[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

本发明涉及一种制造半导体器件的方法，该半导体器件是将多个凸块设置在半导体器件芯片表面上的倒扣式半导体器件(集成电路器件)，特别是使每个凸块与器件的一个起电极外露的焊盘作用的电极端对应地设置，采用表面朝下焊接技术等，通过其凸块与电路基板接合的一种倒扣式半导体器件。

在倒扣式半导体器件(集成电路器件)的制造工艺中，一般按图19所示的技术形成凸块(凸起电极)。即，把高压施加于切割电极3与经焊接工具的毛细管1所供给的金丝2之间，以使金丝2的下端部熔化，其下端部形成圆形金球2a。然后，借助于热压焊技术或超声焊技术，将金球2a与安排在半导体芯片(IC芯片)4表面上的方形电极端5接合，而形成一个凸块6。

但是，根据此种常规凸块形成技术，在金球2a与电极端5接合之后，金丝2的下端部立刻与金球2a分开，弯向凸块6，如双点划线2b所示。金丝2的弯曲方向由毛细管1的移动方向确定。于是，相对于切割电极3的弯曲方向是不固定，然后，这可根据下步形成的凸块6的位置或方向而变化。所以，使金丝2下端和切割电极3之间的电火花间隙不均匀，而使火花电流不均匀。因而，这就有一个难以在预定位置形成无不规则形状的多个凸块6的问题。而且，当凸块6伸出于电极端区时，又出现了一个容易引起电极间短路或误连的问题。

另外，在倒扣式半导体器件S的制造工艺中，为了调节设置于半导体芯片4表面上的每个凸块6的高度要求进行整平处理，那么就要进行高精度地平整处理。

如图20所示，按常规的整平处理技术，首先把在其前表面具有凸块6的半导体芯片4放置在平坦的整平台11上，使半导体芯片4的前表面朝上。在此条件下，使压板12向下移动，使压板12的平滑的下表面压向凸块6。然后，大体上改变了每个凸块6头部的形状，使每个焊块6的高度一致。

如上所述，通过整平处理虽然使凸块6变形了，但各凸块6的变形程度是不完全一致，可以说是千差万别，所以，在此步骤，应当检验一下，整平处理是否合格，或是否引起了故障，如短路等。但是，基于目测的常规检验技术，存在一个不能期望精确而有效检验的问题。

而且，当半异体芯片大时，所需的凸块的数量也变多，因而实施整平处理所需的压力也要变大。这又出现了一个需要配备一个昂贵的大个的压力设备的问题。

另一方面，在各种电子设备的制造工艺中，使半导体器件S的各个电极一次全部地与电路基板的各个相对应的电极电连接，以使半导体器件S与电路基板接合。下面，将说明一种半导体器件S与电路基板接合的常规方法，参照图21～24。

即，如图21所示，在半导体器件S中，在半导体芯片4的每个电极端5上，用球焊技术，使用金丝、焊丝等形成凸块6(凸起电极)。因为在凸块形成步骤难以一一调节凸块的高度，所以每个凸块6不可避免地会有不同的高度。

于是，如图22所示，为了在接合步骤前矫正每个凸块6的高度不规则性，首先，用一个施压部件13将半导体器件S压下，然后，把半导体器件S的各凸块6压到平的平板14的表面上。接着，使每个凸块6的顶部变形，以使每个凸块6的高度一致。

然后，如图23所示，将半导体器件S的凸块6的已平整的顶部压到在其上涂有预定厚度导电胶15的平的转移板16的表面，以使导电胶15转移到凸块6的顶部。

进而，如图24所示，把半导体器件S放置在电路基板17上，使涂有导电胶15的各凸块6的顶部对准电路基板17上所设置的一个相对的电极18，然后使半导体器件S与电路基板17接合。

根据上述的常规接合技术，每个凸块6的高度是一致的，即矫正了高度的不规则性。于是，转移到每个凸块6顶部的导电胶15的厚度有10μm之厚。所以，将与半导体器件S接合的电路基板17的每个电极18的厚度(高度)不规则性必经被转移到每个凸块6顶部的厚约10μm的导电胶15吸收。因此，当电路基板17具有大于10μm的弯翘时，或电路基板17的电极18当中的厚度不规则度大于10μm时，这就出现了这样一种半导体器件S不能合适地与电路基板17接合的问题。

再如图24所示，因为半导体器件S的每个凸块6的顶部与电路基板17的相对应的电极18之间的距离是不一致的，也有这样一种半导体器件S与电路基板17之间的焊结强度可能不充分的问题，而且还有这样一种每个凸块6的连接电阻值可能不一致的问题。例如，可以形成连接电阻为30(mΩ/凸块)的凸块6，这是标准阻值，或可能形成接合电阻为100(mΩ/凸块)的凸块6。