(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】
(24)【登録日】2023-12-04
(45)【発行日】2023-12-12
(54)【発明の名称】加圧加熱装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20231205BHJP
【ＦＩ】
H01L21/60 311T
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019145415
(22)【出願日】2019-08-07
(65)【公開番号】P2021027244
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2022-07-07
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100154922
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 允辰
(74)【代理人】
【氏名又は名称】木内 敬二
(72)【発明者】
【氏名】石本 達也
(72)【発明者】
【氏名】徳宮 孝弘
(72)【発明者】
【氏名】小松 明浩
(72)【発明者】
【氏名】リ ジュンハ
(72)【発明者】
【氏名】キム ヨンボム
【審査官】堀江 義隆
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１３０２６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２１１１５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１３９０４７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６０
Ｈ０１Ｌ ２１／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバ内の被加熱物に対して加圧加熱処理を行う加圧加熱装置であって、前記被加熱物が載置されるステージと、
前記ステージに対向して配置されて、前記被加熱物に対して光を照射しながら、前記被加熱物を非接触で加熱する加熱用光源と、
前記ステージの周囲に配置されて、前記加熱用光源から出射された光を前記被加熱物に向けて反射する下側リフレクタとを備え、
前記加熱用光源は、前記チャンバの外部に配置されたレーザ光源であり、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記被加熱物に照射される光へと変換するビームエキスパンダを備え、
前記チャンバには、前記被加熱物に照射される光を透過させる窓部が設けられていることを特徴とする加圧加熱装置。
【請求項2】
チャンバ内の被加熱物に対して加圧加熱処理を行う加圧加熱装置であって、前記被加熱物が載置されるステージと、
前記ステージに対向して配置されて、前記被加熱物に対して光を照射しながら、前記被加熱物を非接触で加熱する加熱用光源と、
前記ステージの周囲に配置されて、前記加熱用光源から出射された光を前記被加熱物に向けて反射する下側リフレクタとを備え、
前記下側リフレクタは、斜め上向きに傾斜した反射面を有して、前記ステージの周囲を囲むように配置されていることを特徴とする加圧加熱装置。
【請求項3】
前記加熱用光源は、前記チャンバの内部に配置されたハロゲンランプであり、前記加熱用光源の前記ステージと対向する側とは反対側に配置されて、前記加熱用光源から出射された光を前記被加熱物に向けて反射する上側リフレクタを備えることを特徴とする請求項２に記載の加圧加熱装置。
【請求項4】
前記加熱用光源は、前記チャンバの外部に配置されたレーザ光源であり、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記被加熱物に照射される光へと変換するビームエキスパンダを備え、
前記チャンバには、前記被加熱物に照射される光を透過させる窓部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の加圧加熱装置。
【請求項5】
前記ステージと前記加熱用光源との間に配置されて、前記被加熱物に対する光の照射と遮断とを切り替えるシャッタ機構を備えることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の加圧加熱装置。
【請求項6】
前記加熱用光源は、前記ステージと対向する面内に並んで配置された複数の発光素子を有し、前記ステージと対向する面内を複数の領域に分割し、各領域に配置された前記発光素子毎に前記被加熱物に対して照射される光を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の加圧加熱装置。
【請求項7】
前記チャンバ内の圧力を調整する圧力調整機構を備えることを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の加圧加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加圧加熱装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、従来の半導体チップの実装工程では、チップを搭載してリフローによるボンディングを行い、ボンディング後のチップの間隙に封止材を充填することが行われている。一方、近年の半導体チップの実装工程では、ＴＳＶ（Through Silicon Via）技術を用いたチップの三次元による積層化が進み、バンプも微細化してチップの間隙が小さくなっている。このため、上述したボンディング後に、アンダーフィルにより封止材を充填することが極めて困難となっている。
【0003】
そこで、ＮＣＦ（Non Conductive Film）などのウェハの状態で予め封止材をフィルム状に先貼りする工法が確立されている。ＮＣＦを用いた場合、ＴＣＢ（Thermal Compression Bonding）工法が一般的であり、チップを１つずつウェハ上に位置決めして、加圧加熱処理による封止材の硬化とはんだ接合とを実施している。
【0004】
しかしながら、この半導体チップの実装工程では、チップを１つずつボンディングする必要があるため、生産性が低下する要因となっている。このため、近年の半導体チップの実装工程では、チップの位置決め（プレボンディングという。）と、上述した封止材の硬化及びはんだ接合（ポストボンディングという。）とを別の工程で実施することで、生産性を改善してきている。
【0005】
また、このような課題に対して、リフロー工程を加圧雰囲気下で行うことで、封止材の熱膨張を抑制し、均一な接合と正確な位置精度とを実現する一括接合プロセスが提案されている（例えば、下記特許文献１，２及び下記非特許文献１を参照。）。
【0006】
しかしながら、このようなプロセスでは、封止材料が液体であり、ウェハ上に塗布した封止材の膜厚を平坦化させるのに、ビットによる研磨工程が必要となる。また、研磨工程で生じた削りカスを洗浄により除去する工程と、バンプの酸化膜を除去するのに、表面洗浄及び脱酸素の工程とが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１２－１１９３５８号公報
【文献】特許第５２７８４５７号公報
【非特許文献】
【0008】
【文献】66th Electronic Components and Technology Conference予稿集（p.108,2016）,“High-throughput Thermal Compression Bonding of 20μm Pitch Cu Pillar with Gas Pressure Bonder for 3D IC Stacking”, L.Xie, S.Wickramanayaka, S.C.Chong, V.N.Sekhar, D.I.Cerano, of IME,A*STAR
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、上述した加圧加熱処理を行う加圧加熱装置では、ウェハを一括して加圧加熱処理するため、ウェハの面内温度の均一性と、ウェハを所定温度まで短時間で加熱することが求められる。
【0010】
しかしながら、従来の加圧加熱装置では、ウェハを急速に加熱した場合、ウェハの中央部と外周部との間で温度差が生じてしまい、ウェハの面内温度が不均一となることがあった。
【0011】
本発明の一つの態様は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、被加熱物を短時間に且つ均一に加熱することを可能とした加圧加熱装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
〔１〕 本発明の一つの態様に係る加圧加熱装置は、チャンバ内の被加熱物に対して加圧加熱処理を行う加圧加熱装置であって、前記被加熱物が載置されるステージと、前記ステージに対向して配置されて、前記被加熱物に対して光を照射しながら、前記被加熱物を非接触で加熱する加熱用光源と、前記ステージの周囲に配置されて、前記加熱用光源から出射された光を前記被加熱物に向けて反射する下側リフレクタとを備え、前記加熱用光源は、前記チャンバの外部に配置されたレーザ光源であり、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記被加熱物に照射される光へと変換するビームエキスパンダを備え、前記チャンバには、前記被加熱物に照射される光を透過させる窓部が設けられていることを特徴とする。
〔２〕 本発明の一つの態様に係る加圧加熱装置は、チャンバ内の被加熱物に対して加圧加熱処理を行う加圧加熱装置であって、前記被加熱物が載置されるステージと、前記ステージに対向して配置されて、前記被加熱物に対して光を照射しながら、前記被加熱物を非接触で加熱する加熱用光源と、前記ステージの周囲に配置されて、前記加熱用光源から出射された光を前記被加熱物に向けて反射する下側リフレクタとを備え、前記下側リフレクタは、斜め上向きに傾斜した反射面を有して、前記ステージの周囲を囲むように配置されていることを特徴とする。
〔２〕 本発明の一つの態様に係る加圧加熱装置は、チャンバ内の被加熱物に対して加圧加熱処理を行う加圧加熱装置であって、前記被加熱物が載置されるステージと、前記ステージに対向して配置されて、前記被加熱物に対して光を照射しながら、前記被加熱物を非接触で加熱する加熱用光源と、前記ステージの周囲に配置されて、前記加熱用光源から出射された光を前記被加熱物に向けて反射する下側リフレクタとを備え、前記下側リフレクタは、斜め上向きに傾斜した反射面を有して、前記ステージの周囲を囲むように配置されていることを特徴とする。
【0013】
〔３〕 前記〔２〕に記載の加圧加熱装置において、前記加熱用光源は、前記チャンバの内部に配置されたハロゲンランプであり、前記加熱用光源の前記ステージと対向する側とは反対側に配置されて、前記加熱用光源から出射された光を前記被加熱物に向けて反射する上側リフレクタを備えることを特徴とする。
【0014】
〔４〕 前記〔２〕に記載の加圧加熱装置において、前記加熱用光源は、前記チャンバの外部に配置されたレーザ光源であり、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記被加熱物に照射される光へと変換するビームエキスパンダを備え、前記チャンバには、前記被加熱物に照射される光を透過させる窓部が設けられていることを特徴とする。
【0015】
〔５〕 前記〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の加圧加熱装置は、前記ステージと前記加熱用光源との間に配置されて、前記被加熱物に対する光の照射と遮断とを切り替えるシャッタ機構を備えることを特徴とする。
【0016】
〔６〕 前記〔１〕又は〔２〕に記載の加圧加熱装置において、前記加熱用光源は、前記ステージと対向する面内に並んで配置された複数の発光素子を有し、前記ステージと対向する面内を複数の領域に分割し、各領域に配置された前記発光素子毎に前記被加熱物に対して照射される光を制御することを特徴とする。
【0017】
〔７〕 前記〔１〕～〔６〕の何れか一項に記載の加圧加熱装置は、前記チャンバ内の圧力を調整する圧力調整機構を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
以上のように、本発明の一つの態様によれば、被加熱物を短時間に且つ均一に加熱することを可能とした加圧加熱装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る加圧加熱装置の概略構成を示す斜視図である。
【図6】本発明の第２の実施形態に係る加圧加熱装置の概略構成を示す断面図である。
【図7】本発明の第３の実施形態に係る加圧加熱装置が備える加熱用光源の概略構成を示す平面図である。
【図8】下側リフレクタを例示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の数や寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の数や寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。
【0021】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として、例えば図１～図５に示す加圧加熱装置１Ａについて説明する。
なお、図１は、加圧加熱装置１Ａの概略構成を示す斜視図である。図２は、加圧加熱装置１Ａの概略構成を示す断面図である。図３は、加圧加熱装置１Ａが備えるハロゲンランプ４の配置を示す平面図である。図４は、加圧加熱装置１Ａが備える下側リフレクタ６の構成を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその線分Ｘ－Ｘによる断面図である。図５は、加圧加熱装置１Ａが備えるシャッタ機構７の開閉方式を例示した断面図である。
先ず、本発明の第１の実施形態として、例えば図１～図５に示す加圧加熱装置１Ａについて説明する。
なお、図１は、加圧加熱装置１Ａの概略構成を示す斜視図である。図２は、加圧加熱装置１Ａの概略構成を示す断面図である。図３は、加圧加熱装置１Ａが備えるハロゲンランプ４の配置を示す平面図である。図４は、加圧加熱装置１Ａが備える下側リフレクタ６の構成を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその線分Ｘ－Ｘによる断面図である。図５は、加圧加熱装置１Ａが備えるシャッタ機構７の開閉方式を例示した断面図である。
【0022】
本実施形態の加圧加熱装置１Ａは、図１及び図２に示すように、チャンバ２内の被加熱物Ｗに対して加圧加熱処理を行うものであり、ステージ３と、複数のハロゲンランプ４と、上側リフレクタ５と、下側リフレクタ６と、シャッタ機構７と、圧力調整機構８とを概略備えている。なお、図１では、シャッタ機構７及び圧力調整機構８の図示を省略している。
【0023】
チャンバ２は、上側容器２ａと下側容器２ｂとに分割可能な耐圧容器であり、例えばクラッチ機構などの開閉機構（図示せず。）を介して下側容器２ｂに対して上側容器２ａを上下方向に開閉することが可能となっている。
【0024】
ステージ３は、被加熱物Ｗが載置される載置面３ａを有して、下側容器２ｂの上面中央部に設置されている。ステージ３には、例えば、載置面３ａ上に載置されたウェハ（被加熱物Ｗ）を吸着する静電チャック（ＥＳＣ：ElectroStatic Chuck）を備えたサセプタと呼ばれるウェハ載置機構が用いられている。
【0025】
複数のハロゲンランプ４は、加熱用光源として、ステージ３の載置面３上に載置された被加熱物Ｗに対して赤外光Ｌを照射しながら、被加熱物Ｗを非接触で加熱する。複数のハロゲンランプ４は、図１～図３に示すように、長尺の石英ガラス管４ａの中に赤外発光するタングステンフィラメント４ｂを有して、上側容器２ａの下面側に互いに平行に並んで設置されている。
【0026】
また、複数のハロゲンランプ４は、平面視で円形状となるステージ３の載置面３の形状に合わせて、タングステンフィラメント４ｂの長さを調整している。すなわち、互いに平行に並ぶ複数のハロゲンランプ４のうち、中央側に位置するハロゲンランプ４のタングステンフィラメント４ｂの長さを長くし、この中央側を挟んだ両側に位置するハロゲンランプ４のタングステンフィラメント４ｂの長さを徐々に短くすることによって、ステージ３の載置面３ａと対向する位置において、ハロゲンランプ４のタングステンフィラメント４ｂが最適な長さとなるように配置している。これにより、複数のハロゲンランプ４からステージ３の載置面３ａ上に載置された被加熱物Ｗに向けて、赤外光Ｌを効率良く照射することが可能となっている。
【0027】
上側リフレクタ５は、図１及び図２に示すように、複数のハロゲンランプ４と対向する反射面５ａを有して、複数のハロゲンランプ４のステージ３と対向する側とは反対側を覆うように配置されている。これにより、上側リフレクタ５は、複数のハロゲンランプ４から上側容器２ａ側に向けて出射された赤外光Ｌをステージ３の載置面３ａ上に載置された被加熱物Ｗに向けて反射する。
【0028】
また、上側リフレクタ５は、反射面５ａの周囲に集光機能を持たせたものであってもよい。これにより、反射面５ａの周囲に向けて照射される赤外光Ｌを集光しながら反射し、ステージ３の載置面３ａ上に載置された被加熱物Ｗに向けて赤外光Ｌを効率良く照射することが可能である。
【0029】
下側リフレクタ６は、図１、図２及び図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、斜め上向きに傾斜した反射面６ａを有して、ステージ３の周囲を囲むように配置されている。下側リフレクタ６は、平面視で矩形状（本実施形態では正方形状）を為すと共に、その中央部にステージ３に対応した平面視で円形状の孔部６ｂと、その四方を囲む４つの反射面６ａとを有している。４つの反射面６ａは、互いの境界線を挟んで斜め上向きに傾斜している。
【0030】
これにより、下側リフレクタ６は、複数のハロゲンランプ４から出射された赤外光Ｌのうち、ステージ３の外側に向かう赤外光Ｌを、その内側にあるステージ３の載置面３ａ上に載置された被加熱物Ｗに向けて反射する。
【0031】
シャッタ機構７は、図２に示すように、ステージ３と複数のハロゲンランプ４との間に配置されている。シャッタ機構７は、そのシャッタの開閉によって、ステージ３の載置面３ａ上に載置された被加熱物Ｗに対する赤外光Ｌの照射と遮断とを切り替える。これにより、被加熱物Ｗに対して非接触による急速加熱が可能である。
【0032】
シャッタ機構７の開閉方式については、例えば、図５（Ａ）に示すように、１枚のシャッタ板７ａを面内でスライドさせることによって、赤外光Ｌの照射と遮断とを切り替える方式のもの用いることができる。また、図５（Ｂ）に示すように、２枚のシャッタ板７ｂ，７ｃを面内で互いに逆向きにスライドさせることによって、赤外光Ｌの照射と遮断とを切り替える方式のもの用いることができる。また、図５（Ｃ）に示すように、面内方向に並ぶ複数枚のシャッタ７ｄを軸回りに回転させることによって、赤外光Ｌの照射と遮断とを切り替える方式のもの用いることができる。
【0033】
圧力調整機構８は、図２に示すように、チャンバ２内の圧力を調整するものであり、上側容器３ａの側面に接続して設けられている。圧力調整機構８では、チャンバ２内を脱気することによって、チャンバ２内の圧力を減圧したり、チャンバ２内に窒素ガスを供給することによって、チャンバ２内の圧力を加圧したりすることが可能である。
【0034】
以上のような構成を有する加圧加熱装置１Ａは、例えば、上述したＴＳＶによる三次元積層デバイスを製造する工程において好適に用いられる。具体的には、ウェハ上に複数のチップを積層してボンディングした後にウェハを分割するＣｏＷ（Chip on Wafer）と呼ばれる工法において、被加熱物Ｗとして、複数のチップが位置決め（プレボンディング）されたウェハを一括で加圧加熱処理して、封止材の硬化及びはんだ接合（ポストボンディング）を実施する際に好適に用いられる。
【0035】
本実施形態の加圧加熱装置１Ａを用いたポストボンディング工程では、先ず、ステージ３の載置面３ａ上にウェハ（図示せず。）を載置した後に、チャンバ２を密閉した状態とする。なお、チャンバ２には、３００℃の耐熱と１．５ＭＰａの耐圧を持つステンレス製の耐圧容器を用いている。
【0036】
次に、チャンバ２内を脱気（減圧）した後に、チャンバ２内に窒素ガスを供給し、加圧と予備加熱とを実施しながら、チャンバ２内の圧力が１．５ＭＰａとなるまで加圧する。
【0037】
次に、加圧が完了したのと同時に、はんだ融点である２５０℃以上までウェハを２００℃／ｓｅｃで急速加熱する。このとき、封止材には、上述したＴＣＢで使用できるような反応速度を持つ熱硬化性樹脂材料を用いている。なお、ハロゲンランプ４には、シリコン（ウェハ）の吸収波長である９００ｎｍにピーク波長を持ち、２００℃／ｓｅｃで急速昇温が可能なものを用いている。
【0038】
その後、チャンバ２内の温度を下げる。また、ウェハの温度が２００℃以下になった後に、チャンバ２内の減圧を実施する。さらに、チャンバ２内の圧力が大気圧となり、ウェハの温度が８０℃以下になった後に、チャンバ内を減圧した後、外気を導入する。これにより、チャンバ２を開放して、ウェハを取り出すことができる。
【0039】
ところで、本実施形態の加圧加熱装置１Ａでは、上述した下側リフレクタ６をステージ３の周囲に配置することによって、複数のハロゲンランプ４から出射された赤外光Ｌのうち、ステージ３の外側に向かう赤外光Ｌを、その内側にあるウェハに向けて照射することができる。これにより、本実施形態の加圧加熱装置１Ａを用いたポストボンディング工程では、ウェハの急速加熱を実施した場合でも、ウェハの中央部と外周部との間で温度差を±５℃以内に保つことができることを確認した。
【0040】
以上のように、本実施形態の加圧加熱装置１Ａでは、被加熱物Ｗであるウェハを短時間に且つ均一に加熱することが可能である。また、本実施形態の加圧加熱装置１Ａを用いたポストボンディング工程では、ウェハの面内温度を均一に保ちながら、封止材の材料を変更することなく、ウェハの加圧加熱処理を一括で実施することができる。これにより、工程時間を大幅に短縮することが可能である。
【0041】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、例えば図６に示す加圧加熱装置１Ｂについて説明する。なお、図６は、加圧加熱装置１Ｂの概略構成を示す断面図である。また、以下の説明では、上記加圧加熱装置１Ｂと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
次に、本発明の第２の実施形態として、例えば図６に示す加圧加熱装置１Ｂについて説明する。なお、図６は、加圧加熱装置１Ｂの概略構成を示す断面図である。また、以下の説明では、上記加圧加熱装置１Ｂと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【0042】
本実施形態の加圧加熱装置１Ｂは、図６に示すように、上記ハロゲンランプ４及び上側リフレクタ５の代わりに、加熱用光源として、赤外レーザ光ＬＢを出射するレーザ光源９を備えている。
【0043】
レーザ光源９は、チャンバ２の外部に配置されている。具体的には、上側容器２ａ（チャンバ２）の天壁と対向して配置されて、赤外レーザ光ＬＢを上側容器２ａ（チャンバ２）側に向けて出射する。一方、上側容器２ａの天壁には、被加熱物Ｗに照射される赤外レーザ光ＬＢを透過させる窓部１０が設けられている。なお、レーザ光源９には、例えばＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることができる。
【0044】
また、本実施形態の加圧加熱装置１Ｂは、レーザ光源９から出射された赤外レーザ光ＬＢを被加熱物Ｗに照射される赤外光Ｌへと変換するビームエキスパンダ１１を備えている。ビームエキスパンダ１１は、レーザ光源９と窓部１０（チャンバ２）との間に配置されて、赤外レーザ光ＬＢを拡大してコリメートすることが可能な複数のレンズにより構成されている。これにより、赤外レーザ光ＬＢを被加熱物Ｗに照射される赤外光Ｌへと変換し、窓部１０を通してステージ３の載置面３ａ上に載置された被加熱物Ｗに向けて赤外光Ｌを照射することができる。
【0045】
本実施形態の加圧加熱装置１Ｂでは、上記加圧加熱装置１Ａと同様に、上述した下側リフレクタ６をステージ３の周囲に配置することによって、窓部１０を通して入射した赤外光Ｌのうち、ステージ３の外側に向かう赤外光Ｌを、その内側にあるウェハ（被加熱物Ｗ）に向けて照射することができる。
【0046】
これにより、本実施形態の加圧加熱装置１Ｂでは、被加熱物Ｗを短時間に且つ均一に加熱することが可能である。また、本実施形態の加圧加熱装置１Ｂを用いたポストボンディング工程では、上記加圧加熱装置１Ａを用いた場合と同様に、ウェハの面内温度を均一に保ちながら、封止材の材料を変更することなく、ウェハの加圧加熱処理を一括で実施することができる。これにより、工程時間を大幅に短縮することが可能である。
【0047】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態として、例えば図７に示す加圧加熱装置１Ｃが備える加熱用光源について説明する。なお、図７は、加圧加熱装置１Ｃが備える加熱用光源２０の概略構成を示す平面図である。また、以下の説明では、上記加圧加熱装置１Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
次に、本発明の第３の実施形態として、例えば図７に示す加圧加熱装置１Ｃが備える加熱用光源について説明する。なお、図７は、加圧加熱装置１Ｃが備える加熱用光源２０の概略構成を示す平面図である。また、以下の説明では、上記加圧加熱装置１Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【0048】
本実施形態の加圧加熱装置１Ｃは、図７に示すように、上記ハロゲンランプ４及び上側リフレクタ５の代わりに、赤外光Ｌを出射する加熱用光源２０を備えている。それ以外は、上記加圧加熱装置１Ａと基本的に同じ構成を有している。したがって、図７では、加熱用光源２０のみを図示するものとする。
【0049】
加熱用光源２０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などの赤外光Ｌを発する複数の発光素子２１を有している。複数の発光素子２１は、ステージ３と対向して配置された実装基板２２の一面（下面）に実装されている。
【0050】
実装基板２２は、ステージ３の載置面３ａ上に載置されるウェハ（図７中に２点鎖線で示す。）よりも僅かに大きい円板形状を有している。複数の発光素子２１は、この実装基板２２のステージ３と対向する面内にマトリックス状に並んで配置されている。
【0051】
加熱用光源２０は、この実装基板２２のステージ３と対向する面内を複数の領域Ｅに分割し、各領域Ｅに配置された発光素子２１毎に被加熱物Ｗに対して照射される光を制御する。具体的に、この実装基板２２は、ステージ３と対向する面を放射状の分割する分割ラインＣＬ１と、同心円状に分割する分割ラインＣＬ２とを挟んで複数の領域Ｅに分割した構造を有している。
【0052】
本実施形態の加圧加熱装置１Ｃでは、実装基板２２の各領域Ｅに配置された発光素子２１毎に被加熱物Ｗに対して照射される赤外光Ｌを制御する。これにより、被加熱物Ｗであるウェハの面内温度をより細かく制御することが可能である。
【0053】
また、加熱用光源２０では、複数の発光素子２１が発する赤外光Ｌのピーク波長を異ならせることで、被加熱物Ｗに対して吸収率の高いピーク波長を有する発光素子２１を用いて、被加熱物Ｗを効率良く加熱することも可能である。
【0054】
また、本実施形態の加圧加熱装置１Ｃでは、上記加圧加熱装置１Ａと同様に、上述した下側リフレクタ６をステージ３の周囲に配置することによって、加熱用光源２０から出射された赤外光Ｌのうち、ステージ３の外側に向かう赤外光Ｌを、その内側にあるウェハ（被加熱物Ｗ）に向けて照射することができる。
【0055】
これにより、本実施形態の加圧加熱装置１Ｃでは、被加熱物Ｗを短時間に且つ均一に加熱することが可能である。また、本実施形態の加圧加熱装置１Ｃを用いたポストボンディング工程では、上記加圧加熱装置１Ａを用いた場合と同様に、ウェハの面内温度を均一に保ちながら、封止材の材料を変更することなく、ウェハの加圧加熱処理を一括で実施することができる。これにより、工程時間を大幅に短縮することが可能である。
【0056】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
具体的に、上記下側リフレクタ６については、上述した図４に示す形状のものに必ずしも限定されるものではなく、例えば図８（Ａ）～（Ｃ）に示すような下側リフレクタ６Ａ～６Ｃの形状とすることも可能である。なお、図８（Ａ）～（Ｃ）は、下側リフレクタ６Ａ～６Ｃを例示した斜視図である。
具体的に、上記下側リフレクタ６については、上述した図４に示す形状のものに必ずしも限定されるものではなく、例えば図８（Ａ）～（Ｃ）に示すような下側リフレクタ６Ａ～６Ｃの形状とすることも可能である。なお、図８（Ａ）～（Ｃ）は、下側リフレクタ６Ａ～６Ｃを例示した斜視図である。
【0057】
このうち、図８（Ａ）に下側リフレクタ６Ａは、平面視で円形状を為すと共に、その中央部にステージ３に対応した平面視で円形状の孔部６ｃと、その周囲を囲む截頭円錐状の反射面６ｄとを有している。
【0058】
一方、図８（Ｂ）に下側リフレクタ６Ｂは、平面視で矩形状（本実施形態では正方形状）を為すと共に、その中央部にステージ３に対応した平面視で円形状の孔部６ｅと、その周囲を囲む平面視で矩形状（本実施形態では正方形状）の第１の反射面６ｆと、第１の反射面６ｅの周囲から立ち上がる４つの第２の反射面６ｇとを有している。
【0059】
一方、図８（Ｃ）に下側リフレクタ６Ｃは、平面視で矩形状（本実施形態では正方形状）を為すと共に、その中央部にステージ３に対応した平面視で円形状の孔部６ｈと、その周囲を囲む平面視で矩形状（本実施形態では正方形状）の反射面６ｉとを有している。
【0060】
上記加圧加熱装置１，１Ａでは、上記下側リフレクタ６の代わりに、これらの下側リフレクタ６Ａ～６Ｃを用いることも可能である。
【0061】
なお、本発明は、上述した被加熱物として、ウェハを一括で加圧加熱処理して、封止材の硬化及びはんだ接合（ポストボンディング）を実施する加圧加熱装置に適用したものに限らず、チャンバ内の被加熱物に対して加圧加熱処理を行う加圧加熱装置に対して本発明を幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【0062】
１Ａ，１Ｂ…加圧加熱装置 ２…チャンバ ３…ステージ ４…ハロゲンランプ（加熱光源） ５…上側リフレクタ ６，６Ａ～６Ｃ…下側リフレクタ ７…シャッタ機構 ８…圧力調整機構 ９…レーザ光源 １０…窓部 １１…ビームエキスパンダ Ｗ…ウェハ（被加熱物） ２０…加熱用光源 ２１…発光素子 ２２…実装基板 Ｌ…赤外光 ＬＢ…赤外レーザ光
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】