JPH01134937A - ボックス型キュア炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体のアッセンブリ工程におけるキュア装置のボック
ス型キュア炉に関し、 工数の削減と不良の低減を目的とし、 開口部を除く全周囲を断熱材で被覆し、且つその内側の
一面にスライド機構部を備えたボックス状のユニットと
、駆動機構部に連結して上記スライド機構部で該ユニッ
トの開口部を開閉する方向に移動する断熱材を有する前
蓋および後蓋を備えたスライドテーブルと、該ユニット
内側壁に位置するヒータブロックと、該ユニット内部に
位置する熱電対と、よりなるボックス型キュア炉を、併
設する外部制御機器からの信号によって動作させて構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体のアッセンブリ工程におけるキュア装置
に係り、特に工数の削減と不良の低減を図ったボックス
型キュア炉に関する。

一般に半導体をアッセンブリする場合には、ワイヤボン
ディング後のアニールやグイボンディングペーストの硬
化、捺印インクの硬化等キュア工程が多く、通常これら
の工程では数１０個の被作業半導体ウェハがセットされ
たマガジンを搬送単位とし、該マガジン単位で恒温槽ま
たはベルト炉によってキュア作業を実施している。

しかし、恒温槽を使用する場合には通常一定数のマガジ
ンが集まってから作業を開始するためにリードタイムが
長い上に、恒温槽の内容積が大きいために温度の上げ下
げに時間がかかり更に槽内の温度分布が不均一になり易
く、またベルト炉使用の場合にはキュア時間が長いとき
には装置が大型化すると共に電気容量が大きくなる等の
欠点があり、更に共通的には工程内の仕掛り数が多いた
めに例えば装置がダウンしたような場合は不良数が多く
なる等種々の問題があるため、効率的で且つ生産性の良
いキュア装置の開発が望まれている。

〔従来の技術〕

第４図は従来の恒温槽によるキュア工程の実施例を示す
図であり、（Ａ）は被作業半導体ウェハをマガジンに取
り付けた状態を、また（Ｂ）は恒温槽にマガジンをセッ
トした状態を示している。

この場合通常は、マガジン１に数１０個のキュアされる
半導体ウェハ２を棚状にセットし、更に２０〜３０個の
該マガジン１を恒温槽３にセットして扉３ａを閉じ所要
のキュア工程１例えばグイボンディング銀ペーストの硬
化工程では１５０〜２００℃で２時間程度のキュア作業
を実施している。

第５図は従来のベルト炉によるキュア工程の実施例を模
式的に示した図である。

図で、４はヒータ５を内蔵したベルト炉であり、第４図
同様に数１０個の半導体ウェハがセットされているマガ
ジン１は、搬送ベルト６上に載置されたまま上記ベルト
炉４の中を図示ａ方向に移動するようになっている。

この場合の温度制御はヒータ５のパワーによって行い、
またキュア時間は搬送ベルト６の移動速度とベルト炉４
の長さによって制御している。

〔発明が解決しようとする問題点１ 然し従来の方法によるキュアでは、劇えば恒温槽を使用
する場合には、 ■被作業半導体ウェハの数が揃うまで待つ必要があるた
めにリードタイムが長い。

■恒温槽の内容積が大きいため全体の温度管理が難しく
、例えば銀ペーストの硬化工程では槽内の位置によって
接着力にバラツキがでやすい。

■恒温槽あるいは作業等に何等かのトラブルが発生した
場合の数量的ダメージが大きい。

等の問題があった。

またベルト炉を使用する場合には、 ■キュア時間が長い場合には装置が大型化し、また必要
とする電気容量が大きくなる。

■特定のマガジンを追跡する場合、キュア工程中ではそ
の所在位置が確定しにくい。

■ベルト炉もしくは作業に何等かのトラブルが発生した
場合の数量的ダメージが大きい。

等の問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、開口部を除く全周囲を断熱材で被覆し、
且つその内側の一面にスライド機構部を備えたボックス
状のユニットと、 駆動機構部に連結して上記スライド機構部で該ユニット
の開口部を開閉する方向に移動する、断熱材を有する前
蓋および後蓋を備えたスライドテーブルと、 上記スライド機構部で、エアシリンダに連結して該ユニ
ットの開口部を開閉する方向に移動する蓋部を備えたス
ライドテーブルと、 該ユニット内側壁に位置するヒータプロ、：／りと、該
ユニット内部に位置する熱電対と、 よりなり、 併設する外部制御機器からの信号によって動作させるボ
ックス型キュア炉によって解決される。

〔作　用〕

多数の被作業半導体ウェハを能率よく確実に且つ歩留り
よくキュアするには、 リードタイムの短縮化、温度管理の容易化、同時作業内
の仕掛数の減少化、自動化等を考慮する必要がある。

従って本発明では、マガジン１〜２個が装着できる大き
さのユニットに恒温槽としての機能を付与した本発明に
なるボックス型キュア炉を組み合わせてキュア装置を構
成することにより、前述の必要条件を満足させている。

すなわち、 ■マガジン１〜２個が収容できる程度の大きさのユニッ
トに恒温槽の機能を付与しているため、内容積が小さい
分だけ温度の昇降に要する時間を短くまた温度管理を容
易にしている。

■同一ユニット内に収容する半導体ウェハの数が少ない
ため、所要数が纏まるまでのリードタイムが短くまたキ
ュア炉あるいは作業にトラブルが発生した場合の数量的
ダメージを小さくすることができる。

■ユニット毎に独立した恒温槽機能を付与しているため
、ロフト管理が容易にできる。

■キュア炉単体および装置全体をコンピュータ制御する
ことによって作業工程ならびに工程管理を自動的に実施
することができる。

等である。

〔実施例〕

以下図に従って説明する。

第１図は本発明になるボックス型キュア炉の構成斜視図
であり、第２図は制御回路ブロックを示す図、また第３
図は本発明になるボックス型キュア炉で構成したキュア
装置の一例を示したものである。

第１図で、（Ａ）はマガジンがセットされていない状態
を表わし、（Ｂ）はマガジンがセットされキュア作業を
実施している状態を表わしている。

図（Ａ）でボックス型キュア炉１０は、ユニット１１゜
スライドテーブル１２．エアシリンダよりなる駆動機構
部１３．ヒータブロック１４および熱電対１６より構成
されている。

すなわち、１１は断熱材１１ａで周囲が被覆された開口
部を持つボックス型のユニットであり、その底部には例
えばあり溝状のスライド機構部１１ｂを設けている。

また該スライド機構部１１ｂと円滑に摺動するマガジン
載置用のスライドテーブル１２にはエアシリンダが駆動
機構部１３として連結されており、キュア作業の開始直
前または終了直後に、予め設定されているプログラムに
したがって図示す方向に自動的に移動してスライドテー
ブル１２上に載置するマガジンのセントもしくは取り外
しを便ならしめると共に、キュア作業の開始直前にはス
ライドテーブル１２の紙面手前側にある前蓋１２ａがユ
ニット１１の開口部に密着して該ボックス型キュア炉１
０を閉塞して恒温槽化し、キュア作業が終了した後には
スライドテーブル１２の紙面奥側にある後蓋１２ｂがユ
ニット１１の開口部を閉塞してユニット１１内部の温度
低下を防止し、継続して行うキュア作業の効率化を図る
構造としている。

また１４はカートリッジヒータ１５が内蔵されたヒータ
ブロックであり、該ユニット１１の内側両側壁面に設置
されている。尚１６は温度情報をフィードバックするた
めの熱電対であり、１７は外部制御機器１８と接続する
信号線である。

図（Ｂ）は、スライドテーブル１２上に数１０個の被作
業半導体ウェハがセットされているマガジン１が１〜２
個（図では２個）載置されキュア作業が実施されている
状態を表わしたものである。

図で外部制御機器１８に、ボックス型キュア炉１０にセ
ントされた被作業半導体ウェハのキュア条件に合致した
温度１時間等の作業条件を予め設定し、プログラムに従
ったキュア作業を自動的に実行させる。

ここでグイボンディング根ペーストの硬化工程の場合に
付いて説明すると、 作業前の状況は図（Ａ）に示す通りである。

ここで銀ペーストを塗布した被作業半導体ウェハがセッ
トされたマガジン１をスライドテーブルｌ２上に載置す
ると、該スライドテーブル１２は外部制御機器工８が記
憶しているプログラムに従ってエアシリンダよりなる駆
動機構部１３の動作によってボックス型キュア炉ｌＯ内
に移動するが、この際スライドテーブル１２の紙面手前
側の先端に設けた前１１２ａがボックス型キュア炉１０
の開口部を閉塞して恒温槽を形成することは前述の通り
である。

その後上記外部制御機器１８が記憶しているプログラム
にしたがって温度制御が作動し１５０〜２００℃で約２
時間のキュア作業を実行する。

尚、キュア作業中に上記ボックス型キュア炉ＩＯ内に外
部からエアを注入して槽内を循環させれば、更に効果的
なキュア作業が実施できることを実験的に確認している
。

キュア作業終了後は上記スライドテーブル１２がボック
ス型キュア炉１０から抜ける形で図示ｂ１方向に自動的
に移動するので、マガジンｌを取り外してキュア作業が
完了する。尚この際スライドテーブル１２の後！１１２
ｂが該キュア炉１０の開口部を閉塞して槽内温度の低下
を防止することは前述したで、図ではボックス型キュア
炉１０が１個の場合を表わしている。

例えば外部制御機器１８は、ヒータブロックの温度をコ
ントロールする温度調節器１９．各種作業条件を入力す
るキーボード２０．各種作業条件や各ボックス型キュア
炉の温度や時間を表示するＣＲＴ　２１゜各種データを
プリントアウトするプリンタ２２ならびに上記各機器を
綜合してコントロールするマイクロコンピュータ２３で
構成している。

ここで伝送される主な信号情報を例示すると、（１１エ
アシリンダの制御信号、 （２）ボックス型キュア炉内の温度情報、（３）ヒータ
ブロックの温度制御信号、（４）ヒータブロックの異常
検出信号、（５）各種作業条件の入力信号、 （６）作業条件、キュア炉内温度等の表示信号、（７）
各種データのプリントアウト信号、等である。

第３図は本発明になるボックス型キュア炉１０個を組み
合わせたキュア装置の一例を示したもので、１０個の各
ボックス型キュア炉ｌＯがキュア装置フレーム２４に装
着されている。

同図では理解し易くするために各キュア炉に番号を付し
例えば４，６．７番のボックス型キュア炉はスライドテ
ーブル１２がキュア炉から引き出された状態を表わし特
に４番、６番のキュア炉ではスライドテーブル１２上に
マガジン１がセットされた状態を示している。

また１０個の各キュア炉１０は信号線１７にて一括して
外部制御機器１８と接続されている。

この場合、外部制御機器１８は各キュア炉それぞれを独
立してコントロールすることができるため、図の４．６
．７番を除く７個のボックス型キュア炉はキュア作業を
中断することなく継続して実行することができる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明になるボックス型キュア炉によって、
効率的で確実な半導体ウェハのキュア作業を自動的に実
施することができる。

更に本発明になるボックス型キュア炉はキュア条件を別
々に設定することができるため、該キュア炉複数個でキ
ュア装置を構成することによって複数種類のキュア作業
を同一キュア装置内で平行して実行することも可能とな
る。

尚本発明になるボックス型キュア炉へのマガジンのセツ
ティングと取り外しを、マイクロコンピュータでコント
ロールされるロボットによって自動的に行えば、更に生
産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるボックス型キュア炉の構成斜視図
、 第２図は制御回路ブロックを示す図、 第３図は本発明になるボックス型キュア炉で構成したキ
ュア装置の一例を示した図、 第４図は従来の恒温槽によるキュア工程の実施例を示す
図、 第５図は従来のベルト炉によるキュア工程の実施例を模
式的に示した図、 である。 図において、 １０はボックス型キュア炉、１１はユニット、Ｈ社ユ＝
弓に）電　　　　　１１ａは断熱材、１１ｂはスライド
機構部、 １２はスライドテーブル、 １２ａ　は前蓋、　　　　　　　１２ｂは後蓋、１３は
駆動機構部、　　　　１４はヒータブロック、１５はカ
ートリッジヒータ、１６は熱電対、１７は信号線、　　
　　　　１８は外部制御機器、１９は温度調節器、　　
　　２０はキーボード、２１はＣＲＴ、　　　　　　　
　２２はプリンタ、２３はマイクロコンピュータ、 をそれぞれ表わす。 第　１　図 第　２　回 ノド（ｉＭＦＩ＋てｒｓｓボーｓｓ？ｒ、ｒＦｔメｒｔ
ｒ＝キＬｐ！、ミ！　−４１７２１ｕ　（ｒ：　間第　
３　図 （Ａ） 不〔東の１１亘星４乱は３桂アノ勤大ａダＩａ氷↑因竿
４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　開口部を除く全周囲を断熱材（１１ａ）で被覆し、且
   つその内側の一面にスライド機構部（１１ｂ）を備えた
   ボックス状のユニット（１１）と、 駆動機構部（１３）に連結して上記スライド機構部（１
   １ｂ）で該ユニット（１１）の開口部を開閉する方向に
   移動する断熱材（１１ａ）を有する前蓋（１２ａ）およ
   び後蓋（１２ｂ）を備えたスライドテーブル（１２）と
   、該ユニット（１１）内側壁に位置する、ヒータブロッ
   ク（１４）と、 該ユニット（１１）内部に位置する熱電対（１６）とよ
   りなり、 併設する外部制御機器（１８）からの信号によって動作
   させてなることを特徴とするボックス型キュア炉。