(57)【要約】      （修正有）【課題】バンプ付き半導体素子と回路基板間において良好な接続信頼性を実現する導体バンプ付き半導体素子を提供する。【解決手段】基材３と、この基材３上に設けられた半導体回路と、この半導体回路上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜に形成された絶縁膜不形成部と、この絶縁膜不形成部に形成されるとともに前記半導体回路に接続された導体パッド６ａとを備え、前記導体パッド６ａには、凹版転写によって形成された転写バンプ８が接続されたものである。これにより、回路基板７と、半導体素子との間の隙間２５を大きくできるので、バンプ付き半導体素子１と回路基板７との線膨張係数の違いによって発生する熱応力の緩和ができる。【選択図】図１
2007305723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、この基材上に設けられた半導体回路と、この半導体回路上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜に形成された絶縁膜不形成部と、この絶縁膜不形成部に形成されるとともに前記半導体回路に接続された導体パッドとを備え、前記導体パッドには、凹版転写によって形成された転写バンプが接続されたバンプ付き半導体素子。
【請求項２】
基材と、この基材上に設けられた半導体回路と、この半導体回路上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜に形成された絶縁膜不形成部と、この絶縁膜不形成部に形成されるとともに前記半導体回路に接続された導体パッドとを備え、前記導体パッドに接続された転写バンプを有し、この転写バンプは、凹版転写によって形成された転写突起樹脂体と、この転写突起樹脂体の表面に形成された金属膜とからなるバンプ付き半導体素子。
【請求項３】
転写バンプの先端は、基材側より狭くした請求項１または２に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項４】
転写バンプの側面は、下方に向かって広がる方向に傾斜した請求項１または２に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項５】
転写バンプの先端には、フィレットを設けた請求項１または２に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項６】
転写バンプの先端は、平坦とした請求項１または２に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項７】
転写バンプの天面には、周縁部から中央に向かって窪みが設けられた請求項１または２に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項８】
窪みには、はんだバンプが搭載された請求項７に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項９】
導体パッドと転写バンプとは、異なる位置に形成されるとともに、前記導体パッドと転写バンプとの間を接続する接続導体を有した請求項１に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項１０】
導体パターンは、導体ペーストを凹版転写によって転写した転写導体とした請求項９に記載のバンプ付き半導体素子。
【請求項１１】
請求項１あるいは２に記載のバンプ付き半導体素子と、このバンプ付き半導体素子が装着される配線基板と、この配線基板と前記バンプ付き半導体素子との間に注入された樹脂とを有したモジュール。
【請求項１２】
請求項１に記載のバンプ付き半導体素子の製造方法であって、フィルムに凹部を加工し、その後で前記凹部に導体ペーストを充填し、その後で半導体素子上に前記凹部へ充填された前記導体ペーストを転写し、その後で加熱することにより転写導体バンプを形成するバンプ付き半導体素子の製造方法。
【請求項１３】
導体パッドと転写バンプとの間を接続する導体パターンは、凹版転写によって形成し、この導体パターンと前記転写バンプとは半導体素子に対して一括に転写する請求項１２に記載のバンプ付き半導体素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項２に記載のバンプ付き半導体素子の製造方法であって、フィルムに凹部を加工し、その後で前記凹部に樹脂ペーストを充填し、その後で半導体素子上に前記凹部へ充填された前記樹脂ペーストを転写し、その後で加熱することにより転写突起樹脂体を形成し、その後で転写突起樹脂体の表面に金属膜を形成するバンプ付き半導体素子の製造方法。
【請求項１５】
半導体素子の導体パッドと転写バンプとは異なる位置に形成され、前記導体パッドと前記転写バンプとの間を接続する接続導体と金属膜とは同時に形成されるバンプ付き半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板へフリップチップ実装されるバンプ付き半導体素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、回路基板へフリップチップ実装する従来のバンプ付き半導体素子について説明する。従来のバンプ付き半導体素子のウェハ上には半導体回路が形成される。そしてこの半導体回路上には、絶縁膜として酸化金属によるパッシベーション膜が形成されている。そしてパッシベーション膜の所定の位置には、パッシベーション膜不形成部を設ける。
【０００３】
このパッシベーション膜不形成部には、半導体回路に接続されたアルミパッドが設けられる。そして導体バンプは、このアルミパッドに対して、下地メッキを介してアルミパッド直下に接続されるものであり、金メッキによって形成されるものである。
【０００４】
そしてこのような従来のバンプ付き半導体素子は、異方導電性フィルムを介して回路基板に実装（以降、ＡＣＦ実装という）したり、非導電性樹脂などを用いて直接回路基板へ圧接（以降、ＮＣＰ実装という）したりされる。そして回路基板と半導体素子との間の隙間に樹脂を注入して、硬化させることで、半導体素子は回路基板に電気的・機械的に接続される。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開昭６３−７６４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのような従来のバンプ付き半導体素子では、導体バンプがメッキによって形成されるので、厚みが薄く、回路基板へ実装された状態において半導体素子と回路基板との間の距離が小さい。このために、半導体素子と回路基板との線膨張係数の差によって発生する接続部分での応力を緩和できず、この応力によって、接続部分に亀裂や断線が発生する。従って、接続信頼性が悪いという課題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、導体バンプと回路基板との間での接続信頼性が良好な導体バンプ付き半導体素子を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明のバンプ付き半導体素子では、基材と、この基材上に設けられた半導体回路と、この半導体回路上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜に形成された絶縁膜不形成部と、この絶縁膜不形成部に形成されるとともに前記半導体回路に接続された導体パッドとを備え、前記導体パッドには、凹版転写によって形成された転写導体バンプが接続されたものである。これによって、所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、基材と、この基材上に設けられた半導体回路と、この半導体回路上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜に形成された絶縁膜不形成部と、この絶縁膜不形成部に形成されるとともに前記半導体回路に接続された導体パッドとを備え、前記導体パッドには、凹版転写によって形成された転写導体バンプが接続されたバンプ付き半導体素子であり、これにより転写導体バンプは凹版転写によって形成されるので、転写導体バンプの形状の寸法精度が良く、隣接した転写導体バンプ同士の間隔を小さくすることができる。
【００１０】
また、転写導体バンプは凹版転写によって形成されるので、容易に転写導体バンプの高さを高くできる。これによりこの半導体が実装される回路基板と、半導体素子との間の隙間を大きくできる。従って、半導体素子と回路基板との線膨張係数の違いによって発生する熱応力を緩和させることができるので、接続信頼性が高くできる。
【００１１】
さらに、導体バンプは、凹版転写によって形成するので、複数の導体バンプを一度に形成することができる。従って、生産性の良好なバンプ付き半導体素子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子１について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子１を用いたモジュール２の断面図であり、図２は、同モジュール２の要部拡大断面図である。最初に図１、図２を用いてバンプ付き半導体素子１について説明する。本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子１は、シリコンの基材３上に複数の半導体回路（図示せず）が構成されている。そしてこれらの半導体回路の間は、アルミニウム配線によって接続されている。また、このアルミニウム配線や半導体回路は、酸化金属膜（いわゆるパッシベーション膜、図示せず）によって覆われている。
【００１３】
さらにこの酸化金属膜上には樹脂製の絶縁膜４（図２に示す）が形成されている。ここで酸化金属膜には酸化金属膜の不形成部（図示せず）が形成され、この酸化金属膜の不形成部と同じ位置に絶縁膜不形成部５が形成される。なお、絶縁膜４はポリイミド製のフィルムであり、絶縁膜不形成部５は酸化金属膜の不形成部よりも大きな開口となるようにしている。そして、この絶縁膜不形成部５には、アルミニウム配線を介して半導体回路と接続されたアルミニウム製の導体パッド６ａ、６ｂが設けられている。これによって導体パッド６ａ、６ｂの一部が絶縁膜４より露出する。なお、導体パッド６ａ、６ｂの外縁部は絶縁膜４で覆われるようにしておく。これは導体パッド６ａ、６ｂに対する絶縁膜４の位置がずれても、導体パッド６ａ、６ｂに近接する半導体回路が露出しないようにするためである。
【００１４】
本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子１は、回路基板７にＮＣＰ実装で接続される。そして、回路基板７と導体パッド６ａ、６ｂとの間を接続するために転写バンプ８が設けられている。具体的には、転写バンプ８の先端を回路基板７の接続ランド９と当接させることにより、半導体回路と回路基板７との間を電気的に接続させるものである。ここで転写バンプ８は、図１に示すように導体パッド６ａの直下の位置や、図２に示すように導体パッド６ｂと異なる位置にも形成される。なお、転写バンプ８と導体パッド６ｂとの位置が異なっている場合、転写バンプ８は絶縁膜４上に形成される。またこの転写バンプ８と導体パッド６ｂとの間は、絶縁膜４上に形成された接続導体１０で接続される。なお、転写バンプ８と接続導体１０は、共に後述する凹版転写によって形成されたものである。
【００１５】
なお、導体パッド６ａ、６ｂを形成したアルミニウムは、他の金属（例えば、金やはんだなど）との接合が難しい金属である。そこで、導体パッド６ａ、６ｂと転写バンプ８との接続部１１ａ、あるいは導体パッド６ａ、６ｂと接続導体１０との接続部１１ｂには、下地金属層（いわゆるアンダー・バリヤ・メタルという）を設けている。
【００１６】
次に、転写バンプ８の詳細について説明する。転写バンプ８は、基材３側に設けられた台座部分８ａと、この台座部分８ａ上に設けられた細径部８ｂとを有している。台座部分８ａと細径部８ｂとはともに円柱状の形状をしている。なお本実施の形態における転写バンプ８の高さは、１１０μｍであり、その台座部分８ａの直径が約１５０μｍであり、細径部８ｂの直径が約１００μｍである。そしてこのような転写バンプ８が、半導体素子上に約２００μｍのピッチで並んでいる。つまり、隣接した台座部分８ａ同士の側面間距離は、約５０ミクロンメートルしかなく、非常に近接して設けられることとなる。そこで本願では、転写バンプ８を凹版転写によって形成する。つまり凹版転写はにじみなどが小さくできるので、位置や形状の精度を高くできる。従ってこのような、狭いピッチに対しても精度よく転写バンプ８を形成できるので、半導体素子を小型化できる。また、半導体素子において再配線などが必要な箇所を減らすことも可能となり、さらに半導体素子を小型化できる。
【００１７】
ここで、台座部分８ａや細径部８ｂの夫々は、転写バンプ８の先端側から基材３側に向かって徐々に直径を大きくしている。つまりこれらの側面は、先端側から基材３側に向かって広がる方向の傾斜１２が設けられているわけである。これにより凹版転写において、凹版の版抜け性が良好となるので、転写バンプ８に欠損などが発生し難くなる。さらに本実施の形態では、細径部８ｂにおける先端には平坦部１３を設けている。これにより、細径部８ｂにおける先端での強度が大きくなるので、先端での導体欠損が発生し難くなる。
【００１８】
なお、本実施の形態における細径部８ｂの先端は平坦部１３としたが、丸み（いわゆるフィレット）を設けてもよい。また、本実施の形態における転写バンプ８には台座部分８ａと細径部８ｂとを有した階段状の形状としたが、これは円錐や円柱状の形状としても良い。円錐状である場合には、段差が無いので、転写バンプ８が途中で折れるようなことが発生し難くなる。また、円柱状とすればさらに転写バンプ８の強度を大きくできるので、欠損などをさらに少なくできる。なお、本実施の形態における平坦部１３の幅は、約５０ミクロンメートルとしている。
【００１９】
次に、このバンプ付き半導体素子１を実装したモジュール２について説明する。本実施の形態におけるモジュール２において、バンプ付き半導体素子１をＮＣＰ実装によって回路基板７へ装着するために、回路基板７には転写バンプ８に対応した位置に接続ランド９が形成される。そしてこれらの接続ランド９は、表側パターン１４を介してチップ部品１５に接続されている。また表側パターン１４は、スルーホール１６を介して裏側パターン１７へ接続され、この裏側パターン１７を介して装着端子１８へ接続される。なお、本実施の形態における回路基板７は、６層のガラスエポキシ系の多層樹脂基板を用いている。
【００２０】
ここで、表側パターン１４と裏側パターン１７上の夫々には、はんだレジスト膜１９が形成される。表面２０のはんだレジスト膜１９には、レジスト不形成部２１ａとレジスト不形成部２１ｂとが形成され、裏面２２のはんだレジスト膜１９にはレジスト不形成部２１ｃが形成される。そして、レジスト不形成部２１ａには、クリームはんだ２３を介してチップ部品１５を搭載するための部品ランド２４が設けられ、レジスト不形成部２１ｂにはバンプ付き半導体素子１を装着するための接続ランド９が設けられる。一方、レジスト不形成部２１ｃにはモジュール２を親基板（図示せず）に装着するための装着端子１８が設けられる。
【００２１】
そしてバンプ付き半導体素子１と回路基板７間での電気的接続と機械的接続強度を維持するために、バンプ付き半導体素子１と回路基板７との間の隙間２５に樹脂２６が設けられる。なお本実施の形態における樹脂２６は、熱硬化樹脂を用いている。これは、モジュール２が親基板（図示せず）へ実装されるときのリフロー熱などが加わっても樹脂２６が再溶融しないので、信頼性が良好であるためである。なお、本実施の形態では、ＮＣＰによって半導体素子を配線基板に接続したが、これは異方導電性フィルム（いわゆるＡＣＦ）を用いた接続方法としても良い。
【００２２】
以上のような構成により転写バンプ８は、凹版転写によって形成されるので、形状の寸法精度が良い。これにより、隣接した転写バンプ８同士の間隔を小さくすることができる。従って、半導体素子を小型化できるとともに、小型のモジュール２を実現できることになる。さらに、半導体素子の導体パッド６ａ、６ｂの直下となる位置に転写バンプ８を形成させることも可能となるので、半導体素子の最配線の箇所を少なくできる。従って、半導体素子の低価格化が実現できる。
【００２３】
また、導体パターンと転写バンプ８とは共に凹版転写にて形成するので、これらを一括に形成させることが可能である。従って半導体素子へのバンプ形成の生産性が良好であり、バンプ付き半導体素子１を低価格化することができる。
【００２４】
さらにまた、凹版転写を用いているので後述する凹部５１の深さを深くすれば、容易に転写バンプ８の高さを高くすることができる。これにより、バンプ付き半導体素子１と基材３との間の隙間２５を大きくできる。従って、隙間２５への樹脂２６の注入性が良く、作業性が良好である。さらに、この隙間２５を大きくすることで、半導体素子の基材３（シリコン）と回路基板７（ガラスエポキシ）との線膨張係数と基材３の線膨張係数との差によって発生する熱ストレスも緩和し易くなる。したがって半導体素子と回路基板７との接続信頼性を高くすることができる。
【００２５】
以上のように本実施の形態のパッド付半導体素子における転写バンプ８は、凹版転写によって形成されるものである。そこで次に、このパッド付半導体素子とモジュール２の製造方法（凹版転写）について図面を用いて説明する。図３は、本実施の形態におけるパッド付半導体素子の製造フローチャートであり、図４は同、凹部５１の要部拡大断面図である。図３において図１や図２と同じものは同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。
【００２６】
図３、図４において凹版製造工程３１では、転写バンプ８の形状に対応する形状の凹部５１と、接続導体１０の形状に対応する形状の溝とをフィルム５２に加工し凹版を製作する。導体充填工程３２では、凹版製造工程３１で製造された凹版に対し、溝や凹部５１に導体ペースト３３を充填した後に、溶剤を蒸発させて予め導体ペースト３３を硬化させておく。なお、本実施の形態におけるフィルム５２の材料にはポリイミドを用い、このフィルム５２にエキシマレーザを照射することで、凹部５１や溝を加工している。そしてこれらの凹部５１は開口側に向かって幅や径などが広くなる方向の傾き５３を設けている。
【００２７】
一方シリコンウエハ３４上には、予め複数個分の半導体回路やアルミニウム配線が形成され、そしてそれらの上に金属酸化膜が形成されている。絶縁膜形成工程３５においては、シリコンウエハ３４の金属酸化膜上に絶縁膜４を形成する。なお絶縁膜４の形成は、コータなどによって、液状の樹脂ペーストをシリコンウエハ３４上に均一に塗布する。その後、紫外線や熱などで必要な箇所のみの絶縁膜４を硬化させることで、絶縁膜不形成部５が形成される。そして接着剤塗布工程３６では、このようにして形成した絶縁膜４上にスクリーン印刷などによって、熱可塑性の接着剤を印刷しておく。
【００２８】
次に転写工程３７では、接着剤が印刷されたシリコンウエハ３４と、導体ペースト３３が充填された凹版とを、凹部５１が基材３と対向する方向で貼り合わせる。そして硬化工程３８では、この状態で熱プレスなどで圧力と熱とを加えて接着剤を硬化させ、導体ペースト３３とシリコンウエハ３４とを確りと接着させる。この状態で凹版をシリコンウエハ３４から剥離すれば、シリコンウエハ３４上には凹部５１や溝の形状が略忠実に再生され、転写バンプ８と接続導体１０とが完成する（なお、本願ではこのようにして転写バンプ８を形成することを凹版転写という）。
【００２９】
なおこのときに重要な点は、導体ペースト３３の凹部５１に対するヌケ性である。このヌケ性が悪いと、凹版をシリコンウエハ３４からはがすときに導体ペースト３３が凹部５１に残留し、シリコンウエハ３４上の転写バンプ８に欠損が生じてしまう。そこで、本実施の形態において凹部５１に傾き５３を設けておく。なお、本実施の形態では傾き５３を６度とすることで、ヌケ性を改善している。これにより、転写バンプ８の側面に先端から基材３側に向かって広がる方向の傾斜１２が形成される。
【００３０】
そしてこの硬化工程３８の後にダイシング工程３９が行われる。このダイシング工程３９において、ダイヤモンド歯などを用いて、シリコンウエハ３４を切断することでバンプ付き半導体素子１が完成する。
【００３１】
次に、このバンプ付き半導体素子１を用いてモジュール２を製造する方法について、図面を用いて説明する。図５は、本実施の形態におけるモジュール２の製造フローチャートであり、図６は、樹脂注入工程６５におけるモジュール２の要部拡大断面図である。
【００３２】
図５において、接続部材塗布工程６１では、回路基板７の部品ランド２４上にクリームはんだ２３を印刷し、チップ部品実装工程６２で、回路基板７の表面２０側にチップ部品１５を実装する。そしてチップ部品１５が実装された後に回路基板７は、リフロー工程６３で加熱されることで、チップ部品１５が回路基板７の所定の位置に精度良く接続される。これは、溶融したクリームはんだ２３の表面張力によって発生するセルフアライメント効果によるものである。
【００３３】
一方半導体実装工程６４ではバンプ付き半導体素子１を接続ランド９に実装する。このとき、転写バンプ８の細径部８ｂは、接続ランド９に比べて径を小さくしているので、バンプ付き半導体素子１がたとえ接続ランド９の中心からズレて装着された場合においても、転写バンプ８は接続ランド９に確実に当接されることとなる。本実施の形態では接続ランド９の直径が１２５μｍであり、細径部８ｂの径が１００μｍであるので、装着時に約１２．５μｍのズレが発生した場合でも接続不良などは発生し難くなる。
【００３４】
図６は樹脂注入工程６５におけるモジュール２の断面図である。樹脂注入工程６５では、図６に示すように、熱硬化性の樹脂２６を半導体素子とバンプ付き半導体素子１との間の隙間２５へ注入し、約２００℃の温度で加熱することで樹脂２６を硬化させる。これによって、転写バンプ８と接続ランド９とが、電気的、機械的に完全に接続される。なおこのとき、チップ部品１５と回路基板７との間のクリームはんだ２３が溶融しないようにすることが望ましい。従って、本実施の形態では、クリームはんだ２３には融点が２３０℃の高融点はんだを用いている。
【００３５】
以上のように転写バンプ８は、凹版転写を用いて形成されるので、スクリーン印刷などに比べて転写バンプ８の高さを高くできる。これによりバンプ付き半導体素子１と回路基板７との間の隙間２５を大きくできる。従って、回路基板７と基材３との間での線膨張係数の差による熱ストレスを緩和し易くなるので、信頼性の高い接続が可能となる。
【００３６】
また、スクリーンのようなにじみなどが小さくでき、隣接する転写バンプ８間同士の間隔を小さくできる。従って、小型の半導体素子を用いることができるので、小型のモジュール２を実現できる。
【００３７】
（実施の形態２）
以下実施の形態２について図面を用いて説明する。図７は本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子７１を用いたモジュール７２の要部拡大断面図である。図７において、図１や、図２と同じものは同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。
【００３８】
図７において本実施の形態と実施の形態１との差は、回路基板７への実装方法の差である。つまり実施の形態１ではＮＣＰあるいはＡＣＦによって実装したが、本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子７１は、はんだバンプ７３を介して回路基板７へ実装される。そのために本実施の形態では、転写バンプ７４の天面に周縁より中央に向かって窪み７５を形成している。そしてこの窪み７５にはんだバンプ７３を装着しておき、このはんだバンプ７３を溶融させることで、バンプ付き半導体素子７１と回路基板７との接続が行われる。なお、本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子７１には、実施の形態１のバンプ付き半導体素子１と同じ工程を用いて製造できる。つまり、凹版製造工程３１において、フィルムに窪み７５の形状を有した凹部５１を形成すればよい。
【００３９】
次にモジュール７２の製造方法について図面を用いて説明する。図８は、同モジュール７２の製造フローチャートである。なお図８において図５と同じ工程には、同じ番号を用いその説明は簡略化している。本実施の形態のバンプ付き半導体素子７１において、接続部材塗布工程８１では、クリームはんだ２３を部品ランド２４へ供給するだけでなく、接続ランド９へフラックス８２を塗布する。そして本実施の形態では、リフロー工程６３が半導体実装工程６４と樹脂注入工程６５との間に行われる。
【００４０】
このようにバンプ付き半導体素子７１と回路基板７との間の接続は、チップ部品１５と回路基板７とを接続するリフロー工程６３と同時に行えるので、生産性が良く、低価格のモジュール２を実現できる。
【００４１】
また、バンプ付き半導体素子７１と回路基板７との間のはんだバンプ７３が介在するので、転写バンプ７４の高さばらつきを吸収することができる。さらに、転写バンプ７４の天面には窪み７５を設けているので、はんだバンプ７３が精度よく装着できる。従って、隣接する接続ランド９間でのショートなどが起こり難くなる。
【００４２】
（実施の形態３）
以下実施の形態３について図面を用いて説明する。図９は本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子９１を用いたモジュール９２の要部拡大断面図である。図９において、図１、図２と同じものは同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。
【００４３】
図９において、本実施の形態と実施の形態１との間では、転写バンプ９３の構造とその製造方法に差を有している。つまり、本実施の形態における転写バンプ９３の中心部には、凹版転写で形成された転写突起樹脂体９４を有し、この転写突起樹脂体９４の表層が金属膜９５によって覆われる構成をしている。
【００４４】
では本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子９１の製造方法について図面を用いて説明する。図１０は本実施の形態におけるバンプ付き半導体素子９１の製造フローチャートである。図１０において図３と同じ工程は同じ番号を用い、その説明は簡略化している。
【００４５】
本実施の形態の凹版製造工程１０１では、転写突起樹脂体９４に対応する凹部５１のみが、フィルム５２に加工される。そして、樹脂充填工程１０２では、実施の形態１の導体ペースト３３に代えて樹脂ペースト１０３が用いられ、凹版製造工程１０１で加工された凹部５１に樹脂ペースト１０３を充填する。転写工程１０４では、凹部５１に充填された樹脂ペースト１０３をシリコンウエハ３４における絶縁膜４上に転写することで、転写突起樹脂体９４が形成される。なお、樹脂ペーストは熱硬化性樹脂を用いている。これにより、バンプ付き半導体素子９１を実装されたモジュール２を親基板へ装着する場合に、転写突起樹脂体９４は溶融しないので、接続信頼性が高い実装が実現できる。
【００４６】
そして、金属膜形成工程１０５では、このようにして形成された転写突起樹脂体９４とシリコンウエハ３４に金属膜９５を形成する。具体的には無電解メッキ１０６によって、シリコンウエハ３４（絶縁膜４）上や転写突起樹脂体９４表面上に金属メッキ膜を形成し、その後でフォトリゾ１０７などによって必要な箇所のみを残すことで、金属膜９５が形成される。このように、接続導体１０と金属膜９５とをメッキなどによって同時に形成することも可能であるので、バンプ付き半導体素子９１の生産性が良好であり、低価格なバンプ付き半導体素子９１が実現できる。
【００４７】
さらに、転写バンプ９３の中心が樹脂であるので、基材３（シリコン）と回路基板７（ガラスエポキシ）との熱膨張係数の差により発生する接続箇所へのストレスを緩和させることができる。従って、バンプ付き半導体素子９１を信頼性良く実装することができる。
【００４８】
なお、転写突起樹脂体９４の熱膨張係数は、樹脂２６の熱膨張係数の大きさ以上としておくことが望ましい。これによって、モジュール２の温度が変化しても、転写突起導体９３と接続ランド９との間で良好な接触信頼性を維持できる。なお、本実施の形態では転写突起樹脂体９４の熱膨張係数は、樹脂２６の熱膨張係数とほぼ同じ大きさの樹脂を用いている。従って温度変化に対して転写突起導体９３と樹脂２６との間で伸縮量はほぼ同じとなるので、モジュール２の温度が変化してもさらに良好な接触信頼性を確保できる。
【００４９】
また、本実施の形態における転写バンプ９３は導体パッド６ｂと異なる位置に形成したが、これは導体パッド６ａの直下に設けても良い。
【００５０】
（実施の形態４）
以下本実施の形態について以下図面を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態３における金属膜加工工程１０５に対して他の方法で金属膜９５を得るものである。図１１は、実施の形態４における金属膜加工工程の製造フローチャートであり、図１２は、同、金属膜加工工程の各工程での転写突起樹脂体の要部拡大断面図である。図１２（ａ）から１２（ｅ）の示す工程は、それぞれ無電解銅メッキ工程１１１、メッキレジスト形成工程１１２、電解メッキ工程１１４、メッキレジスト剥離工程１１５、エッチング工程１１６である。
【００５１】
なお、図１１、図１２において図１から図１０と同じものは同じ番号を使用し、その説明は簡略化している。では本実施の形態における金属膜加工工程１０５について、図１１に示した工程の順に説明する。
【００５２】
図１１、図１２において無電解銅メッキ工程１１１では、樹脂転写工程３４で転写突起樹脂体９４が形成された基材３全面に無電解にて銅メッキ膜１２１を形成する。なお、この銅メッキ膜１２１は、後に電解メッキを行う為の電極として用いられるものである。なおこの銅メッキ１２１は、電極として用いるだけであるので、１μｍ以下の非常に薄い厚みのメッキで良い。
【００５３】
無電解銅メッキ工程１１１の後には、メッキレジスト形成工程１１２が行われる。このメッキレジスト形成工程１１２では、基材３の両面にメッキレジスト１１３を塗布する。このとき転写突起樹脂２１はメッキレジストの不形成部１２２としている。本実施の形態では液状レジストを基材３へ塗布し、転写突起樹脂２１に対応する箇所のメッキレジスト１１３をフォトリソプロセスによって除去することで、不形成部１２２を得ている。
【００５４】
メッキレジスト形成工程１１２の後には、電解メッキ工程１１４が行われる。この電解メッキ工程１１４では、電解メッキによってメッキレジストの不形成部１２２に銅メッキ層１２３を形成する工程である。なお本実施の形態において銅メッキ層１２３の厚みは、略１０μｍとしている。
【００５５】
電解メッキ工程１１４の後には、メッキレジスト剥離工程１１５が行われる。このメッキレジスト剥離工程１１５では、メッキレジスト１１３を取り除いて、無電解メッキ層を露出させるものである。そして、このメッキレジスト剥離工程１１５の後では、エッチング工程１１６が行われ、不要な部分の銅メッキ１２１ａが除去される。以上のような工程によって、転写突起樹脂体９４の表面上には銅メッキ膜１２１ｂと銅メッキ層１２３とによる金属膜９５が形成される。そしてこの金属膜９５の形成と同時に、金属膜９５と導体パッド６ａ、６ｂとの間を接続する接続導体１０も形成され、金属膜２２と表側導体パターン５との接続も完了する。
【００５６】
そしてエッチング工程１１６の後では、研磨工程１１７が行われる。この研磨工程１１７では、転写バンプ９３の高さを合わせるために、先端部を研磨し、高さを揃える。そして本実施の形態では、この研磨工程で銅メッキ層の厚みが約６μｍとなるまで研磨する。このようにして研磨工程１１７によって転写バンプ９３の高さ精度を高くしているので、接続ランド９と転写バンプ９３とを確実に接触させることができ、高い信頼性を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかるバンプ付き半導体素子は、温度変化に対して接続部分の信頼性が高くできるという効果を有し、特にフリップチップ実装されるバンプ付き半導体素子として用いると有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１における導体バンプ付き半導体素子の断面図
【図２】同、モジュールの要部拡大断面図
【図３】同、バンプ付き半導体素子の製造フローチャート
【図４】同、凹版の拡大断面図
【図５】同、モジュールの製造フローチャート
【図６】同、樹脂注入工程におけるモジュールの断面図
【図７】本発明の実施の形態２におけるモジュールの要部拡大断面図
【図８】同、モジュールの製造フローチャート
【図９】本発明の実施の形態３におけるモジュール要部拡大断面図
【図１０】同、導体バンプ付き半導体素子の製造フローチャート
【図１１】本発明の実施の形態４における金属形成工程の製造フローチャート
【図１２】（ａ）同、無電解銅メッキ工程での転写突起樹脂の要部拡大断面図、（ｂ）同、メッキレジスト形成工程での転写突起樹脂の要部拡大断面図、（ｃ）同、電解メッキ工程での転写突起樹脂の要部拡大断面図、（ｄ）同、メッキレジスト剥離工程での転写突起樹脂の要部拡大断面図、（ｅ）同、エッチング工程での転写突起樹脂の要部拡大断面図
【符号の説明】
【００５９】
１  バンプ付き半導体素子
３  基材
４  絶縁膜
５  絶縁膜不形成部
６ａ、６ｂ  導体パッド
８  転写バンプ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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