【手続補正書】
【提出日】平成23年2月4日(2011.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパッド上に載置された導電性ボールをリフロー処理することにより、はんだバンプを形成するはんだバンプ形成方法であって、
前記複数のパッド上に粘着性付与化合物と化学反応可能な金属膜を形成する金属膜形成工程と、
前記粘着性付与化合物を含んだ溶液と前記金属膜とを化学反応させて、前記金属膜上に有機系粘着層を形成する有機系粘着層形成工程と、
前記有機系粘着層上に前記導電性ボールを供給することにより、前記有機系粘着層及び前記金属膜を介して、前記複数のパッドに前記導電性ボールを載置する導電性ボール載置工程と、を含むことを特徴とするはんだバンプ形成方法。
【請求項２】
前記複数のパッド上にそれぞれ１つの前記導電性ボールを載置することを特徴とする請求項１記載のはんだバンプ形成方法。
【請求項３】
前記粘着性付与化合物は、ナフトトリアゾール系誘導体、ベンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導体、ベンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトベンゾチアゾール系誘導体、及びベンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体のうち、少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のはんだバンプ形成方法。
【請求項４】
前記金属膜は、Ｃｕ膜又はＮｉ膜であることを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか一項記載のはんだバンプ形成方法。
【請求項５】
前記金属膜として前記Ｎｉ膜を用いる場合、前記金属膜形成工程と前記有機系粘着層形成工程との間に、前記金属膜上にＡｕ層を形成するＡｕ層形成工程と、
前記有機系粘着層形成工程の直前に前記Ａｕ層を除去するＡｕ層除去工程と、を設けたことを特徴とする請求項４記載のはんだバンプ形成方法。
【請求項６】
前記導電性ボール載置工程では、前記有機系粘着層が形成された前記複数のパッド上に前記複数の導電性ボールを振り掛け、前記複数のパッドを振動又は揺動させることにより、前記複数のパッド上にそれぞれ１つの前記導電性ボールを載置することを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか一項記載のはんだバンプ形成方法。
【請求項７】
前記金属膜形成工程の前に、前記複数のパッド上にめっき膜を形成するめっき膜形成工程を設けると共に、前記めっき膜上に前記金属膜を形成することを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか一項記載のはんだバンプ形成方法。
【請求項８】
前記めっき膜は、Ｎｉ膜、Ｐｄ膜、Ａｕ膜のうち少なくとも１つの膜からなることを特徴とする請求項７記載のはんだバンプ形成方法。
【請求項９】
前記複数のパッドは、配線基板、チップサイズパッケージ、又は半導体チップのいずれかに設けられたものであることを特徴とする請求項１ないし８のうち、いずれか一項記載のはんだバンプ形成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、前記金属膜形成工程の前に、前記複数のパッド上にめっき膜（拡散防止膜）を形成するめっき膜形成工程を設けると共に、前記めっき膜上に前記金属膜を形成してもよい。このように、複数のパッド上にめっき膜を形成することにより、例えば、複数のパッドの材料としてＣｕを用いた場合、複数のパッドに含まれるＣｕがはんだバンプに拡散することを防止できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
さらに、前記めっき膜は、めっき法により形成されたＮｉ膜、Ｐｄ膜、Ａｕ膜のうち少なくとも１つの膜から構成してもよい。これにより、複数のパッドに含まれるＣｕがはんだバンプに拡散することを防止できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図９を参照するに、本実施の形態の基板１００は、基板本体１０１と、貫通電極１０２と、複数のパッド１０３，１０７と、ソルダーレジスト１０４，１０８と、めっき膜１０５，１０９と、金属膜１１１と、はんだバンプ１１２とを有する。本実施の形態では、基板１００として、半導体パッケージとして用いられる配線基板を例に挙げて以下の説明を行う。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
複数のパッド１０３は、貫通電極１０２の下端部の形成位置に対応する部分の基板本体１０１の下面１０１Ａに設けられている。複数のパッド１０３は、平面視円形状とされており、めっき膜１０５が形成される接続部１１７を有する。接続部１１７は、めっき膜１０５を介して、例えば、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続される。接続部１１７は、平面視円形状とされている。複数のパッド１０３としては、例えば、パターニングされたＣｕ膜を用いることができる。複数のパッド１０３の厚さは、例えば、１５μｍとすることができる。複数のパッド１０３の直径Ｒ１は、例えば、１２０μｍとすることができる。この場合、接続部１１７の直径Ｒ２は、例えば、８０μｍとすることができる。なお、パッド１０３及び接続部１１７の平面形状は、本実施の形態の形状に限定されない。パッド１０３及び接続部１１７の平面形状は、例えば、矩形や多角形等の形状、或いは他の形状としてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
めっき膜１０５は、開口部１１８に露出された部分の接続部１１７を覆うように設けられている。めっき膜１０５としては、例えば、接続部１１７の面１１７ＡにＮｉ層、Ａｕ層の順に積層したＮｉ／Ａｕ積層膜、接続部１１７の面１１７ＡにＮｉ層、Ｐｄ層、Ａｕ層の順に積層したＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜、接続部１１７の面１１７ＡにＰｄ層、Ａｕ層の順に積層したＰｄ／Ａｕ積層膜、及び接続部１１７の面１１７Ａに形成したＡｕ層等を用いることができる。めっき膜１０５としてＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜を用いる場合、例えば、無電解めっき法により、Ｎｉ層（例えば、厚さ３μｍ以上）、Ｐｄ層（例えば、厚さ０．１μｍ以下）、Ａｕ層（例えば、厚さ０．０１μｍ〜０．５μｍ）を順次積層させることでＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜を形成する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
複数のパッド１０７は、貫通電極１０２の上端部の形成位置に対応する部分の基板本体１０１の上面１０１Ｂに設けられている。複数のパッド１０７は、平面視円形状とされており、めっき膜１０９が形成される接続部１２１を有する。接続部１２１は、めっき膜１０９及び金属膜１１１を介して、はんだバンプ１１２と電気的に接続されている。接続部１２１は、平面視円形状とされている。複数のパッド１０７としては、例えば、パターニングされたＣｕ膜を用いることができる。複数のパッド１０７の厚さは、例えば、１５μｍとすることができる。はんだバンプ１１２となる導電性ボールの直径が９０μｍの場合、複数のパッド１０７の直径Ｒ３は、例えば、１２０μｍとすることができる。また、この場合、接続部１２１の直径Ｒ４は、例えば、８０μｍとすることができる。なお、パッド１０７及び接続部１２１の平面形状は、本実施の形態の形状に限定されない。パッド１０７及び接続部１２１の平面形状は、例えば、矩形や多角形等の形状、或いは他の形状としてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
めっき膜１０９は、開口部１２２に露出された接続部１２１の面１２１Ａを覆うように設けられている。めっき膜１０９は、パッド１０７を形成する金属の成分が、はんだバンプ１１２に拡散することを防止し、かつ、はんだとパッド１０７との接合性を向上させるための膜である。めっき膜１０９は、特に、金属膜１１１，１５１の厚さが薄く、導電性ボールのリフローの際にはんだ中に完全に拡散する場合に有効である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
めっき膜１０９としては、例えば、開口部１２２に露出された接続部１２１の面１２１ＡにＮｉ層、Ａｕ層の順に積層したＮｉ／Ａｕ積層膜、接続部１２１の面１２１ＡにＮｉ層、Ｐｄ層、Ａｕ層の順に積層したＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜、接続部１２１の面１２１ＡにＰｄ層、Ａｕ層の順に積層したＰｄ／Ａｕ積層膜、及び接続部１２１の面１２１Ａに形成したＡｕ層等を用いることができる。めっき膜１０９としてＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜を用いる場合、例えば、無電解めっき法により、Ｎｉ層（例えば、厚さ３μｍ以上）、Ｐｄ層（例えば、厚さ０．１μｍ以下）、Ａｕ層（例えば、厚さ０．０１μｍ〜０．５μｍ）を順次積層させることでＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜を形成する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
金属膜１１１は、パッド１０７と接触する面とは反対側のめっき膜１０９の面を覆うように設けられている。金属膜１１１は、ナフトトリアゾール系誘導体、ベンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導体、ベンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトベンゾチアゾール系誘導体、及びベンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体のうち、少なくとも一種を含む粘着性付与化合物と化学反応可能な金属膜である。金属膜１１１は、上記粘着性付与化合物を含んだ溶液と反応することにより、後述する導電性ボール（導電性ボールをリフロー処理させることではんだバンプ１１２となる）を金属膜１１１に仮固定するための有機系粘着層を形成するための膜である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
はんだバンプ１１２は、めっき膜１０９と接触する面とは反対側の金属膜１１１の面に設けられている。はんだバンプ１１２は、例えば、半導体チップ等の電子部品（図示せず）と電気的に接続される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
なお、本実施の形態の基板１００では、めっき膜１０９に設けられた金属膜１１１の厚さが厚い場合（例えば、０．５μｍ以上。はんだバンプ１１２を形成する際、金属膜１１１の一部のみがはんだ中に拡散する場合）を例に挙げて説明したが、金属膜１１１の厚さが薄い場合（例えば、０．５μｍ未満）の場合は、後述する図１９に示す工程において、導電性ボール１２９のリフロー処理の際、全ての金属膜１１１がはんだ中へと拡散するため、はんだバンプ１１２を形成後に金属膜１１１は残らない。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
つまり、後述する図１０に示すように、完成体である基板１２３には、めっき膜１０９を覆う金属膜１１１は存在しない。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
次いで、図１２に示す工程では、接続部１１７，１２１を洗浄処理及び活性化処理した後、めっき法により、接続部１１７の面１１７Ａにめっき膜１０５を形成すると共に、接続部１２１の面１２１Ａにめっき膜１０９を形成する（めっき膜形成工程）。洗浄及び活性化処理には、例えば、接続部１１７，１２１の面１１７Ａ，１２１Ａの脱脂処理、脱脂処理後の接続部１１７，１２１の面１１７Ａ，１２１Ａのエッチング処理、エッチング処理後の接続部１１７，１２１の面１１７Ａ，１２１Ａの酸洗浄処理、酸洗浄処理後の接続部１１７，１２１の面１１７Ａ，１２１Ａの活性化処理等が含まれる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
めっき膜１０５，１０９としては、例えば、Ｎｉ層、Ａｕ層の順に積層したＮｉ／Ａｕ積層膜、Ｎｉ層、Ｐｄ層、Ａｕ層の順に積層したＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜、Ｐｄ層、Ａｕ層の順に積層したＰｄ／Ａｕ積層膜、及びＡｕ層等を用いることができる。めっき膜１０５，１０９としてＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜を用いる場合、例えば、無電解めっき法により、Ｎｉ層（例えば、厚さ３μｍ以上）、Ｐｄ層（例えば、厚さ０．１μｍ以下）、Ａｕ層（例えば、厚さ０．０１μｍ〜０．５μｍ）を順次積層させることでＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜を形成する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
次いで、図１３に示す工程では、めっき法により、開口部１２２に露出された部分のめっき膜１０９の面を覆うように、ナフトトリアゾール系誘導体、ベンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導体、ベンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトベンゾチアゾール系誘導体、及びベンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体のうち、少なくとも一種を含む粘着性付与化合物と化学反応可能な金属膜１１１を形成する（金属膜形成工程）。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
なお、先に説明したように、図１９に示す工程において、めっき膜１０９に設けられた金属膜１１１の厚さが厚い場合（例えば、０．５μｍ以上）は、図１９に示すように、めっき膜１０９に金属膜１１１が残るが、金属膜１１１の厚さが薄い場合（例えば、０．５μｍ未満）の場合は、導電性ボール１２９のリフロー処理の際、全ての金属膜１１１がはんだ中へと拡散するため、はんだバンプ１１２を形成後に金属膜１１１は残らない。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
図２４を参照するに、第２の実施の形態の基板１５０は、第１の実施の形態の基板１００に設けられためっき膜１０９及び金属膜１１１の代わりに金属膜１５１を設けた以外は基板１００と同様に構成される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
また、金属膜１５１は、めっき膜１０５の形成時に、同時に形成してもよい。例えば、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ積層膜からなる場合、めっき法により、面１１７ＡにＮｉ層を形成する際に面１２１Ａに同時にＮｉ層（Ｎｉ膜）を形成し、次いで、面１２１Ａをマスクして、面１１７ＡにＰｄ層、Ａｕ層を順次形成することで、めっき膜１０５と金属膜１５１とを同時に形成する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
１００，１２３，１５０，１８０  基板
１０１  基板本体
１０１Ａ  下面
１０１Ｂ  上面
１０２  貫通電極
１０３，１０７  パッド
１０４，１０８  ソルダーレジスト
１０５，１０９  めっき膜
１１１，１５１  金属膜
１１２  はんだバンプ
１１５  貫通孔
１１７，１２１  接続部
１１７Ａ，１２１Ａ，１２５Ａ，１２５Ｂ  面
１１８，１２２  開口部
１２５  基材
１２７，１５５  有機系粘着層
１２９  導電性ボール
１３０  導電性ボール供給装置
１３１  ステージ
１３２  振動装置
１３３  支持体
１３４  導電性ボール収容体
１４７  フラックス
１６１  Ａｕ膜
１７１  導電性ボール収容体
１７３  板体
Ａ  基板形成領域
Ｂ  切断位置
Ｒ１〜Ｒ４  直径