JP2007116077A - 銅表面の前処理方法及びこの方法を用いた配線基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅表面にレジストまたはカバーレイを形成する際の前処理方法であって、銅表面に銅よりも貴な金属を離散的に形成する工程、その後、前記銅表面を酸化処理する工程を有する銅表面の前処理方法。
【選択図】図2
Description
また、特に、サブトラクティブ法ではエッチングの際に、銅表面とレジストパターンとの密着力が低下し、レジストパターンが剥がれる問題がある。一方、配線/ソルダーレジスト間や配線/カバーレイ間では、配線が微細になるに従い、十分な接着性が得られないという問題がある。
しかし、サブトラクティブ法による微細配線形成においては、ライン/スペースが狭く且つレジストと密着している銅界面の凹凸が1μmを超す粗化形状になると、現像の際、エッチングレジストを銅表面から完全に除去することが困難であるため、その後のエッチング処理時に、銅配線間に短絡が発生する問題がある。また、レジスト剥離の際、同様にエッチングレジストを銅表面から完全に除去することが困難なため、その後の配線/絶縁樹脂あるいはソルダーレジスト間の密着性が得られない問題がある。その他、外部接続端子等の金めっき処理時に、めっきの未析出あるいはめっきムラが発生する問題がある。更に、銅配線表面の凹凸が1μmを超す粗化形状のため、このような銅配線に高速の電気信号を流すと、表皮効果により電気信号は配線の表面付近に集中して流れるようになるため、伝送損失が大きくなるという問題がある。
しかし、サブトラクティブ法による微細配線形成においては、レジストと密着している銅界面の凹凸が針状形状になると、前述と同様にレジスト残りによる、銅配線間に短絡が発生する問題、配線/絶縁樹脂あるいはソルダーレジスト間の密着性が得られない問題、金めっきの未析出あるいは金めっきムラが発生する問題がある。
1.銅表面にレジストまたはカバーレイを形成する際の前処理方法であって、銅表面に銅よりも貴な金属を離散的に形成する工程、その後、前記銅表面に酸化剤を含むアルカリ性水溶液で酸化処理する工程を有することを特徴とする銅表面の前処理方法。
2.前記酸化処理する工程後に、還元処理、カップリング処理及び腐食抑制処理から選択される工程を有することを特徴とする1に記載の銅表面の前処理方法。
3.前記酸化剤を含むアルカリ性水溶液で酸化処理する工程は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むアルカリ性水溶液に、酸化剤として、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過塩素酸塩およびペルオキソ二硫酸塩から選択される塩を少なくとも1つ以上含むアルカリ性水溶液で処理することを特徴とする1または2に記載の銅表面の前処理方法。
4.前記銅よりも貴な金属は、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、または前記金属を含む合金であることを特徴とする1〜3のいずれかに記載の銅表面の前処理方法。
5.前記銅よりも貴な金属を離散的に形成する工程は、前記銅よりも貴な金属が前記銅の表面に0.001μmol/dm2以上かつ40μmol/dm2以下となるように離散的に形成することを特徴とする1〜4のいずれかに記載の銅表面の前処理方法。
6.前記銅表面の前処理方法によって生じる表面粗さは、Rzで1nm以上かつ1000nm以下であることを特徴とする1〜5に記載の銅表面の前処理方法。
7.銅表面に銅よりも貴な金属を離散的に形成し、その後、前記銅表面に酸化剤を含むアルカリ性水溶液で酸化処理を行い、さらにその後、レジスト形成することにより得られる配線基板。
8.前記酸化処理の後、さらに、還元処理、カップリング処理及び腐食抑制処理から選択される処理を行うことにより得られる7に記載の配線基板。
9.前記酸化剤を含むアルカリ性水溶液による酸化処理は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むアルカリ性水溶液に、酸化剤として、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過塩素酸塩およびペルオキソ二硫酸塩から選択される塩を少なくとも1つ以上含むアルカリ性水溶液で処理することを特徴とする7または8に記載の配線基板。
10.前記銅よりも貴な金属は、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、または前記金属を含む合金であることを特徴とする7〜9のいずれかに記載の配線基板。
11.前記銅よりも貴な金属が、前記銅の表面に0.001μmol/dm2以上かつ40μmol/dm2以下となるように離散的に形成された7〜10のいずれかに記載の多層配線基板
12.前記銅の表面処理後の表面粗さは、Rzで1nm以上かつ1000nm以下であることを特徴とする7〜11に記載の配線基板。
銅表面に銅よりも貴な金属を離散的に形成し、その後酸化処理を行うことで銅表面に緻密且つ均一な酸化銅の結晶による微細凹凸を形成できる。さらに酸化処理後に、還元処理を行うことで、緻密且つ均一な金属銅の結晶による微細凹凸を形成できる。さらに還元処理後、カップリング処理、腐食抑制処理の少なくとも1つ以上の処理を行うこともできる。酸化処理後、あるいは還元処理後、あるいはカップリング処理、腐食抑制処理後、これらの銅の表面処理によって生じる銅表面の粗さは、Rz(十点平均粗さ)で1nm以上かつ1,000nm以下であることが好ましい。また、Rzで1nm以上かつ100nm以下であることがより好ましく、1nm以上かつ50nm以下であることがさらに好ましい。Rzが1nm未満では、レジストとの密着力の低下や露光時の銅表面での光の反射により、配線形成率は悪化する傾向があり、Rzが1,000nmを超えると現像の際、レジストを銅表面から完全に除去することが困難であるため、その後のエッチング処理時に、銅配線間に短絡が発生する傾向がある。また、レジスト剥離の際、同様にレジストを銅表面から完全に除去することが困難なため、その後の配線/絶縁樹脂あるいはソルダーレジスト間の密着性が得られない傾向がある。その他、外部接続端子等の金めっき処理時に、めっきの未析出あるいはめっきムラが発生する傾向がある。更に、銅配線表面の凹凸が1μmを超す粗化形状のため、このような銅配線に高速の電気信号を流すと、表皮効果により電気信号は配線の表面付近に集中して流れるようになるため、伝送損失が大きくなるという従来技術の問題点が発生しやすくなる傾向がある。
銅より貴な金属を離散的に銅表面へ形成する量は、0.001μmol/dm2以上かつ40μmol/dm2以下であることが好ましい。また、形成量は0.01μmol/dm2以上かつ10μmol/dm2以下であることがより好ましく、0.1μmol/dm2以上かつ4μmol/dm2以下であることがさらに好ましい。形成量が0.001μmol/dm2未満では、緻密且つ均一な微細凹凸を形成することが困難になる傾向があり、40μmol/dm2を超えると密着力が低下し配線形成率は悪化する傾向がある。
銅より貴な金属としては、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、又はこれらの金属を含む合金から選ばれる金属を用いることができる。また、銅よりも貴な金属を離散的に銅表面に形成する方法は、無電解めっき、電気めっき、置換めっき、スプレー噴霧、塗布、スパッタリング又は蒸着等により、下地の銅表面が完全に銅よりも貴な金属で覆われることなく、銅表面に均一に分散して存在していることが好ましい。更に好ましい方法としては、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、又はこれらの金属を含む合金を置換めっきで形成する方法である。また、銅より貴な金属を離散的に銅表面に形成した量は、王水によって、貴な金属を溶解させた後、その溶解液を原子吸光光度計で定量分析を行うことにより、単位面積あたりの貴な金属量を求めることができる。
酸化処理方法としては、処理液として酸化剤を含むアルカリ性水溶液を用いる方法がある。
ここでいうリン酸塩を具体的にあげると、りん酸三ナトリウム、りん酸三カリウム及びりん酸三リチウム等がある。また、ここでいうアルカリ金属又はアルカリ土類金属はこれらを含む化合物であってもよく、アルカリ金属を含む化合物またはアルカリ土類金属を含む化合物を具体的にあげると、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び炭酸ナトリウムがある。さらに、ここでいう酸化剤を具体的にあげると、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、塩素酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸カリウム、過塩素酸カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウム及びペルオキソ二硫酸ナトリウム等がある。
酸化処理により銅表面に形成された酸化銅の結晶による凹凸は、還元処理により金属銅の結晶による凹凸にすることができる。
還元処理を行う水溶液としては、pH9.0から13.5に調整したアルカリ性水溶液を使用できる。この水溶液にはアルデヒド類、リン含有化合物又はホウ素含有化合物を含む。アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド又は芳香族アルデヒド化合物が挙げられる。リン含有化合物としては、例えば、次亜リン酸および次亜リン酸塩が挙げられる。ホウ素含有化合物としては、例えば、ジメチルアミンボランおよび水素化ホウ素塩が挙げられる。処理方法としては、浸漬、スプレー噴霧又は塗布等の方法が挙げられる。
カップリング剤を用いることによって、銅表面と絶縁層(ビルドアップ層等)との接着強度を向上できる。使用するカップリング剤としては、例えば、シラン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤が挙げられ、中でもシラン系カップリング剤が好ましい。例えば、シラン系カップリング剤は、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ビニル基、またはメタクリル基等の官能基を分子中に有していてもよい。これらのシラン系カップリング剤の少なくとも1種もしくは2種以上の混合物を含有する溶液を使用することができる。シラン系カップリング剤溶液の調整に使用される溶媒は、水、アルコール又はケトン類等を用いることが可能である。また、カップリング剤の加水分解を促進するために、少量の酢酸や塩酸等の酸を添加することもできる。前記カップリング剤の含有量は、溶液全体に対して、0.01重量%〜5重量%が好ましく、0.1重量%〜1.0重量%がさらに好ましい。カップリング剤による処理としては、浸漬、スプレー噴霧又は塗布等の方法が挙げられる。前記のシラン系カップリング剤で処理した基板は、自然乾燥、加熱乾燥、または真空乾燥により乾燥を行うが、使用するカップリング剤の種類によって、乾燥前に水洗または超音波洗浄を行うことも可能である。
腐食抑制処理に使用する腐食抑制剤は、S含有有機化合物またはN含有有機化合物を少なくとも1種以上含んでいるものであればよい。ここでいうS含有有機化合物とは、具体的には、メルカプト基、スルフィド基又はジスルフィド基等のイオウ原子を有する基を含有する有機化合物が挙げられる。また、N含有有機化合物とは、分子内に−N=、N=N及び−NH2から選択される窒素原子を有する基を含有する有機化合物が挙げられる。腐食抑制剤は、前記の酸性溶液、アルカリ性水溶液またはカップリング剤溶液に加えて用いることも可能である。また、カップリング剤を含む溶液による処理の前または後に、前記腐食抑制剤を含む溶液を用いて処理を行うことが可能である。処理方法としては、浸漬、スプレー噴霧又は塗布等の方法が挙げられる。
S含有有機化合物は、上記の通り、メルカプト基、スルフィド基、又はジスルフィド基のようなイオウ原子を含有する化合物であって、例えば、脂肪族チオール(HS−(CH2)n−R(但し、式中、nは1から23までの整数、Rは一価の有機基、水素基またはハロゲン原子を表す)で表される構造を有し、Rはアミノ基、アミド基、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基のいずれかであることが好ましいが、これに限定したものではなく、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、アシルオキシ基、ハロアルキル基、ハロゲン原子、水素基、チオアルキル基、チオール基、置換されていても良いフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、複素環などが挙げられ、R中のアミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基は、1個あればよく、好ましくは1個以上、他に上記のアルキル基等の置換基を有していても良く、式中、nが1から23までの整数で示される化合物を用いることが好ましく、さらに、nが4から15までの整数で示される化合物がより好ましく、またさらに6から12までの整数で示される化合物であることが特に好ましい。)、チアゾール誘導体(例えば、チアゾール、2−アミノチアゾール、2−アミノチアゾール−4−カルボン酸、アミノチオフェン、ベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−アミノベンゾチアゾール、2−アミノ−4−メチルベンゾチアゾール、2−ベンゾチアゾロール、2,3−ジヒドロイミダゾ〔2,1−b〕ベンゾチアゾール−6−アミン、2−(2−アミノチアゾール−4−イル)−2−ヒドロキシイミノ酢酸エチル、2−メチルベンゾチアゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、2−アミノ−4−メチルチアゾール等)、チアジアゾール誘導体(例えば、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、2−アミノ−5−エチル−1,3,4−チアジアゾール、5−アミノ−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、2,5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール、3−メチルメルカプト−5−メルカプト−1,2,4−チアジアゾール、2−アミノ−1,3,4−チアジアゾール、2−(エチルアミノ)−1,3,4−チアジアゾール、2−アミノ−5−エチルチオ−1,3,4−チアジアゾール等)、メルカプト安息香酸、メルカプトナフトール、メルカプトフェノール、4−メルカプトビフェニル、メルカプト酢酸、メルカプトコハク酸、3−メルカプトプロピオン酸、チオウラシル、3−チオウラゾール、2−チオウラミル、4−チオウラミル、2−メルカプトキノリン、チオギ酸、1−チオクマリン、チオクモチアゾン、チオクレゾール、チオサリチル酸、チオチアヌル酸、チオナフトール、チオトレン、チオナフテン、チオナフテンカルボン酸、チオナフテンキノン、チオバルビツル酸、チオヒドロキノン、チオフェノール、チオフェン、チオフタリド、チオフテン、チオールチオン炭酸、チオルチドン、チオールヒスチジン、3−カルボキシプロピルジスルフィド、2−ヒドロキシエチルジスルフィド、2−アミノプロピオン酸、ジチオジグリコール酸、D−システイン、ジ−t−ブチルジスルフィド、チオシアン、チオシアン酸等があげられる。
N含有有機化合物は、上記の通り、分子内に−N=、N=N及び−NH2から選択される窒素原子を有する化合物であって、例えば、トリアゾール誘導体(例えば、1H−1,2,3−トリアゾール、2H−1,2,3−トリアゾール、1H−1,2,4−トリアゾール、4H−1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1−アミノベンゾトリアゾール、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1H−1,2,4−トリアゾール、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、3−オキシ−1,2,4−トリアゾール、アミノウラゾール等)、テトラゾール誘導体(例えば、テトラゾリル、テトラゾリルヒドラジン、1H−1,2,3,4−テトラゾール、2H−1,2,3,4−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1−エチル−1,4−ジヒドロキシ5H−テトラゾール−5−オン、5−メルカプト−1−メチルテトラゾール、テトラゾールメルカプタン等)、オキサゾール誘導体(例えば、オキサゾール、オキサゾリル、オキサゾリン、ベンゾオキサゾール、3−アミノ−5−メチルイソオキサゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−アミノオキサゾリン、2−アミノベンゾオキサゾール等)、オキサジアゾール誘導体(例えば、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾロン−5、1,3,4−オキサジアゾロン−5等)、オキサトリアゾール誘導体(例えば、1,2,3,4−オキサトリアゾール、1,2,3,5−オキサトリアゾール等)、プリン誘導体(例えば、プリン、2−アミノ−6−ヒドロキシ−8−メルカプトプリン、2−アミノ−6−メチルメルカプトプリン、2−メルカプトアデニン、メルカプトヒポキサンチン、メルカプトプリン、尿酸、グアニン、アデニン、キサンチン、テオフィリン、テオブロミン、カフェイン等)、イミダゾール誘導体(例えば、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、4−アミノ−5−イミダゾールカルボン酸アミド、ヒスチジン等)、インダゾール誘導体(例えば、インダゾール、3−インダゾロン、インダゾロール等)、ピリジン誘導体(例えば、2−メルカプトピリジン、アミノピリジン等)、ピリミジン誘導体(例えば、2−メルカプトピリミジン、2−アミノピリミジン、4−アミノピリミジン、2−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、4−アミノ−6−ヒドロキシ−2−メルカプトピリミジン、2−アミノー4−ヒドロキシ−6−メチルピリミジン、4−アミノ−6−ヒドロキシ−2−メチルピリミジン、4−アミノ−6−ヒドロキシピラゾロ[3,4−d]ピリミジン、4−アミノ−6−メルカプトピラゾロ[3,4−d]ピリミジン、2−ヒドロキシピリミジン、4−メルカプト−1H−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン、4−アミノ−2,6−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ヒドロキシピリミジン、2,4,6−トリアミノピリミジン等)、チオ尿素誘導体(例えば、チオ尿素、エチレンチオ尿素、2−チオバルビツール酸等)、アミノ酸(例えば、グリシン、アラニン、トリプトファン、プロリン、オキシプロリン等)、1,3,4−チオオキサジアゾロン−5、チオクマゾン、2−チオクマリン、チオサッカリン、チオヒダントイン、チオピリン、γ−チオピリン、グアナジン、グアナゾール、グアナミン、オキサジン、オキサジアジン、メラミン、2,4,6−トリアミノフェノール、トリアミノベンゼン、アミノインドール、アミノキノリン、アミノチオフェノール、アミノピラゾール等があげられる。
本発明で使用する腐食抑制剤を含む溶液の調整には、水および有機溶媒を使用することができる。有機溶媒の種類は、特に限定はしないが、例えば、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコールなどのアルコール類、ジ−n−プロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジアリルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、フェノールなどの芳香族炭化水素などを用いることができ、これらの溶媒を1種類ないし2種類以上組み合わせて用いることもできる。
本発明で用いる腐食抑制剤溶液中の腐食抑制剤の濃度は、0.1〜5000ppmが好ましい。さらに、0.5〜3000ppmがより好ましく、またさらに1〜1000ppmであることが特に好ましい。腐食抑制剤の濃度が0.1ppm未満では、イオンマイグレーション抑制効果や、銅表面と絶縁層との接着強度が低下する傾向がある。腐食抑制剤の濃度が5000ppmを超えると、イオンマイグレーション抑制効果は得られるが、銅表面と絶縁層との接着強度が低下する傾向がある。腐食抑制剤を含んだ溶液での処理時間は、特に限定しないが腐食抑制剤の種類および濃度に応じて適宜変化させることが好ましい。また、処理後に超音波洗浄を行うことも可能である。
本発明に用いるレジストとしては、エッチングレジスト、めっきレジスト、ソルダーレジスト等が挙げられる。エッチングレジストおよびめっきレジストは、配線形成を目的に使用するために、配線形成後に剥離され、基板等には残らないものである。ソルダーレジストまたはカバーレイは、外部接続端子や半導体チップ接続端子等以外の配線保護を目的としているために、基板表面に形成される。これらのレジストまたはカバーレイは、液状またはフィルム状のものを使用することができ、感光性があることが好ましい。
図1に、本発明の半導体チップ搭載基板の一実施例(片面ビルドアップ層2層)の断面模式図を示した。ここでは、ビルドアップ層(層間絶縁層)を片面にのみ形成した実施形態で説明するが、必要に応じて図8に示すようにビルドアップ層は両面に形成しても良い。
コア基板の材質は特に問わないが、有機基材、セラミック基材、シリコン基材、ガラス基材などが使用できる。熱膨張係数や絶縁性を考慮すると、セラミックや、ガラスを用いることが好ましい。ガラスのうち非感光性ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス(成分例:SiO2 65〜75wt%、Al2O3 0.5〜4wt%、CaO 5〜15wt%、MgO 0.5〜4wt%、Na2O 10〜20wt%)、ホウ珪酸ガラス(成分例:SiO2 65〜80wt%、B2O3 5〜25wt%、Al2O3 1〜5wt%、CaO 5〜8wt%、MgO 0.5〜2wt%、Na2O 6〜14wt%、K2O 1〜6wt%)等が挙げられる。また、感光性ガラスとしてはLi2O−SiO2系結晶化ガラスに感光剤として金イオン及び銀イオンを含むものが挙げられる。
層間絶縁層(ビルドアップ層)104は、絶縁材料からなり、絶縁材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、またはそれらの混合樹脂が使用できる。中でも、熱硬化性樹脂からなる有機絶縁材料を主成分とするのが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコン樹脂、シクロペンタジエンから合成した樹脂、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌラートを含む樹脂、芳香族ニトリルから合成した樹脂、3量化芳香族ジシアナミド樹脂、トリアリルトリメタリレートを含む樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、縮合多環芳香族を含む樹脂及びベンゾシクロブテン樹脂等を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂及び液晶ポリマ等が挙げられる。
半導体チップの熱膨張係数とコア基板の熱膨張係数とが近似していて、かつコア基板の熱膨張係数とビルドアップ層の熱膨張係数とが近似していることが好ましいが、これに限定したものではない。さらに、半導体チップ、コア基板、ビルドアップ層の各々の熱膨張係数をα1、α2、α3(ppm/℃)としたとき、α1≦α2≦α3であることがより好ましい。
ビルドアップ層のヤング率は、1〜5GPaであるのが熱ストレスに対する応力緩和の点で好ましい。ビルドアップ層中の充填材は、ビルドアップ層の熱膨張係数が10〜40ppm/℃、ヤング率が1〜5GPaになるように添加量を適宜調整して添加するのが好ましい。
半導体チップ搭載基板は、以下の製造方法の組み合わせで製造することができる。製造工程の順番は、本発明の目的を逸脱しない範囲では、特に限定しない。
配線の形成方法としては、コア基板表面またはビルドアップ層上に金属箔を形成し、金属箔の不要な箇所をエッチングで除去する方法(サブトラクト法)、コア基板表面またはビルドアップ層上の必要な箇所にのみめっきにより配線を形成する方法(アディティブ法)、コア基板表面またはビルドアップ層上に薄い金属層(シード層)を形成し、その後、電解めっきで必要な配線を形成した後、薄い金属層をエッチングで除去する方法(セミアディティブ法)がある。
金属箔上の配線となる箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した箇所に、化学エッチング液をスプレー噴霧して、不要な金属箔をエッチング除去し、配線を形成することができる。例えば、金属箔として銅箔を用いる場合、エッチングレジストは、通常の配線板に用いることのできるエッチングレジスト材料を使用できる。例えばレジストインクをシルクスクリーン印刷してエッチングレジストを形成したり、またエッチングレジスト用ネガ型感光性ドライフィルムを銅箔の上にラミネートして、その上に配線形状に光を透過するフォトマスクを重ね、紫外線で露光し、露光しなかった箇所を現像液で除去してエッチングレジストを形成する。化学エッチング液には、塩化第二銅と塩酸の溶液、塩化第二鉄溶液、硫酸と過酸化水素の溶液、過硫酸アンモニウム溶液など、通常の配線板に用いる化学エッチング液を用いることができる。
コア基板表面またはビルドアップ層上に、セミアディティブ法のシード層を形成する方法は、蒸着またはめっきによる方法と、金属箔を貼り合わせる方法がある。また同様の方法で、サブトラクト法の金属箔を形成することもできる。
配線の形状は特に問わないが、図5及び6に示すように、半導体パッケ−ジ領域13の、少なくとも半導体チップが搭載される側には半導体チップ接続端子16(ワイヤボンド端子等)、その反対面にはマザーボードと電気的に接続される外部接続端子19(はんだボール等が搭載される箇所)及びそれらを繋ぐ展開配線20、層間接続端子等を備える。
また、配線の配置も特に問わないが、図5に示したように(内層配線、層間接続端子等は省略)、半導体チップ接続端子より内側に外部接続端子を形成したファン−インタイプや、図6に示したような半導体チップ接続端子の外側に外部接続端子を形成したファン−アウトタイプ、またはこれらを組み合わせたタイプでもよい。図5に、ファン−インタイプ半導体チップ搭載基板の平面図を、図6にファン−アウトタイプ半導体チップ搭載基板の平面図を示した。なお、半導体チップ接続端子16の形状は、ワイヤボンド接続やフリップチップ接続などが可能であれば、特に問わない。また、ファン−アウト、ファン−インどちらのタイプでも、ワイヤボンド接続やフリップチップ接続などが可能である。さらに必要に応じて、半導体チップと電気的に接続されないダミーパターン21(図6参照)を形成してもかまわない。ダミーパターンの形状や配置も特には問わないが、半導体チップ搭載領域15及び18に均一に配置するのが好ましい。これによって、ダイボンド接着剤(ダイボンドフィルム接着領域14及び17)で半導体チップを搭載する際に、ボイドが発生しにくくなり、信頼性を向上できる。
多層の半導体チップ搭載基板は、複数の配線層を有するため、各層の配線を電気的に接続するためのバイアホールを設けることができる。バイアホールは、コア基板またはビルドアップ層に接続用の穴を設け、この穴を導電性ペーストやめっき等で充填し形成できる。穴の加工方法としては、パンチやドリルなどの機械加工、レーザ加工、薬液による化学エッチング加工、プラズマを用いたドライエッチング加工などがある。
半導体チップ搭載基板の外部接続端子側には絶縁被覆を形成することができる。パターン形成は、ワニス状の材料であれば印刷で行うことも可能であるが、より精度を確保するためには、感光性のソルダーレジスト、カバーレイフィルム又はフィルム状レジストを用いるのが好ましい。材質としては、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、エポキシアクリレート系、フルオレン系の材料を用いることができる。
配線の必要な部分にニッケル及び金めっきを順次施すことができる。さらに必要に応じてニッケル、パラジウム及び金めっきを施しても良い。これらのめっきは、配線の半導体チップ接続端子と、マザーボードまたは他の半導体パッケージと電気的に接続するための外部接続端子に施される。このめっきは、無電解めっき、または電解めっきのどちらを用いてもよい。
このような半導体チップ搭載基板は、以下のような工程で製造することができる。図2の(a)〜(g)に、本発明の銅配線形成処理方法および銅配線を用いた半導体チップ搭載基板製造方法の実施形態一例を断面模式図で示した。ただし、製造工程の順番は、本発明の目的を逸脱しない範囲では、特に限定しない。
(工程a)は、図2(a)に示したようにコア基板100上に第1の配線106aを作製する工程である。まず、コア基板の片面に銅層を形成する。コア基板上に銅層を作製するには、スパッタリング、蒸着又はめっき等により薄膜を形成した後、電気銅めっきで膜厚を所望の厚みまでめっきすることにより、銅層を得ることができる。
(工程b)は、図2(b)に示したように、前記第1の層間接続端子101と後述する第2の配線とを接続するための、第1の層間接続用IVH102(バイアホール)を形成する工程である。
(工程c)は、図2(c)に示したように、コア基板の第1の配線106aと反対側の面に第2の配線106bを形成する工程である。コア基板の第1の配線と反対の面に(工程a)と同様に銅層を形成し、次に、銅層に前記脱脂処理を行い、その後、塩酸あるいは硫酸洗浄を行う。次に、銅よりも貴な金属である金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、またはこれらの金属を含む合金を離散的に形成し、酸化剤を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより酸化処理を行う。その後、還元処理、カップリング処理及び腐食抑制処理の少なくとも1つ以上の処理を行ってもよい。いずれにしても、配線表面のRzを1nm以上かつ1,000nm以下になるように処理を行う。その後、処理された銅層上に、必要な配線形状にエッチングレジストを形成し、塩化銅、塩化鉄、硫酸−過酸化水素及び硝酸−過酸化水素等のエッチング液を用いて第2の配線を形成する。銅層の形成方法としては、(工程a)と同様にスパッタリング、蒸着又は無電解めっきなどで銅薄膜を形成した後、電気銅めっきを用いて所望の厚みまで銅めっきすることにより銅層が得られる。
(工程d)は、図2(d)に示すように前記第2の配線を形成した面にビルドアップ層(層間絶縁層)104を形成する工程である。まず、第2の配線表面を、脱脂処理を行い、その後、塩酸あるいは硫酸洗浄を行う。次に、銅よりも貴な金属である金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、またはこれらの金属を含む合金を離散的に形成し、酸化剤を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより酸化処理を行う。その後、還元処理、カップリング処理、腐食抑制処理の少なくとも1つ以上の処理を行ってもよい。いずれにしても、配線表面のRzを1nm以上かつ1,000nm以下になるように処理を行う。
(工程e)は、図2(e)に示したように、前記ビルドアップ層に第2の層間接続用のIVH(バイアホール)108を形成する工程であり、バイアホールの形成手段としては、レーザ穴あけ装置を使用することができる。レーザ穴あけ機で用いられるレーザの種類はCO2レーザ、YAGレーザ又はエキシマレーザ等を用いることができるが、CO2レーザが生産性及び穴品質の点で好ましい。また、IVH径が30μm未満の場合は、レーザ光を絞ることが可能なYAGレーザが適している。また、ビルドアップ層が有機溶剤等の薬液による化学エッチング加工が可能な材料の場合は、化学エッチングによってバイアホールを形成することもできる。
(工程f)は、図2(f)に示したように、前記第2のバイアホールが形成されたビルドアップ層上に、第3の配線106cを形成する工程である。またL/S=30μm/30μm以下の微細な配線を形成するプロセスとしては、前記したセミアディティブ法が好ましい。ビルドアップ層上に、蒸着またはめっきによる方法や金属箔を貼り合わせる方法などにより、シード層を形成する。次に、シード層を、脱脂処理を行い、その後、塩酸あるいは硫酸洗浄する。次に、銅よりも貴な金属である金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、またはこれらの金属を含む合金を離散的に形成し、酸化剤を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより酸化処理を行う。その後、還元処理、カップリング処理及び腐食抑制処理の少なくとも1つ以上の処理を行ってもよい。いずれにしても、配線表面のRzを1nm以上かつ1,000nm以下になるように処理を行う。その後、処理されたシード層上に、めっきレジストを必要なパターンに形成し、シード層を介して電解銅めっきにより配線を形成する。その後、めっきレジストを剥離し、最後にシード層をエッチング等により除去し、微細な配線が形成できる。
(工程g)は、図2(g)に示したように、外部接続端子以外の配線等を保護するための絶縁被覆109を形成する工程である。絶縁被覆材としては、ソルダーレジストが用いられ、熱硬化型や紫外線硬化型のものが使用できるが、レジスト形状を精度良く仕上げることができる紫外線硬化型のものが好ましい。まず、外部接続端子およびそれ以外の配線等を、脱脂処理を行い、その後、塩酸あるいは硫酸洗浄を行う。次に、銅よりも貴な金属である金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、またはこれらの金属を含む合金を離散的に形成し、酸化剤を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより酸化処理を行う。その後、還元処理、カップリング処理及び腐食抑制処理の少なくとも1つ以上の処理を行ってもよいが、いずれにしても、配線表面のRzを1nm以上かつ1,000nm以下になるように処理を行う。その後、外部接続端子以外の部分にソルダーレジストを形成し、外部接続端子107を露出させる。第3の層間接続用IVH105を介して第3の配線と電気的に接続する。
半導体チップ搭載基板22の形状は、特に問わないが、図7に示したようなフレーム形状にすることが好ましい。半導体チップ搭載基板の形状をこのようにすることで、半導体パッケージの組立てを効率よく行うことができる。以下、好ましいフレーム形状について詳細に説明する。
図3に、本発明のフリップチップタイプ半導体パッケージの実施形態一例を断面模式図で示す。図3に示したように本発明の半導体パッケージは、上記本発明の半導体チップ搭載基板(層間絶縁層104、絶縁被覆109を含む)に、さらに半導体チップ111が搭載されているもので、半導体チップと半導体チップ接続端子とを接続バンプ112を用いてフリップチップ接続することによって電気的に接続して得ることができる。
また、マザーボードとの電気的な接続を行うために、外部接続端子には、例えば、はんだボール114を搭載することができる。はんだボールには、共晶はんだやPbフリーはんだが用いられる。はんだボールを外部接続端子に固着する方法としては、N2リフロー装置を用いることができるが、これに限定したものではない。
(工程a)
(工程a−1)
コア基板100(図2参照、以下同様とする。)として0.4mm厚のソーダガラス基板(熱膨張係数11ppm/℃)を用意し、片面にスパッタリングにより200nmの銅薄膜を形成した後、電気銅めっきで10μmの厚さまでめっきを行った。なおスパッタリングは、日本真空技術株式会社製装置型番MLH−6315を用いて、以下に示した条件1で行った。
(条件1)
電流:3.5A
電圧:500V
アルゴン流量:35SCCM(0.059Pa・m3/s)
圧力:5×10−3Torr(6.6×10−1Pa)
成膜速度:5nm/秒
(工程a−1)で形成した銅表面を、水を用いて200ml/Lに調整した酸性脱脂液Z−200(ワールドメタル社製、商品名)に、液温50℃で2分間浸漬した後、液温50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、さらに1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。
以上の前処理工程を経た後に、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/Lを添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
その後、エッチングレジストを形成し、露光、現像を行い、第1の配線106aとなる部分にレジストを形成し、塩化第二鉄エッチング液を用いて不要な銅をエッチングし、レジスト剥離をして第1の配線106a(第1の層間接続端子101及び半導体チップ接続端子を含む)を形成した。
ガラス基板の第1の配線が形成された面と反対の面から第1の層間接続端子101に到達するまで、レーザで穴径50μmのIVH穴を形成した。レーザとしてYAGレーザLAVIA−UV2000(住友重機械工業株式会社製、商品名)を使用し、周波数4kHz、ショット数50、マスク径0.4mmの条件でIVH穴の形成を行った。
(工程c−1)
(工程b)で形成された第1の層間接続用IVH(第1のバイアホール)と電気的に接続するために、ガラス基板の、第1の配線と反対側の面にスパッタリングにより200nmの銅薄膜を形成した後、電気銅めっきで10μmの厚さまでめっきを行った。スパッタリングは、(工程a−1)と同様に行った。
(工程c−1)で形成した銅表面を、水で200ml/Lに調整した酸性脱脂液Z−200(ワールドメタル社製、商品名)に、液温50℃で2分間浸漬した後、液温50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、さらに1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。
以上の前処理工程を経た後に、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
その後、(工程a)と同様に第2の配線106bとなる部分にレジストを形成し、塩化第二鉄エッチング液を用い、不要な銅をエッチングして第2の配線106b(第2の層間接続端子103を含む)を形成した。
(工程c)で形成した第2の配線側の面を、水で200ml/Lに調整した酸性脱脂液Z−200(ワールドメタル社製、商品名)に、液温50℃で2分間浸漬した後、液温50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、さらに1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。
ビルドアップ層104の表面から第2の層間接続用端子103に到達するまで、レーザで穴径50μmのIVH穴を形成した。レーザにはYAGレーザLAVIA−UV2000(住友重機械工業株式会社製、商品名)を使用し、周波数4kHz、ショット数20、マスク径0.4mmの条件でIVH穴の形成を行った。
(工程f−1)
第3の配線106cの形成及び第2のバイアホール108の形成のために、スパッタリングにより、シード層となる下地金属Ni層20nmを形成し、さらに薄膜銅層200nmを形成した。スパッタリングは、日本真空技術株式会社製MLH−6315を用いて以下に示した条件2で行った。
(条件2)
(ニッケル)
電流:5.0A
電流:350V
電圧アルゴン流量:35SCCM(0.059Pa・m3/s)
圧力:5×10−3Torr(6.6×10−1Pa)
成膜速度:0.3nm/秒
(銅)
電流:3.5A
電圧:500V
アルゴン流量:35SCCM(0.059Pa・m3/s)
圧力:5×10−3Torr(6.6×10−1Pa)
成膜速度:5nm/秒
(工程f−1)で形成した銅表面を、水で200ml/Lに調整した酸性脱脂液Z−200(ワールドメタル社製、商品名)に、液温50℃で2分間浸漬した後、液温50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、さらに1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。
以上の前処理工程を経た後に、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/Lを添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
次に、めっきレジストPMER P−LA900PM(東京応化工業株式会社製、商品名)を用いスピンコート法で、(工程f−2)及び(工程f−3)で処理したシード層上に、膜厚20μmのめっきレジスト層を形成した。1000mJ/cm2の条件で露光し、PMER現像液P−7Gを用いて23℃で6分間浸漬揺動し、L/S=10μm/10μmのレジストパターンを形成した。その後、硫酸銅めっき液を用いてパターン銅めっきを約5μm行った。めっきレジストの剥離は、メチルエチルケトンを用いて室温(25℃)で1分間浸漬し除去した。シード層のクイックエッチングには、CPE−700(三菱瓦斯化学株式会社製、商品名)の5倍希釈液を用いて、30℃で30秒間浸漬揺動することにより、これらをエッチング除去し、配線を形成した。
(工程g−1)
この後、(工程d)〜(工程f)までを再度繰り返し、ビルドアップ層及び外部接続端子107を含む最外層の配線をさらに一層形成した。
次に、(工程g−1)で形成した配線を、200ml/Lに調整した酸性脱脂液Z−200(ワールドメタル社製、商品名)に、液温50℃で2分間浸漬した後、液温50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、さらに1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。
以上の前処理工程を経た後に、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
最後にソルダーレジスト109を形成して、図1(1パッケージ分の断面図)、図5(1パッケージ分の平面図)、及び図7(半導体チップ搭載基板全体図)に示すようなファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板を作製した。
前記(工程a)〜(工程g)により作製された半導体チップ搭載基板の半導体チップ搭載領域に、接続バンプ112(図3参照、以下同様とする。)の形成された半導体チップ111を、フリップチップボンダを用いて超音波を印加しながら必要な数だけ搭載した。さらに、半導体チップ搭載基板と半導体チップの隙間に、半導体チップ端部からアンダーフィル材を注入し、オーブンを用いて80℃で1時間の1次硬化及び150℃で4時間の2次硬化を行った。次に、外部接続端子に直径0.45mmの鉛・錫共晶はんだボール114をN2リフロー装置で融着した。最後に、幅200μmのブレードを装着したダイサーで半導体チップ搭載基板を切断し、図3に示す半導体パッケージを作製した。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、還元処理液HIST−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、さらに10分間水洗を行った。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬し、この後5分間水洗した。これらの工程を経た後に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5%水溶液に30℃で3分間浸漬してカップリング処理を施し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬し、この後5分間水洗した。これらの工程を経た後に、2−アミノ−6−ヒドロキシ−8−メルカプトプリン(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬し、この後、5分間水洗した。これらの工程を経た後に、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬し、この後、5分間水洗した。これらの工程を経た後に、2−アミノ−6−ヒドロキシ−8−メルカプトプリン(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。さらに、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5%水溶液に30℃で3分間浸漬してカップリング処理を施し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬し、この後、5分間水洗した。さらに、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5%水溶液に30℃で3分間浸漬してカップリング処理を施し、1分間水洗した。これらの工程を経た後に、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、還元処理液HIST−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、さらに10分間水洗を行った。これらの工程を経た後に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5%水溶液に30℃で3分間浸漬してカップリング処理を施し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、還元処理液HIST−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、さらに10分間水洗を行った。これらの工程を経た後に、2−アミノ−6−ヒドロキシ−8−メルカプトプリン(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、還元処理液HIST−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、さらに10分間水洗を行った。これらの工程を経た後に、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、還元処理液HIST−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、さらに10分間水洗を行った。これらの工程を経た後に、2−アミノ−6−ヒドロキシ−8−メルカプトプリン(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。さらに、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5%水溶液に30℃で3分間浸漬してカップリング処理を施し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換パラジウムめっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、還元処理液HIST−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分秒間浸漬し、さらに10分間水洗を行った。さらに、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5%水溶液に30℃で3分間浸漬してカップリング処理を施し、1分間水洗した。これらの工程を経た後に、3−アミノ−5−メルカプト−1,2,4−トリアゾール(和光純薬工業株式会社製、商品名)の濃度が、10ppmであるエタノール溶液に25℃で、10分間浸漬し、1分間水洗した。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、置換金めっき液HGS−500(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で1分間浸漬して1.0μmol/dm2の置換金めっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)において、硝酸銀7.5g/L、水酸化アンモニア75g/L、チオ硫酸ナトリウム5水和物をそれぞれ含む置換銀めっき液に30℃で20秒間浸漬して1.0μmol/dm2の置換銀めっきを施し、1分間水洗し、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に、50℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。その他工程は、実施例1と同様に行った。
(工程a’)
(工程a’−1)
コア基板100(図9参照、以下同様とする。)として0.4mm厚のソーダガラス基板(熱膨張係数11ppm/℃)を用意し、片面に絶縁層104を次のように形成した。すなわち、シアネ―トエステル系樹脂組成物の絶縁ワニスをスピンコート法により、条件1500rpmで、ガラス基板上に塗布し、厚み20μmの樹脂層を形成した後、常温(25℃)から6℃/minの昇温速度で230℃まで加熱し、230℃で80分間保持することにより熱硬化し、絶縁層104を形成した。
実施例1の(工程a−1)によりめっき面118を形成した。次に、実施例1の(工程a−2)を行った。
実施例1の(工程a−3)を行い、ドライフィルム・エッチングレジスト(旭化成エレクトロニクス社製 サンフォートSPG−152 フィルム厚15μm)の形成あるいは液状・エッチングレジスト互応化学工業社製 EKIRESIN PER−800 ネガタイプ)を形成し、その後、露光、現像を行い、配線106となる部分にレジスト119を形成した。
塩化第二鉄エッチング液を用いて不要なめっきをエッチングし、次に、レジスト剥離を行い、配線106を形成した。その後、絶縁層(ビルドアップ層)104を(工程a’−1)と同様に形成し、図11に示すL/S=5μm/5μm(配線対:25対、配線数:50本)、図12に示すL/S=7μm/7μm(配線対:25対、配線数:50本)、図13に示すL/S=10μm/10μm(配線対:25対、配線数:50本)、図14に示すL/S=15μm/15μm(配線対:25対、配線数:50本)のくし型配線基板を作製した。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例2の(工程a−3)を行った以外は、実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例3の(工程a−3)を行った以外は、実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例4の(工程a−3)を行った以外は、実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例5の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに実施例6の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例7の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例8の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例9の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例10の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例11の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例12の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例13の(工程a−3)を行った以外は、実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行うかわりに、実施例14の(工程a−3)を行った以外は実施例15と同様に行った。
(工程a’’)
(工程a’’−1)
絶縁層104’(図10参照、以下同様とする。)として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)を用意した。
実施例1の(工程a−1)によりめっき面118を形成した。次に、実施例1の(工程a−2)を行った。
実施例1の(工程a−3)を行い、ドライフィルム・エッチングレジスト(旭化成エレクトロニクス社製 サンフォートSPG−152 フィルム厚15μm)の形成あるいは液状・エッチングレジスト互応化学工業社製 EKIRESIN PER−800 ネガタイプ)を形成し、その後、露光、現像を行い、配線106となる部分にレジスト119を形成した。
(工程d’’−1)
塩化第二鉄エッチング液を用いてエッチングし、次に、レジスト剥離を行い、配線106を形成した。次に、実施例1の(工程a−2)を行った。
実施例1の(工程a−3)を行い、絶縁被覆(ソルダーレジスト)を形成し、その後、露光、現像を行い、配線106を被覆したソルダーレジスト109を形成し、図11に示すL/S=5μm/5μm(配線対:25対、配線数:50本)、図12に示すL/S=7μm/7μm(配線対:25対、配線数:50本)、図13に示すL/S=10μm/10μm(配線対:25対、配線数:50本)、図14に示すL/S=15μm/15μm(配線対:25対、配線数:50本)のくし型配線基板を作製した。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例2の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例3の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例4の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例5の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例6の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例7の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例8の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例9の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例10の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例11の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例12の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例13の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行ったかわりに、実施例14の(工程a−3)を行った以外は実施例29と同様に行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例1に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例2に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例3に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例4に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例5に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例6に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例7に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例8に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例9に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例10に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例11に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例12に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例13に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、実施例14に示す(工程a−3)の処理を行った。
実施例1の(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)のかわりに、各工程おいて、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に85℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。それ以外は、実施例1と同様に行った。
実施例1の(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)のかわりに、各工程において、りん酸三ナトリウム10g/Lおよび水酸化カリウム25g/Lを含むアルカリ性水溶液に亜塩素酸ナトリウム15g/L添加した酸化処理液に85℃で3分間浸漬した。この後、5分間水洗し、還元処理液HIST−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、さらに10分間水洗を行った。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。それ以外は、実施例1と同様に行った。
実施例1の(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)のかわりに、各工程において、マイクロエッチング剤であるメックエッチボンドCZ8100(メック株式会社製、商品名)に40℃で1分30秒間浸漬し、水洗した後、常温にて3.6Nの硫酸水溶液に60秒間浸漬し、更に水洗を1分間行った。この処理工程を経た後に、85℃で30分間乾燥させた。それ以外は、実施例1と同様に行った。
実施例1の(工程a−3)、(工程c−3)、(工程f−3)、(工程g−3)の各工程を行わなかった。すなわち、凹凸形成処理を行わなかった。それ以外は、実施例1と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)のかわりに、、比較例1の(工程a−3)を行い、それ以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)のかわりに、比較例2の(工程a−3)を行い、それ以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)のかわりに、比較例3の(工程a−3)を行い、それ以外は実施例15と同様に行った。
実施例15の(工程a’−3)において、実施例1の(工程a−3)を行わなかった。これ以外は実施例15と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)のかわりに、比較例1の(工程a−3)を行い、それ以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)のかわりに、比較例2の(工程a−3)を行い、それ以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の((工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)のかわりに、比較例3の(工程a−3)を行い、それ以外は実施例29と同様に行った。
実施例29の(工程d’’−2)において、実施例1の(工程a−3)を行わなかった。これ以外は実施例29と同様に行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、比較例1に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、比較例2に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に、比較例3に示す(工程a−3)の処理を行った。
絶縁層104’として25μm厚のポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製 カプトン100V)に対し、何も処理は行わなかった。
実施例1〜14及び比較例1〜4に記載された(工程a−3)まで処理した後、銅表面平滑度評価試験を行った。Rzが1nm以上かつ100nm以下のものを◎、Rzが100nmを超えかつ1000nm以下のものを○、Rzが1nm未満または1000nmを超えるものを△とした。結果を表1に示した。次に、銅表面形状を調べた。電子顕微鏡による観察で、銅表面形状が緻密且つ均一の凹凸のものを○、そうでないものを×とした。結果を表1に併記した。但し、比較例4については、(工程a−3)を行なっていないため、銅表面に凹凸を形成することができなかった。更に、目視により光沢の有無を調べた。無光沢のものを○、光沢のあるものを×とした。結果を表1に併記した。
実施例15〜28及び比較例5〜8に記載された(工程a’−3)まで処理した後、ドライフィルム・エッチングレジスト及び液状・エッチングレジストによる各L/Sのレジストパターン形成率の評価をした。評価方法は、各L/Sのレジストが形成されたレジスト幅を測定し、各L/Sレジスト幅の設計値に対する誤差が±10%以内のものを良品とし、その割合を調べた。ドライフィルム・エッチングレジストについては表2に、液状・エッチングレジストについては表3に結果を示した。
実施例15〜28及び比較例5〜8に記載された(工程a’)及び(工程d’)の処理後、ドライフィルム・エッチングレジスト及び液状・エッチングレジストによる各L/Sくし型配線基板の配線間の短絡数を調べた。ドライフィルム・エッチングレジストについては表4に、液状・エッチングレジストについては表5に結果を示した。
実施例15〜28及び比較例5〜8に記載された(工程a’)及び(工程d’)の処理後、ドライフィルム・エッチングレジスト及び液状・エッチングレジストによる各L/Sくし型配線基板の配線間絶縁抵抗値を測定し、1.0×109Ω未満の値をNGとした。
ドライフィルム・エッチングレジストについては表6に、液状・エッチングレジストについては表7に結果を示した。各L/Sくし型配線基板の配線間絶縁抵抗はアドバンテスト株式会社社製R−8340A型デジタル超高抵抗微小電流計を用いて、室温でDC5Vの電圧を30秒間印加し、櫛型間の絶縁抵抗値を測定した。また、1GΩ以下の絶縁抵抗測定には、株式会社ヒューレット・パッカード(HP)社製デジタルマルチメータ3457Aを用いた。次に、85℃・相対湿度85%に保った恒湿恒温層中で連続的に電圧DC5Vを印加し、一定時間毎に上記と同様に各L/S配線間の絶縁抵抗値を測定した。恒湿恒温槽は株式会社日立製作所製EC−10HHPS型恒湿恒温を用い、投入後1000時間まで測定した。但し、比較例8については、配線形成をすることができず、試験基板を作成することができなかった。
実施例1〜14及び比較例1〜4に記載された(工程g)まで処理した後、外部接続端子部分への金めっき処理を行った。金めっき処理方法としては、水で200ml/Lに調整した酸性脱脂液Z−200(ワールドメタル社製、商品名)に、液温50℃で2分間浸漬した後、液温50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、さらに1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。次に、置換パラジウムめっき液SA−100(日立化成工業株式会社、製品名)に30℃で3分間浸漬して、外部接続端子部分に選択的にパラジウムを施し、1分間水洗した。次に、無電解ニッケルめっき液NIPS−100(日立化成工業株式会社、製品名)に85℃で15分間浸漬して、外部接続端子部分に選択的にニッケルを5μm施し、1分間水洗した。次に、置換金めっき液HGS−500(日立化成工業株式会社、製品名)に85℃で10分間浸漬して、外部接続端子部分に選択的に金を0.05μm施し、1分間水洗した。次に、無電解金めっき液HGS−2000(日立化成工業株式会社、製品名)に60℃で40分間浸漬して、外部接続端子部分に選択的に金を0.5μm施し、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。金めっき評価方法は、目視あるいは顕微鏡観察により、金めっきのムラなしを○、金めっきムラありを△、金めっき未析出を×とした。結果を表8に示す。
実施例29〜42及び比較例9〜12に記載された(工程d’’)まで処理した後、耐PCT試験(121℃、200h、2atm)を行った。評価方法は、試験後の配線(Cu)/ソルダーレジスト(SR)間及びポリイミドフィルム(PI)/ソルダーレジスト間の膨れ有無を調べ、膨れ無しを○、膨れ有りを×とした。結果を表9に示す。但し、比較例11については、配線形成をすることができず、試験基板を作成することができなかった。
実施例43〜56及び比較例13〜16に記載されたPIの処理前後の重量減少量を測定し、m2当たりの溶解量を算出した。評価方法は、PIの溶解量100mg/m2未満を○、PIの溶解量100mg/m2以上を×とした。結果を表10に示す。
実施例1〜14及び比較例1〜4に記載された各々の半導体パッケージを、吸湿処理を行った後、到達温度240℃、長さ2mのリフロー炉に0.5m/分の条件で流し、22個のサンプルをリフローし、クラックの発生を調べ、発生した場合をNGとした。結果を表11に示した。ただし、比較例3については、配線精度を維持することができず、試験基板を作製することができなかった。
13.半導体パッケージ領域
14.ダイボンドフィルム接着領域(フリップチップタイプ)
15.半導体チップ搭載領域(フリップチップタイプ)
16.半導体チップ接続端子
17.ダイボンドフィルム接着領域(ワイヤボンドタイプ)
18.半導体チップ搭載領域(ワイヤボンドタイプ)
19.外部接続端子
20.展開配線
21.ダミーパターン
22.半導体チップ搭載基板
23.ブロック
24.補強パターン
25.切断位置合わせマーク
100 コア基板
101 第1の層間接続端子
102 第1の層間接続用IVH(バイアホール)
103 第2の層間接続端子
104 層間絶縁層(ビルドアップ層)
104’ 絶縁層(ポリイミドフィルム)
105 第3の層間接続用IVH(バイアホール)
106 配線
106a 第1の配線
106b 第2の配線
106c 第3の配線
107 外部接続端子
108 第2の層間接続用IVH(バイアホール)
109 絶縁被覆(ソルダーレジスト)
111 半導体チップ
112 接続バンプ
113 アンダーフィル材
114 はんだボール
115 金ワイヤ
116 半導体用封止樹脂
117 ダイボンドフィルム
118 めっき面
119 レジスト
Claims (12)
- 銅表面にレジストまたはカバーレイを形成する際の前処理方法であって、銅表面に銅よりも貴な金属を離散的に形成する工程、その後、前記銅表面に酸化剤を含むアルカリ性水溶液で酸化処理する工程を有することを特徴とする銅表面の前処理方法。
- 前記酸化処理する工程後に、還元処理、カップリング処理及び腐食抑制処理から選択される工程を有することを特徴とする請求項1に記載の銅表面の前処理方法。
- 前記酸化剤を含むアルカリ性水溶液で酸化処理する工程は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むアルカリ性水溶液に、酸化剤として、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過塩素酸塩およびペルオキソ二硫酸塩から選択される塩を少なくとも1つ以上含むアルカリ性水溶液で処理することを特徴とする請求項1または2に記載の銅表面の前処理方法。
- 前記銅よりも貴な金属は、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、または前記金属を含む合金であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の銅表面の前処理方法。
- 前記銅よりも貴な金属を離散的に形成する工程は、前記銅よりも貴な金属が前記銅の表面に0.001μmol/dm2以上かつ40μmol/dm2以下となるように離散的に形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の銅表面の前処理方法。
- 前記銅表面の前処理方法によって生じる表面粗さは、Rzで1nm以上かつ1000nm以下であることを特徴とする請求項1〜5に記載の銅表面の前処理方法。
- 銅表面に銅よりも貴な金属を離散的に形成し、その後、前記銅表面に酸化剤を含むアルカリ性水溶液で酸化処理を行い、さらにその後、レジスト形成することにより得られる配線基板。
- 前記酸化処理の後、さらに、還元処理、カップリング処理及び腐食抑制処理から選択される処理を行うことにより得られる請求項7に記載の配線基板。
- 前記酸化剤を含むアルカリ性水溶液による酸化処理は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むアルカリ性水溶液に、酸化剤として、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過塩素酸塩およびペルオキソ二硫酸塩から選択される塩を少なくとも1つ以上含むアルカリ性水溶液で処理することを特徴とする請求項7または8に記載の配線基板。
- 前記銅よりも貴な金属は、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属、または前記金属を含む合金であることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の配線基板。
- 前記銅よりも貴な金属が、前記銅の表面に0.001μmol/dm2以上かつ40μmol/dm2以下となるように離散的に形成された請求項7〜10のいずれかに記載の配線基板。
- 前記銅の表面処理後の表面粗さは、Rzで1nm以上かつ1000nm以下であることを特徴とする請求項7〜11に記載の配線基板。
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