(57)【要約】【課題】バンプ欠陥の発生を抑制できるフラックスの塗布方法及びフラックスの塗布装置を提供する。【解決手段】導電性ボールが搭載されるべき電極が形成されたワーク１を回転させながら、ワーク１に第１のフラックスを供給する工程と、ワーク１を回転させながら、ワーク１に第１のフラックスよりも低粘度である第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧で供給する工程と、ワーク１の回転数を上げて余分なフラックスを除去する工程と、を含む。【選択図】図２
2014135325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ボールが搭載されるべき電極が形成されたワークを回転させながら、該ワークに第１のフラックスを供給する工程と、
前記ワークを回転させながら、該ワークに前記第１のフラックスよりも低粘度である第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧で供給する工程と、
前記ワークの回転数を上げて余分なフラックスを除去する工程と、
を含むこと特徴とするフラックス塗布方法。
【請求項２】
前記第１のフラックスの粘度μAと前記第２のフラックスの粘度μBとの関係が、
１＜μA／μB＜５００であることを特徴する請求項１に記載のフラックス塗布方法。
【請求項３】
前記第１のフラックスの供給と前記第２のフラックス又はフラックス溶剤の噴霧とを、同一のフラックス供給ノズルで行うことを特徴とする請求項１に記載のフラックス塗布方法。
【請求項４】
前記第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧で供給した後に、前記第１のフラックスを供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラックス塗布方法。
【請求項５】
前記第１のフラックスの供給は、前記ワークの回転中心から外周に向けて又は該ワークの外周から回転中心に向けてそのフラックス供給ノズルを移動させながら行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフラックス塗布方法。
【請求項６】
前記第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧による供給は、前記ワークの回転中心から外周に向けて又は該ワークの外周から回転中心に向けてそのフラックス供給ノズルを移動させながら行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフラックス塗布方法。
【請求項７】
ワークを垂直な軸周りに回転可能に保持する回転テーブルと、
前記ワークに第１のフラックスを供給する第１のフラックス供給ノズルと、
前記ワークに前記第１のフラックスよりも低粘度である第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧する第２のフラックス供給ノズルと、を備え、
前記第１及び第２のフラックス供給ノズルが、前記ワークの回転中心と外周との間で移動可能であること特徴とするフラックス塗布装置。
【請求項８】
前記第１及び第２のフラックス供給ノズルが、一体化してなる単一ノズルとして構成されることを特徴とする請求項７に記載のフラックス塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電ボールをフラックスでワーク（典型的にはシリコンウェハとする）に仮固定し、更にリフローしてバンプを形成する過程におけるフラックス塗布方法及びフラックス塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体チップの電気的接続において、ハンダボール等の導電性ボールからなる微小金属球を使用したバンプ形成技術が用いられている。この場合、一般的にはワークのバンプ形成位置となる複数の電極上に電気的接続の信頼性を確保するために、バンプ下地金属（Under Bump Metal、以下、ＵＢＭと称する）を形成し、フラックスを各ＵＢＭ上に塗布し、更に導電性ボールを各ＵＢＭ上に一括搭載した後、導電性ボールをリフローして溶融させ、冷却固化させてバンプを形成する。その後、ワークを個々のチップに切断するダイシング工程を経て、バンプが形成された半導体チップが完成する。
【０００３】
なお、電極に直接バンプを形成する場合は、ＵＢＭと電極は同義とする。例えば、ウェハレベルのＣＳＰ（Chip Size Package）に形成するバンプの下地に用いられる電極もＵＢＭと同義とする。
【０００４】
ところで、すべての導電性ボールがリフローによって正しい形状のバンプになるとは限らない。例えば図６（ａ）に示すように、導電性ボール２がリフローによってワーク１における一部のバンプ形成位置上のＵＢＭ３と溶融反応せず（バンプ欠落）、正規のバンプ４が形成されない。また、図６（ｂ）に示すように、リフロー中に移動した導電性ボール２が隣接する導電性ボールと合体し、大型（異形）のバンプ４Ａが形成される、あるいは、図６（ｃ）に示すように、隣接する導電性ボール２が合体して隣接する電極３間に架橋（ブリッジ４Ｂ）を形成する場合がある（以後、バンプ欠落、異形バンプ、ブリッジ等の欠陥をバンプ欠陥と称する）。
【０００５】
バンプ欠落は、リフローの際に導電性ボール又はＵＢＭ金属の一方又は双方の酸化膜が十分除去されなかったために生ずる現象であり、その原因は様々だが、フラックス量の不足による場合が多い。また、異形あるいはブリッジの発生は、導電性ボールがリフロー中に所定ＵＢＭ上から移動することによって生ずるが、導電性ボールの移動の原因は、主にリフロー中にフラックスが流動することによる。
【０００６】
これらの有害な現象を回避するため、フラックスの塗布量及び塗布位置を調節する。つまり、ＵＢＭ上のみにフラックスを塗布し、その量を制御するのである。これまで多くの場合、スクリーン印刷又はピン転写によって、ＵＢＭ上にフラックスが塗布されている（例えば、非特許文献１等を参照）。また、その他のフラックス塗布方法としては、スピンコート法（特許文献１）、スプレーノズルを使用したスピンコート法（特許文献２、特許文献３）、噴霧法（特許文献４、特許文献５及び特許文献６）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６４４６１号公報
【特許文献２】特開２０００−３３３１８号公報
【特許文献３】特開２００３−３２０２９５号公報
【特許文献４】特開２０００−３１１８３号公報
【特許文献５】特開２００１−２９１７４０号公報
【特許文献６】特開２００５−４４９８２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】E.Hashino, K. Shimokawa, Y. Yamamoto and K. Tatsumi: Micro-ballwafer bumping for Flip Clip Interconnection, Proc. 51st ECTC, pp957-964, 2001
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方で、半導体の高密度化に伴い、電極構造やパッケージの形態も多様化している。電極間距離は狭小化する傾向にある。これに対応するため、フラックス塗布に用いられるスクリーン印刷のマスク及びピン転写用のピン転写板は、高精度な加工が要求されるようになった。マスクは開口位置、開口径並びにマスク厚の精度を確保することが必要であり、ピン転写板はピンの配列位置、ピン径、ピン高さの精度の要求が厳しい。更に、フラックスを塗布するためのスクリーン印刷装置、ピン転写装置もワーク位置とマスク又はピン転写板との位置合わせに高い精度が要求されることから、高性能な装置が必要となる。
【００１０】
更に、スピンコート法によるフラックス塗布（特許文献１〜３）が考案されたが、電極構造も多様化し、単純なスピンコート法ではワーク表面に凹凸がある場合、フラックスが一様に塗布されない現象が生じ、ＵＢＭ上に十分なフラックスが供給されないなどでボールが未搭載となり、バンプ欠落や、異形、ブリッジとなるケースが問題となっている。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑み、ワーク上にバンプを形成する過程において、フラックス塗布に高精度な装置及び治具を必要とせず、バンプ欠陥の発生を抑制できるフラックス塗布方法及びフラックス塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるフラックス塗布方法は、導電性ボールが搭載されるべき電極が形成されたワークを回転させながら、該ワークに第１のフラックスを供給する工程と、前記ワークを回転させながら、該ワークに前記第１のフラックスよりも低粘度である第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧で供給する工程と、前記ワークの回転数を上げて余分なフラックスを除去する工程と、を含むこと特徴とする。
【００１３】
本発明のフラックス塗布方法において、前記第１のフラックスの粘度μAと前記第２のフラックスの粘度μBとの関係が、１＜μA／μB＜５００であることを特徴する。
【００１４】
本発明のフラックス塗布方法において、前記第１のフラックスの供給と前記第２のフラックス又はフラックス溶剤の噴霧とを、同一のフラックス供給ノズルで行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明のフラックス塗布方法において、前記第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧で供給した後に、前記第１のフラックスを供給する。
【００１６】
本発明のフラックス塗布方法において、前記第１のフラックスの供給は、前記ワークの回転中心から外周に向けて又は該ワークの外周から回転中心に向けてそのフラックス供給ノズルを移動させながら行われることを特徴とする。
【００１７】
本発明のフラックス塗布方法において、前記第２のフラックス又はフラックス溶剤の噴霧による供給は、前記ワークの回転中心から外周に向けて又はワークの外周から回転中心に向けてそのフラックス供給ノズルを移動させながら行われることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明によるフラックス塗布装置は、ワークを垂直な軸周りに回転可能に保持する回転テーブルと、前記ワークに第１のフラックスを供給する第１のフラックス供給ノズルと、前記ワークに前記第１のフラックスよりも低粘度である第２のフラックス又はフラックス溶剤を噴霧する第２のフラックス供給ノズルと、を備え、前記第１及び第２のフラックス供給ノズルが、前記ワークの回転中心と外周との間で移動可能であること特徴とする。
【００１９】
本発明のフラックス塗布装置において、前記第１及び第２のフラックス供給ノズルが、一体化してなる単一ノズルとして構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、多様な構造の電極にも均一にフラックスを塗布できる。また、高性能な装置や高度な制御をしなくても、均一なフラックスの塗布が簡便にできる。その結果、バンプ形成においてバンプ欠陥の発生を抑制することができ、高生産性で、品質の優れたバンプが高歩留りで形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】バンプ形成方法の概略手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態におけるフラックス塗布装置の側面図及び上面図である。
【図３】本発明における導電性ボール搭載方法の例を示すそれぞれ側断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるフラックスが塗布された状況と、それを用いてＵＢＭ上に導電性ボールを搭載した状態を示す図である。
【図５】フラックス塗布不良が発生した状態を示す図である。
【図６】バンプ形成不良の例をそれぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、従来例と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用いて、本発明によるフラックス塗布方法及びフラックス塗布装置の好適な実施の形態について説明する。
図１は、この種のバンプ形成方法の概略手順を示すフローチャートである。この方法では、例えばフリップチップボンディングに用いられるバンプの形成を対象としており、半導体パッケージの小型化、高密度実装化の観点から、近年では直径１５０μｍ以下の微小な導電性ボール（ハンダボール）が用いられている。本発明はかかるバンプ形成方法に適用可能であり、先ずこのバンプ形成方法について概略説明する。
【００２３】
図１に示すように、シリコンウェハ等のバンプ形成材料を受け取ったなら（ステップＳ１０１）、検査を行う（ステップＳ１０２）。その際、必要であれば洗浄した後（ステップＳ１０３）、更に必要であればウェハ上の電極の内、バンプ形成するものの位置にスパッタ法、無電解メッキ法あるいは電解メッキ法等によりＵＢＭを形成する（ステップＳ１０４）。ＵＢＭの形成後、検査を行い（ステップＳ１０５）、各ＵＢＭ上にフラックスを塗付する（ステップＳ１０６）。
【００２４】
ここで、一般にフラックスは、バンプ形成工程において、（ａ）導電性ボールの搭載工程（後出のステップＳ１０７）から導電性ボールがリフロー工程（後出のステップＳ１１０）によってバンプとなるまでの間、ＵＢＭ上に導電性ボールを固定する役割と、（ｂ）予熱操作においてＵＢＭ及び導電性ボール表面の酸化膜除去を行う役割を担う。
【００２５】
続いて、導電性ボールを各ＵＢＭ上に搭載する（ステップＳ１０７）。次に、導電性ボールを各ＵＢＭ上に搭載した後、導電性ボールの欠落、余剰導電性ボール、導電性ボールの位置ずれ等、導電性ボールの搭載ミスの有無について検査を行う（ステップＳ１０８）。この検査方法として、例えばカメラによりワークの上面を撮像し、得られた画像情報から導電性ボールの搭載ミスの有無を検査すればよい。仮に搭載ミスがあれば、欠落位置への導電性ボールの供給、余剰導電性ボールの除去、導電性ボール搭載位置の修正を行う（ステップＳ１０９）。
【００２６】
次に、搭載ミスがなければそのまま、導電性ボールをリフローして溶融させ、冷却固化させてバンプを形成する（ステップＳ１１０）。バンプ形成後、洗浄したならば（ステップＳ１１１）、不良バンプの有無について検査を行い（ステップＳ１１２）、一連の工程を終了する。
【００２７】
以下、本発明の実施形態に係るワーク上への導電性ボール搭載からバンプ形成過程で行われるフラックスの塗布方法及びその装置について更に説明する。
本実施形態では、ワークのバンプを形成するための電極が存在する面全域に、即ち導電性ボールを搭載していない電極形成を施したワーク面に、該ワークを回転させながら、該ワークにフラックスＡ（第１のフラックス）を供給する工程と、ワークの回転数を上げ、余分なフラックスを除去する工程を含むフラックスの塗布方法を含んでいる。
【００２８】
上記の場合、フラックスＡをワークに供給する方法としては、単にノズルから供給してもよいし、噴霧で供給してもよい。ここで、ワークの回路が形成された領域にはＵＢＭ、位置合わせに用いられるアライメントマーク、ダイシングに用いるダイシングマーク等が存在する。また、保護膜等の積層構造によりバンプに用いる導電性ボールを搭載するＵＢＭ周辺、及びＵＢＭ自身にも凹凸がある場合も少なくない。
【００２９】
さて、本実施形態では更に、導電性ボールを搭載していない電極形成を施したワークを回転させながら、該ワークに前記スラックスＡの粘度に対して低い粘度であるフラックスＢ（第２のフラックス）又はフラックス溶剤を噴霧で供給する工程を含む。フラックスＡ、フラックスＢ、フラックス溶剤を供給して塗布する装置及び治具は、パターンごとに治具を作製する必要がなく、スクリーン印刷法あるいはピン転写法に比べ、一般的に安価である。そして、後述のように、フラックスの塗布斑（欠陥）を抑制でき、導電性ボールの搭載に関して不良箇所を低減できる。
【００３０】
印刷法やピン転写法ではワークの回路が形成された領域全面にフラックスを塗布することは可能であるが、ワーク表面の凹凸がある場合には、その凹凸に追従できない。従来のスピンコート法おいても、極端な凹部形状のＵＢＭであれば、フラックスがその形状に追従して塗布されない。１箇所でもＵＢＭ表面にフラックスが塗布されていないところがあれば、ボール搭載時にボールが保持されず、バンプ不良に繋がる。ボール搭載時の不良は、工程上、上述のステップＳ１０８のボール搭載ミスの検査によって検出し、次工程でリペアを実施するが、リペア工程においてもＵＢＭ上にフラックスがなければボールを搭載しても保持されないために不良個所を増やすことになってしまう。このため、フラックスの塗布されていない部分にオフラインでフラックス塗布をしなければならない。このように欠陥のないフラックス塗布が生産性の向上、歩留の向上に対して重要である。
【００３１】
本発明では、フラックスＢ又はフラックス溶剤を霧状にして噴霧する工程を含み、該工程によって、凹凸のあるＵＢＭであってもフラックスを塗布でき、ボールを保持できる。このため、従来方式のスピンコートや印刷法ではフラックスが入り込まずに付着しなかった凹形状のＵＢＭに対しても漏れなく塗布することが可能となった。
【００３２】
これは、低粘度のフラックスＢやフラックス溶剤を噴霧することで、フラックスＡだけでは塗布できない凹凸部までフラックスを供給できるからである。フラックスＢやフラックス溶剤の噴霧は、フラックスＡを塗布した後に行ってもよいし、フラックスＡを塗布する前に行ってもよい。フラックスＡを塗布した後、フラックスＢ又はフラックス溶剤を噴霧した場合には、既に塗布されたフラックスＡの流動性が上がり、凹凸部までフラックスを供給できることになる。
【００３３】
フラックスＢ又はフラックス溶剤を噴霧した後に、フラックスＡを塗布した場合には、フラックスＢやフラックス溶剤は粘度が低く凹凸部まで回り込み易いので凹凸部も濡れることになり、その濡れた表面にフラックスＡが塗布されるのでフラックスＡの濡れ性が高くなって、凹凸部までフラックスを供給できることになる。
【００３４】
上述の噴霧方法としては、低速に回転するワークに対してフラックスＢ又はフラックス溶剤を充分に噴霧し、余剰に塗布されたフラックスＢ又はフラックス溶剤をワークの回転数を上げることで除去するのが好ましい。ワークの回転数は使用するフラックスＢ又はフラックス溶剤の粘度によって調整する。例えば低速回転数域として、５〜２００ｒｐｍで、高速回転数域として、２００〜３０００ｒｐｍが好ましい。
【００３５】
また、上述のワークの回転中に、特に低速回転中にフラックスＢ又はフラックス溶剤を噴霧し、少なくともＵＢＭ上にフラックスＢ又はフラックス溶剤を付着させた後、粘度の高い（フラックス成分の多い）フラックスＡを供給し、高速回転によって余剰に塗布されたフラックスを除去しても良い。この場合、最初のフラックスＢ又はフラックスの噴霧でＵＢＭ表面の２割以上が噴霧されたフラックスＢ又はフラックス溶剤によって覆われることが好ましい。少なくともＵＢＭ上に２割以上のフラックスＢ又はフラックス溶剤があれば、後に供給するフラックスＡがフラックスＢ又はフラックス溶剤によって引き込まれることで（濡れ性が向上することで）ＵＢＭ表面全域にフラックスを供給することができる。また、フラックスＡの吐出量は、少なくともワークの最も背の高い凸部以上にフラックスＡで覆われる程度が好ましい。このような状態であれば、フラックスＢ又はフラックス溶剤の噴霧によって凹凸部の隅々までフラックスを供給できる。また、全工程を噴霧によって塗布するよりも短時間でフラックスを塗布することができるため、工程処理時間を短縮できる。
【００３６】
次に、本発明に係るフラックス塗布装置の例を説明する。図２は、この実施形態におけるフラックス塗布装置１０の側面図及び上面図である。なお、図２は参考例であり、本発明はこの図の構成に限るものではない。本発明のフラックス塗布装置１０は少なくとも、ワーク１を垂直な回転軸１２周りに回転可能に保持する回転テーブル１１と、ワーク１にフラックスＡを供給するノズル１３と、ワーク１にフラックスＡの粘度に対して低粘度であるフラックスＢ又はフラックス溶剤を噴霧するノズル１４とを備える。
【００３７】
更に、ノズル１３及びノズル１４（供給ノズル）は、ワーク１の回転中心（回転軸１２）とその外周部との間で回動移動（図２（ｂ）、角度θ）可能である。また、ノズル１３とノズル１４とが、一体となった単一ノズルとして構成してもよい。詳細には図６（ｂ）に示すように、ウェハのロード・アンロード部１５と、ウェハの回転方向及び中心位置を検出するプレアライナ１６と、ウェハのロード・アンロード部１５及びプレアライナ１６相互間、プレアライナ１６及び回転軸１２相互間、回転軸１２及びロード・アンロード部１５相互間で搬送作業を行うハンドリングロボット１７とを備える。
【００３８】
回転軸１２は、フラックス塗布工程でワーク１を回転する。ノズル１３はフラックスＡを塗布し、ノズル１４はフラックスＡよりも低粘度のフラックスＢ又はフラックス溶剤を噴霧する。
【００３９】
図２（ｂ）の点線円で示すように、各工程の設置位置は、ウェハを搬送するハンドリングロボット１７を中心にロード・アンロード部１５、プレアライナ１６、回転軸１２が略同心円状に配置されることが好ましい。ノズル１３及びノズル１４は、回転軸１２の中央からウェハのエッジ方向、あるいはその逆方向（即ちウェハの半径方向）移動可能とすることが好ましい。これらのノズル１３，１４の動きは、ウェハの表面状態によって、フラックスがウェハ上に均一に濡れ広がらない場合に効果がある。例えば、回転軸１２の中央からウェハエッジ方向に塗布した場合、ウェハの表面状態が良ければフラックスは同心円状に広がるが、表面状態が悪いと均一に広がらず、部分的に塗布されないエリアが発生することがある。この場合、ウェハのエッジから中央ヘノズルを動かす方が均一に塗布できる。また、ウェハエッジから中央へ塗布する場合は、中央からエッジ方向に移動する場合に比べ、一般的にフラックスの使用量が多くなるため表面状態に問題がなければ中央から移動することが望ましい。
【００４０】
更に、ノズル１３及びノズル１４の位置関係は、フラックス塗布中にそれらのノズル１３，１４を移動する際、常にノズル１４が先行し、フラックスＢ又はフラックス溶剤が塗布された上にノズルＡの供給口を移動するようになることが好ましい。また、ノズルの移動速度、ワークの回転数は独立して任意に調節可能である。また、フラックスＡ及びフラックスＢの塗布量は、各ノズル１３，１４の先端部に設置されたフラックス供給ボトルの内圧を調整することで可変である。フラックスの塗布中、高速回転によって余分なフラックスを振り切る際に、周辺に飛散しないための防護壁があることが望ましい。なお、防護壁については図示していない。
【００４１】
また、本実施形態では、フラックスの種類としてはロジン系、水溶性、いずれのものも塗布が可能である。フラックスの粘度に関しては、コーンプレート型の回転粘度計で測定した粘度が２５℃において１．０×１０-4Ｐａ・ｓ（０．１ｃｐ）以上、５．０×１０-2Ｐａ・ｓ（５０ｃｐ）未満の範囲にあれば、好ましく用いることができる。
更に、フラックスＡの粘度μAとフラックスＢの粘度μBとの関係が、１＜μA／μB＜５００であるのが好ましく、凹凸部にも均一にフラックスを供給できる。更に好ましくは、３＜μA／μB＜５００である。
【００４２】
また、フラックスＢとしては、１．０×１０-4Ｐａ・ｓ（０．１ｃｐ）、以上１．０×１０-2Ｐａ・ｓ（１０ｃｐ）未満の粘度がより好ましい。また、フラックスＡとしては、５．０×１０-3Ｐａ・ｓ（５ｃｐ）以上、５．０×１０-2Ｐａ・ｓ（５０ｃｐ）以下の粘度がより好ましい。更にフラックスＡは、５．０×１０-3Ｐａ・ｓ（５ｃｐ）以上、３．０×１０-2Ｐａ・ｓ（３０ｃｐ）未満の粘度の範囲であれば、より安定的な均一塗布が得られる。なお、粘度測定方法はＪＩＳＫ７１１７−２に規定されている。
【００４３】
また、搭載する導電性ボールの種類、搭載方法は特に制限がない。なお、本発明の実施形態ではワークとして、例えば３インチ（約７５ｍｍ）以上のサイズの各種半導体ウェハ、プリント基板等を対象としている。また、ワーク全体で使用する導電性ボールの総数は、数十万個になる。また、導電性ボールとして、金属ボールが用いられることが多く、特にハンダボールは融点が低く、各種ＵＢＭとの接合性が高いことから、好適である。
【００４４】
次に、本発明における導電性ボール搭載方法の例を以下に説明する。図３はこの実施形態によるボール搭載装置２０の構成例等を示している。図３（ａ）に示すように、導電性ボール２を収容した容器２１に微小振幅を加えて、導電性ボール２を浮上させる。次に、導電性ボール２を搭載しようとするワーク１（基板）のＵＢＭ３（電極）の位置に対応する位置に、ボール吸着口２３を設けたボール配列板２２に導電性ボール２を吸着する。なお、導電性ボール２を吸着のための吸引機構については図示しないが、この吸引機構の吸引作用によりボール配列板２２に導電性ボール２が配列して把持される。
【００４５】
次に、図３（ｂ）に示すように、導電性ボール２を所定位置に把持したボール配列板２２をワーク１上へ移動して、ワーク１とボール配列板２２の位置合わせを行ってから、ボール配列板２２を下方へ移動させて導電性ボール２を、ワーク１上のＵＢＭ３に接触させる。その後、上述の吸引機構による吸引を停止し、ボール配列板２２を上方へ移動させる。フラックスＡ，Ｂの粘着力により、導電性ボール２はＵＢＭ３上に固定され、導電性ボール２のワーク１への搭載が完了する。この方法により、導電性ボール２を一括してワーク１に適正に搭載できる。
【００４６】
本発明では、図４（ａ）に示すように、全てのＵＢＭ３に対して確実にフラックス塗布を行うことができる。なお、図４においてワーク１表面には保護膜５が被着される。そして、図４（ｂ）に示すように導電性ボール２の搭載時にその粘着力によって確実に導電性ボール２を固定し保持することができる。
【００４７】
このように本発明の方法で得られた導電性ボール２が搭載されたワーク１は、導電性ボール２がフラックスＡ，Ｂによって固定されているため、持ち運びの際に導電性ボール２がＵＢＭ３から極めてズレ難くなる。その上、導電性ボール２の種類の変更、位置の修正等のリペア操作が容易である。また、導電性ボール２を搭載するワーク１と、導電性ボール搭載位置に対応したＵＢＭ３を有する別のワーク１とを対向させて、リフローすることにより、フリップチップ接合を１回のリフローで実現することができる。更に、導電性ボール２の直径が揃っていれば、フリップチップ接合の際に高さバラツキによる接合エラーが生じない。
【００４８】
ここで、従来方式によるフラックス塗布方法においては、図５に示す左側のＵＢＭ３′のように、フラックス６の塗布不良箇所が発生していた。このようなＵＢＭ３′では、導電性ボール２を搭載する際に、フラックス６の粘着力により導電性ボール２を固定することができない。そのため、前述したボール搭載装置２０のボール配列板２２から導電性ボール２が離脱しないまま持ち帰ったり、ワーク１の移動中に導電性ボール２が移動し、他の領域に飛散するなどして、バンプなし、異形バンプあるいはブリッジなどの原因となる（図６参照）。
【００４９】
更に、本発明の幾つかの実施例について、比較例と比較しながら説明する。
【実施例１】
【００５０】
ウェハ直径：８インチ（約２００ｍｍ）、ウェハ上の電極数：１００，０００個、電極直径：１００μｍのシリコンウェハを受け入れた。このシリコンウェハは、回路面全体が保護膜によって保護され、電極上は保護膜が開口している。この電極上にスパッタ法によって銅のＵＢＭを形成した。保護膜とＵＢＭによるシリコンウェハ上の凹凸は最大で５μｍである。このＵＢＭ付きシリコンウェハの全面に、本発明のフラックス塗布装置、塗布法を用いて、フラックスを塗布した。ここで用いたフラックスの粘度に関し、フラックスＡでは１．５×１０-2Ｐａ・Ｓ（１５ｃｐ）、フラックスＢでは３．０×１０-3Ｐａ・Ｓ（３ｃｐ）である。
【００５１】
フラックス塗布時の条件は、低速回転数を５０ｒｐｍ、高速回転数を１５００ｒｐｍとし、低速回転中にウェハの中心からノズルＢによってフラックスＢの噴霧を開始し、直後にウェハ中心からウェハエッジに向かって２０ｍｍ／ｓｅｃ速度で移動した。このときのフラックス噴霧量はＵＢＭ面積の５割がフラックスＢによって覆われる程度に調節した。更にフラックスＢを噴霧するノズル１４が移動開始直後に、フラックスＡを供給するノズル１３から同じくウェハ中央にフラックス吐出を開始し、２０ｍｍ／ｓｅｃでウェハエッジに向かって移動させた。このときのフラックスの吐出量はウェハの回路面全体にフラックスが厚さ０．５ｍｍ程度になるようにした。
【００５２】
次いで、フラックスが塗布されたシリコンウェハ上のＵＢＭ位置に、直径１００μｍのＳｎ−３．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕのハンダボールを１００，０００個搭載した。搭載は、ハンダボールを振動により浮遊させ、シリコンウェハのＵＢＭ位置に対応する１００，０００個のボール配列板の吸着口に吸着し、位置合わせを行った後に、それぞれの対応するＵＢＭと導電性ボールを接触させ、吸引を停止することによって行った。次に、１５０℃にて予熱、２６０℃にてリフローし、ハンダボールを溶融してバンプとした。
【００５３】
リフロー後のシリコンウェハを洗浄した後、バンプの検査を行ったところ、１００，０００個のバンプ中、バンプ欠落：０箇所、異形バンプ：０箇所、ブリッジ：０箇所と、正しい形状のハンダバンプを高収率で得ることができた。以下、上記と同様の条件で、フラックスの粘度を変化させた場合の結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
表１中で、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２及びＮｏ．１９は比較例である。フラックスＡの供給のみ（Ｎｏ．１）やフラックスＢの噴霧のみ（Ｎｏ．２）では、バンプ欠落が多く、異型バンプやブリッジの発生も極めて多い。また、フラックスＡとフラックスＢの粘度が同じであると（Ｎｏ．１９）、フラックスＡを供給し、フラックスＢを噴霧しても、バンプ欠落を十分低減できるものではなく、異型バンプやブリッジの発生も十分抑制できなかった。
【００５６】
表１中で、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．１８は本発明に係る実施例であり、フラックスＡを供給し、フラックスＢを噴霧した実施例Ｎｏ．３〜Ｎｏ．１０では、バンプ欠落が少なく、異型バンプやブリッジの発生も少ない。また、実施例の範囲の中で、フラックスＡとフラックスＢの粘度比μA／μBが５００未満となるＮｏ．３〜Ｎｏ．１４、Ｎｏ．１７〜Ｎｏ．１８は、より均一にフラックスを塗布できるのでバンプ欠落を更に低減できる。
【実施例２】
【００５７】
ウェハ直径：８インチ（約２００ｍｍ）、ウェハ上の電極数：１００，０００個、電極直径：１００μｍのシリコンウェハを受け入れた。シリコンウェハは、回路面全体が保護膜によって保護され、電極上は保護膜が開口している。この電極はメッキによって再配線された銅であった。保護膜とＵＢＭによるシリコンウェハ上の凹凸は最大で８μｍである。このＵＢＭ付きシリコンウェハの全面に、本発明のフラックス塗布装置及び塗布法を用いて、フラックスを塗布した。ここで用いたフラックスの粘度に関し、フラックスＡでは２．５×１０-2（２５ｃｐ）であり、フラックスＢでは３．０×１０-3（３ｃｐ）である。
【００５８】
フラックス塗布時の条件は、低速回転数を４００ｒｐｍ、高速回転数を１２００ｒｐｍとし、低速回転中にウェハの中心からフラックスＢの噴霧を開始し、直後にウェハエッジからウェハ中心に向かって１０ｍｍ／ｓｅｃ速度で移動した。このときのフラックスＢの噴霧量はＵＢＭ面積の８割がフラックスＢによって覆われる程度に調節した。更にフラックスＢを噴霧するノズル１４が移動終了直後に、フラックスＡをノズル１３からウェハ中央に供給を開始し、１０ｍｍ／ｓｅｃでウェハエッジに向かって移動させた。このときのフラックスの吐出量はウェハの回路面全体にフラックスが厚さ１．０ｍｍ程度になるようにした。
【００５９】
次いで、フラックスが塗布されたシリコンウェハ上のＵＢＭ位置に、直径１００μｍのＳｎ−０．７Ｃｕ共晶組成のハンダボールを１００，０００個搭載した。搭載は、ハンダボールを振動により浮遊させ、シリコンウェハのＵＢＭ位置に対応する１００，０００個の吸着口に吸着し、位置合わせを行った後に、それぞれの対応するＵＢＭと導電性ボールを接触させ、吸引を停止することによって行った。次に、１５０℃にて予熱、２７０℃にてリフローし、ハンダボールを溶融してバンプとした。
【００６０】
リフロー後のシリコンウェハを洗浄した後、バンプの検査を行ったところ、１００，０００個のバンプ中、バンプ欠落：０箇所、異形バンプ：０箇所、ブリッジ：０箇所と、正しい形状のハンダバンプを高収率で得ることができた。
【実施例３】
【００６１】
実施例２で用いたウェハと同じ、ウェハ直径：８インチ（約２００ｍｍ）、ウェハ上の電極数：１００，０００個、電極直径：１００μｍのシリコンウェハを受け入れた。シリコンウェハは、回路面全体が保護膜によって保護され、電極上は保護膜が開口している。この電極はメッキによって再配線された銅であった。保護膜とＵＢＭによるシリコンウェハ上の凹凸は最大で８μｍである。このＵＢＭ付きシリコンウェハの全面に、本発明のフラックス塗布装置を用いて、実施例２とは、フラックスＡの供給とフラックスＢの噴霧との順序を逆にして行った。ここで用いたフラックスの粘度に関し、フラックスＡでは２．５×１０-2（２５ｃｐ）、フラックスＢでは３．０×１０-3（３ｃｐ）である。
【００６２】
フラックス塗布時の条件は、低速回転数を４００ｒｐｍ、高速回転数を１２００ｒｐｍとし、低速回転中にウェハの中心からフラックスＡの供給を開始し、直後にウェハエッジからウェハ中心に向かって１０ｍｍ／ｓｅｃ速度で移動した。このときのフラックスＡの塗布量はウェハの回路面全体にフラックスが厚さ１．０ｍｍ程度になるようにした。更にフラックスＡを供給するノズル１３が移動終了直後に、フラックスＢをノズル１４からウェハ中央に噴霧を開始し、１０ｍｍ／ｓｅｃでウェハエッジに向かって移動させた。このときのフラックスＢの噴霧量は実施例２で調節した条件で、本来ＵＢＭ面積の８割がフラックスによって覆われる程度であった。
【００６３】
次いで、フラックスが塗布されたシリコンウェハ上のＵＢＭ位置に、直径１００μｍのＳｎ−０．７Ｃｕ共晶組成のハンダボールを１００，０００個搭載した。搭載は、ハンダボールを振動により浮遊させ、シリコンウェハのＵＢＭ位置に対応する１００，０００個の吸着口に吸着し、位置合わせを行った後に、それぞれの対応するＵＢＭと導電性ボールを接触させ、吸引を停止することによって行った二次に、１５０℃にて予熱、２７０℃にてリフローし、ハンダボールを溶融してバンプとした。
【００６４】
リフロー後のシリコンウェハを洗浄した後、バンプの検査を行ったところ、１００，０００個のバンプ中、バンプ欠落：１箇所、異形バンプ：０箇所、ブリッジ：０箇所と、ほぼ正しい形状のハンダバンプを得ることができた。
【００６５】
このように上述の３つの実施例によって、本発明の効果が発揮される条件を明らかにした。本発明によれば、微細な金属ボールを用いたバンプ形成において、効率的にバンプ欠陥の発生を抑制し、高品質、高生産性を実現するものである。
【符号の説明】
【００６６】
１    ワーク
２    導電性ボール
３    ＵＢＭ
４    バンプ
５    保護膜
６    フラックス
１０  フラックス塗布装置
１１  回転テーブル
１２  回転軸
１３，１４  ノズル
１５  ロード・アンロード部
１６  プレアライナ
１７  ハンドリングロボット
２０  ボール搭載装置
２１  容器
２２  ボール配列板
２３  ボール吸着口
【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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