JP4153899B2

JP4153899B2 - 加工装置におけるチャックテーブルの加工方法

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Publication number: JP4153899B2
Application number: JP2004154199A
Authority: JP
Inventors: 伸一波岡
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Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2024-05-25
Also published as: JP2005340324A

Description

本発明は、半導体チップ等の板状物の表面に突出して形成された複数個の電極の高さを揃える加工装置における板状物を保持するチャックテーブルの加工方法に関する。

半導体チップが複数個形成された半導体ウエーハはダイシング装置等によって個々の半導体チップに分割され、この分割された半導体チップは携帯電話やパソコン等の電気機器に広く用いられている。
近年、電気機器の軽量化、小型化を可能にするために、半導体チップの電極に５０〜１００μｍの突起状のバンプを形成し、このバンプを実装基板に形成された電極に直接接合するようにしたフリップチップと称する半導体チップが開発され実用に供されている。また、インターポーザーといわれる基板に複数の半導体チップを併設したり、積層したりして小型化を図る技術も開発され実用化されている。

しかるに、上述した各技術は半導体チップ等の基板の表面に複数個の突起状のバンプ（電極）を形成し、その突起状の電極を介して基板同士を接合するため、突起状のバンプ（電極）の高さを揃える必要がある。この突起状のバンプ（電極）の高さを揃えるためには、一般的に研削が用いられている。しかしながら、バンプ（電極）を研削すると、バンプ（電極）が金等の粘りのある金属によって形成されている場合にはバリが発生し、このバリが隣接するバンプ（電極）と短絡するという問題がある。

また、半導体チップ等の基板の表面に複数個の突起状のバンプ（電極）を形成する技術として、金等のワイヤーの先端を加熱溶融してボールを形成した後、半導体チップの電極にそのボールを超音波併用熱圧着し、ボールの頭を破断するスタッドバンプ形成法がある。このスタッドバンプ形成法によって形成されたバンプ（電極）は、熱圧着されたボールの頭を破断する際に針状の髭が発生することから研磨することが困難であり、加熱した板をバンプに押し当ててバンプの高さを揃えるようにしている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００１−５３０９７号公報

しかるに、加熱した板をバンプに押し当ててバンプの高さを揃えると、バンプの頭が潰れる際に隣接するバンプと短絡するという問題がある。この問題を解消するために上記公報に記載された発明においては、バンプの先端部を除去する余分な工程を設けている。

上述した問題を解消するために本出願人は、板状物の表面に突出して形成された複数個の電極の先端部を切削によって除去する加工装置を特願２００３−１１０５３６として提案した。

而して、チャックテーブルの保持面にうねりがあり該保持面と切削工具との間隔が載置面の全領域に渡って均一になっていないと、チャックテーブルに保持された板状物の表面に突出して形成された複数個の電極を切削しても、電極の高さに段差が生じ均一の高さに揃えることができない。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、チャックテーブルの保持面と切削工具との間隔を保持面の全領域に渡って均一することができる加工装置におけるチャックテーブルの加工方法を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物搬入・搬出域と加工域との間を移動可能に構成され板状物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルを被加工物搬入・搬出域と加工域に移動せしめるチャックテーブル移動機構と、加工域に配設され該チャックテーブルに保持された板状物の表面に突出して形成された複数個の電極を切削し高さを揃える切削工具を備えた切削ユニットと、該切削ユニットを該チャックテーブルの該保持面と垂直な方向に進退せしめる切削ユニット送り機構と、を具備する加工装置におけるチャックテーブルの加工方法であって、
該チャックテーブルを該加工領域に移動し、該チャックテーブルの該保持面を該切削ユニットの該切削工具によって切削加工する、
ことを特徴とする加工装置におけるチャックテーブルの加工方法が提供される。

上記切削ユニットは切削工具を装着し回転せしめられる工具装着部材を備えたスピンドルユニットを具備しており、切削工具を装着した工具装着部材を回転しつつ、チャックテーブルを工具装着部材に対して相対移動することにより、チャックテーブルの保持面を切削工具によって切削加工する。上記切削ユニットはスピンドルユニットの傾きを調整する傾き調整手段を備え、工具装着部材はチャックテーブルの保持面との間隔を検出するための間隔検出手段が着脱可能に装着するように構成されており、間隔検出手段を工具装着部材に装着し、チャックテーブルの保持面の複数箇所との間隔を検出することにより工具装着部材に装着された切削工具の刃先の回転軌跡と該保持面との平行度を求め、該求められた平行度に基づいて切削工具の刃先の回転軌跡と保持面が平行になるように傾き調整手段を調整する工程を、チャックテーブル該保持面を切削ユニットの切削工具によって切削加工する前に実施する。

上記チャックテーブルは回転可能に構成されており、チャックテーブルを回転しつつ工具装着部材に装着された切削工具に対して相対移動することにより、チャックテーブルの保持面を切削工具によって切削加工する。

本発明による加工装置におけるチャックテーブルの加工方法は、チャックテーブルの保持面を切削ユニットの切削工具によって切削加工するので、チャックテーブルの保持面と切削工具との間隔を保持面の全領域に渡って均一することができる。

以下、本発明による加工装置におけるチャックテーブルの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には本発明によるチャックテーブルの加工方法を実施するための加工装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における加工装置は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１において右上端）に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に切削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。

切削ユニット３は、移動基台３１と該移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２を具備している。移動基台３１は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基台３１の前面には支持部材３１３が装着され、この支持部材３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられる。

スピンドルユニット３２は、支持部材３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ３２３とを具備している。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には円板形状の工具装着部材３２４が設けられている。なお、工具装着部材３２４には、切削工具としての切削バイト３３が着脱可能に装着される。

ここで、切削バイト３３の工具装着部材３２４への着脱構造について、図２を参照して説明する。
工具装着部材３２４には、外周部の一部に上下方向に貫通する切削工具取り付け穴３２４aが設けられているとともに、この切削工具取り付け穴３２４aと対応する外周面から切削工具取り付け穴３２４aに達する雌ネジ穴３２４ｂが設けられている。このように構成された工具装着部材３２４の切削工具取り付け穴３２４aに切削バイト３３を挿入し、雌ネジ穴３２４ｂに締め付けボルト３３０を螺合して締め付けることにより、切削バイト３３は工具装着部材３２４に着脱可能に装着される。なお、切削バイト３３は、図示の実施形態においては超鋼合金等の工具鋼によって棒状に形成されたバイト本体３３１の先端部にダイヤモンド等で形成された切削刃３３２を形成したものが用いられている。このように構成された工具装着部材３２４に装着されている切削バイト３３は、上記回転スピンドル３２２が回転することにより、後述するチャックテーブルの被加工物を保持する保持面と平行な面内で回転せしめられる。

次に、上記切削バイト３３を装着する工具装着部材の他の実施形態について、図３を参照して説明する。
図３に示す工具装着部材３２５は、切削ユニットを構成する移動基台３１に直接取り付けられている。この工具装着部材３２５には、上下方向に貫通する切削工具取り付け穴３２５aが設けられているとともに、この切削工具取り付け穴３２５aと対応する前端面から切削工具取り付け穴３２５aに達する雌ネジ穴３２５ｂが設けられている。このように構成された工具装着部材３２５の切削工具取り付け穴３２５aに切削バイト３３を挿入し、雌ネジ穴３２５ｂに締め付けボルト３３０を螺合して締め付けることにより、切削バイト３３は工具装着部材３２５に着脱可能に装着される。

図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記切削ユニット３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（後述するチャックテーブルの保持面と垂直な方向）に移動せしめる切削ユニット送り機構４を備えている。この切削ユニット送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド４１を具備している。この雄ねじロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ねじロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ねじロッド４１に伝動連結されている。移動基台３１の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじロッド４１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ４４が正転すると移動基台３１即ち切削ユニット３が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ４４が逆転すると移動基台３１即ち切削ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。

図１および図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１の後半部上には略矩形状の加工作業部２１１が形成されており、この加工作業部２１１にはチャックテーブル機構５が配設されている。チャックテーブル機構５は、支持基台５１とこの支持基台５１に実質上鉛直に延びる回転中心軸線を中心として回転自在に配設された円板形状のチャックテーブル５２とを含んでいる。支持基台５１は、上記加工作業部２１１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に延在する一対の案内レール２３、２３上に摺動自在に載置されており、後述するチャックテーブル移動機構５６によって図１に示す被加工物搬入・搬出域２４（図４において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成する切削工具３３と対向する加工域２５（図４において２点鎖線で示す位置）との間で移動せしめられる。

上記チャックテーブル５２について、図５および図６を参照して説明する。図５および図６に示すチャックテーブル５２は、アルミニウム合金によって円盤状に形成されており、その上面である保持面５２aには同心円状に形成された複数の環状吸引凹部５２１が設けられている。チャックテーブル５２に形成された複数の環状吸引凹部５２１は、吸引通路５２２を介して図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段を作動することにより、吸引通路５２２を介して複数の環状吸引凹部５２１に負圧が作用し、保持面５２a上に載置された板状の被加工物Ｗを吸引保持する。

以上のように構成されたチャックテーブル５２は、図４に示すようにその下面に装着された回転軸（図示せず）がサーボモータ５３に連結されており、該サーボモータ５３よって回転せしめられる。なお、図示のチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２を挿通する穴を有し上記支持基台５１等を覆い支持基台５１とともに移動可能に配設されたカバー部材５４を備えている。

図４を参照して説明を続けると、図示の実施形態における加工装置は、上記チャックテーブル機構５を一対の案内レール２３に沿って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめるチャックテーブル移動機構５６を具備している。チャックテーブル移動機構５６は、一対の案内レール２３、２３間に配設され案内レール２３、２３と平行に延びる雄ねじロッド５６１と、該雄ねじロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ねじロッド５６１は、上記支持基台５１に設けられたネジ穴５１１と螺合して、その先端部が一対の案内レール２３、２３を連結して取り付けられた軸受部材５６３によって回転自在に支持されている。サーボモータ５６２は、その駆動軸が雄ねじロッド５６１の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ５６２が正転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動し、サーボモータ５６２が逆転すると支持基台５１即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる。矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめられるチャックテーブル機構５は、図４において実線で示す被加工物搬入・搬出域と２点鎖線で示す加工域に選択的に位置付けられる。また、チャックテーブル機構５は、加工域においては所定範囲に渡って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向、即ち保持面５２aと平行に往復動せしめられる。

図１に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構５を構成する支持基台５１の移動方向両側には、図１に示すように横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール２３、２３や雄ねじロッド５６１およびサーボモータ５６２等を覆っている蛇腹手段５７および５８が付設されている。蛇腹手段５７および５８はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段５７の前端は加工作業部２１１の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の前端面に固定されている。蛇腹手段５８の前端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の後端面に固定され、後端は装置ハウジング２の直立壁２２の前面に固定されている。チャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が伸張されて蛇腹手段５８が収縮され、チャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段５７が収縮されて蛇腹手段５８が伸張せしめられる。

上記装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット載置部６ａと、第２のカセット載置部７ａと、被加工物仮置き部８ａと、洗浄部９ａが設けられている。第１のカセット載置部６ａには加工前の被加工物を収容する第１のカセット６が載置され、第２のカセット載置部７ａには加工後の被加工物を収容する第２のカセット７が載置されるようになっている。上記被加工物仮置き部８ａには、第１のカセット載置部６ａに載置された第１のカセット６から搬出された加工前の被加工物を仮置きする被加工物仮載置き手段８が配設されている。また、洗浄部９ａには、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段９が配設されている。

上記第１のカセット載置部６ａと第２のカセット載置部７ａとの間には被加工物搬送手段１１が配設されており、この被加工物搬送手段１１は第１のカセット載置部６ａに載置された第１のカセット６内に収納された加工前の被加工物を被加工物仮置き手段８に搬出するとともに洗浄手段９で洗浄された加工後の被加工物を第２のカセット載置部７ａに載置された第２のカセット７に搬送する。上記被加工物仮置き部８ａと被加工物を被加工物搬入・搬出域２４との間には被加工物搬入手段１２が配設されており、この被加工物搬入手段１２は被加工物仮置き手段８に載置された加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に搬送する。上記被加工物を被加工物搬入・搬出域２４と洗浄部９ａとの間には被加工物搬出手段１３が配設されており、この被加工物搬出手段１３は被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている加工後の被加工物を洗浄手段９に搬送する。

上記第１のカセット６に収容される加工前の被加工物は、図７に示すように表面に複数個の半導体チップ１１０が格子状に形成され半導体ウエーハ１０からなっている。半導体ウエーハ１０に形成された複数個の半導体チップ１１０の表面には、それぞれ複数個のスタッドバンプ（電極）１２０が形成されている。このスタッドバンプ（電極）１２０は、例えばスタッドバンプ形成法によって形成されている。即ち、図８の（ａ）に示すように、キャビラリ１５に挿通された金ワイヤー１２１の先端を、電気トーチによる放電により加熱溶融してボール１２２を形成した後、このボール１２２を図８の（ｂ）に示すように半導体チップ１１０に形成された例えばアルミニウム等からなる電極板１１１に超音波併用熱圧着し、ボール１２２の頭で破断する。このようにして形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０は、図８の（ｃ）に示すように針状の髭１２３が残った状態となるとともに、その高さにバラツキがある。

次に、被加工物の他の実施形態について、図９および図１０を参照して説明する。
図９および図１０に示す実施形態における被加工物は上述した半導体ウエーハ１０が個々に分割された半導体チップ１１０であり、図９は環状のフレーム１６に装着された保護テープ１７に複数個の半導体チップ１１０が貼着され、図１０は支持基板（サブストレート）１８上に複数個の半導体チップ１１０が例えば両面接着テープによって貼着されている。なお、半導体チップ１１０の表面には上述した複数個のスタッドバンプ（電極）１２０が形成されている。

上述したような被加工物を収容した第１のカセット６は、装置ハウジング２の第１のカセット載置部６ａに載置される。そして、第１のカセット載置部６ａに載置された第１のカセット６に収容されていた加工前の被加工物が全て搬出されると、空になったカセット６に代えて複数個の加工前の被加工物を収容した新しいカセット６が手動で第１のカセット載置部６ａに載置される。一方、装置ハウジング２の第２のカセット載置部７ａに載置された第２のカセット７に所定数の加工後の被加工物が搬入されると、かかる第２のカセット７が手動で搬出され、新しい空の第２のカセット７が載置される。

図示の実施形態における加工装置は以上のように構成されており、以下その作動について主に図１を参照して説明する。なお、被加工物としては上記図７および図８に示す半導体ウエーハ１０として説明する。
チャックテーブル５２の保持面５２ａ上に保持された半導体ウエーハ１０に形成された複数のスタッドバンプ（電極）１２０を上記切削バイト３３によって切削することによって、スタッドバンプ（電極）１２０の高さを均一に揃えるためには、保持面５２ａと切削バイト３３の間隔を保持面５２ａの全領域に渡って均一にする必要がある。しかるに、保持面５２ａの平面度或いはチャックテーブル５２や切削バイト３３の取り付け誤差等によって、保持面５２ａと切削バイト３３の間隔が保持面５２ａの全領域に渡って均一にならない場合がある。従って、本発明においては、チャックテーブル５２の装着時および切削バイト３３の交換時に、保持面５２ａを切削バイト３３によって切削する。

ここで、図１および図２に示す実施形態の場合における保持面５２ａの切削について、図１１を参照して説明する。
即ち、チャックテーブル５２の保持面５２ａ上に半導体ウエーハ１０を保持しないで、チャックテーブル５２を加工領域２５に移動する。そして、切削ユニット３を下降させ切削バイト３３を所定の切り込み位置（保持面５２ａの設定された高さ位置より僅かに下方位置）に位置付けるとともに、回転スピンドル３２２を回転駆動し切削バイト３３が取り付けられた工具装着部材３２４を図１１において矢印で示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。次に、チャックテーブル５２を図１１において実線で示す位置から右方に所定の送り速度で移動する。なお、送り速度は、例えば切削バイト３３の切削刃３３２の切削幅が２０数μmの場合には２mm／秒程度でよい。そして、図１１において２点鎖線で示すようにチャックテーブル５２の中心が工具装着部材３２４の中心位置まで移動したら、切削ユニット３を上昇させる。この結果、回転スピンドル３２２の回転に伴って回転する切削工具３３の切削刃３３２によってチャックテーブル５２の保持面５２ａが切削される。なお、上記切削条件は、被加工物の切削条件と同じ条件でよい。

次に、図３に示す実施形態の場合における保持面５２ａの切削について、図１２を参照して説明する。
図３に示す実施形態の場合も、先ず、チャックテーブル５２の保持面５２ａ上に半導体ウエーハ１０を保持しないで、チャックテーブル５２を加工領域２５に移動する。そして、切削ユニット３を構成する移動基台３１を下降させ、移動基台３１に取り付けられた工具装着部材３２５に装着されている切削バイト３３を所定の切り込み位置（載置面５２ａの設定された高さ位置より僅かに下方位置）に位置付ける。次に、チャックテーブル５２を図１２において矢印で示す方向に例えば２０００rpmの回転速度で回転しつつ、図１２において実線で示す位置から右方に所定の送り速度で移動する。なお、送り速度は、例えば切削バイト３３の切削刃３３２の切削幅が２０数μmの場合には０．６mm／秒程度でよい。そして、図１２において２点鎖線で示すようにチャックテーブル５２の中心が切削バイト３３に達する位置まで移動したら、切削ユニット３を上昇させる。この結果、切削工具３３の切削刃３３２によってチャックテーブル５２の保持面５２ａが切削される。なお、上記切削条件も、被加工物の切削条件と同じ条件でよい。

以上のようにして、チャックテーブル５２の保持面５２ａは、保持面５２ａ上に被加工物である半導体ウエーハ１０を保持する前に切削バイト３３によって切削される。このように、チャックテーブル５２の保持面５２ａは被加工物を切削する切削バイト３３によって切削されるので、保持面５２aにうねりがあっても切削バイト３３との間隔が全領域に渡って均一となる。

上述したように、チャックテーブル５２の装着時および切削バイト３３を交換した際に、切削バイト３３によってチャックテーブル５２の保持面５２ａの切削を実施することにより、加工装置による加工準備が完了する。
加工準備が完了したならば、図１に示す第１のカセット６に収容された加工前の被加工物としての半導体ウエーハ１０は被加工物搬送手段１１の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物仮置き手段８に載置される。被加工物仮置き手段８に載置された半導体ウエーハ１０は、ここで中心合わせが行われた後に被加工物搬入手段１２の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域２４に位置せしめられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に載置される。チャックテーブル５２上に載置された半導体ウエーハ１０は、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５２上に吸引保持される。

チャックテーブル５２上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５６（図４参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を加工域２５に位置付ける。このようにして半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２が加工領域２５に位置付けられたならば、半導体ウエーハ１０に設けられた半導体チップ１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を切削する切削工程を実施する。

先ず、上記図１および図２に示す実施形態における切削工程について、図１３を参照して説明する。
図１および図２に示す実施形態の場合には、回転スピンドル３２２を回転駆動し、切削バイト３３が取り付けられた工具装着部材３２４を図１３において矢印で示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、切削ユニット３を下降させ切削バイト３３を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図１３において実線で示す位置から右方に所定の送り速度で移動する。なお、送り速度は、例えば切削バイト３３の切削刃３３２の切削幅が２０数μmの場合には２mm／秒程度でよい。そして、図１３において２点鎖線で示すようにチャックテーブル５２に保持された半導体ウエーハ１０の中心が工具装着部材３２４の中心位置まで移動したら、切削ユニット３を上昇させる。この結果、回転スピンドル３２２の回転に伴って回転する切削工具３３の切削刃３３２によって半導体ウエーハ１０に設けられた半導体チップ１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０の上端部が削り取られ、図１５に示すようにその高さが揃えられる。

次に、図３に示す実施形態における切削工程について、図１４を参照して説明する。
図３に示す実施形態の場合には、先ず、切削ユニット３を構成する移動基台３１を下降させ、移動基台３１に取り付けられた工具装着部材３２５に装着されている切削バイト３３を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図１４において矢印で示す方向に例えば２０００rpmの回転速度で回転しつつ、図１４において実線で示す位置から右方に所定の送り速度で移動する。なお、送り速度は、例えば切削バイト３３の切削刃３３２の切削幅が２０数μmの場合には０．６mm／秒程度でよい。そして、図１４において２点鎖線で示すようにチャックテーブル５２の中心が切削バイト３３に達する位置まで移動したら、切削ユニット３を上昇させる。この結果、切削工具３３の切削刃３３２によって半導体ウエーハ１０に設けられた半導体チップ１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０の上端部が削り取られ、図１５に示すようにその高さが揃えられる。

以上のように、半導体チップ１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０の高さを揃える切削工程を実施するに際しては、上述したように切削バイト３３によってチャックテーブル５２の保持面５２ａの切削加工が実施され、保持面５２ａと切削バイト３３との間隔が保持面５２ａの全領域に渡って均一となっているので、保持面５２ａ上に保持され切削バイト３３によって切削された上記複数個のスタッドバンプ（電極）１２０はその高さが均一となる。

上述したように半導体ウエーハ１０に設けられた半導体チップ１１０の表面に形成された複数個のバンプ（電極）１２０の切削工程が終了したら、切削ユニット３を上昇せしめ、チャックテーブル５２の回転を停止する。次に、チャックテーブル５２を図１において矢印２３ｂで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４に位置付け、チャックテーブル５２上の切削加工された半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、吸引保持が解除された半導体ウエーハ１０は被加工物搬出手段１３により搬出されて洗浄手段９に搬送される。洗浄手段９に搬送された半導体ウエーハ１０は、ここで洗浄される。洗浄手段９で洗浄された半導体ウエーハ１０は、被加工物搬送手段１１よって第２のカセット７の所定位置に収納される。

次に、本発明による加工装置におけるチャックテーブルの加工方法の他の実施形態について、図１６乃至図１９を参照して説明する。なお、図１６乃至図１９に示す実施形態においては、上記図１および図２に示す実施形態における構成部材と同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図１６乃至図１９に示す切削ユニット３は、移動基台３１に装着されるスピンドルユニット３２の傾きを調整する傾き調整手段を備えている。即ち、図１６に示すようにスピンドルユニット３２のスピンドルハウジング３２１が装着される支持部材３１３は矩形状に形成されており、その四隅が移動基台３１の前面に4本のボルト３５によって固定される。この４本のボルト固定部には、図１７に示すように移動基台３１と支持部材３１３との間に調整用のシム３６がそれぞれ配設されている。この四隅に配設されたシム３６の枚数或いは厚さをそれぞれ調整することにより、スピンドルユニット３２の傾きを調整することができる。

また、図１６乃至図１９に示す切削ユニット３は、工具装着部材３２４に装着された切削バイト３３の刃先の回転軌跡とチャックテーブル５２の保持面５２aとの間隔を検出するための間隔検出手段を備えている。図示の実施形態における間隔検出手段は、工具装着部材３２４に装着された静電容量型センサー３７からなっている。即ち、工具装着部材３２４に外周部の一部に上下方向に貫通するセンサー取り付け穴３２４cが設けられており、このセンサー取り付け穴３２４cに工具装着部材３２４の上側から嵌合して着脱可能に装着する。

以上のように構成された切削ユニット３を備えた加工装置におけるチャックテーブルの加工方法について説明する。
先ず、工具装着部材３２４のセンサー取り付け穴３２４cに静電容量型センサー３７を装着する。そして、図１８で示すようにチャックテーブル５２を加工領域即ち工具装着部材３２４の下方に移動する。次に、工具装着部材３２４を回動して、静電容量型センサー３７をチャックテーブル５２の外周部ｘに位置付ける。そして、静電容量型センサー３７からの信号に基づいてｘ点におけるチャックテーブル５２の保持面５２ａと静電容量型センサー３７との間隔を検出する。ｘ点における上記間隔を検出したら、工具装着部材３２４を回動して静電容量型センサー３７をチャックテーブル５２の中心部ｙに位置付け、静電容量型センサー３７からの信号に基づいてｙ点におけるチャックテーブル５２の保持面５２ａと静電容量型センサー３７との間隔を検出する。ｙ点における上記間隔を検出したら、工具装着部材３２４を回動して静電容量型センサー３７をチャックテーブル５２の外周部ｚに位置付け、静電容量型センサー３７からの信号に基づいてｚ点におけるチャックテーブル５２の保持面５２ａと静電容量型センサー３７との間隔を検出する。この結果、図１９に示すように静電容量型センサー３７の回転軌跡上におけるチャックテーブル５２のｚ点、ｙ点、ｘ点との間隔ｈを検出することができる（間隔検出工程）。

このようにして、静電容量型センサー３７の回転軌跡上におけるチャックテーブル５２の３点（ｘ点、ｙ点、ｚ点）との間隔を検出することにより、工具装着部材３２４に装着された静電容量型センサー３７の回転軌跡とチャックテーブル５２の保持面５２aとの平行度を求めることができる。なお、工具装着部材３２４に装着された静電容量型センサー３７とチャックテーブル５２の保持面５２ａとの平行度は、工具装着部材３２４に装着された切削バイト３３の刃先の回転軌跡とチャックテーブル５２の保持面５２ａとの平行度と同一とみることができる。

上述したように、工具装着部材３２４に装着された切削バイト３３の刃先の回転軌跡とチャックテーブル５２の保持面５２ａとの平行度が求められたならば、切削バイト３３の刃先の回転軌跡と保持面５２ａとが平行となるように切削ユニット３の移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２の傾きを調整する。このスピンドルユニット３２の傾きの調整は、移動基台３１とスピンドルユニット３２を装着した支持部材３１３の四隅にそれぞれ配設された調整用のシム３６の枚数或いは厚さを変えることによって実施する。このようにして、工具装着部材３２４に装着された切削バイト３３の刃先の回転軌跡とチャックテーブル５２の保持面５２ａを平行となるように調整したならば、工具装着部材３２４に装着された静電容量型センサー３７を取り外す。そして、上記図１１および図１２に基づいて説明したチャックテーブル５２の保持面５２ａの切削加工を実施する。このように、チャックテーブル５２の保持面５２ａの切削加工を実施する前に、工具装着部材３２４に装着された切削バイト３３の刃先の回転軌跡とチャックテーブル５２の保持面５２ａとの平行度を求め、切削バイト３３の刃先の回転軌跡と保持面５２ａとが略平行となるように切削ユニット３の移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２の傾きを調整することにより、保持面５２ａの切削加工における切削代少なくすることができる。

本発明によるチャックテーブルの加工方法を実施する加工装置の一実施形態を示す斜視図。図１に示す加工装置に装備される切削ユニットの一実施形態を示す斜視図。図１に示す加工装置に装備される切削ユニットの他の実施形態を示す斜視図。図１に示す加工装置に装備されるチャックテーブル機構およびチャックテーブル移動機構を示す斜視図。図１に示す加工装置に装備されるチャックテーブルの斜視図。図5に示すチャックテーブルの拡大断面図。板状物からなる被加工物としての半導体ウエーハの平面図。図５に示す半導体ウエーハに設けられた複数個の半導体チップにバンプ（電極）を形成するスタッドバンプ形成法の説明図。板状物からなる被加工物としての半導体チップを環状のフレームに支持した状態を示す斜視図。板状物からなる被加工物としての半導体チップを支持基板（サブストレート）に支持した状態を示す斜視図。図２に示す切削ユニットの切削工具を用いてチャックテーブルの保持面を切削加工する状態を示す説明図。図３に示す切削ユニットの切削工具を用いてチャックテーブルの保持面を切削加工する状態を示す説明図。図２に示す切削ユニットを用いて実施する切削工程の説明図。図３に示す切削ユニットを用いて実施する切削工程の説明図。半導体チップに形成されたバンプ（電極）を図１に示す加工装置によって切削した状態を示す説明図。図２に示す切削ユニットの他の実施形態を示す正面図。図１６に示す切削ユニットの側面図。図１６に示す切削ユニットの工具祖着部材に装着された静電容量型センサーによってチャックテーブルの保持面との間隔を検出する間隔検出工程の説明図。図１６に示す間隔検出工程において検出された複数の位置の間隔を示す位置例を示す説明図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：研削ユニット
３１：移動基台
３２：スピンドルユニット
３２４、３２５：工具装着部材
３３：研削バイト
３７：静電容量型センサー
４：研削ユニット送り機構
５：チャックテーブル機構
５２：チャックテーブル
５６：チャックテーブル移動機構
６：第１のカセット
７：第２のカセット
９：被加工物仮置き手段
９：洗浄手段
１１：被加工物搬送手段
１２：被加工物搬入手段
１３：被加工物搬出手段
１０：半導体ウエーハ
１１０：半導体チップ
１１１：電極板
１２０：バンプ（電極）

Claims

被加工物搬入・搬出域と加工域との間を移動可能に構成され板状物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルを被加工物搬入・搬出域と加工域に移動せしめるチャックテーブル移動機構と、加工域に配設され該チャックテーブルに保持された板状物の表面に突出して形成された複数個の電極を切削し高さを揃える切削工具を備えた切削ユニットと、該切削ユニットを該チャックテーブルの該保持面と垂直な方向に進退せしめる切削ユニット送り機構と、を具備する加工装置におけるチャックテーブルの加工方法であって、
該チャックテーブルを該加工領域に移動し、該チャックテーブルの該保持面を該切削ユニットの該切削工具によって切削加工する、
ことを特徴とする加工装置におけるチャックテーブルの加工方法。
該切削ユニットは該切削工具を装着し回転せしめられる工具装着部材を備えたスピンドルユニットを具備しており、該切削工具を装着した該工具装着部材を回転しつつ、該チャックテーブルを該工具装着部材に対して相対移動することにより、該チャックテーブルの該保持面を該切削工具によって切削加工する、請求項1記載の加工装置におけるチャックテーブルの加工方法。
該切削ユニットは該スピンドルユニットの傾きを調整する傾き調整手段を備え、該工具装着部材は該チャックテーブルの該保持面との間隔を検出するための間隔検出手段が着脱可能に装着するように構成されており、
該間隔検出手段を該工具装着部材に装着し、該チャックテーブルの該保持面の複数箇所との間隔を検出することにより該工具装着部材に装着された該切削工具の刃先の回転軌跡と該保持面との平行度を求め、該求められた平行度に基づいて該切削工具の刃先の回転軌跡と該保持面が平行になるように該傾き調整手段を調整する工程を、該チャックテーブルの該保持面を該切削ユニットの該切削工具によって切削加工する前に実施する、請求項2記載の加工装置におけるチャックテーブルの加工方法。
該チャックテーブルは回転可能に構成されており、該チャックテーブルを回転しつつ該工具装着部材に装着された切削工具に対して相対移動することにより、該チャックテーブルの該保持面を該切削工具によって切削加工する、請求項1記載の加工装置におけるチャックテーブルの加工方法。