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CN100341126C - 使用液体进行微球分布的方法、微球分布设备和半导体器件 - Google Patents

使用液体进行微球分布的方法、微球分布设备和半导体器件 Download PDF

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CN100341126C
CN100341126C CNB038021439A CN03802143A CN100341126C CN 100341126 C CN100341126 C CN 100341126C CN B038021439 A CNB038021439 A CN B038021439A CN 03802143 A CN03802143 A CN 03802143A CN 100341126 C CN100341126 C CN 100341126C
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Abstract

一种使用液体进行微球分布的方法、微球分布设备和半导体器件，该方法包括的步骤有：将通过大量的焊盘放置有孔的半导体器件(2)以可变的倾角放置在装载台(3)上，使微球与固定在固定容器(6)中的导电液体一起流入到半导体器件(2)以便将焊盘上的微球可存储地放入半导体器件(2)的孔中，通过接收箱来接收和积累非存储的微球和导电液体，以及通过泵(11)将包括所积累的微球在内的导电液体运输到固定容器(6)。

Description

使用液体进行微球分布的方法、微球分布设备和半导体器件
技术领域
本发明涉及在用于BGA(球格阵列)、CSP(芯片尺寸封装)和倒装芯片键合等的凸块电极形成处理中的诸如焊凸块等微球的分布，更为确切地说，涉及使用液体进行微球分布的方法、微球分布设备和半导体器件。
背景技术
日本专利未决公开申请5-129374公开了制造电极凸块的方法，其中诸如焊球等微球被置于诸如半导体芯片(半导体器件)和电路板等凸块形成元件上，然后微球被熔化。在该方法中，微球被吸收到孔中，其中孔的分布与诸如半导体芯片和电路板等凸块形成元件的分布相同，然后微球被传递到半导体芯片或电路板上。
具体地说，所提供的吸头具有用于微球的吸孔，其分布与诸如半导体芯片和电路板等凸块形成元件的分布相同，吸头被移动到诸如半导体芯片和电路板等凸块形成元件，同时使微球被吸收到吸孔中，然后，通过释放对微球的吸收，微球被传递到诸如半导体芯片和电路板等凸块形成元件。
在这种情况下，需要按照正确的比例来将微球吸收到吸头中。不过，由于微球的放置位置是随机的，因此通过抽真空来吸收微球时，很难在预定的位置明确无误的吸收它们。因此，准备了微球分布扁盘，它使微球位置的事先分布与电极凸块的分布一样。通过真空抽取扁盘上的微球，可以按照正确的比例将这些微球明确无误地吸收到吸收头中。
不过，在大气中很难在微球分布扁盘上稳定地分布微球。由于静电或湿气的影响，微球可以被相互粘在一起，或被吸收到分布扁盘的表面。
日本专利未决公开申请11-8272公开了一种方法，其中分布扁盘被浸没于导电液体中，然后微球被滴落到分布扁盘上，并被固定在各个分布孔中，从而去除了静电或湿气的影响。
在上述作为解决方案的分布方法中，其中微金属球(微球)被分布在导电液体中，由于去除了静电或湿气的影响，因此可以进行稳定的分布操作。不过，由于使用了具有高挥发性的乙醇，因此需要填充被蒸发掉的部分，以便能够稳定操作。因此，需要大量的乙醇。进而，在将分布扁盘传递到下一个步骤时，很难将扁盘从导电液体中取出来。因此，难以使取出步骤自动化。
日本专利未决公开申请2001-210942公开了一种方法，其中除了一个密闭容器以外，准备了另一个密闭容器，这样在浸没分布扁盘、通过柔性管将容器连接起来、以及通过使用重力差异和根据容器之间的需要来传递导电液体和微金属球时，可进行分布操作。
在该方法中，通过使用密闭容器可以防止导电液体的蒸发，并且通过重复使用导电液体和微金属球可以提高所用材料的可用性。进而，可以加速操作，以便在分布扁盘上完成分布操作后，位于其中一个密闭容器中的有分布扁盘浸没于其中的导电液体能够在传递到另一个容器中的同时被排泄掉，并且然后分布扁盘被从前一个密闭容器中取出来。
接下来，微球被固定在分布孔中，然后被真空设备的吸头所吸收。吸头的平面中具有气孔，对应于分布孔。进行吸收时，吸头与分布扁盘的分布孔形成表面相接触，然后在通过气孔进行抽真空时，微球被吸收到气孔中。在吸收后，位于吸收头上的微球与半导体晶片的焊盘位置相对齐，然后通过停止抽真空，微球被滴落到焊盘上并待在此处。
不过，在通过使用分布扁盘将微球置于半导体器件的凸块形成元件上的现有方法中，存在下述若干问题。
由于进行处理需要使微球能够被容纳于分布扁盘中的孔(分布孔)中，并且然后被传递到半导体器件的焊盘上，因此必须增加在凸块电极形成处理中的步骤个数。制造成本也将会增加这么多。进而，凸块电极形成处理的整个结构必定会很复杂。
进而，在恢复导电液体和过量微球以重复使用它们时，由于撞击容器角或陷入到容器的隙缝中，微球可能变形、受压或改观。在这种情况下，微球可能不能容纳于分布孔中，或者甚至能够容纳也不能够被吸头所吸收。因此，微球不能被安全地传递到半导体器件中。进而，尽管通过倾斜或颠倒容器可以恢复导电液体和微球，但是它们的少量部分仍然被留在容器中。这样在一定程度上是一种浪费。
进而，在将微球吸收到吸头时，吸头的表面需要紧密接触分布扁盘的分布孔形成表面。因此，需要一定的处理准确度，以使两个表面变得扁平。进而，如果在大气中进行将微球吸收到吸头这一步骤，则相邻的微球彼此相互吸引，从而无法执行合适的吸收。结果，凸块电极形成处理中的制造成本必定会增加。
再进而，为了提高操作效率，在吸收期间需要执行在另一个分布扁盘中容纳微球的处理。因此，需要多个分布扁盘，并且操作成本也会大大增加。
本发明的设计考虑到了上述问题，并且提出了通过液体来分布微球的方法、微球分布设备和半导体器件，这样能够减少凸块电极形成处理中的制造成本，简化处理的整个结构，并且能够不浪费地重复利用导电液体和微球。
发明内容
(i)为了解决上述问题，根据本发明，使用液体进行微球分布的方法包括的步骤有：
提供半导体器件，其包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；并且
将微球与导电液体一起倾倒在孔中，以便将微球放置在焊盘上。
将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中这一处理可以在空气中进行。
将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中这一处理可以在液体中进行。
当将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中时，可以将半导体器件保持水平放置。
当将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中时，可以将半导体器件保持倾斜放置。
可以将微球与导电液体一起进行传输。
(ii)进而，根据本发明，使用液体进行微球分布的方法包括的步骤有：
提供半导体器件，其包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及掩模层，它在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，该掩模被保持在半导体器件上，以使孔被放置在焊盘上；并且
将微球与导电液体一起倾倒在孔中，以便将微球放置在焊盘上。
将微球与导电液体一起倾倒在掩模层的孔中这一处理可以在空气中进行。
将微球与导电液体一起倾倒在掩模层的孔中这一处理可以在液体中进行。
当将微球与导电液体一起倾倒在掩模层的孔中时，可以将半导体器件保持水平放置。
当将微球与导电液体一起倾倒在掩模层的孔中时，可以将半导体器件保持倾斜放置。
可以将微球与导电液体一起进行传输。
(iii)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，它包括半导体晶片，该晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；以及
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
(iv)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，它包括半导体晶片，该晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中；
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
泵装置，建于管子中，将保持在保持装置中的包含微球的导电液体传输到存储装置中。
(v)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，它包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于通过掩模层将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；以及
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
(vi)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，它包括半导体晶片，该晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于通过掩模层将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
泵装置，建于管子中，将保持在保持装置中的包含微球的导电液体传输到存储装置中。
泵装置可包括基座、用于旋转的旋转装置以及可旋转地依附于旋转装置周围的多个辊子；管子为柔性管，置于辊子和基座之间；以及位于辊子和管子之间的净空，以便提供间隙，使包含于导电液体中的微球通过管子内部，同时在通过辊子的旋转来挤压管子时使其具有原始形状。
存储装置可以具有第一喷管，它在随机的方向上将微球与所存储的导电液体一起喷射出去。
存储装置可以具有第二喷管，它在随机的方向上将微球与所存储的导电液体一起喷射出去。
提供的移动装置可将放置装置移动到保持装置中。
提供的振荡装置可将振荡应用到放置装置。
振荡装置可具有将水平振荡应用到半导体器件的机构。
振荡装置可具有将单向震动应用到半导体器件的机构。
(vii)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，它包括半导体晶片，该晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中；
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
垂直运动装置，能够使存储装置移动到保持装置的上方或下方的位置。
(viii)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，它包括半导体晶片，该晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于通过掩模层将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
垂直运动装置，能够使存储装置移动到保持装置的上方或下方的位置。
提供的移动装置可将放置装置移动到保持装置中。
提供的振荡装置可将振荡应用到放置装置。
振荡装置可具有将水平振荡应用到半导体器件的机构。
振荡装置可具有将单向震动应用到半导体器件的机构。
存储装置可以具有第一喷管，它在随机的方向上将微球与所存储的导电液体一起喷射出去。
存储装置可以具有第二喷管，它在随机的方向上将微球与所存储的导电液体一起喷射出去。
提供的调节装置可在半导体器件和掩模层之间限定隙缝大小，以便在将微球与导电液体一起容纳于掩模孔中时，防止气体或导电液体驻留在孔中。
提供的释放槽与孔相连，用于释放气体或导电液体，以便在将微球与导电液体一起容纳于掩模孔中时，防止气体或导电液体驻留在孔中。
在不穿透掩模层的情况下，在半导体晶片侧上的掩模表面或在半导体晶片侧的对侧上的掩模表面中至少有一个表面提供了槽。
掩模层的厚度能够使微球保持在孔中，并且防止两个或更多的微球进入其中。
使由于掩模孔的制造精度所生成的孔的最小直径大于通过将隙缝加到微球的最大直径上而得到的值，并且制造的孔的最大直径可以防止两个或更多的微球进入这一个孔中并防止微球从焊盘上释放出去。
形成的掩模孔可以是矩形的。
形成的掩模孔可以是锥形的，这样半导体晶片侧将比抗蚀层表面侧更宽。
(ix)进而，根据本发明，半导体器件包括：
半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及
抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，
其中抗蚀层的厚度能够使微球保持在孔中，并且防止两个或更多的微球进入其中。
(x)进而，根据本发明，半导体器件包括：
半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及
抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，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径大于通过将隙缝加到微球的最大直径上而得到的值，并且制造的孔的最大直径可以防止两个或更多的微球进入这一个孔中并防止微球从焊盘上释放出去。
(xi)进而，根据本发明，半导体器件包括：
半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及
抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，
其中抗蚀层的厚度能够使微球保持在孔中，并且防止两个或更多的微球进入其中，使由于孔的制造精度所生成的孔的最小直径大于通过将隙缝加到微球的最大直径上而得到的值，并且制造的孔的最大直径可以防止两个或更多的微球进入这一个孔中并防止微球从焊盘上释放出去。
提供的释放槽与孔相连，用于释放气体或导电液体，以便在将微球与导电液体一起容纳于掩模孔中时，防止气体或导电液体驻留在孔中。
(xii)进而，根据本发明，半导体器件包括：
半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及
抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，
其中抗蚀层的厚度能够使微球保持在孔中。
(xiii)进而，根据本发明，半导体器件包括：
半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及
抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，
其中形成的掩模孔可以是锥形的，这样半导体晶片侧将比抗蚀层表面侧更宽。
(xiv)进而，根据本发明，半导体器件包括：
半导体晶片，有焊盘形成于它的表面上的预定涂层中；
抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且有孔形成于到焊盘的相应位置处的预定涂层中；以及
微球，容纳于孔中，
其中提供的孔带有释放装置，用于在将微球与导电液体一起进行提供时，能够将残留在孔中的导电液体和气体释放到孔外。
形成的抗蚀孔可以是矩形的。
(xv)进而，根据本发明，使用液体进行微球分布的方法包括的步骤有：
提供半导体器件，该器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；以及
在旋转半导体器件以便在焊盘上放置微球时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中。
可以使半导体器件保持倾斜，并且可以将微球与导电液体一起倾倒在保持倾斜和旋转的半导体晶片的上部。
可以使半导体器件保持水平，并且可以将微球与导电液体一起倾倒在保持水平和旋转的半导体晶片的中部。
将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中这一处理可以在空气中进行。
将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中这一处理可以在液体中进行。
可以将微球与导电液体一起进行传输。
(xvi)进而，根据本发明，使用液体进行微球分布的方法包括的步骤有：
提供半导体器件，该器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
将半导体器件倾斜放置；以及
在倾斜的半导体器件上从半导体器件的一端到另一端之间振荡用于将微球与导电液体一起进行喷射的喷射装置时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中，以便将微球放置在焊盘上。
将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中这一处理可以在空气中进行。
将微球与导电液体一起倾倒在半导体器件的孔中这一处理可以在液体中进行。
可以将微球与导电液体一起进行传输。
(xvii)进而，根据本发明，使用液体进行微球分布的方法包括的步骤有：
提供半导体器件，该器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，掩模层被固定于半导体器件上，以便使孔位于焊盘上；以及
在旋转半导体器件以便在焊盘上放置微球时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中。
(xviii)进而，根据本发明，使用液体进行微球分布的方法包括的步骤有：
提供半导体器件，该器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，掩模层被固定于半导体器件上，以便使孔位于焊盘上；
将半导体器件倾斜放置；以及
在倾斜的半导体器件上从半导体器件的一端到另一端之间振荡用于将微球与导电液体一起进行喷射的喷射装置时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中，以便将微球放置在焊盘上。
(xix)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置-旋转装置，用于放置半导体器件和用于旋转所放置的半导体器件，该半导体器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
存储装置可以具有第一喷管，它在随机的方向上将微球与所存储的导电液体一起喷射出去，并且放置-旋转装置可以具有第一放置基座，它放置有保持倾斜的半导体器件，微球与来自第一喷管的导电液体一起被倾倒入被放置在第一放置基座上的、同时保持倾斜和旋转的半导体器件的上部。
存储装置可以具有第二喷管，它只是在随机的方向上将所存储的导电液体喷射出去，微球与来自第二喷管的导电液体一起被倾倒入被放置在第一放置基座上的、同时保持倾斜和旋转的半导体器件的上部。
存储装置可以具有第一喷管，它在随机的方向上将微球与所存储的导电液体一起喷射出去，并且放置-旋转装置可以具有第二放置基座，它放置有保持水平的半导体器件，微球与来自第一喷管的导电液体一起被倾倒入被放置在第二放置基座上的、同时保持水平和旋转的半导体器件的中部。
存储装置可以具有第二喷管，它只是在随机的方向上将所存储的导电液体喷射出去，微球与来自第二喷管的导电液体一起被倾倒入被放置在第二放置基座上的、同时保持水平和旋转的半导体器件的中部。
放置-旋转装置可以放置在保持装置的上部或里面。
提供的振荡装置可将振荡应用到放置-旋转装置。
提供的管子可将存储装置与保持装置连接起来；并且提供的泵装置建于管子中，用于将保持在保持装置中的包含微球的导电液体传输到存储装置中。
(xx)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，同时将半导体器件倾斜放置，该半导体器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体；
第一喷管，用于将微球与导电液体一起进行喷射；
振荡装置，用于在倾斜的半导体器件上从半导体器件的一端至另一端之间振荡第一喷管；以及
保持装置，用于将由第一喷管所喷射的包含有微球的导电液体保持在半导体器件上。
提供的第二喷管用于只是将存储装置中的导电液体喷射出去，并且振荡装置也可以震荡第二喷管。
放置装置可以置于保持装置的上部或内部。
提供的振荡装置可将振荡应用到放置装置。
提供的管子可将存储装置与保持装置连接起来；并且提供的泵装置建于管子中，用于将保持在保持装置中的包含微球的导电液体传输到存储装置中。
(xxi)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置-旋转装置，用于放置半导体器件和用于旋转所放置的半导体器件，该半导体器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置-旋转装置上的半导体器件上的焊盘上；以及
保持装置，用于将存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在焊盘上。
(xxii)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置装置，用于放置半导体器件，同时将半导体器件倾斜放置，该半导体器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体；
第一喷管，用于将微球与导电液体一起进行喷射；
振荡装置，用于在半导体器件的焊盘上从半导体器件的一端至另一端之间振荡第一喷管；以及
保持装置，用于将由第一喷管所喷射的包含有微球的导电液体保持在焊盘上。
(xxiii)进而，根据本发明，微球分布设备包括：
放置-旋转装置，用于放置半导体器件和用于旋转所放置的半导体器件，该半导体器件包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置-旋转装置上的半导体器件上的焊盘上；
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在焊盘上；
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
垂直运动装置，能够使存储装置移动到保持装置的上方或下方的位置。
附图说明
图1示出了本发明的第一优选实施例中的微球分布设备结构。
图2示出了微球分布设备中的喷管顶端与置于放置基座上的半导体器件之间的关系。
图3示出了微球分布设备的泵结构。
图4为截面图，示出了置于微球分布设备的放置基座上的半导体器件的结构。
图5为平面图，示出了在抗蚀孔中容纳具有最大直径的微球所需的隙缝大小。
图6示出了由于抗蚀孔提供的隙缝过大而使微球偏离其下面焊盘直径的位置。
图7为平面图，示出了形成的与抗蚀孔相连的释放槽。
图8示出了本发明的第二优选实施例中的微球分布设备结构。
图9示出了本发明的第三优选实施例中的微球分布设备结构。
图10示出了半导体器件在微球分布设备的旋转放置单元上的放置位置的情况。
图11示出了半导体器件在浸没于本发明第三实施例的微球分布设备的导电液体中的旋转放置单元上的放置位置的情况。
图12示出了本发明的第四优选实施例中的微球分布设备结构。
图13示出了半导体器件在浸没于本发明第四实施例的微球分布设备的导电液体中的旋转放置单元上的放置位置的情况。
图14示出了本发明的第五优选实施例中的微球分布设备结构。
图15示出了本发明第五实施例中的微球分布设备的操作。
图16示出了本发明的第六优选实施例中的微球分布设备结构。
图17示出了微球分布设备的转移室的位置与置于放置基座上的半导体器件的位置。
图18为平面图，示出了形成的与抗蚀孔相连的释放槽。
图19为平面图，示出了抗蚀孔的形状，以及形成的与抗蚀孔相连的释放槽。
图20为平面图，示出了形成的与抗蚀孔相连的释放槽。
图21为平面图，示出了形成的与抗蚀孔相连的释放槽。
图22示出了本发明的第八优选实施例中的微球分布设备结构。
图23为截面图，示出了置于微球分布设备的放置基座上的半导体晶片、晶片上的焊盘以及在掩模中形成的用于放置微球的孔之间的位置关系。
图24为截面图，示出了在掩模中形成的释放槽。
图25示出了本发明的第九优选实施例中的微球分布设备结构。
图26为附着于用于放置半导体器件的放置基座上的振荡装置(压电元件)。
具体实施方式
下面参考附图来讲述本发明的实施例。
第一优选实施例
图1示出了本发明的第一优选实施例中的微球分布设备结构。
如图1所示的微球分布设备，例如，适用于半导体器件的凸块电极形成处理。也就是说，完成的凸块电极形成处理使得在半导体晶片上形成抗蚀层之后，能够进行暴露、生长、将焊球转移到半导体晶片上的孔中、焊球的回流和抗蚀层的去除。本发明的微球分布设备可应用于将焊球转移到半导体晶片上的孔中这一步骤。
图1中的微球分布设备装有转移室1，转移室1为用于容纳导电液体的容器，并且用于放置稍后在图4中详述的半导体器件2的放置基座3几乎被置于转移室1的中心。
放置基座3的结构使它在垂直方向上的高度能够通过放置基座移动装置12来改变。而且，它的角度能够通过支持部件4自由地改变成水平/倾斜的状态，放置基座3在支持部件4处附着到放置基座移动装置12。
转移室1的底面与柔性回流管5的一个开口相连。回流管5的另一个开口与存储容器6的侧面相连。在理想情况下，转移室1的底面结构能够促使如图4所示的微球47和导电液体流入回流管5中。例如，如图1所示，转移室1的底部形状使它的直径能够根据连接部件与回流管5的接触而减小。其形状类似于所谓的漏斗形状，以促使微球47和导电液体流入回流管5中。
存储容器6通过回流管5与转移室1相连，并且其侧面与冲洗管8相连，其底部与喷管7相连。而且，存储容器6的结构使得除了连接导管的部分之外的其他部分是密闭的，以尽可能地阻止挥发性导电液体的蒸发。
在理想情况下，存储容器6的底面结构能够促使微球47和导电液体流入喷管7中，以防止微球47发生变形。例如，其类似于漏斗的形状可以促使微球47和导电液体流入喷管7中。
图2的(a)和(b)示出了喷管7的末端与半导体器件2之间的关系。
流动板9置于半导体器件2的顶端，并且包含有许多微球47的导电液体从喷管7的末端落到流动板9上。
导电液体可以是例如乙醇。除了乙醇，诸如甲醇、异丙醇、丁醇、环己醇、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，或者这些物质的混合液体。而且，它可以包括少量的诸如分散剂和表面活性剂等添加剂。例如，添加剂可以是磷酸氢二钠、偏磷酸六钠、焦磷酸钠、亚油酸钠或阳离子催化剂。高导电性的液体是更为优选的，因为它对于静电保护非常有效。
微球47的直径可以为例如100μm或更小，也就是0.1mm或更小。流经半导体器件2的倾斜表面的导电液体的厚度约为1～2mm。与微球47的尺寸相比，该厚度(深度)为前者的10～20倍。因此，这相当于将微球47置于装有导电液体的室中这一情况，从而能够获得相同的静电保护效应等。如图2(a)的箭头Y1所示，喷管7的出口通过导管移动机构10来回移动，以便将导电液体提供到半导体器件2的整个表面上。
而且，回流管5装有泵11，用于将转移室1中积累的导电液体和微球47输送至存储容器6。如图3(a)所示，泵11的组件包括：辊子旋转体31，其旋转轴32被固定到发动机(图中未显示)上，并且辊子旋转体31根据发动机的旋转与旋转轴32一起旋转，以便将来自转移室1的导电液体和微球47输送至存储容器6中；多个辊子33，它们被平均地和可旋转地附着到辊子旋转体31的圆周上；以及回流管挤压基座34，用于将回流管5夹在辊子33和基座34中间。
如图3(b)所示，设定辊子33和回流管挤压基座34之间的距离，使在其中间以及在由辊子33的旋转所挤压的部分回流管5(柔性管)上所提供的缝隙Y2，能够使微球47通过，同时具有其初始的形状。
接下来，参照图4来讲述半导体器件2的结构。
图4为截面图，示出了半导体器件的结构。
如图4所示的半导体器件2的组成包括：半导体晶片(下面简称为半导体晶片)43，在其表面上形成了预定的半导体元件和互连部件并且分布有与预定的互连部件相连的许多焊盘；以及抗蚀层45，它带有孔44，以便在每个焊盘42上放置诸如焊球等微球47。
假设抗蚀层45的厚度为h，使用的微球47的直径(下面称之为微球直径)为d，并且微球直径d的精度为±α微米(μm)。
微球直径的最小直径dmin＝d-α，并且
微球直径的最大直径dmax＝d+α。
而且，在优选情况下，为了在孔44中容纳微球47，抗蚀层45的厚度需要满足如下条件：
1/2dmax＜h≤dmin
而且，假设抗蚀层45中的孔44的直径(下面称之为抗蚀孔直径)为D，抗蚀层45中的孔44处理的离差为±β微米，以及容纳具有最大直径dmax的微球47所需要的净空为γ微米，则最小抗蚀孔直径Dmin＝D-β必须等于或大于通过在最大微球直径dmax加上净空2γ而得到的值。相应地，在优选情况下，需要满足如下条件：
D+β＝Dmax(最大抗蚀孔直径)
D-β＝Dmin(最小抗蚀孔直径)
D-β＝Dmin≥dmax+2γ
Dmin-dmax≥2γ
例如，如果使用100微米的微球47，则净空2γ为5～30微米较为适宜。不过，如果根据[Dmin-dmax]的2γ的值增大，则两个微球47可以进入一个孔44中，并且仅在其中放置一个微球就变得困难。另一方面，应该避免使微球47超过如图6所示的位于下面的焊盘直径L。相应地，考虑到抗蚀层45的厚度为h，所选择的净空要满足：
2γ＝Dmin-dmax
而且，在将微球47容纳到液体中的抗蚀孔44中的过程中，由于抗蚀孔44非常小，因此诸如空气等气体可能会阻止微球47进入抗蚀孔中。因此，需要为气体或液体提供释放通道(下面称之为释放槽)与抗蚀孔44相连。
释放槽的形成，例如，可以通过蚀刻抗蚀孔45来完成。如图7(a)所示，可以提供用于连接孔44的释放槽49a。另外，如图7(b)所示，可以提供在孔44的两侧(或者一侧)形成的释放槽49b。
释放槽49a和49b所需的宽度1要使气体或液体能够流过，而不会滞留，如果宽度1太窄，则气体或液体很难释放或流过。例如，宽度1为5微米或更大。
所给定的释放槽的宽度1的精度能够使置于其中的微球47的位置不会超出最小焊盘直径Lmin＝L-σ，这里，其在处理中的离差为β，并且焊盘直径L在处理中的离差为σ。优选情况是：
Dmax-dmin+{dmin-√{dmin2-1max2)}＜Lmin，并且
lmax＜√{dmin2-(Dmax-Lmin)2}
而且需要考虑到，处于焊盘42和孔44之间的位置存在偏差。虽然图5示出了两个中心重合的情况，但是在大多数情况下它们确实是互相偏离的。
下面来解释将微球47置入半导体器件2的分布孔44中的处理过程，其中应用了通过使用上述微球分布设备来分布带有液体的微球47的方法。
在该实施例中，采用的将微球47分布到半导体器件2上的方法不需使用分布扁盘，半导体器件2置于空气中同时被放置在放置基座3上，并且在空气中通过使微球与导电液体一起流下，从而将微球47直接置于焊盘上。
首先，没有放置微球47的半导体器件2被放置在角度被调整为水平的放置基座3上。然后，通过以适合于分布微球47的预定角度倾斜放置基座3，将半导体器件2安置在转移室1的内部(处于空气中的位置)。此时，将冲洗管8和喷管7的出口后撤到不会妨碍将半导体器件2放置在放置基座上的位置。
然后，移动冲洗管8，以便冲洗管8的出口位于放置在放置基座3上的半导体器件2的上面。此时，由于泵11停止运作，因此存储容器6是空的，并且导电液体不会流出冲洗管8和喷管7的出口。
当泵11以低速启动操作时，转移室1和柔性回流管5中保留的导电液体被供应到存储容器6。然后，导电液体通过冲洗管8被喷出，并且落到半导体器件2上。落在半导体器件2上的导电液体从孔44流出，通过释放槽到达转移室1。从而，可以除去孔44中的气体。经过一段时间之后，冲洗管8的出口就缩回。
随后，当泵11以高速启动操作时，转移室1和柔性回流管5中保留的微球47与导电液体一起，被供应到存储容器6。具体地说，通过旋转辊子33来依次挤压柔性回流管5，并且在通过由挤压而产生的回流管5的合适净空来阻塞包括有微球47的导电液体的同时，向前输送该液体。而且，吸力是根据辊子33的运行而产生的，并且导电液体被依次吸取和不断地被供应(输送)，直至下落。
此时，如图2(a)中的箭头Y1所示，当移动喷管7的出口时，微球47和导电液体通过喷管7被喷出，并且均匀地落在半导体器件2上。落在半导体器件2上的部分微球47进入孔44中，并且带有导电液体的其他部分微球47落在转移室1的底部上。如果导电液体没有在转移室1中积累，并且半导体器件2处于空气中，则从喷管7喷出的微球47与导电液体一起被容纳于孔44中，并且剩下的微球47落在转移室1中。
由于半导体器件2的孔44装有与之相连的释放槽，进入孔44中的导电液体通过释放槽流下，然后从放置基座3落到转移室1的底部上。因此，微球47一旦进入孔44中，就不会被导电液体所挤出。
通过泵11的运行，向下流到转移室1中的微球47和导电液体通过与转移室1底部相连的回流管5被输送至存储容器6中。
在喷射一段时间之后，将泵11切换到低速运行状态，从而，在向下流到转移室1底部的微球47和导电液体中，微球47被保留在部分回流管5上和转移室1的底部上，而只有导电液体被输送至存储容器6中。
放置基座3以一定的角度倾斜，以便已经容纳在孔44中的微球47不会由于液体的压力而从中溢出，然后移动冲洗管8的出口，如图2(a)中所示的箭头Y1所示。
该冲洗处理对应于在“将半导体器件2浸没在液体中”这一液体中分布方法中，对液体进行晃动或振动。从而，可以将孔44中堆积的过量微球47以及其中已经容纳的或者半导体器件2的表面上所残留的微球47一并除去，并且可以将过量的微球47容纳在另一个其中还没有容纳任何微球的孔44中。
在冲洗一段时间之后，泵11停止运行，从而向下流到转移室1的底部上的微球47和导电液体保留在与转移室1的底部相连的部分回流管5上和转移室1的底部上，并且停止将导电液体输送到存储容器6中。结果，在其中残留的导电液体通过冲洗管8和喷管7完全流下后，存储容器6就变成空的。
最后，将放置基座3的角度调整到水平，并且取出有微球47分布于其上的半导体器件2。
通过重复上述处理，可以稳定地进行微球47的分布，同时可以重复利用微球47和导电液体。
如上所述，第一实施例中的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法的组成，使得所提供的半导体器件2包括：半导体晶片43，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且由大量焊盘42连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及抗蚀层45，形成于半导体晶片43上，同时在放置微球47的各个焊盘42位置上形成穿孔44，并且微球在与导电液体一起被输送到孔中的同时，微球被注入孔44中，从而被放置在焊盘42上。
因此，在不使用现有的分布扁盘的情况下，在微球与导电液体一起被输送的同时，通过将微球47注入半导体晶片43的抗蚀孔44中，可以将微球47直接放置在焊盘42上。相应地，将微球容纳在分布扁盘中然后将它们转移至半导体器件2的抗蚀孔44中的现有处理是不需要的。因此，可以减少制造成本，并且可以简化在凸块电极形成处理中将微球47转移到半导体器件2的孔44中这一步骤。在上述实施例中，微球47为焊球。焊球可以是由焊料、由焊料所覆盖的塑核、银镀的金球或铜球、或者各种导电微球组成。
而且，由于上述的半导体器件2具有的抗蚀层45的厚度大于微球47的最大直径的1/2，并且小于制造精度所能产生的微球最小直径，因此一个微球47确实可以容纳在孔44中，并且可以放置在焊盘42上。
而且，将制造精度所产生的孔44的最小直径做得大于通过在微球47的最大直径上增加净空而得到的值，并且所设定的孔44的最大直径不会使多于一个的微球47进入一个孔44中，并且微球47不会从焊盘直径L中溢出。由于这个原因，一个微球47确实可以放置在焊盘42上。
而且，由于在将微球47容纳在孔44的过程中形成的用于流出来自孔44的气体或导电液体的释放槽与孔44相连，因此能够平稳地和安全地容纳微球47。因此，一个微球47确实可以放置在焊盘42上。
虽然在上述实施例中确定的抗阻层45的厚度和孔44的直径能够使只有一个微球47进入半导体器件2的孔44中，但是两个微球47可以在垂直方向上容纳于孔44中，例如，如果微球47为内部包含有塑核的焊球。
当通过泵11的方式来传输微球47时，在被挤压的部分，回流管5具有的净空使微球47能够通过，同时具有初始的形状。由于这个原因，可以在微球47没有发生变形、挤压和改观的情况下，将微球47安全地容纳在半导体器件2的孔44中。
第二优选实施例
图8示出了本发明的第二优选实施例中的微球分布设备的结构。
该实施例采用了从微球47到半导体器件2的液体向下流动型分布方法，以便在不使用分布扁盘的情况下，将放置在放置基座3上的半导体器件2置于导电液体中，并且通过将微球47与导电液体一起注入焊盘42，来直接将微球47放置在焊盘42上。
由于通过存储容器垂直移动装置25可以使存储容器6向上和向下移动，因此图8中的微球分布设备与第一实施例中的不同。首先，存储容器6在容纳微球47和导电液体的同时，呆在低于转移室1的位置。当半导体器件2被放置在放置基座3上时，通过操作存储容器垂直移动装置25来提升存储容器6。如果存储容器6被移到高于转移室1的位置，则包含在存储容器6中的微球47和导电液体通过喷管7喷出，并且落到导电液体中的半导体器件2上。落在半导体器件2上的部分微球47被注入到孔44中，并且残留的微球47和导电液体向下流到转移室1中。
向下流到转移室1底部的微球47和导电液体保留在与转移室1的底部相连的部分回流管5上和转移室1的底部上。
当包含在存储容器6中的微球47和导电液体全部喷出，然后存储容器6会向下移动到较低的位置时，保留在与转移室1的底部相连的部分回流管5上和转移室1的底部上的微球47和导电液体通过回流管5流入用于容纳微球47和导电液体的存储容器6中。
第二实施例中的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法与第一实施例所述具有相同效果。
而且，由于通过向上和向下移动存储容器6而不是使用泵11，来循环微球47和导电液体，因此可以在微球47不发生变形、挤压和改观的情况下，安全地将微球47容纳在半导体器件2的孔44中。
虽然在第一和第二实施例中将微球47供应到半导体晶片43上的抗蚀层，但是可以用布线板、半导体芯片等来代替半导体晶片43。这样的实施例也属于本发明的技术范围内。
在第一和第二实施例中，如果采用用于振荡放置基座3的振荡装置，则微球47能够被更快地容纳在半导体器件2的孔44中。从而，能够提高工作效率，并且能够降低制造成本。
第三优选实施例
图9示出了本发明的第三优选实施例中的微球分布设备的结构。
如图9所示的微球分布设备的组成包括：转移室1；旋转放置单元53，将半导体器件2放置于其上并进行旋转；泵11；回流管5；存储容器6；喷管7；冲洗管8，微球供应喷嘴7a；以及冲洗喷嘴8a。
转移室1为通过结合圆柱体和圆锥体而形成的漏斗状容器，并且它容纳包含有许多微球47的导电液体。转移室1的开口处于最下端，并且存储容器6的开口处于侧面。回流管5为柔性管，通过泵11将这两个开口连接起来。
存储容器6为通过结合圆柱体和圆锥体而形成的漏斗状容器，并且通过支撑元件(图中未显示)可以将它放置并固定在转移室1上，并且存储容器6容纳包含有许多微球47的导电液体。存储容器6的开口处于最下端，并且附着有微球供应喷嘴7a的喷管7的一端与该开口相连。存储容器6还有一个开口处于其倾斜表面的上部的任意位置，并且附着有冲洗喷嘴8a的冲洗管8的一端与该开口相连。为了尽可能防止挥发性导电液体的挥发，除了连接导管的部分之外，存储容器6是密封的。
旋转放置单元53在靠近转移室1的最下端的位置，并且它是由发动机53a、发动机53a的旋转轴53b、形状类似于拉长的圆柱体的轴承53c和放置基座53d组成。发动机53a置于转移室1的外部，并且发动机53a的旋转轴53b可旋转地插到被固定在转移室1的倾斜表面的下部的轴承53c的穿孔中。旋转轴53b的顶端固定到基座53d的中心。也就是说，放置基座53d倾斜地位于转移室1的内部。放置基座53d通过发动机53a的旋转轴53b来旋转，从而放置在放置基座53d上的半导体器件2根据放置基座的旋转而旋转。
所设定的放置基座53d的倾角使得在微球47一旦被容纳于放置基座中所放置的半导体器件2的孔44中之后，微球47不会被离心力旋出孔44，并且由于从冲洗喷嘴8a流下的导电液体的压力，微球47不会从孔中释放出来。用于防水的护罩置于轴承53c和旋转轴53b之间。
下面参照图10的(a)和(b)来讲述微球供应喷嘴7a和置于放置基座53d上的半导体器件2之间的关系。
包含有许多微球47的导电液体从位于半导体器件2上方的微球供应喷嘴7a的末端流下。微球47的直径为100μm或更小，也就是0.1mm或更小，并且向下流到半导体器件2的倾斜表面上的导电液体的厚度约为1～2mm。因此，与微球47的尺寸相比，该厚度(深度)为前者的10～20倍，这几乎相当于将微球47分布于装有导电液体的室中。另外，它能够具有同样的静电保护效应等。为了使导电液体铺满半导体器件2的整个表面，使半导体器件2旋转起来，并且将微球供应喷嘴7a放置在半导体器件2的最高端。
在回流管5的路径上插入的泵11用于将保留在转移室1中的导电液体和微球47输送至存储容器6中。
接下来讲述通过使用这种结构的微球分布设备来在空气中将微球47分布在半导体器件2的分布孔44中这一处理。
在该实施例中采用了液体向下流动型分布方法，用于将微球分布到半导体器件2上，以便在不使用分布扁盘的情况下，通过将微球47与导电液体一起注入，来直接将微球47分布在焊盘42上，同时在空气中，通过发动机53a来旋转放置在倾斜的放置基座53d上的半导体器件2。
首先，没有分布任何微球47的半导体器件2被放置在转移室1的内部(在空气中位置)的倾斜放置基座53a上。此时，微球供应喷嘴7a和冲洗喷嘴8a后退到能够将半导体器件2放置在放置基座53d上的位置。
移动冲洗喷嘴8a，以便它位于放置在放置基座53d 上的半导体器件2的上方。此时，由于泵11停止运作，因此存储容器6是空的，并且导电液体不会从喷嘴7a和8a喷出。
然后，通过驱动发动机53a来使放置在放置基座53d上的半导体器件2旋转。而且，通过以较低的速度操作泵11，将转移室1和柔性回流管5中保留的导电液体供应到存储容器6。然后，导电液体通过冲洗管8从冲洗喷嘴8a喷出，并且落到旋转的半导体器件2上。落在半导体器件2上的导电液体在向下和向半导体器件2的旋转方向移动的同时，流入各个孔44中，并进一步通过释放槽(图中未显示)然后落到转移室1中。从而，可以除去孔44中的气体。经过一段时间之后，将冲洗喷嘴8a缩回。
然后，当以较高的速度操作泵11时，将转移室1和回流管5中保留的微球47与导电液体一起供应到存储容器6。从而，微球47和导电液体通过喷管7从微球供应喷嘴7a喷出，并且均匀地落到旋转的半导体器件2上。落在半导体器件2上的微球47进入孔44中，同时向半导体器件2的四周方向移动，并且剩余的微球47和导电液体落入转移室1中。
通过泵11的运行，将落入转移室1中的微球47和导电液体通过与转移室1最下端相连的回流管5输送到存储容器6中。在一段时间的喷射之后，将泵11切换到低速运行状态。从而，在落入转移室1的微球47和导电液体中，微球47被保留在与转移室1最下端相连的部分回流管5上和转移室1的底部上，并且只有导电液体被输送到存储容器6中。
此时，再次移动位于放置在放置基座53d上的半导体器件2之上的冲洗喷嘴8a。
该冲洗处理对应于在“将半导体器件2浸没在液体中”这一液体中分布方法中，对液体进行晃动或振动。从而，可以将孔44中堆积的过量微球47以及其中已经容纳的或者半导体器件2的表面上所残留的微球47一并除去，并且可以将过量的微球47容纳在另一个其中还没有容纳任何微球的孔44中。
在冲洗一段时间之后，泵11停止运行。从而，落入转移室1的微球47和导电液体被保留在与转移室1的最下端相连的部分回流管5上和转移室1的底部上，并且停止将导电液体输送到存储容器6中。在停止时刻，存储容器6中残留的导电液体通过喷嘴7a和8a落下，从而存储容器6变成空的。最后，将其上放置有微球47的半导体器件2从放置基座53d上撤下来。
通过重复上述操作，在空气中，在重复利用微球47和导电液体的同时，可以稳定地分布微球47。
在可选情况下，通过使用类似图11所示结构的微球分布设备，可以在导电液体中将微球47分布到半导体器件2的分布孔44上。也就是说，采用了液体向下流动型分布方法，用于将微球47分布到半导体器件2上，以便在不使用分布扁盘的情况下，通过将微球47与导电液体一起注入，同时在转移室1的导电液体中，通过发动机53a来旋转放置在倾斜的放置基座53d上的半导体器件2，来直接将微球47分布在焊盘42上。
在这种情况下，在导电液体中，微球47与导电液体一起从微球供应喷嘴7a喷出，落到旋转的半导体器件2上，并被容纳在孔44中，同时微球47向下和向半导体器件2的旋转方向移动。
不过，通过使用例如使旋转轴53b延伸和收缩的机构，能够可控制地将放置在放置基座53d上的半导体器件2置于导电液体或空气中，从而能够有助于半导体器件2的设置和撤销。而且，使用的存储容器6的容量可以大于转移室1的容量。在这种情况下，同时暂时关闭喷嘴7a和8a的喷口，为了允许半导体器件2的设置和撤销，通过使用泵11，可以将转移室1中的导电液体全部输送到存储容器6中，或者输送到直到放置基座53d暴露在空气中为止。
如上所述，在第三实施例中的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法中，半导体器件2包括：半导体晶片43，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且由大量焊盘42连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及抗蚀层45，形成于半导体晶片43上，同时在用于放置微球47的各自焊盘42位置上形成穿孔44。半导体器件2被放置在倾斜放置的放置基座53d上，并且在通过发动机53a的旋转轴53b来旋转放置基座53d的同时，将微球47和导电液体一起从微球供应喷嘴7a喷到半导体器件2的上部，从而将微球47注入半导体器件2的孔44中，以便将微球47放置于焊盘42上。
因此，在不使用现有的分布扁盘的情况下，，在将微球与导电液体一起进行输送的同时，通过将微球47注入半导体晶片43的抗蚀孔44中，可以将微球47直接放置在焊盘42上。在这种情况下，将微球47容纳在孔44中，同时通过旋转的半导体晶片43的离心力来移动微球47。因此，可以有效地将微球47容纳在孔44中。而且，将微球容纳在分布扁盘中然后将它们转移到半导体器件2的抗蚀孔44中的现有处理是不需要的。相应地，可以有效率地将微球47放置到焊盘42上。而且，即使在冲洗半导体器件2的情况下，半导体器件2仍在旋转着，因此，由于从冲洗喷嘴8a落下的导电液体是通过半导体器件2的离心力来移动的，因此增强了冲洗效果。
第四优选实施例
图12示出了本发明的第四优选实施例中的微球分布设备的结构。
如图12所示的微球分布设备的组成包括：转移室1；旋转放置单元51，将半导体器件2放置于其上并进行旋转；泵11；回流管5；存储容器6；喷管7；冲洗管8，微球供应喷嘴7a；以及冲洗喷嘴8a。
在该实施例中，旋转放置单元51是由发动机51a、发动机51a的旋转轴51b、形状类似于拉长的圆柱体的轴承51c和放置基座51d组成。旋转放置单元51在靠近转移室1的最下端的位置，以便可以水平地放置放置基座51d。
也就是说，放置基座51d水平地位于转移室1的内部。放置基座51d通过发动机51a的旋转轴51b来旋转，从而放置在放置基座51d上的半导体器件2根据放置基座的旋转而旋转。微球供应喷嘴7a置于放置在放置基座51d上的半导体器件2的中心或中心部分。冲洗喷嘴8a的位置邻近微球供应喷嘴7a。
接下来讲述在空气中将微球47分布在半导体器件2的放置孔44中这一处理，其中分布带有液体的微球47的方法应用了上述的微球分布设备。
采用液体向下流动型分布方法，以便可以不使用分布扁盘，在将半导体器件2放置在水平放置的放置基座51d上的同时，将半导体器件2置于空气中，并且通过将微球47与导电液体一起注入，来直接将微球47放置在焊盘42上。
首先，没有分布任何微球47的半导体器件2被放置在水平地置于转移室1内部(处于空气中位置)的放置基座51d上。此时，冲洗管8和喷管7后退到一个不会妨碍将半导体器件2放置在放置基座51d上的位置。
然后，移动冲洗喷嘴8a，以便它位于放置在放置基座51d上的半导体器件2的上方。此时，由于泵11停止运作，因此存储容器6是空的，并且导电液体不会从喷嘴7a和8a流出来。
然后，通过驱动发动机51a来使放置在放置基座51d上的半导体器件2旋转。而且，通过以较低的速度操作泵11，将转移室1和柔性回流管5中保留的导电液体供应到存储容器6。然后，导电液体通过冲洗管8从冲洗喷嘴8a喷出，并且落到旋转的半导体器件2的中心部分上。落在半导体器件2上的导电液体流入各个孔44中，同时通过半导体器件2的离心力向四周移动，进一步通过释放槽(图中未显示)然后落入转移室1中。从而，可以除去孔44中的空气。经过一段时间(冲洗半导体器件2所需要的时间)之后，将冲洗喷嘴8a缩回。
然后，当以较高的速度操作泵11时，将转移室1和回流管5中保留的微球47与导电液体一起供应到存储容器6。从而，微球47和导电液体一起通过喷管7从微球供应喷嘴7a喷出，并且均匀地落到旋转的半导体器件2的中心部分上。落在半导体器件2上的微球47进入孔44中，同时通过半导体器件2的离心力向四周移动，并且剩余的微球47和导电液体落入转移室1中。
通过泵11的运行，将落入转移室1中的微球47和导电液体通过与转移室1最下端相连的回流管5输送到存储容器6中。在一段时间的喷射之后，将泵11切换到低速运行状态。从而，在落入转移室1的微球47和导电液体中，微球47被保留在与转移室1最下端相连的部分回流管5上和转移室1的底部上，而只有导电液体被输送到存储容器6中。
此时，再次移动冲洗喷嘴8a，使它位于放置在放置基座51d上的半导体器件2的中心部分之上，然后进行冲洗处理。通过冲洗处理，可以将孔44中堆积的过量微球47以及其中已经容纳的或者半导体器件2的表面上所残留的微球47一并除去，并且可以将过量的微球47容纳在另一个还没有容纳任何微球的孔44中。
在一段时间的洗涤之后，泵11停止运行。从而，落入转移室1的微球47和导电液体被保留在与转移室1的最下端相连的部分回流管5上和转移室1的底部上，并且停止将导电液体输送到存储容器6中。在停止时刻，存储容器6中残留的导电液体通过喷嘴7a和8a落下，从而存储容器6变成空的。最后，将其上分布有微球47的半导体器件2从放置基座51d上撤下来。
通过重复上述操作，可以在空气中重复利用微球47和导电液体的同时，稳定地分布微球47。
在可选情况下，通过使用类似图13所示结构的微球分布设备，在导电液体中可以将微球分布到半导体器件2的分布孔44上。也就是说，采用了这种液体向下流动型分布方法，可以将微球47分布到半导体器件2上，以便在不使用分布扁盘的情况下，在转移室1的导电液体中通过发动机51a来旋转放置在水平放置的放置基座51d上的半导体器件2的同时，通过将微球47与导电液体一起注入，来直接将微球47分布在焊盘42上。
在这种情况下，在导电液体中，微球47与导电液体一起从微球供应喷嘴7a喷出，落到旋转的半导体器件2的中心部分上，并且容纳在孔44中，同时微球47通过半导体器件2的离心力向四周移动。
不过，通过使用例如使旋转轴51b延伸和收缩的机构，能够可控制地将放置在放置基座51d上的半导体器件2置于导电液体或空气中，从而能够有助于半导体器件2的设置和撤销。而且，使用的存储容器6的容量可以大于转移室1的容量。在这种情况下，同时暂时关闭喷嘴7a和8a的喷口，为了允许半导体器件2的设置和撤销，通过使用泵11，可以将转移室1中的导电液体全部输送到存储容器6中，或者输送到直到放置基座51d暴露在空气中为止。
如上所述，在第四实施例中的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法中，半导体器件2包括：半导体晶片43，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且由大量焊盘42连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及抗蚀层45，形成于半导体晶片43上，同时在用于放置微球47的各个焊盘42位置上形成穿孔44。半导体器件2被放置在水平放置的放置基座53d上，并且微球47和导电液体一起，从微球供应喷嘴7a被喷到半导体器件2的中心部分，同时通过发动机51a的旋转轴51b来旋转放置基座51d，从而将微球47注入半导体器件2的孔44中，以将微球47放置在焊盘42上。
因此，在不使用现有的分布扁盘的情况下，在将微球与导电液体一起进行输送的同时，通过将微球47注入半导体晶片43的抗蚀孔44中，可以将微球47放置在焊盘42上。在这种情况下，将微球47容纳在孔44中，同时通过旋转的半导体晶片43的离心力使微球47从中心或中心部分向四周移动。因此，可以有效地将微球47容纳在孔44中。而且，将微球容纳在分布扁盘中然后将它们转移到半导体器件2的抗蚀孔44中的现有处理是不需要的。相应地，可以有效地将微球47放置到焊盘42上。而且，即使在冲洗半导体器件2的情况下，半导体器件2仍在旋转着，因此，由于从冲洗喷嘴8a落下的导电液体是通过半导体器件2的离心力来移动的，因此增强了冲洗效果。
第五优选实施例
图14示出了本发明的第五优选实施例中的微球分布设备的结构。
如图14所示的微球分布设备与图9中的微球分布设备不同，因为没有旋转放置单元53，而是在转移室1中建有用于半导体器件2的放置基座70和用于振荡微球供应喷嘴7a的振荡单元71。图14中省略了泵11、存储容器6、冲洗管8和冲洗喷嘴8a。下面参照图9来讲述被省略的组件。
放置基座70被平行地附着到转移室1的倾斜面上。当将半导体器件2放置于其上时，半导体器件2也必定是倾斜的。
振荡单元71的组成包括：发动机71a，它附着到通过螺丝钉72固定于转移室1的支撑部分1a的支撑装置73上；发动机71a的旋转轴71b；第一定时滑轮71c；喷摆动杆71e，其一端为L形状；第二定时滑轮71f；喷嘴固定柄71g和调速带71h。
第一定时滑轮71c通过螺丝钉72d附着到支撑装置73上，同时旋转轴71b插入到71c的穿孔中。因此，第一定时滑轮71c附着到支撑装置73上，这样就不会阻碍旋转轴71b的旋转。
旋转轴71b的一端被牢固地固定在喷摆动杆71e的一端。杆71e的穿孔处于它的L形边缘上，并且喷嘴固定柄71g可旋转地插入到穿孔中。喷嘴固定柄71g的微球供应喷嘴7a附着于它的顶端。第二定时滑轮71f附着到喷嘴固定柄71g的下端，从L形边缘伸出预定的长度，并且通过螺母71i固定在那里。也就是说，微球供应喷嘴7a和第二定时滑轮71f被固定于喷嘴固定柄71g上，而喷嘴固定柄71g是可旋转地附着到喷摆动杆71e的L形边缘上。
通过调速带71h将第一定时滑轮71c和第二定时滑轮71f连接起来。
发动机71a的旋转轴71b以预定的旋转角来进行振荡。如图15所示，类似拱形的微球供应喷嘴7a在置于放置基座70上的半导体器件2之上，在保持倾斜的同时，从半导体器件2的一端到另一端来回振荡，如箭头Y4和Y5所示。
在这种情况下，当喷摆动杆71e以箭头Y4所示的方向与旋转轴71b一起旋转时，通过调速带71h与固定于支撑装置73上的第一定时滑轮71c相连的第二定时滑轮71f按照同样的角度以与旋转轴71b相反的方向旋转。从而，如图所示，通过喷嘴固定柄71g附着到第二定时滑轮71f的微球供应喷嘴7a在总是面朝下方而不改变方向的同时，得到移动。虽然如上所述微球供应喷嘴7a被移动了，但是冲洗喷嘴8a也同样地被移动了，因为冲洗喷嘴8a也附着于喷嘴固定柄71g上。其中在图中省略了附着的冲洗喷嘴8a。
接下来讲述在空气中将微球47分布在半导体器件2的分布孔44中这一处理，其中应用了使用上述微球分布设备来分布带有液体的微球47的方法。
首先，没有放置任何微球47的半导体器件2被放置在倾斜地置于转移室1内部(处于空气中的位置)的放置基座70上。
移动冲洗喷嘴8a，使它位于放置在放置基座70上的半导体器件2的上方。此时，由于泵11停止运作，因此存储容器6是空的，并且导电液体不会从喷嘴7a和8a流出来。
然后，通过驱动发动机71a来振荡喷嘴7a和8a。而且，通过以较低的速度操作泵11，将转移室1和柔性回流管5中保留的导电液体供应到存储容器6。然后，导电液体通过冲洗管8从冲洗喷嘴8a喷出，并且从半导体器件2的一端向下流到其另一端。从而，在从半导体器件2的一端移动到另一端的同时，使导电液体流入各个孔44中，并进一步通过释放槽(图中未显示)然后落入转移室1中。从而，可以除去孔44中的气体。经过一段时间(冲洗半导体器件2所需要的时间)之后，冲洗喷嘴8a的喷口就缩回或者关闭。
然后，通过以较高的速度操作泵11，将转移室1和回流管5中保留的微球47与导电液体一起供应到存储容器6。从而，微球47和导电液体通过喷管7从微球供应喷嘴7a喷出，并且从半导体器件2的一端向下流到另一端。从而，在从半导体器件2的一端移动到另一端的同时，使落在其上的微球47进入孔44中，并且剩余的微球47和导电液体落入转移室1中。
通过泵11的运行，将落入转移室1中的微球47和导电液体通过与转移室1最下端相连的回流管5输送到存储容器6中。在一段时间的喷射之后，将泵11切换到低速运行状态。从而，在落入转移室1的微球47和导电液体中，微球47被保留在与转移室1最下端相连的部分回流管5上和转移室1的底部上，而只有导电液体被输送到存储容器6中。
然后，通过使用冲洗喷嘴8a来进行冲洗处理。通过冲洗处理，可以将孔44中堆积的过量微球47以及其中已经容纳的或者半导体器件2的表面上所残留的微球47一并除去，并且可以将过量的微球47容纳在另一个还没有容纳任何微球的孔44中。
在一段时间的洗涤之后，泵11停止运行。从而，落入转移室1的微球47和导电液体被保留在与转移室1的最下端相连的部分回流管5上和转移室1的底部上，并且停止将导电液体输送到存储容器6中。在停止时刻，存储容器6中残留的导电液体通过喷嘴7a和8a落下，从而存储容器6变成空的。最后，将其上分布有微球47的半导体器件2从放置基座53d上撤下来。
通过重复上述操作，在空气中，在重复利用微球47和导电液体的同时，可以稳定地分布微球47。
在可选情况下，通过使用具有类似结构的微球分布设备(图中未显示)，在导电液体中可以将微球分布到半导体器件2的分布孔44中。在这种情况下，在导电液体中，微球47与导电液体一起从微球供应喷嘴7a喷出，从半导体器件2的一端向下流动到另一端，并容纳于孔44中。
如上所述，在第五实施例中的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法中，半导体器件2包括：半导体晶片43，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且由大量焊盘42连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上；以及抗蚀层45，形成于半导体晶片43上，同时在用于放置微球47的各自焊盘42位置上形成穿孔44。半导体器件2被放置在倾斜放置的放置基座70上，并且在微球供应喷嘴7a在半导体器件2之上从半导体器件2的一端振荡到另一端的同时，将微球47和导电液体一起从微球供应喷嘴7a喷出，从而将微球47注入半导体器件2的孔44中，以将微球47放置在焊盘42上。
因此，在不使用现有的分布扁盘的情况下，在将微球与导电液体一起进行输送的同时，通过将微球47注入半导体晶片43的抗蚀孔44中，可以将微球47直接放置在焊盘42上。在这种情况下，在将微球47与导电液体一起从半导体器件2的一端移动到另一端的同时，将微球47容纳于孔44中。因此，可以有效地将微球47容纳于孔44中。而且，将微球容纳于分布扁盘中然后将它们转移到半导体器件2的抗蚀孔44中的现有处理是不需要的。因此，可以有效地将微球47放置到焊盘42上。而且，由于在将导电液体从半导体器件2的一端振荡到另一端的同时，导电液体沿着半导体器件2向下流动，因此甚至在冲洗半导体器件2时，也能够增强冲洗效果。
第六优选实施例
图16示出了本发明的第六优选实施例中的微球分布设备的结构。
下面来讲述通过使用如图16所示的第六实施例中的微球分布设备来将微球47分布在半导体器件2上的液体向下流动型分布方法。通过存储容器垂直移动装置81可以向上和向下移动存储容器6。通过操作存储容器垂直移动装置81来提升存储容器6，以便使存储容器6高于转移室1。此时，通过喷管7将存储容器6中所容纳的微球47和导电液体从微球供应喷嘴9喷出，落到导电液体中的半导体器件2上。将落在半导体器件2上的部分微球47容纳在孔44中，并且剩余的微球47和导电液体落入半导体器件2中。
转移室1由支撑部件82所支撑。转移室1和放置基座53d可以通过支撑部件82进行角度控制。在使微球47和导电液体沿着置于放置基座53d上的半导体器件2流下的同时，当将微球47移入孔44中时，转移室1优选情况下被控制到合适的角度。
而且，通过旋转装置83可以旋转放置基座53d。在使微球47和导电液体沿着置于放置基座53d上的半导体器件2流下的同时，当将微球47移入孔44中时，半导体器件2能够以合适的速度旋转。从而，能够有效地将微球47转移到孔44中，并且过量的微球47按照预期落到了转移室1的底部。
在使用乙醇作为导电液体并且使用直径为100μm的SnPb共晶焊球作为微球的情况下，使用如图9所示的倾角和旋转速度的组合能够使分布更有效。如果给定合适的角度和旋转速度，由于半导体器件2和放置基座53d的旋转，在转移室1中所保留的导电液体中产生了液体流。由于这个液体流，微球47能够有效地移动到半导体器件2上。在这种情况下，与放置基座53d一起提供搅拌器84以产生液体流将更有效果。搅拌器的形状类似突起或网状的板结构，以包围半导体器件2。由于可以很容易地将半导体器件2取出，因此优选情况下使用网状结构。
落到转移室1的底部上的微球47被保留在与转移室1的底部相连的部分回流管5上和转移室1的底部上。
在将存储容器6中所容纳的微球47和导电液体全部喷到转移室1之后，当存储容器6下降到预定的较低位置时，部分回流管5和转移室1的底部上所保留的微球47和导电液体通过回流管5与导电液体一起流入存储容器6中。
放置基座53d和半导体器件2的安置位置使它们不会浸没于转移室1中所保留的导电液体中，如图17所示，然后在使微球47和导电液体落在它上面的同时，可以将微球47移入孔44中。而且，在转移的过程中可以不使放置基座53d和半导体器件2倾斜放置。
因此，第六实施例中的微球分布设备和用于分布带有液体的微球的方法的组成可以与第一实施例具有相同的效果。
第七优选实施例
参照图18、19、20和21，下面来详细讲述抗蚀孔的各种形状。
图18和19为平面图，示出了本发明第七实施例中用于放置形成于半导体器件的抗蚀层中的微球的穿孔形状。图21为截面图，示出了本发明第七实施例中用于放置形成于半导体器件的抗蚀层中的微球的穿孔。
对于在液体中将微球47容纳到抗蚀孔44中，由于孔44的细小而使其中存在的诸如空气或气体等形成障碍，因此微球47很难容纳到孔44中。而且，由于在将微球47移入抗蚀孔44之后，在转移微球47中所使用的导电液体变得没有必要，因此在完成转移之后，优选情况下要尽可能地将残留在抗蚀孔44和半导体器件2中的导电液体除去。因此，形成的针对气体或液体的释放槽需要与孔44相连，如前所述。
释放槽例如可以通过对抗蚀层45进行蚀刻来形成。而且，在使用光致抗蚀剂的同时，释放槽可以通过使用诸如暴露和生长等照相平版技术来形成。而且，孔可以通过使用激光处理机器或机械处理机器来形成。优选情况下使用的是激光处理机器，因为当根据所使用的激光的波长将吸收剂添加到抗蚀材料中时，处理精度可以得到增强，并且可以在不对半导体晶片43或焊盘42的表面进行热损坏的情况下进行该处理。
如图18(a)所示，当释放槽49的形成与液体流的方向Y6一致时，在导电液体的流动过程中可以很容易地将诸如空气等气体除去。虽然如果释放槽49的宽度1更大一些，则气体或液体更容易被除去，但是释放槽的尺寸要能够使微球47一旦被容纳于孔44中就不会被释放。可以提供多个释放槽。如图18(b)所示，如果放置的释放槽与液体流的方向Y6所成的角度为θ，则可以防止释放出已经容纳的微球47。角度θ可以是0～90度，并且优选情况下为30～60度。虽然上面的例子只解释了在两个方向上形成的释放槽，但是释放槽可以在三个或更多的方向上形成。多个释放槽49也可以形成于一个方向上。
而且，如图19(a)所示，抗蚀孔44可以是矩形。方孔与圆孔相比，当使液体在某个方向流动时，将微球47容纳在孔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气体或液体。如图19(b)所示，形成的释放槽49使得相邻的孔44相连。而且，如图19(c)所示，形成的释放槽49与液体流的方向Y6所成的角度可以为θ。角度θ可以是0～90度，并且优选情况下为30～60度。
如第六实施例所述，如果在通过旋转装置83来旋转放置基座53d的同时，将微球47容纳在抗蚀孔44中，则液体流到半导体器件2的方向是变化的。因此，当使用旋转装置来进行液体向下流动型放置方法时，在理想情况下形成的释放槽49能够确定它到孔44的径向方向Y7，如图20所示。
虽然从横截面看，抗蚀孔44的壁可以与如图4所示的半导体晶片43的表面相垂直，但是它也可以是锥形的，如图21所示，以便半导体晶片43一侧比抗蚀层45表面一侧更宽。从而，可以防止已经容纳于其中的微球47被释放。在抗蚀层上通过使用照相平版技术来形成抗蚀孔44时，通过调整暴露或生长的条件或者在暴露中调整光焦，就可以取得这种形状。而且，在控制照射激光的角度的同时，通过激光处理也可以取得这种形状。
上述的抗蚀孔和释放槽可以应用于第一至第六实施例中的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法。由此，可以分布微球，同时便于除去气体或者液体，以及防止一旦容纳于其中的微球被释放。
第八优选实施例
图22示出了本发明第八优选实施例中的微球分布设备的结构。
如图22所示的微球分布设备所具有的机构与如图1所示的第一实施例中的微球分布设备的机构相同。不过，置于放置基座3上的半导体器件2并不存在带有用于容纳微球47的孔44的抗蚀层45，相反，它带有掩膜层46。也就是说，半导体晶片43被放置在放置基座3上，而所放置的掩模层46具有穿孔44，用于将微球47放置在形成于半导体晶片43之上的焊盘42的位置上。
图23为横截面图，示出了置于放置基座上的半导体晶片43、半导体晶片43上的焊盘42和在掩膜层46中形成的用于放置微球47的孔44三者之间的位置关系。与第一或第七实施例中解释的抗蚀层中的孔类似，掩膜层46中的孔用于容纳微球47。孔44所放置的位置使微球能够被放置在焊盘42上。另外，提供了固定元件，用于限定处于半导体晶片43和掩膜层46之间的释放隙缝Y9。在导电液体的流动过程中，可以通过释放隙缝Y9来除去诸如空气等气体或者液体，因此能够很容易地容纳微球47。
在优选情况下，释放沟Y9的长度满足如下条件：
t≤1/2dmin
其中所使用的微球直径为d，微球直径d的精度为±α微米，因此微球的最小直径为dmin＝d-α，并且微球的最大直径为dmax＝d+α。
在优选情况下，进一步需要满足：
1/4dmin≤t≤1/2dmin
另外，在优选情况下，掩膜层46的厚度T需要满足如下条件：
1/2dmax＜T+t≤dmin
掩膜层46可以通过对诸如不锈钢板、铜板和铝板等金属板进行蚀刻、激光处理或机械处理来得到。它还可以通过对镍或铜进行电铸来得到。进而，还可以利用硅掩膜层。例如，掩膜层46可以是硅质的。硅质掩膜层46具有优势，原因是由于半导体器件2和掩模层的热膨胀系数相同，因此在稍后通过熔化微球来形成凸块的过程中可以防止焊盘42发生位移。掩模层46可以通过诸如激光处理或钻孔等机械处理，或者通过蚀刻来得到。优选情况下使用各向异性蚀刻，由于这种处理比较高级。例如，在通过在其表面上为(100)面的硅晶片上进行各向异性蚀刻来得到方向为(111)的方角锥时，可以执行精细处理。可以通过在硅晶片的一侧进行各向异性蚀刻或者通过对其两侧进行蚀刻来形成穿孔。优选情况下要对其两侧进行蚀刻，以便能够控制穿孔的截面形状，以防止微球被释放出来。
在使用金属掩膜层46的情况下，由于掩模层可能接触微球47从而对其造成破坏，因此可以将树脂材料等涂敷于其上。另外，可以通过使用感光树脂的照相平板印刷来形成它。可以使用诸如感光的聚酰亚胺、感光的芴树脂和感光的丙烯酸(类)树脂等感光类的树脂材料。特别是，最好是使用诸如感光的丙烯酸(类)树脂等刚性树脂。
图24为截面图，示出了在掩膜层中形成的释放槽。如图所示，在不穿透掩膜层46的情况下，释放槽49只会形成于半导体晶片43一侧上，从而能够很容易地除去气体或液体。通过进行两级或多级电铸，可以形成这种结构的掩膜层46。而且，在通过上述方法得到掩膜层后，可以通过半蚀刻、激光处理或机械处理来形成这种结构的掩膜层46。
进而，如图24(c)所示，在液体流动的方向Y8上，焊盘42的上游提供了堤坝50。从而，可以防止一旦容纳于其中的微球47被释放出去。
进而，如图24(c)所示，释放槽49可以在沿液体流动的方向Y8上的孔44的上游和掩模层46的表面侧上形成。从而，微球47和导电液体可以自由地向下流动。掩模层46的孔44可以是矩形的或锥形的，这与前述的抗蚀层45的孔44类似。
在第八实施例中这种结构的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法具有与第一实施例相同的效果。
第九优选实施例
图25示出了本发明第九优选实施例中的微球分布设备的结构。
如图25所示的微球分布设备所具有的机构与如图9所示的第三实施例中的微球分布设备的机构相同。不过，置于放置基座53d上的半导体器件2并不存在带有用于容纳微球47的孔44的抗蚀层45，相反，它带有掩膜层46。放置基座53d的结构与参照图23和24所讲述的第八实施例中的相同。
因此，在第九实施例中这种结构的微球分布设备和分布带有液体的微球的方法具有与第八实施例相同的效果。
而且，当将在半导体晶片43上提供第九实施例中的微球分布设备的掩膜层46这一结构应用于第一至第六实施例中的微球分布设备时，可以得到同样的效果。
第十优选实施例
在第一至第六、以及第八和第九实施例中，可以加入用于振荡放置基座的振荡装置。从而，可以更快地将微球47容纳于半导体器件2的孔44中，并且提高了运作效率，减小了制造成本。
振荡装置是例如在放置基座53d的后面，如图26所示，或其侧面上提供的压电元件。振荡将按照预期在水平方向Y10上应用到半导体器件2，因为如果在垂直方向上将振荡应用于半导体器件2，则一度被容纳的微球47可以得到释放。进而，当产生的行波指向从半导体器件2的中心到其四周的一个方向或多个方向时，可以更快地将微球47容纳于半导体器件2的孔44中。从而，提高了运行效率。
在第一至第十实施例中，微球47为焊球。该焊球可以是由焊料、覆盖有焊料的塑核、银镀的金球或铜球、或者各种导电微球组成。
尽管在所有上述实施例中，半导体晶片43都是圆形的，但它也可以是矩形等形状。即使在这种情况下，也可以获得同样的效果。
尽管微球47是供应到半导体晶片43上的抗蚀层45或掩模层46中，但是半导体晶片43也可以替换成布线板和半导体芯片等。这种经过修订的实施例同样属于本发明的技术范围内。
工业适用性
如上所述，根据本发明，分布带有液体的微球的方法包括如下步骤：
提供半导体器件，其包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；并且
将微球与导电液体一起注入孔中，以便将微球放置在焊盘上。
而且，根据本发明，分布带有液体的微球的方法包括如下步骤：
提供半导体器件，其包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及掩模层，它在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，该掩模被保持在半导体器件上，以使孔被放置在焊盘上；并且
将微球与导电液体一起注入孔中，以便将微球放置在焊盘上。
从而，在不使用现有的放置扁盘的情况下，在将微球与导电液体一起进行输送的同时，通过将微球注入半导体晶片的抗蚀孔中，能够将微球直接放置在焊盘上。因此，将微球容纳在放置扁盘中然后将它们转移至半导体器件的抗蚀孔中的现有处理是不需要的。因此，减少了制造成本，并且简化了在凸块电极形成处理中将微球转移到半导体器件的孔中这一步骤。
进而，通过在倾角可变的放置装置上放置半导体器件，并且通过将存储于存储装置中的微球与导电液体一起供应到半导体器件，则可以使微球容纳于分布在半导体器件中的孔中，或者容纳于分布在放置于半导体器件上的掩模层中的孔中。包含没有被容纳的微球的导电液体被保留装置所保留，并且包含被保留的微球的导电液体通过泵装置被输送到存储装置。因此，导电液体和微球可以被重复无浪费地利用。
进而，在上述半导体器件中，抗蚀层或者掩模层和释放隙缝的结合所具有的厚度，能够使微球保留在孔中，并且防止了两个或多个微球进入其中，并且，由于孔的制造精度所产生的孔的最小直径要大于通过将微球的最大直径与隙缝相加所得到的值，并且，所制造的孔的最大直径要能够防止两个或多个微球进入一个孔中和防止微球从焊盘上释放出来。因此，可以正确地将微球置于焊盘上。
进而，当将微球容纳于孔中时，能够将气体或导电液体去除而不会使其保留在孔中的槽与该孔相连。因此，可以自由和正确地容纳微球，并且可以将微球正确地置于焊盘上。
进而，提供半导体器件，其包括半导体晶片，它带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层，形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；在旋转半导体器件以便在焊盘上放置微球的同时，将微球与导电液体一起注入孔中。因此，可以有效地将微球放置在半导体器件的焊盘上。

Claims (18)

1.一种使用液体进行微球分布的方法，包括的步骤有：
提供半导体器件，该半导体器件包括半导体晶片以及抗蚀层，半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；并且
将微球与导电液体一起倾倒在孔中，以便将微球放置在焊盘上。
2.如权利要求1所述的使用液体进行微球分布的方法，进一步包括以下步骤：
在旋转半导体器件以便在焊盘上放置微球时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中。
3.如权利要求1所述的使用液体进行微球分布的方法，进一步包括以下步骤：
将半导体器件倾斜放置；以及
在倾斜的半导体器件上从半导体器件的一端到另一端之间振荡用于将微球与导电液体一起进行喷射的喷射装置时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中，以便将微球放置在焊盘上。
4.一种使用液体进行微球分布的方法，包括的步骤有：
提供半导体器件，该半导体器件包括半导体晶片以及掩模层，半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，该掩模层被保持在半导体器件上，以使孔被放置在焊盘上；并且
将微球与导电液体一起倾倒在孔中，以便将微球放置在焊盘上。
5.如权利要求4所述的使用液体进行微球分布的方法，进一步包括以下步骤：
在旋转半导体器件以便在焊盘上放置微球时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中。
6.如权利要求4所述的使用液体进行微球分布的方法，进一步包括以下步骤：
将半导体器件倾斜放置；以及
在倾斜的半导体器件上从半导体器件的一端到另一端之间振荡用于将微球与导电液体一起进行喷射的喷射装置时，将微球与导电液体一起倾倒入孔中，以便将微球放置在焊盘上。
7.一种微球分布设备，包括：
放置装置，用于放置半导体器件，半导体器件包括半导体晶片以及抗蚀层，该半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；以及
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
8.如权利要求7所述的微球分布设备，进一步包括：
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
泵装置，建于管子中，将保持在保持装置中的包含微球的导电液体传输到存储装置。
9.如权利要求7所述的微球分布设备，进一步包括：
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
垂直运动装置，能够使存储装置移动到保持装置的上方或下方的位置。
10.如权利要求8所述的微球分布设备，其中：
泵装置包括基座、用于旋转的旋转装置以及可旋转地依附于旋转装置周围的多个辊子；
管子为柔性管，置于辊子和基座之间；以及
在辊子和管子之间提供了净空，以便提供间隙，使包含于导电液体中的微球穿过管子内部，同时在通过辊子的旋转来挤压管子时使其具有原始形状。
11.一种微球分布设备，包括：
放置装置，用于放置半导体器件，它包括半导体晶片，半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于通过掩模层将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置装置上的半导体器件；以及
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
12.如权利要求11所述的微球分布设备，进一步包括：
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
泵装置，建于管子中，将保持在保持装置中的包含微球的导电液体传输到存储装置中。
13.如权利要求11所述的微球分布设备，进一步包括：
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
垂直运动装置，能够使存储装置移动到保持装置的上方或下方的位置。
14.一种微球分布设备，包括：
放置-旋转装置，用于放置半导体器件和用于旋转所放置的半导体器件，该半导体器件包括半导体晶片以及抗蚀层，半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置-旋转装置上的半导体器件；
保持装置，用于将由存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在半导体器件中。
15.一种微球分布设备，包括：
放置装置，用于放置半导体器件，同时将半导体器件倾斜放置，该半导体器件包括半导体晶片以及抗蚀层，半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，以及抗蚀层形成于半导体晶片上，并且在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体；
第一喷管，用于将微球与导电液体一起进行喷射；
振荡装置，用于在倾斜的半导体器件上从半导体器件的一端至另一端之间振荡第一喷管；以及
保持装置，用于将由第一喷管所喷射的包含有微球的导电液体保持在半导体器件上。
16.一种微球分布设备，包括：
放置-旋转装置，用于放置半导体器件和用于旋转所放置的半导体器件，该半导体器件包括半导体晶片，半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体和用于将微球与所存储的导电液体一起提供到放置于放置-旋转装置上的半导体器件上的焊盘上；以及
保持装置，用于将存储装置所提供的包含有微球的导电液体保持在焊盘上。
17.如权利要求16所述的微球分布设备，进一步包括：
管子，将存储装置与保持装置连接起来；以及
垂直运动装置，能够使存储装置移动到保持装置的上方或下方的位置。
18.一种微球分布设备，包括：
放置装置，用于放置半导体器件，同时将半导体器件倾斜放置，该半导体器件包括半导体晶片，半导体晶片带有预定的半导体元件和互连部件，并且有大量的焊盘连接到互连部件并且依附于半导体晶片的表面上，并且用于固定掩模层，该掩模层在各个焊盘的位置处形成有穿孔，以放置微球，以便使孔位于焊盘上；
存储装置，用于存储包含有大量微球的导电液体；
第一喷管，用于将微球与导电液体一起进行喷射；
振荡装置，用于在半导体器件的焊盘上从半导体器件的一端至另一端之间振荡第一喷管；以及
保持装置，用于将由第一喷管所喷射的包含有微球的导电液体保持在焊盘上。
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