JP2010192530A - 半導体装置用テープキャリアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線の微細化と配線全体の均一なエッチングにより、そのばらつきが非常に少ない高寸法精度の微細配線を安定して形成できる半導体装置用テープキャリアの製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁性フィルム基板１上に金属導体層２を形成したテープキャリア基材３の金属導体層２の表面にレジストコートを形成し、パターンマスクを用いてレジストコートを露光、現像することによりレジストパターン５を形成し、レジストパターン５をエッチングマスクとして金属導体層２をエッチングし所望の配線６を備えた配線パターンを形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、レジストパターン５の形状を、配線パターンの配線６に対しその幅方向の寸法に夫々一律にエッチング代を加えた形状とすると共に、配線パターンの配線密度が粗な領域の配線６に対しその空白領域にダミー配線７を形成するためのダミーレジストパターン８を付加した形状とする。
【選択図】図１

Description

本発明はＩＣチップ等を搭載するために用いられる半導体装置用テープキャリアの製造方法に関するものであり、特にエッチングプロセスを用いたサブトラクティブ法により配線パターンを形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法に関するものである。

図２は、半導体装置用テープキャリアを製造する際に用いられる、絶縁性フィルム基板１上に金属導体層２を形成したテープキャリア基材３の一例として、その断面構造を示すものである。絶縁性フィルム基板１としては、例えば厚さ５０μｍ程度の長尺のポリイミドフィルムが用いられる。金属導体層２としては、絶縁性フィルム基板１上に例えばＣｒ等のスパッタリング層を介してＣｕめっきを施すことにより形成された銅層が用いられる。また、製造時の搬送を容易にするため、絶縁性フィルム基板１の裏面には、図示しない接着剤層を介して補強フィルム４が貼り付けられる。なお、この補強フィルム４の貼り付けは、実際に半導体装置用テープキャリアを製造する際に行うこともできる。

このテープキャリア基材を用いて半導体装置用テープキャリアを製造する方法としては、まずテープキャリア基材をプレスで打ち抜いて搬送孔を形成し、この搬送孔を利用してテープキャリア基材を送りながら、金属導体層の表面にレジストコートを形成し、別途設計されたパターンマスクを用いて、前記レジストコートを露光、現像することによってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして金属導体層をエッチングすることにより所望の配線を備えた配線パターンを形成する。この後、テープキャリア基材を更にプレスで打ち抜いて実装用の搬送孔（デバイスホール）を形成し、この搬送孔を利用してテープキャリア基材を送りながら、前記配線パターンの配線の接続部位の表面に接続性を確保するＳｎめっき等を施し、前記補強フィルムを剥離した後、前記配線パターンの配線の接続部位以外の部位の表面に絶縁性を確保すると共に機械的強度を向上させるソルダーレジストを塗布形成する。この後、必要に応じてスリッティング、点検作業を行い、出荷する。

液晶表示装置に使用される、ＬＣＤドライバＩＣ搭載用の半導体装置用テープキャリアでは、液晶表示装置の高精細化及びカラー化の進展に伴い、配線パターンの配線の微細化が強く要求されている。また、液晶表示装置以外の分野でも、中空配線の不要な半導体装置用テープキャリアを用いたＩＣチップ搭載技術（ＣＯＦ技術）は、微細配線に対応可能な接続方式として注目されており、これに使用される半導体装置用テープキャリアの、配線パターンの配線の微細化が強く期待されている。また、配線パターンの配線の微細化は、単に配線を微細にすればよいというものではなく、配線幅のばらつきを許容誤差の範囲内に収め、高い寸法精度で微細配線を安定して形成できるものでなければならない。

これに関連し、先行技術文献の特許文献１には、ＴＡＢテープ等の半導体装置用テープキャリアを製造するにあたり、エッチングにより配線パターンを形成する方法として、エッチング後の配線パターンの形状をカメラを用いた画像認識手段により観察しながら、認識結果をエッチングプロセスにフィードバックしてエッチング条件を補正する方法が開示されている。そして、この方法によれば、エッチング直後に配線パターンの形状を観察し、これをフィードバックすることにより、配線パターンの配線幅のばらつきを小さくできると記載されている。

また、先行技術文献の特許文献２には、導電膜層の表面にレジストパターンを形成し、エッチングを行って配線パターンを形成する配線基板の製造方法として、配線パターンの配線密度が粗な部分にダミー配線を形成するためのダミーレジストパターンを追加形成し、前記ダミーレジストパターンが追加形成された部分の導電膜層（ダミー配線）をエッチング時に消滅させる方法が開示されている。そして、この方法によれば、ダミーレジストパターンを追加形成することにより、配線パターンの配線密度の粗密による影響を受けにくく、配線全体を均一にエッチングできると記載されている。

また、先行技術文献の特許文献３には、エッチングによりフライングリードを形成する、ＴＡＢテープ等の半導体装置用テープキャリアの製造方法として、フライングリードの先端を精度よく矩形状に均一にエッチングするため、レジストパターンの形状を、補正パターン及びダミーパターンを設けた異なる形状とする方法が開示されている。

特開平８−１１１５７７号公報 特開２００７−５３２３７号公報 特開２００８−９１７０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエッチング方法によれば、エッチング直後に配線パターンの形状を観察し、結果をエッチングプロセスにフィードバックしてエッチング条件を補正することにより、基材の進行方向における配線パターンの配線幅の変化をすばやく捕らえ、配線幅のばらつきを小さくできるものの、この方法だけでは、配線パターンの配線自体を微細化することは困難である。

また、特許文献２に記載のエッチング方法によれば、ダミーレジストパターンを追加形成することにより、配線パターンの配線密度の粗密による影響を受けにくく、配線全体を均一にエッチングできる（配線幅を均一にすることができる）ものの、配線密度が粗でもその程度によってはダミーレジストパターンを追加形成することが困難な場合があり、これだけでは配線パターンの配線自体を微細化することには限界がある。つまり、超微細な配線を備えた配線パターンを形成することができない。

また、特許文献３に記載のエッチング方法によれば、レジストパターンの形状を、補正パターン及びダミーパターンを設けた異なる形状とすることにより、フライングリードの先端を精度よく矩形状に均一にエッチングできるものの、この方法により配線パターンの配線自体を微細化することはできない。

なお、エッチングにより配線パターンを形成する場合において、配線と配線との間の間隔が広い配線密度が粗な部分と、配線と配線との間の間隔が狭い配線密度が密な部分があると、配線密度が粗な部分ではエッチング液の回り込み（液流れ）が良好であるが、配線密度が密な部分ではエッチング液の回り込み（液流れ）が悪く、それらを均等にエッチングできないため、エッチング後の配線パターンの配線幅に差が生じることは既に明らかにされているところである。これに対しては、配線密度の粗密の程度に応じてパターンマスクの寸法形状を補正設計し、レジストパターンの寸法形状を変えることにより対応しているが、パターンマスクの作製に時間がかかり、完全な対策であるとは云えない。また、エッチング後の配線パターンの配線の断面形状をみても、エッチング液の回り込み（液流れ）が良好なところとエッチング液の回り込み（液流れ）が悪いところでは、サイドエッチングの影響を受けて形成される逆テーパ状の断面形状が異なり、配線パターンの配線の断面形状に差異が生じるという問題がある。

したがって、本発明の目的は、レジストパターンの形状を最適化することにより、配線の微細化を図ると共に配線全体の均一なエッチングを図り、これにより配線幅のばらつきが非常に少ない高寸法精度の微細配線を安定して形成することができる半導体装置用テープキャリアの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、絶縁性フィルム基板上に金属導体層を形成したテープキャリア基材の前記金属導体層の表面にレジストコートを形成し、パターンマスクを用いて前記レジストコートを露光、現像することによってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして金属導体層をエッチングすることにより所望の配線を備えた配線パターンを形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、前記レジストパターンの形状を、前記配線パターンの配線に対しその幅方向の寸法に夫々一律にエッチング代を加えた形状とすると共に、前記配線パターンの配線密度が粗な領域の配線に対しその空白領域にダミー配線を形成するためのダミーレジストパターンを付加した形状とすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法を提供する。

この半導体装置用テープキャリアの製造方法によれば、上記構成の採用により、特にレジストパターンの形状を、配線パターンの配線に対しその幅方向の寸法に夫々一律にエッチング代を加えた形状とすると共に、配線パターンの配線密度が粗な領域の配線に対しその空白領域にダミー配線を形成するためのダミーレジストパターンを付加した形状とすることにより、エッチング代を限度として配線の微細化を図ることが可能になると共に、配線全体の均一なエッチングが可能になり、これにより配線幅のばらつきが非常に少ない高寸法精度の微細配線を安定して形成することができる。

請求項２の発明は、前記エッチング代は、サイドエッチングによる配線の幅方向の寸法の減少に対応するものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法を提供する。

この半導体装置用テープキャリアの製造方法によれば、上記効果に加えて、エッチング代をサイドエッチングに対応した望ましい寸法とすることにより、配線の寸法精度を確実に向上させることができる。

請求項３の発明は、前記ダミー配線の配線幅は、前記エッチング代の２倍以下の寸法に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法を提供する。

この半導体装置用テープキャリアの製造方法によれば、上記効果に加えて、ダミー配線の配線幅をエッチングにより消失可能な望ましい幅とすることにより、ダミーレジストパターンの配線幅を必要最小限とすることができ、これによりダミーレジストパターンの追加形成を容易に可能にし、このダミーレジストパターンの追加形成により配線全体を均一にエッチングできると共に、このようなエッチング条件の下で配線の微細化を容易に推し進めることができる。

請求項４の発明は、前記ダミーレジストパターンの配線間隔は、前記配線パターンの配線密度が蜜な領域の配線に対応して設けられるレジストパターンの配線間隔以上その２倍以下の寸法に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法を提供する。

この半導体装置用テープキャリアの製造方法によれば、上記効果に加えて、ダミーレジストパターンの配線間隔を特定することにより、ダミーレジストパターンの配線間隔を必要最小限にすることができ、これによりダミーレジストパターンの追加形成を容易に可能にし、このダミーレジストパターンの追加形成により配線全体を均一にエッチングできると共に、このようなエッチング条件の下で配線の微細化を容易に推し進めることができる。

請求項５の発明は、前記ダミー配線は、エッチング終了と共にサイドエッチングにより消失するように設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法を提供する。

この半導体装置用テープキャリアの製造方法によれば、上記効果に加えて、ダミー配線をエッチング終了と共にサイドエッチングにより消失するように設けることにより、ダミー配線をエッチングプロセス中に効率的に除去し、ダミー配線の残存による不都合な問題（高周波特性の変化など）を容易に解消することができる。

本発明の半導体装置用テープキャリアの製造方法によれば、レジストパターンの形状を最適化することにより、配線の微細化を図ると共に配線全体の均一なエッチングを図り、これにより配線幅のばらつきが非常に少ない高寸法精度の微細配線を安定して形成することができる。

本発明の一実施の形態に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法の要点を示す説明図である。 テープキャリア基材の断面構造図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図２は、前に述べた通り、半導体装置用テープキャリアを製造する際に用いられる、絶縁性フィルム基板１上に金属導体層２を形成したテープキャリア基材３の一例として、その断面構造を示すものである。絶縁性フィルム基板１としては、例えば厚さ３８μｍの長尺のポリイミドフィルムが用いられる。金属導体層２としては、絶縁性フィルム基板１上に例えばＣｒ等のスパッタリング層（図示せず）を介してＣｕめっきを施すことにより形成された例えば厚さ１２μｍの銅層が用いられる。また、製造時の搬送を容易にするため、絶縁性フィルム基板１の裏面には、図示しない接着剤層を介して補強フィルム４が貼り付けられる。なお、この補強フィルム４の貼り付けは、実際に半導体装置用テープキャリアを製造する際に行うこともできる。また、金属導体層２の形成には、極薄銅箔を絶縁性フィルム基板１上にラミネートする方法を採用してもよい。

また、同じく前に述べた通り、このテープキャリア基材３を用いて半導体装置用テープキャリアを製造する方法としては、まずテープキャリア基材３をプレスで打ち抜いて搬送孔を形成し、この搬送孔を利用してテープキャリア基材３を送りながら、金属導体層２の表面にレジストコートを形成し、別途設計されたパターンマスクを用いて、前記レジストコートを露光、現像することによってレジストパターン５を形成し、前記レジストパターン５をエッチングマスクとして金属導体層２をエッチングすることにより所望の配線６を備えた配線パターンを形成する（図１参照）。なお、前記レジストコートの形成には、液状のフォトレジストが用いられる。この後、テープキャリア基材３を更にプレスで打ち抜いて実装用の搬送孔（デバイスホール）を形成し、この搬送孔を利用してテープキャリア基材３を送りながら、前記配線パターンの配線６の接続部位の表面に接続性を確保するＳｎめっき等を施し、前記補強フィルム４を剥離した後、前記配線パターンの配線６の接続部位以外の部位の表面に絶縁性を確保すると共に機械的強度を向上させるソルダーレジストを印刷方法により塗布形成する。この後、必要に応じてスリッティング、点検作業を行い、出荷する。この方法は、半導体装置用テープキャリアの製造方法の中でもＣＯＦテープキャリアの製造方法に適用した場合の、好ましい方法である。

図１は、この半導体装置用テープキャリアの製造方法において、テープキャリア基材３の金属導体層２の表面に形成されたレジストコートを、別途設計されたパターンマスク（露光用フォトマスク）を用いて露光、現像することによって形成されたレジストパターン５の形状、及びダミー配線を含む配線６を備えた配線パターンの形状を夫々示したものである。なお、パターンマスクのパターン形状は、レジストパターン５のパターン形状と実質同一である。

図１において、レジストパターン５の形状としては、配線パターンの配線密度の粗密の程度に関係なく、全ての実際の配線６に対しその幅方向の寸法に夫々一律にエッチング代（Ｓ）を加えた形状とすると共に、配線パターンの配線密度が粗な領域の配線６に対しその空白領域にダミー配線７を形成するためのダミーレジストパターン８を付加した形状とする。ここで、エッチング代（Ｓ）は、サイドエッチングによる配線６の幅方向の寸法の減少（オーバーエッチング）に対応して設けられ、エッチング代（Ｓ）＝（レジストパターンの配線幅−エッチング後の配線パターンの配線幅）／２で表わすことができる。このエッチング方法によれば、エッチング代（Ｓ）を限度として配線の微細化を図ることが可能になると共に、配線全体の均一なエッチングが可能になり、これにより配線幅のばらつきが非常に少ない高寸法精度の微細配線を安定して形成することができる。

また、ダミーレジストパターン８は、前記したように、配線パターンの配線密度が粗な領域の配線６に対しその空白領域にダミー配線７を形成するために設けられるが、このダミーレジストパターン８の配線幅は、ダミー配線７の配線幅と同じ寸法に設けられる。具体的な寸法としては、エッチング代（Ｓ）の２倍以下の寸法に設けられる。これによりダミー配線７は、エッチング終了と共にサイドエッチングにより消失されることになり、ダミー配線の残存による不都合な問題（高周波特性の変化や配線間の短絡など）を容易に効果的に解消することができる。この実施の形態の場合、ダミーレジストパターン８の配線幅は１４μｍ、エッチング後の配線パターンの配線幅は１０μｍ、エッチング代（Ｓ）は２μｍである。また、ダミー配線７及びダミーレジストパターン８の配線幅は３μｍである。

一方、ダミーレジストパターン８の配線間隔Ｗ２は、配線パターンの配線密度が蜜な領域の配線６に対応して設けられるレジストパターン５の配線間隔Ｗ１以上その２倍以下の寸法に設けられる。この実施の形態の場合、レジストパターン５の配線間隔Ｗ１は６μｍであり、ダミーレジストパターン８の配線間隔Ｗ２は１２μｍ以下である。このようにダミーレジストパターン８を設けることにより、ダミーレジストパターン８の配線間隔を必要最小限にすることができ、これによりダミーレジストパターン８の追加形成を容易に可能にし、このダミーレジストパターン８の追加形成により配線全体を均一にエッチングできると共に、このようなエッチング条件の下で配線６の微細化を容易に推し進めることができる。なお、配線パターンの配線密度がこれらの条件に満たさない程度に狭い間隔の配線を備えたものの場合には、ダミー配線７及びダミーレジストパターン８を設けるには及ばない。

エッチング代（Ｓ）の寸法を実際に算出するにあたっては、予め目標とする望ましい配線及び配線パターンの寸法形状に対し、レジストパターンの寸法形状を少しずつ変えたエッチングを実験により行い、この際使用するエッチング液の種類や金属導体層の材質、厚さ等を特定することにより、配線及び配線パターンの寸法形状とレジストパターンの寸法形状との対応関係を実験により求め、この実験結果に基づいてエッチング代（Ｓ）の寸法を算出することができる。ダミー配線及びダミーレジストパターンの寸法形状についても、同様に実験により算出することができる。

本発明はその効果を実験により実際に確認した上でなされたものである。工業的に有用なことは云うまでもない。

１ 絶縁性フィルム基板
２ 金属導体層
３ テープキャリア基材
４ 補強フィルム
５ レジストパターン
６ 配線
７ ダミー配線
８ ダミーレジストパターン

Claims (5)

1. 絶縁性フィルム基板上に金属導体層を形成したテープキャリア基材の前記金属導体層の表面にレジストコートを形成し、パターンマスクを用いて前記レジストコートを露光、現像することによってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして金属導体層をエッチングすることにより所望の配線を備えた配線パターンを形成する半導体装置用テープキャリアの製造方法であって、前記レジストパターンの形状を、前記配線パターンの配線に対しその幅方向の寸法に夫々一律にエッチング代を加えた形状とすると共に、前記配線パターンの配線密度が粗な領域の配線に対しその空白領域にダミー配線を形成するためのダミーレジストパターンを付加した形状とすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
2. 前記エッチング代は、サイドエッチングによる配線の幅方向の寸法の減少に対応するものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
3. 前記ダミー配線の配線幅は、前記エッチング代の２倍以下の寸法に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
4. 前記ダミーレジストパターンの配線間隔は、前記配線パターンの配線密度が蜜な領域の配線に対応して設けられるレジストパターンの配線間隔以上その２倍以下の寸法に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。
5. 前記ダミー配線は、エッチング終了と共にサイドエッチングにより消失するように設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法。

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