專利名稱：水平儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于精密地測量例如在半導(dǎo)體車間中進(jìn)行晶片的精密加工的加工裝 置的傾斜度的水平儀。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體晶片在表面形成有IC(integrated circuit 集成電路)、LSI (large-scale integration:大規(guī)模集成電路)等大量的器件，且各個(gè)器件由分割預(yù)定線(間隔道)劃分 開來，在利用磨削裝置對(duì)該半導(dǎo)體晶片的背面進(jìn)行磨削從而將半導(dǎo)體晶片加工成預(yù)定的厚 度之后，利用切割裝置對(duì)分割預(yù)定線進(jìn)行切削從而將半導(dǎo)體晶片分割成一個(gè)個(gè)器件，分割 后的器件被利用于移動(dòng)電話機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等電氣設(shè)備。磨削裝置或者切割裝置至少具備卡盤工作臺(tái)，該卡盤工作臺(tái)具有用于保持晶片 的保持面；加工構(gòu)件，該加工構(gòu)件用于對(duì)保持于該卡盤工作臺(tái)的晶片進(jìn)行磨削或者切削； 以及加工液供給構(gòu)件，該加工液供給構(gòu)件用于對(duì)晶片供給加工液。在將這種加工裝置設(shè)置于車間的情況下，在卡盤工作臺(tái)的保持面設(shè)置水平儀，使 以能夠旋轉(zhuǎn)的方式裝配于腳部的設(shè)置螺栓旋轉(zhuǎn)來使保持面水平，從而進(jìn)行水平調(diào)整。在日本特許第4325916號(hào)公報(bào)中公開了具有如下構(gòu)件的水平儀多個(gè)傾斜傳感 器，所述多個(gè)傾斜傳感器分別測量多個(gè)軸的傾斜度；存儲(chǔ)構(gòu)件，該存儲(chǔ)構(gòu)件用于存儲(chǔ)預(yù)定的 傾斜度數(shù)據(jù)；以及顯示構(gòu)件，該顯示構(gòu)件用于顯示圖像。該水平儀構(gòu)成為在顯示器中以圓和X記號(hào)二維地顯示特定位置的傾斜度，能夠 以與使用氣泡的水平儀同樣的感覺直觀地判斷應(yīng)該從哪個(gè)方向?qū)υ撎囟ㄎ恢玫膬A斜度進(jìn) 行調(diào)整，當(dāng)檢測到水平時(shí)使蜂鳴器鳴響。專利文獻(xiàn)1 日本特許第4325916號(hào)公報(bào)但是，在以往的水平儀中，必須一邊目視確認(rèn)水平儀的氣泡到達(dá)中心的情況一邊 進(jìn)行加工裝置的水平調(diào)整，為了進(jìn)行加工裝置的調(diào)平(水平出)，至少需要兩名作業(yè)者， 存在效率差的問題。并且，雖然專利文獻(xiàn)1所公開的水平儀構(gòu)成為當(dāng)檢測到水平時(shí)使蜂鳴器鳴響，但 是，存在水平儀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且價(jià)格昂貴的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這種問題而做出的，其目的在于提供一種作業(yè)者一人就能夠操縱 的結(jié)構(gòu)簡單且廉價(jià)的水平儀。根據(jù)本發(fā)明，提供一種水平儀，其中，在形成為彎曲面的窗內(nèi)封入有液體、且封入 有氣泡，透過該窗目視確認(rèn)氣泡的位置從而能夠確認(rèn)水平，其特征在于，所述水平儀具備 發(fā)光元件，該發(fā)光元件配設(shè)在形成為彎曲面的所述窗的中心的上方；受光元件，該受光元件 對(duì)從所述發(fā)光元件射出的光在所述氣泡與所述液體之間的界面發(fā)生反射而得到的反射光 進(jìn)行接收；以及發(fā)音器，當(dāng)所述受光元件接收到所述反射光時(shí)，該發(fā)音器發(fā)出聲音。
優(yōu)選發(fā)音器發(fā)出的聲音根據(jù)受光元件接收到的光量而變化，且當(dāng)氣泡的中心與形 成為彎曲面的窗的中心一致時(shí)發(fā)音器輸出最大的聲音。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)利用水平儀檢測到水平時(shí)，由于在水平儀中組裝有發(fā)音器，該發(fā)音 器在受光元件接收到發(fā)光元件發(fā)出的光的反射光時(shí)發(fā)出聲音，因此，雖然結(jié)構(gòu)簡單且廉價(jià)， 但作業(yè)者一人就能夠根據(jù)聲音確認(rèn)水平，能夠高效地將加工裝置調(diào)整為水平。


圖1是切削裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是磨削裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的水平儀的立體圖。圖4是將水平儀設(shè)置在切削裝置的卡盤工作臺(tái)上的狀態(tài)的立體圖。圖5是對(duì)實(shí)施方式所涉及的水平儀的作用進(jìn)行說明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖6是基于水平儀的調(diào)平的說明圖，其中圖6的(A)表示從水平稍稍傾斜的情況， 圖6的(B)表示完全調(diào)平后的情況。標(biāo)號(hào)說明2 切削裝置；18 卡盤工作臺(tái)；28 切削刀具；30 腳部；31 設(shè)置螺栓；32 磨削裝 置；40 磨削單元；66 卡盤工作臺(tái)；74 腳部；75 設(shè)置螺栓；76 水平儀；80 形成為彎曲面 的窗；82 十字線；8 十字線的交點(diǎn)；84 氣泡；88 光傳感器；90 蜂鳴器；92 發(fā)光元件； 94 受光元件。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1表示設(shè)置時(shí)能夠應(yīng)用本 發(fā)明的水平儀的切削裝置2的外觀，該切削裝置2能夠?qū)Π雽?dǎo)體晶片進(jìn)行切割從而將其分 割成一個(gè)個(gè)芯片(器件)。在切削裝置2的前表面?zhèn)仍O(shè)置有操作構(gòu)件4，該操作構(gòu)件4用于由操作者輸入加工 條件等對(duì)裝置的指示。在裝置上部設(shè)置有用于顯示對(duì)操作者的引導(dǎo)畫面或者由后述的攝像 構(gòu)件拍攝的圖像的CRT (Cathode Ray Tube:陰極射線管)等顯示構(gòu)件6。晶片W粘貼于作為粘接帶的切割帶T，切割帶T的外周緣部粘貼于環(huán)狀框架F。由 此，晶片W形成為經(jīng)由切割帶T支承于框架F的狀態(tài)，在圖1所示的晶片盒8中收納有多片 (例如25片)晶片。晶片盒8載置在能夠上下移動(dòng)的盒升降機(jī)9上。在晶片盒8的后方配設(shè)有搬出搬入構(gòu)件10，該搬出搬入構(gòu)件10從晶片盒8將切削 前的晶片W搬出，并將切削后的晶片搬入晶片盒8。在晶片盒8與搬出搬入構(gòu)件10之間設(shè) 置有臨時(shí)放置區(qū)域12，該臨時(shí)放置區(qū)域12是用于臨時(shí)載置作為搬出搬入對(duì)象的晶片的區(qū) 域，在臨時(shí)放置區(qū)域12配設(shè)有使晶片W對(duì)準(zhǔn)固定的位置的對(duì)位構(gòu)件14。在臨時(shí)放置區(qū)域12的附近配設(shè)有搬送構(gòu)件16，該搬送構(gòu)件16具有用于吸附并搬 送與晶片W—體的框架F的回轉(zhuǎn)臂，被搬出至臨時(shí)放置區(qū)域12的晶片W由搬送構(gòu)件16吸 附并搬送至卡盤工作臺(tái)18上，該晶片W被卡盤工作臺(tái)18吸引，且框架F由多個(gè)固定構(gòu)件19 固定，由此晶片W被保持在卡盤工作臺(tái)18上?？ūP工作臺(tái)18構(gòu)成為能夠旋轉(zhuǎn)且能夠在X軸方向往復(fù)移動(dòng)，在卡盤工作臺(tái)18的X軸方向的移動(dòng)路徑的上方配設(shè)有校準(zhǔn)構(gòu)件20，該校準(zhǔn)構(gòu)件20用于檢測晶片W的應(yīng)當(dāng)切削 的間隔道。校準(zhǔn)構(gòu)件20具備用于對(duì)晶片W的表面進(jìn)行拍攝的攝像構(gòu)件22，該校準(zhǔn)構(gòu)件20能 夠根據(jù)由拍攝取得的圖像，通過圖案匹配等處理來檢測應(yīng)當(dāng)切削的間隔道。利用攝像構(gòu)件 22取得的圖像顯示于顯示構(gòu)件6。在校準(zhǔn)構(gòu)件20的左側(cè)配設(shè)有用于對(duì)保持于卡盤工作臺(tái)18的晶片W實(shí)施切削加工 的切削構(gòu)件對(duì)。切削構(gòu)件M與校準(zhǔn)構(gòu)件20構(gòu)成為一體，且二者聯(lián)動(dòng)地在Y軸方向和Z軸 方向移動(dòng)。切削構(gòu)件M構(gòu)成為在能夠旋轉(zhuǎn)的主軸沈的末端裝配有切削刀具觀，且該切削構(gòu) 件M能夠在Y軸方向和Z軸方向移動(dòng)。切削刀具觀位于攝像構(gòu)件22的X軸方向的延長 線上。標(biāo)號(hào)25是用于對(duì)切削加工結(jié)束后的晶片進(jìn)行搬送的搬送構(gòu)件，切削加工結(jié)束后 的晶片W由搬送構(gòu)件25搬送至旋轉(zhuǎn)清洗裝置27。在旋轉(zhuǎn)清洗裝置27中對(duì)晶片W進(jìn)行清洗 和旋轉(zhuǎn)干燥。切削裝置2由4個(gè)腳部(僅圖示3個(gè))30支承。設(shè)置螺栓31以能夠旋轉(zhuǎn)的方式 裝配于各個(gè)腳部30，設(shè)置螺栓31與形成于切削裝置2的殼體5的螺母螺合。在將切削裝置2設(shè)置于半導(dǎo)體車間內(nèi)的情況下，為了允許切削刀具觀進(jìn)行精密加 工，需要對(duì)卡盤工作臺(tái)18正確地進(jìn)行調(diào)平后設(shè)置切削裝置2。因此，如后面詳細(xì)說明的那 樣，將本發(fā)明的水平儀載置于卡盤工作臺(tái)18上，旋轉(zhuǎn)各個(gè)設(shè)置螺栓31從而進(jìn)行卡盤工作臺(tái) 18的水平調(diào)整。參照?qǐng)D2，表示在設(shè)置時(shí)的調(diào)平作業(yè)中能夠應(yīng)用本發(fā)明的水平儀的磨削裝置32的 概要結(jié)構(gòu)。標(biāo)號(hào)34是磨削裝置32的殼體，在殼體34的后方豎立設(shè)置有立柱36。在立柱 36固定有在上下方向延伸的一對(duì)導(dǎo)軌38。磨削單元(磨削構(gòu)件)40裝配成能夠沿著這一對(duì)導(dǎo)軌38在上下方向移動(dòng)。磨削 單元40具有主軸箱42和用于保持主軸箱42的支承部44，支承部44安裝于沿著一對(duì)導(dǎo)軌 38在上下方向移動(dòng)的移動(dòng)基座46。磨削單元40包括主軸48，該主軸48以能夠旋轉(zhuǎn)的方式收納在主軸箱42中；電 動(dòng)機(jī)50，該電動(dòng)機(jī)50驅(qū)動(dòng)主軸48旋轉(zhuǎn)；磨輪安裝座52，該磨輪安裝座52固定在主軸48的 末端；以及磨輪M，該磨輪M螺紋緊固于磨輪安裝座52，且具有呈環(huán)狀地配設(shè)的多個(gè)磨削磨具。磨削裝置32具備由滾珠絲杠58和脈沖電動(dòng)機(jī)60構(gòu)成的磨削單元進(jìn)給機(jī)構(gòu)62，該 磨削單元進(jìn)給機(jī)構(gòu)62使磨削單元40沿著一對(duì)導(dǎo)軌38在上下方向移動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖電動(dòng) 機(jī)60時(shí)，滾珠絲杠58旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)基座46在上下方向移動(dòng)。在殼體34的上表面形成有凹部34a，卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)64配設(shè)于該凹部34a?？ūP 工作臺(tái)機(jī)構(gòu)64具有卡盤工作臺(tái)66，并且該卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)64通過未圖示的移動(dòng)機(jī)構(gòu)而在 晶片裝卸位置A和與磨削單元40對(duì)置的磨削位置B之間在Y軸方向移動(dòng)。標(biāo)號(hào)68、70為波 紋罩。在殼體34的前方側(cè)配設(shè)有供磨削裝置32的操作者輸入磨削條件等的操作面板72。磨削裝置32由4個(gè)腳部(僅圖示3個(gè))74支承。設(shè)置螺栓75以能夠旋轉(zhuǎn)的方式 裝配于各個(gè)腳部74，設(shè)置螺栓75與固定于殼體34的螺母螺合。
為了將晶片W同樣地磨削至幾十微米的厚度，需要對(duì)磨削裝置32的卡盤工作臺(tái)66 進(jìn)行嚴(yán)密的調(diào)平。因此，將本發(fā)明的水平儀載置于卡盤工作臺(tái)66上，旋轉(zhuǎn)各個(gè)設(shè)置螺栓75 從而進(jìn)行卡盤工作臺(tái)66的水平調(diào)整。以下，參照?qǐng)D3至圖6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的水平儀76進(jìn)行詳細(xì)說明。參 照?qǐng)D3，圖3表示水平儀76的立體圖，水平儀76在主體78的上表面78a的中央部具有形成 為彎曲面的窗80。在窗80中封入有液體，并且封入有氣泡84。窗80具有十字線82，當(dāng)氣泡84的中 心與該十字線82的交點(diǎn)8 對(duì)準(zhǔn)時(shí)，水平儀76以及載置有水平儀76的支承面處于水平。從水平儀76的主體78豎立設(shè)置有L形狀的支承部件86，在支承部件86的末端與 十字線82的交點(diǎn)8 對(duì)置地安裝有光傳感器88。如圖5所示，光傳感器88由發(fā)光元件92 和受光元件94構(gòu)成。發(fā)光元件92與電源100連接，受光元件94與電壓檢測部96連接，利用該電壓檢 測部96檢測到的電壓由與電源100連接的電壓放大部98進(jìn)行放大，以使配設(shè)于水平儀76 的主體78的蜂鳴器90鳴響。以下，對(duì)使用本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的水平儀76來進(jìn)行圖1所示的切削裝置2 的卡盤工作臺(tái)18的水平調(diào)整的情況進(jìn)行說明。首先，如圖4所示，將水平儀76載置在卡盤 工作臺(tái)18上。在該狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)各個(gè)設(shè)置螺栓31以使氣泡84的中心與十字線82的交點(diǎn) 82a 一致從而對(duì)高度進(jìn)行調(diào)整。如圖6的(A)所示，在氣泡84與十字線82的交點(diǎn)8 重疊但并不完全一致的情 況下，從發(fā)光元件92射出的光在氣泡84與封入在彎曲形狀的窗80內(nèi)的液體之間的界面被 反射，反射光的一部分由受光元件94接收。受光元件94與受光量對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生光電流，該光電流由電壓檢測部96轉(zhuǎn)換成電壓， 從而檢測到與光電流對(duì)應(yīng)的電壓。利用電壓檢測部96檢測到的電壓由電壓放大部98進(jìn)行 放大，從而使蜂鳴器90鳴響。但是，在圖6的(A)所示的情況下，受光元件94的受光量小， 因此蜂鳴器90以比較小的聲音鳴響。當(dāng)作業(yè)者進(jìn)一步進(jìn)行設(shè)置螺栓31的調(diào)整，從而使氣泡84的中心與十字線82的交 點(diǎn)8 —致時(shí)，如圖6的(B)所示，從發(fā)光元件92射出的光在氣泡84與液體之間的界面處 發(fā)生反射而得到的反射光的大部分都由受光元件94接收。因此，受光元件94產(chǎn)生與受光 量對(duì)應(yīng)的比較大的光電流，從而使蜂鳴器90以比較大的聲音鳴響。這樣，由于構(gòu)成為使蜂鳴器90的聲音的強(qiáng)度根據(jù)受光元件94接收的光量而變化， 因此，作業(yè)者能夠通過分辨蜂鳴器90的聲音來判斷氣泡84的中心是否與十字線82的交點(diǎn) 8 —致，從而一個(gè)人就能夠?qū)嵤┣邢餮b置2的安裝設(shè)置。在本實(shí)施方式中，作為發(fā)音器采 用了蜂鳴器90，但是，也可以采用電子音等其他的發(fā)音器。在上述的實(shí)施方式中，對(duì)在切削裝置2的卡盤工作臺(tái)18的水平調(diào)整作業(yè)中采用本 發(fā)明的水平儀76的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是，在圖2所示的磨削裝置32的卡盤工作臺(tái)66的 水平調(diào)整作業(yè)中也同樣能夠應(yīng)用本發(fā)明的水平儀76。而且，本發(fā)明的水平儀76同樣也能夠 應(yīng)用于研磨裝置等其他的加工裝置。
權(quán)利要求
1.一種水平儀，其中，在形成為彎曲面的窗內(nèi)封入有液體且封入有氣泡，透過該窗目視 確認(rèn)氣泡的位置從而能夠確認(rèn)水平，所述水平儀的特征在于，所述水平儀具備發(fā)光元件，該發(fā)光元件配設(shè)在形成為彎曲面的所述窗的中心的上方； 受光元件，該受光元件對(duì)從所述發(fā)光元件射出的光在所述氣泡與所述液體之間的界面 發(fā)生反射而得到的反射光進(jìn)行接收；以及發(fā)音器，當(dāng)所述受光元件接收到所述反射光時(shí)，該發(fā)音器發(fā)出聲音。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平儀，其中，所述發(fā)音器發(fā)出的聲音根據(jù)所述受光元件接收到的光量而變化，且當(dāng)所述氣泡的中心 與形成為彎曲面的所述窗的中心一致時(shí)所述發(fā)音器輸出最大的聲音。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水平儀，該水平儀由作業(yè)者一人就能夠操縱，并且結(jié)構(gòu)簡單且廉價(jià)。水平儀在形成為彎曲面的窗內(nèi)封入有液體、且封入有氣泡，透過該窗目視確認(rèn)氣泡的位置從而能夠確認(rèn)水平，所述水平儀的特征在于，所述水平儀具備發(fā)光元件，該發(fā)光元件配設(shè)在形成為彎曲面的所述窗的中心的上方；受光元件，該受光元件對(duì)從所述發(fā)光元件射出的光在所述氣泡與所述液體之間的界面發(fā)生反射而得到的反射光進(jìn)行接收；以及發(fā)音器，當(dāng)所述受光元件接收到所述反射光時(shí)，該發(fā)音器發(fā)出聲音。
文檔編號(hào)G01J1/42GK102135425SQ20101056303
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
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