CN1971853A - 半导体晶片的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可容易地安装紫外线照射单元的半导体晶片的加工装置。本发明的半导体晶片的加工装置具有盒载置台(35)、加工机构(7)、输送机构；该盒载置台(35)对盒(10)进行载置，该盒(10)用于收容通过保护带(11)支承于支承架(12)上的半导体晶片(W)；该加工机构(7)对输送到加工区域的半导体晶片(W)进行加工；该输送机构在盒(10)与加工区域(7)之间输送半导体晶片(W)。在这里，具有这样的特征：在盒载置台(35)的内部可选择并且可自由装拆地配置晶片送出送入机构(40)和紫外线照射单元(45)；该晶片送出送入机构(40)载置半导体晶片(W)，将载置了的半导体晶片(W)送出送入到输送机构侧；该紫外线照射单元(45)载置从输送机构侧送入的半导体晶片(W)，将紫外线照射到粘贴了半导体晶片(W)的保护带(11)上。

Description

半导体晶片的加工装置

技术领域

本发明涉及一种半导体晶片的加工装置，更为详细地说，涉及具有紫外线照射单元的半导体晶片的加工装置。

背景技术

例如，在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面以格子状排列多个区域，在该多个排列成格子状的区域形成IC、LSI等电路，由切削装置沿预定的线(ストリ一ト)(切断线)将形成该电路的各区域切断，从而制造这里的半导体芯片。这样，在由切削装置切割半导体晶片时，通过粘接带预先将半导体晶片支承于支承架上，以防止已被分割的半导体芯片变得零乱。支承架形成为具有收容半导体晶片的开口部和粘贴粘接带的带粘贴部的环形，将半导体晶片粘贴到位于开口部的粘接带上进行支承。这样，通过粘接带支承于支承架的半导体晶片，被分割成芯片状，并且，在由支承架通过粘接带支承的状态下输送到作为下一工序的粘片工序，由粘片机从粘接带一个一个拾取，安装到导线架、封壳(パツケ一ジ)的预定位置。

为了使得由粘片机进行的半导体芯片的拾取作业容易，作为粘接带，一般使用通过照射紫外线使粘接力下降的UV带。在将半导体芯片分割成多个芯片后，在粘接带上照射紫外线，从半导体晶片剥离粘接带。为此，在使用UV带作为粘接带的场合，在由切削装置进行的粘片工序后，需要紫外线照射工序，不能开始以下的半导体晶片的切割工序，所以，存在生产性下降的问题。

为了解决这样的问题，本申请人提出在盒台(カセツトテ一ブル)的下侧配置有紫外线照射单元的切削装置(日本特开2003-203887号公报)。在该切削装置中，在将已切割的半导体晶片输送到紫外线照射单元、将紫外线照射到粘接了半导体晶片的UV带上期间，可开始下一个半导体晶片的切割工序。

然而，为了进行半导体晶片的抽样检查，或切割加工别的种类的半导体晶片，有时在盒台的下侧配置检查盒(例如日本特开2005-45134号公报)。为此，在使用紫外线照射单元的场合，例如可考虑在检查盒的下侧配置紫外线照射单元，但存在装置结构变得复杂的问题。或者，也可拆下检查盒、重新安装紫外线照射单元，但存在装置的结构变更需要时间的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种可容易地安装紫外线照射单元、新型而且经过改良了的半导体晶片的加工装置。

为了解决上述问题，按照本发明的某一观点，提供一种半导体晶片的加工装置，该半导体晶片的加工装置具有盒载置台、加工机构、输送机构；该盒载置台对盒进行载置，该盒用于收容通过保护带支承于支承架上的半导体晶片；该加工机构对输送到加工区域的半导体晶片进行加工；该输送机构在盒与加工区域之间输送半导体晶片。在这里，具有这样的特征：在盒载置台的内部可选择并且可自由拆装地配置晶片送出送入机构和紫外线照射单元；该晶片送出送入机构载置有半导体晶片，将载置的半导体晶片送出送入到输送机构侧；该紫外线照射单元载置从输送机构侧送入的半导体晶片，将紫外线照射到粘贴了半导体晶片的保护带上。

本发明的紫外线照射单元由于可拆装地形成于盒载置台的内部空间中，所以可与工序对应地在盒载置台的内部空间中交换晶片送出送入机构或紫外线照射单元。这样，不需要与内部具有晶片送出送入机构的盒载置台分开地配置紫外线照射单元，或更换盒载置台自身，所以，可消除装置复杂、改变装置的结构需要时间的问题。

紫外线照射单元的照射光源例如可使用发光二极管。这样，可减小紫外线照射单元的尺寸，可没有问题地插入到盒载置台的内部空间中。另外，紫外线照射单元也可从插入到紫外线照射单元内的半导体晶片的保护带对保护带照射紫外线。

如以上说明那样，按照本发明，可提供能够容易地安装紫外线照射单元的半导体晶片的加工装置。

附图说明

图1为示出本发明的第1实施方式的切削装置的概略透视图。

图2为示出该实施方式的盒驱动机构的说明图。

图3为示出该实施方式的晶片送出送入机构的透视图。

图4为示出安装了图3的晶片送出送入机构的盒驱动机构的说明图。

图5(a)为相对Y轴方向垂直地切断该实施方式的紫外线照射单元时的截面图，(b)为相对X轴方向垂直地切断该实施方式的紫外线照射单元时的截面图。

图6为示出安装了图5的紫外线照射单元的盒驱动机构的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。在本说明书和附图中，对于实质上具有同一功能结构的结构要素，通过采用相同的符号，省略重复说明。

(第1实施方式)

首先，根据图1和图2，说明本发明的第1实施方式的作为半导体晶片的加工装置的切削装置。在这里，图1为示出本实施方式的切削装置1的透视图。另外，图2为示出该实施方式的盒驱动机构3的结构的说明图。

本实施方式的切削装置1具有基座2、盒驱动机构3、第1输送机构5、夹持机构6、切削机构7、清洗机构8及第2输送机构9。

盒驱动机构3为用于载置盒10的机构，该盒10收容作为被加工物的例如半导体晶片。盒10如图2所示那样，具有用于被加工物的进出的开口部101。在盒10的内部，沿上下方向(Z轴方向)设置用于载置被加工物的多个格子架102。本实施方式的被加工物例如为半导体晶片W，该半导体晶片W通过具有粘接性的保护带11支承于支承架12上(参照图4)。本实施方式的盒驱动机构3例如具有升降机构33和盒载置台35，配置于基座2的侧面。

升降机构33为用于沿导轨31使盒载置台35朝上下方向(Z轴方向)移动的机构。如图2所示那样，升降机构33例如包括阳螺杆331和脉冲电动机332；该阳螺纹杆331在一对导轨31间沿上下方向(Z轴方向)配置，可回转地受到支承；该脉冲电动机332使阳螺纹杆331回转，可正转和反转。另外，具有用于支承盒载置台35的支承座34，该支承座34在基端部形成与阳螺纹杆331螺旋接合的螺纹孔。因此，通过使脉冲电动机332回转，从而可朝上下方向(Z轴方向)使基端部与阳螺纹杆331螺旋接合的支承座34移动。

盒载置台35为将盒10载置于其上面35a的台，由支承座34支承。因此，通过支承座34升降，从而使载置于支承座34上的盒载置台35也升降。在盒载置台35的与Y轴方向相对的一对侧面上形成开口部371、372，在朝加工区域相反侧开口的开口部372上设有盖36。在盒载置台35的内部设置用于配置后述的晶片送出送入机构40或紫外线照射单元45的空间37。

第1输送机构5为将收容在盒10内的半导体晶片送出或将半导体晶片送入到盒10内的单元，该盒10载置于盒载置台35的上面35a。另外，第1输送机构5也为用于相对后述的晶片送出送入机构40或紫外线照射单元45送入送出半导体晶片的机构。第1输送机构5例如包括保持半导体晶片的手部51、支承手部51的手部支承构件52以及使支承于手部支承构件52上的手部51朝Y轴向移动的手部移动机构53。

手部51为在将收容于盒10内的半导体晶片装入和取出时保持半导体晶片的保持部，例如，由薄板材料形成为叉形。在手部51的表面形成吸引保持孔511，吸收保持孔511通过吸引通道(图中未示出)连通到吸引控制单元(图中未示出)。这样，可吸引保持半导体晶片。手部51由手部支承构件52支承，手部支承构件52的一端部螺旋接合于手部移动机构53的阳螺纹杆531。

手部移动机构53为使由手部支承构件52支承的手部51移动的机构，例如包括阳螺纹杆531和脉冲电动机532，该阳螺纹杆531在Y轴方向延伸设置，可回转地受到支承；该脉冲电动机532使阳螺纹杆531回转，可正转和反转。通过进行脉冲电动机532的回转驱动，从而可朝Y轴方向使支承于手部支承构件52上的手部51移动。

夹持机构6例如具有在基座2上沿X轴方向平行配置的2根导轨61、在导轨61上可沿X轴方向移动地配置的夹持台62、及用于使夹持台62沿2根导轨61朝X轴方向移动的夹持台移动机构63。

夹持台62例如为载置由第1输送机构5送出的半导体晶片、对载置的半导体晶片进行保持的台，例如通过吸引保持机构(图中未示出)吸引保持半导体晶片。夹持台移动机构63例如包括平行地配置于2根导轨61之间的阳螺纹杆631、安装于夹持台62上并与阳螺纹杆631螺旋接合的阴螺纹块(图中未示出)、及用于回转驱动阳螺纹杆631的脉冲电动机等的驱动源(图中未示出)。通过利用脉冲电动机使阳螺纹杆631回转，从而可使夹持台62朝X轴方向移动。

切削机构7为对半导体晶片进行切削加工的机构，例如具有支承座71、支承座71可沿Z轴方向滑动的第1基部73a和第2基部73b、及可沿Y轴方向滑动的第1托架74a和第2托架74b。

支承座71以跨过进行被加工物的加工的切削区域的方式配置于基座2上。在支承座71的侧面设有沿Y轴方向平行配置的2根导轨711、以及在2根导轨711之间平行配置的2根阳螺纹杆721a、721b。在可沿导轨711在Y轴方向滑动地配置的第1基部73a和第2基部73b上，安装分别与阳螺纹杆721a和721b螺旋接合的驱动阴螺纹块(图中未示出)。通过由例如脉冲电动机722a、722b使驱动阴螺纹块回转，从而可使第1基部73a和第2基部73b沿导轨711、711朝Y轴方向移动。

在第1基部73a和第2基部73b上分别沿进刀方向(Z轴方向)设有一对导轨731a和731b，沿导轨731a和731b可朝Z轴方向滑动地分别配置第1托架74a和第2托架74b。在第1基部73a和第2基部73b上，分别配置利用脉冲电动机75a、75b等的驱动源而回转的阳螺纹杆(图中未示出)，通过利用脉冲电动机75a、75b使阳螺纹杆回转，从而沿导轨731a和731b、使第1托架74a和第2托架74b朝相对夹持台63的被加工物保持面垂直的Z轴方向移动。

在第1托架74a和第2托架74b上，作为切削被加工物的机构安装第1切削机构76a和第2切削机构76b。各切削机构76a、76b例如具有固定于托架的主轴箱、分别可回转地支承于主轴箱的主轴、及安装于主轴的切削刀片，使轴心分别朝向Y轴方向地配置于一直线上。

清洗机构8为清洗由切削机构7切削的半导体晶片的机构。清洗机构8配置在连接盒载置台35和夹持台62的被加工物载置区域的延长线上，例如由具有旋转台81的公知的旋转清洗·干燥机构构成。

第2输送机构9为将由第1输送机构5送出的半导体晶片输送到夹持台62或将保持于夹持台62的加工后的半导体晶片输送到清洗机构8的机构。第2输送机构9，例如包括吸引半导体晶片的上面进行保持的伯努利(ベルヌ一イ)垫91、支承伯努利垫91的垫支承构件92、及使支承于垫支承构件92的伯努利垫91朝Y轴方向移动的垫移动机构93。

伯努利垫91连接于空气供给机构(图中未示出)，通过沿圆锥形的垫的内面使空气流出而产生负压，利用该负压吸引作为被加工物的半导体晶片进行保持。垫支承构件92例如通过气缸可朝上下方向移动地支承伯努利垫91。垫移动机构93包括阳螺纹杆931和脉冲电动机932，该阳螺纹杆931在支承座71上沿Y轴方向延伸设置，可回转地受到支承，该脉冲电动机932使阳螺纹杆931回转，可进行正转和反转，通过使脉冲电动机932回转驱动，从而可使由垫支承构件92支承的伯努利垫91朝Y轴方向移动。

以上说明了本实施方式的切削装置1的结构。下面，根据图1说明上述切削装置1的切削加工处理动作。

首先，在开始切削加工之前，将收容了加工前的半导体晶片的盒10载置于盒载置台35上。此时，将盒10的开口部101(参照图2)朝被加工物载置区域侧载置，该被加工物载置区域为在第1输送机构5与夹持台62之间移动被加工物的区域。

然后，使盒驱动机构3的升降机构33动作，以使第1输送机构5进入到收容了作为加工对象的半导体晶片的位置的方式、对齐载置于盒载置台35上的盒10的位置。在盒10的位置对齐后，使第1输送机构5动作，使手部51进入到盒10内部、保持作为加工对象的半导体晶片。然后，使第1输送机构5动作，将手部51保持的半导体晶片输送到被加工物载置区域。

当将半导体晶片输送到被加工物载置区域时，解除由手部51对半导体晶片的吸引保持。然后，通过定位于输送到被加工物载置区域的半导体晶片上方的第2输送机构9的伯努利垫91、对半导体晶片进行吸引保持。此后，使第1输送机构5退避到配置有清洗机构8的位置，然后，使第2输送机构9的气缸动作，使对半导体晶片进行吸引保持的伯努利垫91下降，将半导体晶片载置于夹持台62上。然后，解除伯努利垫91对半导体晶片的吸引保持，由设于夹持机构6的吸引保持机构对夹持台62上的半导体晶片进行吸引保持。

此后，使夹持台62朝X轴负方向移动，将半导体晶片移动到设置有第1切削机构76a和第2切削机构76b的加工区域。移动到加工区域的半导体晶片，由第1切削机构76a和第2切削机构76b进行切削加工，分割成芯片状。当切削加工结束时，使夹持台62朝X轴正方向移动，再次将半导体晶片输送到被加工物载置区域。

当夹持台62移动到被加工物载置区域时，吸引保持机构解除半导体晶片的吸引保持。然后，第2输送机构9通过伯努利垫91对半导体晶片进行吸引保持，输送到清洗机构8的旋转台81上。在此期间，第1输送机构5的手部51移动到被加工物载置区域。输送到旋转台81上的加工后的半导体晶片被清洗和干燥。

清洗和干燥了的半导体晶片由第2输送机构9的伯努利垫91吸引保持，移动到定位于被加工物载置区域的第1输送机构5的手部51的上侧。然后，使伯努利垫91下降，将半导体晶片载置于手部51上，解除伯努利垫91对半导体晶片的吸引保持，同时，手部51对载置于其上面的半导体晶片进行吸引保持。此后，通过第1输送机构5将保持于手部51上的加工后的半导体晶片收容于盒10的预定位置。

以上说明了本实施方式的切削装置1的切削加工处理动作。在这里，本实施方式的切削装置1，为了检查是否相对加工后的半导体晶片适当地形成有切削槽，在盒载置台35上具有晶片送出送入机构40。下面，根据图3和图4说明本实施方式的晶片送出送入机构40。在这里，图3为示出本实施方式的晶片送出送入机构40的透视图。另外，图4为示出安装了图3的晶片送出送入机构40的盒驱动机构3的说明图。

晶片送出送入机构40如图3所示那样，包括一对导向构件41和保持板42；该一对导向构件41在盒载置台35内部的空间37中朝Y轴方向延伸地安装；该保持板42载置半导体晶片，用于取出。保持板42例如具有晶片载置部421和切口部422；该晶片载置部421对应于被加工物的形状减少保持板42的一部分的厚度地形成；该切口部422为了避免输送半导体晶片的手部51与保持板42的干涉，形成于晶片载置部421上。另外，也可在保持板42上形成把持部423，使得使用者容易送出装入保持板42。

该保持板42如图4所示那样，在使把持部423朝向盖36侧的状态下，沿导向构件41插入到盒驱动机构3的盒载置台35的内部空间37中。例如，为了从晶片送出送入机构40取出加工后的半导体晶片W，首先，对升降机构33进行驱动、调整盒载置台35的位置，使得对支承于支承架12的半导体晶片W进行保持的手部51位于盒载置台35内部的晶片载置部421的上方。当调整盒载置台35的位置时，使手部51进入到盒载置台35内部。当手部51移动到晶片载置部421的上方时，由升降机构33使盒载置台35上升，将支承于支承架12上的半导体晶片W载置于晶片载置部421上。另外，使手部51从保持板42的切口部422通过，使半导体晶片W与手部51分离，然后，驱动手部移动机构53、使手部51朝Y轴负方向退避。

当支承于支承架12上的半导体晶片W载置于保持板42上时，使用者把持着把持部423朝盖36侧拉出保持板42。这样，可取出加工后的半导体晶片W、对加工状态进行检查。晶片送出送入机构40除了取出加工后的半导体晶片W以外，例如也可在切割别的种类的半导体晶片、进行加工时使用。在这种场合，使用者将加工前的半导体晶片载置于保持板42上、插入到盒载置台35内部，由手部51输送到加工区域地设置即可。

在这里，本实施方式的半导体晶片W，如上述那样通过具有粘接性的保护带11支承于支承架12上。作为保护带11，一般使用例如UV带，该UV带当照射紫外线时，粘接性下降。因此，为了在以后的粘片工序中可容易地从保护带11拾取分割成芯片状的半导体晶片W，本实施方式的切削装置1还具有使保护带11硬化的紫外线照射单元45。本实施方式的紫外线照射单元45的特征在于，紫外线照射单元45代替保持板42插入到盒载置台35内部的空间37中进行使用。

下面，根据图5和图6详细说明紫外线照射单元45的结构。在这里，图5(a)为相对Y轴方向垂直地切断该实施方式的紫外线照射单元45时的截面图，(b)为相对X轴方向垂直地切断该实施方式的紫外线照射单元45时的截面图。另外，图6为示出将紫外线照射单元45安装于本实施方式的盒载置台35内部的状态的说明图。

本实施方式的紫外线照射单元45具有一对支承构件453和LED455；该一对支承构件453在箱体的内部对支承架12进行支承，该箱体对支承于支承架12的半导体晶片W进行收容；该LED455用于将紫外线照射到收容于箱体内的半导体晶片W上。

紫外线照射单元45的箱体如图5(b)所示那样包括收容部452和上板451；该收容部452朝Y轴方向开口，相对Y轴垂直地切断时的形状为匚字状；该上板451用于关闭收容部452的上部。

在收容部452的底部侧如图5(a)所示那样设置两端固定于收容部452侧面的平板454，在平板454上设置作为紫外线照射光源的LED455。LED455例如通过排列约1000个凯恩斯(キ一エンス)公司制的UV-400而构成，将紫外线照射到保护带11整体上，该保护带11对收容于LED455上方的半导体晶片W进行保护。在这里，紫外线的波长为约365nm，每个LED的照度可约为26000mW/cm2。

作为紫外线照射单元45的紫外线照射光源，例如也可如专利文献1记载的那样使用紫外线照射灯，但通过如本实施方式那样使用LED455，可起到减小紫外线照射单元45的尺寸的效果。

在设置了LED455的平板454的上方，将用于支承半导体晶片W的一对支承构件453设于收容部452的侧面，该支承构件453例如相对Y轴垂直地切断时的截面为L字形状。由支承构件453对支承架12部分进行支承，该支承架12对由第1输送机构5的手部51送入的加工后的半导体晶片W进行支承。因此，在保护带11的粘贴了半导体晶片W的部分上，直接照射从LED455放射的紫外线。

这样，由紫外线照射单元45，相对用于保护支承于支承构件453的半导体晶片W的保护带11照射紫外线，从而使保护带11硬化，降低相对于半导体晶片W的粘接力。通过从插入到紫外线照射单元45内的半导体晶片W的保护带11侧相对保护带11照射紫外线，与从半导体晶片W侧照射紫外线相比更容易降低保护带11的粘接力。

上述结构的紫外线照射单元45的特征在于，在盒载置台35的内部可拆装。即，在取出构成设于盒载置台35内部的晶片送出送入机构40的保持板42后，可沿导向构件41插入紫外线照射单元45代替保持板42。如上述那样，在本实施方式的紫外线照射单元45中，由于作为紫外线照射光源使用LED455，所以可减小紫外线照射单元45的尺寸，为此，可没有问题地插入到盒载置台35的内部。

这样，本实施方式的紫外线照射单元45可容易地安装于盒载置台35的内部空间。因此，不需要另外在盒载置台35的下侧配置紫外线照射单元45，或拆下具有晶片送出送入机构40的盒载置台35、配置具有紫外线照射单元45的盒载置台35，所以，可解决装置复杂化或装置结构的变更作业需要时间的问题。

以上说明了第1实施方式的切削装置1。在该切削装置1中，可相应于工序容易地交换晶片送出送入机构40和紫外线照射单元45进行安装。因此，装置结构不复杂，可容易地进行紫外线照射单元45的安装作业。

以上参照附图说明了本发明的优选实施方式，但本发明当然不限于该例。很明显，如为本领域技术人员，则可在权利要求的范围内想到各种变更例或修正例，它们当然属于本发明的技术范围。

例如，虽然在上述实施方式中作为切削装置1说明了半导体晶片的加工装置，但本发明不限于该例。只要为可相对于粘贴了半导体晶片W的保护带11进行照射紫外线的处理工序的装置都可适用，例如，也可为磨削装置。

本发明可适用于半导体晶片的加工装置，特别是适用于具有紫外线照射单元的半导体晶片的加工装置。

Claims (3)

1.一种半导体晶片的加工装置，具有盒载置台、加工机构、输送机构；该盒载置台对盒进行载置，该盒用于收容通过保护带支承于支承架上的半导体晶片；该加工机构对输送到加工区域的上述半导体晶片进行加工；该输送机构在上述盒与上述加工区域之间输送上述半导体晶片；其特征在于：

在上述盒载置台的内部可选择并且可自由拆装地配置晶片送出送入机构和紫外线照射单元；

该晶片送出送入机构载置上述半导体晶片，将载置的上述半导体晶片送出送入到上述输送机构侧；

该紫外线照射单元载置从上述输送机构侧送入的上述半导体晶片，将紫外线照射到粘贴了上述半导体晶片的上述保护带上。

2.根据权利要求1所述的半导体晶片的加工装置，其特征在于：上述紫外线照射单元的照射光源为发光二极管。

3.根据权利要求1或2所述的半导体晶片的加工装置，其特征在于：上述紫外线照射单元从插入到上述紫外线照射单元内的上述半导体晶片的保护带侧对上述保护带照射紫外线。

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