半导体晶片加工装置 【技术领域】
本发明涉及具有收纳半导体晶片的盒的半导体晶片加工装置。
背景技术
半导体晶片在表面上形成有IC(integrated circuit：集成电路)、LSI(large-scale integration：大规模集成电路)等多个器件，并且一个个器件被分割预定线(间隔道)划分开来，关于该半导体晶片，在通过磨削装置或研磨装置对背面进行磨削或研磨而减薄至预定的厚度之后，通过利用切削装置切削分割预定线，从而分割成一个个器件。该分割而成的器件被广泛利用于移动电话或个人计算机等电气设备。
在这些磨削装置、研磨装置或切削装置等加工装置中，将多块半导体晶片收纳在盒内并提供给加工装置。盒具有多个用于收纳一块半导体晶片的晶片收纳部，半导体晶片以如下形式被收纳、即以其表面和背面朝向水平方向的方式层叠在晶片收纳部内。
利用搬送装置将收纳在盒内的半导体晶片从盒的开口部搬出，并实施预定的加工，在加工结束后将该半导体晶片搬入同一盒内或者其它盒内。
在半导体晶片制造工序中，在多个工序中都使用同一个盒，因而在载置于加工装置中的盒内，未必在所有的晶片收纳部内都收纳有半导体晶片。
例如，当半导体晶片在作为磨削工序或切削工序之前的工序的保护带粘贴工序、切割带粘贴工序等中破损的情况下，收纳有破损的半导体晶片的晶片收纳部以空状态被供给至磨削装置或切削装置等加工装置。
专利文献1：日本特开2006-21264号公报
专利文献2：日本特开2003-311615号公报
专利文献3：日本特开2003-229382号公报
一般来说，加工装置的搬送装置具有用于对收纳在盒内的半导体晶片的有无进行检测的光传感器，在搬送装置为了搬出半导体晶片而向各晶片收纳部移动后，利用光传感器来确认晶片的有无，因此当存在未收纳有半导体晶片的晶片收纳部的情况下，会导致生产率(throughput)降低。
此外，大多数的盒的各晶片收纳部是以仅支撑半导体晶片的外周部的方式从对置的梳齿状的侧壁上形成的。在具有这样的结构的盒中，当收纳半导体晶片时，很容易错误地、横跨左右侧壁的格数不同的晶片收纳部地插入半导体晶片。
如果半导体晶片在左右侧壁上横跨格数不同的晶片收纳部地进行收纳，则在晶片搬出时会产生搬送装置与半导体晶片碰撞从而使半导体晶片破损的问题。
另外，在半导体晶片从盒的开口部凸出地进行收纳的情况下，也同样地在半导体晶片搬出时会产生搬送装置与半导体晶片碰撞从而使半导体晶片破损的问题。
【发明内容】
本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种半导体晶片加工装置，该半导体晶片加工装置能够缩短从盒内搬出半导体晶片的时间，并且能够防止半导体晶片在半导体晶片搬出时破损。
根据本发明，提供一种半导体晶片加工装置，该半导体晶片加工装置包括：收纳半导体晶片的盒；载置上述盒的盒载置台；以及将收纳在上述盒内的半导体晶片搬出以及将半导体晶片搬入上述盒内进行收纳的搬送装置，上述半导体晶片加工装置的特征在于，上述盒具有开口部和多个晶片收纳部，上述晶片收纳部以半导体晶片的表面和背面处于大致水平方向的朝向收纳一块半导体晶片，上述开口部与将半导体晶片相对于上述盒搬入和搬出的上述搬送装置对置，上述半导体晶片加工装置还包括：摄像装置，其与上述开口部对置地配设，用于对上述盒的多个晶片收纳部进行拍摄；移动装置，其使上述盒载置台和上述摄像装置在垂直方向上相对移动；判断装置，其对利用上述摄像装置拍摄到的摄像图像进行解析，从而对半导体晶片的收纳状态进行判断；以及存储装置，其对利用上述判断装置判断出的判断结果进行存储。
优选的是，摄像装置安装在搬送装置上。优选的是，半导体晶片加工装置还包括反射镜，该反射镜配设在开口部的上方或下方，并且该反射镜映出能够利用摄像装置拍摄从盒的开口部凸出地被收纳的半导体晶片的状态。
根据本发明，使盒载置台和摄像装置在垂直方向上相对移动来对各晶片收纳部进行拍摄，通过对摄像图像进行解析，能够预先对在各晶片收纳部内是否收纳有半导体晶片进行确认，因此，在从盒内搬出半导体晶片时，使搬送装置仅定位在收纳有半导体晶片的晶片收纳部，由此能够缩短搬送时间。
此外，在通过摄像图像的解析而得知半导体晶片错格地横跨于左右侧壁的晶片收纳部的情况下，也能够在进行晶片搬出前对半导体晶片地错格收纳进行检测，从而能够防止由于半导体晶片与搬送装置干涉而引起的半导体晶片的破损。
当在盒开口部的上方或下方配置有反射镜的情况下，通过对在反射镜中映出的像进行拍摄并解析，能够在搬出前对是否存在从开口部凸出地被收纳的半导体晶片进行检测，从而能够防止由于半导体晶片与搬送装置干涉而引起的半导体晶片的破损。
【附图说明】
图1是半导体晶片的表面侧立体图。
图2是粘贴有保护带的半导体晶片的背面侧立体图。
图3是本发明第一实施方式所述的磨削装置的外观立体图。
图4是收纳有半导体晶片的晶片盒的立体图。
图5是表示本发明的主要部分的说明图。
图6是表示图5所示的实施方式的变形例的说明图。
图7是本发明第二实施方式所述的磨削装置的外观立体图。
标号说明
2、2A：磨削装置；10：粗磨削单元；11：半导体晶片；13：间隔道；15：器件；28：精磨削单元；44：回转工作台；50：第一晶片盒；54：晶片搬送机械手；55：照相机；70：晶片收纳部；82：柱；84：垂直移动机构。
【具体实施方式】
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是加工至预定厚度前的半导体晶片11的立体图。图1所示的半导体晶片11由例如厚度为700μm的硅晶片构成，在表面11a上呈格子状地形成有多条间隔道13，并且在由这多条间隔道13划分而成的多个区域内形成有IC、LSI等器件15。
这样构成的半导体晶片11包括：形成有器件15的器件区域17；和围绕器件区域17的外周剩余区域19。此外，在半导体晶片11的外周，形成有作为表示硅晶片的结晶方位的标记的凹口21。
在半导体晶片11的表面11a上，通过保护带粘贴工序粘贴有保护带23。因此，在对半导体晶片11进行磨削时，半导体晶片11的表面11a由保护带23保护，如图2所示形成了背面11b露出的形态。
下面，参照图3对将这样形成的半导体晶片11的背面11b磨削至预定厚度的、作为半导体加工装置中的一种的磨削装置2进行说明。标号4是磨削装置2的壳体，在壳体4的后方垂直地竖立设置有两根柱6a、6b。
在柱6a上，固定有在上下方向延伸的一对导轨(图中仅示出一根)8。粗磨削单元10以能够沿这一对导轨8在上下方向上移动的方式安装。粗磨削单元10的壳体20安装在移动基座12上，该移动基座12沿一对导轨8在上下方向上移动。
粗磨削单元10包括：壳体20；未图示的主轴，其以能够旋转的方式收纳在壳体20中；伺服马达22，其驱动主轴旋转；以及磨轮24，其固定在主轴的前端，并具有多个粗磨削用的磨削磨具26。
粗磨削单元10包括粗磨削单元移动机构18，该粗磨削单元移动机构18由滚珠丝杠14和脉冲马达16构成，用于使粗磨削单元10沿一对导轨8在上下方向上移动。当使脉冲马达16脉冲驱动时，滚珠丝杠14旋转，移动基座12在上下方向上移动。
在另一柱6b上，也固定有在上下方向延伸的一对导轨(图中仅示出一根)19。精磨削单元28以能够沿这一对导轨19在上下方向上移动的方式安装。
精磨削单元28的壳体36安装在未图示的移动基座上，该移动基座沿一对导轨19在上下方向上移动。精磨削单元28包括：壳体36；未图示的主轴，其以能够旋转的方式收纳在壳体36中；伺服马达38，其驱动主轴旋转；以及磨轮40，其固定在主轴的前端，并具有精磨削用的磨削磨具42。
精磨削单元28包括精磨削单元移动机构34，该精磨削单元移动机构34由滚珠丝杠30和脉冲马达32构成，用于使精磨削单元28沿一对导轨19在上下方向上移动。当驱动脉冲马达32时，滚珠丝杠30旋转，精磨削单元28在上下方向上移动。
磨削装置2在柱6a、6b的前侧具有回转工作台44，该回转工作台44配置成与壳体4的上表面大致共面。回转工作台44形成为直径较大的圆盘状，并通过未图示的旋转驱动机构沿箭头45所示的方向旋转。
在回转工作台44上，彼此在圆周方向上隔开120°地配置有三个卡盘工作台46，这三个卡盘工作台46能够在水平面内旋转。卡盘工作台46具有由多孔陶瓷材料呈圆盘状地形成的吸附卡盘，通过使真空抽吸装置动作，来吸引保持吸附卡盘的保持面上所载置的晶片。
配设在回转工作台44上的三个卡盘工作台46通过回转工作台44的适当旋转而被依次移动至晶片搬入和搬出区域A、粗磨削加工区域B、精磨削加工区域C、以及晶片搬入和搬出区域A。
在壳体4的前侧部分配设有：第一晶片盒50；具有连杆51和手部52的晶片搬送机械手54；具有多个定位销58的定位工作台56；晶片搬入机构(装载臂)60；晶片搬出机构(卸载臂)62；对磨削后的晶片进行清洗和旋转干燥的旋转清洗装置64；以及对利用旋转清洗装置64进行了清洗和旋转干燥的磨削后的晶片进行收纳的第二晶片盒66。
旋转清洗装置64具有旋转工作台68，该旋转工作台68吸引保持着已磨削的半导体晶片进行旋转。旋转工作台68的直径与半导体晶片的直径大致相等或其上。旋转清洗装置64具有未图示的清洗液供给喷嘴，该清洗液供给喷嘴向吸附保持在旋转工作台68上的已磨削的晶片提供清洗液。
如图4所示，在第一晶片盒50的两侧壁50a、50b上，形成有呈梳齿状形成的多个晶片收纳部70。第一晶片盒50具有与晶片搬送机械手54对置的开口部72，经由该开口部72将半导体晶片11搬入到第一晶片盒50内、或者从第一晶片盒50内搬出。
半导体晶片11通过将其两侧部插入到形成在第一晶片盒50的侧壁50a、50b上的晶片收纳部70内而被收纳在第一晶片盒50内。标号73是在搬送第一晶片盒50等时用于把持的把手。第二晶片盒66也具有与第一晶片盒50相同的结构。
一并参照图1和图5，在晶片搬送机械手54上安装有作为摄像装置的照相机55。晶片搬送机械手54构成为能够在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向这三轴方向上移动，当收纳有多块半导体晶片11的第一晶片盒50被载置于作为盒载置台的壳体4上时，晶片搬送机械手54在垂直方向上移动，利用照相机55对收纳在第一晶片盒50内的所有的半导体晶片11进行拍摄。
将利用照相机55拍摄到的摄像图像传送至控制器74的判断装置76，在判断装置76中解析摄像图像并对半导体晶片11的收纳状态进行判断。将利用判断装置76判断出的判断结果存储在RAM等存储装置78中。作为利用判断装置76进行判断的收纳状态，不仅可以判断出半导体晶片的有无和错格，也可以判断出半导体晶片11的翘曲。
例如，当利用判断装置76判断为在从上方起第n个晶片收纳部70内未收纳有半导体晶片11时，该结果被存储在存储装置78内，从而晶片搬送机械手54不会使手部52对从上方起第n个晶片收纳部70进行处理，而是被控制为对下一格的晶片收纳部70进行处理，因此能够缩短利用晶片搬送机械手54搬送晶片的时间。
此外，在判断为半导体晶片11横跨左右侧壁50a、50b的格数不同的晶片收纳部70地被收纳的情况下，控制器74进行控制以利用报警装置等对该状态发出警报，由此也能够告知操作者使操作者对半导体晶片11的收纳状态进行纠正。
另外，在本实施方式的磨削装置2中，在开口部72的下侧设置有倾斜45度的反射镜，该反射镜映出能够利用照相机55拍摄从开口部72凸出地被收纳的半导体晶片11的状态。
通过对反射镜80上映出的像进行拍摄并利用判断装置76进行解析，能够在搬出前对是否存在从开口部2凸出地被收纳的半导体晶片11进行检测，从而能够事先防止由于半导体晶片11与晶片搬送机械手54干涉而引起的半导体晶片11的破损。
反射镜80的配设位置并不限于图5所示的开口部72的下方，也可以像图6所示的实施方式那样将反射镜80配设在开口部72的上方。在该情况下，也能够获得与图5所示的实施方式相同的效果。
此外，反射镜并不限定于图5所示的倾斜45度的反射镜，同样也可以应用半球面镜等。另外，在图5中，反射镜配设在晶片盒50的载置部上，但是也可以将镜子配设在晶片盒50自身上。
参照图7，示出了本发明第二实施方式的磨削装置2A的外观立体图。在本实施方式的说明中，对于与图3所示的第一实施方式相同的结构部分标以相同标号，并且为了避免重复而省略其说明。
在本实施方式的磨削装置2A中，在不与晶片搬送机械手54干涉的位置，与第一晶片盒50的开口部72对置地竖立设置有柱82。在该柱82上安装有照相机55，该照相机55能够通过由滚珠丝杠和脉冲马达构成的垂直方向移动机构84而在上下方向上移动。
在本实施方式的磨削装置2A中，通过利用照相机55对收纳在第一晶片盒50内的半导体晶片11进行拍摄，也能够起到与上述第一实施方式的磨削装置2相同的效果。
在以上的说明中，对将本发明应用于磨削装置中的示例进行了说明，但是本发明并不限于此，同样也可以应用于对收纳在晶片盒内的半导体晶片进行加工的切削装置(切割装置)、研磨装置等中。