JP4570210B2 - 電荷発生基板用バンプ形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば圧電基板のように温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板上にバンプを形成するためのバンプ形成装置、該バンプ形成装置にて実行される上記電荷発生基板の除電方法、上記バンプ形成装置に備わる上記電荷発生基板用除電装置、及び電荷発生基板に関する。尚、以下に記載する「電荷発生半導体基板」は「電荷発生基板」と読み替える。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば携帯電話のように電子部品が取り付けられる機器が非常に小型化するのに伴い上記電子部品も小型化している。よって、半導体ウエハ上に形成された個々の回路形成部分を上記半導体ウエハから切り出すことなく上記半導体ウエハ上のそれぞれの上記回路形成部分における電極部分にバンプを形成するバンプ形成装置が存在する。このようなバンプ形成装置には、バンプ形成前の半導体ウエハを収納する第１収納容器から上記バンプ形成前ウエハを取り出す搬入装置と、上記バンプが形成されたバンプ形成後ウエハを収納する第２収納容器と、上記バンプ形成前ウエハを載置して上記電極部分とバンプとの接合のために上記半導体ウエハを通常２５０℃から２７０℃程度まで加熱するボンディングステージと、上記バンプ形成後ウエハを上記第２収納容器へ収納する搬出装置と、上記搬入装置から上記ボンディングステージへ、及び上記ボンディングステージから上記搬出装置へ上記ウエハの移載を行う移載装置とが備わる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
又、上記携帯電話等に使用されるＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタが形成される圧電基板や、基板が従来のシリコンではなく、水晶からなる場合や、リチウムタンタルや、リチウムニオブや、ガリウムヒ素等からなるいわゆる化合物半導体ウエハがある。このような化合物半導体ウエハ等においても、上記バンプを形成するときには、通常１５０℃程度で最大２００℃程度まで加熱されるが、従来のシリコンウエハに比べて加熱及び冷却の速度を遅くする必要がある。
【０００４】
例えば、図７１に示すようなＳＡＷフィルタ１０は、圧電基板１１上に、入力側回路１２と出力側回路１３とが対をなして形成されている。尚、図７４に示すようにＳＡＷフィルタ１０の電極部分１８にバンプ１９が上記バンプ形成装置に備わるバンプ形成ヘッドにて形成される。入力側回路１２及び出力側回路１３は、共に、微細なくし歯状の形態にてなり、供給された入力電気信号にて入力側回路１２が発振し、該振動が圧電基板１１の表面１１ａを伝播して出力側回路１３を振動させ、該振動に基づき出力側回路１３にて電子信号が生成され、出力される。このような動作によりＳＡＷフィルタ１０は、特定周波数の信号のみを通過させる。尚、図７１に示すＳＡＷフィルタ１０は、ウエハ状の圧電基板１１上に格子状に形成した多数のＳＡＷフィルタ１０の１個を図示しており、各ＳＡＷフィルタ１０における回路部分に対する例えばバンプ形成動作等は、ウエハ状の圧電基板１１に対して行われ、最終的に上記ウエハ状の圧電基板１１から各ＳＡＷフィルタ１０に切り分けられる。このようなウエハ状の圧電基板１１は、帯電し難いが、一旦帯電するとこれを除去するのが困難であるという特質がある。
【０００５】
このように圧電基板１１を用いていることから、室温と上記約１５０℃との間の昇温、降温によるウエハ状の圧電基板１１の変形等により電荷が発生し、ウエハ状の圧電基板１１の表面及び裏面に帯電が生じる。該帯電量としては最高約９千Ｖにも達する。
又、上記ウエハ状の圧電基板１１そのものも薄いため、上記表面１１ａに発生させた振動に起因して裏面側も振動してしまう可能性がある。裏面側も振動すると、表面側の振動に悪影響を及ぼすことから、上記裏面側における振動発生を防止するため、ウエハ状の圧電基板１１の裏面側には、図７３に示すように微細な溝１４が形成されている。よって、溝１４内に存在する電荷を除電するのは困難である。尚、図７３では溝１４を誇張して図示しており、実際には溝１４は、上記ＳＡＷフィルタにて処理される周波数に対応した寸法にて形成されるもので、数μｍ〜数百Å程度のピッチにて配列されている。
【０００６】
従って、このように帯電したウエハ状の圧電基板１１を例えば上記ボンディングステージ上に載置するときに、該ボンディングステージと圧電基板１１との間、又はウエハ状の圧電基板１１の表、裏面の間でスパークが発生する場合がある。該スパークが生じると、図７２に符号１５〜１７にて示すように、上記くし歯部分が溶融してしまい、回路を破壊してしまう。又、ウエハ状の圧電基板１１が例えば上記ボンディングステージの上方に位置したとき、上記帯電によりウエハ状の圧電基板１１がボンディングステージ側に引き寄せられ、該引力によりウエハ状の圧電基板１１が割れてしまうという現象や、ボンディングステージに載置後、再び圧電基板１１を移載しようとしたとき、ボンディングステージへの接着力が強く無理に離そうとすることで割れてしまうという現象が生じる。
このように、ウエハ状の圧電基板１１や、上記水晶基板のウエハや、上記化合物半導体ウエハのように、昇温、降温による温度変化に基づいて電荷が発生する基板にバンプを形成するバンプ形成装置では、シリコンウエハにバンプを形成する従来のバンプ形成装置では重大な問題とならなかった、バンプ形成のために行うウエハの昇温、降温により発生する電荷を除電することが重要な課題となってくる。
【０００７】
尚、例えば特開昭５５−８７４３４号公報に開示されるように、ウエハの表面に施されたダイシングラインに沿ってアルミニウム膜を形成して上記表面側の帯電を上記ダイシングラインにてウエハ周囲に逃がして該ウエハ周囲から除電したり、ウエハ裏面全面にアルミニウム膜を形成し上記裏面の除電を容易にしたウエハが提案されている。このような方法によりウエハの除電は行われると思われるが、ウエハから各チップに切り離された後、例えばバンプを介して上記チップを基板にフリップチップ実装するようなときには上記裏面に押圧部材を接触させながら押圧及び超音波振動を作用させる。このとき、上記押圧部材の上記超音波振動により上記裏面のアルミニウム膜が剥離し不具合発生の要因となる可能性がある。よって、除電のために施した上記アルミニウム膜を実装前には除去する必要があり、工程及びコストの増加という問題がある。
【０００８】
一方、上述したように、ウエハ状の圧電基板１１や、上記水晶基板のウエハや、上記化合物半導体ウエハでは、昇温、降温による温度変化に起因して電荷が発生するので、従来のシリコンウエハに対する昇温、降温の速度に比べて低速にする必要がある。よって、上記圧電基板１１等では、従来のシリコンウエハのような帯電を生じないウエハにおけるタクトに比べてタクトが長くなってしまうという問題も生じる。
【０００９】
さらに又、ウエハ状の圧電基板１１や、上記水晶基板のウエハや、上記化合物半導体ウエハでは、例えば、上記昇温後上記ボンディングステージ上に載置したときのように温度変化が生じたときに、例えば上記ウエハ状の圧電基板１１においては、上記昇温時における温度と上記ボンディングステージとの温度差により、反りが生じる。該反りが生じたままバンプ形成を行うとウエハ状の圧電基板１１が割れたり欠けたり、破損してしまうことから、上記反りを矯正する必要がある。
【００１０】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたもので、電荷発生半導体基板のバンプ形成前後における当該基板の昇温、降温により発生する電荷の除電を有効に行い、かつ温度差が生じても帯電を生じない基板におけるタクトと遜色のないタクトにて動作し、さらに電荷発生半導体基板の破損を生じない、即ち、電荷発生半導体基板に対して焦電破壊及び物理的破損を防止可能な、バンプ形成装置、該バンプ形成装置にて実行される電荷発生半導体基板の除電方法、上記バンプ形成装置に備わる上記電荷発生半導体基板用除電装置、及び電荷発生半導体基板を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様のバンプ形成装置は、温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板がバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度に加熱された状態にて、上記電荷発生基板上の回路に形成されている電極上に上記バンプを形成するバンプ形成ヘッドを備えた電荷発生基板用バンプ形成装置であって、
上記電荷発生基板を上記バンプボンディング用温度に加熱する前に上記バンプボンディング用温度付近まで上記電荷発生基板のプリヒート動作を行い、かつ上記プリヒート動作による温度上昇にて上記電荷発生基板に生じた電荷を上記電荷発生基板の回路形成面である表面に対向する裏面に接触して除去する加熱冷却装置と、
上記プリヒート動作を行うための温度上昇制御を上記加熱冷却装置に対して行い、上記ボンディング後に上記電荷発生基板を冷却するための温度降下制御を上記加熱冷却装置に対して行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記加熱冷却装置は、上記バンプボンディング用温度に上記電荷発生基板を加熱するバンプボンディングステージと、上記制御装置による上記温度上昇制御に従い上記電荷発生基板の上記プリヒート動作を行うプリヒート装置と、を備えるように構成してもよい。
【００１６】
上記プリヒート装置は、上記電荷発生基板の上記裏面に接触する熱拡散部材と、上記熱拡散部材に接触し上記熱拡散部材を昇温する加熱部と、上記熱拡散部材と上記加熱部とを分離させ上記熱拡散部材の冷却を促進させる分離装置と、を有するように構成してもよい。
【００２０】
また、本発明の他の態様によるバンプ形成装置は、温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板がバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度に加熱された状態にて、上記電荷発生基板上の回路に形成されている電極上に上記バンプを形成するバンプ形成ヘッドを備えた電荷発生基板用バンプ形成装置であって、
上記加熱された上記電荷発生基板へのバンプのボンディングの後、上記電荷発生基板を冷却する加熱冷却装置と、
上記ボンディング後に上記電荷発生基板を冷却するための温度降下制御を上記加熱冷却装置に対して行う制御装置と、を備え、
上記電荷発生基板に蓄積された電荷を中和するイオンを発生するイオン発生装置と、
上記電荷発生基板を保持する保持爪を有し該保持爪にて上記電荷発生基板を保持するとともに上記電荷発生基板の上記加熱冷却装置への搬送を行うウエハ保持部とをさらに備え、
上記ウエハ保持部及び上記保持爪において、上記イオン発生装置から発生した上記イオンが作用する箇所には絶縁材料にてコーティングを施している、ことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態であるバンプ形成装置、該バンプ形成装置にて実行される電荷発生半導体基板の除電方法、及び上記バンプ形成装置に備わる上記電荷発生半導体基板用除電装置、並びに電荷発生半導体基板について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
又、図１及び図２に示す、本実施形態のバンプ形成装置１０１は、上記ＳＡＷフィルタを形成するウエハ状の圧電基板（以下、「圧電基板ウエハ」と記す）を処理するのに適しており、以下の説明でも上記圧電基板ウエハにバンプを形成する場合を例に採るが、処理対象を上記圧電基板ウエハに限定するものではない。即ち、温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生半導体基板に相当する、例えばＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3等の化合物半導体ウエハや、水晶を基板とする水晶半導体ウエハ等に対しても本実施形態のバンプ形成装置１０１は適用可能である。又、Ｓｉを基板とするＳｉ半導体ウエハにも適用可能である。尚、その場合、バンプを形成するときのウエハの温度を上述のように約２５０℃〜約２７０℃まで加熱することになる。
【００２９】
又、上記バンプ形成装置１０１は、バンプ形成前の圧電基板ウエハ２０１を層状に収納した第１収納容器２０５と、バンプ形成後の圧電基板ウエハ２０２を層状に収納する第２収納容器２０６との両方を備えた、いわゆる両マガジンタイプであるが、該タイプに限定されるものではなく、上記バンプ形成前圧電基板ウエハ２０１及び上記バンプ形成後圧電基板ウエハ２０２を一つの収納容器に収納するいわゆる片マガジンタイプを構成することもできる。
又、以下に説明する、ボンディングステージ１１０、プリヒート装置１６０、及びポストヒート装置１７０が加熱冷却装置に相当し、ポストヒート装置１７０は冷却装置の機能を果たす一例である。
又、上記加熱冷却装置、及び以下に説明する制御装置１８０にて除電装置を構成する。
【００３０】
上記バンプ形成装置１０１の基本的な構成は従来のバンプ形成装置の構成に類似する。即ち、該バンプ形成装置１０１は、大別して、一つのボンディングステージ１１０と、一つのバンプ形成ヘッド１２０と、搬送装置１３０と、搬入側と搬出側にそれぞれ設けた移載装置１４０と、上記収納容器２０５，２０６についてそれぞれ設けられそれぞれの収納容器２０５，２０６を昇降させる昇降装置１５０と、プリヒート装置１６０と、ポストヒート装置１７０と、制御装置１８０とを備える。しかしながら、当該バンプ形成装置１０１では、以下の構造説明及び動作説明に示すように、バンプ形成のために必要となるバンプボンディング用温度と室温との間の温度変化によりバンプ形成前の圧電基板ウエハ２０１及びバンプ形成後の圧電基板ウエハ２０２の表裏面に生じる帯電を除去するための構造及び動作、並びに、バンプ形成前の圧電基板ウエハ２０１における、プリヒート装置１６０への載置動作及びプリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０への移載動作、バンプ形成後の圧電基板ウエハ２０２におけるボンディングステージ１１０からポストヒート装置１７０への移載動作にて、圧電基板ウエハ２０１，２０２に損傷を生じさせない構造及び動作が、従来のバンプ形成装置とは大きく相違する。又、バンプ形成装置１０１は、バンプを形成する装置であるから、最も基本的な構成部分は、上記ボンディングステージ１１０及びバンプ形成ヘッド１２０である。
【００３１】
尚、本出願人は、圧電基板ウエハにおける帯電を除去、低減するための方法として、プリヒート装置及びポストヒート装置に非接触な状態に圧電基板ウエハを配置し、該圧電基板ウエハにおける帯電を除去、低減するための昇、降温制御動作を既に提案している。これに対し本出願では、プリヒート装置及びポストヒート装置に接触した状態に圧電基板ウエハを配置して該圧電基板ウエハにおける帯電を除去、低減するものである。
以下に、上述の各構成部分について説明する。
【００３２】
上記ボンディングステージ１１０は、上記バンプ形成前の圧電基板ウエハ（以下、単に「バンプ形成前ウエハ」と記す）２０１を載置するとともに、該バンプ形成前ウエハ２０１上に形成されている回路における電極上にバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度までバンプ形成前ウエハ２０１を加熱する。尚、上述の、バンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度とは、上記電極とバンプとを設計上の強度にて接合するために必要な温度であり、バンプが形成されるウエハや基板の材質や上記設計上の強度に応じて設定される温度である。本実施形態の場合、約２１０℃である。
ボンディングステージ１１０では、バンプ形成前ウエハ２０１が載置されるウエハ載置台１１１に、図１１に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を吸着するための、及び気体を噴出するための出入孔１１３を開口させており、該出入孔１１３には、制御装置１８０にて動作制御される吸引装置１１４、及び気体供給装置として機能する一例であるブロー装置１１５が接続されている。尚、本実施形態では、上記気体は空気である。又、ボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１は、ヒータ１１２側に接触している加熱位置と電荷発生半導体基板を移載するための移載位置との間を、昇降装置にて昇降可能である。又、ウエハ載置台１１１におけるバンプ形成前ウエハ２０１との接触面には、図６８に示すように金属メッキ、本実施形態では銀メッキ２６１を施している。銀メッキを施すことで、ウエハ載置台１１１とバンプ形成前ウエハ２０１との間の熱伝導率が良くなり、又、バンプ形成前ウエハ２０１の除電効果も高くなる。
【００３３】
上記バンプ形成ヘッド１２０は、上記ボンディングステージ１１０に載置され上記バンプボンディング用温度に加熱されたバンプ形成前ウエハ２０１の上記電極にバンプを形成するための公知の装置であり、バンプの材料となる金線を供給するワイヤ供給部１２１の他、上記金線を溶融してボールを形成し該溶融ボールを上記電極に押圧するバンプ作製部、上記押圧時にバンプに超音波を作用させる超音波発生部等を備える。又、このように構成されるバンプ形成ヘッド１２０は、例えばボールねじ構造を有し平面上で互いに直交するＸ，Ｙ方向に移動可能なＸ，Ｙテーブル１２２上に設置されており、固定されている上記バンプ形成前ウエハ２０１の各上記電極にバンプを形成可能なように上記Ｘ，Ｙテーブル１２２によって上記Ｘ，Ｙ方向に移動される。
【００３４】
当該バンプ形成装置１０１では、上記搬送装置１３０として２種類設けられている。その一つである搬入装置１３１は、上記第１収納容器２０５から上記バンプ形成前ウエハ２０１を取り出す装置であり、他の一つである搬出装置１３２は、バンプ形成後の圧電基板ウエハ（以下、単に「バンプ形成後ウエハ」と記す）２０２を上記第２収納容器２０６へ搬送し収納する装置である。図３に示すように、搬入装置１３１には、バンプ形成前ウエハ２０１を吸着動作にて保持する保持台１３１１と、該保持台１３１１をＸ方向に沿って移動させる搬入装置用移動装置１３１２とが備わる。搬入装置用移動装置１３１２に含まれる駆動部１３１３は、制御装置１８０に接続され動作制御される。よって、上記駆動部１３１３が動作することで保持台１３１１がＸ方向に沿って移動し、第１収納容器２０５からバンプ形成前ウエハ２０１を取り出してくる。
【００３５】
搬出装置１３２も搬入装置１３１と同様の構造を有し、同様に動作することから、略説する。つまり搬出装置１３２は、図５６に示すように、バンプ形成後ウエハ２０２を本実施形態では吸着動作により保持する保持台１３２１と、該保持台１３２１をＸ方向に沿って移動させ、第２収納容器２０６へ上記バンプ形成後ウエハ２０２を収納させる搬出装置用移動装置１３２２と、バンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂに吸着しバンプ形成後ウエハ２０２を保持する保持部１３２３と、上記保持台１３２１の下方に配置され保持台１３２１に保持されているバンプ形成後ウエハ２０２の厚み方向へ保持部１３２３を移動させる駆動部１３２４とを備える。上記搬出装置用移動装置１３２２及び駆動部１３２４は、制御装置１８０にて動作制御される。
【００３６】
又、搬入装置１３１の設置箇所には、第１収納容器２０５から搬入装置１３１にて取り出したバンプ形成前ウエハ２０１のオリエンテーションフラットを所定方向に配向させる、オリフラ合わせ装置１３３が設けられている。該オリフラ合わせ装置１３３には、図４に示すように、駆動部１３３２にてＹ方向に移動してバンプ形成前ウエハ２０１を挟持する挟持板１３３１と、バンプ形成前ウエハ２０１の厚み方向に移動可能であり、かつバンプ形成前ウエハ２０１を保持可能であり、かつ保持したバンプ形成前ウエハ２０１のオリエンテーションフラットの配向を行うためにバンプ形成前ウエハ２０１の周方向に回転可能な保持部１３３３と、該保持部１３３３の駆動部１３３４とが備わる。上記駆動部１３３２、１３３４は、制御装置１８０にて動作制御される。
【００３７】
移載装置１４０は、当該バンプ形成装置１０１では、搬入側移載装置１４１と搬出側移載装置１４２とを備える。搬入側移載装置１４１は、上記搬入装置１３１の保持台１３１１に保持された上記バンプ形成前ウエハ２０１を挟持し、プリヒート装置１６０への搬送と、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０への搬送を行う。一方、搬出側移載装置１４２は、ボンディングステージ１１０上に保持されている上記バンプ形成後ウエハ２０２を挟持し、ポストヒート装置１７０への搬送と、ポストヒート装置１７０から上記搬出装置１３２の保持台１３２１への搬送とを行う。このような搬入側移載装置１４１は、図２に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を挟持しかつバンプ形成前ウエハ２０１の表面及び裏面の帯電を除去するウエハ保持部１４１１と、上記挟持動作のためにウエハ保持部１４１１を駆動する、本実施形態ではエアーシリンダを有する駆動部１４１２と、これらウエハ保持部１４１１及び駆動部１４１２の全体をＸ方向に移動させる、本実施形態ではボールねじ機構にて構成される移動装置１４１３とを備える。上記駆動部１４１２及び移動装置１４１３は、制御装置１８０に接続され、動作制御される。
搬出側移載装置１４２も、上記搬入側移載装置１４１と同様に、ウエハ保持部１４２１と、駆動部１４２２と、移動装置１４２３とを備え、駆動部１４２２及び移動装置１４２３は制御装置１８０にて動作制御される。
【００３８】
上記ウエハ保持部１４１１、１４２１について説明する。ウエハ保持部１４１１は、図５に示すように、上記駆動部１４１２にてＸ方向に可動な、第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５と、これらに挟まれて配置される除電用部材１４１６とが互いに平行に配列されている。これら第１保持部材１４１４、第２保持部材１４１５、及び除電用部材１４１６は、ともに鉄又はその他の導電性材料から作製されている。ウエハ保持部１４２１も、ウエハ保持部１４１１と同様に、第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５と、これらに挟まれて配置される除電用部材１４２６とが互いに平行に配列されている。これら第１保持部材１４２４、第２保持部材１４２５、及び除電用部材１４２６は、ともに鉄又はその他の導電性材料から作製されている。尚、ウエハ保持部１４１１、１４２１は同じ構造にてなるので、以下には代表してウエハ保持部１４１１を例に説明する。
【００３９】
第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５には、図示するようにバンプ形成前ウエハ２０１を保持するためのＬ字形の保持爪１４１７がそれぞれ２個ずつ設けられている。該保持爪１４１７は、第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５と同じ材料である鉄や、導電性樹脂にて作製され、バンプ形成前ウエハ２０１と直接に接触する部分には、図６に示すように、緩衝材として導電性樹脂膜１４１７１を取り付けるのが好ましい。尚、第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５並びに保持爪１４１７を鉄又は導電性材料にて作製するのは、保持するバンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂの帯電をアース可能にするためである。
【００４０】
一方、図６６に示すように、上記保持爪１４１７に対応する保持爪１４１７２を例えばデュポン社製の商品名ベスペルのような断熱部材にて作製することで、ウエハ保持部１４１１、１４２１における温度変化を小さくすることができ、バンプ形成前ウエハ２０１及び後述のバンプ形成後ウエハ２０２に対して温度変化を生じさせにくくなる。よってバンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２における割れ等の損傷防止を図ることができる。尚、図５５に示す構造の場合、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２と、保持爪１４１７２との接触部分には、導電性材料１４１７３を設け、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２における電荷の第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５へのアースを行う。又、ウエハ保持部１４１１、１４２１における第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５等の外面には、以下に記すように、絶縁材料１４１７４にてコーティングを施す。
【００４１】
バンプ形成前ウエハ２０１及び後述のバンプ形成後ウエハ２０２から、より効率的に除電を行うため、後述するように、イオン発生装置１９０を設けるのが好ましい。該イオン発生装置１９０を設けたとき、イオン発生装置１９０から発生したイオンが、鉄又は導電性材料にて作製されている第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５並びに保持爪１４１７にアースされてしまい、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２に効果的に作用しなくなる場合も考えられる。よって、上記イオンのアースを防ぎ上記イオンをバンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２に効果的に作用させるため、少なくとも、イオン発生装置１９０から発生したイオンが作用する箇所に、好ましくは第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５並びに保持爪１４１７の外面全面に、図６６に示すように絶縁材料にてコーティングを施すのが好ましい。
【００４２】
除電用部材１４１６には、当該ウエハ保持部１４１１にて保持されるバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａにおける周縁部分２０１ｃに接触可能なように、本実施形態ではウエハ２０１の直径方向に沿った２箇所にてウエハ２０１の厚み方向に突出して除電用接触部材１４１６１が設けられている。除電用接触部材１４１６１は、図７に示すように除電用部材１４１６に対して摺動可能に貫通して取り付けられ、除電用接触部材１４１６１の軸方向にスプリング１４１６２にて付勢されている。又、除電用接触部材１４１６１におけるウエハ接触端部には、緩衝材として導電性樹脂１４１６３が設けられている。
このような除電用接触部材１４１６１は、上記導電性樹脂１４１６３がバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触することで、該表面２０１ａにおける帯電をアースする。又、保持爪１４１７にてバンプ形成前ウエハ２０１が保持される前の状態では、除電用接触部材１４１６１は、バンプ形成前ウエハ２０１の厚み方向において、保持爪１４１７と同レベルもしくは保持爪１４１７を超えて突出している。該構成により、当該ウエハ保持部１４１１がバンプ形成前ウエハ２０１を保持しようとするとき、保持爪１４１７がバンプ形成前ウエハ２０１に接触する前に除電用接触部材１４１６１がバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触可能となる。よって、まず、上記表面２０１ａの除電を行うことができる。
【００４３】
又、除電用接触部材１４１６１に直接、アース線を接続する構成を採ることもできる。又、除電用部材１４１６に除電用接触部材１４１６１を取り付ける構造に限定されるものではなく、例えば図８に示すように、保持爪１４１７が設けられる第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５に、金属の又は導電性の材料にてなり上記表面２０１ａに接触可能な板バネ１４１６４を取り付ける構成を採ることもできる。
【００４４】
一方、ウエハ２０１、２０２において、除電用接触部材１４１６１が接触する、ウエハ２０１、２０２の表面２０１ａの周縁部分２０１ｃには、表面２０１ａの帯電を効率的に除去可能なように、図９に示すようにアルミニウム膜２０３が全周にわたり形成されたウエハも存在する。このようなウエハの場合には、除電用接触部材１４１６１がアルミニウム膜２０３に接触することで効果的に表面２０１ａの除電を行うことができる。又、図１０に示すように、上記周縁部分２０１ｃにて、３箇所以上の箇所に除電用接触部材１４１６１を配置するように構成することもできる。さらに、ウエハの中央部分からも除電が行えるように、図１０に示すように、ウエハの中央部分に除電用接触部材１４１６１が接触しても支障の生じないダミーセル１４１６５を形成しておき、該ダミーセル１４１６５に対応する位置に除電用接触部材１４１６１を配置し、ダミーセル１４１６５に収集される電荷を効率的に取り除くこともできる。尚、上述のような除電用接触部材１４１６１の数を増加させ、又はその接触面積を大きくすることにより、除電性能を向上させることもできる。
【００４５】
さらに又、図６９に示すように、例えば上記ＳＡＷフィルタを形成した回路形成部分２１１をウエハから切り出すためのダイシングライン２１２に、電荷除去用領域に相当し導体にてなる上記ダミーセル１４１６５を接続するように構成することもできる。ここで上記ダイシングライン２１２は、上記アルミニウム膜２０３にまで延在している。発生する電荷はウエハの上記表面２０１ａに蓄積されるので、上記構成を採ることで、上述のように除電用接触部材１４１６１がアルミニウム膜２０３に接触することで、ダミーセル１４１６５上の電荷もダイシングライン２１２及びアルミニウム膜２０３を通して除電され、効果的に表面２０１ａの除電を行うことができる。勿論、上述のように除電用接触部材１４１６１をダミーセル１４１６５に直接接触させることで、表面２０１ａの除電を行ってもよい。
【００４６】
図１０及び図６９に示すいずれの構造においても、上記ダミーセル１４１６５のウエハ上での形成位置は、上述のように除電用接触部材１４１６１に対応して決定することができるが、これに限定されるものではない。例えば焦電破壊等により損傷が生じ易い、ウエハ上の損傷発生場所にダミーセル１４１６５を形成してもよく、このような構造は除電効果及び歩留りの点から効果的である。尚、この場合、上記損傷発生場所に形成したダミーセル１４１６５に対応するように、除電用接触部材１４１６１は配置される。
【００４７】
又、図６９に示す構造では、ダミーセル１４１６５は、ほぼ一つの回路形成部分２１１を占めるような大きさの四角形状にて形成したが、ダミーセル１４１６５の面積はこれに限定されるものではない。さらに、ダミーセル１４１６５の形状も上記四角形状に限定されるものではなく、例えば図７０に示すダミーセル１４１６５−１のように、例えば一つの回路形成部分２１１を取り囲んだ枠形状であってもよい。
又、上記表面２０１ａの除電方法も上述の除電用接触部材１４１６１の接触による方法に限定されず、例えば上記イオン発生装置１９０を除電用接触部材１４１６１に代えて、又は除電用接触部材１４１６１と併用しても良い。
【００４８】
又、図６９の構成では、ダミーセル１４１６５を設け該ダミーセル１４１６５をダイシングライン２１２に接続しているが、ダミーセル１４１６５を設けず、単に、アルミニウム膜２０３にまで延在しているダイシングライン２１２を設けた構造でもよい。上述のダミーセル１４１６５を設けた構造に比べると除電効率、除電効果は劣るが、該構造であっても、ダイシングライン２１２を通してアルミニウム膜２０３から電荷を除去でき、上記表面２０１ａの除電を行うことができる。
【００４９】
後述の動作説明にて述べるが、例えばＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3等の化合物半導体ウエハの場合のように、処理する電荷発生半導体基板によっては、図１２に示すように、該基板に生じる温度差により該基板に反りが生じる場合がある。尚、上記反り量として、図１２に示す寸法Ｉは、厚み０．３５ｍｍ、直径７６ｍｍの、ＬｉＴａＯ3ウエハの場合で１〜１．５ｍｍ、ＬｉＮｂＯ3の場合で１．５〜２ｍｍとなる。
一方、除電用接触部材１４１６１は、電荷発生半導体基板において上記反り量が大きくなる周縁部分に対応するように配置されている。又、上述したような、除電用部材１４１６への除電用接触部材１４１６１の取り付け構造では、図７に示すように、除電用接触部材１４１６１は、除電用接触部材１４１６１の軸方向にのみ移動可能であるので、電荷発生半導体基板の上記反りに対応して揺動する、つまり反った面に対してほぼ直交して除電用接触部材が延在するように除電用接触部材自体が傾くことはできない。よって、反りが生じた電荷発生半導体基板に対して除電用接触部材１４１６１が接触したとき、反っていない状態の電荷発生半導体基板の厚み方向に沿って延在しかつ移動可能な除電用接触部材１４１６１から上記電荷発生半導体基板へ不要な力が作用し、電荷発生半導体基板が割れたり欠けたりして損傷する場合も考えられる。したがって、除電用部材１４１６への除電用接触部材１４１６１の取り付け構造及びその関連部分は、図１３〜図２１、図６５に示す以下のような構造等が好ましい。尚、取り付け構造及びその関連部分の変更に伴い除電用部材１４１６にも構造変更が生じるので、厳格には除電用部材の符号変更が必要であるが、説明の便宜上、「１４１６」をそのまま付すこととする。
【００５０】
図１３に示す除電用接触部材の取り付け構造の一変形例では、除電用部材１４１６にすり鉢状の穴１４１６６を設け、該穴１４１６６に線径１．５〜２ｍｍ程度の導電性の、例えば金属の棒材にてなる除電用接触部材１４１００を挿通し、スプリング１４１６２にて除電用接触部材１４１００の軸方向に除電用接触部材１４１００を付勢している。該付勢力は、本実施形態では、一つの除電用接触部材１４１００当たり約４９〜９８×１０-3Ｎとしている。又、電荷発生半導体基板に接触する除電用接触部材１４１００の一端における角部１４１０１は、上記反りを生じた電荷発生半導体基板の曲率に応じて除電用接触部材１４１００が矢印１４１１０方向に揺動しやすいように、例えば面取りや円弧状に整形してもよいし、除電用接触部材１４１００の一端に、図１４に示すように例えば直径５ｍｍ程度の導電性の、例えば金属の球１４１０５や、図２１に示すような円筒１４１０６を取り付けても良いし、又、上記一端を図６５に示すように半球状に整形してもよい。尚、揺動する除電用接触部材１４１００の軌跡を含む平面と電荷発生半導体基板の直径方向とが平行になるように、除電用接触部材１４１００は上記矢印１４１１０方向に揺動する。上記円筒１４１０６を取り付ける場合には、該円筒１４１０６の軸方向が電荷発生半導体基板の直径方向及び厚み方向に直交する方向に沿うように円筒１４１０６を配置する。又、本実施形態では、除電用接触部材１４１００の他端に、直接、アース線１４１０９を接続する構成を採っている。
このような構造を採ることで、除電用接触部材１４１００は、すり鉢状の穴１４１６６の小径部分を支点として首を振ることができるので、反りを生じた電荷発生半導体基板の曲率に応じて、除電用接触部材１４１００は矢印１４１１０方向に揺動可能であり、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５１】
他の変形例として、図１４に示す構造を採ることもできる。該構造では、図１５に示すように、除電用部材１４１６に形成した取付穴１４１０２内に、２つのローラ１４１０３を適宜な間隔にて配置して、ピン１４１０４にて回転可能に除電用部材１４１６へ取り付け、上記２つのローラ１４１０３にて矢印１４１１０方向に揺動可能なように除電用接触部材１４１０７が設けられる。除電用接触部材１４１０７の他端部には、図１６に示すように、回転可能に支持されたローラ１４１０８を有し、除電用接触部材１４１０７の一端には上記球１４１０５が取り付けられる。このような除電用接触部材１４１０７は、スプリング１４１６２にて軸方向に付勢されて除電用部材１４１６に取り付けられる。よって、除電用接触部材１４１０７のローラ１４１０８は、除電用部材１４１６の２つのローラ１４１０３にて両側から回転可能に支持されるので、除電用接触部材１４１０７は矢印１４１１０方向に揺動可能であり、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５２】
さらに他の変形例として、図１７に示す構造を採ることもできる。該構造は、図１４に示す構造を発展させたもので、除電用部材１４１６に十字状にて４つのローラ１４１１１を回転可能に設け、一方、他端に球１４１１２を設けた除電用接触部材１４１１３を、上記球１４１１２が上記４つのローラ１４１１１の中央部に位置するようにして除電用部材１４１６に取り付ける。尚、球１４１１２はスプリング１４１６２により４つのローラ１４１１１に付勢されている。又、アース線は、図２０に示すような形態にて上記球１４１１２に取り付けてもよいし、除電用部材１４１６に取り付けるようにしてもよい。このような構造をとることで、除電用接触部材１４１１３は、上記矢印１４１１０方向のみならず、該矢印１４１１０方向に直交する矢印１４１１４方向にも滑らかに回転可能となり、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５３】
さらに他の変形例として、図１８〜図２０に示す構造を採ることもできる。該構造では、除電用部材１４１６にはすり鉢状の穴１４１６６を設け、一方、他端に球１４１１５を設けた除電用接触部材１４１１６が、上記球１４１１５を上記穴１４１６６に回転可能な状態にて支持させて、除電用部材１４１６に取り付けられる。球１４１１５は、スプリング１４１６２にて穴１４１６６の壁面に付勢されている。又、球１４１１５には、除電用部材１４１６との間にアース線１４１１９を接続した集電部材１４１１７がスプリング１４１１８にて押圧されている。よって、電荷発生半導体基板の電荷は、除電用接触部材１４１１６、集電部材１４１１７、アース線１４１１９を通り、除電用部材１４１６に取り付けたアース線１４１０９へ流れる。このような構造をとることで、除電用接触部材１４１１６は、図１８に示す取付状態に対していずれの方向にも回転することができ、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５４】
又、図１８に示す取付け構造の変形例として、図１９に示すようにスプリング１４１６２を除いた、除電用接触部材１４１２０を用いた構造とすることもできる。この場合、図１８に示す構造に比べてコスト低減、組み立て容易の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。つまり、球１４１０５の重量により、例えば１９．６×１０-3Ｎ程度の微小な力にて電荷発生半導体基板に接触可能となる。よって、例えば０．１ｍｍ程度の厚みにてなる薄い電荷発生半導体基板に対しても割れ等の損傷を与えないようにすることができる。
又、図２０に示すように、集電部材１４１１７及びスプリング１４１１８を削除し、球１４１１５に直接、アース線１４１０９を取り付けた、除電用接触部材１４１２１を用いた構造を採ることもできる。この場合、図１８に示す構造に比べて部品点数を削減でき構造を単純化できるので、コスト削減を図ることができる。
【００５５】
さらに他の変形例として、図６５に示す構造を採ることもできる。上述の図１３から図２０に示す構造では、除電用接触部材が揺動可能なように構成したが、図６５に示す除電用接触部材１４１２２では、除電用部材１４１６における除電用接触部材１４１２２の支持部分にリニアガイドベアリング１４１２３を設けている。よって、図６５に示す構造では、除電用接触部材１４１２２の軸方向への移動は、図７に示す構造における除電用接触部材１４１６１の軸方向への移動に比べて非常に滑らかになる。したがって、図６５に示す構造では、除電用接触部材１４１２２が揺動しない構造ではあるが、上述のような反りを生じる電荷発生半導体基板に対して除電用接触部材１４１２２の半球状の一端が接触したとき、除電用接触部材１４１２２はその軸方向に移動するので、反りを生じる電荷発生半導体基板に対しても割れ等の損傷を与えないようにすることができる。
【００５６】
上記除電用接触部材１４１２２において、リニアガイドベアリング１４１２３を嵌合している支持部材１４１２４は鉄製でも良いが、上記ベスペルのような断熱材料にて作製するのがより好ましい。例えば上記ベスペルにて作製した支持部材１４１２４は、鉄にて作製した場合に比べて、熱伝導率にて約１／８４となる。よって、断熱材料にてなる支持部材１４１２４を設けることで、除電用接触部材１４１２２が電荷発生半導体基板に接触して電荷発生半導体基板を急激に冷却するのを防止でき、電荷発生半導体基板への熱ダメージを防止することができる。
【００５７】
又、上記除電用接触部材１４１２２の変形例として、図６７に示すように、スプリング１４１６２に代えて重り１４１２６を設けた除電用接触部材１４１２５を構成することもできる。スプリング１４１６２を使用した場合、スプリング１４１６２の縮み量、つまり除電用接触部材の軸方向への移動量により電荷発生半導体基板への除電用接触部材の押圧力が変化するが、重り１４１２６を使用することで、除電用接触部材の上記移動量に関係なく一定の押圧力を電荷発生半導体基板へ作用させることができるという効果がある。
尚、上述の、図１３、図１４、図１７、図１８、図２０に示す各除電用接触部材においても、スプリング１４１６２に代えて重り１４１２６を設ける構造とすることができ、又、図１９に示す除電用接触部材１４１２０においても、重り１４１２６を設ける構造とすることができる。
【００５８】
上記プリヒート装置１６０は、図２２〜図２４に示すように、搬入装置１３１からウエハ保持部１４１１にて保持したバンプ形成前ウエハ２０１を載置して、室温から、ボンディングステージ１１０にてバンプ形成を行うときの上記バンプボンディング用温度である約２１０℃付近まで昇温する装置であり、加熱部としてのパネルヒータ１６１を有するパネルヒータ枠１６２上に熱拡散部材としての、本実施形態では６ｍｍ厚のアルミニウム板１６３を載置している。アルミニウム板１６３のウエハ載置面１６３ａには、図６８に示すように金属メッキ、本実施形態では銀メッキ２６１を施している。銀メッキを施すことで、アルミニウム板１６３とバンプ形成前ウエハ２０１との間の熱伝導率が良くなり、又、バンプ形成前ウエハ２０１の除電効果も高くなる。パネルヒータ１６１による昇温動作は、アルミニウム板１６３の温度を測定する例えば熱電対のような温度センサ１６６からの温度情報を参照しながら制御装置１８０にて制御される。尚、上記熱拡散部材１６３の材質は、上述のアルミニウムに限定されるものではなく、熱伝導率が良好な材質でバンプ形成前ウエハ２０１と化学的反応を起こさない材質、例えばジュラルミン等でもよい。
【００５９】
本実施形態では、上記搬入側移載装置１４１及び搬出側移載装置１４２は、いずれもウエハ保持部１４１１及びウエハ保持部１４２１を、これらが保持しているバンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２の厚み方向へ移動させる機構を設けていない。よって、プリヒート装置１６０は、バンプ形成前ウエハ２０１を上記アルミニウム板１６３上に載置するため、パネルヒータ１６１を有するパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を上記厚み方向へ図２３に示す下降位置１６７と図２４に示す上昇位置１６８との間にて昇降させる昇降機構を備える。該昇降機構は、上記厚み方向への昇降動作をするための駆動源としてのエアーシリンダ１６０１と、該エアーシリンダ１６０１にて昇降されるＴ字形の支持部材１６０２と、該支持部材１６０２に立設されパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を支持する２本の支持棒１６０３とを備える。尚、上記エアーシリンダ１６０１は、制御装置１８０にて動作制御されるシリンダ駆動装置１６０４にて動作される。又、本実施形態では、後述するようにエアーシリンダ１６０１による昇降動作により、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離しアルミニウム板１６３の冷却を促進させることから、上記シリンダ駆動装置１６０４及び上記エアーシリンダ１６０１は分離装置としての機能を有する。
【００６０】
本実施形態では、図示するように支持棒１６０３はパネルヒータ枠１６２を貫通し、その先端部がアルミニウム板１６３に挿入されている。支持棒１６０３が貫通された状態においてパネルヒータ枠１６２は支持棒１６０３の軸方向に滑動可能であり、支持棒１６０３の先端部にてアルミニウム板１６３は支持棒１６０３に固定される。さらに、パネルヒータ枠１６２は付勢手段の一例であるスプリング１６０５にてアルミニウム板１６３へ押圧されている。よって、エアーシリンダ１６０１が動作することで、図２３に示すように下降位置１６７からパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは一体的に昇降するが、上昇時、接触位置に設けられているストッパー１６０６にパネルヒータ枠１６２が当接した後は、図２４に示すようにストッパー１６０６にてパネルヒータ枠１６２の上昇が停止されるので、アルミニウム板１６３のみが上昇し、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３との分離が行われる。そしてアルミニウム板１６３が上昇位置１６８まで上昇する。本実施形態では、分離完了時におけるパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３との隙間は、約２〜４ｍｍである。該分離後における降下時には、上記上昇位置１６８から上記ストッパー１６０６を設けている上記接触位置まではアルミニウム板１６３のみが下降し、上記接触位置からはパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが一体的に上記下降位置１６７まで下降する。
【００６１】
プリヒート後、次の新たなバンプ形成前ウエハ２０１を載置するに当たりアルミニウム板１６３の温度を約４０℃まで下げる必要があるが、上述のように、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離可能な構造にすることで、従来に比べてアルミニウム板１６３の冷却速度を向上させることができ、タクトの短縮を図ることができる。又、量産前に行う試作段階のときや、同種類のウエハについて１，２枚程度しかバンプ形成を行わないときに、上記分離構造を採ることで上記冷却速度の向上を図れるのでタクト上、特に有効となる。
さらに、アルミニウム板１６３の温度が下がった時点でパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを合体させればよく、パネルヒータ枠１６２が上記約４０℃まで下がるのを待つ必要はないことから、パネルヒータ枠１６２における温度差は従来に比べて小さくなる。したがって、パネルヒーター１６１の負荷を低減できることから、従来に比べてパネルヒーター１６１の寿命を長くすることもできる。
【００６２】
尚、上述のように本実施形態ではパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離可能な構造としたが、簡易型としてパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離せず常に一体にて昇降するように構成することもできる。
【００６３】
又、上述のように２本の支持棒１６０３にてパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を支持しているので、パネルヒータ枠１６２からの熱が支持部材１６０２やエアーシリンダ１６０１等へ伝わりにくい。よって、パネルヒータ枠１６２からの熱は、ほとんどアルミニウム板１６３へ伝導させることができるので、アルミニウム板１６３における温度分布をほぼ均一にすることができ、バンプ形成前ウエハ２０１の全体を均一に加熱することができる。さらに又、連続運転しても、支持部材１６０２等が熱を帯びることもない。
【００６４】
アルミニウム板１６３のウエハ載置面１６３ａには、バンプ形成前ウエハ２０１の移載時に上記ウエハ保持部１４１１に備わる保持爪１４１７が進入するための逃がし溝１６０７、及び空気出入孔１６０８が形成されている。空気出入孔１６０８は、図２５に示すように、アルミニウム板１６３内に形成されたブロー吸引用通路１６０９に連通しており、後述の動作説明でも述べるが、バンプ形成前ウエハ２０１を搬送するときにバンプ形成前ウエハ２０１とウエハ載置面１６３ａとを分離させたり、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面の帯電を除去したりするときに空気を噴出するための孔であり、又は本実施形態では基本的には行わないがバンプ形成前ウエハ２０１をウエハ載置面１６３ａに吸着保持させるときの空気吸引用の孔である。尚、上記ブロー吸引用通路１６０９は、図２２に示すように、制御装置１８０にて動作制御されるブロー吸引装置１６１１に連結管１６１０を介して接続される。又、本実施形態では、噴出する気体として上述のように空気を用いているが、他の気体を用いても良い。又、上記ブロー吸引装置１６１１は、後述の反り矯正動作及び除電動作の際にて気体を供給する気体供給装置としての機能を果たす一例に相当する。
【００６５】
さらにアルミニウム板１６３内には、アルミニウム板１６３を冷却するための冷媒用通路１６１２が形成されている。本実施形態では、冷媒として常温の空気を使用するが、他の気体や水等を使用してもよい。冷媒用通路１６１２は、図２２に示すように、制御装置１８０にて動作制御される冷却空気供給装置１６１３に連結管１６１４を介して接続されている。尚、冷媒用通路１６１２に供給された冷却用空気は、図示する矢印に従って該冷媒用通路１６１２を流れ、連結管１６１５を通って排気される。
本実施形態では図２５に示すように、ブロー吸引用通路１６０９及び冷媒用通路１６１２は、ドリル等にてアルミニウム板１６３内に穴をあけて、斜線にて図示するように止め栓を施して形成したが、ブロー吸引用通路１６０９及び冷媒用通路１６１２の形成方法は、公知の手法を採ることができ、例えば図２６に示すように、アルミニウム板１６３の裏面に溝を掘って形成することもできる。但しこの場合には、アルミニウム板１６３とパネルヒータ枠１６２との間に冷媒の漏れを防止するためのシール板を設ける必要がある。
【００６６】
上記ポストヒート装置１７０は、バンプ形成後、ボンディングステージ１１０からウエハ保持部１４２１にて保持したバンプ形成後ウエハ２０２を載置して、上記バンプボンディング用温度の約２１０℃付近から室温付近まで徐々に降温するための装置であり、構造的には上述のプリヒート装置１６０と同様の構造を有し、本実施形態ではパネルヒータ枠とアルミニウム板とは分離する構造である。つまり、上述したプリヒート装置１６０の各構成部分に対応して、ポストヒート装置１７０においても、パネルヒータ１７１、パネルヒータ枠１７２、アルミニウム板１７３、温度センサ１７６、エアーシリンダ１７０１、支持部材１７０２、支持棒１７０３、シリンダ駆動装置１７０４、スプリング１７０５、ストッパー１７０６、逃がし溝１７０７、空気出入孔１７０８、ブロー吸引用通路１７０９、連結管１７１０、ブロー吸引装置１７１１、冷媒用通路１７１２、冷却空気供給装置１７１３、連結管１７１４、１７１５を有する。よって、図２２〜図２６には、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の両者における符号を記している。但し、パネルヒータ１７１は、バンプ形成後ウエハ２０２の降温を制御するために制御装置１８０にて動作制御される。尚、アルミニウム板１７３のウエハ載置面１７３ａには、アルミニウム板１６３の場合と同様に、図６８に示すように金属メッキ、本実施形態では銀メッキ２６１を施している。銀メッキを施すことで、アルミニウム板１７３とバンプ形成後ウエハ２０２との間の熱伝導率が良くなり、又、バンプ形成後ウエハ２０２の除電効果も高くなる。
又、ポストヒート装置１７０における動作は、上述したプリヒート装置１６０における動作に類似し、プリヒート装置１６０におけるプリヒートに関する動作説明をポストヒートの動作説明に読み替えることで理解可能である。よってここでの詳しい説明は省略する。
【００６７】
上記昇降装置１５０は、上記第１収納容器２０５を載置する第１昇降装置１５１と、上記第２収納容器２０６を載置する第２昇降装置１５２とを備える。第１昇降装置１５１は、上記バンプ形成前ウエハ２０１が上記搬入装置１３１によって取り出し可能な位置に配置されるように、上記第１収納容器２０５を昇降する。第２昇降装置１５２は、上記搬出装置１３２にて保持されているバンプ形成後ウエハ２０２を第２収納容器２０６内の所定位置へ収納可能なように、第２収納容器２０６を昇降する。
【００６８】
以上説明したような構成を有する本実施形態のバンプ形成装置１０１における動作について以下に説明する。上述した各構成部分は制御装置１８０にて動作制御がなされることで、バンプ形成前ウエハ２０１にバンプが形成され、そしてバンプ形成後ウエハ２０２が第２収納容器２０６へ収納される、という一連の動作が実行される。又、制御装置１８０は、バンプ形成後ウエハ２０２をポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３に接触させた状態にてポストヒート動作を制御し、さらには、ポストヒート装置１７０にて実行可能なバンプ形成後ウエハ２０２に対する除電用ブロー動作や反り矯正用ブロー動作を制御することもできる。さらに又、バンプ形成前ウエハ２０１をプリヒート装置１６０のアルミニウム板１６３に接触させた状態にてプリヒート動作を制御し、プリヒート装置１６０にて実行可能なバンプ形成前ウエハ２０１に対する除電用ブロー動作や反り矯正用ブロー動作を制御することもできる。又、ボンディングステージ１１０にて実行するバンプ形成前ウエハ２０１の反り矯正用ブロー動作を制御する。
これらの各動作については以下に詳しく説明する。尚、以下の説明において、ウエハ保持部１４１１、１４２１に備わる除電用接触部材は、上述した反りを生じる電荷発生半導体基板等、いずれのウエハ、基板に対しても適用可能な、図１３に示す除電用接触部材１４１００を例に採る。該除電用接触部材１４１００に代えて、上述の除電用接触部材１４１０７、１４１１３、１４１１６、１４１２０、１４１２１を使用することもできる。
【００６９】
本実施形態のバンプ形成装置１０１では、図２７に示すステップ（図内では「Ｓ」にて示す）１からステップ１０までの各工程により、バンプ形成前ウエハ２０１にバンプが形成され、バンプ形成後ウエハ２０２が第２収納容器２０６へ収納される。即ち、ステップ１では、第１収納容器２０５からバンプ形成前ウエハ２０１が搬入装置１３１によって取り出し可能な位置に配置されるように、第１昇降装置１５１により第１収納容器２０５が昇降し、その後、バンプ形成前ウエハ２０１が搬入装置１３１によって第１収納容器２０５から取り出される。さらに、搬入装置１３１にて保持されたバンプ形成前ウエハ２０１は、オリフラ合わせ装置１３３にてオリエンテーションフラットの配向が行われる。
【００７０】
オリエンテーションフラットの配向終了後、ステップ２では、搬入装置１３１の保持台１３１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１が搬入側移載装置１４１にて挟持される。該動作について図２８〜図３１を参照して詳しく説明する。
図２８に示すように、上記配向後、オリフラ合わせ装置１３３の保持部１３３３が上昇し保持台１３１１からバンプ形成前ウエハ２０１を吸着保持し上昇する。一方、ウエハ保持部１４１１がバンプ形成前ウエハ２０１の上方に配置され、かつ駆動部１４１２にて第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５がＸ方向に沿って開く方向に移動する。次に、図２９に示すように、保持部１３３３が上昇し、それによりまず、ウエハ保持部１４１１の除電用接触部材１４１００の先端がバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触する。よって、除電用接触部材１４１００の接触直前において上記表面２０１ａが帯電していたとしても、除電用接触部材１４１００の接触により除電が行われる。
尚、本実施形態で使用しているバンプ形成前ウエハ２０１、バンプ形成後ウエハ２０２は、上述のように、帯電し難いが、一旦帯電すると除電し難いという特質を持っている。よって、除電用接触部材１４１００の接触によっても表面２０１ａの完全な除電は困難であり、表面２０１ａには約＋１０Ｖ〜約＋２５Ｖ程度の初期電荷が存在する。ここで、＋は正の電荷であることを示す。
そして、図３０に示すように、駆動部１４１２にて第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５がＸ方向に沿って閉じる方向に移動する。
【００７１】
次に、図３１に示すように、上記保持台１３１１が下降し、バンプ形成前ウエハ２０１はウエハ保持部１４１１の保持爪１４１７にて保持される。このとき、除電用接触部材１４１００部分に設けたスプリング１４１６２による付勢力によりバンプ形成前ウエハ２０１は保持爪１４１７へ押圧される。尚、該押圧力は、ウエハ保持部１４１１によるバンプ形成前ウエハ２０１の搬送時に落下等の不具合を生じさせない程度であり、バンプ形成前ウエハ２０１に変形を生じさせるものではない。
又、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂと保持爪１４１７とが接触することで、上記裏面２０１ｂにおける電荷の一部はアースされる。しかしながら、上述のように上記裏面２０１ｂに形成されている溝１４内の電荷を除電するのは、当該バンプ形成装置１０１の構成では困難であり、上述の表面２０１ａの場合と同様に、裏面２０１ｂにも約−２０Ｖ〜約−３０Ｖ程度の初期電荷が存在する。ここで−は、負の電荷であることを示す。尚、後述の変形例にて説明するように、さらにイオン発生装置を用いて除電することでより効率的に除電が可能となる。
【００７２】
次のステップ３では、図２に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を保持した状態にてウエハ保持部１４１１が移動装置１４１３にてプリヒート装置１６０の上方に搬送され配置される。
一方、図２２に示すように本実施形態では、プリヒート装置１６０はパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離可能な構造である。よって、アルミニウム板１６３が常温以上の温度にあるときには、バンプ形成前ウエハ２０１がプリヒート装置１６０の上方に搬送されてくる前に、図３２に示すステップ５１０〜５１５が実行されアルミニウム板１６３の冷却が行われる。これらステップ５１０〜５１５については、図４０を参照して後述する。
【００７３】
アルミニウム板１６３が所定温度、本実施形態では約４０℃まで冷却された時点でアルミニウム板１６３は上記下降位置１６７まで下がる。そして、次のステップ３０３にて、図３３に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を保持した状態にてウエハ保持部１４１１が移動装置１４１３にてプリヒート装置１６０の上方に搬送され配置される。
次のステップ３０４にて、再度、アルミニウム板１６３を上昇位置１６８まで上昇させる。このとき、ウエハ保持部１４１１に備わる保持爪１４１７は、図３４に示すように、アルミニウム板１６３に形成されている上記逃がし溝１６０７内に進入する。よって、ウエハ保持部１４１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１は、アルミニウム板１６３上に載置される。尚、上述したように本実施形態では搬入側移載装置１４１及び搬出側移載装置１４２には昇降機構を設けていないので、プリヒート装置１６０へのバンプ形成前ウエハ２０１の搬入動作及びアルミニウム板１６３への載置動作を行うために、アルミニウム板１６３の昇降を行う必要がある。
次のステップ３０５では、図３５に示すように、搬入側移載装置１４１の第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を開き、次のステップ３０６にて、図３６に示すように、アルミニウム板１６３を上記下降位置１６７まで下げる。そして、ステップ４へ移行してプリヒート動作を開始する。
【００７４】
又、上述したようにプリヒート装置１６０の変形例として、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離せず常に一体として昇降する構成を採ったときには、プリヒート装置１６０へのバンプ形成前ウエハ２０１の搬入動作は図３７に示すステップ３１１〜３１６の動作となる。該動作について説明する。尚、該説明において、分離不可能なパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を総称してプリヒートステージと記す。
ステップ３１１では、ウエハ保持部１４１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１が上記プリヒートステージの上方に搬入される。次のステップ３１２では、バンプ形成前ウエハ２０１の温度を安定させるため、上記プリヒートステージの上方にて、例えば３０秒から２分の間、搬入状態が維持される。次のステップ３１３にて、上記プリヒートステージを上記上昇位置１６８まで上昇させる。次のステップ３１４では、搬入側移載装置１４１の第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を開く。次のステップ３１５では、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが分離しない構造に起因する、当該変形例特有の動作が行われる。即ち、後述のプリヒート動作終了後、搬入側移載装置１４１にてバンプ形成前ウエハ２０１を上記プリヒートステージからボンディングステージ１１０上へ移載するが、その際、上記保持爪１４１７とプリヒートされたバンプ形成前ウエハ２０１との温度差が大きいとバンプ形成前ウエハ２０１は局所的に冷やされ不具合を生じることも考えられる。よってステップ３１５にて保持爪１４１７を加熱するか否かを判断し、加熱する場合には、上昇位置１６８にプリヒートステージを上昇させた状態にてプリヒート動作を開始する。該動作により、保持爪１４１７は、逃がし溝１６０７に進入した状態であり上記プリヒートステージの加熱により保持爪１４１７も加熱することができ、上記不具合の発生を防止可能である。一方、加熱しない場合には、次のステップ３１６にてプリヒートステージを下降位置１６７まで下げてプリヒート動作を開始する。
【００７５】
次のステップ４では、プリヒート装置１６０によって室温から約２１０℃付近までバンプ形成前ウエハ２０１はプリヒートされる。該プリヒート動作によるバンプ形成前ウエハ２０１の温度変化により、バンプ形成前ウエハ２０１には電荷が発生するが、バンプ形成前ウエハ２０１はアルミニウム板１６３に載置されているので、電荷が蓄積しやすい裏面２０１ｂ側の電荷はアルミニウム板１６３を介してアースされているので効率的に除電可能である。よって、バンプ形成前ウエハ２０１をプリヒートするための温度上昇速度は、急激な温度変化にてバンプ形成前ウエハ２０１が破損する温度上昇速度内、つまり約５０℃／分程度の温度上昇速度内であれば、温度変化により電荷が発生する電荷発生半導体基板においても図３８に示すように、例えば５〜１０℃／分程度の緩やかな温度上昇速度や、例えば２０〜４０℃／分程度の急速な温度上昇速度等、種々の温度上昇速度を採ることができる。よってプリヒート動作を行う場合でも従来と同程度のタクトを維持することができる。
【００７６】
又、上述した、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させず常に一体として昇降する構成を採ったときには、図３９に示すような温度上昇制御を行うことができる。即ち、上記ステップ３１２の動作が時刻ｔ１から時刻ｔ２まで実行されバンプ形成前ウエハ２０１は約４０℃から約６０〜１２０℃まで昇温される。その後、上述のように緩やかな、又は急な温度上昇速度にて約２１０℃までの昇温制御が行われる。
【００７７】
バンプ形成前ウエハ２０１が上記約２１０℃まで昇温された時点で、次のステップ５へ移行する。ステップ５では、まず図４０に示すように、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０へバンプ形成前ウエハ２０１の移載動作が行われる。尚、上記２１０℃前後の温度においては例えば１００℃程度における場合に比べてバンプ形成前ウエハ２０１の帯電量は少なく、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０への移載動作のときにバンプ形成前ウエハ２０１にスパークが発生する可能性は低い。又、図４０は、プリヒート装置１６０におけるパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが分離可能な構造の場合の動作を示している。
図４０のステップ５０１では、搬入側移載装置１４１の駆動部１４１２の動作により第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５が開く方向に移動する。次のステップ５０２ではプリヒート装置１６０のアルミニウム板１６３を下降位置１６７から上昇位置１６８まで移動させる。このとき第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５に備わる各保持爪１４１７はアルミニウム板１６３の各逃がし溝１６０７に進入する。そして次のステップ５０３にて第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を閉じる。次のステップ５０４では、ブロー吸引装置１６１１を動作させてアルミニウム板１６３の空気出入孔１６０８から空気を噴出し、アルミニウム板１６３とバンプ形成前ウエハ２０１とを分離させる。
尚、噴出させる空気の温度は、プリヒートされたバンプ形成前ウエハ２０１の温度低下を極力防止可能な程度の温度、例えば約１６０℃前後である。そしてこのようなブロー動作中に、ステップ５０５にてアルミニウム板１６３を下降させ、バンプ形成前ウエハ２０１を第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を有するウエハ保持部１４１１に保持させる。次のステップ５０６では上記ブロー吸引装置１６１１の動作を停止しブロー動作を終了し、ステップ５０７にて、昇温されたバンプ形成前ウエハ２０１を保持している上記ウエハ保持部１４１１をボンディングステージ１１０の上方へ移動させる。以後、後述する、ボンディングステージ１１０への載置動作に移行する。
【００７８】
一方、約２１０℃まで昇温されたプリヒート装置１６０のアルミニウム板１６３は、室温にある次のバンプ形成前ウエハ２０１を載置する前に再び室温程度まで降温させる必要がある。そこで、図４０に示すステップ５１０において、冷却空気供給装置１６１３を動作させアルミニウム板１６３内の冷媒用通路１６１２に冷却用空気を供給する。さらに次のステップ５１１及びステップ５１２では、プリヒート装置１６０のエアーシリンダ１６０１を動作させて上記下降位置１６７から上記上昇位置１６８までアルミニウム板１６３を上昇させ、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させてアルミニウム板１６３の温度を約３０℃まで冷やす。尚、本実施形態ではアルミニウム板１６３の冷却温度を上記約３０℃に設定しているが、該温度に限定するものではない。つまり常温にあるバンプ形成前ウエハ２０１との温度差により、バンプ形成前ウエハ２０１の帯電量が許容量を超えず、又、反りが生じない程度のアルミニウム板１６３の冷却温度に設定することができる。上述のようにパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させることでアルミニウム板１６３を効率的に冷却することができる。アルミニウム板１６３の温度が約３０℃まで冷えた後、ステップ５１３にて冷却空気供給装置１６１３の動作を停止し冷却用空気の供給を終了する。そしてステップ５１４にてアルミニウム板１６３を下降させ、ステップ５１５にて搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１を搬送装置１３０の上方に戻す。
【００７９】
一方、上述した、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させず常に一体として昇降する構成を採ったときには、図４１に示す動作を行う。尚、図４１に示す動作において図４０を参照して説明した動作と同様の動作については図４０の場合と同符号を付しその説明を省略する。図４１に示すステップ５２１、５２２は、図４０に示すステップ５０２、５０５にそれぞれ対応する動作であり、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが一体的に構成されたプリヒートステージが上昇、下降する動作を行う。
【００８０】
次に、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０へのバンプ形成前ウエハ２０１の移載動作について説明する。
上述したようにバンプ形成前ウエハ２０１はプリヒート動作により約２１０℃まで昇温されるが、ボンディングステージ１１０上へ載置されるまでの時間にて若干その温度は下がる。このように温度が若干下がったバンプ形成前ウエハ２０１を約２１０℃に加熱されているボンディングステージ１１０に載置したとき、バンプ形成前ウエハ２０１の温度とボンディングステージ１１０の温度との差に起因して、バンプ形成前ウエハ２０１の材質によっては図１２に示すように反りが生じる場合がある。該反りを生じるバンプ形成前ウエハ２０１としては、例えばＬｉＴａＯ3ウエハや、ＬｉＮｂＯ3ウエハがある。そこで本実施形態では、ボンディングステージ１１０のバンプ形成前ウエハ２０１に対して、反りを矯正する動作を施している。本実施形態では、ＬｉＮｂＯ3ウエハの場合にはボンディングステージ１１０に載置後に熱風を吹き付けることで上記反りを矯正し、一方、ＬｉＴａＯ3ウエハの場合には載置後の熱風吹き付け動作ではＬｉＮｂＯ3ウエハの場合に比べて反り矯正に要する時間が長くなってしまうので、熱風の吹き付けは行わない。このような差異が生じるのは、ＬｉＴａＯ3ウエハは、ＬｉＮｂＯ3ウエハに比べて熱伝導率が悪く、熱風の吹き付けは逆効果であり載置後における加熱動作のみの方がＬｉＴａＯ3ウエハの温度が均一になりやすいためと考えられる。以下に、図４２を参照して上記熱風吹き付けによる反り矯正動作を、図４３を参照して熱風吹き付け無しの反り矯正動作について説明する。
【００８１】
図４２に示すステップ５０７では、図４５に示すように、搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１がボンディングステージ１１０上に搬入される。次のステップ５３１では、ボンディングステージ１１０へのバンプ形成前ウエハ２０１の搬入角度調整のためボンディングステージ１１０の回転が行われる。次のステップ５３２では、図４６に示すようにウエハ載置台１１１がバンプ形成前ウエハ２０１の厚み方向に上昇して、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂに接触し、さらに若干ウエハ２０１を押し上げる。尚、ウエハ載置台１１１が上昇したとき、上記ウエハ保持部１４１１の各保持爪１４１７はウエハ載置台１１１に形成されている逃がし溝１１６に進入する。
【００８２】
該押し上げのとき、バンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触している除電用接触部材１４１００は、スプリング１４１６２の付勢力に逆らいながら上記表面２０１ａに接触した状態を維持したまま押し上げられる。上述したように、２１０℃付近の温度ではバンプ形成前ウエハ２０１の帯電量は減り、さらに又、上記表面２０１ａに除電用接触部材１４１００を接触させている。よって、表面２０１ａにおけるスパークの発生を防止することができる。
次のステップ５３３では、図４７に示すように、搬入側移載装置１４１の駆動部１４１２の動作により第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５が開く方向に移動し、ウエハ保持部１４１１によるバンプ形成前ウエハ２０１の保持が解除される。
この状態にて、次のステップ５３４にて、ブロー装置１１５を動作させて、ウエハ載置台１１１に開口されている空気出入孔１１３から約１６０℃程度の上記反り矯正用熱風をバンプ形成前ウエハ２０１へ吹き付ける。該ブロー動作により、約０．５ｍｍ程、バンプ形成前ウエハ２０１はウエハ載置台１１１より浮き上がるが、バンプ形成前ウエハ２０１の周囲には第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５の保持爪１４１７が存在するので、浮き上がったバンプ形成前ウエハ２０１がウエハ載置台１１１上から脱落することはない。本実施形態では、上記ＬｉＮｂＯ3ウエハに対して上記反り矯正が達成される約２〜４分間、上記反り矯正用熱風の吹き付けを行うが、該熱風の吹き付け時間、及び温度は、反り矯正動作の対象となる電荷発生半導体基板の材質によって設定されるものであり、上述の値に限定されるものではない。
【００８３】
上記熱風吹き付け時間の経過後、ステップ５３５にてブロー装置１１５の動作を停止し反り矯正用熱風の吹き付けを終了する。そしてステップ５３６では、吸引装置１１４を動作させて上記空気出入孔１１３から吸引を開始しバンプ形成前ウエハ２０１をウエハ載置台１１１上へ吸着する。ステップ５３７にて上記吸着が行われたことを検出し、ステップ５３８にて、図４８に示すようにウエハ載置台１１１がバンプ形成前ウエハ２０１を保持した状態のまま、元の位置まで下降する。
以上の動作にて上記反り矯正動作は終了する。その後、搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１が上記搬送装置１３０の上方へ移動する。
【００８４】
次に、熱風吹き付け無しの反り矯正動作について説明する。尚、図４３に示す動作の内、ステップ５０７、５３１、５３２、５３６、５３７の各動作については、図４２を参照して上述した動作に同じであるので、ここでの説明は省略する。ステップ５３２にてウエハ載置台１１１が上昇し、ステップ５４１ではウエハ載置台１１１上にバンプ形成前ウエハ２０１が載置される。このとき、ウエハ載置台１１１は、バンプ形成前ウエハ２０１を吸着しない。これは、バンプ形成前ウエハ２０１に上記反りが生じたとき、吸着しているとバンプ形成前ウエハ２０１の変形動作が制限されてしまい、バンプ形成前ウエハ２０１に割れ等の損傷が発生する可能性があるからである。次のステップ５４２ではウエハ載置台１１１を元の位置まで下降させる。
ウエハ載置台１１１が降下したことで、ウエハ載置台１１１はヒータ１１２にて約２１０℃程度に再び加熱され、ステップ５４３では、ウエハ載置台１１１上にバンプ形成前ウエハ２０１が載置された状態で、上述した反り矯正用熱風の吹き付けを行うことなく、本実施形態では、上記ＬｉＴａＯ3ウエハに対して上記反り矯正が達成される約２分間、経過させる。よってこの間に、ＬｉＴａＯ3ウエハは、ウエハ載置台１１１にて加熱され、反りが矯正される。尚、上記反り矯正用の放置時間、及び温度は、反り矯正動作の対象となる電荷発生半導体基板の材質によって設定されるものであり、上述の値に限定されるものではない。
上述した、熱風吹き付け有り及び熱風吹き付け無しのいずれかの反り矯正動作を行うことで、バンプ形成前ウエハ２０１の反りを矯正でき、従って、バンプ形成前ウエハ２０１の割れ等の損傷を防止することができる。
【００８５】
以上説明したような反り矯正用動作後、バンプ形成前ウエハ２０１上の回路における電極部分へバンプ形成ヘッド１２０にてバンプが形成される。尚、バンプ形成の間、バンプ形成前ウエハ２０１は上記バンプボンディング用温度に維持され温度変化はほとんどないので、バンプ形成前ウエハ２０１に電荷が発生することはほとんどない。
【００８６】
上記バンプ形成後、ステップ６では、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５にてバンプ形成後ウエハ２０２を保持し、搬出側移載装置１４２の移動装置１４２３の駆動にてウエハ保持部１４２１がＸ方向に移動し、図２に示すように、ポストヒート装置１７０の上方にバンプ形成後ウエハ２０２が配置され、その後、ポストヒート装置１７０に載置される。これらのさらに詳しい動作を図５０及び図５１を参照して以下に説明する。
図５０に示すステップ６０１ではポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３を約２１０℃に加熱する。次のステップ６０２では、ウエハ保持部１４２１に保持されているバンプ形成後ウエハ２０２をポストヒート装置１７０の上方に搬入する。次のステップ６０３では、上記加熱されたアルミニウム板１７３を下降位置１６７から上昇位置１６８へ上昇させる。該上昇動作により、上記バンプ形成後ウエハ２０２はアルミニウム板１７３に接触し載置される。尚、このとき、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５に備わる各保持爪１４１７は、アルミニウム板１７３に形成されている逃がし溝１７０７に進入する。そして次のステップ６０４にて、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を開き、バンプ形成後ウエハ２０２の保持を解除する。この後のステップ７におけるポストヒート動作は、ポストヒート装置１７０が本実施形態のようにパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とが分離可能な構造である場合と、上述した変形例のように分離しない一体型の場合とで動作が若干異なる。
【００８７】
上記一体型の場合には、上記ステップ６０１とステップ６０２との間に、下記のステップ６４１〜ステップ６４７の動作を実行することができる。
つまり、図５１に示すステップ６４１では、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１の特に保持爪１４１７の加熱が必要か否かを判断する。つまり、上述のようにボンディングステージ１１０にて約２１０℃に加熱されたバンプ形成後ウエハ２０２を搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１にて保持しポストヒート装置１７０へ搬送するが、上記保持する際に、ウエハ保持部１４２１の特に保持爪１４１７の温度とバンプ形成後ウエハ２０２の温度との差がバンプ形成後ウエハ２０２に損傷を与える程度、例えば４０℃前後であるときには、バンプ形成後ウエハ２０２に損傷を与える可能性がある。上記温度差や損傷を生じるか否かは、取り扱う電荷発生半導体基板の材質等により異なるので、ステップ６４１にてウエハ保持部１４２１の加熱の有無を判断する。該加熱を行うときにはステップ６４２へ移行し、行わないときにはステップ６４６へ移行する。
【００８８】
上記加熱をする場合、上記ステップ６４２では、搬出側移載装置１４２の移動装置１４２３を動作させ、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１をポストヒート装置１７０の上方へ移動させる。次のステップ６４３では、ポストヒート装置１７０に備わるパネルヒータ枠１７２及びアルミニウム板１７３にて一体的に構成されるポストヒートステージを下降位置１６７から上昇位置１６８まで上昇させる。該上昇動作により、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５に備わる各保持爪１４１７は、アルミニウム板１７３に形成されている逃がし溝１７０７に進入する。次のステップ６４４では、上記ポストヒートステージを約２１０℃まで昇温し、次のステップ６４５にて、逃がし溝１７０７に存在する上記保持爪１４１７、さらにはウエハ保持部１４２１の加熱を行う。加熱後、ステップ６４６にて上記ポストヒートステージを下降位置１６７まで下降させる。
次のステップ６４７では、加熱された上記ウエハ保持部１４２１をボンディングステージ１１０の上方まで移動させ、ステップ６４８にてボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１を上昇させてウエハ載置台１１１上のバンプ形成後ウエハ２０２をウエハ保持部１４２１にて保持する。そして上述のステップ６０２へ移行し、ステップ６０３、ステップ６０４を経て、上記ステップ７へ移行する。
【００８９】
ステップ７では、ポストヒート装置１７０にてバンプ形成後ウエハ２０２を加熱することで該ウエハ２０２の降温を制御しながら、約２１０℃の上記バンプボンディング用温度から、室温を１０℃程上回る温度までバンプ形成後ウエハ２０２のポストヒートを行う。
電荷発生半導体基板であるバンプ形成後ウエハ２０２は、降温時における温度変化に起因して帯電するが、上述したように、バンプ形成後ウエハ２０２は、ポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３に直接接触して載置されているので、特に帯電しやすい裏面側の電荷はアルミニウム板１７３を介して効率的にアースすることができる。よって、上述したプリヒート動作の場合と同様に、電荷発生半導体基板を取り扱うにもかかわらず図５２に示すように種々の降温制御を行うことが可能である。即ち、パネルヒータ１７１の温度制御により降温制御を行う場合はもちろん、ポストヒート装置１７０に備わるパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とが本実施形態のように分離可能な構造である場合には、さらに、上記パネルヒータ枠１７２と上記アルミニウム板１７３とを分離する場合、分離しない場合、冷却用空気を供給する場合、供給しない場合の各種の動作制御によっても降温制御が可能である。
図５２において、符号１１０１にて示す降温曲線は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離し、かつアルミニウム板１７３への冷却用空気の供給を行った場合の曲線であり、符号１１０２にて示す降温曲線は、上記分離は行わず上記冷却用空気の供給のみを行った場合の曲線であり、符号１１０３にて示す降温曲線は、上記分離を行い、上記冷却用空気の供給は行わない場合の曲線であり、符号１１０４にて示す降温曲線は、上記分離動作及び上記冷却用空気の供給動作をともに行わない場合の曲線である。以下に、上述の各降温制御動作について説明する。
【００９０】
図５３に示す動作は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離して、アルミニウム板１７３、つまり該アルミニウム板１７３に載置されているバンプ形成後ウエハ２０２の降温制御を行う場合を示している。図５３のステップ６１１では、パネルヒータ１７１の温度制御により、又は自然冷却によりパネルヒータ１７１の温度を約２１０℃から約１００℃まで下げるとともに、アルミニウム板１７３を上記上昇位置１６８まで上昇させて、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離する。該降温動作により、ステップ６１２ではポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３の温度が、本実施形態では約１５０℃に達したか否かが判断される。尚、上記１５０℃は、上記約２１０℃から冷却を始めた場合、上記約２１０℃から上記１５０℃程度までにおける降温速度に比べて上記１５０℃後における降温速度が遅くなる、つまり降温速度に変化が生じる温度であり、出願人の実験から得られた値である。このように、上記１５０℃の値は、電荷発生半導体基板の材質や、ボンディング用温度等に基づいて設定する値であり、上記１５０℃の値に限定されるものではない。アルミニウム板１７３が上記約１５０℃になった後、さらにステップ６１３にて冷却空気供給装置１７１３を動作させて冷却用空気をアルミニウム板１７３に供給する。ステップ６１４にてアルミニウム板１７３の温度が約４０℃まで下がったか否かを判断し、下がったときには上記冷却空気供給装置１７１３の動作を停止しアルミニウム板１７３への冷却用空気の供給を停止する。尚、上記４０℃は、電荷発生半導体基板の材質等により設定する値であり、該値に限定されるものではない。
このような、ステップ６１１からステップ６１５までの動作によって、図５２に示す符号１１０１にてしめす降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３を約２１０℃から約４０℃まで約１０分で降温させることができる。
又、上記ステップ６１３〜ステップ６１５の動作を実行しない場合、図５２に符号１１０３にて示す降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３は約２１０℃から約４０℃まで約２５〜３０分で降温される。
【００９１】
又、図５４に示す動作は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離せずに、アルミニウム板１７３、つまり該アルミニウム板１７３に載置されているバンプ形成後ウエハ２０２の降温制御を行う場合を示している。上記図５３に示す降温制御動作と図５４に示す降温制御動作との違いは、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３との分離の有無のみであるので、ここでの詳しい説明は省略する。尚、図５４に示すステップ６２１〜ステップ６２５の各動作は、図５３に示すステップ６１１〜ステップ６１５の各動作に対応している。
このような、ステップ６２１からステップ６２５までの動作によって、図５２に符号１１０２にて示す降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３を約２１０℃から約４０℃まで約２０分で降温させることができる。
又、上記ステップ６２３〜ステップ６２５の動作を実行しない場合、図５２に符号１１０４にて示す降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３は約２１０℃から約４０℃まで約５０分で降温される。
【００９２】
以上説明したポストヒート動作の終了後、ステップ８へ移行し以下の動作が実行される。搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１にてバンプ形成後ウエハ２０２を保持し、移動装置１４２３の駆動によりＸ方向に沿って搬出装置１３２の上方へ移動する。移動後の状態を図５６に示している。図５５を参照して以下にポストヒート装置１７０から搬出装置１３２へのバンプ形成後ウエハ２０２の搬出動作を説明する。尚、該搬出動作においても、ポストヒート装置１７０のパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３との分離動作の有無に応じて若干動作に差異がある。図５５に示すステップ８０１、８０２は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３との分離動作を行う場合に実行され、一方、ステップ８０３〜８０６の動作は上記分離動作を行わない場合に実行される。又、ステップ８０７〜８１０は、両者に共通する動作である。
上記分離動作が行われる場合、上述したようにポストヒート動作における冷却動作のため既にパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とは分離しておりアルミニウム板１７３は上記上昇位置１６８に位置するので、上記ステップ８０１では、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を閉じて、アルミニウム板１７３上の、冷却されたバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。そしてステップ８０２にて、ブロー吸引装置１７１１を動作させてアルミニウム板１７３の空気出入孔１７０８からブロー用空気を噴出させて、上記バンプ形成後ウエハ２０２をアルミニウム板１７３から浮上させる。そして後述のステップ８０７へ移行する。
【００９３】
一方、上記分離動作を行わない場合、ステップ８０３では、ポストヒート装置１７０の上方に配置された搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を開く。次のステップ８０４では、パネルヒータ枠１７２及びアルミニウム板１７３が一体的に構成されたポストヒートステージを上記上昇位置１６８まで上昇させる。そしてステップ８０５にて上記第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を閉じ、冷却されたバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。次のステップ８０６では、ブロー吸引装置１７１１を動作させてアルミニウム板１７３の空気出入孔１７０８からブロー用空気を噴出し、上記バンプ形成後ウエハ２０２をアルミニウム板１７３から浮上させる。
【００９４】
ステップ８０７では、上記分離動作を行った場合にはアルミニウム板１７３のみを、上記分離動作がない場合には上記ポストヒートステージを、上記下降位置１６７へ下げる。したがって上記ウエハ保持部１４２１にて保持されているバンプ形成後ウエハ２０２はポストヒート装置１７０の上方に位置することになる。次のステップ８０８では、ブロー吸引装置１７１１の動作を停止し上記ブロー用空気の噴出を停止する。次のステップ８０９では、搬出側移載装置１４２の移動装置１４２３の駆動によりＸ方向に沿って搬出装置１３２の上方へ移動する。
ステップ８１０では、ポストヒート装置１７０が、さらに次のバンプ形成後ウエハ２０２を受け入れる場合には、アルミニウム板１７３を約４０℃から再び約２１０℃まで昇温させる。
【００９５】
上記移動後、搬出装置１３２の駆動部１３２４が動作し、図５７に示すように、保持部１３２３がバンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂに接触し、かつバンプ形成後ウエハ２０２がウエハ保持部１４２１の保持爪１４１７から約１mm程浮き上がるように上昇する。保持部１３２３が上記裏面２０２ｂに接触することで、裏面２０２ｂの帯電が保持部１３２３を通じてアースされることから裏面２０２ｂの帯電量は減少する。又、上記上昇のときにも、除電用接触部材１４１００はバンプ形成後ウエハ２０２の表面２０２ａに接触した状態を維持している。よって、搬入装置１３１及びボンディングステージ１１０におけるウエハ２０１、２０２の受け渡しの場合と同様に、保持部１３２３がバンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂの接触することで、裏面２０２ｂの帯電量が変化することに伴い表面２０２ａの電荷に変化が生じたときでも、該変化分の電荷を除去することができる。
又、上記上昇後、保持部１３２３は吸着動作によりバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。
【００９６】
保持部１３２３がバンプ形成後ウエハ２０２を保持した後、図５８に示すように、ウエハ保持部１４２１の第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５が駆動部１４２２により開き、バンプ形成後ウエハ２０２の保持を解除する。
上記保持解除後、図５９及び図６０に示すように、上記保持部１３２３が下降しバンプ形成後ウエハ２０２を保持台１３２１上に載置する。該載置後、保持台１３２１は、本実施形態では吸着動作によりバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。
【００９７】
次のステップ９では、バンプ形成後ウエハ２０２を保持した上記保持台１３２１が搬出装置用移動装置１３２２の動作によりＸ方向に移動しバンプ形成後ウエハ２０２を第２収納容器２０６側へ搬送する。
そして、次のステップ１０では、保持台１３２１はバンプ形成後ウエハ２０２を第２収納容器２０６へ収納する。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態のバンプ形成装置１０１によれば、電荷発生半導体基板、例えば圧電基板ウエハのように温度変化に伴い電荷を発生するウエハに対して、プリヒート動作及びポストヒート動作の温度変化するときには、電荷発生半導体基板を直接、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０を構成しているアルミニウム板１６３、１７３上に接触させ、アースしている。したがって、例えばウエハのダイシングラインに沿ってアルミニウム膜を形成したり、ウエハ裏面全面にアルミニウム膜を形成したりすることなく、上記温度変化により生じる電荷を、当該ウエハに形成されている回路に損傷を与えない程度、及び例えばステージへの接着力が低下することにより当該ウエハ自体に割れ等が生じない程度にまで低減することができる。
特に、ウエハの厚みが０．２ｍｍ以下である場合や、ウエハ上に形成されている回路の線間距離が１μｍより小さく特に隣接する線の線幅の差が大きい場合には、上述したプリヒート動作及びポストヒート動作における温度上昇制御及び温度降下制御を行うことにより、大きな除電効果を得ることができる。
【００９９】
又、バンプを形成するウエハの種類毎、つまりその材質、大きさ等毎に、上記プリヒート動作における昇温速度、及び上記ポストヒート動作における降温速度を設定し、制御装置１８０に備わる記憶装置１８１に予め記憶させておき、処理するウエハの種類に応じて制御を変更するように構成することもできる。
【０１００】
又、本実施形態では上述したように、バンプ形成前ウエハ２０１に対する昇温時及びバンプ形成後ウエハ２０２に対する降温時の両方において温度制御を行ったが、最低限、上記バンプボンディング用温度から室温までの降温時のみに上記温度降下制御を行えばよい。なぜならば、上述したようにウエハ２０１，２０２は一旦帯電するとなかなか除電されないという特質を有し、上記バンプボンディング用温度から室温までの降温後、ウエハ２０２は第２収納容器２０６に収納されることから帯電状態ままでは不具合発生の要因にも成りかねないことから、除電を十分に行っておく必要があるからである。
【０１０１】
上述のように、第２収納容器２０６への収納前にはバンプ形成後ウエハ２０２の帯電量を減少させておく必要があることから、図６１に示すように、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１から搬出装置１３２へのバンプ形成後ウエハ２０２の受け渡し動作の間、バンプ形成後ウエハ２０２の少なくとも裏面２０２ｂ側、好ましくはさらに表面２０２ａ側をも加えた両面側に、イオン発生装置１９０を設けるのが好ましい。上記受け渡しのとき、バンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂには負電荷が、表面２０２ａには正電荷がそれぞれ帯電しているので、各電荷を中和するため、裏面２０２ｂ側に配置されたイオン発生装置１９０−１は正イオンを、表面２０２ａ側に配置されたイオン発生装置１９０−２は負イオンを発生する。各イオン発生装置１９０−１、１９０−２は、制御装置１８０に接続され動作制御される。尚、図６１は、バンプ形成後ウエハ２０２を保持したウエハ保持部１４２１が搬出装置１３２の上方に配置されたときに、イオン発生装置１９０−１、１９０−２からイオンをバンプ形成後ウエハ２０２に作用させている状態を図示しているが、上述のように受け渡し動作の間、つまり図５７から図６０に至るまでの各動作の間、バンプ形成後ウエハ２０２にイオンを作用させる。
【０１０２】
このようにイオン発生装置１９０を設けることで、設けない場合に比べて、以下のように帯電量をより低減させることができる。尚、下記の帯電量値は一例である。本実施形態における上述の温度上昇制御や温度降下制御を行わない場合において、ウエハ保持部１４２１が搬出装置１３２の上方に配置されたとき、バンプ形成後ウエハ２０２の表面２０２ａの帯電量は約＋１８Ｖであり、裏面２０２ｂは上述のように約−１０００Ｖである。このようなバンプ形成後ウエハ２０２の表裏両面にイオン発生装置１９０にてイオンを４分間作用させることで、表面２０２ａの帯電量は約＋２２Ｖになり、裏面２０２ｂは約＋２２Ｖにすることができる。よって、本実施形態における上述の温度上昇制御や温度降下制御を行い、さらにイオン発生装置１９０にて少なくとも上記裏面２０２ｂにイオンを作用させることで、裏面２０２ｂの帯電量をより低減することができる。
【０１０３】
さらに又、イオン発生装置１９０−１、１９０−２から発生したイオンを、より効率的に少なくとも上記裏面２０２ｂに作用させるため、図６１に示すように、少なくとも裏面２０２ｂ側には、発生したイオンを裏面２０２ｂへより効率的に移動させるための送風装置１９１を設けてもよい。尚、送風装置１９１は制御装置１８０にて動作制御される。
又、図６１に示すように、静電センサ２５１を設け、少なくとも裏面２０２ｂ、好ましくはさらに表面２０２ａをも加えた両面の帯電量を静電センサ２５１にて測定しながら、測定された帯電量に基づき制御装置１８０にて上記イオン発生装置１９０のイオン発生量や、送風装置１９１の送風量を制御するようにしてもよい。
【０１０４】
さらに、ウエハ保持部１４２１から搬出装置１３２へのバンプ形成後ウエハ２０２の受け渡し動作前の、上記ポストヒート動作においてもより効率的に除電を行うため、上記イオン発生装置１９０によるイオンを作用させるように構成してもよい。
さらには、上記プリヒート動作においても上記イオン発生装置１９０によるイオンを作用させるように構成しても良い。
【０１０５】
又、上述の実施形態では、ボンディングステージ１１０にバンプ形成前ウエハ２０１を載置したときに、上記反り矯正動作を行ったが、これに加えてさらに、プリヒート装置１６０にバンプ形成前ウエハ２０１を載置したとき、及びポストヒート装置１７０にバンプ形成後ウエハ２０２に載置したときにも、上記ブロー吸引装置１６１１、１７１１を動作させて気体を噴出させて上記反り矯正動作を実行してもよい。
【０１０６】
又、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２は、昇温に伴い正電荷が発生し、降温に伴い負電荷が発生する。この現象を利用し、プリヒート動作では、バンプ形成前ウエハ２０１を室温から上記バンプボンディング用温度まで一気に昇温するのではなく、例えば図４４に示すように、昇温、降温を交互に繰り返す温度上昇制御を行い、上記バンプボンディング温度まで徐々に昇温する。このようなプリヒート動作を行うことで、昇温により生じた正電荷を、降温により生じる負電荷にて中和することができる。つまり、増加した帯電分をその都度逆帯電により除電することで、バンプボンディング温度まで昇温された時点においてもバンプ形成前ウエハ２０１の初期電荷分の帯電量にするという考え方である。同様に、図４９に示すように、ポストヒート動作においてもバンプボンディング用温度から室温までバンプ形成後ウエハ２０２を一気に降温せずに降温、昇温を交互に繰り返して徐々に降温する温度降下制御を行うことができる。
このようなジグザグの温度上昇制御及び温度降下制御を、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０における上述したプリヒート動作及びポストヒート動作に採り入れても良い。
【０１０７】
又、上述の実施形態では、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０において、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２は、その裏面のほぼ全面をアルミニウム板１６３、１７３に接触させているが、除電を行う動作のみを考えた場合には、必ずしも上記ほぼ全面が接触する必要はなく、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２の外周から中心へ向かって、半径の約１／３程度が円環状に導電性部材に接触していればよい。
【０１０８】
又、上述の実施形態では、上記プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０を設け、ポストヒート装置１７０を用いて上述した温度降下制御を行い、さらにはプリヒート装置１６０を用いて上述した温度上昇制御を行った。このようにそれぞれ独立した動作を行うことで、ウエハ搬入からウエハ搬出までの工程をより効率的に処理でき、タクト短縮を図ることができる。しかしながら、例えば工程に時間的余裕がある場合等には、図６２に示すようなバンプ形成装置１０２のように、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の設置を省略し、上記ボンディングステージ１１０にて、上記バンプボンディング用温度へのウエハ２０１の保温、上記ポストヒート動作における上記温度降下制御、及び上記プリヒート動作における上記温度上昇制御を、制御装置１８０にて制御して実行するように構成することもできる。
又、このような構成を採ったときには、上記搬入側移載装置１４１又は上記搬出側移載装置１４２のいずれか一方のみを設ければよく、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の設置の省略と相まって、バンプ形成装置全体の構成をコンパクト化することができる。
【０１０９】
図６３には、上述のバンプ形成装置１０２の構造、つまりプリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の設置を省略し、ボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１に、上記バンプ形成前ウエハ２０１のような電荷発生半導体基板を載置して、プリヒート動作、ボンディング動作、ポストヒート動作を行う場合の動作を示している。図６３のステップ１００１では、例えば上記搬入側移載装置１４１のような移載装置１４３を使用して、電荷発生半導体基板としてのバンプ形成前ウエハ２０１を搬送装置１３０からボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１上へ載置する。尚、このときウエハ載置台１１１は約４０℃程度の温度である。そして、次のステップ１００２では、後述するサブプレート１９５を使用している場合には、ボンディングステージ１１０の吸引装置１１４を動作させて載置したサブプレート１９５をウエハ載置台１１１上に吸着する。しかしながら、上記バンプ形成前ウエハ２０１を直接ウエハ載置台１１１に載置する場合には、上記吸着動作は行わない。この理由は、次のステップ１００３では、上記約４０℃から約２１０℃までバンプ形成前ウエハ２０１は昇温されるが、このときの温度変化によりバンプ形成前ウエハ２０１には、上述した反り等の変形が生じる。よって吸着動作により上記変形を制限してしまうことでバンプ形成前ウエハ２０１に損傷が生じる場合が考えられることから、このような損傷の発生を防止するためである。
【０１１０】
ステップ１００３では、例えば１０℃／分の昇温速度にて、上述のようにバンプ形成前ウエハ２０１の昇温が行われる。尚、バンプ形成前ウエハ２０１は、ウエハ載置台１１１に直接接触しているので、上記昇温の際における温度変化によりバンプ形成前ウエハ２０１に発生する電荷はウエハ載置台１１１から効率的に除去することができる。よって、上記昇温速度は、上述したように種々の速度を設定することができる。
【０１１１】
次のステップ１００４では、例えば搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１の保持爪１４１７にて、ウエハ載置台１１１上でのバンプ形成前ウエハ２０１の動きを制限し、次のステップ１００５にてブロー装置１１５を動作させてウエハ載置台１１１の空気出入孔１１３から熱風をバンプ形成前ウエハ２０１へ吹き付け、バンプ形成前ウエハ２０１に帯電している電荷を空中へ放電させることで除電を行う。その後、ステップ１００６にて、吸引装置１１４を動作させてバンプ形成前ウエハ２０１をウエハ載置台１１１上に吸着する。尚、本実施形態では、上記ステップ１００５及び上記ステップ１００６を行った後、再度ステップ１００５及びステップ１００６を実行している。つまり２回、上述した除電用のブロー動作を行っている。尚、上記除電用ブロー動作の回数及びブロー動作を行う時間は、バンプ形成前ウエハ２０１の帯電量に応じて設定すればよい。例えば上記帯電量が約−５０Ｖ以下のときには上記除電用ブロー動作は１回で設定した時間だけ行うようにし、上記帯電量が約−８００Ｖ程度のときには上記除電用ブロー動作は１回で連続的に行い、上記帯電量が約−１０００Ｖ程度のときには上述のように上記除電用ブロー動作を複数回でかつ連続的に行うようにすることができる。
【０１１２】
次のステップ１００７では、バンプ形成前ウエハ２０１へバンプボンディングを行い、次のステップ１００８では、吸引装置１１４の動作を停止し上記吸着を停止する。この時点で、吸着動作を停止する理由は、上記ステップ１００２にて吸着を行わない趣旨に同様であり、温度変化によるバンプ形成後ウエハ２０２の変形を制限しないことで、損傷の発生を防止するためである。
【０１１３】
次のステップ１００９では、ウエハ載置台１１１の温度を約２１０℃から約４０℃まで、例えば１０℃／分の降温速度にて降下させる。尚、バンプ形成後ウエハ２０２は、ウエハ載置台１１１に直接接触しているので、上記降温の際における温度変化によりバンプ形成後ウエハ２０２に発生する電荷はウエハ載置台１１１から効率的に除去することができる。よって、上記降温速度は、上述したように種々の速度を設定することができる。そして、ステップ１０１０では、バンプ形成後ウエハ２０２に対してブローを行いウエハ載置台１１１から浮かせ、上記移載装置にてウエハ載置台１１１から搬出装置１３２へバンプ形成後ウエハ２０２を移載する。
【０１１４】
上述した除電用ブロー動作は、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０を備えたバンプ形成装置１０１におけるプリヒート動作及びポストヒート動作においても、上記ブロー吸引装置１６１１、１７１１を動作させて気体を噴出させて実行してもよい。
【０１１５】
又、上述の説明では、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂ側には、いわゆるサブプレートと呼ばれる、ウエハの割れを保護するための保護部材を設けていない場合を例に採ったが、例えば図６４に示すサブプレート１９５を裏面２０１ｂ側に取り付けることもできる。該サブプレート１９５は例えばアルミニウムのような金属材料にて作製されており、バンプ形成前ウエハ２０１は、上記裏面２０１ｂをサブプレート１９５に接触させ、当該サブプレート１９５に設けた板バネ１９６にてサブプレート１９５に保持される。
サブプレート１９５を設けることで、ウエハ２０１，２０２の割れを防止することができるとともに、上記裏面２０１ｂは常にサブプレート１９５に接触しており、かつ板バネ１９６を介して表面２０１ａに導通しているので、表裏面間での帯電量の差を小さくすることができ、バンプ形成前ウエハ２０１に形成されている回路の帯電に起因する損傷発生を低減することができる。
又、サブプレート１９５を設けたとき、上記プリヒート動作及びポストヒート動作における上記パネルヒータ１６１，１７１の熱が有効にウエハ２０１，２０２に作用するように、さらには上記イオン発生装置１９０にて生じたイオンがウエハ２０１，２０２の裏面２０１ｂ、２０２ｂに有効に作用するように、サブプレート１９５には、当該サブプレート１９５の厚み方向に貫通する複数の貫通穴１９７が設けられている。
【０１１６】
以上説明した、バンプ形成装置１０１及びバンプ形成装置１０２にて上記電荷発生半導体基板に対して実行される除電動作により、帯電量が平均ほぼ±２００Ｖに低減された電荷発生半導体基板を作製することができ、さらに上記イオン発生装置１９０を使用することで上述のように約±２０〜３０Ｖの帯電量に低減された電荷発生半導体基板を作製することができる。したがって、帯電が原因となる上記電荷発生半導体基板に形成されている回路の焦電破壊や当該電荷発生半導体基板自体の割れ等の損傷の発生を防止することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様のバンプ形成装置によれば、加熱冷却装置及び制御装置を備え、少なくとも電荷発生基板へのバンプボンディングが行われた後に電荷発生基板を冷却するときに、該冷却により上記電荷発生基板に蓄積する電荷を、上記電荷発生基板を上記加熱冷却装置に直接接触させることで除電するようにした。よって、上記電荷発生基板の帯電量を従来に比べて低減することができる。したがって、上記電荷発生基板に除電用の手段を施すことなく、上記帯電が原因となる上記電荷発生基板に形成されている回路の焦電破壊や当該電荷発生基板自体の割れ等の損傷の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態におけるバンプ形成装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すバンプ形成装置の主要部分の詳細な構造を示す斜視図である。
【図３】 図１及び図２に示す搬入装置の構成の詳細を示す斜視図である。
【図４】 図１及び図２に示すオリフラ合わせ装置の構成の詳細を示す斜視図である。
【図５】 図１及び図２に示す移載装置の構成の詳細を示す斜視図である。
【図６】 図５に示すウエハ保持部の保持爪部分の詳細を示す図である。
【図７】 図５に示すウエハ保持部の除電用接触部材の構成の詳細を示す図である。
【図８】 図５に示すウエハ保持部の除電用接触部材の他の例における構成を示す図である。
【図９】 ウエハの周縁部分に設けたアルミニウム膜と上記除電用接触部材の接触位置との関係を示す図である。
【図１０】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１１】 図１に示すバンプボンディング装置の構造を示す図である。
【図１２】 ウエハの反りを説明するための図である。
【図１３】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１４】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１５】 図１４に示す除電用部材の構造を説明するための斜視図である。
【図１６】 図１４に示す除電用部材の構造を説明するための斜視図である。
【図１７】 上記除電用接触部材の変形例を示す斜視図である。
【図１８】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１９】 図１８に示す除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図２０】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図２１】 上記除電用接触部材の一端に取り付ける部材の変形例を示す斜視図である。
【図２２】 プリヒート装置及びポストヒート装置の斜視図である。
【図２３】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置の動作説明用の図である。
【図２４】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置の動作説明用の図である。
【図２５】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置のアルミニウム板及びヒータープレート枠の斜視図である。
【図２６】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置のアルミニウム板及びパネルヒータ枠の斜視図である。
【図２７】 図１に示すバンプ形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図２８】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入装置にてウエハを上昇させている状態を示す図である。
【図２９】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入側移載装置にてウエハを保持する直前の状態を示す図である。
【図３０】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入側移載装置にてウエハを保持した直後の状態を示す図である。
【図３１】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入側移載装置にてウエハを保持した状態を示す図である。
【図３２】 図２７に示すステップ３における動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離する場合の動作を示すフローチャートである。
【図３３】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、プリヒート装置の上方へバンプ形成前ウエハを搬送させた状態を示す図である。
【図３４】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、バンプ形成前ウエハをアルミニウム板上へ載置した状態を示す図である。
【図３５】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、ウエハ保持部によるバンプ形成前ウエハの保持を解除した状態を示す図である。
【図３６】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、バンプ形成前ウエハを載置したアルミニウム板を下降させた状態を示す図である。
【図３７】 図２７に示すステップ３における動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離しない場合の動作を示すフローチャートである。
【図３８】 図２７に示すステップ４における動作を説明するための図であって、プリヒート動作における昇温制御を示す図である。
【図３９】 プリヒート動作における昇温制御の変形例を示す図である。
【図４０】 図２７に示すステップ５における、プリヒート装置からバンプボンディング装置への移載動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離する場合の動作を示すフローチャートである。
【図４１】 図２７に示すステップ５における、プリヒート装置からバンプボンディング装置への移載動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離しない場合の動作を示すフローチャートである。
【図４２】 図２７に示すステップ５における、バンプボンディングステージへのバンプ形成前ウエハの移載の際に実行される、熱風吹き付けを行う場合の反り矯正動作を説明するためのフローチャートである。
【図４３】 図２７に示すステップ５における、バンプボンディングステージへのバンプ形成前ウエハの移載の際に実行される、熱風吹き付けを行なわない場合の反り矯正動作を説明するためのフローチャートである。
【図４４】 プリヒート動作における温度上昇制御動作による温度上昇を示すグラフである。
【図４５】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、バンプ形成前ウエハをボンディングステージの上方に配置した状態を示す図である。
【図４６】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、ボンディングステージにてウエハを保持する直前の状態を示す図である。
【図４７】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、ボンディングステージにてウエハを保持し搬入側移載装置がウエハの保持を解除した状態を示す図である。
【図４８】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、ボンディングステージにてウエハを保持した状態を示す図である。
【図４９】 ポストヒート動作における温度降下制御動作による温度降下を示すグラフである。
【図５０】 上記ポストヒート動作を説明するためのフローチャートである。
【図５１】 上記ポストヒート動作を開始する際に、ウエハ保持部の加熱を行う場合の動作を示すフローチャートである。
【図５２】 上記ポストヒート動作における温度降下パターンを示すグラフでる。
【図５３】 上記ポストヒート動作を説明するためのフローチャートである。
【図５４】 上記ポストヒート動作を説明するためのフローチャートである。
【図５５】 上記ポストヒート動作後、バンプ形成後ウエハをポストヒート装置から搬出する動作を示すフローチャートである。
【図５６】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出側移載装置にて保持されたバンプ形成後ウエハを搬出装置の上方に配置した状態を示す図である。
【図５７】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出装置の保持部をバンプ形成後ウエハに接触させた状態を示す図である。
【図５８】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出側移載装置によるウエハの保持を解除した直後の状態を示す図である。
【図５９】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出装置の保持部に保持されたバンプ形成後ウエハを保持台に載置する直前の状態を示す図である。
【図６０】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、上記バンプ形成後ウエハを保持台に載置した状態を示す図である。
【図６１】 図１に示す搬出側移載装置から搬出装置へバンプ形成後ウエハを移載するときに、イオン発生装置にてイオンをウエハに作用させる状態を示す図である。
【図６２】 図１に示すバンプ形成装置の変形例における斜視図である。
【図６３】 図６２に示すバンプ形成装置にて実行される除電用ブロー動作を説明するためのフローチャートである。
【図６４】 上記バンプ形成前ウエハに取り付けるサブプレートの平面図である。
【図６５】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図６６】 図１及び図２に示す搬入側移載装置及び搬出側移載装置の変形例を示す図である。
【図６７】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図６８】 図１及び図２に示すプリヒート装置、ポストヒート装置、及びボンディングステージにおいて、電荷発生半導体基板との接触面に銀メッキを施した状態の図である。
【図６９】 電荷除去用領域を形成した電荷発生半導体基板の平面図である。
【図７０】 図６９に示す電荷除去用領域の変形例を示す図である。
【図７１】 ＳＡＷフィルタの構造を示す斜視図である。
【図７２】 上記ＳＡＷフィルタにおけるくし歯回路部分における損傷を示す図である。
【図７３】 圧電基板ウエハの表裏における帯電状態を説明するための図である。
【図７４】 回路の電極部分にバンプを形成した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０１、１０２…バンプ形成装置、１１０…ボンディングステージ、
１１５…ブロー装置、１２０…バンプ形成ヘッド、１６０…プリヒート装置、
１６１…パネルヒータ、１６３…アルミニウム板、
１７０…ポストヒート装置、１７１…パネルヒータ、
１７３…アルミニウム板、１８０…制御装置、
１９０…イオン発生装置、
２０１…バンプ形成前ウエハ、２０１ａ…表面、２０１ｂ…裏面、
２０２…バンプ形成後ウエハ、２０２ａ…表面、２０２ｂ…裏面、
２１１…回路形成部分、２１２…ダイシングライン、
１６０１…エアーシリンダ、１６１１…ブロー吸引装置、
１７０１…エアーシリンダ、１７１１…ブロー吸引装置、
１４１００、１４１６１…除電用接触部材、
１４１６５…電荷除去用領域。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば圧電基板のように温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板上にバンプを形成するためのバンプ形成装置、該バンプ形成装置にて実行される上記電荷発生基板の除電方法、上記バンプ形成装置に備わる上記電荷発生基板用除電装置、及び電荷発生基板に関する。尚、以下に記載する「電荷発生半導体基板」は「電荷発生基板」と読み替える。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば携帯電話のように電子部品が取り付けられる機器が非常に小型化するのに伴い上記電子部品も小型化している。よって、半導体ウエハ上に形成された個々の回路形成部分を上記半導体ウエハから切り出すことなく上記半導体ウエハ上のそれぞれの上記回路形成部分における電極部分にバンプを形成するバンプ形成装置が存在する。このようなバンプ形成装置には、バンプ形成前の半導体ウエハを収納する第１収納容器から上記バンプ形成前ウエハを取り出す搬入装置と、上記バンプが形成されたバンプ形成後ウエハを収納する第２収納容器と、上記バンプ形成前ウエハを載置して上記電極部分とバンプとの接合のために上記半導体ウエハを通常２５０℃から２７０℃程度まで加熱するボンディングステージと、上記バンプ形成後ウエハを上記第２収納容器へ収納する搬出装置と、上記搬入装置から上記ボンディングステージへ、及び上記ボンディングステージから上記搬出装置へ上記ウエハの移載を行う移載装置とが備わる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
又、上記携帯電話等に使用されるＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタが形成される圧電基板や、基板が従来のシリコンではなく、水晶からなる場合や、リチウムタンタルや、リチウムニオブや、ガリウムヒ素等からなるいわゆる化合物半導体ウエハがある。このような化合物半導体ウエハ等においても、上記バンプを形成するときには、通常１５０℃程度で最大２００℃程度まで加熱されるが、従来のシリコンウエハに比べて加熱及び冷却の速度を遅くする必要がある。
【０００４】
例えば、図７１に示すようなＳＡＷフィルタ１０は、圧電基板１１上に、入力側回路１２と出力側回路１３とが対をなして形成されている。尚、図７４に示すようにＳＡＷフィルタ１０の電極部分１８にバンプ１９が上記バンプ形成装置に備わるバンプ形成ヘッドにて形成される。入力側回路１２及び出力側回路１３は、共に、微細なくし歯状の形態にてなり、供給された入力電気信号にて入力側回路１２が発振し、該振動が圧電基板１１の表面１１ａを伝播して出力側回路１３を振動させ、該振動に基づき出力側回路１３にて電子信号が生成され、出力される。このような動作によりＳＡＷフィルタ１０は、特定周波数の信号のみを通過させる。尚、図７１に示すＳＡＷフィルタ１０は、ウエハ状の圧電基板１１上に格子状に形成した多数のＳＡＷフィルタ１０の１個を図示しており、各ＳＡＷフィルタ１０における回路部分に対する例えばバンプ形成動作等は、ウエハ状の圧電基板１１に対して行われ、最終的に上記ウエハ状の圧電基板１１から各ＳＡＷフィルタ１０に切り分けられる。このようなウエハ状の圧電基板１１は、帯電し難いが、一旦帯電するとこれを除去するのが困難であるという特質がある。
【０００５】
このように圧電基板１１を用いていることから、室温と上記約１５０℃との間の昇温、降温によるウエハ状の圧電基板１１の変形等により電荷が発生し、ウエハ状の圧電基板１１の表面及び裏面に帯電が生じる。該帯電量としては最高約９千Ｖにも達する。
又、上記ウエハ状の圧電基板１１そのものも薄いため、上記表面１１ａに発生させた振動に起因して裏面側も振動してしまう可能性がある。裏面側も振動すると、表面側の振動に悪影響を及ぼすことから、上記裏面側における振動発生を防止するため、ウエハ状の圧電基板１１の裏面側には、図７３に示すように微細な溝１４が形成されている。よって、溝１４内に存在する電荷を除電するのは困難である。尚、図７３では溝１４を誇張して図示しており、実際には溝１４は、上記ＳＡＷフィルタにて処理される周波数に対応した寸法にて形成されるもので、数μｍ〜数百Å程度のピッチにて配列されている。
【０００６】
従って、このように帯電したウエハ状の圧電基板１１を例えば上記ボンディングステージ上に載置するときに、該ボンディングステージと圧電基板１１との間、又はウエハ状の圧電基板１１の表、裏面の間でスパークが発生する場合がある。該スパークが生じると、図７２に符号１５〜１７にて示すように、上記くし歯部分が溶融してしまい、回路を破壊してしまう。又、ウエハ状の圧電基板１１が例えば上記ボンディングステージの上方に位置したとき、上記帯電によりウエハ状の圧電基板１１がボンディングステージ側に引き寄せられ、該引力によりウエハ状の圧電基板１１が割れてしまうという現象や、ボンディングステージに載置後、再び圧電基板１１を移載しようとしたとき、ボンディングステージへの接着力が強く無理に離そうとすることで割れてしまうという現象が生じる。
このように、ウエハ状の圧電基板１１や、上記水晶基板のウエハや、上記化合物半導体ウエハのように、昇温、降温による温度変化に基づいて電荷が発生する基板にバンプを形成するバンプ形成装置では、シリコンウエハにバンプを形成する従来のバンプ形成装置では重大な問題とならなかった、バンプ形成のために行うウエハの昇温、降温により発生する電荷を除電することが重要な課題となってくる。
【０００７】
尚、例えば特開昭５５−８７４３４号公報に開示されるように、ウエハの表面に施されたダイシングラインに沿ってアルミニウム膜を形成して上記表面側の帯電を上記ダイシングラインにてウエハ周囲に逃がして該ウエハ周囲から除電したり、ウエハ裏面全面にアルミニウム膜を形成し上記裏面の除電を容易にしたウエハが提案されている。このような方法によりウエハの除電は行われると思われるが、ウエハから各チップに切り離された後、例えばバンプを介して上記チップを基板にフリップチップ実装するようなときには上記裏面に押圧部材を接触させながら押圧及び超音波振動を作用させる。このとき、上記押圧部材の上記超音波振動により上記裏面のアルミニウム膜が剥離し不具合発生の要因となる可能性がある。よって、除電のために施した上記アルミニウム膜を実装前には除去する必要があり、工程及びコストの増加という問題がある。
【０００８】
一方、上述したように、ウエハ状の圧電基板１１や、上記水晶基板のウエハや、上記化合物半導体ウエハでは、昇温、降温による温度変化に起因して電荷が発生するので、従来のシリコンウエハに対する昇温、降温の速度に比べて低速にする必要がある。よって、上記圧電基板１１等では、従来のシリコンウエハのような帯電を生じないウエハにおけるタクトに比べてタクトが長くなってしまうという問題も生じる。
【０００９】
さらに又、ウエハ状の圧電基板１１や、上記水晶基板のウエハや、上記化合物半導体ウエハでは、例えば、上記昇温後上記ボンディングステージ上に載置したときのように温度変化が生じたときに、例えば上記ウエハ状の圧電基板１１においては、上記昇温時における温度と上記ボンディングステージとの温度差により、反りが生じる。該反りが生じたままバンプ形成を行うとウエハ状の圧電基板１１が割れたり欠けたり、破損してしまうことから、上記反りを矯正する必要がある。
【００１０】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたもので、電荷発生半導体基板のバンプ形成前後における当該基板の昇温、降温により発生する電荷の除電を有効に行い、かつ温度差が生じても帯電を生じない基板におけるタクトと遜色のないタクトにて動作し、さらに電荷発生半導体基板の破損を生じない、即ち、電荷発生半導体基板に対して焦電破壊及び物理的破損を防止可能な、バンプ形成装置、該バンプ形成装置にて実行される電荷発生半導体基板の除電方法、上記バンプ形成装置に備わる上記電荷発生半導体基板用除電装置、及び電荷発生半導体基板を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様のバンプ形成装置は、温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板がバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度に加熱された状態にて、上記電荷発生基板上の回路に形成されている電極上に上記バンプを形成するバンプ形成ヘッドを備えた電荷発生基板用バンプ形成装置であって、
上記電荷発生基板を上記バンプボンディング用温度に加熱する前に上記バンプボンディング用温度付近まで上記電荷発生基板のプリヒート動作を行い、かつ上記プリヒート動作による温度上昇にて上記電荷発生基板に生じた電荷を上記電荷発生基板の回路形成面である表面に対向する裏面に接触して除去する加熱冷却装置と、
上記プリヒート動作を行うための温度上昇制御を上記加熱冷却装置に対して行い、上記ボンディング後に上記電荷発生基板を冷却するための温度降下制御を上記加熱冷却装置に対して行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記加熱冷却装置は、上記バンプボンディング用温度に上記電荷発生基板を加熱するバンプボンディングステージと、上記制御装置による上記温度上昇制御に従い上記電荷発生基板の上記プリヒート動作を行うプリヒート装置と、を備えるように構成してもよい。
【００１６】
上記プリヒート装置は、上記電荷発生基板の上記裏面に接触する熱拡散部材と、上記熱拡散部材に接触し上記熱拡散部材を昇温する加熱部と、上記熱拡散部材と上記加熱部とを分離させ上記熱拡散部材の冷却を促進させる分離装置と、を有するように構成してもよい。
【００２０】
また、本発明の他の態様によるバンプ形成装置は、温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板がバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度に加熱された状態にて、上記電荷発生基板上の回路に形成されている電極上に上記バンプを形成するバンプ形成ヘッドを備えた電荷発生基板用バンプ形成装置であって、
上記加熱された上記電荷発生基板へのバンプのボンディングの後、上記電荷発生基板を冷却する加熱冷却装置と、
上記ボンディング後に上記電荷発生基板を冷却するための温度降下制御を上記加熱冷却装置に対して行う制御装置と、を備え、
上記電荷発生基板に蓄積された電荷を中和するイオンを発生するイオン発生装置と、
上記電荷発生基板を保持する保持爪を有し該保持爪にて上記電荷発生基板を保持するとともに上記電荷発生基板の上記加熱冷却装置への搬送を行うウエハ保持部とをさらに備え、
上記ウエハ保持部及び上記保持爪において、上記イオン発生装置から発生した上記イオンが作用する箇所には絶縁材料にてコーティングを施している、ことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態であるバンプ形成装置、該バンプ形成装置にて実行される電荷発生半導体基板の除電方法、及び上記バンプ形成装置に備わる上記電荷発生半導体基板用除電装置、並びに電荷発生半導体基板について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
又、図１及び図２に示す、本実施形態のバンプ形成装置１０１は、上記ＳＡＷフィルタを形成するウエハ状の圧電基板（以下、「圧電基板ウエハ」と記す）を処理するのに適しており、以下の説明でも上記圧電基板ウエハにバンプを形成する場合を例に採るが、処理対象を上記圧電基板ウエハに限定するものではない。即ち、温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生半導体基板に相当する、例えばＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3等の化合物半導体ウエハや、水晶を基板とする水晶半導体ウエハ等に対しても本実施形態のバンプ形成装置１０１は適用可能である。又、Ｓｉを基板とするＳｉ半導体ウエハにも適用可能である。尚、その場合、バンプを形成するときのウエハの温度を上述のように約２５０℃〜約２７０℃まで加熱することになる。
【００２９】
又、上記バンプ形成装置１０１は、バンプ形成前の圧電基板ウエハ２０１を層状に収納した第１収納容器２０５と、バンプ形成後の圧電基板ウエハ２０２を層状に収納する第２収納容器２０６との両方を備えた、いわゆる両マガジンタイプであるが、該タイプに限定されるものではなく、上記バンプ形成前圧電基板ウエハ２０１及び上記バンプ形成後圧電基板ウエハ２０２を一つの収納容器に収納するいわゆる片マガジンタイプを構成することもできる。
又、以下に説明する、ボンディングステージ１１０、プリヒート装置１６０、及びポストヒート装置１７０が加熱冷却装置に相当し、ポストヒート装置１７０は冷却装置の機能を果たす一例である。
又、上記加熱冷却装置、及び以下に説明する制御装置１８０にて除電装置を構成する。
【００３０】
上記バンプ形成装置１０１の基本的な構成は従来のバンプ形成装置の構成に類似する。即ち、該バンプ形成装置１０１は、大別して、一つのボンディングステージ１１０と、一つのバンプ形成ヘッド１２０と、搬送装置１３０と、搬入側と搬出側にそれぞれ設けた移載装置１４０と、上記収納容器２０５，２０６についてそれぞれ設けられそれぞれの収納容器２０５，２０６を昇降させる昇降装置１５０と、プリヒート装置１６０と、ポストヒート装置１７０と、制御装置１８０とを備える。しかしながら、当該バンプ形成装置１０１では、以下の構造説明及び動作説明に示すように、バンプ形成のために必要となるバンプボンディング用温度と室温との間の温度変化によりバンプ形成前の圧電基板ウエハ２０１及びバンプ形成後の圧電基板ウエハ２０２の表裏面に生じる帯電を除去するための構造及び動作、並びに、バンプ形成前の圧電基板ウエハ２０１における、プリヒート装置１６０への載置動作及びプリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０への移載動作、バンプ形成後の圧電基板ウエハ２０２におけるボンディングステージ１１０からポストヒート装置１７０への移載動作にて、圧電基板ウエハ２０１，２０２に損傷を生じさせない構造及び動作が、従来のバンプ形成装置とは大きく相違する。又、バンプ形成装置１０１は、バンプを形成する装置であるから、最も基本的な構成部分は、上記ボンディングステージ１１０及びバンプ形成ヘッド１２０である。
【００３１】
尚、本出願人は、圧電基板ウエハにおける帯電を除去、低減するための方法として、プリヒート装置及びポストヒート装置に非接触な状態に圧電基板ウエハを配置し、該圧電基板ウエハにおける帯電を除去、低減するための昇、降温制御動作を既に提案している。これに対し本出願では、プリヒート装置及びポストヒート装置に接触した状態に圧電基板ウエハを配置して該圧電基板ウエハにおける帯電を除去、低減するものである。
以下に、上述の各構成部分について説明する。
【００３２】
上記ボンディングステージ１１０は、上記バンプ形成前の圧電基板ウエハ（以下、単に「バンプ形成前ウエハ」と記す）２０１を載置するとともに、該バンプ形成前ウエハ２０１上に形成されている回路における電極上にバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度までバンプ形成前ウエハ２０１を加熱する。尚、上述の、バンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度とは、上記電極とバンプとを設計上の強度にて接合するために必要な温度であり、バンプが形成されるウエハや基板の材質や上記設計上の強度に応じて設定される温度である。本実施形態の場合、約２１０℃である。
ボンディングステージ１１０では、バンプ形成前ウエハ２０１が載置されるウエハ載置台１１１に、図１１に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を吸着するための、及び気体を噴出するための出入孔１１３を開口させており、該出入孔１１３には、制御装置１８０にて動作制御される吸引装置１１４、及び気体供給装置として機能する一例であるブロー装置１１５が接続されている。尚、本実施形態では、上記気体は空気である。又、ボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１は、ヒータ１１２側に接触している加熱位置と電荷発生半導体基板を移載するための移載位置との間を、昇降装置にて昇降可能である。又、ウエハ載置台１１１におけるバンプ形成前ウエハ２０１との接触面には、図６８に示すように金属メッキ、本実施形態では銀メッキ２６１を施している。銀メッキを施すことで、ウエハ載置台１１１とバンプ形成前ウエハ２０１との間の熱伝導率が良くなり、又、バンプ形成前ウエハ２０１の除電効果も高くなる。
【００３３】
上記バンプ形成ヘッド１２０は、上記ボンディングステージ１１０に載置され上記バンプボンディング用温度に加熱されたバンプ形成前ウエハ２０１の上記電極にバンプを形成するための公知の装置であり、バンプの材料となる金線を供給するワイヤ供給部１２１の他、上記金線を溶融してボールを形成し該溶融ボールを上記電極に押圧するバンプ作製部、上記押圧時にバンプに超音波を作用させる超音波発生部等を備える。又、このように構成されるバンプ形成ヘッド１２０は、例えばボールねじ構造を有し平面上で互いに直交するＸ，Ｙ方向に移動可能なＸ，Ｙテーブル１２２上に設置されており、固定されている上記バンプ形成前ウエハ２０１の各上記電極にバンプを形成可能なように上記Ｘ，Ｙテーブル１２２によって上記Ｘ，Ｙ方向に移動される。
【００３４】
当該バンプ形成装置１０１では、上記搬送装置１３０として２種類設けられている。その一つである搬入装置１３１は、上記第１収納容器２０５から上記バンプ形成前ウエハ２０１を取り出す装置であり、他の一つである搬出装置１３２は、バンプ形成後の圧電基板ウエハ（以下、単に「バンプ形成後ウエハ」と記す）２０２を上記第２収納容器２０６へ搬送し収納する装置である。図３に示すように、搬入装置１３１には、バンプ形成前ウエハ２０１を吸着動作にて保持する保持台１３１１と、該保持台１３１１をＸ方向に沿って移動させる搬入装置用移動装置１３１２とが備わる。搬入装置用移動装置１３１２に含まれる駆動部１３１３は、制御装置１８０に接続され動作制御される。よって、上記駆動部１３１３が動作することで保持台１３１１がＸ方向に沿って移動し、第１収納容器２０５からバンプ形成前ウエハ２０１を取り出してくる。
【００３５】
搬出装置１３２も搬入装置１３１と同様の構造を有し、同様に動作することから、略説する。つまり搬出装置１３２は、図５６に示すように、バンプ形成後ウエハ２０２を本実施形態では吸着動作により保持する保持台１３２１と、該保持台１３２１をＸ方向に沿って移動させ、第２収納容器２０６へ上記バンプ形成後ウエハ２０２を収納させる搬出装置用移動装置１３２２と、バンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂに吸着しバンプ形成後ウエハ２０２を保持する保持部１３２３と、上記保持台１３２１の下方に配置され保持台１３２１に保持されているバンプ形成後ウエハ２０２の厚み方向へ保持部１３２３を移動させる駆動部１３２４とを備える。上記搬出装置用移動装置１３２２及び駆動部１３２４は、制御装置１８０にて動作制御される。
【００３６】
又、搬入装置１３１の設置箇所には、第１収納容器２０５から搬入装置１３１にて取り出したバンプ形成前ウエハ２０１のオリエンテーションフラットを所定方向に配向させる、オリフラ合わせ装置１３３が設けられている。該オリフラ合わせ装置１３３には、図４に示すように、駆動部１３３２にてＹ方向に移動してバンプ形成前ウエハ２０１を挟持する挟持板１３３１と、バンプ形成前ウエハ２０１の厚み方向に移動可能であり、かつバンプ形成前ウエハ２０１を保持可能であり、かつ保持したバンプ形成前ウエハ２０１のオリエンテーションフラットの配向を行うためにバンプ形成前ウエハ２０１の周方向に回転可能な保持部１３３３と、該保持部１３３３の駆動部１３３４とが備わる。上記駆動部１３３２、１３３４は、制御装置１８０にて動作制御される。
【００３７】
移載装置１４０は、当該バンプ形成装置１０１では、搬入側移載装置１４１と搬出側移載装置１４２とを備える。搬入側移載装置１４１は、上記搬入装置１３１の保持台１３１１に保持された上記バンプ形成前ウエハ２０１を挟持し、プリヒート装置１６０への搬送と、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０への搬送を行う。一方、搬出側移載装置１４２は、ボンディングステージ１１０上に保持されている上記バンプ形成後ウエハ２０２を挟持し、ポストヒート装置１７０への搬送と、ポストヒート装置１７０から上記搬出装置１３２の保持台１３２１への搬送とを行う。このような搬入側移載装置１４１は、図２に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を挟持しかつバンプ形成前ウエハ２０１の表面及び裏面の帯電を除去するウエハ保持部１４１１と、上記挟持動作のためにウエハ保持部１４１１を駆動する、本実施形態ではエアーシリンダを有する駆動部１４１２と、これらウエハ保持部１４１１及び駆動部１４１２の全体をＸ方向に移動させる、本実施形態ではボールねじ機構にて構成される移動装置１４１３とを備える。上記駆動部１４１２及び移動装置１４１３は、制御装置１８０に接続され、動作制御される。
搬出側移載装置１４２も、上記搬入側移載装置１４１と同様に、ウエハ保持部１４２１と、駆動部１４２２と、移動装置１４２３とを備え、駆動部１４２２及び移動装置１４２３は制御装置１８０にて動作制御される。
【００３８】
上記ウエハ保持部１４１１、１４２１について説明する。ウエハ保持部１４１１は、図５に示すように、上記駆動部１４１２にてＸ方向に可動な、第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５と、これらに挟まれて配置される除電用部材１４１６とが互いに平行に配列されている。これら第１保持部材１４１４、第２保持部材１４１５、及び除電用部材１４１６は、ともに鉄又はその他の導電性材料から作製されている。ウエハ保持部１４２１も、ウエハ保持部１４１１と同様に、第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５と、これらに挟まれて配置される除電用部材１４２６とが互いに平行に配列されている。これら第１保持部材１４２４、第２保持部材１４２５、及び除電用部材１４２６は、ともに鉄又はその他の導電性材料から作製されている。尚、ウエハ保持部１４１１、１４２１は同じ構造にてなるので、以下には代表してウエハ保持部１４１１を例に説明する。
【００３９】
第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５には、図示するようにバンプ形成前ウエハ２０１を保持するためのＬ字形の保持爪１４１７がそれぞれ２個ずつ設けられている。該保持爪１４１７は、第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５と同じ材料である鉄や、導電性樹脂にて作製され、バンプ形成前ウエハ２０１と直接に接触する部分には、図６に示すように、緩衝材として導電性樹脂膜１４１７１を取り付けるのが好ましい。尚、第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５並びに保持爪１４１７を鉄又は導電性材料にて作製するのは、保持するバンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂの帯電をアース可能にするためである。
【００４０】
一方、図６６に示すように、上記保持爪１４１７に対応する保持爪１４１７２を例えばデュポン社製の商品名ベスペルのような断熱部材にて作製することで、ウエハ保持部１４１１、１４２１における温度変化を小さくすることができ、バンプ形成前ウエハ２０１及び後述のバンプ形成後ウエハ２０２に対して温度変化を生じさせにくくなる。よってバンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２における割れ等の損傷防止を図ることができる。尚、図５５に示す構造の場合、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２と、保持爪１４１７２との接触部分には、導電性材料１４１７３を設け、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２における電荷の第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５へのアースを行う。又、ウエハ保持部１４１１、１４２１における第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５等の外面には、以下に記すように、絶縁材料１４１７４にてコーティングを施す。
【００４１】
バンプ形成前ウエハ２０１及び後述のバンプ形成後ウエハ２０２から、より効率的に除電を行うため、後述するように、イオン発生装置１９０を設けるのが好ましい。該イオン発生装置１９０を設けたとき、イオン発生装置１９０から発生したイオンが、鉄又は導電性材料にて作製されている第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５並びに保持爪１４１７にアースされてしまい、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２に効果的に作用しなくなる場合も考えられる。よって、上記イオンのアースを防ぎ上記イオンをバンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２に効果的に作用させるため、少なくとも、イオン発生装置１９０から発生したイオンが作用する箇所に、好ましくは第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５並びに保持爪１４１７の外面全面に、図６６に示すように絶縁材料にてコーティングを施すのが好ましい。
【００４２】
除電用部材１４１６には、当該ウエハ保持部１４１１にて保持されるバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａにおける周縁部分２０１ｃに接触可能なように、本実施形態ではウエハ２０１の直径方向に沿った２箇所にてウエハ２０１の厚み方向に突出して除電用接触部材１４１６１が設けられている。除電用接触部材１４１６１は、図７に示すように除電用部材１４１６に対して摺動可能に貫通して取り付けられ、除電用接触部材１４１６１の軸方向にスプリング１４１６２にて付勢されている。又、除電用接触部材１４１６１におけるウエハ接触端部には、緩衝材として導電性樹脂１４１６３が設けられている。
このような除電用接触部材１４１６１は、上記導電性樹脂１４１６３がバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触することで、該表面２０１ａにおける帯電をアースする。又、保持爪１４１７にてバンプ形成前ウエハ２０１が保持される前の状態では、除電用接触部材１４１６１は、バンプ形成前ウエハ２０１の厚み方向において、保持爪１４１７と同レベルもしくは保持爪１４１７を超えて突出している。該構成により、当該ウエハ保持部１４１１がバンプ形成前ウエハ２０１を保持しようとするとき、保持爪１４１７がバンプ形成前ウエハ２０１に接触する前に除電用接触部材１４１６１がバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触可能となる。よって、まず、上記表面２０１ａの除電を行うことができる。
【００４３】
又、除電用接触部材１４１６１に直接、アース線を接続する構成を採ることもできる。又、除電用部材１４１６に除電用接触部材１４１６１を取り付ける構造に限定されるものではなく、例えば図８に示すように、保持爪１４１７が設けられる第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５に、金属の又は導電性の材料にてなり上記表面２０１ａに接触可能な板バネ１４１６４を取り付ける構成を採ることもできる。
【００４４】
一方、ウエハ２０１、２０２において、除電用接触部材１４１６１が接触する、ウエハ２０１、２０２の表面２０１ａの周縁部分２０１ｃには、表面２０１ａの帯電を効率的に除去可能なように、図９に示すようにアルミニウム膜２０３が全周にわたり形成されたウエハも存在する。このようなウエハの場合には、除電用接触部材１４１６１がアルミニウム膜２０３に接触することで効果的に表面２０１ａの除電を行うことができる。又、図１０に示すように、上記周縁部分２０１ｃにて、３箇所以上の箇所に除電用接触部材１４１６１を配置するように構成することもできる。さらに、ウエハの中央部分からも除電が行えるように、図１０に示すように、ウエハの中央部分に除電用接触部材１４１６１が接触しても支障の生じないダミーセル１４１６５を形成しておき、該ダミーセル１４１６５に対応する位置に除電用接触部材１４１６１を配置し、ダミーセル１４１６５に収集される電荷を効率的に取り除くこともできる。尚、上述のような除電用接触部材１４１６１の数を増加させ、又はその接触面積を大きくすることにより、除電性能を向上させることもできる。
【００４５】
さらに又、図６９に示すように、例えば上記ＳＡＷフィルタを形成した回路形成部分２１１をウエハから切り出すためのダイシングライン２１２に、電荷除去用領域に相当し導体にてなる上記ダミーセル１４１６５を接続するように構成することもできる。ここで上記ダイシングライン２１２は、上記アルミニウム膜２０３にまで延在している。発生する電荷はウエハの上記表面２０１ａに蓄積されるので、上記構成を採ることで、上述のように除電用接触部材１４１６１がアルミニウム膜２０３に接触することで、ダミーセル１４１６５上の電荷もダイシングライン２１２及びアルミニウム膜２０３を通して除電され、効果的に表面２０１ａの除電を行うことができる。勿論、上述のように除電用接触部材１４１６１をダミーセル１４１６５に直接接触させることで、表面２０１ａの除電を行ってもよい。
【００４６】
図１０及び図６９に示すいずれの構造においても、上記ダミーセル１４１６５のウエハ上での形成位置は、上述のように除電用接触部材１４１６１に対応して決定することができるが、これに限定されるものではない。例えば焦電破壊等により損傷が生じ易い、ウエハ上の損傷発生場所にダミーセル１４１６５を形成してもよく、このような構造は除電効果及び歩留りの点から効果的である。尚、この場合、上記損傷発生場所に形成したダミーセル１４１６５に対応するように、除電用接触部材１４１６１は配置される。
【００４７】
又、図６９に示す構造では、ダミーセル１４１６５は、ほぼ一つの回路形成部分２１１を占めるような大きさの四角形状にて形成したが、ダミーセル１４１６５の面積はこれに限定されるものではない。さらに、ダミーセル１４１６５の形状も上記四角形状に限定されるものではなく、例えば図７０に示すダミーセル１４１６５−１のように、例えば一つの回路形成部分２１１を取り囲んだ枠形状であってもよい。
又、上記表面２０１ａの除電方法も上述の除電用接触部材１４１６１の接触による方法に限定されず、例えば上記イオン発生装置１９０を除電用接触部材１４１６１に代えて、又は除電用接触部材１４１６１と併用しても良い。
【００４８】
又、図６９の構成では、ダミーセル１４１６５を設け該ダミーセル１４１６５をダイシングライン２１２に接続しているが、ダミーセル１４１６５を設けず、単に、アルミニウム膜２０３にまで延在しているダイシングライン２１２を設けた構造でもよい。上述のダミーセル１４１６５を設けた構造に比べると除電効率、除電効果は劣るが、該構造であっても、ダイシングライン２１２を通してアルミニウム膜２０３から電荷を除去でき、上記表面２０１ａの除電を行うことができる。
【００４９】
後述の動作説明にて述べるが、例えばＬｉＴａＯ3やＬｉＮｂＯ3等の化合物半導体ウエハの場合のように、処理する電荷発生半導体基板によっては、図１２に示すように、該基板に生じる温度差により該基板に反りが生じる場合がある。尚、上記反り量として、図１２に示す寸法Ｉは、厚み０．３５ｍｍ、直径７６ｍｍの、ＬｉＴａＯ3ウエハの場合で１〜１．５ｍｍ、ＬｉＮｂＯ3の場合で１．５〜２ｍｍとなる。
一方、除電用接触部材１４１６１は、電荷発生半導体基板において上記反り量が大きくなる周縁部分に対応するように配置されている。又、上述したような、除電用部材１４１６への除電用接触部材１４１６１の取り付け構造では、図７に示すように、除電用接触部材１４１６１は、除電用接触部材１４１６１の軸方向にのみ移動可能であるので、電荷発生半導体基板の上記反りに対応して揺動する、つまり反った面に対してほぼ直交して除電用接触部材が延在するように除電用接触部材自体が傾くことはできない。よって、反りが生じた電荷発生半導体基板に対して除電用接触部材１４１６１が接触したとき、反っていない状態の電荷発生半導体基板の厚み方向に沿って延在しかつ移動可能な除電用接触部材１４１６１から上記電荷発生半導体基板へ不要な力が作用し、電荷発生半導体基板が割れたり欠けたりして損傷する場合も考えられる。したがって、除電用部材１４１６への除電用接触部材１４１６１の取り付け構造及びその関連部分は、図１３〜図２１、図６５に示す以下のような構造等が好ましい。尚、取り付け構造及びその関連部分の変更に伴い除電用部材１４１６にも構造変更が生じるので、厳格には除電用部材の符号変更が必要であるが、説明の便宜上、「１４１６」をそのまま付すこととする。
【００５０】
図１３に示す除電用接触部材の取り付け構造の一変形例では、除電用部材１４１６にすり鉢状の穴１４１６６を設け、該穴１４１６６に線径１．５〜２ｍｍ程度の導電性の、例えば金属の棒材にてなる除電用接触部材１４１００を挿通し、スプリング１４１６２にて除電用接触部材１４１００の軸方向に除電用接触部材１４１００を付勢している。該付勢力は、本実施形態では、一つの除電用接触部材１４１００当たり約４９〜９８×１０-3Ｎとしている。又、電荷発生半導体基板に接触する除電用接触部材１４１００の一端における角部１４１０１は、上記反りを生じた電荷発生半導体基板の曲率に応じて除電用接触部材１４１００が矢印１４１１０方向に揺動しやすいように、例えば面取りや円弧状に整形してもよいし、除電用接触部材１４１００の一端に、図１４に示すように例えば直径５ｍｍ程度の導電性の、例えば金属の球１４１０５や、図２１に示すような円筒１４１０６を取り付けても良いし、又、上記一端を図６５に示すように半球状に整形してもよい。尚、揺動する除電用接触部材１４１００の軌跡を含む平面と電荷発生半導体基板の直径方向とが平行になるように、除電用接触部材１４１００は上記矢印１４１１０方向に揺動する。上記円筒１４１０６を取り付ける場合には、該円筒１４１０６の軸方向が電荷発生半導体基板の直径方向及び厚み方向に直交する方向に沿うように円筒１４１０６を配置する。又、本実施形態では、除電用接触部材１４１００の他端に、直接、アース線１４１０９を接続する構成を採っている。
このような構造を採ることで、除電用接触部材１４１００は、すり鉢状の穴１４１６６の小径部分を支点として首を振ることができるので、反りを生じた電荷発生半導体基板の曲率に応じて、除電用接触部材１４１００は矢印１４１１０方向に揺動可能であり、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５１】
他の変形例として、図１４に示す構造を採ることもできる。該構造では、図１５に示すように、除電用部材１４１６に形成した取付穴１４１０２内に、２つのローラ１４１０３を適宜な間隔にて配置して、ピン１４１０４にて回転可能に除電用部材１４１６へ取り付け、上記２つのローラ１４１０３にて矢印１４１１０方向に揺動可能なように除電用接触部材１４１０７が設けられる。除電用接触部材１４１０７の他端部には、図１６に示すように、回転可能に支持されたローラ１４１０８を有し、除電用接触部材１４１０７の一端には上記球１４１０５が取り付けられる。このような除電用接触部材１４１０７は、スプリング１４１６２にて軸方向に付勢されて除電用部材１４１６に取り付けられる。よって、除電用接触部材１４１０７のローラ１４１０８は、除電用部材１４１６の２つのローラ１４１０３にて両側から回転可能に支持されるので、除電用接触部材１４１０７は矢印１４１１０方向に揺動可能であり、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５２】
さらに他の変形例として、図１７に示す構造を採ることもできる。該構造は、図１４に示す構造を発展させたもので、除電用部材１４１６に十字状にて４つのローラ１４１１１を回転可能に設け、一方、他端に球１４１１２を設けた除電用接触部材１４１１３を、上記球１４１１２が上記４つのローラ１４１１１の中央部に位置するようにして除電用部材１４１６に取り付ける。尚、球１４１１２はスプリング１４１６２により４つのローラ１４１１１に付勢されている。又、アース線は、図２０に示すような形態にて上記球１４１１２に取り付けてもよいし、除電用部材１４１６に取り付けるようにしてもよい。このような構造をとることで、除電用接触部材１４１１３は、上記矢印１４１１０方向のみならず、該矢印１４１１０方向に直交する矢印１４１１４方向にも滑らかに回転可能となり、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５３】
さらに他の変形例として、図１８〜図２０に示す構造を採ることもできる。該構造では、除電用部材１４１６にはすり鉢状の穴１４１６６を設け、一方、他端に球１４１１５を設けた除電用接触部材１４１１６が、上記球１４１１５を上記穴１４１６６に回転可能な状態にて支持させて、除電用部材１４１６に取り付けられる。球１４１１５は、スプリング１４１６２にて穴１４１６６の壁面に付勢されている。又、球１４１１５には、除電用部材１４１６との間にアース線１４１１９を接続した集電部材１４１１７がスプリング１４１１８にて押圧されている。よって、電荷発生半導体基板の電荷は、除電用接触部材１４１１６、集電部材１４１１７、アース線１４１１９を通り、除電用部材１４１６に取り付けたアース線１４１０９へ流れる。このような構造をとることで、除電用接触部材１４１１６は、図１８に示す取付状態に対していずれの方向にも回転することができ、電荷発生半導体基板の損傷を防止することができる。
【００５４】
又、図１８に示す取付け構造の変形例として、図１９に示すようにスプリング１４１６２を除いた、除電用接触部材１４１２０を用いた構造とすることもできる。この場合、図１８に示す構造に比べてコスト低減、組み立て容易の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。つまり、球１４１０５の重量により、例えば１９．６×１０-3Ｎ程度の微小な力にて電荷発生半導体基板に接触可能となる。よって、例えば０．１ｍｍ程度の厚みにてなる薄い電荷発生半導体基板に対しても割れ等の損傷を与えないようにすることができる。
又、図２０に示すように、集電部材１４１１７及びスプリング１４１１８を削除し、球１４１１５に直接、アース線１４１０９を取り付けた、除電用接触部材１４１２１を用いた構造を採ることもできる。この場合、図１８に示す構造に比べて部品点数を削減でき構造を単純化できるので、コスト削減を図ることができる。
【００５５】
さらに他の変形例として、図６５に示す構造を採ることもできる。上述の図１３から図２０に示す構造では、除電用接触部材が揺動可能なように構成したが、図６５に示す除電用接触部材１４１２２では、除電用部材１４１６における除電用接触部材１４１２２の支持部分にリニアガイドベアリング１４１２３を設けている。よって、図６５に示す構造では、除電用接触部材１４１２２の軸方向への移動は、図７に示す構造における除電用接触部材１４１６１の軸方向への移動に比べて非常に滑らかになる。したがって、図６５に示す構造では、除電用接触部材１４１２２が揺動しない構造ではあるが、上述のような反りを生じる電荷発生半導体基板に対して除電用接触部材１４１２２の半球状の一端が接触したとき、除電用接触部材１４１２２はその軸方向に移動するので、反りを生じる電荷発生半導体基板に対しても割れ等の損傷を与えないようにすることができる。
【００５６】
上記除電用接触部材１４１２２において、リニアガイドベアリング１４１２３を嵌合している支持部材１４１２４は鉄製でも良いが、上記ベスペルのような断熱材料にて作製するのがより好ましい。例えば上記ベスペルにて作製した支持部材１４１２４は、鉄にて作製した場合に比べて、熱伝導率にて約１／８４となる。よって、断熱材料にてなる支持部材１４１２４を設けることで、除電用接触部材１４１２２が電荷発生半導体基板に接触して電荷発生半導体基板を急激に冷却するのを防止でき、電荷発生半導体基板への熱ダメージを防止することができる。
【００５７】
又、上記除電用接触部材１４１２２の変形例として、図６７に示すように、スプリング１４１６２に代えて重り１４１２６を設けた除電用接触部材１４１２５を構成することもできる。スプリング１４１６２を使用した場合、スプリング１４１６２の縮み量、つまり除電用接触部材の軸方向への移動量により電荷発生半導体基板への除電用接触部材の押圧力が変化するが、重り１４１２６を使用することで、除電用接触部材の上記移動量に関係なく一定の押圧力を電荷発生半導体基板へ作用させることができるという効果がある。
尚、上述の、図１３、図１４、図１７、図１８、図２０に示す各除電用接触部材においても、スプリング１４１６２に代えて重り１４１２６を設ける構造とすることができ、又、図１９に示す除電用接触部材１４１２０においても、重り１４１２６を設ける構造とすることができる。
【００５８】
上記プリヒート装置１６０は、図２２〜図２４に示すように、搬入装置１３１からウエハ保持部１４１１にて保持したバンプ形成前ウエハ２０１を載置して、室温から、ボンディングステージ１１０にてバンプ形成を行うときの上記バンプボンディング用温度である約２１０℃付近まで昇温する装置であり、加熱部としてのパネルヒータ１６１を有するパネルヒータ枠１６２上に熱拡散部材としての、本実施形態では６ｍｍ厚のアルミニウム板１６３を載置している。アルミニウム板１６３のウエハ載置面１６３ａには、図６８に示すように金属メッキ、本実施形態では銀メッキ２６１を施している。銀メッキを施すことで、アルミニウム板１６３とバンプ形成前ウエハ２０１との間の熱伝導率が良くなり、又、バンプ形成前ウエハ２０１の除電効果も高くなる。パネルヒータ１６１による昇温動作は、アルミニウム板１６３の温度を測定する例えば熱電対のような温度センサ１６６からの温度情報を参照しながら制御装置１８０にて制御される。尚、上記熱拡散部材１６３の材質は、上述のアルミニウムに限定されるものではなく、熱伝導率が良好な材質でバンプ形成前ウエハ２０１と化学的反応を起こさない材質、例えばジュラルミン等でもよい。
【００５９】
本実施形態では、上記搬入側移載装置１４１及び搬出側移載装置１４２は、いずれもウエハ保持部１４１１及びウエハ保持部１４２１を、これらが保持しているバンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２の厚み方向へ移動させる機構を設けていない。よって、プリヒート装置１６０は、バンプ形成前ウエハ２０１を上記アルミニウム板１６３上に載置するため、パネルヒータ１６１を有するパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を上記厚み方向へ図２３に示す下降位置１６７と図２４に示す上昇位置１６８との間にて昇降させる昇降機構を備える。該昇降機構は、上記厚み方向への昇降動作をするための駆動源としてのエアーシリンダ１６０１と、該エアーシリンダ１６０１にて昇降されるＴ字形の支持部材１６０２と、該支持部材１６０２に立設されパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を支持する２本の支持棒１６０３とを備える。尚、上記エアーシリンダ１６０１は、制御装置１８０にて動作制御されるシリンダ駆動装置１６０４にて動作される。又、本実施形態では、後述するようにエアーシリンダ１６０１による昇降動作により、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離しアルミニウム板１６３の冷却を促進させることから、上記シリンダ駆動装置１６０４及び上記エアーシリンダ１６０１は分離装置としての機能を有する。
【００６０】
本実施形態では、図示するように支持棒１６０３はパネルヒータ枠１６２を貫通し、その先端部がアルミニウム板１６３に挿入されている。支持棒１６０３が貫通された状態においてパネルヒータ枠１６２は支持棒１６０３の軸方向に滑動可能であり、支持棒１６０３の先端部にてアルミニウム板１６３は支持棒１６０３に固定される。さらに、パネルヒータ枠１６２は付勢手段の一例であるスプリング１６０５にてアルミニウム板１６３へ押圧されている。よって、エアーシリンダ１６０１が動作することで、図２３に示すように下降位置１６７からパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは一体的に昇降するが、上昇時、接触位置に設けられているストッパー１６０６にパネルヒータ枠１６２が当接した後は、図２４に示すようにストッパー１６０６にてパネルヒータ枠１６２の上昇が停止されるので、アルミニウム板１６３のみが上昇し、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３との分離が行われる。そしてアルミニウム板１６３が上昇位置１６８まで上昇する。本実施形態では、分離完了時におけるパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３との隙間は、約２〜４ｍｍである。該分離後における降下時には、上記上昇位置１６８から上記ストッパー１６０６を設けている上記接触位置まではアルミニウム板１６３のみが下降し、上記接触位置からはパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが一体的に上記下降位置１６７まで下降する。
【００６１】
プリヒート後、次の新たなバンプ形成前ウエハ２０１を載置するに当たりアルミニウム板１６３の温度を約４０℃まで下げる必要があるが、上述のように、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離可能な構造にすることで、従来に比べてアルミニウム板１６３の冷却速度を向上させることができ、タクトの短縮を図ることができる。又、量産前に行う試作段階のときや、同種類のウエハについて１，２枚程度しかバンプ形成を行わないときに、上記分離構造を採ることで上記冷却速度の向上を図れるのでタクト上、特に有効となる。
さらに、アルミニウム板１６３の温度が下がった時点でパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを合体させればよく、パネルヒータ枠１６２が上記約４０℃まで下がるのを待つ必要はないことから、パネルヒータ枠１６２における温度差は従来に比べて小さくなる。したがって、パネルヒーター１６１の負荷を低減できることから、従来に比べてパネルヒーター１６１の寿命を長くすることもできる。
【００６２】
尚、上述のように本実施形態ではパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離可能な構造としたが、簡易型としてパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離せず常に一体にて昇降するように構成することもできる。
【００６３】
又、上述のように２本の支持棒１６０３にてパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を支持しているので、パネルヒータ枠１６２からの熱が支持部材１６０２やエアーシリンダ１６０１等へ伝わりにくい。よって、パネルヒータ枠１６２からの熱は、ほとんどアルミニウム板１６３へ伝導させることができるので、アルミニウム板１６３における温度分布をほぼ均一にすることができ、バンプ形成前ウエハ２０１の全体を均一に加熱することができる。さらに又、連続運転しても、支持部材１６０２等が熱を帯びることもない。
【００６４】
アルミニウム板１６３のウエハ載置面１６３ａには、バンプ形成前ウエハ２０１の移載時に上記ウエハ保持部１４１１に備わる保持爪１４１７が進入するための逃がし溝１６０７、及び空気出入孔１６０８が形成されている。空気出入孔１６０８は、図２５に示すように、アルミニウム板１６３内に形成されたブロー吸引用通路１６０９に連通しており、後述の動作説明でも述べるが、バンプ形成前ウエハ２０１を搬送するときにバンプ形成前ウエハ２０１とウエハ載置面１６３ａとを分離させたり、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面の帯電を除去したりするときに空気を噴出するための孔であり、又は本実施形態では基本的には行わないがバンプ形成前ウエハ２０１をウエハ載置面１６３ａに吸着保持させるときの空気吸引用の孔である。尚、上記ブロー吸引用通路１６０９は、図２２に示すように、制御装置１８０にて動作制御されるブロー吸引装置１６１１に連結管１６１０を介して接続される。又、本実施形態では、噴出する気体として上述のように空気を用いているが、他の気体を用いても良い。又、上記ブロー吸引装置１６１１は、後述の反り矯正動作及び除電動作の際にて気体を供給する気体供給装置としての機能を果たす一例に相当する。
【００６５】
さらにアルミニウム板１６３内には、アルミニウム板１６３を冷却するための冷媒用通路１６１２が形成されている。本実施形態では、冷媒として常温の空気を使用するが、他の気体や水等を使用してもよい。冷媒用通路１６１２は、図２２に示すように、制御装置１８０にて動作制御される冷却空気供給装置１６１３に連結管１６１４を介して接続されている。尚、冷媒用通路１６１２に供給された冷却用空気は、図示する矢印に従って該冷媒用通路１６１２を流れ、連結管１６１５を通って排気される。
本実施形態では図２５に示すように、ブロー吸引用通路１６０９及び冷媒用通路１６１２は、ドリル等にてアルミニウム板１６３内に穴をあけて、斜線にて図示するように止め栓を施して形成したが、ブロー吸引用通路１６０９及び冷媒用通路１６１２の形成方法は、公知の手法を採ることができ、例えば図２６に示すように、アルミニウム板１６３の裏面に溝を掘って形成することもできる。但しこの場合には、アルミニウム板１６３とパネルヒータ枠１６２との間に冷媒の漏れを防止するためのシール板を設ける必要がある。
【００６６】
上記ポストヒート装置１７０は、バンプ形成後、ボンディングステージ１１０からウエハ保持部１４２１にて保持したバンプ形成後ウエハ２０２を載置して、上記バンプボンディング用温度の約２１０℃付近から室温付近まで徐々に降温するための装置であり、構造的には上述のプリヒート装置１６０と同様の構造を有し、本実施形態ではパネルヒータ枠とアルミニウム板とは分離する構造である。つまり、上述したプリヒート装置１６０の各構成部分に対応して、ポストヒート装置１７０においても、パネルヒータ１７１、パネルヒータ枠１７２、アルミニウム板１７３、温度センサ１７６、エアーシリンダ１７０１、支持部材１７０２、支持棒１７０３、シリンダ駆動装置１７０４、スプリング１７０５、ストッパー１７０６、逃がし溝１７０７、空気出入孔１７０８、ブロー吸引用通路１７０９、連結管１７１０、ブロー吸引装置１７１１、冷媒用通路１７１２、冷却空気供給装置１７１３、連結管１７１４、１７１５を有する。よって、図２２〜図２６には、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の両者における符号を記している。但し、パネルヒータ１７１は、バンプ形成後ウエハ２０２の降温を制御するために制御装置１８０にて動作制御される。尚、アルミニウム板１７３のウエハ載置面１７３ａには、アルミニウム板１６３の場合と同様に、図６８に示すように金属メッキ、本実施形態では銀メッキ２６１を施している。銀メッキを施すことで、アルミニウム板１７３とバンプ形成後ウエハ２０２との間の熱伝導率が良くなり、又、バンプ形成後ウエハ２０２の除電効果も高くなる。
又、ポストヒート装置１７０における動作は、上述したプリヒート装置１６０における動作に類似し、プリヒート装置１６０におけるプリヒートに関する動作説明をポストヒートの動作説明に読み替えることで理解可能である。よってここでの詳しい説明は省略する。
【００６７】
上記昇降装置１５０は、上記第１収納容器２０５を載置する第１昇降装置１５１と、上記第２収納容器２０６を載置する第２昇降装置１５２とを備える。第１昇降装置１５１は、上記バンプ形成前ウエハ２０１が上記搬入装置１３１によって取り出し可能な位置に配置されるように、上記第１収納容器２０５を昇降する。第２昇降装置１５２は、上記搬出装置１３２にて保持されているバンプ形成後ウエハ２０２を第２収納容器２０６内の所定位置へ収納可能なように、第２収納容器２０６を昇降する。
【００６８】
以上説明したような構成を有する本実施形態のバンプ形成装置１０１における動作について以下に説明する。上述した各構成部分は制御装置１８０にて動作制御がなされることで、バンプ形成前ウエハ２０１にバンプが形成され、そしてバンプ形成後ウエハ２０２が第２収納容器２０６へ収納される、という一連の動作が実行される。又、制御装置１８０は、バンプ形成後ウエハ２０２をポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３に接触させた状態にてポストヒート動作を制御し、さらには、ポストヒート装置１７０にて実行可能なバンプ形成後ウエハ２０２に対する除電用ブロー動作や反り矯正用ブロー動作を制御することもできる。さらに又、バンプ形成前ウエハ２０１をプリヒート装置１６０のアルミニウム板１６３に接触させた状態にてプリヒート動作を制御し、プリヒート装置１６０にて実行可能なバンプ形成前ウエハ２０１に対する除電用ブロー動作や反り矯正用ブロー動作を制御することもできる。又、ボンディングステージ１１０にて実行するバンプ形成前ウエハ２０１の反り矯正用ブロー動作を制御する。
これらの各動作については以下に詳しく説明する。尚、以下の説明において、ウエハ保持部１４１１、１４２１に備わる除電用接触部材は、上述した反りを生じる電荷発生半導体基板等、いずれのウエハ、基板に対しても適用可能な、図１３に示す除電用接触部材１４１００を例に採る。該除電用接触部材１４１００に代えて、上述の除電用接触部材１４１０７、１４１１３、１４１１６、１４１２０、１４１２１を使用することもできる。
【００６９】
本実施形態のバンプ形成装置１０１では、図２７に示すステップ（図内では「Ｓ」にて示す）１からステップ１０までの各工程により、バンプ形成前ウエハ２０１にバンプが形成され、バンプ形成後ウエハ２０２が第２収納容器２０６へ収納される。即ち、ステップ１では、第１収納容器２０５からバンプ形成前ウエハ２０１が搬入装置１３１によって取り出し可能な位置に配置されるように、第１昇降装置１５１により第１収納容器２０５が昇降し、その後、バンプ形成前ウエハ２０１が搬入装置１３１によって第１収納容器２０５から取り出される。さらに、搬入装置１３１にて保持されたバンプ形成前ウエハ２０１は、オリフラ合わせ装置１３３にてオリエンテーションフラットの配向が行われる。
【００７０】
オリエンテーションフラットの配向終了後、ステップ２では、搬入装置１３１の保持台１３１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１が搬入側移載装置１４１にて挟持される。該動作について図２８〜図３１を参照して詳しく説明する。
図２８に示すように、上記配向後、オリフラ合わせ装置１３３の保持部１３３３が上昇し保持台１３１１からバンプ形成前ウエハ２０１を吸着保持し上昇する。一方、ウエハ保持部１４１１がバンプ形成前ウエハ２０１の上方に配置され、かつ駆動部１４１２にて第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５がＸ方向に沿って開く方向に移動する。次に、図２９に示すように、保持部１３３３が上昇し、それによりまず、ウエハ保持部１４１１の除電用接触部材１４１００の先端がバンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触する。よって、除電用接触部材１４１００の接触直前において上記表面２０１ａが帯電していたとしても、除電用接触部材１４１００の接触により除電が行われる。
尚、本実施形態で使用しているバンプ形成前ウエハ２０１、バンプ形成後ウエハ２０２は、上述のように、帯電し難いが、一旦帯電すると除電し難いという特質を持っている。よって、除電用接触部材１４１００の接触によっても表面２０１ａの完全な除電は困難であり、表面２０１ａには約＋１０Ｖ〜約＋２５Ｖ程度の初期電荷が存在する。ここで、＋は正の電荷であることを示す。
そして、図３０に示すように、駆動部１４１２にて第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５がＸ方向に沿って閉じる方向に移動する。
【００７１】
次に、図３１に示すように、上記保持台１３１１が下降し、バンプ形成前ウエハ２０１はウエハ保持部１４１１の保持爪１４１７にて保持される。このとき、除電用接触部材１４１００部分に設けたスプリング１４１６２による付勢力によりバンプ形成前ウエハ２０１は保持爪１４１７へ押圧される。尚、該押圧力は、ウエハ保持部１４１１によるバンプ形成前ウエハ２０１の搬送時に落下等の不具合を生じさせない程度であり、バンプ形成前ウエハ２０１に変形を生じさせるものではない。
又、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂと保持爪１４１７とが接触することで、上記裏面２０１ｂにおける電荷の一部はアースされる。しかしながら、上述のように上記裏面２０１ｂに形成されている溝１４内の電荷を除電するのは、当該バンプ形成装置１０１の構成では困難であり、上述の表面２０１ａの場合と同様に、裏面２０１ｂにも約−２０Ｖ〜約−３０Ｖ程度の初期電荷が存在する。ここで−は、負の電荷であることを示す。尚、後述の変形例にて説明するように、さらにイオン発生装置を用いて除電することでより効率的に除電が可能となる。
【００７２】
次のステップ３では、図２に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を保持した状態にてウエハ保持部１４１１が移動装置１４１３にてプリヒート装置１６０の上方に搬送され配置される。
一方、図２２に示すように本実施形態では、プリヒート装置１６０はパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離可能な構造である。よって、アルミニウム板１６３が常温以上の温度にあるときには、バンプ形成前ウエハ２０１がプリヒート装置１６０の上方に搬送されてくる前に、図３２に示すステップ５１０〜５１５が実行されアルミニウム板１６３の冷却が行われる。これらステップ５１０〜５１５については、図４０を参照して後述する。
【００７３】
アルミニウム板１６３が所定温度、本実施形態では約４０℃まで冷却された時点でアルミニウム板１６３は上記下降位置１６７まで下がる。そして、次のステップ３０３にて、図３３に示すように、バンプ形成前ウエハ２０１を保持した状態にてウエハ保持部１４１１が移動装置１４１３にてプリヒート装置１６０の上方に搬送され配置される。
次のステップ３０４にて、再度、アルミニウム板１６３を上昇位置１６８まで上昇させる。このとき、ウエハ保持部１４１１に備わる保持爪１４１７は、図３４に示すように、アルミニウム板１６３に形成されている上記逃がし溝１６０７内に進入する。よって、ウエハ保持部１４１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１は、アルミニウム板１６３上に載置される。尚、上述したように本実施形態では搬入側移載装置１４１及び搬出側移載装置１４２には昇降機構を設けていないので、プリヒート装置１６０へのバンプ形成前ウエハ２０１の搬入動作及びアルミニウム板１６３への載置動作を行うために、アルミニウム板１６３の昇降を行う必要がある。
次のステップ３０５では、図３５に示すように、搬入側移載装置１４１の第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を開き、次のステップ３０６にて、図３６に示すように、アルミニウム板１６３を上記下降位置１６７まで下げる。そして、ステップ４へ移行してプリヒート動作を開始する。
【００７４】
又、上述したようにプリヒート装置１６０の変形例として、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とは分離せず常に一体として昇降する構成を採ったときには、プリヒート装置１６０へのバンプ形成前ウエハ２０１の搬入動作は図３７に示すステップ３１１〜３１６の動作となる。該動作について説明する。尚、該説明において、分離不可能なパネルヒータ枠１６２及びアルミニウム板１６３を総称してプリヒートステージと記す。
ステップ３１１では、ウエハ保持部１４１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１が上記プリヒートステージの上方に搬入される。次のステップ３１２では、バンプ形成前ウエハ２０１の温度を安定させるため、上記プリヒートステージの上方にて、例えば３０秒から２分の間、搬入状態が維持される。次のステップ３１３にて、上記プリヒートステージを上記上昇位置１６８まで上昇させる。次のステップ３１４では、搬入側移載装置１４１の第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を開く。次のステップ３１５では、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが分離しない構造に起因する、当該変形例特有の動作が行われる。即ち、後述のプリヒート動作終了後、搬入側移載装置１４１にてバンプ形成前ウエハ２０１を上記プリヒートステージからボンディングステージ１１０上へ移載するが、その際、上記保持爪１４１７とプリヒートされたバンプ形成前ウエハ２０１との温度差が大きいとバンプ形成前ウエハ２０１は局所的に冷やされ不具合を生じることも考えられる。よってステップ３１５にて保持爪１４１７を加熱するか否かを判断し、加熱する場合には、上昇位置１６８にプリヒートステージを上昇させた状態にてプリヒート動作を開始する。該動作により、保持爪１４１７は、逃がし溝１６０７に進入した状態であり上記プリヒートステージの加熱により保持爪１４１７も加熱することができ、上記不具合の発生を防止可能である。一方、加熱しない場合には、次のステップ３１６にてプリヒートステージを下降位置１６７まで下げてプリヒート動作を開始する。
【００７５】
次のステップ４では、プリヒート装置１６０によって室温から約２１０℃付近までバンプ形成前ウエハ２０１はプリヒートされる。該プリヒート動作によるバンプ形成前ウエハ２０１の温度変化により、バンプ形成前ウエハ２０１には電荷が発生するが、バンプ形成前ウエハ２０１はアルミニウム板１６３に載置されているので、電荷が蓄積しやすい裏面２０１ｂ側の電荷はアルミニウム板１６３を介してアースされているので効率的に除電可能である。よって、バンプ形成前ウエハ２０１をプリヒートするための温度上昇速度は、急激な温度変化にてバンプ形成前ウエハ２０１が破損する温度上昇速度内、つまり約５０℃／分程度の温度上昇速度内であれば、温度変化により電荷が発生する電荷発生半導体基板においても図３８に示すように、例えば５〜１０℃／分程度の緩やかな温度上昇速度や、例えば２０〜４０℃／分程度の急速な温度上昇速度等、種々の温度上昇速度を採ることができる。よってプリヒート動作を行う場合でも従来と同程度のタクトを維持することができる。
【００７６】
又、上述した、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させず常に一体として昇降する構成を採ったときには、図３９に示すような温度上昇制御を行うことができる。即ち、上記ステップ３１２の動作が時刻ｔ１から時刻ｔ２まで実行されバンプ形成前ウエハ２０１は約４０℃から約６０〜１２０℃まで昇温される。その後、上述のように緩やかな、又は急な温度上昇速度にて約２１０℃までの昇温制御が行われる。
【００７７】
バンプ形成前ウエハ２０１が上記約２１０℃まで昇温された時点で、次のステップ５へ移行する。ステップ５では、まず図４０に示すように、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０へバンプ形成前ウエハ２０１の移載動作が行われる。尚、上記２１０℃前後の温度においては例えば１００℃程度における場合に比べてバンプ形成前ウエハ２０１の帯電量は少なく、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０への移載動作のときにバンプ形成前ウエハ２０１にスパークが発生する可能性は低い。又、図４０は、プリヒート装置１６０におけるパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが分離可能な構造の場合の動作を示している。
図４０のステップ５０１では、搬入側移載装置１４１の駆動部１４１２の動作により第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５が開く方向に移動する。次のステップ５０２ではプリヒート装置１６０のアルミニウム板１６３を下降位置１６７から上昇位置１６８まで移動させる。このとき第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５に備わる各保持爪１４１７はアルミニウム板１６３の各逃がし溝１６０７に進入する。そして次のステップ５０３にて第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を閉じる。次のステップ５０４では、ブロー吸引装置１６１１を動作させてアルミニウム板１６３の空気出入孔１６０８から空気を噴出し、アルミニウム板１６３とバンプ形成前ウエハ２０１とを分離させる。
尚、噴出させる空気の温度は、プリヒートされたバンプ形成前ウエハ２０１の温度低下を極力防止可能な程度の温度、例えば約１６０℃前後である。そしてこのようなブロー動作中に、ステップ５０５にてアルミニウム板１６３を下降させ、バンプ形成前ウエハ２０１を第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５を有するウエハ保持部１４１１に保持させる。次のステップ５０６では上記ブロー吸引装置１６１１の動作を停止しブロー動作を終了し、ステップ５０７にて、昇温されたバンプ形成前ウエハ２０１を保持している上記ウエハ保持部１４１１をボンディングステージ１１０の上方へ移動させる。以後、後述する、ボンディングステージ１１０への載置動作に移行する。
【００７８】
一方、約２１０℃まで昇温されたプリヒート装置１６０のアルミニウム板１６３は、室温にある次のバンプ形成前ウエハ２０１を載置する前に再び室温程度まで降温させる必要がある。そこで、図４０に示すステップ５１０において、冷却空気供給装置１６１３を動作させアルミニウム板１６３内の冷媒用通路１６１２に冷却用空気を供給する。さらに次のステップ５１１及びステップ５１２では、プリヒート装置１６０のエアーシリンダ１６０１を動作させて上記下降位置１６７から上記上昇位置１６８までアルミニウム板１６３を上昇させ、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させてアルミニウム板１６３の温度を約３０℃まで冷やす。尚、本実施形態ではアルミニウム板１６３の冷却温度を上記約３０℃に設定しているが、該温度に限定するものではない。つまり常温にあるバンプ形成前ウエハ２０１との温度差により、バンプ形成前ウエハ２０１の帯電量が許容量を超えず、又、反りが生じない程度のアルミニウム板１６３の冷却温度に設定することができる。上述のようにパネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させることでアルミニウム板１６３を効率的に冷却することができる。アルミニウム板１６３の温度が約３０℃まで冷えた後、ステップ５１３にて冷却空気供給装置１６１３の動作を停止し冷却用空気の供給を終了する。そしてステップ５１４にてアルミニウム板１６３を下降させ、ステップ５１５にて搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１を搬送装置１３０の上方に戻す。
【００７９】
一方、上述した、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とを分離させず常に一体として昇降する構成を採ったときには、図４１に示す動作を行う。尚、図４１に示す動作において図４０を参照して説明した動作と同様の動作については図４０の場合と同符号を付しその説明を省略する。図４１に示すステップ５２１、５２２は、図４０に示すステップ５０２、５０５にそれぞれ対応する動作であり、パネルヒータ枠１６２とアルミニウム板１６３とが一体的に構成されたプリヒートステージが上昇、下降する動作を行う。
【００８０】
次に、プリヒート装置１６０からボンディングステージ１１０へのバンプ形成前ウエハ２０１の移載動作について説明する。
上述したようにバンプ形成前ウエハ２０１はプリヒート動作により約２１０℃まで昇温されるが、ボンディングステージ１１０上へ載置されるまでの時間にて若干その温度は下がる。このように温度が若干下がったバンプ形成前ウエハ２０１を約２１０℃に加熱されているボンディングステージ１１０に載置したとき、バンプ形成前ウエハ２０１の温度とボンディングステージ１１０の温度との差に起因して、バンプ形成前ウエハ２０１の材質によっては図１２に示すように反りが生じる場合がある。該反りを生じるバンプ形成前ウエハ２０１としては、例えばＬｉＴａＯ3ウエハや、ＬｉＮｂＯ3ウエハがある。そこで本実施形態では、ボンディングステージ１１０のバンプ形成前ウエハ２０１に対して、反りを矯正する動作を施している。本実施形態では、ＬｉＮｂＯ3ウエハの場合にはボンディングステージ１１０に載置後に熱風を吹き付けることで上記反りを矯正し、一方、ＬｉＴａＯ3ウエハの場合には載置後の熱風吹き付け動作ではＬｉＮｂＯ3ウエハの場合に比べて反り矯正に要する時間が長くなってしまうので、熱風の吹き付けは行わない。このような差異が生じるのは、ＬｉＴａＯ3ウエハは、ＬｉＮｂＯ3ウエハに比べて熱伝導率が悪く、熱風の吹き付けは逆効果であり載置後における加熱動作のみの方がＬｉＴａＯ3ウエハの温度が均一になりやすいためと考えられる。以下に、図４２を参照して上記熱風吹き付けによる反り矯正動作を、図４３を参照して熱風吹き付け無しの反り矯正動作について説明する。
【００８１】
図４２に示すステップ５０７では、図４５に示すように、搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１に保持されているバンプ形成前ウエハ２０１がボンディングステージ１１０上に搬入される。次のステップ５３１では、ボンディングステージ１１０へのバンプ形成前ウエハ２０１の搬入角度調整のためボンディングステージ１１０の回転が行われる。次のステップ５３２では、図４６に示すようにウエハ載置台１１１がバンプ形成前ウエハ２０１の厚み方向に上昇して、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂに接触し、さらに若干ウエハ２０１を押し上げる。尚、ウエハ載置台１１１が上昇したとき、上記ウエハ保持部１４１１の各保持爪１４１７はウエハ載置台１１１に形成されている逃がし溝１１６に進入する。
【００８２】
該押し上げのとき、バンプ形成前ウエハ２０１の表面２０１ａに接触している除電用接触部材１４１００は、スプリング１４１６２の付勢力に逆らいながら上記表面２０１ａに接触した状態を維持したまま押し上げられる。上述したように、２１０℃付近の温度ではバンプ形成前ウエハ２０１の帯電量は減り、さらに又、上記表面２０１ａに除電用接触部材１４１００を接触させている。よって、表面２０１ａにおけるスパークの発生を防止することができる。
次のステップ５３３では、図４７に示すように、搬入側移載装置１４１の駆動部１４１２の動作により第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５が開く方向に移動し、ウエハ保持部１４１１によるバンプ形成前ウエハ２０１の保持が解除される。
この状態にて、次のステップ５３４にて、ブロー装置１１５を動作させて、ウエハ載置台１１１に開口されている空気出入孔１１３から約１６０℃程度の上記反り矯正用熱風をバンプ形成前ウエハ２０１へ吹き付ける。該ブロー動作により、約０．５ｍｍ程、バンプ形成前ウエハ２０１はウエハ載置台１１１より浮き上がるが、バンプ形成前ウエハ２０１の周囲には第１保持部材１４１４及び第２保持部材１４１５の保持爪１４１７が存在するので、浮き上がったバンプ形成前ウエハ２０１がウエハ載置台１１１上から脱落することはない。本実施形態では、上記ＬｉＮｂＯ3ウエハに対して上記反り矯正が達成される約２〜４分間、上記反り矯正用熱風の吹き付けを行うが、該熱風の吹き付け時間、及び温度は、反り矯正動作の対象となる電荷発生半導体基板の材質によって設定されるものであり、上述の値に限定されるものではない。
【００８３】
上記熱風吹き付け時間の経過後、ステップ５３５にてブロー装置１１５の動作を停止し反り矯正用熱風の吹き付けを終了する。そしてステップ５３６では、吸引装置１１４を動作させて上記空気出入孔１１３から吸引を開始しバンプ形成前ウエハ２０１をウエハ載置台１１１上へ吸着する。ステップ５３７にて上記吸着が行われたことを検出し、ステップ５３８にて、図４８に示すようにウエハ載置台１１１がバンプ形成前ウエハ２０１を保持した状態のまま、元の位置まで下降する。
以上の動作にて上記反り矯正動作は終了する。その後、搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１が上記搬送装置１３０の上方へ移動する。
【００８４】
次に、熱風吹き付け無しの反り矯正動作について説明する。尚、図４３に示す動作の内、ステップ５０７、５３１、５３２、５３６、５３７の各動作については、図４２を参照して上述した動作に同じであるので、ここでの説明は省略する。ステップ５３２にてウエハ載置台１１１が上昇し、ステップ５４１ではウエハ載置台１１１上にバンプ形成前ウエハ２０１が載置される。このとき、ウエハ載置台１１１は、バンプ形成前ウエハ２０１を吸着しない。これは、バンプ形成前ウエハ２０１に上記反りが生じたとき、吸着しているとバンプ形成前ウエハ２０１の変形動作が制限されてしまい、バンプ形成前ウエハ２０１に割れ等の損傷が発生する可能性があるからである。次のステップ５４２ではウエハ載置台１１１を元の位置まで下降させる。
ウエハ載置台１１１が降下したことで、ウエハ載置台１１１はヒータ１１２にて約２１０℃程度に再び加熱され、ステップ５４３では、ウエハ載置台１１１上にバンプ形成前ウエハ２０１が載置された状態で、上述した反り矯正用熱風の吹き付けを行うことなく、本実施形態では、上記ＬｉＴａＯ3ウエハに対して上記反り矯正が達成される約２分間、経過させる。よってこの間に、ＬｉＴａＯ3ウエハは、ウエハ載置台１１１にて加熱され、反りが矯正される。尚、上記反り矯正用の放置時間、及び温度は、反り矯正動作の対象となる電荷発生半導体基板の材質によって設定されるものであり、上述の値に限定されるものではない。
上述した、熱風吹き付け有り及び熱風吹き付け無しのいずれかの反り矯正動作を行うことで、バンプ形成前ウエハ２０１の反りを矯正でき、従って、バンプ形成前ウエハ２０１の割れ等の損傷を防止することができる。
【００８５】
以上説明したような反り矯正用動作後、バンプ形成前ウエハ２０１上の回路における電極部分へバンプ形成ヘッド１２０にてバンプが形成される。尚、バンプ形成の間、バンプ形成前ウエハ２０１は上記バンプボンディング用温度に維持され温度変化はほとんどないので、バンプ形成前ウエハ２０１に電荷が発生することはほとんどない。
【００８６】
上記バンプ形成後、ステップ６では、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５にてバンプ形成後ウエハ２０２を保持し、搬出側移載装置１４２の移動装置１４２３の駆動にてウエハ保持部１４２１がＸ方向に移動し、図２に示すように、ポストヒート装置１７０の上方にバンプ形成後ウエハ２０２が配置され、その後、ポストヒート装置１７０に載置される。これらのさらに詳しい動作を図５０及び図５１を参照して以下に説明する。
図５０に示すステップ６０１ではポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３を約２１０℃に加熱する。次のステップ６０２では、ウエハ保持部１４２１に保持されているバンプ形成後ウエハ２０２をポストヒート装置１７０の上方に搬入する。次のステップ６０３では、上記加熱されたアルミニウム板１７３を下降位置１６７から上昇位置１６８へ上昇させる。該上昇動作により、上記バンプ形成後ウエハ２０２はアルミニウム板１７３に接触し載置される。尚、このとき、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５に備わる各保持爪１４１７は、アルミニウム板１７３に形成されている逃がし溝１７０７に進入する。そして次のステップ６０４にて、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を開き、バンプ形成後ウエハ２０２の保持を解除する。この後のステップ７におけるポストヒート動作は、ポストヒート装置１７０が本実施形態のようにパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とが分離可能な構造である場合と、上述した変形例のように分離しない一体型の場合とで動作が若干異なる。
【００８７】
上記一体型の場合には、上記ステップ６０１とステップ６０２との間に、下記のステップ６４１〜ステップ６４７の動作を実行することができる。
つまり、図５１に示すステップ６４１では、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１の特に保持爪１４１７の加熱が必要か否かを判断する。つまり、上述のようにボンディングステージ１１０にて約２１０℃に加熱されたバンプ形成後ウエハ２０２を搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１にて保持しポストヒート装置１７０へ搬送するが、上記保持する際に、ウエハ保持部１４２１の特に保持爪１４１７の温度とバンプ形成後ウエハ２０２の温度との差がバンプ形成後ウエハ２０２に損傷を与える程度、例えば４０℃前後であるときには、バンプ形成後ウエハ２０２に損傷を与える可能性がある。上記温度差や損傷を生じるか否かは、取り扱う電荷発生半導体基板の材質等により異なるので、ステップ６４１にてウエハ保持部１４２１の加熱の有無を判断する。該加熱を行うときにはステップ６４２へ移行し、行わないときにはステップ６４６へ移行する。
【００８８】
上記加熱をする場合、上記ステップ６４２では、搬出側移載装置１４２の移動装置１４２３を動作させ、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１をポストヒート装置１７０の上方へ移動させる。次のステップ６４３では、ポストヒート装置１７０に備わるパネルヒータ枠１７２及びアルミニウム板１７３にて一体的に構成されるポストヒートステージを下降位置１６７から上昇位置１６８まで上昇させる。該上昇動作により、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５に備わる各保持爪１４１７は、アルミニウム板１７３に形成されている逃がし溝１７０７に進入する。次のステップ６４４では、上記ポストヒートステージを約２１０℃まで昇温し、次のステップ６４５にて、逃がし溝１７０７に存在する上記保持爪１４１７、さらにはウエハ保持部１４２１の加熱を行う。加熱後、ステップ６４６にて上記ポストヒートステージを下降位置１６７まで下降させる。
次のステップ６４７では、加熱された上記ウエハ保持部１４２１をボンディングステージ１１０の上方まで移動させ、ステップ６４８にてボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１を上昇させてウエハ載置台１１１上のバンプ形成後ウエハ２０２をウエハ保持部１４２１にて保持する。そして上述のステップ６０２へ移行し、ステップ６０３、ステップ６０４を経て、上記ステップ７へ移行する。
【００８９】
ステップ７では、ポストヒート装置１７０にてバンプ形成後ウエハ２０２を加熱することで該ウエハ２０２の降温を制御しながら、約２１０℃の上記バンプボンディング用温度から、室温を１０℃程上回る温度までバンプ形成後ウエハ２０２のポストヒートを行う。
電荷発生半導体基板であるバンプ形成後ウエハ２０２は、降温時における温度変化に起因して帯電するが、上述したように、バンプ形成後ウエハ２０２は、ポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３に直接接触して載置されているので、特に帯電しやすい裏面側の電荷はアルミニウム板１７３を介して効率的にアースすることができる。よって、上述したプリヒート動作の場合と同様に、電荷発生半導体基板を取り扱うにもかかわらず図５２に示すように種々の降温制御を行うことが可能である。即ち、パネルヒータ１７１の温度制御により降温制御を行う場合はもちろん、ポストヒート装置１７０に備わるパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とが本実施形態のように分離可能な構造である場合には、さらに、上記パネルヒータ枠１７２と上記アルミニウム板１７３とを分離する場合、分離しない場合、冷却用空気を供給する場合、供給しない場合の各種の動作制御によっても降温制御が可能である。
図５２において、符号１１０１にて示す降温曲線は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離し、かつアルミニウム板１７３への冷却用空気の供給を行った場合の曲線であり、符号１１０２にて示す降温曲線は、上記分離は行わず上記冷却用空気の供給のみを行った場合の曲線であり、符号１１０３にて示す降温曲線は、上記分離を行い、上記冷却用空気の供給は行わない場合の曲線であり、符号１１０４にて示す降温曲線は、上記分離動作及び上記冷却用空気の供給動作をともに行わない場合の曲線である。以下に、上述の各降温制御動作について説明する。
【００９０】
図５３に示す動作は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離して、アルミニウム板１７３、つまり該アルミニウム板１７３に載置されているバンプ形成後ウエハ２０２の降温制御を行う場合を示している。図５３のステップ６１１では、パネルヒータ１７１の温度制御により、又は自然冷却によりパネルヒータ１７１の温度を約２１０℃から約１００℃まで下げるとともに、アルミニウム板１７３を上記上昇位置１６８まで上昇させて、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離する。該降温動作により、ステップ６１２ではポストヒート装置１７０のアルミニウム板１７３の温度が、本実施形態では約１５０℃に達したか否かが判断される。尚、上記１５０℃は、上記約２１０℃から冷却を始めた場合、上記約２１０℃から上記１５０℃程度までにおける降温速度に比べて上記１５０℃後における降温速度が遅くなる、つまり降温速度に変化が生じる温度であり、出願人の実験から得られた値である。このように、上記１５０℃の値は、電荷発生半導体基板の材質や、ボンディング用温度等に基づいて設定する値であり、上記１５０℃の値に限定されるものではない。アルミニウム板１７３が上記約１５０℃になった後、さらにステップ６１３にて冷却空気供給装置１７１３を動作させて冷却用空気をアルミニウム板１７３に供給する。ステップ６１４にてアルミニウム板１７３の温度が約４０℃まで下がったか否かを判断し、下がったときには上記冷却空気供給装置１７１３の動作を停止しアルミニウム板１７３への冷却用空気の供給を停止する。尚、上記４０℃は、電荷発生半導体基板の材質等により設定する値であり、該値に限定されるものではない。
このような、ステップ６１１からステップ６１５までの動作によって、図５２に示す符号１１０１にてしめす降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３を約２１０℃から約４０℃まで約１０分で降温させることができる。
又、上記ステップ６１３〜ステップ６１５の動作を実行しない場合、図５２に符号１１０３にて示す降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３は約２１０℃から約４０℃まで約２５〜３０分で降温される。
【００９１】
又、図５４に示す動作は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とを分離せずに、アルミニウム板１７３、つまり該アルミニウム板１７３に載置されているバンプ形成後ウエハ２０２の降温制御を行う場合を示している。上記図５３に示す降温制御動作と図５４に示す降温制御動作との違いは、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３との分離の有無のみであるので、ここでの詳しい説明は省略する。尚、図５４に示すステップ６２１〜ステップ６２５の各動作は、図５３に示すステップ６１１〜ステップ６１５の各動作に対応している。
このような、ステップ６２１からステップ６２５までの動作によって、図５２に符号１１０２にて示す降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３を約２１０℃から約４０℃まで約２０分で降温させることができる。
又、上記ステップ６２３〜ステップ６２５の動作を実行しない場合、図５２に符号１１０４にて示す降温制御が実行される。この場合、アルミニウム板１７３は約２１０℃から約４０℃まで約５０分で降温される。
【００９２】
以上説明したポストヒート動作の終了後、ステップ８へ移行し以下の動作が実行される。搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１にてバンプ形成後ウエハ２０２を保持し、移動装置１４２３の駆動によりＸ方向に沿って搬出装置１３２の上方へ移動する。移動後の状態を図５６に示している。図５５を参照して以下にポストヒート装置１７０から搬出装置１３２へのバンプ形成後ウエハ２０２の搬出動作を説明する。尚、該搬出動作においても、ポストヒート装置１７０のパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３との分離動作の有無に応じて若干動作に差異がある。図５５に示すステップ８０１、８０２は、パネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３との分離動作を行う場合に実行され、一方、ステップ８０３〜８０６の動作は上記分離動作を行わない場合に実行される。又、ステップ８０７〜８１０は、両者に共通する動作である。
上記分離動作が行われる場合、上述したようにポストヒート動作における冷却動作のため既にパネルヒータ枠１７２とアルミニウム板１７３とは分離しておりアルミニウム板１７３は上記上昇位置１６８に位置するので、上記ステップ８０１では、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を閉じて、アルミニウム板１７３上の、冷却されたバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。そしてステップ８０２にて、ブロー吸引装置１７１１を動作させてアルミニウム板１７３の空気出入孔１７０８からブロー用空気を噴出させて、上記バンプ形成後ウエハ２０２をアルミニウム板１７３から浮上させる。そして後述のステップ８０７へ移行する。
【００９３】
一方、上記分離動作を行わない場合、ステップ８０３では、ポストヒート装置１７０の上方に配置された搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１における第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を開く。次のステップ８０４では、パネルヒータ枠１７２及びアルミニウム板１７３が一体的に構成されたポストヒートステージを上記上昇位置１６８まで上昇させる。そしてステップ８０５にて上記第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５を閉じ、冷却されたバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。次のステップ８０６では、ブロー吸引装置１７１１を動作させてアルミニウム板１７３の空気出入孔１７０８からブロー用空気を噴出し、上記バンプ形成後ウエハ２０２をアルミニウム板１７３から浮上させる。
【００９４】
ステップ８０７では、上記分離動作を行った場合にはアルミニウム板１７３のみを、上記分離動作がない場合には上記ポストヒートステージを、上記下降位置１６７へ下げる。したがって上記ウエハ保持部１４２１にて保持されているバンプ形成後ウエハ２０２はポストヒート装置１７０の上方に位置することになる。次のステップ８０８では、ブロー吸引装置１７１１の動作を停止し上記ブロー用空気の噴出を停止する。次のステップ８０９では、搬出側移載装置１４２の移動装置１４２３の駆動によりＸ方向に沿って搬出装置１３２の上方へ移動する。
ステップ８１０では、ポストヒート装置１７０が、さらに次のバンプ形成後ウエハ２０２を受け入れる場合には、アルミニウム板１７３を約４０℃から再び約２１０℃まで昇温させる。
【００９５】
上記移動後、搬出装置１３２の駆動部１３２４が動作し、図５７に示すように、保持部１３２３がバンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂに接触し、かつバンプ形成後ウエハ２０２がウエハ保持部１４２１の保持爪１４１７から約１mm程浮き上がるように上昇する。保持部１３２３が上記裏面２０２ｂに接触することで、裏面２０２ｂの帯電が保持部１３２３を通じてアースされることから裏面２０２ｂの帯電量は減少する。又、上記上昇のときにも、除電用接触部材１４１００はバンプ形成後ウエハ２０２の表面２０２ａに接触した状態を維持している。よって、搬入装置１３１及びボンディングステージ１１０におけるウエハ２０１、２０２の受け渡しの場合と同様に、保持部１３２３がバンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂの接触することで、裏面２０２ｂの帯電量が変化することに伴い表面２０２ａの電荷に変化が生じたときでも、該変化分の電荷を除去することができる。
又、上記上昇後、保持部１３２３は吸着動作によりバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。
【００９６】
保持部１３２３がバンプ形成後ウエハ２０２を保持した後、図５８に示すように、ウエハ保持部１４２１の第１保持部材１４２４及び第２保持部材１４２５が駆動部１４２２により開き、バンプ形成後ウエハ２０２の保持を解除する。
上記保持解除後、図５９及び図６０に示すように、上記保持部１３２３が下降しバンプ形成後ウエハ２０２を保持台１３２１上に載置する。該載置後、保持台１３２１は、本実施形態では吸着動作によりバンプ形成後ウエハ２０２を保持する。
【００９７】
次のステップ９では、バンプ形成後ウエハ２０２を保持した上記保持台１３２１が搬出装置用移動装置１３２２の動作によりＸ方向に移動しバンプ形成後ウエハ２０２を第２収納容器２０６側へ搬送する。
そして、次のステップ１０では、保持台１３２１はバンプ形成後ウエハ２０２を第２収納容器２０６へ収納する。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態のバンプ形成装置１０１によれば、電荷発生半導体基板、例えば圧電基板ウエハのように温度変化に伴い電荷を発生するウエハに対して、プリヒート動作及びポストヒート動作の温度変化するときには、電荷発生半導体基板を直接、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０を構成しているアルミニウム板１６３、１７３上に接触させ、アースしている。したがって、例えばウエハのダイシングラインに沿ってアルミニウム膜を形成したり、ウエハ裏面全面にアルミニウム膜を形成したりすることなく、上記温度変化により生じる電荷を、当該ウエハに形成されている回路に損傷を与えない程度、及び例えばステージへの接着力が低下することにより当該ウエハ自体に割れ等が生じない程度にまで低減することができる。
特に、ウエハの厚みが０．２ｍｍ以下である場合や、ウエハ上に形成されている回路の線間距離が１μｍより小さく特に隣接する線の線幅の差が大きい場合には、上述したプリヒート動作及びポストヒート動作における温度上昇制御及び温度降下制御を行うことにより、大きな除電効果を得ることができる。
【００９９】
又、バンプを形成するウエハの種類毎、つまりその材質、大きさ等毎に、上記プリヒート動作における昇温速度、及び上記ポストヒート動作における降温速度を設定し、制御装置１８０に備わる記憶装置１８１に予め記憶させておき、処理するウエハの種類に応じて制御を変更するように構成することもできる。
【０１００】
又、本実施形態では上述したように、バンプ形成前ウエハ２０１に対する昇温時及びバンプ形成後ウエハ２０２に対する降温時の両方において温度制御を行ったが、最低限、上記バンプボンディング用温度から室温までの降温時のみに上記温度降下制御を行えばよい。なぜならば、上述したようにウエハ２０１，２０２は一旦帯電するとなかなか除電されないという特質を有し、上記バンプボンディング用温度から室温までの降温後、ウエハ２０２は第２収納容器２０６に収納されることから帯電状態ままでは不具合発生の要因にも成りかねないことから、除電を十分に行っておく必要があるからである。
【０１０１】
上述のように、第２収納容器２０６への収納前にはバンプ形成後ウエハ２０２の帯電量を減少させておく必要があることから、図６１に示すように、搬出側移載装置１４２のウエハ保持部１４２１から搬出装置１３２へのバンプ形成後ウエハ２０２の受け渡し動作の間、バンプ形成後ウエハ２０２の少なくとも裏面２０２ｂ側、好ましくはさらに表面２０２ａ側をも加えた両面側に、イオン発生装置１９０を設けるのが好ましい。上記受け渡しのとき、バンプ形成後ウエハ２０２の裏面２０２ｂには負電荷が、表面２０２ａには正電荷がそれぞれ帯電しているので、各電荷を中和するため、裏面２０２ｂ側に配置されたイオン発生装置１９０−１は正イオンを、表面２０２ａ側に配置されたイオン発生装置１９０−２は負イオンを発生する。各イオン発生装置１９０−１、１９０−２は、制御装置１８０に接続され動作制御される。尚、図６１は、バンプ形成後ウエハ２０２を保持したウエハ保持部１４２１が搬出装置１３２の上方に配置されたときに、イオン発生装置１９０−１、１９０−２からイオンをバンプ形成後ウエハ２０２に作用させている状態を図示しているが、上述のように受け渡し動作の間、つまり図５７から図６０に至るまでの各動作の間、バンプ形成後ウエハ２０２にイオンを作用させる。
【０１０２】
このようにイオン発生装置１９０を設けることで、設けない場合に比べて、以下のように帯電量をより低減させることができる。尚、下記の帯電量値は一例である。本実施形態における上述の温度上昇制御や温度降下制御を行わない場合において、ウエハ保持部１４２１が搬出装置１３２の上方に配置されたとき、バンプ形成後ウエハ２０２の表面２０２ａの帯電量は約＋１８Ｖであり、裏面２０２ｂは上述のように約−１０００Ｖである。このようなバンプ形成後ウエハ２０２の表裏両面にイオン発生装置１９０にてイオンを４分間作用させることで、表面２０２ａの帯電量は約＋２２Ｖになり、裏面２０２ｂは約＋２２Ｖにすることができる。よって、本実施形態における上述の温度上昇制御や温度降下制御を行い、さらにイオン発生装置１９０にて少なくとも上記裏面２０２ｂにイオンを作用させることで、裏面２０２ｂの帯電量をより低減することができる。
【０１０３】
さらに又、イオン発生装置１９０−１、１９０−２から発生したイオンを、より効率的に少なくとも上記裏面２０２ｂに作用させるため、図６１に示すように、少なくとも裏面２０２ｂ側には、発生したイオンを裏面２０２ｂへより効率的に移動させるための送風装置１９１を設けてもよい。尚、送風装置１９１は制御装置１８０にて動作制御される。
又、図６１に示すように、静電センサ２５１を設け、少なくとも裏面２０２ｂ、好ましくはさらに表面２０２ａをも加えた両面の帯電量を静電センサ２５１にて測定しながら、測定された帯電量に基づき制御装置１８０にて上記イオン発生装置１９０のイオン発生量や、送風装置１９１の送風量を制御するようにしてもよい。
【０１０４】
さらに、ウエハ保持部１４２１から搬出装置１３２へのバンプ形成後ウエハ２０２の受け渡し動作前の、上記ポストヒート動作においてもより効率的に除電を行うため、上記イオン発生装置１９０によるイオンを作用させるように構成してもよい。
さらには、上記プリヒート動作においても上記イオン発生装置１９０によるイオンを作用させるように構成しても良い。
【０１０５】
又、上述の実施形態では、ボンディングステージ１１０にバンプ形成前ウエハ２０１を載置したときに、上記反り矯正動作を行ったが、これに加えてさらに、プリヒート装置１６０にバンプ形成前ウエハ２０１を載置したとき、及びポストヒート装置１７０にバンプ形成後ウエハ２０２に載置したときにも、上記ブロー吸引装置１６１１、１７１１を動作させて気体を噴出させて上記反り矯正動作を実行してもよい。
【０１０６】
又、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２は、昇温に伴い正電荷が発生し、降温に伴い負電荷が発生する。この現象を利用し、プリヒート動作では、バンプ形成前ウエハ２０１を室温から上記バンプボンディング用温度まで一気に昇温するのではなく、例えば図４４に示すように、昇温、降温を交互に繰り返す温度上昇制御を行い、上記バンプボンディング温度まで徐々に昇温する。このようなプリヒート動作を行うことで、昇温により生じた正電荷を、降温により生じる負電荷にて中和することができる。つまり、増加した帯電分をその都度逆帯電により除電することで、バンプボンディング温度まで昇温された時点においてもバンプ形成前ウエハ２０１の初期電荷分の帯電量にするという考え方である。同様に、図４９に示すように、ポストヒート動作においてもバンプボンディング用温度から室温までバンプ形成後ウエハ２０２を一気に降温せずに降温、昇温を交互に繰り返して徐々に降温する温度降下制御を行うことができる。
このようなジグザグの温度上昇制御及び温度降下制御を、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０における上述したプリヒート動作及びポストヒート動作に採り入れても良い。
【０１０７】
又、上述の実施形態では、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０において、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２は、その裏面のほぼ全面をアルミニウム板１６３、１７３に接触させているが、除電を行う動作のみを考えた場合には、必ずしも上記ほぼ全面が接触する必要はなく、バンプ形成前ウエハ２０１及びバンプ形成後ウエハ２０２の外周から中心へ向かって、半径の約１／３程度が円環状に導電性部材に接触していればよい。
【０１０８】
又、上述の実施形態では、上記プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０を設け、ポストヒート装置１７０を用いて上述した温度降下制御を行い、さらにはプリヒート装置１６０を用いて上述した温度上昇制御を行った。このようにそれぞれ独立した動作を行うことで、ウエハ搬入からウエハ搬出までの工程をより効率的に処理でき、タクト短縮を図ることができる。しかしながら、例えば工程に時間的余裕がある場合等には、図６２に示すようなバンプ形成装置１０２のように、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の設置を省略し、上記ボンディングステージ１１０にて、上記バンプボンディング用温度へのウエハ２０１の保温、上記ポストヒート動作における上記温度降下制御、及び上記プリヒート動作における上記温度上昇制御を、制御装置１８０にて制御して実行するように構成することもできる。
又、このような構成を採ったときには、上記搬入側移載装置１４１又は上記搬出側移載装置１４２のいずれか一方のみを設ければよく、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の設置の省略と相まって、バンプ形成装置全体の構成をコンパクト化することができる。
【０１０９】
図６３には、上述のバンプ形成装置１０２の構造、つまりプリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０の設置を省略し、ボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１に、上記バンプ形成前ウエハ２０１のような電荷発生半導体基板を載置して、プリヒート動作、ボンディング動作、ポストヒート動作を行う場合の動作を示している。図６３のステップ１００１では、例えば上記搬入側移載装置１４１のような移載装置１４３を使用して、電荷発生半導体基板としてのバンプ形成前ウエハ２０１を搬送装置１３０からボンディングステージ１１０のウエハ載置台１１１上へ載置する。尚、このときウエハ載置台１１１は約４０℃程度の温度である。そして、次のステップ１００２では、後述するサブプレート１９５を使用している場合には、ボンディングステージ１１０の吸引装置１１４を動作させて載置したサブプレート１９５をウエハ載置台１１１上に吸着する。しかしながら、上記バンプ形成前ウエハ２０１を直接ウエハ載置台１１１に載置する場合には、上記吸着動作は行わない。この理由は、次のステップ１００３では、上記約４０℃から約２１０℃までバンプ形成前ウエハ２０１は昇温されるが、このときの温度変化によりバンプ形成前ウエハ２０１には、上述した反り等の変形が生じる。よって吸着動作により上記変形を制限してしまうことでバンプ形成前ウエハ２０１に損傷が生じる場合が考えられることから、このような損傷の発生を防止するためである。
【０１１０】
ステップ１００３では、例えば１０℃／分の昇温速度にて、上述のようにバンプ形成前ウエハ２０１の昇温が行われる。尚、バンプ形成前ウエハ２０１は、ウエハ載置台１１１に直接接触しているので、上記昇温の際における温度変化によりバンプ形成前ウエハ２０１に発生する電荷はウエハ載置台１１１から効率的に除去することができる。よって、上記昇温速度は、上述したように種々の速度を設定することができる。
【０１１１】
次のステップ１００４では、例えば搬入側移載装置１４１のウエハ保持部１４１１の保持爪１４１７にて、ウエハ載置台１１１上でのバンプ形成前ウエハ２０１の動きを制限し、次のステップ１００５にてブロー装置１１５を動作させてウエハ載置台１１１の空気出入孔１１３から熱風をバンプ形成前ウエハ２０１へ吹き付け、バンプ形成前ウエハ２０１に帯電している電荷を空中へ放電させることで除電を行う。その後、ステップ１００６にて、吸引装置１１４を動作させてバンプ形成前ウエハ２０１をウエハ載置台１１１上に吸着する。尚、本実施形態では、上記ステップ１００５及び上記ステップ１００６を行った後、再度ステップ１００５及びステップ１００６を実行している。つまり２回、上述した除電用のブロー動作を行っている。尚、上記除電用ブロー動作の回数及びブロー動作を行う時間は、バンプ形成前ウエハ２０１の帯電量に応じて設定すればよい。例えば上記帯電量が約−５０Ｖ以下のときには上記除電用ブロー動作は１回で設定した時間だけ行うようにし、上記帯電量が約−８００Ｖ程度のときには上記除電用ブロー動作は１回で連続的に行い、上記帯電量が約−１０００Ｖ程度のときには上述のように上記除電用ブロー動作を複数回でかつ連続的に行うようにすることができる。
【０１１２】
次のステップ１００７では、バンプ形成前ウエハ２０１へバンプボンディングを行い、次のステップ１００８では、吸引装置１１４の動作を停止し上記吸着を停止する。この時点で、吸着動作を停止する理由は、上記ステップ１００２にて吸着を行わない趣旨に同様であり、温度変化によるバンプ形成後ウエハ２０２の変形を制限しないことで、損傷の発生を防止するためである。
【０１１３】
次のステップ１００９では、ウエハ載置台１１１の温度を約２１０℃から約４０℃まで、例えば１０℃／分の降温速度にて降下させる。尚、バンプ形成後ウエハ２０２は、ウエハ載置台１１１に直接接触しているので、上記降温の際における温度変化によりバンプ形成後ウエハ２０２に発生する電荷はウエハ載置台１１１から効率的に除去することができる。よって、上記降温速度は、上述したように種々の速度を設定することができる。そして、ステップ１０１０では、バンプ形成後ウエハ２０２に対してブローを行いウエハ載置台１１１から浮かせ、上記移載装置にてウエハ載置台１１１から搬出装置１３２へバンプ形成後ウエハ２０２を移載する。
【０１１４】
上述した除電用ブロー動作は、プリヒート装置１６０及びポストヒート装置１７０を備えたバンプ形成装置１０１におけるプリヒート動作及びポストヒート動作においても、上記ブロー吸引装置１６１１、１７１１を動作させて気体を噴出させて実行してもよい。
【０１１５】
又、上述の説明では、バンプ形成前ウエハ２０１の裏面２０１ｂ側には、いわゆるサブプレートと呼ばれる、ウエハの割れを保護するための保護部材を設けていない場合を例に採ったが、例えば図６４に示すサブプレート１９５を裏面２０１ｂ側に取り付けることもできる。該サブプレート１９５は例えばアルミニウムのような金属材料にて作製されており、バンプ形成前ウエハ２０１は、上記裏面２０１ｂをサブプレート１９５に接触させ、当該サブプレート１９５に設けた板バネ１９６にてサブプレート１９５に保持される。
サブプレート１９５を設けることで、ウエハ２０１，２０２の割れを防止することができるとともに、上記裏面２０１ｂは常にサブプレート１９５に接触しており、かつ板バネ１９６を介して表面２０１ａに導通しているので、表裏面間での帯電量の差を小さくすることができ、バンプ形成前ウエハ２０１に形成されている回路の帯電に起因する損傷発生を低減することができる。
又、サブプレート１９５を設けたとき、上記プリヒート動作及びポストヒート動作における上記パネルヒータ１６１，１７１の熱が有効にウエハ２０１，２０２に作用するように、さらには上記イオン発生装置１９０にて生じたイオンがウエハ２０１，２０２の裏面２０１ｂ、２０２ｂに有効に作用するように、サブプレート１９５には、当該サブプレート１９５の厚み方向に貫通する複数の貫通穴１９７が設けられている。
【０１１６】
以上説明した、バンプ形成装置１０１及びバンプ形成装置１０２にて上記電荷発生半導体基板に対して実行される除電動作により、帯電量が平均ほぼ±２００Ｖに低減された電荷発生半導体基板を作製することができ、さらに上記イオン発生装置１９０を使用することで上述のように約±２０〜３０Ｖの帯電量に低減された電荷発生半導体基板を作製することができる。したがって、帯電が原因となる上記電荷発生半導体基板に形成されている回路の焦電破壊や当該電荷発生半導体基板自体の割れ等の損傷の発生を防止することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様のバンプ形成装置によれば、加熱冷却装置及び制御装置を備え、少なくとも電荷発生基板へのバンプボンディングが行われた後に電荷発生基板を冷却するときに、該冷却により上記電荷発生基板に蓄積する電荷を、上記電荷発生基板を上記加熱冷却装置に直接接触させることで除電するようにした。よって、上記電荷発生基板の帯電量を従来に比べて低減することができる。したがって、上記電荷発生基板に除電用の手段を施すことなく、上記帯電が原因となる上記電荷発生基板に形成されている回路の焦電破壊や当該電荷発生基板自体の割れ等の損傷の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態におけるバンプ形成装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すバンプ形成装置の主要部分の詳細な構造を示す斜視図である。
【図３】 図１及び図２に示す搬入装置の構成の詳細を示す斜視図である。
【図４】 図１及び図２に示すオリフラ合わせ装置の構成の詳細を示す斜視図である。
【図５】 図１及び図２に示す移載装置の構成の詳細を示す斜視図である。
【図６】 図５に示すウエハ保持部の保持爪部分の詳細を示す図である。
【図７】 図５に示すウエハ保持部の除電用接触部材の構成の詳細を示す図である。
【図８】 図５に示すウエハ保持部の除電用接触部材の他の例における構成を示す図である。
【図９】 ウエハの周縁部分に設けたアルミニウム膜と上記除電用接触部材の接触位置との関係を示す図である。
【図１０】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１１】 図１に示すバンプボンディング装置の構造を示す図である。
【図１２】 ウエハの反りを説明するための図である。
【図１３】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１４】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１５】 図１４に示す除電用部材の構造を説明するための斜視図である。
【図１６】 図１４に示す除電用部材の構造を説明するための斜視図である。
【図１７】 上記除電用接触部材の変形例を示す斜視図である。
【図１８】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図１９】 図１８に示す除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図２０】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図２１】 上記除電用接触部材の一端に取り付ける部材の変形例を示す斜視図である。
【図２２】 プリヒート装置及びポストヒート装置の斜視図である。
【図２３】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置の動作説明用の図である。
【図２４】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置の動作説明用の図である。
【図２５】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置のアルミニウム板及びヒータープレート枠の斜視図である。
【図２６】 図２２に示すプリヒート装置及びポストヒート装置のアルミニウム板及びパネルヒータ枠の斜視図である。
【図２７】 図１に示すバンプ形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図２８】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入装置にてウエハを上昇させている状態を示す図である。
【図２９】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入側移載装置にてウエハを保持する直前の状態を示す図である。
【図３０】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入側移載装置にてウエハを保持した直後の状態を示す図である。
【図３１】 図２７に示すステップ２における動作を説明するための図であり、搬入側移載装置にてウエハを保持した状態を示す図である。
【図３２】 図２７に示すステップ３における動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離する場合の動作を示すフローチャートである。
【図３３】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、プリヒート装置の上方へバンプ形成前ウエハを搬送させた状態を示す図である。
【図３４】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、バンプ形成前ウエハをアルミニウム板上へ載置した状態を示す図である。
【図３５】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、ウエハ保持部によるバンプ形成前ウエハの保持を解除した状態を示す図である。
【図３６】 図２７に示すステップ３における動作を説明するための図であって、バンプ形成前ウエハを載置したアルミニウム板を下降させた状態を示す図である。
【図３７】 図２７に示すステップ３における動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離しない場合の動作を示すフローチャートである。
【図３８】 図２７に示すステップ４における動作を説明するための図であって、プリヒート動作における昇温制御を示す図である。
【図３９】 プリヒート動作における昇温制御の変形例を示す図である。
【図４０】 図２７に示すステップ５における、プリヒート装置からバンプボンディング装置への移載動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離する場合の動作を示すフローチャートである。
【図４１】 図２７に示すステップ５における、プリヒート装置からバンプボンディング装置への移載動作を説明するためのフローチャートであって、パネルヒータ枠及びアルミニウム板を分離しない場合の動作を示すフローチャートである。
【図４２】 図２７に示すステップ５における、バンプボンディングステージへのバンプ形成前ウエハの移載の際に実行される、熱風吹き付けを行う場合の反り矯正動作を説明するためのフローチャートである。
【図４３】 図２７に示すステップ５における、バンプボンディングステージへのバンプ形成前ウエハの移載の際に実行される、熱風吹き付けを行なわない場合の反り矯正動作を説明するためのフローチャートである。
【図４４】 プリヒート動作における温度上昇制御動作による温度上昇を示すグラフである。
【図４５】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、バンプ形成前ウエハをボンディングステージの上方に配置した状態を示す図である。
【図４６】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、ボンディングステージにてウエハを保持する直前の状態を示す図である。
【図４７】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、ボンディングステージにてウエハを保持し搬入側移載装置がウエハの保持を解除した状態を示す図である。
【図４８】 図２７に示すステップ５における動作を説明するための図であり、ボンディングステージにてウエハを保持した状態を示す図である。
【図４９】 ポストヒート動作における温度降下制御動作による温度降下を示すグラフである。
【図５０】 上記ポストヒート動作を説明するためのフローチャートである。
【図５１】 上記ポストヒート動作を開始する際に、ウエハ保持部の加熱を行う場合の動作を示すフローチャートである。
【図５２】 上記ポストヒート動作における温度降下パターンを示すグラフでる。
【図５３】 上記ポストヒート動作を説明するためのフローチャートである。
【図５４】 上記ポストヒート動作を説明するためのフローチャートである。
【図５５】 上記ポストヒート動作後、バンプ形成後ウエハをポストヒート装置から搬出する動作を示すフローチャートである。
【図５６】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出側移載装置にて保持されたバンプ形成後ウエハを搬出装置の上方に配置した状態を示す図である。
【図５７】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出装置の保持部をバンプ形成後ウエハに接触させた状態を示す図である。
【図５８】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出側移載装置によるウエハの保持を解除した直後の状態を示す図である。
【図５９】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、搬出装置の保持部に保持されたバンプ形成後ウエハを保持台に載置する直前の状態を示す図である。
【図６０】 図２７に示すステップ８における動作を説明するための図であり、上記バンプ形成後ウエハを保持台に載置した状態を示す図である。
【図６１】 図１に示す搬出側移載装置から搬出装置へバンプ形成後ウエハを移載するときに、イオン発生装置にてイオンをウエハに作用させる状態を示す図である。
【図６２】 図１に示すバンプ形成装置の変形例における斜視図である。
【図６３】 図６２に示すバンプ形成装置にて実行される除電用ブロー動作を説明するためのフローチャートである。
【図６４】 上記バンプ形成前ウエハに取り付けるサブプレートの平面図である。
【図６５】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図６６】 図１及び図２に示す搬入側移載装置及び搬出側移載装置の変形例を示す図である。
【図６７】 上記除電用接触部材の変形例を示す図である。
【図６８】 図１及び図２に示すプリヒート装置、ポストヒート装置、及びボンディングステージにおいて、電荷発生半導体基板との接触面に銀メッキを施した状態の図である。
【図６９】 電荷除去用領域を形成した電荷発生半導体基板の平面図である。
【図７０】 図６９に示す電荷除去用領域の変形例を示す図である。
【図７１】 ＳＡＷフィルタの構造を示す斜視図である。
【図７２】 上記ＳＡＷフィルタにおけるくし歯回路部分における損傷を示す図である。
【図７３】 圧電基板ウエハの表裏における帯電状態を説明するための図である。
【図７４】 回路の電極部分にバンプを形成した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０１、１０２…バンプ形成装置、１１０…ボンディングステージ、
１１５…ブロー装置、１２０…バンプ形成ヘッド、１６０…プリヒート装置、
１６１…パネルヒータ、１６３…アルミニウム板、
１７０…ポストヒート装置、１７１…パネルヒータ、
１７３…アルミニウム板、１８０…制御装置、
１９０…イオン発生装置、
２０１…バンプ形成前ウエハ、２０１ａ…表面、２０１ｂ…裏面、
２０２…バンプ形成後ウエハ、２０２ａ…表面、２０２ｂ…裏面、
２１１…回路形成部分、２１２…ダイシングライン、
１６０１…エアーシリンダ、１６１１…ブロー吸引装置、
１７０１…エアーシリンダ、１７１１…ブロー吸引装置、
１４１００、１４１６１…除電用接触部材、
１４１６５…電荷除去用領域。
Claims (4)
- 温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板（２０１、２０２）がバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度に加熱された状態にて、上記電荷発生基板上の回路に形成されている電極上に上記バンプを形成するバンプ形成ヘッド（１２０）を備えた電荷発生基板用バンプ形成装置であって、
上記電荷発生基板を上記バンプボンディング用温度に加熱する前に上記バンプボンディング用温度付近まで上記電荷発生基板のプリヒート動作を行い、かつ上記プリヒート動作による温度上昇にて上記電荷発生基板に生じた電荷を上記電荷発生基板の回路形成面である表面（２０２ａ）に対向する裏面（２０２ｂ）に接触して除去する加熱冷却装置と、
上記プリヒート動作を行うための温度上昇制御を上記加熱冷却装置に対して行い、上記ボンディング後に上記電荷発生基板を冷却するための温度降下制御を上記加熱冷却装置に対して行う制御装置（１８０）と、
を備えたことを特徴とする電荷発生基板用バンプ形成装置。 - 上記加熱冷却装置は、上記バンプボンディング用温度に上記電荷発生基板を加熱するバンプボンディングステージ（１１０）と、上記制御装置による上記温度上昇制御に従い上記電荷発生基板の上記プリヒート動作を行うプリヒート装置（１６０）と、を備えた、請求項１記載の電荷発生基板用バンプ形成装置。
- 上記プリヒート装置は、上記電荷発生基板の上記裏面に接触する熱拡散部材（１６３、１７３）と、上記熱拡散部材に接触し上記熱拡散部材を昇温する加熱部（１６１、１７１）と、上記熱拡散部材と上記加熱部とを分離させ上記熱拡散部材の冷却を促進させる分離装置（１６０１、１７０１）と、を有する請求項２記載の電荷発生基板用バンプ形成装置。
- 温度変化に伴い電荷を発生する電荷発生基板（２０１、２０２）がバンプを形成するに必要なバンプボンディング用温度に加熱された状態にて、上記電荷発生基板上の回路に形成されている電極上に上記バンプを形成するバンプ形成ヘッド（１２０）を備えた電荷発生基板用バンプ形成装置であって、
上記加熱された上記電荷発生基板へのバンプのボンディングの後、上記電荷発生基板を冷却する加熱冷却装置（１１０，１６０，１７０）と、
上記ボンディング後に上記電荷発生基板を冷却するための温度降下制御を上記加熱冷却装置に対して行う制御装置（１８０）と、を備え、
上記電荷発生基板に蓄積された電荷を中和するイオンを発生するイオン発生装置（１９０）と、
上記電荷発生基板を保持する保持爪（１４１７）を有し該保持爪にて上記電荷発生基板を保持するとともに上記電荷発生基板の上記加熱冷却装置への搬送を行うウエハ保持部（１４１１、１４２１）とをさらに備え、
上記ウエハ保持部及び上記保持爪において、上記イオン発生装置から発生した上記イオンが作用する箇所には絶縁材料にてコーティング（１４１７２、１４１７４）を施している、
ことを特徴とする電荷発生基板用バンプ形成装置。
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