TWI586485B - Line system - Google Patents

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TWI586485B TW102125376A TW102125376A TWI586485B TW I586485 B TWI586485 B TW I586485B TW 102125376 A TW102125376 A TW 102125376A TW 102125376 A TW102125376 A TW 102125376A TW I586485 B TWI586485 B TW I586485B
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Description

線內系統 發明領域
本發明係有關於一種在複數裝置間移送被加工物而在各自之裝置進行被加工物之處理的線內系統。
發明背景
IC、LSI等複數元件形成於表面之晶圓以研磨裝置研磨背面而形成預定厚度後，以切割裝置分割成諸個元件，業經分割之元件利用於行動電話、個人電腦等各種電子機器等。
為進行晶圓之背面研磨至對元件之分割，本案申請人提出以線內連接研磨裝置與切割裝置而進行研磨、搬送至切割之線內系統(例如參照專利文獻1)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利公開公報平10-284449號
發明概要
然而，要從上游側之裝置搬出晶圓等被加工物而 搬入至下游側之裝置，為確實地進行被加工物之移送，乃要求正確地進行裝置之佈置，而有耗費頗多時間之問題。又，於更換或追加裝置時，亦需正確地配置裝置，而不勝繁瑣。
本發明鑑於此種問題而發明，其課題係在複數裝置間移送被加工物而在各裝置進行被加工物之處理的線內系統中，即使未正確地佈置裝置，亦可在裝置間確實地移送被加工物。
根據本發明，提供一種線內系統，該線內系統包含有第1裝置、第2裝置、移送機構及位置檢測機構，該第1裝置係具有處理被加工物之第1處理機構、及搬出已由該第1處理機構處理過之被加工物之搬出區域；第2裝置係具有搬入被加工物之搬入區域、及處理所搬入之被加工物之第2處理機構；移送機構係從該第1裝置之搬出區域將被加工物移送至該第2裝置之搬入區域；位置檢測機構係拍攝該第1裝置之該搬出區域且檢測該搬出區域之位置，並拍攝該第2裝置之該搬入區域且檢測該搬入區域之位置；又，依據以該位置檢測機構所檢測出之該搬出區域之位置與該搬入區域之位置，該移送機構將被加工物從該搬出區域移送至該搬入區域。
在本發明中，由於可以位置檢測機構拍攝第1裝置之搬出區域，檢測搬出區域之位置，並且拍攝第2裝置之 搬入區域，檢測搬入區域之位置，依據所檢測出之搬出區域之位置與搬入區域之位置，可以移送機構將被加工物從搬出區域移送至搬入區域，故即使未正確地佈置第1裝置及第2裝置，亦可將被加工物從第1裝置之搬出區域確實地移送至第2裝置之搬入區域。
1‧‧‧線內系統
2‧‧‧研磨裝置
3，7‧‧‧保持台
3a‧‧‧搬出區域
3b‧‧‧研磨區域
4‧‧‧第1處理機構
5‧‧‧研磨進給機構
6‧‧‧雷射加工裝置
7a‧‧‧搬入區域
7b‧‧‧加工區域
8‧‧‧第2處理機構
9‧‧‧加工進給機構
10‧‧‧Y方向調整機構
11‧‧‧Y方向進給機構
12‧‧‧Z方向進給機構
13‧‧‧移送機構
14‧‧‧位置檢測機構
30，70‧‧‧蓋台
31‧‧‧伸縮囊
40‧‧‧旋轉軸
41‧‧‧殼體
42‧‧‧馬達
43‧‧‧輪座
44‧‧‧磨輪
45‧‧‧磨石
50，90，100，110，120‧‧‧滾珠螺桿
51，91，101，111，121‧‧‧引導軌道
52，102，112，122‧‧‧脈衝馬達
53‧‧‧升降板
54‧‧‧支持器
80‧‧‧加工頭
81‧‧‧基台
82‧‧‧拍攝部
92‧‧‧馬達
93‧‧‧滑動部
103，113‧‧‧移動基台
104‧‧‧圓筒基台
123‧‧‧升降部
130‧‧‧軸部
131‧‧‧臂部
132‧‧‧保持部
133‧‧‧照相機
134‧‧‧控制部
135‧‧‧記憶部
300，700‧‧‧標記
D‧‧‧元件
L‧‧‧分割預定線
T‧‧‧保護構件
W‧‧‧晶圓
W1‧‧‧表面
W2‧‧‧背面
X，Y，Z‧‧‧方向
圖1係顯示線內系統之一例之立體圖。
圖2係顯示X-Y座標系統之搬出區域及搬入區域之位置之一例的說明圖。
圖3係顯示記憶部之記憶內容之說明圖。
圖4係顯示晶圓及保護構件之立體圖。
圖5係顯示貼附有保護構件之晶圓之立體圖。
用以實施發明之形態
圖1所示之線內系統1由為第1裝置之研磨裝置2及為第2裝置之雷射加工裝置6構成。裝備於該等研磨裝置2及雷射裝置6之各部位之位置可在1個3維之X-Y-Z座標空間中辨識。
研磨裝置2由保持被加工物之保持台3、對保持於保持台3之被加工物進行研磨加工之處理之第1處理機構(研磨單元)4、使第1處理機構4對保持於保持台3之被加工物靠近及背離之研磨進給機構5構成。
保持台3可旋轉，並且可在Y軸方向前側之搬出區域3a與Y軸方向內側之研磨區域3b之間移動。在此，搬出 區域3a係指進行已由第1處理機構4進行過研磨加工處理之被加工物之搬出的區域，研磨區域3b係指進行第1處理機構4之研磨加工處理之區域。
於保持台3之周圍配設有蓋台30，於蓋台30之Y軸方向前部側及後部側連結有伸縮自如之伸縮囊31。於蓋台30形成有作為保持台3之拍攝時之記號的標記300。
第1處理機構4由具有Z軸方向之軸心之旋轉軸(心軸)40、將旋轉軸40支撐成可旋轉之殼體41、將旋轉軸40旋轉驅動之馬達42、裝設於旋轉軸40之下端之輪座43、裝設於輪座43之磨輪44構成。於磨輪44之下面複數磨石45固著成環狀。在第1處理機構4中為下述結構，前述結構係當馬達42使旋轉軸40旋轉時，磨輪44亦旋轉。
研磨進給機構5由具有Z軸方向之軸心之滾珠螺焊50、與滾珠螺桿50平行地配設之1對引導軌道51、連結於滾珠螺桿50之一端之脈衝馬達52、滑動接觸引導軌道51並且裝備於內部之圖中未示之螺帽螺合於滾珠螺桿50之升降板53、保持連結於升降板53之殼體41之支持器54構成。而形成為下述結構，前述結構係當以脈衝馬達52旋轉滾珠螺桿50時，為引導軌道51引導，升降板53升降，以支持器54保持之第1處理機構(研磨單元)4升降。
雷射加工裝置6具有保持被加工物之保持台7、對保持於保持台7之被加工物施行雷射加工之處理之第2處理機構(雷射光束照射機構)8。保持台7支撐成可以加工進給機構9於X軸方向移動，而可在X軸方向前側之搬入區域7a與X 軸方向內側之加工區域7b間移動。在此，搬入區域7a係指可搬入進行雷射加工之處理之被加工物的區域，加工區域7b係指進行第2處理機構8之雷射加工處理之區域。
保持台7藉加工進給機構9支撐成可於X軸方向移動，並且藉Y方向調整機構10支撐成可於對X軸方向於水平方向垂直相交之Y軸方向移動。又，第2處理機構8藉Y方向進給機構11支撐成可於Y軸方向移動，並且藉Z方向進給機構12支撐成可於Z軸方向移動。
加工進給機構9由具有X軸方向之軸心之滾珠螺桿90、與滾珠螺桿90平行地配設之1對引導軌道91、連結於滾珠螺桿90之一端之馬達92、下部滑動接觸引導軌道91並且圖中未示之內部之螺帽螺合於滾珠螺桿90的滑動板93構成，而形成為下述結構，前述結構係隨著為馬達92驅動，滾珠螺桿90旋轉，滑動部93在引導軌道91上於X軸方向移動。
於滑動部93配設有使保持台7於Y軸方向移動之Y方向調整機構10。Y方向調整機構10由具有Y軸方向之軸心之滾珠螺桿100、與滾珠螺桿100平行地配設之1對引導軌道101、連結於滾珠螺桿100之一端之脈衝馬達102、圖中未示之內部之螺帽螺合於滾珠螺桿100並且下部滑動接觸引導軌道101之移動基台103構成，而形成為下述結構，前述結構係隨著為脈衝馬達102驅動，滾珠螺桿100旋轉，移動基台103在引導軌道101上於Y軸方向移動。於移動基台103連結圓筒基台104，而形成為以裝備於圓筒基台104之內部 之脈衝馬達驅動而保持台7旋轉之結構。於保持台7之周圍配設有蓋台70。於蓋台70形成有作為蓋台70之拍攝時之記號的標記700。
第2處理機構8具有朝下方照射雷射光之加工頭80。加工頭80固定於基台81。於基台81固定拍攝被加工物之拍攝單元82，而可檢測應照射雷射光之位置。
Y方向進給機構11由具有Y軸方向之軸心之滾珠螺桿110、與滾珠螺桿110平行地配設之1對引導軌道111、連結於滾珠螺桿110之一端之脈衝馬達112、圖中未示之內部之螺帽螺合於滾珠螺桿110並且下部滑動接觸引導軌道111之移動基台113構成，而形成為下述結構，前述結構係隨著為脈衝馬達112驅動，滾珠螺桿110旋轉，移動基台113在引導軌道111上於Y軸方向移動而使第2處理機構8於Y軸方向移動之結構。
Z方向進給機構12由具有Z軸方向之軸心之滾珠螺桿120、與滾珠螺桿120平行地配設之1對引導軌道121、連結於滾珠螺桿120之一端之脈衝馬達122、滑動接觸引導軌道121並且圖中未示之內部之螺帽螺合於滾珠螺桿120之升降部123構成，而形成為下述結構，前述結構係隨著為脈衝馬達122驅動，滾珠螺桿120旋轉，升降部123在引導軌道121上於Z軸方向移動，而使第2處理機構8於Z軸方向移動。
雷射加工裝置6具有在研磨裝置2與雷射加工裝置6間移送被加工物之移送機構13。移送機構13具有可旋轉及上下移動之軸部130、連續於軸部130且可彎曲之臂部 131、在臂部131之前端吸引保持被加工物之保持部132、連結於保持部132之照相機133、控制軸部130及臂部131之動作之控制部134。於控制部134裝備有CPU及記憶部135。以照相機133所拍攝之圖像轉送至控制部134，可以控制部134之圖像處理，檢測研磨裝置2之搬出區域3a及雷射加工裝置6之搬入區域7a之位置。照相機133及控制部134具有作為拍攝搬出區域3a及搬入區域7a而檢測該等之位置之位置檢測機構14的功能。此外，照相機之安裝位置不限於圖1之例。舉例言之，在移動機構13之外，另外配設有照相機亦可。
在本實施形態之線內系統1中，藉實施以下之各步驟，可在研磨裝置2，研磨被加工物，形成預定厚度，在雷射加工裝置6，對該被加工物施行雷射加工。
(1)自我教學步驟
於開始研磨裝置2及雷射加工裝置6之被加工物之加工前，使研磨裝置2之保持台3位於搬出區域3a，以構成位置檢測機構14之照相機133，拍攝搬出區域3a。然後，檢測蓋台30上之標記300，將從檢測時之照相機133之座標及標記300與保持台3之位置關係求出之保持台3的座標記憶於記憶部135。舉例言之，如圖2所示，將檢測位於搬出區域3a之保持台3之標記300時的保持台3之中心座標(X1,Y1)如圖3所示，記憶於記憶部135。如此進行，檢測搬出區域3a之位置，將座標資訊記憶於記憶部135(搬出區域檢測製程)。
接著，以構成位置檢測機構14之照相機133，拍攝搬入區域7a。然後，檢測蓋台70上之標記700，將從檢測 時之照相機133之座標及標記700與保持台7之位置關係求出之保持台7的座標記憶記憶部135。舉例言之，如圖2所示，將檢測位於搬入區域7a之保持台7之標記700時的保持台7之中心座標(X2,Y2)如圖3所示，記憶於記憶部135。如此進行，檢測搬入區域7a之位置，將座標資訊記憶於記憶部135(搬入區域檢測製程)。
(2)第1處理步驟
在研磨裝置2中研磨被加工物、例如圖4所示之晶圓W之背面W2時，將保護構件T貼附於以分割預定線L劃分而形成有元件D之表面W1，如圖5所示，使表面背面翻轉，而呈背面W2露出至上方之狀態。然後，使圖1所示之保持台3位於搬出區域3a，而保持保護構件T側。
接著，使保持台3移動至研磨區域3b。然後，使保持台3旋轉，同時，一面使磨輪44旋轉，一面使第1處理機構44降下，使旋轉之磨石45接觸旋轉之晶圓之背面W2而按壓，研磨背面W2。當將晶圓W形成預定厚度時，使第1處理機構3上升，結束研磨。
(3)移送步驟
研磨結束後，使保持台3移動至搬出區域3a。然後，使構成移送機構13之保持部132移動下降至預先記憶於記憶部135之座標(X1,Y1)，吸附研磨後之晶圓W。由於位於搬出區域3a之保持台3之座標(X1,Y1)記憶於記憶部135，故保持部132之位置不致偏離，而可確實地吸附晶圓W。
接者，使雷射加工裝置7之保持台7位於搬入區域 7a，使臂部131上升旋繞，藉此，使保持有晶圓W之保持部132移動至預先記憶於記憶部135之座標(X2,Y2)，在該位置使保持部132降下而解除吸附，藉此，將晶圓W載置於保持台7。此時，保持構件T側吸附保持於保持台7，業經研磨之背面W2側露出。
由於位於搬入區域7a之保持台7之座標(X2,Y2)記憶於記憶部135，故藉控制部134將保持部132定位於該位置，保持部132之位置不致偏離，可將晶圓W確實地搬送至保持台7，使其保持。
(4)第2處理步驟
當如此進行而將晶圓W移送至保持台7來保持時，保持台7移動至拍攝部82之下方。然後，以拍攝部82進行紅外線之拍攝，檢測形成於晶圓W之表面側之分割預定線L，而進行該分割預定線L與加工頭80之Y軸方向之對位。
如此進行對位後，一面將保持台7於X軸方向移動，一面從加工頭80沿著分割預定線L照射雷射光，藉此，將晶圓W之背面W2進行例如消熔加工(ablation)。
一面以Y方向進給機構11每相鄰之分割預定線L之間隔便將第2處理機構8於Y軸方向分度進給，一面依序進行雷射光之照射時，將第1方向之分割預定線L加工。進一步，使保持台7旋轉90度後，沿著垂直相交於第1方向之第2方向之分割預定線L同樣地進行雷射加工時，沿著所有分割預定線L，進行消熔加工。此外，亦可將對晶圓W具穿透性之波長之雷射光聚光於晶圓W之內部，進行於內部形成改 質層之加工。
如以上所說明，由於以位置檢測機構14拍攝為第1裝置之研磨裝置2之搬出區域3a，檢測搬出區域3a之位置，並且拍攝為第2裝置之雷射加工裝置6之搬入區域7a，檢測搬入區域7a之位置，依據所檢測出之搬出區域3a之位置及搬入區域7a之位置，可將被加工物從搬出區域3a移送至搬入區域7a，故即使未正確地佈置研磨裝置2及雷射加工裝置6，亦可確實地將被加工物從研磨裝置2之搬出區域3a移送至雷射加工裝置6之搬入區域7a。
此外，在圖1之例之線內系統1中，於為第2裝置之雷射加工裝置6裝備移送機構13，亦可於為第1裝置之研磨裝置2裝備移送機構，在第1裝置及第2裝置之外，獨立地設移送機構亦可。又，第1裝置及第2裝置亦可為研磨裝置及雷射加工裝置以外之裝置。
1‧‧‧線內系統
2‧‧‧研磨裝置
3，7‧‧‧保持台
3a‧‧‧搬出區域
3b‧‧‧研磨區域
4‧‧‧第1處理機構
5‧‧‧研磨進給機構
6‧‧‧雷射加工裝置
7a‧‧‧搬入區域
7b‧‧‧加工區域
8‧‧‧第2處理機構
9‧‧‧加工進給機構
10‧‧‧Y方向調整機構
11‧‧‧Y方向進給機構
12‧‧‧Z方向進給機構
13‧‧‧移送機構
14‧‧‧位置檢測機構
30，70‧‧‧蓋台
31‧‧‧伸縮囊
40‧‧‧旋轉軸
41‧‧‧殼體
42‧‧‧馬達
43‧‧‧輪座
44‧‧‧磨輪
45‧‧‧磨石
50，90，100，110，120‧‧‧滾珠螺桿
51，91，101，111，121‧‧‧引導軌道
52，102，112，122‧‧‧脈衝馬達
53‧‧‧升降板
54‧‧‧支持器
80‧‧‧加工頭
81‧‧‧基台
82‧‧‧拍攝部
92‧‧‧馬達
93‧‧‧滑動部
103，113‧‧‧移動基台
104‧‧‧圓筒基台
123‧‧‧升降部
130‧‧‧軸部
131‧‧‧臂部
132‧‧‧保持部
133‧‧‧照相機
134‧‧‧控制部
135‧‧‧記憶部
300，700‧‧‧標記
X，Y，Z‧‧‧方向

Claims (1)

  1. 一種線內系統，係包含有：第1裝置，係具有處理被加工物之第1處理機構、及用以搬出已由該第1處理機構處理過之被加工物之搬出區域；第2裝置，係具有用以搬入被加工物之搬入區域、及處理所搬入之被加工物之第2處理機構；移送機構，係從該第1裝置之搬出區域將被加工物移送至該第2裝置之搬入區域；及位置檢測機構，係拍攝該第1裝置之該搬出區域且檢測該搬出區域之位置，並拍攝該第2裝置之該搬入區域且檢測該搬入區域之位置；前述第2裝置與前述第1裝置是間隔開的，且該第1裝置及該第2裝置在線內系統內可彼此獨立定位，又，前述第1裝置包含用以保持被加工物的第1保持台，且該第1保持台是構造成可相對於該第1裝置在該搬出區域與藉由該第1處理機構處理被加工物的第1處理區域之間移動，前述第2裝置包含用以保持被加工物的第2保持台，且該第2保持台是構造成可相對於該第2裝置在該搬入區域與藉由該第2處理機構處理被加工物的第2處理區域之間移動，依據以該位置檢測機構所檢測出之該搬出區域之 位置與該搬入區域之位置，該移送機構將被加工物從該搬出區域移送至該搬入區域。
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