KR101258868B1

KR101258868B1 - Method and apparatus for photolithography of the chip-embedded printed circuit board

Info

Publication number: KR101258868B1
Application number: KR1020110053060A
Authority: KR
Inventors: 정연경; 정대혁
Original assignee: 아페리오(주)
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2013-04-29
Also published as: KR20120134267A

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 패널을 올려놓는 척 테이블을 구비하고, 상기 척 테이블은 상기 인쇄회로기판 패널을 흡착하여 고정하기 위하여 복수 개의 흡착홀을 구비하되, 양의 곡률을 지니는 인쇄회로기판 패널 밑면에 접하는 척 테이블에 형성되는 흡착홀의 분포밀도를 음의 곡률을 지니는 인쇄회로기판 패널 밑면이 접하는 척 테이블에 형성되는 흡착홀의 분포밀도보다 더 크도록 형성하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조장치를 제공한다. The present invention includes a chuck table for placing a printed circuit board panel, and the chuck table includes a plurality of suction holes for adsorbing and fixing the printed circuit board panel, and has a positive curvature on the bottom surface of the printed circuit board panel. Provided is a printed circuit board manufacturing apparatus, characterized in that the distribution density of the suction holes formed in the contact chuck table is formed so that the bottom surface of the printed circuit board panel having a negative curvature is larger than the distribution density of the suction holes formed in the contact chuck table. .

Description

Exposure method of component embedded printed circuit board and exposure apparatus using the same {METHOD AND APPARATUS FOR PHOTOLITHOGRAPHY OF THE CHIP-EMBEDDED PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 부품 내장형 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것으로, 특히 부품이 내장된 패널의 휨 또는 굴곡으로 인하여 회로패턴 전사(pattern transfer)에 불량이 발생하는 것을 해결하는 부품 내장형 인쇄회로기판 제조기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a component embedded printed circuit board, and more particularly, to a technology for manufacturing a component embedded printed circuit board which solves a problem in which circuit pattern transfer is caused by bending or bending of a panel in which a component is embedded. will be.

최근 들어, 반도체 칩(semiconductor chip)과 같은 능동소자를 인쇄회로기판 속에 내장하여 제작하는 내장형 인쇄회로기판(embedded printed circuit board) 기술이 일반화하고 있다. 본 발명의 따른 인쇄회로기판에는 반도체 칩을 비롯한 다양한 능동소자 및 수동소자가 내장될 수 있는데, 이들 모두를 통칭하여 부품이라 지칭하기로 한다.Recently, an embedded printed circuit board technology for manufacturing an active device such as a semiconductor chip in a printed circuit board has been generalized. The printed circuit board according to the present invention may include various active devices and passive devices including semiconductor chips, which will be collectively referred to as components.

부품을 기판 속에 내장하게 되면, 전자부품의 사이즈가 축소되어 전자기기의 소형화 및 경량화에 도움이 되며, 기생성분을 제거할 수 있어서 회로의 동작주파수를 증대시킬 수 있음은 물론, 잡음을 일으키는 외부 전자파의 영향을 차단하는 장점이 있다. If the part is embedded in the board, the size of the electronic part is reduced, which helps to reduce the size and weight of the electronic device, and can remove the parasitic elements, thereby increasing the operating frequency of the circuit, as well as causing external electromagnetic waves. It has the advantage of blocking the effects of.

그런데, 반도체 칩과 같은 부품을 인쇄회로기판에 내장하면, 기판을 구성하는 레진 계열의 절연층과 반도체 칩의 물성이 상이하고, 열에 대한 팽창 또는 수축률이 서로 상이하므로, 고온 고압이 적용되는 적층 라미네이트 공정을 진행하고 기판이 냉각되면, 패널이 구부러지고 휘는 굴곡 현상이 발생하게 된다. However, when a component such as a semiconductor chip is embedded in a printed circuit board, since the resin-based insulating layer constituting the substrate and the semiconductor chip have different physical properties, and expansion or shrinkage with respect to heat are different from each other, a laminate laminate to which high temperature and high pressure is applied is applied. As the process proceeds and the substrate cools, the panel is bent and curved.

따라서, 칩을 내장해서 내층을 형성한 후 상층의 동박과 하층의 동박에 회로를 형성하기 위해서 노광 작업을 진행할 때에, 패널이 굽어져 굴곡이 존재하고 있으므로, 노광 장비의 척 테이블 위에 패널이 올려놓고 아래에서 진공으로 흡착을 하더라도 패널이 척 테이블에 완전히 밀착되지 않는다. 그 결과, 패널의 감광제에는 제작하고자 하는 회로의 전사가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.Therefore, when the exposure operation is carried out to form a circuit in the upper layer copper foil and the lower layer copper foil after forming the inner layer by embedding the chip, the panel is bent and there is bending, so the panel is placed on the chuck table of the exposure equipment. Even if the vacuum is sucked from below, the panel is not completely adhered to the chuck table. As a result, the photosensitive agent of the panel has a problem that the transfer of the circuit to be produced is not performed properly.

따라서, 본 발명의 목적은 열 수축으로 인해 굴곡이 형성되어 있는 부품내장형 인쇄회로기판에 회로 형성을 위한 노광 단계에서, 굴곡져 있는 패널을 바로잡아 제 위치에 정확히 회로패턴을 형성할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is a technique for correcting a curved panel to form a circuit pattern accurately in place in an exposure step for forming a circuit on a component-embedded printed circuit board in which bending is formed due to heat shrinkage. To provide.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 패널을 흡착해서 테이블에 견고히 밀착시키기 위해 노광 장비의 척 테이블에 형성하는 흡착홀의 분포를, 패널의 굴곡 정도에 따라 적응해서, 불균일하게 분산시킴으로써 패널이 굽어져 있는 것을 보상할 수 있도록 한다. 본 발명은 칩이 실장 되어 있는 스트립 부위의 흡착력이 14 KPa 이상을 유지할 수 있도록 흡착홀의 분포를 스트립 부위에 상대적으로 집중함으로써, 패널의 단면을 평탄화시킬 수 있다. In order to achieve the above object, the present invention is to adjust the distribution of the adsorption holes formed in the chuck table of the exposure equipment in order to adsorb the panel firmly to the table, according to the degree of bending of the panel, to uniformly disperse the panel is bent Make sure you compensate for what you have. According to the present invention, the cross section of the panel can be flattened by concentrating the distribution of the adsorption holes relatively to the strip part so that the adsorption force of the strip part in which the chip is mounted is maintained at 14 KPa or more.

본 발명은 굴곡이 존재하는 부품내장형 인쇄회로기판 패널에 대해서, 칩 또는 부품이 집중적으로 내장되어 있어 패널의 굴곡이 심화된 스트립 부위 아래에 흡착홀이 집중적으로 배치되도록 노광 장비의 척 테이블을 제작함으로써, 패널에 도포된 감광제에 회로패턴을 전사하는 과정에서 마스크에 설계된 회로패턴을 오류 없이 정확히 전사할 수 있게 된다. 그 결과, 패널에 제작되는 동박 회로에 단락 또는 개방 등으로 인한 불량률을 감소시켜 수율을 향상시키는 유리한 효과가 있다. The present invention provides a chuck table of an exposure apparatus such that a suction hole is concentrated under a strip part in which a chip or a component is concentrated so that the curved portion of the panel is concentrated. In the process of transferring the circuit pattern to the photoresist applied to the panel, the circuit pattern designed on the mask can be accurately transferred without error. As a result, there is an advantageous effect of improving the yield by reducing the defective rate due to short circuit or opening to the copper foil circuit produced in the panel.

도1은 종래기술에 따라 제작된 노광 장비의 흡착홀을 보여주는 척 테이블의 단면을 개략적으로 나타낸 도면.
도2는 본 발명에 따라 제작된 노광 장비의 흡착홀을 보여주는 척 테이블의 단면을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic cross-sectional view of a chuck table showing an adsorption hole of an exposure apparatus manufactured according to the prior art;
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the chuck table showing the adsorption holes of the exposure equipment manufactured according to the present invention.

본 발명은 청구범위 제1항에 기술한 인쇄회로기판 제조장치를 이용하여 제조한 인쇄회로기판과, 굴곡이 형성된 인쇄회로기판 패널을 청구범위 제1항에 기술한 인쇄회로기판 제조장치를 이용하여 척 테이블에 평탄화하여 밀착시킨 후, 마스크 회로패턴을 인쇄회로기판 패널에 전사하여 동박 회로를 제조하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a printed circuit board manufactured using the printed circuit board manufacturing apparatus described in claim 1, and a printed circuit board panel having a bend using the printed circuit board manufacturing apparatus described in claim 1. Provided is a printed circuit board manufacturing method for manufacturing a copper foil circuit by transferring a mask circuit pattern onto a printed circuit board panel after flattening and contacting the chuck table.

이하에서는 첨부도면 도1 및 도2를 참조해서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 and 2.

도1은 종래기술에 따라 제작된 노광 장비의 흡착홀을 보여주는 척 테이블의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 종래기술은 척 테이블에 흡착홀(300)을 균일한 분포로 형성하고 있어, 척 테이블(200)에 놓인 인쇄회로기판 패널(100)을 균일한 흡착력으로 흡착 고정하고 있음을 알 수 있다. 앞서 지적한 대로, 일반 인쇄회로기판과 달리, 반도체 칩 또는 반도체 다이, 모듈 등을 내장하고 있는 인쇄회로기판 또는 패키지 기판 패널의 경우에는, 열 수축률의 차이로 인해 패널(100)에 굴곡이 발생하므로, 도1에 도시한 대로 흡착홀(300)을 통해 진공으로 패널을 흡착하더라도, 척 테이블과 패널 사이에 틈새가 발생하게 되어 패널을 견고하게 흡착 고정하는 것이 용이하지 않다.1 is a schematic cross-sectional view of a chuck table showing an adsorption hole of an exposure apparatus manufactured according to the prior art. Referring to FIG. 1, the prior art forms a suction hole 300 in a uniform distribution in the chuck table, and thus, the printed circuit board panel 100 placed on the chuck table 200 is sucked and fixed with a uniform suction force. Able to know. As pointed out above, in the case of a printed circuit board or a package board panel in which a semiconductor chip, a semiconductor die, a module, or the like is embedded, unlike the general printed circuit board, bending occurs in the panel 100 due to a difference in heat shrinkage rate. Even if the panel is adsorbed by vacuum through the adsorption hole 300 as shown in FIG. 1, a gap is generated between the chuck table and the panel, and thus it is not easy to fix and fix the panel firmly.

도1에서, 영역 "A"와 영역 "C"는 기판에 굴곡이 발생해서 위로 볼록한 영역을 지칭하고 있으며, 영역 "B"는 아래로 볼록한 영역을 지칭하고 있다. 수학적으로 영역 "A"와 영역 "C"와 같이 위로 볼록한 영역을 "양의 곡률"을 갖는다고 표현하며, 영역 "B"와 같이 아래로 볼록한 영역을 "음의 곡률"을 갖는다고 지칭한다.In FIG. 1, region "A" and region "C" refer to regions where the bending occurs in the substrate and is convex upward, and region "B" refers to the region convex downward. Mathematically, an upwardly convex region, such as regions "A" and "C", is said to have a "positive curvature", and an downwardly convex region, such as region "B", is referred to as a "negative curvature".

도2a 및 도2b는 본 발명에 따라 제작된 노광 장비의 흡착홀을 보여주는 척 테이블의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 발명에 노광 장비의 따른 척 테이블(200)에 형성된 흡착홀(300)은 균일한 분포로 형성되는 것이 아니라, 패널의 굴곡의 형태에 따라 흡착홀(300)의 분포밀도를 서로 달리하는 것을 특징으로 한다.Figures 2a and 2b is a schematic view showing a cross section of the chuck table showing the adsorption holes of the exposure equipment manufactured according to the present invention. Adsorption holes 300 formed in the chuck table 200 according to the exposure equipment according to the present invention is not formed in a uniform distribution, it is characterized in that the distribution density of the adsorption holes 300 are different from each other according to the shape of the panel bent. It is done.

도2a를 참조하면, 굴곡 패널은 자연히 위로 볼록한 부분("A", "C")과 아래로 볼록한 부분("B")으로 구분할 수 있는데, 아래로 볼록한 부분("B")은 음의 곡률을 지니는 부분으로서 그나마 척 테이블과의 밀착이 가능해 보이지만, 위로 볼록한 부분("A", "C")은 양의 곡률을 지니는 부위로서, 척 테이블과 패널 사이에 굴곡으로 인해 틈새가 현저히 발생하게 된다. Referring to FIG. 2A, the curved panel can be naturally divided into a convex portion ("A", "C") and a convex portion ("B"), where the convex portion ("B") is negative curvature. Although it seems possible to be in close contact with the chuck table, the upper convex portions ("A" and "C") are positive curvatures, and the gap between the chuck table and the panel causes a significant gap. .

본 발명은 위로 볼록한 부위("A", "C"), 즉 양의 곡률을 지니는 패널 부위 아래에 흡착홀(300)을 집중적으로 배치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 종래기술에 따른 척 테이블의 흡착홀 간격이 10 ~ 13 센티미터(cm)라면, 본 발명에 따라 양의 곡률을 지니는 패널 부위 아래에 제작하는 흡착홀(300)의 간격은 5 ~ 7 센티미터(cm)로 하는 것이 바람직하다. The present invention is characterized by intensively arranging the adsorption holes 300 under the convex portions ("A", "C"), that is, under the portion of the panel having a positive curvature. According to a preferred embodiment of the present invention, if the suction hole spacing of the chuck table according to the prior art is 10 ~ 13 centimeters (cm), according to the invention of the suction hole 300 to be manufactured under the panel portion having a positive curvature The spacing is preferably 5 to 7 centimeters (cm).

또한, 본 발명의 양호한 실시예로서, 패널을 흡착해서 평탄화시키기 위해서는 칩이 실장되어 있는 스트립 부위의 흡착력을 14 킬로파스칼(KPa) 이상이 되도록 흡착홀을 배치하는 것이 바람직하다. In addition, as a preferred embodiment of the present invention, in order to adsorb and planarize the panel, it is preferable to arrange the adsorption holes so that the adsorption force of the strip portion on which the chip is mounted is 14 kilopascals (KPa) or more.

도2b는 본 발명에 따라 배치된 흡착홀(300)을 이용해서 패널을 진공흡착한 경우에 패널이 평탄하게 펴진 모습을 나타내고 있다. 이와 같이, 패널이 펴진 상태에서 노광 작업을 진행하면, 마스크에 그려져 있는 회로패턴을 오류 없이 정확하게 기판에 전사할 수 있으며, 본 발명에 따른 기술은 반드시 노광 작업에 국한하지 아니하고, 기타 단위공정, 예를 들어 CNC 천공 공정에 적용할 수도 있다. FIG. 2B shows a flat state of the panel when the panel is vacuum-adsorbed using the adsorption holes 300 arranged according to the present invention. As described above, when the exposure operation is performed in a state where the panel is opened, the circuit pattern drawn on the mask can be accurately transferred onto the substrate without error, and the technology according to the present invention is not necessarily limited to the exposure operation. For example, it can be applied to CNC drilling process.

본 발명의 양호한 실시예로서, 패널을 구성하는 스트립의 분포는 제품이 다르더라도 대략적으로 유사한 패턴을 형성하므로, 칩이 내장되는 스트립이 위치할 부위에 집중적으로 흡착홀을 형성함으로써, 서로 다른 제품이 노광 장비에 이송되더라도 본 발명에 따라 한 번 제작한 척 테이블을 통용해서 사용할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, since the distribution of strips constituting the panel forms a roughly similar pattern even if the products are different, the different products can be formed by intensively forming adsorption holes in the area where the strip where the chip is embedded is located. Even if it is conveyed to an exposure apparatus, it can use normally the chuck table produced once by this invention.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다. The foregoing has somewhat improved the features and technical advantages of the present invention in order to better understand the claims of the invention described below. Additional features and advantages that constitute the claims of the present invention will be described in detail below. It should be appreciated by those skilled in the art that the disclosed concepts and specific embodiments of the invention can be used immediately as a basis for designing or modifying other structures to accomplish the invention and similar purposes.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다. In addition, the inventive concepts and embodiments disclosed herein may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures to accomplish the same purpose of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and alterations can be made hereto without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims.

이상과 같이, 본 발명은 굴곡이 존재하는 부품내장형 인쇄회로기판 패널에 대해서, 칩 또는 부품이 집중적으로 내장되어 있어 패널의 굴곡이 심화된 스트립 부위 아래에 흡착홀이 집중적으로 배치되도록 노광 장비의 척 테이블을 제작함으로써, 패널에 도포된 감광제에 회로패턴을 전사하는 과정에서 마스크에 설계된 회로패턴을 오류 없이 정확히 전사할 수 있게 된다. As described above, the present invention provides a chuck of an exposure apparatus such that a suction hole is concentrated under a strip portion in which a chip or a component is concentrated so that the curved portion of the panel is concentrated with respect to a component-embedded printed circuit board panel having a curve. By fabricating the table, it is possible to accurately transfer the circuit pattern designed on the mask in the process of transferring the circuit pattern to the photosensitive agent applied to the panel.

그 결과, 패널에 제작되는 동박 회로에 단락 또는 개방 등으로 인한 불량률을 감소시켜 수율을 향상시키는 유리한 효과가 있다. 본 발명은 인쇄회로기판 제작, 특히 반도체 칩 내장형 인쇄회로기판 또는 패키지기판 제조 시에 응용할 수 있어 제품의 수율을 증가시키고 신뢰성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다. As a result, there is an advantageous effect of improving the yield by reducing the defective rate due to short circuit or opening to the copper foil circuit produced in the panel. The present invention can be applied to the production of printed circuit board, in particular, semiconductor chip embedded printed circuit board or package substrate has the advantage of increasing the yield of the product and increase the reliability.

굴곡된 패널을 평탄화시켜 작업을 진행하는 본 발명의 기술은 반드시 노광 단계에만 적용할 것이 아니라, CNC 홀 가공 또는 기타 정렬이 필요한 단위 공정에 그대로 적용할 수 있다.The technique of the present invention, which works by flattening a curved panel, is not necessarily applied only to the exposure step, but may be applied as it is to a unit process requiring CNC hole machining or other alignment.

100 : 패널
200 : 척 테이블
300 : 흡착홀 100: panel
200: Chuck Table
300: adsorption hole

Claims

delete

The chuck table is provided with a plurality of adsorption holes, wherein the number per unit area of the adsorption holes is made non-uniform, and a photosensitive agent is applied using an exposure apparatus for fixing the substrate by adsorbing the substrate placed on the chuck table by the adsorption holes. In the method of exposing a printed circuit board,
(a) placing a substrate on the chuck table;
(b) adjusting the position of the substrate placed on the chuck table such that a portion of the substrate having a positive curvature (convex upward) contacts a larger number of adsorption holes than a portion of the substrate having a negative curvature (convex downward);
Exposure method comprising a.