(57)【要約】【課題】スクリーンマスク上に異物が存在する場合であっても、スクリーンマスクに変形や損傷を与えないスクリーンマスク洗浄装置及び洗浄方法を提供すること。【解決手段】スクリーンマスク１の上面側をクリーニングするための拭き取りシート１１と、拭き取りシート１１をスクリーンマスク１の上面上で移動させるための押し付け部材１０とを含み、拭き取りシート１１を配置しない状態での押し付け部材１０の初期設定位置が、スクリーンマスク１の上面から所定の間隔を有して離れていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン印刷用のスクリーンマスクを拭き取りシートでクリーニングするためのマスククリーニング装置であって、
スクリーンマスクの上面側をクリーニングするための拭き取りシートと、該拭き取りシートを該スクリーンマスクの上面上で移動させるための押し付け部材とを含み、
該拭き取りシートを配置しない状態での該押し付け部材の初期設定位置が、該スクリーンマスクの上面から所定の間隔を有して離れていることを特徴とするマスククリーニング装置。
【請求項２】
前期間隔は、測定された異物の最大直径と同等又はそれ以上であることを特徴とする、請求項１に記載のマスククリーニング装置。
【請求項３】
前記間隔は、０．２ｍｍから１．０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のマスククリーニング装置。
【請求項４】
スクリーン印刷用のスクリーンマスクを拭き取りシートでクリーニングするためのマスククリーニング装置であって、
スクリーンマスクの上面側をクリーニングするための拭き取りシートと、該拭き取りシートを該スクリーンマスクの上面上で移動させるための押し付け部材とを含み、
該拭き取りシートを配置しない状態での該押し付け部材の底面から該スクリーンマスクの上面までの間隔が調節可能であることを特徴とするマスククリーニング装置。
【請求項５】
スクリーン印刷用のスクリーンマスクをクリーニングするための拭き取りシートと、該拭き取りシートを該スクリーンマスクの上面上で移動させるための押し付け部材とを含むマスククリーニング装置により該スクリーンマスクをクリーニングするマスククリーニング方法であって、
該拭き取りシートを配置しない状態での該押し付け部材の初期設定位置が、該スクリーンマスクの上面から所定の間隔を有して離れており、その状態で該拭き取りシートを配置して該スクリーンマスクをクリーニングすることを特徴とする、マスククリーニング方法。
【請求項６】
前記間隔は、０．２ｍｍから１．０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項５に記載のマスククリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷に用いるスクリーンマスクのマスククリーニング装置及びマスククリーニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程において、ウェハ電極パッド上にバンプを形成する際に用いられる方法の１つとして、スクリーン印刷工法がある。図４は、スクリーン印刷工法によるバンプ形成フローを示す図である。以下にスクリーン印刷によるバンプ形成方法について詳細に説明する。
【０００３】
図４は、スクリーンマスクを用いたバンプ形成工程の概要を示す断面図である。図４（Ａ）は電極パッド４を有するウェハ３の断面図である。これに図４（Ｂ）に示すように、ウェハ３の電極パッド４にスクリーンマスク孔２を位置合わせし、ウェハ３とスクリーンマスク１を接触させる。次に図４（Ｃ）に示すように、スクリーンマスク１上に印刷剤であるはんだペースト５（はんだ粉末とフラックスを混ぜ合わせたもの）を供給し、スキージ７でスキージングする。スキージングにより、スクリーンマスク孔２に印刷剤が充填される。全てのスクリーンマスク孔２に印刷剤を充填した後、ウェハ３からスクリーンマスク１を離す。このとき図４（Ｅ）のように印刷剤の一部は、スクリーンマスク１の孔側壁、及び表面裏面に付着するが、その多くは図４（Ｄ）のように電極パッド４上に残る。電極パッド４上に印刷剤が供給されたウェハ３をリフロー処理することで、印刷剤中のはんだは溶融凝固し、フラックス成分はバンプ６の表面に残る（フラックスの揮発成分は揮発する）。ここでバンプ６表面に残ったフラックスを洗浄処理することで、図４（Ｆ）に示すようにバンプ６の形成が完了する。図４（Ｅ）に示す、印刷剤が付着したスクリーンマスク１は、付着した印刷剤を除去するため、使用毎にクリーニングを実施している。
【０００４】
図５は、従来のスクリーンマスク１のクリーニング中の配置を示す図である。図５（Ａ）は印刷剤（はんだペースト５）が一部残存付着したスクリーンマスク１の断面図である。図５（Ｂ）はマスククリーニング装置の側面概略図及び正面概略図である。スクリーンマスク１のクリーニングは、図５（Ｃ）に示すように、まず上下の各拭き取りシート押し付け部材１０、２０が、上下の各拭き取りシート１１、２１を介して上下よりスクリーンマスク１を挟み込む。この時スクリーンマスク１は、上下の各拭き取りシート押し付け部材１０、２０から、スクリーンマスク面に垂直な方向でスクリーンマスク１に向かって（図５（Ｂ）の矢印Ｚの方向に）加圧を受けている。この状態で上下各拭き取りシート押し付け部材１０、２０を図５（Ｂ）、（Ｃ）の矢印Ｘに示す方向に往復運動させる。クリーニング動作前に拭き取りシート１１、２１には、洗浄剤が塗布されているため、上記の拭き取りシート押し付け部材１０、２０の往復運動によりスクリーンマスク１に付着した印刷剤は、拭き取りシート１１、２１によってクリーニングされる（図５（Ｄ））。
【０００５】
このような拭き取りシートを備えるスクリーンマスクのクリーニング装置の１例が特許文献１及び２に開示されている。
【０００６】
なお、従来技術では、スクリーンマスクのクリーニング装置は、拭き取りシートの押し付け部材は、拭き取りシートがない状態でスクリーンマスクの上面に接する位置に配置されている。この状態で拭き取りシートをスクリーンマスクと押し付け部材との間に挟みこむことにより、拭き取りシートがスクリーンマスクに密着し、加圧されてクリーニング効果を高めるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−８２４６３号公報
【特許文献２】特開平０９−３９２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなクリーニング装置においては、スクリーンマスクのクリーニングの際にスクリーンマスク上に異物が付着しやすく、その異物をスクリーンマスクと拭き取りシートに挟み込んだ場合には以下のような問題が生じる。
【０００９】
図６は、スクリーンマスク１と上部拭き取りシート１１の間に異物８を挟み込んだ場合の概略断面図である。スクリーンマスク１は、拭き取りシート押し付け部材１０より加圧されているため、これらの間に異物８が存在した場合、スクリーンマスク１が受ける加圧は、異物８のある箇所に集中する。この集中加重を受けたスクリーンマスク１の該当箇所には、凹み等の変形が発生する。
【００１０】
図７は、上記の変形を受けたスクリーンマスク１で印刷した場合の状況を示す断面概略図である。変形したスクリーンマスク１をウェハ３と接触させた場合、スクリーンマスク１とウェハ３の間に空間が発生する。その状態にてスキージングにより印刷剤を充填させると、図７（Ａ）に示すようにこの空間に印刷剤が入り込む。この状態でスクリーンマスク１をウェハ３から離すと、図７（Ｂ）に示すように、この空間に供給された印刷剤がウェハ電極上に残る。この時ウェハ電極上に供給された印刷剤の量は、変形のないスクリーンマスク１で供給する量より多くなる。印刷剤が過剰に供給される事で、リフロー工程によって隣接するバンプ６同士が結合する状態となり（図７（Ｃ））、電気的短絡等半導体素子の不良が発生する等の問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の視点において、スクリーン印刷用のスクリーンマスクを拭き取りシートでクリーニングするための本発明に係るマスククリーニング装置は、スクリーンマスクの上面側をクリーニングするための拭き取りシートと、拭き取りシートをスクリーンマスクの上面上で移動させるための押し付け部材とを含み、拭き取りシートを配置しない状態での押し付け部材の初期設定位置が、スクリーンマスクの上面から所定の間隔を有して離れていることを特徴とする。
【００１２】
第２の視点において、スクリーン印刷用のスクリーンマスクを拭き取りシートでクリーニングするための本発明に係るマスククリーニング装置は、スクリーンマスクの上面側をクリーニングするための拭き取りシートと、拭き取りシートをスクリーンマスクの上面上で移動させるための押し付け部材とを含み、拭き取りシートを配置しない状態での押し付け部材の底面からスクリーンマスクの上面までの間隔が調節可能であることを特徴とする。
【００１３】
第３の視点において、スクリーン印刷用のスクリーンマスクをクリーニングするための拭き取りシートと、拭き取りシートをスクリーンマスクの上面上で移動させるための押し付け部材とを含むマスククリーニング装置によりスクリーンマスクをクリーニングする本発明に係るマスククリーニング方法は、拭き取りシートを配置しない状態での押し付け部材の初期設定位置が、スクリーンマスクの上面から所定の間隔を有して離れており、その状態で拭き取りシートを配置してスクリーンマスクをクリーニングすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
スクリーンマスク上面と拭き取りシート押し付け部材との間に所定の間隔を設ける事で、スクリーンマスク上に異物が存在した場合でも、スクリーンマスクが拭き取りシート押し付け部材から受ける加圧力が少なく、異物による局部加圧も減少する。よってスクリーンマスクは異物を挟み込んでも変形せず、スクリーンマスクの変形により生じる電気的短絡等半導体素子の不良が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
スクリーンマスク上面と拭き取りシート押し付け部材との間隔は、それまでに測定された異物の最大直径と同等又はそれ以上であることが好ましい。
【００１６】
また、スクリーンマスク上面と拭き取りシート押し付け部材との間隔は、０．２ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍから１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【実施例】
【００１７】
以下に本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（実施例）
図１は、本発明の実施例のマスククリーニング装置の、スクリーンマスク１及び上部拭き取りシート押し付け部材１０との配置関係を示す概略断面図である。図１（Ａ）に示すＤ１は、スクリーンマスク１上面（上面）と上部拭き取りシート押し付け部材１０の底面との間に上部拭き取りシート１１を挟まない場合の間隔（初期設定値）である。従来技術では、スクリーンマスクのクリーニング効率を上げるためにこの間隔Ｄ１の設定値はゼロとし、スクリーンマスクと拭き取りシート押し付け部材との間に拭き取りシートを挟んだ場合に、強い加圧力がスクリーンマスクにかかるようにしているのに比べ、本実施例ではあるクリアランスを持たせている。
【００１９】
図１（Ｂ）は、スクリーンマスク１上面と上部拭き取りシート押し付け部材１０の間に上部拭き取りシート１１を挟んだ場合の概略断面図である。Ｄ２は、上部拭き取りシート１１を挟んだ場合のスクリーンマスク１上面と上部拭き取りシート押し付け部材１０の底面との間の間隔である。上部拭き取りシート１１は、スクリーンマスク１上面と上部拭き取りシート押し付け部材１０の間に挟まれるが、その加圧力はＤ１がゼロの場合と比較して小さくなり、Ｄ２の間隔はＤ１がゼロの場合と比較して大きくなる。
【００２０】
本実施例においては、スクリーンマスク１上面と上部拭き取りシート押し付け部材１０の底面との間隔Ｄ１を０．２ｍｍとした。この設定値は、過去発生した異物の最大サイズを考慮して設定した。
【００２１】
その結果、スクリーンマスク１のクリーニング効率は若干低下するものの、図２に示すように、スクリーンマスク１をクリーニングする際に異物８を上部拭き取りシート１１とスクリーンマスク１との間に挟んだ場合でも、上部拭き取りシート１１が異物８の大きさだけ変形し上部に逃げる事が可能となる。そのためスクリーンマスク１の変形が抑制され、結果的にバンプの短絡が発生しなくなることがわかった。なお、下部拭き取りシート押し付け部材２０及び下部拭き取りシート２１の配置関係については、従来と同様とした。
【００２２】
なお、本実施例では、拭き取りシートがない場合の上部拭き取りシート押し付け部材１０の底面からスクリーンマスク１の上面との間隔（初期設定値）を０．２ｍｍで固定した装置としているが、この間隔を自由に調節可能な装置（図示せず）であっても良い。その場合は、装置の設置環境により発生する異物の大きさに合わせて間隔を適宜調節することにより、クリーニング効率をできるだけ損なわずに異物の影響を除去することが可能となる。
【００２３】
図３は、従来技術と実施例とのバンプ検査歩留りの比較を示したグラフである。従来技術では９０％程度の歩留まりであったものが、実施例ではほぼ１００％と大きく改善されている。即ち、本発明に係るマスククリーニング装置及びマスククリーニング方法を用いることにより、スクリーン印刷を高歩留まりで行うことができ、クリーニング中のスクリーンマスクの局部変形に起因する半導体素子の不良を大幅に低下させることができる。
【００２４】
以上、本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものではなく、本発明の範囲内で当業者であればなしうるであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（Ａ）本発明の第１の実施例に係るマスククリーニング装置の、拭き取りシートを挟まない状態での上部拭き取りシート押し付け部材の位置関係である。（Ｂ）拭き取りシートを挟んだ状態での上部拭き取りシート押し付け部材の位置関係である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るマスククリーニング装置の、異物が存在した場合のクリーニング機構の断面図である。
【図３】従来技術及び本発明の第１の実施例により作製したバンプの検査歩留りを示したグラフである。
【図４】（Ａ）電極パッドを有するウェハの断面図である。（Ｂ）スクリーンマスクを載せたウェハの断面図である。（Ｃ）はんだペーストをスキージでスキージングした場合の断面図である。（Ｄ）電極パッド上に残った印刷剤を示す断面図である。（Ｅ）印刷剤が一部残存付着したスクリーンマスクである。（Ｆ）バンプが形成されたウェハ断面である。
【図５】従来技術による、（Ａ）印刷剤が一部残存付着したスクリーンマスクである。（Ｂ）マスククリーニング装置の側面概略図及び正面概略図である。（Ｃ）拭き取りシート押し付け部材が拭き取りシートを介してスクリーンマスクを挟み込んだ断面図である。（Ｄ）印刷剤がクリーニングされたスクリーンマスクである。
【図６】従来技術による、異物が存在した場合のクリーニング装置の断面図である。
【図７】従来技術による、（Ａ）変形したスクリーンマスクの下部に印刷剤が入り込んだ断面図である。（Ｂ）ウェハ電極上に残る印刷剤である。（Ｃ）短絡が生じたバンプの断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  スクリーンマスク
２  スクリーンマスク孔
３  ウェハ
４  電極パッド
５  はんだペースト
６  バンプ
７  スキージ
８  異物
１０  上部拭き取りシート押し付け部材
１１  上部拭き取りシート
１５  上部拭き取りシート供給部
１６  上部拭き取りシート巻取り部
２０  下部拭き取りシート押し付け部材
２１  下部拭き取りシート
２５  下部拭き取りシート供給部
２６  下部拭き取りシート巻取り部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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