[發明專利]串行線性熱處理器排列

有效

• 申請號: 201310421281.3
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103681363A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張健
• 申請（專利權）人: PSK有限公司;塞米吉爾公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 曹正建;陳桂香

技術領域

本發明涉及電子芯片以及制造該電子芯片的方法，如：半導體基板，更特定地，本發明涉及設備的逐步式過程，該設備用于半導體基板的制造，且為與美國專利申請(US8,274,161，公告于2012年9月25日)技術特征相似而分案申請的部分連續案，該美國專利申請(US8,274,161)則為另一美國專利申請(No.12／930203，申請于2010年12月31日)的部分連續申請。本申請以該美國專利申請(No.12／930203)主張優先權，且亦為美國專利申請(No.12／653,454，申請于2009年12月14日)的部分連續申請，該案為另一美國專利申請(No.11／482,838，申請于2006年07月07日，現今專利編號為US7,008,879)的分案申請。該另一美國專利申請(US7,008,879)又是美國專利申請(No.10／186,823，申請于2002年07月01日，現今專利編號為US6,827,789)的分案申請。前述的專利申請皆為本申請的參考文獻。

背景技術

當使用電鍍方法、印刷法與焊料球熔融法形成半導體設備，半導體基板上的焊料凸塊便會形成。焊料被熔融且接合入相連結的材料，該材料可為配線、導體或其類似物。于大多數有使用焊料的過程方法的先前技術中，助焊劑會被使用，并被置于配線和端子的表面上。當活化該表面以移除氧化物并避免新的氧化物生成時，助焊劑典型地覆蓋該表面。通常，助焊劑熔融于所被置放的表面上且布滿該表面，并且，于過程中，一部分助焊劑將會融化。于先前技術中，助焊劑的移除是常見的問題。由于芯片和基板間的助焊劑難以被移除干凈，故會造成設備的可靠性降低的問題。

先前技術的機械可例如：助焊劑供給器、回焊爐、助焊劑墊圈。每種特定的焊料經常需要使用不同的助焊劑和不同的助焊劑清洗化學作用。由于這些材料和化學物品的特性，先前技術的機械必須被指定以適合某種特定的材料和化學物品的方式來設計。由于先前技術中所使用的助焊劑的特性，該些助焊劑會貼合在處理設備上，使得處理設備難以被清理。助焊劑的使用需要耗費大量的化學物品并時常進行過程的維護。

于一些例子中，真空系統被利用以加熱焊料、利用以噴射甲酸以及利用以將空隙最小化，且亦可利用以形成焊料凸塊或焊料球。

本發明的課題即為克服先前技術的缺點。

本發明的另一課題將生產步驟最少化，否則該生產過程將需要助焊劑的使用與去除。

本發明再進一步的課題為提供節省空間、步驟最少、以及線性可傳送的用于承載、處理以及卸除基板和芯片的制造排列，該基板和芯片位于一系列可經調整而控制、可個別進行處理、大致呈線性排列的腔室中，以達到有效率的芯片產物產出。

發明內容

本發明涉及一種制造焊料凸塊與焊料接合點于半導體材料上的方法。此方法于一方面來說，涉及使用處理系統，該處理系統包括有一串連接性排列的基板組件處理站，其中包括有：具有至少六個排列于在線的處理站或處理位置的生產工作臺，以及未處理組件的上載站與經處理組件的卸除站，該上載站與卸除站的結構常見于以下三個美國專利案U.S.6827789、U.S.7,008,879和U.S.7,358,175，前述專利申請皆為本申請的參考文獻。

本發明所揭露的線性生產安排于多個傳送組件，以使處理前的材料組件于一系列相鄰但彼此分離的站進行處理，如：半導體基板，且該相鄰但彼此分離的站的溫度、內部氣體與壓力可分別地被控制，此可參考與前述相同的美國專利’789號與’879號中實施例的其他方面。

用于上載半導體芯片／基板組合件的最初站被指定為起始的加載／載出腔室／站以用于定義本發明的特定方面。于起始的載入／載出腔室／站，基板與事先貼合但尚未焊接的芯片垂直地相鄰，該基板焊芯片的結合被上載至附加電路板，并且接續地被封閉于腔室內傳送，其中，該腔室可以是密閉且環境可控制的腔室，或可以是存在周圍環境氣體壓力并充以氮氣以減少氧氣的腔室。于加載／載出腔室／站中，具有焊料墊于其上的基板，以及具有連續的且彼此排列于同一在線的焊料凸塊于其上的芯片藉由，如：熱能或超聲波溫熱地預先貼合在一起。芯片附加電路板接著被傳送至下一個被指派為第一腔室／站的位置。