KR100808106B1 - 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치 - Google Patents

반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100808106B1
KR100808106B1 KR1020060043763A KR20060043763A KR100808106B1 KR 100808106 B1 KR100808106 B1 KR 100808106B1 KR 1020060043763 A KR1020060043763 A KR 1020060043763A KR 20060043763 A KR20060043763 A KR 20060043763A KR 100808106 B1 KR100808106 B1 KR 100808106B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor chip
thin film
solder
film heater
flux
Prior art date
Application number
KR1020060043763A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060061327A (ko
Inventor
오태성
최재훈
정부양
이광용
전영수
Original Assignee
오태성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오태성 filed Critical 오태성
Priority to KR1020060043763A priority Critical patent/KR100808106B1/ko
Publication of KR20060061327A publication Critical patent/KR20060061327A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100808106B1 publication Critical patent/KR100808106B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741—Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/742—Apparatus for manufacturing bump connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/741—Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L2224/742—Apparatus for manufacturing bump connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/40—Details of apparatuses used for either manufacturing connectors or connecting the semiconductor or solid-state body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱(dicing) 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 솔더범프(solder bump)를 형성하는 방법과 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터에 전류를 인가하여 반도체 칩의 솔더를 리플로우(reflow) 시켜 솔더범프를 형성하는 방법과 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 플럭스를 사용하지 않고 아르곤이나 질소 등의 불활성 가스 분위기, 수소 등의 무플럭스 솔더링용 가스 분위기 또는 진공에서 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용하여 반도체 칩의 솔더를 리플로우 시켜 무풀럭스 공정으로 솔더범프를 형성하는 방법과 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터에 전류를 인가하여 박막히터에서 발생한 열이 열전도성이 우수한 실리콘(Si) 반도체를 통해 반도체 칩의 솔더로 전도되고 이들 솔더가 리플로우 되어 솔더범프가 형성되게 된다.
본 발명에 의해 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용하여 솔더범프를 형성함으로써 기존의 방법에 비해 솔더범프 형성방법과 장치를 단순화하며 열효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 플럭스를 사용하지 않고 아르곤이나 질소 등의 불활성 가스 분위기, 수소 등의 무플럭스 솔더링용 가스 분위기 또는 진공에서 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용하 여 솔더범프를 형성함으로써 환경친화적인 장점과 플럭스 세척공정을 생략할 수 있는 경제적인 이점이 있다.
박막히터, 솔더범프, 반도체, 리플로우, 플립칩

Description

반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치{Formation method of solder bumps using thin film heater fabricated on IC chip or IC chip wafer and the facility to make the same}
도 1은 본 발명에 따른 반도체 칩에 형성한 박막히터를 이용하여 반도체 칩의 솔더를 리플로우 시켜 솔더범프를 형성하는 작업 모식도.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터에 전류를 인가하여 반도체 칩 웨이퍼의 솔더를 리플로우 시켜 솔더범프를 형성하는 작업 모식도.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 칩에 형성한 정방형 박막히터의 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 5mm×5mm 크기의 반도체 칩에 형성한 구리(Cu) 박막히터의 가열특성.
도 5는 본 발명에 따른 5mm×5mm 크기의 반도체 칩에 형성한 알루미늄(Al) 박막히터의 가열특성.
도 6은 본 발명의 한 실시예로서 반도체 칩에 구비한 박막히터를 이용하여 솔더범프로 리플로우 하기 위해 반도체 칩의 금속단자에 형성한 Sn-3.5Ag 솔더 패드의 주사전자현미경 사진.
도 7은 본 발명의 한 실시예로서 반도체 칩에 형성한 구리(Cu) 박막히터 및 상기 구리 박막히터에 0.9A의 전류를 인가하여 형성한 Sn-3.5Ag 솔더범프의 주사전자현미경 사진.
도 8은 본 발명의 한 실시예로서 반도체 칩에 형성한 구리(Cu) 박막히터에 0.8A의 전류를 인가하여 형성한 Sn-52In 솔더범프의 주사전자현미경 사진.
도 9는 본 발명의 한 실시예로서 반도체 칩에 아르곤 가스를 불어주어 아르곤 가스 분위기로 유지하면서 반도체 칩에 형성한 구리(Cu) 박막히터에 0.9A의 전류를 인가하여 무플럭스 공정으로 형성한 Sn-3.5Ag 솔더범프의 주사전자현미경 사진.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
11. 반도체 칩 12. 박막히터
13. 솔더 14. 전원공급용 프로브
15. 솔더범프
21. 반도체 칩 웨이퍼
본 발명은 반도체 칩(IC: integrated circuit) 칩의 입출력 단자에 솔더범프 를 형성하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 칩을 에폭시 또는 세라믹 등으로 패키징 하지 않은 상태인 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱(dicing) 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 박막히터를 구비하고 이에 전류를 인가하여 가열함으로써 반도체 칩의 입출력 단자에 부착 또는 형성한 솔더를 리플로우 시켜 솔더범프를 형성하는 방법과 장치에 관한 것이다.
반도체 칩을 기판에 연결하는 본딩 방법으로 기존에는 금 또는 알루미늄 세선을 이용하여 반도체 칩의 패드와 리드프레임을 연결하는 와이어 본딩 방법이 많이 사용되어져 왔다. 이와 같은 와이어 본딩 방법에서는 입출력 단자로 사용되는 금속단자를 반도체 칩의 가장자리에만 형성할 수 있기 때문에, 반도체 칩이 고밀도화 되어 입출력 단자수가 증가하고 단자간의 간격이 미세화 될수록 사용하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한 신호 주파수가 증가할수록 본딩한 와이어에서의 잡음 발생으로 전기적 특성이 떨어지게 된다.
상기 와이어 본딩 방법의 문제점을 해결하기 위해 반도체 칩의 밑면 전체에서 입출력 단자를 인출하고 이들 입출력 단자에 본딩 와이어 대신에 솔더범프를 형성한 후 반도체 칩을 기판에 실장하여 솔더범프를 신호전달 통로로 사용하는 플립칩 기술이 사용되고 있다. 상기 솔더범프를 이용한 플립칩 기술은 칩의 가장자리만을 이용하는 와이어 본딩 방법에 비해 칩의 전면적을 활용하는 면 배열(area array) 방식이므로 단위면적당 입출력 단자수를 크게 증가시킬 수 있어 미세피치에 적용이 가능하며, 솔더범프의 길이가 본딩 와이어에 비해 매우 짧기 때문에 전기적 특성이 우수한 장점이 있다. 또한 와이어 본딩 방법에 비해 패키지의 크기를 최소 화할 수 있어 경박단소화, 고기능화, 고성능화, 고속화된 전자제품의 구현에 적합하다.
본 발명은 상기 플립칩 기술을 적용하기 위해 에폭시나 세라믹으로 패키징 하지 않은 상태인 반도체 칩에 솔더범프를 형성함에 있어서, 반도체 칩의 단자에 부착 또는 형성된 솔더(솔더볼이나 솔더 패드)를 리플로우 하여 솔더범프를 형성시키는 과정 중 적외선 가열방식이나 대류가열 방식에 의한 종래 기술의 문제점을 해결한 것으로, 특히 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프의 형성방법과 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 반도체 칩의 단자에 부착 또는 형성된 솔더(솔더볼이나 솔더 패드)를 리플로우 하여 솔더범프를 형성시키는 과정 중 플럭스를 사용하는 종래 기술의 문제점을 해결한 것으로, 특히 아르곤이나 질소 등의 불활성 가스 분위기, 수소 등의 무플럭스 솔더링용 가스 분위기 또는 진공에서 플럭스를 사용하지 않고 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용하여 솔더범프를 형성하는 방법과 장치에 관한 것이다.
플립칩 본딩을 위해 에폭시나 세라믹으로 패키징 하지 않은 상태의 반도체 칩에 솔더범프를 형성하는 기존의 방법은 반도체 칩의 금속단자(under bump metallurgy: UBM)에 플럭스를 도포한 후 솔더볼을 부착하여 리플로우 하거나 또는 금속단자에 솔더 페이스트의 스텐실 프린팅, 진공증착, 전기도금, 전자빔 증착 등의 방법으로 솔더 패드를 형성한 후 그 위에 플럭스를 도포하고 리플로우 하여 금속단자에 솔더범프를 형성하였다.
상기한 기존의 솔더범프 형성방법에서는 적외선 가열방식이나 대류가열 방식을 사용하여 반도체 칩을 솔더의 융점 이상으로 가열하여 반도체 칩에 부착된 솔더볼 또는 반도체 칩에 형성된 솔더 패드를 리플로우 시켜 솔더범프를 형성하는 것이었다.
그러나 상기 적외선 가열방식이나 대류가열 방식을 사용하는 기존의 솔더범프 형성방법에서는 복잡하고 크기가 큰 적외선 가열장치나 대류가열 장치가 요구되는 문제점이 있으며, 또한 적외선 가열방식이나 대류가열 방식의 열효율이 낮아 열손실이 커서 공정단가가 높아지는 단점이 있었다.
또한 상기한 종래 솔더범프 형성방법에서는 반도체 칩의 금속단자와 솔더볼과 솔더 패드에 형성된 산화피막을 제거하기 위해 플럭스가 사용되고 있으나, 상기한 플럭스의 사용은 여러 가지 문제점을 발생시킨다.
첫째 솔더범프 형성공정시에 플럭스가 가열됨에 따라 플럭스의 용매 성분인 솔벤트가 휘발되어 발생한 가스가 솔더범프와 금속단자 사이의 계면에 포획되어 기포(void)를 형성함으로써 솔더범프의 전단강도와 피로특성을 크게 저하시키게 된다.
둘째 솔더범프 형성공정 후에 잔류하는 플럭스를 제거하기 위해서는 CFC (chloro fluoro carbon)을 함유하고 있는 유기용매로 세척을 하여야 하는데, 솔더범프가 미세피치화됨에 따라 플럭스를 완전히 세척하여 제거하는 것이 어려워져 상기 플럭스가 세척 후에도 잔류하게 된다. 상기 플럭스들은 강한 산성 물질을 함유하고 있으므로 솔더범프와 금속단자가 잔류 플럭스에 의해 부식되는 문제점이 발생 하게 된다. 또한 상기 플럭스의 세척공정에 사용되는 CFC가 오존층 파괴물질로서 환경보호를 위해 그 사용이 제약되는 문제점이 있다.
상기한 플럭스를 사용한 솔더범프 형성공정의 문제점을 해결하기 위해 플럭스를 사용하지 않는 무플럭스 솔더범프 형성공정들이 개발되었다. 일예로 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스나 포밍(forming) 가스 분위기에서 플럭스를 사용하지 않고 솔더링을 하는 방법들이 제안되었다.
그러나 적외선 가열방식이나 대류가열 방식을 사용하는 기존의 솔더범프 형성방법에서는 크기가 큰 적외선 가열장치나 대류가열 장치 내를 상기한 무플럭스 솔더링용 가스 분위기로 유지하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.
이에 따라 상기한 무플럭스 솔더링용 가스를 반도체 칩에 불어 주면서 레이저를 이용하여 반도체 칩의 솔더를 리플로우 시켜 솔더범프를 형성하는 방법들이 제안되었다.
그러나 상기한 레이저를 이용한 무플럭스 솔더범프 형성공정은 웨이퍼 레벨의 많은 솔더볼 또는 솔도 패드들을 전부 한꺼번에 리플로우 하여 솔더범프들로 형성하는 공정이 아니라, 개개의 솔더볼 또는 솔더 패드들에 하나씩 순차적으로 레이저를 쪼여주어 리플로우 시켜 솔더범프로 형성하는 방법이기 때문에 공정시간이 크게 증가하여 생산성이 현저히 낮아지며 또한 레이저 빔이나 반도체 칩의 정교한 이동장치가 요구되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점과 필요성을 감안하여 창안된 것으로서, 도 1은 본 발명에 의해 반도체 칩(11)에 구비한 박막히터(12)에 전류를 인가하여 반도체 칩의 솔더(13)를 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하는 작업 모식도를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명에 의해 반도체 칩(11)들을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 구비한 박막히터(12)에 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 솔더(13)를 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하는 작업 모식도를 도시한 것이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩(11)을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 형성한 박막히터(12)에 전원공급용 프로브(14)를 접속시키고 전류를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩(11)의 입출력 단자에 부착 또는 형성된 솔더(솔더볼이나 솔더 패드)(13)들을 리플로우 시켜 솔더범프(15)가 형성되도록 함으로써, 상기한 기존의 적외선 가열방식이나 대류가열 방식에 비해 훨씬 간단하고 소형화가 가능하며 또한 열효율이 높아 공정단가를 낮출 수 있는 경제적인 이점이 있는 반도체 칩의 솔더범프 형성방법과 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명에서는 플럭스의 사용을 배제하고 아르곤이나 질소 등의 불활성 가스 분위기, 수소 등의 무플럭스 솔더링용 가스 분위기 또는 진공에서 반도체 칩(11)에 형성한 박막히터(12) 또는 반도체 칩(11)을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 형성된 박막히터(12)에 전원공급용 프로브(14)를 접촉하고 전류를 인 가하여 발생하는 열로 반도체 칩(11)의 입출력 단자에 부착 또는 형성된 솔더(솔더볼이나 솔더 패드)(13)들을 리플로우 시켜 솔더범프(15)가 형성되도록 함으로써, 많은 시간과 비용이 소요되는 플럭스 세척공정을 제거하고 환경친화적 공정을 이룰 수 있으며 공정시간의 단축과 생산성의 향상을 이룰 수 있는 박막히터를 이용한 무플럭스 솔더범프 형성방법 및 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.
이와 같은 본 발명을 다음의 실시예들에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 권리를 한정하는 것은 아니다.
이와 같은 본 발명을 다음의 실시예들에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 권리를 한정하는 것은 아니다.
본 발명은 에폭시나 세라믹으로 패키징 하지 않은 상태의 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩을 다이싱(dicing) 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 박막히터(12)를 구비하는 단계와; 상기 박막히터(12)가 구비된 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩 웨이퍼(21)에 솔더(13)를 구비하는 단계와; 상기 박막히터(12)에 전류를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩 웨이퍼(21)의 솔더(13)를 리플로우 하여 솔더범프(15)를 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 구리 박막히터(12)에 0.9A의 전류를 가하여 주면 반도체 칩(11)의 온도가 Sn-3.5Ag나 Sn-3Ag-0.5Cu와 같은 무연솔더의 리플로우에 적합한 온도인 250℃에 도달하였으며, 0.8A의 전류를 인가시에는 반 도체 칩(11)의 온도가 Sn-52In 이나 Sn-Bi와 같은 저온용 무연솔더의 리플로우에 적합한 150℃에 도달하였으며, 1A의 전류를 인가시에는 반도체 칩(11)의 온도가 300℃ 이상으로 증가하였다. 이와 같이 본 발명에서는 박막히터(12)에 인가하는 전류를 조절함으로써 반도체 칩(11)에 형성하고자 하는 솔더범프(15)의 리플로우 온도로 유지하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 의한 또 다른 실시예로서 반도체 칩 웨이퍼(21)를 5mm x 5mm 크기의 반도체 칩(11)으로 절단한 후, 솔더범프(15)를 형성할 면의 가장자리에 0.1㎛ 두께의 티타늄(Ti)을 접착층으로 스퍼터 증착하고 그 위에 폭 150㎛, 두께 0.8㎛의 알루미늄(Al)을 스퍼터 증착하여 도 3에 도시한 바와 같은 정방형 형상의 알루미늄(Al) 박막히터(12)를 제조하였다. 이와 같이 알루미늄 박막히터(12)가 형성된 반도체 칩(11)의 가운데 부분에 열전대를 부착하고 전원공급용 프로브(14)를 박막히터(12)에 대어 접속하고 전류를 가하면서 인가전류에 따른 반도체 칩(11)의 온도변화를 측정하여 알루미늄 박막히터(12)의 발열특성을 분석하였으며, 이를 도 5에 도시하였다.
도 5에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 알루미늄 박막히터(12)에 0.7A의 전류를 가하여 주면 반도체 칩(11)의 온도가 Sn-3.5Ag나 Sn-3Ag-0.5Cu와 같은 무연솔더의 리플로우에 적합한 온도인 250℃에 도달하였으며, 0.5A의 전류를 인가시에는 반도체 칩(11)의 온도가 Sn-52In 이나 Sn-Bi와 같은 저온용 무연솔더의 리플로우에 적합한 150℃에 도달하였다. 이와 같이 본 발명에서는 박막히터(12)의 재질과 인가하는 전류를 조절함으로써 반도체 칩(11)에 형성하고자 하는 솔더범프(15)의 리플로우 온도로 유지하는 것이 가능하게 된다.
도 1에 도시한 바와 같이 구리 박막히터(12)를 가장자리에 형성한 반도체 칩(11)의 금속단자에 용융온도가 221℃인 Sn-3.5Ag 솔더를 진공증착 하여 도 5에 도시한 것과 같은 솔더 패드(13)를 형성하였다. 상기 솔더 패드(13)에 플럭스를 도포한 후에, 구리 박막히터(12)에 전원공급용 프로브(14)를 대어 접속하고 0.9A의 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 온도를 250℃로 올려 상기 Sn-3.5Ag 증착솔더 패드(13)를 리플로우 시켜, 도 7에 도시한 것과 같은 Sn-3.5Ag 솔더범프(15)들을 형성하였다.
도 1에 도시한 바와 같이 구리 박막히터(12)를 가장자리에 형성한 반도체 칩(11)의 금속단자에 용융온도가 221℃인 Sn-3.5Ag 솔더를 진공증착 하여 도 6에 도시한 것과 같은 솔더 패드(13)를 형성하였다. 상기 솔더 패드(13)에 플럭스를 도포한 후에, 구리 박막히터(12)에 전원공급용 프로브(14)를 대어 접속하고 0.9A의 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 온도를 250℃로 올려 상기 Sn-3.5Ag 증착솔더 패드(13)를 리플로우 시켜, 도 7에 도시한 것과 같은 Sn-3.5Ag 솔더범프(15)들을 형성하였다.
본 발명의 도 1에 도시한 바와 같이 구리 박막히터(12)를 가장자리에 형성한 반도체 칩(11)의 금속단자에 용융온도가 118℃인 Sn-52In 솔더를 진공증착 하여 솔더 패드(13)를 형성하고 그 위에 플럭스를 도포한 후에, 구리 박막히터(12)에 전원공급용 프로브(14)를 대어 접속하고 0.8A의 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 온도를 150℃로 올려 상기 Sn-52In 증착솔더 패드(13)를 리플로우 시켜 Sn-3.5Ag 솔더 범프(15)들을 형성하였다.
도 8은 본 발명에 의해 반도체 칩(11)에 구비한 박막히터(12)를 이용하여 반도체 칩(11)에 형성한 Sn-52Ag 솔더범프들(15)의 주사전자현미경 사진으로서, 기존의 복잡하고 커다란 장치가 요구되었던 적외선 가열방식이나 대류가열 방식의 솔더범프 형성방법과 장치와는 달리 본 발명에 의해 반도체 칩(11)에 박막히터(12)를 형성하고 전원공급용 프로브(14)를 상기 박막히터(12)에 접속시켜 전류를 인가하여 주는 매우 간단한 방법과 장치에 의해 반도체 칩(11)에 솔더범프(15)를 형성하는 것이 가능하다는 것을 보여준다.
본 실시들에서는 반도체 칩(11)에서 솔더범프(15)를 형성하고자 하는 면에 티타늄(Ti)을 접착층으로 스퍼터 증착하고 그 위에 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 스퍼터 증착하여 박막히터(12)를 구비하였다. 이와 더불어 본 발명에서는 반도체 칩(11)에 크롬(Cr)이나 탄탈륨(Ta)을 접착층의 용도로 스퍼터 증착하고 그 위에 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 스퍼터 증착하여 박막히터(12)를 구비하는 것도 가능하다.
본 실시예들에서는 반도체 칩(11)에 구리 박막히터(12)나 알루미늄 박막히터(12)를 구비하였다. 이와 더불어 본 발명에서 상기 박막히터(12)의 재질로는 전기전도체인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 중에서 선택된 어느 하나의 성분 또는 이들 중에서 둘이나 그 이상의 성분으로 이루어진 합금의 사용이 가능하다.
본 실시예들에서는 반도체 칩(11)에 형성한 박막히터(12)가 접착층인 티타늄(Ti) 층과 발열층인 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 층의 2층 구조로 구성되어 있었다. 이와 더불어 본 발명에서는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 이나 이들 성분으로 이루어진 합금들 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘이나 그 이상의 층으로 이루어진 구조를 갖는 박막히터(12)를 구성하는 것도 가능하다.
즉, 본 발명에서는 반도체 칩(11)에 구비하는 박막히터(12)가 접착층 없이 발열층으로서 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 이나 이들 성분으로 이루어진 합금들 중에서 선택된 어느 하나의 단층 구조로 이루어지는 것도 가능하다.
또한 본 발명에서는 반도체 칩(11)에 구비하는 박막히터(12)의 접착층과 발열층 또는 발열층의 산화방지층을 포함한 전체 구조가 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 이나 이들 성분으로 이루어진 합금들 중에서 선택된 둘이나 그 이상의 다층 구조로 이루어지는 것도 가능하다.
본 발명에서 상기 박막히터(12)를 형성하는 방법으로는 본 실시예에 의한 스퍼터링법을 포함하여 진공증착, 전해도금, 무전해도금, 스크린프린팅, 전자빔 증착, 화학기상증착, MBE를 포함하여 어떠한 박막형성법이나 코팅법의 사용도 가능하다.
본 발명에서 상기 박막히터(12)를 형성하는 방법으로는 본 실시예에 의한 스퍼터링법을 포함하여 진공증착, 전해도금, 무전해도금, 스크린프린팅, 전자빔 증착, 화학기상증착, MBE를 포함하여 어떠한 박막형성법이나 코팅법의 사용도 가능하다.
본 실시예들에서는 반도체 칩(11)에 박막히터(12)를 구비하는 단계와; 상기 박막히터(12)가 구비된 반도체 칩(11)에 솔더(13)를 구비하는 단계와; 상기 박막히터(12)에 전류를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩(11)의 솔더(13)를 리플로우 하여 솔더범프(15)를 형성시키는 단계로; 구성되어 있었다. 이와 더불어 본 발명에서는 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩(11)을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 솔더(13)를 구비하는 단계와; 상기 솔더(13)가 구비된 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩 웨이퍼(21)에 박막히터(12)를 구비하는 단계와; 상기 박막히터(12)에 전류를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩 웨이퍼(21)의 솔더(13)를 리플로우 하여 솔더범프(15)를 형성시키는 단계;로 구성하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 이와 더불어 도 2에 도시한 바와 같이 반도체 칩(11)을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 박막히터(12)를 형성하고 상기 박막히터(12)에 전원공급용 프로브(14)를 접촉시켜 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 솔더(13)를 리플로우하여 솔더범프(15)를 형성하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 박막히터(12)를 이용한 반도체 칩(11)의 솔더범프(15) 형성방법에서는 박막히터(12)에서 발생한 열이 열전도도가 148 W/m-K로 매우 높은 실리콘 반도체(11)를 통해 솔더(솔더볼이나 솔더 패드)(13)로 전달되어 이를 리플로우 시키는 열전도(heat conduction) 방식이다.
따라서 본 발명에 따른 박막히터(12)를 이용한 반도체 칩(11)의 솔더범프(15) 형성방법은 열전도(heat conduction)보다 효율이 낮은 방사(radiation)나 대류(convection)에 의해 열전달이 이루어지는 기존의 적외선 가열방식이나 대류가열 방식의 솔더범프 형성방법에 비해 열효율이 매우 높고 열손실이 적기 때문에 공정단가를 낮출 수 있는 이점이 있게 된다.
본 발명의 상기 실시예들에서는 반도체 칩(11)의 금속단자에 진공증착법을 사용하여 솔더 패드(13)를 형성하고 박막히터(12)에 전류를 인가하여 솔더 패드(13)를 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하였다. 이와 더불어 본 발명에서는 전기도금, 솔더 페이스트의 스크린 프린팅, 스퍼터링, 전자빔 증착, 잉크젯 등의 방법으로 반도체 칩(11)의 금속단자에 솔더 패드(13)를 형성한 후 박막히터(12)에 전류를 인가하여 솔더 패드(13)를 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하는 것도 가능하다.
또한 본 발명에서는 솔더볼 마운팅, 솔더볼 쉬트(solder ball sheet), 솔더분말쉬트(pre-solder powder sheet), 솔더분말 분사 등의 방법으로 반도체 칩(11)의 금속단자에 솔더볼이나 솔더분말을 부착한 후, 박막히터(12)에 전류를 인가하여 솔더이나 솔더분말들을 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 반도체 칩(11)에 형성한 박막히터(12)를 이용하여 솔더범프(15)로 리플로우하기 위한 솔더 조성으로서 주석(Sn)만을 사용하는 것도 가능하며 또한 주석(Sn)을 주성분으로 하며, 은(Ag), 구리(Cu), 비스무스(Bi), 인듐(In), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 납(Pb), 금(Au) 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 함유된 합금 조성을 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 반도체 칩(11)에 형성한 박막히터(12)를 이용하여 솔더범프(15)로 리플로우하기 위한 솔더 조성으로서 납(Pb)을 주성분으로 하며, 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 비스무스(Bi), 인듐(In), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 금(Au) 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 함유된 합금 조성을 사용하는 것도 가능하다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 플럭스의 사용을 배제한 무플럭스 공정으로 반도체 칩(11)의 박막히터(12)를 이용하여 반도체 칩(11)의 솔더 패드(13)를 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하였다.
반도체 칩(11)의 한 면의 가장자리에 0.1㎛ 두께의 티타늄(Ti)을 접착층의 용도로 스퍼터 증착하고 그 위에 폭 150㎛, 두께 0.8㎛의 구리(Cu)를 스퍼터 증착하여 도 3에 도시한 바와 같은 정방형 형상의 구리 박막히터(12)를 제조하였다. 상기 구리 박막히터(12)가 형성된 반도체 칩(11)의 금속단자에 용융온도가 221℃인 Sn-3.5Ag 솔더를 진공증착 하여 솔더 패드(13)를 형성한 후, 아르곤(Ar) 가스를 반도체 칩(11)에 불어주며 아르곤 가스 분위기를 유지하면서 전원공급용 프로브(14)를 통해 구리 박막히터(12)에 0.9A의 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 온도를 250℃로 올려 상기 Sn-3.5Ag 증착솔더 패드(13)들을 리플로우 시켜 Sn-3.5Ag 솔더범프(15)들을 형성하였다.
상기한 본 발명에 의해 아르곤 가스 분위기에서 박막히터(12)를 이용하여 무플럭스 공정으로 리플로우 한 Sn-3.5Ag 솔더범프(15)의 주사전자현미경 사진을 도 9에 도시하였다.
상기한 기존의 솔더범프 형성방법에서는 크기가 큰 적외선 가열장치나 대류가열 장치 내를 상기한 아르곤 가스와 같은 불활성 분위기 또는 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스나 포밍(forming) 가스와 같은 무플럭스 솔더링용 가스 분위기로 유지하기가 매우 어려웠다.
반면에 본 발명의 실시예에서는 반도체 칩(11)의 솔더 패드(13)에 아르곤 가스를 불어주어 아르곤 가스 분위기로 유지하면서 전원공급용 프로브(14)를 통해 박 막히터(11)에 전류를 인가하여 솔더 패드(13)를 리플로우 하는 간단한 공정으로 도 9에 도시한 바와 같이 무플럭스 공정으로 솔더범프(15)들을 형성하는 것이 가능하게 된다.
상기한 기존의 레이저를 이용한 무플럭스 솔더범프 형성방법은 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼 상의 수많은 솔더볼 또는 솔더 패드에 하나씩 일일이 레이저를 쪼여주어 리플로우 시켜 솔더범프로 형성하는 방법이기 때문에 공정시간이 크게 증가하여 생산성이 낮으며 또한 레이저 빔이나 반도체 칩의 정밀한 이동장치가 요구되는 문제점이 있었다.
이에 반해 본 발명에서는 아르곤 가스 분위기에서 반도체 칩(11)의 박막히터 또는 반도체 칩(11)을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 형성한 박막히터(12)에 전류를 인가함으로써 반도체 칩(11)의 모든 솔더(솔더볼이나 솔더 패드)(13)들이 전부 한꺼번에 리플로우 되기 때문에, 높은 생산성으로 도 9에 도시한 바와 같은 솔더범프(15)들을 무플럭스 공정으로 형성하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 상기 실시예에서는 무플럭스 공정으로 박막히터(12)를 이용하여 솔더범프(15)를 형성하기 위해 반도체 칩(11)에 아르곤 가스를 불어주어 아르곤 가스 분위기를 유지하였다. 이와 더불어 본 발명에서는 반도체 칩(11)이나 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 질소(N2) 가스나 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스나 포밍(forming) 가스와 같은 무플럭스 솔더링용 가스를 불어주어 상기 질소 가스 분위기 또는 무플럭스 솔 더링용 가스 분위기를 유지하면서 박막히터(12)에 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 솔더(13)를 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하는 무플럭스 공정도 가능하다.
또한 본 발명에서는 챔버 내에 박막히터(12)가 형성된 반도체 칩(11) 또는 박막히터(12)가 형성된 반도체 칩 웨이퍼(21)를 장입하고 챔버 내를 상기 아르곤 가스나 질소 가스와 같은 불활성 가스 분위기, 또는 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스나 포밍(forming) 가스와 같은 무플럭스 솔더링용 가스 분위기, 또는 진공으로 유지하면서 전원공급용 프로브(14)를 통하여 상기 박막히터(12)에 전류를 인가하여 반도체 칩(11)의 솔더를 리플로우 시켜 솔더범프(15)를 형성하는 무플럭스 공정도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩(11)을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 형성한 박막히터(12)를 이용하여 반도체 칩(11)의 솔더(13)를 리플로우시켜 솔더범프(15)를 형성함으로써 기존의 적외선 가열방식과 대류가열 방식에 비해 솔더범프 형성공정과 장치를 단순화하며 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 플럭스를 사용하지 않고 불활성 가스 분위기, 무플럭스 솔더링용 가스 분위기 또는 진공에서 반도체 칩(11) 또는 반도체 칩(11)을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼(21)에 형성한 박막히터(12)를 이용하여 솔더범프(15)를 형성함으로써 환경친화적인 장점과 플럭스 세척공정을 생략할 수 있 는 경제적인 이점이 있다.

Claims (13)

  1. 에폭시나 세라믹으로 패키징 하지 않은 상태의 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 박막히터를 구비하는 단계와; 상기 박막히터가 구비된 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 솔더를 구비하는 단계와; 상기 박막히터에 전류를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더를 리플로우 하여 솔더범프를 형성시키는 단계;를 포함하거나, 또는 에폭시나 세라믹으로 패키징 하지 않은 상태의 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 솔더를 구비하는 단계와; 상기 솔더가 구비된 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 박막히터를 구비하는 단계와; 상기 박막히터에 전류를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더를 리플로우 하여 솔더범프를 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  2. 상기 청구항 1에 있어서, 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스, 또는 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스, 포밍(forming) 가스 등의 무플럭스 솔더링용 가스를 불어주어 상기 불활성 가스 분위기 또는 무플럭스 솔더링용 가스 분위기를 유지하면서 상기 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성된 박막히터에 전류를 인가하여 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더를 리플로우 시켜 플럭스를 사용하지 않는 무플럭스 공정으로 솔더범프를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  3. 상기 청구항 1에 있어서, 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스 분위기, 또는 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스, 포밍(forming) 가스 등의 무플럭스 솔더링용 가스 분위기, 또는 진공 분위기의 챔버 내에서 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성된 박막히터에 전류를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더를 리플로우 시켜 플럭스를 사용하지 않는 무플럭스 공정으로 솔더범프를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  4. 상기 청구항 1에 있어서, 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 구비하는 박막히터는 티타늄(Ti), 또는 크롬(Cr), 또는 탄탈륨(Ta)을 접착층의 용도로 형성하고 그 위에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중에서 둘이나 그 이상의 성분으로 이루어진 합금을 발열층으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  5. 상기 청구항 1에 있어서, 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 구비하는 박막히터는 접착층 없이 발열층으로서 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr),티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 이나 이들 성분으로 이루어진 합금들 중에서 선택된 어느 하나의 단층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  6. 상기 청구항 1에 있어서, 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 구비하는 박막히터는 접착층과 발열층 또는 발열층의 산화방지층을 포함한 전체 구조가 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 이나 이들 성분으로 이루어진 합금들 중에서 선택된 둘이나 그 이상의 다층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  7. 상기 청구항 1에 있어서, 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 구비하는 박막히터는 스퍼터링, 진공증착, 전해도금, 무전해도금, 스크린프린팅, 전자빔 증착, 화학기상증착, MBE를 포함한 여타 박막형성법 또는 코팅법의 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  8. 상기 청구항 1에 있어서, 솔더범프로 리플로우 하기 위한 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더로서 진공증착, 전기도금, 솔더 페이스트의 스크린 프린팅, 스퍼터링, 전자빔 증착, 잉크젯 등의 방법을 사용하여 반도체 칩의 금속단자(under bump metallurgy: UBM)에 솔더 패드를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  9. 상기 청구항 1에 있어서, 솔더범프로 리플로우 하기 위한 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더로서 솔더볼 마운팅, 솔더볼 쉬트(solder ball sheet), 솔더분말쉬트(pre-solder powder sheet), 솔더분말 분사 등의 방법을 사용하여 반도체 칩의 금속단자(under bump metallurgy: UBM)에 솔더볼 또는 솔더분말을 부착하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  10. 상기 청구항 1에 있어서, 박막히터를 이용하여 솔더범프로 형성하기 위한 솔더로는 주석(Sn) 단일조성, 또는 주석(Sn)에 은(Ag), 구리(Cu), 비스무스(Bi), 인듐(In), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 납(Pb), Au(금) 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 함유된 합금 조성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성방법.
  11. 에폭시나 세라믹으로 패키징 하지 않은 상태의 반도체 칩 또는 반도체 칩을 다이싱 하기 전의 반도체 칩 웨이퍼에 구비된 박막히터에 전기를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩의 솔더를 리플로우 시켜 솔더범프를 형성시키기 위해, 솔더범프 형성용 솔더와 박막히터가 구비되어 있는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼를 올려놓거나 세워놓거나 또는 끼워놓을 수 있는 장치와; 상기 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 구비된 박막히터에 전기를 인가할 수 있는 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성장치.
  12. 상기 청구항 11에 있어서, 불활성 가스 또는 무플럭스 솔더링용 가스분위기를 유지하면서 상기 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성된 박막히터에 전기를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더를 리플로우 시켜 플럭스를 사용하지 않는 무플럭스 공정으로 솔더범프를 형성하기 위해, 상기 솔더와 박막히터가 구비된 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼를 올려놓거나 세워놓거나 또는 끼워놓을 수 있는 장치와; 상기 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 구비된 박막히터에 전기를 인가할 수 있는 장치와; 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스, 또는 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스, 포밍(forming) 가스 등의 무플럭스 솔더링용 가스를 불어줄 수 있는 장치;를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성장치.
  13. 상기 청구항 11에 있어서, 불활성 가스 또는 무플럭스 솔더링용 가스분위기를 유지하면서 상기 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성된 박막히터에 전기를 인가하여 발생하는 열로 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼의 솔더를 리플로우 시켜 플럭스를 사용하지 않는 무플럭스 공정으로 솔더범프를 형성하기 위해, 상기 솔더와 박막히터가 구비된 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼를 올려놓거나 세워놓거나 또는 끼워놓을 수 있는 장치와; 상기 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 구비된 박막히터에 전기를 인가할 수 있는 장치와; 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스 분위기의 챔버, 또는 수소, BF3, CF2Cl2(프레온 12), CF4(프레온 14), SF6, 포름산(formic acid) 가스, 포밍(forming) 가스 등의 무플럭스 솔더링용 가스 분위기의 챔버, 또는 진공 분위기의 챔버;를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를 이용한 솔더범프 형성장치.
KR1020060043763A 2006-05-16 2006-05-16 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치 KR100808106B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060043763A KR100808106B1 (ko) 2006-05-16 2006-05-16 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060043763A KR100808106B1 (ko) 2006-05-16 2006-05-16 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060061327A KR20060061327A (ko) 2006-06-07
KR100808106B1 true KR100808106B1 (ko) 2008-02-29

Family

ID=37157811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060043763A KR100808106B1 (ko) 2006-05-16 2006-05-16 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100808106B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100927120B1 (ko) * 2007-10-29 2009-11-18 옵토팩 주식회사 반도체 소자 패키징 방법
KR102012636B1 (ko) * 2018-03-14 2019-08-21 한진전자공업주식회사 레벨센서와 워셔액 히팅장치가 결합된 워셔 펌프 모터

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11163036A (ja) 1997-09-17 1999-06-18 Tamura Seisakusho Co Ltd バンプ形成方法、はんだ接合用前処理方法、はんだ接合方法、バンプ形成装置、はんだ接合用前処理装置およびはんだ接合装置
JP2002026051A (ja) 2000-07-04 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd バンプ形成装置、バンプ形成方法、バンプ形成方法を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及び半導体基板
KR20020032014A (ko) * 2000-10-25 2002-05-03 마이클 디. 오브라이언 반도체 패키지의 범프 형성 장치 및 방법
JP2002334895A (ja) 2001-05-07 2002-11-22 Fujitsu Ltd バンプ形成方法
JP2004103844A (ja) 2002-09-10 2004-04-02 Umc Japan バンプ形成方法及び装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11163036A (ja) 1997-09-17 1999-06-18 Tamura Seisakusho Co Ltd バンプ形成方法、はんだ接合用前処理方法、はんだ接合方法、バンプ形成装置、はんだ接合用前処理装置およびはんだ接合装置
JP2002026051A (ja) 2000-07-04 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd バンプ形成装置、バンプ形成方法、バンプ形成方法を実行するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、及び半導体基板
KR20020032014A (ko) * 2000-10-25 2002-05-03 마이클 디. 오브라이언 반도체 패키지의 범프 형성 장치 및 방법
JP2002334895A (ja) 2001-05-07 2002-11-22 Fujitsu Ltd バンプ形成方法
JP2004103844A (ja) 2002-09-10 2004-04-02 Umc Japan バンプ形成方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060061327A (ko) 2006-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7201304B2 (en) Multi-functional solder and articles made therewith, such as microelectronic components
US6307160B1 (en) High-strength solder interconnect for copper/electroless nickel/immersion gold metallization solder pad and method
JP4609296B2 (ja) 高温半田及び高温半田ペースト材、及びそれを用いたパワー半導体装置
US5806753A (en) Application of low temperature metallurgical paste to form a bond structure to attach an electronic component to a carrier
EP2617515B1 (en) Semiconductor device bonding material
JP4051893B2 (ja) 電子機器
JP4817418B2 (ja) 回路装置の製造方法
KR101345940B1 (ko) 땜납, 납땜 방법 및 반도체 장치
JP2000260801A (ja) 半導体素子およびその製造方法
WO1997047426A1 (en) Lead-free, high tin ternary solder alloy of tin, silver, and indium
JP5041102B2 (ja) 鉛フリーはんだ合金、接合用部材及びその製造法、並びに電子部品
US7670879B2 (en) Manufacturing method of semiconductor module including solid-liquid diffusion joining steps
US7101782B2 (en) Method of making a circuitized substrate
JP2002261104A (ja) 半導体装置および電子機器
TWI242866B (en) Process of forming lead-free bumps on electronic component
JP4211828B2 (ja) 実装構造体
JP2011243752A (ja) 半導体装置の製造方法、半導体内部接続部材および半導体内部接続部材群
KR100808106B1 (ko) 반도체 칩 또는 반도체 칩 웨이퍼에 형성한 박막히터를이용한 솔더범프 형성방법과 그 장치
US8252677B2 (en) Method of forming solder bumps on substrates
EP1734569B1 (en) Process for producing semiconductor module
JP2006054227A (ja) 半導体パワーモジュール及び半導体装置
JP4590783B2 (ja) はんだボールの形成方法
JP3592054B2 (ja) 電子回路及びその製造方法
KR20130100441A (ko) 복합구조의 범프를 사용하여 이루어지는 플립칩 패키지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 플립칩 패키지
JP4467260B2 (ja) バンプ形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121228

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140204

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150217

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160217

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee