JP5930692B2

JP5930692B2 - バイト切削装置

Info

Publication number: JP5930692B2
Application number: JP2011274007A
Authority: JP
Inventors: 雅之川瀬; 波岡　伸一; 伸一波岡
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: JP2013125871A

Description

本発明は、バイト切削後の被加工物を洗浄するスピンナ洗浄装置を備えたバイト切削装置に関する。

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。

フリップチップボンディングでは、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揃える必要がある。バンプを所望の高さへ揃える方法として、特開２００９−１７２７２３号公報に記載されたようなバイト切削装置を使用して、所定高さに位置付けられたバイト工具を回転させつつ被加工物とバイト工具とを水平方向に相対移動させて被加工物をバイト工具で旋回切削する方法が実施されている。

バイト切削装置では、加工品質を向上させるとともにバイト工具の切刃の消耗を抑えるために、切刃と被加工物が接触する加工点に純水等の流体を供給しつつ、切削を遂行している（特開２０１０−００５７２１号公報参照）。

バイト切削終了後のウエーハは、搬送機構により保持されてチャックテーブル上からスピンナ洗浄装置まで搬送され、スピンナ洗浄装置によりスピン洗浄されるとともにスピン乾燥される（例えば、特開２００７−０５９５２４号公報参照）。

特開２０１０−００５７２１号公報特開２００７−０５９５２４号公報

従来のバイト切削装置では、ウエーハ等の被加工物の加工が施された面（バイト切削された面）はスピンナ洗浄装置により洗浄が可能だったが、被加工物の加工が施された面と反対面を洗浄することができないという問題があった。

加工で発生した加工屑が被加工物の加工が施された面と反対面に付着して被加工物を汚染する恐れがあるため、加工が施された面と反対面も洗浄可能なバイト切削装置が要望されている。

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、被加工物の切削加工が施された面を洗浄するとともに、切削加工が施された面と反対の面も洗浄することが可能なバイト切削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物の第１面を保持して該第１面と反対側の第２面を露出させ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第２面側を切削するバイト切削手段と、該バイト切削手段で該第２面側が切削された被加工物の該第１面側を保持する保持テーブルと該保持テーブルに保持された被加工物の該第２面側に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有する第２面洗浄機構と、該バイト切削手段で切削された被加工物の該第１面を露出させた状態で該チャックテーブルから該第２面洗浄機構の該保持テーブルへと被加工物を搬送する搬送手段と、を備えたバイト切削装置であって、該搬送手段が被加工物を該チャックテーブルから該保持テーブルへと搬送する搬送経路上に配設されて、該搬送手段に保持された被加工物の該第１面側に洗浄液を供給して該第１面側を洗浄する第１面洗浄手段を更に具備し、該第１面洗浄手段は、該搬送手段に保持された被加工物に対面するよう該搬送経路上に配設された被加工物と略同径の洗浄プレートを有し、該洗浄プレートの上面には該搬送手段に保持された被加工物に対向して被加工物の該第１面側に洗浄液を噴出する複数の洗浄液噴出口が形成されるとともに該洗浄プレートの上面外周縁には複数の該洗浄液噴出口を囲繞する環状外周壁が形成され、該環状外周壁と該洗浄プレートの上面とで洗浄液溜まり部を形成し、該搬送手段に保持された被加工物の該第１面が該洗浄液溜まり部に溜まった洗浄液に当接することで被加工物の該第１面が洗浄されることを特徴とするバイト切削装置が提供される。

本発明のバイト切削装置によると、洗浄液溜まり部に溜められた洗浄液に被加工物の加工が施された面と反対面を当接させて洗浄するので、被加工物の両面を洗浄できるとともに、切削加工が施されて薄化した被加工物でも破損する恐れなく洗浄を行うことができる。

本発明実施形態に係るバイト切削装置の斜視図である。第１面洗浄ユニットの縦断面図である。被加工物の第１面を洗浄している様子を示す第１面洗浄ユニットの縦断面図である。

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。４はバイト切削装置２のハウジングであり、水平ハウジング６の後方にコラム８が立設されている。

コラム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。

バイト切削ユニット１６は、支持部２０に取り付けられたハウジング２２と、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。

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にはバイトホイール３０が複数のねじにより着脱可能に装着されている。バイトホイール３０には先端に切刃を有するバイト工具３２が着脱可能に取り付けられている。

バイト切削ユニット１６は、バイト切削ユニット１６を一対の案内レール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（切り込み手段）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、移動基台１８に配設されたボールねじ３６に螺合するナットとから構成される。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が上下方向に移動される。

水平ハウジング部分６の凹部１０には、チャックテーブルユニット４０が配設されている。チャックテーブルユニット４０はチャックテーブル４２を含んでおり、チャックテーブル４２は図示しない水平移動機構（チャックテーブル移動機構）により装置の前後方向、即ちＹ軸方向に移動される。

換言すると、チャックテーブル４２はバイト切削ユニット１６に対して接近及び離反する方向に水平移動機構により直線移動される。チャックテーブル４２は、ポーラスセラミックス等から形成された吸引保持面４２ａを有している。

チャックテーブル機構４０は、水平移動機構の移動経路を覆う保護カバー機構４５を備えている。保護カバー機構４５は、チャックテーブル４２の吸引保持面４２ａを露出させてチャックテーブル４２を囲繞する上面を有するチャックテーブルカバー４４と、チャックテーブルカバー４４の両端に配設された蛇腹４６，４８とから構成される。

蛇腹４６の前端は凹部１０を画成する前壁に固定され、後端がチャックテーブルカバー４４の前端面に固定されている。また、蛇腹４８の後端はコラム８に固定され、その前端はチャックテーブルカバー４４の後端面に固定されている。

ハウジング４の水平ハウジング部分６には、切削前のウエーハを収容するカセット５２と、切削加工後のウエーハを収容するカセット５４と、ウエーハ搬送ロボット５６と、複数の位置決めピン５８を有する位置決め機構６０と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）６２と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）６４と、スピンナテーブル６６を有するスピンナ洗浄ユニット６８と、オペレータが切削条件等を入力する操作パネル７０が設けられている。

また、ハウジング４の凹部１０には、バイト切削ユニット１６による被加工物の切削屑を含んだ切削水を排水する排水口７２が設けられている。更に、ウエーハ搬出機構６４がチャックテーブル４２からウエーハをスピンナ洗浄ユニット６８へと搬送する搬送経路上には、ウエーハの切削加工面（第２面）と反対側の面（第１面）に洗浄液を供給して該第１面を洗浄する第１面洗浄機構７４が配設されている。

第１面洗浄機構７４は、図２の縦断面図に示すように、ウエーハ搬出機構６４で保持されたウエーハに対面するように搬送経路上に配設されたウエーハ１１と概略同径の洗浄プレート７６を含んでいる。

洗浄プレート７６の上面７６ａには、図３に示すように、ウエーハ搬出機構６４で保持されたウエーハ１１に対向してウエーハ１１の第１面１１ａ側に洗浄液を噴出する複数の洗浄液噴出口８０が形成されている。各洗浄液噴出口８０は洗浄液供給路８１を介して洗浄液供給源８４に接続されている。

更に、洗浄プレート７６の上面外周縁には複数の洗浄液噴出口８０を囲繞する環状外周壁８２が形成されており、環状外周壁８２と洗浄プレート７６の上面７６ａとで洗浄液溜まり部８６となる円形凹部７８を形成する。洗浄液としては、純水又は純水に炭酸ガスを吹き込んだ混合流体が使用される。

チャックテーブル４２に保持されたウエーハ１１の切削加工では、バイトホイール３０を図１で時計回り方向に約２０００ｒｐｍで回転させつつバイト切削ユニット送り機構（切り込み手段）３４を駆動してバイト工具３２の切刃をウエーハ１１の上面（第２面）１１ｂに所定深さ切り込ませる。

そして、チャックテーブル４２をＹ軸方向に例えば１ｍｍ／ｓの送り速度で移動させながら、ウエーハ１１を旋回切削する。この旋回切削時には、チャックテーブル４２は回転させずにＹ軸方向に加工送りする。

ウエーハ１１の第２面１１ｂの切削加工が終了すると、水平移動機構（チャックテーブル移動機構）によりチャックテーブル４２を装置手前側のウエーハ搬入・搬出位置に移動させた後、ウエーハ搬出機構６４でウエーハ１１の第２面１１ｂ側を吸着し、ウエーハ搬出機構６４のアームを回動することにより、図３に示すように、洗浄液溜まり部８６に溜められた洗浄液８８にウエーハ１１の切削加工が施された第２面１１ｂと反対側の第１面１１ａを当接させ、この状態でウエーハ１１をしばらく保持してウエーハ１１の第１面１１ａを洗浄する。

このように洗浄液溜まり部８６中に溜められた洗浄液８８でウエーハ１１の第１面１１ａ側を洗浄するので、例えばバイト切削加工の前に研削加工が施されて薄化したウエーハ１１でも、洗浄液の噴出圧によって破損する恐れなくウエーハ１１の第１面１１ａ側を洗浄することができる。

ウエーハ１１の第１面１１ａの洗浄終了後、ウエーハ搬出機構６４のアームを更に回動することによりウエーハ１１をスピンナ洗浄ユニット６８のスピンナテーブル６６まで搬送し、スピンナテーブル６６でウエーハ１１の第１面１１ａ側を吸引保持しながらウエーハ１１の第２面１１ｂ側をスピン洗浄するとともにスピン乾燥する。スピン乾燥の終了したウエーハ１１は、ウエーハ搬送ロボット５６で吸着されてカセット５４中に収容される。

上述した実施形態では、第１面洗浄ユニット７４でウエーハ１１の第１面１１ａ側を洗浄する例について説明したが、被加工物はウエーハに限定されるものではなく、ガラス基板、サファイア基板、樹脂封止されたパッケージ基板等の他の被加工物も含むものである。

２バイト切削装置
１０バイト切削ユニット
１１ウエーハ
１１ａ第１面
１１ｂ第２面
３０バイトホイール
３２バイト工具
４２チャックテーブル
６４ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）
６８スピンナ洗浄ユニット
７４第１面洗浄ユニット
７６洗浄プレート
７８円形凹部
８２環状外周壁
８６洗浄液溜まり部

Claims

被加工物の第１面を保持して該第１面と反対側の第２面を露出させ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第２面側を切削するバイト切削手段と、該バイト切削手段で該第２面側が切削された被加工物の該第１面側を保持する保持テーブルと該保持テーブルに保持された被加工物の該第２面側に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有する第２面洗浄機構と、該バイト切削手段で切削された被加工物の該第１面を露出させた状態で該チャックテーブルから該第２面洗浄機構の該保持テーブルへと被加工物を搬送する搬送手段と、を備えたバイト切削装置であって、
該搬送手段が被加工物を該チャックテーブルから該保持テーブルへと搬送する搬送経路上に配設されて、該搬送手段に保持された被加工物の該第１面側に洗浄液を供給して該第１面側を洗浄する第１面洗浄手段を更に具備し、
該第１面洗浄手段は、該搬送手段に保持された被加工物に対面するよう該搬送経路上に配設された被加工物と略同径の洗浄プレートを有し、
該洗浄プレートの上面には該搬送手段に保持された被加工物に対向して被加工物の該第１面側に洗浄液を噴出する複数の洗浄液噴出口が形成されるとともに該洗浄プレートの上面外周縁には複数の該洗浄液噴出口を囲繞する環状外周壁が形成され、該環状外周壁と該洗浄プレートの上面とで洗浄液溜まり部を形成し、
該搬送手段に保持された被加工物の該第１面が該洗浄液溜まり部に溜まった洗浄液に当接することで被加工物の該第１面が洗浄されることを特徴とするバイト切削装置。