半导体晶圆的连续处理方法
半导体晶圆的连续处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体晶圆的连续处理方法，更详细的说本发明涉及减少工序阶段，且可防止锡球破裂的半导体晶圆的连续处理方法。
【背景技术】
[0002]一般地说，半导体晶圆为了导线、导体等的连接，形成焊接(solder)凸出部。这种焊接部(凹凸bump)的制造过程中一种的回流焊接(reflow)工序为，恪融锡球、焊接膏等紧贴晶圆，使其具有适当轮廓的工序。
[0003]在回流焊接过程中，根据特定的温度环境与大气条件及工序时间，可制作希望的轮廓的焊接部，为了维持这种温度环境或其他的条件，不向大气中提取处理中的晶圆，使用具有连续腔室的装置，以连续工序进行处理。
[0004]与此相同，作为回流焊接方法的示例，可举美国专利07358175号(以下，传统技术I)，作为为了实现此的装置，可举美国专利US6，827，789号(以下，传统技术2)。
[0005]图1是记载在所述传统技术I的回流焊接装置的构成图。
[0006]如图1所示，利用处理装置10进行工序，其包括:第I至第6工作站#1?#6 ;与转盘12，在所述各工作站使晶圆W旋转并移送。
[0007]在传统技术的详细说明等，记载了对分别在第I至第6工作站#1?#6进行的工序，按阶段整理如下。
[0008]首先，晶圆W装载在第6工作站#6后，根据氮气净化第6工作站#6内部，所述转盘12旋转使晶圆W移动至所述第I工作站#1。这时在第I工作站#1，在大气压供给氮气或甲酸蒸汽与氮气，根据加热解除晶圆上的水分、有机污染物、表面氧化物。
[0009]之后，根据转盘12第I工作站#1的晶圆W移动至第2工作站#2，在大气压供给并加热氮气或甲酸蒸汽与氮气，进而溶解晶圆W上的焊接。
[0010]之后，根据转盘12在第2工作站#2移送晶圆W至第3工作站#3后，在Itorr以下的大气环境以200至400°C的温度加热，解除在晶圆上的焊接包括的空隙(void)。
[0011]之后，在第4工作站#4，在大气压环境供给甲酸蒸汽与氮气的混合气体或氮气的状态下，加热晶圆W形成焊接凹凸，缓和所述焊接表面的粗糙。
[0012]之后，移送至第5工作站#5的晶圆W，在大气压环境供给并加热氮气，控制焊机凹凸纹理(grain)的形成。
[0013]之后，使晶圆W移送至第6工作站#6，此晶圆为在大气压环境冷却焊接凹凸后，卸载晶圆W至外部。
[0014]像这样传统晶圆W的回流焊接方法，总共以6个阶段按顺序进行，并且在分别的工序阶段的进行时间以外，还要考虑移送晶圆W的时间时，存在相对降低生产性的问题。
[0015]另外，如上所述在Itorr以下的压力环境，解除焊接内空隙的过程中焊接破裂，并且这也根据在第4工作站M的后续处理，存在表面不能均匀恢复的问题。
[0016]另一方面，传统技术2的图面1，图示了包括装载腔室与卸载腔室的共6个腔室，并且其构成为使用转盘使装载的晶圆按顺序移动至下一个工序腔室，最终移送晶圆至卸载腔室，根据机器人使处理完成的晶圆卸载。
[0017]传统技术I的转盘与传统技术2的腔室作为相同的意义使用，在以下说明也相同。
[0018]传统技术2，使处理板件与下部隔离腔室可上下移动的构成，使根据转盘移送的晶圆隔离，进行工序。
[0019]所述处理板件通常统称为基座，并且在内部包括加热器，形成使晶圆真空吸附的构造，因此为相对性的笨重物，并且存在为了使其上下移动电源消耗大，装置的体积大的问题。
[0020]同时，为了使处理板件与下部隔离腔室上下移动，驱动部与动力传达构造复杂，存在制造成本增加的问题。
[0021]另外，传统技术2为多个腔室分别在密封的状态，晶圆经常装载在处理板件的构造，因此在其他腔室正在进行工序的状态，即使在特定腔室完成工序的情况，晶圆装载在处理板件且被持续加热，存在可发生工序不良的问题。
[0022]传统技术2的情况，若处理板件与下部隔离腔室一起向下移动，晶圆环与晶圆一起下降装载在转盘，进而晶圆从处理板件隔离，在其他腔室正在进行工序的期间，可使完成工序的晶圆不接触处理板件，因此，可防止由从处理板件的持续加热发生工序不良的问题。
[0023]但是，此情况晶圆无法再维持隔离的状态，晶圆露在隔离的腔室外部空间。因此，若晶圆根据加热工序被进行处理后，直到在其他腔室进行工序为止露在外部空间，存在晶圆温度下降发生工序不良的问题。
[0024]另外，传统技术2的情况，在处理板件的上面形成为了收容晶圆支撑销的凹槽，若在处理板件上支撑晶圆的状态给晶圆加热，由于凹槽导致传达至晶圆底面的热不均匀，可发生工序不良。
[0025]另外，传统技术2的情况，晶圆在一个腔室移送至下一个腔室的途中，无法维持希望的温度，给晶圆施加热冲击，存在品质下降的问题。
【发明内容】
[0026](要解决的课题)
[0027]为解决如上所述的问题的本发明的课题为，提供可减少工序阶段的半导体晶圆的连续处理方法。
[0028]另外，本发明的其他课题为，提供在解除空隙的过程防止焊接破裂，可使工序的稳定性提高的半导体晶圆的连续处理方法。
[0029]本发明的其他课题为，提供直到完成其他腔室的工序为止，使完成工序的特定腔室内的晶圆从基座隔离的同时维持隔离的状态的半导体晶圆的连续处理方法。
[0030]另外，本发明的其他课题为，提供喷射晶圆之前加热喷射晶圆的工序气体，进而可确保工序处理均匀性的半导体晶圆的连续处理方法。
[0031]另外，本发明的其他课题为，提供在锡球的形成阶段，同时加热晶圆的上面与下面，进而可稳定的形成锡球形态的半导体晶圆的连续处理方法。(课题的解决方法)
[0032]为达成如上所述课题，本发明的半导体晶圆的连续处理方法，根据具有多个腔室，并具有围绕所述腔室外部的外部机体的装置处理晶圆的半导体晶圆连续处理方法，包括:第I阶段，所述多个腔室由第I至第5腔室构成，在所述第I腔室装载晶圆后，注入惰性气体进行净化；第2阶段，移送完成所述第I阶段的所述晶圆至第2腔室，在所述第2腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第3阶段，移送完成所述第2阶段的所述晶圆至第3腔室，在所述第3腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第4阶段，移送完成所述第3阶段的所述晶圆至第4腔室，所述第4腔室的内部在大气压以下的压力状态，加热所述晶圆；第5阶段，移送完成所述第4阶段的所述晶圆至第5腔室，在所述第5腔室的内部注入工序气体后，加热晶圆；第6阶段，移送完成所述第5阶段的所述晶圆至第I腔室，冷却所述晶圆后卸载至外部，使其他晶圆装载在所述第I腔室。
[0033]在所述第2阶段至第5阶段注入的工序气体，可由甲酸蒸汽与氮气构成。
[0034]所述腔室内部的隔离的工序空间，与所述外部机体内部的连接空间部，在移送所述晶圆的过程供给加热的氮气，可使晶圆的温度变化最小化。
[0035]所述加热的氮气为，在隔离所述腔室的状态，可以高于进行工序的情况的所述连接空间部的环境温度的温度供给。
[0036]在所述第4阶段的压力可以为100?760torr。
[0037]所述第4阶段，在100至500°C的温度，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，可在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。
[0038]所述第5阶段，在大气压与20至400°C的温度环境，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，可在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。
[0039]所述第4阶段及第5阶段，根据在支撑所述晶圆下面的基座具备的加热器加热，同时根据在所述晶圆上部设置的上部加热器加热，进而可均匀的加热晶圆的上面与下面。
[0040]在所述晶圆喷射的甲酸，可根据所述上部加热器加热。
[0041]所述上部加热器的下部，形成所述甲酸流入内部的缓冲空间，在所述缓冲空间的下部，具备为了在所述晶圆的上面均匀的喷射所述甲酸而形成喷射口的多个喷头，可在所述缓冲空间加热所述甲酸。
[0042]所述第I阶段，注入所述第I腔室的惰性气体为，为了使内部空间的水分蒸发，可以加热的状态注入。
[0043]所述第I至第5腔室，包括:基座，为了支撑晶圆固定并设置，在所述晶圆施加热；下部外壳，固定并设置在所述基座的外侧，在所述晶圆的下部形成隔离的工序空间；上部外壳，为了在所述晶圆的上部形成隔离的工序空间，上下移动；转盘，具备在所述上部外壳与下部外壳之间，形成使所述基座的上部露出的孔，为了在所述多个腔室之间移送所述晶圆而旋转，并且在所述基座上部使所述晶圆上下移动；安装环，使其可向上脱离的插入所述孔，装载所述晶圆。所述上部外壳的下端部向下移动，在所述晶圆的上部与下部形成隔离的工序空间的状态，可进行所述晶圆的处理。
[0044]所述第I至第5腔室中完成工序的腔室的所述晶圆，在根据所述上部外壳隔离的工序空间内，以使所述晶圆从所述基座的上面隔离的状态，可待机直到正在进行工序中的腔室的工序完成为止。
[0 045]所述下部外壳，所述转盘在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧，并且所述上部外壳为，其下端部向下移动接触所述转盘的上部，可提供隔离的工序空间的上部侧。
[0046]所述下部外壳，所述安装环在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧，并且所述上部外壳为，其下端部向下移动接触所述安装环的上部，提供隔离的工序空间的上部侧。
[0047]所述上部外壳构成为:固定部，固定在上部板件，与移动部，在所述固定部的下侧根据驱动部上下移动。根据所述驱动部的驱动，所述移动部向下移动，进而可形成所述隔离的工序空间。
[0048]所述上部外壳为以波纹管(bellows)形态形成，其下端部根据驱动部上下移动，进而可形成所述隔离的工序空间。
[0049](发明的效果)
[0050]本发明为了使半导体连续处理装置的腔室个数减少，将工序阶段单纯化，进而具有缩减工序时间提高生产性，并且缩减装置的大小且节减费用的效果。
[0051]另外，本发明防止锡球破裂，同时可有效解除有机污染物质，具有可使工序稳定性提尚的效果。
[0052]另外，直到其他腔室的工序完成为止，使完成工序的特定腔室内的晶圆，从基座隔离的同时可维持隔离状态，防止晶圆在待机状态中追加加热，可更加使工序的可靠性提高，待机直到完成其他腔室的工序为止的情况，晶圆可维持隔尚的状态，可提尚工序的可靠性。
[0053]另外，喷射晶圆之前加热喷射晶圆的工序气体，进而可确保工序处理的均匀性，在形成锡球的阶段同时加热晶圆的上面与下面，进而可稳定的形成锡球的形态。
【附图说明】
[0054]图1是传统回流焊接装置的构成图。
[0055]图2是根据本发明优选实施例，适用半导体晶圆连续处理方法的装置的构成图。
[0056]图3是图2A-A方向的概略性剖面图。
[0057]图4是适用在本发明安装环的详细剖面构成图。
[0058]图5至图14是根据晶圆的移动与处理过程，图示本发明的概略性剖面构成图。
[0059]图15是根据本发明其他实施例的第I工序腔室的剖面构成图。
[0060]第16根据本发明其他实施例，显示半导体晶圆的连续处理装置的剖面图。
[0061]图17是显示在图16状态的上部外壳上升状态的剖面图。
[0062]图18是显示在图17状态的转盘与安装环上升状态的剖面图。
[0063]图19是显示具备在图16的连续处理装置的基座及安装环，装载晶圆状态的平面图。
[0064](附图标记说明)
[0065]100:第 I 腔室110、210、310:基座
[0066]120,220,330:下部外壳 130、230、330:上部外壳
[0067]140、240、340:提升销150、250、350:排气口
[0068]160、260、360:喷头200 ??第 2 腔室
[0069]370:上部加热器300:第3腔室
[0070]400:第4腔室500 ??第5腔室
[0071]600:外部机体610:下部板件
[0072]620:上部板件700:转盘
[0073]710:孔720:安装环
[0074]721:气体通孔722:上部安装台
[0075]723:下部安装台1100:基座
[0076]1200:下部外壳1300:上部外壳
[0077]1202、1302:气密部件1330:驱动部
[0078]1335:轴7000:转盘
[0079]7100:孔7200:安装环
[0080]7210:支撑销
[0081]具体实施例方式
[0082]以下，参照附图对根据本发明优选实施例的半导体晶圆的连续处理方法，进行详细说明。
[0083]图2是根据本发明优选实施例，适用半导体晶圆连续处理方法的装置的构成图。
[0084]参照图2，本发明适用的半导体晶圆连续处理装置的构成，包括:第I至第5腔室100、200、300、400、500，以外部机体600中央为基准，第I至第5腔室100、200、300、400、500以圆形配置；转盘700，在第I至第5腔室100、200、300、400、500之间移送晶圆W。
[0085]与此相同的构成相比图1的传统技术，缩减移送晶圆W阶段的数量，通过此工序阶段的减小化可使生产性提高。另外，由于可缩小装置大小，因此可期待节减装置的制作成本的效果。
[0086]以下，作为在所述第I至第5腔室100?500分别进行的本发明半导体晶圆的连续处理方法的一示例，更加详细说明晶圆回流焊接方法的构成与作用。
[0087]首先，若晶圆W装载在第I腔室100，在大气压环境的第I腔室100内部投入惰性气体的氮气进行净化(Purge)，进而缩减在内部残存的氧气含量。
[0088]所述第I腔室100内部，在之前工序加热甲酸蒸汽生成的水分粒子，由于腔室内外部的温度差异，附着在腔室内壁面，若在这种水分粒子附着其他工序粒子或异物质，可在腔室内壁面发生粒子。
[0089]为了防止这种问题，所述氮气为使用以可使所述水分粒子气化的温度加热的氮气，使腔室内壁面的水分粒子蒸发，可防止发生粒子。
[0090]若完成晶圆W的净化，根据转盘700晶圆W移动至第2腔室200，第2腔室200的内部维持大气压760torr的压力与100至400°C的温度，并且供给甲酸与氮气，在I至300秒的时间期间进行处理，解除在晶圆W存在的水分、有机污染物、表面氧化物。
[0091]之后，根据转盘700晶圆W移送至第3腔室300后，在760torr的压力与100至500°C的温度，供给甲酸蒸汽与氮气，在I至300秒的时间期间处理，溶解晶圆上的焊接。
[0092]此情况，所述转盘700旋转，在移送晶圆W期间也供给所述加热的氮气，可防止晶圆W的锡球温度降低，可稳定的维持锡球的形态。
[0093]接着，根据转盘700在第3腔室300移送晶圆W至第4腔室400后，在100?760torr的压力与100至500°C的温度，供给氮气与甲酸蒸汽，在I至300秒的时间期间进行处理。
[0094]根据这种处理，可解除锡球内的空隙。这时的解除空隙与传统不同，是在100?760torr的压力进行，相比在传统的Itorr以下的压力进行的解除空隙工序，可减少空隙解除率。但是，为了解除孔隙进行真空工序的情况，可发生锡球破裂的问题，并且虽然在本发明的孔隙解除率相对较低，但是为了稳定的进行工序，在100?760torr压力下进行工序，可使工序安全性提高。另外，还有在空隙解除率的侧面，与在传统Itorr以下的压力进行的情况比较，只发生不影响产品品质程度的差异。
[0095]在所述第4腔室400完成处理过程的状态下，在第5腔室500正在处理之前供给的晶圆的情况，从具备在第4腔室400且支撑晶圆W的基座表面，抬起晶圆W使其成为待机的状态。所述待机状态为，在完成工序后，也要继续在内部具备加热器的基座使其接触的情况，是因为会发生工序异常。在与此相同的大气状态，所述第4腔室400维持隔离的状态，并且所述待机状态可适用在所有腔室。
[0096]之后，在第5腔室500，在760torr压力与20至400 °C的温度，在供给甲酸蒸汽与氮气的混合气体的环境，在I至300秒的时间期间处理晶圆W，形成焊接凹凸以缓和焊接表面的粗糙。
[0097]所述第4腔室400与第5腔室500，除了制备在支撑晶圆W基座的加热器以外，在上部侧还包括后述的上部加热器370，可使温度易于调节，并且均匀加热晶圆的上部与下部，可稳定的形成锡球的形态。
[0098]之后，在760torr的压力与20至30°C的温度，在供给空气或氮气的环境，在I至300秒的时间期间，处理移送至第I腔室100的晶圆W，形成并冷却焊接凹凸的纹理(grain)。所述冷却的晶圆W在第I腔室100卸载至外部。
[0099]S卩，在所述第I腔室100，提供可一起执行装载与卸载晶圆W的空间。
[0100]如上所述，本发明为了解除焊接内的空隙，不使用真空环境，具有可使工序的稳定性提高的效果，并且缩减使用的工作站的数量，可将装置的构造单纯化。
[0101]以下，参照图3至图15，说明为实现上述的方法的半导体晶圆连续处理装置一示例。
[0102]图3是图2的A-A方向的概略性剖面图。图4是适用在本发明安装环的详细剖面构成图。
[0103]分别参照图2与图3，所述外部机体600的构成，包括:圆盘形的下部板件610 ;与圆盘形的上部板件620，具备在所述下部板件610的上侧；与侧面外壳630，在所述下部板件610的边缘位置与上部板件620的边缘位置，连接上端与下端。
[0104]虽未图示，但是在所述上部板件620，为了供给工序气体的排管等部件，分别具备在腔室100、200、300、400、500的上部位置， 所述第I腔室100位于的侧面外壳630，为了装载或卸载晶圆，可形成使机器手臂(Arm)可前进、后退的开口部。
[0105]所述下部板件610与上部板件620及侧面外壳630围绕的内部空间的连接空间部800，具备第I至第5腔室100、200、300、400、500 ;与转盘700，在中央具备旋转轴。
[0106]所述转盘700，开口形态的孔710以与腔室100、200、300、400、500的数量同数形成。
[0107]所述孔710，具备装载晶圆的安装环720。所述安装环720，根据后述的提升销240的上下运动，在装载晶圆的状态，与晶圆一起可从转盘700分离。
[0108]另外，所述安装环720如图4所示为阶梯形态，构成包括:内部安装台722，使晶圆W装载在内径部周边形成；与外部安装台723，可使安装环720装载在转盘700的孔710，在外径部周边形成。所述内部安装台722与外部装载台723之间，形成使气体通过且上下贯通的气体通孔721。
[0109]因此，在后述的喷头160、260，向晶圆W的上部前面均匀喷射的气体，通过所述气体通孔721，向排气口 150、250侧排气。与此相同工序气体的排气流动为，以晶圆W为基准从上部至下部流动形成，因此可使在腔室内部发生少量的工序气体的残留物。
[0110]所述安装环720接触晶圆W，所述安装环720与转盘700接触。所述转盘700露在腔室外部的连接空间部800，连接空间部800的温度通过转盘700与安装环720，传达至晶圆W影响工序温度，因此为了屏蔽传达热至晶圆W，所述安装环720优选为使用非金属材质。
[0111]另外，安装环720露在高温的工序温度，因此可以为具有耐热性的陶瓷(Ceramic)，此外只要是耐热性与热传导性低的非金属材质，无论什么都可以适用。
[0112]所述第I至第5腔室100、200、300、400、500作为规定隔离并处理晶圆的空间，为了设定处理晶圆的温度、压力的构成分别具备在每个腔室，并且每个腔室以分别相互不同的条件可使晶圆处理，腔室对分别正在进行工序的连接空间部800，可维持隔离的状态。
[0113]所述第I腔室100根据外部的机器装载(Loading)晶圆，另一方面作为为了卸载(Unloading)在第5腔室500完成处理的晶圆，由外部的机器人卸载晶圆，参照图3说明详细构成。
[0114]如图3所述，第I腔室100构成，包括:基座110，支撑晶圆底面；下部外壳120，设置在所述基座110的外侧，固定并设置在下部板件610上；上部外壳130，具备在所述下部外壳120的上侧，固定并设置在上部板件620 ;提升销140，上下移动支撑晶圆的底面；排气口 150，在所述下部板件610形成，与所述下部外壳120的内侧空间连通；与喷头160，为了给晶圆喷射气体并处理，具备在所述上部外壳130的内侧。
[0115]所述基座110，为了在其上面固定晶圆，具备为了真空吸附的构成，在第5腔室500完成工序的晶圆卸载至外部之前，可具备为了冷却晶圆的冷却手段(未图示)。另外，基座110不是上下移动，而是固定在下部板件610上的状态。因此若固定为了真空吸附的连接线，及为了晶圆冷却手段的连接线，构造会变的简单。
[0116]所述下部外壳120以圆筒形态构成，内部空间120a对正在进行工序中的连接空间部800为隔离状态，形成隔离的工序空间的下侧，所述内侧空间120a通过排气口 150连接至排气通路(未图示)。
[0117]所述上部外壳130为，其内部空间130a正在进行工序中对连接空间部800是隔离的状态，形成隔离工序空间的上侧，通过所述安装环720的气体通孔721，使其与下部外壳130的内侧空间120a联通。
[0118]所述上部外壳130，维持工序进行中晶圆的隔离的状态，移动至下一个腔室的情况，为了实现与连接空间部800连通的状态，以圆筒形态形成，由固定部131，固定在所述上部板件620 ;移动部132，具备在所述固定部131的下侧，可上下移动构成。
[0119]所述移动部132，根据驱动部133所述移动部132向下移动，所述移动部132的下端接触所述转盘700的上部。为了维持所述移动部132与所述转盘700接触的面的气密，在所述移动部132的下端可具备由橡胶、硅胶等材质构成的气密部件(未图示)。另外，所述固定部131与移动部132接触面，也可具备为了维持气密的气密部件(未图示)。
[0120]所述提升销140，使所述基座710上下贯通具备，根据机器人支撑装载的晶圆的底面，为了使此晶圆装载在基座110的上面，根据驱动部(未图示)可使其上下移动。
[0121]另外，卸载晶圆的情况，支撑装载在安装环720的晶圆底面，从安装环720分离后，为了交接至机器上下移动。
[0122]所述喷头160，作为为了向晶圆的上面均匀的喷射为了冷却的气体或加热的氮气，形成聚集流入的气体的缓冲空间161，与在此缓冲空间161向所述晶圆W方向向下使气体喷射，在喷头160的底面以一定间隔形成喷射口。
[0123]所述连接空间部800为，分别围绕腔室100、200、300、400、500外侧的空间，具备为了排出在所述连接空间部800内部残存气体的排气口 810。
[0124]根据与此相同的构成，为了形成隔离的工序空间，为了使基座110与下部外壳120上下移动，无需具备如同波纹管的构成，可使装置耐久性提高，节减维护费用。
[0125]第2腔室200，与所述第I腔室100相同的构成，其构成包括:基座210、下部外壳220、上部外壳230、提升销240、排气口 250及喷头260。
[0126]所述基座210，具备为了给晶圆加热的加热器(未图不)，晶圆真空吸附在基座210的上面，在固定的状态进行工序。
[0127]只是，第I腔室100的提升销140直接支撑晶圆的底面，或第2腔室200的提升销240支撑安装环720的底面，使安装环720与装载在安装环720的晶圆一起上下移动上存在差异。为此，所述提升销140在基座210的外侧可上下移动，使其定位。
[0128]其余下部外壳220与上部230及喷头260的详细构成，与第I腔室100的构成相同，因此省略详细说明。
[0129]另外，与此相同的构成为，其他腔室的第3至第5腔室300、400、500也是相同构成。
[0130]在以下，根据如上构成的本发明的优选实施例，半导体晶圆连续处理装置的构成与作用，与晶圆的移动与处理过程对接，进行详细说明。
[0131]图5至图14是根据晶圆的移动与处理过程，图示本发明的概略性剖面构成图。
[0132]首先，参照图5图示根据机器人2晶圆W装载至第I腔室100内的过程，转盘700向下移动，转盘700的底面接触所述下部外壳120的上部，并且基座110的上面通过所述转盘700的孔710露在上部。
[0133]在机器人2的手臂上面放置晶圆W的状态，提升销140向上移动，支撑晶圆W的底面。
[0134]在以上说明了机器人2使晶圆W位于定位置状态，提升销140向上移动，但是提升销140向上移动待机的状态，机器2移送晶圆W，在提升销140上也可装载晶圆W。
[0135]像这种所述第I腔室100为，晶圆W从外部装载的腔室，并且如后所述第I腔室100使用为，卸载从第5腔室500移动的晶圆W至外部的腔室。S卩，第I腔室100为装载及卸载晶圆W的装载及卸载腔室。
[0136]之后，如图6所示以在提升销140放置的晶圆W的状态，机器2后退，移动至装载及卸载腔室100的外面。这时，晶圆W完全上升放置在提升销140上的状态，机器人2向下移动后后退，相反机器2不向下移动，提升销140在装载晶圆W的状态向上移动的状态，机器人2可后退。
[0137]这是，以机器人2与提升销140的相对运动机器人2可后退时，若是在晶圆W摩擦可防止晶圆W变位的方法，显示了与其方法无关的进行适用。
[0138]之后，如图7所示在机器人2在完全移动的状态，所述转盘700向上移动，使晶圆W底面边缘位置装载在安装环720的内部安装台722。
[0139]在与此相同的状态，若提升销140向下移动，晶圆W的底面与提升销140的上端隔离，转盘700旋转如图8装载在安装环720的状态，使晶圆W移动至第2腔室200。
[0140]S卩，所述转盘700的旋转为，在其转盘700向上移动的状态进行，并且其旋转角度根据腔室数量决定。
[0141]之后，如图9所示转盘700向下移动，使晶圆W装载在第2腔室200的基座210上，转盘700再向下移动，其底面接触下部外壳220的上端。
[0142]之后，如图10所示使驱动部233驱动，移动部232向下移动，移动部232的下端接触所述转盘700的上面。、
[0143]因此，形成根据所述上部外壳230与转盘700围绕的内部空间230a被隔离的工序空间的上侧，根据下部外壳220与转盘700围绕的内部空间220a，形成 隔离的工序空间的下侦牝并且在所述隔离的工序空间进行晶圆W所需的处理。
[0144]为了这种晶圆W的处理，通过喷头260向上部外壳230的内部空间230a供给工序气体，基座210在真空吸附晶圆W的状态，加热至特定温度。所述工序气体为，处理晶圆W后，通过在所述转盘700的孔710插入的安装环720的气体通孔721，移动至下部外壳220的内部空间220a后，通过排气口 250排气。
[0145]另外，本发明的情况为，提升销240不贯通基座210的构造，因此在基座210无需形成为了提升销240上下移动的另外的槽或孔，与晶圆W接触的基座210的面积较大形成，因此可均匀的加热晶圆W。
[0146]图11为，晶圆W在第2腔室200内完成工序的状态，在其他腔室300、400、500没有完成工序时，进行待机状态的剖面构成图。例如，第2腔室200的工序时间为200秒，第3腔室300的工序时间为300秒的情况，在第2腔室200的工序完成后，待机100秒后应移送晶圆W至第3腔室300。
[0147]S卩，相比在第2腔室200进行的工序时间，在第3腔室300进行的工序时间更长的情况，应理解为由于不能立即移送晶圆W至第3腔室300，因此完成在第3腔室300的工序，直到在转盘700可旋转位置状态为待机状态。
[0148]所述晶圆W以装载在基座210的状态待机的情况，由于会需要以上的加热晶圆W，因此使提升销240向上移动，所述安装环720与装载在安装环720的晶圆W同时抬起，使晶圆W从基座210向上脱离后，以必要时间进行待机。
[0149]另外，对晶圆W进行工序处理的工序腔室200、300、400、500，以高温进行工序，因此隔离的工序空间内部温度为，高于各腔室外部的连接空间800的温度的状态，在第2腔室200以高温完成工序的晶圆W待机时，若上部外壳230的内部空间230a与连接空间部800连通，露在低温的连接空间部800可对晶圆W施加热冲击。
[0150]因此，在本发明为在与其相同的晶圆W的待机状态，根据所述上部机壳230、转盘700及下部外壳220围绕的工序空间，也对连接空间部800维持隔离的状态，因此可维持晶圆W的加热状态，可使晶圆W的工序品质提尚。
[0151]之后，如图12所述，为了在第2腔室200移送晶圆W至第3腔室300，所述上部外壳230的移动部232向上移动。
[0152]之后，所述转盘700向上移动安装环720与晶圆W—起，插入转盘700的孔710，使安装环720的外部安装台723装载在转盘700的上面。
[0153]之后，所述提升销240向下移动，使其从升降卡240的上端隔离安装环720的底面后，转盘700旋转使晶圆移动至第3腔室300。
[0154]之后的机械性过程为，从所述第I腔室100移送晶圆W至第2腔室200后动作的图8以后动作相同的反复进行。如上所述，第2腔室200、第3腔室300、第4腔室400及第5腔室500都分别相同构成，在处理晶圆W时，在转盘700向下移动的状态，上部外壳230的移动部232根据固定部231向下移动，形成隔离的工序空间，移动晶圆W时上部外壳230向上移动至原位置，转盘700具有向上移动及旋转的构造，并且为了避免反复说明，省略所述第3至第5腔室300?500的动作，说明在所述图12的状态，晶圆W移动至第I腔室100。
[0155]所述第2至第5腔室200?500可分别进行其他工序，并且在晶圆W移动的连接空间部800，也可供给为了维持晶圆温度的加热的氮气等的惰性气体，并且包括此惰性气体的流入的工序气体可通过排气部810排气。
[0156]图12为，显示在图11所示的状态，转盘700旋转移送晶圆W至第I腔室100后，转盘700向下移动在基座110装载晶圆W的状态。实际动作过程为，为了卸载在所述第5腔室500完成工序的晶圆W至连续处理装置的外部，移动至所述第I腔室100。
[0157]在所述晶圆W移动至第I腔室100的状态，使其没有其他处理的被自然冷却后，根据在之后待说明的机器人2可卸载至外部，使用冷却气体也可使晶圆W强制冷却。
[0158]与此相同的冷却过程也是在工序空间120a、130a的隔离状态进行，为此首先所述转盘700向下移动，使其底面接触下部外壳120上端。
[0159]之后，所述上部外壳130的移动部132向下移动，形成隔离的工序空间后，在喷头160喷射冷却气体至晶圆W冷却晶圆W，或者以使晶圆W装载在循环冷却水的基座110上的状态，直到在其他腔室完成工序为止，放置使其冷却。
[0160]之后，如图14所不提升销140向上移动，使晶圆W从基座110脱尚后，机器人2进入以支撑晶圆W底面的状态卸载晶圆W，之后如上所述在第I腔室100装载新的晶圆，进行相同的工序。
[0161]与如上所述的晶圆W的装载过程相同，不使机器人2与提升销140之间产生干涉，进行相对运动。即，机器人2脱离之前提升销14向下移动，或机器人2向上移动，在支撑晶圆W底面的状态卸载至外部。
[0162]像这种，本发明无需使为了形成在每个腔室分别置备的笨重物的多个基座，与隔离的工序空间的下侧的下部外壳120上下移动的使其固定，可使转盘700以旋转及上下移动的构成，进而具有使机械性构成单纯化，减少驱动部的负荷，可降低消耗电力的效果。
[0163]图15是根据本发明其他实施例的第3工序腔室300的剖面构成图。
[0164]参照图15，为了有效调节工序温度，在上部板件620的上部侧还具备上部加热器370。
[0165]与此相同，若晶圆W的上部侧具备上部加热器370，晶圆W根据从基座310传达的热加热下面，根据通过上部加热器370传达的热，也同时加热晶圆W的上面，因此可以均匀的温度加热晶圆W的上下面。
[0166]尤其，在回流焊接工序锡球的形态非常重要，并且根据在基座310制备的加热器，与所述上部侧的上部加热器370，可均匀的加热焊接部的上部与下部，有利于维持锡球的形
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[0167]所述上部加热器370可选择性的附加在第2腔室至第5腔室200?500，根据本发明适用的晶圆处理工序的种类，可变形的进行设置。
[0168]另外，在上部外壳230的内部空间230a为，工序气体的残留物粘贴在上部外壳230内壁面，若利用所述上部加热器370进行加热，可防止工序气体的残留物粘贴在上部外壳230内壁面，缩减粒子的发生。
[0169]另外，若在上部加热器370的下部具备形成净化空间361的喷头360，根据上部加热器370的热，加热流入至净化空间361的工序气体，因此可使通过喷头360供给的工序气体的温度迅速上升，并且可更加使工序安全性提高。
[0170]以高温加热在回流焊机工序使用的甲酸蒸汽后，供给至腔室内部。此情况，若提前加热甲酸蒸汽后流入腔室，甲酸在到达晶圆时被气化，发生损失，工序处理的均匀性会下降。另外，为了甲酸蒸汽变高温，若具备在回流焊接装备的外部的排管外面围绕加热套进行提前加热，存在在排管内面粘贴甲酸蒸汽的问题。
[0171]因此，如同本实施例的甲酸蒸汽流入净化空间361的过程，若用上部加热器370加热，在喷射晶圆W之前加热，因此可防止由于甲酸的气化的损失，可防止甲酸蒸汽粘贴在排管内面的问题。
[0172]图16根据本发明其他实施例，显示半导体晶圆的连续处理装置的剖面图。图17是显示在图16状态的上部外壳上升状态的剖面图。图18是显示在图17状态的转盘与安装环上升状态的剖面图。图19是显示具备在图16的连续处理装置的基座及安装环，装载晶圆状态的平面图。
[0173]本实施例的半导体晶圆连续处理装置的构成，包括:基座1100，在进行工序的期间，为了支撑晶圆W固定并设置；下部外壳1200，固定并设置在所述基座1100的外侧，在所述晶圆W的下部形成隔离的工序空间1200a ;上部外壳1300，为了在所述晶圆W的上部形成隔离的工序空间1300a，上下移动；转盘7000，具备在所述上部外壳1300与下部外壳1200之间，在多个腔室之间为了移送所述晶圆W旋转，同时在所述基座1100的上部使所述晶圆W上下移动；安装环7200，使其在所述转盘7000的孔7100可向上脱离的插入，装载所述晶圆I
[0174]本实施例与之前说明的实施例不同，上部外壳1300以波纹管的形态形成，上部外壳1300的下端部1301与安装环7200的上部接触，同时使下部外壳1200的上端部1201与安装环7200的下部接触，并且在安装环7200的内侧形成为了支撑晶圆W底面的支撑销7210上存在差异。
[0175]所述安装环7200的外侧端7201为，上部以凸出的阶梯形态形成，所述转盘7000的内侧端7001下部向中心方向凸出，以阶梯形态形成，使所述外侧端7201挂在内侧端7001，可使其向上脱离的安装。
[0176]上部板件6200的上侧具备驱动部1330，提供可使所述上部外壳1300的下端部1301上下移动的驱动力。所述驱动部1330连接上下移动的轴1335，在所 述轴1335的下端部连接所述上部外壳1300的下端部1301。
[0177]所述驱动部1330可由气缸构成，若使所述气缸驱动，所述轴1335及上部外壳1300的下端部1301可上下移动，向下移动时，所述下端部1301接触安装环7200的上部，进而可形成隔离的工序空间1300a的上部侧。此情况，在所述下端部1301的下面与所述安装环7200的上面之间，介入机密部件1302维持气密。
[0178]另一方面，所述转盘7000向下移动时，所述下部外壳1200的上端部1201接触所述安装环7200的下部，进而可形成隔离的工序空间1200a的下部侧。此情况，所述上端部1201的上面与所述安装环7200的下面之间，介入气密部件1202维持气密。
[0179]所述安装环7200的内侧，为了支撑所述晶圆W底面的多个支撑销7201，以安装环7200的中心方向凸出形成，在图19示例了所述支撑销7201的个数为3个，但是可变形实施。
[0180]所述基座1100的上部，形成使所述支撑销7210插入且以插槽形态形成的凹槽1110，若所述支撑销7210在位于所述凹槽1110内部的状态向上移动，根据所述支撑销7210支撑晶圆W的底面，与晶圆W —起向上移动。
[0181]所述安装环7200的下部，具备为了使工序气体均匀通过的孔6510，按圆周周长均勾形成的环形态的挡板6500，通过所述挡板6500的孔6510的工序气体，通过具备在在所述工序腔室的下部的排气口 1500排气。
[0182]所述挡板6500，位于基座1100的外侧周围，挂在所述下部外壳1200外侧边缘位置。
[0183]在进行工序期间，如图6所示也使所述上部外壳1300与安装环7200及下部外壳1200相互接触，晶圆W的上部空间1300a与下部空间1200a成为隔离的状态。
[0184]在此状态，如图17所示若使驱动部1330驱动，压缩与轴1335 —起形成波纹管形态的上部外壳1300，其下端部1301向上移动。
[0185]之后，如图18所示若使转盘7000向上移动，安装环7200及晶圆W与转盘7000 —起向上移动，晶圆W从基座1100上面隔离。
[0186]若图18的状态使转盘7000旋转，移送晶圆W至下一个腔室后，进行晶圆W所需的处理。
[0187]如上所述，对本发明优选实施例进行举例说明，但是本发明并非限定在上述实施例，在权利要求范围与发明的详细说明及附图范围内，可实施并变形为多种多样，且这也属于本发明。
【主权项】
1.一种半导体晶圆的连续处理方法，根据具有多个腔室，且具有围绕所述腔室外部的外部机体的装置，处理晶圆的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于，包括: 第I阶段，所述多个腔室由第I至第5腔室构成，在所述第I腔室装载晶圆后，注入惰性气体进行净化； 第2阶段，移送完成所述第I阶段的所述晶圆至第2腔室，在所述第2腔室内部注入工序气体后，加热晶圆； 第3阶段，移送完成所述第2阶段的所述晶圆至第3腔室，在所述第3腔室内部注入工序气体后，加热晶圆； 第4阶段，移送完成所述第3阶段的所述晶圆至第4腔室，所述第4腔室内部在大气压以下的压力状态，加热所述晶圆； 第5阶段，移送完成所述第4阶段的所述晶圆至第5腔室，在所述第5腔室的内部注入工序气体后，加热晶圆； 第6阶段，移送完成所述第5阶段的所述晶圆至第I腔室，冷却所述晶圆后卸载至外部，使其他晶圆装载在所述第I腔室。2.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 在第2阶段至第5阶段注入的工序气体为，甲酸蒸汽与氮气。3.根据权利要求1所述的半导体晶圆连续处理方法，其特征在于， 所述腔室内部的隔离的工序空间，与所述外部机体内部的连接空间部，在移送所述晶圆的过程中供给加热的氮气，使晶圆的温度变化最小化。4.根据权利要求3所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述加热的氮气，在隔离所述腔室的状态，供给高于进行工序情况的所述连接空间部的环境温度的温度。5.根据权利要求3所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述加热的氮气为，以在所述第2阶段至第5阶段加热晶圆的温度供给。6.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 在所述第4阶段的压力为100?760torr。7.根据权利要求6所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第4阶段， 在100至500°C的温度，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。8.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第5阶段， 在大气压与20至400°C的温度环境，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。9.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第4阶段及第5阶段， 根据在支撑所述晶圆下面的基座具备的加热器加热，同时根据在所述晶圆上部设置的上部加热器加热，进而可均匀的加热晶圆的上面与下面。10.根据权利要求9所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 喷射在所述晶圆的甲酸，根据所述上部加热器加热。11.根据权利要求10所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述上部加热器的下部，在内部形成流入所述甲酸的缓冲空间，在所述缓冲空间的下部，具备为了在所述晶圆的上面均匀喷射所述甲酸而形成的喷射口的多个喷头，在所述缓冲空间加热所述甲酸。12.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第I阶段，注入所述第I腔室的惰性气体为，为了使内部空间的水分蒸发，以加热的状态注入。13.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第I至第5腔室，包括:基座，为了支撑晶圆固定并设置，在所述晶圆施加热；下部外壳，固定并设置在所述基座的外侧，在所述晶圆的下部形成隔离的工序空间；上部外壳，为了在所述晶圆的上部形成隔离的工序空间，上下移动；转盘，具备在所述上部外壳与下部外壳之间，形成使所述基座的上部露出的孔，为了在所述多个腔室之间移送所述晶圆而旋转，并且在所述基座上部使所述晶圆上下移动；装载环，使其可向上脱离的插入所述孔，装载所述晶圆， 所述上部外壳的下端部向下移动，在所述晶圆的上部与下部形成隔离的工序空间的状态，可进行所述晶圆的处理。14.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第I至第5腔室中完成工序的腔室的所述晶圆， 在根据所述上部外壳隔离的工序空间内，以使所述晶圆从所述基座的上面隔离的状态，待机直到正在进行工序中的腔室的工序完成为止。15.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述下部外壳，所述转盘在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧， 所述上部外壳，其下端部向下移动接触所述转盘的上部，提供隔离的工序空间的上部侧。16.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述下部外壳，在所述安装环在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧， 所述上部外壳，其下端部向下移动接触所述安装环的上部，提供隔离的工序空间的上部侧。17.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述上部外壳构成为:固定部，固定在上部板件，与移动部，在所述固定部的下侧根据驱动部上下移动， 根据所述驱动部的驱动所述移动部向下移动，进而形成所述隔离的工序空间。18.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述上部外壳为以波纹管形态形成，其下端部根据驱动部上下移动，进而形成所述隔离的工序空间。
【专利摘要】本发明涉及半导体晶圆的连续处理方法，根据具备多个腔室，并具备围绕所述腔室外部的外部机体的装置，处理晶圆的半导体晶圆连续处理方法，包括：第1阶段，所述多个腔室由第1至第5腔室构成，在所述第1腔室装载晶圆后，注入惰性气体进行净化；第2阶段，移送完成所述第1阶段的所述晶圆至第2腔室，在所述第2腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第3阶段，移送完成所述第2阶段的所述晶圆至第3腔室，在所述第3腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第4阶段，移送完成所述第3阶段的所述晶圆至第4腔室，所述第4腔室的内部在大气压以下的压力状态，加热所述晶圆；第5阶段，移送完成所述第4阶段的所述晶圆至第5腔室，在所述第5腔室的内部注入工序气体后，加热晶圆；第6阶段，移送完成所述第5阶段的所述晶圆至第1腔室，冷却所述晶圆后卸载至外部，使其他晶圆装载至在所述第1腔室。本发明为了使半导体连续处理装置的回流装置的工作站个数减少，将工序阶段单纯化，进而具有缩减工序时间提高生产，并且缩减回流装置的大小且节减费用的效果。
【IPC分类】H01L21/02, H01L21/324
【公开号】CN104903992
【申请号】CN201480004275
【发明人】李元求, 徐现模, 安贤焕, 柳守烈, 崔宇鎭
【申请人】系统科技公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月7日
【公告号】WO2014109528A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体晶圆的连续处理方法，更详细的说本发明涉及减少工序阶段，且可防止锡球破裂的半导体晶圆的连续处理方法。
【背景技术】
[0002]一般地说，半导体晶圆为了导线、导体等的连接，形成焊接(solder)凸出部。这种焊接部(凹凸bump)的制造过程中一种的回流焊接(reflow)工序为，恪融锡球、焊接膏等紧贴晶圆，使其具有适当轮廓的工序。
[0003]在回流焊接过程中，根据特定的温度环境与大气条件及工序时间，可制作希望的轮廓的焊接部，为了维持这种温度环境或其他的条件，不向大气中提取处理中的晶圆，使用具有连续腔室的装置，以连续工序进行处理。
[0004]与此相同，作为回流焊接方法的示例，可举美国专利07358175号(以下，传统技术I)，作为为了实现此的装置，可举美国专利US6，827，789号(以下，传统技术2)。
[0005]图1是记载在所述传统技术I的回流焊接装置的构成图。
[0006]如图1所示，利用处理装置10进行工序，其包括:第I至第6工作站#1?#6 ;与转盘12，在所述各工作站使晶圆W旋转并移送。
[0007]在传统技术的详细说明等，记载了对分别在第I至第6工作站#1?#6进行的工序，按阶段整理如下。
[0008]首先，晶圆W装载在第6工作站#6后，根据氮气净化第6工作站#6内部，所述转盘12旋转使晶圆W移动至所述第I工作站#1。这时在第I工作站#1，在大气压供给氮气或甲酸蒸汽与氮气，根据加热解除晶圆上的水分、有机污染物、表面氧化物。
[0009]之后，根据转盘12第I工作站#1的晶圆W移动至第2工作站#2，在大气压供给并加热氮气或甲酸蒸汽与氮气，进而溶解晶圆W上的焊接。
[0010]之后，根据转盘12在第2工作站#2移送晶圆W至第3工作站#3后，在Itorr以下的大气环境以200至400°C的温度加热，解除在晶圆上的焊接包括的空隙(void)。
[0011]之后，在第4工作站#4，在大气压环境供给甲酸蒸汽与氮气的混合气体或氮气的状态下，加热晶圆W形成焊接凹凸，缓和所述焊接表面的粗糙。
[0012]之后，移送至第5工作站#5的晶圆W，在大气压环境供给并加热氮气，控制焊机凹凸纹理(grain)的形成。
[0013]之后，使晶圆W移送至第6工作站#6，此晶圆为在大气压环境冷却焊接凹凸后，卸载晶圆W至外部。
[0014]像这样传统晶圆W的回流焊接方法，总共以6个阶段按顺序进行，并且在分别的工序阶段的进行时间以外，还要考虑移送晶圆W的时间时，存在相对降低生产性的问题。
[0015]另外，如上所述在Itorr以下的压力环境，解除焊接内空隙的过程中焊接破裂，并且这也根据在第4工作站M的后续处理，存在表面不能均匀恢复的问题。
[0016]另一方面，传统技术2的图面1，图示了包括装载腔室与卸载腔室的共6个腔室，并且其构成为使用转盘使装载的晶圆按顺序移动至下一个工序腔室，最终移送晶圆至卸载腔室，根据机器人使处理完成的晶圆卸载。
[0017]传统技术I的转盘与传统技术2的腔室作为相同的意义使用，在以下说明也相同。
[0018]传统技术2，使处理板件与下部隔离腔室可上下移动的构成，使根据转盘移送的晶圆隔离，进行工序。
[0019]所述处理板件通常统称为基座，并且在内部包括加热器，形成使晶圆真空吸附的构造，因此为相对性的笨重物，并且存在为了使其上下移动电源消耗大，装置的体积大的问题。
[0020]同时，为了使处理板件与下部隔离腔室上下移动，驱动部与动力传达构造复杂，存在制造成本增加的问题。
[0021]另外，传统技术2为多个腔室分别在密封的状态，晶圆经常装载在处理板件的构造，因此在其他腔室正在进行工序的状态，即使在特定腔室完成工序的情况，晶圆装载在处理板件且被持续加热，存在可发生工序不良的问题。
[0022]传统技术2的情况，若处理板件与下部隔离腔室一起向下移动，晶圆环与晶圆一起下降装载在转盘，进而晶圆从处理板件隔离，在其他腔室正在进行工序的期间，可使完成工序的晶圆不接触处理板件，因此，可防止由从处理板件的持续加热发生工序不良的问题。
[0023]但是，此情况晶圆无法再维持隔离的状态，晶圆露在隔离的腔室外部空间。因此，若晶圆根据加热工序被进行处理后，直到在其他腔室进行工序为止露在外部空间，存在晶圆温度下降发生工序不良的问题。
[0024]另外，传统技术2的情况，在处理板件的上面形成为了收容晶圆支撑销的凹槽，若在处理板件上支撑晶圆的状态给晶圆加热，由于凹槽导致传达至晶圆底面的热不均匀，可发生工序不良。
[0025]另外，传统技术2的情况，晶圆在一个腔室移送至下一个腔室的途中，无法维持希望的温度，给晶圆施加热冲击，存在品质下降的问题。
【发明内容】
[0026](要解决的课题)
[0027]为解决如上所述的问题的本发明的课题为，提供可减少工序阶段的半导体晶圆的连续处理方法。
[0028]另外，本发明的其他课题为，提供在解除空隙的过程防止焊接破裂，可使工序的稳定性提高的半导体晶圆的连续处理方法。
[0029]本发明的其他课题为，提供直到完成其他腔室的工序为止，使完成工序的特定腔室内的晶圆从基座隔离的同时维持隔离的状态的半导体晶圆的连续处理方法。
[0030]另外，本发明的其他课题为，提供喷射晶圆之前加热喷射晶圆的工序气体，进而可确保工序处理均匀性的半导体晶圆的连续处理方法。
[0031]另外，本发明的其他课题为，提供在锡球的形成阶段，同时加热晶圆的上面与下面，进而可稳定的形成锡球形态的半导体晶圆的连续处理方法。(课题的解决方法)
[0032]为达成如上所述课题，本发明的半导体晶圆的连续处理方法，根据具有多个腔室，并具有围绕所述腔室外部的外部机体的装置处理晶圆的半导体晶圆连续处理方法，包括:第I阶段，所述多个腔室由第I至第5腔室构成，在所述第I腔室装载晶圆后，注入惰性气体进行净化；第2阶段，移送完成所述第I阶段的所述晶圆至第2腔室，在所述第2腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第3阶段，移送完成所述第2阶段的所述晶圆至第3腔室，在所述第3腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第4阶段，移送完成所述第3阶段的所述晶圆至第4腔室，所述第4腔室的内部在大气压以下的压力状态，加热所述晶圆；第5阶段，移送完成所述第4阶段的所述晶圆至第5腔室，在所述第5腔室的内部注入工序气体后，加热晶圆；第6阶段，移送完成所述第5阶段的所述晶圆至第I腔室，冷却所述晶圆后卸载至外部，使其他晶圆装载在所述第I腔室。
[0033]在所述第2阶段至第5阶段注入的工序气体，可由甲酸蒸汽与氮气构成。
[0034]所述腔室内部的隔离的工序空间，与所述外部机体内部的连接空间部，在移送所述晶圆的过程供给加热的氮气，可使晶圆的温度变化最小化。
[0035]所述加热的氮气为，在隔离所述腔室的状态，可以高于进行工序的情况的所述连接空间部的环境温度的温度供给。
[0036]在所述第4阶段的压力可以为100?760torr。
[0037]所述第4阶段，在100至500°C的温度，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，可在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。
[0038]所述第5阶段，在大气压与20至400°C的温度环境，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，可在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。
[0039]所述第4阶段及第5阶段，根据在支撑所述晶圆下面的基座具备的加热器加热，同时根据在所述晶圆上部设置的上部加热器加热，进而可均匀的加热晶圆的上面与下面。
[0040]在所述晶圆喷射的甲酸，可根据所述上部加热器加热。
[0041]所述上部加热器的下部，形成所述甲酸流入内部的缓冲空间，在所述缓冲空间的下部，具备为了在所述晶圆的上面均匀的喷射所述甲酸而形成喷射口的多个喷头，可在所述缓冲空间加热所述甲酸。
[0042]所述第I阶段，注入所述第I腔室的惰性气体为，为了使内部空间的水分蒸发，可以加热的状态注入。
[0043]所述第I至第5腔室，包括:基座，为了支撑晶圆固定并设置，在所述晶圆施加热；下部外壳，固定并设置在所述基座的外侧，在所述晶圆的下部形成隔离的工序空间；上部外壳，为了在所述晶圆的上部形成隔离的工序空间，上下移动；转盘，具备在所述上部外壳与下部外壳之间，形成使所述基座的上部露出的孔，为了在所述多个腔室之间移送所述晶圆而旋转，并且在所述基座上部使所述晶圆上下移动；安装环，使其可向上脱离的插入所述孔，装载所述晶圆。所述上部外壳的下端部向下移动，在所述晶圆的上部与下部形成隔离的工序空间的状态，可进行所述晶圆的处理。
[0044]所述第I至第5腔室中完成工序的腔室的所述晶圆，在根据所述上部外壳隔离的工序空间内，以使所述晶圆从所述基座的上面隔离的状态，可待机直到正在进行工序中的腔室的工序完成为止。
[0 045]所述下部外壳，所述转盘在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧，并且所述上部外壳为，其下端部向下移动接触所述转盘的上部，可提供隔离的工序空间的上部侧。
[0046]所述下部外壳，所述安装环在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧，并且所述上部外壳为，其下端部向下移动接触所述安装环的上部，提供隔离的工序空间的上部侧。
[0047]所述上部外壳构成为:固定部，固定在上部板件，与移动部，在所述固定部的下侧根据驱动部上下移动。根据所述驱动部的驱动，所述移动部向下移动，进而可形成所述隔离的工序空间。
[0048]所述上部外壳为以波纹管(bellows)形态形成，其下端部根据驱动部上下移动，进而可形成所述隔离的工序空间。
[0049](发明的效果)
[0050]本发明为了使半导体连续处理装置的腔室个数减少，将工序阶段单纯化，进而具有缩减工序时间提高生产性，并且缩减装置的大小且节减费用的效果。
[0051]另外，本发明防止锡球破裂，同时可有效解除有机污染物质，具有可使工序稳定性提尚的效果。
[0052]另外，直到其他腔室的工序完成为止，使完成工序的特定腔室内的晶圆，从基座隔离的同时可维持隔离状态，防止晶圆在待机状态中追加加热，可更加使工序的可靠性提高，待机直到完成其他腔室的工序为止的情况，晶圆可维持隔尚的状态，可提尚工序的可靠性。
[0053]另外，喷射晶圆之前加热喷射晶圆的工序气体，进而可确保工序处理的均匀性，在形成锡球的阶段同时加热晶圆的上面与下面，进而可稳定的形成锡球的形态。
【附图说明】
[0054]图1是传统回流焊接装置的构成图。
[0055]图2是根据本发明优选实施例，适用半导体晶圆连续处理方法的装置的构成图。
[0056]图3是图2A-A方向的概略性剖面图。
[0057]图4是适用在本发明安装环的详细剖面构成图。
[0058]图5至图14是根据晶圆的移动与处理过程，图示本发明的概略性剖面构成图。
[0059]图15是根据本发明其他实施例的第I工序腔室的剖面构成图。
[0060]第16根据本发明其他实施例，显示半导体晶圆的连续处理装置的剖面图。
[0061]图17是显示在图16状态的上部外壳上升状态的剖面图。
[0062]图18是显示在图17状态的转盘与安装环上升状态的剖面图。
[0063]图19是显示具备在图16的连续处理装置的基座及安装环，装载晶圆状态的平面图。
[0064](附图标记说明)
[0065]100:第 I 腔室110、210、310:基座
[0066]120,220,330:下部外壳 130、230、330:上部外壳
[0067]140、240、340:提升销150、250、350:排气口
[0068]160、260、360:喷头200 ??第 2 腔室
[0069]370:上部加热器300:第3腔室
[0070]400:第4腔室500 ??第5腔室
[0071]600:外部机体610:下部板件
[0072]620:上部板件700:转盘
[0073]710:孔720:安装环
[0074]721:气体通孔722:上部安装台
[0075]723:下部安装台1100:基座
[0076]1200:下部外壳1300:上部外壳
[0077]1202、1302:气密部件1330:驱动部
[0078]1335:轴7000:转盘
[0079]7100:孔7200:安装环
[0080]7210:支撑销
[0081]具体实施例方式
[0082]以下，参照附图对根据本发明优选实施例的半导体晶圆的连续处理方法，进行详细说明。
[0083]图2是根据本发明优选实施例，适用半导体晶圆连续处理方法的装置的构成图。
[0084]参照图2，本发明适用的半导体晶圆连续处理装置的构成，包括:第I至第5腔室100、200、300、400、500，以外部机体600中央为基准，第I至第5腔室100、200、300、400、500以圆形配置；转盘700，在第I至第5腔室100、200、300、400、500之间移送晶圆W。
[0085]与此相同的构成相比图1的传统技术，缩减移送晶圆W阶段的数量，通过此工序阶段的减小化可使生产性提高。另外，由于可缩小装置大小，因此可期待节减装置的制作成本的效果。
[0086]以下，作为在所述第I至第5腔室100?500分别进行的本发明半导体晶圆的连续处理方法的一示例，更加详细说明晶圆回流焊接方法的构成与作用。
[0087]首先，若晶圆W装载在第I腔室100，在大气压环境的第I腔室100内部投入惰性气体的氮气进行净化(Purge)，进而缩减在内部残存的氧气含量。
[0088]所述第I腔室100内部，在之前工序加热甲酸蒸汽生成的水分粒子，由于腔室内外部的温度差异，附着在腔室内壁面，若在这种水分粒子附着其他工序粒子或异物质，可在腔室内壁面发生粒子。
[0089]为了防止这种问题，所述氮气为使用以可使所述水分粒子气化的温度加热的氮气，使腔室内壁面的水分粒子蒸发，可防止发生粒子。
[0090]若完成晶圆W的净化，根据转盘700晶圆W移动至第2腔室200，第2腔室200的内部维持大气压760torr的压力与100至400°C的温度，并且供给甲酸与氮气，在I至300秒的时间期间进行处理，解除在晶圆W存在的水分、有机污染物、表面氧化物。
[0091]之后，根据转盘700晶圆W移送至第3腔室300后，在760torr的压力与100至500°C的温度，供给甲酸蒸汽与氮气，在I至300秒的时间期间处理，溶解晶圆上的焊接。
[0092]此情况，所述转盘700旋转，在移送晶圆W期间也供给所述加热的氮气，可防止晶圆W的锡球温度降低，可稳定的维持锡球的形态。
[0093]接着，根据转盘700在第3腔室300移送晶圆W至第4腔室400后，在100?760torr的压力与100至500°C的温度，供给氮气与甲酸蒸汽，在I至300秒的时间期间进行处理。
[0094]根据这种处理，可解除锡球内的空隙。这时的解除空隙与传统不同，是在100?760torr的压力进行，相比在传统的Itorr以下的压力进行的解除空隙工序，可减少空隙解除率。但是，为了解除孔隙进行真空工序的情况，可发生锡球破裂的问题，并且虽然在本发明的孔隙解除率相对较低，但是为了稳定的进行工序，在100?760torr压力下进行工序，可使工序安全性提高。另外，还有在空隙解除率的侧面，与在传统Itorr以下的压力进行的情况比较，只发生不影响产品品质程度的差异。
[0095]在所述第4腔室400完成处理过程的状态下，在第5腔室500正在处理之前供给的晶圆的情况，从具备在第4腔室400且支撑晶圆W的基座表面，抬起晶圆W使其成为待机的状态。所述待机状态为，在完成工序后，也要继续在内部具备加热器的基座使其接触的情况，是因为会发生工序异常。在与此相同的大气状态，所述第4腔室400维持隔离的状态，并且所述待机状态可适用在所有腔室。
[0096]之后，在第5腔室500，在760torr压力与20至400 °C的温度，在供给甲酸蒸汽与氮气的混合气体的环境，在I至300秒的时间期间处理晶圆W，形成焊接凹凸以缓和焊接表面的粗糙。
[0097]所述第4腔室400与第5腔室500，除了制备在支撑晶圆W基座的加热器以外，在上部侧还包括后述的上部加热器370，可使温度易于调节，并且均匀加热晶圆的上部与下部，可稳定的形成锡球的形态。
[0098]之后，在760torr的压力与20至30°C的温度，在供给空气或氮气的环境，在I至300秒的时间期间，处理移送至第I腔室100的晶圆W，形成并冷却焊接凹凸的纹理(grain)。所述冷却的晶圆W在第I腔室100卸载至外部。
[0099]S卩，在所述第I腔室100，提供可一起执行装载与卸载晶圆W的空间。
[0100]如上所述，本发明为了解除焊接内的空隙，不使用真空环境，具有可使工序的稳定性提高的效果，并且缩减使用的工作站的数量，可将装置的构造单纯化。
[0101]以下，参照图3至图15，说明为实现上述的方法的半导体晶圆连续处理装置一示例。
[0102]图3是图2的A-A方向的概略性剖面图。图4是适用在本发明安装环的详细剖面构成图。
[0103]分别参照图2与图3，所述外部机体600的构成，包括:圆盘形的下部板件610 ;与圆盘形的上部板件620，具备在所述下部板件610的上侧；与侧面外壳630，在所述下部板件610的边缘位置与上部板件620的边缘位置，连接上端与下端。
[0104]虽未图示，但是在所述上部板件620，为了供给工序气体的排管等部件，分别具备在腔室100、200、300、400、500的上部位置， 所述第I腔室100位于的侧面外壳630，为了装载或卸载晶圆，可形成使机器手臂(Arm)可前进、后退的开口部。
[0105]所述下部板件610与上部板件620及侧面外壳630围绕的内部空间的连接空间部800，具备第I至第5腔室100、200、300、400、500 ;与转盘700，在中央具备旋转轴。
[0106]所述转盘700，开口形态的孔710以与腔室100、200、300、400、500的数量同数形成。
[0107]所述孔710，具备装载晶圆的安装环720。所述安装环720，根据后述的提升销240的上下运动，在装载晶圆的状态，与晶圆一起可从转盘700分离。
[0108]另外，所述安装环720如图4所示为阶梯形态，构成包括:内部安装台722，使晶圆W装载在内径部周边形成；与外部安装台723，可使安装环720装载在转盘700的孔710，在外径部周边形成。所述内部安装台722与外部装载台723之间，形成使气体通过且上下贯通的气体通孔721。
[0109]因此，在后述的喷头160、260，向晶圆W的上部前面均匀喷射的气体，通过所述气体通孔721，向排气口 150、250侧排气。与此相同工序气体的排气流动为，以晶圆W为基准从上部至下部流动形成，因此可使在腔室内部发生少量的工序气体的残留物。
[0110]所述安装环720接触晶圆W，所述安装环720与转盘700接触。所述转盘700露在腔室外部的连接空间部800，连接空间部800的温度通过转盘700与安装环720，传达至晶圆W影响工序温度，因此为了屏蔽传达热至晶圆W，所述安装环720优选为使用非金属材质。
[0111]另外，安装环720露在高温的工序温度，因此可以为具有耐热性的陶瓷(Ceramic)，此外只要是耐热性与热传导性低的非金属材质，无论什么都可以适用。
[0112]所述第I至第5腔室100、200、300、400、500作为规定隔离并处理晶圆的空间，为了设定处理晶圆的温度、压力的构成分别具备在每个腔室，并且每个腔室以分别相互不同的条件可使晶圆处理，腔室对分别正在进行工序的连接空间部800，可维持隔离的状态。
[0113]所述第I腔室100根据外部的机器装载(Loading)晶圆，另一方面作为为了卸载(Unloading)在第5腔室500完成处理的晶圆，由外部的机器人卸载晶圆，参照图3说明详细构成。
[0114]如图3所述，第I腔室100构成，包括:基座110，支撑晶圆底面；下部外壳120，设置在所述基座110的外侧，固定并设置在下部板件610上；上部外壳130，具备在所述下部外壳120的上侧，固定并设置在上部板件620 ;提升销140，上下移动支撑晶圆的底面；排气口 150，在所述下部板件610形成，与所述下部外壳120的内侧空间连通；与喷头160，为了给晶圆喷射气体并处理，具备在所述上部外壳130的内侧。
[0115]所述基座110，为了在其上面固定晶圆，具备为了真空吸附的构成，在第5腔室500完成工序的晶圆卸载至外部之前，可具备为了冷却晶圆的冷却手段(未图示)。另外，基座110不是上下移动，而是固定在下部板件610上的状态。因此若固定为了真空吸附的连接线，及为了晶圆冷却手段的连接线，构造会变的简单。
[0116]所述下部外壳120以圆筒形态构成，内部空间120a对正在进行工序中的连接空间部800为隔离状态，形成隔离的工序空间的下侧，所述内侧空间120a通过排气口 150连接至排气通路(未图示)。
[0117]所述上部外壳130为，其内部空间130a正在进行工序中对连接空间部800是隔离的状态，形成隔离工序空间的上侧，通过所述安装环720的气体通孔721，使其与下部外壳130的内侧空间120a联通。
[0118]所述上部外壳130，维持工序进行中晶圆的隔离的状态，移动至下一个腔室的情况，为了实现与连接空间部800连通的状态，以圆筒形态形成，由固定部131，固定在所述上部板件620 ;移动部132，具备在所述固定部131的下侧，可上下移动构成。
[0119]所述移动部132，根据驱动部133所述移动部132向下移动，所述移动部132的下端接触所述转盘700的上部。为了维持所述移动部132与所述转盘700接触的面的气密，在所述移动部132的下端可具备由橡胶、硅胶等材质构成的气密部件(未图示)。另外，所述固定部131与移动部132接触面，也可具备为了维持气密的气密部件(未图示)。
[0120]所述提升销140，使所述基座710上下贯通具备，根据机器人支撑装载的晶圆的底面，为了使此晶圆装载在基座110的上面，根据驱动部(未图示)可使其上下移动。
[0121]另外，卸载晶圆的情况，支撑装载在安装环720的晶圆底面，从安装环720分离后，为了交接至机器上下移动。
[0122]所述喷头160，作为为了向晶圆的上面均匀的喷射为了冷却的气体或加热的氮气，形成聚集流入的气体的缓冲空间161，与在此缓冲空间161向所述晶圆W方向向下使气体喷射，在喷头160的底面以一定间隔形成喷射口。
[0123]所述连接空间部800为，分别围绕腔室100、200、300、400、500外侧的空间，具备为了排出在所述连接空间部800内部残存气体的排气口 810。
[0124]根据与此相同的构成，为了形成隔离的工序空间，为了使基座110与下部外壳120上下移动，无需具备如同波纹管的构成，可使装置耐久性提高，节减维护费用。
[0125]第2腔室200，与所述第I腔室100相同的构成，其构成包括:基座210、下部外壳220、上部外壳230、提升销240、排气口 250及喷头260。
[0126]所述基座210，具备为了给晶圆加热的加热器(未图不)，晶圆真空吸附在基座210的上面，在固定的状态进行工序。
[0127]只是，第I腔室100的提升销140直接支撑晶圆的底面，或第2腔室200的提升销240支撑安装环720的底面，使安装环720与装载在安装环720的晶圆一起上下移动上存在差异。为此，所述提升销140在基座210的外侧可上下移动，使其定位。
[0128]其余下部外壳220与上部230及喷头260的详细构成，与第I腔室100的构成相同，因此省略详细说明。
[0129]另外，与此相同的构成为，其他腔室的第3至第5腔室300、400、500也是相同构成。
[0130]在以下，根据如上构成的本发明的优选实施例，半导体晶圆连续处理装置的构成与作用，与晶圆的移动与处理过程对接，进行详细说明。
[0131]图5至图14是根据晶圆的移动与处理过程，图示本发明的概略性剖面构成图。
[0132]首先，参照图5图示根据机器人2晶圆W装载至第I腔室100内的过程，转盘700向下移动，转盘700的底面接触所述下部外壳120的上部，并且基座110的上面通过所述转盘700的孔710露在上部。
[0133]在机器人2的手臂上面放置晶圆W的状态，提升销140向上移动，支撑晶圆W的底面。
[0134]在以上说明了机器人2使晶圆W位于定位置状态，提升销140向上移动，但是提升销140向上移动待机的状态，机器2移送晶圆W，在提升销140上也可装载晶圆W。
[0135]像这种所述第I腔室100为，晶圆W从外部装载的腔室，并且如后所述第I腔室100使用为，卸载从第5腔室500移动的晶圆W至外部的腔室。S卩，第I腔室100为装载及卸载晶圆W的装载及卸载腔室。
[0136]之后，如图6所示以在提升销140放置的晶圆W的状态，机器2后退，移动至装载及卸载腔室100的外面。这时，晶圆W完全上升放置在提升销140上的状态，机器人2向下移动后后退，相反机器2不向下移动，提升销140在装载晶圆W的状态向上移动的状态，机器人2可后退。
[0137]这是，以机器人2与提升销140的相对运动机器人2可后退时，若是在晶圆W摩擦可防止晶圆W变位的方法，显示了与其方法无关的进行适用。
[0138]之后，如图7所示在机器人2在完全移动的状态，所述转盘700向上移动，使晶圆W底面边缘位置装载在安装环720的内部安装台722。
[0139]在与此相同的状态，若提升销140向下移动，晶圆W的底面与提升销140的上端隔离，转盘700旋转如图8装载在安装环720的状态，使晶圆W移动至第2腔室200。
[0140]S卩，所述转盘700的旋转为，在其转盘700向上移动的状态进行，并且其旋转角度根据腔室数量决定。
[0141]之后，如图9所示转盘700向下移动，使晶圆W装载在第2腔室200的基座210上，转盘700再向下移动，其底面接触下部外壳220的上端。
[0142]之后，如图10所示使驱动部233驱动，移动部232向下移动，移动部232的下端接触所述转盘700的上面。、
[0143]因此，形成根据所述上部外壳230与转盘700围绕的内部空间230a被隔离的工序空间的上侧，根据下部外壳220与转盘700围绕的内部空间220a，形成 隔离的工序空间的下侦牝并且在所述隔离的工序空间进行晶圆W所需的处理。
[0144]为了这种晶圆W的处理，通过喷头260向上部外壳230的内部空间230a供给工序气体，基座210在真空吸附晶圆W的状态，加热至特定温度。所述工序气体为，处理晶圆W后，通过在所述转盘700的孔710插入的安装环720的气体通孔721，移动至下部外壳220的内部空间220a后，通过排气口 250排气。
[0145]另外，本发明的情况为，提升销240不贯通基座210的构造，因此在基座210无需形成为了提升销240上下移动的另外的槽或孔，与晶圆W接触的基座210的面积较大形成，因此可均匀的加热晶圆W。
[0146]图11为，晶圆W在第2腔室200内完成工序的状态，在其他腔室300、400、500没有完成工序时，进行待机状态的剖面构成图。例如，第2腔室200的工序时间为200秒，第3腔室300的工序时间为300秒的情况，在第2腔室200的工序完成后，待机100秒后应移送晶圆W至第3腔室300。
[0147]S卩，相比在第2腔室200进行的工序时间，在第3腔室300进行的工序时间更长的情况，应理解为由于不能立即移送晶圆W至第3腔室300，因此完成在第3腔室300的工序，直到在转盘700可旋转位置状态为待机状态。
[0148]所述晶圆W以装载在基座210的状态待机的情况，由于会需要以上的加热晶圆W，因此使提升销240向上移动，所述安装环720与装载在安装环720的晶圆W同时抬起，使晶圆W从基座210向上脱离后，以必要时间进行待机。
[0149]另外，对晶圆W进行工序处理的工序腔室200、300、400、500，以高温进行工序，因此隔离的工序空间内部温度为，高于各腔室外部的连接空间800的温度的状态，在第2腔室200以高温完成工序的晶圆W待机时，若上部外壳230的内部空间230a与连接空间部800连通，露在低温的连接空间部800可对晶圆W施加热冲击。
[0150]因此，在本发明为在与其相同的晶圆W的待机状态，根据所述上部机壳230、转盘700及下部外壳220围绕的工序空间，也对连接空间部800维持隔离的状态，因此可维持晶圆W的加热状态，可使晶圆W的工序品质提尚。
[0151]之后，如图12所述，为了在第2腔室200移送晶圆W至第3腔室300，所述上部外壳230的移动部232向上移动。
[0152]之后，所述转盘700向上移动安装环720与晶圆W—起，插入转盘700的孔710，使安装环720的外部安装台723装载在转盘700的上面。
[0153]之后，所述提升销240向下移动，使其从升降卡240的上端隔离安装环720的底面后，转盘700旋转使晶圆移动至第3腔室300。
[0154]之后的机械性过程为，从所述第I腔室100移送晶圆W至第2腔室200后动作的图8以后动作相同的反复进行。如上所述，第2腔室200、第3腔室300、第4腔室400及第5腔室500都分别相同构成，在处理晶圆W时，在转盘700向下移动的状态，上部外壳230的移动部232根据固定部231向下移动，形成隔离的工序空间，移动晶圆W时上部外壳230向上移动至原位置，转盘700具有向上移动及旋转的构造，并且为了避免反复说明，省略所述第3至第5腔室300?500的动作，说明在所述图12的状态，晶圆W移动至第I腔室100。
[0155]所述第2至第5腔室200?500可分别进行其他工序，并且在晶圆W移动的连接空间部800，也可供给为了维持晶圆温度的加热的氮气等的惰性气体，并且包括此惰性气体的流入的工序气体可通过排气部810排气。
[0156]图12为，显示在图11所示的状态，转盘700旋转移送晶圆W至第I腔室100后，转盘700向下移动在基座110装载晶圆W的状态。实际动作过程为，为了卸载在所述第5腔室500完成工序的晶圆W至连续处理装置的外部，移动至所述第I腔室100。
[0157]在所述晶圆W移动至第I腔室100的状态，使其没有其他处理的被自然冷却后，根据在之后待说明的机器人2可卸载至外部，使用冷却气体也可使晶圆W强制冷却。
[0158]与此相同的冷却过程也是在工序空间120a、130a的隔离状态进行，为此首先所述转盘700向下移动，使其底面接触下部外壳120上端。
[0159]之后，所述上部外壳130的移动部132向下移动，形成隔离的工序空间后，在喷头160喷射冷却气体至晶圆W冷却晶圆W，或者以使晶圆W装载在循环冷却水的基座110上的状态，直到在其他腔室完成工序为止，放置使其冷却。
[0160]之后，如图14所不提升销140向上移动，使晶圆W从基座110脱尚后，机器人2进入以支撑晶圆W底面的状态卸载晶圆W，之后如上所述在第I腔室100装载新的晶圆，进行相同的工序。
[0161]与如上所述的晶圆W的装载过程相同，不使机器人2与提升销140之间产生干涉，进行相对运动。即，机器人2脱离之前提升销14向下移动，或机器人2向上移动，在支撑晶圆W底面的状态卸载至外部。
[0162]像这种，本发明无需使为了形成在每个腔室分别置备的笨重物的多个基座，与隔离的工序空间的下侧的下部外壳120上下移动的使其固定，可使转盘700以旋转及上下移动的构成，进而具有使机械性构成单纯化，减少驱动部的负荷，可降低消耗电力的效果。
[0163]图15是根据本发明其他实施例的第3工序腔室300的剖面构成图。
[0164]参照图15，为了有效调节工序温度，在上部板件620的上部侧还具备上部加热器370。
[0165]与此相同，若晶圆W的上部侧具备上部加热器370，晶圆W根据从基座310传达的热加热下面，根据通过上部加热器370传达的热，也同时加热晶圆W的上面，因此可以均匀的温度加热晶圆W的上下面。
[0166]尤其，在回流焊接工序锡球的形态非常重要，并且根据在基座310制备的加热器，与所述上部侧的上部加热器370，可均匀的加热焊接部的上部与下部，有利于维持锡球的形
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[0167]所述上部加热器370可选择性的附加在第2腔室至第5腔室200?500，根据本发明适用的晶圆处理工序的种类，可变形的进行设置。
[0168]另外，在上部外壳230的内部空间230a为，工序气体的残留物粘贴在上部外壳230内壁面，若利用所述上部加热器370进行加热，可防止工序气体的残留物粘贴在上部外壳230内壁面，缩减粒子的发生。
[0169]另外，若在上部加热器370的下部具备形成净化空间361的喷头360，根据上部加热器370的热，加热流入至净化空间361的工序气体，因此可使通过喷头360供给的工序气体的温度迅速上升，并且可更加使工序安全性提高。
[0170]以高温加热在回流焊机工序使用的甲酸蒸汽后，供给至腔室内部。此情况，若提前加热甲酸蒸汽后流入腔室，甲酸在到达晶圆时被气化，发生损失，工序处理的均匀性会下降。另外，为了甲酸蒸汽变高温，若具备在回流焊接装备的外部的排管外面围绕加热套进行提前加热，存在在排管内面粘贴甲酸蒸汽的问题。
[0171]因此，如同本实施例的甲酸蒸汽流入净化空间361的过程，若用上部加热器370加热，在喷射晶圆W之前加热，因此可防止由于甲酸的气化的损失，可防止甲酸蒸汽粘贴在排管内面的问题。
[0172]图16根据本发明其他实施例，显示半导体晶圆的连续处理装置的剖面图。图17是显示在图16状态的上部外壳上升状态的剖面图。图18是显示在图17状态的转盘与安装环上升状态的剖面图。图19是显示具备在图16的连续处理装置的基座及安装环，装载晶圆状态的平面图。
[0173]本实施例的半导体晶圆连续处理装置的构成，包括:基座1100，在进行工序的期间，为了支撑晶圆W固定并设置；下部外壳1200，固定并设置在所述基座1100的外侧，在所述晶圆W的下部形成隔离的工序空间1200a ;上部外壳1300，为了在所述晶圆W的上部形成隔离的工序空间1300a，上下移动；转盘7000，具备在所述上部外壳1300与下部外壳1200之间，在多个腔室之间为了移送所述晶圆W旋转，同时在所述基座1100的上部使所述晶圆W上下移动；安装环7200，使其在所述转盘7000的孔7100可向上脱离的插入，装载所述晶圆I
[0174]本实施例与之前说明的实施例不同，上部外壳1300以波纹管的形态形成，上部外壳1300的下端部1301与安装环7200的上部接触，同时使下部外壳1200的上端部1201与安装环7200的下部接触，并且在安装环7200的内侧形成为了支撑晶圆W底面的支撑销7210上存在差异。
[0175]所述安装环7200的外侧端7201为，上部以凸出的阶梯形态形成，所述转盘7000的内侧端7001下部向中心方向凸出，以阶梯形态形成，使所述外侧端7201挂在内侧端7001，可使其向上脱离的安装。
[0176]上部板件6200的上侧具备驱动部1330，提供可使所述上部外壳1300的下端部1301上下移动的驱动力。所述驱动部1330连接上下移动的轴1335，在所 述轴1335的下端部连接所述上部外壳1300的下端部1301。
[0177]所述驱动部1330可由气缸构成，若使所述气缸驱动，所述轴1335及上部外壳1300的下端部1301可上下移动，向下移动时，所述下端部1301接触安装环7200的上部，进而可形成隔离的工序空间1300a的上部侧。此情况，在所述下端部1301的下面与所述安装环7200的上面之间，介入机密部件1302维持气密。
[0178]另一方面，所述转盘7000向下移动时，所述下部外壳1200的上端部1201接触所述安装环7200的下部，进而可形成隔离的工序空间1200a的下部侧。此情况，所述上端部1201的上面与所述安装环7200的下面之间，介入气密部件1202维持气密。
[0179]所述安装环7200的内侧，为了支撑所述晶圆W底面的多个支撑销7201，以安装环7200的中心方向凸出形成，在图19示例了所述支撑销7201的个数为3个，但是可变形实施。
[0180]所述基座1100的上部，形成使所述支撑销7210插入且以插槽形态形成的凹槽1110，若所述支撑销7210在位于所述凹槽1110内部的状态向上移动，根据所述支撑销7210支撑晶圆W的底面，与晶圆W —起向上移动。
[0181]所述安装环7200的下部，具备为了使工序气体均匀通过的孔6510，按圆周周长均勾形成的环形态的挡板6500，通过所述挡板6500的孔6510的工序气体，通过具备在在所述工序腔室的下部的排气口 1500排气。
[0182]所述挡板6500，位于基座1100的外侧周围，挂在所述下部外壳1200外侧边缘位置。
[0183]在进行工序期间，如图6所示也使所述上部外壳1300与安装环7200及下部外壳1200相互接触，晶圆W的上部空间1300a与下部空间1200a成为隔离的状态。
[0184]在此状态，如图17所示若使驱动部1330驱动，压缩与轴1335 —起形成波纹管形态的上部外壳1300，其下端部1301向上移动。
[0185]之后，如图18所示若使转盘7000向上移动，安装环7200及晶圆W与转盘7000 —起向上移动，晶圆W从基座1100上面隔离。
[0186]若图18的状态使转盘7000旋转，移送晶圆W至下一个腔室后，进行晶圆W所需的处理。
[0187]如上所述，对本发明优选实施例进行举例说明，但是本发明并非限定在上述实施例，在权利要求范围与发明的详细说明及附图范围内，可实施并变形为多种多样，且这也属于本发明。
【主权项】
1.一种半导体晶圆的连续处理方法，根据具有多个腔室，且具有围绕所述腔室外部的外部机体的装置，处理晶圆的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于，包括: 第I阶段，所述多个腔室由第I至第5腔室构成，在所述第I腔室装载晶圆后，注入惰性气体进行净化； 第2阶段，移送完成所述第I阶段的所述晶圆至第2腔室，在所述第2腔室内部注入工序气体后，加热晶圆； 第3阶段，移送完成所述第2阶段的所述晶圆至第3腔室，在所述第3腔室内部注入工序气体后，加热晶圆； 第4阶段，移送完成所述第3阶段的所述晶圆至第4腔室，所述第4腔室内部在大气压以下的压力状态，加热所述晶圆； 第5阶段，移送完成所述第4阶段的所述晶圆至第5腔室，在所述第5腔室的内部注入工序气体后，加热晶圆； 第6阶段，移送完成所述第5阶段的所述晶圆至第I腔室，冷却所述晶圆后卸载至外部，使其他晶圆装载在所述第I腔室。2.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 在第2阶段至第5阶段注入的工序气体为，甲酸蒸汽与氮气。3.根据权利要求1所述的半导体晶圆连续处理方法，其特征在于， 所述腔室内部的隔离的工序空间，与所述外部机体内部的连接空间部，在移送所述晶圆的过程中供给加热的氮气，使晶圆的温度变化最小化。4.根据权利要求3所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述加热的氮气，在隔离所述腔室的状态，供给高于进行工序情况的所述连接空间部的环境温度的温度。5.根据权利要求3所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述加热的氮气为，以在所述第2阶段至第5阶段加热晶圆的温度供给。6.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 在所述第4阶段的压力为100?760torr。7.根据权利要求6所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第4阶段， 在100至500°C的温度，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。8.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第5阶段， 在大气压与20至400°C的温度环境，将氮气使用为传达气体供给甲酸蒸汽，在I至300秒的时间期间处理所述晶圆。9.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第4阶段及第5阶段， 根据在支撑所述晶圆下面的基座具备的加热器加热，同时根据在所述晶圆上部设置的上部加热器加热，进而可均匀的加热晶圆的上面与下面。10.根据权利要求9所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 喷射在所述晶圆的甲酸，根据所述上部加热器加热。11.根据权利要求10所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述上部加热器的下部，在内部形成流入所述甲酸的缓冲空间，在所述缓冲空间的下部，具备为了在所述晶圆的上面均匀喷射所述甲酸而形成的喷射口的多个喷头，在所述缓冲空间加热所述甲酸。12.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第I阶段，注入所述第I腔室的惰性气体为，为了使内部空间的水分蒸发，以加热的状态注入。13.根据权利要求1所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第I至第5腔室，包括:基座，为了支撑晶圆固定并设置，在所述晶圆施加热；下部外壳，固定并设置在所述基座的外侧，在所述晶圆的下部形成隔离的工序空间；上部外壳，为了在所述晶圆的上部形成隔离的工序空间，上下移动；转盘，具备在所述上部外壳与下部外壳之间，形成使所述基座的上部露出的孔，为了在所述多个腔室之间移送所述晶圆而旋转，并且在所述基座上部使所述晶圆上下移动；装载环，使其可向上脱离的插入所述孔，装载所述晶圆， 所述上部外壳的下端部向下移动，在所述晶圆的上部与下部形成隔离的工序空间的状态，可进行所述晶圆的处理。14.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述第I至第5腔室中完成工序的腔室的所述晶圆， 在根据所述上部外壳隔离的工序空间内，以使所述晶圆从所述基座的上面隔离的状态，待机直到正在进行工序中的腔室的工序完成为止。15.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述下部外壳，所述转盘在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧， 所述上部外壳，其下端部向下移动接触所述转盘的上部，提供隔离的工序空间的上部侧。16.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述下部外壳，在所述安装环在接触上端的状态，提供隔离的工序空间的下部侧， 所述上部外壳，其下端部向下移动接触所述安装环的上部，提供隔离的工序空间的上部侧。17.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述上部外壳构成为:固定部，固定在上部板件，与移动部，在所述固定部的下侧根据驱动部上下移动， 根据所述驱动部的驱动所述移动部向下移动，进而形成所述隔离的工序空间。18.根据权利要求13所述的半导体晶圆的连续处理方法，其特征在于， 所述上部外壳为以波纹管形态形成，其下端部根据驱动部上下移动，进而形成所述隔离的工序空间。
【专利摘要】本发明涉及半导体晶圆的连续处理方法，根据具备多个腔室，并具备围绕所述腔室外部的外部机体的装置，处理晶圆的半导体晶圆连续处理方法，包括：第1阶段，所述多个腔室由第1至第5腔室构成，在所述第1腔室装载晶圆后，注入惰性气体进行净化；第2阶段，移送完成所述第1阶段的所述晶圆至第2腔室，在所述第2腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第3阶段，移送完成所述第2阶段的所述晶圆至第3腔室，在所述第3腔室内部注入工序气体后，加热晶圆；第4阶段，移送完成所述第3阶段的所述晶圆至第4腔室，所述第4腔室的内部在大气压以下的压力状态，加热所述晶圆；第5阶段，移送完成所述第4阶段的所述晶圆至第5腔室，在所述第5腔室的内部注入工序气体后，加热晶圆；第6阶段，移送完成所述第5阶段的所述晶圆至第1腔室，冷却所述晶圆后卸载至外部，使其他晶圆装载至在所述第1腔室。本发明为了使半导体连续处理装置的回流装置的工作站个数减少，将工序阶段单纯化，进而具有缩减工序时间提高生产，并且缩减回流装置的大小且节减费用的效果。
【IPC分类】H01L21/02, H01L21/324
【公开号】CN104903992
【申请号】CN201480004275
【发明人】李元求, 徐现模, 安贤焕, 柳守烈, 崔宇鎭
【申请人】系统科技公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月7日
【公告号】WO2014109528A1
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