JP2002261109A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2002261109A JP2002261109A JP2001057279A JP2001057279A JP2002261109A JP 2002261109 A JP2002261109 A JP 2002261109A JP 2001057279 A JP2001057279 A JP 2001057279A JP 2001057279 A JP2001057279 A JP 2001057279A JP 2002261109 A JP2002261109 A JP 2002261109A
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- JP
- Japan
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- bump
- substrate
- liquid
- heat treatment
- semiconductor device
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大気中の酸素から遮断したリフロー装置の提
供。 【解決手段】 加熱された液５，６中にハンダ層２を浸
すことにより、加熱処理中には、バンプ表面はほぼ完全
に酸素を遮断することができ、酸化を防止することがで
きる。また、液体の熱容量が気体より大きいので、安定
した温度で処理可能である。
供。 【解決手段】 加熱された液５，６中にハンダ層２を浸
すことにより、加熱処理中には、バンプ表面はほぼ完全
に酸素を遮断することができ、酸化を防止することがで
きる。また、液体の熱容量が気体より大きいので、安定
した温度で処理可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウェハ等の基板にバ
ンプを形成した後に、バンプの形状を整える等の目的の
ために、バンプを加熱処理する方法および装置に関す
る。
ンプを形成した後に、バンプの形状を整える等の目的の
ために、バンプを加熱処理する方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化、高機能化によ
り、部品の実装密度を向上させることが強く求められる
ようになった。このため、これまで一般に広く使用され
てきた、リード付きのパッケージに代わり、バンプを用
いたＢＧＡパッケージや、フリップチップ方式によるベ
アチップ実装などが使用されるようになっている。
り、部品の実装密度を向上させることが強く求められる
ようになった。このため、これまで一般に広く使用され
てきた、リード付きのパッケージに代わり、バンプを用
いたＢＧＡパッケージや、フリップチップ方式によるベ
アチップ実装などが使用されるようになっている。
【０００３】このＢＧＡパッケージや、フリップチップ
実装におけるバンプ形成技術には、電解めっき法や、ス
クリーン印刷法などの技術が用いられる。電解めっき法
やスクリーン印刷法では、バンプ形成後、バンプをバン
プ材料の融点以上に加熱し、形状を整えるリフロー処理
が不可欠である。
実装におけるバンプ形成技術には、電解めっき法や、ス
クリーン印刷法などの技術が用いられる。電解めっき法
やスクリーン印刷法では、バンプ形成後、バンプをバン
プ材料の融点以上に加熱し、形状を整えるリフロー処理
が不可欠である。
【０００４】このリフロー処理は、ウェハなどの基板ご
と、ホットプレートや熱風、赤外線などによって、気相
中での熱処理が一般的である。図３は、従来の半導体装
置の製造方法を示す製造工程のフローチャートと各工程
に対応する工程説明図である。図３（ａ）は、半導体装
置の基板１上の電極パッド２上に、メッキバンプ方式に
より半田層３を形成する。図３（ｂ）は、前記基板の、
半田層の形成された面にフラックス液４を塗布する。図
３（ｃ）は、加熱処理を行い半田層の形を整え、バンプ
を形成する工程で、ローラー１２-１と１２−２により
送られているベルト１１上に半導体装置の基板１が載せ
られ、噴き出し口１０から噴き出す熱風によって順次、
前記基板1上の半田層３が加熱され、半田が溶解し、丸
い形になる。図３（ｄ）はフラックスの洗浄工程で、有
機溶剤中に、前記基板１が入れられ、洗浄される。これ
ら、図３（ａ）〜図３（ｄ）の工程の後、次工程図３
（ｅ）に送られる。
と、ホットプレートや熱風、赤外線などによって、気相
中での熱処理が一般的である。図３は、従来の半導体装
置の製造方法を示す製造工程のフローチャートと各工程
に対応する工程説明図である。図３（ａ）は、半導体装
置の基板１上の電極パッド２上に、メッキバンプ方式に
より半田層３を形成する。図３（ｂ）は、前記基板の、
半田層の形成された面にフラックス液４を塗布する。図
３（ｃ）は、加熱処理を行い半田層の形を整え、バンプ
を形成する工程で、ローラー１２-１と１２−２により
送られているベルト１１上に半導体装置の基板１が載せ
られ、噴き出し口１０から噴き出す熱風によって順次、
前記基板1上の半田層３が加熱され、半田が溶解し、丸
い形になる。図３（ｄ）はフラックスの洗浄工程で、有
機溶剤中に、前記基板１が入れられ、洗浄される。これ
ら、図３（ａ）〜図３（ｄ）の工程の後、次工程図３
（ｅ）に送られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、大気中でのリ
フロー処理は、大気中の酸素によりバンプ表面が酸化
し、実装時の接続性が悪化するおそれがあり、その対策
として、窒素ガス雰囲気でのリフロー処理などの方法も
あるが、この方法では窒素ガス雰囲気とするための特別
な設備が必要となり、また、完全に酸素を遮断するのは
極めて困難である。
フロー処理は、大気中の酸素によりバンプ表面が酸化
し、実装時の接続性が悪化するおそれがあり、その対策
として、窒素ガス雰囲気でのリフロー処理などの方法も
あるが、この方法では窒素ガス雰囲気とするための特別
な設備が必要となり、また、完全に酸素を遮断するのは
極めて困難である。
【０００６】また、気相中での加熱処理では、処理温度
の管理のための温度測定装置と、実際に加熱処理がされ
るバンプ表面との間に、温度差が発生しやすく、正確な
温度調節が困難である。
の管理のための温度測定装置と、実際に加熱処理がされ
るバンプ表面との間に、温度差が発生しやすく、正確な
温度調節が困難である。
【０００７】さらに、ホットプレートや、熱風によるリ
フロー処理は、基板やバンプ、装置自身などの熱容量の
影響により、均一な加熱が困難であり、十分な加熱量を
確保しようとすると、必要以上の温度に加熱されるおそ
れがあり、基板等にストレスを与えてしまう可能性があ
る。
フロー処理は、基板やバンプ、装置自身などの熱容量の
影響により、均一な加熱が困難であり、十分な加熱量を
確保しようとすると、必要以上の温度に加熱されるおそ
れがあり、基板等にストレスを与えてしまう可能性があ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの課題
を解決するためのリフロー処理方法である。すなわち、
本発明の方法は、液中での加熱処理方法であるため、大
気中の酸素によりバンプ表面が酸化されるおそれがな
い。
を解決するためのリフロー処理方法である。すなわち、
本発明の方法は、液中での加熱処理方法であるため、大
気中の酸素によりバンプ表面が酸化されるおそれがな
い。
【０００９】また、液体は気体と比較して比熱が非常に
大きいため、処理温度の管理のための温度測定装置と、
実際に加熱処理がされるバンプ表面との間の温度差を、
気相中よりも小さくすることが可能で、温度調節を比較
的正確に行うことが可能である。
大きいため、処理温度の管理のための温度測定装置と、
実際に加熱処理がされるバンプ表面との間の温度差を、
気相中よりも小さくすることが可能で、温度調節を比較
的正確に行うことが可能である。
【００１０】さらに、液体は気体と比較して比熱が非常
に大きいため、気相中での加熱処理に比較して、基板等
の熱容量に影響されにくく、均一な加熱が可能である。
に大きいため、気相中での加熱処理に比較して、基板等
の熱容量に影響されにくく、均一な加熱が可能である。
【００１１】
【作用】液体中に基板を浸すことにより、バンプが空気
と遮断され、バンプ表面が酸化されることがない。液体
の熱容量は、気体の熱容量に比較して大きいため、加熱
装置や、基板などの影響を受けにくく、安定した温度で
の加熱処理が可能である。
と遮断され、バンプ表面が酸化されることがない。液体
の熱容量は、気体の熱容量に比較して大きいため、加熱
装置や、基板などの影響を受けにくく、安定した温度で
の加熱処理が可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のバンプリフロー方
法の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す製造工程の
フローチャートと各工程に対応する工程説明図である。
図１（ａ）は、半田層形成工程で、半導体装置の基板１
上の電極パッド２上に、メッキバンプ方式により半田層
３を形成する。図１（ｂ）は、フラックス塗布工程で、
前記基板の、半田層の形成された面にフラックス液４を
塗布する。図１（ｃ）は、予備加熱処理を行う工程で、
前記基板を１５０℃に保たれた、フロリナート液５で満
たされた槽６に、５分間浸漬した後に取り出す。図１
（ｄ）は、加熱処理を行い半田層の形を整え、バンプを
形成する工程で、図１（ｃ）の処理に連続して行い、２
００℃に保たれたフロリナート液７で満たされた槽８に
２分間浸漬する。これら、図１（ａ）〜図１（ｄ）の工
程の後、次工程図１（ｅ）に送られる。
法の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す製造工程の
フローチャートと各工程に対応する工程説明図である。
図１（ａ）は、半田層形成工程で、半導体装置の基板１
上の電極パッド２上に、メッキバンプ方式により半田層
３を形成する。図１（ｂ）は、フラックス塗布工程で、
前記基板の、半田層の形成された面にフラックス液４を
塗布する。図１（ｃ）は、予備加熱処理を行う工程で、
前記基板を１５０℃に保たれた、フロリナート液５で満
たされた槽６に、５分間浸漬した後に取り出す。図１
（ｄ）は、加熱処理を行い半田層の形を整え、バンプを
形成する工程で、図１（ｃ）の処理に連続して行い、２
００℃に保たれたフロリナート液７で満たされた槽８に
２分間浸漬する。これら、図１（ａ）〜図１（ｄ）の工
程の後、次工程図１（ｅ）に送られる。
【００１３】前記の槽８または９の底面または側面に、
超音波振動子９を取り付け、前記基板の浸漬時に、前記
振動子９によりフラックス液５または７を振動させるこ
とにより、フラックス液４は前記基板１から分離され、
リフロー後のフラックス洗浄を同時に行うことができ
る。
超音波振動子９を取り付け、前記基板の浸漬時に、前記
振動子９によりフラックス液５または７を振動させるこ
とにより、フラックス液４は前記基板１から分離され、
リフロー後のフラックス洗浄を同時に行うことができ
る。
【００１４】上記したように、加熱処理を気体よりも熱
容量の大きな液体中で行うことにより、気体中で行う従
来方法に比較して安定した過熱が可能である。また、液
体中であることから、超音波による洗浄が可能であり、
あらためてフラックスを除去する工程を必要としないと
いう効果がある。
容量の大きな液体中で行うことにより、気体中で行う従
来方法に比較して安定した過熱が可能である。また、液
体中であることから、超音波による洗浄が可能であり、
あらためてフラックスを除去する工程を必要としないと
いう効果がある。
【００１５】図２は、本発明の第2の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法を示す製造工程のフローチャート
と各工程に対応する工程説明図である。図２（ａ）は、
半田層形成工程で、スクリーン印刷法により、クリーム
半田をパッド電極２上に転写して半田層を形成する。図
２（ｃ）は、予備加熱処理を行う工程で、前記基板を１
５０℃に保たれた、フロリナート液５で満たされた槽６
に、前記基板１の半田層の形成された面を下向きにし、
半田層の形成された面をフロリナート液５面に５分間密
着させた後に取り出す。図２（ｄ）は、加熱処理を行い
半田層の形を整え、バンプを形成する工程で、図２
（ｃ）の処理に連続して行い、２００℃に保たれたフロ
リナート液７で満たされた槽８にフロリナート液５で満
たされた槽６に、前記基板１の半田層の形成された面を
下向きにし、半田層の形成された面をフロリナート液７
面に２分間密着させた後に取り出す。これら、図２
（ａ）〜図２（ｄ）の工程の後、次工程図２（ｅ）に送
られる。
半導体装置の製造方法を示す製造工程のフローチャート
と各工程に対応する工程説明図である。図２（ａ）は、
半田層形成工程で、スクリーン印刷法により、クリーム
半田をパッド電極２上に転写して半田層を形成する。図
２（ｃ）は、予備加熱処理を行う工程で、前記基板を１
５０℃に保たれた、フロリナート液５で満たされた槽６
に、前記基板１の半田層の形成された面を下向きにし、
半田層の形成された面をフロリナート液５面に５分間密
着させた後に取り出す。図２（ｄ）は、加熱処理を行い
半田層の形を整え、バンプを形成する工程で、図２
（ｃ）の処理に連続して行い、２００℃に保たれたフロ
リナート液７で満たされた槽８にフロリナート液５で満
たされた槽６に、前記基板１の半田層の形成された面を
下向きにし、半田層の形成された面をフロリナート液７
面に２分間密着させた後に取り出す。これら、図２
（ａ）〜図２（ｄ）の工程の後、次工程図２（ｅ）に送
られる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、半田メッキ層をリフローして半
田バンプを形成する際に、極めて簡便かつ安価に、大気
中の酸素から遮断することができ、バンプ表面が酸化さ
れることなくリフローを行うことができる。また、液体
は気体と比較して熱容量が非常に大きいため、半導体装
置やリフロー装置、温度測定機、外気などの影響によ
る、温度の変化が起こりにくく、確実な温度管理がで
き、温度分布も安定するため、より理想的な温度条件で
の加熱処理を行うことができる。
置の製造方法によれば、半田メッキ層をリフローして半
田バンプを形成する際に、極めて簡便かつ安価に、大気
中の酸素から遮断することができ、バンプ表面が酸化さ
れることなくリフローを行うことができる。また、液体
は気体と比較して熱容量が非常に大きいため、半導体装
置やリフロー装置、温度測定機、外気などの影響によ
る、温度の変化が起こりにくく、確実な温度管理がで
き、温度分布も安定するため、より理想的な温度条件で
の加熱処理を行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる半導体装置の
製造方法を示す製造工程のフローチャートと各工程に対
応する工程説明図である。
製造方法を示す製造工程のフローチャートと各工程に対
応する工程説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係わる半導体装置の
製造方法を示す製造工程のフローチャートと各工程に対
応する工程説明図である。
製造方法を示す製造工程のフローチャートと各工程に対
応する工程説明図である。
【図３】従来の半導体装置の製造方法を示す製造工程の
フローチャートと各工程に対応する工程説明図である。
フローチャートと各工程に対応する工程説明図である。
１ 半導体装置の基板 ２ パッド電極 ３ 半田層 ３’ 半田バンプ ４ 予備加熱用液 ５ フロリナート液１ ６ 予備加熱槽 ７ 加熱用液 ８ 予備加熱槽 ９ 超音波振動子 １０ 熱風噴き出し口 １１ 基板搬送ベルト １２ 基板搬送ベルト駆動用ローラー １３ フラックス洗浄液 １４ フラックス洗浄漕
Claims (4)
- 【請求項１】 バンプが形成された半導体装置の基板を
加熱処理する方法について、加熱された液体に、前記基
板の全部または一部を浸すことによって加熱処理を行う
ことを特徴とするバンプリフロー方法。 - 【請求項２】 前記リフロー装置において、加熱処理に
用いる処理液により、加熱処理と同時、または連続し
て、前記基板の洗浄が可能であることを特徴とするバン
プリフロー方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の処理液に、沸点が前記
バンプに用いた材料の融点より高い液体を使用すること
を特徴としたバンプリフロー方法。 - 【請求項４】 請求項２に記載の処理液に、前記バンプ
および基板に用いられる材料に対し、酸化、溶解、およ
び吸着などの化学的作用を、加熱処理を行う処理温度に
おいて、及ぼすことのない性質を持つ液体を使用するこ
とを特徴としたバンプリフロー方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057279A JP2002261109A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057279A JP2002261109A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002261109A true JP2002261109A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=18917181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001057279A Pending JP2002261109A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002261109A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101124A1 (ja) * | 2005-03-23 | 2006-09-28 | Tamura Corporation | 加熱装置、リフロー装置、加熱方法及びバンプ形成方法 |
| JPWO2005096367A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2008-02-21 | 株式会社タムラ製作所 | 加熱装置及びリフロー装置，はんだバンプ形成方法及び装置 |
| JP2016012467A (ja) * | 2014-06-28 | 2016-01-21 | 岩崎電気株式会社 | 気密封止形のｌｅｄランプ |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001057279A patent/JP2002261109A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005096367A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2008-02-21 | 株式会社タムラ製作所 | 加熱装置及びリフロー装置，はんだバンプ形成方法及び装置 |
| JP4759509B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-08-31 | 株式会社タムラ製作所 | はんだバンプ形成方法及び装置 |
| WO2006101124A1 (ja) * | 2005-03-23 | 2006-09-28 | Tamura Corporation | 加熱装置、リフロー装置、加熱方法及びバンプ形成方法 |
| US8104661B2 (en) | 2005-03-23 | 2012-01-31 | Tamura Corporation | Heating device, reflow device, heating method, and bump forming method |
| JP5112856B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2013-01-09 | 株式会社タムラ製作所 | 加熱装置、リフロー装置、加熱方法及びバンプ形成方法 |
| JP2016012467A (ja) * | 2014-06-28 | 2016-01-21 | 岩崎電気株式会社 | 気密封止形のｌｅｄランプ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040303 |