特許第6063944号(P6063944)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6063944フリップチップアセンブリの洗浄方法及び装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6063944
(24)【登録日】2016年12月22日
(45)【発行日】2017年1月18日
(54)【発明の名称】フリップチップアセンブリの洗浄方法及び装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/304 20060101AFI20170106BHJP
   B08B 3/02 20060101ALI20170106BHJP
   B08B 3/12 20060101ALI20170106BHJP
   H05K 3/34 20060101ALI20170106BHJP
【FI】
   H01L21/304 643A
   B08B3/02 A
   B08B3/12 C
   H05K3/34 503Z
   H01L21/304 648D
【請求項の数】26
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2014-531061(P2014-531061)
(86)(22)【出願日】2011年9月22日
(65)【公表番号】特表2014-534610(P2014-534610A)
(43)【公表日】2014年12月18日
(86)【国際出願番号】CN2011080011
(87)【国際公開番号】WO2013040778
(87)【国際公開日】20130328
【審査請求日】2014年8月29日
(73)【特許権者】
【識別番号】510005650
【氏名又は名称】エーシーエム リサーチ (シャンハイ) インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チャン シアオイェン
(72)【発明者】
【氏名】チェン フーピン
(72)【発明者】
【氏名】ワン ホイ
【審査官】 井上 弘亘
(56)【参考文献】
【文献】 特開平10−041263(JP,A)
【文献】 特開昭63−004890(JP,A)
【文献】 特開2005−349301(JP,A)
【文献】 実開昭61−109136(JP,U)
【文献】 米国特許第05778913(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/304
B08B 3/02
B08B 3/12
H05K 3/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フリップチップアセンブリの洗浄装置であって、
チャックアセンブリと、
スピンドルによって前記チャックアセンブリに結合されたモーターと、
フリップチップを保持するための少なくとも1つのフリップチップキャリアであって、前記少なくとも1つのフリップチップキャリアは、前記フリップチップを固定するための固定具を有するものと、
DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルとを備え、
ある回転速度で回転するように前記チャックアセンブリを前記モーターが駆動し、前記チャックアセンブリが回転しているときに前記固定具が前記フリップチップを固定し、
前記フリップチップの長さをBとし、前記フリップチップの幅をAとし、前記チャックアセンブリ上の前記フリップチップキャリアの位置の半径をrとし、2つのチップ結合パッドの間の間隔をhとし、チャック回転時間をtとし、液密度をρとし、液表面張力係数をσとし、所定値Naを
【数1】
とするとき、
低回転速度Nlは前記所定値Naよりも低い範囲にあり、高回転速度Nhは前記所定値Naよりも高い範囲にあって、
前記低回転速度と前記高回転速度とが交互に適用されるように、洗浄中に前記回転速度が変動する装置。
【請求項2】
請求項1記載の装置において、
前記フリップチップキャリアは、前記チャックアセンブリ上にて回転中心から外れた位置に配置された装置。
【請求項3】
請求項1記載の装置において、
ローディングプレートを更に備え、
前記フリップチップキャリアは前記ローディングプレート上に配置され、前記ローディングプレートは前記チャックアセンブリに保持された装置。
【請求項4】
請求項1記載の装置において、
前記フリップチップキャリアは、上部固定態様でフリップチップを保持するように、
前記フリップチップキャリアは、底板と、上部固定バーと、中間接触柱と、上部接触柱とを有し、前記底板は前記フリップチップを保持するための溝を備え、前記上部固定バーは回転可能であり、前記中間接触柱及び前記上部接触柱は可撓性材料で構成され、前記中間接触柱及び前記上部接触柱が前記固定具として機能するべく、
前記底板の前記溝の中に前記フリップチップが装填され、前記上部固定バーが前記底板に向かって回動し、前記フリップチップが装填された後に前記フリップチップを固定するように前記中間接触柱及び前記上部接触柱が圧縮される装置。
【請求項5】
請求項1記載の装置において、
前記フリップチップキャリアは、下部固定態様でフリップチップを保持するように、
前記フリップチップキャリアは、底板と、複数の底部側面固定バーとを有し、前記底板は前記フリップチップを保持するための溝を備え、前記複数の底部側面固定バーはプッシュプルロッドであり、前記複数の底部側面固定バーの各々は前記溝に係合する底部スロットを持ち、前記複数の底部側面固定バーが前記固定具として機能するべく、
前記底板の前記溝の中に前記フリップチップが装填され、前記フリップチップを固定するように前記フリップチップに向かって前記複数の底部側面固定バーが押し付けられる装置。
【請求項6】
請求項1記載の装置において、
前記フリップチップキャリアは前記チャックアセンブリ上にて回転中心から外れた位置に複数配置され、前記フリップチップキャリアの配置パターンは円形、矩形、渦巻き状、又は同心円状である装置。
【請求項7】
請求項1記載の装置において、
前記噴射ノズルは、固定ノズル、スキャンノズル又は揺動ノズルである装置。
【請求項8】
請求項1記載の装置において、
前記噴射ノズルは、前記チャックアセンブリの上方に配置された装置。
【請求項9】
請求項1記載の装置において、
前記噴射ノズルは、前記フリップチップキャリアの側方に配置された装置。
【請求項10】
請求項1記載の装置において、
前記チャックアセンブリの中心に設けられた凹所を更に備え、案内溝が前記凹所と各フリップチップキャリアとを連結する装置。
【請求項11】
請求項1記載の装置において、
フリップチップキャリアを保持する凹所を更に備え、当該凹所のエッジに噴射ノズルを有する装置。
【請求項12】
請求項1記載の装置において、
前記チャックアセンブリに保持された前記フリップチップを予備浸漬するための洗浄液を蓄える外部タンクを更に備えた装置。
【請求項13】
請求項12記載の装置において、
前記外部タンクの壁に取り付けられた超音波/メガソニック部を更に備えた装置。
【請求項14】
請求項1記載の装置において、
前記スピンドルは、前記チャックアセンブリの下部に設けられた装置。
【請求項15】
請求項1記載の装置において、
前記スピンドルは、前記チャックアセンブリの上部に設けられた装置。
【請求項16】
請求項1記載の装置において、
少なくとも1つの超音波/メガソニック部を更に備えた装置。
【請求項17】
請求項13記載の装置において、
前記超音波/メガソニック部は、5KHzから10MHzまでの範囲で動作する装置。
【請求項18】
請求項13記載の装置において、
前記超音波/メガソニック部は、前記フリップチップキャリア及び前記チャックアセンブリの上方の位置に設けられた装置。
【請求項19】
フリップチップアセンブリの洗浄方法であって、
チャックアセンブリに保持された複数のフリップチップキャリアに少なくとも1つのフリップチップを装填し、各フリップチップキャリアは前記フリップチップを固定するための固定具を有し、
汚染物を除去するために洗浄液を流し、
ある回転速度で前記チャックアセンブリを回転させ、前記チャックアセンブリが回転しているときに前記固定具が前記フリップチップを固定する方法。
【請求項20】
請求項19記載の方法において、
前記フリップチップの長さをBとし、前記フリップチップの幅をAとし、前記チャックアセンブリ上の前記フリップチップキャリアの位置の半径をrとし、2つのチップ結合パッドの間の間隔をhとし、チャック回転時間をtとし、液密度をρとし、液表面張力係数をσとし、所定値Naを
【数3】
とするとき、
低回転速度Nlは前記所定値Naよりも低い範囲にあり、高回転速度Nhは前記所定値Naよりも高い範囲にあって、
前記低回転速度と前記高回転速度とが交互に適用されるように、洗浄中にチャック回転速度を変更するステップを更に備えた方法。
【請求項21】
請求項19記載の方法において、
洗浄中に超音波/メガソニックのエネルギーを前記フリップチップに与えるステップを更に備えた方法。
【請求項22】
請求項19記載の方法において、
前記フリップチップを乾燥させるために噴射ノズルを介してガス又は蒸気を吹き付けるステップを更に備えた方法。
【請求項23】
フリップチップアセンブリの洗浄方法であって、
ローディングプレートに保持された複数のフリップチップキャリアに少なくとも1つのフリップチップを装填し、各フリップチップキャリアは前記フリップチップを固定するための固定具を有し、
前記ローディングプレートをカセット中に装着し、
カセットからローディングプレートを処理チャンバ中のチャックアセンブリへ移送し、
汚染物を除去するために前記フリップチップへ洗浄液を流し、
ある回転速度で前記チャックアセンブリを回転させ、前記チャックアセンブリが回転しているときに前記固定具が前記フリップチップを固定する方法。
【請求項24】
請求項23記載の方法において、
前記フリップチップの長さをBとし、前記フリップチップの幅をAとし、前記チャックアセンブリ上の前記フリップチップキャリアの位置の半径をrとし、2つのチップ結合パッドの間の間隔をhとし、チャック回転時間をtとし、液密度をρとし、液表面張力係数をσとし、所定値Naを
【数4】
とするとき、
低回転速度Nlは前記所定値Naよりも低い範囲にあり、高回転速度Nhは前記所定値Naよりも高い範囲にあって、
前記低回転速度と前記高回転速度とが交互に適用されるように、洗浄中にチャック回転速度を変更するステップを更に備えた方法。
【請求項25】
請求項23記載の方法において、
洗浄中に超音波/メガソニックのエネルギーを前記フリップチップに与えるステップを更に備えた方法。
【請求項26】
請求項23記載の方法において、
前記フリップチップを乾燥させるために噴射ノズルを介してガス又は蒸気を吹き付けるステップを更に備えた方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、フリップチップアセンブリの洗浄装置及び方法に関し、特に、フリップチップからフラックス残渣及び他の汚染物を除去する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
いわゆるフリップチップアセンブリは、フェイスダウン電子部品を基板、回路基板、又は他のキャリアに、チップ結合パッド上の導電性バンプによって直接的に電気接続するものである。バンプは、直径30〜200μmの範囲のものが典型的であり、より大きいサイズのものや、より小さいサイズのものもあるが、一般に球形又は略球形をしている。フリップチップアセンブリの洗浄は、従来の表面実装型又はスルーホール型の電子アセンブリよりも複雑である。フリップチップアセンブリの製造過程において、半田処理で電子部品を結合するためにフラックスがしばしば用いられる。ロジンベースのフラックスや、ハロゲン含有フラックスのような、様々なタイプのフラックスが当該処理にて使用される。
【0003】
性能及び信頼性の基準に適合させるため、フリップチップアセンブリは、フラックス、手垢、水、又は他の表面汚染物等による汚染を避けなければならない。さもなければ、そのような残渣は、イオンコンタミネーションや腐食を引き起こし、またアンダーフィルと作用して、水分集中、加熱、及び部分故障の原因となるボイドを生成する。
【0004】
しかしながら、残渣を完全に除去するには2つの大きな課題が存在する。すなわち、(1)半田リフロー処理における高温により、除去することが困難な、炭化したキャラメル状のフラックス残渣が生成する。(2)バンプの寸法及びピッチの縮小が続くにつれ、バンプ構造がより脆弱になり、またバンプと基板との間のギャップがより小さくなっており、フリップチップアセンブリの微小かつ脆弱なバンプ接続構造により、洗浄すべきチップ結合パッド間の隙間が非常に狭くなる結果、そのような小さいギャップが、フリップチップアセンブリの完全かつ徹底した洗浄の大きな妨げになる。
【0005】
したがって、フラックス残渣及び他の汚染物の完全かつ均一な洗浄を実現する、改善されたフリップチップ洗浄システムに対する要求が存在する。
【発明の概要】
【0006】
本発明の実施形態によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置が提供される。当該装置は、チャックアセンブリと、スピンドルによってチャックアセンブリに結合されたモーターと、フリップチップを保持するための少なくとも1つのキャリアとを備え、各フリップチップキャリアは1個のフリップチップを保持する。本発明の1つの観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリ上に配置される。本発明の他の観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリに保持されたローディングプレート上に配置される。本発明のある観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリ上又はローディングプレート上にて回転中心から外れた位置に配置される。フリップチップキャリアの配置パターンは、円形、矩形、渦巻状、同心円状又は任意の他の好適なパターンでよい。当該装置は、DIW(脱イオン化された水、すなわち純水)、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。フリップチップキャリアに保持されたフリップチップは、チャックアセンブリの回転につれて回転し、この回転中に、DIW及び/又は洗浄液がチャックの中心部に噴射され、この噴射によって、チャック上又はローディングプレート上の中心から外れた位置に配置されたフリップチップの回転が遠心力により増強される。
【0007】
本発明の第1の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、チャックアセンブリの中心及び/又はフリップチップローディングプレートの中心に設けられた凹所を更に備える。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。案内溝が、当該凹所と各フリップチップキャリアとを連結する。そして、中央の凹所からフリップチップ中への液体の動きを促進するために、回転中に、DIW及び/又は洗浄液が中央の凹所に噴射され、この噴射によって、案内溝を通してフリップチップの回転が遠心力により増強される。
【0008】
本発明の第2の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、フリップチップキャリアの側方に配置された、少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。これにより、これらのノズルからDIW、洗浄液、ガス又は蒸気がフリップチップ中へ直接噴射され得る。
【0009】
本発明の第3の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、各キャリアを保持する凹所を更に備える。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。当該装置は、当該凹所のエッジに少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。これにより、これらのノズルからDIW、洗浄液、ガス又は蒸気がフリップチップ中へ直接噴射され得る。
【0010】
本発明の第4の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、チャックアセンブリに保持されたフリップチップを予備浸漬するための洗浄液を蓄える外部タンクを更に備える。当該装置は、当該タンクの下に配置されたポンプを有する液循環ループと、当該タンクの底に設けられた少なくとも4個の流出ポートとを更に備える。第1引出口からは、酸のドレインライン及び回収ラインが伸びる。第2引出口からは、アルカリのドレインライン及び回収ラインが伸びる。第3引出口からは、溶剤のドレインライン及び回収ラインが伸びる。第4引出口からは、廃棄DIWのドレインラインが伸びる。処理中にチャックに向けて噴出されるDIW又は洗浄液は、フリップチップを浸す液レベルになるまでタンクに蓄えられる。長時間浸漬により、汚染物がほぐれ、軟化し、かつ除去することが可能になる。浸漬中に循環ループ中のポンプのスイッチを入れ、当該ポンプを動作させることにより、液体が連続的にタンクの中へ循環する。この方法により、高い洗浄性能を得ることができる。
【0011】
本発明の第5の観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄装置は、少なくとも1つの超音波/メガソニック部を更に備える。当該超音波/メガソニック部は、5KHzから10MHzまでの範囲で動作する。洗浄処理中に超音波/メガソニックのエネルギーを与えることにより、大量の液移動が促進され、音響流の層を反応表面近くに形成することにより、またローカルキャビテーションが作る気泡の内破により、拡散二重層の厚みが緩和され得る。このような超音波/メガソニックの撹拌効果により、高い洗浄性能を得ることができる。本発明の1つの観点によれば、超音波/メガソニック部は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられる。本発明の他の観点によれば、超音波/メガソニック部は、外部タンクの壁に取り付けられる。
【0012】
本発明の1つの実施形態によれば、フリップチップアセンブリの洗浄方法が提供される。当該方法によれば、チャックアセンブリに保持されたフリップチップキャリアに少なくとも1つのフリップチップを装填し、ある回転速度でチャックアセンブリを回転させ、汚染物を除去するために液体(洗浄液、DIW、洗浄液等)を流す。チャックの中心部に噴射された洗浄液は、チャック及び/又はローディングプレートの中心から外れた位置に配置されたフリップチップの中に遠心力により流入する。当該方法によれば、更に、超音波/メガソニックのエネルギーをフリップチップに与え、フリップチップを乾燥させるために噴射ノズルを介してガス又は蒸気を吹き付け、フリップチップキャリアからフリップチップを取り出す。
【0013】
本発明の1つの観点によれば、フリップチップアセンブリの洗浄方法は、低回転速度と高回転速度とが交互に適用されるように、洗浄中にチャック回転速度を変更するステップを更に備える。
【0014】
処理の初期段階では、液体がチャック上に向けられたとき、チャックアセンブリを低速の第1速度で回転させると、液体は遠心力によってチャック周辺部へ向かって外側に流れ、フリップチップキャリアに保持されたフリップチップの中に回転して入る。低回転速度では、表面張力が優勢であり、液体はその速度を落とし、外側へ拡散することなくフリップチップに保持される。これにより、フリップチップの十分な予備加湿及び浸漬が可能になる。長時間浸漬により、フリップチップに付着したフラックス残渣及び他の汚染物が軟化し、かつほぐれる。一方、低速回転は厚い境界層を生成するが、当該境界層は化学物質が拡散して汚染物と反応するには十分に薄い。
【0015】
予備浸漬が終了した後、液体の供給を停止し、チャックを高速の第2速度で回転させる。回転速度の増加は、遠心力の増加をもたらす。回転速度が増加するにつれて、遠心力は、フリップチップの中に膜をもたらす表面張力とつりあい、また時には表面張力を上回る。これにより、液体とその中に捕らえられた汚染物とが外へ引き出される結果となる。一方、チャックアセンブリの回転速度が増加することにより、フリップチップ表面の拡散境界層と同程度まで液体膜の厚みは減少することができる。我々が知っているように、汚染物除去速度は、フリップチップ表面の近傍にて、固体と液体とのインターフェイスにおける化学物質の移動速度によって制御される。フィックの法則により、拡散境界層の厚みを減少させると、液体の移動速度が増加する。したがって、引き続く高回転速度は、洗浄液がほぐれた汚染物と十分に反応することを可能にし、また遠心力により汚染物を十分に外部へ排出することを可能にする。
【0016】
低回転速度の浸漬処理と高回転速度の排出処理とを少なくとも1回繰り返せば、本方法により高い洗浄性能が得られる。
【0017】
上述のとおり、排出処理のため、回転速度は、液表面張力を上回る遠心力を生成するほど十分に高くなければならない。そして、この遠心力は、半径方向の求心加速度を生じさせる。ニュートン第2法則によれば、次のような数式が得られる。
【0018】
【数1】
【0019】
ここに、Fcは遠心力を、Fsは表面張力を、mは液質量を、aは求心加速度をそれぞれ示す。
【0020】
図1は、フリップチップ洗浄理論の一例を示す。ここで、フリップチップ100の長さをBとし、フリップチップ100の幅をAとし、チャックアセンブリ101上のフリップチップキャリア102の位置の半径をrとし、2つのチップ結合パッドの間の間隔をhとする。ωはチャック角速度である。数式1によれば、要求される高回転速度Nは、次のように表すことができる。
【0021】
【数2】
【0022】
ここに、チャック回転時間をtとし、液密度をρとし、液表面張力係数をσとしている。
【0023】
シミュレーションでは、チャック回転時間t=1秒、フリップチップ幅A=1cm、フリップチップ長さB=1cm、フリップチップ間隔h=100μm、フリップチップ位置r=100mm(チャック中心からの距離)とする。
【0024】
液体の例としてDIWを採用すれば、密度ρ=1000kg/m、20℃における表面張力係数σ=0.0727N/mであるので、高速の第2速度は、515RPMよりも高い範囲になければならない。液体の例としてエタノールを採用すれば、密度ρ=789kg/m、20℃における表面張力係数σ=0.0236N/mであるので、高速の第2速度は、330RPMよりも高い範囲になければならない。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】フリップチップ洗浄理論を例示した図である。
図2】(a)はフリップチップアセンブリの平面図であり、(b)は(a)のアセンブリの断面図である。
図3】(a)〜(c)は上部固定態様でフリップチップを保持するフリップチップキャリアの一例を示す図である。
図4】(a)〜(c)は下部固定態様でフリップチップを保持するフリップチップキャリアの他の例を示す図である。
図5】(a)〜(b)はフリップチップローディングプレートアセンブリを示す図である。
図6】移送モジュール及び処理チャンバを示す図である。
図7】(a)〜(b)はフリップチップアセンブリ洗浄装置の一例を示す図である。
図8】(a)〜(b)はフリップチップアセンブリ洗浄装置の他の例を示す図である。
図9】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図10】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図11】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図12】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図13】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図14】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図15A】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図15B】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図15C】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
図15D】フリップチップアセンブリ洗浄装置の更に他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明は、フリップチップから汚染物を徹底的かつ均一に除去することができるフリップチップ洗浄システム及び方法を提供する。他の目的及び特徴は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。しかしながら、図面は例示のためにのみ提供するものであって、本発明の範囲を定義することを意図するものではない。
【0027】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。記載された本発明の実施形態は、以下の詳細な説明に開示された形式のとおりに本発明を限定するものではない。
【0028】
図2(a)〜図2(b)は、各々既知のタイプのフリップチップアセンブリ100の平面図及び断面図である。あるケースでは、図2(a)〜図2(b)に例示された構造がフリップチップアセンブリの一部に過ぎないこともある。図示のように、チップ100は、半田ボール203のアレイによって互いにフェイスダウン結合された2つのチップ結合パッド201及び202を含む。当該パッドの形状は、特定の目的に応じて、正方形、長方形、円形、その他の形状であってよい。半田付けの間、半田ボール203の表面上並びに結合パッド201及び202の表面上にフラックス残渣又は他の汚染物204が残っている。これらの残渣は、十分に洗浄により除去されなければならない。さもないと、それは半田バンプ結合の部分中に異物として残り、接着強度や信頼性の劣化を引き起こし、更に微小破砕の原因ともなる。しかしながら、全ての残渣を除去することは重大な困難を伴う。すなわち、(1)半田ボール203の高い配置密度のため、隣接ボール間のピッチが非常に狭くなっている。半田バンプ間の隙間が小さいため、洗浄すべきチップ/基板インターフェイスが非常に近接しているのである。このため、フリップチップアセンブリの完全かつ徹底した洗浄が困難である。(2)バンプ寸法の縮小が続くにつれてバンプ構造がますます脆弱化しており、洗浄中にこれらの繊細な部品が容易に損傷を受け得るようになっている。
【0029】
図3(a)〜図3(c)は、上部固定態様でフリップチップを保持するキャリアの一例を示している。上述のように、フリップチップを保持するために使用されるキャリアは、チャックアセンブリ又はフリップチップローディングプレートの上に配置され、保持されたフリップチップへの、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気の妨害されないアクセスを可能にするように最小面積を持つ。図3(a)〜図3(c)に示されるように、1つのキャリアは、底板301と上部固定バー302とを備える。底板は、フリップチップ100を保持するための溝303を備える。上部固定バー302は回転可能であって、中間接触柱304及び上部接触柱305を備える。これらの接触柱は、弾力バンパーでもよいし、可撓性材料で構成されてもよく、固定具として機能するだけでなく、回転中の安全装置としても機能する。
【0030】
以上のフリップチップキャリアにより、フリップチップを保持するための上部固定態様が提供される。この態様では、底板301の上述の溝303の中にフリップチップが装填され、固定バーが底板に向かって回動する。図3(a)に示されるように、中間接触柱の初期位置は304aであって、上部接触柱の初期位置は305aである。これら2つの接触柱は可撓性を有するので、フリップチップが装填された後、上部接触柱は305bの位置まで上がり、中間接触柱は位置304bにて圧縮される。この装置によれば、高速回転時でもフリップチップは良く固定され得る。また、中間接触柱304及び上部接触柱305は、固定具としてだけでなく、回転中の安全装置としても機能し得る。全処理が終了した後には、固定バーは底板とは反対方向に回動し、フリップチップが当該キャリアから取り出される。
【0031】
図4(a)〜図4(c)は、、下部固定態様でフリップチップを保持するキャリアの一例を示している。図4(a)〜図4(b)に示されるように、キャリアは、底板401と4個の底部側面固定バー402とを備える。底板は、フリップチップ100を保持するための溝403を備える。底部側面固定バー402は、プッシュプルロッドである。側面固定バーの各々には、溝403に係合し得る底部スロット404がある。
【0032】
以上のフリップチップキャリアにより、フリップチップを保持するための下部固定態様が提供される。この態様では、底板401の上述の溝403の中にフリップチップ100が装填される。溝403と底部スロット404との初期接触位置は403aである。固定バー402は、フリップチップに向かって押し付けられる。溝403が底部スロット404の中に入り込み、最終的に位置403bにて捕捉される。この装置によれば、高速回転時でもフリップチップは良く固定され得る。全処理が終了した後には、固定バーがフリップチップとは反対方向に移動し、フリップチップが当該キャリアから取り出される。
【0033】
図5(a)〜図5(b)は、フリップチップローディングプレートアセンブリ500を示している。ローディングプレートは、少なくとも1つのフリップチップキャリア503を保持する。各キャリアは、1個のフリップチップ100を保持する。これらのキャリアは、ローディングプレート上にて回転中心から外れた位置に配置される。フリップチップキャリアの配置パターンは、円形、矩形、渦巻状、同心円状又は任意の他の好適なパターンであってよい。処理が開始する前に、少なくとも1つのフリップチップ100が、ローディングプレートに保持されたキャリア503の中に事前装填される。ローディングプレートは、手動で又は自動的に、処理チャンバに向けて移送される。ローディングプレートは、いくつかの取付部材502によってチャック501に固定される。本発明のある観点によれば、フリップチップキャリアは、チャックアセンブリ上に配置されてもよい。キャリアは、チャックアセンブリ上にて回転中心から外れた位置に配置される。フリップチップキャリアの配置パターンは、円形、矩形、渦巻状、同心円状又は任意の他の好適なパターンであってよい。
【0034】
図6は、移送モジュール601と処理チャンバ602とを示している。移送モジュールは、ロボット603と、上記のように少なくとも1つのフリップチップローディングプレート605を保持する少なくとも1つのカセット604とを備える。少なくとも1個のフリップチップがローディングプレート605上に事前装填される。これらのプレートは、カセットの中に入れられる。洗浄処理にて、ロボット603は、カセット604と処理チャンバ602との間でローディングプレートを移送する。このようなフリップチップ事前装填方法によって、大量処理が容易に実現できる。
【0035】
図7(a)〜図7(b)は、各々フリップチップアセンブリ洗浄装置700の一例の平面図及び断面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップキャリア705を保持するフリップチップローディングプレート702を備える。各キャリアは1個のフリップチップ100を保持する。ローディングプレート702は、いくつかの取付部材703によってチャック701の上に固定されている。モーター(不図示)がスピンドル704によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル706でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル707でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップキャリア705に保持されたフリップチップ100は、チャックアセンブリ701が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレート702の中心にDIW又は洗浄液が噴射されると、ローディングプレート702上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア705に保持されたフリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0036】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0037】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート702に保持されたフリップチップキャリア705に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0038】
ステップ2:ローディングプレートをカセットの中に入れる。
【0039】
ステップ3:カセットから処理チャンバ700へローディングプレート702を移送する。
【0040】
ステップ4:チャックアセンブリ701を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0041】
ステップ5:ローディングプレート702に向けて、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを流す。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0042】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0043】
ステップ7:ローディングプレート702に向けて、前記低速の第1回転速度で、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0044】
ステップ8:洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0045】
ステップ9:ステップ7及びステップ8を少なくとも1回繰り返す。
【0046】
ステップ10:ステップ5を繰り返す。
【0047】
ステップ11:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0048】
ステップ12:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0049】
ステップ13:ローディングプレートを処理チャンバ700から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0050】
ステップ14:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0051】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0052】
図8(a)〜図8(b)は、各々フリップチップアセンブリ洗浄装置800の他の例の平面図及び断面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップキャリア805を保持するフリップチップローディングプレート802を備える。各キャリアは1個のフリップチップ100を保持する。ローディングプレート802は、いくつかの取付部材803によってチャック801の上に固定されている。ローディングプレート802の中心及びチャック801の中心に凹所810が設けられている。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。案内溝811は、当該凹所と各フリップチップキャリアとを連結し、液体が中央の凹所からフリップチップの中へ移動するように促進する。モーター(不図示)がスピンドル804によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル806でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル807でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップキャリア805に保持されたフリップチップ100は、チャック801が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中央の凹所810にDIW又は洗浄液が噴射されると、案内溝811を通して、ローディングプレート802上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア805に保持されたフリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0053】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0054】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート802に保持されたフリップチップキャリア805に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0055】
ステップ2:ローディングプレートをカセットの中に入れる。
【0056】
ステップ3:カセットから処理チャンバ800へローディングプレート802を移送する。
【0057】
ステップ4:チャックアセンブリ801を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0058】
ステップ5:中央の凹所810に向けて、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを流す。液体は、遠心力により、案内溝811を通じ、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0059】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0060】
ステップ7:中央の凹所810に向けて、前記低速の第1回転速度で、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤でもよい。液体は、遠心力により、案内溝811を通じて、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0061】
ステップ8:洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0062】
ステップ9:ステップ7及びステップ8を少なくとも1回繰り返す。
【0063】
ステップ10:ステップ5を繰り返す。
【0064】
ステップ11:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0065】
ステップ12:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0066】
ステップ13:ローディングプレートを処理チャンバ800から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0067】
ステップ14:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0068】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0069】
図9は、フリップチップアセンブリ洗浄装置900の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップ100を保持するフリップチップローディングプレート902を備える。ローディングプレート902は、いくつかの取付部材903によってチャック901の上に固定されている。モーター(不図示)がスピンドル(不図示)によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも1つの超音波/メガソニック部906を更に備える。当該超音波/メガソニック部は、5KHzから10MHzまでの範囲で動作する。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル904でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル905でもよく、また超音波/メガソニック部906の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート902は、チャック901が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートにDIW又は洗浄液が噴射されると、フリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0070】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0071】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート902に保持されたフリップチップキャリア907に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0072】
ステップ2:ローディングプレート902をカセットの中に入れる。
【0073】
ステップ3:ローディングプレート902を処理チャンバ900へ移送する。
【0074】
ステップ4:チャックアセンブリ901を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0075】
ステップ5:ローディングプレート902に向けて、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを流す。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0076】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0077】
ステップ7:ローディングプレート902に向けて、前記低速の第1回転速度で、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。
【0078】
ステップ8:超音波/メガソニック部のスイッチを入れ、これを5KHzから10MHzまで、好ましくは1MHzから3MHzまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波/メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0079】
ステップ9:超音波/メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0080】
ステップ10:ステップ7からステップ9までを少なくとも1回繰り返す。
【0081】
ステップ11:ステップ5を繰り返す。
【0082】
ステップ12:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0083】
ステップ13:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0084】
ステップ14:ローディングプレートを処理チャンバ900から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0085】
ステップ15:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0086】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0087】
図10は、フリップチップアセンブリ洗浄装置1000の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップ100を保持するフリップチップローディングプレート1002を備える。ローディングプレート1002は、いくつかの取付部材1003によってチャック1001の上に固定されている。ローディングプレート1002の中心及びチャックアセンブリ1001の中心に凹所1006が設けられている。当該凹所の形状は、丸形、矩形、又は任意の他の好適なパターンでよい。案内溝1007は、当該凹所と各フリップチップキャリアとを連結し、液体が中央の凹所からフリップチップの中へ移動するように促進する。モーター(不図示)がスピンドル(不図示)によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも1つの超音波/メガソニック部1008を更に備える。当該超音波/メガソニック部は、5KHzから10MHzまでの範囲で動作する。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル1004でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル1005でもよく、また超音波/メガソニック部1008の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップ100は、チャック1001が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中央の凹所1006にDIW又は洗浄液が噴射されると、案内溝1007を通じて、ローディングプレート上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア1009に保持されたフリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0088】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0089】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート1002に保持されたフリップチップキャリア1009に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0090】
ステップ2:ローディングプレート1002をカセットの中に入れる。
【0091】
ステップ3:ローディングプレート1002を処理チャンバ1000へ移送する。
【0092】
ステップ4:チャックアセンブリ1001を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0093】
ステップ5:中央の凹所1006に向けて、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを流す。液体は、遠心力により、案内溝1007を通じ、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0094】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0095】
ステップ7:中央の凹所1006に向けて、前記低速の第1回転速度で、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、案内溝1007を通じて、更に回転してフリップチップ100の中に入る。
【0096】
ステップ8:超音波/メガソニック部のスイッチを入れ、これを5KHzから10MHzまで、好ましくは1MHzから3MHzまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波/メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0097】
ステップ9:超音波/メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0098】
ステップ10:ステップ7からステップ9までを少なくとも1回繰り返す。
【0099】
ステップ11:ステップ5を繰り返す。
【0100】
ステップ12:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0101】
ステップ13:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0102】
ステップ14:ローディングプレートを処理チャンバ1000から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0103】
ステップ15:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0104】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0105】
図11は、フリップチップアセンブリ洗浄装置1100の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップ100を保持するフリップチップローディングプレート1102を備える。ローディングプレート1102は、いくつかの取付部材1103によってチャック1101の上に固定されている。モーター(不図示)がスピンドル(不図示)によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、各キャリアの側方に配置された少なくとも1つの噴射ノズル1106を更に備える。ここで、複数の噴出ノズル1107が互いに並行に配置されている。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの他のタイプの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル1104でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル1105でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート1102は、チャック1101が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートにDIW又は洗浄液が噴射されると、フリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0106】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0107】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート1102に保持されたフリップチップキャリア1108に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0108】
ステップ2:ローディングプレート1102をカセットの中に入れる。
【0109】
ステップ3:カセットから処理チャンバ1100へローディングプレート1102を移送する。
【0110】
ステップ4:チャックアセンブリ1101を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0111】
ステップ5:キャリア側方の噴出ノズル1107からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートでDIWを直接噴射する。また、固定ノズル1104及び/又はスキャン/揺動ノズル1105を介して、ローディングプレート1102に、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0112】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0113】
ステップ7:キャリア側方の噴出ノズル1107からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート1102に向けて、固定ノズル1104及び/又はスキャン/揺動ノズル1105から、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0114】
ステップ8:洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0115】
ステップ9:ステップ7及びステップ8を少なくとも1回繰り返す。
【0116】
ステップ10:ステップ5を繰り返す。
【0117】
ステップ11:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0118】
ステップ12:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0119】
ステップ13:ローディングプレートを処理チャンバ1100から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0120】
ステップ14:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0121】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0122】
図12は、フリップチップアセンブリ洗浄装置1200の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、フリップチップキャリア1209に保持された少なくとも1つのフリップチップ100を保持するフリップチップローディングプレート1202を備える。ローディングプレート1202は、いくつかの取付部材1203によってチャック1201の上に固定されている。モーター(不図示)がスピンドル(不図示)によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも1つの超音波/メガソニック部1208を更に備える。当該超音波/メガソニック部は、5KHzから10MHzまでの範囲で動作する。当該装置は、各フリップチップキャリアの側方に配置された少なくとも1つの噴射ノズル1206を更に備える。ここで、複数の噴出ノズル1207が互いに並行に配置されている。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの他のタイプの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル1204でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル1205でもよく、また超音波/メガソニック部1208の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。フリップチップ1202は、チャック1201が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中心にDIW又は洗浄液が噴射されると、ローディングプレート上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア1209に保持されたフリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0123】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0124】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート1202に保持されたフリップチップキャリア1209に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0125】
ステップ2:ローディングプレート1202をカセットの中に入れる。
【0126】
ステップ3:ローディングプレート1202を処理チャンバ1200へ移送する。
【0127】
ステップ4:チャックアセンブリ1201を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0128】
ステップ5:キャリア側方の噴出ノズル1207からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートでDIWを直接噴射する。また、固定ノズル1204及び/又はスキャン/揺動ノズル1205を介して、ローディングプレート1202に、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0129】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0130】
ステップ7:キャリア側方の噴出ノズル1207からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート1202に向けて、固定ノズル1204及び/又はスキャン/揺動ノズル1205を介して、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。
【0131】
ステップ8:超音波/メガソニック部のスイッチを入れ、これを5KHzから10MHzまで、好ましくは1MHzから3MHzまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波/メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0132】
ステップ9:超音波/メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0133】
ステップ10:ステップ7からステップ9までを少なくとも1回繰り返す。
【0134】
ステップ11:ステップ5を繰り返す。
【0135】
ステップ12:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0136】
ステップ13:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0137】
ステップ14:ローディングプレートを処理チャンバ1200から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0138】
ステップ15:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0139】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0140】
図13は、フリップチップアセンブリ洗浄装置1300の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップキャリアを保持するフリップチップローディングプレート1302を備える。各キャリアは、1個のフリップチップ100を保持する。当該装置は、各キャリアを保持するように構成された凹所1306と、当該凹所のエッジに配置された少なくとも1つの噴射ノズル1307とを更に備える。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。ローディングプレート1302は、いくつかの取付部材1303によってチャック1301の上に固定されている。モーター(不図示)がスピンドル(不図示)によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル1304でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル1305でもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート1302は、チャック1301が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートにDIW又は洗浄液が噴射されると、フリップチップキャリア1308に保持されたフリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0141】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0142】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート1302に保持されたフリップチップキャリア1308に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0143】
ステップ2:ローディングプレート1302をカセットの中に入れる。
【0144】
ステップ3:カセットから処理チャンバ1300へローディングプレート1302を移送する。
【0145】
ステップ3:チャックアセンブリ1301を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0146】
ステップ5:凹所の噴出ノズル1307からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートでDIWを直接噴射する。また、固定ノズル1304及び/又はスキャン/揺動ノズル1305を介して、ローディングプレート1302に、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0147】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0148】
ステップ7:凹所のエッジにおける噴出ノズル1307からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート1302に向けて、固定ノズル904及び/又はスキャン/揺動ノズル1305を介して、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0149】
ステップ8:洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0150】
ステップ9:ステップ7及びステップ8を少なくとも1回繰り返す。
【0151】
ステップ10:ステップ5を繰り返す。
【0152】
ステップ11:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0153】
ステップ12:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0154】
ステップ13:ローディングプレートを処理チャンバ1300から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0155】
ステップ14:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0156】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0157】
図14は、フリップチップアセンブリ洗浄装置1400の他の例の平面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップキャリアを保持するフリップチップローディングプレート1402を備える。各キャリアは、1個のフリップチップ100を保持する。当該装置は、各キャリアを保持するように構成された凹所1406と、当該凹所のエッジに配置された少なくとも1つの噴射ノズル1407とを更に備える。処理の間、これらのノズルから、液体又はガスがフリップチップの中へ噴射され得る。ローディングプレート1402は、いくつかの取付部材1403によってチャック1401の上に固定されている。モーター(不図示)がスピンドル(不図示)によってチャックアセンブリに結合されている。当該装置は、フリップチップキャリア及びチャックアセンブリの上方の位置に設けられた少なくとも1つの超音波/メガソニック部1408を更に備える。当該超音波/メガソニック部は、5KHzから10MHzまでの範囲で動作する。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル1404でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル1405でもよく、また超音波/メガソニック部1408の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。ローディングプレート1402は、チャック1401が回転するにつれて回転する。回転中に、ローディングプレートの中心にDIW又は洗浄液が噴射されると、ローディングプレート上の中心から外側に外れた位置にてフリップチップキャリア1409に保持されたフリップチップ100の回転が遠心力により増強される。
【0158】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0159】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート1402に保持されたフリップチップキャリア1409に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0160】
ステップ2:ローディングプレート1402をカセットの中に入れる。
【0161】
ステップ3:ローディングプレート1402を処理チャンバ1400へ移送する。
【0162】
ステップ4:チャックアセンブリ1401を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0163】
ステップ5:凹所のエッジにおける噴出ノズル1407からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートでDIWを直接噴射する。また、固定ノズル1404及び/又はスキャン/揺動ノズル1405を介して、ローディングプレート1402に、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートでDIWを供給する。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、20秒から300秒までの範囲である。
【0164】
ステップ6:DIWの供給を停止する。
【0165】
ステップ7:凹所のエッジにおける噴出ノズル1407からフリップチップ100の中へ、0.5LPMから3LPMまで、好ましくは1LPMから2LPMまでのフローレートで洗浄液を直接噴射する。また、ローディングプレート1402に向けて、固定ノズル1404及び/又はスキャン/揺動ノズル1405を介して、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。
【0166】
ステップ8:超音波/メガソニック部のスイッチを入れ、これを5KHzから10MHzまで、好ましくは1MHzから3MHzまでの動作周波数で動作させる。この際、液レベルが超音波/メガソニック部の下面に達するように注意する。処理時間は、20秒から300秒までの範囲がよい。
【0167】
ステップ9:超音波/メガソニック部のスイッチを切り、洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、20秒から100秒までの範囲がよい。
【0168】
ステップ10:ステップ7からステップ9までを少なくとも1回繰り返す。
【0169】
ステップ11:ステップ5を繰り返す。
【0170】
ステップ12:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0171】
ステップ13:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0172】
ステップ14:ローディングプレートを処理チャンバ1400から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0173】
ステップ15:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0174】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
【0175】
図15A図15Dは、フリップチップアセンブリ洗浄装置1500の他の例の断面図である。本発明によれば、当該装置は、少なくとも1つのフリップチップキャリア1505を保持するフリップチップローディングプレート1502を備える。各キャリアは、1個のフリップチップ100を保持する。ローディングプレート1502は、いくつかの取付部材1503によってチャック1501の上に固定されている。モーター(不図示)がスピンドル1504によってチャックアセンブリに結合されている。本発明のある観点によれば、図15A図15Cに示されるように、スピンドルはチャックアセンブリの下部に設けられる。本発明の他の観点によれば、図15Dに示されるように、スピンドルはチャックアセンブリの上部に設けられる。当該装置は、フリップチップを予備浸漬するための洗浄液を蓄える外部タンク1506と、当該外部タンク1506の壁に取り付けられた少なくとも1つの超音波/メガソニック部1509とを更に備える。超音波/メガソニック部は、(図15Aに示されるように)チャックアセンブリの上方の位置に配置されてもよいし、(図15Bに示されるように)タンク側壁に配置されてもよいし、(図15C図15Dに示されるように)タンク底壁に配置されてもよい。超音波/メガソニック部は、5KHzから10MHzまでの範囲で動作する。当該装置は、DIW、洗浄液、ガス又は蒸気を導入するための少なくとも1つの噴射ノズルを更に備える。噴射ノズルは、固定ノズル1507でもよいし、スキャンノズルでもよいし、揺動ノズル1508でもよく、また超音波/メガソニック部1509の中に組み込まれてもよい。噴射ノズルの数及び配置は、実際的な要求に応じて変化する。少なくとも4個の流出ポート1515,1521,1524,1525がタンクの底に設けられている。第1引出口1515からは、溶剤のドレインライン1517及び回収ライン1518が伸びる。当該引出口1515に配管1514が接続され、ドレインライン1516及び回収ライン1518がコンジット管継手から分離され、ドレインラインにオンオフ弁1517が、回収ラインにオンオフ弁1519及びフィルタ1520がそれぞれ設けられている。処理中に回収ラインを通して排出された溶剤はフィルタ1520により処理された後、再利用のために回収タンクへ流入する。第2引出口1524からは、アルカリのドレインライン及び回収ライン(不図示)が伸びる。第3引出口1525からは、酸のドレインライン及び回収ライン(不図示)が伸びる。第4引出口からは、廃棄DIWのドレインライン1522が伸びる。当該ドレインラインにはオンオフ弁1523が設けられ、ポンプ1513及びフィルタ1526を有する循環ループ1510が、タンク1506を流出ポート1511及び流入ポート1512に接続する。ローディングプレート1502は、チャック1501が回転するにつれて回転する。回転中にローディングプレートに向けて噴射されたDIW又は洗浄液は、フリップチップを浸す液レベルになるまで外部タンクに蓄えられる。長時間浸漬により、汚染物がほぐれ、軟化し、かつ除去することが可能になる。浸漬中に超音波/メガソニック部1508及び循環ポンプ1513のスイッチを入れると、ポンプが動作して液体が連続的にタンクの中へ循環することが可能になり、超音波/メガソニックの撹拌効果との組合せにより、高い洗浄性能を得ることができる。
【0176】
以上の実施形態によれば、次のようなフリップチップアセンブリの洗浄方法が実現し得る。
【0177】
処理シーケンス
ステップ1:ローディングプレート1502に保持されたフリップチップキャリア1509に少なくとも1つのフリップチップ100を装填する。
【0178】
ステップ2:ローディングプレート1502をカセットの中に入れる。
【0179】
ステップ3:ローディングプレート1502を処理チャンバ1500へ移送する。
【0180】
ステップ4:チャックアセンブリ1501を10rpmから500rpmまでの低速の第1速度で回転させる。
【0181】
ステップ5:ローディングプレートに向けて、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで、タンク1506中の液レベルがフリップチップを浸す液レベルになるまでDIWを流す。
【0182】
ステップ6:循環ポンプ1513及び超音波/メガソニック部1508のスイッチを入れ、後者を5KHzから10MHzまで、好ましくは1MHzから3MHzまでの動作周波数で動作させる。
【0183】
ステップ7:10秒〜300秒の間、フリップチップを液槽中で浸漬させる。
【0184】
ステップ8:超音波/メガソニック部1508及び循環ポンプ1513のスイッチを切る。
【0185】
ステップ9:廃棄DIWドレインラインを開いてタンクから廃棄DIWを排出する。
【0186】
ステップ10:廃棄DIWドレインラインを閉じる。
【0187】
ステップ11:前記第1速度で低速回転するローディングプレートに向けて、0.5LPMから5LPMまで、好ましくは1.5LPMから3LPMまでのフローレートで洗浄液を供給する。洗浄液は、フロン溶剤、炭化水素溶剤又はクロル化した溶剤のような有機溶剤でもよい。液体は、遠心力により、更に回転してフリップチップ100の中に入る。処理時間は、10秒から60秒までの範囲がよい。
【0188】
ステップ12:洗浄液の供給を継続しつつ、チャックアセンブリを500rpmから2000rpmまでの高速の第2速度で回転させる。処理時間は、10秒から60秒までの範囲がよい。
【0189】
ステップ13:ステップ11からステップ12までを、タンク1506中の液レベルがフリップチップを浸すレベルになるまで繰り返す。
【0190】
ステップ14:チャック回転速度を、10rpmから500rpmまでの範囲の前記低速の第1速度まで落とす。
【0191】
ステップ15:循環ポンプ1513及び超音波/メガソニック部1509のスイッチを入れ、後者を5KHzから10MHzまで、好ましくは1MHzから3MHzまでの動作周波数で動作させる。
【0192】
ステップ16:10秒〜500秒の間、フリップチップを液槽中で浸漬させる。
【0193】
ステップ17:超音波/メガソニック部1509及び循環ポンプ1513のスイッチを切る。
【0194】
ステップ18:回収ラインを開いて、タンクからの使用済み液を回収タンクへ再利用のためにリサイクルする。
【0195】
ステップ19:回収ラインを閉じる。
【0196】
ステップ20:ステップ5からステップ10までを繰り返す。
【0197】
ステップ21:チャックアセンブリを、1000rpmから3000rpmまでの範囲で予め定義された高回転速度で回転させる。
【0198】
ステップ22:フリップチップを乾燥させるために、1slmから10slmまで、好ましくは4slmから6slmまでのフローレートでガス又は蒸気を吹き付ける。処理時間は、20秒から200秒までの範囲がよい。
【0199】
ステップ23:ローディングプレートを処理チャンバ1500から取り出し、カセットへ戻すように移送する。
【0200】
ステップ24:フリップチップをローディングプレートから取り出す。
【0201】
以上、特定の実施形態、実施例及び応用例をもとに本発明を説明したが、本発明から逸脱しない限り種々の改良及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15A
図15B
図15C
図15D