JP2005101419A - バンプ構造体の製造方法およびバンプ構造体の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置位置、形状および大きさが良好に制御されたバンプ構造体を形成できるバンプ構造体の製造方法およびバンプ構造体の製造装置を提供する。
【解決手段】 本発明のバンプ構造体の製造方法は、エネルギーを付与すると硬化する液状の絶縁性材料１０ｂを基体２０に対して吐出し硬化させて、絶縁性の凸状部１０を基体２０上に形成し、エネルギーを付与すると硬化する液状の導電性材料３０ｂを絶縁層１０ｂに対して吐出し硬化させて、凸状部１０上に導電層３０を形成すること、を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、設置位置、形状および大きさが良好に制御されたバンプ構造体が形成可能なバンプ構造体の製造方法およびバンプ構造体の製造装置に関する。

フリップチップボンディングを用いて素子を基板に直接実装する場合、素子または基板の電極上に形成された金属のバンプ（金属バンプ）を介して実装することが多い。この金属バンプは例えば、金属のワイヤを融着した後、このワイヤを破断することにより形成される（例えば、特許文献１参照）。あるいは、この金属バンプは、メッキ法によって形成可能である（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、これらの金属バンプ形成方法では複雑な工程や装置が必要とされる。また、得られる金属バンプの形状や大きさ、ならびに金属バンプの形成位置を高精度に制御することが困難である。

一方、より簡単に金属バンプを形成する方法として、インクジェット法を用いて導電性ペーストを吐出する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、導電性ペーストは一般に粘度が非常に高いため、この形成方法において、インクジェットヘッドのノズルから導電性ペーストを精度良く吐出させることが難しい。このため、上記形成方法と同様に、形成する金属バンプの形状や大きさ、ならびに金属バンプの形成位置を高精度に制御することが難しい。
特開平５−６８９３号公報 特開平５−４７７６８号公報 特開平３−６００３６号公報

本発明の目的は、設置位置、形状および大きさが良好に制御されたバンプ構造体を形成できる、バンプ構造体の製造方法ならびにバンプ構造体の製造装置を提供することにある。

（１）本発明のバンプ構造体の製造方法は、
エネルギーを付与すると硬化する液状の絶縁性材料を基体に対して吐出し硬化させて、絶縁性の凸状部を前記基体上に形成し、
エネルギーを付与すると硬化する液状の導電性材料を前記凸状部に対して吐出し硬化させて、前記凸状部上に導電層を形成すること、を含む。

上記本発明のバンプ構造体の製造方法によれば、前記液滴の吐出量を調整すること等によって、設置位置、形状および大きさが良好に制御されたバンプ構造体をより簡便な方法にて形成することができる。詳しくは、本実施の形態の欄で説明する。

上記本発明のバンプ構造体の製造方法においては、以下の態様（Ａ）〜（Ｆ）をとることができる。

（Ａ）前記液状の絶縁性材料は樹脂前駆体を含むことができる。この場合、前記樹脂前駆体は、紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂の前駆体であることができる。

（Ｂ）前記液状の導電性材料は、溶媒に導電性粒子を分散させた液であることができる。この場合、エネルギーを付与して前記溶媒を蒸発させて除去することにより、前記導電層を形成することができる。また、この場合、前記導電性粒子は、アルミニウム、銅、銀、金、白金、亜鉛、スズ、ニッケル、チタン、タングステン、ゲルマニウム、およびコバルトのうち少なくとも１種からなることができる。

（Ｃ）前記液状の絶縁性材料の吐出ならびに前記液状の導電性材料の吐出の少なくとも一方をインクジェット法によって行うことができる。ここで、「インクジェット法」とは、インクジェットヘッドを用いて液滴を吐出する方法である。ただし、この場合、吐出する前記液滴は、印刷物に用いられる所謂インクではなく、前記液状の絶縁性材料または前記液状の導電性材料である。この方法によれば、前記液状の絶縁性材料または前記液状の導電性材料の吐出量の微妙な調整が可能であるため、微細な前記凸状部または前記導電層を簡便に設置することができる。

（Ｄ）前記液状の絶縁性材料を凸部の上面に対して吐出し硬化させて、該凸部上に前記凸状部を形成することができる。

（Ｅ）前記液状の絶縁性材料を凹部に対して吐出し硬化させて、該凹部に前記凸状部を形成することができる。

（Ｆ）さらに、前記液状の導電性材料を、前記凸状部上から該凸状部以外の領域まで連続して吐出し硬化させて、前記導電層と連続する延出部を形成すること、を含むことができる。この場合、前記延出部を半導体素子の電極接続部上に形成することができる。

（２）本発明のバンプ構造体の製造装置は、
絶縁性の凸状部と、該凸状部上に形成された導電層とを含むバンプ構造体が形成される基体を保持する、移動可能なステージと、
エネルギーを付与すると硬化する液状の絶縁性材料を吐出する第１のインクジェットヘッドと、
エネルギーを付与すると硬化する液状の導電性材料を吐出する第２のインクジェットヘッドと、
前記液状の絶縁性材料からなる凸状部前駆体を硬化させて凸状部を形成するためにエネルギーを付与する第１のエネルギー付与機構と、
前記液状の導電性材料からなる導電層前駆体を硬化させて導電層を形成するためにエネルギーを付与する第２のエネルギー付与機構と、を含む。

上記本発明のバンプ構造体の製造装置によれば、前記液状の絶縁性材料および前記液状の導電性材料の吐出と硬化とを同一のステージ上で行なうことができるため、製造工程の簡易化および装置の簡略化を図ることができる。

この場合、前記第１のインクジェットヘッドが前記基体の上面に対して前記液状の絶縁性材料を吐出して、前記基体上に前記凸状部前駆体が形成され、前記第１のエネルギー付与機構が前記凸状部前駆体にエネルギーを付与することにより該凸状部前駆体が硬化して、前記凸状部が前記基体上に形成され、前記第２のインクジェットヘッドが前記凸状部に対して前記液状の導電性材料を吐出して、前記凸状部上に前記導電層前駆体が形成され、前記第２のエネルギー付与機構が前記導電層前駆体にエネルギーを付与することにより該導電層前駆体が硬化して、前記導電層が前記凸状部上に形成できる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１の実施の形態］
１．バンプ構造体の構造
図１（ａ）〜図１（ｇ）はそれぞれ、本発明を適用した第１の実施の形態のバンプ構造体１００の一製造工程を模式的に示す断面図である。図２は、図１（ｇ）に示すバンプ構造体１００を模式的に示す平面図である。なお、図１（ｇ）は図２のＡ−Ａ線における断面を示す図であり、図１（ａ）〜図（ｆ）に示す断面は図１（ｇ）に示す断面に対応している。

本実施の形態のバンプ構造体１００（図１（ｇ）および図２参照）は、図１（ａ）〜図１（ｆ）に示す製造工程によって得られたものである。バンプ構造体１００は、絶縁性の凸状部１０と、凸状部１０を覆う導電層３０とを含む。凸状部１０は基体２０上に設けられている。このバンプ構造体１００は電極として使用可能である。

基体２０はバンプ構造体１００を設置できるものであればよく、材質は特に限定されないが、例えばシリコン基板やサファイア基板、ＳＯＩ基板、化合物半導体基板、ガラス基板、エポキシ基板等を挙げることができる。なお、これらの基板には素子や配線が形成されていてもよく、その表面が絶縁層で覆われていてもよい。基体２０が絶縁層で覆われている場合、この絶縁層としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなどの無機物であってもよく、あるいは樹脂等の有機物であってもよい。前記樹脂としては、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはフッ素系樹脂であってもよい。

凸状部１０は液状の絶縁性材料を硬化させて得られる。すなわち、この液状の絶縁性材料は、凸状部１０を形成するための原料を含む液状物であり、例えば熱や光等のエネルギーを付与することにより硬化可能である。より具体的には、この液状の絶縁性材料は樹脂前駆体を含む。この場合、樹脂前駆体としては、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の前駆体が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば紫外線硬化型のアクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂が挙げられる。また、熱硬化型樹脂としては、熱硬化型のポリイミド系樹脂が例示できる。なかでも、熱硬化性樹脂を用いて凸状部１０を形成する場合、耐熱性に優れたバンプ構造体１００を得ることができる。特に、基体２０が基板からなり、バンプ構造体１００が形成された基板を実装する場合、その実装工程において、バンプ構造体１００は例えば４００℃程度の高熱条件に曝されるため、バンプ構造体１００は耐熱性に優れていることが望ましい。また、紫外線硬化型樹脂を用いて凸状部１０を形成する場合、硬化の際に熱工程が不要であるため、バンプ構造体１００以外の部分（例えば素子）に対して加わるダメージが小さい点で好ましい。

また、このバンプ構造体１００においては、図１（ｇ）および図２に示すように、凸状部１０が半球状である。この場合、凸状部１０の曲率や半径は、液滴１０ｂ（液状の絶縁性材料）の量を調整することにより適宜設定することができる。

導電層３０は、凸状部１０上に形成されている。導電層３０は液状の導電性材料を硬化させて得られる。すなわち、液状の導電性材料は、導電層３０を形成するための原料を含む液状物である。この液状の導電性材料としては、例えば、溶媒に導電性粒子を分散させた液を用いることができる。溶媒に導電性粒子を分散させた液を用いて導電層３０を形成する場合、熱エネルギーを付与することにより溶媒を蒸発させて除去できるため、均一な膜厚の薄膜からなる導電層３０を形成することができる。

より具体的には、導電層３０は、図１（ｇ）および図２に示すように、凸状部１０を覆うように形成される。導電層３０の材質は特に限定されるわけではないが、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、亜鉛、スズ、ニッケル、チタン、タングステン、ゲルマニウム、コバルト等の金属や、これらの金属の合金からなる。これらの金属を単独であるいは組み合わせて用いることにより、導電層３０を形成することができる。

２．バンプ構造体の製造方法
次に、図１（ｇ）および図２に示すバンプ構造体１００の製造方法について、図１（ａ）〜図１（ｆ）を参照して説明する。

（１）まず、基体２０上に凸状部１０を形成する（図１（ａ）〜図１（ｄ）参照）。具体的には、液滴１０ｂを基体２０に対して吐出して、凸状部前駆体１０ａを形成する（図１（ａ）および図１（ｂ）参照）。この液滴１０ｂはエネルギーを付与すると硬化する液状の絶縁性材料からなる。

液滴１０ｂを吐出する方法としては、例えば、ディスペンサ法またはインクジェット法が挙げられる。ディスペンサ法は、液滴を吐出する方法として一般的な方法であり、比較的広い領域に液滴１０ｂを吐出する場合に有効である。また、インクジェット法は、インクジェットヘッドを用いて液滴を吐出する方法であり、液滴を吐出する位置についてμｍオーダーの単位で制御が可能である。また、吐出する液滴の量を、ピコリットルオーダーの単位で制御することができる。これにより、本工程においてインクジェット法を用いて液滴１０ｂを吐出することにより、凸状部１０の大きさを厳密に制御することができる。図１（ａ）には、インクジェットヘッドのノズル５０から基体２０に対して液滴１０ｂを吐出する工程が示されている。

次に、凸状部前駆体１０ａを硬化させて、絶縁性の凸状部１０を形成する（図１（ｃ）および図１（ｄ）参照）。具体的には、凸状部前駆体１０ａに対して、熱または光等のエネルギー１３を付与する。凸状部前駆体１０ａを硬化する際は、液状の絶縁性材料の種類により適切な方法を用いる。例えば、熱エネルギーの付加、あるいは紫外線またはレーザ光等の光照射が挙げられる。

なお、図１（ｇ）に示すように、凸状部１０を丸く盛りあがった形状にするためには、液滴１０ｂの粘度は液滴１０ｂが吐出できる範囲内でできるだけ高いほうが好ましい。液滴１０ｂが吐出可能であれば、液滴１０ｂは溶媒を含まないものであってもよい。この場合、液状のときの形状（凸状部前駆体１０ａのときの形状）がほぼ保持された凸状部１０を得ることができる。

（２）次いで、凸状部１０を覆うように、凸状部１０の上に導電層３０を形成する（図１（ｄ）〜図１（ｇ）参照）。具体的には、液滴３０ｂを凸状部１０上に対して吐出して、導電層前駆体３０ａを形成する（図１（ｄ）および図１（ｅ）参照）。この液滴３０ｂはエネルギーを付与すると硬化する液状の導電性材料からなる。

液滴３０ｂを吐出する方法としては、前述した液滴１０ｂを吐出する方法として例示した方法を用いることができる。例えば、インクジェット法により液滴３０ｂを吐出することにより、導電層３０の膜厚を厳密に制御することができる。図１（ｄ）には、インクジェットヘッドのノズル５２から凸状部１０に対して液滴３０ｂを吐出する工程が示されている。

次に、導電層前駆体３０ａを硬化させて、凸状部１０上に導電層３０を形成する（図１（ｆ）および図１（ｇ）参照）。具体的には、導電層前駆体３０ａに対して、熱または光等のエネルギー２３を付与する。導電層前駆体３０ａを硬化する際は、液状の導電性材料の種類により適切な方法を用いる。例えば、導電層前駆体３０ａが溶媒を含む場合、導電層前駆体３０ａに対して熱エネルギーを付与することにより、導電層前駆体３０ａに含まれる前記溶媒を蒸発させる。これにより、導電層３０が得られる。あるいは、導電層前駆体３０ａが導電性粒子を分散させた樹脂前駆体からなる場合、導電層前駆体３０ａに対して熱エネルギーまたは紫外線を付与することにより、導電層前駆体３０ａに含まれる樹脂を硬化させる。これにより、導電層３０が得られる。

なお、上記工程において、液滴３０ｂを吐出する位置を調整することにより、導電層３０を所定のパターンに形成することができる。詳しくは、後述する第３の実施の形態で述べる。以上の工程により、本実施の形態のバンプ構造体１００が得られる（図１（ａ）参照および図２参照）。

３．作用効果
本実施の形態に係るバンプ構造体１００の製造方法は、以下に示す作用効果を有する。

（１）第１に、一般的な金属バンプの製造方法と比較して、本実施の形態のバンプ構造体１００を簡便な方法にて製造することができる。すなわち、背景技術の欄で前述したように、金属バンプは一般に、ワイヤによる切断やメッキ等により形成される。これに対して、本実施の形態のバンプ構造体１００は主に、液滴１０ｂを基体２０の上面２０ａに対して吐出し硬化させて、絶縁性の凸状部１０を基体２０上に形成する工程と、液滴３０ｂを凸状部１０に対して吐出し硬化させて、凸状部１０上に導電層３０を形成する工程とからなる。これらの工程において、凸状部１０および導電層３０は、例えば前述したインクジェット法を用いて形成することができる。したがって、バンプ構造体１００の製造には特殊な装置が不要であるため、簡便な方法にてバンプ構造体１００を形成することができる。

（２）第２に、所望の形状および大きさを有し、設置位置が厳密に制御されたバンプ構造体１００を得ることができる。凸状部１０の形状および大きさは液滴１０ｂの吐出量によって制御することができる。同様に、導電層３０の膜厚および形状は、液滴３０ｂの吐出量によって制御することができる。これにより、所望の形状および大きさを有するバンプ構造体１００を得ることができる。

特に、複数のバンプ構造体１００を介して、発光素子または受光素子等の光素子が設置されたＩＣチップと配線基板（例えば、配線層を表面に含むガラスエポキシ基板やガラス基板）とを実装する場合、前記光素子からの出射光を効率的に利用するため、あるいは前記光素子へと光を効率的に導入するためには、前記ＩＣチップと前記配線基板とを平行に接合することが求められる。そのためには、前記ＩＣチップと前記配線基板とを接合する複数のバンプ構造体１００の高さが均一であることが必要となる。

この場合、本実施の形態のバンプ構造体の製造方法によれば、インクジェット法により液滴１０ｂの吐出量を厳密に制御して基体２０上に凸状部前駆体１０ａを形成し硬化させて凸状部１０を形成し、次いで、インクジェット法により液滴３０ｂの吐出量を厳密に制御して凸状部１０上に導電層前駆体３０ａを形成し硬化させて導電層３０を形成する。これにより、各バンプ構造体１００における凸状部１０の高さおよび導電層３０の膜厚を均一に形成することができる。これにより、複数のバンプ構造体１００の高さを均一にすることができるため、複数のバンプ構造体１００を介して前記ＩＣチップと前記配線基板とを実装する際に、前記ＩＣチップと前記配線基板との距離を均一にすることができる。その結果、前記光素子からの出射光を効率的に利用することができ、あるいは前記光素子へと光を効率的に導入することができる。

また、インクジェット法により液滴１０ｂを吐出して凸状部前駆体１０ａを形成する場合、多くの凸状部前駆体１０ａを一度に形成することができる。同様に、インクジェット法により液滴３０ｂを吐出して導電層前駆体３０ａを形成する場合、多くの導電層前駆体３０ａを一度に形成することができる。これにより、バンプ構造体１００を効率良く形成することができるため、製造コストの低減を図ることができる。

（３）第３に、液滴３０ｂ（液状の導電性材料）が溶媒を含む場合、導電層前駆体３０ａに例えば熱エネルギーが付与されることにより溶媒が蒸発して、薄膜状の導電層３０が得られる。これにより、均一な薄膜からなる導電層３０を得ることができる。

４．変形例
本実施の形態のバンプ構造体の製造方法は例えば以下の変形が可能である。なお、以下の変形例１〜３においても、上述した作用効果を有することは言うまでもない。

（１）変形例１
図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施の形態のバンプ構造体の製造方法の一変形例を模式的に示す断面図である。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、本実施の形態のバンプ構造体１００の製造方法において、液滴１０ｂに対して撥液性を有する撥液部４０と、液滴１０ｂに対する濡れ性が撥液部４０よりも高い親液部４２とを基体２０上に形成してから、液滴１０ｂを基体２０の上面２０ａに対して吐出することができる。この場合、凸状部１０は、親液部４２に対して液滴１０ｂを吐出して、親液部４２上に凸状部前駆体１０ａを形成した後（図３（ａ）参照）、この凸状部前駆体１０ａを硬化させることにより形成される（図３（ｂ）参照）。

より具体的には、まず、基体２０の上面２０ａのうち所定の領域に対して撥液処理を施すことにより、撥液部４０を形成する（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。この撥液処理によって、液滴１０ｂに対する基体２０の上面２０ａの濡れ性を制御することができ、その結果、凸状部１０の設置位置を制御することができる。なお、この撥液処理は、後の工程において凸状部１０が形成される領域以外の領域に対して行なってもよいし、あるいは、基体２０の上面２０ａ全体に撥液処理を施した後、凸状部１０が形成される領域のみ撥液部４０を除去してもよい。以上の工程により、撥液部４０が形成される。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）においては、×印で示した領域が撥液部４０である。また、基体２０の上面２０ａのうち撥液部４０が形成されない領域が親液部４２となる。この親液部４２は、液滴１０ｂ（液状の絶縁性材料）に対する濡れ性が撥液部４０よりも高い領域である。

この撥液部４０は、凸状部１０を形成するための液滴１０ｂ（液状の絶縁性材料）に対する濡れ性が低い。撥液部４０は、例えば基体２０の上面２０ａに対するプラズマ処理により形成することができる。あるいは、撥液部４０は、液滴１０ｂ（液状の絶縁性材料）に対して撥液性を有する膜（例えば、フッ化アルキルシランの単分子膜）からなることができる。

次いで、基体２０の上面２０ａのうち親液部４２に対して、凸状部１０を形成するための液滴１０ｂを吐出して、凸状部前駆体１０ａを形成する（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。

なお、図４（ａ）に示すように、基体２０の上面２０ａのうち凸状部１０が形成される領域のみ親液処理を施すことにより、基体２０の上面２０ａに親液部１４２を形成した後、図４（ｂ）に示すように、この親液部１４２上に凸状部前駆体１０ａを形成することもできる。なお、図４（ａ）においては、○印で示した領域が親液部１４２である。

本変形例においては、凸状部前駆体１０ａが親液部４２上に形成される。仮に、液滴１０ｂが撥液部４０上に着弾した場合でも、液滴１０ｂと親液部４２との濡れ性よりも、液滴１０ｂと撥液部４０との濡れ性が低いため、撥液部４０に着弾した液滴１０ｂは親液部４２へと移動する。このように、撥液部４０および親液部４２を基体２０の上面２０ａに設けることにより、凸状部前駆体１０ａの形成位置を制御することができる。また、凸状部前駆体１０ａの大きさは、液滴１０ｂの吐出量を調整することにより制御することができる。

また、基体２０の上面２０ａに撥液部４０および親液部４２が設けられた状態で、親液部４２に対して液滴１０ｂを吐出して凸状部前駆体１０ａを形成することにより、凸状部１０を所望の位置に形成することができる。

（２）変形例２
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、本実施の形態のバンプ構造体の製造方法の一変形例を模式的に示す断面図である。

図５（ｃ）は、変形例２によって形成されたバンプ構造体２００を示している。本変形例２のバンプ構造体２００は、基体２０に設けられた凹部２２と、一部が凹部２２に埋め込まれている凸状部１０と、凸状部１０の上に設けられた導電層３０とを含む。

このバンプ構造体２００の製造方法を以下に示す。まず、基体２０に凹部２２を形成する（図５（ａ）参照）。具体的には、一般的なフォトリソグラフィ法により、基体２０上に所定のパターンのレジスト層（図示せず）を形成した後、このレジスト層をマスクとして基体２０をパターニングすることにより、凹部２２を形成することができる。次いで、このレジスト層を除去する。なお、基体２０のパターニングは、基体２０の材質や種類に応じて適切な方法（例えば選択成長法、ドライエッチング法、ウエットエッチング法、リフトオフ法等）を選択することができる。また、凹部２２の形成方法はパターニングに限定されない。

次に、凹部２２に対して液滴１０ｂを吐出して、凸状部前駆体１０ａを形成し硬化させることにより、凸状部１０を形成した後（図５（ａ）および図５（ｂ）参照）、導電層３０を形成する（図５（ｃ）参照）。凸状部１０および導電層３０の形成方法は、本実施の形態の凸状部１０および導電層３０と同様である。以上の工程により、変形例２のバンプ構造体２００が得られる（図５（ｃ）参照）。

変形例２によれば、凹部２２の形状および大きさを適宜設定することにより、凸状部１０の形状およびを適宜設定することができる。これにより、バンプ構造体２００の形状および大きさを適宜設定することができる。また、凹部２２を所定の位置に設けることにより、凸状部１０の設置位置を制御することができる。この結果、設置位置がより厳密に制御されたバンプ構造体２００を得ることができる。

（３）変形例３
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本実施の形態のバンプ構造体の製造方法の一変形例を模式的に示す断面図である。

図６（ｃ）は、変形例３によって形成されたバンプ構造体３００を示している。本変形例３のバンプ構造体３００は、基体２０に設けられた凸部２４と、凸部２４上に設けられた凸状部１０と、凸状部１０の上に設けられた導電層３０とを含む。

このバンプ構造体３００の製造方法を以下に示す。まず、基体２０に凸部２４を形成する（図６（ａ）参照）。具体的には、一般的なフォトリソグラフィ法により、基体２０上に所定のパターンのレジスト層（図示せず）を形成した後、このレジスト層をマスクとして基体２０をパターニングすることにより、凸部２４を形成することができる。次いで、このレジスト層を除去する。ここで、基体２０のパターニング方法は、前述した変形例２において凹部２２を形成する工程で例示した方法を用いることができる。また、凸部２４の形成方法はパターニングに限定されない。次いで、このレジスト層を除去する。

次に、凸部２４の上面２４ａに対して液滴１０ｂを吐出して、凸状部前駆体１０ａを形成し硬化させることにより、凸状部１０を形成した後（図５（ａ）および図５（ｂ）参照）、導電層３０を形成する（図５（ｃ）参照）。凸状部１０および導電層３０の形成方法は、本実施の形態の凸状部１０および導電層３０と同様である。以上の工程により、変形例３のバンプ構造体３００が得られる（図５（ｃ）参照）。

変形例３によれば、凸部２４の上面２４ａの形状および大きさを適宜設定することにより、凸状部１０の形状およびを適宜設定することができる。これにより、バンプ構造体３００の形状および大きさを適宜設定することができる。また、凸状部１０は前述したように、液滴１０ｂを凸部２４の上面２４ａに対して吐出し硬化することにより形成される。すなわち、凸部２４を所定の位置に設けることにより、凸状部１０の設置位置を制御することができる。この結果、設置位置が厳密に制御されたバンプ構造体３００を得ることができる。

［第２の実施の形態］
図７（ａ）〜図７（ｃ）は、本発明を適用した第２の実施の形態のバンプ構造体４００の一製造工程を模式的に示す断面図である。また、図７（ｃ）は、本実施の形態のバンプ構造体の製造方法によって得られたバンプ構造体４００を示している。

本実施の形態のバンプ構造体４００は、図７（ｃ）に示すように、基体１０上に設けられた絶縁性の凸状部１０と、凸状部１０を覆う導電層１３０とを含み、導電層１３０が延出部１３０ｘを含む。すなわち、延出部１３０ｘは導電層１３０の一部であり、導電層１３０と一体化して形成されている。導電層１３０は、第１の実施の形態の導電層３０と同様の方法にて形成することができる。

延出部１３０ｘは凸状部１０以外の領域上に設けられている。より具体的には、図７（ｃ）に示すように、延出部１３０ｘは電極接続部６０上まで延びており、電極接続部６０と電気的に接続されている。また、基体２０には、例えばトランジスタやダイオード等の半導体素子７０が設けられている。さらに、半導体素子７０には電極接続部６０が設けられている。なお、本実施の形態においては、半導体素子７０が基体２０に埋め込まれている場合について示したが、半導体素子７０は基体２０上に設けられていてもよい。

図７（ｃ）に示すバンプ構造体４００はまず、第１の実施の形態で示した方法と同様の方法にて凸状部１０を形成した後、凸状部１０上から電極接続部６０上まで連続して液滴３０ｂを吐出することにより、導電層前駆体１３０ａを形成する（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）。次いで、第１の実施の形態で示した方法と同様の方法にて導電性前駆体１３０ａを硬化させることにより、導電層１３０を形成する（図７（ｃ）参照）。以上により、バンプ構造体４００が得られる。

本実施の形態のバンプ構造体４００の製造方法によれば、第１の実施の形態のバンプ構造体１００の製造方法と同様の作用および効果を有する。加えて、本実施の形態のバンプ構造体４００の製造方法によれば、液状の導電性材料を凸状部１０から凸状部１０以外の領域まで連続して吐出し硬化させて、導電層１３０と連続する延出部１３０ｘを形成する。この延出部１３０ｘは配線パターンであってもよく、この場合、バンプ構造体４００と配線パターンとを同一工程にて形成することができる。これにより、製造工程の簡略化を図ることができる。

特に、導電層１３０をインクジェット法にて形成する場合、液滴３０ｂの吐出パターンを適宜設定することで、延出部１３０ｘを所望のパターンに形成することができる。これにより、所望のパターンの延出部１３０ｘを容易に形成することができる。

［第３の実施の形態］
図８は、本発明を適用した一実施の形態に係るバンプ構造体の製造装置５００を模式的に示す概略図である。この製造装置５００を用いて、上述のバンプ構造体１００〜３００を形成することができる。本実施の形態においては、製造装置５００が第１の実施の形態のバンプ構造体１００を製造する場合を例にとり説明する。

本実施の形態のバンプ構造体の製造装置５００は、移動可能なステージ１０３と、第１のインクジェットヘッド１０４と、第２のインクジェットヘッド１０５と、第１のエネルギー付与機構１０６と、第２のエネルギー付与機構１０７とを含む。

第１のインクジェットヘッド１０４は第１の導液機構１１１を介して第１の貯液槽１０１と連結されている。第１の貯液槽１０１には液状の絶縁性材料が貯蔵されており、第１の導液機構１１１を介して第１のインクジェット１０４へと液状の絶縁性材料が供給される。また、第２のインクジェットヘッド１０５は第２の導液機構１１２を介して第２の貯液槽１０２と連結されている。第２の貯液槽１０２には液状の導電性材料が貯蔵されており、第２の導液機構１１２を介して第２のインクジェット１１２へと液状の導電性材料が供給される。第１および第２の導液機構１１１，１１２は例えばテフロン（登録商標）チューブからなる。

第１および第２のエネルギー付与機構１０６，１０７は、図８に示すように、第１および第２のインクジェットヘッド１０４，１０５に設置することができる。第１および第２のエネルギー付与機構１０６，１０７ならびに第１および第２のインクジェットヘッド１０４，１０５から１のユニット１０９が構成される。このユニット１０９は図８の矢印Ａの方向に移動可能である。さらに、必要に応じて、基体２０の上面２０ａ（図８では図示せず）を観察するために、観察機構（例えばＣＣＤカメラ）１０８をユニット１０９に設置してもよい。なお、凸状部前駆体１０ａおよび導電層前駆体３０ａに付与するエネルギーが同じである場合、第１および第２のエネルギー付与機構１０６，１０７は１つのエネルギー付与機構であってもよい。

また、本実施の形態に係るバンプ構造体の製造装置５００では、エネルギー付与機構１０６，１０７がともにインクジェットヘッド１０４，１０５に隣接して設置されているが、エネルギー付与機構１０６，１０７の設置位置はこの場所に限定されず、例えば、ステージ１０３で移動可能な別の位置に設置されていてもよいし、ステージ１０３そのものにエネルギー付与機構１０６，１０７を設置してもよい。

ステージ１０３は、バンプ構造体１００が形成される基体２０を保持する。このステージ１０３は図８の矢印Ｂの方向に移動可能である。第１のインクジェットヘッド１０４は、液滴１０ｂ（図１（ａ）参照；凸状部１０を形成するための液状の絶縁性材料）を吐出する。第２のインクジェットヘッド１０５は、液滴３０ｂ（図１（ｄ）参照；導電層３０を形成するための液状の導電性材料）を吐出する。第１のエネルギー付与機構１０６は、液滴１０ｂを硬化させるためのエネルギーを付与する機能を有する。第２のエネルギー付与機構１０７は、液滴３０ｂを硬化させるためのエネルギーを付与する機能を有する。第１および第２のエネルギー付与機構１０６，１０７は、液滴１０ｂ，３０ｂの種類によって適宜選択することができ、例えばヒータまたは紫外線照射ランプが挙げられる。

また、ステージ１０３の動作、第１および第２のインクジェットヘッド１０４，１０５の動作、第１の貯液槽１０１から第１のインクジェットヘッド１０４への液状の絶縁性材料の供給、第２の貯液槽１０２から第２のインクジェットヘッド１０５への液状の導電性材料の供給、ならびに第１および第２のエネルギー付与機構１０６，１０７の制御は、図示しない制御装置にて制御することができる。例えば、コンピュータ上でソフトウエアを用いて上記の動作を処理することができる。

次に、本実施の形態のバンプ構造体の制御装置５００の動作について、図８および図１（ａ）〜図１（ｇ）を参照して説明する。まず、第１のインクジェットヘッド１０４が液滴１０ｂを吐出して凸状部前駆体１０ａが形成された後（図１（ａ）および図１（ｂ）参照）、第１のエネルギー付与機構１０６がエネルギー１３を液滴１０ｂに付与して凸状部前駆体１０ａが硬化し、絶縁性の凸状部１０が形成される（図１（ｃ）および図１（ｄ）参照）。次いで、第２のインクジェットヘッド１０５が液滴３０ｂを吐出して導電層前駆体３０ａを形成した後（図１（ｄ）および図１（ｅ）参照）、第２のエネルギー付与機構１０７がエネルギー２３を液滴３０ｂに付与して液滴３０ｂが硬化し、導電層３０が形成される（図１（ｆ）および図１（ｇ）参照）。

なお、上記工程において、第１のインクジェットヘッド１０４が液滴１０ｂを吐出しながら、第１のエネルギー付与機構１０６がエネルギー１３を着弾した液滴１０ｂに付与してもよい。また、上記工程において、第２のインクジェットヘッド１０５が液滴３０ｂを吐出しながら、第２のエネルギー付与機構１０７がエネルギー２３を着弾した液滴３０ｂに付与してもよい。

本実施の形態のバンプ構造体の製造装置５００によれば、液滴１０ｂ，３０ｂの吐出ならびに凸状部前駆体１０ａおよび導電層前駆体３０ａの硬化を同一のステージ上で行なうことができるため、製造工程の簡易化および装置の簡略化を図ることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

図１（ａ）〜図１（ｇ）はそれぞれ、本発明の第１の実施の形態のバンプ構造体の一製造工程を模式的に示す断面図である。 図１（ｇ）に示すバンプ構造体を模式的に示す平面図である。 図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態のバンプ構造体の一製造工程の一変形例を模式的に示す断面図である。 図４（ａ）および図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態のバンプ構造体の一製造工程の一変形例を模式的に示す断面図である。 図５（ａ）〜図５（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態のバンプ構造体の一製造工程の一変形例を模式的に示す断面図である。 図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態のバンプ構造体の一製造工程の一変形例を模式的に示す断面図である。 図７（ａ）〜図７（ｃ）はそれぞれ、本発明の第２の実施の形態のバンプ構造体の一製造工程を模式的に示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態のバンプ構造体の製造装置を模式的に示す概略図である。

符号の説明

１０ 凸状部、 １０ａ 凸状部前駆体、 １０ｂ 液滴（液体状の絶縁性材料）、 １３，２３ エネルギー、 ２０ 基体、 ２０ｂ 基体の上面、 ２２ 凹部、 ２４ 凸部、 ２４ａ 凸部の上面、 ３０，１３０ 導電層、 ３０ａ，１３０ａ 導電層前駆体、 ３０ｂ 液滴（液体状の導電性材料）、 ４０ 撥液部、 ４２，１４２ 親液部、 ５０，５２ インクジェットノズル、 ６０ 電極接続部、 ７０ 半導体素子、 １００，２００，３００，４００ バンプ構造体、 １０１ 第１の貯液槽、 １０２ 第２の貯液槽、 １０３ ステージ、 １０４ 第１のインクジェットヘッド、 １０５ 第２のインクジェットヘッド、 １０６ 第１のエネルギー付与機構、 １０７ 第２のエネルギー付与機構、 １０８ 観察機構、 １０９ ユニット、 １１１，１１２ 導液機構、 １３０ｘ 延出部、 ５００ バンプ構造体の製造装置

Claims (13)

1. エネルギーを付与すると硬化する液状の絶縁性材料を基体に対して吐出し硬化させて、絶縁性の凸状部を前記基体上に形成し、
   エネルギーを付与すると硬化する液状の導電性材料を前記凸状部に対して吐出し硬化させて、前記凸状部上に導電層を形成することにより、該凸状部および該導電層を含むバンプ構造体を形成すること、を含む、バンプ構造体の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記液状の絶縁性材料は樹脂前駆体を含む、バンプ構造体の製造方法。
3. 請求項２において、
   前記樹脂前駆体は、紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂の前駆体である、バンプ構造体の製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記液状の導電性材料は、溶媒に導電性粒子を分散させた液である、バンプ構造体の製造方法。
5. 請求項４において、
   エネルギーを付与して前記溶媒を蒸発させて除去することにより、前記導電層を形成する、バンプ構造体の製造方法。
6. 請求項５において、
   前記導電性粒子は、アルミニウム、銅、銀、金、白金、亜鉛、スズ、ニッケル、チタン、タングステン、ゲルマニウム、およびコバルトのうち少なくとも１種からなる、バンプ構造体の製造方法。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   前記液状の絶縁性材料の吐出ならびに前記液状の導電性材料の吐出の少なくとも一方がインクジェット法によって行なわれる、バンプ構造体の製造方法。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   前記液状の絶縁性材料を凸部の上面に対して吐出し硬化させて、該凸部上に前記凸状部を形成する、バンプ構造体の製造方法。
9. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   前記液状の絶縁性材料を凹部に対して吐出し硬化させて、該凹部に前記凸状部を形成する、バンプ構造体の製造方法。
10. 請求項１ないし９のいずれかにおいて、
    さらに、前記液状の導電性材料を、前記凸状部上から該凸状部以外の領域まで連続して吐出し硬化させて、前記導電層と連続する延出部を形成すること、を含む、バンプ構造体の製造方法。
11. 請求項１０において、
    前記延出部を半導体素子の電極接続部上に形成する、バンプ構造体の製造方法。
12. 絶縁性の凸状部と、該凸状部上に形成された導電層とを含むバンプ構造体が形成される基体を保持する、移動可能なステージと、
    エネルギーを付与すると硬化する液状の絶縁性材料を吐出する第１のインクジェットヘッドと、
    エネルギーを付与すると硬化する液状の導電性材料を吐出する第２のインクジェットヘッドと、
    前記液状の絶縁性材料からなる凸状部前駆体を硬化させて凸状部を形成するためにエネルギーを付与する第１のエネルギー付与機構と、
    前記液状の導電性材料からなる導電層前駆体を硬化させて導電層を形成するためにエネルギーを付与する第２のエネルギー付与機構と、を含む、バンプ構造体の製造装置。
13. 請求項１２において、
    前記第１のインクジェットヘッドが前記基体の上面に対して前記液状の絶縁性材料を吐出して、前記基体上に前記凸状部前駆体が形成され、
    前記第１のエネルギー付与機構が前記凸状部前駆体にエネルギーを付与することにより該凸状部前駆体が硬化して、前記凸状部が前記基体上に形成され、
    前記第２のインクジェットヘッドが前記凸状部に対して前記液状の導電性材料を吐出して、前記凸状部上に前記導電層前駆体が形成され、
    前記第２のエネルギー付与機構が前記導電層前駆体にエネルギーを付与することにより該導電層前駆体が硬化して、前記導電層が前記凸状部上に形成される、バンプ構造体の製造装置。

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