JP3047190B2 - キュア装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、キュア装置に関し、詳しくは、半導体製造
工程において、基板上に接着剤を介してチップを貼り付
けるダイボンド工程後に、前記接着剤を加熱硬化して基
板上にチップを固定するキュア工程に用いるのに最適な
キュア装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体製造工程においては、シリコン等のチップ部品
を、基板となるリードフレーム，パッケージ等に導電性
樹脂接着剤で接着している。前記接着剤を使用した接着
工程（ダイボンド工程）後は、キュア装置にて接着剤を
加熱硬化させ、基板とチップとを固定するキュア工程が
行われる。

上記キュア工程に用いられるキュア装置は、加熱硬化
室内に導入される基板上のチップに、あらかじめ高温に
加熱された不活性ガスを上方から吹き付け、基板の下方
から排出するダウンフローの流れを形成し、加熱時に蒸
発した接着剤の蒸発成分がチップに付着して汚染するの
を防止している。前記加熱硬化室内に導入される不活性
ガスの供給量は、基板の大きさ、チップの種類，接着剤
の種類，処理時間等の条件により適当に設定される。ま
た、基板の搬出口の近傍で低温の不活性ガスを吹き付
け、高温になった基板を冷却することも行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、基板を構成するリードフレームの材質
として、従来からの42アロイから銅合金が用いられるよ
うになるに従い、基板の酸化が大きな問題としてクロー
ズアップされるようになってきた。この原因は、従来の
キュア装置においては、加熱硬化室から排出する不活性
ガス量が一定だったためと思われる。

即ち、不活性ガスの排出量が一定のまま加熱条件の変
更に伴って不活性ガスの導入量を変更した場合、例え
ば、排気量が導入量よりも多くなると、基板の搬入搬出
口から加熱硬化室内に大気が侵入し、大気中の酸素によ
り基板が酸化してしまう。

一方、不活性ガスの導入量が排気量を上回ると、基板
の酸化は防止できるが、基板又は基板上のチップに汚染
を生じ、品質を低下させる不都合があった。この原因
は、加熱硬化室内に過剰に導入された不活性ガスが基板
の搬入搬出口から室外に放出される際に基板上を通過す
るため、不活性ガスに同伴された接着剤の蒸発成分が基
板面に付着して基板，チップを汚染するものと考えられ
る。

そこで本発明者は、上記基板の酸化を防止するととも
に、基板及び基板上のチップの汚染も防止できるキュア
装置を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、加熱硬
化室内に導入される不活性ガス量に併せて排気量を調節
し、加熱硬化室内を大気圧と略同等の圧力に制御するこ
とにより、上記目的を達成できることを見出だした。本
発明はかかる知見に基づいて成されたものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち本発明は、一端に基板搬入口を、他端に基板搬出
口を有する略トンネル状の加熱硬化室と、該加熱硬化室
内に排気通路を存して配列した複数のヒートブロック
と、該ヒートブロックの上方から基板上に加熱不活性ガ
スを均一に吹き付ける整流板を有するガス供給系と、前
記排気通路に連通するガス排気系とを備え、該ガス排気
系に、前記加熱硬化室内を大気圧と略同等の圧力に制御
する排気量制御手段を設けたことを特徴とする加熱硬化
装置を提供するもので、とくに、前記排出量制御手段
が、ベンチュリユー管とマノメーターを備えていること
を特徴とするものである。

〔作 用〕

上記のように、加熱硬化室内を大気圧（加熱硬化室外
の雰囲気圧力）と略同等の圧力に制御することにより、
基板の搬入搬出口からの大気の侵入が無くなり基板の酸
化が防止でき、さらに搬入搬出口に向けての不活性ガス
の移動も無くなるので、基板及びチップの汚染も防止で
きる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいてさらに
詳細に説明する。

キュア装置１は、一端に基板搬入口2aを、他端に基板
搬出口2bを有する略トンネル状に形成された加熱硬化室
２と、該加熱硬化室２内に加熱不活性ガス、例えば高温
の窒素ガスを供給するガス供給系３と、加熱硬化室２内
から加熱不活性ガスを排出するガス排気系４と、ダイボ
ンド工程を終え、チップが接着されたた基板Ｐを搬送す
る搬送装置５と、ガス排気系４に設けられた排気量制御
手段15から構成されている。基板Ｐは、搬送装置５に案
内されて、基板搬入口2aから加熱硬化室２内に搬入さ
れ、加熱硬化室２内に排気通路5bを存して配列された複
数のヒートブロック5a上を順次移動しながら、基板搬出
口2bから搬出される。

前記ガス供給系３は、加熱硬化室２の上部に供給され
た加熱不活性ガスを基板Ｐ上に向けて吹き付けるもの
で、ヒートブロック5aの上方から基板Ｐ上に加熱不活性
ガスを均一に吹き付ける整流板3aを有している。

前記ガス排気系４は、前記排気通路5bと、該排気通路
5bの複数に連通する排気管６と、複数の排気管６を収束
させたベンチュリ管７とを有している。

前記排気量制御手段15は、加熱硬化室２内を大気圧と
略同等の圧力に制御するもので、ベンチュリ管７の下流
側に設けられた流量制御弁８及び排気ファン９と、排気
ガスの流量を監視するためのマノメーター10とで構成さ
れている。

該マノメーター10は、前記ベンチュリ管７の喉部7aよ
りも僅かに下方に設けられた液槽11と、該液槽11の気相
部とベンチュリ管７の入口側7bとを連通させる管12と、
液槽11の液相部とベンチュリ管７の喉部7aとを連通させ
る管13と、該管13の途中に設けられた液面測定部14とで
構成されている。この液面測定部14は、透明管部14aと
該透明管部14aに沿って設けられた目盛板14bとからなる
もので、透明管部14a内の液面の変位を外部から目視に
より測定することにより、前記ベンチュリ管７内を流れ
る排気ガスの流量が測定できるように形成されている。

このように構成したキュア装置１を用いて前記キュア
工程を行う場合は、まず前記ガス供給系３からキュア条
件に適合した温度及び流量の加熱不活性ガスを加熱硬化
室２内に供給するとともに、前記マノメーター10により
ベンチュリ管７内を流れる排気ガスの流量を測定し、前
記流量制御弁８の開度を調節して排気ガスの流量を加熱
不活性ガスの導入量に見合った量に制御する。

これにより、整流板3aを介して搬送装置５により搬入
された基板Ｐ上に吹き付けられた加熱不活性ガスは、複
数のヒートブロック5aにより形成される排気通路5bを経
て排気管６に導出され、加熱硬化室２内が大気圧と略同
等の圧力に調節される。

このため、加熱硬化室２内に供給された加熱不活性ガ
スは、加熱硬化室２の基板搬入口2a及び基板搬出口2bか
ら外部に流出することなくガス排気系４を介して排出さ
れ、同時に基板搬入口2a及び基板搬出口2bから加熱硬化
室２内に大気が侵入することも防止される。

従って、大気の侵入による基板Ｐの酸化が防止される
とともに、接着剤の蒸発成分を同伴した加熱不活性ガス
が基板Ｐ上を流れることもないので、基板Ｐ、特に基板
Ｐ上のチップの汚染も防止できる。さらに、接着剤の蒸
発成分がキュア装置１を設置した室内に漏洩することも
ないので作業の安全性も向上させることができる。

尚、上記マノメーター10に用いる液体としては、水が
一般的であるが、水よりも比重の小さな液体を使用した
り、前記透明管部14aを傾斜させることにより、液体表
面の変位量を拡大でき、より精密な制御を行うことが可
能である。

また、キュア装置は、基板等の被加熱物の種類や必要
とする加熱ガスの量等により適宜最適な構成にすること
が可能であり、加熱ガスの種類も適宜に選定でき、その
加熱手段や加熱硬化室内への導入方法も任意であり、さ
らに被加熱物の搬送手段も、被加熱物の形状等に合わせ
て選択することができる。

尚、加熱硬化室内の圧力を測定し、該測定値をもとに
して排気ガスの流量を制御することも考えられるが、加
熱硬化室の搬入口及び搬出口が大気に連通していること
から、加熱硬化室内の圧力は、大気より極めて僅かに高
い程度であり、排気ガスの流量を制御することは困難で
あり、上述のようにベンチュリー管とマノメーターを用
いることによって流量の制御を容易に行うことができ
る。さらに、精密な流量制御機構により排気ガス流量を
制御することも可能であるが、細かい制御を行うために
は、極めて精密で高価なものを必要とし、上記構成に比
べて装置コスト，運転コストが上昇してしまう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のキュア装置は、両端が
開口する加熱硬化室内の上方から基板上に均一に吹き付
けられる加熱不活性ガスの排気流量を、ガス排気系に設
けた排気流量制御手段により、加熱硬化室の圧力が大気
圧と同等になるよう制御するので、両端開口から加熱硬
化室内への大気の侵入を阻止して、半導体基板の酸化を
防止でき、また、加熱硬化室の両端開口からのガスの放
出を阻止して、蒸発成分の基板上への付着を防止でき
る。したがって、基板の品質を損なうことがなく高品質
の半導体製品を得ることができる。また、蒸発成分が加
熱硬化室から外部に流出することもないので、作業環境
を良好に保て、作業の安全性も向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱硬化装置の一実施例を示す要部の
正面図、第２図は加熱硬化室の要部を示す断面図であ
る。 １……キュア装置、２……加熱硬化室、2a……基板搬入
口、2b……基板搬出口、３……ガス供給系、４……ガス
排気系、５……搬送装置、5a……ヒートブロック、5b…
…排気通路、６……排気管、７……ベンチュリ管、８…
…流量制御弁、９……排気ファン、10……マノメータ
ー、11……液槽、12,13……管、14……液面測定部、15
……排気量制御手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に基板搬入口を、他端に基板搬出口を
   有する略トンネル状の加熱硬化室と、該加熱硬化室内に
   排気通路を存して配列した複数のヒートブロックと、該
   ヒートブロックの上方から基板上に加熱不活性ガスを均
   一に吹き付ける整流板を有するガス供給系と、前記排気
   通路に連通するガス排気系とを備え、該ガス排気系に、
   前記加熱硬化室内を大気圧と略同等の圧力に制御する排
   気量制御手段を設けたことを特徴とするキュア装置。
2. 【請求項２】前記排気量制御手段が、ベンチュリー管と
   マノメーターを備えていることを特徴とする請求項１記
   載のキュア装置。