JP2005032894A

JP2005032894A - 半導体装置用テープキャリア

Info

Publication number: JP2005032894A
Application number: JP2003194750A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Endo; 裕寿遠藤; Hiroshi Okikawa; 寛沖川
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】十分な導体厚みをとることができ、半導体装置などの実装においても良好な接続が得られるようにし、また微細ピッチの配線を可能とする。
【解決手段】配線パターンとなる突起部２１が形成されたスタンパ２０を作製する。このスタンパ２０を基材１１に押圧して、基材１１上に配線用パターン溝１２を転写する。スタンパ２０を基材１１から離した後、全体にパラジウムなどの触媒１３を塗布する。さらに触媒１３を塗布した基材１１の表層のみを削り落とす。このようにしてできた配線用パターン溝１２にめっきなどで導体１５の一部を充填し、さらにその量を制御して基材１１の表面から導体１５の残部を突き出さして突出部１６を有する構成をとる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置用テープキャリアに係り、特に、テープキャリアに配線が埋め込まれた形態をもつ半導体装置用テープキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプリント基板は、一般的にフォトリソ工程により配線パターンが形成されてきた。すなわち、基材表面の導体層上に露光現像によりレジストパターンを形成し、これをマスクとしてウェットエッチングにより導体層に配線パターンを形成する方式である。
【０００３】
しかし、半導体装置用テープキャリアでは、実装の高密度化により配線幅、間隔も狭くなってきており、フォトリソ工程を用いた従来方式では安定的に配線を形成することが困難となってきた。
【０００４】
これを補う方法として、型を転写することによって配線パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、型によって基材表面の配線領域のみを化学的に変性させて、その変性させた領域に配線を形成するものである。具体的には、図４に示すように、突起部５からなる配線用パターンが形成された型（スタンパ）１の突起部５に、基材２の表層を変性させる物質を塗布し（ａ）、このスタンパ１の突起部５を基材２の表面に接触させて変性物質を付着させ（ｂ）、これにより化学的に変性した変性層３のパターンを基材２の表面に形成する（ｃ）。ここで変性物質としては、例えば無電解めっきの触媒を用いる。この後に、機能性材料、例えば銅めっきなどの導電層４を変性層３の上に積み上げて配線パターンを形成して、パターン形成体を完成する（ｄ）。
【０００５】
また、同様に型を転写する方法であるが、型を押し込むことによって配線パターンを形成する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。具体的には、図５に示すように、配線パターンにしたがって形成された突起部５を有するスタンパ１を用意し（ａ）、基材２の表面にシート状体６を配置して構成した積層体に、離型シート７を介在させてスタンパ１を押し込み（ｂ）、これにより転写溝である配線用パターン溝８を形成するとともに積層体を一体化し（ｃ）、その配線用パターン溝８に導体９を埋め込んで配線を形成する方法である（ｄ）。
【０００６】
さらに、レーザ光を用いて配線パターンを形成する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。具体的には、図６に示すように、マスク３２を通して基材２上にレーザ光３１を照射して配線用パターン溝８を形成する（ａ）。このとき、レーザ光３１で加工された溝は高い光子エネルギーによって電荷３３が蓄積されるため、これを金属触媒に浸すことで、溝加工部のみに選択的に導体９を形成する（ｂ）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１８４７５２号公報（図１）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−２３０５２６号公報（図１、図２）
【０００９】
【特許文献３】
特開平７−２４０５６８公報（図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載されたものでは、次のような問題点があった。
【００１１】
特許文献１に記載されたものでは、パターンの形成が容易で、微細パターンピッチにも対応可能である。しかし、導体抵抗を考慮すると、配線厚みを厚くする必要があるが、型を接触させて表面を変性させて配線パターンを形成するので、断面積の大きな配線パターンを一度に形成することができない。そのためにパターン上に機能性材料をめっきなどによって別個に積み上げて導電層４を厚くしようとするが、配線パターンの断面形状が矩形にならず、半導体装置用テープキャリア等の適切な配線基板を形成することが困難であった。
【００１２】
特許文献２に記載されたものでは、配線形成には導電性の樹脂、あるいは銅めっきなどを基材に形成した配線用パターン溝に埋め込む形を取っているので、断面積の大きな配線パターンを一度に形成することはできるが、配線用パターン溝の形成と同時に積層体を一体化させているため、シート状体を加熱する必要がありプロセスが複雑になるという欠点があった。
【００１３】
また、基板上に形成された配線が基板面と同一となっている。微細ピッチを有する基板に対してＬＣＤ用などの半導体チップを接合する場合、半田ボールなどではなく、図７に示すように、半導体チップ２５上にバンプを形成したパッド２６を用いて、ＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ：異方性導電フィルム）２７により接合する方式がとられるのが一般的である。ＡＣＦ２７内には厚み方向に垂直に導通柱（又は導通球）２３が整列されているが、基材２の表面と導体９が同一のレベルにある場合には、ＡＣＦ２７内の導通柱（又は導通球）２３が適切に導体９上に載置されず、半導体チップ２５と導体９との接続が困難となる。
【００１４】
特許文献３に記載されたものでも、基材２と導体９が同一のレベルにあるので、特許文献２の場合と同様に、ＡＣＦ内の導通柱又は導通球が適切に導体上に載置されず、半導体チップと導体との接続が困難となる。したがって信頼性の高い半導体装置用テープキャリアが得られなかった。
【００１５】
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解消して、十分な導体厚みをとることができ、また半導体装置などの実装においても良好な接続が得られる半導体装置用テープキャリアを提供することにある。また、本発明の課題は、微細ピッチの配線が可能で信頼性の高い半導体装置用テープキャリアを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、配線となる導体の一部が基材に埋め込まれた形態をもつ半導体装置用テープキャリアにおいて、前記導体の残部が基材の表面よりも突き出ていることを特徴とする半導体装置用テープキャリアである。
【００１７】
配線となる導体の一部が基材に埋め込まれた形態をもつので、十分な導体厚みをとることができる。また、導体が基材の表面よりも突き出ているので、半導体装置用テープキャリアへの半導体装置の実装が容易になる。特に、導通柱又は導通球を埋設した異方性導電フィルムを介在させて半導体装置を半導体装置用テープキャリアへ実装する場合には、異方性導電フィルムに埋設した導通柱又は導通球と、基材に設けた導体との接続が容易となる。
【００１８】
第２，３の発明は、第１の発明において、突起部からなる配線用パターンが形成された型を基材に押圧して該基材上に配線用溝パターンを転写し、前記転写された配線用パターン溝にめっきして前記導体の残部が基材の表面から突き出るようにするか、又は前記配線用パターン溝に導電性の材料を充填した後、基材の表面を削って前記導体の残部が基材の表面から突き出るようにした半導体装置用テープキャリアである。
【００１９】
上記第１の発明に記載の効果に加えて、配線用パターン溝に導電性の材料をめっきによって充填するようにすれば、めっき条件によって、導体の残部を基材の表面から容易に突き出すことができる。また、配線用パターン溝に導電性の材料を充填した後に基材の表面を削ることによっても、容易に基材の表面から導体の残部を突き出すことができる。
【００２０】
第４の発明は、配線となる導体の一部が基材上に形成された膜に埋め込まれた形態をもつ半導体装置用テープキャリアにおいて、前記導体の残部が前記膜の表面よりも突き出ていることを特徴とする半導体装置用テープキャリアである。
【００２１】
導体が基材上に形成された膜の表面よりも突き出ているので、半導体装置用テープキャリアへの半導体装置の実装が容易になる。特に、導通柱又は導通球を埋設した異方性導電フィルムを介在させて半導体装置を半導体装置用テープキャリアへ実装する場合には、異方性導電フィルに埋設した導通柱又は導通球と、基材上に形成された膜に設けた導体との接続が容易となる。
【００２２】
第５，６の発明は、第４の発明において、光照射によって固化する性質を有する材料からなる膜を基材上に形成し、露光、現像などのフォトリソによって前記膜上に配線用パターン溝を形成し、前記配線用パターン溝にめっきして前記導体の残部が基材上に形成された膜の表面から突き出るようにするか、又は前記配線用パターン溝に導電性の材料を充填した後、基材上に形成された膜の表面を削って前記導体の残部が基材の表面から突き出るようにした半導体装置用テープキャリアである。
【００２３】
また、上記第４の発明に記載の効果に加えて、光照射によって固化する性質を有する材料からなる膜を基材上に形成し、露光、現像などのフォトリソによって膜上に配線用パターン溝を形成するので、配線用パターン溝を高精度に溝加工ができる。したがって、微細ピッチの配線が可能で信頼性の高い半導体装置用テープキャリアが得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１は、スタンパを用いた半導体装置用テープキャリアなどの第１の実装基板の製造方法を示す工程図である。
【００２６】
突起部２１からなる配線用パターンが形成されたスタンパ２０を用意する（ａ）。このスタンパ２０を基材１１に対して押圧し、基材１１の配線パターン形成予定領域に配線用パターン溝１２を転写する（ｂ）。ここにスタンパ２０としては、例えばシリコン基板等を用いる。スタンパ２０を基材１１から離した後、パターン溝１２を転写したスタンパ表面全体にパラジウムなどの触媒１３を塗布する（ｃ）。さらに触媒１３を塗布した基材１１の表層のみを削り落とす（ｄ）。このようにしてできた基材１１の配線用パターン溝１２にめっきなどで導体１５を充填し、さらにその量を制御して基材１１の表面から突き出す突出部１６を有する構成とする（ｅ）。これにより、導体１５は基材１１上に突き出した断面矩形状の配線パターンとして構成される。また、突出部１６はボンディングパッドの役割を果たすことになる。なお、基材１１の上に形成されているすべての配線パターンが基材１１の面よりも突出した形状となっている。
【００２７】
導体１５を基材１１の面よりも突出させる方法としては、例えばめっき液中の添加物を調整することにより行うことができる。
【００２８】
このようにスタンパ２０を押し当てて配線用パターン溝１２を形成する場合には、基材１１は例えば高耐熱性、且つ熱硬化性の樹脂、より具体的にはポリイミド樹脂などが考えられるが、Ｂステージの半硬化状態の材料を用いれば加圧力が少なくても良くなり、配線用パターン溝の成形が容易になる。また、このスタンパ２０はプラズマなどのドライエッチング手法により配線用パターンの溝加工されたものを用いると高精度な配線パターン形成が可能となる。
【００２９】
ここで、配線幅が１０μｍ程度のときにはパターン溝深さも１０μｍ程度で、また導体の突出部１６は１〜５μｍ程度とするのが望ましい。突出量が少ない時にはＡＣＦでの導体とパッドとを十分に接続することができず、また突出量が大きすぎると基材１１の表面方向へめっきが成長し、平坦性がくずれた形状となってしまうため、パッドとして不適切な形状となってしまう。
【００３０】
この基板の形成法は、基材上に直接溝を形成しているが、基材上に直接溝を形成するのではなく、別材料を成膜してその膜に対して溝形成を行い、溝内へ導体を充填する方式もある。
【００３１】
図２は、このような第２の実装基板の製造方法を示す工程図である。
【００３２】
基材１１上に基材とは異なる別部材として膜１０を形成したものを用意する（ａ）。基材１１上に別部材として形成された膜１０は、半導体チップを実装する際における耐熱性を有し、且つ光硬化型の材料、例えば感光性ポリイミド樹脂を用いることができる。
【００３３】
この基材１１に対して光硬化型の材料を用いてフォトリソの工程によって配線用パターン溝１２を形成する（ｂ）。光硬化型材を用いたフォトリソ工程によって膜１０に対し選択的に凹凸を形成し、配線用パターン溝１２を形成するので、高精度に溝加工ができる。
【００３４】
次に配線用パターン溝１２を形成した全体にパラジウムなどの触媒１３を塗布する（ｃ）。さらにパターン溝１２を形成した膜１０の凸部の上面のみを削り落とす（ｄ）。このようにしてできた配線用パターン溝１２にめっきなどで導体１５を充填し、さらにその量を制御して基材表面から突き出させて突出部１６を有する構成とする（ｅ）。
【００３５】
上述した第１及び第２の実施の形態は、いずれも基材表面からメッキで導体を突出させる方式をとっているが、それとは逆に、基材表面を削って導体を基材表面から突出させるようにしてもよい。
【００３６】
図３は、そのような第３の実装基板の製造方法を示す工程図である。
【００３７】
突起部２１からなる配線用パターンを形成したスタンパ２０を用意する（ａ）。このスタンパ２０を基材１１に対して押圧する（ｂ）。基材１１は、例えばポリイミドフィルムで構成する。この押圧により、基材１１の配線パターン形成予定領域に配線用パターン溝１２を転写する（ｃ）。このようにしてできた配線用パターン溝１２にめっきなどで導体１５を充填する（ｄ）。充填後、基材１１の表面を溶かして基材１１を薄くし、導体１５を基材１１の表面よりも突出させる（ｅ）。これにより、導体１５は基材１１上に突き出した断面矩形状の配線パターンとしての役割を果たす。また、このことにより、基材１１の上に形成されているすべての配線パターンが基材１１の面よりも突出した形状となっている。
【００３８】
上述したように第１〜第３の実施の形態によれば、配線用パターン溝内に導体の一部が埋め込まれた方式を採っているため、微細ピッチでも隣接配線とのショート等の不具合がなく、良好な配線形成が可能である。また、一般に微細ピッチの配線を形成しようとすると導体厚を薄くする必要があるが、そうすると逆に導体抵抗が高くなってしまう。これに対して実施の形態では溝内に導体を形成するので、導体厚みを簡単にかつ十分に大きく取ることが可能となる。さらに、基材の表面から導体の残部を突き出させるようにしたので、ＡＣＦ内の導通柱又は導通球が適切にパッド上に載置でき、半導体チップと配線との接続が容易となる。したがって、半導体チップとの接続を容易、且つ信頼性の高いものとすることができる。その結果、半導体装置用テープキャリアは半導体チップを実装するためのＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）に好適である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、十分な導体厚みをとることができ、また半導体装置などの実装においても良好な接続を得ることができる。また、微細ピッチの配線が可能で信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による半導体装置用テープキャリアの製造方法を示す工程図である。
【図２】第２の実施の形態による半導体装置用テープキャリアの製造方法を示す工程図である。
【図３】第３の実施の形態による半導体装置用テープキャリアの製造方法を示す工程図である。
【図４】従来例によるパターン形成体の製造方法を示す工程図である。
【図５】他の従来例による実装基板の製造方法を示す工程図である。
【図６】他の従来例による回路基板の製造方法を示す工程図である。
【図７】従来例による導通柱を埋設した異方性導電フィルムを介して半導体チップを実装した実装基板の断面図である。
【符号の説明】
１１基材
１２配線用パターン溝
１３触媒
１５導体
１６突出部
２０スタンパ（型）
２１突起部

Claims

配線となる導体の一部が基材に埋め込まれた形態をもつ半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記導体の残部が基材の表面よりも突き出ていることを特徴とする半導体装置用テープキャリア。
突起部からなる配線用パターンが形成された型を基材に押圧して該基材上に配線用溝パターンを転写し、
前記転写された配線用パターン溝にめっきして前記導体の残部が基材の表面から突き出るようにした請求項１に記載の半導体装置用テープキャリア。
突起部からなる配線用パターンが形成された型を基材に押圧して該基材に配線用溝パターンを転写し、前記配線用パターン溝に導電性の材料を充填した後、基材の表面を削って前記導体の残部が基材の表面から突き出るようにした請求項１に記載の半導体装置用テープキャリア。
配線となる導体の一部が基材上に形成された膜に埋め込まれた形態をもつ半導体装置用テープキャリアにおいて、
前記導体の残部が前記膜の表面よりも突き出ていることを特徴とする半導体装置用テープキャリア。
光照射によって固化する性質を有する材料からなる膜を基材上に形成し、露光、現像などのフォトリソによって前記膜上に配線用パターン溝を形成し、
前記配線用パターン溝にめっきして前記導体の残部が基材上に形成された膜の表面から突き出るようにした請求項４に記載の半導体装置用テープキャリア。
光照射によって固化する性質を有する材料からなる膜を基材上に形成し、露光、現像などのフォトリソによって前記膜状に配線用パターン溝を形成し、
前記配線用パターン溝に導電性の材料を充填した後、基材上に形成された膜の表面を削って前記導体の残部が基材の表面から突き出るようにした請求項４に記載の半導体装置用テープキャリア。