本发明专利技术公开一种回流装置，在该回流装置中使用蚁酸清洗处理物上的焊料电极的表面。该回流装置包括：炉，包括晶片接收区域、回流处理区域及取出区域，并具有由防护构件完全覆盖的内壁；蚁酸导入机构，安装在该回流处理区域中；惰性气体导入机构，在该炉内产生惰性气体氛围；加热器，用于蚁酸分解，充分散布在该炉的内壁与该防护构件之间；装载机，承载多个晶片至该晶片接收区域；卸载机，从该取出区域中卸出所述多个晶片；第一闸门，位于该装载机与该晶片接收区域之间；以及第二闸门，位于该取出区域与该卸载机之间。该回流装置能够实现两个或更多半导体晶片的批处理，也能够防止蚁酸对炉的腐蚀，并防止金属杂质（反应产物）飞散到晶片上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及一种回流装置，用于使半导体晶片等上形成的焊料电极熔融和成形，更具体地涉及一种用于无助焊剂回流装置中的室材料的防腐蚀技术，在该无助焊剂回流装置中不使用助焊剂而使焊料电极熔融和成形。
技术介绍
(例如，专利文献I)提出一种无助焊剂回流装置，在该装置中制造倒装芯片LSI时，使用蚁酸的还原力而不使用助焊剂来除去焊料电极的表面氧化膜，由此形成焊料凸点。 根据这种无助焊剂回流装置，由于不使用助焊剂，因此无需在回流之后进行使用有机溶剂清洗焊料凸点表面的助焊剂清洗工艺，并且可以缩短制造工艺。此外，由于省去目前使用大量有机溶剂的助焊剂清洗工艺，所以能够消除对环境的不利影响，特别是抑制产生二氧化碳。根据专利文献I的无助焊剂回流装置，在减小压力的情况下进行热回流。因此，几乎没有气体进入焊料凸点，从而防止气孔产生。因而提高了焊料凸点的可靠性。图I示出传统回流装置的略图。这种回流装置具有用于进行热熔融回流处理的处理室I以及蚁酸喷射机构4。对于蚁酸喷射机构4，通过蚁酸导入管2提供液态的蚁酸，并且通过惰性气体导入管3提供诸如氮气(N2)和氩气(Ar)的惰性气体。导入的蚁酸溶液和惰性气体在喷嘴5中混合，并且从喷嘴5喷射蚁酸氛围气雾6a。通过辅助加热器7保持雾状以促进蒸发，并且将喷射出的蚁酸氛围气雾6a导入处理室I。在处理室I中设置半导体晶片9 (晶片)，在半导体晶片9的表面上形成焊料电极。晶片9放置在用于加热晶片9的主加热器10的上方，并且由晶片固定机构8固定。由于处理室I由主加热器10加热，并且通过排气装置(未示出)排气，因此导入的蚁酸氛围气雾6a作为蚁酸氛围气体6b扩散在晶片9上。 JAP 2001-244618
技术实现思路
处理室I 一般由不锈钢SUS304制成，这种不锈钢SUS304主要由铁(Fe)、镍(Ni)以及铬(Cr)制成，其中SUS304缺乏对蚁酸的长期耐蚀性。尤其在回流的热熔融处理等中，部分蚁酸滴落附着在由SUS304制成的处理室I的内壁上并且不挥发，从而引起室材料的腐蚀；腐蚀物变为固体,并且残留物变得很明显。如果残留物堆积，它作为金属杂质成为室内的污染源。该金属杂质可飞散并附着在诸如在电路板上安装的电子零件和在半导体晶片上形成的集成电路(LSI)元件的处理物上。这就降低了处理物的质量和回流装置的长期稳定性。作为解决该问题的措施，可以想到的办法是定期清洗处理室并且在没有喷射液滴的情况下在容器内蒸发蚁酸。然而它们不是长久之计。本专利技术可以提供一种回流装置和使用该回流装置的半导体器件的制造方法，本专利技术充分消除由公知技术的限制和缺点造成的一个或多个问题。这种回流装置对于长期使用蚁酸的热熔融处理具有耐久性，并且该装置能够制造高质量的产品。本专利技术实施例的特性在以下的说明中阐述，并且从说明书和附图中部分特征将变得显而易见，或者可以根据说明书中提供的教导从本专利技术的实践获得。通过说明书中详细特别指出的回流装置和使用该回流装置的半导体器件的制造方法将实现并获得本专利技术实施例提供的解决方案，在说明中使用完整、清楚、简明并且准确的术语进行描述，从而使本领域的普通技术人员能够实施本专利技术。 为了实现这些解决方案并与本专利技术的方案一致，如这里具体实施和广泛描述地，本专利技术的实施例提供如下的回流装置和使用该回流装置的半导体器件的制造方法。为了解决上述问题，本专利技术的实施例在用于熔融焊料的回流装置的处理室中设置防护构件，同时向处理室提供包含蚁酸的氛围气体，该防护构件对蚁酸具有极好的耐蚀性；并且本专利技术在处理室内壁附近设置热分解处理单元，用于分解处理室中残留的蚁酸。通过采用上述两项的至少其中一项，防止处理室的腐蚀。因而，防止金属杂质飞散并附着在处理物上。本专利技术的一个方案(第一方案)提供一种回流装置，其用于对处理物上形成的焊料构件进行回流处理，该回流装置包括处理室，蚁酸导入机构，用于将包含蚁酸的氛围气体提供给该处理室，以及对蚁酸具有耐(抗)蚀性的防护构件，该防护构件设置在处理室的回流处理部分与处理室壁之间。本专利技术的另一方案(第二方案)提供一种回流装置，其用于对处理物上形成的焊料构件进行回流处理，该回流装置包括处理室，蚁酸导入机构，其用于将包含蚁酸的氛围气体提供给该处理室，以及用于分解蚁酸的热分解处理单元，该热分解处理单元设置在处理室的回流部分与处理室壁之间。通过使用根据本专利技术的第一方案或第二方案的回流装置，能够防止蚁酸对室材料的腐蚀，并且能够避免反应产物(金属杂质)飞散到处理物上。此外，作为高度推荐的构造，回流装置既可以装配用于分解蚁酸的热分解处理单元又可以装配对蚁酸具有耐蚀性的防护构件。在这种情况，热分解处理单元设置在例如防护构件与处理室壁之间。该防护构件由例如包含哈司特镍合金和SUS316L的金属材料、包含环氧树脂和聚茚树脂的树脂材料、和涂覆耐热特氟纶和聚烯烃的材料的其中一种材料制成。本专利技术的另一方案(第三方案)提供一种焊料构件的回流方法。该回流方法包括以下步骤(a)加热处理物(例如衬底)，该处理物上形成有焊料构件；(b)当处理物达到第一温度时，将包含蚁酸的氛围气体提供给处理物；(c)当处理物达到第二温度时，对焊料构件进行熔融处理，保持第二温度，以及(d)当完成焊剂构件的熔融时，开始分解蚁酸的热分解处理。本专利技术的另一方案(第四方案)提供一种半导体器件的制造方法，该制造方法包括回流处理。该半导体器件的制造方法包括以下步骤(a)将形成有焊料电极的处理物放置在处理室中的预定位置并加热该处理物；(b)当处理物达到第一温度时，将包含蚁酸的氛围气体提供给处理室；(c)当处理物达到第二温度时，通过熔融使焊料电极形成焊料凸点，以及 (d)在形成焊料凸点之后，开始分解蚁酸的热分解处理，并且将处理物的温度降低到第一温度。本专利技术能够防止由于蚁酸引起腐蚀所导致的金属杂质的产生以及飞散，并且能够制造闻质量和闻稳定性的广品。本专利技术的再一方案提供一种回流装置，包括炉，包括晶片接收区域、回流处理区域及取出区域，并具有由防护构件完全覆盖的内壁；蚁酸导入机构，安装在该回流处理区域中；惰性气体导入机构，在该炉内产生惰性气体氛围；加热器，用于蚁酸分解，充分散布在该炉的内壁与该防护构件之间；装载机，承载多个晶片至该晶片接收区域；卸载机，从该取出区域中卸出所述多个晶片；第一闸门，位于该装载机与该晶片接收区域之间；以及第二闸门，位于该取出区域与该卸载机之间。该回流装置能够实现两个或更多半导体晶片的批处理。由于炉的内壁被防护构件覆盖，并且用于蚁酸分解的加热器插入在防护构件与内壁之间，因此即使进行批处理，也能分解附着防护构件的残留蚁酸。从而，能够防止蚁酸对炉的腐蚀，并且能够防止金属杂质(反应产物)飞散到晶片上。附图说明图I是传统回流装置的剖视图；图2是根据本专利技术第一实施例的回流装置的剖视图；图3是示出图2的回流装置的防护构件所使用的金属材料耐蚀性的试验结果表；图4是根据本专利技术第二实施例的回流装置的剖视图；图5是根据本专利技术第三实施例的回流装置的剖视图；图6A、图6B和图6C分别是根据本专利技术第一、第二和第三实施例的回流装置的分解图；图7是根据本专利技术第四实施例的回流装置的剖视图；图8是图7的批处理型回流装置使用的处理盒的透视图；图9是示出第二实施例和第三实施例的回流装置的处理定时示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种回流装置，包括：炉，包括晶片接收区域、回流处理区域及取出区域，并具有由防护构件完全覆盖的内壁；蚁酸导入机构，安装在该回流处理区域中；惰性气体导入机构，在该炉内产生惰性气体氛围；加热器，用于蚁酸分解，充分散布在该炉的内壁与该防护构件之间；装载机，承载多个晶片至该晶片接收区域；卸载机，从该取出区域中卸出所述多个晶片；第一闸门，位于该装载机与该晶片接收区域之间；以及第二闸门，位于该取出区域与该卸载机之间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松井弘之，松木浩久，大竹幸喜，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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