JP2012054268A - Heating device - Google Patents
Heating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012054268A JP2012054268A JP2010193232A JP2010193232A JP2012054268A JP 2012054268 A JP2012054268 A JP 2012054268A JP 2010193232 A JP2010193232 A JP 2010193232A JP 2010193232 A JP2010193232 A JP 2010193232A JP 2012054268 A JP2012054268 A JP 2012054268A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- nozzle plate
- substrate
- cabinet
- heating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Die Bonding (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体チップや基板を加熱する加熱装置に関し、特に半導体や基板全体を効率よく加熱することができる構造を持つ加熱装置に関する。 The present invention relates to a heating device for heating a semiconductor chip and a substrate, and more particularly to a heating device having a structure capable of efficiently heating a semiconductor and the entire substrate.
近年の技術の発展に伴い、特許文献1に示されるような、ガラス基板または半導体ウェハの全体を加熱する装置が実用化されている。
With the development of technology in recent years, an apparatus for heating the entire glass substrate or semiconductor wafer as shown in
半導体装置の製造工程においては、複数個の半導体チップがガラスエポキシやセラミック等の基板に載せられて固定される。また、基板が、分割して多数の製品を取れるように、半導体チップが搭載される部位(以下、チップ搭載部)をマトリックス状に配置したものになっている場合、各々のチップ搭載部に樹脂の接着剤が塗布され、あるいは、各々のチップ搭載部における半導体チップ接続用配線上に半田が形成される。この場合、熱硬化性の樹脂や半田などが予め設けられた基板のチップ搭載部にそれぞれ半導体チップを搭載して基板全体を加熱することで、複数個の半導体チップが同時に基板上に固定される。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a plurality of semiconductor chips are mounted and fixed on a substrate such as glass epoxy or ceramic. In addition, when the substrate is divided into parts in which the semiconductor chip is mounted (hereinafter referred to as a chip mounting portion) in a matrix so that a large number of products can be obtained by dividing, a resin is placed in each chip mounting portion. Is applied, or solder is formed on the semiconductor chip connection wiring in each chip mounting portion. In this case, a plurality of semiconductor chips are simultaneously fixed on the substrate by mounting the semiconductor chip on the chip mounting portion of the substrate on which thermosetting resin or solder is provided in advance and heating the entire substrate. .
このような加熱工程では、加熱対象物である、半導体チップが載置された基板全域に対する加熱温度のムラを無くす必要がある。基板を分割することで得られる全ての半導体製品に関してチップ接合状態を一定にすることが製品歩留まりを上げる要因になるからである。 In such a heating process, it is necessary to eliminate unevenness in the heating temperature over the entire substrate on which the semiconductor chip, which is a heating target, is placed. This is because making the chip bonding state constant for all semiconductor products obtained by dividing the substrate becomes a factor for increasing the product yield.
そのため、例えば、特許文献1に記載された従来の装置では、図4に示すように、加熱ヒータ41が内部に配置された、加熱対象物の半導体ウェハ42を載置し得る載置台43が密封容器44内に備えられており、上述したような加熱工程での基板の加熱温度ムラを防止するため、その密封容器44の周壁45は、載置台43の周囲全体を空間を介して囲うように構成されている。さらに、その載置台43は密封容器44内に支柱46で支持され、密封容器44の、支柱46の下部付近の壁に、密封容器44内を真空排気するための排気管47が接続されている。すなわち、特許文献1に記載の加熱装置は加熱対象物の周囲全体をチャンバ構造とするように構成されている。
Therefore, for example, in the conventional apparatus described in
しかしながら、特許文献1に開示された装置は、いくつかの問題点がある。
However, the apparatus disclosed in
第1の問題点は、半導体ウェハまたは、半導体チップを搭載する基板等のような加熱対象物の周囲全体を空間を隔てて覆う構造(すなわちチャンバー構造)を採用しているため、装置が大型になることである。この事は、加熱装置を製作する上では価格が高くなってしまうという問題も生じる。 The first problem is that a structure (ie, a chamber structure) that covers the entire periphery of the object to be heated such as a semiconductor wafer or a substrate on which a semiconductor chip is mounted with a space (ie, a chamber structure) is employed. It is to become. This also causes a problem that the price becomes high in manufacturing the heating device.
第2の問題点は、加熱効率が低いということである。特許文献1に記載の装置では、加熱対象物を載せた載置台が、密閉容器の内底から離れるように延びている支柱によって支持されている。そのため、上述した加熱工程において、加熱対象物の上方のガス噴射面に形成された複数の孔から加熱ガスを噴出するようにしても、ガス噴射面と加熱対象物との平行を保つのが困難である。そのため、加熱対象物の基板を面内方向において均一に加熱できない虞がある。
The second problem is that the heating efficiency is low. In the apparatus described in
第3の問題点は、面内均一に加熱できる加熱対象物の大きさに制限があるということである。特許文献1に記載の装置は、加熱対象物を密閉容器内に配置し、排気管により密閉容器内を真空排気する構成であるため、加熱対象物上方のガス噴射面に形成された複数の孔から加熱ガスを噴出する流量が、排気管から排気する能力によって限定されてしまう。そのため、熱容量の大きい基板や半導体ウェハを面内均一に加熱する場合、それらの大きさに制限が生じる。
The third problem is that there is a limit to the size of the heating object that can be heated uniformly in the surface. Since the apparatus described in
そこで本発明は、上述した背景技術の問題点を解決することができる加熱装置を提供することを目的とする。その目的の一例は、半導体基板や、半導体チップを搭載する基板などを加熱する装置に関し、チャンバ構造を用いることなく基板面内の温度ムラが無く、熱の面内均一性を安価に維持できる構造を持つ加熱装置を提供することにある。 Then, an object of this invention is to provide the heating apparatus which can solve the problem of the background art mentioned above. An example of the purpose relates to an apparatus for heating a semiconductor substrate, a substrate on which a semiconductor chip is mounted, etc., and there is no temperature unevenness in the substrate surface without using a chamber structure, and the heat in-plane uniformity can be maintained at a low cost. It is in providing the heating apparatus which has.
本発明の一つの態様は、加熱対象物を加熱する加熱装置であって、有底筒状の筐体と、気体を加熱および温度制御して該筐体の内側空間に導入する気体導入手段と、該筐体の外周に被覆された断熱材とを備える。さらに、複数の吹出し孔が形成されたノズルプレートが、該筐体に開口している開口部を閉じている。筐体の内側とノズルプレートとの間の空間には、該筐体の内側空間に導入された気体がノズルプレートの各吹出し孔に向かって流れるときの流速抵抗体が固定されている。さらに、加熱対象物を載せて保持するステージが、ノズルプレートに対面して配置されている。そして、加熱対象物の周囲空間が開放されている加熱装置である。 One aspect of the present invention is a heating device for heating an object to be heated, a bottomed cylindrical casing, and gas introduction means for introducing gas into the inner space of the casing by heating and temperature control. And a heat insulating material coated on the outer periphery of the housing. Further, a nozzle plate in which a plurality of blowing holes is formed closes the opening that opens in the housing. In the space between the inner side of the casing and the nozzle plate, a flow velocity resistor is fixed when the gas introduced into the inner space of the casing flows toward each outlet hole of the nozzle plate. Furthermore, the stage which mounts and hold | maintains a heating target object is arrange | positioned facing the nozzle plate. And it is a heating apparatus with which the surrounding space of the heating target object is open | released.
本発明によれば、加熱された気体を流速抵抗体に通してノズルプレートの各吹出し孔から加熱対象物に向かわせるとき、流速抵抗体によって各吹出し孔からの気体の流速および温度が均一化されるので、基板等の加熱対象物を面内方向において均一に加熱することができる。また、加熱対象物の周囲空間が開放されている加熱装置であるので、装置が小型になり、メンテナンスや製品形状変更に対しても簡便に安価に対応可能である。さらに、加熱対象物の周囲空間が開放されているため、気体の導入流量が制限されず、加熱対象物の大きさは制限されない。 According to the present invention, when the heated gas is passed through the flow velocity resistor and is directed from the respective blowing holes of the nozzle plate to the object to be heated, the flow velocity and temperature of the gas from the respective blowing holes are made uniform by the flow velocity resistor. Therefore, it is possible to uniformly heat an object to be heated such as a substrate in the in-plane direction. In addition, since the heating device has an open space around the object to be heated, the device is small and can be easily and inexpensively adapted to maintenance and product shape changes. Furthermore, since the surrounding space of the heating object is open, the gas introduction flow rate is not limited, and the size of the heating object is not limited.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態としての加熱装置の側断面図を示している。 FIG. 1 shows a side sectional view of a heating apparatus as an embodiment of the present invention.
図1を参照すると、本実施形態による加熱装置は、加熱対象物として支持する支持構造部と、該支持構造部の加熱対象物に対向して配置され該加熱対象物を加熱する熱源部とを備える。本例の加熱対象物は、例えば、分割して複数の半導体製品を取れるように、半導体チップが搭載される部位(以下、チップ搭載部)をマトリックス状に配列して区画した基板であって、複数のチップ搭載部に熱硬化性接着剤または半田を介して半導体チップを搭載した基板1である。
Referring to FIG. 1, the heating apparatus according to the present embodiment includes a support structure unit that supports the object to be heated, and a heat source unit that is disposed facing the object to be heated of the support structure unit and heats the object to be heated. Prepare. The object to be heated in this example is, for example, a substrate in which a portion on which a semiconductor chip is mounted (hereinafter referred to as a chip mounting portion) is arranged in a matrix so as to be divided into a plurality of semiconductor products. The
熱源部は有底筒状の筐体2を備える。筐体2の底部には、不活性ガスまたは圧縮エアー(以下、加熱ガスと略す)をヒータで加熱しながら筐体2の内側に導入する導入管としてのエアーヒーター3が接続されている。本例を示す図ではエアーヒーター3の本数が2本であるが、本発明はそれに限定されない。各エアーヒーター3を構成する管の、筐体2と反対側の端部は不図示の不活性ガス源または圧縮エアー源に接続されている。また、エアーヒーター3は加熱温度を制御する制御装置(不図示)を備えている。筐体2の材質は熱で変形しにくい材料であることが好ましい。
The heat source unit includes a bottomed
筐体2の外周には断熱材4が設けられている。さらに、加熱対象物の基板1の側に向いて開口する筐体2の開口部はノズルプレート5で閉じている。ノズルプレート5には複数の吹出し孔が、基板1の、マトリックス状に配置されたチップ搭載部(すなわち加熱箇所)に対応して設けられている。
A
筐体2の内側とノズルプレート5との間の空間には流速抵抗体6が設けられている。さらに流速抵抗体6は、筐体1の内側空間で、ノズルプレート5と整流メッシュ7とで挟まれて固定されている。流速抵抗体6は多孔質であり直径0.5μm〜3mm程度の複数の孔(平均直径1μm程度の孔)が不規則に設けられているものである。特に流速抵抗体6は、孔が不規則に配置され、孔径や孔の方向、長さも不均一にされている。尚、流速抵抗体6はセラミック、窒化アルミ等からなる多孔質体の他、あらゆる金属又は樹脂で多孔質体を構成することができる。例えば、樹脂材料を用いた流速抵抗体の場合、樹脂は耐熱性のものなら何でも良く、酸で溶解する粒子を耐熱性樹脂中に混合して成形し、その粒子を溶解させることで樹脂の多孔質体を作ることができる。
A flow velocity resistor 6 is provided in the space between the inside of the
以上のように構成された熱源部は、不図示の支柱などで土台8に支持されている。そしてこの土台8上に前記支持構造物が設置され、前記支持構造物の周囲空間は開放されている。この支持構造部は、ノズルプレート5のガス吹出し面と平行に基板1を載せて保持するステージ9を有する。
The heat source unit configured as described above is supported on the base 8 by a post (not shown). The support structure is installed on the base 8, and the space around the support structure is open. The support structure has a
以上に説明した加熱装置によれば、不図示の不活性ガス源または圧縮エアー源に接続されたエアーヒーター3より筐体2の内部空間に導入される。筐体2の外壁は断熱材4で覆われているため、一度加熱された不活性ガスまたは圧縮エアーは筐体2の内部空間で冷えることなく、整流メッシュ7を経て流速抵抗体6に進入する。
According to the heating apparatus described above, the
流速抵抗体6は不規則配置かつ不均一な孔を持つ多孔質体であるため、流速抵抗体6に進入した加熱ガスは多孔質体内全体に渡って一様に拡散されて通過する。流速抵抗体6を通過した加熱ガスはノズルプレート5の各吹出し孔から吹き出され、基板1に衝突する。このとき、基板1の面内方向での加熱ガス温度分布は一様になる。
Since the flow velocity resistor 6 is a porous body having irregularly arranged and nonuniform pores, the heated gas that has entered the flow velocity resistor 6 is diffused uniformly throughout the porous body. The heated gas that has passed through the flow velocity resistor 6 is blown out from the blowout holes of the
すなわち、エアーヒーター3によって筐体2内に加熱ガスを流入させたときに筐体2内の加熱ガス温度分布が不均一になっていても、加熱ガスは流速抵抗体6により拡散されて、基板1を温度ムラ無く加熱することができる。この事は図2と図3を比較しても良く分かる。尚、図2は本実施形態による加熱装置の加熱対象物である基板1への加熱ガスの温度分布をプロットした図を示し、図3は本実施形態の加熱装置から流速抵抗体6を除去したものを用いて計測した、基板1への加熱ガス温度分布をプロットした図を示している。したがって本発明によれば、基板1を分割することで得られる全ての半導体製品に関して、チップ接合状態を一定にすることができ、製品歩留まりが向上する。
That is, even when the heated gas temperature distribution in the
また本発明は、加熱対象物の周囲全体を空間を隔てて覆う構造(すなわちチャンバー構造)を採っておらず、加熱対象物の周囲空間は開放されている。そのため、メンテナンスや製品形状変更に対し、簡便に安価に対応可能である。さらに、加熱対象物の基板1の下部にはステージ9のような基板保持機構以外一切の構造物を持たない。そのため、装置を小さく設計することができるという効果も得られる。また、ステージ9の高さを変更することで、ノズルプレート5と基板1を近接に設置することができ、基板1上のチップ搭載部へ加熱ガスを効率良く吹き当てることができる。
Further, the present invention does not employ a structure (that is, a chamber structure) that covers the entire periphery of the heating object with a space therebetween, and the surrounding space of the heating object is open. Therefore, it is possible to easily and inexpensively cope with maintenance and product shape change. Further, no structure other than the substrate holding mechanism such as the
また本発明によれば、加熱対象物の大きさに制限は無い。つまり、大型の半導体装置や薄型の半導体装置を製造する場合の加熱工程に対して本発明を適用可能である。なぜならば、加熱対象物を加熱する温度については、筺体2内に流入させるエアーヒーター3の本数を任意に増やして流入量を上げることにより加熱温度を上げることができ、加熱対象に対して急激な温度勾配を作れるからである。
Moreover, according to this invention, there is no restriction | limiting in the magnitude | size of a heating target object. That is, the present invention can be applied to a heating process in manufacturing a large semiconductor device or a thin semiconductor device. This is because the heating temperature of the object to be heated can be increased by arbitrarily increasing the number of
なお、本発明の活用例として、半導体装置製造用の加熱装置、ボンディング装置などの他、あらゆる加熱装置に使用することができる。 In addition, as an application example of the present invention, the present invention can be used for any heating device other than a heating device and a bonding device for manufacturing a semiconductor device.
1 基板
2 筐体
3 エアーヒーター
4 断熱材
5 ノズルプレート
6 流速抵抗体
7 整流メッシュ
8 土台
9 ステージ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
有底筒状の筐体と、
気体を加熱および温度制御して前記筐体の内側空間に導入する気体導入手段と、
該筐体の外周に被覆された断熱材と、
複数の吹出し孔が形成され、前記筐体に開口している開口部を閉じているノズルプレートと、
前記筐体の内側と前記ノズルプレートとの間の空間に固定された、前記筐体の内側空間に導入された前記気体が前記ノズルプレートの各吹出し孔に向かって流れるときの流速抵抗体と、
前記ノズルプレートに対面して配置され、前記加熱対象物を載せて保持するステージと、を備え、
前記加熱対象物の周囲空間が開放されている加熱装置。 A heating device for heating an object to be heated,
A bottomed cylindrical casing;
Gas introduction means for introducing gas into the inner space of the housing by heating and controlling the temperature;
A heat insulating material coated on the outer periphery of the housing;
A nozzle plate in which a plurality of blowing holes are formed and closing an opening opened in the housing;
A flow velocity resistor that is fixed in a space between the inside of the casing and the nozzle plate, and the gas introduced into the inner space of the casing flows toward each outlet hole of the nozzle plate;
A stage arranged to face the nozzle plate and holding the heating object thereon, and
A heating device in which a space around the heating object is opened.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010193232A JP2012054268A (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010193232A JP2012054268A (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Heating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012054268A true JP2012054268A (en) | 2012-03-15 |
Family
ID=45907326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010193232A Pending JP2012054268A (en) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012054268A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107461924A (en) * | 2017-08-28 | 2017-12-12 | 江苏中矿重型装备有限公司 | A kind of electrical heating air assembly |
CN112221898A (en) * | 2020-09-28 | 2021-01-15 | 苏州天准科技股份有限公司 | Heating equipment and dispensing system |
-
2010
- 2010-08-31 JP JP2010193232A patent/JP2012054268A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107461924A (en) * | 2017-08-28 | 2017-12-12 | 江苏中矿重型装备有限公司 | A kind of electrical heating air assembly |
CN112221898A (en) * | 2020-09-28 | 2021-01-15 | 苏州天准科技股份有限公司 | Heating equipment and dispensing system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102222947B1 (en) | Chemical vapor deposition device | |
US8814563B2 (en) | Substrate heating apparatus and method and coating and developing system | |
CN102102194A (en) | Temperature controlled showerhead for high temperature operations | |
US20090211707A1 (en) | Apparatus for gas distribution and its applications | |
US20080310110A1 (en) | System and method for mounting a cooling device and method of fabrication | |
JP2001522138A5 (en) | ||
TW201543011A (en) | Apparatus and method for measurement of the thermal performance of an electrostatic wafer chuck | |
JP5436429B2 (en) | Heat treatment apparatus and heat treatment method | |
US20120034369A1 (en) | Vaporizing apparatus, substrate processing apparatus, coating and developing apparatus, and substrate processing method | |
JP5839128B2 (en) | Gas chromatograph | |
CN102436251B (en) | Constant-temperature air bath device and method for detecting temperature controller thereof and testing aging of temperature controller | |
JPH10280150A (en) | Device for treating substrate to be treated | |
JP2012054268A (en) | Heating device | |
KR101753758B1 (en) | Vaporizer and substrate disposition apparatus including the same | |
JP2010247458A (en) | Heat insulating cover | |
JP2021163902A (en) | Loading table and substrate processing device | |
JP2024520850A (en) | Substrate Processing Equipment | |
JP2005086208A (en) | Plasma etching apparatus | |
JP5448456B2 (en) | Device for degassing disk-shaped substrates | |
JP2018185282A (en) | Support device | |
CN106609354A (en) | Temperature controllable base table of semiconductor coating equipment | |
KR100982984B1 (en) | Apparatus for chemical vapor deposition | |
KR20180124338A (en) | Vaporizer | |
TWI764270B (en) | Gas diffuser applicable to chemical vapor deposition | |
JP2008016765A (en) | Heat treatment device |