JP2008108988A - Method and apparatus of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法および製造装置に関し、特に複数の半導体集積回路素子を形成した半導体ウェーハ上の特定の電極に樹脂を塗布する技術に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique for applying a resin to a specific electrode on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor integrated circuit elements are formed.
半導体集積回路素子は、半導体ウェーハ上に拡散プロセスを経て複数個形成され、個々の半導体デバイスへと分割されており、外部接続用のリードなどを付与され、樹脂やセラミックなどで封止されて製品となる。 A plurality of semiconductor integrated circuit elements are formed on a semiconductor wafer through a diffusion process, divided into individual semiconductor devices, provided with leads for external connection, etc., sealed with resin or ceramic, etc. It becomes.
半導体集積回路素子は、製造プロセスの微細化、多機能化が進むに伴って、製品の品質確保のために、そして実装後のトラブルを事前に防ぐために、バーンイン(スクリーニング)テストが必要不可欠となっている。バーンインテストは、半導体集積回路素子に温度、電気負荷をかけるもので、従来は製品の状態で実施されてきたのであるが、半導体集積回路素子を単体のデバイス(チップ)売りとする形態も増え、ウェーハ状態での品質保証が重要となってきたことから、ウェーハ状態での一括バーンインテストも実施されるようになっている。一括バーンインによれば、プロセス上の欠陥を組み立て前に見つけ出し、後工程での検査時間を短縮できることに加え、バーンインコストも低減できるので、生産性の向上、検査コストの削減を図ることができる。 As semiconductor manufacturing circuit elements become more miniaturized and multifunctional, burn-in (screening) tests are indispensable to ensure product quality and prevent problems after mounting. ing. The burn-in test applies temperature and electric load to a semiconductor integrated circuit element, and has been performed in the state of a product in the past. However, the form of selling a semiconductor integrated circuit element as a single device (chip) has increased, Since quality assurance in the wafer state has become important, a batch burn-in test in the wafer state has also been implemented. According to batch burn-in, in addition to finding defects in the process before assembling and shortening the inspection time in the post-process, the burn-in cost can also be reduced, so that the productivity can be improved and the inspection cost can be reduced.
一括ウェーハバーンインを実現するためには、半導体ウェーハ上の複数の半導体集積回路素子の各々に形成されたバーンイン検査に必要な電極(ALパッド)に一括で電源を印加する必要があり、大口径300mmウェーハではその7万個以上もの電極を一括コンタクトさせることになる。 In order to realize batch wafer burn-in, it is necessary to apply power to the electrodes (AL pads) necessary for burn-in inspection formed on each of a plurality of semiconductor integrated circuit elements on the semiconductor wafer, and has a large diameter of 300 mm. In the wafer, more than 70,000 electrodes are collectively contacted.
その際に、不良の半導体集積回路素子に電源供給すると、異常発熱し、良品素子を不良にしたり、ウェーハバーンイン用のプローブカードを焼損するなどの不具合が発生するので、事前のプローブ検査で不良と判定された半導体集積回路素子に対しては、電源供給を遮断することが必要となっている。そのために半導体ウェーハ上の1または複数の不良の半導体集積回路素子に存在する多数の電極を紫外線硬化性樹脂で被覆して電気絶縁させる方法がとられている。 At that time, if power is supplied to a defective semiconductor integrated circuit element, abnormal heat will be generated, causing defects such as defective elements or burning out the probe card for wafer burn-in. It is necessary to cut off the power supply to the determined semiconductor integrated circuit element. Therefore, a method is adopted in which a number of electrodes present in one or more defective semiconductor integrated circuit elements on a semiconductor wafer are covered with an ultraviolet curable resin to be electrically insulated.
樹脂の塗布方式としては、たとえば図10に示すように、半導体ウェーハ上の所要の半導体集積回路素子2の電極3上に紫外線硬化性の樹脂10をディスペンサー方式の塗布ノズル11を接触させて吐出する塗布方式がある(特許文献1参照)。
As a resin coating method, for example, as shown in FIG. 10, an ultraviolet
塗布ノズルを対象物に接触させない塗布方式もある。たとえば、塗布ノズルを被塗布箇所に接触しない所定の高さに配置して液体を吐出させ、吐出液体が塗布箇所に接したところで、この吐出液体をノズルの先端から塗布箇所側に引き込ませるようにした方法がある(特許文献2参照)。インクジェット方式で樹脂を吐出する塗布も一般に行われている。
しかし、図10に示した塗布方式は、塗布ノズル11を電極3に直接に接触させて樹脂10を転写するもので、電極3への接触衝撃を緩和する対策が種々にとられてはいるものの、電極3や電極下にストレスが発生してしまう。またこの塗布方式は、樹脂10の高粘度な性質を利用したものであり、詰まりを防ぐために塗布ノズル11の吐出穴径を30μm程度としているため、吐出量が30ピコリットル以上となり、微小な電極への塗布は困難である。
However, the coating method shown in FIG. 10 transfers the
塗布ノズルを塗布対象物に接触させるか接触させないかにかかわらず、塗布状態の安定を図ることが重要である。そのために、樹脂材料を種々に変えて各々の粘性に応じた広がりにコントロールすることを検討したが、半導体ウェーハの表面状態によっては安定した広がりが得られない場所もあり、塗布した樹脂の膜厚が5μmから20μmというようにばらついてしまい、絶縁されない電極ができてしまう。 Regardless of whether the application nozzle is brought into contact with the application object or not, it is important to stabilize the application state. For this purpose, we studied changing the resin materials to control the spread according to the viscosity, but there were places where a stable spread could not be obtained depending on the surface condition of the semiconductor wafer. Varies from 5 μm to 20 μm, and an uninsulated electrode is formed.
本発明は、上記問題に鑑み、樹脂を、対象物にストレスを発生させることなく、微小量でも安定して塗布できるようにすることを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to enable a resin to be stably applied even in a minute amount without causing stress on an object.
上記課題を解決するために、本発明の半導体装置の製造方法は、複数の半導体集積回路素子を形成した半導体ウェーハ上の特定の電極に樹脂を塗布する樹脂塗布工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記樹脂塗布工程では、前記電極の近傍に配置した塗布ノズルより吐出される樹脂を加熱して粘度を低下させるとともに、前記電極を前記樹脂の加熱温度よりも低い温度に調節し、前記温度調節された電極上に前記加熱された樹脂を塗布ノズルより吐出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including a resin application step of applying a resin to a specific electrode on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor integrated circuit elements are formed. In the resin coating step, the resin discharged from the coating nozzle disposed in the vicinity of the electrode is heated to reduce the viscosity, and the electrode is adjusted to a temperature lower than the heating temperature of the resin, The heated resin is discharged from a coating nozzle onto a temperature-controlled electrode.
また本発明の半導体装置の製造装置は、複数の半導体集積回路素子を形成した半導体ウェーハ上の特定の電極に樹脂を塗布するための樹脂塗布機構を有した半導体装置の製造装置であって、前記樹脂塗布機構は、前記電極の近傍に配置される塗布ノズルと、前記塗布ノズルより吐出される樹脂を加熱する加熱手段と、前記半導体ウェーハを前記樹脂の加熱温度よりも低い温度に制御可能な温度制御手段とを有する構成としたことを特徴とする。 The semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention is a semiconductor device manufacturing apparatus having a resin application mechanism for applying a resin to a specific electrode on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor integrated circuit elements are formed. The resin coating mechanism includes a coating nozzle disposed in the vicinity of the electrode, a heating unit that heats the resin discharged from the coating nozzle, and a temperature at which the semiconductor wafer can be controlled to a temperature lower than the heating temperature of the resin. And a control means.
上記の製造方法および製造装置は、樹脂の粘度の温度依存性を利用して、樹脂を、予め加熱して粘度を低下させて吐出し、電極への付着後は当該電極の温度まで降温させることで粘度を高め、広がりを最適にするものである。このようにすることにより樹脂を所望の広がりにて安定して塗布することができ、かつ、塗布ノズルは直接には電極に接触しないため荷重がかからず、ストレスを回避できる。 The above manufacturing method and manufacturing apparatus use the temperature dependence of the viscosity of the resin to heat the resin in advance and reduce the viscosity before discharging, and after adhering to the electrode, lower the temperature to the temperature of the electrode. To increase viscosity and optimize spreading. By doing so, the resin can be stably applied in a desired spread, and since the application nozzle does not directly contact the electrode, no load is applied and stress can be avoided.
樹脂塗布工程は、半導体ウェーハ上の複数の半導体集積回路素子の内、不良の半導体集積回路素子の電極に絶縁被膜を形成する工程であってよい。上記のように塗布状態が安定するため、多数の電極であってもそれぞれを確実に絶縁できる。 The resin coating step may be a step of forming an insulating film on the electrode of the defective semiconductor integrated circuit element among the plurality of semiconductor integrated circuit elements on the semiconductor wafer. Since the application state is stable as described above, even a large number of electrodes can be reliably insulated.
樹脂が紫外線硬化性樹脂であるのが都合よい。樹脂の広がりを確認しながら紫外線を照射して硬化させることにより、所望の広がりで且つ均一な広がりの被膜を得ることができるからである。 Conveniently, the resin is an ultraviolet curable resin. This is because a film having a desired spread and a uniform spread can be obtained by irradiating and curing the ultraviolet rays while confirming the spread of the resin.
塗布ノズルより微小量の樹脂を電極の中心部に吐出し、その後に前記電極と電極外との境界部に吐出するようにしてもよい。電極の中心部に吐出した樹脂が電極外まで広がりにくい場合に、境界部にも吐出することで電極外へ広がる流れを作ることができるからであり、膜厚のコントロールに有効である。 A small amount of resin may be discharged from the coating nozzle to the center of the electrode, and then discharged to the boundary between the electrode and the outside of the electrode. This is because when the resin discharged to the center of the electrode is difficult to spread out of the electrode, it is possible to create a flow that spreads out of the electrode by discharging to the boundary, which is effective in controlling the film thickness.
半導体ウェーハ上の複数の半導体集積回路素子の検査用の電極が、検査装置との間に介在される第1のプローブカードに設けられた検査針が接続される検査針接続領域と、第2のプローブカードに設けられた検査バンプが接続されるバンプ接続領域とに区分されているときに、前記第1のプローブカードによる検査で不良と判定された半導体集積回路素子の電極の前記バンプ接続領域に対してのみ樹脂を塗布するようにしてもよい。上述のようにしてバンプ接続領域のみに樹脂(被膜)の広がりを限ることができるので、第1のプローブカードによって再検査する必要があるときに、検査針が被膜に当たることがなく、検査針の損傷を防ぐことができるとともに、被膜の剥離、それによるダストが発生せず、良品素子への悪影響を防止できる。 An inspection needle connection region to which an inspection needle provided on a first probe card interposed between inspection electrodes of a plurality of semiconductor integrated circuit elements on a semiconductor wafer is connected; When the inspection bumps provided on the probe card are divided into the bump connection areas to be connected, the bump connection areas of the electrodes of the semiconductor integrated circuit element determined to be defective by the inspection by the first probe card The resin may be applied only to the resin. Since the spread of the resin (coating film) can be limited only to the bump connection region as described above, the inspection needle does not hit the coating film when it is necessary to re-inspect with the first probe card. While being able to prevent damage, peeling of the coating and the resulting dust are not generated, and adverse effects on non-defective elements can be prevented.
温度制御手段として、半導体ウェーハが設置されるウェーハステージにペルチェ素子を配置するのが都合よい。ペルチェ素子は、印加電圧によって加熱冷却を容易にコントロールできるからである。 As temperature control means, it is convenient to arrange a Peltier element on a wafer stage on which a semiconductor wafer is placed. This is because the Peltier element can easily control heating and cooling by the applied voltage.
上記したような半導体装置の製造装置に限られず、対象物の被塗布箇所に粘性の液体を塗布する液体塗布装置として、つまり、前記被塗布箇所の近傍に配置される塗布ノズルと、前記塗布ノズルから吐出される液体を加熱する加熱手段と、前記対象物の被塗布箇所を前記液体の加熱温度よりも低い温度に制御可能な温度制御手段とを有する構成としてもよい。 The present invention is not limited to the semiconductor device manufacturing apparatus as described above, but as a liquid coating apparatus that applies a viscous liquid to a portion to be coated of an object, that is, a coating nozzle disposed in the vicinity of the portion to be coated, and the coating nozzle It is good also as a structure which has a heating means which heats the liquid discharged from, and a temperature control means which can control the to-be-coated part of the said object to temperature lower than the heating temperature of the said liquid.
本発明によれば、電極等の被塗布箇所の近傍に配置した塗布ノズルより、樹脂等の粘性の液体を予め粘度を下げて吐出し、被塗布箇所上で粘度を高めて広がりを制御するので、前記の液体を被塗布箇所に所望の広がりにて安定に塗布することが可能であり、品質を向上することができる。塗布ノズルの種類によっては、超微量の塗布が可能であり、微細プロセスの微小電極にも塗布できる。また塗布ノズルを被塗布箇所に接触させないので、荷重がかからず、ストレスが発生しない。塗布ノズルを被塗布箇所に接触させる塗布方式に比べて、上下機構及び上下動作が必要でない分、塗布の高速化、リードタイムの短縮も図ることができる。 According to the present invention, a viscous liquid such as a resin is discharged in advance from a coating nozzle disposed in the vicinity of an application site such as an electrode, and the spread is controlled by increasing the viscosity on the application site. The liquid can be stably applied to the application site with a desired spread, and the quality can be improved. Depending on the type of coating nozzle, a very small amount of coating is possible, and it can also be applied to microelectrodes in a microprocess. Further, since the coating nozzle is not brought into contact with the portion to be coated, no load is applied and no stress is generated. Compared with the coating method in which the coating nozzle is brought into contact with the portion to be coated, since the vertical mechanism and the vertical movement are not required, the coating speed can be increased and the lead time can be shortened.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
本発明にかかる半導体装置の製造装置は、複数の半導体集積回路素子を形成した半導体ウェーハ上の特定の電極に樹脂を塗布するための樹脂塗布機構を有するものであるため、まず処理対象の半導体ウェーハについて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention has a resin coating mechanism for coating a specific electrode on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor integrated circuit elements are formed. Will be described.
図1に示すように、半導体ウェーハ1は、従来よりあるタイプのものであり、複数の半導体集積回路素子2が形成されている。各々の半導体集積回路素子2は、現在一般的なものでは、図2(a)に示すように、電極3は回路部4を囲むように素子周縁部に形成されている。図2(b)に示す半導体集積回路素子2のように、素子周縁部だけでなく素子内部にも電極3が形成されたものもある。電極3のさらなる増加、狭ピッチ化、狭小化が予想されることから、微小量の樹脂を位置精度よく、電極3が素子内部まで形成されたときには特に位置精度よく、塗布することが要求される。
As shown in FIG. 1, a
図3は、本発明の一実施形態の半導体装置の製造装置に備わる樹脂塗布機構の構成を示す。この樹脂塗布機構は、半導体ウェーハ上の複数の半導体集積回路素子の内、不良の半導体集積回路素子の電極に絶縁被膜を形成するためのものであるとして説明する。 FIG. 3 shows the configuration of the resin coating mechanism provided in the semiconductor device manufacturing apparatus of one embodiment of the present invention. This resin coating mechanism will be described as being for forming an insulating film on the electrode of a defective semiconductor integrated circuit element among a plurality of semiconductor integrated circuit elements on a semiconductor wafer.
図3(a)に示すように、半導体ウェーハ1を設置するためのウェーハステージ12と、ウェーハステージ12をX方向、Y方向に移動させるXYテーブル13と、ウェーハステージ12上の半導体ウェーハ1の対象電極に電気絶縁性の樹脂を塗布するための塗布ユニット14と、塗布ユニット14の塗布動作を制御する塗布ユニットコントローラ15と、半導体ウェーハ1上の対象電極およびその塗布位置を上方から認識するための位置認識カメラ16および位置認識カメラコントローラー17と、半導体ウェーハ1上の対象電極を塗布ユニット14による塗布位置に配置するようにXYテーブル13の動作を制御するウェーハステージコントローラー18と、ウェーハステージ12および塗布ユニット14の温度を制御する温度制御コントローラー19と、塗布ユニットコントローラ15と位置認識カメラコントローラー17とウェーハステージコントローラー18と温度制御コントローラー19とを統合的に制御する統合コントローラー20とを有している。
As shown in FIG. 3A, a
塗布ユニット14は、対象電極の近傍に開口部が配置されるインクジェット式の塗布ノズル11と、塗布ノズル11に樹脂を供給する樹脂貯蔵部21と、塗布ノズル11および樹脂貯蔵部21の外側に配置された加熱部22とを有している。ウェーハステージ12には、図3(b)に示すように、当該ウェーハステージ12を冷却可能な温度調節部23が内蔵されている。塗布ノズル11およびウェーハステージ12には温度センサー24,25が設けられている。加熱部22および温度調節部23は上述の温度制御コントローラー19に接続されている。
The
そして、統合コントローラー20によって、温度制御コントローラー19,加熱部22,温度調節部23を通じて、塗布ノズル11と樹脂貯蔵部21とウェーハステージ12の温度が制御されるとともに、塗布ノズル11からの吐出タイミングが制御されるようになっている。塗布ノズル11および樹脂貯蔵部22が制御される温度は、内部の樹脂の粘度が所定値まで低下する所定の温度であり、ウェーハステージ12が制御される温度は、その上に設置された半導体ウェーハ1が前記樹脂の温度よりも低い温度となる所定の温度である。
The
上記構成により、塗布ノズル11,樹脂貯蔵部21,ウェーハステージ12が所定温度に制御される状態において、半導体ウェーハ1上の対象電極が位置認識カメラ16により確認されつつ塗布ノズル11の直下に位置決めされ、その後に統合コントローラー20から発せられる射出信号によって、塗布ノズル11から対象電極上に樹脂が吐出される。このステップが対象電極数だけ繰り返される。
With the above configuration, the target electrode on the
図4に示すように、加熱によって粘度が低下されて吐出された樹脂10は、対象の電極3に付着し(実線で示す)、次第に広がる。この際に、電極3の温度が低いと、樹脂10は付着直後に高粘度になり、ほぼそのままの形状で電極3上に残ることとなり(仮想線で示す右部)、電極3の温度が高いと、樹脂10の粘度が低くなり、電極3より外周に広がることとなる(仮想線で示す左部)。図中のLはスクライブレーンである。
As shown in FIG. 4, the
図5を参照して詳述する。半導体ウェーハ1が設置されたウェーハステージ12は、温度調節部23としてペルチェ素子を内蔵し、ウェーハ設置面に温度センサー25を有しており、温度調節部23によってウェーハステージ12が温度制御されるに伴い、半導体ウェーハ1がその上の電極3を含めてその温度に均一に制御される。
This will be described in detail with reference to FIG. The
このため、電極3上に吐出された樹脂10は、実線で示すように電極3上に付着した後、当該電極3の温度(したがって半導体ウェーハ1の温度)まで冷却されて粘度が高まり、広がりが抑制されつつ実線で示すように電極外へ均一に広がる。つまり低粘度とした樹脂10を、塗布ノズル11に応じた量で迅速にかつ安定に吐出したうえで、電極3上で所望の広がりとし、最適な塗布状態を確保することが可能である。塗布ノズル11は直接には電極3に接触しないので、電極3や電極下に荷重がかかることはなく、ストレスなく塗布できる。
For this reason, after the
なお塗布ノズル11はインクジェット式であるため、吐出量は数ピコリットルという微小量であり、吐出された樹脂10が保有する熱量は半導体ウェーハ1が保有する熱量に比べて非常に小さいので、電極3への付着後に速やかに半導体ウェーハ1の温度まで冷却されることとなる。
Since the
温度調節部23として用いたペルチェ素子は、印加電圧によって加熱冷却を容易にコントロールすることができるので、このペルチェ素子の加熱冷却の両機能を使うようにしてもよい。たとえば、樹脂10の吐出時には、半導体ウェーハ1の温度を下げて樹脂10が広がらないように保持しつつ、絶縁被膜が必要な半導体集積回路素子2の全て、つまり不良の半導体集積回路素子2の全ての、対象の電極3の全てに紫外線硬化性の樹脂10を吐出する。そして吐出完了後に、半導体ウェーハ1の温度を上げて全電極3の樹脂10を一括で広げ、適度に広がった時点で再び半導体ウェーハ1の温度を下げて樹脂10の広がりを止める。このようにすれば、対象の全電極3上に適度に広がった樹脂10を一括で紫外線照射によって硬化させることができる。
Since the Peltier element used as the
図6は、紫外線硬化性樹脂の粘度の温度特性を示したグラフである。樹脂A,Bとも、電気絶縁性かつ紫外線硬化性の樹脂として一般に用いられているものであり、温度が上昇すると粘度が小さくなるという特性を有している。樹脂Aの粘度は、80℃のときに10mPa・S付近であり、25℃付近(常温)で700mPa・Sである。樹脂Bの粘度は、60℃のときに10mPa・S付近であり、25℃付近で100mPa・Sである。ここで、10mPa・S付近という粘度は、インクジェット方式の塗布ノズルで使用できる粘度である。 FIG. 6 is a graph showing temperature characteristics of the viscosity of the ultraviolet curable resin. Both resins A and B are generally used as electrically insulating and ultraviolet curable resins, and have a characteristic that the viscosity decreases as the temperature rises. The viscosity of the resin A is about 10 mPa · S at 80 ° C. and 700 mPa · S at about 25 ° C. (normal temperature). The viscosity of the resin B is around 10 mPa · S at 60 ° C. and 100 mPa · S around 25 ° C. Here, the viscosity of about 10 mPa · S is a viscosity that can be used in an inkjet type application nozzle.
したがって、樹脂Aについては、塗布ノズル(および樹脂貯蔵部)の温度を80℃にすると10mPa・S付近の粘度となって容易に吐出可能となり、その一方でウェーハ温度を25℃に保持すると電極上に吐出された樹脂の粘度が高まり、適度に広げることが可能となる。同様に、樹脂Bについては、塗布ノズル(および樹脂貯蔵部)の温度を60℃にすると10mPa・S付近の粘度となって容易に吐出可能となり、その一方でウェーハ温度を25℃に保持すると電極上に吐出された樹脂の粘度が高まり、適度に広げることが可能となる。つまり、常温(25℃)で100mPa・S以上ある樹脂を加熱によって10mPa・S以下の低粘度に変化させることで、インクジェット方式の塗布ノズルから射出することが可能になり、射出先で粘度を高めて適度に広げることができるのである。 Therefore, for the resin A, when the temperature of the coating nozzle (and the resin storage section) is 80 ° C., the viscosity becomes around 10 mPa · S and can be easily discharged, while the wafer temperature is kept at 25 ° C. The viscosity of the resin discharged to the resin increases and can be expanded appropriately. Similarly, when the temperature of the coating nozzle (and the resin storage unit) is 60 ° C., the resin B has a viscosity of about 10 mPa · S and can be easily discharged. On the other hand, if the wafer temperature is kept at 25 ° C., the electrode The viscosity of the resin discharged on the top increases and can be expanded appropriately. In other words, by changing a resin with 100 mPa · S or more at room temperature (25 ° C) to a low viscosity of 10 mPa · S or less by heating, it becomes possible to inject it from an inkjet type application nozzle, and increase the viscosity at the injection destination. It can be expanded moderately.
樹脂10を電極3上の1箇所のみに吐出するのでなく複数箇所に吐出してもよい。たとえば、図7に示すように、塗布ノズル11を移動させて、樹脂10を、電極3の中心部と、電極3とその周囲のウェーハ上との境界部とに吐出するようにしてもよい。この方法は、電極3の中心部に吐出した樹脂10があまり広がらずに電極3上に残ってしまい、厚みが10μm以上ともなるときなどに採用するとよい。先の樹脂10(中心部)よりも外周側に樹脂10(境界部)を追加することで、先の樹脂10の外周側への流れおよび広がりを誘導して、仮想線で示すような電極外までの適度な広がりとすることが可能になる。最適な膜厚および広がりを確保するために、中心部に1回から複数回、境界部に1回から複数回、吐出してもよい。
The
図8に示すように、複数の塗布ノズル11a,11bを有するマルチノズル用いて、樹脂10を電極3の中心部と境界部とに一括で吐出することで、仮想線で示すような電極外までの広がりを確保するようにしてもよい。このようにすれば電極3上の樹脂10厚を10μm以下に抑えることができる。ノズル数は、電極3の大きさと吐出される樹脂量等に基づいて決めればよい。例えば、樹脂1ピコリットルを吐出したときには電極3上に直径5μm程度の大きさで付着するので、電極3が50μmの幅であれば、単純計算では10個のノズルを並べることになるが、実際には付着後の樹脂10の広がりをたとえば2倍として計算して、5個のノズルを並べることになる。このように、電極3の大きさと樹脂10の吐出量や広がりを勘案して複数の塗布ノズル11a,11b・・・を配置することにより、電極3上の複数箇所に一括で樹脂10を吐出して最適な広がりを得ることが可能である。
As shown in FIG. 8, by using a multi-nozzle having a plurality of
図9(a)(b)に示すように、半導体集積回路素子2の電極3を、検査装置との間に介在させるプローブカードに設けられた検査針26(プローブ針)を接続させる検査針接続領域3aと、ウェーハバーンイン用プローブカードに設けられたバンプ電極27を接続させるバンプ接続領域3bとに区分しておき、それぞれの領域でそれぞれの検査を実施することもできる。図中の28は検査針26の針跡を示す。
As shown in FIGS. 9A and 9B, an inspection needle connection for connecting an inspection needle 26 (probe needle) provided on a probe card that interposes the
上述の絶縁被膜は、半導体ウェーハ1上の複数の半導体集積回路素子2の全数に対応するバンプ電極27を持ったプローブカードで一括ウェーハバーンインするのに先立って、検査針26を接続させる検査で不良と判断された半導体集積回路素子2の電極3を絶縁するべく形成するものであるため、このように区分された電極3についてはバンプ接続領域3bのみに被膜形成すればよい。
The above-mentioned insulating film is defective in the inspection in which the
そこで、本発明にかかる半導体装置の製造装置によって、半導体ウェーハ1を適切に温度管理しつつ、図示したように、バンプ接続領域3bにのみ樹脂10を微小な突起状に等間隔などで吐出すれば、各突起状の樹脂10は広がらずにバンプ接続領域3b内に留まり、それより形成される非連続的な絶縁被膜が電極3(バンプ接続領域3b)をバンプ電極27から絶縁することとなる。絶縁被膜の膜厚が10μm以上にならない樹脂吐出量としておけば、良品素子に同時に接続される他のバンプ電極27の接続の支障になることはない。検査針26によって再検査する場合は直接に電極3(検査針接続領域3a)に接続させることができる。
Therefore, when the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention appropriately controls the temperature of the
これに対し、樹脂を単に吐出する従来法によっては、電極3の全体に樹脂が広がって被膜が形成されることになるため、検査針26によって再検査する場合には検査針26を被膜に貫通させる必要があり、検査針26自体を損傷させてしまったり、被膜の剥れ、それによるダストの発生を招き、良品の半導体集積回路素子2に悪影響を与えてしまう。
On the other hand, depending on the conventional method in which the resin is simply discharged, the resin spreads over the
以上の実施形態では、インクジェット式の塗布ノズルを用いるものとして説明してきたが、これに限定されない。微小電極への塗布には、上述のインクジェット式の塗布ノズルが1ピコリットル以下でも吐出できるため好ましいが、ディスペンサー方式の塗布ノズルであれば、30ピコリットル程度が最小吐出量である反面、粘度が高い樹脂を吐出できるし、50μm×50μm程度の大きな電極面積にも効率的に塗布可能である。 Although the above embodiment has been described as using an ink jet type application nozzle, the present invention is not limited to this. The application to the microelectrode is preferable because the above-mentioned ink jet type application nozzle can discharge even at 1 picoliter or less, but if it is a dispenser type application nozzle, the minimum discharge amount is about 30 picoliters, but the viscosity is low. High resin can be discharged, and it can be efficiently applied to a large electrode area of about 50 μm × 50 μm.
なおディスペンサー方式とは、エアーの圧力と吐出時間(数ミリ秒から数秒)とをコントロールすることで、液状物を適量、吐出させる方式を言う。高粘度の液状物も吐出が可能であることから、半導体装置の製造に際して、樹脂、粘性のある液体などの吐出方式として一般的に使用されている。ここで用いているような紫外線硬化性樹脂(粘度100mPa・S)をノズルの先端にある針穴直径20から30μm程度から吐出した場合、針穴径、樹脂粘度(常温使用)などから、安定した吐出量は上述のように30ピコリットル以上となる。
The dispenser method is a method of discharging an appropriate amount of liquid by controlling the air pressure and the discharge time (several milliseconds to several seconds). Since high-viscosity liquid materials can also be discharged, it is generally used as a discharge method for resin, viscous liquid, etc. in the manufacture of semiconductor devices. When UV curable resin (
以上の実施形態ではまた、半導体ウェーハ上に形成した複数の半導体集積回路素子の内、不良の半導体集積回路素子の電極に絶縁被膜を形成するために電気絶縁性の樹脂を塗布するものとして説明してきたが、導電性樹脂を用いて電極上に導電性のバンプを形成することも可能である。さらには樹脂でない粘性の液体の塗布も同様に行える。 In the above embodiments, it has been described that an electrically insulating resin is applied to form an insulating film on the electrodes of defective semiconductor integrated circuit elements among a plurality of semiconductor integrated circuit elements formed on a semiconductor wafer. However, it is also possible to form conductive bumps on the electrodes using a conductive resin. Furthermore, a viscous liquid that is not a resin can be applied in the same manner.
本発明に係る塗布方式によれば、粘性の液体を微小量でも安定して塗布することができるので、微細化が進む半導体ウェーハの半導体集積回路素子の微小電極に対し、特定の位置に樹脂を塗布する用途に特に有用である。 According to the coating method of the present invention, a viscous liquid can be stably applied even in a minute amount, and therefore, a resin is placed at a specific position with respect to the microelectrode of the semiconductor integrated circuit element of the semiconductor wafer that is being miniaturized. It is particularly useful for applications where it is applied.
1 半導体ウェーハ
2 半導体集積回路素子
3 電極
3a 検査針接続領域
3b バンプ接続領域
10 樹脂
11 塗布ノズル
13 ウェーハステージ
21 樹脂貯蔵部
22 加熱部
23 温度調節部
24,25 温度センサー
26 検査針
27 バンプ電極
DESCRIPTION OF
3a Inspection needle connection area
3b Bump connection area
10 Resin
11 Application nozzle
13 Wafer stage
21 Resin storage
22 Heating section
23 Temperature controller
24,25 temperature sensor
26 Inspection needle
27 Bump electrode
Claims (8)
前記樹脂塗布工程では、前記電極の近傍に配置した塗布ノズルより吐出される樹脂を加熱して粘度を低下させるとともに、前記電極を前記樹脂の加熱温度よりも低い温度に調節し、前記温度調節された電極上に前記加熱された樹脂を塗布ノズルより吐出することを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device including a resin application step of applying a resin to a specific electrode on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor integrated circuit elements are formed,
In the resin application step, the resin discharged from an application nozzle arranged in the vicinity of the electrode is heated to lower the viscosity, and the electrode is adjusted to a temperature lower than the heating temperature of the resin, and the temperature is adjusted. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the heated resin is discharged from a coating nozzle onto an electrode.
前記樹脂塗布機構は、前記電極の近傍に配置される塗布ノズルと、前記塗布ノズルより吐出される樹脂を加熱する加熱手段と、前記半導体ウェーハを前記樹脂の加熱温度よりも低い温度に制御可能な温度制御手段とを有することを特徴とする半導体装置の製造装置。 A semiconductor device manufacturing apparatus having a resin application mechanism for applying a resin to a specific electrode on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor integrated circuit elements are formed,
The resin coating mechanism can control a coating nozzle disposed in the vicinity of the electrode, a heating unit for heating the resin discharged from the coating nozzle, and a temperature lower than the heating temperature of the resin. An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a temperature control unit.
前記被塗布箇所の近傍に配置される塗布ノズルと、前記塗布ノズルから吐出される液体を加熱する加熱手段と、前記対象物の被塗布箇所を前記液体の加熱温度よりも低い温度に制御可能な温度制御手段とを有することを特徴とする液体塗布装置。 A liquid application device for applying a viscous liquid to an application location of an object,
An application nozzle disposed in the vicinity of the application location, a heating means for heating the liquid discharged from the application nozzle, and the application location of the object can be controlled to a temperature lower than the heating temperature of the liquid. And a temperature control means.
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