(57)【要約】【課題】半導体装置の歩留り向上を図る。【解決手段】ステージ１０上に吸着固定した配線基板２上に形成された複数のはんだバンプ５に対して、はんだバンプ５を溶融させた状態で、Ａｕ膜１４ａが形成されたガラス板１４を上（Ｄ）方向から押し込んで、複数のはんだバンプ５とＡｕ膜１４ａとを接触させてはんだ濡れ性を検査することで、はんだバンプ５の表面の酸化膜の破壊状況を高感度に細かく見ることができ、その結果、ロット判定によって良品の配線基板２を選別して半導体装置の組み立てに用いることができ、フリップチップ接続が行われて組み立てられる半導体装置の歩留り向上を図る。【選択図】図４
2011176002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）それぞれに複数の基板を有した複数のロットを準備する工程と、
（ｂ）前記複数のロットのうちの１つのロットから前記基板を取り出して検査する工程と、
（ｃ）前記検査によって良品と判定された前記ロットの前記基板を用いて、フリップチップ接続により半導体チップと前記基板とを電気的に接続して半導体装置を組み立てる工程と、
を有し、
前記（ｂ）工程において、固定保持した前記基板の主面に形成されるとともにフラックスが塗布されていない複数のはんだバンプに対して、前記はんだバンプを溶融させた状態で、はんだが濡れる材料で表面処理が施された試験片を前記基板の前記主面と対向する方向から押し込んで、前記複数のはんだバンプと前記はんだが濡れる材料とを接触させて前記複数のはんだバンプのはんだ濡れ状態を検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記試験片として、ガラス板を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で、前記複数のはんだバンプの前記はんだ濡れ状態をガラス越しに見て判定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記はんだが濡れる材料はＡｕであり、前記表面処理として前記試験片の表面にＡｕ膜が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で、前記試験片を前記複数のはんだバンプに対して押し込んだ後、前記試験片を前記複数のはんだバンプから前記押し込んだ方向と反対の方向に離反させて、前記離反後の前記複数のはんだバンプの形状を見て前記はんだ濡れ状態を判定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で、前記複数のはんだバンプを溶融させる際に、前記試験片側から加熱することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で、前記試験片を押し込む際に、前記基板を固定保持するステージ上に低酸素濃度雰囲気を形成した状態で押し込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で、前記基板を固定保持するステージにおいて、前記ステージ上で前記基板を吸着によって固定保持することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で、前記複数のはんだバンプの前記はんだ濡れ状態の判定は、前記複数のはんだバンプが配置された領域のうちの任意の領域を撮像装置によって撮像し、前記撮像装置による撮像情報を白黒の画像処理を行って判定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記白黒の画像処理を用いた判定では、前記複数のはんだバンプそれぞれにおいてはんだが濡れている箇所を白で表し、はんだが濡れていない箇所を黒で表し、前記任意の領域において、設定したしきい値より白の合計面積が大きい場合に前記複数のはんだバンプの前記はんだ濡れ状態を良好と判定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程で、前記複数のはんだバンプにおける個々のはんだバンプの前記はんだ濡れ状態の判定方法として、はんだ濡れ部分が斑点状に分散して表されている場合は不良と判定し、はんだ濡れ部分が複数の斑点が連結して１つの円形を成している場合は良好と判定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｃ）工程で、前記フリップチップ接続を行う際に、フリップチップ接続用の複数のはんだバンプにフラックスを塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、基板上のはんだバンプのはんだ濡れ性の検査に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半田濡れ性の評価として、半田ボールを備えた電子部品における半田ボールの半田濡れ性の評価技術が、例えば、特開２００２−１５８２４４号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５８２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置において、半導体チップ上に形成された複数のはんだバンプとそれに対応する位置の基板の主面上に形成されたはんだバンプとをフリップチップ接続によって電気的に接続するフリップチップ接続型の半導体装置が知られている。フリップチップ接続型の半導体装置では、ワイヤボンディング型に比較して、半導体チップの実装面積を低減することができる、あるいは半導体チップの表面電極の数を増やすことができる、さらには半導体チップ−基板間の信号速度を速くすることができる等のメリットがある。
【０００５】
なお、前記半導体装置の組み立てにおけるフリップチップ接続工程では、バンプ形成工程の状態変動等によりバンプの表面に形成されるはんだの酸化膜が厚くなると、はんだバンプの濡れ性に悪影響を及ぼすことになる。
【０００６】
そこで、多数設けられたはんだバンプの表面状態は、出荷検査としてはんだバンプの表面の外観検査が行われ、表面の凹み、シワ、光沢の有無等を判別している。また、特定の微小領域のはんだバンプの表面の酸化膜の厚さは、例えば、オージェ分析のディプスプロファイルによる酸化膜測定やＴＥＭ（Transmission Electron Microscope、透過型電子顕微鏡）によるはんだバンプの表面の断面観察により測定されている。
【０００７】
しかしながら、はんだバンプの表面の前記外観検査では、バンプ形成時のはんだ凝固現象によりはんだバンプの表面の酸化膜が厚くない状態においても定常的に発生するバンプ表面の凹みとの区別が困難である。
【０００８】
また、はんだバンプの表面の酸化膜の厚さの測定については、特定のはんだバンプの微小エリアの状態に限定されるため、複数形成されたはんだバンプに対する検査方法としては適していない。
【０００９】
なお、はんだバンプにおいて表面の酸化膜が厚くなると、フリップチップ接続時に、半導体チップ上のはんだバンプと基板上のはんだバンプとの濡れを阻害して両者の電気的な接続が成されず、電気的な不良が発生する場合があり、フリップチップ接続において接続不良が引き起こされることが課題である。
【００１０】
さらに、フリップチップ接続で接続不良が引き起こされることで、製品（半導体装置）の歩留りが低下することが課題となる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体装置の歩留り向上を図ることができる技術を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、半導体装置の組み立てにおいてフリップチップ接続の安定化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１５】
代表的な実施の形態による半導体装置の製造方法は、（ａ）それぞれに複数の基板を有した複数のロットを準備する工程と、（ｂ）前記複数のロットのうちの１つのロットから前記基板を取り出して検査する工程と、（ｃ）前記検査によって良品と判定された前記ロットの前記基板を用いて、フリップチップ接続により半導体チップと前記基板とを電気的に接続して半導体装置を組み立てる工程と、を有し、前記（ｂ）工程において、固定保持した前記基板の主面に形成されるとともにフラックスが塗布されていない複数のはんだバンプに対して、前記はんだバンプを溶融させた状態で、はんだが濡れる材料で表面処理が施された試験片を前記基板の前記主面と対向する方向から押し込んで、前記複数のはんだバンプと前記はんだが濡れる材料とを接触させて前記複数のはんだバンプのはんだ濡れ状態を検査するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１７】
半導体装置の歩留り向上を図ることができる。
【００１８】
また、半導体装置の組み立てにおけるフリップチップ接続の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１の半導体装置の構造の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置の組み立てで用いられる基板のロット選別の一例を示す選別フロー図である。
【図３】図２に示すロット選別工程で行われるはんだ濡れ性検査の状態の一例を示す構成図である。
【図４】図３に示すはんだ濡れ性検査の詳細方法の一例を示す検査状態図である。
【図５】図４に示すはんだ濡れ性検査においてはんだ濡れ状態が良好なバンプのガラス越しの撮像情報の一例を示す撮像図である。
【図６】図４に示すはんだ濡れ性検査においてはんだ濡れ状態が不良なバンプのガラス越しの撮像情報の一例を示す撮像図である。
【図７】図５に示すはんだ濡れ状態が良好なバンプをフリップチップ接続した際の接合バンプの構造の一例を示す断面図である。
【図８】図６に示すはんだ濡れ状態が不良なバンプをフリップチップ接続した際の不接合バンプの構造の一例を示す断面図である。
【図９】図１に示す半導体装置の組み立てにおけるロット選別後の半導体装置の組み立ての一例を示す製造フロー図である。
【図１０】図９に示す半導体装置の組み立ての変形例のフリップチップ接続工程における位置決め時の構造を示す部分断面図である。
【図１１】図９に示す半導体装置の組み立ての変形例のフリップチップ接続工程における接続時の構造を示す部分断面図である。
【図１２】図９に示す半導体装置の組み立ての変形例のフリップチップ接続工程におけるスクラブ時の構造を示す部分断面図である。
【図１３】図９に示す半導体装置の組み立ての変形例のフリップチップ接続工程における接続後の構造を示す部分断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２のロット選別工程で行われるはんだ濡れ性検査方法の一例を示す構成図である。
【図１５】図１４に示すはんだ濡れ性検査の詳細方法の一例を示す構成図である。
【図１６】図１５に示すはんだ濡れ性検査装置を用いたはんだ濡れ性検査時の構造の一例を示す構成図である。
【図１７】図１５に示すはんだ濡れ性検査装置におけるヘッド側の他の構造の一例を示す断面図である。
【図１８】図１７に示すヘッド側の吸着面の構造の一例を示す平面図である。
【図１９】図１５に示すはんだ濡れ性検査装置におけるステージ側の吸着面の他の構造の一例を示す平面図である。
【図２０】図１９に示すステージ側の構造の一例を示す断面図である。
【図２１】図１４に示すはんだ濡れ性検査において狭ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が薄い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図である。
【図２２】図１４に示すはんだ濡れ性検査において狭ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が厚い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図である。
【図２３】図１４に示すはんだ濡れ性検査において広ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が薄い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図である。
【図２４】図１４に示すはんだ濡れ性検査において広ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が厚い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図である。
【図２５】本発明の実施の形態３のロット選別工程で行われるはんだ濡れ性検査方法における試験片押し込み時の構造の一例を示す断面図である。
【図２６】図２５に示すはんだ濡れ性検査方法における試験片離反時の構造の一例を示す断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態３のはんだ濡れ性検査方法における試験片押し込み時のはんだ濡れ不良状態の構造の一例を示す断面図である。
【図２８】図２７に示すはんだ濡れ不良状態での試験片離反時の構造の一例を示す断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態３のはんだ濡れ性検査方法における変形例の試験片押し込み時の不接合バンプの構造を示す断面図である。
【図３０】図２９に示す不接合バンプ状態での試験片離反時の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００２１】
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
【００２２】
また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
【００２３】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００２４】
また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の半導体装置の構造の一例を示す断面図、図２は図１に示す半導体装置の組み立てで用いられる基板のロット選別の一例を示す選別フロー図である。また、図３は図２に示すロット選別工程で行われるはんだ濡れ性検査の状態の一例を示す構成図、図４は図３に示すはんだ濡れ性検査の詳細方法の一例を示す検査状態図、図５は図４に示すはんだ濡れ性検査においてはんだ濡れ状態が良好なバンプのガラス越しの撮像情報の一例を示す撮像図、図６は図４に示すはんだ濡れ性検査においてはんだ濡れ状態が不良なバンプのガラス越しの撮像情報の一例を示す撮像図、図７は図５に示すはんだ濡れ状態が良好なバンプをフリップチップ接続した際の接合バンプの構造の一例を示す断面図、図８は図６に示すはんだ濡れ状態が不良なバンプをフリップチップ接続した際の不接合バンプの構造の一例を示す断面図である。さらに、図９は図１に示す半導体装置の組み立てにおけるロット選別後の半導体装置の組み立ての一例を示す製造フロー図、図１０〜図１３は図９に示す半導体装置の組み立ての変形例のフリップチップ接続時の構造を示す部分断面図である。
【００２７】
本実施の形態１の半導体装置は、図１に示すように、基板上にフリップチップ接続によって半導体チップ４が搭載された半導体パッケージであり、本実施の形態１では、前記半導体装置の一例としてＢＧＡ（Ball Grid Array)１を取り上げて説明する。
【００２８】
図１に示すＢＧＡ１の構成について説明すると、主面２ａとその反対側の裏面２ｂとを備えた基板である配線基板２と、配線基板２の主面２ａ上に複数のはんだバンプ５を介して搭載され、かつ半導体集積回路が形成された半導体チップ４と、複数のはんだバンプ５相互の周囲及び半導体チップ４の側面周囲に充填されたアンダーフィル３と、配線基板２の裏面２ｂに設けられた複数の外部端子であるはんだボール７とを有している。複数のはんだボール７は、例えば、配線基板２の裏面２ｂにおいて、格子状に配置されている。
【００２９】
したがって、半導体チップ４から送られる電気的信号は、はんだバンプ５や配線基板２の内部の図示しない配線及びスルーホール配線等を介して配線基板２の裏面２ｂのはんだボール７に伝達される。
【００３０】
なお、半導体チップ４は、複数の表面電極である電極パッド４ｃが形成された主面４ａと、この主面４ａの反対側の裏面４ｂとを有しており、配線基板２とフリップチップ接続によって電気的に接続されている。つまり、半導体チップ４はその複数の電極パッド４ｃにそれぞれ電気的に接続された複数のはんだバンプ５を介して配線基板２と電気的に接続されている。なお、半導体チップ４は、配線基板２にフリップチップ接続で搭載されているため、配線基板２上にフェイスダウン実装されており、配線基板２の主面２ａと半導体チップ４の主面４ａとが対向して配置され、したがって、半導体チップ４の裏面４ｂは上方を向いている。
【００３１】
そこで、半導体チップ４の裏面４ｂには、放熱対策として板状のヒートスプレッダ８がシリコーン樹脂６を介して設けられている。
【００３２】
次に、本実施の形態１の半導体装置の製造方法について説明する。
【００３３】
まず、ＢＧＡ１の組み立てで用いる配線基板２のロット選別を行う。例えば、図２に示すように、それぞれに複数の配線基板２を有した複数のロットを準備する。ここでは、一例として、それぞれに複数の配線基板２を有するロットＡ、ロットＢ、ロットＣの３つのロットを準備し、そのうちのロットＢから配線基板２を取り出して検査する場合を説明する。なお、各ロットが有するそれぞれの配線基板２の主面２ａには、複数のはんだバンプ５が形成されている。まず、ロットＢから１枚の配線基板２を無作為に取り出し、その配線基板２のロット判定検査であるはんだ濡れ性検査を行う。すなわち、はんだ濡れ性検査は、配線基板２のはんだ濡れ性の抜き取り検査である。
【００３４】
ここで、はんだ濡れ不良が発生する主原因について説明する。
【００３５】
半導体装置に用いられるはんだバンプ材としては、共晶はんだやＰｂフリーはんだが一般的である。半導体装置の組み立てにおけるフリップチップ接続工程では、例えば、めっき法、はんだペースト印刷法、ボール搭載法により半導体チップ４及び配線基板２の所定の位置にはんだを供給し、フラックスを用い、酸素濃度を例えば１００ｐｐｍ以下に管理した窒素リフロー炉により加熱処理を行い、これにより、はんだバンプ５の表面酸化膜の異常成長を防止する。この時用いたフラックスは洗浄工程により除去させる。通常Ｐｂフリーはんだの場合、はんだバンプ５の表面には１０ｎｍ以下のＳｎの酸化膜が形成されており、フリップチップ接続工程でその自然酸化膜は破壊され良好に接続できる。
【００３６】
ところが、はんだバンプ形成工程で、フラックス量の不足、フラックスの劣化、窒素リフロー炉の温度プロファイル異常によりフラックスの還元効果が不十分であったり、または窒素リフロー炉内の酸素濃度が十分低くない場合には、はんだバンプ表面の酸化膜が５倍程度の厚みになったり、また破壊しにくい強固な酸化膜が異常成長する。
【００３７】
このような場合、フリップチップ接続時にはんだバンプ５の表面酸化膜が破壊されない、もしくは表面酸化膜の破壊された部分が拡がらないため、はんだ濡れ不良となり、フリップチップ接続不良が発生する。
【００３８】
はんだバンプ５の表面酸化膜が異常成長した場合、はんだバンプ５の表面は光沢が無く、シワ状あるいは凹みのあるバンプ表面となる場合が多いが、はんだバンプ５の表面の光沢や凹みは表面酸化膜の厚さのみに依存するものでなく、表面酸化膜の厚さが正常であっても、凝固過程における表面の金属組織やはんだの凝固収縮速度バラツキによっても発生する場合があり、フリップチップ接続可能なはんだバンプ５であるか否かの判定には、はんだバンプ５の表面酸化膜の破壊しやすさを検査することが望まししい。
【００３９】
そこで、本実施の形態１のはんだ濡れ性検査は、はんだバンプ５の表面酸化膜の破壊しやすさを判定するものである。
【００４０】
まず、前記はんだ濡れ性検査（ロット判定検査）を行う図３及び図４に示すはんだ濡れ性検査装置について説明する。
【００４１】
図３に示すはんだ濡れ性検査装置９は、配線基板２を支持するステージ１０と、ステージ１０と対向して配置され、かつ昇降するヘッド１１と、処理部を撮像する撮像装置と、処理部に光を照射する照明１３とを有している。
【００４２】
本実施の形態１のはんだ濡れ性検査装置９を用いたはんだ濡れ性検査では、固定保持した配線基板２の主面２ａに形成され複数のはんだバンプ５に対して、複数のはんだバンプ５を溶融させた状態で、はんだが濡れる材料で表面処理が施された試験片を配線基板２の主面２ａと対向する方向（図４のＤ方向）から押し込んで（下降させて）、複数のはんだバンプ５と前記はんだが濡れる材料とを接触させて複数のはんだバンプ５のはんだ濡れ状態を検査する。
【００４３】
詳細には、まず、複数のはんだバンプ５が形成された配線基板２をはんだ融点以下のステージ１０で保持し、はんだが濡れる材料で表面処理を施した試験片を、前記表面処理を施した面がはんだバンプ５を形成した配線基板２の主面２ａと対向し、かつ試験片の表面処理を施した面の他方側から透かせて観察できるようにヘッド１１で保持する。
【００４４】
その後、ステージ１０側とヘッド１１側とで、試験片と配線基板２の複数のはんだバンプ５が形成された領域とが対応するように位置合わせを行い、さらに試験片の表面処理を施した面が配線基板２上の複数のはんだバンプ５に接触するように所定の高さ位置まで所定の速度でヘッド１１を下降させる。その際、同時に試験片の表面処理を施した面の他方より透かせて、はんだバンプ５と試験片との濡れ面積の変化を観察する等してはんだ濡れ状態を検査する。
【００４５】
例えば、試験片のはんだが濡れる材料と複数のはんだバンプ５とが接触する高さまでヘッド１１を押し込んだ状態で、複数のはんだバンプ５と試験片のはんだが濡れる材料との濡れ面積がある値以上であるか否かを判定してもよい。
【００４６】
なお、試験片としては、例えば、ガラス板１４を使用することが好ましい。ガラス板１４を採用することで、試験片を安価に形成することができるとともに、複数のはんだバンプ５のはんだ濡れ状態をガラス越しに見て（モニタして）判定することができる。
【００４７】
また、ガラス板１４に施す表面処理としては、はんだが濡れる材料であるため、Ａｕを採用することが好ましく、ガラス板１４の表面にＡｕ膜１４ａを形成して複数のはんだバンプ５と接触させる。なお、Ａｕ膜１４ａの形成方法の一例としては、ガラス板１４上にスパッタリングにより直接Ａｕ膜１４ａを形成するものであるが、スパッタリングに限定されるものではない。
【００４８】
また、本実施の形態１のはんだ濡れ性検査において、配線基板２上に形成され、かつ溶融された複数のはんだバンプ５と、ガラス板１４に形成されたＡｕ膜１４ａとを接触させる際に、複数のはんだバンプ５には、フラックスが塗布されていない。したがって、本実施の形態１のはんだ濡れ性検査においては、フラックスのはんだバンプ５への塗布工程を省くことができる。
【００４９】
次に、図４を用いて、本実施の形態１のはんだ濡れ性検査を、さらに具体的に説明する。図４に示すはんだ濡れ性検査装置９は図３に示す検査装置をより具体的に示すものであり、その構成は、配線基板２を支持するステージ１０と、ステージ１０と対向して配置され、かつガラス板１４を支持するヘッド１１と、処理部を撮像する撮像装置である高速カメラ１２と、処理部（ステージ上）に光を照射する照明１３とを有している。
【００５０】
ステージ１０には、加熱用のヒータ１０ａ（図２０参照）や配線基板２を吸着保持するためのアタッチメントである吸着プレート１０ｂが設けられ、一方、ヘッド１１にも、加熱用のヒータ１１ａやガラス板１４を吸着保持するためのアタッチメントである吸着プレート１１ｂが設けられている。
【００５１】
これにより、配線基板２は、ステージ１０上で吸着プレート１０ｂを介して吸着によって固定保持されており、同様に、ガラス板１４もＡｕ膜１４ａと反対側の面がヘッド１１によって吸着プレート１１ｂを介して吸着によって固定保持されている。
【００５２】
また、本実施の形態１のはんだ濡れ性検査装置９では、ガラス板１４に対して、複数のはんだバンプ５が設けられたバンプ領域からずらした位置を加熱するようにヘッド１１が配置されている。
【００５３】
加えて、高速カメラ１２にはレンズ１２ａが設けられており、ステージ１０に載置された配線基板２上の複数のはんだバンプ５の濡れ状態を常時ガラス越し（ガラス板１４を介して）に動画で撮像してモニタリングすることが可能な構成となっている。ただし、必ずしも高速カメラ１２は設置されていなくてもよく、図３に示すように、目視によってはんだ濡れ状態を観察してもよい。
【００５４】
また、ガラス板１４のステージ１０と対向する面には、はんだが濡れる材料からなるＡｕ膜１４ａが形成されている。なお、Ａｕ膜１４ａの厚さは、例えば、０．２μｍである。
【００５５】
なお、配線基板２上の複数のはんだバンプ５を溶融する際には、ヘッド１１側のヒータ１１ａを加熱してガラス板１４側から複数のはんだバンプ５を溶融させることが好ましい。すなわち、ヘッド１１のヒータ１１ａによって加熱されたガラス板１４を低温状態の複数のはんだバンプ５に押し付けて溶融させる。
【００５６】
ステージ１０側（配線基板２側）から加熱せずにヘッド１１側（ガラス板１４側）から加熱することで、はんだバンプ５の表面に酸化膜が形成されることを抑制できる。ただし、ヘッド１１とステージ１０の両側から加熱しても良いことは言うまでもない。
【００５７】
本実施の形態１のはんだ濡れ性検査の原理は、図４に示すように、ガラス板１４を吸着保持したヘッド１１をＤ方向（下方向）に下降させ、ガラス板１４に形成されたＡｕ膜１４ａを溶融されたはんだバンプ５に押し付ける。すると、はんだバンプ５の表面酸化膜が破壊された部分に接するＡｕ膜１４ａは、溶融されたはんだ内に拡散してガラス表面から消失するため、ガラスを透かして観察することにより、その濡れ面積を比較するものである。すなわち、溶融はんだ内へのＡｕの拡散消失部分ではんだバンプ５の表面酸化膜の破壊の容易さを判定するものであり、そのためにガラス板１４の表面にＡｕ膜１４ａを形成している。ここでは、はんだバンプ５の表面酸化膜の破壊が容易であるほど、はんだ濡れ性が良いという評価になる。
【００５８】
また、検査の際は、フラックスが塗布されていない複数のはんだバンプ５を形成した主面２ａを上向き（ヘッド方向）にして、例えば２００℃に加熱されたステージ１０上に配線基板２を載置し、一方、複数のはんだバンプ５に接触する向きに０．２μｍ厚にＡｕ膜１４ａが形成された０．３ｍｍ厚のガラス板を約３００℃に加熱されたヘッド１１によって保持する。
【００５９】
その後、ヘッド１１を下降させて、はんだバンプ５がＡｕ膜１４ａに接触後約１μｍ／ｓｅｃの速度で十分接触するまで押し付ける。
【００６０】
その結果、はんだ濡れが良好な場合には、個々のはんだバンプ５において、図５に示すように、はんだ濡れ部分であるＡｕの喰われ部分１５が同心円上に広がっているのが、高速カメラ１２でガラス越しに（ガラス板１４を透かして）撮像した撮像データからわかる。
【００６１】
すなわち、個々のはんだバンプ５において、Ａｕの喰われ部分１５が複数の斑点１５ａが連結して１つの円形を形成しているものであり、この場合ははんだ濡れの面積が広くなってはんだ濡れが良好であると判断できる。
【００６２】
一方、図６に示すように、はんだ濡れ部分であるＡｕの喰われ部分１５が斑点１５ａ状に分散して表されており、この場合ははんだ濡れの面積が小さいため、不良という判定になる。
【００６３】
したがって、このようなＡｕの喰われ部分１５の形状、あるいはＡｕの喰われ部分１５の面積等を取得・計算して、はんだバンプ５の表面酸化膜の破壊しやすさを判定する。また、ガラス板１４の押し込み量ごとの画像を取得することにより高さバラツキに対しても、バンプ接触初期のＡｕの喰われ部分１５の面積／形状で、はんだ濡れ性の良否を判定することもできる。
【００６４】
なお、はんだ濡れ性検査において、図５に示すようなはんだ濡れ性が良好と判定されたはんだバンプ５は、半導体装置（例えば、ＢＧＡ１等）の組み立てにおいてフリップチップ接続を行うと、図７に示すような１つの接合バンプ１６を形成してフリップチップ接続も良好となる。
【００６５】
一方、図６に示すようなはんだ濡れ性が不良と判定されたはんだバンプ５は、前記半導体装置の組み立てにおいてフリップチップ接続を行うと、図８に示すような不接合バンプ１７となってフリップチップ接続も接続不良となる。
【００６６】
なお、図２に示すはんだ濡れ性検査であるロット判定検査によって不良（ＮＧ）と判定されたはんだバンプ５を有する配線基板２のロットはロットＮＧとなり、そのロット内の配線基板２はＢＧＡ１の組み立てには使用せずにロットごと返却となる。
【００６７】
一方、ロット判定検査によって良品（ＯＫ）と判定されたはんだバンプ５を有する配線基板２のロットは、良品ロットとなり、そのロット内の配線基板２を用いてＢＧＡ１の組み立てを行う。
【００６８】
本実施の形態１の半導体装置（ＢＧＡ１）の製造方法によれば、ステージ１０上に固定保持した配線基板２上に形成された複数のはんだバンプ５に対して、はんだバンプ５を溶融させた状態で、Ａｕ膜１４ａが表面に形成されたガラス板１４を上方から押し込んで、複数のはんだバンプ５とＡｕ膜１４ａとを接触させてはんだ濡れ性を検査することで、試験片であるガラス板１４を上下動作だけに限定して押し込むことができる。
【００６９】
これにより、はんだバンプ５の表面の酸化膜の破壊状況を高感度に細かく見ることができる。
【００７０】
その結果、配線基板２のロット判定によって良品の配線基板２を選別してＢＧＡ１の組み立てに用いることができるため、フリップチップ接続が行われて組み立てられるＢＧＡ１の歩留り向上を図ることができる。
【００７１】
また、配線基板２のロット判定によって良品の配線基板２を選別してＢＧＡ１の組み立てに用いることができるため、ＢＧＡ１の組み立てにおけるフリップチップ接続の安定化を図ることができる。
【００７２】
さらに、配線基板２の納入状態で、はんだ濡れ性検査（ロット判定検査）によってはんだバンプ５の表面状態をチェックすることで、ＮＧロットの発生を未然に防ぐことができる。
【００７３】
また、はんだ濡れ性検査装置９に高速カメラ１２が設けられていることに加えて、ガラス板１４に対して、複数のはんだバンプ５が設けられたバンプ領域からずらした位置を加熱するようにヘッド１１が配置されているため、検査時のはんだバンプ５の表面の状態をガラス越しに常にモニタリングすることができ、はんだバンプ５の表面の酸化膜の破壊状況を、ヘッド１１によってガラス板１４を押し込み中にも観察することができる。
【００７４】
さらに、高速カメラ１２ではんだ濡れ状態を観察することにより、複数のはんだバンプ５が形成された広域のバンプ領域に対しても観察を行うことができる。
【００７５】
また、本実施の形態１のはんだ濡れ性検査では、フラックスを使用しないため、はんだバンプ５にフラックスを塗布する工程を省くことができ、検査工程の効率化を図ることができる。
【００７６】
次に、図９に示すＢＧＡ１の組み立てフロー図に沿って、ＢＧＡ１の組み立てを説明する。つまり、はんだ濡れ性検査（ロット判定検査）によってはんだバンプ５が良品と判定されたロットの配線基板２を用いて、フリップチップ接続により半導体チップ４と配線基板２とを電気的に接続してＢＧＡ１を組み立てる。
【００７７】
まず、ステップＳ１に示す基板準備を行う。ここでは、図２に示すはんだ濡れ性検査（ロット判定検査）によってはんだバンプ５が良品と判定されたロット（例えば、ロットＢ）の配線基板２を準備する。なお、配線基板２の主面２ａには複数のはんだバンプ５ａが形成されている。
【００７８】
一方、ステップＳ２に示すチップ準備を行う。なお、半導体チップ４の主面４ａには複数のはんだバンプ５ｂが形成されている。
【００７９】
その後、ステップＳ３に示すフリップチップ接続を行う。ここでは、配線基板２と半導体チップ４とをフリップチップ接続ではんだバンプ５を介して電気的に接続する。なお、予め、配線基板２側の複数のはんだバンプ５ａと半導体チップ４側の複数のはんだバンプ５ｂとにフラックスを塗布しておく。
【００８０】
この状態で配線基板２の主面２ａ上に半導体チップ４をフェイスダウンで配置する。その際、配線基板２上の複数のはんだバンプ５ａと、これに対応する半導体チップ４側の複数のはんだバンプ５ｂとの位置をそれぞれ合わせて配置する。
【００８１】
その後、はんだバンプ５ａ，５ｂを加熱して溶融するとともに、半導体チップ４の裏面４ｂ側（上方）から荷重を付与して配線基板２と半導体チップ４とを複数のはんだバンプ５を介して電気的に接続する。すなわち、フリップチップ接続する。
【００８２】
その後、ステップＳ４に示すアンダーフィル封止を行う。ここでは、配線基板２と半導体チップ４の間にアンダーフィル３を充填してフリップチップ接続部を保護するとともに、半導体チップ４の側面の周囲にもアンダーフィル３を塗布する。
【００８３】
その後、ステップＳ５に示すヒートスプレッダマウントを行う。ここでは、半導体チップ４の上方を向いた裏面４ｂにシリコーン樹脂６を接着材としてヒートスプレッダ８を取り付ける。
【００８４】
その後、ステップＳ６に示すボールマウントを行う。ここでは、配線基板２の裏面２ｂ（下面）に複数の外部端子となるはんだボール７を接続する。
【００８５】
以上により、ステップＳ７に示すＢＧＡ１の組み立て完了となる。
【００８６】
次に、本実施の形態１の変形例について説明する。
【００８７】
図１０〜図１３は本実施の形態１の変形例のフリップチップ接続方法を示すものである。ここでは、ＢＧＡ１の組み立てのフリップチップ接続工程において、フラックスを使用しないでフリップチップ接続を行う方法について説明する。
【００８８】
まず、図１０に示すように、配線基板２を、はんだ融点近くの温度に加熱されたボンディングステージ１９の上面の所定の位置に位置決めして載置する。ボンディングステージ１９には、排気系１９ａが設けられており、この排気系１９ａから真空排気して配線基板２を吸着保持する。
【００８９】
一方、半導体チップ４の裏面４ｂ（図１参照）を、はんだ融点より低い所定の予熱温度に加熱されたボンディングヘッド１８の下面で吸着保持する。ボンディングヘッド１８には排気系１８ａが設けられており、この排気系１８ａから真空排気して半導体チップ４を吸着保持する。半導体チップ４は、ボンディングヘッド１８の水平方向への移動により、所定の位置に位置決め（アラインメント）された状態で配線基板２の上方に位置している。
【００９０】
続いて、図１１に示すように、ボンディングヘッド１８を下降させて半導体チップ４を配線基板２上の所定の位置に載置する。半導体チップ４はボンディングヘッド１８の下面に吸着されているため、水平方向に位置決めされた状態で、鉛直方向に所定時間圧力を加えられて配線基板２上に圧接される。
【００９１】
その後、図１２に示すように、半導体チップ４上に形成されたはんだバンプ５（５ｂ）と配線基板２上に形成されたはんだバンプ５（５ａ）とが接触した状態で、半導体チップ４をはんだ融点以上に加熱し、半導体チップ４および配線基板２上に形成されたはんだバンプ５を溶融した状態で、水平方向Ｘまたは鉛直方向Ｙのいずれかの方向へ周期的に律動（スクラブ）させる。
【００９２】
この結果、はんだバンプ５の表面を覆っている酸化膜が破壊され、はんだバンプ５の中に取り込まれ、フラックスを用いることなくボンディングを行うことができる。その後、図１３に示すように、ボンディングヘッド１８による半導体チップ４の吸着を解除するとともに、ボンディングヘッド１８を上昇させてフリップチップ接続を終了させる。
【００９３】
（実施の形態２）
図１４は本発明の実施の形態２のロット選別工程で行われるはんだ濡れ性検査方法の一例を示す構成図、図１５は図１４に示すはんだ濡れ性検査の詳細方法の一例を示す構成図である。また、図１６は図１５に示すはんだ濡れ性検査装置を用いたはんだ濡れ性検査時の構造の一例を示す構成図、図１７は図１５に示すはんだ濡れ性検査装置におけるヘッド側の他の構造の一例を示す断面図、図１８は図１７に示すヘッド側の吸着面の構造の一例を示す平面図、図１９は図１５に示すはんだ濡れ性検査装置におけるステージ側の吸着面の他の構造の一例を示す平面図、図２０は図１９に示すステージ側の構造の一例を示す断面図である。さらに、図２１は図１４に示すはんだ濡れ性検査において狭ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が薄い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図、図２２は図１４に示すはんだ濡れ性検査において狭ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が厚い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図、図２３は図１４に示すはんだ濡れ性検査において広ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が薄い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図、図２４は図１４に示すはんだ濡れ性検査において広ピッチ配置のはんだバンプ表面の酸化膜が厚い場合の撮像情報の画像処理後のデータの一例を示す検査結果図である。
【００９４】
本実施の形態２は、半導体装置（ＢＧＡ１）の製造方法におけるはんだ濡れ性検査工程（ロット判定検査）で用いられる他のはんだ濡れ性検査装置２０とそのはんだ濡れ性検査方法（ロット判定検査方法）を説明するものである。
【００９５】
図１４に示す本実施の形態２のはんだ濡れ性検査装置２０は、実施の形態１のはんだ濡れ性検査装置９よりコンパクトで、卓上に設置可能な簡易型のものである。はんだ濡れ性検査装置２０の構成について説明すると、配線基板２を支持するステージ１０と、ステージ１０と対向して配置され、かつガラス板１４を支持するヘッド１１と、ヘッド１１の押し込み量を設定・調節するための第１スペーサ２１及び第２スペーサ２２とを有している。すなわち、第１スペーサ２１でヘッド１１の降下限界位置を設定した状態でヘッド１１を下降させて、ステージ１０上の配線基板２上の溶融した複数のはんだバンプ５とガラス板１４の表面のＡｕ膜１４ａとを十分に接触させ、その後、ヘッド１１を上昇させ、さらに配線基板２をガラス板１４ごと取り出して複数のはんだバンプ５のはんだ濡れ状態をガラス越しにカメラ、顕微鏡もしくはマイクロスコープ等で観察するものである。
【００９６】
つまり、本実施の形態２のはんだ濡れ性検査装置２０は、実施の形態１のはんだ濡れ性検査装置９よりコンパクトで簡易型のものであるため、はんだ濡れ性検査装置９のような撮像装置（高速カメラ１２）は、設けられていない。
【００９７】
なお、本実施の形態２のはんだ濡れ性検査の原理も実施の形態１の原理と同様であり、溶融はんだ内へのＡｕの拡散消失部分ではんだバンプ５の表面酸化膜の破壊の容易さを判定するものである。ここでは、はんだバンプ５の表面酸化膜の破壊が容易であるほど、はんだ濡れ性が良いという評価になる。
【００９８】
なお、図１４に示す構造には、ガラス板１４とヘッド１１との間に第２スペーサ２２が介在されているが、図１５に示す構造のように、ガラス板１４とヘッド１１との間には何も部材は介在させずにヘッド１１によってガラス板１４を直接吸着保持するようにしてもよい。
【００９９】
また、図１５に示す本実施の形態２のはんだ濡れ性検査装置２０は、ヘッド１１及びステージ１０ともそれぞれがヒータブロックとなって加熱手段を備えている。さらに、ヘッド１１には、ガラス板１４や第１スペーサ２１を吸着する排気系１１ｃが形成されており、一方、ステージ１０には配線基板２を吸着する排気系１０ｃが形成されている。
【０１００】
なお、図１６に示すようにヘッド１１をＤ方向に降下させた際のヘッド１１の降下限界位置は、第１スペーサ２１の高さ（厚さ：Ｔ）によって決まる。すなわち、ヘッド１１を下降させて下降限界位置となるのが、第１スペーサ２１が配線基板２に当たった時となるようにするとともに、ヘッド１１が下降限界位置まで下降した際には、配線基板２上のはんだバンプ５とガラス板１４のＡｕ膜１４ａとが十分接触するように第１スペーサ２１の高さ（Ｔ）を設定する。第１スペーサ２１あるいは第２スペーサ２２（図１４参照）は、例えば、ステンレス鋼等によって形成されている。
【０１０１】
次に、図１７〜２０は、本実施の形態２のはんだ濡れ性検査装置２０の他の構造を示すものであり、図１７及び図１８はヘッド１１の他の構造、図１９及び図２０はステージ１０の他の構造を示すものである。
【０１０２】
図１７及び図１８に示す構造では、ヘッド１１は、吸着プレート１１ｂと、ヒートブロックであるヒータ１１ａと、断熱材１１ｇの３層から成り、吸着プレート１１ｂの吸着面１１ｄにはそれぞれ排気系１１ｃと連通するガラス吸着部１１ｅ及びスペーサ吸着部１１ｆが形成されており、はんだ濡れ性検査の際には、排気系１１ｃからそれぞれ真空排気を行ってガラス板１４及び第１スペーサ２１を吸着保持する。
【０１０３】
一方、図１９及び図２０に示すように、ステージ１０は、ステージ本体１０ｆと、ヒートブロックであるヒータ１０ａと、吸着プレート１０ｂとから構成され、吸着プレート１０ｂの吸着面１０ｄには排気系１０ｃと連通する吸着部１０ｅが形成されており、はんだ濡れ性検査の際には、排気系１０ｃから真空排気を行って配線基板２を吸着保持する。
【０１０４】
ここで、図２１〜図２４は、本実施の形態２のはんだ濡れ性検査装置２０を用いてはんだ濡れ性検査を行った際の測定結果の一例を画像処理したものである。すなわち、複数のはんだバンプ５が配置された領域のうちの任意の領域をマイクロスコープ等の撮像装置によって撮像し、はんだバンプ５のはんだ濡れ部分に対して、前記マイクロスコープによる撮像情報を用いて白黒の画像処理を行ったものである。例えば、図２１と図２２は、狭ピッチで複数のはんだバンプ５が配置された同一のバンプ領域を対象として、はんだバンプ５の表面酸化膜が薄い（図２１）場合と、厚い（図２２）場合とで、画像処理によって白い部分（はんだ濡れ部分であるＡｕの喰われ部分１５）の面積比を計算したところ、図２１の方が白い部分（Ａｕの喰われ部分１５）の領域が図２２より約２９％面積が大きく、したがって、図２１に示すはんだバンプ５の方が図２２に示すはんだバンプ５よりはんだ濡れ性が良いと言える。
【０１０５】
同様に、図２３と図２４は、広ピッチで複数のはんだバンプ５が配置された同一のバンプ領域を対象として、はんだバンプ５の表面酸化膜が薄い（図２３）場合と、厚い（図２４）場合とで、画像処理によって白い部分（Ａｕの喰われ部分１５）の面積比を計算したところ、図２３の方が白い部分（Ａｕの喰われ部分１５）の領域が図２４より約４９％面積が大きく、したがって、図２３に示すはんだバンプ５の方が図２４に示すはんだバンプ５よりはんだ濡れ性が良いと言える。
【０１０６】
このように白黒の画像処理を用いることで、複数のはんだバンプ５それぞれにおいてはんだ濡れ性検査装置２０によって得られた検査情報を画像処理してはんだが濡れている箇所を白で表し、はんだが濡れていない箇所を黒で表し、任意のバンプ領域において、設定したしきい値より白の合計面積が大きい場合にそのバンプ領域の複数のはんだバンプ５のはんだ濡れ状態を良好と判定し、その配線基板２を有する基板ロットを良品ロットとする。反対に、設定したしきい値より白の合計面積が小さい場合には、そのバンプ領域の複数のはんだバンプ５のはんだ濡れ状態をＮＧと判定し、その配線基板２を有する基板ロットを不良品ロットとする。
【０１０７】
本実施の形態２のはんだ濡れ性検査装置２０によれば、最小限のサイズのガラス板１４をヘッド１１で吸着し、第１スペーサ２１で押し込み高さを設定することによって、卓上プレス機などの装置を用いてより簡易にはんだ濡れ性検査を行うことが可能になる。
【０１０８】
なお、本実施の形態２の半導体装置の製造方法によって得られるその他の効果については、実施の形態１の効果と同様であるため、その重複説明は省略する。
【０１０９】
また、実施の形態１のロット判定検査（はんだ濡れ性検査）においても、白黒の画像処理を用いた面積大小の判定を採用可能であることは言うまでもない。
【０１１０】
（実施の形態３）
図２５は本発明の実施の形態３のロット選別工程で行われるはんだ濡れ性検査方法における試験片押し込み時の構造の一例を示す断面図、図２６は図２５に示すはんだ濡れ性検査方法における試験片離反時の構造の一例を示す断面図である。さらに、図２７は本発明の実施の形態３のはんだ濡れ性検査方法における試験片押し込み時のはんだ濡れ不良状態の構造の一例を示す断面図、図２８は図２７に示すはんだ濡れ不良状態での試験片離反時の構造の一例を示す断面図、図２９は本発明の実施の形態３のはんだ濡れ性検査方法における変形例の試験片押し込み時の不接合バンプの構造を示す断面図、図３０は図２９に示す不接合バンプ状態での試験片離反時の構造を示す断面図である。
【０１１１】
本実施の形態３は、半導体装置（ＢＧＡ１）の製造方法におけるはんだ濡れ性検査工程で用いられる他のはんだ濡れ性検査方法を説明するものである。
【０１１２】
図２５及び図２６に示すはんだ濡れ性検査方法は、複数のはんだバンプ５に対してＡｕ膜１４ａが形成されたガラス板１４をＤ方向に押し込んではんだバンプ５とＡｕ膜１４ａとを接触させ、その後、Ｅ方向（押し込んだ方向と反対の方向）にガラス板１４を引き上げて（離反させて）はんだバンプ５を分断する動作を行って、分断後（離反後）のはんだバンプ形状、はんだ濡れ面積／はんだ濡れ形状（状態）を観察するものであり、これにより、はんだバンプ５の濡れ性の判定を行う。その際、観察は、ガラス越しに行うのではなく、分断されたはんだバンプ５の形状を直接見て観察する。
【０１１３】
例えば、実施の形態２の図１６に示すはんだ濡れ性検査装置２０において、第１スペーサ２１を取り除いた構造の検査装置を用いることが好ましい。この場合、ヘッド１１の押し込み量の設定はバンプ高さ規格を採用して設定してもよく、もしくは事前にバンプ高さを測定して設定してもよい。ここでは、複数のはんだバンプ５に対して画像処理を用いたＡｕの喰われ部分１５（図５参照）の面積／形状を判定する方法が有効である。
【０１１４】
詳細の検査方法について説明すると、まず、複数のはんだバンプ５が形成された配線基板２をはんだ融点以下のステージ１０（図１６参照）に保持し、一方、表面にＡｕ膜１４ａ（はんだが濡れる材料）を形成したガラス板（試験片）１４を、Ａｕ膜１４ａを形成した面がはんだバンプ５を形成した配線基板２の主面２ａと対向するようにヘッド１１（図１６参照）に保持する。
【０１１５】
その後、ガラス板１４と配線基板２のはんだバンプ５を形成した領域とが対応する位置になるように位置合わせを行い、さらにヘッド１１を設定した所定の高さ位置まで所定の速度でＤ方向に下降させて、ガラス板１４のＡｕ膜１４ａと複数のはんだバンプ５とを接触させる。その後、はんだバンプ５を溶融させた状態を維持したまま、ガラス板１４と濡れたはんだバンプ５が分断されるまでヘッド１１をＥ方向に上昇させ、配線基板２に形成されたはんだバンプ５の形状変化を直接観察してはんだ濡れ性を判定する。
【０１１６】
はんだ濡れ性が良好な場合、図２６に示すように、引き上げ後バンプ２３は、ガラス板１４側及び配線基板２側とも略円錐形状を成すとともに、はんだバンプ５の分断も高さ方向の略中央付近で行われて、はんだ量もガラス板１４側と配線基板２側とで略同じになる。
【０１１７】
ここで、図２７及び図２８は、Ａｕの喰われ不良（はんだ濡れ不良）の場合を示しており、図２７に示すようにガラス板１４をＤ方向に押し込んでＡｕ膜１４ａとはんだバンプ５とを接触させた際、Ａｕ膜に入り込むはんだの量が極めて少なくＡｕ喰われ不良バンプ２４となっている。
【０１１８】
その後、図２８に示すように引き上げ動作によってＥ方向にガラス板１４を引き上げることではんだバンプ５を分断する。引き上げ後バンプ２３の大きさ（はんだ量）がガラス板１４側と配線基板２側とで全く異なっており、はんだ濡れ不良という判定に至る。
【０１１９】
また、図２９及び図３０は、配線基板２上のはんだバンプ５と対応する位置にガラス板１４にもはんだバンプ５を設け、ガラス板１４側のはんだバンプ５と配線基板２側のはんだバンプ５との接合状態を見て判定するものであり、図２９及び図３０は不接合バンプ１７を表している。
【０１２０】
すなわち、図２９に示すようにガラス板１４をＤ方向に押し込んでＡｕ膜１４ａとはんだバンプ５とを接触させると、両者ともはんだ溶融状態であるにも関わらず不接合バンプ１７となっている。
【０１２１】
その後、図３０に示すように引き上げ動作によってＥ方向にガラス板１４を引き上げることで不接合バンプ１７を分断する。両はんだともはんだ濡れが不良で有るため、不接合バンプ１７のままガラス板１４側と配線基板２側とに分離する。
【０１２２】
本実施の形態３の半導体装置の製造方法におけるはんだ濡れ性検査方法によっても、実施の形態１の半導体装置の製造方法におけるはんだ濡れ性検査方法で得られた効果と同様の効果を得ることができるため、その重複説明は省略する。
【０１２３】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１２４】
例えば、前記実施の形態１及び２では、溶融はんだ内へのＡｕの拡散消失部分ではんだバンプ５の表面酸化膜の破壊のしやすさを判定するため、ガラス板１４上に直接ＡｕをスパッタリングしてＡｕ膜１４ａを形成する例を挙げているが、ガラス板１４へのＡｕの密着力を増すために極薄いＣｒ等のシート層を形成してもよい。
【０１２５】
また、ガラス板１４の代わりにＳｉ板を用いて、Ｓｉを透過可能な赤外線顕微鏡を用いた観察による濡れ形状、濡れ面積の判定を行ってもよい。
【０１２６】
また、はんだ濡れ性が良い膜として、Ａｕ膜１４ａの代わりにＰｔ膜を形成してもよい。
【０１２７】
また、実施の形態１〜３のはんだ濡れ性検査（ロット判定検査）において、配線基板２を吸着保持するステージ１０上に窒素ガスをパージする等して低酸素濃度雰囲気を形成し、この状態でＡｕ膜付ガラス側をはんだ溶融温度以上に加熱し、Ａｕ膜１４ａとはんだバンプ５とを接触させてはんだバンプ５に伝熱を行い、かつはんだバンプ５を溶融させる温度設定としてもよい。
【０１２８】
これにより、検査中のはんだバンプ５の表面酸化膜成長を避けることができる。
【０１２９】
また、前記実施の形態１においては、半導体装置の一例としてＢＧＡ１を取り上げて説明したが、前記半導体装置は、ロット判定検査（はんだ濡れ性検査）によってロット選別されたロット内の配線基板２を用いるとともに、フリップチップ接続が行われて組み立てられる半導体装置であれば、ＢＧＡ１以外のＬＧＡ（Land Grid Array)等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、フリップチップ接続が行われる電子装置の組み立てに好適である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  ＢＧＡ（半導体装置）
２  配線基板
２ａ  主面
２ｂ  裏面
３  アンダーフィル
４  半導体チップ
４ａ  主面
４ｂ  裏面
４ｃ  電極パッド
５，５ａ，５ｂ  はんだバンプ
６  シリコーン樹脂
７  はんだボール
８  ヒートスプレッダ
９  はんだ濡れ性検査装置
１０  ステージ
１０ａ  ヒータ
１０ｂ  吸着プレート
１０ｃ  排気系
１０ｄ  吸着面
１０ｅ  吸着部
１０ｆ  ステージ本体
１１  ヘッド
１１ａ  ヒータ
１１ｂ  吸着プレート
１１ｃ  排気系
１１ｄ  吸着面
１１ｅ  ガラス吸着部
１１ｆ  スペーサ吸着部
１１ｇ  断熱材
１２  高速カメラ（撮像装置）
１２ａ  レンズ
１３  照明
１４  ガラス板（試験片）
１４ａ  Ａｕ膜（はんだが濡れる材料）
１５  Ａｕの喰われ部分（はんだ濡れ部分）
１５ａ  斑点
１６  接合バンプ
１７  不接合バンプ
１８  ボンディングヘッド
１８ａ  排気系
１９  ボンディングステージ
１９ａ  排気系
２０  はんだ濡れ性検査装置
２１  第１スペーサ
２２  第２スペーサ
２３  引き上げ後バンプ
２４  Ａｕ喰われ不良バンプ
【図１】
2011176002.tif 000003
【図２】
2011176002.tif 000004
【図３】
2011176002.tif 000005
【図４】
2011176002.tif 000006
【図５】
2011176002.tif 000007
【図６】
2011176002.tif 000008
【図７】
2011176002.tif 000009
【図８】
2011176002.tif 000010
【図９】
2011176002.tif 000011
【図１０】
2011176002.tif 000012
【図１１】
2011176002.tif 000013
【図１２】
2011176002.tif 000014
【図１３】
2011176002.tif 000015
【図１４】
2011176002.tif 000016
【図１５】
2011176002.tif 000017
【図１６】
2011176002.tif 000018
【図１７】
2011176002.tif 000019
【図１８】
2011176002.tif 000020
【図１９】
2011176002.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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