CN118043958A - 半导体元件搭载用封装基板的制造方法和带支撑基板的层叠体 - Google Patents
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Abstract
[课题]提供:可以抑制剥离芯树脂层时、或剥离后的加工工序中的破损的半导体元件搭载用封装基板的制造方法和带支撑基板的层叠体。[解决方案]在层叠有芯树脂层11A与具备剥离机构的第1金属层11B的第1层叠体11的第1金属层11B上,层叠第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A,在其上层叠具有热塑性树脂层的支撑基板16A后,至少剥离在剥离机构中的前述芯树脂层。
Description
技术领域
本发明涉及搭载半导体元件的半导体元件搭载用封装基板的制造方法、和用于制造半导体元件搭载用封装基板的带支撑基板的层叠体。
背景技术
近年来电子设备、通信设备和个人电脑等中广泛使用的半导体封装的高功能化和小型化日益加速。伴随于此,要求半导体封装中的印刷电路板和半导体元件搭载用封装基板的薄型化。作为薄型化了的印刷电路板和半导体元件搭载用封装基板,例如已知有在芯树脂层上层叠金属层和绝缘层后、剥离了芯树脂层的所谓无芯基板(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2020/121651号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,这种无芯基板中,随着金属层、绝缘层的厚度变薄,存在剥离芯树脂层时、或剥离后的加工工序中,金属层、绝缘层有时会破损之类的问题。
本发明是鉴于这种问题而作出的,其目的在于,提供:能抑制剥离芯树脂层时、或剥离后的加工工序中的破损的半导体元件搭载用封装基板的制造方法和带支撑基板的层叠体。
用于解决问题的方案
本发明如以下所述。
[1]
一种半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其包括如下工序:
第1层叠体准备工序,准备第1层叠体,所述第1层叠体具有芯树脂层、和设置于前述芯树脂层的至少一面侧且具备剥离机构的第1金属层;
第1布线形成工序,在前述第1金属层上实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第1布线导体;
第2层叠体形成工序,在前述第1层叠体的设有前述第1布线导体的面上依次层叠第1绝缘树脂层和第2金属层,形成第2层叠体;
第2布线形成工序,在前述第1绝缘树脂层中形成到达前述第1布线导体的非贯通孔,对形成有前述非贯通孔的表面实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第2布线导体;
布线层叠工序,在前述第2布线形成工序后,进而,依次重复进行n次的如下工序,从而形成第2绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层和第3布线导体至第(n+2)布线导体:在第(m+1)层叠体的设有第(m+1)布线导体的面上依次层叠第(m+1)绝缘树脂层和第(m+2)金属层,形成第(m+2)层叠体的第(m+2)层叠体形成工序,和在前述第(m+1)绝缘树脂层中形成到达前述第(m+1)布线导体的非贯通孔,对形成有前述非贯通孔的表面实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第(m+2)布线导体的第(m+2)布线形成工序(m和n为1以上的整数,其中,m≤n);
支撑基板层叠工序,在前述第(n+1)绝缘树脂层和前述第(n+2)布线导体上层叠具有热塑性树脂层的支撑基板,形成带支撑基板的层叠体;
芯树脂层剥离工序,从前述支撑基板层叠体至少剥离在前述剥离机构中的前述芯树脂层,形成芯树脂层去除体;
第1金属层去除工序,从前述芯树脂层去除体去除前述第1金属层,形成第1金属层去除体;和,
支撑基板去除工序,从第1金属层去除体去除前述支撑基板。
[2]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述热塑性树脂层具有选自由感光性树脂层、UV剥离性树脂层和热剥离性树脂层组成的组中的至少1者。
[3]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述支撑基板去除工序包括选自由如下工序组成的组中的至少1者:利用化学溶液去除前述支撑基板的工序、利用激光去除前述支撑基板的工序、利用等离子体处理去除前述支撑基板的工序、通过照射紫外线区域的光线从而去除前述支撑基板的工序、和,利用加热处理去除前述支撑基板的工序。
[4]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述第2层叠体形成工序如下:对前述第1布线导体实施密合处理后,将前述绝缘树脂层和第2金属层进行加热加压并依次层叠。
[5]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述第2布线形成工序如下:通过电解镀和化学镀中的至少一者连接前述非贯通孔的内壁,且利用消减工艺或半添加工艺形成前述第2布线导体。
[6]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述第2布线形成工序利用激光形成前述非贯通孔。
[7]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述芯树脂层剥离工序利用物理手段至少剥离前述芯树脂层。
[8]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述芯树脂层的厚度为1μm以上。
[9]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述第1金属层的厚度为100μm以下。
[10]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述第1金属层中的从前述第1布线导体一侧的端面至前述剥离机构的厚度为6μm以上。
[11]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述支撑基板的厚度为1μm以上。
[12]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,前述第1层叠体的厚度为20μm以上且1000μm以下。
[13]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,从前述第1绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层的厚度分别为0.1μm以上且100μm以下。
[14]
根据[1]所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,在前述布线层叠工序后且前述支撑基板层叠工序前,包括如下的阻焊层形成工序:在前述第(n+1)绝缘树脂层和前述第(n+2)布线导体上形成阻焊层使得前述第(n+2)布线导体部分地露出,
前述支撑基板层叠工序中,在形成有前述阻焊层的前述第(n+1)绝缘树脂层和前述第(n+2)布线导体上层叠前述支撑基板。
[15]
一种带支撑基板的层叠体,其具备:
芯树脂层;
第1金属层,其设置于前述芯树脂层的至少一面侧且具备剥离机构;
第1绝缘树脂层,其设置于前述第1金属层上;
第1布线导体,其埋设于前述第1绝缘树脂层;
第2布线导体,其设置于前述第1绝缘树脂层上;
第2绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层以及第3布线导体至第(n+2)布线导体,其是在前述第1绝缘树脂层上重复n次如下而设置的:以埋设前述第(m+1)布线导体的方式设置的第(m+1)绝缘树脂层、和设置于第(m+1)绝缘树脂层上的第(m+2)布线导体(m和n为1以上的整数,其中,m≤n);以及,
支撑基板,其层叠在前述第(n+1)绝缘树脂层和前述第(n+2)布线导体上、具有热塑性树脂层、且至少剥离前述剥离机构中的前述芯树脂层后被去除。
[16]
根据[15]所述的带支撑基板的层叠体,其具备阻焊层,所述阻焊层设置于前述第(n+1)绝缘树脂层和前述第(n+2)布线导体、与前述支撑基板之间。
[17]
根据[15]所述的带支撑基板的层叠体,其中,前述第1金属层中的从前述第1布线导体一侧的端面至前述剥离机构的厚度为6μm以上。
发明的效果
根据本发明,在第(n+1)绝缘树脂层和第(n+2)布线导体上层叠具有热塑性树脂层的支撑基板后,至少剥离剥离机构中的芯树脂层,因此,可以通过支撑基板加强第1布线导体至第(n+2)布线导体、和第1绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层,可以抑制它们的破损。由此,可以良好地制造半导体元件搭载用封装基板。
另外,如果在第(n+1)绝缘树脂层和第(n+2)布线导体上形成阻焊层、且层叠支撑基板后、至少剥离芯树脂层,则可以更牢固地加强第1布线导体至第(n+2)布线导体、和第1绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层。
进而,如果使第1金属层中的从第1布线导体一侧的端面至剥离机构的厚度为6μm以上,则在至少剥离剥离机构中的芯树脂层时,可以更牢固地加强第1布线导体至第(n+2)布线导体、和第1绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层。
附图说明
图1为示出第1实施方式的半导体元件搭载用封装基板的制造方法的各工序的图。
图2为示出紧接着图1的各工序的图。
图3为示出紧接着图2的各工序的图。
图4为示出第2实施方式的半导体元件搭载用封装基板的制造方法的各工序的图。
图5为示出紧接着图4的各工序的图。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式(以下,称为“实施方式”)详细地进行说明,但本发明不限定于此,可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
[第1实施方式]
图1至图3表示第1实施方式的半导体元件搭载用封装基板的制造方法的各工序。该半导体元件搭载用封装基板的制造方法包括例如以下说明的各工序(第1层叠体准备工序、第1布线形成工序、第2层叠体形成工序、第2布线形成工序、布线层叠工序、支撑基板层叠工序、芯树脂层剥离工序、第1金属层去除工序和支撑基板去除工序)。另外,本实施方式所述的带支撑基板的层叠体用于制造半导体元件搭载用封装基板,是在本半导体元件搭载用封装基板的制造方法的中途的工序(支撑基板层叠工序)中得到的。
<第1层叠体准备工序>
首先,例如如图1(A)所示,作为形成半导体元件搭载用封装基板时的基础基板,准备第1层叠体11(第1层叠体准备工序),所述第1层叠体11具有芯树脂层11A、和设置于芯树脂层11A的至少一面侧且具备剥离机构的第1金属层11B。需要说明的是,图1中示出了在芯树脂层11A的一面侧设有第1金属层11B的情况。虽然未作图示,但第1金属层11B也可以设置于芯树脂层11A的两面。
(芯树脂层11A)
芯树脂层11A没有特别限定,例如可以由在玻璃布等基材中浸渗有热固性树脂等绝缘性的树脂材料(绝缘材料)的预浸料、绝缘性的薄膜材料等构成。芯树脂层11A的厚度根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如优选1μm以上。这是由于,芯树脂层11A的厚度如果低于1μm,则后续工序中形成的绝缘树脂层有时出现成形不良。
“预浸料”是将树脂组合物等绝缘材料浸渗或涂覆于基材而成的。作为基材,没有特别限定,可以适宜使用各种电气绝缘材料用层叠板中使用的公知的物质。作为构成基材的材料,例如可以举出E玻璃、D玻璃、S玻璃或Q玻璃等无机纤维;聚酰亚胺、聚酯或四氟乙烯等有机纤维;和它们的混合物等。基材没有特别限定,例如可以适宜使用机织布、无纺布、粗纱、短切纤维垫、缓冲垫等具有形状者。基材的材质和形状根据目标成形物的用途、性能而选择,根据需要,也可以单独使用或使用2种以上的材质和形状。
基材的厚度只要芯树脂层11A的厚度成为上述范围就没有特别限制。另外,作为基材,可以使用用硅烷偶联剂等进行了表面处理而成者、以机械的方式实施了开纤处理而成者,这些基材出于耐热性、耐湿性、加工性的方面是适合的。
作为绝缘材料,没有特别限定,可以适宜选定作为半导体元件搭载用封装基板的绝缘材料使用的公知的树脂组合物而使用。作为树脂组合物,可以将耐热性、耐化学药品性良好的热固性树脂作为基础使用。作为热固性树脂,没有特别限定,例如可以举出聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂、马来酰亚胺树脂、改性聚苯醚、双马来酰亚胺三嗪树脂、异氰酸酯树脂、苯并环丁烯树脂和乙烯基树脂。这些热固性树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
作为聚酰亚胺树脂,没有特别限定,可以适宜选定市售的制品并使用。例如可以使用通过日本特开2005-15629号公报中记载的制造方法而合成的溶剂可溶性聚酰亚胺树脂、嵌段共聚聚酰亚胺树脂。作为嵌段共聚物聚酰亚胺树脂,例如可以举出国际公开WO2010-073952号公报中记载的嵌段共聚物聚酰亚胺树脂。具体而言,嵌段共聚聚酰亚胺树脂只要为具备如下结构的共聚聚酰亚胺树脂即可,没有特别限定,所述结构为交替地重复在由第一结构单元形成的酰亚胺低聚物的末端键合有由第二结构单元形成的酰亚胺低聚物的结构A、和在由第二结构单元形成的酰亚胺低聚物的末端键合有由第一结构单元形成的酰亚胺低聚物的结构B。需要说明的是,第二结构单元不同于第一结构单元。这些嵌段共聚聚酰亚胺树脂可以通过如下的依次聚合反应而合成:在极性溶剂中,使四羧酸二酐与二胺反应形成酰亚胺低聚物后,进一步加入四羧酸二酐与其他二胺、或者其他四羧酸二酐和二胺,并酰亚胺化。这些聚酰亚胺树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
作为酚醛树脂,没有特别限定,只要为在1分子中具有1个以上(优选2~12个、更优选2~6个、进一步优选2~4个、进而优选2或3个、更进而优选2个)的酚性羟基的化合物或树脂即可,可以使用通常公知的物质。例如可以举出双酚A型酚醛树脂、双酚E型酚醛树脂、双酚F型酚醛树脂、双酚S型酚醛树脂、苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆型酚醛树脂、缩水甘油酯型酚醛树脂、芳烷基酚醛清漆型酚醛树脂、联苯芳烷基型酚醛树脂、甲酚酚醛清漆型酚醛树脂、多官能酚醛树脂、萘酚树脂、萘酚酚醛清漆树脂、多官能萘酚树脂、蒽型酚醛树脂、萘骨架改性酚醛清漆型酚醛树脂、苯酚芳烷基型酚醛树脂、萘酚芳烷基型酚醛树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、脂环式酚醛树脂、多元醇型酚醛树脂、含磷的酚醛树脂和含羟基的有机硅树脂类。这些酚醛树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
热固性树脂中,从耐热性、耐化学药品性和电特性优异、较廉价的方面出发,环氧树脂可以适合作为绝缘材料使用。作为环氧树脂,只要为在1分子中具有1个以上(优选2~12个、更优选2~6个、进一步优选2~4个、进而优选2或3个、更进而优选2个)的环氧基的化合物或树脂就没有特别限定,例如可以举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、联苯酚的二缩水甘油醚化物、萘二醇的二缩水甘油醚化物、酚类的二缩水甘油醚化物、醇类的二缩水甘油醚化物、和它们的烷基取代体、卤化物、氢化物。这些环氧树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。另外,与该环氧树脂同时使用的固化剂只要使环氧树脂固化就可以没有限定地使用,例如可以举出多官能酚类、多官能醇类、胺类、咪唑化合物、酸酐、有机磷化合物和它们的卤化物。这些环氧树脂固化剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
氰酸酯树脂是通过加热而生成以三嗪环为重复单元的固化物的树脂,固化物的介电特性优异。因此,特别适合于要求高频特性的情况等。作为氰酸酯树脂,只要为在分子中具有在1分子中被1个以上(优选2~12个、更优选2~6个、进一步优选2~4个、进而优选2或3个、更进而优选2个)的氰氧基(氰酸酯基)所取代的芳香族部分的化合物或树脂就没有特别限定,例如可以举出2,2-双(4-氰氧基苯基)丙烷、双(4-氰氧基苯基)乙烷、2,2-双(3,5二甲基-4-氰氧基苯基)甲烷、2,2-(4-氰氧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、α,α’-双(4-氰氧基苯基)-间二异丙基苯、苯酚酚醛清漆和烷基苯酚酚醛清漆的氰酸酯酯化物等。其中,2,2-双(4-氰氧基苯基)丙烷的固化物的介电特性与固化性的均衡性特别良好,成本上也廉价,故优选。这些氰酸酯酯化合物等氰酸酯树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。另外,前述氰酸酯酯化合物的一部分可以预先低聚物化为三聚体、五聚体。
进而,对于氰酸酯树脂也可以并用固化催化剂、固化促进剂。作为固化催化剂,例如可以使用锰、铁、钴、镍、铜、锌等金属类,具体而言,可以举出2-乙基己酸盐、辛酸盐等有机金属盐、乙酰丙酮络合物等有机金属络合物。固化催化剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
另外,优选使用酚类作为固化促进剂,可以使用壬基苯酚、对枯基苯酚等单官能酚、双酚A、双酚F、双酚S等二官能酚、或苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等多官能酚等。固化促进剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
作为马来酰亚胺树脂,只要为在1分子中具有1个以上(优选2~12个、更优选2~6个、进一步优选2~4个、进而优选2或3个、更进而优选2个)的马来酰亚胺基的化合物或树脂就可以使用通常公知的物质。例如可以举出4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、苯基甲烷马来酰亚胺、间亚苯基双马来酰亚胺、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)-苯基)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、4-甲基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、1,6-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷、4,4-二苯醚双马来酰亚胺、4,4-二苯基砜双马来酰亚胺、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺苯氧基)苯、聚苯基甲烷马来酰亚胺、酚醛清漆型马来酰亚胺、联苯芳烷基型马来酰亚胺、和这些马来酰亚胺化合物的预聚物、或马来酰亚胺化合物与胺化合物的预聚物,没有特别限制。这些马来酰亚胺树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
从可以改善固化物的介电特性的观点出发,改性聚苯醚是有用的。作为改性聚苯醚,例如可以举出聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与聚苯乙烯的合金化聚合物、聚(2,6二甲基-1,4-亚苯基)醚与苯乙烯-丁二烯共聚物的合金化聚合物、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与苯乙烯-马来酸酐共聚物的合金化聚合物、聚(3,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与聚酰胺的合金化聚合物、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚与苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物的合金化聚合物、低聚苯醚等。另外,为了给聚苯醚赋予反应性、聚合性,可以在聚合物链末端导入胺基、环氧基、羧基、苯乙烯基等官能团,或在聚合物链侧链导入胺基、环氧基、羧基、苯乙烯基、甲基丙烯酰基等官能团。
作为异氰酸酯树脂,没有特别限定,例如有:通过酚类与卤化氰的脱卤化氢反应而得到的异氰酸酯树脂。作为异氰酸酯树脂,例如可以举出4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯。这些异氰酸酯树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
作为苯并环丁烯树脂,只要为包含环丁烯骨架的树脂就没有特别限定,例如可以使用二乙烯基硅氧烷-双苯并环丁烯(陶氏化学公司制)。这些苯并环丁烯树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
作为乙烯基树脂,只要为乙烯基单体的聚合物或共聚物就没有特别限定。作为乙烯基单体,没有特别限制,例如可以举出(甲基)丙烯酸酯衍生物、乙烯基酯衍生物、马来酸二酯衍生物、(甲基)丙烯酰胺衍生物、苯乙烯衍生物、乙烯基醚衍生物、乙烯基酮衍生物、烯烃衍生物、马来酰亚胺衍生物、(甲基)丙烯腈。这些乙烯基树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
考虑介电特性、耐冲击性和薄膜加工性等,在作为绝缘材料使用的树脂组合物中,也可以共混热塑性树脂。作为热塑性树脂,没有特别限定,例如可以举出氟树脂、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚丁二烯等。热塑性树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。另外,氟树脂没有特别限定,例如可以举出聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯。这些氟树脂可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
热塑性树脂中,从耐湿性优异、进一步对金属的粘接剂良好的观点出发,聚酰胺酰亚胺树脂是有用的。聚酰胺酰亚胺树脂的原料没有特别限定,作为酸性成分,可以举出偏苯三酸酐、偏苯三酸酐单氯化物,作为胺成分,可以举出间苯二胺、对苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、双[4-(氨基苯氧基)苯基]砜、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷等。聚酰胺酰亚胺树脂也可以进行硅氧烷改性以改善干燥性,该情况下,可以使用硅氧烷二胺作为胺成分。如果考虑薄膜加工性,则聚酰胺酰亚胺树脂优选使用分子量为5万以上者。
关于上述热塑性树脂,作为主要用于预浸料的绝缘材料进行了说明,但这些热塑性树脂不限定于作为预浸料的使用。例如,也可以将使用上述热塑性树脂加工成薄膜者(薄膜材料)作为芯树脂层11A。
作为绝缘材料使用的树脂组合物中,也可以混合填充材料。作为填充材料,没有特别限定,例如,除氧化铝、白炭、钛白、氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化锆等金属氧化物(包含水合物)、氢氧化铝、勃姆石、氢氧化镁等金属氢氧化物、天然二氧化硅、熔融二氧化硅、合成二氧化硅、无定形二氧化硅、Aerosil、中空二氧化硅等二氧化硅类、粘土、高岭土、滑石、云母、玻璃粉、石英粉、火山灰球等无机系的填充材料(无机填充材料)之外,还可以举出苯乙烯型、丁二烯型、丙烯酸型等的橡胶粉、核壳型的橡胶粉、有机硅树脂粉、有机硅橡胶粉、有机硅复合粉等有机系的填充材料(有机填充材料)。这些填充材料可以单独使用1种,也可以混合2种以上而使用。
作为绝缘材料使用的树脂组合物也可以含有有机溶剂。作为有机溶剂,没有特别限定,可以根据期望组合使用苯、甲苯、二甲苯、三甲基苯那样的芳香族烃系溶剂;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮那样的酮系溶剂;四氢呋喃那样的醚系溶剂;异丙醇、丁醇那样的醇系溶剂;2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇那样的醚醇溶剂;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺那样的酰胺系溶剂等。需要说明的是,制作预浸料时的清漆中的溶剂量相对于树脂组合物整体优选设为40质量%~80质量%的范围。另外,前述清漆的粘度期望为20cP~100cP(20mPa·s~100mPa·s)的范围。
作为绝缘材料使用的树脂组合物也可以含有阻燃剂。作为阻燃剂,没有特别限定,例如可以使用十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴邻苯二甲酸酐、三溴苯酚等溴化合物、磷酸三苯酯、磷酸三(二甲苯基)酯、磷酸甲苯基二苯酯等磷化合物、红磷和其改性物、三氧化锑、五氧化锑等锑化合物、三聚氰胺、氰尿酸、氰尿酸三聚氰胺等三嗪化合物等公知惯用的阻燃剂。
对于作为绝缘材料使用的树脂组合物,进而根据需要也可以加入上述固化剂、固化促进剂、以及热塑性颗粒、着色剂、紫外线不透射剂、抗氧化剂、还原剂等各种添加剂、填充材料。
本实施方式中预浸料例如可以如下得到:按照树脂组合物相对于上述基材的附着量以干燥后的预浸料中的树脂含有率计、成为20质量%以上且90质量%以下的方式,使树脂组合物(包含清漆)浸渗或涂覆于基材后,在100℃以上且200℃以下的温度下进行1分钟至30分钟的加热干燥,从而可以得到作为半固化状态(B阶状态)的预浸料。作为这样的预浸料,例如可以使用三菱瓦斯化学株式会社制的GHPL-830NS(制品名)、GHPL-830NSF(制品名)。
(第1金属层11B)
第1金属层11B例如可以由带载体的金属箔构成。带载体的金属箔例如是在载体上借助作为剥离机构的剥离层层叠金属箔而成者。带载体的金属箔也可以使用市售品,例如可以使用三井金属矿业株式会社制的MT18SD-H-T5(制品名)。第1金属层11B的厚度例如优选100μm以下。这是由于,为了形成微细布线,金属层的厚度薄是有利的。另外,第1金属层11B的厚度如果为0.5μm以上则更优选。进而,第1金属层11B的厚度如果为1μm以上且100μm以下则更优选。
载体例如可以由各种金属箔构成,但出于厚度的均匀性和箔的耐腐蚀性等的方面,优选由铜箔构成。载体的厚度厚于金属箔的厚度,例如可以设为3μm以上且100μm以下,优选5μm以上且50μm以下、进一步优选6μm以上且30μm以下。
剥离层用于可以使载体与金属箔容易剥离。剥离层的材料没有特别限定,可以适宜使用各种公知的物质。例如如果为有机系的材料,则可以举出含氮的有机化合物、含硫的有机化合物、羧酸等。作为含氮的有机化合物的例子,可以举出三唑化合物、咪唑化合物等,其中,在剥离性容易稳定的方面优选三唑化合物。作为三唑化合物的例子,可以举出1,2,3-苯并三唑、羧基苯并三唑、N’,N’-双(苯并三唑基甲基)尿素、1H-1,2,4-三唑和3-氨基-1H-1,2,4-三唑等。作为含硫的有机化合物的例子,可以举出巯基苯并噻唑、硫代氰脲酸、2-苯并咪唑硫醇等。作为羧酸的例子,可以举出单羧酸、二羧酸等。另外,如果为无机系的材料,则可以举出由Ni、Mo、Co、Cr、Fe、Ti、W、P、Zn等中的至少1种形成的金属或合金、或它们的氧化物。剥离层的厚度例如可以设为1nm以上且1μm以下,优选5nm以上且500nm以下。
金属箔例如可以由各种金属箔构成,出于厚度的均匀性和箔的耐腐蚀性等的方面,优选由铜箔构成。金属箔的厚度根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如可以设为0.5μm以上且70μm以下,优选1μm以上且50μm以下、进一步优选6μm以上且30μm以下。
第1金属层11B可以以载体成为芯树脂层11A的一侧的方式设置,也可以以金属箔成为芯树脂层11A的一侧的方式设置。第1金属层11B中的从与芯树脂层11A相反侧的端面至剥离机构的厚度、即、从后述的第1布线导体12一侧的端面至剥离机构的厚度优选6μm以上,如果为10μm以上则更优选,如果为15μm以上则进一步优选。这是由于,后述的芯树脂层剥离工序中,至少剥离芯树脂层11A时,可以加强第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A,可以抑制它们的破损。另外,第1金属层11B中的从与芯树脂层11A相反侧的端面至剥离机构的厚度、即、从后述的第1布线导体12一侧的端面至剥离机构的厚度优选70μm以下,如果为50μm以下则更优选,如果为30μm以下则进一步优选。这是由于,后述的第1金属层去除工序中,残留的第1金属层11B的去除耗费时间。
另外,第1金属层11B也可以由具有作为剥离机构的脱模层的金属箔构成。该情况下,将脱模层成为芯树脂层11A的一侧的方式进行层叠。作为脱模层,例如可以举出至少包含硅化合物的层,例如可以通过在金属箔上赋予单独或多种组合硅烷化合物而成的硅化合物,从而可以形成。需要说明的是,赋予硅化合物的手段没有特别限定,例如可以使用涂布等公知的手段。可以对金属箔的与脱模层的粘接面实施防锈处理(形成防锈处理层)。防锈处理可以使用镍、锡、锌、铬、钼、钴中的任意者、或它们的合金来进行。脱模层的厚度没有特别限定,从去除性和剥离性的观点出发,优选5nm以上且100nm以下、进一步优选10nm以上且80nm以下、特别优选20nm以上且60nm以下。另外,作为金属箔,出于厚度的均匀性和箔的耐腐蚀性等的方面,优选铜箔。该情况下,第1金属层11B中的从与芯树脂层11A相反侧的端面至剥离机构的厚度,即、从后述的第1布线导体12一侧的端面至剥离机构的厚度也优选设为上述。
需要说明的是,第1层叠体11例如可以如下制作:将芯树脂层11A与第1金属层11B层叠并加热加压,进行压接,从而可以制作。第1层叠体11的厚度例如可以设为20μm以上且1000μm以下,优选20μm以上且950μm以下、进一步优选20μm以上且900μm以下。
<第1布线形成工序>
接着,例如如图1(B)所示,在第1层叠体11的第1金属层11B上实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第1布线导体12(第1布线形成工序)。具体而言,例如,在第1金属层11B上层压镀覆用抗蚀剂,在镀覆用抗蚀剂上烘烤电路图案,并显影形成镀覆用抗蚀图案后,实施图案电解镀,形成第1布线导体12,去除镀覆用抗蚀剂,从而可以形成。
镀覆用抗蚀剂没有特别限定,例如可以适宜选择市售的干膜抗蚀剂等公知的物质并使用。另外,对于镀覆用抗蚀剂的烘烤、显影和去除也没有特别限定,可以利用公知的手段和装置来实施。进而,对于用于形成第1布线导体12的图案电解镀也没有特别限定,可以适宜使用公知的方法。第1布线导体12优选由镀铜形成。
第1布线导体的厚度根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如可以设为0.5μm以上且100μm以下,优选1μm以上且50μm以下、更优选1μm以上且30μm以下。第1布线导体的图案宽度没有特别限定,可以根据用途适宜选择其宽度,例如可以设为1μm以上且100μm以下,优选可以设为3μm以上且30μm以下。
<第2层叠体形成工序>
接着,例如如图1(C)所示,在第1层叠体11的设有第1布线导体12的面上依次层叠第1绝缘树脂层13A和第2金属层13B,形成第2层叠体13(第2层叠体形成工序)。
第1绝缘树脂层13A没有特别限定,例如可以由与芯树脂层11A同样的材料(例如预浸料或绝缘性的薄膜材料)构成。第1绝缘树脂层13A的厚度根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如可以设为0.1μm以上且100μm以下,优选3μm以上且50μm以下、更优选5μm以上且20μm以下。
第2金属层13B可以由各种金属箔构成,出于厚度的均匀性和箔的耐腐蚀性等的方面,优选由铜箔构成。第2金属层13B的厚度根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如可以设为0.5μm以上且100μm以下,优选1μm以上且50μm以下、进一步优选1μm以上且30μm以下。
第2层叠体形成工序没有特别限定,例如可以根据以下的工序而进行。例如,对第1布线导体12的表面实施粗糙化处理作为用于得到与第1绝缘树脂层13A的密合力的密合处理后,将带树脂层的带载体的金属箔以树脂层与第1布线导体12相接的方式配置,并加热加压,剥离载体,从而可以将第1绝缘树脂层13A与第2金属层13B层叠。粗糙化处理没有特别限定,可以适宜使用公知的手段,例如可以举出使用铜表面粗糙化液的手段。
带树脂层的带载体的金属箔例如是在带载体的金属箔的金属箔侧层叠树脂层而成者,树脂层成为第1绝缘树脂层13A,金属箔成为第2金属层13B。带树脂层的带载体的金属箔中也可以使用市售品,例如可以使用三菱瓦斯化学株式会社制的CRS381NSI(制品名)。带树脂层的带载体的金属箔的加热加压条件没有特别限定,例如可以在温度220±2℃、压力3±0.2MPa、保持时间60分钟的条件下进行真空压制。
<第2布线形成工序>
接着,例如如图1(D)所示,在第1绝缘树脂层13A形成到达第1布线导体12的非贯通孔14A,对形成有非贯通孔的表面实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第2布线导体14B(第2布线形成工序)。第2布线导体14B的厚度和图案宽度根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如可以设为与第1布线导体12同样。
形成非贯通孔14A的手段没有特别限定,例如可以使用二氧化碳气体激光等激光、钻孔等公知的手段。其中,优选通过激光形成非贯通孔14A。这是由于适于微细加工。非贯通孔14A隔着第2金属层13B形成于第1绝缘树脂层13A,是为了将本工序中形成的第2布线导体14B与第1布线导体12电连接而设置的。非贯通孔14A的数量、尺寸可以根据期望而适宜选定。另外,形成非贯通孔14A后,可以使用高锰酸钠水溶液等实施除胶渣处理。
形成非贯通孔14A后,实施电解镀和化学镀中的至少一者,在非贯通孔14A的内壁形成镀覆膜,可以将第1布线导体12与第2金属层13B电连接,且增加第2金属层13B的厚度,形成第2布线导体14B。实施电解镀铜或化学镀铜的方法没有特别限定,可以采用公知的方法。镀覆可以仅为电解镀和化学镀中的任一者,但优选实施电解镀和化学镀这两者。另外,镀覆优选镀铜,优选实施电解镀铜和化学镀铜中的至少一者。
第2布线导体14B的形成方法没有特别限定,例如可以适宜采用消减工艺或半添加工艺等公知的手段。消减工艺的情况下,例如,首先,形成非贯通孔14A,对形成有非贯通孔的表面实施电解镀和化学镀中的至少一者,增加第2金属层13B的厚度,根据需要进行整平。接着,例如层压干膜抗蚀剂等,使负型掩模贴合,烘烤电路图案并显影,形成抗蚀剂。接着,例如,将抗蚀剂作为掩模,对增加了厚度的第2金属层13B进行蚀刻,形成第2布线导体14B,将抗蚀剂去除。
另外,半添加工艺的情况下,例如,首先,形成非贯通孔14A后,将第2金属层13B通过蚀刻等完全去除,使第1绝缘树脂层13A露出。接着,通过化学镀铜在第1绝缘树脂层13A一侧的表面形成例如厚度0.4μm至2μm的化学镀铜层。接着,在化学镀铜层上热压接干膜,设置抗蚀层,进行曝光和显影,形成去除了形成第2布线导体14B的部分的抗蚀图案。例如通过对抗蚀层的规定部分照射活性能量射线而进行曝光,活性能量射线的照射可以通过掩模图案,也可以使用直接照射活性能量射线的直接描绘法。形成抗蚀图案后,例如通过等离子体筛选等去除浮渣(抗蚀剂残渣),将抗蚀图案作为镀覆抗蚀剂,通过电解镀铜在化学镀铜层的表面形成电解镀铜层。设置电解镀铜层后,用抗蚀剂剥离液等去除抗蚀图案,通过快速蚀刻等对化学镀铜层进行蚀刻,形成由化学镀铜层和电解镀铜层形成的第2布线导体14B。
<布线层叠工序>
在第2布线形成工序后、例如如图2(E)所示,在第2层叠体13的设有第2布线导体14B的面上,进而,重复进行n次与第2层叠体形成工序和第2布线导体形成工序相同的工序,形成具有(n+2)层的布线导体的积层结构(布线层叠工序)。n为1以上的整数。重复的次数n根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如可以设为1次以上且10次以下。需要说明的是,图2中,示出重复的次数n为3次的情况。
具体而言,布线层叠工序中,例如依次重复进行n次的如下工序,形成第2至第(n+1)绝缘树脂层15A和第3至第(n+2)布线导体15B:在第(m+1)层叠体的设有第(m+1)布线导体的面上,依次层叠第(m+1)绝缘树脂层15A和第(m+2)金属层,形成第(m+2)层叠体15的第(m+2)层叠体形成工序;和在第(m+1)绝缘树脂层15A形成到达第(m+1)布线导体的非贯通孔,对形成有非贯通孔的表面实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第(m+2)布线导体15B的第(m+2)布线形成工序。m为1以上的整数,其中,m≤n。
<支撑基板层叠工序>
在布线层叠工序后,例如如图2(F)所示,在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上层叠具有热塑性树脂层的支撑基板16A,形成带支撑基板的层叠体16(支撑基板层叠工序)。支撑基板16A在后续的芯树脂层剥离工序中至少剥离芯树脂层11A时、和在剥离后的第1金属层去除工序中去除第1金属层11B时用于加强形成于第1层叠体11上的第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A,并抑制它们的破损。另外,支撑基板16A如后述,至少剥离芯树脂层11A后被去除。
支撑基板16A例如除热塑性树脂层之外还可以具有热固性树脂层,但可以仅由热塑性树脂层构成。这是由于,热塑性树脂的韧性高于热固性树脂,可以得到高的强度。热塑性树脂层的材料没有特别限定,例如可以举出干膜抗蚀剂。其中,热塑性树脂层优选由包含感光性的热塑性树脂的感光性树脂层构成。这是由于,可以使用布线导体形成的工序。作为感光性的热塑性树脂,例如可以举出图案化中使用的干膜抗蚀剂。另外,热塑性树脂层例如可以由UV剥离性树脂层或热剥离性树脂层构成,优选以具有选自由感光性树脂层、UV剥离性树脂层和热剥离性树脂层组成的组中的至少1者的方式构成。
对于支撑基板16A,例如可以根据需要将第(n+2)布线导体15B进行整平,将薄膜状或片状的支撑基板16A配置于第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上并层压,从而进行压接并层叠。另外,由感光性树脂层构成热塑性树脂层的情况下,作为层叠感光性树脂层的工序,例如可以包括如下工序:根据需要将第(n+2)布线导体15B进行整平,在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上配置感光性树脂层并层压后,将感光性树脂层的整面曝光并固化。通过将感光性树脂层的整面进行曝光、固化,从而对第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B的密合力提高。由UV剥离性树脂层或热剥离性树脂层构成热塑性树脂层的情况下,作为层叠UV剥离性树脂层或热剥离性树脂层的工序,例如可以包括如下工序:根据需要将第(n+2)布线导体15B进行整平,在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上配置UV剥离性树脂层或热剥离性树脂层并层压而层叠。支撑基板16A的厚度根据期望而适宜设定,因此,没有特别限定,例如可以设为1μm以上,优选1μm以上且50μm以下、进一步优选1μm以上且30μm以下。
<芯树脂层剥离工序>
在支撑基板层叠工序后,例如如图2(G)所示,从支撑基板层叠体16至少剥离在第1金属层11B的剥离机构中的芯树脂层11A并去除。由此,剥离机构(例如剥离层或脱模层)中的芯树脂层11A、和根据情况的第1金属层11B的一部分(例如载体)被剥离,成为在残留的第1金属层11B上层叠有第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A、和支撑基板16A的芯树脂层去除体17(芯树脂层剥离工序)。需要说明的是,第1金属层11B的剥离机构的至少一部分可以至少与芯树脂层11A一起被剥离,另外,也可以残留而不被剥离。至少剥离剥离机构中的芯树脂层11A的手段可以采用物理手段或化学手段中的任意者,例如优选对剥离机构施加物理力,通过物理手段进行剥离。
<第1金属层去除工序>
在芯树脂层剥离工序后,例如如图3(H)所示,从芯树脂层去除体17去除残留的第1金属层11B,形成第1金属层去除体18(第1金属层去除工序)。去除第1金属层11B的手段没有特别限定,例如可以使用硫酸系或过氧化氢系蚀刻液而去除。硫酸系或过氧化氢系蚀刻液没有特别限定,可以使用本领域中使用者。
<支撑基板去除工序>
在第1金属层去除工序后,例如如图3(I)所示,从第1金属层去除体18、去除支撑基板16A,形成支撑基板去除体19(支撑基板去除工序)。去除支撑基板16A的手段没有特别限定,可以根据支撑基板16A的材料而适宜选择。支撑基板16A例如可以利用氢氧化钠水溶液等化学溶液进行去除,可以利用激光进行去除,可以利用等离子体处理进行去除,例如UV剥离性树脂层的情况下,可以通过照射紫外线区域的光线进行剥离来去除,热剥离性树脂层的情况下,可以通过加热处理进行剥离来去除。
<阻焊层形成工序>
在支撑基板去除工序后,例如如图3(J)所示,在支撑基板去除体19的两面形成阻焊层20A、20B使得第1布线导体12和第(n+2)布线导体15B部分地露出。具体而言,例如,在第1绝缘树脂层13A和第1布线导体12上形成阻焊层20A使得第1布线导体12部分地露出,且在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上形成阻焊层20B使得第(n+1)布线导体15B部分地露出(阻焊层形成工序)。
阻焊层20A、20B的形成方法没有特别限定,可以适宜采用公知的手段。例如阻焊层20A、20B可以如下来形成:将阻焊剂涂布于支撑基板去除体19的两面整面,通过形成有电路图案的负薄膜进行曝光,从而固化,将未固化部分显影,由此可以形成。另外,阻焊层20A、20B例如可以如下来形成:通过丝网印刷在支撑基板去除体19的两面图案印刷阻焊剂,照射紫外线或进行加热,从而进行固化,由此可以形成。即,阻焊层20A、20B是固化处理后者。
<镀覆加工工序>
在阻焊层形成工序后,例如,在支撑基板去除体19的两面中,在从阻焊层20A露出的第1布线导体12、和从阻焊层20B露出的第(n+2)布线导体15B上形成镀金层。由此,得到半导体元件搭载用封装基板。
<带支撑基板的层叠体>
本实施方式的带支撑基板的层叠体16例如如图2(F)所示,是在本半导体元件搭载用封装基板的制造方法的中途的工序(支撑基板层叠工序)中得到的。即,带支撑基板的层叠体16具备:芯树脂层11A;第1金属层11B,其设置于芯树脂层11A的至少一面侧且具备剥离机构;第1绝缘树脂层13A,其设置于第1金属层11B上;第1布线导体12,其埋设于第1绝缘树脂层13B;第2布线导体14B,其设置于第1绝缘树脂层13B上;第2绝缘树脂层15A至第(n+1)绝缘树脂层15A和第3布线导体15B至第(n+2)布线导体15B,其是在第1绝缘树脂层13B上重复设置n次如下而设置的:以埋设第(m+1)布线导体的方式设置的第(m+1)绝缘树脂层15A、和设置于第(m+1)绝缘树脂层15A上的第(m+2)布线导体15B。需要说明的是,m和n为1以上的整数,其中,m≤n。
另外,带支撑基板的层叠体16具备支撑基板16A,所述支撑基板16A层叠于第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上、具有热塑性树脂层、且至少剥离剥离机构中的芯树脂层11A后被去除。带支撑基板的层叠体16通过具备支撑基板16A,从而如上述,在至少剥离芯树脂层11A时,可以加强第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A,抑制它们的破损。另外,如上述,如果将第1金属层11B中的从第1布线导体12一侧的端面至剥离机构的厚度设为6μm以上、进一步设为10μm以上、进一步设为15μm以上,则在至少剥离芯树脂层11A时,可以进一步加强第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A,故优选。
如此根据本实施方式,在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上层叠具有热塑性树脂层的支撑基板16A后,至少剥离剥离机构中的芯树脂层11A,因此,通过支撑基板16A,可以加强第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A,可以抑制它们的破损。由此,可以良好地制造半导体元件搭载用封装基板。
[第2实施方式]
本发明的第2实施方式的半导体元件搭载用封装基板的制造方法在第1实施方式的布线层叠工序与支撑基板层叠工序之间包括第1阻焊层形成工序,且包括第2阻焊层形成工序代替第1实施方式的阻焊层形成工序。其他各工序(第1层叠体准备工序、第1布线形成工序、第2层叠体形成工序、第2布线形成工序、布线层叠工序、支撑基板层叠工序、芯树脂层剥离工序、第1金属层去除工序、支撑基板去除工序和镀覆加工工序)与第1实施方式同样
图4和图5示出第2实施方式的半导体元件搭载用封装基板的制造方法的各工序。该半导体元件搭载用封装基板的制造方法中,首先,例如与第1实施方式同样地,进行第1层叠体准备工序、第1布线形成工序、第2层叠体形成工序、第2布线形成工序和布线层叠工序。
<第1阻焊层形成工序>
在布线层叠工序后,例如如图4(F-1)所示,在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上形成阻焊层20B使得第(n+2)布线导体15B部分地露出(第1阻焊层形成工序)。阻焊层20B的形成方法与第1实施方式同样。本实施方式中,在芯树脂层剥离工序前形成阻焊层20B、且层叠支撑基板16A,因此,在至少剥离芯树脂层11A时、和在剥离后的第1金属层去除工序中去除第1金属层11B时,可以更牢固地加强第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A。
<支撑基板层叠工序至支撑基板去除工序>
在第1阻焊层形成工序后,例如如图4(F-2)所示,在形成有阻焊层20B的第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上,与第1实施方式同样地层叠支撑基板16A,形成带支撑基板的层叠体16(支撑基板层叠工序)。接着,例如如图4(G)所示,与第1实施方式同样地,至少剥离第1金属层11B的剥离机构中的芯树脂层11A,形成芯树脂层去除体17(芯树脂层剥离工序)。接着,例如如图5(H)所示,与第1实施方式同样地,去除残留的第1金属层11B,形成第1金属层去除体18(第1金属层去除工序)。接着,例如如图5(I)所示,与第1实施方式同样地,去除支撑基板16A,形成支撑基板去除体19(支撑基板去除工序)。
<第2阻焊层形成工序和镀覆加工工序>
在支撑基板去除工序后,例如如图5(J-1)所示,在第1绝缘树脂层13A和第1布线导体12上形成阻焊层20A使得第1布线导体12部分地露出(第2阻焊层形成工序)。阻焊层20A的形成方法与第1实施方式同样。之后,与第1实施方式同样地在从阻焊层20A露出的第1布线导体12、和从阻焊层20B露出的第(n+2)布线导体15B上形成镀金层。由此,得到半导体元件搭载用封装基板。
<带支撑基板的层叠体>
第2实施方式的带支撑基板的层叠体16例如如图4(F-2)所示,是在本半导体元件搭载用封装基板的制造方法的中途的工序(支撑基板层叠工序)中得到的。即、第2实施方式的带支撑基板的层叠体16除在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B与支撑基板16A之间具备阻焊层20B的方面之外具有与第1实施方式相同的构成。
如此根据本实施方式,在第(n+1)绝缘树脂层15A和第(n+2)布线导体15B上形成阻焊层20B,且层叠支撑基板16A后,至少剥离剥离机构中的芯树脂层11A,因此,可以更牢固地加强第1布线导体12至第(n+2)布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第(n+1)绝缘树脂层15A,可以进一步抑制它们的破损。
实施例
以下,根据实施例对本实施方式具体地进行说明,但本实施方式不受这些实施例的任何限制。
[实施例1]
如下制作半导体元件搭载用封装基板。
<第1层叠体准备工序>(参照图1(A))
使双马来酰亚胺三嗪树脂(BT树脂)浸渗于玻璃布(玻璃纤维),将呈B阶的预浸料(厚度0.100mm:三菱瓦斯化学株式会社制、制品名:GHPL-830NS ST56)作为芯树脂层11A,将作为第1金属层11B的厚度18μm的带载体铜箔的极薄铜箔(极薄铜箔;厚度5μm:三井金属矿业株式会社制、制品名:MT18SD-H-T5)以载体铜箔侧与芯树脂层11A相接的方式配置在芯树脂层11A的两面,在温度220±2℃、压力3±0.2MPa、保持时间60分钟的条件下实施真空压制,制作在芯树脂层11A的两面设有第1金属层11B的第1层叠体11。
<第1布线形成工序>(参照图1(B))
在温度110±10℃、压力0.50±0.02MPa的条件下,将厚度15μm的干膜抗蚀剂LDF515F(Nikko-Materials株式会社制、制品名)层压在第1层叠体11上。以平行曝光机对干膜抗蚀剂实施电路图案的烘烤后,用1%碳酸钠水溶液将干膜抗蚀剂进行显影,形成镀覆用抗蚀图案。接着,以硫酸铜浓度60g/L~80g/L、硫酸浓度150g/L~200g/L的镀硫酸铜线实施5μm~20μm左右的图案电解镀铜(电解镀铜),形成第1布线导体12。之后,用胺系的抗蚀剂剥离液,将干膜抗蚀剂剥离去除。
<第2层叠体形成工序>(参照图1(C))
为了得到与绝缘树脂的密合力,用铜表面粗糙化液CZ-8101(MEC株式会社制、制品名)在第1布线导体12的表面实施粗糙化处理。接着,将带树脂层的铜箔厚度18μm的带载体铜箔的极薄铜箔(极薄铜箔(金属层);厚度2μm、树脂层厚度0.015mm:三菱瓦斯化学株式会社制、制品名:CRS381NSI)以树脂层与第1布线导体12相接的方式配置在形成有第1布线导体12的第1层叠体11的两面,在压力3±0.2MPa、温度220±2℃、保持时间60分钟的条件下,进行真空压制。之后,剥离厚度18μm的载体铜箔,得到在第1布线导体12上层叠有第1绝缘树脂层13A与厚度2μm的第2金属层13B的第2层叠体13。
<第2布线形成工序>(参照图1(D))
在第2层叠体13的两面,用二氧化碳气体激光加工机ML605GTWIII-5200U(三菱电机株式会社制、制品名),在光束照射直径Φ0.06mm、频率500Hz、脉冲宽度15μs、照射次数1次的条件下,一次一孔进行加工,隔着第2金属层13B在第1绝缘树脂层13A形成到达第1布线导体12的非贯通孔14A。
接着,对于形成有非贯通孔14A的第2层叠体13,用温度80±5℃、浓度55±10g/L的高锰酸钠水溶液实施除胶渣处理,进而,用化学镀铜实施0.4μm~0.8μm的厚度的镀覆后,用电解镀铜实施5μm~20μm的厚度的镀覆。由此,通过镀覆连接非贯通孔14A的内壁,第1布线导体12与第2金属层13B通过非贯通孔14的内壁的镀覆而电连接,且增加第2金属层13B的厚度。
接着,实施第2金属层13B的整平,在温度110±10℃、压力0.50±0.02MPa的条件下,层压干膜抗蚀剂LDF515F(Nikko-Materials株式会社制、制品名)。之后,贴合负型掩模,用平行曝光机,将电路图案烘烤,用1%碳酸钠水溶液将干膜抗蚀剂进行显影,形成抗蚀剂。接着,将无抗蚀剂的部分的第2金属层13B用氯化铁水溶液进行蚀刻去除后,用氢氧化钠水溶液去除干膜抗蚀剂,形成第2布线导体14B。
<布线层叠工序>(参照图2(E))
重复进行与第2层叠体形成工序和第2布线导体形成工序相同的工序3次,形成具有5层的布线导体的积层结构的第5层叠体15。
<支撑基板层叠工序>(参照图2(F))
实施第5布线导体15B的整平,在温度110±10℃、压力0.50±0.02MPa的条件下,层压作为感光性树脂层(热塑性树脂层)的干膜抗蚀剂LDF515F(厚度15μm、Nikko-Materials株式会社制、制品名)作为支撑基板16A。之后,用平行曝光机在整面进行曝光并固化,得到层叠有支撑基板16A的带支撑基板的层叠体16。
<芯树脂层剥离工序>(参照图2(G))
得到带支撑基板的层叠体16后,对第1金属层11B的极薄铜箔与载体铜箔的边界部施加物理力,从带支撑基板的层叠体16至少剥离芯树脂层11A并去除。由此,得到一组芯树脂层去除体17。
<第1金属层去除工序>(参照图3(H))
得到芯树脂层去除体17后,用过氧化氢-硫酸系的软蚀刻液去除残留的第1金属层11B(极薄铜箔),得到第1金属层去除体18。
<支撑基板去除工序>(参照图3(I))
得到第1金属层去除体18后,用氢氧化钠水溶液,去除作为支撑基板16A的干膜抗蚀剂,得到支撑基板去除体19。
<阻焊层形成工序>(参照图3(J))
得到支撑基板去除体19后,在第1绝缘树脂层13A和第1布线导体12上形成厚度10μm的阻焊层20A使得第1布线导体12部分地露出,且在第4绝缘树脂层15A和第5布线导体15B上形成厚度10μm的阻焊层20B使得第5布线导体15B部分地露出。
<镀覆加工工序>
形成阻焊层20A、20B后,在从阻焊层20A、20B露出的第1布线导体12或第5布线导体15B上形成镀金层,得到半导体元件搭载用封装基板。根据本实施例,第1布线导体12至第5布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第4绝缘树脂层15A中未见破损,可以良好地制造半导体元件搭载用封装基板。
[实施例2]
与实施例1同样地,进行第1层叠体准备工序(参照图1(A))、第1布线形成工序(参照图1(B))、第2层叠体形成工序(参照图1(C))、第2布线形成工序(参照图1(D))和布线层叠工序(参照图2(E))。接着,在第4绝缘树脂层15A和第5布线导体15B上形成厚度10μm的阻焊层20B使得第5布线导体15B部分地露出(第1阻焊层形成工序;参照图4(F-1))。接着,在形成有阻焊层20B的第4绝缘树脂层15A和第5布线导体15B上,在温度110±10℃、压力0.50±0.02MPa的条件下,层压作为感光性树脂层(热塑性树脂层)的干膜抗蚀剂LDF515F(厚度15μm、Nikko-Materials株式会社制、制品名)作为支撑基板16A。之后,用平行曝光机在整面进行曝光并固化,得到层叠有支撑基板16A的带支撑基板的层叠体16(支撑基板层叠工序;参照图4(F-2))。
得到带支撑基板的层叠体16后,与实施例1同样地,进行芯树脂层剥离工序(参照图4(G))、第1金属层去除工序(参照图5(H))和支撑基板去除工序(参照图5(I))。接着,得到支撑基板去除体19后,在第1绝缘树脂层13A和第1布线导体12上形成厚度10μm的阻焊层20A使得第1布线导体12部分地露出(第2阻焊层形成工序;参照图5(J-1))。之后,与实施例1同样地,进行镀覆加工工序,得到半导体元件搭载用封装基板。本实施例中,第1布线导体12至第5布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第4绝缘树脂层15A中也未见破损,可以良好地制造半导体元件搭载用封装基板。
[实施例3]
与实施例1同样地,进行第1层叠体准备工序(参照图1(A))、第1布线形成工序(参照图1(B))、第2层叠体形成工序(参照图1(C))、第2布线形成工序(参照图1(D))和布线层叠工序(参照图2(E))。接着,实施第5布线导体15B的整平,在温度30±10℃、压力0.50±0.02MPa的条件下,层压作为热塑性树脂层的UV剥离性树脂层(厚度100μm、积水化学工业株式会社制、制品名:SELFA HS)作为支撑基板16A,得到层叠有支撑基板16A的带支撑基板的层叠体16(支撑基板层叠工序;参照图2(F))。
得到带支撑基板的层叠体16后,与实施例1同样地,进行芯树脂层剥离工序(参照图2(G))和第1金属层去除工序(参照图3(H))。接着,在照射量5000mJ/cm2的条件下对支撑基板16A进行UV照射,对支撑基板16A与第5布线导体15B的边界部施加物理力,去除支撑基板16A,得到支撑基板去除体19(支撑基板去除工序;参照图3(I))。之后,与实施例1同样地,进行阻焊层形成工序(参照图3(J))和镀覆加工工序,得到半导体元件搭载用封装基板。本实施例中,第1布线导体12至第5布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第4绝缘树脂层15A中也未见破损,可以良好地制造半导体元件搭载用封装基板。
[实施例4]
与实施例1同样地,进行第1层叠体准备工序(参照图1(A))、第1布线形成工序(参照图1(B))、第2层叠体形成工序(参照图1(C))、第2布线形成工序(参照图1(D))和布线层叠工序(参照图2(E))。接着,实施第5布线导体15B的整平,在温度30±10℃、压力0.50±0.02MPa的条件下,层压作为热塑性树脂层的热剥离性树脂层(厚度100μm、日东电工株式会社制、制品名:REVALPHA(注册商标))作为支撑基板16A,得到层叠有支撑基板16A的带支撑基板的层叠体16(支撑基板层叠工序;参照图2(F))。
得到带支撑基板的层叠体16后,与实施例1同样地,进行芯树脂层剥离工序(参照图2(G))和第1金属层去除工序(参照图3(H))。接着,在温度200±10℃、加热时间20分钟的条件下,将第1金属层去除体18加热,对支撑基板16A与第5布线导体15B的边界部施加物理力,去除支撑基板16A,得到支撑基板去除体19(支撑基板去除工序;参照图3(I))。之后,与实施例1同样地,进行阻焊层形成工序(参照图3(J))和镀覆加工工序,得到半导体元件搭载用封装基板。本实施例中,第1布线导体12至第5布线导体15B、和第1绝缘树脂层13A至第4绝缘树脂层15A中也未见破损,可以良好地制造半导体元件搭载用封装基板。
[比较例1]
与实施例1同样地,进行第1层叠体准备工序、第1布线形成工序、第2层叠体形成工序、第2布线形成工序和布线层叠工序后,对第1金属层的极薄铜箔与载体铜箔的边界部施加物理力,从第5层叠体至少剥离芯树脂层并去除,得到一组层叠体。即、比较例1如下:实施例1中,进行芯树脂层剥离工序而不进行支撑基板层叠工序。剥离芯树脂层后,试图用过氧化氢-硫酸系的软蚀刻液将极薄铜箔去除,但层叠体发生了破损。
即,根据实施例1~4,可知:在剥离芯树脂层11A时、和在剥离后的加工工序中,可以通过支撑基板16A进行加强,可以抑制破损。
产业上的可利用性
可以用于制造半导体元件搭载用封装基板。
附图标记说明
11…第1层叠体、11A…芯树脂层、11B…第1金属层、12…第1布线导体、13…第2层叠体、13A…第1绝缘树脂层、13B…第2金属层、14A…非贯通孔、14B…第2布线导体、15…第(m+2)层叠体、15A…第(m+1)绝缘树脂层、15B…第(m+2)布线导体、16…带支撑基板的层叠体、16A…支撑基板、17…芯树脂层去除体、18…第1金属层去除体、19…支撑基板去除体、20A、20B…阻焊层。
Claims (17)
1.一种半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其包括如下工序:
第1层叠体准备工序,准备第1层叠体,所述第1层叠体具有芯树脂层、和设置于所述芯树脂层的至少一面侧且具备剥离机构的第1金属层;
第1布线形成工序,在所述第1金属层上实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第1布线导体;
第2层叠体形成工序,在所述第1层叠体的设有所述第1布线导体的面上依次层叠第1绝缘树脂层和第2金属层,形成第2层叠体;
第2布线形成工序,在所述第1绝缘树脂层中形成到达所述第1布线导体的非贯通孔,对形成有所述非贯通孔的表面实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第2布线导体;
布线层叠工序,在所述第2布线形成工序后,进而,依次重复进行n次的如下工序,从而形成第2绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层和第3布线导体至第(n+2)布线导体:在第(m+1)层叠体的设有第(m+1)布线导体的面上依次层叠第(m+1)绝缘树脂层和第(m+2)金属层,形成第(m+2)层叠体的第(m+2)层叠体形成工序,和在所述第(m+1)绝缘树脂层中形成到达所述第(m+1)布线导体的非贯通孔,对形成有所述非贯通孔的表面实施电解镀和化学镀中的至少一者,形成第(m+2)布线导体的第(m+2)布线形成工序,m和n为1以上的整数,其中,m≤n;
支撑基板层叠工序,在所述第(n+1)绝缘树脂层和所述第(n+2)布线导体上层叠具有热塑性树脂层的支撑基板,形成带支撑基板的层叠体;
芯树脂层剥离工序,从所述支撑基板层叠体至少剥离在所述剥离机构中的所述芯树脂层,形成芯树脂层去除体;
第1金属层去除工序,从所述芯树脂层去除体去除所述第1金属层,形成第1金属层去除体;和,
支撑基板去除工序,从第1金属层去除体去除所述支撑基板。
2.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述热塑性树脂层具有选自由感光性树脂层、UV剥离性树脂层和热剥离性树脂层组成的组中的至少1者。
3.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述支撑基板去除工序包括选自由如下工序组成的组中的至少1者:利用化学溶液去除所述支撑基板的工序、利用激光去除所述支撑基板的工序、利用等离子体处理去除所述支撑基板的工序、通过照射紫外线区域的光线从而去除所述支撑基板的工序、和,利用加热处理去除所述支撑基板的工序。
4.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述第2层叠体形成工序如下:对所述第1布线导体实施密合处理后,将所述绝缘树脂层和第2金属层进行加热加压并依次层叠。
5.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述第2布线形成工序如下:通过电解镀和化学镀中的至少一者连接所述非贯通孔的内壁,且利用消减工艺或半添加工艺形成所述第2布线导体。
6.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述第2布线形成工序利用激光形成所述非贯通孔。
7.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述芯树脂层剥离工序利用物理手段至少剥离所述芯树脂层。
8.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述芯树脂层的厚度为1μm以上。
9.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述第1金属层的厚度为100μm以下。
10.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述第1金属层中的从所述第1布线导体一侧的端面至所述剥离机构的厚度为6μm以上。
11.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述支撑基板的厚度为1μm以上。
12.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,所述第1层叠体的厚度为20μm以上且1000μm以下。
13.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,从所述第1绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层的厚度分别为0.1μm以上且100μm以下。
14.根据权利要求1所述的半导体元件搭载用封装基板的制造方法,其中,在所述布线层叠工序后且所述支撑基板层叠工序前,包括如下的阻焊层形成工序:在所述第(n+1)绝缘树脂层和所述第(n+2)布线导体上形成阻焊层使得所述第(n+2)布线导体部分地露出,
所述支撑基板层叠工序中,在形成有所述阻焊层的所述第(n+1)绝缘树脂层和所述第(n+2)布线导体上层叠所述支撑基板。
15.一种带支撑基板的层叠体,其具备:
芯树脂层;
第1金属层,其设置于所述芯树脂层的至少一面侧且具备剥离机构;
第1绝缘树脂层,其设置于所述第1金属层上;
第1布线导体,其埋设于所述第1绝缘树脂层;
第2布线导体,其设置于所述第1绝缘树脂层上;
第2绝缘树脂层至第(n+1)绝缘树脂层以及第3布线导体至第(n+2)布线导体,其是在所述第1绝缘树脂层上重复n次如下而设置的:以埋设所述第(m+1)布线导体的方式设置的第(m+1)绝缘树脂层、和设置于第(m+1)绝缘树脂层上的第(m+2)布线导体,m和n为1以上的整数,其中,m≤n;和,
支撑基板,其层叠在所述第(n+1)绝缘树脂层和所述第(n+2)布线导体上、具有热塑性树脂层、且至少剥离所述剥离机构中的所述芯树脂层后被去除。
16.根据权利要求15所述的带支撑基板的层叠体,其具备阻焊层,所述阻焊层设置于所述第(n+1)绝缘树脂层和所述第(n+2)布线导体、与所述支撑基板之间。
17.根据权利要求15所述的带支撑基板的层叠体,其中,所述第1金属层中的从所述第1布线导体一侧的端面至所述剥离机构的厚度为6μm以上。
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