(57)【要約】【課題】本発明は、基板の種類に合わせてアタッチメントを取り換えるのみで、面倒な吸引力の調節作業を行うことなく適正な吸引力で、基板を真空吸引し、基板載置面に載置された基板がたわまないように支持し、半田ボール搭載位置のずれのない基板支持装置とする。【解決手段】本発明は、基板載置面に載置される基板を吸着して支持する基板支持装置に次の手段を採用する。第１に、直接基板が載置されるアタッチメントを基板ステージ上に着脱可能に設ける。第２に、該アタッチメントには、吸引口を形成した基板載置面と、基板ステージを介して負圧源に接続されて吸引口に負圧を導入する気体流通路と、気体流通路に外気を流入させる外気導入口とを形成する。第３に、基板の種類に合わせてアタッチメントを取り換え可能とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板載置面に載置される基板を吸着して支持する基板支持装置において、直接基板が載置されるアタッチメントを基板ステージ上に着脱可能に設け、該アタッチメントは、吸引口を形成した基板載置面と、基板ステージを介して負圧源に接続されて吸引口に負圧を導入する気体流通路と、気体流通路に外気を流入させる外気導入口とを有し、基板の種類に合わせて取り換え可能なることを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】
前記外気導入口の開口量が調節可能であることを特徴とする請求項１記載の基板支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造処理において、基板を所定位置に載置して支持する基板支持装置の改良に関するもので、主として半田ボール搭載装置における半田ボールが搭載される基板の支持装置を主眼に開発されたものであり、ボンディング装置などにも適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
半田ボール搭載装置で、半田ボールを搭載するワークは多種多様である。半田ボール搭載装置の基板支持装置では、ワークである基板を固定するために、基板載置面に吸引口を設け、真空吸着するものがある。特に、半導体チップをボンディングした基板である場合、次の方法が用いられる。
【０００３】
半導体チップをボンディングした基板の裏側に半田ボールを搭載するような場合、半田ボール搭載装置における基板支持装置の基板載置面には特許文献１や図４に記載されるように凹部２が形成され、その凹部２に半導体チップ２１を逃がすようになっている。
【０００４】
そこで上記のような場合、基板載置面１の凹部２に直接、吸引力を作用させ、基板載置面１に載置された基板４を真空吸着し、半導体チップ２１を凹部２に退避させて、基板載置面１に固定する手段が採用されていた。勿論、凹部２の吸引力を作用させることは、半導体チップ２１がボンディングされた基板４以外にも、波打つようにたわんでいる基板４や湾曲している基板４等を基板載置面１に固定する場合にも有効な手段であった。
【０００５】
ところが、ワークとして基板４は、近年ますます薄化してきている。従って、上記凹部２が大きく基板４が薄いものであると、真空吸着により基板４は、凹部２の中央に向かってたわんでしまう。このような載置状態の基板４に半田ボールを搭載しようとすると、半田ボールが微小化し、搭載に高精度が要求されているにもかかわらず、搭載位置がずれてしまい、不良品の発生となってしまっていた。そこで、図４に示すように、真空ポンプＰの吸引力調整用の逃がし弁３を半田ボール搭載装置本体側に設け、凹部２に与える吸引力も、ワークたる基板４に合致させて調整していた。
【０００６】
しかし、基板載置面１を有する支持部材も基板４が変更されるとそれに合わせて変更し、凹部２の吸引力も調整する必要があった。例えば、半導体チップ２１をボンディングした基板４の裏側に半田ボールを搭載するような場合、基板４の厚さが薄く、半導体チップ２１が比較的大きいものであれば基板載置面１に形成される凹部２は大きくなり、凹部２の吸引力によるたわみを最小限に抑制するためには吸引力を弱くしなければならなかった。このように基板４が変更されると、その都度吸引力の調節もしなければならず、非常に煩わしい作業である。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２４６７９６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決しようとするもので、直接基板が載置されるアタッチメントを基板ステージ上に着脱可能に設け、該アタッチメントに外気を流入させる外気導入口を形成し、基板の種類に合わせてアタッチメントを取り換えるのみで、面倒な吸引力の調節作業を行うことなく適正な吸引力で、基板を真空吸着し、基板載置面に固定することを可能とし、基板載置面に載置された基板がたわまないように支持し、半田ボール搭載位置のずれのない基板支持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、基板載置面に載置される基板を吸着して支持する基板支持装置に次の手段を採用する。
第１に、直接基板が載置されるアタッチメントを基板ステージ上に着脱可能に設ける。
第２に、該アタッチメントには、吸引口を形成した基板載置面と、基板ステージを介して負圧源に接続されて吸引口に負圧を導入する気体流通路と、気体流通路に外気を流入させる外気導入口とを形成する。
第３に、基板の種類に合わせてアタッチメントを取り換え可能とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の改良に関するもので、外気導入口の開口量が調節可能であるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明が利用される半田ボール搭載装置の一例を示す概略斜視図であり、半田ボール搭載装置５は、半田ボールを吸着保持して基板４に搭載する半田ボール搭載ヘッド６と、フラックスを基板４に転写する転写ヘッド７と、半田ボール搭載ヘッド６に半田ボールを供給する半田ボール供給装置８と、転写ヘッド７にフラックスを供給するフラックス供給装置９と、フラックスの転写及び半田ボールの搭載のため基板４が吸着支持される基板支持装置１０を有する。
【００１２】
本発明は、上記半田ボール搭載装置５の基板支持装置１０に表れる。基板支持装置１０は、基板ステージ１１上に下部アタッチメント１３と上部タッチメント１２を装着したものである。上部アタッチメント１２と下部アタッチメント１３とは着脱自在に装着され、下部アタッチメント１３と基板ステージ１１も着脱自在に装着されている。上部アタッチメント１２の上面が基板４を載置、支持する基板載置面１となる。尚、基板ステージ１１は昇降可能なものでも良い。
【００１３】
基板載置面１には、図２及び図３に示されるように基板４よりは小さく、半導体チップ２１を収納可能な大きさの凹部２が形成されており、該凹部２の内側に負圧を供給する吸引口１５が設けられている。この吸引口１５があるために、基板載置面１に載置したときに中央部分が高くなるようなたわんだ基板４であっても、基板載置面１への吸着支持が可能である。尚、上部アタッチメント１２には、吸引口１５に通じる気体流通路１４が穿設されている。
【００１４】
下部アタッチメント１３には、上部アタッチメント１２の気体流通路１４と通じる気体流通路１６と、気体流通路１６に外気を流入させる外気導入口１７とが形成されている。該気体流通路１６は、基板ステージ１１に形成された気体流通路２２を通じて、外部の真空ポンプＰと接続されている。
【００１５】
下部アタッチメント１３には、分岐気体通路２０が、気体流通路１６から分岐して設けられる。該分岐気体通路２０は、下部アタッチメント１３側面で開口され、外気導入口１７が形成される。該外気導入口１７には、絞り１８を有する流量調節部材１９を装着してある。すなわち、外気導入口１７の開口量は調節可能である。
【００１６】
外気導入口１７の開口量は予めアタッチメントごとに調整されているので、一度調整を行えば良いが、アタッチメント交換後でも、この流量調節部材１９で調節を行うことができる。尚、上記調整では、基板４が薄いものや接合された半導体チップ２１が大きなものは、吸引力を弱くする必要がある。すなわち外気導入口１７の開口量を大きくし、外気導入量を増やす必要がある。このようなアタッチメントを基板４の種類に応じて複数用意しておくことにより、基板４が変更される場合に、アタッチメントも所定のものに取り換えるだけで良く、真空ポンプＰの吸引力を調整する逃がし弁３を設けて、基板の変更の度に吸引力を調整する必要が無くなる。
【００１７】
本実施例では、上部アタッチメント１２と下部アタッチメント１３とは、分割された上で、着脱自在に装着されたものであるが、一体となったアタッチメントであっても良いことは勿論である。
【００１８】
以下、基板支持装置１０の動作について説明する。基板４が基板支持装置１０の上部アタッチメント１２の上面（基板載置面１）所定位置に移送されてくる。該所定位置には凹部２がある。
【００１９】
凹部２は、真空ポンプＰの作動により、気体流通路１４，１６を通じ、真空吸着がなされる。これにより確実に基板４を基板載置面１に吸着保持する。更に、気体流通路１６には分岐気体通路２０が形成され、外気導入口１７と連結されているため、外気導入口１７より導入する外気により、凹部２における過剰吸引を防止でき基板４のたわみも防止できる。従って、基板４は、基板載置面１にたわむことなく支持されるのである。
【００２０】
尚、実施例では基板載置面１に凹部２を形成したアタッチメントで説明したが、凹部２を有しない基板載置面１においても適用できることは勿論である。又、実施例は半田ボール搭載装置の基板支持装置について説明したが、本発明はフリップチップボンダーやワイヤボンダー等の半導体製造装置の基板支持装置にも適用できるものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、直接基板が載置されるアタッチメントを基板ステージ上に着脱可能に設け、該アタッチメントは、吸引口を形成した基板載置面と、基板ステージを介して負圧源に接続されて吸引口に負圧を導入する気体流通路と、気体流通路に外気を流入させる外気導入口とを有するもので、基板の種類に合わせてアタッチメントを交換することにより吸引力の調整が不要となり、これにより基板がたわまないように支持できるので、半田ボール搭載等において位置ずれのない基板支持装置となった。
【００２２】
請求項２記載の発明の効果ではあるが、外気導入口の開口量が調節可能であるので、基板の種類に応じた調節が可能となり、より正確にたわみの防止ができ、半田ボール搭載等において位置ずれのない基板支持装置となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が利用される半田ボール搭載装置の一例を示す概略斜視図
【図２】基板支持装置の一実施例を示す斜視図
【図３】同断面説明図
【図４】基板支持装置の従来例を示す断面説明図
【符号の説明】
１．．．．．基板載置面
２．．．．．凹部
３．．．．．逃がし弁
４．．．．．基板
５．．．．．半田ボール搭載装置
６．．．．．半田ボール搭載ヘッド
７．．．．．転写ヘッド
８．．．．．半田ボール供給装置
９．．．．．フラックス供給装置
１０．．．．基板支持装置
１１．．．．基板ステージ
１２．．．．上部アタッチメント
１３．．．．下部アタッチメント
１４，１６，２２．気体流通路
１５．．．．吸引口
１７．．．．外気導入口
１８．．．．絞り
１９．．．．流量調節部材
２０．．．．分岐気体通路
２１．．．．半導体チップ
Ｐ．．．．．真空ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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