(57)【要約】【課題】  被加工物の上面高さ位置を誤検出することなく、被加工物を所定の厚みへと薄化できるバイト切削装置を提供することである。【解決手段】  バイト切削装置であって、被加工物を保持する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に保持された被加工物の上面を切削して所定の厚みへと薄化するバイト切削手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、該高さ位置検出手段で上面高さ位置が検出される該チャックテーブルに保持された被加工物の領域に洗浄流体を供給する洗浄流体供給手段と、を具備したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイト切削装置であって、
被加工物を保持する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に保持された被加工物の上面を切削して所定の厚みへと薄化するバイト切削手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、
該高さ位置検出手段で上面高さ位置が検出される該チャックテーブルに保持された被加工物の領域に洗浄流体を供給する洗浄流体供給手段と、
を具備したことを特徴とするバイト切削装置。
【請求項２】
前記高さ位置検出手段は被加工物の上面に接触する接触針を有しており、
前記洗浄流体供給手段は、該接触針に向かって洗浄流体を供給する請求項１記載のバイト切削装置。
【請求項３】
前記洗浄流体は液体と気体との混合流体から構成される請求項１又は２記載のバイト切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハ等の被加工物をバイトで旋回切削するバイト切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの軽薄短小化を実現するための技術には様々なものがある。一例として、半導体ウエーハに形成されたデバイス表面に１０〜１００μｍ程度の高さのバンプと呼ばれる金属突起物を複数形成し、これらのバンプを配線基板に形成された電極に相対させて直接接合するフリップチップボンディングと呼ばれる実装技術が実用化されている。
【０００３】
半導体ウエーハのデバイス表面に形成されるバンプは、メッキやスタッドバンプといった方法により形成される。このため個々のバンプの高さは不均一であり、そのままでは複数のバンプを配線基板の電極に全て一様に接合するのは困難である。
【０００４】
また、高密度配線を実現するために、バンプと配線基板との間に異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）を挟んで接合する集積回路実装技術がある。この実装技術の場合には、バンプの高さが不足すると接合不良を招くため、一定以上のバンプ高さが必要となる。
【０００５】
そこで、半導体ウエーハの表面に形成された複数のバンプを所望の高さへ切削することが望まれている。バンプを所望の高さへ切削する方法として、バイトホイールを用いてバンプを削り取る方法が例えば特開２００４−３１９６９７号公報で提案されている。
【０００６】
バイトホイールは、ホイール基台と、ホイール基台に配設された切削刃を含むバイトユニットとを備え、バイトホイールを回転させつつ、切削刃を被加工物へ当接した状態でバイトホイールと被加工物とを摺動させることにより切削を遂行する。
【０００７】
バイト切削装置は、チャックテーブル上に保持したウエーハ等の被加工物の上面高さ位置を検出する接触式の高さ位置検出器を備えており、検出した被加工物の上面高さ位置を基に被加工物を切削して、所定の厚みへと薄化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３１９６９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１７２７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、被加工物の上面に塵等の異物が載っていた場合に、高さ位置検出器の接触針が塵に接触して塵の上面を被加工物の上面として高さ位置を検出してしまう恐れがある。塵の上面を被加工物の上面として誤検出すると、切削した被加工物が所定厚みに薄化されず問題となる。
【００１０】
また、被加工物を切削する際の最終的な除去量が切削刃が一度に被加工物へ切り込める切り込み量よりも多い場合には、所定高さに位置付けたバイト切削ユニットで被加工物を切削した後、バイト切削ユニットをより下方に位置付けて被加工物を切削することを繰り返し、複数パスに分けて最終的な除去量を切削している。
【００１１】
複数パスでの加工時には、最終パスを切削加工する前に一度被加工物の上面高さ位置を接触式の高さ位置検出器で検出して、所定厚み分を最終パスで切削除去することで、最終的な仕上げ厚みを高精度に制御することがある。
【００１２】
最終パスを切削加工する前の被加工物上面には先の切削加工において発生した切削屑が付着しているため、高さ位置検出器での被加工物の上面高さ位置検出時に付着物上面を被加工物上面高さ位置と誤検出してしまう可能性が高い。
【００１３】
本発明はこのような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、被加工物の上面高さ位置を誤検出することなく、被加工物を所定の厚みへと薄化できるバイト切削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の発明によると、バイト切削装置であって、被加工物を保持する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に保持された被加工物の上面を切削して所定の厚みへと薄化するバイト切削手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、該高さ位置検出手段で上面高さ位置が検出される該チャックテーブルに保持された被加工物の領域に洗浄流体を供給する洗浄流体供給手段と、を具備したことを特徴とするバイト切削装置が提供される。
【００１５】
請求項２記載の発明によると、高さ位置検出手段は被加工物の上面に接触する接触針を有しており、洗浄流体供給手段は、接触針に向かって洗浄流体を供給する切削装置が提供される。
【００１６】
請求項３記載の発明によると、洗浄流体は液体と気体との混合流体から構成されるバイト切削装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によると、洗浄流体供給手段から高さ位置検出手段で上面高さ位置を検出される被加工物の領域に洗浄流体が供給されるため、被加工物の上面高さ位置を誤検出することなく、被加工物を所定の厚みへと薄化することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によると、上面高さ位置検出手段が接触針を有する接触式の場合に、上面高さ位置検出手段の接触針に異物が付着していても洗浄流体によって洗浄できるため、被加工物の高さ位置を正確に検出することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によると、洗浄液を液体と気体との混合流体とすることで、例えば被加工物の被切削面が金属や樹脂等の延性材からなる場合でも、切削によって発生した被加工物の切削屑を効果的に除去でき、被加工物の上面高さ位置を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明実施形態に係るバイト切削装置の斜視図である。
【図２】図１のＡ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係るバイト切削装置２の斜視図が示されている。バイト切削装置２のハウジング４は、水平ハウジング部分６と、垂直ハウジング部分８から構成される。
【００２２】
垂直ハウジング部分８には上下方向に伸びる一対のガイドレール１２，１４が固定されている。この一対のガイドレール１２，１４に沿ってバイト切削ユニット１６が上下方向に移動可能に装着されている。バイト切削ユニット１６は、支持部２０を介して一対のガイドレール１２，１４に沿って上下方向に移動する移動基台１８に取り付けられている。
【００２３】
バイト切削ユニット１６は、支持部２０に取り付けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２中に回転可能に収容されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。
【００２４】
スピンドル２４の先端部にはホイールマウント２８が固定されており、このホイールマウント２８にバイト工具３２を有するバイトホイール３０が装着されている。バイト工具３２はダイアモンドから形成された切削刃をその先端に有している。
【００２５】
バイト切削装置２は、バイト切削ユニット１６を一対のガイドレール１２、１４に沿って上下方向に移動するバイト切削ユニット送り機構３４を備えている。バイト切削ユニット送り機構３４は、ボールねじ３６と、ボールねじ３６の一端部に固定されたパルスモータ３８とから構成される。パルスモータ３８をパルス駆動すると、ボールねじ３６が回転し、移動基台１８の内部に収容されたボールねじ３６のナットを介して移動基台１８が上下方向に移動される。
【００２６】
水平ハウジング部分６の凹部１０には、チャックテーブル４０が配設されている。チャックテーブル４０は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。４４，４６は蛇腹である。チャックテーブル４０に隣接して、切削中の被加工物及びバイトホイール３０に向かって切削水を供給する切削水供給ノズル４２が配設されている。
【００２７】
ハウジング４の水平ハウジング部分６には、第１のカセット４８と、第２のカセット５０と、被加工物搬送ロボット５２と、複数の位置決めピン５６を有する仮置きテーブル５４と、仮置きテーブル５４から被加工物をチャックテーブル４０上に搬入する被加工物搬入手段５８と、チャックテーブル４０から被加工物を搬出する被加工物搬出手段６０と、洗浄ユニット６２が配設されている。更に、ハウジング４の前方にはオペレータが切削加工条件等を入力する操作パネル６４が設けられている。
【００２８】
水平ハウジング部分６には、凹部１０を跨ぐようにして門型フレーム７０が配設されており、門型フレーム７０の下方の空間をチャックテーブル４０が通過しうるようになっている。
【００２９】
門型フレーム７０には、第１高さ位置検出器７２と第２高さ位置検出器７４が取り付けられている。第１及び第２高さ位置検出器７２，７４はそれぞれ先端に接触針を有し、例えば第１高さ位置検出器７２でチャックテーブル４０の保持面の高さ位置を検出し、第２高さ位置検出器７４でチャックテーブル４０に保持された被加工物の上面高さ位置を検出する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、門型フレーム７０には被加工物１１の上面１１ａ及び第２高さ位置検出器７４の接触針７４ａに向かって洗浄流体を供給する洗浄流体供給ノズル７８が取り付けられている。
【００３１】
同様に、第１高さ位置検出器７２に隣接して、被加工物１１の上面１１ａ及び第１高さ位置検出器７２の接触針に向かって洗浄流体を供給する洗浄流体供給ノズル７６が取り付けられている。
【００３２】
洗浄流体供給ノズル７６，７８は液体供給源８０及び気体供給源８２に図示しない電磁切換弁を介して接続されている。液体供給源８０からは例えば純水が０．２５リットル／分の割合で供給され、気体供給源８２からは例えばエアが０．３ＭＰａの圧力で供給される。
【００３３】
以上のように構成されたバイト切削装置２の切削作業について以下に説明する。第１のカセット４８中に収容された被加工物は、被加工物搬送ロボット５２の上下動作及び進退動作によって搬送され、仮置きテーブル５４上に載置される。
【００３４】
仮置きテーブル５４上に載置された被加工物は、複数の位置決めピン５６によって中心あわせが行われた後に、被加工物搬入手段５８の旋回動作によって、被加工物搬入・搬出領域に位置付けされているチャックテーブル４０上に載置され、チャックテーブル４０によって吸引保持される。
【００３５】
次いで、チャックテーブル４０を第１及び第２高さ位置検出器７２，７４の下方に移動し、第１高さ位置検出器７２でチャックテーブル４０の保持面の高さ位置と面一の枠体の上面位置を検出するとともに、第２高さ位置検出器７４で被加工物の上面高さ位置を検出する。
【００３６】
そして、被加工物の上面高さ位置からチャックテーブル４０の保持面の上面高さ位置を減算することにより、被加工物の厚みを算出する。尚、チャックテーブルの保持面の高さ位置の検出はセットアップ時に一度実施すれば、被加工物毎に実施する必要はない。
【００３７】
チャックテーブルの保持面及び被加工物１１の上面１１ａの高さ位置の検出時には、図２に示すように、第１及び第２高さ位置検出器７２，７４に洗浄流体供給ノズル７６，７８から純水とエアとからなる混合流体を供給しながら高さ位置の検出を実施する。
【００３８】
これにより、チャックテーブル４０の枠体上面及びチャックテーブル４０に保持された被加工物１１の上面１１ａに付着している塵等の異物を洗い流すことができ、チャックテーブル４０の枠体上面の高さ位置の検出及び被加工物１１の上面１１ａの高さ位置の検出を正確に実施することができる。
【００３９】
被加工物１１の厚みは被加工物の上面高さ位置からチャックテーブル４０の保持面の高さ位置を減算することにより算出され、算出された被加工物の厚みを基に、チャックテーブル４０に保持された被加工物１１の目標切削高さを設定する。
【００４０】
目標切削高さを設定後、図１においてチャックテーブル移動機構を駆動してチャックテーブル４０をＹ軸方向で奥側（右側）まで移動した後、バイト切削ユニット送り機構３４を駆動してバイト工具３２の切削刃を設定した目標切削高さまで下降して被加工物に切り込ませる。
【００４１】
そして、Ｙ軸方向手前側にチャックテーブル４０を引きながらチャックテーブル４０に保持された被加工物１１の旋回切削を実施する。切削加工は切削液供給ノズル４２から切削液を供給しながら実施される。
【００４２】
被加工物１１を切削する際の最終的な除去量がバイト工具３２の切削刃が一度に被加工物１１へ切り込める切り込み量よりも多い場合には、１パス目として所定高さに位置付けたバイト切削ユニット１６で被加工物１１を切削した後、２パス目としてバイト切削ユニット１６を下方に所定量だけ切り込み送りして被加工物１１を旋回切削することを繰り返し、複数パスに分けて被加工物１１を切削する。
【００４３】
複数パスの切削加工時には、最終パスを切削加工する前にチャックテーブル４０を第１及び第２高さ位置検出器７２，７４の下方に戻して、第２高さ位置検出器７４で被加工物１１の上面高さ位置を検出する。この場合、被加工物１１の複数個所でその上面高さ位置を検出するのが好ましい。
【００４４】
最終パスを切削加工する前に被加工物１１の上面１１ａには先の切削加工において発生した切削屑が被加工物１１の上面に付着していることが多いが、洗浄流体供給ノズル７８から洗浄流体を供給しながら第２高さ位置検出器７４で被加工物１１の上面高さ位置を検出するため、先の切削加工において発生した切削屑が被加工物上面に付着してもこれを洗い流すことができ、被加工物１１の上面高さ位置を正確に検出することができる。
【００４５】
このように最終パスを切削加工する前に被加工物１１の上面高さ位置を正確に検出して、チャックテーブル４０をバイト切削領域に戻した後、被加工物１１の上面高さ位置に基づいて所定厚み部分を最終パスで切削除去することで、最終的な仕上げ厚みを高精度に制御することができる。
【符号の説明】
【００４６】
２    バイト切削装置
１６    バイト切削ユニット
３０    バイトホイール
３２    バイト工具
４０    チャックテーブル
７２    第１高さ位置検出器
７４    第２高さ位置検出器
７４ａ    接触針
７６，７８    洗浄流体供給ノズル
８０    液体供給源
８２    気体供給源
【図１】
2013184277.tif 000003
【図２】
2013184277.tif 000004