(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイボンディング装置であって、
第１不活性ガス濃度を有した第１不活性ガス容器と；
前記第１不活性ガス容器の内部に配置されていて、第２不活性ガス濃度を有した第２不活性ガス容器であるとともに、前記第２不活性ガス濃度が前記第１不活性ガス濃度よりも大きなものとされた、第２不活性ガス容器と；
ダイを受領してボンディングを行うために、前記第２不活性ガス容器の中に配置されたボンディングヘッドと；
前記第１不活性ガス容器および前記第２不活性ガス容器に対して可動とされ、前記第１不活性ガス容器および前記第２不活性ガス容器とは分離された、不活性ガス雰囲気を有した第３不活性ガス容器であるとともに、ダイボンディングのために基板を配置可能とされた、第３不活性ガス容器と；
を具備してなり、
前記ボンディングヘッドが、前記第２不活性ガス容器内の第１位置と、前記第３不活性ガス容器内に配置された前記基板上へと前記ダイをボンディングするための、前記第３不活性ガス容器内の第２位置と、の間にわたって駆動可能とされている、
ことを特徴とするダイボンディング装置。
【請求項２】
前記第３不活性ガス容器が、前記第１不活性ガス容器の下方に配置される、
ことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置。
【請求項３】
前記第３不活性ガス容器が、ボンディングステージ上に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置。
【請求項４】
前記ボンディングステージが、このボンディングステージの周縁のところに位置する複数の壁を備え、
前記壁が、前記第１不活性ガス容器に向けて不活性ガスを吐出するための複数の不活性ガス出口を有し、これにより、前記第３不活性ガス容器内への雰囲気エアの侵入を防止するためのエアカーテンが形成される、
ことを特徴とする請求項３記載のダイボンディング装置。
【請求項５】
前記ボンディングステージが、前記第１不活性ガス容器および前記第２不活性ガス容器の下方に配置可能とされ、
前記ボンディングステージの前記壁と前記第１不活性ガス容器との間には、ギャップが存在し、このギャップにより、前記ボンディングステージが、前記第１不活性ガス容器および前記第２不活性ガス容器に対して移動することができる、
ことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置。
【請求項６】
前記ボンディングステージが、前記ボンディングヘッド上に取付可能な１つまたは複数のノズルを貯蔵するための追加的な貯蔵スペースを有し、
前記追加的な貯蔵スペースが、ダイボンディングのために前記基板を配置し得る領域に対して隣接したところに設けられている、
ことを特徴とする請求項３記載のダイボンディング装置。
【請求項７】
前記ボンディングステージが、前記基板が前記ボンディングステージ上へと導入される導入位置と、前記ダイが前記基板に対してボンディングされるボンディング位置と、の間にわたって、移動可能とされている、
ことを特徴とする請求項３記載のダイボンディング装置。
【請求項８】
前記ダイボンディング装置が、さらに、前記ボンディングステージが前記導入位置とされたときに前記基板を搬送して前記基板を前記ボンディングステージ上へと配置し得るよう機能する搬送アームを具備している、
ことを特徴とする請求項７記載のダイボンディング装置。
【請求項９】
前記第１不活性ガス容器が、第１容器開口を有し、
前記第２不活性ガス容器が、第２容器開口を有し、
前記第１容器開口および前記第２容器開口が、互いに位置合わせされており、これにより、前記ボンディングヘッドが、前記第１容器開口および前記第２容器開口を挿通することができて、前記ダイを前記基板に対してボンディングすることができる、
ことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置。
【請求項１０】
前記ダイボンディング装置が、さらに、ダイ搬送手段を具備し、
このダイ搬送手段が、前記第１不活性ガス容器内の採取位置へと前記ダイを搬送することができ、
前記採取位置が、前記第１容器開口および前記第２容器開口に対して位置合わせされており、これにより、前記ボンディングヘッドが、前記採取位置へと移動することができて、前記ダイ搬送手段から前記ダイを採取することができる、
ことを特徴とする請求項９記載のダイボンディング装置。
【請求項１１】
前記ダイボンディング装置が、さらに、前記第１不活性ガス容器の側壁上にダイ搬送開口を具備し、
ダイ搬送アームが、前記ダイ搬送開口を通して延出され、これにより、前記ダイ搬送手段へと前記ダイを搬送し得るものとされている、
ことを特徴とする請求項１０記載のダイボンディング装置。
【請求項１２】
前記第１容器開口が、ベースプレート内に設けられ、
前記ベースプレートが、第１プレート穴を有した第１プレートと；この第１プレートから離間して配置された第２プレートであるとともに前記第１プレート穴に対して位置合わせされた第２プレート穴を有した第２プレートと；を備え、
前記第１プレート穴と前記第２プレート穴とが、互いに協働して、前記第１容器開口を形成している、
ことを特徴とする請求項９記載のダイボンディング装置。
【請求項１３】
前記ダイボンディング装置が、さらに、前記ベースプレートに対して連結された排出手段を具備し、
前記排出手段が、前記第１プレートと前記第２プレートとの間の前記第１容器開口からエアを抽出し得るものとされている、
ことを特徴とする請求項１２記載のダイボンディング装置。
【請求項１４】
前記ダイボンディング装置が、さらに、前記第２不活性ガス容器に対して連結された第２不活性ガス容器ガス供給源を具備し、これにより、前記第２不活性ガス容器に対して不活性ガスを供給することができ、
前記第１不活性ガス容器が、前記第２不活性ガス容器からのオーバーフローによって、前記第２不活性ガス容器ガス供給源からの不活性ガスを受領するものであって、前記第１不活性ガス容器に対して直接的に連結された不活性ガス供給源が設けられていない、
ことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置。
【請求項１５】
前記第２不活性ガス容器ガス供給源が、互いに均等に分散して配置された複数の不活性ガス出口を備え、これにより、前記第２不活性ガス容器内に配置された前記ボンディングヘッドの周囲に沿って、前記第２不活性ガス容器の開口に向けて、層流を案内し得るものとされている、
ことを特徴とする請求項１４記載のダイボンディング装置。
【請求項１６】
前記ダイボンディング装置が、さらに、前記第２不活性ガス容器の側壁のところに透明ウィンドウを具備し、これにより、ユーザーは、前記第２不活性ガス容器内を見ることができる、
ことを特徴とする請求項１記載のダイボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンディング装置に関するものであり、特に、ダイボンディングを行うに際して不活性ガスを有したダイボンディング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子パッケージの製造のために集積回路（ＩＣ）の組付には、ダイまたはチップを基板に対して取り付ける。ボンディングプロセスの一例は、熱圧縮ボンディング（ＴＣＢ）プロセスである。ＴＣＢプロセスは、フリップチップボンディングにおいて使用することができる。ＴＣＢプロセスは、従来的なオーブンリフロープロセスとは違って、バッチプロセスではない。ＴＣＢプロセス時におけるフリップチップダイのボンディングは、一度につき１つのダイについて行われる。ダイには、下向きのバンプが設けられ、シリコンウェハ製のダイが採取されて、ボンドアームへと搬送される。その後、ボンドアームに付帯されたダイは、基板のボンディング位置上へとあるいは他のダイ上へと、配置される。ダイに対しては、小さな圧縮力が印加され、これにより、ダイは、基板に向けてあるいは他のダイに向けて押圧され、これにより、ダイと基板との間においてあるいはダイどうしの間において良好なコンタクトが得られる。
【０００３】
ボンディング材料上の不純物は、望ましくない。なぜなら、不純物が、ボンディング材料とボンディング表面との間の良好な接触を妨害するからであり、このため、最終製品の性能劣化が引き起こされかねないからである。ダイボンディングプロセスには、不純物の潜在的な多くの要因が存在する。例えば、不純物は、ボンディング材料の表面を覆う異種材料に起因することができ、あるいは、ＴＣＢプロセス時の高温下でのボンディング材料の酸化に起因することができ、あるいは、ボンディングプロセス時に生成される副生成物に起因することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】本明細書には、先行技術文献は記載されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
組み立てられた電子パッケージの性能劣化を防止し得るよう、ボンディングプロセスに対して干渉し得る不純物の量を低減することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
よって、本発明の目的は、組み立てられる電子パッケージの性能劣化を回避し得るよう、不純物の量を低減し得るダイボンディング装置を提供することである。
【０００７】
本発明においては、ダイボンディング装置が提供され、このダイボンディング装置は、第１不活性ガス濃度を有した第１不活性ガス容器と；第１不活性ガス容器の内部に配置されていて、第２不活性ガス濃度を有した第２不活性ガス容器であるとともに、第２不活性ガス濃度が第１不活性ガス濃度よりも大きなものとされた、第２不活性ガス容器と；ダイを受領してボンディングを行うために、第２不活性ガス容器の中に配置されたボンディングヘッドと；第１不活性ガス容器および第２不活性ガス容器とは個別の不活性ガス雰囲気を有した第３不活性ガス容器であるとともに、ダイボンディングのために基板を配置可能とされた、第３不活性ガス容器と；を具備している。ボンディングヘッドは、ダイを、第２不活性ガス容器内の第１位置と、第３不活性ガス容器内に配置された基板上へとダイをボンディングするための、第３不活性ガス容器内の第２位置と、の間にわたって駆動可能とされている。
【０００８】
本発明の上記の特徴点や他の特徴点や、本発明の上記の見地や他の見地や、本発明の上記の利点や他の利点は、以下の詳細な説明と、特許請求の範囲と、添付図面と、によって明瞭に理解されるであろう。
【０００９】
以下においては、本発明の様々な実施形態につき、添付図面を参照して、例示によって説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるダイボンディング装置を示す平面図である。
【図２】ダイボンディングを行うための不活性ガス雰囲気システムを示す側面図である。
【図３】不活性ガス雰囲気システムの一部を示す斜視図であって、不活性ガス雰囲気システムは、処理対象をなす基板を受領するための可動ボンディングステージを備えている。
【図４】不活性ガス雰囲気システム内に設けられた不活性ガス雰囲気コアを示す斜視図である。
【図５】不活性ガス雰囲気コア内に形成されたガス流の一例を示す断面図である。
【図６】ボンディングステージを示す斜視図であって、このボンディングステージから生成されたエア流を示している。
【図７】不活性ガス雰囲気システム内におけるミクロ不活性ガス雰囲気を示す側面図である。
【図８】ダイボンディング装置内に設けられたフラックス排出システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付図面においては、同様の構成部材には、同じ符号が付されている。
【００１２】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるダイボンディング装置１０を示す平面図である。ダイボンディング装置１０は、例えば高速搬送システム１２といったような搬送システムを備えている。高速搬送システム１２は、ボンディング基板またはダイパッケージを、基板搬送アーム（ＳＴＡ）１４の基板搬送アーム（ＳＴＡ）ヘッド１６が基板を採取し得る場所へと、搬送し得るよう構成されている。基板は、高速搬送システム１２に対して、基板供給源１３から供給される。ＳＴＡ１４は、Ｘ軸方向に移動可能なものであって、基板を搬送して、導入位置に位置したボンディングステージ６０上へと、その基板を配置し得るよう構成されている。ボンディングステージ６０は、Ｘ−Ｙ平面内において移動可能なものであって、第１不活性ガス容器すなわち不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方へと移動可能とされている。不活性ガス雰囲気マクロ４０は、第１不活性ガス雰囲気濃度を有している。不活性ガス雰囲気マクロ４０は、第２不活性ガス容器すなわち不活性ガス雰囲気コア５０を備えている。不活性ガス雰囲気コア５０は、第２不活性ガス雰囲気濃度を有している。第２不活性ガス雰囲気濃度は、第１不活性ガス雰囲気濃度と比較して、より大きな濃度を有している。言い換えれば、不活性ガス雰囲気コア５０は、不活性ガス雰囲気マクロ４０の内部に配置されたものであって、不活性ガス雰囲気マクロ４０と比較して、より小さな酸素濃度を有している。ボンディングステージ６０は、不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方へと、および、不活性ガス雰囲気コア５０の下方へと、配置することができる。ボンディングステージ６０は、基板がボンディングステージ６０上へと導入される導入位置から、不活性ガス雰囲気コア５０の下方においてダイボンディングが実施されるボンディング位置へと、基板を搬送し得るよう構成されている。ボンディングステージ６０が基板を不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方へと移動させる前に、クリーニングシステム（図示せず）を使用することにより、基板をクリーニングすることができる。
【００１３】
ダイピックアーム（ＤＰＡ）２０のダイピックアーム（ＤＰＡ）ヘッド２２は、半導体ダイ供給源１５からダイを採取し得るよう構成されている。ＤＰＡ２０は、ダイを、不活性ガス雰囲気マクロ４０の内部に配置されたダイ搬送手段すなわちダイ搬送アーム（ＤＴＡ）３０へと、搬送し得るよう構成されている。ＤＴＡ３０は、ダイを、不活性ガス雰囲気マクロ４０内の、ボンディングヘッド５２によって採取されることとなる採取位置へと、搬送し得るよう構成されている。ボンディング位置に対しての、基板の搬送およびダイの搬送は、同時に行うことができる。
【００１４】
図２は、ダイボンディングを行うための不活性ガス雰囲気システム９０を示す側面図である。特に、不活性ガス雰囲気システム９０は、例えばボンディング前やボンディング時やボンディング後といったような場合に、とりわけダイ２４および基板２６が高温である際に、不純物および酸化からダイ２４および基板２６を保護する。不活性ガス雰囲気システム９０は、不活性ガス雰囲気マクロ４０と、この不活性ガス雰囲気マクロ４０の内部に配置された不活性ガス雰囲気コア５０と、不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方に配置された第３不活性ガス容器すなわち不活性ガス雰囲気マイクロ８０と、を備えている。不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、不活性ガス雰囲気マクロ４０および不活性ガス雰囲気コア５０とは個別の不活性ガス雰囲気を有している。不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、ダイボンディングのために基板２６を配置可能とされたボンディングステージ６０上に、取り付けられている。
【００１５】
不活性ガス雰囲気マクロ４０は、不活性ガス雰囲気マクロチャンバ４４と、この不活性ガス雰囲気マクロチャンバ４４の底部を覆う不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２と、を備えている。不活性ガス雰囲気マクロチャンバ４４は、さらに、この不活性ガス雰囲気マクロチャンバ４４の側壁上に、ＤＴＡ開口３２を有している。このＤＴＡ開口３２は、ＤＰＡ２０がダイ２４をＤＴＡ３０へと搬送することを可能としている。不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２は、この不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２のほぼ中央のところに配置された第１容器開口すなわちボンディング排出ウィンドウ（ＢＥＷ）開口７０を有している。不活性ガス雰囲気コア５０は、ＢＥＷ開口７０に対して位置合わせされたおよび採取位置に対して位置合わせされた第２容器開口７４を有している。これにより、ボンディングヘッド５２は、不活性ガス雰囲気マクロ４０内の採取位置へと移動することができ、ＤＴＡ３０からダイ２４を採取することができる。第２容器開口７４およびＢＥＷ開口７０は、さらに、ボンディング位置に対して位置合わせされている。これにより、ボンディングヘッド５２は、ボンディング位置へと移動することができ、ダイ２４を基板２６に対してボンディングすることができる。ＢＥＷ開口７０および第２容器開口７４は、不活性ガス雰囲気マクロ４０と不活性ガス雰囲気コア５０と不活性ガス雰囲気マイクロ８０とを、流体的に連通させている。不活性ガス雰囲気マクロ４０は、酸素濃度が低い不活性ガス雰囲気を提供しており、これにより、採取位置へと搬送されていて通常はまだ加熱されていないダイ２４を、保護することができる。不活性ガス雰囲気マクロ４０は、直接的な不活性ガス供給源を有しているわけではなく、不活性ガス雰囲気コア５０および／または不活性ガス雰囲気マイクロ８０からオーバーフローしてきた不活性ガスによって受動的に充填される。不活性ガス雰囲気マクロ４０は、さらに、検査光学系を備えることができ、これにより、ボンディング前のおよび／またはボンディング後の検査を行うことができる。
【００１６】
不活性ガス雰囲気コア５０は、不活性ガス雰囲気コアチャンバ５４を備えている。不活性ガス雰囲気コアチャンバ５４は、この不活性ガス雰囲気コアチャンバ５４の底部のところに、第２容器開口７４を有している。ボンディングヘッド５２は、不活性ガス雰囲気コア５０内に配置されている。不活性ガス雰囲気コア５０は、ＢＥＷ開口７０の上方に配置されている。ボンディングヘッド５２は、ダイ２４を、不活性ガス雰囲気コア５０内の第１位置から、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内の第２位置へと、搬送することができる。これにより、ダイ２４を、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内に配置された基板２６上へと、ボンディングすることができる。ＤＴＡ３０は、ボンディングヘッド５２の下方へと搬送し得るよう構成されている。これにより、ボンディングヘッド５２によるダイ２４の採取が可能とされる。ボンディングヘッド５２は、ボンディング温度にまでダイ２４を加熱するためのボンディングヘッドヒータ（図示せず）を有している。高濃度の不活性ガスが、例えば窒素が、不活性ガス雰囲気コア５０内へと連続的に供給され、これにより、酸素濃度が可能な限り低く維持される。これにより、ボンディングヘッド５２による加熱時に、ダイ２４が酸化から保護される。
【００１７】
ボンディングステージ６０は、ボンディングステージヒータ４６と、このボンディングステージヒータ４６上に配置されたボンディングステージペデスタル６６と、ボンディングステージ６０の周縁に沿って配置された壁６２と、を備えている。ボンディングステージペデスタル６６は、基板２６を保持し得るよう構成されており、ボンディングステージヒータ４６は、ボンディングのために基板２６を加熱し得るよう構成されている。不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、ボンディングステージ６０が不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方へと配置された際に、形成される。不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、主に、ボンディングステージ６０のうちの、側方が壁６２によっておよび底部がボンディングステージペデスタル６６によっておよび上方が不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２によって囲まれている部分を有している。壁６２と不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２との間にはギャップが存在している。このギャップにより、不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方へと自由に移動することができる。不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、低酸素の不活性ガス雰囲気を提供し、これにより、例えば不活性ガス雰囲気コア５０の下方のボンディング位置へと基板２６が搬送された場合といったような場合に、基板２６がボンディングステージヒータ４６によって加熱されたときに、基板２６を保護することができる。不活性ガス雰囲気マイクロ８０が不活性ガス雰囲気コア５０の下方に位置したときには、不活性ガスのうちのいくらかが、不活性ガス雰囲気コア５０から不活性ガス雰囲気マイクロ８０へと流れ、これが、不活性ガス雰囲気マイクロ８０に対しての不活性ガスの供給源となる。
【００１８】
図３は、図２の不活性ガス雰囲気システム９０の一部を示す斜視図であって、この一部は、処理対象をなす基板２６を受領するための可動ボンディングステージ６０を備えている。可動ボンディングステージ６０は、ＸＹテーブルを有している。壁６２は、ボンディングステージ不活性ガス出口６４を有している。ボンディングステージ不活性ガス出口６４は、マニホールド構造とされた不活性ガス雰囲気マイクロ８０の側辺を囲んでいる。ＤＴＡ開口３２は、ＤＰＡ２０がダイ２４をＤＴＡ３０へと搬送し得るよう構成されている。ＤＰＡ２０は、ダイ２４をＤＴＡ３０へと搬送するに際してＤＴＡ開口３２を挿通して動作する。不活性ガス雰囲気マクロ４０内へのＤＰＡ２０によるダイ２４の搬送は、通常、できる限り迅速に行われる。これにより、ダイ２４が雰囲気エアに対して露出される時間を低減することができ、ダイ２４の酸化を最小化することができ、不活性ガス雰囲気マクロ４０と雰囲気エアとの間のガス交換を最小化することができる。ＤＴＡ開口３２のところには、ドア（図示せず）を設けることができる。ドアは、機械的なシャッタードアとすることができる。このシャッタードアは、ＤＰＡ２０がダイ２４をＤＴＡ３０へと搬送する時にだけ開放され、他の時には閉塞されたままとされる。
【００１９】
図４は、不活性ガス雰囲気システム９０内に設けられた不活性ガス雰囲気コア５０を示す斜視図である。不活性ガス雰囲気コアチャンバ５４は、側壁のところに透明ウィンドウ５８を備えることができる。これにより、ユーザーは、不活性ガス雰囲気コア５０内を見ることができる。不活性ガス雰囲気コア５０は、高濃度の不活性ガスと低濃度の酸素とを有している。これにより、容易に酸化が起こるような高温にまでボンディングヘッド５２によってダイ２４が加熱された際に、酸化が起こることが防止される。不活性ガスは、不活性ガス雰囲気コア５０に対して、能動的にかつ直接的に供給される。これにより、不活性ガスの高濃度と、酸素の低濃度と、を維持することができる。不活性ガス雰囲気コアチャンバ５４は、不活性ガスを不活性ガス雰囲気コア５０内へと供給するための不活性ガス入口３４と、これら不活性ガス入口３４に対して連結された複数の不活性ガス出口すなわちディフューザ３６と、不活性ガス入口３４からディフューザ３６へと不活性ガスを案内するためのフローチャネルプレート３８と、を備えている。フローチャネルプレート３８は、不活性ガス雰囲気コアチャンバ５４の上部を覆うものであって、ボンディングヘッド５２を配置するためのボンディングヘッド開口５６を規定する４つの周縁側壁を有している。ガスケット層３７が、フローチャネルプレート３８の上面上に配置されている。ディフューザ３６は、フローチャネルプレート３８のうちの、互いに対向した２つの周縁側壁に沿って配置されている。
【００２０】
図５は、不活性ガス雰囲気コア５０内におけるガス流の一例を示す断面図である。不活性ガス供給源（図示せず）が、ガス入口３４を介して、不活性ガス雰囲気コア５０に対して接続されている。これにより、不活性ガス雰囲気コア５０に対して不活性ガスを供給することができる。不活性ガスは、不活性ガス入口３４からフローチャネルプレート３８へと流入し、その後、ディフューザ３６へと流れる。ディフューザ３６は、複数のものが等間隔で配置されており、不活性ガス雰囲気コア５０内へと不活性ガスを一様に分散させることができる。ディフューザ３６は、ボンディングヘッド５２の周囲においておよびダイ２４の周囲において不活性ガスの層流を下向きに、不活性ガス雰囲気コア５０の底部のところにおける第２容器開口７４に向けて、案内する。ディフューザ３６は、不活性ガスの流れ速度を遅くし得るよう構成することができる。これにより、不活性ガス雰囲気コア５０内において、下向きの層流をより良好に形成し得るとともに、不活性ガスの濃度をより一様なものとすることができる。このようにして、ボンディングのための適切な雰囲気が形成され、加熱されたダイ２４を、酸化から保護することができる。
【００２１】
不活性ガス雰囲気コア５０は、不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２のＢＥＷ開口７０の直上に配置される。不活性ガス雰囲気マイクロ８０がボンディング位置に配置されたときには、不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、不活性ガス雰囲気コア５０の直下およびＢＥＷ開口７０の直下に位置する。ディフューザ３６からの不活性ガスは、不活性ガス雰囲気コア５０を充填するとともに、ＢＥＷ開口７０に向けて下向きに流出する。
【００２２】
図６は、ボンディングステージ６０を示す斜視図であって、ボンディングステージ６０から生成されたエア流を示している。ボンディングステージ６０は、壁６２を備えており、壁６２は、マニホールド構造でもって不活性ガス雰囲気マイクロ８０を囲むボンディングステージ不活性ガス出口６４を有している。ボンディングステージ不活性ガス出口６４は、不活性ガスを上向きに案内する外側不活性ガス出口６９を有している。これにより、ボンディングステージ不活性ガス出口６４の上方において、シールドあるいはエアカーテンを形成することができる。ボンディングステージ６０は、さらに、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内へと不活性ガスを供給する内側不活性ガス出口６８を有している。ボンディングステージ６０は、さらに、１つの壁６２と、ダイボンディングのために基板２６を配置し得る場所と、の間に、追加的な貯蔵スペース６５を有している。この追加的な貯蔵スペース６５は、例えば、様々なダイを採取するための様々なノズルを貯蔵するためのノズルバンクとして使用することができる。ボンディングヘッド５２は、ボンディングプロセス時にはいつでも、ボンディングヘッド５２とノズルとが不活性ガス雰囲気コア５０と不活性ガス雰囲気マイクロ８０とによって保護されつつ、ボンディングヘッド５２上に取付可能な様々なノズルへと変更することができる。
【００２３】
図７は、不活性ガス雰囲気システム９０内に設けられた不活性ガス雰囲気マイクロ８０を示す側面図である。可動の不活性ガス雰囲気マイクロ８０が、ボンディングステージ６０が不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方へと移動されたときに、生成される。不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、主には、ボンディングステージ６０のうちの、側方が壁６２によっておよび底部がボンディングステージペデスタル６６によっておよび上方が不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２によって囲まれている部分を有している。壁６２のボンディングステージ不活性ガス出口６４と、不活性ガス雰囲気マクロ４０の不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２と、の間にはギャップが存在している。このギャップにより、不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、不活性ガス雰囲気マクロ４０の下方へと、不活性ガス雰囲気マクロ４０に対しておよび不活性ガス雰囲気コア５０に対して、自由に移動することができる。外側不活性ガス出口６９は、不活性ガス雰囲気マクロ４０の不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２に向けて、不活性ガスを吐出する。これにより、シールドあるいはエアカーテンを形成することができ、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内へと雰囲気エアが流入することを阻止することができる。外側不活性ガス出口６９からの不活性ガスによって形成されたエアカーテンは、不活性ガス雰囲気マイクロ８０と雰囲気エアとの間のガス交換を制限し得るよう構成されている。外側不活性ガス出口６９からの不活性ガスは、不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２に対して直接的に流れ、不活性ガスの流れは、分裂する。これにより、不活性ガス流の第１部分は、雰囲気エアに向けて外側に案内され、不活性ガス流の第２部分は、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内へと内向きに案内される。このようにして、エアカーテンは、不活性ガス雰囲気マイクロ８０が不活性ガス雰囲気マクロ４０の直下へと移動する際であっても、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内へと雰囲気エアが流入することを制限する。
【００２４】
不活性ガス雰囲気マイクロ８０は、酸化から基板２６を保護するように、機能する。基板２６は、雰囲気エア内においてボンディングステージ６０上へと配置されるけれども、ボンディングステージ６０が不活性ガス雰囲気マクロ４０の直下へと移動する際には、不活性ガス雰囲気マイクロ８０が形成される。不活性ガス雰囲気マイクロ８０が形成されたときには、基板２６は、安全に加熱することができる。なぜなら、不活性ガス雰囲気マクロ４０の直下への搬送時には、および、ボンディング時には、不活性ガス雰囲気マイクロ８０が、酸化から基板２６を保護するからである。
【００２５】
図８は、ダイボンディング装置内に設けられたフラックス排出システムを示している。ボンディング時には、ダイ２４を保持しているボンディングヘッド５２が、ボンディングのための適切な温度へとダイ２４を加熱し、その後、ボンディングのための適切な温度へとボンディングステージヒータ４６によって既に加熱された基板２６に向けて、下向きに駆動される。ボンディングヘッド５２は、ダイ２４が基板２６に対して接触するようになるまで、ＢＥＷ開口７０を通しておよび第２容器開口７４を通して下向きに駆動される。その後、高温の効果によって、ダイ２４が基板２６に対してボンディングされる。ボンディング時には、蒸発したフラックスが生成される。フラックス排出システムは、フラックス排出インレット７２と、このフラックス排出インレット７２に対して連結された蒸気コンデンサ（図示せず）と、この蒸気コンデンサに対して連結された貯蔵コレクタ（図示せず）と、を備えている。これにより、フラックス排出システムは、蒸発したフラックスを除去することができる。不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート４２は、第１穴７７を有した第１プレート７６と、第１穴７７に対して位置合わせされた第２穴７９を有した第２プレート７８と、を備えている。第１穴７７および第２穴７９は、協働して、ＢＥＷ開口７０を形成する。フラックス排出インレット７２は、ＢＥＷ開口７０のところに配置されており、フラックス排出インレット７２は、第１プレート７６と第２プレート７８との間にスペースを有している。蒸発したフラックスは、第１プレート７６と第２プレート７８との間においてＢＥＷ開口７０からフラックス排出インレット７２へと流入することができる。フラックス排出インレット７２は、例えば、円形形状のものとすることができる。これにより、蒸発したフラックスは、円形形状のフラックス排出インレット７２内へとすべての方向から流入することができる。フラックス排出システムは、ボンディング時に生成された蒸気フラックスをフラックス排出インレット７２内へと抽出しさらにその後にフラックスを吐出するするための吸引力を生成する。
【００２６】
フラックス排出システムは、また、不活性ガス雰囲気マイクロ８０がＢＥＷ開口７０の直下ではない場合に、雰囲気エアを抽出し得るよう構成されている。これにより、不活性ガス雰囲気マイクロ８０がＢＥＷ開口７０の直下ではない場合に雰囲気エアが不活性ガス雰囲気マイクロ８０内へと流入することが防止される。加えて、フラックス排出システムは、不活性ガス雰囲気マイクロ８０がＢＥＷ開口７０の直下へと駆動される際に、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内の雰囲気エアを抽出し得るよう構成されている。さらに、フラックス排出システムは、不活性ガス雰囲気マイクロ８０に対しての不活性ガスの供給量に対して相関し得るよう構成することができる。これにより、外側不活性ガス出口６９から流れる不活性ガスによって形成されたエアカーテンが無い場合であってさえも、不活性ガス雰囲気マイクロ８０内への雰囲気エアの流入を防止することができる。
【００２７】
不活性ガス雰囲気マクロ４０内における酸素濃度は、様々な範囲とすることができる。しかしながら、通常は、５０ｐｐｍ（パートパーミリオン）〜１００ｐｐｍとされる。不活性ガス雰囲気コア５０内の酸素濃度も、また、様々な範囲とすることができる。しかしながら、通常は、０ｐｐｍ〜５０ｐｐｍとされる。不活性ガス雰囲気マイクロ８０内の酸素濃度も、また、様々な範囲とすることができる。しかしながら、通常は、０ｐｐｍ〜５０ｐｐｍとされる。
【００２８】
本発明につき、ある種の実施形態を参照して詳細に説明したけれども、他の様々な実施形態が可能である。
【００２９】
例えば、ＤＴＡ開口３２のところにドアを設けることに代えて、不活性ガスによるエアカーテンを設けることによって、不活性ガス雰囲気マクロ４０と雰囲気エアとの間のガス交換を最小化することができる。
【００３０】
したがって、特許請求の範囲の精神および範囲は、上記の実施形態に関する説明に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ダイボンディング装置
２４  ダイ
２６  基板
４０  不活性ガス雰囲気マクロ（第１不活性ガス容器）
４２  ベースプレート、不活性ガス雰囲気マクロチャンバベースプレート
５０  不活性ガス雰囲気コア（第２不活性ガス容器）
５２  ボンディングヘッド
６０  ボンディングステージ
６２  壁
６４  ボンディングステージ不活性ガス出口
６５  追加的な貯蔵スペース
７０  第１容器開口、ボンディング排出ウィンドウ開口、ＢＥＷ開口
７４  第２容器開口
７６  第１プレート
７８  第２プレート
８０  不活性ガス雰囲気マイクロ（第３不活性ガス容器）
【図１】
0006270912.tif 000002
【図２】
0006270912.tif 000003
【図３】
0006270912.tif 000004
【図４】
0006270912.tif 000005
【図５】
0006270912.tif 000006
【図６】
0006270912.tif 000007
【図７】
0006270912.tif 000008
【図８】
0006270912.tif 000009