TWI821662B - 吸附機構、物品之製造裝置、半導體製造裝置 - Google Patents

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Abstract

為一種吸附機構，其具備：可透過吸引將工件(11)進行吸附的工具(21)、具備吸引路徑(116)的工具保持器(22)、及在前述工具保持器(22)將前述工具(21)進行保持之際將相對於前述工具保持器(22)之前述工具(21)的相對位置進行定位的定位部(117)，其中，前述定位部(117)具備配置於前述工具(21)與前述工具保持器(22)中的一方且由彈性材料形成並具有錐面(107)的至少一個凸部(102)、及配置於前述工具(21)與前述工具保持器(22)中的另一方且可與前述凸部(102)嵌合的至少一個凹部(112)。

Description

吸附機構、物品之製造裝置、半導體製造裝置
本發明涉及用於將例如半導體晶片安裝於引線框架等的裝置、方法。
電子裝置方面，雖存在各種的方式，惟具備例如半導體晶片被安裝於引線框架的半導體封裝體、半導體晶片等的電子零件被安裝於電路基板的電路封裝體者多。半導體封裝體、電路封裝體被依例如以下的程序而製造。首先，將多數個積體電路形成於半導體晶圓上，以切割程序切斷半導體晶圓而分割為半導體晶片(晶粒)。並且，在接合程序，將半導體晶片(晶粒)等的電子零件接合於引線框架、電路基板。使用於此接合程序的裝置為被稱為所謂的固晶裝置的晶粒接合裝置。固晶裝置雖為將電子零件搭載於引線框架、基板並使用銲料、金、樹脂等的接合材而黏合的裝置，惟在某些情況下，亦可使用於在已接合的電子零件之上進一步搭載別的電子零件而進行黏合的用途。
例如，透過固晶裝置將電子零件接合於基板等的表面的情況下，使用被稱為夾具(collet)的吸附噴嘴將電子零件吸附而拾取，搬送至應接合的既定的位置。並且，加熱接合材而進行接合。夾具可僅用於電子零件的拾取與搬送，亦可進一步用於在接合時對電子零件給予按壓力。夾具為具有吸附孔並吸引空氣而將電子零件進行吸附保持的保持具，且使用適應於作為吸附對象之電子零件的大小、形狀者。
在如此的固晶裝置，在變更應接合的電子零件的種類之際，需要交換為適應於變更後的電子零件的大小、形狀的夾具。此外，在持續將相同種類的電子零件進行接合的情況下，亦為了防止夾具發生損耗而傷及電子零件的表面，污垢附著於夾具而汙染電子零件的表面而需要適時交換為新的夾具。於是，在固晶裝置的領域，已知可交換夾具等的工具的裝置。
例如，於專利文獻1，已揭露夾具與夾具保持器進行嵌合而被可裝卸地保持的接合頭。於夾具保持器形成有貫通狹縫(貫通開口)，於貫通狹縫裝戴有止脫銷。將此止脫銷予以卡合於夾具的卡止溝使得夾具被卡止於夾具保持器。
此外，於專利文獻2，已揭露一種半導體製造裝置，其具備將夾具進行交換的夾具交換部，且在夾具交換部設有具有爪構造的開閉臂與夾具夾持部。為在夾具保持器設置爪的退避部並透過控制開閉臂從而進行往夾具保持器的夾具的安裝、卸除的裝置。
此外，於專利文獻3，已揭露接合工具被吸附於接合頭從而被可裝卸地保持的接合裝置。已記載一種方法，其為在工具保持部的下端面設置吸附接合工具用的吸附手段，在工具交換之際已吸附工具時使工具保持部與工具收容部相對地水平移動，修正接合工具的吸附位置者。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-135251號公報 [專利文獻2]日本特開2018-206843號公報 [專利文獻3]日本特開2004-200443號公報
[發明所欲解決之問題]
要將電子零件吸附而拾取、將電子零件一面吸附而保持一面搬送、且在接合時對電子零件給予充分的按壓力，在此等動作之際，需要夾具以充分的吸引力吸附電子零件。萬一至吸附孔為止的吸引路徑上發生漏氣，則會無法獲得充分的吸引力。然而，在歷來的固晶裝置，若交換夾具，則有時發生空氣的洩漏而吸引力會降低。
例如，在記載於專利文獻1的接合頭，將皆為剛體的夾具與夾具保持器予以嵌合而形成空氣的吸引路徑。在予以嵌合之際，在夾具與夾具保持器的位置對準不充分之下欲予以嵌合時，有時嵌合面與非嵌合面接觸而發生損傷，嵌合構造的角部與平滑面發生接觸而嵌合部彼此互相弄傷。構成嵌合部的角部、嵌合面的機械加工精度非充分的情況下，亦有時在予以嵌合的作業中發生接觸導致的損傷。為此，交換夾具時嵌合面的氣密性有時變不充分，有時發生漏氣而無法良好地實施接合作業。
此外，記載於專利文獻2的半導體製造裝置方面亦存在同樣的課題。亦即，在夾具與夾具保持器的位置對準不充分之下欲使開閉臂動作而予以嵌合時，有時嵌合面與非嵌合面接觸而發生損傷，嵌合構造的角部與平滑面發生接觸而嵌合部彼此互相弄傷。構成嵌合部的角部、嵌合面的機械加工精度非充分的情況下，亦有時在予以嵌合的作業中發生接觸導致的損傷。為此，交換夾具時嵌合面的氣密性有時變不充分，有時發生漏氣而無法良好地實施接合作業。
此外，記載於專利文獻3的接合裝置雖透過吸附而保持接合工具，惟工具保持部的下端面與工具上表面的機械加工精度非充分時，有時從微小的間隙發生漏氣。為此，在交換工具之際，存在無法良好地實施接合作業直到重複進行工具的安裝調整而確定漏氣少的保持姿勢為止的情況。
此外，在固晶裝置，有時將作為將電子零件進行接合的對手方之引線框架使用吸附而予以保持於引線框架保持體。變更引線框架的種類的情況等雖有需要交換引線框架保持體，惟該情況下亦如同上述的夾具的交換般存在發生漏氣的問題的情況。
於是，期望在交換如夾具、引線框架保持體等般吸附工件的工具之際可在安裝時的位置對準作業方面不需要過度的負擔之下在抑制了洩漏的狀態下裝戴工具的固晶裝置。 [解決問題之技術手段]
依本發明的1個態樣時，為一種吸附機構，其具備：可透過吸引將工件進行吸附的工具、具備吸引路徑的工具保持器、及在前述工具保持器將前述工具進行保持之際將相對於前述工具保持器之前述工具的相對位置進行定位的定位部，其中，前述定位部具備配置於前述工具與前述工具保持器中的一方且由彈性材料形成並具有錐面的至少一個凸部、及配置於前述工具與前述工具保持器中的另一方且可與前述凸部嵌合的至少一個凹部。
依本發明的別的態樣時，為一種吸附機構，其具備可透過吸引將工件進行吸附的工具、具備吸引路徑的工具保持器、透過磁力使前述工具可裝卸地保持於前述工具保持器的保持手段、及可在前述工具保持器透過磁力將前述工具進行保持之際將前述工具與前述吸引路徑進行氣密連接的可撓性構件。 [對照先前技術之功效]
依本發明時，可提供一種固晶裝置，其為在交換如夾具、引線框架保持體等般吸附工件的工具之際可在安裝時的位置對準作業方面不需要過度的負擔之下在抑制了洩漏的狀態下裝戴工具者。 本發明的其他特徵及優點將透過參照圖式下的以下的說明而明朗化。另外，圖式中，對相同或同樣的構成，標注相同的參考符號。
參照圖式就涉及本發明的實施方式的吸附機構、物品的製造裝置、半導體製造裝置等進行說明。 另外，以下的實施方式的說明中參照的圖式方面，只要無特別但書，使標注相同的參考符號而示出的要素具有相同或類似的功能。
[實施方式1] 圖1為說明涉及實施方式的固晶裝置用的示意性的透視圖。作為半導體製造裝置的固晶裝置100為將作為工件的半導體晶片11(晶粒)拾取並搬送而載置至被設於作為被裝戴構件的引線框架41的島部42以進行接合的裝置。另外，圖1是為了便於說明本發明而將固晶裝置100的一部分抽出的示意圖，如例如殼體、固定台座、電源等般為了發揮作為實用裝置的功能而具備的機械要素、電氣要素方面亦有省略圖示者。
(固晶裝置的構成) 固晶裝置100具備晶圓支撐裝置14、夾具21、夾具保持器22、接合臂23、搬送部24、供應部用相機31、島部用相機32、控制部200。 控制部200為控制固晶裝置100的動作用的電腦，在內部具備CPU、ROM、RAM、I/O埠等。
執行涉及本實施方式的各種處理用的程式可與其他程式一起予以記憶於ROM，亦可經由網路從外部加載於RAM。或者，亦可經由記錄了程式的記錄媒體而加載於RAM。
I/O埠被與外部機器、網路連接，可在外部的電腦之間進行例如接合所需的資料的輸出入。此外，I/O埠被與未圖示的監視器、輸入裝置連接，可將固晶裝置的動作狀態資訊向操作者顯示，或受理來自操作者的命令。
控制部200與例如接合臂23、搬送部24、供應部用相機31、島部用相機32的構成要素連接，透過控制信號對此等進行控制。
晶圓支撐裝置14為將被切割(分割)為多數個半導體晶片11的半導體晶圓13進行支撐的裝置。於晶圓支撐裝置14，將被載置半導體晶圓13的既定的區域稱為供應部12，晶粒接合用的半導體晶片11被從供應部12供應。
夾具21(工具)具備可吸附半導體晶片11(工件)的吸附部。具體而言，在夾具21的下端面設有可真空吸引的吸附孔，使下端面接近或抵接於半導體晶片11而從吸附孔進行吸引，從而可吸附半導體晶片11。此外，只要在吸附後解除真空吸引即可解放吸附的半導體晶片11。
夾具保持器22(工具保持器)為將夾具21(工具)可裝卸地保持的保持機構。於夾具保持器22裝戴有與作為吸附對象的半導體晶片11的大小、形狀適應的夾具21。如之後詳述，在本實施方式的固晶裝置100，夾具21被透過磁力而保持於夾具保持器22。
於夾具保持器22設有吸引路徑，在夾具保持器22保持夾具21之際，夾具21的吸附孔與夾具保持器22的吸引路徑被連接。經由此吸引路徑對夾具21的吸附孔從真空泵浦等供應負壓使得夾具21吸附半導體晶片11。如之後詳述，本實施方式的固晶裝置100具備在夾具保持器22透過磁力而保持夾具21之際將夾具21的吸附孔與夾具保持器22的吸引路徑氣密連接用的可撓性構件。
夾具保持器22連結於接合臂23，接合臂23具備調整夾具保持器22的位置姿勢用的可動機構。在例如從供應部12拾取半導體晶片11時，接合臂23以夾具21的下端面接近或抵接於欲拾取的半導體晶片11的方式調整夾具保持器22的高度。此外，在將半導體晶片11接合於引線框架41的島部42時，接合臂23以夾具21吸附的半導體晶片11接近或抵接於島部42的方式調整夾具保持器22的位置姿勢。再者，亦可半導體晶片11被以適宜的力按壓於島部42的方式調整夾具保持器22的位置姿勢。
接合臂23被連結於搬送部24，搬送部24能以夾具21可在晶圓支撐裝置14的供應部12與引線框架41的島部42之間移動自如的方式使接合臂23移動。搬送部24可使接合臂23移動於X、Y、Z的各方向及繞Z軸的θ方向。
供應部用相機31為可拍攝供應部12附近的相機。為了確認被載置於供應部12的半導體晶片11的位置姿勢或確認拾取半導體晶片11之際的夾具21的位置姿勢，供應部用相機31對控制部200發送圖像資料。控制部200在固晶裝置100進行拾取動作之時使用從供應部用相機31發送的圖像資料而控制夾具21的位置姿勢。
島部用相機32為可拍攝引線框架41的島部42附近的相機。為了確認島部42的位置姿勢，或確認接合半導體晶片11之際的夾具21的位置姿勢，島部用相機32對控制部200發送圖像資料。控制部200在固晶裝置100進行接合動作之時使用從島部用相機32發送的圖像資料而控制夾具21的位置姿勢。
(晶粒接合方法) 在就固晶裝置100的各部分進一步詳細說明之前，說明使用了固晶裝置100之晶粒接合方法的概略。
首先，作為開始晶粒接合的準備，將作為工件的半導體晶片11載置於供應部12。此外，將作為被裝戴構件的引線框架41設定於作為被裝戴構件保持部的引線框架保持體40(之後參照圖2進行說明)。
之後，固晶裝置100的控制部200使供應部用相機31拍攝應拾取的半導體晶片11，確認半導體晶片11的位置姿勢，驅動搬送部24及接合臂23而使夾具21移動。
如示於圖7A般使夾具21位於此半導體晶片11之上方後，如示於圖7B般使夾具21下降而使下端面接近或抵接於半導體晶片11，從吸附孔進行吸引從而吸附半導體晶片11。並且，如示於圖7C般使夾具21上升，拾取半導體晶片11。該情況下，控制部200可根據供應部用相機31拍攝的圖像資料而對搬送部24、接合臂23、吸引機構等的動作進行回授控制。
此外，控制部200使島部用相機32拍攝應進行接合的島部42(既定位置)，確認其位置姿勢。並且，驅動搬送部24及接合臂23，以例如以箭頭示於圖1的路徑使吸附了半導體晶片11的夾具21移動至島部42之上方。
並且，使夾具21下降而使半導體晶片11抵接或接近於島部42，使吸引停止從而可將半導體晶片11載置於島部42。之後，加熱接合材而將半導體晶片11接合於引線框架41。另外，控制部200亦能以在接合中夾具21將半導體晶片11按壓於引線框架41的方式控制接合臂23。該情況下，控制部200可根據島部用相機32拍攝的圖像資料而對搬送部24、接合臂23、吸引機構、加熱機構等的動作進行回授控制。
固晶裝置100透過以上的程序予以完成一個半導體晶片的接合後，依序拾取別的半導體晶片，接合於既定的島部下去。另外，晶粒接合的對象不限於引線框架的島部，亦可將第1半導體晶片晶粒接合於例如被安裝於引線框架上的第2半導體晶片。
(引線框架保持機構) 接著，說明有關將作為被裝戴構件的引線框架41進行保持的機構。圖2為沿著圖1的YZ面方向而切斷的保持機構的示意性的剖面圖。 如示於圖2，引線框架41被保持於引線框架保持體40。引線框架保持體40具有包圍引線框架41的周圍的軌道部40b與支撐引線框架41的底面的承受部40a，並將引線框架41可裝卸地進行保持。
軌道部40b為以水平面內的引線框架41的位置落入既定的範圍內的方式進行限制的位置限制部。例如，以在圖1的圖示外的區域將引線框架41設定於引線框架保持體40並予以移動至示於圖1的位置之際島部42不會超過半導體晶片11的尺寸而偏位的方式，限制引線框架41的位置。具體而言，軌道部40b的位置與形狀被決定為，例如Y方向方面即使引線框架在尺寸公差內為最大尺寸的情況下仍留下0.5mm程度的餘隙。
(吸附機構) 接著，參照圖3～圖6、圖8A～圖8B、圖9A～圖9B等，就拾取作為工件的半導體晶片11的吸附機構進行說明。另外，於本實施方式的固晶裝置，按工件(半導體晶片)的品種準備了專用的夾具，對應於在進行接合之際的工件的夾具被選擇而裝戴於夾具保持器，構成吸附機構。
圖3為吸附機構的透視圖，吸附機構具備夾具21、夾具保持器22、接合臂23。夾具保持器22將夾具21可裝卸地保持，圖3示出夾具21從夾具保持器22脫離的狀態。
於接合臂23，設有為了使夾具21及夾具保持器22移動於Z方向用的Z方向致動器121。Z方向致動器121可透過控制部200的控制進行Z方向的移動動作、接合時的按壓負載回授控制。在進行半導體晶片11的拾取、載置、接合等的動作之際，使Z方向致動器121動作而使夾具升降。此時，Z方向致動器的動作被以半導體晶片11不會變形、損傷的方式透過按壓負載回授進行控制，不被施加既定的負載以上的力。
圖4為沿著示於圖3的彎曲線B-B亦即沿著通過凸部102c、吸引路徑108、凸部102a的路徑而切斷夾具21與夾具保持器22時的示意性的剖面圖。此外，圖6為從Z方向視看夾具21及夾具保持器22時的俯視圖。
夾具21具備夾具底座103、凸部102a、凸部102b、凸部102c、座面104a、座面104b、座面104c、位置限制部117a、位置限制部117b、位置限制部117c、工件吸附部106作為構成要素，此等被一體化。於夾具21設有貫通內部的吸引路徑108，於吸引路徑108的下端配置有吸引半導體晶片11用的吸引孔109。
夾具保持器22具備凹部112a、凹部112b、凹部112c、磁鐵113、座面114a、座面114b、座面114c作為構成要素，此等被一體化。於夾具保持器22設有貫通內部的吸引路徑116，吸引路徑116與未圖示的負壓施加機構(真空泵浦、控制閥等)連接。
夾具保持器22的磁鐵113被配置為與夾具底座103相向，夾具底座103被以強磁性體形成。將夾具21裝戴於夾具保持器22之際，透過磁鐵113的磁力，夾具底座103承受引力，夾具21被可裝卸地保持於夾具保持器22。另外，本實施方式中使用磁力而可裝卸地保持夾具的機構不限於此構成，亦可例如在夾具側設置磁鐵並以強磁性體形成夾具保持器。 或者，亦可在夾具與夾具保持器中的一方設置第1磁鐵，在另一方設置第2磁鐵，以相反的磁極相向的方式配置第1磁鐵與第2磁鐵。
夾具保持器將夾具進行保持之際的保持力的強度被設定為在一連串的接合作業中可穩定地保持夾具而在卸除夾具之際不需要施加過大的外力的程度，使用具備根據了設定的磁力之磁鐵。目的在於，使交換夾具之際的裝卸作業變容易，防止因過大的外力而發生不測的破損。
以所需的保持力均勻地施加於夾具與夾具保持器的各部分的方式，如示於圖6，磁鐵113被對稱地配置為包圍吸引路徑116的周圍。其中，只要均勻地施加必要的保持力，亦能以此以外的方法配置磁鐵。另外，磁鐵113方面使用永久磁鐵，只要可安裝則亦可使用電磁鐵。
於本實施方式的吸附機構，在夾具21與夾具保持器22之間配置可彈性變形的可撓性構件115。在圖4之例，雖可撓性構件115被固定於夾具保持器22的凹部，惟亦可固定於夾具21側，或亦可皆未被固定於夾具保持器22及夾具21而被兩者夾持。
如示於圖6，可撓性構件115為環狀構材，從Z方向俯視時，具有將夾具21的吸引路徑108的周圍及夾具保持器22的吸引路徑116的周圍包圍的圓環形狀。另外，俯視時的環的形狀雖不限於圓環而亦可為其他形狀的環，惟從彈性變形的穩定性、再現性的觀點而言，對稱狀為優選，其中圓環尤為優選。
可撓性構件115在夾具21被以卸除時不需要過大的外力的程度的保持力而保持於夾具保持器22之際彈性變形為，密接於夾具21之上端面與夾具保持器22的下端面雙方。換言之，可撓性構件115被以如可容易因前述的程度的保持力而彈性變形並將吸引路徑108與吸引路徑116氣密連接(將兩者進行連接而從大氣密封)的材料形成。為此，可撓性構件115可包含例如橡膠、多孔質樹脂或磁性流體中的任一個材料。此外，為環狀的可撓性構件115優選上被配置為以吸引路徑116為中心的同心圓狀。目的在於，即使為弱的吸引力仍可使可撓性構件115相對於吸引方向均勻地彈性變形。
(夾具的裝戴方法) 接著，參照圖5A～圖5C、圖6等，就將夾具21裝戴於夾具保持器22的方法進行說明。 圖5A～圖5C為沿著示於圖3的彎曲線B-B亦即沿著通過凸部102c、吸引路徑108、凸部102a的路徑而切斷夾具21與夾具保持器22時的示意性的剖面圖。圖示的方便上，各部分的尺寸、形狀被以非等比例尺而表示。
圖5A示出將夾具21裝戴於夾具保持器22前的狀態，圖5B示出夾具21被裝戴(保持)於夾具保持器22的狀態。此外，圖5C示出被保持於夾具保持器22的夾具21吸附了半導體晶片11的狀態。
夾具21的凸部102a、凸部102b、凸部102c與夾具保持器22的凹部112a、凹部112b、凹部112c作用為彼此可嵌合的定位機構。亦即，如示於圖5B，夾具保持器22保持夾具21之際彼此嵌合而相拘束，故夾具保持器22可不會鬆動地保持夾具21。在本實施方式，雖設置3對由凸部與凹部之對所成的嵌合部，惟可酌量定位精度、機械強度、空間餘裕、製造成本等而設置適宜的個數之對。其中，為了將進行了保持時的姿勢予以穩定，定位機構優選上對稱地配置於吸引路徑的周圍。
夾具保持器22具備的磁鐵113(磁鐵)與夾具21具備的夾具底座103(強磁性體)作用為可透過磁力使夾具可裝卸地保持於夾具保持器的保持手段。亦即，使夾具21位置對準而接近於夾具保持器22時，夾具底座103因磁鐵113的磁力承受引力，夾具21被保持於夾具保持器22。在交換夾具之際，只要施加比磁鐵的引力(保持手段的保持力)大的外力即可從夾具保持器卸除夾具。
磁鐵的引力(保持手段的保持力)需要設定為在如示於圖5C般將半導體晶片11(工件)吸引而拾取並搬送之際夾具不會因重量、慣性力而鬆動之程度的強度。其中，基於磁鐵之吸引力(保持手段的保持力)並非越強越好，設定於在從夾具底座卸除之際不需要過大的外力的範圍內為佳。
磁鐵113與夾具底座103的位置關係方面，優選上如示於圖5B般設定為，在夾具保持器22將夾具21進行了保持之際，磁鐵113與夾具底座103夾著微小間隔而相向。原因在於，若設為磁鐵113與夾具底座103會抵接的位置關係，則在將夾具裝戴或卸除之際磁鐵113有可能發生損耗。
為此，作成在裝戴了夾具之際如示於圖5B般使夾具保持器22的下表面與夾具底座103之上表面分離距離L2。透過確保距離L2作為餘隙從而可實現磁鐵113與夾具底座103不接觸的位置關係。為了確保距離L2，將夾具21的座面104a、座面104b、座面104c設於比夾具底座103之上表面高的位置。並且，作成為在裝戴時使夾具21的座面104a、座面104b、座面104c與夾具保持器22的座面114a、座面114b、座面114c抵接的構成。
另外，在本實施方式，如示於圖3、圖6，將夾具側座面與夾具保持器側座面之對以吸引路徑為中心而在其周圍以成為等角、等距離的方式配置3對。然而，本發明的實施方式不限定於此，可酌量定位精度、機械強度、空間餘裕、製造成本等而設置適宜的個數、形狀的夾具側座面與夾具保持器側座面。此外，為了確保距離L2，在本實施方式雖作成為使座面104a～座面104c比夾具底座103之上表面突出的構成，惟亦可作成為使夾具保持器22的座面114a～座面114c比夾具保持器22的下表面突出的構成。此外，座面並不一定要設置於定位機構(凸部102a～凸部102c、凹部112a～凹部112c)的附近，亦可配置於分離的位置。
接著，就可撓性構件115進行說明。可撓性構件115為供以在夾具保持器22透過磁力將夾具21進行保持之際將夾具21的吸引孔109(吸引路徑108)與夾具保持器22的吸引路徑116從外界空氣氣密地連接用的構件。
本實施方式的可撓性構件115具備與設於夾具保持器22的環狀的溝進行嵌合的基部、及以相對於Z方向傾斜的方式一端與基部連接的(從基部突出)環狀的傾斜面。環狀的傾斜面的傾斜之方向被設定為環的頂端朝夾具打開的方向，亦即如示於圖5B般被設定為與夾具相接之側的內徑D1(環徑)比夾具保持器側的內徑D2(環徑)大。換言之，環狀的傾斜面傾斜為如與基部連接之側(圖5B之例中夾具底座側)的內徑D2小且未與基部連接的相反的頂端側的內徑D1大的方向。
在夾具21未被裝戴於夾具保持器22時，如示於圖5A，比夾具保持器22的下表面朝Z方向突出L1。此處，L1設定為比前述的L2大。
夾具21被裝戴於夾具保持器22時，如示於圖5B，可撓性構件115因保持手段的保持力而彈性變形。亦即，變形為傾斜面比夾具保持器22的下表面朝Z方向突出L2且其下端密接於夾具底座103之上表面。此外，可撓性構件115之上表面透過保持手段的保持力密接於夾具保持器22。彈性變形的結果，相對於Z方向之傾斜面的傾斜變大，內徑D1變比被裝戴夾具21前大。
密接於夾具保持器22與夾具21雙方的可撓性構件115構成將夾具21的吸引路徑116(吸引孔109)與夾具保持器22的吸引路徑116連接而從大氣密封的氣密連接部。
如示於圖5C，在使用夾具21將半導體晶片11(工件)進行保持之際，唯將吸引路徑進行抽真空而以吸引孔109進行吸附，惟本實施方式使可彈性變形的可撓性構件115介於之間，故吸引路徑的氣密性優異。在如歷來般使為剛體之夾具與夾具保持器直接抵接而連接吸引路徑的方法，有時從微小的間隙發生空氣的洩漏，在裝戴夾具之際需要重複進行安裝調整。相對於此，在本實施方式，由於使用了磁力之保持機構的保持力使得可撓性構件115發生彈性變形，密接於夾具與夾具保持器雙方而連接吸引路徑，故不需要重複進行夾具的安裝調整。並且，在本實施方式，夾具與夾具保持器的相對位置被透過上述的定位機構而固定，故不會在裝戴夾具後在可撓性構件115發生不測的扭曲因而發生洩漏。此外，依本實施方式時，能以小型且輕量的構造實現洩漏的發生。作成為小型且輕量的構造使得可進行高度的位置控制。
另外，在實施本發明之際，亦可使用例如切斷面為圓形的甜甜圈形狀的可撓性構件。然而，在本實施方式，如上述般以基部與斜面構成可撓性構件115，故可使將吸引路徑進行抽真空之際的密封性為特優異者。亦即，將吸引路徑進行抽真空之際產生的內外的壓力差，會使得基部之上表面、側面被進一步強力按壓於夾具保持器的溝，基部與相反側的斜面的頂端被進一步強力按壓於夾具之上表面。如此，在本實施方式的可撓性構件，不僅以基於磁力之保持力進行密接，，大氣的壓力作用於使密接性進一步提升的方向，故抽真空之際的密封性變特優異。
(關於嵌合部) 在本實施方式，為了可在進行將夾具安裝於夾具保持器的作業之際緩和在圖5A的階段要求的位置對準的精度，對由凸部102a～凸部102c與凹部112a～凹部112c所成的嵌合機構的構成下工夫。再者，為了如示於圖6般使位置限制部117a～位置限制部117c保證嵌合機構所要求的位置對準的精度而對配置下工夫。參照圖8A～圖8B、圖9A～圖9E等就其進行說明。另外，在以下的說明，在就凸部102a～凸部102c的各者共通的事項進行說明的情況下，有時將此等總稱為凸部102。同樣地，就凹部112a～凹部112c的各者，不需個別地區別的情況下，有時將此等總稱為凹部112。同樣地，就位置限制部117a～位置限制部117c的各者，不需個別地區別的情況下，有時將此等總稱為位置限制部117。
圖8A為就3個嵌合機構之中的1個亦即就凸部102c、凹部112c及位置限制部117c從Z方向視看進行嵌合前的狀態時的俯視圖。圖8B為就凸部102c與凹部112c進行嵌合前的狀態進行繪示的剖面圖。另外，如示於圖3，其他2個的嵌合機構雖設於夾具底座上的不同的位置，惟構成嵌合機構的凸部及凹部及位置限制部的形狀如同示於圖8A、圖8B者。
凸部102如例示於圖8B般在未嵌合的狀態下具有最大外徑為d2的針形。於凸部102，設有從頂端朝基部具有既定的深度的狹縫105(凸部102c的情況下狹縫105c)。將具有針形的凸部102從頂端部朝基底部看去時，頂端具有直徑為d1的平坦面，經由與平坦面連接的錐面107而到達最大外徑的柄部，在比柄部靠基底部側，外徑減少。另外，狹縫105的深度方面，為了作成為可適宜地進行後述的彈性變形，優選上至少為從頂端部到達於柄部的深度，在圖8B之例示出比柄部進一步到達於靠基底部側之例。
凹部112為貫通孔，從Z方向視看時，如示於圖8A般具有在矩形的兩端結合半圓的形狀。從Z方向視看下，使凹部112的長邊方向的長度為L、使短邊方向的長度為D時，凸部102與凹部112被構成為符合以下的數學表達式1的關係。
凸部102如上述般具有在中心插入狹縫的針形，由於由彈性材料形成，故在與短邊方向的內徑為D的凹部112嵌合之際，可朝最大外徑變比d2小的方向彈性變形。
位置限制部117被如示於圖8A般沿著凹部112的長邊方向將夾具保持器22夾住的方式相向而設置於夾具21。在圖8A之例，示出位置限制部的長度與凹部112的長邊方向的長度L為相同程度之例。位置限制部117的Z方向的尺寸可比凸部102的Z方向的尺寸大或小。 參照圖9A～圖9E以凸部102c與凹部112c為例說明嵌合的程序。假設如示於圖9A，在開始嵌合前，凸部102c之中心與凹部112c之中心偏差ΔX2(偏心)。
如示於圖9B，開始嵌合動作而夾具21與夾具保持器22以彼此接近於Z方向的的方式相對移動下去時，由於凸部102c與凹部112c之中心有偏離，故位置限制部117c的錐面118與夾具保持器22的外緣進行接觸。再者，使夾具21接近於夾具保持器22時，一面錐面118與外緣發生滑動，一面力作用於凸部102c之中心與凹部112c之中心變一致的方向(水平方向)，夾具保持器22被插入於位置限制部117下去。
再者，如示於圖9C，使嵌合動作繼續而以夾具21與夾具保持器22朝Z方向彼此接近的方式予以相對移動下去。此時，凸部102c與凹部112c之中心有偏離，故如示於圖9D般凸部102c的錐面107會與凹部112c的開口緣進行接觸。
再者，使夾具接近於夾具保持器時，一面錐面107與開口緣發生滑動，一面力作用於凸部102c之中心與凹部112c之中心變一致的方向(水平方向)，凸部102c被插入於凹部112c下去。
並且，如示於圖9E，凸部102c彈性變形為凸部102c的柄部的最大外徑成為與凹部112c的內徑相等，同時偏心被消解而完成嵌合。
在本實施方式，如示於數學表達式1，設為d1＜D，設置與凸部102的頂端的平坦面連接的錐面107，從而可吸收凸部102與凹部112的偏位。 此處，使可吸收的偏位的容許量為ΔX時，ΔX能以下述的數學表達式2表示。
亦於位置限制部117設置與頂端的平坦面進行連接的錐面118從而可吸收位置限制部117與夾具保持器22的偏位。此處，使位置限制部117與夾具保持器22的可吸收的偏位的容許量為ΔX2時，ΔX2能以下述的數學表達式3表示。 將Wo與W的值設定ΔX2比ΔX大，從而可增加因設置位置限制部117而可吸收的偏位的容許量。
此外，如示於數學表達式1，設為D＜d2，從而可使凸部102彈性變形，使凸部102在不會鬆動之下嵌合於凹部112。
此外，如示於數學表達式1般設為d2＜L使得X方向上有餘裕(游隙)，故例如圖8A中，即使凸部102c與凹部112c在X方向上發生偏心，仍可無阻礙地進行嵌合動作。換言之，凸部102c與凹部112c的情況下，俯視下狹縫105c延伸的X方向上，偏心如示於下述的數學表達式4般為ΔY以下時，可平順地進行嵌合。
如示於圖9C般已完成嵌合後的狀態下，凸部102彈性變形的嵌合狀態下之變形量M以下述的數學表達式5表示。
此處，使狹縫的兩側發生彈性變形之際的彈簧常數為k時，彈性變形的方向(凸部102c的情況下Y方向)的力F與彈簧常數k及嵌合狀態下的變形量M的關係以下述的數學表達式6表示。
欲使嵌合機構為高剛性的情況下，增加彈簧常數k或增加嵌合狀態下的變形量M即可。然而，d2、D、彈簧常數k會因製造時的加工誤差等而產生變異性。需要在考量該等之下決定d2、D且決定嵌合狀態下的變形量M。再者，在亦考量了嵌合動作時的摩擦阻力等之下綜合地決定彈簧常數k與嵌合狀態下的變形量M為佳。
凸部102由彈性變形構材而形成，故變形量成為一定大小以上時變得無法進行基於彈性變形之形狀的復原，嵌合機構的功能受損。為了凸部102維持嵌合功能而可容許的凸部102的最大變形量N與嵌合狀態的變形量M的關係以下述的數學表達式7表示。
此處，夾具21與夾具保持器22被定位的狀態下，外力作用於夾具保持器22時，凸部102變形嵌合狀態的變形量M以上。在夾具21與夾具保持器22被定位的狀態下凸部102可移動的移動量L方面，由於位置限制部117限制夾具21與夾具保持器22的相對位置，故以述的數學表達式8表示。
移動量L比最大變形量N小時，凸部102的變形量落入可彈性變形的範圍內，即使不測的外力作用於凸部102仍可防止損及嵌合功能。亦即，以符合以下述的數學表達式9表示的關係的方式決定W1、W的尺寸即可。
在本實施方式，如示於圖6般將由凸部102a～凸部102c、凹部112a～凹部112c及位置限制部117a～位置限制部117c所成的3組的嵌合機構，以包圍磁鐵113、可撓性構件115、吸引路徑116的周圍的方式等角地配置。
其中，凸部102a與凸部102b被沿著Y方向而配置，個別的狹縫105a與狹縫105b亦被定向為沿著Y方向。對應的凹部112a與凹部112b亦被沿著Y方向而配置，個別的長孔的長邊方向被定向為沿著Y方向。此外，對應的位置限制部117a與位置限制部117b亦被沿著Y方向而配置，個別的位置限制面被定向為沿著Y方向。亦即，此2個嵌合構造的情況，位置限制力作用於相同方向。此外，凸部102c及對應的凹部112c被配置為狹縫105c與長孔的長邊方向沿著X方向。再者，凸部102c及對應的位置限制部117c被配置為沿著狹縫105c與位置限制部的限制面沿著X方向。亦即，位置限制力的方向與前面的2個嵌合構造正交。
採取如此的配置，使得透過凸部102a、凹部112a及位置限制部117a與凸部102b、凹部112b及位置限制部117b而決定X方向及繞Z軸的旋轉方向的位置，透過凸部102c、凹部112c及位置限制部117c而決定Y方向的位置。如此，於3處的嵌合機構，透過錐面的滑動與彈性變形的作用而進行個別的長孔的短邊方向的位置對準，使得可整體上決定X方向、Y方向、繞Z軸的旋轉方向的3方向的位置。
如以上說明，依本實施方式時，即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本實施方式的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，由於位置限制部發生功能，使得可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第1變形例) 接著，就實施方式1的第1變形例，參照圖10進行說明。第1變形例在從Z方向俯視時凸部102a、凸部102b及凹部112a、凹部112b及位置限制部117a、位置限制部117c被配置的方向與參照圖6而說明的實施方式1的基本形不同。
亦即，在基本形，凸部102a的狹縫105a與凸部102b的狹縫105b皆被配置為沿著Y方向。此外，凹部112a的長邊方向與凹部112b的長邊方向皆被配置為沿著Y方向。 相對於此，在第1變形例，凸部102a的狹縫105a與凸部102b的狹縫105b被配置為彼此120度不同的方向。此外，凹部112a的長邊方向與凹部112b的長邊方向皆被配置為彼此120度不同的方向。亦即，狹縫105a、狹縫105b、狹縫105c被以連通孔為中心配置為間隔120度。同樣地，凹部112a的長邊方向、凹部112b的長邊方向、凹部112c的長邊方向被以連通孔為中心配置為間隔120度。同樣地，位置限制部117a的長邊方向、位置限制部117b的長邊方向、位置限制部117c的長邊方向被以連通孔為中心配置為間120度。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。本變形例的嵌合機構方面，可在將夾具安裝於夾具保持器之前，在繞Z軸的旋轉方向有容易發生偏位的傾向的情況下，容易地進行位置對準。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第2變形例) 接著，就實施方式1的第2變形例，參照圖11A～圖11C進行說明。在第2變形例，如示於圖11A，作成為凹部112的內徑依Z方向的位置而變化的構成。亦即，設為W1＜W2，與凸部102的最大外徑的關係設為W2＜d2。
本變形例亦在凸部102與凹部112發生偏心的情況下，如示於圖11B般錐面107與凹部112的內緣進行滑動，凸部102與凹部112相對移動於偏心被消解的方向。
並且，在嵌合的中途，雖凸部102的最大外徑的柄部彈性變形為合於凹部的內徑W1，惟如示於圖11B般嵌合完成時，凸部102的最大外徑的柄部到達於內徑W2的部分，凸部102的彈性變形被緩和。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。
此外，在本變形例，在將夾具安裝於夾具保持器後，在不測的外力施加於欲予以脫離的方向之際，凸部102的下部的錐面107R與凹部112的內徑的階差部進行接觸，凸部102的彈性力作用於維持嵌合的方向。亦即，可謂在凹部的內面設有拘束凸部的柄部的拘束部。如此，嵌合機構作用於輔助基於磁力之夾具的保持之方向，故在晶粒接合作業中，基於夾具保持器之夾具的保持的穩定性變高。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，由於位置限制部發生功能，使得可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第3變形例) 接著，就實施方式1的第3變形例，參照圖12A～圖12C進行說明。在第3變形例，不在凸部102設置狹縫之下使用彈性係數比基本形小的彈性材料而形成凸部102。於本變形例，亦凸部102的柄部的最大外徑設定為比凹部112的內徑大。
本變形例亦在凸部102與凹部112發生偏心的情況下，如示於圖12B般錐面107與凹部112的內緣進行滑動，凸部102與凹部112相對移動於偏心被消解的方向。 如示於圖12C般嵌合完成時，凸部102的柄部被壓縮於徑向，凸部102的外徑成為與凹部112的內徑相等。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，由於位置限制部發生功能，使得可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第4變形例) 接著，就實施方式1的第4變形例，參照圖13A～圖13D進行說明。在第4變形例，變更凸部102的形狀，同時將在嵌合時將凸部102彈性地賦能而拘束用的賦能部設於凹部112。
如示於圖13A之側面圖及圖13D的平面圖，本變形例的凸部102為俯視下將圓的一部分切除為D字形的所謂D切針形狀的凸部。於凸部102的平坦的側面形成有溝105k。於凹部112的內側面設有空隙，以從空隙露出的方式配置剛球202，剛球202被朝空隙側透過板簧201賦能。在凸部102嵌合之際，被透過板簧201賦能的剛球202會與溝105k卡合而作用為拘束部。
本變形例亦在凸部102與凹部112發生偏心的情況下，如示於圖13B般錐面107與凹部112的內緣進行滑動，凸部102與凹部112相對移動於偏心被消解的方向。 如示於圖13C般嵌合完成時，凹部112具備的剛球202會與溝105k卡合，凸部102被拘束於凹部112。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第5變形例) 接著，就實施方式1的第5變形例，參照圖16進行說明。在第5變形例，減少位置限制部117的設置數而設為2處。 如示於圖16，本變形例的位置限制部117設為對應於凸部102a及凹部112a的位置限制部117a與對應於凸部102c及凹部112c的位置限制部117c的2處。
位置限制部117a可限制X方向的位置，故可防止凸部102a及凸部102b的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117a吸收X方向的偏位後進行凸部102a與凹部112a及凸部102b與凹部112b的嵌合。位置限制部117c可限制Y方向的位置，故可防止凸部102c的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117c吸收Y方向的偏位後進行凸部102c與凹部112c的嵌合。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第6變形例) 接著，就實施方式1的第6變形例，參照圖17進行說明。在第6變形例，減少位置限制部117的設置數而設為2處。 如示於圖17，本變形例的位置限制部117的情況，配置對應於凸部102a及凹部112a的位置限制部117a與對應於凸部102c及凹部112c的位置限制部117c的2個。位置限制部117a配置於從凸部102及凹部112分離的位置。
位置限制部117a可限制X方向的位置，故可防止凸部102a及凸部102b的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117a吸收X方向的偏位後進行凸部102a與凹部112a及凸部102b與凹部112b的嵌合。位置限制部117c可限制Y方向的位置，故可防止凸部102c的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117c吸收Y方向的偏位後進行凸部102c與凹部112c的嵌合。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第7變形例) 接著，就實施方式1的第7變形例，參照圖18進行說明。在第7變形例，減少位置限制部117的設置數而設為2處。 如示於圖18，本變形例的位置限制部117的情況，配置對應於凸部102a及凹部112a的位置限制部117a與對應於凸部102c及凹部112c的位置限制部117c的2個。位置限制部117a配置於從凸部102a及凹部112a分離的位置。
位置限制部117a可限制X方向的位置，故可防止凸部102a及凸部102b的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117a吸收X方向的偏位後進行凸部102a與凹部112a及凸部102b與凹部112b的嵌合。位置限制部117c可限制Y方向的位置，故可防止凸部102c的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117c吸收Y方向的偏位後進行凸部102c與凹部112c的嵌合。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第8變形例) 接著，就實施方式1的第8變形例，參照圖19進行說明。在第8變形例，以對應於具有示於第4變形例的賦能部之凹部112的方式設置了位置限制部117。 如示於圖19，本變形例的位置限制部117的情況，被配置於對應於凸部102a及凹部112a的位置限制部117a、對應於凸部102b及凹部112b的位置限制部117b、及對應於凸部102c及凹部112c的位置限制部117c的3處。其中，嵌合狀態下的賦能部的彈性變形方向為一方向，故位置限制部117被配置為對應於賦能部的變形方向而限制一方向的變形。
位置限制部117a及位置限制部117b可限制X方向的位置，故可防止凹部112a及凹部112b的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。位置限制部117c可限制Y方向的位置，故可防止凹部112c的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第9變形例) 接著，就實施方式1的第9變形例，參照圖20進行說明。在第9變形例，減少位置限制部117的設置數而設為2處。 如示於圖20，本變形例的位置限制部117的情況，被配置位置限制部117a與位置限制部117c的2個。位置限制部117a配置於從凸部102a及凹部112a分離的位置，位置限制部117c配置於從凸部102c及凹部112c分離的位置。
位置限制部117a可限制X方向的位置，故可防止凸部102a及凸部102b的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117a吸收X方向的偏位後進行凸部102a與凹部112a及凸部102b與凹部112b的嵌合。位置限制部117c可限制Y方向的位置，故可防止凸部102c的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。此外，可在嵌合動作時在位置限制部117c吸收Y方向的偏位後進行凸部102c與凹部112c的嵌合。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
(第10變形例) 接著，就實施方式1的第10變形例，參照圖21進行說明。在第10變形例，考量具有示於第4變形例的賦能部的凹部112的變形方向而在1處設置位置限制部117。
如示於圖21，本變形例的位置限制部117的情況，為了對應於賦能部的變形方向而限制一方向的變形，將突起形狀設於夾具21。突起形狀被配置為彈性嵌合部與夾具保持器22分離比彈性變形限度量以上少的距離。位置限制部117可限制X方向的位置，故可防止凹部112的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。位置限制部117可限制Y方向的位置，故可防止凹部112的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。
於本變形例，亦即使凸部與凹部的位置稍微偏離仍可透過嵌合機構的錐面的滑動與彈性變形的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將夾具安裝於夾具保持器。並且，本變形例的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使在夾具被安裝於夾具保持器的狀態下不測的外力作用於夾具，仍可防止進行位置對準的彈性變形構材變形彈性變形限度量以上。另外，在圖21雖使突起形狀為圓筒型惟不一定要為圓筒型，亦能以長方體與其他任意的立體形狀而形成。此外，在圖21雖在夾具保持器22設有予以合於突起形狀的切口形狀，惟亦不一定要形成如此的形狀。
[實施方式2] 就本發明的實施方式2，參照圖式進行說明。其中，與實施方式1共通的部分方面，盡可能省略詳細的說明。 涉及實施方式2的固晶裝置亦如示於圖1般具備晶圓支撐裝置、筒夾、筒夾保持器、接合臂、搬送部、供應部用相機、島部用相機、控制部等的要素。涉及實施方式2的固晶裝置方面，拾取半導體晶片的吸附機構可為與實施方式1相同或不同的構成，將引線框架進行保持的引線框架保持機構使用與實施方式1不同的構成。
在實施方式1的引線框架保持機構(圖2參照)，作成為在引線框架保持體40設置軌道部40b，可限制引線框架41的位置。然而，需要考量引線框架的尺寸公差而確保一定程度的餘隙，故有時引線框架41的位置會微小變動。
於是，在實施方式2，為了可容易且無鬆動地保持引線框架，作成為在引線框架保持體設置吸引孔而吸附引線框架之構成。此外，作成為透過磁力使引線框架保持體保持於保持體保持器的構成，將引線框架保持體的吸引路徑與保持體保持器的吸引路徑以可氣密連接的可撓性構件進行了連接。在依要處理的引線框架的種類交換引線框架保持體之際，可在安裝調整作業方面不需要過度的負擔之下在洩漏被抑制的狀態下將引線框架保持體裝戴於保持體保持器。
亦即，涉及實施方式2的固晶裝置為一半導體製造裝置，其就可將引線框架(工件)進行吸附的引線框架保持體(工具)，使保持體保持器(工具保持器)透過磁力而可裝卸地加以保持，且該半導體製造裝置具備可將吸引路徑進行氣密連接的可撓性構件。
在涉及實施方式2的固晶裝置，按引線框架的種類準備專用的引線框架保持體。並且，在進行接合之際，選擇對應於引線框架的種類的引線框架保持體而裝戴於保持體保持器，構成引線框架保持機構。
圖14為說明涉及實施方式2的固晶裝置的保持體保持器可保持複數個方式的引線框架保持體用的示意性的平面圖。圖15示意性示出實施方式2的引線框架保持機構的剖面，為沿著通過示於圖14的凸部71a與凸部71c的線而切斷的YZ剖面圖。
於圖14，示意性示出本實施方式的固晶裝置進行處理的大的尺寸的引線框架51與小的尺寸的引線框架61。於大的尺寸的引線框架51預先準備專用的引線框架保持體50，於小的尺寸的引線框架61預先準備專用的引線框架保持體60。在實施晶粒接合作業之際，選擇對應於引線框架之引線框架保持體，裝戴於保持體保持器70。另外，為了說明的方便，在圖14雖僅示出引線框架保持體50與引線框架保持體60的2種類，惟可裝戴於固晶裝置的引線框架保持體不限於此2種類。
圖15中示出引線框架保持體50被裝戴於保持體保持器70且於引線框架保持體50吸附有引線框架51的狀態。另外，於引線框架51上配置多數個將半導體元件進行接合的島部52。
引線框架保持體50具備將引線框架51進行吸引用的吸引路徑53、凹部72a、凹部72b、凹部72c，此等被形成於由強磁性體所成的基體。吸引路徑53將基體貫通於Z方向，吸引路徑53之上端為將引線框架51進行吸引用的吸引孔。
保持體保持器70具備凸部71a、凸部71b、凸部71c、磁鐵74、位置限制部77，此等被一體化。於保持體保持器70設有貫通內部的吸引路徑73，吸引路徑73被與未圖示的負壓施加機構(真空泵浦、控制閥等)連接。
引線框架保持體50的凹部72a、凹部72b、凹部72c及保持體保持器70的凸部71a、凸部71b、凸部71c作用為彼此可嵌合的定位機構。亦即，如示於圖15，在保持體保持器70保持引線框架保持體50之際彼此嵌合而相拘束，故保持體保持器70可無鬆動地保持引線框架保持體50。在本實施方式，雖將凸部、凹部及位置限制部之組設置3組，惟可酌量定位精度、機械強度、空間餘裕、製造成本等而將適宜的個數之對設於適宜的位置。
本實施方式的凸部71a～凸部71c、凹部72a～凹部72c及位置限制部77a～位置限制部77c構成與實施方式1中的凸部102a～凸部102c、凹部112a～凹部112c及位置限制部117a～位置限制部117c同樣的嵌合機構。 亦即，凸部71a～凸部71c的頂部與錐面連接，未嵌合的狀態下的凸部71a～凸部71c的柄部的最大外徑設定為比凹部72a～凹部72c的內徑大。此外，於位置限制部77亦設置與頂端的平坦面進行連接的錐面78，使得可吸收位置限制部77與引線框架保持體50的偏位。 因此，在將引線框架保持體50裝戴於保持體保持器70之際凸部與凹部的位置稍微偏離，仍透過嵌合機構的作用而自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下進行安裝。再者，透過位置限制部77使得凸部71的變形量落入可彈性變形的範圍內，即使不測的外力作用於凸部71仍可防止嵌合功能受損。
在將引線框架保持體50裝戴於保持體保持器70之際，由於磁鐵74的磁力使得引線框架保持體50的基體承受引力，引線框架保持體50被可裝卸地保持於保持體保持器70。另外，本實施方式中使用磁力而可裝卸地保持的機構不限於此構成，亦可例如在引線框架保持體側設置磁鐵，將保持體保持器以強磁性體形成。或者，亦可在引線框架保持體與保持體保持器中的一方設置第1磁鐵，在另一方設置第2磁鐵，以彼此相反的磁極相向的方式配置第1磁鐵與第2磁鐵。
保持體保持器70將引線框架保持體50進行保持之際的保持力的強度設定為，在接合作業時可穩定地保持引線框架保持體50且在卸除引線框架保持體50之際不需要施加過大的外力的程度。並且，使用具備對應於設定的磁力的磁鐵。目的在於，使交換引線框架保持體50之際的裝卸作業變容易，防止因過大的外力而發生不測的破損。另外，磁鐵74方面使用永久磁鐵，只要可安裝則亦可使用電磁鐵。
如示於圖15，在本實施方式的引線框架保持機構，在引線框架保持體50與保持體保持器70之間配置由彈性材料所成的可撓性構件75。在圖15之例，雖可撓性構件75被固定於保持體保持器70的凹部，惟亦可固定於引線框架保持體50側，或亦可皆未被固定於保持體保持器70及引線框架保持體50而被兩者夾持。
可撓性構件75為環狀構材，從Z方向俯視時，具有包圍引線框架保持體50的吸引路徑53的周圍及保持體保持器70的吸引路徑73的周圍的圓環形狀。另外，俯視時的環的形狀雖不限於圓環而亦可為其他形狀的環，惟從彈性變形的穩定性、再現性的觀點而言，圓環為優選。
可撓性構件75以在引線框架保持體50被以前述的程度的保持力而保持於保持體保持器70時密接於引線框架保持體50的下端面與保持體保持器70之上端面雙方的方式彈性變形。換言之，可撓性構件75被以如可因前述的程度的保持力而彈性變形並將吸引路徑53與吸引路徑73氣密連接(將兩者連接而從外界空氣密封)的彈性材料形成。可撓性構件75可包含例如橡膠、多孔質樹脂或磁性流體中的任一個材料。
如示於圖15，在使用引線框架保持體50將引線框架(工件)進行保持之際，雖將吸引路徑進行抽真空而以吸引孔進行吸附，惟本實施方式使可彈性變形的可撓性構件75介於之間，故吸引路徑的氣密性優異。在本實施方式，由於使用了磁力的保持機構的保持力使得可撓性構件75發生彈性變形，密接於引線框架保持體與保持體保持器雙方而連接吸引路徑，故不需要重複進行引線框架保持體的安裝調整。並且，在本實施方式，引線框架保持體與保持體保持器的相對位置被透過上述的定位機構而固定，故不會在裝戴引線框架保持體後在可撓性構件75發生不測的扭曲因而發生洩漏。如本實施方式般使用可撓性構件時，可使在抽真空之際的氣密性為特優異者。
如以上說明，依本實施方式時，即使嵌合機構的凸部與凹部的位置稍微偏離仍自動地進行位置對準，故可在位置對準作業方面不需過度的負擔之下將引線框架保持體安裝於保持體保持器。並且，本實施方式的嵌合機構非吸引路徑的氣密密封面的一部分，故在嵌合中凸部的錐面與凹部的邊緣、內面發生滑動而損耗，吸引路徑上仍不會發生洩漏。再者，即使不測的外力發生作用仍不會損及對定位為重要的彈性變形的功能。
[實施方式3] (吸附機構) 接著，參照圖22～圖25就拾取作為工件的半導體晶片的吸附機構進行說明。另外，於本實施方式的固晶裝置，按工件(半導體晶片)的品種準備了專用的夾具，對應於在進行接合之際的工件的夾具被選擇而裝戴於夾具保持器，構成吸附機構。另外，與實施方式1共通的部分方面，盡可能省略詳細的說明。
圖22為吸附機構的透視圖，吸附機構具備夾具921、夾具保持器922、接合臂923。夾具保持器922將夾具921可裝卸地保持，圖22示出夾具921從夾具保持器922脫離的狀態。
於接合臂923，設有為了使夾具921及夾具保持器922移動於Z方向用的Z方向致動器9121。Z方向致動器9121可透過控制部的控制進行Z方向的移動動作、接合時的按壓負載回授控制。在進行半導體晶片911的拾取、載置、接合等的動作之際，使Z方向致動器9121動作而使夾具升降。此時，Z方向致動器的動作被以半導體晶片911不會變形、損傷的方式透過按壓負載回授進行控制，不被施加既定的負載以上的力。
圖23為沿著示於圖22的彎曲線B-B亦即沿著通過凸部9102c、吸引路徑9108、凸部9102a的路徑而切斷夾具921與夾具保持器922時的示意性的剖面圖。此外，圖25為從Z方向視看夾具921及夾具保持器922時的俯視圖。
夾具921具備夾具底座9103、凸部9102a、凸部9102b、凸部9102c、座面9104a、座面9104b、座面9104c、工件吸附部9106作為構成要素，此等被一體化。於夾具921設有貫通內部的吸引路徑9108，於吸引路徑9108的下端配置有吸引半導體晶片911用的吸引孔9109。
夾具保持器922具備凹部9112a、凹部9112b、凹部9112c、磁鐵9113、座面9114a、座面9114b、座面9114c作為構成要素，此等被一體化。於夾具保持器922設有貫通內部的吸引路徑9116，吸引路徑116與未圖示的負壓施加機構(真空泵浦、控制閥等)連接。
夾具保持器922的磁鐵9113被配置為與夾具底座9103相向，夾具底座9103被以強磁性體形成。將夾具921裝戴於夾具保持器922之際，透過磁鐵9113的磁力，夾具底座9103承受引力，夾具921被可裝卸地保持於夾具保持器922。另外，本實施方式中使用磁力而可裝卸地保持夾具的機構不限於此構成，亦可例如在夾具側設置磁鐵並以強磁性體形成夾具保持器。或者，亦可在夾具與夾具保持器中的一方設置第1磁鐵，在另一方設置第2磁鐵，以相反的磁極相向的方式配置第1磁鐵與第2磁鐵。
夾具保持器將夾具進行保持之際的保持力的強度被設定為在一連串的接合作業中可穩定地保持夾具而在卸除夾具之際不需要施加過大的外力的程度，使用具備根據了設定的磁力之磁鐵。目的在於，使交換夾具之際的裝卸作業變容易，防止因過大的外力而發生不測的破損。
以所需的保持力均勻地施加於夾具與夾具保持器的各部分的方式，如示於圖25，磁鐵9113被對稱地配置為包圍吸引路徑9116的周圍。其中，只要均勻地施加必要的保持力，亦能以此以外的方法配置磁鐵。另外，磁鐵9113方面使用永久磁鐵，只要可安裝則亦可使用電磁鐵。
於本實施方式的吸附機構，在夾具921與夾具保持器922之間配置可彈性變形的可撓性構件9115。在圖23之例，雖可撓性構件9115被固定於夾具保持器922的凹部，惟亦可固定於夾具921側，或亦可皆未被固定於夾具保持器922及夾具921而被兩者夾持。
如示於圖25，可撓性構件9115為環狀構材，從Z方向俯視時，具有將夾具921的吸引路徑9108的周圍及夾具保持器922的吸引路徑9116的周圍包圍的圓環形狀。另外，俯視時的環的形狀雖不限於圓環而亦可為其他形狀的環，惟從彈性變形的穩定性、再現性的觀點而言，對稱狀為優選，其中圓環尤為優選。
可撓性構件9115在夾具921被以卸除時不需要過大的外力的程度的保持力而保持於夾具保持器922之際彈性變形為，密接於夾具921之上端面與夾具保持器922的下端面雙方。換言之，可撓性構件9115被以如可容易因前述的程度的保持力而彈性變形並將吸引路徑9108與吸引路徑9116氣密連接(將兩者進行連接而從大氣密封)的材料形成。為此，可撓性構件9115可包含例如橡膠、多孔質樹脂或磁性流體中的任一個材料。此外，為環狀的可撓性構件9115優選上被配置為以吸引路徑9116為中心的同心圓狀。目的在於，即使為弱的吸引力仍可使可撓性構件9115相對於吸引方向均勻地彈性變形。
(夾具的裝戴方法) 接著，參照圖24A～圖24C、圖25，就將夾具921裝戴於夾具保持器922的方法進行說明。 圖24A～圖24C為沿著示於圖22的彎曲線B-B亦即沿著通過凸部9102c、吸引路徑9108、凸部9102a的路徑而切斷夾具921與夾具保持器922時的示意性的剖面圖。圖示的方便上，各部分的尺寸、形狀被以非等比例尺而表示。 圖24A示出將夾具921裝戴於夾具保持器922前的狀態，圖24B示出夾具921被裝戴(保持)於夾具保持器922的狀態。此外，圖24C示出被保持於夾具保持器922的夾具921吸附了半導體晶片911的狀態。
夾具921的凸部9102a、凸部9102b、凸部9102c與夾具保持器922的凹部9112a、凹部9112b、凹部9112c作用為彼此可嵌合的定位機構。亦即，如示於圖24B，夾具保持器922保持夾具921之際彼此嵌合而相拘束，故夾具保持器922可不會鬆動地保持夾具921。在本實施方式，雖設置3對由凸部與凹部之對，惟可酌量定位精度、機械強度、空間餘裕、製造成本等而設置適宜的個數之對。其中，為了將進行了保持時的姿勢予以穩定，定位機構優選上對稱地配置於吸引路徑的周圍。
夾具保持器922具備的磁鐵9113(磁鐵)與夾具921具備的夾具底座9103(強磁性體)作用為可透過磁力使夾具可裝卸地保持於夾具保持器的保持手段。亦即，使夾具921位置對準而接近於夾具保持器922時，夾具底座9103因磁鐵9113的磁力承受引力，夾具921被保持於夾具保持器922。在交換夾具之際，只要施加比磁鐵的引力(保持手段的保持力)大的外力即可從夾具保持器卸除夾具。
磁鐵的引力(保持手段的保持力)需要設定為在如示於圖24C般將半導體晶片911(工件)吸引而拾取並搬送之際夾具不會因重量、慣性力而鬆動之程度的強度。其中，基於磁鐵之吸引力(保持手段的保持力)並非越強越好，設定於在從夾具底座卸除之際不需要過大的外力的範圍內為佳。
磁鐵9113與夾具底座9103的位置關係方面，優選上如示於圖24B般設定為，在夾具保持器922將夾具921進行了保持之際，磁鐵9113與夾具底座9103夾著微小間隔而相向。原因在於，若設為磁鐵9113與夾具底座9103會抵接的位置關係，則在將夾具裝戴或卸除之際磁鐵9113有可能發生損耗。
為此，作成在裝戴了夾具之際如示於圖24B般使夾具保持器922的下表面與夾具底座9103之上表面分離距離L2。透過確保距離L2作為餘隙從而可實現磁鐵9113與夾具底座9103不接觸的位置關係。為了確保距離L2，將夾具921的座面9104a、座面9104b、座面9104c設於比夾具底座9103之上表面高的位置。並且，作成為在裝戴時使夾具921的座面9104a、座面9104b、座面9104c與夾具保持器922的座面9114a、座面9114b、座面9114c抵接的構成。
另外，在本實施方式，如示於圖22、圖25，將夾具側座面與夾具保持器側座面之對以吸引路徑為中心而在其周圍以成為等角、等距離的方式配置3對。然而，本發明的實施方式不限定於此，可酌量定位精度、機械強度、空間餘裕、製造成本等而設置適宜的個數、形狀的夾具側座面與夾具保持器側座面。此外，為了確保距離L2，在本實施方式雖作成為使座面9104a～座面9104c比夾具底座9103之上表面突出的構成，惟亦可作成為使夾具保持器922的座面9114a～座面9114c比夾具保持器922的下表面突出的構成。此外，座面並不一定要設置於定位機構(凸部9102a～凸部9102c、凹部9112a～凹部9112c)的附近，亦可配置於分離的位置。
接著，就可撓性構件9115進行說明。可撓性構件9115為供以在夾具保持器922透過磁力將夾具921進行保持之際將夾具921的吸引孔9109(吸引路徑9108)與夾具保持器922的吸引路徑9116從外界空氣氣密地連接用的構件。
本實施方式的可撓性構件9115具備與設於夾具保持器922的環狀的溝進行嵌合的基部、及以相對於Z方向傾斜的方式一端與基部連接的環狀的傾斜面。環狀的傾斜面的傾斜之方向被設定為環的頂端朝夾具打開的方向，亦即如示於圖24B般被設定為與夾具相接之側的內徑D1(環徑)比夾具保持器側的內徑D2(環徑)大。換言之，環狀的傾斜面傾斜為如與基部連接之側(圖24B之例中夾具底座側)的內徑D2小且未與基部連接的相反的頂端側的內徑D1大的方向。
在夾具921未被裝戴於夾具保持器922時，如示於圖24A，比夾具保持器922的下表面朝Z方向突出L1。此處，L1設定為比前述的L2大。
夾具921被裝戴於夾具保持器922時，如示於圖24B，可撓性構件9115因保持手段的保持力而彈性變形。亦即，變形為傾斜面比夾具保持器922的下表面朝Z方向突出L2且其下端密接於夾具底座9103之上表面。此外，可撓性構件9115之上表面透過保持手段的保持力密接於夾具保持器922。彈性變形的結果，相對於Z方向之傾斜面的傾斜變大，內徑D1變比被裝戴夾具921前大。
密接於夾具保持器922與夾具921雙方的可撓性構件9115構成將夾具921的吸引路徑9116(吸引孔9109)與夾具保持器922的吸引路徑9116連接而從大氣密封的氣密連接部。
如示於圖24C，在使用夾具921將半導體晶片911(工件)進行保持之際，雖將吸引路徑進行抽真空而以吸引孔9109進行吸附，惟本實施方式使可彈性變形的可撓性構件9115介於之間，故吸引路徑的氣密性優異。在如歷來般使為剛體之夾具與夾具保持器直接抵接而連接吸引路徑的方法，有時從微小的間隙發生空氣的洩漏，在裝戴夾具之際需要重複進行安裝調整。相對於此，在本實施方式，由於使用了磁力之保持機構的保持力使得可撓性構件9115發生彈性變形，密接於夾具與夾具保持器雙方而連接吸引路徑，故不需要重複進行夾具的安裝調整。並且，在本實施方式，夾具與夾具保持器的相對位置被透過上述的定位機構而固定，故不會在裝戴夾具後在可撓性構件9115發生不測的扭曲因而發生洩漏。此外，依本實施方式時，能以小型且輕量的構造實現洩漏的發生。作成為小型且輕量的構造使得可進行高度的位置控制。
另外，在實施本發明之際，亦可使用例如切斷面為圓形的甜甜圈形狀的可撓性構件。然而，在本實施方式，如上述般以基部與斜面構成可撓性構件9115，故可使將吸引路徑進行抽真空之際的密封性為特優異者。亦即，將吸引路徑進行抽真空之際產生的內外的壓力差，會使得基部之上表面、側面被進一步強力按壓於夾具保持器的溝，基部與相反側的斜面的頂端被進一步強力按壓於夾具之上表面。如此，在本實施方式的可撓性構件，不僅以基於磁力之保持力進行密接，，大氣的壓力作用於使密接性進一步提升的方向，故抽真空之際的密封性變特優異。
[實施方式4] 就本發明的實施方式4，參照圖式進行說明。其中，與實施方式3共通的部分方面，盡可能省略詳細的說明。 涉及實施方式4的固晶裝置亦具備晶圓支撐裝置、夾具、夾具保持器、接合臂、搬送部、供應部用相機、島部用相機、控制部等的要素。涉及實施方式4的固晶裝置方面，拾取半導體晶片的吸附機構可為與實施方式3相同或不同的構成，將引線框架進行保持的引線框架保持機構使用與實施方式3不同的構成。
在實施方式3的引線框架保持機構，作成為在引線框架保持體940設置軌道部940b，可限制引線框架941的位置。然而，需要考量引線框架的尺寸公差而確保一定程度的餘隙，故有時引線框架941的位置會微小變動。
於是，在實施方式4，為了可容易且無鬆動地保持引線框架，作成為在引線框架保持體設置吸引孔而吸附引線框架之構成。此外，作成為透過磁力使引線框架保持體保持於保持體保持器的構成，將引線框架保持體的吸引路徑與保持體保持器的吸引路徑以可氣密連接的可撓性構件進行了連接。在依要處理的引線框架的種類交換引線框架保持體之際，可在安裝調整作業方面不需要過度的負擔之下在洩漏被抑制的狀態下將引線框架保持體裝戴於保持體保持器。
亦即，涉及實施方式4的固晶裝置為一半導體製造裝置，其就可將引線框架(工件)進行吸附的引線框架保持體(工具)，使保持體保持器(工具保持器)透過磁力而可裝卸地加以保持，且該半導體製造裝置具備可將吸引路徑進行氣密連接的可撓性構件。
在涉及實施方式4的固晶裝置，按引線框架的種類準備專用的引線框架保持體。並且，在進行接合之際，選擇對應於引線框架的種類的引線框架保持體而裝戴於保持體保持器，構成引線框架保持機構。
圖26為說明涉及實施方式4的固晶裝置的保持體保持器可保持複數個方式的引線框架保持體用的示意性的平面圖。圖27示意性示出實施方式2的引線框架保持機構的剖面，為沿著通過示於圖26的凸部971a與凸部971c的線而切斷的YZ剖面圖。
於圖26，示意性示出本實施方式的固晶裝置進行處理的大的尺寸的引線框架951與小的尺寸的引線框架961。於大的尺寸的引線框架951預先準備專用的引線框架保持體950，於小的尺寸的引線框架961預先準備專用的引線框架保持體960。在實施晶粒接合作業之際，選擇對應於引線框架之引線框架保持體，裝戴於保持體保持器970。另外，為了說明的方便，在圖26雖僅示出引線框架保持體950與引線框架保持體960的2種類，惟可裝戴於固晶裝置的引線框架保持體不限於此2種類。
圖27中示出引線框架保持體950被裝戴於保持體保持器970且於引線框架保持體950吸附有引線框架951的狀態。另外，於引線框架951上配置多數個將半導體元件進行接合的島部952。
引線框架保持體950具備將引線框架951進行吸引用的吸引路徑953、凹部972a、凹部972b、凹部972c，此等被形成於由強磁性體所成的基體。吸引路徑953將基體貫通於Z方向，吸引路徑953之上端為將引線框架951進行吸引用的吸引孔。
保持體保持器970具備凸部971a、凸部971b、凸部971c、磁鐵974，此等被一體化。於保持體保持器970設有貫通內部的吸引路徑973，吸引路徑973被與未圖示的負壓施加機構(真空泵浦、控制閥等)連接。
引線框架保持體950的凹部972a、凹部972b、凹部972c及保持體保持器970的凸部971a、凸部971b、凸部971c作用為彼此可嵌合的定位機構。亦即，如示於圖27，在保持體保持器970保持引線框架保持體950之際彼此嵌合而相拘束，故保持體保持器970可無鬆動地保持引線框架保持體950。在本實施方式，雖設置3對由凸部與凹部之對，惟可酌量定位精度、機械強度、空間餘裕、製造成本等而將適宜的個數之對設置於適宜的位置。
在將引線框架保持體950裝戴於保持體保持器970之際，由於磁鐵974的磁力使得引線框架保持體950的基體承受引力，引線框架保持體950被可裝卸地保持於保持體保持器970。另外，本實施方式中使用磁力而可裝卸地保持的機構不限於此構成，亦可例如在引線框架保持體側設置磁鐵，將保持體保持器以強磁性體形成。或者，亦可在引線框架保持體與保持體保持器中的一方設置第1磁鐵，在另一方設置第2磁鐵，以彼此相反的磁極相向的方式配置第1磁鐵與第2磁鐵。
保持體保持器970將引線框架保持體950進行保持之際的保持力的強度設定為，在接合作業時可穩定地保持引線框架保持體950且在卸除引線框架保持體950之際不需要施加過大的外力的程度。並且，使用具備對應於設定的磁力的磁鐵。目的在於，使交換引線框架保持體950之際的裝卸作業變容易，防止因過大的外力而發生不測的破損。另外，磁鐵974方面使用永久磁鐵，只要可安裝則亦可使用電磁鐵。
如示於圖27，在本實施方式的引線框架保持機構，在引線框架保持體950與保持體保持器970之間配置由彈性材料所成的可撓性構件975。在圖27之例，雖可撓性構件975被固定於保持體保持器970的凹部，惟亦可固定於引線框架保持體950側，或亦可皆未被固定於保持體保持器970及引線框架保持體950而被兩者夾持。
可撓性構件975為環狀構材，從Z方向俯視時，具有包圍引線框架保持體950的吸引路徑953的周圍及保持體保持器970的吸引路徑973的周圍的圓環形狀。另外，俯視時的環的形狀雖不限於圓環而亦可為其他形狀的環，惟從彈性變形的穩定性、再現性的觀點而言，圓環為優選。
可撓性構件975以在引線框架保持體950被以前述的程度的保持力而保持於保持體保持器970時密接於引線框架保持體950的下端面與保持體保持器970之上端面雙方的方式彈性變形。換言之，可撓性構件975被以如可因前述的程度的保持力而彈性變形並將吸引路徑953與吸引路徑973氣密連接(將兩者連接而從外界空氣密封)的彈性材料形成。可撓性構件975可包含例如橡膠、多孔質樹脂或磁性流體中的任一個材料。
如示於圖27，在使用引線框架保持體950將引線框架(工件)進行保持之際，雖將吸引路徑進行抽真空而以吸引孔進行吸附，惟本實施方式使可彈性變形的可撓性構件975介於之間，故吸引路徑的氣密性優異。在本實施方式，由於使用了磁力的保持機構的保持力使得可撓性構件975發生彈性變形，密接於引線框架保持體與保持體保持器雙方而連接吸引路徑，故不需要重複進行引線框架保持體的安裝調整。並且，在本實施方式，引線框架保持體與保持體保持器的相對位置被透過上述的定位機構而固定，故不會在裝戴引線框架保持體後在可撓性構件975發生不測的扭曲因而發生洩漏。如本實施方式般使用可撓性構件時，可使在抽真空之際的氣密性為特優異者。
[其他實施方式] 另外，本發明未限定於以上說明的實施方式、變形例，在本發明的技術思想內可進行許多的變形。此外，記載於實施方式的效果僅列舉從本發明產生的最適合的效果，根據了本發明的效果不限於記載於實施方式者。 亦可為例如具備如實施方式1的半導體元件的吸附機構與如實施方式2的引線框架的吸附機構雙方的固晶裝置。此外，亦可為例如具備如實施方式3的半導體元件的吸附機構與如實施方式4的引線框架的吸附機構雙方的固晶裝置。
此外，在實施方式1，雖在夾具設置凸部且在夾具保持器設置凹部作為界定夾具與夾具保持器的相對位置的定位機構，惟亦可與此相反而在夾具設置凹部、在夾具保持器設置凸部。或者，亦可在夾具與夾具保持器雙方配置凸部與凹部。亦可依凸部與凹部的配置而在夾具與夾具保持器的其中一方或雙方配置位置限制部。
此外，在實施方式2，雖在保持體保持器設置凸部且在引線框架保持體設置凹部作為界定引線框架保持體與保持體保持器的相對位置的定位機構，惟亦可與此相反而在保持體保持器設置凹部、在引線框架保持體設置凸部。或者，亦可在引線框架保持體與保持體保持器雙方配置凸部與凹部。亦可依凸部與凹部的配置而在夾具與夾具保持器的其中一方或雙方配置位置限制部。
此外，在實施方式，雖在由彈性材料所成的凸部設置錐面，惟亦可在凹部側設置錐面。亦即，只要可構成在將凸部插入於凹部之際作用於將偏心進行消解的方向的滑動面，則可僅在凸部、僅在凹部或其雙方設置錐面。
此外，在實施方式3，雖在夾具設置凸部且在夾具保持器設置凹部作為界定夾具與夾具保持器的相對位置的定位機構，惟亦可與此相反而在夾具設置凹部、在夾具保持器設置凸部。
此外，在實施方式4，雖在保持體保持器設置凸部且在引線框架保持體設置凹部作為界定引線框架保持體與保持體保持器的相對位置的定位機構，惟亦可與此相反而在保持體保持器設置凹部、在引線框架保持體設置凸部。
此外，夾具吸附的工件不限於半導體元件(半導體晶片)，亦可為例如電阻元件、電容器等的電子零件。涉及本發明的固晶裝置除將半導體晶片進行晶粒接合的半導體的製造方法以外，可泛用於將電子零件等安裝於電路基板等的物品之製造方法。 [產業利用性]
本發明可廣泛實施於將半導體晶片進行晶粒接合的裝置、將電子零件等安裝於電路基板等的裝置等。 本發明不限制於上述實施方式，在不從本發明的精神及範圍脫離之下，可進行各種的變更及變形。因此，提供申請專利範圍以公開本發明的範圍。
11:半導體晶片 14:晶圓支撐裝置 21:夾具 22:夾具保持器 24:搬送部 40:引線框架保持體 41:引線框架 50:引線框架保持體 51:引線框架 53:吸引路徑 60:引線框架保持體 61:引線框架 70:保持體保持器 71a,71b,71c:凸部 72a,72b,72c:凹部 73:吸引路徑 74:磁鐵 75:可撓性構件 77:位置限制部 100:固晶裝置 102a,102b,102c:凸部 103:夾具底座 105a,105b,105c:狹縫 105k:溝 107:錐面 108:吸引路徑 109:吸引孔 112a,112b,112c:凹部 113:磁鐵 115:可撓性構件 116:吸引路徑 117a,117b,117c:位置限制部 118:錐面 200:控制部
[圖1]涉及實施方式的固晶裝置的示意性的透視圖。 [圖2]就涉及實施方式1的固晶裝置的引線框架保持機構進行繪示的示意性的剖面圖。 [圖3]涉及實施方式1的吸附機構的透視圖。 [圖4]涉及實施方式1的吸附機構的剖面圖。 [圖5A]就涉及實施方式1的吸附機構中將夾具裝戴於夾具保持器前的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖5B]就涉及實施方式1的吸附機構中夾具被裝戴(保持)於夾具保持器的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖5C]就涉及實施方式1的吸附機構中夾具吸附了半導體晶片的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖6]從Z方向視看涉及實施方式1的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖7A]使夾具移動至半導體晶片之上方的圖。 [圖7B]夾具吸附了半導體晶片的圖。 [圖7C]夾具拾取了半導體晶片的圖。 [圖8A]從Z方向視看1個嵌合部時的俯視圖。 [圖8B]就進行嵌合前的凸部與凹部的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖9A]就進行嵌合前的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖9B]就夾具(凸部)與位置限制部進行接觸後的狀態進行繪示的圖。 [圖9C]就夾具(凸部)與夾具保持器(凹部)接近時的狀態進行繪示的圖。 [圖9D]就夾具(凸部)與夾具保持器(凹部)接觸時的狀態進行繪示的圖。 [圖9E]就已完成嵌合後的狀態進行繪示的圖。 [圖10]從Z方向視看涉及實施方式1的第1變形例的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖11A]就實施方式1的第2變形例中的進行嵌合前的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖11B]就實施方式1的第2變形例中的夾具(凸部)與夾具保持器(凹部)進行接觸後的狀態進行繪示的圖。 [圖11C]就實施方式1的第2變形例中的已完成嵌合後的狀態進行繪示的圖。 [圖12A]就實施方式1的第3變形例中的進行嵌合前的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖12B]就實施方式1的第3變形例中的夾具(凸部)與夾具保持器(凹部)進行接觸後的狀態進行繪示的圖。 [圖12C]就實施方式1的第3變形例中的已完成嵌合後的狀態進行繪示的圖。 [圖13A]就實施方式1的第4變形例中的進行嵌合前的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖13B]就實施方式1的第4變形例中的夾具(凸部)與夾具保持器(凹部)進行接觸後的狀態進行繪示的圖。 [圖13C]就實施方式1的第4變形例中的已完成嵌合後的狀態進行繪示的圖。 [圖13D]實施方式1的第4變形例中的凸部的平面圖。 [圖14]就涉及實施方式2的引線框架保持機構進行繪示的示意性的平面圖。 [圖15]就涉及實施方式2的引線框架保持機構進行繪示的示意性的剖面圖。 [圖16]從Z方向視看涉及實施方式1的第5變形例的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖17]從Z方向視看涉及實施方式1的第6變形例的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖18]從Z方向視看涉及實施方式1的第7變形例的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖19]從Z方向視看涉及實施方式1的第8變形例的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖20]從Z方向視看涉及實施方式1的第9變形例的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖21]從Z方向視看涉及實施方式1的第10變形例的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖22]涉及實施方式3的吸附機構的透視圖。 [圖23]涉及實施方式3的吸附機構的剖面圖。 [圖24A]就涉及實施方式3的吸附機構中將夾具裝戴於夾具保持器前的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖24B]就涉及實施方式3的吸附機構中夾具被裝戴(保持)於夾具保持器的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖24C]就涉及實施方式3的吸附機構中夾具吸附了半導體晶片的狀態進行繪示的剖面圖。 [圖25]從Z方向視看涉及實施方式3的夾具及夾具保持器時的俯視圖。 [圖26]就涉及實施方式4的引線框架保持機構進行繪示的示意性的平面圖。 [圖27]就涉及實施方式4的引線框架保持機構進行繪示的示意性的剖面圖。
21:夾具
22:夾具保持器
102a,102b,102c:凸部
103:夾具底座
104a,104b,104c:座面
106:工件吸附部
112a,112b,112c:凹部
113:磁鐵
114a,114b,114c:座面
117a,117b,117c:位置限制部
121:方向致動器

Claims (19)

  1. 一種吸附機構，其具備： 可透過吸引將工件進行吸附的工具、 具備吸引路徑的工具保持器、及 在前述工具保持器將前述工具進行保持之際，將相對於前述工具保持器之前述工具的相對位置進行定位的定位部， 其中，前述定位部具備： 配置於前述工具與前述工具保持器中的一方且由彈性材料形成並具有錐面的至少一個凸部、及 配置於前述工具與前述工具保持器中的另一方並可與前述凸部嵌合的至少一個凹部。
  2. 如請求項1的吸附機構，其中， 於前述凸部，形成有從頂部延伸既定的深度的狹縫， 俯視時，沿著前述狹縫延伸的方向的前述凹部的長度比與其正交的方向的前述凹部的長度大。
  3. 如請求項2的吸附機構，其中， 俯視下與前述狹縫延伸的方向正交的方向上，前述凸部未與前述凹部嵌合的狀態下，前述凸部的長度比前述凹部的長度大，前述凸部與前述凹部嵌合的狀態下，前述凸部的長度與前述凹部的長度相等。
  4. 如請求項2或3的吸附機構，其中，前述定位部分別具有複數個前述凸部與前述凹部，前述凸部之中包含複數個俯視下前述狹縫的延伸的方向相同的凸部。
  5. 如請求項1至3中任一項的吸附機構，其進一步具備配置於前述工具與前述工具保持器中的一方且抑制前述凸部的變形的位置限制部。
  6. 如請求項1至3中任一項的吸附機構，其中，前述凹部具備在與前述凸部嵌合時將前述凸部進行拘束的拘束部。
  7. 如請求項1至3中任一項的吸附機構，其中，前述定位部配置於至少3處。
  8. 如請求項1至3中任一項的吸附機構，其具備： 透過磁力使前述工具可裝卸地保持於前述工具保持器的保持手段、及 可在前述工具保持器透過磁力將前述工具進行保持之際將前述工具與前述吸引路徑進行氣密連接的可撓性構件。
  9. 如請求項8的吸附機構，其中，前述可撓性構件具備基部與一端和前述基部連接的傾斜面。
  10. 如請求項9的吸附機構，其中，前述傾斜面在俯視下為環狀且傾斜於與前述基部連接之側的環徑變小而未與前述基部連接之側的環徑變大的方向。
  11. 如請求項8的吸附機構，其中，前述可撓性構件包含橡膠、多孔質樹脂或磁性流體中的任一者。
  12. 如請求項8的吸附機構，其中，前述保存手段具備被固定於前述工具與前述工具保持器中的其中一方的磁鐵及被固定於另一方的強磁性體。
  13. 如請求項8的吸附機構，其中，前述保存手段具備被固定於前述工具與前述工具保持器中的其中一方的第1磁鐵及被固定於另一方的第2磁鐵，前述第1磁鐵與前述第2磁鐵被配置為不同的磁極相向。
  14. 如請求項1至3中任一項的吸附機構，其中，前述工件為電子零件，前述工具為夾具。
  15. 一種物品之製造裝置，其具備： 如請求項14的吸附機構、及 將被裝戴構件進行保持的被裝戴構件保持部， 其中，前述夾具將前述電子構件吸附而載置於前述被裝戴構件的既定位置。
  16. 一種半導體製造裝置，其具備： 如請求項14的吸附機構、及 將引線框架進行保持的引線框架保持體， 其中，前述夾具將第1半導體晶片吸附而載置並接合於前述引線框架或被安裝於前述引線框架的第2半導體晶片。
  17. 如請求項1至3中任一項的吸附機構，其中，前述工件為引線框架，前述工具為引線框架保持體。
  18. 一種半導體製造裝置，其具備： 如請求項17的吸附機構、及 搬送第1半導體晶片的搬送部， 其中，前述搬送部將前述第1半導體晶片搬送而載置並接合於前述引線框架保持體保持的前述引線框架或被安裝於前述引線框架的第2半導體晶片。
  19. 一種吸附機構，其具備： 可透過吸引將工件進行吸附的工具、 具備吸引路徑的工具保持器、 透過磁力使前述工具可裝卸地保持於前述工具保持器的保持手段、及 可在前述工具保持器透過磁力將前述工具進行保持之際將前述工具與前述吸引路徑進行氣密連接的可撓性構件。
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