專利名稱：使用液體進行微球分布的方法、微球分布設備和半導體器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及在用于BGA(球格陣列)、CSP(芯片尺寸封裝)和倒裝芯片鍵合等的凸塊電極形成處理中的諸如焊凸塊等微球的分布，更為確切地說，涉及使用液體進行微球分布的方法、微球分布設備和半導體器件。
背景技術：
日本專利未決公開申請5-129374公開了制造電極凸塊的方法，其中諸如焊球等微球被置于諸如半導體芯片(半導體器件)和電路板等凸塊形成元件上，然后微球被熔化。在該方法中，微球被吸收到孔中，其中孔的分布與諸如半導體芯片和電路板等凸塊形成元件的分布相同，然后微球被傳遞到半導體芯片或電路板上。
具體地說，所提供的吸頭具有用于微球的吸孔，其分布與諸如半導體芯片和電路板等凸塊形成元件的分布相同，吸頭被移動到諸如半導體芯片和電路板等凸塊形成元件，同時使微球被吸收到吸孔中，然后，通過釋放對微球的吸收，微球被傳遞到諸如半導體芯片和電路板等凸塊形成元件。
在這種情況下，需要按照正確的比例來將微球吸收到吸頭中。不過，由于微球的放置位置是隨機的，因此通過抽真空來吸收微球時，很難在預定的位置明確無誤的吸收它們。因此，準備了微球分布扁盤，它使微球位置的事先分布與電極凸塊的分布一樣。通過真空抽取扁盤上的微球，可以按照正確的比例將這些微球明確無誤地吸收到吸收頭中。
不過，在大氣中很難在微球分布扁盤上穩定地分布微球。由于靜電或濕氣的影響，微球可以被相互粘在一起，或被吸收到分布扁盤的表面。
日本專利未決公開申請11-8272公開了一種方法，其中分布扁盤被浸沒于導電液體中，然后微球被滴落到分布扁盤上，并被固定在各個分布孔中，從而去除了靜電或濕氣的影響。
在上述作為解決方案的分布方法中，其中微金屬球(微球)被分布在導電液體中，由于去除了靜電或濕氣的影響，因此可以進行穩定的分布操作。不過，由于使用了具有高揮發性的乙醇，因此需要填充被蒸發掉的部分，以便能夠穩定操作。因此，需要大量的乙醇。進而，在將分布扁盤傳遞到下一個步驟時，很難將扁盤從導電液體中取出來。因此，難以使取出步驟自動化。
日本專利未決公開申請2001-210942公開了一種方法，其中除了一個密閉容器以外，準備了另一個密閉容器，這樣在浸沒分布扁盤、通過柔性管將容器連接起來、以及通過使用重力差異和根據容器之間的需要來傳遞導電液體和微金屬球時，可進行分布操作。
在該方法中，通過使用密閉容器可以防止導電液體的蒸發，并且通過重復使用導電液體和微金屬球可以提高所用材料的可用性。進而，可以加速操作，以便在分布扁盤上完成分布操作后，位于其中一個密閉容器中的有分布扁盤浸沒于其中的導電液體能夠在傳遞到另一個容器中的同時被排泄掉，并且然后分布扁盤被從前一個密閉容器中取出來。
接下來，微球被固定在分布孔中，然后被真空設備的吸頭所吸收。吸頭的平面中具有氣孔，對應于分布孔。進行吸收時，吸頭與分布扁盤的分布孔形成表面相接觸，然后在通過氣孔進行抽真空時，微球被吸收到氣孔中。在吸收后，位于吸收頭上的微球與半導體晶片的焊盤位置相對齊，然后通過停止抽真空，微球被滴落到焊盤上并待在此處。
不過，在通過使用分布扁盤將微球置于半導體器件的凸塊形成元件上的現有方法中，存在下述若干問題。
由于進行處理需要使微球能夠被容納于分布扁盤中的孔(分布孔)中，并且然后被傳遞到半導體器件的焊盤上，因此必須增加在凸塊電極形成處理中的步驟個數。制造成本也將會增加這么多。進而，凸塊電極形成處理的整個結構必定會很復雜。
進而，在恢復導電液體和過量微球以重復使用它們時，由于撞擊容器角或陷入到容器的隙縫中，微球可能變形、受壓或改觀。在這種情況下，微球可能不能容納于分布孔中，或者甚至能夠容納也不能夠被吸頭所吸收。因此，微球不能被安全地傳遞到半導體器件中。進而，盡管通過傾斜或顛倒容器可以恢復導電液體和微球，但是它們的少量部分仍然被留在容器中。這樣在一定程度上是一種浪費。
進而，在將微球吸收到吸頭時，吸頭的表面需要緊密接觸分布扁盤的分布孔形成表面。因此，需要一定的處理準確度，以使兩個表面變得扁平。進而，如果在大氣中進行將微球吸收到吸頭這一步驟，則相鄰的微球彼此相互吸引，從而無法執行合適的吸收。結果，凸塊電極形成處理中的制造成本必定會增加。
再進而，為了提高操作效率，在吸收期間需要執行在另一個分布扁盤中容納微球的處理。因此，需要多個分布扁盤，并且操作成本也會大大增加。
本發明的設計考慮到了上述問題，并且提出了通過液體來分布微球的方法、微球分布設備和半導體器件，這樣能夠減少凸塊電極形成處理中的制造成本，簡化處理的整個結構，并且能夠不浪費地重復利用導電液體和微球。
發明內容
(i)為了解決上述問題，根據本發明，使用液體進行微球分布的方法包括的步驟有提供半導體器件，其包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；并且將微球與導電液體一起傾倒在孔中，以便將微球放置在焊盤上。
將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中這一處理可以在空氣中進行。
將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中這一處理可以在液體中進行。
當將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中時，可以將半導體器件保持水平放置。
當將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中時，可以將半導體器件保持傾斜放置。
可以將微球與導電液體一起進行傳輸。
(ii)進而，根據本發明，使用液體進行微球分布的方法包括的步驟有提供半導體器件，其包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及掩模層，它在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，該掩模被保持在半導體器件上，以使孔被放置在焊盤上；并且將微球與導電液體一起傾倒在孔中，以便將微球放置在焊盤上。
將微球與導電液體一起傾倒在掩模層的孔中這一處理可以在空氣中進行。
將微球與導電液體一起傾倒在掩模層的孔中這一處理可以在液體中進行。
當將微球與導電液體一起傾倒在掩模層的孔中時，可以將半導體器件保持水平放置。
當將微球與導電液體一起傾倒在掩模層的孔中時，可以將半導體器件保持傾斜放置。
可以將微球與導電液體一起進行傳輸。
(iii)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；以及保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
(iv)進而，根據本發明，微球分布設備包括
放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中；管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及泵裝置，建于管子中，將保持在保持裝置中的包含微球的導電液體傳輸到存儲裝置中。
(v)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于通過掩模層將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；以及保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
(vi)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于通過掩模層將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及泵裝置，建于管子中，將保持在保持裝置中的包含微球的導電液體傳輸到存儲裝置中。
泵裝置可包括基座、用于旋轉的旋轉裝置以及可旋轉地依附于旋轉裝置周圍的多個輥子；管子為柔性管，置于輥子和基座之間；以及位于輥子和管子之間的凈空，以便提供間隙，使包含于導電液體中的微球通過管子內部，同時在通過輥子的旋轉來擠壓管子時使其具有原始形狀。
存儲裝置可以具有第一噴管，它在隨機的方向上將微球與所存儲的導電液體一起噴射出去。
存儲裝置可以具有第二噴管，它在隨機的方向上將微球與所存儲的導電液體一起噴射出去。
提供的移動裝置可將放置裝置移動到保持裝置中。
提供的振蕩裝置可將振蕩應用到放置裝置。
振蕩裝置可具有將水平振蕩應用到半導體器件的機構。
振蕩裝置可具有將單向震動應用到半導體器件的機構。
(vii)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中；管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及垂直運動裝置，能夠使存儲裝置移動到保持裝置的上方或下方的位置。
(viii)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于通過掩模層將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及垂直運動裝置，能夠使存儲裝置移動到保持裝置的上方或下方的位置。
提供的移動裝置可將放置裝置移動到保持裝置中。
提供的振蕩裝置可將振蕩應用到放置裝置。
振蕩裝置可具有將水平振蕩應用到半導體器件的機構。
振蕩裝置可具有將單向震動應用到半導體器件的機構。
存儲裝置可以具有第一噴管，它在隨機的方向上將微球與所存儲的導電液體一起噴射出去。
存儲裝置可以具有第二噴管，它在隨機的方向上將微球與所存儲的導電液體一起噴射出去。
提供的調節裝置可在半導體器件和掩模層之間限定隙縫大小，以便在將微球與導電液體一起容納于掩模孔中時，防止氣體或導電液體駐留在孔中。
提供的釋放槽與孔相連，用于釋放氣體或導電液體，以便在將微球與導電液體一起容納于掩模孔中時，防止氣體或導電液體駐留在孔中。
在不穿透掩模層的情況下，在半導體晶片側上的掩模表面或在半導體晶片側的對側上的掩模表面中至少有一個表面提供了槽。
掩模層的厚度能夠使微球保持在孔中，并且防止兩個或更多的微球進入其中。
使由于掩模孔的制造精度所生成的孔的最小直徑大于通過將隙縫加到微球的最大直徑上而得到的值，并且制造的孔的最大直徑可以防止兩個或更多的微球進入這一個孔中并防止微球從焊盤上釋放出去。
形成的掩模孔可以是矩形的。
形成的掩模孔可以是錐形的，這樣半導體晶片側將比抗蝕層表面側更寬。
(ix)進而，根據本發明，半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中抗蝕層的厚度能夠使微球保持在孔中，并且防止兩個或更多的微球進入其中。
(x)進而，根據本發明，半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中，使由于孔的制造精度所生成的孔的最小直徑大于通過將隙縫加到微球的最大直徑上而得到的值，并且制造的孔的最大直徑可以防止兩個或更多的微球進入這一個孔中并防止微球從焊盤上釋放出去。
(xi)進而，根據本發明，半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中抗蝕層的厚度能夠使微球保持在孔中，并且防止兩個或更多的微球進入其中，使由于孔的制造精度所生成的孔的最小直徑大于通過將隙縫加到微球的最大直徑上而得到的值，并且制造的孔的最大直徑可以防止兩個或更多的微球進入這一個孔中并防止微球從焊盤上釋放出去。
提供的釋放槽與孔相連，用于釋放氣體或導電液體，以便在將微球與導電液體一起容納于掩模孔中時，防止氣體或導電液體駐留在孔中。
(xii)進而，根據本發明，半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中抗蝕層的厚度能夠使微球保持在孔中。
(xiii)進而，根據本發明，半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中形成的掩模孔可以是錐形的，這樣半導體晶片側將比抗蝕層表面側更寬。
(xiv)進而，根據本發明，半導體器件包括半導體晶片，有焊盤形成于它的表面上的預定涂層中；抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且有孔形成于到焊盤的相應位置處的預定涂層中；以及微球，容納于孔中，其中提供的孔帶有釋放裝置，用于在將微球與導電液體一起進行提供時，能夠將殘留在孔中的導電液體和氣體釋放到孔外。
形成的抗蝕孔可以是矩形的。
(xv)進而，根據本發明，使用液體進行微球分布的方法包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；以及在旋轉半導體器件以便在焊盤上放置微球時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中。
可以使半導體器件保持傾斜，并且可以將微球與導電液體一起傾倒在保持傾斜和旋轉的半導體晶片的上部。
可以使半導體器件保持水平，并且可以將微球與導電液體一起傾倒在保持水平和旋轉的半導體晶片的中部。
將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中這一處理可以在空氣中進行。
將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中這一處理可以在液體中進行。
可以將微球與導電液體一起進行傳輸。
(xvi)進而，根據本發明，使用液體進行微球分布的方法包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；將半導體器件傾斜放置；以及在傾斜的半導體器件上從半導體器件的一端到另一端之間振蕩用于將微球與導電液體一起進行噴射的噴射裝置時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中，以便將微球放置在焊盤上。
將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中這一處理可以在空氣中進行。
將微球與導電液體一起傾倒在半導體器件的孔中這一處理可以在液體中進行。
可以將微球與導電液體一起進行傳輸。
(xvii)進而，根據本發明，使用液體進行微球分布的方法包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，掩模層被固定于半導體器件上，以便使孔位于焊盤上；以及在旋轉半導體器件以便在焊盤上放置微球時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中。
(xviii)進而，根據本發明，使用液體進行微球分布的方法包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，掩模層被固定于半導體器件上，以便使孔位于焊盤上；將半導體器件傾斜放置；以及在傾斜的半導體器件上從半導體器件的一端到另一端之間振蕩用于將微球與導電液體一起進行噴射的噴射裝置時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中，以便將微球放置在焊盤上。
(xix)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置-旋轉裝置，用于放置半導體器件和用于旋轉所放置的半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
存儲裝置可以具有第一噴管，它在隨機的方向上將微球與所存儲的導電液體一起噴射出去，并且放置-旋轉裝置可以具有第一放置基座，它放置有保持傾斜的半導體器件，微球與來自第一噴管的導電液體一起被傾倒入被放置在第一放置基座上的、同時保持傾斜和旋轉的半導體器件的上部。
存儲裝置可以具有第二噴管，它只是在隨機的方向上將所存儲的導電液體噴射出去，微球與來自第二噴管的導電液體一起被傾倒入被放置在第一放置基座上的、同時保持傾斜和旋轉的半導體器件的上部。
存儲裝置可以具有第一噴管，它在隨機的方向上將微球與所存儲的導電液體一起噴射出去，并且放置-旋轉裝置可以具有第二放置基座，它放置有保持水平的半導體器件，微球與來自第一噴管的導電液體一起被傾倒入被放置在第二放置基座上的、同時保持水平和旋轉的半導體器件的中部。
存儲裝置可以具有第二噴管，它只是在隨機的方向上將所存儲的導電液體噴射出去，微球與來自第二噴管的導電液體一起被傾倒入被放置在第二放置基座上的、同時保持水平和旋轉的半導體器件的中部。
放置-旋轉裝置可以放置在保持裝置的上部或里面。
提供的振蕩裝置可將振蕩應用到放置-旋轉裝置。
提供的管子可將存儲裝置與保持裝置連接起來；并且提供的泵裝置建于管子中，用于將保持在保持裝置中的包含微球的導電液體傳輸到存儲裝置中。
(xx)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置裝置，用于放置半導體器件，同時將半導體器件傾斜放置，該半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體；第一噴管，用于將微球與導電液體一起進行噴射；振蕩裝置，用于在傾斜的半導體器件上從半導體器件的一端至另一端之間振蕩第一噴管；以及保持裝置，用于將由第一噴管所噴射的包含有微球的導電液體保持在半導體器件上。
提供的第二噴管用于只是將存儲裝置中的導電液體噴射出去，并且振蕩裝置也可以震蕩第二噴管。
放置裝置可以置于保持裝置的上部或內部。
提供的振蕩裝置可將振蕩應用到放置裝置。
提供的管子可將存儲裝置與保持裝置連接起來；并且提供的泵裝置建于管子中，用于將保持在保持裝置中的包含微球的導電液體傳輸到存儲裝置中。
(xxi)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置-旋轉裝置，用于放置半導體器件和用于旋轉所放置的半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置-旋轉裝置上的半導體器件上的焊盤上；以及保持裝置，用于將存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在焊盤上。
(xxii)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置裝置，用于放置半導體器件，同時將半導體器件傾斜放置，該半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體；第一噴管，用于將微球與導電液體一起進行噴射；振蕩裝置，用于在半導體器件的焊盤上從半導體器件的一端至另一端之間振蕩第一噴管；以及保持裝置，用于將由第一噴管所噴射的包含有微球的導電液體保持在焊盤上。
(xxiii)進而，根據本發明，微球分布設備包括放置-旋轉裝置，用于放置半導體器件和用于旋轉所放置的半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置-旋轉裝置上的半導體器件上的焊盤上；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在焊盤上；管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及垂直運動裝置，能夠使存儲裝置移動到保持裝置的上方或下方的位置。
圖1示出了本發明的第一優選實施例中的微球分布設備結構。
圖2示出了微球分布設備中的噴管頂端與置于放置基座上的半導體器件之間的關系。
圖3示出了微球分布設備的泵結構。
圖4為截面圖，示出了置于微球分布設備的放置基座上的半導體器件的結構。
圖5為平面圖，示出了在抗蝕孔中容納具有最大直徑的微球所需的隙縫大小。
圖6示出了由于抗蝕孔提供的隙縫過大而使微球偏離其下面焊盤直徑的位置。
圖7為平面圖，示出了形成的與抗蝕孔相連的釋放槽。
圖8示出了本發明的第二優選實施例中的微球分布設備結構。
圖9示出了本發明的第三優選實施例中的微球分布設備結構。
圖10示出了半導體器件在微球分布設備的旋轉放置單元上的放置位置的情況。
圖11示出了半導體器件在浸沒于本發明第三實施例的微球分布設備的導電液體中的旋轉放置單元上的放置位置的情況。
圖12示出了本發明的第四優選實施例中的微球分布設備結構。
圖13示出了半導體器件在浸沒于本發明第四實施例的微球分布設備的導電液體中的旋轉放置單元上的放置位置的情況。
圖14示出了本發明的第五優選實施例中的微球分布設備結構。
圖15示出了本發明第五實施例中的微球分布設備的操作。
圖16示出了本發明的第六優選實施例中的微球分布設備結構。
圖17示出了微球分布設備的轉移室的位置與置于放置基座上的半導體器件的位置。
圖18為平面圖，示出了形成的與抗蝕孔相連的釋放槽。
圖19為平面圖，示出了抗蝕孔的形狀，以及形成的與抗蝕孔相連的釋放槽。
圖20為平面圖，示出了形成的與抗蝕孔相連的釋放槽。
圖21為平面圖，示出了形成的與抗蝕孔相連的釋放槽。
圖22示出了本發明的第八優選實施例中的微球分布設備結構。
圖23為截面圖，示出了置于微球分布設備的放置基座上的半導體晶片、晶片上的焊盤以及在掩模中形成的用于放置微球的孔之間的位置關系。
圖24為截面圖，示出了在掩模中形成的釋放槽。
圖25示出了本發明的第九優選實施例中的微球分布設備結構。
圖26為附著于用于放置半導體器件的放置基座上的振蕩裝置(壓電元件)。
具體實施例方式
下面參考附圖來講述本發明的實施例。
第一優選實施例圖1示出了本發明的第一優選實施例中的微球分布設備結構。
如圖1所示的微球分布設備，例如，適用于半導體器件的凸塊電極形成處理。也就是說，完成的凸塊電極形成處理使得在半導體晶片上形成抗蝕層之后，能夠進行暴露、生長、將焊球轉移到半導體晶片上的孔中、焊球的回流和抗蝕層的去除。本發明的微球分布設備可應用于將焊球轉移到半導體晶片上的孔中這一步驟。
圖1中的微球分布設備裝有轉移室1，轉移室1為用于容納導電液體的容器，并且用于放置稍后在圖4中詳述的半導體器件2的放置基座3幾乎被置于轉移室1的中心。
放置基座3的結構使它在垂直方向上的高度能夠通過放置基座移動裝置12來改變。而且，它的角度能夠通過支持部件4自由地改變成水平/傾斜的狀態，放置基座3在支持部件4處附著到放置基座移動裝置12。
轉移室1的底面與柔性回流管5的一個開口相連。回流管5的另一個開口與存儲容器6的側面相連。在理想情況下，轉移室1的底面結構能夠促使如圖4所示的微球47和導電液體流入回流管5中。例如，如圖1所示，轉移室1的底部形狀使它的直徑能夠根據連接部件與回流管5的接觸而減小。其形狀類似于所謂的漏斗形狀，以促使微球47和導電液體流入回流管5中。
存儲容器6通過回流管5與轉移室1相連，并且其側面與沖洗管8相連，其底部與噴管7相連。而且，存儲容器6的結構使得除了連接導管的部分之外的其他部分是密閉的，以盡可能地阻止揮發性導電液體的蒸發。
在理想情況下，存儲容器6的底面結構能夠促使微球47和導電液體流入噴管7中，以防止微球47發生變形。例如，其類似于漏斗的形狀可以促使微球47和導電液體流入噴管7中。
圖2的(a)和(b)示出了噴管7的末端與半導體器件2之間的關系。
流動板9置于半導體器件2的頂端，并且包含有許多微球47的導電液體從噴管7的末端落到流動板9上。
導電液體可以是例如乙醇。除了乙醇，諸如甲醇、異丙醇、丁醇、環己醇、甘油醛、四溴(化)乙烯等酒精也是可以的。而且，它可以是水，等等，或者這些物質的混合液體。而且，它可以包括少量的諸如分散劑和表面活性劑等添加劑。例如，添加劑可以是磷酸氫二鈉、偏磷酸六鈉、焦磷酸鈉、亞油酸鈉或陽離子催化劑。高導電性的液體是更為優選的，因為它對于靜電保護非常有效。
微球47的直徑可以為例如100μm或更小，也就是0.1mm或更小。流經半導體器件2的傾斜表面的導電液體的厚度約為1～2mm。與微球47的尺寸相比，該厚度(深度)為前者的10～20倍。因此，這相當于將微球47置于裝有導電液體的室中這一情況，從而能夠獲得相同的靜電保護效應等。如圖2(a)的箭頭Y1所示，噴管7的出口通過導管移動機構10來回移動，以便將導電液體提供到半導體器件2的整個表面上。
而且，回流管5裝有泵11，用于將轉移室1中積累的導電液體和微球47輸送至存儲容器6。如圖3(a)所示，泵11的組件包括輥子旋轉體31，其旋轉軸32被固定到發動機(圖中未顯示)上，并且輥子旋轉體31根據發動機的旋轉與旋轉軸32一起旋轉，以便將來自轉移室1的導電液體和微球47輸送至存儲容器6中；多個輥子33，它們被平均地和可旋轉地附著到輥子旋轉體31的圓周上；以及回流管擠壓基座34，用于將回流管5夾在輥子33和基座34中間。
如圖3(b)所示，設定輥子33和回流管擠壓基座34之間的距離，使在其中間以及在由輥子33的旋轉所擠壓的部分回流管5(柔性管)上所提供的縫隙Y2，能夠使微球47通過，同時具有其初始的形狀。
接下來，參照圖4來講述半導體器件2的結構。
圖4為截面圖，示出了半導體器件的結構。
如圖4所示的半導體器件2的組成包括半導體晶片(下面簡稱為半導體晶片)43，在其表面上形成了預定的半導體元件和互連部件并且分布有與預定的互連部件相連的許多焊盤；以及抗蝕層45，它帶有孔44，以便在每個焊盤42上放置諸如焊球等微球47。
假設抗蝕層45的厚度為h，使用的微球47的直徑(下面稱之為微球直徑)為d，并且微球直徑d的精度為±α微米(μm)。
微球直徑的最小直徑dmin＝d-α，并且微球直徑的最大直徑dmax＝d+α。
而且，在優選情況下，為了在孔44中容納微球47，抗蝕層45的厚度需要滿足如下條件1/2dmax＜h≤dmin而且，假設抗蝕層45中的孔44的直徑(下面稱之為抗蝕孔直徑)為D，抗蝕層45中的孔44處理的離差為±β微米，以及容納具有最大直徑dmax的微球47所需要的凈空為γ微米，則最小抗蝕孔直徑Dmin＝D-β必須等于或大于通過在最大微球直徑dmax加上凈空2γ而得到的值。相應地，在優選情況下，需要滿足如下條件D+β＝Dmax(最大抗蝕孔直徑)D-β＝Dmin(最小抗蝕孔直徑)D-β＝Dmin≥dmax+2γDmin-dmax≥2γ例如，如果使用100微米的微球47，則凈空2γ為5～30微米較為適宜。不過，如果根據[Dmin-dmax]的2γ的值增大，則兩個微球47可以進入一個孔44中，并且僅在其中放置一個微球就變得困難。另一方面，應該避免使微球47超過如圖6所示的位于下面的焊盤直徑L。相應地，考慮到抗蝕層45的厚度為h，所選擇的凈空要滿足2γ＝Dmin-dmax而且，在將微球47容納到液體中的抗蝕孔44中的過程中，由于抗蝕孔44非常小，因此諸如空氣等氣體可能會阻止微球47進入抗蝕孔中。因此，需要為氣體或液體提供釋放通道(下面稱之為釋放槽)與抗蝕孔44相連。
釋放槽的形成，例如，可以通過蝕刻抗蝕孔45來完成。如圖7(a)所示，可以提供用于連接孔44的釋放槽49a。另外，如圖7(b)所示，可以提供在孔44的兩側(或者一側)形成的釋放槽49b。
釋放槽49a和49b所需的寬度1要使氣體或液體能夠流過，而不會滯留，如果寬度1太窄，則氣體或液體很難釋放或流過。例如，寬度1為5微米或更大。
所給定的釋放槽的寬度1的精度能夠使置于其中的微球47的位置不會超出最小焊盤直徑Lmin＝L-σ，這里，其在處理中的離差為β，并且焊盤直徑L在處理中的離差為σ。優選情況是Dmax-dmin+{dmin-√{dmin2-1max2)}＜Lmin，并且1max＜√{dmin2-(Dmax-Lmin)2}而且需要考慮到，處于焊盤42和孔44之間的位置存在偏差。雖然圖5示出了兩個中心重合的情況，但是在大多數情況下它們確實是互相偏離的。
下面來解釋將微球47置入半導體器件2的分布孔44中的處理過程，其中應用了通過使用上述微球分布設備來分布帶有液體的微球47的方法。
在該實施例中，采用的將微球47分布到半導體器件2上的方法不需使用分布扁盤，半導體器件2置于空氣中同時被放置在放置基座3上，并且在空氣中通過使微球與導電液體一起流下，從而將微球47直接置于焊盤上。
首先，沒有放置微球47的半導體器件2被放置在角度被調整為水平的放置基座3上。然后，通過以適合于分布微球47的預定角度傾斜放置基座3，將半導體器件2安置在轉移室1的內部(處于空氣中的位置)。此時，將沖洗管8和噴管7的出口后撤到不會妨礙將半導體器件2放置在放置基座上的位置。
然后，移動沖洗管8，以便沖洗管8的出口位于放置在放置基座3上的半導體器件2的上面。此時，由于泵11停止運作，因此存儲容器6是空的，并且導電液體不會流出沖洗管8和噴管7的出口。
當泵11以低速啟動操作時，轉移室1和柔性回流管5中保留的導電液體被供應到存儲容器6。然后，導電液體通過沖洗管8被噴出，并且落到半導體器件2上。落在半導體器件2上的導電液體從孔44流出，通過釋放槽到達轉移室1。從而，可以除去孔44中的氣體。經過一段時間之后，沖洗管8的出口就縮回。
隨后，當泵11以高速啟動操作時，轉移室1和柔性回流管5中保留的微球47與導電液體一起，被供應到存儲容器6。具體地說，通過旋轉輥子33來依次擠壓柔性回流管5，并且在通過由擠壓而產生的回流管5的合適凈空來阻塞包括有微球47的導電液體的同時，向前輸送該液體。而且，吸力是根據輥子33的運行而產生的，并且導電液體被依次吸取和不斷地被供應(輸送)，直至下落。
此時，如圖2(a)中的箭頭Y1所示，當移動噴管7的出口時，微球47和導電液體通過噴管7被噴出，并且均勻地落在半導體器件2上。落在半導體器件2上的部分微球47進入孔44中，并且帶有導電液體的其他部分微球47落在轉移室1的底部上。如果導電液體沒有在轉移室1中積累，并且半導體器件2處于空氣中，則從噴管7噴出的微球47與導電液體一起被容納于孔44中，并且剩下的微球47落在轉移室1中。
由于半導體器件2的孔44裝有與之相連的釋放槽，進入孔44中的導電液體通過釋放槽流下，然后從放置基座3落到轉移室1的底部上。因此，微球47一旦進入孔44中，就不會被導電液體所擠出。
通過泵11的運行，向下流到轉移室1中的微球47和導電液體通過與轉移室1底部相連的回流管5被輸送至存儲容器6中。
在噴射一段時間之后，將泵11切換到低速運行狀態，從而，在向下流到轉移室1底部的微球47和導電液體中，微球47被保留在部分回流管5上和轉移室1的底部上，而只有導電液體被輸送至存儲容器6中。
放置基座3以一定的角度傾斜，以便已經容納在孔44中的微球47不會由于液體的壓力而從中溢出，然后移動沖洗管8的出口，如圖2(a)中所示的箭頭Y1所示。
該沖洗處理對應于在“將半導體器件2浸沒在液體中”這一液體中分布方法中，對液體進行晃動或振動。從而，可以將孔44中堆積的過量微球47以及其中已經容納的或者半導體器件2的表面上所殘留的微球47一并除去，并且可以將過量的微球47容納在另一個其中還沒有容納任何微球的孔44中。
在沖洗一段時間之后，泵11停止運行，從而向下流到轉移室1的底部上的微球47和導電液體保留在與轉移室1的底部相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上，并且停止將導電液體輸送到存儲容器6中。結果，在其中殘留的導電液體通過沖洗管8和噴管7完全流下后，存儲容器6就變成空的。
最后，將放置基座3的角度調整到水平，并且取出有微球47分布于其上的半導體器件2。
通過重復上述處理，可以穩定地進行微球47的分布，同時可以重復利用微球47和導電液體。
如上所述，第一實施例中的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法的組成，使得所提供的半導體器件2包括半導體晶片43，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且由大量焊盤42連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層45，形成于半導體晶片43上，同時在放置微球47的各個焊盤42位置上形成穿孔44，并且微球在與導電液體一起被輸送到孔中的同時，微球被注入孔44中，從而被放置在焊盤42上。
因此，在不使用現有的分布扁盤的情況下，在微球與導電液體一起被輸送的同時，通過將微球47注入半導體晶片43的抗蝕孔44中，可以將微球47直接放置在焊盤42上。相應地，將微球容納在分布扁盤中然后將它們轉移至半導體器件2的抗蝕孔44中的現有處理是不需要的。因此，可以減少制造成本，并且可以簡化在凸塊電極形成處理中將微球47轉移到半導體器件2的孔44中這一步驟。在上述實施例中，微球47為焊球。焊球可以是由焊料、由焊料所覆蓋的塑核、銀鍍的金球或銅球、或者各種導電微球組成。
而且，由于上述的半導體器件2具有的抗蝕層45的厚度大于微球47的最大直徑的1/2，并且小于制造精度所能產生的微球最小直徑，因此一個微球47確實可以容納在孔44中，并且可以放置在焊盤42上。
而且，將制造精度所產生的孔44的最小直徑做得大于通過在微球47的最大直徑上增加凈空而得到的值，并且所設定的孔44的最大直徑不會使多于一個的微球47進入一個孔44中，并且微球47不會從焊盤直徑L中溢出。由于這個原因，一個微球47確實可以放置在焊盤42上。
而且，由于在將微球47容納在孔44的過程中形成的用于流出來自孔44的氣體或導電液體的釋放槽與孔44相連，因此能夠平穩地和安全地容納微球47。因此，一個微球47確實可以放置在焊盤42上。
雖然在上述實施例中確定的抗阻層45的厚度和孔44的直徑能夠使只有一個微球47進入半導體器件2的孔44中，但是兩個微球47可以在垂直方向上容納于孔44中，例如，如果微球47為內部包含有塑核的焊球。
當通過泵11的方式來傳輸微球47時，在被擠壓的部分，回流管5具有的凈空使微球47能夠通過，同時具有初始的形狀。由于這個原因，可以在微球47沒有發生變形、擠壓和改觀的情況下，將微球47安全地容納在半導體器件2的孔44中。
第二優選實施例圖8示出了本發明的第二優選實施例中的微球分布設備的結構。
該實施例采用了從微球47到半導體器件2的液體向下流動型分布方法，以便在不使用分布扁盤的情況下，將放置在放置基座3上的半導體器件2置于導電液體中，并且通過將微球47與導電液體一起注入焊盤42，來直接將微球47放置在焊盤42上。
由于通過存儲容器垂直移動裝置25可以使存儲容器6向上和向下移動，因此圖8中的微球分布設備與第一實施例中的不同。首先，存儲容器6在容納微球47和導電液體的同時，呆在低于轉移室1的位置。當半導體器件2被放置在放置基座3上時，通過操作存儲容器垂直移動裝置25來提升存儲容器6。如果存儲容器6被移到高于轉移室1的位置，則包含在存儲容器6中的微球47和導電液體通過噴管7噴出，并且落到導電液體中的半導體器件2上。落在半導體器件2上的部分微球47被注入到孔44中，并且殘留的微球47和導電液體向下流到轉移室1中。
向下流到轉移室1底部的微球47和導電液體保留在與轉移室1的底部相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上。
當包含在存儲容器6中的微球47和導電液體全部噴出，然后存儲容器6會向下移動到較低的位置時，保留在與轉移室1的底部相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上的微球47和導電液體通過回流管5流入用于容納微球47和導電液體的存儲容器6中。
第二實施例中的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法與第一實施例所述具有相同效果。
而且，由于通過向上和向下移動存儲容器6而不是使用泵11，來循環微球47和導電液體，因此可以在微球47不發生變形、擠壓和改觀的情況下，安全地將微球47容納在半導體器件2的孔44中。
雖然在第一和第二實施例中將微球47供應到半導體晶片43上的抗蝕層，但是可以用布線板、半導體芯片等來代替半導體晶片43。這樣的實施例也屬于本發明的技術范圍內。
在第一和第二實施例中，如果采用用于振蕩放置基座3的振蕩裝置，則微球47能夠被更快地容納在半導體器件2的孔44中。從而，能夠提高工作效率，并且能夠降低制造成本。
第三優選實施例圖9示出了本發明的第三優選實施例中的微球分布設備的結構。
如圖9所示的微球分布設備的組成包括轉移室1；旋轉放置單元53，將半導體器件2放置于其上并進行旋轉；泵11；回流管5；存儲容器6；噴管7；沖洗管8，微球供應噴嘴7a；以及沖洗噴嘴8a。
轉移室1為通過結合圓柱體和圓錐體而形成的漏斗狀容器，并且它容納包含有許多微球47的導電液體。轉移室1的開口處于最下端，并且存儲容器6的開口處于側面。回流管5為柔性管，通過泵11將這兩個開口連接起來。
存儲容器6為通過結合圓柱體和圓錐體而形成的漏斗狀容器，并且通過支撐元件(圖中未顯示)可以將它放置并固定在轉移室1上，并且存儲容器6容納包含有許多微球47的導電液體。存儲容器6的開口處于最下端，并且附著有微球供應噴嘴7a的噴管7的一端與該開口相連。存儲容器6還有一個開口處于其傾斜表面的上部的任意位置，并且附著有沖洗噴嘴8a的沖洗管8的一端與該開口相連。為了盡可能防止揮發性導電液體的揮發，除了連接導管的部分之外，存儲容器6是密封的。
旋轉放置單元53在靠近轉移室1的最下端的位置，并且它是由發動機53a、發動機53a的旋轉軸53b、形狀類似于拉長的圓柱體的軸承53c和放置基座53d組成。發動機53a置于轉移室1的外部，并且發動機53a的旋轉軸53b可旋轉地插到被固定在轉移室1的傾斜表面的下部的軸承53c的穿孔中。旋轉軸53b的頂端固定到基座53d的中心。也就是說，放置基座53d傾斜地位于轉移室1的內部。放置基座53d通過發動機53a的旋轉軸53b來旋轉，從而放置在放置基座53d上的半導體器件2根據放置基座的旋轉而旋轉。
所設定的放置基座53d的傾角使得在微球47一旦被容納于放置基座中所放置的半導體器件2的孔44中之后，微球47不會被離心力旋出孔44，并且由于從沖洗噴嘴8a流下的導電液體的壓力，微球47不會從孔中釋放出來。用于防水的護罩置于軸承53c和旋轉軸53b之間。
下面參照圖10的(a)和(b)來講述微球供應噴嘴7a和置于放置基座53d上的半導體器件2之間的關系。
包含有許多微球47的導電液體從位于半導體器件2上方的微球供應噴嘴7a的末端流下。微球47的直徑為100μm或更小，也就是0.1mm或更小，并且向下流到半導體器件2的傾斜表面上的導電液體的厚度約為1～2mm。因此，與微球47的尺寸相比，該厚度(深度)為前者的10～20倍，這幾乎相當于將微球47分布于裝有導電液體的室中。另外，它能夠具有同樣的靜電保護效應等。為了使導電液體鋪滿半導體器件2的整個表面，使半導體器件2旋轉起來，并且將微球供應噴嘴7a放置在半導體器件2的最高端。
在回流管5的路徑上插入的泵11用于將保留在轉移室1中的導電液體和微球47輸送至存儲容器6中。
接下來講述通過使用這種結構的微球分布設備來在空氣中將微球47分布在半導體器件2的分布孔44中這一處理。
在該實施例中采用了液體向下流動型分布方法，用于將微球分布到半導體器件2上，以便在不使用分布扁盤的情況下，通過將微球47與導電液體一起注入，來直接將微球47分布在焊盤42上，同時在空氣中，通過發動機53a來旋轉放置在傾斜的放置基座53d上的半導體器件2。
首先，沒有分布任何微球47的半導體器件2被放置在轉移室1的內部(在空氣中位置)的傾斜放置基座53a上。此時，微球供應噴嘴7a和沖洗噴嘴8a后退到能夠將半導體器件2放置在放置基座53d上的位置。
移動沖洗噴嘴8a，以便它位于放置在放置基座53d上的半導體器件2的上方。此時，由于泵11停止運作，因此存儲容器6是空的，并且導電液體不會從噴嘴7a和8a噴出。
然后，通過驅動發動機53a來使放置在放置基座53d上的半導體器件2旋轉。而且，通過以較低的速度操作泵11，將轉移室1和柔性回流管5中保留的導電液體供應到存儲容器6。然后，導電液體通過沖洗管8從沖洗噴嘴8a噴出，并且落到旋轉的半導體器件2上。落在半導體器件2上的導電液體在向下和向半導體器件2的旋轉方向移動的同時，流入各個孔44中，并進一步通過釋放槽(圖中未顯示)然后落到轉移室1中。從而，可以除去孔44中的氣體。經過一段時間之后，將沖洗噴嘴8a縮回。
然后，當以較高的速度操作泵11時，將轉移室1和回流管5中保留的微球47與導電液體一起供應到存儲容器6。從而，微球47和導電液體通過噴管7從微球供應噴嘴7a噴出，并且均勻地落到旋轉的半導體器件2上。落在半導體器件2上的微球47進入孔44中，同時向半導體器件2的四周方向移動，并且剩余的微球47和導電液體落入轉移室1中。
通過泵11的運行，將落入轉移室1中的微球47和導電液體通過與轉移室1最下端相連的回流管5輸送到存儲容器6中。在一段時間的噴射之后，將泵11切換到低速運行狀態。從而，在落入轉移室1的微球47和導電液體中，微球47被保留在與轉移室1最下端相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上，并且只有導電液體被輸送到存儲容器6中。
此時，再次移動位于放置在放置基座53d上的半導體器件2之上的沖洗噴嘴8a。
該沖洗處理對應于在“將半導體器件2浸沒在液體中”這一液體中分布方法中，對液體進行晃動或振動。從而，可以將孔44中堆積的過量微球47以及其中已經容納的或者半導體器件2的表面上所殘留的微球47一并除去，并且可以將過量的微球47容納在另一個其中還沒有容納任何微球的孔44中。
在沖洗一段時間之后，泵11停止運行。從而，落入轉移室1的微球47和導電液體被保留在與轉移室1的最下端相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上，并且停止將導電液體輸送到存儲容器6中。在停止時刻，存儲容器6中殘留的導電液體通過噴嘴7a和18a落下，從而存儲容器6變成空的。最后，將其上放置有微球47的半導體器件2從放置基座53d上撤下來。
通過重復上述操作，在空氣中，在重復利用微球47和導電液體的同時，可以穩定地分布微球47。
在可選情況下，通過使用類似圖11所示結構的微球分布設備，可以在導電液體中將微球47分布到半導體器件2的分布孔44上。也就是說，采用了液體向下流動型分布方法，用于將微球47分布到半導體器件2上，以便在不使用分布扁盤的情況下，通過將微球47與導電液體一起注入，同時在轉移室1的導電液體中，通過發動機53a來旋轉放置在傾斜的放置基座53d上的半導體器件2，來直接將微球47分布在焊盤42上。
在這種情況下，在導電液體中，微球47與導電液體一起從微球供應噴嘴7a噴出，落到旋轉的半導體器件2上，并被容納在孔44中，同時微球47向下和向半導體器件2的旋轉方向移動。
不過，通過使用例如使旋轉軸53b延伸和收縮的機構，能夠可控制地將放置在放置基座53d上的半導體器件2置于導電液體或空氣中，從而能夠有助于半導體器件2的設置和撤銷。而且，使用的存儲容器6的容量可以大于轉移室1的容量。在這種情況下，同時暫時關閉噴嘴7a和8a的噴口，為了允許半導體器件2的設置和撤銷，通過使用泵11，可以將轉移室1中的導電液體全部輸送到存儲容器6中，或者輸送到直到放置基座53d暴露在空氣中為止。
如上所述，在第三實施例中的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法中，半導體器件2包括半導體晶片43，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且由大量焊盤42連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層45，形成于半導體晶片43上，同時在用于放置微球47的各自焊盤42位置上形成穿孔44。半導體器件2被放置在傾斜放置的放置基座53d上，并且在通過發動機53a的旋轉軸53b來旋轉放置基座53d的同時，將微球47和導電液體一起從微球供應噴嘴7a噴到半導體器件2的上部，從而將微球47注入半導體器件2的孔44中，以便將微球47放置于焊盤42上。
因此，在不使用現有的分布扁盤的情況下，在將微球與導電液體一起進行輸送的同時，通過將微球47注入半導體晶片43的抗蝕孔44中，可以將微球47直接放置在焊盤42上。在這種情況下，將微球47容納在孔44中，同時通過旋轉的半導體晶片43的離心力來移動微球47。因此，可以有效地將微球47容納在孔44中。而且，將微球容納在分布扁盤中然后將它們轉移到半導體器件2的抗蝕孔44中的現有處理是不需要的。相應地，可以有效率地將微球47放置到焊盤42上。而且，即使在沖洗半導體器件2的情況下，半導體器件2仍在旋轉著，因此，由于從沖洗噴嘴8a落下的導電液體是通過半導體器件2的離心力來移動的，因此增強了沖洗效果。
第四優選實施例圖12示出了本發明的第四優選實施例中的微球分布設備的結構。
如圖12所示的微球分布設備的組成包括轉移室1；旋轉放置單元51，將半導體器件2放置于其上并進行旋轉；泵11；回流管5；存儲容器6；噴管7；沖洗管8，微球供應噴嘴7a；以及沖洗噴嘴8a。
在該實施例中，旋轉放置單元51是由發動機51a、發動機51a的旋轉軸51b、形狀類似于拉長的圓柱體的軸承51c和放置基座51d組成。旋轉放置單元51在靠近轉移室1的最下端的位置，以便可以水平地放置放置基座51d。
也就是說，放置基座51d水平地位于轉移室1的內部。放置基座51d通過發動機51a的旋轉軸51b來旋轉，從而放置在放置基座51d上的半導體器件2根據放置基座的旋轉而旋轉。微球供應噴嘴7a置于放置在放置基座51d上的半導體器件2的中心或中心部分。沖洗噴嘴8a的位置鄰近微球供應噴嘴7a。
接下來講述在空氣中將微球47分布在半導體器件2的放置孔44中這一處理，其中分布帶有液體的微球47的方法應用了上述的微球分布設備。
采用液體向下流動型分布方法，以便可以不使用分布扁盤，在將半導體器件2放置在水平放置的放置基座51d上的同時，將半導體器件2置于空氣中，并且通過將微球47與導電液體一起注入，來直接將微球47放置在焊盤42上。
首先，沒有分布任何微球47的半導體器件2被放置在水平地置于轉移室1內部(處于空氣中位置)的放置基座51d上。此時，沖洗管8和噴管7后退到一個不會妨礙將半導體器件2放置在放置基座51d上的位置。
然后，移動沖洗噴嘴8a，以便它位于放置在放置基座51d上的半導體器件2的上方。此時，由于泵11停止運作，因此存儲容器6是空的，并且導電液體不會從噴嘴7a和8a流出來。
然后，通過驅動發動機51a來使放置在放置基座51d上的半導體器件2旋轉。而且，通過以較低的速度操作泵11，將轉移室1和柔性回流管5中保留的導電液體供應到存儲容器6。然后，導電液體通過沖洗管8從沖洗噴嘴8a噴出，并且落到旋轉的半導體器件2的中心部分上。落在半導體器件2上的導電液體流入各個孔44中，同時通過半導體器件2的離心力向四周移動，進一步通過釋放槽(圖中未顯示)然后落入轉移室1中。從而，可以除去孔44中的空氣。經過一段時間(沖洗半導體器件2所需要的時間)之后，將沖洗噴嘴8a縮回。
然后，當以較高的速度操作泵11時，將轉移室1和回流管5中保留的微球47與導電液體一起供應到存儲容器6。從而，微球47和導電液體一起通過噴管7從微球供應噴嘴7a噴出，并且均勻地落到旋轉的半導體器件2的中心部分上。落在半導體器件2上的微球47進入孔44中，同時通過半導體器件2的離心力向四周移動，并且剩余的微球47和導電液體落入轉移室1中。
通過泵11的運行，將落入轉移室1中的微球47和導電液體通過與轉移室1最下端相連的回流管5輸送到存儲容器6中。在一段時間的噴射之后，將泵11切換到低速運行狀態。從而，在落入轉移室1的微球47和導電液體中，微球47被保留在與轉移室1最下端相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上，而只有導電液體被輸送到存儲容器6中。
此時，再次移動沖洗噴嘴8a，使它位于放置在放置基座51d上的半導體器件2的中心部分之上，然后進行沖洗處理。通過沖洗處理，可以將孔44中堆積的過量微球47以及其中已經容納的或者半導體器件2的表面上所殘留的微球47一并除去，并且可以將過量的微球47容納在另一個還沒有容納任何微球的孔44中。
在一段時間的洗滌之后，泵11停止運行。從而，落入轉移室1的微球47和導電液體被保留在與轉移室1的最下端相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上，并且停止將導電液體輸送到存儲容器6中。在停止時刻，存儲容器6中殘留的導電液體通過噴嘴7a和8a落下，從而存儲容器6變成空的。最后，將其上分布有微球47的半導體器件2從放置基座51d上撤下來。
通過重復上述操作，可以在空氣中重復利用微球47和導電液體的同時，穩定地分布微球47。
在可選情況下，通過使用類似圖13所示結構的微球分布設備，在導電液體中可以將微球分布到半導體器件2的分布孔44上。也就是說，采用了這種液體向下流動型分布方法，可以將微球47分布到半導體器件2上，以便在不使用分布扁盤的情況下，在轉移室1的導電液體中通過發動機51a來旋轉放置在水平放置的放置基座51d上的半導體器件2的同時，通過將微球47與導電液體一起注入，來直接將微球47分布在焊盤42上。
在這種情況下，在導電液體中，微球47與導電液體一起從微球供應噴嘴7a噴出，落到旋轉的半導體器件2的中心部分上，并且容納在孔44中，同時微球47通過半導體器件2的離心力向四周移動。
不過，通過使用例如使旋轉軸51b延伸和收縮的機構，能夠可控制地將放置在放置基座51d上的半導體器件2置于導電液體或空氣中，從而能夠有助于半導體器件2的設置和撤銷。而且，使用的存儲容器6的容量可以大于轉移室1的容量。在這種情況下，同時暫時關閉噴嘴7a和8a的噴口，為了允許半導體器件2的設置和撤銷，通過使用泵11，可以將轉移室1中的導電液體全部輸送到存儲容器6中，或者輸送到直到放置基座51d暴露在空氣中為止。
如上所述，在第四實施例中的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法中，半導體器件2包括半導體晶片43，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且由大量焊盤42連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層45，形成于半導體晶片43上，同時在用于放置微球47的各個焊盤42位置上形成穿孔44。半導體器件2被放置在水平放置的放置基座53d上，并且微球47和導電液體一起，從微球供應噴嘴7a被噴到半導體器件2的中心部分，同時通過發動機51a的旋轉軸51b來旋轉放置基座51d，從而將微球47注入半導體器件2的孔44中，以將微球47放置在焊盤42上。
因此，在不使用現有的分布扁盤的情況下，在將微球與導電液體一起進行輸送的同時，通過將微球47注入半導體晶片43的抗蝕孔44中，可以將微球47放置在焊盤42上。在這種情況下，將微球47容納在孔44中，同時通過旋轉的半導體晶片43的離心力使微球47從中心或中心部分向四周移動。因此，可以有效地將微球47容納在孔44中。而且，將微球容納在分布扁盤中然后將它們轉移到半導體器件2的抗蝕孔44中的現有處理是不需要的。相應地，可以有效地將微球47放置到焊盤42上。而且，即使在沖洗半導體器件2的情況下，半導體器件2仍在旋轉著，因此，由于從沖洗噴嘴8a落下的導電液體是通過半導體器件2的離心力來移動的，因此增強了沖洗效果。
第五優選實施例圖14示出了本發明的第五優選實施例中的微球分布設備的結構。
如圖14所示的微球分布設備與圖9中的微球分布設備不同，因為沒有旋轉放置單元53，而是在轉移室1中建有用于半導體器件2的放置基座70和用于振蕩微球供應噴嘴7a的振蕩單元71。圖14中省略了泵11、存儲容器6、沖洗管8和沖洗噴嘴8a。下面參照圖9來講述被省略的組件。
放置基座70被平行地附著到轉移室1的傾斜面上。當將半導體器件2放置于其上時，半導體器件2也必定是傾斜的。
振蕩單元71的組成包括發動機71a，它附著到通過螺絲釘72固定于轉移室1的支撐部分1a的支撐裝置73上；發動機71a的旋轉軸71b；第一定時滑輪71c；噴擺動桿71e，其一端為L形狀；第二定時滑輪71f；噴嘴固定柄71g和調速帶71h。
第一定時滑輪71c通過螺絲釘72d附著到支撐裝置73上，同時旋轉軸71b插入到71c的穿孔中。因此，第一定時滑輪71c附著到支撐裝置73上，這樣就不會阻礙旋轉軸71b的旋轉。
旋轉軸71b的一端被牢固地固定在噴擺動桿71e的一端。桿71e的穿孔處于它的L形邊緣上，并且噴嘴固定柄71g可旋轉地插入到穿孔中。噴嘴固定柄71g的微球供應噴嘴7a附著于它的頂端。第二定時滑輪71f附著到噴嘴固定柄71g的下端，從L形邊緣伸出預定的長度，并且通過螺母71i固定在那里。也就是說，微球供應噴嘴7a和第二定時滑輪71f被固定于噴嘴固定柄71g上，而噴嘴固定柄71g是可旋轉地附著到噴擺動桿71e的L形邊緣上。
通過調速帶71h將第一定時滑輪71c和第二定時滑輪71f連接起來。
發動機71a的旋轉軸71b以預定的旋轉角來進行振蕩。如圖15所示，類似拱形的微球供應噴嘴7a在置于放置基座70上的半導體器件2之上，在保持傾斜的同時，從半導體器件2的一端到另一端來回振蕩，如箭頭Y4和Y5所示。
在這種情況下，當噴擺動桿71e以箭頭Y4所示的方向與旋轉軸71b一起旋轉時，通過調速帶71h與固定于支撐裝置73上的第一定時滑輪71c相連的第二定時滑輪71f按照同樣的角度以與旋轉軸71b相反的方向旋轉。從而，如圖所示，通過噴嘴固定柄71g附著到第二定時滑輪71f的微球供應噴嘴7a在總是面朝下方而不改變方向的同時，得到移動。雖然如上所述微球供應噴嘴7a被移動了，但是沖洗噴嘴8a也同樣地被移動了，因為沖洗噴嘴8a也附著于噴嘴固定柄71g上。其中在圖中省略了附著的沖洗噴嘴8a。
接下來講述在空氣中將微球47分布在半導體器件2的分布孔44中這一處理，其中應用了使用上述微球分布設備來分布帶有液體的微球47的方法。
首先，沒有放置任何微球47的半導體器件2被放置在傾斜地置于轉移室1內部(處于空氣中的位置)的放置基座70上。
移動沖洗噴嘴8a，使它位于放置在放置基座70上的半導體器件2的上方。此時，由于泵11停止運作，因此存儲容器6是空的，并且導電液體不會從噴嘴7a和8a流出來。
然后，通過驅動發動機71a來振蕩噴嘴7a和8a。而且，通過以較低的速度操作泵11，將轉移室1和柔性回流管5中保留的導電液體供應到存儲容器6。然后，導電液體通過沖洗管8從沖洗噴嘴8a噴出，并且從半導體器件2的一端向下流到其另一端。從而，在從半導體器件2的一端移動到另一端的同時，使導電液體流入各個孔44中，并進一步通過釋放槽(圖中未顯示)然后落入轉移室1中。從而，可以除去孔44中的氣體。經過一段時間(沖洗半導體器件2所需要的時間)之后，沖洗噴嘴8a的噴口就縮回或者關閉。
然后，通過以較高的速度操作泵11，將轉移室1和回流管5中保留的微球47與導電液體一起供應到存儲容器6。從而，微球47和導電液體通過噴管7從微球供應噴嘴7a噴出，并且從半導體器件2的一端向下流到另一端。從而，在從半導體器件2的一端移動到另一端的同時，使落在其上的微球47進入孔44中，并且剩余的微球47和導電液體落入轉移室1中。
通過泵11的運行，將落入轉移室1中的微球47和導電液體通過與轉移室1最下端相連的回流管5輸送到存儲容器6中。在一段時間的噴射之后，將泵11切換到低速運行狀態。從而，在落入轉移室1的微球47和導電液體中，微球47被保留在與轉移室1最下端相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上，而只有導電液體被輸送到存儲容器6中。
然后，通過使用沖洗噴嘴8a來進行沖洗處理。通過沖洗處理，可以將孔44中堆積的過量微球47以及其中已經容納的或者半導體器件2的表面上所殘留的微球47一并除去，并且可以將過量的微球47容納在另一個還沒有容納任何微球的孔44中。
在一段時間的洗滌之后，泵11停止運行。從而，落入轉移室1的微球47和導電液體被保留在與轉移室1的最下端相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上，并且停止將導電液體輸送到存儲容器6中。在停止時刻，存儲容器6中殘留的導電液體通過噴嘴7a和8a落下，從而存儲容器6變成空的。最后，將其上分布有微球47的半導體器件2從放置基座53d上撤下來。
通過重復上述操作，在空氣中，在重復利用微球47和導電液體的同時，可以穩定地分布微球47。
在可選情況下，通過使用具有類似結構的微球分布設備(圖中未顯示)，在導電液體中可以將微球分布到半導體器件2的分布孔44中。在這種情況下，在導電液體中，微球47與導電液體一起從微球供應噴嘴7a噴出，從半導體器件2的一端向下流動到另一端，并容納于孔44中。
如上所述，在第五實施例中的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法中，半導體器件2包括半導體晶片43，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且由大量焊盤42連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層45，形成于半導體晶片43上，同時在用于放置微球47的各自焊盤42位置上形成穿孔44。半導體器件2被放置在傾斜放置的放置基座70上，并且在微球供應噴嘴7a在半導體器件2之上從半導體器件2的一端振蕩到另一端的同時，將微球47和導電液體一起從微球供應噴嘴7a噴出，從而將微球47注入半導體器件2的孔44中，以將微球47放置在焊盤42上。
因此，在不使用現有的分布扁盤的情況下，在將微球與導電液體一起進行輸送的同時，通過將微球47注入半導體晶片43的抗蝕孔44中，可以將微球47直接放置在焊盤42上。在這種情況下，在將微球47與導電液體一起從半導體器件2的一端移動到另一端的同時，將微球47容納于孔44中。因此，可以有效地將微球47容納于孔44中。而且，將微球容納于分布扁盤中然后將它們轉移到半導體器件2的抗蝕孔44中的現有處理是不需要的。因此，可以有效地將微球47放置到焊盤42上。而且，由于在將導電液體從半導體器件2的一端振蕩到另一端的同時，導電液體沿著半導體器件2向下流動，因此甚至在沖洗半導體器件2時，也能夠增強沖洗效果。
第六優選實施例圖16示出了本發明的第六優選實施例中的微球分布設備的結構。
下面來講述通過使用如圖16所示的第六實施例中的微球分布設備來將微球47分布在半導體器件2上的液體向下流動型分布方法。通過存儲容器垂直移動裝置81可以向上和向下移動存儲容器6。通過操作存儲容器垂直移動裝置81來提升存儲容器6，以便使存儲容器6高于轉移室1。此時，通過噴管7將存儲容器6中所容納的微球47和導電液體從微球供應噴嘴9噴出，落到導電液體中的半導體器件2上。將落在半導體器件2上的部分微球47容納在孔44中，并且剩余的微球47和導電液體落入半導體器件2中。
轉移室1由支撐部件82所支撐。轉移室1和放置基座53d可以通過支撐部件82進行角度控制。在使微球47和導電液體沿著置于放置基座53d上的半導體器件2流下的同時，當將微球47移入孔44中時，轉移室1優選情況下被控制到合適的角度。
而且，通過旋轉裝置83可以旋轉放置基座53d。在使微球47和導電液體沿著置于放置基座53d上的半導體器件2流下的同時，當將微球47移入孔44中時，半導體器件2能夠以合適的速度旋轉。從而，能夠有效地將微球47轉移到孔44中，并且過量的微球47按照預期落到了轉移室1的底部。
在使用乙醇作為導電液體并且使用直徑為100μm的SnPb共晶焊球作為微球的情況下，使用如圖9所示的傾角和旋轉速度的組合能夠使分布更有效。如果給定合適的角度和旋轉速度，由于半導體器件2和放置基座53d的旋轉，在轉移室1中所保留的導電液體中產生了液體流。由于這個液體流，微球47能夠有效地移動到半導體器件2上。在這種情況下，與放置基座53d一起提供攪拌器84以產生液體流將更有效果。攪拌器的形狀類似突起或網狀的板結構，以包圍半導體器件2。由于可以很容易地將半導體器件2取出，因此優選情況下使用網狀結構。
落到轉移室1的底部上的微球47被保留在與轉移室1的底部相連的部分回流管5上和轉移室1的底部上。
在將存儲容器6中所容納的微球47和導電液體全部噴到轉移室1之后，當存儲容器6下降到預定的較低位置時，部分回流管5和轉移室1的底部上所保留的微球47和導電液體通過回流管5與導電液體一起流入存儲容器6中。
放置基座53d和半導體器件2的安置位置使它們不會浸沒于轉移室1中所保留的導電液體中，如圖17所示，然后在使微球47和導電液體落在它上面的同時，可以將微球47移入孔44中。而且，在轉移的過程中可以不使放置基座53d和半導體器件2傾斜放置。
因此，第六實施例中的微球分布設備和用于分布帶有液體的微球的方法的組成可以與第一實施例具有相同的效果。
第七優選實施例參照圖18、19、20和21，下面來詳細講述抗蝕孔的各種形狀。
圖18和19為平面圖，示出了本發明第七實施例中用于放置形成于半導體器件的抗蝕層中的微球的穿孔形狀。圖21為截面圖，示出了本發明第七實施例中用于放置形成于半導體器件的抗蝕層中的微球的穿孔。
對于在液體中將微球47容納到抗蝕孔44中，由于孔44的細小而使其中存在的諸如空氣或氣體等形成障礙，因此微球47很難容納到孔44中。而且，由于在將微球47移入抗蝕孔44之后，在轉移微球47中所使用的導電液體變得沒有必要，因此在完成轉移之后，優選情況下要盡可能地將殘留在抗蝕孔44和半導體器件2中的導電液體除去。因此，形成的針對氣體或液體的釋放槽需要與孔44相連，如前所述。
釋放槽例如可以通過對抗蝕層45進行蝕刻來形成。而且，在使用光致抗蝕劑的同時，釋放槽可以通過使用諸如暴露和生長等照相平版技術來形成。而且，孔可以通過使用激光處理機器或機械處理機器來形成。優選情況下使用的是激光處理機器，因為當根據所使用的激光的波長將吸收劑添加到抗蝕材料中時，處理精度可以得到增強，并且可以在不對半導體晶片43或焊盤42的表面進行熱損壞的情況下進行該處理。
如圖18(a)所示，當釋放槽49的形成與液體流的方向Y6一致時，在導電液體的流動過程中可以很容易地將諸如空氣等氣體除去。雖然如果釋放槽49的寬度1更大一些，則氣體或液體更容易被除去，但是釋放槽的尺寸要能夠使微球47一旦被容納于孔44中就不會被釋放。可以提供多個釋放槽。如圖18(b)所示，如果放置的釋放槽與液體流的方向Y6所成的角度為θ，則可以防止釋放出已經容納的微球47。角度θ可以是0～90度，并且優選情況下為30～60度。雖然上面的例子只解釋了在兩個方向上形成的釋放槽，但是釋放槽可以在三個或更多的方向上形成。多個釋放槽49也可以形成于一個方向上。
而且，如圖19(a)所示，抗蝕孔44可以是矩形。方孔與圓孔相比，當使液體在某個方向流動時，將微球47容納在孔44中的效率可以得到提高。另外，由于拐角48起到槽49的作用，因此可以更加容易地除去氣體或液體。如圖19(b)所示，形成的釋放槽49使得相鄰的孔44相連。而且，如圖19(c)所示，形成的釋放槽49與液體流的方向Y6所成的角度可以為θ。角度θ可以是0～90度，并且優選情況下為30～60度。
如第六實施例所述，如果在通過旋轉裝置83來旋轉放置基座53d的同時，將微球47容納在抗蝕孔44中，則液體流到半導體器件2的方向是變化的。因此，當使用旋轉裝置來進行液體向下流動型放置方法時，在理想情況下形成的釋放槽49能夠確定它到孔44的徑向方向Y7，如圖20所示。
雖然從橫截面看，抗蝕孔44的壁可以與如圖4所示的半導體晶片43的表面相垂直，但是它也可以是錐形的，如圖21所示，以便半導體晶片43一側比抗蝕層45表面一側更寬。從而，可以防止已經容納于其中的微球47被釋放。在抗蝕層上通過使用照相平版技術來形成抗蝕孔44時，通過調整暴露或生長的條件或者在暴露中調整光焦，就可以取得這種形狀。而且，在控制照射激光的角度的同時，通過激光處理也可以取得這種形狀。
上述的抗蝕孔和釋放槽可以應用于第一至第六實施例中的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法。由此，可以分布微球，同時便于除去氣體或者液體，以及防止一旦容納于其中的微球被釋放。
第八優選實施例圖22示出了本發明第八優選實施例中的微球分布設備的結構。
如圖22所示的微球分布設備所具有的機構與如圖1所示的第一實施例中的微球分布設備的機構相同。不過，置于放置基座3上的半導體器件2并不存在帶有用于容納微球47的孔44的抗蝕層45，相反，它帶有掩膜層46。也就是說，半導體晶片43被放置在放置基座3上，而所放置的掩模層46具有穿孔44，用于將微球47放置在形成于半導體晶片43之上的焊盤42的位置上。
圖23為橫截面圖，示出了置于放置基座上的半導體晶片43、半導體晶片43上的焊盤42和在掩膜層46中形成的用于放置微球47的孔44三者之間的位置關系。與第一或第七實施例中解釋的抗蝕層中的孔類似，掩膜層46中的孔用于容納微球47。孔44所放置的位置使微球能夠被放置在焊盤42上。另外，提供了固定元件，用于限定處于半導體晶片43和掩膜層46之間的釋放隙縫Y9。在導電液體的流動過程中，可以通過釋放隙縫Y9來除去諸如空氣等氣體或者液體，因此能夠很容易地容納微球47。
在優選情況下，釋放溝Y9的長度滿足如下條件t≤1/2dmin
其中所使用的微球直徑為d，微球直徑d的精度為±α微米，因此微球的最小直徑為dmin＝d-α，并且微球的最大直徑為dmax＝d+α。
在優選情況下，進一步需要滿足1/4dmin≤t≤1/2dmin另外，在優選情況下，掩膜層46的厚度T需要滿足如下條件1/2dmax＜T+t≤dmin掩膜層46可以通過對諸如不銹鋼板、銅板和鋁板等金屬板進行蝕刻、激光處理或機械處理來得到。它還可以通過對鎳或銅進行電鑄來得到。進而，還可以利用硅掩膜層。例如，掩膜層46可以是硅質的。硅質掩膜層46具有優勢，原因是由于半導體器件2和掩模層的熱膨脹系數相同，因此在稍后通過熔化微球來形成凸塊的過程中可以防止焊盤42發生位移。掩模層46可以通過諸如激光處理或鉆孔等機械處理，或者通過蝕刻來得到。優選情況下使用各向異性蝕刻，由于這種處理比較高級。例如，在通過在其表面上為(100)面的硅晶片上進行各向異性蝕刻來得到方向為(111)的方角錐時，可以執行精細處理。可以通過在硅晶片的一側進行各向異性蝕刻或者通過對其兩側進行蝕刻來形成穿孔。優選情況下要對其兩側進行蝕刻，以便能夠控制穿孔的截面形狀，以防止微球被釋放出來。
在使用金屬掩膜層46的情況下，由于掩模層可能接觸微球47從而對其造成破壞，因此可以將樹脂材料等涂敷于其上。另外，可以通過使用感光樹脂的照相平板印刷來形成它。可以使用諸如感光的聚酰亞胺、感光的芴樹脂和感光的丙烯酸(類)樹脂等感光類的樹脂材料。特別是，最好是使用諸如感光的丙烯酸(類)樹脂等剛性樹脂。
圖24為截面圖，示出了在掩膜層中形成的釋放槽。如圖所示，在不穿透掩膜層46的情況下，釋放槽49只會形成于半導體晶片43一側上，從而能夠很容易地除去氣體或液體。通過進行兩級或多級電鑄，可以形成這種結構的掩膜層46。而且，在通過上述方法得到掩膜層后，可以通過半蝕刻、激光處理或機械處理來形成這種結構的掩膜層46。
進而，如圖24(c)所示，在液體流動的方向Y8上，焊盤42的上游提供了堤壩50。從而，可以防止一旦容納于其中的微球47被釋放出去。
進而，如圖24(c)所示，釋放槽49可以在沿液體流動的方向Y8上的孔44的上游和掩模層46的表面側上形成。從而，微球47和導電液體可以自由地向下流動。掩模層46的孔44可以是矩形的或錐形的，這與前述的抗蝕層45的孔44類似。
在第八實施例中這種結構的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法具有與第一實施例相同的效果。
第九優選實施例圖25示出了本發明第九優選實施例中的微球分布設備的結構。
如圖25所示的微球分布設備所具有的機構與如圖9所示的第三實施例中的微球分布設備的機構相同。不過，置于放置基座53d上的半導體器件2并不存在帶有用于容納微球47的孔44的抗蝕層45，相反，它帶有掩膜層46。放置基座53d的結構與參照圖23和24所講述的第八實施例中的相同。
因此，在第九實施例中這種結構的微球分布設備和分布帶有液體的微球的方法具有與第八實施例相同的效果。
而且，當將在半導體晶片43上提供第九實施例中的微球分布設備的掩膜層46這一結構應用于第一至第六實施例中的微球分布設備時，可以得到同樣的效果。
第十優選實施例在第一至第六、以及第八和第九實施例中，可以加入用于振蕩放置基座的振蕩裝置。從而，可以更快地將微球47容納于半導體器件2的孔44中，并且提高了運作效率，減小了制造成本。
振蕩裝置是例如在放置基座53d的后面，如圖26所示，或其側面上提供的壓電元件。振蕩將按照預期在水平方向Y10上應用到半導體器件2，因為如果在垂直方向上將振蕩應用于半導體器件2，則一度被容納的微球47可以得到釋放。進而，當產生的行波指向從半導體器件2的中心到其四周的一個方向或多個方向時，可以更快地將微球47容納于半導體器件2的孔44中。從而，提高了運行效率。
在第一至第十實施例中，微球47為焊球。該焊球可以是由焊料、覆蓋有焊料的塑核、銀鍍的金球或銅球、或者各種導電微球組成。
盡管在所有上述實施例中，半導體晶片43都是圓形的，但它也可以是矩形等形狀。即使在這種情況下，也可以獲得同樣的效果。
盡管微球47是供應到半導體晶片43上的抗蝕層45或掩模層46中，但是半導體晶片43也可以替換成布線板和半導體芯片等。這種經過修訂的實施例同樣屬于本發明的技術范圍內。
工業適用性如上所述，根據本發明，分布帶有液體的微球的方法包括如下步驟提供半導體器件，其包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；并且將微球與導電液體一起注入孔中，以便將微球放置在焊盤上。
而且，根據本發明，分布帶有液體的微球的方法包括如下步驟提供半導體器件，其包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及掩模層，它在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，該掩模被保持在半導體器件上，以使孔被放置在焊盤上；并且將微球與導電液體一起注入孔中，以便將微球放置在焊盤上。
從而，在不使用現有的放置扁盤的情況下，在將微球與導電液體一起進行輸送的同時，通過將微球注入半導體晶片的抗蝕孔中，能夠將微球直接放置在焊盤上。因此，將微球容納在放置扁盤中然后將它們轉移至半導體器件的抗蝕孔中的現有處理是不需要的。因此，減少了制造成本，并且簡化了在凸塊電極形成處理中將微球轉移到半導體器件的孔中這一步驟。
進而，通過在傾角可變的放置裝置上放置半導體器件，并且通過將存儲于存儲裝置中的微球與導電液體一起供應到半導體器件，則可以使微球容納于分布在半導體器件中的孔中，或者容納于分布在放置于半導體器件上的掩模層中的孔中。包含沒有被容納的微球的導電液體被保留裝置所保留，并且包含被保留的微球的導電液體通過泵裝置被輸送到存儲裝置。因此，導電液體和微球可以被重復無浪費地利用。
進而，在上述半導體器件中，抗蝕層或者掩模層和釋放隙縫的結合所具有的厚度，能夠使微球保留在孔中，并且防止了兩個或多個微球進入其中，并且，由于孔的制造精度所產生的孔的最小直徑要大于通過將微球的最大直徑與隙縫相加所得到的值，并且，所制造的孔的最大直徑要能夠防止兩個或多個微球進入一個孔中和防止微球從焊盤上釋放出來。因此，可以正確地將微球置于焊盤上。
進而，當將微球容納于孔中時，能夠將氣體或導電液體去除而不會使其保留在孔中的槽與該孔相連。因此，可以自由和正確地容納微球，并且可以將微球正確地置于焊盤上。
進而，提供半導體器件，其包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；在旋轉半導體器件以便在焊盤上放置微球的同時，將微球與導電液體一起注入孔中。因此，可以有效地將微球放置在半導體器件的焊盤上。
權利要求
1.一種使用液體進行微球分布的方法，包括的步驟有提供半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片以及抗蝕層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；并且將微球與導電液體一起傾倒在孔中，以便將微球放置在焊盤上。
2.一種使用液體進行微球分布的方法，包括的步驟有提供半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片以及掩模層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，該掩模層被保持在半導體器件上，以使孔被放置在焊盤上；并且將微球與導電液體一起傾倒在孔中，以便將微球放置在焊盤上。
3.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，半導體器件包括半導體晶片以及抗蝕層，該半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；以及保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
4.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，半導體器件包括半導體晶片以及抗蝕層，該半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中；管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及泵裝置，建于管子中，將保持在保持裝置中的包含微球的導電液體傳輸到存儲裝置。
5.如權利要求4所述的微球分布設備，其中泵裝置包括基座、用于旋轉的旋轉裝置以及可旋轉地依附于旋轉裝置周圍的多個輥子；管子為柔性管，置于輥子和基座之間；以及在輥子和管子之間提供了凈空，以便提供間隙，使包含于導電液體中的微球穿過管子內部，同時在通過輥子的旋轉來擠壓管子時使其具有原始形狀。
6.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于通過掩模層將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；以及保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
7.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于通過掩模層將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中；管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及泵裝置，建于管子中，將保持在保持裝置中的包含微球的導電液體傳輸到存儲裝置中。
8.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中；管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及垂直運動裝置，能夠使存儲裝置移動到保持裝置的上方或下方的位置。
9.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，它包括半導體晶片，該半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于通過掩模層將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及垂直運動裝置，能夠使存儲裝置移動到保持裝置的上方或下方的位置。
10.一種半導體器件，包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中抗蝕層的厚度能夠使微球保持在孔中，并且防止兩個或更多的微球進入其中。
11.一種半導體器件，包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中，使由于孔的制造精度所生成的孔的最小直徑大于通過將隙縫加到微球的最大直徑上而得到的值，并且制造的孔的最大直徑防止兩個或更多的微球進入這一個孔中并防止微球從焊盤上釋放出去。
12.一種半導體器件，包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中抗蝕層的厚度能夠使微球保持在孔中，并且防止兩個或更多的微球進入其中，使由于孔的制造精度所生成的孔的最小直徑大于通過將隙縫加到微球的最大直徑上而得到的值，并且制造的孔的最大直徑防止兩個或更多的微球進入這一個孔中并防止微球從焊盤上釋放出去。
13.一種半導體器件，包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中抗蝕層的厚度能夠使多個微球保持在孔中。
14.一種半導體器件，包括半導體晶片，它帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上；以及抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，其中形成的孔是錐形的，從而半導體晶片側將比抗蝕層表面側更寬。
15.一種半導體器件，包括半導體晶片，有焊盤以預定圖形形成于它的表面上；抗蝕層，形成于半導體晶片上，并且有孔以預定圖形形成于與焊盤相應的位置處；以及微球，容納于孔中，其中提供的孔帶有釋放裝置，用于在將微球與導電液體一起進行提供時，能夠將殘留在孔中的導電液體和氣體釋放到孔外。
16.一種使用液體進行微球分布的方法，包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片以及抗蝕層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；以及在旋轉半導體器件以便在焊盤上放置微球時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中。
17.一種使用液體進行微球分布的方法，包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片以及抗蝕層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；將半導體器件傾斜放置；以及在傾斜的半導體器件上從半導體器件的一端到另一端之間振蕩用于將微球與導電液體一起進行噴射的噴射裝置時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中，以便將微球放置在焊盤上。
18.一種使用液體進行微球分布的方法，包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片以及掩模層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，掩模層被固定于半導體器件上，以便使孔位于焊盤上；以及在旋轉半導體器件以便在焊盤上放置微球時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中。
19.一種使用液體進行微球分布的方法，包括的步驟有提供半導體器件，該器件包括半導體晶片以及掩模層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，掩模層被固定于半導體器件上，以便使孔位于焊盤上；將半導體器件傾斜放置；以及在傾斜的半導體器件上從半導體器件的一端到另一端之間振蕩用于將微球與導電液體一起進行噴射的噴射裝置時，將微球與導電液體一起傾倒入孔中，以便將微球放置在焊盤上。
20.一種微球分布設備，包括放置-旋轉裝置，用于放置半導體器件和用于旋轉所放置的半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片以及抗蝕層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置裝置上的半導體器件；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在半導體器件中。
21.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，同時將半導體器件傾斜放置，該半導體器件包括半導體晶片以及抗蝕層，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，以及抗蝕層形成于半導體晶片上，并且在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體；第一噴管，用于將微球與導電液體一起進行噴射；振蕩裝置，用于在傾斜的半導體器件上從半導體器件的一端至另一端之間振蕩第一噴管；以及保持裝置，用于將由第一噴管所噴射的包含有微球的導電液體保持在半導體器件上。
22.一種微球分布設備，包括放置-旋轉裝置，用于放置半導體器件和用于旋轉所放置的半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置-旋轉裝置上的半導體器件上的焊盤上；以及保持裝置，用于將存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在焊盤上。
23.一種微球分布設備，包括放置裝置，用于放置半導體器件，同時將半導體器件傾斜放置，該半導體器件包括半導體晶片，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體；第一噴管，用于將微球與導電液體一起進行噴射；振蕩裝置，用于在半導體器件的焊盤上從半導體器件的一端至另一端之間振蕩第一噴管；以及保持裝置，用于將由第一噴管所噴射的包含有微球的導電液體保持在焊盤上。
24.一種微球分布設備，包括放置-旋轉裝置，用于放置半導體器件和用于旋轉所放置的半導體器件，該半導體器件包括半導體晶片，半導體晶片帶有預定的半導體元件和互連部件，并且有大量的焊盤連接到互連部件并且依附于半導體晶片的表面上，并且用于固定掩模層，該掩模層在各個焊盤的位置處形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盤上；存儲裝置，用于存儲包含有大量微球的導電液體和用于將微球與所存儲的導電液體一起提供到放置于放置-旋轉裝置上的半導體器件上的焊盤上；保持裝置，用于將由存儲裝置所提供的包含有微球的導電液體保持在焊盤上；管子，將存儲裝置與保持裝置連接起來；以及垂直運動裝置，能夠使存儲裝置移動到保持裝置的上方或下方的位置。
全文摘要
一種使用液體進行微球分布的方法、微球分布設備和半導體器件，該方法包括的步驟有將通過大量的焊盤放置有孔的半導體器件(2)以可變的傾角放置在裝載臺(3)上，使微球與固定在固定容器(6)中的導電液體一起流入到半導體器件(2)以便將焊盤上的微球可存儲地放入半導體器件(2)的孔中，通過接收箱來接收和積累非存儲的微球和導電液體，以及通過泵(11)將包括所積累的微球在內的導電液體運輸到固定容器(6)。
文檔編號H01L21/60GK1615542SQ0380214
公開日2005年5月11日 申請日期2003年1月10日 優先權日2002年1月10日
發明者櫨山一郎, 久保雅洋, 北城榮, 二上和彥, 石塚新一, 南光進, 安間仁志, 山田敏司, 片平明夫 申請人:日本電氣株式會社, 日本Em株式會社