TW201810398A - 晶圓加工系統 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種在搬送晶圓時，能夠抑制晶圓的破損，並抑制所製造之元件晶片的品質的降低的晶圓加工系統。 [解決手段]一種晶圓加工系統，具備雷射加工裝置、磨削裝置、膠帶貼附裝置、第1片匣載置部、第2片匣載置部、搬送晶圓的搬送單元、及控制各構成要素的控制設備。控制設備包含第1加工程式指示部與第2加工程式指示部，該第1加工程式指示部是將從第1片匣搬出的晶圓，以雷射加工裝置、磨削裝置、膠帶貼附裝置、第2片匣的順序搬送，並將藉由各自的裝置進行的加工依序施加於一片晶圓上，該第2加工程式指示部是將從第1片匣搬出的晶圓，以磨削裝置、雷射加工裝置、膠帶貼附裝置、第2片匣的順序搬送，並將藉由各自的裝置進行的加工依序施加於一片晶圓上。

Description

晶圓加工系統
發明領域 本發明是有關於一種晶圓加工系統。
發明背景 作為具備有在藉由分割預定線所區劃出的複數個區域中形成有元件的正面之晶圓的加工 方法，已知的有藉由磨削裝置所進行之磨削加工、藉由雷射加工裝置所進行的雷射加工、及藉由膠帶貼附裝置所進行的膠帶換貼加工等(參照專利文獻1)。
在沿分割預定線分割晶圓來製造複數個元件晶片時，會實施使用磨削裝置磨削晶圓之背面來薄化晶圓的處理、使用雷射加工裝置對晶圓照射雷射光線的處理、及使用膠帶貼附裝置對晶圓貼附切割膠帶的處理等。以磨削裝置薄化過的晶圓，是藉由操作人員以收容於片匣中之狀態來搬送，以投入到雷射加工裝置。以雷射加工裝置進行過雷射加工的晶圓，是藉由操作人員以收容於片匣中之狀態來搬送，以投入到膠帶貼附裝置。
在將晶圓以收容於片匣中之狀態搬送時，存在有在搬送中晶圓破損的可能性。尤其是，由於薄化後或雷射加工後的晶圓是在非常脆弱的狀態，所以在搬送中破損的可能性高。又，晶圓在已收容於片匣中的狀態下，藉由操作人員來投入至磨削裝置、雷射加工裝置、及膠帶貼附裝置之任一個裝置時，存在有誤投入相異之裝置的可能性。
又，近年來，已開始採用在DBG(切割後研磨(Dicing Before Grinding))中適用了隱形切割加工的SDBG(隱形切割後研磨(Stealth Dicing Before Grinding))(參照專利文獻2)。DBG是在沿分割預定線在晶圓的正面形成溝後，藉由磨削晶圓的背面，而將晶圓分割成複數個元件晶片的方法。在DBG中，會在薄化晶圓前先形成溝。因此，若依據DBG的話，與在薄化晶圓後形成溝的方法相比，可抑制背面破裂(chipping)，並提升元件晶片的抗折強度。SDBG是藉由在沿分割預定線對晶圓照射雷射光線並在晶圓的内部形成改質層後，磨削晶圓的背面，在晶圓的背面貼附切割膠帶並進行擴張，以將晶圓分割成複數個元件晶片的方法。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2011-091293號公報 專利文獻2：日本專利特開2013-214601號公報
發明概要 發明欲解決之課題 SDBG與DBG同樣，能夠提升元件晶片的抗折強度。又，SDBG相較於DBG，具有更能夠抑制切口寬度，且能夠充分確保元件晶片之拾取個數的優點。
另一方面，藉由SDBG而形成有改質層的晶圓為脆弱的狀態。因此，當將形成有改質層之晶圓以收容於片匣中的狀態，於雷射加工裝置、磨削裝置、及膠帶貼附裝置之間進行搬送時，由於振動等而破損的可能性較高。又，SDBG與DBG相比，相鄰元件的間隔較小。因此，在晶圓的搬送中晶圓已沿改質層破斷而分割成元件晶片的情況下，因為元件晶片彼此相摩擦而在元件上產生缺損、或是元件晶片的抗折強度降低等，使得所製造之元件晶片的品質降低。
據此，本發明之目的是提供一種在雷射加工裝置、磨削裝置、及膠帶貼附裝置之間搬送晶圓時，能夠抑制晶圓的破損，且抑制所製造的元件晶片之品質的降低的晶圓加工系統。 用以解決課題之手段
依據本發明，可提供一種晶圓加工系統，其為對具有在藉由交叉之複數條分割預定線所區劃出的複數個區域中各自形成有元件之正面的晶圓施行加工的系統，該晶圓加工系統具備： 雷射加工裝置，具備雷射光線照射單元，該雷射光線照射單元是對晶圓照射雷射光線，並沿該分割預定線在晶圓之内部形成改質層； 磨削裝置，具備磨削晶圓的背面以薄化晶圓的磨削單元； 膠帶貼附裝置，包含框架單元形成設備及剝離設備，該框架單元形成設備是在已藉該磨削裝置磨削之晶圓的背面貼附切割膠帶，並且將環狀框架固定到該切割膠帶的外周緣，該剝離設備是將已貼附於晶圓的正面之保護膠帶剝離； 第1片匣載置部，載置第1片匣，該第1片匣是收容複數片在正面貼附有該保護膠帶之晶圓； 第2片匣載置部，載置第2片匣，該第2片匣是收容複數片已被該切割膠帶支持於環狀框架的開口之晶圓； 搬送單元，在該雷射加工裝置、該磨削裝置、該膠帶貼附裝置、該第1片匣、及該第2片匣之間搬送晶圓；及 控制設備，控制各構成要素， 該控制設備具備： 第1加工程式指示部，將從該第1片匣搬出的晶圓，以該雷射加工裝置、該磨削裝置、該膠帶貼附裝置、該第2片匣的順序搬送，來對一片晶圓依序施加藉由各自的裝置進行的加工；及 第2加工程式指示部，將從該第1片匣搬出的晶圓，以該磨削裝置、該雷射加工裝置、該膠帶貼附裝置、該第2片匣的順序搬送，來對一片晶圓依序施加藉由各自的裝置進行的加工。
較理想的是，在本發明之晶圓加工系統中具備： 第3加工程式指示部，將從該第1片匣搬出的晶圓，以該磨削裝置、該膠帶貼附裝置的順序搬送，來對一片晶圓施加藉由各自的裝置進行的加工；及 第4加工程式指示部，將從該第1片匣或該第2片匣搬出的晶圓，搬送至該雷射加工裝置，來對晶圓施加藉由該雷射加工裝置進行之加工， 該第3加工程式及該第4加工程式是並行而執行的。 發明效果
依據本發明所提供的晶圓加工系統，可以在於雷射加工裝置、磨削裝置、及膠帶貼附裝置之間搬送晶圓時，抑制晶圓的破損，且抑制所製造的元件晶片之品質的降低。
用以實施發明之形態 以下，針對本發明之實施形態參照著圖式來進行說明，但本發明並不限定於此。以下所說明之實施形態的構成要素是可以適當組合的。又，也有未使用一部分的構成要素之情形。
在以下之說明中，是設定XYZ正交座標系統，而參照著此XYZ正交座標系統來對各部位之位置關係進行說明。將水平面內之與X軸平行的方向設為X軸方向，將平行於在水平面内與X軸正交之Y軸的方向設為Y軸方向，將平行於與X軸及Y軸各自正交之Z軸的方向設為Z軸方向。包含X軸及Y軸之XY平面，是與水平面平行。與XY平面正交之Z軸方向，是鉛直方向。
[晶圓加工系統] 圖1是顯示本實施形態的晶圓加工系統1之一例的概要構成圖。晶圓加工系統1是對具備在藉由交叉之複數條分割預定線所區劃出的複數個區域中形成有元件之正面的晶圓2施行加工。晶圓加工系統1具備：雷射加工裝置100，具備對晶圓2照射雷射光線的雷射光線照射單元110；磨削裝置200，具備磨削晶圓2的磨削單元210；膠帶貼附裝置300，具備框架單元形成設備310及剝離設備320；第1片匣載置部400，載置第1片匣410，該第1片匣410是收容複數片貼附有保護膠帶之晶圓2；第2片匣載置部500，載置第2片匣510，該第2片匣510是收容複數片被切割膠帶支持於環狀框架的開口之晶圓2；搬送單元600，在雷射加工裝置100、磨削裝置200、膠帶貼附裝置300、第1片匣410、及第2片匣510之間搬送晶圓2；及控制設備700，控制晶圓加工系統1的各構成要素。
[雷射加工裝置] 雷射加工裝置100具有雷射光線照射單元110、能夠裝卸地保持晶圓2的工作夾台120、移動工作夾台120的工作台移動裝置130、及暫時保持晶圓2的暫置部140。
雷射光線照射單元110會對保持於工作夾台120上的晶圓2照射雷射光線。雷射光線照射單元110是對晶圓2照射雷射光線，並沿晶圓2之分割預定線在晶圓2的内部形成改質層。雷射光線照射單元110會對晶圓2照射對於晶圓2具有穿透性之波長的雷射光線，來對晶圓2進行隱形切割加工。
雷射光線照射單元110是由支持機構112所支持。支持機構112具有支柱112A、及從支柱112A朝-Y方向突出的支持臂112B。雷射光線照射單元110是固定於支持臂112B的前端部。雷射光線照射單元110是將以雷射振盪器所生成的雷射光線以透鏡114聚光，並照射於晶圓2上。
工作夾台120具有可裝卸地保持晶圓2的保持面。工作夾台120的保持面實質上是與XY平面平行。工作夾台120包含真空夾頭機構。在工作夾台120的保持面上設置有複數個與真空吸引源連接的吸引口。藉由以於工作夾台120的保持面載置有晶圓2的狀態來作動真空吸引源，可將晶圓2吸附保持於工作夾台120上。藉由停止真空吸引源的作動，可將晶圓2從工作夾台120上解放。
在晶圓2上貼附有保護膠帶時，工作夾台120會隔著保護膠帶保持晶圓2。
又，在工作夾台120之保持面的周圍配置有夾持機構122。在以切割膠帶將晶圓2支持於環狀框架的開口時，會藉由夾持機構122來固定環狀框架。
工作台移動裝置130會使工作夾台120在X軸方向及Y軸方向上移動。工作台移動裝置130具有將工作夾台120支持成可在X軸方向上移動的第1平台132、將第1平台132支持成可在Y軸方向上移動的第2平台134、及支持第2平台134的基座構件136。第1平台132具有在X軸方向上導引工作夾台120的導引構件、及產生用於使工作夾台120在X軸方向上移動之動力的致動器。第2平台134具有在Y軸方向上導引第1平台132的導引構件、及產生用於使第1平台132在Y軸方向上移動的動力的致動器。
暫置部140會將要搬入工作夾台120前或已從工作夾台120搬出後的晶圓2暫時保持，並定位到預定的位置上。
藉由搬送單元600搬入雷射加工裝置100的晶圓2，是在載置於暫置部140後，搬入到工作夾台120。藉由工作台移動裝置130的作動，保持有晶圓2的工作夾台120會移動到從雷射光線照射單元110射出之雷射光線的照射位置。
藉由使從雷射光線照射單元110所射出的雷射光線照射於保持在工作夾台120的晶圓2，可在晶圓2的内部形成改質層。
在雷射光線對於晶圓2的照射結束後，即可將晶圓2從工作夾台120搬出。從工作夾台120搬出的晶圓2，是在載置於暫置部140後，藉由搬送單元600從雷射加工裝置100搬出。
[磨削裝置] 磨削裝置200具有磨削單元210、可裝卸地保持晶圓2的工作夾台220、移動工作夾台220的轉台230、暫時保持晶圓2的暫置部240、對晶圓2進行對位的對位單元250、洗淨晶圓2的洗淨單元260、搬送晶圓2的第1搬送裝置270及第2搬送裝置280。
磨削單元210會磨削已保持在工作夾台220上的晶圓2。磨削單元210會磨削晶圓2的背面並薄化晶圓2。在本實施形態中，設置有2個磨削單元210。
磨削單元210具有主軸殼體212、被主軸殼體支持成可旋轉的主軸、設置於主軸之下端部且能以與Z軸平行之磨削旋轉軸為中心旋轉的磨削輪、及產生用以使磨削輪旋轉之動力的致動器。在磨削輪的下表面配置有磨削磨石。磨削磨石可與被保持在工作夾台220之晶圓2的背面相向。主軸殼體212是被支持機構290所支持。支持機構290是將主軸殼體212支持成可在Z軸方向上移動。
工作夾台220包含真空夾頭機構，而以可裝卸的方式保持晶圓2。保持晶圓2之工作夾台220的保持面實質上是與XY平面平行。工作夾台220是藉由致動器的作動，而能以與Z軸平行之工作台旋轉軸為中心旋轉。
工作夾台220是將晶圓2保持成使工作夾台220的保持面與晶圓2的正面相向，且使晶圓2的背面朝向上方。在晶圓2的正面貼附有保護膠帶時，工作夾台220是隔著保護膠帶保持晶圓2。工作夾台220可移動至磨削單元210之正下方的磨削位置。在本實施形態中，設置有3個工作夾台220。
轉台230會支持複數個工作夾台220。轉台230是藉由致動器的作動，而以與Z軸平行之轉台旋轉軸為中心按預定的角度(例如120[°])間歇地旋轉。藉由使轉台230旋轉，以使被轉台230所支持著的工作夾台220移動至磨削位置。在本實施形態中，是將磨削單元210與工作夾台220的相對位置規定成：將三個工作夾台220中的二個工作夾台220配置於二個磨削單元210之正下方的磨削位置的每一個位置上。又，是在已將二個工作夾台220配置於磨削位置的狀態下，將一個工作夾台220配置在實施晶圓2的搬入及搬出的裝載卸載(load/unload)位置上。
暫置部240會暫時保持要搬入工作夾台220之前或已從工作夾台220搬出後的晶圓2。暫置部240包含真空夾頭機構，而以可裝卸的方式保持晶圓2。藉由搬送單元600被搬入磨削裝置200的晶圓2是在載置於暫置部240後，經由對位單元250而搬入工作夾台220。結束磨削而從工作夾台220搬出的晶圓2是在經由洗淨單元260並載置於暫置部240後，藉由搬送單元600來從磨削裝置200搬出。
對位單元250會將晶圓2定位於預定的位置。再者，亦可在將晶圓2搬入工作夾台220之前，洗淨與工作夾台220的保持面相向之晶圓2的正面或保護膠帶的正面。
洗淨單元260會洗淨從工作夾台220所搬出的晶圓2。洗淨單元260會對晶圓2的正面及背面供給洗淨液，並洗淨晶圓2。在晶圓2的正面貼附有保護膠帶時，可藉由洗淨單元260洗淨保護膠帶。
第1搬送裝置270是在暫置部240與對位單元250之間搬送晶圓2。第1搬送裝置270具有支臂272、及設置於支臂272之前端部以保持晶圓2的手部274。藉由作動支臂272，手部274會在X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向上移動。
第2搬送裝置280具有第1搬送臂282及第2搬送臂284。在第1搬送臂282的前端部及第2搬送臂284的前端部的每一個上均設置有吸附保持晶圓2的吸附墊。第1搬送臂282是將晶圓2從對位單元250搬出，並搬入到工作夾台220。第2搬送臂284是將晶圓2從工作夾台220搬出，並搬入到洗淨單元260。
藉由搬送單元600搬入磨削裝置200且載置於暫置部240的晶圓2，是藉由第1搬送裝置270移交到對位單元250。對位單元250會進行將晶圓2的位置對準於預定之位置的對位。已藉由對位單元250對位的晶圓2，是藉由第1搬送臂282，而被搬入到配置於裝載卸載位置的工作夾台220。藉由使轉台230旋轉，配置於裝載卸載位置的工作夾台220會移動至磨削位置。
在保持於已移動至磨削位置之工作夾台220上的晶圓2與磨削單元210之磨削磨石為相接觸的狀態下，與工作夾台220的旋轉並行來使磨削單元210的磨削輪以磨削旋轉軸為中心旋轉。藉此，可磨削晶圓2的背面，且薄化晶圓2。可藉由以2個磨削單元210來實施粗磨削與精磨削以薄化晶圓2。
藉由在晶圓2的磨削結束後，使轉台230的旋轉，配置於磨削位置的工作夾台220即移動至裝載卸載位置。
第2搬送臂284是從配置於裝載卸載位置的工作夾台220搬出磨削後的晶圓2。第2搬送臂284是將晶圓2搬送至洗淨單元260。洗淨單元260會洗淨藉由第2搬送臂284所搬送來的晶圓2或保護膠帶。藉由洗淨單元260所洗淨的晶圓2是從洗淨單元260移交至第1搬送裝置270。第1搬送裝置270會將晶圓2載置於暫置部240。載置於暫置部240的晶圓2，是藉由搬送單元600而從磨削裝置200搬出。
(膠帶貼附裝置) 膠帶貼附裝置300具有框架單元形成設備310、剝離設備320、實施晶圓2的校準之校準部330、暫時保持晶圓2的暫置部340、及暫時保持被搬出的晶圓2之搬出暫置部350。
框架單元形成設備310是在以磨削裝置200磨削過之晶圓2的背面貼附切割膠帶，且將環狀框架固定到切割膠帶的外周緣。框架單元形成設備310是在已於晶圓2的周圍配置有環狀框架的狀態下，將切割膠帶貼附到晶圓2的背面及環狀框架2的背面，並將切割膠帶沿環狀框架裁切。藉此，將環狀框架固定於切割膠帶的外周緣。晶圓2是透過切割膠帶而被支持於環狀框架上。
剝離設備320會剝離已貼附於晶圓2之正面的保護膠帶。
校準部330是實施晶圓2相對於環狀框架之對位。校準部330具有載置晶圓2的校準台、及用於以使已載置於校準台的晶圓2之中心位置對準規定位置的複數個校準銷。校準銷是在晶圓2的半徑方向上移動，以實施晶圓2的對位。
暫置部340會暫時保持要搬入校準部330之前的晶圓2。暫置部340包含真空夾頭機構，而以可裝卸的方式保持晶圓2。藉由搬送單元600搬入膠帶貼附裝置300的晶圓2，是在載置於暫置部340後，經由校準部330並搬送至框架單元形成設備310及剝離設備320。
在框架單元形成設備310中透過切割膠帶而被支持於環狀框架，且已在剝離設備320中剝離保護膠帶的晶圓2，會被搬送至搬出暫置部350。
(第1片匣載置部) 第1片匣載置部400是載置第1片匣410，該第1片匣410收容複數片正面貼附有保護膠帶之晶圓2。在本實施形態中，在與磨削裝置200相向的位置設置有二個第1片匣410。又，在與雷射加工裝置100相向的位置設置有一個第1片匣410。
(第2片匣載置部) 第2片匣載置部500是載置第2片匣510，該第2片匣510收容複數片以切割膠帶支持於環狀框架的開口之晶圓2。在本實施形態中，在與雷射加工裝置100相向的位置設置有一個第2片匣510。又，在與膠帶貼附裝置300相向的位置設置有一個第2片匣510。
(搬送單元) 搬送單元600會在雷射加工裝置100、磨削裝置200、膠帶貼附裝置300、第1片匣410、及第2片匣510之間搬送晶圓2。在本實施形態中，雷射加工裝置100、磨削裝置200與膠帶貼附裝置300，是於Y軸方向上配置。在Y軸方向上，雷射加工裝置100是配置於磨削裝置200與膠帶貼附裝置300之間。在Y軸方向上，膠帶貼附裝置300與磨削裝置200之間的距離，比雷射加工裝置100與磨削裝置200之間的距離更長。搬送單元600是比雷射加工裝置100更朝-X方向配置。
圖2是示意地顯示本實施形態的搬送單元600之一例的側面圖。如圖1及圖2所示，包含搬送單元600的晶圓加工系統1是配置於腔室900的内部。搬送單元600具有可保持並搬送晶圓2的搬送單元610A與搬送單元610B、及可隔著環狀框架來搬送晶圓2的搬送單元620。
如圖2所示，搬送單元610A是被腔室900的頂板部所支持的。搬送單元610A具有以可裝卸的方式保持晶圓2的吸附墊612A。吸附墊612A具有吸附保持晶圓2的保持面。吸附墊612A的保持面是朝向下方。吸附墊612A的保持面實質上是與XY平面平行。在吸附墊612A的保持面上設置有可與真空吸引源連接的吸引口。藉由在吸附墊612A的保持面與晶圓2接觸的狀態下作動真空吸引源，即可將晶圓2吸附保持於吸附墊612A。藉由停止真空吸引源的作動，即可將晶圓2從吸附墊612A上解放。
在XY平面内的吸附墊612A的外形及尺寸，與晶圓2的外形及尺寸實質上是相同的。吸附墊612A能夠吸附保持晶圓2之正面的大致全部。
又，搬送單元610A具有可在Y軸方向上移動的移動台614A、及被移動台614A所支持的可動臂616A。吸附墊612A是連結於可動臂616A的前端部。
移動台614A是透過移動機構630A而以可移動的方式被支持於腔室900之頂板部。移動台614A是藉由移動機構630A而在Y軸方向上移動。移動機構630A具有將設置於腔室900之頂板部的移動台614A朝Y軸方向導引的導引構件632A、及用於產生使移動台614A朝Y軸方向移動之動力的致動器634A。致動器634A包含例如線性馬達或滾珠螺桿機構。
吸附墊612A是藉由移動機構630A及可動臂616A的作動，而可在Y軸方向及Z軸方向上移動。
搬送單元610B是被腔室900的側壁部所支持。搬送單元610B是比搬送單元610A更朝-Z側設置，而在比搬送單元610A更下方處移動。搬送單元610B具有以可裝卸的方式保持晶圓2的吸附墊612B、可在Y軸方向上移動的移動台614B、及被移動台614B所支持的可動臂616B。吸附墊612B是連結於可動臂616B的前端部。
移動台614B是透過移動機構630B而以可移動的方式被支持在腔室900的側壁部。移動台614B是藉由移動機構630B而在Y軸方向上移動。移動機構630B具有將設置於腔室900之側壁部的移動台614B朝Y軸方向導引的導引構件642、及用於產生使移動台614B朝Y軸方向移動之動力的致動器634B。致動器634B包含例如線性馬達或滾珠螺桿機構。
吸附墊612B是藉由移動機構630B及可動臂616B的作動，而可在X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向上移動。
如此，在本實施形態中，搬送單元610B是在搬送單元610A的下方，可與搬送單元610A獨立地移動。因此，可與例如藉由搬送單元610A進行的晶圓2的搬送動作並行，來實行藉由搬送單元610B進行的晶圓2的搬送動作。
如圖1所示，搬送單元620具有保持支持晶圓2之環狀框架的保持手部622。保持手部622具有支持環狀框架的其中一面的支持構件622A、及與支持構件622A隔著間隙而相向的卡合構件622B。藉由在支持構件622A與卡合構件622B之間插入環狀框架的一部分，可將環狀框架保持於保持手部622。又，在支持構件622A的中央設置有開口622M。
與搬送單元610B同樣，搬送單元620是在搬送單元610A的下方移動。搬送單元620具有可在Y軸方向上移動的移動台624、及被移動台624所支持的可動臂626。保持手部622是連結於可動臂626的前端部。
移動台624是藉由移動機構640而在Y軸方向上移動。移動機構640具有將移動台624朝Y軸方向導引的導引構件642、及用於產生使移動台624朝Y軸方向移動之動力的致動器。移動機構640的致動器包含例如線性馬達或滾珠螺桿機構。
保持手部622是藉由移動機構640及可動臂626的作動，而可在X軸方向、Y軸方向、及Z軸方向上移動。
搬送單元610A及搬送單元610B可實施：往雷射加工裝置100之晶圓2的搬入、從雷射加工裝置100之晶圓2的搬出、往磨削裝置200之晶圓2的搬入、從磨削裝置200之晶圓2的搬出、及往膠帶貼附裝置300之晶圓2的搬入。搬送單元620可實施：往雷射加工裝置100之晶圓2的搬入、從雷射加工裝置100之晶圓2的搬出、往磨削裝置200之晶圓2的搬入、從磨削裝置200之晶圓2的搬出、及從膠帶貼附裝置300之晶圓2的搬出。
搬送單元610B可與藉由搬送單元610A進行之晶圓2的搬送動作並行來搬送晶圓2。例如，搬送單元610B能夠與搬送單元610A從第1片匣410將晶圓2搬入雷射加工裝置100的動作並行，來將磨削後的晶圓2搬入膠帶貼附裝置300。又，搬送單元620能夠與藉由搬送單元610A及搬送單元610B的至少其中一方進行之晶圓2的搬送動作並行，來搬送晶圓2(環狀框架)。
(控制設備) 圖3是顯示本實施形態之晶圓加工系統1的方塊圖。控制設備700是控制為晶圓加工系統1的構成要素之雷射加工裝置100、磨削裝置200、膠帶貼附裝置300、及搬送單元600。
控制設備700具有運算處理裝置710、儲存裝置720及輸出輸入介面裝置730，該運算處理裝置710具有CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)之類的微處理器，該儲存裝置720包含ROM(唯讀記憶體，Read Only Memory)或儲存器(storage)之類的非揮發性記憶體及RAM(隨機存取記憶體，Random Access　Memory)之類的揮發性記憶體。運算處理裝置710是依照儲存於儲存裝置720之電腦程式實施運算處理，並透過輸出輸入介面裝置730輸出用於控制晶圓加工系統1的控制訊號。
運算處理裝置710具有依照第1加工程式721輸出控制訊號的第1加工程式指示部711、依照第2加工程式722輸出控制訊號的第2加工程式指示部712、依照第3加工程式723輸出控制訊號的第3加工程式指示部713、及依照第4加工程式724輸出控制訊號的第4加工程式指示部714。
儲存裝置720會儲存第1加工程式721、第2加工程式722、第3加工程式723、及第4加工程式724。
第1加工程式721是如下的程式：藉由搬送單元600使從第1片匣410搬出的晶圓2，以雷射加工裝置100、磨削裝置200、膠帶貼附裝置300、及第2片匣510的順序來搬送，而使其對一片晶圓2依序實施藉由各自的裝置所進行的加工。
第1加工程式指示部711會輸出下述之控制訊號：用於將從第1片匣410搬出的晶圓2，以雷射加工裝置100、磨削裝置200、膠帶貼附裝置300、及第2片匣510的順序搬送，來對一片晶圓2依序施行藉由各自的裝置所進行的加工之控制訊號。
第2加工程式722是如下的程式：藉由搬送單元600使從第1片匣410所搬出的晶圓2，以磨削裝置200、雷射加工裝置100、膠帶貼附裝置300、及第2片匣510的順序來搬送，而使其對一片晶圓2依序實施藉由各自的裝置所進行的加工。
第2加工程式指示部712會輸出下述之控制訊號：用於將從第1片匣410搬出的晶圓2，以磨削裝置200、雷射加工裝置100、膠帶貼附裝置300、及第2片匣510的順序搬送，來對一片晶圓2依序施行藉由各自的裝置所進行的加工之控制訊號。
第3加工程式723是如下的程式：藉由搬送單元600使從第1片匣410搬出的晶圓2，以磨削裝置200及膠帶貼附裝置300的順序來搬送，而使其對一片晶圓2依序實施藉由各自的裝置所進行的加工。
第3加工程式指示部713會輸出下述之控制訊號：用於將從第1片匣410所搬出的晶圓2，以磨削裝置200、及膠帶貼附裝置300的順序搬送，來對一片晶圓2依序施行藉由各自的裝置所進行的加工之控制訊號。
第4加工程式724是如下的程式：藉由搬送單元600使從第1片匣410或第2片匣510搬出的晶圓2搬送至雷射加工裝置100，而使其對一片晶圓2實施藉由雷射加工裝置100所進行的加工。
第4加工程式指示部714會輸出下述之控制訊號：用於將從第1從片匣410或第2片匣510搬出的晶圓2搬送至雷射加工裝置100，來對晶圓2施行藉由雷射加工裝置100所進行的加工之控制訊號。
第3加工程式指示部713及第4加工程式指示部714，是將控制訊號輸出成可將第3加工程式723及第4加工程式724並行來執行。
[晶圓] 圖4是顯示本實施形態的晶圓2之一例的立體圖。如圖4所示，晶圓2具有基板20、及設置於基板20的機能層21。晶圓2實質上是圓板狀的構件，具有正面2A、及朝向正面2A之相反方向的背面2B。基板20包含矽基板、藍寶石基板、鉭酸鋰基板、鈮酸鋰基板、及陶瓷基板的至少其中一個。機能層21是形成元件22的層，且積層於基板20的正面。機能層21是藉由形成為格子狀的分割預定線23而被區劃。
晶圓2的正面2A包含機能層21的正面。晶圓2的背面2B包含基板20的背面。晶圓2具有在藉由交叉之複數條分割預定線23所區劃出的複數個區域中形成有元件22的正面2A。
元件22是在晶圓2上配置成矩陣狀。元件22是藉由格子狀之分割預定線23而被區劃。藉由將晶圓2沿分割預定線23分割，可製造如IC(積體電路，Integrated Circuit)或LSI(大型積體電路，Large Scale Integration)之類的元件晶片。
在本實施形態中，晶圓2是在第1狀態、第2狀態、及第3狀態之任一個狀態下，被搬送、加工、或保管。圖5是顯示本實施形態之第1狀態的晶圓2之一例的立體圖。圖6是顯示本實施形態之第2狀態的晶圓2之一例的立體圖。圖7是顯示本實施形態之第3狀態的晶圓2之一例的立體圖。
如圖5所示，第1狀態之晶圓2是在正面2A貼附保護膠帶3。保護膠帶3是片狀的構件。保護膠帶3可為合成樹脂製、可為金屬製、可為陶瓷製、亦可為玻璃製。保護膠帶3的外形及尺寸實質上與晶圓2的外形及尺寸是相等的。晶圓2之正面2A的全部可藉由保護膠帶3覆蓋。藉由在晶圓2的正面2A貼附保護膠帶3，以保護形成於正面2A上的元件22。
如圖6所示，第2狀態之晶圓2是在正面2A貼附切割膠帶4。切割膠帶4是片狀的構件。切割膠帶4之外形的尺寸會比晶圓2之外形的尺寸更大。在切割膠帶4的外周緣會固定有環狀框架5。晶圓2是透過切割膠帶4被支持於環狀框架5的開口5M。第2狀態之晶圓2是形成已與切割膠帶4及環狀框架5一體化的框架單元6。
如圖7所示，第3狀態之晶圓2是在背面2B貼附切割膠帶7。切割膠帶7是片狀的構件。切割膠帶7之外形的尺寸會比晶圓2之外形的尺寸更大。在切割膠帶7的外周緣會固定有環狀框架8。晶圓2是透過切割膠帶7被支持於環狀框架8的開口8M。第3狀態之晶圓2是形成已與切割膠帶7及環狀框架8一體化的框架單元9。
參照圖5所說明之第1狀態的晶圓2是收容於第1片匣410。參照圖6及圖7所說明之第2狀態的晶圓2及第3狀態的晶圓2是收容於第2片匣510。
[晶圓的加工方法] (藉由第1加工程式進行之晶圓的加工方法) 接著，說明本實施形態之晶圓2的加工方法。首先，說明藉由第1加工程式進行之晶圓2的加工方法。圖8是顯示以本實施形態之第1加工程式所進行之晶圓2的加工方法之一例的流程圖。
如圖8所示，藉由第1加工程式進行之晶圓2的加工方法包含： 第1搬送步驟(S11)，將從第1片匣410搬出之第1狀態的晶圓2搬送至雷射加工裝置100； 改質層形成步驟(S12)，對搬送至雷射加工裝置100的晶圓2照射雷射光線，並沿分割預定線23在晶圓2的内部形成改質層； 第2搬送步驟(S13)，將形成有改質層的晶圓2搬送至磨削裝置200； 薄化步驟(S14)，磨削搬送至磨削裝置200之晶圓2的背面2B來薄化晶圓2； 第3搬送步驟(S15)，將已薄化的晶圓2搬送至膠帶貼附裝置300； 換貼步驟(S16)，在搬送至膠帶貼附裝置300之晶圓2的背面2B貼附切割膠帶7，並且在將環狀框架8固定於切割膠帶7的外周緣而形成框架單元9後，剝離貼附於晶圓2之正面2A的保護膠帶3；及 第4搬送步驟(S17)，將在膠帶貼附裝置300所生成之第3狀態的晶圓2搬送至第2片匣510。
針對第1搬送步驟(S11)進行說明。圖9是示意地顯示本實施形態的第1搬送步驟之一例的圖。如圖9所示，在第1片匣410中，收容有複數個在正面2A貼附有保護膠帶3的晶圓2。第1片匣410具有配置於Z軸方向上之複數個承架420。第1狀態的晶圓2是被承架420的每一個所支持的。控制設備700會將用於使其從第1片匣410搬出第1狀態的晶圓2，並搬送至雷射加工裝置100的控制訊號輸出至搬送單元600。在本實施形態中，是藉由搬送單元610A或搬送單元610B將第1狀態的晶圓2從第1片匣410搬出。例如搬送單元610B是透過設置於第1片匣410的開口420M，使吸附墊612B進入第1片匣410的内部。搬送單元610B是以吸附墊612B吸附保持晶圓2的背面2B，並從第1片匣410搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至雷射加工裝置100。
接著，說明改質層形成步驟(S12)。圖10是示意地顯示本實施形態的改質層形成步驟之一例的圖。控制設備700會將用於使其在晶圓2上形成改質層24之控制訊號輸出至雷射加工裝置100。如圖10所示，將第1狀態的晶圓2保持在雷射加工裝置100的工作夾台120上。工作夾台120是隔著保護膠帶3保持晶圓2。工作夾台120將晶圓2保持成使保護膠帶3與工作夾台120的保持面相向，且晶圓2的背面2B朝向上方。
已將第1狀態的晶圓2保持於工作夾台120後，控制設備700會控制工作台移動裝置130，並將晶圓2的分割預定線23配置在從雷射光線照射單元110射出之雷射光線LB的照射位置上。控制設備700會控制工作台移動裝置130，並相對於雷射光線LB移動工作夾台120。
在改質層形成步驟中，雷射光線照射單元110是射出對晶圓2具有穿透性之波長的雷射光線LB。雷射光線LB是從晶圓2的背面2B側沿分割預定線23照射。藉此，沿分割預定線23在晶圓2的内部形成改質層24。
接著，說明第2搬送步驟(S13)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從雷射加工裝置100搬送至磨削裝置200的控制訊號輸出至搬送單元600。形成有改質層24且已從工作夾台120搬出的晶圓2，是藉由搬送單元600的搬送單元610A或搬送單元610B而從雷射加工裝置100搬出，以搬送至磨削裝置200。例如搬送單元610B會以吸附墊612B吸附保持晶圓2的背面2B，並從雷射加工裝置100搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至磨削裝置200。
接著，說明薄化步驟(S14)。圖11是示意地顯示本實施形態的薄化步驟之一例的圖。控制設備700會將用於使其磨削晶圓2的背面2B並薄化晶圓2的控制訊號輸出至磨削裝置200。如圖11所示，將第1狀態的晶圓2保持在磨削裝置200的工作夾台220上。工作夾台220是隔著保護膠帶3保持晶圓2。工作夾台220將晶圓2保持成使保護膠帶3與工作夾台220的保持面相向，且晶圓2的背面2B朝向上方。工作夾台220是藉由致動器的作動，而以和Z軸平行的工作台旋轉軸AX1為中心旋轉。
磨削裝置200的磨削單元210具有主軸殼體212、被主軸殼體212支持成能夠旋轉的主軸214、設置於主軸214之下端部的磨削輪216、及配置於磨削輪216之下表面的磨削磨石218。磨削輪214是藉由致動器的作動，而能以和Z軸平行的磨削旋轉軸AX2為中心旋轉。
在XY平面内，將磨削磨石218設置成圓環狀。磨削磨石218可與被保持於工作夾台220之晶圓2的背面2B相向。
將晶圓2隔著保護膠帶3保持於工作夾台220後，工作夾台220以工作台旋轉軸AX1為中心旋轉，並且磨削單元210的磨削輪216以磨削旋轉軸AX2為中心旋轉。可在工作夾台220及磨削輪216旋轉著的狀態下，將磨削磨石218與晶圓2的背面2B相接觸。藉此，磨削晶圓2的背面2B而薄化晶圓2。
接著，說明第3搬送步驟(S15)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從磨削裝置200搬送至膠帶貼附裝置300的控制訊號輸出至搬送單元600。形成有改質層24且已薄化的晶圓2是從工作夾台220搬出。從工作夾台220搬出的晶圓2在已被洗淨後，是藉由搬送單元600的搬送單元610A從磨削裝置200搬出，以搬送至膠帶貼附裝置300。搬送單元610A會以吸附墊612吸附保持晶圓2的背面2B，並從磨削裝置200搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至膠帶貼附裝置300。
接著，說明換貼步驟(S16)。圖12是示意地顯示本實施形態的換貼步驟之一例的圖。控制設備700會對膠帶貼附裝置300的框架單元形成設備310輸出控制訊號，該控制訊號是用於使其在以磨削裝置200磨削過之晶圓2的背面2B貼附切割膠帶7，並且將環狀框架8固定到切割膠帶7的外周緣的訊號。又，控制設備700會將用於使其將貼附在晶圓2的正面2A之保護膠帶3剝離的控制訊號輸出至膠帶貼附裝置300的剝離設備320。藉此，如圖12所示，在膠帶貼附裝置300中，可生成第3狀態的晶圓2，該第3狀態的晶圓2是將被環狀框架8所支持的切割膠帶7貼附於背面2B，並已從正面2A將保護膠帶3剝離。
接著，說明第4搬送步驟(S17)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從膠帶貼附裝置300搬送至第2片匣510的控制訊號輸出至搬送單元600。第3狀態的晶圓2是藉由搬送單元600而從膠帶貼附裝置300搬出，以搬送至第2片匣510。在本實施形態中，包含第3狀態之晶圓2的框架單元9是在載置於搬出暫置部350後，被導軌導引著滑動到第2片匣510而進行插入、收容。
(藉由第2加工程式進行之晶圓的加工方法) 接著，說明藉由第2加工程式進行之晶圓2的加工方法。圖13是顯示以本實施形態之第2加工程式所進行之晶圓2的加工方法之一例的流程圖。
如圖13所示，藉由第2加工程式進行之晶圓2的加工方法包含： 第5搬送步驟(S21)，將從第1片匣410搬出之第1狀態的晶圓2搬送至磨削裝置200； 薄化步驟(S22)，磨削搬送至磨削裝置200之晶圓2的背面2B並薄化晶圓2； 第6搬送步驟(S23)，將已薄化的晶圓2搬送至雷射加工裝置100； 改質層形成步驟(S24)，對搬送至雷射加工裝置100的晶圓2照射雷射光線，並沿分割預定線23在晶圓2的内部形成改質層； 第7搬送步驟(S25)，將形成有改質層的晶圓2搬送至膠帶貼附裝置300； 換貼步驟(S26)，在搬送至膠帶貼附裝置300之晶圓2的背面2B貼附切割膠帶7，並且在將環狀框架8固定於切割膠帶7的外周緣而形成框架單元9後，剝離貼附於晶圓2之正面2A的保護膠帶3；及 第8搬送步驟(S27)，將在膠帶貼附裝置300所生成之第3狀態的晶圓2搬送至第2片匣510。
針對第5搬送步驟(S21)進行說明。控制設備700會將用於使其從第1片匣410搬出第1狀態的晶圓2，並搬送至磨削裝置200之控制訊號輸出至搬送單元600。與上述的第1搬送步驟S11同樣，在第5搬送步驟S21中，是藉由搬送單元610B將第1狀態的晶圓2從第1片匣410搬出。搬送單元610B是以吸附墊612B吸附保持晶圓2的背面2B，並從第1片匣410搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至磨削裝置200。
接著，針對薄化步驟(S22)進行說明。圖14是示意地顯示本實施形態的薄化步驟之一例的圖。控制設備700會將用於使其磨削晶圓2的背面2B並薄化晶圓2之控制訊號輸出至磨削裝置200。如圖14所示，將第1狀態的晶圓2保持在磨削裝置200的工作夾台220上。工作夾台220是隔著保護膠帶3保持晶圓2。
將晶圓2隔著保護膠帶3保持於工作夾台220後，工作夾台220以工作台旋轉軸AX1為中心旋轉，並且磨削單元210的磨削輪216以磨削旋轉軸AX2為中心旋轉。在工作夾台220及磨削輪216旋轉著的狀態下，將磨削磨石218與晶圓2的背面2B相接觸。藉此，磨削晶圓2的背面2B而薄化晶圓2。
接著，說明第6搬送步驟(S23)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從磨削裝置200搬送至雷射加工裝置100之控制訊號輸出至搬送單元600。已薄化的晶圓2會從工作夾台220被搬出。已從工作夾台220搬出的晶圓2，是藉由搬送單元600的搬送單元610B而從磨削裝置200搬出，以搬送至雷射加工裝置100。搬送單元610B會以吸附墊612B吸附保持晶圓2的背面2B，並從磨削裝置200搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至雷射加工裝置100。
接著，說明改質層形成步驟(S24)。圖15是示意地顯示本實施形態的改質層形成步驟之一例的圖。控制設備700會將用於使其在晶圓2上形成改質層24之控制訊號輸出至雷射加工裝置100。如圖15所示，是將已薄化之第1狀態的晶圓2保持在雷射加工裝置100的工作夾台120上。工作夾台120是隔著保護膠帶3保持晶圓2。工作夾台120將晶圓2保持成使保護膠帶3與工作夾台120的保持面相向，且晶圓2的背面2B朝向上方。
已將第1狀態的晶圓2保持於工作夾台120後，控制設備700會控制工作台移動裝置130，並將晶圓2的分割預定線23配置在從雷射光線照射單元110射出之雷射光線LB的照射位置上。控制設備700會控制工作台移動裝置130，並相對於雷射光線LB移動工作夾台120。
在改質層形成步驟中，雷射光線照射單元110是射出對晶圓2具有穿透性之波長的雷射光線LB。雷射光線LB是從晶圓2的背面2B側沿分割預定線23照射。藉此，沿分割預定線23在晶圓2的内部形成改質層24。
接著，說明第7搬送步驟(S25)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從雷射加工裝置100搬送至膠帶貼附裝置300之控制訊號輸出至搬送單元600。形成有改質層24且已從工作夾台120搬出的晶圓2，是藉由搬送單元600的第1搬送單元610而從雷射加工裝置100搬出，以搬送至膠帶貼附裝置300。搬送單元610A會以吸附墊612A吸附保持晶圓2的背面2B，並從雷射加工裝置100搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至膠帶貼附裝置300。
接著，說明換貼步驟(S26)。控制設備700會對膠帶貼附裝置300的框架單元形成設備310輸出控制訊號，該控制訊號是用於使其在以磨削裝置200磨削過之晶圓2的背面2B貼附切割膠帶7，並且將環狀框架8固定到切割膠帶7的外周緣的訊號。又，控制設備700會將用於使其將貼附在晶圓2的正面2A之保護膠帶3剝離的控制訊號輸出至膠帶貼附裝置300的剝離設備320。藉此，與上述之換貼步驟S16同樣，在膠帶貼附裝置300中，可生成第3狀態的晶圓2，該第3狀態的晶圓2是將被環狀框架8所支持的切割膠帶7貼附在背面2B，並已從正面2A將保護膠帶7剝離。
接著，說明第8搬送步驟(S27)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從膠帶貼附裝置300搬送至第2片匣510之控制訊號輸出至搬送單元600。與上述之第4搬送步驟S17同樣，是將第3狀態的晶圓2從膠帶貼附裝置300搬出，以搬送至第2片匣510。包含第3狀態之晶圓2的框架單元9是在載置於搬出暫置部350後，被導軌導引著滑動到第2片匣510而進行插入、收容。
(收容於第2片匣中之晶圓的加工方法) 如上所述，藉由以第1加工程式及第2加工程式的至少其中一個程式進行之晶圓2的加工方法，可在第2片匣510中收容第3狀態的晶圓2。已薄化且形成有改質層24的晶圓2，是在分割步驟中分割成複數個元件晶片。圖16及圖17是示意地顯示使用於本實施形態之分割步驟的分割裝置800的動作之圖。
將從第2片匣510搬出之第3狀態的晶圓2設置於分割裝置800。如圖16所示，分割裝置800具備保持環狀框架8的框架保持設備810、及擴張被框架保持設備810所保持且裝設於環狀框架8上之切割膠帶7的膠帶擴張設備820。框架保持設備810具有環狀的框架保持構件811、及配置於框架保持構件811的外周的複數個夾持機構812。框架保持構件811的上表面為載置環狀框架8的載置面811A。載置於載置面811A上之環狀框架8，是藉由夾具機構812而固定於框架保持構件811上。框架保持設備810是藉由膠帶擴張設備820而可朝上下方向移動。
膠帶擴張設備820具有配置於框架保持構件811之内側的擴張滾筒821。擴張滾筒821具有比環狀框架8之內徑更小，且比晶圓2之外徑更大的内徑及外徑。膠帶擴張設備820具有可將框架保持構件811朝上下方向移動的支持設備830。支持設備830具有複數個汽缸831。汽缸831的活塞桿832連結於框架保持構件811的下表面。包含複數個汽缸831的支持設備830，是使框架保持構件811移動成朝上下方向在基準位置及擴張位置之間移動，該基準位置是框架保持構件811的載置面811A成為與擴張滾筒821的上端大致同一高度的位置，該擴張位置是在比擴張滾筒821的上端更下方預定量的位置。
接著，說明使用分割裝置800的分割步驟。將沿分割預定線23形成有改質層24的晶圓2支持於切割膠帶7上。如圖16所示，將透過切割膠帶7而支持晶圓2的環狀框架8載置於框架保持設備810之框架保持構件811的載置面811A，並藉由夾持機構812固定於框架保持構件811上。此時，是將框架保持構件811定位在圖16所示之基準位置上。
接著，作動支持設備830的複數個汽缸831，將框架保持構件811下降至圖17所示之擴張位置。藉此，固定於框架保持構件811之載置面811A的環狀框架8也會下降。因此，如圖17所示，裝設於環狀框架8的切割膠帶7會抵接於擴張滾筒821的上端部而擴張。其結果，在貼附於切割膠帶7的晶圓2上會有放射狀的拉伸力作用。當放射狀的拉伸力作用於晶圓2時，會以沿分割預定線23形成的改質層24作為破斷起點，並將晶圓2的基板20沿分割預定線23分割。藉此，將晶圓2分割成複數個元件晶片25。
(藉由第3加工程式及第4加工程式進行之晶圓的加工方法) 接著，說明藉由第3加工程式及第4加工程式進行之晶圓2的加工方法。圖18是顯示以本實施形態的第3加工程式及第4加工程式所進行之晶圓2的加工方法之一例的流程圖。
如圖18所示，藉由第3加工程式進行之晶圓2的加工方法包含： 第9搬送步驟(S31)，將從第1片匣410搬出的第1狀態的晶圓2搬送至磨削裝置200； 薄化步驟(S32)，磨削搬送至磨削裝置200之晶圓2的背面2B並薄化晶圓2； 第10搬送步驟(S33)，將已薄化的晶圓2搬送至膠帶貼附裝置300； 換貼步驟(S34)，在搬送至膠帶貼附裝置300之晶圓2的背面2B貼附切割膠帶7，並且在將環狀框架8固定於切割膠帶7的外周緣而形成框架單元9後，剝離貼附於晶圓2之正面2A上的保護膠帶3；及 第11搬送步驟(S35)，將在膠帶貼附裝置300所生成之第3狀態的晶圓2搬送至第2片匣510。
又，如圖18所示，藉由第4加工程式進行之晶圓2的加工方法包含： 第12搬送步驟(S41)，將從第2片匣510搬出之第2狀態的晶圓2搬送至雷射加工裝置100； 改質層形成步驟(S42)，對搬送至雷射加工裝置100的晶圓2照射雷射光線，並沿分割預定線23在晶圓2的内部形成改質層；及 第13搬送步驟(S43)，將形成有改質層之第2狀態的晶圓2搬送至第2片匣510。
藉由第3加工程式所進行之晶圓2的加工方法與藉由第4加工程式所進行之晶圓2的加工方法，是並行來執行的。
針對第9搬送步驟(S31)進行說明。控制設備700會將用於使其從第1片匣410搬出第1狀態的晶圓2，並搬送至磨削裝置200之控制訊號輸出至搬送單元600。與上述的第1搬送步驟S11同樣，在第9搬送步驟S21中，是藉由搬送單元610B將第1狀態的晶圓2從第1片匣410搬出。搬送單元610B是以吸附墊612B吸附保持晶圓2的背面2B，並從第1片匣410搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至磨削裝置200。
接著，說明薄化步驟(S32)。控制設備700會將用於使其磨削晶圓2的背面並薄化晶圓2的控制訊號輸出至磨削裝置200。將第1狀態的晶圓2保持在磨削裝置200的工作夾台220上。工作夾台220是隔著保護膠帶3將晶圓2保持成晶圓2的背面2B朝向上方。藉由透過磨削單元210磨削晶圓2的背面2B，可薄化晶圓2。
接著，說明第10搬送步驟(S33)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從磨削裝置200搬送至膠帶貼附裝置300之控制訊號輸出至搬送單元600。將已薄化的晶圓2從工作夾台220搬出。已從工作夾台220搬出的晶圓2，是藉由搬送單元600的搬送單元610A而從磨削裝置200搬出，以搬送至膠帶貼附裝置300。第1搬送單元610會以吸附墊612吸附保持晶圓2的背面2B，並從磨削裝置200搬出第1狀態的晶圓2，以搬送至膠帶貼附裝置300。
接著，說明換貼步驟(S34)。控制設備700會對膠帶貼附裝置300的框架單元形成設備310輸出控制訊號，該控制訊號是用於使其在以磨削裝置200磨削過之晶圓2的背面2B貼附切割膠帶7，並且將環狀框架8固定到切割膠帶7的外周緣的訊號。又，控制設備700會將用於使其將貼附在晶圓2的正面2A之保護膠帶3剝離之控制訊號輸出至膠帶貼附裝置300的剝離設備320。藉此，在膠帶貼附裝置300中，可生成第3狀態的晶圓2，該第3狀態的晶圓2是將被環狀框架8所支持的切割膠帶7貼附在背面2B，且已從正面2A將保護膠帶7剝離。
接著，說明第11搬送步驟(S35)。控制設備700會將用於使其將晶圓2從膠帶貼附裝置300搬送至第2片匣510之控制訊號輸出至搬送單元600。第3狀態的晶圓2是從膠帶貼附裝置300搬出，以搬送至第2片匣510。包含第3狀態之晶圓2的框架單元9是在載置於搬出暫置部350後，被導軌導引著滑動到第2片匣510而進行插入、收容。
在第3加工程式中，會將雖然藉由磨削裝置200薄化過，但仍未進行藉由雷射加工裝置100進行之改質層24的形成之第3狀態的晶圓2收容在第2片匣510中。
接著，說明第12搬送步驟(S41)。如參照圖6所說明地，在第2片匣510中也可收容有在正面2A貼附有切割膠帶4之第2狀態的晶圓2。控制設備700會將用於使其從第2片匣510搬出第2狀態的晶圓2，並搬送至雷射加工裝置100之控制訊號輸出至搬送單元600。在第12搬送步驟S41中，是藉由搬送單元620將第2狀態的晶圓2從第2片匣510搬出。搬送單元620會以保持手部622保持框架單元6的環狀框架5，並從第2片匣510搬出第2狀態的晶圓2，而搬送至雷射加工裝置100。
圖19及圖20是示意地顯示本實施形態的第12搬送步驟之一例的圖。圖19是顯示藉由搬送單元620來搬送框架單元6之狀態的平面圖。圖20是顯示藉由搬送單元620來搬送著框架單元6之狀態的側截面圖。如圖19及圖20所示，搬送單元620的保持手部622具有支持框架單元6之環狀框架5的支持構件622A。支持構件622A是例如以陶瓷所形成之平板狀的構件。在支持構件622A的中央部設置有開口622M。藉由開口622M，可謀求保持手部622的輕量化。
在框架單元6所接觸之支持構件622A的其中一側之面的前端部，配置有卡合環狀框架5之端部的2個卡合構件622B。在支持構件622A與卡合構件622B之間，設置有可插入環狀框架5之至少一部分的間隙。藉由將環狀框架5的至少一部分插入支持構件622A與卡合構件622B之間的間隙，可將框架單元6保持於保持手部622上。
在支持構件622A的其中一側之面的基端部側，設置有按壓環狀框架5的外周緣來將框架單元6定位於預定之位置的按壓機構628。按壓機構628具有可接觸於環狀框架8的按壓構件629。按壓構件629可在固定位置與解除位置之間移動，該固定位置是接觸於環狀框架5而將環狀框架8朝卡合構件622B按壓的位置，該解除位置是遠離環狀框架5以解除環狀框架8的固定的位置。
包含第2狀態之晶圓2的框架單元6是藉由搬送單元620而從第2片匣510搬出，以搬送至雷射加工裝置100的暫置部140。
在本實施形態中，從第2片匣510搬送至雷射加工裝置100之第2狀態的晶圓2，是背面2B已被磨削而為薄化過的。再者，從第2片匣510搬送至雷射加工裝置100之第2狀態的晶圓2亦可不進行薄化。
接著，說明改質層形成步驟(S42)。圖21是示意地顯示本實施形態的改質層形成步驟之一例的圖。控制設備700會將用於使其在晶圓2上形成改質層24之控制訊號輸出至雷射加工裝置100。如圖21所示，將第2狀態的晶圓2保持在雷射加工裝置100的工作夾台120上。工作夾台120是隔著切割膠帶4保持晶圓2。工作夾台120將晶圓2保持成使切割膠帶4與工作夾台120的保持面相向，且晶圓2的背面2B朝向上方。工作夾台120是隔著切割膠帶4吸附保持晶圓2。環狀框架5是受到配置於工作夾台120之保持面的周圍的夾持機構122所保持。
已將第2狀態的晶圓2保持於工作夾台120後，控制設備700會控制工作台移動裝置130，並將晶圓2的分割預定線23配置在從雷射光線照射單元110射出之雷射光線LB的照射位置上。控制設備700會控制移動裝置130，並相對於雷射光線LB移動工作夾台120。從雷射光線照射單元110射出的雷射光線LB，是從晶圓2的背面2B側沿分割預定線23照射。藉此，沿分割預定線23在晶圓2的内部形成改質層24。
接著，說明第13搬送步驟(S43)。控制設備700會將用於使其將第2狀態的晶圓2從雷射加工裝置100搬送至第2片匣510的控制訊號輸出至搬送單元600。形成有改質層24且已從工作夾台120搬出的第2狀態的晶圓2，是藉由搬送單元600的搬送單元620而從雷射加工裝置100搬出，以搬送至第2片匣510。第2搬送單元620是以保持手部622保持環狀框架5，並從雷射加工裝置100搬出第2狀態的晶圓2，以搬送至第2片匣510。
再者，在藉由第4加工程式進行的晶圓2的加工方法的第12搬送步驟(S41)中，亦可藉由搬送單元610B從第1片匣410將第1狀態的晶圓2搬出，以搬送至雷射加工裝置100來形成改質層24。又，亦可將藉由改質層形成步驟(S42)而形成有改質層24的第1狀態的晶圓2，在第13搬送步驟(S43)中藉由搬送單元610B從雷射加工裝置100搬出，以搬送至第2片匣510。
[作用及效果] 如以上所說明地，依據本實施形態，可以藉由共通的搬送單元600將雷射加工裝置100、磨削裝置200、及膠帶貼附裝置300一體化，而可在不使用片匣的情形下，在雷射加工裝置100、磨削裝置200、膠帶貼附裝置300、第1片匣410、及第2片匣510之間搬送晶圓2。因此，可抑制在晶圓2的搬送中之晶圓2的破損。又，由於可在不使用片匣的情形下，依照預先登錄好的程式來搬送晶圓2，所以在將晶圓2投入雷射加工裝置100、磨削裝置200、及膠帶貼附裝置300中的任一裝置時，能夠抑制誤投入相異之裝置的情況。
又，依據本實施形態，晶圓加工系統1可實施第1加工程式及第2加工程式兩者的程式，而能夠抑制晶圓2的破損，並且以高的通用性對晶圓2進行加工。
又，依據本實施形態，晶圓加工系統1可將使用磨削裝置200及膠帶貼附裝置300的第3程式、及使用雷射加工裝置100的第4程式並行來執行。藉此，能夠抑制雷射加工裝置100、磨削裝置200、及膠帶貼附裝置300各自之設備利用率的降低，並分別將雷射加工裝置100、磨削裝置200、及膠帶貼附裝置300有效活用。
再者，本發明並不受限於上述實施形態。亦即，在不脫離本發明的要點之範圍內，可進行各種變形而實施。
1‧‧‧晶圓加工系統
2‧‧‧晶圓
2A‧‧‧正面
2B‧‧‧背面
3‧‧‧保護膠帶
4、7‧‧‧切割膠帶
5、8‧‧‧環狀框架
5M、8M、420M、622M‧‧‧開口
6、9‧‧‧框架單元
20‧‧‧基板
21‧‧‧機能層
22‧‧‧元件
23‧‧‧分割預定線
24‧‧‧改質層
25‧‧‧元件晶片
100‧‧‧雷射加工裝置
110‧‧‧雷射光線照射單元
112‧‧‧支持機構
112A‧‧‧支柱
112B‧‧‧支持臂
114‧‧‧透鏡
120、220‧‧‧工作夾台
122‧‧‧夾持機構
130‧‧‧工作台移動裝置
132‧‧‧第1平台
134‧‧‧第2平台
136‧‧‧基座構件
140、240、340‧‧‧暫置部
200‧‧‧磨削裝置
210‧‧‧磨削單元
212‧‧‧主軸殼體
214‧‧‧主軸
216‧‧‧磨削輪
218‧‧‧磨削磨石
230‧‧‧轉台
250‧‧‧對位單元
260‧‧‧洗淨單元
270‧‧‧第1搬送裝置
272‧‧‧支臂
274‧‧‧手部
280‧‧‧第2搬送裝置
282‧‧‧第1搬送臂
284‧‧‧第2搬送臂
290‧‧‧支持機構
300‧‧‧膠帶貼附裝置
310‧‧‧框架單元形成設備
320‧‧‧剝離設備
330‧‧‧校準部
350‧‧‧搬出暫置部
400‧‧‧第1片匣載置部
410‧‧‧第1片匣
420‧‧‧承架
500‧‧‧第2片匣載置部
510‧‧‧第2片匣
600、610A、610B、620‧‧‧搬送單元
612A、612B‧‧‧吸附盤
614A、614B、624‧‧‧移動台
616A、616B、626‧‧‧可動臂
622‧‧‧保持手部
622A‧‧‧支持構件
622B‧‧‧卡合構件
628‧‧‧按壓機構
629‧‧‧按壓構件
630A、630B、640‧‧‧移動機構
632A、632B、642‧‧‧導引構件
634A、634B‧‧‧致動器
700‧‧‧控制設備
710‧‧‧運算處理裝置
711‧‧‧第1加工程式指示部
712‧‧‧第2加工程式指示部
713‧‧‧第3加工程式指示部
714‧‧‧第4加工程式指示部
720‧‧‧儲存裝置
721‧‧‧第1加工程式
722‧‧‧第2加工程式
723‧‧‧第3加工程式
724‧‧‧第4加工程式
730‧‧‧輸出輸入介面裝置
800‧‧‧分割裝置
810‧‧‧框架保持設備
811‧‧‧框架保持構件
811A‧‧‧載置面
812‧‧‧夾持機構
820‧‧‧膠帶擴張設備
821‧‧‧擴張滾筒
830‧‧‧支持設備
831‧‧‧汽缸
832‧‧‧活塞桿
900‧‧‧腔室
AX1‧‧‧工作台旋轉軸
AX2‧‧‧磨削旋轉軸
LB‧‧‧雷射光線
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1是顯示本實施形態的晶圓加工系統之一例的概要構成圖。 圖2是示意地顯示本實施形態的搬送單元之一例的側面圖。 圖3是顯示本實施形態之晶圓加工系統的方塊圖。 圖4是顯示本實施形態的晶圓之一例的立體圖。 圖5是顯示本實施形態之第1狀態的晶圓之一例的立體圖。 圖6是顯示本實施形態之第2狀態的晶圓之一例的立體圖。 圖7是顯示本實施形態之第3狀態的晶圓之一例的立體圖。 圖8是顯示以本實施形態的第1加工程式所進行之晶圓的加工方法之一例的流程圖。 圖9是示意地顯示本實施形態的第1搬送步驟之一例的圖。 圖10是示意地顯示本實施形態的改質層形成步驟之一例的圖。 圖11是示意地顯示本實施形態的薄化步驟之一例的圖。 圖12是示意地顯示本實施形態的換貼步驟之一例的圖。 圖13是顯示以本實施形態的第2加工程式所進行之晶圓的加工方法之一例的流程圖。 圖14是示意地顯示本實施形態的薄化步驟之一例的圖。 圖15是示意地顯示本實施形態的改質層形成步驟之一例的圖。 圖16是示意地顯示使用於本實施形態之分割步驟中的分割裝置之動作的圖。 圖17是示意地顯示使用於本實施形態之分割步驟中的分割裝置之動作的圖。 圖18是顯示藉由本實施形態的第3加工程式及第4加工程式所進行之晶圓的加工方法之一例的流程圖。 圖19是示意地顯示本實施形態的第12搬送步驟之一例的圖。 圖20是示意地顯示本實施形態的第12搬送步驟之一例的圖。 圖21是示意地顯示本實施形態的改質層形成步驟之一例的圖。
1‧‧‧晶圓加工系統
100‧‧‧雷射加工裝置
200‧‧‧磨削裝置
300‧‧‧膠帶貼附裝置
600‧‧‧搬送單元
700‧‧‧控制設備
710‧‧‧運算處理裝置
711‧‧‧第1加工程式指示部
712‧‧‧第2加工程式指示部
713‧‧‧第3加工程式指示部
714‧‧‧第4加工程式指示部
720‧‧‧儲存裝置
721‧‧‧第1加工程式
722‧‧‧第2加工程式
723‧‧‧第3加工程式
724‧‧‧第4加工程式
730‧‧‧輸出輸入介面裝置

Claims (2)

  1. 一種晶圓加工系統，是對具有在藉由交叉之複數條分割預定線所區劃出的複數個區域中各自形成有元件之正面的晶圓施行加工的系統，該晶圓加工系統具備： 雷射加工裝置，具備雷射光線照射單元，該雷射光線照射單元是對晶圓照射雷射光線，並沿該分割預定線在晶圓的内部形成改質層； 磨削裝置，具備磨削晶圓的背面以薄化晶圓的磨削單元； 膠帶貼附裝置，包含框架單元形成設備及剝離設備，該框架單元形成設備是在已藉該磨削裝置磨削之晶圓的背面貼附切割膠帶，並且將環狀框架固定到該切割膠帶的外周緣，該剝離設備是將已貼附於晶圓之正面的保護膠帶剝離； 第1片匣載置部，載置第1片匣，該第1片匣是收容複數片在正面貼附有該保護膠帶之晶圓； 第2片匣載置部，載置第2片匣，該第2片匣是收容複數片已被該切割膠帶支持於環狀框架的開口之晶圓； 搬送單元，在該雷射加工裝置、該磨削裝置、該膠帶貼附裝置、該第1片匣、及該第2片匣之間搬送晶圓；及 控制設備，控制前記雷射加工裝置、前記磨削裝置、前記膠帶貼附裝置及前記搬送單元， 該控制設備包含： 第1加工程式指示部，將從該第1片匣搬出的晶圓，以該雷射加工裝置、該磨削裝置、該膠帶貼附裝置、該第2片匣的順序搬送，來對一片晶圓依序施加藉由各自的裝置進行的加工；及 第2加工程式指示部，將從該第1片匣搬出的晶圓，以該磨削裝置、該雷射加工裝置、該膠帶貼附裝置、該第2片匣的順序搬送，來對一片晶圓依序施加藉由各自的裝置進行的加工。
  2. 如請求項1之晶圓加工系統，其中，該控制設備更包含： 第3加工程式指示部，將從該第1片匣搬出的晶圓，以該磨削裝置、該膠帶貼附裝置的順序搬送，來對一片晶圓施加藉由各自的裝置進行的加工；及 第4加工程式指示部，將從該第1片匣或該第2片匣搬出的晶圓，搬送至該雷射加工裝置，來對晶圓施加藉由該雷射加工裝置進行的加工， 該第3加工程式及該第4加工程式是並行而執行的。
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