[發明專利]制造半導體器件的方法

無效

• 申請號: 201210167092.3
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102800602A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 關原真彥;古川正樹
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;邊海梅

相關申請的交叉引用

于2011年5月24日提交的日本專利申請No.2011-115592的公開內容(包括說明書、附圖和摘要)在此通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明涉及半導體器件的制造技術，具體而言，涉及當應用至在傳導接線的端部部分處形成初始焊球的步驟時有效的技術，該傳導接線從毛細管的尖端部分延伸并且將該初始焊球鍵合至半導體芯片上的焊盤。

背景技術

日本專利公開No.2009-105114(專利文獻1)描述了一種提供圍繞毛細管的多個氣體噴射噴嘴并且在從這些氣體噴射噴嘴噴射惰性氣體時在毛細管的尖端部分處形成初始焊球的技術。

日本專利公開No.Sho?60-244034(專利文獻2)描述了如下一種技術：在圓柱形蓋中提供的穿透構件處放置毛細管的尖端部分，并且在從與該穿透構件相關聯的氣體吸孔向穿透構件的內部空間饋送惰性氣體時在該毛細管的尖端部分處形成初始焊球。

日本專利公開No.2008-130825(專利文獻3)描述了如下一種技術：在提供在多孔構件的通孔中放置毛細管的尖端部分，并且當從多孔構件饋送惰性氣體時在毛細管的尖端部分處形成初始焊球。

[專利文獻1]日本專利公開No.2009-105114

[專利文獻2]日本專利公開No.Sho?60-244034

[專利文獻3]日本專利公開No.2008-130825

發明內容

具有諸如MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)之類的半導體元件和多層布線的半導體芯片以及包封該半導體芯片的封裝體均包括半導體器件。封裝體具有如下功能：(1)將在半導體芯片上形成的半導體元件電耦合至外部電路的功能；以及(2)保護半導體芯片免受諸如濕度和溫度之類的外部環境影響并且防止半導體芯片因振蕩或沖擊而斷裂或特性惡化的功能。此外，封裝體具有如下功能：(3)便于處理半導體芯片的功能；以及(4)耗散在半導體芯片的操作期間生成的熱量并且允許所得的半導體元件完全展現其功能的功能。

在封裝體中，為了實現例如將在半導體芯片上形成的半導體元件電耦合至外部電路的功能，在布線板上安裝半導體芯片，并且使用傳導接線將在半導體芯片上形成的焊盤和在布線板上形成的端子彼此耦合。

當使用傳導接線將在半導體芯片上形成的焊盤和在布線板上形成的端子彼此耦合時，首先在毛細管的尖端部分處形成初始焊球。繼而，將在毛細管的尖端處形成的初始焊球按壓在焊盤上。更具體而言，通過使用毛細管的負載和超聲振蕩將初始焊球按壓在焊盤上。這導致初始焊球變形，并且形成能夠確保與焊盤的充足接觸面積的經按壓鍵合的焊球。對于在毛細管的尖端部分處形成初始焊球而言，首先，將毛細管的尖端部分放置在焊球形成單元中的焊球形成部分處。繼而，在炬用(torch)電極和從毛細管的尖端部分突出的接線之間放電。該放電生成熱量，并且由于如此生成的熱量，接線的尖端部分被熔化。熔化的接線因表面張力而變成球形，并且因此可以在毛細管的尖端部分處形成球形的初始焊球。

然而，由于傳導接線有時由容易氧化的金屬制成，因此初始焊球的表面可能由放電時生成的熱量而被氧化。因此，如此形成的初始焊球并不具有真正的球形形狀并且可能具有形狀缺陷，諸如具有突出端部的形狀。這意味著當使用容易氧化的接線作為接線時，初始焊球有可能具有因初始焊球的表面氧化而導致的形狀缺陷。

當使用容易氧化的傳導接線時，通常做法是在諸如惰性氣體之類的抗氧化劑氣體的氛圍中形成初始焊球，從而抑制初始焊球的表面氧化。然而，即使在抗氧化劑的氛圍中形成初始焊球，周圍抗氧化劑氣體的不充足的濃度傾向于形成具有形狀缺陷的初始焊球。此外，當周圍抗氧化劑氣體的流速變得不穩定時，如此形成的初始焊球的直徑會變化。此外，在形成初始焊球期間，當抗氧化劑氣體非均勻地與傳導接線接觸時，如此形成的初始焊球有可能具有相對于傳導接線的離心率。

當在焊盤上按壓初始焊球以形成經按壓的焊球時，初始焊球的這類形狀缺陷易于對半導體芯片的焊盤帶來損傷。

本發明的一個目的在于提供如下一種技術，該技術能夠在使用容易氧化的傳導接線形成初始焊球并且將該初始焊球按壓在焊盤上以形成經按壓的焊球的過程中，通過防止初始焊球具有形狀缺陷來降低對焊盤的損傷。

通過本文的描述和所附附圖，本發明的上述和其他一些目的和新特征將變得顯然。

下面將概述本文公開的發明中的典型發明。