加工装置
【課題】装置全体を大型化することなく生産性を向上させることができる加工装置を提供する。
【解決手段】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加工装置であって、被加工物を保持する第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと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第1の旋削手段および第2の旋削手段と、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルに加工前の被加工物を搬入する被加工物搬入手段と、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルに載置され加工後の被加工物を洗浄手段に搬出する被加工物搬出手段を具備している。
【解決手段】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加工装置であって、被加工物を保持する第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと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第1の旋削手段および第2の旋削手段と、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルに加工前の被加工物を搬入する被加工物搬入手段と、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルに載置され加工後の被加工物を洗浄手段に搬出する被加工物搬出手段を具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。）
【０００５】
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。
【０００６】
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。（例えば、特許文献２参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５３０９７号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した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は、１枚のウエーハを加工するのに４〜5分程度の時間を要し、生産性の面で必ずしも満足し得るものではない。また、この種の加工装置は、クリーンルームと呼ばれる比較的単価の高い部屋に設置されるため、小型化が要求される。
【０００９】
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、装置全体を大型化することなく生産性を向上させることができる加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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に被加工物を搬入搬出する被加工物搬入・搬出領域と該旋削手段によって加工する加工領域に該チャックテーブルを移動するチャックテーブル移動手段と、加工前の被加工物が収容された第1のカセットを載置する第１のカセット載置領域と、該第1のカセット載置領域に載置された該第1のカセット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と、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブルに搬入する被加工物搬入手段と、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段と、加工後の被加工物が収容された第２のカセットを載置する第２のカセット載置領域と、該被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し洗浄手段に搬送する被加工物搬出手段と、該第１のカセット載置領域に載置された該第１のカセット内に収納されている加工前の被加工物を該被加工物仮置き手段に搬送するとともに該洗浄手段で洗浄された加工後の被加工物を該第２のカセット載置領域に載置された該第２のカセットに搬送する被加工物搬送手段と、を具備する加工装置において、
該チャックテーブルは、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルを備え、
該旋削手段は、該第1の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第1の旋削手段および該第２の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第２の旋削手段を備え、
該チャックテーブル移動手段は、該第1のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と該第1の旋削手段によって加工する第1の加工領域に該第1のチャックテーブルを移動する第1のチャックテーブル移動手段および該第２のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と該第２の旋削手段によって加工する第２の加工領域に該第２のチャックテーブルを移動する第２のチャックテーブル移動手段を備え、
被加工物搬入手段は、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブルに搬入し、
該被加工物搬出手段は、該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し該洗浄手段に搬送する、
ことを特徴とする加工装置が提供される。
【００１１】
上記被加工物搬入手段は、被加工物を保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを該被加工物仮置き手段と第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に位置付ける位置付け手段とからなっており、上記被加工物搬出手段は、被加工物を吸引保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上と該洗浄手段に位置付ける位置付け手段とからなっている。
また、上記第1の旋削手段および第２の旋削手段は、第1の回転スピンドルおよび第２の回転スピンドル下端に装着され第1のバイト工具および第２のバイト工具がそれぞれ取り付けられる第1のバイト工具装着部材および第２のバイト工具装着部材を備えており、第1のバイト工具装着部材と第２のバイト工具装着部材の回転方向が逆方向となるように設定されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による加工装置は、被加工物を保持する保持面を備えた第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと、第1のチャックテーブルおよび第２の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第1の旋削手段および第２の旋削手段と、第1のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と第1の旋削手段によって加工する第1の加工領域に第1のチャックテーブルを移動する第1のチャックテーブル移動手段および第２のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と第２の旋削手段によって加工する第２の加工領域に第２のチャックテーブルを移動する第２のチャックテーブル移動手段を備え、被加工物仮置き手段に載置された加工前の被加工物を被加工物搬入手段によって第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブルに搬入するとともに、第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を被加工物搬出手段によって搬出し洗浄手段に搬送するように構成されているので、加工装置の大きさが略1台分であるにも拘わらず2倍の加工能力があり生産性が向上する。また、第１のカセット載置部と第２のカセット載置部、被加工物仮置き手段、洗浄手段、被加工物搬送手段、被加工物搬入手段、被加工物搬出手段は第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルに対して共有されるので、コストを抑制でき経済的であるとともに装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従って構成された加工装置の斜視図。
【図２】図１に示す加工装置に装備される第1の旋削ユニットおよびの第２の旋削ユニット斜視図。
【図３】図１に示す加工装置に装備される第1のチャックテーブル機構および第２のチャックテーブル機構と第２のチャックテーブル移動手段および第２のチャックテーブル移動手段を示す斜視図。
【図４】図１に示す加工装置に装備される被加工物搬入手段の斜視図。
【図５】図１に示す加工装置に装備される被加工物搬出手段の斜視図。
【図６】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７】図１に示す加工装置による旋削工程の説明図。
【図８】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旋削した状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による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。
【００１５】
図１には本発明に従って構成され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第1の案内レール２２１a、２２１aおよび一対の第２の案内レール２２１b、２２１bが設けられている。この第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bにそれぞれ第1の旋削手段としての第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削手段としての第２の旋削ユニット３bが上下方向に移動可能に装着されている。なお、第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bは、実質的に同一の構成である。
【００１６】
第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bは、それぞれ第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bと、該第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bに装着された第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bを具備している。第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bは、それぞれ後面両側に上下方向に延びる一対の第1の脚部３１１a、３１１aおよび第２の脚部３１１b、３１１bが設けられており、この一対の第1の脚部３１１a、３１１aおよび第２の脚部３１１b、３１１bに上記第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bと摺動可能に係合する第1の被案内溝３１２a、３１２aおよび第２の被案内溝３１２b、３１２bが形成されている。このように直立壁２２に設けられた第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bに摺動可能に装着された移第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bの前面には第1の支持部材３１３aおよび第２の支持部材３１３bが装着され、この第1の支持部材３１３aおよび第２の支持部材３１３bに第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bがそれぞれ取り付けられる。
【００１７】
第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bは、それぞれ第1の支持部材３１３aおよび第２の支持部材３１３bに装着された第1のスピンドルハウジング３２１aおよび第２のスピンドルハウジング３２１b、と該第1のスピンドルハウジング３２１aおよび第２のスピンドルハウジング３２１bに回転自在に配設された第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bと、該第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bを回転駆動するための駆動源としての第1のサーボモータ３２３aおよび第２のサーボモータ３２３bとを具備している。第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bの下端部はそれぞれ第1のスピンドルハウジング３２１aおよび第２のスピンドルハウジング３２１b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第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bが設けられている。なお、第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bには、それぞれ第1のバイト工具３３aおよび第２のバイト工具３３bが着脱可能に装着される。
【００１８】
ここで、第1のバイト工具３３aおよび第２のバイト工具３３bの第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bへの着脱構造について、図２を参照して説明する。
第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bには、外周部の一部に上下方向に貫通する第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bが設けられているとともに、この第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bと対応する外周面から第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bに達する第1の雌ネジ穴３２６aおよび第２の雌ネジ穴３２６bが設けられている。このように構成された第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bの第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bに第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bを挿入し、第1の雌ネジ穴３２６aおよび第２の雌ネジ穴３２６bに第1の締め付けボルト３５aおよび第２の締め付けボルト３５bを螺合して締め付けることにより、第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bは第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第1のバイト工具装着部材３２４bに着脱可能に装着される。なお、第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３b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３３１aおよび３３１bと、該バイト本体３３１aおよびバイト本体３３１bの先端部にそれぞれ設けられたダイヤモンド等で形成された切れ刃３３２aおよび切れ刃３３２b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第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bに装着されている第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bは、上記第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bが回転することにより、それぞれ後述する第1のチャックテーブルおよび第2の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。
【００１９】
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、上記第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bをそれぞれ上記第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bに沿って上下方向（後述する第1のチャックテーブルおよび第2のチャックテーブルの保持面と垂直な方向）に移動せしめる第１の旋削ユニット送り機構４aおよび第２の旋削ユニット送り機構４bを備えている。この第１の旋削ユニット送り機構４aおよび第２の旋削ユニット送り機構４bは、それぞれ直立壁２２の前側に配設され上下方向に延びる第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bを具備している。この第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bは、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた第1の上部軸受部材４２aおよび第２の上部軸受部材４２ｂと第1の下部軸受部材４２aおよび第２の下部軸受部材４２ｂによって回転自在に支持されている。第1の上部軸受部材４２aおよび第２の上部軸受部材４２ｂには第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bを回転駆動するための駆動源としての第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bが配設されており、この第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bの出力軸がそれぞれ第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bに伝動連結されている。第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１b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ネジ穴が形成されており、この雌ネジ穴に上記第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bが螺合せしめられている。従って、第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bが正転すると第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１b即ち第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bがそれぞれ下降即ち前進せしめられ、第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bが逆転すると移動基台３１即ち第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bがそれぞれ上昇即ち後退せしめられる。
【００２０】
図１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には第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが平行に配設されている。以下、第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bについて、図3を参照して説明する。なお、第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは実質的に同一の構成であるため、図3には各構成部材に両機構の符号を併記して説明する。
【００２１】
図３に示す第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは、それぞれ第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１bと、この第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１bに配設された第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bとを含んでいる。第1の支持基台５１aおよび第２の５１bは、それぞれ上記加工作業部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第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂ上に摺動自在に載置されており、それぞれ後述する第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bによって図１に示す第1の被加工物搬入・搬出領域２４aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域２４b（図３において実線で示す位置）と上記第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bを構成する第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bと対向する第1の加工領域２５aおよび第２の加工領域２５b（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。
【００２２】
上記第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２b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第1のチャックテーブル本体５２１aおよび第２のチャックテーブル本体５２１bと、該第1のチャックテーブル本体５２１aおよび第２のチャックテーブル本体５２１bの上面に配設された第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２bとからなっている。第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２b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、第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２b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、図示の第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは、第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bを挿通する穴を有し上記第1の支持基台５１aおよび第２の５１b等を覆い第1の支持基台５１aおよび第２の５１bとともに移動可能に配設された第1のカバー部材５４aおよび第２のカバー部材５４bを備えている。
【００２３】
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、上記第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bを一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂに沿って矢印AおよびBで示す方向に移動せしめる第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bを具備している。第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bは、それぞれ一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂ間にそれぞれ配設され第1の案内レール２３a、２３aおよび第２の案内レール２３ｂ、２３ｂと平行に延びる第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bと、該第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bを回転駆動する第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bを具備している。第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bは、上記第1の支持基台５１aおよび第２の５１bに設けられた第1のネジ穴５１１aおよび第1のネジ穴５１１bと螺合して、その先端部が一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂ間に配設された第1の軸受部材５６３aおよび第２の軸受部材５６３bによって回転自在に支持されている。第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bは、その駆動軸が1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bの基端と伝動連結されている。従って、第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bが正転すると第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１b即ち第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Aで示す方向に移動し、第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bが逆転すると第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１b即ち第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Bで示す方向に移動せしめられる。このように矢印AおよびBで示す方向に移動せしめられる第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは、図3において実線で示す第1の被加工物搬入・搬出領域２４aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域２４b（図1における被加工物搬入・搬出領域２４a、２４b）と２点鎖線で示す第1の加工領域２５aおよび第２の加工領域２５b（図1における加工領域２５a、２５b）に選択的に位置付けられる。また、第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bは、それぞれ第1の加工領域２５aおよび第２の加工領域２５bにおいては所定範囲に渡って矢印ＡおよびＢで示す方向、即ち第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２bの上面である保持面と平行に往復動せしめられる。
【００２４】
図1に戻って説明を続けると、上記第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bを構成するカバー部材５４a、５４b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、上記一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂや第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bおよび第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２b等を覆っている第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bと第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bが付設されている。第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bと第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８b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。第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bの前端は加工作業部２１１の前面壁に固定され、後端は第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bの第1のカバー部材５４aおよび第２のカバー部材５４bの前端面に固定されている。第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bの前端は第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bの第1のカバー部材５４aおよび第２のカバー部材５４b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。第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Aで示す方向に移動せしめられる際には第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bが伸張されて第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bが収縮され、第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Bで示す方向に移動せしめられる際には第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bが収縮されて第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bが伸張せしめられる。
【００２５】
図１に基づいて説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット載置部１１ａと、第２のカセット載置部１２ａと、被加工物仮置き部１３ａと、洗浄部１４ａが設けられている。上記第１のカセット載置部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、上記第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部１３ａには、第１のカセット載置部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、上記洗浄部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。
【００２６】
上記第１のカセット載置部１１ａと第２のカセット載置部１２aとの間には被加工物搬送手段１５が配設されている。この被加工物搬送手段１５は、第１のカセット載置部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のカセット載置部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部１３ａと被加工物を被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bとの間には被加工物搬入手段１６が配設されている。この被加工物搬入手段１６は、図4に示すように被加工物を吸引保持する吸引保持パッド１６１と、該吸引保持パッド１６１を一端に装着した作動アーム１６２と、該作動アーム１６２の他端に取り付けられ上下方向に移動可能な旋回軸１６３と、該旋回軸１６３を中心として作動アーム１６２を旋回し作動アーム１６２の一端に装着された吸引保持パッド１６１を被加工物仮置き手段１３と被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上に位置付ける図示しない位置付け手段とからなっている。なお、被加工物搬入手段１６を構成する作動アーム１６２は、互いに摺動可能に構成された第1のアーム部材１６２aと第2のアーム部材１６２bとからなっており、図示しない伸縮手段によって伸縮可能に構成されている。このように構成された被加工物搬入手段１６は、被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上に搬送する。上記被加工物を被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bと洗浄部１４ａとの間には被加工物搬出手段１７が配設されている。この被加工物搬出手段１７は、上記被加工物搬入手段１６と同様の構成であり、図５に示すように被加工物を吸引保持する吸引保持パッド１７１と、該吸引保持パッド１７１を一端に装着した作動アーム１７２と、該作動アーム１７２の他端に取り付けられ上下方向に移動可能な旋回軸１７３と、該旋回軸１７３を中心として作動アーム１７２を旋回し作動アーム１７２の一端に装着された吸引保持パッド１７１を被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上と洗浄手段１４に位置付ける図示しない位置付け手段とからなっている。なお、被加工物搬出手段１７を構成する作動アーム１７２は、互いに摺動可能に構成された第1のアーム部材１７２aと第2のアーム部材１７２bとからなっており、図示しない伸縮手段によって伸縮可能に構成されている。このように構成された被加工物搬出手段１７は、被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上に載置されている加工後の被加工物を洗浄手段１４に搬送する。
【００２７】
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６の（ａ）に示すように表面に複数個のデバイス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デバイス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６の（ｂ）に示すようにデバイス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６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。
【００２８】
上述した被加工物としての半導体ウエーハ１０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のカセット載置部１１ａに載置される。そして、第１のカセット載置部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半導体ウエーハ１０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半導体ウエーハ１０を収容した新しいカセット１１が手動で第１のカセット載置部１１ａに載置される。一方、装置ハウジング２の第２のカセット載置部１２ａに載置された第２のカセット１２に所定数の加工後の半導体ウエーハ１０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。
【００２９】
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。
第１のカセット１１に収容された被加工物としての加工前の半導体ウエーハ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２４aに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a上に載置される。第1のチャックテーブル５２a上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段を作動することにより、第1のチャックテーブル５２aの上面である保持面に載置された半導体ウエーハ１０が吸引保持される。第1のチャックテーブル５２a上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、第1のチャックテーブル移動手段５６a（図３参照）を作動して第1のチャックテーブル機構５aを矢印Aで示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０を保持した第1のチャックテーブル５２aを加工域２５aに位置付ける。このようにして半導体ウエーハ１０を保持した第1のチャックテーブル５２aが加工領域２５aに位置付けられたならば、半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス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。
【００３０】
上記旋削工程について、図７を参照して説明する。
旋削工程は、第1の旋削ユニット３aの第1の回転スピンドル３２２aを回転駆動し、第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aを図７において矢印Cで示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、第1の旋削ユニット３aを下降させ第1のバイト工具３３aを所定の切り込み位置に位置付ける。次に、例えば第1のバイト工具３３aの切れ刃３３２aの旋削幅が略２５μmの場合には、半導体ウエーハ１０を保持した第1のチャックテーブル５２aを図７において実線で示す位置から矢印Aで示す方向に例えば２mm／秒の送り速度で図７において２点鎖線で示す位置まで移動する。この結果、第1のバイト工具装着部材３２４aの回転に伴って回転する第1のバイト工具３３aの切れ刃３３２aによって半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス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７において２点鎖線で示すようにチャックテーブル７２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に設けられたデバイス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８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。
【００３１】
この間に、第１のカセット１１に収容された被加工物としての加工前の半導体ウエーハ１０は被加工物搬送手段１５によって搬送され、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る。そして、被加工物仮置き手段１３で中心合わせが行われた半導体ウエーハ１０は、被加工物搬入手段１６によって被加工物搬入・搬出領域２４bに位置付けられた第２のチャックテーブル５２b上に載置される。第２のチャックテーブル５２b上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段を作動することにより、第２のチャックテーブル５２bの上面である保持面に載置された半導体ウエーハ１０が吸引保持される。第２のチャックテーブル５２a上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、第２のチャックテーブル移動手段５６b（図３参照）を作動して第２のチャックテーブル機構５bを矢印Aで示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０を保持した第２のチャックテーブル５２bを加工域２５bに位置付ける。このようにして半導体ウエーハ１０を保持した第２のチャックテーブル５２ｂが加工領域２５ｂに位置付けられたならば、半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を旋削する旋削工程を実施する。この研削工程は、上記第1のチャックテーブル５２aに保持された半導体ウエーハ１０に対して第1の旋削ユニット３aによって実施する研削工程と同様に第２の旋削ユニット３bによって実施される。この第２の旋削ユニット３bによって実施する旋削工程においては、図1に示すように第2のバイト工具３３ｂが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４ｂを矢印Dで示す方向に回転する。即ち、第２の旋削ユニット３bの第２のバイト工具３３ｂが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４ｂの回転方向は、上記第1の旋削ユニット３aによって実施する旋削工程において第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aの矢印Cで示す回転方向と逆方向となるように設定することが望ましい。このように第1の旋削ユニット３aの第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aの回転方向と第２の旋削ユニット３bの第２のバイト工具３３bが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４bの回転方向を逆方向となるように設定することにより、切削屑が左右対称の位置に排出されメンテナンスが容易であるとともに、第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aの回転の慣性力と第2のバイト工具３３ｂが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４ｂの回転の慣性力が相殺され振動が抑制される。なお、第２のバイト工具３３bの切れ刃３３２bの向きは、第２のバイト工具装着部材３２４ｂの矢印Dで示す回転方向に向けられる。
【００３２】
上述したように第1のチャックテーブル５２aに保持された半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を旋削する旋削工程が終了したら、第1の旋削ユニット３aを上昇せしめる。次に、第1のチャックテーブル５２aを図１において矢印Bで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４aに位置付け、第1のチャックテーブル５２a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、第1のチャックテーブル５２aによる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。
【００３３】
一方、この間に第２のチャックテーブル５２bに保持された半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を第２の旋削ユニット３bによって旋削する旋削工程が終了する。このように第２のチャックテーブル５２bに保持された半導体ウエーハ１０に対する旋削工程が終了したならば、第２の旋削ユニット３bを上昇せしめる。次に、第２のチャックテーブル５２bを図１において矢印Bで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４aに位置付け、第２のチャックテーブル５２ｂ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、第２のチャックテーブル５２bによる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。
【００３４】
以上のように、図示の実施形態における加工装置は、被加工物を保持する保持面を備えた第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bと、第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bに保持された被加工物を旋削するための第1のバイト工具を備えた第1の旋削ユニット３aおよび第２のバイト工具を備えた第２の旋削ユニット３bと、第1のチャックテーブル５２aを被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と第1の旋削ユニット３aによって加工する第1の加工領域に移動する第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル５２bに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と第２の旋削ユニット３bによって加工する第２の加工領域に移動する第２のチャックテーブル移動手段５６bを備え、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被加工物搬入手段１６によって第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブル５２aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブル５２bに搬入するとともに、第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブル５２aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブル５２b上に載置されている加工後の被加工物を被加工物搬出手段１７によって搬出し洗浄手段１４に搬送するように構成されているので、加工装置の大きさが略1台分であるにも拘わらず2倍の加工能力があり生産性が向上する。また、第１のカセット載置部１１ａと第２のカセット載置部１２b、被加工物仮置き手段１３、洗浄手段１４、被加工物搬送手段１５、被加工物搬入手段１６、被加工物搬出手段１７は第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bに対して共有されるので、コストを抑制でき経済的であるとともに装置の小型化が可能となる。
【００３５】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、図示の実施形態においては、第1の旋削ユニット３aと第２の旋削ユニット３bは実質的に同一に構成した例を示したが、第1の旋削ユニット３aに装着される第1のバイト工具３３aを粗旋削用バイト工具とし、第２の旋削ユニット３bに装着される第２のバイト工具３３bを仕上げ旋削用バイト工具することにより、第1の旋削ユニット３aを粗旋削ユニットとして機能させ、第２の旋削ユニット３bを仕上げ旋削ユニットとして機能させることができる。この場合、先ず被加工物である半導体ウエーハ１０を第1のチャックテーブル５２aに保持して第1の旋削ユニット３aによって粗旋削加工を実施し、該粗旋削加工された半導体ウエーハ１０を第1のチャックテーブル５２aから第２のチャックテーブル５２bに搬送し、第２のチャックテーブル５２bに保持された粗旋削加工後の半導体ウエーハ１０に対して第２の旋削ユニット３bによって仕上げ旋削加工を実施する。このように、粗旋削加工と仕上げ旋削加工とに分け、安価な粗旋削用バイトによって例えば９０％旋削し、高価な仕上げ用バイトによって例えば１０％旋削することにより、高価な仕上げ用バイト工具の寿命を延ばすことができ経費節減となる。また、図示の実施形態においては、半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を旋削する例を示したが、本発明による加工装置は樹脂の上面や金属板の上面を旋削することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１：加工装置
２：装置ハウジング
３ａ：第1の旋削ユニット
３ｂ：第２の旋削ユニット
３２ａ：第1スピンドルユニット
３２ｂ：第２スピンドルユニット
３２２ａ：第1回転スピンドル
３２２ｂ：第２回転スピンドル
３２４ａ：第1バイト工具装着部材
３２４ｂ：第２バイト工具装着部材
３３ａ：第1バイト工具
３３ｂ：第２バイト工具
４ａ：第1旋削ユニット送り機構
４ｂ：第２旋削ユニット送り機構
５ａ：第1チャックテーブル機構
５ｂ：第２チャックテーブル機構
５６ａ：第1チャックテーブル移動機構
５６ｂ：第２チャックテーブル移動機構
１０：半導体ウエーハ
１１ａ：第１のカセット載置部
１１ｂ：第２のカセット載置部
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
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。）
【０００５】
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。
【０００６】
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。（例えば、特許文献２参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５３０９７号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した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は、１枚のウエーハを加工するのに４〜5分程度の時間を要し、生産性の面で必ずしも満足し得るものではない。また、この種の加工装置は、クリーンルームと呼ばれる比較的単価の高い部屋に設置されるため、小型化が要求される。
【０００９】
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、装置全体を大型化することなく生産性を向上させることができる加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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に被加工物を搬入搬出する被加工物搬入・搬出領域と該旋削手段によって加工する加工領域に該チャックテーブルを移動するチャックテーブル移動手段と、加工前の被加工物が収容された第1のカセットを載置する第１のカセット載置領域と、該第1のカセット載置領域に載置された該第1のカセット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と、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブルに搬入する被加工物搬入手段と、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段と、加工後の被加工物が収容された第２のカセットを載置する第２のカセット載置領域と、該被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し洗浄手段に搬送する被加工物搬出手段と、該第１のカセット載置領域に載置された該第１のカセット内に収納されている加工前の被加工物を該被加工物仮置き手段に搬送するとともに該洗浄手段で洗浄された加工後の被加工物を該第２のカセット載置領域に載置された該第２のカセットに搬送する被加工物搬送手段と、を具備する加工装置において、
該チャックテーブルは、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルを備え、
該旋削手段は、該第1の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第1の旋削手段および該第２の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第２の旋削手段を備え、
該チャックテーブル移動手段は、該第1のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と該第1の旋削手段によって加工する第1の加工領域に該第1のチャックテーブルを移動する第1のチャックテーブル移動手段および該第２のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と該第２の旋削手段によって加工する第２の加工領域に該第２のチャックテーブルを移動する第２のチャックテーブル移動手段を備え、
被加工物搬入手段は、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブルに搬入し、
該被加工物搬出手段は、該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し該洗浄手段に搬送する、
ことを特徴とする加工装置が提供される。
【００１１】
上記被加工物搬入手段は、被加工物を保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを該被加工物仮置き手段と第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に位置付ける位置付け手段とからなっており、上記被加工物搬出手段は、被加工物を吸引保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上と該洗浄手段に位置付ける位置付け手段とからなっている。
また、上記第1の旋削手段および第２の旋削手段は、第1の回転スピンドルおよび第２の回転スピンドル下端に装着され第1のバイト工具および第２のバイト工具がそれぞれ取り付けられる第1のバイト工具装着部材および第２のバイト工具装着部材を備えており、第1のバイト工具装着部材と第２のバイト工具装着部材の回転方向が逆方向となるように設定されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による加工装置は、被加工物を保持する保持面を備えた第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルと、第1のチャックテーブルおよび第２の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第1の旋削手段および第２の旋削手段と、第1のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と第1の旋削手段によって加工する第1の加工領域に第1のチャックテーブルを移動する第1のチャックテーブル移動手段および第２のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と第２の旋削手段によって加工する第２の加工領域に第２のチャックテーブルを移動する第２のチャックテーブル移動手段を備え、被加工物仮置き手段に載置された加工前の被加工物を被加工物搬入手段によって第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブルに搬入するとともに、第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を被加工物搬出手段によって搬出し洗浄手段に搬送するように構成されているので、加工装置の大きさが略1台分であるにも拘わらず2倍の加工能力があり生産性が向上する。また、第１のカセット載置部と第２のカセット載置部、被加工物仮置き手段、洗浄手段、被加工物搬送手段、被加工物搬入手段、被加工物搬出手段は第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルに対して共有されるので、コストを抑制でき経済的であるとともに装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従って構成された加工装置の斜視図。
【図２】図１に示す加工装置に装備される第1の旋削ユニットおよびの第２の旋削ユニット斜視図。
【図３】図１に示す加工装置に装備される第1のチャックテーブル機構および第２のチャックテーブル機構と第２のチャックテーブル移動手段および第２のチャックテーブル移動手段を示す斜視図。
【図４】図１に示す加工装置に装備される被加工物搬入手段の斜視図。
【図５】図１に示す加工装置に装備される被加工物搬出手段の斜視図。
【図６】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７】図１に示す加工装置による旋削工程の説明図。
【図８】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旋削した状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による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。
【００１５】
図１には本発明に従って構成され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第1の案内レール２２１a、２２１aおよび一対の第２の案内レール２２１b、２２１bが設けられている。この第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bにそれぞれ第1の旋削手段としての第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削手段としての第２の旋削ユニット３bが上下方向に移動可能に装着されている。なお、第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bは、実質的に同一の構成である。
【００１６】
第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bは、それぞれ第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bと、該第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bに装着された第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bを具備している。第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bは、それぞれ後面両側に上下方向に延びる一対の第1の脚部３１１a、３１１aおよび第２の脚部３１１b、３１１bが設けられており、この一対の第1の脚部３１１a、３１１aおよび第２の脚部３１１b、３１１bに上記第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bと摺動可能に係合する第1の被案内溝３１２a、３１２aおよび第２の被案内溝３１２b、３１２bが形成されている。このように直立壁２２に設けられた第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bに摺動可能に装着された移第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１bの前面には第1の支持部材３１３aおよび第２の支持部材３１３bが装着され、この第1の支持部材３１３aおよび第２の支持部材３１３bに第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bがそれぞれ取り付けられる。
【００１７】
第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bは、それぞれ第1の支持部材３１３aおよび第２の支持部材３１３bに装着された第1のスピンドルハウジング３２１aおよび第２のスピンドルハウジング３２１b、と該第1のスピンドルハウジング３２１aおよび第２のスピンドルハウジング３２１bに回転自在に配設された第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bと、該第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bを回転駆動するための駆動源としての第1のサーボモータ３２３aおよび第２のサーボモータ３２３bとを具備している。第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bの下端部はそれぞれ第1のスピンドルハウジング３２１aおよび第２のスピンドルハウジング３２１b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第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bが設けられている。なお、第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bには、それぞれ第1のバイト工具３３aおよび第２のバイト工具３３bが着脱可能に装着される。
【００１８】
ここで、第1のバイト工具３３aおよび第２のバイト工具３３bの第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bへの着脱構造について、図２を参照して説明する。
第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bには、外周部の一部に上下方向に貫通する第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bが設けられているとともに、この第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bと対応する外周面から第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bに達する第1の雌ネジ穴３２６aおよび第２の雌ネジ穴３２６bが設けられている。このように構成された第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bの第1のバイト取り付け穴３２５aおよび第２のバイト取り付け穴３２５bに第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bを挿入し、第1の雌ネジ穴３２６aおよび第２の雌ネジ穴３２６bに第1の締め付けボルト３５aおよび第２の締め付けボルト３５bを螺合して締め付けることにより、第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bは第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第1のバイト工具装着部材３２４bに着脱可能に装着される。なお、第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３b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３３１aおよび３３１bと、該バイト本体３３１aおよびバイト本体３３１bの先端部にそれぞれ設けられたダイヤモンド等で形成された切れ刃３３２aおよび切れ刃３３２b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第1のバイト工具装着部材３２４aおよび第２のバイト工具装着部材３２４bに装着されている第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bは、上記第1の回転スピンドル３２２aおよび第２の回転スピンドル３２２bが回転することにより、それぞれ後述する第1のチャックテーブルおよび第2の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。
【００１９】
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、上記第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bをそれぞれ上記第1の案内レール２２１a、２２１aおよび第２の案内レール２２１b、２２１bに沿って上下方向（後述する第1のチャックテーブルおよび第2のチャックテーブルの保持面と垂直な方向）に移動せしめる第１の旋削ユニット送り機構４aおよび第２の旋削ユニット送り機構４bを備えている。この第１の旋削ユニット送り機構４aおよび第２の旋削ユニット送り機構４bは、それぞれ直立壁２２の前側に配設され上下方向に延びる第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bを具備している。この第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bは、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた第1の上部軸受部材４２aおよび第２の上部軸受部材４２ｂと第1の下部軸受部材４２aおよび第２の下部軸受部材４２ｂによって回転自在に支持されている。第1の上部軸受部材４２aおよび第２の上部軸受部材４２ｂには第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bを回転駆動するための駆動源としての第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bが配設されており、この第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bの出力軸がそれぞれ第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bに伝動連結されている。第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１b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ネジ穴が形成されており、この雌ネジ穴に上記第1の雄ネジロッド４１aおよび第２の雄ネジロッド４１bが螺合せしめられている。従って、第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bが正転すると第1の移動基台３１aおよび第２の移動基台３１b即ち第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bがそれぞれ下降即ち前進せしめられ、第1のパルスモータ４４aおよび第２のパルスモータ４４bが逆転すると移動基台３１即ち第1の旋削ユニット３aおよび第２の旋削ユニット３bがそれぞれ上昇即ち後退せしめられる。
【００２０】
図１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には第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが平行に配設されている。以下、第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bについて、図3を参照して説明する。なお、第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは実質的に同一の構成であるため、図3には各構成部材に両機構の符号を併記して説明する。
【００２１】
図３に示す第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは、それぞれ第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１bと、この第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１bに配設された第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bとを含んでいる。第1の支持基台５１aおよび第２の５１bは、それぞれ上記加工作業部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第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂ上に摺動自在に載置されており、それぞれ後述する第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bによって図１に示す第1の被加工物搬入・搬出領域２４aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域２４b（図３において実線で示す位置）と上記第1のスピンドルユニット３２aおよび第２のスピンドルユニット３２bを構成する第1のバイト工具３３aおよび第2のバイト工具３３bと対向する第1の加工領域２５aおよび第２の加工領域２５b（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。
【００２２】
上記第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２b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第1のチャックテーブル本体５２１aおよび第２のチャックテーブル本体５２１bと、該第1のチャックテーブル本体５２１aおよび第２のチャックテーブル本体５２１bの上面に配設された第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２bとからなっている。第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２b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、第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２b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、図示の第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは、第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bを挿通する穴を有し上記第1の支持基台５１aおよび第２の５１b等を覆い第1の支持基台５１aおよび第２の５１bとともに移動可能に配設された第1のカバー部材５４aおよび第２のカバー部材５４bを備えている。
【００２３】
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、上記第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bを一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂに沿って矢印AおよびBで示す方向に移動せしめる第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bを具備している。第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bは、それぞれ一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂ間にそれぞれ配設され第1の案内レール２３a、２３aおよび第２の案内レール２３ｂ、２３ｂと平行に延びる第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bと、該第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bを回転駆動する第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bを具備している。第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bは、上記第1の支持基台５１aおよび第２の５１bに設けられた第1のネジ穴５１１aおよび第1のネジ穴５１１bと螺合して、その先端部が一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂ間に配設された第1の軸受部材５６３aおよび第２の軸受部材５６３bによって回転自在に支持されている。第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bは、その駆動軸が1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bの基端と伝動連結されている。従って、第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bが正転すると第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１b即ち第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Aで示す方向に移動し、第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２bが逆転すると第1の支持基台５１aおよび第２の支持基台５１b即ち第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Bで示す方向に移動せしめられる。このように矢印AおよびBで示す方向に移動せしめられる第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bは、図3において実線で示す第1の被加工物搬入・搬出領域２４aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域２４b（図1における被加工物搬入・搬出領域２４a、２４b）と２点鎖線で示す第1の加工領域２５aおよび第２の加工領域２５b（図1における加工領域２５a、２５b）に選択的に位置付けられる。また、第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル移動手段５６bは、それぞれ第1の加工領域２５aおよび第２の加工領域２５bにおいては所定範囲に渡って矢印ＡおよびＢで示す方向、即ち第1の吸着チャック５２２aおよび第２の吸着チャック５２２bの上面である保持面と平行に往復動せしめられる。
【００２４】
図1に戻って説明を続けると、上記第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bを構成するカバー部材５４a、５４b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、上記一対の第1の案内レール２３a、２３aおよび一対の第２の案内レール２３ｂ、２３ｂや第1の雄ネジロッド５６１aおよび第２の雄ネジロッド５６１bおよび第1のサーボモータ５６２aおよび第２のサーボモータ５６２b等を覆っている第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bと第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bが付設されている。第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bと第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８b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。第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bの前端は加工作業部２１１の前面壁に固定され、後端は第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bの第1のカバー部材５４aおよび第２のカバー部材５４bの前端面に固定されている。第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bの前端は第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bの第1のカバー部材５４aおよび第２のカバー部材５４b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。第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Aで示す方向に移動せしめられる際には第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bが伸張されて第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bが収縮され、第1のチャックテーブル機構５aおよび第２のチャックテーブル機構５bが矢印Bで示す方向に移動せしめられる際には第1の前側蛇腹手段５７aおよび第２の前側蛇腹手段５７bが収縮されて第１の後側蛇腹手段５８aおよび第２の後側蛇腹手段５８bが伸張せしめられる。
【００２５】
図１に基づいて説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット載置部１１ａと、第２のカセット載置部１２ａと、被加工物仮置き部１３ａと、洗浄部１４ａが設けられている。上記第１のカセット載置部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、上記第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部１３ａには、第１のカセット載置部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、上記洗浄部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。
【００２６】
上記第１のカセット載置部１１ａと第２のカセット載置部１２aとの間には被加工物搬送手段１５が配設されている。この被加工物搬送手段１５は、第１のカセット載置部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のカセット載置部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部１３ａと被加工物を被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bとの間には被加工物搬入手段１６が配設されている。この被加工物搬入手段１６は、図4に示すように被加工物を吸引保持する吸引保持パッド１６１と、該吸引保持パッド１６１を一端に装着した作動アーム１６２と、該作動アーム１６２の他端に取り付けられ上下方向に移動可能な旋回軸１６３と、該旋回軸１６３を中心として作動アーム１６２を旋回し作動アーム１６２の一端に装着された吸引保持パッド１６１を被加工物仮置き手段１３と被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上に位置付ける図示しない位置付け手段とからなっている。なお、被加工物搬入手段１６を構成する作動アーム１６２は、互いに摺動可能に構成された第1のアーム部材１６２aと第2のアーム部材１６２bとからなっており、図示しない伸縮手段によって伸縮可能に構成されている。このように構成された被加工物搬入手段１６は、被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上に搬送する。上記被加工物を被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bと洗浄部１４ａとの間には被加工物搬出手段１７が配設されている。この被加工物搬出手段１７は、上記被加工物搬入手段１６と同様の構成であり、図５に示すように被加工物を吸引保持する吸引保持パッド１７１と、該吸引保持パッド１７１を一端に装着した作動アーム１７２と、該作動アーム１７２の他端に取り付けられ上下方向に移動可能な旋回軸１７３と、該旋回軸１７３を中心として作動アーム１７２を旋回し作動アーム１７２の一端に装着された吸引保持パッド１７１を被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上と洗浄手段１４に位置付ける図示しない位置付け手段とからなっている。なお、被加工物搬出手段１７を構成する作動アーム１７２は、互いに摺動可能に構成された第1のアーム部材１７２aと第2のアーム部材１７２bとからなっており、図示しない伸縮手段によって伸縮可能に構成されている。このように構成された被加工物搬出手段１７は、被加工物搬入・搬出領域２４a、２４bに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a、第２のチャックテーブル５２b上に載置されている加工後の被加工物を洗浄手段１４に搬送する。
【００２７】
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６の（ａ）に示すように表面に複数個のデバイス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デバイス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６の（ｂ）に示すようにデバイス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６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。
【００２８】
上述した被加工物としての半導体ウエーハ１０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のカセット載置部１１ａに載置される。そして、第１のカセット載置部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半導体ウエーハ１０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半導体ウエーハ１０を収容した新しいカセット１１が手動で第１のカセット載置部１１ａに載置される。一方、装置ハウジング２の第２のカセット載置部１２ａに載置された第２のカセット１２に所定数の加工後の半導体ウエーハ１０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。
【００２９】
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。
第１のカセット１１に収容された被加工物としての加工前の半導体ウエーハ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２４aに位置付けられた第1のチャックテーブル５２a上に載置される。第1のチャックテーブル５２a上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段を作動することにより、第1のチャックテーブル５２aの上面である保持面に載置された半導体ウエーハ１０が吸引保持される。第1のチャックテーブル５２a上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、第1のチャックテーブル移動手段５６a（図３参照）を作動して第1のチャックテーブル機構５aを矢印Aで示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０を保持した第1のチャックテーブル５２aを加工域２５aに位置付ける。このようにして半導体ウエーハ１０を保持した第1のチャックテーブル５２aが加工領域２５aに位置付けられたならば、半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス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。
【００３０】
上記旋削工程について、図７を参照して説明する。
旋削工程は、第1の旋削ユニット３aの第1の回転スピンドル３２２aを回転駆動し、第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aを図７において矢印Cで示す方向に例えば６０００rpmの回転速度で回転する。そして、第1の旋削ユニット３aを下降させ第1のバイト工具３３aを所定の切り込み位置に位置付ける。次に、例えば第1のバイト工具３３aの切れ刃３３２aの旋削幅が略２５μmの場合には、半導体ウエーハ１０を保持した第1のチャックテーブル５２aを図７において実線で示す位置から矢印Aで示す方向に例えば２mm／秒の送り速度で図７において２点鎖線で示す位置まで移動する。この結果、第1のバイト工具装着部材３２４aの回転に伴って回転する第1のバイト工具３３aの切れ刃３３２aによって半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス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７において２点鎖線で示すようにチャックテーブル７２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に設けられたデバイス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８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。
【００３１】
この間に、第１のカセット１１に収容された被加工物としての加工前の半導体ウエーハ１０は被加工物搬送手段１５によって搬送され、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る。そして、被加工物仮置き手段１３で中心合わせが行われた半導体ウエーハ１０は、被加工物搬入手段１６によって被加工物搬入・搬出領域２４bに位置付けられた第２のチャックテーブル５２b上に載置される。第２のチャックテーブル５２b上に半導体ウエーハ１０が載置されたならば、図示しない吸引手段を作動することにより、第２のチャックテーブル５２bの上面である保持面に載置された半導体ウエーハ１０が吸引保持される。第２のチャックテーブル５２a上に半導体ウエーハ１０を吸引保持したならば、第２のチャックテーブル移動手段５６b（図３参照）を作動して第２のチャックテーブル機構５bを矢印Aで示す方向に移動し、半導体ウエーハ１０を保持した第２のチャックテーブル５２bを加工域２５bに位置付ける。このようにして半導体ウエーハ１０を保持した第２のチャックテーブル５２ｂが加工領域２５ｂに位置付けられたならば、半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を旋削する旋削工程を実施する。この研削工程は、上記第1のチャックテーブル５２aに保持された半導体ウエーハ１０に対して第1の旋削ユニット３aによって実施する研削工程と同様に第２の旋削ユニット３bによって実施される。この第２の旋削ユニット３bによって実施する旋削工程においては、図1に示すように第2のバイト工具３３ｂが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４ｂを矢印Dで示す方向に回転する。即ち、第２の旋削ユニット３bの第２のバイト工具３３ｂが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４ｂの回転方向は、上記第1の旋削ユニット３aによって実施する旋削工程において第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aの矢印Cで示す回転方向と逆方向となるように設定することが望ましい。このように第1の旋削ユニット３aの第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aの回転方向と第２の旋削ユニット３bの第２のバイト工具３３bが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４bの回転方向を逆方向となるように設定することにより、切削屑が左右対称の位置に排出されメンテナンスが容易であるとともに、第1のバイト工具３３aが取り付けられた第1のバイト工具装着部材３２４aの回転の慣性力と第2のバイト工具３３ｂが取り付けられた第２のバイト工具装着部材３２４ｂの回転の慣性力が相殺され振動が抑制される。なお、第２のバイト工具３３bの切れ刃３３２bの向きは、第２のバイト工具装着部材３２４ｂの矢印Dで示す回転方向に向けられる。
【００３２】
上述したように第1のチャックテーブル５２aに保持された半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を旋削する旋削工程が終了したら、第1の旋削ユニット３aを上昇せしめる。次に、第1のチャックテーブル５２aを図１において矢印Bで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４aに位置付け、第1のチャックテーブル５２a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、第1のチャックテーブル５２aによる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。
【００３３】
一方、この間に第２のチャックテーブル５２bに保持された半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を第２の旋削ユニット３bによって旋削する旋削工程が終了する。このように第２のチャックテーブル５２bに保持された半導体ウエーハ１０に対する旋削工程が終了したならば、第２の旋削ユニット３bを上昇せしめる。次に、第２のチャックテーブル５２bを図１において矢印Bで示す方向に移動して被加工物搬入・搬出域２４aに位置付け、第２のチャックテーブル５２ｂ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、第２のチャックテーブル５２bによる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。
【００３４】
以上のように、図示の実施形態における加工装置は、被加工物を保持する保持面を備えた第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bと、第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bに保持された被加工物を旋削するための第1のバイト工具を備えた第1の旋削ユニット３aおよび第２のバイト工具を備えた第２の旋削ユニット３bと、第1のチャックテーブル５２aを被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と第1の旋削ユニット３aによって加工する第1の加工領域に移動する第1のチャックテーブル移動手段５６aおよび第２のチャックテーブル５２bに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と第２の旋削ユニット３bによって加工する第２の加工領域に移動する第２のチャックテーブル移動手段５６bを備え、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被加工物搬入手段１６によって第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブル５２aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブル５２bに搬入するとともに、第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第1のチャックテーブル５２aおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた第２のチャックテーブル５２b上に載置されている加工後の被加工物を被加工物搬出手段１７によって搬出し洗浄手段１４に搬送するように構成されているので、加工装置の大きさが略1台分であるにも拘わらず2倍の加工能力があり生産性が向上する。また、第１のカセット載置部１１ａと第２のカセット載置部１２b、被加工物仮置き手段１３、洗浄手段１４、被加工物搬送手段１５、被加工物搬入手段１６、被加工物搬出手段１７は第1のチャックテーブル５２aおよび第２のチャックテーブル５２bに対して共有されるので、コストを抑制でき経済的であるとともに装置の小型化が可能となる。
【００３５】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、図示の実施形態においては、第1の旋削ユニット３aと第２の旋削ユニット３bは実質的に同一に構成した例を示したが、第1の旋削ユニット３aに装着される第1のバイト工具３３aを粗旋削用バイト工具とし、第２の旋削ユニット３bに装着される第２のバイト工具３３bを仕上げ旋削用バイト工具することにより、第1の旋削ユニット３aを粗旋削ユニットとして機能させ、第２の旋削ユニット３bを仕上げ旋削ユニットとして機能させることができる。この場合、先ず被加工物である半導体ウエーハ１０を第1のチャックテーブル５２aに保持して第1の旋削ユニット３aによって粗旋削加工を実施し、該粗旋削加工された半導体ウエーハ１０を第1のチャックテーブル５２aから第２のチャックテーブル５２bに搬送し、第２のチャックテーブル５２bに保持された粗旋削加工後の半導体ウエーハ１０に対して第２の旋削ユニット３bによって仕上げ旋削加工を実施する。このように、粗旋削加工と仕上げ旋削加工とに分け、安価な粗旋削用バイトによって例えば９０％旋削し、高価な仕上げ用バイトによって例えば１０％旋削することにより、高価な仕上げ用バイト工具の寿命を延ばすことができ経費節減となる。また、図示の実施形態においては、半導体ウエーハ１０に設けられたデバイス１１０の表面に形成された複数個のスタッドバンプ（電極）１２０を旋削する例を示したが、本発明による加工装置は樹脂の上面や金属板の上面を旋削することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１：加工装置
２：装置ハウジング
３ａ：第1の旋削ユニット
３ｂ：第２の旋削ユニット
３２ａ：第1スピンドルユニット
３２ｂ：第２スピンドルユニット
３２２ａ：第1回転スピンドル
３２２ｂ：第２回転スピンドル
３２４ａ：第1バイト工具装着部材
３２４ｂ：第２バイト工具装着部材
３３ａ：第1バイト工具
３３ｂ：第２バイト工具
４ａ：第1旋削ユニット送り機構
４ｂ：第２旋削ユニット送り機構
５ａ：第1チャックテーブル機構
５ｂ：第２チャックテーブル機構
５６ａ：第1チャックテーブル移動機構
５６ｂ：第２チャックテーブル移動機構
１０：半導体ウエーハ
１１ａ：第１のカセット載置部
１１ｂ：第２のカセット載置部
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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に被加工物を搬入搬出する被加工物搬入・搬出領域と該旋削手段によって加工する加工領域に該チャックテーブルを移動するチャックテーブル移動手段と、加工前の被加工物が収容された第1のカセットを載置する第1のカセット載置領域と、該第1のカセット載置領域に載置された該第1のカセット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と、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブルに搬入する被加工物搬入手段と、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段と、加工後の被加工物が収容された第２のカセットを載置する第２のカセット載置領域と、該被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し洗浄手段に搬送する被加工物搬出手段と、該第1のカセット載置領域に載置された該第1のカセット内に収納されている加工前の被加工物を該被加工物仮置き手段に搬送するとともに該洗浄手段で洗浄された加工後の被加工物を該第２のカセット載置領域に載置された該第２のカセットに搬送する被加工物搬送手段と、を具備する加工装置において、
該チャックテーブルは、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルを備え、
該旋削手段は、該第1の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第1のバイト工具を備えた第1の旋削手段および該第２の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第2のバイト工具を備えた第２の旋削手段を備え、
該チャックテーブル移動手段は、該第1のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と該第1の旋削手段によって加工する第1の加工領域に該第1のチャックテーブルを移動する第1のチャックテーブル移動手段および該第２のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と該第２の旋削手段によって加工する第２の加工領域に該第２のチャックテーブルを移動する第２のチャックテーブル移動手段を備え、
被加工物搬入手段は、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブルに搬入し、
該被加工物搬出手段は、該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し該洗浄手段に搬送する、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
被加工物搬入手段は、被加工物を保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを該被加工物仮置き手段と第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に位置付ける位置付け手段とからなっており、
該被加工物搬出手段は、被加工物を吸引保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上と該洗浄手段に位置付ける位置付け手段とからなっている、請求項1記載の加工装置。
【請求項３】
該第1の旋削手段および該第２の旋削手段は、第1の回転スピンドルおよび第２の回転スピンドル下端に装着され該第1のバイト工具および該第２のバイト工具がそれぞれ取り付けられる第1のバイト工具装着部材および第２のバイト工具装着部材を備えており、該第1のバイト工具装着部材と該第２のバイト工具装着部材の回転方向が逆方向となるように設定されている、請求項１又は２記載の加工装置。
【請求項１】
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に被加工物を搬入搬出する被加工物搬入・搬出領域と該旋削手段によって加工する加工領域に該チャックテーブルを移動するチャックテーブル移動手段と、加工前の被加工物が収容された第1のカセットを載置する第1のカセット載置領域と、該第1のカセット載置領域に載置された該第1のカセット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と、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブルに搬入する被加工物搬入手段と、加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段と、加工後の被加工物が収容された第２のカセットを載置する第２のカセット載置領域と、該被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該チャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し洗浄手段に搬送する被加工物搬出手段と、該第1のカセット載置領域に載置された該第1のカセット内に収納されている加工前の被加工物を該被加工物仮置き手段に搬送するとともに該洗浄手段で洗浄された加工後の被加工物を該第２のカセット載置領域に載置された該第２のカセットに搬送する被加工物搬送手段と、を具備する加工装置において、
該チャックテーブルは、第1のチャックテーブルおよび第２のチャックテーブルを備え、
該旋削手段は、該第1の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第1のバイト工具を備えた第1の旋削手段および該第２の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第2のバイト工具を備えた第２の旋削手段を備え、
該チャックテーブル移動手段は、該第1のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第1の被加工物搬入・搬出領域と該第1の旋削手段によって加工する第1の加工領域に該第1のチャックテーブルを移動する第1のチャックテーブル移動手段および該第２のチャックテーブルに被加工物を搬入搬出する第２の被加工物搬入・搬出領域と該第２の旋削手段によって加工する第２の加工領域に該第２のチャックテーブルを移動する第２のチャックテーブル移動手段を備え、
被加工物搬入手段は、該被加工物仮載置き手段に仮置きされた加工前の被加工物を該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブルに搬入し、
該被加工物搬出手段は、該第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび該第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に載置されている加工後の被加工物を搬出し該洗浄手段に搬送する、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
被加工物搬入手段は、被加工物を保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを該被加工物仮置き手段と第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上に位置付ける位置付け手段とからなっており、
該被加工物搬出手段は、被加工物を吸引保持する吸引保持パッドと、該吸引保持パッドを一端に装着した作動アームと、該作動アームの他端に取り付けられた旋回軸と、該旋回軸を中心として作動アームを旋回し作動アームの一端に装着された吸引保持パッドを第1の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第1のチャックテーブルおよび第２の被加工物搬入・搬出領域に位置付けられた該第２のチャックテーブル上と該洗浄手段に位置付ける位置付け手段とからなっている、請求項1記載の加工装置。
【請求項３】
該第1の旋削手段および該第２の旋削手段は、第1の回転スピンドルおよび第２の回転スピンドル下端に装着され該第1のバイト工具および該第２のバイト工具がそれぞれ取り付けられる第1のバイト工具装着部材および第２のバイト工具装着部材を備えており、該第1のバイト工具装着部材と該第２のバイト工具装着部材の回転方向が逆方向となるように設定されている、請求項１又は２記載の加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０３２９７（Ｐ２０１３−１０３２９７Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８５８３（Ｐ２０１１−２４８５８３）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]