(57)【要約】【課題】ウェハー上の各チップ間の半田ペースト量のバラツキ低減をし、半田バンプの高さをほぼ等しくする印刷マスクを提供する。【解決手段】ウェハー面上に作成された半導体装置の電極上に半田ペーストを塗布し、半田ペーストをリフローして半田バンプを生成させる半田バンプ生成装置で用いられる印刷マスクであって、印刷マスクの開口寸法が、ウェハー周辺部と中央部で異なり、ウェハー周辺部に相対する印刷マスクの開口寸法が、中央部に相対する印刷マスクの開口寸法より広い。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハー面上に作成された半導体装置の電極上に半田ペーストを塗布し、前記半田ペーストをリフローして半田バンプを生成させる半田バンプ生成装置で用いられる印刷マスクであって、前記半田ペーストの前記ウェハーへの転写量を前記ウェハー周辺部と中央部とでほぼ等しくするため、前記印刷マスクの開口寸法が、前記ウェハー周辺部と中央部で異なることを特徴とする印刷マスク。
【請求項２】
前記ウェハー周辺部に相対する前記印刷マスクの開口寸法が、中央部に相対する前記印刷マスクの開口寸法より広い請求項１記載の印刷マスク。
【請求項３】
前記印刷マスクの開口部が開口角度を有してなる請求項１または２記載の印刷マスク。
【請求項４】
前記ウェハー周辺部に相対する前記印刷マスクの前記開口角度が、中央部に相対する印刷マスクの開口角度より大きい請求項３記載の印刷マスク。
【請求項５】
前記ウェハー周辺部に相対する前記印刷マスクの前記開口角度が、略５度で、中央部に相対する印刷マスクの開口角度が、略３度である請求項３記載の印刷マスク。
【請求項６】
ウェハー面上に作成された半導体装置の電極上に半田ペーストを塗布し、前記半田ペーストをリフローして半田バンプを生成させる半田バンプ生成装置で用いられる印刷マスクであって、前記印刷マスクを前記ウェハーから離版させる際に、前記半田ペーストの前記ウェハーへの転写量を前記ウェハー周辺部と中央部とでほぼ等しくし、前記半田バンプの高さを前記ウェハー周辺部と中央部とでほぼ等しくするため、前記印刷マスクの開口寸法が、前記ウェハー周辺部と中央部で異なることを特徴とする印刷マスク。
【請求項７】
前記ウェハー周辺部に相対する前記印刷マスクの開口寸法が、中央部に相対する前記印刷マスクの開口寸法より広い請求項６記載の印刷マスク。
【請求項８】
前記印刷マスクの開口部が開口角度を有してなる請求項６または７記載の印刷マスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷マスクに関し、特に、ウェハー面上に作成された半導体装置の電極上に半田ペーストを塗布し、半田ペーストをリフローして半田バンプを生成させる半田バンプを生成装置で用いられる印刷マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の印刷マスクは、基板上に半田ペーストを印刷する際に用いられることは、よく知られている。このような従来技術の印刷マスクは、例えば、特許文献１に開示されている。図４は、特許文献１に開示された従来技術の印刷マスクの平面図および断面図である。
【０００３】
そして、図４を参照すると、従来技術の印刷マスク４２０は、半導体素子を搭載する基板の上に半田ペーストを印刷するマスク開口部（４２２Ａ、４２２Ｂ）の大きさを変化させている。より具体的には、図４に示すように、スルーホール上に位置する開口部４２２Ａを大きくして、スルーホールによる半田ペーストのくわれを補っている。
【０００４】
一般的に、従来のマスクを用いて、半田印刷されたウェハーのウェハー内半田バンプの高さのバラツキは、図５のデータに示されるように、周辺部が中央部の２／３程度であった。そして、ウェハーの中の一チップの中のマスク開口面積を変化させている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３０７２２７号公報（図９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術をウェハー上の半田ペースト印刷に応用しても、本発明が解決しようとするウェハー上の各チップ間の半田ペースト量のバラツキ低減にはつながらず、この例では、ウェハーの外周と内部での半田印刷のバラツキ（各チップにおける半田パンブ高さのバラツキ）を低減することはできない。
【０００７】
したがって、本発明は上記問題を解決したウェハー上の半田ペースト印刷に応用した印刷マスクを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の印刷マスクは、ウェハー面上に作成された半導体装置の電極上に半田ペーストを塗布し、前記半田ペーストをリフローして半田バンプを生成させる半田バンプ生成装置で用いられる印刷マスクであって、前記半田ペーストの前記ウェハーへの転写量を前記ウェハー周辺部と中央部とでほぼ等しくするため、前記印刷マスクの開口寸法が、前記ウェハー周辺部と中央部で異なる構成である。
【０００９】
また、本発明の印刷マスクの前記ウェハー周辺部に相対する前記印刷マスクの開口寸法が、中央部に相対する前記印刷マスクの開口寸法より広い構成である。
【００１０】
またさらに、本発明の印刷マスクの前記印刷マスクの開口部が開口角度を有してなり、前記ウェハー周辺部に相対する前記印刷マスクの前記開口角度が、中央部に相対する印刷マスクの開口角度より大きい構成である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の印刷マスクの実施の形態について説明する。まず、本発明の第１の実施の形態の印刷マスクについて説明する。
【００１２】
図１（ａ）は本発明の平面図、図１（ｂ）はマスクの一部のＡ１−Ａ１部の断面図である。また、マスク開口部の一部のＡ−Ａ部の拡大した平面図を図２（ａ）、断面図を図２（ｂ）に示す。
【００１３】
図１および図２を参照すると、本発明の第１の実施の形態の印刷マスク１０１は、メタルマスク部１３をテフロン（登録商標）などの弾力のある保持部１２で枠１１に保持された構造をとっている。そして、本発明の第１の実施の形態の印刷マスク１０１は、メタルマスク部１３の中央部にウェハー（及びその上に形成された半導体チップ）に相対する寸法のマスク開口部１５を有している。そのマスク開口パターンは半導体チップの電極パッド（図示してない）に相対している。
【００１４】
本発明の第１の実施の形態の印刷マスク１０１は、そのマスク開口部１５では、ウエハー周辺部のマスク開口部２５（図中のハッチング部）の開口寸法が、それ以外のウェハー中央部のマスク開口部２６の開口寸法より、大きく構成されている。
【００１５】
図２は、ウェハー周辺部のマスク開口部を拡大して示したもので、２つのチップに相対するマスク開口部を示しており、図２の左側のＡ側がウェハーの最外周部に位置するマスク開口部であり、図２の右側のＡ側がウェハー外周から内部方向に、二つ目に位置するマスク開口部にである。本発明の第１の実施の形態の印刷マスクは、ここで示される寸法で言えば、開口部寸法Ｌ１と開口部寸法Ｌ２であり、Ｌ１＞Ｌ２という構成である。
【００１６】
次に、本発明の第１の実施の形態の半田バンプを形成するプロセスを図面を参照して説明する。図３は、メタルマスクを用いてウェハー上に半田ペーストを印刷して、半導体チップの各電極上に半田バンプを形成するプロセスのステップを表している。
【００１７】
ステップ１では、ウェハー３１がマスク１５の下面に保持される。
【００１８】
ステップ２乃至３では、マスク１５上に塗布された半田ペースト３２をスキージ３３でマスク１５上にスキージングし、マスク開口部に塗りこむ。
【００１９】
ステップ４では、ウェハー３１を降下させることによりマスク１５を離版させる。
【００２０】
この際、従来のマスクでは、ウェハー３１の周辺部より離版が起こるため、ウェハー３１の周辺に相対するマスク１５は斜めに版離れをおこし、この影響でマスク１５から半田ペーストが完全に抜けない現象が発生し、その結果として、半田ペースト３２のウェハー３１への転写量が不足する。すなわち、半田バンプの量が不足し、最終的に半田バンプ高さ不良が発生しやすくなる。
【００２１】
本発明によるマスクでは、そのマスク開口部１５がウエハー周辺部２５（図中のハッチング部）では、それ以外のウェハー中央部のマスク開口部２６より開口寸法が大きく構成されているので、半田ペースト３２のウェハー３１への転写量は十分に充足される。すなわち、ウェハー３１の周辺部の半田バンプの量は不足せず、最終的に半田バンプ高さは、ほぼ均等に形成される。
【００２２】
ステップ５では、ウェハー３１がマスク１５から完全に離版した状態であり、この後、半田ペーストが印刷されたウェハー３１に、半田のリフローを行い、半田バンプ３５が完成される。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施の形態の印刷マスクについて説明する。
【００２４】
図２を参照すると、本発明の第２の実施の形態の印刷マスクは、マスク開口部（２５，２６）の開口寸法（Ｌ）は同じ構成であるが、マスク開口部２５の開口角度２１（θ寸法θ１）およびマスク開口部２６の開口角度２２（θ寸法θ２）のそれぞれを変化させた構成である。
【００２５】
例えば、マスク開口部２５は、ほぼ５度程度のテーパーを有し、マスク開口部２６は、ほぼ３度程度のテーパーを有する構成とし、θ１＞θ２とした構成である。この場合も、θ寸法（開口角度）が大きいほど半田印刷量が多くなるため、本発明の第１の実施の形態の印刷マスク同様の効果が得られる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明のように、従来のマスクを用いて半田印刷されたウェハーのウェハー内半田バンプ３５の高さバラツキは、図５のデータに示されるように、周辺部が中央部の２／３程度であった。従来技術では、ウェハーの中の一チップの中のマスク開口面積を変化させているが、ウェハーの外周と内部での半田印刷のバラツキ（各チップにおける半田パンブ高さのバラツキ）を低減することはできず、本発明の効果には及ばない。
【００２７】
しかしながら、本発明のマスクでは、図２における開口部寸法Ｌ１と開口部寸法Ｌ２の比率を調整することにより、半田印刷量が多くでき、各チップの半田パンブ高さをほぼ均一にでき、従来のバラツキを大きく低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の印刷マスクの構成図である。
【図２】図１に用いられる本発明の実施の形態の印刷マスクのＡ−Ａ部の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の印刷マスクを用いてバンプを作成するフローである。
【図４】従来の印刷マスクの構成図である。
【図５】従来の印刷マスクを用いて作成したバンプの高さのヒストグラムである。
【符号の説明】
１１    マスク枠
１２    マスク（保持部）
１３    マスク（メタルマスク部）
１５    マスク（開口部）
２１、２２    テーパー
２５、２６    マスク（開口部）
３１    ウエハー
３２、３４    半田ペースト
３３    スキージ
３５    半田バンプ
【図１】
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【図２】
2004172555.tif 000004
【図３】
2004172555.tif 000005
【図４】
2004172555.tif 000006
【図５】
2004172555.tif 000007