(57)【要約】【課題】金属を含む被加工物を適切に加工できる効率の良いバイト切削方法を提供する。【解決手段】少なくとも被切削面（１１ａ）に金属を含む被加工物（１１）をバイト切削手段（３２）で切削するバイト切削方法であって、被加工物の被切削面上に切削液（５０）を供給しつつ被加工物をバイト切削手段で切削するバイト切削ステップを備え、切削液は有機酸と酸化剤とを含む構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも被切削面に金属を含む被加工物をバイト切削手段で切削するバイト切削方法であって、
被加工物の被切削面上に切削液を供給しつつ被加工物を該バイト切削手段で切削するバイト切削ステップを備え、
該切削液は有機酸と酸化剤とを含むことを特徴とするバイト切削方法。
【請求項２】
該切削液は、更に防食剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のバイト切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属を含む被加工物を切削するバイト切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップを基板等に実装する技術の１つとしてフリップチップが知られている。フリップチップでは、チップの表面側に設けた導電性の突起（バンプ）でチップと基板とを接続するので、導電性のワイヤを用いるワイヤ・ボンディング等と比較してチップの実装に必要な面積を小さくできる。
【０００３】
ところで、上述したバンプの高さにばらつきがあると、チップと基板との接続に問題が発生し易い。そこで、ウェーハの表面側にバンプを配置した後には、通常、ウェーハをチップへと分割する前に、バンプの高さを揃えるための加工を施している。
【０００４】
延性のある金属等の材料は、応力を加えると塑性的に引き延ばされてしまうので、大きな応力の加わる研削等の方法で金属を含むバンプを適切に加工するのは容易でない。そこで、バンプの加工には、応力の加わり難いバイト切削等の方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このバイト切削を用いる場合でも、加工速度を上げると加わる応力が大きくなってバンプは引き延ばされてしまう。そのため、この方法は、加工の効率に問題がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属を含む被加工物を適切に加工できる効率の良いバイト切削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、少なくとも被切削面に金属を含む被加工物をバイト切削手段で切削するバイト切削方法であって、被加工物の被切削面上に切削液を供給しつつ被加工物を該バイト切削手段で切削するバイト切削ステップを備え、該切削液は有機酸と酸化剤とを含むことを特徴とするバイト切削方法が提供される。
【０００９】
また、本発明において、該切削液は、更に防食剤を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るバイト切削方法では、有機酸と酸化剤とを含む加工液を供給することで、被切削面に含まれる金属を改質して延性を抑えられるので、加工速度を上げても被加工物を適切にバイト切削できる。すなわち、本発明によれば、金属を含む被加工物を適切に加工できる効率の良いバイト切削方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係るバイト切削方法で使用されるバイト切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】バイト切削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施の形態に係るバイト切削方法で使用されるバイト切削装置の構成例について説明する。図１は、本実施の形態に係るバイト切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係るバイト切削装置２は、各種の構成が搭載される直方体状の基台４を備えている。基台４の後端には、上方に伸びる支持壁６が立設されている。
【００１３】
基台４の上面前側には、開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、板状の被加工物１１を搬送する搬送機構８が設けられている。また、開口４ａの側方の領域には、被加工物１１を収容するカセット１０ａ，１０ｂが載置される。
【００１４】
被加工物１１は、例えば、円盤状の半導体ウェーハであり、被切削面である表面１１ａ（図２参照）側には、金属等でなるバンプ１３が設けられている。ただし、被加工物１１の構成は、これに限定されない。金属板や、ＴＳＶ（Through  Silicon  Via）を設けたＴＳＶウェーハ、金属膜が形成されたウェーハ等、被切削面に金属を含む板状物であれば、本実施の形態に係るバイト切削方法で加工できる。
【００１５】
カセット１０ａが載置される載置領域の後方には、仮置きされた被加工物１１の位置合わせを行う位置合わせ機構１２が設けられている。例えば、カセット１０ａから搬送機構８で搬送された被加工物１１は、位置合わせ機構１２に載置されて中心を位置合わせされる。
【００１６】
位置合わせ機構１２の後方には、被加工物１１を保持して旋回する搬入機構１４が設けられている。搬入機構１４の後方には、開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、Ｘ軸移動テーブル１６、Ｘ軸移動テーブル１６をＸ軸方向（前後方向）に移動させるＸ軸移動機構（不図示）、及びＸ軸移動機構を覆う防水カバー１８が配置されている。
【００１７】
Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル１６がスライド可能に設置されている。Ｘ軸移動テーブル１６の下面側には、ナット部（不図示）が固定されており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールと平行なＸ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。
【００１８】
Ｘ軸ボールネジの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールネジを回転させることにより、Ｘ軸移動テーブル１６はＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸移動テーブル１６上には、被加工物１１を吸引保持するチャックテーブル２０が設けられている。
【００１９】
チャックテーブル２０は、モータ等の回転駆動源（不図示）と連結されており、Ｚ軸方向（鉛直方向）に伸びる回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル２０は、上述のＸ軸移動機構により、被加工物１１が搬入搬出される前方の搬入搬出位置と、被加工物１１がバイト切削される後方の切削位置との間を移動する。
【００２０】
チャックテーブル２０の上面の一部は、被加工物１１を吸引保持する保持面２０ａ（図２参照）となっている。この保持面２０ａは、チャックテーブル２０の内部に形成された流路２０ｂを通じて吸引源２０ｃと接続されている。搬入機構１４で搬入された被加工物１１は、保持面２０ａに作用する吸引源２０ｃの負圧でチャックテーブル２０に吸引保持される。
【００２１】
支持壁６の前面には、Ｚ軸移動機構２２が設けられている。Ｚ軸移動機構２２は、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール２４を備えており、このＺ軸ガイドレール２４には、Ｚ軸移動テーブル２６がスライド可能に設置されている。Ｚ軸移動テーブル２６の後面側（裏面側）には、ナット部（不図示）が固定されており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール２４と平行なＺ軸ボールネジ２８が螺合されている。
【００２２】
Ｚ軸ボールネジ２８の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３０が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３０でＺ軸ボールネジ２８を回転させることにより、Ｚ軸移動テーブル２６はＺ軸ガイドレール２４に沿ってＺ軸方向に移動する。
【００２３】
Ｚ軸ガイドレール２４と近接する位置には、Ｚ軸方向におけるＺ軸移動テーブル２６の位置（高さ位置）を示すＺ軸スケール（不図示）が付設されている。Ｚ軸方向におけるＺ軸移動テーブル２６の位置は、Ｚ軸移動テーブル２６が備えるスケール読み取り機構（不図示）で読み取られる。
【００２４】
Ｚ軸移動テーブル２６の前面（表面）には、被加工物１１をバイト切削する切削機構（バイト切削手段）３２が設けられている。切削機構３２は、Ｚ軸移動テーブル２６に固定されたスピンドルハウジング３４を備えている。スピンドルハウジング３４には、Ｚ軸方向に伸びる回転軸の周りに回転可能なスピンドル３６が支持されている。
【００２５】
スピンドル３６の下端部には、円盤状のバイトホイール３８が連結されており、このバイトホイール３８には、単結晶ダイヤモンド等でなる切り刃を備えたバイト４０が装着されている。スピンドル３６の上端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、バイトホイール３８（バイト４０）は、回転駆動源から伝達される回転力で回転する。
【００２６】
また、バイト４０は、上述のＺ軸移動機構２２により、チャックテーブル２０に吸引保持された被加工物１１に接近、離反される。これにより、バイト４０の切り刃を任意の高さに位置付けて、被加工物１１の表面１１ａ側を切削できる。
【００２７】
切削機構３２と隣接する位置には、被加工物１１の表面１１ａ側に加工液５０（図２参照）を供給するノズル４２が設けられている。このノズル４２は、加工液供給源（不図示）と接続されている。加工液５０を供給しながら、回転するバイトホイール３８を所定の高さに位置付けてバイト４０を接触させることで、被加工物１１の表面１１ａ側に配置されたバンプ１３を適切に切削できる。加工液５０の詳細については、後述する。
【００２８】
Ｙ軸方向（左右方向）において搬入機構１４と隣接する位置には、被加工物１１を保持して旋回する搬出機構４４が設けられている。搬出機構４４の前方、かつカセット１０ｂが載置される載置領域の後方には、バイト切削後の被加工物１１を洗浄する洗浄機構４６が配置されている。
【００２９】
洗浄機構４６で洗浄された被加工物１１は、搬送機構８で搬送され、カセット１０ｂに収容される。開口４ａの前方には、スピンドル３６の回転数、バイトホイール３８の下降速度、加工液５０の供給量等のバイト切削条件を入力するための操作パネル４８が設けられている。
【００３０】
次に、上述した切削装置２を用いるバイト切削方法について説明する。まず、被加工物１１をチャックテーブル２０に保持させる保持ステップを実施する。この保持ステップでは、被加工物１１の裏面１１ｂ（図２参照）側をチャックテーブル２０の保持面２０ａに接触させて、吸引源２０ｃの負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は、チャックテーブル２０に吸引保持される。
【００３１】
保持ステップの後には、被加工物１１をバイト切削するバイト切削ステップを実施する。図２は、バイト切削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。バイト切削ステップでは、スピンドル３６を回転させつつ、バイトホイール３８を下降させて、バイト４０の切り刃を所定の高さに位置付ける。また、チャックテーブル２０をＸ軸方向に移動させ、回転するバイト４０の切り刃に被加工物１１のバンプ１３を接触させる。
【００３２】
併せて、ノズル４２から被加工物１１の表面１１ａに加工液５０を供給する。本実施の形態に係る加工方法では、有機酸と酸化剤とを含む加工液５０を用いる。この加工液５０により、被加工物１１の表面１１ａ側に配置された金属でなるバンプ１３を改質（脆性化）して延性を抑えながら切削できる。
【００３３】
そのため、バイトホイール３８の回転数を増やして加工速度を上げても、バンプ１３からバリ（突起物）が発生することはない。つまり、加工速度を上げても被加工物１１を適切にバイト切削できる。また、バンプ１３からバリが発生しないので、信頼性を低下させることなく狭ピッチで配置されたバンプ１３等を加工できる。
【００３４】
有機酸としては、例えば、分子内に少なくとも１つのカルボキシル基と少なくとも１つのアミノ基とを有する化合物を用いることができる。この場合、アミノ基のうち少なくとも１つは、２級又は３級のアミノ基であると好ましい。また、有機酸として用いる化合物は、置換基を有していてもよい。
【００３５】
有機酸として用いることのできるアミノ酸としては、グリシン、ジヒドロキシエチルグリシン、グリシルグリシン、ヒドロキシエチルグリシン、Ｎ−メチルグリシン、β−アラニン、Ｌ−アラニン、Ｌ−２−アミノ酪酸、Ｌ−ノルバリン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−ノルロイシン、Ｌ−アロイソロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−プロリン、サルコシン、Ｌ−オルニチン、Ｌ−リシン、タウリン、Ｌ−セリン、Ｌ−トレオニン、Ｌ−アロトレオニン、Ｌ−ホモセリン、Ｌ−チロキシン、Ｌ−チロシン、３，５−ジヨード−Ｌ−チロシン、β−（３，４−ジヒドロキシフェニル）−Ｌ−アラニン、４−ヒドロキシ−Ｌ−プロリン、Ｌ−システィン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−エチオニン、Ｌ−ランチオニン、Ｌ−シスタチオニン、Ｌ−シスチン、Ｌ−システィン酸、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−アスパラギン酸、Ｓ−（カルボキシメチル）−Ｌ−システィン、４−アミノ酪酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、アザセリン、Ｌ−カナバニン、Ｌ−シトルリン、Ｌ−アルギニン、δ−ヒドロキシ−Ｌ−リシン、クレアチン、Ｌ−キヌレニン、Ｌ−ヒスチジン、１−メチル−Ｌ−ヒスチジン、３−メチル−Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−トリプトファン、アクチノマイシンＣ１、エルゴチオネイン、アパミン、アンギオテンシンＩ、アンギオテンシンＩＩ及びアンチパイン等が挙げられる。中でも、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−リシン、ジヒドロキシエチルグリシンが好ましい。
【００３６】
また、有機酸として用いることのできるアミノポリ酸としては、イミノジ酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチレンスルホン酸、１，２−ジアミノプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、エチレンジアミンオルトヒドロキシフェニル酢酸、エチレンジアミンジ琥珀酸（ＳＳ体）、β−アラニンジ酢酸、Ｎ−（２−カルボキシラートエチル）−Ｌ−アスパラギン酸、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ酢酸等が挙げられる。
【００３７】
さらに、有機酸として用いることのできるカルボン酸としては、ギ酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、酪酸、吉薬酸、ヘキサン酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、コハク酸、ピメリン酸、メルカプト酢酸、グリオキシル酸、クロロ酢酸、ピルビン酸、アセト酢酸、グルタル酸等の飽和カルボン酸や、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の不飽和カルボン酸、安息香酸類、トルイル酸、フタル酸類、ナフトエ酸類、ピロメット酸、ナフタル酸等の環状不飽和カルボン酸等が挙げられる。
【００３８】
酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、セリウム酸塩、バナジン酸塩、オゾン水および銀（ＩＩ）塩、鉄（ＩＩＩ）塩や、その有機錯塩等を用いることができる。
【００３９】
また、加工液５０には、防食剤が混合されても良い。防食剤を混合することで、被加工物１１に含まれる金属の腐食（溶出）を防止できる。防食剤としては、例えば、分子内に３つ以上の窒素原子を有し、且つ、縮環構造を有する複素芳香環化合物、又は、分子内に４つ以上の窒素原子を有する複素芳香環化合物を用いることが好ましい。更に、芳香環化合物は、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基を含むことが好ましい。具体的には、テトラゾール誘導体、１，２，３−トリアゾール誘導体、及び１，２，４−トリアゾール誘導体であることが好ましい。
【００４０】
防食剤として用いることのできるテトラゾール誘導体としては、テトラゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、テトラゾールの５位に、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、又は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基が導入されたものが挙げられる。
【００４１】
また、防食剤として用いることのできる１，２，３−トリアゾール誘導体としては、１，２，３−トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，３−トリアゾールの４位及び／又は５位に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。
【００４２】
また、防食剤として用いることのできる１，２，４−トリアゾール誘導体としては、１，２，４−トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，４−トリアゾールの２位及び／又は５位に、スルホ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態に係るバイト切削方法では、有機酸と酸化剤とを含む加工液５０を供給することで、表面（被切削面）１１ａに含まれる金属を改質（脆性化）して延性を抑えられるので、加工速度を上げても被加工物１１を適切にバイト切削できる。すなわち、本実施の形態によれば、金属を含む被加工物１１を適切に加工できる効率の良いバイト切削方法が提供される。
【００４４】
また、本実施の形態に係るバイト切削方法では、有機酸と酸化剤とを含む加工液５０を供給することで、電解ニッケルめっき等の方法で形成されるニッケルや鉄等の鉄系材料、チタン等の難切削材料を低靱性化して、バイト４０との反応性を低くできる。これにより、従来のバイト切削方法では加工できなかったこれらの材料についても適切に加工できるようになる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、加工液５０は、必ずしも上述の構成に限定されない。有機酸として、他のアミノ酸、アミノポリ酸、カルボン酸等を用いても良い。また、防食剤として、他のアゾール化合物（テトラゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール等）を用いても良い。
【００４６】
その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４７】
２  バイト研削装置
４  基台
４ａ，４ｂ  開口
６  支持壁
８  搬送機構
１０ａ，１０ｂ  カセット
１２  位置合わせ機構
１４  搬入機構
１６  Ｘ軸移動テーブル
１８  防水カバー
２０  チャックテーブル
２０ａ  保持面
２０ｂ  流路
２０ｃ  吸引源
２２  Ｚ軸移動機構
２４  Ｚ軸ガイドレール
２６  Ｚ軸移動テーブル
２８  Ｚ軸ボールネジ
３０  Ｚ軸パルスモータ
３２  切削機構（バイト切削手段）
３４  スピンドルハウジング
３６  スピンドル
３８  バイトホイール
４０  バイト
４２  ノズル
４４  搬出機構
４６  洗浄機構
４８  操作パネル
５０  加工液
１１  被加工物
１１ａ  表面（被切削面）
１１ｂ  裏面
１３  バンプ
【図１】
2015174178.tif 000003
【図２】
2015174178.tif 000004