制造半导体器件的方法_3

文档序号:9490582阅读:来源:国知局
管芯接合步骤。
[0109]在预处理中,关于半导体晶片WH的生产批号,半导体晶片数目,半导体芯片CP在半导体晶片WH中的位置,以及半导体芯片CP无缺陷还是有缺陷的唯一性信息,即,关联到每一段个体信息的芯片ID (芯片标识信息)被附加到通过将半导体晶片WH划分为片形成的每一个半导体芯片CP。在半导体晶片WH (划分为片的半导体芯片CP)被传递到管芯接合步骤之后,读取每一个半导体芯片CP的芯片ID,并且将其存储在作为存储器的主服务器MS内。
[0110]S卩,关于上述电特性测试步骤中的质量的测试结果被与芯片ID(芯片标识信息,标识信息,识别码),半导体晶片的生产批号,该生产批次中的晶片数目,和在半导体晶片WH内的位置信息关联(联系)在一起,并且被存储在主服务器MS内。
[0111]因此,通过参考主服务器MS,可以容易地(迅速地)获得关于每一个半导体芯片CP的制造批次,和其位于哪个半导体晶片WH上以及在该半导体晶片WH上的什么位置的信息。
[0112]另外,如图10所示,编码读取器CRD1安装(布置)在管芯接合设备DBM的装载部分内(装载部分和处理单元PRU之间,在从装载部分到处理单元PRU的传送路线上),在管芯接合设备DBM处进行本实施例的管芯接合步骤。另外,编码读取器CRD2安装(布置)在管芯接合设备DBM的卸载部分内(在处理单元PRU和卸载部分之间,在从处理单元PRU到卸载部分的传送路线上)。
[0113]编码读取器CRD1和编码读取器CRD2是读取附加在布线衬底MPS上的二维码的ID读取器,并且被耦连到用于管理管芯接合步骤的服务器(控制服务器CT1)。另外,控制服务器CT1耦连到存储着芯片ID的主服务器MS。
[0114]在管芯接合步骤中,在管芯接合设备DBM的装载部分中,设置堆积器STK1,其是存储(堆叠)布线衬底MPS的接收部分。传送架DLV1将布线衬底MPS从堆积器STK1中一个接一个地取出。另外,当进行堆积器STK1的ID管理时,可以增加读取堆积器STK1的ID的步骤。
[0115]接着,使用装载部分的上述编码读取器CRD1读取从堆积器STK1排出的布线衬底MPS的编码MK3。这样读取的信息,即,布线衬底MPS的唯一性信息(衬底ID)被传输到控制服务器CT1。以这种方式,通过在安装半导体芯片CP之前读取布线衬底MPS的编码MK3,可以确定它是否适合作为给将被在这个步骤中制造的产品(产品批次)的生产提供的基体材料(布线衬底MPS)。例如,通过比较事先记录在主服务器MS上的数据和读取的衬底ID,确定该基体材料是否是适用于所请求的将被产生的产品名称(产品批次)的基体材料。
[0116]然后,将布线衬底MPS提供(传送)到管芯接合装置DBM的处理单元PRU(装载部分和卸载部分之间的区域),并且将其设置在处理单元PRU内。另外,在上面的处理中,当被确定为不同的基体材料时(非适合的制品),停止基体材料的提供(排出,传送)。
[0117]接着,布线衬底MPS被提供给管芯接合设备DBM的处理单元PRU,并且进行管芯接合处理。根据本实施例,例如,给图6所示的芯片安装区域CMR中的每一个提供图9所示的粘合剂DB。在这个方面,当提供的布线衬底MPS具有有缺陷的器件区域DVP,并且进一步,关于有缺陷的器件区域DVP的信息也被存储在主服务器MS内时,可以通过仅选择无缺陷的器件区域DVP提供粘合剂DB。因此,可以减少材料(在这种情况下,粘合剂DB)的使用数量,从而降低了制造成本。
[0118]接着,一个接一个地拾取通过将半导体晶片WH划分为片形成的半导体芯片CP,并且将其布置在布线衬底MPS的芯片安装区域内。在这个方面,如上面所述的情况,当关于有缺陷的器件区域DVP的信息也被存储在主服务器Ms内时,可以通过仅选择无缺陷的器件区域DVP布置半导体芯片CP,从而改进生产量。
[0119]接着,在向着布线衬底MPS按压半导体芯片CP以便扩展粘合剂DB之后,通过固化粘合剂DB粘附性地固定半导体芯片CP。关于固化粘合剂DB的步骤,半导体芯片CP还可以被布置在每一个器件区域DVP内,并且然后一起固化。
[0120]接着当确认完成了半导体芯片CP的管芯接合之后,处理结果被通过控制服务器CT1存储在主服务器MS内。此时,作为半导体芯片CP的唯一性信息的芯片ID,作为布线衬底MPS的唯一性信息的衬底ID和该处理的状态被彼此关联。例如,记录具有芯片ID〃WH001X01Y01〃的半导体芯片CP被以管芯接合设备DBM基于处理方法(RE001)布置在其衬底ID是“K001”的布线衬底MPS内的位置〃Χ01Υ01〃处。
[0121]另外,当半导体芯片CP被安装在布线衬底MPS上时,查看事先存储在主服务器MS内的半导体芯片CP的芯片ID,并且进行检查以便查看该半导体芯片CP是否被在预处理中的电特性测试中确定为是无缺陷的。当半导体芯片CP被确定为有缺陷时,不将该半导体芯片CP安装在布线衬底MPS上。
[0122]然后,在布线衬底MPS内,检查布置该半导体芯片的位置。在相同的布线衬底MPS中,当确定可以布置附加半导体芯片CP的状态时(存在未布置半导体芯片的器件区域DVP的状态),处理进入布线衬底MPS的下一个处理目标位置,并且重复管芯接合。
[0123]在另一方面,当确定对相同布线衬底MPS的所有处理(在这种情况下,管芯接合)都已经完成时,通过管芯接合的第一布线衬底MPS被从管芯接合设备DBM的处理单元PRU传送到卸载部分。另外,当图9所示的粘合剂DB被一起固化时,在被传送到卸载部分之前,布线衬底MPS被传送到该装置内部的烘炉,并且在高温气氛中固化粘合剂DB。
[0124]随后,使用卸载部分的编码读取器CRD2使用布线衬底MPS的编码MK3。然后,通过控制服务器CT1查看主服务器MS的衬底ID。作为查看的结果,当确认该衬底ID对应于使用装载部分的编码读取器CRD1读取的衬底ID时,控制服务器CT1允许布线衬底MPS被接收在机架LK1内。
[0125]另外,作为上面的查看的结果,当确认该衬底ID不对应以装载部分的编码读取器CRD1读取的衬底ID时,该状态被确定为异常,并且处理停止。S卩,管芯接合停止,并且在监测器上显示错误的内容。
[0126]通过管芯接合步骤的布线衬底MPS被接收在机架LK1内,并且接收布线衬底MPS的结果被通过控制服务器CT1存储在主服务器MS内。然后,进行检查以便查看机架LK1是否满了。当确定机架LK1未满时,机架LK1能够接收更多的布线衬底MPS,重复接收在机架LK1内的处理,直到确定机架LK1已满。
[0127]另外,在图10所示的例子中,不给机架LK1附加标识信息。然而,作为修改,可以给机架LK1附加标识信息。在这种情况下,通过读取用符号表示附加在机架LK1上的标识信息而形成的编码,并且将其通过控制服务器CT1存储在主服务器MS内,可以按机架LK1为单位管理生产的历史数据。
[0128]〈导线接合步骤〉
[0129]接着,在图4所示的导线接合步骤中,如图11所示,在半导体芯片CP的表面CPt上形成的焊盘ro被分别通过导线(导电部件)bw电耦连到围绕半导体芯片cp布置的端子BFo图11是示出了图8所示的半导体芯片和布线衬底端子被通过导线电耦连的状态的放大平面图。另外,图12是示出了图9所示的半导体芯片和布线衬底端子被通过导线电耦连的状态的放大平面图。
[0130]在这个步骤中,使用图12所示的导线接合设备WBM,金(Au)或者铜(Cu)金属导线BW的一端,例如,被接合到半导体芯片CP的焊盘PD,并且另一端被接合到布线衬底MPS的端子BF。作为接合方法,例如,可以采用对接合点施加超声波并且形成金属键的方法,热压力接合的方法,或者组合超声波和热压力接合的方法。另外,在图12中,作为导线接合方法的一个例子,示出了使用所谓的正常接合的方法,其中导线BW的一部分(一端)被首先耦连到焊盘PD。然而,作为修改,可以是端子BF被首先耦连到导线BW的一端的所谓的反向接合方法。
[0131]另外,当使用金导线BW时,就减少昂贵的材料的使用数量而言,优选地,使用具有较小直径的导线BW。另外,本实施例的导线BW的直径是,例如,23 μ m到25 μ m。
[0132]另外,虽然未示出,如在上面的管芯接合步骤中参考图10解释的方法,本实施例的导线接合步骤包括在导线接合前后,读取附加到布线衬底MPS的编码MK3,并且将读取的信息(衬底ID)存储在具有存储器的主服务器MS内的步骤。
[0133]因此,根据本实施例,当确认完成了导线接合之后,该处理的结果被通过控制服务器CT1存储在主服务器MS内。此时,作为半导体芯片CP的唯一性信息的芯片ID,作为布线衬底MPS的唯一性信息的衬底ID和导线接合步骤中的导线接合状态被彼此关联。例如,记载具有芯片ID “WH001X01Y01”的半导体芯片CP被以导线接合设备WBM使用导线(W001)基于导线接合方法(RWB001)通过导线接合安装在其衬底ID是“K001”的布线衬底MPS内的位置“X01Y01”处。
[0134]〈密封步骤〉
[0135]接着,在图4所示的密封步骤中,图12所示的半导体芯片CP,导线BW和端子BF中的每一个部分被以树脂密封,以便形成图13所示的密封体MR。
[0136]图13是示出了图12所示的多个器件形成区域被保持在模制装置内,并且向模制装置的空腔提供树脂的状态的放大截面图。另外,图14是示出了布线衬底被从图13所示的模制装置中取出的状态的整个配置的平面图。另外,图15是以截面图示意地示出了图13所示的模制装置的配置的解释图。另外,图16是图14的A部分的放大平面图。
[0137]在这个步骤中,在器件区域DVP中的每一个内形成密封体MR,并且以树脂密封图12所示的半导体芯片CP,导线BW和端子BF。
[0138]另外,在图13所示的例子中,使用具有上模具(第一金属模具)MT1和下模具(第二金属模具)MT2的模制装置MT,通过所谓的转移模制方法形成密封体MR。特别地,在这个步骤中,采用被保持在模制装置MT内的布线衬底MPS,在软化的树脂被通过压力注入模制装置MT之后,通过固化树脂形成密封体MR。然后,当布线衬底MPS被从模制装置MT剥离时,如图14所示,在器件区域DVP中的每一个内获得了其上形成了密封体MR的布线衬底MPS。
[0139]模制装置MT的上模具MT1包括:金属模具面(也被称为“压制面”)MTla ;和在该金属模具面MTla内形成的空腔(也被称为“凹部”)MTlb。另外,下模具MT2具有与上模具MT1的金属模具面MTla相对的金属模具面(压制面)MT2a。另外,根据本实施例,在布线衬底MPS的上表面WSt侧形成密封体MR,但是不在下表面WSb侧形成密封体MR。因此,不在下模具MT2中形成类似于空腔MTlb的凹部,并且它覆盖布线衬底MPS的整个下表面WSb。
[0140]另外,如图15所示,模制装置MT具有用于接收树脂压块的筒部分。如图15中的箭头所示,它具有插入筒(pot)部分PT内并且从下模具MT2侧向着上模具MT1侧移动的活塞PJ。另外,在与筒部分相对的位置,提供了被称为cal CL的空间。另外,模制装置MT的上模具MT1具有入口部分GT,其通过流道部分RN与cal CL连通。入口部分GT还与空腔MTlb连通,并且被定位在空腔MTlb和流道部分RN之间。入口部分GT是用于向空腔MTlb内提供树脂MRp的提供端口。在入口部分GT中,存在上模具MT1和布线衬底MPS之间的间隙。另外,模制装置MT的上模具MT1具有出口部分VT,通过出口部分VT排出留在模制装置内的空间中的气体诸如空气。在不同的位置提供出口部分VT和入口部分GT。在图15所示的例子中,入口部分GT和出口部分VT相对于中间的空腔MTlb被以相对的方式提供。另夕卜,出口部分VT与空腔MTlb连通。
[0141]在布线衬底MPS被布置在图15所示的上模具MT1和下模具MT2之间的状态中,当组装上模具MT1和下模具MT2时,如图15所示,在筒部分PT和cal CL之间形成一个空间。另外,在空腔MTlb和布线衬底MPS之间形成一个中空空间。布线衬底MPS被这样定位,从而使得半导体芯片CP可以位于该中空空间内,并且被保持(压)在图13所示的上模具MT1的金属模具面MTla和下模具MT2的金属模具面MT2a之间。
[0142]另外,根据本实施例,器件区域DVP被提供为被定位在一个空腔MTlb内,并且形成用于共同密封器件区域DVP的密封体MR。与此类似的形成用于共同覆盖器件区域DVP的密封体MR的密封方法被称为MAP (模具阵列处理)方法,与形成用于每一个器件区域DVP的密封体MR的分片模制方法相比,其可以减小器件区域DVP的平面尺寸。另外,作为本实施例的修改,可以应用上面的分片模制方法。
[0143]树脂块被接收在筒部分PT内,并且在密封步骤中,通过加热模制装置软化树脂块,以便获得糊状的树脂MRp。采用软化的树脂MRp,当活塞PJ向着cal CL抬起时,树脂MRp被通过流道部分RN和入口部分GT提供到空腔MTlb内。
[0144]如上所述,树脂MRp包含许多填充物颗粒,诸如热固性树脂,例如,环氧树脂,固化剂和硅土。可以根据包含的填充物颗粒的百分比调整提供到空腔MTlb内的树脂的流动性。当树脂的流动性高时,可以减小提供压力。在另一方面,当树脂的流动性低时,通过提高树脂到空腔MTlb内的提供压力,可以防止未填充树脂的区域。
[0145]另外,当树脂MRp被提供到空腔MTlb内时,空腔MTlb内的气体从出口部分VT排出。这样,通过提供与空腔MTlb连通的出口部分VT,防止空腔MTlb中有未填充的区域。
[0146]另外,当空腔MTlb内的空间充满树脂MRp时,过多的树脂MRp部分从出口部分VT排出。这样,通过继续提供树脂MRp直到一部分树脂MRp从出口部分VT排出,防止空腔MTlb中有未填充的区域。
[0147]另外,如图8和11所示,在布线衬底MPS的框架区域FR的区域FR2中的出口侧,在与图15所示的出口部分VT重叠的位置,形成出口图案VTp。出口图案VTp是通过去除绝缘膜SR1形成的沟槽图案,并且在图8所示的例子中,它在以矩形形状蜿蜒前进的同时向着布线衬底MPS的外边缘部分延伸。
[0148]在这样形成的密封体MR中,如图14所示,取代覆盖器件区域DVP的主体MRm,形成:在入口部分GT内形成的入口树脂部分MRg(见图15)和流道部分RN(见图15);以及在cal CL内形成的cal树脂部分MRc (见图15)。在图14所示的例子中,为每一行器件区域DVP形成入口树脂部分MRg。另外,在布线衬底MPS的上表面WSt上,在从绝缘膜SR1暴露出来的金属入口图案GTp(见图5)上形成入口树脂部分厭g中的每一个。通过以这种方式在金属部件上形成入口树脂部分MRg,在在这个步骤之后进行的入口中断步骤中,更容易将入口树脂部分MRg从密封体MR的主体MRm分离开。
[0149]在图14所示的例子中,入口部分GT(见图15)布置在布线衬底MPS的侧边MPsl侦k即,在本实施例的密封步骤中,从侧边MPsl侧提供树脂。另外,在图14所示的例子中,出口部分VT (见图15)布置在布线衬底MPS的侧
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