区域形成了IC、LSI等器件15。
如此构成的半导体晶片11具备:形成有器件15的器件区域17;和围绕器件区域17的外周剩余区域19。此外,在半导体晶片11的外周形成有作为表示硅晶片的结晶方位的标记的切口21。
在磨削半导体晶片11的背面11b之前,通过保护带粘贴工序在半导体晶片11的表面11a粘贴保护带23。由此,半导体晶片11的表面11a由保护带23保护,从而如图2所示成为背面11b露出的形态。也可以取代保护带23而使用具有刚性的玻璃等保护部件。
接着,参照图3,对采用本发明实施方式的晶片搬送机构的磨削装置进行说明。标号4是磨削装置2的基体,在基体的后方垂直地竖立设置有两个立柱6a、6b。在立柱6a固定有一对导轨(仅图示出一根)8,所述一对导轨8在上下方向延伸。
粗磨削单元10沿该一对导轨8以能够在上下方向移动的方式装配。粗磨削单元10的壳体20安装于移动基座12,所述移动基座12沿一对导轨8在上下方向移动。
粗磨削单元10包括:壳体20;未图示的主轴,其以能够旋转的方式收纳在壳体20中;伺服马达20,其驱动主轴旋转;以及磨轮24,其具有多个固定于主轴的末端的粗磨削用的磨削磨具26。
粗磨削单元10具备粗磨削单元移动机构18,该粗磨削单元移动机构18由使粗磨削单元10沿一对导轨8在上下方向移动的滚珠丝杠14和脉冲马达16构成。当脉冲驱动脉冲马达16时,滚珠丝杠14旋转,移动基座12在上下方向移动。
在另一立柱6b也固定有在上下方向延伸的一对导轨(仅图示出一根)19。精磨削单元28沿该一对导轨19以能够在上下方向移动的方式装配。
精磨削单元28的壳体36安装于未图示的移动基座,该未图示的移动基座沿一对导轨19在上下方向移动。精磨削单元28包括:壳体36;未图示的主轴,其以能够旋转的方式收纳在壳体36中;伺服马达38,其驱动主轴旋转;以及磨轮40,其具有固定在主轴的末端的精磨削用的磨削磨具42。
精磨削单元28具备精磨削单元移动机构34,该精磨削单元移动机构34由使精磨削单元28沿一对导轨19在上下方向移动的滚珠丝杠30和脉冲马达32构成。当驱动脉冲马达32时,滚珠丝杠30旋转,精磨削单元28在上下方向移动。
磨削装置2在立柱6a、6b的前侧具备转台44,该转台44以与基体4的上表面大致处于同一个面的方式配设。转台44形成为直径比较大的圆盘状,并且该转台44借助未图示的旋转驱动机构向箭头45所示的方向旋转。
在转台44以能够在水平面内旋转的方式配置有三个卡盘工作台46,该三个卡盘工作台46在圆周方向彼此隔开120°。卡盘工作台46具有由多孔陶瓷材料形成为圆盘状的吸附部,并且卡盘工作台46通过使真空吸引构件工作来吸引保持载置在吸附部的保持面上的晶片。
通过转台44的适当旋转,配设于转台44的三个卡盘工作台46依次移动至晶片搬入搬出区域A、粗磨削加工区域B、精磨削加工区域C以及晶片搬入搬出区域A。
在基体4的前侧部分配设有:第一晶片盒50;第二晶片盒66;晶片搬送机器人54,其具有连杆机构51和手部52;定位工作台56,其具有多个定位销58;晶片搬入机构(上料臂)60;晶片搬出机构(卸料臂)62;以及旋转清洗单元64。
旋转清洗单元64具有吸引保持晶片并旋转的旋转工作台68。标号70是旋转清洗单元64的罩。晶片搬出机构62构成本发明实施方式的晶片搬送机构。
为了清洗磨削面而将磨削后的晶片11搬送至旋转清洗单元64,但是如果以吸附盘吸附晶片的磨削面进行搬送的话,由于吸附盘与晶片的磨削面接触,因此可能污染磨削面。
此外,在晶片搬送时,由于吸附盘的吸引,晶片的背面干燥,磨削屑固结于晶片的磨削面,从而产生了即使以清洗单元64进行清洗磨削屑也会不脱落之类的问题。参照图4至图7详细地说明解决该问题的本发明实施方式的晶片搬送机构62。
如图4所示,晶片搬送机构62包括:立柱72,其能够在上下方向移动;臂部74,其以能够转动的方式装配于立柱72的末端部;以及保持盘(吸附盘)76,其安装在臂部74的末端部。
如图5所示,在臂部74的末端部形成有插入孔75,通过将保持盘76的支承部78插入该插入孔75中,并在保持盘76与臂部74之间夹装螺旋弹簧80,从而将保持盘76弹性地支承于臂部74的末端。
如图6中最明显地示出的那样,保持盘76具有:环状的吸引保持部82,其吸引保持晶片11的外周;以及圆形凹部84,其被环状的吸引保持部82围绕,并且在该圆形凹部84与晶片11之间形成了空间。并且,吸引保持部82与圆形凹部84之间的阶梯差h形成为1~2mm左右。
在环状的吸引保持部82形成有多个吸引孔86,如图5所示,这些吸引孔86经由环状吸引通道88和吸引口90而与吸引源92连接。在环状的吸引保持部82还形成有多个(在本实施方式中为四个)排出部94。
在圆形凹部84形成有多个(在本实施方式中为四个)供给孔96,所述供给孔96向圆形凹部84供给水,这些供给孔96经由柔性的配管98如图5所示地与水源100连接,所述柔性的配管98配设在保持盘76的表面。
下面,对如上所述地构成的本发明实施方式的晶片搬送机构(晶片搬出机构)62的作用进行说明。关于由粗磨削单元10进行的粗磨削和由精磨削单元28进行的精磨削结束后的晶片11,该晶片11通过使转台44旋转而定位于晶片搬入搬出区域A。
接着,晶片搬送机构62的臂部74转动,保持盘76被定位于保持在卡盘工作台46的晶片11上,然后使立柱72下降,使保持盘76与晶片11的背面(磨削面)11b抵接。
接下来,在解除卡盘工作台46的吸引保持后,以保持盘76的环状的吸引保持部82来吸引保持晶片11的外周部。由此,在晶片11的磨削面与保持盘76之间通过圆形凹部84形成了空间,晶片11仅在其外周部由保持盘76吸引保持。
从与水源100连接的供给孔96向圆形凹部84内供给水,从而吸引保持晶片11的圆形凹部84内被水充满,并且如图7所示地从形成于环状的吸引保持部82的排出部94将排出水102排出。
在该状态下,使立柱72向上方移动预定距离,使晶片11从卡盘工作台46上升,通过进一步转动臂部74,在以保持盘76吸引保持晶片11的状态下将晶片11搬送至旋转清洗单元64的旋转工作台68,解除保持盘76的环状的吸引保持部82的吸引。
在旋转清洗单元64,以旋转工作台68吸引保持晶片11,一边使旋转工作台68旋转一边清洗晶片11。当晶片11的清洗结束,在以旋转清洗单元64将晶片11旋转干燥后,利用晶片搬送机器人54的手部52吸引保持晶片11并将晶片11收纳到第二晶片盒62的预定部位。
根据上述实施方式的晶片搬送机构62,由于以环状的吸引保持部82保持磨削后的晶片11的外周部并同时搬送,因此不仅与晶片磨削面接触的部分少,而且在晶片11的磨削面始终形成有水层的同时进行搬送,因此晶片11的磨削面不会干燥,能够彻底地防止了磨削屑等污物对晶片磨削面的污染地将晶片从卡盘工作台46搬送至清洗单元64。
Claims (1)
1.一种晶片搬送机构,其为保持并搬送晶片的晶片搬送机构,其特征在于,
所述晶片搬送机构具备臂部和保持盘,所述保持盘经由弹性支承构件支承在所述臂部的末端,用于吸引保持晶片,
所述保持盘包括:环状的吸引保持部,所述环状的吸引保持部吸引保持晶片的外周;凹部,所述凹部被所述环状的吸引保持部围绕,并且在该凹部与所吸引保持的晶片之间形成空间;水供给部,所述水供给部向所述凹部供给水;以及多个排出部,所述多个排出部形成于所述环状的吸引保持部,用于从所述凹部将水排出,
在搬送晶片时,利用所述环状的吸引保持部吸引保持晶片,从所述水供给部向所述凹部供给水,在晶片上形成水层,并且,一边从所述多个排出部将水排出一边搬送晶片。
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