特許 6045610 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6045610

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/92 604Z

【請求項の数】12

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-558567(P2014-558567)

(86)(22)【出願日】2014年1月21日

(86)【国際出願番号】JP2014051060

(87)【国際公開番号】WO2014115702

(87)【国際公開日】20140731

【審査請求日】2015年7月21日

(31)【優先権主張番号】特願2013-11376(P2013-11376)

(32)【優先日】2013年1月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(72)【発明者】

【氏名】坪田 康寿

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０２７３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１５４７８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｂ２３Ｋ １／００８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記基板支持部のリフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第１の距離に調整すると共に、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内のガスの熱伝導率を第１の熱伝導率として、前記酸素含有膜を還元する工程と、
前記リフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第２の距離に調整すると共に、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給し、前記処理室内のガスの熱伝導率を前記第１の熱伝導率よりも高い第２の熱伝導率として、前記ハンダを溶融させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。

【請求項2】

前記ハンダを溶融させる工程では、前記基板を２５０℃以下の温度で処理し、
前記第２の距離は０．５〜５ｍｍの範囲である、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項3】

前記第１の距離は、前記第２の距離よりも長い、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項4】

前記酸素含有膜を還元する工程では、前記ハンダが溶融する温度未満で前記基板をプラズマ処理する工程を有し、
前記ハンダを溶融させる工程では、前記ハンダが溶融する温度以上、且つ、前記基板が損傷する温度未満で前記基板を処理する工程を有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項5】

前記基板支持部は前記リフターピンとヒータを備え、
前記酸素含有膜を還元する工程及び前記ハンダを溶融させる工程では、前記リフターピン先端に前記基板を載置し、一定温度に保持された前記ヒータにより前記基板を加熱する、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項6】

前記酸素含有膜を還元する工程及び前記ハンダを溶融させる工程では、前記ヒータは、前記ヒータと前記基板の周囲に存在するガスを経由した伝導伝熱により前記基板を加熱する、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項7】

前記ハンダを溶融させる工程では、前記処理室内の圧力を、前記酸素含有膜を還元する工程の圧力よりも高くする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項8】

前記ハンダを溶融させる工程では、前記熱伝導性ガスとして前記還元性ガスを前記処理室内に供給し、
前記酸素含有膜を還元する工程及び前記ハンダを溶融させる工程では、前記還元性ガスと共に、前記還元性ガスとは熱伝導率の異なる添加ガスを前記処理室内に供給し、
前記ハンダを溶融させる工程における前記添加ガスに対する前記還元性ガスの比率は、前記酸素含有膜を還元する工程における比率よりも高くする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項9】

基板を先端に載置するリフターピンと、前記リフターピンの先端に載置された前記基板を加熱するヒータと、を備える基板支持部と、
前記基板支持部が設けられる処理室と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給部と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導性ガス供給部と、
リフターピンの先端に、表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する前記基板を載置する工程と、前記ヒータを一定温度に保持するように制御しながら、前記処理室内のガスが第１の熱伝導率になるように前記還元性ガスを供給し前記酸素含有膜を還元する工程と、前記処理室内のガスが前記第１の熱伝導率よりも高い第２の熱伝導率になるように熱伝導性ガスを供給し前記ハンダを溶融させる工程と、を行うように前記リフターピン、前記ヒータ、前記還元ガス供給部と前記熱伝導性ガス供給部を制御するよう構成された制御部と、
を有する基板処理装置。

【請求項10】

前記処理室に励起部が設けられ、
前記制御部は、前記酸素含有膜を還元する工程で前記還元性ガスを励起するように前記励起部を制御するよう構成された請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項11】

表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、基板処理装置の処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、
前記基板支持部のリフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第１の距離に調整すると共に、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内のガスの熱伝導率を第１の熱伝導率として前記酸素含有膜を還元する手順と、
前記リフターピン先端と前記基板支持部上面との距離を第２の距離に調整すると共に、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内のガスの熱伝導率を前記第１の熱伝導率よりも高い第２の熱伝導率として前記ハンダを溶融させる手順と、
をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラム。

【請求項12】

前記酸素含有膜を還元する手順では、前記ハンダが溶融する温度未満で前記基板をプラズマ処理し、
前記ハンダを溶融させる手順では、前記ハンダが溶融する温度以上、且つ、前記基板が損傷する温度未満で前記基板を処理する、請求項１１に記載のプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バンプをリフロー処理する半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体装置を高集積実装する為に、半導体装置のパッケージの小型化が求められている。その為、半導体装置の電極とリードフレームとの接続は、バンプと称する凸形状のハンダ端子が用いられるのが主流と成ってきている。このバンプを用いることで半導体装置とリードフレームを重ねて接続することが可能となり、実装基板の平面方向のスペースを省くことが出来る。又、バンプは半導体装置とリードフレームとを積層する場合だけでなく、近年研究が盛んなＳｉ貫通電極（ＴＳＶ：Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｓｉ Ｖｉａ、以下ＴＳＶと称する）を用いた半導体装置の３次元実装においても、その接続箇所に用いられる。

【0003】

バンプは、半導体装置上に電極を形成した後に、その電極上にペースト印刷法やめっき法を用いてハンダを盛って形成するのが一般的である。しかし、ペースト印刷法やめっき法によって盛られたハンダ表面には微細な凹凸が生じており、このままでハンダの接続を行うと、ハンダ内部に気泡が取り込まれてしまい接続強度や耐性が低下してしまう。これを防ぐ為に、事前にハンダを融点以上に加熱して一旦溶融させることでハンダ表面を平滑化する熱処理が必要となる。この熱処理はリフローと称される。

【0004】

リフローは様々な方法が開示されており、例えば、特開２０１２−９５９７号広報（以下では、特許文献１と称する）では、プラズマを用いてハンダの自然酸化膜を除去する工程と、ヒータからの輻射熱によってハンダを溶融させる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−９５９７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、半導体装置の製造品質を向上させると共に、製造スループット向上させることが可能な半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様によれば、
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第１の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第２の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

【0008】

本発明の他の態様によれば、
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板が載置される基板支持部と、前記基板支持部が設けられる処理室と、前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給部と、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導性ガス供給部と、前記処理室内が第１の熱伝導率になるように還元性ガスを供給し前記酸素含有膜を除去する工程と、前記処理室内が第２の熱伝導率になるように熱伝導性ガスを供給し前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を行うように前記還元ガス供給部と前記熱伝導性ガス供給部を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。

【0009】

本発明の更に他の態様によれば、
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第１の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去手順と、前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第２の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体によれば、品質の良いリフロー処理をすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成である。

【図2】（ａ）本発明の一実施形態に係る処理前の基板の構成例である。 （ｂ）本発明の一実施形態に係る処理後の基板の構成例である。 （ｃ）本発明の一実施形態に係るダイス状態の基板の構成例である。

【図3】本発明の一実施形態に係る搬送系の構成例の側面断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る搬送系の構成例の上面断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るコントローラの構造例である。

【図6】本発明の一実施形態に係る基板処理工程のフロー例である。

【図7】本発明の一実施形態に係る基板処理時のシーケンス例である。

【図8】本発明の第二の実施形態に係る基板処理時のシーケンス例である。

【図9】本発明の第二の実施形態に係る基板処理時のシーケンス例である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態について説明する。

【0013】

（１）基板処理装置の構成 まず、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を実施する基板処理装置の構成例について、図１を用いて説明する。図１は、基板処理装置の断面構成図である。ここでは、プラズマ発生方式の一例として高周波無電極放電型のプラズマ処理装置を例にとって説明する。

【0014】

図１に処理装置４１０の概略構成図を示す。処理装置４１０は、後述する基板としてのウエハ６００を載置する基板支持部と、ガス供給部と、後述する処理容器４３１内にプラズマを生成する励起部と、排気部により構成される。

【0015】

（基板）
基板としてのウエハ６００には、図２（ａ）に示すように、アルミパッド６０１、アンダーバンプメタル６０２、Ｎｉプレート６０３、バンプ（ハンダ）６０４が形成され、ハンダ６０４には、酸化膜６０５が形成されている。なお、アルミパッド６０１やNiプレート６０３は、これら元素に限定されるものでは無く、Au、Ag、Cuなどでも良い。酸化膜６０５は、バンプが形成された後に、行われるレジストの除去工程や、基板処理装置間を搬送される過程などで形成される。発明者は、このような基板に対して、後述の自然酸化膜を除去する酸化層除去工程とリフロー工程を施すことによって、品質の良いハンダを形成し、基板に加わる熱ストレスを最小限にできることを見出した。また、発明者等は、異なる２つ以上の基板が積層している基板を処理する際には、後述する基板温度の調整が有効であること見出した。異なる２つ以上の基板は、例えば、研削処理されたシリコン（Ｓｉ）基板とサポートガラス基板などである。リフロー処理においては、基板上の接着剤またはハンダを融点以上に加熱することが必須であるが、過剰に加熱した場合に、ハンダ中に望ましくない合金化反応が生じる課題が有る。更に、加熱された基板が熱に起因するストレスを受けることは不可避となる。３次元実装によって、多くの基板が積層されている場合、この熱ストレスの影響が無視出来ない。また、ＴＳＶ技術を採用した基板では、研削してＳｉ基板を薄化し、サポートガラスと接着剤で張り合わせている場合が有る。この場合、熱ストレスによるＳｉ基板とサポートガラスの剥離だけでなく、接着剤の耐熱温度にも留意することが必要となる。また、異なる２つ以上の基板の少なくとも一方は、ダイス状態である場合が有る。ダイス状態とは、図２（ｃ）に示すようにシリコンウエハから個々のチップ単位に切り出したダイ６１０が複数個、支持基板６１１に載置された状態のことを言う。このような状態の基板を処理する際には、より一層、精密な温度調整が必要となる。例えば、支持基板６１１が不均一に加熱された場合には、支持基板に載置されたダイの位置がずれたり、載置されたダイ間の温度がそれぞれ異なることが起きる可能性が有る。

【0016】

（処理室）
処理容器４３１は、通常、非金属材料の石英ガラスやセラミックスによって円筒状に形成されている。処理容器４３１の上端はトッププレート４５４で閉塞され、下端は架台としての水平なベースプレート４４８および底基板４６９で閉塞され、また、後述する圧力調整機構によって、気密に封止される。処理容器４３１の上側であって、後述する励起部としての共振コイル４３２が対向する空間は、プラズマが生成されるプラズマ発生室４３０となる。また、励起部としての共振コイル４３２よりも下側であって、ウエハ６００が設けられる空間は、処理室４４５となる。

【0017】

（基板支持部）
処理室４４５の底面にはサセプタ４５９が設けられる。サセプタ４５９は、サセプタテーブル４１１とサセプタ上のウエハを加熱する基板加熱部４６３とを有する。又、サセプタ４５９は、複数本の支柱４６１によって支持された構造となっている。このサセプタテーブル４１１を貫通して、複数本からなるリフターピン４１３設けられており、その上部にはウエハ支持ピン４１４が具備されている。ウエハ支持ピン４１４はサセプタ４５９の中心方向に延出している。ウエハ６００はサセプタテーブル４１１またはウエハ支持ピン４１４に載置される。また、サセプタテーブル４１１の下側には、加熱部としてのヒータ４６３が設けられ、ウエハ６００を加熱できるようになっている。基板支持部は、ウエハ支持ピン４１４で構成される。場合によっては、サセプタテーブル４１１とリフターピン４１３とを含めて考えても良い。リフターピン４１３は、昇降基板４７１に接続され、ガイドシャフト４６７に沿って、昇降駆動部４９０により昇降可能に構成されている。

【0018】

（排気部）
サセプタ４５９の下方には、排気部が設けられる。排気部は圧力調整部（圧力調整機構）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）バルブ４７９と排気管４８０を有する。場合によっては、排気ポンプ４８１を排気部に含めるようにしても良い。ＡＰＣバルブ４７９のバルブ開度は、処理室４４５内の圧力を元にフィードバック制御されるよう構成される。処理室４４５内の圧力は、圧力センサ（不図示）によって測定される。

【0019】

（バッフルリング）
また、処理ガスの流れを、改善するために、円筒状のバッフルリング４５８と排気板４６５を設けても良い。バッフルリング４５８には円筒側面に通気孔が多数均一に設けられ、排気板４６５には中央部に排気連通孔４７５が設けられる。サセプタ４５９、バッフルリング４５８、排気板４６５によって第１排気室４７４が形成され、排気板４６５と底基板４６９とによって第２排気室４７６が形成された構造となっており、第１排気室４７４と第２排気室４７６とは排気連通孔４７５によって連通されている。又、第２排気室４７６には排気管４８０が連通されている。第１排気室４７４と第２排気室４７６をそれぞれ設けることによって、前記ウエハ６００の全周方向から均一に排気をすることができ、ウエハ６００への処理均一性を向上させることができる。

【0020】

（ガス供給部）
処理容器４３１の上部のトッププレート４５４には、図中省略のガス供給設備から所要の複数の反応ガスを供給する為のガス供給管４５５が、ガス導入口４３３に付設されている。ガス供給管４５５には、Ｎ２ガスを供給する第一のガス供給部、及びその他のガス、ここでは、Ｈ２ガスやＨｅガス等を供給する第二のガス供給部を設けている。ガス供給部にはそれぞれ、流量制御部であるマスフロコントローラ４７７、４８３及び開閉弁４７８、４８４が設けられており、ガス供給量を制御することが出来る。ここでは第二のガス供給部までのみ記載しているが、第三以降のガス供給部があっても良い。又、使用するガスを事前に混合してからガス導入口４３３に流しても良い。更に、処理容器４３１内には、反応ガスを処理容器４３１の内壁に沿って流れるようにする為、略円形で石英ガラスやセラミックスからなるバッフル板４６０が設けられている。
流量制御部及びＡＰＣバルブ４７９によって供給量、排気量を調整することにより、処理容器４３１と処理室４４５の圧力が所望の値に制御される。

【0021】

（励起部）
励起部としての共振コイル４３２は、所定の波長の定在波を形成する為、一定波長のモードで共振するように巻径、巻回ピッチ、巻数が設定される。即ち、共振コイル４３２の電気的長さは、高周波電源４４４から供給される電力の所定周波数における１波長の整数倍（１倍、２倍、・・・）又は半波長もしくは１／４波長に相当する長さに設定される。例えば、２７．１２ＭＨｚの場合、１波長の長さは約１１メートルである。使用する周波数及び共振コイル長は、所望するプラズマ発生状態やプラズマ発生室４３０の機械的な寸法などに応じて選択されると良い。

【0022】

より具体的には、共振コイル４３２は、印加する電力や発生させる磁界強度又は適用する装置の外形などを勘案し、例えば、８００ｋＨｚ〜５０ＭＨｚ、０．５〜５ｋＷの高周波電力によって０．０１〜１０ガウス程度の磁場を発生し得る様に、５０〜３００ｍｍ２の有効断面積であって、かつ２００〜５００ｍｍのコイル直径に構成され、処理容器４３１の外周側に２〜６０回程度巻回される。共振コイル４３２を構成する素材としては、銅パイプ、銅の薄板、アルミニウムパイプ、アルミニウム薄板、ポリマーベルトに銅板又はアルミニウムを蒸着した素材等が使用される。共振コイル４３２は、絶縁性材料にて平板状に形成され、かつベースプレート４４８の上端面に鉛直に立設された複数の支持部によって支持される。

【0023】

共振コイル４３２の両端は電気的に接地されているが、共振コイル４３２の少なくとも一端は、装置の最初の設置の際又は処理条件の変更の際に当該共振コイルの電気的長さを微調整する為、稼動タップ４６２を介して接地される。例えば、固定接地箇所４６４により接地される。更に、装置の最初の設置の際又は処理条件の変更の際に、共振コイル４３２のインピーダンスを微調整する為、共振コイル４３２の接地された両端の間には、可動タップ４６６によって給電部が構成される。

【0024】

即ち、共振コイル４３２は、電気的に接地されたグラウンド部を両端に備え、かつ高周波電源４４４から電力供給される給電部を各グラウンド部の間に備える。また、少なくとも一方のグラウンド部は、位置調整可能な可変式グラウンド部であって、給電部は、位置調整可能な可変式給電部としても良い。共振コイル４３２が可変式グラウンド部及び可変式給電部を備えている場合には、後述する様に、プラズマ発生室４３０の共振周波数及び負荷インピーダンスを調整するにあたり、より一層簡便に調整することが出来る。

【0025】

更に、共振コイル４３２の一端（又は両端）には、位相及び逆位相電流が共振コイル４３２の電気的中点に関して対象に流れる様に、コイル及びシールドから成る波形調整回路が挿入されても良い。斯かる波形調整回路は、共振コイル４３２の端部を電気的に非接続状態とするか又は電気的に等価の状態に設定することにより開路に構成される。又、共振コイル４３２の端部は、チョーク直列抵抗によって非接地とし、固定基準電圧に直流接続されても良い。

【0026】

外側シールド４５２は、共振コイル４３２の外側への電磁波の漏れを遮蔽するとともに、共振回路を構成するのに必要な容量成分を共振コイル４３２との間に形成する為に設けられる。外側シールド４５２は、一般的には、アルミニウム合金、銅又は銅合金等の導電性材料を使用して円筒状に形成される。外側シールド４５２は、共振コイル４３２の外周から、例えば、５〜１０ｍｍ程度隔てて配置される。そして、通常、外側シールド４５２は、共振コイル４３２の両端と電位が等しくなる様に接地されるが、共振コイル４３２の共振数を正確に設定する為、外側シールド４５２の一端又は両端は、タップ位置を調整可能になされたり、或いは、共振コイル４３２と外側シールド４５２の間には、トリミングキャパシタンスが挿入されたりしても良い。また、電気的に接地された外側シールド４５２と共振コイルとにより、螺旋共振器が構成される。

【0027】

高周波電源４４４としては、共振コイル４３２に必要な電圧及び周波数の電力を供給出来る電源である限り、ＲＦジェネレータ等の適宜の電源を使用できる。例えば、周波数８０ｋＨｚ〜８００ＭＨｚで０．５〜５ｋＷ程度の電力を供給可能な高周波電源が使用される。

【0028】

また、高周波電源４４４の出力側には反射波電力計４６８が設置され、反射波電力計４６８によって検出された反射波電力が、制御部として用いられるコントローラ５００に入力される。コントローラ４７０は、単に高周波電源４４４のみを制御するものではなく、例えば、基板搬送機構やゲートバルブの動作等を含めた、当該基板処理装置全体の制御を行っている。表示装置としてのディスプレイ４７２は、例えば、反射波電力計４６８による反射波の検出結果等の当該基板処理装置に設けられた各種検出部で検出されたデータ等を表示する。なお、高周波電源４４４には発信周波数を制御する周波数整合器４４６が設けられている。

【0029】

本実施形態において、励起部は、共振コイル４３２で構成されるが、高周波電源４４４、外部シールド４５２、反射波電力計４６８、周波数整合器４４６の内１つ以上を含めて考えても良い。

【0030】

（基板搬送系）
次に、本実施形態における基板の搬送系について、図３，図４を用いて説明する。基板を搬送する搬送系は、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＦｒｏｎｔＥｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１００と、ロードロックチャンバ部２００と、トランスファーモジュール部３００を有する。

【0031】

ＥＦＥＭ１００は、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）１１０、１２０及びそれぞれのＦＯＵＰからロードロックチャンバへウエハを搬送する第１の搬送部である大気搬送ロボット１３０を備える。 ＦＯＵＰには２５枚のウエハが搭載され、大気搬送ロボット１３０のアーム部がＦＯＵＰから５枚ずつウエハを抜き出す。

【0032】

ロードロックチャンバ部２００は、ロードロックチャンバ２５０、２６０と、ＦＯＵＰから搬送されたウエハ６００をロードロックチャンバ２５０、２６０内でそれぞれ保持するバッファユニット２１０、２２０を備えている。バッファユニット２１０、２２０は、ボート２１１、２２１とその下部のインデックスアセンブリ２１２、２２２とを備えている。ボート２１１（２２１）と、その下部のインデックスアセンブリ２１２（２２２）は、θ軸２１４（２２４）により同時に回転する。なお、ロードロックチャンバ部２００内は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気、不活性ガスが供給される減圧雰囲気あっても良い。

【0033】

トランスファーモジュール部３００は、搬送室として用いられるトランスファーモジュール３１０を備えており、先述のロードロックチャンバ２５０、２６０は、ゲートバルブ３１１、３１２を介して、トランスファーモジュール３１０に取り付けられている。トランスファーモジュール３１０には、第２の搬送部として用いられる真空アームロボットユニット３２０が設けられている。なお、トランスファーモジュール部３００内は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気、不活性ガスが供給される減圧雰囲気であっても良い。ウエハ６００の搬送スループットを向上させつつ、ウエハ６００への不用意な酸素吸着を抑制するには、ロードロックチャンバ部２００内と、トランスファーモジュール部３００内を不活性ガスが供給される減圧雰囲気にすることが好ましい。

【0034】

プロセスチャンバ部４００は、処理室として用いられるプラズマ処理ユニット４１０、４２０と、その上部に設けられたプラズマ発生室４３０、４４０とを備えている。プラズマ処理ユニット４１０、４２０は、ゲートバルブ３１３、３１４を介してトランスファーモジュール３１０に取り付けられている。ここで、プラズマ処理ユニット４２０は４１０と同様の構成である。

【0035】

（コントローラ）
コントローラ５００は、後述の基板処理工程を行うように、上述の各部を制御する。

【0036】

（制御部）
図５に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５００ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５００ｂ、記憶装置５００ｃ、Ｉ／Ｏポート５００ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ５００ｂ、記憶装置５００ｃ、Ｉ／Ｏポート５００ｄは、内部バス５００ｅを介して、ＣＰＵ５００ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ５００には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置５０１が接続されている。

【0037】

記憶装置５００ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置５００ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ５００に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ５００ｂは、ＣＰＵ５００ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。

【0038】

Ｉ／Ｏポート５００ｄは、上述の昇降駆動部４９０、ヒータ４６３、ＡＰＣバルブ４７９、マスフロコントローラ４７７，４８３、開閉弁４７８，４８４、高周波電源４４４、可動タップ４６６、反射電力計４６８、周波数整合器４４６、排気ポンプ４８１、大気搬送ロボット１３０、ゲートバルブ３１３，３１４、真空アームロボットユニット３２０等に接続されている。

【0039】

ＣＰＵ５００ａは、記憶装置５００ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置５０１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置５００ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ５００ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、昇降駆動部４９０によるリフターピン４１３の上下動作、ヒータ４６３によるウエハ６００の加熱動作、ＡＰＣバルブ４７９による圧力調整動作、マスフロコントローラ４７７，４８３と開閉弁４７８，４８４による処理ガスの流量調整動作、高周波電源４４４による高周波電力供給動作、反射電力計４６８による反射電力の計測動作、周波数整合器４４６による周波数整合動作、等を制御するように構成されている。又、可動タップ４６２、４６６の一調整を自動化し、共振コイル４３２のインピーダンス微調整動作をＣＰＵ５００ａによって制御させても良い。

【0040】

なお、コントローラ５００は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ（ＵＳＢ Ｆｌａｓｈ Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）１２３を用意し、係る外部記憶装置１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ５００を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置１２３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置１２３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶装置５００ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置５００ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。

【0041】

（２）基板処理工程
続いて、図６を用いて、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として実施される基板処理工程について説明する。かかる工程は、上述の基板処理装置により実施される。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ５００により制御される。

【0042】

（基板の搬入工程Ｓ１０）
まず、ウエハ６００が、FOUP１１０から大気搬送ロボット１３０によって、ロードロックチャンバ２５０に搬送される。ロードロックチャンバ２５０では、真空排気が行われ、EFEM内の大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気から、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気、不活性ガスが供給される減圧雰囲気に置換される。雰囲気の置換が終了すると、ロードロックチャンバ２５０とトランスファーモジュール３１０との間にあるゲートバルブ３１１が開放され、ウエハ６００が真空アームロボットユニット３２０によって、ロードロックチャンバ２５０からトランスファーモジュール３１０内に搬送される。搬送されると、ゲートバルブ３１１は閉じられる。その後、トランスファーモジュール３１０とプラズマ処理ユニット４１０との間に設けられたゲートバルブ３１３を通してリフターピン４１３上のウエハ支持ピン４１４に載置する。ウエハ搬送機構が処理室４４５の外へ退避すると、ゲートバルブ３１３が閉じられる。このウエハ６００の搬送時には、搬送経路を不活性ガスでパージし、かつ減圧状態で行うことが好ましい。不活性ガス雰囲気にし、かつ減圧状態にすることで、ウエハ６００に形成された半導体素子やハンダの酸化（酸素吸着）を抑制することができる。

【0043】

次に、リフターピン４１３を下降させ、ウエハ６００をサセプタテーブル４１１上にウエハ６００（リフターピン４２３先端）とサセプタテーブル４１１との距離を所定の第１の距離にする。第１の距離は、後述の第２の距離よりも長い距離L1にする。例えば、１０〜２０ｍｍとする。ここでリフターピン４１３の昇降は、昇降駆動部４９０により昇降されることで行われる。サセプタ４５９に具備されたヒータ４６３は予め加熱されており、ウエハ６００を室温〜１００℃程度の範囲の内、所定のウエハ温度に加熱する。本実施形態においては、後述の酸化層除去工程では、ウエハ温度を１００℃程度未満に保ち、その後のリフロー工程において基板上のハンダが溶融する温度までウエハ温度を上昇させるようにする。また、ウエハ６００をサセプタテーブル４１１に載置しても良い。載置時には、ウエハ６００の裏面の全体をサセプタテーブル４１１に接触させずに、点接触させ、ウエハ６００とサセプタテーブル４１１との間に隙間を設けても良い。

【0044】

（処理ガス供給工程Ｓ２０）
続いて、ガス供給管４４５から所定の処理ガスを供給する。処理ガスは、プラズマ状態で還元性を持つガスが用いられる。例えば、水素（Ｈ２）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガスなどの少なくとも何れかが用いられる。また、後述の酸化層除去工程を妨げない範囲で不活性ガスや希ガスを混ぜても良い。本実施例では、Ｈ２ガスを用いた例を示す。また、ＡＰＣバルブ４７９によって、排気量を調整することにより、処理室４４５内の圧力を１〜１３３０Ｐａ程度の範囲の内、所定の圧力に維持する。例えば、１００Ｐａに維持される。ガス流量は、０．１〜１０ＳＬＭ程度の範囲の内、所定の流量に設定する。例えば、５ＳＬＭに設定される。また、必要に応じて、一旦、処理容器４３１と処理室４４５の雰囲気ガスを排気してから所定のガスを供給しても良い。

【0045】

（励起工程（酸化層除去工程）Ｓ３０）
ガス流量、圧力が所望の設定値になったら、共振コイル４３２に、高周波電源４４４から高周波電力を印加して処理ガスを励起させ、プラズマを発生させる。印加する電力は、０．５〜５ｋＷ程度の範囲の内、所定の電力とする。例えば、１ｋＷとする。発生したプラズマにより、所定時間、ウエハ６００に所定の処理が施される。本実施例では、還元プラズマとして水素プラズマを発生させ、ウエハ６００に形成された酸化層の除去処理が施される。

【0046】

（加熱工程（リフロー工程）Ｓ４０）
ウエハ６００に、酸化層除去工程を所定の時間施し終えたら、共振コイル４３２への高周波電力印加を停止する。また、処理ガスの供給を停止し、リフロー用ガスの供給を開始する。基板加熱用ガスは、例えば水素（Ｈ２）ガスやヘリウム（Ｈｅ）ガスなど、非腐食性で熱伝導が良好なガスが望ましい。又、不活性ガスを用いて簡便化しても良い。リフローガスを供給する際には、一度真空排気しても良い。次に、ウエハ６００（リフターピン４１３の先端）とサセプタテーブル４１１との距離を第１の距離よりも短い第２の距離Ｌ2になるように、リフターピン４１３を降下させ、ウエハ６００を所定の温度に加熱する。第２の距離は、０．５〜５ｍｍの内所定の距離とする。例えば、２．５ｍｍとする。ウエハ６００の温度は、ハンダの溶融温度以上、かつ、基板の耐熱上限温度未満に加熱する。例えば２００〜２５０℃程度に加熱する。ウエハ６００を所定の温度に加熱することによって、ウエハ６００上に形成されたハンダ製のバンプが溶融し、その表面が平坦化されるリフロー工程Ｓ４０が施される。ここで特に、使用する基板が複数の基板を張り合わせた基板である場合、接着剤の耐熱温度や基板強度に考慮し、基板の剥離や割れが起きない範囲で耐熱上限温度を決めることが重要となる。

【0047】

（加熱調整工程Ｓ５０）
リフロー工程Ｓ４０では、ウエハ６００上に形成された接着剤又はハンダを確実に溶融させると同時に、基板を保護するために過剰な加熱を抑制する必要が有る。ヒータ４６３からウエハ６００への熱の移動量を調整するには、ウエハ６００の周りに存在するガスによる伝導伝熱を調整することが有効である。リフロー工程が行われる温度は比較的低温であるためヒータ４６３からの輻射熱量は少ないからである。更には、平面状のヒータからウエハへ放たれる輻射熱の量は、ヒータとウエハとの距離に依存し難い為でも有る。

【0048】

伝導伝熱を調整するには、ヒータ４６３とウエハ６００との距離を調整、処理室４４５内の圧力調整、ガス種・ガス濃度の調整が有効である。

【0049】

また、リフロー工程Ｓ４０で、ウエハ６００上に形成された接着材又はハンダを確実に溶融させるために、ソークタイムを設けることが好ましい。ソークタイムとは、所定の温度を維持する時間である。この所定の温度は、ハンダの融点以上、基板の耐熱温度以下となるように調整される。このときの調整は、上述の伝導伝熱の調整方法が有効である。

【0050】

（冷却工程Ｓ６０）
リフロー工程が終了したら、ウエハ６００（リフターピン４１３先端）とサセプタテーブル４１１との距離を第１の距離に調整する。また、ガスの供給を停止し、処理室４４５内を真空雰囲気とし、ウエハ６００の降温を行う。この時、基板を搬出する準備として不活性ガスで置換しても良い。

【0051】

また、冷却工程Ｓ６０で、ガスの供給を停止し、処理室４４５内を真空排気した後に不活性ガス又は後述の熱伝導の良いガスを供給しても良い。また、真空排気とガスの供給を交互に行うように構成しても良い。
真空排気とガス供給を行うことで、処理室４４５内に存在する加熱されたガスを除去することができ、基板の冷却時間を短縮することができる。また、処理室４４５内の部材で加熱されるガスを除去することができ、冷却時間を短縮することができる。

【0052】

（基板搬出工程Ｓ７０）
ウエハ６００の降温が終了したら、上述の基板の搬入工程Ｓ１０の逆の手順で搬出する。

【0053】

（３）酸化層除去工程（Ｓ３０）・リフロー工程（Ｓ４０）・加熱調整工程（Ｓ５０）
次に、図７，８，９を用いて酸化層除去工程Ｓ３０とリフロー工程Ｓ４０の詳細シーケンスについて説明する。

【0054】

図７に示すように、ウエハ６００を処理室４４５に搬入する際には、ヒータ４６３の温度は、Ｔｈに設定されている。ウエハ６００（基板）（リフターピン４１３の先端）とサセプタテーブル４１１（サセプタ）との距離は第１の距離Ｌ１に設定されている。ガスＡ（不活性ガス）はＦ１の流量で処理室４４５に供給され、処理室４４５内の圧力はＰｔに設定されている。ウエハ６００が、ウエハ支持ピン４１４に支持され、ゲートバルブが閉められると、ガスＡの供給が停止され、真空排気される。その後酸化層除去工程Ｓ３０が開始される。

【0055】

酸化層除去工程Ｓ３０では、ガスＢとして、還元性ガスが処理室４４５内に供給される。還元性ガスは、例えば、水素（Ｈ２）ガスである。ガスＢを供給し、処理室４４５内の圧力をＰ１に調整する。基板とサセプタとの距離は第１の距離Ｌ１を維持する。処理室４４５内の圧力が、安定したら、高周波電源４４４から共振コイル４３２に高周波が供給され、処理室４４５内のガスＢが励起され、プラズマが発生する。この励起されたガスＢ（還元性プラズマ）によって、ウエハ６００上に形成されたハンダと、場合によってはハンダと隣接する金属膜（導電性膜）などに形成された酸化膜が還元・除去される。所定の時間、プラズマを発生させた後、高周波電力の供給が停止、ガスＢの供給が停止され酸化層除去工程Ｓ３０が終了する。酸化層除去工程Ｓ３０の終了後、リフロー工程Ｓ４０を開始する。

【0056】

ウエハ６００上に形成されたハンダは、確実に溶融させる必要がある。また、基板を保護するために過剰な加熱や急激な加熱を避ける必要がある。ハンダの融点は、形成されているハンダの種類によって、異なるが、概ね２５０℃未満である。従って、リフローする際の基板到達温度も２５０℃以下とすべきであって、それ以上の加熱は望ましくない。この様な加熱を一般的な熱容量の大きなヒータ構造を用いて行う場合、ヒータの設定温度は、ハンダの融点温度＋αで一定に保持し、ヒータから基板への熱の移動量を調整することで、基板温度が所定の温度で飽和する様にすることが好ましい。一方、＋αの温度は、ヒータから基板への熱の移動量を考慮して設定することが好ましい。例えば、０〜１００℃程度の範囲内となる。ヒータ温度がこの様な温度帯である時、ヒータからの熱の輻射量は少ないため、ヒータと基板の周囲に存在するガスを経由した伝導伝熱量を調整することが有効である。

【0057】

具体的には、ガスＣを流量Ｆ３で供給し、処理室４４５内の圧力をＰ２になるように調整する。また、基板（リフターピン４１３の先端）とサセプタとの距離を第２の距離Ｌ２になるようにリフターピン４１３を下降する。第２の距離Ｌ２は、例えば、０．５〜５ｍｍ程度の範囲で調整し、基板とサセプタとの間にガスが介在させることが好ましい。より好ましくは、基板とサセプタとの間にガス流が生じる距離にする。このように、圧力を上げ、基板（リフターピン４１３の先端）とサセプタとの距離を第２の距離にすることで基板の温度を上昇させることができる。またこのとき、ガスＣは熱伝導率が良好なガスであれば、基板温度の均一性を向上させることができる。例えば、熱伝導率の高い、水素（Ｈ２）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガスなどが挙げられる。
なお、ここでは、第２の距離Ｌ２を基板とサセプタが接触しない距離になるように設定したが、基板とサセプタが接触することによって生じる、異物や基板の傷の量が許容できる範囲内である場合や、急激な加熱による基板の損傷が起こらない場合などには、基板とサセプタを接触させて加熱を行っても良い。

【0058】

また好ましくは、上述の酸化層除去工程Ｓ３０では第１の熱伝導率とし、リフロー工程Ｓ４０では第２の熱伝導率となるように調整する。ここで、第１の熱伝導率は第２の熱伝導率よりも小さくなるように調整する。

【0059】

熱伝導率の調節は、各工程で、上述の様な熱伝導率の異なるガスを供給することで行う。例えば、酸化層の除去工程では、水素とアルゴンを供給し、リフロー工程で、水素とヘリウムを供給する。または、両方の工程で水素とアルゴンを供給し、酸化層除去工程ではアルゴンガス比率を高めて、リフロー工程では水素ガス比率を高めることで、第２熱伝導率を第１熱伝導率よりも高くすることが可能になる。

【0060】

また、リフロー工程での圧力を酸化層除去工程の圧力よりも高くすることで、第２熱伝導率を第１熱伝導率よりも高くすることができる。

【0061】

また、ここでは、リフロー工程で、ガスＢからガスＣに切替えた例を示したが、これに限らず、図８に示すように、リフロー工程でも酸化層除去工程と同様のガスＢ（還元性ガス）をそのまま供給するようにしても良い。還元性ガスを供給し続けることで、基板への酸素吸着を防止することができる。

【0062】

更に、基板温度の昇降温プロファイルを調整するために、基板温度が過渡状態にある時の圧力とガス流量と、第２の距離Ｌ２を調整しても良い。例えば、図９に示すように、昇降温時の圧力の変化量デルタＰｒ、デルタＰｆの緩急を調整しても良いし、一旦異なる圧力Ｐ１２に保持してから最終的な圧力Ｐ２に保持することで調整しても良い。

【0063】

以上の様に、ガスを経由した基板への熱伝導量を制御することで、基板の昇温特性、飽和温度、降温特性を任意の特性に制御することができる。

【0064】

（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

【0065】

（ａ）本実施形態によれば、
ハンダの自然酸化膜を除去することができる。

【0066】

（ｂ）また、ハンダ表面に形成された微細な凹凸を除去し、ハンダ表面を平滑化することができる。

【0067】

（ｃ）また、酸化層除去工程とリフロー工程で基板（リフターピンの先端）とサセプタの距離を調整することによって、ハンダを確実に溶融させるとともに、基板の損傷を防止することができる。

【0068】

（ｄ）また、基板への熱ストレスを抑制することができる。

【0069】

（ｅ）また、還元性プラズマ処理することで、基板温度が低い状態で還元処理を行うことができる。

【0070】

（ｆ）また、 ダイス状態の基板を処理しても、複数のダイを均一に処理することができる。

【0071】

（ｇ）また、ダイス状態の基板を処理しても、支持基板に載置された複数のダイがずれることなく、処理することができる。

【0072】

（ｈ）また、酸化層除去工程からリフロー工程の終了時まで、還元性ガスを供給し続けることによって、基板への酸素吸着を防止することができる。

【0073】

（ｉ）また、リフロー工程において、基板を一旦異なる圧力に保持してから最終的な圧力に保持するように調整することによって、基板の昇温スピードを高速化させることができる。

【0074】

（ｊ）また、冷却工程において、基板（リフターピンの先端）とサセプタとの距離を第２の距離よりも長くすることで、基板の冷却を促進することができる。

【0075】

（ｋ）また、冷却工程において、リフロー工程で供給していたガスの供給を停止して真空排気することで、基板の冷却を促進することができる。

【0076】

（Ｌ）また、冷却工程において、ガスを経由した基板への熱伝導量を制御することで基板の急激な冷却を防止することができる。

【0077】

（ｍ）ロードロックチャンバとトランスファーモジュール内を不活性ガス雰囲気にすることで、基板への酸素吸着を抑制することができる。

【0078】

＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0079】

バンプリフロー処理の加熱工程において、反応室内の雰囲気調整によりガスを経由した基板への熱伝導量を制御することで、前記基板の昇温特性及び降温特性を所望の特性に制御することを特徴とするものであって、プラズマ発生方法、基板の同時処理枚数、基板を保持する向き、基板処理温度、基板処理室やヒータの形状等で実施範囲を限定されるものではない。

【0080】

例えば、本実施形態においては、共振コイルを用いたプラズマ発生方法を記したが、マイクロ波を用いたプラズマ発生方法でも良いし、平行平板電極によるプラズマ発生でも良い。

【0081】

なお、本発明は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等による酸化膜や窒化膜、金属膜等の種々の膜を形成する成膜処理を行う場合に適用できるほか、プラズマ処理、拡散処理、アニール処理、酸化処理、窒化処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理を行う場合にも適用できる。また、本発明は、薄膜形成装置の他、エッチング装置、アニール処理装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、モールド装置、現像装置、ダイシング装置、ワイヤボンディング装置、乾燥装置、加熱装置、検査装置等の他の基板処理装置にも適用できる。

【0082】

また、本発明は、本実施形態に係る基板処理装置のような半導体ウエハを処理する半導体製造装置等に限らず、ガラス基板を処理するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）製造装置や太陽電池製造装置等の基板処理装置にも適用できる。

【0083】

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

【0084】

＜付記１＞
本発明の一態様によれば、
ハンダを有する基板を、処理室内に設けられたウエハ支持ピンに載置させる工程と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給工程と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第１距離に調整、前記基板を第１温度に加熱する工程と、
前記還元性ガスを励起する励起工程と、
を有する還元工程と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導ガス供給工程と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第２距離に調整、前記基板を第２温度に加熱する工程と、
を有するリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

【0085】

＜付記２＞
付記１に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第１距離は、前記第２距離よりも長い。

【0086】

＜付記３＞
付記１又は付記２に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第１温度は前記第２温度よりも低くなるように調整する。

【0087】

＜付記４＞
付記１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第１温度は、前記ハンダが溶融しない温度であり、
前記第２温度は、前記ハンダが溶融する温度である。

【0088】

＜付記５＞
付記４に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第２温度は、前記ハンダが溶融する温度以上、前記基板が損傷しない温度以下である。

【0089】

＜付記６＞
他の態様によれば、
異なる２つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
前記基板支持部の位置を調整し、加熱部により前記基板を加熱する工程と、
前記処理室内の圧力を調整する工程と、前記処理ガスを励起する工程と、
前記処理室内の圧力を調整し、前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

【0090】

＜付記７＞
付記６に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記加熱工程において、前記基板の温度に応じて、前記処理ガスの濃度、流量を調整する工程を有する。

【0091】

＜付記８＞
付記６または付記７に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記異なる２つ以上の基板は、研削処理されたシリコン基板とサポートガラス基板である。

【0092】

＜付記９＞
付記６乃至８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記異なる２つ以上の基板の少なくとも一方がダイス状態である。

【0093】

＜付記１０＞
付記６乃至９のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理室には、不活性ガス雰囲気のロードロックが隣接され、前記基板の処理前後で当該ロードロック室を介して前記処理室に当該基板が出し入れされる。

【0094】

＜付記１１＞
付記６乃至１０のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記励起する工程では、励起された前記処理ガスによって、前記ハンダを加熱しつつ、
前記処理ガスによって前記基板を冷却する。

【0095】

＜付記１２＞
更に他の態様によれば、
ハンダを有する基板を支持する、処理室内に設けられたウエハ支持ピンと、
前記処理室内に還元性ガスまたは熱伝導ガスを供給するガス供給部と、
前記還元性ガスを励起する励起部と、
前記基板を加熱する加熱部が設けられたサセプタテーブルと、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第１の距離に調整し、前記基板を第１温度に加熱しつつ前記還元ガスを励起する工程と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第２の距離に調整し、前記基板を第２温度に加熱しつつ前記熱伝導ガスを供給する工程とを行うように、前記ウエハ支持ピンと前記ガス供給部と前記励起部とを制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。

【0096】

＜付記１３＞
付記１２の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第１温度は前記第２温度よりも低い。

【0097】

＜付記１４＞
付記１２または付記１３の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第１温度は、前記ハンダが溶融しない温度であり、
前記第２温度は、前記ハンダが溶融する温度である。

【0098】

＜付記１５＞
付記１４に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第２温度は、前記ハンダが溶融する温度以上、前記基板が損傷しない温度以下である。

【0099】

＜付記１６＞
他の態様によれば、
異なる２つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記基板を加熱する加熱部と、
前記処理室内の圧力を調整する圧力調整部と、
前記処理ガスを励起する励起部と、
前記処理室内の圧力を調整して前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。

【0100】

＜付記１７＞
付記１６に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板を加熱する際に、前記基板の温度に応じて、前記処理ガスの濃度、流量を調整する。

【0101】

＜付記１８＞
付記１６又は付記１７に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記異なる２つ以上の基板は、研削処理されたシリコン基板とサポートガラス基板である。

【0102】

＜付記１９＞
付記１６乃至１８のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記異なる２つ以上の基板の少なくとも一方がダイス状態である。

【0103】

＜付記２０＞
付記１６乃至１９のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記処理室に、不活性ガス雰囲気のロードロックが隣接され、当該ロードロックを介して前記基板を前記処理室に搬入出させる。

【0104】

＜付記２１＞
付記１６乃至２０のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記処理ガスを励起する際に、前記励起された処理ガスによって前記接着剤又はハンダを加熱しつつ前記処理ガスによって前記基板を冷却するように前記ガス供給部と、前記励起部と前記圧力調整部を制御する。

【0105】

＜付記２２＞
付記１６乃至２１のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記圧力調整部の前段に、第１排気室と第２排気室を有する。

【0106】

＜付記２３＞
更に他の態様によれば、
ハンダを有する基板を、処理室内に設けられたウエハ支持ピンに載置させる手順と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第１距離に調整、前記基板を第１温度に加熱する手順と、
前記還元性ガスを励起する励起手順と、
を有する還元手順と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第２距離に調整、前記基板を第２温度に加熱する手順と、
を有するリフロー手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

【0107】

＜付記２４＞
更に他の態様によれば、
異なる２つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、
前記処理室内に処理ガスを供給する手順と、
前記基板支持部の位置を調整し、加熱部により前記基板を加熱する手順と、
前記処理室内の圧力を調整する手順と、
前記処理ガスを励起する手順と、
前記処理室内の圧力を調整し、前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

【0108】

＜付記２５＞
更に他の態様によれば、
ハンダを有する基板を、処理室内に設けられたウエハ支持ピンに載置させる手順と、
前記処理室内に還元性ガスを供給する還元ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第１距離に調整、前記基板を第１温度に加熱する手順と、
前記還元性ガスを励起する励起手順と、
を有する還元手順と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給する熱伝導ガス供給手順と、
前記ウエハ支持ピン先端とサセプタテーブルとの距離を第２距離に調整、前記基板を第２温度に加熱する手順と、
を有するリフロー手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体が提供される。

【0109】

＜付記２６＞
他の態様によれば、
異なる２つ以上の基板と、接着剤又はハンダを有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる手順と、
前記処理室内に処理ガスを供給する手順と、
前記基板支持部の位置を調整し、加熱部により前記基板を加熱する手順と、
前記処理室内の圧力を調整する手順と、
前記処理ガスを励起する手順と、
前記処理室内の圧力を調整し、前記処理ガスによる前記基板への熱伝導量を制御する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体が提供される。

【0110】

＜付記２７＞
更に他の態様によれば、
表面に酸素含有膜が形成されたハンダが表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記処理室内に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第１の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、
前記処理室内に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第２の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

【0111】

＜付記２８＞
付記２７に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第２の熱伝導率は前記第１の熱伝導率よりも高くなるように調整される。

【0112】

＜付記２９＞
付記２７又は付記２８のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記酸化層除去工程では、前記基板を前記基板支持部に載置させた状態で載置させ、
前記リフロー工程では、前記基板を前記酸化層除去工程よりも前記基板支持部から離間させて載置させて前記基板支持部と前記基板との間を第２の熱伝導率とする。

【0113】

＜付記３０＞
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記基板の周囲に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第１の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、
前記基板の周囲に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第２の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

【0114】

＜付記３１＞
表面に酸素含有膜が形成されたハンダを表面に有する基板を、処理室内に設けられた基板支持部に載置させる工程と、
前記基板の裏面側と表面側のいずれか又は両方に還元性ガスを供給し、前記処理室内の熱伝導率を第１の熱伝導率として前記酸素含有膜を除去する酸化層除去工程と、
前記基板の裏面側と表面側のいずれか又は両方に熱伝導性ガスを供給して前記処理室内の熱伝導率を第２の熱伝導率として前記ハンダを溶融させるリフロー工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

【0115】

＜付記３２＞
付記１乃至付記１１のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記リフロー工程で、所定の温度で保持するように前記熱伝導性ガスの流量を調整する工程を有する。

【0116】

＜付記３３＞
付記１乃至付記１１のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記リフロー工程の後に、前記リフロー工程中に前記処理室に供給されたガスを除去して冷却する工程を有する。

【産業上の利用可能性】

【0117】

半導体装置の製造品質を向上させると共に、製造スループット向上させることが可能となる。

【符号の説明】

【0118】

１２３・・・外部記憶装置、５００・・・コントローラ、５００ａ・・・ＣＰＵ、５００ｂ・・・ＲＡＭ、５００ｃ・・・記憶装置、５００ｄ・・・Ｉ／Ｏポート、５００ｅ・・・内部バス、５０１・・・入力装置、４１０・・・プロセスチャンバ、４１１・・・サセプタテーブル、４１３・・・リフターピン、４１４・・・ウエハ支持ピン、４３０・・・プラズマ発生室、４３１・・・処理容器、４３２・・・共振コイル、４３３・・・ガス導入口、４４４・・・高周波電源、４４５・・・処理室、４４６・・・周波数整合器、４４８・・・ベースプレート、４５２・・・外側シールド、４５４・・・トッププレート、４５５・・・ガス供給管、４５８・・・バッフルリング、４５９・・・サセプタ、４６０・・・バッフル板、４６１・・・支柱、４６２・・・可動タップ、４６３・・・基板加熱部、４６４・・・固定グランド、４６５・・・排気板、４６６・・・可動タップ、４６７・・・ガイドシャフト、４６８・・・反射波電力計、４６９・・・底基板、４７１・・・昇降基板、４７２・・・表示装置（ディスプレイ）、４７３・・・リフターピン昇降部、４７４・・・第１排気室、４７５・・・排気連通孔、４７６・・・第２排気室、４７７・・・マスフロコントローラ、４７８・・・開閉弁、４７９・・・ＡＰＣバルブ、４８０・・・排気管、４８１・・・ガス配管、４８２・・・ガス配管、４８３・・・マスフロコントローラ、４９０・・・昇降駆動部、６００・・・ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】