(57)【要約】      （修正有）【課題】ウエーハに形成された複数個のデバイスに形成された複数個のバンプの長さを均一に旋削できる電極加工装置を提供する。【解決手段】チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハの表面に形成された突起状の電極を旋削するための旋削手段を備えた電極加工装置であって、旋削手段は回転スピンドルの下端に装着されたバイト装着基板３３と、バイト装着基板に軸心から偏心した位置に配設された旋削バイト３４２と、旋削バイトをチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に変位せしめる圧電素子によって構成されたピエゾモータ３４３とを具備しており、チャックテーブル位置検出手段と、バイト位置検出手段３８と、制御手段とを具備し、回転する旋削バイトが各デバイスのX,Y座標値を通過する際に該デバイスのX,Y座標値におけるデバイスの表面高さ位置に対応して該ピエゾモータに印加する電圧を制御する。【選択図】図２
2010118458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
X軸方向および該X軸方向と直交するY軸方向に対して平行な保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハの表面に形成された複数のデバイスにそれぞれ設けられた複数の突起状の電極を旋削するための旋削手段と、該チャックテーブルを該保持面と平行に該旋削手段に対して加工送りする加工送り手段と、を具備する電極加工装置において、
該旋削手段は、該チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に配設された回転スピンドルと、該回転スピンドルの下端に装着されたバイト装着基板と、該バイト装着基板に軸心から偏心した位置に配設された旋削バイトと、該旋削バイトを該チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に変位せしめる圧電素子によって構成されたピエゾモータとを具備しており、
該チャックテーブルの移動位置を検出するチャックテーブル位置検出手段と、
該旋削手段における該切削バイトの回転位置を検出するバイト位置検出手段と、
該チャックテーブル位置検出手段と該バイト位置検出手段からの検出信号に基づいて該ピエゾモータを制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、ウエーハの表面に形成された複数のデバイスのX,Y座標値と予め検出されたデバイスの表面高さ位置とを格納するメモリーを備えており、旋削バイトの回転による旋削バイトのX,Y座標値を求め、回転する旋削バイトが各デバイスのX,Y座標値を通過する際に該デバイスのX,Y座標値におけるデバイスの表面高さ位置に対応して該ピエゾモータに印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする電極加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハの表面に形成された複数のデバイスに設けられたバンプ（電極）を旋削するための電極加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスが複数個形成された半導体ウエーハはダイシング装置等によって個々の半導体デバイスに分割され、この分割された半導体デバイスは携帯電話やパソコン等の電気機器に広く用いられている。
近年、電気機器の軽量化、小型化を可能にするために、半導体デバイスの電極に５０〜１００μｍの突起状のバンプを形成し、このバンプ（電極）を実装基板に形成された電極に直接接合するようにしたフリップチップと称する半導体デバイスが開発され実用に供されている。また、インターポーザーといわれる基板に複数の半導体デバイスを併設したり、積層したりして小型化を図る技術も開発され実用化されている。このような各技術は半導体デバイスの表面に複数個の突起状のバンプ（電極）を形成し、その突起状の電極を介して基板同士を接合するため、突起状のバンプ（電極）の高さを揃える必要がある。
【０００３】
一方、半導体デバイスの表面に複数個の突起状のバンプ（電極）を形成する技術としては、金等のワイヤーの先端を加熱溶融してボールを形成した後、半導体チップの電極にそのボールを超音波併用熱圧着し、ボールの頭を破断する方法、メッキによってバンプ（電極）を成長させる方法、金属からなる小球を超音波で接合する方法等が実用化されている。しかるに、これらの電極形成方法においては、複数のバンプ（電極）の高さを揃えて形成することは困難である。
【０００４】
半導体デバイスの表面に形成された複数個の突起状のバンプ（電極）を揃える加工方法として、複数個の電極の先端部を回転するバイト工具によって旋削して除去する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００４−３１９６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、複数個のバンプ（電極）の先端を均一に揃えてもウエーハに形成されたデバイスの表面の高さにバラツキがあると、バンプ（電極）の長さにバラツキが生ずる。バンプ（電極）の長さにバラツキが生ずると、メモリーやLED等のデバイスにおいては電気抵抗、電気容量、導通速度等の電気的性能に微妙な狂いが発生して、デバイスの機能が損なわれるという事実が判明した。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハに形成された複数個のデバイスの表面の高さにバラツキがあっても、各デバイスに形成された複数個のバンプ（電極）の長さを均一に旋削することができる電極加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、X軸方向および該X軸方向と直交するY軸方向に対して平行な保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハの表面に形成された複数のデバイスにそれぞれ設けられた複数の突起状の電極を旋削するための旋削手段と、該チャックテーブルを該保持面と平行に該旋削手段に対して加工送りする加工送り手段と、を具備する電極加工装置において、
該旋削手段は、該チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に配設された回転スピンドルと、該回転スピンドルの下端に装着されたバイト装着基板と、該バイト装着基板に軸心から偏心した位置に配設された旋削バイトと、該旋削バイトを該チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に変位せしめる圧電素子によって構成されたピエゾモータとを具備しており、
該チャックテーブルの移動位置を検出するチャックテーブル位置検出手段と、
該旋削手段における該切削バイトの回転位置を検出するバイト位置検出手段と、
該チャックテーブル位置検出手段と該バイト位置検出手段からの検出信号に基づいて該ピエゾモータを制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、ウエーハの表面に形成された複数のデバイスのX,Y座標値と予め検出されたデバイスの表面高さ位置とを格納するメモリーを備えており、旋削バイトの回転による旋削バイトのX,Y座標値を求め、回転する旋削バイトが各デバイスのX,Y座標値を通過する際に該デバイスのX,Y座標値におけるデバイスの表面高さ位置に対応して該ピエゾモータに印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする電極加工装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による電極加工装置においては、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハの表面に形成された複数のデバイスにそれぞれ設けられた複数の突起状の電極を旋削するための旋削手段がチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に配設された回転スピンドルと、該回転スピンドルの下端に装着されたバイト装着基板と、該バイト装着基板に軸心から偏心した位置に配設された旋削バイトと、該旋削バイトをチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に変位せしめる圧電素子によって構成されたピエゾモータとを具備し、制御手段がウエーハの表面に形成された複数のデバイスのX,Y座標値と予め検出されたデバイスの表面高さ位置とを格納するメモリーを備えており、旋削バイトの回転による旋削バイトのX,Y座標値を求め、回転する旋削バイトが各デバイスのX,Y座標値を通過する際にデバイスのX,Y座標値における高さ位置に対応してピエゾモータに印加する電圧を制御するので、各デバイスの表面に形成された複数個のバンプ（電極）の長さをデバイスの表面から均一に旋削することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に従って構成された電極加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には本発明に従って構成された電極加工装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における電極加工装置は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１において右上端）に設けられ上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に旋削手段としての旋削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１１】
旋削ユニット３は、移動基板３１と該移動基板３１に装着されたスピンドルユニット３２を具備している。移動基板３１は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基板３１の前面には支持部材３１３が装着され、この支持部材３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられる。このスピンドルユニット３２について、図２を参照して説明する。
【００１２】
図２に示すスピンドルユニット３２は、スピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１内に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を具備している。スピンドルハウジング３２１は略円筒状に形成され、軸方向に貫通する軸穴３２１aを備えている。このスピンドルハウジング３２１は、軸方向が後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に配設されている。スピンドルハウジング３２１に形成された軸穴３２１aに挿通して配設される回転スピンドル３２２は、その中央部には径方向に突出して形成されたスラスト軸受フランジ３２２aが設けられている。このようにしてスピンドルハウジング３２１に形成された軸穴３２１aに挿通して配設される回転スピンドル３２２は、軸穴３２１aの内壁との間に供給される高圧エアーによって回転自在に支持される。
【００１３】
上記回転スピンドル３２２の下端には工具装着マウント３２３が取り付けられており、この工具装着マウント３２３にバイト装着基板３３が締結ボルト３３０によって装着されている。バイト装着基板３３は円盤状に形成されており、軸心から半径(r)だけ偏心した位置にバイト工具取り付け穴３３１が設けられている。この軸心からバイト工具取り付け穴３３１までの距離（半径(r)）は、後述するチャックテーブルに保持される被加工物であるウエーハの半径より長い値に設定されている。このようにバイト装着基板３３に形成されたバイト工具取り付け穴３３１にバイト工具３４が配設される。バイト工具３４は、バイトホルダー３４１と、該バイトホルダー３４１に摺動可能に配設された旋削バイト３４２と、該旋削バイト３４２をバイトホルダー３４１に沿って後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向（図において上下方向）に変位せしめるためのピエゾモータ３４３とからなっている。バイトホルダー３４１は断面が矩形状の中空材によって形成されており、上記バイト工具取り付け穴３３１に挿入して配設される。そして、上記バイト装着基板３３の外周部に設けられた雌ねじ穴(図示せず)に締結ボルト３５を螺合して締め付けることにより、バイトホルダー３４１はバイト装着基板３３に着脱可能に装着される。上記旋削バイト３４２は、超鋼合金等の工具鋼によって棒状に形成されたバイト本体３４２aと、該バイト本体３４２aの下端部に設けられたダイヤモンド等で形成された切れ刃３４２bとによって構成したものが用いられている。このように構成された旋削バイト３４２は、バイトホルダー３４１に摺動可能に配設され、その上端がピエゾモータ３４３に適宜の接着剤によって装着されている。ピエゾモータ３４３は、図示の実施形態においては印加する電圧値に対応して軸方向に延びる圧電素子によって構成されており、バイトホルダー３４１の上端部に適宜の接着剤によって固定されている。なお、ピエゾモータ３４３は、回転スピンドル３２２の軸心に設けられた連通孔（図示せず）に配設された導線３６を介して後述する制御手段によって制御される電圧印加手段３７に接続されている。このように構成された工具装着マウント３２３に装着されたバイト装着基板３３に取り付けられているバイト工具３４は、上記回転スピンドル３２２が回転することにより、後述するチャックテーブルの保持面と平行な面内で回転せしめられる。
【００１４】
ここで、上記圧電素子によって構成されたピエゾモータ３４３に印加する電圧値と旋削バイト３４２の変位との関係について、図３に示す制御マップを参照して説明する。なお、図３において横軸はピエゾモータ３４３に印加する電圧値（V）で、縦軸は旋削バイト３４２の変位量を示している。図３に示す制御マップにおいては、ピエゾモータ３４３に印加する電圧１Vに対して旋削バイト３４２が０．５μm変位する例が示されている。
【００１５】
図２を参照して説明を続けると、図示のスピンドルユニット３２は、回転スピンドル３２２を回転駆動するための電動モータ３８を備えている。図示の電動モータ３８は、永久磁石式モータによって構成されている。永久磁石式の電動モータ３８は、回転スピンドル４２の中間部に形成されたモータ装着部３２２bに装着された永久磁石からなるロータ３８１と、該ロータ３８１の外周側においてスピンドルハウジング３２１に配設されたステータコイル３８２とからなっている。このように構成された電動モータ３８は、ステータコイル３８２に図示しない電力供給手段によって交流電力を印加することによりロータ３８１が回転し、該ロータ３８１を装着した回転スピンドル３２２を回転せしめる。
【００１６】
また、図示のスピンドルユニット３２は、上記バイト工具３４の旋削バイト３４２の回転位置を検出するバイト位置検出手段３９を具備している。このバイト位置検出手段３９はロータリーエンコーダかならっており、その検出信号を後述する制御手段に送る。
【００１７】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記旋削ユニット３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（後述するチャックテーブルの載置面と垂直な方向）に移動せしめる旋削ユニット送り機構４を備えている。この旋削ユニット送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され上下方向に延びる雄ねじロッド４１を具備している。この雄ねじロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ねじロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ねじロッド４１に伝動連結されている。移動基板３１の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじロッド４１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ４４が正転すると移動基板３１即ち旋削ユニット３が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ４４が逆転すると移動基板３１即ち旋削ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。
【００１８】
図１および図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１の後半部上には略矩形状の加工作業部２１１が形成されており、この加工作業部２１１にはチャックテーブル機構５が配設されている。チャックテーブル機構５は、移動基台５１とこの移動基台５１に配設された円板形状のチャックテーブル５２とを含んでいる。移動基台５１は、上記加工作業部２１１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印X1およびX2で示す加工送り方向（X軸方向）に延在する一対の案内レール２３、２３上に摺動自在に載置されており、後述する加工送り手段５６によって図１に示す被加工物搬入・搬出域２４（図４において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成するバイト工具３４と対向する加工域２５（図４において２点鎖線で示す位置）との間で移動せしめられる。
【００１９】
上記チャックテーブル５２は、上面にX軸方向および該X軸方向と直交するY軸方向に対して平行な保持面５２aを有し、上記移動基台５１に支持されている。このチャックテーブル５２は、多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に接続されている。従って、チャックテーブル５２を図示しない吸引手段に選択的に連通することにより、保持面５２a上に載置された被加工物を吸引保持する。なお、図示のチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２を挿通する穴を有し上記移動基台５１等を覆い移動基台５１とともに移動可能に配設されたカバー部材５４を備えている。
【００２０】
図４を参照して説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記チャックテーブル機構５をX軸方向に沿って配設された一対の案内レール２３に沿って矢印X1およびX2で示す加工送り方向に移動せしめる加工送り手段５６を具備している。加工送り手段５６は、一対の案内レール２３、２３間に配設され案内レール２３、２３と平行に延びる雄ねじロッド５６１と、該雄ねじロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ねじロッド５６１は、上記移動基台５１に設けられたねじ穴５１１と螺合して、その先端部が一対の案内レール２３、２３間に配設された軸受部材５６３によって回転自在に支持されている。サーボモータ５６２は、その駆動軸が雄ねじロッド５６１の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ５６２が正転すると移動基台５１即ちチャックテーブル機構５がX軸方向の矢印X1で示す方向に移動し、サーボモータ５６２が逆転すると移動基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印X2で示す方向に移動せしめられる。
【００２１】
図示の実施形態における加工装置は、上記加工送り手段５６によるチャックテーブル機構５のX軸方向の移動位置を検出するためのチャックテーブル位置検出手段５７を備えている。チャックテーブル位置検出手段５７は、案内レール２３に沿って配設されたリニアスケール５７１と、移動基台５１とともにリニアスケール５７１に沿って移動する読み取りヘッド５７２とからなっている。このチャックテーブル位置検出手段５７の読み取りヘッド５７２は、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。
【００２２】
図１に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構５を構成する移動基台５１の移動方向両側には、図１に示すように横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール２３、２３や雄ねじロッド５６１およびサーボモータ５６２等を覆っている蛇腹手段５７および５８が付設されている。蛇腹手段５７および５８はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段５７の前端は加工作業部２１１の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の前端面に固定されている。蛇腹手段５８の前端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の後端面に固定され、後端は装置ハウジング２の直立壁２２の前面に固定されている。チャックテーブル機構５が矢印X1で示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が伸張されて蛇腹手段５８が収縮され、チャックテーブル機構５が矢印X2で示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が収縮されて蛇腹手段５８が伸張せしめられる。
【００２３】
図１に基づいて説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット載置部１１ａと、第２のカセット載置部１２ａと、被加工物仮置き部１３ａと、洗浄部１４ａが設けられている。第１のカセット載置部１１ａには加工前の被加工物を収容する第１のカセット１１が載置され、第２のカセット載置部１２ａには加工後の被加工物を収容する第２のカセット１２が載置されるようになっている。上記被加工物仮置き部１３ａには、第１のカセット載置部１１ａに載置された第１のカセット１１から搬出された加工前の被加工物を仮置きする被加工物仮載置き手段１３が配設されている。また、洗浄部１４ａには、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段１４が配設されている。
【００２４】
上記第１のカセット載置部１１ａと第２のカセット載置部１２ａとの間には被加工物搬送手段１５が配設されており、この被加工物搬送手段１５は第１のカセット載置部１１ａに載置された第１のカセット１１内に収納された加工前の被加工物を被加工物仮置き手段１３に搬出するとともに洗浄手段１４で洗浄された加工後の被加工物を第２のカセット載置部１２ａに載置された第２のカセット１２に搬送する。上記被加工物仮置き部１３ａと被加工物を被加工物搬入・搬出域２４との間には被加工物搬入手段１６が配設されており、この被加工物搬入手段１６は被加工物仮置き手段１３に載置された加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に搬送する。上記被加工物を被加工物搬入・搬出域２４と洗浄部１４ａとの間には被加工物搬出手段１７が配設されており、この被加工物搬出手段１７は被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている加工後の被加工物を洗浄手段１４に搬送する。
【００２５】
図示の実施形態における加工装置は、図５に示す制御手段８を具備している。制御手段８は、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）８２と、上記図３に示す制御マップや後述する半導体ウエーハの表面に形成された数個のデバイスのX,Y座標値とその高さ(Z)や演算結果等を記憶する記憶手段としての読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３と、入力インターフェース８４および出力インターフェース８５を備えている。このように構成された制御手段８の入力インターフェース８４には上記バイト位置検出手段３９、チャックテーブル位置検出手段５７の読み取りヘッド５７２等からの検出信号が入力され、出力インターフェース８５からは上記バイト工具３４のピエゾモータ３４３、電圧印加手段３７、スピンドルユニット３２の電動モータ３８、旋削ユニット送り機構４のパルスモータ４４、加工送り手段５６のサーボモータ５６２、被加工物仮置き手段１３、洗浄手段１４、被加工物搬送手段１５、被加工物搬入手段１６、被加工物搬出手段１７等に制御信号を出力する。
【００２６】
上記第１のカセット１１には、加工前の被加工物として図６の(a)および(b)に示す半導体ウエーハ１０が収容される。図６の(a)および(b)に示す半導体ウエーハ１０はシリコンウエーハからなり、その表面１０aに複数個のデバイス１１０が格子状に形成されている。半導体ウエーハ１０の表面１０aに形成された複数個のデバイス１１０の表面１１０aには、それぞれ複数個の突起状のバンプ（電極）１２０が形成されている。この突起状のバンプ（電極）１２０は、上述したバンプ形成法によって長さが１５０μm程度に形成されているが、その長さにはバラツキがある。
【００２７】
また、上述したように複数個のバンプ（電極）１２０が形成された半導体ウエーハ１０の表面１０aの高さは必ずしも均一ではなく、図７の(a)に誇張して示すように中心部が高い円錐形状に形成されていたり、図７の(b)に誇張して示すように中心部が低い凹部状に形成されている場合がある。このように表面１０aの高さが不均一な半導体ウエーハ１０の表面１０aに形成された複数個のデバイス１１０の表面１１０aも高さが不均一となる。従って、表面１１０aの高さが不均一な複数個のデバイス１１０が形成された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル５２の保持面５２aに裏面を保持し、デバイス１１０の表面１１０aに形成された複数個のバンプ（電極）１２０を上記旋削手段としての旋削ユニット３によって旋削しても、複数個のバンプ（電極）１２０のデバイス１１０の表面１１０aからの長さにバラツキが生ずる。
【００２８】
そこで、上述した電極加工装置によって半導体ウエーハ１０の表面に形成された複数個のバンプ（電極）１２０を旋削するに際しては、半導体ウエーハ１０の表面に形成された複数個のデバイス１１０の表面１１０aの高さを予め高さ測定装置によって計測し、図８に示すように各デバイス１１０のX,Y座標値とその表面高さ(Z)を上記制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納する。
【００２９】
上述したように複数個のデバイス１１０の表面１１０aの高さが計測された半導体ウエーハ１０を収容した第１のカセット１１は、装置ハウジング２の第１のカセット載置部１１ａに載置される。そして、第１のカセット載置部１１ａに載置された第１のカセット１１に収容されていた加工前の半導体ウエーハ１０が全て搬出されると、空になったカセット１１に代えて所定数の加工前の半導体ウエーハ１０を収容した新しいカセット１１が手動で第１のカセット載置部１１ａに載置される。一方、装置ハウジング２の第２のカセット載置部１２ａに載置された第２のカセット１２に所定数の加工後の半導体ウエーハ１０が搬入されると、かかる第２のカセット１２が手動で搬出され、新しい空の第２のカセット１２が載置される。
【００３０】
以下、上述した加工装置を用いて上記半導体ウエーハ１０の表面に形成された複数個のデバイス１１０に設けられた複数個のバンプ（電極）１２０のデバイス１１０の表面１１０aからの長さを揃える旋削工程について説明する。
第１のカセット１１に収容された加工前の被加工物としての半導体ウエーハ１０は被加工物搬送手段１５の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物仮置き手段１３に載置される。被加工物仮置き手段１３に載置された半導体ウエーハ１０は、ここで中心合わせが行われた後に被加工物搬入手段１６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域２４に位置せしめられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に載置される。チャックテーブル５２上に載置された半導体ウエーハ１０は、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５２上に吸引保持される。
【００３１】
チャックテーブル５２上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、加工送り手段５６（図４参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印X1で示す方向に移動し、図９に示すように半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を加工域２５の加工開始位置に位置付ける。図９に示す状態から回転スピンドル３２２を回転駆動し、バイト工具３４が取り付けられた回転基板３３を図９において矢印３３aで示す方向に例えば２０００rpmの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット送り機構４を作動して旋削ユニット３を所定の旋削送り位置に位置付ける。この旋削送り位置は、バイト工具３４の先端が半導体ウエーハ１０の表面１０aに設けられたデバイス１１０の表面１１０aから例えば１００μm上方の位置に位置付けられるように設定されている。次に、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図９において矢印X1で示す方向に即ちX座標軸に沿って例えば１mm／秒の送り速度で移動する。この結果、回転スピンドル３２２の回転に伴って回転するバイト工具３４の旋削バイト３４２切れ刃３４２bによって半導体ウエーハ１０の表面１０aに設けられたデバイス１１０の表面１１０aに形成された複数個のバンプ（電極）１２０がデバイス１１０の表面１１０aから例えば１００μmの位置で旋削される。そして、チャックテーブル５２に保持された半導体ウエーハ１０の中心が図９において２点鎖線で示すようにバイト装着基板３３の中心位置まで移動することにより、半導体ウエーハ１０の表面１０aに設けられたデバイス１１０の表面１１０aに形成された複数個のバンプ（電極）１２０の全てが旋削され、デバイス１１０の表面１１０aからの長さが揃えられる。
【００３２】
上述した旋削工程においては、半導体ウエーハ１０の表面１０aに形成された複数個のデバイス１１０のX,Y座標値とそのデバイス１１０の表面高さ(Z)に対応してバイト工具３４の旋削バイト３４２をZ軸方向に変位せしめる。以下、この旋削バイト３４２をZ軸方向に変位せしめる制御について説明する。なお、旋削バイト３４２をZ軸方向に変位せしめる制御を実施するためには、旋削ユニット３を下降させバイト工具３４を所定の切り込み位置に位置付ける際に、バイト工具３４の圧電素子によって構成されたピエゾモータ３４３に例えば５Vの電圧を印加するとともに、旋削バイト３４２の切れ刃３４２bを複数個のデバイスの表面高さ(Z)の最高値（Zmax）と最低値（Zmin）の中間位置（Zmin＋（Zmax−Zmin）／２）を基準として例えば１００μm上方の位置に位置付ける。そして、回転する旋削バイト３４２が各デバイスのX,Y座標値を通過する際に、制御手段８はデバイスのX,Y座標値の表面高さ(Z)に対応してピエゾモータ３４３に印加する電圧値を制御する。
【００３３】
ここで、回転する旋削バイト３４２が上記制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている各デバイス１１０のX,Y座標値を通過する時点を検出する方法について、図９を参照して説明する。
旋削バイト３４２の回転半径を(r)とし、旋削バイト３４２のx軸からの回転角度を(θ)とすると、回転中心を定点とする旋削バイト３４２の回動位置の座標値は、x：r・cosθ、y：r・sinθとして求められる。そして、旋削バイト３４２の回転中心とチャックテーブル５２の中心即ちチャックテーブル５２に保持された半導体ウエーハ１０の中心（X：0,Y：0）との距離を(L)とすると、x：L＋r・cosθ、y：r・sinθの座標値が制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている各デバイス１１０のX,Y座標値と一致する。従って、制御手段８は、上記チャックテーブル位置検出手段５７およびバイト位置検出手段３９からの検出信号に基づいて、旋削バイト３４２の回転位置の座標値（x：r・cosθ、y：r・sinθ）を演算し、x：L＋r・cosθ、y：r・sinθの座標値と一致する制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている各デバイスのX,Y座標値に形成されたデバイス１１０の表面高さ(Z)に対応して、ピエゾモータ３４３に電圧を印加する電圧印加手段３７に制御信号を出力する。
【００３４】
このデバイスの表面高さ(Z)に対応してピエゾモータ３４３に印加する電圧について説明する。
図示の実施形態においては、上述したようにピエゾモータ３４３に５Vの電圧を印加するとともに旋削バイト３４２の切れ刃３４２bが複数個のデバイスの表面高さ(Z)の最高値（Zmax）と最低値（Zmin）の中間位置（Zmin＋（Zmax−Zmin）／２）を基準として例えば１００μm上方の位置に位置付けられているので、制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されているデバイス１１０のX,Y座標値におけるデバイスの表面高さ(Z)が上記中間位置（Zmin＋（Zmax−Zmin）／２）より例えば１μm低い場合には、制御手段８はピエゾモータ３４３に７Vの電圧を印加するように電圧印加手段３７に制御信号を出力する。また、制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている複数個のデバイス１１０のX,Y座標値におけるデバイスの表面高さ(Z)が上記中間位置（Zmin＋（Zmax−Zmin）／２）より例えば０．５μm高い場合には、制御手段８はピエゾモータ３４３に４Vの電圧を印加するように電圧印加手段３７に制御信号を出力する。このようにして、制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている複数個のデバイス１１０のX,Y座標値におけるデバイスの表面高さ(Z)に対応してピエゾモータ３４３に印加する電圧値を制御することにより、各デバイス１１０の表面１１０aに形成された複数個のバンプ（電極）１２０のデバイス１１０の表面１１０aからの長さを例えば１００μmに均一に旋削することができる。
【００３５】
上述したように半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のバンプ（電極）１２０の旋削工程が終了したら、旋削ユニット３を上昇せしめる。次に、チャックテーブル５２を図１において矢印X2で示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４に位置付け、チャックテーブル５２上の旋削加工された半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、吸引保持が解除された半導体ウエーハ１０は被加工物搬出手段１７により搬出されて洗浄手段１４に搬送される。洗浄手段１４に搬送された半導体ウエーハ１０は、ここで洗浄される。洗浄手段１４で洗浄された半導体ウエーハ１０は、被加工物搬送手段１５よって第２のカセット１２の所定位置に収納される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に従って構成された電極加工装置の斜視図。
【図２】図１に示す電極加工装置に装備される旋削ユニットを構成するスピンドルユニットの断面図。
【図３】図１に示すスピンドルユニットのバイト工具を構成するピエゾモータに印加する電圧値と旋削バイトの変位との関係を示す制御マップ。
【図４】図１に示す電極加工装置に装備されるチャックテーブル機構およびチャックテーブル移動機構を示す斜視図。
【図５】図１に示す電極加工装置に装備される制御手段のブロック図。
【図６】被加工物としての半導体ウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図。
【図７】図６に示す半導体ウエーハの表面の高さが異なる例を示す説明図。
【図８】図６に示す半導体ウエーハに形成された各デバイスのX,Y座標値を示す説明図。
【図９】図１に示す電極加工装置を用いて実施する旋削工程の説明図。
【符号の説明】
【００３７】
２：装置ハウジング
３：研削ユニット
３１：移動基板
３２：スピンドルユニット
３２１：スピンドルハウジング
３２２：回転スピンドル
３２３：工具装着マウント
３３：バイト装着基板
３４：バイト工具
３４１：バイトホルダー
３４２：旋削バイト
３４３：ピエゾモータ
３５：電動モータ
３７：電圧印加手段
３８：バイト位置検出手段
４：旋削ユニット送り機構
４４：パルスモータ
５：チャックテーブル機構
５１：移動基台
５２：チャックテーブル
５６：加工送り手段
５７：チャックテーブル位置検出手段
１１：第１のカセット
１２：第２のカセット
１３：被加工物仮置き手段
１４：洗浄手段
１５：被加工物搬送手段
１６：被加工物搬入手段
１７：被加工物搬出手段
１０：半導体ウエーハ
１１０：半導体チップ
１１１：電極板
１２０：バンプ（電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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