專利名稱：半導體器件的生產(chǎn)管理方法及半導體襯底的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體器件的生產(chǎn)管理方法及一種半導體襯底，并且這種半導體器件的生產(chǎn)管理方法及半導體襯底適于生產(chǎn)晶片級封裝。
背景技術：
在使用銅重新配線(re-route)進行晶片級CSP(芯片尺寸封裝)處理時，通常即使在晶片處理完成之后芯片也不會成為單獨的個體，它們會進入封裝步驟(晶片級封裝步驟)。在封裝步驟之間，通過以晶片為單位對晶片進行外觀檢查。
在進行這種外觀檢查時，基于晶片有效器件布局(layout)生成紙上的分布圖(map)，并且檢查者將內(nèi)部和外部封裝步驟的檢查結(jié)果(模式等)以及它們的位置寫到紙上的分布圖上。另一種選擇是采用自動外觀檢查機以將檢查結(jié)果(模式等)和它們的位置轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)作為檢查分布圖數(shù)據(jù)被添加到生產(chǎn)的產(chǎn)品，并且持續(xù)添加新的檢查數(shù)據(jù)，或者收集并迭加失效數(shù)據(jù)作為電子數(shù)據(jù)。
此外，由于以晶片為單位對晶片進行這種晶片級CSP處理直到晶片被劃成單個芯片為止，因此這種晶片級CSP處理能夠以晶片為單位對晶片進行檢查。作為這種晶片級檢查的結(jié)果，能夠獲得晶片上無缺陷芯片的位置，并且測試裝置(tester)能夠輸出作為電子數(shù)據(jù)的無缺陷芯片分布圖。
將從測試裝置輸出的無缺陷芯片分布圖與上述檢查結(jié)果迭加，而生成最終的無缺陷芯片分布圖。基于最終的無缺陷芯片分布圖，可在劃片之后挑選出無缺陷芯片。
為了選取無缺陷芯片，應該預先將無缺陷芯片分布圖和晶片相互關聯(lián)。因此，每個晶片被提供一個唯一的識別標志(晶片ID)，并且此晶片ID用于對照紙上的分布圖或電子數(shù)據(jù)。晶片ID通常被印在晶片的電路面上。近來在專利文獻#1、#2中也提出了IC標簽。
在晶片級封裝步驟中，由于在電路面上形成絕緣樹脂和布線金屬層，因此難以識別這種IC標簽。在這種情況下，也可以將晶片ID寫在背面上。
日本特開平2004-179234[專利文獻#2]日本特開平2004-157765[本發(fā)明將要解決的問題]在現(xiàn)有技術的生產(chǎn)方法中，一個晶片僅設置一個識別該晶片的晶片ID或者IC標簽。通過檢查而檢測到的每個半導體器件的缺陷數(shù)據(jù)、批號、工序單等(下文稱為“生產(chǎn)管理信息”)不寫在晶片上，而是分別進行記錄。
因此，為了在最后的步驟選出無缺陷器件，應該對照晶片ID標志和包括生產(chǎn)管理信息的無缺陷器件分布圖。但是，難以對每個晶片進行這種對照處理，并且在無缺陷器件分布圖與每個半導體器件之間進行比較是一項繁重的工作。因此，現(xiàn)有技術的生產(chǎn)管理方法存在的問題是管理復雜且繁重，并且易于發(fā)生識別錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總的目的為提供一種半導體器件的生產(chǎn)管理方法以及使用這種生產(chǎn)管理方法的半導體襯底，該生產(chǎn)管理方法能夠容易地獲得高準確度的生產(chǎn)管理。
在下面的說明中將闡明本發(fā)明的特點和優(yōu)點，并且一部分特點和優(yōu)點從說明書和附圖中可顯而易見，或者根據(jù)說明書中提供的教導通過實施本發(fā)明可認識到。本發(fā)明的目的以及其他的特點和優(yōu)點可通過在說明書中特別指出的生產(chǎn)管理方法以使本領域的普通技術人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的這種充分、清楚、簡明及嚴格的方式來實現(xiàn)和獲得。
為了獲得這些及其他優(yōu)點，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此實施及廣義描述的，本發(fā)明具體如下。
本發(fā)明提供一種半導體器件的生產(chǎn)管理方法，包括如下步驟在形成多個半導體器件的半導體襯底上設置至少一個標簽區(qū)域，該標簽區(qū)域設置有一個能夠在不進行物理接觸的條件下讀出/寫入信息的標簽；在不與該半導體襯底接觸的條件下，將每個半導體器件的生產(chǎn)管理信息寫入該標簽中；以及在劃分該半導體襯底之后從該標簽中讀出該生產(chǎn)管理信息，并基于該生產(chǎn)管理信息選取無缺陷的半導體器件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，提供一種半導體襯底，該半導體襯底包括多個半導體器件以及一個標簽區(qū)域，該標簽區(qū)域包含一個標簽，其中能夠從該標簽讀出信息或者將信息寫入該標簽。


圖1為具有標簽區(qū)域的晶片的俯視平面圖；圖2為說明根據(jù)本發(fā)明實施例的生產(chǎn)管理方法的流程圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例具有標簽區(qū)域的晶片級CSP處理的橫截面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例具有標簽區(qū)域的晶片級CSP處理的橫截面圖；圖5A為根據(jù)本發(fā)明的第三實施例具有標簽區(qū)域的晶片級CSP處理的橫截面圖；圖5B為本發(fā)明第三實施例的天線部分的示意圖；圖6A為根據(jù)本發(fā)明的第四實施例具有標簽區(qū)域的晶片級CSP處理的橫截面圖；圖6B為本發(fā)明第四實施例的天線部分的示意圖；以及圖7為說明本發(fā)明第四實施例的晶片級CSP生產(chǎn)方法的流程圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖1至3說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導體器件的生產(chǎn)管理方法。圖1示出剛剛完成晶片處理之后的晶片10。圖2為說明采用根據(jù)本發(fā)明該實施例的半導體器件生產(chǎn)管理方法的晶片級CSP(半導體器件)生產(chǎn)方法的流程圖。圖3示出通過根據(jù)本發(fā)明該實施例的半導體器件生產(chǎn)管理方法所生產(chǎn)的晶片級CSP的實例。參照圖1至圖3所示的晶片級CSP(半導體器件)生產(chǎn)管理方法來說明該實施例。
圖1示出剛剛完成圖2中的步驟S10所示的晶片處理之后的晶片10。在晶片10上，通過晶片處理形成許多半導體器件11。
在形成半導體器件11的晶片10的表面上，設置了標簽區(qū)域12A。在標簽區(qū)域上，形成至少一個標簽(射頻識別)。在不與標簽進行物理接觸的條件下，能夠?qū)⑿畔懭霕撕灪?或從標簽讀出信息。圖1僅示出了一個標簽。該標簽區(qū)域12A形成在晶片10上的適當位置，以使標簽不會干擾半導體器件11。因此，晶片10上的標簽區(qū)域12A對形成半導體器件11的區(qū)域沒有不利的影響。
在本實施例中，在晶片處理中的步驟S10，標簽與半導體器件11一起形成。標簽設置有天線13A，該天線13A用于通過電磁感應或電磁波通信從外部無線讀出信息和/或?qū)⑿畔o線寫到外部。在本實施例中，在晶片處理中的步驟S10，天線13A也與半導體器件11一起形成。因此，不需要專門形成天線13A的附加步驟，并且簡化了生產(chǎn)半導體晶片的工藝。
對圖1所示的晶片10進行圖2中的步驟S10-S34示出的晶片級封裝工藝(在晶片條件下完成所有封裝工藝的處理)，以形成圖3所示的晶片級CSP。
在圖3所示的晶片級CSP的晶片10上，形成多個晶片器件11。為了簡明起見，圖3僅示出兩個晶片器件11。
通過在步驟S10在由硅制成的晶片10的上表面上進行上述晶片處理，形成多個晶片器件11。在步驟S10的晶片處理期間，天線13A也形成在晶片10上的標簽區(qū)域12A中。在晶片10的上表面上，形成絕緣樹脂層14、17，銅重新配線15以及焊料凸起16。
在其中已經(jīng)形成半導體器件11和天線13A的晶片10的上表面上形成絕緣樹脂層14。
在絕緣樹脂層14的預定位置處開設多個孔，以與形成在晶片10上的多個電極電連接。該絕緣樹脂層14覆蓋標簽區(qū)域12A中的天線13A的上表面。
在絕緣樹脂層14上，形成銅重新配線15。通過在絕緣樹脂層14中開設的孔，銅重新配線15與形成于晶片10上的電極電連接。在銅重新配線15上，形成絕緣樹脂層17。
在該絕緣樹脂層17中相應于銅重新配線15的預定位置形成孔。在這些孔中設置焊料凸起16。以這種方式，在半導體器件11的生產(chǎn)工藝期間形成晶片級CSP。
如上所述在標簽區(qū)域12A中形成標簽，該標簽為一個存儲器件，通過天線13A能夠?qū)⑿畔脑摯鎯ζ骷o線讀出到外部，以及將信息從外部無線寫入該存儲器件。
接著，參照圖2，下面說明根據(jù)本發(fā)明該實施例的晶片級CSP的生產(chǎn)工藝及其管理方法。
在半導體生產(chǎn)工藝中，圖2所示的步驟S10的晶片處理被稱為預處理。通過進行該晶片處理，在晶片10上形成半導體器件11和標簽區(qū)域12A(包括天線13A)。在該晶片處理中，可能發(fā)生處理失敗，這會引起晶片級CSP失效或者缺陷。在現(xiàn)有技術中，處理失敗信息被寫在無缺陷器件分布圖中。
另一方面，在本發(fā)明的實施例中，晶片10設置有包含標簽(未示出)的標簽區(qū)域12A，并且通過完成該晶片處理，進一步形成天線13A，因此，能夠?qū)⑦@種處理失敗立即寫在標簽中。根據(jù)本實施例，在完成晶片處理時，處理失敗作為生產(chǎn)管理信息項目21之一被寫在標簽中。
這種寫處理是通過在用于晶片處理的生產(chǎn)裝置或者檢查裝置中設置的傳輸裝置來進行。如果該傳輸裝置位于生產(chǎn)裝置中，則優(yōu)選將該傳輸裝置設置在用于最后處理的生產(chǎn)裝置中。傳輸裝置可以設置在承載晶片10的操作裝置中。
在隨后的探針測試步驟(步驟S12)中，將連接到測試裝置的探針與形成于晶片10上的電極相接觸，以進行電測試。電測試結(jié)果作為生產(chǎn)管理信息項目21之一被寫入標簽。
在用以在晶片10上形成絕緣樹脂層14的絕緣層形成步驟(步驟S14)中，在晶片10上涂覆樹脂材料，并對該樹脂材料進行曝光、顯影及檢查，以形成絕緣層14。在該絕緣層形成步驟中，外觀檢查結(jié)果和層厚作為生產(chǎn)管理信息21被寫入標簽。
步驟S16至S26為用于形成銅重新配線15的步驟。在這些步驟中的濺射層形成步驟(步驟S16)中，通過濺射形成籽晶層(Ti/Cu或Cr/Cu)，該籽晶層具有供電層和緊密接觸層的作用，用以電鍍銅重新配線15。在濺射層形成步驟中，籽晶電阻和籽晶層的厚度，以及所使用的機器的序列號作為生產(chǎn)管理信息21被寫在標簽中。
在重新配線電鍍步驟(步驟S20)中，采用步驟S16中形成的籽晶層作為一個電極，從電鍍裝置供電，以進行電解銅電鍍，從而形成銅重新配線15。在該重新配線電鍍步驟中，電鍍條件等作為生產(chǎn)管理信息被寫在標簽中。
在該重新配線電鍍步驟中，通過從標簽中讀出生產(chǎn)管理信息21并讀出機器加工方法(machine recipe)例如每個晶片的電鍍條件或者蝕刻條件等，可以防止操作錯誤。
在蝕刻步驟(步驟S24)中，在濺射步驟中形成的籽晶層被蝕刻，并且電連接的重新配線被籽晶層分離，從而完成重新配線。在此蝕刻步驟中，蝕刻條件和測試結(jié)果，例如該蝕刻步驟之后形成的布線的厚度，作為生產(chǎn)管理信息21被寫在標簽中。
在以上述方式形成銅重新配線15之后，對銅重新配線15或絕緣層14進行外觀檢查(步驟S26)。該外觀檢查的結(jié)果也作為生產(chǎn)管理信息21而被寫在標簽中。重新配線或者絕緣層中的失效或者缺陷能被人眼檢查出來或者被自動外觀檢查裝置檢測出來；這些失效可用來制作電子分布圖(electromap)。
步驟30和步驟32是用以形成焊料凸起16的步驟。在通過公知方法形成焊料凸起16(步驟S30)之后，進行外觀檢查步驟(步驟S32)，以檢查形成的焊料凸起是否具有預定的形狀。在此步驟中檢查凸起的大小和形狀。焊料凸起的外觀檢查結(jié)果或者尺寸異常性結(jié)果用以形成電子分布圖，并作為生產(chǎn)管理信息被寫在標簽中。
通過進行上述步驟S10-S32，在晶片10上形成晶片級CSP。在接下來的步驟S34中，對在晶片10上形成的晶片級CSP進行晶片級最終測試(FT)。最終測試的測試結(jié)果也與失效確定結(jié)果和缺陷類別一起作為生產(chǎn)管理信息21而被寫在標簽中。
在完成上述步驟S10-S34以及在晶片10上形成多個CSP(半導體器件)之后，進行劃片步驟(步驟S36)，以使晶片10獨立成為多個單獨的CSP。此劃片步驟通過將晶片粘貼在劃片帶上并用劃片刀切割晶片來進行。在劃片完成之后，CSP便成為單獨的個體，但其仍然粘貼在劃片帶上。
接下來，例如通過將劃片帶暴露于紫外光使劃片帶的粘著劑的粘著力減弱，并且通過挑選裝置選出各單獨的CSP(步驟S38)。挑選裝置具有讀出裝置，該讀出裝置讀出寫在標簽區(qū)域12A中的標簽中的生產(chǎn)管理信息21。因此，基于寫在標簽中的生產(chǎn)管理信息21，挑選裝置僅選出無缺陷的CSP。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)管理信息21(所謂的無缺陷半導體分布圖)被寫在形成于晶片10上的標簽中，從而晶片10在保存生產(chǎn)管理信息21的同時，進行每個步驟(步驟S12-S38)。如果每個步驟具有用以讀出和寫入標簽信息的裝置，則先前步驟的生產(chǎn)管理信息21能被每個后續(xù)步驟中的裝置讀出來，并且能被用于每個后續(xù)步驟中的處理和測試。也就是說，每個裝置能提供其用于后面的步驟的生產(chǎn)管理信息。
在現(xiàn)有技術的方法中對晶片檢查與晶片分離地形成的分布圖來選擇無缺陷器件，與之相比，在本發(fā)明的該實施例中，由于形成于晶片10上的CSP的生產(chǎn)管理信息21(包括半導體器件11的信息)被寫在標簽中，從而簡化了無缺陷器件的選取并提高了其準確性。此外，在劃片步驟(S36)之后，可以保持單獨化的標簽區(qū)域12A。在這種情況下，能夠保留晶片10的歷史記錄(history)，這對于查尋(tracing)是有效的。
接下來，參照圖4至7，下面說明能夠應用本發(fā)明的晶片級CSP工藝的另一個實施例。下面說明形成于標簽區(qū)域中的天線的另一個實施例。在圖4至7中，與圖1至3中相同或相似的元件或部分被分配相同的參考標號，并省略它們的說明。
在圖4所示的晶片級CSP工藝中，在銅重新配線15上形成金屬柱18。然后經(jīng)由阻擋金屬19在金屬柱18上形成焊料凸起16。形成鑄模樹脂層20以覆蓋金屬柱18。
在這種結(jié)構中，金屬柱18提供應力釋放效果。鑄模樹脂層20支撐金屬柱18，從而在CSP安裝中不需要進行下填(under fill)樹脂。本實施例中的標簽區(qū)域12A與圖3所示的標簽區(qū)域相同，并包括在晶片處理中形成的一個標簽和一個天線13A(步驟S10，參見圖2)。
圖5所示的晶片級CSP工藝類似于圖3所示的晶片級CSP工藝，但其特點在于在銅重新配線形成步驟(S16-S26)期間天線13B與銅重新配線15一起形成。與第一實施例相同，在晶片處理(步驟S10，參見圖2)中形成標簽。
天線13B形成在標簽區(qū)域12B中。通過經(jīng)由形成于絕緣樹脂14中的孔將形成于天線13B邊緣處的接合部分13a與標簽電極(未示出)相連接，來實現(xiàn)標簽與天線13B之間的電連接。
根據(jù)這種結(jié)構，由于在晶片處理中形成標簽(步驟S10)，并且天線13B與銅重新配線15一起形成，因此不需要進行專門用于形成標簽12B的特殊步驟，從而簡化了生產(chǎn)工藝。
在上述實施例中，在晶片處理過程中(步驟S10)標簽與晶片10一體形成。
另一方面，圖6所示的晶片級CSP工藝的特點在于一個標簽包括一個IC標簽22，該IC標簽22為芯片部件。
在形成銅重新配線15的步驟期間，天線13C形成在絕緣樹脂層14的上表面上。在形成天線13C的同時，形成與標簽區(qū)域12C連接的接合部分13a，以及形成上面安裝有IC標簽22的虛設焊盤23，如圖6B所示。
圖7為說明晶片級CSP生產(chǎn)方法的流程圖。在圖7中，與圖2所示相同的步驟被分配相同的步驟標號，并省略它們的說明。
在生產(chǎn)方法的本實施例中，在完成用以形成銅重新配線15的工藝(步驟S16-S26)之后，通過進行抗蝕層處理步驟(步驟S23-1)和銅柱電鍍步驟(步驟S23-2)來形成金屬柱18。此時，在形成銅重新配線15的步驟中(步驟S16-S26)中，天線13C和虛設焊盤23一起形成。
在本實施例中，在完成布線測試步驟(S26)之后，在步驟S27-1中安裝IC標簽22。通過使用安裝型IC標簽22以及將其倒裝接合于天線13C的接合部分和虛設焊盤23來實現(xiàn)此安裝步驟。在接下來的步驟S27-2中，鑄模樹脂層20形成在已經(jīng)安裝有IC標簽22的晶片上，并且IC標簽22被牢固地固定在晶片10上。
在生產(chǎn)方法的實施例中，通用的部件可用作IC標簽22，并且不一定要在晶片處理(步驟S10)中形成標簽；因此，能夠減少晶片處理中步驟的數(shù)目(工作量)。
與使用分離的分布圖的現(xiàn)有技術相比，根據(jù)上述實施例，能夠以高準確度容易地挑選出無缺陷的半導體芯片。
此外，本發(fā)明不限于這些實施例，在不脫離本發(fā)明范圍的條件下，可以進行變化和修改。
本發(fā)明基于2005年3月31日提交給日本專利局的日本優(yōu)先權申請No.2005-105228，在此通過參考援引其全部內(nèi)容。
權利要求
1.一種多個半導體器件的生產(chǎn)管理方法，包括如下步驟在形成半導體器件的半導體襯底上設置至少一個標簽區(qū)域，該標簽區(qū)域設置有一個能夠無接觸地讀出/寫入信息的標簽；在不與該半導體襯底接觸的條件下，將每個半導體器件的生產(chǎn)管理信息寫入該標簽中；以及在劃分該半導體襯底之后從該標簽中讀出該生產(chǎn)管理信息，并基于該生產(chǎn)管理信息選取無缺陷的半導體器件。
2.如權利要求1所述的生產(chǎn)管理方法，其中在所述半導體器件的生產(chǎn)工藝中使用的所有或部分生產(chǎn)裝置設置有能夠無接觸地從該標簽讀出信息和/或?qū)⑿畔懭朐摌撕灥淖x出裝置和/或?qū)懭胙b置。
3.如權利要求1所述的生產(chǎn)管理方法，其中該生產(chǎn)管理信息包括所述半導體器件的測試/檢查信息。
4.如權利要求1所述的生產(chǎn)管理方法，其中通過晶片級封裝步驟在該半導體襯底上形成半導體器件、重新配線以及焊料電極。
5.如權利要求1所述的生產(chǎn)管理方法，其中該標簽區(qū)域形成于使該標簽區(qū)域不會妨礙該半導體襯底上的半導體器件的位置處。
6.如權利要求1所述的生產(chǎn)管理方法，其中該標簽區(qū)域包括存儲元件，并且在所述半導體器件的生產(chǎn)步驟中形成該存儲元件。
7.如權利要求1所述的生產(chǎn)管理方法，其中該標簽區(qū)域包括與該標簽連接的天線。
8.如權利要求7所述的生產(chǎn)管理方法，其中在所述半導體器件的生產(chǎn)步驟或者形成重新配線的步驟中形成該天線。
9.如權利要求7所述的生產(chǎn)管理方法，其中該標簽為安裝在該天線上的標簽芯片。
10.一種半導體襯底，其包括多個半導體器件以及一個標簽區(qū)域，該標簽區(qū)域包含一個標簽，其中能夠從該標簽讀出信息和/或?qū)⑿畔懭朐摌撕灐?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體器件的生產(chǎn)管理方法及半導體襯底。該方法包括如下步驟在已形成多個半導體器件的半導體襯底上設置至少一個標簽區(qū)域，該標簽區(qū)域設置有能夠在不進行物理接觸的條件下讀出/寫入信息的標簽；在不與半導體襯底接觸的條件下，將每個半導體器件的生產(chǎn)管理信息寫入標簽中；以及在劃分半導體襯底之后從標簽中讀出生產(chǎn)管理信息，并基于生產(chǎn)管理信息選取無缺陷的半導體器件。
文檔編號H01L21/78GK1841649SQ20051011376
公開日2006年10月4日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權日2005年3月31日
發(fā)明者米田義之 申請人:富士通株式會社