(57)【要約】【課題】パターニング性に優れたスクリーン印刷を実現するスクリーン版を用いての製造方法を提供すること。【解決手段】スクリーン版の、最も外側に位置するチップパターンの外側に、５０〜２０００μｍの間隔をあけて、５０〜５０００μｍの幅または５０００μｍ以上の幅を有するダミーパターンを設け、スクリーン印刷により、半導体ウエハ５の表面に、本来必要とされる複数のチップの保護膜パターン８と、この保護膜パターン群を囲む囲繞パターン２１が形成されるようにする。このようにして、ウエハ５に転写された囲繞パターン２１にかすれが発生しても、その内側の保護膜パターン８にかすれが発生しないようにする。ダミーパターンは、実線状、破線状、点線状、円形状、楕円形状、多角形状、またはそれらのうちの２以上の形状を組み合わせたパターンとする。【選択図】図１
2008141213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの表面に、せん断速度が０．１〜２０ｓ-1の範囲における粘度が１００〜１００００Ｐａ・ｓである印刷用ペーストを、スクリーン印刷方式により塗布する方法であって、
印刷用ペーストの通過を妨げる乳剤の凸状の角部が、外向きに凸状に形成されているスクリーン版を用いてスクリーン印刷で印刷用ペーストを塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記凸状は、角部を構成する二辺に対して斜め方向外向きに突出する凸状、尖形状または円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体ウエハの表面に、せん断速度が０．１〜２０ｓ-1の範囲における粘度が１００〜１００００Ｐａ・ｓである印刷用ペーストを、スクリーン印刷方式により塗布する方法であって、
印刷時にスキージが移動する方向に隣り合うチップパターンが互いにつながっているスクリーン版を用いてスクリーン印刷で印刷用ペーストを塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
印刷時にスキージが移動する方向と異なる方向に隣り合うチップパターンが互いにつながっていることを特徴とする請求項３に記載の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、半導体ウエハの表面にスクリーン印刷方式により印刷用ペーストを塗布して保護膜を形成する際に用いられるスクリーン印刷用のスクリーン版を用いての半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハの表面に保護膜を形成する方法として、スクリーン印刷方式によりウエハ表面に印刷用ペーストを塗布する方法が公知である。このスクリーン印刷に使用されるワニスとして、種々の化合物が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１５および図１６は、それぞれ、スクリーン印刷方式によりウエハ表面に印刷用ペーストを塗布するときの状況を示す平面図および断面図である。これらの図において、符号１はスクリーン版であり、符号２は版枠であり、符号３はスクリーンメッシュである。スクリーンメッシュ３は、版枠２に張力をかけた状態で張り付けられている。スクリーンメッシュ３の裏面には、図示しない乳剤が、ウエハの印刷用ペーストが塗布されない領域（以下、ペースト抜き領域とする）に対応して選択的に貼り付けられている。
【０００４】
印刷用ペーストを塗布する際には、ステージ４上にウエハ５を載せ、その上方にスクリーン版１を数ｍｍ離して位置させる。そして、スクリーンメッシュ３上に印刷用ペースト６を薄く塗り広げた後、へラ状のスキージ７でウエハ５にスクリーンメッシュ３を押し付ける。
【０００５】
スクリーンメッシュ３は、可撓性を有しているので、スキージ７による押し付けにより伸びてウエハ表面に接触する。その際、印刷用ペースト６は、スクリーンメッシュ３の隙間を通り抜けるが、スクリーンメッシュ３の乳剤が貼り付けられている領域を通り抜けることはできない。
【０００６】
この状態で、スキージ７を、図１５または図１６に示す矢印方向に移動させる。スキージ７の移動に伴い、スクリーンメッシュ３の、ウエハ５に接触していた部分は、スクリーンメッシュ３の復元力により、ウエハ５から離れる。このときに、スクリーンメッシュ３を通り抜けた印刷用ペースト６がウエハ表面に転写される。
【０００７】
ところで、印刷用ペースト６の粘度が比較的高いため、スクリーンメッシュ３とウエハ５との間には、タッキング力と呼ばれる接着力が生じる。タッキング力は、印刷用ペースト６がウエハ表面に付着する面積が大きいほど強くなるので、ウエハ中央部付近を印刷しているときに強くなり、ウエハ外周部付近では弱くなる。それに対して、スクリーンメッシュ３の復元力は、ウエハ５からの離れやすさを考慮して、タッキング力に見合うように強めに設定されているが、スクリーンメッシュ３の中央部では外周部よりもやや弱い。
【０００８】
また、スクリーンメッシュ３がウエハ５から離れる際に、印刷用ペースト６が、乳剤で遮られていても、ウエハ表面のペースト抜き領域側にはみ出るだれ込みと呼ばれる現象が発生する。そのため、通常は、そのだれ込み分を見込んで、乳剤の形状を大きくしている。だれ込みの見込み量は、印刷用ペースト６の粘度特性や印刷条件などによって変化するが、数〜数十μｍ程度である。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１５４３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したように、ウエハ外周部を印刷しているときには、タッキング力が弱いにもかかわらず、スクリーンメッシュ３の復元力は強いため、印刷用ペースト６の転写が完全に終了する前にスクリーンメッシュ３がウエハ５から離れたり、スクリーンメッシュ３をウエハ５に押し付ける力が不足することがある。それによって、図１７に従来のウエハ全体を示し、図１８に従来のウエハ最外周部の一部（図１７の丸で囲む部分）を拡大して示すように、ウエハ５の最外周部に位置するチップの保護膜パターン８がかすれてしまうという問題点がある。
【００１１】
また、図１９（ａ）に従来の一チップの保護膜パターン８を示し、同図（ｂ）および（ｃ）に従来の一チップの保護膜パターン８に対応するスクリーン版のパターンの平面図および断面図を示すように、保護膜パターン８のペースト塗布領域９の凹状の角部、すなわちペースト抜き領域１０の凸状の角部（同図（ａ）に丸で囲む部分）は、印刷用ペーストのだれ込みの影響が特に大きい。そのため、図１９の（ｂ）および（ｃ）に示すように、スクリーンメッシュ３の裏面に貼り付けられた乳剤１１の角部が、ペースト抜き領域１０の凸状の角部と同じように角張っていても、図２０に模式的に示すように、ペースト抜き領域１０の凸状の角部が丸くなってしまう。つまり、パターニング性が悪いという問題点がある。
【００１２】
また、図２２に従来の乳剤パターンを示すように、スクリーンメッシュの乳剤１１のない領域１２が、乳剤１１により閉じられた形となっているため、図２１に示すように、乳剤１１のない領域１２の、スキージ７の進行方向の塗り終わりの部分に、スクリーンメッシュ３とウエハ５との間に空気溜まり１３ができてしまう。それによって、その塗り終わりの部分では、印刷用ペースト６がウエハ５に接触しにくくなり、図２３に示すように、保護膜パターン８の塗り終わりの部分に、かすれなどの保護膜非形成領域１４が生じるという問題点がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、パターニング性に優れたスクリーン印刷を実現するスクリーン版を用いての製造方法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】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、印刷用ペーストの通過を妨げる乳剤の凸状の角部が、外向きに突出する尖形状に形成されていることを特徴とする。また、乳剤の凸状の角部が、円弧状に形成されていてもよいし、あるいは該角部を構成する二辺に対して斜め方向外向きに突出する凸状に形成されていてもよい。
【００１５】
この発明によれば、印刷用ペーストがペースト抜き領域の角部にだれ込む面積と同程度の面積となるように、乳剤の凸状の角部を、外向きに突出する尖形状に形成することにより、印刷用ペーストがペースト抜き領域の角部にだれ込む分が相殺される。また、乳剤の凸状の角部を、円弧状や凸状に形成することにより、この乳剤の凸状の角部の裏側に印刷用ペーストが廻り込むのが抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ダミーパターンの転写時にスクリーンメッシュとウエハとの間に充分な接着力が発生することにより、チップパターンの転写時にスクリーンメッシュがウエハに充分に長い時間、接触することになるので、かすれることなくチップパターンを転写することができる。また、ダミーパターンを、破線状や点線状等にすることによって、ダミーパターンの印刷に使用されるペースト量が減るので、製造コストの増大を最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、印刷用ペーストがペースト抜き領域の角部にだれ込む面積と同程度の面積となるように、乳剤の凸状の角部を、外向きに突出する尖形状に形成することにより、印刷用ペーストがペースト抜き領域の角部にだれ込む分が相殺されるので、ペースト抜き領域の角部が丸まるのを抑制することができる。また、乳剤の凸状の角部を、円弧状や凸状に形成することにより、この乳剤の凸状の角部の裏側に印刷用ペーストが廻り込むのが抑制されるので、転写されたパターンににじみが生じるのを抑えることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、あるチップパターンの転写時に、スクリーンメッシュとウエハの間に溜まった空気が、つぎに転写されるチップパターンヘ逃げることにより、転写中のチップパターンの塗り終わりの部分まで、印刷用ペーストがスクリーン版側からウエハ側に転写されるので、かすれの発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるスクリーン版を用いて印刷した場合のウエハ全体の保護膜パターンを模式的に示す平面図である。図２は、図１の丸で囲むウエハ最外周部の保護膜パターンを模式的に示す平面図である。図１に示すように、実施の形態１にかかるスクリーン版を用いて印刷すると、半導体ウエハ５の表面に、本来必要とされる複数のチップの保護膜パターン８と、この保護膜パターン群を囲む囲繞パターン２１が形成される。
【００２１】
つまり、特に図示しないが、実施の形態１にかかるスクリーン版では、印刷用ペーストの通過を遮る乳剤が、スクリーンメッシュの裏面の、図１にハッチングを付して示す保護膜パターン８および囲繞パターン２１に対応する領域以外の領域に貼り付けられている。そして、スクリーン版の、囲繞パターン２１を転写するためのダミーパターンは、スクリーン版の、最外周の保護膜パターン８を転写するためのチップパターンの外側に、５０〜２０００μｍの間隔をあけて設けられている。また、ダミーパターンの線幅は、５０〜５０００μｍであるのが適当である。必要に応じて、ダミーパターンの線幅が５０００μｍ以上の場合もある。
【００２２】
ここで、ダミーパターンとチップパターンとの間隔、およびダミーパターンの線幅は、印刷用ペーストの粘度や、スクリーンメッシュの構成等により適宜選択される。ダミーパターンとチップパターンとの間隔、およびダミーパターンの線幅の上述した値は、たとえばセントラル硝子社製のＰＰ３０１０ポリイミドペーストと、東京プロセスサービス社製のステンレスメッシュスクリーン版を用い、ポリイミドペーストの粘度を、せん断速度が０．１〜２０ｓ-1の範囲において１００〜１００００Ｐａ・ｓとした場合に適当である。なお、印刷用ペースト材料として、ポリイミド以外にも、エポキシやビスマレイミドなどの絶縁材料を用いることもできる。
【００２３】
図１に示す例では、ダミーパターンは実線状である。その他にも、特に図示しないが、ダミーパターンは、破線状や点線状であってもよいし、円形状や楕円形状や多角形状であってもよい。また、ダミーパターンが、実線状の部分、破線状の部分、点線状の部分、円形状の部分や、楕円形状の部分および多角形状の部分のうち、２種以上が混在する構成となっていてもよい。
【００２４】
上述した実施の形態１によれば、ダミーパターンの転写時にスクリーンメッシュがウエハ５に接触して充分な接着力が発生するので、チップパターンを転写するときには、スクリーンメッシュがウエハ５に、印刷用ペーストがスクリーン版側からウエハ側に転写されるのに充分な時間、接触することになる。したがって、図２に示すように、ウエハ５に転写された囲繞パターン２１には、かすれが発生する場合があるが、その内側の保護膜パターン８には、かすれが発生しない。また、ダミーパターンを、破線状や点線状等にすることによって、ダミーパターンの印刷に使用されるペースト量が減るので、製造コストの増大を最小限に抑えることができる。なお、囲繞パターン２１は本来不要であるため、囲繞パターン２１にかすれが発生しても何ら問題にはならない。
【００２５】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２にかかるスクリーン版の乳剤の、図１９（ａ）に丸い囲みで示すペースト抜き領域１０の凸状角部に対応する部分を拡大して示す平面図である。図３に示すように、乳剤１１の凸状角部は、乳剤１１のない領域１２に向かって外向きに突出する尖形状に形成されている。図３に、尖形状の部分を符号３１で示す。
【００２６】
ここで、図３に、実際に印刷したときのペーストのだれ込みによる終端の縁（ペースト抜き領域との境界線）を二点鎖線Ｂ−Ｃ−Ｄで示し、従来の乳剤の凸状角部の形状を表す外形線を二点鎖線Ｅ−Ｆ−Ｇで示し、尖形状部分３１の頂点をＨとする。また、説明の便宜上、図２０に示す従来例において、だれ込みがない場合に期待されるペーストの終端の縁（本来のペースト抜き領域１０との境界線）を二点鎖線Ｊ−Ｋ−Ｌで示す。
【００２７】
実施の形態２では、図３のＥ−Ｆ−Ｇ−Ｈで囲まれる部分、すなわち従来の乳剤の角部に対して凸状に付加された尖形状部分３１の面積は、図２０のＪ−Ｋ−Ｌで囲まれる部分、すなわち従来の乳剤の角部に対してだれ込みにより丸められた部分の面積とほぼ同じであるのが好ましい。この場合には、凸状角部での印刷用ペーストのだれ込み分を相殺することができるので、ペースト抜き領域の角が丸まるのを緩和することができる。より所望の形状の保護膜パターンを得るため、図４に示すように、乳剤１１の凸状角部の尖形状部分３２を、頂点Ｈ'に向かってより尖形となるような曲線Ｅ'−Ｈ'およびＧ'−Ｈ'で構成してもよい。
【００２８】
また、乳剤１１の凸状角部を、図５に示すように、外向きに膨らむように突出する円弧状部分３３としてもよいし、図６に示すように、角部を構成する二辺Ｍ−ＮおよびＰ−Ｑに対して斜め方向外向きに突出する凸状部分３４としてもよい。このようにすれば、乳剤１１の角部の裏側に印刷用ペーストが廻り込むのが抑制されるので、にじみのない保護膜パターンが得られる。
【００２９】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３にかかるスクリーン版の乳剤パターンの一例についてその一部を模式的に示す平面図である。図７に示すように、スクリーンメッシュの乳剤１１のない領域１２は、印刷方向、すなわち印刷時にスキージが移動する方向に隣り合う別の乳剤のない領域１２に、連通パターン部４１を介してつながっている。
【００３０】
したがって、たとえば図７において左上のパターンを印刷しているときに、その左上のパターンの乳剤のない領域１２に溜まる空気は、スキージの移動とともに、連通パターン部４１を通って、右下のパターンの乳剤のない領域１２に逃げる。それによって、図８に保護膜パターン８を示すように、左上のパターンの塗り終わりの部分においても、印刷用ペーストがスクリーン版側からウエハ側に転写されるので、塗り終わりの部分にかすれが発生しない。なお、連通パターン部４１で転写されたペーストは、ダイシングの際に切除される。また、印刷方向は逆方向であってもよい。
【００３１】
また、図９、図１１または図１３に示すように、乳剤１１のない領域１２を、印刷方向に隣り合う別の乳剤のない領域１２と、印刷方向に交差する方向に隣り合うさらに別の乳剤のない領域１２の両方に、連通パターン部４２，４３，４４を介してつなげてもよい。図９に示す例では、連通パターン部４２は、左上のパターンを左下、右下および右上の三つのパターンにつなげるように、たすきがけ状になっている。このパターンにより転写される保護膜パターン８を図１０に示す。このパターンでは、図示の印刷方向と９０°，１８０°，２７０°の角度を変えた方向から印刷することができる。
【００３２】
図１１に示す例では、連通パターン部４３は矩形状であり、図１３に示す例では、連通パターン部４４は矩形の輪状であり、それぞれ左上のパターンを左下、右下および右上の三つのパターンにつなげている。図１１または図１３のパターンにより転写される保護膜パターン８を、それぞれ図１２または図１４に示す。この図１１、図１３のパターンでは図９の４方向の印刷方向にさらにその間の４方向を加えた８方向から印刷することができる。
【００３３】
以上において本発明は、上述した各実施の形態に限らず、種々変更可能である。また、実施の形態１〜３をそれぞれ単独で適用してもよいし、いずれか二つまたは三つとも適用してもよい。また、本発明は、半導体ウエハに保護膜を形成する場合に限らず、スクリーン印刷全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるスクリーン版を用いて印刷した場合のウエハ全体の保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図２】図１の丸で囲むウエハ最外周部の保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態２にかかるスクリーン版の乳剤の凸状角部における形状の一例を示す部分拡大平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかるスクリーン版の乳剤の凸状角部における形状の他の例を示す部分拡大平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかるスクリーン版の乳剤の凸状角部における形状の他の例を示す部分拡大平面図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかるスクリーン版の乳剤の凸状角部における形状の他の例を示す部分拡大平面図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかるスクリーン版の乳剤パターンの一例についてその一部を模式的に示す平面図である。
【図８】図７に示す乳剤パターンにより形成される保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態３にかかるスクリーン版の乳剤パターンの他の例についてその一部を模式的に示す平面図である。
【図１０】図９に示す乳剤パターンにより形成される保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３にかかるスクリーン版の乳剤パターンの他の例についてその一部を模式的に示す平面図である。
【図１２】図１１に示す乳剤パターンにより形成される保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３にかかるスクリーン版の乳剤パターンの他の例についてその一部を模式的に示す平面図である。
【図１４】図１３に示す乳剤パターンにより形成される保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図１５】スクリーン印刷方式によりウエハ表面に印刷用ペーストを塗布するときの状況を示す平面図である。
【図１６】スクリーン印刷方式によりウエハ表面に印刷用ペーストを塗布するときの状況を示す断面図である。
【図１７】従来のスクリーン版を用いて印刷した場合のウエハ全体の保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図１８】図１７の丸で囲むウエハ最外周部の保護膜パターンを模式的に示す平面図である。
【図１９】一チップの保護膜パターンおよびそれに対応するスクリーン版のパターンを模式的に示す平面図および断面図である。
【図２０】従来のスクリーン版を用いて印刷した場合のだれ込みによりペースト抜き領域の角部が丸くなった様子を模式的示す要部拡大平面図である。
【図２１】従来のスクリーン版を用いて印刷した場合にスクリーンメッシュとウエハとの間に空気溜まりができる様子を示す要部拡大断面図である。
【図２２】従来のスクリーン版の乳剤パターンの一部を模式的に示す平面図である。
【図２３】図２２に示す乳剤パターンにより形成される保護膜に保護膜非形成領域が生じた状態を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  スクリーン版
５  半導体ウエハ
６  印刷用ペースト
７  スキージ
１１  乳剤
３１，３２  乳剤の凸状角部の尖形状部分
３３  乳剤の凸状角部の円弧状部分
３４  乳剤の凸状角部の凸状部分
【図１】
2008141213.tif 000003
【図２】
2008141213.tif 000004
【図３】
2008141213.tif 000005
【図４】
2008141213.tif 000006
【図５】
2008141213.tif 000007
【図６】
2008141213.tif 000008
【図７】
2008141213.tif 000009
【図８】
2008141213.tif 000010
【図９】
2008141213.tif 000011
【図１０】
2008141213.tif 000012
【図１１】
2008141213.tif 000013
【図１２】
2008141213.tif 000014
【図１３】
2008141213.tif 000015
【図１４】
2008141213.tif 000016
【図１５】
2008141213.tif 000017
【図１６】
2008141213.tif 000018
【図１７】
2008141213.tif 000019
【図１８】
2008141213.tif 000020
【図１９】
2008141213.tif 000021
【図２０】
2008141213.tif 000022
【図２１】
2008141213.tif 000023
【図２２】
2008141213.tif 000024
【図２３】
2008141213.tif 000025