(57)【要約】【課題】  吸着コレットを用いてバンプを有する半導体装置を取り扱う場合に半導体装置と吸着コレットの離脱を容易に行える半導体装置とその製造方法を提供する。【解決手段】  バンプ表面に凹凸を形成させることにより、バンプと吸着コレットの接触面積を減少させる。凹凸の形成方法としては、粗面化治具の押し当てる方法と、バンプを融点以上に加熱溶融して表面に凹凸を生じさせる方法とがある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプが形成された半導体装置において、前記バンプの表面を粗面にしたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記バンプの表面部分または全部の材質が、すず、または、すずを主な成分とする金属材料であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
【請求項３】
前記バンプの表面部分または全部の材質が、銀、銅、ビスマス、及び、亜鉛のうちの１つまたは複数を含有する材料であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記バンプの表面部分または全部の材質が、共晶点ではない組成比の合金であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
バンプが形成された半導体装置上の前記バンプの表面に、前記バンプとの接触面に凹凸形状を有する硬質材料で作製された治具を押し当てることによって、前記バンプの表面を粗面に加工することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
バンプが形成された半導体装置を前記バンプの融点以上の温度に加熱することによって、前記バンプの表面を溶融させ、前記バンプの表面を粗面に加工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】
本発明はバンプを有する半導体装置を半導体基板上に安定して移動できる製造方法および半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体装置は複雑な機能を備え、バンプなどの接続端子数はますます多くなり、また高度に集積化され、著しく小型化が進行している。一方では、半導体装置を安定して半導体基板上に確実に接続するためには、バンプなどの接続端子には、ある程度の大きさが必要である。そのため、半導体装置の大きさに比してバンプなどの接続端子の大きさが非常に大きくなっている。
【０００３】
そのため、移動や検査などのために、半導体装置を取り扱う場合、図３に示すように、バンプが形成された面を吸着コレットで吸着するなど、バンプに治具を接触させる方法によって行う。（例えば、特許文献を参照）
【特許文献１】特開平１１−２７４２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バンプの材質には、金などの貴金属類や半田などの低融点の金属材料が用いられることが多いが、これらの材料は比較的やわらかく、キズや変形が発生しやすいものが多い。よって吸着コレットには樹脂などの比較的柔らかい材料が用いられることが多い。以上のような構成で、半導体装置のバンプ部を吸着コレットによってピックアップし、半導体装置の移動や検査などを行うと、吸着コレットから半導体装置を離脱させる際に、吸着コレットとバンプが密着したまま保持され、離脱を確実に行わせることが困難な場合が発生する。これは吸着コレットを繰り返し使用すると、バンプとの接触により、柔らかい材料でできている吸着コレットの一部に凹部が形成され、吸着コレットとバンプの接触面積が大きくなり、スムーズに離脱できないからである（図３（ｂ））。この問題は、半導体装置の移動を確実に行うことを困難にするだけでなく、さらに移動後に吸着コレットから離脱されなかった第１の半導体装置が次に移動されるべき第２の半導体装置上に重ねられることとなり、双方の半導体装置を破損するという事故に発展する可能性も有している。これらの不具合は半導体装置が小型、軽量化するに従い、発生頻度が増加する傾向がある。
【０００５】
本発明は、バンプを有する半導体装置を半導体基板上に安定して移動できる製造方法および半導体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】
【０００６】
バンプの表面を粗面化することにより、吸着コレットとバンプの接触面積を減少させ密着性を低下させる。バンプの表面を粗面化するための第１の方法は、表面に細かな凹凸のある粗い面を備えた治具を押し当て、バンプに治具表面の凹凸を転写する方法である。バンプの表面を粗面化するための第２の方法は、バンプを融点以上の温度まで過熱、溶融することによって、バンプ表面に凹凸を生じさせる方法である。
【発明の効果】
【０００７】
上記のような手段を用いることで、バンプを有する半導体装置を半導体基板上に移動する際の吸着コレットと半導体装置の離脱を確実に行うことができ、半導体装置の移動及び検査の効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
吸着コレットと半導体装置の離脱が確実に行えない原因は、バンプと吸着コレットとの接触面積が大きく、密着しやすいためであるためであり、バンプの表面に凹凸を形成し、吸着コレットとの接触面積を減少させることで吸着コレットと半導体装置が密着したままになること防止し、半導体装置を吸着コレットから確実に離脱させることが可能になる。
【０００９】
まず、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。
【００１０】
半導体装置１の上面に、表面に凹凸形状が形成され、バンプ材料よりも硬質のバンプ表面粗面化治具４を配置する（図１（ａ））。次いで、バンプ表面粗面化治具４と半導体装置１のバンプ２を接触させ、押し当てることによってバンプ２の上表面に治具表面の凹凸形状を転写し、表面が凹凸形状のバンプ２Ａを形成する。バンプには比較的軟質の材料を用いられることが多いため、治具４による転写は容易である（図１（ｂ））。こうすることでバンプ２Aと吸着コレット３との接触面積が減少し、半導体装置１を吸着コレット３から確実に離脱させることが可能になる。（図１（ｃ））
バンプの材料としては表面部分または全部の材質が、すず、または、すずを主な成分とする金属材料であることが望ましい。また、銀、銅、ビスマス、及び、亜鉛のうちの１つまたは複数を含有する材料であることが望ましい。あるいは、共晶点ではない組成比の合金であることが望ましい。
【００１１】
次に、本発明の第２の実施形態を図２に基づいて説明する。バンプが半田バンプである場合には、その構成材料は低融点金属であり、それを高温に加熱処理することにより表面に凹凸を持ったバンプ２Ｂを形成することできる。その手法は以下の通りである。
【００１２】
メッキ法または印刷法で形成された半田バンプの場合、まず、ウェットバックと呼ばれる高温加熱処理して半田を溶融し、溶融した半田の表面張力によりボール形状に成型する。次いで、再度ウェットバック処理をすることで表面に細かな凹凸ができ、表面が粗面化される。メッキ法で形成した半田バンプのウェットバック処理は通常、フラックスを塗布した状態で行うが、２度目のウェットバック処理の際にフラックスを塗布しない状態のままウェットバック処理を行うことで、より大きな効果を得ることができる。
【００１３】
ここで、本発明の方法は半田バンプの合金組成が所謂共晶点と一致していないことが必要である。共晶点との組成のずれ量は各合金成分比率の１０％程度であっても十分である。
【００１４】
例えば、Ｓｎ−Ｃｕ合金の場合では、Ｃｕ＝０．７ｗｔ％が共晶点となるが、Ｃｕ＝０．６ｗｔ％の組成比率の場合でも前記方法を用いることが可能である。２度目のウェットバック処理時の温度条件は、半田材料の組成比により異なるが、Ｓｎを主成分とした半田材料の場合、概ね半田材料の融点よりも少なくとも２０℃程度の高温に加熱された後、３０秒間で１００℃程度の速度で冷却することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す模式的断面図            （ａ）粗面形成前の模式的断面図            （ｂ）粗面形成時の模式的断面図            （ｃ）コレット吸着時の模式的断面図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の模式的断面図
【図３】従来の半導体装置のピックアップ動作を示す模式的断面図            （ａ）コレット吸着前の模式的断面図            （ｂ）コレット吸着時の模式的断面図
【符号の説明】
【００１６】
１    半導体装置
２    バンプ
２Ａ  表面に粗面化治具の模様がついたバンプ
２Ｂ  熱処理により表面に凹凸が形成されたバンプ
３    吸着コレット
３Ａ  繰り返し使用により、バンプとの接触面に凹部ができた吸着コレット
４    バンプ表面粗面化治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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