JP5536577B2

JP5536577B2 - バイト工具を備えた加工装置

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Publication number: JP5536577B2
Application number: JP2010165223A
Authority: JP
Inventors: 俊森
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-07-22
Also published as: JP2012024879A

Description

本発明は、被加工物を旋削するためのバイト工具を備えた加工装置に関する。

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。

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。従って、上記問題を解消するために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、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バイト工具によって旋削して除去する加工装置が提案されている。このバイト工具を備えた加工装置は、被加工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に保持された被加工物を旋削するためのバイト工具を備えた旋削手段と、該チャックテーブルと該旋削手段とを該保持面と平行な水平面内において加工送り方向に相対移動せしめる加工送り機構と、該旋削手段を該保持面に対して垂直な切り込み送り方向に移動せしめる切り込み送り機構とを具備し、旋削手段が回転スピンドルと該回転スピンドル下端に装着されたバイト工具装着部材と該バイト工具装着部材に回転軸芯から偏芯した位置に装着されたバイト工具を具備している。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００５−３２７８３８号公報

而して、上記特許文献１に開示された加工装置は、旋削加工時に生成される微細な旋削屑がチャックテーブルの保持面に付着する。このようにチャックテーブルの保持面に微細な旋削屑が付着した状態で、次に加工する被加工物をチャックテーブルの保持面に保持すると、被加工物が僅かに盛り上がり高精度な旋削加工を施すことができないという問題がある。

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に付着した旋削屑を確実に除去することができる洗浄機能を具備しているバイト工具を備えた加工装置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、被加工物を吸引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被加工物を着脱する着脱領域と被加工物を旋削する加工領域とに該チャックテーブルを選択的に位置付けるチャックテーブル位置付け手段と、該加工領域に位置付けられた該チャックテーブルに保持された被加工物を旋削するためのバイト工具を備えた旋削手段と、該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルに被加工物を搬入する被加工物搬入手段と、該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブル上の被加工物を搬出する被加工物搬出手段と、を具備する加工装置において、
該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの保持面を洗浄するためのチャックテーブル洗浄機構を備え、
該チャックテーブル洗浄機構は、該着脱領域に該チャックテーブル位置付け手段による該チャックテーブルの移動方向と直交する方向に沿って配設された移動案内部材と、該移動案内部材に移動可能に装着され該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの保持面に洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルと、該洗浄水噴射ノズルに対向して該移動案内部材に移動可能に装着され該洗浄水噴射ノズルから該チャックテーブルの保持面に噴射され飛散した洗浄水を吸引する吸引口を備え吸引手段に連通された吸引ボックスと、該洗浄水噴射ノズルを該移動案内部材に沿って移動せしめる噴射ノズル移動手段と、該吸引ボックスを該移動案内部材に沿って移動せしめる吸引ボックス移動手段と、を具備している、
ことを特徴とする加工装置が提供される。

上記噴射ノズル移動手段および吸引ボックス移動手段を制御する制御手段を具備し、
該制御手段は、洗浄時には噴射ノズル移動手段および吸引ボックス移動手段を作動して洗浄水噴射ノズルおよび吸引ボックスを着脱領域に位置付けられたチャックテーブルの一側方である洗浄開始位置に位置付けた後、噴射ノズル移動手段および吸引ボックス移動手段を作動して洗浄水噴射ノズルと吸引ボックスを所定の間隔を保持しつつ着脱領域に位置付けられたチャックテーブルの他側方である洗浄終了位置まで移動し、洗浄が終了したならば噴射ノズル移動手段を作動して洗浄水噴射ノズルを着脱領域に位置付けられたチャックテーブルの一側方である噴射ノズル待機位置に位置付けるとともに、吸引ボックス移動手段を作動して洗吸引ボックスを着脱領域に位置付けられたチャックテーブルの他側方である吸引ボックス待機位置に位置付ける。

本発明による加工装置においては、被加工物を着脱する着脱領域に位置付けられたチャックテーブルの保持面を洗浄するためのチャックテーブル洗浄機構は、着脱領域にチャックテーブルの移動方向と直交する方向に沿って配設された移動案内部材と、移動案内部材に移動可能に装着され着脱領域に位置付けられたチャックテーブルの保持面に洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルと、洗浄水噴射ノズルに対向して移動案内部材に移動可能に装着され洗浄水噴射ノズルからチャックテーブルの保持面に噴射され飛散した洗浄水を吸引する吸引口を備え吸引手段に連通された吸引ボックスと、洗浄水噴射ノズルを移動案内部材に沿って移動せしめる噴射ノズル移動手段と、吸引ボックスを移動案内部材に沿って移動せしめる吸引ボックス移動手段とを具備しているので、洗浄水噴射ノズルから噴射される洗浄水によってチャックテーブルの保持面が洗浄され、保持面に付着している旋削屑は飛散する洗浄水とともに吸引ボックスの吸引口から吸引される。従って、旋削屑が混入した洗浄水がチャックテーブルの保持面に再付着することがなく、チャックテーブルの保持面に微細な旋削屑が付着した状態で次に加工する被加工物を保持することが未然に防止される。

本発明に従って構成されたバイト工具を備えた加工装置の斜視図。図１に示す加工装置に装備される旋削ユニットの斜視図。図１に示すバイト工具を備えた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に示すバイト工具を備えた加工装置に装備されるチャックテーブル洗浄機構の斜視図。被加工物としての半導体ウエーハの平面図および要部拡大図。図１に示すバイト工具を備えた加工装置による旋削工程の説明図。半導体チップに形成されたバンプ（電極）を図１に示すバイト工具を備えた加工装置によって旋削した状態を示す説明図。図１に示すバイト工具を備えた加工装置に装備されているチャックテーブル洗浄機構を構成する洗浄水噴射ノズルおよび吸引ボックスを洗浄開始位置に位置付けた状態を示す斜視図。図１に示すバイト工具を備えた加工装置に装備されているチャックテーブル洗浄機構を構成する洗浄水噴射ノズルおよび吸引ボックスを洗浄終了位置に位置付けた状態を示す斜視図。

以下、本発明に従って構成されたバイトを備えた加工装置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には本発明に従って構成されたバイト工具を備えた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に旋削手段としての旋削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。

旋削ユニット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バイト工具装着部材３２４が設けられている。なお、バイト工具装着部材３２４には、バイト工具３３が着脱可能に装着される。

ここで、バイト工具３３のバイト工具装着部材３２４への着脱構造について、図２を参照して説明する。
バイト工具装着部材３２４には、回転軸芯から偏芯した外周部の一部に上下方向に貫通するバイト取り付け穴３２４aが設けられているとともに、このバイト取り付け穴３２４aと対応する外周面からバイト取り付け穴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バイト工具装着部材３２４のバイト取り付け穴３２４aにバイト工具３３を挿入し、雌ネジ穴３２４ｂに締め付けボルト３５を螺合して締め付けることにより、バイト工具３３はバイト工具装着部材３２４に着脱可能に装着される。なお、バイト工具３３は、図示の実施形態においては超硬合金等の工具鋼によって棒状に形成された断面が矩形のバイト本体３３１と、該バイト本体３３１の先端部に設けられたダイヤモンド等で形成された切れ刃３３２とによって構成したものが用いられている。このように構成されバイト工具装着部材３２４に装着されているバイト工具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。

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、上記旋削ユニット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）に移動せしめる旋削ユニット送り機構４を備えている。この旋削ユニット送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され上下方向に延びる雄ネジロッド４１を具備している。この雄ネジロッド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には雄ネジロッド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の出力軸が雄ネジロッド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、この連結部には上下方向に延びる貫通雌ネジ穴が形成されており、この雌ネジ穴に上記雄ネジロッド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および移動基台３１に装着された旋削ユニット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および移動基台３１に装着された旋削ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。

図１および図３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、図３に示すように支持基台５１とこの支持基台５１に配設されたチャックテーブル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に示すチャックテーブル５２に被加工物を着脱する着脱領域２４（図３において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成するバイト工具３３と対向する加工領域２５（図３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は、ステンレス鋼等の金属材によって円柱状に形成されたチャックテーブル本体５２１と、該チャックテーブル本体５２１の上面に配設された吸着チャック５２とからなっている。吸着チャック５２は多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に連通されている。従って、吸着チャック５２を図示しない吸引手段に選択的に連通することにより、上面である保持面上に載置された被加工物を吸引保持する。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３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位置付け手段５６を具備している。チャックテーブル位置付け手段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と平行に延びる雄ネジロッド５６１と、該雄ネジロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ネジロッド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、その駆動軸が雄ネジロッド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。このように矢印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３において実線で示す着脱領域と２点鎖線で示す加工領域に選択的に位置付けられる。また、チャックテーブル位置付け手段５６は、加工領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、即ち吸着チャック５２の上面である保持面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を構成するカバー部材５４の移動方向両側には、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や雄ネジロッド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。

図１を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるバイト工具を備えた加工装置は、着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の保持面を洗浄するためのチャックテーブル洗浄機構６を具備している。このチャックテーブル洗浄機構６は、装置ハウジング２の主部２１の両側部に対向して配設された一対の支持部材６１、６１を具備している。この一対の支持部材６１、６１間には、上記チャックテーブル５２の矢印２３ａおよび２３ｂで示す移動方向と直交する方向に沿って水平に配設された移動案内部材としての断面が矩形の案内ロッド６２が固定されている。案内ロッド６２には、第1の滑動ブロック６３および第２の滑動ブロック６４が摺動可能に配設されている。即ち、第1の滑動ブロック６３および第２の滑動ブロック６４にはそれぞれ案内ロッド６２が挿通せしめられる断面が矩形の貫通穴が形成されており、この貫通穴を案内ロッド６２に嵌挿することにより、第1の滑動ブロック６３および第２の滑動ブロック６４は案内ロッド６２に摺動可能に支持される。

図４を参照して説明を続けると、上記第1の滑動ブロック６３の前面には上下方向に案内レール６３１が形成されており、この案内レール６３１に沿って移動可能に噴射ノズル支持ブロック６５が移動可能に配設されている。噴射ノズル支持ブロック６５の下面には、着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の保持面に洗浄水を噴射するための洗浄水噴射ノズル６６が装着されている。この洗浄水噴射ノズル６６は、図示しない洗浄水供給手段に連通されている。なお、上記噴射ノズル支持ブロック６５は、案内レール６３１に嵌合する被案内溝６５１を備えており、該被案内溝６５１を案内レール６３１に嵌合することにより案内レール６３１に沿って移動可能に支持される。また、噴射ノズル支持ブロック６５と第1の滑動ブロック６３との間にはエアシリンダ等の噴射ノズル位置付け手段（図示せず）が配設されている。従って、洗浄水噴射ノズル６６が装着された第1の滑動ブロック６３は、図示しない噴射ノズル位置付け手段によって着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置と該作用位置から上方に退避する退避位置に選択的に位置付けられる。

上記第２の滑動ブロック６４の前面には上下方向に案内レール６４１が形成されており、この案内レール６４１に沿って移動可能に吸引ボックス支持ブロック６７が移動可能に配設されている。吸引ボックス支持ブロック６７の下面には、上記洗浄水噴射ノズル６６からチャックテーブル５２の保持面に噴射され飛散した洗浄水を吸引する吸引ボックス６８が装着されている。この吸引ボックス６８は、吸引口６８１が上記洗浄水噴射ノズル６６と対向して配設されている。このように構成された吸引ボックス６８は、吸引ダクト６９を介して図示しない吸引手段に連通されている。なお、上記吸引ボックス支持ブロック６７は、案内レール６４１に嵌合する被案内溝６７１を備えており、該被案内溝６７１を案内レール６４１に嵌合することにより案内レール６４１に沿って移動可能に支持される。また、吸引ボックス支持ブロック６７と第２の滑動ブロック６４との間にはエアシリンダ等の吸引ボックス位置付け手段（図示せず）が配設されている。従って、吸引ボックス６８が装着された第２の滑動ブロック６４は、図示しない噴射ノズル位置付け手段によって着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置と該作用位置から上方に退避する退避位置に選択的に位置付けられる。

図示の実施形態におけるチャックテーブル洗浄機構６は、洗浄水噴射ノズル６６を装着した噴射ノズル支持ブロック６５が配設された第1の滑動ブロック６３を案内ロッド６２に沿って移動せしめる噴射ノズル移動手段７１を具備している。噴射ノズル移動手段７１は、一対の支持部材６１、６１間に配設された雄ネジロッド７１１と、該雄ネジロッド７１１を回転駆動する電動モータ７１２とからなっている。雄ネジロッド７１１は、第1の滑動ブロック６３に形成された雌ネジ穴６３２に螺合するとともに第２の滑動ブロック６４に形成された挿通穴６４２を挿通して配設され、一対の支持部材６１、６１に回転自在に支持されている。電動モータ７１２は、一方の支持部材６１に配設され、雄ネジロッド７１１に伝動連結されている。従って、電動モータ７１２が正転駆動されると、第1の滑動ブロック６３は矢印７０aで示す方向に移動せしめられる。また、電動モータ７１２が逆転駆動されると、第1の滑動ブロック６３は矢印７０bで示す方向に移動せしめられる。このように構成された噴射ノズル移動手段７１は、図示しない制御手段によって制御され、チャックテーブル洗浄機構６による洗浄終了時には図4に示すように洗浄水噴射ノズル６６を着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の一側方である噴射ノズル待機位置に位置付ける。

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チャックテーブル洗浄機構６は、吸引ボックス６８を装着した吸引ボックス支持ブロック６７が配設された第２の滑動ブロック６４を案内ロッド６２に沿って移動せしめる吸引ボックス移動手段７２を具備している。吸引ボックス移動手段７２は、一対の支持部材６１、６１間に配設された雄ネジロッド７２１と、該雄ネジロッド７２１を回転駆動する電動モータ７２２とからなっている。雄ネジロッド７２１は、第２の滑動ブロック６４に形成された雌ネジ穴６４３に螺合して配設され、一対の支持部材６１、６１に回転自在に支持されている。電動モータ７２２は、他方の支持部材６１に配設され、雄ネジロッド７２１に伝動連結されている。従って、電動モータ７２２が正転駆動されると、第２の滑動ブロック６４は矢印７０bで示す方向に移動せしめられる。また、電動モータ７２２が逆転駆動されると、第２の滑動ブロック６４は矢印７０aで示す方向に移動せしめられる。このように構成された吸引ボックス移動手段７２は、図示しない制御手段によって制御され、チャックテーブル洗浄機構６による洗浄終了時には図4に示すように吸引ボックス６８を着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の他側方である吸引ボックス待機位置に位置付ける。

図１に戻って説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット載置領域１１ａと、第２のカセット載置領域１２ａと、被加工物仮置き領域１３ａと、洗浄領域１４ａが設けられている。第１のカセット載置領域１１ａには加工前の被加工物を収容する第１のカセット１１が載置され、第２のカセット載置部１２ａには加工後の被加工物を収容する第２のカセット１２が載置されるようになっている。上記被加工物仮置き領域１３ａには、第１のカセット載置領域１１ａに載置された第１のカセット１１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１３が配設されている。また、洗浄領域１４ａには、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段１４が配設されている。

上記第１のカセット載置領域１１ａと第２のカセット載置領域１２ａとの間には被加工物搬送手段１５が配設されており、この被加工物搬送手段１５は第１のカセット載置領域１１ａに載置された第１のカセット１１内に収納されている加工前の被加工物を被加工物仮置き手段１３に搬出するとともに洗浄手段１４で洗浄された加工後の被加工物を第２のカセット載置領域１２ａに載置された第２のカセット１２に搬送する。上記被加工物仮置き領域１３ａと被加工物を着脱領域２４との間には被加工物搬入手段１６が配設されており、この被加工物搬入手段１６は被加工物仮置き手段１３に載置された加工前の被加工物を着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル機構７のチャックテーブル７２上に搬送する。上記被加工物を着脱領域２４と洗浄部１４ａとの間には被加工物搬出手段１７が配設されており、この被加工物搬出手段１７は着脱領域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領域１４ａに配設された洗浄手段１４に搬送する。
以上のように構成されたバイト工具を備えた加工装置を構成する各構成要素は、図示しない制御手段によって制御されるようになっている。

上記第１のカセット１１に収容される加工前の被加工物は、図５の（ａ）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、例えば図５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１３０に金ワイヤーを加熱溶融して装着する。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５の（ｂ）に示すように針状の髭１２１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。

上述したような被加工物を収容した第１のカセット１１は、装置ハウジング２の第１のカセット載置領域１１ａに載置される。そして、第１のカセット載置領域１１ａに載置された第１のカセット１１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１１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１１が手動で第１のカセット載置領域１１ａに載置される。一方、装置ハウジング２の第２のカセット載置領域１２ａに載置された第２のカセット１２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１２が手動で搬出され、新しい空の第２のカセット１２が載置される。

図示の実施形態におけるバイト工具を備えた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。
第１のカセット１１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１５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１３に載置される。被加工物仮置き手段１３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１６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出領域２４に位置付け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。このとき、チャックテーブル洗浄機構６の洗浄水噴射ノズル６６は図4に示す噴射ノズル待機位置に位置付けられており、吸引ボックス６８は図4に示す吸引ボックス待機位置に位置付けられている。また、洗浄水噴射ノズル６６が装着された第1の滑動ブロック６３はチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置から上方に退避する退避位置に位置付けられており、吸引ボックス６８が装着された第２の滑動ブロック６４はチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置から上方に退避する退避位置に位置付けられている。従って、被加工物搬入手段１６によって半導体ウエーハ１０をチャックテーブル５２上に搬送する際に、洗浄水噴射ノズル６６および吸引ボックス６８が邪魔となることはない。このようにして、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。

上述したようにチャックテーブル５２上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、チャックテーブル位置付け手段５６（図３参照）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を加工領域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７２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を旋削して高さを揃える旋削工程を実施する。

上記旋削工程は、回転スピンドル３２２を回転駆動し、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を図６において矢印３３aで示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、旋削ユニット３を下降させバイト工具３３を所定の切り込み位置に位置付ける。次に、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４を回転した状態で、例えばバイト工具３３の切れ刃３３２の旋削幅が２０数μmの場合には、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル５２を図６において実線で示す位置から矢印２３aで示すように右方に例えば２mm／秒の送り速度で移動する。この結果、回転スピンドル３２２の回転に伴って回転するバイト工具３３の切れ刃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る。そして、図６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の中心がバイト工具装着部材３２４の中心位置まで移動することにより、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の全てが、図７に示すようにその先端部が旋削によって除去され、高さが揃えられる（旋削工程）。

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の旋削工程が終了したら、旋削ユニット３を上昇せしめ、バイト工具３３が取り付けられたバイト工具装着部材３２４の回転を停止する。次に、チャックテーブル位置付け手段５６を作動し、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着脱領域２４に位置付け、チャックテーブル５２上の旋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１７により搬出されて洗浄手段１４に搬送される。洗浄手段１４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１４で洗浄された半導体ウエーハ１０は、被加工物搬送手段１５よって第２のカセット１２の所定位置に収納される。

上述したように着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上から旋削加工された半導体ウエーハ１０を搬出したならば、チャックテーブル洗浄機構６を作動してチャックテーブル５２の保持面を洗浄するチャックテーブル洗浄工程を実施する。チャックテーブル洗浄工程を実施するには、先ず図4に示す状態から図示しない制御手段は、吸引ボックス移動手段７２を作動して吸引ボックス待機位置に位置付けられている吸引ボックス６８が装着された第２の滑動ブロック６４を矢印７０aで示す方向へ移動し、図8に示すように吸引ボックス６８が装着された第２の滑動ブロック６４を噴射ノズル待機位置に位置付けられている洗浄水噴射ノズル６６が装着された第1の滑動ブロック６３と近接する洗浄開始位置に位置付ける。なお、図示の実施形態においては、噴射ノズル待機位置は洗浄水噴射ノズル６６の洗浄開始位置として機能する。そして、図示しない噴射ノズル位置付け手段を作動して洗浄水噴射ノズル６６が装着された第1の滑動ブロック６３を着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置に位置付けとともに、図示しない吸引ボックス位置付け手段を作動して吸引ボックス６８が装着された第２の滑動ブロック６４を着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置に位置付ける。

図８に示すように吸引ボックス６８を洗浄水噴射ノズル６６と近接する洗浄開始位置に位置付けたならば、図示しない制御手段は、図示しない洗浄水供給手段を作動して洗浄水噴射ノズル６６から着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の上面である保持面全面に向けて扇状に広がる洗浄水を噴射するとともに、図示しない吸引手段を作動して吸引ボックス６８に吸引力を作用せしめる。そして、図示しない制御手段は、噴射ノズル移動手段７１および吸引ボックス移動手段７２を作動して洗浄水噴射ノズル６６を装着した噴射ノズル支持ブロック６５が配設された第1の滑動ブロック６３および吸引ボックス６８を装着した吸引ボックス支持ブロック６７が配設された第２の滑動ブロック６４を、矢印７０bで示す方向に洗浄水噴射ノズル６６と吸引ボックス６８を所定の間隔を保持しつつ図9に示す洗浄終了位置まで移動せしめる。そして、図示しない洗浄水供給手段の作動を停止するとともに、図示しない吸引手段の作動を停止する。この洗浄終了時においては、吸引ボックス６８が吸引ボックス待機位置に位置付けられる。なお、図示の実施形態においては、吸引ボックス待機位置は吸引ボックス６８の洗浄終了位置として機能する。このようにしてチャックテーブル洗浄工程を実施することにより、洗浄水噴射ノズル６６から噴射される洗浄水によってチャックテーブル７２の上面である保持面が洗浄され、保持面に付着している旋削屑は飛散する洗浄水とともに吸引ボックス６８の吸引口６８１から吸引され吸引ダクト６９を介して図示しない吸引手段に吸引される。従って、旋削屑が混入した洗浄水がチャックテーブル５２の保持面に再付着することがなく、チャックテーブル７２の保持面に微細な旋削屑が付着した状態で次に加工する半導体ウエーハを保持することが未然に防止される。

以上のようにしてチャックテーブル５２の保持面の洗浄が終了したならば、図示しない制御手段は噴射ノズル移動手段７１を作動して図4に示すように洗浄水噴射ノズル６６を着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の一側方である噴射ノズル待機位置に位置付ける。そして、図示しない噴射ノズル位置付け手段を作動して洗浄水噴射ノズル６６が装着された第1の滑動ブロック６３をチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置から上方に退避する退避位置に位置付けるとともに、図示しない吸引ボックス位置付け手段を作動して吸引ボックス６８が装着された第２の滑動ブロック６４をチャックテーブル５２の保持面に近接する作用位置から上方に退避する退避位置に位置付ける。このようにして、チャックテーブル５２の保持面の洗浄が終了したならば、洗浄水噴射ノズル６６は着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の一側方である噴射ノズル待機位置に位置付けられ、一方、吸引ボックス６８は着脱領域２４に位置付けられたチャックテーブル５２の他側方である吸引ボックス待機位置に位置付けられているので、洗浄水噴射ノズル６６または吸引ボックス６８に付着した微細な旋削屑が混入した洗浄水がチャックテーブル５２の保持面に落下することはない。

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
３２１：スピンドルハウジング
３２２：回転スピンドル
３２４：工具装着部材
３３２：切れ刃
４：旋削ユニット送り機構
４４：パルスモータ
５２：チャックテーブル
５６：チャックテーブル移動機構
５７、５８：蛇腹手段
６：チャックテーブル洗浄機構
６１、６１：一対の支持部材
６２：移動案内部材としての案内ロッド
６３：第1の滑動ブロック
６４：第２の滑動ブロック
６５：噴射ノズル支持ブロック
６６：洗浄水噴射ノズル
６７：吸引ボックス支持ブロック
６８：吸引ボックス
７１：噴射ノズル移動手段
７２：吸引ボックス移動手段
１１：第１のカセット
１２：第２のカセット
１３：被加工物仮置き手段
１４：洗浄手段
１５：被加工物搬送手段
１６：被加工物搬入手段
１７：被加工物搬出手段
１０：半導体ウエーハ
１１０：半導体チップ
１２０：バンプ（電極）
１３０：電極板

Claims

被加工物を吸引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被加工物を着脱する着脱領域と被加工物を旋削する加工領域とに該チャックテーブルを選択的に位置付けるチャックテーブル位置付け手段と、該加工領域に位置付けられた該チャックテーブルに保持された被加工物を旋削するためのバイト工具を備えた旋削手段と、該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルに被加工物を搬入する被加工物搬入手段と、該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブル上の被加工物を搬出する被加工物搬出手段と、を具備する加工装置において、
該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの保持面を洗浄するためのチャックテーブル洗浄機構を備え、
該チャックテーブル洗浄機構は、該着脱領域に該チャックテーブル位置付け手段による該チャックテーブルの移動方向と直交する方向に沿って配設された移動案内部材と、該移動案内部材に移動可能に装着され該着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの保持面に洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルと、該洗浄水噴射ノズルに対向して該移動案内部材に移動可能に装着され該洗浄水噴射ノズルから該チャックテーブルの保持面に噴射され飛散した洗浄水を吸引する吸引口を備え吸引手段に連通された吸引ボックスと、該洗浄水噴射ノズルを該移動案内部材に沿って移動せしめる噴射ノズル移動手段と、該吸引ボックスを該移動案内部材に沿って移動せしめる吸引ボックス移動手段と、を具備している、
ことを特徴とする加工装置。
該噴射ノズル移動手段および該吸引ボックス移動手段を制御する制御手段を具備し、
該制御手段は、洗浄時には該噴射ノズル移動手段および該吸引ボックス移動手段を作動して該洗浄水噴射ノズルおよび該吸引ボックスを着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの一側方である洗浄開始位置に位置付けた後、該噴射ノズル移動手段および該吸引ボックス移動手段を作動して該洗浄水噴射ノズルと該吸引ボックスを所定の間隔を保持しつつ着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの他側方である洗浄終了位置まで移動し、洗浄が終了したならば噴射ノズル移動手段を作動して洗浄水噴射ノズルを着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの一側方である噴射ノズル待機位置に位置付けるとともに、該吸引ボックス移動手段を作動して該洗吸引ボックスを着脱領域に位置付けられた該チャックテーブルの他側方である吸引ボックス待機位置に位置付ける、請求項１記載の加工装置。