JPH0745662A - メタルマスクの接着構造 - Google Patents

メタルマスクの接着構造

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JPH0745662A
JPH0745662A JP5189473A JP18947393A JPH0745662A JP H0745662 A JPH0745662 A JP H0745662A JP 5189473 A JP5189473 A JP 5189473A JP 18947393 A JP18947393 A JP 18947393A JP H0745662 A JPH0745662 A JP H0745662A
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JP
Japan
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metal mask
semiconductor wafer
substrate
ccb
mask
Prior art date
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JP5189473A
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English (en)
Inventor
Takayuki Uda
隆之 宇田
Tamotsu Tanaka
扶 田中
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/14Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
    • H05K3/143Masks therefor

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型で、基板への密着性が良いメタルマスク
の接着構造を提供する。 【構成】 半導体ウエハ(基板)1上に選択的にたとえ
ばBLM等の電極材料を形成するメタルマスク2が強磁
性体からなり、半導体ウエハ1の裏面に設けられた電磁
石(磁化部材)3によって前記メタルマスク2を半導体
ウエハ1に密着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メタルマスクの接着構
造に関し、特に、CCB電極やTAB電極用下地を形成
するときなどに用いられるメタルマスクの接着構造につ
いて有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フリップチップ方式の半導体集積
回路装置におけるCCB(Cont−rolled C
ollapse Bonding)バンプの下地である
BLM(Ball Limiting Metalli
zation)、あるいは、TAB(Tape Aut
omated Bonding)のバンプの下地である
IM(Interface Metallurgy)の
形成に用いられるメタルマスクには、モリブデンからな
るものが使用されている。
【0003】このメタルマスクによって形成されるBL
MやIMなどの電極下地は、パターン精度を向上し、電
気的トラブルを未然に防止する観点から、付着する電極
材料の位置ずれやぼけ、隣接する電極下地間のショート
などを排除する必要があり、そのためにはメタルマスク
の厚さを薄くする必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来用いられ
ているモリブデンのメタルマスクでは、薄くし過ぎると
マスク剛性が低下して変形し、半導体ウエハなど基板の
表面に密着せず浮き上がってしまい、却って位置ずれや
ぼけ、ショートなどといった問題が発生するため、所望
のマスク厚まで薄くすることができなかった。特に、半
導体ウエハが大口径の場合には、このメタルマスクの浮
き上がりは顕著となっていた。
【0005】また、CCBバンプもメタルマスクによっ
て形成されるが、このCCBバンプの表面は、プローブ
針を当てて電気的検査をすることから平坦であることが
要求されるが、上記した理由で厚いメタルマスクを使用
せざるを得ず、その結果、形成されるCCBバンプは先
端が尖ってしまいプローブ針による検査がスムーズに行
えなかった。さらに、厚いメタルマスクのためにCCB
バンプの形成箇所が深くなって蒸着時間がかかり、生産
効率を悪化させていた。
【0006】確かに、リフトオフ法により、予め蒸着箇
所以外にホトレジストを塗布しておき、電気材料を蒸着
した後にホトレジストを除去してCCBバンプやBL
M、IMを形成する方法もあるが、メタルマスクを用い
た場合に比べてコスト高になってしまう。
【0007】そこで、本発明の目的は、薄型で、かつ基
板への密着性が良いメタルマスクの接着構造に関する技
術を提供することにある。
【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。
【0010】すなわち、本発明のメタルマスクの接着構
造は、基板上に選択的に電極材料を形成するメタルマス
クが強磁性体からなり、基板の裏面に設けられた磁化部
材によって前記メタルマスクが基板に密着されるもので
ある。
【0011】この場合において、前記メタルマスクはF
eとNiの合金である42アロイからなることが望まし
く、また、前記磁化部材は電磁石であることが望まし
い。
【0012】
【作用】上記のようなメタルマスクの接着構造によれ
ば、磁化部材の磁気作用によってメタルマスク全体が基
板に密着されて浮き上がることがないので、メタルマス
クを薄くしてマスク剛性が低下しても、基板に形成され
る電極材料に位置ずれやぼけ、ショートなどが発生する
ことはない。
【0013】また、このようなメタルマスクの接着構造
によれば、メタルマスクを所望の薄さにできるので、メ
タルマスクをCCBバンプの形成に用いた場合でも、そ
の表面を平坦にすることができ、プローブ針による電気
的検査をスムーズに行うことができる。
【0014】さらに、薄いメタルマスクとすることでC
CBバンプの形成箇所を浅くすることができ、短時間で
CCBバンプを形成することが可能となり、スループッ
トの向上を図ることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいてさ
らに詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の一実施例であるメタルマス
クの接着構造を示す断面図、図2はその要部拡大図であ
る。
【0017】まず、本実施例のメタルマスクの接着構造
について説明する。
【0018】本実施例における半導体ウエハ(基板)1
は、あらかじめ半導体ウエハ1の絶縁膜1aの間に形成
されたアルミ電極部1bにCr,Cr−Cu,Cu,A
uまたはCr,Ni−Cu,Auが蒸着されてBLMを
形成し、その上にCCBバンプを形成して、図示しない
予備半田した基板の導体部に対してフェイスダウンで半
田付けされるフリップチップ方式のものである。
【0019】後で複数の半導体チップに分割される半導
体ウエハ1の表面には、選択的にBLMあるいはCCB
バンプなどの電極材料を形成するためのメタルマスク2
が載置され、開設されたマスク開口部2aが前記半導体
ウエハ1のアルミ電極部1bを露出するようにしてこの
半導体ウエハ1を被っている。このメタルマスク2は、
シリコンウエハからなる半導体ウエハ1と熱膨張係数の
近い、たとえばFeとNiとの合金である42アロイ
(FeNi3 )の強磁性体からなるものである。
【0020】半導体ウエハ1の裏面には、たとえば電磁
石(磁化部材)3が設けられ、前記した強磁性体からな
るメタルマスク2は、この電磁石3の磁気作用によって
半導体ウエハ1に密着されている。
【0021】そして、メタルマスク2、半導体ウエハ1
および電磁石3は、底板4aと、この底板4aの外周数
カ所に垂直に螺合された固定ねじ4bと、この固定ねじ
4bが貫通する押え具4cからなる固定部材4によって
その外周縁が挟持され、メタルマスク2が位置ずれしな
いようになっている。
【0022】次に、本実施例のメタルマスクの接着構造
による作用について説明する。
【0023】位置合わせ完了後、電磁石3のスイッチ
(図示せず)を入れることによってメタルマスク2は半
導体ウエハ1に密着される。
【0024】そして、固定部材4に固定された半導体ウ
エハ1およびメタルマスク2、そして電磁石3は、BL
M成膜装置(図示せず)内に投入され、ここでたとえば
Cr,Cr−Cu,Cu,AuまたはCr,Ni−C
u,Auが半導体ウエハ1上に蒸着されてBLMが形成
され、また、BLM上にたとえばPb−SnよりなるC
CBバンプが形成される。
【0025】ここで、前記したように、本実施例のメタ
ルマスク2は、たとえば42アロイという強磁性体から
なり、このメタルマスク2を電磁石3がその磁気作用に
よって吸着しているので、メタルマスク2は浮き上がる
ことなく半導体ウエハ1に密着される。
【0026】したがって、たとえメタルマスク2を薄く
してその結果マスク剛性が低下しても、半導体ウエハ1
に形成されるBLMに位置ずれやぼけ、ショートなどが
発生することがない。
【0027】また、このようなメタルマスク2の接着構
造によればメタルマスク2を所望の薄さにできるので、
形成されるCCBバンプの表面を平坦にすることがで
き、プローブ針による電気的検査をスムーズに行うこと
ができる。
【0028】さらに、薄いメタルマスク2とすることで
CCBバンプの形成箇所を浅くすることができ、短時間
でCCBバンプを形成することが可能となるので、スル
ープットの向上を図ることができる。
【0029】なお、BLMやCCBバンプの形成は最高
約300℃の環境下において行われるが、メタルマスク
2を構成する42アロイのキュリー温度は約502℃で
あるため、BLMの形成中などにメタルマスク2が常磁
性状態へ磁気転移して半導体ウエハ1との密着性が阻害
されることはない。
【0030】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0031】たとえば、本実施例においては、半導体ウ
エハ1はフリップチップ方式のものであり、メタルマス
ク2によってBLMやCCBバンプが形成されるもので
あるが、TABのバンプの下地電極であるIMの形成に
用いることも可能であり、また、基板として半導体ウエ
ハではなくバンプ形成用基板を適用することによって、
TABのリードにバンプを転写する、いわゆる転写バン
プに用いることもできる。
【0032】また、本実施例におけるメタルマスク2は
FeとNiの合金である42アロイからなるものである
が、強磁性体である限り種々のものを選択することがで
き、たとえば鉄とコバルトからなる合金とすることなど
が考えられる。
【0033】さらに、本実施例においては、磁化部材3
として電磁石を用いているが、永久磁石を用い、これに
よって前記強磁性体であるメタルマスク2を吸着するこ
ともできる。
【0034】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下
記の通りである。
【0035】(1).すなわち、本発明のメタルマスクの接
着構造によれば、メタルマスクが強磁性体からなり、こ
れを磁化部材が基板の裏面から吸着しているので、メタ
ルマスク全体が基板に密着されて浮き上がることがな
い。したがって、メタルマスクを薄くしてマスク剛性が
低下しても、基板に形成される電極材料に位置ずれやぼ
け、ショートなどは発生しない。
【0036】(2).したがって、半導体ウエハが大口径の
場合であっても、薄いメタルマスクを使用して位置ずれ
等のない電極材料の形成が可能になる。
【0037】(3).また、本発明のメタルマスクの接着構
造によれば、メタルマスクを所望の薄さにできるので、
メタルマスクをCCBバンプの形成に用いた場合でも、
その表面を平坦にすることができ、プローブ針による電
気的検査をスムーズに行うことができる。
【0038】(4).さらに、メタルマスクを所望の薄さに
できるので、CCBバンプの形成箇所を浅くでき、短時
間でCCBバンプを形成することが可能となり、スルー
プットの向上を図ることができる。
【0039】(5).上記のようなCCBバンプやBLM、
IMがメタルマスクによって形成されるので、リフトオ
フ法による場合と比較して低コストで且つ高品質のCC
Bバンプ等の製造が可能になる。
【0040】(6).メタルマスクがFeとNiの合金であ
る42アロイの場合には、メタルマスクと半導体ウエハ
との熱膨張係数が近いので、BLM等の形成中における
高温下での熱膨張によるメタルマスクと半導体ウエハと
の位置ずれをも防止することができる。
【0041】(7).また、メタルマスクがFeとNiの合
金である42アロイの場合には、メタルマスクの製造を
リードフレーム製造プロセスと同様のプロセスで行うこ
とができるので、さらに低コストでCCBバンプ等の製
造が可能になる。
【0042】(8).磁化部材として電磁石を用いた場合に
は、半導体ウエハとメタルマスクとの位置合わせの際に
は電磁石のスイッチをオフにしておいて位置合わせを行
い易くすることができるので、作業性を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるメタルマスクの接着構造
を示す断面図である。
【図2】その要部拡大図である。
【符号の説明】
1 半導体ウエハ(基板) 1a 絶縁膜 1b アルミ電極部 2 メタルマスク 2a マスク開口部 3 電磁石(磁化部材) 4 固定部材 4a 底板 4b 固定ねじ 4c 押え具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に選択的に電極材料を形成するメ
    タルマスクの基板への接着構造であって、前記メタルマ
    スクが強磁性体からなり、前記基板の裏面に設けられた
    磁化部材によって前記メタルマスクが前記基板に密着さ
    れることを特徴とするメタルマスクの接着構造。
  2. 【請求項2】 前記メタルマスクは、FeとNiの合金
    である42アロイからなることを特徴とする請求項1記
    載のメタルマスクの接着構造。
  3. 【請求項3】 前記磁化部材は、電磁石であることを特
    徴とする請求項1または2記載のメタルマスクの接着構
    造。
JP5189473A 1993-07-30 1993-07-30 メタルマスクの接着構造 Pending JPH0745662A (ja)

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