晶片制造装置的制作方法

本发明涉及晶片制造装置。

背景技术：

作为电子部件的材料的半导体晶片例如如下制造。首先，利用线切割机对圆柱状的锭进行切片，从而制作原切割晶片。通过对该晶片实施磨削或蚀刻而将起伏和翘曲去除。

为了通过磨削而将起伏和翘曲去除，在晶片的一个面的整个面上形成包含树脂层的保护部件(例如专利文献1)。在保护部件的形成后，通过卡盘工作台隔着保护部件而对晶片进行保持，通过磨削磨具对晶片的另一个面进行磨削。在磨削后，将保护部件从晶片的一个面剥离，将晶片翻转，通过卡盘工作台对晶片的另一个面进行保持，对晶片的一个面进行磨削。由此，制造出规定的厚度的晶片。

专利文献1：日本特开2009-148866号公报

在上述那样的晶片的制造工序中，使用了在晶片上形成保护部件的保护部件形成装置、对晶片进行磨削的磨削装置以及将保护部件剥离的剥离装置。为了使用这些多个装置而制造晶片，将晶片在各装置间进行搬送。因此，在各装置中将晶片收纳在盒中，操作者将盒搬运至各装置。因此，存在操作者的作业工时较多的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供晶片制造装置，减少晶片的制造工序中的操作者的作业工时。

本发明的晶片制造装置(本晶片制造装置)从包含变形要素的晶片去除该变形要素而制造规定的厚度的晶片，其中，该晶片制造装置具有：保护部件形成装置，其在晶片的一个面的整个面上形成保护部件；磨削装置，其通过磨削磨具对卡盘工作台所保持的该晶片进行磨削；剥离装置，其将该保护部件从该晶片剥离；第1搬送机构，其将具有该保护部件的该晶片从该保护部件形成装置搬送至该磨削装置；第2搬送机构，其将具有该保护部件的该晶片从该磨削装置搬送至该剥离装置；以及第3搬送机构，其将剥离了该保护部件的该晶片从该剥离装置搬送至该磨削装置。

也可以是，本晶片制造装置还包含对剥离了该保护部件的该晶片的外周部分进行清洗的外周清洗装置。

在本晶片制造装置中，也可以是，该保护部件形成装置、该磨削装置以及该剥离装置配置成在x方向上并列。

在本晶片制造装置中，也可以是，该第1搬送机构具有：交接盒，其配设在该保护部件形成装置与该磨削装置之间，呈层架状收纳该晶片；盒载台，其载置该交接盒；第1搬送机器人，其配设于该保护部件形成装置，将具有该保护部件的该晶片收纳在该交接盒中；以及第2搬送机器人，其配设于该磨削装置，将具有该保护部件的该晶片从该交接盒中取出。

在本晶片制造装置中，也可以是，该磨削装置包含旋转清洗单元，该旋转清洗单元具有：旋转工作台，其对该晶片进行保持；清洗喷嘴，其对该晶片喷送清洗水；以及旋转单元，其使该旋转工作台旋转，该第2搬送机构将该晶片从该旋转工作台搬送至该剥离装置。

在本晶片制造装置中，在保护部件形成装置与磨削装置之间的晶片的搬送中使用第1搬送机构，并且在磨削装置与剥离装置之间的晶片w的搬送中使用第2搬送机构。因此，无需操作者介入这些装置间的晶片的搬送。其结果是，能够减少晶片的制造工序中的操作者的作业工时。

另外，本晶片制造装置可以包含上述的外周清洗装置，另外可以包含在剥离装置与外周清洗装置之间对晶片进行搬送的搬送机构。由此，无需操作者介入剥离装置与外周清洗装置之间的晶片的搬送，因此能够进一步减少操作者的作业工时。

另外，在本晶片制造装置中，当保护部件形成装置、磨削装置以及剥离装置配置成在x方向上并列时，晶片的搬送方向简单化，因此能够使第1～第3搬送机构对晶片的搬送容易化。

另外，在本晶片制造装置中，第1搬送机构具有上述的交接盒、盒载台、第1搬送机器人以及第2搬送机器人，从而能够使第1搬送机构对晶片的搬送容易化。

另外，在本晶片制造装置中，也可以是磨削装置包含上述的旋转清洗单元，第2搬送机构将晶片从旋转工作台搬送至剥离装置。在该结构中，能够在将保护部件剥离之前对晶片进行清洗，因此能够适当地实施剥离装置对保护部件的剥离。

附图说明

图1是示出一个实施方式的晶片制造装置的说明图。

图2是示出晶片的说明图。

图3是示出晶片制造装置所具有的交接盒的立体图。

图4是示出晶片制造装置的保护部件形成装置的结构的立体图。

图5是具有保护部件的晶片的剖视图。

图6是示出晶片制造装置的磨削装置的结构的立体图。

图7是示出晶片制造装置的剥离装置的结构的立体图

图8是示出将保护部件从晶片剥离的情况的说明图。

图9的(a)～(c)是示出剥离装置所具有的外周清洗装置的说明图。

图10是示出其他实施方式的晶片制造装置的说明图。

标号说明

1：晶片制造装置；2：保护部件形成装置；21：第1搬送机器人；23a：盒；25：晶片搬送部；28：片切割器；200：壳体；220：载台；241：树脂提供喷嘴；250：保持单元；251：支承构造；252：保持工作台；260：扩展单元；270：硬化单元；3：磨削装置；31：第2搬送机器人；32：暂放工作台；302：卡盘工作台；340：磨削磨具；350：旋转清洗单元；351：边缘夹具；352：旋转工作台；353：清洗喷嘴；354：旋转单元；4：剥离装置；42：保持单元；479：箱；412：y轴方向移动单元；413：z轴方向移动单元；420：臂部；421：保持垫；429：可动板；43：整体剥离单元；431：把持部；432：移动部件；441：保持工作台；443：外侧部分剥离单元；5、5a：交接盒部；51：交接盒；52：盒载台；53：旋转器；511：层架；512：第1开口；513：第2开口；6：外周清洗装置；63：保持工作台；64：可动块；65：导轨；66：倾斜单元；67：清洗箱；671：晶片进入口；672：海绵；673：清洗水喷嘴；674：排水口；675：气液分离装置；676：排气口；7：控制单元；w：晶片；wa：正面；wb：背面；p：保护部件；r：树脂层；f：片。

具体实施方式

图1所示的晶片制造装置1从包含以起伏、翘曲等为代表的变形要素的晶片去除变形要素而制造规定的厚度的晶片。该晶片制造装置1具有：在晶片上形成保护部件的保护部件形成装置2；对晶片进行磨削的磨削装置3；以及从晶片剥离保护部件的剥离装置4。保护部件形成装置2、磨削装置3以及剥离装置4配置成在x方向上并列。

另外，晶片制造装置1具有交接盒部5，该交接盒部5用于将晶片从保护部件形成装置2搬送至磨削装置3。交接盒部5配置在保护部件形成装置2与磨削装置3之间。

图2所示的晶片w是通过未图示的线切割机从锭切出的原切割晶片。晶片w例如形成为圆形状，具有正面wa和背面wb。

晶片w的背面wb和正面wa分别相当于晶片w的一个面和另一个面的一例。

图1所示的保护部件形成装置2在晶片w的整个背面wb上形成包含树脂层的保护部件。保护部件形成装置2具有第1搬送机器人21，第1搬送机器人21将具有保护部件的晶片w收纳在交接盒部5。

如图3所示，交接盒部5具有：交接盒51，其呈层架状收纳晶片w；以及盒载台52，其载置交接盒51。交接盒51具有用于对晶片w进行收纳的多个层架511。层架511设置成从保护部件形成装置2侧至磨削装置3侧贯通交接盒51，具有用于使晶片w相对于层架511出入的保护部件形成装置2侧的第1开口512以及磨削装置3侧的第2开口513。

图1所示的保护部件形成装置2的第1搬送机器人21将具有保护部件的晶片w经由第1开口512而收纳于交接盒51的层架511。

磨削装置3对晶片w的正面wa和背面wb进行磨削。磨削装置3具有第2搬送机器人31。第2搬送机器人31经由第2开口513而将具有保护部件的晶片w从图3所示的交接盒51的层架511取出，并载置于磨削装置3中的规定的位置。磨削装置3具有壳体300，在其y侧的前表面上设置有对两个面已磨削的晶片w进行收纳的装载港lp。

在本实施方式中，交接盒51、盒载台52、第1搬送机器人21以及第2搬送机器人31相当于将具有保护部件的晶片w从保护部件形成装置2搬送至磨削装置3的第1搬送机构的一例。

剥离装置4获取通过磨削装置3进行了磨削的晶片w，将保护部件从晶片w剥离。剥离了保护部件的晶片w返回至磨削装置3。

以下，对晶片制造装置1的动作进行说明。

在晶片制造装置1中，首先保护部件形成装置2在晶片w的整个背面wb上形成包含树脂层的保护部件。

如图4所示，在具有壳体200的保护部件形成装置2中，首先第1搬送机器人21从收纳有作为原切割晶片的晶片w的盒23a中取出一张晶片w并搬送至第1支承台26a。晶片检测部27对晶片w的中心位置和朝向进行检测。然后，晶片搬送部25将晶片w从第1支承台26a搬出并交接至保持单元250。在保持单元250中，保持工作台252对晶片w的正面wa进行吸附保持。

与晶片w向保持单元250的搬送并行地，片载置单元230的夹持部232对由透过紫外线的透明材料构成的片f进行夹持而在y轴方向上移动，从而将片f从卷部211拉出。片f被吸附保持在玻璃制的载台220的片保持面221上。

然后，树脂提供单元240使树脂提供喷嘴241旋转，从而将树脂提供喷嘴241的提供口243定位于载台220的上方。接着，分配器242吸入收纳于树脂容器(未图示)的、例如由紫外线硬化树脂构成的液态树脂(未图示)并送出至树脂提供喷嘴241。由此，从树脂提供喷嘴241朝向载台220所吸附保持的片f滴加规定的量的液态树脂。

扩展单元260通过升降板264对保持单元250的支承构造251进行保持。扩展单元260通过电动机262使滚珠丝杠261转动而使保持单元250与升降板264一起下降。随着保持单元250的下降，所吸附保持的晶片w的背面wb将载台220所吸附保持的片f上的液态树脂按照具有规定的厚度的方式推展。

然后，硬化单元270隔着载台220而朝向被晶片w的背面wb推展的液态树脂照射紫外光。其结果是，液态树脂发生硬化，在晶片w的背面wb形成由液态树脂构成的规定的厚度的树脂层。

然后，通过晶片搬送部25将晶片w搬送至第2支承台26b，通过片切割器28沿着晶片w的外形将余量的片f切断。此时，片f的直径略大于晶片w的直径。

这样，如图5所示，在晶片w的整个背面wb上形成包含树脂层r和片f的保护部件p。在保护部件p的形成后，第1搬送机器人21将具有保护部件p的晶片w按照正面wa朝上的方式经由第1开口512而收纳于交接盒51。

在利用保护部件形成装置2形成保护部件p之后，磨削装置3对晶片w的正面wa进行磨削。

在图6所示的磨削装置3中，首先第2搬送机器人31将交接盒部5内的具有保护部件p的晶片w经由第2开口513而取出。第2搬送机器人31将晶片w按照正面wa朝上的方式载置于暂放工作台32。并且，第1搬送单元313a对晶片w的正面wa进行吸附保持并搬送至位于搬入搬出区域a的卡盘工作台302。卡盘工作台302对在晶片w的背面wb上所形成的保护部件p进行吸附保持。由此，在正面wa露出的状态下将晶片w保持于卡盘工作台302。

接着，将保持着晶片w的卡盘工作台302从搬入搬出区域a移动至设置于加工区域b内的磨削单元303的磨削磨轮334的下方。并且，卡盘工作台302进行旋转，并且具有磨削磨具340的磨削磨轮334进行旋转。另外，磨削进给单元306将磨削单元303向下方进给，从而旋转的磨削磨具340与晶片w的正面wa接触，对正面wa进行磨削。当将晶片w磨削至规定的厚度时，磨削进给单元306使磨削单元303上升而结束磨削。

在磨削结束之后，将卡盘工作台302移动至搬入搬出区域a，第2搬送单元313b对晶片w的正面wa进行吸附保持并将晶片w搬送至旋转清洗单元350。

旋转清洗单元350具有：配设在中央的旋转工作台352；从旋转工作台352沿径向延伸的四条边缘夹具351；使旋转工作台352和边缘夹具351旋转的旋转单元354；以及能够以z轴方向为旋转轴而旋转的清洗喷嘴353。四条边缘夹具351例如隔开大致90度的角度间隔而安装于旋转工作台352。

在晶片w的正面wa的磨削后的清洗中，旋转工作台352对被第2搬送单元313b搬送来的晶片w的背面wb进行吸附保持。然后，旋转单元354使旋转工作台352高速旋转，由此晶片w进行高速旋转。并且，从清洗喷嘴353朝向晶片w的正面wa喷射清洗水，对正面wa进行清洗。

在停止清洗水的喷射之后，维持基于旋转单元354的晶片w的高速旋转，从而使晶片w干燥。此时，也可以从未图示的空气用喷嘴朝向晶片w喷射高压空气。在结束干燥之后，解除旋转工作台352对晶片w的吸附，晶片w成为仅仅载置于旋转工作台352上的状态。将该晶片w搬送至剥离装置4。

如图7所示，剥离装置4具有用于对晶片w进行保持并进行搬送的保持单元42。保持单元42具有：保持垫421，其对晶片w进行吸附保持；臂部420，其对保持垫421进行支承；z轴方向移动单元413，其对臂部420进行支承而使臂部420在z轴方向上往复移动；可动板429，其对z轴方向移动单元413进行支承；以及y轴方向移动单元412，其使可动板429在y轴方向上往复移动。

保持单元42相当于将具有保护部件p的晶片w从磨削装置3搬送至剥离装置4的第2搬送机构和将剥离了保护部件p的晶片w从剥离装置4搬送至磨削装置3的第3搬送机构的一例。

在剥离装置4中，首先通过y轴方向移动单元412和z轴方向移动单元413将保持单元42的保持垫421移动至与剥离装置4相邻的图6所示的磨削装置3的旋转清洗单元350。然后，保持垫421对载置于旋转清洗单元350的晶片w的正面wa进行吸附保持。

然后，保持单元42按照正面wa成为上侧的方式将晶片w载置于保持工作台441上。保持工作台441对晶片w进行吸附保持且能够以z轴方向作为旋转轴而进行旋转。并且，保持工作台441和外侧部分剥离单元443在多个部位(例如8个部位)将图5所示的晶片w的保护部件p的外侧部分从晶片w的背面wb剥离。该剥离之后，解除保持工作台441对晶片w的吸附。

接着，保持单元42通过保持垫421对保持工作台441上的晶片w进行吸附，将晶片w搬送至整体剥离单元43的上方的位置，并固定于该位置。

整体剥离单元43包含：把持部431；以及移动部件432，其使把持部431沿着x轴方向移动。把持部431对晶片w的保护部件p上的-x侧的剥离的外侧部分进行把持。在该状态下，移动部件432使把持部431向+x侧移动。晶片w的位置被固定，因此通过把持着保护部件p的把持部431的移动，如图8所示，从晶片w的背面wb剥离保护部件p。所剥离的保护部件p落在图7所示的箱479中。

另外，剥离装置4具有用于对晶片w的外周部分进行清洗的外周清洗装置6。保持单元42将剥离了保护部件p的晶片w搬送至外周清洗装置6。

如图9的(a)所示，保持单元42将保持垫421所吸附保持的晶片w按照正面wa朝上的方式载置于外周清洗装置6的保持工作台63上。保持工作台63对晶片w的背面wb进行吸附保持。

保持工作台63支承于能够沿着导轨65移动的可动块64上。在导轨65的+x侧的端部配设有清洗箱67。另外，导轨65构成为通过设置于-x侧的端部的倾斜单元66而能够沿箭头c方向倾斜。

在保持工作台63对晶片w进行保持之后，对保持工作台63进行支承的可动块64沿着导轨65向+x方向移动。其结果是，如图9的(b)所示，晶片w的外周部分通过设置于清洗箱67的晶片进入口671而被上下设置成一对的海绵672夹持。在该状态下，保持工作台63进行旋转，并且从清洗水喷嘴673对海绵672喷出水。由此，晶片w的外周部分通过海绵672进行清洗。

从清洗水喷嘴673提供而被海绵672吸收的清洗水从海绵672渗出而落下，积存于清洗箱67内。为了将该水排出，倾斜单元66如图9的(c)所示那样使导轨65向使清洗箱67降低的方向倾斜。其结果是，积存于清洗箱67的清洗水从设置于清洗箱67的+x方向侧的排水口674排出。另外，在清洗箱67内充满的清洗水的雾气通过设置于清洗箱67的+x方向侧的气液分离装置675而分离成气体和水。所分离的水从排水口674排出，气体从排气口676排出。

在晶片w的外周部分的清洗结束之后，导轨65恢复为水平，并且可动块64按照使晶片w的整体从清洗箱67出来的方式向-x方向移动。然后，保持工作台63解除晶片w的吸附，图7所示的剥离装置4的保持单元42通过保持垫421对保持工作台63上的晶片w进行吸附保持。并且，保持单元42将晶片w搬送至图6所示的磨削装置3，按照正面wa朝上的方式载置于该旋转清洗单元350的旋转工作台352上。

当将晶片w载置于旋转工作台352时，第2搬送机器人31对旋转工作台352上的晶片w进行吸附保持并使晶片w翻转，按照背面wb朝上的方式将晶片w载置于暂放工作台32。

另外，也可以是，第2搬送机器人31在旋转工作台352的上方待机，剥离装置4的保持单元42将晶片w交接至第2搬送机器人31，进行吸引保持并使晶片w翻转，按照背面wb朝上的方式将晶片w载置于暂放工作台32。

然后，第1搬送单元313a对晶片w的背面wb进行吸附保持并搬送至位于搬入搬出区域a的卡盘工作台302。卡盘工作台302按照背面wb露出的方式对晶片w的正面wa进行吸附保持。

接着，保持着晶片w的卡盘工作台302移动至磨削磨轮334的下方，卡盘工作台302和磨削磨轮334进行旋转，并且包含磨削磨轮334的磨削单元303下降。由此，与磨削磨轮334一起旋转的磨削磨具340与晶片w的背面wb接触，对背面wb进行磨削。当将晶片w磨削至规定的厚度时，磨削结束。

磨削结束后，卡盘工作台302移动至搬入搬出区域a，解除晶片w的吸附。并且，第2搬送单元313b对晶片w的背面wb进行吸附保持并将晶片w搬送至旋转清洗单元350。

在晶片w的背面wb的磨削后的清洗中，四条边缘夹具351对晶片w的外周部分进行把持。然后，旋转单元354使旋转工作台352高速地旋转。由此，安装于旋转工作台352的边缘夹具351以及边缘夹具351所把持的晶片w也进行高速旋转。并且，从清洗喷嘴353朝向晶片w的背面wb喷射清洗水，并且从旋转工作台352的中央朝向晶片w的正面wa向上喷射清洗水。由此，将晶片w的正面wa和背面wb一起清洗。

在停止清洗水的喷射之后，维持基于旋转单元354的晶片w的高速旋转，从而使晶片w干燥。在干燥结束之后，解除边缘夹具351对晶片w的把持，晶片w成为仅仅载置于旋转工作台352上的状态。第2搬送机器人31对该晶片w进行保持而收纳于图1所示的装载港lp。这样，对晶片w的正面wa和背面wb这双方进行磨削而将以起伏、翘曲等为代表的变形要素去除，得到具有规定的厚度的晶片w。

如上所述，在晶片制造装置1中，能够通过第1搬送机器人21、交接盒部5以及第2搬送机器人31将具有保护部件p的晶片w从保护部件形成装置2搬送至磨削装置3。另外，能够通过剥离装置4的保持单元42将正面wa被磨削且在背面wb上具有保护部件p的晶片w从磨削装置3搬送至剥离装置4。并且，能够通过保持单元42将剥离了保护部件p的晶片w从剥离装置4搬送至磨削装置3。

这样，在晶片制造装置1中，无需操作者介入保护部件形成装置2与磨削装置3之间以及磨削装置3与剥离装置4之间的晶片w的搬送。其结果是，能够减少晶片w的制造工序中的操作者的作业工时。

另外，在晶片制造装置1中，剥离装置4包含外周清洗装置6，并且保持单元42在剥离装置4与外周清洗装置6之间对晶片w进行搬送。由此，无需操作者介入剥离装置4与外周清洗装置6之间的晶片w的搬送，因此能够进一步减少操作者的作业工时。

另外，在晶片制造装置1中，保护部件形成装置2、磨削装置3以及剥离装置4配置成在x方向上并列，因此晶片的搬送方向简单化。因此，能够使晶片w的搬送容易化。

另外，在晶片制造装置1中，磨削装置3包含旋转清洗单元350，保持单元42将晶片w从旋转工作台352搬送至剥离装置4。因此，能够在将保护部件p剥离之前对晶片w进行清洗，因此能够适当地实施剥离装置4对保护部件p的剥离。

另外，在本实施方式中，如图3所示，交接盒部5的交接盒51具有保护部件形成装置2侧的第1开口512和磨削装置3侧的第2开口513，第1搬送机器人21和第2搬送机器人31经由这些开口而使晶片w相对于层架511出入。

也可以代替这样的交接盒部5，晶片制造装置1具有图10所示的交接盒部5a和控制单元7。交接盒部5a在交接盒部5的结构中，在交接盒51与盒载台52之间具有使交接盒51绕z轴旋转的旋转器53。控制单元7对旋转器53进行控制而使交接盒51旋转。

在该结构中，交接盒51能够旋转，因此能够使第1开口512或第2开口513朝向y侧。由此，操作者无需接近保护部件形成装置2或磨削装置3便能够从交接盒部5的正面(y侧)直接拔出晶片w。其结果是，例如在保护部件形成装置2或磨削装置3发生故障的情况下，操作者无需进入这些装置内而能够将晶片w安全回收。

另外，能够在由操作者确认了利用保护部件形成装置2形成的保护部件p的状态之后，返回至交接盒51，搬送至磨削装置3而进行磨削加工。这样形成的保护部件p的确认在更换提供液态树脂p的液态树脂容器等时进行，确认在刚更换液态树脂容器之后所形成的保护部件p中未进入气泡，若进入了气泡，则不返回至交接盒51，因此能够防止磨削不良。