專利名稱：半導體器件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體器件的制造方法。
背景技術：
在LSI等半導體技術領域中，為了保證可靠性，必須進行預燒(burnin)。一直以來，對單片化的半導體器件進行預燒。(例如，參照專利文獻1)。但是，由于這種情況下對單片式半導體器件進行預燒，故是無效的。
專利文獻1特開2003-282814號公報另一方面，在半導體器件中，一般在所謂的CSP(芯片尺寸封裝)中，在具有多個連接焊盤的半導體基板的上面設置絕緣膜，在絕緣膜的與連接焊盤對應的部分上設置開口部，在絕緣膜的上面，再配線介由開口部與連接焊盤連接而設置，在再配線的連接焊盤部上面設置柱狀電極，在包含再配線的絕緣膜的上面將密封膜設為上面與柱狀電極的上面成為齊平面，在柱狀電極的上面設置焊錫球(例如，參照專利文獻2)。
專利文獻2特開2002-231854號公報因此，在對專利文獻2所記載的包括焊錫球的半導體器件進行預燒的情況下，使探針(probe pin)與焊錫球接觸。但是，若探針與比較軟的焊錫球接觸，則焊錫球發(fā)生變形，這種變形導致利用對位用照相機的焊錫球的位置識別產(chǎn)生誤認，在將半導體器件接合在電路基板上時，發(fā)生對位不準，甚至產(chǎn)生接合不良。此外，由于焊錫球的凹陷使半導體器件的焊錫球的高度產(chǎn)生偏差，故產(chǎn)生探針與焊錫球的接觸不良，無法進行適當?shù)念A燒。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種可以在不使焊錫球變形的情況下進行預燒，因此，可以可靠地進行預燒，且可以提高接合的可靠性的半導體器件的制造方法。
本發(fā)明的特征在于，包括在設置了集成電路的半導體基板上形成多個柱狀電極及密封膜，以便在所述柱狀電極周圍的所述半導體基板上使所述各柱狀電極的上面露出的工序；將檢查工具的探針接觸所述各個柱狀電極的上面，進行所述集成電路的預燒的工序；在所述預燒結(jié)束之后，在所述各柱狀電極上形成焊錫層的工序；和切割(dicing)所述半導體基板，獲得單個半導體器件的工序。
根據(jù)本發(fā)明，對于晶片狀態(tài)的半導體基板，在形成焊錫球之前，由于使探針與柱狀電極上面接觸來進行預燒，故可以防止由探針的接觸而導致的焊錫球不必要的變形，結(jié)果是，可以可靠地進行預燒，且可以提高接合的可靠性。


圖1是利用作為本發(fā)明的一實施方式的制造方法制造出的半導體器件的剖面圖。
圖2是在制造圖1所示的半導體器件時最初預備的半導體器件的剖面圖。
圖3是接在圖2之后的工序的剖面圖。
圖4是接在圖3之后的工序的剖面圖。
圖5是接在圖4之后的工序的剖面圖。
圖6是接在圖5之后的工序的剖面圖。
圖7是接在圖6之后的工序的剖面圖。
圖8是接在圖7之后的工序的剖面圖。
圖中1-半導體基板，2-連接焊盤，3-絕緣膜，5-保護膜，8-再配線，9-柱狀電極，10-密封膜，11-開口部，12-焊錫球，21-預燒用檢查工具，23-探針。
具體實施例方式
圖1示出了利用作為本發(fā)明的一實施方式的制造方法制造出的半導體器件的剖面圖。該半導體器件備有由硅等構(gòu)成的半導體基板1。在半導體基板1的上面設置規(guī)定功能的集成電路(圖中未示出)，在上面的周邊部設有與集成電路連接的由鋁系金屬等制成的多個連接焊盤2。在除了連接焊盤2的中部之外的半導體基板1的上面設置由氧化硅等制成的絕緣膜3，連接焊盤2的中部介由設置在絕緣膜3上的開口部4而露出。
在絕緣膜3的上面設置由環(huán)氧系樹脂或聚酰亞胺系樹脂等制成的保護膜(絕緣膜)5。這種情況下，在與絕緣膜3的開口部4對應部分中的保護膜5上設有開口部6。在保護膜5的上面設有由銅等制成的基底金屬層7。在基底金屬層7的整個上面設置由銅等構(gòu)成的再配線8。包含基底金屬層7的再配線8的一個端部介由兩個開口部4、6與連接焊盤2連接。
在再配線8的連接焊盤部上面設有由銅等制成的柱狀電極9。在包含再配線8的保護膜5的上面設有由環(huán)氧系樹脂或聚酰亞胺系樹脂等構(gòu)成的密封膜10，以使其上表面比柱狀電極9的上表面還高。因此，在柱狀電極9上的密封膜10上設有開口部11。在開口部11內(nèi)及其上側(cè)，焊錫球12與柱狀電極9的上表面連接而設置。此外，柱狀電極9的高度為80～150μm左右。
下面對該半導體器件的制造方法的一例進行說明。首先，如圖2所示，準備在晶片狀態(tài)的半導體基板1的上面形成連接焊盤2，在其上面形成絕緣膜3和保護膜5，在其上面，包含基底金屬層7的再配線8，介由形成于絕緣膜3和保護膜5上的開口部4、6與連接焊盤2連接而形成，在再配線8的連接焊盤部上面形成柱狀電極9。這種情況下，將柱狀電極9形成為其高度為95～165μm左右。
接下來，如圖3所示，利用網(wǎng)板印刷法、旋涂法、口模式涂布(die coat)法等，在包含柱狀電極9和再配線8的保護膜5的整個上表面上形成由環(huán)氧系樹脂等制成的密封膜10，以使其厚度比柱狀電極9的高度還厚。由此，在這種狀態(tài)下，柱狀電極9的上面被密封膜10覆蓋。
然后，適當?shù)匮心ッ芊饽?0和柱狀電極9的上面?zhèn)?，例如研?～10μm左右，如圖4所示，在柱狀電極9的上面漏出的同時，將包含該露出的柱狀電極9的上面的密封膜10的上面平坦化。在這里，對柱狀電極P的上表面進行適當?shù)难心ナ且驗殡娊怆婂冃纬傻闹鶢铍姌OP的高度上存在偏差，所以消除該偏差，以使柱狀電極9的高度均一的緣故。
接著，如圖5所示，作為一例，通過半蝕刻將柱狀電極9的上面?zhèn)葍H除去5μm左右，在柱狀電極9上的密封膜10上形成開口部11。這種情況下，由于對柱狀電極9的半蝕刻基本均勻地進行，且蝕刻量為5μm左右，極小，故可以使開口部10的深度基本均勻。由此，可以形成高度為80～150μm左右的柱狀電極9。
接下來，如圖6所示，作為預燒用檢查工具21，準備在下面具有配線(圖中未示出)的配線基板22的下面?zhèn)扰渲镁哂卸鄠€探針23的探針支撐板24，探針23的上端面介由各向異性的導電橡膠25與配線基板22的配線連接的工具。這種情況下，探針23的尖端部幾乎為半球形狀。此外，探針23的直徑比密封膜10的開口部11的直徑還小某種程度。
并且，使探針用檢查模具21的探針23的尖端部與配置在圖中未示出的工作臺上的晶片狀態(tài)的半導體基板1的密封膜10的開口部11內(nèi)的柱狀電極9的上面接觸，進行預燒。這種情況下，由于密封膜10的開口部11的深度幾乎是均勻的，故可以使探針23的尖端部可靠地接觸開口部11內(nèi)的柱狀電極9的上面，可以可靠地防止電連接不良。
此外，由于探針23的直徑比密封膜10的開口部11的直徑還小某種程度，故即使探針23相對于開口部11的對位多少有偏移，也可以將探針23的尖端部可靠地配置在開口部11內(nèi)。并且，由于即使在測量中探針23稍微滑動，也可與開口部11的內(nèi)壁面對接，故可以可靠地維持探針23的尖端部相對于柱狀電極9的上面的電接觸。
并且，若預燒結(jié)束，則接下來，如圖7所示，在密封膜10的開口部11內(nèi)及其上側(cè)形成使焊錫球12與柱狀電極9的上表面連接而形成。之后，將半導體基板1的下表面貼覆在切割帶(圖中未示出)上，經(jīng)過圖8所示的切割步驟之后，從切割帶上剝離下來，就獲得多個圖1所示的半導體器件。
如上所述，在所述半導體器件的制造方法中，在形成焊錫球12之前，由于使探針23與柱狀電極9上接觸并進行預燒，故可以使探針23與焊錫球12不接觸而進行預燒。結(jié)果是，可以防止焊錫球12的不必要的變形。此外，即使焊錫球12的高度存在偏差，也可以進行預燒。并且，由于對晶片狀態(tài)的半導體基板1進行預燒，故是有效的。
而且，也可以在進行了圖6所示的預燒之后，利用軟蝕刻除去形成在柱狀電極9的上面的自然氧化膜，然后在柱狀電極9的上面形成焊錫球12。此外，也可以在圖5所示的工序之后，通過進行鎳/金、鎳/焊錫、鎳/錫等的無電解電鍍，從而在柱狀電極9的上面形成防止氧化用的表面處理層，之后進行預燒。這種情況下，可以使表面處理層的上面比密封膜10的上表面稍低，在表面處理層上的密封膜10上殘存開口部11。此外，也可以在圖4所示的工序之后進行預燒，然后，對柱狀電極9的上面?zhèn)炔贿M行半蝕刻，而在與密封膜10的上面齊平面的柱狀電極9的上面形成焊錫球12。即使在這種情況下，也可以通過蝕刻除去形成在柱狀電極9的上面的自然氧化膜，并在此之后，在形成表面處理層之后進行預燒。
權利要求
1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括在設置了集成電路的半導體基板上形成多個柱狀電極及密封膜，以便在所述柱狀電極周圍的所述半導體基板上使所述各柱狀電極的上面露出的工序；將檢查工具的探針接觸所述各個柱狀電極的上面，進行所述集成電路的預燒的工序；在所述預燒結(jié)束之后，在所述各柱狀電極上形成焊錫層的工序；和切割所述半導體基板，獲得單個半導體器件的工序。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，還包括在研磨所述密封膜的上面?zhèn)炔⒙冻鏊鲋鶢铍姌O的上面之后，在所述各柱狀電極的上面形成表面處理層的工序。
3.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述半導體基板上形成所述多個柱狀電極和所述密封膜的工序包括在已形成所述柱狀電極的半導體基板上形成所述密封膜，以便覆蓋所述柱狀電極的上面的工序；和研磨所述密封膜的上面?zhèn)?，以露出所述柱狀電極的上面的工序。
4.根據(jù)權利要求3所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，還包括在研磨所述密封膜的上面?zhèn)炔⒙冻鏊龈鱾€柱狀電極的上面之后，使所述各個柱狀電極的上面比所述密封膜的上面低的工序。
5.根據(jù)權利要求4所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，還包括在使所述各個柱狀電極的上面比所述密封膜的上面低之后，除去形成在所述各個柱狀電極的上面的自然氧化膜的工序。
6.根據(jù)權利要求4所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，還包括在使所述各個柱狀電極的上表面比所述密封膜的上表面低之后，在所述各個柱狀電極的上面形成表面處理層的步驟。
7.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述半導體基板上形成所述多個柱狀電極和所述密封膜的工序包括使所述各個柱狀電極的上面和所述密封膜的上面齊平面的工序；以及使所述各個柱狀電極的上面比所述密封膜的上面低的工序。
8.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述焊錫層是焊錫球。
9.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括準備設置了集成電路的半導體基板的工序；在所述半導體基板上形成多個柱狀電極的工序；在所述柱狀電極周圍的所述半導體基板上形成露出所述各個柱狀電極的上面的密封膜的工序；在所述各個柱狀電極的上面形成表面處理層的工序；準備排列了多個定位為分別與柱狀電極的任一個對應的探針的檢查工具，將各探針與對應的所述柱狀電極之一接觸，在該狀態(tài)下進行預燒的工序；在所述預燒結(jié)束之后，在所述各個柱狀電極上形成焊錫球的工序；和切割所述半導體基板，以得到單個半導體器件的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在具備焊錫球的半導體器件中，不使探針與焊錫球接觸即可進行預燒的制造方法。在晶片狀態(tài)的半導體器件(1)上形成柱狀電極(9)和密封膜(10)之后，使探針(23)與柱狀電極(9)接觸并進行預燒。接下來，在柱狀電極(9)上形成焊錫球，并切割晶片狀態(tài)的半導體基板(1)。結(jié)果是，可以防止由于探針(23)的接觸而導致的焊錫球的不必要的變形。此外，即使焊錫球的高度上存在偏差，也可以進行預燒。
文檔編號H01L21/56GK1607654SQ20041009515
公開日2005年4月20日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權日2003年10月15日
發(fā)明者若林猛, 三原一郎 申請人:卡西歐計算機株式會社