JP2014534610A - フリップチップアセンブリの洗浄方法及び装置 - Google Patents

フリップチップアセンブリの洗浄方法及び装置 Download PDF

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Abstract

フリップチップアセンブリの洗浄装置を提供する。当該装置は、チャックアセンブリと、スピンドルによってチャックアセンブリに結合されたモーターと、フリップチップを保持するための少なくとも１つのキャリアと、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルとを備える。本発明の装置は、フリップチップアセンブリの洗浄方法を更に提供する。当該方法によれば、フリップチップキャリアに少なくとも１つのフリップチップを装填し、ある回転速度でチャックアセンブリを回転させ、フリップチップをすすぐためにＤＩＷを流し、汚染物を除去するために洗浄液を流し、超音波／メガソニックのエネルギーをフリップチップに与え、フリップチップを乾燥させるために噴射ノズルを介してガス又は蒸気を吹き付け、フリップチップキャリアからフリップチップを取り出す。

Description

本発明は、一般に、フリップチップアセンブリの洗浄装置及び方法に関し、特に、フリップチップからフラックス残渣及び他の汚染物を除去する装置及び方法に関するものである。
いわゆるフリップチップアセンブリは、フェイスダウン電子部品を基板、回路基板、又は他のキャリアに、チップ結合パッド上の導電性バンプによって直接的に電気接続するものである。バンプは、直径３０〜２００μｍの範囲のものが典型的であり、より大きいサイズのものや、より小さいサイズのものもあるが、一般に球形又は略球形をしている。フリップチップアセンブリの洗浄は、従来の表面実装型又はスルーホール型の電子アセンブリよりも複雑である。フリップチップアセンブリの製造過程において、半田処理で電子部品を結合するためにフラックスがしばしば用いられる。ロジンベースのフラックスや、ハロゲン含有フラックスのような、様々なタイプのフラックスが当該処理にて使用される。
性能及び信頼性の基準に適合させるため、フリップチップアセンブリは、フラックス、手垢、水、又は他の表面汚染物等による汚染を避けなければならない。さもなければ、そのような残渣は、イオンコンタミネーションや腐食を引き起こし、またアンダーフィルと作用して、水分集中、加熱、及び部分故障の原因となるボイドを生成する。
しかしながら、残渣を完全に除去するには２つの大きな課題が存在する。すなわち、（１）半田リフロー処理における高温により、除去することが困難な、炭化したキャラメル状のフラックス残渣が生成する。（２）バンプの寸法及びピッチの縮小が続くにつれ、バンプ構造がより脆弱になり、またバンプと基板との間のギャップがより小さくなっており、フリップチップアセンブリの微小かつ脆弱なバンプ接続構造により、洗浄すべきチップ結合パッド間の隙間が非常に狭くなる結果、そのような小さいギャップが、フリップチップアセンブリの完全かつ徹底した洗浄の大きな妨げになる。
したがって、フラックス残渣及び他の汚染物の完全かつ均一な洗浄を実現する、改善されたフリップチップ洗浄システムに対する要求が存在する。
本発明の実施形態によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置が提供される。当該装置は、チャックアセンブリと、スピンドルによってチャックアセンブリに結合されたモーターと、フリップチップを保持するための少なくとも１つのキャリアとを備え、各フリップチップキャリアは１個のフリップチップを保持する。本発明の１つの観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリ上に配置される。本発明の他の観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリに保持されたローディングプレート上に配置される。本発明のある観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリ上又はローディングプレート上にて回転中心から外れた位置に配置される。フリップチップキャリアの配置パターンは、円形、矩形、渦巻状、同心円状又は任意の他の好適なパターンでよい。当該装置は、ＤＩＷ（脱イオン化された水、すなわち純水）、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。フリップチップキャリアに保持されたフリップチップは、チャックアセンブリの回転につれて回転し、この回転中に、ＤＩＷ及び／又は洗浄液がチャックの中心部に噴射され、この噴射によって、チャック上又はローディングプレート上の中心から外れた位置に配置されたフリップチップの回転が遠心力により増強される。
本発明の第１の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、チャックアセンブリの中心及び／又はフリップチップローディングプレートの中心に設けられた凹所を更に備える。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。案内溝が、当該凹所と各フリップチップキャリアとを連結する。そして、中央の凹所からフリップチップ中への液体の動きを促進するために、回転中に、ＤＩＷ及び／又は洗浄液が中央の凹所に噴射され、この噴射によって、案内溝を通してフリップチップの回転が遠心力により増強される。
本発明の第２の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、フリップチップキャリアの側方に配置された、少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。これにより、これらのノズルからＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気がフリップチップ中へ直接噴射され得る。
本発明の第３の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、各キャリアを保持する凹所を更に備える。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。当該装置は、当該凹所のエッジに少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。これにより、これらのノズルからＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気がフリップチップ中へ直接噴射され得る。
本発明の第４の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、チャックアセンブリに保持されたフリップチップを予備浸漬するための洗浄液を蓄える外部タンクを更に備える。当該装置は、当該タンクの下に配置されたポンプを有する液循環ループと、当該タンクの底に設けられた少なくとも４個の流出ポートとを更に備える。第１引出口からは、酸のドレインライン及び回収ラインが伸びる。第２引出口からは、アルカリのドレインライン及び回収ラインが伸びる。第３引出口からは、溶剤のドレインライン及び回収ラインが伸びる。第４引出口からは、廃棄ＤＩＷのドレインラインが伸びる。処理中にチャックに向けて噴出されるＤＩＷ又は洗浄液は、フリップチップを浸す液レベルになるまでタンクに蓄えられる。長時間浸漬により、汚染物がほぐれ、軟化し、かつ除去することが可能になる。浸漬中に循環ループ中のポンプのスイッチを入れ、当該ポンプを動作させることにより、液体が連続的にタンクの中へ循環する。この方法により、高い洗浄性能を得ることができる。
本発明の第５の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、少なくとも１つの超音波／メガソニック部を更に備える。当該超音波／メガソニック部は、５ＫＨｚから１０ＭＨｚまでの範囲で動作する。洗浄処理中に超音波／メガソニックのエネルギーを与えることにより、大量の液移動が促進され、音響流の層を反応表面近くに形成することにより、またローカルキャビテーションが作る気泡の内破により、拡散二重層の厚みが緩和され得る。このような超音波／メガソニックの撹拌効果により、高い洗浄性能を得ることができる。本発明の１つの観点によれば、超音波／メガソニック部は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられる。本発明の他の観点によれば、超音波／メガソニック部は、外部タンクの壁に取り付けられる。
本発明の１つの実施形態によれば、フリップチップアセンブリの洗浄方法が提供される。当該方法によれば、チャックアセンブリに保持されたフリップチップキャリアに少なくとも１つのフリップチップを装填し、ある回転速度でチャックアセンブリを回転させ、汚染物を除去するために液体（洗浄液、ＤＩＷ、洗浄液等）を流す。チャックの中心部に噴射された洗浄液は、チャック及び／又はローディングプレートの中心から外れた位置に配置されたフリップチップの中に遠心力により流入する。当該方法によれば、更に、超音波／メガソニックのエネルギーをフリップチップに与え、フリップチップを乾燥させるために噴射ノズルを介してガス又は蒸気を吹き付け、フリップチップキャリアからフリップチップを取り出す。
本発明の１つの観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄方法は、低回転速度と高回転速度とが交互に適用されるように、洗浄中にチャック回転速度を変更するステップを更に備える。
処理の初期段階では、液体がチャック上に向けられたとき、チャックアセンブリを低速の第１速度で回転させると、液体は遠心力によってチャック周辺部へ向かって外側に流れ、フリップチップキャリアに保持されたフリップチップの中に回転して入る。低回転速度では、表面張力が優勢であり、液体はその速度を落とし、外側へ拡散することなくフリップチップに保持される。これにより、フリップチップの十分な予備加湿及び浸漬が可能になる。長時間浸漬により、フリップチップに付着したフラックス残渣及び他の汚染物が軟化し、かつほぐれる。一方、低速回転は厚い境界層を生成するが、当該境界層は化学物質が拡散して汚染物と反応するには十分に薄い。
予備浸漬が終了した後、液体の供給を停止し、チャックを高速の第２速度で回転させる。回転速度の増加は、遠心力の増加をもたらす。回転速度が増加するにつれて、遠心力は、フリップチップの中に膜をもたらす表面張力とつりあい、また時には表面張力を上回る。これにより、液体とその中に捕らえられた汚染物とが外へ引き出される結果となる。一方、チャックアセンブリの回転速度が増加することにより、フリップチップ表面の拡散境界層と同程度まで液体膜の厚みは減少することができる。我々が知っているように、汚染物除去速度は、フリップチップ表面の近傍にて、固体と液体とのインターフェイスにおける化学物質の移動速度によって制御される。フィックの法則により、拡散境界層の厚みを減少させると、液体の移動速度が増加する。したがって、引き続く高回転速度は、洗浄液がほぐれた汚染物と十分に反応することを可能にし、また遠心力により汚染物を十分に外部へ排出することを可能にする。
低回転速度の浸漬処理と高回転速度の排出処理とを少なくとも１回繰り返せば、本方法により高い洗浄性能が得られる。
上述のとおり、排出処理のため、回転速度は、液表面張力を上回る遠心力を生成するほど十分に高くなければならない。そして、この遠心力は、半径方向の求心加速度を生じさせる。ニュートン第２法則によれば、次のような数式が得られる。
ここに、Ｆｃは遠心力を、Ｆｓは表面張力を、ｍは液質量を、ａｃは求心加速度をそれぞれ示す。
図１は、フリップチップ洗浄理論の一例を示す。ここで、フリップチップ１００の長さをＢとし、フリップチップ１００の幅をＡとし、チャックアセンブリ１０１上のフリップチップキャリア１０２の位置の半径をｒとし、２つのチップ結合パッドの間の間隔をｈとする。ωはチャック角速度である。数式１によれば、要求される高回転速度Ｎは、次のように表すことができる。
ここに、チャック回転時間をｔとし、液密度をρとし、液表面張力係数をσとしている。
シミュレーションでは、チャック回転時間ｔ＝１秒、フリップチップ幅Ａ＝１ｃｍ、フリップチップ長さＢ＝１ｃｍ、フリップチップ間隔ｈ＝１００μｍ、フリップチップ位置ｒ＝１００ｍｍ（チャック中心からの距離）とする。
液体の例としてＤＩＷを採用すれば、密度ρ＝１０００ｋｇ／ｍ３、２０℃における表面張力係数σ＝０．０７２７Ｎ／ｍであるので、高速の第２速度は、５１５ＲＰＭよりも高い範囲になければならない。液体の例としてエタノールを採用すれば、密度ρ＝７８９ｋｇ／ｍ３、２０℃における表面張力係数σ＝０．０２３６Ｎ／ｍであるので、高速の第２速度は、３３０ＲＰＭよりも高い範囲になければならない。
フリップチップ洗浄理論を例示した図である。 （ａ）はフリップチップアセンブリの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のアセンブリの断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は上部固定態様でフリップチップを保持するフリップチップキャリアの一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は下部固定態様でフリップチップを保持するフリップチップキャリアの他の例を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）はフリップチップローディングプレートアセンブリを示す図である。 移送モジュール及び処理チャンバを示す図である。 （ａ）〜（ｂ）はフリップチップアセンブリ洗浄装置の一例を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）はフリップチップアセンブリ洗浄装置の他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。 フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
本発明は、フリップチップから汚染物を徹底的かつ均一に除去することができるフリップチップ洗浄システム及び方法を提供する。他の目的及び特徴は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。しかしながら、図面は例示のためにのみ提供するものであって、本発明の範囲を定義することを意図するものではない。
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。記載された本発明の実施形態は、以下の詳細な説明に開示された形式のとおりに本発明を限定するものではない。
図２（ａ）〜図２（ｂ）は、各々既知のタイプのフリップチップアセンブリ１００の平面図及び断面図である。あるケースでは、図２（ａ）〜図２（ｂ）に例示された構造がフリップチップアセンブリの一部に過ぎないこともある。図示のように、チップ１００は、半田ボール２０３のアレイによって互いにフェイスダウン結合された２つのチップ結合パッド２０１及び２０２を含む。当該パッドの形状は、特定の目的に応じて、正方形、長方形、円形、その他の形状であってよい。半田付けの間、半田ボール２０３の表面上並びに結合パッド２０１及び２０２の表面上にフラックス残渣又は他の汚染物２０４が残っている。これらの残渣は、十分に洗浄により除去されなければならない。さもないと、それは半田バンプ結合の部分中に異物として残り、接着強度や信頼性の劣化を引き起こし、更に微小破砕の原因ともなる。しかしながら、全ての残渣を除去することは重大な困難を伴う。すなわち、（１）半田ボール２０３の高い配置密度のため、隣接ボール間のピッチが非常に狭くなっている。半田バンプ間の隙間が小さいため、洗浄すべきチップ／基板インターフェイスが非常に近接しているのである。このため、フリップチップアセンブリの完全かつ徹底した洗浄が困難である。（２）バンプ寸法の縮小が続くにつれてバンプ構造がますます脆弱化しており、洗浄中にこれらの繊細な部品が容易に損傷を受け得るようになっている。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、上部固定態様でフリップチップを保持するキャリアの一例を示している。上述のように、フリップチップを保持するために使用されるキャリアは、チャックアセンブリ又はフリップチップローディングプレートの上に配置され、保持されたフリップチップへの、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気の妨害されないアクセスを可能にするように最小面積を持つ。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、１つのキャリアは、底板３０１と上部固定バー３０２とを備える。底板は、フリップチップ１００を保持するための溝３０３を備える。上部固定バー３０２は回転可能であって、中間接触柱３０４及び上部接触柱３０５を備える。これらの接触柱は、弾力バンパーでもよいし、可撓性材料で構成されてもよく、固定具として機能するだけでなく、回転中の安全装置としても機能する。
以上のフリップチップキャリアにより、フリップチップを保持するための上部固定態様が提供される。この態様では、底板３０１の上述の溝３０３の中にフリップチップが装填され、固定バーが底板に向かって回動する。図３（ａ）に示されるように、中間接触柱の初期位置は３０４ａであって、上部接触柱の初期位置は３０５ａである。これら２つの接触柱は可撓性を有するので、フリップチップが装填された後、上部接触柱は３０５ｂの位置まで上がり、中間接触柱は位置３０４ｂにて圧縮される。この装置によれば、高速回転時でもフリップチップは良く固定され得る。また、中間接触柱３０４及び上部接触柱３０５は、固定具としてだけでなく、回転中の安全装置としても機能し得る。全処理が終了した後には、固定バーは底板とは反対方向に回動し、フリップチップが当該キャリアから取り出される。
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、、下部固定態様でフリップチップを保持するキャリアの一例を示している。図４（ａ）〜図４（ｂ）に示されるように、キャリアは、底板４０１と４個の底部側面固定バー４０２とを備える。底板は、フリップチップ１００を保持するための溝４０３を備える。底部側面固定バー４０２は、プッシュプルロッドである。側面固定バーの各々には、溝４０３に係合し得る底部スロット４０４がある。
以上のフリップチップキャリアにより、フリップチップを保持するための下部固定態様が提供される。この態様では、底板４０１の上述の溝４０３の中にフリップチップ１００が装填される。溝４０３と底部スロット４０４との初期接触位置は４０３ａである。固定バー４０２は、フリップチップに向かって押し付けられる。溝４０３が底部スロット４０４の中に入り込み、最終的に位置４０３ｂにて捕捉される。この装置によれば、高速回転時でもフリップチップは良く固定され得る。全処理が終了した後には、固定バーがフリップチップとは反対方向に移動し、フリップチップが当該キャリアから取り出される。
図５（ａ）〜図５（ｂ）は、フリップチップローディングプレートアセンブリ５００を示している。ローディングプレートは、少なくとも１つのフリップチップキャリア５０３を保持する。各キャリアは、１個のフリップチップ１００を保持する。これらのキャリアは、ローディングプレート上にて回転中心から外れた位置に配置される。フリップチップキャリアの配置パターンは、円形、矩形、渦巻状、同心円状又は任意の他の好適なパターンであってよい。処理が開始する前に、少なくとも１つのフリップチップ１００が、ローディングプレートに保持されたキャリア５０３の中に事前装填される。ローディングプレートは、手動で又は自動的に、処理チャンバに向けて移送される。ローディングプレートは、いくつかの取付部材５０２によってチャック５０１に固定される。本発明のある観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリ上に配置されてもよい。キャリアは、チャックアセンブリ上にて回転中心から外れた位置に配置される。フリップチップキャリアの配置パターンは、円形、矩形、渦巻状、同心円状又は任意の他の好適なパターンであってよい。
図６は、移送モジュール６０１と処理チャンバ６０２とを示している。移送モジュールは、ロボット６０３と、上記のように少なくとも１つのフリップチップローディングプレート６０５を保持する少なくとも１つのカセット６０４とを備える。少なくとも１個のフリップチップがローディングプレート６０５上に事前装填される。これらのプレートは、カセットの中に入れられる。洗浄処理にて、ロボット６０３は、カセット６０４と処理チャンバ６０２との間でローディングプレートを移送する。このようなフリップチップ事前装填方法によって、大量処理が容易に実現できる。
図７（ａ）〜図７（ｂ）は、各々フリップチップアセンブリ洗浄装置７００の一例の平面図及び断面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップキャリア７０５を保持するフリップチップローディングプレート７０２を備える。各キャリアは１個のフリップチップ１００を保持する。ローディングプレート７０２は、いくつかの取付部材７０３によってチャック７０１の上に固定されている。モーター（不図示）がスピンドル７０４によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル７０６でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル７０７でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップキャリア７０５に保持されたフリップチップ１００は、チャックアセンブリ７０１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレート７０２の中心にＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、ローディングプレート７０２上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア７０５に保持されたフリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート７０２に保持されたフリップチップキャリア７０５に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレートをカセットの中に入れる。
ステップ３：カセットから処理チャンバ７００へローディングプレート７０２を移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ７０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：ローディングプレート７０２に向けて、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを流す。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：ローディングプレート７０２に向けて、前記低速の第１回転速度で、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ８：洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ９：ステップ７及びステップ８を少なくとも１回繰り返す。
ステップ１０：ステップ５を繰り返す。
ステップ１１：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１２：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１３：ローディングプレートを処理チャンバ７００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１４：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図８（ａ）〜図８（ｂ）は、各々フリップチップアセンブリ洗浄装置８００の他の例の平面図及び断面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップキャリア８０５を保持するフリップチップローディングプレート８０２を備える。各キャリアは１個のフリップチップ１００を保持する。ローディングプレート８０２は、いくつかの取付部材８０３によってチャック８０１の上に固定されている。ローディングプレート８０２の中心及びチャック８０１の中心に凹所８１０が設けられている。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。案内溝８１１は、当該凹所と各フリップチップキャリアとを連結し、液体が中央の凹所からフリップチップの中へ移動するように促進する。モーター（不図示）がスピンドル８０４によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル８０６でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル８０７でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップキャリア８０５に保持されたフリップチップ１００は、チャック８０１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中央の凹所８１０にＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、案内溝８１１を通して、ローディングプレート８０２上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア８０５に保持されたフリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート８０２に保持されたフリップチップキャリア８０５に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレートをカセットの中に入れる。
ステップ３：カセットから処理チャンバ８００へローディングプレート８０２を移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ８０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：中央の凹所８１０に向けて、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを流す。液体は、遠心力により、案内溝８１１を通じ、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：中央の凹所８１０に向けて、前記低速の第１回転速度で、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤でもよい。液体は、遠心力により、案内溝８１１を通じて、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ８：洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ９：ステップ７及びステップ８を少なくとも１回繰り返す。
ステップ１０：ステップ５を繰り返す。
ステップ１１：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１２：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１３：ローディングプレートを処理チャンバ８００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１４：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図９は、フリップチップアセンブリ洗浄装置９００の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップ１００を保持するフリップチップローディングプレート９０２を備える。ローディングプレート９０２は、いくつかの取付部材９０３によってチャック９０１の上に固定されている。モーター（不図示）がスピンドル（不図示）によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも１つの超音波／メガソニック部９０６を更に備える。当該超音波／メガソニック部は、５ＫＨｚから１０ＭＨｚまでの範囲で動作する。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル９０４でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル９０５でもよく、また超音波／メガソニック部９０６の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート９０２は、チャック９０１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートにＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、フリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート９０２に保持されたフリップチップキャリア９０７に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレート９０２をカセットの中に入れる。
ステップ３：ローディングプレート９０２を処理チャンバ９００へ移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ９０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：ローディングプレート９０２に向けて、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを流す。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：ローディングプレート９０２に向けて、前記低速の第１回転速度で、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。
ステップ８：超音波／メガソニック部のスイッチを入れ、これを５ＫＨｚから１０ＭＨｚまで、好ましくは１ＭＨｚから３ＭＨｚまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波／メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ９：超音波／メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ１０：ステップ７からステップ９までを少なくとも１回繰り返す。
ステップ１１：ステップ５を繰り返す。
ステップ１２：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１３：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１４：ローディングプレートを処理チャンバ９００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１５：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図１０は、フリップチップアセンブリ洗浄装置１０００の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップ１００を保持するフリップチップローディングプレート１００２を備える。ローディングプレート１００２は、いくつかの取付部材１００３によってチャック１００１の上に固定されている。ローディングプレート１００２の中心及びチャックアセンブリ１００１の中心に凹所１００６が設けられている。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。案内溝１００７は、当該凹所と各フリップチップキャリアとを連結し、液体が中央の凹所からフリップチップの中へ移動するように促進する。モーター（不図示）がスピンドル（不図示）によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも１つの超音波／メガソニック部１００８を更に備える。当該超音波／メガソニック部は、５ＫＨｚから１０ＭＨｚまでの範囲で動作する。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル１００４でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル１００５でもよく、また超音波／メガソニック部１００８の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップ１００は、チャック１００１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中央の凹所１００６にＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、案内溝１００７を通じて、ローディングプレート上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア１００９に保持されたフリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート１００２に保持されたフリップチップキャリア１００９に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレート１００２をカセットの中に入れる。
ステップ３：ローディングプレート１００２を処理チャンバ１０００へ移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ１００１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：中央の凹所１００６に向けて、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを流す。液体は、遠心力により、案内溝１００７を通じ、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：中央の凹所１００６に向けて、前記低速の第１回転速度で、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、案内溝１００７を通じて、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。
ステップ８：超音波／メガソニック部のスイッチを入れ、これを５ＫＨｚから１０ＭＨｚまで、好ましくは１ＭＨｚから３ＭＨｚまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波／メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ９：超音波／メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ１０：ステップ７からステップ９までを少なくとも１回繰り返す。
ステップ１１：ステップ５を繰り返す。
ステップ１２：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１３：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１４：ローディングプレートを処理チャンバ１０００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１５：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図１１は、フリップチップアセンブリ洗浄装置１１００の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップ１００を保持するフリップチップローディングプレート１１０２を備える。ローディングプレート１１０２は、いくつかの取付部材１１０３によってチャック１１０１の上に固定されている。モーター（不図示）がスピンドル（不図示）によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、各キャリアの側方に配置された少なくとも１つの噴射ノズル１１０６を更に備える。ここで、複数の噴出ノズル１１０７が互いに並行に配置されている。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの他のタイプの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル１１０４でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル１１０５でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート１１０２は、チャック１１０１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートにＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、フリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート１１０２に保持されたフリップチップキャリア１１０８に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレート１１０２をカセットの中に入れる。
ステップ３：カセットから処理チャンバ１１００へローディングプレート１１０２を移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ１１０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：キャリア側方の噴出ノズル１１０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを直接噴射する。また、固定ノズル１１０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１１０５を介して、ローディングプレート１１０２に、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：キャリア側方の噴出ノズル１１０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート１１０２に向けて、固定ノズル１１０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１１０５から、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ８：洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ９：ステップ７及びステップ８を少なくとも１回繰り返す。
ステップ１０：ステップ５を繰り返す。
ステップ１１：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１２：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１３：ローディングプレートを処理チャンバ１１００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１４：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図１２は、フリップチップアセンブリ洗浄装置１２００の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、フリップチップキャリア１２０９に保持された少なくとも１つのフリップチップ１００を保持するフリップチップローディングプレート１２０２を備える。ローディングプレート１２０２は、いくつかの取付部材１２０３によってチャック１２０１の上に固定されている。モーター（不図示）がスピンドル（不図示）によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも１つの超音波／メガソニック部１２０８を更に備える。当該超音波／メガソニック部は、５ＫＨｚから１０ＭＨｚまでの範囲で動作する。当該装置は、各フリップチップキャリアの側方に配置された少なくとも１つの噴射ノズル１２０６を更に備える。ここで、複数の噴出ノズル１２０７が互いに並行に配置されている。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの他のタイプの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル１２０４でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル１２０５でもよく、また超音波／メガソニック部１２０８の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップ１２０２は、チャック１２０１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中心にＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、ローディングプレート上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア１２０９に保持されたフリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート１２０２に保持されたフリップチップキャリア１２０９に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレート１２０２をカセットの中に入れる。
ステップ３：ローディングプレート１２０２を処理チャンバ１２００へ移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ１２０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：キャリア側方の噴出ノズル１２０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを直接噴射する。また、固定ノズル１２０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１２０５を介して、ローディングプレート１２０２に、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：キャリア側方の噴出ノズル１２０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート１２０２に向けて、固定ノズル１２０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１２０５を介して、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。
ステップ８：超音波／メガソニック部のスイッチを入れ、これを５ＫＨｚから１０ＭＨｚまで、好ましくは１ＭＨｚから３ＭＨｚまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波／メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ９：超音波／メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ１０：ステップ７からステップ９までを少なくとも１回繰り返す。
ステップ１１：ステップ５を繰り返す。
ステップ１２：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１３：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１４：ローディングプレートを処理チャンバ１２００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１５：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図１３は、フリップチップアセンブリ洗浄装置１３００の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップキャリアを保持するフリップチップローディングプレート１３０２を備える。各キャリアは、１個のフリップチップ１００を保持する。当該装置は、各キャリアを保持するように構成された凹所１３０６と、当該凹所のエッジに配置された少なくとも１つの噴射ノズル１３０７とを更に備える。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。ローディングプレート１３０２は、いくつかの取付部材１３０３によってチャック１３０１の上に固定されている。モーター（不図示）がスピンドル（不図示）によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル１３０４でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル１３０５でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート１３０２は、チャック１３０１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートにＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、フリップチップキャリア１３０８に保持されたフリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート１３０２に保持されたフリップチップキャリア１３０８に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレート１３０２をカセットの中に入れる。
ステップ３：カセットから処理チャンバ１３００へローディングプレート１３０２を移送する。
ステップ３：チャックアセンブリ１３０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：凹所の噴出ノズル１３０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを直接噴射する。また、固定ノズル１３０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１３０５を介して、ローディングプレート１３０２に、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：凹所のエッジにおける噴出ノズル１３０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート１３０２に向けて、固定ノズル９０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１３０５を介して、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ８：洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ９：ステップ７及びステップ８を少なくとも１回繰り返す。
ステップ１０：ステップ５を繰り返す。
ステップ１１：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１２：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１３：ローディングプレートを処理チャンバ１３００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１４：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図１４は、フリップチップアセンブリ洗浄装置１４００の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップキャリアを保持するフリップチップローディングプレート１４０２を備える。各キャリアは、１個のフリップチップ１００を保持する。当該装置は、各キャリアを保持するように構成された凹所１４０６と、当該凹所のエッジに配置された少なくとも１つの噴射ノズル１４０７とを更に備える。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。ローディングプレート１４０２は、いくつかの取付部材１４０３によってチャック１４０１の上に固定されている。モーター（不図示）がスピンドル（不図示）によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも１つの超音波／メガソニック部１４０８を更に備える。当該超音波／メガソニック部は、５ＫＨｚから１０ＭＨｚまでの範囲で動作する。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル１４０４でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル１４０５でもよく、また超音波／メガソニック部１４０８の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート１４０２は、チャック１４０１が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中心にＤＩＷ又は洗浄液が噴射されると、ローディングプレート上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア１４０９に保持されたフリップチップ１００の回転が遠心力により増強される。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート１４０２に保持されたフリップチップキャリア１４０９に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレート１４０２をカセットの中に入れる。
ステップ３：ローディングプレート１４０２を処理チャンバ１４００へ移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ１４０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：凹所のエッジにおける噴出ノズル１４０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを直接噴射する。また、固定ノズル１４０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１４０５を介して、ローディングプレート１４０２に、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートでＤＩＷを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲である。
ステップ６：ＤＩＷの供給を停止する。
ステップ７：凹所のエッジにおける噴出ノズル１４０７からフリップチップ１００の中へ、０．５ＬＰＭから３ＬＰＭまで、好ましくは１ＬＰＭから２ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート１４０２に向けて、固定ノズル１４０４及び／又はスキャン／揺動ノズル１４０５を介して、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。
ステップ８：超音波／メガソニック部のスイッチを入れ、これを５ＫＨｚから１０ＭＨｚまで、好ましくは１ＭＨｚから３ＭＨｚまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波／メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、２０秒から３００秒までの範囲がよい。
ステップ９：超音波／メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、２０秒から１００秒までの範囲がよい。
ステップ１０：ステップ７からステップ９までを少なくとも１回繰り返す。
ステップ１１：ステップ５を繰り返す。
ステップ１２：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ１３：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ１４：ローディングプレートを処理チャンバ１４００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ１５：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図１５Ａ〜図１５Ｄは、フリップチップアセンブリ洗浄装置１５００の他の例の断面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも１つのフリップチップキャリア１５０５を保持するフリップチップローディングプレート１５０２を備える。各キャリアは、１個のフリップチップ１００を保持する。ローディングプレート１５０２は、いくつかの取付部材１５０３によってチャック１５０１の上に固定されている。モーター（不図示）がスピンドル１５０４によってチャックアセンブリに結合されている。本発明のある観点によれば、図１５Ａ〜図１５Ｃに示されるように、スピンドルはチャックアセンブリの下部に設けられる。本発明の他の観点によれば、図１５Ｄに示されるように、スピンドルはチャックアセンブリの上部に設けられる。当該装置は、フリップチップを予備浸漬するための洗浄液を蓄える外部タンク１５０６と、当該外部タンク１５０６の壁に取り付けられた少なくとも１つの超音波／メガソニック部１５０９とを更に備える。超音波／メガソニック部は、（図１５Ａに示されるように）チャックアセンブリの上方の位置に配置されてもよいし、（図１５Ｂに示されるように）タンク側壁に配置されてもよいし、（図１５Ｃ〜図１５Ｄに示されるように）タンク底壁に配置されてもよい。超音波／メガソニック部は、５ＫＨｚから１０ＭＨｚまでの範囲で動作する。当該装置は、ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル１５０７でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル１５０８でもよく、また超音波／メガソニック部１５０９の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。少なくとも４個の流出ポート１５１５，１５２１，１５２４，１５２５がタンクの底に設けられている。第１引出口１５１５からは、溶剤のドレインライン１５１７及び回収ライン１５１８が伸びる。当該引出口１５１５に配管１５１４が接続され、ドレインライン１５１６及び回収ライン１５１８がコンジット管継手から分離され、ドレインラインにオンオフ弁１５１７が、回収ラインにオンオフ弁１５１９及びフィルタ１５２０がそれぞれ設けられている。処理中に回収ラインを通して排出された溶剤はフィルタ１５２０により処理された後、再利用のために回収タンクへ流入する。第２引出口１５２４からは、アルカリのドレインライン及び回収ライン（不図示）が伸びる。第３引出口１５２５からは、酸のドレインライン及び回収ライン（不図示）が伸びる。第４引出口からは、廃棄ＤＩＷのドレインライン１５２２が伸びる。当該ドレインラインにはオンオフ弁１５２３が設けられ、ポンプ１５１３及びフィルタ１５２６を有する循環ループ１５１０が、タンク１５０６を流出ポート１５１１及び流入ポート１５１２に接続する。ローディングプレート１５０２は、チャック１５０１が回転するにつれて回転する。回転中にローディングプレートに向けて噴射されたＤＩＷ又は洗浄液は、フリップチップを浸す液レベルになるまで外部タンクに蓄えられる。長時間浸漬により、汚染物がほぐれ、軟化し、かつ除去することが可能になる。浸漬中に超音波／メガソニック部１５０８及び循環ポンプ１５１３のスイッチを入れると、ポンプが動作して液体が連続的にタンクの中へ循環することが可能になり、超音波／メガソニックの撹拌効果との組合せにより、高い洗浄性能を得ることができる。
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
処理シーケンス
ステップ１：ローディングプレート１５０２に保持されたフリップチップキャリア１５０９に少なくとも１つのフリップチップ１００を装填する。
ステップ２：ローディングプレート１５０２をカセットの中に入れる。
ステップ３：ローディングプレート１５０２を処理チャンバ１５００へ移送する。
ステップ４：チャックアセンブリ１５０１を１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの低速の第１速度で回転させる。
ステップ５：ローディングプレートに向けて、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで、タンク１５０６中の液レベルがフリップチップを浸す液レベルになるまでＤＩＷを流す。
ステップ６：循環ポンプ１５１３及び超音波／メガソニック部１５０８のスイッチを入れ、後者を５ＫＨｚから１０ＭＨｚまで、好ましくは１ＭＨｚから３ＭＨｚまでの動作周波数で動作させる。
ステップ７：１０秒〜３００秒の間、フリップチップを液槽中で浸漬させる。
ステップ８：超音波／メガソニック部１５０８及び循環ポンプ１５１３のスイッチを切る。
ステップ９：廃棄ＤＩＷドレインラインを開いてタンクから廃棄ＤＩＷを排出する。
ステップ１０：廃棄ＤＩＷドレインラインを閉じる。
ステップ１１：前記第１速度で低速回転するローディングプレートに向けて、０．５ＬＰＭから５ＬＰＭまで、好ましくは１．５ＬＰＭから３ＬＰＭまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ１００の中に入る。処理時間は、１０秒から６０秒までの範囲がよい。
ステップ１２：洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍまでの高速の第２速度で回転させる。処理時間は、１０秒から６０秒までの範囲がよい。
ステップ１３：ステップ１１からステップ１２までを、タンク１５０６中の液レベルがフリップチップを浸すレベルになるまで繰り返す。
ステップ１４：チャック回転速度を、１０ｒｐｍから５００ｒｐｍまでの範囲の前記低速の第１速度まで落とす。
ステップ１５：循環ポンプ１５１３及び超音波／メガソニック部１５０９のスイッチを入れ、後者を５ＫＨｚから１０ＭＨｚまで、好ましくは１ＭＨｚから３ＭＨｚまでの動作周波数で動作させる。
ステップ１６：１０秒〜５００秒の間、フリップチップを液槽中で浸漬させる。
ステップ１７：超音波／メガソニック部１５０９及び循環ポンプ１５１３のスイッチを切る。
ステップ１８：回収ラインを開いて、タンクからの使用済み液を回収タンクへ再利用のためにリサイクルする。
ステップ１９：回収ラインを閉じる。
ステップ２０：ステップ５からステップ１０までを繰り返す。
ステップ２１：チャックアセンブリを、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
ステップ２２：フリップチップを乾燥させるために、１ｓｌｍから１０ｓｌｍまで、好ましくは４ｓｌｍから６ｓｌｍまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、２０秒から２００秒までの範囲がよい。
ステップ２３：ローディングプレートを処理チャンバ１５００から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
ステップ２４：フリップチップをローディングプレートから取り出す。
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。

Claims (26)

  1. フリップチップアセンブリの洗浄装置であって、
    チャックアセンブリと、
    スピンドルによって前記チャックアセンブリに結合されたモーターと、
    フリップチップを保持するための少なくとも１つのキャリアと、
    ＤＩＷ、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも１つの噴射ノズルとを備えた装置。
  2. 請求項１記載の装置において、
    前記フリップチップキャリアは、前記チャックアセンブリ上にて回転中心から外れた位置に配置された装置。
  3. 請求項１記載の装置において、
    ローディングプレートを更に備え、
    前記フリップチップキャリアは前記ローディングプレート上に配置され、前記ローディングプレートは前記チャックアセンブリに保持された装置。
  4. 請求項１記載の装置において、
    前記キャリアは、上部固定態様でフリップチップを保持する装置。
  5. 請求項１記載の装置において、
    前記キャリアは、下部固定態様でフリップチップを保持する装置。
  6. 請求項１記載の装置において、
    前記フリップチップキャリアは前記チャックアセンブリ上にて回転中心から外れた位置に複数配置され、前記フリップチップキャリアの配置パターンは円形、矩形、渦巻き状、又は同心円状である装置。
  7. 請求項１記載の装置において、
    前記噴射ノズルは、固定ノズル、スキャンノズル又は揺動ノズルである装置。
  8. 請求項１記載の装置において、
    前記噴射ノズルは、前記チャックアセンブリの上方に配置された装置。
  9. 請求項１記載の装置において、
    前記噴射ノズルは、前記フリップチップキャリアの側方に配置された装置。
  10. 請求項１記載の装置において、
    前記チャックアセンブリの中心に設けられた凹所を更に備え、案内溝が前記凹所と各フリップチップキャリアとを連結する装置。
  11. 請求項１記載の装置において、
    各キャリアを保持する凹所を更に備え、当該凹所のエッジに噴射ノズルを有する装置。
  12. 請求項１記載の装置において、
    前記チャックアセンブリに保持された前記フリップチップを予備浸漬するための洗浄液を蓄える外部タンクを更に備えた装置。
  13. 請求項１２記載の装置において、
    前記外部タンクの壁に取り付けられた超音波／メガソニック部を更に備えた装置。
  14. 請求項１記載の装置において、
    前記スピンドルは、前記チャックアセンブリの下部に設けられた装置。
  15. 請求項１記載の装置において、
    前記スピンドルは、前記チャックアセンブリの上部に設けられた装置。
  16. 請求項１記載の装置において、
    少なくとも１つの超音波／メガソニック部を更に備えた装置。
  17. 請求項１４記載の装置において、
    前記超音波／メガソニック部は、５ＫＨｚから１０ＭＨｚまでの範囲で動作する装置。
  18. 請求項１４記載の装置において、
    前記超音波／メガソニック部は、前記キャリア及び前記チャックアセンブリの上方の位置に設けられた装置。
  19. フリップチップアセンブリの洗浄方法であって、
    チャックアセンブリに保持されたフリップチップキャリアに少なくとも１つのフリップチップを装填し、
    汚染物を除去するために洗浄液を流し、
    ある回転速度で前記チャックアセンブリを回転させる方法。
  20. 請求項１９記載の方法において、
    前記フリップチップの長さをＢとし、前記フリップチップの幅をＡとし、前記チャック上の前記フリップチップキャリアの位置の半径をｒとし、２つのチップ結合パッドの間の間隔をｈとし、チャック回転時間をｔとし、液密度をρとし、液表面張力係数をσとし、所定値Ｎａを
    とするとき、
    低回転速度Ｎｌは前記所定値Ｎａよりも低い範囲にあり、高回転速度Ｎｈは前記所定値Ｎａよりも高い範囲にあって、
    前記低回転速度と前記高回転速度とが交互に適用されるように、洗浄中にチャック回転速度を変更するステップを更に備えた方法。
  21. 請求項１９記載の方法において、
    洗浄中に超音波／メガソニックのエネルギーを前記フリップチップに与えるステップを更に備えた方法。
  22. 請求項１９記載の方法において、
    前記フリップチップを乾燥させるために前記噴射ノズルを介してガス又は蒸気を吹き付けるステップを更に備えた方法。
  23. フリップチップアセンブリの洗浄方法であって、
    ローディングプレートに保持されたフリップチップキャリアに少なくとも１つのフリップチップを装填し、
    前記ローディングプレートをカセット中に装着し、
    カセットからローディングプレートを前記処理チャンバ中のチャックアセンブリへ移送し、
    汚染物を除去するために前記フリップチップへ洗浄液を流し、
    ある回転速度で前記チャックアセンブリを回転させる方法。
  24. 請求項２３記載の方法において、
    フリップチップの長さをＢとし、フリップチップの幅をＡとし、前記チャック上の前記フリップチップキャリアの位置の半径をｒとし、２つのチップ結合パッドの間の間隔をｈとし、チャック回転時間をｔとし、液密度をρとし、液表面張力係数をσとし、所定値Ｎａを
    とするとき、
    低回転速度Ｎｌは前記所定値Ｎａよりも低い範囲にあり、高回転速度Ｎｈは前記所定値Ｎａよりも高い範囲にあって、
    前記低回転速度と前記高回転速度とが交互に適用されるように、洗浄中にチャック回転速度を変更するステップを更に備えた方法。
  25. 請求項２３記載の方法において、
    洗浄中に超音波／メガソニックのエネルギーを前記フリップチップに与えるステップを更に備えた方法。
  26. 請求項２３記載の方法において、
    前記フリップチップを乾燥させるために前記噴射ノズルを介してガス又は蒸気を吹き付けるステップを更に備えた方法。
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