KR102166269B1 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판의 열처리 공정을 신속하게 처리함과 아울러 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 반도체 칩 사이의 공간에 충진된 접합재에 잔류하는 기포를 원활하게 제거함으로써 열처리 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 기판처리장치(1)는, 기판 처리를 위한 내부공간이 형성된 챔버하우징(100); 상기 챔버하우징(100)을 개폐하는 도어(110); 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩이 형성된 기판이 적재되어 가열 처리와 냉각 처리가 순차로 이루어지는 적어도 3개의 스테이지; 상기 기판을 상기 적어도 3개의 스테이지에 순차로 이송하기 위한 이송수단; 상기 기판 처리 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력 상태가 되도록 가압하여 상기 상하로 적층되는 반도체 칩 사이의 공간에 충진된 접합재에 잔류하는 기포가 제거되도록 하고, 상기 기판 처리가 완료된 후 언로딩 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간이 상압 상태가 되도록 감압하는 압력 조절부(170)를 포함한다.The present invention rapidly processes the heat treatment process of the substrate and smoothly removes air bubbles remaining in the bonding material filled in the space between the semiconductor chips stacked up and down on the wafer, thereby improving the reliability of the heat treatment process. An object thereof is to provide an apparatus and a substrate processing method.
The substrate processing apparatus 1 of the present invention for implementing this includes: a chamber housing 100 in which an internal space for processing a substrate is formed; A door 110 for opening and closing the chamber housing 100; At least three stages in which a substrate having a plurality of semiconductor chips stacked up and down on the wafer is stacked, and heat treatment and cooling treatment are sequentially performed; Transfer means for sequentially transferring the substrate to the at least three stages; During the substrate processing, the internal space of the chamber housing 100 is pressurized to a set process pressure so that bubbles remaining in the bonding material filled in the space between the upper and lower stacked semiconductor chips are removed, and the substrate treatment is performed. Upon completion and unloading, a pressure control unit 170 for depressurizing the internal space of the chamber housing 100 to a normal pressure state is included.
Description
본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 처리 속도 및 기판 처리의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of improving substrate processing speed and reliability of substrate processing.
일반적으로 반도체는 막 형성, 패턴 형성, 금속 배선 형성 등을 위한 일련의 단위 공정들을 순차적으로 수행함으로써 제조된다. In general, semiconductors are manufactured by sequentially performing a series of unit processes for forming a film, forming a pattern, and forming a metal wiring.
반도체 제조 공정 중 후공정으로서, 리플로우(reflow) 공정은 멀티 칩 패키지를 제조하기 위한 공정으로서, 상기 멀티 칩 패키지는 재배선(redistribution) 과정을 거쳐 칩 패드와 연결되는 재배선이 칩 가장자리에까지 형성되고, 상기 재배선을 수직으로 관통하는 도전성 금속층이 형성된 복수의 반도체 칩이 솔더 범프에 의해 수직으로 적층되어 있고, 상하로 적층되는 반도체 칩 사이 공간에는 상부에 위치하는 반도체 칩과 하부에 위치하는 반도체 칩이 흔들리지 않도록 고정시켜 지지하기 위해 절연물질로 이루어진 접합재가 충진되며, 최하위의 반도체 칩은 웨이퍼 위에 부착된 구조를 가지며, 상기 웨이퍼의 칩 부착면의 반대쪽 면에는 솔더 볼이 형성되어 외부접속단자로 사용된다. As a post-process in the semiconductor manufacturing process, the reflow process is a process for manufacturing a multi-chip package, and the multi-chip package undergoes a redistribution process to form a rewiring connected to the chip pad to the edge of the chip. And a plurality of semiconductor chips having a conductive metal layer vertically penetrating the redistribution are vertically stacked by solder bumps, and the upper and lower semiconductor chips are located in the space between the upper and lower stacked semiconductor chips. A bonding material made of an insulating material is filled in order to fix and support the chip so that it does not shake, and the lowermost semiconductor chip has a structure attached to the wafer, and a solder ball is formed on the opposite side of the chip attaching surface of the wafer to serve as an external connection terminal. Used.
또한, 상기 웨이퍼 상에는 상기와 같이 상하로 적층된 반도체 칩이 소정 간격을 두고 복수로 형성될 수 있다.Further, on the wafer, a plurality of semiconductor chips stacked up and down as described above may be formed at predetermined intervals.
상기와 같이 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩과, 상기 복수의 반도체 칩이 웨이퍼 상에서 소정 간격을 두고 복수로 형성된 상태의 기판이 공정챔버 내에서 열처리 됨으로써 리플로우 공정이 수행된다.As described above, a plurality of semiconductor chips stacked up and down on a wafer and a substrate in which a plurality of semiconductor chips are formed on the wafer at predetermined intervals are heat treated in a process chamber to perform a reflow process.
이와 같이 웨이퍼 상에 다수의 반도체 칩을 전기적으로 연결시켜 멀티 칩 패키지를 제조하기 위한 리플루우 공정에 사용되는 종래의 기판처리장치는, 상하로 적층되는 반도체 칩 사이의 공간에 충진된 상기 접합재에 잔류하는 기포를 원활하게 제거하기 위한 구성이 미비한 문제점이 있다.In this way, a conventional substrate processing apparatus used in a reflow process for manufacturing a multi-chip package by electrically connecting a plurality of semiconductor chips on a wafer remains in the bonding material filled in the space between the semiconductor chips stacked up and down. There is a problem in that the configuration for smoothly removing the air bubbles is insufficient.
또한, 리플로우(reflow) 공정의 열처리는 상기 웨이퍼와 그 위에 형성된 다수의 반도체 칩(이하,‘기판’이라 칭함)을 공정 챔버 내에 로딩하여 가열 처리와 냉각 처리가 순차로 수행되는데, 종래의 기판처리장치는 공정챔버 내에서 기판을 낱장 단위로 처리하도록 구성되어 있어, 기판 처리에 많은 시간이 소요되어 제조 수율이 낮은 문제점이 있다.In addition, in the heat treatment of the reflow process, the wafer and a plurality of semiconductor chips formed thereon (hereinafter, referred to as'substrate') are loaded into the process chamber to sequentially perform heat treatment and cooling treatment. Since the processing apparatus is configured to process a substrate in a single sheet unit in a process chamber, it takes a lot of time to process the substrate, resulting in a low manufacturing yield.
또한, 종래 일반적인 기판처리장치는 공정챔버 내에서 기판의 가열 처리가 이루어지는 스테이지와 기판의 냉각 처리가 이루어지는 스테이지 간에 기판을 이송한 후에 기판을 스테이지 상에 가압하여 고정 지지하기 위한 구성으로 클램핑수단이 구비된다. 기판의 열처리 시 기판에 전달되는 열에 의한 변형으로 기판의 가장자리부가 휘어지는 현상이 발생하게 되는데, 이 경우 열을 전달하는 스테이지의 표면에 기판의 표면이 전체적으로 접촉되지 않아 열전달이 불균일하게 이루어짐으로써 공정 불량이 초래될 수 있는데, 상기 클램핑수단은 기판의 가장지리부를 가압하여 스테이지의 상면에 밀착되도록 함으로써 기판의 표면 전체에 열전달이 균일하게 이루어지도록 하는 기능을 한다.In addition, a conventional general substrate processing apparatus includes a clamping means in a configuration for fixing and supporting the substrate by pressing on the stage after transferring the substrate between the stage in which the substrate is heated and the stage where the substrate is cooled in the process chamber. do. During the heat treatment of the substrate, deformation caused by heat transferred to the substrate causes the edge of the substrate to bend. In this case, the surface of the substrate is not in contact with the surface of the stage that transfers heat as a whole, resulting in uneven heat transfer, resulting in poor processing. The clamping means has a function of uniformly transferring heat to the entire surface of the substrate by pressing the edge portion of the substrate in close contact with the upper surface of the stage.
종래의 클램핑수단은 기판에 작용하는 가압력이 설정된 가압력보다 크게 작용할 경우에 이를 흡수할 수 있는 수단이 미비하여 기판이 손상 및 파손되어 공정 불량을 초래하게 되는 문제점이 있다. Conventional clamping means have a problem in that when the pressing force acting on the substrate is greater than the set pressing force, the means for absorbing it is insufficient, and thus the substrate is damaged and damaged, resulting in a process failure.
또한, 설정된 가압력이 작용하도록 클램핑수단을 정밀하게 제어하기가 어렵고, 설정된 가압력보다 작은 힘이 기판에 작용할 경우에는 기판 처리 공정 중에 기판의 휨 현상을 억제할 수 없어 불균일한 열전달에 의해 공정 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다.In addition, it is difficult to precisely control the clamping means so that the set pressing force acts, and if a force smaller than the set pressing force acts on the substrate, the bending of the substrate cannot be suppressed during the substrate processing process, resulting in process failure due to uneven heat transfer. There is a problem that can be.
기판처리장치와 관련된 선행기술로서, 등록특허 제10-1406172호에는 리플로우 공정이 이루어지는 기판처리장치가 개시되어 있다.As a prior art related to a substrate processing apparatus, a substrate processing apparatus in which a reflow process is performed is disclosed in Korean Patent No. 10-1406172.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기판의 열처리 공정을 신속하게 처리함과 아울러 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 반도체 칩 사이의 공간에 충진된 접합재에 잔류하는 기포를 원활하게 제거함으로써 열처리 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above-described problems, speedily processing the heat treatment process of the substrate and smoothly removing air bubbles remaining in the bonding material filled in the space between the semiconductor chips stacked up and down on the wafer. Accordingly, an object thereof is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of improving the reliability of a heat treatment process.
본 발명의 다른 목적은, 기판 처리가 이루어지는 복수의 스테이지 사이에 기판을 안정적으로 이송하여 고정 지지함으로써 기판의 휨 현상을 방지하여 열전달이 균일하게 이루어져 기판의 공정 불량을 방지하고 기판 처리 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to stably transfer and support a substrate between a plurality of stages in which substrate processing is performed, thereby preventing the warpage of the substrate, resulting in uniform heat transfer, preventing process defects of the substrate, and improving the reliability of the substrate processing process. It is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can be improved.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판처리장치(1)는, 기판 처리를 위한 내부공간이 형성된 챔버하우징(100); 상기 챔버하우징(100)을 개폐하는 도어(110); 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩이 형성된 기판이 적재되어 가열 처리와 냉각 처리가 순차로 이루어지는 적어도 3개의 스테이지; 상기 기판을 상기 적어도 3개의 스테이지에 순차로 이송하기 위한 이송수단; 상기 기판 처리 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력 상태가 되도록 가압하여 상기 상하로 적층되는 반도체 칩 사이의 공간에 충진된 접합재에 잔류하는 기포가 제거되도록 하고, 상기 기판 처리가 완료된 후 언로딩 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간이 상압 상태가 되도록 감압하는 압력 조절부(170)를 포함하되, 상기 스테이지는 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되고, 상기 이송수단은, 상기 스테이지 간에 기판을 이송하기 위해 회전되는 턴 테이블(300)로 이루어지며, 상기 턴 테이블(300)에는 상기 기판을 상기 스테이지 상에 고정되도록 가압하기 위한 클램핑수단(400)이 일체로 구비되어, 상기 턴 테이블(300)과 상기 클램핑수단(400)은 함께 이동하는 것을 특징으로 한다.The
상기 스테이지는, 상기 기판이 로딩되며 가열 처리된 기판을 냉각하는 쿨링 스테이지(210)와, 상기 기판을 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지(220), 및 상기 기판을 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지(230)로 이루어질 수 있다.The stage includes a
상기 제2히팅 스테이지(230)의 상측에는 상부 히터(240)가 승강 가능하도록 구비될 수 있다.An
상기 쿨링 스테이지(210)로 로딩된 기판은, 상기 이송수단에 의해 상기 쿨링 스테이지(210)로부터 상기 제1히팅 스테이지(220)로 이송되어 1차 가열 처리되고, 상기 1차 가열 처리가 완료되면 상기 이송수단에 의해 상기 제1히팅 스테이지(220)로부터 상기 제2히팅 스테이지(230)로 이송되어 2차 가열 처리되며, 상기 2차 가열 처리가 완료되면 상기 이송수단에 의해 상기 제2히팅 스테이지(230)로부터 상기 쿨링 스테이지(210)로 이송되어 냉각 처리된 후에 언로딩되도록 구성될 수 있다.The substrate loaded into the
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 상기 쿨링 스테이지(210)와 제1히팅 스테이지(220) 및 제2히팅 스테이지(230)가 연통되도록 형성되고, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 공급하여 순환시키기 위한 블로워 히터(260)를 더 포함할 수 있다.The
상기 스테이지는, 상기 기판이 로딩되며 가열 처리된 기판을 냉각하는 제1쿨링 스테이지(510)와, 상기 제1쿨링 스테이지(510)의 일측에 구비된 제2쿨링 스테이지(520), 상기 기판을 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지(530), 및 상기 기판을 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지(540)로 이루어질 수 있다.The stage includes a
상기 제2히팅 스테이지(540)의 상측에는 상부 히터(240)가 승강 가능하도록 구비될 수 있다.An
상기 스테이지에서는 2개의 기판이 동시에 처리될 수 있다.In the stage, two substrates can be processed simultaneously.
상기 제1쿨링 스테이지(510)로 제1기판이 로딩되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송됨과 동시에 제2기판은 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩되고, 상기 제2기판이 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1히팅 스테이지(530)로 이송되어 1차 가열 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 제1쿨링 스테이지(510)로부터 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송되며, 상기 제1기판의 1차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제1히팅 스테이지(530)로부터 상기 제2히팅 스테이지(540)로 이송되어 2차 가열 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1히팅 스테이지(530)로 이송되어 1차 가열 처리되고, 상기 제1기판의 2차 가열 처리 및 상기 제2기판의 1차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2히팅 스테이지(540)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송되어 냉각 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제1히팅 스테이지(530)로부터 상기 제2히팅 스테이지(540)로 이송되어 2차 가열 처리되며, 상기 제1기판의 냉각 처리 및 상기 제2기판의 2차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제1쿨링 스테이지(510)로부터 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송되어 냉각 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2히팅 스테이지(540)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송되어 냉각 처리되고, 상기 제2기판의 냉각 처리가 완료되면 상기 제2기판이 언로딩되며, 상기 제2기판이 언로딩되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송된 후에 언로딩되도록 구성될 수 있다.When the first substrate is loaded into the
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 상기 제1쿨링 스테이지(510)와 제2쿨링 스테이지(520)와 상기 제1히팅 스테이지(530) 및 상기 제2히팅 스테이지(540)가 연통되도록 형성되고, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 공급하여 순환시키기 위한 블로워 히터(260)를 더 포함할 수 있다.The
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상기 턴 테이블(300)을 승강 및 회전시키기 위한 승강 및 회전 구동부(350)를 더 포함할 수 있다.It may further include an elevating and rotating
상기 승강 및 회전 구동부(350)는, 상기 턴 테이블(300)의 회전 중심이 되는 회전축(340)과, 상기 회전축(340)을 회전 가능하도록 지지하며 상기 회전축(340)에 결합된 승강 지지대(353)와, 상기 승강 지지대(353)를 승강 구동하는 실린더(351)와, 상기 회전축(340)에 결합되어 상기 턴 테이블(300)을 회전 구동하는 모터(354)를 포함할 수 있다.The elevating and rotating
상기 턴 테이블(300)에는 상기 스테이지가 상하로 관통하는 홀(300a)이 형성되고, 상기 홀(300a)의 가장자리부에 위치하는 상기 턴 테이블(300)에는 상기 기판을 지지하기 위한 복수의 지지핀(320)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성될 수 있다.Holes 300a through which the stage passes vertically are formed in the turn table 300, and a plurality of support pins for supporting the substrate in the turn table 300 positioned at the edge of the
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상기 클램핑수단(400)은, 상기 스테이지 상에 안착된 기판의 가장자리부를 가압하기 위한 클램프 링(410)과, 상기 클램프 링(410)의 가장자리부를 지지하는 클램프 가이드(420)와, 상기 턴 테이블(300) 상에서 상측으로 연장되도록 구비된 브라켓(430)과, 상기 브라켓(430)의 내측에 구비되어 상기 클램프 가이드(420)를 상기 기판을 향하는 방향으로 탄성 지지하는 탄성부재(440)를 포함하여 구성될 수 있다.The clamping means 400 includes a
상기 턴 테이블(300) 상에는 상측으로 돌출되어 상기 턴 테이블(300)의 상승 이동 시 상기 클램프 가이드(420)를 지지하기 위한 스토퍼(330)가 더 구비될 수 있다.A
상기 턴 테이블(300)의 하강 이동 시, 상기 클램프 링(410)에 의해 상기 기판이 스테이지의 상면에 가압되면, 상기 클램프 가이드(420)와 상기 스토퍼(300)는 이격되고, 상기 탄성부재(440)는 양측단이 상기 브라켓(430)과 상기 클램프 가이드(420)에 지지되며 압축 변형되도록 구성될 수 있다.When the
일실시예로, 상기 스테이지에서는 1개의 기판이 열처리되고, 상기 클램핑수단(400)는 상기 턴 테이블(300)의 1개소에 구비될 수 있다. In one embodiment, in the stage, one substrate is heat treated, and the clamping means 400 may be provided in one place of the turn table 300.
다른 실시시예로, 상기 스테이지에서는 2개의 기판이 동시에 열처리되고, 상기 클램핑수단(400)는 상기 턴 테이블(300)의 2개소에 구비될 수 있다.In another embodiment, in the stage, two substrates are heat-treated at the same time, and the clamping means 400 may be provided in two places of the turn table 300.
상기 압력 조절부(170)는, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하기 위한 급기 포트(140)와, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 상압 상태로 감압하기 위한 배기 포트(150), 및 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 진공 압력 상태로 감압하기 위한 진공 포트(160)를 포함하여 구성될 수 있다.The
상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하는 경우, 상기 압력 조절부(170)는 상압 상태에서 상기 공정 압력이 되도록 가압할 수 있다.When the internal space of the
상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하는 경우, 상기 압력 조절부(170)는 진공 상태로 감압한 후에 상기 공정 압력이 되도록 가압할 수 있다.When the internal space of the
본 발명의 일실시예에 따른 기판처리방법은, 챔버하우징(100)의 도어(110)를 개방하고, 기판을 쿨링 스테이지(210)로 로딩하는 단계; 상기 도어(110)를 밀폐하고, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력 상태가 되도록 가압하는 단계; 상기 기판을 상기 쿨링 스테이지(210)로부터 제1히팅 스테이지(220)로 이송하여 제1설정온도로 1차 가열 처리하는 단계; 상기 기판을 상기 제1히팅 스테이지(220)로부터 제2히팅 스테이지(230)로 이송하여 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 2차 가열 처리하는 단계; 상기 기판을 상기 제2히팅 스테이지(230)로부터 상기 쿨링 스테이지(210)로 이송하여 냉각 처리하는 단계; 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 상압 상태가 되도록 감압하는 단계; 및 상기 챔버하우징(100)의 도어(110)를 개방하고, 상기 기판을 언로딩하는 단계를 포함한다.A substrate processing method according to an embodiment of the present invention includes the steps of opening a
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리방법은, 챔버하우징(100)의 도어(110)를 개방하고, 제1기판을 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩하는 단계; 상기 제1기판을 제2쿨링 스테이지(520)로 이송함과 동시에 제2기판을 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩하는 단계; 상기 도어(110)를 밀폐하고, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력 상태가 되도록 가압하는 단계; 상기 제1기판을 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 제1히팅 스테이지(530)로 이송하여 제1설정온도로 1차 가열 처리함과 동시에 상기 제2기판을 상기 제1쿨링 스테이지(510)로부터 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송하는 단계; 상기 제1기판의 1차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판을 상기 제1히팅 스테이지(530)로부터 제2히팅 스테이지(540)로 이송하여 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 2차 가열 처리함과 동시에 상기 제2기판을 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1히팅 스테이지(530)로 이송하여 상기 제1설정온도로 1차 가열 처리하는 단계; 상기 제1기판의 2차 가열 처리 및 상기 제2기판의 1차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판을 상기 제2히팅 스테이지(540)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송하여 냉각 처리함과 동시에 상기 제2기판을 상기 제1히팅 스테이지(530)로부터 상기 제2히팅 스테이지(540)로 이송하여 상기 제2설정온도로 2차 가열 처리하는 단계; 상기 제1기판의 냉각 처리 및 상기 제2기판의 2차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판을 상기 제1쿨링 스테이지(510)로부터 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송하는 동시에 상기 제2기판을 상기 제2히팅 스테이지(540)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송하여 냉각 처리하는 단계; 상기 제2기판의 냉각 처리가 완료되면, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 상압 상태가 되도록 감압한 후에 상기 제2기판을 언로딩하는 단계; 및 상기 제2기판이 언로딩되면, 상기 제1기판을 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송한 후에 언로딩하는 단계를 포함한다.A substrate processing method according to another embodiment of the present invention includes the steps of opening a
본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법에 의하면, 챔버하우징의 내부공간을 설정된 공정 압력으로 가압한 상태에서 기판의 가열 및 냉각 처리를 연속적으로 배치된 적어도 3개의 스테이지에서 순차로 수행하도록 구성함으로써, 기판의 열처리 공정을 신속하게 처리함과 아울러 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 반도체 칩 사이에 충진된 접합재에 잔류하는 기포를 효과적으로 제거하여 기판의 공정 불량을 방지하고 기판 처리 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.According to the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention, the heating and cooling processing of the substrate is sequentially performed in at least three stages continuously arranged in a state where the internal space of the chamber housing is pressed at a set process pressure. , By quickly processing the heat treatment process of the substrate and effectively removing the air bubbles remaining in the bonding material filled between the semiconductor chips stacked up and down on the wafer, it can prevent process defects of the substrate and improve the reliability of the substrate processing process. have.
또한, 기판의 가열 처리가 수행되는 히팅 스테이지를 구성함에 있어서, 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지와, 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지로 구성하여 기판의 가열 온도를 단계적으로 상승시킴으로써 기판의 열적 손상을 방지하여 기판의 가열 처리를 안정적으로 수행할 수 있다.In addition, in configuring the heating stage in which the heat treatment of the substrate is performed, the substrate comprises a first heating stage that heats to a first set temperature and a second heating stage that heats to a second set temperature higher than the first set temperature. By gradually increasing the heating temperature of the substrate, thermal damage to the substrate can be prevented, and the heat treatment of the substrate can be stably performed.
또한, 제2히팅 스테이지의 상측에는 승강 가능한 상부 히터를 추가로 구비함으로써 제2히팅 스테이지에 적재된 기판의 저면과 상면을 동시에 가열할 수 있어 기판의 가열 처리 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the upper side of the second heating stage may be additionally provided with an upper heater that can be raised and lowered, so that the lower and upper surfaces of the substrate loaded on the second heating stage can be heated at the same time, thereby further improving the heat treatment performance of the substrate.
또한, 기판 처리가 수행되는 스테이지를 구성함에 있어서, 제1쿨링 스테이지, 제2쿨링 스테이지, 제1히팅 스테이지 및 제2히팅 스테이지가 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 구성함으로써, 서로 다른 2개의 스테이지에서 각각 기판을 동시에 처리할 수 있어 기판 처리 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, in configuring the stage on which the substrate processing is performed, the first cooling stage, the second cooling stage, the first heating stage, and the second heating stage are arranged to be arranged at regular intervals along the circumferential direction, so that two different stages Each substrate can be processed at the same time, thereby improving the substrate processing speed.
또한, 스테이지의 상면에 안착된 기판을 가압하여 고정하기 위한 클램핑수단을 구성함에 있어서, 클램프 링의 가압력이 기판에 과도하게 작용하지 않도록 탄성부재에 의해 가압력을 흡수 및 완충하도록 구성함으로써 기판의 손상 및 파손을 미연에 방지함과 아울러 기판의 휘어짐을 억제하여 기판으로의 열전달이 안정적으로 이루어지도록 할 수 있다.In addition, in configuring the clamping means for pressing and fixing the substrate seated on the upper surface of the stage, the pressing force of the clamp ring is absorbed and buffered by the elastic member so that the pressing force of the clamp ring does not act excessively on the substrate, thereby damaging the substrate. In addition to preventing damage in advance, it is possible to stably transfer heat to the substrate by suppressing warpage of the substrate.
또한, 스테이지 간에 기판을 이송하기 위해 승강 및 회전하는 턴 테이블을 구비하고, 턴 테이블에 클램핑수단을 일체로 구성함으로써, 클램핑수단의 설치 개소를 줄일 수 있어 스테이지 간에 기판을 이송하고 고정 지지하기 위한 장치의 구성을 간소화 할 수 있다.In addition, it is equipped with a turntable that lifts and rotates to transfer substrates between stages, and by integrally configuring the clamping means on the turntable, it is possible to reduce the installation location of the clamping means, thereby transferring and fixing substrates between stages. The configuration of can be simplified.
또한, 챔버하우징 내부공간의 압력을 진공 상태로 감압한 후에 공정 압력 상태가 되도록 가압할 경우, 챔버하우징의 내부공간의 압력 변화를 크게 할 수 있어 기판의 내부에 잔류하는 기포를 더욱 효과적으로 제거하여 기판의 공정 불량을 방지하고 열처리 공정의 신뢰도를 한층 더 향상시킬 수 있다.In addition, when the pressure in the interior space of the chamber housing is reduced to a vacuum state and then pressurized to become a process pressure state, the pressure change in the interior space of the chamber housing can be increased, thereby more effectively removing air bubbles remaining inside the substrate. It is possible to prevent defects in the process and further improve the reliability of the heat treatment process.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 외관 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치에 구비된 턴 테이블의 승강 및 회전 구동부의 구성을 보여주는 종단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치의 평단면도,
도 4는 본 발명에 따른 기판처리장치에 구비된 턴 테이블과 턴 테이블 링의 결합구조를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 기판처리장치에서 스테이지 상에 안착된 기판이 클램핑수단에 의해 지지된 모습을 보여주는 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 기판처리장치에서 기판이 스테이지의 상측으로 상승 이동된 모습을 보여주는 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 기판처리장치에서 기판이 스테이지 상에 안착되고 클램핑수단에 의해 가압되어 지지된 모습을 보여주는 측면도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리방법의 순서도,
도 9는 도어가 개방되어 기판이 챔버하우징 내부의 쿨링 스테이지에 로딩된 모습을 보여주는 도면,
도 10은 도어가 닫히고 챔버하우징 내부가 가압된 후에 기판이 쿨링 스테이지로부터 제1히팅 스테이지로 이송되어 1차 가열 처리되는 모습을 보여주는 도면,
도 11은 기판이 제1히팅 스테이지로부터 제2히팅 스테이지로 이송되어 2차 가열 처리되는 모습을 보여주는 도면,
도 12는 기판이 제2히팅 스테이지로부터 쿨링 스테이지로 이송되어 냉각 처리된 후에 챔버하우징 내부가 상압 상태로 감압된 상태에서 도어가 개방되어 기판이 챔버하우징의 외부로 언로딩되는 모습을 보여주는 도면,
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치의 평면도,
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리방법의 순서도,
도 15는 도어가 개방되어 제1기판이 챔버하우징 내부의 제1쿨링 스테이지에 로딩된 모습을 보여주는 도면,
도 16은 제1기판이 제1쿨링 스테이지로부터 제2쿨링 스테이지로 이송되고, 제2기판이 제1쿨링 스테이지에 로딩된 모습을 보여주는 도면,
도 17은 도어가 닫히고 챔버하우징 내부가 가압된 후에, 제1기판이 제2쿨링 스테이지로부터 제1히팅 스테이지로 이송되어 1차 가열 처리되고, 제2기판이 제1쿨링 스테이지로부터 제2쿨링 스테이지로 이송된 모습을 보여주는 도면,
도 18은 제1기판이 제1히팅 스테이지로부터 제2히팅 스테이지로 이송되어 2차 가열 처리되고, 제2기판이 제2쿨링 스테이지로부터 제1히팅 스테이지로 이송되어 1차 가열 처리되는 모습을 보여주는 도면,
도 19는 제1기판이 제2히팅 스테이지로부터 제1쿨링 스테이지로 이송되어 냉각 처리되고, 제2기판이 제1히팅 스테이지로부터 제2히팅 스테이지로 이송되어 2차 가열 처리되는 모습을 보여주는 도면,
도 20은 제1기판이 제1쿨링 스테이지로부터 제2쿨링 스테이지로 이송되고, 제2기판이 제2히팅 스테이지로부터 제1쿨링 스테이지로 이송되어 냉각 처리된 후에, 챔버하우징 내부가 상압 상태로 감압된 상태에서 도어가 개방되어 제2기판이 챔버하우징의 외부로 언로딩되는 모습을 보여주는 도면,
도 21은 제1기판이 제2쿨링 스테이지로부터 제1쿨링 스테이지로 이송된 후에 챔버하우징의 외부로 언로딩되는 모습을 보여주는 도면.1 is an exterior perspective view of a substrate processing apparatus according to the present invention,
2 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of a lifting and rotation driving unit of a turn table provided in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention;
3 is a plan cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention;
4 is a view showing a coupling structure between a turn table and a turn table ring provided in the substrate processing apparatus according to the present invention;
5 is a plan view showing a state in which a substrate seated on a stage is supported by a clamping means in the substrate processing apparatus according to the present invention;
6 is a side view showing a state in which the substrate is moved upwardly to the upper side of the stage in the substrate processing apparatus according to the present invention;
7 is a side view showing a state in which a substrate is seated on a stage and pressed and supported by a clamping means in the substrate processing apparatus according to the present invention;
8 is a flowchart of a substrate processing method according to a first embodiment of the present invention;
9 is a view showing a state in which the door is opened and the substrate is loaded onto the cooling stage inside the chamber housing;
10 is a view showing a state in which a substrate is transferred from a cooling stage to a first heating stage and subjected to primary heat treatment after the door is closed and the inside of the chamber housing is pressurized;
11 is a diagram showing a state in which a substrate is transferred from a first heating stage to a second heating stage and subjected to a secondary heating treatment;
FIG. 12 is a view showing a state in which a door is opened while a substrate is transferred from a second heating stage to a cooling stage and is subjected to cooling treatment, and then a door is opened and the substrate is unloaded to the outside of the chamber housing.
13 is a plan view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention;
14 is a flowchart of a substrate processing method according to a second embodiment of the present invention;
15 is a view showing a state in which the door is opened and the first substrate is loaded on the first cooling stage inside the chamber housing;
16 is a view showing a state in which a first substrate is transferred from a first cooling stage to a second cooling stage, and a second substrate is loaded into the first cooling stage;
17 shows that after the door is closed and the inside of the chamber housing is pressurized, the first substrate is transferred from the second cooling stage to the first heating stage and subjected to primary heat treatment, and the second substrate is transferred from the first cooling stage to the second cooling stage. A drawing showing the transfer,
FIG. 18 is a diagram showing a state in which a first substrate is transferred from a first heating stage to a second heating stage and subjected to secondary heat treatment, and a second substrate is transferred from a second cooling stage to a first heating stage and subjected to primary heat treatment. ,
FIG. 19 is a view showing a state in which a first substrate is transferred from a second heating stage to a first cooling stage for cooling, and a second substrate is transferred from the first heating stage to a second heating stage and subjected to secondary heating treatment.
FIG. 20 shows that after the first substrate is transferred from the first cooling stage to the second cooling stage, the second substrate is transferred from the second heating stage to the first cooling stage and cooled, the interior of the chamber housing is decompressed to normal pressure. A diagram showing a state in which the door is opened and the second substrate is unloaded to the outside of the chamber housing,
21 is a view showing a state in which the first substrate is unloaded to the outside of the chamber housing after being transferred from the second cooling stage to the first cooling stage.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 기판처리장치(1)는 리플로우(reflow) 공정을 수행하기 위한 장치로서, 기판 처리를 위한 내부공간(100a)이 형성된 챔버하우징(100)과, 상기 챔버하우징(100)의 일측면에 형성된 개구부(100b, 도 3 참조)를 개폐하기 위한 도어(110)를 구비한다.Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 7, the
상기 도어(110)는 도어 구동부(120)에 의해 승강 이동되며, 도어(110)의 상승 이동 시 상기 개구부(100b)를 닫아 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 밀폐된 상태가 되고, 도어(110)의 하강 이동 시 상기 개구부(100b)를 개방시켜 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 챔버하우징(100)의 외부와 연통된 상태가 된다. The
열처리 대상 기판(W)이 챔버하우징(100)의 외부로부터 내부로 로딩되거나, 챔버하우징(100)의 내부로부터 외부로 언로딩되는 경우, 상기 도어(110)는 개구부(100b)를 개방시켜 기판이 개구부(100b)를 통하여 출납 가능하도록 하고, 기판 처리 공정의 수행 중에는 도어(110)가 개구부(100b)를 닫아 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)이 설정된 공정 압력 및 온도를 유지하도록 한다. 상기 기판(W)의 로딩 및 언로딩은 이송로봇(미도시됨)에 의해 수행될 수 있다.When the heat treatment target substrate W is loaded from the outside of the
상기 챔버하우징(100)의 하부에는 챔버하우징(100)을 지면 상에서 상측으로 이격된 위치에 지지함으로써 승강 이동되는 도어(110)의 이동 가능한 공간을 확보하기 위한 지지프레임(130)이 구비될 수 있다.A
본 발명의 기판 처리 장치(1)는, 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩이 형성된 기판이 적재되어 기판의 가열 처리와 냉각 처리가 순차로 이루어지는 적어도 3개의 스테이지를 포함한다. 상기 웨이퍼 상에는 상기 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩이 소정 간격을 두고 복수로 형성될 수 있다. The
본 명세서에서, 상기‘기판’은 웨이퍼와, 상기 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩과, 상기 복수의 반도체 칩이 웨이퍼 상에서 소정 간격을 두고 복수로 형성된 구성을 포함하는 의미로 사용되었다.In the present specification, the term'substrate' is used to include a wafer, a plurality of semiconductor chips stacked up and down on the wafer, and a configuration in which the plurality of semiconductor chips are formed on the wafer at predetermined intervals.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치(1)의 경우, 상기 스테이지는 기판이 로딩되며 가열 처리된 기판을 냉각하는 쿨링 스테이지(210)와, 상기 기판을 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지(220), 및 상기 기판을 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지(230)로 구성될 수 있다. 상기 쿨링 스테이지(210)와 제1히팅 스테이지(220) 및 제2히팅 스테이지(230)는 원주방향으로 일정 각도 간격으로 배치될 수 있다.2 and 3, in the case of the
상기 쿨링 스테이지(210)는 도어(110)와 인접한 위치에 구비되어, 챔버하우징(100)의 외부에서 내부로 로딩된 기판이 적재되고, 챔버하우징(100)의 내부에서 외부로 언로딩되기 전에 기판이 적재되는 스테이지로서 기능함과 아울러 상기 제1히팅 스테이지(220)와 제2히팅 스테이지(230)에서 가열 처리된 기판을 냉각시키는 스테이지로서 기능을 한다. 상기 쿨링 스테이지(210)의 내부에는 기판을 신속하게 냉각하기 위한 다양한 구조의 냉각수단(미도시됨)이 구비될 수 있다.The
상기 제1히팅 스테이지(220)는 기판을 제1설정온도인 100~200℃로 1차 가열 처리하고, 상기 제2히팅 스테이지(230)는 상기 1차 가열 처리된 기판을 인계받아 제2설정온도인 200~400℃ 로 2차 가열 처리한다. 이와 같이 기판의 가열 처리가 수행되는 히팅 스테이지를 구성함에 있어서, 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지(220)와, 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지(230)로 구성하여 기판의 가열 온도를 단계적으로 상승시킴으로써 기판의 급격한 온도 상승에 따른 열적 손상을 방지하여 기판의 가열 처리를 안정적으로 수행할 수 있다.The
또한, 상기 제2히팅 스테이지(230)의 상측에는 상부 히터(240)가 승강 가능하도록 구비될 수 있다. 상기 챔버하우징(100)의 상부에는 상부 히터(240)를 승강 구동하기 위한 서보 모터(250)가 구비된다. 상기 제2히팅 스테이지(230) 상에 기판이 적재된 상태에서, 상부 히터(240)를 하강시키게 되면 상부 히터(240)와 기판 사이의 이격된 간격이 좁아져 기판의 가열 온도를 높일 수 있고, 상부 히터(240)를 상승시키게 되면 상부 히터(240)와 기판 사이의 이격된 간격이 커지게 되어 기판의 가열 온도를 상대적으로 낮출 수 있다. 이와 같이 제2히팅 스테이지(230)의 상측에 상부 히터(240)를 추가로 구비함에 따라 기판의 저면 뿐만 아니라 상면 또한 동시에 가열할 수 있게 되어 기판의 가열 처리 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, an
한편, 본 발명의 기판처리장치(1)는 기판 처리 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하고, 기판 처리가 완료된 후 언로딩 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)이 상압(대기압) 상태가 되도록 감압하는 압력 조절부(170)를 포함한다. On the other hand, the
여기서, 기판 처리 시 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 고압의 공정 압력 상태가 되도록 가압하는 이유는, 웨이퍼 상에 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩이 형성된 기판을 열처리하는 경우에 상기 상하로 적층되는 반도체 칩 사이의 공간에 충진되어 상부에 위치하는 반도체 칩과 하부에 위치하는 반도체 칩이 흔들리지 않도록 고정시켜 지지하기 위한 접합재에 잔류하는 기포를 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)의 고압 분위기에 의해 원활하게 제거하기 위함이다. Here, the reason why the internal space (100a) of the
상기 압력 조절부(170)는, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하기 위한 급기 포트(140)와, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 상압 상태로 감압하기 위한 배기 포트(150), 및 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 진공 압력 상태로 감압하기 위한 진공 포트(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 리플로우 공정의 기판 처리 시, 상기 공정 압력은 10 ㎏f/㎠ 이상으로 설정될 수 있고, 상기 진공 압력은 1 torr 이하로 설정될 수 있다.The
일실시예로, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하는 경우, 상기 압력 조절부(170)는 상압 상태에서 상기 공정 압력이 되도록 가압할 수 있다. In one embodiment, when the internal space of the
다른 실시예로, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하는 경우, 상기 압력 조절부(170)는 1차로 진공 상태로 감압한 후에 2차로 상기 공정 압력이 되도록 가압할 수 있다. 이와 같이 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)의 압력을 진공 상태로 감압한 후에 공정 압력 상태가 되도록 가압하는 경우에는, 상압 상태에서 공정 압력이 되도록 가압하는 경우와 비교하여, 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)의 압력 변화의 차이를 더욱 크게 할 수 있어 상기 접합재에 잔류하는 기포를 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.In another embodiment, when the
도 3을 참조하면, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 상기 쿨링 스테이지(210)와 제1히팅 스테이지(220) 및 제2히팅 스테이지(230)가 연통되도록 형성되고, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 공급하여 순환시키기 위한 블로워 히터(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 블로워 히터(260)는 팬 모터(270)에 의해 구동되고, 열풍이 순환되는 유로 상에는 이물질을 여과하기 위한 필터(280)가 구비될 수 있다. 이와 같이 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 순환 공급함으로써 제1히팅 스테이지(220)와 제2히팅 스테이지(230)에서 기판을 더욱 신속하게 가열 처리할 수 있도록 한다.3, the
한편, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 기판처리장치(1)는 기판을 상기 적어도 3개의 스테이지에 순차로 이송하기 위한 이송수단을 포함한다. Meanwhile, referring to FIGS. 4 to 7, the
본 실시예에서, 상기 쿨링 스테이지(210)로 로딩된 기판은, 상기 이송수단에 의해 상기 쿨링 스테이지(210)로부터 상기 제1히팅 스테이지(220)로 이송되어 1차 가열 처리되고, 상기 1차 가열 처리가 완료되면 상기 이송수단에 의해 상기 제1히팅 스테이지(220)로부터 상기 제2히팅 스테이지(230)로 이송되어 2차 가열 처리되며, 상기 2차 가열 처리가 완료되면 상기 이송수단에 의해 상기 제2히팅 스테이지(230)로부터 상기 쿨링 스테이지(210)로 이송되어 냉각 처리된 후에 언로딩되도록 구성된다.In the present embodiment, the substrate loaded into the
상기 스테이지는 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되고, 상기 이송수단은, 상기 스테이지 간에 기판을 이송하기 위해 회전되는 턴 테이블(300)로 구성될 수 있다. 즉, 상기 쿨링 스테이지(210)와 제1히팅 스테이지(220) 및 제2히팅 스테이지(230)는 그 위치가 고정되고, 상기 턴 테이블(300)은 쿨링 스테이지(210)에 로딩된 기판을 제1히팅 스테이지(220)로 이송하고, 상기 제1히팅 스테이지(220)에서 1차 가열 처리된 기판을 제2히팅 스테이지(230)로 이송하며, 상기 제2히팅 스테이지(230)에서 2차 가열 처리된 기판을 상기 쿨링 스테이지(210)로 이송하는 기능을 한다.The stages are arranged at regular intervals along the circumferential direction, and the transfer means may be constituted by a turn table 300 that is rotated to transfer the substrate between the stages. That is, the positions of the
도 2와 도 4를 참조하면, 상기 턴 테이블(300)에는 상기 스테이지(210,220,230)가 상하로 관통하는 홀(300a)이 형성되고, 상기 홀(300a)의 가장자리부에는 턴 테이블 링(310)이 결합될 수 있다. 상기 턴 테이블 링(310)은 후술되는 클램핑수단(400)을 턴 테이블(300)에 일체로 결합하기 위한 기능을 하는 동시에 턴 테이블(300)의 승강 및 회전 이동 시 기판을 지지하는 기능을 한다.2 and 4, a
상기 승강 및 회전 구동부(350)에 의해 턴 테이블(300)은 스테이지(210,220,230) 간에 기판의 이송 시 승강 및 회전될 수 있다. 즉, 스테이지(210,220,230) 간에 기판의 이송 시 기판은 턴 테이블(300)의 상승 이동에 의해 스테이지의 상측으로 들어올려지고, 턴 테이블(300)의 회전에 의해 인접하는 스테이지의 상측으로 회전 이송된 후, 턴 테이블(300)의 하강 이동에 의해 상기 인접하는 스테이지 상에 적재된다.The
상기 승강 및 회전 구동부(350)는, 상기 턴 테이블(300)의 회전 중심이 되는 회전축(340)과, 상기 회전축(340)을 회전 가능하도록 지지하며 상기 회전축(340)에 결합된 승강 지지대(353)와, 상기 승강 지지대(353)에 결합되는 로드(352)와, 상기 로드(352)가 상하방향으로 신장 또는 수축되도록 구동하며 위치가 고정된 실린더(351)와, 상기 회전축(340)에 결합되어 상기 턴 테이블(300)을 회전 구동하며 상기 실린더(351)의 구동에 의해 승강되는 모터(354)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 회전축(340)과 승강 지지대(353)의 연결부는 베어링(353a)을 통해 결합될 수 있다. 또한, 상기 홀(300a)의 가장자리부에 위치하는 상기 턴 테이블(300)에는 상기 기판을 지지하기 위한 복수의 지지핀(320)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성될 수 있다. 일실시예로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지핀(320)은 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 4개소에 형성되어 기판을 지지하도록 구성될 수 있다.The elevating and
한편, 도 6과 도 7을 참조하면, 상기 턴 테이블(300)에는 기판(W)의 가장자리부를 상기 스테이지(210,220,230) 상에 밀착되도록 가압하여 열에 의한 기판(W)의 휨 현상을 방지하기 위한 클램핑수단(400)이 구비된다.On the other hand, referring to FIGS. 6 and 7, clamping to prevent the bending of the substrate W due to heat by pressing the edge of the substrate W on the
상기 클램핑수단(400)은, 상기 스테이지(210,220,230) 상에 안착된 기판(W)의 가장자리부를 가압하기 위한 클램프 링(410)과, 상기 클램프 링(410)의 가장자리부를 지지하는 클램프 가이드(420)와, 상기 턴 테이블(300) 상에서 상측으로 연장되도록 구비된 브라켓(430)과, 상기 브라켓(430)의 내측에 구비되어 상기 클램프 가이드(420)를 기판(W)을 향하는 방향으로 탄성 지지하는 탄성부재(440)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 턴 테이블(300) 상에는 상측으로 돌출되어 상기 턴 테이블(300)의 상승 이동 시 상기 클램프 가이드(420)를 지지하기 위한 스토퍼(330)가 구비될 수 있다.The clamping means 400 includes a
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 턴 테이블(300)의 상승 이동 시, 스테이지(210,220,230)의 상면에 안착되어 있던 기판(W)은 지지핀(320)에 의해 지지되어 스테이지(210,220,230)의 상면으로부터 상측으로 들어올려지게 되고, 이때 클램프 가이드(420)는 스토퍼(330)에 의해 지지되어 상측으로 들어올려지게 된다. 즉, 턴 테이블(300)의 상승 이동 시, 기판(W)과 클램핑수단(400)은 함께 상승 이동된다.As shown in FIG. 6, when the
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 턴 테이블(300)의 하강 이동 시, 상기 클램프 링(410)에 의해 기판(W)이 스테이지(210,220,230)의 상면에 가압되면, 상기 클램프 가이드(420)와 상기 스토퍼(330)는 상하로 이격되고, 상기 탄성부재(440)는 양측단이 상기 브라켓(430)과 상기 클램프 가이드(420)에 지지되며 압축 변형된다. As shown in FIG. 7, when the
이와 같이 턴 테이블(300)의 하강 이동에 의해 기판(W)을 클램핑하는 경우, 클램프 링(410)의 가압력이 기판(W)에 과도하게 작용하지 않도록 탄성부재(440)에 의해 가압력을 완충할 수 있도록 구성함으로써 기판(W)의 손상 및 파손을 방지할 수 있다.In the case of clamping the substrate W by the downward movement of the turn table 300 as described above, the pressing force of the
또한, 상기 스테이지(210,220,230) 간에 기판을 이송하기 위해 승강 및 회전하는 턴 테이블(300)을 구비하고, 턴 테이블(300)에 클램핑수단(400)을 일체로 구성함으로써 스테이지(210,220,230) 간에 기판(W)을 이송하고 고정 지지하기 위한 장치의 구성을 간소화 할 수 있다. 일실시예로, 상기 스테이지에서는 1개의 기판이 열처리되고(도 9 내지 도 12 참조), 상기 클램핑수단(400)은 상기 턴 테이블(300)의 1개소에 구비될 수 있다. 다른 실시시예로, 상기 스테이지에서는 2개의 기판이 동시에 열처리되고(도 15 내지 도 21 참조), 상기 클램핑수단(400)은 상기 턴 테이블(300)의 2개소에 구비될 수 있다. 이와 같이 턴 테이블(300)에 클램핑수단(400)을 일체로 구성하여 턴 테이블(300)과 클램핑수단(400)이 함께 이동하게 되므로, 각 스테이지 마다 별도의 클램핑수단을 구비하지 않더라도 기판의 클램핑이 가능하므로 스테이지(210,220,230) 간에 기판(W)을 이송하고 고정 지지하기 위한 장치의 구성을 간소화 할 수 있다.In addition, by providing a
이하, 도 8 내지 도 13을 참조하여, 전술한 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치(1)에서의 기판처리방법을 설명한다.Hereinafter, a substrate processing method in the
본 발명의 일실시예에 따른 기판처리방법은, 먼저 챔버하우징(100)의 도어(110)를 개방하고, 기판(W)을 쿨링 스테이지(210)로 로딩한다(S101,도 9).In the substrate processing method according to an embodiment of the present invention, first, the
상기 기판(W)이 쿨링 스테이지(210)에 로딩되면, 도어(110)를 밀폐하고, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 설정된 공정 압력 상태가 되도록 압력 조절부(170)의 급기 작용에 의해 가압한다(S102). When the substrate W is loaded on the
이때, 상기 압력 조절부(170)는 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 상압 상태에서 상기 공정 압력이 되도록 가압하거나, 진공 상태로 감압한 후에 상기 공정 압력이 되도록 가압할 수 있다. 그리고, 팬 모터(270)의 구동에 의해 블로워 히터(260)를 가동시켜 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 순환시킨다.In this case, the
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)이 공정 압력 상태로 가압되면, 턴 테이블(300)의 상승과 회전 및 하강 이동에 의해 기판(W)을 쿨링 스테이지(210)로부터 제1히팅 스테이지(220)로 이송하여 제1설정온도로 1차 가열 처리한다(S103,도 10).When the
상기 기판(W)의 1차 가열 처리가 완료되면, 턴 테이블(300)에 의해 기판(W)을 제1히팅 스테이지(220)로부터 제2히팅 스테이지(230)로 이송하여 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 2차 가열 처리한다(S104,도 11). 이때, 상부 히터(240)에 의해 기판(W)의 상면에도 열을 가하여 가열 처리한다.When the primary heat treatment of the substrate W is completed, the substrate W is transferred from the
상기 기판(W)의 2차 가열 처리가 완료되면, 턴 테이블(300)에 의해 기판(W)을 제2히팅 스테이지(230)로부터 상기 쿨링 스테이지(210)로 이송하여 냉각 처리한다(S105,도 12).When the secondary heat treatment of the substrate W is completed, the substrate W is transferred from the
상기 기판(W)의 냉각 처리가 완료되면, 상기 압력 조절부(170)의 배기 작용에 의해 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 상압 상태로 감압한다(S106). 이는 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)이 고압의 공정 압력 상태에서 곧바로 도어(110)를 개방할 경우, 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)의 압력이 급격하게 변동됨으로써 초래될 수 있는 기판의 손상을 방지하기 위하여 도어(110)를 개방하기에 앞서 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 챔버하우징(100) 외부의 상압과 동등한 수준의 압력 상태가 되도록 압력을 조절하기 위함이다.When the cooling process of the substrate W is completed, the
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)이 상압 상태로 감압되면, 도어(110)를 개방하고, 기판(W)을 언로딩한다(S107).When the
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 설명하되, 전술한 일실시예에 따른 기판처리장치(1)와 동일한 구성에 대해서는 중복적인 설명을 생략하고, 대체된 구성을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a configuration of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention will be described, but redundant descriptions are omitted for the same configuration as the
본 실시예에 따른 기판처리장치는, 전술한 실시예에서 스테이지의 배치 구조에 있어서 차이가 있으며, 기타의 구성은 전술한 실시예와 동일하게 구성될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서는 복수의 스테이지 중 어느 하나의 스테이지에서만 1개의 기판(W)이 처리되도록 구성되어 있으나, 본 실시예에서는 복수의 스테이지 중 두 개의 스테이지에서 2개의 기판(W1,W2)이 동시에 처리되도록 구성된 점에서 차이가 있다.The substrate processing apparatus according to the present embodiment differs in the arrangement structure of the stage in the above-described embodiment, and other configurations may be configured in the same manner as in the above-described embodiment. In addition, in the above-described embodiment, one substrate W is processed in only one of the plurality of stages, but in this embodiment, two substrates W1 and W2 are formed in two stages of the plurality of stages. The difference is that it is configured to be processed simultaneously.
본 실시예의 스테이지(510,520,530,540)는, 기판(W1,W2)이 로딩되며 가열 처리된 기판을 냉각하는 제1쿨링 스테이지(510)와, 상기 제1쿨링 스테이지(510)의 일측에 구비된 제2쿨링 스테이지(520), 기판을 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지(530), 및 기판을 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지(540)로 구성된다. 또한, 제2히팅 스테이지(540)의 상측에는 상부 히터(240)가 승강 가능하도록 구비된다. The
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 제1쿨링 스테이지(510)와 제2쿨링 스테이지(520)와 제1히팅 스테이지(530) 및 제2히팅 스테이지(540)가 연통되도록 형성되고, 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 공급하여 순환시키기 위한 블로워 히터(260)를 더 포함할 수 있다.The
기타의 구성을 전술한 실시예와 동일하게 구성될 수 있다.Other configurations may be configured in the same manner as in the above-described embodiment.
이하, 도 14 내지 도 21을 참조하여, 전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치에서의 기판처리방법을 설명한다.Hereinafter, a substrate processing method in the substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 21.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리방법은, 먼저 챔버하우징(100)의 도어(110)를 개방하고, 제1기판(W1)을 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩한다(S201,도 15). 상기 제1기판(W1)이 제1쿨링 스테이지(510)에 로딩되면, 턴 테이블(300)의 상승과 회전 및 하강 이동에 의해 제1기판(W1)을 제1쿨링 스테이지(510)로부터 제2쿨링 스테이지(520)로 이송함과 동시에 제2기판(W2)을 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩한다(S202,도 16). In the substrate processing method according to another embodiment of the present invention, first, the
상기 제2기판(W2)이 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩되면, 도어(110)를 밀폐하고, 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 설정된 공정 압력 상태가 되도록 압력 조절부(170)의 급기 작용에 의해 가압한다(S203). When the second substrate W2 is loaded into the
이때, 상기 압력 조절부(170)는 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 상압 상태에서 상기 공정 압력이 되도록 가압하거나, 진공 상태로 감압한 후에 상기 공정 압력이 되도록 가압할 수 있다. 그리고, 팬 모터(270)의 구동에 의해 블로워 히터(260)를 가동시켜 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 순환시킨다.In this case, the
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)이 공정 압력 상태로 가압되면, 턴 테이블(300)에 의해 제1기판(W1)을 제2쿨링 스테이지(520)로부터 제1히팅 스테이지(530)로 이송하여 1차 가열 처리함과 동시에 턴 테이블(300)에 의해 제2기판(W2)을 제1쿨링 스테이지(510)로부터 제2쿨링 스테이지(520)로 이송한다(S204,도 17).When the
상기 제1기판(W1)의 1차 가열 처리가 완료되면, 턴 테이블(300)에 의해 제1기판(W1)을 제1히팅 스테이지(530)로부터 제2히팅 스테이지(540)로 이송하여 2차 가열 처리함과 동시에 턴 테이블(300)에 의해 제2기판(W2)을 제2쿨링 스테이지(520)로부터 제1히팅 스테이지(530)로 이송하여 1차 가열 처리한다(S205,도 18).When the primary heating treatment of the first substrate W1 is completed, the first substrate W1 is transferred from the
상기 제1기판(W1)의 2차 가열 처리 및 상기 제2기판(W2)의 1차 가열 처리가 완료되면, 턴 테이블(300)에 의해 제1기판(W1)을 제2히팅 스테이지(540)로부터 제1쿨링 스테이지(510)로 이송하여 냉각 처리함과 동시에 턴 테이블(300)에 의해 제2기판(W2)을 제1히팅 스테이지(530)로부터 제2히팅 스테이지(540)로 이송하여 2차 가열 처리한다(S206,도 19).When the secondary heat treatment of the first substrate W1 and the primary heat treatment of the second substrate W2 are completed, the first substrate W1 is heated by the
상기 제1기판(W1)의 냉각 처리 및 제2기판(W2)의 2차 가열 처리가 완료되면, 턴 테이블(300)에 의해 제1기판(W1)을 제1쿨링 스테이지(510)로부터 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송하여 냉각 처리함과 동시에 턴 테이블(300)에 의해 제2기판(W2)을 제2히팅 스테이지(540)로부터 제1쿨링 스테이지(510)로 이송하여 냉각 처리한다(S207,도 20). 이때, 상기 제1기판(W1)은 제1쿨링 스테이지(510)와 제2쿨링 스테이지(520)에서 냉각 처리되는데, 냉각 처리되는 횟수는 1회 이상이면 되므로 제1기판(W1)이 2회 냉각 처리되더라도 기판 처리 공정에 영향을 미치지 않는다.When the cooling treatment of the first substrate W1 and the secondary heat treatment of the second substrate W2 are completed, the first substrate W1 is removed from the
상기 제2기판(W2)의 냉각 처리가 완료되면, 상기 압력 조절부(170)의 배기 작용에 의해 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)을 상압 상태로 감압한다(S208). When the cooling process of the second substrate W2 is completed, the
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)이 상압 상태로 감압되면, 도어(110)를 개방하고, 제2기판(W2)을 언로딩한다(S209).When the
상기 제2기판(W2)이 언로딩되면, 턴 테이블(300)에 의해 제1기판(W1)을 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송한 후에 언로딩한다(S210,도 21). 이때, 상기 턴 테이블(300)은 도 21에서 실선 화살표 방향(반시계 방향)으로 회전되거나, 도 21에서 점선 화살표 방향(시계 방향)으로 회전되어 제1기판(W1)을 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송할 수 있다.When the second substrate W2 is unloaded, the first substrate W1 is transferred from the
본 실시예에 의하면, 제1쿨링 스테이지(510), 제2쿨링 스테이지(520), 제1히팅 스테이지(530) 및 제2히팅 스테이지(540)로 구성된 4개의 스테이지를 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되도록 구성하고, 서로 다른 2개의 스테이지에서 2개의 기판(W1,W2)을 동시에 처리할 수 있으므로, 전술한 첫번째 실시와 비교하여 기판 처리 속도를 더욱 향상시킬 수 있다.According to this embodiment, four stages consisting of the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications are apparent by those of ordinary skill in the art without departing from the technical spirit of the present invention claimed in the claims. It is possible, and such modifications are within the scope of the present invention.
1 : 기판처리장치 100 : 챔버하우징
100a : 내부공간 100b : 개구부
110 : 도어 120 : 도어 구동부
130 : 지지프레임 140 : 급기 포트
150 : 배기 포트 160 : 진공 포트
170 : 압력 조절부 210 : 쿨링 스테이지
220 : 제1히팅 스테이지 230 : 제2히팅 스테이지
240 : 상부 히터 250 : 서보 모터
260 : 블로워 히터 270 : 팬 모터
280 : 필터 300 : 턴 테이블
300a : 홀 310 : 턴 테이블 링
320 : 지지핀 330 : 스토퍼
340 : 회전축 350 : 승강 및 회전 구동부
351 : 실린더 352 : 로드
353 : 승강 지지대 353a : 베어링
354 : 모터 400 : 클램핑수단
410 : 클램프 링 420 : 클램프 가이드
430 : 브라켓 440 : 탄성부재
510 : 제1쿨링 스테이지 520 : 제2쿨링 스테이지
530 : 제1히팅 스테이지 540 : 제2히팅 스테이지
W : 기판 W1 : 제1기판
W2 : 제2기판1: substrate processing apparatus 100: chamber housing
100a:
110: door 120: door driving unit
130: support frame 140: air supply port
150: exhaust port 160: vacuum port
170: pressure control unit 210: cooling stage
220: first heating stage 230: second heating stage
240: upper heater 250: servo motor
260: blower heater 270: fan motor
280: filter 300: turn table
300a: hole 310: turntable ring
320: support pin 330: stopper
340: rotating shaft 350: lifting and rotating drive unit
351: cylinder 352: rod
353: lifting
354: motor 400: clamping means
410: clamp ring 420: clamp guide
430: bracket 440: elastic member
510: first cooling stage 520: second cooling stage
530: first heating stage 540: second heating stage
W: substrate W1: first substrate
W2: second substrate
Claims (25)
상기 챔버하우징(100)을 개폐하는 도어(110);
웨이퍼 상에 상하로 적층되는 복수의 반도체 칩이 형성된 기판이 적재되어 가열 처리와 냉각 처리가 순차로 이루어지는 적어도 3개의 스테이지;
상기 기판을 상기 적어도 3개의 스테이지에 순차로 이송하기 위한 이송수단;
상기 기판 처리 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력 상태가 되도록 가압하여 상기 상하로 적층되는 반도체 칩 사이의 공간에 충진된 접합재에 잔류하는 기포가 제거되도록 하고, 상기 기판 처리가 완료된 후 언로딩 시에는 상기 챔버하우징(100)의 내부공간이 상압 상태가 되도록 감압하는 압력 조절부(170);
를 포함하되,
상기 스테이지는 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되고,
상기 이송수단은, 상기 스테이지 간에 기판을 이송하기 위해 회전되는 턴 테이블(300)로 이루어지며,
상기 턴 테이블(300)에는 상기 기판을 상기 스테이지 상에 고정되도록 가압하기 위한 클램핑수단(400)이 일체로 구비되어, 상기 턴 테이블(300)과 상기 클램핑수단(400)은 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A chamber housing 100 in which an internal space for processing a substrate is formed;
A door 110 for opening and closing the chamber housing 100;
At least three stages in which a substrate having a plurality of semiconductor chips stacked up and down on the wafer is stacked, and heat treatment and cooling treatment are sequentially performed;
Transfer means for sequentially transferring the substrate to the at least three stages;
During the substrate processing, the internal space of the chamber housing 100 is pressurized to a set process pressure so that bubbles remaining in the bonding material filled in the space between the upper and lower stacked semiconductor chips are removed, and the substrate treatment is performed. When unloading after completion, a pressure adjusting unit 170 for decompressing the internal space of the chamber housing 100 to a normal pressure state;
Including,
The stages are arranged at regular intervals along the circumferential direction,
The transfer means is made of a turn table 300 rotated to transfer the substrate between the stages,
The turn table 300 is integrally provided with a clamping means 400 for pressing the substrate to be fixed on the stage, and the turn table 300 and the clamping means 400 move together. A substrate processing device.
상기 스테이지는, 상기 기판이 로딩되며 가열 처리된 기판을 냉각하는 쿨링 스테이지(210)와, 상기 기판을 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지(220), 및 상기 기판을 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지(230)로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The stage includes a cooling stage 210 that cools a heat-treated substrate while the substrate is loaded, a first heating stage 220 that heats the substrate to a first set temperature, and the substrate is heated to the first set temperature. A substrate processing apparatus comprising a second heating stage 230 for heating to a higher second set temperature.
상기 제2히팅 스테이지(230)의 상측에는 상부 히터(240)가 승강 가능하도록 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 2,
The substrate processing apparatus, characterized in that the upper heater 240 is provided on the upper side of the second heating stage 230 so as to be able to move up and down.
상기 쿨링 스테이지(210)로 로딩된 기판은, 상기 이송수단에 의해 상기 쿨링 스테이지(210)로부터 상기 제1히팅 스테이지(220)로 이송되어 1차 가열 처리되고, 상기 1차 가열 처리가 완료되면 상기 이송수단에 의해 상기 제1히팅 스테이지(220)로부터 상기 제2히팅 스테이지(230)로 이송되어 2차 가열 처리되며, 상기 2차 가열 처리가 완료되면 상기 이송수단에 의해 상기 제2히팅 스테이지(230)로부터 상기 쿨링 스테이지(210)로 이송되어 냉각 처리된 후에 언로딩되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 2,
The substrate loaded into the cooling stage 210 is transferred from the cooling stage 210 to the first heating stage 220 by the transfer means and subjected to primary heat treatment, and when the primary heat treatment is completed, the It is transferred from the first heating stage 220 to the second heating stage 230 by a transfer means and subjected to secondary heat treatment, and when the secondary heating process is completed, the second heating stage 230 is transferred by the transfer means. ) To the cooling stage 210, cooled, and then unloaded.
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 상기 쿨링 스테이지(210)와 제1히팅 스테이지(220) 및 제2히팅 스테이지(230)가 연통되도록 형성되고,
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 공급하여 순환시키기 위한 블로워 히터(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 2,
The inner space 100a of the chamber housing 100 is formed so that the cooling stage 210 and the first heating stage 220 and the second heating stage 230 communicate with each other,
And a blower heater (260) for supplying and circulating hot air to the inner space (100a) of the chamber housing (100).
상기 스테이지는, 상기 기판이 로딩되며 가열 처리된 기판을 냉각하는 제1쿨링 스테이지(510)와, 상기 제1쿨링 스테이지(510)의 일측에 구비된 제2쿨링 스테이지(520), 상기 기판을 제1설정온도로 가열하는 제1히팅 스테이지(530), 및 상기 기판을 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 가열하는 제2히팅 스테이지(540)로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The stage includes a first cooling stage 510 for cooling a heat-treated substrate on which the substrate is loaded, a second cooling stage 520 provided on one side of the first cooling stage 510, and the substrate. A substrate processing apparatus comprising: a first heating stage (530) for heating the substrate to a first set temperature, and a second heating stage (540) for heating the substrate to a second set temperature higher than the first set temperature.
상기 제2히팅 스테이지(540)의 상측에는 상부 히터(240)가 승강 가능하도록 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 6,
The substrate processing apparatus, characterized in that the upper heater 240 is provided on the upper side of the second heating stage 540 so as to be able to move up and down.
상기 스테이지에서는 2개의 기판이 동시에 처리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 6,
The substrate processing apparatus, characterized in that in the stage, two substrates are processed simultaneously.
상기 제1쿨링 스테이지(510)로 제1기판이 로딩되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송됨과 동시에 제2기판은 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩되고,
상기 제2기판이 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 로딩되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1히팅 스테이지(530)로 이송되어 1차 가열 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 제1쿨링 스테이지(510)로부터 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송되며,
상기 제1기판의 1차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제1히팅 스테이지(530)로부터 상기 제2히팅 스테이지(540)로 이송되어 2차 가열 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1히팅 스테이지(530)로 이송되어 1차 가열 처리되고,
상기 제1기판의 2차 가열 처리 및 상기 제2기판의 1차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2히팅 스테이지(540)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송되어 냉각 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제1히팅 스테이지(530)로부터 상기 제2히팅 스테이지(540)로 이송되어 2차 가열 처리되며,
상기 제1기판의 냉각 처리 및 상기 제2기판의 2차 가열 처리가 완료되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제1쿨링 스테이지(510)로부터 상기 제2쿨링 스테이지(520)로 이송되어 냉각 처리됨과 동시에 상기 제2기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2히팅 스테이지(540)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송되어 냉각 처리되고,
상기 제2기판의 냉각 처리가 완료되면 상기 제2기판이 언로딩되며,
상기 제2기판이 언로딩되면, 상기 제1기판은 상기 이송수단에 의해 상기 제2쿨링 스테이지(520)로부터 상기 제1쿨링 스테이지(510)로 이송된 후에 언로딩되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 8,
When the first substrate is loaded into the first cooling stage 510, the first substrate is transferred to the second cooling stage 520 by the transfer means, and the second substrate is transferred to the first cooling stage 510. Loaded with
When the second substrate is loaded into the first cooling stage 510, the first substrate is transferred from the second cooling stage 520 to the first heating stage 530 by the transfer means for primary heating. At the same time as being processed, the second substrate is transferred from the first cooling stage 510 to the second cooling stage 520,
When the first heat treatment of the first substrate is completed, the first substrate is transferred from the first heating stage 530 to the second heating stage 540 by the transfer means, and is subjected to secondary heat treatment and at the same time The second substrate is transferred from the second cooling stage 520 to the first heating stage 530 by the transfer means and subjected to primary heat treatment,
When the secondary heat treatment of the first substrate and the primary heat treatment of the second substrate are completed, the first substrate is transferred from the second heating stage 540 to the first cooling stage 510 by the transfer means. At the same time, the second substrate is transferred from the first heating stage 530 to the second heating stage 540 by the transfer means and subjected to secondary heating treatment,
When the cooling treatment of the first substrate and the secondary heat treatment of the second substrate are completed, the first substrate is transferred from the first cooling stage 510 to the second cooling stage 520 by the transfer means. At the same time, the second substrate is transferred from the second heating stage 540 to the first cooling stage 510 by the transfer means for cooling treatment,
When the cooling treatment of the second substrate is completed, the second substrate is unloaded,
When the second substrate is unloaded, the first substrate is unloaded after being transferred from the second cooling stage 520 to the first cooling stage 510 by the transfer means. .
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)은 상기 제1쿨링 스테이지(510)와 제2쿨링 스테이지(520)와 상기 제1히팅 스테이지(530) 및 상기 제2히팅 스테이지(540)가 연통되도록 형성되고,
상기 챔버하우징(100)의 내부공간(100a)에 열풍을 공급하여 순환시키기 위한 블로워 히터(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 6,
The inner space 100a of the chamber housing 100 is so that the first cooling stage 510 and the second cooling stage 520 and the first heating stage 530 and the second heating stage 540 communicate with each other. Is formed,
And a blower heater (260) for supplying and circulating hot air to the inner space (100a) of the chamber housing (100).
상기 턴 테이블(300)을 승강 및 회전시키기 위한 승강 및 회전 구동부(350)를 더 포함하는 기판처리장치.The method of claim 1,
A substrate processing apparatus further comprising a lifting and rotation driving unit 350 for lifting and rotating the turn table 300.
상기 승강 및 회전 구동부(350)는, 상기 턴 테이블(300)의 회전 중심이 되는 회전축(340)과, 상기 회전축(340)을 회전 가능하도록 지지하며 상기 회전축(340)에 결합된 승강 지지대(353)와, 상기 승강 지지대(353)를 승강 구동하는 실린더(351)와, 상기 회전축(340)에 결합되어 상기 턴 테이블(300)을 회전 구동하는 모터(354)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 12,
The elevating and rotating driving unit 350 includes a rotating shaft 340 serving as a rotation center of the turn table 300 and a lifting support 353 coupled to the rotating shaft 340 and supporting the rotating shaft 340 so as to be rotatable. ), a cylinder 351 for lifting and lowering the lifting support 353, and a motor 354 which is coupled to the rotation shaft 340 and rotates the turntable 300. Device.
상기 턴 테이블(300)에는 상기 스테이지가 상하로 관통하는 홀(300a)이 형성되고, 상기 홀(300a)의 가장자리부에 위치하는 상기 턴 테이블(300)에는 상기 기판을 지지하기 위한 복수의 지지핀(320)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
Holes 300a through which the stage passes vertically are formed in the turn table 300, and a plurality of support pins for supporting the substrate in the turn table 300 positioned at the edge of the hole 300a (320) A substrate processing apparatus, characterized in that formed at regular intervals along the circumferential direction.
상기 클램핑수단(400)은, 상기 스테이지 상에 안착된 기판의 가장자리부를 가압하기 위한 클램프 링(410)과, 상기 클램프 링(410)의 가장자리부를 지지하는 클램프 가이드(420)와, 상기 턴 테이블(300) 상에서 상측으로 연장되도록 구비된 브라켓(430)과, 상기 브라켓(430)의 내측에 구비되어 상기 클램프 가이드(420)를 상기 기판을 향하는 방향으로 탄성 지지하는 탄성부재(440)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The clamping means 400 includes a clamp ring 410 for pressing an edge portion of a substrate mounted on the stage, a clamp guide 420 supporting an edge portion of the clamp ring 410, and the turn table ( 300) comprising a bracket 430 provided to extend upwardly, and an elastic member 440 provided on the inside of the bracket 430 to elastically support the clamp guide 420 in a direction toward the substrate. A substrate processing apparatus, characterized in that.
상기 턴 테이블(300) 상에는 상측으로 돌출되어 상기 턴 테이블(300)의 상승 이동 시 상기 클램프 가이드(420)를 지지하기 위한 스토퍼(330)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 16,
And a stopper 330 protruding upwardly on the turn table 300 to support the clamp guide 420 when the turn table 300 is moved upward.
상기 턴 테이블(300)의 하강 이동 시, 상기 클램프 링(410)에 의해 상기 기판이 스테이지의 상면에 가압되면, 상기 클램프 가이드(420)와 상기 스토퍼(300)는 이격되고, 상기 탄성부재(440)는 양측단이 상기 브라켓(430)과 상기 클램프 가이드(420)에 지지되며 압축 변형되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 17,
When the turntable 300 moves downward, when the substrate is pressed against the upper surface of the stage by the clamp ring 410, the clamp guide 420 and the stopper 300 are spaced apart, and the elastic member 440 ) Is a substrate processing apparatus, characterized in that both ends are supported by the bracket (430) and the clamp guide (420) and compressively deformed.
상기 스테이지에서는 1개의 기판이 열처리되고,
상기 클램핑수단(400)는 상기 턴 테이블(300)의 1개소에 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
In the stage, one substrate is heat treated,
The clamping means 400 is a substrate processing apparatus, characterized in that provided in one place of the turn table (300).
상기 스테이지에서는 2개의 기판이 동시에 열처리되고,
상기 클램핑수단(400)는 상기 턴 테이블(300)의 2개소에 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
In the stage, two substrates are heat treated at the same time,
The clamping means (400) is a substrate processing apparatus, characterized in that provided in two places of the turn table (300).
상기 압력 조절부(170)는, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하기 위한 급기 포트(140)와, 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 상압 상태로 감압하기 위한 배기 포트(150), 및 상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 진공 압력 상태로 감압하기 위한 진공 포트(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The pressure control unit 170 includes an air supply port 140 for pressurizing the internal space of the chamber housing 100 to a set process pressure, and for reducing the internal space of the chamber housing 100 to a normal pressure state. An exhaust port 150, and a vacuum port 160 for depressurizing the internal space of the chamber housing 100 to a vacuum pressure state.
상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하는 경우, 상기 압력 조절부(170)는 상압 상태에서 상기 공정 압력이 되도록 가압하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
When the internal space of the chamber housing 100 is pressurized to a set process pressure, the pressure control unit 170 pressurizes the process pressure in a normal pressure state.
상기 챔버하우징(100)의 내부공간을 설정된 공정 압력이 되도록 가압하는 경우, 상기 압력 조절부(170)는 진공 상태로 감압한 후에 상기 공정 압력이 되도록 가압하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
When the internal space of the chamber housing 100 is pressurized to a set process pressure, the pressure control unit 170 pressurizes to the process pressure after reducing the pressure to a vacuum state.
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