JPS61152357A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、加工技術、特に半導体装置の製造において、
ウェハに形成された複数のバンプ電極の研削加工技術に
適用して有効な技術に関する。

［背景技術］ たとえば、ダイオードの製造においては、シリコンなど
の半導体からなる円盤状の基板、すなわちウェハに複数
のダイオード素子を、ウェハの各面がそれぞれアノード
およびカソードとなるように規則的に配設形成すること
が考えられる。

そして、個々のダイオード素子のたとえばアノード側に
、電気鍍金なとの方法によって、ウェハ平面から突出さ
れた形状に銀（Ａｇ）などのバンプ電極を形成させ、ダ
イシングによってウェハを個々のダイオード素子に分割
した後、円筒状のガラススリーブに挿入し、ガラススリ
ーブの両端側から外部との電気的な接続や放熱などのだ
めの電極材を挿入してダイオード素子を挟持させ、ガラ
ススリーブを所定の温度に加熱して電極材にガラススリ
ーブを封着させ、電極材に導体からなる線材を接続して
製品形状とするものである。

この場合、ダイオード素子を挾持する電極材は、冷却過
程でのガラススリーブとダイオード素子の収縮率の差に
よってダイオード素子に圧着され、電気的な接合が得ら
れるものであるが、バンブ電極に高さのばらつきや頂部
の凹凸などがある場合には、バンプと電極材との良好な
接合状態が得られず、通電時に発熱するなどして接続不
良の原因となる。

このため、ウェハ平面に形成されたバンブ電極を平坦化
する方法としては、たとえば、ウェハのバンブ電極が形
成された面を上にして固定し、スプーン状の治具を用い
て手作業によってバンブ電極を擦ることにより、所定の
高さに平坦化させることが考えられるが、バンプ形状が
大である場合には、作業に長時間を要するために生産化
が低く、さらにウェハの破損が発生し易いなどの欠点が
あることを本発明者は見いだした。

なお、ダイオードの製造技術について説明されている文
献としては、株式会社工業調査会、昭和５５年４月１日
発行［電子材料Ｊ　１９８０年４月号、Ｐ７９〜Ｐ８７
がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、生産性の良好な加工技術を提供するこ
とにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要コ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、つぎの通りである。

すなわち、被処理物が研削加工される第１および第２の
加工部と、被処理物の供給が行われるローダ部と、被処
理物の取り出しが行われるアンローダ部と、前記各部か
ら等距離の位置に回転軸を存し、弾性手段を介して回転
および変位自在に被処理物を保持しつつ前記各部を逐次
回転移動させる複数のインデックスアームとを設け、前
記第１および第２の加工部において、被処理物に対して
相対的に移動される研削治具が弾性手段を介して変位自
在に設けることによって、被処理物を破損することなく
、自動的に研削加工が行われる構造として、研削加工に
おける生産性を向上させたものである。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例であるウェハの研削加工装置
を一部破断して示す斜視図である。

テーブル１の中央部には、上下方間に移動自在な回転軸
２が設けられ、この回転軸２の先端部には放射状に４本
のインデックスアーム３が互いに直角となるように固定
されている。

さらに、この４本のインデックスアーム３の先端部には
、テーブル１の平面に平行なウェハ保持機構４がそれぞ
れ設けられ、たとえば真空吸着の方法で、バンブ電極（
図示せず）が形成された面を下向きにした状態でウェハ
５　（被処理物）が保持される構造とされている。

前記バンブ電極はたとえば銀（Ａｇ）などの金属で構成
されるものである。

このウェハ保持機構４は、シャフト６およびスプリング
７（弾性手段）を介してインデックスアーム３の先端部
に接続されており、ウェハ保持機構４に保持されたウェ
ハ５はテーブル１の平面に垂直な方向の所定量の変位お
よび傾動が可能とされている。

また、ウェハ保持機構４が接続されるシャフト６にはプ
ーリ８およびベルト９を介して適時に回転運動が与えら
れ、ウェハ保持機構４が回転されるように構成されてい
る。

テーブルｌの上には、ウェハ５の搬送治具１０からウェ
ハ保持機構４の直下の位置にウェハ５を搬送するロード
コンヘア１１　（ローダ部）およびに加工済みのウェハ
５をウェハ保持機構４から他の搬送治具１０内に移動さ
せるアンロードコンヘア１２（アンローダ部）が設けら
れている。

さらに、テーブル１の中央の回転軸２を挟んでロードコ
ンヘア１１およびアンロードコンヘア１２とそれぞれ対
向する位置には、サンドペーパー１３　（研削治具）を
真空吸着の方法で固定する回転台１４（第１の加工部）
および円盤状の砥石１５　（研削治具）（第２の加工部
）が設けられている。

この砥石１５は、たとえば所定の研削材などを固めて形
成され、研削によって生じる金属屑などによる目詰まり
が起こりにくくされている。

前記の回転台１４および砥石１５は、それぞれ駆動軸１
６およびスプリング１７を介してモータ１８に接続され
適時に所定の速さで回転されるように構成されている。

また、・回転台１４および砥石１５はスプリング１７の
作用によって、所定量の上下方向の変位および、回転面
の傾動が自在に行われるようにされており、ウェハ保持
機構４に保持されたウェハ５が回転軸２の降下動作によ
って下方に移動され、ウェハ５が回転台１４のサンドペ
ーパー１３および砥石１５に接触される際に、ウェハ保
持機構４と回転台１４または砥石１５との間の平行度の
ばらつきによってウェハ５に形成されたハンプが偏った
状態に研削されたり、破損されることが防止されるよう
に構成されている。

さらに、砥石１４には、放射状に複数の溝１９が形成さ
れており、砥石１４がウェハ保持機構４に保持されたウ
ェハ５に回転状態で接触されて研削動作が行われる際に
、ウェハ５に形成されたバンプを構成している金属の研
削屑が砥石１４の外部にすみやかに排出されて砥石１４
の目詰まりが防止される構造とされている。

回転台１４および砥石１５の周囲には、円筒形のカバー
２０が設けられ、回転されるサンドペーパー１３および
砥石１４による研削動作の際に発生される粉塵などがテ
ーブル１上に飛散することが防止されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

ますローダコンベア１１が駆動され、搬送治具１０内に
収納されたウェハ５がバンプ電極の形成面を下向きにし
た状態でインデックスアーム３の先端部に設けられたウ
ェハ保持機構４の直下に移動される。

次に、インデックスアーム３を支持する回転軸２は降下
され、ウェハ保持機構４は下方に移動されてローダコン
ベア１１上に位置されるウェハ５をたとえば真空吸着の
方法で保持する。

次に、回転軸２は上昇され、ウェハ５はウェハ保持機構
４に保持されて所定の高さまで上昇される。

次に、インデックスアーム３は時計回りに回動され、ウ
ェハ保持機構４に保持されたウェハ５は、サンドペーパ
ー１３が固定された回転台１４の上方に移動される。

次に、回転軸２は降下され、ウェハ保持機構４に保持さ
れたウェハ５の下面は、ウェハ保持機構４とともに回転
されながら、回転されているサンドペーパー１３に所定
の押圧力で接触され、バンプ電極部が所定の高さに研削
される。

この場合、ウェハ保持機構４および回転台１４力（スプ
リング７およびスプリング１７によってそれぞれ上下方
向および傾動などの変位が可能な状態に構成されている
ため、回転台１４に固定されたサンドペーパー１３がウ
ェハ保持機構４に保持されたウェハ５に偏った状態に接
触されることが防止され、ウェハ５に形成されたバンプ
電極が一様な高さに平坦化されるとともに、ウェハ５の
破損などが防止される。

また、サンドペーパー１３は回転台１４に、たとえば真
空吸着の方法で固定されることにより、研削屑などによ
ってサンドペーパー１３が目詰まりを生じても迅速に交
換することが可能である。

次に、回転軸２は上昇され、ウェハ保持機構４に保持さ
れたウェハ５は、インデックスアーム３の上昇とともに
上方に移動され、回転台１４に固定されたサンドペーパ
ー１３との接触状態は解除される。

次に、回転軸２はさらに９０度時計回りに回動され、イ
ンデックスアーム３の先端部に設けられ、ウェハ５を保
持するウェハ保持機構４は砥石１５の上方に移動される
。

次に、回転軸２は下方に変位され、ウェハ保持機構４に
保持されたウェハ５の下面は所定の速さで回転される砥
石１５に所定の押圧力で接触され、仕上げの研削加工が
行われる。

この場合も、前記の回転台１４に固定されたサンドペー
パーによる研削加工と同様に、砥石１５はスプリング１
７によって所定量の上下方向の変位および回転面の傾動
が可能にされているため、ウェハ保持機構４に保持され
たウェハ５の下面は砥石１５に所定の押圧力で均一に接
触され、ウェハ５の下面に形成された複数のバンブ電極
は、一様な高さに仕上げ研削され、各バンブ電極の頂部
の凹凸も平坦化される。

また、砥石１５には放射状に複数の溝１９が形成されて
おり、研削加工によって生じる金属屑などが迅速に排除
され、砥石１５の目詰まりなどが防止される。

次に、回転軸２は上方に変位され、ウェハ保持機構４に
保持されたウェハ５は上昇されて、砥石１５との接触状
態が解除されるとともに、ウェハ保持１ｔｊ１４の回転
も停止される。

次に回転軸２はさらに時計回りに９０度回転され、イン
デックスアーム３の先端に位置されるウェハ保持機構４
に保持されたウェハ５はアンロードコンベア１２の上方
に位置される。

次に、回転軸２は下方に変位され、ウェハ保持機構４に
保持されたウェハ５はアンロードコンヘア１２の上に降
下され、真空吸着による保持状態が解除される。

アンロードコンベア１２上に位置された、研削加工を終
えたウェハ５は、搬送治具１０の方向に搬送され収納さ
れる。

次に、回転軸２は上方に変位され、さらに９０度時計回
りに回転され、インデックスアーム３の先端にあるウェ
ハ保持機構４はロードコンベア１１の上方に位置される
。

上記の一連の動作を繰り返すことによって、ウェハ５を
破損することなく、多数のウェハ５に形成されたバンブ
電極の研削加工が自動的に行われる。

また、上記の説明では、便宜上１本のインデックスアー
ム３に設けられたウェハ保持機構５に保持された一枚の
ウェハ５に着目して各工程の進行状況を説明したが、回
転軸２の上下方向の変位および９０度の時計回り方向の
回転動作の際には、４本のインデックスアーム３の先端
部が位置される各部において４つの異なる工程が同時に
進行され、きわめて高能率に複数のウェハ５の研削加工
処理が行われ、研削加工における生産性が向上される。

［効果］ （ｌ）、被処理物が研削加工される第１および第２の加
工部と、被処理物の供給が行われるローダ部と、被処理
物の取り出しが行われるアンローダ部と、前記各部から
等距離の位置に回転軸を有し、弾性手段を介して回転お
よび変位自在に被処理物を保持しつつ前記各部を逐次回
転移動させる複数のインデックスアームとを設け、前記
第１および第２の加工部において、被処理物に対して相
対的に移ｍｉ陣２ゴｋＩＷＪａ日講２耐糾ギ隅太人シブ
亦Ｊ今白光Ｉマ設けることによって、被処理物を破損す
ることなく、自動的に研削加工が行われる構造であるた
め、研削加工における手作業が減少され、生産性が向上
される。

（２）、前記（１）の結果、被処理物の破損が防止され
研削加工における歩留りが向上される。

（３）、前記（１１の結果、研削加工における作業者数
が減少され、製品の原価が低減できる。

（４）、砥石に放射状の溝を形成することにより、研削
加工によって生じる金属屑などが迅速に砥石から排除さ
れ、砥石の目詰まりによる装置の稼働率の低下が防止さ
れる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば弾性手段としては、硬質ゴムブロックなどを用
いることも可能である。

また、サンドペーノぐ−や砥石ば童だス■軒）■ホｈで
はなく自公転運動をすることによって被処理物に接触さ
れるようにすることも可能である。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハのバンプ電極
の研削加工技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、たとえば、ゲッタリング
を必要とする半導体基板の裏面加工技術に適用すること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるウェハの研削加工装置
の一部を破断して示す斜視図である。 １・・・テーブル、２・・・回転軸、３・・・インデッ
クスアーム、４・・・ウェハ保持機構、５・・・ウェハ
（被処理物）、６・・・シャフト、７・・・スプリング
（弾性手段）、８・・・プーリ、９・・・ベルト、１０
・・・搬送治具、１１・・・ロードコンベア（ローダ部
）、１２・・・アンロードコンベア（アンローダ部）、
１３・・・サンドペーパー（研削治具）、１４・・・回
転箱 台（第１の加工部）、１５・・・砥石（研削治具）（第
２の加工部）、１６・・・駆動軸、１７・・・スプリン
グ（弾性手段）、１８・・・モータ、１９・・・溝、２
０・・・カバー。 １　　品 蟲　　　　　　徊二−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物に対して相対的に移動される研削治具を接
   触させることによって研削加工を施す加工装置であって
   、被処理物が研削加工される第１および第２の加工部と
   、被処理物の供給が行われるローダ部と、被処理物の取
   り出しが行われるアンローダ部と、前記各部から等距離
   の位置に回転軸を有し、弾性手段を介して回転および変
   位自在に被処理物を保持しつつ前記各部を逐次回転移動
   させる複数のインデックスアームとからなり、前記第１
   および第２の加工部において、被処理物に対して相対的
   に移動される研削治具が弾性手段を介して変位自在に設
   けられていることを特徴とする加工装置。 ２、被処理物がウェハであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の加工装置。 ３、第１および第２の加工部における研削治具が、それ
   ぞれサンドペーパーおよび砥石であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の加工装置。 ４、砥石に放射状の溝が形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の加工装置。