JP4266830B2 - 微小球体の液体による整列方法、および微小球体整列装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、フリップチップ接続等のバンプ電極形成工程における半田ボールに代表される微小球体の整列に関する微小球体の液体による整列方法、および微小球体整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップ（半導体装置）や回路基板などのバンプ形成部に半田ボールなどの微小球体を載置し、この微小球体を溶融させて電極バンプを形成する方法として、特開平５−１２９３７４号に開示されているように、半導体チップや回路基板などのバンプ形成部の配列と同じ配列で設けられている孔に微小球体を吸着し、半導体チップや回路基板上に転写する方法が知られている。
【０００３】
すなわち、半導体チップや回路基板などのバンプ形成部の配列と同じ配列で微小球体の吸着孔を吸着ヘッドに設け、この吸着孔に微小球体を吸着した状態で吸着ヘッドを半導体チップや回路基板などのバンプ形成部に移動させ、微小球体の吸着を解除することによって微小球体を半導体チップや回路基板のバンプ形成部に転写している。
【０００４】
この際に、吸着ヘッドには微小球体が過不足なく吸着されていることが必要となるが、微小球体がランダムに置かれているところから真空吸引して微小球体を吸着しようとすると確実に所定位置に吸着することが困難である。そこで、あらかじめ電極バンプと同じ配列に微小球体が配列されている球体整列パレットを用意し、ここから微小球体を真空吸引すれば吸着ヘッドに微小球体を確実にかつ過不足なく吸着できる。
【０００５】
ところで、球体整列パレットに気中で微小な球体を過不足なく整列しようとすると、静電気や湿気などの影響で、微小球体が相互に付着したり、整列パレットの表面に付着するなどの不具合があり、安定した整列作業を行うことが困難である。
【０００６】
そこで、特開平１１−８２７２号公報では、整列パレットを導電性液体中に浸漬し、その上から微小球体を整列パレット上に落下させて、微小球体を個々の整列孔に落とし込み保持させることで、静電気や湿気などの影響を除いている。
【０００７】
上記導電性液体内の微小金属ボール（微小球体）の液中整列方法によれば、静電気や湿気などの影響を除くことになり、安定した整列作業が実現されるが、揮発性の高いエタノールを利用しているため安定した作業を継続するためには揮発分を補充する必要があり、大量のエタノールが必要となる。また次工程に移すために導電性液体の中から整列パレットを取り出そうとした場合、取り出しにくく自動化が困難であった。
【０００８】
特開２００１−２１０９４２号公報では、整列パレットを浸漬させ整列作業を行う密閉容器とはべつの密閉容器を用意し、両者を可撓性の管を通じて接続し、重力差を利用して導電性液体および微小金属ボールを必要に応じて両者間で移すという方法が提案されている。
【０００９】
この方法では密閉容器を利用することで導電性液の揮発を防ぐと同時に、導電性液体および微小金属ボールを繰返し再利用することで材料の使用効率を上げ、また整列パレットへの整列作業終了をまって、整列パレットを浸漬させた密閉容器の導電性液体および微小金属ボールを他方の密閉容器に移して液抜きを実施した後で整列パレットを取り出すことでハンドリングの容易さを実現している。
【００１０】
また、上記のように微小球体を整列パレットの整列孔に保持した後は、微小球体を吸引装置の吸着ヘッドで吸着する。吸着ヘッドは、平面形状を成し、この面に整列孔と対向する空気孔が形成されている。その空気孔が整列孔に当接するように、吸着ヘッドを整列パレットの整列孔形成面に密着させ、この後、空気孔を介して真空吸引を行って微小球体を空気孔に吸着させる。この吸着後、半導体ウエハーのパッド位置に吸着ヘッドの微小球体を合わせて吸引を解除することによって、微小球体を落下させて、パッド上に微小球体が搭載されるようになっている。
【００１１】
しかし、従来の整列パレットを用いて半導体装置のバンプ形成部へ微小球体を載置する方法においては、配列パレットを用い一旦配列パレットの穴（整列孔）に微小球体を収容した後、半導体装置のパッド上に移すといった処理工程を経なければならないので、バンプ電極形成工程における処理工程数が多くなり、その分、製造コストが高くなり、また、バンプ電極形成工程全体の構成が複雑になるという問題がある。
【００１２】
また、導電性液体や余分な微小球体を再利用するために液および微小球体の回収を行う際に、微小球体が容器の角に当たったり、あるいは容器の隙間に入り込んで潰れなどの変形が生じたり、表面に傷が付いたりする。この場合、整列パレットの整列孔に収容できなくなるか、または収容されても吸着ヘッドで吸着できなくなるなどの不具合が生じ、半導体装置へ微小球体を適正に搬送できなくなる。また、容器を傾けたり、または回転させて導電性液体および微小球体の回収を行うが、完全に回収しきれずに容器内に導電性液体および微小球体が残ってしまい双方を無駄に使用してしまうという問題がある。
【００１３】
吸着ヘッドに微小球体を吸着させる際に、吸着ヘッドの面と整列パレットの整列孔形成面とを密着させなければならないので、双方の面を平坦とする加工精度が容易でなく、また、吸着ヘッドに微小球体を吸着させる処理を気中で行うと、隣り合う微小球体が静電気で引き合い適正な吸着が行えず、結果的にバンプ電極形成工程における製造コストが高くなるという問題がある。
【００１４】
さらに、作業効率を良くするため、吸着中に他の整列パレットに微小球体を収容する処理を行わなければならないので、整列パレットを複数必要とし、その分、運用上のコストが高くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、バンプ電極形成工程における製造コストを下げると共に、その工程全体の構成を簡素化することができ、導電性液体および微小球体を無駄なく再利用することができる微小球体の液体による整列方法、および微小球体整列装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
［１］上記課題を解決するために、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置し、前記半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記穴に導電性液体によって微小球体を流し込みながら前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００１７】
［２］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置が気中に載置される載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記管に組み込まれ、前記貯留手段に溜められた前記微小球体を含む導電性液体を前記保持手段へ搬送するポンプ手段とを備えることを特徴としている。
【００１８】
［３］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を流し込み、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００１９】
［４］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記管に組み込まれ、前記貯留手段に溜められた前記微小球体を含む導電性液体を前記保持手段へ搬送するポンプ手段とを備えることを特徴としている。
【００２０】
［５］また、上記［２］記載の発明であって、前記ポンプ手段は、台と、回転する回転手段と、この回転手段の円周部に回動自在に取り付けられた複数のローラーとを備え、弾力性を有するチューブが用いられた前記管を前記ローラーと前記台との間に配置し、この配置された前記ローラーと前記管との間隔を、前記ローラーの回動による前記管の押圧時に、前記管の内部に前記導電性液体に含まれる前記微小球体がそのままの形状で通過可能な隙間が開く間隔とすることを特徴としている。
【００２１】
［６］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置が気中に載置される載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴としている。
【００２２】
［７］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を流し込み、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴としている。
【００２３】
［８］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に載置し、前記穴に、導電性液体によって微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２４】
［９］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体を射出する射出手段を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動することにより、前記穴に、前記導電性液体によって前記微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２５】
［１０］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を気中に回転させながら、前記穴に、導電性液体によって微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２６】
［１１］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を気中に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体を射出する射出手段を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動することにより、前記穴に、前記導電性液体によって前記微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２７】
［１２］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法としたことを特徴としている。
【００２８】
［１３］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストは、前記穴の形成精度により生じる前記穴の最小径を前記微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、前記穴の最大径を１つの穴に前記微小球体が２個以上入らず且つ前記微小球体が前記パッドから外れることが無い大きさとしたことを特徴としている。
【００２９】
［１４］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法とし、前記穴の形成精度により生じる前記穴の最小径を前記微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、前記穴の最大径を１つの穴に前記微小球体が２個以上入らず且つ前記微小球体が前記パッドから外れることが無い大きさとしたことを特徴としている。
【００３０】
［１５］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が縦に複数個配置されて収容される寸法としたことを特徴としている。
【００３１】
［１６］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの前記穴の断面形状を、レジスト表面側よりも半導体ウエハー側の方が広くなるテーパー形状としたことを特徴としている。
【００３２】
［１７］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記パッドは、前記半導体ウエハーの表面に所定のパターンで形成され、前記レジストの前記穴は、前記パッドの対応する位置に前記所定パターンで前記穴が形成され、前記穴は、前記微小球体が導電性液体によって流れ込み供給されるとき、前記導電性液体と前記穴に残留する気体を外部に逃がす放出手段を備えることを特徴としている。
【００３３】
［１８］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に載置し、この載置された半導体装置を回転させる載置回転手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３４】
［１９］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に傾斜状態に載置する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持する保持手段と、前記保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に射出して流し込む第１の射出管と、前記第１の射出管を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動する揺動手段と、前記第１の射出管から前記半導体装置に射出された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３５】
［２０］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を回転させる載置回転手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置上のパッドに供給する保持手段と、前記保持手段から前記パッドに供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３６】
［２１］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に傾斜状態に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持する保持手段と、前記保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に射出して流し込む第１の射出管と、前記第１の射出管を、前記半導体装置上のパッドの上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動する揺動手段と、前記第１の射出管から前記パッドに射出された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３７】
［２２］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を回転させる載置回転手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置上のパッドに供給する保持手段と、前記保持手段から前記パッドに供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴としている。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
［第１の実施の形態］
第１図は、本発明の第１の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【００４０】
この第１図に示す微小球体整列装置は、例えば半導体装置のバンプ電極形成工程に適用される。即ち、バンプ電極形成工程は、半導体ウエハー上にレジストを形成した後、露光、現像、上記の半導体ウエハー上の穴への半田ボールの振込、半田ボールのリフロー、レジスト剥離といった工程を経て行われるが、本実施の形態の微小球体整列装置は、半導体ウエハー上の穴への半田ボールの振込を行う工程に適用される。
【００４１】
第１図の微小球体整列装置において、振込槽１は導電性液体を収容可能に形成されている容器であり、後述で詳細に説明する第４図に示す半導体装置２を載置する載置台３が概略中央位置に配置されるようになっている。
【００４２】
この載置台３は、載置台移動部１２によって、垂直方向の高さが自在に変えられるようになっており、また、載置台移動部１２に載置台３を取り付ける支持部４によって、その角度が水平／傾斜状態に自在に変えられるようになっている。
【００４３】
振込槽１の底面には、可撓性を有する循環管路５の一方の口が接続され、循環管路５の他方の口は保持容器６の側面に接続されている。また、振込槽１の底部は、第４図に示す微小球体４７および導電性液体が循環管路５に流れ込みやすい構造にすることが望ましく、例えば第１図に示すように振込槽１の底部の径が循環管路５の接続箇所に近付くにしたがって容器の径が減少する形状、いわゆる漏斗状に形成して微小球体４７および導電性液体が循環管路５に流れ込みやすいようにしている。
【００４４】
保持容器６は、循環管路５によって振込槽１と接続されているとともに、側面に洗浄管路８、底部に射出管路７が接続されている。さらに保持容器６は、配管接続部以外は密閉されており、揮発性の導電性液体が揮発するのを極力防ぐようになっている。
【００４５】
保持容器６の底部は、微小球体４７および導電性液体がスムーズに射出管路７に流れ込みやすい構造にすることが微小球体４７の変形を防ぐためにも望ましく、例えば漏斗状に形成して、微小球体４７および導電性液体が射出管路７に流れ込みやすいように成されている。
【００４６】
第２図（ａ）（ｂ）は、射出管路７の先端部分と載置台３に載置された半導体装置２との関係を説明するための図である。
【００４７】
半導体装置２の上端に流し台９を設置し、その流し台９の上に射出管路７の先端より多数の微小球体４７を含んだ導電性液体を流下させる。導電性液体としては、例えば、エタノールを使用する。エタノールの他、メタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、シクロヘキサノール、グリセノール、エチレングリコールといったアルコール類でもよく、また、水など、または、これらの混合液体であってもよい。また、分散剤や表面活性剤といった添加剤を微量含むものを用いてもよい。添加剤としては、例えば、リン酸三ナトリウム水和物、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、リノール酸ナトリウムや、カチオン活性剤などがある。導電性の高い液体であれば、静電気防止に効果が高いので、より好ましい。
【００４８】
微小球体４７は、例えば、直径１００μｍ以下、すなわち、０．１ｍｍ以下であり、流し台９及び半導体装置２の傾斜面を流下する導電性液体の厚さは１〜２ｍｍ程度になる。従って、微小球体４７の大きさと比較すると、その厚さ（深さ）は１０〜２０倍あり、導電性液体の浴槽内で微小球体４７の整列作業が行われた場合とほぼ同一となり、静電気除去などの効果もまたほぼ等しい。導電性液体が半導体装置２の全面に行き渡るように、第２図（ａ）に示す矢印Ｙ１のように、管路移動機構１０によって射出管路７の出口が左右に振られるようになっている。
【００４９】
また、循環管路５には、振込槽１に溜まった導電性液体および微小球体４７を保持容器６へ搬送するためのポンプ１１が取り付けられている。ポンプ１１は、第３図（ａ）に示すように、その回転軸３２が図示せぬモータに固定され、振込槽１から保持容器６へ導電性液体および微小球体４７が搬送されるように、モータの回転によって回転軸３２と共に回転するローラー回転体３１と、ローラー回転体３１の円周部に均等に且つ回動自在に取り付けられた複数のローラー３３と、ローラー３３との間に循環管路５が介装されるように配置された循環管路押圧台３４とを備えて構成されている。
【００５０】
ローラー３３と循環管路押圧台３４との間隔は、第３図（ｂ）に示すように、その間でローラー３３の回動により押圧される循環管路（弾力性を有するチューブ）の部分に、微小球体４７がそのままの形状で通過可能な隙間Ｙ２が開くような間隔とする。
【００５１】
次に、半導体装置２の構成を、第４図を参照して説明する。第４図は半導体装置の構成を示す断面図である。
【００５２】
この第４図に示す半導体装置２は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に配列固定された半導体ウエハー（以下、単に半導体ウエハーという）４３と、各パッド４２の位置に半田ボールなどの微小球体４７を搭載するための穴４４が形成されたレジスト４５とを備えて構成されている。
【００５３】
ここで、レジスト４５の厚みがｈ、使用する微小球体４７の直径（以下、微小球体径という）がｄ、但し、微小球体径ｄの精度が±αミクロン（μｍ）であるとすると、
微小球体最小径ｄｍｉｎ＝ｄ−α
微小球体最大径ｄｍａｘ＝ｄ＋α
となる。
【００５４】
また、微小球体４７を穴４４に収容するためのレジスト４５の厚みｈは、
１／２ｄｍａｘ＜ｈ≦ｄｍｉｎ
の条件を満たすのが好ましい。
【００５５】
さらに、レジスト４５の穴４４の直径（以下、レジスト穴径と称す）Ｄは、レジスト４５における穴４４の加工バラツキを±βミクロンとし、第５図に示すように、最大径ｄｍａｘの微小球体４７を収容するために必要な隙間をγミクロンとすると、レジスト最小穴径Ｄｍｉｎ＝Ｄ−βは、微小球体最大径ｄｍａｘに隙間２γを加えた大きさよりも大となければならない。従って、
Ｄ＋β＝Ｄｍａｘ（レジスト最大穴径）
Ｄ−β＝Ｄｍｉｎ（レジスト最小穴径）
Ｄ−β＝Ｄｍｉｎ≧ｄｍａｘ＋２γ
Ｄｍｉｎ−ｄｍａｘ≧２γ
の条件を満たすのが好ましい。
【００５６】
例えば、１００ミクロンの微小球体４７を用いる場合、隙間２γは５〜３０ミクロンが適切である。但し、隙間２γとなるＤｍｉｎ−ｄｍａｘが大きくなると、１つの穴４４に微小球体４７が２個入ってしまい、１個ずつ入れるのが困難になってくる。また、第６図に示すように、微小球体４７が、この下のパッド径Ｌから外れることは避けなければならない。従って、レジスト４５の厚みｈも共に考慮しながら隙間
２γ＝Ｄｍｉｎ−ｄｍａｘ
を選択する必要がある。
【００５７】
また、レジスト穴４４に液中で微小球体４７を収容しようとすると、穴４４は微小穴であるため、空気やガス等の気体が邪魔をして微小球体４７が入りにくくなる。このため、気体や液の逃げ道（以下、逃げ溝という）を穴４４に連接して設ける必要がある。
【００５８】
逃げ溝は、レジスト４５に例えばエッチングにより形成することができ、第７図（ａ）に示すように、穴４４と穴４４とを接続した逃げ溝４９ａ、第７図（ｂ）に示すように、穴４４の両側（または片側）に形成した逃げ溝４９ｂなどが考えられる。
【００５９】
このような逃げ溝４９ａ，４９ｂの幅ｌは、あまり狭いと気体が逃げにくかったり、液が流れにくかったりするので、気体や液が穴４４に滞ることなく流れる幅以上にする必要がある。例えば、５ミクロン以上が必要である。
【００６０】
逃げ溝の幅ｌの精度は、加工バラツキをβとし、パッド径Ｌの加工バラツキをσとすると、最小パッド径Ｌｍｉｎ＝Ｌ−σに対しては、そこに置かれる微小球体４７の位置がＬｍｉｎを外れないことが必要である。
Ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ＋｛ｄｍｉｎ−√（ｄｍｉｎ２−ｌｍａｘ２）｝＜Ｌｍｉｎｌｍａｘ＜√｛ｄｍｉｎ２−（Ｄｍａｘ−Ｌｍｉｎ）２｝
である方が好ましい。
【００６１】
更に、パッド４２と穴４４の双方の位置ずれがあることも考慮することが必要である。第５図に示した状態は双方の中心が合っている状態を示すものであるが、実際にはずれが生じることが殆どである。
【００６２】
次に、上記微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【００６３】
本実施の形態の半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、載置台３に載置された半導体装置２を気中に配置し、この気中にあって直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【００６４】
まず、水平になるように角度調整された載置台３に微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せ、次いで載置台３を微小球体４７の整列に適した一定の角度に傾斜させると、半導体装置２は振込槽１の内部（気中位置）に位置する。この際、洗浄管路８および射出管路７の出口は、載置台３への半導体装置２の搭載を妨げない位置に退避している。
【００６５】
洗浄管路８の出口部が載置台３に載置された半導体装置２の上に来るように洗浄管路８を移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、洗浄管路８および射出管路７の出口からの導電性液体の流出はない。
【００６６】
ポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って射出され、半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した導電性液体は、穴４４から逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間が経過すると洗浄管路８の出口部を退避させる。
【００６７】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。この場合、ローラー３３を回転運動させることにより弾力性のある循環管路（チューブ）５が順次押圧され、この押圧によって生じる循環管路５の適度な隙間で微小球体４７を含む導電性液体が絞られながら送り出される。また、ローラー３３の通過により吸引力（サクション）が生じ、順次導電性液体が吸い込まれ、連続的に流下供給（搬送）される。
【００６８】
この際、射出管路７の出口部を第２図（ａ）に示す矢印Ｙ１のように移動させると、微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って射出され、半導体装置２の上に一様に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７の一部は穴４４に落ち込み、それ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１の底部に流れる。また、振込槽１に導電性液体が溜まっておらず、半導体装置２が中空上に存在する場合は、射出管路７から導電性液体によって運ばれた微小球体４７は、穴４４に収容され、これ以外の微小球体４７は振込槽１に流れる。
【００６９】
半導体装置２の穴４４には逃げ溝が連結して設けられているので、穴４４に入った導電性液体は、逃げ溝を経て載置台３から振込槽１の底部に流れる、このため、一度、穴４４に入った微小球体４７が導電性液体によって押し出されることがない。
【００７０】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の底面に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。
【００７１】
一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【００７２】
導電性液体が、既に穴４４に収容済みの微小球体４７を液体の圧力で飛びださせることがない傾斜角度に載置台３を配置させた後に、洗浄管路８の出口部を第２図（ａ）に示す矢印Ｙ１のように移動させる。
【００７３】
この洗浄の処理は、液中に半導体装置２を浸漬する液中整列方法における液の揺動あるいは振動に該当するものであり、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容を可能とする。
【００７４】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。その結果、保持容器６は、残存する導電性液体を洗浄管路８および射出管路７より流下させた後は空になる。
【００７５】
最後に載置台３を水平になるように角度調整し、微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を取出す。
【００７６】
以上の動作を繰り返すことで、微小球体４７および導電性液体を、繰り返し使用しながら安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【００７７】
このように、第１の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２の穴４４に、導電性液体によって搬送される微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するようにした。
【００７８】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。従って、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、製造コストを下げることができ、バンプ電極形成工程における半導体装置２の穴４４への微小球体４７の振込を行う工程の構成の簡素化を図ることができる。ここでは、微小球体４７が半田ボールであるとしたが、ここでいう半田ボールは、ボール全体が半田のもの、プラスチックコアに半田を被覆したもの、金ボール、銅ボールに銀メッキを施したもの、その他、種々の導電性微小ボールであればよい。
【００７９】
また、上記の半導体装置２において、レジスト４５の厚みを、製造精度により生じる微小球体４７の最大径の１／２よりも大きく且つ最小径以下としたので、穴４４に１個の微小球体４７を適正に収容してパッド４２に搭載することができる。
【００８０】
また、形成精度により生じる穴４４の最小径を微小球体４７の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、穴４４の最大径を１つの穴に微小球体４７が２個以上入らず且つ微小球体４７がパッド径Ｌから外れることが無い大きさとしたので、１個の微小球体４７をパッド４２上に適正に載置することができる。
【００８１】
また、穴４４に微小球体４７が収容される際に気体または導電性液体を穴４４に滞ることなく流す逃げ溝を、穴４４に連結して形成したので、微小球体４７をスムーズに且つ適正に収容することができ、これによって、１個の微小球体４７をパッド４２上に適正に載置することができる。
【００８２】
また、上記では、半導体装置２の穴４４に微小球体４７が１個のみ入るようにレジスト４５の厚さｈや、穴４４の径を定めたが、微小球体４７が例えば、内部にプラスチックを含む半田ボールであれば、穴４４に微小球体４７が縦に２個収容されるようにしてもよい。
【００８３】
また、ポンプ１１で微小球体４７を搬送する際に押圧される循環管路５の押圧部分に、微小球体４７がそのままの形状で通過可能な隙間ができるようにしたので、微小球体４７に潰れなどの変形が生じたり、表面に傷が付いたりすることがなくなり、適正に半導体装置２の穴４４に収容することができる。
【００８４】
［第２の実施の形態］
第８図は、本発明の第２の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【００８５】
本実施の形態の半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、載置台３に載置された半導体装置２を導電性液体中に配置し、この導電性液体中にあって直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【００８６】
この第８図に示す微小球体整列装置において、保持容器６は、第１の実施の形態と異なり、保持容器上下手段２５によって上下に移動可能となっている。最初保持容器６は、微小球体４７および導電性液体を収容した状態で振込槽１より下方位置に待機している。そして、半導体装置２が載置台３に載置されると、保持容器上下手段２５を作動させて保持容器６を上昇させる。すると、保持容器６が振込槽１より高くなるにしたがって保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が、射出管路７を通って射出され、導電性液体中の半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７の一部は穴４４に落ち込み、それ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【００８７】
振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まる。
【００８８】
保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が全て振込槽１に射出された後に、保持容器６を下側の定位置に下降させると、循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まっている微小球体４７および導電性液体が、循環管路５を経て保持容器６に流れ込み、収容される。
【００８９】
このような第２の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、ポンプ１１の代わりに保持容器６を上下させることで微小球体４７および導電性液体を循環させるようにしたので、微小球体４７に潰れなどの変形が生じたり、表面に傷が付いたりすることがなくなり、適正に半導体装置２の穴４４に収容することができる。
【００９１】
以上の第１および第２の実施の形態は、半導体ウエハー４３上のレジスト４５への微小球体４７の供給を説明したが、半導体ウエハー４３は、配線基板、半導体チップなどによって置換されても良く、このような実施の形態も本発明の技術的範疇とする。
【００９２】
また、第１および第２の実施の形態において、載置台３に振動を与える振動手段を組み込めば、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を、より速く収容することが可能なので、作業効率を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００９３】
［第３の実施の形態］
第９図は、本発明の第３の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【００９４】
この第９図に示す微小球体整列装置は、振込槽１と、半導体装置２を載置して回転させる載置回転装置５３と、ポンプ１１と、循環管路５と、保持容器６と、射出管路７と、洗浄管路８と、微小球体供給ノズル７ａと、洗浄ノズル８ａとを備えて構成されている。
【００９５】
振込槽１は、円筒と円錐とを組み合わせた漏斗型の容器であり、多数の微小球体４７を含む導電性液体を収容する。この振込槽１の最下部と保持容器６の側面には開口が形成されており、この各開口にポンプ１１を介して可撓性のパイプである循環管路５が接続されている。
【００９６】
保持容器６は、円筒と円錐とを組み合わせた漏斗型の容器であり、振込槽１の上方に図示せぬ指示部材で固定・配置され、多数の微小球体４７を含む導電性液体を保持する。この保持容器６の最下部には開口が形成されており、この開口に微小球体供給ノズル７ａが固定された射出管路７の口が接続されている。また、保持容器６の傾斜面上側の任意位置にも開口が形成されており、この開口に洗浄ノズル８ａが固定された洗浄管路８の口が接続されている。また、保持容器６は、管接続部以外は密閉されており、揮発性の導電性液体が揮発するのを極力防ぐ構造となっている。
【００９７】
載置回転装置５３は、振込槽１の最下部付近に組み込まれており、モータ５３ａと、モータ５３ａの回転軸５３ｂと、細長い円筒形状の軸受５３ｃと、載置台５３ｄとを備えて構成されている。モータ５３ａは、振込槽１の外側に配置され、このモータ５３ａの回転軸５３ｂが、振込槽１の傾斜面下側に固定された軸受５３ｃの貫通穴に回転自在に挿入されている。回転軸５３ｂの先端には載置台５３ｄの中心が固定されている。つまり、載置台５３ｄは、振込槽１の内部に傾斜状態で配置されており、この載置台５３ｄがモータ５３ａの回転軸５３ｂとともに回転し、必然的に載置台５３ｄに載置された半導体装置２が、その回転とともに回転するようになっている。
【００９８】
また、載置台５３ｄの傾斜角度は、その上に載置された半導体装置２の穴４４に、一旦微小球体４７が収容された後は、遠心力で穴４４から微小球体４７が飛び出すことがなく、且つ洗浄ノズル８ａから流下する導電性液体の圧力でも飛び出すことのないように設定されている。なお、軸受５３ｃと回転軸５３ｂとの間には防水のためのシールドが施してある。
【００９９】
さらに、微小球体供給ノズル７ａと載置台５３ｄに載置された半導体装置２との関係を、第１０図（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【０１００】
半導体装置２の上端の上方に配置された微小球体供給ノズル７ａの先端より多数の微小球体４７を含んだ導電性液体を流下させる。微小球体４７は、直径１００μｍ以下、すなわち、０．１ｍｍ以下であり、半導体装置２の傾斜面を流下する導電性液体の厚さは１〜２ｍｍ程度になる。従って、微小球体４７の大きさと比較すると、その厚さ（深さ）は１０〜２０倍あり、導電性液体の浴槽内で微小球体４７の整列作業が行われた場合とほぼ同一となり、静電気除去などの効果もまたほぼ等しい。導電性液体が半導体装置２の全面に行き渡るように、なお、半導体装置２を回転させ、微小球体供給ノズル７ａを半導体装置２の最上部に配置する構成をとっている。
【０１０１】
また、循環管路５に介装されたポンプ１１は、振込槽１に溜まった導電性液体および微小球体４７を保持容器６へ搬送するためのものである。
【０１０２】
次に、このような構成の微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、気中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【０１０３】
本実施の形態の半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、気中において傾斜状態の載置台５３ｄに載置された半導体装置２をモータ５３ａで回転させ、直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１０４】
まず、振込槽１の内部（気中位置）に配置された傾斜状態の載置台５３ｄに、微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せる。この際、微小球体供給ノズル７ａおよび洗浄ノズル８ａは、載置台５３ｄへの半導体装置２の搭載を妨げない位置に退避している。
【０１０５】
洗浄ノズル８ａを、載置台５３ｄに載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、双方のノズル７ａ，８ａからの導電性液体の流出はない。
【０１０６】
次に、モータ５３ａの駆動によって載置台５３ｄに載置された半導体装置２を回転させる。さらにポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って洗浄ノズル８ａから射出され、回転する半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した導電性液体は、半導体装置２の下方向および回転方向へ移動しながら各穴４４に入り、さらに穴４４から図示せぬ逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間（半導体装置２が洗浄される時間）が経過すると洗浄ノズル８ａを退避させる。
【０１０７】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。これによって、微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って微小球体供給ノズル７ａから射出され、回転する半導体装置２の上に一様に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７は半導体装置２の外周方向へ移動しながら穴４４に落ち込み、これ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１０８】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の最下部に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の最下部に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【０１０９】
ここで再び、洗浄ノズル８ａを、載置台５３ｄに載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。
【０１１０】
この洗浄の処理は、液中に半導体装置２を浸漬する液中整列方法における液の揺動あるいは振動に該当するものであり、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容を可能とする。
【０１１１】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。この停止時、保持容器６に残存する導電性液体が各ノズル７ａ，８ａより流下されると保持容器６が空になる。最後に微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を載置台５３ｄから取り外す。
【０１１２】
このような動作を繰り返すことで、気中において、微小球体４７および導電性液体を繰り返し使用しながら、安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【０１１３】
この他、第１１図に示すように、同構成の微小球体整列装置を用い、導電性液体中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を行っても良い。即ち、この半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、振込槽１の導電性液体中において傾斜状態の載置台５３ｄに載置された半導体装置２をモータ５３ａで回転させ、直接、導電性液体と共に微小球体４７を射出させながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１１４】
この場合は、導電性液体中において、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に射出された微小球体４７が、回転する半導体装置２の上に降下し、半導体装置２の下方向および回転方向へ移動しながら穴４４に落ち込み収容される。
【０１１５】
但し、回転軸５３ｂを伸縮する等の機構によって、載置台５３ｄに載置された半導体装置２を自在に導電性液体中と気中とに配置可能とし、半導体装置２の設定、取り外しを容易にする。また、保持容器６の容量を振込槽１よりも大きくしておき、各ノズル７ａ，８ａの射出口を一旦塞ぎ、ポンプ１１で振込槽１の導電性液体を保持容器６へ、全てまたは載置台５３ｄが気中に配置される状態まで搬送し、半導体装置２の設定、取り外しを行うようにしてもよい。
【０１１６】
このように、第３の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２を、傾斜状態に配置された載置台５３ｄに載置し、載置台５３ｄをモータ５３ａの回転軸５３ｂで回転させながら、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に微小球体４７を半導体装置２の上部へ射出することによって、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を流し込みパッド４２上に搭載するようにした。
【０１１７】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。この際、微小球体４７は、回転する半導体ウエハー４３の遠心力で移動しながら穴４４に収容されるので、効率よく穴４４に収容することができる。また、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、効率よく穴４４に収容することができる。従って、半導体装置２のパッド４２上に効率よく微小球体４７を搭載することができる。また、半導体装置２の洗浄時にも半導体装置２が回転しているので、洗浄ノズル８ａから流下する導電性液体が半導体装置２の遠心力で移動することによって、洗浄を上げることができる。
【０１１８】
［第４の実施の形態］
第１２図は、本発明の第４の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１１９】
この第１２図に示す微小球体整列装置は、振込槽１と、半導体装置２を載置して回転させる載置回転装置５１と、ポンプ１１と、循環管路５と、保持容器６と、射出管路７と、洗浄管路８と、微小球体供給ノズル７ａと、洗浄ノズル８ａとを備えて構成されている。
【０１２０】
本実施の形態では、載置回転装置５１が、モータ５１ａと、モータ５１ａの回転軸５１ｂと、細長い円筒形状の軸受５１ｃと、載置台５１ｄとを備え、載置台５１ｄが水平状態となるように振込槽１の最下部付近に組み込まれている。
【０１２１】
つまり、載置台５１ｄは、振込槽１の内部に水平状態で配置されており、この載置台５１ｄがモータ５１ａの回転軸５１ｂとともに回転し、必然的に載置台５１ｄに載置された半導体装置２が、その回転とともに回転するようになっている。また、微小球体供給ノズル７ａは、載置台５３ｄに載置された半導体装置２の中心または中央に配置されており、この微小球体供給ノズル７ａに隣接して洗浄ノズル８ａが配置されている。
【０１２２】
このような構成の微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、気中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【０１２３】
この液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、気中において水平状態の載置台５１ｄに載置された半導体装置２をモータ５１ａで回転させ、直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１２４】
まず、振込槽１の内部（気中位置）に配置された水平状態の載置台５１ｄに、微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せる。この際、微小球体供給ノズル７ａおよび洗浄ノズル８ａは、載置台５１ｄへの半導体装置２の搭載を妨げない位置に退避している。
【０１２５】
洗浄ノズル８ａを、載置台５１ｄに載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、双方のノズル７ａ，８ａからの導電性液体の流出はない。
【０１２６】
次に、モータ５１ａの駆動によって載置台５１ｄに載置された半導体装置２を回転させる。さらにポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って洗浄ノズル８ａから射出され、回転する半導体装置２上の中央に降下する。半導体装置２上に降下した導電性液体は、半導体装置２の遠心力で外周方向へ移動しながら各穴４４に入り、さらに穴４４から図示せぬ逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間（半導体装置２が洗浄される時間）が経過すると洗浄ノズル８ａを退避させる。
【０１２７】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。この供給された微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って微小球体供給ノズル７ａから射出され、回転する半導体装置２の中心に降下する。この降下した微小球体４７は半導体装置２の遠心力で外周方向へ移動しながら穴４４に落ち込み、これ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１２８】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の最下部に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の最下部に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【０１２９】
ここで再び、洗浄ノズル８ａを、載置台５１ｄに載置された半導体装置２上の中央に来るように移動させ、洗浄処理を行う。この処理によって、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容が可能となる。
【０１３０】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。この停止時、保持容器６に残存する導電性液体が各ノズル７ａ，８ａより流下されると保持容器６が空になる。最後に微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を載置台５１ｄから取り外す。
【０１３１】
このような動作を繰り返すことで、気中において、微小球体４７および導電性液体を繰り返し使用しながら、安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【０１３２】
この他、第１３図に示すように、同構成の微小球体整列装置を用い、導電性液体中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を行っても良い。即ち、この半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、振込槽１の導電性液体中において水平状態の載置台５１ｄに載置された半導体装置２をモータ５１ａで回転させ、直接、導電性液体と共に微小球体４７を射出させながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１３３】
この場合は、導電性液体中において、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に射出された微小球体４７が、回転する半導体装置２上の中心に降下し、半導体装置２の遠心力で外周方向へ移動しながら穴４４に落ち込み収容される。
【０１３４】
但し、回転軸５１ｂを伸縮する等の機構によって、載置台５１ｄに載置された半導体装置２を自在に導電性液体中と気中とに配置可能とし、半導体装置２の設定、取り外しを容易にする。また、保持容器６の容量を振込槽１よりも大きくしておき、各ノズル７ａ，８ａの射出口を一旦塞ぎ、ポンプ１１で振込槽１の導電性液体を保持容器６へ、全てまたは載置台５１ｄが気中に配置される状態まで搬送し、半導体装置２の設定、取り外しを行うようにしてもよい。
【０１３５】
このように、第４の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２を、水平状態に配置された載置台５１ｄに載置し、載置台５１ｄをモータ５１ａの回転軸５１ｂで回転させながら、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に微小球体４７を半導体装置２の中心または中央へ射出することによって、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を流し込みパッド４２上に搭載するようにした。
【０１３６】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。この際、微小球体４７は、回転する半導体ウエハー４３の遠心力で中心または中央から外周方向へ移動しながら穴４４に収容されるので、効率よく穴４４に収容することができる。また、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、効率よく穴４４に収容することができる。従って、半導体装置２のパッド４２上に効率よく微小球体４７を搭載することができる。また、半導体装置２の洗浄時にも半導体装置２が回転しているので、洗浄ノズル８ａから流下する導電性液体が半導体装置２の遠心力で移動することによって、洗浄を上げることができる。
【０１３７】
［第５の実施の形態］
第１４図は、本発明の第５の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１３８】
この第１４図に示す微小球体整列装置が、第９図に示した微小球体整列装置と異なる点は、載置回転装置５３に代え、半導体装置２の載置台７０と、微小球体供給ノズル７ａを揺動する揺動装置７１とを振込槽１に組み込んだことにある。但し、第１４図においては、ポンプ１１、保持容器６、洗浄管路８、洗浄ノズル８ａを省略した。省略されている構成要素については、以降第９図を参照するものとする。
【０１３９】
載置台７０は、振込槽１の傾斜面に平行に固定され、半導体装置２を載置することによって半導体装置２を傾斜状態に固定するものである。
【０１４０】
揺動装置７１は、振込槽１の支持部１ａにネジ７２によって固定された支持部材７３に取り付けられたモータ７１ａと、このモータ７１ａの回動軸７１ｂと、第１タイミングプーリ７１ｃと、一端がＬ字形のノズル揺動レバー７１ｅと、第２タイミングプーリ７１ｆと、ノズル取付軸７１ｇ、タイミングベルト７１ｈとを備えて構成されている。
【０１４１】
第１タイミングプーリ７１ｃは、この中心に形成された貫通穴が回動軸７１ｂに挿入されて支持部材７３にネジ７２ｄによって固定されている。つまり、第１タイミングプーリ７１ｃは、回動軸７１ｂの回動を妨げないように支持部材７３に固定されている。
【０１４２】
回動軸７１ｂの先端部には、ノズル揺動レバー７１ｅの端部が動かないように固定されている。このレバー７１ｅのＬ字形端部には、貫通穴が形成されており、この貫通穴にノズル取付軸７１ｇが回動自在に挿入されている。ノズル取付軸７１ｇの上端には、微小球体供給ノズル７ａが固定され、Ｌ字形端部から所定長突き出たノズル取付軸７１ｇの下端部には、第２タイミングプーリ７１ｆが挿入固定され、ナット７１ｉで締め付けられている。つまり、ノズル取付軸７１ｇに対して、微小球体供給ノズル７ａと第２タイミングプーリ７１ｆとは完全に固定状態となされているが、ノズル取付軸７１ｇは、ノズル揺動レバー７１ｅのＬ字形端部に対して回動自在な状態で取り付けられている。
【０１４３】
また、第１タイミングプーリ７１ｃと第２タイミングプーリ７１ｆとは、タイミングベルト７１ｈで接続されている。
【０１４４】
また、モータ７１ａの回動軸７１ｂは、所定の回転角の区間を揺動する動作を行い、ここでは、第１５図に示すように、載置台７０に載置された傾斜状態の半導体装置２の上部で、ノズル揺動レバー７１ｅに固定された微小球体供給ノズル７ａが、矢印Ｙ４，Ｙ５で示すように、半導体装置２の一端から他端までの間を円弧状に揺動するように動作を行う。
【０１４５】
この場合、回動軸７１ｂと共にノズル揺動レバー７１ｅが、矢印Ｙ４で示す方向に回動すると、支持部材７３に固定された第１タイミングプーリ７１ｃにタイミングベルト７１ｈで接続された第２タイミングプーリ７１ｆが、回動軸７１ｂと逆方向に同じ角度回動するので、この第２タイミングプーリ７１ｆにノズル取付軸７１ｇを介して固定された微小球体供給ノズル７ａは、図示するように常時向きを変えることなく下方向を向いて移動することになる。以上は、微小球体供給ノズル７ａの動作であるが、これと同様にノズル取付軸７１ｇに洗浄ノズル８ａも取り付けられており、洗浄ノズル８ａも同様の動作を行うものとする。なお、洗浄ノズル８ａの取付図は省略した。
【０１４６】
このような構成の微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、気中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【０１４７】
まず、振込槽１の内部（気中位置）に配置された傾斜状態の載置台７０に、微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せる。
【０１４８】
洗浄ノズル８ａを、載置台７０に載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、双方のノズル７ａ，８ａからの導電性液体の流出はない。
【０１４９】
次に、モータ７１ａの駆動によって双方のノズル７ａ，８ａを揺動させる。さらにポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って、揺動する洗浄ノズル８ａから射出され、半導体装置２上の一端から他端まで降下する。これによって導電性液体は、半導体装置２の一端から他端まで移動しながら各穴４４に入り、さらに穴４４から図示せぬ逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間（半導体装置２が洗浄される時間）が経過すると洗浄ノズル８ａを退避または射出口を塞ぐ。
【０１５０】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。この供給された微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って、揺動する微小球体供給ノズル７ａから射出され、半導体装置２上の一端から他端まで降下する。これによって導電性液体は、半導体装置２の一端から他端まで移動しながら各穴４４に落ち込み、これ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１５１】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の最下部に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の最下部に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【０１５２】
ここで再び、洗浄ノズル８ａによって洗浄処理を行う。この処理によって、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容が可能となる。
【０１５３】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。この停止時、保持容器６に残存する導電性液体が各ノズル７ａ，８ａより流下されると保持容器６が空になる。最後に微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を載置台７０から取り外す。
【０１５４】
このような動作を繰り返すことで、気中において、微小球体４７および導電性液体を繰り返し使用しながら、安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【０１５５】
この他、図には示さないが、同構成の微小球体整列装置を用い、導電性液体中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を行っても良い。この場合は、導電性液体中において、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に射出された微小球体４７が、半導体装置２上の一端から他端まで移動しながら降下し、各穴４４に落ち込み収容される。
【０１５６】
このように、第５の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２を、載置台７０に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体４７を射出する微小球体供給ノズル７ａを、傾斜状態の半導体装置２の上部で、その半導体装置２の一端から他端までの間を揺動することにより、穴４４に、導電性液体によって微小球体４７を流し込みパッド４２上に搭載するようにした。
【０１５７】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。この際、微小球体４７は導電性液体と共に、半導体装置２の一端から他端までを揺動しながら穴４４に収容されるので、効率よく穴４４に収容することができる。また、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、効率よく穴４４に収容することができる。従って、半導体装置２のパッド４２上に効率よく微小球体４７を搭載することができる。また、半導体装置２の洗浄時にも、導電性液体と共に、半導体装置２の一端から他端までを揺動しながら半導体装置２の上に流下するので、洗浄を上げることができる。
【０１５８】
［第６の実施の形態］
第１６図は、本発明の第６の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１５９】
この第１６図に示す第６の実施の形態の微小球体整列装置による半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法を説明する。保持容器上下手段８１によって保持容器６を上下に移動させることができる。この保持容器上下手段８１を作動させて保持容器６を上昇させると、保持容器６が振込槽１より高くなるに従って保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が、射出管路７を通って微小球体供給ノズル９から射出され、導電性液体中の半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７の一部は穴４４に落ち込み、それ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１６０】
振込槽１は、支持部８２により支持されており、この支持部８２で振込槽１および載置台５３ｄの角度調節をすることができ、微小球体４７および導電性液体を載置台５３ｄに載置された半導体装置２に下降させて、穴４４に微小球体４７を振り込む際には、適正な角度に調整することが好ましい。
【０１６１】
また、載置台５３ｄは、回転手段８３によって回転させることができ、微小球体４７および導電性液体を載置台５３ｄに載置された半導体装置２上に下降させて、穴４４に微小球体４７を振り込む際に、適正な回転速度で半導体装置２を回転させることで、効率よく、微小球体４７が穴４４に振り込まれ、且つ余分な微小球体４７を振込槽１の底部に落とすことができるので好ましい。
【０１６２】
導電性液体としてエタノールを用い、微小球体として直径１００ミクロンのＳｎＰｂ共晶半田ボールを用いた場合、第９図に示す傾斜角度と回転速度の組み合わせで整列の効率化が図れた。適正な角度と回転速度に調整された場合、半導体装置２および載置台５３ｄの回転によって振込槽１に溜まった導電性液体に液流が発生し、この液流により微小球体４７が半導体装置２上を効率よく移動する。この場合、載置台５３ｄに撹拌子８４などを形成して、液流を効率よく発生させるとより効果的である。撹拌子８４は突起状のものでもよく、また、網状の板で半導体装置２を囲う構造物でもよい。網状構造物の方が、半導体装置２の取り出しが容易になり好ましい。
【０１６３】
振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７は、振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まる。
【０１６４】
保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が全て振込槽１に射出された後に、保持容器６を下側の定位置に下降させると、循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まっている微小球体４７は、導電性液体とともに循環管路５を経て保持容器６に流れ込み収容される。
【０１６５】
載置台５３ｄおよび半導体装置２は、第１７図に示すように、振込槽１中に溜まる導電性液体に浸漬させないように設置し、微小球体４７および導電性液体を降下させて穴４４に微小球体４７を振り込んでもよく、また、載置台５３ｄおよび半導体装置２に傾斜をつけずに振り込みを行ってもよい。
【０１６６】
このような第６の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６７】
［第７の実施の形態］
第１８図、第１９図、第２０図および第２１図を用いてレジスト穴の形状について説明する。
【０１６８】
第１８図、第１９図は本発明の第７の実施の形態に係る半導体装置のレジストに形成される微小球体を搭載するための貫通した穴の形状を示す平面図である。また、第２０図は本発明の第７の実施の形態に係る半導体装置のレジストに形成される微小球体を搭載するための貫通した穴の断面形状を示す図である。
【０１６９】
レジスト穴４４に液中で微小球体４７を収容しようとすると、穴４４は微小穴であるため、空気やガス等の気体が邪魔をして微小球体４７が入りにくくなる。また、微小球体４７の搬送に用いる導電性液体は、微小球体４７をレジスト穴４４に搭載した後は不要となるため、収容が完了した後は、レジスト穴４４および半導体装置２の上に残存する導電性液体の量を少なくすることが好ましい。このため、気体や液の逃げ溝を、例えば前述したように穴４４に連接して設ける必要がある。
【０１７０】
逃げ溝は、レジスト４５に例えばエッチングにより形成することができる。また、感光性のレジストを用い、露光、現像といったフォトリソグラフィー技術を利用して形成することもできる。その他、レーザ加工機や機械的な加工機を用いて穴４４を形成することも可能である。レーザで加工する場合は、レジスト材料に、使用するレーザの波長に合わせた吸収剤を添加することで、加工精度を向上させることができると共に、半導体ウエハー４３の表面や、パッド４２の表面に熱的な損傷などを与えることなく加工が可能になることから好ましい。
【０１７１】
レジスト穴４４と逃げ溝４９の形状は、第１８図（ａ）に示すように、液流の方向Ｙ６と一致するように逃げ溝４９を形成すると、導電性液体を流下させた場合、空気やガス等の気体が抜けやすく好ましい。逃げ溝４９の幅ｌは広く形成した方が、気体や液の抜けがよくなるが、穴４４に一旦収容した微小球体４７が飛び出してしまわない大きさにする必要がある。逃げ溝は複数設けてもよく、第１８図（ｂ）に示すように、液流の方向Ｙ６に対して逃げ溝４９を角度θをもつように設置すると、一旦収容された微小球体４７の飛び出しを防止できて好ましい。角度θは０度から９０度の間にあればよいが、３０度から６０度の間に設定するほうが好ましい。ここでは、２方向へ逃げ構を形成した例を示したが、３方向以上に形成してもよく、同一方向に複数逃げ溝４９を設けても良い。
【０１７２】
また、レジスト穴４４は、第１９図（ａ）に示すように、方形であってもよい。
【０１７３】
円形の場合よりも、一定方向へ液体を流下させた場合、微小球体４７が穴４４に振り込まれる効率がよくなると共に、角部４８が逃げ溝４９の役割を果たして、気体や液の抜けがよくなり好ましい。更に、第１９図（ｂ）に示すように、逃げ溝４９を隣接する穴４４同士を連結するように形成してもよく、また、第１９図（ｃ）に示すように、逃げ溝４９を液流の方向Ｙ６に対して角度θを有するように設けても良い。角度θは０度から９０度の間にあればよいが、３０度から６０度の間に設定するほうが好ましい。
【０１７４】
上記第６の実施の形態で説明したような、載置台５３ｄを回転手段８３によって回転させて微小球体４７をレジスト穴４４に収容する場合、液流の方向は半導体装置２に対して変化する。このため、このような回転を伴う液体流下式整列方法で行う場合は、第２０図に示すように、逃げ溝４９を穴４４に対して放射線方向Ｙ７となるように形成するとよい。
【０１７５】
レジスト穴４４の断面形状は、第４図に示したように半導体ウエハー４３に対して垂直な壁面を有する形状でもよいが、第２１図に示すように、レジスト４５表面側よりも半導体ウエハー４３側の方が広くなるテーパー形状に形成すると、一旦収容された微小球体４７の飛び出しを防止できて好ましい。このような形状は、レジストにフォトリソグラフィー技術を用いてレジスト穴４４を形成する際に、露光や現像条件を調整することや、露光の際の集光方法を調整することにより形成することができる。また、レーザ加工などによっても、レーザ光を当てる角度を調整することで形成することができる。
【０１７６】
上記のようなレジスト穴および逃げ溝を形成して、第１〜第６の実施の形態で説明したような微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法に適用することで、気体や液の抜けがよく、一旦収容した微小球体の飛び出しを防止する微小球体の整列が可能になる。
【０１７７】
［第８の実施の形態］
第２２図は、本発明の第８の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１７８】
この第２２図に示す微小球体整列装置は、第１図に示した第１の実施の形態の微小球体整列装置と同様の機構を有しているが、載置台３に載置される半導体装置２には、微小球体４７を収容するための穴４４が形成されたレジスト４５が形成されておらず、それに替わるマスク４６が設置されている。即ち、載置台３には半導体ウェハー４３が載置されると共に、半導体ウエハー４３に形成されたパッド４２の位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたマスク４６が載置される構成となっている。
【０１７９】
第２３図は、載置台に載置された半導体ウエハー４３、半導体ウエハー４３上のパッド４２および微小球体４７を搭載するためにマスク４６に形成された穴４４との位置関係を示す断面図である。マスク４６には、上記第１の実施の形態や、第７の実施の形態で説明したレジストと同様の、微小球体４７を収容するための穴４４が形成されている。穴４４は各パッド４２の上に微小球体４７が搭載される位置に設置されると共に、半導体ウエハー４３とマスク４６との間に逃げ隙間Ｙ９が形成されるように保持される機構を有しており、導電性液体を流下させる際には、この逃げ隙間Ｙ９を通って空気やガス等の気体や、液体が抜けるため、微小球体４７の穴４４への収容が容易になる。
【０１８０】
逃げ隙間Ｙ９の寸法ｔは、使用する微小球体径がｄ、微小球体径ｄの精度が±αミクロンであるとすると、
微小球体最小径ｄｍｉｎ＝ｄ−α
微小球体最大径ｄｍａｘ＝ｄ＋α
となり、
ｔ≦１／２ｄｍｉｎ
の条件を満たすことが好ましい。更に好適には、
１／４ｄｍｉｎ≦ｔ≦１／２ｄｍｉｎ
である。また、マスク４６の厚みＴは、
１／２ｄｍａｘ＜Ｔ＋ｔ≦ｄｍｉｎ
の条件を満たすのが好ましい。
【０１８１】
このようなマスク４６は、ステンレス板、銅板、アルミニウム板といった金属板をエッチングすることやレーザ加工や、その他機械的な加工を行うことで形成することができる。また、ニッケルや銅といったもので電鋳メッキにより形成することも可能である。さらに、シリコン製マスクも可能である。例えば、マスク４６はシリコンで作製してもよい。マスク４６をシリコンとすると、後に微小球体を溶融してバンプを形成する工程において、半導体装置２と熱膨張率が一致して、パッド４２との位置ズレを防止できるので良好である。シリコン製マスクはレーザ加工やドリルなどの機械加工、エッチングといった加工によっても製作可能であるが、異方性エッチングを用いると、高度な加工が可能であり好適である。例えば、表面が（１００）面であるシリコンウェハーに対して異方性エッチングを行い、（１１１）方位面から成る正四角錐を形成すると、微細な加工への対応が可能である。また、シリコンウェハーに対して片面から異方性エッチングを行うことで貫通穴を形成することも可能であるが、両面からエッチングすることにより貫通穴を形成することも可能である。球体の飛び出しを防止するように貫通穴の断面形状を制御するには両面からエッチングする方法が好ましい。
【０１８２】
また、金属製のマスク４６の場合、微小球体４７と接触することにより微小球体４７に傷などの損傷を与える可能性があるため、樹脂材料等をコートしてもよい。また、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー技術により形成することも可能である。感光性ポリイミド、感光性フルオレン樹脂、感光性アクリル樹脂など、感光基を有する樹脂材料であればよいが、感光性アクリル樹脂といった剛性を有する樹脂であることが望ましい。
【０１８３】
さらに、第２４図は逃げ溝４９を設けた構造を示す図であるが、このように逃げ溝４９をマスク４６に対して貫通することなく、半導体ウエハー４３側のみに形成すると、気体や液体の離脱が容易になり好ましい。このような構造のマスク４６は、例えば２段階乃至は３段階以上の電鋳メッキを行うことにより形成できる。また、前述した方法によりマスクを形成した後、ハーフエッチング、レーザ加工、機械的な加工といった技法を用いることにより形成が可能である。
【０１８４】
また、第２４図（ｃ）に示すように、液流の方向Ｙ８に対してパッド４２の上流に当たる部分に堤防５０を設けると、一旦収容された微小球体４７が液流により飛び出すことがなくなり好ましい。
【０１８５】
また、第２４図（ｃ）に示すように、逃げ溝４９を液流の方向Ｙ８に対して穴４４の上流に当たる部分で、且つマスク４６の上面に形成すると、微小球体４７と液流の流れがスムーズになり好ましい。また、マスク４６の穴４４も前述したレジスト４５の穴４４と同様に、方形、テーパー形状としてもよい。
【０１８６】
このような第８の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１８７】
［第９の実施の形態］
第２５図は、本発明の第９の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１８８】
この第２５図に示す微小球体整列装置は、第９図に示した第３の実施の形態の微小球体整列装置と同様の機構を有しているが、載置台５３ｄに載置される半導体装置２には、微小球体４７を収容するための穴４４が形成されたレジスト４５が形成されておらず、それに替わるマスク４６が設置されている。この載置台５３ｄ上の構成は、上記第８の実施の形態で、第２３図〜第２４図を参照して説明したものと同様である。
【０１８９】
従って、このような第９の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１９０】
また、第９の実施の形態の微小球体整列装置におけるマスク４６を半導体ウエハー４３の上に保持する構成を、上記第４〜６の実施の形態の微小球体整列装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【０１９１】
［第１０の実施の形態］
第１〜第６および第８，第９の実施の形態において、載置台に振動を与える振動手段を組み込めば、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を、より速く収容することが可能なので、作業効率を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【０１９２】
振動を与える手段としては、例えば第２６図に示すように、圧電素子１５を載置台５３ｄの裏面乃至は側面に設置する方法がある。振動の方向としては、半導体装置２に垂直な方向に振動を加えると、一旦収容された微小球体４７の飛び出しにつながることから、半導体装置２に対して水平な方向Ｙ１０に振動を加えるとよい。さらに、一方向乃至は半導体装置２の中央から外周部へ向かう進行波を発生させると、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を、より速く収容することが可能なので、作業効率を向上させることができ好ましい。
【０１９３】
以上の第１から第１０の実施の形態は、微小球体４７が半田ボールであるとしたが、ここでいう半田ボールは、ボール全体が半田のもの、プラスチックコアに半田を被覆したもの、金ボール、銅ボールに銀メッキを施したもの、その他、種々の導電性微小ボールであればよい。
【０１９４】
また、半導体ウエハー４３は、上記全ての実施の形態では円形を想定したが、この形状に限らず四角形などの形状であっても上記同様の効果を得ることができる。
【０１９５】
さらに、半導体ウエハー４３上のレジスト４５乃至はマスク４６への微小球体４７の供給を説明したが、半導体ウエハー４３は、配線基板、半導体チップなどによって置換されても良く、このような実施の形態も本発明の技術的範疇とする。
【０１９６】
【発明を実施するための最良の形態産業上の利用可能性】
以上説明したように、本発明によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを半導体ウエハー上に有して成る半導体装置の穴に、導電性液体によって搬送される微小球体を流し込みながらパッド上に搭載するようにした。また、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーからなる半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを載置し、穴に、導電性液体によって搬送される微小球体を流し込みながらパッド上に搭載するようにした。これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体を半導体ウエハーのレジスト穴に流し込みながらパッド上に搭載することができる。従って、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置のレジスト穴に移すといった工程が無くなるので、その分、製造コストを下げることができ、バンプ電極形成工程における製造コストを下げることができると共に、その工程全体の構成を簡素化することができる。
【０１９７】
また、傾斜角度が可変可能な載置手段に上記の半導体装置を載置し、この半導体装置に、保持手段に保持された導電性液体と共に微小球体を供給することによって、半導体装置の配列された穴、乃至は、半導体装置上に載置されたマスクに配列された穴に微小球体を収容し、ここで収容されない微小球体および導電性液体を貯留手段で受け止めて溜め、この溜められた微小球体を含む導電性液体をポンプ手段で保持手段へ搬送するようにしたので、導電性液体および微小球体を無駄なく再利用することができる。
【０１９８】
また、上記の半導体装置において、レジストの厚み、乃至はマスクと逃げ隙間の合計の厚みを、穴に微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法とし、穴の形成精度により生じる穴の最小径を微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、穴の最大径を１つの穴に微小球体が２個以上入らず且つ微小球体がパッドから外れることが無い大きさとしたので、微小球体をパッド上に適正に載置することができる。
【０１９９】
さらに、穴に微小球体が収容される際に気体または導電性液体が穴に滞ることなく流れる溝を穴に連結して形成したので、微小球体をスムーズに且つ適正に収容することができ、これによって、微小球体をパッド上に適正に載置することができる。
【０２００】
また、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を回転させながら、穴に、導電性液体によって微小球体を流し込みパッド上に搭載するようにしたので、半導体装置のパッド上に効率よく微小球体を搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第２図は、微小球体整列装置における射出管路の先端部分と、載置台に載置された半導体装置との関係を説明するための図である。
第３図は、微小球体整列装置のポンプの構成図である。
第４図は、上記微小球体整列装置の載置台に載置される半導体装置の構成を示す断面図である。
第５図は、レジスト穴に最大径の微小球体を収容するために必要な隙間を示す平面図である。
第６図は、レジスト穴の隙間が大きすぎることによって、微小球体が下のパッド径から外れる様態を示す図である。
第７図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第８図は、本発明の第２の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第９図は、本発明の第３の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１０図は、上記微小球体整列装置の載置回転装置に半導体装置が載置された状態を示す図である。
第１１図は、上記第３の実施の形態に係る微小球体整列装置における導電性液体中の載置回転装置に半導体装置が載置された状態を示す図である。
第１２図は、本発明の第４の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１３図は、上記第４の実施の形態に係る微小球体整列装置における導電性液体中の載置回転装置に半導体装置が載置された状態を示す図である。
第１４図は、本発明の第５の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１５図は、上記第５の実施の形態に係る微小球体整列装置の動作を説明するための図である。
第１６図は、本発明の第６の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１７図は、微小球体整列装置の振込槽と載置台に載置される半導体装置の位置を示す図である。
第１８図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第１９図は、レジスト穴の形状およびレジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第２０図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第２１図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第２２図は、本発明の第８の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第２３図は、微小球体整列装置の載置台に載置された半導体ウエハー、半導体ウエハー上のパッドおよび微小球体を搭載するためにマスクに形成された穴との位置関係を示す断面図である。
第２４図は、マスクに設けた逃げ溝を示す断面図である。
第２５図は、本発明の第９の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第２６図は、半導体装置の載置台に取り付けられた振動手段（圧電素子）を示す図である。
【技術分野】
本発明は、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、フリップチップ接続等のバンプ電極形成工程における半田ボールに代表される微小球体の整列に関する微小球体の液体による整列方法、および微小球体整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップ（半導体装置）や回路基板などのバンプ形成部に半田ボールなどの微小球体を載置し、この微小球体を溶融させて電極バンプを形成する方法として、特開平５−１２９３７４号に開示されているように、半導体チップや回路基板などのバンプ形成部の配列と同じ配列で設けられている孔に微小球体を吸着し、半導体チップや回路基板上に転写する方法が知られている。
【０００３】
すなわち、半導体チップや回路基板などのバンプ形成部の配列と同じ配列で微小球体の吸着孔を吸着ヘッドに設け、この吸着孔に微小球体を吸着した状態で吸着ヘッドを半導体チップや回路基板などのバンプ形成部に移動させ、微小球体の吸着を解除することによって微小球体を半導体チップや回路基板のバンプ形成部に転写している。
【０００４】
この際に、吸着ヘッドには微小球体が過不足なく吸着されていることが必要となるが、微小球体がランダムに置かれているところから真空吸引して微小球体を吸着しようとすると確実に所定位置に吸着することが困難である。そこで、あらかじめ電極バンプと同じ配列に微小球体が配列されている球体整列パレットを用意し、ここから微小球体を真空吸引すれば吸着ヘッドに微小球体を確実にかつ過不足なく吸着できる。
【０００５】
ところで、球体整列パレットに気中で微小な球体を過不足なく整列しようとすると、静電気や湿気などの影響で、微小球体が相互に付着したり、整列パレットの表面に付着するなどの不具合があり、安定した整列作業を行うことが困難である。
【０００６】
そこで、特開平１１−８２７２号公報では、整列パレットを導電性液体中に浸漬し、その上から微小球体を整列パレット上に落下させて、微小球体を個々の整列孔に落とし込み保持させることで、静電気や湿気などの影響を除いている。
【０００７】
上記導電性液体内の微小金属ボール（微小球体）の液中整列方法によれば、静電気や湿気などの影響を除くことになり、安定した整列作業が実現されるが、揮発性の高いエタノールを利用しているため安定した作業を継続するためには揮発分を補充する必要があり、大量のエタノールが必要となる。また次工程に移すために導電性液体の中から整列パレットを取り出そうとした場合、取り出しにくく自動化が困難であった。
【０００８】
特開２００１−２１０９４２号公報では、整列パレットを浸漬させ整列作業を行う密閉容器とはべつの密閉容器を用意し、両者を可撓性の管を通じて接続し、重力差を利用して導電性液体および微小金属ボールを必要に応じて両者間で移すという方法が提案されている。
【０００９】
この方法では密閉容器を利用することで導電性液の揮発を防ぐと同時に、導電性液体および微小金属ボールを繰返し再利用することで材料の使用効率を上げ、また整列パレットへの整列作業終了をまって、整列パレットを浸漬させた密閉容器の導電性液体および微小金属ボールを他方の密閉容器に移して液抜きを実施した後で整列パレットを取り出すことでハンドリングの容易さを実現している。
【００１０】
また、上記のように微小球体を整列パレットの整列孔に保持した後は、微小球体を吸引装置の吸着ヘッドで吸着する。吸着ヘッドは、平面形状を成し、この面に整列孔と対向する空気孔が形成されている。その空気孔が整列孔に当接するように、吸着ヘッドを整列パレットの整列孔形成面に密着させ、この後、空気孔を介して真空吸引を行って微小球体を空気孔に吸着させる。この吸着後、半導体ウエハーのパッド位置に吸着ヘッドの微小球体を合わせて吸引を解除することによって、微小球体を落下させて、パッド上に微小球体が搭載されるようになっている。
【００１１】
しかし、従来の整列パレットを用いて半導体装置のバンプ形成部へ微小球体を載置する方法においては、配列パレットを用い一旦配列パレットの穴（整列孔）に微小球体を収容した後、半導体装置のパッド上に移すといった処理工程を経なければならないので、バンプ電極形成工程における処理工程数が多くなり、その分、製造コストが高くなり、また、バンプ電極形成工程全体の構成が複雑になるという問題がある。
【００１２】
また、導電性液体や余分な微小球体を再利用するために液および微小球体の回収を行う際に、微小球体が容器の角に当たったり、あるいは容器の隙間に入り込んで潰れなどの変形が生じたり、表面に傷が付いたりする。この場合、整列パレットの整列孔に収容できなくなるか、または収容されても吸着ヘッドで吸着できなくなるなどの不具合が生じ、半導体装置へ微小球体を適正に搬送できなくなる。また、容器を傾けたり、または回転させて導電性液体および微小球体の回収を行うが、完全に回収しきれずに容器内に導電性液体および微小球体が残ってしまい双方を無駄に使用してしまうという問題がある。
【００１３】
吸着ヘッドに微小球体を吸着させる際に、吸着ヘッドの面と整列パレットの整列孔形成面とを密着させなければならないので、双方の面を平坦とする加工精度が容易でなく、また、吸着ヘッドに微小球体を吸着させる処理を気中で行うと、隣り合う微小球体が静電気で引き合い適正な吸着が行えず、結果的にバンプ電極形成工程における製造コストが高くなるという問題がある。
【００１４】
さらに、作業効率を良くするため、吸着中に他の整列パレットに微小球体を収容する処理を行わなければならないので、整列パレットを複数必要とし、その分、運用上のコストが高くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、バンプ電極形成工程における製造コストを下げると共に、その工程全体の構成を簡素化することができ、導電性液体および微小球体を無駄なく再利用することができる微小球体の液体による整列方法、および微小球体整列装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
［１］上記課題を解決するために、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置し、前記半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記穴に導電性液体によって微小球体を流し込みながら前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００１７】
［２］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置が気中に載置される載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記管に組み込まれ、前記貯留手段に溜められた前記微小球体を含む導電性液体を前記保持手段へ搬送するポンプ手段とを備えることを特徴としている。
【００１８】
［３］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を流し込み、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００１９】
［４］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記管に組み込まれ、前記貯留手段に溜められた前記微小球体を含む導電性液体を前記保持手段へ搬送するポンプ手段とを備えることを特徴としている。
【００２０】
［５］また、上記［２］記載の発明であって、前記ポンプ手段は、台と、回転する回転手段と、この回転手段の円周部に回動自在に取り付けられた複数のローラーとを備え、弾力性を有するチューブが用いられた前記管を前記ローラーと前記台との間に配置し、この配置された前記ローラーと前記管との間隔を、前記ローラーの回動による前記管の押圧時に、前記管の内部に前記導電性液体に含まれる前記微小球体がそのままの形状で通過可能な隙間が開く間隔とすることを特徴としている。
【００２１】
［６］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置が気中に載置される載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴としている。
【００２２】
［７］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を流し込み、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴としている。
【００２３】
［８］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に載置し、前記穴に、導電性液体によって微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２４】
［９］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体を射出する射出手段を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動することにより、前記穴に、前記導電性液体によって前記微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２５】
［１０］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を気中に回転させながら、前記穴に、導電性液体によって微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２６】
［１１］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を気中に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体を射出する射出手段を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動することにより、前記穴に、前記導電性液体によって前記微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴としている。
【００２７】
［１２］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法としたことを特徴としている。
【００２８】
［１３］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストは、前記穴の形成精度により生じる前記穴の最小径を前記微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、前記穴の最大径を１つの穴に前記微小球体が２個以上入らず且つ前記微小球体が前記パッドから外れることが無い大きさとしたことを特徴としている。
【００２９】
［１４］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法とし、前記穴の形成精度により生じる前記穴の最小径を前記微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、前記穴の最大径を１つの穴に前記微小球体が２個以上入らず且つ前記微小球体が前記パッドから外れることが無い大きさとしたことを特徴としている。
【００３０】
［１５］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が縦に複数個配置されて収容される寸法としたことを特徴としている。
【００３１】
［１６］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記レジストの前記穴の断面形状を、レジスト表面側よりも半導体ウエハー側の方が広くなるテーパー形状としたことを特徴としている。
【００３２】
［１７］また、本発明の微小球体の液体による整列方法は、上記［８］又は［９］に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、前記パッドは、前記半導体ウエハーの表面に所定のパターンで形成され、前記レジストの前記穴は、前記パッドの対応する位置に前記所定パターンで前記穴が形成され、前記穴は、前記微小球体が導電性液体によって流れ込み供給されるとき、前記導電性液体と前記穴に残留する気体を外部に逃がす放出手段を備えることを特徴としている。
【００３３】
［１８］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に載置し、この載置された半導体装置を回転させる載置回転手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３４】
［１９］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に傾斜状態に載置する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持する保持手段と、前記保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に射出して流し込む第１の射出管と、前記第１の射出管を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動する揺動手段と、前記第１の射出管から前記半導体装置に射出された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３５】
［２０］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を回転させる載置回転手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置上のパッドに供給する保持手段と、前記保持手段から前記パッドに供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３６】
［２１］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に傾斜状態に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持する保持手段と、前記保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に射出して流し込む第１の射出管と、前記第１の射出管を、前記半導体装置上のパッドの上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動する揺動手段と、前記第１の射出管から前記パッドに射出された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴としている。
【００３７】
［２２］また、本発明の微小球体整列装置は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を回転させる載置回転手段と、多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置上のパッドに供給する保持手段と、前記保持手段から前記パッドに供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴としている。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
［第１の実施の形態］
第１図は、本発明の第１の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【００４０】
この第１図に示す微小球体整列装置は、例えば半導体装置のバンプ電極形成工程に適用される。即ち、バンプ電極形成工程は、半導体ウエハー上にレジストを形成した後、露光、現像、上記の半導体ウエハー上の穴への半田ボールの振込、半田ボールのリフロー、レジスト剥離といった工程を経て行われるが、本実施の形態の微小球体整列装置は、半導体ウエハー上の穴への半田ボールの振込を行う工程に適用される。
【００４１】
第１図の微小球体整列装置において、振込槽１は導電性液体を収容可能に形成されている容器であり、後述で詳細に説明する第４図に示す半導体装置２を載置する載置台３が概略中央位置に配置されるようになっている。
【００４２】
この載置台３は、載置台移動部１２によって、垂直方向の高さが自在に変えられるようになっており、また、載置台移動部１２に載置台３を取り付ける支持部４によって、その角度が水平／傾斜状態に自在に変えられるようになっている。
【００４３】
振込槽１の底面には、可撓性を有する循環管路５の一方の口が接続され、循環管路５の他方の口は保持容器６の側面に接続されている。また、振込槽１の底部は、第４図に示す微小球体４７および導電性液体が循環管路５に流れ込みやすい構造にすることが望ましく、例えば第１図に示すように振込槽１の底部の径が循環管路５の接続箇所に近付くにしたがって容器の径が減少する形状、いわゆる漏斗状に形成して微小球体４７および導電性液体が循環管路５に流れ込みやすいようにしている。
【００４４】
保持容器６は、循環管路５によって振込槽１と接続されているとともに、側面に洗浄管路８、底部に射出管路７が接続されている。さらに保持容器６は、配管接続部以外は密閉されており、揮発性の導電性液体が揮発するのを極力防ぐようになっている。
【００４５】
保持容器６の底部は、微小球体４７および導電性液体がスムーズに射出管路７に流れ込みやすい構造にすることが微小球体４７の変形を防ぐためにも望ましく、例えば漏斗状に形成して、微小球体４７および導電性液体が射出管路７に流れ込みやすいように成されている。
【００４６】
第２図（ａ）（ｂ）は、射出管路７の先端部分と載置台３に載置された半導体装置２との関係を説明するための図である。
【００４７】
半導体装置２の上端に流し台９を設置し、その流し台９の上に射出管路７の先端より多数の微小球体４７を含んだ導電性液体を流下させる。導電性液体としては、例えば、エタノールを使用する。エタノールの他、メタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、シクロヘキサノール、グリセノール、エチレングリコールといったアルコール類でもよく、また、水など、または、これらの混合液体であってもよい。また、分散剤や表面活性剤といった添加剤を微量含むものを用いてもよい。添加剤としては、例えば、リン酸三ナトリウム水和物、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、リノール酸ナトリウムや、カチオン活性剤などがある。導電性の高い液体であれば、静電気防止に効果が高いので、より好ましい。
【００４８】
微小球体４７は、例えば、直径１００μｍ以下、すなわち、０．１ｍｍ以下であり、流し台９及び半導体装置２の傾斜面を流下する導電性液体の厚さは１〜２ｍｍ程度になる。従って、微小球体４７の大きさと比較すると、その厚さ（深さ）は１０〜２０倍あり、導電性液体の浴槽内で微小球体４７の整列作業が行われた場合とほぼ同一となり、静電気除去などの効果もまたほぼ等しい。導電性液体が半導体装置２の全面に行き渡るように、第２図（ａ）に示す矢印Ｙ１のように、管路移動機構１０によって射出管路７の出口が左右に振られるようになっている。
【００４９】
また、循環管路５には、振込槽１に溜まった導電性液体および微小球体４７を保持容器６へ搬送するためのポンプ１１が取り付けられている。ポンプ１１は、第３図（ａ）に示すように、その回転軸３２が図示せぬモータに固定され、振込槽１から保持容器６へ導電性液体および微小球体４７が搬送されるように、モータの回転によって回転軸３２と共に回転するローラー回転体３１と、ローラー回転体３１の円周部に均等に且つ回動自在に取り付けられた複数のローラー３３と、ローラー３３との間に循環管路５が介装されるように配置された循環管路押圧台３４とを備えて構成されている。
【００５０】
ローラー３３と循環管路押圧台３４との間隔は、第３図（ｂ）に示すように、その間でローラー３３の回動により押圧される循環管路（弾力性を有するチューブ）の部分に、微小球体４７がそのままの形状で通過可能な隙間Ｙ２が開くような間隔とする。
【００５１】
次に、半導体装置２の構成を、第４図を参照して説明する。第４図は半導体装置の構成を示す断面図である。
【００５２】
この第４図に示す半導体装置２は、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に配列固定された半導体ウエハー（以下、単に半導体ウエハーという）４３と、各パッド４２の位置に半田ボールなどの微小球体４７を搭載するための穴４４が形成されたレジスト４５とを備えて構成されている。
【００５３】
ここで、レジスト４５の厚みがｈ、使用する微小球体４７の直径（以下、微小球体径という）がｄ、但し、微小球体径ｄの精度が±αミクロン（μｍ）であるとすると、
微小球体最小径ｄｍｉｎ＝ｄ−α
微小球体最大径ｄｍａｘ＝ｄ＋α
となる。
【００５４】
また、微小球体４７を穴４４に収容するためのレジスト４５の厚みｈは、
１／２ｄｍａｘ＜ｈ≦ｄｍｉｎ
の条件を満たすのが好ましい。
【００５５】
さらに、レジスト４５の穴４４の直径（以下、レジスト穴径と称す）Ｄは、レジスト４５における穴４４の加工バラツキを±βミクロンとし、第５図に示すように、最大径ｄｍａｘの微小球体４７を収容するために必要な隙間をγミクロンとすると、レジスト最小穴径Ｄｍｉｎ＝Ｄ−βは、微小球体最大径ｄｍａｘに隙間２γを加えた大きさよりも大となければならない。従って、
Ｄ＋β＝Ｄｍａｘ（レジスト最大穴径）
Ｄ−β＝Ｄｍｉｎ（レジスト最小穴径）
Ｄ−β＝Ｄｍｉｎ≧ｄｍａｘ＋２γ
Ｄｍｉｎ−ｄｍａｘ≧２γ
の条件を満たすのが好ましい。
【００５６】
例えば、１００ミクロンの微小球体４７を用いる場合、隙間２γは５〜３０ミクロンが適切である。但し、隙間２γとなるＤｍｉｎ−ｄｍａｘが大きくなると、１つの穴４４に微小球体４７が２個入ってしまい、１個ずつ入れるのが困難になってくる。また、第６図に示すように、微小球体４７が、この下のパッド径Ｌから外れることは避けなければならない。従って、レジスト４５の厚みｈも共に考慮しながら隙間
２γ＝Ｄｍｉｎ−ｄｍａｘ
を選択する必要がある。
【００５７】
また、レジスト穴４４に液中で微小球体４７を収容しようとすると、穴４４は微小穴であるため、空気やガス等の気体が邪魔をして微小球体４７が入りにくくなる。このため、気体や液の逃げ道（以下、逃げ溝という）を穴４４に連接して設ける必要がある。
【００５８】
逃げ溝は、レジスト４５に例えばエッチングにより形成することができ、第７図（ａ）に示すように、穴４４と穴４４とを接続した逃げ溝４９ａ、第７図（ｂ）に示すように、穴４４の両側（または片側）に形成した逃げ溝４９ｂなどが考えられる。
【００５９】
このような逃げ溝４９ａ，４９ｂの幅ｌは、あまり狭いと気体が逃げにくかったり、液が流れにくかったりするので、気体や液が穴４４に滞ることなく流れる幅以上にする必要がある。例えば、５ミクロン以上が必要である。
【００６０】
逃げ溝の幅ｌの精度は、加工バラツキをβとし、パッド径Ｌの加工バラツキをσとすると、最小パッド径Ｌｍｉｎ＝Ｌ−σに対しては、そこに置かれる微小球体４７の位置がＬｍｉｎを外れないことが必要である。
Ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ＋｛ｄｍｉｎ−√（ｄｍｉｎ２−ｌｍａｘ２）｝＜Ｌｍｉｎｌｍａｘ＜√｛ｄｍｉｎ２−（Ｄｍａｘ−Ｌｍｉｎ）２｝
である方が好ましい。
【００６１】
更に、パッド４２と穴４４の双方の位置ずれがあることも考慮することが必要である。第５図に示した状態は双方の中心が合っている状態を示すものであるが、実際にはずれが生じることが殆どである。
【００６２】
次に、上記微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【００６３】
本実施の形態の半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、載置台３に載置された半導体装置２を気中に配置し、この気中にあって直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【００６４】
まず、水平になるように角度調整された載置台３に微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せ、次いで載置台３を微小球体４７の整列に適した一定の角度に傾斜させると、半導体装置２は振込槽１の内部（気中位置）に位置する。この際、洗浄管路８および射出管路７の出口は、載置台３への半導体装置２の搭載を妨げない位置に退避している。
【００６５】
洗浄管路８の出口部が載置台３に載置された半導体装置２の上に来るように洗浄管路８を移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、洗浄管路８および射出管路７の出口からの導電性液体の流出はない。
【００６６】
ポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って射出され、半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した導電性液体は、穴４４から逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間が経過すると洗浄管路８の出口部を退避させる。
【００６７】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。この場合、ローラー３３を回転運動させることにより弾力性のある循環管路（チューブ）５が順次押圧され、この押圧によって生じる循環管路５の適度な隙間で微小球体４７を含む導電性液体が絞られながら送り出される。また、ローラー３３の通過により吸引力（サクション）が生じ、順次導電性液体が吸い込まれ、連続的に流下供給（搬送）される。
【００６８】
この際、射出管路７の出口部を第２図（ａ）に示す矢印Ｙ１のように移動させると、微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って射出され、半導体装置２の上に一様に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７の一部は穴４４に落ち込み、それ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１の底部に流れる。また、振込槽１に導電性液体が溜まっておらず、半導体装置２が中空上に存在する場合は、射出管路７から導電性液体によって運ばれた微小球体４７は、穴４４に収容され、これ以外の微小球体４７は振込槽１に流れる。
【００６９】
半導体装置２の穴４４には逃げ溝が連結して設けられているので、穴４４に入った導電性液体は、逃げ溝を経て載置台３から振込槽１の底部に流れる、このため、一度、穴４４に入った微小球体４７が導電性液体によって押し出されることがない。
【００７０】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の底面に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。
【００７１】
一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【００７２】
導電性液体が、既に穴４４に収容済みの微小球体４７を液体の圧力で飛びださせることがない傾斜角度に載置台３を配置させた後に、洗浄管路８の出口部を第２図（ａ）に示す矢印Ｙ１のように移動させる。
【００７３】
この洗浄の処理は、液中に半導体装置２を浸漬する液中整列方法における液の揺動あるいは振動に該当するものであり、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容を可能とする。
【００７４】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。その結果、保持容器６は、残存する導電性液体を洗浄管路８および射出管路７より流下させた後は空になる。
【００７５】
最後に載置台３を水平になるように角度調整し、微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を取出す。
【００７６】
以上の動作を繰り返すことで、微小球体４７および導電性液体を、繰り返し使用しながら安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【００７７】
このように、第１の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２の穴４４に、導電性液体によって搬送される微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するようにした。
【００７８】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。従って、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、製造コストを下げることができ、バンプ電極形成工程における半導体装置２の穴４４への微小球体４７の振込を行う工程の構成の簡素化を図ることができる。ここでは、微小球体４７が半田ボールであるとしたが、ここでいう半田ボールは、ボール全体が半田のもの、プラスチックコアに半田を被覆したもの、金ボール、銅ボールに銀メッキを施したもの、その他、種々の導電性微小ボールであればよい。
【００７９】
また、上記の半導体装置２において、レジスト４５の厚みを、製造精度により生じる微小球体４７の最大径の１／２よりも大きく且つ最小径以下としたので、穴４４に１個の微小球体４７を適正に収容してパッド４２に搭載することができる。
【００８０】
また、形成精度により生じる穴４４の最小径を微小球体４７の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、穴４４の最大径を１つの穴に微小球体４７が２個以上入らず且つ微小球体４７がパッド径Ｌから外れることが無い大きさとしたので、１個の微小球体４７をパッド４２上に適正に載置することができる。
【００８１】
また、穴４４に微小球体４７が収容される際に気体または導電性液体を穴４４に滞ることなく流す逃げ溝を、穴４４に連結して形成したので、微小球体４７をスムーズに且つ適正に収容することができ、これによって、１個の微小球体４７をパッド４２上に適正に載置することができる。
【００８２】
また、上記では、半導体装置２の穴４４に微小球体４７が１個のみ入るようにレジスト４５の厚さｈや、穴４４の径を定めたが、微小球体４７が例えば、内部にプラスチックを含む半田ボールであれば、穴４４に微小球体４７が縦に２個収容されるようにしてもよい。
【００８３】
また、ポンプ１１で微小球体４７を搬送する際に押圧される循環管路５の押圧部分に、微小球体４７がそのままの形状で通過可能な隙間ができるようにしたので、微小球体４７に潰れなどの変形が生じたり、表面に傷が付いたりすることがなくなり、適正に半導体装置２の穴４４に収容することができる。
【００８４】
［第２の実施の形態］
第８図は、本発明の第２の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【００８５】
本実施の形態の半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、載置台３に載置された半導体装置２を導電性液体中に配置し、この導電性液体中にあって直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【００８６】
この第８図に示す微小球体整列装置において、保持容器６は、第１の実施の形態と異なり、保持容器上下手段２５によって上下に移動可能となっている。最初保持容器６は、微小球体４７および導電性液体を収容した状態で振込槽１より下方位置に待機している。そして、半導体装置２が載置台３に載置されると、保持容器上下手段２５を作動させて保持容器６を上昇させる。すると、保持容器６が振込槽１より高くなるにしたがって保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が、射出管路７を通って射出され、導電性液体中の半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７の一部は穴４４に落ち込み、それ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【００８７】
振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まる。
【００８８】
保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が全て振込槽１に射出された後に、保持容器６を下側の定位置に下降させると、循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まっている微小球体４７および導電性液体が、循環管路５を経て保持容器６に流れ込み、収容される。
【００８９】
このような第２の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、ポンプ１１の代わりに保持容器６を上下させることで微小球体４７および導電性液体を循環させるようにしたので、微小球体４７に潰れなどの変形が生じたり、表面に傷が付いたりすることがなくなり、適正に半導体装置２の穴４４に収容することができる。
【００９１】
以上の第１および第２の実施の形態は、半導体ウエハー４３上のレジスト４５への微小球体４７の供給を説明したが、半導体ウエハー４３は、配線基板、半導体チップなどによって置換されても良く、このような実施の形態も本発明の技術的範疇とする。
【００９２】
また、第１および第２の実施の形態において、載置台３に振動を与える振動手段を組み込めば、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を、より速く収容することが可能なので、作業効率を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００９３】
［第３の実施の形態］
第９図は、本発明の第３の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【００９４】
この第９図に示す微小球体整列装置は、振込槽１と、半導体装置２を載置して回転させる載置回転装置５３と、ポンプ１１と、循環管路５と、保持容器６と、射出管路７と、洗浄管路８と、微小球体供給ノズル７ａと、洗浄ノズル８ａとを備えて構成されている。
【００９５】
振込槽１は、円筒と円錐とを組み合わせた漏斗型の容器であり、多数の微小球体４７を含む導電性液体を収容する。この振込槽１の最下部と保持容器６の側面には開口が形成されており、この各開口にポンプ１１を介して可撓性のパイプである循環管路５が接続されている。
【００９６】
保持容器６は、円筒と円錐とを組み合わせた漏斗型の容器であり、振込槽１の上方に図示せぬ指示部材で固定・配置され、多数の微小球体４７を含む導電性液体を保持する。この保持容器６の最下部には開口が形成されており、この開口に微小球体供給ノズル７ａが固定された射出管路７の口が接続されている。また、保持容器６の傾斜面上側の任意位置にも開口が形成されており、この開口に洗浄ノズル８ａが固定された洗浄管路８の口が接続されている。また、保持容器６は、管接続部以外は密閉されており、揮発性の導電性液体が揮発するのを極力防ぐ構造となっている。
【００９７】
載置回転装置５３は、振込槽１の最下部付近に組み込まれており、モータ５３ａと、モータ５３ａの回転軸５３ｂと、細長い円筒形状の軸受５３ｃと、載置台５３ｄとを備えて構成されている。モータ５３ａは、振込槽１の外側に配置され、このモータ５３ａの回転軸５３ｂが、振込槽１の傾斜面下側に固定された軸受５３ｃの貫通穴に回転自在に挿入されている。回転軸５３ｂの先端には載置台５３ｄの中心が固定されている。つまり、載置台５３ｄは、振込槽１の内部に傾斜状態で配置されており、この載置台５３ｄがモータ５３ａの回転軸５３ｂとともに回転し、必然的に載置台５３ｄに載置された半導体装置２が、その回転とともに回転するようになっている。
【００９８】
また、載置台５３ｄの傾斜角度は、その上に載置された半導体装置２の穴４４に、一旦微小球体４７が収容された後は、遠心力で穴４４から微小球体４７が飛び出すことがなく、且つ洗浄ノズル８ａから流下する導電性液体の圧力でも飛び出すことのないように設定されている。なお、軸受５３ｃと回転軸５３ｂとの間には防水のためのシールドが施してある。
【００９９】
さらに、微小球体供給ノズル７ａと載置台５３ｄに載置された半導体装置２との関係を、第１０図（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【０１００】
半導体装置２の上端の上方に配置された微小球体供給ノズル７ａの先端より多数の微小球体４７を含んだ導電性液体を流下させる。微小球体４７は、直径１００μｍ以下、すなわち、０．１ｍｍ以下であり、半導体装置２の傾斜面を流下する導電性液体の厚さは１〜２ｍｍ程度になる。従って、微小球体４７の大きさと比較すると、その厚さ（深さ）は１０〜２０倍あり、導電性液体の浴槽内で微小球体４７の整列作業が行われた場合とほぼ同一となり、静電気除去などの効果もまたほぼ等しい。導電性液体が半導体装置２の全面に行き渡るように、なお、半導体装置２を回転させ、微小球体供給ノズル７ａを半導体装置２の最上部に配置する構成をとっている。
【０１０１】
また、循環管路５に介装されたポンプ１１は、振込槽１に溜まった導電性液体および微小球体４７を保持容器６へ搬送するためのものである。
【０１０２】
次に、このような構成の微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、気中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【０１０３】
本実施の形態の半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、気中において傾斜状態の載置台５３ｄに載置された半導体装置２をモータ５３ａで回転させ、直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１０４】
まず、振込槽１の内部（気中位置）に配置された傾斜状態の載置台５３ｄに、微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せる。この際、微小球体供給ノズル７ａおよび洗浄ノズル８ａは、載置台５３ｄへの半導体装置２の搭載を妨げない位置に退避している。
【０１０５】
洗浄ノズル８ａを、載置台５３ｄに載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、双方のノズル７ａ，８ａからの導電性液体の流出はない。
【０１０６】
次に、モータ５３ａの駆動によって載置台５３ｄに載置された半導体装置２を回転させる。さらにポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って洗浄ノズル８ａから射出され、回転する半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した導電性液体は、半導体装置２の下方向および回転方向へ移動しながら各穴４４に入り、さらに穴４４から図示せぬ逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間（半導体装置２が洗浄される時間）が経過すると洗浄ノズル８ａを退避させる。
【０１０７】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。これによって、微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って微小球体供給ノズル７ａから射出され、回転する半導体装置２の上に一様に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７は半導体装置２の外周方向へ移動しながら穴４４に落ち込み、これ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１０８】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の最下部に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の最下部に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【０１０９】
ここで再び、洗浄ノズル８ａを、載置台５３ｄに載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。
【０１１０】
この洗浄の処理は、液中に半導体装置２を浸漬する液中整列方法における液の揺動あるいは振動に該当するものであり、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容を可能とする。
【０１１１】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。この停止時、保持容器６に残存する導電性液体が各ノズル７ａ，８ａより流下されると保持容器６が空になる。最後に微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を載置台５３ｄから取り外す。
【０１１２】
このような動作を繰り返すことで、気中において、微小球体４７および導電性液体を繰り返し使用しながら、安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【０１１３】
この他、第１１図に示すように、同構成の微小球体整列装置を用い、導電性液体中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を行っても良い。即ち、この半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、振込槽１の導電性液体中において傾斜状態の載置台５３ｄに載置された半導体装置２をモータ５３ａで回転させ、直接、導電性液体と共に微小球体４７を射出させながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１１４】
この場合は、導電性液体中において、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に射出された微小球体４７が、回転する半導体装置２の上に降下し、半導体装置２の下方向および回転方向へ移動しながら穴４４に落ち込み収容される。
【０１１５】
但し、回転軸５３ｂを伸縮する等の機構によって、載置台５３ｄに載置された半導体装置２を自在に導電性液体中と気中とに配置可能とし、半導体装置２の設定、取り外しを容易にする。また、保持容器６の容量を振込槽１よりも大きくしておき、各ノズル７ａ，８ａの射出口を一旦塞ぎ、ポンプ１１で振込槽１の導電性液体を保持容器６へ、全てまたは載置台５３ｄが気中に配置される状態まで搬送し、半導体装置２の設定、取り外しを行うようにしてもよい。
【０１１６】
このように、第３の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２を、傾斜状態に配置された載置台５３ｄに載置し、載置台５３ｄをモータ５３ａの回転軸５３ｂで回転させながら、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に微小球体４７を半導体装置２の上部へ射出することによって、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を流し込みパッド４２上に搭載するようにした。
【０１１７】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。この際、微小球体４７は、回転する半導体ウエハー４３の遠心力で移動しながら穴４４に収容されるので、効率よく穴４４に収容することができる。また、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、効率よく穴４４に収容することができる。従って、半導体装置２のパッド４２上に効率よく微小球体４７を搭載することができる。また、半導体装置２の洗浄時にも半導体装置２が回転しているので、洗浄ノズル８ａから流下する導電性液体が半導体装置２の遠心力で移動することによって、洗浄を上げることができる。
【０１１８】
［第４の実施の形態］
第１２図は、本発明の第４の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１１９】
この第１２図に示す微小球体整列装置は、振込槽１と、半導体装置２を載置して回転させる載置回転装置５１と、ポンプ１１と、循環管路５と、保持容器６と、射出管路７と、洗浄管路８と、微小球体供給ノズル７ａと、洗浄ノズル８ａとを備えて構成されている。
【０１２０】
本実施の形態では、載置回転装置５１が、モータ５１ａと、モータ５１ａの回転軸５１ｂと、細長い円筒形状の軸受５１ｃと、載置台５１ｄとを備え、載置台５１ｄが水平状態となるように振込槽１の最下部付近に組み込まれている。
【０１２１】
つまり、載置台５１ｄは、振込槽１の内部に水平状態で配置されており、この載置台５１ｄがモータ５１ａの回転軸５１ｂとともに回転し、必然的に載置台５１ｄに載置された半導体装置２が、その回転とともに回転するようになっている。また、微小球体供給ノズル７ａは、載置台５３ｄに載置された半導体装置２の中心または中央に配置されており、この微小球体供給ノズル７ａに隣接して洗浄ノズル８ａが配置されている。
【０１２２】
このような構成の微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、気中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【０１２３】
この液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、気中において水平状態の載置台５１ｄに載置された半導体装置２をモータ５１ａで回転させ、直接、導電性液体によって微小球体４７を流し込みながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１２４】
まず、振込槽１の内部（気中位置）に配置された水平状態の載置台５１ｄに、微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せる。この際、微小球体供給ノズル７ａおよび洗浄ノズル８ａは、載置台５１ｄへの半導体装置２の搭載を妨げない位置に退避している。
【０１２５】
洗浄ノズル８ａを、載置台５１ｄに載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、双方のノズル７ａ，８ａからの導電性液体の流出はない。
【０１２６】
次に、モータ５１ａの駆動によって載置台５１ｄに載置された半導体装置２を回転させる。さらにポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って洗浄ノズル８ａから射出され、回転する半導体装置２上の中央に降下する。半導体装置２上に降下した導電性液体は、半導体装置２の遠心力で外周方向へ移動しながら各穴４４に入り、さらに穴４４から図示せぬ逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間（半導体装置２が洗浄される時間）が経過すると洗浄ノズル８ａを退避させる。
【０１２７】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。この供給された微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って微小球体供給ノズル７ａから射出され、回転する半導体装置２の中心に降下する。この降下した微小球体４７は半導体装置２の遠心力で外周方向へ移動しながら穴４４に落ち込み、これ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１２８】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の最下部に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の最下部に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【０１２９】
ここで再び、洗浄ノズル８ａを、載置台５１ｄに載置された半導体装置２上の中央に来るように移動させ、洗浄処理を行う。この処理によって、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容が可能となる。
【０１３０】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。この停止時、保持容器６に残存する導電性液体が各ノズル７ａ，８ａより流下されると保持容器６が空になる。最後に微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を載置台５１ｄから取り外す。
【０１３１】
このような動作を繰り返すことで、気中において、微小球体４７および導電性液体を繰り返し使用しながら、安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【０１３２】
この他、第１３図に示すように、同構成の微小球体整列装置を用い、導電性液体中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を行っても良い。即ち、この半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法は、配列パレットを用いず、振込槽１の導電性液体中において水平状態の載置台５１ｄに載置された半導体装置２をモータ５１ａで回転させ、直接、導電性液体と共に微小球体４７を射出させながらパッド４２上に搭載するものである。
【０１３３】
この場合は、導電性液体中において、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に射出された微小球体４７が、回転する半導体装置２上の中心に降下し、半導体装置２の遠心力で外周方向へ移動しながら穴４４に落ち込み収容される。
【０１３４】
但し、回転軸５１ｂを伸縮する等の機構によって、載置台５１ｄに載置された半導体装置２を自在に導電性液体中と気中とに配置可能とし、半導体装置２の設定、取り外しを容易にする。また、保持容器６の容量を振込槽１よりも大きくしておき、各ノズル７ａ，８ａの射出口を一旦塞ぎ、ポンプ１１で振込槽１の導電性液体を保持容器６へ、全てまたは載置台５１ｄが気中に配置される状態まで搬送し、半導体装置２の設定、取り外しを行うようにしてもよい。
【０１３５】
このように、第４の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２を、水平状態に配置された載置台５１ｄに載置し、載置台５１ｄをモータ５１ａの回転軸５１ｂで回転させながら、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に微小球体４７を半導体装置２の中心または中央へ射出することによって、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を流し込みパッド４２上に搭載するようにした。
【０１３６】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。この際、微小球体４７は、回転する半導体ウエハー４３の遠心力で中心または中央から外周方向へ移動しながら穴４４に収容されるので、効率よく穴４４に収容することができる。また、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、効率よく穴４４に収容することができる。従って、半導体装置２のパッド４２上に効率よく微小球体４７を搭載することができる。また、半導体装置２の洗浄時にも半導体装置２が回転しているので、洗浄ノズル８ａから流下する導電性液体が半導体装置２の遠心力で移動することによって、洗浄を上げることができる。
【０１３７】
［第５の実施の形態］
第１４図は、本発明の第５の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１３８】
この第１４図に示す微小球体整列装置が、第９図に示した微小球体整列装置と異なる点は、載置回転装置５３に代え、半導体装置２の載置台７０と、微小球体供給ノズル７ａを揺動する揺動装置７１とを振込槽１に組み込んだことにある。但し、第１４図においては、ポンプ１１、保持容器６、洗浄管路８、洗浄ノズル８ａを省略した。省略されている構成要素については、以降第９図を参照するものとする。
【０１３９】
載置台７０は、振込槽１の傾斜面に平行に固定され、半導体装置２を載置することによって半導体装置２を傾斜状態に固定するものである。
【０１４０】
揺動装置７１は、振込槽１の支持部１ａにネジ７２によって固定された支持部材７３に取り付けられたモータ７１ａと、このモータ７１ａの回動軸７１ｂと、第１タイミングプーリ７１ｃと、一端がＬ字形のノズル揺動レバー７１ｅと、第２タイミングプーリ７１ｆと、ノズル取付軸７１ｇ、タイミングベルト７１ｈとを備えて構成されている。
【０１４１】
第１タイミングプーリ７１ｃは、この中心に形成された貫通穴が回動軸７１ｂに挿入されて支持部材７３にネジ７２ｄによって固定されている。つまり、第１タイミングプーリ７１ｃは、回動軸７１ｂの回動を妨げないように支持部材７３に固定されている。
【０１４２】
回動軸７１ｂの先端部には、ノズル揺動レバー７１ｅの端部が動かないように固定されている。このレバー７１ｅのＬ字形端部には、貫通穴が形成されており、この貫通穴にノズル取付軸７１ｇが回動自在に挿入されている。ノズル取付軸７１ｇの上端には、微小球体供給ノズル７ａが固定され、Ｌ字形端部から所定長突き出たノズル取付軸７１ｇの下端部には、第２タイミングプーリ７１ｆが挿入固定され、ナット７１ｉで締め付けられている。つまり、ノズル取付軸７１ｇに対して、微小球体供給ノズル７ａと第２タイミングプーリ７１ｆとは完全に固定状態となされているが、ノズル取付軸７１ｇは、ノズル揺動レバー７１ｅのＬ字形端部に対して回動自在な状態で取り付けられている。
【０１４３】
また、第１タイミングプーリ７１ｃと第２タイミングプーリ７１ｆとは、タイミングベルト７１ｈで接続されている。
【０１４４】
また、モータ７１ａの回動軸７１ｂは、所定の回転角の区間を揺動する動作を行い、ここでは、第１５図に示すように、載置台７０に載置された傾斜状態の半導体装置２の上部で、ノズル揺動レバー７１ｅに固定された微小球体供給ノズル７ａが、矢印Ｙ４，Ｙ５で示すように、半導体装置２の一端から他端までの間を円弧状に揺動するように動作を行う。
【０１４５】
この場合、回動軸７１ｂと共にノズル揺動レバー７１ｅが、矢印Ｙ４で示す方向に回動すると、支持部材７３に固定された第１タイミングプーリ７１ｃにタイミングベルト７１ｈで接続された第２タイミングプーリ７１ｆが、回動軸７１ｂと逆方向に同じ角度回動するので、この第２タイミングプーリ７１ｆにノズル取付軸７１ｇを介して固定された微小球体供給ノズル７ａは、図示するように常時向きを変えることなく下方向を向いて移動することになる。以上は、微小球体供給ノズル７ａの動作であるが、これと同様にノズル取付軸７１ｇに洗浄ノズル８ａも取り付けられており、洗浄ノズル８ａも同様の動作を行うものとする。なお、洗浄ノズル８ａの取付図は省略した。
【０１４６】
このような構成の微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法によって、気中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を説明する。
【０１４７】
まず、振込槽１の内部（気中位置）に配置された傾斜状態の載置台７０に、微小球体４７が載置されていない半導体装置２を載せる。
【０１４８】
洗浄ノズル８ａを、載置台７０に載置された半導体装置２の上に来るように移動させる。この時点では、ポンプ１１を停止しているため保持容器６は空であり、双方のノズル７ａ，８ａからの導電性液体の流出はない。
【０１４９】
次に、モータ７１ａの駆動によって双方のノズル７ａ，８ａを揺動させる。さらにポンプ１１を低速で動作させると、振込槽１ならびに可撓性の循環管路５に停留していた導電性液体が保持容器６に供給される。次いで導電性液体は洗浄管路８を通って、揺動する洗浄ノズル８ａから射出され、半導体装置２上の一端から他端まで降下する。これによって導電性液体は、半導体装置２の一端から他端まで移動しながら各穴４４に入り、さらに穴４４から図示せぬ逃げ溝を抜けて振込槽１に流れる。これによって穴４４の気体が排出される。一定時間（半導体装置２が洗浄される時間）が経過すると洗浄ノズル８ａを退避または射出口を塞ぐ。
【０１５０】
続いて、ポンプ１１を高速で動作させると、振込槽１ならびに循環管路５に停留していた微小球体４７が導電性液体とともに保持容器６に供給される。この供給された微小球体４７および導電性液体は、射出管路７を通って、揺動する微小球体供給ノズル７ａから射出され、半導体装置２上の一端から他端まで降下する。これによって導電性液体は、半導体装置２の一端から他端まで移動しながら各穴４４に落ち込み、これ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１５１】
振込槽１に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、ポンプ１１の動作によって振込槽１の最下部に接続された循環管路５を経て保持容器６へと搬送される。一定時間の射出を待ってポンプ１１の動作を低速に切換えると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体のうち、微小球体４７は振込槽１の最下部に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まるが、導電性液体のみは保持容器６に搬送される。
【０１５２】
ここで再び、洗浄ノズル８ａによって洗浄処理を行う。この処理によって、微小球体４７収容済みの穴４４に重なった余分な微小球体４７や半導体装置２表面に残った余分な微小球体４７の除去と同時に、余分な微小球体４７の未収容の穴４４への収容が可能となる。
【０１５３】
一定時間の洗浄を待ってポンプ１１の動作を停止させると、振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７および導電性液体は、振込槽１に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まり、保持容器６への導電性液体の搬送が停止する。この停止時、保持容器６に残存する導電性液体が各ノズル７ａ，８ａより流下されると保持容器６が空になる。最後に微小球体４７の整列が終わった半導体装置２を載置台７０から取り外す。
【０１５４】
このような動作を繰り返すことで、気中において、微小球体４７および導電性液体を繰り返し使用しながら、安定した微小球体４７の整列を行うことが可能となる。
【０１５５】
この他、図には示さないが、同構成の微小球体整列装置を用い、導電性液体中で、半導体装置２の整列穴４４に微小球体４７を整列する処理を行っても良い。この場合は、導電性液体中において、微小球体供給ノズル７ａから導電性液体と共に射出された微小球体４７が、半導体装置２上の一端から他端まで移動しながら降下し、各穴４４に落ち込み収容される。
【０１５６】
このように、第５の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッド４２が表面に固定された半導体ウエハー４３を有すると共に、各パッド４２位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたレジスト４５を半導体ウエハー４３上に有して成る半導体装置２を、載置台７０に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体４７を射出する微小球体供給ノズル７ａを、傾斜状態の半導体装置２の上部で、その半導体装置２の一端から他端までの間を揺動することにより、穴４４に、導電性液体によって微小球体４７を流し込みパッド４２上に搭載するようにした。
【０１５７】
これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体４７を半導体ウエハー４３のレジスト穴４４に流し込みながらパッド４２上に搭載することができる。この際、微小球体４７は導電性液体と共に、半導体装置２の一端から他端までを揺動しながら穴４４に収容されるので、効率よく穴４４に収容することができる。また、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置２のレジスト穴４４に移すといった処理工程が無くなるので、その分、効率よく穴４４に収容することができる。従って、半導体装置２のパッド４２上に効率よく微小球体４７を搭載することができる。また、半導体装置２の洗浄時にも、導電性液体と共に、半導体装置２の一端から他端までを揺動しながら半導体装置２の上に流下するので、洗浄を上げることができる。
【０１５８】
［第６の実施の形態］
第１６図は、本発明の第６の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１５９】
この第１６図に示す第６の実施の形態の微小球体整列装置による半導体装置２への微小球体４７の液体流下式整列方法を説明する。保持容器上下手段８１によって保持容器６を上下に移動させることができる。この保持容器上下手段８１を作動させて保持容器６を上昇させると、保持容器６が振込槽１より高くなるに従って保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が、射出管路７を通って微小球体供給ノズル９から射出され、導電性液体中の半導体装置２の上に降下する。半導体装置２上に降下した微小球体４７の一部は穴４４に落ち込み、それ以外の微小球体４７と導電性液体は振込槽１に流れる。
【０１６０】
振込槽１は、支持部８２により支持されており、この支持部８２で振込槽１および載置台５３ｄの角度調節をすることができ、微小球体４７および導電性液体を載置台５３ｄに載置された半導体装置２に下降させて、穴４４に微小球体４７を振り込む際には、適正な角度に調整することが好ましい。
【０１６１】
また、載置台５３ｄは、回転手段８３によって回転させることができ、微小球体４７および導電性液体を載置台５３ｄに載置された半導体装置２上に下降させて、穴４４に微小球体４７を振り込む際に、適正な回転速度で半導体装置２を回転させることで、効率よく、微小球体４７が穴４４に振り込まれ、且つ余分な微小球体４７を振込槽１の底部に落とすことができるので好ましい。
【０１６２】
導電性液体としてエタノールを用い、微小球体として直径１００ミクロンのＳｎＰｂ共晶半田ボールを用いた場合、第９図に示す傾斜角度と回転速度の組み合わせで整列の効率化が図れた。適正な角度と回転速度に調整された場合、半導体装置２および載置台５３ｄの回転によって振込槽１に溜まった導電性液体に液流が発生し、この液流により微小球体４７が半導体装置２上を効率よく移動する。この場合、載置台５３ｄに撹拌子８４などを形成して、液流を効率よく発生させるとより効果的である。撹拌子８４は突起状のものでもよく、また、網状の板で半導体装置２を囲う構造物でもよい。網状構造物の方が、半導体装置２の取り出しが容易になり好ましい。
【０１６３】
振込槽１の底部に流れて来た微小球体４７は、振込槽１の底面に接続された循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まる。
【０１６４】
保持容器６に収容されている微小球体４７および導電性液体が全て振込槽１に射出された後に、保持容器６を下側の定位置に下降させると、循環管路５の一部および振込槽１の底部に溜まっている微小球体４７は、導電性液体とともに循環管路５を経て保持容器６に流れ込み収容される。
【０１６５】
載置台５３ｄおよび半導体装置２は、第１７図に示すように、振込槽１中に溜まる導電性液体に浸漬させないように設置し、微小球体４７および導電性液体を降下させて穴４４に微小球体４７を振り込んでもよく、また、載置台５３ｄおよび半導体装置２に傾斜をつけずに振り込みを行ってもよい。
【０１６６】
このような第６の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６７】
［第７の実施の形態］
第１８図、第１９図、第２０図および第２１図を用いてレジスト穴の形状について説明する。
【０１６８】
第１８図、第１９図は本発明の第７の実施の形態に係る半導体装置のレジストに形成される微小球体を搭載するための貫通した穴の形状を示す平面図である。また、第２０図は本発明の第７の実施の形態に係る半導体装置のレジストに形成される微小球体を搭載するための貫通した穴の断面形状を示す図である。
【０１６９】
レジスト穴４４に液中で微小球体４７を収容しようとすると、穴４４は微小穴であるため、空気やガス等の気体が邪魔をして微小球体４７が入りにくくなる。また、微小球体４７の搬送に用いる導電性液体は、微小球体４７をレジスト穴４４に搭載した後は不要となるため、収容が完了した後は、レジスト穴４４および半導体装置２の上に残存する導電性液体の量を少なくすることが好ましい。このため、気体や液の逃げ溝を、例えば前述したように穴４４に連接して設ける必要がある。
【０１７０】
逃げ溝は、レジスト４５に例えばエッチングにより形成することができる。また、感光性のレジストを用い、露光、現像といったフォトリソグラフィー技術を利用して形成することもできる。その他、レーザ加工機や機械的な加工機を用いて穴４４を形成することも可能である。レーザで加工する場合は、レジスト材料に、使用するレーザの波長に合わせた吸収剤を添加することで、加工精度を向上させることができると共に、半導体ウエハー４３の表面や、パッド４２の表面に熱的な損傷などを与えることなく加工が可能になることから好ましい。
【０１７１】
レジスト穴４４と逃げ溝４９の形状は、第１８図（ａ）に示すように、液流の方向Ｙ６と一致するように逃げ溝４９を形成すると、導電性液体を流下させた場合、空気やガス等の気体が抜けやすく好ましい。逃げ溝４９の幅ｌは広く形成した方が、気体や液の抜けがよくなるが、穴４４に一旦収容した微小球体４７が飛び出してしまわない大きさにする必要がある。逃げ溝は複数設けてもよく、第１８図（ｂ）に示すように、液流の方向Ｙ６に対して逃げ溝４９を角度θをもつように設置すると、一旦収容された微小球体４７の飛び出しを防止できて好ましい。角度θは０度から９０度の間にあればよいが、３０度から６０度の間に設定するほうが好ましい。ここでは、２方向へ逃げ構を形成した例を示したが、３方向以上に形成してもよく、同一方向に複数逃げ溝４９を設けても良い。
【０１７２】
また、レジスト穴４４は、第１９図（ａ）に示すように、方形であってもよい。
【０１７３】
円形の場合よりも、一定方向へ液体を流下させた場合、微小球体４７が穴４４に振り込まれる効率がよくなると共に、角部４８が逃げ溝４９の役割を果たして、気体や液の抜けがよくなり好ましい。更に、第１９図（ｂ）に示すように、逃げ溝４９を隣接する穴４４同士を連結するように形成してもよく、また、第１９図（ｃ）に示すように、逃げ溝４９を液流の方向Ｙ６に対して角度θを有するように設けても良い。角度θは０度から９０度の間にあればよいが、３０度から６０度の間に設定するほうが好ましい。
【０１７４】
上記第６の実施の形態で説明したような、載置台５３ｄを回転手段８３によって回転させて微小球体４７をレジスト穴４４に収容する場合、液流の方向は半導体装置２に対して変化する。このため、このような回転を伴う液体流下式整列方法で行う場合は、第２０図に示すように、逃げ溝４９を穴４４に対して放射線方向Ｙ７となるように形成するとよい。
【０１７５】
レジスト穴４４の断面形状は、第４図に示したように半導体ウエハー４３に対して垂直な壁面を有する形状でもよいが、第２１図に示すように、レジスト４５表面側よりも半導体ウエハー４３側の方が広くなるテーパー形状に形成すると、一旦収容された微小球体４７の飛び出しを防止できて好ましい。このような形状は、レジストにフォトリソグラフィー技術を用いてレジスト穴４４を形成する際に、露光や現像条件を調整することや、露光の際の集光方法を調整することにより形成することができる。また、レーザ加工などによっても、レーザ光を当てる角度を調整することで形成することができる。
【０１７６】
上記のようなレジスト穴および逃げ溝を形成して、第１〜第６の実施の形態で説明したような微小球体整列装置を用いた微小球体の液体による整列方法に適用することで、気体や液の抜けがよく、一旦収容した微小球体の飛び出しを防止する微小球体の整列が可能になる。
【０１７７】
［第８の実施の形態］
第２２図は、本発明の第８の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１７８】
この第２２図に示す微小球体整列装置は、第１図に示した第１の実施の形態の微小球体整列装置と同様の機構を有しているが、載置台３に載置される半導体装置２には、微小球体４７を収容するための穴４４が形成されたレジスト４５が形成されておらず、それに替わるマスク４６が設置されている。即ち、載置台３には半導体ウェハー４３が載置されると共に、半導体ウエハー４３に形成されたパッド４２の位置に微小球体４７を搭載するための貫通した穴４４が形成されたマスク４６が載置される構成となっている。
【０１７９】
第２３図は、載置台に載置された半導体ウエハー４３、半導体ウエハー４３上のパッド４２および微小球体４７を搭載するためにマスク４６に形成された穴４４との位置関係を示す断面図である。マスク４６には、上記第１の実施の形態や、第７の実施の形態で説明したレジストと同様の、微小球体４７を収容するための穴４４が形成されている。穴４４は各パッド４２の上に微小球体４７が搭載される位置に設置されると共に、半導体ウエハー４３とマスク４６との間に逃げ隙間Ｙ９が形成されるように保持される機構を有しており、導電性液体を流下させる際には、この逃げ隙間Ｙ９を通って空気やガス等の気体や、液体が抜けるため、微小球体４７の穴４４への収容が容易になる。
【０１８０】
逃げ隙間Ｙ９の寸法ｔは、使用する微小球体径がｄ、微小球体径ｄの精度が±αミクロンであるとすると、
微小球体最小径ｄｍｉｎ＝ｄ−α
微小球体最大径ｄｍａｘ＝ｄ＋α
となり、
ｔ≦１／２ｄｍｉｎ
の条件を満たすことが好ましい。更に好適には、
１／４ｄｍｉｎ≦ｔ≦１／２ｄｍｉｎ
である。また、マスク４６の厚みＴは、
１／２ｄｍａｘ＜Ｔ＋ｔ≦ｄｍｉｎ
の条件を満たすのが好ましい。
【０１８１】
このようなマスク４６は、ステンレス板、銅板、アルミニウム板といった金属板をエッチングすることやレーザ加工や、その他機械的な加工を行うことで形成することができる。また、ニッケルや銅といったもので電鋳メッキにより形成することも可能である。さらに、シリコン製マスクも可能である。例えば、マスク４６はシリコンで作製してもよい。マスク４６をシリコンとすると、後に微小球体を溶融してバンプを形成する工程において、半導体装置２と熱膨張率が一致して、パッド４２との位置ズレを防止できるので良好である。シリコン製マスクはレーザ加工やドリルなどの機械加工、エッチングといった加工によっても製作可能であるが、異方性エッチングを用いると、高度な加工が可能であり好適である。例えば、表面が（１００）面であるシリコンウェハーに対して異方性エッチングを行い、（１１１）方位面から成る正四角錐を形成すると、微細な加工への対応が可能である。また、シリコンウェハーに対して片面から異方性エッチングを行うことで貫通穴を形成することも可能であるが、両面からエッチングすることにより貫通穴を形成することも可能である。球体の飛び出しを防止するように貫通穴の断面形状を制御するには両面からエッチングする方法が好ましい。
【０１８２】
また、金属製のマスク４６の場合、微小球体４７と接触することにより微小球体４７に傷などの損傷を与える可能性があるため、樹脂材料等をコートしてもよい。また、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー技術により形成することも可能である。感光性ポリイミド、感光性フルオレン樹脂、感光性アクリル樹脂など、感光基を有する樹脂材料であればよいが、感光性アクリル樹脂といった剛性を有する樹脂であることが望ましい。
【０１８３】
さらに、第２４図は逃げ溝４９を設けた構造を示す図であるが、このように逃げ溝４９をマスク４６に対して貫通することなく、半導体ウエハー４３側のみに形成すると、気体や液体の離脱が容易になり好ましい。このような構造のマスク４６は、例えば２段階乃至は３段階以上の電鋳メッキを行うことにより形成できる。また、前述した方法によりマスクを形成した後、ハーフエッチング、レーザ加工、機械的な加工といった技法を用いることにより形成が可能である。
【０１８４】
また、第２４図（ｃ）に示すように、液流の方向Ｙ８に対してパッド４２の上流に当たる部分に堤防５０を設けると、一旦収容された微小球体４７が液流により飛び出すことがなくなり好ましい。
【０１８５】
また、第２４図（ｃ）に示すように、逃げ溝４９を液流の方向Ｙ８に対して穴４４の上流に当たる部分で、且つマスク４６の上面に形成すると、微小球体４７と液流の流れがスムーズになり好ましい。また、マスク４６の穴４４も前述したレジスト４５の穴４４と同様に、方形、テーパー形状としてもよい。
【０１８６】
このような第８の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１８７】
［第９の実施の形態］
第２５図は、本発明の第９の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
【０１８８】
この第２５図に示す微小球体整列装置は、第９図に示した第３の実施の形態の微小球体整列装置と同様の機構を有しているが、載置台５３ｄに載置される半導体装置２には、微小球体４７を収容するための穴４４が形成されたレジスト４５が形成されておらず、それに替わるマスク４６が設置されている。この載置台５３ｄ上の構成は、上記第８の実施の形態で、第２３図〜第２４図を参照して説明したものと同様である。
【０１８９】
従って、このような第９の実施の形態の微小球体整列装置および、微小球体の液体による整列方法においても、上記第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１９０】
また、第９の実施の形態の微小球体整列装置におけるマスク４６を半導体ウエハー４３の上に保持する構成を、上記第４〜６の実施の形態の微小球体整列装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【０１９１】
［第１０の実施の形態］
第１〜第６および第８，第９の実施の形態において、載置台に振動を与える振動手段を組み込めば、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を、より速く収容することが可能なので、作業効率を向上させることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【０１９２】
振動を与える手段としては、例えば第２６図に示すように、圧電素子１５を載置台５３ｄの裏面乃至は側面に設置する方法がある。振動の方向としては、半導体装置２に垂直な方向に振動を加えると、一旦収容された微小球体４７の飛び出しにつながることから、半導体装置２に対して水平な方向Ｙ１０に振動を加えるとよい。さらに、一方向乃至は半導体装置２の中央から外周部へ向かう進行波を発生させると、半導体装置２の穴４４に微小球体４７を、より速く収容することが可能なので、作業効率を向上させることができ好ましい。
【０１９３】
以上の第１から第１０の実施の形態は、微小球体４７が半田ボールであるとしたが、ここでいう半田ボールは、ボール全体が半田のもの、プラスチックコアに半田を被覆したもの、金ボール、銅ボールに銀メッキを施したもの、その他、種々の導電性微小ボールであればよい。
【０１９４】
また、半導体ウエハー４３は、上記全ての実施の形態では円形を想定したが、この形状に限らず四角形などの形状であっても上記同様の効果を得ることができる。
【０１９５】
さらに、半導体ウエハー４３上のレジスト４５乃至はマスク４６への微小球体４７の供給を説明したが、半導体ウエハー４３は、配線基板、半導体チップなどによって置換されても良く、このような実施の形態も本発明の技術的範疇とする。
【０１９６】
【発明を実施するための最良の形態産業上の利用可能性】
以上説明したように、本発明によれば、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを半導体ウエハー上に有して成る半導体装置の穴に、導電性液体によって搬送される微小球体を流し込みながらパッド上に搭載するようにした。また、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーからなる半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを載置し、穴に、導電性液体によって搬送される微小球体を流し込みながらパッド上に搭載するようにした。これによって、従来のように配列パレットを用いず、直接、導電性液体によって搬送される微小球体を半導体ウエハーのレジスト穴に流し込みながらパッド上に搭載することができる。従って、従来のように配列パレットを用い一旦配列パレットの穴に微小球体を収容した後、半導体装置のレジスト穴に移すといった工程が無くなるので、その分、製造コストを下げることができ、バンプ電極形成工程における製造コストを下げることができると共に、その工程全体の構成を簡素化することができる。
【０１９７】
また、傾斜角度が可変可能な載置手段に上記の半導体装置を載置し、この半導体装置に、保持手段に保持された導電性液体と共に微小球体を供給することによって、半導体装置の配列された穴、乃至は、半導体装置上に載置されたマスクに配列された穴に微小球体を収容し、ここで収容されない微小球体および導電性液体を貯留手段で受け止めて溜め、この溜められた微小球体を含む導電性液体をポンプ手段で保持手段へ搬送するようにしたので、導電性液体および微小球体を無駄なく再利用することができる。
【０１９８】
また、上記の半導体装置において、レジストの厚み、乃至はマスクと逃げ隙間の合計の厚みを、穴に微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法とし、穴の形成精度により生じる穴の最小径を微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、穴の最大径を１つの穴に微小球体が２個以上入らず且つ微小球体がパッドから外れることが無い大きさとしたので、微小球体をパッド上に適正に載置することができる。
【０１９９】
さらに、穴に微小球体が収容される際に気体または導電性液体が穴に滞ることなく流れる溝を穴に連結して形成したので、微小球体をスムーズに且つ適正に収容することができ、これによって、微小球体をパッド上に適正に載置することができる。
【０２００】
また、所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を回転させながら、穴に、導電性液体によって微小球体を流し込みパッド上に搭載するようにしたので、半導体装置のパッド上に効率よく微小球体を搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第２図は、微小球体整列装置における射出管路の先端部分と、載置台に載置された半導体装置との関係を説明するための図である。
第３図は、微小球体整列装置のポンプの構成図である。
第４図は、上記微小球体整列装置の載置台に載置される半導体装置の構成を示す断面図である。
第５図は、レジスト穴に最大径の微小球体を収容するために必要な隙間を示す平面図である。
第６図は、レジスト穴の隙間が大きすぎることによって、微小球体が下のパッド径から外れる様態を示す図である。
第７図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第８図は、本発明の第２の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第９図は、本発明の第３の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１０図は、上記微小球体整列装置の載置回転装置に半導体装置が載置された状態を示す図である。
第１１図は、上記第３の実施の形態に係る微小球体整列装置における導電性液体中の載置回転装置に半導体装置が載置された状態を示す図である。
第１２図は、本発明の第４の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１３図は、上記第４の実施の形態に係る微小球体整列装置における導電性液体中の載置回転装置に半導体装置が載置された状態を示す図である。
第１４図は、本発明の第５の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１５図は、上記第５の実施の形態に係る微小球体整列装置の動作を説明するための図である。
第１６図は、本発明の第６の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第１７図は、微小球体整列装置の振込槽と載置台に載置される半導体装置の位置を示す図である。
第１８図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第１９図は、レジスト穴の形状およびレジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第２０図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第２１図は、レジスト穴に連結して形成される逃げ溝を示す平面図である。
第２２図は、本発明の第８の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第２３図は、微小球体整列装置の載置台に載置された半導体ウエハー、半導体ウエハー上のパッドおよび微小球体を搭載するためにマスクに形成された穴との位置関係を示す断面図である。
第２４図は、マスクに設けた逃げ溝を示す断面図である。
第２５図は、本発明の第９の実施の形態に係る微小球体整列装置の構成図である。
第２６図は、半導体装置の載置台に取り付けられた振動手段（圧電素子）を示す図である。
Claims (22)
- 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置し、前記半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記穴に導電性液体によって微小球体を流し込みながら前記パッド上に搭載することを特徴とする微小球体の液体による整列方法。
- 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置が気中に載置される載置手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、
前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、
前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、
前記管に組み込まれ、前記貯留手段に溜められた前記微小球体を含む導電性液体を前記保持手段へ搬送するポンプ手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 前記ポンプ手段は、台と、回転する回転手段と、この回転手段の円周部に回動自在に取り付けられた複数のローラーとを備え、
弾力性を有するチューブが用いられた前記管を前記ローラーと前記台との間に配置し、この配置された前記ローラーと前記管との間隔を、前記ローラーの回動による前記管の押圧時に、前記管の内部に前記導電性液体に含まれる前記微小球体がそのままの形状で通過可能な隙間が開く間隔とすることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を流し込み、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、
前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を流し込み、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、
前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、
前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、
前記管に組み込まれ、前記貯留手段に溜められた前記微小球体を含む導電性液体を前記保持手段へ搬送するポンプ手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置が気中に載置される載置手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、
前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、
前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、
前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を流し込み、前記載置手段に保持された前記マスクの穴を介して前記半導体装置に供給する保持手段と、
前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、
前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、
前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に回転させながら、前記穴に、導電性液体によって微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴とする微小球体の液体による整列方法。
- 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体を射出する射出手段を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動することにより、前記穴に、前記導電性液体によって前記微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴とする微小球体の液体による整列方法。
- 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を気中に回転させながら、前記穴に、導電性液体によって微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴とする微小球体の液体による整列方法。
- 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置の上に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を気中に傾斜状態に配置し、導電性液体と共に微小球体を射出する射出手段を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動することにより、前記穴に、前記導電性液体によって前記微小球体を流し込み前記パッド上に搭載することを特徴とする微小球体の液体による整列方法。
- 上記請求項８又は９に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、
前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法としたことを特徴とする微小球体の液体による整列方法。 - 上記請求項８又は９に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、
前記レジストは、前記穴の形成精度により生じる前記穴の最小径を前記微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、前記穴の最大径を１つの穴に前記微小球体が２個以上入らず且つ前記微小球体が前記パッドから外れることが無い大きさとしたことを特徴とする微小球体の液体による整列方法。 - 上記請求項８又は９に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、
前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が保持され、且つ２個以上入らない寸法とし、
前記穴の形成精度により生じる前記穴の最小径を前記微小球体の最大径に隙間を加えた大きさよりも大とし、前記穴の最大径を１つの穴に前記微小球体が２個以上入らず且つ前記微小球体が前記パッドから外れることが無い大きさとしたことを特徴とする微小球体の液体による整列方法。 - 上記請求項８又は９に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、
前記レジストの厚みを、前記穴に前記微小球体が縦に複数個配置されて収容される寸法としたことを特徴とする微小球体の液体による整列方法。 - 上記請求項８又は９に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、
前記レジストの前記穴の断面形状を、レジスト表面側よりも半導体ウエハー側の方が広くなるテーパー形状としたことを特徴とする微小球体の液体による整列方法。 - 上記請求項８又は９に記載の微小球体の液体による整列方法にあって、
前記パッドは、前記半導体ウエハーの表面に所定のパターンで形成され、
前記レジストの前記穴は、前記パッドの対応する位置に前記所定パターンで前記穴が形成され、
前記穴は、前記微小球体が導電性液体によって流れ込み供給されるとき、前記導電性液体と前記穴に残留する気体を外部に逃がす放出手段を備えることを特徴とする微小球体の液体による整列方法。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に載置し、この載置された半導体装置を回転させる載置回転手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置に供給する保持手段と、
前記保持手段から前記半導体装置に供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたレジストを前記半導体ウエハー上に有して成る半導体装置を気中に傾斜状態に載置する載置手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持する保持手段と、
前記保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に射出して流し込む第１の射出管と、
前記第１の射出管を、前記傾斜状態の半導体装置の上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動する揺動手段と、
前記第１の射出管から前記半導体装置に射出された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を回転させる載置回転手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置上のパッドに供給する保持手段と、
前記保持手段から前記パッドに供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に傾斜状態に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持する載置手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持する保持手段と、
前記保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に射出して流し込む第１の射出管と、
前記第１の射出管を、前記半導体装置上のパッドの上部で、その半導体装置の一端から他端までの間を揺動する揺動手段と、
前記第１の射出管から前記パッドに射出された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。 - 所定の半導体素子および配線が形成され、これら所定配線に接続された多数のパッドが表面に固定された半導体ウエハーを有する半導体装置を気中に載置すると共に、各パッド位置に微小球体を搭載するための貫通した穴が形成されたマスクを前記穴がパッドの上に配置されるように保持し、前記半導体装置を回転させる載置回転手段と、
多数の微小球体を含む導電性液体を保持し、この保持された導電性液体と共に微小球体を前記穴に流し込み、前記載置回転手段に載置された前記半導体装置上のパッドに供給する保持手段と、
前記保持手段から前記パッドに供給された前記微小球体を含む導電性液体を溜める貯留手段と、
前記貯留手段と前記保持手段とを接続する管と、
前記保持手段を、前記貯留手段の上方および下方の何れかの位置に自在に移動して配置する上下移動手段とを備えることを特徴とする微小球体整列装置。
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