JPH05129307A - Method and apparatus for formation of bump - Google Patents

Method and apparatus for formation of bump

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JPH05129307A
JPH05129307A JP28962891A JP28962891A JPH05129307A JP H05129307 A JPH05129307 A JP H05129307A JP 28962891 A JP28962891 A JP 28962891A JP 28962891 A JP28962891 A JP 28962891A JP H05129307 A JPH05129307 A JP H05129307A
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JP
Japan
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molten
molten solder
bump
metal
solder
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Application number
JP28962891A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ishida
尚 石田
Masayuki Sato
正幸 佐藤
Toyoshige Noritomi
豊茂 乗富
Hiroaki Miyamoto
博昭 宮本
Yoshiyuki Sano
吉之 佐野
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Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3468Applying molten solder

Abstract

PURPOSE:To form, easily and in a short time, a bump for a semiconductor integrated circuit device using a flip-chip system. CONSTITUTION:The following are installed: a molten-solder tank 18 which melts a solder for bump formation use and which stores the molten solder; and a molten-solder discharge plate 12 in which discharge holes 14 guiding the discharge position of the molten solder 13 flowing through a molten-solder passage pipe 17 from the molten-solder tank 18 have been made. In order to form bumps, the discharge holes 14 in the molten-solder discharge plate 12 are first aligned with substratum metal patterns 8 on a semiconductor wafer 7. In succession, the molten solder 13 from the discharge holes 14 is exposed to an extent that its surface swells due to surface tension; after that, a mounting stand 6 on which the semiconductor wafer 7 is mounted is lowered; the substratum metal patterns 8 are brought into direct contact with the exposed molten solder 13; the molten solder in prescribed quantities is applied to the substratum metal patterns 8; the bumps are formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バンプ形成方法および
装置技術に関し、特に、フェイスダウンボンディングを
行う半導体集積回路装置のバンプ形成技術に適用して有
効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bump forming method and a device technique, and more particularly to a technique effective when applied to a bump forming technique of a semiconductor integrated circuit device for face down bonding.

【0002】[0002]

【従来の技術】フェイスダウンボンディング技術を代表
するボンディング方式の一つとして、例えばフリップチ
ップ方式がある。
2. Description of the Related Art As one of the bonding methods representing the face-down bonding technology, there is a flip chip method, for example.

【0003】フリップチップ方式は、半導体チップをそ
の主面に形成された複数のバンプを介してパッケージ基
板や配線基板上に実装する方式である。
The flip chip method is a method in which a semiconductor chip is mounted on a package substrate or a wiring substrate via a plurality of bumps formed on its main surface.

【0004】この方式の場合、例えば半導体チップの主
面の全領域にバンプを形成することができるので、チッ
プサイズを増大させることなく、電極数を増加させるこ
とができる上、ボンディング面積を縮小することができ
るので、半導体チップの実装密度を容易に向上させるこ
とができる。
In this method, for example, since bumps can be formed on the entire area of the main surface of the semiconductor chip, the number of electrodes can be increased without increasing the chip size and the bonding area can be reduced. Therefore, the packaging density of the semiconductor chips can be easily improved.

【0005】このような従来のフリップチップ方式の半
導体集積回路装置におけるバンプ形成方法の代表例とし
ては、例えばメタルマスク蒸着法やリフトオフ法があ
る。
Typical examples of the bump forming method in such a conventional flip-chip type semiconductor integrated circuit device include a metal mask vapor deposition method and a lift-off method.

【0006】メタルマスク蒸着法は、メタルマスクを蒸
着マスクとしてバンプを形成する方法であり、例えば次
のようにしていた。
The metal mask vapor deposition method is a method of forming bumps using a metal mask as a vapor deposition mask, and has been, for example, as follows.

【0007】まず、下地金属パターンの形成された半導
体ウエハの主面上にメタルマスクを位置合せして載置す
る。メタルマスクにおいて半導体ウエハ上の下地金属パ
ターンとの対向位置には孔が穿孔されている。
First, a metal mask is aligned and placed on the main surface of a semiconductor wafer on which an underlying metal pattern is formed. Holes are formed in the metal mask at positions facing the underlying metal pattern on the semiconductor wafer.

【0008】続いて、そのメタルマスクを蒸着マスクと
して、例えば鉛(Pb)からなる第1金属膜およびスズ
(Sn)からなる第2金属膜を順に半導体ウエハ上に蒸
着する。
Then, using the metal mask as a vapor deposition mask, a first metal film made of, for example, lead (Pb) and a second metal film made of tin (Sn) are sequentially vapor-deposited on the semiconductor wafer.

【0009】この時、第1金属膜および第2金属膜の各
々の厚さを調節することによって、バンプのPbとSn
との組成比が所定値になるようにしている。
At this time, by adjusting the thickness of each of the first metal film and the second metal film, Pb and Sn of the bump are adjusted.
The composition ratio of and is set to a predetermined value.

【0010】バンプの組成比は、バンプの溶融温度や硬
さ等を決める重要な要素なので、その設定には高い精度
が要求されている。
Since the composition ratio of the bump is an important factor for determining the melting temperature and hardness of the bump, high accuracy is required for its setting.

【0011】その後、メタルマスクを取り外した後、半
導体ウエハを加熱し、下地金属パターン上に堆積された
第1金属膜および第2金属膜を溶融し、表面張力によっ
て半球状に形成して、例えばPb−5%Snからなるバ
ンプを形成する。
Then, after removing the metal mask, the semiconductor wafer is heated to melt the first metal film and the second metal film deposited on the underlying metal pattern, and are formed into a hemispherical shape by surface tension. A bump made of Pb-5% Sn is formed.

【0012】また、リフトオフ法は、上記メタルマスク
に代えてフォトレジスト(以下、単にレジストという)
パターンを蒸着マスクとしてバンプを形成する方法であ
り、例えば次のようにしていた。
In the lift-off method, a photoresist (hereinafter simply referred to as resist) is used instead of the metal mask.
This is a method of forming bumps by using a pattern as a vapor deposition mask, and is, for example, as follows.

【0013】まず、半導体ウエハ上にレジスト膜を塗布
した後、そのレジスト膜に、半導体ウエハ上の下地金属
パターンの露出されるレジストパターンを露光処理によ
って転写する。
First, after coating a resist film on a semiconductor wafer, the exposed resist pattern of the underlying metal pattern on the semiconductor wafer is transferred to the resist film by an exposure process.

【0014】続いて、そのレジストパターンを蒸着マス
クとして半導体ウエハ上に、上記第1金属膜および第2
金属膜を順に蒸着する。この時、上記と同様にしてバン
プの組成比を設定している。
Subsequently, the first metal film and the second metal film are formed on the semiconductor wafer using the resist pattern as a vapor deposition mask.
A metal film is sequentially deposited. At this time, the composition ratio of the bump is set in the same manner as above.

【0015】その後、レジスト膜を除去すると同時に、
レジスト膜上の第1金属膜および第2金属膜を除去し、
下地金属パターン上のみに第1金属膜および第2金属膜
を残す。
After that, the resist film is removed, and at the same time,
Removing the first metal film and the second metal film on the resist film,
The first metal film and the second metal film are left only on the underlying metal pattern.

【0016】最後に、半導体ウエハを加熱し、下地金属
パターン上に堆積された第1金属膜および第2金属膜を
溶融し、表面張力によって半球状に形成して、例えばP
b−5%Snからなるバンプを形成する。
Finally, the semiconductor wafer is heated, the first metal film and the second metal film deposited on the underlying metal pattern are melted, and formed into a hemispherical shape by surface tension.
A bump made of b-5% Sn is formed.

【0017】なお、フリップチップ方式については、例
えば株式会社オーム社、昭和59年11月30日発行、
「LSIハンドブック」P409〜P410に記載があ
り、フリップチップ方式のボンディング方法や特徴等に
ついて説明されている。
Regarding the flip chip method, for example, Ohmsha Co., Ltd., issued November 30, 1984,
It is described in "LSI Handbook" P409 to P410, and the flip-chip bonding method and features are described.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
バンプ形成技術においては、以下の問題があることを本
発明者は見い出した。
However, the present inventor has found that the above conventional bump forming technique has the following problems.

【0019】メタルマスク蒸着法においては、蒸着処理
や半田球形化のための熱処理等が必要となるので、バン
プ形成処理が煩雑であるとともに、バンプ形成に時間が
かかるという問題があった。
In the metal mask vapor deposition method, since the vapor deposition process and the heat treatment for spheroidizing the solder are required, the bump forming process is complicated and the bump forming takes time.

【0020】また、メタルマスク蒸着法においては、メ
タルマスクの加工精度がバンプを良好に形成する上で重
要な要素であるが、半導体ウエハの大口径化に伴い、メ
タルマスクの加工精度を維持した状態での加工が困難と
なり、メタルマスクが高価となる問題があった。
Further, in the metal mask vapor deposition method, the processing accuracy of the metal mask is an important factor for forming good bumps, but the processing accuracy of the metal mask is maintained as the diameter of the semiconductor wafer increases. There is a problem that processing in the state becomes difficult and the metal mask becomes expensive.

【0021】リフトオフ法においては、レジストパター
ンを形成するための露光処理、蒸着処理および半田球形
化のための熱処理等が必要となるので、バンプ形成処理
が煩雑であるとともに、バンプ形成に時間がかかるとい
う問題があった。
In the lift-off method, the exposure process for forming the resist pattern, the vapor deposition process, the heat treatment for spheroidizing the solder, etc. are required, so that the bump forming process is complicated and the bump forming takes time. There was a problem.

【0022】さらに、メタルマスク蒸着法およびリフト
オフ法においては、バンプの組成比を蒸着処理時の金属
膜の厚さによって設定するので、例えば蒸着された金属
膜の厚さの変動や金属膜の厚さを組成比に変換する時の
計算上の誤差等により、その組成比の高精度な設定が困
難であるという問題があった。
Further, in the metal mask vapor deposition method and the lift-off method, since the composition ratio of the bumps is set by the thickness of the metal film during the vapor deposition process, for example, fluctuations in the thickness of the vapor deposited metal film or the thickness of the metal film. There is a problem that it is difficult to set the composition ratio with high accuracy due to a calculation error when converting the composition ratio into the composition ratio.

【0023】本発明は上記課題に着目してなされたもの
であり、その目的は、バンプを容易に、かつ、短時間で
形成することのできる技術を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of forming bumps easily and in a short time.

【0024】本発明の他の目的は、バンプ形成にかかる
コストを低減することのできる技術を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the cost for forming bumps.

【0025】本発明の他の目的は、バンプの構成元素の
組成比を高い精度で、しかも容易に設定することのでき
る技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of setting the composition ratio of the constituent elements of the bump with high accuracy and easily.

【0026】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0028】すなわち、第1の発明は、所定基板上に形
成された外部電極接続用の下地金属パターン上にバンプ
を形成するバンプ形成装置であって、前記バンプの形成
用金属を溶融した状態で蓄える溶融金属槽と、前記溶融
金属槽から流入した溶融金属を前記下地金属パターンの
位置に誘導し、かつ、吐出する微細孔の形成された溶融
金属吐出部材と、前記溶融金属槽の溶融金属を前記溶融
金属吐出部材側へ流入する流入機構部と、前記溶融金属
の流量を調整する流量調整機構部と、各構成部の温度を
制御する温度制御部とを有するバンプ形成装置構造とす
るものである。
That is, the first invention is a bump forming apparatus for forming a bump on a base metal pattern for external electrode connection formed on a predetermined substrate, wherein the bump forming metal is melted. A molten metal tank for storing, a molten metal injecting molten metal that has flowed from the molten metal tank to the position of the base metal pattern, and a molten metal discharge member having fine holes for discharging, and molten metal in the molten metal tank. A bump forming apparatus structure having an inflow mechanism section that flows into the molten metal discharge member side, a flow rate adjustment mechanism section that adjusts the flow rate of the molten metal, and a temperature control section that controls the temperature of each component. is there.

【0029】第2の発明は、前記溶融金属吐出部材を着
脱自在としたバンプ形成装置構造とするものである。
A second aspect of the present invention has a bump forming apparatus structure in which the molten metal discharging member is detachable.

【0030】[0030]

【作用】上記した第1の発明によれば、溶融金属吐出部
材の吐出孔から吐出させた溶融金属を、所定基板上の下
地金属パターンに直接接触させて、下地金属パターン上
にバンプを形成することにより、バンプ形成に際して、
従来のような金属蒸着工程や蒸着金属の半球化工程ある
いは蒸着マスクとなるメタルマスクやレジストパターン
の形成工程を不要とすることが可能となる。
According to the above-mentioned first invention, the molten metal ejected from the ejection hole of the molten metal ejection member is brought into direct contact with the underlying metal pattern on the predetermined substrate to form bumps on the underlying metal pattern. Therefore, when forming bumps,
It is possible to eliminate the conventional metal vapor deposition step, the hemisphericalization step of the vapor deposition metal, or the step of forming a metal mask or a resist pattern to be a vapor deposition mask.

【0031】また、バンプ形成用金属を溶融する時に、
その溶融金属の構成元素の組成比をバンプに要求される
構成元素の組成比に設定しておくことにより、バンプの
構成元素の組成比を高精度に、しかも容易に設定するこ
とが可能となる。
When melting the bump forming metal,
By setting the composition ratio of the constituent elements of the molten metal to the composition ratio of the constituent elements required for the bump, the composition ratio of the constituent elements of the bump can be set with high accuracy and easily. ..

【0032】上記した第2の発明によれば、所定基板上
の下地金属パターンの配置が変更された時に、それに対
応可能な溶融金属吐出部材に変更することが可能とな
る。
According to the above-mentioned second invention, when the arrangement of the underlying metal pattern on the predetermined substrate is changed, it is possible to change to a molten metal discharging member which can cope with the change.

【0033】[0033]

【実施例1】図1は本発明の一実施例であるバンプ形成
装置の要部を説明するための説明図、図2はバンプ形成
装置の全体構成を説明するための説明図、図3はバンプ
を形成する半導体ウエハの要部断面図、図4は溶融金属
吐出部材の要部断面図、図5は溶融金属の流量を調整す
る流量調整機構部の断面図、図6〜図8は本実施例1の
バンプ形成方法を説明するための説明図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is an explanatory view for explaining a main part of a bump forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view for explaining the entire structure of the bump forming apparatus, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor wafer on which bumps are formed, FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a molten metal discharge member, FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the bump forming method of the first embodiment.

【0034】以下、本実施例1のバンプ形成装置を図1
〜図5によって説明する。図2に示す本実施例1のバン
プ形成装置1は、ローダ・アンローダ部2と、搬送部3
と、ウエハ前処理部4と、バンプ形成処理部5とを有し
ている。
Hereinafter, the bump forming apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIG.
~ It demonstrates by FIG. The bump forming apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. 2 includes a loader / unloader unit 2 and a transfer unit 3.
And a wafer pretreatment unit 4 and a bump formation treatment unit 5.

【0035】ローダ・アンローダ部2は、後述するバン
プ形成前の半導体ウエハをバンプ形成装置1内に搬入す
るとともに、後述するバンプ形成後の半導体ウエハをバ
ンプ形成装置1の外部に搬出するための機構部である。
The loader / unloader unit 2 carries a semiconductor wafer before bump formation, which will be described later, into the bump forming apparatus 1 and carries out a semiconductor wafer after bump formation, which will be described later, to the outside of the bump forming apparatus 1. It is a department.

【0036】搬送部3は、搬送室3a内に設置された搬
送アーム3bによって半導体ウエハを一枚ずつ所定位置
に搬送するための機構部である。
The transfer section 3 is a mechanism section for transferring semiconductor wafers one by one to a predetermined position by a transfer arm 3b installed in the transfer chamber 3a.

【0037】ウエハ前処理部4は、半導体ウエハの表
面、特に、半導体ウエハ上に形成された後述する下地金
属パターンの表面を清浄にするための処理部である。
The wafer pretreatment unit 4 is a treatment unit for cleaning the surface of the semiconductor wafer, in particular, the surface of a base metal pattern, which will be described later, formed on the semiconductor wafer.

【0038】バンプ形成処理部5は、後述するバンプを
形成するための処理部であり、溶融半田付着処理室5a
と、溶融半田槽室5bとを有している。
The bump formation processing unit 5 is a processing unit for forming bumps, which will be described later, and is a molten solder attachment processing chamber 5a.
And a molten solder bath chamber 5b.

【0039】溶融半田付着処理室5aは、後述する溶融
半田を半導体ウエハ上の下地金属パターン上に付着する
処理が行われる処理室である。また、溶融半田槽室5b
は、後述する溶融半田槽が設置される槽設置室である。
The molten solder attachment processing chamber 5a is a processing chamber in which the processing for depositing molten solder, which will be described later, onto the underlying metal pattern on the semiconductor wafer is performed. Also, the molten solder bath chamber 5b
Is a bath installation chamber in which a molten solder bath described below is installed.

【0040】溶融半田付着処理室5aおよび溶融半田槽
室5bは、共に、例えば窒素(N2)ガスまたはアルゴン
(Ar)ガス等のような不活性ガスで満たされている。
これにより、溶融半田の酸化を防止することが可能にな
っている。
Both the molten solder adhesion processing chamber 5a and the molten solder bath chamber 5b are filled with an inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas or argon (Ar) gas.
This makes it possible to prevent the molten solder from being oxidized.

【0041】本実施例1のバンプ形成処理部5を図1に
示す。載置台6は、半導体ウエハ7を載置する台であ
り、上下方向および水平方向に移動することが可能な
上、後述する溶融半田吐出板との平行度を調整すること
が可能な構造になっている。
FIG. 1 shows the bump formation processing section 5 of the first embodiment. The mounting table 6 is a table on which the semiconductor wafer 7 is mounted. The mounting table 6 can move vertically and horizontally, and has a structure capable of adjusting the parallelism with a molten solder discharge plate described later. ing.

【0042】また、載置台6は、冷却機構部(図示せ
ず)を備えており、半導体ウエハ7を急冷することが可
能な構造になっている。
The mounting table 6 is also provided with a cooling mechanism (not shown), and has a structure capable of rapidly cooling the semiconductor wafer 7.

【0043】半導体ウエハ(所定基板)7は、例えばシ
リコン(Si)単結晶からなり、その主面を下方に向け
た状態で載置台6の下面に固定されている。
The semiconductor wafer (predetermined substrate) 7 is made of, for example, silicon (Si) single crystal, and is fixed to the lower surface of the mounting table 6 with its main surface facing downward.

【0044】半導体ウエハ7には、複数の半導体チップ
7aが形成されており、各半導体チップ7aの主面に
は、所定の半導体集積回路が形成されている。
A plurality of semiconductor chips 7a are formed on the semiconductor wafer 7, and a predetermined semiconductor integrated circuit is formed on the main surface of each semiconductor chip 7a.

【0045】また、各半導体チップ7aの主面上には、
半導体集積回路の外部電極接続用の下地金属パターン8
が複数形成されている。
On the main surface of each semiconductor chip 7a,
Base metal pattern 8 for connecting external electrodes of a semiconductor integrated circuit
Are formed in plural.

【0046】下地金属パターン8は、図3に示すよう
に、金属層8a〜8cが下層から順に積層されて構成さ
れている。最下層の金属層8aは、例えばクロム(C
r)からなる。また、中間の金属層8bは、例えば銅
(Cu)またはニッケル(Ni)からなる。さらに、最
上層の金属層8cは、例えば金(Au)からなる。
As shown in FIG. 3, the base metal pattern 8 is formed by stacking metal layers 8a to 8c in order from the lower layer. The lowermost metal layer 8a is made of, for example, chromium (C
r). The intermediate metal layer 8b is made of, for example, copper (Cu) or nickel (Ni). Further, the uppermost metal layer 8c is made of, for example, gold (Au).

【0047】なお、下地金属パターン8は、表面保護膜
9に穿孔されたスルーホール10を通じて、半導体集積
回路を構成する配線11と電気的に接続されている。表
面保護膜9は、例えば二酸化ケイ素(SiO2)からな
り、配線11は、例えばアルミニウム(Al)またはA
l合金からなる。
The base metal pattern 8 is electrically connected to the wiring 11 forming the semiconductor integrated circuit through the through hole 10 formed in the surface protective film 9. The surface protection film 9 is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ), and the wiring 11 is made of, for example, aluminum (Al) or A.
It consists of 1 alloy.

【0048】また、図1のバンプ形成処理部5を構成す
る載置台6の下方には、溶融半田吐出板(溶融金属吐出
部材)12が配置されている。
A molten solder discharge plate (molten metal discharge member) 12 is arranged below the mounting table 6 which constitutes the bump formation processing section 5 of FIG.

【0049】溶融半田吐出板12は、溶融半田13の吐
出位置を誘導する吐出孔(微細孔)14の穿孔された構
成部であり、例えばSiまたはSiO2 からなる。
The molten solder ejection plate 12 is a component having perforations of ejection holes (fine holes) 14 for guiding the ejection position of the molten solder 13, and is made of, for example, Si or SiO 2 .

【0050】本実施例1のバンプ形成装置1(図1参
照)においては、後述するように、溶融半田吐出板12
の吐出孔14から排出された溶融半田(溶融金属)13
を、半導体ウエハ7上の下地金属パターン8に直接付着
してバンプを形成するようになっている。
In the bump forming apparatus 1 (see FIG. 1) of the first embodiment, as will be described later, the molten solder ejection plate 12
Molten solder (molten metal) 13 discharged from the discharge hole 14 of
Are directly attached to the underlying metal pattern 8 on the semiconductor wafer 7 to form bumps.

【0051】したがって、吐出孔14は、半導体チップ
7a上の複数の下地金属パターン8の配置と同一となる
ように配置されている。吐出孔14の直径は、大径部分
で、例えば200〜300μm程度であり、小径部分
で、例えば10〜20μm程度である。
Therefore, the ejection holes 14 are arranged so as to be the same as the arrangement of the plurality of base metal patterns 8 on the semiconductor chip 7a. The diameter of the discharge hole 14 is, for example, about 200 to 300 μm in the large diameter portion, and is about 10 to 20 μm in the small diameter portion.

【0052】溶融半田吐出板12の厚さは、例えば10
0〜200μm程度である。また、溶融半田吐出板12
の平面寸法は、例えば半導体チップ7aのチップサイズ
とほぼ同一である。すなわち、本実施例1においては、
半導体チップ7aを一単位としてバンプを一括形成する
ようになっている。
The thickness of the molten solder discharge plate 12 is, for example, 10
It is about 0 to 200 μm. In addition, the molten solder discharge plate 12
The plane size of is substantially the same as the chip size of the semiconductor chip 7a, for example. That is, in the first embodiment,
The bumps are collectively formed with the semiconductor chip 7a as one unit.

【0053】溶融半田吐出板12において、吐出孔14
の大径部と小径部との境界近傍には、図4に示すよう
に、冷却流体を流すための流通孔15が形成されてい
る。
Discharge holes 14 in the molten solder discharge plate 12
In the vicinity of the boundary between the large diameter portion and the small diameter portion, as shown in FIG. 4, a flow hole 15 for flowing the cooling fluid is formed.

【0054】流通孔15を形成した理由は、孔15内に
冷却流体を流し、孔15の近傍の溶融半田13(図1参
照)を冷却してその粘度を上げることにより、その部分
で溶融半田13を分断させ易くするためである。
The reason why the flow holes 15 are formed is that a cooling fluid is caused to flow in the holes 15 to cool the molten solder 13 (see FIG. 1) in the vicinity of the holes 15 to increase its viscosity, and thus the molten solder at that portion. This is because it is easy to divide 13.

【0055】また、本実施例1においては、溶融半田吐
出板12が着脱可能になっている。
Further, in the first embodiment, the molten solder discharge plate 12 is removable.

【0056】すなわち、溶融半田吐出板12の変更が可
能になっている。
That is, the molten solder discharge plate 12 can be changed.

【0057】これは、半導体製品の種類によって半導体
チップ7a上の下地金属パターン8の配置も変わるの
で、半導体チップ7a毎に一括してバンプを形成する本
実施例1の場合、半導体製品の変更に応じて溶融半田吐
出板12も変更する必要が生じるからである。
This is because the arrangement of the base metal pattern 8 on the semiconductor chip 7a also changes depending on the type of semiconductor product. Therefore, in the case of the first embodiment in which bumps are collectively formed for each semiconductor chip 7a, the semiconductor product can be changed. This is because it is necessary to change the molten solder discharge plate 12 accordingly.

【0058】また、図1の溶融半田吐出板12の下方に
は、溶融半田13を一時的に溜めておく、溶融半田溜り
室16が形成されている。
Below the molten solder discharge plate 12 of FIG. 1, a molten solder pool chamber 16 for temporarily storing the molten solder 13 is formed.

【0059】溶融半田溜り室16は、溶融半田流通管1
7を通じて、溶融半田槽18と連通されている。ただ
し、図示はしないが、例えば溶融半田溜り室16を設け
ないで、溶融半田流通管17と吐出孔14とを直接接続
しても良い。
The molten solder pool chamber 16 is provided with the molten solder flow pipe 1
It is connected to the molten solder bath 18 through 7. However, although not shown, for example, the molten solder reservoir 16 may not be provided, and the molten solder flow pipe 17 and the discharge hole 14 may be directly connected.

【0060】なお、上記した載置台6や溶融半田吐出板
12等は、図2の溶融半田付着処理室5a内に設置され
ている。
The mounting table 6 and the molten solder discharge plate 12 described above are installed in the molten solder adhesion processing chamber 5a shown in FIG.

【0061】溶融半田槽18は、バンプ形成用金属、例
えばPbおよびSn等のような半田を加熱して溶融する
とともに、その溶融半田13を蓄える槽である。溶融半
田槽18内の温度は、例えば350℃程度である。
The molten solder tank 18 is a tank for heating and melting a bump forming metal, for example, solder such as Pb and Sn, and storing the molten solder 13. The temperature in the molten solder bath 18 is, for example, about 350 ° C.

【0062】溶融半田槽18内の溶融半田13のPb−
Snの組成比は、後述するバンプに要求される値に既に
設定されている。
Pb- of the molten solder 13 in the molten solder tank 18
The Sn composition ratio has already been set to a value required for the bump described later.

【0063】この場合、従来のような蒸着したPb膜お
よびSn膜の厚さ変動によるPb−Snの組成比の変動
が生じないし、蒸着したPb膜およびSn膜の厚さから
バンプのPb−Snの組成比を算出する場合の誤差の問
題が生じない。
In this case, the composition ratio of Pb-Sn does not fluctuate due to the thickness variation of the vapor-deposited Pb film and Sn film as in the prior art, and the thickness of the vapor-deposited Pb film and Sn film does not affect the Pb-Sn of the bump. There is no problem of error in calculating the composition ratio of.

【0064】このため、バンプのPb−Snの組成比を
蒸着膜の厚さにより設定する従来技術に比べて、Pb−
Snの組成比、すなわち、バンプの構成元素の組成比を
高精度に、しかも容易に設定することが可能である。
Therefore, as compared with the prior art in which the Pb-Sn composition ratio of the bump is set by the thickness of the vapor deposition film, Pb-Sn
It is possible to set the composition ratio of Sn, that is, the composition ratio of the constituent elements of the bump with high accuracy and easily.

【0065】溶融半田槽18の下方には、上下動機構部
(流入機構部)19が設置されている。上下動機構部1
9は、溶融半田槽18を上下動して、溶融半田槽18の
高さを調整することにより、槽18内の溶融半田13を
溶融半田溜り室16へ流入する機構部である。
A vertical movement mechanism section (inflow mechanism section) 19 is installed below the molten solder bath 18. Vertical movement mechanism 1
Reference numeral 9 denotes a mechanism portion that moves the molten solder bath 18 up and down to adjust the height of the molten solder bath 18 so that the molten solder 13 in the bath 18 flows into the molten solder pool chamber 16.

【0066】一方、溶融半田流通管17の所定位置に
は、溶融半田13の流量を調整するために、例えば図5
に示すようなニードル弁からなる流量調整バルブ(流量
調整機構部)20が設置されている。
On the other hand, at a predetermined position of the molten solder flow pipe 17, for adjusting the flow rate of the molten solder 13, for example, FIG.
A flow rate adjusting valve (flow rate adjusting mechanism) 20 including a needle valve as shown in FIG.

【0067】流量調整バルブ20を構成する弁棒20a
は、溶融半田流通管17に穿孔された孔17a内に上下
動可能な状態で挿入されている。
A valve rod 20a constituting the flow rate adjusting valve 20.
Is inserted into a hole 17a formed in the molten solder flow pipe 17 in a vertically movable state.

【0068】弁棒20aの挿入端は、溶融半田流通管1
7の内壁面に形成されたV字状の溝17bと嵌合可能な
ように針状に形成されている。すなわち、弁棒20aに
押圧力を加え下降し、その挿入端を溝17bと嵌合させ
ると、溶融半田13の流れが阻止されるようになってい
る。
The insertion end of the valve rod 20a is connected to the molten solder flow pipe 1
It is formed in a needle shape so that it can be fitted into a V-shaped groove 17b formed on the inner wall surface of 7. That is, when a pressing force is applied to the valve rod 20a to lower it and the insertion end thereof is fitted into the groove 17b, the flow of the molten solder 13 is blocked.

【0069】コイルばね20bは、弁棒20aに加えた
押圧力を解除した時に、弁棒20aを再び元の位置に戻
すための部材であり、弁棒20aに加える押圧力とコイ
ルばね20bの復元力とによって弁が開閉されるように
なっている。
The coil spring 20b is a member for returning the valve rod 20a to its original position when the pressing force applied to the valve rod 20a is released. The pressing force applied to the valve rod 20a and the restoration of the coil spring 20b. The force causes the valve to open and close.

【0070】なお、弁棒20aと孔17aとの間には、
封止部材20cが介在されており、溶融半田13の漏れ
が防止されている。
In addition, between the valve rod 20a and the hole 17a,
The sealing member 20c is interposed to prevent the molten solder 13 from leaking.

【0071】また、図1のバンプ形成処理部5には、各
構成部、例えば溶融半田溜り室16、溶融半田流通管1
7および溶融半田槽18等の温度を制御するために、例
えばヒータ等のような温度制御部21が設置されてい
る。ただし、温度制御部21は、ヒータに限定されるも
のではなく、例えばオイルバス等を用いても良い。
Further, in the bump formation processing unit 5 of FIG. 1, each component, for example, the molten solder pool chamber 16 and the molten solder flow pipe 1 is provided.
In order to control the temperature of the molten solder bath 7 and the molten solder bath 18, a temperature controller 21 such as a heater is installed. However, the temperature control unit 21 is not limited to the heater, and an oil bath or the like may be used, for example.

【0072】また、バンプ形成処理部5には、載置台6
と溶融半田吐出板12との平行度を光学系(図示せず)
を用いて測定する平行度測定部(図示せず)が設置され
おり、平行度測定部によって測定された測定値に基づい
て載置台6の平行度が機械的に補正され、載置台6と溶
融半田吐出板12との平行度が確保されるようになって
いる。
Further, the bump formation processing section 5 has a mounting table 6
And the parallelism between the molten solder discharge plate 12 and the optical system (not shown)
A parallelism measuring unit (not shown) is installed to measure the parallelism of the mounting table 6 mechanically based on the measured value measured by the parallelism measuring unit, and the mounting table 6 and the melting point are melted. The parallelism with the solder discharge plate 12 is ensured.

【0073】ただし、載置台6と溶融半田吐出板12と
の平行度を確保する方法としては、光学系を用いた場合
に限定されるものではなく種々変更可能である。
However, the method for ensuring the parallelism between the mounting table 6 and the molten solder discharge plate 12 is not limited to the case of using the optical system, but various modifications can be made.

【0074】例えば載置台6の主面に平行度測定センサ
等を直接接触させて、載置台6の平行平坦度を測定し、
その測定値に基づいて載置台6の平行度を機械的に補正
することによって、載置台6と溶融半田吐出板12との
平行度を確保することも可能である。
For example, a parallelism measuring sensor or the like is brought into direct contact with the main surface of the mounting table 6 to measure the parallel flatness of the mounting table 6,
It is also possible to secure the parallelism between the mounting table 6 and the molten solder discharge plate 12 by mechanically correcting the parallelism of the mounting table 6 based on the measured value.

【0075】次に、本実施例1のバンプ形成方法を図1
〜図8によって説明する。
Next, the bump forming method of the first embodiment will be described with reference to FIG.
~ It demonstrates by FIG.

【0076】まず、図1に示すように、半導体ウエハ7
をその主面を下方に向けた状態で載置台6の下面に固定
する。この時、半導体ウエハ7上の半導体チップ7a
は、電気的特性検査等のような検査が既に終了してい
る。
First, as shown in FIG. 1, the semiconductor wafer 7
Is fixed to the lower surface of the mounting table 6 with its main surface facing downward. At this time, the semiconductor chip 7a on the semiconductor wafer 7
Have already completed inspections such as electrical characteristic inspection.

【0077】続いて、載置台6を水平移動させて、半導
体ウエハ7の所定の半導体チップ7aと、溶融半田吐出
板12との相対的な位置を合せる。この時、位置合せの
行われる半導体チップ7aは、上記した電気的特性検査
の結果、良品であると判定された半導体チップ7aのみ
である。
Subsequently, the mounting table 6 is horizontally moved to align the predetermined positions of the semiconductor chip 7a of the semiconductor wafer 7 and the molten solder discharge plate 12. At this time, the semiconductor chips 7a to be aligned are only the semiconductor chips 7a determined to be non-defective as a result of the above-mentioned electrical characteristic inspection.

【0078】その後、上下動機構部19および流量調整
バルブ20を調整して、図6に示すように、溶融半田吐
出板12の吐出孔14から溶融半田13を吐出する。
After that, the vertical movement mechanism section 19 and the flow rate adjusting valve 20 are adjusted to eject the molten solder 13 from the ejection holes 14 of the molten solder ejection plate 12 as shown in FIG.

【0079】この時、溶融半田槽18の高さおよび溶融
半田13の流量を、吐出孔14から排出される溶融半田
13の上面が表面張力によって盛り上がる程度になるよ
うに調整する。
At this time, the height of the molten solder tank 18 and the flow rate of the molten solder 13 are adjusted so that the upper surface of the molten solder 13 discharged from the discharge holes 14 rises due to surface tension.

【0080】次いで、図7に示すように、載置台6を下
降させて、半導体チップ7a上の下地金属パターン8
を、吐出孔14から表出する溶融半田13に直接接触さ
せる。
Then, as shown in FIG. 7, the mounting table 6 is lowered to form the underlying metal pattern 8 on the semiconductor chip 7a.
Is directly contacted with the molten solder 13 exposed from the discharge hole 14.

【0081】この時、本実施例1においては、半導体チ
ップ7aを一単位として、その上の全ての下地金属パタ
ーン8に一括して溶融半田13を接触させる。
At this time, in the first embodiment, the molten solder 13 is collectively brought into contact with all the underlying metal patterns 8 on the semiconductor chip 7a as one unit.

【0082】続いて、溶融半田吐出板12内の流通孔1
5内に冷却流体を流し、流通孔15近傍の溶融半田13
を冷却して粘度を上げる。
Then, the through hole 1 in the molten solder discharge plate 12
A cooling fluid is caused to flow into the molten solder 5, and the molten solder 13 near the flow holes 15
Cool to increase viscosity.

【0083】その後、載置台6を上昇させるとともに、
溶融半田槽18を下降させて溶融半田13を分断して、
下地金属パターン8上に所定量の溶融半田13を付着す
る。
Then, while raising the mounting table 6,
The molten solder bath 18 is lowered to divide the molten solder 13,
A predetermined amount of molten solder 13 is attached on the underlying metal pattern 8.

【0084】この時、下地金属パターン8上に付着した
溶融半田13は、表面張力によって半球状になる。
At this time, the molten solder 13 deposited on the underlying metal pattern 8 becomes hemispherical due to the surface tension.

【0085】そして、例えば5分程度の短時間の間に、
載置台6に設置された冷却機構部によって半導体ウエハ
7を急冷することにより、下地金属パターン8上に、図
8に示すようなバンプ22を形成する。バンプ22の直
径は、例えば100〜300μm程度である。
Then, for example, in a short time of about 5 minutes,
The semiconductor wafer 7 is rapidly cooled by the cooling mechanism portion installed on the mounting table 6 to form the bumps 22 as shown in FIG. 8 on the underlying metal pattern 8. The diameter of the bump 22 is, for example, about 100 to 300 μm.

【0086】以上のような工程を半導体ウエハ7上の良
品の半導体チップ7a毎に繰り返し、半導体ウエハ7上
の下地金属パターン8上にバンプ22を形成する。
The above steps are repeated for each non-defective semiconductor chip 7a on the semiconductor wafer 7 to form bumps 22 on the underlying metal pattern 8 on the semiconductor wafer 7.

【0087】このように本実施例1によれば、以下の効
果を得ることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0088】(1).溶融半田吐出板12の吐出孔14から
表出させた溶融半田13を、半導体ウエハ7上の下地金
属パターン8に直接接触させて、下地金属パターン8上
にバンプ22を形成することにより、バンプ形成に際し
て従来のような半田蒸着工程や蒸着半田の半球化工程あ
るいは蒸着マスクとなるメタルマスクやレジストパター
ンの形成工程が不要となるので、バンプ22を容易に、
かつ、短時間で形成することが可能となる。
(1). The molten solder 13 exposed from the ejection holes 14 of the molten solder ejection plate 12 is brought into direct contact with the underlying metal pattern 8 on the semiconductor wafer 7 to form bumps 22 on the underlying metal pattern 8. By forming the bumps, the conventional solder vapor deposition step, the hemispherical step of vapor deposition solder, the metal mask serving as a vapor deposition mask, and the step of forming a resist pattern, which are required in the related art, are unnecessary.
And it becomes possible to form in a short time.

【0089】(2).上記(1) により、バンプ22の形成に
かかるコストを低減することが可能となる。
(2). Due to the above (1), the cost for forming the bumps 22 can be reduced.

【0090】(3).バンプ形成用のPb−Sn等のような
半田を溶融する時に、その溶融半田13のPb−Snの
組成比をバンプ22に要求されるPb−Snの組成比に
設定しておくことにより、バンプ22の構成元素の組成
比を高精度に、しかも容易に設定することが可能とな
る。
(3). When melting solder such as Pb-Sn for forming bumps, set the Pb-Sn composition ratio of the molten solder 13 to the Pb-Sn composition ratio required for the bump 22. By doing so, the composition ratio of the constituent elements of the bump 22 can be set with high accuracy and easily.

【0091】(4).溶融半田吐出板12を着脱自在とした
ことにより、半導体製品の種類の変更に伴う下地金属パ
ターン8の配置変更に応じて、溶融半田吐出板12を変
更することが可能となるので、バンプ形成処理を行う半
導体製品の変更に柔軟に対応することが可能となる。
(4) Since the molten solder discharge plate 12 is detachable, the molten solder discharge plate 12 can be changed according to the arrangement change of the base metal pattern 8 accompanying the change of the type of semiconductor product. Therefore, it becomes possible to flexibly deal with the change of the semiconductor product for which the bump forming process is performed.

【0092】(5).半導体チップ7aを一単位として一括
してバンプ形成を行うことにより、吐出孔14の形成位
置精度を大幅に厳しくすることなく、また、バンプ形成
処理速度の大幅な低下を招くことなく、バンプ22を形
成することが可能となる。
(5) By forming the bumps in a batch with the semiconductor chip 7a as one unit, the accuracy of the formation position of the ejection holes 14 is not significantly tightened, and the bump formation processing speed is significantly reduced. The bumps 22 can be formed without inviting them.

【0093】(6).半導体チップ7a毎に一括してバンプ
形成を行うことにより、半導体ウエハ7上の全ての半導
体チップ7aの良否を検査した後、その検査結果に基づ
いて良品の半導体チップ7aのみにバンプ22を形成す
ることができ、不良の半導体チップ7aにバンプ22を
形成しないで済むので、バンプ22の構成材料を有効に
使用することが可能となる。
(6). The bumps are collectively formed for each semiconductor chip 7a to inspect the quality of all the semiconductor chips 7a on the semiconductor wafer 7, and then the good semiconductor chips 7a are obtained based on the inspection result. Since the bumps 22 can be formed only on the bumps 22 and the bumps 22 need not be formed on the defective semiconductor chip 7a, the constituent material of the bumps 22 can be effectively used.

【0094】[0094]

【実施例2】図9は本発明の他の実施例であるバンプ形
成装置の要部を説明するための説明図である。
[Embodiment 2] FIG. 9 is an explanatory view for explaining a main part of a bump forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

【0095】本実施例2においては、図9に示すよう
に、半導体ウエハ7がその主面を上に向けた状態で載置
台6上に載置されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the semiconductor wafer 7 is mounted on the mounting table 6 with its main surface facing upward.

【0096】載置台6の上方には、溶融半田吐出板12
が設置されている。すなわち、本実施例2においては、
半導体ウエハ7の上方から溶融半田13を付着すること
が可能な構造になっている。
Above the mounting table 6, the molten solder discharge plate 12 is provided.
Is installed. That is, in the second embodiment,
The structure is such that the molten solder 13 can be attached from above the semiconductor wafer 7.

【0097】溶融半田槽18の溶融半田13を溶融半田
溜り室16へ流入させる方法は、前記実施例1と同様、
溶融半田槽18の高さを図9には図示しない上下動機構
19(図1参照)によって調整して行う。溶融半田13
の流量調整も前記実施例1と同様、流量調整バルブ20
によって行う。
The method of flowing the molten solder 13 in the molten solder tank 18 into the molten solder pool chamber 16 is the same as in the first embodiment.
The height of the molten solder bath 18 is adjusted by a vertical movement mechanism 19 (see FIG. 1) not shown in FIG. Molten solder 13
The flow rate adjustment valve 20 is the same as in the first embodiment.
Done by.

【0098】本実施例2においては、溶融半田流通管1
7の所定位置に、溶融半田13を吸引するための吸引機
構部23が設置されている。
In the second embodiment, the molten solder flow pipe 1
A suction mechanism portion 23 for sucking the molten solder 13 is installed at a predetermined position of 7.

【0099】本実施例2においては、吐出孔14から吐
出した溶融半田13を下地金属パターン8に接触させた
後、吸引機後部23を下降して溶融半田13を溶融半田
槽18側に移動させることにより、溶融半田13を分断
させることが可能な構造になっている。
In the second embodiment, after the molten solder 13 discharged from the discharge holes 14 is brought into contact with the underlying metal pattern 8, the rear portion 23 of the suction device is lowered to move the molten solder 13 to the molten solder tank 18 side. As a result, the molten solder 13 can be divided.

【0100】このため、本実施例2においては、溶融半
田吐出板12に流通孔15を設ける必要がないので、溶
融半田吐出板12の構造および製造を簡単にすることが
可能となる。また、溶融半田13を分断する時に溶融半
田13の冷却工程を必要としないので、バンプ形成処理
時間を短縮することが可能となる。
Therefore, in the second embodiment, it is not necessary to provide the flow holes 15 in the molten solder discharge plate 12, so that the structure and manufacture of the molten solder discharge plate 12 can be simplified. Further, since the step of cooling the molten solder 13 is not required when the molten solder 13 is divided, the bump forming processing time can be shortened.

【0101】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
1,2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned Embodiments 1 and 2, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0102】例えば前記実施例1,2においては、半導
体チップを一単位としてバンプを形成する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく種々変更可
能であり、例えば半導体ウエハを一単位として一括して
バンプを形成することも可能である。
For example, in the first and second embodiments, the case where the bump is formed by using the semiconductor chip as one unit has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made. It is also possible to form the bumps all at once.

【0103】この場合の半導体ウエハと溶融半田吐出板
とを図10に示す。溶融半田吐出板12の平面寸法は、
半導体ウエハ7の平面寸法より若干小さい程度の寸法と
なっている。
FIG. 10 shows the semiconductor wafer and the molten solder discharge plate in this case. The plane size of the molten solder discharge plate 12 is
The size is slightly smaller than the plane size of the semiconductor wafer 7.

【0104】このような方法を採用した場合、半導体ウ
エハ7上の全てのバンプを一回のバンプ形成処理で形成
できるので、バンプ形成の処理速度を向上させることが
可能となる。
When such a method is adopted, all the bumps on the semiconductor wafer 7 can be formed by a single bump forming process, so that the processing speed of bump forming can be improved.

【0105】また、バンプを一つずつ、あるいは所定個
ずつ形成することも可能である。この場合、個々の下地
金属パターンと吐出孔との位置合せを良好に行うことが
可能となる。また、バンプを一つずつ形成する場合、下
地金属パターンの配置が変更されても溶融半田吐出板を
変更する必要がない。
It is also possible to form one bump or a predetermined number of bumps. In this case, it becomes possible to perform good alignment between the individual underlying metal patterns and the ejection holes. Further, when forming the bumps one by one, it is not necessary to change the molten solder discharge plate even if the arrangement of the underlying metal pattern is changed.

【0106】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
チップ上の下地金属パターン上にバンプを形成する場合
に適用した場合について説明したが、これに限定されず
種々適用可能であり、例えばセラミック基板(固定基
板)や樹脂基板(所定基板)の下地金属パターン上にバ
ンプを形成する場合等、他のバンプ形成技術に適用する
ことも可能である。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the case where bumps are formed on the underlying metal pattern on the semiconductor chip which is the background field of application has been described. The present invention can be applied to various bumps without limitation, and can be applied to other bump forming techniques, for example, when bumps are formed on a base metal pattern of a ceramic substrate (fixed substrate) or resin substrate (predetermined substrate).

【0107】[0107]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0108】(1).すなわち、前記した第1の発明によれ
ば、溶融金属吐出板の吐出孔から吐出させた溶融金属
を、所定基板上の下地金属パターンに直接接触させて、
下地金属パターン上にバンプを形成することにより、バ
ンプ形成に際して、従来のような金属蒸着工程や蒸着金
属の半球化工程あるいは蒸着マスクとなるメタルマスク
やレジストパターンの形成工程を不要とすることが可能
となる。
(1). That is, according to the above-mentioned first invention, the molten metal discharged from the discharge holes of the molten metal discharge plate is brought into direct contact with the underlying metal pattern on the predetermined substrate,
By forming bumps on the underlying metal pattern, it is possible to eliminate the conventional metal vapor deposition step, hemisphericalization step of vapor deposition metal, or metal mask or resist pattern forming step used as a vapor deposition mask, which is required in the past. Becomes

【0109】したがって、バンプを容易に、かつ、短時
間で形成することができ、バンプ形成にかかるコストを
低減することが可能となる。
Therefore, the bumps can be formed easily and in a short time, and the cost for forming the bumps can be reduced.

【0110】また、バンプ形成用金属を溶融する時に、
その溶融金属の構成元素の組成比をバンプに要求される
構成元素の組成比に設定しておくことにより、バンプの
構成元素の組成比を高精度に、しかも容易に設定するこ
とが可能となる。
When melting the bump forming metal,
By setting the composition ratio of the constituent elements of the molten metal to the composition ratio of the constituent elements required for the bump, the composition ratio of the constituent elements of the bump can be set with high accuracy and easily. ..

【0111】(2).前記した第2の発明によれば、所定基
板上の下地金属パターンの配置が変更された時に、それ
に対応可能な溶融金属吐出部材に変更することが可能と
なる。
(2) According to the second aspect of the present invention, when the arrangement of the underlying metal pattern on the predetermined substrate is changed, it is possible to change the molten metal discharging member to the corresponding one.

【0112】すなわち、バンプ形成製品の下地金属パタ
ーンの配置変更に柔軟に対応することが可能となる。
That is, it is possible to flexibly deal with the change in the layout of the underlying metal pattern of the bump-formed product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例であるバンプ形成装置の要部
を説明するための説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a main part of a bump forming apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】バンプ形成装置の全体構成を説明するための説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an overall configuration of a bump forming apparatus.

【図3】バンプを形成する半導体ウエハの要部断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor wafer on which bumps are formed.

【図4】溶融金属吐出部材の要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a molten metal discharge member.

【図5】溶融金属の流量を調整する流量調整機構部の断
面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a flow rate adjusting mechanism section for adjusting the flow rate of molten metal.

【図6】本実施例1のバンプ形成方法を説明するための
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the bump forming method according to the first embodiment.

【図7】本実施例1のバンプ形成方法を説明するための
説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the bump forming method according to the first embodiment.

【図8】本実施例1のバンプ形成方法を説明するための
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the bump forming method according to the first embodiment.

【図9】本発明の他の実施例であるバンプ形成装置の要
部を説明するための説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a main part of a bump forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例であるバンプ形成装置の
要部を説明するための説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a main part of a bump forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バンプ形成装置 2 ローダ・アンローダ部 3 搬送部 3a 搬送室 3b 搬送アーム 4 ウエハ前処理部 5 バンプ形成処理部 5a 溶融半田付着処理室 5b 溶融半田槽室 6 載置台 7 半導体ウエハ(所定基板) 7a 半導体チップ 8 下地金属パターン 8a 金属層 8b 金属層 8c 金属層 9 表面保護膜 10 スルーホール 11 配線 12 溶融半田吐出板(溶融金属吐出部材) 13 溶融半田(溶融金属) 14 吐出孔(微細孔) 15 流通孔 16 溶融半田溜り室 17 溶融半田流通管 17a 孔 17b 溝 18 溶融半田槽 19 上下動機構部(流入機構部) 20 流量調整バルブ(流量調整機構部) 20a 弁棒 20b コイルばね 20c 封止部材 21 温度制御部 22 バンプ 23 吸引機構部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bump forming apparatus 2 Loader / unloader section 3 Transfer section 3a Transfer chamber 3b Transfer arm 4 Wafer pre-processing section 5 Bump formation processing section 5a Melt solder adhesion processing chamber 5b Melt solder bath room 6 Mounting table 7 Semiconductor wafer (predetermined substrate) 7a Semiconductor chip 8 Base metal pattern 8a Metal layer 8b Metal layer 8c Metal layer 9 Surface protective film 10 Through hole 11 Wiring 12 Molten solder discharge plate (molten metal discharge member) 13 Molten solder (molten metal) 14 Discharge hole (fine hole) 15 Flow hole 16 Molten solder reservoir 17 Molten solder flow pipe 17a Hole 17b Groove 18 Molten solder tank 19 Vertical movement mechanism part (inflow mechanism part) 20 Flow rate adjusting valve (flow rate adjusting mechanism part) 20a Valve rod 20b Coil spring 20c Sealing member 21 Temperature Control Section 22 Bump 23 Suction Mechanism Section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乗富 豊茂 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 宮本 博昭 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 佐野 吉之 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toyomoge Noridome 2326 Imai, Ome City, Tokyo, Hitachi Device Development Center (72) Inventor Hiroaki Miyamoto 2326 Imai, Ome City, Tokyo Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) Inventor Yoshiyuki Sano 3-3, Fujibashi, Ome-shi, Tokyo 2 Hitachi Hitachi Electronics Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定基板上に形成された外部電極接続用
の下地金属パターンに、溶融された金属を直接接触させ
て、バンプを形成することを特徴とするバンプ形成方
法。
1. A bump forming method, comprising: forming a bump by directly contacting a molten metal with a base metal pattern for connecting an external electrode formed on a predetermined substrate.
【請求項2】 前記金属の溶融処理および下地金属パタ
ーンとの接触処理を不活性ガス雰囲気中で行うことを特
徴とする請求項1記載のバンプ形成方法。
2. The bump forming method according to claim 1, wherein the melting treatment of the metal and the contact treatment with the underlying metal pattern are performed in an inert gas atmosphere.
【請求項3】 前記金属が鉛、スズまたはそれらの合金
からなることを特徴とするバンプ形成方法。
3. The bump forming method, wherein the metal is lead, tin or an alloy thereof.
【請求項4】 前記所定基板が半導体ウエハであること
を特徴とする請求項1、2または3記載のバンプ形成方
法。
4. The bump forming method according to claim 1, 2 or 3, wherein the predetermined substrate is a semiconductor wafer.
【請求項5】 前記半導体ウエハ上に形成された外部電
極接続用の下地金属パターンに、溶融された金属を直接
接触させてバンプを形成する際、前記半導体ウエハ毎
に、または前記半導体ウエハに形成された半導体チップ
毎に一括してバンプの形成を行うことを特徴とする請求
項4記載のバンプ形成方法。
5. When bumps are formed by directly contacting a molten metal with a base metal pattern for connecting external electrodes formed on the semiconductor wafer, the bumps are formed for each semiconductor wafer or on the semiconductor wafer. The bump forming method according to claim 4, wherein the bumps are collectively formed for each of the formed semiconductor chips.
【請求項6】 所定基板上に形成された外部電極接続用
の下地金属パターン上にバンプを形成するバンプ形成装
置であって、前記バンプの形成用金属を溶融した状態で
蓄える溶融金属槽と、前記溶融金属槽から流入した溶融
金属を前記下地金属パターンの位置に誘導し、かつ、吐
出する微細孔の形成された溶融金属吐出部材と、前記溶
融金属槽の溶融金属を前記溶融金属吐出部材側へ流入さ
せる流入機構部と、前記溶融金属の流量を調整する流量
調整機構部と、各構成部の温度を制御する温度制御部と
を有することを特徴とするバンプ形成装置。
6. A bump forming apparatus for forming a bump on a base metal pattern for connecting an external electrode formed on a predetermined substrate, comprising a molten metal tank for storing the bump forming metal in a molten state. The molten metal inflowing from the molten metal tank is guided to the position of the base metal pattern, and the molten metal discharge member having fine holes for discharging and the molten metal in the molten metal tank is connected to the molten metal discharge member side. A bump forming apparatus comprising: an inflow mechanism section for inflowing into the chamber, a flow rate adjusting mechanism section for adjusting the flow rate of the molten metal, and a temperature control section for controlling the temperature of each component.
【請求項7】 前記溶融金属吐出部材を着脱自在とした
ことを特徴とする請求項6記載のバンプ形成装置。
7. The bump forming apparatus according to claim 6, wherein the molten metal discharge member is detachable.
JP28962891A 1991-11-06 1991-11-06 Method and apparatus for formation of bump Pending JPH05129307A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151534A (en) * 2000-11-08 2002-05-24 Mitsubishi Electric Corp Method for forming electrode and semiconductor device and substrate for use therein

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002151534A (en) * 2000-11-08 2002-05-24 Mitsubishi Electric Corp Method for forming electrode and semiconductor device and substrate for use therein

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