[发明专利]串行线性热处理器排列

说明书

技术领域

本发明涉及电子芯片以及制造该电子芯片的方法，如：半导体基板，更特定地，本发明涉及设备的逐步式过程，该设备用于半导体基板的制造，且为与美国专利申请(US8,274,161，公告于2012年9月25日)技术特征相似而分案申请的部分连续案，该美国专利申请(US8,274,161)则为另一美国专利申请(No.12／930203，申请于2010年12月31日)的部分连续申请。本申请以该美国专利申请(No.12／930203)主张优先权，且亦为美国专利申请(No.12／653,454，申请于2009年12月14日)的部分连续申请，该案为另一美国专利申请(No.11／482,838，申请于2006年07月07日，现今专利编号为US7,008,879)的分案申请。该另一美国专利申请(US7,008,879)又是美国专利申请(No.10／186,823，申请于2002年07月01日，现今专利编号为US6,827,789)的分案申请。前述的专利申请皆为本申请的参考文献。

背景技术

当使用电镀方法、印刷法与焊料球熔融法形成半导体设备，半导体基板上的焊料凸块便会形成。焊料被熔融且接合入相连结的材料，该材料可为配线、导体或其类似物。于大多数有使用焊料的过程方法的先前技术中，助焊剂会被使用，并被置于配线和端子的表面上。当活化该表面以移除氧化物并避免新的氧化物生成时，助焊剂典型地覆盖该表面。通常，助焊剂熔融于所被置放的表面上且布满该表面，并且，于过程中，一部分助焊剂将会融化。于先前技术中，助焊剂的移除是常见的问题。由于芯片和基板间的助焊剂难以被移除干净，故会造成设备的可靠性降低的问题。

先前技术的机械可例如：助焊剂供给器、回焊炉、助焊剂垫圈。每种特定的焊料经常需要使用不同的助焊剂和不同的助焊剂清洗化学作用。由于这些材料和化学物品的特性，先前技术的机械必须被指定以适合某种特定的材料和化学物品的方式来设计。由于先前技术中所使用的助焊剂的特性，该些助焊剂会贴合在处理设备上，使得处理设备难以被清理。助焊剂的使用需要耗费大量的化学物品并时常进行过程的维护。

于一些例子中，真空系统被利用以加热焊料、利用以喷射甲酸以及利用以将空隙最小化，且亦可利用以形成焊料凸块或焊料球。

本发明的课题即为克服先前技术的缺点。

本发明的另一课题将生产步骤最少化，否则该生产过程将需要助焊剂的使用与去除。

本发明再进一步的课题为提供节省空间、步骤最少、以及线性可传送的用于承载、处理以及卸除基板和芯片的制造排列，该基板和芯片位于一系列可经调整而控制、可个别进行处理、大致呈线性排列的腔室中，以达到有效率的芯片产物产出。

发明内容

本发明涉及一种制造焊料凸块与焊料接合点于半导体材料上的方法。此方法于一方面来说，涉及使用处理系统，该处理系统包括有一串连接性排列的基板组件处理站，其中包括有：具有至少六个排列于在线的处理站或处理位置的生产工作台，以及未处理组件的上载站与经处理组件的卸除站，该上载站与卸除站的结构常见于以下三个美国专利案U.S.6827789、U.S.7,008,879和U.S.7,358,175，前述专利申请皆为本申请的参考文献。

本发明所揭露的线性生产安排于多个传送组件，以使处理前的材料组件于一系列相邻但彼此分离的站进行处理，如：半导体基板，且该相邻但彼此分离的站的温度、内部气体与压力可分别地被控制，此可参考与前述相同的美国专利’789号与’879号中实施例的其他方面。

用于上载半导体芯片／基板组合件的最初站被指定为起始的加载／载出腔室／站以用于定义本发明的特定方面。于起始的载入／载出腔室／站，基板与事先贴合但尚未焊接的芯片垂直地相邻，该基板焊芯片的结合被上载至附加电路板，并且接续地被封闭于腔室内传送，其中，该腔室可以是密闭且环境可控制的腔室，或可以是存在周围环境气体压力并充以氮气以减少氧气的腔室。于加载／载出腔室／站中，具有焊料垫于其上的基板，以及具有连续的且彼此排列于同一在线的焊料凸块于其上的芯片藉由，如：热能或超声波温热地预先贴合在一起。芯片附加电路板接着被传送至下一个被指派为第一腔室／站的位置。