半导体加工装置及其控制方法与流程

本发明涉及半导体设备领域，尤其涉及一种半导体加工装置及其控制方法。

背景技术：

1、半导体封装工艺过程中，需要先将硅晶圆按照设计切割成适当大小的芯片，再将芯片黏附于导线载板上。黏附胶本身存在气泡，并且在将芯片黏附在导线载板过程中也会产生气泡。在先进半导体封装工艺过程中，由于封装密度增加，相应的芯片凸点的间距变得很小。在涂胶过程中，底填胶不容易充满整个芯片区域，会存在很多气泡。如果不进行脱泡，在芯片长时间使用过程中产生的热能会使气泡破裂，从而使芯片容易受到周围环境的影响，降低芯片的使用寿命，从而引起芯片提前报废。

2、除泡半导体加工装置的作用在于将半导体芯片放置于一个恒温恒压的密闭箱体中，通过提高半导体加工装置中加热原件的工作功率，提高箱体内的温度，从而进行封装体内底填胶气泡的去除，提升半导体封装用高压除泡烘箱的除泡效果，保证芯片封装良率。

3、现有技术中的半导体加工装置，其温度监测单元是设置在箱体内部的多个热电偶元件，然后根据热电偶元件获得的温度数据进行温度调节。这种温度监测方式受制于热电偶元件的设置位置，如果热电偶元件位置不合理，难以准确的把握箱体内半导体工件的温度。另外，这种点位监测的方式，无法监测箱体内部全局的温度，造成温度控制不准确。

4、因此，有必要开发一种新型半导体加工装置及其控制方法，以避免现有技术存在的上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体加工装置及其控制方法，能够同时监测箱体内部的特定点位温度、箱体内部整体温度和箱体内半导体工件的温度，以准确控制箱体内部半导体工件的温度。

2、为实现上述目的，本发明提供的半导体加工装置，包括：箱体，用于容纳半导体工件；加热装置，用于加热所述箱体内的气体；温度监测装置，所述温度监测装置包括设置于箱体内的第一监测部和设置于所述箱体外的第二监测部，所述第一监测部监测所述箱体内部特定位置的气体温度，所述第二监测部监测所述箱体内部的整体气体的温度和所述半导体工件的温度；温度调节装置，所述温度调节装置与所述温度监测装置和所述加热装置电连接，用于从所述温度监测装置获取温度监测结果，根据所述温度监测结果控制所述加热装置，以调节所述箱体内部的气体温度。

3、本发明提供的半导体加工装置的有益效果在于：通过所述第一监测部和所述第二监测部同时监测所述箱体内部的特定位置的气体温度、所述箱体内部的整体气体的温度和所述半导体工件的温度，将多个温度数据结合传输给温度调节装置进行温度进行分析后，控制加热装置调节所述箱体内部气体温度，有利于提高温度监测的精确性，进而提高温度控制的精准性，以增强半导体加工装置的除泡效果。

4、可选的，所述第一监测部包括热电偶元件，所述热电偶元件与所述箱体内的气体直接接触。其有益效果在于：热电偶的热响应速度快，可靠性高，寿命长。

5、可选的，所述第二监测部包括红外测温器，所述红外测温器用于接收箱体内整体气体和所述半导体工件发出的红外射线，根据接收的红外射线监测所述箱体内部的整体气体的温度和所述半导体工件的温度。其有益效果在于：有利于实现对所述箱体内部的整体气体和所述半导体工件进行测温。

6、可选的，所述热电偶元件为多个，均匀分布于所述箱体内的各个位置。其有益效果在于：通过均匀分布于所述箱体的热电偶元件能够从多个特定位置去分析箱体内部整体气体温度，有利于结合红外测温器获得的整体气体的温度数据，以提高整体气体的温度监测的精确性。

7、可选的，还包括气体循环装置，用于控制所述箱体内的受热气体循环流动。其有益效果在于：有利于提升所述箱体内部的气体温度均匀性。

8、可选的，所述半导体加工装置还包括外壳，所述箱体设置于所述外壳内，所述箱体与所述外壳之间形成供气体流动的通道，所述气体循环装置使气体流入所述箱体并流出，经过所述通道后重新流入所述箱体。

9、可选的，所述外壳的侧壁上开设有观察窗，所述观察窗与所述外壳之间密封连接，所述箱体内部的气体和所述半导体工件发出的红外射线穿过所述观察窗被所述红外测温器接收。

10、本发明还提供了一种半导体加工装置的控制方法，包括以下步骤，从温度监测装置获取温度监测结果，所述温度监测装置包括设置于箱体内的第一监测部和设置于所述箱体外的第二监测部，所述第一监测部监测所述箱体内部特定位置的气体温度，所述第二监测部监测所述箱体内部的整体气体的温度和所述半导体工件的温度；根据所述温度监测结果控制所述加热装置，以调节所述箱体内部的气体温度。

11、本发明提供的半导体加工装置的控制方法的有益效果在于：通过所述第一监测部和所述第二监测部同时监测所述箱体内部的特定位置的气体温度、所述箱体内部的整体气体温度和所述半导体工件的温度，将多个温度数据结合，有利于提高温度监测的精确性，进而提高温度控制的精准性，以增强半导体加工装置的除泡效果。

技术特征：

1.一种半导体加工装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体加工装置，其特征在于，所述第一监测部包括热电偶元件，所述热电偶元件与所述箱体内的气体直接接触。

3.根据权利要求1所述的半导体加工装置，其特征在于，所述第二监测部包括红外测温器，所述红外测温器用于接收箱体内整体气体和所述半导体工件发出的红外射线，根据接收的红外射线监测所述箱体内部的整体气体的温度和所述半导体工件的温度。

4.根据权利要求2所述的半导体加工装置，其特征在于，所述热电偶元件为多个，均匀分布于所述箱体内的各个位置。

5.根据权利要求1所述的半导体加工装置，其特征在于，还包括气体循环装置，用于控制所述箱体内的受热气体循环流动。

6.根据权利要求5所述的半导体加工装置，其特征在于，还包括外壳，所述箱体设置于所述外壳内，所述箱体与所述外壳之间形成供气体流动的通道，所述气体循环装置使气体流入所述箱体并流出，经过所述通道后重新流入所述箱体。

7.根据权利要求6所述的半导体加工装置，其特征在于，所述外壳的侧壁上开设有观察窗，所述观察窗与所述外壳之间密封连接，所述箱体内部的气体和所述半导体工件发出的红外射线穿过所述观察窗被所述红外测温器接收。

8.一种半导体加工装置的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种半导体加工装置，包括：箱体，用于容纳半导体工件；加热装置，用于加热所述箱体内的气体；温度监测装置，所述温度监测装置包括设置于箱体内的第一监测部和设置于所述箱体外的第二监测部，所述第一监测部监测所述箱体内部特定位置的气体温度，所述第二监测部监测所述箱体内部的整体气体的温度和所述半导体工件的温度；温度调节装置，所述温度调节装置与所述温度监测装置和所述加热装置电连接，用于从所述温度监测装置获取温度监测结果，根据所述温度监测结果控制所述加热装置，以调节所述箱体内部的气体温度，有利于提高温度监测的精确性，进而提高温度控制的精准性，以增强半导体加工装置的除泡效果。

技术研发人员：王昌飞,黄占超,宋涛,张兴刚,李来滨,林祚彦
受保护的技术使用者：安泊智汇半导体设备（上海）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15