(57)【要約】【課題】基板を搬送するためのステージを提供する。【解決手段】ステージ４０は、基板１０を支持する基板支持面４１を備えた基板支持台４３と、基板支持台４３を上下に移動する第１のアクチュエータと、基板支持面４１の周囲に位置する上端面４２を備えたフレーム４４と、フレーム４４を上下に移動する第２のアクチュエータと、基板支持面４１に対して上下方向に突没可能な押上ピンであって、上下の動きが固定された押上ピン４５ａとを有する。移動先上方のマスク保持部５０のマスク１１に対し、第２のアクチュエータによりフレーム４４を上方へ移動し上端面４２をマスクの下面１１ｂに接し、第１のアクチュエータにより基板支持台４３を上方へ移動し、基板支持面４１により基板１０を支持し、マスクの下面１１ｂに基板の上面１０ａを合わせる。基板支持台４３を降下し、押上ピン４５ａにより基板１０を支持させる。【選択図】図６
2008091948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搭載して移送可能なステージであって、
前記基板を支持する基板支持面を備えた基板支持台と、
前記基板支持台を上下に移動する第１のアクチュエータと、
前記基板支持面の周囲に位置する上端面を備えたフレームと、
前記フレームを上下に移動する第２のアクチュエータと、
前記基板支持面に対して上下方向に突没可能な複数の押上ピンであって、上下の動きが固定された複数の押上ピンとを有し、
移動先上方のマスク保持部に固定された多数の開口を備えた薄板状のマスクに対し、前記第２のアクチュエータにより前記フレームを上方へ移動することにより前記上端面を前記マスクの下面に接しさせ、前記第１のアクチュエータにより前記基板支持台を上方へ移動することにより、前記複数の押上ピンに代わり前記基板支持面により前記基板を支持し、前記マスクの下面に前記基板の上面を合わせ、
移動先の基板の取り外し位置では、第１のアクチュエータにより前記基板支持台を降下させることにより、前記基板支持面に代わり前記複数の押上ピンにより前記基板を支持させ、前記基板を前記基板支持台より離す、ステージ。
【請求項２】
請求項１において、前記基板支持台は、さらに、前記基板支持面に前記基板を吸着によって支持するための複数の吸着孔を備えている、ステージ。
【請求項３】
ステージにより基板を搬送する方法であって、
前記ステージは、
前記基板を支持する基板支持面を備えた基板支持台と、
前記基板支持台を上下に移動する第１のアクチュエータと、
前記基板支持面の周囲に位置する上端面を備えたフレームと、
前記フレームを上下に移動する第２のアクチュエータと、
前記基板支持面に対して上下方向に突没可能な複数の押上ピンであって、上下の動きが固定された複数の押上ピンとを有し、
当該方法は、
移動先上方のマスク保持部に固定された多数の開口を備えた薄板状のマスクに対し、前記第２のアクチュエータにより前記フレームを上方へ移動することにより前記上端面を前記マスクの下面に接しさせ、前記第１のアクチュエータにより前記基板支持台を上方へ移動することにより、前記複数の押上ピンに代わり前記基板支持面により前記基板を支持し、前記マスクの下面に前記基板の上面を合わせることと、
移動先の基板の取り外し位置では、第１のアクチュエータにより前記基板支持台を降下させることにより、前記基板支持面に代わり前記複数の押上ピンにより前記基板を支持させ、前記基板を前記基板支持台より離すこととを有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を移送するステージおよび搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、導電性粒子を用いて半導体ウエハまたは電子回路基板上にバンプを形成するバンプ形成装置であって、バンプ形成位置に、導電性粒子の貫通孔を有するマスクを用いる装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１５１５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、半導体デバイスなどの電極を有するデバイスは、処理速度の高速化や多機能化などに伴い、実装される回路が高密度化され、微細化される傾向にある。このため、そのようなデバイスを製造する過程において、多数の電極を形成するために、半導体ウエハなどの、１または複数のデバイスに分割される基板、または、それに転写するための電極形成用の基板に搭載される導電性ボール（導電性粒子）も微小になる傾向にある。現在、搭載が検討されている導電性ボールの一例は、直径３０〜３００μｍ程度の半田ボール、金ボールまたは銅ボールである。
【０００４】
基板上に導電性ボールを配置するための多数の開口（貫通孔）を備えたマスクは、配置の対象となる導電性ボールの直径が小さくなるほど、開口に複数の導電性ボールが充填されないように薄くする必要がある。マスクが薄くなれば、マスクのハンドリングは難しくなる。例えば、マスクを基板にセットしたときに、マスクに歪みが生じると、マスクと基板との間に隙間ができ、その隙間に入り込んだ導電性ボールは、種々の問題を発生させる。基板上の所望の位置に対してずれた位置に配置された導電性ボールは、不要なだけではなく、所定の位置に導電性ボールを配置するのに障害となったり、短絡の原因になる可能性がある。所定の位置に導電性ボールが配置されていない場合は、その位置を特定して導電性ボールを追加すれば良いのに対し、不必要な位置にある導電性ボールは、その位置を特定するのが困難であるだけではなく、他の導電性ボールに影響なく除去することも難しくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの形態は、基板を搭載して移送可能なステージであって、基板を支持する基板支持面を備えた基板支持台と、基板支持台を上下に移動する第１のアクチュエータと、基板支持面の周囲に位置する上端面を備えたフレームと、フレームを上下に移動する第２のアクチュエータと、基板支持面に対して上下方向に突没可能な複数の押上ピンであって、上下の動きが固定された複数の押上ピンとを有する。ステージは、移動先上方のマスク保持部に固定された多数の開口を備えた薄板状のマスクに対し、第２のアクチュエータによりフレームを上方へ移動することにより上端面をマスクの下面に接しさせ、第１のアクチュエータにより基板支持台を上方へ移動することにより、複数の押上ピンに代わり基板支持面により基板を支持し、マスクの下面に基板の上面を合わせ、移動先の基板の取り外し位置では、第１のアクチュエータにより基板支持台を降下させることにより、基板支持面に代わり複数の押上ピンにより基板を支持させ、基板を基板支持台より離す。
【０００６】
このステージによれば、マスクの下面には、基板の外側で上端面を接しさせる。このため、マスクの外周領域で歪みが生じても、それは、基板の一方の面の領域ではなく、上端面の領域となり、マスクの外周に歪みが発生しても、その歪みの影響が基板に及ぶのを防止できる。
【０００７】
また、このステージによれば、基板支持台を上方へ移動することにより、複数の押上ピンに代わり基板支持面により基板を支持して、マスクの下面に基板の上面を合わせることができる。一方、基板支持台を降下させることにより、基板支持面に代わり複数の押上ピンにより基板を支持させ、基板を基板支持台より離すことができる。
【０００８】
また、このステージでは、基板支持台は、さらに、基板支持面に基板を吸着によって支持するための複数の吸着孔を備えていてもよい。基板支持面を降下させることにより、固定されたピンにより基板を支え、基板を支持面から離すことができる。
【０００９】
本発明の他の一つの形態は、ステージにより基板を搬送する方法である。ステージは、基板を支持する基板支持面を備えた基板支持台と、基板支持台を上下に移動する第１のアクチュエータと、基板支持面の周囲に位置する上端面を備えたフレームと、フレームを上下に移動する第２のアクチュエータと、基板支持面に対して上下方向に突没可能な複数の押上ピンであって、上下の動きが固定された複数の押上ピンとを有する。当該方法は、移動先上方のマスク保持部に固定された多数の開口を備えた薄板状のマスクに対し、第２のアクチュエータによりフレームを上方へ移動することにより上端面をマスクの下面に接しさせ、第１のアクチュエータにより基板支持台を上方へ移動することにより、複数の押上ピンに代わり基板支持面により基板を支持し、マスクの下面に基板の上面を合わせることと、移動先の基板の取り外し位置では、第１のアクチュエータにより基板支持台を降下させることにより、基板支持面に代わり複数の押上ピンにより基板を支持させ、基板を基板支持台より離すこととを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に、ボール搭載装置（マイクロボールマウンタ）１の概略構成を平面図により示してある。図２に、ボール搭載装置１の概略構成を側面図により示してある。このボール搭載装置１は、たとえば、８インチ（直径が２０ｃｍ）あるいは１２インチ（直径が３０ｃｍ）程度の平面円形状の半導体ウエハ１０を基板（ワークピース）として、このウエハ１０の一方の面である上面１０ａの所定の位置に精度良く微細なボールＢを実装（搭載）することができる。ボールＢとしては、たとえば、半田ボールなどの導電性微細ボール（導電性微小粒子）を用いることができる。
【００１１】
このボール搭載装置１は、基板１０を支持するステージ４０と、ステージ４０に対して基板１０をロード／アンロードするローダ／アンローダ装置３４と、プリアライメント部３３と、ステージ４０の基板１０の反りを矯正する反り矯正装置３５と、基板１０にフラックスを塗布するフラックス印刷装置３６と、基板１０にマスク１１を介してボールを搭載するボール充填装置２０と、これらの装置の間でステージ４０を移送するステージ移送装置３９とを有している。このボール搭載装置１は、供給用ストッカ３１により取り出されたウエハ１０をプリアライメント部３３に移載して基板（ウエハ）１０のθ軸を補正した後、基板１０をステージ４０に移動させ、引き続き、ウエハ１０の反りを矯正し、ウエハ１０の所定位置にフラックスを印刷処理し、ウエハ１０に導電性ボールＢを搭載し、導電性ボールが搭載されたウエハ１０を収納用ストッカ３２に収納する一連の処理を全自動で行うものである。なお、プリアライメント部３３には、ｘ軸およびｙ軸テーブルが設けられており、ウエハ１０の平面位置合せも行う。この位置合せにより、ウエハの位置マークがカメラ２８（図６参照）の視野から外れないようになる。
【００１２】
ボール充填装置２０は、フラックスが塗布されたウエハ１０と、マスク保持部５０に保持されたマスク１１との位置決めを行うためのカメラ２８を有するアライメント装置（図６参照）３０と、位置決めされたマスク１１の上に導電性ボールＢ、たとえばマイクロメートルオーダの導電性微小粒子を供給するボール供給装置２５とを備えている。フラックスが塗布されたウエハ１０は、ステージ４０に搭載された状態でステージ移送装置３９により充填装置２０に搬送される。
【００１３】
図３に、ステージ４０の概略構成を平面図により示してある。図４に、ステージ４０の概略構成を断面図により示してある。ステージ４０は、基板１０を支持する台（プラットフォーム）であり、円盤状で、その上面４１が、ウエハ１０の下面１０ｂを支持する基板支持面となる基板支持台４３と、上面４２が、基板支持面４１の周囲に位置し、外形がほぼ正方形で、マスク１１に接し、ウエハ１０の外側でマスク１１を支持する上端面となるフレーム４４とを備えている。さらに、ステージ４０は、基板支持台４３を支持し、さらにそれを上下に移動できるように基板支持台４３の縁部に沿って略等間隔に設けられた６つのアクチュエータ（第１のアクチュエータ）４６と、フレーム４４を支持し、さらにそれを上下に移動できるようにフレーム４４の四隅に配置された４つのアクチュエータ（第２のアクチュエータ）４７とを備えている。これらのアクチュエータ４６および４７は、それぞれが１つまたは複数のモータにより駆動されるようになっており、連動して、あるいは独立に動かすことができる。
【００１４】
したがって、ステージ４０は、ウエハ１０の下面１０ｂを支持する基板支持面４１と、ウエハ１０の上面１０ａの所定の位置に導電性ボールＢを搭載するための多数の開口１２を備えたマスク（マスクプレート）１１をウエハ１０の周囲において支持するための上端面４２とを有し、第１のアクチュエータ４６および／または第２のアクチュエータ４７を移動機構として駆動することにより、基板支持面４１の周囲に位置する上端面４２を、基板支持面４１に対して相対的に上下に移動できるようになっている。
【００１５】
基板支持台４３は、ウエハ１０とほぼ同じ、または若干サイズが異なる円盤状であり、フレーム４４の枠内にウエハ１０を支持しながら上下に移動できるようになっている。さらに、基板支持台４３は、基板支持面４１にウエハ１０を吸着によって支持するための複数の孔４９を備えている。これらの吸着孔４９を介して外部のバキュームジェネレータにより基板支持面４１を負圧にし、平坦に加工された基板支持面４１にウエハ１０の下面１０ｂを密着させることにより、ウエハ１０の上面１０ａの平坦度を向上できるようになっている。基板支持面４１に基板１０を密着させる機構は吸着にかぎらず、静電チャックなどであっても良く、複数の機構を併用することも可能である。
【００１６】
さらに、ステージ４０は、ウエハ１０を基板支持面４１に対して着脱するための機構４５を備えている。着脱機構４５は、ピン４５ａが固定されており、基板支持面４１がピン４５ａに対して上下するようになっている。なお、着脱機構４５は、基板支持面４１に対して上下方向に突没可能な複数のピン４５ａと、これらのピン４５ａを突没させる第３のアクチュエータ４８とを備えても良い。そして、ステージ４０は、ウエハ（基板）１０を基板支持面４１に保持した状態で、移送装置３９によりマウンタ１の内部を移動する。
【００１７】
図５および図６に、ステージ４０にウエハ１０が搭載され、そのウエハ１０の所定の位置に導電性ボールＢが配置（搭載）される過程を示してある。
【００１８】
図５（ａ）に示すように、ローダ／アンローダ装置３４により、供給用ストッカ３１から取り出されたウエハ１０は、プリアライメント部３３においてウエハ１０のオリエンテーションフラットまたはノッチの位置合せをした後、ステージ４０の基板支持面４１に運ばれ、基板支持面４１にセットされる。図５（ｂ）に示すように、ステージ４０の基板支持台４３の基板支持面４１にセットされたウエハ１０は、真空吸着孔４９により吸着支持される。ステージ４０は、まず、反り矯正装置３５に移動する。反り矯正装置３５においては、図５（ｃ）に示すように、反り矯正治具３５ａがウエハ１０の上面１０ａを基板支持面４１に向かって押さえつけることにより、ウエハ１０の下面１０ｂと基板支持面４１とが密着し、基板１０の反りを矯正する。但し、ウエハ１０の反りは、真空吸着がなくなると初めの反りにほぼ戻るので、反り矯正による変形は、ボール搭載処理のための一時的なもので永久的ではない。その後、ステージ４０は、フラックス印刷装置３６に移動し、ウエハ１０の上面１０ａに所定のパターンのフラックスが印刷される。
【００１９】
ステージ４０は、次に、ボール充填装置２０に移動する。充填装置２０においては、先ず、図６（ａ）に示すように、アライメント装置３０によって、基板支持台４３の位置を微調整し、ステージ４０に支持されたウエハ１０と、マスク保持部５０に支持されたマスク１１との位置合せを行う。次に、図６（ｂ）に示すように、第２のアクチュエータ４７によりフレーム４４を上方に移動し、フレーム４４の上端面４２がマスク１１の下面１１ｂに接するようにする。引き続き、図６（ｃ）に示すように、第１のアクチュエータ４６により、基板支持台４３を上方へ移動し、基板支持面４１にセットされたウエハ１０の上面１０ａをマスク１１の下面１１ｂと合わせる。
【００２０】
マスク１１は、マスク保持部５０に固定されているので、マスク１１の下面１１ｂのＺ座標の値は既知である。したがって、第２のアクチュエータ４７の移動量を、前もって、マスク１１の下面１１ｂのＺ座標の値まで、フレーム４４の上端面４２が移動するようにセットできる。同様に、第１のアクチュエータ４６の移動量を、前もって、マスク１１の下面１１ｂのＺ座標の値まで、ウエハ１０の上面１０ａが移動するようにセットできる。これにより、マスク１１の下面１１ｂにおいて、基板支持面４１にセットされたウエハ１０の上面１０ａと、フレーム４４の上端面４２とを一致させることができ、ウエハ１０の上面１０ａと上端面４２とを、理論的には段差が無い状態にセットできる。したがって、実際には、様々な部分に微小な誤差がありうるが、ウエハ１０の上面１０ａと上端面４２との段差は、問題が生じない程度の微小な段差にセットできる。
【００２１】
ボール充填装置２０においては、図６（ｃ）の状態で、ボール供給装置２５によりマスク１１の上面１１ａに導電性ボールＢを供給する。導電性ボールＢは、ウエハ１０の上面１０ａにセットされたマスク１１の複数の開口１２に充填され、ウエハ１０の所定の位置に導電性ボールＢを配置できる。本例の充填装置２０のボール供給装置２５は、回転式のヘッド２５ａを備えており、ヘッド２５ａは、その下側に多数のボールＢを保持した状態でマスク１１の表面１１ａを自転しながら移動する。したがって、ヘッド２５ａの軌跡に沿って、ボールＢは、マスク１１の多数の開口１２に順々に振り込まれ、ウエハ１０の所定の位置に配置される。その後、ボールＢが搭載されたウエハ１０は、基板支持台４３によって吸着保持した状態で、フレーム４４と共に降下され、ステージ４０は、ウエハ１０の取り外し位置、すなわち、ローダ／アンローダ装置３４へ移送される。そして、基板支持台４３によるウエハ１０の真空吸着を終了させた後、基板支持台４３を降下させることにより、押上ピン４５ａでウエハ１０を支え、ボールＢが搭載されたウエハ１０を基板支持台４３から離し、収納用ストッカ３２へ搬送する。以上により、ウエハ１０の上面１０ａへのボールＢの搭載処理は完了する。
【００２２】
このように、ボール充填装置２０においては、多数の開口１２を備えた薄板状のマスク１１を介して、導電性ボールＢが基板１０の一方の面１０ａに搭載される。その際、基板１０の他方の面１０ｂは基板支持面４１により支持され、その基板支持面４１の周囲に位置し、基板支持面４１に対して上下に可変な上端面４２によりマスク１１が支持されている。マスク１１は、その縁（周囲）がマスク保持部５０により引っ張られ、全体としてほぼ水平状態にセットされている。さらに、マスク１１は、ウエハ１０の近傍では、まず、フレーム４４の上端面４２に接して支持され、その内側でウエハ１０の表面１０ａに接する。薄板のマスク１１に対して下方から面を押し当てると、マスク１１には、下から押し当てられた面の周囲に歪みあるいはたわみが発生しやすい。このステージ４０を採用することにより、そのような歪みあるいはたわみは、マスク１１の上端面４２に接した領域で発生し、基板１０の上面１０ａには、影響を及ぼさない。したがって、ボールＢの配置ミスを未然に防止できる。
【００２３】
図７に、ウエハ１０の上面１０ａおよびフレーム４４の上端面４２にマスク１１を載せた状態を示してある。図８に、ウエハ１０の周囲を拡大して示している。また、図９に、フレームをマスク１１に当てずに、基板支持台４３に搭載されたウエハ１０の上面１０ａがマスク１１に接した状態を示してある。さらに、図１０に、そのときのウエハ１０の周囲を拡大して示してある。先に説明したように、ウエハ１０の表面１０ａとマスク１１との間に隙間Ｓが発生すると、その隙間ＳにボールＢが入り込んで種々の配置ミスが発生する可能性がある。図９および図１０に示すように、薄板状のマスク１１に対してウエハ１０を直にセットすると、ウエハ１０の縁部において、マスク１１に歪みが生じ易く、マスク１１とウエハ１０との間に隙間Ｓができ、ボールＢの配置にエラーが発生する。基板支持台４３に搭載されたウエハ１０の表面１０ａに対し、マスク１１が平行になるように精度良く調整し、マスク１１の裏面１１ｂに対してウエハの表面１０ａが密着する、あるいはマスク１１の裏面１１ｂとウエハの表面１０ａとの間隔が、ボールＢが逃げない程度となるように、マスク１１とウエハ１０との位置を制御しても、ウエハ１０の周辺部にボールＢを振込むためにボール供給装置の一部がウエハ１０の外側に移動した場合などで、ウエハ１０の周囲においてマスク１１との間に隙間Ｓが発生する現象は避けられないようである。
【００２４】
図７に示すように、ステージ４０は、上下に移動するフレーム４４を有し、そのフレーム４４の上端面４２をウエハ１０の表面１０ａの外側においてマスク１１に接することができる。フレーム４４の上端面４２とマスク１１とが接した部分では、その周囲で、マスク１１が歪んだり撓んだりすることがあり、上端面４２とマスク１１との間に隙間Ｓが発生する可能性がある。しかしながら、上端面４２の内側のウエハ１０の表面１０ａの領域では、マスク１１とウエハ１０の表面１０ａとの間に、配置ミスに繋がるような有意な隙間が発生することを防止できる。その理由は、上端面４２とウエハ１０の表面１０ａとはアクチュエータ４６および４７により基本的には同じ高さになるようにセットされており、マスク１１に対して、上端面４２と基板の表面１０ａとがほぼ一つの平面として取り扱うことができるためと考えられる。
【００２５】
したがって、充填装置２０を用いてボールＢをウエハ１０の表面１０ａに搭載することにより、ウエハ１０の外周近傍において発生し易いボールＢの配置ミスを防止でき、ボールＢが搭載されたウエハの歩留まりを向上できる。フレーム４４は、ウエハ１０の周囲において、フレーム４４の上端面４２がマスク１１に接するように調整されることが望ましい。フレーム４４に設けられた４つの第２のアクチュエータ４７を独立に駆動させることで、フレーム４４の水平方向に対する傾きを微調整することが可能である。したがって、基板支持面４１にセットされたウエハ１０の厚みだけではなく、その表面１０ａの角度、マスク１１（マスク１１の下面１１ｂ）のＺ軸方向の角度に対応して、フレーム４４の高さおよび角度を補正できる。
【００２６】
なお、図６においては、フレーム４４を先行して上昇させているが、基板支持台４３を先に上昇させたり、基板支持面４１と上端面４２を段差のないように合わせてから、双方を一緒に上昇することも可能である。ウエハ１０に搭載される導電性ボールＢは、半田ボールに限らず、金あるいは銅などの導電性ボールであっても良く、さらに、例えば半田をコーティングした樹脂ボール等、導電性のコーティングを施したボールであっても良い。導電性ボールを、マスクを介して基板に搭載する装置の全てに対して、上記の構成は有効であると考えられる。特に、微小あるいは微細化された導電性粒子をセットするためのマスクは薄くなり、上記のような隙間が基板の周囲に発生し易い。したがって、本発明は、微小ボール、たとえば直径が１ｍｍ以下、さらには、数１０〜数１００μｍ程度のボールをハンドリングする技術として有効である。
【００２７】
また、本例のステージ４０では、第１のアクチュエータ４６によって基板支持面４１を備える基板支持台４３の上下位置を変更可能にするとともに、第２のアクチュエータ４７によって上端面４２を備えるフレーム４４の上下位置が変更可能な構成となっている。これに代えて、ステージは、上端面４２と基板支持面４１を同時に上下に動かす機構と、上端面４２を基板支持面４１に対して相対的に上下に動かす機構とを備えたものであっても良い。また、基板支持台４３あるいは基板支持面４１の形状およびサイズは、それに搭載するウエハや回路基板などの基板の形状により多角形にも変更され得る。フレーム４４の形状も変更され得る。
【００２８】
実施形態に示したステージの一つの形態は、多数の開口を備えた薄板状のマスクを介して、基板の一方の面に導電性ボールを搭載するために、基板を支持するステージである。このステージは、基板の他方の面を支持する基板支持面と、基板支持面の周囲に位置し、マスクに接する上端面を有し、上端面は、基板支持面に対して上下に可変する。
【００２９】
配置の対象となる導電性ボールが微小になり、厚みが１ｍｍ程度あるいはそれ以下の薄板状になったマスク（マスクプレート）は、それ自体の剛性は低い。薄板状のマスクに対し大きな張力を加えて平面性を向上させることにより、マスクの歪みに起因すると考えられるボールの配置ミスを改善できると考えられる。しかしながら、本願発明者らの観測によると、配置ミス、特に基板の縁部、すなわち、基板の周囲近傍における配置ミスを改善することが難しい。これに対し、上記のステージを採用することにより、基板の縁部における配置ミスを改善できる。
【００３０】
基板の縁部における配置ミスは、基板の縁部においてマスクに歪みが発生しているためと考えられ、薄膜あるいは薄板状のマスクに対し印加する張力を増大することは強度の点で容易ではなく、さらに、張力を増大しても歪みを防止することは容易ではない。一方、マスクに、そのような歪みの発生することを容認できれば、マスクの歪みによる配置ミスを防止できる。
【００３１】
上記のステージは、基板を支持する基板支持面の周囲に、基板支持面に対して相対的に上下に移動可能な上端面が設けられている。このため、基板支持面と上端面との位置関係を、基板支持面にセットされる基板の一方の面に対して、その外側で上端面がマスクに接し、さらに、上端面と基板の一方の面との上下の差は、マスクに有意な歪みが発生しない程度に調整することができる。したがって、個々、ロットあるいは種類などによって基板の厚みに公差があり、マスクのセッティング、例えば基板とマスクとの平行状態に多少の差が発生する条件であっても、マスクは、基板の外側で上端面に接する。このため、マスクの外周領域で歪みが生じても、それは、基板の一方の面の領域ではなく、上端面の領域となり、マスクの外周に歪みが発生しても、その歪みの影響が基板に及ぶのを防止できる。したがって、マスクの歪みに起因する、導電性ボールの配置ミスを防止できる。
【００３２】
さらに、薄板状のマスクは、それ自体の剛性は小さいので、微小な凹凸には追従して変形しやすい。このため、基板支持面にセットされた基板の一方の面と、上端面との間に、微小な段差があっても、マスクは追従して変形するので、マスクに新たな歪みが発生する可能性は小さく、配置ミスの要因にはなり難い。そして、基板支持面の周囲に、上下に可変の上端面を設けることにより、種々の基板とマスクに対して、そのような条件をセットすることができる。
【００３３】
ステージの１つの形態は、基板支持面を備えた支持体と、基板支持面の周囲に位置し、上端面を備えたフレームとを備えたものである。支持体とフレームとを相対的に上下に動かすことにより、基板支持面に対する上端面の上下位置を変更できる。さらに、支持体とフレームとを相対的に上下に移動する機構を設けることにより、基板支持面に対する上端面の上下位置の変更が容易となる。そのような機構は、たとえば、モータなどのアクチュエータを用いたものであり、フレームに対して支持体を上下方向に突没させたり、支持体と、フレームとを独立して動かす機構を採用できる。
【００３４】
基板支持面に対する上端面の角度を微調整できることはさらに好ましい。そのような機構として、フレームを少なくとも３点で支持し、上下に動かす装置がある。
【００３５】
ステージの支持体は、基板を吸着支持可能とすることが好ましい。基板支持面に基板を密着支持することにより、基板自体の歪みを矯正できるので、導電性ボールの配置ミスを抑制できる。また、導電性ボールを配置する対象となる基板には、半導体ウエハ、回路基板、ガラス基板のような絶縁体基板など、種々の材料からなる種々の基板が含まれ、それらの基板を吸着により基板支持面にセットできる。
【００３６】
ボール充填装置は、上記ステージと、マスクの上にボールを供給するボール供給装置と、ステージおよびボール供給装置の間にマスクを保持するためのマスク保持部と、ステージとマスクとが上端面において接するように、ステージおよび／またはマスクを上下に移動するための移動機構を有する。
【００３７】
このボール充填装置によれば、基板は、ステージの基板支持面により支持され、マスクは、ステージおよびボール供給装置の間に設けられたマスク保持部により保持される。そして、移動機構によって、マスクを上端面で接触し支持することにより、上述したように、基板上に配置される導電性ボールに対し、マスクの歪みの影響が及ぶことを防止できる。したがって、そのような条件下で、マスクの上にボールを供給することにより、配置ミスの発生を抑制しながら、マスクに設けられた複数の開口にボールを充填することにより、基板の一方の面の所定の位置にボールを搭載できる。
【００３８】
さらに、ボール搭載装置は、上記ボール充填装置と、ステージに保持された基板とマスク保持部に保持されたマスクとの位置決めを行うアライメント装置とを有する。このボール搭載装置によれば、アライメント装置によって、ステージに保持された基板とマスク保持部に保持されたマスクとの位置決めを行い、その後、ボール充填装置により、一連の作業により、基板の一方の面の所定の位置にボールを良好に搭載できる。
【００３９】
多数の開口を備えた薄板状のマスクを介して、導電性ボールを基板の一方の面に搭載する方法では、基板を支持するステージを用い、このステージの、基板の他方の面を支持する基板支持面により基板を支持し、基板支持面の周囲に位置し、基板支持面に対して上下に可変な上端面をマスクに接し、マスクの上に導電性ボールを供給するボール充填工程を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ボール搭載装置の一例を示す平面図。
【図２】図１のボール搭載装置を示す側面図。
【図３】ステージの一例を示す平面図。
【図４】図３中IV−IV線に沿って切断して示す断面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はウエハにボールを搭載する過程を説明する図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図５に続いてウエハにボールを搭載する過程を説明する図。
【図７】図３のステージにおいて、ウエハの上面およびフレームの上端面にマスクをセットした状態を示す図。
【図８】図７中VIIIで囲まれた領域を拡大して示す図。
【図９】フレームを用いないで、基板の上面にマスクをセットした状態を示す図。
【図１０】図９中Xで囲まれた領域を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１    ボール搭載装置、  １０    ウエハ（基板）
１０ａ    ウエハの上面（基板の一方の面）
１０ｂ    ウエハの下面（基板の他方の面）
１１    マスク、  １２    マスクの開口
２０    ボール充填装置、  ３０    アライメント装置
２５    ボール供給装置、  ４０    ステージ
４１    基板支持面、  ４２    上端面
４３    基板支持台（支持体）、  ４４    フレーム
４９    移動機構、  ５０    マスク保持部
Ｂ    ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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