JP2002076575A - 半導体装置用基板の製造方法 - Google Patents

半導体装置用基板の製造方法

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JP2002076575A JP2000259705A JP2000259705A JP2002076575A JP 2002076575 A JP2002076575 A JP 2002076575A JP 2000259705 A JP2000259705 A JP 2000259705A JP 2000259705 A JP2000259705 A JP 2000259705A JP 2002076575 A JP2002076575 A JP 2002076575A
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conductive thin
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semiconductor device
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Takeo Mitsunari
剛生 三成
Kiyotomo Nakamura
清智 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な工程で、高精度の配線パターンを有する
半導体装置用基板の製造方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】光透過性を有する絶縁基板11の一方の面
側に、導電薄膜12を形成し、導電薄膜12上に感光性
樹脂を塗布し感光層を形成した後、露光、現像等の一連
のパターニング処理を行ってレジストパターンを形成
し、前記導電薄膜をエッチングして導電薄膜パターン1
2aを形成する。光透過性を有する絶縁基板11及び導
電薄膜パターン12a上に感光性樹脂を塗布し、感光層
13を形成し、光透過性を有する絶縁基板11の他方の
面側から全面露光を行い、感光層13の現像処理を行
い、導電薄膜パターン上の感光層13を除去し、レジス
トパターン13aを形成する。さらに、導電薄膜パター
ン12上にめっきにて所定厚の導体層を形成し、配線パ
ターン14を形成し、半導体装置用基板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を搭載
するための半導体装置用基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置用基板(例えばボール
・グリッド・アレイ用基板)の製法として、サブトラク
ティブ法、セミアディティブ法及びフルアディティブ法
が知られている。サブトラクティブ法は、絶縁基板上に
形成された導体層上に、レジスト層を形成し、フォトリ
ソグラフィーによってパターニングした後、エッチング
によって導体層をパターニングするものである。セミア
ディティブ法とは、基板上に形成された薄膜導体層の上
にめっきレジストパターンを形成し、電気めっきにより
露出した部分の薄膜導体層上に導体層を形成し、さら
に、めっきレジストパターンを除去した後、フラッシュ
エッチングを行なって、めっきレジストパターンにて被
覆されていた部分の薄膜導体層を除去し、配線パターン
を形成する方法である。フルアディティブ法とは、絶縁
基板上に触媒を吸着させた後に、めっきレジストパター
ンを形成し、めっきレジストパターンをマスクにして無
電解めっきを行い、配線パターンを形成するという方法
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来型の半導体装置用
基板の製造方法では、下記のような問題がある。サブト
ラクティブ法は、ある厚みを有する導体層をエッチング
するため、サイドエッチングが生じやすく、パターン形
状再現性に劣るという問題がある。セミアディティブ法
は、めっきレジストパターンを剥離、除去したり、下地
の薄膜導体層をエッチングで除去するという工程が増
え、生産性に劣るという問題がある。また、サイドエッ
チングにより、剥離が生ずる恐れがある。フルアディテ
ィブ法は、配線パターンを無電解めっきで形成するた
め、所定膜厚の配線パターンを得るのに長時間を要する
こと、また無電解めっき液は一般的にアルカリ性であ
り、長時間のめっきによりめっきレジストパターンを傷
める恐れがある等の問題点を有している。本発明は上記
問題点に鑑み考案されたもので、簡易な工程で、高精度
の配線パターンを有する半導体装置用基板の製造方法を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を解決するため、まず請求項1においては、下記の少な
くとも(a)〜(f)の工程を有することを特徴とする
半導体装置用基板の製造方法としたものである。 (a)光透過性を有する絶縁基板の一方の面側に、導電
薄膜を形成する工程。 (b)前記導電薄膜上に感光性樹脂を塗布し感光層を形
成した後、露光、現像等の一連のパターニング処理を行
ってレジストパターンを形成し、前記導電薄膜をエッチ
ングして導電薄膜パターンを形成する工程。 (c)前記光透過性を有する絶縁基板及び前記導電薄膜
パターン上に感光性樹脂を塗布し、感光層を形成する工
程。 (d)前記光透過性を有する絶縁基板の他方の面側から
全面露光を行う工程。 (e)前記感光層の現像処理を行い、前記導電薄膜パタ
ーン上の感光層を除去する工程。 (f)前記導電薄膜パターン上にめっきにて所定厚の導
体層を形成し、配線パターンを形成する工程。
【0005】また、請求項2においては、前記導電薄膜
が、前記光透過性を有する絶縁基板との間に形成された
中間層を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装
置用基板の製造方法としたものである。
【0006】また、請求項3においては、前記光透過性
を有する絶縁基板が、波長100〜500nmの範囲内
で、80%以上の透過率を有することを特徴とする請求
項1または請求項2に記載の半導体装置用基板の製造方
法。
【0007】さらにまた、請求項4においては、前記前
記光透過性を有する絶縁基板が、フタル酸エステル骨
格、アクリル酸エステル骨格、ポリイミド骨格のうち、
いずれか一種の骨格を有する樹脂、もしくはシリコン酸
化物からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3の
いずれか一項に記載の半導体装置用基板の製造方法とし
たものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。図1(a)〜(f)に半導体装置用基板の製造
方法の一実施例を工程順に示す半導体装置用基板の構成
部分断面図を示す。本発明の半導体装置用基板の製造方
法は図1(a)〜(f)に示すように、まず、光透過性
を有する絶縁基板11の一方の面側に、導電薄膜12を
形成する(図1(a)参照)。光透過性を有する絶縁基
板11としては、請求項4に記載のように、フタル酸エ
ステル骨格、アクリル酸エステル骨格、ポリイミド骨格
のうち、いずれか一種の骨格を有する樹脂、もしくはシ
リコン酸化物からなり、フタル酸エステル骨格を有する
樹脂からなる絶縁基板の具体例として、ポリエチレンテ
レフタレートフィルムがあげられる。アクリル酸エステ
ル骨格を有する樹脂からなる絶縁基板の具体例として、
アクリル板があげられる。ポリイミド骨格を有する樹脂
からなる絶縁基板の具体例として、ポリイミドフィルム
があげられる。さらに、上記光透過性を有する絶縁基板
11は、請求項3記載のように、波長100〜500n
mの範囲で80%以上の透過率を有している。特に、よ
く用いられる露光光の波長である350〜400nmに
対して、90%以上の透過率を有している。
【0009】導電薄膜12としては、導電性に優れ、安
価であることから、銅が好ましく用いられる。導電薄膜
12の厚さとしては、0.2〜0.8μm程度が好まし
い。さらに、後記する導電薄膜パターン12aは遮光マ
スクとしての機能が要求されるため、露光光に対する遮
光性に優れると共に、パターニング性に問題が生じない
厚さであることが望まれる。導電薄膜12を形成してい
る銅は絶縁基板11との密着性が不足したり、絶縁基板
11に導電薄膜12の銅が拡散し易いという欠点を有す
る。そのようなことから、請求項2に記載のように、導
電薄膜12が、前記光透過性を有する絶縁基板11との
間に形成された中間層(図面上では図示せず)を含む膜
構成にして、上記問題に対応している。中間層として
は、クロム、ニッケル、コバルトからなる薄膜が好まし
く用いられるが、特にクロムが好ましい。中間層の厚さ
としては0.2〜0.6μm程度が好ましい。中間層を
形成する方法としてはスパッタリングが好ましい。ま
た、導電薄膜12を上記のような材料からなる中間層の
みで形成してもよい。
【0010】次に、導電薄膜12を公知のフォトエッチ
ングプロセスでパターニング処理して、導電薄膜パター
ン12aを形成する(図1(b)参照)。ここで、膜厚
0.2〜0.8μmという薄い導電薄膜12をパターニ
ングするので非常に精度の高いパターニングが可能であ
る。さらに、導電薄膜パターン12aが配線パターンを
形成する際の電解めっきの下地になるので高精度の配線
パターンが得られることになる。、
【0011】次に、光透過性を有する絶縁基板11及び
前記導電薄膜パターン12a上にネガ型(露光された部
分が光硬化する)の感光性樹脂を塗布し、感光層13を
形成する(図1(c)参照)。ここで、感光層13の膜
厚は後記する配線パターンの膜厚とほぼ同等の厚さに設
定する。さらに、感光層の形成方法としては、上記感光
性樹脂溶液をスピンナー、ロールコーター等で絶縁基板
11上に塗布、乾燥して感光層とする方法の他に、感光
性のドライフィルムをラミネーターで絶縁基板11上に
貼着し、ベースフィルムを剥離して感光層とする方法等
が使用できる。
【0012】次に、前記光透過性を有する絶縁基板11
の他方の面側から全面露光を行い、導電薄膜パターン1
2a間の感光層13を光硬化させる(図1(d)参
照)。ここで、前記光透過性を有する絶縁基板11は上
記したように、100〜500nmの波長範囲で80%
以上の透過率を有しているため、所定の露光量で露光し
てやると光透過性を有する絶縁基板11上の感光層13
は光硬化する。さらに、導電薄膜パターン12a上の感
光層13は導電薄膜パターン12aが遮光性を有してい
るため露光光で露光されるようなことはない。
【0013】次に、光透過性を有する絶縁基板11及び
導電薄膜パターン12a上の感光層13を指定の現像液
で現像処理を行い、導電薄膜パターン12a上の未露光
の感光層13を除去し、導電薄膜パターン12a間の光
透過性を有する絶縁基板11上にレジストパターン13
aを形成する(図1(e)参照)。このレジストパター
ン13aの側面は電解めっきで配線パターンを形成する
際の側壁になり、配線パターンの形状は導電薄膜パター
ン12aの形状通りに形成される。
【0014】最後に、導電薄膜パターン12aをめっき
電極にしてレジストパターン13aとほぼ同じ高さまで
電解銅めっきを行い、導電薄膜パターン12a上に配線
パターン14を形成し、半導体装置用基板を得る(図1
(f)参照)。配線パターン14の形成法としては上記
電解銅めっきの他に電解ニッケル、電解金めっき等も使
用できる。
【0015】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
まず、厚さが75μmのポリエチレンテレフタレート基
板からなる絶縁基板11上にスパッタリングにて0.3
μm厚のクロム薄膜からなる中間層を形成し、さらに、
中間層上にスパッタリングにて0.3μm厚の銅薄膜を
形成して導電薄膜12を形成した。ここで、絶縁基板1
1の波長365nmでの光透過率は90%以上を示し
た。
【0016】次に、導電薄膜12上にレジスト(AZ:
クラリアントジャパン(株)製)をスピンナーにて塗布
し、予備乾燥して膜厚1μmの感光層を形成した。さら
に、4μmから20μmまで2μm刻みの線幅でパター
ンが描画されたフォトマスクを用いてパターン露光、現
像処理等のパターニング処理を行ってレジストパターン
を形成し、レジストパターンをマスクにして、まず、銅
薄膜を過硫酸アンモニウム20%水溶液によりエッチン
グし、さらに、クロム薄膜を濃塩酸でエッチングし、レ
ジストパターンを剥離液で除去して導電薄膜パターン1
2aを形成した。
【0017】次に、絶縁基板11及び導電薄膜パターン
12a上にネガ型の感光性樹脂(PSR−4000:太
陽インキ製造(株)製)をスピンナーで塗布、乾燥して
膜厚5μmの感光層13を形成した。
【0018】次に、絶縁基板11の他方の面から波長3
65nmを主な波長とする光を露光光として全面露光を
行った。
【0019】次に、感光層13を炭酸ナトリウム1%水
溶液を用いて現像処理し、導電薄膜パターン12a上の
感光層13を除去した後150℃のオーブンで10分ベ
ーキングしてレジストパターン13aを形成した。
【0020】最後に、導電薄膜パターン12aをめっき
電極にしてレジストパターン13aとほぼ同じ高さまで
電解銅めっきを行い、導電薄膜パターン12a上に銅か
らなる配線パターン14を形成し、半導体装置用基板を
得た。
【0021】上記半導体装置用基板の配線パターン14
a、顕微鏡で観察した結果線幅4μmまでの配線パター
ンがすべて形成されていた。
【0022】<比較例>従来のセミアディティブ法によ
る半導体装置用基板の製造法の比較例を以下に示す。図
2(a)〜(f)に従来の半導体装置用基板の製造方法
の一例を工程順に示す半導体装置用基板の構成部分断面
図を示す。まず、ポリイミド基板21上にスパッタリン
グにて膜厚0.3μmのクロム薄膜を、さらに、スパッ
タリングにて膜厚0.3μmの銅薄膜を形成して、導電
薄膜22を形成した(図2(a)参照)。
【0023】次に、導電薄膜22上に感光性レジスト
(PMER−N:東京応化工業(株)製:PMER−
N)を塗布し、乾燥して膜厚5μmの感光層23を形成
した(図2(b)参照)。
【0024】次に、4μmから20μmまで2μm刻み
の線幅でパターンが描画されたフォトマスクを用いて感
光層23を露光、現像処理を行ってレジストパターン2
3aを形成した(図2(c)参照)。
【0025】次に、導電薄膜22をめっき電極としてレ
ジストパターン23aをめっきマスクにして導電薄膜2
2上に電解銅めっきを行うことにより、レジストパター
ン23aとほぼ同じ厚さの4μmの銅の導体層24を形
成した(図2(d)参照)。
【0026】次に、レジストパターン23aを剥離液で
除去した(図2(e)参照)。
【0027】最後に、レジストパターン23aが除去さ
れて露出している導体層24間の導電薄膜22の銅薄膜
を過硫酸アンモニウム20%溶液を用いてエッチングし
て除去し、さらに、露出したクロム薄膜を濃塩酸により
エッチングして除去し、絶縁基板上に配線パターン24
aが形成された半導体装置用基板を得た(図2(f)参
照)。
【0028】上記比較例で製造した半導体装置用基板を
顕微鏡で観察した結果、線幅14μm以下の配線パター
ンはサイドエッチングにより剥離していた。
【0029】
【発明の効果】上記したように、本発明の半導体装置用
基板の製造方法によれば、簡易な工程で、高い精度を有
する配線パターンを有する半導体装置用基板を得ること
ができる。また、請求項2記載の発明によれば、前記導
電薄膜が、絶縁基板との間に形成された中間層を含むた
め、絶縁基板との密着に優れる配線パターンを有する半
導体装置用基板を得ることができる。また、配線パター
ンの主材料である銅が絶縁基板に拡散することもなく、
絶縁信頼性に優れる半導体装置用基板を得ることができ
る。さらに、請求項3及び請求項4記載の発明によれ
ば、絶縁基板が、フタル酸エステル骨格、アクリル酸エ
ステル骨格、ポリイミド骨格のうち、いずれか一種の骨
格を有する樹脂、もしくはシリコン酸化物からなるた
め、波長100〜500nmの範囲の光に対して、80
%以上の透過率を有しており、絶縁基板で露光光がさえ
ぎられることがなく、高い精度で感光層のパターニング
を行うことができる。従って、高い精度を有する配線パ
ターンを有する半導体装置用基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置用基板の製造方法の一実施
例を工程順に示す半導体装置用基板の構成部分断面図で
ある。
【図2】従来の半導体装置用基板の製造方法の一例を工
程順に示す半導体装置用基板の構成部分断面図である。
【符号の説明】
11……絶縁基板 12……導電薄膜 12a……導電薄膜パターン 13……感光層 13a……レジストパターン 14……配線パターン 21……絶縁基板 22……導電薄膜 23……感光層 23a……レジストパターン 24……導体層 24a……配線パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H096 AA26 BA01 CA05 CA20 EA16 HA27 5E343 AA02 AA12 AA22 AA34 BB16 BB24 BB38 BB71 CC35 CC62 DD25 DD43 DD76 ER12 ER18 GG08 GG11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の少なくとも(a)〜(f)の工程を
    有することを特徴とする半導体装置用基板の製造方法。 (a)光透過性を有する絶縁基板の一方の面側に、導電
    薄膜を形成する工程。 (b)前記導電薄膜上に感光性樹脂を塗布し感光層を形
    成した後、露光、現像等の一連のパターニング処理を行
    ってレジストパターンを形成し、前記導電薄膜をエッチ
    ングして導電薄膜パターンを形成する工程。 (c)前記光透過性を有する絶縁基板及び前記導電薄膜
    パターン上に感光性樹脂を塗布し、感光層を形成する工
    程。 (d)前記光透過性を有する絶縁基板の他方の面側から
    全面露光を行う工程。 (e)前記感光層の現像処理を行い、前記導電薄膜パタ
    ーン上の感光層を除去する工程。 (f)前記導電薄膜パターン上にめっきにて所定厚の導
    体層を形成し、配線パターンを形成する工程。
  2. 【請求項2】前記導電薄膜が、前記光透過性を有する絶
    縁基板との間に形成された中間層を含むことを特徴とす
    る請求項1記載の半導体装置用基板の製造方法。
  3. 【請求項3】前記光透過性を有する絶縁基板が、波長1
    00〜500nmの範囲内で、80%以上の透過率を有
    することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
    半導体装置用基板の製造方法。
  4. 【請求項4】前記光透過性を有する絶縁基板が、フタル
    酸エステル骨格、アクリル酸エステル骨格、ポリイミド
    骨格のうち、いずれか一種の骨格を有する樹脂、もしく
    はシリコン酸化物からなることを特徴とする請求項1乃
    至請求項3のいずれか一項に記載の半導体装置用基板の
    製造方法。
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