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CN105895569B - 晶片处理系统 - Google Patents

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Abstract

提供晶片处理系统，能够降低无效的待机時间。一种对晶片进行处理的晶片处理系统，该晶片处理系统的特征在于，具有：托盘，其收纳晶片；输送机，其对收纳在该托盘中的晶片进行搬送；第一和第二托盘保持装置，它们沿着该输送机彼此分离地配设，从该输送机搬出该托盘，并且将搬出的该托盘搬入到该输送机；以及第一和第二装置，它们与该第一和第二托盘保持装置对应地配设，且分别具有：处理构件，其对由该输送机搬送的晶片进行处理；以及搬出搬入构件，其相对于保持在该第一或者第二托盘保持装置上的该托盘搬出或者搬入晶片，该晶片处理系统对晶片按照每1张进行处理。

Description

晶片处理系统
技术领域
本发明涉及晶片处理系统，能够对晶片按照每1张连续地实施包含加工工序和检查工序的一系列的处理。
背景技术
在半导体晶片的切削工序或者磨削工序等晶片的加工工序中，晶片以多张(例如25张)的方式收纳在盒中，并以盒为单位被操作员在装置间移动而执行各种工序(例如，参照日本特开平9-027543号公报)。
在磨削装置中，在盒中收纳有在晶片的正面上粘贴有保护带的多张晶片，利用晶片搬送机器人从盒中取出晶片而实施晶片的背面的磨削加工，在磨削结束后利用晶片搬送机器人将晶片以多张的方式收纳在其他的盒中。
另一方面，在切削装置中，在盒中以隔着划片带被环状框架支承的晶片单元的形态收纳多张晶片，利用搬出搬入装置从盒中1张1张地取出晶片并实施切削加工，在加工结束后通过搬出搬入装置将清洗后的晶片收纳在同一盒中。
专利文献1：日本特开平9-027543号公报
以往由于在盒中收纳多张晶片，并1张1张地取出而进行处理，因此即使在某工序中成为能够进行对下一盒的投入的待机状态，但在前一工序中盒中的所有的晶片的加工未结束的情况下，会产生浪费的待机時间，存在效率低这样的课题。这就成为即使操作员利用搬送机器人等自动化地进行盒移动也无法避免的低效率状态。
并且，在操作员将每1张晶片在装置间搬送并想要实施高效的工序的执行的情况下，操作员的工作量激增，不得不增加操作员，因此存在高成本这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于提供晶片处理系统，能够减少浪费的待机時间。
根据本发明提供一种晶片处理系统，对晶片进行处理，其特征在于，该晶片处理系统具有：托盘，其收纳晶片；输送机，其对收纳在该托盘中的晶片进行搬送；第一托盘保持装置和第二托盘保持装置，它们沿着该输送机彼此分离地配设，从该输送机搬出该托盘，并且将搬出的该托盘向该输送机搬入；以及第一装置和第二装置，它们与该第一托盘保持装置和第二托盘保持装置对应地配设，且分别具有：处理构件，其对由该输送机搬送的晶片进行处理；以及搬出搬入构件，其相对于保持在该第一托盘保持装置或者第二托盘保持装置上的该托盘搬出或者搬入晶片，该晶片处理系统对晶片按照每1张进行处理。
优选该第一托盘保持装置和该第二托盘保持装置分别具有保持该托盘的第一托盘保持部和第二托盘保持部，该第二托盘保持部能够在利用该第一托盘保持部保持了该托盘的状态下，相对于该输送机搬出或者搬入该托盘。
根据本发明的晶片处理系统，由于使用输送机对晶片按照每1张进行搬送，并供给到各装置，因此能够将浪费的待机時间降低到极限，能够借助较少的操作员高效地处理晶片。由于晶片收纳在托盘中并由输送机搬送，因此能够防止搬送中的晶片的破损等。
由于在托盘保持装置中设置2个托盘保持部，因此托盘保持装置还具有托盘的临时放置功能，因此还具有避免输送机的停止且能够有效地将晶片供给到各装置这样的效果。
附图说明
图1是示出本发明实施方式的晶片处理系统的整体结构的俯视图。
图2是晶片单元的立体图。
图3是示出将晶片单元收纳在托盘的状态的立体图。
图4是借助输送机搬送的多个托盘的立体图。
图5是切削装置的立体图。
图6是示出在托盘保持装置中收纳托盘的情形的立体图。
图7是在内部收纳有托盘的状态的托盘保持装置的剖视图。
图8是示出从收纳在托盘保持装置中的托盘将晶片单元推出的情形的立体图。
图9是图8的纵剖视图。
图10是示出对收纳在托盘中且借助输送机搬送的晶片单元照射紫外线的情形的剖视图。
标号说明
2：输送机处理系统；4：输送机；6：第一切削装置；6A：第二切削装置；8：UV照射器；10：芯片接合机；11：晶片；12：晶片投入盒；14：托盘；17：晶片单元；19：条形码；22：框体；30：卡盘工作台；38A：第一切削单元；38B：第二切削单元；46：第一搬送单元；52：把持部；58、60：定心杆；62：托盘保持装置；72：第一托盘保持部；74：第二托盘保持部。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。参照图1，示出了表示本发明实施方式的晶片处理系统的整体结构的示意性俯视图。晶片处理系统2具有向箭头A方向移动的带式输送机等输送机4。
在本实施方式中，沿着输送机4彼此分离地配设有作为第一装置的第一切削装置6、作为第二装置的第二切削装置6A、作为第三装置的照射紫外线的UV照射器8以及作为第四装置的芯片接合机10。
图1所示的方式示意性地示出了本发明的晶片处理系统的一实施方式的装置的配设，装置的配设方式不限于此，只要沿着输送机4配设多个装置即可。
由于本实施方式的晶片处理系统中，将切削装置作为主体，因此晶片11如图2所示那样以隔着划片带T支承于环状框架F的晶片单元17的状态被投入到晶片处理系统。
在晶片11的正面上，在由形成为格子状的多条分割预定线13划分出的各区域中形成有IC、LSI等器件15。通过将晶片11的背面粘贴在外周部粘贴于环状框架F的划片带T上而形成晶片单元17。
在本实施方式中，晶片11以晶片单元17的形式投入到晶片处理系统，但本发明不限于此，根据晶片处理系统的实施方式，也可以是以晶片11单体投入的形式。
例如，在对晶片11进行半切割的形式或者对晶片的外周部进行边缘修整的形式中，也可以将晶片11单体投入到晶片处理系统。或者，在以磨削装置和/或研磨装置为主体的晶片处理系统中，在晶片11的正面上粘贴有保护带的状态下，将晶片11投入晶片处理系统。
在本实施方式的晶片处理系统中，晶片单元17如图3所示那样以收纳在托盘14中的状态由输送机4进行搬送。托盘14由具有底板16a的箱体16以及将箱体16的上部封闭的罩20构成。在箱体16的底板16a上固定有对晶片单元17的环状框架F进行支承的一对支承部件18。
罩20由如下部件构成：框体22，其从箱体16向侧方突出规定的距离；以及由聚碳酸酯等透明树脂形成的透明罩部件24，其支承于框体22。在应由晶片处理系统处理的晶片11上粘贴有对晶片的处理内容、加工的顺序等进行编码得到的条形码19。
再次参照图1，多张晶片单元17收纳在晶片投入盒12中，并收纳在输送机4上的托盘14中。作为对托盘14中进行的晶片单元17的收纳，优选通过未图示的搬入装置自动地搬入到停止了搬送的输送机4上的托盘14中。或者，也可以将预先搬入了晶片单元17的托盘14载置在搬送运转中的输送机4上。
将晶片单元17收纳在托盘14中是为了防止在搬送时对晶片11造成任何损伤。收纳在托盘14中的晶片单元17如图4所示那样载置在输送机4上，伴随着输送机4的移动而被搬送。
接着，参照图5对第一切削装置6的结构进行说明。标号28是第一切削装置6的基座，在基座28的大致中央部配设有卡盘工作台30，卡盘工作台30能够旋转并且通过未图示的加工进给机构在X轴方向上往复移动。
在卡盘工作台30的周围配设有对晶片单元17的环状框架F进行夹持固定的多个(在本实施方式中为4个)夹具32。标号34是覆盖卡盘工作台30的加工进给机构的波纹罩。
在基座28的后方竖立设置有第一门型框架36，第一切削单元38A和第二切削单元38B以能够在Y轴方向和Z轴方向上分别独立地移动的方式搭载于该第一门型框架36。
在竖立设置于基座28的中间部分的第二门型框架40上，以在Y轴方向上伸长的方式固定有导轨42、44。第一搬送单元46以由导轨42引导而能够在Y轴方向上移动的方式搭载，第二搬送单元54以由导轨44引导而能够在Y轴方向上移动的方式搭载。
第一搬送单元46由如下部件构成：支承部件48，其由导轨42引导而能够在Y轴方向上移动；以及十字形状的吸附部50，其以能够在Z轴方向(上下方向)上移动的方式支承于支承部件48。
利用十字形状的吸附部50吸附晶片单元17的环状框架F。在十字形状的吸附部50的前端安装有对晶片单元17的环状框架F进行把持的把持部52。第二搬送单元54吸引保持切削加工后的晶片单元17而搬送到旋转清洗单元56。
再次参照图1，托盘保持装置62以能够在上下方向上阶段性地移动的方式与第一切削装置6、第二切削装置6A、芯片接合机10对应地配设。参照图6至图9，对在内部保持托盘14而将托盘14中的晶片单元17搬出搬入各装置6、6A、10的托盘保持装置62的详细结构进行说明。
托盘保持装置62由如下部件构成：支承部66，其借助未图示的移动机构而在上下方向上阶段性地移动；以及托盘保持装置主体68，其支承于支承部66。输送机4的移动方向上的主体68如图7所示那样较大地开口，下垂而形成一对侧板68a。支承部66的移动机构虽然未特别图示，但可以采用气缸、或者组合了滚珠丝杠与脉冲电动机的以往公知的移动机构。
在各侧板68a上形成有对托盘14的罩20的框体22进行保持的第一保持部72和第二保持部74。在与第一切削装置6相对的侧板68a上形成有开口70，其用于向由托盘保持装置62的第一保持部72保持的托盘14搬出搬入晶片单元17。
如图6至图9所示，在形成于输送机4的两侧而限制输送机4的直线运动的一对轨道部件26的与托盘保持装置62对应的部分，形成有允许托盘保持装置62向下方移动的收纳槽27。
在利用本实施方式的托盘保持装置62保持托盘14的情况下，首先，使托盘保持装置62移动至最下方移动，而将托盘保持装置62的侧板68a收纳在轨道部件26的收纳槽27中。在该状态下，托盘保持装置62的第一保持部72定位在比借助输送机4而搬送的托盘14的罩20的框体22稍微靠下方的位置。
如果利用未图示的传感器检测到由输送机4搬送来的托盘14收纳在托盘保持装置62内，则在上下方向上移动支承部件66的移动机构进行动作而使托盘保持装置62上升至图7所示的中间位置。
由此，第一托盘14a保持于第一保持部72而保持在托盘保持装置62内。在该状态下，由输送机4搬送的托盘14的罩20的框体22定位在第二保持部74的上方。
因此，如果由传感器检测到由输送机40搬送来的托盘14收纳在托盘保持装置62内，则托盘保持装置62的支承部件66进一步上升一阶段，如图9所示，定位于由第二保持部74对第二托盘14b的罩20的框体22进行保持的上升位置。在托盘保持装置62处于该上升位置时，由输送机40搬送来的托盘14的搬送保持原样地持续进行。
在利用未图示的传感器检测到托盘14在托盘保持装置62内时，优选停止输送机4的驱动，但在输送机4的移动处于低速时，也可以不停止输送机4的驱动而使输送机保持装置62上升一阶段或者二阶段。
再次参照图1，在与第一切削装置6相对的托盘保持装置62的上游侧、与第二切削装置6A相对的托盘保持装置62的上游侧以及UV照射器8的上游侧的输送机4的上方，配设有读取晶片11的条形码19的条形码阅读器64。
根据由这些条形码阅读器64读取出的晶片11的条形码19的信息来决定是否将收纳在托盘14内的晶片单元17搬入第一切削装置6或者第二切削装置6A内而对晶片11实施加工。
在根据由条形码阅读器64读取出的晶片11的条形码19的信息判断为不需要利用第一切削装置6实施切削加工的情况下，不将收纳该晶片单元17的托盘14取入到与第一切削装置6相对的托盘保持装置62内，而驱动输送机4使收纳晶片单元17的托盘14经过(through)第一切削装置6。
如图5所示，在第一切削装置6的基座28上配设有同时向彼此接近的方向和远离的方向移动的一对第一定心杆58，在波纹罩34的上方配设有同时向彼此接近的方向和远离的方向移动的一对第二定心杆60。
以这种方式将定心杆58、60相邻设置是因为，将晶片单元17从输送机4上拉入至第一切削装置6的卡盘工作台30的路径较长。
以下，关于上述的本发明实施方式的晶片处理系统的作用进行说明。在图5所示的第一切削装置6中，将晶片单元17搭载在第一定心杆58上。
因此，在该状态下，如图6和图7所示，由于由第一保持部72保持的第一托盘14a内的晶片单元17被第一搬送单元46的把持部52把持而拉入到第一切削装置6内，因此由晶片保持装置62的第一保持部72保持的第一托盘14a内是空的，晶片保持装置62从最下端位置上升一阶段。
再次参照图5，对于利用第一搬送单元46的把持部52从第一托盘14a拉入的晶片单元17而言，通过在Y轴方向上移动第一搬送单元46，使该晶片单元1在第一定心杆58上滑动而定位在第二定心杆60上。
这里，在使第二定心杆60向彼此接近的方向移动而实施了晶片单元17的定心之后，利用第一搬送单元46的吸附部50吸附晶片单元17。
在使第二定心杆60向彼此远离的方向移动之后，使卡盘工作台30移动至吸附于第一搬送单元46的吸附部50的晶片单元17的正下方，将晶片单元17载置在卡盘工作台30上。
接着，利用卡盘工作台30隔着划片带T吸引保持晶片11，并且利用夹具32夹持晶片单元17的环状框架F而进行固定。在该状态下，利用第一切削单元38A和/或第二切削单元38B对晶片11实施切削加工，而将晶片11分割成各个器件芯片。
在晶片11的切削结束后，利用第二搬送单元54吸附保持晶片单元17并移动到旋转清洗单元56。利用旋转清洗单元56实施晶片单元17的旋转清洗和旋转干燥。
接着，利用第一搬送单元46的吸附部50吸附晶片单元17并搬送到第一定心杆58，利用第一搬送单元46的把持部52把持晶片单元17的环状框架F，而向由晶片保持装置62的第一保持部72保持的第一托盘14a内插入切削加工结束后的晶片单元17。
当从图6和图7所示的利用托盘保持装置62的第一保持部72保持第一托盘14a的状态开始、利用第二保持部74保持由输送机4搬送来的托盘14时，在由传感器检测到托盘14完全收纳在托盘保持装置62内之后，如图8和图9所示，使托盘保持装置62从最下端位置上升2阶段，利用托盘保持装置62的第二保持部74保持第二托盘14b。
在该状态下，由于在由托盘保持装置62保持的第二托盘14b与由输送机4搬送的托盘14之间具有足够的间隔，因此由输送机4搬送来的托盘14能够不与由托盘保持装置62保持的第二托盘14b发生干涉而穿过托盘保持装置62。
为了将由托盘保持装置62的第二保持部74保持的第二托盘14b内的晶片单元17投入到第一切削装置6，而使第一搬送单元46向图5中Y轴方向近前侧移动，如图8和图9所示，利用把持部52把持晶片单元17的环状框架F，使第一搬送单元46向Y轴方向里侧移动，由此能够将晶片单元17如图5所示那样拉出到第一定心杆58上而利用第一切削装置6对晶片11实施切削加工。
由于与第二切削装置6A相对的托盘保持装置62和与芯片接合机10相对的托盘保持装置62的作用也和与第一切削装置6相对的上述的托盘保持装置62的作用相同，因此省略其说明。
另一方面，晶片单元17的划片带T是紫外线硬化型带(UV带)，在希望将其粘合力弱化的情况下，由于作为第三装置的UV照射器8能够在箭头B方向上往复移动，因此在根据由条形码阅读器64读取出的粘贴在晶片11上的条形码19的信息判明为划片带T是UV带时，使UV照射器8如图10所示那样移动至输送机4的搬送路径的正下方。
在该实施方式的情况下，利用聚碳酸酯等透明树脂形成托盘14的底板14a，从UV照射器8对晶片单元17照射紫外线而使晶片单元17的划片带T硬化，将其粘合力减小。由此，能够利用之后的拾取工序通过拾取装置容易地拾取器件芯片。
并且，也可以将UV照射器8常设于输送机4的搬送路径的正下方，UV照射器8也可以具有第一搬送单元46，从与UV照射器8对应设置的托盘保持装置62对晶片单元17进行搬出搬入。
另外，虽然在表示晶片处理系统2的整体结构的图1中未特别图示，但优选在晶片处理系统的处理中包含检查处理。在该情况下，只要沿着输送机4的搬送路径配设检查装置即可。
在上述的实施方式的晶片处理系统中，由于使用输送机4将晶片11收纳在托盘14内并1张1张地搬送并暂时收纳在托盘保持装置62内之后，向各加工装置供给晶片，因此能够将浪费的待机時间降低到极限，能够借助较少的操作员来处理晶片。并且，由于晶片11收纳在托盘14内并由输送机4进行搬送，因此能够防止搬送中的晶片11的破损等。
在上述的实施方式中，托盘保持装置62具有两个托盘保持部72、74，但也可以仅设置一个托盘保持部。在该情况下，在利用托盘保持装置保持一个由输送机4流动而来的托盘14并将晶片投入到加工装置之后，使空的托盘14返回到输送机4，再次利用托盘保持装置保持下一托盘14而将第2张晶片11投入到加工装置，并在加工装置内使其待机，从而能够进行装置内的高效的晶片的更换(在刚刚使加工完成的晶片11从卡盘工作台30脱离之后，使卡盘工作台30保持未加工的晶片11)。
在像本实施方式的托盘保持装置62那样具有第一托盘保持部72和第二托盘保持部74的情况下，由于第一和第二托盘保持部72、74中的任意一方基本上持续保持一个空的托盘14，因此即使在托盘14不再经输送机4流动而来的情况下，也能够确保收纳加工完成的晶片11的托盘14，并能够使晶片11返回到输送机4。

Claims (3)

1.一种晶片处理系统，对晶片进行处理，其特征在于，该晶片处理系统具有：
托盘，其以隔着划片带支承于环状框架的晶片单元状态来收纳晶片；
输送机，其对收纳在该托盘中的晶片单元状态的晶片进行搬送；
第一托盘保持装置和第二托盘保持装置，它们沿着该输送机彼此分离地配设，从该输送机搬出该托盘，并且将搬出的该托盘向该输送机搬入；以及
第一装置和第二装置，它们与该第一托盘保持装置和第二托盘保持装置对应地配设，且分别具有：处理构件，其对由该输送机搬送的晶片单元状态的晶片进行处理；以及搬出搬入构件，其相对于保持在该第一托盘保持装置或者第二托盘保持装置上的该托盘搬出或者搬入晶片单元状态的晶片，
该托盘包含箱体以及将该箱体的上部封闭的罩，在该箱体上固定有对晶片单元的框架进行支承的一对支承部件，
该第一托盘保持装置和该第二托盘保持装置分别具有保持该托盘的第一托盘保持部和位于该第一托盘保持部的下方的第二托盘保持部，且能够在利用该第一托盘保持部保持了该托盘的状态下，在该第二托盘保持部与该输送机之间搬出或者搬入其他托盘，
该晶片处理系统对晶片按照每1张进行处理。
2.根据权利要求1所述的晶片处理系统，其特征在于，
在该第一托盘保持装置或该第二托盘保持装置的该第一托盘保持部保持了该托盘的状态下，在该其他托盘从该输送机被搬入到了该第二托盘保持部之后，该搬出搬入构件能够从该第二托盘保持部所保持的该其他托盘将晶片单元状态的该晶片搬入到该处理构件。
3.根据权利要求1或2所述的晶片处理系统，其中，
该处理构件所进行的处理包含对晶片进行加工及检查的处理。
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