(57)【要約】【課題】  端子の先端に、水平方向に突出する突起を所望の形状で形成できる電気接点の製造方法を提供すること。【解決手段】  母材を、電気接点２０Ａの形状にパターニングされたマスク３０で覆ってエッチング液で母材の不要な部分を除去することにより、電気接点２０Ａを形成する。電気接点２０Ａの先端２４の第１の突起２４ａ及び第２の突起２４ｂは、マスクの先端３４に設けた突起形成部３１ａ，３１ｂにより形成されるが、突起形成部３１ａ，３１ｂの形状を突起の形状及び形成領域のＬ／Ｓ（ラインアンドスペース）の比率に応じて調整することにより、前記第１の突起２４ａ及び第２の突起２４ｂを所望の形状で形成することが可能となる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に形成された導電性の母材をマスクで覆ってエッチングすることにより、水平方向に突出する突起を備えた電気接点の製造方法において、
前記マスクには、前記突起を形成すべき位置から前記突起が突出する方向に延出する突起形成部が設けられており、
前記突起形成部の幅寸法及び突出方向の延出寸法を、前記突起の形状及び形成領域に形成されるラインパターンとスペースとの幅寸法比率に応じて調整して行われることを特徴とする電気接点の製造方法。
【請求項２】
前記突起が尖形状であるときには、前記突起形成部における先端部の幅寸法と基端部の幅寸法とを等しくして行う請求項１記載の電気接点の製造方法。
【請求項３】
前記突起が一定幅の形状であるときには、前記突起形成部における先端部の幅寸法を基端部の幅寸法よりも広くして行う請求項１記載の電気接点の製造方法。
【請求項４】
前記突起の形状が半円状であるときには、前記突起形成部を前記突起よりも大きな半径からなる略半円状として行う請求項１記載の電気接点の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気接点の製造方法に係わり、特にウェットエッチング技術を用い行う電気接点の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体チップ等の電極を突形状に形成する方法としては、例えば以下の特許文献１、２に開示されているものなどが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載ものは、半導体基板１０上に、突起電極の形成予定領域を露出させ、Ａｕ膜１６をメッキ電極として電気メッキを施し、レジスト膜１７の膜厚よりも大なる膜厚となるように、突起電極の形成予定領域に電極材料１１’を析出させる。そして、析出した電極材料１１’の直上にフォトレジスト１８を形成した後に、電極材料１１’のうち、レジスト膜１７の表面から突出した部分に、フォトレジスト１８をマスクとして等方性エッチングを施し、形成すべき突起電極の高さ方向に突出する尖頭部１１ａを形成するというものである。
【０００４】
また特許文献２に記載のものは、絶縁体の配線基板１上に積層した導電材２上に、感光性フィルムからなるＤＦ３を積層し、配線基板電極上に形成される突起状電極となるべき部分４以外の部分をマスク５でマスキングしたのち配線基板１を露光し、マスク５を除去してから現像して、突起状電極となるべき部分４以外の配線基板１上のＤＦ３を除去する。次に、この配線基板１の導電材２をエッチングし、縦断面形状の先端が山形に尖ったバンプを有する突起状電極７を形成するというものである。
【０００５】
このように、突起状電極はフォトグラフティ技術やエッチング技術等を用いて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１２１４１２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１３３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１，２に記載の突起状電極の形成方法では、いずれも突起を電極の表面から鉛直上方向に突出させるというものであり、突起を鉛直方向と直交する水平方向に突出させるというものではない。
【０００８】
ところで、電気接点に含まれるスパイラル電気接点などにおいては、渦巻き状に形成される弾性腕同士が数μｍという狭い間隔で半径方向に並ぶ構成である。このため、弾性腕の先端に水平方向に突起を形成しようとする場合、一般的なエッチング技術だけでは所望の形状とすることが難しい。
【０００９】
すなわち、一般的なエッチング技術では、Ｌ／Ｓ（ラインアンドスペース）が広いスペース内に突起を形成する場合には、マスクに形成される開口部の間隔を一定幅とすることができるため、エッチングを均一に安定して行うことができ、所望の形状することが可能である。
【００１０】
しかし、Ｌ／Ｓが１以下となる狭いスペース内に突起を形成しなければならない場合には、開口部の間隔を一定幅以下とならざるを得ず、そのような開口部を有するマスクを用いてエッチングを行うと、開口部内では横方向へエッチングが支配的となり、深さ方向へはエッチングされにくくなる。その結果、水平方向に突出する突起を所望の形状で形成することが困難になるという問題がある。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、端子の先端に、水平方向に突出する突起を所望の形状で形成できるようにした電気接点の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板の上に形成された導電性の母材をマスクで覆ってエッチングすることにより、水平方向に突出する突起を備えた電気接点の製造方法において、
前記マスクには、前記突起を形成すべき位置から前記突起が突出する方向に延出する突起形成部が設けられており、
前記突起形成部の幅寸法及び突出方向の延出寸法を、前記突起の形状及び前記突起が形成される領域に形成されるラインパターンとスペースとの幅寸法比率に応じて調整して行われることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、複雑な形状からなる突起を備えた電気接点を、通常のエッチング工程の中で一緒に形成することができる。
【００１４】
例えば、前記突起が尖形状であるときには、前記突起形成部における先端部の幅寸法と基端部の幅寸法とを等しくして行うものである。
【００１５】
あるいは、前記突起が一定幅の形状であるときには、前記突起形成部における先端部の幅寸法を基端部の幅寸法よりも広くして行うものである。
【００１６】
さらに、前記突起の形状が半円状であるときには、前記突起形成部を前記突起よりも大きな半径からなる略半円状として行うものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、水平方向に突出する所望の形状からなる突起をエッチングを用いて形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における電気接点の製造方法の原理を説明するための図であり、（Ａ）はエッチング処理開始前の基板の断面図、（Ｂ）はエッチング処理後の基板の断面図、（Ｃ）は基板の平面図、
【図２】マスクの先端からの距離とマスクの外縁部におけるエッチング量との関係を示すグラフ、
【図３】マスク幅とマスクの先端からのエッチング量との関係を示すグラフ、
【図４】開口部が形成されたマスクを用いた電気接点の製造方法の原理を説明するための図であり、（Ａ）はエッチング処理開始前の基板の断面図、（Ｂ）はエッチング処理後の基板の断面図、
【図５】マスクの開口部の間隔と開口部内におけるエッチング量との関係を示すグラフ、
【図６】本発明の製造方法を用いて製造される電気接点（電気接点）の第１の実施の形態を示す平面図、
【図７】電気接点を製造するためのマスクと電気接点を示す平面図、
【図８】電気接点の先端についてマスクと電気接点とを拡大して示す平面図、
【図９】本発明の製造方法を用いて製造される電気接点とマスクの第２の実施の形態を示す平面図、
【図１０】図９に示す電気接点に設けられた突起を拡大して示す平面図、
【図１１】第２の実施の形態の変形例としての電気接点とマスクとの関係を示す平面図、
【図１２】図１１の一部（突起）をさらに拡大して示す平面図、
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１ないし図５は本発明における電気接点の製造方法の原理を説明するための図であり、（Ａ）はエッチング処理開始前の基板の断面図、（Ｂ）はエッチング処理後の基板の断面図、（Ｃ）は基板の平面図である。図２はマスクの先端からの距離とマスクの外縁部におけるエッチング量との関係を示すグラフ、図３はマスク幅とマスクの先端からのエッチング量との関係を示すグラフ、図４は開口部が形成されたマスクを用いた電気接点の製造方法の原理を説明するための図であり、（Ａ）はエッチング処理開始前の基板の断面図、（Ｂ）はエッチング処理後の基板の断面図、図５はマスクの開口部の間隔と開口部内におけるエッチング量との関係を示すグラフである。
【００２０】
なお、以下の説明におけるＬ／Ｓ（ラインアンドスペース）とは、ラインパターンの幅寸法（μｍ）とスペース（ラインとラインとの間隔）の幅寸法（μｍ）との比率と定義する。例えば、Ｌ／Ｓ＝１とは、ラインパターンとスペースとが１：１の寸法比で交互に配列された状態を意味する。
【００２１】
まず、本発明の電気接点の製造方法の基本的な工程について説明する。
図１（Ａ）に示すように、基板１０の上に電気接点を形成するための母材１１を例えば電気メッキ法などを用いて所定の厚さで形成する。この母材１１は、被エッチング材として利用されるものであり、例えば銅や銅合金などが使用される。
【００２２】
次に、母材１１をドライフィルムなどからなるマスク３０で覆う。マスク３０には、複数の電気接点の形状がパターニングされている。あるいは、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、母材１１上に形成したレジスト層に複数の電気接点の形状をパターニングしたレジストマスクを形成してもよい。
【００２３】
そして、エッチング液により、マスキングされた母材１１から不要な部分を除去する。最後に、除去用溶液に晒して残ったマスク３０を除去することにより、電気接点が得られる。
【００２４】
なお、必要に応じて、メッキ処理を施し電気接点の表面に他の金属層を形成してもよい。
【００２５】
このように、本発明では母材１１をウェットエッチングすることにより、所定形状からなる電気接点が形成される。
【００２６】
マスク３０で覆われた母材１１をエッチング液１３に所定の時間Ｔ（例えば、Ｔ＝１０分）浸すと、マスク３０に覆われていない母材１１がエッチングされるが、図１（Ｂ）に示すように、母材１１がマスク３０に覆われていたとしても、マスク３０の縁部近傍ではエッチング液１３が横方向から入り込むことが可能であるため、母材１１はマスク３０の内側までエッチングされる。
【００２７】
ここで、図１（Ｃ）を参考に、横軸にマスク先端からの距離Ｌをとり、縦軸にサイドエッチ量（幅方向のエッチング量）ａにとってグラフ化したのが図２である。また横軸にマスク幅Ｗをとり、縦軸にマスク３０の先端からのエッチング量ｂにとってグラフ化したのが図３である。
【００２８】
図２に示すのグラフからは、マスク先端からの距離Ｌが一定値（６０μｍ）以上になると、サイドエッチ量ａはほぼ一定値（ａ≒１５μｍ）で安定することがわかる。したがって、エッチング後の母材１１の幅寸法を所望の寸法に設定するためには、マスク幅Ｗをどの程度とすべきかを知ることができる（性質１）。
【００２９】
また図３に示すグラフからは、例えばマスク幅Ｗを１２０μｍとすると、マスク３０の先端からのエッチング量ｂがほぼ１５μｍになると予想することが可能である。したがって、エッチング後の母材１１の先端の長さを所望の寸法に設定するためには、マスク幅Ｗをどの程度とすべきかを知ることができる（性質２）。
【００３０】
次に、図４（Ａ）に示すように、マスク３０に所定の開口幅Ｄからなる開口部３０ａを形成し、この状態でエッチング液１３に浸してエッチングすると、図４（Ｂ）に示すように母材１１が開口部３０ａ内の内側からエッチングされる。このとき、横軸に開口部３０ａの開口幅Ｄをとり、縦軸に開口部３０ａの内縁部から横方向へのエッチング量（サイドエッチ量）ｃにとってグラフ化したのが図５である。図５に示すグラフからは、開口幅Ｄが３０μｍ以上になると、開口部３０ａ内の横方向からのサイドエッチ量ｃは一定（約１３μｍ）になることがわかる。したがって、所望のエッチング量を得るには開口部３０ａの開口幅Ｄをどの程度に設定すべきかがわかる（性質３）。
【００３１】
なお、Ｌ／Ｓ（ラインアンドスペース）が広い領域（例えば、Ｌ／Ｓが１以上）では、マスク３０の開口幅Ｄを広げることが可能であるため、エッチング液が入り込んで横方向のサイドエッチ量及び深さ方向のエッチング量ともに大きくなる傾向がある（性質４）。
【００３２】
またＬ／Ｓ（ラインアンドスペース）が狭い領域（例えば、Ｌ／Ｓが１未満）では、マスク３０の開口幅Ｄが狭く、内部に入り込むエッチング液の量も少なくなるため、横方向のサイドエッチ量及び深さ方向のエッチング量が小さくなる傾向がある（性質５）。
【００３３】
このように、エッチングには特有の性質が見出されるが，これらの性質のいずれを利用するかはＬ／Ｓ（ラインアンドスペース）の比率に依存して決定される。本発明は、Ｌ／Ｓ（ラインアンドスペース）と上記性質との関係を利用して以下に示すような突起を備えた電気接点の製造を行う。
【実施例】
【００３４】
図６は、本発明の製造方法を用いて製造される電気接点（電気接点）の第１の実施の形態を示す平面図である。
【００３５】
図６に示す電気接点２０Ａは、渦巻き状の弾性腕を備えたスパイラル型の電気接点である。これらの電気接点２０Ａの大きさは、１ｍｍ×１ｍｍ以下であり、図示しない絶縁シート上にマトリックス状に多数配置される。
【００３６】
１個の電気接点２０Ａは、所定の膜厚で平面的な形状の支持部２１と、この支持部２１から延び出る弾性腕２２とが一体に形成されている。弾性腕２２は、支持部２１との境界部が始端２３であり、先端２４は渦巻きパターンの内側に位置している。
【００３７】
図６に示すＯは、弾性腕２２の中心である。本実施の形態では、前記中心Ｏは、弾性腕２２の最外周縁からほぼ等距離にある点、あるいは、弾性腕２２の略中心、又は、弾性腕２２の略重心の位置として定義される。なお、前記中心Ｏは、電子部品の電極中心と一致していてもよいし、一致していなくてもよい。
【００３８】
図６に示すように、先端２４には互いに逆方向に突出する第１の突起２４ａと第２の突起２４ｂが形成されている。一方の第１の突起２４ａはＬ／Ｓが比較的広い中心Ｏ方向に向かって突出しており、他方の第２の突起２４ｂはＬ／Ｓが比較的狭い外周方向に向かって突出している。なお、支持部２１には、固定用の２つの孔が形成されている。
【００３９】
電気接点２０Ａは、前記先端２４を上方に押し上げて、前記弾性腕２２を始端２３から先端２４に向けて上方に立ち上がるように立体成形されていている。
【００４０】
電気接点２０Ａの上には、半導体デバイスの底面に設けられている球状電極（図示せず）などが載置される。このとき、球状電極が弾性腕２２に突き当たり、立体形状の弾性腕２２が圧縮させられる。同時に球状電極の表面に第１の突起２４ａと第２の突起２４ｂの一方が突き当たり、球状電極の表面に形成されている酸化膜を切り裂く。これにより、球状電極と電気接点２０との間が確実に導通接続されるようになる。
【００４１】
図７は電気接点を製造するためのマスクと電気接点を示す平面図である。なお、図７では実線がマスク３０を示し、一点鎖線がこのマスク３０を用いて製造される電気接点２０Ａを示している。
【００４２】
図７に示すように、マスク３０の形状は、電気接点２０とほぼ同形状であるが、全体的には電気接点２０Ａの縁部から側方に延出された突起形成部３１を有しており、この突起形成部３１が電気接点２０Ａの形状に倣うように形成されている。突起形成部３１の幅寸法及び突出方向の延出量δは、突起の形状及び突起が形成される領域におけるＬ／Ｓ（ラインアンドスペース）の比率に応じて調整される。
【００４３】
図８は、図７を拡大して示しており、電気接点の先端についてマスクと電気接点とを拡大して示す平面図である。
【００４４】
図８に示すように、第１の突起２４ａ及び第２の突起２４ｂは共に先端になるほど尖鋭となる形状（尖形状）をしている。このため、図８に点線で示すように、マスクの先端部３４の形状を、第１の突起２４ａ及び第２の突起２４ｂに倣う形状としただけでは尖形状に形成することはできない。
【００４５】
そこで、上記性質を考慮し、すなわちマスクの先端部３４からの距離とこのときのサイドエッチ量ａとの関係、マスク幅Ｗとマスクの先端部３４からのエッチング量ｂとの関係、さらにはマスク３０の開口部３０ａの開口幅Ｄとサイドエッチ量ｃとの関係を考慮し、突起形成部３１ａ，３１ｂの形状及び延出量δを決定する。
【００４６】
具体的には、図８に実線で示すように、マスクの先端部３４に突起形成部３１ａ，３１ｂを、第１の突起２４ａ及び第２の突起２４ｂが突出する方向に延びるとともに、先端部の幅寸法と基端部の幅寸法とがほぼ等しい略帯状に形成して行う。
【００４７】
このような突起形成部３１ａ，３１ｂを備えたマスク３０を用いてエッチングを行うことにより、弾性腕２２の先端２４に尖形状の第１の突起２４ａ及び第２の突起２４ｂを備えた電気接点２０Ａを形成することができる。
【００４８】
また例えば、第１の突起２４ａ及び第２の突起２４ｂの形状が尖形状ではなく一定幅からなる略帯形状である場合には、根元側が狭く先端に向かうほど幅寸法が広がる逆台形形状からなる突起形成部３１ａ，３１ｂが使用される。
【００４９】
図９は、本発明の製造方法を用いて製造される電気接点とマスクの第２の実施の形態を示す平面図、図１０は図９に示す電気接点に設けられた突起を拡大して示す平面図である。
【００５０】
図９、図１０に示すように、第２の実施の形態に示す電気接点２０Ｂの基本的な構成は、第１の実施の形態に示す電気接点２０Ａと同じスパイラル型である。ただし、弾性腕２２の最後の一周部分に、３つの突起２６ａ，２６ｂ，２６ｃがほぼ１２０度の中心角を有して形成されている点で相違している。
【００５１】
このうち、先端２４に設けられた突起２６ａは尖形状に形成されているが、他の２つの突起２６ｂ，２６ｃは略半円形で形成されている。このため、この電気接点２０Ａの製造に使用されるマスク４０Ａは、突起２６ａに対応する部分には第１の実施の形態同様の略帯状の突起形成部４１ａであるが、突起２６ｂ，２６ｃについては、これらの形状に倣う略半円形状の突起形成部４１ｂ，４１ｃとしてある。ただし、突起２６ｂ，２６ｃの根元部分の周方向の両側には、弾性腕２２の内側の縁部２２ａ，２２ａが迫っている。このため、突起形成部４１ｂ，４１ｃを弾性腕２２の縁部２２ａから中心Ｏ方向に突出させている。あるいは突起形成部４１ｂ，４１ｃの延出量δが拡張されるように、突起形成部４１ｂ，４１ｃの半径Ｒが近傍の縁部２２ａ延出量よりも大きくなるように設定してある。
【００５２】
このように突起形成部４１ｂ，４１ｃの形状を設定することにより、突起２６ｂ，２６ｃを図９及び図１０に示すような所望の形状に形成することが可能となる。
【００５３】
また第２の実施の形態に示す電気接点２０Ｂを製造するマスクについては、以下に示すものを使用することもできる。
【００５４】
図１１は、第２の実施の形態の変形例としての電気接点とマスクとの関係を示す平面図、図１２は図１１の一部（突起）をさらに拡大して示す平面図である。
【００５５】
図１１及び図１２に示すマスク４０Ｂが、第２の実施の形態と異なる点は、突起２６ａ，２６ｂ，２６ｃを形成する各突起形成部４１ａ，４１ｂ，４１ｃが３つのブリッジ部４２ａ，４２ｂ，４２ｃによって連結されている点にある。
【００５６】
このように各突起形成部４１ａ，４１ｂ，４１ｃを、ブリッジ部４２ａ，４２ｂ，４２ｃを介して連結すると、突起形成部４１ａ，４１ｂ，４１ｃの半径Ｒを小さくすることができ、このように半径Ｒを小さくしても第２の実施の形態と同様の突起２６ａ，２６ｂ，２６ｃを形成することが可能となる。
【００５７】
上記実施の形態では、尖形状、帯状あるいは円形状からなる突起を示して説明したが、本発明はこれらの形状に限られるものではなく、上記性質及びＬ／Ｓの比率などに応じてさまざまな形状からなる突起に応用することが可能である。
【００５８】
以上のように、本発明では、尖形状、帯状あるいは円形状など複雑な形状からなる突起を備えた電気接点を製造することができる。しかも、通常のエッチング工程の中で一緒に形成することができるため、製造を容易化及びコストの低廉化に寄与することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  基板
１１  母材
１３  エッチング液
２０，２０Ａ，２０Ｂ  電気接点
２１  支持部
２２  弾性腕
２３  始端
２４  先端
２４ａ  第１の突起
２４ｂ  第２の突起
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ  突起
３０  マスク
３１，３１ａ，３１ｂ  突起形成部
３４  マスクの先端
４０Ａ，４０Ｂ  マスク
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  突起形成部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  ブリッジ部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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