KR20120068357A - 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 도 1에 도시하는 반도체 장치의 제조 공정에서의 땜납 범프의 상태를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 반도체 장치의 제조 공정에서의 땜납 범프끼리를 가고정한 상태를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 4는 제1 실시형태에서의 땜납 범프 표면의 산화막의 제거 공정과 땜납 범프의 용융 공정의 압력 및 온도 프로파일을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시하는 압력 및 온도 프로파일의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시하는 압력 및 온도 프로파일의 다른 변형예를 도시하는 도면이다.
도 7은 제2 실시형태에서의 땜납 범프 표면의 산화막의 제거 공정과 땜납 범프의 용융 공정의 압력 및 온도 프로파일을 도시하는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시하는 압력 및 온도 프로파일의 변형예를 도시하는 도면이다.
3: 제2 땜납 범프 4: 제2 기판
5, 7: 전극 패드 6, 8: 배리어 금속층
9: 산화막 10: 접속부
G: 간극
Claims (20)
- 제1 땜납 범프를 갖는 제1 기판 위에, 제2 땜납 범프를 갖는 제2 기판을, 상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프를 가(假)고정하면서 적층하는 공정과,
상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프를 가고정한 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 적층체를 로(爐) 안에 배치하는 공정과,
상기 적층체가 배치된 상기 로 안을 배기하여 감압 분위기로 하는 공정과,
상기 감압 분위기의 로 안에 카르복실산 가스를 도입하는 공정과,
상기 카르복실산 가스가 도입된 상기 로 안의 온도를 상승시키면서, 상기 카르복실산 가스에 의한 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 산화막의 환원 온도 이상이며 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도 미만의 온도 대역에서, 상기 로 안을 배기하여 감압 분위기로 하는 공정과,
상기 감압 분위기의 로 안의 온도를 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도이상의 온도 대역까지 상승시키고, 상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프를 용융시켜 접합하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법. - 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 표면에 형성된 산화막을, 가고정된 상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프 사이에 맞물린 산화막을 포함해서, 상기 로 안에 도입된 상기 카르복실산 가스에 의해 환원시켜 제거하고, 상기 카르복실산 가스 및 상기 산화막의 환원에 의해 생긴 가스를, 상기 로 안의 배기에 의해 상기 로 밖으로 배출하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 적층체가 배치된 상기 로 안을 1×103 Pa 이하의 감압 분위기까지 배기하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 로 안을 대기압보다 낮은 압력으로 유지하면서, 상기 카르복실산 가스를 상기 로 안에 도입하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 로 안의 압력을 8×104 Pa 이하의 감압 분위기로 유지하면서, 상기 카르복실산 가스를 상기 로 안에 도입하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 카르복실산 가스로서 포름산 가스를 상기 로 안에 도입하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 포름산 가스가 도입된 상기 로 안을, 150℃ 이상이며 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도 미만의 온도 대역에서 배기하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 카르복실산 가스가 도입된 상기 로 안을, 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 융점보다 10℃ 낮은 온도 이상이며 상기 융점보다 5℃ 낮은 온도이하의 온도 대역에서 배기하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 로 안으로의 상기 카르복실산 가스의 도입과 상기 로 안의 배기를 복수회 반복한 후, 상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프를 용융시켜 접합하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 감압 분위기의 로 안의 온도가 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도 이상의 온도 대역인 상태에서, 상기 로 안의 압력을 대기압까지 복귀시키는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 로 안에 비활성 가스를 도입하여 상기 로 안의 압력을 대기압까지 복귀시키는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 반도체칩 또는 실리콘 인터포저(silicon interposer)를 포함하고, 상기 제2 기판은 반도체칩 또는 실리콘 인터포저를 포함하는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
- 제1 땜납 범프를 갖는 제1 기판 위에, 제2 땜납 범프를 갖는 제2 기판을, 상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프를 가고정하면서 적층하는 공정과,
상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프를 가고정한 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 적층체를 로 안에 배치하는 공정과,
상기 적층체가 배치된 상기 로 안을 배기하여 감압 분위기로 하는 공정과,
상기 감압 분위기의 로 안의 온도를 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도 이상의 온도 대역까지 상승시키고, 상기 제1 땜납 범프와 상기 제2 땜납 범프를 용융시켜 접합하는 공정
을 포함하고,
적어도 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도 이상의 온도 대역의 상기 로 안에, 상기 로 안의 압력을 5×103 Pa?3×104 Pa의 범위로 유지하면서, 카르복실산 농도가 O.1 체적%?2.8 체적%의 범위가 되도록, 카르복실산 가스를 도입하는 반도체 장치의 제조 방법. - 제13항에 있어서, 상기 감압 분위기의 로 안에 상기 카르복실산 가스를, 상기 로 안의 압력을 5×103 Pa?3×104 Pa의 범위로 유지하면서, 상기 카르복실산 농도가 0.1 체적%?2.8 체적%의 범위가 되도록 도입한 후, 상기 로 안의 온도를 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도 이상의 온도 대역까지 상승시키는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 땜납 범프의 용융 온도 이상의 온도 대역까지 승온된 상기 감압 분위기의 로 안에 상기 카르복실산 가스를, 상기 로 안의 압력을 5×103 Pa?3×104 Pa의 범위로 유지하면서, 상기 카르복실산 농도가 0.1 체적%?2.8 체적%의 범위가 되도록 도입하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 카르복실산 가스로서 포름산 가스를 상기 로 안에 도입하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 포름산 가스를, 포름산 농도가 4.1×10-4 mol/L?3.1×10-2 mol/L의 범위가 되도록, 상기 로 안에 도입하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 로 안의 압력을 1.3×1O4 Pa?2.7×104 Pa의 범위로 유지하면서, 상기 카르복실산 가스를, 상기 카르복실산 농도가 0.1 체적%?1 체적%의 범위가 되도록, 상기 로 안에 도입하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 로 안을 1×103 Pa 이하의 감압 분위기까지 배기하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 제1 기판은 반도체칩 또는 실리콘 인터포저를 포함하고, 상기 제2 기판은 반도체칩 또는 실리콘 인터포저를 포함하는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
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Legal Events
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