特許ウォッチ

公開番号2024058049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165166
出願日2022-10-14
発明の名称レーザーリフロー装置
出願人株式会社ディスコ
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01L 21/60 20060101AFI20240418BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ボンディング時に発生するヒュームによる悪影響を抑制することができるレーザーリフロー装置を提供すること。
【解決手段】レーザーリフロー装置1は、保持テーブル10と、保持テーブル10に保持された板状物にレーザービーム21を照射するレーザービーム照射ユニット20と、保持テーブル10とレーザービーム照射ユニット20とを相対的に移動させる移動ユニット60と、制御ユニット90と、を備え、レーザービーム21の被照射領域を含む所定の領域に負圧を形成し、レーザービーム21の照射により板状物から発生する煙を排出する排煙ユニット30を更に備え、一方の面にバンプを有する半導体チップが、上面にバンプに対応する電極が形成された基板に搭載され、バンプがフラックスを介して電極に載置された板状物に対して、半導体チップの他方の面側からレーザービームを照射してバンプをリフローさせて基板の電極に溶着させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
レーザーリフロー装置であって、
板状物を保持する保持テーブルと、
該保持テーブルに保持された板状物にレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、
該保持テーブルに保持された板状物と該レーザービーム照射ユニットとを相対的に移動させる移動ユニットと、
各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、
該レーザービームの被照射領域を含む所定の領域に負圧を形成し、該レーザービームの照射により該板状物から発生する煙を排出する排煙ユニットを更に備え、
一方の面にバンプを有する半導体チップが、上面に該バンプに対応する電極が形成された基板に搭載され、該バンプがフラックスを介して該電極に載置された板状物に対して、該半導体チップの他方の面側からレーザービームを照射して該レーザービームの被照射範囲に含まれる該バンプをリフローさせて該基板の該電極に溶着させる
ことを特徴とする、レーザーリフロー装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
該排煙ユニットは、
該保持テーブルに保持された板状物が該レーザービームの被照射領域に位置づけられた状態において、該保持テーブルを含む領域を画成するカバー部材と、
該カバー部材に形成され、該保持テーブルに保持された板状物に照射される該レーザービームの通過を許容するレーザービーム通過部と、
該カバー部材によって画成された該領域から吸引源へと連通し、該領域から排気する排気ダクトと、を含む
ことを特徴とする、請求項１に記載のレーザーリフロー装置。
【請求項３】
該カバー部材は、
該板状物の搬入および搬出の際の該板状物の通過を許容する板状物用開口部を更に含む
ことを特徴とする、請求項２に記載のレーザーリフロー装置。
【請求項４】
該排煙ユニットは、
該板状物用開口部を開閉可能なシャッターを更に含み、
該制御ユニットは、
該板状物が該カバー部材の内部へと搬入される際および該カバー部材の内部から搬出される際に該シャッターを開状態にする制御を実行し、
該板状物が該カバー部材の内部に位置づけられた状態において該シャッターを閉状態に維持する制御を実行する
ことを特徴とする、請求項３に記載のレーザーリフロー装置。
【請求項５】
該レーザービーム通過部は、
該レーザービームを透過する波長の素材により形成されている
ことを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のレーザーリフロー装置。
【請求項６】
該レーザービーム照射ユニットは、
レーザービームを出射するレーザー光源と、
該レーザー光源から出射したレーザービームを位相パターンに応じて変調して出射する空間光変調器と、を含む
ことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレーザーリフロー装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーリフロー装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程において、チップと外部端子とを電気的に接続する方法のひとつに、パッケージ基板上にフラックスを塗布し、チップの電極とパッケージ基板上の電極とを向かいあわせにしてバンプを介して接続するフリップチップ実装方式がある。
【０００３】
一般に、フリップチップ実装では、基板全体を加熱してボンディングするマスリフロー（Mass Reflow）プロセスや、各チップを加熱、加圧することでボンディングするＴＣＢ（Thermo-Compression Bonding；熱圧着）プロセス等が採用されている。しかしながら、マスリフロープロセスは、基板全体を加熱することによる熱ストレスが課題となっており、ＴＣＢプロセスは、ボンダーヘッドの冷却に時間がかかる等生産性が劣ることが課題となっている。
【０００４】
上記のようなプロセスに対して優位性のあるプロセスとして、レーザー照射によりチップを基板上の電極に接続するレーザーリフロープロセスが提案されている（特許文献１、２参照）。レーザーリフロープロセスでは、基板全体に熱がかかることがないため熱ストレスを低減でき、また、複数のチップに対してレーザービームを照射することでＴＣＢプロセスよりも高い生産性が得られるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００８－１７７２４０号公報
特開２０２１－１０２２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レーザーリフロープロセスでは、ボンディング時に使用されるフラックスが加熱されることによってヒューム（Fume；煙）が発生するため、使用する光学部品にヒュームが付着、堆積し、レンズが破損したり光学性能が低下したりする可能性がある。また、発生したヒュームにより、レーザーリフロー装置が設置されているクリーンルームを汚染してしまう可能性もあった。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボンディング時に発生するヒュームによる悪影響を抑制することができるレーザーリフロー装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザーリフロー装置は、板状物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状物にレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、該保持テーブルに保持された板状物と該レーザービーム照射ユニットとを相対的に移動させる移動ユニットと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、該レーザービームの被照射領域を含む所定の領域に負圧を形成し、該レーザービームの照射により該板状物から発生する煙を排出する排煙ユニットを更に備え、一方の面にバンプを有する半導体チップが、上面に該バンプに対応する電極が形成された基板に搭載され、該バンプがフラックスを介して該電極に載置された板状物に対して、該半導体チップの他方の面側からレーザービームを照射して該レーザービームの被照射範囲に含まれる該バンプをリフローさせて該基板の該電極に溶着させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のレーザーリフロー装置において、該排煙ユニットは、該保持テーブルに保持された板状物が該レーザービームの被照射領域に位置づけられた状態において、該保持テーブルを含む領域を画成するカバー部材と、該カバー部材に形成され、該保持テーブルに保持された板状物に照射される該レーザービームの通過を許容するレーザービーム通過部と、該カバー部材によって画成された該領域から吸引源へと連通し、該領域から排気する排気ダクトと、を含んでもよい。
【００１０】
また、本発明のレーザーリフロー装置において、該カバー部材は、該板状物の搬入および搬出の際の該板状物の通過を許容する板状物用開口部を更に含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許