JP2005019637A - 吸着ステージ - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームが大きな反りを有していても、吸着して平坦に矯正できる吸着ステージの提供。
【解決手段】基板２等を吸着する吸着孔１０が開口した吸着面１４を備える吸着ステージにおいて、吸着面１４上の基板２等を封入する蓋体３を備え、蓋体３に加圧した気体を充填した。また、蓋体３に充填孔３２を穿設し、気体充填用の充填部９を備えた。また、吸着孔１０を大気開放にした。また、吸着孔１０を負圧発生部４に連結した。また、吸着面１４を形成した多孔質部を備えた。また、吸着面１４の大きさを蓋体３以上にした。また、蓋体３内を２気圧より高くした。また、加熱部６を備えた。さらに、蓋体３に貫通孔３３を設け、これを挿通した圧着部５と、蓋体３と圧着部５との間に介装されたシール部８とを備えた。
【選択図】 図３
【解決手段】基板２等を吸着する吸着孔１０が開口した吸着面１４を備える吸着ステージにおいて、吸着面１４上の基板２等を封入する蓋体３を備え、蓋体３に加圧した気体を充填した。また、蓋体３に充填孔３２を穿設し、気体充填用の充填部９を備えた。また、吸着孔１０を大気開放にした。また、吸着孔１０を負圧発生部４に連結した。また、吸着面１４を形成した多孔質部を備えた。また、吸着面１４の大きさを蓋体３以上にした。また、蓋体３内を２気圧より高くした。また、加熱部６を備えた。さらに、蓋体３に貫通孔３３を設け、これを挿通した圧着部５と、蓋体３と圧着部５との間に介装されたシール部８とを備えた。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の構成部品、例えば、基板又はリードフレームを吸着固定して平坦に矯正する吸着ステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体装置を製造する半導体装置製造機においては、半導体装置の構成部品、例えば、基板又はリードフレームを吸着固定して平坦に矯正する吸着ステージを備えるものがある。このような吸着ステージを備える半導体装置製造機では、例えば、半導体チップを基板上にフェースダウン構造にて配置した半導体装置を製造する。この半導体装置は、半導体チップのボンディングパッドに設けられた接続用バンプと基板上に設けられた配線のランド部とが接続されることにより基板の配線と半導体チップとが電気的に接続される。
【０００３】
図５は、従来例１の吸着ステージの要部を示す模式図である。図において１は矩形の板状をなすステージ部であり、ステージ部１の一面は、複数の吸着孔１０，１０，…が穿設された吸着面１４とされ、ステージ部１は、この吸着面１４が上側になるように配設されている。吸着孔１０，１０，…は、ステージ部１の側面に凸設された真空吸着管１５に連通しており、真空吸着管１５は負圧発生部４に連結されている。また、ステージ部１の上側には、半導体チップ２０を基板２に本圧着するための圧着ヘッド５０を備える圧着部５が設けられている。
【０００４】
このような構成により、複数の半導体チップ２０，２０，…が仮圧着された基板２が吸着面１４に載置される。この基板２は、吸着面１４に固定されるが、この固定は、負圧発生部４により真空吸着管１５内及び吸着孔１０，１０，…内が負圧にされ、基板２が吸着孔１０，１０，…に吸着されることによりなされる。吸着面１４に吸着固定された基板２に仮圧着された半導体チップ２０，２０，…は、圧着ヘッド５０により本圧着され、基板２上の配線と電気的に接続される。なお、基板２に作用する吸着力は、吸着孔１０，１０，…内の負圧と大気圧との圧力差に吸着孔１０，１０，…の面積を乗じたものである。
【０００５】
また、図６は、従来例２の吸着ステージの要部を示す模式図である。図において７は、複数の半導体チップ２０，２０，…が仮圧着された基板２を搬送する搬送レールであり、搬送レール７の下側には、矩形の板状をなし、昇降可能に構成されたステージ部１が設けられている。このステージ部１の上面の面積は、基板２の面積より小さくされており、この上面は、複数の吸着孔１０，１０，…が穿設されて吸着面１４とされている。なお、吸着孔１０，１０，…は、ステージ部１の側面に凸設された真空吸着管１５を介して図示しない負圧発生部に連結されている。また、搬送レール７の上側には、半導体チップ２０を基板２に本圧着するための圧着ヘッド５０を備える圧着部５が設けられている。
【０００６】
このような構成により、基板２は搬送レール７に沿って搬送される。基板２が所定位置に到達した後、ステージ部１が上昇して基板２の下側面に当接する。このとき、真空吸着管１５内及び吸着孔１０，１０，…内の気圧は、負圧発生部により負圧にされており、基板２は吸着孔１０，１０，…に吸着される。次ぎに、ステージ部１の吸着面１４上に位置する半導体チップ２０が圧着ヘッド５０により本圧着される。本圧着後、基板２の吸着が解除され、基板２が所定の距離だけ搬送されて再度吸着孔１０，１０，…に吸着される。吸着後、ステージ部１の吸着面１４上に位置する半導体チップ２０が圧着ヘッド５０により本圧着される。このように、吸着、本圧着、吸着解除及び搬送を繰り返し、基板２の半導体チップ２０，２０，…全てを本圧着する。
【０００７】
さらに、ウエハーをステージに真空吸着するウエハーステージにおいて、吸着孔を有するステージ部を収容できる加圧用容器及び加圧用蓋を備えるウエハーステージがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
このウエハーステージは、加圧用容器及び加圧用蓋の内部に加圧したガスを注入することにより、加圧用容器及び加圧用蓋内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差を大きくし、ウエハーをステージ部に吸着する吸着力を高めている。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６１−２７６３３９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した半導体装置の製造工程には、熱処理を施す工程がある。通常、半導体装置の構成部品として基板２は、材料が異なる複数の層から構成されているため、熱膨張率の差から熱処理後に大きな反りを発生させることが多い。このように大きな反りを有する基板２の場合には、従来例１の吸着ステージでは、圧力差が最大でも１気圧であり、吸着孔１０，１０，…の面積も基板２の面積との関係により制限されるから、吸着力が十分でなく、吸着して基板２の反りを平坦に矯正できないという問題があった。
【００１１】
この基板２の反りは、基板２全体としても、また、基板２内の個々の半導体チップ２０，２０，…周辺としても存在している。このため、前述したように、半導体装置が、半導体チップ２０，２０，…を基板２上にフェースダウン構造にて配置するように構成されている場合には、基板２の反りの影響により、圧着ヘッド５０によって半導体チップ２０，２０，…を本圧着しても、接続用バンプとランド部との接続荷重が小さくなる部分が発生し、電気的な接続不良が発生するという問題があった。
【００１２】
また、従来例２の吸着ステージは、基板２に仮圧着された複数の半導体チップ２０，２０，…の内、１個又は数個の半導体チップ２０，２０，…を対象としているため、一枚の基板２を処理する間に何度も吸着、本圧着、吸着解除及び搬送を繰り返さなければならず、効率が悪いという問題があった。
【００１３】
さらに、特許文献１に開示されたウエハーステージは、ウエハーを吸着するステージに関するものであり、基板又はリードフレーム等のウエハー以外のものを対象としていない。また、このウエハーステージは、ウエハーの反りを矯正し、一度完全に固定した後は、加圧用蓋を離して真空吸着のみで通常のウエハーステージと同様に使用するとしている。しかし、大きい反りを有する基板２の場合は、ウエハーと異なり、一度完全に固定しても吸着力を弱めた場合には再び反りが生じるという問題があった。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、半導体装置の構成部品を吸着する吸着ステージにおいて、半導体装置の構成部品周辺の気圧を大気圧より高められる構成とすることにより、半導体装置の構成部品を吸着する力を強くでき、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームが大きな反りを有していても、吸着して平坦に矯正でき、基板又はリードフレームに設けられた配線と半導体チップとの電気的接続が確実にできる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、半導体装置の構成部品周辺の気圧を高めるために備えた部材に孔を設け、この孔を介して気体を充填することにより、半導体装置の構成部品周辺の気圧を簡単に高められる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、吸着孔内の気圧を大気圧と略同一にできる構成とすることにより、半導体装置の構成部品周辺の加圧された気体が吸着孔に流入した場合でも、吸着力を安定して発揮できる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、吸着孔内の気圧を大気圧未満にできる構成とすることにより、半導体装置の構成部品を吸着する力をより強くできる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、半導体装置の構成部品を吸着する面を多孔質部にて形成することにより、吸着孔の形成が容易にできる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、吸着面の大きさを蓋体の大きさ以上にすることにより、半導体装置の構成部品全体が確実に吸着面上にあり、半導体装置の構成部品である１つの基板又はリードフレームの工程の途中において基板又はリードフレームを搬送する必要がない吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、蓋体内の気圧を２気圧よりも高くするように構成することにより、従来よりも吸着力が強い吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、吸着面の温度を上昇可能に構成することにより、半導体チップを基板又はリードフレームに圧着する合成樹脂を加熱硬化できる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２２】
さらに、本発明は、基板又はリードフレームに半導体チップを圧着する圧着部を備え、蓋体を固定して内部の気圧を高めた状態を保持しつつ、圧着部にて基板又はリードフレーム上の半導体チップを圧着できる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る吸着ステージは、半導体装置の構成部品を吸着する吸着孔が開口した吸着面を備える吸着ステージにおいて、前記吸着面に載置された前記構成部品を封入する蓋体を備え、該蓋体内に加圧した気体を充填するように構成してあることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、吸着面上に搬送された半導体装置の構成部品を蓋体にて封入する。蓋体内に加圧した気体を充填し、蓋体内の気圧を上昇させることにより、吸着孔内の気圧との間に圧力差が生じる。この圧力差に応じて半導体装置の構成部品を吸着孔に吸着する吸着力が発生する。圧力差は、１気圧より大きくできるから、吸着力が強く、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームが大きな反りを有していても、吸着面に吸着して平坦に矯正できる。
【００２５】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記蓋体には、充填孔を穿設してあり、該充填孔を介して前記蓋体内に加圧した気体を充填する充填部を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明においては、蓋体に充填孔を穿設してあり、この充填孔を介して蓋体内に加圧した気体を充填する充填部を備えるから、充填部により蓋体内に加圧した気体を充填できる。
【００２７】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着孔を大気に開放してあることを特徴とする。
【００２８】
本発明においては、吸着孔を大気に開放してあるから、吸着孔に流れ込んだ蓋体内の気体は大気に開放され、吸着孔内の気圧が上昇しない。これにより蓋体内と吸着孔内との圧力差は保たれ、半導体装置の構成部品を吸着面に吸着する吸着力が保たれる。
【００２９】
本発明に係る吸着ステージにおいては、負圧発生部を備え、前記吸着孔を前記負圧発生部に連結してあることを特徴とする。
【００３０】
本発明においては、吸着孔を負圧発生部に連結してあるから、吸着孔内の気圧を大気圧未満にできる。これにより蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差がより大きくなり、半導体装置の構成部品を吸着面に吸着する吸着力がより強くなる。
【００３１】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着面を形成している多孔質部を備えることを特徴とする。
【００３２】
本発明においては、半導体装置の構成部品を吸着する吸着面を形成する多孔質部を備えるから、多孔質部が有する無数の孔が吸着孔となる。
【００３３】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着面の大きさを、前記蓋体の大きさ以上にしてあることを特徴とする。
【００３４】
本発明においては、吸着面の大きさを蓋体の大きさ以上にしてあるから、半導体装置の構成部品全体が確実に吸着面上にあり、半導体装置の構成部品である１枚の基板又はリードフレームの工程の途中において基板又はリードフレームを搬送する必要がない。
【００３５】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記蓋体内の気圧を２気圧より高くするように構成してあることを特徴とする。
【００３６】
本発明においては、蓋体内の気圧を２気圧より高くするように構成してあるから、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との差圧が１気圧より高くなり、従来の吸着ステージよりも吸着力が強い。
【００３７】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着面の温度を上昇させる加熱部を備えることを特徴とする。
【００３８】
本発明においては、吸着面の温度を上昇させる加熱部を備えるから、吸着面に吸着固定した半導体装置の構成部品を加熱できる。
【００３９】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記蓋体には、貫通孔が穿設してあり、該貫通孔を挿通して前記蓋体内に進入しており、前記蓋体に対して相対移動が可能に構成され、前記吸着面に載置された基板又はリードフレームに半導体チップを圧着する圧着部と、該圧着部と前記蓋体との間に介装されて前記蓋体の気密を確保しつつ、前記圧着部の相対移動を許容するシール部とを備えることを特徴とする。
【００４０】
本発明においては、半導体チップを圧着する圧着部が蓋体に対して相対移動でき、圧着部と蓋体との間には、蓋体の気密を確保しつつ、圧着部の相対移動を許容するシール部が介装されているから、蓋体内の気圧を保持したまま複数の半導体チップを圧着できる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００４２】
図１は、本発明に係る吸着ステージの要部の模式的断面図であり、図２は、本発明に係る吸着ステージの要部の模式的平面図である。
【００４３】
図において１はステージ部であり、ステージ部１は矩形の板状をなしている。このステージ部１の一面は、吸着孔１０が複数穿設された吸着面１４とされており、ステージ部１は、この吸着面１４が上側になるように配設されている。吸着孔１０，１０，…は、ステージ部１の側面に凸設された排気管１１に連通しており、この排気管１１は、負圧発生部４に連結されている。負圧発生部４は、吸着孔１０，１０，…及び排気管１１内の空気を吸引することにより吸着孔１０，１０，…及び排気管１１内を負圧にする。
【００４４】
ステージ部１の吸着面１４には、搬送された基板２が載置される。この基板２には、半導体チップ２０が圧着用合成樹脂を用いて複数仮圧着されており、これらの半導体チップ２０，２０，…は、フェースダウン構造にて配置されている。半導体チップ２０，２０，…のボンディングパッドには、接続用バンプが設けてあり、この接続用バンプの位置は、基板２上に設けられた配線のランド部に対応している。半導体チップ２０，２０，…は、本圧着されることにより接続用バンプとランド部とが接続され、基板２と電気的に接続される。なお、ステージ部１の吸着面１４の大きさは、後述する蓋体の大きさ以上にしてあり、ステージ部１の下側には、ステージ部１を加熱し、吸着面１４の温度を上昇させるヒータを備える加熱部６が設けられている。
【００４５】
ステージ部１の上側には、下側が開口され、昇降可能に構成された箱状をなす蓋体３が設けられている。この蓋体３は、開口部の大きさが基板２の大きさよりも大きく、かつステージ部１の吸着面１４の大きさ以下とされているため、下降することにより前記開口部の周縁部３０がステージ部１の吸着面１４に当接し、ステージ部１の吸着面１４に載置された基板２を封入する。蓋体３の周縁部３０は、図１における左右方向の外向きに突出しており、ステージ部１の吸着面１４に対向する面に、蓋体３内部の気密を保持するための第１シール部３１が設けられている。また、蓋体３の側壁には、加圧した空気（気体）を蓋体３内に充填するための充填孔３２が穿設されており、この充填孔３２は、蓋体３内に加圧した空気を充填するためのコンプレッサーを備える充填部９に連結されている。蓋体３の周縁部３０には、ステージ部１に設けられた倒立Ｌ字状をなすロック部材１２，１２の一端部が係合可能とされており、このロック部材１２，１２が周縁部３０に係合することにより、蓋体３内に加圧した空気が充填されて内部の気圧が高まっても、ステージ部１の吸着面１４と蓋体３の周縁部３０との間の気密が確実に保たれるように構成されている。なお、ロック部材１２，１２の係合又は係合の解除は、ロック部材１２，１２が他端部を支点として回動することによりなされる。
【００４６】
蓋体３の上側には、半導体チップ２０，２０，…を押圧して本圧着するための圧着ヘッド５０を備える圧着部５が設けられている。この圧着部５は、蓋体３の昇降に連動して昇降し、また、蓋体３に対して、図２における上下左右の方向へ相対移動が可能に構成されている。蓋体３の天板３４には、略円形の貫通孔３３が穿設されている。圧着ヘッド５０は、この貫通孔３３を挿通して蓋体３の内部に進入しており、蓋体３内に更に進入するように下降して基板２上の半導体チップ２０，２０，…を押圧できるように構成されている。圧着部５の圧着ヘッド５０と蓋体３との間には、合成ゴム等の弾性材料にて蛇腹状に形成された第２シール部８が介装されており、この第２シール部８は、蓋体３の気密を確保しつつ、圧着部５の相対移動を許容する。
【００４７】
図３は、ステージ部１に蓋体３がセットされた状態の模式的断面図である。
【００４８】
以上のような構成により、搬送された基板２は、ステージ部１の所定位置に載置される。次いで、負圧発生部４が負圧を発生し、吸着孔１０，１０，…内の気圧を負圧にして基板２を吸着面１４に吸着固定する。次ぎに、蓋体３及び圧着部５が下降され、蓋体３の周縁部３０とステージ部１の吸着面１４とが当接し、ロック部材１２，１２が周縁部３０に係合する。その後、充填孔３２を介して蓋体３内に加圧された空気が充填され、蓋体３内の気圧が大気圧よりも高くなる。
【００４９】
基板２を吸着する力は、蓋体３内の気圧と吸着孔１０，１０，…内の気圧との圧力差に吸着孔１０，１０，…の面積を乗じたものである。従来の吸着ステージにおいては、基板２の周辺の気圧と吸着孔１０，１０，…内の気圧との圧力差が最大でも１気圧であるから、圧力差を１気圧より高くできる本発明に係る吸着ステージは、従来の吸着ステージよりも、基板２をステージ部１の吸着面１４に吸着する吸着力が強い。よって、従来の吸着ステージでは、ステージ部１の吸着面１４に吸着して平坦に矯正できなかった反りの大きい基板２も、本発明に係る吸着ステージによれば、ステージ部１の吸着面１４に吸着して平坦に矯正できる。なお、蓋体３内の加圧された空気は、吸着孔１０，１０，…内に流入するが、負圧発生部４が吸着孔１０，１０，…及び排気管１１内の空気を吸引しているから、吸着孔１０，１０，…内は略一定の負圧に保たれ、基板２を吸着する吸着力も略一定に保たれる。
【００５０】
基板２がステージ部１に吸着されて平坦に矯正された後、圧着部５の圧着ヘッド５０が下降する。下降した圧着ヘッド５０は、基板２上の半導体チップ２０に当接して半導体チップ２０を基板２に押圧する。このとき、加熱部６は、ステージ部１を加熱して吸着面１４の温度を上昇させており、この熱は基板２上の圧着用合成樹脂に伝導されている。圧着用合成樹脂は、圧着ヘッド５０の押圧力と、加熱部６からの熱とにより本硬化し、半導体チップ２０と基板２との本圧着が行われる。半導体チップ２０の本圧着後、圧着ヘッド５０は上昇し、次ぎの半導体チップ２０を本圧着すべく、圧着部５が横方向へ移動する。圧着部５は、対象となる半導体チップ２０の上にて停止し、圧着ヘッド５０が下降して次ぎの半導体チップ２０を本圧着する。これを繰り返し、基板２上に仮圧着された半導体チップ２０，２０，…の全てを本圧着する。
【００５１】
なお、圧着ヘッド５０と蓋体３との間には第２シール部８が介装されているから、半導体チップ２０を本圧着するために圧着ヘッド５０が下降しても、蓋体３内の気圧は保たれる。また、圧着部５が横方向へ移動しても、シール部８により蓋体３内の気圧は保たれる。
【００５２】
以上、実施の形態について説明したが、本発明に係る吸着ステージの構成は、前述の実施の形態に示した構成に限らず、種々の変形例が適用可能である。図４は、変形例の吸着ステージの要部を示す模式的断面図である。
【００５３】
ステージ部１は、吸着面１４を形成している多孔質部１３を備えている。多孔質部１３は、無数の小さい穴を備えた金属材料製であり、基板２が載置される場所に対応して設けられ、ステージ部１の下面に露出している。また、図４に示す吸着ステージは、ステージ部１に吸着孔１０，１０，…及び排気管１１が設けられず、負圧発生部４も備えない構成とされている。
【００５４】
多孔質部１３は、無数の小さい穴を備えるから、ステージ部１の吸着面１４には、数多くの小さい穴が開口している。また、穴の多くは、他の穴と繋がっているから、吸着面１４に開口した穴は、多孔質部１３内部の穴を通じてステージ部１の下面に露出した面に開口した穴に連通しており、穴内部の気圧は大気圧と略同一になっている。
【００５５】
ステージ部１の吸着面１４に基板２が載置され、蓋体３内に加圧した空気が充填されて蓋体３内の気圧が大気圧より高くなれば、基板２の下側に位置して開口した穴内部の気圧との間に圧力差が生じるから、基板２はステージ部１に吸着固定される。なお、蓋体３内の気圧は、基板２を吸着する吸着力を強くする観点から、２気圧よりも高くするのが望ましい。そうすれば、基板２の下側に位置して開口した穴内部と蓋体３内との圧力差が１気圧より高くなり、従来の吸着ステージよりも、基板２を吸着する吸着力が強くなる。
【００５６】
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態と同様であるため、同様の構成については同じ参照符号を付し、その構成の詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００５７】
以上の実施の形態及び変形例においては、本発明に係る吸着ステージが吸着する基板２には、半導体チップ２０，２０，…がフェースダウン構造で配置されるとしたが、本発明に係る吸着ステージが吸着する基板２は、半導体チップ２０，２０，…がフェースダウン構造で配置される基板２に限らない。
【００５８】
また、ステージ部１の吸着面１４の大きさを、蓋体３の大きさ以上にしたが、吸着面１４の大きさは、蓋体３の大きさ以上に限らず、蓋体３の大きさより小さくしてもよい。
【００５９】
また、ステージ部１の吸着面１４の温度を上昇させる加熱部６を備えたが、加熱部６を備えない構成にしてもよい。
【００６０】
また、蓋体３の内部には、加圧した空気を充填したが、空気に限らず、窒素等の他の気体を蓋体３の内部に充填してもよい。
【００６１】
また、前述の実施の形態では、吸着孔１０，１０，…に接続した排気管１１を負圧発生部４に連結したが、負圧発生部４を備えず、吸着孔１０，１０，…に接続した排気管１１を大気に開放する構成にしてもよい。また、吸着孔１０，１０，…内に流入する蓋体３内の気体を回収するための回収部を設け、排気管１１をこの回収部に繋げてもよい。
【００６２】
さらに、半導体チップ２０，２０，…を仮圧着した基板２をステージ部１の吸着面１４に吸着固定したが、本発明に係る吸着ステージが吸着面１４に吸着固定する対象は、基板２に限らず、リードフレーム等の半導体装置を構成する他の部品であればよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面上に載置された半導体装置の構成部品を蓋体により封入し、蓋体内に加圧した気体を充填するから、蓋体内の気圧を大気圧以上にすることができる。半導体装置の構成部品を吸着面に吸着する吸着力は、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差に応じるから、蓋体内の気圧を高めることによって吸着力を強くすることができる。よって、吸着する構成部品が反りの大きい基板又はリードフレームであっても、吸着面に吸着して平坦に矯正することができ、基板又はリードフレームの配線と半導体チップとの接続不良を起こすこともない。
【００６４】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、蓋体に充填孔を穿設してあり、この充填孔を介して蓋体内に加圧した気体を充填する充填部を備えるから、充填部により蓋体内に加圧した気体を充填することにより蓋体内の気圧を簡単に高めることができる。
【００６５】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着孔を大気に開放してあるから、蓋体内の加圧した気体が吸着孔に流入しても、吸着孔内の気圧が上昇しない。よって、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差が保たれ、吸着力も保たれる。
【００６６】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着孔を負圧発生部に連結してあるから、吸着孔内の気圧を大気圧未満にすることができる。よって、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差をより大きくすることができるから、半導体装置の構成部品を吸着する吸着力をより大きくすることができる。
【００６７】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面を形成している多孔質部を備えるから、多孔質部が有する無数の孔が吸着孔となる。吸着面以外の場所に多孔質部を露出させれば、機械加工で吸着孔を穿設する必要がない。
【００６８】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面の大きさを蓋体の大きさ以上にしてあるから、半導体装置の構成部品全体が吸着面上にあり、工程が終了するまでに、半導体装置の構成部品を搬送する必要がない。
【００６９】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、蓋体内の気圧を２気圧よりも高くするように構成してあるから、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差が１気圧より大きくなり、半導体装置の構成部品を吸着する吸着力が従来よりも強くなる。
【００７０】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面の温度を上昇させる加熱部を備えるから、吸着面を介して半導体装置の構成部品を加熱することができ、例えば、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームに搭載された半導体チップを圧着する合成樹脂を熱硬化させることができる。
【００７１】
さらに、本発明に係る吸着ステージにおいては、蓋体に設けた貫通孔を挿通して内部に進入した圧着部と蓋体との間にシール部を介装したから、蓋体に対して圧着部が相対移動しても蓋体内の気圧は保たれる。よって、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームを一度吸着するだけで、半導体チップの全てが圧着でき、基板又はリードフレームの吸着を何度も繰り返す必要がない等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸着ステージの要部の模式的断面図である。
【図２】本発明に係る吸着ステージの要部の模式的平面図である。
【図３】ステージ部に蓋体がセットされた状態の模式的断面図である。
【図４】変形例の吸着ステージの要部を示す模式的断面図である。
【図５】従来例の吸着ステージの要部を示す模式図である。
【図６】従来例の吸着ステージの要部を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ステージ部
２ 基板
３ 蓋体
４ 負圧発生部
５ 圧着部
６ 加熱部
８ 第２シール部（シール部）
９ 充填部
１０ 吸着孔
１３ 多孔質部
１４ 吸着面
２０ 半導体チップ
３２ 充填孔
３３ 貫通孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の構成部品、例えば、基板又はリードフレームを吸着固定して平坦に矯正する吸着ステージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体装置を製造する半導体装置製造機においては、半導体装置の構成部品、例えば、基板又はリードフレームを吸着固定して平坦に矯正する吸着ステージを備えるものがある。このような吸着ステージを備える半導体装置製造機では、例えば、半導体チップを基板上にフェースダウン構造にて配置した半導体装置を製造する。この半導体装置は、半導体チップのボンディングパッドに設けられた接続用バンプと基板上に設けられた配線のランド部とが接続されることにより基板の配線と半導体チップとが電気的に接続される。
【０００３】
図５は、従来例１の吸着ステージの要部を示す模式図である。図において１は矩形の板状をなすステージ部であり、ステージ部１の一面は、複数の吸着孔１０，１０，…が穿設された吸着面１４とされ、ステージ部１は、この吸着面１４が上側になるように配設されている。吸着孔１０，１０，…は、ステージ部１の側面に凸設された真空吸着管１５に連通しており、真空吸着管１５は負圧発生部４に連結されている。また、ステージ部１の上側には、半導体チップ２０を基板２に本圧着するための圧着ヘッド５０を備える圧着部５が設けられている。
【０００４】
このような構成により、複数の半導体チップ２０，２０，…が仮圧着された基板２が吸着面１４に載置される。この基板２は、吸着面１４に固定されるが、この固定は、負圧発生部４により真空吸着管１５内及び吸着孔１０，１０，…内が負圧にされ、基板２が吸着孔１０，１０，…に吸着されることによりなされる。吸着面１４に吸着固定された基板２に仮圧着された半導体チップ２０，２０，…は、圧着ヘッド５０により本圧着され、基板２上の配線と電気的に接続される。なお、基板２に作用する吸着力は、吸着孔１０，１０，…内の負圧と大気圧との圧力差に吸着孔１０，１０，…の面積を乗じたものである。
【０００５】
また、図６は、従来例２の吸着ステージの要部を示す模式図である。図において７は、複数の半導体チップ２０，２０，…が仮圧着された基板２を搬送する搬送レールであり、搬送レール７の下側には、矩形の板状をなし、昇降可能に構成されたステージ部１が設けられている。このステージ部１の上面の面積は、基板２の面積より小さくされており、この上面は、複数の吸着孔１０，１０，…が穿設されて吸着面１４とされている。なお、吸着孔１０，１０，…は、ステージ部１の側面に凸設された真空吸着管１５を介して図示しない負圧発生部に連結されている。また、搬送レール７の上側には、半導体チップ２０を基板２に本圧着するための圧着ヘッド５０を備える圧着部５が設けられている。
【０００６】
このような構成により、基板２は搬送レール７に沿って搬送される。基板２が所定位置に到達した後、ステージ部１が上昇して基板２の下側面に当接する。このとき、真空吸着管１５内及び吸着孔１０，１０，…内の気圧は、負圧発生部により負圧にされており、基板２は吸着孔１０，１０，…に吸着される。次ぎに、ステージ部１の吸着面１４上に位置する半導体チップ２０が圧着ヘッド５０により本圧着される。本圧着後、基板２の吸着が解除され、基板２が所定の距離だけ搬送されて再度吸着孔１０，１０，…に吸着される。吸着後、ステージ部１の吸着面１４上に位置する半導体チップ２０が圧着ヘッド５０により本圧着される。このように、吸着、本圧着、吸着解除及び搬送を繰り返し、基板２の半導体チップ２０，２０，…全てを本圧着する。
【０００７】
さらに、ウエハーをステージに真空吸着するウエハーステージにおいて、吸着孔を有するステージ部を収容できる加圧用容器及び加圧用蓋を備えるウエハーステージがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
このウエハーステージは、加圧用容器及び加圧用蓋の内部に加圧したガスを注入することにより、加圧用容器及び加圧用蓋内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差を大きくし、ウエハーをステージ部に吸着する吸着力を高めている。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６１−２７６３３９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した半導体装置の製造工程には、熱処理を施す工程がある。通常、半導体装置の構成部品として基板２は、材料が異なる複数の層から構成されているため、熱膨張率の差から熱処理後に大きな反りを発生させることが多い。このように大きな反りを有する基板２の場合には、従来例１の吸着ステージでは、圧力差が最大でも１気圧であり、吸着孔１０，１０，…の面積も基板２の面積との関係により制限されるから、吸着力が十分でなく、吸着して基板２の反りを平坦に矯正できないという問題があった。
【００１１】
この基板２の反りは、基板２全体としても、また、基板２内の個々の半導体チップ２０，２０，…周辺としても存在している。このため、前述したように、半導体装置が、半導体チップ２０，２０，…を基板２上にフェースダウン構造にて配置するように構成されている場合には、基板２の反りの影響により、圧着ヘッド５０によって半導体チップ２０，２０，…を本圧着しても、接続用バンプとランド部との接続荷重が小さくなる部分が発生し、電気的な接続不良が発生するという問題があった。
【００１２】
また、従来例２の吸着ステージは、基板２に仮圧着された複数の半導体チップ２０，２０，…の内、１個又は数個の半導体チップ２０，２０，…を対象としているため、一枚の基板２を処理する間に何度も吸着、本圧着、吸着解除及び搬送を繰り返さなければならず、効率が悪いという問題があった。
【００１３】
さらに、特許文献１に開示されたウエハーステージは、ウエハーを吸着するステージに関するものであり、基板又はリードフレーム等のウエハー以外のものを対象としていない。また、このウエハーステージは、ウエハーの反りを矯正し、一度完全に固定した後は、加圧用蓋を離して真空吸着のみで通常のウエハーステージと同様に使用するとしている。しかし、大きい反りを有する基板２の場合は、ウエハーと異なり、一度完全に固定しても吸着力を弱めた場合には再び反りが生じるという問題があった。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、半導体装置の構成部品を吸着する吸着ステージにおいて、半導体装置の構成部品周辺の気圧を大気圧より高められる構成とすることにより、半導体装置の構成部品を吸着する力を強くでき、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームが大きな反りを有していても、吸着して平坦に矯正でき、基板又はリードフレームに設けられた配線と半導体チップとの電気的接続が確実にできる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、半導体装置の構成部品周辺の気圧を高めるために備えた部材に孔を設け、この孔を介して気体を充填することにより、半導体装置の構成部品周辺の気圧を簡単に高められる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、吸着孔内の気圧を大気圧と略同一にできる構成とすることにより、半導体装置の構成部品周辺の加圧された気体が吸着孔に流入した場合でも、吸着力を安定して発揮できる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、吸着孔内の気圧を大気圧未満にできる構成とすることにより、半導体装置の構成部品を吸着する力をより強くできる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、半導体装置の構成部品を吸着する面を多孔質部にて形成することにより、吸着孔の形成が容易にできる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、吸着面の大きさを蓋体の大きさ以上にすることにより、半導体装置の構成部品全体が確実に吸着面上にあり、半導体装置の構成部品である１つの基板又はリードフレームの工程の途中において基板又はリードフレームを搬送する必要がない吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、蓋体内の気圧を２気圧よりも高くするように構成することにより、従来よりも吸着力が強い吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、吸着面の温度を上昇可能に構成することにより、半導体チップを基板又はリードフレームに圧着する合成樹脂を加熱硬化できる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２２】
さらに、本発明は、基板又はリードフレームに半導体チップを圧着する圧着部を備え、蓋体を固定して内部の気圧を高めた状態を保持しつつ、圧着部にて基板又はリードフレーム上の半導体チップを圧着できる吸着ステージを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る吸着ステージは、半導体装置の構成部品を吸着する吸着孔が開口した吸着面を備える吸着ステージにおいて、前記吸着面に載置された前記構成部品を封入する蓋体を備え、該蓋体内に加圧した気体を充填するように構成してあることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、吸着面上に搬送された半導体装置の構成部品を蓋体にて封入する。蓋体内に加圧した気体を充填し、蓋体内の気圧を上昇させることにより、吸着孔内の気圧との間に圧力差が生じる。この圧力差に応じて半導体装置の構成部品を吸着孔に吸着する吸着力が発生する。圧力差は、１気圧より大きくできるから、吸着力が強く、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームが大きな反りを有していても、吸着面に吸着して平坦に矯正できる。
【００２５】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記蓋体には、充填孔を穿設してあり、該充填孔を介して前記蓋体内に加圧した気体を充填する充填部を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明においては、蓋体に充填孔を穿設してあり、この充填孔を介して蓋体内に加圧した気体を充填する充填部を備えるから、充填部により蓋体内に加圧した気体を充填できる。
【００２７】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着孔を大気に開放してあることを特徴とする。
【００２８】
本発明においては、吸着孔を大気に開放してあるから、吸着孔に流れ込んだ蓋体内の気体は大気に開放され、吸着孔内の気圧が上昇しない。これにより蓋体内と吸着孔内との圧力差は保たれ、半導体装置の構成部品を吸着面に吸着する吸着力が保たれる。
【００２９】
本発明に係る吸着ステージにおいては、負圧発生部を備え、前記吸着孔を前記負圧発生部に連結してあることを特徴とする。
【００３０】
本発明においては、吸着孔を負圧発生部に連結してあるから、吸着孔内の気圧を大気圧未満にできる。これにより蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差がより大きくなり、半導体装置の構成部品を吸着面に吸着する吸着力がより強くなる。
【００３１】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着面を形成している多孔質部を備えることを特徴とする。
【００３２】
本発明においては、半導体装置の構成部品を吸着する吸着面を形成する多孔質部を備えるから、多孔質部が有する無数の孔が吸着孔となる。
【００３３】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着面の大きさを、前記蓋体の大きさ以上にしてあることを特徴とする。
【００３４】
本発明においては、吸着面の大きさを蓋体の大きさ以上にしてあるから、半導体装置の構成部品全体が確実に吸着面上にあり、半導体装置の構成部品である１枚の基板又はリードフレームの工程の途中において基板又はリードフレームを搬送する必要がない。
【００３５】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記蓋体内の気圧を２気圧より高くするように構成してあることを特徴とする。
【００３６】
本発明においては、蓋体内の気圧を２気圧より高くするように構成してあるから、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との差圧が１気圧より高くなり、従来の吸着ステージよりも吸着力が強い。
【００３７】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記吸着面の温度を上昇させる加熱部を備えることを特徴とする。
【００３８】
本発明においては、吸着面の温度を上昇させる加熱部を備えるから、吸着面に吸着固定した半導体装置の構成部品を加熱できる。
【００３９】
本発明に係る吸着ステージにおいては、前記蓋体には、貫通孔が穿設してあり、該貫通孔を挿通して前記蓋体内に進入しており、前記蓋体に対して相対移動が可能に構成され、前記吸着面に載置された基板又はリードフレームに半導体チップを圧着する圧着部と、該圧着部と前記蓋体との間に介装されて前記蓋体の気密を確保しつつ、前記圧着部の相対移動を許容するシール部とを備えることを特徴とする。
【００４０】
本発明においては、半導体チップを圧着する圧着部が蓋体に対して相対移動でき、圧着部と蓋体との間には、蓋体の気密を確保しつつ、圧着部の相対移動を許容するシール部が介装されているから、蓋体内の気圧を保持したまま複数の半導体チップを圧着できる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００４２】
図１は、本発明に係る吸着ステージの要部の模式的断面図であり、図２は、本発明に係る吸着ステージの要部の模式的平面図である。
【００４３】
図において１はステージ部であり、ステージ部１は矩形の板状をなしている。このステージ部１の一面は、吸着孔１０が複数穿設された吸着面１４とされており、ステージ部１は、この吸着面１４が上側になるように配設されている。吸着孔１０，１０，…は、ステージ部１の側面に凸設された排気管１１に連通しており、この排気管１１は、負圧発生部４に連結されている。負圧発生部４は、吸着孔１０，１０，…及び排気管１１内の空気を吸引することにより吸着孔１０，１０，…及び排気管１１内を負圧にする。
【００４４】
ステージ部１の吸着面１４には、搬送された基板２が載置される。この基板２には、半導体チップ２０が圧着用合成樹脂を用いて複数仮圧着されており、これらの半導体チップ２０，２０，…は、フェースダウン構造にて配置されている。半導体チップ２０，２０，…のボンディングパッドには、接続用バンプが設けてあり、この接続用バンプの位置は、基板２上に設けられた配線のランド部に対応している。半導体チップ２０，２０，…は、本圧着されることにより接続用バンプとランド部とが接続され、基板２と電気的に接続される。なお、ステージ部１の吸着面１４の大きさは、後述する蓋体の大きさ以上にしてあり、ステージ部１の下側には、ステージ部１を加熱し、吸着面１４の温度を上昇させるヒータを備える加熱部６が設けられている。
【００４５】
ステージ部１の上側には、下側が開口され、昇降可能に構成された箱状をなす蓋体３が設けられている。この蓋体３は、開口部の大きさが基板２の大きさよりも大きく、かつステージ部１の吸着面１４の大きさ以下とされているため、下降することにより前記開口部の周縁部３０がステージ部１の吸着面１４に当接し、ステージ部１の吸着面１４に載置された基板２を封入する。蓋体３の周縁部３０は、図１における左右方向の外向きに突出しており、ステージ部１の吸着面１４に対向する面に、蓋体３内部の気密を保持するための第１シール部３１が設けられている。また、蓋体３の側壁には、加圧した空気（気体）を蓋体３内に充填するための充填孔３２が穿設されており、この充填孔３２は、蓋体３内に加圧した空気を充填するためのコンプレッサーを備える充填部９に連結されている。蓋体３の周縁部３０には、ステージ部１に設けられた倒立Ｌ字状をなすロック部材１２，１２の一端部が係合可能とされており、このロック部材１２，１２が周縁部３０に係合することにより、蓋体３内に加圧した空気が充填されて内部の気圧が高まっても、ステージ部１の吸着面１４と蓋体３の周縁部３０との間の気密が確実に保たれるように構成されている。なお、ロック部材１２，１２の係合又は係合の解除は、ロック部材１２，１２が他端部を支点として回動することによりなされる。
【００４６】
蓋体３の上側には、半導体チップ２０，２０，…を押圧して本圧着するための圧着ヘッド５０を備える圧着部５が設けられている。この圧着部５は、蓋体３の昇降に連動して昇降し、また、蓋体３に対して、図２における上下左右の方向へ相対移動が可能に構成されている。蓋体３の天板３４には、略円形の貫通孔３３が穿設されている。圧着ヘッド５０は、この貫通孔３３を挿通して蓋体３の内部に進入しており、蓋体３内に更に進入するように下降して基板２上の半導体チップ２０，２０，…を押圧できるように構成されている。圧着部５の圧着ヘッド５０と蓋体３との間には、合成ゴム等の弾性材料にて蛇腹状に形成された第２シール部８が介装されており、この第２シール部８は、蓋体３の気密を確保しつつ、圧着部５の相対移動を許容する。
【００４７】
図３は、ステージ部１に蓋体３がセットされた状態の模式的断面図である。
【００４８】
以上のような構成により、搬送された基板２は、ステージ部１の所定位置に載置される。次いで、負圧発生部４が負圧を発生し、吸着孔１０，１０，…内の気圧を負圧にして基板２を吸着面１４に吸着固定する。次ぎに、蓋体３及び圧着部５が下降され、蓋体３の周縁部３０とステージ部１の吸着面１４とが当接し、ロック部材１２，１２が周縁部３０に係合する。その後、充填孔３２を介して蓋体３内に加圧された空気が充填され、蓋体３内の気圧が大気圧よりも高くなる。
【００４９】
基板２を吸着する力は、蓋体３内の気圧と吸着孔１０，１０，…内の気圧との圧力差に吸着孔１０，１０，…の面積を乗じたものである。従来の吸着ステージにおいては、基板２の周辺の気圧と吸着孔１０，１０，…内の気圧との圧力差が最大でも１気圧であるから、圧力差を１気圧より高くできる本発明に係る吸着ステージは、従来の吸着ステージよりも、基板２をステージ部１の吸着面１４に吸着する吸着力が強い。よって、従来の吸着ステージでは、ステージ部１の吸着面１４に吸着して平坦に矯正できなかった反りの大きい基板２も、本発明に係る吸着ステージによれば、ステージ部１の吸着面１４に吸着して平坦に矯正できる。なお、蓋体３内の加圧された空気は、吸着孔１０，１０，…内に流入するが、負圧発生部４が吸着孔１０，１０，…及び排気管１１内の空気を吸引しているから、吸着孔１０，１０，…内は略一定の負圧に保たれ、基板２を吸着する吸着力も略一定に保たれる。
【００５０】
基板２がステージ部１に吸着されて平坦に矯正された後、圧着部５の圧着ヘッド５０が下降する。下降した圧着ヘッド５０は、基板２上の半導体チップ２０に当接して半導体チップ２０を基板２に押圧する。このとき、加熱部６は、ステージ部１を加熱して吸着面１４の温度を上昇させており、この熱は基板２上の圧着用合成樹脂に伝導されている。圧着用合成樹脂は、圧着ヘッド５０の押圧力と、加熱部６からの熱とにより本硬化し、半導体チップ２０と基板２との本圧着が行われる。半導体チップ２０の本圧着後、圧着ヘッド５０は上昇し、次ぎの半導体チップ２０を本圧着すべく、圧着部５が横方向へ移動する。圧着部５は、対象となる半導体チップ２０の上にて停止し、圧着ヘッド５０が下降して次ぎの半導体チップ２０を本圧着する。これを繰り返し、基板２上に仮圧着された半導体チップ２０，２０，…の全てを本圧着する。
【００５１】
なお、圧着ヘッド５０と蓋体３との間には第２シール部８が介装されているから、半導体チップ２０を本圧着するために圧着ヘッド５０が下降しても、蓋体３内の気圧は保たれる。また、圧着部５が横方向へ移動しても、シール部８により蓋体３内の気圧は保たれる。
【００５２】
以上、実施の形態について説明したが、本発明に係る吸着ステージの構成は、前述の実施の形態に示した構成に限らず、種々の変形例が適用可能である。図４は、変形例の吸着ステージの要部を示す模式的断面図である。
【００５３】
ステージ部１は、吸着面１４を形成している多孔質部１３を備えている。多孔質部１３は、無数の小さい穴を備えた金属材料製であり、基板２が載置される場所に対応して設けられ、ステージ部１の下面に露出している。また、図４に示す吸着ステージは、ステージ部１に吸着孔１０，１０，…及び排気管１１が設けられず、負圧発生部４も備えない構成とされている。
【００５４】
多孔質部１３は、無数の小さい穴を備えるから、ステージ部１の吸着面１４には、数多くの小さい穴が開口している。また、穴の多くは、他の穴と繋がっているから、吸着面１４に開口した穴は、多孔質部１３内部の穴を通じてステージ部１の下面に露出した面に開口した穴に連通しており、穴内部の気圧は大気圧と略同一になっている。
【００５５】
ステージ部１の吸着面１４に基板２が載置され、蓋体３内に加圧した空気が充填されて蓋体３内の気圧が大気圧より高くなれば、基板２の下側に位置して開口した穴内部の気圧との間に圧力差が生じるから、基板２はステージ部１に吸着固定される。なお、蓋体３内の気圧は、基板２を吸着する吸着力を強くする観点から、２気圧よりも高くするのが望ましい。そうすれば、基板２の下側に位置して開口した穴内部と蓋体３内との圧力差が１気圧より高くなり、従来の吸着ステージよりも、基板２を吸着する吸着力が強くなる。
【００５６】
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態と同様であるため、同様の構成については同じ参照符号を付し、その構成の詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００５７】
以上の実施の形態及び変形例においては、本発明に係る吸着ステージが吸着する基板２には、半導体チップ２０，２０，…がフェースダウン構造で配置されるとしたが、本発明に係る吸着ステージが吸着する基板２は、半導体チップ２０，２０，…がフェースダウン構造で配置される基板２に限らない。
【００５８】
また、ステージ部１の吸着面１４の大きさを、蓋体３の大きさ以上にしたが、吸着面１４の大きさは、蓋体３の大きさ以上に限らず、蓋体３の大きさより小さくしてもよい。
【００５９】
また、ステージ部１の吸着面１４の温度を上昇させる加熱部６を備えたが、加熱部６を備えない構成にしてもよい。
【００６０】
また、蓋体３の内部には、加圧した空気を充填したが、空気に限らず、窒素等の他の気体を蓋体３の内部に充填してもよい。
【００６１】
また、前述の実施の形態では、吸着孔１０，１０，…に接続した排気管１１を負圧発生部４に連結したが、負圧発生部４を備えず、吸着孔１０，１０，…に接続した排気管１１を大気に開放する構成にしてもよい。また、吸着孔１０，１０，…内に流入する蓋体３内の気体を回収するための回収部を設け、排気管１１をこの回収部に繋げてもよい。
【００６２】
さらに、半導体チップ２０，２０，…を仮圧着した基板２をステージ部１の吸着面１４に吸着固定したが、本発明に係る吸着ステージが吸着面１４に吸着固定する対象は、基板２に限らず、リードフレーム等の半導体装置を構成する他の部品であればよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面上に載置された半導体装置の構成部品を蓋体により封入し、蓋体内に加圧した気体を充填するから、蓋体内の気圧を大気圧以上にすることができる。半導体装置の構成部品を吸着面に吸着する吸着力は、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差に応じるから、蓋体内の気圧を高めることによって吸着力を強くすることができる。よって、吸着する構成部品が反りの大きい基板又はリードフレームであっても、吸着面に吸着して平坦に矯正することができ、基板又はリードフレームの配線と半導体チップとの接続不良を起こすこともない。
【００６４】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、蓋体に充填孔を穿設してあり、この充填孔を介して蓋体内に加圧した気体を充填する充填部を備えるから、充填部により蓋体内に加圧した気体を充填することにより蓋体内の気圧を簡単に高めることができる。
【００６５】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着孔を大気に開放してあるから、蓋体内の加圧した気体が吸着孔に流入しても、吸着孔内の気圧が上昇しない。よって、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差が保たれ、吸着力も保たれる。
【００６６】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着孔を負圧発生部に連結してあるから、吸着孔内の気圧を大気圧未満にすることができる。よって、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差をより大きくすることができるから、半導体装置の構成部品を吸着する吸着力をより大きくすることができる。
【００６７】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面を形成している多孔質部を備えるから、多孔質部が有する無数の孔が吸着孔となる。吸着面以外の場所に多孔質部を露出させれば、機械加工で吸着孔を穿設する必要がない。
【００６８】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面の大きさを蓋体の大きさ以上にしてあるから、半導体装置の構成部品全体が吸着面上にあり、工程が終了するまでに、半導体装置の構成部品を搬送する必要がない。
【００６９】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、蓋体内の気圧を２気圧よりも高くするように構成してあるから、蓋体内の気圧と吸着孔内の気圧との圧力差が１気圧より大きくなり、半導体装置の構成部品を吸着する吸着力が従来よりも強くなる。
【００７０】
また、本発明に係る吸着ステージにおいては、吸着面の温度を上昇させる加熱部を備えるから、吸着面を介して半導体装置の構成部品を加熱することができ、例えば、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームに搭載された半導体チップを圧着する合成樹脂を熱硬化させることができる。
【００７１】
さらに、本発明に係る吸着ステージにおいては、蓋体に設けた貫通孔を挿通して内部に進入した圧着部と蓋体との間にシール部を介装したから、蓋体に対して圧着部が相対移動しても蓋体内の気圧は保たれる。よって、半導体装置の構成部品である基板又はリードフレームを一度吸着するだけで、半導体チップの全てが圧着でき、基板又はリードフレームの吸着を何度も繰り返す必要がない等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸着ステージの要部の模式的断面図である。
【図２】本発明に係る吸着ステージの要部の模式的平面図である。
【図３】ステージ部に蓋体がセットされた状態の模式的断面図である。
【図４】変形例の吸着ステージの要部を示す模式的断面図である。
【図５】従来例の吸着ステージの要部を示す模式図である。
【図６】従来例の吸着ステージの要部を示す模式図である。
【符号の説明】
１ ステージ部
２ 基板
３ 蓋体
４ 負圧発生部
５ 圧着部
６ 加熱部
８ 第２シール部（シール部）
９ 充填部
１０ 吸着孔
１３ 多孔質部
１４ 吸着面
２０ 半導体チップ
３２ 充填孔
３３ 貫通孔
Claims (9)
- 半導体装置の構成部品を吸着する吸着孔が開口した吸着面を備える吸着ステージにおいて、
前記吸着面に載置された前記構成部品を封入する蓋体を備え、該蓋体内に加圧した気体を充填するように構成してあることを特徴とする吸着ステージ。 - 前記蓋体には、充填孔を穿設してあり、該充填孔を介して前記蓋体内に加圧した気体を充填する充填部を備えることを特徴とする請求項１に記載の吸着ステージ。
- 前記吸着孔を大気に開放してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸着ステージ。
- 負圧発生部を備え、前記吸着孔を前記負圧発生部に連結してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸着ステージ。
- 前記吸着面を形成している多孔質部を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の吸着ステージ。
- 前記吸着面の大きさを、前記蓋体の大きさ以上にしてあることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の吸着ステージ。
- 前記蓋体内の気圧を２気圧より高くするように構成してあることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載の吸着ステージ。
- 前記吸着面の温度を上昇させる加熱部を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の吸着ステージ。
- 前記蓋体には、貫通孔が穿設してあり、
該貫通孔を挿通して前記蓋体内に進入しており、前記蓋体に対して相対移動が可能に構成され、前記吸着面に載置された基板又はリードフレームに半導体チップを圧着する圧着部と、
該圧着部と前記蓋体との間に介装されて前記蓋体の気密を確保しつつ、前記圧着部の相対移動を許容するシール部とを備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載の吸着ステージ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003181581A JP2005019637A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 吸着ステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003181581A JP2005019637A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 吸着ステージ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005019637A true JP2005019637A (ja) | 2005-01-20 |
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ID=34182258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003181581A Pending JP2005019637A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 吸着ステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009059836A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Tdk Corp | 電子部品の実装装置及び実装方法 |
| KR101408728B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2014-07-02 | 세메스 주식회사 | 기판 고정 유닛 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치 |
| US8832924B2 (en) | 2011-07-29 | 2014-09-16 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Substrate processing apparatus, substrate holding apparatus, and method of holding substrate |
| JP2018064014A (ja) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 富士機械製造株式会社 | 吸着ノズル、作業機、および対基板作業システム |
| JP2019033188A (ja) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 東レエンジニアリング株式会社 | 実装装置ならびに実装方法およびこれを用いた半導体装置の製造方法 |
-
2003
- 2003-06-25 JP JP2003181581A patent/JP2005019637A/ja active Pending
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