基板的连续处理装置以及方法与流程

文档序号:14777864发布日期:2018-06-26 07:43阅读:179来源:国知局

本发明涉及一种基板的连续处理装置以及方法,更为具体地涉及一种不使用甲酸而可以利用等离子去除基板的氧化膜的基板的连续处理装置以及方法。



背景技术:

通常,在半导体基板形成有焊料突出部以将线、导体等连接。作为这种焊料部(隆起物)的制造过程中的一种的回流焊(reflow)工序是将焊料球、焊膏等熔融并紧贴于基板而使其具有适当的外形(Profile)的工序。

执行回流焊(reflow)的装置具有多个相隔的腔室,以使每个工序步骤在氛围与温度上具有等差,为使能够在这些腔室之间进行连续工序,配备有移送半导体晶圆的装置。

尤其是,在美国专利US 6827789号与US 7358175号中公开了将多个腔室配备成圆形,并且为了将装载的半导体晶圆依次移送至各个腔室而使用经过各腔室的旋转台,并利用甲酸蒸汽而进行回流焊的装置以及方法。

在所述美国专利US 6827789号中构成为,配备有包括装载腔室与卸载腔室的共6个腔室,并使用旋转台而将装载的晶圆依次移动至下一个工序腔室,最终将晶圆移送至卸载腔室,从而通过机械手将完成处理的晶圆卸载。

并且,美国专利US 7358175号记载有经过多个步骤而对晶圆进行加热处理并回流焊处理的方法。在这种情况下,在加热晶圆的腔室内部形成甲酸与氮气氛围的状态下进行加热处理。

所述甲酸用于去除晶圆中存在的氧化膜,甲酸相当于危险物质,因此需要用来处理它的其他设备。因此,需要一种不使用甲酸而去除氧化膜之后进行回流焊处理的装置。



技术实现要素:

本发明为了解决以上所述的问题而提出,其目的在于提供一种利用等离子去除存在于基板的氧化膜,因此无需使用甲酸的基板的连续处理装置以及方法。

本发明的另一目的在于,提供一种由于无需利用隔板隔离加热腔室与冷却腔室因此结构简单的基板的连续处理装置。

用于实现上述目的的本发明的基板的连续处理装置包括:等离子腔室200,利用等离子去除存在于基板的氧化膜;加热腔室400、500,将在所述等离子腔室200经过等离子处理的基板加热至预设的温度;冷却腔室600,对从所述加热腔室400、500移送的基板进行冷却,并将所述冷却的基板移送至所述装载及卸载腔室100;以及移送部800,用于在所述腔室之间移送所述基板。

根据本发明的另一实施例的基板的连续处理装置包括:第一等离子腔室200-1,用于利用等离子去除存在于基板的氧化膜;第二等离子腔室400-1,对在所述第一等离子腔室200-1经过一次等离子处理的基板进行二次等离子处理,从而去除存在于基板的氧化膜;加热腔室500-1,将经过所述一次等离子处理以及二次等离子处理的基板加热至预设的温度;冷却腔室600-1,对从所述加热腔室500-1移送的基板进行冷却;移送部800-1,用于在所述腔室之间移送所述基板。

所述等离子腔室200、200-1可以包括:等离子上部腔室200a,在内部配备有产生等离子的等离子发生部210;基板移送空间700c,形成于所述等离子上部腔室200a的下方,用于在所述腔室之间移送所述基板,在进行利用所述等离子的基板处理的期间,所述等离子上部腔室200a的内部空间相对于所述基板移送空间700c而隔离。

在所述等离子腔室200、200-1配备有放置所述基板的基座240以及将所述基座240可上下移动地驱动的基座升降驱动部250,利用所述等离子的基板处理在如下状态下进行,在所述基座240被所述基座升降驱动部250向上移动而紧贴于成为所述等离子上部腔室200a的内部空间与所述基板移送空间的边界的板部215的状态。

还可以包括:基板升降驱动部260,具备上下贯穿所述基座240的多个升降销261以及将所述升降销261上下移动地驱动的基板升降气缸262,从而可升降地支撑所述基板。

将所述等离子上部腔室200a的内部空间相对于所述基板移送空间而隔离,使在所述加热腔室400、500、500-1与冷却腔室600、600-1进行工序的内部空间彼此连通。

在所述等离子腔室200、200-1、加热腔室400、500、500-1以及冷却腔室600、600-1进行工序的内部空间可以彼此连通。

所述腔室以及它们之间的连通的空间可以是惰性气体氛围。

在所述加热腔室400、500、500-1可以配备有,在所述基板的上部配备的上部加热器与在所述基板的下部配备的下部加热器。

所述加热腔室400、500可以包括:第一加热腔室400,用于将所述基板以预设的温度曲线加热;第二加热腔室500,用于将在所述第一加热腔室400经过加热的基板以高于所述第一加热腔室400的温度曲线加热。

在所述第一等离子腔室200-1与第二等离子腔室400-1之间可以配备有加热腔室300-1,在所述加热腔室500-1中,以与所述加热腔室300-1相同的温度加热,或者以高于所述加热腔室300-1的温度曲线进行加热。

所述腔室沿着圆周方向以预定的间隔配备,所述移送部由借助驱动部810旋转的旋转台800、800-1构成以在所述腔室之间移送所述基板。

所述旋转台800、800-1可以包括:多个臂820,以所述驱动部810的旋转轴811为中心辐射状地连接且其数量与所述腔室相同,在所述臂820配备有用于支撑所述基板的两端的基板支撑部830。

在所述腔室进行基板的处理的期间,所述多个臂720可以位于所述腔室之间的区域。

所述基板支撑部830可以由第一基板支撑托831与第二基板支撑托832构成,所述第一基板支撑托831与第二基板支撑托832在所述臂820的两侧部底面形成为彼此相向的折曲的形状且在其上表面放置有所述基板而被支撑。

配备有用于冷却从所述等离子腔室200移送的基板的第一冷却腔室300,在所述第一冷却腔室300冷却的基板可以被移送至所述加热腔室400、500而被加热。

在所述第一等离子腔室200-1与第二等离子腔室400-1之间可以配备有用于加热基板的加热腔室300-1。

配备有进行所述基板的装载以及卸载的装载及卸载腔室100,装载于所述装载及卸载腔室100的基板被移送至所述等离子腔室200,在所述冷却腔室600进行冷却的基板可以在所述装载及卸载腔室100冷却后被卸载。

配备有进行所述基板的装载以及卸载的装载及卸载腔室100-1,装载于所述装载及卸载腔室100-1的基板被移送至所述第一等离子腔室200-1,在所述冷却腔室600-1进行冷却的基板可以在所述装载及卸载腔室100-1冷却后被卸载。

根据本发明的另一实施例的基板的连续处理装置包括:第一等离子腔室100-2,用于利用等离子去除存在于第一基板的氧化膜;第二等离子腔室200-2,用于利用等离子去除存在于第二基板的氧化膜;多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2,用于对在所述第一等离子腔室100-2经过等离子处理的第一基板以及在第二等离子腔室200-2经过等离子处理的第二基板进行加热以及冷却;移送部800-2,用于使所述第一基板与第二基板在所述第一等离子腔室100-2、第二等离子腔室200-2以及多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2之间移送。

所述多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2可以分别对在所述第一等离子腔室100-2或者第二等离子腔室200-2经过等离子处理的基板进行加热后进行冷却。

在各个所述多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2中,在所述基板的上部可以配备有加热基板的加热部,在所述基板的下部配备有用于冷却所述基板的冷却部。

在所述第一等离子腔室100-2或者第二等离子腔室200-2经过等离子处理的基板可以被投入到所述多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2中的不在进行基板处理的腔室而进行加热以及冷却。

根据本发明的基板的连续处理方法包括:等离子处理步骤,在等离子腔室200、200-1、400-1、100-2、200-2利用等离子而去除基板的氧化膜;基板加热步骤,将在所述等离子腔室200、200-1、400-1、100-2、200-2经过等离子处理的基板移送至加热腔室400、500、500-1或者工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2而对基板进行加热。

可以包括如下步骤:板被装载到装载及卸载腔室100、100-1的步骤;从所述装载及卸载腔室100、100-1向所述等离子腔室200、200-1、400-1移送基板,在所述等离子腔室200、200-1、400-1利用等离子而去除基板的氧化膜的所述等离子处理步骤;将在所述等离子腔室200、200-1、400-1经过等离子处理的基板移送至加热腔室400、500、500-1而加热基板的所述基板加热步骤;将基板从所述加热腔室400、500、500-1移送至冷却腔室60 0、600-1而进行冷却的步骤;将基板从所述冷却腔室600、600-1移送至所述装载及卸载腔室100、100-1之后卸载基板的步骤。

在所述基板加热步骤,可以在将所述加热腔室400、500、500-1形成为不包含甲酸蒸汽的氮气氛围的状态下,对所述基板进行加热。

在所述等离子腔室200、200-1、400-1、加热腔室400、500、500-1以及冷却腔室600、600-1彼此连通的状态下,可以进行基板处理。

在所述等离子处理步骤中,在将所述等离子腔室200、200-1、400-1的内部空间隔离的状态下,进行所述基板的处理,在所述基板加热步骤以及冷却基板的步骤中,可以在加热腔室400、500、500-1以及冷却腔室600、600-1彼此连通的状态下,对基板进行处理。

在所述等离子处理步骤中,可以在将所述等离子腔室200、200-1、400-1的内部空间形成为真空状态之后,进行等离子处理。

还包括:将在所述等离子腔室200经过等离子处理的基板移送至冷却腔室300而进行冷却的步骤;在所述冷却腔室300冷却的基板可以被移送至所述加热腔室400、500而执行所述基板加热步骤。

所述等离子腔室200-1、400-1由第一等离子腔室200-1与第二等离子腔室400-1构成,所述等离子处理步骤可以构成为,对于一个基板在所述第一等离子腔室200-1进行一次等离子处理后,在所述第二等离子腔室400-1进行二次等离子处理。

所述基板加热步骤可以由第一基板加热步骤与第二基板加热步骤构成,在进行所述一次等离子处理后进行所述第一基板加热步骤,在所述第一基板加热步骤之后进行所述二次等离子处理,在所述二次等离子处理之后进行所述第二基板加热步骤。

在所述第二基板加热步骤中的基板的加热温度可以高于在所述第一基板加热步骤中的基板的加热温度。

所述等离子腔室100-2、200-2分别由对彼此不同的基板进行等离子处理的第一等离子腔室100-2与第二等离子腔室200-2构成,在所述第一等离子腔室100-2与第二等离子腔室200-2中,可以同时对彼此不同的基板进行等离子处理。

在所述工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2中,可以在一个腔室的内部进行对所述基板进行加热之后进行冷却的处理。

所述工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2形成多个,在所述第一等离子腔室100-2或者第二等离子腔室200-2经过等离子处理的基板可以被投入到所述多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2中的不在进行基板的处理的腔室而进行基板处理。

根据本发明,即使不使用甲酸也可以去除存在于基板或者焊料凸块的氧化膜,因此不需要处理甲酸所需的设备,从而可以减少用于构成装置的成本。

并且,由于不使用甲酸,无需用隔板隔离多个腔室之间,因此装置内部的结构简单。

并且,对一个基板反复执行两次等离子处理工序,从而可以提高去除氧化膜的效率。

并且,配备两个等离子腔室,且在多个工艺腔室中的任意一个工艺腔室中对完成等离子处理的基板分别独立地进行加热以及冷却过程,从而可以提高产率。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明的第一实施例的基板的连续处理装置的构成的平面图。

图2是示出旋转台从图1的状态旋转而位于腔室之间的状态的平面图。

图3是图1的A-A剖面图。

图4是示出基板装载到装载及卸载腔室的加载锁部的步骤的图。

图5是示出基板被转移到升降销的步骤的图。

图6是示出基板放置于基座上而对加载锁部施加真空的步骤的图。

图7是示出基板与基座下降至第一腔室的下方的步骤的图。

图8是示出基板被转移到旋转台的步骤的图。

图9是示出旋转台旋转而使基板被移送至等离子腔室的步骤的图。

图10是示出等离子腔室的内部空间被隔离,且基板装载到装载及卸载腔室的加载锁部的步骤的图。

图11是示出基板分别从装载及卸载腔室与等离子腔室内被转移到旋转台的步骤的图。

图12是图1的B-B剖面图。

图13是示出用于将第四腔室的内部空间隔离的结构的图。

图14是示出根据本发明的第一实施例的基板处理方法的流程图。

图15是示意性地示出根据本发明的第二实施例的基板的连续处理装置的构成的平面图。

图16是示出根据图15所示的基板处理装置的基板处理方法的流程图。

图17是示意性地示出根据本发明的第三实施例的基板的连续处理装置的构成的平面图。

图18是示出根据图17所示的基板处理装置的基板处理方法的流程图。

符号说明

1:基板的连续处理装置 2:前端模块(EFEM)

2a:基板装载部 2b:基板移送部

100、100-1、100-2:第一腔室 100a:第一腔室的上部腔室

100b:第一腔室的下部腔室 110:门驱动部

113:门 114:开口部

140、240、440:基座 150、250:基座升降驱动部

160、260、460:基板升降驱动部 200、200-1、200-2:第二腔室

200a:第二腔室的上部腔室 200b:第二腔室的下部腔室

300、300-1、300-2:第三腔室 400、400-1、400-2:第四腔室

420:盖部 425:盖部下部壳体

500、500-1、500-2:第五腔室 600、600-1、600-2:第六腔室

700:主体 700a:上部主体

700b:下部主体 800、800-1、800-2:移送部

810:驱动部 820:臂

830:基板支撑部

具体实施方式

以下,参照附图详细说明本发明的优选实施例的构成以及作用。

<第一实施例>

参照图1,根据本发明的优选的第一实施例的基板的连续处理装置1包括以中央为基准而布置成圆形的第一至第六腔室100、200、300、400、500、600。

在所述基板的连续处理装置1中可以进行回流焊工序。在所述第一腔室100(装载及卸载腔室)进行基板的装载以及卸载,并进行经过第二至第六腔室200、300、400、500、600而被加热处理的基板的冷却。在所述第二腔室200(等离子腔室)中执行利用等离子去除存在于基板的氧化膜的工序。在所述第三腔室300(第一冷却腔室)可以进行对在所述第二腔室200经过等离子处理的基板的冷却。在所述第四腔室400及第五腔室500(加热腔室)执行对去除氧化膜的基板进行加热而进行回流焊处理的工序。在所述第六腔室600(第二冷却腔室)进行对在第五腔室500经过加热处理的基板进行冷却的工序。在所述第六腔室600冷却的基板在第一腔室100被卸载。

在本实施例中构成为,配备有第三腔室300而在第二腔室200进行等离子处理后进行为了防止由SnAg构成的焊料球的碎片飞溅的冷却工序,但也可以构成为排除第三腔室300。

在所述第一腔室100的一侧连接设置有包括基板装载部2a与基板移送部2b的前端模块2(EFEM;Equipment Front End Module)。

所述前端模块2发挥如下的功能,利用配备于基板移送部2b的移送机械手(未图示)将装载(loading)于基板装载部2a的未处理基板装载于连续处理装置1的第一腔室100,或者从第一腔室100卸载(unloading)在连续处理装置1中完成处理的基板并装载于基板装载部2a。

参照图1至图3,对于作为在腔室之间移送基板W的移送部的旋转台800进行说明。

所述旋转台800包括:提供旋转力的驱动部810,以及以所述驱动部810的旋转轴811为中心辐射状地连接且其数量与所述多个腔室的数量相同的多个臂820,在所述臂820的底面配备有用于支撑基板的两端的基板支撑部830。

所述基板支撑部830可以包括:第一基板支撑托831,用于支撑基板的一侧端;第二基板支撑托832,用于支撑基板的另一侧端。所述第一基板支撑托831与第二基板支撑托832形成为如下的结构,在所述臂820的两侧部底面彼此相向且形成为折曲的“L”字形态,在其折曲的上表面可以放置基板W而支撑。

在所述多个腔室执行基板处理的期间,所述多个臂820,如图1所示,位于所述多个腔室之间的区域而等待。此后,如果为了将在各个腔室完成工序的基板移送至下一个腔室而使臂820与基板支撑部830由于驱动部810而旋转,则如图2所示,臂820以及基板支撑部830位于各腔室的内部之后接收基板W。基板W被转移到基板支撑部830之后,臂820及基板支撑部830由于驱动部810旋转,而将基板W移送至下一腔室。

参照图3,对本发明的连续处理装置1的构成以及作用进行说明。

所述第一腔室100至第二腔室200分别包括上部腔室100a、200a与分别配备于其下方的下部腔室100b、200b。所述第四腔室400至第五腔室500也如图12所示,分别包括上部腔室400a、500a与下部腔室400b、500b。第三腔室300与第六腔室600也可以包括上部腔室(未图示)与下部腔室(未图示)。

在所述上部腔室100a、200a、400a、500a与下部腔室100b、200b、400b、500b之间配备有主体700,其由结合于上部腔室100a、200a、300a、400a、500a的下端的上部主体700a与结合于下部腔室100b、200b、300b、400b、500b的上端的下部主体700b构成。

所述上部主体700a与下部主体700b之间上下隔开而形成基板移送空间700c,所述基板移送空间700c与第一至第六腔室100、200、300、400、500、600连通而提供在各个腔室100、200、300、400、500、600之间移送基板W的通道。

所述第一至第六腔室100、200、300、400、500、600的内部空间可以在真空或者大气压状态下进行工序。并且,各个腔室的内部空间以及连通它们之间的空间也可以构成为作为惰性气体的氮(N2)或者其他种类的气体(例如,氩、氦等)氛围,也可以构成为不使用其他气体。

以下,对第一腔室100与第二腔室200进行说明,对于共同的构成一起说明。

所述第一腔室100的上部腔室100a在与前端模块2之间作为装载以及卸载基板的加载锁部100a而发挥作用。所述第一腔室100的下部腔室100b发挥如下作用:将装载的基板从加载锁部100a移送至第二腔室200的通道作用,将在第六腔室600完成处理的基板移送至加载锁部100a的通道作用,以及在卸载之前对基板进行冷却的工艺腔室的作用。

在所述上部腔室100a的一侧面形成有用于装载及卸载的基板的出入的开口部114,所述开口部114被门113开关,所述门113由于门驱动部110而上下移动。因此,门113由于门驱动部110驱动而关闭开口部114,而使加载锁部100a的内部处于封闭的状态,如果门113由于门驱动部110的逆向驱动而向上移动,则开口部114处于开放的状态。

在所述加载锁部100a连接设置有用于对其内部施加真空的真空吸入部(未图示)。并且,可以向所述加载锁部100a的内部空间供应作为吹扫气体(purge gas)的惰性气体氮。

所述第二腔室200的上部腔室200a起到作为利用等离子去除存在于基板或者焊料(Solder)的表面的氧化膜的工艺腔室的作用。

作为产生所述等离子的装置,在上部腔室200a内部配备有等离子发生部210。所述等离子发生部210可以使用大气压等离子或者真空等离子。在使用真空等离子时,可以配备有用于将所述上部腔室200a的内部空间(S3;图10)形成为真空状态的真空吸入部(未图示)。在此,所谓真空可以指0.01-300torr的压力范围,常压可以是500-800torr的压力范围。

并且,作为用于产生等离子的气体,可以使用氩(Ar)与氢(H2)的混合气体。当然,除了以上所述的氢-氩混合气体之外,也可以使用氮(N2)、氧(O2)、三氟化氮(NF3)、六氟化硫(SF6)等其他气体。

在所述第一腔室100及第二腔室200的内部配备有放置基板的基座140、240以及通过驱动而使所述基座140、240可上下移动的基座升降驱动部150、250。

在所述第一腔室100的基座140的内部可以配备有用于冷却基板的冷却装置(未图示)。

在所述第一腔室100及第二腔室200的内壁形成有从布置上部腔室100a、200a的下端部的位置向内侧突出的板部115、215,如果所述基座140、240上升而紧贴于所述板部115、215,则所述第一腔室100及第二腔室200的内部空间以基座140、240为基准,而在其上方与下方形成在空间上彼此隔离的第一空间S1、S3与第二空间S2、S4(参照图10)。所述第一空间S1、S3是上部腔室100a、200a内部的封闭的空间,所述第二空间S2、S4是与所述基板移送空间700c连通的空间。

在所述加载锁部100a中,基板的装载以及卸载在基座140上升移动而紧贴于板部115的状态,即,第一空间S1与第二空间S2在空间上彼此隔离的状态下执行。这是为了防止在进行基板的装载以及卸载的期间,通过开口部114流入第一空间S1的外部空气逆流至第二空间S2而破坏第二空间S2以及与其连通的基板移送空间600c以及第二至第六腔室200、300、400、500、600内部的真空状态。

并且,如上所述,基板的装载以及卸载在第一空间S1与第二空间S2在空间上彼此隔离的状态下进行,从而可以使外部空气的流入量最小化,因此可以容易地管理在基板的连续处理装置1中的工序所需的氧浓度。

在所述第二腔室200中,对基板的等离子处理也可以在基座240上升移动而紧贴于板部215的状态,即,第一空间S3与第二空间S4在空间上彼此隔离的状态下执行。

所述基座升降驱动部150、250可以包括:多个基座支撑部151、251,支撑基座140、240的底面;以及基座升降气缸152、252,驱动所述基座支撑部151、251而使其升降。

在所述基座140、240的下方配备有基板升降驱动部160、260,其用于支撑基板而使基板在基座140、240的上方升降。所述基板升降驱动部160、260可以包括:多个升降销161、261,上下贯穿形成于基座140、240的孔141、241;基板升降气缸162、262,驱动所述升降销161、261而使其上下移动。

所述第一腔室100的基板升降驱动部160发挥如下功能:在装载以及卸载基板时,在移送机械手900与基座140之间交接基板的功能,以及在将基板从第一腔室100移送至第二腔室200时在基座140与以下说明的旋转台800之间交接基板的功能。

所述第二腔室200的基板升降驱动部260在将基板从第一腔室100移送至第二腔室200时、从第二腔室200移送至第三腔室300时,发挥在基座240与旋转台800之间交接基板的功能。

在所述基座140、240的下方可以配备有用于将基板稳定地放置于基座140、240的上表面并支撑的基板固定部(未图示)。所述基板固定部也可以构成为,对基板的底面施加真空而吸附基板,也可以构成为机械地固定基板的边缘位置的夹具结构。

所述第三腔室300起到对在第二腔室200通过等离子处理而加热的基板进行冷却的冷却腔室的作用。在所述第三腔室300也配备有放置基板的基座(未图示),在基板放置于所述基座的状态下进行冷却工序。在所述第三腔室300可以配备有用于冷却基板的冷却装置。

所述第四腔室400(第一加热腔室)与第五腔室500(第二加热腔室)是进行回流焊工序的腔室,所述回流焊工序通过加热而将熔接于基板上的焊料凸块(Solder Bump)形成为球形的焊料球(Solder Ball)。

在本实施例中,构成为在第四腔室400进行一次加热后在第五腔室500进行二次加热的工序,但也可以构成为在一个腔室只进行一次加热处理。

参照图12,在所述第四及第五腔室400、500可以配备有位于基板W的下方的下部加热器470、570以及位于基板W的上方的上部加热器480、580。所述下部加热器470、570可以内置于基座440、540的内部。并且,配备有基板升降驱动部460、560,其包括:多个升降销461、561,为使基板W升降而上下贯穿基座440、540;基板升降气缸462、562,驱动所述升降销461、561而使其上下移动。

在所述第四腔室400与第五腔室500,基板W的加热温度可以构成为连续上升。并且,可以构成为,与在第四腔室400中的加热温度相比,在第五腔室500达到最高温度。为体现这种温度曲线而控制下部加热器470、570与上部加热器480、580的温度。

所述第六腔室600作为在回流焊工序后用于冷却基板的冷却腔室而发挥作用。

在以上说明中,构成为,在第二腔室200利用等离子进行基板处理的期间,作为所述等离子上部腔室200a的内部空间的第一空间S3在相对于所述基板移送空间700c而隔离的状态下进行等离子工序,但也可以构成为,等离子上部腔室200a的内部空间与基板移送空间700c以及第三至第六腔室300、400、500、600的内部空间连通。在如此构成时,无需用于使基座240升降的基座升降驱动部250,因此可以使装置的结构简单。

所述第三腔室300至第六腔室600也可以构成为,对基板进行加热或者冷却的内部空间处于相对于基板移送空间700c而封闭的状态,但也可以构成为不使用甲酸而彼此连通的结构。因此,无需用于隔离各个腔室的隔板等构成,并且无需使基座升降而进行隔离的基座升降驱动部的构成,因此可以使装置的结构简单。

如上所述,作为腔室之间彼此连通的构成的一例,图示有图12。图12图示第四腔室400与第五腔室500的内部空间没有封闭而形成为彼此连通的空间的实施例。

图13图示用于隔离第四腔室400的一例,这种结构也可以同样地适用于第三腔室300、第五腔室500以及第六腔室600。

在所述第四腔室400中,在基座440的上方配备有开闭基板移送空间700c与第四腔室400的内部空间之间的盖部420。所述盖部420通过盖部升降驱动部(未图示)而上下移动。在所述盖部420的下方配备有盖部下部壳体425。

因此,在所述盖部420下降的情况下,盖部420的下端与盖部下部壳体425的上端接触,从而隔离基板移送空间700c与第四腔室400的内部空间之间,在所述盖部420上升的情况下,盖部420的下端从盖部下部壳体425的上端隔开而使基板移送空间700c与第四腔室400的内部空间之间彼此连通。

参照图4至图11以及图14对如上所述地构成的根据本发明的基板的连续处理装置的基板处理方法进行说明。在旋转台800的臂820与基板支撑部830位于腔室内部空间的情况下用实线表示,在位于腔室与腔室之间的空间的情况下用虚线表示。

如图4至图6所示,步骤S1是基板W1装载于第一腔室100的加载锁部100a的步骤。在装载基板W1之前,基座140被基座升降驱动部150驱动而上升至紧贴于板部115的位置,且第一腔室100的第一空间S1与第二空间S2隔离。在这种情况下,旋转台800的臂820位于多个腔室之间的区域而等待,在图4至图6中用虚线表示。

在这种状态下,门113由于门驱动部110而上升且开口部114开放。如果开口部114开放,则如图4所示,由于配备于前端模块2的移送机械手900,基板W1通过开口部114而装载于加载锁部100a内部的第一空间S1。

其次,如图5所示,由于基板升降驱动部160的驱动,升降销161上升移动而抬起并支撑基板W1,如果基板W1被转移到升降销161,则移送机械手900通过开口部114而复原至加载锁部100a的外部,门113由于门驱动部110的驱动下降而关闭开口部114。

然后,如图6所示,基板W1由于升降销161的下降移动而被放置于基座140上。并且,在加载锁部100a内部的第一空间S1封闭的状态下,抽出第一空间S1内的空气而形成真空状态,使其达到第二空间S2的真空度。

图7至图9示出将基板W1从第一腔室100移送至第二腔室200的步骤。

参照图7,基座140与固定于其上表面的基板W1由于基座升降驱动部150的驱动而向第二空间S2下降移动。并且,升降销161上升移动,从而将基板W1抬升至旋转台800的臂820与基板支撑部830之间的高度。

然后,旋转台800如图8所示地旋转,而使基板W1的两侧端位于旋转台800的臂820、基板支撑部830的第一基板支撑托831以及第二基板支撑托832之间。然后,升降销161下降移动而将基板W1转移至旋转台800的基板支撑部830上。

然后,如图9所示,旋转台800通过连通的基板移送空间700c旋转,而使基板W1移动至第二腔室200的内部。通过配备于所述第二腔室200的基板升降驱动部260的驱动,升降销261上升移动而接收基板W1,如果基板W1被转移到升降销261,则转移基板W1的旋转台800的臂820向第二腔室200与第三腔室300之间区域旋转后停止。

如图10所示,步骤S2是基板W1在第二腔室200进行等离子处理工序的步骤。

基板W1固定在基座240上,所述基座240被基座升降驱动部250驱动而上升至紧贴于板部215的位置,而使第一腔室200的第一空间S3与第二空间S4隔离。

所述第一空间S3可以是大气压或者真空状态,在氮(N2)氛围下可以进行等离子工序。由等离子发生部210形成等离子,如果基板暴露于该等离子,则形成于基板的焊料凸块表面的氧化膜被去除。在这种情况下,暴露于等离子的时间可以是30~300秒。

另一方面,在第二腔室200进行等离子处理工序的期间,下一个基板W2在第一腔室100内装载于第一空间S1。

如上所述,如果在第一腔室100完成基板W2的装载,在第二腔室200完成等离子处理工序,则以图示于图7至图9的方法而驱动基座升降驱动部250与基板升降驱动部260以及旋转台800,从而如图11所示,通过旋转台800将基板W1与基板W2同时移送至第三腔室300与第二腔室200。

步骤S3是对移送至第三腔室300的基板W1进行冷却的步骤。如上所述,通过步骤S2与步骤S3去除基板上存在的氧化膜。在本实施例中列举了在第三腔室300进行冷却过程的情形,但也可以不经过冷却过程而在等离子处理后直接进行步骤S4的加热工序。

在这种情况下,等离子腔室200可以在与其他腔室300、400、500、600连通的状态下进行等离子工序,也可以在隔离的状态下进行工序。

步骤S4至S6相当于将基板的焊料凸块形成为球形状的焊料球的回流焊工序。

步骤S4是利用加热器470、480对从第三腔室300移送至第四腔室400的基板W1进行一次加热处理的第一加热工序。所述一次加热处理例如可以构成为使基板温度上升至作为第一预设温度的100至220℃。可以构成为,将基板W1加热至第一预设温度之后,维持预设的时间。如上所述,如果完成一次加热处理,则基板W1被旋转台800移送至第五腔室500。

步骤S5是利用加热器570、580对移送至第五腔室500的基板W1进行二次加热处理的第二加热工序。所述二次加热处理例如可以构成为,使基板的温度上升至作为第二预设温度的200至300℃。并且,将基板加热至第二预设温度之后,可以维持到预设的时间。

在所述步骤S4与S5中,加热工序不向所述第四腔室400以及第五腔室500内部供应甲酸蒸汽,而在形成为氮气或者空气氛围的状态下进行加热工序。并且,所述加热工序在未供应甲酸蒸汽的状态下进行,因此即使不将第四腔室400与第五腔室500的内部与其他腔室隔离也能够进行加热工序。如果在所述第五腔室500完成加热工序,则基板W1被旋转台800移送至第六腔室600。

步骤S6是对移送至第六腔室600的基板W1进行冷却的步骤。在第六腔室600可以配备有冷却装置(未图示)。在完成冷却工序之后,基板W1被旋转台800移送至第一腔室100。

步骤S7是将移送至第一腔室100的基板W1卸载(unloading)至前端模块2的步骤。在所述第一腔室100中,可以构成为在卸载基板W1之前追加进行冷却步骤之后进行卸载。如果冷却过程结束,则可以使第一腔室100的门113向上移动而使开口部114开放,然后利用机械手900而卸载基板W1,从而完成对一个基板的处理。

如上所述,根据本发明,即使不使用甲酸也可以去除存在于基板或者焊料凸块的氧化膜,因此不需要处理甲酸所需的设备,因此可以减少用于构成装置的成本。并且,由于不使用甲酸,因此无需用隔板隔离多个腔室,因此装置内部的结构简单。

<第二实施例>

参照图15,根据本发明的第二实施例的基板的连续处理装置包括第一至第六腔室100-1、200-1、300-1、400-1、500-1、600-1。

所述第一腔室100-1是装载及卸载腔室,第六腔室600-1是冷却腔室,并且是与第一实施例的第一腔室100以及第六腔室600分别相同的构成。并且,在各个腔室之间用于移送基板的移送部800-1由旋转台形成,而与第一实施例相同,因此以下省略详细说明。

第二实施例为了利用等离子去除基板上存在的氧化膜,而配备有作为第二腔室200-1的第一等离子腔室与作为第四腔室400-1的第二等离子腔室。

一个基板经过第一等离子腔室200-1与第二等离子腔室400-1而经历两次等离子处理,因此会提高去除焊料球表面存在的氧化膜的效率。

在所述第一等离子腔室200-1与第二等离子腔室400-1之间可以配备有作为第三腔室300-1的用于将基板加热至预设温度的第一加热腔室300-1。

在所述第二等离子腔室400-1经过等离子处理的基板被移送至所述第五腔室500-1而按照预设的温度进行加热处理。

参照图16说明如上所述地构成的根据第二实施例的基板处理方法。

步骤S11是基板被装载至装载及卸载腔室100-1的步骤。装载至所述装载及卸载腔室100-1的基板被移送部800-1移送至第一等离子腔室200-1。

步骤S12是在第一等离子腔室200-1对基板进行一次等离子处理而去除存在于焊料表面的氧化膜的步骤。

步骤S13是在第一加热腔室300-1按照预设温度对基板进行一次加热处理的步骤。

步骤S14是在第二等离子腔室400-1对基板进行二次等离子处理而去除残留于焊料表面的氧化膜的步骤。如果在所述步骤S13中对基板进行加热处理,则焊料内部存在的氧气泄漏到外部,而可能会在焊料表面形成氧化膜。因此,如果在步骤S14中进行二次等离子处理,则甚至可以去除残存于焊料表面的氧化膜。

步骤S15是在第二加热腔室500-1按照预设温度对基板进行二次加热处理的步骤。在进行所述二次加热处理时,按照与一次加热处理时相同的温度进行加热处理,或者可以用高于一次加热处理时的温度进行加热处理。

步骤S16是冷却基板的步骤,步骤S17是卸载基板的步骤,通过与在第一实施例中说明的内容相同的过程而进行处理。

如上所述,在第二实施例中对基板进行等离子处理两次,因此可以提高去除残存于焊料表面的氧化膜的效率。

在第二实施例中对与第一实施例重复的构成以及动作没有进行详细说明,但在第二实施例中也可以相同地适用。

<第三实施例>

参照图17,根据本发明的第三实施例的基板的连续处理装置包括第一至第六腔室100-2、200-2、300-2、400-2、500-2、600-2。

所述第一腔室100-2与第二腔室200-2相当于用于利用等离子而去除基板上存在的氧化膜的第一等离子腔室100-2与第二等离子腔室200-2。

所述第三至第六腔室300-2、400-2、500-2、600-2是在各个腔室对基板进行加热以及冷却的工艺腔室。

即,经过等离子处理的一个基板被投入到第三至第六腔室300-2、400-2、500-2、600-2中任意一个,在配备于该腔室内部的加热部(未图示)被加热处理而进行回流焊工序,在所述加热部加热之后在冷却部(未图示)被冷却处理,从而完成基板处理。

所述加热部位于放置基板的基座的上方,所述冷却部可以配备于所述基座内部。

在所述第一至第六腔室100-2、200-2、300-2、400-2、500-2、600-2之间的中央部配备有用于在各个腔室之间移送基板的移送部800-2。

参照图18说明如上所述地构成的根据第三实施例的基板处理方法。

步骤S21是,第一基板被移送部800-2从缓冲部2c被装载于第一等离子腔室100-2,第二基板被装载于第二等离子腔室200-2,并分别进行等离子而处理去除存在于基板表面的氧化膜的步骤。

在所述第一等离子腔室100-2与第二等离子腔室200-2开始基板处理的时间有可能不同,但是可以同时(重叠性地)进行等离子处理。

步骤S22是选择对于在第一等离子腔室100-2经过等离子处理的第一基板或者在第二等离子腔室200-2经过等离子处理的第二基板进行作为下一个工序的加热及冷却的工艺腔室的步骤。

在经过所述等离子处理后,在多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2中存在完成基板处理的腔室以及还未完成的腔室。

控制部选择所述多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2中的未完成基板处理的工艺腔室,并将第一基板或者第二基板移送至该选择的工艺腔室。

步骤S23是在所述选择的工艺腔室利用加热部将基板加热至预设温度的步骤。

步骤S24是在所述步骤S23中对基板进行加热处理后在该工艺腔室内利用冷却部对基板进行冷却的步骤。

步骤S25是移送部800-2将在步骤S24进行冷却的基板卸载至缓冲部2c的步骤。

如上所述,具备两个等离子腔室100-2、200-2,并对两个基板在各个等离子腔室100-2、200-2进行等离子处理,并在多个工艺腔室300-2、400-2、500-2、600-2中的任意一个工艺腔室进行加热及冷却,因此可以缩短基板处理所需的时间并提高产率。

如上所述,对本发明的优选实施例进行了详细说明,但本发明并不限定于所述实施例,只要不脱离权利要求书与发明的详细说明以及附图的范围,可以进行各种变形,并且这些均属于本发明。

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