JP6045610B2 - 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第1の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第2の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板が載置される基板支持部と、前記基板支持部が設けられる処理室と、前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給部と、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導性ガス供給部と、前記処理室内が第1の熱伝導率になるように還元性ガスを供給し前記酸素含有膜を除去する工程と、前記処理室内が第2の熱伝導率になるように熱伝導性ガスを供給し前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を行うように前記還元ガス供給部と前記熱伝導性ガス供給部を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第1の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去手順と、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第2の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。
以下に、本発明の一実施形態について説明する。
基板としてのウエハ600には、図2(a)に示すように、アルミパッド601、アンダーバンプメタル602、Niプレート603、バンプ(ハンダ)604が形成され、ハンダ604には、酸化膜605が形成されている。なお、アルミパッド601やNiプレート603は、これら元素に限定されるものでは無く、Au、Ag、Cuなどでも良い。酸化膜605は、バンプが形成された後に、行われるレジストの除去工程や、基板処理装置間を搬送される過程などで形成される。発明者は、このような基板に対して、後述の自然酸化膜を除去する酸化層除去工程とリフロー工程を施すことによって、品質の良いハンダを形成し、基板に加わる熱ストレスを最小限にできることを見出した。また、発明者等は、異なる2つ以上の基板が積層している基板を処理する際には、後述する基板温度の調整が有効であること見出した。異なる2つ以上の基板は、例えば、研削処理されたシリコン(Si)基板とサポートガラス基板などである。リフロー処理においては、基板上の接着剤またはハンダを融点以上に加熱することが必須であるが、過剰に加熱した場合に、ハンダ中に望ましくない合金化反応が生じる課題が有る。更に、加熱された基板が熱に起因するストレスを受けることは不可避となる。3次元実装によって、多くの基板が積層されている場合、この熱ストレスの影響が無視出来ない。また、TSV技術を採用した基板では、研削してSi基板を薄化し、サポートガラスと接着剤で張り合わせている場合が有る。この場合、熱ストレスによるSi基板とサポートガラスの剥離だけでなく、接着剤の耐熱温度にも留意することが必要となる。また、異なる2つ以上の基板の少なくとも一方は、ダイス状態である場合が有る。ダイス状態とは、図2(c)に示すようにシリコンウエハから個々のチップ単位に切り出したダイ610が複数個、支持基板611に載置された状態のことを言う。このような状態の基板を処理する際には、より一層、精密な温度調整が必要となる。例えば、支持基板611が不均一に加熱された場合には、支持基板に載置されたダイの位置がずれたり、載置されたダイ間の温度がそれぞれ異なることが起きる可能性が有る。
処理容器431は、通常、非金属材料の石英ガラスやセラミックスによって円筒状に形成されている。処理容器431の上端はトッププレート454で閉塞され、下端は架台としての水平なベースプレート448および底基板469で閉塞され、また、後述する圧力調整機構によって、気密に封止される。処理容器431の上側であって、後述する励起部としての共振コイル432が対向する空間は、プラズマが生成されるプラズマ発生室430となる。また、励起部としての共振コイル432よりも下側であって、ウエハ600が設けられる空間は、処理室445となる。
処理室445の底面にはサセプタ459が設けられる。サセプタ459は、サセプタテーブル411とサセプタ上のウエハを加熱する基板加熱部463とを有する。又、サセプタ459は、複数本の支柱461によって支持された構造となっている。このサセプタテーブル411を貫通して、複数本からなるリフターピン413設けられており、その上部にはウエハ支持ピン414が具備されている。ウエハ支持ピン414はサセプタ459の中心方向に延出している。ウエハ600はサセプタテーブル411またはウエハ支持ピン414に載置される。また、サセプタテーブル411の下側には、加熱部としてのヒータ463が設けられ、ウエハ600を加熱できるようになっている。基板支持部は、ウエハ支持ピン414で構成される。場合によっては、サセプタテーブル411とリフターピン413とを含めて考えても良い。リフターピン413は、昇降基板471に接続され、ガイドシャフト467に沿って、昇降駆動部490により昇降可能に構成されている。
サセプタ459の下方には、排気部が設けられる。排気部は圧力調整部(圧力調整機構)としてのAPC(Auto Pressure Control)バルブ479と排気管480を有する。場合によっては、排気ポンプ481を排気部に含めるようにしても良い。APCバルブ479のバルブ開度は、処理室445内の圧力を元にフィードバック制御されるよう構成される。処理室445内の圧力は、圧力センサ(不図示)によって測定される。
また、処理ガスの流れを、改善するために、円筒状のバッフルリング458と排気板465を設けても良い。バッフルリング458には円筒側面に通気孔が多数均一に設けられ、排気板465には中央部に排気連通孔475が設けられる。サセプタ459、バッフルリング458、排気板465によって第1排気室474が形成され、排気板465と底基板469とによって第2排気室476が形成された構造となっており、第1排気室474と第2排気室476とは排気連通孔475によって連通されている。又、第2排気室476には排気管480が連通されている。第1排気室474と第2排気室476をそれぞれ設けることによって、前記ウエハ600の全周方向から均一に排気をすることができ、ウエハ600への処理均一性を向上させることができる。
処理容器431の上部のトッププレート454には、図中省略のガス供給設備から所要の複数の反応ガスを供給する為のガス供給管455が、ガス導入口433に付設されている。ガス供給管455には、N2ガスを供給する第一のガス供給部、及びその他のガス、ここでは、H2ガスやHeガス等を供給する第二のガス供給部を設けている。ガス供給部にはそれぞれ、流量制御部であるマスフロコントローラ477、483及び開閉弁478、484が設けられており、ガス供給量を制御することが出来る。ここでは第二のガス供給部までのみ記載しているが、第三以降のガス供給部があっても良い。又、使用するガスを事前に混合してからガス導入口433に流しても良い。更に、処理容器431内には、反応ガスを処理容器431の内壁に沿って流れるようにする為、略円形で石英ガラスやセラミックスからなるバッフル板460が設けられている。
流量制御部及びAPCバルブ479によって供給量、排気量を調整することにより、処理容器431と処理室445の圧力が所望の値に制御される。
励起部としての共振コイル432は、所定の波長の定在波を形成する為、一定波長のモードで共振するように巻径、巻回ピッチ、巻数が設定される。即ち、共振コイル432の電気的長さは、高周波電源444から供給される電力の所定周波数における1波長の整数倍(1倍、2倍、・・・)又は半波長もしくは1/4波長に相当する長さに設定される。例えば、27.12MHzの場合、1波長の長さは約11メートルである。使用する周波数及び共振コイル長は、所望するプラズマ発生状態やプラズマ発生室430の機械的な寸法などに応じて選択されると良い。
次に、本実施形態における基板の搬送系について、図3,図4を用いて説明する。基板を搬送する搬送系は、EFEM(Equipment FrontEnd Module)100と、ロードロックチャンバ部200と、トランスファーモジュール部300を有する。
コントローラ500は、後述の基板処理工程を行うように、上述の各部を制御する。
図5に示すように、制御部(制御手段)であるコントローラ500は、CPU(Central Processing Unit)500a、RAM(Random Access Memory)500b、記憶装置500c、I/Oポート500dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM500b、記憶装置500c、I/Oポート500dは、内部バス500eを介して、CPU500aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ500には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置501が接続されている。
続いて、図6を用いて、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として実施される基板処理工程について説明する。かかる工程は、上述の基板処理装置により実施される。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ500により制御される。
まず、ウエハ600が、FOUP110から大気搬送ロボット130によって、ロードロックチャンバ250に搬送される。ロードロックチャンバ250では、真空排気が行われ、EFEM内の大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気から、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気、不活性ガスが供給される減圧雰囲気に置換される。雰囲気の置換が終了すると、ロードロックチャンバ250とトランスファーモジュール310との間にあるゲートバルブ311が開放され、ウエハ600が真空アームロボットユニット320によって、ロードロックチャンバ250からトランスファーモジュール310内に搬送される。搬送されると、ゲートバルブ311は閉じられる。その後、トランスファーモジュール310とプラズマ処理ユニット410との間に設けられたゲートバルブ313を通してリフターピン413上のウエハ支持ピン414に載置する。ウエハ搬送機構が処理室445の外へ退避すると、ゲートバルブ313が閉じられる。このウエハ600の搬送時には、搬送経路を不活性ガスでパージし、かつ減圧状態で行うことが好ましい。不活性ガス雰囲気にし、かつ減圧状態にすることで、ウエハ600に形成された半導体素子やハンダの酸化(酸素吸着)を抑制することができる。
続いて、ガス供給管445から所定の処理ガスを供給する。処理ガスは、プラズマ状態で還元性を持つガスが用いられる。例えば、水素(H2)ガス、アンモニア(NH3)ガス、一酸化炭素(CO)ガスなどの少なくとも何れかが用いられる。また、後述の酸化層除去工程を妨げない範囲で不活性ガスや希ガスを混ぜても良い。本実施例では、H2ガスを用いた例を示す。また、APCバルブ479によって、排気量を調整することにより、処理室445内の圧力を1〜1330Pa程度の範囲の内、所定の圧力に維持する。例えば、100Paに維持される。ガス流量は、0.1〜10SLM程度の範囲の内、所定の流量に設定する。例えば、5SLMに設定される。また、必要に応じて、一旦、処理容器431と処理室445の雰囲気ガスを排気してから所定のガスを供給しても良い。
ガス流量、圧力が所望の設定値になったら、共振コイル432に、高周波電源444から高周波電力を印加して処理ガスを励起させ、プラズマを発生させる。印加する電力は、0.5〜5kW程度の範囲の内、所定の電力とする。例えば、1kWとする。発生したプラズマにより、所定時間、ウエハ600に所定の処理が施される。本実施例では、還元プラズマとして水素プラズマを発生させ、ウエハ600に形成された酸化層の除去処理が施される。
ウエハ600に、酸化層除去工程を所定の時間施し終えたら、共振コイル432への高周波電力印加を停止する。また、処理ガスの供給を停止し、リフロー用ガスの供給を開始する。基板加熱用ガスは、例えば水素(H2)ガスやヘリウム(He)ガスなど、非腐食性で熱伝導が良好なガスが望ましい。又、不活性ガスを用いて簡便化しても良い。リフローガスを供給する際には、一度真空排気しても良い。次に、ウエハ600(リフターピン413の先端)とサセプタテーブル411との距離を第1の距離よりも短い第2の距離L2になるように、リフターピン413を降下させ、ウエハ600を所定の温度に加熱する。第2の距離は、0.5〜5mmの内所定の距離とする。例えば、2.5mmとする。ウエハ600の温度は、ハンダの溶融温度以上、かつ、基板の耐熱上限温度未満に加熱する。例えば200〜250℃程度に加熱する。ウエハ600を所定の温度に加熱することによって、ウエハ600上に形成されたハンダ製のバンプが溶融し、その表面が平坦化されるリフロー工程S40が施される。ここで特に、使用する基板が複数の基板を張り合わせた基板である場合、接着剤の耐熱温度や基板強度に考慮し、基板の剥離や割れが起きない範囲で耐熱上限温度を決めることが重要となる。
リフロー工程S40では、ウエハ600上に形成された接着剤又はハンダを確実に溶融させると同時に、基板を保護するために過剰な加熱を抑制する必要が有る。ヒータ463からウエハ600への熱の移動量を調整するには、ウエハ600の周りに存在するガスによる伝導伝熱を調整することが有効である。リフロー工程が行われる温度は比較的低温であるためヒータ463からの輻射熱量は少ないからである。更には、平面状のヒータからウエハへ放たれる輻射熱の量は、ヒータとウエハとの距離に依存し難い為でも有る。
リフロー工程が終了したら、ウエハ600(リフターピン413先端)とサセプタテーブル411との距離を第1の距離に調整する。また、ガスの供給を停止し、処理室445内を真空雰囲気とし、ウエハ600の降温を行う。この時、基板を搬出する準備として不活性ガスで置換しても良い。
真空排気とガス供給を行うことで、処理室445内に存在する加熱されたガスを除去することができ、基板の冷却時間を短縮することができる。また、処理室445内の部材で加熱されるガスを除去することができ、冷却時間を短縮することができる。
ウエハ600の降温が終了したら、上述の基板の搬入工程S10の逆の手順で搬出する。
次に、図7,8,9を用いて酸化層除去工程S30とリフロー工程S40の詳細シーケンスについて説明する。
なお、ここでは、第2の距離L2を基板とサセプタが接触しない距離になるように設定したが、基板とサセプタが接触することによって生じる、異物や基板の傷の量が許容できる範囲内である場合や、急激な加熱による基板の損傷が起こらない場合などには、基板とサセプタを接触させて加熱を行っても良い。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
ハンダの自然酸化膜を除去することができる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
ハンダを有する基板を、処理室内に設けられたウエハ支持ピンに載置させる工程と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給工程と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第1距離に調整、前記基板を第1温度に加熱する工程と、
前記還元性ガスを励起する励起工程と、
を有する還元工程と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導ガス供給工程と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第2距離に調整、前記基板を第2温度に加熱する工程と、
を有するリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記1に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第1距離は、前記第2距離よりも長い。
付記1又は付記2に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第1温度は前記第2温度よりも低くなるように調整する。
付記1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第1温度は、前記ハンダが溶融しない温度であり、
前記第2温度は、前記ハンダが溶融する温度である。
付記4に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第2温度は、前記ハンダが溶融する温度以上、前記基板が損傷しない温度以下である。
他の態様によれば、
異なる2つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
前記基板支持部の位置を調整し、加熱部により前記基板を加熱する工程と、
前記処理室内の圧力を調整する工程と、前記処理ガスを励起する工程と、
前記処理室内の圧力を調整し、前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記6に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記加熱工程において、前記基板の温度に応じて、前記処理ガスの濃度、流量を調整する工程を有する。
付記6または付記7に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記異なる2つ以上の基板は、研削処理されたシリコン基板とサポートガラス基板である。
付記6乃至8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記異なる2つ以上の基板の少なくとも一方がダイス状態である。
付記6乃至9のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理室には、不活性ガス雰囲気のロードロックが隣接され、前記基板の処理前後で当該ロードロック室を介して前記処理室に当該基板が出し入れされる。
付記6乃至10のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記励起する工程では、励起された前記処理ガスによって、前記ハンダを加熱しつつ、
前記処理ガスによって前記基板を冷却する。
更に他の態様によれば、
ハンダを有する基板を支持する、処理室内に設けられたウエハ支持ピンと、
前記処理室内に還元性ガスまたは熱伝導ガスを供給するガス供給部と、
前記還元性ガスを励起する励起部と、
前記基板を加熱する加熱部が設けられたサセプタテーブルと、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第1の距離に調整し、前記基板を第1温度に加熱しつつ前記還元ガスを励起する工程と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第2の距離に調整し、前記基板を第2温度に加熱しつつ前記熱伝導ガスを供給する工程とを行うように、前記ウエハ支持ピンと前記ガス供給部と前記励起部とを制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
付記12の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第1温度は前記第2温度よりも低い。
付記12または付記13の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第1温度は、前記ハンダが溶融しない温度であり、
前記第2温度は、前記ハンダが溶融する温度である。
付記14に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2温度は、前記ハンダが溶融する温度以上、前記基板が損傷しない温度以下である。
他の態様によれば、
異なる2つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記基板を加熱する加熱部と、
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理ガスを励起する励起部と、
前記処理室内の圧力を調整して前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
付記16に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板を加熱する際に、前記基板の温度に応じて、前記処理ガスの濃度、流量を調整する。
付記16又は付記17に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記異なる2つ以上の基板は、研削処理されたシリコン基板とサポートガラス基板である。
付記16乃至18のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記異なる2つ以上の基板の少なくとも一方がダイス状態である。
付記16乃至19のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記処理室に、不活性ガス雰囲気のロードロックが隣接され、当該ロードロックを介して前記基板を前記処理室に搬入出させる。
付記16乃至20のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記処理ガスを励起する際に、前記励起された処理ガスによって前記接着剤又はハンダを加熱しつつ前記処理ガスによって前記基板を冷却するように前記ガス供給部と、前記励起部と前記圧力調整部を制御する。
付記16乃至21のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記圧力調整部の前段に、第1排気室と第2排気室を有する。
更に他の態様によれば、
ハンダを有する基板を、処理室内に設けられたウエハ支持ピンに載置させる手順と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第1距離に調整、前記基板を第1温度に加熱する手順と、
前記還元性ガスを励起する励起手順と、
を有する還元手順と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第2距離に調整、前記基板を第2温度に加熱する手順と、
を有するリフロー手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
更に他の態様によれば、
異なる2つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、
前記処理室内に処理ガスを供給する手順と、
前記基板支持部の位置を調整し、加熱部により前記基板を加熱する手順と、
前記処理室内の圧力を調整する手順と、
前記処理ガスを励起する手順と、
前記処理室内の圧力を調整し、前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
更に他の態様によれば、
ハンダを有する基板を、処理室内に設けられたウエハ支持ピンに載置させる手順と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第1距離に調整、前記基板を第1温度に加熱する手順と、
前記還元性ガスを励起する励起手順と、
を有する還元手順と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第2距離に調整、前記基板を第2温度に加熱する手順と、
を有するリフロー手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体が提供される。
他の態様によれば、
異なる2つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、
前記処理室内に処理ガスを供給する手順と、
前記基板支持部の位置を調整し、加熱部により前記基板を加熱する手順と、
前記処理室内の圧力を調整する手順と、
前記処理ガスを励起する手順と、
前記処理室内の圧力を調整し、前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体が提供される。
更に他の態様によれば、
表面に酸素含有膜が形成されたハンダが表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第1の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第2の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記27に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第2の熱伝導率は前記第1の熱伝導率よりも高くなるように調整される。
付記27又は付記28のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記酸化層除去工程では、前記基板を前記基板支持部に載置させた状態で載置させ、
前記リフロー工程では、前記基板を前記酸化層除去工程よりも前記基板支持部から離間させて載置させて前記基板支持部と前記基板との間を第2の熱伝導率とする。
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記基板の周囲に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第1の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、
前記基板の周囲に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第2の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記基板の裏面側と表面側のいずれか又は両方に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第1の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、
前記基板の裏面側と表面側のいずれか又は両方に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第2の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記1乃至付記11のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記リフロー工程で、所定の温度で保持するように前記熱伝導性ガスの流量を調整する工程を有する。
付記1乃至付記11のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記リフロー工程の後に、前記リフロー工程中に前記処理室に供給されたガスを除去して冷却する工程を有する。
Claims (12)
- 表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記基板支持部のリフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第1の距離に調整すると共に、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内のガスの熱伝導率を第1の熱伝導率として、前記酸素含有膜を還元する工程と、
前記リフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第2の距離に調整すると共に、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給し、前記処理室内のガスの熱伝導率を前記第1の熱伝導率よりも高い第2の熱伝導率として、前記ハンダを溶融させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記ハンダを溶融させる工程では、前記基板を250℃以下の温度で処理し、
前記第2の距離は0.5〜5mmの範囲である、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1の距離は、前記第2の距離よりも長い、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記酸素含有膜を還元する工程では、前記ハンダが溶融する温度未満で前記基板をプラズマ処理する工程を有し、
前記ハンダを溶融させる工程では、前記ハンダが溶融する温度以上、且つ、前記基板が損傷する温度未満で前記基板を処理する工程を有する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記基板支持部は前記リフターピンとヒータを備え、
前記酸素含有膜を還元する工程及び前記ハンダを溶融させる工程では、前記リフターピン先端に前記基板を載置し、一定温度に保持された前記ヒータにより前記基板を加熱する、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記酸素含有膜を還元する工程及び前記ハンダを溶融させる工程では、前記ヒータは、前記ヒータと前記基板の周囲に存在するガスを経由した伝導伝熱により前記基板を加熱する、請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ハンダを溶融させる工程では、前記処理室内の圧力を、前記酸素含有膜を還元する工程の圧力よりも高くする、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ハンダを溶融させる工程では、前記熱伝導性ガスとして前記還元性ガスを前記処理室内に供給し、
前記酸素含有膜を還元する工程及び前記ハンダを溶融させる工程では、前記還元性ガスと共に、前記還元性ガスとは熱伝導率の異なる添加ガスを前記処理室内に供給し、
前記ハンダを溶融させる工程における前記添加ガスに対する前記還元性ガスの比率は、前記酸素含有膜を還元する工程における比率よりも高くする、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 基板を先端に載置するリフターピンと、前記リフターピンの先端に載置された前記基板を加熱するヒータと、を備える基板支持部と、
前記基板支持部が設けられる処理室と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給部と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導性ガス供給部と、
リフターピンの先端に、表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する前記基板を載置する工程と、前記ヒータを一定温度に保持するように制御しながら、前記処理室内のガスが第1の熱伝導率になるように前記還元性ガスを供給し前記酸素含有膜を還元する工程と、前記処理室内のガスが前記第1の熱伝導率よりも高い第2の熱伝導率になるように熱伝導性ガスを供給し前記ハンダを溶融させる工程と、を行うように前記リフターピン、前記ヒータ、前記還元ガス供給部と前記熱伝導性ガス供給部を制御するよう構成された制御部と、
を有する基板処理装置。 - 前記処理室に励起部が設けられ、
前記制御部は、前記酸素含有膜を還元する工程で前記還元性ガスを励起するように前記励起部を制御するよう構成された請求項9に記載の基板処理装置。 - 表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、基板処理装置の処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、
前記基板支持部のリフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第1の距離に調整すると共に、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内のガスの熱伝導率を第1の熱伝導率として前記酸素含有膜を還元する手順と、
前記リフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第2の距離に調整すると共に、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内のガスの熱伝導率を前記第1の熱伝導率よりも高い第2の熱伝導率として前記ハンダを溶融させる手順と、
をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラム。 - 前記酸素含有膜を還元する手順では、前記ハンダが溶融する温度未満で前記基板をプラズマ処理し、
前記ハンダを溶融させる手順では、前記ハンダが溶融する温度以上、且つ、前記基板が損傷する温度未満で前記基板を処理する、請求項11に記載のプログラム。
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