凸点的形成方法和半导体装置制造方法及图纸

一种凸点的形成方法，该方法被用于形成连接在第１和第２基板这两者上被形成的焊区的凸点，其特征在于，包括： 用抗蚀剂覆盖除了焊区形成区域之外的上述第１基板的上表面的工序；以及 使上述第１基板的用抗蚀剂覆盖的面朝下、从其下方朝向被上述抗蚀剂覆盖的面喷射导电性材料、在上述第１基板上的焊区形成区域中形成大致半球状的凸点的工序。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在连接如基于BGA技术进行安装的情况或进行倒装芯片安装的情况那样形成了焊区(pad)的2个基板(例如印刷布线板和半导体芯片)中使用的凸点(bump)的形成方法和使用被形成的凸点制造的半导体装置。
技术介绍
在将半导体芯片安装到印刷布线板上的技术之一中有被称为BGA(球状栅格阵列)的技术。BGA技术是一种在半导体芯片和印刷布线板的两者中形成焊区、通过被称为凸点的焊锡球或金球等来接合这些焊区的技术。通过使用这样的凸点，与在半导体芯片上安装引脚形状的端子来进行安装的情况、或进行使用了键合引线的COB(板上的芯片)安装的情况相比，可大幅度地减小安装面积。另一方面，最近也广泛地进行不对半导体芯片进行封装而是在裸芯片的状态下安装到印刷布线板上的所谓的倒装芯片安装。在倒装芯片安装的情况下，也通过凸点来接合裸芯片的焊区与印刷布线板的焊区。作为在基于BGA技术的安装或倒装芯片安装等中使用的凸点的形成方法，一般已知有通常凸点方式、转移凸点方式、球凸点方式和台面凸点方式这4种方式。通常凸点方式是用抗蚀剂覆盖除了凸点形成部位之外的半导体晶片的上表面、在利用电镀处理形成了凸点后除去抗蚀剂的方式。转移凸点方式是在内引线的前端转移接合凸点、将该凸点与半导体芯片的铝电极进行位置重合后进行加热·加压的方式。此外，球凸点方式是使用进行引线键合的装置将凸点安装到各焊区上的方式，台面凸点方式是在内引线的前端处一体地形成凸点的方式。在这4种方式中，转移凸点方式和台面凸点方式以利用内引线为前提，故不适合于基于BGA技术的安装或倒装芯片安装。此外，在球凸点方式中，由于依次地将凸点安装到各焊区上，故存在焊区的数目越多、在安装方面就越费时的问题。另一方面，由于利用电镀处理来形成凸点，故存在凸点的尺寸及形状方面容易产生离散性的问题。专利技术的公开本专利技术鉴于这样的问题而研究出来的，其目的在于提供一种不需要复杂的工序而能形成所希望的尺寸和形状的凸点的凸点的形成方法和利用这样的凸点制造的半导体装置。本专利技术的凸点的形成方法包括用抗蚀剂覆盖除了焊区形成区域之外的第1基板的上表面的工序以及使第1基板的用抗蚀剂覆盖的面朝下并从其下方朝向被抗蚀剂覆盖的面喷射导电性材料、在第1基板上的焊区形成区域中形成大致半球状的凸点的工序。通过使第1基板上的焊区形成区域朝下并从其下方喷射导电性材料，可利用重力的作用在焊区形成区域中形成半球状的凸点，不需要复杂的工序就能形成凸点。此外，本专利技术的凸点的形成方法包括利用丝网(screen)印刷在第1基板上的焊区周边形成预定厚度的印刷图形的工序以及利用表面张力使印刷图形变形以形成大致半球状的上述凸点的工序。利用丝网印刷在第1基板上的焊区周边形成了印刷图形后，由于该印刷图形因表面张力而变形为圆形，故不使用其它的特别的装置等就能形成半球状的凸点。此外，本专利技术的凸点的形成方法包括在第1基板上的上表面上进行丝网印刷以便在第1基板上的焊区周边形成预定厚度的印刷图形的工序以及使第1基板的形成了印刷图形的面朝下并放置预定时间以便在第1基板上被形成的印刷图形的形状成为大致半球状的工序。通过利用丝网印刷在第1基板上的焊区周边形成印刷图形并使形成了印刷图形的面朝下及放置预定时间，可利用重力的作用容易地形成半球状的凸点。附图的简单说明附图说明图1是说明凸点的形成方法和半导体装置的制造工序的图；图2是详细地说明图1(c)工序的图；图3是示出2层结构的凸点的一例的图；图4是说明丝网印刷的概略的图；以及图5是示出印刷图形的形状的图。用于实施专利技术的最佳形态〔第1实施形态〕图1是说明凸点的形成方法和半导体装置的制造工序的图。该图示出了基于BGA技术将已封装好的半导体芯片安装到印刷布线板上的例子，具体地说，是通过凸点将半导体芯片的封装体上被形成的焊区与在印刷布线板上被形成的焊区接合起来的例子。上述的印刷布线板对应于第1基板，已封装好的半导体芯片对应于第2基板。首先，如图1(a)中所示，在印刷布线板1上以与半导体芯片上的焊区相同的间隔形成焊区2。其次，如图1(b)中所示，用抗蚀剂3覆盖除了焊区形成区域之外的印刷布线板1的上表面。其次，如图1(c)中所示，使印刷布线板1的被抗蚀剂3覆盖的面朝下，从其下方喷射熔融焊锡以便在焊区形成区域中形成凸点4。图2是详细地说明图1(c)的工序的图。如该图中所示，将印刷布线板1在抗蚀剂形成面朝下的状态下面朝下地安装在带式输送机11上。在带式输送机11的下方设置了喷射熔融焊锡的喷嘴12。如果带式输送机11开始移动，则将熔融焊锡喷到通过了喷嘴12的上方的印刷布线板1上。焊锡不附着于印刷布线板1上的被抗蚀剂3覆盖的部分上，只在没有被抗蚀剂3覆盖的焊区形成面上形成焊锡层。该焊锡层受到重力的作用，成为大致半球状，将其作为凸点4来利用。此外，由于从喷嘴12始终喷射恒定量的焊锡，故凸点4的尺寸变得大致均匀。形成了凸点4的印刷布线板1在除去抗蚀剂后，如图1(d)中所示，在与半导体芯片5的焊区6进行了位置重合后，通过高温炉。其结果，如图1(e)中所示，凸点4熔融，半导体芯片5通过凸点4与印刷布线板1接合。这样，在本实施形态中，由于使印刷布线板1的焊区形成面朝下并从其下方喷射熔融焊锡以便在焊区形成区域中形成焊锡层，故该焊锡层受到重力的作用成为理想的半球状的凸点4。因而，不需要使用特别的装置等，就能用简单的工序形成半球状的凸点4。此外，由于凸点形成部位以外被抗蚀剂3所覆盖，故焊锡不会附着于多余的部分上。再有，由于一边使印刷布线板1以恒定速度移动一边从喷嘴12喷射恒定量的熔融焊锡，故可消除凸点的尺寸及形状的离散性。此外，如果在带式输送机11上以一定的间隔放置多个印刷布线板1，则可在短时间内在多个印刷布线板1上形成同一形状的凸点4，制造效率变得良好。再有，从喷嘴12喷射的物质，不限于上述的熔融焊锡，可利用在附着性和导电性方面优良的各种物质(例如金等)。此外，也可喷射2种以上的物质来形成上述的凸点4。图3示出了将凸点4作成二层结构，在上层形成了在低温下熔融的焊锡层4a、在下层形成了在高温下熔融的焊锡层4b的例子。如果作成这样的结构，则由于在上层的焊锡层4a熔融的时刻确保了与半导体芯片5的电接触，故与将凸点4作成一层结构相比，可提高凸点4的附着性。再有，在将凸点4作成多层结构的情况下，可从一个喷嘴12喷射不同的材料，或者也可设置两个以上的喷嘴12。此外，在印刷布线板1的面积大的情况下，将多个喷嘴12排成一列，从各喷嘴12同时喷射相同量的熔融焊锡即可。〔第2实施形态〕以下说明的第2实施形态是利用丝网印刷形成凸点4的实施形态。图4是说明丝网印刷的概略的图。在印刷布线板1的上方配置了描绘凸点4的形状的丝网掩模21。丝网掩膜21的两端被丝网框22所支撑，如果压上涂刷器23，则将丝网掩膜21密接地配置在印刷布线板1的上表面上，如果放开涂刷器23，则丝网掩膜21返回到原来的位置(图示的虚线位置)。在丝网掩膜21的上表面上，在载有由焊锡或金等构成的导电性的糊剂24的状态下将涂刷器23压在丝网掩膜21上，使涂刷器23在该状态下在图示的箭头的方向上移动。丝网掩膜21只在被涂刷器23压住的部分密接地配置在印刷布线板1上，涂刷器23通过了的部分的丝网掩膜21从印刷布线板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1．一种凸点的形成方法，该方法被用于形成连接在第1和第2基板这两者上被形成的焊区的凸点，其特征在于，包括用抗蚀剂覆盖除了焊区形成区域之外的上述第1基板的上表面的工序；以及使上述第1基板的用抗蚀剂覆盖的面朝下、从其下方朝向被上述抗蚀剂覆盖的面喷射导电性材料、在上述第1基板上的焊区形成区域中形成大致半球状的凸点的工序。2．如权利要求1中所述的凸点的形成方法，其特征在于一边输送上述第1基板，一边喷射上述导电性材料。3．如权利要求2中所述的凸点的形成方法，其特征在于调整上述第1基板的输送速度，以便形成预定尺寸的上述凸点。4．如权利要求1中所述的凸点的形成方法，其特征在于调整上述导电性材料的喷射量，以便形成预定尺寸的上述凸点。5．如权利要求1中所述的凸点的形成方法，其特征在于喷射两种以上的上述导电性材料，形成多层结构的上述凸点。6．如权利要求5中所述的凸点的形成方法，其特征在于用两种以上的上述导电性材料形成上述凸点，使上述凸点的上层一侧在比上述凸点的下层一侧低的温度下熔融。7．如权利要求1中所述的凸点的形成方法，其特征在于上述第1和第2基板中的某一个基板是印刷布线板，另一个基板是半导体芯片。8．如权利要求7中所述的凸点的形成方法，其特征在于上述半导体芯片是从半导体晶片上切下的裸芯片，形成在将上述裸芯片以倒装芯片方式安装到上述印刷布线板上时被使用的上述凸点。9．如权利要求8中所述的凸点的形成方法，其特征在于在进行上述半导体晶片的切下之前，在上述半导体晶片的整个面上形成上述凸点。10．一种凸点的形成方法，该方法被用于形成连接在第1和第2基板这两者上被形成的焊区的凸点，其特征在于，包括利用丝网印刷在上述第1基板上的焊区周边形成预定厚度的印刷图形的工序；以及至少利用表面张力使上述印刷图形变形以形成大致半球状的上述凸点的工序。11．如权利要求10中所述的凸点的形成方法，其特征在于以包含上述第1基板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本明，
申请(专利权)人：新精密株式会社，
类型：发明
国别省市：