TWI824314B - 晶片加工方法、系統及裝置 - Google Patents

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TWI824314B
TWI824314B TW110137801A TW110137801A TWI824314B TW I824314 B TWI824314 B TW I824314B TW 110137801 A TW110137801 A TW 110137801A TW 110137801 A TW110137801 A TW 110137801A TW I824314 B TWI824314 B TW I824314B
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Abstract

本發明的一實施例提供一種晶片加工方法，包括：準備在一側形成有凹口(Notch)部的晶片的步驟；分析利用視覺照相機拍攝的所述凹口部的影像信息並對準所述晶片的步驟；以及利用凹口輪來加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度的步驟。

Description

晶片加工方法、系統及裝置 發明領域
本發明的實施例涉及晶片加工方法、系統及裝置。
發明背景
在元件形成完畢後，晶片經過背面研磨(back grinding)工序，通過加工下面以減小厚度。經過背面研磨工序的晶片的厚度變薄，因而可以增加層疊的晶片層數。這與提高半導體性能相關。
但是，以往在背面研磨工序時，由於晶片厚度變得過薄而存在發生晶片破損的問題。尤其是在這種背面研磨工序時，存在在為了對準晶片而形成的凹口(Notch)部發生破損的問題。
發明概要
本發明的實施例要提供一種加工晶片的凹口以防止晶片在背面研磨工序中破損的晶片加工方法、系統及裝置。
本發明的一實施例提供一種晶片加工方法，包括：準備在一側形成有凹口部的晶片的步驟；對準所述晶片的步驟；以及利用凹口輪來加工所述凹 口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度的步驟。
根據本發明一實施例的晶片加工方法、系統及裝置在背面研磨工序之前加工晶片的凹口部，可以防止在背面研磨工序中發生的晶片損傷。另外，根據本發明一實施例的晶片加工方法、系統及裝置在凹口部加工中使凹口輪的中心配置於晶片的外部，從而可以穩定、精密地執行凹口部加工。
另外，根據本發明一實施例的晶片加工方法、系統及裝置在晶片的凹口部形成傾斜面，在後續工序中將其用作對準標記，從而可以防止識別錯誤。
10:晶片加工系統
110:移送裝置
111:移送機器人
113:預對準器
115:揀選器
117:支撐台
120:對準裝置
121:照明裝置
123:視覺照相機
129:凹口輪感測部
130:凹口加工裝置
131,131’,N131,O131,S100:凹口輪
133:第一主軸
135:第一支撐板
139:凹口輪感測部
140:邊緣加工裝置
141:第一磨邊輪
142:第二磨邊輪
143,144:第二主軸
145:第二支撐板
150:控制部
160:自動工具更換裝置
161:保管盒單元
162:加裝傳感器
163:容納感測部
165:驅動部
167:檢查傳感器單元
170:檢查裝置
171:光源部
173:拍攝部
180:清洗裝置
181:第二清洗裝置
183:第一清洗裝置
231,231':凹口輪
231a,1311a,2311a:第一加工面
233:狹縫部
233a:第一狹縫
233b:第二狹縫
1311,2311:第一加工部
1311b,2311b:第二加工面
1312,2312:第二加工部
1312a,2312a:錐面
1312b,2312b:平坦面
1611:容納部
1800,1801,1802:噴嘴
1802a:臂
1802b:臂支撐軸
1802c:梁
1810:第一噴嘴尖端
1811a:氣體流入部
1811b:氣體排出部
1811c:氣體流路
1820:第二噴嘴尖端
1821a:清洗水流入部
1821b:清洗水排出部
1821c:清洗水流路
1822:容納部
1823a:混合流體流入部
1823b:混合流體排出部
1823c:混合流體流路
A,DA:寬度
Ax1:旋轉軸
A1:第一寬度
A2:第二寬度
d1:第一厚度
d2:第二厚度
d3、d4:加工深度
E:邊緣部
M1:影像信息
N:凹口部
n1:第一區域
n2:第二區域
O,O1,O1',WO:中心
P:邊緣點
RA,RA':直徑
RH:既定區域
R1:第一直徑
R2:第二直徑
sp1:第一加工地點
sp2,sp2-1,sp2-2,sp2-3:第二加工地點
S100-S500:步驟
W:晶片
Wa,Wt:上面
Wb:側面
We:傾斜面
Θ:第一角度
圖1係簡要示出根據本發明一實施例的晶片加工系統的圖。
圖2係圖1的晶片加工系統的框圖。
圖3係根據本發明一實施例的晶片加工方法的順序圖。
圖4a至圖4b係示出根據本發明一實施例的清洗晶片一面的噴嘴的路徑的圖。
圖5a至圖5b係示出根據本發明一實施例的噴嘴的圖。
圖6係簡要示出待加工的晶片的圖。
圖7係用於說明對準裝置的圖。
圖8係用於說明提取凹口部的邊緣信息的方法的圖。
圖9係簡要示出根據本發明一實施例的凹口加工裝置的圖。
圖10係用於說明利用圖9的凹口加工裝置的晶片加工方法的概念圖。
圖11a至圖11c係用於說明根據晶片加工方法而加工的部分的圖。
圖12係用於說明利用了根據另一實施例的凹口加工裝置的晶片加工方法的概念圖。
圖13a至圖13c係用於說明根據圖12的晶片加工方法而加工的部分的圖。
圖14a和圖14b係用於說明根據另一實施例的凹口輪的圖。
圖15a和圖15b係用於說明根據又一實施例的凹口輪的圖。
圖16和圖17係用於說明根據本發明一實施例的邊緣加工裝置的圖。
圖18至圖20b係用於說明根據本發明一實施例的邊緣加工方法的圖。
圖21係用於說明根據本發明一實施例的自動工具更換裝置的圖。
圖22係用於說明自動工具更換裝置的另一實施形態的圖。
圖23和圖24係用於說明根據本發明一實施例的自動工具更換方法的圖。
圖25係用於說明根據本發明一實施例的檢查裝置的圖。
較佳實施例之詳細說明
本發明的一實施例提供一種晶片加工方法，包括：準備在一側形成有凹口部的晶片的步驟；對準所述晶片的步驟；以及利用凹口輪來加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度的步驟。
在本發明一實施例中，可以還包括：分析所述凹口部的影像信息並提取所述凹口部的邊緣信息的步驟；以及利用所述提取的邊緣信息和預先計劃的凹口加工信息來設置所述凹口輪的加工路徑的步驟；其中，所述加工凹口部的步驟可以控制使所述凹口輪沿著所述設置的加工路徑移動，並加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度。
在本發明一實施例中，在所述加工凹口部的步驟之前可以還包括：確認在主軸的一端是否加裝有原有凹口輪的步驟；當加裝有所述原有凹口輪時，使所述主軸移動到預設的區域並去除所述原有凹口輪的步驟；確認在所述主軸的一端是否去除所述原有凹口輪的步驟；以及使所述主軸移動到保管多個新凹口輪的保管盒單元並將所述多個新凹口輪中任一個加裝於所述主軸的一端的步 驟；其中，所述加工凹口部的步驟可以將加裝了所述新凹口輪的所述主軸移動到晶片的凹口部，並加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度。
在本發明一實施例中，在所述加工凹口部的步驟之前可以包括：判斷在主軸的一端是否更換原有凹口輪的步驟；如果確定為更換所述原有凹口輪，則從所述主軸去除所述原有凹口輪並加裝新凹口輪的步驟；利用檢查傳感器單元測量從所述主軸一端至所述新凹口輪末端的第一長度的步驟；以及利用所述第一長度來校正所述原有凹口輪的加工位置信息的步驟；其中，所述加工凹口部的步驟可以根據所述校正的加工位置信息來控制所述新凹口輪，並加工所述凹口部以使晶片的凹口部的既定區域具有預設的厚度。
在本發明一實施例中，可以還包括：通過晶片清洗噴嘴而供應清洗水來清洗所述晶片的步驟；其中，所述晶片清洗噴嘴可以包括：第一噴嘴尖端，所述第一噴嘴尖端具備氣體流入部和氣體排出部；以及第二噴嘴尖端，所述第二噴嘴尖端具備清洗水流入部和清洗水排出部；其中，所述氣體排出部可以與所述清洗水排出部連通。
本發明的一實施例提供一種晶片加工系統，包括：支撐台，所述支撐台供在一側形成有凹口部的晶片安放；對準裝置，所述對準裝置利用拍攝所述支撐臺上安放的所述晶片的凹口部的視覺照相機來獲得所述凹口部的影像信息，分析所述獲得的凹口部的影像信息並對準所述晶片；以及凹口加工裝置，所述凹口加工裝置加工所述凹口部且具備凹口輪和主軸，所述凹口輪加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度，所述主軸將所述凹口輪以能旋轉的方式加裝於一端。
在本發明一實施例中，可以還包括：控制部，所述控制部分析所述凹口部的影像信息並提取所述凹口部的邊緣信息，利用所述提取的邊緣信息和預先計劃的凹口加工信息來設置所述凹口輪的加工路徑，控制使所述凹口輪 沿著所述設置的加工路徑移動。
在本發明一實施例中，可以還包括：邊緣加工裝置，所述邊緣加工裝置包括磨邊輪和第二主軸，所述磨邊輪沿著所述晶片的邊緣部進行加工，並且加工所述邊緣部以使所述邊緣部的既定區域具有預設的第二厚度，所述第二主軸在一端加裝所述磨邊輪，而且以能以第二旋轉軸為中心旋轉的方式加裝所述磨邊輪。
本發明的一實施例提供一種晶片加工裝置，包括：凹口輪，所述凹口輪加工晶片的凹口部，並且加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度；以及主軸，所述主軸將所述凹口輪以能旋轉方的式加裝於一端。
在本發明一實施例中，所述凹口輪的直徑可以大於加工的所述凹口部的既定區域的寬度。
在本發明一實施例中，所述凹口輪可以包括狹縫部，所述狹縫部以將所述凹口輪的加工部分割成兩個以上的方式形成，其中，所述凹口輪具有與所述晶片接觸的加工面。
在本發明一實施例中，所述凹口輪可以包括：第一加工部，所述第一加工部具有第一直徑；第二加工部，所述第二加工部具有小於所述第一直徑的第二直徑，以從所述第一加工部的一端向外側凸出的方式配置於所述第一加工部的一端。
在本發明一實施例中，所述第二加工部可以具備相對於所述第一加工部的一端面傾斜的錐面。
通過以下附圖、申請專利範圍及發明內容，前述內容之外的其他方面、特徵、優點將會明確。
具體實施方式
下面參照附圖詳細說明以下實施例，當參照附圖進行說明時，相 同或對應的構成要素賦予相同的附圖標號，省略對此的重複說明。
本實施例可以施加多種變換，將在附圖中示例性圖示特定實施例並在正文中詳細說明。如果參照後面與附圖一同詳細描述的內容，本實施例的效果、特徵以及達成其的方法將會明確。但是，本實施例不限定於以下公開的實施例，可以以多種形態體現。
在以下實施例中，第一、第二等術語不是限定性的意義，而是用於將一個構成要素區別於其他構成要素的目的。
在以下實施例中，只要在上下文中未明確表示不同，則單數的表達包括複數的表達。
在以下實施例中，包括或具有等術語意指存在說明書中記載的特徵或構成要素，不預先排除添加一個以上其他特徵或構成要素的可能性。
在以下實施例中，當提到單元、區域、構成要素等部分在其他部分上方或上面時，不僅是在其他部分的緊上面的情形，也包括在其中間存在其他單元、區域、構成要素等的情形。
在以下實施例中，只要在上下文中未明確表示不同，連接或結合等術語不意指兩個構件必須直接和/或固定連接或結合，不排除在兩個構件之間存在其他構件。
意指存在說明書中記載的特徵或構成要素，不預先排除添加一個以上其他特徵或構成要素的可能性。
在附圖中，為了便於說明，構成要素的尺寸可以誇張或縮小。例如，在圖中示出的各構成的尺寸和厚度為了便於說明而任意示出，因而以下實施例不是必須限定於圖示的內容。
圖1是簡要示出根據本發明一實施例的晶片加工系統10的圖，圖2是圖1的晶片加工系統10的框圖。
參照圖1和圖2，根據本發明一實施例的晶片加工系統10涉及加工晶片的系統，具體地，涉及一種在減小晶片厚度的背面研磨(back griding)工序之前通過修整或切割凹口部而能夠提高晶片的工序收率的系統。
根據本發明一實施例的晶片加工系統10可以包括移送裝置110、對準裝置120、凹口加工裝置130、邊緣加工裝置140和控制部150。另外，晶片加工系統10還可以包括自動工具更換裝置160、檢查裝置170和清洗裝置180。
移送裝置110執行的功能是將從外部載入的晶片W移送到凹口加工裝置130或邊緣加工裝置140，加工完成後，經過清洗工序並載出到系統10外部。
移送裝置110可以包括移送機器人111、預對準器113、揀選器115和支撐台117。
移送機器人111執行對從外部(或載入端口(in loader port))載入的晶片進行支撐並傳遞給預對準器113的功能。另外，移送機器人111可以執行在加工完成的晶片被清洗後將其載出到外部(或載出端口(out loader port))的功能。移送機器人111可以由用於移送晶片的結構構成，例如，可以包括具有多個自由度的機械臂結構。
由移送機器人111傳遞的晶片在借助於預對準器113而第一次對準後，可以通過揀選器115而配置於支撐台117上。例如，預對準器113可以確認在晶片一側形成的凹口部的位置，並以凹口部為基準對準晶片。預對準器113執行使由移送機器人111傳遞的晶片的位置第一次對準的功能，更精密的對準功能可以通過對準裝置120實現。
支撐台117執行在加工過程中支撐晶片的功能。為了穩定支撐晶片，支撐台117還可以包括另外的固定構件(未示出)。例如，支撐台117可以利用多個吸附孔(未示出)吸附支撐晶片。或者，支撐台117可以利用夾具(未示出)而以 機械方式支撐晶片。
支撐台117可以在支撐晶片的狀態下以三維方式移動或旋轉。
對準裝置120可以利用視覺照相機123(參照圖7)來獲得凹口部的影像信息。對準裝置120可以還包括照明裝置121(參照圖7)。即，對準裝置120可以在利用晶片下部配置的照明裝置121(參照圖7)朝向晶片照射光的狀態下，通過視覺照相機123(參照圖7)獲得凹口部的影像信息。
此時，晶片存在的部分由於遮擋光線而會顯得較暗，形成有凹口部而不存在晶片的部分，由於透過光線而會顯得較亮。由對準裝置120獲得的凹口部的影像信息可以包括通過光線的明暗而區分的凹口部的邊緣線信息。
另外，對準裝置120利用視覺照相機123(參照圖7)測量支撐台117上安放的晶片上的多個點，由此可以預先確認支撐台117的旋轉軸與晶片的中心點的偏差。或者，對準裝置120可以利用視覺照相機123(參照圖7)預先確認凹口加工裝置130或邊緣加工裝置140的位置。
凹口加工裝置130配置於晶片加工系統10的一側，且可以配備得能夠朝向所述支撐台117上安放的晶片移動。凹口加工裝置130可以加工在晶片上形成的凹口部，減小(修整)凹口部的厚度或切開(切割)凹口部的至少一部分。
凹口加工裝置130可以包括凹口輪131(參照圖9)、第一主軸133(參照圖9)和第一支撐板135。後面將對凹口加工裝置130的凹口加工方法進行描述。
邊緣加工裝置140配置於晶片加工系統10的一側，而且可以配置得能朝向支撐台117上安放的晶片移動。邊緣加工裝置140執行加工晶片的邊緣部的功能。邊緣加工裝置140既可以由一個構成，也可以由多個構成並加工晶片的邊緣。例如，邊緣加工裝置140如圖16所示，可以由相向配置的2個加工裝置構成並加工晶片的邊緣。
邊緣加工裝置140可以包括磨邊輪141(參照圖16)、第二主軸143(參 照圖16)和第二支撐板145。後面將對邊緣加工裝置140的邊緣加工方法進行描述。
控制部150可以控制晶片加工系統10的各構成要素，以使晶片加工系統10加工晶片。控制部150可以從各構成要素獲得移動信息或影像信息等，可以利用獲得的信息來控制各構成要素。控制部150可以包括用於執行工序的處理器。
其中，處理器可以執行基本的算術、邏輯及輸入輸出運算，從而處理計算機程序的命令。命令可以由存儲器或接收部提供給處理器。例如，處理器可以根據諸如存儲器的記錄裝置中存儲的程序代碼來運行所接收的命令。其中，“處理器(processor)”例如可以意指為了執行以程序內包含的代碼或命令表現的功能而在具有物理上結構化的電路的硬件中內置的數據處理裝置。
如上所述，作為硬件中內置的數據處理裝置的一個示例，可以包括微處理器(microprocessor)、中央處理器(central processing unit：CPU)、處理器內核(processor core)、多重處理器(multiprocessor)、ASIC(application-specific integrated circuit，專用集成電路)、FPGA(field programmable gate array，現場可編程門陣列)等處理裝置，但本發明的範圍不限定於此。
自動工具更換裝置160可以與凹口加工裝置130聯動，根據凹口輪131的狀態自動更換凹口輪131。另外，自動工具更換裝置160也可以執行根據邊緣加工裝置140的磨邊輪141狀態而自動更換磨邊輪141的功能。
檢查裝置170可以確認凹口加工裝置130的凹口輪131狀態或邊緣加工裝置140的磨邊輪141狀態，分析有無異常或老化程度，判斷是否更換凹口輪131或磨邊輪141。
清洗裝置180執行對通過凹口加工裝置130或邊緣加工裝置140而完成加工的晶片進行清洗的功能。清洗裝置180可以包括清洗晶片上面的第一清洗裝置183和清洗與晶片的所述上面相向的下面的第二清洗裝置181。
其中，晶片的上面可以是形成有半導體元件的一面，可以是進行凹口加工或邊緣加工的面。晶片的下面可以是與一面相向的裡面，可以是之後為了減小晶片厚度而執行背面研磨工序的面。
清洗裝置180清洗晶片的上面和下面的順序不限，作為一實施例，可以按如下順序清洗，即，先清洗執行凹口修整工序和邊緣工序的上面，然後將晶片翻轉，清洗執行背面研磨工序的晶片的下面。但是，本發明不限於此，清洗裝置180可以只包括清洗晶片下面的第二清洗裝置181，清洗在凹口修整工序和邊緣工序完成後翻轉的晶片的下面。此時，晶片的上面可以通過在凹口修整工序或邊緣工序時供應的研磨水進行清洗。
下面參照附圖，更具體說明晶片加工系統10的清洗裝置180。
圖3是根據本發明一實施例的晶片加工方法的順序圖。而且，圖4示出根據本發明一實施例的對晶片W一面進行清洗的噴嘴1802的路徑，圖4a涉及往復旋轉運動的噴嘴1802，圖4b涉及往復直線運動的噴嘴1802。另外，圖5是示出根據本發明一實施例的噴嘴1800的圖，圖5a示出噴嘴1800的剖面圖，圖5b示出噴嘴1800的分解立體圖。
利用清洗裝置180清洗晶片W的步驟是根據本發明一實施例的晶片加工的一個步驟，可以準備在一側形成有凹口部的晶片，利用凹口輪加工凹口部以使凹口部的既定區域具有預設的厚度後，供應清洗水來清洗晶片。
清洗裝置可以具備向晶片W供應清洗水的噴嘴1800，噴嘴1800可以提供一個以上。作為通過噴嘴1800供應的清洗水，可以利用在凹口修整工序或邊緣工序時供應的研磨水。
噴嘴1800中任一噴嘴1801可以為了清洗凹口部N而向凹口部N供應清洗水，而且可以配備得從晶片W的內側朝向外側供應清洗水，或從晶片W的外側朝向內側供應清洗水。
而且，在噴嘴1801向凹口部N供應清洗水期間，或在噴嘴1801向凹口部N供應清洗水之前或之後，又一噴嘴1802可以為了清洗晶片W的一面還朝向晶片W的一面供應清洗水。此時，朝向晶片W的一面供應清洗水的噴嘴1802可以在晶片W上往復運動並供應清洗水。
例如，如圖4a所示，當臂1802a以臂支撐軸1802b為中心在晶片W上的既定區域進行樞轉時，臂1802a的一端與臂支撐軸1802b結合，朝向晶片W的一面供應清洗水的噴嘴1802可以固定於臂1802a的另一端，在相對於晶片W的中心與外周之間的區域呈弧形往復旋轉運動。此時，臂支撐軸1802b可以與使其旋轉的馬達(未示出)連接。
或者，如圖4b所示，朝向晶片W的一面供應清洗水的噴嘴1802以能往復的方式設置于梁1802c，可以在相對於晶片W的中心與外周之間的區域進行往復直線運動，其中，所述梁1802c與晶片W隔開配置，橫跨晶片W的中心與外周。此時，噴嘴1802可以以能驅動的方式連接於通過電或液壓而驅動的伺服馬達(未示出)。
如上所述，當在清洗裝置中一同提供朝向凹口部N供應清洗水的噴嘴1801和朝向晶片W的一面供應清洗水的噴嘴1802時，加工系統的控制部可以控制噴嘴1801、1802的驅動，以使各個噴嘴1801、1802可以互不干擾地清洗晶片W。
噴嘴1801、1802可以配備於清洗晶片W上面的第一清洗裝置183和清洗晶片W下面的第二清洗裝置181中至少任一個。
另一方面，作為噴嘴1800，向凹口部N供應清洗水的噴嘴1801和在晶片W上往復運動並朝向晶片W的一面供應清洗水的噴嘴1802中至少一個如圖5所示，可以包括第一噴嘴尖端1810和第二噴嘴尖端1820。第一噴嘴尖端1810和第二噴嘴尖端1820可以以一體方式製造，或由分別製造的第一噴嘴尖端1810與第 二噴嘴尖端1820結合而形成一個噴嘴1800。
圖5a是根據本發明一實施例的噴嘴1800的剖面圖，如圖所示，在第一噴嘴尖端1810可以配備有氣體流入部1811a和氣體排出部1811b，可以配備有連通氣體流入部1811a與氣體排出部1811b之間的氣體流路1811c。
而且，在第二噴嘴尖端1820可以配備有清洗水流入部1821a和清洗水排出部1821b，可以配備有連通清洗水流入部1821a與清洗水排出部1821b之間的清洗水流路1821c。
另外，在第二噴嘴尖端1820可以配備有混合流體流入部1823a和混合流體排出部1823b，可以配備有連通混合流體流入部1823a與混合流體排出部1823b之間的混合流體流路1823c。
噴嘴1800可以以氣體排出部1811b、清洗水排出部1821b和混合流體流入部1823a相連通的方式構成，例如，第二噴嘴尖端1820可以包括包圍第一噴嘴尖端1810外周面一部分的容納部1822，氣體排出部1811b、清洗水排出部1821b和混合流體流入部1823a可以分別與容納部1822連通。
圖5b是根據本發明一實施例的噴嘴1800的分解立體圖，在第一噴嘴尖端1810與第二噴嘴尖端1820分別製造並結合的情況下，第一噴嘴尖端1810與第二噴嘴尖端1820可以結合而形成噴嘴1800。此時，第一噴嘴尖端1810可以以第一噴嘴尖端1810的至少一部分插入於在第二噴嘴尖端1820一側形成的容納槽的狀態而與第二噴嘴尖端1820結合。而且，容納部1822作為容納槽的一部分，可以配備於第一噴嘴尖端1810與第二噴嘴尖端1820之間。
如果考查流入噴嘴1800內部的氣體和清洗水的流動，先流入清洗水流入部1821a的清洗水可以在通過清洗水流路1821c排出到清洗水排出部1821b後，流入容納部1822。而且，流入氣體流入部1811a的氣體可以在通過氣體流路1811c排出到氣體排出部1811b後，流入容納部1822。流入收容部1822的氣體和清 洗水可以在容納部1822混合並流入混合流體流入部1823a後，通過混合流體流路1823c排出到混合流體排出部1823b。
氣體可以以既定壓力流入氣體流入部1811a，以使氣體可以在氣體流路1811c中形成層流並快速直線流動，氣體流路1811c可以以比直徑長的長度延伸形成。
而且，氣體排出部1811b與混合流體流入部1823a可以鄰接配置，以使排出到氣體排出部1811b的氣體可以與流入容納部1822的清洗水混合並直接流入混合流體流入部1823a。
通過氣體排出口而以既定壓力排出的氣體可以與容納部1822中容納的清洗水一同流入混合流體流入部1823a，此時，混合流體可以包括因氣體混合于清洗水而生成的氣泡。包括氣泡的混合流體排出到混合流體排出部1823b而與晶片W表面碰撞時，借助於混合流體對晶片W表面施加的衝擊力和混合流體中包含的氣泡破裂時對晶片W表面施加的追加衝擊力，可以提高對晶片W的清洗力。
完成清洗的晶片可以由如前所述的移送裝置110載出到晶片加工系統10的外部。
另一方面，根據本發明一實施例的晶片加工系統10還可以包括背面研磨裝置(未示出)。晶片加工系統10可以在借助於凹口加工裝置130或邊緣加工裝置140而完成凹口部N或邊緣部E的加工後，利用背面研磨裝置(未示出)研磨晶片W的一面。
如前所述，晶片W的凹口部N和邊緣部E的厚度減小，因而晶片加工系統10在背面研磨過程中不會對凹口部N造成損傷，可以提高晶片W的收率。
下面參照附圖，更具體說明晶片加工系統10的各構成要素，並對晶片加工系統10的晶片加工方法進行說明。
圖6是簡要示出待加工的晶片W的圖，圖7是用於說明對準裝置120的圖，圖8是用於說明提取凹口部N的邊緣信息的方法的圖。
參照圖6至圖8，晶片加工系統10準備在一側形成有凹口部N的晶片W。
其中，晶片W可以是在一面形成有元件的狀態。晶片W的種類、尺寸和形狀不特別限定。例如，晶片W可以由矽、鍺、石英或藍寶石等構成。晶片W可以是形成有半導體元件的基板或形成有液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display：LCD)、有機發光二極管(Organic Light Emitting Diodes：OLED)、發光二極管(Luminescent diode：LED)等顯示裝置的基板。
在晶片W上可以形成有朝向晶片W中心凹陷的形態的凹口部N。晶片W一般利用晶片表面的諸如線等的圖案或對準鍵(align key)等對準，而為了在元件工序中保護晶片表面而塗覆樹脂層，存在難以識別這種圖案或對準鍵的問題。凹口部N正是為了解決這種問題而在晶片W一側形成的，晶片加工系統10借助於視覺照相機而掌握凹口部N的位置並對準晶片W。
如果從外部載入晶片W，則晶片加工系統10可以利用移送裝置110而將晶片W安放到執行加工作業的支撐台117。晶片W可以在由移送裝置110的預對準器113第一次對準的狀態下被移送到支撐台117。
晶片W安放到支撐台117後，晶片加工系統10可以利用對準裝置120來識別晶片W的位置並在加工之前使晶片W對準。對準裝置120可以包括照明裝置121和視覺照相機123。
照明裝置121和視覺照相機123可以以晶片W為基準而彼此相向地配置，作為一實施例，照明裝置121可以配置於晶片W的下部，朝向晶片W照射光，視覺照相機123可以配置於晶片W的上部，在照射光的狀態下拍攝晶片W的影像而獲得影像信息M1。
視覺照相機123的種類不特別限定。例如，視覺照相機123可以是通常的光學照相機、ToF(Time of Flight：飛行時間)照相機或激光雷達(lidar)。
晶片加工系統10的控制部150可以分析所述接收的影像信息M1並對準晶片W。控制部150既可以控制支撐台117的位置來對準晶片W，也可以利用凹口部N的位置信息來控制凹口加工裝置130或邊緣加工裝置140。
具體地，控制部150可以利用通過對準裝置120獲得的影像信息M1來提取晶片W上的多個點(例如，4點以上)，預先確認支撐台117的旋轉軸與晶片W中心點的偏差或凹口加工裝置130和邊緣加工裝置140與晶片W的位置。
然後，控制部150可以基於所述確認的構成的位置信息進行控制，以使凹口加工裝置130和邊緣加工裝置140沿著設置的移動路徑移動。
另外，控制部150可以分析凹口部N的影像信息M1而提取凹口部N的邊緣信息。控制部150可以在利用照明裝置121而朝向晶片W的下面或上面照射光的狀態下，分析由視覺照相機123所拍攝的凹口部N的影像信息M1，所述視覺照相機123以晶片W為基準與照明相向地配置。如上所述的影像信息M1如圖8所示，在晶片W區域由於遮擋光線而會變暗，在凹口部N由於光線穿過而會明亮。控制部150可以利用這種明暗差異來提取凹口部N的邊緣信息。
更具體地，凹口部N的邊緣信息可以包括沿著凹口部N的邊緣線而提取的多個邊緣點p的信息。作為一實施例，如圖8所示，控制部150可以沿著凹口部N的邊緣線，按既定間隔提取多個邊緣點p。
控制部150可以利用所提取的邊緣信息和預先計劃的凹口加工信息來設置凹口輪131的加工路徑。如上所述的凹口輪131的加工路徑可以以凹口輪131的中心O1為基準進行設置，如後述圖9所示，可以在晶片W的外部沿著邊緣線設置。
其中，控制部150可以控制凹口加工裝置130以使其沿著設置的移 動路徑移動，設置的移動路徑可以是在前一晶片W加工時凹口加工裝置130曾移動的路徑。當是以一個製造單位(LOT單位)提供給晶片加工系統10的晶片時，晶片W的凹口部N可以以類似形狀形成。
根據本發明一實施例的晶片加工系統10在加工當前加工的晶片的凹口部時，可以控制凹口加工裝置130以便按照在加工前一晶片凹口部時曾使用的所設置的移動路徑移動，從而可以最大限度提高凹口部加工效率。
不過，此時不是單純地直接應用在加工前一晶片時所設置的移動路徑，晶片加工系統10的控制部150可以利用所接收的影像信息M1，確認晶片W的凹口部N的邊緣線是否與前一晶片凹口部的邊緣線有差異等，在發生差異的情況下，可以變更當前晶片W的所設置的移動路徑。
換言之，晶片加工系統10可以分析晶片的凹口部的影像信息，當前一晶片與當前晶片沒有差異時，按照前一晶片的加工路徑進行加工，當有差異時，利用影像信息重新設置凹口加工裝置的移動路徑，從而可以準確高效地執行凹口部加工工序。
圖9是簡要示出根據本發明一實施例的凹口加工裝置130的圖，圖10是用於說明利用圖9的凹口加工裝置130的晶片加工方法的概念圖，圖11a至圖11c是用於說明根據晶片加工方法而加工的部分的圖。
參照圖9至圖11c，晶片W在支撐台117上對準後，晶片加工系統10可以利用凹口加工裝置130，執行減小晶片W的凹口部N厚度的修整加工或截斷凹口部N一部分的切割加工。
凹口加工裝置130如圖11a所示，可以包括具有預設的直徑RA的凹口輪131和與凹口輪131連接的第一主軸133。
凹口輪131是直接加工晶片W的構件，可以連接於第一主軸133的一端。凹口輪131可以在借助於第一主軸133的旋轉而旋轉的同時加工晶片W。例 如，凹口輪131可以加工已在晶片W上形成的凹口部N，減小其厚度或切割凹口部N的一部分。
第一主軸133以旋轉軸Ax1為中心旋轉，為此，可以具備馬達(未示出)等。作為一實施例，第一主軸133可以配置於第一支撐板135上。第一支撐板135可以在連接於機架(未示出)等的狀態下朝向安放了晶片W的支撐台117移動。
另外，第一主軸133可以在與第一支撐板135連接的狀態下旋轉並移動。或者，當凹口加工裝置130被第一支撐板135固定時，支撐台117可以向凹口加工裝置130移動並旋轉而執行凹口加工。下面為了便於說明，以凹口加工裝置130向支撐台117移動並執行凹口加工的情形為中心進行說明。
晶片加工系統10在晶片W對準後，可以利用凹口輪131加工凹口部N以使凹口部N的既定區域具有預設的厚度d1(參照圖11b)。此時，凹口輪131的直徑RA可以大於加工的凹口部N既定區域的寬度A。
換言之，晶片加工系統10可以在控制凹口輪131以使凹口輪131的中心O1不與所述凹口部N重疊的同時加工凹口部N。即，在執行凹口加工期間，凹口輪131的中心O1可以位於晶片W之外。
作為一實施例，凹口輪131的直徑RA可以大於加工的凹口部N既定區域寬度A的2倍。參照圖10，凹口輪131的半徑(RA/2)可以與凹口部N的固有寬度DA相同。此時，凹口部N的固有寬度DA可以是從晶片W邊緣線至執行凹口加工的既定區域的距離(x-y平面上的距離)。
具體地，如圖11a所示，晶片加工系統10可以在具有第一直徑RA的凹口輪131一部分接觸晶片W的狀態下加工晶片W。此時，凹口輪131可以以圓筒形構成。被凹口輪131加工的晶片W的上面Wa和側面Wb可以如圖11b所示垂直形成。
不過，這種上面Wa和側面Wb可以對應於凹口輪131的形狀。例如， 當凹口輪131的邊緣部分的角度具有86°至94°範圍的值時，上面Wa與側面Wb的夾角可以確定為94°至86°範圍的值。
作為一實施例，晶片加工系統10在利用凹口加工裝置130加工晶片W時，可以控制凹口加工裝置130沿著相對於晶片一面垂直的豎直方向(圖9中的z方向)移動來加工凹口部N。此時，在凹口輪131的平面(x-y平面)上的坐標被固定的狀態下，朝向晶片W的凹口部N沿豎直方向(z方向)移動，從而可以加工凹口部N。
作為另一實施例，晶片加工系統10在利用凹口加工裝置130加工晶片W時，可以控制凹口加工裝置130沿著相對於晶片一面水平的水平方向(x-y方向)移動來加工凹口部N。此時，在凹口輪131的豎直方向(z方向)的坐標被固定的狀態下，朝向晶片W的凹口部N沿水平方向(x-y方向)移動，從而可以加工凹口部N。
作為又一實施例，晶片加工系統10也可以利用凹口加工裝置130，沿著相對於晶片一面垂直的豎直方向(z方向)先執行深度加工後，再沿著水平方向(x-y方向)執行寬度或幅度加工。
作為又一實施例，晶片加工系統10利用凹口加工裝置130控制使得沿水平方向(x-y方向)和豎直方向(z方向)同時移動，從而可以加工晶片W的凹口部N。
利用凹口加工裝置130完成對晶片W的凹口部N的加工後，如圖11c所示，凹口部N的既定區域的厚度會變化而產生陰影。
圖12是用於說明利用了根據另一實施例的凹口加工裝置的晶片加工方法的概念圖，圖10a至圖10c是用於說明根據圖9的晶片加工方法而加工的部分的圖。
參照圖12至圖13c，根據本發明另一實施例的凹口加工裝置130的 凹口輪131'可以包括第一加工部1311和第二加工部1312。由此，借助於根據另一實施例的凹口輪131'而加工的凹口部N的既定區域，可以包括具有第一厚度d1的第一區域n1和具有與所述第一厚度d1不同的第二厚度d2的第二區域n2。
借助於根據另一實施例的凹口輪131'而加工的凹口部N的既定區域，可以由從平面上觀察時具有第一寬度A1的第一區域n1和具有第二寬度A2的第二區域n2構成。
在圖12中，以凹口輪131'的直徑RA'小於圖10的凹口輪131的直徑RA的情況為例示出，在這種情況下，凹口輪131'的直徑RA也可以大於凹口部N既定區域的寬度A1+A2。因此，在加工凹口部N期間，凹口輪131'的中心O1'可以不與晶片W重疊而配置於晶片W外部。
當利用圖11a的凹口輪131加工凹口部N時，如圖11c所示，只表現為一個陰影。不同于此，當利用包括第一加工部1311和第二加工部1312的凹口輪131'進行加工時，如圖13c所示，由於厚度差異而表現為2個陰影，因而可以通過視覺照相機更明確地識別凹口部N。
作為一實施例，凹口部N的第二區域n2可以包括傾斜面We。換言之，凹口部N的第二區域n2不是以第二厚度d2固定地形成，而是可以以從第一區域n1的第一厚度d1逐漸變化為第二厚度d2的形狀構成。
具體地，如圖13a所示，第一加工部1311可以是與圖11a的凹口輪131相同的形狀，可以具有與第一主軸133的旋轉軸Ax1同軸配置的圓筒形狀。
第一加工部1311是配置於凹口輪131外廓的部分，可以包括第一加工面1311a和第二加工面1311b。第一加工面1311a和第二加工面1311b可以像圖11a的凹口輪一樣實質上垂直地形成。
第一加工面1311a可以與凹口部N的上面Wa接觸並隨著第一主軸133的旋轉而加工上面Wa。作為一實施例，第一加工面1311a為第一加工部1311 的底面，可以與凹口部N的上面Wa平行地配置。
第二加工面1311b可以與凹口部N的側面Wb接觸並隨著第一主軸133的旋轉而加工側面Wb。作為一實施例，第二加工面1311b為第一加工部1311的側面，可以與凹口部N的側面Wb平行地配置。
第二加工部1312可以配置於第一加工部1311的一側。作為一實施例，第二加工部1312可以位於第一加工部1311的半徑方向內側，並與第一主軸133的旋轉軸Ax1同軸配置。
第二加工部1312如圖所示，可以具有錐面1312a和平坦面1312b。錐面1312a可以配置得加工凹口部N的傾斜面We。
作為一實施例，第二加工部1312可以具有圓錐台(circular truncated cone)形狀，錐面1312a可以與第二加工部1312的側面相應。另外，錐面1312a可以配置得與第一加工部1311的第一加工面1311a構成第一角度θ。
因此，在借助於凹口加工裝置130而加工的晶片W的凹口部N可以形成有上面Wa、側面Wb和傾斜面We。更具體地，如圖13a和圖13b所示，可以借助於第一加工部1311而加工凹口部N的上面Wa和側面Wb，借助於第二加工部1312而加工凹口部N的傾斜面We。
另外，第一加工面1311a與錐面1312a構成的第一角度θ相同，凹口部N的上面Wa與傾斜面We可以配置得彼此構成第一角度θ。因此，可以在與上面Wa相比相對向下方傾斜的傾斜面We上形成陰影，在上面Wa與傾斜面We之間形成邊界線。
作為另一實施例，對準裝置120可以拍攝晶片W的元件面，並基於此確認形成有凸起的不良元件等。然後，晶片加工系統10可以利用凹口加工裝置130執行去除晶片W的不良元件的加工。
對準裝置120在凹口部N加工和/或邊緣部E加工完成後或實施加工 之前檢查晶片W的元件面。此時，在製造過程中，由於異物等而會在晶片W的元件面上形成有凸起。這種凸起會降低晶片W的品質，並在其他工序中與裝置碰撞而引起損傷等。
對準裝置120拍攝晶片W的元件面後，凹口加工裝置130不僅可以用於加工晶片W的凹口部N，而且可以用於去除晶片W的不良元件。例如，凹口加工裝置130可以利用凹口輪131來削除不良元件。
圖14a和圖14b是用於說明根據另一實施例的凹口輪231的圖。
參照圖14a和圖14b，根據另一實施例的凹口輪231具備加工部2311，所述加工部2311包括與晶片W接觸的第一加工面2311a，此時，加工部2311可以意指凹口輪231的端部。根據另一實施例的凹口輪與圖11a的凹口輪131相比，可以包括狹縫部233，所述狹縫部233形成得將加工部2311分割成兩個以上。
狹縫部233可以將作為凹口輪231端部的加工部2311分割成兩個以上。例如，如圖14a所示，狹縫部233可以包括：第一狹縫233a，所述第一狹縫233a沿第一方向分割加工部2311；第二狹縫233b，所述第二狹縫233b沿著不同於第一方向的第二方向分割加工部2311。
具體地，第一狹縫233a可以以從加工部2311的第一加工面2311a朝向凹口輪231內部凹陷的槽構成。第一狹縫233a可以沿著第一方向形成，並以貫通作為加工部2311側面的第二加工面2311b的形狀形成。
同樣地，第二狹縫233b可以以從加工部2311的第一加工面2311a朝向凹口輪231內部凹陷的槽構成。第二狹縫233b可以沿著與第一方向交叉的第二方向形成，並以貫通作為加工部2311側面的第二加工面2311b的形狀形成。
第一狹縫233a和第二狹縫233b可以在凹口輪231的中心O交叉，如圖所示，第一狹縫233a和第二狹縫233b可以配置成十字形態。第一狹縫233a可以沿第一方向分割加工部2311，第二狹縫232b可以沿第二方向分割加工部2311。但 是，這只是一實施例，本發明不限定狹縫部233的形態和個數。
狹縫部233可以發揮將在凹口加工工序中供應的研磨水順利供應給整個凹口輪231的功能。換言之，由於形成狹縫部233，可以在直接向凹口部N的上面供應研磨水的同時加工加工部2311的第一加工面2311a。另外，由於研磨水通過狹縫部233繼續循環，因而在研磨晶片W過程中產生的碎屑(chip)可以容易地排出。
作為一實施例，第一狹縫233a和第二狹縫233b可以是相對於第一加工面2311a沿豎直方向具有深度的槽。通過其分割的加工部2311具備呈角度的邊，這種邊可以在晶片W加工過程中執行加工刃的作用。具備狹縫部233的凹口輪231可以提高磨削力，進一步改善晶片W的加工品質。
圖15a和圖15b是用於說明根據又一實施例的凹口輪231'的圖。
參照圖15a和圖15b，根據又一實施例的凹口輪231'如圖13a的凹口輪131'所示，可以包括第一加工部2311和第二加工部2312，可以包括形成得將第一加工部2311和第二加工部2312分割為兩個以上的狹縫部233。
第一加工部2311可以具有第一直徑R1，第二加工部2312可以具有小於第一直徑R1的第二直徑R2，可以以從第一加工部2311的一端凸出到外側的方式配置於第一加工部2311的一端。
第一加工部2311是配置於凹口輪231外廓的部分，可以包括第一加工面2311a和第二加工面2311b。第一加工面2311a和第二加工面2311b如圖11a的凹口輪所示，可以實質上垂直地形成。
第二加工部2312可以配置於第一加工部2311的一側。作為一實施例，第二加工部2312可以位於第一加工部2311的半徑方向內側，並與第一主軸133的旋轉軸Ax1同軸配置。
第二加工部2312如圖所示，可以具有錐面2312a和平坦面2312b。 錐面2312a可以配置得加工凹口部N的傾斜面We。
作為一實施例，第二加工部2312可以具有圓錐台(circular truncated cone)形狀，錐面2312a可以與第二加工部2312的側面相應。另外，錐面2312a可以配置得與第一加工部2311的第一加工面2311a構成第一角度θ。
狹縫部233可以將作為凹口輪231端部的第一加工部2311和第二加工部2312分割為兩個以上。例如，如圖11a所示，狹縫部233可以包括：第一狹縫233a，所述第一狹縫233a沿第一方向分割第一加工部2311和第二加工部2312；第二狹縫233b，所述第二狹縫233b沿不同於第一方向的第二方向分割加工部2311。
具體地，第一狹縫233a可以以從加工部2311的第一加工面2311a朝向凹口輪231的內部凹陷的槽構成。第一狹縫233a可以沿第一方向形成，以貫通作為加工部2311側面的第二加工面2311b的形狀形成。
作為另一實施例，第一狹縫233a和第二狹縫233b可以配置得具有互不相同的深度。由此，可以在第一狹縫233a與第二狹縫233b之間形成有臺階。
作為另一實施例，第一狹縫233a和第二狹縫233b可以配置得具有斜度。例如，第一狹縫233a和第二狹縫233b可以形成得朝向凹口輪231的中心O具有與錐面2312a的斜度相同的第一角度θ。
圖16和圖17是用於說明根據本發明一實施例的邊緣加工裝置140的圖。
參照圖16和圖17，邊緣加工裝置140可以配置於晶片加工系統10一側，執行加工晶片W邊緣部分的功能。晶片W安放於支撐台117後，邊緣加工裝置140可以朝向支撐台117移動並加工晶片W的邊緣部E。
根據本發明一實施例的晶片加工系統10也可以在加工晶片W的凹口部N後立即執行背面研磨工序，但也可以根據需要，利用邊緣加工裝置140執行減小晶片W的邊緣部E厚度的修整工序。
邊緣加工裝置140可以具備磨邊輪和第二主軸。此時，磨邊輪沿著晶片W的邊緣部E進行加工，可以加工邊緣部E以使邊緣部E的既定區域具有預設的厚度。第二主軸在一端加裝磨邊輪，可以以能夠以旋轉軸為中心旋轉的方式加裝磨邊輪。
作為一實施例，邊緣加工裝置140可以包括兩個磨邊輪和兩個主軸。具體地，邊緣加工裝置140可以包括第一磨邊輪141以及與所述第一磨邊輪141連接的第2-1主軸143。另外，雖然未示出，邊緣加工裝置140可以包括與第2-1主軸143連接的第2-1支撐板(未示出)。
另外，邊緣加工裝置140可以具備以支撐台117為基準而與第一磨邊輪141相向地配置的第二磨邊輪142、與第二磨邊輪142連接的第2-2主軸144、與第2-2主軸144連接的第2-2支撐板145。
第一磨邊輪141和第二磨邊輪142可以在分別連接於第2-1支撐板(未示出)和第2-2支撐板145的狀態下，在隨著第2-1主軸143和第2-2主軸144的旋轉而旋轉的同時加工晶片W的邊緣部E。
例如，一對邊緣加工裝置140可以在以支撐台117為中心而向順進針方向或逆進針方向旋轉的同時加工晶片W的邊緣部E。
作為另一實施例，如圖17所示，邊緣加工裝置140可以在加工晶片W的邊緣部E期間，在位置被固定的狀態下，在支撐台117以中心軸Ax1中心而向順進針方向或逆時針方向旋轉的同時加工晶片W的邊緣部E。
圖18至圖20b是用於說明根據本發明一實施例的邊緣加工方法的圖。
參照圖18和圖20b，晶片加工系統10可以加工凹口部N以使晶片W的凹口部N的既定區域具有預設的第一厚度，加工邊緣部E以使邊緣部E的既定區域具有預設的第二厚度。
此時，借助於邊緣工序而加工的邊緣部E的既定區域RH可以小於凹口部N。具體地，邊緣部E的既定區域RH可以小於凹口部N的固有寬度DA，所述凹口部N的固有寬度DA是從晶片W的邊緣線至進行凹口部N加工的既定區域A的最大距離。換言之，第一磨邊輪141和第二磨邊輪142與晶片W接觸的加工寬度可以小於凹口輪131的直徑。
此時，借助於凹口加工裝置130而加工成具有預設的第一厚度時的凹口部N加工深度d4，可以大於或等於借助於邊緣加工裝置140而加工成具有預設的第二厚度的邊緣部E的加工深度d3。加工深度d3、d4可以是借助於凹口輪131或磨邊輪141而從晶片W的上面Wt沿豎直方向加工的深度。
將邊緣部E的加工深度d3設置成小於或等於凹口部N的加工深度d4，從而可以最大限度減小因邊緣加工而發生凹口部N裂隙。例如，當晶片加工系統10加工凹口部N以減小180μm左右厚度時，邊緣部E可以加工得減小150μm左右的厚度。不過，這只是一實施例，凹口部N和邊緣部E均可加工得減小150μm的厚度，也可加工為不同於此的加工厚度，這是顯而易見的。
參照圖20a和圖20b，作為一實施例，邊緣加工裝置140開始邊緣加工的第二加工地點sp2可以不同於凹口加工裝置130開始凹口加工的第一加工地點sp1。其中，第一加工地點sp1和第二加工地點sp2可以是晶片W上的加工位置。
如圖16所示，當邊緣加工裝置140具備2個磨邊輪141、142時，第一磨邊輪141的第一加工地點sp2-1和第二加工地點sp2-2可以位於以晶片W的中心WO為基準相對於凹口部N垂直方向的邊緣部E。或者，如圖17所示，當邊緣加工裝置140具備1個磨邊輪141時，磨邊輪141的第二加工地點sp2-3可以位於以晶片W的中心WO為基準與凹口部N相向的邊緣部E。但是，本發明不是必須限定於此，顯而易見，開始凹口加工的第一加工地點和開始邊緣加工的第二加工地點可以一致。
圖21是用於說明根據本發明一實施例的自動工具更換裝置160的圖，圖22是用於說明自動工具更換裝置160的另一實施形態的圖。
參照圖21，自動工具更換裝置160可以配置於晶片加工系統10的一側，而且當凹口加工裝置130不執行加工工序時可以與凹口加工裝置130鄰接配置。
自動工具更換裝置160執行的功能是當凹口加工裝置130的凹口輪131有異常或老化時自動更換凹口輪131。作為一實施例，自動工具更換裝置160受控制部150控制，當凹口加工裝置130的凹口輪131的加工次數超過預設的基準時，可以更換凹口輪131。
作為另一實施例，自動工具更換裝置160與確定凹口輪131狀態的檢查裝置170(參照圖2)連接，可以在加工前或加工後由檢查裝置170確認凹口輪131的狀態，根據凹口輪131的狀態來自動更換凹口輪131。
*196或者，自動工具更換裝置160可以設置為當超過預設的加工次數時更換凹口輪131，也可以通過檢查裝置170週期性進行檢查，即使在預設的加工次數之前發生問題時也可以立即更換凹口輪131。
更具體地，如果參照圖22進行說明，根據本發明一實施例的自動工具更換裝置160可以包括保管盒單元161、容納感測部163、驅動部165和檢查傳感器單元167。
*198保管盒單元161可以保管多個新凹口輪N131，可以包括用於分別容納新凹口輪N131的多個容納部1611。保管盒單元161既可以如圖19所示將配置成一列的多個容納部1611配備成2列以上，也可以如圖18所示具備沿著旋轉的盤配置成一列的多個容納部1611。
保管盒單元161可以固定設置於自動工具更換裝置160的一側，由在容納部1611中填滿新凹口輪N131的結構構成。但本發明不限於此，保管盒單 元161可以以卡盒(cartridge)形態形成，以使其本身可以相對於自動工具更換裝置160進行更換。
容納感測部163可以感測保管盒單元161的多個容納部1611中是否分別容納有新凹口輪N131。自動工具更換裝置160可以利用容納感測部163掌握多個容納部1611中沒有新凹口輪N131的容納部1611的位置或個數。
驅動部165可以執行與保管盒單元161連接並變更保管盒單元161的位置或移動多個容納部1611的位置的功能。驅動部165可以根據保管盒單元161的結構而包括用於使保管盒單元161或多個容納部1611的位置進行直線運動或旋轉運動的構成。
作為一實施例，如圖21所示，當保管盒單元161以盤形態構成時，驅動部165可以包括使保管盒單元161旋轉的構成。例如，自動工具更換裝置160可以利用驅動部165而使保管盒單元161旋轉，以便對應於凹口加工裝置130的進入位置。換言之，自動工具更換裝置160可以利用驅動部165而使容納有新凹口輪N131的輪保管盒旋轉，使要更換的新凹口輪N131位於與凹口加工裝置130一個方向(x方向)的同一直線上。
檢查傳感器單元167可以測量在主軸133一端加裝的新凹口輪N131的位置信息。具體地，檢查傳感器單元167可以執行獲得從主軸133一端至新凹口輪N131末端的長度信息的功能。由此，自動工具更換裝置160可以校正在加裝新凹口輪N131過程中可能發生的位置誤差，根據預設的加工計劃立即執行凹口工序。
作為一實施例，檢查傳感器單元167可以由觸控傳感器構成。在保管盒單元161加裝新凹口輪N131後，凹口加工裝置130在自動工具更換裝置160一側配置的檢查傳感器單元167上進行上下移動，感測新凹口輪N131末端的接觸，從而可以獲得新凹口輪N131的位置信息。
作為另一實施例，檢查傳感器單元167既可以是利用激光的測距傳感器，也可以利用視覺照相機獲得位置信息，這是顯而易見的。
圖23和圖24是用於說明根據本發明一實施例的自動工具更換方法的圖。
參照圖23和圖24的(a)，在自動工具更換方法中，首先確認在主軸133的一端是否加裝原有凹口輪O131、S100。此時，自動工具更換裝置160還可以包括加裝傳感器162，所述加裝傳感器162可以感測在主軸133的一端是否加裝原有凹口輪O131。此時，加裝傳感器162可以由視覺照相機構成，可以拍攝主軸133的一端並確認是否加裝原有凹口輪O131。
作為另一實施例，凹口加工裝置130可以包括凹口輪感測部139，所述凹口輪感測部139確認在主軸133一端是否加裝凹口輪131。例如，加裝感測部139可以由觸控傳感器或壓力傳感器構成，確認在主軸133一端是否加裝原有凹口輪O131。作為又一實施例，凹口加工裝置130的凹口輪感測部139也可以由RFID閱讀器構成。換言之，在凹口輪131可以附著有輸入了固有信息的RFID標簽，凹口輪感測部139利用RFID閱讀器獲得其標簽信息，從而可以感測是否加裝凹口輪131、加裝的凹口輪131是新凹口輪還是原來使用過的凹口輪等。
然後參照圖23和圖24的(b)，在自動工具更換方法中，當在主軸133一端已加裝原有凹口輪O131時，可以使主軸133移動到預設的區域並去除原有凹口輪O131、S200。容納所去除的原有凹口輪O131的凹口輪回收箱R可以位於預設的區域。
然後，自動工具更換方法可以確認在主軸133一端是否去除原有凹口輪O131、S300。S300步驟可以利用在之前S100步驟中用於確認是否加裝原有凹口輪O131的加裝傳感器162或利用凹口加工裝置130中包括的凹口輪感測部129來確認是否去除原有凹口輪O131。
然後，參照圖23和圖24的(c)，自動工具更換方法可以使主軸133向保管多個新凹口輪N131的保管盒單元161移動，將多個新凹口輪N131中任一個加裝於主軸133的一端S400。
如前所述，保管盒單元161可以包括分別容納多個新凹口輪N131的多個容納部1611。其中，將多個新凹口輪N131中任一個加裝於主軸133一端的步驟，可以使主軸133移動到保管盒單元161的多個容納部1611中預先確定的任一容納部1611並加裝。
保管盒單元161可以包括感測多個容納部1611中是否分別容納有新凹口輪N131的容納感測部163，自動工具更換方法可以利用由這種容納感測部163感測的結果，確定主軸133將移動到的一個容納部1611。
換言之，保管盒單元161可以借助於容納感測部163而掌握裝有新凹口輪N131的容納部1611的位置，在裝有新凹口輪N131的容納部1611中提取主軸133可最短移動的最佳容納部1611。自動工具更換方法可以使主軸133移動到所提取的最佳容納部1611並加裝新凹口輪N131。
作為另一實施例，自動工具更換方法如圖21所示，當保管盒單元161以輪形態形成時，可以利用驅動部165使保管盒單元161旋轉，以使所提取的最佳容納部1611鄰接凹口加工裝置130的移動方向(x方向)。然後，凹口加工裝置130可以移動到要更換的新凹口輪N131上部並加裝。
然後，自動工具更換方法可以利用檢查傳感器單元167(參照圖22)確認所更換的凹口輪N131是否正常加裝。自動工具更換方法可以利用檢查傳感器單元167測量從主軸133一端E1至新凹口輪N131末端的第一長度，可以利用已知的從主軸133一端至原有凹口輪O131末端的第二長度和第一長度來校正主軸133的位置。
檢查傳感器單元167可以為觸控傳感器，如果凹口加工裝置130向 下方移動並接觸凹口輪N131末端，則可以感測到這種情況並測量新凹口輪N131的加裝高度。控制部150可以控制使得利用這種位置信息，以感測的新凹口輪N131的加裝高度為基準，補償與原有凹口輪O131的高度差後加工凹口部N。由此，凹口加工裝置130在自動更換凹口輪後，無需另外的調教(teaching)便可以立即執行加工，因而可以提高工序效率。
然後，參照圖23，凹口加工裝置130可以使加裝了新凹口輪N131的主軸133移動到晶片的凹口部N，並加工凹口部N以使凹口部N的既定區域具有預設的厚度。
如上所述的自動工具更換方法可以判斷在主軸133一端是否更換原有凹口輪O131並執行。換言之，自動工具更換方法可以基於預設的加工次數來判斷原有凹口輪O131是否更換，或利用後述的檢查裝置170而週期性地確認原有凹口輪O131有無異常後判斷是否更換。
圖25是用於說明根據本發明一實施例的檢查裝置170的圖。
參照圖25，檢查裝置170執行在凹口加工裝置130或邊緣加工裝置140加工之前或之後確認凹口輪131或磨邊輪141的狀態的功能。下面為了便於說明，如圖所示，以檢查裝置170確認邊緣加工裝置140狀態的情形為中心進行說明。
檢查裝置170可以包括朝向磨邊輪141照射光的光源部171、與所述光源部171相向地配置並拍攝磨邊輪141狀態的拍攝部173。
光源部171可以向邊緣加工裝置140的磨邊輪141釋放光，拍攝部173可以拍攝磨邊輪141反射的光。拍攝部173可以與光源部171相向地配置，拍攝照射于磨邊輪141的光，與磨邊輪141對應的部分被磨邊輪141遮擋而可以拍攝得較暗，其餘部分可以拍攝得較亮。
由此，通過拍攝部173拍攝的影像可以根據明暗而檢測磨邊輪141 邊緣，並可以通過影像確認磨邊輪141的狀態。晶片加工系統10可以根據磨邊輪141的狀態來確定磨邊輪141可否更換。當磨邊輪141磨損或有異常時，晶片加工系統10可以自動更換磨邊輪141或向操作者發出提醒。
如前所述，根據本發明一實施例的晶片加工方法可以在背面研磨工序之前加工晶片W的凹口部N，防止在背面研磨工序中發生的晶片W損傷。
另外，根據本發明一實施例的晶片加工方法在凹口部加工中使凹口輪131中心配置於晶片W的外部，從而可以執行穩定、精密的凹口部加工。
另外，根據本發明一實施例的晶片加工方法在晶片W的凹口部N形成傾斜面，並在後續工序中將其用作對準標記，從而可以防止識別錯誤。
如上所述，本發明參考附圖中圖示的一個實施例進行了說明，但這只是示例性的，只要是相應技術領域的技術人員便會理解，可以由此進行多樣的變形和實施例的變形。因此，本發明真正的技術保護範圍應由附帶的申請專利範圍的技術思想確定。
10:晶片加工系統
110:移送裝置
111:移送機器人
113:預對準器
115:揀選器
117:支撐台
120:對準裝置
130:凹口加工裝置
140:邊緣加工裝置
160:自動工具更換裝置
180:清洗裝置
181:第二清洗裝置
183:第一清洗裝置

Claims (11)

  1. 一種晶片加工方法，包括：準備在一側形成有凹口部的晶片的步驟；對準所述晶片的步驟；以及利用以平行於所述晶片之厚度方向的旋轉軸為中心旋轉的凹口輪來加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度的步驟，其中，所述凹口輪所加工的所述凹口部的所述既定區域包括了從平面上觀察時具有第一寬度的第一區域和具有第二寬度的第二區域，所述第一區域具有第一厚度，所述第二區域具有不同於所述第一厚度之第二厚度，且所述第二區域的所述第二厚度是恆定的，或所述第二區域具備了具有傾斜面的至少一部分，使得所述第二厚度是變化的。
  2. 根據請求項1所述的晶片加工方法，其中，還包括：分析所述凹口部的影像信息並提取所述凹口部的邊緣信息的步驟；以及利用所述提取的邊緣信息和預先計劃的凹口加工信息來設置所述凹口輪的加工路徑的步驟；其中，所述加工凹口部的步驟控制使所述凹口輪沿著所述設置的加工路徑移動，並加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度。
  3. 根據請求項1所述的晶片加工方法，其中，在加工所述凹口部的步驟之前，還包括：確認在主軸的一端是否加裝有原有凹口輪的步驟；當加裝有所述原有凹口輪時，使所述主軸移動到預設的區域並去除所述原有凹口輪的步驟；確認在所述主軸的一端是否去除所述原有凹口輪的步驟；以及使所述主軸移動到保管多個新凹口輪的保管盒單元，並將所述多個新凹口 輪中任一個加裝於所述主軸的一端的步驟；其中，加工所述凹口部的步驟是將加裝了所述新凹口輪的所述主軸移動到晶片的凹口部，並加工所述凹口部以使所述凹口部的既定區域具有預設的厚度。
  4. 根據請求項1所述的晶片加工方法，其中，在加工所述凹口部的步驟之前，包括：判斷在主軸的一端是否更換原有凹口輪的步驟；如果確定為更換所述原有凹口輪，則從所述主軸去除所述原有凹口輪並加裝新凹口輪的步驟；利用檢查傳感器單元，測量從所述主軸一端至所述新凹口輪末端的第一長度的步驟；以及利用所述第一長度來校正所述原有凹口輪的加工位置信息的步驟；其中，所述加工凹口部的步驟根據所述校正的加工位置信息來控制所述新凹口輪，並加工所述凹口部以使晶片的凹口部的既定區域具有預設的厚度。
  5. 根據請求項1所述的晶片加工方法，其中，還包括：通過晶片清洗噴嘴而供應清洗水來清洗所述晶片的步驟；其中，所述晶片清洗噴嘴包括：第一噴嘴尖端，所述第一噴嘴尖端具備氣體流入部和氣體排出部；以及第二噴嘴尖端，所述第二噴嘴尖端具備清洗水流入部和清洗水排出部；其中，所述氣體排出部與所述清洗水排出部連通。
  6. 一種晶片加工系統，包括：支撐台，所述支撐台供在一側形成有凹口部的晶片安放；對準裝置，所述對準裝置利用拍攝所述支撐臺上安放的所述晶片的凹口部的視覺照相機來獲得所述凹口部的影像信息，且分析所述獲得的凹口部的影像信息來對準所述晶片；以及 凹口加工裝置，所述凹口加工裝置具備主軸，所述主軸以平行於所述晶片之厚度方向的旋轉軸為中心旋轉，和凹口輪，所述凹口輪配置於所述主軸的一端處以加工所述凹口部，使得所述凹口部的既定區域具有預設的厚度，其中，所述凹口輪所加工的所述凹口部的所述既定區域包括了從平面上觀察時具有第一寬度的第一區域和具有第二寬度的第二區域，所述第一區域具有第一厚度，所述第二區域具有不同於所述第一厚度之第二厚度，且所述第二區域的所述第二厚度是恆定的，或所述第二區域具備了具有傾斜面的至少一部分，使得所述第二厚度是變化的。
  7. 根據請求項6所述的晶片加工系統，其中，還包括：控制部，所述控制部分析所述凹口部的影像信息並提取所述凹口部的邊緣信息，利用所述提取的邊緣信息和預先計劃的凹口加工信息來設置所述凹口輪的加工路徑，控制使所述凹口輪沿著所述設置的加工路徑移動。
  8. 根據請求項6所述的晶片加工系統，其中，還包括：邊緣加工裝置，所述邊緣加工裝置包括磨邊輪和第二主軸，所述磨邊輪沿著所述晶片的邊緣部進行加工，並且加工所述邊緣部以使所述邊緣部的既定區域具有預設的第二厚度，所述第二主軸在一端加裝所述磨邊輪，而且以能以第二旋轉軸為中心旋轉的方式加裝所述磨邊輪。
  9. 一種晶片加工裝置，包括：凹口輪，所述凹口輪加工晶片的凹口部，使得所述凹口部的既定區域具有預設的厚度；以及主軸，所述主軸用來將所述凹口輪加裝於所述主軸的一端，使得所述凹口輪以旋轉軸為中心旋轉，其中，所述凹口輪包括 第一加工部，所述第一加工部具有所述旋轉軸穿過其中的端面，且具有第一直徑，第二加工部，所述第二加工部具有小於所述第一直徑的第二直徑，並以從所述第一加工部的一端依所述旋轉軸向外側凸出的方式配置於所述第一加工部的一端，所述第二加工部具備相對於所述第一加工部的一端面傾斜的錐面。
  10. 根據請求項9所述的晶片加工裝置，其中，所述凹口輪的直徑大於加工的所述凹口部的既定區域的寬度。
  11. 根據請求項9所述的晶片加工裝置，其中，所述凹口輪包括狹縫部，所述狹縫部以將所述凹口輪的加工部分割成兩個以上的方式形成，其中，所述凹口輪具有與所述晶片接觸的加工面。
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