JP2015032827A

JP2015032827A - 基板処理装置及び基板処理方法

Info

Publication number: JP2015032827A
Application number: JP2014150056A
Authority: JP
Inventors: チャン，ジエン; Jian Zhang
Original assignee: PSK Inc; SEMIgear Inc
Current assignee: PSK Inc; SEMIgear Inc
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2015-02-16
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: TW201507042A; KR101454864B1; JP5866109B2; US20150034702A1; CN104347453B; CN104347453A; TWI619182B

Abstract

【課題】リフロ工程の時間を短縮して基板処理工程の効率化を図ることができる基板処理装置及び基板処理方法が提供される。
【解決手段】本発明の一実施形態による基板処理装置は、基板を収納するキャリヤーを備えるロードポートと、前記基板にリフロ工程を遂行する処理空間を有する１つ又は複数個の工程チャンバーを含む基板処理モジュールと、前記基板を洗浄する洗浄工程を遂行する洗浄ユニットと、前記ロードポートと前記基板処理モジュールとの間に位置する基板搬送モジュールと、を含み、前記基板搬送モジュールは、前記基板を前記ロードポート、前記基板処理モジュール、前記洗浄ユニットの間に搬送する搬送ロボットを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体基板製造装置及び基板処理方法に関し、より詳細には半導体ウエハーにリフロ工程処理を遂行する装置及び方法に関する。

半導体素子が高集積化されることにしたがって、半導体集積回路が形成された半導体チップを外部の回路と連結するための連結パッドの数が増加し、これにしたがって印刷回路基板ＰＣＢに搭載される半導体パッケージのリード（ｌｅａｄ）線の数も大きく増加するようになった。

リード線の数が増加することによってリードフレーム（ｌｅａｄｆｒａｍｅ）を適用した従来のパッケイジング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）技術は５００ピン（ｐｉｎ）以上の高集積半導体チップに適用することができない。

したがって、半導体パッケージの下部面の広い面積を利用して半導体パッケージの出力端子（ｏｕｔｐｕｔｔｅｒｍｉｎａｌ）を配置することができる新しい概念のＢＧＡパッケージ技術が開発された。

このようなＢＧＡ（ｂａｌｌｇｒｉｄａｒｒａｙ）パッケージ技術で半導体チップは印刷回路基板に搭載され、印刷回路基板の出力端子（ｏｕｔｐｕｔｔｅｒｍｉｎａｌ）に対応してソルダボール（ｓｏｌｄｅｒｂａｌｌ）が配置され、半導体パッケージの集積回路は印刷回路基板の出力端子及びこれと連結されたソルダボールを通じて電気電子装置の外部回路と電気的に連結される。

この時、ソルダボールは半導体集積回路が実装されている印刷回路基板の反対面に形成され、ソルダボールを印刷回路基板の出力端子と電気的に連結するためにソルダリング工程が要求される。

ここで、半導体チップ等を印刷回路基板の表面に装着した後、適正な温度でソルダリングし、これを硬化させる工程をリフロ工程と称する。

リフロ工程ではソルダボールが置かれた印刷回路基板を加熱炉に入れて、一定な時間の間に一定な温度でソルダボールを加熱し、これを通じてソルダボールは印刷回路基板の出力端子にソルダリング（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）される。

一般的に、リフロ工程ではフラックス（ｆｌｕｘ）が発生することがある。また、基板処理装置の内部に不純物も流れ込まれ得る。このようなフラックスと不純物とによってリフロ工程を含む基板処理工程の信頼度が低下し、基板処理工程に要する時間が増加して効率性が低下する問題点があった。

韓国公開特許第１０−２０００−０３１５６９８号公報

本発明はリフロ工程の時間を短縮して基板処理工程の効率化を図ることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。

本発明が解決しようとする課題は上述した課題に限定されることではなく、言及されなかった課題は本明細書及び添付された図面から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できることである。

本発明は基板処理装置を提供する。

本発明の一実施形態による基板処理装置は、基板を収納するキャリヤーを備えるロードポートと、前記基板にリフロ工程を遂行する処理空間を有する１つ又は複数個の工程チャンバーを含む基板処理モジュールと、前記基板を洗浄する洗浄工程を遂行する洗浄ユニットと、前記ロードポートと前記基板処理モジュールとの間に位置する基板搬送モジュールと、を含み、前記基板搬送モジュールは、前記基板を前記ロードポート、前記基板処理モジュール、前記洗浄ユニットの間に搬送する搬送ロボットを有する。

前記洗浄ユニットは、前記洗浄工程が遂行される空間を提供する洗浄チャンバーと、前記洗浄チャンバーの内部に位置し、前記基板を支持する基板支持部材と、前記基板へ洗浄流体を噴射する流体供給部材と、を包含することができる。

前記基板支持部材は、前記基板を真空吸着するように真空圧を提供する真空チャックを包含することができる。

前記洗浄ユニットは、前記真空チャックを回転させる駆動部をさらに包含することができる。

前記流体供給部材は、前記基板を洗浄する第１流体を前記基板に供給する第１流体供給部材と、前記基板を乾燥する第２流体を前記基板に供給する第２流体供給部材と、を包含することができる。

前記流体供給部材は、前記第１流体と前記第２流体とが前記基板に供給されるときの圧力を調節する圧力調節部をさらに包含することができる。

前記洗浄ユニットは、複数個提供され得る。

前記洗浄ユニットは、前記基板処理モジュールに設けられ、前記洗浄ユニットの一側面が前記基板搬送モジュールと接触することができる。

前記ロードポート、前記基板搬送モジュール、前記基板処理モジュールは、第１方向に沿って順に配列され、前記複数個の前記洗浄ユニットは、前記第１方向と垂直になる第２方向に互に離隔して配置されることができる。

前記工程チャンバーは、下部ハウジングと、前記下部ハウジングと対向するように位置する上部ハウジングと、を含み、前記基板処理モジュールは、前記基板が固定される基板ホールが１つ又は複数個提供され、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングとの間に位置する回転板と、前記回転板を回転させる駆動器と、前記下部ハウジングを昇下降させることによって、前記工程チャンバーを開閉する昇下降部材と、をさらに包含することができる。

前記基板ホールは、互に一定な間隔を有し、環形のリング形状に配置され、前記回転板は、前記基板ホールの中心を基準に回転することができる。

前記複数個の前記工程チャンバーは、上部から見る時、前記複数個の前記基板ホールと重なる位置に提供され得る。

前記基板処理モジュールは、前記処理空間に工程流体を提供する工程流体供給部材と、前記処理空間を排気する排気部材と、前記処理空間に位置し、前記基板を支持する支持部材と、前記支持部材を加熱するヒーターと、をさらに包含することができる。

前記基板ホールは、第１乃至第６基板ホールを含み、前記工程チャンバーは、第１乃至第５工程チャンバーを含み、前記基板処理モジュールは、第１乃至第５基板ホールが各々第１乃至第５工程チャンバーと対応する位置に提供され、前記回転板が回転して前記第６基板ホールが前記第１工程チャンバーと対応する位置に移動されれば、前記第２乃至第５基板ホールが各々前記第２乃至第５工程チャンバーと対応する位置に移動されるように提供され得る。

また、本発明は基板処理装置の他の実施形態を提供する。

本発明の他の実施形態による基板処理装置は、基板を収納するキャリヤーを備えるロードポートと、前記基板にリフロ工程を遂行する１つ又は複数個のリフロ処理ユニットを含む基板処理モジュールと、前記基板を洗浄する洗浄工程を遂行する洗浄ユニットと、前記ロードポートと前記基板処理モジュールとの間に位置する基板搬送モジュールと、を含み、前記基板搬送モジュールは前記基板を前記ロードポート、前記基板処理モジュール、前記洗浄ユニットとの間に搬送する搬送ロボットを有する。

前記洗浄ユニットは、前記洗浄工程が遂行される空間を提供する洗浄チャンバーと、前記洗浄チャンバーの内部に位置するとともに前記基板を支持し、前記基板を真空吸着するように真空圧を提供する真空チャックを含む支持部材と、前記真空チャックを回転させる駆動部と、前記基板に洗浄流体を噴射する流体供給部材と、を包含することができる。

前記流体供給部材は、前記基板を洗浄する第１流体を前記基板に供給する第１流体供給部材と、前記基板を乾燥する第２流体を前記基板に供給する第２流体供給部材と、をさらに包含することができる。

前記洗浄ユニットが複数個提供され、前記ロードポート、前記基板搬送モジュール、前記基板処理モジュールは、第１方向に沿って順に配列され、前記複数個の前記洗浄ユニットは、前記基板処理モジュールに設けられ、当該洗浄ユニットの一側面が前記基板搬送モジュールと接触し、さらに、前記複数個の前記洗浄ユニットは、前記第１方向と垂直になる第２方向に互に離隔して配置されることができる。

前記リフロ処理ユニットは、内部に処理空間を有する工程チャンバーと、前記処理空間に位置する支持部材と、前記工程チャンバー上面と連結され、前記処理空間を排気する排気部材と、前記処理空間に工程ガスを提供するガス供給部材と、を含み、前記工程チャンバーは、下部ハウジングと、前記下部ハウジングと対向するように位置する上部ハウジングと、を含み、前記基板処理モジュールは、前記基板が固定されるホールが１つ又は複数個提供され、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングとの間に位置する回転板と、前記回転板を回転させる駆動器と、前記下部ハウジングを昇下降させることによって、前記工程チャンバーを開閉する昇下降部材と、をさらに包含することができる。

前記ホールは、互に一定な間隔を有し、環形のリング形状に配置され、前記回転板は前記ホールの中心を基準に回転することができる。

前記複数個の前記工程チャンバーは、上部から見る時、前記複数個の前記ホールと重なる位置に提供され得る。

本発明は基板処理方法を提供する。

本発明の一実施形態による基板処理方法は、本発明の基板処理装置を利用して前記基板にリフロ処理をする方法において、ソルダバンプが付着した前記基板が前記ロードポートから前記基板搬送モジュールにローディングされるローディング段階と、前記基板と前記ソルダバンプとが前記洗浄ユニットで洗浄される洗浄段階と、前記基板が前記基板処理モジュールでリフロ処理されるリフロ段階と、前記基板が前記ロードポートに搬送されるアンローディング段階と、を含む。

前記洗浄段階は、前記基板と前記ソルダバンプとが前記リフロ段階の前に洗浄される１次洗浄段階と、前記基板と前記ソルダバンプとが前記リフロ段階の後に洗浄される２次洗浄段階と、を含む。

前記洗浄段階は、前記基板を洗浄する第１流体が前記基板に供給される第１洗浄段階と、前記基板を乾燥する第２流体が前記基板に供給される第２洗浄段階と、を包含することができる。

前記工程チャンバーは、第１乃至第５工程チャンバーを含み、
前記リフロ段階は、前記基板が前記第１工程チャンバーから前記第５工程チャンバーまで順に移動されながら、進行され、前記第１工程チャンバーから前記第４工程チャンバーまでは前記基板と前記ソルダバンプが加熱され、前記第５工程チャンバーでは前記基板と前記ソルダバンプが加熱されるか、或いは冷却され得る。

本発明の一実施形態によれば、リフロ工程の時間を短縮して基板処理工程の効率を向上させ得る。

本発明の効果が上述した効果に限定されることではなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得る。

本発明の基板処理装置の一実施形態を示す平面図である。図１の基板処理装置の基板処理モジュールと基板搬送モジュールとを示す斜視図である。図１のリフロ処理ユニットの一実施形態を示す断面図である。図１の洗浄ユニットを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形され得り、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることとして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供される。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張された。

図１は本発明による基板処理装置の一実施形態に関する平面図である。

図１を参照すれば、本発明の基板処理装置１０はロードポート１００、基板搬送モジュール２００、基板処理モジュール３００、及び洗浄ユニット４００を有する。ロードポート１００、基板搬送モジュール２００、及び基板処理モジュール３００は順に一列に配置される。以下、ロードポート１００、基板搬送モジュール２００、及び基板処理モジュール３００が配列された方向を第１方向９１であると称し、上部から見る時、第１方向９１と垂直になる方向を第２方向９２であると称し、第１方向９１と第２方向９２とを含む平面と垂直である方向を第３方向９３であると称する。ロードポート１００、基板搬送モジュール２００、基板処理モジュール３００は第１方向９１にしたがって順に配列される。

ロードポート１００には基板が収納されたキャリヤー１１０が設けられる。ロードポート１００は複数個提供され、これらは第２方向９２に沿って一列に配置される。ロードポート１００の個数は工程処理モジュール３００の工程効率及びフットプリント等にしたがって増加するか、或いは減少することもできる。キャリヤー１１０には基板を地面に対して水平に配置した状態に収納するための多数のスロットが形成される。キャリヤー１１０としては全面開放一体形ポッド（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎｉｎｇＵｎｉｆｅｄＰｏｄ：ＦＯＵＰ）が使用され得る。

図２は図１の基板処理装置の基板処理モジュールと基板搬送モジュールとを示す斜視図である。

図１と図２とを参照すれば、基板搬送モジュール２００はロードポート１００と基板処理モジュール３００との間に位置する。基板搬送モジュール２００には搬送ロボット２１０が位置される。

搬送ロボット２１０は本体２１１とアーム部２１２とを含む。本体２１１は基板搬送モジュール２００の中央部に位置することができる。アーム部２１２は複数個のアームから構成される。複数個のアームが互に連結されて第２方向９２の両端にあるロードポート１００の基板を搬送することができる。

搬送ロボット２１０はロードポート１００と基板処理モジュール３００との間に基板を搬送する。一例によれば、搬送ロボット２１０はロードポート１００、基板処理モジュール３００、及び洗浄ユニット４００の間に基板を搬送する。

図３は図１のリフロ処理ユニットを示す断面図である。

図１乃至図３を参照すれば、基板処理モジュール３００はリフロ処理ユニット３０１、支持プレート３９０、駆動器３８２、及び回転板３８１を含む。

リフロ処理ユニット３０１は工程チャンバー３１０、支持部材３２０、ヒーター３２３、排気部材３３０、工程流体供給部材３４０、及び昇下降部材３７０を含む。一実施形態によれば、リフロ処理ユニット３０１は複数個提供される。複数個のリフロ処理ユニット３０１は環形のリング形状に配置され得る。

工程チャンバー３１０は上部ハウジング３１１、下部ハウジング３１２、及びシーリング部材３１９を含む。工程チャンバー３１０は内部にリフロ工程が遂行されることができる処理空間を有する。工程チャンバー３１０は上部ハウジング３１１と下部ハウジング３１２とに分離されて開放されることができる構造に提供される。上部ハウジング３１１は下面が開放された円筒形状を有する。

下部ハウジング３１２は上部ハウジング３１１と対向するように位置する。下部ハウジング３１２は上面が開放された円筒形状を有する。上部ハウジング３１１と下部ハウジング３１２とは同じ断面積を有することができる。

シーリング部材３１９は上部ハウジング３１１と下部ハウジング３１２とが対向する位置に各々提供され得る。一例によれば、シーリング部材３１９ａ、３１９ｂは上部ハウジング３１１の下端と下部ハウジング３１２の上端とに各々位置する。シーリング部材３１９はＯ−リング（Ｏ−ｒｉｎｇ）として提供され得る。

支持部材３２０は工程チャンバー３１０内部の処理空間に位置する。支持部材３２０は処理空間に搬送された基板を支持する。支持部材３２０はチャック３２１、支持軸３２４を含む。

チャック３２１は支持部材３２０の上端に位置する。一例によれば、チャック３２１は上部に真空圧を提供し、これによって基板を吸着する真空チャックとして提供され得る。これと異なり、機械的なクランピングや静電チャックが提供されることもあり得る。一例によれば、ヒーター３２３はチャック３２１の内部に提供され得る。ヒーター３２３は基板を加熱する。一例によれば、ヒーター３２３はチャック３２１を加熱し、加熱されたチャック３２１が基板を加熱する。

支持軸３２４はチャック３２１を支持する。支持軸３２４の下端は工程チャンバー３１０の底面と接触され、上端はチャック３２１の下面と接触される。図示していないが、支持部材３２０は回転力を発生するモーターのような駆動部をさらに包含することもあり得る。駆動部はチャック３２１に回転力を伝達することができる。駆動部はモーター、駆動部から発生された回転力をスピンドルに伝達するベルト、チェーンのような動力伝達部等の一般的な構成からなり得る。

排気部材３３０は排気ライン３３１、３３２、排気圧提供部材（図示せず）、及びトラップ３３５を含む。

排気ライン３３１、３３２は個別排気ライン３３１と共通排気ライン３３２とを含む。個別排気ライン３３１は共通排気ライン３３２と工程チャンバー３１０とを連結する。個別排気ライン３３１の一端は工程チャンバー３１０の上面と連結される。一例によれば、個別排気ライン３３１の一端は工程チャンバー３１０の上面中央部と連結され得る。個別排気ライン３３１の他端は共通排気ライン３３２と連結される。個別排気ライン３３１は工程チャンバー３１０の数と同数に提供され得る。一例によれば、個別排気ライン３３１は４つが提供され得る。これと異なり、個別排気ライン３３１は４つ以上提供されるか、或いは４つ以下に提供され得る。一例によれば、上部から見る時、個別排気ライン３３１は共通排気ライン３３２を中心に放射状に延長される形状に提供され得る。

共通排気ライン３３２は複数個の工程チャンバー３１０の中央部に位置する。共通排気ライン３３２は第３方向９３に延長されて提供され得る。一例によれば、共通排気ライン３３２の下端は複数個の個別排気ライン３３１と連結される。共通排気ライン３３２の上端は排気圧提供部材（図示せず）と連結される。排気圧提供部材（図示せず）は真空圧を排気ライン３３１、３３２に提供する。排気圧提供部材（図示せず）で発生された真空圧は共通排気ライン３３２及び個別排気ライン３３１を経て工程チャンバー３１０の内部に提供される。

一例によれば、トラップ３３５は個別排気ライン３３１上に各々位置することができる。これにしたがって、トラップ３３５は個別排気ライン３３１の個数と同じ個数に提供され得る。トラップ３３５は排気ライン３３１、３３２を通る排気流体から不純物を除去する役割を果たす。一例によれば、トラップ３３５は分離可能に提供され得る。これと異なり、トラップ３３５は共通排気ライン３３２上にも提供され得る。このような場合にはトラップ３３５は１つのみが提供され得る。選択的に、トラップ３３５は提供されないこともあり得る。

工程流体供給部材３４０は供給ノズル３４１、供給ライン３４２、バルブ３４３、及び工程流体格納部３４５を含む。供給ノズル３４１は工程チャンバー３１０の上面に位置する。一例によれば、供給ノズル３４１は個別排気ライン３３１を囲むように位置することができる。これと異なり、複数個の供給ノズル３４１が個別排気ライン３３１を囲み、一定の間隔に離れて提供され得る。

供給ライン３４２は供給ノズル３４１と工程流体格納部３４５とを連結する。供給ライン３４２を通じて工程流体が工程流体格納部３４５から工程チャンバー３１０の内部の処理空間に移動される。供給ライン３４２にはバルブ３４３が提供される。バルブ３４３は供給ライン３４２を移動する工程流体の流量を調節する。

昇下降部材３７０は昇下降駆動部３７１と支持台３７３とを含む。一例によれば、昇下降部材３７０は下部ハウジング３１２を昇降又は下降させることによって工程チャンバー３１０を開閉する。昇下降駆動部３７１は支持プレート３９０の下部に位置する。昇下降駆動部３７１は下部ハウジング３１２を昇降又は下降させる動力を発生させる。支持台３７３は昇下降駆動部３７１と下部ハウジング３１２とを連結する。支持台３７３は長さが伸びるか、或いは縮むことができるように提供される。支持台３７３は昇下降駆動部３７１から提供される動力によって伸びるか、或いは縮みながら、下部ハウジング３１２を昇降又は下降させる。これと異なり、昇下降部材３７０が上部ハウジング３１１を昇降及び下降させて工程チャンバー３１０を開閉することもあり得る。

回転板３８１は上部支持プレート３９８と下部支持プレート３９９との間に位置する。また、回転板３８１は上部ハウジング３１１と下部ハウジング３１２との間に位置する。一例によれば、工程チャンバー３１０は上部ハウジング３１１が回転板３８１の上面と接触され、下部ハウジング３１２が回転板３８１の底面と接触しながら、閉じられる。回転板３８１は１つ又は複数個の基板ホール３８４を有する平板形状に提供される。基板ホール３８４は基板の断面積より大きく提供される。基板ホール３８４の底面には支持ピン３８５が提供される。支持ピン３８５は支持プレート３９０の内部に搬送された基板が基板ホール３８４に位置することができるように基板の底面を支持する。基板ホール３８４は支持プレート３９０の溝３９１乃至３９６と同じ個数に提供され得る。一例によれば、基板ホール３８４と支持プレート３９０との溝３９１乃至３９６は６つ提供され得る。基板ホール３８４は互に一定な間隔を有し、環形のリング形状に配置され得る。回転板３８１は基板と共に回転して、複数個の工程チャンバー３１０に基板を移動させる役割を果たす。回転板３８１は基板ホール３８４の中心を基準に回転することができる。具体的に、基板ホール３８４は第１乃至第６基板ホールを含み、リフロ処理ユニット３０１は第１乃至第５リフロ処理ユニット３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，３０１ｅを含み、基板処理モジュール３００は第１乃至第５基板ホールが各々第１乃至第５リフロ処理ユニット３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，３０１ｅと対応する位置に提供され得る。そして、回転板３８１が回転して第１基板ホールが第１リフロ処理ユニット３０１ａと対応する位置に移動されれば、第２乃至第５基板ホールが各々第２乃至第５リフロ処理ユニット３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，３０１ｅと対応する位置に移動され得る。このような方式において、基板は第１乃至第５リフロ処理ユニット３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ，３０１ｅを全て経ながら、リフロ工程が進行される。駆動器３８２は回転板３８１と連結されて回転板３８１を回転させる。

支持プレート３９０は上部支持プレート３９８と下部支持プレート３９９とを含む。上部支持プレート３９８は一定な厚さを有する平板形状に提供される。下部支持プレート３９９は円板形状に提供され得る。支持プレート３９０は上面に１つ又は複数個の溝３９１乃至３９６を有する。具体的に、１つ又は複数個の溝３９１乃至３９６は下部支持プレート３９９に提供される溝と上部支持プレート３９８に提供されるホールとが結合されて提供される。一例によれば、支持プレート３９０は６つの溝３９１乃至３９６を有する。この時、溝３９１乃至３９６は互に一定な間隔を有するように配置され得る。また、溝３９１乃至３９６は支持プレート３９０の上面で環形のリング形状に配列され得る。複数個の溝３９１乃至３９６の中で一部又は全てには工程チャンバー３１０が提供され得る。一例によれば、６つの溝３９１乃至３９６の中で５つの溝３９２乃至３９６にはリフロ処理ユニット３０１が提供され得る。リフロ処理ユニット３０１が提供されない出入溝３９１は基板が基板処理モジュール３００に搬送される通路として利用され得る。出入溝３９１は他の溝３９２乃至３９６より基板搬送モジュール２００の近くに位置する。支持プレート３９０の一側面には開口３９７が提供される。開口３９７は基板搬送モジュール２００と基板処理モジュール３００とを連結する通路の役割を果たす。開口３９７は基板が搬送され、出入溝３９１と連結される。

図４は図１の洗浄ユニットを示す断面図である。

図４を参照すれば、洗浄ユニット４００は洗浄チャンバー４１０、基板支持部材４３０、及び流体供給部材４５０、４７０を含む。洗浄ユニット４００は基板処理モジュール３００に設けられる。洗浄ユニット４００は複数個提供され得る。一例によれば、洗浄ユニット４００は基板搬送モジュール２００と接触する位置に提供され得る。また、洗浄ユニット４００はリフロ処理ユニット３０１より上方に位置することができる。これを通じて基板処理モジュール３００の内部空間を効率的に利用することができる。

一般的にリフロ工程を処理する基板処理装置は基板を洗浄する洗浄ユニットを包含しなかった。しかし、外部から流入される不純物とリフロ工程の中で発生するフラックス（ｆｌｕｘ）とによって基板処理工程効率が低下される問題点があった。これに対して、本発明の一実施形態によれば、基板処理装置は洗浄ユニットを含んで、基板処理工程の信頼性を高くすることができる。また、基板を洗浄するのに要する時間を減らすことによって基板処理工程の効率化を図ることができる。

洗浄チャンバー４１０は基板が洗浄される空間を提供する。洗浄チャンバー４１０の一側面には基板が搬入され得る基板搬送部４１５が提供される。基板搬送部４１５の外側には基板搬送部４１５を開閉するドア４１３が位置する。一例によれば、基板搬送部４１５は洗浄チャンバー４１０で基板搬送モジュール２００と対向する面に提供され得る。

基板支持部材４３０は真空チャック４３１、支持軸４３２、及び駆動部４３３を含む。基板支持部材４３０は洗浄チャンバー４１０の内部に位置する。

真空チャック４３１は基板支持部材４３０の上端に位置する。真空チャック４３１は洗浄チャンバー４１０の内部に搬送された基板を支持する。真空チャック４３１は上部に真空圧を提供する。真空チャック４３１は真空圧を利用して基板を固定する。これと異なり、機械的なクランピングや静電チャックを利用して基板を固定することもできる。

支持軸４３２は駆動部４３３と真空チャック４３１とを連結する。支持軸４３２の一端は真空チャック４３１の下端と連結され、他端は駆動部４３３の上端と連結される。支持軸４３２は駆動部４３３が回転する場合に回転力を真空チャック４３１に伝達することもあり得る。

駆動部４３３は工程チャンバー３１０の底面と接触されて位置する。駆動部４３３はモーター等を含んで回転力を発生させることもあり得る。これと異なり、駆動部４３３は回転しないこともあり得る。

流体供給部材は第１流体供給部材４５０と第２流体供給部材４７０とを含む。一例によれば、第１流体供給部材４５０は純水ＤＩＷを供給することができる。また、第２流体供給部材４７０は窒素ガスＮ２を供給することができる。

第１流体供給部材４５０はノズルアーム４５１、ノズル４５２、第１流体供給ライン４５３、第１流体格納部４５７、第１流体調節バルブ４５５、及び圧力調節部４５６を含む。

ノズルアーム４５１は洗浄チャンバー４１０の内部に提供される。ノズルアーム４５１は第１ノズルアームと第２ノズルアームとを含む。第１ノズルアームは上端が洗浄チャンバー４１０の上面と接触される。他端は上端から垂直下方に延長される。他端は第２ノズルアームと連結される。第２ノズルアームは第１ノズルアームの下端から垂直であり、洗浄チャンバー４１０の上面と水平な方向に延長される。第２ノズルアームの一端は第１ノズルアームと連結され、他端は底面にノズル４５２が位置する。一例によれば、ノズルアーム４５１は第１ノズルアームを軸に回転可能であるように提供され得る。これによって、基板の全領域に均一に第１流体を供給することができる。一例によれば、第１流体は純水ＤＩＷが提供され得る。

ノズル４５２は第２ノズルアームの一端の底面に位置する。ノズル４５２は第１流体を基板へ噴射する。

第１流体供給ライン４５３は第１流体格納部４５７とノズルアーム４５１とを連結する。第１流体格納部４５７は第１流体を格納する。第１流体供給ライン４５３を通じて第１流体格納部４５７に格納された第１流体がノズル４５２に移動される。第１流体供給ライン４５３には第１流体調節バルブ４５５が提供される。第１流体調節バルブ４５５は第１流体供給ライン４５３を通過する第１流体の流量を調節する。圧力調節部４５６は第１流体調節バルブ４５５と連結される。圧力調節部４５６は第１流体調節バルブ４５５を調節して噴射される第１流体の圧力を調節する。

第２流体供給部材４７０は第２流体噴射ノズル４７１、第２流体供給ライン４７３、第２流体格納部４７７、第２流体調節バルブ４７５、及び圧力調節部を含む。

第２流体噴射ノズル４７１は洗浄チャンバー４１０の上面に位置する。一例によれば、第２流体噴射ノズル４７１は洗浄チャンバー４１０の上面の中央部に位置することができる。第２流体噴射ノズル４７１は基板へ第２流体を噴射する。

第２流体供給ライン４７３は第２流体格納部４７７と第２流体噴射ノズル４７１とを連結する。第２流体格納部４７７は第２流体を格納する。第２流体供給ライン４７３を通じて第２流体格納部４７７に格納された第２流体が第２流体噴射ノズル４７１に移動される。第２流体供給ライン４７３には第２流体調節バルブ４７５が提供される。第２流体調節バルブ４７５は第２流体供給ライン４７３を通過する第２流体の流量を調節する。圧力調節部は第２流体調節バルブ４７５と連結される。圧力調節部は第２流体調節バルブ４７５を調節して噴射される第２流体の圧力を調節する。

図示していないが、洗浄ユニット４００は排気部材（図示せず）をさらに包含することもあり得る。排気部材（図示せず）は洗浄ユニット４００の内部で洗浄に使用された流体を外部へ排出させることができる。

以下では本発明の一実施形態による基板処理装置を利用してリフロ処理をする方法を含む基板処理方法を説明する。

本発明の一実施形態による基板処理方法はソルダバンプが付着された基板がロードポートから基板搬送モジュールにローディングされるローディング段階、基板とソルダバンプとが洗浄ユニットで洗浄される洗浄段階、基板が基板処理モジュールでリフロ処理されるリフロ段階、及び基板がロードポートに搬送されるアンローディング段階を含む。

洗浄段階は基板とソルダバンプとがリフロ段階の前に洗浄される１次洗浄段階と基板とソルダバンプとがリフロ段階の後に洗浄される２次洗浄段階とを包含することができる。また、洗浄段階は基板を洗浄する第１流体が基板に供給される第１洗浄段階及び基板を乾燥する第２流体が基板に供給される第２洗浄段階を含む。

一般的な場合、リフロ処理をする基板処理工程で基板を洗浄する工程は別の装置で行われる。しかし、本発明の一実施形態によれば、１つの基板処理装置で洗浄工程とリフロ工程とが同時に行われるようになる。これによって、リフロ工程を含む基板処理工程の時間が短縮されて効率化を図ることができる。また、不純物及びフラックス等による基板処理工程の効率性低下を防止することができる。

リフロ段階は１次洗浄が完了された基板が第１工程チャンバーから第５工程チャンバーまで順に移動されながら、進行され、第１工程チャンバーから第４工程チャンバーまでは前記基板とソルダバンプとが加熱され、第５工程チャンバーでは基板とソルダバンプとが加熱されるか、或いは冷却され得る。第１乃至第４工程チャンバーを移動しながら、各々のチャンバーで基板とソルダバンプとは加熱されながら、リフロ工程が進行される。そして、第５工程チャンバーでは基板を冷却する。第１乃至第５工程チャンバーを通過してリフロ工程が完了された基板はリフロ処理ユニットの外部に搬送される。

リフロ処理された基板は２次洗浄段階を経る。２次洗浄段階は主にリフロ工程で発生されたフラックスと不純物とを除去する。２次洗浄が完了された基板は基板搬送モジュールに搬送される。

以上の詳細な説明は本発明を例示することに過ぎない。また、前述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明することであり、本発明は多様な他の組合せ、変更及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとすることでない。また、添付された請求の範囲は他の実施状態も含むものとして解釈されなければならない。

１０基板処理装置、
１００ロードポート、
１１０キャリヤー、
２００基板搬送モジュール、
２１０搬送ロボット、
３００基板処理モジュール、
３０１リフロ処理ユニット、
３１０工程チャンバー、
３１１上部ハウジング、
３１２下部ハウジング、
３２０支持部材、
３２３ヒーター、
３３０排気部材、
３４０工程流体供給部材（ガス供給部材）、
３７０昇下降部材、
３８１回転板、
３８２駆動器、
３８４基板ホール、
３９０支持プレート、
４００洗浄ユニット、
４１０洗浄チャンバー、
４３０基板支持部材（支持部材）、
４３１真空チャック、
４３３駆動部、
４５０第１流体供給部材（流体供給部材）、
４５６圧力調節部、
４７０第２流体供給部材（流体供給部材）。

Claims

基板を収納するキャリヤーを備えるロードポートと、
前記基板にリフロ工程を遂行する処理空間を有する１つ又は複数個の工程チャンバーを含む基板処理モジュールと、
前記基板を洗浄する洗浄工程を遂行する洗浄ユニットと、
前記ロードポートと前記基板処理モジュールとの間に位置する基板搬送モジュールと、を含み、
前記基板搬送モジュールは、前記基板を前記ロードポート、前記基板処理モジュール、前記洗浄ユニットの間に搬送する搬送ロボットを有する基板処理装置。
前記洗浄ユニットは、
前記洗浄工程が遂行される空間を提供する洗浄チャンバーと、
前記洗浄チャンバーの内部に位置し、前記基板を支持する基板支持部材と、
前記基板へ洗浄流体を噴射する流体供給部材と、を含む請求項１に記載の基板処理装置。
前記基板支持部材は、前記基板を真空吸着するように真空圧を提供する真空チャックを含む請求項２に記載の基板処理装置。
前記洗浄ユニットは、前記真空チャックを回転させる駆動部をさらに含む請求項３に記載の基板処理装置。
前記流体供給部材は、
前記基板を洗浄する第１流体を前記基板に供給する第１流体供給部材と、
前記基板を乾燥する第２流体を前記基板に供給する第２流体供給部材と、を含む請求項２〜４のいずれか１つに記載の基板処理装置。
前記流体供給部材は、
前記第１流体と前記第２流体とが前記基板に供給されるときの圧力を調節する圧力調節部をさらに含む請求項５に記載の基板処理装置。
前記洗浄ユニットが複数個提供される請求項１〜６のいずれか１つに記載の基板処理装置。
前記洗浄ユニットは、前記基板処理モジュールに設けられ、
前記洗浄ユニットの一側面が前記基板搬送モジュールと接触する請求項１〜７のいずれか１つに記載の基板処理装置。
前記ロードポート、前記基板搬送モジュール、前記基板処理モジュールは、第１方向に沿って順に配列され、
前記複数個の前記洗浄ユニットは、前記第１方向と垂直になる第２方向に互に離隔して配置される請求項７または請求項８に記載の基板処理装置。
前記工程チャンバーは、
下部ハウジングと、
前記下部ハウジングと対向するように位置する上部ハウジングと、を含み、
前記基板処理モジュールは、
前記基板が固定される基板ホールが１つ又は複数個提供され、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングとの間に位置する回転板と、
前記回転板を回転させる駆動器と、
前記下部ハウジングを昇下降させることによって、前記工程チャンバーを開閉する昇下降部材と、をさらに含む請求項１〜９のいずれか１つに記載の基板処理装置。
前記基板ホールは、互に一定な間隔を有し、環形のリング形状に配置され、
前記回転板は、前記基板ホールの中心を基準に回転する請求項１０に記載の基板処理装置。
前記複数個の前記工程チャンバーは、上部から見る時、前記複数個の前記基板ホールと重なる位置に提供される請求項１１に記載の基板処理装置。
前記基板処理モジュールは、
前記処理空間に工程流体を提供する工程流体供給部材と、
前記処理空間を排気する排気部材と、
前記処理空間に位置し、前記基板を支持する支持部材と、
前記支持部材を加熱するヒーターと、をさらに含む請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の基板処理装置。
前記基板ホールは、第１乃至第６基板ホールを含み、
前記工程チャンバーは、第１乃至第５工程チャンバーを含み、
前記基板処理モジュールは、第１乃至第５基板ホールが各々第１乃至第５工程チャンバーと対応する位置に提供され、前記回転板が回転して前記第６基板ホールが前記第１工程チャンバーと対応する位置に移動されれば、前記第２乃至第５基板ホールが各々前記第２乃至第５工程チャンバーと対応する位置に移動されるように提供される請求項１２または請求項１３に記載の基板処理装置。
基板を収納するキャリヤーを備えるロードポートと、
前記基板にリフロ工程を遂行する１つ又は複数個のリフロ処理ユニットを含む基板処理モジュールと、
前記基板を洗浄する洗浄工程を遂行する洗浄ユニットと、
前記ロードポートと前記基板処理モジュールとの間に位置する基板搬送モジュールと、を含み、
前記基板搬送モジュールは、前記基板を前記ロードポート、前記基板処理モジュール、前記洗浄ユニットとの間に搬送する搬送ロボットを有する基板処理装置。
前記洗浄ユニットは、
前記洗浄工程が遂行される空間を提供する洗浄チャンバーと、
前記洗浄チャンバーの内部に位置するとともに前記基板を支持し、前記基板を真空吸着するように真空圧を提供する真空チャックを含む支持部材と、
前記真空チャックを回転させる駆動部と、
前記基板に洗浄流体を噴射する流体供給部材と、を含む請求項１５に記載の基板処理装置。
前記流体供給部材は、
前記基板を洗浄する第１流体を前記基板に供給する第１流体供給部材と、
前記基板を乾燥する第２流体を前記基板に供給する第２流体供給部材と、をさらに含む請求項１６に記載の基板処理装置。
前記洗浄ユニットが複数個提供され、
前記ロードポート、前記基板搬送モジュール、前記基板処理モジュールは、第１方向に沿って順に配列され、
前記複数個の前記洗浄ユニットは、前記基板処理モジュールに設けられ、当該洗浄ユニットの一側面が前記基板搬送モジュールと接触し、さらに、前記複数個の前記洗浄ユニットは、前記第１方向と垂直になる第２方向に互に離隔して配置される請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の基板処理装置。
前記リフロ処理ユニットは、
内部に処理空間を有する工程チャンバーと、
前記処理空間に位置する支持部材と、
前記工程チャンバー上面と連結され、前記処理空間を排気する排気部材と、
前記処理空間に工程ガスを提供するガス供給部材と、を含み、
前記工程チャンバーは、
下部ハウジングと、
前記下部ハウジングと対向するように位置する上部ハウジングと、を含み、
前記基板処理モジュールは、
前記基板が固定されるホールが１つ又は複数個提供され、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングとの間に位置する回転板と、
前記回転板を回転させる駆動器と、
前記下部ハウジングを昇下降させることによって、前記工程チャンバーを開閉する昇下降部材と、をさらに含む請求項１５〜１８のいずれか１つに記載の基板処理装置。
前記ホールは、互に一定な間隔を有し、環形のリング形状に配置され、
前記回転板は、前記ホールの中心を基準に回転する請求項１９に記載の基板処理装置。
前記複数個の前記工程チャンバーは、上部から見る時、前記複数個の前記ホールと重なる位置に提供される請求項２０に記載の基板処理装置。
請求項１に記載された基板処理装置を利用して前記基板にリフロ処理をする方法において、
ソルダバンプが付着した前記基板が前記ロードポートから前記基板搬送モジュールにローディングされるローディング段階と、
前記基板と前記ソルダバンプとが前記洗浄ユニットで洗浄される洗浄段階と、
前記基板が前記基板処理モジュールでリフロ処理されるリフロ段階と、
前記基板が前記ロードポートに搬送されるアンローディング段階と、を含む基板処理方法。
前記洗浄段階は、
前記基板と前記ソルダバンプとが前記リフロ段階の前に洗浄される１次洗浄段階と、
前記基板と前記ソルダバンプとが前記リフロ段階の後に洗浄される２次洗浄段階と、を含む請求項２２に記載の基板処理方法。
前記洗浄段階は、
前記基板を洗浄する第１流体が前記基板に供給される第１洗浄段階と、
前記基板を乾燥する第２流体が前記基板に供給される第２洗浄段階と、を含む請求項２２に記載の基板処理方法。
前記工程チャンバーは、第１乃至第５工程チャンバーを含み、
前記リフロ段階は、前記基板が前記第１工程チャンバーから前記第５工程チャンバーまで順に移動されながら、進行され、
前記第１工程チャンバーから前記第４工程チャンバーまでは前記基板と前記ソルダバンプが加熱され、
前記第５工程チャンバーでは前記基板と前記ソルダバンプが加熱されるか、或いは冷却される請求項２２〜２４のいずれか１つに記載の基板処理方法。