JP2013184240A - Method for cutting by cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
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方法に関する。 The present invention relates to a cutting tool for turning a workpiece such as a wafer with a cutting tool.
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。 There are various techniques for realizing light and thin semiconductor devices. As an example, a flip in which a plurality of metal protrusions called bumps having a height of about 10 to 100 μm are formed on the surface of a device formed on a semiconductor wafer, and these bumps are directly bonded to an electrode formed on a wiring board. A mounting technique called chip bonding has been put into practical use.
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。 The bump formed on the device surface of the semiconductor wafer is formed by a method such as plating or stud bump. For this reason, the heights of the individual bumps are non-uniform, and it is difficult to uniformly bond the plurality of bumps to the electrodes of the wiring board as they are.
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。 In order to realize high-density wiring, there is an integrated circuit mounting technique in which an anisotropic conductive film (ACF) is sandwiched and bonded between a bump and a wiring board. In the case of this mounting technique, if the height of the bump is insufficient, a bonding failure is caused, so that a certain bump height is required.
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。 Therefore, it is desired to cut a plurality of bumps formed on the surface of the semiconductor wafer to a desired height. As a method of cutting the bumps to a desired height, a method of scraping the bumps using a bite wheel is proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-319697.
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。 The bite wheel includes a wheel base and a bite unit including a cutting blade disposed on the wheel base. The bite wheel and the workpiece are in contact with the workpiece while rotating the bite wheel while the cutting blade is in contact with the workpiece. Cutting is performed by sliding the workpiece.
被加工物は特開2008−140832号公報又は特開平5−023941号公報に開示されるようなチャックテーブルで吸引保持されて、バイトホイールを回転させながらチャックテーブルを直線的に加工送りすることにより切削される。 The workpiece is sucked and held by a chuck table as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-140832 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-023941, and the chuck table is linearly processed and fed while rotating the bite wheel. To be cut.
被加工物のサイズがチャックテーブルの吸引保持領域のサイズよりも小さいと、負圧がリークして被加工物をチャックテーブルで吸引保持できないため、被加工物のサイズに応じてチャックテーブルを変更する必要がある。 If the size of the workpiece is smaller than the size of the chuck table suction holding area, the negative pressure leaks and the workpiece cannot be sucked and held by the chuck table, so the chuck table is changed according to the size of the workpiece. There is a need.
チャックテーブルを変更した後には、チャックテーブルの保持面とバイトホイールの切削刃の回転面とを平行にするために、チャックテーブルをバイトホイールで切削する所謂セルフ切削や、切り込み深さを設定するための原点出し(所謂セットアップ作業)が必要となり、被加工物毎にチャックテーブルを変更すると、非常に作業が煩雑となり手間がかかるという問題がある。 After changing the chuck table, so that the chuck table holding surface and the cutting surface of the cutting tool of the bite wheel are parallel, so-called self-cutting that cuts the chuck table with the bite wheel or setting the cutting depth Therefore, there is a problem that if the chuck table is changed for each workpiece, the work becomes very complicated and troublesome.
特に、破損した被加工物を切削する場合には、破損した形状に応じてチャックテーブルの保持面を形成することは非現実的であり、破損して異形状となった被加工物を切削できる切削方法が要望されている。 In particular, when cutting a damaged workpiece, it is impractical to form the holding surface of the chuck table according to the damaged shape, and it is possible to cut a workpiece that has been damaged and has an irregular shape. A cutting method is desired.
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、被加工物のサイズによらず効率良く被加工物を切削可能なバイト切削方法を提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a cutting tool capable of efficiently cutting a workpiece regardless of the size of the workpiece.
本発明によると、切削刃を含むバイトホイールを有する切削バイト手段で被加工物を切削するバイト切削方法であって、被加工物を吸引保持する保持部を有するチャックテーブルの該保持部のサイズと被加工物のサイズとを比較して、該チャックテーブルで被加工物を保持したときに被加工物が該保持部全体を覆うか否かを判別する被加工物判別ステップと、該被加工物判別ステップで被加工物が該保持部全体を覆わないと判別したとき、該保持部を覆うサイズの粘着シートに被加工物を貼着する粘着シート貼着ステップと、該粘着シート貼着ステップを実施した後、該チャックテーブルで該粘着シートを介して被加工物を吸引保持する保持ステップと、該チャックテーブルに保持された被加工物に切削刃が所定深さ切り込む高さ位置にバイトホイールを位置付けた後、回転する該バイトホイールと該チャックテーブルとを相対的に直線移動させて被加工物を旋回切削する切削ステップと、を具備したことを特徴とするバイト切削方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a tool cutting method for cutting a workpiece with a cutting tool means having a tool wheel including a cutting blade, the size of the holding portion of the chuck table having a holding portion for sucking and holding the workpiece. A workpiece discrimination step for comparing the size of the workpiece and determining whether or not the workpiece covers the entire holding portion when the workpiece is held by the chuck table; and the workpiece When it is determined that the workpiece does not cover the entire holding portion in the determination step, an adhesive sheet attaching step for attaching the workpiece to an adhesive sheet having a size covering the holding portion, and the adhesive sheet attaching step. After performing, the holding step of sucking and holding the workpiece through the adhesive sheet by the chuck table, and the height position at which the cutting blade cuts into the workpiece held by the chuck table to a predetermined depth. A tool cutting method comprising: a cutting step of turning a workpiece by rotating the tool wheel and the chuck table relatively linearly moved after the wheel is positioned. .
好ましくは、粘着シートは、基材と基材上に配設された紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂からなる糊層とを有しており、バイト切削方法は、粘着シート貼着ステップを実施した後少なくとも切削ステップを実施するまでに、粘着シートに紫外線を照射して糊層を硬化させる硬化ステップを更に具備している。 Preferably, the adhesive sheet has a base material and a paste layer made of an ultraviolet curable resin disposed on the base material and cured by irradiation of ultraviolet light, and the cutting tool method includes an adhesive sheet attaching step. Then, at least before performing the cutting step, it further comprises a curing step of irradiating the adhesive sheet with ultraviolet rays to cure the glue layer.
本発明のバイト切削方法によると、被加工物のサイズに応じてチャックテーブルを変更する必要がないため、複数のチャックテーブルを保管及び管理する手間もかからず、被加工物のサイズを問わず効率良く被加工物を切削加工することができる。 According to the cutting tool method of the present invention, there is no need to change the chuck table in accordance with the size of the work piece, so there is no need to store and manage a plurality of chuck tables, regardless of the size of the work piece. The workpiece can be cut efficiently.
請求項2記載の発明によると、切削前に紫外線を照射して糊層を硬化させておくことで、切削中の被加工物の動きが抑制されて切り込み深さばらつきを低減でき、均一な切削加工が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, by irradiating ultraviolet rays before cutting to cure the glue layer, the movement of the workpiece during cutting can be suppressed, and variation in the cutting depth can be reduced. Processing becomes possible.
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、本発明のバイト切削方法を実施するのに適したバイト切削装置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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a perspective view of a
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。
A pair of
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。
The
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。
A
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。
The
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。
A chuck table 40 is disposed in the
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。
The horizontal housing portion 6 of the housing 4 includes a
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。
A gate-
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。
A first
本発明のバイト切削方法では、まず図2に示すように、半導体ウエーハ等の被加工物11を吸引保持する保持部40aを有するチャックテーブル40の保持部40aのサイズと被加工物11のサイズとを比較して、チャックテーブル40で被加工物11を保持したときに被加工物11が保持部40a全体を覆うか否かを判別する被加工物判別ステップを実施する。この被加工物判別ステップは、バイト切削装置2の作業者が目視で実施する。
In the cutting tool method of the present invention, first, as shown in FIG. 2, the size of the
チャックテーブル40の吸引保持部40aはポーラスセラミックス等から形成されているか、或いは複数のピンで被加工物を保持するピンチャックから形成されている。保持部40aの外周はSUS等から形成された枠体40bで囲繞されている。
The
被加工物判別ステップで被加工物11がチャックテーブル40の保持部40a全体を覆わないと判別したときは、図3に示すように、保持部40aを覆うサイズの粘着シート13に被加工物11を貼着する粘着シート貼着ステップを実施する。
When it is determined in the workpiece discrimination step that the
粘着シート13は、紫外線に対して透明な材料から形成された基材13aと、基材13a上に配設された紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂からなる糊層13bとから構成される。
The pressure-
被加工物11を粘着シート13に貼着した後、図4に示すように、粘着シート13の下方から紫外線ランプ15により紫外線を照射して、糊層13bを硬化させる硬化ステップを実施する。
After the
この硬化ステップでは、紫外線硬化樹脂からなる糊層13bを完全硬化するのが望ましいが、半硬化状態に硬化させてもよい。被加工物11が紫外線に対して透明な材料から形成される場合には、紫外線照射による硬化ステップを被加工物11の上方から実施するようにしてもよい。
In this curing step, it is desirable to completely cure the
硬化ステップを実施した後、図5に示すように、バイト切削装置2のチャックテーブル40で粘着シート13を介して被加工物11を吸引保持する保持ステップを実施する。粘着シート13のサイズがチャックテーブル40の吸引保持部40aのサイズと同等かそれ以上であるため、吸引保持部40aを吸引源70(図6参照)に連通して吸引保持部40aに負圧を作用させたとき、負圧がリークすることがない。
After performing the curing step, as shown in FIG. 5, a holding step for sucking and holding the
尚、被加工物11が紫外線に対して透明な材料から形成されている場合には、図5に示す保持ステップを実施した後、被加工物11の上方から紫外線を照射して糊層13bを硬化させる硬化ステップを実施してもよい。
When the
チャックテーブル40で粘着シート13を介して被加工物11を吸引保持した後、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で粘着シート13の上面高さ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11の上面高さ位置を検出する。
After the
そして、被加工物11の上面高さ位置から粘着シート13の上面高さ位置を減算することにより、被加工物11の厚みを算出する。算出された被加工物11の厚みを基に、チャックテーブル40に粘着シート13を介して保持された被加工物11の目標切削高さを設定する。
Then, the thickness of the
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移動して被加工物に所定深さ切り込ませる。
After setting the target cutting height, the chuck table moving mechanism in FIG. 1 is driven to move the chuck table 40 to the back side (right side) in the Y-axis direction, and then the cutting
そして、図6に示すように、チャックテーブル40を矢印Y1方向に移動しながら、即ち図1で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。
Then, as shown in FIG. 6, the
この切削ステップでは、粘着シート13の糊層13bが紫外線の照射により硬化されているため、切削中の被加工物11の動きが抑制されて切り込み深さばらつきを低減でき、被加工物11の均一な切削加工が可能となる。
In this cutting step, since the
被加工物11を所望の厚さに切削した後、チャックテーブル40を被加工物搬入・搬出領域まで戻してから、吸引保持部の吸引保持を解除し、粘着シート13をチャックテーブル40から取り外す。粘着シート13の糊層13bは紫外線の照射により硬化されているため、被加工物11を粘着シート13から容易に剥離することができる。
After the
2 バイト切削装置
11 被加工物
13 粘着シート
13a 基材
13b 糊層
15 紫外線ランプ
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
40a 吸引保持部
72 第1高さ位置検出器
74 第2高さ位置検出器
2
Claims (2)
被加工物を吸引保持する保持部を有するチャックテーブルの該保持部のサイズと被加工物のサイズとを比較して、該チャックテーブルで被加工物を保持したときに被加工物が該保持部全体を覆うか否かを判別する被加工物判別ステップと、
該被加工物判別ステップで被加工物が該保持部全体を覆わないと判別したとき、該保持部を覆うサイズの粘着シートに被加工物を貼着する粘着シート貼着ステップと、
該粘着シート貼着ステップを実施した後、該チャックテーブルで該粘着シートを介して被加工物を吸引保持する保持ステップと、
該チャックテーブルに保持された被加工物に切削刃が所定深さ切り込む高さ位置にバイトホイールを位置付けた後、回転する該バイトホイールと該チャックテーブルとを相対的に直線移動させて被加工物を旋回切削する切削ステップと、
を具備したことを特徴とするバイト切削方法。 A tool cutting method for cutting a workpiece with a cutting tool means having a tool wheel including a cutting blade,
The size of the holding portion of the chuck table having a holding portion for holding the workpiece by suction is compared with the size of the workpiece, and the workpiece is held by the holding portion when the workpiece is held by the chuck table. A workpiece discrimination step for discriminating whether or not to cover the whole; and
When it is determined that the workpiece does not cover the entire holding portion in the workpiece discrimination step, an adhesive sheet attaching step for attaching the workpiece to an adhesive sheet having a size covering the holding portion;
A holding step of sucking and holding the workpiece through the adhesive sheet with the chuck table after performing the adhesive sheet attaching step;
After a bite wheel is positioned at a height position where a cutting blade cuts a predetermined depth into the workpiece held on the chuck table, the rotating bite wheel and the chuck table are relatively linearly moved to move the workpiece. A cutting step for turning and turning,
A tool cutting method characterized by comprising:
該粘着シート貼着ステップを実施した後少なくとも該切削ステップを実施するまでに、該粘着シートに紫外線を照射して該糊層を硬化させる硬化ステップ、を更に具備したことを特徴とする請求項1記載のバイト切削方法。 The pressure-sensitive adhesive sheet has a base material and a paste layer made of an ultraviolet curable resin that is cured by irradiation with ultraviolet light disposed on the base material,
2. The method according to claim 1, further comprising a curing step of irradiating the pressure-sensitive adhesive sheet with ultraviolet rays to harden the adhesive layer after performing the pressure-sensitive adhesive sheet attaching step and before performing the cutting step. The cutting tool described.
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