(57)【要約】【課題】造形対象物からの反射光の影響を考慮し、照射光の光量の分布を補正することにより、所望の形状の造形物を形成できる電子部品形成装置および電子部品を提供する。【解決手段】本発明は、造形対象物１上に付与された導電性感光性樹脂２に照射光１１を照射し、電子部品を形成する電子部品形成装置１００であって、造形対象物１に照射光１１を照射する照射手段と、造形対象物１から反射する反射光４を検出する検出手段と、検出手段の検出量に応じて照射する照射光１１を制御する制御手段と、を備えた構成を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形対象物上に付与された導電性感光性樹脂に照射光を照射し、電子部品を形成する電子部品形成装置であって、
前記造形対象物に前記照射光を照射する照射手段と、
前記造形対象物から反射する反射光を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出量に応じて照射する照射光を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品形成装置。
【請求項２】
前記照射手段は、少なくとも２種類以上の波長の光を照射する光源を有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品形成装置。
【請求項３】
前記光源は、少なくとも前記導電性感光性樹脂を感光する波長の光と感光しない波長の光を照射することを特徴とする請求項２に記載の電子部品形成装置。
【請求項４】
前記照射手段と前記導電性感光性樹脂との間に、前記導電性感光性樹脂を感光する波長の光と感光しない波長の光を切り替える切替手段を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子部品形成装置。
【請求項５】
前記検出手段は、少なくとも前記導電性感光性樹脂を感光しない波長の光の前記造形対象物から反射する前記反射光を用いることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の電子部品形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子部品形成装置を用いて、形成したことを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形対象物上に付与された導電性感光性樹脂に光を照射し、特に突起状電極や配線パターンを形成する電子部品形成装置および電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子を実装する実装基板を簡単なプロセスで作製することが検討されている。その方法の１つとして光造形法を用いて電気的絶縁層と配線層とを形成する例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。そして、特許文献１に示されている配線基板の製造方法は、以下のようである。
【０００３】
まず、光硬化樹脂として絶縁性液状樹脂を用いて光造形法により電気的絶縁層を形成する。つぎに、光硬化樹脂として導電性液状樹脂を用いて光造形法により導電性液状樹脂に光照射して配線パターンとなる部位を光硬化させる。そして、光硬化した部位以外の導電性液状樹脂を除去して配線層となる配線パターンを形成する方法からなる。
【０００４】
また、電子部品を電気的に接続するための突起電極の形成方法として、感光性樹脂と導電性フィラーとを含む導電性樹脂を、光造形法を用いて形成する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
以下に、特許文献２に示されている突起電極の形成方法について、図６を用いて簡単に説明する。
【０００６】
図６（ａ）は、縮小投影露光方式による電子部品形成装置の構成を示す概略図、図６（ｂ）は図６（ａ）に使用するフォトマスクの概略形状を示す平面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のフォトマスクの詳細を示す平面図である。このとき、電子部品が半導体素子の場合、複数の半導体素子がシリコン基板上に形成されている半導体ウェハーの状態で突起電極を形成してもよい。
【０００７】
まず、図６（ａ）に示すように、容器１２には液状の導電性感光性樹脂２が満たされ、半導体素子が多数個形成されている造形対象物１に相当する半導体ウェハーが浸漬されている。また、容器１２の上方には、光源３、照明光学系９、フォトマスクとして使用する液晶マスク７、縮小投影光学系１０が設置されている。そして、液晶マスク７の開口部を制御装置６によって制御することにより、比較的広い範囲で突起電極や配線パターンの形状を設定できる。
【０００８】
つぎに、上記構成において、光源３から放射された照射光１１は照明光学系９を通過して、液晶マスク７を透過する。このとき、液晶マスク７に形成されたパターンが、縮小投影光学系１０で縮小されて造形対象物１である半導体ウェハーに投影される。
【０００９】
そして、図６（ｂ）に示すように、例えば４つの半導体素子に相当する領域１４内において、照射光１１が照射された領域の液状の導電性感光性樹脂２が硬化する。なお、図６（ｂ）には、フォトマスクとなる液晶マスク７に形成されたパターンの一例を示している。ここでは、４個の半導体素子に突起電極を一度に形成するためのマスクパターンを示している。そして、１個の半導体素子に相当するマスク領域７ａの中に突起電極を形成するための開口部１５が複数個設けられている。このとき、開口部１５は、例えば半導体素子の外周領域に設けられた電極端子に対応して設けられ、開口部１５を介して電極端子上に突起電極が形成される。
【００１０】
上記構成のフォトマスクを用いた場合、４個の半導体素子ごとにステップさせながら一括して露光し、それぞれの領域の液状の導電性感光性樹脂を硬化させる。これにより、半導体ウェハーの全面に突起電極が形成される。
【００１１】
以下に、図６（ｃ）を用いて、フォトマスクである液晶マスク７について簡単に説明する。
【００１２】
図６（ｃ）は、フォトマスクとして用いる液晶マスク７の一部を拡大した部分拡大平面図である。なお、説明を簡略化するために、液晶マスク７として突起電極を形成するための１つの開口部１５を３６個の液晶セル１６で構成した場合を例に説明する。
【００１３】
図６（ｃ）に示すように、３６個の液晶セル１６で形成された１つの開口部１５を、例えば図６（ｂ）に示すように配列して、開口部１５を介して照射光１１を照射する。
【００１４】
これにより、照射光１１の照射により開口部１５の位置に対応する半導体ウェハー上の導電性感光性樹脂２が硬化し、領域１４に突起電極が形成される。そして、つぎの４個の半導体素子にステップして、上記と同様の露光を行う。上記ステップを繰り返すことにより、造形対象物１である半導体ウェハーの全面に突起電極がそれぞれの電極端子上に形成される。
【００１５】
このとき、突起電極の高さをさらに高くしたい場合、上記突起電極を第１層として形成した後、造形対象物１である半導体ウェハーを第２層の厚みとなる所定の間隔だけ液状の導電性感光性樹脂２中に沈降させる。この状態で、上記と同様に順次露光して第２層を形成する。なお、突起電極を先細りの形状とする場合、液晶セル１６を駆動して、第１層の開口部１５の形状より小さな形状の開口部として露光する。例えば、第１層の開口部として液晶セル１６を３６個用いた場合、第２層の開口部として液晶セル１６を１６個用いて露光することにより、角錐台形状の突起電極を形成できる。
【００１６】
また、液晶マスクを用いた三次元構造物を形成する方法として、光造形法を用いて、非積層で一体的に形成する例が開示されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３には、感光性樹脂が露光深度に比例して硬化することに着目して、予め照射光を液晶マスクで階調することにより深さ方向の形状変化を抑制する方法が示されている。
【００１７】
また、同様に、電子部品を形成する方法における面内での造形物のサイズを均一に保つ方法として、形成した造形物のサイズを測定し、照射光を補正する方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。具体的な方法は、以下に示すとおりである。
【００１８】
まず、適正な露光量を検出するために、形成した造形物であるパターンをＳＥＭで観察を行う。つぎに、造形対象物上に設置されたＣＣＤで各領域における露光量を測定する。そして、測定した情報に基づいて照射光の光量を調整することにより、造形物の寸法の均一性を確保するものである。
【特許文献１】特開平１０−１１２４７４号公報
【特許文献２】特開２００７−２５０６１８号公報
【特許文献３】特開２００１−２５２９８６号公報
【特許文献４】特開平１０−３２１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述した露光によるパターニングや光造形技術は、一般に、設計データから比較的簡易にその具現化モデルとなる造形物を形成できるので、従来から種々の製品を作製する場合に用いられてきた。しかし、上記技術を用いて電子部品を作製する場合、造形物の全体のサイズは最大でも数１００μｍ程度であるので、造形物の小型化に対応する必要がある。そして、造形物の構成部分においては、少なくともさらに１オーダー程度小さいサイズでの造形が要求される。
【００２０】
上記要求を実現するためには、数μｍ以下、より好適にはサブミクロン程度以下の造形精度の実現が必要となる。その場合、露光時の平面解像度が造形精度を左右する因子の１つとなる。しかし、平面解像度は、感光性樹脂が設計値どおりの露光光量を吸収し、所定の領域で化学反応による光硬化が起こるか否かに依存する。そのため、常に露光対象となる感光性樹脂に適切な量の光エネルギーを与える必要がある。
【００２１】
しかしながら、特に電子部品の形成においては、電気的な導通を確保するために、導電体である金属面上に感光樹脂を付与し、露光により、例えば突起状電極や配線パターンなどを形成する場合が多い。このとき、照射光のみならず、電子部品の、例えば金属表面で反射する反射光も感光性樹脂の化学反応に寄与する。そのため、造形物の設計データに基づいて所定の光量の照射光を照射しても、所望の形状の造形物が形成できないという問題があった。
【００２２】
そこで、特許文献３には、予め照射光を液晶マスクで階調することにより深さ方向の形状変化を抑制する方法を開示している。しかし、この場合においても、造形対象物からの反射光による感光性樹脂の光硬化は考慮されていない。そのため、特に反射率の大きい金属からなる電極端子上へ造形物を所定の形状で形成する場合、設計どおりの形状寸法を確保することが困難である。
【００２３】
また、特許文献４には、形成された造形物のサイズを測定し、照射光を補正する方法を開示している。しかし、この方法では、適正な露光量を決定するために、一度造形物を形成して補正量を求めなければならない。そして、その補正量をその後に生産する造形物に適用するので、生産性が低下する。さらに、測定を行った造形対象物と、補正した露光量に基づいて造形物を形成する造形対象物の表面状態が異なる場合、補正量がずれ、均一な造形物を生産性よく形成できないという課題がある。
【００２４】
また、造形対象物の上方に設置されたＣＣＤで、各領域における露光量を測定し、その情報に基づいて照射光の光量を調整して形状寸法を均一にする方法も開示されている。しかし、上記方法は、照射光の測定にのみ有効で、反射光に関しては考慮されていない。
【００２５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、造形対象物からの反射光の影響を考慮し、照射光の光量の分布を補正することにより、所定の形状の造形物を形成できる電子部品形成装置および電子部品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】
【００２６】
上述したような目的を達成するために、本発明は、造形対象物上に付与された導電性感光性樹脂に照射光を照射し、電子部品を形成する電子部品形成装置であって、造形対象物に照射光を照射する照射手段と、造形対象物から反射する反射光を検出する検出手段と、検出手段の検出量に応じて照射する照射光を制御する制御手段と、を備えた構成を有する。
【００２７】
この構成により、形状精度に優れた造形物を生産性よく作製できる電子部品形成装置を実現できる。
【００２８】
さらに、照射手段は、少なくとも２種類以上の波長の光を照射する光源を有してもよい。
【００２９】
さらに、光源は、少なくとも導電性感光性樹脂を感光する波長の光と感光しない波長の光を照射する。
【００３０】
これらにより、導電性感光性樹脂を感光することなく、反射光を検出して照射光の光量を補正することができる。
【００３１】
さらに、照射手段と導電性感光性樹脂との間に、導電性感光性樹脂を感光する波長の光と感光しない波長の光を切り替える切替手段を備えてもよい。
【００３２】
これにより、複数の波長を有する光源を用いることができる。
【００３３】
さらに、検出手段は、少なくとも導電性感光性樹脂を感光しない波長の光の造形対象物から反射する反射光を用いてもよい。
【００３４】
これにより、導電性感光性樹脂が介在しても、導電性感光性樹脂を感光させることなく、反射光を検出できる。
【００３５】
また、本発明の電子部品は、本発明の電子部品形成装置を用いて、形成する。これにより、形状精度に優れた突起状電極や配線パターンが形成された電子部品を容易に実現できる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、造形対象物からの反射光の影響を考慮し、照射光の光量の分布を補正することにより、所定の形状の造形物を形成できる電子部品形成装置および電子部品を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態および各図面において、同じ構成要素には同じ符号を付し説明する。
【００３８】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の第１の実施の形態における電子部品形成装置について、図１を用いて説明する。
【００３９】
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態における電子部品形成装置の全体構成を示す概略図、図１（ｂ）は図１（ａ）に使用するフォトマスクの概略形状を示す平面図で、図１（ｃ）は図１（ｂ）のフォトマスクの詳細を示す部分拡大平面図である。ここで、本実施の形態の電子部品形成装置１００は、造形対象物に所定の厚みに付与した導電性感光性樹脂を、形状データに基づいて露光して造形物を形成する装置である。このとき、平面的なパターニングのみならず、露光によるパターン形成と造形対象物への導電性感光性樹脂の積層とを繰り返す積層造形法により、三次元構造物を形成することもできる。なお、造形対象物は、例えば半導体素子、半導体ウェハーや回路基板などであり、造形物は突起状電極（バンプ）や配線パターンなどである。
【００４０】
以下では、造形対象物として、半導体ウェハーを、造形物として突起状電極を例に説明する。
【００４１】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態の電子部品形成装置１００は、少なくともレーザーなどの光源３、照明光学系９、縮小投影光学系１０、ビームスプリッター８、ＣＣＤなどの検出器５、導電性感光性樹脂２を充填した容器１２、制御装置６、液晶マスク７および造形対象物１とから構成されている。そして、初期段階においては、造形対象物１（以下では、「半導体ウェハー」と記す）の、例えば突起電極などの造形物が形成される面を、導電性感光性樹脂２から露出させて、容器１２内に配置されている。なお、図１は、各部の構成を概略的に示したものであり、各構成要素の大小関係や位置関係などは実際とは異なる。
【００４２】
まず、図１（ａ）に示すように、光源３から放出された照射光１１は、照明光学系９に導かれ、所定のパターン形状に相当する開口部を形成した液晶マスク７の開口部を通して、所定のレンズ群（図示せず）で調整しながら縮小投影光学系１０に入射する。そして、所定のレンズ群やミラー群（図示せず）からなる縮小投影光学系１０により、液晶マスク７の開口部で形成されたパターンが半導体ウェハー１の所定の領域にフォーカスして照射光１１が照射される。これにより、半導体ウェハー１上に所定の高さ（厚み）で付与された導電性感光性樹脂２が、所定のパターン形状で露光される。
【００４３】
上記構成の電子部品形成装置１００において、本実施の形態では、予め、半導体ウェハー１に導電性感光性樹脂２が存在しない状態で、突起状電極を形成する領域からの反射光４を以下に示す方法で検出する。
【００４４】
まず、図１（ａ）に示すように、半導体ウェハー１からの反射光４を、照射光１１の光路上に設けたビームスプリッター８で分岐し、検出器５に入射させる。
【００４５】
つぎに、検出器５に入射した反射光４の光強度や分布に対応して、検出器５で電気データに変換し、制御装置６に入力する。そして、入力されたデータは、制御装置６で所定のプログラムの演算により補正データが作成される。
【００４６】
そして、補正データに基づいて、図１（ｃ）に示す液晶マスク７の液晶セル１６を制御し、開口部１５の形状や階調を調整する。例えば、反射光の強度が強い領域では、開口部の形状を小さくしたり、階調により透過光量を減少させるように制御する。一方、反射光の強度が弱い領域では、開口部の形状を大きくしたり、階調により透過光量を増加させるように制御する。
【００４７】
これにより、導電性感光性樹脂２を露光する半導体ウェハー１に入射する照射光１１の分布や強度を均一にできる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、光源３としてレーザーを例に説明したが、これに限られない。例えば、ランプやＬＥＤなど、導電性感光性樹脂を化学反応させ硬化させる、ＵＶ光、可視光や赤外光などの波長の光を放射できるものであれば、任意である。
【００４９】
また、本実施の形態では、液晶セルに対応する画素数に応じた解像度で露光が可能な液晶マスクを例に説明したが、これに限られない。例えば、後述する光の分布制御が行えるものであれば、ガラスマスクやフィルムマスクの切り替えや、機械的な動作を伴うシャッターなどの方式でもかまわない。
【００５０】
また、本実施の形態では、検出器として、ＣＣＤを例に説明したが、これに限られず、照射光の波長の光に対して十分な感度を有し、平面分解能の高いものであれば任意の検出器を用いることができる。例えば、ＣＭＯＳ、フォトレジスタ、フォトダイオード、光電子増倍管、焦電検出器などを用いてもよい。このとき、半導体ウェハー１に形成するパターンの寸法や精度に応じて、必要であれば検出器５の前に拡大光学系を備え、検出分解能を高めてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、鉛直方向から照射光１１を照射してパターン形成の寸法精度を向上させるために、反射光４を分岐するビームスプリッター８を照射光１１の光路上に設けた例で説明したが、これに限られない。例えば、半導体ウェハー１に対して十分な角度で、斜め方向から照射光１１を照射すれば、ビームスプリッター８を設けず、直接、反射光４を検出器５で検出する構成でもよい。これにより、装置の簡略化がはかられる。
【００５２】
また、本実施の形態では、検出器から入力された電気データを用いて演算し、液晶マスク７を制御装置６で制御する例で説明したが、これに限られない。例えば、制御装置６で、電子部品形成装置の各部の動作を一括して制御してもよい。また、制御装置６には、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよい。これにより、所定の制御プログラムに従って、液晶マスク７や半導体ウェハーなどの造形対象物を保持するステージなどの各部の動作を制御できる。
【００５３】
本実施の形態における電子部品形成装置によれば、造形対象物の反射光を予め検出して、照射光を制御し、露光領域の導電性感光性樹脂に入射する照射光の光強度や分布を均一化できる。これにより、造形対象物の表面状態に依存せず、例えば突起状電極や配線パターンなどの造形物を、均一な形状で精度よく形成できる電子部品形成装置を実現できる。その結果、この電子部品形成装置により、均一な形状の突起状電極や配線パターンを有する電子部品を作製できる。
【００５４】
以下に、本発明の第１の実施の形態の電子部品形成装置を用いて作製する電子部品の製造方法について、図２を用い、図１を参照しながら説明する。なお、縮小投影露光方式を用いて、突起状電極を備えた電子部品を形成する方法は、図６で説明した方法と同様であるので詳細な説明は省略する。そこで、以降では、本発明の反射光を考慮して照射光を制御する方法に焦点を絞って電子部品の製造方法を説明する。
【００５５】
図２は、本発明の第１の実施の形態の電子部品形成装置を用いて作製する電子部品の製造方法を説明するフローチャートである。
【００５６】
まず、図１（ａ）に示すように、半導体ウェハー１の露光する所定の領域上に照射光１１を照射する（ステップＳ０１）。このとき、照射光１１で、導電性感光性樹脂２が化学反応で光硬化しないように、半導体ウェハー１の上面は導電性感光性樹脂２が入り込まない位置で露出させて保持されている。そして、照射光を照射する前に、露光パターンと半導体ウェハー１との位置関係を確認し、ズレが生じていた場合には位置合せを行う。
【００５７】
なお、半導体ウェハー１から直接戻ってくる反射光４は、導電性感光性樹脂を介した場合に比べ、光強度が強い。そのため、必要に応じて、検出器５の測定レンジを越えないように光源３の出力を低めに設定するか、液晶マスク７の階調を調節して半導体ウェハー１に到達する照射光１１の光量を下げることが好ましい。このとき、反射光を検出するために半導体ウェハー１上に照射する光のパターンとしては、後述する演算方式に依存するが、面内に等間隔に配置された均一なパターンや、形成する形状パターン、もしくは表面への一様な照射などである。
【００５８】
つぎに、半導体ウェハー１からの反射光４を、ビームスプリッター８で分岐し、ＣＣＤなどを用いた検出器５で検出する（ステップＳ０２）。なお、上述したように、半導体ウェハー１に対して十分な角度で斜め方向から照射光１１を入射させることができる場合には、ビームスプリッター８を介さずに、直接、反射光４を検出器５に入射させ検出してもよい。
【００５９】
つぎに、検出器５で検出された反射光４に対応した電気データを、液晶マスク７の制御装置６に送り、所定のプログラムに従って演算処理を行い、補正データを作成する（ステップＳ０３）。このとき、演算処理としては、例えば液晶マスク７で規定した形状に対して差分を計算し、補正を加える方法などにより行われる。
【００６０】
つぎに、得られた補正データに基づいて、液晶マスク７の液晶セル１６を制御し、開口部１５の形状や階調を制御する（ステップＳ０４）。このとき、必要に応じて、ステップＳ０１からステップＳ０４までの動作を、反射光４から得られる補正データが所望の範囲に収束するまで繰り返すことが好ましい。
【００６１】
つぎに、反射光４に基づいて補正データを作成した後、ステージ（図示せず）に設置した半導体ウェハー１を所定の距離だけ降下させて容器１２中の導電性感光性樹脂２中に浸漬し、露光表面上に所定の厚みの導電性感光性樹脂２を付与する（ステップＳ０５）。このとき、例えばＡｇなどの金属粉末からなる導電フィラーと感光性アクリル樹脂などの感光性樹脂からなる導電性感光性樹脂を用いることができる。具体的には、例えば感光・熱可塑性アクリルオリゴマー、アクリルモノマー、開始剤、カップリング剤、密着性付与剤、反応性希釈剤、溶剤などからなる感光性樹脂と、５０ｗｔ％以上９５ｗｔ％未満の３μｍの球状のＡｇ粒子からなる導電フィラーにより導電性感光性樹脂で構成される。
【００６２】
なお、導電性感光性樹脂２を半導体ウェハー１上に付与する方法としては、浸漬方式以外に、例えば印刷方式、スピンコート、ダイコートやスプレー方式、引き上げ方式などでもよい。また、液状の導電性感光性樹脂以外に、ドライフィルムを半導体ウェハー１上に貼り付けることにより付与してもよい。
【００６３】
つぎに、導電性感光性樹脂２が付与された半導体ウェハー１に、ステップＳ０４で、補正データに基づいて液晶マスクの開口部の形状や階調を調整した開口部を介して、光源３からの照射光１１を照射する（ステップＳ０６）。これにより、半導体ウェハー１の所定の領域に、例えば突起状電極や配線パターンなどの造形物が形成される。
【００６４】
つぎに、容器１２から半導体ウェハー１を取り出し、感光されていない導電性感光性樹脂を洗浄し除去する（ステップＳ０７）。このとき、洗浄方法としては、薬液によるウェット洗浄やアッシングやプラズマ洗浄などのドライエッチ方式で行うことができる。なお、ウェット洗浄の場合には、超音波を併用すると洗浄効果を高めることができるので、好ましい。
【００６５】
つぎに、例えば４０℃、１時間程度のベーキングにより乾燥（ステップＳ０８）を行う。なお、乾燥方法としては、エアーブロー、窒素ブローで行うこともできる。
【００６６】
これにより、図３に示すように、例えば所定の均一な形状の突起状電極２２などの造形物が形成された、半導体チップ２４などの電子部品２０が作製される。
【００６７】
なお、本実施の形態では、１層からなる突起状電極を例に説明したが、これに限られない。必要に応じて、ステップＳ０１からステップＳ０６までを繰り返し、積層構造の突起状電極を形成してもよい。このとき、２層目以降は、その下の層の、例えば表面の凹凸などにより反射光が大きく変化する。そのため、各層を形成する際に、本実施の形態の反射光を用いて照射光の光強度や分布を補正する方法は、均一な形状の突起状電極などの造形物を積層して形成する場合、特に大きな効果を発揮する。
【００６８】
また、本実施の形態では、導電性感光性樹脂の導電フィラーとして、Ａｇを例に説明したが、これに限られない。例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗなどの平均粒子径が０．１μｍ〜１０μｍ程度の金属微粒子が用いられる。これらの金属微粒子は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよく、上記元素を含む合金からなる合金粉を導電フィラーとして使用することもできる。そして、導電フィラーの形状としては、塊状、鱗片状、微結晶状、球状、粒状、フレーク状などの種々の形状であってもよいし、不定形であってもよい。その中でも、導電フィラーの形状は、球状または粒状であることが好ましい。露光時の光透過性がよく、露光効率がよいからである。さらに、導電フィラーとして、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ系合金、Ｓｎ−Ｐｂ系合金、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｚｎ−Ｉｎ系合金、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系合金、Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金およびＳｎ−Ｂｉ系合金から選択された少なくとも１種のはんだ合金を含むものを用いてもよい。これにより、導電フィラーが低融点を有するはんだ合金粒子であるので、電子部品に形成された突起上電極を介して別の電子部品と接続する場合、例えば加熱温度による感光性樹脂の劣化が少ない。また、少なくとも一部のはんだ合金粒子を互いに融着させて接続でき、さらに実装基板の電極端子中の原子がはんだ中に拡散するので、接続抵抗を小さくできる。
【００６９】
また、本実施の形態では、導電性感光性樹脂の感光性樹脂として、感光性アクリル系樹脂を例に説明したが、これに限られない。例えば、感光性エポキシ系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂および、チオール・エン系樹脂のうちの１種を含む感光性樹脂を用いてもよい。
【００７０】
本実施の形態の電子部品形成装置によれば、実際に電子部品を製造する前に、造形対象物の表面状態に依存して変化する反射光の影響を考慮して、照射光の光強度や分布を補正することができる。これにより、造形対象物上の導電性感光性樹脂に入射する照射光の光量を均一化し、所望の形状の造形物を形成できる。その結果、例えば反射率の高い電極と反射率に低い電極などが造形対象物上に混在していても、補正データに基づく照射光により、設計データどおりの、例えば突起状電極などの数１００μｍ以下の造形物を精度よく形成することができる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態における電子部品形成装置について、図４を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００７２】
図４（ａ）は本発明の第２の実施の形態における電子部品形成装置の全体構成を示す概略図、図４（ｂ）は図４（ａ）に使用するフォトマスクの概略形状を示す平面図で、図４（ｃ）は図４（ｂ）のフォトマスクの詳細を示す部分拡大平面図である。
【００７３】
そして、本実施の形態の電子部品形成装置２００は、照射光１１の光路上で、少なくとも光源３とビームスプリッター８間に、光学フィルター１３を設けている。さらに、光源３Ａが、少なくとも２波長の光を放射する、例えばハロゲンランプなどを用いる点で、第１の実施の形態とは異なる。なお、その他の構成要素などや材質など第１の実施の形態と同様のものを用いることができる。
【００７４】
以下でも、第１の実施の形態と同様に、造形対象物として半導体ウェハーを、造形物として突起状電極を例に説明する。
【００７５】
図４（ａ）に示すように、本実施の形態の電子部品形成装置２００は、少なくともハロゲンランプなどの光源３Ａ、照明光学系９、縮小投影光学系１０、光学フィルター１３、ビームスプリッター８、ＣＣＤなどの検出器５、導電性感光性樹脂２を充填した容器１２、制御装置６、液晶マスク７および造形対象物１とから構成されている。このとき、造形対象物１（以下では、「半導体ウェハー」と記す）の、例えば突起状電極などの造形物が形成される面に、所定の厚み（深さ）の導電性感光性樹脂２が付与された状態で容器１２内に配置されている。なお、図４は、第１の実施の形態と同様に、各部の構成を概略的に示したものであり、各構成要素の大小関係や位置関係などは実際とは異なる。
【００７６】
このとき、光源３Ａとして、例えばハロゲンランプなど、少なくとも２波長の光を用いることができる。つまり、光源３Ａは、少なくとも導電性感光性樹脂を化学反応させて光硬化させる波長の光と、それ以外の波長の光を有する。具体的には、導電性感光性樹脂の感光性樹脂として、感光性アクリル系樹脂を用いる場合は、少なくとも５００ｎｍ以下の波長の光と、それ以外の波長の光とを備えている。
【００７７】
以下、本発明の第２の実施の形態の電子部品形成装置２００の構成と補正方法について説明する。
【００７８】
まず、図４に示すように、光源３Ａから放射された照射光１１を、照明光学系９、液晶マスク７の開口部１５、縮小投影光学系１０、光学フィルター１３を介して、導電性感光性樹脂２中に浸漬された半導体ウェハー１に入射させる。そして、縮小投影光学系１０により、液晶マスク７の開口部１５で形成されたパターンが半導体ウェハー１の所定の領域にフォーカスして照射される。
【００７９】
このとき、はじめに、光学フィルター１３により、導電性感光性樹脂２の感光性樹脂を光硬化する波長の光をカットし、光硬化させない波長の光のみが透過する。これにより、光源３Ａから放射された導電性感光性樹脂２を光硬化させない波長のみの照射光１１が半導体ウェハー１上に照射される。このとき、例えば、光源３Ａが、感光性アクリル系樹脂が光硬化する紫外光領域の波長と、それ以上（長波長）の波長の光を有する場合、光学フィルター１３として、紫外光領域の光をカットするハイパスフィルターなどを用いることができる。
【００８０】
つぎに、図４（ａ）に示すように、光学フィルター１３を通過した導電性感光性樹脂２を光硬化させない波長のみの照射光１１の半導体ウェハー１からの反射光４を、照射光１１の光路上に設けたビームスプリッター８で分岐し、検出器５に入射させる。
【００８１】
つぎに、検出器５に入射した反射光４の光強度や分布に対応して、検出器５で電気データに変換され、制御装置６に入力される。そして、入力されたデータは、制御装置６で所定のプログラムの演算により補正データが作成される。このとき、必要に応じて、反射光４から得られるデータが所望の範囲に収束するまで繰り返すことが好ましい。
【００８２】
そして、補正データに基づいて、図４（ｃ）に示す液晶マスク７の液晶セル１６を制御し、開口部１５の形状や階調を調整する。例えば、反射光の強度が強い領域では、開口部の形状を小さくしたり、階調により透過光量を減少させるように制御する。一方、反射光の強度が弱い領域では、開口部の形状を大きくしたり、階調により透過光量を増加させるように制御する。これにより、導電性感光性樹脂２を露光する半導体ウェハー１に入射する照射光１１の分布や強度を均一にできる。
【００８３】
つぎに、補正データを作成後、光学フィルター１３を、図示しない駆動系で、照射光１１の光路から移動させる。これにより、光源３Ａから放射される導電性感光性樹脂２の感光性樹脂を光硬化する波長の光が、半導体ウェハー１上に所定の高さ（厚み）で付与された導電性感光性樹脂２に照射される。そして、所定のパターン形状で露光され、半導体ウェハー１上に、例えば突起状電極や配線パターンなどの造形物が形成される。このとき、光源３Ａの光硬化に寄与しない波長の光も同時に、導電性感光性樹脂２に照射されるが、導電性感光性樹脂を光硬化しないので問題はない。
【００８４】
なお、本実施の形態では、光学フィルター１３を縮小投影光学系１０の後に配置した例で説明したが、これに限られない。例えば、半導体ウェハー１上の導電性感光性樹脂２に照射光１１が到達する前であれば、光路上のどの位置に配置してもよい。
【００８５】
また、本実施の形態では、光源３のハロゲンランプを用いた例で説明したが、これに限られない。例えば、導電性感光性樹脂の感光性樹脂を化学反応して光硬化する波長の光を照射する光源とそれ以外の波長の光を照射する光源とを有する、単一波長のレーザーや波長の異なるランプなどを２台以上用いて構成してもよい。この場合、それぞれの光源は、光学シャッターや機械的方法などの切替手段により切り替えて用いることができる。なお、機械的方法としては、スライダーによる光源、光路の切り替えや機械的シャッターによる光路の切り替え、ミラーによる光路の切り替えなどの手段が用いることができる。
【００８６】
本実施の形態における電子部品形成装置によれば、光学フィルターにより、造形対象物上に導電性感光性樹脂を付与した状態で、反射光を検出して、照射光を制御し、露光領域の導電性感光性樹脂の照射光の光強度や分布を均一化できる。これにより、造形対象物の表面状態に依存せず、例えば突起状電極や配線パターンなどの造形物を、均一な形状で精度よく形成できる電子部品形成装置を実現できる。その結果、この電子部品形成装置を用いて、均一な形状の突起状電極や配線パターンを有する電子部品を作製できる。また、導電性感光性樹脂を半導体ウェハー上に付与した状態で、補正データを作成できるため生産性が向上する。
【００８７】
以下に、本発明の第２の実施の形態における半導体ウェハーの表面状態と反射光との関係を、図５を用いて説明する。
【００８８】
図５は、本発明の第２の実施の形態の電子部品形成装置における半導体ウェハーの表面状態と反射光との関係を説明する断面図である。
【００８９】
図５に示すように、光源から放射された照射光１１は、導電性感光性樹脂２を通過し、半導体ウェハー１の表面で反射される。このとき、一般に、半導体ウェハー１上には、例えばＡｌやＡｕなど材質の異なる金属からなる電極端子や、同じ材質でも汚染などの表面状態の違いにより反射率が異なる電極端子を形成されている。そのため、それらの表面から反射される反射光４の光量は、それぞれ異なった値となる。例えば、Ａｌ金属で表面が清浄な反射率の高い電極１７ａと、同じＡｌ金属で表面が汚染された反射率の低い電極１７ｂが混在する場合、同じパターンで同じ光量の照射光１１を照射しても、反射率の高い電極１７ａからの反射光４ａが、反射率の低い電極１７ｂからの反射光４ｂより大きくなる。そして、導電性感光性樹脂２は、照射光と反射光の積算した光量で露光される。そのため、反射光の多い領域１４ａの導電性感光性樹脂２は、反射光の少ない領域１４ｂの導電性感光性樹脂２よりも、多くの光量で露光される。つまり、反射光の多い領域１４ａの導電性感光性樹脂２が適正な光量で露光された場合、反射光の少ない領域１４ｂの導電性感光性樹脂２は過少に露光される。反対に、反射光の少ない領域１４ｂの導電性感光性樹脂２が適正な光量で露光された場合、反射光の多い領域１４ａの導電性感光性樹脂２は過剰に露光される。その結果、半導体ウェハー１に同じ光量の照射光で照射しても、過剰に露光された、例えば突起状電極などの造形物のサイズは大きくなる。
【００９０】
そこで、本実施の形態では、異なる波長の光を有する光源のうち、光学フィルターを透過する導電性感光性樹脂を感光しない波長の光を用いて、予め反射光の光強度や光量の分布を検出器５で検出する。そして、検出した情報に基づいて、事前に差分を演算処理して求め、その補正データにより液晶マスクの開口部の形状や階調を制御する。これにより、半導体ウェハーの表面状態にかかわらず、導電性感光性樹脂を露光する光量を等しくして、均一な形状の造形物を形成することができる。
【００９１】
なお、上記では、半導体ウェハーの上に導電性感光性樹脂が付与された状態で説明したが、第１の実施の形態の反射光と半導体ウェハーの表面状態との関係も同様である。つまり、単に、導電性感光性樹脂が付与されず、導電性感光性樹脂を感光する波長の光源を利用するだけで、補正データなどの作成は同様である。
【００９２】
また、本実施の形態では、造形対象物上に導電性感光性樹脂を付与した状態で、反射光により補正データを作成し制御する例で説明したが、これに限られない。例えば第１の実施の形態と同様に、造形対象物を露出させた状態で反射光を検出し、制御してもよい。この場合には、必ずしも、２種類の波長のいずれも、導電性感光性樹脂を光硬化しない波長の光でなくてもよい。
【００９３】
また、本実施の形態では、光学フィルターで、導電性感光性樹脂を光硬化する波長の光をカットする例で説明したが、これに限られない。例えば、光硬化させる波長の光と、光硬化しない波長の光を、選択して切り替える光学フィルターを用いてもよい。これにより、光硬化しない波長の光の波長範囲が広い場合でも、シャープで均一な造形物を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の電子部品形成装置は、微細なピッチで均一な形状が要求される突起状電極や配線パターンなどの造形物を有する電子部品などを作製する技術分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態における電子部品形成装置の全体構成を示す概略図（ｂ）図１（ａ）に使用するフォトマスクの概略形状を示す平面図（ｃ）図１（ｂ）のフォトマスクの詳細を示す部分拡大平面図
【図２】本発明の第１の実施の形態の電子部品形成装置を用いて作製する電子部品の製造方法を説明するフローチャート
【図３】本発明の第１の実施の形態の電子部品形成装置を用いて作製された電子部品の斜視図
【図４】（ａ）本発明の第２の実施の形態における電子部品形成装置の全体構成を示す概略図（ｂ）図４（ａ）に使用するフォトマスクの概略形状を示す平面図（ｃ）図４（ｂ）のフォトマスクの詳細を示す部分拡大平面図
【図５】本発明の第２の実施の形態の電子部品形成装置における半導体ウェハーの表面状態と反射光との関係を説明する断面図
【図６】（ａ）縮小投影露光方式による電子部品形成装置の構成を示す概略図（ｂ）図６（ａ）に使用するフォトマスクの概略形状を示す平面図（ｃ）図６（ｂ）のフォトマスクの詳細を示す平面図
【符号の説明】
【００９６】
１    半導体ウェハー（造形対象物）
２    導電性感光性樹脂
３，３Ａ    光源
４，４ａ，４ｂ    反射光
５    検出器
６    制御装置
７    液晶マスク
７ａ    マスク領域
８    ビームスプリッター
９    照明光学系
１０    縮小投影光学系
１１    照射光
１２    容器
１３    光学フィルター
１４    領域
１４ａ    反射光の多い領域
１４ｂ    反射光の少ない領域
１５    開口部
１６    液晶セル
１７ａ    反射率の高い電極
１７ｂ    反射率の低い電極
２０    電子部品
２２    突起状電極
２４    半導体チップ
１００，２００    電子部品形成装置
【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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