JP2005538563A - 部品の支持プレート、支持プレートを備えたパッケージング・ユニット並びにパッケージング・ユニットの作成及び使用 - Google Patents
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Abstract
この発明は、好ましくは、ガラス、グラニット、又は、セラミックより成り、部品（３）、特に、ＩＣ又は他の半導体部品を支持するための支持プレート（１）に関する。支持プレート（１）の上面が少なくとも部分的に粗面化され（粗面領域（２））、好ましくは、約０．３マイクロメートルの荒さＲａとなる。さらに、この発明は、支持プレート（１）を備えたパッケージング・ユニット（４）に関する。
Description
この発明は、第一のアスペクトにおいて、少なくとも一つの部品、特に、ウエハ、を上面で支持する支持プレートに関する。さらなるアスペクトにおいては、この発明は、上記支持プレートを作成する方法に関する。さらなるアスペクトにおいては、この発明は、上記支持プレートを備えたパッケージング・ユニットに関する。さらなるアスペクトにおいては、この発明は、上記支持プレートの使用、上記パッケージング・ユニットの使用、そして、非腐食性且つ非汚染性材料に関する。
ＩＣパッケージング並びに半導体産業においては、部品は、通常、プラスティック材料でパッケージングされ且つ又は支持される。
プラスティックを部品のパッケージング且つ又は支持に用いるとよく起きる問題は、プラスティックは可塑剤を含み、そして、場合によっては、プラスティックから部品へ拡散して部品の品質を低下させかねないその他の成分を含むことである。ある場合では、この可塑剤又はその他の成分の拡散により部品がプラスティック材料に付着してしまうこともある。
上記問題は、特に、ＩＣ及び半導体部品において、これら部品の品質低下を避けることが重要であるという点で問題である。その結果、環境に対して適切な処置が取られていても、プラスティック材料上部又は内部に収納された後も部品を再度清浄にしなければならないことがよくある。これは言うまでも無く非常に望ましくないことである。
小さなＩＣ及び半導体部品を用いた場合、特に、ウエハのように、部品がシート状の場合に、この種の部品が実質的に滑らかで平坦な支持部材（例えば、分光分析用送り台）上に置かれると、支持部材と支持される部品との間に「エアクッション」が形成されうるというさらなる問題がよく起きる。この結果、部品が支持部材から浮き上がることが多く、場合によっては、部品が支持部材から引き離される。従って、支持部材上に部品を精密且つ明確に位置決めすることは非常に困難である。
もし、支持部材上に部品が適切に位置決めされても、部品が支持部材に付着される（例えば、ファンデルワールス（Ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ）力の影響下で）ことがある。言うまでも無く、この付着は、有効に動作しないという結果になり、従って、大幅な時間のロスということになり、非常に望ましくないことである。
従来技術では、ＩＣや他の半導体部品が支持部材に吸引されるように支持部材に吸引穴を設けることを提案している。この点に関しては次の二つの特許出願が引用される。
ＥＰ−Ａ−１，０９１，４００は、セラミック基板と、この表面上に形成された導電層とを備えたウエハ・プローブを開示している。ウエハ・プローブのセラミック基板表面上には、チャネルが形成されてもよく、このチャネルには吸引穴が設けられている。
日本出願６０−０９５１４８８（公開番号：６１−２５２６４２）の抄録には半導体ＩＣチップをテストするためのチップ支持テーブルが開示されている。チップは吸引穴を通じて真空吸引されてワークテーブル上に強く固定される。
この発明の目的は、一つ又はそれ以上の上記問題を回避することである。
この発明のさらなる目的は、吸引穴と、装備され、維持され、修理され、そして、駆動等されなければならない真空吸引装置との必要性を回避することである。
この発明のさらなる目的は、少なくとも一つの部品を支持する支持プレートであって、特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、部品を支持プレート上に精密且つ明確に位置決めできる支持プレートを提供することである。
さらには、この発明の支持プレートを作成する方法を提供することを目的とする。
さらには、上記支持プレートを備えたパッケージング・ユニットを提供することを目的とする。
さらには、上記支持プレートの使用、上記パッケージング・ユニットの使用、そして、部品、特に、ＩＣ及び他の半導体部品、さらに、特に、ウエハを支持し、そして、収納する、非腐食性且つ非汚染性材料を提供することを目的とする。
特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、少なくとも一つの部品を上面で支持する支持プレートであって、該支持プレートの上面が少なくとも部分的に粗面化されていることを特徴とするこの発明の支持プレートにより一つ又はそれ以上の上記目的が達成される。
この発明の支持プレートは、該支持プレート上へ、汚染されずに、精密且つ正確に部品を位置決めするための驚くべき簡単でコスト的に効果のある方法を提供する。
通常、支持プレートは、分光分析器等の作業台、送り台のようにほぼ平坦なプレートでもよい。
支持プレートの上面全体が粗面化されてもよい。これとは別に、所定部分のみが粗面化されてもよい。
支持される部品は如何なる部品でもよいが、好ましくは、ＩＣ又は他の半導体部品である。さらに、好ましくは、部品は、小さく、ウエハのようにほぼ平坦なシート形状の部品である。
前記少なくとも部分的に粗面化されている支持プレートの上面は０．１０から３．０μｍの範囲、好ましくは、０．２０から２．０μｍの範囲、さらに好ましくは、０．２５から１．０μｍの範囲、最も好ましくは、約０．３μｍの荒さＲａを有すると効果的である。これらの荒さにより支持プレート上に精密且つ正確に部品を位置決めできることが分かっている。
前記粗面化された支持プレートの上面は溝又は複数の溝のパターンを備え、少なくとも一つの溝は、好ましくは、前記上面と前記少なくとも一つの部品との間における「エアクッション」の形成を防止する、又は、少なくとも最小限に抑えるよう機能するとさらに好ましい。
所望の効果を得るためにどのように前記溝又は複数の溝のパターンを設計すれば良いかは当業者であれば容易に分かることである。前記支持プレートの上面と支持される部品との間における「エアクッション」の形成が前記支持プレートにより防止でき、又は、少なくとも最小限に抑えられれば、通常、どのような溝又は複数の溝のパターンでも用いることができる。
少なくとも一つの溝が約０．２０ｍｍの深さを有すると非常に効果的に位置決めできることが分かっている。
ある好ましい実施形態では、前記粗面化された支持プレートの上面は、支持される部品を少なくとも部分的に受容する少なくとも一つの窪みを備える。これにより、部品の位置決めがさらに改善される。支持される部品を受け、そして、収納するのに前記窪みは多様な形態があることを当業者であれば容易に分かることである。必要に応じて、二つ以上の部品を受容する二つ又はそれ以上の窪みが設けられてもよい。
前記支持プレートは如何なる適切な材料からも作成できるが、前記支持プレートは非腐食性、非汚染性材料より作成される。これにより、部品をパッケージし又は支持するのにプラスティックを用いたような場合に、部品が汚染されるのが防止される。
この発明において、「非腐食性、非汚染性材料」は、支持され又はパッケージされる部品の品質を悪化させない如何なる材料をも意味する。
さらに、好ましくは、前記支持プレートは、ガラス、グラニット、セラミック（工業セラミックを含む）、そしてこれらの組み合わせから選ばれた材料、さらに好ましくはガラス、最も好ましくは透明ガラスより成る。すべての種類のガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス[Pyrex（Ｒ）]、グラニット、そして、セラミックを用いることができる。
さらなるアスペクトにおいて、この発明は、この発明の支持プレートを分光分析用の送り台としての使用に関する。上記概説されたように、送り台の上面が粗面化されているので、送り台から浮き上がることなしに、部品が前記上面に簡単且つ正確に位置決めされる。前記送り台上の部品がＸ線分析等の分光分析を受けた後、送り台に付着することなしに、必要に応じて、ピンセットや類似のものにより、部品は前記送り台から簡単に取り除くことができる。通常、送り台はガラス等の透明な材料から作られる。
この点に関し、前記送り台の上面の荒さにより分光分析中に干渉が起きないような荒さを前記送り台の上面が有すると好ましい。そのような干渉が起きないようにするにはどのようにして前記上面の荒さを選べばよいかは当業者であれば容易に分かることである。
さらなるアスペクトにおいて、この発明は、特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、少なくとも一つの部品を上面で支持する支持プレートを作成する方法であって、前記支持プレートを形成し、パウダーブラストにより前記支持プレートの上面を少なくとも部分的に粗面化させ、前記少なくとも部分的に粗面化される支持プレートの上面の荒さＲａが０．１０から３．０μｍの範囲、好ましくは、０．２０から２．０μｍの範囲、さらに好ましくは、０．２５から１．０μｍの範囲、最も好ましくは、約０．３μｍとなるようにする工程を備えたことを特徴とする方法に関する。
パウダーブラストにより前記支持プレートの上面を粗面化させると、この発明の支持プレートの機械的エッチングが高精度に行えることが分かっている。さらには、パウダーブラストは非常に用途が多い技術であることが分かっている。必要に応じて、マスクを用いて、前記支持プレートの上面に粗面化領域と非粗面化領域との特定パターンを形成してもよい。
パウダーブラストの方法はさらに詳細に説明する必要が無いほどに知られている。この点に関しては、例えば、Ｓｌｉｋｋｅｒｖｅｅｒ，Ｐ．Ｊ．ｅｔ ａｌ，“Ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｂｒｉｔｔｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｂｙ ｐｏｗｄｅｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ”，Ｅｕｒｏｓｅｎｓｏｒｓ ＸIII，Ｔｈｅ １３ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ｔｒａｎｄｕｃｅｒｓ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １２−１５，１９９９，Ｔｈｅ Ｈａｇｕｅ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ，ｐｐ．６５５−６６２が引用される。
さらなるアスペクトにおいて、この発明は、特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、少なくとも一つの部品をパッケージし、この発明の支持プレートを備えたパッケージング・ユニットに関する。
このパッケージング・ユニットは如何なる適切な形態、形状又はデザインであってもよいことは当業者であれば容易に分かることである。例えば、このパッケージング・ユニットはペトリディッシュ（Ｐｅｔｒｉ ｄｉｓｈ）でもよく、底部ディッシュが前記支持プレートとなり、上部ディッシュが少なくとも部分的に粗面化された底部ディッシュをシールする。
好ましい別の実施形態では、前記パッケージング・ユニットは、前記支持プレートの上面と向かい合う底面を有するカバープレートをさらに備え、前記カバープレートの底面が、少なくとも部分的に粗面化され、且つ、取り外し可能に前記支持プレートの上面に接続される。
さらに別の実施形態では、前記支持プレートの上面と前記カバープレートの底面とは、各々、少なくとも一つの窪みを備え、該窪みは少なくとも部分的に前記パッケージされる少なくとも一つの部品を受容するように設計されている。
さらに、この発明は、特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、部品を収納するための前記パッケージング・ユニットの使用に関する。
最後に、この発明は、ＩＣ又は他の半導体部品、特に、ウエハのパッケージングにおいて、好ましくは、ガラス、グラニット、セラミック、そしてこれらの組み合わせのいずれかから選ばれた材料、さらに好ましくはガラス、最も好ましくは透明ガラスである、非腐食性且つ非汚染性材料の使用に関する。上記の材料、特にガラスを用いるとが収容される部品の汚染の問題を回避できることが分かっている。
この発明の、これらの、そして、その他のアスペクトが以下に記載される（各）実施形態を参照することにより明らかになる。
同じ参照番号は同様な構造的要素を示す。
図１はガラスより成るディスク状の支持プレート１の概略上面図を示す。支持プレート１の上面には粗面領域２のパターンが形成されている。領域２の荒さＲａは約０．３μｍである。さらに、領域２は支持プレート１の上面から窪んでおり、窪みの深さは０．５ｍｍである。領域２の一部の粗面上には部品３が設けられている。
粗面領域２は、マスクを用いて支持プレート１の上面をパウダーブラスト（ｐｏｗｄｅｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ）することにより得られたものである。
図２は透明ガラスより成る送り台２１の拡大概略上面図を示す。送り台２１の上面には、この上面から突出している複数のスタッド２２が備えられている。スタッド２２の上側が粗面化されて荒さＲａが約０．３μｍとなっている。
送り台２１の上面にはスタッド２２を分ける溝２３のパターンがある。溝２３は、送り台２１のスタッド２２の上面と送り台２１上に置かれる（図示されない）一つの部品との間に「エアクッション」が形成されるのを防止する、又は、少なくとも最小限に抑えるよう機能する。送り台２１は、さらに、貫通孔２４を備え、ここに（図示されない）分光分析器のピンが通されて送り台２１をしっかりと固定する。
部品は、送り台２１から浮き上がることなしに、簡単に送り台２１上に位置決めされる。さらには、部品は、その後、送り台２１に付着することなく、送り台２１から取り外せる。
図３はパッケージング・ユニット４の第一の実施形態の概略上面図を示す。パッケージング・ユニット４は図１に示される支持プレート１と、粗面領域２上に置かれた部品３と、さらなる透明ディスク５（図４参照）と、さらなるディスク５に支持プレート１を取り外し可能に接続する、クランプ又はクリップのような、コネクタ６とを備える。
図４から明らかなように、ディスク５が支持プレート１上に置かれる。
最後に、図５はパッケージング・ユニット４の第二の実施形態の概略上面図を示し、ここでは、説明の都合上、支持プレート１とカバープレート５とが互いに隣接して配置されている。この場合では、支持プレート１とカバープレート５とは長方形になっている。
図５の実施形態では、カバープレート５に粗面突出領域７（Ｒａ〜０．３）が設けられ、これらは窪み領域２と相補的になっている。代わりに、突出領域７は窪んでもよく、パッケージされる部品３を少なくとも部分的に受容する空洞を窪み２、７が形成してもよい。
当業者であれば、添付請求項の範囲から外れることなく多くの変形例がなされることが理解できるところである。例えば、パッケージング・ユニットは、底部ディスク、上部ディスクを備えたペトリディッシュ（Ｐｅｔｒｉ ｄｉｓｈ）の態様でもよく、底部ディスク上面に粗面領域を含んでもよい。さらには、ペトリディッシュの底部ディスクを送り台として用いてもよい。
Claims (15)
- 特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、少なくとも一つの部品を上面で支持する支持プレートであって、該支持プレートの上面が少なくとも部分的に粗面化されていることを特徴とする支持プレート。
- 前記少なくとも部分的に粗面化されている支持プレートの上面は０．１０から３．０μｍの範囲、好ましくは、０．２０から２．０μｍの範囲、さらに好ましくは、０．２５から１．０μｍの範囲、最も好ましくは、約０．３μｍの荒さＲａを有することを特徴とする請求項１に記載の支持プレート。
- 前記上面は溝又は複数の溝のパターンを備え、少なくとも一つの溝は、好ましくは、前記上面と前記少なくとも一つの部品との間におけるエアクッションの形成を防止する、又は、少なくとも最小限に抑えるよう機能することを特徴とする請求項１に記載の支持プレート。
- 前記少なくとも一つの溝は約０．２０ｍｍの深さを有することを特徴とする請求項３に記載の支持プレート。
- 前記上面は、前記少なくとも一つの部品を少なくとも部分的に受容する少なくとも一つの窪みを備えることを特徴とする請求項１に記載の支持プレート。
- 前記支持プレートは、非腐食性且つ非汚染性材料より成ることを特徴とする請求項１に記載の支持プレート。
- 前記支持プレートは、ガラス、グラニット、セラミック、そしてこれらの組み合わせのいずれから選ばれた材料、さらに好ましくはガラス、最も好ましくは透明ガラスより成ることを特徴とする請求項１に記載の支持プレート。
- 請求項１の支持プレートを分光分析器の送り台としての使用。
- 前記送り台の上面の荒さにより分光分析中に干渉が起きないような荒さを前記送り台の上面が有することを特徴とする請求項８に記載の使用。
- 特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、少なくとも一つの部品を上面で支持する支持プレートを作成する方法であって、
前記支持プレートを形成し、
パウダーブラストにより前記支持プレートの上面を少なくとも部分的に粗面化させ、前記少なくとも部分的に粗面化される支持プレートの上面の荒さＲａが０．１０から３．０μｍの範囲、好ましくは、０．２０から２．０μｍの範囲、さらに好ましくは、０．２５から１．０μｍの範囲、最も好ましくは、約０．３μｍとなるようにする工程を備えたことを特徴とする方法。 - 特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、少なくとも一つの部品をパッケージし、請求項１に記載の支持プレートを備えたパッケージング・ユニット。
- 前記支持プレートの上面と向かい合う底面を有するカバープレートをさらに備え、前記カバープレートの底面が、少なくとも部分的に粗面化され、且つ、取り外し可能に前記支持プレートの上面に接続される請求項１１に記載のパッケージング・ユニット。
- 前記支持プレートの上面と前記カバープレートの底面とは、各々、少なくとも一つの窪みを備え、該窪みは少なくとも部分的に前記パッケージされる少なくとも一つの部品を受容するように設計されている請求項１０に記載のパッケージング・ユニット。
- 特に、ＩＣ又は他の半導体部品、さらに、特に、ウエハである、部品を収納するための請求項１１に記載のパッケージング・ユニットの使用。
- ＩＣ又は他の半導体部品、特に、ウエハのパッケージングにおいて、好ましくは、ガラス、グラニット、セラミック、そしてこれらの組み合わせのいずれから選ばれた材料、さらに好ましくはガラス、最も好ましくは透明ガラスである、非腐食性且つ非汚染性材料の使用。
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