專利名稱：制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
關(guān)于合并在諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理和移動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī)的小尺寸電子設(shè)備中的半導(dǎo)體器件，需要薄的組件、小型組件和多管腳組件。作為滿足這種需求的半導(dǎo)體器件，CSP(芯片尺寸封裝)型器件是公知的。已經(jīng)提出并商業(yè)化各種類型的CSP型半導(dǎo)體器件。它們中的一種是利用結(jié)合晶片處理工藝和封裝組裝工藝的晶片封裝技術(shù)制造的CSP型半導(dǎo)體器件(下文稱之為晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件)。比叫做芯片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件(通過(guò)一個(gè)接一個(gè)地封裝通過(guò)分割半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)的半導(dǎo)體芯片而制造的CSP型半導(dǎo)體器件)更容易使晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件成為小型、低成本組件，因?yàn)榫?jí)CSP型半導(dǎo)體器件的封裝平坦表面尺寸幾乎等于半導(dǎo)體芯片平坦表面尺寸。
晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件主要包括相應(yīng)于半導(dǎo)體芯片的芯片層；制作在芯片層主表面上的再布線(次級(jí)布線)層；和制作成次級(jí)布線層上的外部連接終端的焊料凸塊(突起電極)。芯片層包括半導(dǎo)體襯底；多層布線層(主布線層)作為多個(gè)絕緣層和多個(gè)布線層的疊層；和覆蓋多層布線層的表面保護(hù)膜。在芯片層中，電極焊盤(鍵合焊盤)形成在主布線層的頂部布線層上方，且表面保護(hù)膜具有暴露電極焊盤的鍵合孔。
次級(jí)布線層是設(shè)計(jì)成與主布線層中的電極焊盤相比以較大間距布置電極焊盤的層(插入物)，以便于匹配半導(dǎo)體器件安裝于其上的布線板(安裝板)的電極焊盤的間距。次級(jí)布線層中的電極焊盤電連接于主布線層中的電極焊盤。焊料凸塊電且機(jī)械連接于次級(jí)布線層的電極焊盤。
日本未審專利公開No.2002-305285(專利文獻(xiàn)1)中公開了一種晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件的實(shí)例。

發(fā)明內(nèi)容
在晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件的制造中，在進(jìn)行老化(熟化)步驟之前分割半導(dǎo)體晶片以制造半導(dǎo)體器件(沿著劃線分割半導(dǎo)體晶片以制造多個(gè)半導(dǎo)體芯片，其中每一芯片包括集成電路、多個(gè)第一電極焊盤和多個(gè)第二電極焊盤)。老化步驟是指篩選試驗(yàn)(用于拒絕有內(nèi)在缺陷或潛在缺陷因素的器件)，在該篩選試驗(yàn)中，在比用戶平常的操作條件更嚴(yán)厲(severer)的操作條件(欠載)下操作半導(dǎo)體器件的電路(在某種意義上，加速缺陷的出現(xiàn))并在初始階段或向用戶發(fā)貨之前拒絕可能在用戶操作條件下被認(rèn)為是有缺陷的器件。
在老化步驟中，將半導(dǎo)體器件附于插座(socket)并將半導(dǎo)體器件和老化板通過(guò)插座電連接。通過(guò)將半導(dǎo)體器件的焊料凸塊壓向插座的接觸管腳，來(lái)進(jìn)行插座與半導(dǎo)體器件之間的電連接。由于在該壓力接觸中的摩擦力等，一些焊料凸塊剩余物粘附于接觸管腳。在老化步驟中，重復(fù)使用多個(gè)插座且一天中使用一個(gè)插座的次數(shù)取決于半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)量和使用插座的數(shù)量。一個(gè)插座一天可以使用幾百次。每使用一次插座，焊料凸塊剩余物會(huì)聚集在接觸管腳上。
聚集在接觸管腳上的焊料凸塊剩余物從接觸管腳上剝落掉，且由于一些原因，作為異物粘附到半導(dǎo)體器件的安裝表面(在安裝期間面對(duì)襯底的表面)。同樣，由于一些原因，由接觸壓力等中的摩擦力產(chǎn)生的焊料凸塊剩余物作為異物粘附到半導(dǎo)體器件的安裝表面。
晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件在安裝表面上方具有次級(jí)布線層(再布線層)且次級(jí)布線層具有多條用于主布線層中的電極焊盤與次級(jí)布線層中的電極焊盤之間的電連接的布線(次級(jí)布線)。這些次級(jí)布線由在其上制得的絕緣層覆蓋。該絕緣層非常薄(例如，2-3μm)且相鄰布線之間的間距小(大約10μm)。因此，會(huì)發(fā)生下述問(wèn)題上述粘附于半導(dǎo)體器件的安裝表面的異物會(huì)打破并穿透絕緣層并與次級(jí)布線接觸，導(dǎo)致相鄰次級(jí)布線的短路。
由于不可避免在老化步驟中的異物粘附，因此在老化步驟之后的最后階段的異物去除是必不可少的。采用常規(guī)的清潔方法，其中利用真空鑷子手工除去異物，除去異物耗費(fèi)大量的時(shí)間(20小時(shí)/K件)。這嚴(yán)重地降低了工作效率并導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。此外，在手工除去異物中，除去性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致低產(chǎn)量。
在晶片級(jí)半導(dǎo)體器件制造中的老化步驟之后的分揀(測(cè)試)步驟中，進(jìn)行電特性評(píng)估測(cè)試以檢驗(yàn)是否有半導(dǎo)體器件工作不正常。在該特性評(píng)估測(cè)試中，半導(dǎo)體器件和性能板(測(cè)試布線板)還通過(guò)插座電連接。換句話說(shuō)，異物(焊料凸塊剩余物)在分揀步驟中也會(huì)粘附到半導(dǎo)體器件的安裝表面。
通常通過(guò)切割來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的分割。在包括布線鍵合步驟的芯片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件的制造中，通過(guò)在絕對(duì)無(wú)塵室切割來(lái)將半導(dǎo)體晶片分割成多個(gè)半導(dǎo)體芯片。在晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件的制造中，也通過(guò)在絕對(duì)無(wú)塵室切割來(lái)將半導(dǎo)體晶片分割成多個(gè)半導(dǎo)體芯片。由于在非絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行分割之后的步驟，所以不僅焊料凸塊剩余物還有其它類型的異物會(huì)粘附到半導(dǎo)體器件的安裝表面。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供減小半導(dǎo)體器件成本的技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供提高半導(dǎo)體器件生產(chǎn)量的技術(shù)。
從下述詳細(xì)說(shuō)明和附圖可以更全面地呈現(xiàn)出本發(fā)明的上述和其它目的以及新穎性特征。
下面簡(jiǎn)單地概括本發(fā)明的典型方面。
(1)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第一種制造半導(dǎo)體器件的方法具有下述步驟制作多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)，每一產(chǎn)品形成區(qū)在半導(dǎo)體晶片的主表面上方具有電路和多個(gè)第一電極焊盤；在每一產(chǎn)品形成區(qū)中以大于第一電極焊盤的間距布置多個(gè)第二電極焊盤；分割半導(dǎo)體晶片以分離多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)并制作多個(gè)半導(dǎo)體器件，每一半導(dǎo)體器件在第一表面上方具有電路、多個(gè)第一電極焊盤和多個(gè)第二電極焊盤；和在分離成多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的分割步驟之后從半導(dǎo)體器件的第一表面上清潔掉異物。
(2)根據(jù)上述項(xiàng)(1)，通過(guò)向半導(dǎo)體器件的第一表面噴涂大量粉末干冰顆粒來(lái)執(zhí)行清潔步驟。
(3)根據(jù)上述項(xiàng)(2)，粉末干冰的顆粒尺寸在0.1mm至0.3mm的范圍內(nèi)。
(4)上述項(xiàng)(1)還包括在分離成多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的分割步驟之前在每一產(chǎn)品形成區(qū)中的第二電極焊盤上方制作凸塊的步驟。
(5)上述項(xiàng)(1)還包括將半導(dǎo)體器件連接到插座并執(zhí)行老化的步驟。
(6)根據(jù)上述項(xiàng)(5)，在絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行分離多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的分割步驟，并在非絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行老化步驟。
(7)上述項(xiàng)(1)還包括將半導(dǎo)體器件連接到插座并進(jìn)行特性評(píng)估測(cè)試的步驟。
(8)根據(jù)上述項(xiàng)(7)，在絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行分離多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的分割步驟，并在非絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行特性評(píng)估測(cè)試。
(9)根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括下述步驟準(zhǔn)備具有通過(guò)分割區(qū)域而劃分出的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的多器件襯底，每一產(chǎn)品形成區(qū)具有彼此相對(duì)的第一表面和第二表面和布置在第二表面上方的多個(gè)電極焊盤；將半導(dǎo)體芯片安裝在多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的每一個(gè)的第一表面上方；制作共同樹脂密封安裝在多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)中的多個(gè)半導(dǎo)體芯片的樹脂密封物；通過(guò)將樹脂密封物和多器件襯底劃分成多個(gè)片來(lái)制作多個(gè)半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件的每一個(gè)具有包括產(chǎn)品形成區(qū)的布線板、安裝在布線板的第一表面上方的半導(dǎo)體芯片和樹脂密封半導(dǎo)體芯片的樹脂密封物；以及從布線板的第一表面和相對(duì)于其的第二表面上清潔掉異物。
(10)根據(jù)上述項(xiàng)(9)，通過(guò)向半導(dǎo)體器件的第一表面噴涂大量粉末干冰顆粒來(lái)執(zhí)行清潔步驟。
(11)根據(jù)上述項(xiàng)(10)，粉末干冰的顆粒尺寸在0.1mm至0.3mm的范圍內(nèi)。
(12)上述項(xiàng)(9)還包括下述步驟在分離成多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的分割步驟之前在每一產(chǎn)品形成區(qū)中的第二電極焊盤上方制作凸塊。
(13)上述項(xiàng)(9)還包括將半導(dǎo)體器件連接到插座并執(zhí)行老化的步驟。
(14)上述項(xiàng)(9)還包括將半導(dǎo)體器件連接到插座并進(jìn)行特性評(píng)估測(cè)試的步驟。
本發(fā)明所帶來(lái)的主要有利效果是減小半導(dǎo)體器件的成本并提高半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)量。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面的示意性平面圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面上的布線圖形的示意性平面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝的流程圖；圖5是示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造中使用的半導(dǎo)體晶片的示意性平面圖；圖6是關(guān)于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的步驟的示意性平面圖；圖7是是關(guān)于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的步驟的示意性截面圖；圖8是示出制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖7的步驟)的示意性截面圖；圖9是示出制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖8的步驟)的示意性截面圖；圖10是示出制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖9的步驟)的示意性截面圖；圖11是示出制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖10的步驟)的示意性截面圖；圖12是示出制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖11的步驟)的示意性截面圖；圖13是示出制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖8的步驟)的示意性截面圖；圖14是示出粘附到半導(dǎo)體器件的安裝表面的異物的示意性平面圖；圖15示出用于根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造的自動(dòng)異物清潔系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)；圖16示意性示出干冰清潔；圖17示意性示出鼓風(fēng)清潔；圖18示意性示出噴拋清潔；圖19示意性示出濕清潔；圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性截面圖；圖21是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面的示意性平面圖；圖22是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面上的布線圖形的示意性平面圖；
圖23是示出用于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造中的多器件襯底的示意性平面圖；圖24是關(guān)于制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的步驟的示意性截面圖；圖25是示出制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的工藝的流程圖；圖26是關(guān)于制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖25的步驟)的示意性截面圖；圖27是關(guān)于制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖26的步驟)的示意性截面圖；圖28是關(guān)于制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖27的步驟)的示意性截面圖；圖29是關(guān)于制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖28的步驟)的示意性截面圖；圖30是關(guān)于制造半導(dǎo)體器件的步驟(接續(xù)圖29的步驟)的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
接著，參考附圖將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的所有附圖中，具有同樣功能的元件由同樣的參考數(shù)字表示，且不再重復(fù)它們的說(shuō)明。
(第一實(shí)施例)第一實(shí)施例涉及本發(fā)明應(yīng)用于其的晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面的示意性平面圖，圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性截面圖，圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面上的布線圖形的示意性平面圖，圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝的流程圖，圖5是示出在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造中使用的半導(dǎo)體晶片的示意性平面圖，圖6至圖13是關(guān)于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的步驟的示意性平面圖，圖14是示出粘附到半導(dǎo)體器件的安裝表面的異物的示意性平面圖，圖15示出用于根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造的自動(dòng)異物清潔系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)，圖16示意性示出干冰清潔，圖17示意性示出鼓風(fēng)清潔，圖18示意性示出噴拋清潔，圖19示意性示出濕清潔。
為了簡(jiǎn)單說(shuō)明，在圖3和圖14中省略了如圖2中示出的焊料凸塊。
如圖1和2中所示，晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件1的橫跨厚度方向的平坦表面為正方形(在該實(shí)施例中，其為11.0mm的正方形)。如圖2中所示，半導(dǎo)體器件1主要包括相應(yīng)于半導(dǎo)體芯片的芯片層1a；形成在芯片層1a的主表面(電路形成表面)上方的再布線層(次級(jí)布線層)1b；和制作在再布線層1b上方的作為外部連接端子的多個(gè)焊料凸塊(突起電極)9。
芯片層1a包括半導(dǎo)體襯底2、在半導(dǎo)體襯底2的主表面上作為多個(gè)絕緣層和多個(gè)布線層的疊層的多層布線層(主布線層)3、和覆蓋多層布線層3的表面保護(hù)膜5。例如，半導(dǎo)體襯底2由單晶硅制成；例如，主布線層3的絕緣層由氧化硅制成；而主布線層3的布線層由諸如鋁(Al)或鋁合金或銅(Cu)或銅合金的金屬制成。例如，表面保護(hù)膜5是由有機(jī)絕緣層和氧化硅、氮化硅等無(wú)機(jī)絕緣層構(gòu)成的多層膜。
例如，多個(gè)電極焊盤4(鍵合焊盤)作為連接器形成在芯片層1a的主表面上方。沿著芯片層1a的側(cè)邊布置多個(gè)電極焊盤4。電極焊盤4形成在主布線層3的頂部布線層中。主布線層3的頂部布線層由在其上制得的表面保護(hù)膜5覆蓋。表面保護(hù)膜5具有部分暴露電極焊盤4表面的鍵合孔5a。
每一電極焊盤4的橫跨其厚度方向的平坦表面為正方形(在該實(shí)施例中，其為50μm的正方形)。大體上以40-65μm的均勻間隔布置電極焊盤4。
如圖2和3中所示，次級(jí)布線層1b主要包括制作在表面保護(hù)膜5上方的絕緣層6；在絕緣層6上方延伸的多個(gè)次級(jí)布線7；制作在絕緣層6上方的多個(gè)電極焊盤7a；和絕緣層6上方的覆蓋次級(jí)布線7的絕緣層8。
每一次級(jí)布線7的一端通過(guò)絕緣層6中的鍵合孔6a和表面保護(hù)膜5中的鍵合孔5a電連接于相應(yīng)的一個(gè)電極焊盤4。每一次級(jí)布線7的另一端與相應(yīng)的一個(gè)電極焊盤7a集成在一起并與其電連接。
在由多個(gè)電極焊盤4包圍的區(qū)域內(nèi)按照矩陣圖形布置多個(gè)電極焊盤7a。例如，每一電極焊盤7a的橫跨其厚度方向的平坦表面是圓形(在該實(shí)施例中，是具有大約0.2mm直徑的圓形)。，以比電極焊盤4大的間距布置多個(gè)電極焊盤7a。在該實(shí)施例中，以大約0.5mm的間隔布置它們。
電極焊盤7a分別通過(guò)絕緣層8中的鍵合孔8a電且機(jī)械連接于多個(gè)焊料凸塊9。例如，焊料凸塊9是Sn-Ag-Cu金屬合金材料(無(wú)Pb)。
次級(jí)布線層1b是一層(插入物)，其中與主布線層3中的按照安裝有半導(dǎo)體器件的布線板(安裝板)上的電極焊盤的間距的電極焊盤4相比，以較大的間距布置電極焊盤7a。
次級(jí)布線層1b的絕緣層6和8由彈性低于氮化硅膜或氧化硅膜的材料制成，因?yàn)榻^緣層6和8應(yīng)該最小化焊料土塊9上的應(yīng)力集中度，這是由于在將半導(dǎo)體器件安裝到布線板上之后來(lái)自布線板熱膨脹系數(shù)中的差引起的。另外，它們比表面保護(hù)膜厚。在該實(shí)施例中，絕緣層6和8由聚酰亞胺樹脂制成。
當(dāng)次級(jí)布線層1b中的次級(jí)布線7的電阻、電容和阻抗小于主布線層中的布線的那些時(shí)，可以更自由地布置電極焊盤7a。例如，在第一實(shí)施例中，次級(jí)布線7由具有高電導(dǎo)率的Cu膜制成。另外，期望次級(jí)布線7由比主布線層3中的布線厚的導(dǎo)電膜制成，并期望覆蓋次級(jí)布線7的絕緣層8由具有低于主布線層3中的無(wú)機(jī)層間絕緣膜的介電常數(shù)的有機(jī)絕緣膜制成。
在次級(jí)布線7上方設(shè)置用于探針檢驗(yàn)步驟的測(cè)試電極焊盤，且絕緣層8具有暴露測(cè)試電極焊盤表面的孔，盡管這里未示出。
在芯片層1a的主表面上方制造集成電路。該集成電路主要包括制造在半導(dǎo)體襯底主表面上方的晶體管和主布線層3中的布線。
接著，參考圖4至19將闡述根據(jù)第一實(shí)施例制造半導(dǎo)體器件的工藝。
如圖4中所示，在制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1中，從晶片準(zhǔn)備(101)到探針測(cè)試(106)的步驟被共同稱為前端工藝(晶片工藝)(100)，而從分割(111)至裝載(119)的步驟被共同稱為后端工藝(組裝工藝)(110)。
如圖5中所示，例如，準(zhǔn)備單晶硅的半導(dǎo)體晶片10(圖4中的晶片準(zhǔn)備步驟101)。
接著，如圖6和7中所示，具有電路和多個(gè)電極焊盤4的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)(芯片形成區(qū)或器件形成區(qū))12按照矩陣圖形形成在半導(dǎo)體晶片10的主表面(電路形成表面)上方(圖4中的電路產(chǎn)生步驟102)。通過(guò)分割區(qū)域(劃線區(qū))11來(lái)劃分多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)12，且多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)12被彼此間隔開。產(chǎn)品形成區(qū)12主要由半導(dǎo)體晶片10的主表面上方的晶體管、具有電極焊盤4的主布線層(多層布線層)3、表面保護(hù)膜5和鍵合孔5a構(gòu)成。
接著，次級(jí)布線層(再布線層)1b形成在每一產(chǎn)品形成區(qū)12中(圖4中的次級(jí)布線步驟103)。
具體地，例如，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷技術(shù)在表面保護(hù)膜5的整個(gè)表面上方形成聚酰亞胺樹脂的絕緣層6，然后在絕緣層6中制造用于暴露電極焊盤4的表面的鍵合孔6a，如圖8中所示。
接著，例如，通過(guò)低壓CVD(化學(xué)氣相沉積)或?yàn)R射在包括鍵合孔6a內(nèi)部的絕緣層6的整個(gè)表面上方形成作為導(dǎo)電膜的銅(Cu)膜，然后構(gòu)圖銅膜以制作次級(jí)布線7和電極焊盤7a。
接著，例如，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷技術(shù)在包括次級(jí)布線7的頂部的絕緣層6的整個(gè)表面上方形成聚酰亞胺樹脂的絕緣層8，然后在絕緣層8中制作用于暴露電極焊盤7a表面的鍵合孔8a，如圖10中所示。
接著，例如，通過(guò)電鍍技術(shù)在暴露于鍵合孔8a的電極焊盤7a的表面上方形成Au膜9a，如圖10中所示。這樣，完成次級(jí)布線層1b，其中以大于電極焊盤4a的間距布置電極焊盤7a。
接著，在半導(dǎo)體晶片1的每一產(chǎn)品形成區(qū)12中的電極焊盤7a上方制造焊料凸塊9，如圖11中所示(圖4中的凸塊制作步驟104)。制造焊料凸塊9的方法不限于此。第二種方法如下用助熔劑涂敷電極焊盤7a，然后通過(guò)球提供方法將焊料球提供到電極焊盤7a，然后通過(guò)紅外回流工藝熔化焊料球。第三種方法是通過(guò)絲網(wǎng)印刷將焊料膠放置在電極焊盤9B上，然后通過(guò)紅外回流工藝來(lái)熔化焊料膠。
接著，清潔掉在焊料凸塊制作步驟(104)中使用的助熔劑，然后利用探針卡電測(cè)試每一產(chǎn)品形成區(qū)12的電路功能(圖4中的探針檢驗(yàn)步驟106)。通過(guò)將探針卡的探針按壓向設(shè)置在次級(jí)布線7的測(cè)試電極焊盤來(lái)執(zhí)行探針檢驗(yàn)(探針檢驗(yàn)步驟106)。
如圖12和13中所示，將半導(dǎo)體晶片10分割成多片(圖4中的分割步驟111)。例如，這通過(guò)沿著半導(dǎo)體晶片10的分割區(qū)(劃線區(qū))11切割半導(dǎo)體晶片10來(lái)實(shí)現(xiàn)。在其中每立方厘米中不大于0.5μm的異物顆粒不超過(guò)1000個(gè)的絕對(duì)無(wú)塵室中執(zhí)行該步驟。采用上述步驟，幾乎完成根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件1(圖1)。
接著，將作為分割結(jié)果的分離半導(dǎo)體器件1封裝在盤(tray)中(圖4中的盤式封裝步驟112)，然后將封裝在盤中的半導(dǎo)體器件傳送到標(biāo)記步驟。然后，在相對(duì)于每一半導(dǎo)體器件1的安裝表面(在安裝期間面對(duì)襯底的表面)的表面上制作包括產(chǎn)品名稱、公司名稱、類型、產(chǎn)品批號(hào)和其它信息的識(shí)別標(biāo)記(圖4中的標(biāo)記步驟113)。通過(guò)墨水噴射標(biāo)記、直接打印、激光標(biāo)記或相似技術(shù)來(lái)進(jìn)行該標(biāo)記步驟。
接著，將封裝在盤中的半導(dǎo)體器件1傳送到老化步驟，其中在半導(dǎo)體器件1上進(jìn)行老化(圖4中的老化步驟114)。在老化步驟中，將半導(dǎo)體器件1連接于插座并通過(guò)該插座與老化板電連接。通過(guò)將半導(dǎo)體器件1的焊料凸塊9壓向插座的接觸管腳來(lái)形成插座與半導(dǎo)體器件1之間的電連接。由于該壓力接觸中的摩擦力等，一些焊料凸塊剩余物粘附于接觸管腳。在老化步驟中，重復(fù)使用多個(gè)插座且一個(gè)插座在一天中的使用次數(shù)取決于半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)量和使用插座的數(shù)量。一個(gè)插座一天可以使用幾百次。每使用一次插座，焊料凸塊剩余物會(huì)聚集在接觸管腳上。
聚集在接觸管腳上的焊料剩余物從接觸管腳剝落，且由于一些原因，作為異物28粘附到半導(dǎo)體器件1的安裝表面上，如圖14中所示。同樣，由于一些原因，由在接觸壓力等中的摩擦力產(chǎn)生的焊料凸塊剩余物作為異物粘附到半導(dǎo)體器件1的安裝表面上。對(duì)于根據(jù)第一實(shí)施例的晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件1，雖然在絕對(duì)無(wú)塵室中執(zhí)行用于將半導(dǎo)體晶片10分割成半導(dǎo)體器件1的切割，在非絕對(duì)無(wú)塵室中執(zhí)行分割之后的步驟。因此，不僅焊料凸塊剩余物還有其它類型的異物會(huì)粘附到半導(dǎo)體器件1的安裝表面。
接著，進(jìn)行電特性評(píng)估測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)半導(dǎo)體器件1是否正常工作(圖4中分揀步驟115)。在該特性評(píng)估測(cè)試中，半導(dǎo)體器件1連接到插座且通過(guò)插座與性能板(測(cè)試布線板)電連接。因此，異物(焊料凸塊剩余物36)在分揀步驟中也會(huì)粘附到半導(dǎo)體器件1的安裝表面。
接著通過(guò)下述清潔除去半導(dǎo)體器件1的安裝表面上的異物。對(duì)于干冰清潔采用圖15中所示的自動(dòng)異物清潔系統(tǒng)20。在自動(dòng)異物清潔系統(tǒng)20中，將液化碳21供給于造球機(jī)22，該造球機(jī)依次產(chǎn)生干冰小球23，并通過(guò)壓碎機(jī)24將干冰小球23壓碎成干冰粉末25。在清潔機(jī)26中，通過(guò)噴嘴26a將干冰粉末25噴涂在連接到設(shè)定夾具的半導(dǎo)體器件1的安裝表面上，以便于從半導(dǎo)體器件1的安裝表面上除去異物28。從半導(dǎo)體器件1的安裝表面上除去的異物28被收集到灰塵收集單元27。將半導(dǎo)體器件1一個(gè)接一個(gè)地從連接在裝載機(jī)側(cè)上的盤29a傳送到設(shè)置夾具。將經(jīng)過(guò)干冰清潔步驟的半導(dǎo)體器件1傳送到未裝載機(jī)側(cè)上的盤29a中。
接著，進(jìn)行半導(dǎo)體器件1的最終視覺檢驗(yàn)(圖4中的最終視覺檢驗(yàn)步驟117)。然后半導(dǎo)體器件1被封裝(步驟118)并作為產(chǎn)品出貨(步驟119)。
接著，參考圖16闡釋干冰清潔。
通過(guò)噴嘴25a噴涂在產(chǎn)品上的粉末干冰25碰撞污垢(異物)并變形和蒸發(fā)。由于粉末干冰25的碰撞沖擊，污垢(異物)從產(chǎn)品上脫落。干冰清潔的異物除去性能取決于粉末干冰25的顆粒尺寸、從噴嘴26a噴射的干冰壓力、從噴嘴26a到目標(biāo)物的距離以及其它因素。根據(jù)發(fā)明者的估算，當(dāng)粉末干冰的顆粒尺寸在0.1至0.3mm的范圍內(nèi)、噴射壓力在0.5至2.0kg/cm2的范圍內(nèi)以及噴涂距離為30mm時(shí)，在最短的時(shí)間內(nèi)除去在半導(dǎo)體晶片分割步驟之后粘附到半導(dǎo)體器件1的安裝表面的異物。
在常規(guī)制造晶片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件1的方法中，通過(guò)各種清潔方法在晶片處理工藝(前端工藝)中已經(jīng)除去異物，但是后端工藝沒(méi)有包含用于異物除去的自動(dòng)清潔步驟。特別是，在常規(guī)方法中，在最終視覺檢驗(yàn)(步驟117)之前沒(méi)有異物去除的自動(dòng)清潔步驟。與手工異物除去相比較，自動(dòng)清潔快速除去異物以便于可以縮短除去異物所需的時(shí)間，且因此可以降低半導(dǎo)體器件1的成本。另外，異物除去性能穩(wěn)定并提高了半導(dǎo)體器件1的生產(chǎn)量。
在第一實(shí)施例中，在用于后端工藝中的異物除去的清潔中使用干冰。在碰撞異物之后粉末干冰升華。因此，不再需要異物除去之后的清潔和干燥步驟。這還有助于半導(dǎo)體器件1的成本降低和生產(chǎn)量提高。
在分割步驟111之后和裝載步驟119之前進(jìn)行用于后端工藝110中的異物除去的清潔。更期望在分割步驟111之后且在最終視覺檢驗(yàn)步驟117之前進(jìn)行。也更加期望在老化步驟114(其中使用插座)或分揀步驟115之后且最終視覺檢驗(yàn)步驟117之前進(jìn)行。
在第一實(shí)施例中，其它清潔方法可以用于后端工藝中的異物除去以代替干冰清潔。這些其它清潔方法包括鼓風(fēng)清潔(圖17)、噴拋清潔(圖18)和濕清潔(圖19)。在鼓風(fēng)清潔中，向產(chǎn)品15吹空氣以除去異物(污垢16)。在噴拋清潔中，吹玻璃或塑料顆粒17以除去異物(污垢16)。在濕清潔中，將產(chǎn)品15浸泡在清潔化學(xué)試劑18中以除去異物(污垢16)。雖然這些方法中的任意一種可以用于后端工藝中的異物除去，但是它們具有下述缺點(diǎn)。在鼓風(fēng)清潔中，會(huì)除去浮置的異物但是很難除去穿透絕緣層18的異物。在噴拋清潔中，會(huì)磨損產(chǎn)品的表面且需要進(jìn)行清潔以除去滯留在產(chǎn)品上的剩余噴拋材料。同樣，必須檢驗(yàn)噴拋材料的磨損。在濕清潔中，需要清潔和干燥產(chǎn)品并保持化學(xué)試劑以防止其污染。因此，干冰清潔是較為有利的。
(第二實(shí)施例)第二實(shí)施例涉及向其應(yīng)用本發(fā)明的芯片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件。
圖20是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性截面圖，圖21是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面的示意性平面圖，圖22是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的安裝表面上的布線圖形的示意性平面圖，圖23是示出用于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造中的多器件襯底的示意性平面圖，圖24是圖23中的多器件襯底的示意性截面圖，圖25是示出制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的工藝的流程圖，以及圖26至30是示出制造本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的步驟的示意性截面圖。
為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，在圖22中省略了圖21中示出的焊料凸塊。
如圖20和21中所示，根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件30具有封裝結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體芯片31安裝在被稱為插入物的布線板32的主表面(第一表面)上方并作為突起電極，例如，多個(gè)球形形式的焊料凸塊36布置在相對(duì)布線板32的主表面的表面(第二表面，安裝表面)上方。
半導(dǎo)體芯片31的橫跨其厚度方向的平坦表面為正方形(在該實(shí)施例中，其為正方形)。半導(dǎo)體芯片31主要包括半導(dǎo)體襯底、制作在半導(dǎo)體襯底主表面上方的多個(gè)晶體管、制作在半導(dǎo)體襯底的主表面上方的主布線層和覆蓋主布線層的表面保護(hù)膜，盡管其并非限制于此。主布線層是作為多個(gè)絕緣層和多個(gè)布線層的疊層的多層布線層。例如，半導(dǎo)體襯底由單晶硅制成；例如，主布線層3的絕緣層由氧化硅制成；而多層布線層的布線層由諸如鋁(Al)或鋁合金或銅(Cu)或銅合金的金屬制成。例如，表面保護(hù)膜為由有機(jī)絕緣層和氧化硅、氮化硅等無(wú)機(jī)絕緣層組成的多層膜。
半導(dǎo)體芯片31具有彼此相對(duì)的主表面(電路形成表面，第一表面)和相反表面(第二表面)。集成電路形成在半導(dǎo)體芯片31的主表面上方。集成電路主要包括制作在半導(dǎo)體襯底主表面上方的晶體管和主布線層中的布線。
例如，在半導(dǎo)體芯片31的主表面上方制作作為連接器的多個(gè)電極焊盤4(鍵合焊盤)。例如，沿著半導(dǎo)體芯片31的側(cè)邊布置電極焊盤4。
布線板32的橫跨其厚度方向的平坦表面為正方形(在該實(shí)施例中，為正方形)。例如，布線板32包括芯線材料；覆蓋芯線材料的第一保護(hù)膜32c；和覆蓋與芯線材料的主表面相對(duì)的相反表面的第二保護(hù)膜32d。芯線材料在其主表面和相反表面的每一個(gè)上方具有布線層(導(dǎo)電層)。芯線材料可以為注入玻璃纖維環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺樹脂的高彈性樹脂板。第一保護(hù)膜32c旨在保護(hù)制作在芯線材料主表面上方的布線層中的布線，而第二保護(hù)膜32d旨在保護(hù)制作在芯線材料相反表面上方的布線層中的布線。例如，第一和第二保護(hù)膜(32c，32d)為絕緣樹脂膜。
在布線板32的主表面上方具有芯片安裝區(qū)(器件安裝區(qū))。半導(dǎo)體芯片31的相反表面通過(guò)粘合劑33鍵合到芯片安裝區(qū)。例如，在布線板32主表面上方布置作為連接器的多個(gè)電極焊盤32a。在該第二實(shí)施例中，多個(gè)電極焊盤32a布置在半導(dǎo)體芯片31(芯片安裝區(qū))的周圍。在布線板32的相反表面上方布置作為連接器的多個(gè)電極焊盤32b，并將焊料凸塊36固定于每一個(gè)電極焊盤32b。
半導(dǎo)體芯片31的電極焊盤4分別電連接于布線板32的電極焊盤32a。在第二實(shí)施例中，通過(guò)鍵合布線34來(lái)形成半導(dǎo)體芯片31的電極焊盤4與布線板32的電極焊盤32a之間的電連接。鍵合布線34的一端連接于半導(dǎo)體芯片31的電極焊盤4而鍵合布線34的另一端連接于布線板32的相應(yīng)電極焊盤32a。
例如，鍵合布線34為金(Au)布線。用于鍵合布線34的連接方法是基于結(jié)合熱壓縮和超聲振蕩的釘頭式鍵合技術(shù)。
將半導(dǎo)體芯片31、多個(gè)鍵合布線34等用選擇制作在布線板32的主表面上的樹脂密封物35密封。為了減小應(yīng)力，樹脂密封物35由向其添加苯固化劑、硅樹脂橡膠和填充物(例如，硅石)的聯(lián)苯熱固性樹脂制成。通過(guò)適合于批量生產(chǎn)的傳遞模塑工藝制作樹脂密封物35。在使用具有罐、流道、樹脂注入門、空腔等硬模的傳遞模塑工藝中，從罐中通過(guò)流道和樹脂注入門向空腔注入熱固性樹脂以制作樹脂密封物。
在平坦表面尺寸方面，樹脂密封物35和布線板32相等，且樹脂密封物35的側(cè)面與布線板32的側(cè)面齊平。根據(jù)第二實(shí)施例，如下簡(jiǎn)單概括制造半導(dǎo)體器件30的工藝(以后給出詳細(xì)說(shuō)明)。采用具有多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的多器件襯底(多布線板)，并制作共同樹脂密封安裝在多器件襯底的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)中的多個(gè)半導(dǎo)體芯片的樹脂密封物(共同樹脂密封物)，然后將多器件襯底和共同樹脂密封物劃分成多片。
關(guān)于布線板32，多個(gè)電極焊盤32a分別通過(guò)通孔布線電連接于多個(gè)電極焊盤32b。電極焊盤32b與相應(yīng)的通孔布線焊接區(qū)32h集成在一起，如圖22中所示。
接著，參考圖23和24闡述在根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件30的制造中使用的多器件襯底(多布線板)40。
如圖23和24中所示，多器件襯底40的橫跨其厚度方向的平坦表面在該實(shí)施例中為矩形。模具區(qū)41設(shè)置在多器件襯底40的主表面(芯片安裝表面)上方，且多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)(器件形成區(qū))43設(shè)置在模具區(qū)41中。芯片安裝區(qū)44設(shè)置在每一個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)43中。在半導(dǎo)體器件的制造中，半導(dǎo)體芯片(31)安裝在每一芯片安裝區(qū)44中，并制作樹脂密封物(35)來(lái)共同樹脂密封安裝在芯片安裝區(qū)44中的多個(gè)半導(dǎo)體芯片(31)。
通過(guò)分割區(qū)42劃分的每一產(chǎn)品形成區(qū)43具有與布線板32基本上相同的結(jié)構(gòu)和相同的平坦表面形狀，如圖20中所示。通過(guò)將多器件襯底40分割成多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)43來(lái)準(zhǔn)備布線板32。在第二實(shí)施例中，多器件襯底40具有在X方向上有六行而在Y方向上三列的矩陣圖形(6×3)的十八個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)43，盡管不限于此。
接著，參考圖25至30將描述根據(jù)第二實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件30的工藝。如圖25中所示，從晶片準(zhǔn)備(201)到探針檢驗(yàn)(203)的步驟共同稱為前端工藝(200)，而從分割(211)到出貨(225)的步驟共同稱為后端工藝(210)。
首先，例如，準(zhǔn)備單晶硅的半導(dǎo)體晶片(圖25中的晶片準(zhǔn)備步驟201)。然后，按照矩陣圖形在半導(dǎo)體晶片的主表面(電路形成表面)上方形成多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)(芯片形成區(qū))，每一個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)具有一個(gè)電路和多個(gè)電極焊盤4(圖25中的電路產(chǎn)生步驟202)。通過(guò)分割區(qū)(劃線區(qū))11劃分多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)，且多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)彼此間隔開。產(chǎn)品形成區(qū)主要由半導(dǎo)體晶片的主表面上方的晶體管、具有電極焊盤4的主布線層(多層布線層)3、表面保護(hù)膜5和鍵合孔5a構(gòu)成。
接著，利用探針卡電測(cè)試每一產(chǎn)品形成區(qū)的電路功能(圖25中的探針檢驗(yàn)步驟203)。通過(guò)將探針卡的探針壓向電極焊盤4來(lái)進(jìn)行探針檢驗(yàn)。
接著，將半導(dǎo)體晶片劃分成多片(圖25中的分割步驟211)。例如，這通過(guò)將半導(dǎo)體晶片沿著半導(dǎo)體晶片的分割區(qū)切割來(lái)獲得。在絕對(duì)無(wú)塵室中執(zhí)行該步驟，在絕對(duì)無(wú)塵室中，每立方厘米不大于0.5μm的異物顆粒不超過(guò)1000個(gè)。采用上述步驟，制作如圖20中示出的半導(dǎo)體器件31。
接著，準(zhǔn)備圖23中所示的多器件襯底40，且如圖26中所示，半導(dǎo)體芯片31通過(guò)粘合劑33鍵合于每一產(chǎn)品形成區(qū)43的芯片安裝區(qū)44(圖25中的芯片安裝步驟212)。在半導(dǎo)體芯片31的相反表面面對(duì)多器件襯底40的主表面時(shí)執(zhí)行該步驟。
接著，如圖27中所示，在多器件襯底40的主表面的每一產(chǎn)品形成區(qū)43中，將產(chǎn)品形成區(qū)43中的多個(gè)電極焊盤32a通過(guò)多個(gè)鍵合布線34分別電連接于安裝在產(chǎn)品形成區(qū)43中的半導(dǎo)體芯片31的多個(gè)電極焊盤4(圖25中的布線鍵合步驟213)。這樣完成多個(gè)半導(dǎo)體芯片1在多器件襯底40的主表面上方的安裝。
這里，“安裝”意味著將半導(dǎo)體芯片鍵合并固定于襯底，且襯底的電極焊盤電連接于半導(dǎo)體芯片的電極焊盤。在第二實(shí)施例中，使用粘合劑33鍵合半導(dǎo)體芯片31，并將鍵合布線34用于多器件襯底40的產(chǎn)品形成區(qū)43中的電極焊盤32a與半導(dǎo)體芯片31的電極焊盤4之間的電連接。
接著，共同樹脂密封這樣安裝在多器件襯底40的主表面上方的多個(gè)半導(dǎo)體芯片31，并在多器件襯底40的主表面上方形成樹脂密封物35，如圖28中所示(圖25中的樹脂密封步驟214)。樹脂密封物35以覆蓋多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)43的方式存在于多器件襯底40的主表面的模具區(qū)(41)上方。由樹脂密封物35樹脂密封每一產(chǎn)品形成區(qū)43中的半導(dǎo)體芯片31、鍵合布線34等。如下通過(guò)傳遞模塑制作樹脂密封物35使用具有用于共同覆蓋多器件襯底40的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)43的空腔的硬模并向該空腔注入熱固性樹脂。
接著，在相對(duì)于多器件襯底40的主表面的相反表面上方制作用于每一產(chǎn)品形成區(qū)43的多個(gè)焊料凸塊36，如圖29中所示(圖25中的凸塊制作步驟215)。例如，通過(guò)用助熔劑涂敷在多器件襯底40的相反表面上方的電極焊盤32b，然后通過(guò)球提供方法向電極焊盤32b提供焊料球，然后熔化焊料球以將它們與電極焊盤32b熔合，來(lái)制作焊料凸塊36。
接著，清除掉在焊料凸塊制作步驟中使用的助熔劑(圖25中的助熔劑清潔步驟216)，然后在多器件襯底40的每一產(chǎn)品形成區(qū)43的樹脂密封物35的頂部表面上通過(guò)噴墨噴射標(biāo)記、直接打印、激光標(biāo)記或相似技術(shù)來(lái)制作包括產(chǎn)品名稱、公司名稱、類型、生產(chǎn)批量和其它信息的識(shí)別標(biāo)記(圖25中的標(biāo)記步驟217)。
如圖30中所示，將多器件襯底40和樹脂密封物35分割成片(圖25中的分割步驟218)。例如，通過(guò)沿著多器件襯底40的分割區(qū)42切割多器件襯底40和樹脂密封物35來(lái)進(jìn)行該分割。采用上述步驟，幾乎完成如圖20中所示的根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
接著，將作為分割結(jié)果的分離半導(dǎo)體器件30封裝在盤中(圖25中的盤式封裝步驟219)，并且將封裝盤傳送到老化步驟，其中對(duì)每一半導(dǎo)體器件30進(jìn)行老化(圖25中的老化步驟220)。在老化步驟中，將半導(dǎo)體器件30連接于插座并通過(guò)該插座與老化板電連接。通過(guò)將半導(dǎo)體器件30的焊料凸塊36壓向插座的接觸管腳來(lái)形成插座與半導(dǎo)體器件30之間的電連接。由于該壓力接觸中的摩擦力等，焊料凸塊剩余物粘附于接觸管腳。在老化步驟中，重復(fù)使用多個(gè)插座且一個(gè)插座在一天中的使用次數(shù)取決于半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)量和使用插座的數(shù)量。一個(gè)插座一天可以使用幾百次。每使用一次插座，焊料凸塊剩余物會(huì)聚集在接觸管腳上。
聚集在接觸管腳上的焊料凸塊剩余物從接觸管腳剝落，且由于一些原因，作為異物粘附到半導(dǎo)體器件30的安裝表面(在安裝期間面對(duì)襯底的表面)上。同樣，由于一些原因，由在接觸壓力等中的摩擦力產(chǎn)生的焊料凸塊剩余物作為異物粘附到半導(dǎo)體器件30的安裝表面上。對(duì)于根據(jù)第二實(shí)施例的芯片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件30，雖然在絕對(duì)無(wú)塵室中執(zhí)行用于將半導(dǎo)體晶片分割成半導(dǎo)體芯片31的切割，但是在非絕對(duì)無(wú)塵室中執(zhí)行分割之后的步驟。因此，不僅焊料凸塊剩余物還有其它類型的異物會(huì)粘附到半導(dǎo)體器件30的安裝表面。
接著，進(jìn)行電特性評(píng)估測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)半導(dǎo)體器件30是否正常工作(圖25中的分揀步驟221)。在該特性評(píng)估測(cè)試中，半導(dǎo)體器件30連接到插座且通過(guò)插座與性能板(測(cè)試布線板)電連接。因此，異物(焊料凸塊剩余物36)在分揀工藝中也會(huì)粘附到半導(dǎo)體器件30的安裝表面。
接著通過(guò)下述清潔除去半導(dǎo)體器件30的安裝表面上的異物。對(duì)于干冰清潔，采用圖15中所示的自動(dòng)異物清潔系統(tǒng)20。
接著，進(jìn)行半導(dǎo)體器件30的最終視覺檢驗(yàn)(最終視覺檢驗(yàn)步驟223)。然后半導(dǎo)體器件30被封裝(步驟224)并作為產(chǎn)品出貨(步驟225)。
如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例的制造芯片級(jí)CSP型半導(dǎo)體器件30的方法帶來(lái)與根據(jù)第一實(shí)施例的的方法相同的效果。
就此，已經(jīng)具體地描述了由本發(fā)明者創(chuàng)造的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，顯而易見地，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而可以在不脫離其范圍和精神的前提下以其它各種形式體現(xiàn)。
例如，利用獨(dú)立傳遞模塑方法或共同傳遞模塑方法完成半導(dǎo)體器件的樹脂密封。在獨(dú)立傳遞模塑方法中，采用具有多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的多器件襯底，且在區(qū)域接區(qū)域的基礎(chǔ)上樹脂密封產(chǎn)品形成區(qū)中的半導(dǎo)體芯片。在共同傳遞模塑方法中，采用具有多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的多器件襯底且共同或一次全部地樹脂密封產(chǎn)品形成區(qū)中的半導(dǎo)體芯片。結(jié)合根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件已經(jīng)闡述了共同傳遞模塑方法。然而獨(dú)立傳遞模塑方法也可以用于本發(fā)明中。
雖然在第二實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件在布線板的相反表面上方具有多個(gè)焊料凸塊，本發(fā)明可以應(yīng)用于在布線板相反表面上方?jīng)]有焊料凸塊的LGA(焊接?xùn)抨嚵?型半導(dǎo)體器件并使用布線板的電極焊盤作為外部連接端子。
雖然在第一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件在次級(jí)布線層中具有多個(gè)焊料凸塊，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于在次級(jí)布線層中沒(méi)有焊料凸塊的LGA型半導(dǎo)體器件并使用次級(jí)布線層中的電極焊盤作為外部連接端子。
雖然在第二實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件在布線板的主表面上方具有單個(gè)半導(dǎo)體芯片，本發(fā)明可以應(yīng)用于在布線板的主表面上方具有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的MCP(多芯片封裝)型半導(dǎo)體器件。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括下述步驟形成多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)，每一所述產(chǎn)品形成區(qū)在半導(dǎo)體晶片的主表面上方具有電路和多個(gè)第一電極焊盤；在每一所述產(chǎn)品形成區(qū)中以大于所述第一電極焊盤的間距布置多個(gè)第二電極焊盤；分割所述半導(dǎo)體晶片以分離所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)并制作多個(gè)半導(dǎo)體器件，每一所述半導(dǎo)體器件在第一表面上方具有所述電路、所述多個(gè)第一電極焊盤和所述多個(gè)第二電極焊盤；和在分離所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的所述分割步驟之后清潔粘附于所述半導(dǎo)體器件的所述第一表面的異物以除去所述異物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中通過(guò)向所述半導(dǎo)體器件的所述第一表面噴涂大量粉末干冰顆粒來(lái)執(zhí)行所述清潔步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述粉末干冰的顆粒尺寸在0.1mm至0.3mm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括下述步驟在分離所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的所述分割步驟之前在每一所述產(chǎn)品形成區(qū)中的所述第二電極焊盤上方制作凸塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括下述步驟將所述半導(dǎo)體器件連接到插座并執(zhí)行老化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行分離所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的所述分割步驟，且其中在非絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行所述老化步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括下述步驟將所述半導(dǎo)體器件連接到插座并進(jìn)行特性評(píng)估測(cè)試。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行分離所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的所述分割步驟，且其中在非絕對(duì)無(wú)塵室中進(jìn)行所述特性評(píng)估測(cè)試。
9.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括下述步驟準(zhǔn)備具有通過(guò)分割區(qū)域而劃分出的多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的多器件襯底，每一所述產(chǎn)品形成區(qū)包括彼此相對(duì)的第一表面和第二表面和布置在所述第二表面上方的多個(gè)電極焊盤；將半導(dǎo)體芯片安裝在所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的每一個(gè)的所述第一表面上方；形成共同樹脂密封安裝在所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)中的所述多個(gè)半導(dǎo)體芯片的樹脂密封物；通過(guò)將所述樹脂密封物和所述多器件襯底劃分成多個(gè)片來(lái)形成多個(gè)半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件的每一個(gè)具有包括所述產(chǎn)品形成區(qū)的布線板、安裝在所述布線板的第一表面上方的所述半導(dǎo)體芯片和樹脂密封所述半導(dǎo)體芯片的所述樹脂密封物；以及清潔粘附于所述布線板的所述第一表面和相對(duì)于所述第一表面的所述第二表面的異物以除去所述異物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中通過(guò)向所述半導(dǎo)體器件的所述第一表面噴涂大量粉末干冰顆粒來(lái)執(zhí)行所述清潔步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述粉末干冰的所述顆粒尺寸在0.1mm至0.3mm的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括下述步驟在分離所述多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)的所述分割步驟之前在每一所述產(chǎn)品形成區(qū)中的所述第二電極焊盤上方制作凸塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括下述步驟將所述半導(dǎo)體器件連接到插座并執(zhí)行老化。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體器件的方法，還包括下述步驟將所述半導(dǎo)體器件連接到插座并進(jìn)行特性評(píng)估測(cè)試。
15.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括下述步驟準(zhǔn)備具有通過(guò)劃線而劃分出的多個(gè)區(qū)的半導(dǎo)體晶片，所述多個(gè)區(qū)的每一個(gè)具有集成電路、多個(gè)第一電極焊盤和連接于所述多個(gè)第一電極焊盤并以比所述多個(gè)第一電極焊盤大的間距布置的多個(gè)第二電極焊盤；通過(guò)沿所述劃線分割所述半導(dǎo)體晶片形成多個(gè)半導(dǎo)體芯片，每一個(gè)所述半導(dǎo)體芯片具有所述集成電路、所述多個(gè)第一電極焊盤和所述多個(gè)第二電極焊盤；和在制作所述半導(dǎo)體芯片的所述步驟后清潔粘附于所述多個(gè)半導(dǎo)體芯片的異物以除去所述異物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的制造半導(dǎo)體器件的方法，其中所述半導(dǎo)體晶片還包括制作在所述多個(gè)第二電極焊盤上方的多個(gè)凸塊電極。
全文摘要
一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括下述步驟制作多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)，每一區(qū)在半導(dǎo)體晶片的主表面上具有電路和多個(gè)第一電極焊盤；在每一產(chǎn)品形成區(qū)中以大于第一電極焊盤的間距布置多個(gè)第二電極焊盤；分割半導(dǎo)體晶片以分離多個(gè)產(chǎn)品形成區(qū)并制作多個(gè)半導(dǎo)體器件，每一半導(dǎo)體器件在第一表面上具有電路、多個(gè)第一電極焊盤和多個(gè)第二電極焊盤；和在制作半導(dǎo)體器件的步驟之后從半導(dǎo)體器件的第一表面上清潔掉異物。
文檔編號(hào)H01L23/31GK1607637SQ20041008054
公開日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者山口嘉彥, 藤島敦, 太田祐介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技