[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

于2011年5月24日提交的日本专利申请No.2011-115592的公开内容(包括说明书、附图和摘要)在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造技术，具体而言，涉及当应用至在传导接线的端部部分处形成初始焊球的步骤时有效的技术，该传导接线从毛细管的尖端部分延伸并且将该初始焊球键合至半导体芯片上的焊盘。

背景技术

日本专利公开No.2009-105114(专利文献1)描述了一种提供围绕毛细管的多个气体喷射喷嘴并且在从这些气体喷射喷嘴喷射惰性气体时在毛细管的尖端部分处形成初始焊球的技术。

日本专利公开No.Sho 60-244034(专利文献2)描述了如下一种技术：在圆柱形盖中提供的穿透构件处放置毛细管的尖端部分，并且在从与该穿透构件相关联的气体吸孔向穿透构件的内部空间馈送惰性气体时在该毛细管的尖端部分处形成初始焊球。

日本专利公开No.2008-130825(专利文献3)描述了如下一种技术：在提供在多孔构件的通孔中放置毛细管的尖端部分，并且当从多孔构件馈送惰性气体时在毛细管的尖端部分处形成初始焊球。

[专利文献1]日本专利公开No.2009-105114

[专利文献2]日本专利公开No.Sho 60-244034

[专利文献3]日本专利公开No.2008-130825

发明内容

具有诸如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)之类的半导体元件和多层布线的半导体芯片以及包封该半导体芯片的封装体均包括半导体器件。封装体具有如下功能：(1)将在半导体芯片上形成的半导体元件电耦合至外部电路的功能；以及(2)保护半导体芯片免受诸如湿度和温度之类的外部环境影响并且防止半导体芯片因振荡或冲击而断裂或特性恶化的功能。此外，封装体具有如下功能：(3)便于处理半导体芯片的功能；以及(4)耗散在半导体芯片的操作期间生成的热量并且允许所得的半导体元件完全展现其功能的功能。

在封装体中，为了实现例如将在半导体芯片上形成的半导体元件电耦合至外部电路的功能，在布线板上安装半导体芯片，并且使用传导接线将在半导体芯片上形成的焊盘和在布线板上形成的端子彼此耦合。

当使用传导接线将在半导体芯片上形成的焊盘和在布线板上形成的端子彼此耦合时，首先在毛细管的尖端部分处形成初始焊球。继而，将在毛细管的尖端处形成的初始焊球按压在焊盘上。更具体而言，通过使用毛细管的负载和超声振荡将初始焊球按压在焊盘上。这导致初始焊球变形，并且形成能够确保与焊盘的充足接触面积的经按压键合的焊球。对于在毛细管的尖端部分处形成初始焊球而言，首先，将毛细管的尖端部分放置在焊球形成单元中的焊球形成部分处。继而，在炬用(torch)电极和从毛细管的尖端部分突出的接线之间放电。该放电生成热量，并且由于如此生成的热量，接线的尖端部分被熔化。熔化的接线因表面张力而变成球形，并且因此可以在毛细管的尖端部分处形成球形的初始焊球。

然而，由于传导接线有时由容易氧化的金属制成，因此初始焊球的表面可能由放电时生成的热量而被氧化。因此，如此形成的初始焊球并不具有真正的球形形状并且可能具有形状缺陷，诸如具有突出端部的形状。这意味着当使用容易氧化的接线作为接线时，初始焊球有可能具有因初始焊球的表面氧化而导致的形状缺陷。

当使用容易氧化的传导接线时，通常做法是在诸如惰性气体之类的抗氧化剂气体的氛围中形成初始焊球，从而抑制初始焊球的表面氧化。然而，即使在抗氧化剂的氛围中形成初始焊球，周围抗氧化剂气体的不充足的浓度倾向于形成具有形状缺陷的初始焊球。此外，当周围抗氧化剂气体的流速变得不稳定时，如此形成的初始焊球的直径会变化。此外，在形成初始焊球期间，当抗氧化剂气体非均匀地与传导接线接触时，如此形成的初始焊球有可能具有相对于传导接线的离心率。

当在焊盘上按压初始焊球以形成经按压的焊球时，初始焊球的这类形状缺陷易于对半导体芯片的焊盘带来损伤。

本发明的一个目的在于提供如下一种技术，该技术能够在使用容易氧化的传导接线形成初始焊球并且将该初始焊球按压在焊盘上以形成经按压的焊球的过程中，通过防止初始焊球具有形状缺陷来降低对焊盘的损伤。

通过本文的描述和所附附图，本发明的上述和其他一些目的和新特征将变得显然。

下面将概述本文公开的发明中的典型发明。