加工装置的制作方法

文档序号:3010363阅读:244来源:国知局

专利名称::加工装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及用磨石工具加工被加工物的装置,特别涉及如下的控制技术为了获得并识别出磨石工具所具有的各种信息,将既可写入又可读出这些信息的无线IC标签埋设到磨石工具本体中,根据无线IC标签拥有的信息来控制运转。
背景技术
:成为半导体或电子元器件材料的半导体基板,例如具有由硅等单结晶材料构成的或由具有多种元素的化合物构成的基板等,这些基板通过磨削被加工成平整的并且是薄的。基板的磨削使用磨削加工装置,该磨削加工装置利用在使具有磨削用磨石的环状轮旋转的同时压紧基板的结构。安装在磨石轮上的磨石使用这样的磨石将金刚石磨粒混合到陶瓷(vitrified)或热固树脂(resinoid)等接合材料中,成型烧结为预定形状后的磨石。但是,本申请人提出有这样的磨石工具(专利文献l):埋设非接触式的无线IC标签,将磨石的磨耗量等与磨石有关的信息记录在该无线IC标签中。若利用该磨石工具,在使用磨石工具时产生破损或者对被加工物造成损伤的情况下,通过读出并确认在无线IC标签中记录的磨石的特性和使用履历信息,就可以查明其原因。专利文献l:日本特开2006—51596号公报但是,在上述专利文献l记载的磨石工具中,写入无线IC标签中的信息,虽可以利用为防止今后发生事故的线索,但不能达到将事故防止于未然的效果。例如,不管磨石是否已处于磨耗殆尽的状态还照样继续加工而引起基板的破损、或者使用与目标加工条件并不适应的磨石,还有在没有安装磨石工具的状态下就进行运转等这样的事故,仅靠在磨石工具上埋设无线IC标签并不能将这些事故防止。
发明内容从而,本发明的目的在于提供一种加工装置,该加工装置可以根据磨石工具的信息来将各种事故防止于未然,并且可以顺畅地进行适合加工条件的恰当加工。本发明的加工装置具备埋设了能以非接触进行信息读出和写入的无线IC标签的磨石工具,其特征在于,该加工装置具有信息收发部,其用于通过无线IC标签读出和写入信息;和控制单元,其根据由该信息收发部读出的信息来控制装置的运转,并且将装置的运转结果信息写入无线IC标签中。在本发明的加工装置中,控制单元经由信息收发部读出在被安装的磨石工具中埋设的无线IC标签中写入的该磨石工具所拥有的各种信息,并根据读出的信息来控制被加工物的加工。作为磨石工具的信息,还包含是否安装有磨石工具。根据本发明,在加工前取得磨石工具的信息,并进行基于该信息的控制,从而可防止事故于未然。在本发明中,控制单元与存储有适应表的存储装置相连接,该适应表表示各种加工条件以及适应这些加工条件可以使用的磨石工具的组合,可列举出该控制单元进行的如下控制将设定的加工条件以及从无线IC标签读出的磨石工具的信息,与存储在存储装置中的适应表进行对照,只有在对照结果为适应且可以使用的组合的情况下,才能使该装置运转。根据该方式,适应该加工装置的各种加工条件的磨石工具的种类,被记录在适应表中,该适应表被存储在存储装置中,控制单元根据所安装的磨石工具的无线IC标签,判断该磨石工具是否适应即将进行的加工条件,如果是适应的磨石工具,则开始该加工,在不适应的情况下,保持运转停止的状态。通过这样的控制,总是可以使用适应加工条件的磨石工具来进行被加工物的加工,可防止磨石工具的不适应所引起的事故的发生。此外,在本发明中,控制单元与存储装置相连接,并可列举出该存储装置进行如下控制从无线IC标签读出的磨石工具的信息之中选择磨石工具的寿命信息并将其存储到该存储装置中,在运转中的磨石工具的累积磨耗信息达到寿命信息的时候中止运转。根据该方式,控制单元逐一识别出随持续运转而磨耗的磨石工具的累积磨耗信息,当该累积磨耗信息达到存储装置中所存储的寿命信息之后,判断为磨石工具已磨耗到不能使用的程度而到达寿命终点,从而运转被中止。因此,可以防止这样的事故的发生磨石工具的寿命已经殆尽,但还要继续进行加工,给被加工物造成损伤等。发明效果根据本发明,在加工前取得磨石工具的信息,根据该信息来进行控制,从而可以防止事故于未然,并且,实现了可以顺畅地进行适合加工条件的恰当加工的这一效果。图1是本发明的一个实施方式的磨削加工装置的立体图。图2是由该磨削加工装置进行磨削加工的晶片的图,(a)是立体图,(b)是侧视图。图3表示由该磨削加工装置具有的磨削单元来磨削晶片表面的状态,(a)是立体图,(b)是侧视图。符号说明1:半导体晶片10:磨削加工装置20:吸盘工作台30:磨削单元35:磨削轮(磨石工具)37:磨石(磨刃部)60:控制部(控制单元)61:存储部(存储装置)80:无线IC标签(tag)81:天线(信息收发部)具体实施方式以下,参考附图,对本发明的一个实施方式进行说明。[l]磨削加工装置的结构和概要动作图1表示应用本发明的磨削加工装置。该磨削加工装置10用于磨削硅晶片等半导体晶片(以下简称晶片)的表面。图2表示进行磨削加工的晶片的一例,该晶片1是处于原料阶段的晶片,其在将原材料的铸锭切割之后,通过研磨调整其厚度,继而将由研磨形成的两表面的机械破损层通过蚀刻除去而成。在晶片1的外周缘上,形成表示结晶方位的V字状的切口(缺口)2。晶片1的厚度例如是800um左右,但其厚度并不均匀,存在由蚀刻形成的23"m左右的面内厚度不均。从而,晶片1通过磨削加工装置10而除去例如1020lim左右的厚度。图1所示的磨削加工装置10具有底座11,该底座11为上表面水平的长方体状。在图1中,将底座11的长度方向、宽度方向以及铅直方向,分别表示为Y方向、X方向以及Z方向。沿X方向并列的立柱12以成对的状态立设在底座11的Y方向的一端部上。在底座11上,在Y方向的立柱12侧,设置有磨削加工晶片1的加工区IIA,在与立柱12相反一侧设置有装卸区IIB,该装卸区11B用于将加工前的晶片1供给加工区11A,并且回收加工后的晶片l。在加工区11A中,旋转自如地设置有圆盘状的转台13,该转台13的旋转轴与Z方向平行,其上表面水平。该转台13通过未图示的旋转驱动机构而沿箭头R方向旋转。在转台13上的外周部,沿周向以等间隔旋转自如地配置有多个(此处为3个)圆盘状的吸盘工作台20,该吸盘工作台20的旋转轴与Z方向平行,其上表面水平。这些吸盘工作台20是一般公知的真空吸盘式,用于对放置在其上表面的晶片l进行吸附保持,如图3所示,吸盘工作台20构成为在圆盘状的框体21的上表面中央部,设置有由多孔质的陶瓷材料构成的圆形的吸附区22。在吸附区22的周围形成有框体21的环状的上表面21a,该上表面21a和吸附区22的上表面22a都水平,并且彼此成为平坦的同一平面(吸盘工作台上表面20A)。各吸盘工作台20通过分别设置在转台13内的未图示的旋转驱动机构,就使其可沿一个方向或双向独自旋转即自转,当转台13旋转时就成为公转状态。如图l所示,当2个吸盘工作台20在立柱12侧沿X方向并列的状态下,在这些吸盘工作台20的正上方,分别配置有磨削单元30。通过转台13的旋转,各吸盘工作台20分别定位在各磨削单元30下方的磨削位置,以及最接近装卸区11B的装卸位置这3个位置上。磨削位置有2处,在每个磨削位置上配备有磨削单元30。在此情况下,通过转台13的旋转,吸盘工作台20的用箭头R表示的移送方向上游侧(图1的里侧)的磨削位置为一次磨削位置,下游侧的磨削位置为二次磨削位置。在一次磨削位置上进行粗磨削,在二次磨削位置上进行精磨削。各磨削单元30固定在滑块40上,该滑块40升降自如地安装在立柱12上。滑块40可滑动自如地安装在沿Z方向延伸的导轨41上,通过被伺服电动机42驱动的丝杠式的进给机构43,使滑块40可沿Z方向移动。各磨削单元30借助于进给机构43而沿Z方向升降,通过由下降而接近吸盘工作台20的进给动作,来对被保持在吸盘工作台20上的晶片1的露出面进行磨削。如图3所示,磨削单元30具有圆筒状的主轴箱31,其轴向沿Z方向延伸;主轴32,其同轴地且旋转自由地支承在该主轴箱31内;电动机33,其固定在主轴箱31的上端部,对主轴32进行旋转驱动;以及圆盘状的法兰34,其同轴地固定在主轴32的下端。进而,在法兰34的下表面,通过螺纹紧固件等的安装装置而装卸自由地安装有磨削轮(磨石工具)35。磨削轮35在由铝等构成的环状的框体36的下表面上,遍及整周排列固定有多个磨石37。磨石37例如可使用将金刚石磨粒混合到陶瓷等接合材料中并成形而成。在配置于一次磨削位置上方的一次磨削用磨削单元30的法兰34上安装有磨削轮35,该磨削轮35上固定有包含例如2000号8000号磨粒的磨石37。此外,在配置于二次磨削位置上方的二次磨削用磨削单元30的法兰34上安装有磨削轮35,该磨削轮35上固定有包含例如10000号以上的磨粒的磨石37。在法兰34和磨削轮35上,设置有磨削液供给机构(图示省略),该磨削液供给机构供给用于磨削面的冷却、润滑或磨屑排出的磨削液,在该机构上连接着给水管道。如图1所示,在底座11上,相对于位于一次磨削侧和二次磨削侧的吸盘工作台20,分别配设有厚度测定仪50,该厚度测定仪50由基准侧高度卡尺51和晶片侧高度卡尺52组合起来构成。如图3所示,基准侧高度卡尺51的进行摆动的基准探头51a的前端,接触在没有被晶片1覆盖的吸盘工作台20的框体21的上表面21a上,来检测该上表面21a的高度位置。晶片侧高度卡尺52的进行摆动的变动探头52a的前端,接触在被保持于吸盘工作台20的晶片1的上表面上、即接触被磨削面,来检测晶片1上表面的高度位置。根据厚度测定仪50,基于从晶片侧高度卡尺52的测定值减去基准侧高度卡尺51的测定值,来测定晶片1的厚度。若要将晶片1被磨削到目标厚度tl,首先测定磨削前的原始厚度t2,将(t2—tl)作为磨削量。晶片侧高度卡尺52对晶片1的厚度进行测定的测定点、即变动探头52a的接触点,如图3(a)的虚线所示,在接近晶片1的外周缘的外周部分是合适的。上述磨削单元30通过使磨削轮35例如以30005000rpm旋转的同时以预定速度(例如在一次磨削中以0.30.5um/秒左右、二次磨削中以0.10.2pm/秒左右的速度)下降,磨削轮35的磨石37压紧晶片1的表面,从而该表面被磨削。在磨削时,晶片1与吸盘工作台20—起朝与磨削轮35相同方向旋转,但吸盘工作台20的旋转速度从通常的10rpm左右成为最大到300rpm左右。由磨削单元30磨削的磨削量,通过由上述厚度测定仪50测定晶片1的厚度来进行控制。如图3(b)所示,磨削轮35的直径与磨石37的磨削外径相等,磨石37的磨削外径使用比吸盘工作台20的半径更大的尺寸,磨削轮35面对晶片1进行定位,使由磨石37形成的磨削外周缘通过吸盘工作台20的旋转中心、即通过晶片1的中心。通过该位置关系,进行旋转的晶片1的整个表面,可被磨削轮35的磨石37同样地进行磨削。晶片1最初在一次磨削位置上被磨削单元30—次磨削之后,通过使转台13沿图1所示的R方向旋转而被移送到二次磨削位置,此时,通过磨削单元30进行二次磨削。如图3(a)所示,在被磨削的晶片1的背面上残留磨削条痕9,该磨削条痕9呈现为多条弧沿放射状描绘出的纹路。该磨削条痕9例如在一次磨削中形成,而这通过二次磨削除去,并且残留着由二次磨削产生的新磨削条痕。如图1所示,磨削加工装置IO具有控制部(控制单元)60,该控制部60被供给厚度测定仪50的测定值,并且根据该厚度测定值来控制吸盘工作台20、磨削单元30的动作。通过该控制部60,就可控制吸盘工作台20的旋转速度、磨削单元30的升降动作或与此同时的升降速度、磨削轮35的旋转速度等。在控制部60上连接有存储部(存储装置)61,该存储部61中存储预定信息。如图3所示,在磨削轮35的法兰34的外周面上埋设有无线IC标签80,该无线IC标签80可写入和读出与磨石37、框体36有关的各种信息。无线IC标签80由可使用电波或电磁波以非接触方式读出和写入信息的薄片状的存储器构成。在该无线IC标签80中,在将其埋设到框体36中之后,例如在磨削轮35被制造之后通过接收电波信号的发送,就可以写入有关固定在该框体36上的磨石37或者有关框体36的各种信息。如图1所示,磨削加工装置IO具有天线(信息收发部)81,该天线81是相对于无线IC标签80的读写头。该天线81被安装在一个或各个立柱12的下部,信息对无线IC标签80的写入可从上述控制部60借助于控制器62经由天线81发送电波信号进行写入。此外,写入到无线IC标签80内的信息,由天线81接收,并借助于控制器62可由控制部60读出。控制部60参照被读出的与磨石37或框体36有关的信息,进行磨削单元30等的控制。作为写入无线IC标签80中的信息,可列举出磨石37的制造履历(例如烧结时的温度、时间等烧结条件和批量编号)、磨石37的成分(接合剂和磨粒的种类)、用途、形状、尺寸、框体36的外径、固定在框体36上的磨石37的个数等。此外,从用户或控制部60可写入磨石37的使用时间、磨削加工后的被加工物的种类、磨石寿命(磨石刃有效长度)等,此外,还可写入使用日期时间、使用装置等使用履历信息。如图1所示,在装卸区11B的中央,设置有上下移动的2节连接式拾取机械手(pick—uprobot)70。进而,在该拾取机械手70的周围,从上观察时沿逆时针方向分别配置有供给盒71、定位台72、供给臂73、回收臂74、旋转式清洗装置75和回收盒76。盒71、76容纳有以水平姿态且沿上下方向按预定间隔层叠状态下的多块晶片1,盒71、76设置在底座11上的预定位置。被磨削加工的晶片1,首先被拾取机械手70从供给盒71内取出,放置在定位台72上并定位在一定的位置上。接着,晶片1通过供给臂73从定位台72上提取出来,并使被磨削面朝上地放置到待机于装卸位置的吸盘工作台20上。晶片1通过向转台13的R方向旋转,而依次被移送到一次磨削位置和二次磨削位置,在这些磨削位置上,被磨削单元30如上述那样磨削其表面。二次磨削完成后的晶片1,进而通过使转台13沿R方向旋转而返回到装卸位置。返回到装卸位置后的吸盘工作台20上的晶片1,被回收臂74提取出来,移送到清洗装置75上,进行水洗和干燥。进而,由清洗装置75进行了清洗处理的晶片1,被拾取机械手70移送并容纳到回收盒76内。[2]基于无线IC标签信息的运转控制在本实施方式的磨削加工装置10中,与晶片1的磨削加工条件对应的磨削轮35被安装在磨削单元30的法兰34上。进而,无线IC标签80被埋设在该磨削轮35的框体36中,根据被写入该无线IC标签80中的信息,控制部60对各动作机构供给控制信号,从而进行恰当的磨削加工运转。被写入无线IC标签80中的信息被天线81接收,借助于控制器62而由控制部60读出。此外,完成了预定块数晶片1的磨削加工后的磨石37的磨耗量,以及根据磨耗量的磨石寿命等信息,从控制器62发送出来,该信息由天线81接收并作为信息的更新而被写入无线IC标签80中。作为磨石工具的信息,也包含是否安装磨石工具。对根据写入无线IC标签80中的信息进行运转控制的实施例,在以下进行说明。首先,在上述存储部61中存储有适应表,该适应表表示各种磨削加工条件以及适应这些加工条件可使用的磨削轮35的磨石37的组合。控制部60始终参照该适应表。表l是适应表的一例,作为磨石37的条件,可列举出"磨石刃有效长度(mm)"。此外,作为磨削加工的运转条件范围,可列举出作为磨削单元30的加工速度的"磨削进给速度(um/秒)"、作为磨削轮35的旋转速度的"磨石转速(rpm)"、作为吸盘工作台20的旋转速度的"晶片转速(ipm)"等,此外,还可举出"全自动运转的可否判定"。即,控制部60对照设定/存储在存储部61中的磨削加工条件和从无线IC标签80中读出的磨石类别信息,通过确认其是处于适应表中的运转条件的范围内,从而允许进行全自动运转。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>所谓全自动运转是指对预定块数(收纳在盒71、76中的块数)的晶片1连续进行如下一系列的工序的动作从盒71取出晶片1并将其保持在转台13的吸盘工作台20上;使转台13移动到一次磨削位置、二次磨削位置,在各位置上进行磨削加工;对完成磨削加工后的晶片1由清洗装置75进行清洗后收纳到回收盒76中。在表1所示的适应表中,作为磨石37的种类记录有A、B、C,此外,也可确认没有磨石37,即、也可确认没有安装磨削轮35的这样的信息。磨石B、C可适应的运转条件如表1中所述,如果是这些磨石B、C则可进行全自动运转。此外,磨石A用于磨削吸盘工作台上表面20A的自磨(selfgrind)。所谓自磨,是指每当磨削了预定块数的晶片1,就要磨削吸盘工作台上表面20A而将其加工为平坦,若种类与磨削晶片1的磨石不同,则与没有磨石的情况一样,判定为不能够全自动运转。此处,假定重新将磨削轮35安装到磨削单元30上,无线IC标签80被埋设在该磨削轮35的框体36中,控制部60读出被写入到该无线IC标签80中的磨石37的信息,并且对照上述适应表。进而,判断该磨石与此后进行的晶片1的磨削加工条件是否适应,如果判断为适应可使用的话,则允许进行全自动运转的磨削加工。此外,对照的结果,如果判断是不适应的磨石的话,就不开始运转,发出告警信号等,通知该状况。在没有安装磨削轮35的情况下,根据没有读出来自无线IC标签80的磨石信息,就不进行运转,此外,在安装有自磨用磨石A的情况下,通过接收该信息,只允许自磨的运转指令。上述控制方式,从安装在磨削单元30上的磨削轮35的无线IC标签,读出磨石37的信息,判断该磨石37是否适应磨削加工条件,如果适应的话就开始运转,在不适应的情况下,就保持运转停止的状态。通过这样的控制,可以总是使用适应磨削加工条件的磨石,进行晶片1的加工,作为其结果,可防止因磨石不适应引起的事故的发生。在本实施方式的磨削加工装置10中,除上述实施方式之外,可以利用无线IC标签80来进行用于各种安全运转的控制,例如,可以进行如下的磨石37的寿命管理。首先,控制部60选择安装在磨削单元30上的磨削轮35的磨石37的寿命信息(例如,基于磨石37的高度)并将其存储在存储部61中。进而,随着连续进行晶片磨削的运转,磨石37不断磨耗,控制部60逐一识别磨石37的累积磨耗信息,如果该累积磨耗信息达到存储部61中所存储的寿命信息的话,控制部60判断为磨石37已磨耗到不能使用,到达寿命终点,使运转中止。根据这样的控制,即使磨石37的寿命已经殆尽,不会引起要继续进行磨削加工的情况,可以防止使晶片1或吸盘工作台20等受到损伤这样的事故发生。并且,磨石37的累积磨耗信息例如可用如下方法取得。即,磨削单元30具有的Z方向的位置信息、即该磨削加工装置10识别出的磨石37的前端(磨刃部)离开吸盘工作台上表面20A的距离,和对实际中磨削晶片1的结果、用厚度测定仪50读取的厚度信息(测定值),对两者进行比较,在磨削单元30当晶片1达到某个厚度时沿Z方向的位置发生偏差的情况下,就判断为该偏差是磨石37的磨刃相应地出现的磨耗所引起,可识别为磨耗值。针对每个晶片磨削时都进行该确认作业,控制部60识别累积后的磨耗值。权利要求1.一种加工装置,该加工装置具备埋设了能以非接触方式进行信息读出和写入的无线IC标签的磨石工具,其特征在于,该加工装置具有信息收发部,其用于通过上述无线IC标签读出和写入信息;和控制单元,其根据由该信息收发部读出的信息来控制装置的运转,并且将装置的运转结果信息写入上述无线IC标签中。2.如权利要求1中所述的加工装置,其特征在于,上述控制单元与存储有适应表的存储装置相连接,该适应表表示各种加工条件以及适应这些加工条件可以使用的磨石工具的组合,该控制单元可进行如下控制将设定的加工条件以及从上述无线IC标签读出的磨石工具的信息,与存储在上述存储装置中的上述适应表进行对照,只有在对照结果为适应且可以使用的组合的情况下,才能使该装置运转。3.如权利要求1中所述的加工装置,其特征在于,上述控制单元与存储装置相连接,并可进行如下控制从上述无线IC标签读出的上述磨石工具的信息之中选择磨石工具的寿命信息并将其存储到该存储装置中,在运转中的磨石工具的累积磨耗信息达到上述寿命信息的时候中止运转。全文摘要本发明提供一种加工装置,该加工装置可以根据磨石工具的信息来防止各种事故于未然,并且可以顺畅地进行适合加工条件的恰当加工。在磨削轮(35)的框体(36)中埋设有无线IC标签(80),用天线(81)接收被写入该无线IC标签(80)中的有关磨削轮(35)的各种信息信号,控制部(60)读出这些信息。参照具有存储在存储部(61)中的磨削加工条件和磨石信息的适应表,与磨石信息进行对照,并且判断磨石是否适合磨削加工条件,只在适合的情况下才开始运转。文档编号B23Q15/00GK101157197SQ200710161698公开日2008年4月9日申请日期2007年9月28日优先权日2006年10月5日发明者冈野步,吉田真司申请人:株式会社迪思科
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