(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体電子部品と、前記半導体電子部品のバンプ配置面において回路パターンと接続され且つ前記バンプ配置面から突出するようにして配置されたバンプと、前記バンプを補強するために前記バンプ配置面上に形成された樹脂膜とを備える半導体装置の製造方法であって、
前記バンプが配置された前記バンプ配置面上にラジカル重合性の光硬化性樹脂を含有する樹脂液を塗布して、前記バンプ配置面上に硬化前樹脂膜を形成する工程と、
前記硬化前樹脂膜を酸素存在雰囲気下において光硬化させて硬化層と未硬化層とを形成する工程と、
前記未硬化層を洗浄除去して、前記バンプ配置面上に前記樹脂膜を形成する工程と、
を含み、且つ、
前記樹脂液の２５℃における粘度が１〜１０００ｍＰａ・ｓであること、
を特徴とするバンプを備えた半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記光硬化性樹脂が光熱硬化性樹脂であり、前記未硬化層を洗浄除去した後に１５０〜１８０℃の温度条件下で加熱する工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のバンプを備えた半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記硬化前樹脂膜を光硬化させる前に、６０〜２００℃の温度条件下で加熱する工程を更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のバンプを備えた半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記硬化前樹脂膜の溶媒を除去した後の厚みが、前記バンプ配置面からの前記バンプの高さの１／６〜２／３の範囲の厚みであることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のバンプを備えた半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記バンプの表面に形成された前記硬化前樹脂膜の溶媒を除去した後の厚みが、２μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のバンプを備えた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、バンプを備えた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子をパターン化された導体層を有する実装用基板に実装する方法の一つにフリップチップ実装方法がある。このようなフリップチップ実装方法によって半導体素子の実装を行う場合においては、半導体素子にバンプと呼ばれる突起状の電極を配置し、前記バンプを備える面を実装用基板に向けて、前記バンプと前記実装用基板の導体層とが直接あるいは導電性物質を介して電気的に接続されるように実装させる。しかしながら、このようなフリップチップ実装方法を採用して前記実装用基板に半導体素子を実装した場合においては、衝撃や温度変化等によって前記半導体素子側のバンプの付け根部分にクラックが発生し易いという問題があった。そのため、半導体素子等の電子部品のバンプと基板とのバンプ接続部分を補強する方法や、予めバンプを配置した半導体電子部品の面上にバンプを補強するための樹脂膜を形成させる技術が研究されてきた。
【０００３】
例えば、特開平８−２３６６５４号公報（特許文献１）には、チップキャリアの表面に半導体素子の電極に接続する接続配線を設け、実装用基板の接続電極に接続するためのバンプをチップキャリアの裏面に形成し、前記バンプの側面部をペースト状の樹脂により覆った後、前記樹脂ペーストが硬化する温度で熱処理することにより樹脂膜を形成するバンプを備えた半導体装置の製造方法が開示されている。
【０００４】
また、特開平１０−３３５３３６号公報（特許文献２）においては、下面が平坦な柔軟材料の下面にバンプに固着されるマスク用樹脂材料を転写させる工程と、半導体装置に配置されたバンプの上面に、前記柔軟材料の下面を押し当てて前記マスク用樹脂材料を前記バンプの上半球面に転写塗布する工程と、前記半導体装置に配置されたバンプとバンプの間に補強用樹脂材料を所定量供給する工程と、前記バンプが配置された半導体装置の面を、下面が平坦な押圧材で加圧して前記補強用樹脂材料を前記バンプ部の略下半球部のみに接合固着させる工程とを含むバンプを備えた半導体装置の製造方法が開示されている。
【０００５】
さらに、特開２００１−４４２３３号公報（特許文献３）においては、半導体デバイスの回路パターンに接続するようにバンプを形成する第１の工程と、前記半導体デバイスの回路パターン形成面に、前記バンプの間隙部を封止し、前記バンプの高さより低い膜厚となるように樹脂膜を形成する第２の工程と、前記バンプの樹脂膜から突出している表面を清浄化する第３の工程とを有するバンプを備えた半導体装置の製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２３６６５４号公報
【特許文献２】特開平１０−３３５３３６号公報
【特許文献３】特開２００１−４４２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の特許文献１に記載されたようなバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、バンプの側面部をペースト状の樹脂によって覆う工程が煩雑であり、チップキャリアと実装用基板との間に、樹脂を流し込む場合には、その樹脂粘度に左右され充填不良などを生ずることが懸念され、また、スクリーン印刷を採用してバンプの側面部をペースト状の樹脂によって覆った場合には、樹脂膜の一部が導体層上を被って導体層とバンプとの間で導通不良が発生し易いという問題があった。また、特許文献２に記載されたようなバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、製造工程が多く煩雑であるとともに、前記バンプの上半球面に形成されるマスク用樹脂材料の膜を除去しなければ、半田バンプと実装用基板の導体層との間で導通不良が発生し易いという問題があった。更に、特許文献３に記載されたようなバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、前記樹脂膜から突出している前記バンプの表面を清浄化する方法（例えばプラズマクリーニング処理）が煩雑であった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、クラック等の不良部位が発生することを十分に防止しながらバンプを補強するための樹脂膜を簡便な工程で形成させることができ、しかもバンプ先端部の表面に形成された樹脂膜を簡便な工程で除去することができ、導通不良の発生を十分に防止しながらバンプを備えた半導体装置を効率よく且つ確実に製造することが可能な半導体装置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】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、バンプが配置された半導体電子部品の面上に特定の樹脂液を塗布し、これを所定の雰囲気下で光硬化させた後に、未硬化層のみを洗浄除去して前記面上に樹脂膜を形成することにより、クラック等の不良部位が発生することを十分に防止しながらバンプを補強するための樹脂膜を簡便な工程で形成させることができ、しかもバンプの表面に形成された樹脂膜を簡便な工程で除去することができ、導通不良の発生を十分に防止しながらバンプを備えた半導体装置を効率よく且つ確実に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法は、半導体電子部品と、前記半導体電子部品のバンプ配置面において回路パターンと接続され且つ前記バンプ配置面から突出するようにして配置されたバンプと、前記バンプを補強するために前記バンプ配置面上に形成された樹脂膜とを備える半導体装置の製造方法であって、
前記バンプが配置された前記バンプ配置面上にラジカル重合性の光硬化性樹脂を含有する樹脂液を塗布して、前記バンプ配置面上に硬化前樹脂膜を形成する工程と、
前記硬化前樹脂膜を酸素存在雰囲気下において光硬化させて硬化層と未硬化層とを形成する工程と、
前記未硬化層を洗浄除去して、前記バンプ配置面上に前記樹脂膜を形成する工程と、
を含み、且つ
前記樹脂液の２５℃における粘度が１〜１０００ｍＰａ・ｓであること、
を特徴とする方法である。
【００１０】
このような本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法において、先ず、硬化前樹脂膜を形成する工程においては、樹脂液を塗布する際に、従来採用されていたようなスクリーン印刷等の煩雑な方法を採用する必要がなく、バーコーター等の機器を用いる方法、ローラーや刷毛等を用いる方法、噴霧器等によるスプレーする方法等といった簡便な方法を採用することができる。従って、本発明においては、樹脂液を塗布する工程がより効率よく簡便なものとなる。
【００１１】
また、前述の硬化層と未硬化層とを形成する工程においては、上述のようにして形成された硬化前樹脂膜を光硬化させる際に、従来一般的に採用されていたような条件（例えば真空雰囲気等）の下で光硬化させる必要がなく、酸素存在雰囲気下において前記硬化前樹脂膜を光硬化させることができる。従って、本発明においては、前記バンプ配置面上に塗布された樹脂を硬化させる工程がより効率よく簡便なものとなる。また、このような工程によって、前記バンプ配置面上に塗布された樹脂を高温条件下で加熱して硬化させる工程が必ずしも必要ではなくなるため、半導体電子部品の材料の熱膨張率と前記塗布された樹脂の熱膨張率の相違によりクラック等の不良部位が発生することを十分に防止することができる。
【００１２】
更に、前記樹脂膜を形成する工程においては、バンプの表面に形成された樹脂膜を除去する際に従来採用されていたようなプラズマクリーニング処理等の煩雑な方法を採用する必要がなく、後述するような洗浄液を用いて洗浄する方法等を採用して前記樹脂膜（前記未硬化層）を効率よく除去することができる。従って、本発明においては、より効率良く樹脂膜（前記未硬化層）を除去することが可能となる。そして、このような工程によってバンプの表面に形成された樹脂膜を確実に除去することができるため、導通不良を十分に防止することも可能となる。
【００１３】
このように、本発明によれば、クラック等の不良部位が発生することを十分に防止しながらバンプを補強するための樹脂膜を簡便な工程で形成させることができ、しかもバンプの表面に形成された樹脂の膜は簡便な工程で除去することができ、導通不良の発生を十分に防止しながらバンプを備えた半導体装置を効率よく且つ確実に製造することが可能となる。
【００１４】
上記本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、前記光硬化性樹脂が光熱硬化性樹脂であり、前記未硬化層を洗浄除去した後に１５０〜１８０℃の温度条件下で加熱する工程を更に含むことが好ましい。
【００１５】
前記光硬化性樹脂として光熱硬化性樹脂を採用した場合に、上述のようにして加熱することで樹脂膜を十分に硬化させることができるため、前記樹脂膜によってバンプをより十分に補強することが可能となる。
【００１６】
また、上記本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、前記硬化前樹脂膜を光硬化させる前に、６０〜２００℃の温度条件下で加熱する工程を更に含むことが好ましい。
【００１７】
本発明においては、このようにして前記硬化前樹脂膜を光硬化させる前に加熱することで、前記バンプ配置面上に形成された硬化前樹脂膜の厚みをより均一なものとすることができ、形成される樹脂膜にクラック等の不良部位が発生することをより十分に防止することが可能となる。
【００１８】
また、上記本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、前記樹脂液の２５℃における粘度が１〜１０００ｍＰａ・ｓである。
【００１９】
このように、前記粘度の樹脂液を用いることで、前記樹脂液の加工性が向上して容易に塗布することができ、より効率よく前記硬化前樹脂膜を形成させることが可能となるとともに、塗布する厚みの均一化を図ることが容易となるためクラック等の不良部位の発生もより十分に防止することが可能となる。
【００２０】
ここで、本発明における樹脂液の粘度の測定方法を説明する。すなわち、本発明における粘度の測定方法は、ブルックフィールド回転式粘度計を用い、２５℃の温度条件下において２０ｒｐｍで測定される方法である。
【００２１】
さらに、上記本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、前記硬化前樹脂膜の溶媒を除去した後の厚みが、前記バンプ配置面からの前記バンプの高さの１／６〜２／３の範囲の厚みであることが好ましい。
【００２２】
また、上記本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法においては、前記バンプの表面に形成された前記硬化前樹脂膜の溶媒を除去した後の厚みが、２μｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明においては、溶媒を除去した後の前記硬化前樹脂膜及び前記バンプの表面に形成された前記硬化前樹脂膜の厚みを、前述のような厚みとすることで導通不良をより十分に防止しつつバンプをより十分に補強することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、クラック等の不良部位が発生することを十分に防止しながらバンプを補強するための樹脂膜を簡便な工程で形成させることができ、しかもバンプ先端部の表面に形成された樹脂膜を簡便な工程で除去することができ、導通不良の発生を十分に防止しながらバンプを備えた半導体装置を効率よく且つ確実に製造することが可能な半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２６】
本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法は、半導体電子部品と、前記半導体電子部品のバンプ配置面において回路パターンと接続され且つ前記バンプ配置面から突出するようにして配置されたバンプと、前記バンプを補強するために前記バンプ配置面上に形成された樹脂膜とを備える半導体装置の製造方法であって、
前記バンプが配置された前記バンプ配置面上にラジカル重合性の光硬化性樹脂を含有する樹脂液を塗布して、前記バンプ配置面上に硬化前樹脂膜を形成する工程（i)と、
前記硬化前樹脂膜を酸素存在雰囲気下において光硬化させて硬化層と未硬化層とを形成する工程（ii)と、
前記未硬化層を洗浄除去して、前記バンプ配置面上に前記樹脂膜を形成する工程（iii)と、
を含むことを特徴とする方法である。
【００２７】
先ず、図１を参照しながら本発明に用いられる半導体電子部品について説明する。図１は、本発明に好適に用いられる半導体電子部品の一実施形態の一部を示す概略縦断面図であり、本発明の重要な部分であるバンプ形成部分を抜き出した断面図である。
【００２８】
図１に示す半導体電子部品１においては、基本的には半導体電子部品用基板１０と、パッシベーション膜層１１と、表面保護層１２と、導体層１３と、金属膜１４とからなる。図１に示す半導体電子部品１においては、半導体電子部品用基板１０上に導体層１３が形成され、導体層１３は半導体電子部品用基板１０上に形成された所定の回路パターン（図示せず）と電気的に接続されている。また、半導体電子部品１においては、半導体電子部品用基板１０の表面上にパッシベーション膜層１１が積層され、更に、そのパッシベーション膜層１１の表面上に表面保護層１２が積層されている。このようなパッシベーション膜層１１や表面保護層１２は、導体層１３と半導体電子部品用基板１０上に形成された回路パターンとを保護するものである。また、半導体電子部品用基板１０上に積層されたパッシベーション膜層１１及び表面保護層１２には、導体層１３と外部とを連通することが可能となるような開口部が設けられている。また、金属膜１４は前記開口部の位置においては導体層１３と電気的に接続されるように配置されている。
【００２９】
半導体電子部品用基板１０、パッシベーション膜層１１、表面保護層１２、導体層１３及び金属膜１４の材料としては特に制限されず、例えば、ボール・グリッド・アレー・パッケージ（ＢＧＡパッケージ）用の半導体電子部品を製造するために用いられる公知の材料からそれぞれ適宜選択して用いることができる。また、前記回路パターンも特に制限されず、目的とする半導体装置の設計に応じて適宜変更して形成させることができるものである。このような図１に示す構造の半導体電子部品は公知のものであり、公知の半導体電子部品の製造方法を採用して適宜製造することができる。なお、このような半導体電子部品１の金属膜１４が配置されている面がバンプ配置面となる。
【００３０】
次に、本発明に用いられるバンプについて説明する。このようなバンプは、実装用基板に実装した際に実装用基板上の電極と電気的に接続させるために用いられるものである。このようなバンプとしては特に制限されず、例えば、図１に示す半導体電子部品１の金属膜１４上に導電性材料の蒸着又は電気メッキして形成させたバンプ、導電性材料により形成された球状（ボール状）のバンプ（例えば、はんだボールバンプ）等を用いることができる。
【００３１】
以上、本発明に用いられる半導体電子部品及びバンプについて説明したが、以下、図２〜４を参照しながら本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法の好適な方法について説明する。
【００３２】
先ず、工程（i)として、バンプ１５が配置された前記バンプ配置面上にラジカル重合性の光硬化性樹脂を含有する樹脂液を塗布して、前記バンプ配置面上に硬化前樹脂膜１６を形成する。このようにして図２に示す硬化前樹脂膜形成半導体電子部品を得ることができる。
【００３３】
このような樹脂液に含有される前記ラジカル重合性の光硬化性樹脂としては特に制限されず、公知の前記ラジカル重合性の光硬化性樹脂を適宜用いることができる。このようなラジカル重合性の光硬化性樹脂としては、例えば、公知のラジカル重合性の光重合性樹脂、光重合性モノマー及び光重合性オリゴマーをいずれも好ましく用いることができ、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレン型エポキシジ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類等を挙げることができる。また、（メタ）アクリル酸（共）重合体、マレイン酸（共）重合体等のビニル樹脂や、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂等の主鎖又は側鎖に（メタ）アクリロイル基を導入した樹脂類等も挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、これらの光重合性樹脂は、アルカリ現像性を高める目的で、構造中にカルボキシル基やフェノール性水酸基等のアルカリ溶解性官能基を有していることが好ましい。上記光硬化性樹脂は、通常公知の光重合開始剤と共に使用される。また、このような光硬化性樹脂としては、機械的強度、使用時の信頼性、コストの観点から、アクリロイル基を導入した感光性アクリル樹脂や感光性ポリイミド樹脂等にエポキシ樹脂などを配合した光熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。なお、このような光硬化性樹脂としては樹脂膜を形成させる半導体電子部品の表面に用いられている材質の熱膨張率等を考慮して最適な樹脂を適宜選択して用いることができる。
【００３４】
また、前記樹脂液に含有させる溶媒としては特に制限されないが、例えば酢酸エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、ジグライム、トリグライム、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等が挙げられる。更に、このような樹脂液には、界面活性剤、シランカップリング剤、表面調整剤、粘度調整剤、消泡剤などの通常用いられる添加剤を適宜含有させることもできる。
【００３５】
また、このような樹脂液中における前記ラジカル重合性の光硬化性樹脂の含有量の好ましい範囲は、１０〜１００質量％であり、光硬化性樹脂の原料が液状である場合、溶剤は含有しなくともよい。樹脂液中の光硬化性樹脂の含有量が前記下限未満では、十分な膜厚の硬化前樹脂膜を形成させることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、粘度調整がし難いことから安定した膜厚の硬化前樹脂膜を形成させることが困難となる傾向にある。
【００３６】
また、このような樹脂液としては、２５℃における粘度が１〜１０００ｍＰａ・ｓ（より好ましくは１〜５００ｍＰａ・ｓ）であるものを用いることが好ましい。このような粘度が前記下限未満では、樹脂液の流動性が高くなるため十分な膜厚が得られず、硬化前樹脂膜の形成が困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると均一に樹脂を塗布することが困難となる傾向にある。
【００３７】
さらに、樹脂液を塗布する方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、バーコーター等の機器を用いる方法、ローラーや刷毛等を用いる方法、噴霧器等によりスプレーによって塗布する方法を採用することができる。
【００３８】
また、前記樹脂液を塗布する厚みとしては、硬化前樹脂膜１６の溶媒を除去した後の厚みが、前記バンプ配置面からのバンプ１５の高さの１／６〜２／３の範囲の厚みとなるように塗布することが好ましい。硬化前樹脂膜１６の厚みがバンプ１５の高さの１／６未満では、形成される樹脂膜の厚みが薄くなるため、樹脂膜の強度が低下する傾向にあり、他方、バンプ１５の高さの２／３を超えると半導体電子部品を実装する際にバンプの機能を阻害する傾向にある。
【００３９】
また、前記樹脂液を塗布する厚みとしては、バンプ１５の表面に形成された硬化前樹脂膜１６の溶媒を除去した後の厚みが２μｍ以下となるように塗布することが好ましい。硬化前樹脂膜１６の溶剤を除去した後の厚みが２μｍを超えると、未硬化膜を洗浄除去することが困難となり、得られる半導体装置を用いた場合に導通不良が生じ易くなる傾向にある。
【００４０】
また、下記工程（ii）を施して硬化前樹脂膜１６を光硬化させる前に、硬化前樹脂膜１６を６０〜１２０℃の温度条件下で加熱することが好ましい。このような温度範囲において加熱することで効率的に溶媒を十分に蒸発させながら、膜の厚みをより均一にできる傾向にある。
【００４１】
次に、工程（ii）として、硬化前樹脂膜１６を酸素存在雰囲気下において光硬化させて硬化層１７と未硬化層１８とを形成する。このようにして図３に示す硬化層と未硬化層とが積層された半導体電子部品を得ることができる。
【００４２】
本発明においては、このようにして硬化前樹脂膜１６を酸素存在雰囲気下において光硬化させる。このような光硬化反応はラジカル反応で進行するため酸素による阻害を受ける。そのため、本発明においては、酸素と接する硬化前樹脂膜１６の表面近傍の樹脂は光を照射しても十分に硬化せずに未硬化層１８となり、硬化前樹脂膜１６の酸素の影響を受けない部分のみが十分に硬化して硬化層１７となる。
【００４３】
このような光硬化工程に用いる光源としては前記光硬化性樹脂を硬化させることができる光を照射することが可能な光源であれば特に制限されないが、例えば、５０〜３０００ｍＪ／ｃｍ２の強度の光を照射することが可能なＵＶランプ等を好適に使用することができる。なお、このような光硬化工程における光の照射時間、光を照射する際の圧力等の各種条件は特に制限されず、得られる半導体装置の設計等に応じて好適な条件を適宜選択することができる。
【００４４】
次いで、工程（iii）として、未硬化層１７を洗浄除去して、前記バンプ配置面上に樹脂膜１９を形成する。このようにして図４に示すバンプを備えた半導体装置を得ることができる。
【００４５】
このような洗浄除去する方法としては、洗浄液を用いて未硬化層を洗浄して除去する方法を採用することが好ましい。このような洗浄液に含有させる溶剤としては、前記樹脂液に含まれる前記光硬化性樹脂への溶解性が低く且つ前記光硬化性樹脂や前記添加剤等と反応しないものであればよく特に制限されず、例えば、アセトン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロルエタン（二塩化エチレン）、１，２−ジクロルエチレン（二塩化アセチレン）、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール（２−プロパノール）、イソペンチルアルコール（イソアミルアルコール）、エチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル（セロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノ−ノルマル−ブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、オルト−ジクロルベンゼン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、ＰＧＭＥＡ、乳酸エチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソペンチル（酢酸イソミアル）、酢酸エチル、酢酸ノルマル−ブチル、酢酸ノルマル−プロピル、酢酸ノルマル−ペンチル（酢酸ノルマル-アミル）、酢酸メチル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、１，４−ジオキサン、ジクロルメタン（二塩化メチレン）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラクロルエチレン（パークロルエチレン）、テトラヒドロフラン、１，１，１−トリクロルエタン、トルエン、ノルマルヘキサン、１−ブタノール、２−ブタノール、メタノール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルシクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノン、メチル−ノルマル−ブチルケトン等が挙げられる。また、このような溶剤は、１種をそのまま用いてもよく、或いは２種以上を混合して用いてもよく、更には水との混合物として用いてもよい。
【００４６】
さらに、前記洗浄液としては、アルカリ水溶液と、前記溶剤のいずれかを用いることが好ましい。このようなアルカリ水溶液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ジエタノ−ルアミン、モノエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド（ＴＭＡＨ）等の水溶液が挙げられる。
【００４７】
このような洗浄液を用いる具体的な洗浄方法としては特に制限されないが、例えば、前記洗浄液の浴中に、前記硬化層と未硬化層とが積層された半導体電子部品を浸漬させ、洗浄液を撹拌して洗浄する方法を採用することができる。
【００４８】
また、洗浄液を用いて未硬化層１８を洗浄除去する際には、洗浄液で洗浄後に樹脂膜１９に付着した前記洗浄液を除去するために、更に純水で洗浄することが好ましい。
【００４９】
このようにして洗浄液を用いて未硬化層１８を洗浄除去することで、バンプ１５の表面部分等に付着した樹脂を十分に除去することができることから、除去されずに残留する硬化層１７により形成される樹脂膜１９によりバンプ１５の強度を十分に補強しながら導通不良の発生を十分に防止することが可能となる。
【００５０】
また、前記光硬化性樹脂が光熱硬化性樹脂である場合には、未硬化層１７を洗浄除去した後に１５０〜１８０℃の温度条件下で加熱する加熱処理を施すことが好ましい。このような温度条件が前記下限未満では、熱硬化性成分の硬化が不十分となり形成される樹脂膜１９の信頼性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると熱ストレスを与えてしまい、形成される樹脂膜１９の信頼性が低下する傾向にある。
【００５１】
また、このような加熱処理の時間としては、０．５〜２時間程度であることが好ましい。このような加熱時間が前記下限未満では樹脂膜が十分に硬化せず、バンプを補強する強度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えるとクラック等の不良部位が発生し易くなる傾向にある。
【００５２】
このように、本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法は、樹脂膜によりバンプが補強された半導体装置を極めて簡便な方法で効率よく且つ確実に製造することができることから、例えば、ボール・グリッド・アレー・パッケージに用いられるバンプを備えた半導体装置の製造方法として有用である。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１〜４）
前述の工程（i）〜（iii）を採用してバンプを備える半導体装置を製造した。すなわち、先ず、半導体電子部品のバンプが配置されたバンプ配置面上に樹脂液を塗布して、前記バンプ配置面上に硬化前樹脂膜を形成した。このような半導体装置の製造に際しては、半導体電子部品としては、図１に示す構造の凹部の幅が３００μｍであり且つ前記凹部が５００μｍのピッチで１８×１８個（３２４個）配置された図５に示すバンプ配置面を備える半導体電子部品（大きさ：縦９．６ｍｍ、横９．６ｍｍ、）を用い、バンプとしては、直径３００μｍのはんだボール（日鉄マイクロメタル社製の商品名「マイクロソルダーボール  ＬＦ４５」）を用いた。また、樹脂液としては、樹脂として新日鐵化学社製  Ｖ−２５９ＭＥを用い、溶媒としてＰＧＭＥＡを用い、２５℃における粘度が２００ｍＰａ・ｓに調製された樹脂液を用いた。また、塗布する方法としては、ディスペンサーにより一定量を滴下する方法を採用した。このようにして得られた硬化前樹脂膜の溶媒を除去した後の前記バンプ配置面上の厚みは約１２０μｍであり、前記バンプの表面上の厚みは２μｍであった。
【００５５】
次に、前記硬化前樹脂膜を酸素存在雰囲気下において光硬化させて、硬化層と未硬化層とを備える半導体電子部品を形成した。このような光硬化は、大気圧下、空気中において、光源としてＵＶ水銀キセノンランプ（松下電工株式会社製の商品名「ＡＮＵＰ５２０４」を用いて５０ｍＪ／ｃｍ２の強度の光を所定時間（実施例１及び実施例２では５秒間、実施例３及び実施例４では８秒間）照射することにより行った。
【００５６】
次に、硬化層と未硬化層とを備える半導体電子部品を洗浄液により洗浄して未硬化層を除去し、その後、１５０℃の温度条件下で１時間加熱してバンプを備える半導体装置を製造した。このような洗浄に際しては、洗浄液として１．４質量％のジエタノールアミン水溶液を用い、前記洗浄液の浴中に硬化層と未硬化層とを備える半導体電子部品を浸漬し所定時間（実施例１及び実施例３では２分間、実施例２及び実施例４では３分間）撹拌した後、これを浴中から取り出し、純水にて洗浄した。
【００５７】
（比較例１）
洗浄液による洗浄を行わなかった以外は実施例１と同様にして比較対象としてのバンプを備えた半導体装置を製造した。
【００５８】
〈電子顕微鏡写真による観察〉
実施例１で得られたバンプを備える半導体装置の断面を電子顕微鏡により観察した。実施例１で得られたバンプを備える半導体装置の断面の電子顕微鏡写真を図６に示す。
【００５９】
図６に示す電子顕微鏡写真からも明らかなように、バンプは樹脂膜により十分に補強されていることが確認され、更にバンプの表面には樹脂膜が形成されていないことが確認された。また、バンプ配置面を電子顕微鏡により確認したところ、クラック等の不良部位が発生していないことが確認された。
【００６０】
〈抵抗値測定〉
実施例１〜４で得られたバンプを備える半導体装置の導通状態を確認するため、バンプ部の抵抗値を測定した。すなわち、デジタルマルチメーターにより、コンタクトピンをバンプ上の２点にあてて抵抗値を測定した。
【００６１】
このような測定の結果、実施例１〜４で得られたバンプを備える半導体装置のバンプの抵抗値は全て０．３Ωであり、導通不良が生じていないことが確認された。一方、比較例１で得られた半導体装置の抵抗値は４０MΩ（測定限界値）以上であり、導通不良が生じることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明によれば、クラック等の不良部位が発生することを十分に防止しながらバンプを補強するための樹脂膜を簡便な工程で形成させることができ、しかもバンプの表面に形成された樹脂膜を簡便な工程で除去することができ、導通不良の発生を十分に防止しながらバンプを備えた半導体装置を効率よく且つ確実に製造することが可能な半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。
【００６３】
したがって、本発明のバンプを備えた半導体装置の製造方法は、簡便な方法でありながらバンプを備えた半導体装置を効率よく製造できるため、ボール・グリッド・アレー・パッケージに用いられるバンプを備えた半導体装置の製造方法等に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に好適に用いられる半導体電子部品の一実施形態の一部を示す概略縦断面図である。
【図２】硬化前樹脂膜が形成された半導体電子部品の好適な一実施形態の一部を示す概略断面図である。
【図３】硬化層と未硬化層とが積層された半導体電子部品の好適な一実施形態の一部を示す概略縦断面図である。
【図４】バンプを備えた半導体装置の一実施形態の一部を示す概略縦断面図である。
【図５】実施例１〜４及び比較例１で用いられた半導体電子部品のバンプ配置面を示す正面図である。
【図６】実施例１で得られたバンプを備える半導体装置の断面の電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００６５】
１…半導体電子部品、２…バンプを備えた半導体装置、１０…半導体電子部品用基板、１１…パッシベーション膜層、１２…表面保護層、１３…導体層、１４…金属膜、１５…バンプ１５、１６…硬化前樹脂膜、１７…硬化層、１８…未硬化層、１９…樹脂膜。
【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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