(57)【要約】      （修正有）【課題】上面が平坦なバンプ付き半導体チップを簡便に製造することができる、バンプ付き半導体チップの新規製造方法の提供。【解決手段】バンプ付き半導体チップ２の製造方法は、外部と電気的接続を行うための複数のバンプを有するバンプ付き半導体チップの製造方法であって、半導体チップの電極面にはんだペースト３を印刷する印刷工程、及び前記印刷されたはんだペーストの上面に、平坦性を有する部材４を接触させながら熱処理を行って上面が平坦なバンプ５を得る平坦化工程、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と電気的接続を行うための複数のバンプを有するバンプ付き半導体チップの製造方法であって、半導体チップの電極面にはんだペーストを印刷する印刷工程、及び前記印刷されたはんだペーストの上面に、平坦性を有する部材を接触させながら熱処理を行って上面が平坦なバンプを得る平坦化工程、を含むことを特徴とするバンプ付き半導体チップの製造方法。
【請求項２】
上記熱処理が、２３５℃以上かつ３秒以上の熱処理であり、上記はんだペーストが少なくとも２種の金属粒子を含み、ここで、第１の金属粒子が、示差走査熱量測定において発熱ピークを少なくとも１つ及び３００〜６００℃に吸熱ピークを少なくとも１つ有し、第２の金属粒子が、発熱ピークを有さず、かつ、２１０〜２６０℃に少なくとも１つの吸熱ピークを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法によって製造されたバンプ付き半導体チップ。
【請求項４】
前記バンプが、３００℃では溶融しない粒状の合金相を有する構造であることを特徴とする、請求項３に記載のバンプ付き半導体チップ。
【請求項５】
前記バンプの平均組成割合が、Ｃｕ：２２質量％以上３６質量％以下、Ａｇ：３質量％以上６質量％以下、Ｓｎ：５３質量％以上７１質量％以下、Ｂｉ：１質量％以上３質量％以下、そしてＩｎ：１質量％以上３質量％以下である、請求項３又は４に記載のバンプ付き半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部と電気的接続を行うための複数のバンプが電極表面に形成されているバンプ付き半導体チップの製造方法及び該方法により製造されたバンプ付き半導体チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
バンプは、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＦＣ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）などのパッケージや実装技術において、欠かせないものとなっている。バンプは、電気的接続と機械的保持の役割を担っているため、高さの均一性及び表面の平坦性が要求される。このため、高さの均一化及び平坦化の工程による高コストが要因の一つとなり、普及の障壁の１つとなっている。
【０００３】
主なバンプの材質としては、Ｉｎ合金、Ａｕ、ポリマーがある。現状、主流となっているのは、Ａｕバンプ、はんだバンプであり、これらバンプ形成法には、様々な方式が開発されている。Ａｕバンプは、ＴＣＰをはじめＣＳＰ、ＦＣ等にて採用されている。
【０００４】
はんだバンプはＣ４（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｏｌｌａｐｓｅ  Ｃｈｉｐ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）技術として有名である。はんだバンプの製造方法としては、はんだボール搭載法、蒸着法、電解めっき法等があるが、何れも工程数が多く、製造ロスが多くなるため、生産性が十分ではない。これらに対し、スクリーン印刷法は、半導体チップ電極上にはんだペーストを印刷し、印刷されたはんだペーストをリフロー熱処理し、はんだバンプを形成するという方法であるため、シンプルで安価な製造プロセスとして注目されており、ドライプロセス、低コスト、高精度化を目指し、スクリーン印刷法によるバンプ形成技術の開発が進んでいる。
【０００５】
上述の通り、バンプには、平坦性であることが要求される。
バンプ表面の平坦化技術としては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術が用いられている。しかしながら、ＣＭＰ技術を用いたバンプの平坦化は、バンプ中央に窪みが発生するディッシングなどの技術的課題や、研磨薬液の処理等の環境的課題、更にはスループットの課題がある。
【０００６】
特許文献１には、バイトを用いた切削加工により、バンプの表面及び絶縁膜の表面を連続して平坦化処理する方法が開示されている。しかしながら、装置管理が必要であり、残切削屑の処理や製造コストが高いため実用化には未だ問題を残している。
【特許文献１】国際公開第２００４／０６１９３５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、簡便に、上面が平坦なバンプ付き半導体チップを製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく検討を行った結果、予想外に以下の本発明［１］〜［５］を完成するに至った。
［１］外部と電気的接続を行うための複数のバンプを有するバンプ付き半導体チップの製造方法であって、半導体チップの電極面にはんだペーストを印刷する印刷工程、及び前記印刷されたはんだペーストの上面に、平坦性を有する部材を接触させながら熱処理を行って上面が平坦なバンプを得る平坦化工程、を含むことを特徴とするバンプ付き半導体チップの製造方法。
【０００９】
［２］上記熱処理が、２３５℃以上かつ３秒以上の熱処理であり、上記はんだペーストが少なくとも２種の金属粒子を含み、ここで、第１の金属粒子が、示差走査熱量測定において発熱ピークを少なくとも１つ及び３００〜６００℃に吸熱ピークを少なくとも１つ有し、第２の金属粒子が、発熱ピークを有さず、かつ、２１０〜２６０℃に少なくとも１つの吸熱ピークを有する、前記［１］に記載の方法。
【００１０】
［３］前記［１］又は［２］に記載の方法によって製造されたバンプ付き半導体チップ。
【００１１】
［４］前記バンプが、３００℃では溶融しない粒状の合金相を有する構造であることを特徴とする、前記［３］に記載のバンプ付き半導体チップ。
【００１２】
［５］前記バンプの平均組成割合が、Ｃｕ：２２質量％以上３６質量％以下、Ａｇ：３質量％以上６質量％以下、Ｓｎ：５３質量％以上７１質量％以下、Ｂｉ：１質量％以上３質量％以下、そしてＩｎ：１質量％以上３質量％以下である、前記［３］又は［４］に記載のバンプ付き半導体チップ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の製造方法によれば、簡便に、上面が平坦なバンプ付き半導体チップを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
外部と電気的接続を行うための複数のバンプを有するバンプ付き半導体チップの製造方法において、＜１＞半導体チップの電極面にはんだペーストを印刷する印刷工程、＜２＞前記印刷されたはんだペーストの上面に、平坦性を有する部材を接触させながら熱処理を行って上面が平坦なバンプを得る平坦化工程、を含むことを特徴とするバンプ付き半導体チップの製造方法について、以下、説明する。
【００１５】
＜１＞半導体チップの電極面にはんだペーストを印刷する印刷工程
電極が形成された半導体チップ（図１（ａ））の電極上に、はんだペーストを印刷する（図１（ｂ））。
印刷工程においては、メタルマスクを用いたスクリーン印刷法により、半導体チップの電極面上にはんだペーストが塗布されることが好ましいが、例えば、ディスペンサー等を用いた吐出法を採用することもできる。
はんだペーストとしては、少なくとも２種の金属粒子の混合体からなる導電性フィラーを含むはんだペーストであることが好ましい。はんだペーストには、ロジン、活性剤、溶剤、及び増粘剤からなるフラックスと上記導電性フィラーを含むことが好ましい。はんだペーストにおける導電性フィラーの含有率としては、８５〜９５質量％が好ましい。フラックスは、金属粒子からなる導電性フィラーの表面処理に最適で、該金属粒子の溶融、及び熱拡散を促進するものである。フラックスとしては、公知の材料、例えば国際公開第２００６／１０９５７３号パンフレットに記載されたフラックスが使用できるが、更に有機アミンを酸化膜除去剤として加えるとより効果的である。また、必要に応じて、公知のフラックスに溶剤を加えて粘度を調整したものを使用してもよい。
【００１６】
上記導電性フィラーとして好ましい第１の金属粒子と第２の金属粒子の混合体を例示すると、第１の金属粒子が、示差走査熱量測定（以下、「ＤＳＣ測定」ともいう。）において発熱ピークを少なくとも１つ及び３００〜６００℃に吸熱ピークを少なくとも１つ有する金属粒子であり、第２の金属粒子が、発熱ピークを有さず、かつ、２１０〜２６０℃に少なくとも１つの吸熱ピークを有する金属粒子であることが好ましい。ＤＳＣ測定において発熱ピークが観測されるということは、準安定相を有する、ということであり、吸熱ピークを有するということは、融点を有するということである。
上記第１の金属粒子としては、ＤＳＣ測定で発熱ピークとして観測される準安定合金相を少なくとも１つと、吸熱ピークとして観測される融点を２１０〜２４０℃と３００〜４５０℃の２箇所に少なくとも１つずつ有するとともに、５０〜２０９℃には吸熱ピークとして観測される融点を有さないものがより好ましい。
【００１７】
尚、ＤＳＣによる測定は、３０〜６００℃の温度範囲で行うこととし、発熱量または吸熱量が±１．５Ｊ／ｇ以上あるものを測定対象物由来のピークとして定量し、それ未満のピークは、分析精度の観点から除外するものとする。
【００１８】
上記の混合体に、２１０〜２６０℃の熱処理により第２の金属粒子の融点以上の熱履歴が与えられると、該第２の金属粒子が溶融し第１の金属粒子と接合する。これにより、第１の金属粒子と第２の金属粒子の間の熱拡散反応が加速的に進み、準安定合金相が消失して新たな安定合金相が形成される。すなわち、ＤＳＣで発熱ピークとして観測される準安定合金相の存在が、該熱拡散反応の進行を助長する効果がある。ここで、上記熱処理の温度は、鉛フリーはんだのリフロー熱処理条件であるピーク温度２３５〜２６０℃、好ましくは２４０〜２６０℃の範囲で適宜設定することができる。
【００１９】
上記の熱拡散反応の進行とともに、第２の金属粒子の２１０〜２６０℃の融点を有する金属成分は、新たに形成される３００〜４５０℃の融点を有する安定合金相となり減少する。つまり、上記の熱処理後の２１０〜２４０℃の吸熱ピーク面積から観測される第２の金属粒子由来の溶融時の吸熱量は該熱処理前に比べて減少するか又は消失する。その一方で、第１の金属粒子と第２の金属粒子の反応により３００℃未満では溶融しない新たな安定合金相が形成される。
【００２０】
上記の混合体を２４５℃で熱処理した後の５０〜２４０℃におけるＤＳＣの吸熱ピーク面積は、熱処理前の０〜９０％であることが好ましく、０〜７０％であることがより好ましい。該吸熱ピーク面積が９０％以下であれば、３００℃未満では溶融しない新たな安定合金相による高耐熱性を示す。なお、０％とは、５０〜２４０℃におけるＤＳＣの吸熱ピークが該熱処理後に消失することを意味する。
【００２１】
半導体チップ又はパッケージの電極と回路基板の電極をバンプ接続する際のリフロー熱処理温度が３００℃未満であれば、上記導電性フィラーで溶融形成したバンプは熱履歴を与えても全溶融することはない。
第１の金属粒子としては、Ｃｕ５０〜８０質量％とＡｇ、Ｂｉ、Ｉｎ、及びＳｎからなる群より選ばれる少なくとも１つ以上の元素２０〜５０質量％の組成を有する合金からなる金属粒子が好ましい。第２の金属粒子としては、２１０〜２６０℃に融点をもつ金属が好ましく、さらには２２０〜２４０℃に融点をもつ金属が好ましい。２２０〜２４０℃に融点をもつ金属粒子としてＳｎ、ＳＡＣが例示される。主成分がＳｎである場合は、熱処理による接合強度を高くするために、第１の金属粒子におけるＣｕを５０質量％以上とすることが好ましい。また、準安定合金相を少なくとも１つと３００〜６００℃に融点を少なくとも１つ発現させるために、第１の金属粒子においてはＡｇ、Ｂｉ、Ｉｎ、及びＳｎからなる群より選ばれる少なくとも１つ以上の元素を１０質量％以上とすることが好ましい。
【００２２】
また、第１の金属粒子は、Ｃｕ６０〜７０質量％、Ｓｎ１０〜２０質量％、Ａｇ５〜１５質量％、Ｂｉ３〜７質量％、及びＩｎ３〜７質量％の組成を有する金属粒子がより好ましい。準安定合金相の発現を容易にするために、Ａｇは７質量％以上、Ｂｉは４質量％以上とすることがより好ましい。熱処理時に第２の金属粒子との合金化を促進するために、Ｓｎは１２質量％以上、Ｉｎは４質量％以上とすることがより好ましい。また、Ｃｕを６０質量％以上とするために、Ｓｎ、Ａｇ、Ｂｉ及びＩｎは、それぞれ１８質量％以下、１２質量％以下、６質量％以下、及び６質量％以下とすることがより好ましい。
【００２３】
さらにより好ましい第１の金属粒子は、Ｃｕ６３〜６７質量％、Ａｇ８〜１２質量％、Ｂｉ４〜６％、Ｉｎ４〜６％、及び残部Ｓｎの組成を有する金属粒子である。
【００２４】
第２の金属粒子としては、Ｓｎを７０〜１００質量％含む金属粒子が好ましい。第１の金属粒子の主成分がＣｕである場合は、熱処理による接合強度を高くするために、第２の金属粒子におけるＳｎを７０質量％以上とすることが好ましい。また、Ｓｎは融点が２３２℃であるので、第２の金属粒子において２１０〜２４０℃に融点を発現させるためにも好ましい。Ｓｎ以外の成分としては、鉛フリーはんだで使用される金属元素、例えばＡｇ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、を３０質量％以下とすることが好ましい。
【００２５】
また、第２の金属粒子は、Ｓｎ１００質量％又はＳｎ７０〜９９．９質量％とＡｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、及びＩｎからなる群より選ばれる少なくとも１つ以上の元素０．１〜３０質量％の組成を有する合金からなる金属粒子がより好ましい。
【００２６】
第1の金属粒子と第２の金属粒子の混合比は、第1の金属粒子１００質量部に対して、第２の金属粒子３０〜１００質量部が好ましく、４０〜９０質量部がより好ましく、５０〜８５質量部が最も好ましい。第１の金属粒子１００質量部に対して、第２の金属粒子が５０質量部以上であれば室温での接続強度が高く、第２の金属粒子が８５質量部以下であれば２６０℃での接続強度が高い。
【００２７】
上記金属粒子の粒子サイズは、バンプ形成方法に応じて定めることができる。例えば、スクリーン印刷法では、ペースト版抜け性を重視して、平均粒径２〜４０μｍの範囲で、粒度分布をブロードにとり、比較的真球度の高い粒子を使うことが好ましい。逆にディッピング法では、ペースト流動性を考慮して、粒度分布はシャープにするのが好ましい。
【００２８】
また、通常、微細な金属粒子は表面が酸化されていることが多いので、上述の用途における熱処理において溶融、熱拡散を促進するために、酸化膜を除去する活性剤を配合することが好ましい。
【００２９】
導電性フィラーを構成する第１の金属粒子及び第２の金属粒子の製造方法としては、該金属粒子内に準安定合金相や安定合金相を形成させるために、急冷凝固法である不活性ガスアトマイズ法を採用することが望ましい。ガスアトマイズ法では、通常、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスが使用されるが、本発明に関しては、ヘリウムガスを用いることが好ましく、冷却速度は、５００〜５０００℃／秒が好ましい。
【００３０】
はんだペーストは、リフロー熱処理において、溶融する第２の金属粒子と溶融しない第１の金属粒子を含有することから、濡れ広がりがなく、スクリーン印刷後のペースト形状をリフロー後にも崩すことなく維持できる。また、バンプの外部接続面は均一に平坦化できると、外部電極と接続する際の負荷（温度、圧力）を最小にすることが可能であるので好ましい。
【００３１】
バンプ形成に適した電極金属は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｓｉ等が挙げられるが、より好ましくは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕである。なお、Ａｕ以外は金属表面が酸化され易いので、ペーストを印刷塗布する前に、電極面をフラックス等で表面処理したり又はプリフラックスコートしておくと良好なバンプ形成が可能である。また、回路基板電極のはんだ被膜は、Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕなどが挙げられるが、より好ましくは、Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕである。
【００３２】
＜２＞前記印刷されたはんだペーストの上面に、平坦性を有する部材を接触させながら熱処理を行って上面が平坦なバンプを得る平坦化工程
続いて、半導体チップの電極面に平坦性を有する部材４を印刷したはんだペーストの上面に対向するように接触させながら、熱処理を行う（図１（ｃ））。熱処理により、半導体ペーストは上部が平坦化されたバンプとなる（図１（ｄ））。
平坦性を有する部材の材質は、リフロー時のはんだ中金属が溶融しても付着しない材質が好ましく、例えば、ガラス、セラミック、高耐熱樹脂が挙げられる。
【００３３】
熱処理は、最低温度が２３５℃以上より好ましくは２４５℃以上で、３〜６０秒行うことが好ましい。第２の金属粒子が熱拡散するために３秒以上であることが好ましく、半導体チップの保護の観点から、６０秒以内が好ましい。さらに、熱処理のピーク温度が、２４５℃〜２６０℃で３〜３０秒行うことが好ましい。熱処理は、大気雰囲気中で行ってもよいが、窒素雰囲気中で行う方がより好ましい。さらに好ましくは、熱処理は、はんだ用リフロー装置を用い、ピーク温度２３５℃〜２５０℃、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の窒素雰囲気で行う。続いて、前記平坦性を有する部材をとり除く。除く際には、バンプになるべく応力が掛からないようにすることが好ましい。
【００３４】
上記製造方法によって得られたバンプ付き半導体チップのバンプは、数回のリフローによるバンプ同士の短絡を防ぐ観点から、３００℃では溶融しない粒状の合金相を有する構造であることが好ましい。また、バンプの金属組成は、Ｃｕ：２２質量％以上３６質量％以下、Ａｇ：３質量％以上６質量％以下、Ｓｎ：５３質量％以上７１質量％以下、Ｂｉ：１質量％以上３質量％以下、Ｉｎ：１質量％以上３質量％以下であることが好ましい。
【００３５】
上記製造方法によって得られたバンプ付き半導体チップのバンプ上面は、平坦となる。平坦性は、以下の測定方法によって、確認することができる。
バンプ上面の測定方法はＣｕ基板にφ３００μｍ、厚み０．１ｍｍのメタルマスクでスクリーン印刷後、リフロー熱処理したサンプルをエポキシにて包埋して硬化する。硬化後のサンプルについて断面研磨を行い、そしてバンプ中央付近をカメラ付き光学顕微鏡で写真撮影する。
【００３６】
（表面の最凸部の高さと表面の最凹部の高さの差）÷バンプ表面の長さを求め、これが５％以下であれば、平坦であるとした。
バンプの形状としては、円錐台が好ましく、バンプ中央を電極面に対して垂直に切断した場合の断面では、台形であることが好ましい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を以下の非制限的実施例に基づいて説明する。
（１）第１の金属粒子の製造
Ｃｕ粒子６．５ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｓｎ粒子１．５ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ａｇ粒子１．０ｋｇ（純度９９質量％以上）、Ｂｉ粒子０．５ｋｇ（純度９９質量％以上）、及びＩｎ粒子０．５ｋｇ（純度９９質量％以上）を黒鉛坩堝に入れ、９９体積％以上のヘリウム雰囲気で、高周波誘導加熱装置により１４００℃まで加熱、融解した。次に、この溶融金属を坩堝の先端より、ヘリウムガス雰囲気の噴霧槽内に導入した後、坩堝先端付近に設けられたガスノズルから、ヘリウムガス（純度９９体積％以上、酸素濃度０．１体積％未満、圧力２．５ＭＰａ）を噴出してアトマイズを行い、第１の金属粒子を作製した。この時の冷却速度は２６００℃／秒とした。
【００３８】
得られた第１の金属粒子を走査型電子顕微鏡（日立製作所（株）製：Ｓ−２７００）で観察したところ球状であった。この金属粒子を気流式分級機（日清エンジニアリング（株）製：ＴＣ−１５Ｎ）を用いて、１．６μｍの設定で分級した後、そのオーバーカット粉を１０μｍ設定でもう一度分級して得られたアンダーカット粉を回収した。回収された第１の金属粒子の体積平均粒径は２．２μｍであった。このようにして得られた第１の金属粒子を試料とし、島津製作所（株）製「ＤＳＣ−５０」を用い、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分の条件で、３０〜６００℃の範囲において示差走査熱量測定を行った。得られた第１の金属粒子には、４９５℃、及び５１４℃に吸熱ピークが存在し、複数の融点を有することが確認できた。また、２５４℃の発熱ピークが存在し、準安定合金相を有することが確認できた。
【００３９】
（２）第２の金属粒子の製造
Ｓｎ粒子１０．０ｋｇ（純度９９質量％以上）を黒鉛坩堝に入れ、９９体積％以上のヘリウム雰囲気で、高周波誘導加熱装置により１４００℃まで加熱、融解した。次に、この溶融金属を坩堝の先端より、ヘリウムガス雰囲気の噴霧槽内に導入した後、坩堝先端付近に設けられたガスノズルから、ヘリウムガス（純度９９体積％以上、酸素濃度０．１体積％未満、圧力２．５ＭＰａ）を噴出してアトマイズを行うことにより、第２の金属粒子を作製した。この時の冷却速度は２６００℃／秒とした。
得られた第２の金属粒子を気流式分級機（日清エンジニアリング（株）製：ＴＣ−１５Ｎ）を用いて、５μｍの設定で分級した後、そのオーバーカット粉を４０μｍ設定でもう一度分級して得られたアンダーカット粉を回収した。回収された第２の金属粒子の体積平均粒径は７．１μｍであった。このようにして得られた第２の金属粒子を試料とし、島津製作所（株）製「ＤＳＣ−５０」を用い、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分の条件で、３０〜６００℃の範囲において示差走査熱量測定を行った。得られた第２の金属粒子には、２４２℃の吸熱ピークが存在し、融点２３２℃（融解開始温度：通常、固相線温度と表示させる温度）を有することが確認できた。また、特徴的な発熱ピークは存在しなかった。
【００４０】
（３）熱処理による融点変化
上記第１の金属粒子と上記第２の金属粒子とを重量比１００：８２で混合した導電性フィラー（平均粒径４．０μｍ）を試料とし、島津製作所（株）製「ＤＳＣ−５０」を用い、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分の条件で、３０〜６００℃の範囲において示差走査熱量測定を行った。この測定により得られたＤＳＣチャートを図２に示す。図２に示すように、２３３℃、３５２℃、及び３８０℃に吸熱ピークが存在することが確認された。２３３℃の吸熱ピークは、融点２２１℃（融解開始温度：固相線温度と表示させる温度）、吸熱量１６．４Ｊ／ｇである。また、２５７℃に特徴的な発熱ピークが存在していた。
【００４１】
次に、該導電性フィラー９０．０質量％、ロジン系フラックス質量１０．０％を混合し、ソルダーソフナー（（株）マルコム製：ＳＰＳ−１）、脱泡混練機（松尾産業（株）製：ＳＮＢ−３５０）にかけてバンプ形成用ペーストを作製した。このようにして得られたバンプ形成用ペーストを試料として（株）マルコム製「ＰＣＵ−２０５」で粘度測定したところ、粘度１７９Ｐａ・ｓ、チクソ指数０．５２であった。
【００４２】
上記バンプ形成用ペーストをアルミナ基板に塗布後、マルコム（株）製のＳＲＳ−１Ｃでプレヒートゾーンまでの条件が２℃／秒、プレヒートゾーンが１３０℃から１９０℃を１１０秒、プレヒートゾーンから本加熱までが２℃／秒、本加熱が２５０℃を１５秒間、２３５℃を３０秒間保持するとして酸素濃度は１０００ｐｐｍ以下の窒素雰囲気下にて、熱処理した。この熱処理後のバンプ形成用ペーストを試料とし、島津製作所（株）製「ＤＳＣ−５０」を用い、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分の条件で、３０〜６００℃の範囲において示差走査熱量測定を行った。この測定により得られたＤＳＣチャートを図３に示す。図３に示すように、１３８℃、１７５℃、３５１℃、４３０℃に吸熱ピークが存在することが確認された。この内、２４０℃以下の吸熱ピークは、１３８℃、１７５℃で、吸熱量は、１．４Ｊ／ｇである。よって５０〜２４０℃の吸熱量は、熱処理前の２１０〜２４０℃の吸熱ピーク面積から観測される溶融時の吸熱量の８％に減少し、新たな安定合金相が形成され、３００℃未満では溶融しない高耐熱性が確認された。
【００４３】
（４）バンプ形成
上記バンプ形成用ペーストを２．５ｍｍ×２．５ｍｍ、厚み０．２５ｍｍのＣｕ基板にφ３００μｍ、厚み１００μｍのバンプ形成用メタルマスクを使用してメタルスキージでハンド印刷後、印刷された面側の縁４辺に５０μｍ厚みのカプトンテープをスペーサーとして用いスライドガラスを乗せた状態でマルコム（株）製のＳＲＳ−１Ｃでプレヒートゾーンまでの条件が２℃／秒、プレヒートゾーンが１３０℃から１９０℃を１１０秒、プレヒートゾーンから本加熱までが２℃／秒、本加熱が２５０℃を１５秒間、２３５℃を３０秒間保持するとして酸素濃度は１０００ｐｐｍ以下の窒素雰囲気下にて、熱処理した。このようにして得られたバンプを図４に示す。バンプ中央を電極面に対して垂直に切断した断面の（表面の最凸部の高さと表面の最凹部の長さの差÷バンプ表面の長さ）を求めたところ、２．２％であり平坦なバンプが形成されることが確認できた。バンプ断面を日立ハイテクノロジー製の走査型電子顕微鏡（Ｓ−３４００Ｎ）、堀場製作所製のエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＭＡＸ  ＥＮＥＲＧＹ）を用い元素分析した結果、金属組成はＣｕ：３５．７質量％、Ａｇ：５．５質量％、Ｓｎ：５３．２質量％、Ｂｉ：２．８質量％、Ｉｎ：２．８質量％であった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の製造方法によれば、バンプ付き半導体チップのバンプ上面を簡便に平坦化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態によるバンプ付き半導体チップの製造方法を工程順に示す概念断面図である。
【図２】実施例で作製した第１の金属粒子と第２の金属粒子を重量比１００：８２で混合した導電性フィラーを試料とし、示差走査熱量測定により得られたＤＳＣチャートである。
【図３】窒素雰囲気下にて、ピーク温度２４５℃でリフロー熱処理後のバンプ形成用ペーストを試料とした示差走査熱量測定により得られたＤＳＣチャートである。
【図４】Ｃｕ基板に平坦なバンプを形成した結果である。
【符号の説明】
【００４６】
１    半導体チップ上の電極
２    半導体チップ
３    印刷されたはんだペースト
４    平坦性を有する部材
５    バンプ
【図１】
2010062256.tif 000003
【図２】
2010062256.tif 000004
【図３】
2010062256.tif 000005
【図４】
2010062256.tif 000006