JPH10303224A - 回転位置決め機構およびそれを用いた半導体製造装置 - Google Patents

回転位置決め機構およびそれを用いた半導体製造装置

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JPH10303224A
JPH10303224A JP9113127A JP11312797A JPH10303224A JP H10303224 A JPH10303224 A JP H10303224A JP 9113127 A JP9113127 A JP 9113127A JP 11312797 A JP11312797 A JP 11312797A JP H10303224 A JPH10303224 A JP H10303224A
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base
pellet
ball screw
positioning
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Hideji Nishio
秀次 西尾
Hiroshi Watanabe
宏 渡辺
Tomoo Hibino
知生 日比野
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Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
Hitachi Tokyo Electron Co Ltd
日立東京エレクトロニクス株式会社
N S K Atago:Kk
株式会社エヌエスケー・アタゴ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被回転物における回転方向の位置補正の高精
度化を図る。 【解決手段】 被回転物を支持する回転ベース部材1
と、回転ベース部材1を回転自在に支持する回転機構支
持部2と、回転ベース部材1の回転中心1aから所定距
離離れた位置に設けられかつ回転軸3aを有するボール
ねじ3と、ボールねじ3を回転させるステッピングモー
タ4と、ボールねじ3にねじ結合されかつボールねじ3
の回転によって回転軸3aの方向に移動する直線往復動
部材5と、回転ベース部材1に設けられかつ直線往復動
部材5に係合する揺動アーム1cと、揺動アーム1cに
おいて回転ベース部材1の回転中心1aから前記所定距
離離れた位置に積層配置されて設置された第1ベアリン
グ6aおよび第2ベアリング6bと、直線往復動部材5
に設置されたローラガイド5aとからなり、ボールねじ
3の回転により回転ベース部材1を回転方向に微調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステージなどの被
回転物の回転位置補正技術に関し、特に、半導体製造技
術において、ヒートステージの回転微調整を行う回転位
置決め機構およびそれを用いた半導体製造装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。
【0003】半導体製造装置の一例であるLOC(Lead
On Chip) マウンタやダイボンダにおいて、ヒートステ
ージ(被回転物)の回転方向に対する位置補正には、種
々の位置決め機構が利用されている。
【0004】例えば、位置決め機構としてウォームギヤ
を利用したものやクランク機構を利用したものなどが挙
げられる。
【0005】なお、LOCマウンタにおけるペレットマ
ウント時の総合要求精度(回転角度)は、±0.3゜であ
る。しかし、今後の半導体集積回路装置の動向を考慮す
ると、次期半導体集積回路装置(例えば、フェイスダウ
ン実装の高集積Ball Grid Array)においては、現状の精
度よりも、さらに厳しくなることが予想される。
【0006】また、16M−DRAM(Dynamic Random
Access Memory) 主体から、64M−DRAM主体にな
ることが考えられるため、これにより、ペレットサイズ
の大形化に伴って、ワイヤボンダのボンディング精度向
上が要求され、さらに、これと平行して、ペレットマウ
ント精度(回転補正)の高精度化も必要とされる(例え
ば、±0.1゜以下)。
【0007】ここで、ペレットを位置補正して接合する
ダイホンダについては、例えば、株式会社工業調査会、
1990年10月20日発行、「電子材料別冊、超LS
I製造・試験装置ガイドブック<1991年版>」、9
4〜99頁に記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術のLOCマウンタなどにおいて、ヒートステージの回
転方向に対する位置補正用の機構として用いられている
ウォームギヤ方式では、ギヤ部を有しているため、その
バックラッシュによって位置補正精度が向上できないと
いう問題がある。
【0009】また、クランク機構を利用した場合では、
クランク比と駆動モータの分解能とによって回転位置精
度が決まるため、高分解能を設定した場合、モータ分解
能を微小化したモータが必要とされ、その場合、モータ
の回転数および移動パルス数がかなり大きくなってしま
うという問題がある。
【0010】これにより、マウントを行うXYZ方向の
駆動とは別に、あらゆるマウント条件に対応できる高精
度な回転位置補正用の位置決め機構が必要とされる。
【0011】本発明の目的は、回転方向の位置補正の高
精度化を図る回転位置決め機構およびそれを用いた半導
体製造装置を提供することにある。
【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0013】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0014】すなわち、本発明の回転位置決め機構は、
被回転物を支持する回転ベース部材と、前記回転ベース
部材を回転自在に支持する回転機構支持部と、前記回転
ベース部材の回転中心から所定距離離れた位置に設けら
れ前記回転ベース部材の表面に平行な回転軸を有するボ
ールねじと、前記ボールねじを回転させるねじ駆動手段
と、前記ボールねじにねじ結合され前記ボールねじの回
転によって前記回転軸の方向に移動する直線往復動部材
と、前記回転ベース部材に設けられ前記直線往復動部材
に係合する揺動アームと、前記直線往復動部材および前
記揺動アームのうちの何れか一方において前記回転ベー
ス部材の回転中心から所定距離離れた位置に設置され前
記回転ベース部材の回転中心軸とほぼ平行をなす他の回
転中心軸上に積層配置された2つのローラと、前記直線
往復動部材および前記揺動アームのうちの何れか他方に
設置され前記2つのローラに対して接触するローラガイ
ドとを有し、前記ボールねじの回転により前記直線往復
動部材および前記揺動アームを介して前記回転ベース部
材を回転方向に微調整し得るものである。
【0015】これによって、ボールねじの回転運動を直
線往復動部材の直線運動に変換し、さらに、直線往復動
部材の直線運動を揺動アームの揺動に変換することがで
きる。
【0016】その結果、ボールねじの回転によって回転
ベース部材を回転方向に高精度に微調整することがで
き、回転ベース部材の回転方向の位置補正の高精度化を
図ることができる。
【0017】さらに、本発明の回転位置決め機構は、前
記ローラガイドが相互に対向し合うとともにそれぞれ別
々のローラに接触する接触面を有し、前記直線往復動部
材の所定方向への移動に基づいて何方か一方の前記ロー
ラまたは前記ローラガイドが前記所定方向に押されて前
記回転ベース部材を回転方向に微調整し得るものであ
る。
【0018】なお、本発明の回転位置決め機構は、前記
回転ベース部材が前記回転ベース部材の回転中心軸に対
し傾斜させてはめ込んだころを有するローラベアリング
を介して前記回転機構支持部によって支持されているも
のである。
【0019】また、本発明の半導体製造装置は、ダイシ
ング後の半導体ウェハからペレットを取り出して前記ペ
レットを移送する移送部材と、前記ペレットを搭載する
ヒートステージと、前記ペレットを接合するリードフレ
ームが支持されるフレーム支持部材と、前記ペレットと
前記リードフレームとの接合時に両者を加圧するマウン
トヘッド部と、前記ヒートステージを介して前記ペレッ
トを加熱する加熱手段と、前記回転ベース部材を介して
前記ヒートステージを支持する前記回転位置決め機構と
を有し、前記回転位置決め機構が有するボールねじを回
転させ、前記回転ベース部材を介して前記ヒートステー
ジを回転方向に微調整することにより、前記ペレットを
前記リードフレームに対応させて位置合わせし、前記ペ
レットの回路形成面と前記リードフレームとを対向させ
て両者の接合を行うものである。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0021】図1は本発明による回転位置決め機構の構
造の実施の形態の一例を示す斜視図、図2は本発明の回
転位置決め機構における直線往復動部材と揺動アームの
構造の実施の形態の一例を示す拡大部分斜視図、図3は
本発明による回転位置決め機構の構造の実施の形態の一
例を示す断面図、図4は本発明による半導体製造装置の
一例であるLOCマウンタの構造の実施の形態を示す構
成概略図、図5は本発明の半導体製造装置の一例である
LOCマウンタによるペレットの接合方法の実施の形態
を示す斜視図、図6は本発明の半導体製造装置の一例で
あるLOCマウンタによって製造されたLOCの構造の
実施の形態を示す断面図、図7は本発明の回転位置決め
機構における回転ベース部材の揺動動作の実施の形態の
一例を示す原理図である。
【0022】図1〜図3に示す本実施の形態による回転
位置決め機構25は、被回転物の回転に対する位置決め
の微調整(位置補正)を行うものであり、その構成につ
いて説明すると、被回転物を支持する回転ベース部材1
と、回転ベース部材1を回転自在に支持する回転機構支
持部2と、回転ベース部材1の回転中心1aから所定距
離7離れた位置に設けられかつ回転ベース部材1の表面
1bに平行な回転軸3aを有するボールねじ3と、ボー
ルねじ3を回転させるねじ駆動手段であるステッピング
モータ4と、ボールねじ3にねじ結合されかつボールね
じ3の回転によって回転軸3aの方向に移動する直線往
復動部材5と、回転ベース部材1に設けられかつ直線往
復動部材5に係合する揺動アーム1cと、直線往復動部
材5および揺動アーム1cのうちの何れか一方において
回転ベース部材1の回転中心1aから所定距離7離れた
位置に設置されかつ回転ベース部材1の回転中心軸1e
とほぼ平行をなす他の回転中心軸6c上に積層配置され
た2つのローラである第1ベアリング6aおよび第2ベ
アリング6bと、直線往復動部材5および揺動アーム1
cのうちの何れか他方に設置されかつ第1ベアリング6
aおよび第2ベアリング6bに対して接触するローラガ
イド5aとからなる。
【0023】すなわち、回転位置決め機構25は、ボー
ルねじ3の回転により直線往復動部材5および揺動アー
ム1cを介して回転ベース部材1を回転方向に微調整し
得るものである。
【0024】ここで、本実施の形態の回転位置決め機構
25においては、直線往復動部材5が2つのローラガイ
ド5aを備え、かつ、揺動アーム1cに第1ベアリング
6aおよび第2ベアリング6bが積層配置されて設置さ
れている。
【0025】つまり、第1ベアリング6aと第2ベアリ
ング6bは、回転ベース部材1の回転中心軸1eから所
定距離7離れた揺動アーム1cの先端付近における他の
回転中心軸6c上に回転自在に取り付けられている。
【0026】すなわち、第1ベアリング6aと第2ベア
リング6bは、同一の他の回転中心軸6c上に取り付け
られ、直線往復動部材5の往復移動を円滑に揺動アーム
1cの円弧運動(揺動)に変える役割を果たすものでも
ある。
【0027】また、2つのローラガイド5aは、相互に
対向し合うとともにそれぞれ別々に第1ベアリング6a
と第2ベアリング6bに接触する接触面5bを各々有し
ている。
【0028】したがって、第1ベアリング6aおよび第
2ベアリング6bは、それぞれ一箇所だけが接触面5b
と接触している。
【0029】つまり、第1ベアリング6aと第2ベアリ
ング6bにおいて、両者とも接触面5bとの接触箇所が
一箇所(片方向)であるため、ローラガイド5aによっ
て押された時、他の部材からの圧力などを受けていない
ことにより、両者とも滑らかに回転することができる。
【0030】ここで、本実施の形態のローラガイド5a
は2つの別々の部材であるが、第1ベアリング6aと第
2ベアリング6bにそれぞれ別々に片方向から接触する
対向した2つの接触面5bを有していれば、一体形の1
つの部材であってもよい。
【0031】これにより、直線往復動部材5の所定方
向、例えば、モータ方向14への移動に基づいて第2ベ
アリング6bがモータ方向14に押されて回転ベース部
材1を揺動アーム1cを介して回転方向に(反時計方向
14aに)微小回転させることができ、回転ベース部材
1の位置を微調整することができる。
【0032】また、直線往復動部材5の反モータ方向1
5への移動に基づいて第1ベアリング6aが反モータ方
向15に押されて回転ベース部材1を揺動アーム1cを
介して回転方向に(時計方向15aに)微小回転させる
ことができ、回転ベース部材1の位置を微調整すること
ができる。
【0033】なお、ローラガイド5aは、揺動アーム1
cに取り付けられていてもよく、その場合、第1ベアリ
ング6aおよび第2ベアリング6bは、回転ベース部材
1の回転中心軸1eから所定距離7離れた直線往復動部
材5における他の回転中心軸6c上に回転自在に取り付
けられている。
【0034】これにより、前記同様に、直線往復動部材
5の所定方向への移動に基づいてローラガイド5aが前
記所定方向に押されて回転ベース部材1を揺動アーム1
cを介して回転方向に微調整することができる。
【0035】また、本実施の形態のボールねじ3には、
収容するボール周囲の隙間をほとんど無くした予圧式の
ボールねじ3を用いることが最も好ましい。
【0036】ここで、ボールねじ3はその両端(もしく
は少なくとも2箇所)が回転機構支持部2によって第3
ベアリング9などを介して回転自在に支持され、かつ、
前記両端のうちの何れか一端がカップリング10を介し
てステッピングモータ4に連結されている。
【0037】さらに、ボールねじ3は、回転ベース部材
1の回転中心1aと所定距離7離れてかつ回転ベース部
材1の回転中心軸1eと直角を成して設けられている。
【0038】これにより、ステッピングモータ4の駆動
によって、ボールねじ3が回転し、ボールねじ3上を直
線往復動部材5が往復移動する。
【0039】なお、半導体製造装置などに回転位置決め
機構25を使用した際のボールねじ3のスクロークは、
回転ベース部材1の使用回転角度(通常は補正分+α)
で±10〜20゜に対応している。
【0040】また、本実施の形態による回転ベース部材
1は、その表面1bにほぼフラットにかつ円周外方1d
に突出した揺動アーム1cを有している。
【0041】すなわち、回転ベース部材1においては、
回転ベース部材1の回転中心軸1eと、第1ベアリング
6aの他の回転中心軸6cとの距離が、所定距離7に相
当し、第1ベアリング6aおよび第2ベアリング6b
が、2つのローラガイド5aが有するそれぞれの接触面
5bと別々に相反する片方向から接触している。
【0042】これにより、直線往復動部材5の往復移動
に基づいて揺動アーム1cが揺動し、さらに、回転ベー
ス部材1が所定範囲の角度内で回転揺動を行う。
【0043】なお、本実施の形態による回転ベース部材
1は、図3に示すように、回転ベース部材1の回転中心
軸1eに対し傾斜させてはめ込んだころを有するクロス
ローラベアリング11を介して回転自在に回転機構支持
部2によって支持されている。
【0044】つまり、クロスローラベアリング11によ
って回転ベース部材1を滑らかに回転させることができ
る。
【0045】ただし、回転ベース部材1はクロスローラ
ベアリング11に限らず、一般的なローラベアリングを
介して支持されていてもよい。
【0046】さらに、クロスローラベアリング11は、
ベアリング押さえ板12とベアリング止め板13とによ
って挟まれた状態で、回転機構支持部2に取り付けられ
ている。
【0047】また、本実施の形態による直線往復動部材
5は、第1ベアリング6aまたは第2ベアリング6bに
接触する2つのローラガイド5aと、前記2つのローラ
ガイド5aを支持するナットホルダ5dと、ボールねじ
3にねじ結合しかつナットホルダ5dが取り付けられた
ナット部材5cとから構成されている。
【0048】さらに、直線往復動部材5は、ボールねじ
3とほぼ平行にかつ回転機構支持部2に取り付けられた
リニアガイド8に案内されながら、ボールねじ3の回転
によってボールねじ3上を往復移動するものである。
【0049】次に、本実施の形態による半導体製造装置
の構成について説明する。
【0050】なお、本実施の形態では、前記半導体製造
装置の一例として、回転位置決め機構25を用いたLO
Cマウンタ(図4および図5参照)について説明する。
【0051】前記LOCマウンタの構成は、ダイシング
後の半導体ウェハ26から被処理物であるペレット16
を取り出して(ピックアップして)ペレット16を移送
する移送部材である移送ヘッド27と、ペレット16を
搭載する被回転物であるヒートステージ17と、ペレッ
ト16を接合するリードフレーム21を支持しかつリー
ドフレーム21の搬送を案内するフレーム支持部材であ
るフレームガイド40と、ペレット16とリードフレー
ム21との接合時に、両者を加圧する処理部であるマウ
ントヘッド部(ボンディングヘッドともいう)18と、
ヒートステージ17を介してペレット16を加熱する加
熱手段であるカートリッジヒータ20と、回転ベース部
材1を介してヒートステージ17を支持する回転位置決
め機構25とからなる。
【0052】つまり、前記LOCマウンタは、回転位置
決め機構25が有するボールねじを回転させ、回転ベー
ス部材1を介してヒートステージ17を回転方向に微調
整することにより、ペレット16をリードフレーム21
に対応させて位置合わせし、ペレット16の回路形成面
16aとリードフレーム21とを対向させて両者の接合
を行うものである。
【0053】すなわち、本実施の形態によるLOCマウ
ンタは、図6に示すLOCタイプの半導体集積回路装置
(ペレット16の回路形成面16aとリードフレーム2
1とが対向して積層状態に配置されている)を製造(ペ
レット16とリードフレーム21とを接合する)するも
のである。
【0054】ここで、LOCの構成について説明する
と、リードフレーム21とペレット16の回路形成面1
6aとが熱可塑性テープ44などを介して接合(ボンデ
ィング)され、さらに、ペレット16とリードフレーム
21とがAuワイヤ45などによって電気的に接続され
ている。
【0055】また、ペレット16とその周辺部とが熱硬
化性樹脂などの封止部材46によって封止され、さら
に、熱可塑性テープ44上には、接地もしくは電源用の
バスバーリード21aが配置されている。
【0056】ここで、前記LOCマウンタには、複数枚
のリードフレーム21を搬入するフレームローダ31
と、複数枚のリードフレーム21を収容するローダフレ
ームラック32と、リードフレーム21間の層間紙を排
出する層間紙排出部33と、ダイシング後の半導体ウェ
ハ26が搬入されるウェハリフター部34と、ダイシン
グ後の半導体ウェハ26を搬送するウェハ搬送アーム3
5と、ダイシング後の半導体ウェハ26を搭載するウェ
ハ支持台36と、リードフレーム21の搬送の案内をす
るフレームガイド40とが設けられている。
【0057】さらに、前記LOCマウンタには、フレー
ムガイド40の途中に設けられかつリードフレーム21
をペレット16との接合直前に予備加熱するプリベーク
部37と、ペレット16との接合を終了したリードフレ
ーム21を収容して搬出するアンローダ部38とが設置
されている。
【0058】なお、前記LOCマウンタには移送ステー
ジ39が設けられ、この移送ステージ39がXYテーブ
ル47を有し、かつ、XYテーブル47上に回転位置決
め機構25が搭載されている。
【0059】また、前記LOCマウンタは、半導体ウェ
ハ26からピックアップしたペレット16をヒートステ
ージ17に載置した箇所で、ペレット16の位置を座標
(X,Yまたは回転角度θ)などによって検出する位置
検出手段である第1カメラ41と、ペレット16とリー
ドフレーム21とを接合する箇所でリードフレーム21
などの位置を同様に座標(X,Yまたは回転角度θ)な
どによって検出する位置検出手段である第2カメラ42
とが設けられている。
【0060】これによって、回転位置決め機構25を用
いてヒートステージ17を回転方向に微調整する際に、
第1カメラ41によってヒートステージ17に載置した
ペレット16の位置を検出し、さらに、第2カメラ42
によってリードフレーム21の位置を検出し、ペレット
16およびリードフレーム21の位置座標データ(位置
検出結果)に基づいて、回転位置決め機構25を用いて
ヒートステージ17を回転方向に微調整することによ
り、ペレット16とリードフレーム21とを高精度に位
置決めして接合することができる。
【0061】なお、前記LOCマウンタにおいては、ヒ
ートステージ17上に載置されたペレット16と搬送さ
れたリードフレーム21とを加熱して接合を行う。
【0062】この時、リードフレーム21の加熱は、そ
の搬送途中でプリベーク部37で行い、また、ペレット
16の加熱は、カートリッジヒータ20によってヒート
ステージ17を介して行い、さらに、マウントヘッド部
18に設置されたカートリッジヒータ20によっても行
う。
【0063】また、本実施の形態によるLOCマウンタ
においては、ヒートブロック19を上下動させる上下動
機構部22が設けられ、回転位置決め機構25の回転ベ
ース部材1上に上下動機構部22を介してヒートブロッ
ク19が支持されている。
【0064】つまり、回転ベース部材1に、上下動機構
部22、マウント架台23およびブロック部材24など
を介してヒートブロック19が取り付けられ、このヒー
トブロック19がヒートステージ17を支持している。
【0065】ここで、図1から図5を用いて、回転ベー
ス部材1によって支持する被回転物(本実施の形態では
ヒートステージ17)の回転精度(分解能)を求める原
理(図7参照)について、その一例を説明する。
【0066】例えば、回転ベース部材1の回転中心軸1
eからボールねじ3の回転軸3a中心までの距離(所定
距離7)を80mmに設定する。
【0067】その際、前記LOCマウンタとして要求さ
れる回転補正角度(使用角度)は約30゜であるため、
この場合の直線ストローク(直線往復動部材5の移動範
囲)は41mmと計算される。
【0068】さらに、ステッピングモータ4の回転精度
(分解能)を0.36°(1000パルス)、ボールねじ
3のねじリードを2mmとすると、tanθ=2/80
000より、θ=0.0014°となる。つまり、回転ベ
ース部材1の回転精度は、約0.0014゜となる。
【0069】したがって、回転位置決め機構25の制御
においては、要求角度±0.1゜とすれば、回転補正の誤
差を吸収することができる(前記制御を行うプログラム
などの制御手段によって発生する回転運動時の誤差を吸
収することができる)。
【0070】また、本実施の形態の回転ベース部材1
は、クロスローラベアリング11を介して支持されてい
る。ここで、クロスローラベアリング11の固定につい
ては、回転機構支持部2に組み込まれており、ベアリン
グ止め板13と挟み込んでいる。クロスローラベアリン
グ11の固定は、ベアリング押さえ板12によって、例
えば、円周上の3箇所で取り付けられている。
【0071】さらに、回転ベース部材1とベアリング止
め板13の固定についても、円周上の3箇所で取り付け
られている。これらは、回転時の緩みを防止するためで
あり、回転中心1aから外して固定している。
【0072】したがって、LOCマウンタにおいて、マ
ウントする衝撃に対応可能な構造を有している。
【0073】次に、本実施の形態による半導体製造方法
すなわちLOCマウンタにおけるペレット16の接合方
法(図4および図5参照)について説明する。
【0074】なお、ペレット16の回路形成面16aと
リードフレーム21とを対向させて接合するLOCタイ
プの半導体集積回路装置においては、熱可塑性テープ4
4が予め貼付されたリードフレーム21に、その下方か
らペレット16を熱接合する。
【0075】まず、ダイシング後の半導体ウェハ26を
ウェハリフター部34、ウェハ搬送アーム35などを介
してウェハ支持台36上に載置し、移送ヘッド27が有
するペレット搬送コレット43によって半導体ウェハ2
6から真空吸着などによりペレット16を取り出し(ピ
ックアップし)、さらに、ペレット搬送コレット43に
よってペレット16を保持した状態で搬送し、ペレット
16をヒートステージ17に搭載する。
【0076】さらに、リードフレーム21をプリベーク
部37において加熱するとともに、フレームガイド40
によってペレット16との接合を行う所定位置までリー
ドフレーム21を搬送する。
【0077】ここで、リードフレーム21の搬送後、リ
ードフレーム21の位置座標を第2カメラ42によって
検出する。
【0078】また、第1カメラ41によってヒートステ
ージ17上に搭載したペレット16の位置座標を検出
し、さらに、ヒートステージ17上でペレット16を加
熱する。
【0079】これによって、第1カメラ41を用いてヒ
ートステージ17に載置したペレット16の位置を検出
し、さらに、第2カメラ42によってリードフレーム2
1の位置を検出し、ペレット16およびリードフレーム
21の位置座標データ(位置検出結果)に基づいて、リ
ードフレーム21とペレット16の詳細の位置関係を認
識することができる。
【0080】その後、リードフレーム21の位置に対応
させるために、ペレット16の位置すなわちヒートステ
ージ17の位置を微調整する。
【0081】つまり、回転位置決め機構25が有するボ
ールねじ3を回転させ、回転ベース部材1を介してヒー
トステージ17を回転方向に微調整することにより、ペ
レット16をペレット16と接合するリードフレーム2
1に対応させて位置合わせする。
【0082】この時、XYテーブル47を用いて、ペレ
ット16とリードフレーム21のXY方向の位置合わせ
も行う。
【0083】これにより、回転位置決め機構25を用い
てヒートステージ17を回転方向に微調整することによ
り、ペレット16とリードフレーム21とを高精度に位
置決めすることができる。
【0084】その後、リードフレーム21の下方位置ま
でヒートブロック19が移動し、リードフレーム21の
直下までヒートブロック19が上昇して待機する。
【0085】すなわち、この時点で、ヒートステージ1
7上のペレット16の回路形成面16aとリードフレー
ム21とが対向して配置されている。
【0086】続いて、リードフレーム21の上部におい
て、カートリッジヒータ20によって加熱され、かつ待
機していたマウントヘッド部18が下降する。
【0087】なお、マウントヘッド部18がリードフレ
ーム21に接触し始めたら、さらに下降させて、マウン
トヘッド部18によって荷重をかけていくことにより、
マウントヘッド部18とヒートブロック19との間にお
いて、ペレット16とリードフレーム21とを熱圧着し
て両者を接合する。
【0088】これにより、ペレット16の回路形成面1
6aとリードフレーム21とを接合することができる。
【0089】なお、ヒートステージ17の加熱は、ヒー
トブロック19に設けられた2本のカートリッジヒータ
20によって行う。
【0090】ここで、本実施の形態のLOCマウンタに
よるLOCタイプの半導体集積回路装置の製造の場合、
ペレット16の加熱飽和温度は390〜410℃、マウ
ント時の圧着温度は400〜430℃程度である。
【0091】さらに、荷重については、ペレット16を
ヒートステージ17上に移送する時は、50〜100g
程度であり、マウント時においては、3〜6kgfであ
る。
【0092】なお、回転位置決め機構25を用いてヒー
トステージ17の回転方向の位置を微調整するタイミン
グについては、ペレット16をヒートステージ17上に
搭載した後、ペレット16とリードフレーム21とを接
合するまでの間であれば、いつでもよい。
【0093】すなわち、ペレット16を搭載したヒート
ステージ17を、リードフレーム21の下方に移動させ
ている時に行ってもよく、ヒートステージ17をリード
フレーム21の下方に移動させた後に行ってもよい。さ
らに、ヒートステージ17を上昇させた後、ペレット1
6の回路形成面16aとリードフレーム21とを対向さ
せた後に行ってもよい。
【0094】本実施の形態の回転位置決め機構およびそ
れを用いた半導体製造装置によれば、以下のような作用
効果が得られる。
【0095】すなわち、回転ベース部材1の回転中心1
aから所定距離7離れた位置に設けられたボールねじ3
と、ボールねじ3の回転軸3aの方向に移動する直線往
復動部材5と、直線往復動部材5に係合する揺動アーム
1cとを有することにより、ボールねじ3の回転運動を
直線往復動部材5の直線移動に変換し、さらに、直線往
復動部材5の往復運動を揺動アーム1cの揺動に変換す
ることができる。
【0096】これにより、ボールねじ3の回転によって
回転ベース部材1を回転方向に微調整することができ
る。
【0097】ここで、回転ベース部材1の回転精度(分
解能)が、ボールねじ3のねじリードと所定距離7(回
転ベース部材1の揺動半径)とステッピングモータ4の
回転精度とによって決定され、前記3つの要因のうちの
ボールねじ3のねじリードと所定距離7とによってその
回転精度がほぼ決定される。
【0098】これにより、回転ベース部材1を回転方向
に高精度に微調整することができ、回転ベース部材1の
回転方向の位置補正を高精度化することができる。
【0099】また、ボールねじ3の回転、すなわち、ね
じ駆動によって回転ベース部材1を回転させるため、ク
ランク機構によって回転ベース部材1を回転させる場合
と比較して、ねじ駆動においては、クランク機構のクラ
ンク係合部で発生するガタを無くすことができる。
【0100】したがって、クランク機構の場合よりも回
転ベース部材1の回転精度を向上させることができる。
【0101】なお、回転ベース部材1の回転方向の位置
補正を高精度にすることができるため、ボールねじ3を
回転させるねじ駆動手段にステッピングモータ4などの
モータ部材を用いる場合、前記モータ部材の回転数また
は移動パルス数が極端に大きくなることを防止できる。
【0102】さらに、直線往復動部材5と揺動アーム1
cのうちの何れか一方が2つのローラである第1ベアリ
ング6aおよび第2ベアリング6bを有し、かつ、直線
往復動部材5の移動方向に基づいた別々のローラ(第1
ベアリング6aまたは第2ベアリング6b)を介して回
転ベース部材1を回転方向に微調整することにより、直
線往復動部材5と揺動アーム1cとの係合(接触)を滑
らかにすることができる。
【0103】その結果、回転ベース部材1の回転方向の
位置補正の高精度化を図ることができる。
【0104】また、ボールねじ3が予圧式ボールねじで
あることにより、ボールねじ3のバックラッシュの発生
を防ぐことができ、その結果、回転ベース部材1の回転
方向の位置補正を高精度化することができる。
【0105】これにより、バックラッシュの発生を防げ
るため、回転位置決め機構25の制御において、回転ベ
ース部材1の回転運動による円弧カーブとボールねじ3
のねじリードによる直線カーブとの差(ノンリニア)を
吸収することができる。
【0106】したがって、直線移動を円運動に変換する
際の誤差を吸収することができ、その結果、回転ベース
部材1の回転方向の位置補正を高精度化できる。
【0107】なお、回転ベース部材1が、これの回転中
心軸1eに対し傾斜させてはめ込んだころを有するクロ
スローラベアリング11を介して回転機構支持部2によ
って支持されていることにより、回転ベース部材1に対
して所定の荷重が繰り返し掛けられても、回転ベース部
材1の回転方向の高精度な位置補正を維持することがで
きる。
【0108】また、回転位置決め機構25を用いた半導
体製造装置であることにより、高精度な回転補正が要求
される高集積度の半導体集積回路装置などを製造する場
合であっても、これに対応することができる。
【0109】ここで、前記半導体製造装置が、ペレット
16を搭載するヒートステージ17と、回転ベース部材
1を介してヒートステージ17を支持する回転位置決め
機構25とを有することにより、ヒートステージ17の
高精度な回転位置補正を行うことが可能になり、高集積
度の半導体集積回路装置(例えば、LOC)を製造可能
なLOCマウンタを実現することができる。
【0110】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。
【0111】例えば、前記実施の形態においては、揺動
アームが2つのローラを有し、さらに、直線往復動部材
が前記2つのローラに接触するローラガイドを有する場
合を説明したが、両者の関係は、反対であってもよい。
【0112】すなわち、直線往復動部材が2つのローラ
を有し、揺動アームが前記2つのローラに接触するロー
ラガイドを有する場合であっても、前記実施の形態と同
様の作用効果を得ることができる。
【0113】また、前記実施の形態における回転ベース
部材は、その円周外方に突出した揺動アームを有してい
るものであったが、前記回転ベース部材は揺動アームを
有さずに、前記揺動アームを含んだ大きな直径を有する
1枚の円板状の回転ベース部材であってもよい。
【0114】これによっても、前記実施の形態における
回転ベース部材と同様の作用効果を得ることができる。
【0115】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0116】(1).回転ベース部材の回転中心から所
定距離離れた位置に設けられたボールねじと、ボールね
じの回転軸の方向に移動する直線往復動部材と、直線往
復動部材に係合する揺動アームとを有することにより、
ボールねじの回転運動を揺動アームの揺動に変換するこ
とができる。これにより、ボールねじの回転によって回
転ベース部材を回転方向に微調整することができる。そ
の結果、回転ベース部材を回転方向に高精度に微調整す
ることができ、回転ベース部材の回転方向の位置補正を
高精度化することができる。
【0117】(2).ボールねじの回転、すなわち、ね
じ駆動によって回転ベース部材を回転させるため、クラ
ンク機構によって回転ベース部材を回転させる場合と比
較して、ねじ駆動においては、クランク機構のクランク
係合部で発生するガタを無くすことができる。したがっ
て、クランク機構の場合よりも回転ベース部材の回転精
度を向上させることができる。
【0118】(3).回転ベース部材の回転方向の位置
補正を高精度にすることができるため、ねじ駆動手段に
モータを用いる場合、モータの回転数または移動パルス
数が極端に大きくなることを防止できる。
【0119】(4).直線往復動部材と揺動アームのう
ちの何れか一方が2つのローラを有し、直線往復動部材
の移動方向に基づいた別々のローラを介して回転ベース
部材を回転方向に微調整することにより、直線往復動部
材と揺動アームとの係合を滑らかにすることができる。
その結果、回転ベース部材の回転方向の位置補正の高精
度化を図ることができる。
【0120】(5).ボールねじが予圧式ボールねじで
あることにより、ボールねじのバックラッシュの発生を
防ぐことができ、その結果、回転ベース部材の回転方向
の位置補正を高精度化することができる。
【0121】(6).ボールねじのバックラッシュの発
生を防げるため、回転位置決め機構の制御において、回
転ベース部材の回転運動による円弧カーブとボールねじ
のねじリードによる直線カーブとの差(ノンリニア)を
吸収することができる。したがって、直線移動を円運動
に変換する際の誤差を吸収することができ、その結果、
回転ベース部材の回転方向の位置補正を高精度化するこ
とができる。
【0122】(7).回転ベース部材が、これの回転中
心軸に対し傾斜させてはめ込んだころを有するローラベ
アリングを介して回転機構支持部によって支持されてい
ることにより、回転ベース部材に対して所定の荷重が繰
り返し掛けられても、回転ベース部材の回転方向の高精
度な位置補正を維持することができる。
【0123】(8).前記回転位置決め機構を用いた半
導体製造装置であることにより、高精度な回転補正が要
求される高集積度の半導体集積回路装置を製造する際に
も、これに対応することができる。ここで、半導体製造
装置がLOCマウンタである場合、ヒートステージの高
精度な回転位置補正を行うことが可能になり、高集積度
の半導体集積回路装置を製造可能なLOCマウンタを実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転位置決め機構の構造の実施の
形態の一例を示す斜視図である。
【図2】本発明の回転位置決め機構における直線往復動
部材と揺動アームの構造の実施の形態の一例を示す拡大
部分斜視図である。
【図3】本発明による回転位置決め機構の構造の実施の
形態の一例を示す断面図である。
【図4】本発明による半導体製造装置の一例であるLO
Cマウンタの構造の実施の形態を示す構成概略図であ
る。
【図5】本発明の半導体製造装置の一例であるLOCマ
ウンタによるペレットの接合方法の実施の形態を示す斜
視図である。
【図6】本発明の半導体製造装置の一例であるLOCマ
ウンタによって製造されたLOCの構造の実施の形態を
示す断面図である。
【図7】本発明の回転位置決め機構における回転ベース
部材の揺動動作の実施の形態の一例を示す原理図であ
る。
【符号の説明】
1 回転ベース部材 1a 回転中心 1b 表面 1c 揺動アーム 1d 円周外方 1e 回転中心軸 2 回転機構支持部 3 ボールねじ 3a 回転軸 4 ステッピングモータ(ねじ駆動手段) 5 直線往復動部材 5a ローラガイド 5b 接触面 5c ナット部材 5d ナットホルダ 6a 第1ベアリング(ローラ) 6b 第2ベアリング(ローラ) 6c 他の回転中心軸 7 所定距離 8 リニアガイド 9 第3ベアリング 10 カップリング 11 クロスローラベアリング(ローラベアリング) 12 ベアリング押さえ板 13 ベアリング止め板 14 モータ方向 14a 反時計方向 15 反モータ方向 15a 時計方向 16 ペレット(被処理物) 16a 回路形成面 17 ヒートステージ(被回転物) 18 マウントヘッド部(処理部) 19 ヒートブロック 20 カートリッジヒータ(加熱手段) 21 リードフレーム 21a バスバーリード 22 上下動機構部 23 マウント架台 24 ブロック部材 25 回転位置決め機構 26 半導体ウェハ 27 移送ヘッド(移送部材) 31 フレームローダ 32 ローダフレームラック 33 層間紙排出部 34 ウェハリフター部 35 ウェハ搬送アーム 36 ウェハ支持台 37 プリベーク部 38 アンローダ部 39 移送ステージ 40 フレームガイド(フレーム支持部材) 41 第1カメラ(位置検出手段) 42 第2カメラ(位置検出手段) 43 ペレット搬送コレット 44 熱可塑性テープ 45 Auワイヤ 46 封止部材 47 XYテーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 宏 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 日比野 知生 東京都品川区大崎一丁目6番3号 株式会 社エヌエスケー・アタゴ内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被回転物を支持する回転ベース部材と、 前記回転ベース部材を回転自在に支持する回転機構支持
    部と、 前記回転ベース部材の回転中心から所定距離離れた位置
    に設けられ、前記回転ベース部材の表面に平行な回転軸
    を有するボールねじと、 前記ボールねじを回転させるねじ駆動手段と、 前記ボールねじにねじ結合され、前記ボールねじの回転
    によって前記回転軸の方向に移動する直線往復動部材
    と、 前記回転ベース部材に設けられ、前記直線往復動部材に
    係合する揺動アームと、 前記直線往復動部材および前記揺動アームのうちの何れ
    か一方において前記回転ベース部材の回転中心から所定
    距離離れた位置に設置され、前記回転ベース部材の回転
    中心軸とほぼ平行をなす他の回転中心軸上に積層配置さ
    れた2つのローラと、 前記直線往復動部材および前記揺動アームのうちの何れ
    か他方に設置され、前記2つのローラに対して接触する
    ローラガイドとを有し、 前記ボールねじの回転により前記直線往復動部材および
    前記揺動アームを介して前記回転ベース部材を回転方向
    に微調整し得ることを特徴とする回転位置決め機構。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の回転位置決め機構であっ
    て、前記ローラガイドは相互に対向し合うとともに、そ
    れぞれ別々のローラに接触する接触面を有し、前記直線
    往復動部材の所定方向への移動に基づいて何方か一方の
    前記ローラまたは前記ローラガイドが前記所定方向に押
    されて前記回転ベース部材を回転方向に微調整し得るこ
    とを特徴とする回転位置決め機構。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の回転位置決め機
    構であって、前記回転ベース部材は、前記回転ベース部
    材の回転中心軸に対し傾斜させてはめ込んだころを有す
    るローラベアリングを介して前記回転機構支持部によっ
    て支持されていることを特徴とする回転位置決め機構。
  4. 【請求項4】 請求項1,2または3記載の回転位置決
    め機構を用いた半導体製造装置であって、 ダイシング後の半導体ウェハからペレットを取り出して
    前記ペレットを移送する移送部材と、 前記ペレットを搭載するヒートステージと、 前記ペレットを接合するリードフレームが支持されるフ
    レーム支持部材と、 前記ペレットと前記リードフレームとの接合時に、両者
    を加圧するマウントヘッド部と、 前記ヒートステージを介して前記ペレットを加熱する加
    熱手段と、 前記回転ベース部材を介して前記ヒートステージを支持
    する前記回転位置決め機構とを有し、 前記回転位置決め機構が有するボールねじを回転させ、
    前記回転ベース部材を介して前記ヒートステージを回転
    方向に微調整することにより、前記ペレットを前記リー
    ドフレームに対応させて位置合わせし、前記ペレットの
    回路形成面と前記リードフレームとを対向させて両者の
    接合を行うことを特徴とする半導体製造装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014068639A1 (ja) * 2012-10-29 2014-05-08 富士機械製造株式会社 部品供給装置
KR101493331B1 (ko) * 2014-10-13 2015-02-13 주식회사 재원 회전변위 위치결정장치

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