專利名稱：助焊劑和使用其制造半導(dǎo)體裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及助焊劑(soldering flux)和一種使用其制造半導(dǎo)體裝置的方法。
背景技術(shù)：
在搭載有半導(dǎo)體元件或電子部件的布線板中，經(jīng)常采用BGA(球柵陣列)安裝，其中將焊球連接至布線板的電極。在該BGA安裝中，對布線襯底上的焊球和電極進(jìn)行加熱，在回流焊步驟中將焊球熔化并與電極接合，從而形成焊料凸塊(solder bumps)。在專利文獻(xiàn)1(日本特開2004-1M845A號公報)和專利文獻(xiàn)2(日本特開 2001-114747A號公報)中公開了改進(jìn)焊料凸塊的機(jī)械和電學(xué)可靠性的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1公開了用于連接電子裝置的無鉛焊料，其中在焊料與被Cu金屬化的包裝體或印刷板的端子面的邊界處抑制金屬間化合物的生長，且解決了與耐沖擊特性有關(guān)的由邊界破壞引起的缺陷問題。電子裝置連接用焊料的特征在于，主要包含錫(Sn)且含有至多5. 0質(zhì)量％銀(Ag)、至多1. 0質(zhì)量％銅(Cu)和0. 008 0. 10質(zhì)量％在晶界偏析的元素。此外，專利文獻(xiàn)2公開了用于形成焊料凸塊的助焊劑。該助焊劑是水溶性助焊劑， 其特征在于，含有通過使雙氰胺與縮水甘油發(fā)生反應(yīng)而獲得的化合物作為活化劑，以便即使助焊劑殘留在電氣裝置中，也不影響絕緣可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
作為本發(fā)明人研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)存在如下情況助焊劑殘留在半導(dǎo)體裝置的焊料凸塊上，在焊料凸塊和試驗(yàn)裝置的觸針之間發(fā)生接觸故障，且不能準(zhǔn)確地進(jìn)行電氣測試。下面的描述以本發(fā)明人的研究結(jié)果為基礎(chǔ)。圖1顯示了半導(dǎo)體裝置110的焊料凸塊部件。圖1是顯示圖12中所示的區(qū)域A 的放大圖。如圖12中所示，半導(dǎo)體芯片150安裝在布線襯底1上，通過焊線160將半導(dǎo)體芯片150的電路(未示出)連接至布線襯底1的配線(未示出)。布線襯底1的布線連接至圖1中所示的電極2。在布線襯底1上形成具有開口部的阻焊層(solder resist)3，并且在開口部中形成電極2。在回流焊接過程中對焊球(未示出)進(jìn)行加熱使其與電極2連接，從而形成圖1中所示的焊料凸塊107。這里，為了保證電極2與焊球之間的連接，使用了助焊劑。通過使用助焊劑，在回流焊接過程中將電極2與焊球牢固地連接在一起。在將焊球與電極2連接之后，通過洗滌除去助焊劑。在形成焊料凸塊107之后，進(jìn)行電氣測試以確認(rèn)半導(dǎo)體裝置110是否正常工作。通過使測試裝置的觸針11與焊料凸塊107接觸來進(jìn)行電氣測試。在此，存在如下情況即使焊料凸塊107與半導(dǎo)體芯片150之間的電氣連接沒有問題，當(dāng)由觸針11進(jìn)行電氣測試時，半導(dǎo)體裝置110也不是電動操作的。分析了焊料凸塊107的表面，發(fā)現(xiàn)如圖2中所示，在焊料凸塊107的表面上形成薄層123(在下文中，稱為高電阻層12 ，所述薄層123包含絕緣性的多晶硅化合物和助焊劑的殘留物等，且該層123阻止了焊料凸塊107與觸針11之間的電氣連接。圖2是顯示焊料凸塊107表面附近的示意圖。發(fā)現(xiàn)焊料凸塊107的表面具有包括氧化產(chǎn)物層22(約4nm)和高電阻層123(約 2nm)的結(jié)構(gòu)，所述氧化產(chǎn)物層22 (約4nm)和高電阻層123 (約2nm)依次層壓在主成分為錫 (Sn)的基材21上。氧化產(chǎn)物層22包括第一氧化產(chǎn)物層M和第二氧化產(chǎn)物層25。第一氧化層M是由Sn、磷(P)和氧(0)形成的化合物富集的層，且第一氧化層24由其中所述化合物混入到構(gòu)成基材21的合金中的物質(zhì)形成。作為所述化合物，例示了 Sn的磷酸鹽。第二氧化層25是具有富集的金屬氧化物的層且由與錫(Sn)混合的錫氧化物(SnOx)物質(zhì)形成。高電阻層123由絕緣性的多晶硅化合物和在焊料同凸塊107形成后對焊料凸塊107進(jìn)行洗滌之后未除去而殘留的絕緣性的助焊劑等形成。多晶硅化合物是聚二甲基硅氧烷(PDMS)等， 且已經(jīng)包含在阻焊層3中，并且其微量已經(jīng)熔化到助焊劑中并與助焊劑一起殘留在焊料凸塊107的表面上。高電阻層123阻止焊料凸塊107與觸針11之間的電氣連接，且在電氣測試期間被剝離從而附著并淀積在觸針11上。如果將這樣的觸針11繼續(xù)用于電氣測試，則阻止焊料凸塊107與觸針11之間的電接觸，因此不能準(zhǔn)確地進(jìn)行半導(dǎo)體裝置110的電氣測試。本發(fā)明的助焊劑包含在水中的溶解度為0.01重量％以上且6.8重量％以下的溶劑；有機(jī)酸；以及中和所述有機(jī)酸的胺。該胺在水中的溶解度為5重量％以上。該胺能夠通過配位鍵與導(dǎo)電金屬連接。按照本發(fā)明的一方面，當(dāng)通過對其上涂布有助焊劑的焊球進(jìn)行加熱而形成焊料凸塊時，因?yàn)橹竸┚哂兴苄?，所以通過水洗能夠容易地將助焊劑除去。此外，在水洗時，能夠在焊料凸塊的表面上析出通過配位鍵與胺鍵合的導(dǎo)電金屬。因此，當(dāng)使用觸針測試具有焊料凸塊的半導(dǎo)體裝置時，能夠防止觸針被絕緣材料污染，且能夠可靠地使觸針與焊料凸塊接觸。結(jié)果，可以準(zhǔn)確地測試半導(dǎo)體裝置。按照本發(fā)明另一方面的制造半導(dǎo)體裝置的方法包括通過將焊球與助焊劑一起加熱而形成焊料凸塊的工序；和用水洗滌所述焊料凸塊的工序。助焊劑包含在水中的溶解度為0. 01重量％以上且6. 8重量％以下的溶劑；有機(jī)酸；以及中和有機(jī)酸的胺。該胺在水中的溶解度為5重量％以上。該胺能夠通過配位鍵與導(dǎo)電金屬鍵合。按照本發(fā)明的方面，因?yàn)楦采w焊料凸塊表面的助焊劑具有水溶性，所以通過水洗能夠容易地將助焊劑除去。此外，在水洗時，能夠在焊料凸塊的表面上析出通過配位鍵與胺鍵合的導(dǎo)電金屬。因此，當(dāng)使用觸針測試具有焊料凸塊的半導(dǎo)體裝置時，能夠防止觸針被絕緣材料污染，且能夠可靠地使觸針與焊料凸塊接觸。結(jié)果，可以準(zhǔn)確地測試半導(dǎo)體裝置。按照本發(fā)明的方面，提供助焊劑和利用其制造半導(dǎo)體裝置的方法，其中通過使用與焊料凸塊接觸的觸針能夠準(zhǔn)確地對半導(dǎo)體裝置進(jìn)行測試。


由結(jié)合附圖進(jìn)行的某些優(yōu)選實(shí)施方案的下列描述，本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將更加顯而易見，其中圖1是顯示用于解釋本發(fā)明目的的半導(dǎo)體裝置測試方法的焊料凸塊附近的剖視圖；圖2是用于解釋本發(fā)明目的的焊料凸塊表面附近的示意圖3是在涂布本發(fā)明的助焊劑之后的半導(dǎo)體裝置的焊料凸塊附近的剖視圖；圖4是在安裝焊球之后的半導(dǎo)體裝置的焊料凸塊附近的剖視圖；圖5是顯示在對焊球進(jìn)行加熱之后的半導(dǎo)體裝置的焊料凸塊附近的剖視圖；圖6是顯示在用水洗滌焊料凸塊之后的半導(dǎo)體裝置的焊料凸塊附近的剖視圖；圖7是顯示用于測試半導(dǎo)體裝置的觸針的圖；圖8是顯示應(yīng)用于溶劑的物質(zhì)的性質(zhì)的表；圖9是顯示在水洗之后的焊料凸塊表面附近的示意圖；圖10是顯示焊料凸塊表面的Cu原子數(shù)對Sn原子數(shù)之比與半導(dǎo)體裝置的合格率之間的關(guān)系的圖；圖11是顯示焊料凸塊表面的Cu原子數(shù)對Sn之比與半導(dǎo)體裝置的再測試中的合格率之間的關(guān)系的圖；和圖12是顯示半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖，解釋本發(fā)明的實(shí)施方案。首先，將解釋本發(fā)明的助焊劑5。助焊劑5包含溶劑、有機(jī)酸和胺。如果必要的話， 可以包含增稠劑和表面活性劑。助焊劑5的溶劑的沸點(diǎn)為焊球6熔化時的焊料熔化溫度以上，并且所述溶劑在水中的溶解度為0.01重量％以上且6.8重量％以下。因?yàn)閷⒃谒械娜芙舛仍O(shè)定為6. 8重量％以下，所以提高溶劑與有機(jī)物質(zhì)之間的親合力，且能夠溶解除去附著在電極2、焊球6和焊料凸塊7表面上的有機(jī)物質(zhì)。另一方面， 因?yàn)閷⒃谒械娜芙舛仍O(shè)定為0.01重量％以上，所以能夠?qū)⑷軇┗烊胨?。因而，能夠通過水洗除去助焊劑5。作為溶劑，如圖8中所示，例示了二乙二醇己醚、乙二醇-2-乙基己醚、二乙二
醇-2-乙基己醚、乙二醇苯醚、二乙二醇苯醚、乙二醇芐醚、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、二乙二醇二丁醚、二丙二醇丙醚和丙二醇丁醚。作為附著到電極2、焊球6和焊料凸塊7表面上的有機(jī)物質(zhì)，例示包含在阻焊層3 中的有機(jī)化合物如有機(jī)硅化合物、丙烯酸類化合物、環(huán)氧化合物等。為了除去這些有機(jī)化合物，在水中的溶解度優(yōu)選為5. 0重量％以下。因此，優(yōu)選使用在水中的溶解度為0. 01重量％ 5. 0重量％的溶劑。作為這種溶劑，例示二乙二醇己醚、乙二醇-2-乙基己醚、二乙
二醇-2-乙基己醚、乙二醇苯醚、二乙二醇苯醚、乙二醇芐醚、二丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、 二乙二醇二丁醚和二丙二醇丙醚。在助焊劑5中溶劑的含量是39重量％ 69重量％。助焊劑5中的胺包括具有與一個金屬原子(導(dǎo)電金屬原子)配位的多個基團(tuán)的多齒配體。這里，導(dǎo)電金屬原子是Cu、Ni、Au或Ag。作為所述胺，例示如下物質(zhì)其中通過配位鍵將乙二胺、聚氧乙烯二胺(poly-oxy ethylene-diamine)或它們的衍生物與Cu、Ni、Au 或Ag等連接。此外，在所述胺中可以添加環(huán)狀烴或水溶性多胺樹脂。關(guān)于助焊劑5中的胺，必要的僅是能夠?qū)?dǎo)電金屬如Cu、Ni、Au或Ag配位結(jié)合并使其溶解，而不必從一開始就將導(dǎo)電金屬與助焊劑5中的胺配位結(jié)合。也就是說，當(dāng)使助焊劑5與焊球6和電極2接觸時，可以通過配位鍵將包含在焊球6或電極2中的導(dǎo)電金屬與胺連接。 此外，優(yōu)選將胺在水中的溶解度設(shè)定為5重量％以上，從而使得確保助焊劑5在水中的溶解度。而且，因?yàn)樵谌刍噶蠒r使用助焊劑5，所以胺的沸點(diǎn)優(yōu)選為焊料的熔點(diǎn)以上。 具體地，胺的沸點(diǎn)優(yōu)選為250°C以上。 作為滿足這些條件的胺，例示Khoduomeen、聚醚胺(Jeffamine)和泊洛沙胺 (Poloxamine)。Ethoduomeen 的 CAS 編號是 61790_85_0。聚醚胺的 CAS 編號是 65605-36-9。 泊洛沙胺的CAS編號是11111-34-5。胺的含量為30重量％ 60重量％。為了提高每摩爾的活性，助焊劑5中的有機(jī)酸在一個分子中具有多個有機(jī)酸基。 作為有機(jī)酸基，例示羧基。將有機(jī)酸用于溶解金屬表面(電極2等)的氧化物膜，從而有助于將焊料附著到金屬表面上。通過有機(jī)酸，進(jìn)行下面的化學(xué)反應(yīng)，使得氧化物膜被除去。2RC00H+Cu20 — 2RC00Cu+H20為了通過回流焊接過程中的預(yù)加熱促進(jìn)用于除去氧化物膜的上述化學(xué)反應(yīng)，有機(jī)酸的熔點(diǎn)優(yōu)選為145°C以上。此外，為了提高熔點(diǎn)，在羧基以外的位置存在的氫原子可以被其它取代基取代。在助焊劑5中有機(jī)酸的含量為1重量％ 20重量％。作為有機(jī)酸，例示二甘醇酸0 (CH2COOH) 2、己二酸HCOOH (CH2) 4C00H、二羥甲基丙酸 C5H1q04、琥珀酸 C4H6O4 和檸檬酸 C6H8O715 二甘醇酸 O(CH2COOH)2 的 CAS 編號是 110_99_6。己二酸HCOOH (CH2) 4C00H 的 CAS 編號是 124-04-9。二羥甲基丙酸 C5HltlO4 的 CAS 編號是 4767-03-7。 琥珀酸C4H6O4的CAS編號是110-15-6。檸檬酸C6H8O7的CAS編號是77-92-9。為了調(diào)節(jié)溶劑、有機(jī)酸和胺的混合物的粘度，可以在助焊劑5中包含增稠劑。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)混合物具有期望的粘度時，不必包含增稠劑，且增稠劑的添加可以省略?？梢栽谥竸?中包含表面活性劑，從而使得溶劑、有機(jī)酸和胺充分混合，但是表面活性劑的添加可以省略。以下，參考圖3 7說明使用本發(fā)明的助焊劑5制造半導(dǎo)體裝置10的方法。圖 3 7各自是顯示半導(dǎo)體裝置10的焊料凸塊7附近的放大圖。這些圖是顯示圖12中所示的區(qū)域A的放大圖。如圖12中所示，通過圖3 7中所示的制造方法形成多個焊料凸塊7。首先，如圖12中所示，準(zhǔn)備其上安裝有半導(dǎo)體芯片150的布線板1。在布線板1的表面上形成多個電極2，在布線板的表面上形成阻焊層3，且阻焊層3具有開口部，從而使得各電極2露出。阻焊層3由難以被焊料潤濕的材料構(gòu)成，包括例示為有機(jī)硅化合物(例如， 硅氧烷)、丙烯酸類化合物和環(huán)氧化合物的有機(jī)物質(zhì)。電極2包括金屬如Cu。電極2經(jīng)由布線板1的電路和焊線160與半導(dǎo)體芯片150中的電路(未示出)電連接。接著，如圖3中所示，將助焊劑5涂布在多個電極2上。助焊劑5可以通過刮刀印刷法(squeegee printing method)、密封式壓印法或其它方法來涂布。在涂布助焊劑5之后，如圖4中所示，將多個焊球6安裝在布線板1上。在布線板 1上布置多個焊球6，使得各焊球6與助焊劑5接觸。此時，焊球6或電極2可以部分溶解到助焊劑5中，從而通過配位鍵與助焊劑5中的胺連接。如果助焊劑5包含未通過配位鍵與金屬鍵合的胺，則所述胺在該過程中第一次與金屬配位鍵合。具體地，該金屬為包含在電極2和焊球6中的Cu、Ag、Au、Ni等。在安裝多個焊球6之后，通過回流焊接過程對布線板1進(jìn)行加熱。通過該加熱，助焊劑5覆蓋焊球6和電極2的表面，且焊球6熔化而形成焊料凸塊7。在形成焊料凸塊7之后，如圖5中所示，在焊料凸塊7的表面上形成包含助焊劑5的助焊劑層8。助焊劑層8含有助焊劑5、包含在阻焊層3中的成分以及源自覆蓋電極2和焊球6中的每一個的污染成分的物質(zhì)。作為包含在助焊劑層8中的物質(zhì)，例示氧化硅化合物 R-SiOx、聚二甲基硅氧烷化合物、丙烯酸類化合物和環(huán)氧化合物等。然后，用水洗滌焊料凸塊7，除去助焊劑層8，得到如圖6中所示的半導(dǎo)體裝置10。按照本發(fā)明，因?yàn)橹竸?包含在水中的溶解度為0. 01重量％以上的溶劑和在水中的溶解度為5重量％以上的胺，所以可以通過水洗將助焊劑5除去。在該水洗過程中，導(dǎo)電金屬與胺配體之間的配位鍵被切斷，胺配體被除去，且淀積導(dǎo)電金屬。在水洗之后，通過測試裝置進(jìn)行半導(dǎo)體裝置10的電氣測試。如圖7中所示，在測試裝置中設(shè)置由導(dǎo)體形成的觸針11，且通過使觸針11與焊料凸塊7直接接觸來進(jìn)行電氣測試。盡管未示于圖7中，但是測試裝置具有多個觸針11，所述多個觸針11中的每一個與每個焊料凸塊7相對應(yīng)。以下，將說明半導(dǎo)體裝置10，其通過使用本發(fā)明的助焊劑5而得到。圖9是顯示通過上述制造方法制造的圖6中所示的半導(dǎo)體裝置10的焊料凸塊7 表面附近的示意圖。焊料凸塊7包括基材部四，和覆蓋基材部四的表面部23。表面部23的厚度是約 2nm 約6nm?；牟克陌ɑ?1和覆蓋基材21表面的氧化產(chǎn)物層22。表面部23包括Sn和導(dǎo)電金屬。導(dǎo)電金屬為由包含在助焊劑5中的胺提供的Cu、 Ni,Au或Ag等。因?yàn)镃u、Ni、Au或Ag等通過配位鍵與包含在助焊劑5中的胺連接，所以通過水洗將胺配體除去，并淀積Cu、Ni、Au或Ag等。表面部23由這些導(dǎo)電金屬形成。關(guān)于 Cu、Ni、Au或Ag等的一部分，可以部分保留與胺的配位鍵合。當(dāng)使用本發(fā)明的助焊劑5時，在表面部23的單位體積內(nèi)，導(dǎo)電金屬原子數(shù)對 Sn原子數(shù)之比大于0.01。通過增加助焊劑5中的胺含量，所述比率能夠?yàn)?.015以上。通過 TOF-SIMS(飛行時間二次離子質(zhì)譜法(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectroscopy))能夠定量評價該比率。在本發(fā)明的助焊劑5中，因?yàn)槿軇┰谒械娜芙舛仁艿较拗疲阅軌蛱岣吲c有機(jī)物質(zhì)的親合力，能夠有效地除去包含在表面部23中的絕緣物質(zhì)如多晶硅化合物或有機(jī)絕緣物質(zhì)，且能夠降低表面部23中絕緣物質(zhì)的含量。這里，作為絕緣物質(zhì)，例示聚二甲基硅氧烷(PDMS)等，且絕緣物質(zhì)含有Si和C。如圖9中所示，當(dāng)使用本發(fā)明的助焊劑5時，能夠減小表面部23中Si和C的含量，使得每單位體積中Si或C原子數(shù)對Sn原子數(shù)之比可以小于0. 01，且可以理解，能夠從焊料凸塊7的表面有效地除去絕緣物質(zhì)。這是因?yàn)閷⒅竸?5中的溶劑在水中的溶解度設(shè)定為6. 8重量％以下，特別是5. 0重量％以下，因此提高與有機(jī)物質(zhì)的親合力，使得能夠從焊料凸塊7的表面除去多晶硅化合物和有機(jī)絕緣物質(zhì)。氧化產(chǎn)物層22的厚度為約4nm，且從基材21側(cè)起依次包括第一氧化產(chǎn)物層M和第二氧化產(chǎn)物層25。第一氧化產(chǎn)物層M主要由錫磷酸鹽SnPxOy構(gòu)成。覆蓋第一氧化產(chǎn)物層M的第二氧化產(chǎn)物層25主要由錫氧化物SnOx構(gòu)成。以下，參考圖10和11說明本發(fā)明的效果。圖10顯示在焊料凸塊7表面處的Cu對Sn的量比與半導(dǎo)體裝置10的合格率之間的關(guān)系。圖10的橫軸表示在焊料凸塊7表面處單位體積內(nèi)Cu原子數(shù)與Sn原子數(shù)之比，其中所述比率通過TOF-SIMS測得。圖10的縱軸表示在焊料凸塊7的電氣測試的導(dǎo)通測試 (continuity check)中的合格率。如圖10中所示，當(dāng)提高存在于焊料凸塊7表面上的Cu 量時，容易將半導(dǎo)體裝置10判斷為合格品。即，表明當(dāng)提高在焊料凸塊7表面處的Cu與Sn 之比時，提高表面部23的導(dǎo)電性。如圖10中所示，應(yīng)理解，當(dāng)單位體積內(nèi)Cu原子數(shù)對Sn 原子數(shù)之比超過0.01時，合格率得到顯著提高。此外，如果所述原子數(shù)之比為0.015以上， 則合格率變成幾乎100%。在本發(fā)明中，因?yàn)閷?dǎo)電金屬如Cu、Ni、Au和Ag與助焊劑5中的胺連接，通過水洗將胺配體除去，淀積導(dǎo)電金屬，并形成表面部23，所以在表面部23處單位體積內(nèi)Cu原子數(shù)與Sn原子數(shù)之比能夠大于0. 01。特別地，通過增加胺的含量，導(dǎo)電金屬原子對Sn原子之比能夠?yàn)?.015以上。因此，能夠在焊料凸塊7的表面上形成具有高導(dǎo)電性的表面部23，且能夠減小焊料凸塊7與觸針11之間的接觸電阻。結(jié)果，在導(dǎo)通測試中，可以顯著抑制由于觸針11與焊料凸塊7之間的電接觸故障而錯誤判斷為不合格的可能性。同時，將Cu的情況示于圖10中，然而，在Ni、Au和Ag的情況下能夠確認(rèn)類似的趨勢。即，當(dāng)Ni或Au原子數(shù)對Sn原子數(shù)之比大于0. 01時，合格率得到顯著提高，且當(dāng)所述比率為0. 015以上時，合格率變成幾乎100%。圖11顯示在焊料凸塊7表面處Si對Sn的量比與半導(dǎo)體裝置10的合格率之間的關(guān)系。圖11的橫軸表示在焊料凸塊7表面處單位體積內(nèi)Si原子數(shù)對Sn原子數(shù)之比，其中所述比率通過TOF-SIMS測得。圖11的縱軸表示曾經(jīng)判定為不合格品的半導(dǎo)體裝置10在重復(fù)測試中被判斷為合格品的比率。即，當(dāng)縱軸的值大時，表明合格品在第一次導(dǎo)通測試中被判定為不合格品的可能性大。如圖11中所示，當(dāng)單位體積內(nèi)Si原子數(shù)對Sn原子數(shù)之比小時，錯誤判斷減少。特別地，當(dāng)單位體積內(nèi)Si原子數(shù)對Sn原子數(shù)之比小于0. 01時，錯誤判斷顯著減少。在使用C代替Si的情況下獲得了相同的趨勢。作為形成在焊料凸塊7表面上的包含Si和C的物質(zhì)，考慮了源自阻焊層3的絕緣物質(zhì)，例如有機(jī)硅化合物、丙烯酸類化合物、環(huán)氧化合物和聚二甲基硅氧烷化合物等。按照本發(fā)明，因?yàn)橹竸?中的溶劑能夠熔化和溶解源自阻焊層3的這些絕緣物質(zhì)，所以能夠抑制由于包括Si或C化合物的物質(zhì)造成的錯誤判斷。在上述說明中，盡管焊料凸塊7基材的主要成分是Sn化合物，但是可以使用不同于Sn的金屬。此外，焊料凸塊7的基材可以由Sn和不同于Sn的金屬形成。
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權(quán)利要求
1.助焊劑，其包含在水中的溶解度為0. 01重量％以上且6. 8重量％以下的溶劑；有機(jī)酸成分；和中和所述有機(jī)酸成分的胺，其中所述胺在水中的溶解度為5. 0重量％以上，且所述胺能夠通過配位鍵與導(dǎo)電金屬連接。
2.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述導(dǎo)電金屬成分包括銅、鎳、銀和金中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述胺適合與所述導(dǎo)電金屬連接使得所述導(dǎo)電金屬混入所述胺中。
4.如權(quán)利要求3所述的助焊劑，其中所述導(dǎo)電金屬通過配位鍵混入所述胺中。
5.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述胺包括乙二胺、聚氧乙烯二胺、乙二胺衍生物和聚氧乙烯二胺衍生物中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述溶劑包括選自由二乙二醇己醚、乙二醇-2-乙基己醚、乙二醇苯醚、二乙二醇苯醚、乙二醇芐醚、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、二乙二醇二丁醚和丙二醇丙醚組成的組中的物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述溶劑的沸點(diǎn)為焊料的熔點(diǎn)以上。
8.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述有機(jī)酸成分在一個分子中具有多個有機(jī)酸基。
9.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述各個有機(jī)酸基是羧基。
10.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其中所述有機(jī)酸成分的熔點(diǎn)為145°C以上。
11.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括通過將焊球與助焊劑一起加熱而形成焊料凸塊的工序；和用水洗滌所述焊料凸塊的工序， 其中所述助焊劑包含在水中的溶解度為0. 01重量％以上且6. 8重量％以下的溶劑；有機(jī)酸成分；和中和所述有機(jī)酸成分的胺，其中所述胺在水中的溶解度為5.0重量％以上，且所述胺能夠通過配位鍵與導(dǎo)電金屬連接。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述導(dǎo)電金屬成分包括銅、鎳、銀和金中的至少一種。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述形成焊料凸塊的工序包括 在電極上涂布所述助焊劑的工序；在所述涂布之后，在所述電極上布置所述焊球的工序；和在所述布置之后，加熱所述焊球使得所述焊球熔化而形成所述焊料凸塊的工序。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述胺適合與所述導(dǎo)電金屬連接而將所述導(dǎo)電金屬成分混入所述胺中。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述導(dǎo)電金屬通過配位鍵混入所述胺中。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述溶劑包括選自由二乙二醇己醚、乙二醇-2-乙基己醚、乙二醇苯醚、二乙二醇苯醚、乙二醇芐醚、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、二乙二醇二丁醚和丙二醇丙醚組成的組中的物質(zhì)。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述溶劑的沸點(diǎn)為焊料的熔點(diǎn)以上，且所述有機(jī)酸成分的熔點(diǎn)為145°C以上。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述有機(jī)酸成分在一個分子中具有多個有機(jī)酸 基。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述胺包括乙二胺、聚氧乙烯二胺、乙二胺衍生物和聚氧乙烯二胺衍生物中的至少一種。
20.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述胺包括具有多個基團(tuán)的多齒配體，所述多個基團(tuán)與一個導(dǎo)電金屬原子連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及助焊劑和使用其制造半導(dǎo)體裝置的方法。助焊劑包含在水中的溶解度為0.01重量％以上且6.8重量％以下的溶劑；有機(jī)酸成分；以及中和所述有機(jī)酸成分的胺。所述胺在水中的溶解度為5.0重量％以上，且所述胺能夠通過配位鍵與導(dǎo)電金屬連接。通過將焊球與所述助焊劑一起加熱而形成焊料凸塊。所述焊料凸塊表面上的助焊劑殘留物具有水溶性，因此容易除去。而且，通過水洗將與所述胺配位的導(dǎo)電金屬淀積在焊料凸塊的表面上。結(jié)果，當(dāng)通過與焊料凸塊接觸的觸針測試具有焊料凸塊(7)的半導(dǎo)體裝置時，防止觸針受到污染，可靠地使觸針與焊料凸塊接觸，且準(zhǔn)確地測試半導(dǎo)體裝置。
文檔編號B23K35/362GK102198572SQ20111007727
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者川城史義 申請人:瑞薩電子株式會社