JPH11274206A - バンプ電極形成方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に表面実装される半導体素子の導電性パ
ッド上にバンプ電極を良好に密着させて形成することが
できるバンプ電極形成方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 半導体素子４が多数形成されたウェーハ
１の導電性パッド１ａに対応する位置に開口１０ａが形
成された紫外光照射用マスク１０を通して、該導電性パ
ッド１ａに光源８からの紫外光９を照射した後、該導電
性パッド１ａ上にバンプ電極２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に表面実装
されるＩＣ、ＬＳＩ等のチップ状の半導体素子、半導体
素子がモールドされたＢＧＡ、ＣＳＰ等のパッケージ、
コネクタ等の電子部品や基板自体にバンプ電極を形成す
るバンプ電極形成方法およびその装置に係り、詳しく
は、上記電子部品の導電性パッド上に良好な密着力でバ
ンプ電極を形成することができるバンプ電極形成方法お
よびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の電子機器のダウンサイジング化お
よび低コスト化に伴い、ＩＣ、ＬＳＩ等のチップ状の半
導体素子、半導体素子がモールドされたＢＧＡ、ＣＳＰ
等のパッケージ、及びコネクタ等の電子部品が、バンプ
電極を介して基板上に表面実装されるようになってき
た。特に、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子は、パッケージ
ングせずにフリップチップとして基板上にバンプ電極を
介して表面実装される傾向になってきた。このような電
子部品の基板上への表面実装を行うために、電子部品側
にバンプ電極を形成することが考えられる。

【０００３】従来、上記バンプ電極を形成する方法とし
ては、電子部品上にフォトリソによって所定のレジスト
パターンを形成した後、はんだ、金、銅等の金属を電解
メッキで所定の高さまで成長させる電解メッキ法や、金
属ワイヤーでボールを形成し、このボールを電子部品上
にボンディングするボールバンプ法などが知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電解メッキ法やボールバンプ法等のバンプ電極形成
方法で電子部品の導電性パッド上にバンプ電極を形成す
る場合、該導電性パッドの表面に対するバンプ電極材の
ぬれ性が悪く、バンプ電極を導電性パッド上に良好に密
着させて形成することができないおそれがあった。特
に、孔版マスクや凹版マスクを用いて導電性ペーストか
らなるバンプ電極を形成する場合、上記バンプ電極の密
着性が悪いと該マスクを電子部品から離す際にバンプ電
極材が該マスクに付着したままの状態になり、良好な抜
け性が得られないおそれがあった。なお、このような問
題点は、基板上に表面実装される電子部品に電極を形成
する場合だけでなく、基板自体に電極を形成する場合に
も発生し得るものである。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、電子部品の導電性パッド上にバン
プ電極を良好に密着させて形成することができるバンプ
電極形成方法およびその装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、電子部品の導電性パッド上にバ
ンプ電極を形成するバンプ電極形成方法であって、該電
子部品の導電性パッドに紫外光を照射した後、該導電性
パッド上にバンプ電極を形成することを特徴とするもの
である。この請求項１のバンプ電極形成方法では、電子
部品の導電性パッドに紫外光を照射することにより、該
導電性パッドの表面の酸化物を除去し、該表面を活性化
するとともに、該表面に付着した水分などの異物を除去
する。これにより、該導電性パッドの表面をバンプ電極
の材料と結合しやすい状態にする。この状態で、該導電
性パッド上にバンプ電極を形成する。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１のパンプ電極
形成方法において、上記導電性パッドに対応する位置に
開口が形成された紫外光照射用マスクを通して、該導電
性パッドに紫外光を照射することを特徴とするものであ
る。この請求項２のバンプ電極形成方法では、導電性パ
ッドに対応する位置に開口が形成された紫外光照射用マ
スクを通して、該導電性パッドに紫外光を照射すること
により、該電子部品の導電性パッド以外の部分に紫外光
が照射されないようにし、該導電性パッド以外の部分の
紫外線による損傷を防止する。

【０００８】請求項３の発明は、上記電子部品が半導体
素子である請求項１または２のバンプ電極形成方法であ
って、複数の半導体素子が形成されたウェーハの導電性
パッドに紫外光を一括照射し、該紫外光が照射された導
電性パッド上にバンプ電極を一括形成した後、該ウェー
ハから個々の半導体素子を単離することを特徴とするも
のである。この請求項３のバンプ電極形成方法では、複
数の半導体素子が形成されたウェーハの導電性パッドに
紫外光を一括照射することにより、該導電性パッドの表
面の酸化物を除去し、該表面を活性化するとともに、該
表面に付着した水分などの異物を除去する。これによ
り、該導電性パッドの表面をバンプ電極の材料と結合し
やすい状態にする。この状態で、該導電性パッド上にバ
ンプ電極を一括形成し、その後、該ウェーハから個々の
半導体素子を単離する。

【０００９】請求項４の発明は、電子部品の導電性パッ
ド上にバンプ電極を形成するバンプ電極形成装置であっ
て、紫外光を発する光源と、該光源からの紫外光の照射
位置に該電子部品を保持する保持手段と、該紫外光が照
射された導電性パッド上にバンプ電極を形成する電極形
成手段とを設けたことを特徴とするものである。この請
求項４のバンプ電極形成装置では、保持手段で保持され
た電子部品の導電性パッドに光源からの紫外光を照射す
ることにより、該導電性パッドの表面の酸化物を除去
し、該表面を活性化するとともに、該表面に付着した水
分などの異物を除去する。これにより、該導電性パッド
の表面をバンプ電極の材料と結合しやすい状態にする。
この状態で、該導電性パッド上にバンプ電極を形成す
る。

【００１０】請求項５の発明は、請求項４のパンプ電極
形成装置において、上記光源と上記保持手段で保持され
た電子部品との間に、該電子部品の導電性パッドに対応
する位置に開口が形成された紫外光照射用マスクを設置
したことを特徴とするものである。この請求項５のバン
プ電極形成装置では、光源と保持手段で保持された電子
部品との間に設置された該光照射用マスクを通して、該
電子部品の導電性パッドに紫外光を照射することによ
り、該電子部品の導電性パッド以外の部分に紫外光が照
射されないようにし、該導電性パッド以外の部分の紫外
線による損傷を防止する。

【００１１】請求項６の発明は、請求項４または５のパ
ンプ電極形成装置において、上記電子部品上に位置合わ
せマークを形成し、上記保持手段に保持された電子部品
の位置を調整する位置調整手段と、該電子部品上の位置
合わせマークを検知する検知手段と、該検知手段の検知
結果に基づいて該位置調整手段を制御する制御手段とを
設けたことを特徴とするものである。この請求項６のバ
ンプ電極形成装置では、電子部品上に形成した位置合わ
せマークを検知手段で検知し、該検知手段の検知結果に
基づいて保持手段に保持された電子部品の位置を調整す
る位置調整手段を制御手段で制御することにより、該電
子部品を所定の紫外光照射位置に移動させ、該電子部品
の導電性パッドに紫外光を確実に照射する。

【００１２】請求項７の発明は、上記電子部品が半導体
素子である請求項４、５または６のバンプ電極形成装置
であって、上記光源からの紫外光を、複数の半導体素子
が形成されたウェーハの導電性パッドに一括照射し、上
記電極形成手段により該紫外光が照射された導電性パッ
ド上にバンプ電極を一括形成することを特徴とするもの
である。この請求項７のバンプ電極形成装置では、複数
の半導体素子が形成されたウェーハの導電性パッドに光
源からの紫外光を一括照射することにより、該導電性パ
ッドの表面の酸化物を除去し、該表面を活性化するとと
もに、該表面に付着した水分などの異物を除去する。こ
れにより、該導電性パッドの表面をバンプ電極の材料と
結合しやすい状態にする。この状態で、該導電性パッド
上にバンプ電極を一括形成し、その後、該ウェーハから
個々の半導体素子を単離する。

【００１３】請求項８の発明は、上記電子部品が半導体
素子である請求項４、５または６のバンプ電極形成装置
であって、上記光源からの紫外光を、複数の半導体素子
が形成されたウェーハの導電性パッドに一括照射し、上
記電極形成手段により該紫外光が照射された導電性パッ
ド上にバンプ電極を一括形成することを特徴とするもの
である。この請求項８のバンプ電極形成装置では、バン
プ電極形成用の貫通孔が形成された孔版マスクを、電子
部品の紫外光が照射された導電性パッドの面に装着し、
該貫通孔を通して導電性ペーストを該導電性パッド上に
充填する。その後、該孔版マスクを該電子部品から離す
ことにより、該電子部品上の導電性パッド上にバンプ電
極を形成する。

【００１４】請求項９の発明は、請求項４、５または６
のバンプ電極形成装置において、上記電極形成手段とし
て、凹版マスクのバンプ電極形成用の凹部に充填した溶
融金属又は導電性ペーストを、上記電子部品の紫外光が
照射された導電性パッドに密着転写する手段を用いたこ
とを特徴とするものである。この請求項９のバンプ電極
形成装置では、凹版マスクのバンプ電極形成用の凹部に
溶融金属又は導電性ペーストを充填した後、該凹版マス
クの凹部形成面を電子部品の紫外光が照射された導電性
パッドの面に密着させることにより、該電子部品の導電
性パッド上にバンプ電極を形成する。

【００１５】請求項１０の発明は、請求項４、５または
６のバンプ電極形成装置において、上記電極形成手段と
して、電子部品の導電性パッド形成面に形成した導電性
の感光層にバンプ電極形成用のフォトマスクを通して光
照射した後、該感光層を現像する手段を用いたことを特
徴とするものである。この請求項１０のバンプ電極形成
装置では、電子部品の紫外光が照射された導電性パッド
の面に導電性の感光層を形成し、該感光層にバンプ電極
形成用のフォトマスクを通して光照射し、該感光層を現
像することにより、該電子部品にバンプ電極を形成す
る。

【００１６】

〔実施形態１〕

【００１７】図１は、第１の実施形態に係るバンプ電極
形成方法の説明図である。この方法では、まず、半導体
素子（半導体チップ）４が多数形成されたウェーハ１
（図３（ａ）参照）が、半導体回路形成工程から図示し
ない中間処理ステージ上に搬送され、ウェーハ１上に形
成された位置決めマーカがマーカセンサ１２で検知さ
れ、該中間処理ステージ上に位置決めされて保持され
る。このウェーハ１の導電性パッド（以下、「パッド」
という。）１ａは、アルミ、銅、金等により形成されて
いる。このウェーハ１のパッド１ａに、該パッド１ａに
対応する位置に開口１０ａが形成された紫外光照射用マ
スク１０（図３（ｂ）参照）を通して、光源８から発し
た紫外光９を照射する。この紫外光９の光源としては、
水銀ランプ（高圧、低圧）、キセノンランプ、重水素ラ
ンプ等のほか、エキシマレーザなどの紫外レーザや、シ
ンクロトロン放射（ＳＯＲ）光の紫外領域を用いること
もできる。上記ウェーハ１のパッド１ａに紫外光９を照
射することにより、該パッド１ａの表面の酸化物を除去
し、該表面を活性化するとともに、該表面に付着した水
分などの異物を除去する。これにより、該パッド１ａの
表面をバンプ電極の材料である導電性ペースト７と結合
しやすい状態にする。この導電性ペースト７と結合しや
すい状態で、該パッド１ａ上にバンプ電極２を形成す
る。

【００１８】次に、上記紫外光が照射されたウェーハ１
を、印刷用ステージ上に搬送し、図１（ｂ）に示すよう
にバンプ電極形成用の貫通孔５ａが形成された孔版マス
ク５を、多数の半導体素子が形成されたウェーハ１のバ
ンプ電極形成面に装着する。この孔版マスク５は、図３
（ｃ）に示すように枠体５ｃに張られたＰＥＴ等のプラ
スチックシート５ｃの中央に上記貫通孔５ａからなる印
刷パターンが形成されている。

【００１９】次に、孔版マスク５の表面に導電性ペース
トである微細粒ペースト７（Φ≦２０μｍ）をスキージ
６で押し当てながら該スキージ６を矢印方向に移動さ
せ、貫通孔５ａに該ペースト７を充填する。そして、図
１（ｃ）に示すように該孔版マスク５をウェーハ１から
分離することにより、該ペースト７からなるバンプ電極
２をウェーハ１のバンプ電極形成面に印刷することがで
きる（図３（ｄ）参照）。この後、必要に応じてリフロ
ー処理を行い、該ウェーハ１をバンプ電極形成装置外に
該ウェーハ１を排出する。

【００２０】上記孔版マスク５と上記ペーストとの分離
の際に両者間の離型性が悪い場合は、図４（ｃ）に示す
ように上記分離に先立って上記貫通孔５ａに充填したペ
ースト７を硬化させるのが好ましい。このペースト７を
硬化させる方法としては、該ペースト７として熱硬化性
又は光硬化性を有するものを用い、加熱、光照射等の硬
化処理を行う方法が挙げられる。上記ペースト７として
２液性のものを用い、経時的な化学変化により硬化させ
てもよい。このように上記ペースト７を硬化させた後、
孔版マスク５をウェーハ１から分離することにより、該
ペースト７からなるバンプ電極２をウェーハ１のバンプ
電極形成面に印刷することができる。

【００２１】以上、本実施形態によれば、ウェーハ１の
各パッド１ａに紫外光９を照射することにより、該パッ
ド１ａの表面をバンプ電極の材料と結合しやすい状態に
改質しているので、該パッド１ａにバンプ電極を良好に
密着させて一括形成することができる。また、上記紫外
光照射用マスク１０を用いて、パッド以外の部分に紫外
光９が照射されないようにすることにより、ウェハ１の
パッド１ａ以外の部分の紫外線による損傷を防止するこ
とができる。

【００２２】〔実施形態２〕図５は、第２の実施形態に
係るバンプ電極形成方法の説明図である。図５において
気密筐体１０１の下部は溶融金属槽１０２となってお
り、槽内にはバンプ電極用の素材として、導電性ペース
トとしての共晶半田または高温半田などの溶融金属１０
３が溶解温度（例えば１８３°Ｃ）以上に保たれて貯留
されており、その上部の筐体内部には溶融金属１０３の
酸化を防止するための窒素ガスなどの不活性ガス１０４
が充填されている。

【００２３】図５のステップＡにおいて、バンプ電極２
の雌型形状であるバンプ電極形成用の凹部１０６を有す
るやや弾力を持たせたプラスチック製などの凹版マスク
１０５を気密筺体１０１内の不活性ガス１０４中に置
き、加減圧装置１０７により不活性ガス１０４を減圧す
ることによって凹版マスク１０５の凹部１０６にあるガ
スを脱気させたのち、脱気された凹版マスク１０５を溶
融金属１０３中に沈潜させ、次いで加減圧装置１０７で
不活性ガス１０４を加圧することによって溶融金属１０
３を加圧し、凹版マスク１０５の凹部６の末端細部にま
で溶融解金属１０３の充填を促進させる。

【００２４】次に、ステップＢにおいて、凹版マスク１
０５の凹部１０６の細部にまで溶融金属１０３の充填が
行なわれたのち、凹版マスク１０５の凹部開口側表面に
接する面が平坦な遮蔽板１０８を、凹版マスク１０５の
面に密着させつつ摺動させ凹版マスク１０５表面の溶融
金属１０３を除去しながら凹部１０６の開口面を遮蔽し
て凹版マスク１０５の面に遮蔽板１０８を密着させる。
これにより、凹版マスク１０５の面と遮蔽板１０８との
間に溶融金属１０３を残さないようにしながら凹部１０
６内の溶融金属１０３の充填量が定量化される。

【００２５】次に、ステップＣにおいて、遮蔽板１０８
を密着させたまま凹部１０６に導電性ペーストとしての
溶融金属１０９の充填された凹版マスク１０５を溶融金
属１０３中から取り出し、凹版マスク１０５の凹部１０
６が上向きの水平となってから遮蔽板１０８をスライド
させて凹版マスク１０５の面から離脱させる。開口面を
遮蔽して凹版マスク１０５の面に遮蔽板１０８を密着さ
せる。これにより、凹版マスク１０５の面と遮蔽板１０
８との間に溶融金属１０３を残さないようにしながら凹
部１０６内の溶融金属１０３の充填量が定量化される。

【００２６】次に、ステップＣにおいて、遮蔽板１０８
を密着させたまま凹部１０６に導電性ペーストとしての
溶融金属１０９の充填された凹版マスク１０５を溶融金
属１０３中から取り出し、凹版マスク１０５の凹部１０
６が上向きの水平となってから遮蔽板１０８をスライド
させて凹版マスク１０５の面から離脱させる。

【００２７】次に、ステップＤにおいて、ヒートショッ
クの緩和のためにウェーハ１の予熱を行なうとともに、
該ウェーハ１のパッド１ａに紫外光を照射しておく。こ
のウェーハ１を、バンプ電極形成面を下側に向け、位置
を整合したのち凹版マスク１０５と密着させて、上下反
転する。ついで、ウェーハ１と凹版マスク１０５の上か
ら加圧用装置１１１によって若干の圧が加えられると、
プラスチック材料からなる凹版マスク１０５に持たせた
弾力性によって、凹版マスク１０５の凹部１０６に充填
された溶融金属１０９はウェーハ１のパッドへの密着が
促進され確保される。なお、上記ウェーハ１のバンプ電
極２を形成しない表面はマスキングで保護しておくこと
が好ましい。

【００２８】ステップＥにおいて、やがて凹版マスク１
０５とウェーハ１が冷却され、凹部１０６内の溶融金属
１０９が固化したのちに、凹版マスク１０５をウェーハ
１から分離することにより、凹版マスク１０５の凹部１
０６に充填された溶融金属１０９は凹部１０６の内部形
状のままにウェーハ１に転写される。

【００２９】以上、本実施形態によれば、ウェーハ１上
の半導体素子（フリップチップ）の接続用バンプ電極を
安価でバラツキなく一括形成することができる。そし
て、凹版マスク１０５のバンプ電極形成用の凹部１０６
に充填した溶融金属１０９と接触させるパッドの表面
に、紫外光を照射しているので、該パッドと該溶融金属
１０９との密着力が増し、溶融金属１０９の凹版マスク
１０５からの抜け性を向上させることができる。

【００３０】なお、上記凹版マスク１０５の凹部１０６
の製法としては、機械加工や、フォトリソとめっきによ
って製作するなどの方法が考えられるが、製作しようと
するバンプ電極が微細になるほどこれらの方法は困難か
つ高価となる難点がある。この対応策として、プラスチ
ック板にエキシマレーザ光等のアプレーション可能な紫
外光により印刷形状の堀込み加工を行なうことによっ
て、凹部１０６としての微小なバンプ電極の雌型形状の
凹部に対応する溝構造をプラスチック板に形成すること
ができる。

【００３１】なお、本実施形態において用いる凹版マス
クの材質としては、バンプ電極形成の対象物と同じよう
な熱膨張係数を有するものが好ましい。例えば、対象物
がシリコンのウェーハの場合にはコバール等の金属を使
用する。また、バンプ電極形成の対象物のウェーハが熱
膨張してもそれに追随して凹版マスク側も変形するよう
に、該凹版マスクを弾性体で形成してもよい。

【００３２】また、本実施形態においては、溶解金属を
用いる場合について説明したが、導電性接着剤、異方性
導電接着剤、導電性ポリマ、クリーム半田、錫ペース
ト、銀ペースト、銀パラジウムペースト、カーボンペー
ストなどに代表される導電性ペーストを利用することも
可能である。ただし、導電性接着剤、異方性導電接着
剤、導電性ポリマ、カーボンペーストなどを用いる場合
には、溶融が不要であり、溶融にかかわる加熱や冷却の
必要もなく、各ペーストに応じた硬化手段を講じたあと
パッケージまたは基板上から凹版マスクを分離させれば
よい。

【００３３】一方、クリーム半田、錫ペースト、銀ペー
スト、銀パラジウムペーストなどを用いる場合には、こ
れらを常温で凹版マスクの凹部に充填したあと、上記ウ
ェーハ上にその凹版マスクを密着させたままリフローを
行なってペーストを溶融させ、冷却して固化したのちに
凹版マスクを分離させればよい。このような溶融させる
必要のあるペーストを使用する場合には、通常はウェー
ハのバンプ電極形成面を上向きにし、その上から凹版マ
スクの凹部開口部を下向きにした形で位置合わせを行な
い、密着させてリフローを行なうが、ウェーハおよび凹
版をバンプ電極の長手方向に横転させた状態で加熱、溶
融、冷却、固化を行なってもよい。

【００３４】溶融させる必要のあるペースト中には体積
比で約５０％内外のフラックスが含有されており、この
ため溶融後の金属は上記凹版マスク１０５の凹部１０６
内の空間を全て占有することができず、錐形バンプの先
端部分を上方に向けて形成した場合、凹部１０６の上端
は比重の軽いフラックスによって充填されることにな
り、所定のバンプ形状に対して先端部分の欠けた形状に
なってしまうが、凹版マスク１０５を横転させた錐形バ
ンプの形成方法によると先端部分の欠損部を錐形バンプ
の側面に移動させことが可能となるため、リフロー後の
柱状バンプ形状は錐形のバンプ形状によって実現できる
リフロー後の柱状バンプとほぼ同様となり、ストレス軽
減効果を維持することができる。

【００３５】〔実施形態３〕図６は、第３の実施形態に
係るバンプ電極形成方法を実施可能な装置の一例を模式
的に示す断面図、図７は該装置における転写工程におけ
る露光・硬化の様子を説明する拡大断面図である。図６
において、凹版マスク２０１は全体としては無端ベルト
状になって左右の駆動装置２０４によって矢印方向に移
動しながら回転する。凹版マスク２０１の最表面は、図
７に示すように、硬質かつ不透明で耐摩耗性を持つ酸化
チタンなどの薄膜２０２でコーティングされ、バンプ電
極形成用の凹部２０３が形成されている。上記回転によ
り導電性処理を施したスキージ２２２の個所まで来た凹
版マスク２０１の凹部２０３にはエラストマ樹脂用導電
性ペーストとしてのエラストマ型紫外線硬化樹脂ペース
ト２０５が充填される。凹版マスク２０１の凹部２０３
はさらに回転して転写工程へ進む。

【００３６】一方、前工程から送られてくる半導素子形
成済みのウェーハ１は、上記ペースト２０５の濡れ性を
改善するための表面改質用紫外線照射装置２０７を通過
し、定盤テーブル２０８上を移動する搬送装置２０９に
乗せられてバンプ電極形成面２１０を上にして転写工程
へ移送されてくる。このウェーハ１と凹版マスク２０１
の凹部２０３は、転写工程最前部に位置する画像認識装
置２１１によって位置ずれ量が測定され、位置合わせが
行なわれたあと、互いに密着させられる。

【００３７】紫外線の透過率の良い石英ガラス製ローラ
２１２とその内部中空部に設置された樹脂硬化用紫外線
ランプ２１３によって、凹版マスク２０１の凹部２０３
に充填されたエラストマ型紫外線硬化樹脂２０５はウェ
ーハ１表面に押し付けられ密着を促進されながらキュア
され、ウェーハ１ヘ固着させられる。

【００３８】すなわち、図７において、バンプ電極形成
面２１０を上面に向けたウェーハ１の上から凹版マスク
２０１が密着しており、そのウェーハ１側には凹版マス
ク２０１の凹部２０３中に未硬化のエラストマ型紫外線
硬化樹脂２０５が充填されており、これには凹版マスク
２０１の上部から押圧している石英ガラス製ローラ２１
２によって圧が加えられ、バンプ電極形成面２１０への
紫外線硬化樹脂２０５の粘着が促進されている。

【００３９】その石英ガラス製ローラ２１２の中空部に
は紫外線ランプ２１３からの紫外線２１９が照射されて
いる。この紫外線２１９は、透明な凹版マスク２０１を
透過して凹部２０３中に充填されている未硬化の紫外線
硬化樹脂２０５を硬化させていく。但し、凹部２０３周
辺の凹版マスク２０１の表面には紫外線を透さない遮光
薄膜層２０２がコーティングしてあるため、その影にな
る凹部の周辺ににじみだした紫外線硬化樹脂２２０には
紫外線２１９が当たらない。この紫外線２１９が当たら
ない部分の樹脂が硬化されることなく露光が完了する。
後処理工程のパネル洗浄槽２２１において、このにじみ
だしによって未硬化となった紫外線硬化型樹脂２２０は
容易に除去することができ、バンプ電極形成面２１０上
に残留することがないため、不要な絶縁層となって各半
導体素子の機能を損なうような不具合が発生しない。

【００４０】凹版マスク２０１のベルトがさらに移動し
ていくと、やがて分離装置２１４に至り、凹版マスク２
０１のベルトとウェーハ１表面とはここで剥離させら
れ、エラストマ型紫外線硬化樹脂２０５はウェーハ１に
転写される。

【００４１】エラストマ型紫外線硬化樹脂２０５の転写
を完了した凹版マスク２０１は、駆動装置４を経て凹版
ベルト洗浄装置２１５において、にじみ出しによって硬
化されなかった未硬化樹脂や特にガラスの微小破片（カ
レット）などの異物が除去される。さらにリンス槽２１
６において洗浄剤にすすがれ、乾燥室２１７で乾燥され
たのち、離型剤塗布装置２１８によって離型性向上の処
理を行なわれ、樹脂ペースト充填工程まで戻ってくる。
このようにして凹版マスク２０１は、離型剤塗布の前処
理工程、スキージングの充填工程、密着から剥離までの
転写工程、洗浄から乾燥までの後処理工程を循環し、繰
り返し印刷が行なわれる。

【００４２】上記循環工程のうち、充填工程において紫
外線硬化樹脂２０５中への泡の巻き込みや凹部への空気
の侵入によって充填が阻害されたり、転写工程において
大気圧により凹版マスク２０１の剥離が困難となること
に対応するため、少なくとも充填工程から転写工程を含
む範囲を減圧雰囲気または真空とすることが望ましい。
また、工程中の静電気を防止するため、各種の静電防止
対策を行なうことが望ましく、例えばイオナイザを使用
する。

【００４３】以上、本実施形態によれば、ウェーハ１に
微細なバンプ電極を精度良く一括形成することができ、
また廃棄するペーストも少ないため更に低コストでバン
プ電極を形成することができる。そして、凹版マスク２
０１のバンプ電極形成用の凹部２０３に充填したエラス
トマ型紫外線硬化樹脂２０５と接触させるパッドの表面
に、紫外光を照射しているので、該パッドと該溶融金属
又は導電性ペーストとの密着力が増し、エラストマ型紫
外線硬化樹脂２０５の該凹版マスク２０１からの抜け性
を向上させることができる。

【００４４】〔実施形態４〕本実施形態に係るバンプ電
極形成方法では、半導体素子が形成されたウェーハのバ
ンプ電極形成面のパッドに紫外光を照射した後、該バン
プ電極形成面の導電性の感光層を形成する。この感光層
にバンプ電極形成用のフォトマスクを通して光照射し、
該感光層を現像することによって、該ウェーハ上にバン
プ電極を一括形成する。この方法においては、ウェーハ
から半導体素子を単離する前に、各半導体素子のバンプ
電極形成面と半導体素子１個分のフォトマスクとの位置
合わせと、該フォトマスクを通した光照射とを順次行う
ことにより、該ウェーハ上のすべての半導体素子にバン
プ電極を形成するようにしてもよい。この場合には、ウ
ェーハにバンプ電極を一括形成する場合に比して、バン
プ電極の位置精度が向上するというメリットがある。

【００４５】以上、本実施形態によれば、ウェハ１の導
電性の感光層を形成する面にあるパッドに紫外光を照射
しているので、該パッドと現像後に残留する感光層から
なるバンプ電極との密着力が増す。

【００４６】なお、上記各実施形態に用いるマスクとし
ては、プラスチック材にアブレーション加工可能な紫外
光を選択的に照射することによって貫通孔あるいは凹部
が形成されたものを用いるのが好ましい。このようにプ
ラスチック材にアブレーション加工可能な紫外光を選択
的に照射することによって内壁面が平滑で導電性ペース
トの抜け性がよい貫通孔あるいは凹部が形成されたマス
クを用いれば、バンプ欠損等のない高品質のバンプ電極
を形成することができる。

【００４７】また、上記各実施形態においては、基板に
表面実装される半導体素子が複数形成されているウェー
ハ１上にバンプ電極を一括形成する場合について説明し
たが、本発明は、半導体チップがモールドされたＢＧ
Ａ、ＣＳＰタイプのパッケージや、基板に表面実装され
るコネクタ類にバンプ電極を形成する場合にも適用する
ことができ、同様な効果が得られるものである。

【００４８】また、基板自体や、パッケージ，コネクタ
等の電子部品にバンプ電極を形成する場合、バンプ電極
形成面が同一の仮想平面上に位置するように複数の電子
部品を並べ、該複数の電子部品のバンプ電極形成面にバ
ンプ電極を一括形成するようにしてもよい。

【００４９】

【発明の効果】請求項１乃至１０の発明によれば、電子
部品の導電性パッドに紫外光を照射することにより、該
導電性パッドの表面をバンプ電極の材料と結合しやすい
状態にしているので、該導電性パッド上にバンプ電極を
良好に密着させて形成することができるという効果があ
る。

【００５０】特に、請求項２および５の発明によれば、
電子部品の導電性パッド以外の部分の紫外線による損傷
を防止することができるという効果がある。

【００５１】特に、請求項３および７の発明によれば、
複数の半導体素子が形成されたウェーハの導電性パッド
に紫外光を照射することにより、該導電性パッドの表面
をバンプ電極の材料と結合しやすい状態にしているの
で、該ウェーハから単離される半導体素子の導電性パッ
ド上にバンプ電極を良好に密着させて形成することがで
きるという効果がある。

【００５２】特に、請求項６の発明によれば、電子部品
を所定の紫外光照射位置に移動させ、該電子部品の導電
性パッドに紫外光を確実に照射することができるという
効果がある。

【００５３】特に、請求項８の発明によれば、孔版マス
クの貫通孔を通して導電性ペーストが充填される導電性
パッドの表面に、紫外光を照射しているので、該導電性
パッドと該導電性ペーストとの密着力が増し、該導電性
ペーストの該孔版マスクからの抜け性が向上するという
効果がある。

【００５４】特に、請求項９の発明によれば、凹版マス
クのバンプ電極形成用の凹部に充填した溶融金属又は導
電性ペーストと接触させる導電性パッドの表面に、紫外
光を照射しているので、該導電性パッドと該溶融金属又
は導電性ペーストとの密着力が増し、該溶融金属又は導
電性ペーストの該凹版マスクからの抜け性が向上すると
いう効果がある。

【００５５】特に、請求項１０の発明によれば、導電性
の感光層を形成する面にある導電性パッドに紫外光を照
射しているので、該導電性パッドと現像後に残留する感
光層からなるバンプ電極との密着力が増すという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）乃至（ｃ）は、第１の実施形態に係るバ
ンプ電極形成方法の説明図。

【図２】（ａ）乃至（ｃ）は、ウェーハへのバンプ電極
の一括形成を示す説明図。

【図３】（ａ）は、バンプ電極形成前のウェーハの平面
図。（ｂ）は、紫外光照射用マスクの平面図。（ｃ）
は、孔版マスクの平面図。（ｄ）は、バンプ電極形成後
のウェーハの平面図。

【図４】（ａ）乃至（ｄ）は、第１の実施形態の変形例
に係るバンプ電極形成方法の説明図。

【図５】第２の実施形態に係るバンプ電極形成方法を説
明するための装置の一例を模式的に示す断面図。

【図６】第３の実施形態に係るバンプ電極形成方法を説
明するための装置の一例を模式的に示す断面図。

【図７】同バンプ電極形成方法の転写工程における露光
・硬化の様子を説明する拡大断面図。

【符号の説明】

１ ウェーハ １ａ 導電性パッド ２ バンプ電極 ３ ダイシングソー ４ 半導体素子 ５ 孔版マスク ５ａ 孔版マスクの貫通孔 ５ｂ 孔版マスクの枠体 ５ｃ 孔版マスクのシート材 ６ スキージ ７ 導電性微細粒ペースト ８ 導電性接着剤 ９ 紫外光 １０ 紫外光照射用マスク １１ 位置決めマーク １２ マークセンサ １０１ 気密筐体 １０２ 溶解金属槽 １０３ 溶解金属 １０４ 不活性ガス １０５ 凹版マスク １０６ 凹部 １０７ 加減圧装置 １０８ 遮蔽板 １０９ 凹部に充填された溶解金属 １１１ 加圧用装置 ２０１ 凹版マスク ２０２ 薄膜 ２０３ 凹部 ２０４ 駆動装置 ２０５ エラストマ型紫外線硬化樹脂ペースト ２０７ 表面改質用紫外線照射装置 ２０８ 定盤テーブル ２０９ 搬送装置 ２１０ バンプ電極形成面 ２１１ 画像認識装置 ２１２ 石英ガラス製ローラ ２１３ 樹脂硬化用紫外線ランプ ２１４ 分離装置 ２１５ 凹版ベルト洗浄装置 ２１６ リンス槽 ２１７ 乾燥室 ２１８ 離型剤塗布装置 ２１９ 紫外線 ２２０ 凹部の周辺ににじみだした紫外線硬化樹脂 ２２１ パネル洗浄槽 ２２２ スキージ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品の導電性パッド上にバンプ電極を
   形成するバンプ電極形成方法であって、 該電子部品の導電性パッドに紫外光を照射した後、該導
   電性パッド上にバンプ電極を形成することを特徴とする
   バンプ電極形成方法。
2. 【請求項２】請求項１のパンプ電極形成方法において、 上記導電性パッドに対応する位置に開口が形成された紫
   外光照射用マスクを通して、該導電性パッドに紫外光を
   照射することを特徴とするバンプ電極形成方法。
3. 【請求項３】上記電子部品が半導体素子である請求項１
   または２のバンプ電極形成方法であって、 複数の半導体素子が形成されたウェーハの導電性パッド
   に紫外光を一括照射し、該紫外光が照射された導電性パ
   ッド上にバンプ電極を一括形成した後、該ウェーハから
   個々の半導体素子を単離することを特徴とするバンプ電
   極形成方法。
4. 【請求項４】電子部品の導電性パッド上にバンプ電極を
   形成するバンプ電極形成装置であって、 紫外光を発する光源と、該光源からの紫外光の照射位置
   に該電子部品を保持する保持手段と、該紫外光が照射さ
   れた導電性パッド上にバンプ電極を形成する電極形成手
   段とを設けたことを特徴とするバンプ電極形成装置。
5. 【請求項５】請求項４のパンプ電極形成装置において、 上記光源と上記保持手段で保持された電子部品との間
   に、該電子部品の導電性パッドに対応する位置に開口が
   形成された紫外光照射用マスクを設置したことを特徴と
   するバンプ電極形成装置。
6. 【請求項６】請求項４または５のパンプ電極形成装置に
   おいて、 上記電子部品上に位置合わせマークを形成し、 上記保持手段に保持された電子部品の位置を調整する位
   置調整手段と、該電子部品上の位置合わせマークを検知
   する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて該位
   置調整手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴と
   するバンプ電極形成装置。
7. 【請求項７】上記電子部品が半導体素子である請求項
   ４、５または６のバンプ電極形成装置であって、 上記光源からの紫外光を、複数の半導体素子が形成され
   たウェーハの導電性パッドに一括照射し、上記電極形成
   手段により該紫外光が照射された導電性パッド上にバン
   プ電極を一括形成することを特徴とするバンプ電極形成
   装置。
8. 【請求項８】請求項４、５または６のバンプ電極形成装
   置において、 上記電極形成手段として、バンプ電極形成用の貫通孔が
   形成された孔版マスクを通して、上記電子部品の紫外光
   が照射された導電性パッドに導電性ペーストを印刷する
   手段を用いたことを特徴とするバンプ電極形成装置。
9. 【請求項９】請求項４、５または６のバンプ電極形成装
   置において、 上記電極形成手段として、凹版マスクのバンプ電極形成
   用の凹部に充填した溶融金属又は導電性ペーストを、上
   記電子部品の紫外光が照射された導電性パッドに密着転
   写する手段を用いたことを特徴とするバンプ電極形成装
   置。
10. 【請求項１０】請求項４、５または６のバンプ電極形成
    装置において、 上記電極形成手段として、電子部品の導電性パッド形成
    面に形成した導電性の感光層にバンプ電極形成用のフォ
    トマスクを通して光照射した後、該感光層を現像する手
    段を用いたことを特徴とするバンプ電極形成装置。