JP2005005172A - 軟x線照射装置及び半導体の組立装置並びに検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軟X線発生部1と制御部2とを別体で構成し、この軟X線発生部1と制御部2とを高圧ケーブル3で接続することで、軟X線発生部1を小型化することができると共に、この軟X線発生部1を半導体の組立装置7や半導体の検査装置8に備えると共に、軟X線を照射して空気をイオン化させて、半導体Z又は半導体チップVに帯電した静電気を除電する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟X線を照射して空気をイオン化させる軟X線照射装置及び軟X線照射装置を用いた半導体の組立装置並びに半導体の検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、軟X線を照射する軟X線照射装置は、軟X線を照射する軟X線光源部と、この軟X線光源部に電源を供給するインバーター回路等を備えた電源部と、軟X線光源を制御する制御部等を備えて構成されている。特に、軟X線を照射させるために、電源部から供給される電圧を高電圧に昇圧させる昇圧装置が軟X線光源と一緒に組み込まれている。
【0003】
このように構成された軟X線照射装置は、空気中に向けて軟X線を照射すると、空気をイオン化させることができる。このイオン化された空気は、静電気が帯電した対象物に接触することで、対象物から静電気を除電することができる。特に、半導体等の集積回路に静電気が放電すると静電気放電破壊を起こすため、半導体、半導体の製造装置、半導体の検査装置等に帯電した静電気を除電するために軟X線照射装置が利用されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−45695号公報(全頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の軟X線照射装置は、軟X線光源と昇圧回路が一体化して構成されているので、軟X線光源部の構成が大きくなり、既存の半導体の組立装置や検査装置に軟X線照射装置を取り付けるのが難しいという問題があった。
【0006】
また、半導体を通電させて、半導体の使用環境温度(動作時の温度)の状態で検査を行う場合、半導体の検査装置の温度も高温となり、軟X線光源と一緒に組み付けた昇圧回路が誤作動や破損してしまうという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、半導体が動作する使用環境温度でも昇圧回路の誤作動や破壊を起こすことなく安定して使用することができる、軟X線照射装置及び半導体の組立装置並びに組立装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、本発明の軟X線照射装置は、軟X線を照射する軟X線発生部と、前記軟X線発生部の電源の供給及び制御を行う制御部とを備える軟X線照射装置であって、前記軟X線発生部と制御部とが別体で形成され、一部が高圧ケーブルで接続されていることを特徴とする。
【0009】
本発明の軟X線照射装置によれば、軟X線を照射する軟X線発生部と、この軟X線発生部の電源の供給及び制御を行う制御部とを備え、軟X線発生部と制御部とを別体で形成し、軟X線発生部と制御部とを高圧ケーブルで接続するように構成することで、軟X線発生部を小型化させることができ、軟X線照射装置の構成を簡単にすることができる。特に、軟X線発生部を小型化することによって、様々な装置に簡単に取り付けて、軟X線を照射して空気をイオン化することができる。
【0010】
また、本発明の軟X線照射装置の前記軟X線発生部は、断熱材で被覆されていることを特徴とする。
【0011】
本発明の軟X線照射装置によれば、軟X線発生部を断熱材で被覆することで、効果的に断熱することができ、軟X線発生部の外部の温度が高温であっても、軟X線発生部を設置する場所の温度に左右されることがなく、軟X線発生部の損傷や破壊を防止し、高温環境下でも軟X線を照射することができる。また、軟X線発生部に、冷却板や冷却フィンや冷却ファン等の冷却手段を備えて冷却を行うように構成してもよい。
【0012】
また、本発明の軟X線照射装置の軟X線発生部に用いられる断熱材は、シリコンゴムを用いることを特徴とする。
【0013】
本発明の軟X線照射装置によれば、軟X線発生部を被覆する断熱材として、シリコンゴムを用いることで効果的に断熱することができ、軟X線発生部の外部の温度が高温であっても、軟X線発生部の損傷や破壊を防止し、高温環境下でも軟X線を照射することができる。
【0014】
さらに、本発明の半導体の組立装置は、軟X線照射装置と、半導体のボンディングパットとリードを結線するキャピラリと、組立済みの前記半導体を搬送する搬送手段とを備える半導体の組立装置であって、前記軟X線発生部から軟X線を照射し、前記半導体及び前記組立装置に帯電した静電気の除電を行うことを特徴とする。
【0015】
本発明の半導体の組立装置によれば、半導体の組立装置に軟X線照射装置の軟X線発生部を備え、この軟X線発生部から軟X線を照射して空気をイオン化させることで、半導体や半導体の組立装置に帯電している静電気を簡単に除電することができる。このため、半導体の組立作業中又は半導体の搬送時に発生する静電気による半導体の静電気放電破壊を防止することができる。なお、半導体の組立装置として、ウエハーマウンター型、ワイヤーボンダー型、マーキング型等を用いることができる。
【0016】
また、本発明の半導体の検査装置は、軟X線照射装置と、中空部を有し箱型に形成されたチャンバと、このチャンバの内部に設けられ半導体の検査を行う検査手段と、半導体の搬送を行う搬送手段とを備える半導体の検査装置であって、前記チャンバの一側面に前記軟X線照射装置の軟X線発生部を備えると共に前記チャンバの内部に軟X線を照射し、前記検査手段及び前記半導体に帯電した静電気を除電することを特徴とする。
【0017】
本発明の半導体の検査装置によれば、内部に半導体の検査手段や搬送手段を備えたチャンバの一側面に軟X線発生部を備えると共に、軟X線の照射方向をチャンバの内部方向に構成することで、軟X線発生部から軟X線を照射してチャンバ内部の空気をイオン化し、チャンバ内部の半導体、半導体の検査手段及び半導体の搬送手段等に帯電した静電気を除電して、半導体の静電気放電破壊を防止することができる。なお、半導体の検査装置として、プローバー型、ハンドラ型、スキャナー型等を検査装置として用いることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る軟X線照射装置の一実施形態について、適宣図面を参照して説明する。まず、本発明に係る軟X線照射装置の構成について、図1を参照して説明する。参照する図面において、図1は、軟X線照射装置の構成を示す斜視図である。図2は、図1に示した軟X線発生部を示す拡大図である。図3(a)は、図1に示した制御部の操作パネルを示す平面図であり、図3(b)は、図1に示した制御部の配電パネルを示す平面図である。
【0019】
本発明の軟X線照射装置Xは、図1に示すように、軟X線発生部1と、制御部2と、軟X線発生部1と制御部2とを接続する高圧ケーブル3と、制御部2に外部から電源を取り込むコンセント付ケーブル6と、制御部2と外部のコンピュータ等と接続する制御ケーブル4と、制御部2の表示内容を出力する表示灯ケーブル5とを備えて構成されている。
【0020】
軟X線発生部1は、図2に示すように、一部局面を有した筒状部材1aと、この筒状部材1aの内部に軟X線を発生する光源1bを備えて構成されている。筒状部材1aは、シリコンゴム等の断熱材で形成され、軟X線発生部1の周囲の温度が10℃〜120℃の間であれば、軟X線発生部1の内部に備えられた光源1bを破損させることなく、軟X線を照射することができるようになっている。また、筒状部材1aには、光源1bに制御部2からの電力を供給する高圧ケーブル3を接続する図示しない接続ソケットが設けられている。
【0021】
制御部2は、箱状に形成されたケース2a(図1参照)と、ケース2aの内部に軟X線発生部1用の図示しない昇圧回路や制御回路と、ケース2aの一側面に設けられた操作パネル2bと、この操作パネル2bの反対側に設けられた配電パネル2cとを備えて構成されている。なお、制御部2の内部の昇圧回路は、制御部2の外部から入力される電圧を高電圧に昇圧するものであり、特に、半導体の検査時に支障となるようなノイズを発生しないように構成されている。また、制御回路は、軟X線照射装置Xの制御を行い、軟X線発生部1から安定して軟X線を照射することができるように構成されている。
【0022】
制御部2の操作パネル2bには、図3(a)に示すように、電流計2dと、電圧計2eと、出力電流の調整を行う電流調整ダイヤル2fと、出力電圧の調整を行う電圧調整ダイヤル2gと、軟X線照射装置Xの動作状況等を知らせる複数の発光ダイオード2h(表示手段)とスイッチ2iが備わっている。
また、ケース2aの配電パネル2cには、図3(b)に示すように、高圧ケーブル3を接続するソケット2jと、外部入力から制御部2を操作するための外部入力端子2kと、制御部2の制御状態を外部に出力する外部出力端子2lと、制御部2の主電源のON/OFFを切り替える電源スイッチ2mと、制御部2に電力を供給するためにコンセント付ケーブル6が設けられている。
【0023】
高圧ケーブル3は、制御部2の内部で昇圧された高電圧を軟X線発生部1に送電する時に使用するものであり、この高圧ケーブル3の両端部には、軟X線発生部1に設けられた図示しないソケットと制御部2に設けられたソケット2jに接続することができるように構成されている。
【0024】
このように構成された軟X線照射装置Xは、制御部2の操作パネル2bにある電源スイッチを入れ、制御部2の内部の昇圧回路で高電圧に変換し、高圧ケーブル3で軟X線発生部1に送電されると、軟X線発生部1の光源1bから軟X線が照射され、照射された空気をイオン化させることができる。特に、軟X線発生部1と制御部2が別体で構成することで、軟X線発生部1を小型化することができる。
【0025】
また、軟X線照射装置Xで電圧が2KV〜4KVの範囲を有効に使用することができるように、軟X線発生部1の光源1bの軟X線放射窓であるベリリウムの厚さを100μmないし200μmの厚さのベリリウムを備えるように構成することで、帯電した静電気を短時間で除電することができる。なお、ベリリウムは、全ての物質の中で電磁波を吸収する力がもっとも低いため好適に利用することができる。
【0026】
また、軟X線の光源1bを常温度10Wクラスの熱容量の大きな光源1bを使用することにより、高温環境でも光源1bの機能劣化を起こすことがなく使用することができる。
【0027】
また、軟X線発生部1が小型に形成されていることで、既存の半導体の組立装置や半導体の検査装置に簡単に取り付けることができ、特に、半導体の組立,搬送,検査等に発生する静電気を簡単に除電することができる。なお、軟X線で空気をイオン化すると、イオンバランスが50:50(プラスイオン:マイナスイオン)となるため、逆帯電を起こすことがなく、短時間できわめて低い電位まで除電することができる。
【0028】
次に、軟X線照射装置Xを備えた半導体の組立装置及び半導体の検査装置について説明する。まず、軟X線照射装置Xを備えた半導体の組立装置について、図面を用いて詳細に説明する。
図4は、半導体の組立装置における、ワイヤーボンダーの構成を示す斜視図である。図5(a)は、半導体を示す斜視図であり、図5(b)は、図5(a)に示した半導体を載置するリードを有する基板を示す斜視図である。図6(a)は、半導体を基板に載置した状態を示す斜視図であり、図6(b)は、半導体とリードとを結線している状態を示す斜視図である。なお、以下の説明において、半導体とリードとが結線されたもの(組立済み)を半導体チップとする。
【0029】
軟X線発生装置Xを備える半導体の組立装置7は、図4に示すように、軟X線発生装置Xの軟X線発生部1と、基板S上に設けられたリードRと半導体Zを結線するキャピラリ7aと、半導体Zを移動させる図示しない搬送装置と、半導体Zを定位置に載置する図示しない載置装置等を備えて構成されている。なお、軟X線発生部1に電源の供給や制御を行う制御部2は、高圧ケーブル3で軟X線発生部1と接続されると共に半導体の組立装置7の外部に設けられている。
【0030】
ここで、リードRは、基板S上に複数設けられると共に、基板S上に載置された半導体ZのボンディングパットZ1と結線することで、半導体Zに電力を供給して半導体チップVとして動作させることができる。また、ボンディングパットZ1は、半導体Zの内部の集積回路とリードRを結線するために、半導体Z上にリードRと同数設けられている。
【0031】
キャピラリ7aは、半導体ZとリードRとを金線等を用いて結線する際に使用するものであり、このキャピラリ7aを使用して半導体ZとリードRとの金線Gの結線方法は、キャピラリ7aに高電流を流し、金線を溶接することでボンディングパットZ1とリードRを結線することができる(図6(b)参照)。
【0032】
搬送装置は、組立前のリードRを有する基板Sを搬送すると共に、リードRと半導体Zが結線された(組立済み)半導体チップVを搬送することができるものであり、例えば、ローラやベルトコンベア等を搬送装置として用いることができる。
また、載置装置は、基板S上の定位置に半導体Zを載置する際に使用するものであり、例えば、ロボットハンド等を載置装置として用いることができる。
【0033】
このように構成された半導体の組立装置7は、半導体の組立装置7に備える軟X線発生部1から軟X線を照射し、組立装置7の空気をイオン化させ、図5(a)に示すように、基板S上の定位置に載置装置を使い、図5(b)に示すように、半導体Zを定位置に載置して固定する。基板S上に半導体Zを載置する際に静電気が発生しても、イオン化された空気によって静電気を除電することができる。
【0034】
そして、図6(a)に示すように、基板S上に載置された半導体ZのボンディングパットZ1とリードRを、図6(b)に示すように、キャピラリ7aを用いて金線Gで溶接することで結線して半導体チップVを完成させる。このとき、リードRとボンディングパットZ1との溶接時に静電気が発生しても、軟X線を照射して空気がイオン化されているため、発生した静電気を除電することができる。
【0035】
以上より、軟X線照射装置Xを備えた半導体の組立装置7は、軟X線照射装置Xの軟X線発生部1を半導体の組立装置7に備えて、軟X線を照射して半導体の組立装置7の空気をイオン化させることで半導体チップVの組み立て時に発生する静電気を除電することができると共に、半導体チップVを静電気によって静電気放電破壊することなく組み立てることができる。
【0036】
また、半導体の組立装置7を用いて、半導体Zの受け渡しや結線する際に発生する静電気を距離10cmで1000V〜0Vまで落とす時間が12秒以下の短時間で除電することで、半導体Z又は半導体チップVにごみの付着、静電気放電破壊、静電気放電による劣化を防止することができる。
【0037】
次に、軟X線照射装置Xを用いた半導体の検査装置について図面を参照して詳細に説明する。図7(a)は、半導体の検査装置の構成を示す断面図であり、図7(b)は、図7(a)に示す半導体の検査装置の平面図である。
【0038】
図7(a)に示すように、軟X線照射装置Xを用いた半導体の検査装置8は、中空部を備えた箱型のチャンバ8aと、このチャンバ8aの内部に設けられたロータリーヘッド8bと、ロータリーヘッド8bに取り付けられ鉛直方向に稼動可能なコンタクトチャック8cと、コンタクトチャック8cに取り付けられ、半導体チップVを載置するシャトル8eと、半導体チップVの動作検査を行うコンタクト部8fと、チャンバ8の内部に軟X線が照射されるようにチャンバ8aの一側面に設けられた軟X線発生部1と、軟X線発生部1に高圧ケーブル3の一端部が接続され、多端部がチャンバ8aの外部に設置された制御部2と接続されて構成されている。
【0039】
このように構成された半導体の検査装置8の使用方法について説明する。図7(a)に示すように、まず、チャンバ8aの一側面に備えられた軟X線発生部1から軟X線を照射し、チャンバ8aの内部の空気をイオン化させる。
【0040】
次に、検査する半導体チップVをシャトル8eに載置すると共に、シャトル8eをロータリーヘッド8bのコンタクトチャック8cに取り付ける。そして、ロータリーヘッド8bを回転させてコンタクト部8fの上方に移動させる。コンタクト部8fの上方に半導体チップVが載置されたシャトル8eが到着した後、コンタクトチャック8cを下降させシャトル8eに載置された半導体チップVをコンタクト部8fと接続すると共に、半導体チップVに通電させて動作確認を行う。
【0041】
そして、半導体チップVに通電させて動作確認を行ったあと、コンタクトチャック8cを上昇させてコンタクト部8fから検査済みの半導体チップVが載置されたシャトル8eを取り外す。そして、ロータリーヘッド8bを回転させて、コンタクトチャック8cを移動させて、半導体の検査装置8の検査済み取り出し口からシャトル8eを取り出す。
【0042】
このような半導体チップVの検査工程において、半導体の検査装置8や半導体チップVに発生した静電気は、イオン化された空気によって除電することができる。また、検査内容で半導体チップVの温度及び装置内部の温度を上昇させた状態で(55℃から120℃)検査を行うことが多くなっており、高温下での使用を考え、半導体の検査装置8が高温になっても、軟X線照射装置Xの制御部2がチャンバ8aの外部に配置してあるので熱の影響で誤作動や破壊されることがない。このため、軟X線発生部1から軟X線をチャンバ8aの内部に照射し、空気をイオン化させることができ、半導体チップVに帯電した静電気を除電することができる。特に、軟X線発生部1は、高温に耐えられるように断熱材を用いて構成しているので、軟X線の光源1bが熱で破壊されることがなく、安定して軟X線を照射することができる。
【0043】
以上より軟X線照射装置Xを備えた半導体の検査装置8は、チャンバ8aの一側面に設けた軟X線発生部1からチャンバ8aの内部に向けて軟X線を照射して空気をイオン化させることで、半導体の検査装置8及び半導体チップVに帯電した静電気を除電することができ、半導体チップVに静電気が放電することによって生じる静電気放電破壊を防止することができる。
【0044】
また、半導体の検査装置8を用いて、半導体Zの受け渡しをする際に発生する静電気を距離10cmで1000V〜0Vまで落とす時間が12秒以下の短時間で除電することで、静電気放電破壊、静電気放電による劣化を防止することができると共に、ノイズ対策も同時に行うことができる。
【0045】
また、軟X線発生部1の断熱材として、シリコンゴムを用いたが本発明を限定するものではなく、例えば、ガラス繊維を用いたグラスウール、セラミック、フェノール等の材料を用いることができる。
【0046】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて、種々の変形が可能である。
【0047】
例えば、本発明の実施形態では、軟X線照射装置1を半導体の組立装置7及び検査装置8に備える構成を示したが、本発明を限定するものではなく、液晶の製造装置、液晶の組立装置、液晶の検査装置等に利用することができ、帯電した静電気を除電して静電気放電破壊を防止することができる。
【0048】
また、本発明の実施形態で、軟X線照射装置Xを半導体の組立装置7及び半導体の検査装置8に備える構成を示したが、特に限定されるものではなく、軟X線照射装置Xは、軟X線発生部1と制御部2を別体で構成しているので、例えば、既存の半導体の組立装置や検査装置に簡単に取り付けて使用することができる。
【0049】
さらに、半導体の組立装置7及び半導体の検査装置8に空気を循環させるファンを取り付け、イオン化された空気を循環させるように構成してもよい。特に、半導体の検査装置8のような密閉状態で構成されている場合でも、イオン化された空気を内部に循環させることができ、効果的に静電気を除電することができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の軟X線照射装置は、軟X線を照射する軟X線発生部と、この軟X線発生部の電源の供給及び制御を行う制御部とを別体に構成すると共に、高圧ケーブルで接続する構成にすることで、軟X線発生部を小型化させることができ、また、軟X線発生部を断熱材で被覆することにより、高温環境下でも安定して軟X線発生部から軟X線を照射することができる。
【0051】
また、本発明の軟X線照射装置の軟X線発生部を半導体の組立装置や検査装置に備えることで、半導体の組立工程や検査工程で発生する静電気を簡単に除電することができると共に、半導体の組立装置や半導体の検査装置の構成を大きく変更することなく簡単に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】軟X線照射装置の構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示した軟X線発生部を示す拡大図である。
【図3】(a)は、図1に示した制御部の操作パネルを示す平面図である。
(b)は、図1に示した制御部の配電パネルを示す平面図である。
【図4】半導体の組立装置における、ワイヤーボンダーの構成を示す斜視図である。
【図5】(a)は、半導体を示す斜視図である。
(b)は、図5(a)に示した半導体を載置するリードを有する基板を示す斜視図である。
【図6】(a)は、半導体を基板に載置した状態を示す斜視図である。
(b)は、半導体とリードとを結線している状態を示す斜視図である。
【図7】(a)は、半導体の検査装置の構成を示す断面図である。
(b)は、図7(a)に示す半導体の検査装置の平面図である。
【符号の説明】
1 ・・・ 軟X線発生部
1a ・・・ 筒状部材
1b ・・・ 光源
2 ・・・ 制御部
2a ・・・ ケース
2b ・・・ 操作パネル
2c ・・・ 配電パネル
2d ・・・ 電流計
2e ・・・ 電圧計
2f ・・・ 電流調整ダイヤル
2g ・・・ 電圧調整ダイヤル
2h ・・・ 発光ダイオード
2i ・・・ スイッチ
2j ・・・ ソケット
3 ・・・ 高圧ケーブル
4 ・・・ 制御ケーブル
5 ・・・ 表示灯ケーブル
6 ・・・ コンセント付ケーブル
7 ・・・ 組立装置
7a ・・・ キャピラリ
8 ・・・ 検査装置
8a ・・・ チャンバ
8b ・・・ ロータリーヘッド
8c ・・・ コンタクトチャック
8d ・・・ ロータリーヘッド
8e ・・・ シャトル
8f ・・・ コンタクト部
Z ・・・ 半導体
Z1 ・・・ ボンディングパッド
V ・・・ 半導体チップ
X ・・・ 軟X線照射装置
Claims (5)
- 軟X線を照射する軟X線発生部と、前記軟X線発生部の電源の供給及び制御を行う制御部とを備える軟X線照射装置であって、前記軟X線発生部と制御部とが別体で形成され、一部が高圧ケーブルで接続されていることを特徴とする軟X線照射装置。
- 前記軟X線発生部は、断熱材で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の軟X線照射装置。
- 前記断熱材は、シリコンゴムを用いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軟X線照射装置。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の軟X線照射装置を備える半導体の組立装置であって、前記軟X線照射装置と、半導体のボンディングパットとリードを結線するキャピラリと、前記半導体を搬送する搬送手段とを備え、前記軟X線発生部から軟X線を照射し、前記半導体及び前記組立装置に帯電した静電気の除電を行うことを特徴とする半導体の組立装置。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の軟X線照射装置を備える半導体の検査装置であって、中空部を有し箱型に形成されたチャンバと、このチャンバの内部に設けられ半導体の検査を行う検査手段と、前記半導体の搬送を行う搬送手段を備え、前記チャンバの一側面に前記軟X線照射装置の軟X線発生部とを備えると共に前記チャンバの内部に軟X線を照射し、前記検査手段及び前記半導体に帯電した静電気を除電することを特徴とする半導体の検査装置。
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