JP2004266301A - 応力緩和層形成装置及びこれを有する半導体製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 複雑な工程を必要とせず、低コストで、且つ気泡等を生ぜずに安定的
な強度の応力緩和層を形成することができる応力緩和層形成装置及びこれを有す
る半導体製造装置を提供すること。
【解決手段】 半導体チップ200の応力緩和層250形成領域に対して圧電素
子126eを用いて樹脂を吐出させる樹脂吐出用ヘッド126と、この樹脂吐出
用ヘッドの動作を制御するヘッド制御部125と、を有することで応力緩和層形
成装置100を構成する。
【選択図】 図2


Description

本発明は、半導体チップに応力緩和層を形成するための応力緩和層形成装置及びこれを有する半導体製造装置に関するものである。
近年、品質が保証でき、取り扱いが容易な半導体パッケージとして、チップサイズに近いパッケージのCSP(chip scale package)が用いられている。
このようなCSP型半導体装置は、面実装型となっており、この半導体装置には外部電極が配置されている。そして、このCSP型半導体装置を回路基板等に対して実装するために、外部電極の表面に突起電極を設けている。
この突起電極は、回路基板等との接続部であるため接続信頼性を向上するために接続部の応力を緩和する必要がある。そこで、この突起電極の根元には、感光性樹脂を配置し、応力緩和層を形成するようにしていた。
具体的には、以下のような方法で感光性樹脂を突起電極の根元に設けていた。すなわち、CSP型の半導体チップが形成されている半導体ウエハ上に設けられている外部電極に突起電極をスクリーン印刷で形成した後、感光性樹脂を例えばスピンコートによって形成する。
そして、このように形成された感光性樹脂の層をエッチング又はアッシング処理することによって、感光性樹脂を切除し、突起電極を露出させると共に、その根元付近には、感光性樹脂が残るように形成する。この残った感光性樹脂は、突起電極の根元にちょうど突起電極を囲うように配置されることになる。
このような方法で形成された感光性樹脂は、CSP型半導体装置を回路基板に対して実装するときに、突起電極と回路基板との接続の際の応力を緩和する応力緩和層として働き、CSP型半導体装置と回路基板の接続信頼性が向上することになる。
ところで、上述の方法、すなわち、感光性樹脂をCSP型半導体チップの突起電極にスピンコートし、その後エッチング又はアッシング処理を行い、感受性樹脂を突起電極の根元に配置させる方法は、突起電極の根元に感受性樹脂が配置されるが根元強度が不安定となってしまうという問題があった。また、この方法はスピンコートで感光性樹脂を塗布するため、感光性樹脂を無駄にしてしまうという問題もあった。さらに、エッチング等を行うため、フォトリソ工程が必要となり工程数が増加してしまうという問題があった。
このような根元強度の不安定を回避するために以下のような方法も考えられる。すなわち、上述のCSP型の半導体チップが形成されている半導体ウエハ上の外部電極に突起電極を形成した後に、この突起電極の間にディスペンサのノズルを配置し、このディスペンサから感光性樹脂を吐出し、表面張力で突起電極の根元に、この感光性樹脂を囲うように配置させる方法である。
しかし、このようにディスペンサのノズルを突起電極の間に配置し、このノズルから感光性樹脂を吐出する方法は、ディスペンサのノズルの孔が詰まったり、気泡等が感光性樹脂に混じって吐出される等の問題があった。また、ディスペンサのノズルの孔の直径は最小でも0.5mm程度に構成するのが限界であるため、突起電極間のピッチが0.4mm程度以下に設定されているCSP型の半導体チップの場合、ノズル径の最小線幅限界を超えているため使用することができないという問題もあった。
そこで、本発明は、複雑な工程を必要とせず、低コストで、且つ気泡等を生ぜずに安定的な強度の応力緩和層を形成することができる応力緩和層形成装置及びこれを有する半導体製造装置を提供することを目的とする。
前記目的は、本発明によれば、半導体チップに形成されてなる突起電極部の水平方向における最大外径を有する位置よりも外部電極側の根元付近に対して囲うように設けられる応力緩和層を形成する応力緩和層形成装置であって、前記応力緩和層の形成領域に対して樹脂を吐出させる樹脂吐出用ヘッドと、前記樹脂吐出用ヘッドの動作を制御するヘッド制御部と、を有することを特徴とする応力緩和層形成装置により、達成される。
前記構成によれば、半導体チップの応力緩和層形成領域に対して樹脂を吐出させる樹脂吐出用ヘッドと、この樹脂吐出用ヘッドの動作を制御するヘッド制御部と、を有するので、圧電素子により適量に制御された樹脂が樹脂吐出用ヘッドから吐出されるので、正確に応力緩和層を半導体チップの応力緩和層形成領域に形成することができる。
好ましくは、本発明によれば、前記応力緩和層が、前記半導体チップに形成されてなる突起電極部に対して設けられる応力緩和層形成装置である。
前記構成によれば、前記応力緩和層が、前記半導体チップに形成されてなる突起電極部に対して設けられるので、突起電極部間が狭チップであるCSP型の半導体チップであっても、この突起電極部に対して正確に応力緩和層を形成することができる。
好ましくは、本発明によれば、前記半導体チップが形成されている半導体ウエハを載置するためのテーブル部が設けられている応力緩和層形成装置である。
前記構成によれば、前記半導体チップが形成されている半導体ウエハを載置するためのテーブル部が設けられているので、半導体チップの位置を正確に位置決めすることができる。
好ましくは、本発明によれば、前記テーブル部が、前記半導体ウエハの面方向における平面座標系において直交するX軸及びY軸に対応して、X軸テーブルとY軸テーブルを、それぞれ別個に有している応力緩和層形成装置である。
前記構成によれば、前記テーブル部が、前記半導体ウエハの面方向における平面座標系において直交するX軸及びY軸に対応して、X軸テーブルとY軸テーブルを、それぞれ別個に有しているので、前記樹脂吐出用ヘッドに対して、前記半導体ウエハを、その面方向においてより正確且つ最適な位置に移動させることができる。
好ましくは、本発明によれば、前記X軸テーブル又は/及び前記Y軸テーブルが、前記樹脂吐出用ヘッド側に設けられている応力緩和層形成装置である。
前記構成によれば、前記X軸テーブル又は/及び前記Y軸テーブルが、前記樹脂吐出用ヘッド側に設けられているので、前記半導体ウエハに対する前記液体吐出用ヘッドの位置を、これらX軸テーブル又は/及び前記Y軸テーブルを操作することで最適の位置に移動させることができる。
好ましくは、本発明によれば、前記ヘッド制御部は、前記樹脂吐出用ヘッドが、その移動方向に関して一定の傾きを保持するように制御する構成となっている応力緩和層形成装置である。
前記構成によれば、前記ヘッド制御部は、前記樹脂吐出用ヘッドが、その移動方向に関して一定の傾きを保持するように制御する構成となっているので、前記樹脂吐出用ヘッドに設けられている例えばノズルの移動方向における位置を前記半導体ウエハの半導体チップの例えば突起電極部の位置と一致するように調整することができる。
好ましくは、本発明によれば、前記樹脂液体吐出用ヘッドが、ポリイミド樹脂をノズルから吐出するインクジェットヘッドである応力緩和層形成装置である。
前記構成によれば、前記樹脂吐出用ヘッドが、ポリイミド樹脂をノズルから吐出するインクジェットヘッドであるので、インクジュットヘッド内の吐出機構である例えば圧電素子の動作を調節することで、ポリイミド樹脂の吐出量等を正確に調整することができる。
好ましくは、本発明によれば、前記インクジェットヘッドのノズル間のノズルピッチと、このノズルから吐出されるドットピッチとを、一致させるためのヘッド角度調整部が設けられている応力緩和層形成装置である。
前記構成によれば、前記インクジェットヘッドのノズル間のノズルピッチと、このノズルから吐出されるインクドットピッチとを、一致させるためのヘッド角度調整部が設けられているので、前記インクジェットヘッドのノズル間のノズルピッチとこのノズルから吐出されるインクドットピッチとを、容易に一致させることができる。
好ましくは、本発明によれば、前記いずれかの構成における応力緩和層形成装置を有する半導体製造装置である。
前記構成によれば、樹脂を半導体チップの必要な部分、例えば突起電極部に対して吐出することで、応力緩和層を形成することができる半導体製造装置である。
以上の本発明によれば、複雑な工程を必要とせず、低コストで、且つ気泡等を生ぜずに安定的な強度の応力緩和層を形成することができる応力緩和層形成装置及びこれを有する半導体製造装置を提供することができる。
以下、この発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体製造装置で製造される半導体装置であるCSP(chip scale package/又はchip size package)型半導体チップ200を示す概略図である。
また、本実施の形態に係る応力緩和層形成装置である感光性樹脂形成装置100は、図1に示すようなCSP型の半導体チップ200を製造するための半導体製造装置に用いられるものである。
このようなCSP型半導体チップ200は、チップサイズに近いパッケージで形成されていると共に品質が良好で、 取り扱いが容易なため、近年量産化されるようになっている。
CSP型半導体チップ200は、図1に示すように、半導体基板210上の四方に沿って電極260が複数個、配置されている。この電極260には、それぞれ配線270が形成されており、この配線270は、半導体基板210の中央付近に形成されている外部電極220に接続されている。
この外部電極220は、図1に示すように例えば16個形成されており、この外部電極220を囲むように応力緩和層である感光性樹脂層250が形成されている。この感光性樹脂層250は、例えばポリイミド系樹脂により形成されているが、これに限らずシリコン系樹脂又はエキシポ系樹脂を用いてもよい。
また、この感光性樹脂層250の図において外側には、保護膜としてのレジスト層230が配置されている。さらに、外部電極220の上には、突起電極240(図2参照)が形成されている。
これら図1に示す、半導体基板210、外部電極220、レジスト層230、感光性樹脂層250と、突起電極240の形成状態を示すのが図2である。
図2に示すように、半導体基板210上には、外部電極220が設けられている。そして、この外部電極220の周囲には、レジスト層230が配置されている。
この外部電極220のうち、レジスト層230で覆われていない露出部分には、実装対象である例えばプリント配線基板である回路基板等に接続するための接続部である突起電極240が配置されている。
そして、この突起電極240の根元付近を囲うように応力緩和層である感光性樹脂層250が設けられている。
このように、突起電極240の根元付近をポリイミド系樹脂の感光性樹脂層250で覆うことにより、実装の際の突起電極240に加わる応力を緩和することができるため、この感光性樹脂層250は、応力緩和層として機能することになる。
図3は、このこのような働きをする感光性樹脂層250を形成するための前記感光性樹脂形成装置100を示す概略図である。
この感光性樹脂層形成装置100は、CSP型半導体チップ200における、図2に示す例えばポリイミド系感光性樹脂層250を形成する形成範囲(応力緩和層形成領域)に関するデータを収納するためのデータ管理部121を有している。
このデータ管理部121は、例えばコンピュータ等で形成されており、半導体ウエハ300単位で、感光性樹脂層250を形成すべき位置について位置情報を有している。この半導体ウエハ300には、感光性樹脂層250が形成される突起電極240を有するCSP型半導体チップ200が多数形成されている。
すなわち、半導体ウエハ300の、どの部分にCSP型半導体チップ200の突起電極240が配置されているかについての情報を有している。
具体的には、図3に示す半導体ウエハ300の表面に関して縦方向をX軸方向、横方向をY軸方向とするXY座標において上述の情報がデータ管理部121に収納されていることになる。
このデータ管理部121は、図3に示すように、さらに例えばコンピュータ等で形成されている制御部122に接続されている。この制御部122は、データ管理部121からのデータに基づき、インクジェットヘッド制御部123とXYテーブル制御部124にに信号を送り、これらインクジェットヘッド制御部123とXYテーブル制御部124を制御するようになっている。
このように制御部122により制御されているインクジェットヘッド制御部123は、例えばコンピュータにより構成され、ヘッド制御部及びヘッド角度調整部であるヘッド角度割り出し部125を制御するようになっている。
このヘッド角度割り出し部125は、インクジェトヘッド126に接続され、このインクジェットヘッド126の半導体ウエハ300に対する角度を調整するようになっている。
具体的には、図4に示すように,図においてX方向に対して、角度θだけ傾けてインクジェットヘッド126を配置する場合に、このヘッド角度割り出し部125が用いられる。
すなわち、このインクジェットヘッド126は、プリンタ装置等で用いられるインクジェットヘッドと同様の構成のものであり、インクジェットヘッド126の半導体ウエハ300と対向する面の長手方向には、ノズル126aが複数個,一定のノズルピッチで配置されている。
ところで、これら複数個のノズル126aの特定のノズル126aが正確にCSP型半導体チップ200の感光性樹脂層250形成位置に対応しないと、正確に感光性樹脂層250を形成することができない。
例えば、図4に示す行1のCSP型半導体チップ200の感光性樹脂層250形成位置とポリイミド系樹脂を吐出するノズル126aの位置が、対応した位置に配置されている必要がある。
すなわち、図4における半導体ウエハ300に形成されているCPS型半導体チップ200は、図1に示すように形成されている。そして、上述のように、半導体チップ200の中心部には、外部電極220が例えば16個、形成され、その周囲に、四角で囲んだ感光性樹脂層250の形成領域が定められている。
したがって、インクジェットヘッド126のノズル126aは、CSP型半導体チップ200の四角で囲んだ感光性樹脂層250の形成領域に対して、ポリイミド系樹脂溶液を吐出し、ドットを形成する。
このドットは、図5(A)に示すように、突起電極240の根元付近を中心に複数個、形成され、これらの集合によって、感光性樹脂層250が形成されることになる。このうち図5(A)に示す縦方向のピッチをドットピッチと呼び、このドットピッチが図4に示すノズルピッチと一致しなければ、正確に感光性樹脂層250を形成することができないことになる。
そこで、これらドットピッチの距離とノズルピッチの距離を一致させるために、図4に示すように、インクジェットヘッド126を図において横方向に対して、角度θだけ傾けて配置し、距離を合わせているのである。
本実施の形態では、例えば、ヘッド角度割り出し部125がインクジェットヘッド126を、回転させ、角度θが例えば45.17度になるように調整されている。この角度45.17度は、以下の式により求められる。
例えばドットピッチを100μm,ノズルピッチを141μmとした場合、θ(インクジェットヘッド126の角度)=sin-1(100(ドットピッチ)/141(ノズルピッチ))=45.17度となる。
このように構成されるノズル126aとインクジェットヘッド126との関係を示したのが,図6である。
図6に示すように、インクジェットヘッド126は、その中にポリイミド系樹脂溶液を収容するキャビティ126bを有している。このキャビティ126bの図において左側には、壁126cが設けられ、図において上側には振動板126dと圧電素子126eが重なり合うように配置されている。
この圧電素子126eに図示しない電源から電圧が印加されると、このセラミック等からなる圧電素子126eが変形し、この圧電素子126eの変形により、これと重なり合うように配置されている振動板126dも変形するようになっている。これら圧電素子126eと振動板126dの変形後の状態を示したのが図の破線で示した変形後の圧電素子126e´と変形後の振動板126d´である。
一方、キャビティ126bの図において右側には、供給口126fとリザーバ126gが設けられている。
このようなポリイミド系樹脂溶液を、インクジェットヘッド126に用いると、ポリイミド系樹脂溶液はリザーバ126gとキャビティ126b内に満たされることになる。この状態で上述のように圧電素子126eに電圧が印加され、圧電素子126eが変形し、振動板126bが変形すると、キャビティ126b内の体積が減少し、圧力が発生する。
この圧力により、キャビティ126内に満たされたポリイミド溶液は開放口であるノズル126aや供給口126fへ移動しようとする。しかし、供給口126f側にはリザーバ126gがありポリイミド溶液が満たされている。このため、ポリイミド系樹脂溶液はノズル126aの方向へ移動し、図4に示すように、滴状ポリイミドとなってノズル126aから吐出されることになる。
このときノズル126aの直径は例えば28μm程度に設定することができるため、上述の突起電極240が例えば0.4mm程度の間隔で配置されていても、それぞれの突起電極240に対して滴状ポリイミドを吐出することができる。
すなわち、一つの突起電極240に対して滴状ポリイミドを吐出しても、この滴状ポリイミドが隣接する突起電極240に付いてしまうことがない。
また、このように吐出される滴状ポリイミドの吐出量は、前記圧電素子126eに対し印加される電圧をコンピュータ等で制御することになる。すなわち、電圧の印加を調整することで、圧電素子126eの変形を制御し、これによって吐出量を正確に制御することになる。本実施の形態では、滴状ポリイミドの吐出量は、例えば3乃至20Plの間で調整可能であり、吐出される滴状ポリイミドのドットであり着弾径も30乃至80μmの間で調節可能となっている。
さらに、インクジェットヘッド126が前記突起電極240に対して滴状ポリイミドを吐出する際は、図7に示すように、突起電極240の根元付近を中心として、斜めに滴状ポリイミドを吐出することができるように配置される。具体的には、図3に示すヘッド角度割り出し部1126で、インクジェットヘッド126は、滴状ポリイミドを斜めに吐出できるよう角度調節される。
以上のようにインクジェットヘッド126は、構成されているが、このインクジェットヘッド126で感光性樹脂層250が形成される半導体ウエハ300を載置するテーブル部は、例えば半導体ウエハ300を直接載置する半導体ウエハ載置部129、Y軸テーブル127とX軸テーブル128を有している。
この半導体ウエハ載置部129は、半導体ウエハ300を載置するための凹部を有しており、本実施の形態では、半導体ウエハ300の形状に合わせて例えば円形の凹部となっている。
この凹部の直径は、載置する半導体ウエハ300の直径よりやや大きめに設定してあり、半導体ウエハ300を載置させ易いと共に、この凹部の中で半導体ウエハ300が容易に移動しないようになっている。
また、この半導体ウエハ載置部129は、図3に示すようにY軸テーブル127上に固定されており、このY軸テーブル127の移動に伴って移動するようになっている。
このY軸テーブル127は、モータ等を有しており、図3に示すXYテーブル制御部124からの指示により、図3に示すY軸方向に移動するようになっている。このY軸方向は、インクジェットヘッド126が半導体ウエハ300に対して移動する方向であるX軸方向に直交する方向である。
そして、このY軸方向に移動するY軸テーブル127は、図3におけるY軸方向におけるインクジェトヘッド126の半導体ウエハ300に対する相対位置の移動に用いられる。例えば、改行ピッチである半導体チップ行間ピッチ方向への移動に使われる。
一方、X軸テーブル128も、モータ等を有すると共に、XYテーブル制御部124の指示により、図3のX軸方向に移動するようになっている。このX軸テーブル128が移動すると、それに伴いその上のY軸テーブル127及び半導体ウエハ載置部129も同様に移動するようになっている。
このX軸テーブル128は、インクジェットヘッド126を、半導体ウエハ300の半導体チップ列、例えば図4に示す行1乃至行nの上を、図4のX軸方向に相対的に移動させるために用いられる。
本実施の形態に係る感光性樹脂層形成装置100を有する半導体製造装置は、以上のように構成されており、以下のように動作等する。
先ず、図示しない半導体装置で、図1に示す半導体基板210上に、電極260と外部電極220を配線270で接続して配置する。そして、この外部電極220を露出させるようにレジスト層230を形成する。さらに、外部電極220上に突起電極240を設ける。
この状態のCSP型半導体チップ200が図4に示すように多数、配置されている半導体ウエハ300を、図3に示す感光性樹脂層形成装置100の半導体ウエハ載置部129に載置する。
その後、データ管理部121内に格納されているCSP型半導体チップ200の感光性樹脂層250形成領域の情報(半導体ウエハ300上のXY座標の情報)に基づき制御部122を介し、インクジェットヘッド制御部123とXYテーブル制御部124を駆動する。
このCSP型半導体チップ200の感光性樹脂層250形成領域は、具体的には図1に示す四角で囲まれた部分のうち、突起電極240が形成された部分を除いた部分である。
前記インクジェットヘッド制御部123は、制御部122から上述のCSP型半導体チップ200の感光性樹脂層250形成領域の情報と共にインクジェットヘッド126のノズル126aのノズルピッチとドットピッチに関する情報も入力される。
具体的には、このノズルピッチが例えば、141μmで、ドットピッチが例えば、100μmであるというデータに基づき、インクジェットヘッド126の図4におけるX軸方向に対する角度θを上述の計算式により定め、例えば45.17度と算出する。そして、この角度θが45.17度となるように、インクジェトヘッド制御部123は、ヘッド角度取割り出し部125を動作させ、インクジェットヘッド126を動かす。
次に、図4に示すようにインクジェットヘッド126のノズル126aのうち半導体ウエハ300のCSP型半導体チップ200の行に対応するノズル126aを、それぞれ対応する位置になるようにX軸テーブル128やY軸テーブル127を動かし、調整する。
すなわち、行1のCSP型半導体チップ200列に対してポリイミド系樹脂溶液を吐出するノズル126aの間隔であるノズルピッチを、それぞれ図5に示すドットピッチと同一の状態で配置する。これは、インクジェットヘッド126を、X軸方向に対して上述のように角度45.17度に設定することで可能となる。また、ノズル126aは、半導体ウエハ300に対して図7に示す角度を保持して配置されることになる。
次いで、データ管理部121にあるCSP型半導体チップ200の感光性樹脂層250形成領域に関するXY座標データに基づき、半導体ウエハ300の行1のCSP型半導体チップ200列に対応するインクジェットヘッド126の上述の6つのノズル126aを動作させ、ポリイミド系樹脂溶液をCSP型半導体チップ200の突起電極240の根元付近を中心に、図5(A)に示すように滴状ポリイミドを吐出することになる。
具体的には、インクジェットヘッド126が,半導体ウエハ300上を図4の左側から右側に通過するように、X軸テーブル128を動かす。そして、前記半導体ウエハ300の行1に対応するノズル126aが、データ管理部121にあるCSP型半導体チップ200の感光性樹脂層250形成領域である突起電極240根元付近に達したときに、滴状ポリイミドを吐出する。このとき、吐出された滴状ポリイミドは、図5(A)に示すようにCSP型半導体チップ200の突起電極240の図において上部及び下部の根元付近に着弾し、ドットを形成する。
このときCSP型半導体チップ200の突起電極240の間隔が0.4mm程度であっても、ノズル126a径が28μm,滴状ポリイミドの量が最小で3Pl程度、着弾径が最小で30μm程度に形成することができるので、隣接する突起電極240に滴状ポリイミドが付いてしまうことがなく、滴状ポリイミドを正確に塗布することができる。
このようにして、半導体ウエハ300の半導体チップの行1の列について、インクジェットヘッド126が通過すると、これら行1のCSP型半導体チップ200列に対するポリイミド系樹脂溶液の吐出が一応、終了することになる。
その後、Y軸テーブル127を図4の半導体チップ行間ピッチ( 改行ピッチ)分だけ、図において下方向に移動させる。
そして、X軸テーブル128を、今度は図4の右から左方向に移動させ、今度は、インクジェットヘッド126を、行2の半導体チップ列の上を、右から左方向に移動させ、行2のCSP型半導体チップ200に対してポリイミド系樹脂溶液を吐出する。
その後、Y軸テーブル127を動かし、インクジェトヘッド126を下方向に半導体チップ行間ピッチ分だけ移動する。そして、上述の行1と同様に左から右方向にインクジェットヘッド126を移動させながら、ポリイミド系樹脂溶液を行3のCSP型半導体チップ200列に対して吐出することになる。
その後、再び、Y軸テーブル127を動かし、インクジェトヘッド126を下方向に半導体チップ行間ピッチ分だけ移動し、行3のCSP型半導体チップ200列に対して、上述の行1のCSP型半導体チップ200列と同様にポリイミド系樹脂溶液を吐出することになる。
このような動作を半導体ウエハ300に設けられている半導体チップ列の分だけ行い、すべての半導体列(行n)が終了したところで、ポリイミド系樹脂溶液の吐出も一旦、終了する。
このとき、半導体ウエハ300に形成されている各CSP型半導体チップ200は、図5(A)に示すように、突起電極240の上部及び下部にのみ、滴状ポリイミドが着弾し、図において左側と右側には滴状ポリイミドが着弾しないことになる。これでは、突起電極240の応力緩和層としては、不十分であるため、図3に示すヘッド角度割り出し部125を例えば、図において右方向に90度回転させる。この状態で、上述と同様にインクジェットヘッド126を所定の位置に配置し、ノズル126aから滴状ポリイミドを吐出すると図4の半導体ウエハ300の上から下へ滴状ポリイミドを形成することになる。そして、上述の改行ピッチ(半導体チップの行間ピッチ)の移動は、図4において右から左方向に向けて移動することになる。
このようにインクジェットヘッド126が90度回転された状態で、上述と同様のポリイミド系樹脂溶液を吐出すると、各CSP型半導体チップ200の突起電極240の周囲に、図5(B)に示すように滴状ポリイミドが着弾し、ドットを形成することになる。
このときの突起電極240と複数のドットで形成されている感光性樹脂層250は、図2に示すように配置される。そして、この感光性樹脂層250によって、突起電極240の根元付近に応力緩和層が形成され、CSP型半導体チップ200を実装する際に、接続部分となる突起電極240の応力が緩和されることになる。
また、この滴状ポリイミドのドットは、突起電極240の根元付近だけでなく、図1に示す四角で囲った範囲にも形成され、最終的には、この四角で囲った範囲が感光性樹脂層250となる。
以上のように、半導体ウエハ300に設けられたすべてのCSP型半導体チップ200に対して、ポリイミド系樹脂溶液の吐出が終了したところで、半導体ウエハ300を半導体ウエハ載置部129から取り外すことになる。
その後、図示しない装置で、この半導体ウエハ300に所定の処理を施し、感光性樹脂層250を完成させることになる。
このように感光性樹脂層250が形成されたCSP型半導体チップ200は、半導体ウエハ300から切り離され、半導体パッケージ等として、回路基板等に実装される。このとき、接続部である突起電極240には応力緩和層である感光性樹脂層250が形成されているため、接続信頼性が向上することになる。
また、本実施の形態では、インクジェットヘッド126からポリイミド系樹脂溶液を直接、必要量だけ必要な部分に吐出する構成となっているので、エッチンク等のフォトリソ工程を必要としないので、 コストダウンを図ることができる。 さらに、スピンコートの工程も必要としないため、ポリイミド系樹脂溶液を無駄にすることなく感光性樹脂層250を形成することができる。
(第2の実施の形態)
図8は、本発明に係る第2の実施の形態に係る半導体製造装置の感光性樹脂層形成装置の要部を示す図である。本実施の形態の感光性樹脂層形成装置の構成は、上述の第1の実施の形態の構成と略同様であるため、以下第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
本実施の形態においては、ヘッドユニット426の構成が第1の実施の形態と異なる。すなわち、第1の実施の形態のインクジェットヘッド126には、半導体ウエハ300側に一定のノズルピッチでノズル126aが配置されていたが、本実施の形態ではヘッドユニット426に、インクジェトヘッド426hが設けられ、このインクジェトヘッド426hにノズル426aが設けられている。
すなわち、本実施の形態では、第1の実施の形態のように、感光性樹脂層形成装置100用に特別にノズル126aが配置されているインクジェトヘッド126を形成せず、既存の例えばプリンタのインクジェトヘッド426hを用いるものである。
このため、図8に示すようにヘッドユニット426には、一定の間隔を空けてインクジェットヘッド426hが配置されている。
この間隔は図8に示すように、インクジェットヘッド426h相互間の間隔は、インクジェットヘッド426hのノズル426aの両端部間の長さAとなっており、このように配置することで、不連続に例えば3つ配置されているインクジェットヘッド426hのノズル426aのノズルピッチが整数倍に形成されることになる。
このように形成されたヘッドユニット426を、第1の実施の形態のインクジェットヘッド126の代わりにヘッド角度割り出し部125に装着する。そして、第1の実施の形態と同様に、ヘッドユニット226をX軸方向に対して角度θ、たとえば80.07度傾けて、半導体ウエハ300上を相対的に移動するようにX軸テーブル127を移動させる。
このヘッドユニット426が、半導体ウエハ300の半導体チップ上にドットを形成する工程は、上述の第1の実施の形態と同様である。しかし、第1の実施の形態と異なるのは、図9に示すように,Y軸方向の移動が、改行ピッチ(1)と改行ピッチ(2)の2つ種類の移動を含む点である。
すなわち、図9及び図10に示すように先ず丸1ポリイミド系樹脂溶液の吐出、丸2改行ピッチ(1)及び丸3ポリイミド系樹脂溶液の吐出で、特定のCSP型半導体チップ200の行、例えば行1、2、5及び6にドットを形成し終わったら、図9に示す丸4改行ピッチ(2)を行う。
この丸4改行ピッチ(2)で、図10においてドットを付していない行3、4、7及び8にドットを形成するため、図9に示す丸5マーキング、丸6改行ピッチ(1)及び丸7マーキングを行う。
この動作をX軸テーブル128とY軸テーブル127を移動させて必要回数行い、半導体ウエハ300の半導体チップに対するドット、すなわち感光性樹脂層250の形成を終了する。
なお、本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に途中でヘッド角度割り出し部125の例えば右方向への90度回転が必要となる。
以上のように本実施の形態によれば、特別なインクジェットヘッド126を設けることなく、ヘッドユニット426に、既存のプリンタ等のインジェットヘッド426hを取り付けることで、感光性樹脂層250を形成することができる感光性樹脂層形成装置を有する半導体検査装置を提供することができる。
ところで、本発明は、前記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。また、前記実施の形態の各構成は、その一部を省略したり、上述していない他の任意の組み合わせに変更することもできる。
本発明の第1の実施の形態に係る半導体製造装置で製造されるCSP(chip scale package/又はchip size package)型半導体チップ200を示す概略図である。 図1の外部電極及び突起電極等の関係を示す概略断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置で使用される感光性樹脂層形成装置の全体構成を示す概略図である。 図3のインクジェットヘッドと半導体ウエハとの関係を示す概略図である。 (A)図3のインクジェットヘッドでCSP型半導体チップにドットを形成した状態を示す概略説明図である。 (B)図3のインクジェットヘッドでCSP型半導体チップにドットを形成した状態を示す他の概略説明図である。 図3のインクジェットヘッドの内部構造を示す概略断面図である。 図6のインクジェットヘッドが吐出している状態を示す概略図である。 本発明の第2の実施の形態に係る半導体製造装置の感光性樹脂層形成装置の要部を示す図である。 図8のインクジェットヘッドの半導体ウエハに対する動きを示す説明図である。 図8のインクジェットヘッドの半導体ウエハに対する動きを示す概略図である。
符号の説明
100・・・感光性樹脂層形成装置
121・・・データ管理部
122・・・制御部
123・・・インクジェットヘッド制御部
124・・・XYテーブル制御部
125・・・ヘッド角度割り出し部
126・・・インクジェットヘッド
127・・・Y軸テーブル
128・・・X軸テーブル
129・・・半導体ウエハ載置部
200・・・CSP型半導体チップ
210・・・半導体基板
220・・・外部電極
230・・・レジスト層
240・・・突起電極
250・・・感光性樹脂層
260・・・電極
270・・・配線
300・・・半導体ウエハ

Claims (2)

  1. 半導体チップに形成されてなる突起電極部の水平方向における最大外径を有する位置よりも外部電極側の根元付近に対して囲うように設けられる応力緩和層を形成する応力緩和層形成装置であって、
    前記応力緩和層の形成領域に対して樹脂を吐出させる樹脂吐出用ヘッドと、
    前記樹脂吐出用ヘッドの動作を制御するヘッド制御部と、
    を有することを特徴とする応力緩和層形成装置。
  2. 請求項1に記載の応力緩和層形成装置を有する半導体製造装置。
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