KR100795772B1 - Method of preventing melted metallic compound from having oxidized film thereon during bump formation process and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing a method for preventing oxide film formation of a molten metal compound according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 적용할 수 있는 질소가스분사기의 제1 실시예를 단면하여 도시한 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a nitrogen gas injector which can be applied to the method for preventing the formation of an oxide film of a molten metal compound according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 적용할 수 있는 질소가스분사기의 제2 실시예를 단면하여 도시한 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a nitrogen gas injector that can be applied to the method for preventing the formation of an oxide film of a molten metal compound according to the present invention.
도 4a는 본 발명의 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 따라 도 2에 도시된 질소가스분사기를 사용하여 실시되는 공정중 메탈 젯팅 공정이 실시될 때의 질소가스분사기의 작동상태를 개략적으로 설명하는 공정설명도.Figure 4a is a process for schematically explaining the operating state of the nitrogen gas injector when the metal jetting process is carried out using the nitrogen gas injector shown in Figure 2 according to the method for preventing the formation of oxide film of the metal compound of the present invention Illustrative diagram.
도 4b 및 도 4c는 본 발명의 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 따라 도 2에 도시된 질소가스분사기를 사용하여 실시되는 공정중 메탈 젯팅 공정이 중지되었을 때 질소가스분사기의 작동상태를 개략적으로 설명하는 공정설명도.4b and 4c schematically illustrate the operating state of the nitrogen gas injector when the metal jetting process is stopped during the process performed using the nitrogen gas injector shown in FIG. 2 according to the method for preventing the formation of an oxide film of the metal compound of the present invention. Figure of process to do.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지장치의 구성을 도시한 블록도.5 is a block diagram showing the configuration of an oxide film formation preventing device of a molten metal compound according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지장치중 제어부에 탑재되고, 실행되는 제어방법을 예시한 흐름도.FIG. 6 is a flowchart illustrating a control method mounted on and executed by a control unit of an apparatus for preventing oxide film formation of molten metal compound according to an embodiment of the present invention; FIG.
* 도면에 주요부분에 대한 도면부호의 설명 *Explanation of the reference numerals for the main parts in the drawing
10: 메탈 젯팅 노즐 10a: 노즐공10:
40: 반도체 소자 50: 용융화된 금속화합물40: semiconductor device 50: molten metal compound
60: 질소가스분사기 61: 메탈 젯팅 노즐 수용부60: nitrogen gas injector 61: metal jetting nozzle accommodation
61b: 제2질소가스공급유로 62: 통공61b: second nitrogen gas supply passage 62: through hole
63: 제1질소가스공급유로 64: 제2질소가스공급구63: first nitrogen gas supply flow path 64: second nitrogen gas supply port
65: 제1질소가스공급구 66: 제1질소가스분사노즐65: first nitrogen gas supply port 66: first nitrogen gas injection nozzle
67: 제1질소가스분사노즐 70: 질소저장부67: first nitrogen gas injection nozzle 70: nitrogen storage
71, 72: 연결관 73: 펌프71, 72: connector 73: pump
74, 75: 제1 및 제 2개폐수단 80: 제어부74, 75: first and second opening and closing means 80: control unit
A, B: 질소가스 M: 질소가스분위기A, B: nitrogen gas M: nitrogen gas atmosphere
본 발명은 반도체 소자의 제조 등에 사용되는 젯팅 방식에 의한 범프형성공정 시에 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물이 산소와 접촉함으로 인하여 그 표면에 산화막이 생성되는 것을 방지하면서, 동시에 젯팅되어 낙하되는 용융화된 금속화합물이 편향되는 것을 함께 방지할 수 있는 방법 및 그 방지 장치에 관한 것이다.The present invention prevents the formation of an oxide film on the surface of the molten metal compound remaining at the nozzle end of the jetting nozzle by contact with oxygen during the bump forming process by the jetting method used in the manufacture of semiconductor devices. The present invention relates to a method and an apparatus for preventing the molten metal compound jetted and dropped from being deflected together.
일반적으로, 반도체 소자는 수십 개의 반도체칩을 형성하고, 상기 각각의 반도체칩 상에는 기판과 접합 시 전기적인 접속성을 좋게 하는 범프(bump) 들이 형성될 전극패드들이 형성되어 있다.In general, a semiconductor device forms dozens of semiconductor chips, and electrode pads are formed on each of the semiconductor chips to form bumps to improve electrical connection with the substrate.
이러한 전극패드 상에 범프를 형성하는 종래의 범프형성방법으로는 스크린 인쇄법, 전기 도금법, 증착법 및 메탈 젯팅법 등이 있다.Conventional bump forming methods for forming bumps on the electrode pads include screen printing, electroplating, evaporation, and metal jetting.
본 발명은 상기와 같이 반도체 소자에 대한 다양한 범프형성방법 중 메탈 젯팅법에 관한 것이므로, 이하에서는 메탈 젯팅(metal jetting)법에 의한 반도체 소자의 범프형성방법에 대하여만 서술하기로 한다. Since the present invention relates to the metal jetting method among various bump forming methods for the semiconductor device as described above, only the bump forming method of the semiconductor device by the metal jetting method will be described below.
한편, 메탈 젯팅에 의한 반도체 소자의 범프형성방법은 본 출원인에 의하여 2004년 9월 7일자로 대한민국특허청에 특허 출원되고, 2006년 2월 17일에 특허 제 10-0554913 호(이하, "선 등록 특허"이라 칭함)로 특허 등록되어 현재 유효한 권리로 유지되고 있다.Meanwhile, a method of forming a bump of a semiconductor device by metal jetting is filed by the present applicant with the Korean Patent Office on September 7, 2004, and on February 17, 2006, issued Patent No. 10-0554913 (hereinafter referred to as "pre-registration"). Patent ", which is now registered as a patent".
이러한, 본 출원인의 선 등록 특허의 내용을 개략적으로 살펴보면, 메탈 젯팅 장치를 사용하여 용융화된 금속화합물을 여정된 속도로 반도체 소장 상에 메탈 젯팅으로 범프를 형성시킨 후 리플로우 공정을 거쳐 형성된 범프를 볼 형태로 형성시킴으로써 반도체 소자의 범프를 형성하도록 구성된다.As described above, the contents of the applicant's pre-registered patent, the bump formed through the reflow process after forming a bump by the metal jetting on the semiconductor holding the molten metal compound at a predetermined speed using a metal jetting device Is formed to form bumps in the semiconductor device.
이와 같은 선 등록 특허는 범프의 불량률을 최소화시킬 수 있으면서 초기투자 비용이 저렴하고, 많은 양과 적은 양의 반도체 소자에 대하여 범프형성공정을 용이하게 실시할 수 있다는 장점을 갖는다.Such a pre-registered patent has the advantage that it is possible to minimize the defect rate of the bumps, and the initial investment cost is low, and the bump forming process can be easily performed for a large amount and a small amount of semiconductor devices.
그러나, 상기 선 등록 특허는 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물이 산소와 접촉하게 되면 용융화된 금속화합물이 산화되어 메탈 젯팅 노즐의 노즐공 부위에 산화막(필름형태의 막 뿐만 아니라 노즐공의 끝에 뭉치거나 덩어리로 뭉쳐지는 것들)이 형성되어 용융화된 금속화합물의 젯팅에 악영향을 미친다는 문제점이 있었다.However, the pre-registered patent discloses that when the molten metal compound remaining at the nozzle end of the metal jetting nozzle comes into contact with oxygen, the molten metal compound is oxidized to form an oxide film (a film in the form of a film). However, there is a problem that agglomeration or agglomeration at the end of the nozzle hole has a bad effect on the jetting of the molten metal compound.
또한, 메탈 젯팅 노즐로부터 젯팅되는 용융화된 금속화합물이 산소와 접촉하는 것을 방지하기 위하여, 메탈 젯팅 노즐에 대하여 공기접촉 방지를 위한 가스를 분사하면, 가스의 분사력이 메탈 젯팅 노즐로부터 젯팅되어 자유 낙하하는 용융화된 금속화합물의 궤도에 영향을 주어 낙하되는 용융화된 금속화합물이 편향되어 불량을 야기하는 문제점도 있다.In addition, in order to prevent the molten metal compound jetted from the metal jetting nozzle from contacting with oxygen, when a gas for preventing air contact is injected onto the metal jetting nozzle, the jetting force of the gas is jetted from the metal jetting nozzle to free fall. There is also a problem in that the molten metal compound falling by affecting the trajectory of the molten metal compound is deflected to cause a defect.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물이 메탈 젯팅 공정이 실시중일 때 뿐만 아니라 메탈 젯팅 공정이 중지된 때에도 주위의 산소와 접촉되지 않도록 함으로써, 메탈 젯팅 노즐의 노즐공 주변에 산화막(필름형태의 막 뿐만 아니라 노즐공의 끝에 뭉치거나 덩어리로 뭉쳐지는 것들)이 형성되는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자의 제조에 사용되는 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법 및 그 방지 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems, so that the molten metal compound remaining in the nozzle end of the metal jetting nozzle is not in contact with the surrounding oxygen not only when the metal jetting process is being performed, but also when the metal jetting process is stopped. Thereby, the bumping method of the jetting method used in the manufacture of a semiconductor device that can prevent the formation of an oxide film (agglomerated or agglomerated at the end of the nozzle hole as well as a film-type film) around the nozzle hole of the metal jetting nozzle It is an object of the present invention to provide a method for preventing the formation of an oxide film of a molten metal compound during the process and an apparatus for preventing the same.
본 발명의 다른 목적은 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물이 산소와 접촉하여 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위한 가스분사로 인해 편향오류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 편향오류 방지 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a jetting method for preventing a deflection error caused by gas injection to prevent the molten metal compound remaining at the nozzle end of the metal jetting nozzle from contacting oxygen to form an oxide film. It is to provide a method for preventing the deflection error of molten metal compound during bump formation process.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 젯팅 방식에 의한 범프형성공정 시에 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물과 산소의 접촉으로 인해 노즐공 주변에 산화막(필름형태의 막 뿐만 아니라 노즐공의 끝에 뭉치거나 덩어리로 뭉쳐지는 것들)이 생성되는 것을 방지하는 동시에 젯팅되어 낙하되는 용융화된 금속화합물의 편향오류도 방지할 수 있도록 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is an oxide film (a film-type film as well as a nozzle hole around the nozzle hole due to the contact of oxygen with molten metal compound remaining in the nozzle end of the jetting nozzle during the bump forming process by the jetting method). To prevent the formation of agglomerates or agglomerates at the end, and at the same time prevent deflection errors of the molten metal compound jetted and dropped.
상기 목적 및 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법은, 반도체 소자와 같은 대상물 위에 용융화된 금속화합물을 메탈 젯팅으로 범프를 형성시키는 반도체 소자의 범프형성공정에 있어서, 메탈 젯팅 공정이 실시될 때 메탈 젯팅 노즐의 주변에 질소가스분위기가 조성될 수 있도록 질소가스분사기를 사용하여 메탈 젯팅 노즐을 중심으로 불활성 가스막을 형성하는 제1질소가스분사단계와; 메탈 젯팅 공정이 중지되었을 때 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물이 산소와 접촉하지 않도록 질소가스분사기를 사용하여 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단을 향해 질소가스를 분사하는 제2질소가스분사단계를 포함하는 것을 특징으로 반도체 소자에 대한 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법을 제공한다.In order to achieve the above and other objects, the method for preventing oxide film formation of a molten metal compound during a bump forming process for a semiconductor device according to the present invention includes metal jetting a molten metal compound on an object such as a semiconductor device. In the bump forming process of a semiconductor device for forming bumps, an inert gas film is formed around a metal jetting nozzle using a nitrogen gas injector so that a nitrogen gas atmosphere is formed around the metal jetting nozzle when the metal jetting process is performed. Forming a first nitrogen gas injection step; Second nitrogen gas that injects nitrogen gas toward the nozzle of the metal jetting nozzle using a nitrogen gas injector so that the molten metal compound remaining in the nozzle of the metal jetting nozzle does not come into contact with oxygen when the metal jetting process is stopped. It provides a method for preventing the formation of the oxide film of the molten metal compound during the jet-forming bump forming process for the semiconductor device characterized in that it comprises a spraying step.
상기와 같은 구성에 따르면, 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물이 메탈 젯팅 공정이 실시되고 있을 때는 물론 메탈 젯팅 공정이 중지되고 있을 때에도 산소와 접촉되지 않도록 함으로써 메탈 젯팅 노즐의 노즐공 주변에 용융화된 금속화합물과 산소의 접촉으로 인한 산화막(필름형태의 막 뿐만 아니라 노즐공의 끝에 뭉치거나 덩어리로 뭉쳐지는 것들)의 형성을 방지할 수 있음은 물론 메탈 젯팅 노즐로부터 젯팅되어 낙하되는 용융화된 금속화합물이 산화막 형성을 방지하기 위한 가스분사로 인해 편향오류가 발생되는 것도 방지할 수 있게 된다.According to the above configuration, the molten metal compound remaining at the nozzle end of the metal jetting nozzle is not contacted with oxygen even when the metal jetting process is stopped as well as when the metal jetting process is stopped. Prevents the formation of oxide films (such as film-like films or agglomerates or agglomerations at the end of nozzle holes) due to the contact of molten metal compound with oxygen around the ball, as well as jetting from metal jetting nozzles The molten metal compound may be prevented from generating a deflection error due to the gas injection to prevent the oxide film formation.
또한, 본 발명은, 반도체 소자 상에 용융화된 금속화합물을 메탈 젯팅으로 범프를 형성시키는 반도체 소자의 범프형성공정에 있어서, 메탈 젯팅 노즐의 외측에 장착되어 메탈 젯팅 노즐의 주변을 따라 불활성 가스막을 형성하도록 가스를 분사하는 제1가스공급유로와, 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단에 가스를 분사하는 제2질소가스공급유로를 구비하고, 메탈 젯팅 노즐의 외측에 장착되는 가스분사기와; 질소저장부와; 상기 질소분사기의 제1가스공급유로 및 제2가스공급유로와 연결관에 의해 각기 연통되게 연결되어 상기 질소저장부내의 가스를 상기 연결관을 통해 제1 가스공급유로 및 제2 가스공급유로로 펌핑하는 펌프와; 상기 연결관 상에 각기 장착되어 연결관을 단속하는 제1개폐수단 및 제2개폐수단과; 상기 제1개폐수단 및 제2개폐수단과 각기 전기적으로 연결되어 제1개폐수단 및 제2개폐수단의 개폐작동을 제어하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자에 대한 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 장치를 제공한다. 여기서, 상기 가스는 질소 가스인 것이 바람직하다. In addition, the present invention, in the bump forming step of the semiconductor device to form a bump by metal jetting the molten metal compound on the semiconductor device, it is mounted outside the metal jetting nozzle to form an inert gas film along the periphery of the metal jetting nozzle A gas injector having a first gas supply passage for injecting gas to form the gas and a second nitrogen gas supply passage for injecting gas in the nozzle end of the metal jetting nozzle, the gas injector being mounted outside the metal jetting nozzle; Nitrogen storage unit; The first gas supply passage and the second gas supply passage of the nitrogen injector are respectively connected to each other by a connection pipe to pump the gas in the nitrogen storage unit through the connection pipe to the first gas supply passage and the second gas supply passage. A pump; First opening and closing means for opening and closing the connection pipes respectively mounted on the connection pipes; When the bump forming process of the jetting method for a semiconductor device, characterized in that it is electrically connected to the first opening and closing means and the second opening and closing means for controlling the opening and closing operation of the first opening and closing means and the second opening and closing means Provided is an apparatus for preventing oxide film formation of a molten metal compound. Here, the gas is preferably nitrogen gas.
이를 통해, 반도체 소자에 대한 젯팅 방식에 의한 범프형성공정 시에 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물과 산소의 접촉으로 인해 노즐공 주변에 산화막(필름형태의 막 뿐만 아니라 노즐공의 끝에 뭉치거나 덩어리로 뭉쳐지는 것들)이 생성되는 것을 방지할 수 있으며, 동시에 젯팅되어 낙하되는 용융화된 금속화합물의 편향되는 것도 방지하여 젯팅 불량 및 범프 불량을 최소화시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.As a result, the oxide film (a film-type film as well as a nozzle hole around the nozzle hole due to contact of oxygen with molten metal compound remaining at the nozzle end of the metal jetting nozzle during the bump forming process by the jetting method for the semiconductor device). It is possible to prevent the agglomeration or agglomeration of the end) and to prevent the deflection of the molten metal compound jetted and dropped, thereby minimizing jetting defects and bump defects, thereby improving productivity.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바림직한 구체적 실시예에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법과 그 장치를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method and a device for preventing oxide film formation of a molten metal compound during a jetting bump forming process for a semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. same.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법을 예시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a method of preventing oxide film formation of a molten metal compound according to an embodiment of the present invention.
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법은 제1질소가스분사단계(S100)와 제2질소가스분사단계(S110)로 이루어진다.As illustrated in FIG. 1, the method for preventing the formation of an oxide film of a molten metal compound during a jet forming process for a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a first nitrogen gas injection step S100 and a second nitrogen. Gas injection step (S110) is made.
상기 제1질소가스분사단계(S100)는 반도체 소자(40)에 대한 메탈 젯팅 공정이 실시될 때, 메탈 젯팅 노즐(10)의 주변에 불활성가스인 질소가스분위기가 조성될 수 있도록 질소가스분사기(60)를 사용하여 메탈 젯팅 노즐(10)을 중심으로 질소가스막을 형성시키는 것이다.The first nitrogen gas injection step (S100) is a nitrogen gas injector (S100) so that a nitrogen gas atmosphere, which is an inert gas, is formed around the
이러한 상기 제1질소가스분사단계(S100)는 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단에 잔류되는 용융화된 금속화합물(50)이 질소가스분위기(질소가스의 분사기류와 직접적으로 접촉되진 않으면서도 질소가스가 가득하여 충만한 상태)하에 놓여지도록 메탈 젯팅 노즐(10)을 중심으로 하단부가 넓은 원뿔대 형태의 질소가스막 형성시키기 때문에 메탈 젯팅 노즐(10)로부터 젯팅되어 낙하되는 용융화된 금속화합물(50)의 궤도에 영향을 미치지 않으면서도 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단에 잔류되는 용융화된 금속화합물(50)과 산소와의 접촉을 완전히 차단시킴으로 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단, 특히 노즐공(10a) 주변에 용융화된 금속화합물(50)의 산화로 생성되는 산화막(필름형태의 막 뿐만 아니라 노즐공의 끝에 뭉치거나 덩어리로 뭉쳐지는 것들)의 형성을 확실히 방지할 수 있게 된다. In the first nitrogen gas injection step S100, the
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 적용할 수 있는 질소가스분사기의 제1실시예 및 제2실시예를 도시한 도면으로서, 도 2는 본 발명에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 적용할 수 있는 질소가스분사기의 제1 실시예를 단면하여 도시한 종단면도이다.2 and 3 show a first embodiment and a second embodiment of a nitrogen gas injector which can be applied to the method for preventing oxide film formation of a molten metal compound according to the present invention, and FIG. Fig. 1 is a longitudinal sectional view showing, in cross section, a first embodiment of a nitrogen gas injector applicable to the method for preventing the formation of an oxide film of a molten metal compound.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 적용할 수 있는 실시예로서의 질소가스분사기(60)는 메탈 젯팅 노즐 수용부(61)와, 통공(62)과, 제1질소가스공급유로(63)와, 제2질소가스공급구(64)와, 제1질소가스공급구(65)를 구비하고, 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 외측에 장착된다.As shown in FIG. 2, the
상기 메탈 젯팅 노즐 수용부(61)는 상기 질소가스분사기(60)의 상면에 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 외표면 보다 크게 오목하게 형성되고, 상단부 내측면을 따라 내향으로 형성되는 조립돌부(61a)를 갖으며, 상기 메탈 젯팅 노즐(10)과 조립되었을 때 메탈 젯팅 노즐(10)의 외표면과 메탈 젯팅 노즐 수용부(61)의 내표면 사이에 제2질소가스공급유로(61b)가 형성될 수 있도록 상기 메탈 젯팅 노즐 수용부(61)는 메탈 젯팅 노즐(10)의 부피 보다 크게 형성된다. 또한, 상기 제2질소가스공급유로(61b)는 반도체 소자(40)에 대한 메탈 젯팅 공정이 실시되고 있지 않을 때 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단에 직접 질소가스를 분사시켜 노즐 단(또는 노즐공(10a))에 용융화된 금속산화물(50)의 산화막이 형성되는 것을 방지한다.The metal jetting
상기 통공(62)은 상기 질소가스분사기(60)의 하면에 상기 메탈 젯팅 노즐 수용부(61)와 연통되게 관통형성 되는데 상기 메탈 젯팅 노즐(10)과 메탈 젯팅 노즐 수용부(61)가 조립되었을 때 형성되는 상기 제2질소가스공급유로(61b)는 상기 통공(62)과 연통되게 연결된다. 따라서 상기 통공(62)은 상기 메탈 젯팅 노즐(10)로부터 젯팅되는 용융화된 금속화합물(50)의 출구 역할을 하는 동시에 상기 제2질소가스공급유로(61b)의 배기구 역할도 하는 것이다.The through
상기 제1질소가스공급유로(63)는 상기 질소가스분사기(60)의 하면 연부를 따라 오목하게 형성된다. 즉, 제1질소가스공급유로(63)는 질소분사노즐(10)의 길이방향을 따라 깊게 형성되어 있는 슬롯형태이며, 제1질소가스공급유로(63)의 하단부는 방사상으로 소정각도로 절곡되어 형성되어 제1질소가스공급유로(63)를 통해 분사되는 질소가스는 하단부가 넓은 원뿔대 형상의 질소가스막을 형성하게 된다.The first nitrogen
상기 제2질소가스공급구(64)는 상기 메탈 젯팅 노즐 수용부(61)와 연통되게 형성되어 제2질소가스공급유로(61b)내로 질소가스를 주입시킬 수 있도록 하며, 상기 제1질소가스공급구(65)는 상기 제1질소가스공급유로(63)와 연통되게 형성되어 제1질소가스공급유로(63)내로 질소가스를 주입시킬 수 있도록 한다.The second nitrogen
도 3은 본 발명에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법에 적용할 수 있는 질소가스분사기의 제2 실시예를 단면하여 도시한 종단면도이다.3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of a nitrogen gas injector which can be applied to the method for preventing the formation of an oxide film of a molten metal compound according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 질소가스분사기(60)의 다른 실시예는 제1질소분사노즐(67)과, 제2질소분사노즐(68)이 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 외주면을 따라 장착된 형태이다.As shown in FIG. 3, another embodiment of the
상기 제1질소분사노즐(67)은 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 주변을 따라 외향으로 경사지게 설치되어 질소가스를 외향으로 경사지게 분사하여 메탈 젯팅 노즐(10)의 주변을 따라 질소가스막을 형성시키는데 이러한 질소가스막은 하단이 넓은 원뿔대 형상을 이루기 때문에 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단을 상기 질소가스막이 외부공기로부터 보호하는 동시에 질소가스막의 내측에 질소가스가 충만한 질소가스분위가 조성됨으로 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단(또는 노즐공(10a))에 잔류되는 용융화된 금속화합물(50)의 산소에 의한 산화를 확실히 방지하면서도 상기 메탈 젯팅 노즐(10)로부터 젯팅되어 낙하되는 용융화된 금속화합물(50)의 궤도에 전혀 영향을 주지 않는다.The first
상기 제2질소분사노즐(68)은 메탈 젯팅 노즐(10)의 주변을 따라 내향으로 경사지게 설치되어 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단에 질소가스를 직접 분사시켜 메탈 젯팅 공정이 실시되지 않을 때에도 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단(또는 노즐공(10a))에 잔류되는 용융화된 금속화합물(50)의 산소에 의한 산화를 방지할 수 있는 것이다.The second
전술한 질소가스분사기(60)의 제1 및 제2 실시예는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법 뿐만 아니라 후술될 본 발명에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지장치에도 모두 적용되는 것이므로, 질소가스분사기(60)의 구체적인 구성에 대하여는 생략하기로 한다.The first and second embodiments of the above-described
상기 제2질소가스분사단계(S110)는 메탈 젯팅 공정이 중지된 때에는 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단에 잔류하는 용융화된 금속화합물(50)이 산소와 접촉하지 않도록 질소가스분사기(60)를 사용하여 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단을 향해 질소가스를 직접 분사시킨다. In the second nitrogen gas injection step S110, when the metal jetting process is stopped, the
이러한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법 중 제1질소가스분사단계(S100)가 실시될 때에는 상기 제2질소가스분사단계(S110)의 실시가 중지되며, 상기 제2질소가스분사단계(S110)가 실시될 때에는 상기 제1질소가스분사단계(S100)의 실시가 중지된다.When the first nitrogen gas injection step (S100) is performed in the method of preventing oxide film formation of the molten metal compound during the jetting process for forming a jet of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the second nitrogen gas injection step is performed. The execution of S110 is stopped, and when the second nitrogen gas injection step S110 is performed, the execution of the first nitrogen gas injection step S100 is stopped.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법의 일련의 공정들은 첨부 도면 도 4a 내지 도 4c에 도시되어 있다. A series of processes for preventing oxide film formation of a molten metal compound during a jetting bump forming process for a semiconductor device according to an embodiment of the present invention described above are shown in FIGS. 4A to 4C.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지장치 및 그 장치의 제어방법을 도시하는 도면으로서, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지장치의 구성 및 상호 유기적인 연관관계를 예시한 블록도이다.5 and 6 are views illustrating an oxide film formation preventing apparatus of a molten metal compound according to an embodiment of the present invention and a control method thereof, and FIG. 5 is a molten metal compound according to an embodiment of the present invention. Is a block diagram illustrating the configuration of the oxide film formation preventing device and the organic relations therebetween.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 및 편향 방지장치는 질소가스분사기(60)와, 질소저장부(70)와, 펌프(73)와, 제1개폐수단 및 제2개폐수단(74, 75)과, 제어부(80)를 포함한다.As shown in FIG. 5, an oxide film forming and deflection prevention device of a molten metal compound during a jet forming process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a
상기 질소가스분사기(60)는 메탈 젯팅 노즐(10)의 외측에 장착되어 메탈 젯팅 노즐(10)의 주변을 따라 질소가스막을 형성하도록 질소가스를 분사하는 제1질소가스공급유로(63)와, 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단에 질소가스를 분사하는 제2질소가스공급유로(61b)를 구비하고, 메탈 젯팅 노즐(10)의 외측에 장착되는데 이러한 질소가스분사기(60)의 제1 및 제2 실시예에 대한 구성은 첨부도면 도 2 및 도 3을 참조하며 구체적으로 전술하였음으로 생략하도록 한다.The
상기 질소저장부(70)는 질소를 저장하는 것으로서, 저장되는 질소의 형태는 압축가스형태이거나 또는 액화질소 형태 등 어떠한 형태여도 무방하다.The
상기 펌프(73)는 상기 질소가스분사기(60)의 제1 및 제2질소가스공급유로(61b, 63)와 연결관(71, 72)에 의해 각기 연통되게 연결되어 상기 질소저장부(70)내의 질소가스를 상기 연결관(71, 72)을 통해 제1 및 제2질소가스공급유로(61b, 63)로 펌핑한다.The
상기 제1개폐수단 및 제2개폐수단(74, 75)은 상기 연결관(71, 72)상에 각기 장착되어 연결관(71, 72)을 단속하며, 이러한 개폐수단은 연결관(71, 72)을 개폐하여 질소가스의 유로는 단속할 수 있는 것이면 어떤 개폐수단을 사용하여도 무방하지만 자동화를 위해서는 솔레노이드 밸브 등과 같은 전자밸브를 사용하는 것이 바람직하다.The first opening and closing means and the second opening and closing means 74 and 75 are respectively mounted on the connecting
또한, 상기 제2개폐수단(74)은 제2질소가스공급구(64)와 펌프(73)를 연결하는 연결관(72)상에 장착되고, 상기 제1개폐수단(75)은 제1질소가스공급구(65)와 펌프(73)를 연결하는 연결관(71)상에 장착됨으로써, 제2개폐수단(74)은 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단(또는 노즐공(10a))에 직접 분사되는 질소가스를 단속하고, 제1개폐수단(75)은 상기 메탈 젯팅 노즐(10)의 주변을 따라 원뿔대 형상의 질소가스막을 형성하는 질소가스를 단속한다.In addition, the second opening and closing means 74 is mounted on the
상기 제어부(80)는 상기 제1, 2 개폐수단(74, 75)과 각기 전기적으로 연결되어 제1개폐수단 및 제2개폐수단(74, 75)의 개폐작동을 제어하는데 이러한 제어부(80)는 하기와 같은 제어방법으로 이루어진 프로그램이 탑재되며, 이 프로그램을 실행함으로서 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자에 대한 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 및 편향 방지장치가 제어부(80)에 의해 자동으로 제어될 수 있게 된다. The
상기 제어방법은 공정실시확인단계(S300)와, 제1질소가스분사단계(S310)와, 공정중시확인단계(S320)와, 제2질소가스분사단계(S330)로 구성된다.The control method includes a process execution check step (S300), a first nitrogen gas injection step (S310), a process-oriented check step (S320), and a second nitrogen gas injection step (S330).
상기 공정실시확인단계(S300)는 메탈 젯팅 공정이 실시되고 있을 때에만 상기 제1질소가스분사단계(S310)를 실시하기 위하여 반도체 소자(40)에 대한 메탈 젯팅 공정이 실시되고 있는지를 확인한다.The process execution check step (S300) checks whether the metal jetting process for the semiconductor device 40 is performed in order to perform the first nitrogen gas injection step (S310) only when the metal jetting process is being performed.
상기 제1질소가스분사단계(S310)는 상기 공정실시확인단계(S300)에서 메탈 젯팅 공정이 실시되는 것을 확인되었을 때 상기 제1개폐수단(75)을 개방하여 메탈 젯팅 노즐(10)의 분사 경로 주변을 감싸는 질소가스막을 형성시키며, 이때 형성되는 질소가스막은 반도체 소자가 위치한 곳으로 갈수록 그 단면이 넓어지는 원뿔대 형상을 갖는다. 이러한 제1질소가스분사단계(S310)는 형성되는 질소가스막에 의해 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단이 외부공기와 차단되는 동시에 질소가스막의 내측공간에 질소가스가 충만하여 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단이 질소가스분위기내에 놓여지므로 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐단(또는 노즐공(10a))에 용융화된 금속화합물(50)이 잔류하고 있더라도 산소와의 접촉이 차단됨으로써 산소와의 접촉에 의하여 생성되는 산화막의 생성을 확실히 방지할 수 있게 된다.The first nitrogen gas injection step (S310) is the injection path of the
상기 공정중지확인단계(S320)는 상기 제2질소가스분사단계(S330)가 메탈 젯팅 공정이 중지된 때에만 실시될 수 있도록 하기 위하여 메탈 젯팅 공정이 중지되었는지를 확인한다.The process stop checking step (S320) confirms whether the metal jetting process is stopped so that the second nitrogen gas injection step (S330) can be performed only when the metal jetting process is stopped.
상기 제2질소가스분사단계(S330)는 상기 공정중지확인단계(S320)에서 메탈 젯팅 공정이 중지된 것을 확인되었을 때 상기 제1개폐수단(75)을 닫고, 제2개폐수단(74)을 개방하여 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단(또는 노즐공(10a))에 질소가스를 분사시켜 메탈 젯팅 노즐(10)의 노즐 단(또는 노즐공(10a))에 잔류되는 용융화된 금속화합물(50)이 메탈 젯팅 공정이 중시된 상태에서도 산소와 접촉되어 산화막을 생성하는 것을 방지하는 것이다.The second nitrogen gas injection step (S330) closes the first opening / closing means (75) and opens the second opening / closing means (74) when it is confirmed that the metal jetting process is stopped in the process stopping confirmation step (S320). Molten metal compound remaining in the nozzle end (or
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단(또는 노즐공)에 잔류되는 용융화된 금속화합물이 반도체 소자에 대한 메탈 젯팅 공정이 실시중인 때 뿐만 아니라 메탈 젯팅 공정이 중지중인 때에도 공기와 접촉되지 않도록 함으로써 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단(또는 노즐공) 주변에 산화막이 형성되는 것을 방지하는 반도체 소자에 대한 젯팅 방식의 범프형성공정 시 용융화된 금속화합물의 산화막 형성 방지 방법 및 그 방지 장치를 제공한다.As described above, the present invention is not only when the molten metal compound remaining at the nozzle end (or nozzle hole) of the metal jetting nozzle is subjected to air but also when the metal jetting process is stopped. Method and apparatus for preventing oxide film formation of molten metal compound during jetting bump forming process for semiconductor device which prevents oxide film from forming around nozzle end (or nozzle hole) of metal jetting nozzle by preventing contact with To provide.
또한, 본 발명은 메탈 젯팅 노즐로부터 젯팅되어 낙하되는 용융화된 금속화합물이 산화막 형성을 방지하기 위한 가스분사로 인해 편향오류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 갖는다. In addition, the present invention has an advantageous effect that the molten metal compound jetted from the metal jetting nozzle can be prevented from causing a deflection error due to the gas injection to prevent the formation of the oxide film.
그리고, 본 발명은 메탈 젯팅 노즐의 노즐 단(또는 노즐공) 주변에 산화막의 형성을 방지하고, 젯팅되어 낙하되는 용용화된 금속화합물이 정상 궤도를 벗어나 편향되는 것을 방지함으로써, 범프형성공정의 지연을 예방하고, 용융화된 금속화합물의 편향으로 인한 범프의 불량을 최소화하여 생산성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다. In addition, the present invention prevents the formation of an oxide film around the nozzle end (or nozzle hole) of the metal jetting nozzle, and prevents the molten metal compound jetted and dropped from being deflected out of the normal trajectory, thereby delaying the bump forming process. It is possible to prevent and to significantly improve the productivity by minimizing the defect of the bump due to the deflection of the molten metal compound.
Claims (18)
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KR1020070020190A KR100795772B1 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Method of preventing melted metallic compound from having oxidized film thereon during bump formation process and apparatus therefor |
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Cited By (2)
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US8123088B2 (en) | 2008-10-02 | 2012-02-28 | International Business Machines Corporation | Dispensing assembly with a controlled gas environment |
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- 2007-02-28 KR KR1020070020190A patent/KR100795772B1/en not_active IP Right Cessation
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