JP2005251799A - Flattening device of upper face of bump - Google Patents

Flattening device of upper face of bump Download PDF

Info

Publication number
JP2005251799A
JP2005251799A JP2004056424A JP2004056424A JP2005251799A JP 2005251799 A JP2005251799 A JP 2005251799A JP 2004056424 A JP2004056424 A JP 2004056424A JP 2004056424 A JP2004056424 A JP 2004056424A JP 2005251799 A JP2005251799 A JP 2005251799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
bump
moving table
rotary table
axis direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004056424A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigetaka Akiyama
重隆 秋山
Teruzo Suzuki
照三 鈴木
Hiroshi Uchimura
浩 内村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP2004056424A priority Critical patent/JP2005251799A/en
Publication of JP2005251799A publication Critical patent/JP2005251799A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely and sufficiently perform the flattening work of the upper face of a bump with high throughput without depending on polishing. <P>SOLUTION: A Y-axis movable carriage 14 is installed on a substrate 11 so that it can move in a Y-axis direction. A rotary table device 20 is disposed on the Y-axis movable carriage 14. A chuck 60 holding a silicon wafer W is fitted to the rotary table device 20. The upper face of the bump is machined by a fly cutter device 90 fitted to a Z-axis movable carriage 73. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、バンプ上面平坦化加工装置に関し、特に、めっきによってシリコンウエーハの表面に形成されたＡｕバンプの上面を平坦化するバンプ上面平坦化加工装置に関するものである。   The present invention relates to a bump upper surface flattening apparatus, and more particularly to a bump upper surface flattening apparatus that flattens the upper surface of an Au bump formed on the surface of a silicon wafer by plating.

バンプ接続のフリップチップとして、ダイシング以前のシリコンウエーハの表面にめっきによって形成されたＡｕバンプを用い、Ａｕバンプ同士の接合によってチップオンチップ等の実装を行うフリップチップの開発が進められている。   As a flip chip for bump connection, the development of a flip chip that uses an Au bump formed by plating on the surface of a silicon wafer before dicing and mounts a chip-on-chip or the like by joining the Au bumps is underway.

このようなバンプ接続のフリップチップの場合、接合の低ストレス化、接合信頼性の向上のために、バンプ高さ揃え、バンプ上面の面粗度改善をふまえてバンプ上面を平坦化する技術が不可欠である。   In the case of such bump-connected flip chips, in order to reduce bonding stress and improve bonding reliability, it is indispensable to have a technology that flattens the bump upper surface in consideration of bump height alignment and improved surface roughness of the bump upper surface. It is.

デバイス製造工程中のシリコンウエーハの表面を平坦化する技術としては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）に代表される研磨法によるものが知られている（例えば、特許文献１、２）。   As a technique for planarizing the surface of a silicon wafer during a device manufacturing process, a technique based on a polishing method represented by CMP (Chemical Mechanical Polishing) is known (for example, Patent Documents 1 and 2).

しかし、ＣＭＰによる平坦化技術は、バンプ上面の平坦化加工に適用できるが、研磨であるため、スループットが悪く、平坦化に時間がかかる。また、研磨剤を含むスラリーを使用するため、環境によくなく、後処理として洗浄工程が必須で、微細な研磨剤を完全除去することが難しい。研磨剤がシリコンウエーハに残存すると、バンプ接続の機械的強度の低下、電気的信頼性の低下を招く原因なる。
特開昭６４−１１７５４号公報 特開平７−１００７３７号公報 However, the flattening technique by CMP can be applied to the flattening process of the upper surface of the bump, but since it is polishing, the throughput is poor and the flattening takes time. Further, since a slurry containing an abrasive is used, it is not good for the environment, and a cleaning process is essential as a post-treatment, and it is difficult to completely remove the fine abrasive. If the abrasive remains in the silicon wafer, it causes a decrease in the mechanical strength of the bump connection and a decrease in the electrical reliability.
JP-A 64-11754 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-100737

この発明が解決しようとする課題は、研磨によらずに、高スループットで、バンプ上面の平坦化加工を、高精度に、良好に行うことである。   The problem to be solved by the present invention is to satisfactorily perform the flattening process of the bump upper surface with high accuracy and high accuracy without using polishing.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置は、シリコンウエーハに形成されたバンプの上面を切削によって平坦化するバンプ上面平坦化加工装置であって、基台と、前記基台上に、水平軸方向に移動可能に設けられた水平移動台と、前記水平移動台を水平軸方向に往復駆動する第１の軸送り手段と、前記水平移動台上に設けられた回転テーブルと、前記回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転テーブルに設けられ被加工物であるシリコンウエーハを前記回転テーブル上に着脱可能に固定する被加工物固定手段と、前記基台上に固定配置されたコラムと、前記コラムに垂直軸方向に移動可能に設けられた垂直移動台と、前記垂直移動台を垂直軸方向に往復駆動する第２の軸送り手段と、前記垂直移動台に取り付けられたフライカッタ装置とを有する。   A bump upper surface flattening apparatus according to the present invention is a bump upper surface flattening apparatus that flattens an upper surface of a bump formed on a silicon wafer by cutting, in a horizontal axis direction on a base and the base. A horizontally movable table provided movably, a first axis feeding means for reciprocatingly driving the horizontal movable table in a horizontal axis direction, a rotary table provided on the horizontal movable table, and rotating the rotary table A rotation driving means, a workpiece fixing means for detachably fixing a silicon wafer as a workpiece provided on the rotary table, a column fixedly arranged on the base, and the column A vertical moving table provided on the column so as to be movable in the vertical axis direction; a second axis feeding means for reciprocatingly driving the vertical moving table in the vertical axis direction; and a flyer attached to the vertical moving table. And a data device.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置は、好ましくは、前記回転テーブルの軸受が空気軸受により構成されている。   In the bump upper surface flattening apparatus according to the present invention, preferably, the bearing of the rotary table is constituted by an air bearing.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置は、好ましくは、前記フライカッタ装置による切削加工領域の静電気除去を行う除電器を有する。   The bump upper surface flattening apparatus according to the present invention preferably has a static eliminator for removing static electricity from the cutting area by the fly cutter apparatus.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置は、被加工物固定手段によってシリコンウエーハを回転テーブル上に固定し、回転駆動手段によって回転テーブルを回転駆動した状態で、第２の軸送り手段によって垂直移動台を垂直軸方向に移動させることにより、垂直移動台に取り付けられたフライカッタ装置の切り込み方向の位置決めを行って切り込み量を設定し、第１の軸送り手段によって水平移動台を水平軸方向に移動させることにより切削送りを行い、被加工物固定手段によって回転テーブル上に固定されているシリコンウエーハのバンプ上面をフライカッタ装置によって切削（旋削）し、バンプ上面の高さを揃える。   The bump top surface flattening apparatus according to the present invention is a vertical moving table that is fixed by a second axis feeding means in a state in which a silicon wafer is fixed on a rotary table by a workpiece fixing means and the rotary table is rotationally driven by a rotary driving means. Is moved in the vertical axis direction to position the fly cutter device attached to the vertical movement table in the cutting direction to set the cutting amount, and the first axis feed means moves the horizontal movement table in the horizontal axis direction. Then, cutting feed is performed, and the bump upper surface of the silicon wafer fixed on the rotary table by the workpiece fixing means is cut (turned) by the fly cutter device, and the height of the bump upper surface is made uniform.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置では、バンプ上面の高さを揃える平坦化加工を上述の如くフライカッタ装置による旋削により行うから、ＣＭＰのような研磨による平坦化加工に比してスループットがよく、研磨剤を含むスラリーを使用することがないので、環境によく、シリコンウエーハに研磨剤が残存する不具合も解消できる。   In the bump upper surface flattening apparatus according to the present invention, since the flattening process for aligning the height of the bump upper surface is performed by turning with the fly cutter apparatus as described above, the throughput is better than the flattening process by polishing such as CMP. Since the slurry containing the abrasive is not used, the environment is good, and the problem that the abrasive remains on the silicon wafer can be solved.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置の一つの実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。   One embodiment of a bump upper surface flattening apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

一つの実施形態によるバンプ上面平坦化加工装置は、床上に固定配置される高剛性構造の基台１１を有する。   A bump upper surface flattening apparatus according to one embodiment includes a base 11 having a highly rigid structure fixedly arranged on a floor.

基台１１の上面には、２つのＶ形ガイドレール１２、１３が水平軸方向、つまりＹ軸方向に平行に形成されている。Ｖ形ガイドレール１２、１３には水平移動台であるＹ軸移動台１４の下底面に形成された反転Ｖ形溝部１５、１６が係合している。つまり、Ｙ軸移動台１４は、Ｖ形ガイドレール１２、１３に案内されてＹ軸方向に直線移動可能になっている。   Two V-shaped guide rails 12 and 13 are formed on the upper surface of the base 11 in parallel to the horizontal axis direction, that is, the Y-axis direction. The V-shaped guide rails 12 and 13 are engaged with inverted V-shaped grooves 15 and 16 formed on the lower bottom surface of the Y-axis moving table 14 which is a horizontal moving table. That is, the Y-axis moving base 14 is guided by the V-shaped guide rails 12 and 13 and can move linearly in the Y-axis direction.

このＶ形ガイドレール１２、１３によるＹ軸移動台１４の案内は、流体潤滑で、Ｖ形ガイドレール１２、１３とＹ軸移動台１４の反転Ｖ形溝部１５、１６とのすきまに潤滑油が入り込み、Ｙ軸移動台１４の荷重を油圧で受け持つＶ−Ｖ動圧案内になっている。   The guide of the Y-axis moving table 14 by the V-shaped guide rails 12 and 13 is fluid lubrication, and lubricating oil is applied to the gap between the V-shaped guide rails 12 and 13 and the inverted V-shaped groove portions 15 and 16 of the Y-axis moving table 14. It is a VV dynamic pressure guide that enters and handles the load of the Y-axis moving table 14 with hydraulic pressure.

Ｙ軸移動台１４のＹ軸方向の軸移動は、Ｙ軸サーボモータ１７（図６参照）によって回転駆動されるボールねじ１８によって行われる（第１の軸送り手段）。Ｙ軸サーボモータ１７には、Ｙ軸位置検出器として、ロータリエンコーダ１９（図６参照）が取り付けられている。ロータリエンコーダ１９は、水平移動台であるＹ軸移動台１４の水平軸方向（Ｙ軸方向）の移動位置を検出する位置検出手段である。   The axis movement of the Y axis moving table 14 in the Y axis direction is performed by a ball screw 18 that is rotationally driven by a Y axis servo motor 17 (see FIG. 6) (first axis feeding means). A rotary encoder 19 (see FIG. 6) is attached to the Y-axis servomotor 17 as a Y-axis position detector. The rotary encoder 19 is position detection means for detecting the movement position in the horizontal axis direction (Y-axis direction) of the Y-axis movement table 14 that is a horizontal movement table.

Ｙ軸移動台１４上には回転テーブル装置２０が搭載されている。回転テーブル装置２０は、図４に詳しく示されているように、固定側部材として、Ｙ軸移動台１４の上面に固定されたリング形状のベース部材２１と、水平アジャスタ２２、取付ボルト２３によってベース部材２１上に水平に取り付けられたフランジ付き円筒形状の軸受支持部材２４と、軸受支持部材２４の上側と下側の各々同心に取り付けれたリング状の上側軸受部材２５、下側軸受部材２６とを有する。   A rotary table device 20 is mounted on the Y-axis moving table 14. As shown in detail in FIG. 4, the rotary table device 20 includes a ring-shaped base member 21 fixed to the upper surface of the Y-axis moving table 14, a horizontal adjuster 22, and mounting bolts 23 as fixed side members. A flanged cylindrical bearing support member 24 mounted horizontally on the member 21, and a ring-shaped upper bearing member 25 and a lower bearing member 26 mounted concentrically on the upper and lower sides of the bearing support member 24. Have.

上側軸受部材２５、下側軸受部材２６には、回転テーブル２７の中心軸部２８が回転可能に係合している。中心軸部２８の下端には下部フランジ部材２９がボルト３０によって固定されている。   A central shaft portion 28 of a rotary table 27 is rotatably engaged with the upper bearing member 25 and the lower bearing member 26. A lower flange member 29 is fixed to the lower end of the central shaft portion 28 by a bolt 30.

上側軸受部材２５は、上側のスラスト空気軸受３２とラジアル空気軸受３３を構成し、下側軸受部材２６は、下側のスラスト空気軸受３４とラジアル空気軸受３５を構成している。これにより、上側軸受部材２５、下側軸受部材２６は、回転テーブル２７のスラスト方向とラジアル方向の軸受を共に静圧空気軸受によって行う。   The upper bearing member 25 constitutes an upper thrust air bearing 32 and a radial air bearing 33, and the lower bearing member 26 constitutes a lower thrust air bearing 34 and a radial air bearing 35. Accordingly, the upper bearing member 25 and the lower bearing member 26 perform both the thrust direction and radial direction bearings of the rotary table 27 by the hydrostatic air bearing.

なお、軸受支持部材２４には、各空気軸受３２〜３５に空気圧を供給する空気圧供給通路３６、３７が形成され、空気軸受用配管３８がなされている。   In the bearing support member 24, air pressure supply passages 36 and 37 for supplying air pressure to the air bearings 32 to 35 are formed, and an air bearing pipe 38 is formed.

軸受支持部材２４の下部には回転テーブル２７を回転駆動する回転駆動手段であるＣ軸モータ４０が取り付けられている。Ｃ軸モータ４０は、ボルト４１によって軸受支持部材２４の下部に固定連結されたモータケース４２と、モータケース４２内に固定されたステータ部材４３と、ボルト４４によって回転テーブル２７の下部フランジ部材２９に固定連結されたロータ４５を有する。   A C-axis motor 40, which is a rotation driving means for rotating the rotary table 27, is attached to the lower portion of the bearing support member 24. The C-axis motor 40 includes a motor case 42 fixedly connected to a lower portion of the bearing support member 24 by bolts 41, a stator member 43 fixed in the motor case 42, and a lower flange member 29 of the rotary table 27 by bolts 44. The rotor 45 is fixedly connected.

モータケース４２の下部には主軸用のロータリエンコーダ４６が取り付けられている。ロータリエンコーダ４６は、ボルト４７によってモータケース４２の下部に固定連結されたエンコーダケース４８と、エンコーダケース４８内に固定配置された固定側部材４９と、ロータ４５の延長軸部５０に取り付けられた回転側部材５１とを有し、Ｃ軸モータ４０の回転速度（回転数）を検出する。   A main shaft rotary encoder 46 is attached to the lower portion of the motor case 42. The rotary encoder 46 includes an encoder case 48 fixedly connected to the lower portion of the motor case 42 by bolts 47, a fixed side member 49 fixedly arranged in the encoder case 48, and a rotation attached to the extension shaft portion 50 of the rotor 45. The rotation speed (rotation speed) of the C-axis motor 40 is detected.

回転テーブル２７上には、被加工物固定手段として、円盤状の真空吸着チャック６０が取り付けられている。真空吸着チャック６０は、周知の構造のものであり、上面に被加工物であるシリコンウエーハＷを着脱可能に固定する。シリコンウエーハＷは、図７に示されているように、上面に、めっきレジスト層Ｗａとめっきによって形成されたＡｕバンプＷｂとを有する。   On the rotary table 27, a disk-like vacuum suction chuck 60 is attached as a workpiece fixing means. The vacuum chucking chuck 60 has a well-known structure, and detachably fixes a silicon wafer W as a workpiece on the upper surface. As shown in FIG. 7, the silicon wafer W has a plating resist layer Wa and an Au bump Wb formed by plating on the upper surface.

なお、回転テーブル２７の中心部には、真空吸着チャック６０に真空圧を供給するための真空圧供給通路６２を有する軸状の真空圧供給部材６３が取り付けられている。真空圧供給部材６３は、Ｃ軸モータ４０、ロータリエンコーダ４６を軸線方向に貫通し、下端部に真空圧供給用の回転継手６４が取り付けられている。   A shaft-like vacuum pressure supply member 63 having a vacuum pressure supply passage 62 for supplying a vacuum pressure to the vacuum suction chuck 60 is attached to the center of the rotary table 27. The vacuum pressure supply member 63 passes through the C-axis motor 40 and the rotary encoder 46 in the axial direction, and a rotary joint 64 for supplying vacuum pressure is attached to the lower end portion.

図１、図２を参照するに、基台１１のＹ軸方向の一端側にはコラム７１が垂直に取り付けられている。コラム７１の前部垂直面には、垂直軸方向、つまり、Ｚ軸方向のリニアガイド７２が設けられている。リニアガイド７２には垂直移動台であるＺ軸移動台（サドル）７３が取り付けられており、Ｚ軸移動台７３はリニアガイド７２に案内されてＺ軸方向に移動可能になっている。   Referring to FIGS. 1 and 2, a column 71 is vertically attached to one end side of the base 11 in the Y-axis direction. On the front vertical surface of the column 71, a linear guide 72 in the vertical axis direction, that is, the Z-axis direction is provided. A Z-axis moving table (saddle) 73, which is a vertical moving table, is attached to the linear guide 72. The Z-axis moving table 73 is guided by the linear guide 72 and can move in the Z-axis direction.

Ｚ軸移動台７３のＺ軸方向の軸移動は、Ｚ軸サーボモータ７４によって回転駆動されるボールねじ７５によって行われる（第２の軸送り手段）。Ｚ軸サーボモータ７４には、Ｚ軸位置検出器として、ロータリエンコーダ７６が取り付けられている。   The axial movement of the Z-axis moving base 73 in the Z-axis direction is performed by a ball screw 75 that is rotationally driven by a Z-axis servo motor 74 (second axial feed means). A rotary encoder 76 is attached to the Z-axis servomotor 74 as a Z-axis position detector.

なお、リニアガイド７２やボールねじ１８、７５の潤滑は、低発塵グリースにより行うことが好ましい。   Note that the linear guide 72 and the ball screws 18 and 75 are preferably lubricated with low dust generation grease.

Ｚ軸移動台７３の前部には取付部材７７によってフライカッタ装置９０が下向きに取り付けられている。なお、図２では、取付部材７７、フライカッタ装置９０の図示を省略している。   A fly cutter device 90 is attached to the front portion of the Z-axis moving table 73 downward by an attachment member 77. 2, illustration of the attachment member 77 and the fly cutter device 90 is omitted.

フライカッタ装置９０は、図５に詳しく示されているように、ハウジング９１と、ハウジング９１の先端部（下端部）にスペーサ９４を介して取り付けられた先端部材９５と、ハウジング９１および先端部材９５より空気軸受９２、９３、９６によって回転可能に支持された工具回転軸９７と、工具回転軸９７の先端にボルト１０７によって取り付けられたバイト支持体９８と、バイト支持体９８に取り付けられたバイト工具９９とを有する。この実施形態では、バイト支持体９８にバイト工具９９が２個取り付けられているが、バイト工具９９は１個でもよい。   As shown in detail in FIG. 5, the fly cutter device 90 includes a housing 91, a distal end member 95 attached to the distal end portion (lower end portion) of the housing 91 via a spacer 94, and the housing 91 and the distal end member 95. A tool rotation shaft 97 rotatably supported by air bearings 92, 93, 96, a tool support 98 attached to the tip of the tool rotation shaft 97 by a bolt 107, and a tool tool attached to the tool support 98 99. In this embodiment, two tool tools 99 are attached to the tool support 98, but one tool tool 99 may be provided.

バイト工具９９は、シャンク１００の先端に単結晶もしくは多結晶ダイヤモンド製の刃部１０１を取り付けられたダイヤモンドバイトである。   The cutting tool 99 is a diamond cutting tool in which a blade 101 made of single crystal or polycrystalline diamond is attached to the tip of the shank 100.

ハウジング９１の上端部には工具回転用電動モータ１０２が取り付けられている。工具回転用電動モータ１０２は、ハウジング９１の上端部に固定されたモータハウジング１０３と、モータハウジング１０３に取り付けられたステータ部材１０４と、工具回転軸９７の上端部に固定連結されたロータ軸１０５と、ロータ軸１０５に取り付けられたロータ１０６と有し、工具回転軸９７を回転駆動する。工具回転用電動モータ１０２は、いわゆるビルトインモータ構造になっている。   A tool rotating electric motor 102 is attached to the upper end of the housing 91. The tool rotating electric motor 102 includes a motor housing 103 fixed to the upper end portion of the housing 91, a stator member 104 attached to the motor housing 103, and a rotor shaft 105 fixedly connected to the upper end portion of the tool rotating shaft 97. And the rotor 106 attached to the rotor shaft 105, and rotationally drives the tool rotation shaft 97. The tool rotating electric motor 102 has a so-called built-in motor structure.

図１に示されているように、Ｚ軸移動台７３には、フライカッタ装置９０による切削加工領域の静電気除去を行う除電器８１が取り付けられている。除電器８１は、イオナイザと云われる周知のものであり、プラス・マイナスの空気イオンを等量発生し、帯電物と反対極性のイオンとが接触することにより、帯電物の帯電電位を低減し、同量のプラス・マイナスイオンが帯電物に接触するようにして低い電位で電界を平衡状態にするものである。なお、除電器８１は、図１にてフライカッタ装置９０の左側（前側）に配置されてもよい。   As shown in FIG. 1, a static eliminator 81 is attached to the Z-axis moving table 73 to remove static electricity from the cutting region by the fly cutter device 90. The static eliminator 81 is a well-known device called an ionizer, which generates equal amounts of positive and negative air ions, and contacts charged ions with ions of opposite polarity, thereby reducing the charged potential of the charged materials, The electric field is balanced at a low potential so that the same amount of positive and negative ions are in contact with the charged object. The static eliminator 81 may be arranged on the left side (front side) of the fly cutter device 90 in FIG.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置の制御系の一つの実施形態を、図６を参照して説明する。この制御系は、マイクロコンピュータ式のサーボ制御装置１５０であり、Ｙ軸制御部１５１と、Ｚ軸制御部１５２と、Ｃ軸制御部１５３を有する。そして、サーボ制御装置１５０は、回転テーブル２７の回転速度を可変制御するテーブル回転速度制御手段をなす。   One embodiment of the control system of the bump upper surface flattening apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This control system is a microcomputer-type servo controller 150, and includes a Y-axis controller 151, a Z-axis controller 152, and a C-axis controller 153. The servo control device 150 serves as table rotation speed control means for variably controlling the rotation speed of the rotation table 27.

Ｙ軸制御部１５１は、送り速度指令値とＹ軸のロータリエンコーダ１９により検出されるＹ軸サーボモータ位置の微分値（速度）との偏差がなくなるように、Ｙ軸サーボモータ１７によるＹ軸移動台１４のＹ軸方向の速度制御を行う。   The Y-axis controller 151 moves the Y-axis by the Y-axis servomotor 17 so that there is no deviation between the feed speed command value and the differential value (speed) of the Y-axis servomotor position detected by the Y-axis rotary encoder 19. The speed control of the base 14 in the Y-axis direction is performed.

Ｚ軸制御部１５２は、Ｚ軸移動台７３のＺ軸座標位置を指令するＺ軸指令値とＺ軸のロータリエンコーダ７６により検出されるＺ軸サーボモータ位置との偏差がなくなるように、Ｚ軸サーボモータ７４によるＺ軸移動台７３のＺ軸座標位置制御を行う。   The Z-axis control unit 152 eliminates the deviation between the Z-axis command value for commanding the Z-axis coordinate position of the Z-axis moving base 73 and the Z-axis servo motor position detected by the Z-axis rotary encoder 76. The Z-axis coordinate position of the Z-axis moving table 73 is controlled by the servo motor 74.

Ｃ軸制御部１５３は、回転テーブル２７の回転速度指令を与え、Ｃ軸のロータリエンコーダ４６により検出されるＣ軸サーボモータ位置により算出される回転テーブル２７の回転速度を用いて回転テーブル２７の回転速度をフィードバック制御する。   The C-axis control unit 153 gives a rotation speed command for the rotation table 27 and rotates the rotation table 27 using the rotation speed of the rotation table 27 calculated by the C-axis servo motor position detected by the C-axis rotary encoder 46. Feedback control of speed.

なお、Ｙ軸移動台１４のＹ軸座標位置の検出は、Ｙ軸のロータリエンコーダ１９により検出されるＹ軸サーボモータ位置によらずに、Ｙ軸方向に設けられたリニアスケールによって高精度に実測して検出することもできる。   It should be noted that the detection of the Y-axis coordinate position of the Y-axis moving base 14 is performed with high accuracy using a linear scale provided in the Y-axis direction, regardless of the Y-axis servo motor position detected by the Y-axis rotary encoder 19. Can also be detected.

つぎに、上述の構成によるバンプ上面平坦化加工装置の動作について説明する。   Next, the operation of the bump upper surface flattening apparatus having the above-described configuration will be described.

まず、真空吸着チャック６０によって被加工物であるシリコンウエーハＷを回転テーブル２７上に固定する。この固定は、回転テーブル２７の回転中心とシリコンウエーハＷの中心とが合致するように位置決めされて行われる。   First, the silicon wafer W as a workpiece is fixed on the rotary table 27 by the vacuum suction chuck 60. This fixing is performed by positioning so that the rotation center of the rotary table 27 and the center of the silicon wafer W coincide.

シリコンウエーハＷの固定後に、Ｃ軸モータ４０によって回転テーブル２７を回転駆動し、この状態で、Ｚ軸サーボモータ７４によってＺ軸移動台７３をＺ軸方向に移動させる。これにより、Ｚ軸移動台７３に取り付けられたフライカッタ装置９０の切り込み方向の位置決めを行って切り込み量を設定する。   After fixing the silicon wafer W, the rotary table 27 is rotationally driven by the C-axis motor 40, and in this state, the Z-axis moving table 73 is moved in the Z-axis direction by the Z-axis servo motor 74. Thus, the fly cutter device 90 attached to the Z-axis moving table 73 is positioned in the cutting direction to set the cutting amount.

Ｃ軸モータ４０による回転テーブル２７の回転は、空気軸受３２〜３５によるオイルレスの軸受状態で、低発塵で良好に行われる。低発塵により、クリーンルームでの加工が可能になる。   The rotation of the rotary table 27 by the C-axis motor 40 is satisfactorily performed with low dust generation in an oil-less bearing state by the air bearings 32 to 35. Low dust generation enables processing in a clean room.

この切り込み量設定は、Ｚ軸移動台７３のＺ軸座標位置を指令するＺ軸指令値とＺ軸のロータリエンコーダ７６により検出されるＺ軸サーボモータ位置との偏差をゼロにするＺ軸制御部１５２によるフィードバック制御によって高精度に行われる。   This cutting amount setting is performed by setting the Z-axis control unit to zero the deviation between the Z-axis command value for commanding the Z-axis coordinate position of the Z-axis moving table 73 and the Z-axis servo motor position detected by the Z-axis rotary encoder 76. The feedback control by 152 is performed with high accuracy.

そして、フライカッタ装置９０の工具回転軸９７を工具回転用電動モータ１０２によって回転駆動し、バイト工具９９を工具回転軸９７の回転中心軸線周りの回転させた状態で、Ｙ軸サーボモータ１７によってＹ軸移動台１４をＹ軸方向に移動させることにより切削送りを行う。これにより、真空吸着チャック６０によって回転テーブル２７上に固定されているシリコンウエーハＷのＡｕバンプＷｂの上面を、図７に示されているように、バイト工具９９によって旋削し、バンプ上面の高さを揃える。   Then, the tool rotating shaft 97 of the fly cutter device 90 is rotationally driven by the tool rotating electric motor 102, and the tool tool 99 is rotated around the rotation center axis of the tool rotating shaft 97, and the Y-axis servomotor 17 performs Y rotation. Cutting feed is performed by moving the axis moving table 14 in the Y-axis direction. As a result, the upper surface of the Au bump Wb of the silicon wafer W fixed on the rotary table 27 by the vacuum suction chuck 60 is turned by the bite tool 99 as shown in FIG. Align.

このＹ軸移動台１４の切削送りは、送り速度指令値とＹ軸のロータリエンコーダ１９により検出されるＹ軸サーボモータ位置の微分値（速度）との偏差をゼロにするＹ軸制御部１５１によるフィードバック制御によって高精度に行われる。   The cutting feed of the Y-axis moving table 14 is performed by the Y-axis control unit 151 that makes the deviation between the feed speed command value and the differential value (speed) of the Y-axis servo motor position detected by the Y-axis rotary encoder 19 zero. Highly accurate by feedback control.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置では、バンプ上面の高さを揃える平坦化加工を上述の如くフライカッタ装置９０による旋削により行うから、ＣＭＰのような研磨による平坦化加工に比してスループットがよく、研磨剤を含むスラリーを使用することがないので、環境によく、シリコンウエーハＷに研磨剤が残存する不具合も解消できる。   In the bump upper surface flattening apparatus according to the present invention, since the flattening process for aligning the height of the bump upper surface is performed by the turning by the fly cutter apparatus 90 as described above, the throughput is higher than that of the flattening process by polishing such as CMP. Since the slurry containing the abrasive is not used well, it is good for the environment, and the problem that the abrasive remains on the silicon wafer W can be solved.

しかも、単結晶あるいは多結晶のダイヤモンド製の刃部１０１を有するフライカッタ装置９０によって旋削が行われるので、工具側の摩耗による加工精度低下を生じることなくバンプ上面の高さを揃える平坦化加工が高精度に行われる。   In addition, since the turning is performed by the fly cutter device 90 having the blade portion 101 made of single crystal or polycrystalline diamond, a flattening process for aligning the height of the bump upper surface without causing a reduction in processing accuracy due to wear on the tool side is performed. Performed with high accuracy.

また、除電器８１によってフライカッタ装置９０による切削加工領域の静電気除去が行われるから、切削加工領域において飛散する切削屑の静電気による帯電現象を解消できる。   Further, since the static eliminator 81 removes static electricity in the cutting region by the fly cutter device 90, the charging phenomenon due to static electricity of the cutting dust scattered in the cutting region can be eliminated.

これにより、切削加工領域を構成する周囲の部材や装置壁面等に、静電気による切削屑が付着し難くなり、加工後の加工面を汚さないようにする効果が得られる。   As a result, it becomes difficult for the cutting chips due to static electricity to adhere to surrounding members, apparatus wall surfaces, and the like constituting the cutting region, and an effect of preventing the processed surface from being stained is obtained.

また、切削加工領域において、切削屑の付着を防止できることから、切削屑の付着固化現象がなくなり、付着固化した切削屑が装置内に落下して回転テーブル２７や真空吸着チャック６０を汚染したり、付着固化した切削屑が切削加工中のシリコンウエーハＷ上に落下して加工に悪影響を及ぶすことを解消できる。   In addition, since cutting dust can be prevented from adhering in the cutting region, there is no adhesion and solidification phenomenon of cutting waste, and the adhering and solidifying cutting dust falls into the apparatus and contaminates the rotary table 27 and the vacuum suction chuck 60. It is possible to solve the problem that the adhered and solidified cutting waste falls on the silicon wafer W being cut and adversely affects the processing.

この発明によるバンプ上面平坦化加工装置の一つの実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows one Embodiment of the bump upper surface planarization processing apparatus by this invention. この発明によるバンプ上面平坦化加工装置の一つの実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the bump upper surface planarization processing apparatus by this invention. この発明によるバンプ上面平坦化加工装置の一つの実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the bump upper surface planarization processing apparatus by this invention. この発明によるバンプ上面平坦化加工装置に用いられる回転テーブル装置の一つの実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the rotary table apparatus used for the bump upper surface planarization processing apparatus by this invention. この発明によるバンプ上面平坦化加工装置に用いられるフライカッタ装置の一つの実施形態の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of one Embodiment of the fly cutter apparatus used for the bump upper surface planarization processing apparatus by this invention. この発明によるバンプ上面平坦化加工装置の制御系の一つの実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the control system of the bump upper surface planarization processing apparatus by this invention. この発明によるバンプ上面平坦化加工装置による旋削加工状態の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the turning state by the bump upper surface planarization processing apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 基台
１４ Ｙ軸移動台（水平移動台）
１７ Ｙ軸サーボモータ
１８ ボールねじ
１９ ロータリエンコーダ（位置検出手段）
２０ 回転テーブル装置
２１ ベース部材
２７ 回転テーブル
３２ スラスト空気軸受
３３ ラジアル空気軸受
３４ スラスト空気軸受
３５ ラジアル空気軸受
４０ Ｃ軸モータ（回転駆動手段）
４６ ロータリエンコーダ
６０ 真空吸着チャック（被加工物固定手段）
７１ コラム
７３ Ｚ軸移動台（垂直移動台）
７４ Ｚ軸サーボモータ
７５ ボールねじ
７６ ロータリエンコーダ
８１ 除電器
９０ フライカッタ装置
９７ 工具回転軸
９９ バイト工具
１００ シャンク
１０１ 刃部
１０２ 工具回転用電動モータ
１５０ サーボ制御装置
１５１ Ｙ軸制御部
１５２ Ｚ軸制御部
１５３ Ｃ軸制御部
Ｗ シリコンウエーハ
Ｗｂ Ａｕバンプ 11 base 14 Y-axis moving table (horizontal moving table)
17 Y-axis servo motor 18 Ball screw 19 Rotary encoder (position detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Rotary table apparatus 21 Base member 27 Rotary table 32 Thrust air bearing 33 Radial air bearing 34 Thrust air bearing 35 Radial air bearing 40 C-axis motor (rotation drive means)
46 Rotary encoder 60 Vacuum chuck (workpiece fixing means)
71 Column 73 Z-axis moving table (vertical moving table)
74 Z-axis servo motor 75 Ball screw 76 Rotary encoder 81 Static eliminator 90 Fly cutter device 97 Tool rotation shaft 99 Tool tool 100 Shank 101 Blade portion 102 Electric motor for tool rotation 150 Servo control device 151 Y-axis control portion 152 Z-axis control portion 153 C-axis control part W Silicon wafer Wb Au bump

Claims (3)

シリコンウエーハに形成されたバンプの上面を切削によって平坦化するバンプ上面平坦化加工装置であって、
基台と、
前記基台上に、水平軸方向に移動可能に設けられた水平移動台と、
前記水平移動台を水平軸方向に往復駆動する第１の軸送り手段と、
前記水平移動台上に設けられた回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と、
前記回転テーブルに設けられ被加工物であるシリコンウエーハを前記回転テーブル上に着脱可能に固定する被加工物固定手段と、
前記基台上に固定配置されたコラムと、
前記コラムに垂直軸方向に移動可能に設けられた垂直移動台と、
前記垂直移動台を垂直軸方向に往復駆動する第２の軸送り手段と、
前記垂直移動台に取り付けられたフライカッタ装置と、
を有するバンプ上面平坦化加工装置。 A bump upper surface flattening apparatus for flattening the upper surface of a bump formed on a silicon wafer by cutting,
The base,
A horizontal moving table provided on the base so as to be movable in the horizontal axis direction;
First axis feeding means for reciprocally driving the horizontal moving table in the horizontal axis direction;
A rotary table provided on the horizontal moving table;
Rotation driving means for rotating the rotation table;
A workpiece fixing means for detachably fixing a silicon wafer, which is a workpiece, provided on the rotary table, on the rotary table;
A column fixedly disposed on the base;
A vertical moving table provided on the column so as to be movable in the vertical axis direction;
Second axis feeding means for reciprocatingly driving the vertical moving table in the vertical axis direction;
A fly cutter device attached to the vertical moving table;
A bump upper surface flattening processing apparatus having: 前記回転テーブルの軸受が空気軸受により構成されている請求項１記載のバンプ上面平坦化加工装置。   The bump upper surface flattening apparatus according to claim 1, wherein the bearing of the rotary table is constituted by an air bearing. 前記フライカッタ装置による切削加工領域の静電気除去を行う除電器を有する請求項１または２記載のバンプ上面平坦化加工装置。
The bump upper surface flattening apparatus according to claim 1, further comprising a static eliminator that removes static electricity in a cutting area by the fly cutter apparatus.
JP2004056424A 2004-03-01 2004-03-01 Flattening device of upper face of bump Pending JP2005251799A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004056424A JP2005251799A (en) 2004-03-01 2004-03-01 Flattening device of upper face of bump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004056424A JP2005251799A (en) 2004-03-01 2004-03-01 Flattening device of upper face of bump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005251799A true JP2005251799A (en) 2005-09-15

Family

ID=35032029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004056424A Pending JP2005251799A (en) 2004-03-01 2004-03-01 Flattening device of upper face of bump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005251799A (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63300832A (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Matsushita Graphic Commun Syst Inc Table guide device
JPH0545598U (en) * 1991-11-25 1993-06-18 株式会社東京精密 Rotary table equipment
JP2000173954A (en) * 1998-12-04 2000-06-23 Disco Abrasive Syst Ltd Manufacture of semiconductor wafer and wheel for cutting
JP2001129733A (en) * 1999-11-01 2001-05-15 Citizen Watch Co Ltd Moving body guide device for machine tool
JP2002066865A (en) * 2000-09-01 2002-03-05 Disco Abrasive Syst Ltd Cutting device
JP2003340628A (en) * 2002-05-24 2003-12-02 Industry Network Kk Working machine, working method, and three-dimensional forming method
JP2004319697A (en) * 2003-04-15 2004-11-11 Disco Abrasive Syst Ltd System for processing electrode formed on planar article

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63300832A (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Matsushita Graphic Commun Syst Inc Table guide device
JPH0545598U (en) * 1991-11-25 1993-06-18 株式会社東京精密 Rotary table equipment
JP2000173954A (en) * 1998-12-04 2000-06-23 Disco Abrasive Syst Ltd Manufacture of semiconductor wafer and wheel for cutting
JP2001129733A (en) * 1999-11-01 2001-05-15 Citizen Watch Co Ltd Moving body guide device for machine tool
JP2002066865A (en) * 2000-09-01 2002-03-05 Disco Abrasive Syst Ltd Cutting device
JP2003340628A (en) * 2002-05-24 2003-12-02 Industry Network Kk Working machine, working method, and three-dimensional forming method
JP2004319697A (en) * 2003-04-15 2004-11-11 Disco Abrasive Syst Ltd System for processing electrode formed on planar article

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108972302B (en) Non-resonant vibration auxiliary polishing device and method
CN105458840A (en) Magnetostatic moving field magnetorheological polishing mechanism test device and processing method thereof
CN205201209U (en) Magnetostatic moves a magnetic current and becomes polishing mechanism test device
JP2009202323A (en) Method for machining holding surface of planar object
JP4505240B2 (en) Bump upper surface flattening processing apparatus and processing method
WO2009081747A1 (en) Dicing apparatus and dicing method
WO2023062973A1 (en) Processing machine and method for manufacturing object to be processed
JP2009039808A (en) Back side grinding method for semiconductor substrate
JP2005251799A (en) Flattening device of upper face of bump
TWI597114B (en) Horizontal turning machine for milling machines (1)
KR102047717B1 (en) Dressing mechanism of blade, cutting device provided with the mechanism, and dressing method of blade using the mechanism
CN212311560U (en) Device for magnetic polishing of micro cavity of non-rotating part
JP2011083864A (en) Machining device
JP4876722B2 (en) Dicing machine
JP2022064024A (en) Cutting device
JP2011101939A (en) Grinding device
JP3921019B2 (en) Grinding method and grinding apparatus used for this grinding method
JP2011018858A (en) Electrode processing method
JP2002126907A (en) Nc machine tool
TWI840947B (en) Processing machine and method for manufacturing processed object
JP3584058B2 (en) Wafer notch mirror polishing method and apparatus
TWM538849U (en) Horizontal cutting device of milling machine
CN212191268U (en) Four-shaft lathe
JP2003094305A (en) Planetary grinding method
JP4683849B2 (en) Processing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080207

A977 Report on retrieval

Effective date: 20100119

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20100126

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100224

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110208

A521 Written amendment

Effective date: 20110404

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110412

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20110729