專利名稱：印刷掩模及使用該掩模的電子零件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在晶片上印刷糊劑，從而在晶片上的阻擋金屬層上形成凸起，即突起電極的印刷掩模(也稱為絲網(wǎng)印刷用掩模)。本發(fā)明涉及用印刷掩模制造電子零件的方法，特別涉及通過倒裝焊接法置于電路基板上的倒裝片型集成電路的制造方法。
背景技術(shù)：
〖特許文獻1〗特開昭52-68366號公報作為現(xiàn)有的集成電路的一種安裝方法，倒裝焊接法已眾所周知。所謂該安裝方法就是將集成電路置于帶有電路配線的電路基板的上面，并使其電路形成面位于電路基板表面的對面，在此狀態(tài)下完成集成電路與電路基板的電極之間的接合。
倒裝焊接法中采用的集成電路稱為倒裝片型集成電路(倒裝片型IC)，一般通過焊錫及導(dǎo)電性粘結(jié)劑使其端子與電路基板上的電路配線連接。
眾所周知，現(xiàn)有的倒裝片型集成電路具有下述構(gòu)造形成覆蓋在半導(dǎo)體晶片的一個主面上的由鎳等制成的多個阻擋金屬層，作為焊盤電極，在上述阻擋金屬層之上選擇性地形成焊錫凸起的電極。將其安裝在電路基板上時，與電路基板上的對應(yīng)的電路配線相對地將倒裝片型集成電路的焊錫凸起定位在焊盤電極處，并將倒裝片型集成電路搭載在電路基板上，此后，通過用高溫加熱，使焊錫凸起熔融，涂上焊錫，將倒裝片型集成電路的阻擋金屬層置于電路基板上的電路配線處。
這樣的倒裝片型集成電路通常由下述工藝制作而成(參照圖4～圖6)。即(1)調(diào)制半導(dǎo)體晶片11，多個阻擋金屬層13直線狀地排列在半導(dǎo)體晶片的集成電路形成面之上，電路配線12覆蓋住相鄰阻擋金屬層13之間的區(qū)域，用鈍化層14覆蓋該電路配線12。電路配線12具有向設(shè)在半導(dǎo)體晶片11上的半導(dǎo)體元件供給電源和電信號的供電配線的功能，通常，用鋁等金屬材料在與阻擋金屬層13的排列方向相垂直的方向上形成布線圖案。
(2)調(diào)制印刷掩模16，印刷掩模形成具有多個與阻擋金屬層13一一對應(yīng)，且比該阻擋金屬層的外徑大的長圓形開口部17的印刷掩模16。
(3)此后，使印刷掩模16的開口部17位于阻擋金屬層13上地將印刷掩模16設(shè)置在半導(dǎo)體晶片11之上。
(4)接著，將焊錫糊劑15供給到印刷掩模16上，橡皮刮刀對印刷掩模16加壓，同時使焊錫糊劑向所定方向移動，焊錫糊劑15通過開口部17，在阻擋金屬層13上進行印刷。
(5)最后，通過加熱半導(dǎo)體晶片，使涂布的焊錫糊劑15熔融，從而在阻擋金屬層13上形成球狀的焊錫凸起。將這樣的半導(dǎo)體晶片11切割成所定形狀，從而制成多個倒裝片型集成電路。
而且，形成長圓形的開口部17在印刷掩模16中直線狀排列，沿上述開口部17長度方向的邊緣部與開口部17的排列方向垂直地設(shè)置。這是將印刷掩模16設(shè)在半導(dǎo)體晶片11上時，開口部17的上述邊緣部相對相鄰的阻擋金屬層13之間的電路配線大致平行地設(shè)置所構(gòu)成的形狀(參照圖4)。
進而，公知的其它印刷用掩模，如圖10所示，多個開口部17直線狀地排列在由不銹鋼等形成的掩模主體上，形成多個開口部列17a、17b、17c，用絲網(wǎng)印刷用掩模形成倒裝片IC的焊錫凸起。本例中，分別構(gòu)成3個開口部列17a、17b、17c的開口部17與半導(dǎo)體晶片上的阻擋金屬層相對應(yīng)地每個開口部列以所定密度排列，其開口面積與所有的開口部列17a、17b、17c大致相等。
由此，上述半導(dǎo)體晶片11上，由于設(shè)在相鄰的阻擋金屬層13之間的電路配線12具有所定厚度(例如，0.5μm～1.5μm)，因此，在覆蓋電路配線12的鈍化層14的表面上形成突出部14a及階部，該突出部14a突出形成與電路配線12的厚度外形適應(yīng)的形狀。當(dāng)在具有該突出部14a的半導(dǎo)體晶片11上設(shè)置前述印刷掩模16時，在處于鈍化層14的突出部14a的基部的角部，常常有沿開口部17的長度方向的邊緣部。在此狀態(tài)下，如果按壓印刷掩模16，對半導(dǎo)體晶片11加壓，開口部17的邊緣部進入上述角部中，會損傷鈍化層14的表面(參照圖5、圖6)。由此，鈍化層14的密封性惡化，有可能大氣中的水分等會腐蝕電路配線12。當(dāng)沿開口部17長度方向的邊緣部形成直線狀時，這個問題十分顯著。
而且，采用如圖10所示構(gòu)成的印刷用掩模，當(dāng)用橡皮刮刀使置于掩模上的焊錫糊劑移動一定距離時，與比開口部列17a的排列密度小的開口部列17b及17c附近的焊錫糊劑相比，開口部17的排列密度大的開口部列17a附近的掩模上的焊錫糊劑流到阻擋金屬層上的次數(shù)更多。上述糊劑的流出導(dǎo)致掩模上的焊錫糊劑劇烈旋轉(zhuǎn)、流動，其結(jié)果產(chǎn)生開口部列17a附近的焊錫糊劑的粘性比其它開口部列附近的焊錫糊劑的粘性小的傾向。
因此，涂布在阻擋金屬層上的焊錫糊劑的量是開口部列17a比開口部列17b、17c多，存在焊錫凸起的大小不一的缺點。如果焊錫凸起的大小不一，將倒裝片IC安裝在其它電路基板上時，會產(chǎn)生倒裝片IC傾斜，倒裝片IC相對于電路基板的安裝強度低下的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種印刷掩模，該掩模可有效地防止糊劑在印刷時損傷鈍化層的表面。并提供一種倒裝片型集成電路的制造方法，該方法采用印刷掩模不會劃傷鈍化層的表面。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種可形成大致均勻大小的凸起的高品質(zhì)印刷掩模，及采用該掩模的電子零件的制造方法。
本發(fā)明的形態(tài)中，印刷掩模由形成長孔狀的多個開口部排列而成，用于透過該開口部將糊劑涂布在被印刷物上，沿開口部的長度方向的邊緣部相對于與開口部的排列方向相垂直的方向是傾斜的。
關(guān)于開口部的傾斜角度，最好，沿開口部的長度方向的邊緣部相對于與開口部的排列方向相垂直的方向傾斜5°～45°。
而且，本發(fā)明的印刷掩模的沿開口部的長度方向的邊緣部最好成直線狀。特別是，可使用多個開口部排列成直線狀的印刷掩模。這樣的印刷掩模在集成電路制造領(lǐng)域，在倒裝片型集成電路的制造方法中可廣泛利用。
倒裝片型集成電路的制造方法包含下述工藝調(diào)整半導(dǎo)體晶片，使起到凸起電極作用的多個阻擋金屬層排列在晶片的上面，將電路配線覆蓋在相鄰的阻擋金屬層之間，并用鈍化層覆蓋該電路配線，從而形成該半導(dǎo)體晶片。調(diào)制帶有多個與上述阻擋金屬層相對應(yīng)的長孔狀的開口部的印刷掩模。接著，將印刷掩模的開口部設(shè)置在阻擋金屬層上，使得沿其長度方向的邊緣部相對于覆蓋在相鄰的阻擋金屬層之間的電路配線是傾斜的。印刷掩模與晶片接觸也可以，處于不接觸狀態(tài)也可以。接著，將供給到印刷掩模上的糊劑通過開口部，印刷在阻擋金屬層上，然后對阻擋金屬層上涂布的糊劑進行加熱處理，形成凸起。
采用本發(fā)明，形成長孔狀的多個開口部排列而成的印刷掩膜中，由于沿開口部的長度方向的邊緣部傾斜于與開口部的排列方向相垂直的方向，因此，將印刷掩膜設(shè)置在帶有與開口部相對應(yīng)的阻擋金屬層的半導(dǎo)體晶片上時，沿開口部的長度方向的邊緣部相對于相鄰的阻擋金屬層之間的電路配線是傾斜的。
因而，進行糊劑的印刷時，即使相對于半導(dǎo)體晶片壓緊印刷掩膜，印刷掩膜的開口部的邊緣部伸入適應(yīng)電路配線的形狀而形成的鈍化層的突出部的基部處的角部中，從而可有效地防止對鈍化層的表面造成大的損傷。因而，可良好地維持鈍化層的密封性，可解決電路配線的腐蝕等問題。
當(dāng)沿開口部的長度方向的邊緣部成直線狀時，本發(fā)明特別有效。
本發(fā)明的其它形態(tài)中的印刷掩模由多個開口部排列成一列或多列而成，用于透過開口部將印刷糊劑印刷、涂布在晶片上，從而在晶片上的阻擋金屬層上形成凸起，開口部的排列密度根據(jù)排列區(qū)域而有所不同，設(shè)定為開口部的排列密度越大的排列區(qū)域，開口部的開口面積越小。
最好，開口部排列成多列，且對每列設(shè)定開口部的排列密度。而且，開口部排列的多列最好相互大致平行。
本發(fā)明其它形態(tài)的電子零件的制造方法包含下述工藝將印刷糊劑放置在上述絲網(wǎng)印刷用掩模上，使該印刷糊劑沿開口部排列的方向移動，通過開口部將印刷糊劑印刷、涂布在位于前述開口部之下的阻擋金屬層上，從而在阻擋金屬層上形成凸起。
采用本發(fā)明，由于設(shè)定了該開口部的排列密度越大的排列區(qū)域，設(shè)在絲網(wǎng)印刷用掩模上的開口部的開口面積越小，因此，放置在印刷用掩模上的印刷糊劑中，即使開口部的排列密度大的區(qū)域附近的印刷糊劑的粘性較小，涂布在阻擋金屬層上的印刷糊劑的量也可以大致均勻地形成在所有的開口部處，使形成在電子零件裝置的阻擋金屬層上的凸起的大小一致，從而提供具有高裝配性能的電子零件，特別是倒裝片型集成電路。


圖1示出了本發(fā)明一個實施形態(tài)的印刷掩模的平面圖。
圖2示出了按照本發(fā)明一個實施形態(tài)的倒裝片型集成電路的制造方法制作的倒裝片型集成電路的截面圖。
圖3是表示制造圖2的倒裝片型集成電路時，將印刷掩模設(shè)置在半導(dǎo)體晶片上時二者的位置關(guān)系的平面圖。
圖4是表示制造現(xiàn)有的倒裝片型集成電路時，將印刷掩模設(shè)置在半導(dǎo)體晶片上時二者的位置關(guān)系的平面圖。
圖5是表示形成現(xiàn)有的倒裝片型集成電路的焊錫糊劑的印刷工藝的圖。
圖6是表示形成現(xiàn)有的倒裝片型集成電路的焊錫糊劑的印刷工藝的圖。
圖7是表示第2實施形態(tài)的印刷掩模的圖。
圖8A～C是表示使用圖7的印刷掩模形成電子零件的焊錫凸起的方法的圖。
圖9是表示改變一個開口部列中的開口部的排列密度的印刷掩模的圖。
圖10是表示以前的印刷掩模的圖。
具體實施例方式
印刷掩模的說明如圖1所示，本發(fā)明的第一實施形態(tài)的印刷掩模6在平板狀的掩模主體8上排列有多個開口部7。掩模主體8由金屬材料、樹脂材料、或組合這些材料的薄層形成，通常外形呈矩形。
作為構(gòu)成掩模主體8的金屬材料包含鋁合金、不銹鋼、Ni合金、Cr合金等。掩模用的樹脂材料包含聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙稀等。
掩模主體8在由上述材料制成的薄板上形成。薄板的厚度最好在20μm～80μm。
掩模主體的其它例子也可以是復(fù)合材料的掩模，可以是例如，由帶有多個網(wǎng)目的線網(wǎng)、和涂布在網(wǎng)格上的絕緣性乳劑的硬化物制成，由上述材料制成印刷用掩模。
在掩模主體的金屬薄板或網(wǎng)上，多個開口部7設(shè)成所定的圖樣。在掩模主體8上開設(shè)的多個開口部7相對于掩模主體8，以例如100～300dpi(點每英寸)的密度直線狀排列，其排列被設(shè)定為1列或2列以上。
上述開口部7分別具有包含長圓形、長方形、平行四邊形等的長孔形狀，沿長度方向的邊緣部71形成直線狀。
開口部7是貫穿掩模主體8的厚度方向的通孔，這是為了印刷時，使放置在掩模主體8上的焊錫糊劑和銀環(huán)氧化化合物等導(dǎo)電糊劑通過其孔內(nèi)。
采用前述網(wǎng)的掩模主體8利用沒有涂布乳劑的區(qū)域作為開口部7。
為了相對于被印刷物良好地涂布糊劑，上述開口部7內(nèi)周的表面粗糙度最好將其算術(shù)平均粗糙度Ra設(shè)定在1.0μm以下，如果開口部7內(nèi)周的表面粗糙度Ra大于1.0μm，當(dāng)開口部7的面積在10000μm2以下而特別小時，糊劑難以被良好地轉(zhuǎn)印到被印刷物上。開口部7內(nèi)周的表面粗糙度的下限值最好在算術(shù)平均粗糙度Ra為0.05μm，如果開口部7的表面粗糙度小于0.05μm，則會導(dǎo)致印刷掩模6的生產(chǎn)性低下。
作為開口部7的大小，一個例子是長80μm～150μm，寬60μm～100μm，但是通常，最好比被印刷物中涂布糊劑的區(qū)域(例如阻擋金屬層)寬。
印刷掩模6例如由Ni合金制成時，現(xiàn)有公知的添加法，即，首先將感光性樹脂涂布成薄板狀，同時采用現(xiàn)有公知的光刻技術(shù)，對該涂布的感光性樹脂進行形成布線圖案的處理，除去與開口部7相對應(yīng)的區(qū)域以外的樹脂，此后采用現(xiàn)有公知的電鍍或無電解電鍍法，在除去感光性樹脂的區(qū)域上鍍鎳，最后通過除去感光性樹脂形成印刷掩模6。
而且，印刷掩模6也可以由聚酰亞胺樹脂制成，此時，例如用絲網(wǎng)印刷法將聚酰亞胺樹脂的前體涂布成層狀后，對其進行燒制，此后采用現(xiàn)有公知的激光加工法形成與開口部7相對應(yīng)的孔。
不用說，也可以利用其它制造方法形成印刷掩模6，但是如果用添加法形成印刷掩模6，由于形成開口部7的面積在10000μm2以下的細微圖樣時，制造印刷掩模6也是很容易的，因此用添加法形成印刷掩模6，最好掩模主體由Ni合金或Cr合金等形成。
倒裝片型集成電路下面說明用上述印刷掩模6形成凸起的倒裝片型集成電路。圖2所示的倒裝片型集成電路大致在半導(dǎo)體晶片1上設(shè)有電路配線2、阻擋金屬層3、鈍化層4、凸起5等。
半導(dǎo)體晶片1由單結(jié)晶硅等的半導(dǎo)體材料制成，其上面覆蓋有半導(dǎo)體元件(圖中未示出)、電路配線2、阻擋金屬層3、鈍化層4等，半導(dǎo)體晶片1起到支撐它們的支撐基材的功能。
上述半導(dǎo)體晶片1將通過例如現(xiàn)有公知的佐科拉爾斯基法(拉晶法)等形成的單結(jié)晶硅的結(jié)晶塊切割成所定厚度，得到薄片，同時對其表面進行研磨，此后通過現(xiàn)有公知的熱氧化法在薄片的整個表面上形成絕緣膜，從而制成上述半導(dǎo)體晶片1。
形成在半導(dǎo)體晶片1上的電路配線2是由鋁(Al)或銅(Cu)等金屬材料覆蓋成0.5μm～1.5μm的厚度，起到將來自外部的電源電力和電信號等供給圖中未示出的半導(dǎo)體元件的供電配線的作用。電路配線2利用現(xiàn)有公知的陰極濺鍍、光刻、腐蝕，在半導(dǎo)體晶片1的上面形成所定圖樣。
多個阻擋金屬層3沿半導(dǎo)體晶片1的端部直線狀排列地形成在電路配線2的一部分上面。電路配線2的一部分與阻擋金屬層3的排列方向垂直地位于相鄰的阻擋金屬層之間的區(qū)域中。
而且，倒裝片型集成電路搭載在電路基板上時，阻擋金屬層3可有效地防止隨著設(shè)在阻擋金屬層3上的凸起5的熔融，形成電路配線2的鋁等發(fā)生侵蝕。阻擋金屬層3形成金屬材料的多層結(jié)構(gòu)，其最上層使用對構(gòu)成凸起5的材料浸潤性好的材料。
這樣的多層構(gòu)造可以是例如從半導(dǎo)體晶片1側(cè)開始，依次疊置鋅(Zn)、鎳(Ni)及金(Au)的3層結(jié)構(gòu)。其它構(gòu)造可以是鋅(Zn)、鎳(Ni)的2層構(gòu)造，或者鈀(Pd)、鎳(Ni)、金(Au)的3層構(gòu)造，鈀(Pd)、鎳(Ni)的2層構(gòu)造。
另一方面，由氮化硅(Si3N4)和氧化硅(SiO2)、聚酰亞胺等電絕緣材料制成的鈍化層4覆蓋住電路配線2和圖中未示出的半導(dǎo)體元件地鋪設(shè)在晶片1上的沒有形成阻擋金屬層3的區(qū)域中。
在晶片上形成鈍化層4后，在沒有形成鈍化層4的電路配線2的一部分上面形成阻擋金屬層3。鋅(Zn)、鎳(Ni)及金(Au)3層結(jié)構(gòu)時，采用現(xiàn)有公知的無電解電鍍法等，在電路配線2的一部分上面依次疊積鋅(Zn)，然后是鎳(Ni)，再是金(Au)，形成圓柱狀。
由于鈍化層4可使半導(dǎo)體元件、電路配線2與空氣良好地隔絕，因此可有效地防止半導(dǎo)體元件、電路配線2由于接觸水分等而被腐蝕。
而且，鈍化層4上形成有與阻擋金屬層3之間的電路配線2的厚度和外形相適應(yīng)地向上方突出的突出部4a，該突出部4a具有沿電路配線2的形狀。
鈍化層4采用現(xiàn)有的陰極濺鍍、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)等，在半導(dǎo)體晶片1的上面形成0.5μm～3.0μm的厚度。
然后，在前述阻擋金屬層3的上面形成球狀的凸起5。
凸起5，在將倒裝片型集成電路安裝在電路基板上時，通過加熱熔融，以電·機械地連接倒裝片型集成電路的阻擋金屬層3與電路基板上的電路配線，例如，利用使錫(Sn)、銀(Ag)、銅(Cu)以96.5∶3.0∶0.5的比例熔融、固化的焊錫或銀環(huán)氧化化合物等導(dǎo)電材料形成。
倒裝片型集成電路的制造方法的說明下面說明制造上述倒裝片型集成電路的方法。
(1)首先，制備上面覆蓋有電路配線2、阻擋金屬層3、鈍化層4的半導(dǎo)體晶片1、印刷掩膜6、糊劑。
作為糊劑，可適當(dāng)?shù)夭捎迷诙鄠€焊錫顆粒中添加、混合焊劑等，并調(diào)整為所定粘度的焊錫糊劑或銀環(huán)氧化化合物等的導(dǎo)電糊劑。
(2)接著，在半導(dǎo)體晶片1上設(shè)置印刷掩膜6。
此時，設(shè)置印刷掩膜6，使其開口部7位于半導(dǎo)體晶片1上的對應(yīng)的阻擋金屬層3的正上方，但是如前所述，為了使沿開口部7的長度方向的邊緣部傾斜于與開口部7的排列方向相垂直的方向，可使開口部7的邊緣部相對于相鄰的阻擋金屬層3之間的電路配線2傾斜(參照圖3)。從而，開口部7的邊緣部相對于鈍化層表面的突出部4a傾斜，突出部4a的表面支撐開口部7的邊緣部的一部分。
(3)然后，向印刷掩膜6上供給糊劑，同時在橡皮刮刀等加壓部件(在本實施形態(tài)中是橡皮刮刀)對印刷掩膜6施壓的狀態(tài)下，使加壓部件移動，糊劑通過開口部7涂布在阻擋金屬層3上。
此時，印刷掩膜6被橡皮刮刀等加壓部件相對于半導(dǎo)體晶片1緊緊地壓住，如前所述，由于沿開口部7的長度方向的邊緣部相對于電路配線2傾斜，開口部7的邊緣部71被突出部4a的表面部分地支撐，開口部7的邊緣部71的大部分伸入鈍化層4的突出部4a附近的角部(突出部4a的側(cè)面與鈍化層4的平坦部之間的角部)中，從而可有效防止對鈍化層4的表面造成大的損傷的問題。因此，可良好地維持鈍化層4的密封性，可解決電路配線2的腐蝕等問題。
此處，沿開口部7的長度方向的邊緣部71相對電路配線2的傾斜角α最好設(shè)定在5°～45°的范圍內(nèi)，傾斜角α如果小于5°，由于開口部7的邊緣部71受到鈍化層4的突出部4a的表面支撐的區(qū)域減小，因此相對于半導(dǎo)體晶片1特別壓緊印刷掩膜6時，會損傷鈍化層4的表面。另一方面，如果傾斜角α大于45°，涂布的糊劑與相鄰糊劑之間容易接觸到，則難以高密度地排列開口部7。因此，開口部7的邊緣部71相對于電路配線2的傾斜角α最好設(shè)定在5°～45°的范圍內(nèi)，從開口部7高密度排列的觀點出發(fā)，傾斜角α最好設(shè)定在30°以下。
而且，使開口部7的邊緣部71相對于電路配線2傾斜，用最低的2個突出部4a支撐沿開口部7的長度方向的一對邊緣部71中的至少一個，這樣更有助于防止損傷鈍化層4，最好，使開口部7的邊緣部71相對于電路配線傾斜，用至少2個突出部4a支撐沿開口部7的長度方向的一對邊緣部71中的每個邊緣部。
(4)此后，使涂布在阻擋金屬層3上的糊劑干燥，最后使其熔融，使糊劑中的顆粒加熱、熔融，顆粒之間相互結(jié)合，再使其冷卻，從而在阻擋金屬層3上形成大小大致均勻的球狀凸起5。
采用本發(fā)明，形成長孔狀的多個開口部排列而成的印刷掩膜中，由于沿開口部的長度方向的邊緣部傾斜于與開口部的排列方向相垂直的方向，因此，將印刷掩膜設(shè)置在帶有與開口部相對應(yīng)的阻擋金屬層的半導(dǎo)體晶片上時，沿開口部的長度方向的邊緣部相對于相鄰的阻擋金屬層之間的電路配線是傾斜的。因而，進行糊劑的印刷時，即使在半導(dǎo)體晶片上壓緊印刷掩膜，印刷掩膜的開口部的邊緣部伸入適應(yīng)電路配線的形狀而形成的鈍化層的突出部的基部處的角部中，從而可有效地防止對鈍化層的表面造成大的損傷。因而，可良好地維持鈍化層的密封性，可解決電路配線的腐蝕等問題。
在第二實施形態(tài)中，如圖7所示，印刷掩膜6可以由上述金屬材料，例如鋁鋼、不銹鋼或者Ni合金等，也可以由合成樹脂形成薄板狀。其厚度形成20μm～80μm，多個開口部7以所定的圖樣設(shè)置在金屬薄板(掩膜主體)8上。
以下的實施例中，在絲網(wǎng)印刷時，印刷掩膜6的金屬薄板8用于支撐放置在其上面的焊錫糊劑50等印刷糊劑。
貫穿金屬薄板8的厚度方向地形成多個開口部7，該開口部7用于將放置在金屬薄板8上的焊錫糊劑50涂布在設(shè)在各開口部7之下的阻擋金屬層上。
而且，多個開口部7各個可形成圓形、橢圓形、長圓形、多角形等各種形狀，形成多列地排列在金屬薄板8上，通過它們的排列構(gòu)成多個開口部列7a、7b、7c。
圖7中，設(shè)置多個開口部列7a、7b、7c，使各列7a、7b、7c相互大致平行，對每列開口部列7a、7b、7c設(shè)定開口部7的排列密度，其中一部分開口部列或者各開口部列的排列密度不同。圖示的例子是各開口部列的排列密度都不同。
此處，重要的是設(shè)定前述多個開口部7的開口面積，開口部7的排列密度越大的排列區(qū)域，即排列密度越大的開口部列，其開口面積越小。例如，開口部7的排列密度，分別將開口部列7a處設(shè)定為80～90點每厘米，開口部列7b處為50～60點每厘米，開口部列7c處為10～15點每厘米時，開口部7的開口面積分別將開口部列7a處設(shè)定為7850～7950μm2，開口部列7b處為8400～8500μm2，開口部列7c處為8800～8900μm2。
因此，當(dāng)用絲網(wǎng)印刷用掩膜，將焊錫凸起形成在設(shè)在基板上的阻擋金屬層上，并用橡皮刮刀使放置在前述金屬薄板8上的焊錫糊劑50移動時，即使開口部7的排列密度比開口部列7b、7c更大的開口部列7a附近的焊錫糊劑50比開口部列7b、7c附近的焊錫糊劑50在掩膜上更4強烈地旋轉(zhuǎn)、流動，導(dǎo)致粘性減小時，涂布在阻擋金屬層上的焊錫糊劑50的量也可以大致均勻地形成在所有的開口部列7a、7b、7c處，從而可得到形成在電子零件的阻擋金屬層上的焊錫凸起的大小一致的高品質(zhì)的電子零件。
而且，如果所有的開口部7形成大致相似的形狀，則具有所有的開口部列7a、7b、7c處的焊錫凸起的形狀大致均勻一致的優(yōu)點。
另外，當(dāng)金屬薄板8由Ni合金構(gòu)成時，前述金屬薄板8及多個開口部7可采用現(xiàn)有公知的添加法形成。
下面參照圖8A至圖8B，詳細說明用上述絲網(wǎng)印刷用掩膜形成電子零件的焊錫凸起的方法。以下的例子示出了倒裝片IC。
(1)首先，在圖8A中，準(zhǔn)備被印刷物，即基板(半導(dǎo)體晶片)1、焊錫糊劑50和絲網(wǎng)印刷用掩膜6。
前述基板1，由鋁等制成的電路配線2和半導(dǎo)體元件等高密度地集中在由單結(jié)晶硅等制成的板體的一個主面上，多個阻擋金屬層3覆蓋在該電路配線2上，鈍化層4覆蓋在沒有形成該阻擋金屬層3的區(qū)域中。由此，前述多個阻擋金屬層3與前述絲網(wǎng)印刷用掩膜6的開口部7一一對應(yīng)地分成多列，每列以所定的密度排列，各列均具有依次疊積鋅(Zn)、鎳(Ni)、金(Au)的3層構(gòu)造，另一方面，前述鈍化層4由氮化硅(Si3N4)等絕緣材料如前所述地在沒有形成阻擋金屬層3的區(qū)域中形成。另外，前述阻擋金屬層3采用現(xiàn)有公知的無電解電鍍法，前述鈍化層4采用現(xiàn)有公知的陰極濺射、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)等，形成所定圖樣。
而且，前述焊錫糊劑50可適當(dāng)?shù)卦诙鄠€焊錫顆粒中添加、混合焊劑等，并調(diào)整為所定粘度。
(2)接著，將前述基板1放置、固定在絲網(wǎng)印刷機的載物臺上，使在(1)的工序中準(zhǔn)備的絲網(wǎng)印刷用掩膜6相對于該基板1定位(圖8A)。
此時，設(shè)置絲網(wǎng)印刷用掩膜6，使前述多個開口部7位于基板1上的對應(yīng)的阻擋金屬層3的正上方。
(3)接著，如圖8B所示，將在(1)的工序中準(zhǔn)備的焊錫糊劑50和橡皮刮刀放置在絲網(wǎng)印刷用掩膜6上，在橡皮刮刀的刀刃接觸絲網(wǎng)印刷用掩膜6的狀態(tài)下，使橡皮刮刀沿開口部列7a、7b、7c移動，使焊錫糊劑50透過絲網(wǎng)印刷用掩膜6的開口部7，印刷、涂布在阻擋金屬層3上。
此時，由于設(shè)置絲網(wǎng)印刷用掩膜6的開口部7，使得排列密度越大的排列區(qū)域，即排列密度越大的開口部列，其開口面積越小，因此，即使當(dāng)開口部7的排列密度大的開口部列7a附近的焊錫糊劑50比排列密度小的開口部列7b、7c附近的焊錫糊劑50更加劇烈地在絲網(wǎng)印刷用掩模6上旋轉(zhuǎn)、流動，粘性減小時，涂布在阻擋金屬層3上的焊錫糊劑50的量也可以大致均勻地形成在所有的開口部列7a、7b、7c處。
(4)接著，如圖8C所示，使涂布在阻擋金屬層3上的焊錫糊劑50干燥，最后通過使其反流，使包含在焊錫糊劑50中的焊錫顆粒熔融，使焊錫顆粒之間相互結(jié)合，再使其冷卻，從而在阻擋金屬層3上形成大小大致均勻一致的球狀焊錫凸起5。
本實施形態(tài)中，可以改變一個開口部列中的開口部的排列密度，此時如圖9所示，可以設(shè)定為開口部7的排列密度越大的排列區(qū)域，其開口部7的開口面積越小。這樣，涂布在阻擋金屬層3上的焊錫糊劑50的量可大致均勻地形成在所有的開口部7處，從而形成在電子零件的阻擋金屬層3上的焊錫凸起的大小可保持一致。
而且，印刷掩模如上所述，也可以用由樹脂薄板，例如聚酰亞胺樹脂或聚酯樹脂、聚乙烯樹脂等各種樹脂制成的掩模代替上述在金屬薄板8上設(shè)有多個開口部7的“金屬掩?！薄?br> 在其它實施形態(tài)中，除了可用于形成倒裝片IC的焊錫凸起以外，還可用于形成設(shè)在電阻或電容器等其它電子零件上的焊錫凸起。
印刷糊劑中除了上述焊錫糊劑50以外，還可采用銀糊劑等其它導(dǎo)電糊劑，可在此處形成凸起電極。
而且，上述實施形態(tài)中，開口部7的形狀可形成橢圓形或長圓形，同時如果將其長度方向設(shè)定為與橡皮刮刀的移動方向垂直，則具有可非常準(zhǔn)確地控制印刷到阻擋金屬層上的焊錫糊劑的涂布量的優(yōu)點。
如上所述，采用本發(fā)明，由于設(shè)定了該開口部的排列密度越大的排列區(qū)域，設(shè)在絲網(wǎng)印刷用掩模上的開口部的開口面積越小，因此，放置在絲網(wǎng)印刷用掩模上的印刷糊劑中，即使開口部的排列密度大的區(qū)域附近的印刷糊劑的粘性較小，涂布在阻擋金屬層上的印刷糊劑的量也可以大致均勻地形成在所有的開口部處，使形成在電子零件的阻擋金屬層上的凸起的大小一致，從而可獲得高品質(zhì)的電子零件。
本發(fā)明的范圍不僅限于上述實施形態(tài)，只要不脫離本發(fā)明請求的范圍和精神，可進行各種變更和改良。
權(quán)利要求
1.一種印刷掩模，該印刷掩模用于在晶片上的阻擋金屬層上形成凸起，該印刷掩模帶有用于透過開口部將糊劑涂布在被印刷物上的排列成直線的呈長孔狀的多個開口部，其特征在于，各開口部包含沿長度方向的邊緣部，該邊緣部相對于與開口部的排列方向相垂直的方向是傾斜的。
2.如權(quán)利要求1所述的印刷掩模，其特征在于，沿前述開口部的長度方向的邊緣部成大致直線狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的印刷掩模，其特征在于，沿前述開口部的長度方向的邊緣部相對于與開口部的排列方向相垂直的方向傾斜5°～45°。
4.一種印刷掩模，該印刷掩模由多個開口部排列成一列或多列而成，用于透過開口部將印刷糊劑印刷、涂布在晶片上，從而在晶片上的阻擋金屬層上形成凸起，其特征在于，開口部的排列密度根據(jù)排列區(qū)域而有所不同，設(shè)定為開口部的排列密度越大的排列區(qū)域，開口部的開口面積越小。
5.如權(quán)利要求4所述的印刷掩模，其特征在于，開口部排列成多列，且對每列設(shè)定其開口部的排列密度。
6.如權(quán)利要求4或5所述的印刷掩模，其特征在于，開口部排列的多列相互大致平行。
7.一種采用權(quán)利要求4或5所述的印刷掩模制造電子零件的方法，其特征在于，該方法包含下述工序?qū)⑶笆鲇∷⒀谀ＴO(shè)置在晶片上，使得開口部位于形成在該晶片上的阻擋金屬層之上；將印刷糊劑放置在前述印刷掩模上；使該印刷糊劑沿著開口部的排列移動，透過開口部將印刷糊劑印刷、涂布在前述阻擋金屬層上；在前述阻擋金屬層上形成凸起。
8.一種倒裝片型集成電路的制造方法，其特征在于，該方法包含下述工序調(diào)制半導(dǎo)體晶片，該晶片帶有平面散布地排列在晶片上面的多個阻擋金屬層、覆蓋在相鄰的阻擋金屬層之間的電路配線、和覆蓋該電路配線的鈍化層；調(diào)制帶有多個與前述阻擋金屬層相對應(yīng)的長孔狀開口部的印刷掩模；將前述印刷掩模設(shè)置在前述阻擋金屬層上，使得沿其開口部的長度方向的邊緣部相對于覆蓋在相鄰的阻擋金屬層之間的電路配線傾斜；將印刷糊劑供給到前述印刷掩模上，并通過開口部印刷、涂布在阻擋金屬層上；燒結(jié)前述阻擋金屬層上的糊劑，形成凸起。
9.如權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于，前述開口部的長度方向的邊緣部形成直線狀。
10.如權(quán)利要求8或9所述的制造方法，其特征在于，前述開口部的寬度比阻擋金屬層的寬度大。
11.如權(quán)利要求8或9所述的制造方法，其特征在于，開口部的邊緣部相對于電路配線傾斜5°～45°的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可有效防止印刷糊劑時損傷鈍化層表面的印刷掩模及倒裝片型集成電路的制造方法。在呈長孔狀的多個開口部(7)排列而成的印刷掩模(6)中，沿開口部(7)的長度方向的邊緣部相對于與開口部(7)的排列方向相垂直的方向傾斜。
文檔編號H01L21/60GK1534746SQ200410033029
公開日2004年10月6日 申請日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者下赤善男 申請人:京瓷株式會社