(57)【要約】【課題】基板の歪みを効率的に補正することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】本発明の基板処理装置１００は、内部にキャビティ１１１が形成されたチャンバ１１０と、キャビティ１１１に位置し、基板が実装され、上面が前記基板と対向する形態で形成された本体１２０と、本体１２０の内部に形成され、前記基板を本体１２０の上面に吸着させる真空部１３０と、本体１２０の内部に形成され、前記基板を加熱する加熱部１４０と、を含むものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にキャビティが形成されたチャンバと、
前記キャビティに位置し、基板が実装され、上面が前記基板と対向する形態で形成された本体と、
前記本体の内部に形成され、前記基板を前記本体の上面に吸着させる真空部と、
前記本体の内部に形成され、前記基板を加熱する加熱部と、を含む基板処理装置。
【請求項２】
前記本体の上面は、凹状に形成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記本体の上面は、凸状に形成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記真空部は、
前記真空を発生させる真空発生部と、
前記本体の上面を貫通するように形成され、前記真空発生部と連結されて前記基板を前記本体の上部に吸着させる真空ラインと、を含む請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記加熱部は、絶縁材またはソルダレジストのガラス転移温度（Ｇｌａｓｓ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｔｇ）以上に前記基板を加熱する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記キャビティに位置し、前記加熱された基板を冷却させる冷却部をさらに含む請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記冷却部は、前記本体と分離され、前記本体の周りに形成される請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記冷却部は、冷却ガスを用いて前記基板を冷却させる請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記冷却ガスは、窒素またはアルゴンを含む請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記冷却部は、前記加熱された基板を室温まで冷却する請求項６に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ウェハ一枚当たり数十個あるいは数百個のチップを形成することができるが、チップそのものでは、外部から電気の供給を受けて電気信号を送受信できないだけでなく、微細な回路を内蔵しているため、外部の衝撃によって損傷しやすい。そのため、チップを電気的に連結し、かつ外部の衝撃から保護するパッケージング技術が次第に発展した。
【０００３】
近年、半導体装置の高集積化、メモリの容量の増加、多機能化および高密度実装の要求などが加速化しており、これらの要求を満たすために、ワイヤボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）接合構造からフリップチップバンプ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  Ｂｕｍｐ）を利用する接合構造に拡大しており、このうちハイエンド（Ｈｉｇｈ  Ｅｎｄ）級の機能を行う構造は、アセンブル収率向上のために、基板の状態でバンプを形成する。
【０００４】
一方、半導体パッケージが益々軽薄短小化すると、基板を構成する層間の熱膨張係数の差により、基板に熱を加える際に、歪み（Ｗａｒｐａｇｅ）などの変形が発生する。このような基板の歪み現象が発生すると、基板に実装される半導体チップが浮いてバンプの大きさが均一に形成されず、半導体チップと基板との電気的連結に誤りが生じるという問題点がある。
【０００５】
このような問題点を解決するために、特許文献１のように、変形した基板を補正するなどの様々な方法が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１８１６４４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、基板の歪みを補正できる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施例によれば、内部にキャビティが形成されたチャンバと、前記キャビティに位置し、基板が実装され、上面が前記基板と対向する形態で形成された本体と、前記本体の内部に形成され、前記基板を前記本体の上面に吸着させる真空部と、前記本体の内部に形成され、前記基板を加熱する加熱部と、を含む基板処理装置が提供される。
【０００９】
前記本体の上面は、凹状に形成されることができる。
【００１０】
前記本体の上面は、凸状に形成されることができる。
【００１１】
前記真空部は、前記真空を発生させる真空発生部と、前記本体の上面を貫通するように形成され、前記真空発生部と連結されて前記基板を前記本体の上部に吸着させる真空ラインと、を含むことができる。
【００１２】
前記加熱部は、絶縁材またはソルダレジストのガラス転移温度（Ｇｌａｓｓ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｔｇ）以上に前記基板を加熱することができる。
【００１３】
前記キャビティに位置し、前記加熱された基板を冷却させる冷却部をさらに含むことができる。
【００１４】
前記冷却部は、前記本体と分離され、前記本体の周りに形成されることができる。
【００１５】
前記冷却部は、冷却ガスを用いて前記基板を冷却させることができる。
【００１６】
前記冷却ガスは、窒素またはアルゴンを含むことができる。
【００１７】
前記冷却部は、前記加熱された基板を室温まで冷却することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施例による基板処理装置は、基板の歪み方向と対向する形態で形成された本体を利用することにより、基板の歪みを効率的に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例による基板処理装置に係る断面図である。
【図２】本発明の実施例による基板処理装置において基板の歪みを補正する順序を示すための例示図である。
【図３】本発明の実施例による基板処理装置において基板の歪みを補正する順序を示すための例示図である。
【図４】本発明の実施例による基板処理装置において基板の歪みを補正する順序を示すための例示図である。
【図５】本発明の実施例による基板処理装置において基板の歪みを補正する順序を示すための例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明および好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例による基板処理装置に係る断面図である。
【００２３】
図１を参照すると、基板処理装置１００は、チャンバ１１０と、本体１２０と、真空部１３０と、加熱部１４０と、冷却部１５０と、を含むものである。
【００２４】
基板処理装置１００は、バンプまたは回路などを形成する工程によって発生した基板（図示せず）の歪みを補正するための装置である。本発明の実施例によれば、基板処理装置１００は、基板（図示せず）を真空で吸着固定した後に加熱および冷却を行うことで、基板（図示せず）の歪みを補正することができる。
【００２５】
チャンバ１１０は、基板（図示せず）の歪みを補正する環境を提供することができる。チャンバ１１０は、内部にキャビティ１１１が形成され、密閉された形態で形成することができる。チャンバ１１０の内部に形成されたキャビティ１１１には、基板（図示せず）の歪みを補正するための本体１２０と、真空部１３０と、加熱部１４０と、冷却部１５０とを配置することができる。
【００２６】
本体１２０には、基板（図示せず）を実装することができる。基板（図示せず）を配置する本体１２０の上面は、基板（図示せず）と対向する形態で形成することができる。本発明の実施例では、本体１２０の上面を凹状に形成することができる。しかし、本体１２０の上面の形態は、これに限定されない。例えば、基板（図示せず）が凹状に歪む場合、本体１２０の上面を凸状に形成することができる。あるいは、基板（図示せず）が凸状に歪む場合、本体１２０の上面を凹状に形成することができる。すなわち、本体１２０の上面の形態は、基板（図示せず）が歪む方向に応じて当業者によって容易に変更適用することができる。
【００２７】
真空部１３０は、本体１２０の上面に実装された基板（図示せず）を、本体１２０の上面に吸着させることができる。
【００２８】
真空部１３０は、真空発生部１３１と、真空ライン１３２と、を含むことができる。
【００２９】
真空発生部１３１は、真空ライン１３２に真空圧を提供することができる。真空発生部１３１は、本体１２０の内部に形成することができる。しかし、真空発生部１３１が形成された位置は、これに限定されず、当業者によって容易に変更することができる。
【００３０】
真空ライン１３２は、本体１２０の内部に形成することができる。また、真空ライン１３２は、本体１２０の上面を貫通するように形成することができる。真空ライン１３２の一側は本体１２０の上面を貫通し、真空ライン１３２の他側は真空発生部１３１と連結することができる。真空ライン１３２は、真空発生部１３１で発生した真空圧の貫通する通路になることができる。すなわち、真空発生部１３１で発生した真空圧が、真空ライン１３２を介して基板（図示せず）に加えられることにより、基板（図示せず）を本体１２０の上面に吸着固定することができる。
【００３１】
加熱部１４０は、本体１２０の内部に形成することができる。加熱部１４０は、本体１２０の上面に吸着固定された基板（図示せず）を加熱することができる。すなわち、加熱部１４０は、本体１２０の上面に吸着固定された基板（図示せず）の歪みを除去するために、基板（図示せず）を加熱することができる。例えば、加熱部１４０は、ヒーター（Ｈｅａｔｅｒ）で形成することができる。
【００３２】
冷却部１５０は、チャンバ１１０に形成されたキャビティ１１１に位置することができる。冷却部１５０は、本体１２０と分離して形成され、本体１２０の周りに配置することができる。本発明の実施例によれば、冷却部１５０は、本体１２０の上部に形成することができる。しかし、冷却部１５０の個数および配置は、これに限定されず、これは当業者によって容易に変更することができる。冷却部１５０は、加熱部１４０によって加熱された基板（図示せず）を冷却することができる。冷却部１５０は、冷却ガスを用いて基板（図示せず）を冷却することができる。冷却部１５０は、冷却ガスを用いて基板（図示せず）を室温に近い温度まで冷却することができる。基板（図示せず）を冷却する際に使用される冷却ガスとしては、基板（図示せず）に形成されたはんだバンプなどの酸化を抑制できる種類のものを用いることができる。例えば、冷却ガスは、窒素またはアルゴンを含む不活性ガスであってもよい。
【００３３】
本発明の実施例によれば、室温で発生する基板（図示せず）の歪み方向と反対方向に加工された本体１２０の上面に基板が吸着固定され、歪みを除去するための加熱および室温への冷却により、基板（図示せず）の歪みを補正することができる。
【００３４】
図２から図５は、本発明の実施例による基板処理装置において基板の歪みを補正する順序を示す例示図である。
【００３５】
図２を参照すると、基板処理装置１００に基板２００を実装することができる。
【００３６】
基板処理装置１００は、チャンバ１１０と、本体１２０と、真空部１３０と、加熱部１４０と、冷却部１５０と、を含むものである。
【００３７】
チャンバ１１０は、内部にキャビティ１１１が形成され、密閉された形態で形成することができる。
【００３８】
本体１２０には、歪みが発生した基板２００を実装することができる。基板２００が位置する本体１２０の上面は、基板２００と対向する形態で形成することができる。本発明の実施例では、本体１２０の上面を凹状に形成されることができる。
【００３９】
図２に示したように、バンプや回路などが形成された基板２００を、本体１２０の上面に実装することができる。基板２００は、以前の多くの工程によって歪みが発生した状態であってもよい。例えば、基板２００は、室温で凸状に歪みが発生する性質を有するものであってもよい。すなわち、室温状態で凸状に歪みが発生した基板２００を、凹状の上面を有する本体１２０に実装することができる。
【００４０】
図３を参照すると、基板処理装置１００は、基板２００に歪み補正を施すことができる。
【００４１】
本体１２０の上面に実装された基板２００は、真空部１３０によって吸着固定することができる。
【００４２】
真空部１３０は、真空発生部１３１と、真空ライン１３２と、を含むことができる。真空発生部１３１および真空ライン１３２は、本体１２０の内部に形成することができる。また、真空ライン１３２は、本体１２０の上面を貫通するように形成することができる。真空ライン１３２の一側が本体１２０の上面を貫通し、真空ライン１３２の他側が真空発生部１３１と連結することができる。本発明の実施例によれば、真空発生部１３１で発生した真空圧が真空ライン１３２を介して、基板２００を本体１２０の上面に吸着および固定することができる。この際、基板２００は、本体１２０の上面に対応する形態で固定することができる。すなわち、基板２００は、本体１２０の凹状の上面により、本体１２０に凹状に固定することができる。
【００４３】
真空部１３０によって本体１２０の上面に凹状に固定された基板２００は、加熱部１４０によって加熱することができる。ここで、加熱部１４０は、本体１２０の内部に形成することができる。加熱部１４０は、基板２００に形成された絶縁材またはソルダレジスト（ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ）などのガラス転移温度（Ｇｌａｓｓ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｔｇ）以上の温度に基板２００を加熱することができる。例えば、加熱部１４０は、基板２００を１５０℃以上に加熱することができる。加熱部１４０の加熱温度に関する事項は、図４に関する説明において後述する。
【００４４】
加熱部１４０によって加熱された基板２００は、冷却部１５０によって冷却することができる。本発明の実施例において、冷却部１５０は、チャンバ１１０の上部の内壁に固定されるように形成することができる。冷却部１５０は、加熱部１４０によって加熱された基板２００を冷却ガスを用いて冷却することができる。この際、冷却部１５０は、基板２００を室温に近い温度まで冷却することができる。基板２００を冷却する際に使用される冷却ガスとしては、基板２００に形成されたはんだバンプなどの酸化を抑制できる種類のものを用いることができる。例えば、冷却ガスは、窒素またはアルゴンを含む不活性ガスであってもよい。
【００４５】
図４を参照すると、歪みが発生した基板２００の加熱温度による歪みの改善程度を確認することができる。
【００４６】
本発明の実施例によれば、基板２００の歪みの改善程度を確認するために、まず、基板２００を５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃、および２２０℃の加熱温度で１分間加熱した。基板２００を加熱した後、冷却ガスを用いて加熱された基板２００に冷却を行った。この際、冷却ガスの温度は１５℃に維持した。また、冷却ガスとしては窒素を用いた。このような基板２００の歪み改善工程を経た後、初期の基板２００の歪み程度と比較して基板２００の歪みが改善した程度を確認すると、図４に示したようなグラフを確認することができる。
【００４７】
図４を確認すると、基板２００を１５０℃以上の加熱温度で加熱した場合、基板２００の急激な歪みの改善程度を確認することができる。ここで、急激な歪み改善が現れた１５０℃は、基板２００に形成された絶縁材またはソルダレジスト（ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ）などのガラス転移温度（Ｇｌａｓｓ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｔｇ）に近い温度である。すなわち、基板２００は、絶縁材またはソルダレジストなどのガラス転移温度（Ｇｌａｓｓ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｔｇ）以上の温度に加熱したときに歪み現象の改善程度が向上する。したがって、本発明の実施例による基板処理装置１００の加熱部１４０は、基板２００の歪みの改善程度を向上させるために、基板２００を１５０℃以上の加熱温度で加熱することができる。
【００４８】
図５を参照すると、室温に冷却後に歪みが改善した基板（図３の２００）を確認することができる。
【００４９】
室温で凸状に歪みが発生する基板２００を凹状になるように基板処理装置（図３の１００）に固定して加熱することができる。基板処理装置（図３の１００）によって凹状に歪んで固定された加熱した基板２００を室温にまた冷却することができる。このように凹状に固定された基板２００は、室温に冷却する際に、室温でまた凸状に歪む恐れがある。すなわち、中心が下方に歪んだ基板２００がまた上部に歪むことにより、結局基板２００の歪みが除去されて、基板２００を平坦な形態にすることができる。
【００５０】
本発明の実施例による基板処理装置は、基板の歪み方向と対向する形態で形成された本体を利用することで、効率的に基板の歪みを補正することができる。
【００５１】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【００５２】
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、基板処理装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１００  基板処理装置
１１０  チャンバ
１１１  キャビティ
１２０  本体
１３０  真空部
１３１  真空発生部
１３２  真空ライン
１４０  加熱部
１５０  冷却部
２００  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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