專利名稱：半導體器件的制造方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件的制造技術，具體說，涉及有效地應用于制造每個構成為電極焊盤可以在半導體晶片狀態重定位，且凸點電極形成于重定位電極焊盤上的半導體器件的技術。
引入例如便攜式電話、便攜式信息處理終端設備、便攜式個人計算機等小尺寸電子設備的半導體器件需要制造得較薄、小型化且多管腳。所以，關于滿足這種要求的半導體器件，已開發出稱作CSP(芯片尺寸封裝)型半導體器件。關于這種CSP型半導體器件，已提出了各種半導體器件結構，并已使這些結構的器件商品化；另外，近來如Nikkei Business Publications，Inc出版的Nikker Microdevices(1998年8月發行，第44-71頁)所公開的，已開發出利用將晶片工藝(前工序)和封裝工藝(后工序)放在一起的制造技術制造的新型CSP型半導體器件(此后稱之為晶片級CSP型半導體器件)。該晶片級CSP型半導體器件中，封裝的平面尺寸幾乎與半導體芯片的平面尺寸相同，所以，與對每個從半導體晶片分離的半導體芯片都進行封裝工藝制造的CSP型半導體器件(此后稱之為芯片級CSP型半導體器件)相比，這種晶片級CSP型半導體器件可以更小型化，且成本更低。
晶片級CSP型半導體器件的一種結構主要包括其上形成電路的半導體芯片；重定位焊盤排列的層，該層形成于作為該半導體芯片的正面和背面(彼此相對的一個主表面和另一主表面)中的正面(一個主表面)的電路形成表面上；設置于該焊盤排列重定位層上作為外部連接端子的凸點電極。所說半導體芯片主要包括半導體襯底，通過在作為正面和背面(彼此相對的一個主表面和另一主表面)中的正面(一個主表面)的電路形成表面上，疊層多個絕緣層和布線層形成的多層布線層，形成為覆蓋該多層布線層的表面保護膜。在多層布線層的最上層布線層上，形成電極焊盤，在表面保護膜中，形成有暴露電極焊盤的鍵合孔。焊盤排列重定位層是一個形成其間距比半導體芯片的電極焊盤排列間距更寬的電極焊盤的層。焊盤排列重定位層上的電極焊盤與半導體芯片的相應電極焊盤電連接，并以與半導體器件將安裝于其上的印刷電路板的電極焊盤排列間距相同的間距排列。凸點電極形成于重定位層的電極焊盤上，并與它們電連接和機械連接。
在開發該晶片級CSP型半導體器件之前，本發明人發現了以下問題(1)在凸點電極與印刷電路板的安裝表面相對的狀態下，安裝晶片級CSP型半導體器件。因此，晶片級CSP型半導體器件中，必須形成例如產品名、公司名、產品類別、制造批量等識別標記。希望在將半導體晶片分割成各芯片形成區之前即半導體晶片狀態下形成識別標記。其理由是半導體晶片分割成各芯片形成區后，處理單元是晶片態的數百倍，所以處理變得非常麻煩，所以會影響質量和成本。
可以通過在半導體晶片的背面側(另一主表面側)上的各區域中形成各識別標記，在晶片狀態下形成識別標記，其中所說各區對應于多個芯片形成區，所說芯片形成區形成在作為半導體晶片的正面和背面(彼此相對的一個主表面和另一主表面)中的正面(一個主表面)的電路形成表面上。
然而，在晶片態形成識別標記要將半導體晶片真空固定于標示設備的真空吸持臺上，所以，在形成了凸點電極后形成識別標記的情況下，凸點電極易變形，并且進而會降低晶片級CSP型半導體器件的成品率。另外，由于凸點電極凸出和凹下，半導體晶片的背面變凸凹，所以不管標示設備是例如直接印刷型標示裝置等接觸型，還是例如噴墨型標示裝置等非接觸型，都會形成有缺陷的識別標記，所以會降低晶片級CSP型半導體器件的成品率。
(2)半導體晶片直徑趨于增大，以提高芯片獲取率，但結果是，半導體晶片易翹曲，所以隨著其直徑變大，半導體晶片的厚度也增大。另一方面，要求引入例如便攜式電話、便攜式信息處理終端設備、便攜式個人計算機等小尺寸電子設備的半導體器件制造得更薄。所以，半導體晶片進行了晶片前工序處理后，要求進行背面研磨處理，研磨半導體晶片的背面，以減小其厚度。
然而，背面研磨處理要將半導體晶片真空固定于研磨設備的真空吸持臺上，所以在形成凸點電極后進行背面研磨處理的情況下，由于凸點電極的凸凹的影響，半導體晶片的厚度變得不均勻。在半導體晶片的厚度變得不均勻的情況下，在將半導體晶片分割成各芯片形成區的切片步驟中，易引起半導體晶片龜裂，進而降低晶片級CSP型半導體器件的成品率。
(3)在半導體晶片的背面側上形成了識別標記后進行背面研磨的情況下，所產生的應力集中在識別標記的凸凹處，所以容易在半導體晶片中引起龜裂，進而降低晶片級CSP型半導體器件的成品率。
(4)應指出，在引入例如DRAM(動態隨機存取存儲器)、SRAM(靜態隨機存取存儲器)等存儲電路作為電路的半導體器件中，揀出局部產品(partial products)(部分沒有故障的存儲器)使用，但在使用它們時，必須記錄大量信息，以傳輸有關存儲電路的好或壞(沒有故障或有故障)的層面(mat-wise)信息(局部狀態局部塊，局部地址，局部I/O)(the partial stateBank partial，addresspartial，I/O partial)。在半導體芯片中記錄信息的目前已知方法的情況下，信息量有限，所以考慮根據半導體芯片在托盤中并排設置的順序或根據各自的類別區別托盤的記錄方法。
然而，在托盤順序無意中改變的情況下，根據半導體芯片在托盤中并排設置的順序管理特性信息，會導致錯誤的信息傳輸，進而會導致例如成品率下降等制造問題。如果考慮產品類別數，則已證明以對應于部件類別的數制備托盤是不實際的，此外，在它們從托盤中取出時，信息會丟失。另外，在芯片級CSP型半導體器件中進行的信息記錄過程中，只包含半導體芯片的制造信息，沒有包含屬于使用局部產品的信息，另外，實際可記錄的信息有限。
本發明的目的是提供一種能夠提高半導體器件成品率的技術、本發明再一目的是提供一種能夠穩定且安全地使用局部產品的技術。
從說明書的介紹中和附圖中，可以理解本發明的上述和其它目的及其新穎特征。
下面將簡單介紹一下本申請所公開的發明中典型發明的概況(1)在制造半導體器件的方法中，在半導體晶片正面和背面中的正面上形成具有電路系統的多個芯片形成區的步驟后，但在各芯片形成區上形成凸點電極的步驟前，提供在半導體晶片的背面側上對應于各芯片形成區的區域中形成識別標記的步驟。
(2)在制造半導體器件的方法中，在半導體晶片正面和背面中的正面上形成具有電路系統的多個芯片形成區的步驟后，但在各芯片形成區上形成凸點電極的步驟前，提供研磨半導體晶片背面的步驟。
(3)在上述第(2)條所述的制造半導體器件的方法中，在研磨半導體晶片背面的步驟后，提供在半導體晶片的背面側上對應于各芯片形成區的區域中，形成識別標記的步驟。
(4)在制造半導體器件的方法中，在半導體晶片正面和背面的正面上形成具有電路的多個芯片形成區的步驟后，但在將半導體晶片分割成各芯片形成區之前，提供測量各芯片形成區中各電路的電路特性的步驟，和在半導體晶片的背面側上對應于各芯片形成區的區域中，形成識別標記，該標記包含測量步驟所獲得的關于各電路的電特性結果的特性信息。
根據第(1)條，在半導體晶片的背面側上形成識別標記時，凸點電極未形成于半導體晶片的正面側上，所以可以防止在其它情況下會因將半導體晶片真空固定于標示設備的真空吸持臺上造成的凸點電極變形。另外，可以防止在其它情況下因凸點電極的凸凹而凸凹的半導體晶片背面上的凸凹造成的識別標記缺陷。所以可以提高半導體器件的成品率。
根據第(2)條，在研磨半導體晶片背面時，凸點電極未形成于半導體晶片的正面上，所以可以防止由于凸點電極的凸凹造成的半導體晶片厚度不均勻。所以，在將半導體晶片分割成各芯片形成區的切片步驟中，可以防止由于不均勻厚度引起的半導體晶片龜裂，所以可以提高半導體器件的成品率。
根據第(3)條，在研磨半導體晶片背面時，識別標記未形成于半導體晶片的背面上，所以可以防止由于應力集中于標記的凸凹上造成的半導體晶片龜裂。所以可以提高半導體器件的成品率。
根據第(4)條，可以在帶有局部產品信息的狀態下管理半導體器件，所以可以穩定和安全地管理半導體器件，而不受例如托盤內位置等不穩定條件的影響。
另外，可以自由地單獨地處理半導體器件，所以在用作引入存儲組件的部件時，可以提高其方便性。
圖1是本發明一個實施例的半導體器件的平面圖；圖2是本發明實施例的半導體器件的仰視圖；圖3是本發明實施例的半導體器件的主要部分的剖面圖；圖4是圖3所示部分的局部放大剖面圖；圖5是制造本發明實施例的半導體器件的流程圖；圖6是制造本發明實施例的半導體器件中所用的半導體晶片的平面圖；圖7是半導體晶片的平面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的晶片前工藝處理；圖8是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的晶片前工藝處理；圖9是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的形成焊盤排列重定位層的步驟；圖10是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的形成焊盤排列重定位層的步驟；圖11是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的晶片背面研磨步驟；圖12是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用解釋制造本發明實施例的半導體器件中的標記形成層形成步驟；圖13是展示用于制造本發明實施例的半導體器件的半導體制造設備的結構的概況的示圖；圖14是用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的晶片測試步驟的透視圖；圖15是半導體晶片的仰視圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的標示步驟；圖16是半導體晶片的平面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的凸點電極形成步驟；圖17是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的凸點電極形成步驟；圖18是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的切片步驟；圖19是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的拾取步驟；圖20是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋制造本發明實施例的半導體器件中的模具封裝步驟；圖21是解釋制造含有本發明實施例的半導體器件的存儲組件的流程圖；圖22是引入了本發明實施例的半導體器件的存儲組件的剖面圖；圖23是展示用于本發明實施例的半導體器件的制造的另一半導體制造設備的結構概況的示圖。
下面結合實施本發明的模式介紹本發明的構成，其中本發明應用于晶片級CSP(芯片尺寸封裝)型半導體器件。在描述實施本發明的模式的附圖中，具有相同功能的部分用相同的參考標記表示，因而省略對它們的重復介紹。
圖1是本發明一個實施例的半導體器件的平面圖，圖2是該半導體器件的仰視圖，圖3是該半導體器件的主要部分的剖面圖，圖4是圖3所示部分的局部放大剖面圖。
如圖1和2所示，該實施例的晶片級CSP型半導體器件20形成有方形平面，該例中，其形成為例如5mm×8mm的矩形。如圖3所示，半導體器件20的結構主要包括半導體芯片15；重定位焊盤排列層16，該層形成于電路形成表面15X上，電路形成表面是該半導體芯片15的正面和背面(彼此相對的一個主表面和另一主表面)中的正面(一個主表面)；以及設置于該焊盤排列重定位層16上作為外部連接端子的多個凸點電極11。
半導體芯片15形成有與半導體器件20相同的平面尺寸。如圖3和4所示，半導體器件15的結構主要包括半導體襯底1A；由分別疊于電路形成表面上的多個絕緣層和多個布線層構成的多層布線層2，所說電路形成表面是該半導體襯底1A的正面和背面(彼此相對的一個主表面和另一主表面)中的正面；表面保護膜3，形成該膜為的是覆蓋該多層布線層2。半導體襯底1A例如由單晶硅構成；多層布線層2的絕緣層例如由氧化硅膜構成，同時多層布線層2的布線層例如由鋁(Al)膜或鋁合金膜構成；表面保護膜3例如由氮化硅膜構成。
在半導體芯片15的電路形成表面的中心部分，形成有多個沿半導體芯片15的長邊方向排列的電極焊盤2A。多個電極焊盤2A分別形成于半導體芯片15的多層布線層2的最上層布線層上。最上層布線層被形成為其上層的表面保護膜3覆蓋，該表面保護膜3中，形成有暴露電極焊盤2A的表面的開口3A。多個電極焊盤2A中每一個的平面形狀制成為例如25微米×25微米的方形。另外，多個電極焊盤2A例如分別以約85微米的排列間距設置。
在半導體芯片15上，形成例如64兆位的DRAM(動態隨機存取存儲器)作為存儲電路。這種DRAM的存儲陣列例如由四塊構成。
如圖3和4所示，焊盤排列重定位層16的結構主要包括形成于表面保護膜3上的絕緣層6，在該絕緣層6上延伸的多個布線7，形成于絕緣層6上從而覆蓋多個布線7的絕緣層8，形成為絕緣層8的上層的多個測試電極焊盤9A和多個電極焊盤9B。
多個布線7中每一個的一端側，通過形成于絕緣層6中的開口6A和形成于表面保護膜3中的開口3A，與多個電極焊盤2A中的每一個電連接和機械連接。大約為多個布線7數量一半的那些布線7中每一個的另一端側，引出到半導體器件20的兩相互相對長邊的一個長邊，同時其余布線7中的每一個的另一端引出到半導體器件20的兩相互相對長邊的另一長邊(見圖2)。
多個測試電極焊盤9A每個都通過形成于絕緣層8中的開口8A(見圖4)，與多個布線7中每一個的一端側電連接和機械連接。多個電極焊盤9B每個都通過形成于絕緣層8中的開口8B(見圖3)，與多個布線7中每一個的一端側電連接和機械連接。這些測試電極焊盤9A和電極焊盤9B分別由同一層構成。某些情況下不形成測試電極焊盤9A。
設于焊盤排列重定位層16上用作外部連接端子的多個凸點電極11，與多個電極焊盤9B中每一個電連接和機械連接。多個凸點電極11中每一個由例如具有63(wt)％的鉛(Pb)和37(wt)％的錫(Sn)組分的金屬材料構成。
焊盤排列重定位層16是一個重新定位電極焊盤9B的分布的層，相對于半導體芯片15的電極焊盤來說，電極焊盤9B具有大排列間距，焊盤排列重定位層16的電極焊盤9B以與印刷電路板的電極焊盤的排列間距相同的排列間距排列，印刷電路板上將安裝半導體器件20。
盡管不限于此，但多個電極焊盤9B中每一個都沿圖2所示各長邊，按兩行設置在半導體器件20的兩相互相對長邊。每行中的電極焊盤9B都以例如約0.5mm的排列間距排列。多個電極焊盤9B中每一個的平面形狀都形成為圓形，直徑例如約為0.25mm。多個凸點電極11中每一個例如形成為球形，其高度(從絕緣層8到其最高部分的距離)例如為約0.15mm。
圖2中，為了便于理解，只示出了22個凸點電極11，但一般說，64兆位DRAM具有50-60個電極焊盤9B和凸點電極11。
在焊盤排列重定位層16中，絕緣層6和絕緣層8由彈性模數低于氮化硅膜和氧化硅膜的材料構成，以便消除半導體器件20安裝于印刷電路板上后，與印刷電路板的熱膨脹差異造成的應力集中在凸點電極上的問題，絕緣層6和絕緣層8的厚度都形成為大于表面保護膜3的厚度。在該例中，絕緣層6和8例如都由聚酰亞胺系樹脂構成，絕緣層6的厚度形成為例如約5-100微米，而絕緣層8的厚度形成為例如約5-100微米。
布線7例如由具有高導電率的銅(Cu)膜構成。電極焊盤9B由通過連續分別層疊例如鉻(Cr)膜、包括72at％的鎳(Ni)-28at％的銅的合金膜和金(Cu)膜形成的層疊膜形成，但不限于此，以確保形成凸點電極11時的潤濕性。在凸點電極11形成時，金膜擴散到凸點中，幾乎完全消失。
如圖3所示，在半導體芯片15的背面15Y上，形成標記形成層10，以覆蓋背面15Y。該標記形成層10例如由加入了碳的環氧系熱固樹脂構成。環氧系熱固樹脂與硅有高粘附性，因此，可以抑制標記形成層10剝離。
如圖1所示，在標記形成層10上，形成識別標記12和識別標記13。識別標記12由表示一個半導體晶片中普通信息的標記例如表示產品名、公司名、產品類別和制造批量等的信息構成。識別標記13由兩維代碼標記構成，允許利用小面積記載大量信息。在該識別標記13中，記錄有為該半導體器件20所特有的信息，例如DRAM的局部產品信息(局部狀態局部塊、局部地址、局部I/O)等。這些識別標記12、13都在制造工藝的標示步驟中，利用激光標示法形成。激光標示法是一種激光束輻射到標記形成區的表面上，燒蝕被激光束輻射的部分，從而進行標示的方法。激光標示法不需要在標示前的清洗處理和標示后的干燥處理，標示后，識別標記消失的消失現象幾乎不會發生。
接著，結合圖5-20介紹制造上述晶片級CSP型半導體器件20的方法。
圖5是解釋半導體器件的制造的流程圖，圖6是用于制造半導體器件的半導體晶片的平面圖，圖7和圖8是半導體晶片的平面圖和其主要部分的剖面圖，用于解釋晶片前工藝處理，圖9和圖19是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋電極焊盤排列重定位步驟，圖11是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋晶片背面研磨(背面研磨)步驟，圖12是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋標記形成層形成步驟，圖13是展示用于制造半導體器件的半導體制造設備的結構的概況的示圖，圖14是用于解釋晶片測試步驟的透視圖，圖15是半導體晶片的仰視圖，用于解釋標示步驟，圖16是半導體晶片的平面圖，圖17是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋凸點電極形成步驟，圖18是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋切片步驟，圖19是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用于解釋拾取步驟，圖20是半導體晶片的主要部分的剖面圖，用解釋模具封裝步驟。
首先，如圖6所示，關于半導體晶片，制備例如厚約725微米且為單晶硅的半導體晶片(半導體襯底)1。
接著，半導體晶片1進行晶片前工藝處理(A)，從而如圖7和8所示，在作為半導體晶片1的正面和背面(彼此相對的一個主表面和另一主表面)中的正面(一個主表面)的電路形成表面1X上，按矩陣形式形成具有DRAM作為電路的多個芯片形成區4。多個芯片形成區4中的每一個設置成通過用于切割半導體晶片1的切片區(劃片區)5彼此隔開。通過在半導體晶片1的電路形成表面1X上，主要形成半導體元件、多層布線2、電極焊盤2A、表面保護膜3、開口3A等，來形成多個芯片形成區4中的每一個。
接著，在各芯片形成區4上，形成焊盤排列重定位層16(B)。具體說，首先，利用旋涂法，在表面保護膜3的整個表面上，形成例如包括聚酰亞胺系樹脂的絕緣層6。絕緣層6形成為厚例如約5微米。然后，在絕緣層6中形成暴露電極焊盤2A的表面的開口6A。圖9示出了到現在為止的各步驟。然后，在包括開口6A內部的絕緣膜6的整個表面上，例如利用低壓CVD(化學汽相淀積)法或濺射法形成銅(Cu)膜。然后，構圖銅膜，形成布線7。接著，在包括布線7的絕緣層6的整個表面上，利用旋涂法形成例如包括聚酰亞胺系樹脂的絕緣層8。絕緣層8形成為例如厚約5微米。然后，形成暴露布線7的一端側的開口8A和暴露布線7的另一端側的開口8B。之后，在包括開口8A和8B內部的絕緣層8的整個表面上，依次分別層疊例如鉻膜、包括72wt％的鎳(Ni)和28wt％的銅(Cu)的合金膜和金(Au)膜，形成層疊膜。然后，構圖層疊膜，形成測試電極焊盤9A和電極焊盤9B。接著，形成焊盤排列重定位層16，同時，形成排列間距大于電極焊盤2A的排列間距的電極焊盤9B。到目前已進行的各步驟示于圖10。
然后，如圖11所示，研磨半導體晶片1的背面1Y，減小其厚度(C)。該例中，研磨一直進行到半導體晶片1的厚度例如變為約400微米。
該步驟中，半導體晶片1被真空固定于研磨設備的真空吸持臺上，半導體晶片1的電路形成表面1X側與真空吸持臺相對，但由于半導體晶片1的電路形成表面1X側上沒形成凸點電極(11)，所以，可以防止由于凸點電極(11)的凸凹造成的半導體晶片1的厚度變得不均勻。
該步驟中，由于在研磨半導體晶片1的背面1Y時，半導體晶片1的背面1Y側上沒形成識別標記(12，13)，所以可以防止其它情況下會因應力聚中在識別標記(12，13)的凸凹處造成的半導體晶片1龜裂。
然后，如圖12所示，在半導體晶片1的背面1Y上，形成標記形成層10，從而覆蓋其背面1Y(D)。利用包括其中加入了碳和有機溶劑的環氧系樹脂的熱固樹脂，利用旋涂法，在半導體晶片1的背面1Y上形成該實施例的標記形成層10，盡管并不限于這樣，然后，進行熱處理，固化熱固樹脂，從而形成標記形成層10。
該步驟中，半導體晶片1真空固定于膜形成設備的真空吸持臺上，其電路形成表面1X與真空吸持臺相對，但在半導體晶片1的電路形成表面1X側上，沒形成凸點電極(11)，所以可以在不受凸點電極(11)的凸凹影響的條件下形成標記形成層10。
標記形成層10還可以按包括熱固樹脂的樹脂膜熱壓粘合到半導體晶片1的背面1Y上的形式形成，所說熱固樹膜包括碳加入其中的環氧系樹脂。這種情況下，也可以在不受凸點電極(11)的凸凹影響的條件下形成標記形成層10。
然后，利用圖13所示半導體制造設備30A，進行晶片測試(E)和標示(F)。半導體制造設備30A包括晶片測試部分31、標示部分32、裝載部分33、緩沖部分34、卸載部分35等。
裝載部分33將半導體晶片1送到晶片測試部分31。緩沖部分34容納已由晶片測試部分31處理過的半導體晶片1，然后，將所容納的半導體晶片送到標示部分32。卸載部分35容納已由標示部分32處理過的半導體晶片1。該例的半導體制造設備30A，在不將已由晶片測試部分31處理過的半導體晶片1的上下側反轉的情況下，在半導體晶片1的背面側做標記。
在晶片測試(E)時，首先，從裝載部分33饋送的半導體晶片1真空固定在真空吸持臺31A上。半導體晶片1的真空固定是在半導體晶片1的背面1Y與真空吸持臺31A相對的狀態下進行的。真空吸持臺31A構成為可以X-Y方向(平面方向)和Z方向(垂直方向)移動。真空吸持臺31A上設有固定于支撐柱31B上的探針卡36。
然后，如圖14所示，真空吸持臺31A升高到使半導體晶片1達到探針卡36，并在半導體晶片1與探針卡36位置對準后，使探針卡36的探針36A與半導體晶片1的芯片形成區4中的測試電極焊盤9A接觸。
然后，利用與探針卡36的探針36A電連接的測試器，測量各芯片形成區4中的電路的電特性，關于各電路的電特性結果的特性信息與關于各芯片形成區4的位置信息，一起存儲于測試器的信息記錄裝置中。利用該步驟，相對于各芯片形成區4，確定歸于無故障產品、故障產品、次品、各工作頻率等的等級。進行了晶片測試的半導體晶片1容納于緩沖部分34，然后，送到標示部分32。這種情況下，在饋送半導體晶片1到標示部分32的同時，半導體晶片1的各芯片形成區4的特性信息和位置信息傳輸到標示部分32。
關于標示(F)，首先，從緩沖部分34饋送的半導體晶片1真空固定于真空吸持臺32A上，半導體晶片1的吸附固定在半導體晶片1的電路形成表面1X與真空吸持臺32A相對的狀態下進行。與上述真空吸持臺31A類似，真空吸持臺32A構成為可以X-Y方向和Z方向移動。真空吸持臺32A之下設置有激光振蕩器32B和懸空的反射鏡32D。
然后，各芯片形成區4的位置信息從半導體晶片1的電路形成表面1X上的位置坐標轉換成半導體晶片1背面上的位置坐標，并根據這樣轉換的各芯片形成區4的位置信息，利用激光標示法，在半導體晶片1的背面上對應于各芯片形成區4的各區域中，形成識別標記，該標記包含通過晶片測試得到的關于各電路的電特性結果的特性信息，如圖15所示。另外，利用激光標示法，在對應于各芯片形成區4的半導體晶片1的背面1Y上，還形成了表示一個半導體晶片1的共同信息，例如產品名、公司名、產品類別、制造批量等。識別標記13由兩維代碼標記構成，這種標記允許以小面積記錄大量信息。如圖13所示，通過在標記形成層10的表面上輻射激光束32C，燒蝕由激光束32C輻射的部分，這樣來進行激光標示法形成識別標記12、13，這樣一來，幾乎不會發生進行了標示后識別標記(12，13)消失的現象，但利用激光標示法，很難在半導體晶片1即半導體襯底的背面1Y上直接形成識別標記。原因是半導體晶片1的背面1Y有裂紋，因此易在半導體晶片1中引起龜裂。因此，到目前為止，利用激光標示法在半導體晶片1的背面側1Y上形成識別標記仍未實際采用，但象該例一樣，通過在半導體晶片1的背面1Y側提供標示形成層10，可以利用激光標示法在半導體晶片的背面側1Y上形成識別標記(12，13)。
該步驟中，半導體晶片1真空固定于標示部分(標示設備)32的真空吸持臺32A上，其電路形成表面1X側與真空吸持臺32A相對，但由于半導體晶片1的電路形成表面1X上沒形成凸點電極(11)，所以可以防止由于將半導體晶片1真空固定于標示部分32的真空吸持臺32A上造成的凸點電極(11)變形。另外，可以防止半導體晶片1背面1Y的凸凹造成的識別標記(12，13)產生缺陷，所說凸凹是由凸點電極(11)的凸凹造成的。
該步驟中，標記形成層10由加入了碳的環氧系熱固樹脂形成。在激光束輻射到這種標記形成層10情況下，被激光輻射的部分中的碳蒸發，留下白色的輻射部分。因此，可以形成具有良好肉眼識別性的識別標記。
以使探針36A與半導體晶片1的電路形成表面1X接觸測量電特性的方式進行晶片測試，并在半導體晶片1的背面1Y側做標記，從而在同一設備的坐標系統中，相對于半導體晶片1轉過來上側朝下的方向，芯片形成區4的順序和坐標的正負號反過來，因此，在標示步驟中，必須使它們反過來。
然后，如圖17和18所示，在半導體晶片1的各芯片形成區4的各電極焊盤9B上，形成凸點電極(G)。凸點11的形成按以下方式進行，但不限于這樣，例如，利用球饋送法，將球形焊料送到電極焊盤9B上，然后利用紅外回流法熔化球形焊料。另外，凸點電極11的形成也可以按這樣的方式形成，即，利用絲網印刷法在電極盤9B上印刷焊膏材料，然后，利用紅外回流法熔化焊膏材料。
然后，在晶片級進行老化測試(H)。老化測試是一種目的在于在產品傳到用戶手上之前早期排除不合格產品的選擇測試，老化測試按以下方式進行，在與用戶使用條件可比擬的嚴格使用條件下(負載狀態)，進行各芯片形成區4的電路操作，加速產生用戶使用期間證明是不合格的產品，即某種意義上的不合格產品。
然后，半導體晶片1安裝在切片膜片40的粘附層40A上。半導體晶片1的安裝是在半導體晶片1的電路形成表面1X轉而朝上的狀態下進行的。
然后，利用切片設備，根據各芯片形成區4，分割半導體晶片1、標記形成層10和焊盤排列重定位層16(I)。結果，基本上完成了器件20，如圖18所示。
然后，如圖19所示，利用拾取設備的上推針42，從切片40下向上推半導體器件20，然后，利用拾取設備的真空吸取收集器43搬運被向上推的半導體器件20(J)，半導體器件20裝入托盤44，如圖20所示(K)。半導體器件20裝入托盤44是在識別標記(12，13)轉面朝上的狀態下進行的。
下面，結合圖21和22介紹引入了晶片級CSP型半導體器件20的存儲組件(電子設備)的制造方法。
圖21是解釋存儲組件制造的流程圖，圖22是存儲組件的剖面圖。
首先，多個半導體器件20放置在印刷電路板51的正面和背面(彼此相對的一個主表面和另一個主表面)中的正面(一個主表面)側上(L)，然后，進行熱處理，將多個半導體器件20安裝到印刷電路板51的正面側上(M)。接著，在印刷電路板51的背面側上，放置多個半導體器件20(N)，然后，進行熱處理，將多個半導體器件20安裝到印刷電路板51的背面側上(O)。然后，對多個半導體器件20的每個進行功能測試(P)，然后在印刷電路板51和多個半導體器件20之間填充樹脂52(Q)，然后，再對多個半導體器件20進行功能測試(R)。結果，基本上完成了存儲組件50。
以此方式，根據該實施例，可以實現以下效果(1)在半導體晶片1的電路形成表面1X上形成具有DRAM的多個芯片形成區4的步驟后，但在各芯片形成區4上形成凸點電極11的步驟之前，半導體器件20的制造還包括在半導體晶片1的背面1Y側上對應于各芯片形成區4的區域中形成識別標記(12，13)的步驟。
因而，在識別標記形成于半導體晶片1的背面1Y側上時，半導體晶片1的電路形成表面1X側上沒形成凸點電極11，并且因此可以防止由于將半導體晶片1真空固定于標示部分(標示設備)的真空吸持臺32A上造成的凸點電極11變形。而且，還可以防止由于凸點電極11的凸凹造成的半導體晶片1背面1Y的凸凹引發缺陷識別標記。因此可以提高半導體器件20的成品率。
(2)在半導體晶片1的電路形成表面1X上形成具有DRAM的多個芯片形成區4的步驟后，但在各芯片形成區4上形成凸點電極11的步驟之前，制造半導體器件20的方法還包括研磨半導體晶片1的背面1Y的步驟。
因而，在研磨半導體晶片1的背面1Y時，半導體晶片1的電路形成表面1X上沒形成凸點電極11，所以可以防止半導體晶片1的厚度由于凸點電極11的凸凹而變得不均勻。因此，在根據各芯片形成區4分割半導體晶片1的切片步驟中，可以防止由于不均勻厚度造成的半導體晶片1中發生龜裂，所以可以提高半導體器件20的成品率。
(3)在研磨半導體晶片1的背面1Y的步驟后，制造半導體器件20的方法還包括在半導體晶片1的背面1Y側的對應于各芯片形成區4的區域中，形成識別標記的步驟。
因此，在研磨半導體晶片1的背面1Y時，半導體晶片1的背面上沒形成識別標記，所以可以防止由于應力集中在識別標記的凸凹處造成的半導體晶片1中發生龜裂。因而，可以提高半導體器件20的成品率。
(4)在制造半導體器件20的方法中，標記形成層10由加入了碳的環氧系樹脂形成。因而，在激光束輻射標記形成層10的情況下，被激光輻射部分中的碳蒸發，輻射部分變白。因此，可以形成具有良好肉眼可識別性的識別標記。
(5)在半導體晶片1的電路形成表面1X上形成多個具有DRAM作為電路的芯片形成區4的步驟后，但在根據各芯片形成區4分割半導體晶片1的步驟之前，半導體器件20的制造方法還包括測試各芯片形成區4中的DRAM的電特性的步驟，和根據上述測量步驟中得到的各DRAM的電特性結果，在半導體晶片1的背面1Y側上對應于各芯片形成區4的區域上，形成包含該特性信息的識別標記13的步驟。
因此，可以在帶有次品信息的狀態下管理半導體器件，所以可以穩定和安全地管理半導體器件，而不受例如托盤內位置等不穩定條件的影響。
另外，半導體器件可以單獨地自由處理，所以提高了它們用作引入存儲組件中的部件的方便性。
(6)在制造半導體器件20時，識別標記13由兩維代碼標記構成。所以，可以在小面積內記錄大量信息，并且可以很快地由機器讀出，所以提高了存儲組件50的生產率。
結合利用激光標示法進行識別標記形成的情況介紹了該實施例，但識別標記的形成也可以利用使用直接印刷標示設備、噴墨型標示設備待等的印墨標示法。這種情況下，可以在半導體晶片1的背面1Y上形成識別標記，但標記形成層10具有較好的墨附著性，所以識別標記變得難以擦除。
另外，結合利用激光標示法在標記形成層10上形成識別標記(12，13)的例子，介紹了該實施例，但也可以在不提供標記形成層10的情況下，在半導體晶片1的背面1Y上直接形成識別標記(12，13)。這種情況下，以不致引起半導體晶片1中發生龜裂的標記深度(要被燒蝕的硅的深度)，進行標示，例如小的標記深度為約2-3微米。
另外，結合利用激光標示法在標記形成層10上形成識別標記(12，13)的例子，介紹了該實施例，但識別標記(12，13)也可以在不提供標記形成層10的情況下，直接形成于半導體晶片1的背面1Y上。
另外，結合在晶片級進行老化測試介紹了該實施例，但老化測試也可以在切片步驟后即半導體晶片1分割成各半導體器件20后進行。
另外，結合使用半導體制造設備30A進行標示，而不將半導體晶片1的上下側反轉情況的例子，介紹了該實施例，但如圖23所示，也可以使用半導體制造設備30B，該設備在晶片測試部分31和標示部分32之間設有晶片反轉機構部分37。晶片反轉機構部分37在將半導體晶片1的上下側反轉后將半導體晶片1送到標示部分32。
另外，結合利用測試器測量各芯片形成區4中各電路的電特性，并在關于各電路的電特性結果的特性信息與各芯片形成區4的位置信息一起存儲于測試器的信息記錄裝置中后，將各芯片形成區4的位置信息從半導體晶片1的電路形成表面1X中的位置坐標，轉換成半導體晶片1背面1Y上的位置坐標的例子，介紹了該實施例，但各芯片形成區4的位置信息也可以在從半導體晶片1的電路形成表面1X上的位置坐標，轉換成半導體晶片1背面1Y上的位置坐標后存儲于測試器的信息記錄裝置中。
以上根據上述實施例具體介紹了本發明人的發明，但很顯然，本發明不限于上述實施例，可以在不偏離其宗旨的情況下做出種種變化。
例如，本發明可應用于半導體芯片(裸片)裸裝于印刷電路板上的電子設備。
權利要求
1.一種制造半導體器件的方法，在半導體晶片的正面上形成具有電路的多個芯片形成區的步驟后，且在所說各芯片形成區上形成凸點電極的步驟前，包括在所說半導體晶片的背面側上對應于所說各芯片形成區的區域中形成識別標記的步驟。
2.一種制造半導體器件的方法，在半導體晶片的正面上形成具有電路的多個芯片形成區的步驟后，且在將所說半導體晶片分割成所說各芯片形成區之前，包括在所說各芯片形成區中重定位電極焊盤的步驟，及在所說重定位的電極焊盤上形成凸點電極的步驟；及在重定位所說電極焊盤的步驟后，且形成所說凸點電極的步驟前，還包括在所說半導體晶片的背面側對應于所說各芯片形成區的區域中分別形成識別標記的步驟。
3.根據權利要求1的制造半導體器件的方法，其中所說識別標記利用激光標示法或印墨標示法形成于所說半導體晶片的背面上。
4.根據權利要求1的制造半導體器件的方法，其中所說識別標記利用激光標示法或印墨標示法形成于在所說半導體晶片的背面上形成的標記形成層上。
5.根據權利要求4的制造半導體器件的方法，其中所說標記形成層由加入了碳的環氧系樹脂構成。
6.一種制造半導體器件的方法，在半導體晶片的正面上形成具有電路的多個芯片形成區的步驟后，且在所說各芯片形成區上形成凸點電極的步驟前，還包括研磨所說半導體晶片背面的步驟。
7.一種制造半導體器件的方法，在半導體晶片的正面上形成具有電路的多個芯片形成區的步驟后，且在將所說半導體晶片分割成所說各芯片形成區之前，還包括在所說各芯片形成區中重定位電極焊盤的步驟，及在所說重定位的電極焊盤上形成凸點電極的步驟；及在重定位所說電極焊盤的步驟后，且形成所說凸點電極的步驟前，還包括研磨所說半導體晶片的背面的步驟。
8.根據權利要求6的制造半導體器件的方法，其中在研磨所說半導體晶片的背面的步驟后，且在形成所說凸點電極前，所說方法還包括在所說半導體晶片的背面上對應于所說各芯片形成區的區域中形成識別標記的步驟。
9.根據權利要求8的制造半導體器件的方法，其中所說識別標記利用激光標示法或印墨標示法形成于所說半導體晶片的背面上。
10.根據權利要求8的制造半導體器件的方法，其中所說識別標記利用激光標示法或印墨標示法形成于在所說半導體晶片的背面上形成的標記形成層上。
11.根據權利要求10的制造半導體器件的方法，其中所說標記形成層由加入了碳的環氧系樹脂構成。
12.一種制造半導體器件的方法，包括在半導體晶片的正面上形成具有電路的多個芯片形成區的步驟；測量所說各芯片形成區中各電路的電特性的步驟；在所說半導體晶片的背面上對應于所說各芯片形成區的位置形成識別標記的步驟，所說識別標記包含在所說測量步驟獲得的關于所說各電路的電特性結果的特性信息。
13.根據權利要求12的制造半導體器件的方法，其中在形成所說各芯片形成區的步驟之后，且在形成所說識別標記的步驟前，所說方法還包括在所說各芯片形成區中重定位電極焊盤的步驟。
14.根據權利要求13的制造半導體器件的方法，其中在重定位所說電極焊盤的步驟之后，且在形成所說識別標記的步驟前，所說方法還包括研磨所說半導體晶片的背面的步驟。
15.根據權利要求13的制造半導體器件的方法，其中在形成所說識別標記后，所說方法還包括在所說重定位的電極焊盤上形成凸點電極步驟。
16.根據權利要求15的制造半導體器件的方法，其中在形成所說凸點電極的步驟后，所說方法還包括將所說半導體晶片分割成所說各芯片形成區的步驟。
17.根據權利要求12的制造半導體器件的方法，其中所說識別標記包括兩維代碼標記。
18.根據權利要求12的制造半導體器件的方法，其中所說識別標記利用印墨標示法形成于所說半導體晶片的背面上。
19.根據權利要求12的制造半導體器件的方法，其中所說識別標記利用激光標示法或印墨標示法形成于在所說半導體晶片的背面上形成的標記形成層上。
20.根據權利要求19的制造半導體器件的方法，其中所說標記形成層由加入了碳的環氧系樹脂構成。
全文摘要
在一種制造半導體器件的方法中,在半導體晶片的正面上形成具有電路的多個芯片形成區的步驟后,且在各芯片形成區上形成凸點電極的步驟前,提供在半導體晶片的背面側上對應于各芯片形成區的區域中形成識別標記的步驟。
文檔編號G01R31/26GK1270416SQ0010499
公開日2000年10月18日 申請日期2000年4月7日 優先權日1999年4月8日
發明者宮本俊夫, 田中英樹, 西村朝雄 申請人:株式會社日立制作所