JP2006032462A - Wiring formation method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming a wiring layer by embedding a conductive layer in the groove of a resin layer by a damascene method using mechanical polishing without causing any failures. <P>SOLUTION: After forming the resin layer 18 on a substrate 10, a structure is formed for which the groove 18x is formed in the resin layer 18, and a protective metal layer 20 (Ni or TiW) is formed on the resin layer 18. Then, after forming the conductive layer 22 (Cu) for filling the groove 18x inside the groove 18x and on the protective metal layer 20, by utilizing the protective metal layer 20 as a polishing protective layer and mechanically polishing the conductive layer 22, the conductive layer 22 is embedded inside the groove 18x, and a wiring layer 24 is obtained. Then, the protective metal layer 20 is removed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は配線形成方法に関し、さらに詳しくは、回路基板などの製造におけるダマシン方式による配線形成、又はビアポストの形成に適用できる配線形成方法に関する。   The present invention relates to a wiring forming method, and more particularly to a wiring forming method applicable to damascene wiring formation or via post formation in the manufacture of circuit boards and the like.

従来、回路基板などに使用される配線層をダマシン方式に似たプロセスによって形成する方法がある。そのような従来のプロセスによる配線形成方法は、まず、基板上の層間樹脂層に溝が形成された後に、この溝を埋め込む導電層(Cu層)が層間樹脂層上に形成される。その後に、バフ研磨などの機械研磨により層間樹脂層が露出するまで導電層が研磨されて、溝内に導電層が埋め込まれて配線層が形成される。   Conventionally, there is a method of forming a wiring layer used for a circuit board or the like by a process similar to a damascene method. In such a conventional process for forming a wiring, first, after a groove is formed in the interlayer resin layer on the substrate, a conductive layer (Cu layer) filling the groove is formed on the interlayer resin layer. Thereafter, the conductive layer is polished by mechanical polishing such as buffing until the interlayer resin layer is exposed, and the conductive layer is buried in the groove to form a wiring layer.

また、従来の回路基板などでは、多層配線を相互接続したり、外部接続端子を接続したりするために、層間樹脂層内に立設するビアポストが設けられる。そのようなビアポストの形成方法の一例としては、まず、基板上に形成された配線層の接続部上にビアポスト(Cu)が立設して形成された後に、ビアポストの段差を埋め込んでビアポストを被覆する層間樹脂層が形成される。その後に、バフ研磨などの機械研磨で層間樹脂層を研磨することにより、ビアポストの横方向に層間樹脂層を残すと共に、ビアポストの上面を露出させる。
特開2000−216111号公報
In addition, in a conventional circuit board or the like, via posts standing in the interlayer resin layer are provided in order to interconnect multilayer wirings or connect external connection terminals. As an example of a method for forming such a via post, first, a via post (Cu) is erected on a connection portion of a wiring layer formed on a substrate, and then the via post is embedded to cover the via post. An interlayer resin layer is formed. Thereafter, the interlayer resin layer is polished by mechanical polishing such as buffing, leaving the interlayer resin layer in the lateral direction of the via post and exposing the upper surface of the via post.
JP 2000-216111 A

しかしながら、上述したように導電層(Cu層)を研磨する工程で使用されるバフ研磨などの機械研磨では、その研磨レートが研磨する材料の硬度に依存し、硬度の低い(柔らかい)材料の方が研磨されやすい傾向がある。このため、図1(a)に示すように、Cu層100よりも硬度の低い層間樹脂層102は、Cu層100よりも多く研磨され、層間樹脂層102がCu層100の上面から沈み込んで形成されることが多い。   However, in the mechanical polishing such as buffing used in the step of polishing the conductive layer (Cu layer) as described above, the polishing rate depends on the hardness of the material to be polished, and the material with lower hardness (soft) Tends to be easily polished. For this reason, as shown in FIG. 1A, the interlayer resin layer 102 having a lower hardness than the Cu layer 100 is polished more than the Cu layer 100, and the interlayer resin layer 102 sinks from the upper surface of the Cu layer 100. Often formed.

さらには、バフ研磨などの機械研磨では、基板内で研磨レートのばらつきなどによって、基板の場所によってはオーバー研磨になってしまい、層間樹脂層102ばかりではなく、Cu層100も沈み込み、所要膜厚の配線層が得られない場合がある。   Further, in mechanical polishing such as buff polishing, due to variations in the polishing rate within the substrate, over polishing occurs depending on the location of the substrate, and not only the interlayer resin layer 102 but also the Cu layer 100 sinks, and the required film A thick wiring layer may not be obtained.

また、図2に示すように、ビアポスト200を形成する際のビアポスト200上の層間樹脂層202を研磨する工程においても、機械研磨の基板内での研磨レートのばらつきなどによって、基板内で過剰研磨される部分が発生し、基板内でビアポスト200の高さがばらつくいという問題がある。   In addition, as shown in FIG. 2, in the step of polishing the interlayer resin layer 202 on the via post 200 when forming the via post 200, excessive polishing is performed in the substrate due to variations in the polishing rate in the mechanical polishing substrate. There is a problem that the height of the via post 200 varies in the substrate.

本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、何ら不具合が発生することなく、機械研磨を用いたダマシン法により樹脂層の溝に導電層を埋め込んで配線層を形成できる配線形成方法を提供することを目的とする。また、ビアポストを被覆する樹脂層を機械研磨することにより樹脂層に埋設されて上面が露出するビアポストを形成する配線形成方法において、基板内におけるビアポストの高さのばらつきを抑制できる配線形成方法を提供することを目的とする。   The present invention was created in view of the above problems, and a wiring forming method capable of forming a wiring layer by embedding a conductive layer in a groove of a resin layer by a damascene method using mechanical polishing without causing any problems The purpose is to provide. Also provided is a wiring forming method for forming a via post that is embedded in a resin layer and mechanically polishing a resin layer that covers the via post to expose the upper surface, and the wiring forming method can suppress variation in the height of the via post in the substrate. The purpose is to do.

上記課題を解決するため、本発明は、配線形成方法に係り、基板の上に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に溝が形成され、かつ前記樹脂層の上に保護金属層が形成された構造を形成する工程と、前記溝を埋め込む金属層を前記溝内及び前記保護金属層上に形成する工程と、前記保護金属層を研磨防御層として利用して、前記金属層を機械研磨で研磨することにより、前記金属層を前記溝内に埋め込んで配線層を得る工程と、前記樹脂層上の前記保護金属層を除去する工程とを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention relates to a wiring forming method, a step of forming a resin layer on a substrate, a groove is formed in the resin layer, and a protective metal layer is formed on the resin layer. Forming a structured structure, forming a metal layer for embedding the groove in the groove and on the protective metal layer, and mechanically polishing the metal layer using the protective metal layer as a polishing protective layer. And polishing to form a wiring layer by embedding the metal layer in the groove, and removing the protective metal layer on the resin layer.

本発明では、まず、基板上に樹脂層を形成し、その樹脂層に配線層を形成するための溝が形成され、かつ樹脂層上に研磨防御層となる保護金属層が形成された構造を形成する。この工程の好適な態様では、樹脂層上に保護金属層を形成した後に、保護金属層と樹脂層を加工して溝を形成してもよいし、あるいは、樹脂層に溝を形成した後に溝内及び樹脂層上に保護金属層を形成してもよい。   In the present invention, first, a structure in which a resin layer is formed on a substrate, a groove for forming a wiring layer is formed in the resin layer, and a protective metal layer serving as a polishing protection layer is formed on the resin layer. Form. In a preferred embodiment of this step, after forming the protective metal layer on the resin layer, the protective metal layer and the resin layer may be processed to form a groove, or the groove may be formed after forming the groove in the resin layer. A protective metal layer may be formed on the inside and on the resin layer.

次いで、樹脂層の溝を埋め込む膜厚の導電層(Cu層など)が、溝内及び保護金属層上に形成される。その後に、バフ研磨などの機械研磨により、保護金属層の上面が露出するまで導電層が研磨されて、溝内に導電層が埋め込まれて配線層が得られる。   Next, a conductive layer (such as a Cu layer) having a thickness for embedding the groove of the resin layer is formed in the groove and on the protective metal layer. Thereafter, the conductive layer is polished by mechanical polishing such as buff polishing until the upper surface of the protective metal layer is exposed, and the conductive layer is buried in the groove to obtain a wiring layer.

このとき、研磨レートが比較的高い樹脂層の上には研磨防御層として機能する保護金属層が形成されていることから、保護金属層によって樹脂層が研磨から防御されるので、オーバー研磨を行っても樹脂層が研磨されるおそれがない。   At this time, since a protective metal layer that functions as a polishing protective layer is formed on the resin layer having a relatively high polishing rate, the resin layer is protected from polishing by the protective metal layer. However, there is no possibility that the resin layer is polished.

従って、樹脂層の沈み込みに伴う配線層のパターン損失が防止され、所要膜厚の配線層を形成することができる。さらに、基板上全体にわたって配線層や樹脂層の膜厚のばらつきが抑えられるので、信頼性の高い回路基板などを製造することができるようになる。   Therefore, the pattern loss of the wiring layer accompanying the sinking of the resin layer is prevented, and a wiring layer having a required film thickness can be formed. Furthermore, since variations in the film thickness of the wiring layer and the resin layer are suppressed over the entire substrate, a highly reliable circuit board and the like can be manufactured.

また、上記課題を解決するため、本発明は配線形成方法に係り、基板の上に配線層を形成する工程と、前記配線層の所要部上に立設し、かつ上面側に保護金属層が設けられたビアポストを形成する工程と、前記ビアポストの段差を埋め込むと共に、前記ビアポストを被覆する樹脂層を形成する工程と、前記保護金属層を研磨防御層として利用して、前記樹脂層を機械研磨で研磨することにより、前記ビアポスト上の前記保護金属層を露出させる工程とを有することを特徴とする。   Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a wiring forming method, a step of forming a wiring layer on a substrate, a standing metal layer on a required portion of the wiring layer, and a protective metal layer on the upper surface side. Forming a via post provided; embedding a step of the via post; forming a resin layer covering the via post; and utilizing the protective metal layer as a polishing protective layer, mechanically polishing the resin layer And a step of exposing the protective metal layer on the via post by polishing.

本発明では、まず、基板上の配線層上に、上面側に保護金属層が設けられたビアポストが立設して形成された後に、ビアポストの段差を埋め込んでビアポストを被覆する樹脂層が形成される。その後に、保護金属層を研磨防御層として利用して、ビアポスト上の保護金属層が露出するまで樹脂層が機械研磨により研磨されて、上面が露出した状態で樹脂層に埋設されたビアポストが形成される。   In the present invention, first, a via post having a protective metal layer provided on the upper surface side is erected and formed on the wiring layer on the substrate, and then a resin layer that fills the step of the via post and covers the via post is formed. The Then, using the protective metal layer as a polishing protective layer, the resin layer is polished by mechanical polishing until the protective metal layer on the via post is exposed, forming a via post embedded in the resin layer with the upper surface exposed Is done.

このようにすることにより、樹脂層を研磨する際にオーバー研磨が行われるとしてもビアポストが不必要に削られるおそれがなくなり、ビアポストの高さが基板内でばらつくといった不具合が解消される。   By doing so, even if overpolishing is performed when the resin layer is polished, there is no possibility that the via post is unnecessarily scraped, and the problem that the height of the via post varies in the substrate is solved.

上記した発明において、保護金属層は、研磨される導電層(Cu層)、及び樹脂層の硬度よりも高い硬度の金属が用いられ、そのような金属としては、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタンタングステン(TiW)、チタン(Ti)又はタングステン(W)が好適に使用される。   In the above-described invention, the protective metal layer is made of a conductive layer (Cu layer) to be polished and a metal whose hardness is higher than that of the resin layer. Examples of such a metal include cobalt (Co), nickel (Ni ), Titanium tungsten (TiW), titanium (Ti) or tungsten (W) is preferably used.

なお、特許文献1には、配線パターン上に立設する銅めっき部上にニッケル、パラジウム及び金を順にめっきすることにより、ビアポストとはんだボールとの濡れ性を良好にすることが記載されている。しかしながら、ビアポストを被覆する樹脂層を形成し、ビアポストのめっき層を樹脂層を研磨する際の保護金属層として使用することは何ら記載されておらず、本発明の構成を示唆するものではない。   Patent Document 1 describes that the wettability between the via post and the solder ball is improved by sequentially plating nickel, palladium, and gold on the copper plating portion standing on the wiring pattern. . However, there is no description of forming a resin layer covering the via post and using the plated layer of the via post as a protective metal layer when polishing the resin layer, and does not suggest the configuration of the present invention.

以上説明したように、本発明では、機械研磨を使用するダマシン方式に似たプロセスによる配線形成方法において、配線層を精度よく安定して形成することができるようになる。また、ビアポストを被覆する樹脂層を機械研磨で削ってビアポストを形成する配線形成方法において、基板内でのビアポストの高さのばらつきを防止することができる。このように、配線層やビアポストを備える各種基板を高歩留りで信頼性よく製造することができる。   As described above, according to the present invention, a wiring layer can be accurately and stably formed in a wiring forming method using a process similar to a damascene method using mechanical polishing. Further, in the wiring formation method in which the via post is formed by scraping the resin layer covering the via post by mechanical polishing, variation in the height of the via post in the substrate can be prevented. As described above, various substrates including wiring layers and via posts can be manufactured with high yield and high reliability.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
図3〜図6は本発明の第1実施形態の配線形成方法を示す断面図である。
(First embodiment)
3 to 6 are sectional views showing the wiring forming method according to the first embodiment of the present invention.

本実施形態では、コア基板上にビルドアップ配線を形成する形態を例に挙げて説明する。まず、図3(a)に示すような構造を有するコア基板10を用意する。コア基板10にはそれを貫通するスルーホール10xが設けられており、スルーホール10xには導電体11が充填されている。コア基板10の上面には第1配線層12が形成されており、第1配線層12はスルーホール10x内の導電体11を介してコア基板10の裏面側の配線層(不図示)に接続されている。   In the present embodiment, an example in which build-up wiring is formed on a core substrate will be described. First, a core substrate 10 having a structure as shown in FIG. The core substrate 10 is provided with a through hole 10x penetrating therethrough, and the through hole 10x is filled with a conductor 11. A first wiring layer 12 is formed on the upper surface of the core substrate 10, and the first wiring layer 12 is connected to a wiring layer (not shown) on the back side of the core substrate 10 through the conductor 11 in the through hole 10 x. Has been.

さらに、第1配線層12上にはそれに接続される導電性のビアポスト16が立設されている。ビアポスト16の横方向にはその段差を埋め込む第1層間樹脂層14が形成されており、ビアポスト16の上面が露出した状態となっている。   Furthermore, a conductive via post 16 connected to the first wiring layer 12 is provided upright. A first interlayer resin layer 14 is formed in the lateral direction of the via post 16 to fill the step, and the upper surface of the via post 16 is exposed.

次に、このような第1配線層12及びビアポスト16に電気的に接続される第2配線層を形成する方法について説明する。   Next, a method for forming the second wiring layer electrically connected to the first wiring layer 12 and the via post 16 will be described.

図3(b)に示すように、第1層間樹脂層14及びビアポスト16上に第2層間樹脂層18を形成する。第2層間樹脂層18は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はポリフェニレンエーテル樹脂などの樹脂フィルムが貼着されて形成される。あるいは、樹脂層をスピンコート法又は印刷により形成してもよい。   As shown in FIG. 3B, a second interlayer resin layer 18 is formed on the first interlayer resin layer 14 and the via posts 16. The second interlayer resin layer 18 is formed by attaching a resin film such as an epoxy resin, a polyimide resin, or a polyphenylene ether resin. Alternatively, the resin layer may be formed by spin coating or printing.

続いて、同じく図3(b)に示すように、第2層間樹脂層18上に保護金属層20を形成する。保護金属層20としては、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタンタングステン(TiW)、チタン(Ti)、タングステン(W)などからなる金属層が使用される。そのような金属から形成される保護金属層20は、第2層間樹脂層18や配線層となるCu層の硬度よりも高い硬度を有し、後にCu層を研磨して配線層を形成する際に、第2層間絶縁層18を研磨から防御する研磨防御層として機能する。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, a protective metal layer 20 is formed on the second interlayer resin layer 18. As the protective metal layer 20, a metal layer made of cobalt (Co), nickel (Ni), titanium tungsten (TiW), titanium (Ti), tungsten (W), or the like is used. The protective metal layer 20 formed of such a metal has a hardness higher than the hardness of the second interlayer resin layer 18 and the Cu layer that becomes the wiring layer, and when the wiring layer is formed by polishing the Cu layer later. Furthermore, it functions as a polishing protective layer that protects the second interlayer insulating layer 18 from polishing.

保護金属層20の形成方法としては、スパッタ法やめっき法が採用される。また、保護金属層20の膜厚は、その金属材料や研磨条件に応じて適宜調整されるが、例えばNiを使用する場合は膜厚が2μm程度に設定される。   As a method for forming the protective metal layer 20, a sputtering method or a plating method is employed. The film thickness of the protective metal layer 20 is appropriately adjusted according to the metal material and polishing conditions. For example, when Ni is used, the film thickness is set to about 2 μm.

次いで、図3(c)の上図に示すように、フォトリソグラフィにより、次に形成される第2配線層に対応する部分に開口部が設けられたレジスト膜(不図示)を保護金属層20上にパターニングした後に、このレジスト膜をマスクにして保護金属層20及び第2層間樹脂層18をエッチングする。これにより、ビアポスト16の上面に到達する深さで、かつ第2配線層に対応する形状の溝18xが形成される。   Next, as shown in the upper diagram of FIG. 3C, a resist film (not shown) provided with an opening in a portion corresponding to the second wiring layer to be formed next is formed by photolithography on the protective metal layer 20. After the above patterning, the protective metal layer 20 and the second interlayer resin layer 18 are etched using this resist film as a mask. Thereby, a groove 18x having a depth reaching the upper surface of the via post 16 and a shape corresponding to the second wiring layer is formed.

このようにして、第2配線層が形成されない領域(溝18xを除く部分)の第2層間樹脂層18上に保護金属層20が選択的に残される。   In this way, the protective metal layer 20 is selectively left on the second interlayer resin layer 18 in a region where the second wiring layer is not formed (portion excluding the groove 18x).

あるいは、図3(c)の下図のように、第2層間樹脂層18上だけでなく、溝18xの内面にも保護金属層20が形成された構造にしてもよい。この場合は、図3(b)の工程で保護金属層20を形成せずに、第2層間樹脂層18のみを加工して溝18xを形成し、その後に、溝18xの内面及び第2層間絶縁層18上に保護金属層20をスパッタ法や無電解めっきによって形成すればよい。   Alternatively, as shown in the lower diagram of FIG. 3C, the protective metal layer 20 may be formed not only on the second interlayer resin layer 18 but also on the inner surface of the groove 18x. In this case, without forming the protective metal layer 20 in the step of FIG. 3B, only the second interlayer resin layer 18 is processed to form the groove 18x, and then the inner surface of the groove 18x and the second interlayer are formed. The protective metal layer 20 may be formed on the insulating layer 18 by sputtering or electroless plating.

次いで。図4(a)に示すように、図3(c)の上図の溝18xの内面及び保護金属層20の上にシード層(不図示)をスパッタ法や無電解めっきにより形成し、そのシード層をめっき給電層に利用する電解めっきにより、溝18xを埋め込む膜厚の導電層22をシード層上に形成する。シード層(不図示)や導電層22としては、好適に銅(Cu)層が使用される。これにより、第2層間絶縁層18上においては、保護金属層20を介して導電層(Cu層)22が形成されたことになる。   Then. As shown in FIG. 4A, a seed layer (not shown) is formed by sputtering or electroless plating on the inner surface of the groove 18x and the protective metal layer 20 in the upper diagram of FIG. A conductive layer 22 having a film thickness for embedding the groove 18x is formed on the seed layer by electrolytic plating using the layer as a plating power feeding layer. A copper (Cu) layer is preferably used as the seed layer (not shown) and the conductive layer 22. As a result, a conductive layer (Cu layer) 22 is formed on the second interlayer insulating layer 18 via the protective metal layer 20.

次いで、同じく図4(a)及び(b)に示すように、バフ研磨、テープ研磨又はグラインダーなどの機械研磨で、保護金属層20の上面が露出するまで導電層22を研磨することにより、溝18x内に導電層22を埋め込んで第2配線層24を得る。図4(a)には、外周面に砥粒が固定されたバフ19を高速回転させてワークを研磨するバフ研磨で導電層22を研磨する例が示されている。このとき、図4(b)に示すように、第2層間樹脂層18上には研磨される導電層(Cu層)22よりも硬度が高い保護金属層20が形成されているので、オーバー研磨を行っても保護金属層20aで研磨が概ね止まる。このように、研磨レートの比較的高い第2層間樹脂層18は保護金属層20aによって研磨から防御されるので、第2層間樹脂層18が第2配線層24の上面から沈み込んで形成されるおそれがなくなる。   Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the conductive layer 22 is polished by buffing, tape polishing, or mechanical polishing such as a grinder until the upper surface of the protective metal layer 20 is exposed. A conductive layer 22 is embedded in 18x to obtain a second wiring layer 24. FIG. 4A shows an example in which the conductive layer 22 is polished by buff polishing in which a buff 19 having abrasive grains fixed on its outer peripheral surface is rotated at a high speed to polish a workpiece. At this time, as shown in FIG. 4B, since the protective metal layer 20 having a hardness higher than that of the conductive layer (Cu layer) 22 to be polished is formed on the second interlayer resin layer 18, the overpolishing is performed. Even if it performs, grinding | polishing stops substantially with the protective metal layer 20a. Thus, since the second interlayer resin layer 18 having a relatively high polishing rate is protected from polishing by the protective metal layer 20a, the second interlayer resin layer 18 is formed by sinking from the upper surface of the second wiring layer 24. No fear.

これに伴って、導電層22の沈み込みも抑えられるようになるので、所要膜厚の導電層22を溝18x内に残すことができるようになり、第2配線層24のパターン損失が防止される。しかも、コア基板10内での第2配線層の24の膜厚のばらつきも抑制されるようになる。   As a result, the sinking of the conductive layer 22 is also suppressed, so that the conductive layer 22 having a required film thickness can be left in the groove 18x, and the pattern loss of the second wiring layer 24 is prevented. The In addition, variations in the film thickness of the second wiring layer 24 in the core substrate 10 are also suppressed.

その後に、図5に示すように、保護金属層20を第2配線層24及び第2層間樹脂層18に対して選択的に除去する。   Thereafter, as shown in FIG. 5, the protective metal layer 20 is selectively removed with respect to the second wiring layer 24 and the second interlayer resin layer 18.

なお、図6に示すように、前述した図3(c)の下図のように第2層間樹脂層18の溝18x内にも保護金属層20を形成する構造を採用する場合は、第2層間樹脂層18の溝18xの内面にも最終的に保護金属層20が残されて第2配線層24の一部となる。   As shown in FIG. 6, when the structure in which the protective metal layer 20 is formed also in the groove 18x of the second interlayer resin layer 18 as shown in the lower diagram of FIG. The protective metal layer 20 is finally left also on the inner surface of the groove 18 x of the resin layer 18 to become a part of the second wiring layer 24.

本願発明者は、研磨されて配線層となるCu層と保護金属層としてのNi層とを同じバフ研磨条件下で研磨し、Cu層とNi層の研磨量を比較した。その結果を表1に示す。Cu層及びNi層がそれぞれめっきされた基板の研磨前後の重量差によってそれぞれの研磨量を求め、Cu層の研磨量を100%と規定し、Ni層の研磨量をCu層の研磨量に対する比率で表した。また、バフ研磨装置のバフ(外周面に砥粒を固定した回転可能な研磨部品)の砥粒番手が#600の場合と#1200の場合で比較した。なお、研磨電流(A)はバフをワークに押し付ける強度に対応するものである。   The inventor of the present application polished the Cu layer to be the wiring layer and the Ni layer as the protective metal layer under the same buffing conditions, and compared the polishing amounts of the Cu layer and the Ni layer. The results are shown in Table 1. The amount of each polishing is determined by the difference in weight before and after polishing the substrate on which the Cu layer and the Ni layer are plated, the amount of polishing of the Cu layer is defined as 100%, and the amount of polishing of the Ni layer is a ratio of the amount of polishing of the Cu layer Expressed in Further, a comparison was made between the case where the buffing number of the buff (rotatable polishing part with abrasive grains fixed on the outer peripheral surface) was # 600 and # 1200. The polishing current (A) corresponds to the strength with which the buff is pressed against the workpiece.

表1に示すように、砥粒番手が#600で研磨電流が1Aの場合は、Ni層の研磨量はCu層の研磨量の64%であった。また、砥粒番手が#600で研磨電流が2Aの場合は、Ni層の研磨量はCuの研磨量の30%であった。さらに、砥粒番手が#1200の場合は、研磨電流の依存性が低くなり、Ni層の研磨量はCuの研磨量の25%前後であった。バフの砥粒番手が大きくなると(砥粒がきめ細かくなると)、Ni層の研磨量はCu層の研磨量に比べて顕著に減少する傾向があり、研磨防御層として有効であることが確認された。   As shown in Table 1, when the abrasive grain number was # 600 and the polishing current was 1A, the polishing amount of the Ni layer was 64% of the polishing amount of the Cu layer. When the abrasive grain number was # 600 and the polishing current was 2 A, the polishing amount of the Ni layer was 30% of the polishing amount of Cu. Furthermore, when the abrasive grain number was # 1200, the dependency of the polishing current was low, and the polishing amount of the Ni layer was about 25% of the polishing amount of Cu. When the buff's abrasive grain size increases (when the abrasive grains become finer), the polishing amount of the Ni layer tends to decrease significantly compared to the polishing amount of the Cu layer, which is confirmed to be effective as a polishing protective layer. .

なお、保護金属層としてNi層以外の前述した金属(Co,TiW,Ti,W)を使用する場合であっても、Cu層よりも研磨量が少なく、同様な研磨防御層として機能する。   Even when the above-described metals (Co, TiW, Ti, W) other than the Ni layer are used as the protective metal layer, the amount of polishing is smaller than that of the Cu layer and functions as a similar polishing protective layer.

Figure 2006032462
以上のように、本実施形態の配線形成方法では、まず、第2層間樹脂層18に第2配線層24を形成するための溝18xが形成され、かつ第2層間樹脂層18上に保護金属層20が形成された構造体を形成する。このとき、溝18xの内面にも保護金属層20が形成されていてもよい。
Figure 2006032462
As described above, in the wiring forming method of this embodiment, first, the groove 18x for forming the second wiring layer 24 is formed in the second interlayer resin layer 18, and the protective metal is formed on the second interlayer resin layer 18. A structure in which the layer 20 is formed is formed. At this time, the protective metal layer 20 may also be formed on the inner surface of the groove 18x.

次いで、第2層間樹脂層18の溝18xを埋め込む膜厚の導電層(Cu層)22が、溝18x及び保護金属層20上に形成される。その後に、バフ研磨などの機械研磨により、保護金属層20が露出するまで導電層22が研磨されて、溝18x内に導電層22が埋め込まれて第2配線層24が得られる。   Next, a conductive layer (Cu layer) 22 having a thickness for embedding the groove 18 x of the second interlayer resin layer 18 is formed on the groove 18 x and the protective metal layer 20. Thereafter, the conductive layer 22 is polished by mechanical polishing such as buffing until the protective metal layer 20 is exposed, and the conductive layer 22 is embedded in the groove 18x, whereby the second wiring layer 24 is obtained.

このとき、第2層間樹脂層18の上に保護金属層20が形成されているので、保護金属層20が第2層間絶縁層18の研磨防御層として機能し、オーバー研磨を行っても、第2層間樹脂層18が研磨されるおそれがなくなる。   At this time, since the protective metal layer 20 is formed on the second interlayer resin layer 18, the protective metal layer 20 functions as a polishing protective layer for the second interlayer insulating layer 18, and even if overpolishing is performed, There is no possibility that the two-layer resin layer 18 is polished.

従って、第2層間樹脂層18の沈み込みやそれに伴う第2配線層24のパターン損失が防止され、所要の膜厚の配線層を形成することができる。このように、コア基板上全体にわたって配線層や層間樹脂層の膜厚のばらつきが抑えられるので信頼性の高い回路基板を製造することができるようになる。   Therefore, sinking of the second interlayer resin layer 18 and accompanying pattern loss of the second wiring layer 24 are prevented, and a wiring layer having a required film thickness can be formed. In this way, variations in the film thickness of the wiring layer and the interlayer resin layer can be suppressed over the entire core substrate, so that a highly reliable circuit board can be manufactured.

(第2の実施の形態)
図7〜図9は本発明の第2実施形態の配線形成方法を示す断面図である。第2実施形態は、配線層の一部であるビアポストの形成方法に関し、CSP(チップサイズパッケージ)の製造プロセスをウェハ上で行うようにしたウェハレベルパッケージのビアポストを形成する形態を例に挙げて説明する。
(Second Embodiment)
7 to 9 are sectional views showing a wiring forming method according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment relates to a method for forming a via post that is a part of a wiring layer, taking as an example a form for forming a via post of a wafer level package in which a CSP (chip size package) manufacturing process is performed on a wafer. explain.

本発明の第2実施形態の配線形成方法は、まず、図7(a)に示すような構造を有する半導体ウェハ30を用意する。図7(a)では、半導体ウェハ30にトランジスタなどの所定素子及び多層配線(不図示)が形成されており、多層配線に係る絶縁層32と、その上に設けられた電極パッド34と、電極パッド34上に開口部36xが設けられたパシベーション膜36と、電極パッド34に接続され、パシベーション膜36上に延在して形成された配線層38とが示されている。   In the wiring forming method according to the second embodiment of the present invention, first, a semiconductor wafer 30 having a structure as shown in FIG. 7A, a predetermined element such as a transistor and a multilayer wiring (not shown) are formed on a semiconductor wafer 30, and an insulating layer 32 related to the multilayer wiring, an electrode pad 34 provided thereon, A passivation film 36 having an opening 36x provided on the pad 34 and a wiring layer 38 connected to the electrode pad 34 and extending on the passivation film 36 are shown.

電極パッド34は、半導体ウェハ30の各チップ領域の周辺部にペリフェラル型で複数配置されており、それらの電極パッド34が配線層38によって再配線され、配線層38上に立設する後述するビアポストが各チップ領域にエリアアレイ型で配置される。   A plurality of electrode pads 34 are arranged in a peripheral form at the periphery of each chip region of the semiconductor wafer 30, and these electrode pads 34 are re-wired by the wiring layer 38, and a via post (described later) standing on the wiring layer 38. Are arranged in an area array type in each chip region.

続いて、図7(b)に示すように、配線層38及びパシベージョン膜36上に、スパッタ法又は無電解めっきによりCuなどよりなるシード層40を形成する。次いで、図7(c)に示すように、配線層38上のビアポストが配置される接続部上に開口部44xが設けられたレジスト膜44をシード層40上にパターニングする。   Subsequently, as shown in FIG. 7B, a seed layer 40 made of Cu or the like is formed on the wiring layer 38 and the passivation film 36 by sputtering or electroless plating. Next, as shown in FIG. 7C, a resist film 44 in which an opening 44 x is provided on the connection portion where the via post on the wiring layer 38 is disposed is patterned on the seed layer 40.

次いで、図7(d)に示すように、シード層40をめっき給電層に利用する電解めっきにより、レジスト膜44の開口部44xにCuなどよりなる導電体46を充填する。さらに、図8(a)に示すように、電解めっきや無電解めっきにより導電体46上に保護金属層50を選択的に形成する。保護金属層50は、後にビアポスト52を被覆する層間樹脂層を機械研磨する際に、ビアポスト52の導電体(Cu)46の研磨を防御する研磨防御層として機能する。保護金属層50としては、第1実施形態と同様に、ニッケル(Ni)、チタンタングステン(TiW)、チタン(Ti)、タングステン(W)などの金属が使用される。   Next, as shown in FIG. 7D, the opening 46x of the resist film 44 is filled with a conductor 46 made of Cu or the like by electrolytic plating using the seed layer 40 as a plating power feeding layer. Further, as shown in FIG. 8A, a protective metal layer 50 is selectively formed on the conductor 46 by electrolytic plating or electroless plating. The protective metal layer 50 functions as a polishing protective layer that prevents polishing of the conductor (Cu) 46 of the via post 52 when the interlayer resin layer that covers the via post 52 is mechanically polished later. As the protective metal layer 50, a metal such as nickel (Ni), titanium tungsten (TiW), titanium (Ti), tungsten (W) is used as in the first embodiment.

次いで、図8(b)に示すように、レジスト膜44を除去した後に、導電体46及び保護金属層50をマスクにしてシード層40をエッチングすることにより、シード層40、導電体46及び保護金属層50から構成されるビアポスト52を得る。このようにして、配線層38上に立設してそれに接続されるビアポスト52が形成される。なお、前述したように、ビアポスト52は各チップ領域にエリアアレイ型で配置される。   Next, as shown in FIG. 8B, after removing the resist film 44, the seed layer 40 is etched using the conductor 46 and the protective metal layer 50 as a mask, so that the seed layer 40, the conductor 46 and the protection are protected. A via post 52 composed of the metal layer 50 is obtained. In this way, via posts 52 are formed standing on the wiring layer 38 and connected thereto. As described above, the via posts 52 are arranged in an area array type in each chip region.

その後に、図8(c)に示すように、コア基板10の上面側に、ビアポスト52の段差を埋め込むと共に、ビアポスト52を被覆する樹脂層54を形成する。樹脂層54は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はポリフェニレンエーテル樹脂などの樹脂フィルムが貼着されて形成される。あるいは、樹脂層をスピンコート法又は印刷により形成してもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 8C, a resin layer 54 covering the via post 52 is formed on the upper surface side of the core substrate 10 while embedding the step of the via post 52. The resin layer 54 is formed by attaching a resin film such as an epoxy resin, a polyimide resin, or a polyphenylene ether resin. Alternatively, the resin layer may be formed by spin coating or printing.

次いで、図9(a)に示すように、バフ研磨、テープ研磨又はグラインダーなどの機械研磨で樹脂層54を研磨することにより、樹脂層54を平坦化すると同時に、保護金属層50の上面を露出させる。このとき、ビアポスト52の上部には研磨防御層として機能する保護金属層50が設けられているので、オーバー研磨されるとしてもビアポスト52の導電体(Cu)46が不必要に研磨されることはない。   Next, as shown in FIG. 9A, the resin layer 54 is polished by mechanical polishing such as buff polishing, tape polishing, or grinder, so that the resin layer 54 is flattened and the upper surface of the protective metal layer 50 is exposed. Let At this time, since the protective metal layer 50 functioning as a polishing protection layer is provided on the via post 52, the conductor (Cu) 46 of the via post 52 is unnecessarily polished even if over-polished. Absent.

従って、半導体ウェハ30上の全体にわたってビアポスト52が過剰研磨される部分はなくなり、半導体ウェハ30内でビアポスト52の高さがばらつく問題が解決される。このとき、樹脂層54は保護金属層50で保護されないので、バフ研磨を行う際に回転するバフの水平方向の移動スピードを速めに設定することが肝要である。これによって、樹脂層54が不必要に沈み込むといった不具合も解消される。   Accordingly, there is no portion where the via post 52 is excessively polished over the entire semiconductor wafer 30, and the problem that the height of the via post 52 varies in the semiconductor wafer 30 is solved. At this time, since the resin layer 54 is not protected by the protective metal layer 50, it is important to set the horizontal movement speed of the buff rotating when performing the buffing to a high speed. This eliminates the problem that the resin layer 54 sinks unnecessarily.

続いて、図9(b)に示すように、ビアポスト52の上部の保護金属層50を導電体46及び樹脂層54に対して選択的に除去する。以上により、配線層38上に立設するビアポスト52が、その上面が露出した状態で樹脂層54内に埋設されて形成される。その後に、図9(c)に示すように、ビアポスト52上にはんだボールなどが搭載されて外部接続端子56が形成される。この工程が終了した時点で、ウェハ状態でCSP構造に係る成膜や加工などが行われたCSP構造を有する半導体ウェハ30が得られる。その後に、半導体ウェハ30がダイシングされて、ウェハレベルCSP構造を有する個片化された半導体チップとなる。   Subsequently, as shown in FIG. 9B, the protective metal layer 50 on the via post 52 is selectively removed with respect to the conductor 46 and the resin layer 54. As described above, the via post 52 erected on the wiring layer 38 is formed so as to be embedded in the resin layer 54 with its upper surface exposed. Thereafter, as shown in FIG. 9C, solder balls or the like are mounted on the via posts 52 to form the external connection terminals 56. When this process is completed, a semiconductor wafer 30 having a CSP structure in which film formation or processing related to the CSP structure is performed in a wafer state is obtained. Thereafter, the semiconductor wafer 30 is diced into individual semiconductor chips having a wafer level CSP structure.

なお、外部接続端子56との電気接続に不具合が発生するおそれのある場合は、保護金属層50を除去することが好ましいが、必ずしも保護金属層50を除去する必要はない。   In addition, when there is a possibility that a problem occurs in the electrical connection with the external connection terminal 56, it is preferable to remove the protective metal layer 50, but it is not always necessary to remove the protective metal layer 50.

以上のように、ビアポスト52上に形成された樹脂層54を機械研磨することより上面が露出した状態で樹脂層54に埋設されたビアポスト52を形成する際に、ビアポスト52の最上部に保護金属層50を設けておくことにより、オーバー研磨が行われるとしてもビアポスト52が不必要に研磨されるおそれがなくなり、ビアポスト52の高さが半導体ウェハ30内でばらつくといった不具合が解消される。   As described above, when the via post 52 embedded in the resin layer 54 is formed with the upper surface exposed by mechanical polishing of the resin layer 54 formed on the via post 52, a protective metal is formed on the uppermost portion of the via post 52. By providing the layer 50, there is no possibility that the via post 52 is unnecessarily polished even if overpolishing is performed, and the problem that the height of the via post 52 varies in the semiconductor wafer 30 is solved.

なお、前述した第1実施形態において、図3のビアポスト16を上述した第2実施形態のビアポスト52の形成方法と同様な方法で形成してもよい。このようにして、第1実施形態と第2実施形態の配線形成方法を組み合わせることにより、第1実施形態のコア基板10の片面側又は両面側に上にn層(nは1以上の整数)のビルドアップ配線を形成してもよい。   In the first embodiment described above, the via post 16 in FIG. 3 may be formed by a method similar to the method for forming the via post 52 in the second embodiment described above. In this way, by combining the wiring formation method of the first embodiment and the second embodiment, n layers (n is an integer of 1 or more) on one side or both sides of the core substrate 10 of the first embodiment. The build-up wiring may be formed.

(第3の実施の形態)
図10は関連技術に係る回路基板の接続部の様子を示す断面図、図11及び図12は本発明の第3実施形態の配線形成方法を示す断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state of a connection portion of a circuit board according to related technology, and FIGS.

図10に示すように、関連技術の回路基板では、コア基板(不図示)の最上の樹脂層300上に、接続部302aを備えた配線層302が形成されており、その接続部302a上に開口部304xが設けられたソルダレジスト膜304が形成されている。そして、配線層302の接続部302aに半導体チップ(不図示)のバンプが印刷法、めっき法又はボール搭載法などで形成される。   As shown in FIG. 10, in the related art circuit board, a wiring layer 302 including a connection portion 302a is formed on the uppermost resin layer 300 of a core substrate (not shown), and on the connection portion 302a. A solder resist film 304 provided with an opening 304x is formed. A bump of a semiconductor chip (not shown) is formed on the connection portion 302a of the wiring layer 302 by a printing method, a plating method, a ball mounting method, or the like.

CPUなどの半導体チップではI/O数の増大に伴ってバンプの狭ピッチ化が進められており、狭ピッチ(200μm以下)になるにつれて複数のバンプ同士の電気ショートを回避するためにバンプの高さを低くする必要がある。半導体チップのバンプ高さが低くなると、上記したような配線層302の接続部302aから上方に突出するソルダレジスト膜304を設ける方法では、ソルダレジスト膜304の段差の影響によって半導体チップのバンプが回路基板の接続部302aに信頼性よく接続できなくなるおそれがある。   In semiconductor chips such as CPUs, the pitch of bumps has been reduced with an increase in the number of I / Os. As the pitch becomes narrower (200 μm or less), the bump height is increased to avoid electrical shorts between the bumps. It is necessary to reduce the height. When the bump height of the semiconductor chip is lowered, in the method of providing the solder resist film 304 protruding upward from the connection portion 302a of the wiring layer 302 as described above, the bump of the semiconductor chip is caused to be affected by the step of the solder resist film 304. There is a possibility that the connection part 302a of the board cannot be connected with high reliability.

本発明の第3実施形態の配線形成方法を用いることにより、そのような不具合が解消される。   By using the wiring forming method of the third embodiment of the present invention, such a problem is solved.

本発明の第3実施形態の配線形成方法は、まず、図11(a)に示すように、コア基板(不図示)上に所要のビルドアップ配線(不図示)が形成され、最上の絶縁層60上に配線層62が形成された構造のものを用意する。   In the wiring forming method according to the third embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 11A, a required build-up wiring (not shown) is formed on a core substrate (not shown), and the uppermost insulating layer is formed. A structure having a wiring layer 62 formed on 60 is prepared.

その後に、図11(b)に示すように、第2実施形態と同様な方法により、配線層62及び絶縁層60上にシード層64を形成した後に、配線層62の接続部上に開口部66xが設けられたレジスト膜66をシード層64上に形成する。続いて、レジスト膜66の開口部66xに電解めっきによりCuなどからなる導電体68を形成する。さらに、第2実施形態と同様な方法で導電体68上に保護金属層70を選択的に形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 11B, a seed layer 64 is formed on the wiring layer 62 and the insulating layer 60 by the same method as in the second embodiment, and then an opening is formed on the connection portion of the wiring layer 62. A resist film 66 provided with 66 x is formed on the seed layer 64. Subsequently, a conductor 68 made of Cu or the like is formed in the opening 66x of the resist film 66 by electrolytic plating. Further, the protective metal layer 70 is selectively formed on the conductor 68 by the same method as in the second embodiment.

次いで、図11(c)に示すように、第2実施形態と同様な方法により、レジスト膜66を除去した後に、導電体68及び保護金属層70をマスクにしてシード層64をエッチングする。これにより、シード層64、導電体68及び保護金属層70より構成されるビアポスト72を得る。   Next, as shown in FIG. 11C, after removing the resist film 66 by the same method as in the second embodiment, the seed layer 64 is etched using the conductor 68 and the protective metal layer 70 as a mask. As a result, a via post 72 composed of the seed layer 64, the conductor 68 and the protective metal layer 70 is obtained.

続いて、図11(d)に示すように、ビアポスト72の段差を埋め込んでビアポスト72を被覆するソルダレジスト膜74(樹脂層)を形成する。ソルダレジスト膜74の形成方法は、樹脂フィルムを貼着してもよいし、あるいは、樹脂層をスピンコート法や印刷などにより形成してもよい。   Subsequently, as shown in FIG. 11 (d), a solder resist film 74 (resin layer) that fills the step of the via post 72 and covers the via post 72 is formed. As a method for forming the solder resist film 74, a resin film may be attached, or a resin layer may be formed by a spin coating method, printing, or the like.

次いで、図12(a)に示すように、バフ研磨などの機械研磨でソルダレジスト膜74を研磨することにより、ソルダレジスト膜74を平坦化すると同時に、保護金属層70の上面を露出させる。このとき、第2実施形態と同様に、ビアポスト72の最上部には研磨防御層として機能する保護金属層70が形成されているので、ビアポスト72の導電体68が不必要に研磨されることはなく、回路基板の全体にわたってビアポスト72の高さのばらつくことが防止される。   Next, as shown in FIG. 12A, the solder resist film 74 is polished by mechanical polishing such as buff polishing, so that the solder resist film 74 is flattened and the upper surface of the protective metal layer 70 is exposed. At this time, as in the second embodiment, since the protective metal layer 70 that functions as a polishing protection layer is formed on the uppermost portion of the via post 72, the conductor 68 of the via post 72 is unnecessarily polished. In addition, the height of the via post 72 can be prevented from varying over the entire circuit board.

その後に、図12(b)に示すように、露出する保護金属層70をソルダレジスト膜74及び導電体68に対して選択的に除去する。なお、保護金属層70は、必ずしも除去する必要はない。   Thereafter, as shown in FIG. 12B, the exposed protective metal layer 70 is selectively removed with respect to the solder resist film 74 and the conductor 68. Note that the protective metal layer 70 is not necessarily removed.

以上により、配線層62上に立設してそれに電気的に接続されたビアポスト72が、その上面が露出した状態でソルダレジスト膜74に埋設されて形成される。そして、ビアポスト72の上面が半導体チップなどの電子部品のバンプが接続される接続部72aとなる。   As described above, the via post 72 which is erected on the wiring layer 62 and electrically connected thereto is buried in the solder resist film 74 with its upper surface exposed. The upper surface of the via post 72 becomes a connection portion 72a to which a bump of an electronic component such as a semiconductor chip is connected.

本実施形態の配線形成方法で形成された回路基板では、ソルダレジスト膜74がビアポスト72の接続部72aから上方に突出しているのではなく、ソルダレジスト膜74の上面がビアポスト72の接続部72aと略同一面となって平坦化されている。このため、半導体チップのバンプの狭ピッチ化によってバンプの高さが低くなるとしても、上述した関連技術と違ってソルダレジスト膜の段差に影響されることなく、電子部品のバンプを回路基板の接続部72aに信頼性よく接続することができるようになる、これによって、電子部品が実装される回路基板の信頼性を向上させることができる。   In the circuit board formed by the wiring forming method of the present embodiment, the solder resist film 74 does not protrude upward from the connection portion 72a of the via post 72, but the upper surface of the solder resist film 74 is connected to the connection portion 72a of the via post 72. It is flattened with substantially the same surface. Therefore, even if the bump height is reduced by narrowing the bump pitch of the semiconductor chip, unlike the related technology described above, the bump of the electronic component is connected to the circuit board without being affected by the step of the solder resist film. It becomes possible to connect to the portion 72a with high reliability, whereby the reliability of the circuit board on which the electronic component is mounted can be improved.

図1(a)及び(b)は従来技術に係る配線形成方法の問題点を示す断面図(その1)である。FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views (part 1) showing problems of the wiring forming method according to the prior art. 図2は従来技術に係る配線形成方法の問題点を示す断面図(その2)である。FIG. 2 is a cross-sectional view (part 2) showing a problem of the wiring forming method according to the prior art. 図3(a)〜(c)は本発明の第1実施形態の配線形成方法示す断面図(その1)である。3A to 3C are cross-sectional views (part 1) showing the wiring forming method according to the first embodiment of the present invention. 図4(a)及び(b)は本発明の第1実施形態の配線形成方法示す断面図(その2)である。4A and 4B are sectional views (No. 2) showing the wiring forming method according to the first embodiment of the present invention. 図5は本発明の第1実施形態の配線形成方法を示す断面図(その3)である。FIG. 5 is a sectional view (No. 3) showing the wiring forming method according to the first embodiment of the present invention. 図6は本発明の第1実施形態の配線形成方法を示す断面図(その4)である。FIG. 6 is a sectional view (No. 4) showing the wiring forming method according to the first embodiment of the present invention. 図7(a)〜(d)は本発明の第2実施形態の配線形成方法を示す断面図(その1)である。7A to 7D are cross-sectional views (part 1) showing the wiring forming method according to the second embodiment of the present invention. 図8(a)〜(c)は本発明の第2実施形態の配線形成方法を示す断面図(その2)である。8A to 8C are cross-sectional views (part 2) showing the wiring forming method according to the second embodiment of the present invention. 図9(a)〜(c)は本発明の第2実施形態の配線形成方法を示す断面図(その3)である。9A to 9C are cross-sectional views (part 3) showing the wiring forming method according to the second embodiment of the present invention. 図10は関連技術に係る回路基板の接続部の様子を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state of a connection portion of a circuit board according to related technology. 図11(a)〜(d)は本発明の第3実施形態の配線形成方法を示す断面図(その1)である。11A to 11D are cross-sectional views (part 1) showing the wiring forming method according to the third embodiment of the present invention. 図12(a)及び(b)は本発明の第3実施形態の配線形成方法を示す断面図(その2)である。12A and 12B are cross-sectional views (part 2) showing the wiring forming method of the third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…コア基板、10x…スルーホール、11,46,68…導電体、12…第1配線層、14…第1層間樹脂層、16,52,72…ビアポスト、18…第2層間樹脂層、19…バフ、18x,36x,44x…開口部、20,50,70…保護金属層、24…第2配線層、30…半導体ウェハ、32,60…絶縁層、34…接続パッド、36…パシベージョン膜、38,62…配線層、40,64…シード層、44…レジスト膜、56…外部接続端子、72a…接続部、74…ソルダレジスト膜。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Core substrate, 10x ... Through hole, 11, 46, 68 ... Conductor, 12 ... 1st wiring layer, 14 ... 1st interlayer resin layer, 16, 52, 72 ... Via post, 18 ... 2nd interlayer resin layer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Buff, 18x, 36x, 44x ... Opening, 20, 50, 70 ... Protective metal layer, 24 ... Second wiring layer, 30 ... Semiconductor wafer, 32, 60 ... Insulating layer, 34 ... Connection pad, 36 ... Passivation Film, 38, 62 ... wiring layer, 40, 64 ... seed layer, 44 ... resist film, 56 ... external connection terminal, 72a ... connection part, 74 ... solder resist film.

Claims (12)

基板の上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層に溝が形成され、かつ前記樹脂層の上に保護金属層が形成された構造を形成する工程と、
前記溝を埋め込む導電層を前記溝内及び前記保護金属層上に形成する工程と、
前記保護金属層を研磨防御層として利用して、前記導電層を機械研磨することにより、前記導電層を前記溝内に埋め込んで配線層を得る工程と、
前記樹脂層上の前記保護金属層を除去する工程とを有することを特徴とする配線形成方法。
Forming a resin layer on the substrate;
Forming a structure in which grooves are formed in the resin layer and a protective metal layer is formed on the resin layer;
Forming a conductive layer filling the groove in the groove and on the protective metal layer;
Using the protective metal layer as a polishing protective layer, mechanically polishing the conductive layer, thereby embedding the conductive layer in the groove to obtain a wiring layer;
And a step of removing the protective metal layer on the resin layer.
前記樹脂層に溝が形成され、かつ前記樹脂層の上に前記保護金属層が形成された構造を形成する工程は、
前記樹脂層上に前記保護金属層を形成する工程と、
前記保護金属層及び前記樹脂層の所要部に前記溝を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項1に記載の配線形成方法。
The step of forming a structure in which grooves are formed in the resin layer and the protective metal layer is formed on the resin layer,
Forming the protective metal layer on the resin layer;
The wiring forming method according to claim 1, further comprising a step of forming the groove in a required portion of the protective metal layer and the resin layer.
前記樹脂層に溝が形成され、かつ前記樹脂層の上に前記保護金属層が形成された構造を形成する工程は、
前記樹脂層に前記溝を形成する工程と、
前記溝の内面及び前記樹脂層の上に前記保護金属層を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項1に記載の配線形成方法。
The step of forming a structure in which grooves are formed in the resin layer and the protective metal layer is formed on the resin layer,
Forming the groove in the resin layer;
The method for forming a wiring according to claim 1, further comprising: forming the protective metal layer on the inner surface of the groove and the resin layer.
基板の上に配線層を形成する工程と、
前記配線層の上に立設し、かつ上面側に保護金属層が設けられたビアポストを形成する工程と、
前記ビアポストの段差を埋め込むと共に、前記ビアポストを被覆する樹脂層を形成する工程と、
前記保護金属層を研磨防御層として利用して、前記樹脂層を機械研磨することにより、前記ビアポスト上の前記保護金属層を露出させる工程とを有することを特徴とする配線形成方法。
Forming a wiring layer on the substrate;
Forming a via post erected on the wiring layer and provided with a protective metal layer on the upper surface side;
A step of embedding a step of the via post and forming a resin layer covering the via post; and
And a step of exposing the protective metal layer on the via post by mechanically polishing the resin layer using the protective metal layer as a polishing protective layer.
前記ビアポストを形成する工程は、
前記配線層を被覆するシード層を形成する工程と、
前記配線層の所要部上に開口部が設けられたレジスト膜を前記シード層上に形成する工程と、
前記シード層をめっき給電層に利用する電解めっきにより、前記レジスト膜の開口部に導電体を形成する工程と、
前記導電体上に前記保護金属層を選択的に形成する工程と、
前記レジスト膜を除去する工程と、
前記導電体及び前記保護金属層をマスクにして、前記シード層をエッチングする工程とを含むことを特徴とする請求項4に記載の配線形成方法。
The step of forming the via post includes
Forming a seed layer covering the wiring layer;
Forming a resist film having an opening on a required portion of the wiring layer on the seed layer;
Forming a conductor in the opening of the resist film by electroplating using the seed layer as a plating power supply layer;
Selectively forming the protective metal layer on the conductor;
Removing the resist film;
The wiring formation method according to claim 4, further comprising: etching the seed layer using the conductor and the protective metal layer as a mask.
前記ビアポスト上の前記保護金属層を露出させる工程の後に、前記保護金属層を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項4又は5に記載の配線形成方法。   6. The wiring forming method according to claim 4, further comprising a step of removing the protective metal layer after the step of exposing the protective metal layer on the via post. 前記保護金属層として、前記導電層より高い硬度の金属が使用されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の配線形成方法。   The wiring forming method according to claim 1, wherein a metal having a higher hardness than that of the conductive layer is used as the protective metal layer. 前記保護金属層は、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタンタングステン(TiW)、チタン(Ti)及びタングステン(W)のいずれかよりなることを特徴とする請求項7に記載の配線形成方法。   The wiring forming method according to claim 7, wherein the protective metal layer is made of any one of cobalt (Co), nickel (Ni), titanium tungsten (TiW), titanium (Ti), and tungsten (W). . 前記機械研磨は、バフ研磨、テープ研磨及びグラインダーによる研磨のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配線形成方法。   6. The wiring forming method according to claim 1, wherein the mechanical polishing is any one of buff polishing, tape polishing, and polishing by a grinder. 前記導電層は銅層であって、前記樹脂層はエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の配線形成方法。   The wiring forming method according to claim 1, wherein the conductive layer is a copper layer, and the resin layer is an epoxy resin or a polyimide resin. 前記ビアポストは銅よりなり、前記樹脂層はエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか一項に記載の配線形成方法。   The wiring formation method according to claim 4, wherein the via post is made of copper, and the resin layer is an epoxy resin or a polyimide resin. 前記樹脂層はソルダレジスト膜であり、前記ビアポストの上面に電子部品が電気的に接続されることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか一項に記載の配線形成方法。   The wiring forming method according to claim 4, wherein the resin layer is a solder resist film, and an electronic component is electrically connected to an upper surface of the via post.
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