(57)【要約】【課題】  半導体装置の信頼性を向上させることができる半導体製造装置を提供する。【解決手段】  製造機構を構成するユニット２が筐体に収容され、その筐体を複数のカバー４で覆ったモールド装置１であって、複数のカバー４は、ユニット２の点検または装置内の異物発生を確認するための窓部７と、窓部７を固定するための外枠部６とからなり、窓部７には透明材料であるアクリル樹脂を用い、外枠部６にはＳＵＳを用いる。【選択図】  図１
2006032594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカバーと、前記複数のカバーにより覆われた筐体と、前記筐体内部に収納された製造機構と、前記製造機構の配線または配管と、を備えた半導体製造装置であって、
前記複数のカバーが、前記筐体の外部から前記製造機構を目視できる窓部をそれぞれ有していることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体製造装置において、
更にライトが前記筐体の内部に設置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
請求項２記載の半導体製造装置において、
前記筐体は更にレジンボックスを有し、
前記ライトは前記レジンボックスの下に設置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体製造装置において、
前記筐体は、更にローダとプレス部を有し、
前記ローダと前記プレス部の間に仕切りが設置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体製造装置において、
前記ローダの上部にクリーンユニットが設置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
請求項１記載の半導体製造装置において、
更に前記製造機構を補助する治具と、前記治具を構成する可動部とを有し、
前記可動部は、フッ素樹脂からなることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項７】
請求項１記載の半導体製造装置において、
前記筐体と前記複数のカバーはそれぞれ蝶番により接続され、
前記蝶番はフッ素樹脂からなることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項８】
請求項１記載の半導体製造装置において、
更に主面と、前記主面に対向する裏面を含む端子台を有し、
前記端子台は支柱により支持され、前記配線または配管が、前記端子台の裏面に引き回されていることを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に関し、特に、半導体装置製造の後工程で用いられる半導体製造装置のクリーン化に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高機能化、高性能化および小型化などが要求される半導体装置に対して、半導体パッケージは、狭ピッチ化、多ピン化、小型化、薄型化が進み、また半導体パッケージを実装する方法にも工夫が施されている。
【０００３】
例えば、特開２００３−２４３６００号公報では、実装面積がＱＦＰ（Quad Flat Package）に比べて小さいＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）において、多ピン化を達成するための技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４３６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クリーンルーム内で行われるウエハプロセス（前工程）以降の工程であるモールド工程（封止工程）、ワイヤボンディング工程およびテスト工程など、いわゆる後工程は、クリーン度が十分に管理されていない環境（例えば、クリーンルーム以外の環境）で行われているのが現状である。すなわち、ウエハプロセスにおいて、例えば０．５μｍ程度の大きさのダスト（塵埃）および異物は、その数がわずかであっても半導体チップの製造歩留まりの低下を招くとともに、その信頼性へ悪影響を及ぼすが、半導体チップが完成した後の工程などにおいては、半導体チップをパッケージ化した半導体装置としての特性、品質等が確保されれば、多少のダストおよび異物は許容されると考えられていた。
【０００５】
しかしながら、近年、半導体パッケージの外形が小型化、薄型化した半導体装置や外部接続端子が狭パッド化、多ピン化した半導体装置は、ダスト、異物によって、例えば接続端子間のショート、接続端子のハンダ塗れ性の低下、パッケージ基板内のスルーホールの目詰まり、およびダスト・異物を含んだ箇所からの劣化、など不具合が生じてきている。
【０００６】
したがって、半導体装置の品質は、ダストまたは異物の大きさ、数に限らず、その存在自体が許容されなくなりつつあり、本発明者が検討した結果、既存の製造装置および製造工程環境では不十分であることがわかった。
【０００７】
本発明の目的は、半導体装置の信頼性を向上させることのできる半導体製造装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、半導体装置の後工程の製造歩留まりを向上させることのできる半導体製造装置を提供することにある。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、次のとおりである。
【００１１】
本発明による半導体製造装置は、（１）スケルトン化した装置外周カバー、（２）装置内スポットライト、（３）クリーン化および気流の整流化のためのクリーンユニット、（４）フッ素樹脂により構成される治具スライド部、（５）異物を出さず、見付け易く、清掃し易くするための端子台の下駄上げ並びにその配線処理手段を有することを特徴とする。さらに詳しく述べると、複数のカバーと、前記複数のカバーにより覆われた筐体と、前記筐体内部に収納された製造機構と、前記製造機構の配線または配管とを備えた半導体製造装置であって、前記複数のカバーが、前記筐体の外部から前記製造機構を目視できる窓部をそれぞれ有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１３】
半導体装置の信頼性を向上させることのできる半導体製造装置を提供することができる。
【００１４】
また、半導体装置の後工程の製造歩留まりを向上させることのできる半導体製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態の半導体製造装置、例えばシートモールド装置（以下、モールド装置という）１を、図１〜図３を参照して説明する。図１は、モールド装置１の全体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面および側面図である。図２は、モールド装置１のカバー４の要部拡大図であり、（ａ）はカバー４が開いている状態の説明図であり、（ｂ）はモールド装置１に設置され、カバー４の上下と接触する外周巻１１の側面図であり、（ｃ）はカバー４の下側に設置される外周巻１１の透視図である。図３は、モールド装置１内にスポットライト１７（ライト、光源）を設置した状態の説明図である。
【００１７】
本実施の形態で示すモールド装置１は、図１に示すように、半導体製造装置の後工程の１つであるモールド工程で用いられる装置であり、種々のユニット（製造機構、製造機器）２によって構成されている。
【００１８】
これら種々のユニット２は、モールド装置１の筐体（本体）内に設置される。この筐体外周面には、外部から内部の機器等をモニター／制御するためのパネル３や筐体を覆う複数のカバー４などが設置されている。
【００１９】
このカバー４は、外枠部６と透明材料からなる窓部７（透明部）とからなり、カバー４を開閉することで、モールド装置１内への半導体製品の設置／取り出し、ユニットの点検／保守、さらにはモールド装置１内の清掃などを行うことができる。
【００２０】
このカバー４の外枠部６は、錆、接触、老朽化による塗装剥がれ（異物飛散）を防止することができる材質が望ましい。したがって、本実施の形態では、例えば外枠部６の材質をＳＵＳとし、塗装を施さないものを用いている。また、カバー４の剛性を考慮して、外枠部６は、５０〜６０ｍｍ程度の幅を確保している。
【００２１】
また、カバー４の窓部７は、クリーン度を管理するために装置内部を十分に目視（観察）することができ、また難燃性に優れた材質が良い。したがって、本実施の形態では、例えば窓部７の透明度が５２〜６０％程度で、静電対策されたＵＬ−９４Ｖ−０相当の難燃グレードのアクリル樹脂を用いている。
【００２２】
また、アクリル樹脂を窓部７に用いた場合は、錆防止などの塗装を施さなくて済むため、塗装剥がれによる異物発生を防止することができる。
【００２３】
このように外枠部６および窓部７に塗装が施されていなければ、カバー４全体からも塗装剥がれによる異物発生を防止することができる。
【００２４】
また、図１（ｂ）に示すように、複数のカバー４のうちカバーサイズが大きく剛性が弱いものを補強するために、補強８が設置されている。この補強８を設置することで、例えばカバー４のたわみを防止することができる。なお、本実施の形態では、一辺の長さが１ｍ程度以上のカバーの外枠部６に補強８を用いている。
【００２５】
以上、このような構成により本実施の形態で示すモールド装置１は、例えば直方体であり、様々な方向から筐体の内部を目視できるように、筐体の正面、側面および背面は透明材料の窓部７を有したカバー４で覆われているため、モールド装置１内の全体を透視（目視）できる状態であり、いわゆるスケルトン化されている。つまり、本実施の形態で示すモールド装置１は、筐体を覆うカバーの一部が、透明材料からなる窓部を有していた従来のモールド装置とは異なる構成となっている。
【００２６】
また、正面からしか筐体の内部を目視できないモールド装置の場合は、ユニットの裏側（正面から見て陰になる部分）を目視することが困難であるため、異物が発生していなくてもモールド装置の点検、清掃等は定期的に行っていた。また、例えば異物が発生していたとしても、一定期間は放置されることが多かった。しかし、本実施の形態で示すモールド装置１は、スケルトン化されているので、常に点検を行うことができ、また異物が発生した時点で清掃を行うことができる。
【００２７】
ところで、モールド装置１内の点検、保守、清掃および半導体装置の出し入れの際には、モールド装置１のカバー４を開閉して行う。このため、カバー４を開閉するための摺動部では、擦れて異物が発生し易い。そこで、本実施の形態で示すモールド装置１においては、図２（ａ）に示すように、カバー開閉用の蝶番９には、低発塵の蝶番を用い、その摺動部には、フッ素樹脂、例えばテフロン（登録商標）からなるワッシャ１０を用いた。なお、フッ素樹脂は、耐摩耗性などの機械特性が優れており、難燃性の材料である。
【００２８】
また、その断面が鉤状の外周巻１１ａ、１１ｂ（図２（ｂ）参照）は、モールド装置１の筐体とカバー４の上側および下側とが接触する箇所に設置されるが、カバー４の下側に設置される外周巻１１ｂには、同図（ｃ）に示すように、異物除去用の穴１２が設けられている。この穴１２は、それぞれが所定の間隔で設けられ、本実施の形態では、例えば３００ｍｍ程度の間隔で設けられ、カバーの開閉等により、異物がカバー４の下側の外周巻１１ｂに溜まらないようにしている。したがって、外周巻１１ｂには異物が溜まらないので、モールド装置１内に異物が入ることを防止することができる。
【００２９】
また、モールド装置１内には、ユニットの点検、保守あるいは異物等の発見のためにスポットライト１７が設置される。例えば、図３に示すように、モールド装置１内のレジンボックス１３下にスポットライト１７が設置される。なぜならば、レジンの色彩は黒であるため、レジンボックス１３下の光の影となっている箇所では異物であるレジンを発見することが困難だからである。したがって、レジンボックス１３下を照らすためにスポットライト１７を設置することで、異物（例えばレジン）の発見をし易くすることができる。
【００３０】
モールド装置１内に設置されるのではなく、例えばオペレータ（作業者）がペンライトによりユニットを照らして点検、保守あるいは異物等の発見するための作業を行う場合、主にモールド装置１を停止し、カバーを開けてから行っていた。しかし、先述したモールド装置１のカバー４を透明にしたことと併せて、スポットライト１７をモールド装置１内に設置しておくことで、モールド装置１を停止しないで、また筐体の正面、側面および背面が外枠部６と窓部７からなるカバー４により覆われているため、モールド装置１のカバーを開けなくともユニット２の点検等を十分に行うことができる。
【００３１】
本実施の形態では、レジンボックス１３下にスポットライト１７を設置したが、モールド装置１を構成するユニット２、例えばプラテン、Ｔ／Ｂチャージ部、整列部などにもスポットライト１７を設置することができる。なお、スポットライト１７は、その光源部分の首が回るようにした自由度がある物を用いることが好ましい。
【００３２】
以上、モールド装置１の外周カバーのスケルトン化およびモールド装置１内にスポットライト１７を設置することで、モールド装置１の稼働状況の確認が容易に行うことができる。例えば、本実施の形態では、使用済みシートの巻き取り量の確認がカバーを開けずにできる。よって、モールド装置１を停止しなくともシートを準備する事前の段取りを行うことができるため、モールド装置１の稼働効率が低下しない。
【００３３】
また、例えば、本実施の形態では、１ロット単位で着工している製品の数量の確認がカバーを開けずにできる。よって、モールド装置１を停止しなくとも１ロットの着工終了時刻を予測し、次のロットの段取りを行うことができるため、モールド装置１の稼働効率が低下しない。
【００３４】
また、例えば、本実施の形態では、センサー類の確認（例えば、ＬＥＤ点灯など）、機器類・部材の監視がカバーを開けずにできる。よって、本実施の形態で示すモールド装置１は、稼働させながらセンサー類およびそれら機器の部位毎の動作チェックを行うことができるため、モールド装置１の稼働効率が低下しない。また、センサー類およびそれら機器の部位毎の動作チェックを行うことによって、装置トラブルを未然に防止することができ、また、装置トラブルによる半導体装置の不具合を回避（不良を低減）して半導体装置の製造歩留りを向上させることができる。また、半導体装置の不良を低減するモールド装置１を用いて半導体装置を製造することで、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
また、モールド装置１の外周カバー４のスケルトン化およびモールド装置１内にスポットライト１７を設置することで、モールド装置１の清掃状態の確認、およびモールド装置１内の異物の発見が容易に行うことができる。よって、本実施の形態で示すモールド装置１は、異物による半導体装置の不具合を回避して半導体装置の製造歩留りを向上させることができる。また、半導体装置の不良を低減するモールド装置１を用いて半導体装置を製造することで、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００３６】
また、モールド装置１の外周カバー４のスケルトン化およびモールド装置１内にスポットライト１７を設置することで、オペレータ（作業者）の装置動作および機構に関する認知度、理解度を向上することができる。
【００３７】
（実施の形態２）
本実施の形態の半導体製造装置、例えばモールド装置１を、図４〜図６を参照して説明する。図４は、モールド装置１の要部拡大図である。図５は、モールド装置１内で使用している治具の説明図である。図６は、モールド装置１内の端子台２７を示す説明図であり、（ａ）は上斜めから見た図、（ｂ）は下斜めから見た図である。なお、モールド装置は、前記実施の形態１で示したモールド装置１と同一であるので、その説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態で示すモールド装置１は、クリーンユニットを備えている。例えば、図４に示すように、モールド装置１内部にあって、長時間半導体装置を保管されるローダ（製品保管部）１８の上部に、クリーンユニット１９が設置されている。なお、本実施の形態ではクリーンユニット１９は、ＨＥＰＡフィルタを内蔵し、後述するセンサー２０の検出値により、送風量が調整できる装置である。
【００３９】
ローダ１８内部には、ダストを検出するためのセンサー２０が設置されている。このセンサー２０により検出されたダストの検出値によりクリーンユニット１９の送風量を調整することができる。なお、センサー２０には、市販されているホコリセンサーを用いることができる。
【００４０】
また、ローダ１８内部には、ローダ１８と他のユニット、例えば樹脂封止するプレス部との間には、仕切り２１が設置されている。この仕切り２１を設けることによって、ローダ１８内部をほぼ密閉状態することができる。よって、クリーンユニット１９から送られたダストの少ない空気を一方向へ安定して流せることができる。また、プレス部およびアンローダではレジン屑のような異物が発生し、飛散しやすいため、次にローダ１８から搬送される半導体チップに異物が載ってしまう問題を抑制できる。なお、本実施の形態では、プレス部とローダ１８との間に仕切り２１が設けられ、ダストの少ない空気をクリーンユニット１９（ローダ１８の上部）からローダ１８の下部へと安定して流れるように気流２２の整流化（ダウンフロー化）を行っている。
【００４１】
このように、樹脂封止される前の半導体チップの状態で長時間待機している半導体チップをダスト、異物から保護するために、製品保管部であるローダ１８に、クリーンユニット１９を搭載することは、前工程がクリーンルーム内で行われることと同様に重要である。
【００４２】
また、上記で説明したように、筐体の正面、側面および背面を透明材料による窓部７を有したカバー４により覆うことで、十分に抑制しきれなかったダストや異物の早期発見が可能となるが、異物の発生も低減しないと、モールド装置１内を清掃するために停止する回数も減らない。しかし、スケルトン化したモールド装置１に、更にクリーンユニット１９および仕切り２１を設けることで、半導体チップをダストや異物から保護できる。すなわち、異物の発生も低減できるため、さらに製品歩留まりは向上できる。なお、本実施の形態では、クリーンユニット１９およびセンサー２０を製品保管部（ローダ）１８に適用して一例を示したが、他のモールド装置１内のユニットにおいても適用することができる。
【００４３】
次に、図５に示すように、モールド装置１内のローダ１８内には、接触部２３が設置されている。この接触部２３は、組立のために用いられる一環ラック（フレームを供給するための治具）と接触するために設置されている。すなわち、ラックは、ローダ１８内で、図５に示すような動き２４ａ、２４ｂをして接触部２３と接触する。
【００４４】
この接触部２３に金属が用いられた場合、ラックと接触部２３とが接触することによって導電性の異物が発生する。したがって、接触部２３にフッ素樹脂（例えば、テフロン（登録商標））を用いることで、ラックと接触部２３との接触による導電性の異物の発生を防止することができる。なお、本実施の形態では使用治具の１つであるローダ部組立一環ラックの接触部にフッ素樹脂を設置したが、他の使用治具、例えばアンローダ部移管治具の接触部などにもフッ素樹脂を設置することができる。
【００４５】
また、上記で説明したように、筐体の正面、側面および背面を透明材料による窓部７を有したカバー４により覆うことで、十分に抑制しきれなかったダストや異物の早期発見が可能となるが、異物の発生も低減しないと、モールド装置１内を清掃するために停止する回数も減らない。しかし、スケルトン化したモールド装置１に、更に接触部２３にフッ素樹脂（例えば、テフロン（登録商標））を用いることで、ラックと接触部２３との接触による導電性の異物の発生を防止することができる。すなわち、異物の発生も低減できるため、さらに製品歩留まりは向上できる。
【００４６】
次に、図６に示すように、モールド装置１内の配線・配管２６用の端子台２７には、支柱２８が設置されている。モールド装置１内で直接、配線・配管２６を置くと、モールド装置１内を清掃しても、配線・配管２６間にダストや異物紛れ込んでしまうために、十分に除去できない。しかし、本実施の形態のように、配線・配管２６用の端子台２７を支柱２８で持ち上げる（下駄上げする）ことで、端子台２７下の清掃するための空間を確保し、清掃を容易に行うことができる。また、大型の配線・配管２６用の端子台２７では、配線・配管２６を端子台２７の裏面に設置することで、配線・配管２６間の隙間へのダストの侵入を防止でき、かつ、清掃を容易に行うことができる。なお、本実施の形態では、支柱２８は、六角柱形状しており、端子台２７とは、ネジ止めされている。
【００４７】
また、上記で説明したように、筐体の正面、側面および背面を透明材料による窓部７を有したカバー４により覆うことで、十分に抑制しきれなかったダストや異物の早期発見が可能となる。しかし、清掃するときに、配線・配管２６がモールド装置１内に直接置かれていると、掃除の妨げとなり、また配線・配管２６間に侵入したダストや異物は、十分に除去しきれない。そこで、配線・配管２６用の端子台２７を支柱２８で持ち上げ（下駄上げする）、さらに配線・配管２６を端子台２７の裏面に設置することで、異物の発見がより容易となる。
【００４８】
以上、クリーンユニット搭載によるクリーン化および気流の整流化、装置内使用治具スライド部のフッ素樹脂化、下駄上げ・裏面配線処理を行うことによって、モールド装置１内のダストを低減することができる。また、モールド装置１内の異物を低減することができる。また、装置清掃時間を短縮することができる。
【００４９】
したがって、ローダ内に存在する０．５μｍ以上の粒径のダストが４０００個／ｃｆであったものを、本実施の形態では、１５０個／ｃｆとローダ内のダストを低減することができる。
【００５０】
また、装置清掃時間が７００分／月であったものを、本実施の形態では、２００分／月と装置清掃時間を短縮することができる。
【００５１】
また、導電性の異物による半導体装置への不具合を回避して半導体装置の製造歩留りを向上させることができる。また、半導体製造工程中での異物を低減することで、半導体装置の信頼性を向上することができる。
【００５２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態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。
【００５３】
例えば、前記実施の形態では、ダストフリー半導体製造装置の一例として、モールド装置に適用した場合について説明したが、ワイヤボンディング装置など、半導体装置の製造の後工程で使用する各種製造装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモールド装置の全体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面および側面図である。
【図２】モールド装置のカバーの要部拡大図であり、（ａ）はカバーが開いている状態の説明図であり、（ｂ）はモールド装置に設置され、カバーの上下と接触する外周巻の側面図であり、（ｃ）はカバー下に設置される外周巻の透視図である。
【図３】モールド装置内にスポットライトを設置した状態の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるモールド装置の要部拡大図である。
【図５】モールド装置内の使用治具の説明図である。
【図６】モールド装置内の製造機構の一例を示す説明図であり、（ａ）は上斜めから見た図、（ｂ）は下斜めから見た図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  モールド装置
２  ユニット
３  パネル
４  カバー
６  外枠部
７  窓部
８  補強
９  蝶番
１０  ワッシャ
１１、１１ａ、１１ｂ  外周巻
１２  穴
１３  レジンボックス
１７  スポットライト
１８  ローダ
１９  クリーンユニット
２０  センサー
２１  内部カバー
２２  気流
２３  接触部
２６  配線／配管
２７  端子台
２８  支柱
【図１】
2006032594.tif 000003
【図２】
2006032594.tif 000004
【図３】
2006032594.tif 000005
【図４】
2006032594.tif 000006
【図５】
2006032594.tif 000007
【図６】
2006032594.tif 000008