JP5691527B2 - Wiring board surface treatment method and wiring board treated by this surface treatment method - Google Patents

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本発明は、絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを有する配線基板における絶縁層及び銅配線の表面処理方法、更にこの表面処理方法により表面処理が施された配線基板に関する。   The present invention provides a surface treatment method for an insulating layer and a copper wiring in a wiring board having an insulating layer and a copper wiring formed on at least one main surface of the insulating layer, and further a surface treatment is performed by this surface treatment method. Related to the printed wiring board.

近年の情報化社会の発展は目覚しく、情報処理機器の分野では、大型、小型を問わず、機器の機能向上が求められている。例えば、民生機器の分野では、パソコン、携帯電話等の機器の小型化、軽量化、高性能化及び高機能化が進められている。一方、産業用機器の分野では、無線基地局、光通信装置、及びサーバ、ルータ等のネットワーク関連機器等について、先と同様の検討が進められている。また、情報伝達量の増加に伴い、情報処理機器で扱う信号の高周波化が年々進む傾向にあるため、高速処理及び高速伝送技術の開発も進められている。例えば、実装関係では、CPU、DSP、各種メモリ等のLSIの高速化及び高機能化と共に、新たな高密度実装技術として、システムオンチップ(SoC)、システムインパッケージ(SiP)等の開発が盛んに行われている。このような状況下、半導体チップ搭載基板やマザーボードについても、高周波化、高密度配線化及び高機能化に対応する必要がある。それらの代表的な基板として、近年、ライン/スペース(L/S)=15μm/15μm以下の微細配線を形成した、ビルドアップ方式の多層配線基板(以下、「ビルドアップ基板」と言う)が使用されている。   The development of the information society in recent years is remarkable, and in the field of information processing equipment, there is a demand for improvement in the function of equipment regardless of whether it is large or small. For example, in the field of consumer devices, devices such as personal computers and mobile phones are being reduced in size, weight, performance and functionality. On the other hand, in the field of industrial equipment, wireless base stations, optical communication devices, and network-related equipment such as servers and routers are being studied in the same manner as described above. In addition, as the amount of information transmitted increases, the frequency of signals handled by information processing equipment tends to increase year by year, so that high-speed processing and high-speed transmission technology are being developed. For example, in terms of mounting, the development of system-on-chip (SoC), system-in-package (SiP), etc., as new high-density mounting technologies, along with higher speed and higher functionality of LSIs such as CPUs, DSPs, and various memories Has been done. Under such circumstances, it is necessary to cope with higher frequency, higher density wiring, and higher functionality for the semiconductor chip mounting substrate and the mother board. In recent years, a build-up type multilayer wiring board (hereinafter referred to as “build-up board”) in which fine wiring of line / space (L / S) = 15 μm / 15 μm or less has been used as a representative board. Has been.

基板上の微細配線の形成は、通常、サブトラクティブ法、又は、セミアディティブ法によって行われる。サブトラクティブ法による一般的な配線形成工程では、最初に、銅箔表面にエッチングレジストを形成し、その後、露光及び現像を行い、レジストパターンを形成する。次に、不要な銅箔をエッチングし、レジスト剥離を行うことによって配線を形成する。   Formation of fine wiring on the substrate is usually performed by a subtractive method or a semi-additive method. In a general wiring formation process by the subtractive method, first, an etching resist is formed on the surface of the copper foil, and then exposure and development are performed to form a resist pattern. Next, an unnecessary copper foil is etched and a resist is removed to form a wiring.

一方、セミアディティブ法は、最初に、絶縁層表面に薄膜銅(シード層)を形成し、次いで、シード層表面に、めっきレジストを形成し、その後、露光及び現像を行い、レジストパターンを形成する。更に、電気銅めっき、レジスト剥離及びシード層のエッチングを行うことによって配線を形成する。   On the other hand, in the semi-additive method, a thin film copper (seed layer) is first formed on the surface of the insulating layer, then a plating resist is formed on the surface of the seed layer, and then exposure and development are performed to form a resist pattern. . Further, wiring is formed by performing electrolytic copper plating, resist stripping, and seed layer etching.

一般的に、L/S=15μm/15μm以下の微細配線の形成においては、後者のセミアディティブ法を適用することが好ましい。   In general, it is preferable to apply the latter semi-additive method in forming fine wiring of L / S = 15 μm / 15 μm or less.

セミアディティブ法におけるシード層の形成は、一般的に、絶縁層表面にパラジウムを吸着させ、無電解銅めっきを析出させることによって達成される。そのため、上記シード層の銅をエッチングした後、配線間の絶縁層表面に残存するパラジウムを除去し、配線間の絶縁信頼性を確保する必要がある。また、絶縁層を多層化する場合は、絶縁層間の接着力を向上させるために、配線形成後に絶縁層表面をエッチング等により溶解し、表面を粗化する処理が行われる。   Formation of the seed layer in the semi-additive method is generally achieved by adsorbing palladium on the surface of the insulating layer and depositing electroless copper plating. Therefore, after etching the copper of the seed layer, it is necessary to remove palladium remaining on the surface of the insulating layer between the wirings to ensure insulation reliability between the wirings. In addition, when the insulating layer is multilayered, in order to improve the adhesive force between the insulating layers, the surface of the insulating layer is dissolved by etching or the like after the wiring is formed, and the surface is roughened.

一方、ビルドアップ基板は、配線形成後に、層間絶縁層形成工程と配線形成工程を、交互に繰り返すことによって製造される。   On the other hand, the build-up substrate is manufactured by alternately repeating the interlayer insulating layer forming step and the wiring forming step after the wiring is formed.

また、ビルドアップ基板の最表面には、外部接続端子、半導体チップ接続端子等の、端子部以外の配線を保護するために、必要に応じてソルダーレジスト、カバーレイ等の絶縁層が形成される。   In addition, an insulating layer such as a solder resist or a coverlay is formed on the outermost surface of the build-up board as necessary in order to protect the wiring other than the terminal portion such as the external connection terminal and the semiconductor chip connection terminal. .

従って、ビルドアップ基板では、配線表面と絶縁層及び絶縁層と絶縁層との接着強度を確保すること、更に配線間の絶縁信頼性を確保することが重要である。また、近年、各種機器の機能向上に向けてL/S=15μm/15μm以下の微細配線の需要が高まっており、それら微細配線における伝送速度等の電気特性を向上するためには、配線表面の平滑化や配線精度を確保することも重要である。   Therefore, in the build-up substrate, it is important to secure the adhesive strength between the wiring surface and the insulating layer and between the insulating layer and the insulating layer, and further to ensure the insulation reliability between the wirings. In recent years, the demand for fine wiring with L / S = 15 μm / 15 μm or less has been increasing in order to improve the functions of various devices. In order to improve electrical characteristics such as transmission speed in these fine wiring, It is also important to ensure smoothing and wiring accuracy.

このような各種特性を確保することを目的として、従来から幾つかの絶縁層表面処理方法及び配線表面処理方法が提案されてきた。   Several insulating layer surface treatment methods and wiring surface treatment methods have been proposed for the purpose of ensuring such various characteristics.

絶縁層表面処理方法の一例として、デスミア処理による方法が知られている。デスミア処理とは、配線基板の製造時に行うドリル加工の際に発生する樹脂残渣(スミア)を除去する処理であり、例えば、以下の3つの処理工程(I)〜(III)で構成される方法がある。
(I)エッチングする前処理として、絶縁層表面を膨潤させる膨潤工程。
(II)下記化学反応式(1)に示すように、過マンガン酸塩等の酸化剤を含むアルカリ性水溶液を用いて、絶縁層表面をエッチングするエッチング工程。
As an example of the insulating layer surface treatment method, a method using desmear treatment is known. The desmear process is a process for removing a resin residue (smear) generated during drilling performed at the time of manufacturing a wiring board. For example, the desmear process includes the following three processing steps (I) to (III). There is.
(I) A swelling step for swelling the surface of the insulating layer as a pretreatment for etching.
(II) An etching step of etching the surface of the insulating layer using an alkaline aqueous solution containing an oxidizing agent such as permanganate as shown in the following chemical reaction formula (1).

(III)過マンガン酸を還元して除去するための後処理として、酸性溶液で処理する中和工程。
ビルドアップ基板の表面に対して上記(I)〜(III)で構成されるデスミア処理を行うことで、配線間の絶縁層表面がエッチングされ、絶縁層表面が粗化され、また絶縁層表面のスミアや残存するパラジウムといった汚れを除去することができる。なお、この方法によって、配線上のパラジウムは除去されることはない。
(III) A neutralization step of treating with an acidic solution as a post-treatment for reducing and removing permanganic acid.
By performing the desmear process comprised by said (I)-(III) with respect to the surface of a buildup board | substrate, the insulating layer surface between wiring is etched, the insulating layer surface is roughened, and the insulating layer surface Dirt such as smear and remaining palladium can be removed. This method does not remove palladium on the wiring.

一方、配線表面と絶縁層との接着強度を確保するための配線表面処理方法として、以下に説明するような銅表面処理方法が知られている。   On the other hand, a copper surface treatment method as described below is known as a wiring surface treatment method for securing the adhesive strength between the wiring surface and the insulating layer.

第1の方法は、エッチングにより銅表面にミクロンオーダーの粗化形状を付与し、アンカー効果によって、銅表面と絶縁層との接着力を確保する方法である。例えば、特許文献1は、無機酸及び銅の酸化剤からなる主剤と、少なくとも一種のアゾール類及び少なくとも一種のエッチング抑制剤からなる助剤とを含む水溶液を用いて、銅表面にミクロンオーダーの粗化形状を付与する方法を開示している。また、他の例として、特許文献2は、マイクロエッチングによって高さが1.5〜5.0μmの連続的な凹凸を形成した後、クロメート処理及びカップリング剤処理を施す方法を開示している。   The first method is a method in which a roughened shape on the order of microns is given to the copper surface by etching, and the adhesive force between the copper surface and the insulating layer is secured by the anchor effect. For example, Patent Document 1 discloses a micron-order rough surface on a copper surface using an aqueous solution containing a main agent composed of an inorganic acid and a copper oxidizing agent and an auxiliary composed of at least one azole and at least one etching inhibitor. A method for imparting a modified shape is disclosed. As another example, Patent Document 2 discloses a method of performing chromate treatment and coupling agent treatment after forming continuous irregularities having a height of 1.5 to 5.0 μm by microetching. .

上記第1の方法では、酸化剤を含む酸性溶液で酸化処理を行うため、下記化学反応式(2)に示すように、酸化剤により酸化銅(CuO)の生成と同時に、酸によって銅が溶解(エッチング)される。   In the first method, since an oxidation treatment is performed with an acidic solution containing an oxidizing agent, copper is dissolved by an acid simultaneously with the formation of copper oxide (CuO) by the oxidizing agent, as shown in chemical reaction formula (2) below. (Etching).

図1は、前述したエッチングにより銅表面にミクロンオーダーの粗化形状を付与する第1の方法に関し、(a)及び(b)は各工程における銅表面の状態を示す模式的断面図である。図1(a)に示すように、銅の粒界部200は、他の部位よりも早くエッチングされ、図1(b)に示すような独特の凹凸形状が形成される。従って、化学反応式(2)に示す反応が進むほど、銅のエッチングも進み、凹凸形状は大きくなる。   1A and 1B are schematic cross-sectional views showing the state of the copper surface in each step in relation to a first method for imparting a micron-order roughened shape to the copper surface by the etching described above. As shown in FIG. 1A, the copper grain boundary part 200 is etched earlier than other parts, and a unique uneven shape as shown in FIG. 1B is formed. Therefore, as the reaction shown in the chemical reaction formula (2) progresses, the etching of copper progresses and the uneven shape becomes larger.

第2の方法は、銅表面に微細な酸化銅の針状結晶による凹凸形状形成後、還元処理を行うことによって、微細な金属銅の針状結晶を付与し、アンカー効果によって、銅表面と絶縁層との接着力を確保する方法である。例えば、特許文献3は、亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を含有するアルカリ性水溶液を用い、その水溶液に80℃前後で浸漬することによって銅表面に酸化銅の微細な針状結晶を付与し、更に、引き続き、アミンボラン類の少なくとも一種類とホウ素系薬品とを混合した溶液を用いて還元処理を施すことによって、金属銅の微細な針状結晶を付与する方法を開示している。   The second method is to form fine metallic copper needle crystals by forming a concavo-convex shape with fine copper oxide needle crystals on the copper surface, and to provide a fine metal copper needle crystal to insulate the copper surface from the anchor effect. This is a method of ensuring the adhesive strength with the layer. For example, Patent Document 3 uses an alkaline aqueous solution containing an oxidizing agent such as sodium chlorite, and gives fine acicular crystals of copper oxide to the copper surface by immersing in the aqueous solution at around 80 ° C. Subsequently, a method of providing fine needle-like crystals of metallic copper by performing a reduction treatment using a solution in which at least one amine borane and a boron-based chemical are mixed is disclosed.

上記第2の方法では、下記化学反応式(3)に示すように酸化剤によってCuOが生成する。   In the second method, CuO is generated by the oxidizing agent as shown in the following chemical reaction formula (3).

また、前述した第1の方法と異なり、第2の方法では、アルカリ性溶液を用いた処理を行うため、電位−pHの関係からすると、CuOの状態でほぼ安定となる。図2は、前述した銅表面に微細な酸化銅の針状結晶を付与する第2の方法に関し、(a1)〜(c1)は各工程を示す模式的断面図であり、(a2)〜(c2)は各工程における銅表面の状態を模式的に示す部分拡大図である。図2(b2)に示すように、この方法では、先ず、CuOの針状結晶の凹凸201が形成される。その後、還元処理を行うことで、図2(c2)に示すように、金属銅の針状結晶の凹凸202が形成される。   Further, unlike the first method described above, the second method performs treatment using an alkaline solution, and therefore, in terms of the potential-pH relationship, it is almost stable in the state of CuO. FIG. 2: is related with the 2nd method of providing the needle-shaped crystal | crystallization of a fine copper oxide on the copper surface mentioned above, (a1)-(c1) is typical sectional drawing which shows each process, (a2)-( c2) is the elements on larger scale which show typically the state of the copper surface in each process. As shown in FIG. 2 (b2), in this method, first, CuO needle-like crystal irregularities 201 are formed. After that, by performing a reduction treatment, as shown in FIG. 2 (c2), the concavity and convexity 202 of the metallic copper needle crystal is formed.

上記化学反応式(3)による酸化処理は、銅表面の全てがCuOで覆われるまで反応が進行する。そのため、短時間で銅表面がCuOに覆われる程、即ち、酸化反応速度が速くなるにつれて、CuOの針状結晶は均一で微細な凹凸が形成される。逆に、酸化反応速度が遅くなると、不均一で部分的に長い針状結晶が形成され、ばらつきのある凹凸が形成される。通常、第2の方法では、酸化反応速度が遅いために、図2(b2)及び(c2)に示すように、不均一で部分的に長い針状結晶の凹凸201、202が形成される。   In the oxidation treatment according to the chemical reaction formula (3), the reaction proceeds until the entire copper surface is covered with CuO. Therefore, as the copper surface is covered with CuO in a short time, that is, as the oxidation reaction rate increases, uniform and fine irregularities are formed in the CuO needle crystal. On the contrary, when the oxidation reaction rate is slow, non-uniform and partially long needle-like crystals are formed, and unevenness with variations is formed. Usually, in the second method, since the oxidation reaction rate is slow, uneven and partially elongated needle-like crystals 201 and 202 are formed as shown in FIGS. 2 (b2) and (c2).

第3の方法は、銅表面に、銅よりも貴な金属を離散的に形成後、銅を酸化して、微細な酸化銅の針状結晶による凹凸を形成した後、還元処理を行うことによって、金属銅の針状結晶によるナノレベルの凹凸を付与し、アンカー効果によって、銅表面と絶縁層との接着力を確保する方法である。このような方法は、上記第1及び第2の方法における問題点を解決するために本発明者らによって提案された方法であり、特許文献4で開示されている。   The third method is to discretely form a noble metal than copper on the copper surface, oxidize the copper, form irregularities with fine copper oxide needle crystals, and then perform a reduction treatment In this method, nano-level irregularities are formed by needle-like crystals of metallic copper, and the adhesion between the copper surface and the insulating layer is ensured by the anchor effect. Such a method is a method proposed by the present inventors in order to solve the problems in the first and second methods, and is disclosed in Patent Document 4.

上記第3の方法では、酸化処理前に、銅表面に貴金属を離散的に形成する工程を設けることによって、酸化反応速度を高めている。第3の方法のように、標準電極電位の異なる金属を電気的に接触させた場合、より具体的には、銅表面に貴金属を離散的に形成した場合、酸化されやすい金属(銅:Cu)がアノードを、酸化されにくい金属(貴金属)がカソードを分担することになる。そのことによって、引き続き実施される酸化処理における反応速度が増加し、銅を単独で処理する場合と比べて、酸化が加速されることになる。   In the third method, the oxidation reaction rate is increased by providing a step of discretely forming noble metals on the copper surface before the oxidation treatment. When metals with different standard electrode potentials are brought into electrical contact as in the third method, more specifically, when noble metals are discretely formed on the copper surface, a metal that is easily oxidized (copper: Cu) Will share the anode and a metal (precious metal) that is difficult to oxidize will share the cathode. As a result, the reaction rate in the subsequent oxidation treatment is increased, and the oxidation is accelerated as compared with the case where copper is treated alone.

図3は、前述した金属銅の針状結晶によるナノレベルの凹凸を付与する第3の方法に関し、(a1)〜(c1)は各工程を示す模式的断面図であり、(a2)〜(c2)は各工程における銅表面の状態を模式的に示す部分拡大図である。銅を単独で酸化処理する場合、図2(b2)に示すように不均一で部分的に長いCuOの針状結晶の凹凸が形成される。一方、図3(a1)に示すように銅表面に貴金属203を離散的に形成した後に酸化処理を行った場合には、図3(b2)に示すように均一で微細なCuOの針状結晶の凹凸204が形成される。そして、引き続き、CuOの針状結晶の還元処理を行うことによって、図3(c2)に示すように微細な金属銅の針状結晶の凹凸205が形成される。   FIG. 3 relates to the third method for imparting nano-level irregularities by the above-described metallic copper needle-like crystals, (a1) to (c1) are schematic cross-sectional views showing the respective steps, and (a2) to ( c2) is the elements on larger scale which show typically the state of the copper surface in each process. When copper is oxidized alone, uneven and partially elongated CuO needle-like crystals are formed as shown in FIG. 2 (b2). On the other hand, when the oxidation treatment is performed after discretely forming the noble metal 203 on the copper surface as shown in FIG. 3 (a1), uniform and fine needle crystals of CuO as shown in FIG. 3 (b2). Asperities 204 are formed. Subsequently, by performing reduction treatment of the CuO needle crystals, fine metal copper needle crystals 205 are formed as shown in FIG.

第4の方法は、銅表面に、銅よりも貴な金属を離散的に形成後、銅を酸化して、微細な酸化銅の針状結晶による凹凸を形成した後、上記酸化銅を酸性溶液で溶解して、ナノレベルの凹凸を付与し、アンカー効果によって、銅表面と絶縁層との接着力を確保する方法である。このような方法は、上記第3の方法をさらに改善した方法として本発明者によって提案されており、特許文献5で開示されている。   In the fourth method, after a metal noble than copper is discretely formed on the copper surface, copper is oxidized to form irregularities due to fine copper oxide needle crystals, and then the copper oxide is converted into an acidic solution. In this method, the surface is melted to give nano level unevenness and the anchoring effect ensures the adhesion between the copper surface and the insulating layer. Such a method has been proposed by the present inventor as a further improved method of the third method, and is disclosed in Patent Document 5.

上記第4の方法では、酸化処理前に、銅表面に貴金属を離散的に形成する工程、引き続き酸化剤を含むアルカリ溶液を用いて酸化処理を行う工程、次いで、酸性溶液又は銅の錯化剤を含む溶液による処理を行う工程を、連続的に行うことを特徴としている。   In the fourth method, before the oxidation treatment, a step of discretely forming a noble metal on the copper surface, a step of performing an oxidation treatment using an alkaline solution containing an oxidizing agent, and then an acidic solution or a copper complexing agent The step of performing the treatment with the solution containing sucrose is characterized by being continuously performed.

図4は、前述した酸化銅を酸性溶液で溶解して、ナノレベルの凹凸を付与する第4の方法に関し、(a1)〜(c1)は各工程を示す模式的断面図であり、(a2)〜(c2)は各工程における銅表面の状態を模式的に示す部分拡大図である。第4の方法によれば、最初に、第3の方法と同様に、図4(a2)に示したように銅表面に貴金属203を離散的に形成する。次いで、上記銅表面の酸化処理を行うことによって、図4(b2)に示したような均一で微細なCuOの針状結晶の凹凸204が形成される。そして、その後、酸性溶液又は銅の錯化剤を含む溶液による処理を行い、CuOを選択的に溶解させることによって、図4(c2)に示したような微細な針状ではない金属銅の凹凸206が形成されることになる。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing each step in relation to a fourth method for imparting nano level irregularities by dissolving the above-described copper oxide with an acidic solution, and (a2). ) To (c2) are partial enlarged views schematically showing the state of the copper surface in each step. According to the fourth method, first, similarly to the third method, the noble metal 203 is discretely formed on the copper surface as shown in FIG. 4 (a2). Next, the copper surface is oxidized to form uniform and fine CuO needle crystal irregularities 204 as shown in FIG. 4 (b2). Then, by performing treatment with an acidic solution or a solution containing a copper complexing agent and selectively dissolving CuO, the unevenness of metallic copper that is not a fine needle shape as shown in FIG. 206 will be formed.

以上説明したように、ビルドアップ基板等の多層構造を有する配線基板の製造では、配線間の絶縁信頼性の確保、配線表面と絶縁層との接着強度、及び絶縁層と絶縁層との接着強度を確保するために、通常、デスミア処理による絶縁層表面処理と、配線表面処理とを個別に行っている。   As described above, in the production of a wiring board having a multilayer structure such as a build-up board, the insulation reliability between wirings is ensured, the bonding strength between the wiring surface and the insulating layer, and the bonding strength between the insulating layer and the insulating layer. In order to ensure this, normally, the insulating layer surface treatment by desmear treatment and the wiring surface treatment are performed separately.

特開2000−282265号公報JP 2000-282265 A 特開平9−246720号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-246720 特許第2656622号公報Japanese Patent No. 2656622 特開2006−249519号公報JP 2006-249519 A 特開2009−140998号公報JP 2009-140998 A

前述のように、ビルドアップ基板の製造では、一般に、配線形成後にデスミア処理による絶縁層表面処理を行い、その後に配線表面処理が行われる。しかしながら、先に説明したような配線基板に対する従来の表面処理方法では以下に示す解決すべき課題があり、それら課題は従来の表面処理方法を微細配線のビルドアップ基板に適用する際の障害となっている。   As described above, in the manufacture of a build-up substrate, generally, an insulating layer surface treatment by a desmear process is performed after wiring formation, and then a wiring surface treatment is performed. However, the conventional surface treatment method for the wiring board as described above has problems to be solved as described below, and these problems are obstacles to the application of the conventional surface treatment method to the build-up board for fine wiring. ing.

先ず、上記第1の方法によれば、銅表面にRz(十点平均粗さ)で、1.5〜5μmの凹凸を形成し、アンカー効果による接着強度の改善が見られる。しかし、セミアディティブ法による微細配線形成においては、配線表面の凹凸は1μmを超す粗化形状であるため、そのような配線に高速の電気信号を流すと、表皮効果によって電気信号が、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傾向がある。また、更にL/S=15μm/15μm以下の配線になると、配線精度を維持することが困難になる傾向がある。   First, according to the first method, irregularities of 1.5 to 5 μm are formed on the copper surface with Rz (ten-point average roughness), and an improvement in adhesive strength due to the anchor effect is observed. However, in the formation of fine wiring by the semi-additive method, the unevenness of the wiring surface has a rough shape exceeding 1 μm. Therefore, when a high-speed electric signal is passed through such wiring, the electric signal is generated by the skin effect. The transmission loss tends to increase due to the concentrated flow in the vicinity. Further, when the wiring is L / S = 15 μm / 15 μm or less, it tends to be difficult to maintain the wiring accuracy.

次に、上記第2の方法は、第1の方法と同様に、配線表面に表面粗さRzが、0.1〜1.5μmの凹凸を形成し、そのアンカー効果によって接着強度を確保する技術である。しかし、上記第2の方法では、表面に形成される凹凸の高さのバラツキが大きく、Rz<0.5μmである場合は、絶縁樹脂との高温及び高湿時の接着信頼性が低下する傾向がある。一方、Rz>1.0μmである場合は、第1の方法と同様に、伝送損失が大きくなる傾向がある。また、凹凸を形成する針状結晶が複雑に絡み合っているため、樹脂の粘度特性等の物性によっては、針状結晶の凹凸に樹脂が埋まりにくく、高温及び高湿時の接着信頼性が低下する傾向がある。更に、Rz≧0.1μmの金属銅の針状結晶は折れやすく、水平ラインによる処理を行うことは極めて困難であるため、薄板の処理に関する作業性が悪い。   Next, as in the first method, the second method is a technique for forming irregularities having a surface roughness Rz of 0.1 to 1.5 μm on the wiring surface and securing the adhesive strength by the anchor effect. It is. However, in the second method, the unevenness formed on the surface varies greatly, and when Rz <0.5 μm, the reliability of adhesion with the insulating resin at high temperatures and high humidity tends to decrease. There is. On the other hand, when Rz> 1.0 μm, the transmission loss tends to increase as in the first method. In addition, since the acicular crystals forming the irregularities are intricately entangled, depending on the physical properties such as the viscosity characteristics of the resin, the resin is less likely to be buried in the irregularities of the acicular crystals, and the adhesion reliability at high temperature and high humidity decreases. Tend. Furthermore, since the needle-like crystal of metallic copper with Rz ≧ 0.1 μm is easy to break and it is extremely difficult to perform the processing with the horizontal line, the workability regarding the processing of the thin plate is poor.

上記第1及び第2の方法における問題点は、本発明者によって提案された上記第3の方法によって解決することが可能である。上記第3の方法によれば、銅表面に離散的に貴金属を形成し、その後、酸化剤を含むアルカリ溶液で酸化処理して、酸化銅を形成し、表面にRzが0.001〜1μmの微細な凹凸を形成することによって、銅表面と絶縁樹脂との接着強度を向上させることができる。上記第3の方法では、スルーホール接続のめっき工程による酸化銅の針状結晶の溶解を防ぐために、酸化処理後に更に還元剤を含むアルカリ溶液を用いて還元処理を行うことが好ましい。しかし、第3の方法によって得られる凹凸は、針状結晶によって形成されるため、部分的に結晶同士が重なり、第2の方法と比較してその程度は小さいが、樹脂の粘度特性等によっては樹脂がこの針状結晶の凹凸に埋まりにくいという課題がある。そのため、本発明者らは上記第3の方法をさらに改善した方法として第4の方法を提案している。上記第4の方法によれば、上記第3の方法において、酸化銅を形成した後、酸性溶液により酸化銅を溶解して、表面にRzが0.001〜1μmの微細な凹凸を形成することによって、銅表面と絶縁樹脂との接着強度を向上させることが可能である。   The problems in the first and second methods can be solved by the third method proposed by the present inventors. According to the third method, the noble metal is discretely formed on the copper surface, and then oxidized with an alkaline solution containing an oxidizing agent to form copper oxide, and the surface has Rz of 0.001 to 1 μm. By forming fine irregularities, the adhesive strength between the copper surface and the insulating resin can be improved. In the third method, it is preferable to perform a reduction treatment using an alkaline solution further containing a reducing agent after the oxidation treatment in order to prevent dissolution of the copper oxide needle-like crystals in the through-hole connection plating step. However, since the unevenness obtained by the third method is formed by acicular crystals, the crystals partially overlap each other, and the degree is small compared to the second method, but depending on the viscosity characteristics of the resin, etc. There is a problem that the resin is difficult to be buried in the unevenness of the needle-like crystal. For this reason, the present inventors have proposed a fourth method as a further improved method of the third method. According to the fourth method, in the third method, after forming the copper oxide, the copper oxide is dissolved with an acidic solution to form fine irregularities with Rz of 0.001 to 1 μm on the surface. Therefore, it is possible to improve the adhesive strength between the copper surface and the insulating resin.

このように上記第4の方法は、配線表面の粗化が低レベルであっても絶縁層との接着性を確保できるという点で優れた方法である。しかし、上記第1及び第2の方法と比較して処理工程が多いため、生産性に劣るという課題があり、工程の短縮化が望まれている。   As described above, the fourth method is excellent in that the adhesiveness with the insulating layer can be secured even when the surface roughness of the wiring is low. However, since there are many processing steps as compared with the first and second methods, there is a problem that productivity is inferior, and shortening of the steps is desired.

以上説明したように、配線間の絶縁信頼性の確保、配線表面と絶縁層及び絶縁層と絶縁層との接着強度を確保するための配線基板の表面処理に関し、より簡便かつ効果的な方法が望まれている。従って、本発明は、上記従来の方法で見られる課題を改善することを目的とする。より具体的には、配線表面に1000nmを超す凹凸を形成することなく、配線間の絶縁信頼性の確保、及び配線表面と絶縁層並びに絶縁層と絶縁層との接着強度を確保でき、更に、配線基板の製造工程を短縮化できる簡便かつ効果的な絶縁層及び銅配線の表面処理方法、並びにこの表面処理方法により処理された各種信頼性に優れる配線基板を提供することを目的とする。   As described above, there is a simpler and more effective method for ensuring the insulation reliability between the wirings and for the surface treatment of the wiring board for ensuring the adhesive strength between the wiring surface and the insulating layer and between the insulating layer and the insulating layer. It is desired. Accordingly, an object of the present invention is to improve the problems found in the above conventional methods. More specifically, without forming irregularities exceeding 1000 nm on the wiring surface, it is possible to ensure the insulation reliability between the wirings, and to secure the bonding strength between the wiring surface and the insulating layer and between the insulating layer and the insulating layer, It is an object of the present invention to provide a simple and effective insulating layer and copper wiring surface treatment method capable of shortening the manufacturing process of the wiring substrate, and a wiring substrate excellent in various reliability treated by this surface treatment method.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の事項に関する。
本発明の第1は、絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを備える配線基板の表面処理方法であって、(I)上記配線基板における絶縁層表面を溶解する処理工程と、(II)上記銅配線表面に凹凸を形成する処理工程とを含み、上記工程(I)と上記工程(II)の一部を同一処理条件下で同時に行うことを特徴とする、配線基板の表面処理方法に関する。
In order to achieve the above object, the present invention relates to the following items.
A first aspect of the present invention is a method for treating a surface of a wiring board comprising an insulating layer and a copper wiring formed on at least one main surface of the insulating layer, wherein (I) the surface of the insulating layer in the wiring board And (II) a step of forming irregularities on the surface of the copper wiring, wherein the step (I) and a part of the step (II) are simultaneously performed under the same processing conditions. The present invention relates to a surface treatment method for a wiring board.

ここで上記絶縁層表面を溶解する処理工程(I)は、(Ia)上記絶縁層表面を膨潤させる膨潤工程と、(Ib)上記絶縁層表面をエッチングするエッチング工程と、(Ic)上記絶縁層表面を中和する中和工程とを備え、上記銅配線表面に凹凸を形成する処理工程(II)は、(IIa)上記銅配線表面に銅よりも貴な金属を形成する貴金属処理工程と、(IIb)上記銅配線表面を酸化する酸化工程と、(IIc)上記銅配線表面を酸性溶液で処理する酸処理工程とを備え、上記エッチング工程(Ib)と上記酸化工程(IIc)による処理、及び上記中和工程(Ic)と上記酸処理工程(IIc)による処理の少なくとも一方を同一条件下で同時に行うことが好ましい。   Here, the processing step (I) for dissolving the insulating layer surface includes (Ia) a swelling step for swelling the insulating layer surface, (Ib) an etching step for etching the insulating layer surface, and (Ic) the insulating layer. A neutralization step for neutralizing the surface, and the treatment step (II) for forming irregularities on the copper wiring surface is (IIa) a noble metal treatment step for forming a noble metal than copper on the copper wiring surface; (IIb) comprising an oxidation step for oxidizing the copper wiring surface, and (IIc) an acid treatment step for treating the copper wiring surface with an acidic solution, the treatment by the etching step (Ib) and the oxidation step (IIc), And it is preferable to perform simultaneously at least one of the process by the said neutralization process (Ic) and the said acid treatment process (IIc) on the same conditions.

本発明の第2は、絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを備える配線基板の表面処理方法であって、(A)上記配線基板における銅配線表面に、銅よりも貴な金属を形成する工程と、(B)上記配線基板を、有機化合物を含むアルカリ性溶液に接触させる工程と、(C)上記配線基板を、過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液に接触させる工程と、(D)上記工程(C)に引き続き、上記配線基板を、上記過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に接触させる工程とを有することを特徴とする、配線基板の表面処理方法に関する。   2nd of this invention is a surface treatment method of the wiring board provided with an insulating layer and the copper wiring formed on at least one main surface of this insulating layer, Comprising: (A) The copper wiring surface in the said wiring board A step of forming a metal nobler than copper, (B) a step of bringing the wiring board into contact with an alkaline solution containing an organic compound, and (C) an alkaline solution containing a permanganate. And (D) following the step (C), the step of bringing the wiring substrate into contact with an acidic solution containing a reducing agent for the permanganic acid. It relates to the processing method.

ここで、本発明の第1又は第2の配線基板の表面処理方法は、さら後処理として、銅配線表面に銅よりも卑な金属を形成する処理、アゾール化合物を含有する溶液を用いた処理、及びカップリング剤を用いた処理からなる群から選択される少なくとも1つの処理を行う工程を有することが好ましい。   Here, the surface treatment method of the 1st or 2nd wiring board of this invention is the process which forms a base metal rather than copper on the copper wiring surface as a post-process, and the process using the solution containing an azole compound And a step of performing at least one treatment selected from the group consisting of treatments using a coupling agent.

また、上記銅よりも貴な金属が、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なる群から選択される金属であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a metal more precious than the said copper is a metal selected from the group which consists of gold | metal | money, silver, platinum, palladium, rhodium, rhenium, ruthenium, osmium, and iridium.

また、上記銅よりも貴な金属の形成量は、0.001〜40μmol/dmであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the formation amount of a metal more precious than the said copper is 0.001-40 micromol / dm < 2 >.

また、表面処理後の上記銅配線の表面粗さは、Rzで1〜1000nmであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the surface roughness of the said copper wiring after surface treatment is 1-1000 nm in Rz.

本発明の第3は、本発明の第1又は第2の配線基板の表面処理方法を用いて処理された配線基板に関する。   3rd of this invention is related with the wiring board processed using the surface treatment method of the 1st or 2nd wiring board of this invention.

本発明によれば、銅配線間の絶縁層表面のスミア及び残存パラジウムを除去し、絶縁層間の接着強度を確保するために行うデスミア処理と、配線表面と絶縁層との接着強度を確保するために行う配線表面処理に関して、それぞれの処理における工程の一部を同一処理条件下で同時に行うことができるため、各処理を別々に実施する従来法と比較して、工程の短縮化が可能となる。更に、配線表面に1000nmを超す凹凸を形成することなく、銅配線表面と絶縁層との接着強度を確保すると共に、各種信頼性を向上させることができる配線基板の表面処理方法を提供することができる。本発明による配線基板の表面処理方法は、多層プリント配線基板、ビルドアッププリント配線基板等のマザーボード、並びにリジットサブストレート及びビルドアップサブストレート等の半導体チップ搭載基板等の各種配線基板の配線部材に対して好適に使用することができる。   According to the present invention, the desmear treatment performed to remove smear and residual palladium on the surface of the insulating layer between the copper wirings and ensure the adhesive strength between the insulating layers, and to secure the adhesive strength between the wiring surface and the insulating layer With respect to the wiring surface treatment to be carried out, a part of the steps in each treatment can be carried out at the same time under the same treatment conditions, so that the steps can be shortened compared with the conventional method in which each treatment is carried out separately. . Furthermore, it is possible to provide a surface treatment method for a wiring board capable of ensuring adhesive strength between a copper wiring surface and an insulating layer and improving various reliability without forming irregularities exceeding 1000 nm on the wiring surface. it can. The surface treatment method for a wiring board according to the present invention is applied to wiring members of various wiring boards such as multilayer printed wiring boards, motherboards such as build-up printed wiring boards, and semiconductor chip mounting boards such as rigid substrates and build-up substrates. Can be preferably used.

図1は、従来の銅表面処理技術に関し、エッチングにより銅表面にミクロンオーダーの粗化形状を付与する方法(第1の方法)の説明図であり、(a)及び(b)は各工程における銅表面の状態を示す模式的断面図である。FIG. 1 is an explanatory view of a method (first method) for imparting a micron-order roughened shape to a copper surface by etching in relation to a conventional copper surface treatment technique, and (a) and (b) in each step. It is a typical sectional view showing the state of the copper surface. 図2は、従来の銅表面処理技術に関し、銅表面に微細な酸化銅の針状結晶を付与する方法(第2の方法)の説明図であり、(a1)〜(c1)は各工程を示す模式的断面図、及び(a2)〜(c2)は各工程における銅表面の状態を模式的に示す部分拡大図である。FIG. 2 is an explanatory view of a method (second method) for imparting fine copper oxide needle-like crystals to the copper surface in relation to the conventional copper surface treatment technology. (A1) to (c1) The typical sectional view to show, and (a2)-(c2) are the elements on larger scale which show typically the state of the copper surface in each process. 図3は、従来の銅表面処理技術に関し、金属銅の針状結晶によるナノレベルの凹凸を付与する方法(第3の方法)の説明図であり、(a1)〜(c1)は各工程を示す模式的断面図、及び(a2)〜(c2)は各工程における銅表面の状態を模式的に示す部分拡大図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a method (third method) for imparting nano-level irregularities with metallic copper needle-like crystals in relation to the conventional copper surface treatment technology. (A1) to (c1) The typical sectional view to show, and (a2)-(c2) are the elements on larger scale which show typically the state of the copper surface in each process. 図4は、従来の銅表面処理技術に関し、酸化銅を酸性溶液で溶解して、ナノレベルの凹凸を付与する方法(第4の方法)の説明図であり、(a1)〜(c1)は各工程を示す模式的断面図、及び(a2)〜(c2)は各工程における銅表面の状態を模式的に示す部分拡大図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a method (fourth method) of dissolving copper oxide with an acidic solution and imparting nano-level irregularities (fourth method) with respect to the conventional copper surface treatment technology, and (a1) to (c1) are Typical sectional drawing which shows each process, and (a2)-(c2) are the elements on larger scale which show typically the state of the copper surface in each process. 本発明による半導体チップ搭載基板の一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows an example of the semiconductor chip mounting substrate by this invention. 本発明による半導体チップ搭載基板の別の一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows another example of the semiconductor chip mounting substrate by this invention. 本発明によるファン−インタイプ半導体チップ搭載基板の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the fan-in type semiconductor chip mounting board | substrate by this invention. 本発明によるファン−アウトタイプ半導体チップ搭載基板の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the fan-out type semiconductor chip mounting board | substrate by this invention. 本発明による半導体チップ搭載基板の製造方法の一例を示す図であり、(a)〜(g)は各工程に対応する模式的断面図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the semiconductor chip mounting substrate by this invention, (a)-(g) is typical sectional drawing corresponding to each process. 本発明によるフレーム形状の半導体チップ搭載基板の一例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は部分拡大図である。It is a figure which shows an example of the frame-shaped semiconductor chip mounting board | substrate by this invention, (a) is a top view, (b) is the elements on larger scale. 本発明によるフリップチップタイプ半導体パッケージの一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows an example of the flip chip type semiconductor package by this invention. 本発明によるワイヤボンドタイプ半導体パッケージの一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows an example of the wire bond type semiconductor package by this invention. 本発明による試験用評価基板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the evaluation board | substrate for a test by this invention. 本発明による試験用評価基板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the evaluation board | substrate for a test by this invention. 実施例で作製した電食試験用評価基板を示す平面図である。It is a top view which shows the evaluation board | substrate for an electrolytic corrosion test produced in the Example.

以下、本発明について、より具体的に説明する。なお、以下の説明では、本発明による配線基板の表面処理方法について、半導体チップ搭載基板に適用した場合を例に挙げている。しかし、以下の説明は、本発明の一実施形態に過ぎず、その他の実施形態では、多層プリント配線基板及びビルドアップ基板といったマザーボード等の表面処理方法として、本発明を適用することもできる。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically. In the following description, the surface treatment method for a wiring substrate according to the present invention is applied to a semiconductor chip mounting substrate as an example. However, the following description is only one embodiment of the present invention, and in other embodiments, the present invention can be applied as a surface treatment method for a motherboard such as a multilayer printed wiring board and a build-up board.

本発明による配線基板の表面処理方法は、従来、別々の工程として行っていた、(I)絶縁層表面を溶解するデスミア処理工程と、(II)配線表面に凹凸を形成する処理工程との一部を、同一処理で行うことを特徴とする。より具体的には、本発明による表面処理方法では、デスミア処理工程(I)が、(Ia)絶縁層表面を膨潤させる膨潤工程、(Ib)絶縁層表面をエッチングするエッチング工程、(Ic)絶縁層表面を中和する中和工程とを備え、銅配線表面に凹凸を形成する処理工程(II)が、(IIa)銅配線表面に銅よりも貴な金属を形成する貴金属処理工程、(IIb)銅配線表面を酸化する酸化工程、(IIc)銅配線表面を酸性溶液で処理する酸処理工程とを備える場合に、上記エッチング工程(Ib)と上記酸化工程(IIb)による処理、及び上記中和工程(Ic)と上記酸処理工程(IIc)による処理の少なくとも一方の処理を同一条件下で同時に実施することを特徴とする。   The surface treatment method for a wiring board according to the present invention is one of (I) a desmear treatment step for dissolving the insulating layer surface and (II) a treatment step for forming irregularities on the wiring surface, which has been conventionally performed as separate steps. Are performed by the same process. More specifically, in the surface treatment method according to the present invention, the desmear treatment step (I) includes (Ia) a swelling step for swelling the insulating layer surface, (Ib) an etching step for etching the insulating layer surface, and (Ic) insulation. A treatment step (II) for forming irregularities on the copper wiring surface, (IIa) a noble metal treatment step for forming a noble metal than copper on the copper wiring surface, (IIb) And (IIc) an acid treatment step for treating the copper wiring surface with an acidic solution, and a treatment by the etching step (Ib) and the oxidation step (IIb). It is characterized in that at least one of the sum step (Ic) and the acid treatment step (IIc) is carried out simultaneously under the same conditions.

また、本発明による配線基板の表面処理方法の一実施形態は、(A)配線基板の銅配線表面に、銅よりも貴な金属を形成する工程、(B)有機化合物を含むアルカリ性溶液に配線基板を接触させる工程、(C)過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液に上記配線基板を接触させる工程、(D)過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に上記配線基板を接触させる工程を有する。   Moreover, one embodiment of the surface treatment method for a wiring board according to the present invention includes (A) a step of forming a metal nobler than copper on the copper wiring surface of the wiring board, and (B) wiring in an alkaline solution containing an organic compound. A step of contacting the substrate, (C) a step of contacting the wiring substrate with an alkaline solution containing permanganate, and (D) a step of contacting the wiring substrate with an acidic solution containing a reducing agent for permanganic acid.

処理後の配線表面粗さは、Rzで1〜1000nmであることが好ましい。また、Rzで1〜300nmであることがより好ましく、Rzで1〜100nmであることがより好ましく、1〜50nmであることが更に好ましい。Rzが1nm未満では、徐々に絶縁樹脂等との接着力が低下する傾向がある。一方、Rzが1000nmを超えると、伝送損失が大きくなる問題が発生しやすくなる傾向があり、微細配線において処理後の配線精度が大きくずれる問題が生じる傾向がある。なお、本明細書で記載する表面粗さRzは、接触式表面粗さ計又は、原子間力顕微鏡(AFM)等を用いて測定した値を意図している。   The wiring surface roughness after the treatment is preferably 1 to 1000 nm in Rz. Moreover, it is more preferable that it is 1-300 nm by Rz, it is more preferable that it is 1-100 nm by Rz, and it is still more preferable that it is 1-50 nm. If Rz is less than 1 nm, the adhesive force with the insulating resin or the like tends to decrease gradually. On the other hand, when Rz exceeds 1000 nm, there is a tendency that a problem of an increase in transmission loss tends to occur, and there is a tendency that a wiring accuracy after processing is greatly shifted in a fine wiring. In addition, the surface roughness Rz described in the present specification intends a value measured using a contact surface roughness meter, an atomic force microscope (AFM), or the like.

本発明による配線基板の表面処理方法によって形成される配線表面の凹凸は、従来の第4の銅表面処理方法によって得られる凹凸の形状と同等に緻密且つ均一である。しかし、本発明によれば、デスミア処理の工程の一部を、他の処理と同一条件下で同時に行うことによって、全体の工程を短縮化できる。ここで、本明細書で使用する表現「緻密且つ均一」とは、銅表面の形状を走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察した時、あるいは集束イオンビーム加工観察装置(FIB)により加工を行った後に、その断面を走査イオン顕微鏡(SIM)により観察した時、金属銅の表面に位置する結晶によって形成された凹凸が密集し、凹凸の高さバラツキが小さい状態であることを意味する。   The unevenness of the wiring surface formed by the surface treatment method for a wiring board according to the present invention is as dense and uniform as the unevenness shape obtained by the fourth conventional copper surface treatment method. However, according to the present invention, the entire process can be shortened by performing part of the desmear process at the same time as the other processes. Here, the expression “dense and uniform” used in the present specification means that the shape of the copper surface was observed with a scanning electron microscope (SEM) or processed with a focused ion beam processing observation apparatus (FIB). Later, when the cross section is observed with a scanning ion microscope (SIM), it means that the unevenness formed by the crystals located on the surface of the metallic copper is dense and the unevenness of the unevenness is small.

本発明の方法によれば、最初に、従来の第4の方法と同様に、図4(a2)に示したように、銅配線表面に貴金属203を離散的に形成する。次いで、銅配線基板を、有機化合物を含むアルカリ性溶液に浸漬して絶縁層を膨潤処理する。その後、過マンガン酸塩(酸化剤)を含むアルカリ性溶液で処理を行うことによって、絶縁層表面をエッチングするのと同時に、図4(b2)に示すような微細なCuOの凹凸が銅配線表面に形成される。更に、過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に浸漬することで、過マンガン酸を還元して除去する中和処理を行い、同時に銅配線表面に形成されたCuOを酸で選択的に溶解させることによって、図4(c2)に示すような微細な凹凸が形成される。これによって、配線間の絶縁層表面には凹凸が形成され、また絶縁層表面上に吸着しているパラジウムも、絶縁層のエッチングに伴って除去される。   According to the method of the present invention, first, as in the conventional fourth method, the noble metal 203 is discretely formed on the surface of the copper wiring as shown in FIG. 4 (a2). Next, the copper wiring board is immersed in an alkaline solution containing an organic compound to swell the insulating layer. Thereafter, the surface of the insulating layer is etched by performing treatment with an alkaline solution containing a permanganate (oxidant), and at the same time, fine CuO irregularities as shown in FIG. It is formed. Furthermore, it is immersed in an acidic solution containing a reducing agent for permanganic acid, thereby performing a neutralization treatment for reducing and removing permanganic acid, and simultaneously dissolving CuO formed on the surface of the copper wiring with an acid. As a result, fine irregularities as shown in FIG. 4 (c2) are formed. As a result, irregularities are formed on the surface of the insulating layer between the wirings, and palladium adsorbed on the surface of the insulating layer is also removed along with the etching of the insulating layer.

次に、本発明による配線基板の表面処理方法について、工程毎に、更に詳細に説明する。なお、本願発明においては、各工程による処理に先立ち、銅表面の清浄化を行う脱脂処理、酸洗処理、あるいはこれらを適宜組み合わせた前処理を行うことが好ましい。   Next, the surface treatment method for a wiring board according to the present invention will be described in more detail for each process. In the present invention, prior to the treatment in each step, it is preferable to perform a degreasing treatment for cleaning the copper surface, a pickling treatment, or a pretreatment appropriately combining them.

(工程A:銅よりも貴な金属を形成する工程)
銅より貴な金属を離散的に銅配線表面に形成する方法としては、特に限定されず、下地となる銅配線表面を完全に覆うことなく、銅配線表面に貴な金属を均一に分散した状態で付与することができれば、如何なる方法であってもよい。例えば、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、蒸着等の方法が挙げられ、中でも、置換めっきによる方法が好ましい。置換めっきは、銅と銅よりも貴な金属とのイオン化傾向の違いを利用する方法であり、このような方法を適用することによって、銅よりも貴な金属を容易且つ安価に銅表面に離散的に形成することができる。
(Step A: Step of forming a metal nobler than copper)
The method of discretely forming a noble metal on the copper wiring surface is not particularly limited, and the noble metal is uniformly dispersed on the copper wiring surface without completely covering the underlying copper wiring surface. Any method may be used as long as it can be applied. For example, methods such as electroless plating, electroplating, displacement plating, spray spraying, coating, sputtering, vapor deposition and the like can be mentioned, and among these, the method by displacement plating is preferable. Displacement plating is a method that uses the difference in ionization tendency between copper and noble metal than copper. By applying such a method, noble metal than copper can be easily and inexpensively dispersed on the copper surface. Can be formed.

銅より貴な金属とは、銅の電位よりも高い電位を有する金属を意図している。そのような貴金属としては、特に限定されないが、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を用いることができる。   A metal nobler than copper intends a metal having a higher potential than that of copper. Such noble metal is not particularly limited, and a metal selected from gold, silver, platinum, palladium, rhodium, rhenium, ruthenium, osmium and iridium can be used.

銅表面上に離散的に形成する銅よりも貴な金属の形成量は、特に限定されない。しかし、緻密且つ微細で均一な望ましい凹凸の形状を得やすいこと、また絶縁樹脂との充分な接着強度を確保することが可能であることから、上記形成量は、0.001〜40μmol/dmであることが好ましい。また、上記形成量は0.01〜10μmol/dmであることがより好ましく、0.1〜4μmol/dmであることが更に好ましい。形成量が0.001μmol/dm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/dmを超えると絶縁樹脂との接着強度が低下する傾向がある。なお、銅より貴な金属を離散的に銅配線表面に実際に形成した量は、王水によって銅配線表面上の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求めることができる。本明細書で記載する用語「離散的」とは、銅配線表面に貴金属が完全に被覆されることなく、貴金属が銅配線表面に分散している状態を意味するものであり、具体的な形成量によって限定されるものではないことを意図している。形成量が0.001〜40μmol/dmであるとき、銅配線表面に貴金属を離散的に形成しやすい。 The amount of metal that is nobler than copper formed discretely on the copper surface is not particularly limited. However, the formation amount is 0.001 to 40 μmol / dm 2 because it is easy to obtain a fine, fine and uniform desirable uneven shape, and it is possible to secure sufficient adhesive strength with the insulating resin. It is preferable that Moreover, the formation amount is more preferably from 0.01~10μmol / dm 2, and more preferably a 0.1~4μmol / dm 2. If the formation amount is less than 0.001 μmol / dm 2 , it tends to be difficult to form dense and uniform fine irregularities, and if it exceeds 40 μmol / dm 2 , the adhesive strength with the insulating resin tends to be lowered. In addition, the amount of metal that was preciously formed on the surface of the copper wiring was discretely formed by dissolving the precious metal on the surface of the copper wiring with aqua regia and quantitatively analyzing the solution with an atomic absorption photometer. Can be obtained by performing The term “discrete” described in the present specification means a state in which the noble metal is not completely covered on the copper wiring surface and the noble metal is dispersed on the copper wiring surface. It is intended not to be limited by the amount. When the formation amount is 0.001 to 40 μmol / dm 2, it is easy to discretely form noble metals on the copper wiring surface.

(工程B:有機化合物を含有するアルカリ性溶液で処理する工程)
有機化合物を含むアルカリ性溶液に配線基板を接触させる工程は、絶縁層表面を膨潤させ、次のエッチング工程での絶縁層のエッチングを促進するためのものである。有機化合物としては、絶縁層を充分に膨潤できれば特に限定されないが、グリコール化合物、エーテル化合物を使用した場合には、膨潤効果が高いため好ましい。より具体的には、グリコール化合物としては、エチレングリコールを用いることができる。エーテル化合物としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを用いることができる。
(Step B: Step of treating with an alkaline solution containing an organic compound)
The step of bringing the wiring board into contact with the alkaline solution containing the organic compound is for swelling the surface of the insulating layer and promoting the etching of the insulating layer in the next etching step. The organic compound is not particularly limited as long as the insulating layer can be sufficiently swollen. However, when a glycol compound or an ether compound is used, it is preferable because the swelling effect is high. More specifically, ethylene glycol can be used as the glycol compound. As the ether compound, diethylene glycol monobutyl ether can be used.

アルカリ性溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物を、水又はイオン交換樹脂によって処理した水等の溶媒に添加することで得られるものが好ましい。有機化合物を含むアルカリ性溶液で処理する工程を行う際の、この溶液の温度は、特に限定されない。しかし、充分に絶縁層表面を膨潤させるためには、上記溶液の温度は、55〜85℃であることが好ましく、60〜80℃であることがより好ましく、65〜75℃であることが特に好ましい。本発明の一実施形態では、上記工程Bにおいて、水酸化ナトリウム水溶液と、2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール等の有機化合物とを混合して得た溶液を好適に使用することができる。このような溶液は、市販品として入手することもできる。本発明では、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製の膨潤液「サーキュポジットホールプリップ4123」(商品名)を好適に使用することができる。   Examples of the alkaline solution include those obtained by adding an alkali metal compound or alkaline earth metal compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or sodium carbonate to a solvent such as water or water treated with an ion exchange resin. Is preferred. The temperature of this solution at the time of carrying out the treatment with an alkaline solution containing an organic compound is not particularly limited. However, in order to sufficiently swell the surface of the insulating layer, the temperature of the solution is preferably 55 to 85 ° C, more preferably 60 to 80 ° C, and particularly preferably 65 to 75 ° C. preferable. In one embodiment of the present invention, a solution obtained by mixing an aqueous sodium hydroxide solution and an organic compound such as 2- (2-butoxyethoxy) ethanol in Step B can be preferably used. Such a solution can also be obtained as a commercial product. In the present invention, for example, a swelling liquid “Circuposit Hole Plip 4123” (trade name) manufactured by Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd. can be preferably used.

(工程C:過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液による処理)
過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液に配線基板を接触させる工程は、絶縁層表面をエッチングすると共に、銅配線表面に酸化銅を形成する工程である。この工程で、銅配線間の絶縁層表面のパラジウムが除去されると共に、絶縁層表面に接着性を向上させるための凹凸が形成される。また、銅配線表面には微細な針状の凹凸が形成される。絶縁層と銅配線との表面処理を別々に実施する従来法によれば、一般的に、絶縁層表面をエッチングするデスミア処理では、過マンガン酸塩等の遷移元素の酸化剤を含むアルカリ性溶液が使用され、銅配線表面に酸化銅を形成する粗化処理では、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過塩素酸塩、ペルオキソ二硫酸塩等の典型元素の酸化剤を含むアルカリ性溶液が使用される。そして、仮に、上記デスミア処理で塩素酸塩等の酸化剤を含むアルカリ性溶液を使用した場合には、絶縁層表面のエッチングは進まず、残存パラジウムを除去すること、及び配線間の絶縁信頼性と絶縁層間の接着性とを確保することは困難であることが知られている。また、銅配線表面の粗化処理で過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液を使用した場合には、当該粗化処理で一般的に使用される塩素酸塩等の酸化剤を含むアルカリ性溶液と比較して、過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液は、酸化銅の形成量が少なく、また酸化銅は不均一に析出する。そのため、一般的に、過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液を使用して銅配線の表面処理を行うことことは困難であることが知られている。
(Process C: Treatment with alkaline solution containing permanganate)
The step of bringing the wiring board into contact with an alkaline solution containing a permanganate is a step of etching the insulating layer surface and forming copper oxide on the copper wiring surface. In this step, palladium on the surface of the insulating layer between the copper wirings is removed, and irregularities for improving adhesion are formed on the surface of the insulating layer. Further, fine needle-like irregularities are formed on the surface of the copper wiring. According to the conventional method in which the surface treatment of the insulating layer and the copper wiring is performed separately, in general, in the desmear treatment for etching the surface of the insulating layer, an alkaline solution containing an oxidizing agent of a transition element such as permanganate is used. The roughening treatment used to form copper oxide on the surface of copper wiring contains oxidizers of typical elements such as chlorate, chlorite, hypochlorite, perchlorate, peroxodisulfate, etc. An alkaline solution is used. And, if an alkaline solution containing an oxidizing agent such as chlorate is used in the desmear process, the etching of the surface of the insulating layer does not proceed and the remaining palladium is removed, and the insulation reliability between the wirings It is known that it is difficult to ensure adhesion between insulating layers. In addition, when an alkaline solution containing permanganate is used in the roughening treatment of the copper wiring surface, it is compared with an alkaline solution containing an oxidizing agent such as chlorate generally used in the roughening treatment. Thus, an alkaline solution containing a permanganate has a small amount of copper oxide, and the copper oxide is deposited unevenly. Therefore, it is generally known that it is difficult to perform surface treatment of copper wiring using an alkaline solution containing permanganate.

しかしながら、本発明では、貴金属を離散的に銅配線表面に形成することによって、銅配線表面における酸化反応速度を増加することができるため、過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液を使用した場合であっても、銅配線表面に緻密且つ均一な微細な凹凸を形成することができる。過マンガン酸塩としては、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム等を用いることができる。上記過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液の過マンガン酸塩濃度は0.01〜1mol/Lであることが好ましい。更に、0.1〜0.8mol/Lであることが好ましく、最も好ましくは0.3〜0.5mol/Lである。また、当該溶液のpHは、アルカリ性を示す値でなければならない。過マンガン酸の溶液中の安定性を考慮すれば、pH12以上が好ましく、pH13以上であることが更に好ましい。なお、pHを調整するために、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の溶液を適宜用いることができる。   However, in the present invention, since the oxidation reaction rate on the surface of the copper wiring can be increased by discretely forming the noble metal on the surface of the copper wiring, the alkaline solution containing the permanganate is used. In addition, dense and uniform fine irregularities can be formed on the surface of the copper wiring. As the permanganate, sodium permanganate, potassium permanganate and the like can be used. The permanganate concentration of the alkaline solution containing the permanganate is preferably 0.01 to 1 mol / L. Furthermore, it is preferable that it is 0.1-0.8 mol / L, Most preferably, it is 0.3-0.5 mol / L. Moreover, the pH of the solution must be a value indicating alkalinity. Considering the stability of the permanganic acid solution, pH 12 or higher is preferable, and pH 13 or higher is more preferable. In addition, in order to adjust pH, solutions, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, can be used suitably.

また、過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液で処理する工程を行う際の、この溶液の温度は、特に限定されない。しかし、充分に絶縁層表面をエッチングし、且つ銅配線表面を酸化するためには、上記溶液の温度は、20〜95℃であることが好ましく、50〜85℃であることがより好ましく、60〜80℃であることが特に好ましい。アルカリ性溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物を、水又はイオン交換樹脂によって処理した水等の溶媒に添加することで得られるものが好ましい。本発明の一実施形態では、上記工程Cにおいて、水酸化ナトリウム水溶液と過マンガン酸ナトリウムとを混合して得た溶液を好適に使用することができる。このような溶液は、市販品として入手することもできる。本発明では、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製の過マンガン酸液「サーキュポジットMLBプロモーター213」(商品名)を使用することができる。   Moreover, the temperature of this solution at the time of performing the process processed with the alkaline solution containing a permanganate is not specifically limited. However, in order to sufficiently etch the insulating layer surface and oxidize the copper wiring surface, the temperature of the solution is preferably 20 to 95 ° C, more preferably 50 to 85 ° C, 60 A temperature of ˜80 ° C. is particularly preferred. Examples of the alkaline solution include those obtained by adding an alkali metal compound or alkaline earth metal compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or sodium carbonate to a solvent such as water or water treated with an ion exchange resin. Is preferred. In one Embodiment of this invention, the solution obtained by mixing sodium hydroxide aqueous solution and sodium permanganate in the said process C can be used conveniently. Such a solution can also be obtained as a commercial product. In the present invention, for example, a permanganic acid solution “Circuposit MLB Promoter 213” (trade name) manufactured by Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd. can be used.

(工程D:還元剤を含有する酸性溶液で処理する工程)
過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に配線基板を接触させる工程により、絶縁層表面を中和し、銅配線表面の酸化銅を除去することができる。この工程で、絶縁層表面の過マンガン酸は中和されて除去されると共に、銅配線表面の針状の酸化銅も除去され、針状でない微細な凹凸が形成される。還元剤としては、過マンガン酸を中和できれば特に限定されない。例えば、還元剤として、硫酸ヒドロキシルアミン、グリオキサールを使用することができる。
(Step D: Step of treating with an acidic solution containing a reducing agent)
By the step of bringing the wiring board into contact with an acidic solution containing a reducing agent for permanganic acid, the surface of the insulating layer can be neutralized and the copper oxide on the surface of the copper wiring can be removed. In this step, permanganic acid on the surface of the insulating layer is neutralized and removed, and acicular copper oxide on the surface of the copper wiring is also removed, thereby forming fine irregularities that are not acicular. The reducing agent is not particularly limited as long as permanganic acid can be neutralized. For example, hydroxylamine sulfate and glyoxal can be used as the reducing agent.

また、還元剤を含有する酸性溶液で処理する工程を行う際の、この溶液の温度は、特に限定されない。しかし、使用上の安全性を考慮し、且つ過マンガン酸の還元及び除去による中和処理、銅配線表面における酸化銅の結晶の選択的除去を良好に行うためには、溶液の温度は20〜60℃であることが好ましく、35〜50℃であることがより好ましく、40〜45℃であることが特に好ましい。また、上記溶液による処理時間は、溶液の濃度や液温等を考慮して、過マンガン酸の還元および除去、酸化銅の結晶を選択的に除去できるように適宜決定すればよい。酸性溶液としては、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸、リンゴ酸およびその塩、コハク酸およびその塩、クエン酸およびその塩、グリコール酸およびその塩、乳酸およびその塩、酒石酸およびその塩等の有機酸を含む溶液が使用できる。本発明の一実施形態では、上記工程Dにおいて、硫酸水溶液と硫酸ヒドロキシルアミンとを混合して得た溶液を好適に使用することができる。このような溶液は、市販品として入手することもできる。本発明では、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製の中和液「サーキュポジットMLB216−4」(商品名)を使用することができる。   Moreover, the temperature of this solution at the time of performing the process processed with the acidic solution containing a reducing agent is not specifically limited. However, in consideration of safety in use and in order to satisfactorily perform neutralization treatment by reduction and removal of permanganic acid and selective removal of copper oxide crystals on the surface of the copper wiring, the temperature of the solution is 20 to 20%. 60 ° C is preferable, 35 to 50 ° C is more preferable, and 40 to 45 ° C is particularly preferable. In addition, the treatment time with the above solution may be appropriately determined so that the reduction and removal of permanganic acid and the copper oxide crystals can be selectively removed in consideration of the concentration and temperature of the solution. Acidic solutions include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, malic acid and its salts, succinic acid and its salts, citric acid and its salts, glycolic acid and its salts, lactic acid and its salts, tartaric acid and its salts, etc. A solution containing an organic acid can be used. In one embodiment of the present invention, a solution obtained by mixing a sulfuric acid aqueous solution and hydroxylamine sulfate in Step D can be suitably used. Such a solution can also be obtained as a commercial product. In the present invention, for example, a neutralizing solution “Circuposit MLB216-4” (trade name) manufactured by Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd. can be used.

(各工程の順番)
前述の説明では、「銅よりも貴な金属を形成する工程(A工程)」−「有機化合物を含むアルカリ性溶液で処理する工程(B工程)」−「過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液で処理する工程(C工程)」−「還元剤を含む酸性溶液で処理する工程(D工程)」を順番で行う実施形態としている。しかし、別の実施形態としてA工程とB工程との順番を逆にして実施することもできる。いずれの実施形態を適用しても処理後の特性に大きな違いはないが、現行のデスミア処理装置は、B工程−C工程−D工程を一連の処理として順次行っているため、既存の装置を用いることができるという観点からは、前者の実施形態における順番で処理することが好ましい。
(Order of each process)
In the above description, “process for forming a metal nobler than copper (step A)” — “process for treatment with alkaline solution containing organic compound (step B)” — “treatment with alkaline solution containing permanganate” Embodiment (step C)) — “step of treating with an acidic solution containing a reducing agent (step D)” in order. However, as another embodiment, the order of the A process and the B process can be reversed. Although any of the embodiments is applied, there is no significant difference in the characteristics after processing. However, since the current desmear processing apparatus sequentially performs the B process, the C process, and the D process as a series of processes, an existing apparatus is used. From the viewpoint that they can be used, it is preferable to perform processing in the order in the former embodiment.

(工程E:工程Dの後の処理)
本発明では、前述のA工程〜D工程における各処理を行った後、引き続き、銅配線表面と絶縁層の接着強度を向上させるための後処理を実施することが望ましい。具体的には、(E1)銅配線表面に銅よりも卑な金属を形成する処理、(E2)アゾール化合物を含有する溶液を用いて銅配線表面を処理する、又は(E3)カップリング剤を用いて銅配線表面を処理する、といった後処理を実施することによって、絶縁層との接着強度をさらに向上することが可能となる。これら(E1)、(E2)、(E3)の処理は、組み合わせて行うことができる。中でも、(E1)による処理を行った場合には、ソルダーレジストへの接着強度が向上する傾向がある。また、(E2)による処理を行った場合には、ビルドアップ材への接着強度が向上する傾向がある。更に(E1)及び(E2)による処理を組み合わせて実施した場合には、ソルダーレジスト及びビルドアップ材の双方に対する接着強度を向上することが可能である。これらについては、後述する実施例によって明らかにされている。上記(E1)〜(E3)の処理を組み合わせて処理を行う場合、(E1)による処理を最初に行うことが好ましい。より、具体的には、(E1)による処理の後に、(E2)又は(E3)の処理を行うことがより好ましい。
(Process E: Process after Process D)
In this invention, after performing each process in above-mentioned A process-D process, it is desirable to implement the post-process for improving the adhesive strength of a copper wiring surface and an insulating layer continuously. Specifically, (E1) treatment for forming a base metal rather than copper on the copper wiring surface, (E2) treating the copper wiring surface with a solution containing an azole compound, or (E3) a coupling agent By performing post-processing such as processing the surface of the copper wiring, it is possible to further improve the adhesive strength with the insulating layer. These processes (E1), (E2), and (E3) can be performed in combination. Especially, when the process by (E1) is performed, there exists a tendency for the adhesive strength to a soldering resist to improve. Moreover, when the process by (E2) is performed, there exists a tendency for the adhesive strength to a buildup material to improve. Furthermore, when the processes according to (E1) and (E2) are performed in combination, it is possible to improve the adhesion strength to both the solder resist and the build-up material. These are clarified by examples described later. When processing is performed by combining the processes (E1) to (E3), it is preferable to perform the process according to (E1) first. More specifically, it is more preferable to perform the process (E2) or (E3) after the process (E1).

(E1:銅配線表面に卑金属を形成する処理)
前述したD工程後、銅配線表面に銅よりも卑な金属を付与することによって、銅配線表面に上記卑金属が形成される。但し、銅配線表面は必ずしも完全に覆われるわけではない。ここで、卑金属とは、銅の電位よりも低い電位を有する金属を意図している。理論によって拘束するものではないが、上述の卑金属による処理を行うことによって、銅配線表面の再酸化が抑制され、絶縁層との接着強度の向上が可能になると推察される。
(E1: Process for forming base metal on the copper wiring surface)
After the step D described above, the base metal is formed on the surface of the copper wiring by applying a base metal more than copper to the surface of the copper wiring. However, the copper wiring surface is not necessarily completely covered. Here, the base metal intends a metal having a potential lower than that of copper. Although not bound by theory, it is presumed that the reoxidation of the copper wiring surface can be suppressed and the adhesion strength with the insulating layer can be improved by performing the above-described treatment with the base metal.

卑金属を銅配線表面に形成する方法としては、特に限定されないが、無電解めっき、電気めっき、スパッタリング、蒸着等により形成することが好ましく、無電解めっきで形成することがより好ましく、無電解めっきにより銅配線表面を卑金属で完全に被覆するのが特に好ましい。   The method for forming the base metal on the copper wiring surface is not particularly limited, but is preferably formed by electroless plating, electroplating, sputtering, vapor deposition, or the like, more preferably formed by electroless plating, and by electroless plating. It is particularly preferable to completely cover the copper wiring surface with a base metal.

上記卑金属は、特に限定されないが、Cr、Co、Ni、Zn、Sn、Mo及びWからなる群から選択される金属を用いることが好ましい。特に、無電解めっきにて析出可能なSn、Ni、Coが好ましく、Snが特に好ましい。更に、銅配線表面に複数の卑金属を形成してもよく、その場合には、最表面にSnを形成することが好ましい。   The base metal is not particularly limited, but a metal selected from the group consisting of Cr, Co, Ni, Zn, Sn, Mo and W is preferably used. In particular, Sn, Ni, and Co that can be deposited by electroless plating are preferable, and Sn is particularly preferable. Further, a plurality of base metals may be formed on the surface of the copper wiring. In that case, it is preferable to form Sn on the outermost surface.

無電解めっきにおいて使用可能なSnを含む溶液は、錫塩及びイオウ化合物を含む酸性溶液であることが好ましい。錫塩としては、酸性溶液に溶解するものであればよいが、有機スルホン酸や塩化物であることが好ましい。イオウ化合物としては、チオ尿素、有機硫化物等であることが好ましい。上記酸性溶液としては、無機酸及び有機酸から選択される1種以上を含む酸性溶液であることが好ましい。特に限定されないが、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、酒石酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等を含む酸性溶液であることが好ましい。その他、リン化合物を含有してもよい。   The solution containing Sn that can be used in electroless plating is preferably an acidic solution containing a tin salt and a sulfur compound. Any tin salt may be used as long as it dissolves in an acidic solution, but organic sulfonic acids and chlorides are preferred. The sulfur compound is preferably thiourea, organic sulfide or the like. The acidic solution is preferably an acidic solution containing one or more selected from inorganic acids and organic acids. Although not particularly limited, an acidic solution containing, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, tartaric acid, methanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid and the like is preferable. In addition, you may contain a phosphorus compound.

また、銅配線表面上に形成する卑金属の形成量(平均化した層の厚さ)は、特に限定されない。しかし、銅配線表面のRzを考慮して、卑金属の形成量を適切に調節することが好ましい。銅配線表面のRzが1〜1000nmの場合、卑金属の形成量は0.61〜305μmol/dm(1〜500nmの厚さ)であることが好ましく、銅配線表面のRzが1〜300nmの場合、卑金属の形成量は0.61〜91.5μmol/dm(1〜150nmの厚さ)であることが好ましい。また、銅配線表面のRzが1〜100nm以下の場合、卑金属の形成量は0.61〜30.5μmol/dm(1〜50nmの厚さ)であることが好ましく、銅配線表面のRzが1〜50nmの場合、卑金属の形成量は0.61〜15.3μmol/dm(1〜25nmの厚さ)であることが好ましい。卑金属の形成量を0.61μmol/dm(1nmの厚さ)以上とすることで、銅配線の再酸化を抑制しやすくなる。また、銅配線表面のRz値に応じて卑金属の形成量を上記範囲内とすることで、絶縁層との接着強度を向上しやすくなる。卑金属の形成量が多すぎる場合、微細凹凸によるアンカー効果が低下し、絶縁層との接着強度が低下する傾向がある。なお、卑金属を離散的に銅配線表面に形成した量は、王水によって銅配線表面上の卑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求めることができる。 Further, the amount of base metal formed on the copper wiring surface (averaged layer thickness) is not particularly limited. However, it is preferable to appropriately adjust the formation amount of the base metal in consideration of Rz on the surface of the copper wiring. When the Rz on the copper wiring surface is 1-1000 nm, the base metal formation amount is preferably 0.61 to 305 μmol / dm 2 (1 to 500 nm thickness), and the Rz on the copper wiring surface is 1 to 300 nm. The base metal formation amount is preferably 0.61 to 91.5 μmol / dm 2 (thickness of 1 to 150 nm). Moreover, when Rz of the copper wiring surface is 1-100 nm or less, it is preferable that the formation amount of a base metal is 0.61-30.5 micromol / dm < 2 > (thickness of 1-50 nm), and Rz of a copper wiring surface is In the case of 1 to 50 nm, the base metal formation amount is preferably 0.61 to 15.3 μmol / dm 2 (thickness of 1 to 25 nm). By making the base metal formation amount 0.61 μmol / dm 2 (1 nm thickness) or more, it becomes easy to suppress reoxidation of the copper wiring. Moreover, it becomes easy to improve adhesive strength with an insulating layer by making the formation amount of a base metal into the said range according to Rz value of the copper wiring surface. When the amount of base metal formed is too large, the anchor effect due to fine irregularities is lowered, and the adhesive strength with the insulating layer tends to be lowered. The amount of the base metal formed discretely on the surface of the copper wiring can be obtained by dissolving the base metal on the surface of the copper wiring with aqua regia and then quantitatively analyzing the dissolved solution with an atomic absorption photometer. .

更に、上記卑金属を形成した後に、加熱処理を行うことによって、銅配線表面と絶縁層との接着強度を更に向上させることができる。加熱処理は、90〜200℃の温度で実施することが好ましく、110〜170℃がより好ましく、130〜150℃が特に好ましい。90℃以上の温度に加熱することによって、加熱処理による接着強度向上の効果が発現しやすくなる。一方、加熱処理の温度を200℃以下に制御することによって、有機材料を含む基板の劣化を防止することができる。但し、加熱処理の温度は、有機材料等の基板材料に、劣化等の影響が出ない範囲であれば、200℃を超えた高い温度条件下で処理を行っても良い。   Furthermore, the adhesive strength between the copper wiring surface and the insulating layer can be further improved by performing a heat treatment after forming the base metal. The heat treatment is preferably performed at a temperature of 90 to 200 ° C, more preferably 110 to 170 ° C, and particularly preferably 130 to 150 ° C. By heating to a temperature of 90 ° C. or higher, the effect of improving the adhesive strength by the heat treatment is easily exhibited. On the other hand, by controlling the temperature of the heat treatment to 200 ° C. or lower, deterioration of the substrate containing an organic material can be prevented. However, the temperature of the heat treatment may be performed under a high temperature condition exceeding 200 ° C. as long as the substrate material such as an organic material is not affected by deterioration or the like.

加熱処理の時間は、所定の効果が得られ、材料に劣化等の影響が出ない範囲であれば、特に制限されるものではない。例えば、加熱処理の時間は、20〜120分が好ましく、40〜90分がより好ましい。特に限定するものではないが、卑金属としてSnを形成した場合は、その後、110〜170℃の温度で、20〜120分にわたって加熱処理を実施することが好ましく、130〜150℃の温度で、40〜90分にわたって加熱処理をすることがより好ましい。このような加熱処理の後、銅配線表面の清浄化を行う脱脂処理、酸洗処理、又はこれらを適宜組み合わせた処理を行っても良い。なお、銅配線表面に卑金属を形成する処理と組み合わせてアゾール化合物を含む溶液による処理やカップリング処理を行う場合も、加熱処理後に行うことが好ましい。   The heat treatment time is not particularly limited as long as a predetermined effect is obtained and the material is not affected by deterioration or the like. For example, the heat treatment time is preferably 20 to 120 minutes, more preferably 40 to 90 minutes. Although it does not specifically limit, when forming Sn as a base metal, it is preferable to implement heat processing over 20-120 minutes at the temperature of 110-170 degreeC after that, at the temperature of 130-150 degreeC, 40 It is more preferable to heat-treat for -90 minutes. After such a heat treatment, a degreasing treatment for cleaning the surface of the copper wiring, a pickling treatment, or a treatment appropriately combining these may be performed. In addition, also when performing the process and the coupling process by the solution containing an azole compound in combination with the process which forms a base metal on the copper wiring surface, it is preferable to carry out after a heat processing.

(E2:アゾール化合物を含有する溶液による処理)
前述したD工程後、アゾール化合物を含有する溶液で銅配線表面を処理することによって、銅配線表面にアゾール化合物による層が形成される。理論によって拘束するものではないが、このような処理を行うことによって、銅配線表面の再酸化が抑制され、絶縁層との接着強度の向上が可能になると推察される。アゾール化合物を含有する溶液に使用するアゾール化合物は、窒素を1つ以上含む複素5員環化合物である。例えば、アゾール、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾールであり、アゾール化合物を含有する溶液とは、これらアゾール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。接着強度向上の観点からは、特に、ジアゾールが好ましい。更に、ジアゾールの中でも、ピラゾール(1,2−ジアゾール)が好ましい。なお、接着強度を向上させるためには、アゾール化合物における窒素を含む複素5員環構造そのものが重要であり、置換基の有無については特に限定されない。
(E2: Treatment with a solution containing an azole compound)
After the step D described above, the copper wiring surface is treated with a solution containing an azole compound, whereby a layer made of the azole compound is formed on the copper wiring surface. Although not bound by theory, it is presumed that by performing such treatment, reoxidation of the surface of the copper wiring is suppressed and the adhesive strength with the insulating layer can be improved. The azole compound used for the solution containing the azole compound is a heterocyclic 5-membered ring compound containing one or more nitrogen atoms. For example, azole, diazole, triazole and tetrazole, and the solution containing an azole compound may be any solution containing at least one of these azole compounds. Diazole is particularly preferable from the viewpoint of improving the adhesive strength. Further, among diazoles, pyrazole (1,2-diazole) is preferable. In addition, in order to improve adhesive strength, the heterocyclic 5-membered ring structure itself containing nitrogen in an azole compound is important, and the presence or absence of a substituent is not particularly limited.

また、特に、アゾール化合物としてピラゾールを使用して前述した処理を行う場合には、pHが7〜12のアゾール化合物を含有する溶液を使用して処理を行うことが好ましい。更には、pH8〜11の溶液を用いて処理することがより好ましく、pH9〜10の溶液を用いて処理することが特に好ましい。   In particular, when the treatment described above is performed using pyrazole as the azole compound, the treatment is preferably performed using a solution containing an azole compound having a pH of 7 to 12. Further, it is more preferable to perform the treatment using a solution having a pH of 8 to 11, and it is particularly preferable to perform the treatment using a solution having a pH of 9 to 10.

また、特に、アゾール化合物としてイミダゾールを使用して前述した処理を行う場合には、pHが3〜9のアゾール化合物を含有する溶液を使用して処理を行うことが好ましい。更には、pH4〜8の溶液を使用して処理することがより好ましく、pH5〜7の溶液を使用して処理することが特に好ましい。   In particular, when the treatment described above is performed using imidazole as the azole compound, the treatment is preferably performed using a solution containing an azole compound having a pH of 3 to 9. Furthermore, it is more preferable to process using the solution of pH 4-8, and it is especially preferable to process using the solution of pH 5-7.

また、特に、アゾール化合物としてトリアゾール及びテトラゾールを使用して上記処理を行う場合には、pHが0.1〜3のアゾール化合物を含有する溶液を使用して処理を行うことが好ましい。更には、pH0.1〜2の溶液を使用して処理することがより好ましく、pH0.1〜1の溶液を使用して処理することが特に好ましい。   In particular, when the above treatment is performed using triazole and tetrazole as the azole compound, the treatment is preferably performed using a solution containing an azole compound having a pH of 0.1 to 3. Furthermore, it is more preferable to process using the solution of pH 0.1-2, and it is especially preferable to process using the solution of pH 0.1-1.

アゾール化合物を含有する溶液のpHは、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液、塩酸、硫酸溶液等を適宜使用して、調整することができる。pHの調整するために、緩衝剤を加えることもできる。なお、pHは、一般的なガラス電極を用いたpHメータによって測定できる。具体的には、例えば、株式会社堀場製作所の商品名:Model(F−51)を使用することができる。フタル酸塩pH標準液(pH:4.01)と、中性リン酸塩pH標準液(pH:6.86)と、ホウ酸塩pH標準液(pH:9.18)をpH標準液として用い、pHメータを3点校正した後、pHメータの電極を溶液に入れて、2分以上経過して安定した後の値を測定することで得られる。このとき、標準緩衝液と溶液の液温は、例えば、共に25℃とすることができる。   The pH of the solution containing the azole compound can be adjusted by appropriately using sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, hydrochloric acid, sulfuric acid solution, or the like. Buffering agents can be added to adjust the pH. In addition, pH can be measured with a pH meter using a general glass electrode. Specifically, for example, trade name: Model (F-51) manufactured by HORIBA, Ltd. can be used. Phthalate pH standard solution (pH: 4.01), neutral phosphate pH standard solution (pH: 6.86), and borate pH standard solution (pH: 9.18) as pH standard solutions It is obtained by calibrating the pH meter at three points and then measuring the value after the pH meter electrode is put into the solution and stabilized for 2 minutes or more. At this time, both the standard buffer solution and the solution temperature can be set to 25 ° C., for example.

アゾール化合物を含有する溶液におけるアゾール化合物の濃度は、0.1〜5000ppmの濃度が好ましく、0.5〜3000ppmがより好ましく、1〜1000ppmであることが特に好ましい。アゾール化合物を含む溶液による処理時間は、特に限定しないが、アゾール化合物の種類及び濃度に応じて適宜調整することが好ましい。   The concentration of the azole compound in the solution containing the azole compound is preferably 0.1 to 5000 ppm, more preferably 0.5 to 3000 ppm, and particularly preferably 1 to 1000 ppm. The treatment time with the solution containing the azole compound is not particularly limited, but is preferably adjusted as appropriate according to the type and concentration of the azole compound.

(E3:カップリング処理)
前述したD工程後、カップリング剤を用いて銅配線表面を処理することによって、絶縁層との接着強度の向上が可能になる。本発明の一実施形態では、(E1)卑金属を含む溶液を用いた処理の後、又は(E2)アゾール化合物を含む溶液での処理の後にカップリング処理を行うことが好ましい。
(E3: Coupling process)
After the step D described above, the strength of the adhesive with the insulating layer can be improved by treating the copper wiring surface with a coupling agent. In one embodiment of the present invention, it is preferable to perform a coupling treatment after (E1) treatment using a solution containing a base metal or (E2) after treatment with a solution containing an azole compound.

カップリング処理に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等が挙げられ、これらは1種又は2種以上を併用してもよい。中でもシラン系カップリング剤が好ましく、シラン系カップリング剤としては、例えば、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、又はメタクリル基等の官能基を分子中に有するものであることが好ましい。また、上記カップリング剤は、それを含む溶液として使用することができ、このカップリング剤溶液の調整に使用される溶媒は、特に限定されないが、水、アルコール、ケトン類等を用いることが可能である。更に、カップリング剤の加水分解を促進させるために、酢酸、や塩酸等の酸を少量添加することもできる。カップリング剤の含有量は、カップリング剤溶液全体に対して、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.1〜1.0質量%であることがより好ましい。   Examples of the coupling agent used for the coupling treatment include a silane coupling agent, an aluminum coupling agent, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, and the like, and these are one type or two or more types. May be used in combination. Of these, silane coupling agents are preferable, and the silane coupling agent has a functional group such as an epoxy group, amino group, mercapto group, imidazole group, vinyl group, or methacryl group in the molecule. Is preferred. The coupling agent can be used as a solution containing the same, and the solvent used for the preparation of the coupling agent solution is not particularly limited, but water, alcohol, ketones, etc. can be used. It is. Further, in order to promote hydrolysis of the coupling agent, an acid such as acetic acid or hydrochloric acid can be added in a small amount. The content of the coupling agent is preferably 0.01 to 5% by mass and more preferably 0.1 to 1.0% by mass with respect to the entire coupling agent solution.

前述の各種溶液による処理又は各種溶液と接触させる方法は、各溶液に配線基板を浸漬する方法、各溶液を配線基板に対しスプレー噴霧又は塗布する方法等により行うことができる。また、各溶液で処理した配線基板は、自然乾燥、加熱乾燥、又は真空乾燥により乾燥するが、溶液の種類によっては、乾燥前に水洗又は超音波洗浄を行うことが好ましい。   The above-described treatment with various solutions or the method of bringing them into contact with various solutions can be performed by a method of immersing the wiring board in each solution, a method of spraying or applying each solution to the wiring board, or the like. Moreover, although the wiring board processed with each solution is dried by natural drying, heat drying, or vacuum drying, depending on the kind of solution, it is preferable to perform water washing or ultrasonic cleaning before drying.

先に説明した本発明による配線基板の表面処理方法は、多層プリント配線基板、ビルドアッププリント配線基板等のマザーボード、並びにリジットサブストレート、ビルドアップサブストレート等の半導体チップ搭載基板、といった様々な用途の配線基板に適用することができる。特に限定するものではないが、以下、本発明による配線基板の表面処理方法を使用した実施形態について例示する。   The above-described surface treatment method for a wiring board according to the present invention is applicable to various uses such as multilayer printed wiring boards, motherboards such as build-up printed wiring boards, and semiconductor chip mounting boards such as rigid substrates and build-up substrates. It can be applied to a wiring board. Although it does not specifically limit, Embodiment which uses the surface treatment method of the wiring board by this invention below is illustrated.

(半導体チップ搭載基板)
図5は、本発明の一実施形態である半導体チップ搭載基板の一例を示す模式的断面図である。図5では、2層のビルドアップ層(層間絶縁層)をコア基板100の片面にのみ形成した場合を例示している。しかし、ビルドアップ層は、図5に示した構成に限らず、必要に応じて、図6に示すようにコア基板100の両面に形成しても良い。
(Semiconductor chip mounting substrate)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor chip mounting substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 illustrates a case where two build-up layers (interlayer insulating layers) are formed only on one side of the core substrate 100. However, the build-up layer is not limited to the configuration shown in FIG. 5 and may be formed on both surfaces of the core substrate 100 as shown in FIG. 6 as necessary.

半導体チップ搭載基板は、図5に示すように、半導体チップが搭載される側の絶縁層であるコア基板100上に、半導体チップ接続端子(図示省略)及び第1の層間接続端子101を含む第1の配線106aが形成される。コア基板100の他方の側には、第2の層間接続端子103を含む第2の配線106bが形成され、第1の層間接続端子101と第2の層間接続端子103は、コア基板100の第1の層間接続用IVH(インタースティシャルバイアホール)102を介して電気的に接続される。コア基板100の第2の配線106b側には、ビルドアップ層104が形成され、ビルドアップ層104上には、第3の層間接続端子を含む第3の配線106cが形成される。第2の層間接続端子103と第3の層間接続端子は、第2の層間接続用IVH108を介して電気的に接続される。   As shown in FIG. 5, the semiconductor chip mounting substrate includes a semiconductor chip connection terminal (not shown) and a first interlayer connection terminal 101 on a core substrate 100 which is an insulating layer on the side where the semiconductor chip is mounted. One wiring 106a is formed. A second wiring 106 b including a second interlayer connection terminal 103 is formed on the other side of the core substrate 100, and the first interlayer connection terminal 101 and the second interlayer connection terminal 103 are connected to the second interlayer connection terminal 103 of the core substrate 100. Electrical connection is made through one interlayer connection IVH (interstitial via hole) 102. A buildup layer 104 is formed on the second wiring 106 b side of the core substrate 100, and a third wiring 106 c including a third interlayer connection terminal is formed on the buildup layer 104. The second interlayer connection terminal 103 and the third interlayer connection terminal are electrically connected through the second interlayer connection IVH 108.

ビルドアップ層が複数形成される場合は、同様の構造を積層し、最外層のビルドアップ層上には、マザーボードと接続される外部接続端子107が形成され、更に外部接続端子107と第3の層間接続端子は、第3の層間接続用IVH105を介して電気的に接続される。配線の形状、各々の接続端子の配置等は特に制限されず、搭載する半導体チップや目的とする半導体パッケージを製造するために、適宜設計可能である。また、半導体チップ接続端子と第1の層間接続端子101等を共用することも可能である。更に、最外層のビルドアップ層上には、必要に応じてソルダーレジスト等の絶縁被覆109を設けることもできる。   When a plurality of build-up layers are formed, the same structure is laminated, and an external connection terminal 107 connected to the motherboard is formed on the outermost build-up layer. The interlayer connection terminals are electrically connected via the third interlayer connection IVH 105. The shape of the wiring, the arrangement of each connection terminal, and the like are not particularly limited, and can be appropriately designed to manufacture a semiconductor chip to be mounted and a target semiconductor package. Further, the semiconductor chip connection terminal and the first interlayer connection terminal 101 can be shared. Furthermore, an insulating coating 109 such as a solder resist can be provided on the outermost buildup layer as necessary.

以下、特に限定するものではないが、半導体チップ搭載基板の代表的な構成部材及び物性について説明する。
(コア基板)
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、ガラス基材等が使用できる。熱膨張係数や絶縁性を考慮すると、セラミック基材やガラス基材を用いることが好ましい。ガラス基材は、非感光性ガラスや感光性ガラスであってよい。非感光性ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス(成分例 SiO:65〜75質量%、Al:0.5〜4質量%、CaO:5〜15質量%、MgO:0.5〜4質量%、NaO:10〜20質量%)、ホウ珪酸ガラス(成分例 SiO:65〜80質量%、B:5〜25質量%、Al:1〜5質量%、CaO:5〜8質量%、MgO:0.5〜2質量%、NaO:6〜14質量%、KO:1〜6質量%)等が挙げられる。また、感光性ガラスとしては、LiO−SiO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。
Hereinafter, although it does not specifically limit, the typical structural member and physical property of a semiconductor chip mounting substrate are demonstrated.
(Core substrate)
The material of the core substrate is not particularly limited, but an organic substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, a glass substrate and the like can be used. In consideration of the thermal expansion coefficient and insulation, it is preferable to use a ceramic substrate or a glass substrate. The glass substrate may be non-photosensitive glass or photosensitive glass. The non-photosensitive glass, soda lime glass (component example SiO 2: 65 to 75 wt%, Al 2 O 3: 0.5~4 wt%, CaO: 5 to 15 wt%, MgO: 0.5 to 4 wt%, Na 2 O: 10 to 20 wt%), borosilicate glass (component example SiO 2: 65-80 wt%, B 2 O 3: 5~25 wt%, Al 2 O 3: 1~5 wt% , CaO: 5 to 8 mass%, MgO: 0.5 to 2 mass%, Na 2 O: 6 to 14 mass%, K 2 O: 1 to 6 mass%) and the like. As the photosensitive glass, a Li 2 O-SiO 2 based crystallized glass include those containing gold ions and silver ions as a photosensitive agent.

有機基板としては、ガラス布に樹脂を含浸させた材料を積層した基板や樹脂フィルムが使用できる。使用する樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの混合樹脂が使用できるが、熱硬化性の有機絶縁材料が好ましい。熱硬化性樹脂としては、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熱硬化性樹脂、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、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、液晶ポリマ等が挙げられる。これらの樹脂には、充填材を添加しても良い。充填材としては、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ等が挙げられる。コア基板の厚さは、100〜800μmであるのが、IVH形成性の点で好ましく、150〜500μmであるのがより好ましい。   As the organic substrate, a substrate or a resin film obtained by laminating a material obtained by impregnating a glass cloth with a resin can be used. As the resin to be used, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixed resin thereof can be used, but a thermosetting organic insulating material is preferable. Thermosetting resins include phenolic resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, epoxy resin, polybenzimidazole resin, polyamide resin, polyamideimide resin, silicon resin, cyclohexane Resin synthesized from pentadiene, resin containing tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, resin synthesized from aromatic nitrile, trimerized aromatic dicyanamide resin, resin containing triallyl trimetallate, furan resin, ketone resin, A xylene resin, a thermosetting resin containing a condensed polycyclic aromatic, a benzocyclobutene resin, or the like can be used. Examples of the thermoplastic resin include polyimide resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, aramid resin, and liquid crystal polymer. A filler may be added to these resins. Examples of the filler include silica, talc, aluminum hydroxide, aluminum borate, aluminum nitride, and alumina. The thickness of the core substrate is preferably 100 to 800 μm from the viewpoint of IVH formation, and more preferably 150 to 500 μm.

(ビルドアップ層)
層間絶縁層(ビルドアップ層)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、又はそれらの混合樹脂が使用できる。また、ビルドアップ層は、熱硬化性の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、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熱硬化性樹脂、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、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、液晶ポリマ等が挙げられる。絶縁材料には充填材等を添加しても良い。充填材としては、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ等が挙げられる。
(Build-up layer)
The interlayer insulating layer (build-up layer) is made of an insulating material, and a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixed resin thereof can be used as the insulating material. The build-up layer preferably contains a thermosetting organic insulating material as a main component. Thermosetting resins include phenolic resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, epoxy resin, polybenzimidazole resin, polyamide resin, polyamideimide resin, silicon resin, cyclohexane Resin synthesized from pentadiene, resin containing tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, resin synthesized from aromatic nitrile, trimerized aromatic dicyanamide resin, resin containing triallyl trimetallate, furan resin, ketone resin, A xylene resin, a thermosetting resin containing a condensed polycyclic aromatic, a benzocyclobutene resin, or the like can be used. Examples of the thermoplastic resin include polyimide resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, aramid resin, and liquid crystal polymer. A filler or the like may be added to the insulating material. Examples of the filler include silica, talc, aluminum hydroxide, aluminum borate, aluminum nitride, and alumina.

(熱膨張係数)
熱膨張係数については、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、且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、これらに限定するものではない。更に、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。具体的には、コア基板の熱膨張係数α2は、7〜13ppm/℃が好ましく、更に好ましくは9〜11ppm/℃である。ビルドアップ層の熱膨張係数α3は、10〜40ppm/℃であるのが好ましく、10〜20ppm/℃がより好ましく、11〜17ppm/℃が特に好ましい。
(Coefficient of thermal expansion)
Regarding the thermal expansion coefficient, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the semiconductor chip and the thermal expansion coefficient of the core substrate are approximated, and that the thermal expansion coefficient of the core substrate and the thermal expansion coefficient of the buildup layer are approximated. However, it is not limited to these. Further, when the thermal expansion coefficients of the semiconductor chip, the core substrate, and the buildup layer are α1, α2, and α3 (ppm / ° C.), it is more preferable that α1 ≦ α2 ≦ α3. Specifically, the thermal expansion coefficient α2 of the core substrate is preferably 7 to 13 ppm / ° C, more preferably 9 to 11 ppm / ° C. The thermal expansion coefficient α3 of the buildup layer is preferably 10 to 40 ppm / ° C, more preferably 10 to 20 ppm / ° C, and particularly preferably 11 to 17 ppm / ° C.

(ヤング率)
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。
(Young's modulus)
The Young's modulus of the buildup layer is preferably 1 to 5 GPa from the viewpoint of stress relaxation against thermal stress. It is preferable to add the filler in the buildup layer by appropriately adjusting the addition amount so that the thermal expansion coefficient of the buildup layer is 10 to 40 ppm / ° C. and the Young's modulus is 1 to 5 GPa.

(レジスト)
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、カバーレイ等が挙げられる。エッチングレジスト及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。ソルダーレジスト又はカバーレイは、外部接続端子、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、絶縁被服として基板表面に形成される。これらのレジストは、液状又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。
(Resist)
Examples of the resist include an etching resist, a plating resist, a solder resist, and a coverlay. In order to use the etching resist and the plating resist for the purpose of forming the wiring, the etching resist and the plating resist are peeled off after the wiring is formed and do not remain on the substrate or the like. The solder resist or coverlay is formed on the surface of the substrate as an insulating coating because it is intended to protect wiring other than external connection terminals, semiconductor chip connection terminals, and the like. These resists can be used in liquid or film form, and preferably have photosensitivity.

(半導体チップ搭載基板の製造方法)
上述の半導体チップ搭載基板は、以下の説明する方法を適宜組み合わせることによって製造することができる。製造工程の順番は、その目的を逸脱しない範囲において、特に限定されるものではない。
(Manufacturing method of semiconductor chip mounting substrate)
The above-described semiconductor chip mounting substrate can be manufactured by appropriately combining the methods described below. The order of the manufacturing process is not particularly limited as long as it does not deviate from its purpose.

(配線形成方法)
半導体チップ搭載基板を製造する際の配線の形成方法としては、コア基板表面又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(サブトラティブ法)、コア基板表面又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)、コア基板表面又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)等がある。
(Wiring formation method)
As a method of forming wiring when manufacturing a semiconductor chip mounting substrate, a method of forming a metal foil on the surface of a core substrate or a build-up layer and removing unnecessary portions of the metal foil by etching (subtractive method), a core A method in which wiring is formed only by plating on the substrate surface or build-up layer only by the necessary method (additive method), a thin metal layer (seed layer) is formed on the core substrate surface or build-up layer, and then electrolytic plating is performed. There is a method of removing a thin metal layer by etching (semi-additive method) after forming necessary wirings.

(サブトラクティブ法による配線形成)
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、通常の配線基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。エッチングレジストを形成する方法としては、例えば、レジストインクをシルクスクリ−ン印刷してエッチングレジストを形成する方法がある。別法として、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方法もある。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等、通常の配線基板に用いる化学エッチング液を用いることができる。
(Wiring formation by subtractive method)
An etching resist can be formed at a location to be a wiring on the metal foil, and a chemical etching solution can be sprayed and sprayed onto a portion exposed from the etching resist to remove an unnecessary metal foil to form a wiring. For example, when a copper foil is used as the metal foil, an etching resist material that can be used for a normal wiring substrate can be used as the etching resist. As a method of forming an etching resist, for example, there is a method of forming an etching resist by silk screen printing of a resist ink. Alternatively, a negative photosensitive dry film for etching resist is laminated on copper foil, and a photomask that transmits light is superimposed on the wiring shape on top of it, exposed to ultraviolet light, and unexposed areas are developed. There is also a method of forming an etching resist by removing with a liquid. As the chemical etching solution, a chemical etching solution used for an ordinary wiring board such as a solution of cupric chloride and hydrochloric acid, a ferric chloride solution, a solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, an ammonium persulfate solution, or the like can be used.

(アディティブ法による配線形成)
コア基板又はビルドアップ層上の必要な箇所にのみ、めっきを行うことで配線を形成することができる。これは、通常のめっきによる配線形成技術を用いることができる。例えば、コア基板に無電解めっき用触媒を付着させた後、めっきが行われない表面部分にめっきレジストを形成して、無電解めっき液に浸漬し、めっきレジストに覆われていない箇所にのみ、無電解めっきを行い配線形成する。
(Wiring formation by additive method)
Wiring can be formed by performing plating only on a necessary portion on the core substrate or the build-up layer. For this, a wiring forming technique by normal plating can be used. For example, after depositing the electroless plating catalyst on the core substrate, forming a plating resist on the surface portion where plating is not performed, immersing in an electroless plating solution, and only in locations not covered by the plating resist, Electroless plating is performed to form wiring.

(セミアディティブ法による配線形成)
コア基板表面又はビルドアップ層上に、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、シード層をエッチングで除去することで配線を形成することができる。例えば、コア基板表面又はビルドアップ層上に、シード層を形成し、この形成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することで、配線を形成することができる。セミアディティブ法に用いるシード層を形成する方法は、スパッタリング、蒸着、めっき等による方法と、金属箔を貼り合わせる方法がある。また同様の方法で、サブトラクティブ法の金属箔を形成することもできる。
(Wiring formation by semi-additive method)
A seed layer is formed on the surface of the core substrate or the build-up layer, and then a necessary wiring is formed by electrolytic plating, and then the seed layer is removed by etching, whereby the wiring can be formed. For example, a seed layer is formed on the core substrate surface or the buildup layer, a plating resist is formed in a necessary pattern on the formed seed layer, and wiring is formed by electrolytic copper plating through the seed layer. . Thereafter, the plating resist is peeled off, and finally the seed layer is removed by etching or the like, whereby the wiring can be formed. As a method for forming a seed layer used in the semi-additive method, there are a method by sputtering, vapor deposition, plating, and the like, and a method in which a metal foil is bonded. Further, a subtractive metal foil can be formed by the same method.

(スパッタリング、蒸着、めっき等によるシード層の形成)
コア基板表面又はビルドアップ層上に、スパッタリング、蒸着、めっき等によってシード層を形成することができる。例えば、シード層として、スパッタリングにより下地金属と薄膜銅層を形成する場合、薄膜銅層を形成するために使用されるスパッタリング装置は、2極スパッタ、3極スパッタ、4極スパッタ、マグネトロンスパッタ、ミラートロンスパッタ等を用いることができる。スパッタに用いるターゲットは、密着を確保するために、例えば、Cr、Ni、Co、Pd、Zr、Ni−Cr合金、Ni−Cu合金等の金属を下地金属として用い、厚み:5〜50nmのスパッタリングを施す。その後、銅をターゲットにして厚み:200〜500nmのスパッタリングを施しシード層を形成することができる。また、コア基板表面又はビルドアップ層上に無電解銅めっきにより、0.1〜3μmの厚みのめっき銅によるシード層を形成してもよい。通常、無電解銅めっきは、絶縁層表面に触媒となるパラジウムを吸着させ、めっき銅を析出させる。めっき銅により形成したシード層は、銅のエッチング処理後に配線間の絶縁層表面に残存するパラジウムの除去が必要となる。通常、絶縁層表面のデスミア処理による絶縁層のエッチング時にパラジウムを同時に除去することができるが、このような処理は、銅配線の表面処理と別途行う必要がある。しかし、本発明による配線基板の表面処理方法によれば、銅配線表面を処理する工程の一部と同時に、上記デスミア処理を行うことが可能である。
(Formation of seed layer by sputtering, vapor deposition, plating, etc.)
A seed layer can be formed on the core substrate surface or build-up layer by sputtering, vapor deposition, plating, or the like. For example, when a base metal and a thin film copper layer are formed by sputtering as a seed layer, the sputtering apparatus used to form the thin film copper layer is a bipolar sputtering, a three-pole sputtering, a four-pole sputtering, a magnetron sputtering, a mirror. Tron sputtering or the like can be used. The target used for sputtering uses, for example, a metal such as Cr, Ni, Co, Pd, Zr, Ni—Cr alloy, or Ni—Cu alloy as a base metal in order to ensure adhesion, and a sputtering thickness of 5 to 50 nm. Apply. Thereafter, a seed layer can be formed by sputtering with a thickness of 200 to 500 nm using copper as a target. Further, a seed layer made of plated copper having a thickness of 0.1 to 3 μm may be formed on the core substrate surface or the buildup layer by electroless copper plating. Usually, in electroless copper plating, palladium serving as a catalyst is adsorbed on the surface of an insulating layer to deposit plated copper. The seed layer formed of the plated copper needs to remove palladium remaining on the surface of the insulating layer between the wirings after the copper etching process. Normally, palladium can be removed at the same time as etching of the insulating layer by desmearing the surface of the insulating layer, but such processing needs to be performed separately from the surface treatment of the copper wiring. However, according to the surface treatment method for a wiring board according to the present invention, it is possible to perform the desmear treatment simultaneously with a part of the process of treating the copper wiring surface.

(金属箔を貼り合わせる方法)
コア基板又はビルドアップ層に接着機能がある場合は、金属箔をプレスやラミネートによって貼り合わせることによりシード層を形成することもできる。しかし、薄い金属層を直接貼り合わせるのは非常に困難であるため、厚い金属箔を張り合わせた後にエッチング等により薄くする方法、キャリア付金属箔を貼り合わせた後にキャリア層を剥離する方法等がある。例えば、前者としては、キャリア銅/ニッケル/薄膜銅の三層銅箔があり、キャリア銅をアルカリエッチング液で、ニッケルをニッケルエッチング液で除去できる。後者としては、アルミ、銅、絶縁材料等をキャリアとしたピーラブル銅箔等が使用でき、厚み:5μm以下のシード層を形成できる。また、厚み:9〜18μmの銅箔を貼り付け、エッチングにより厚み:5μm以下になるように均一に薄くし、シード層を形成しても良い。これらの方法で形成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することで、配線を形成することができる。
(Method of bonding metal foil)
When the core substrate or the build-up layer has an adhesive function, the seed layer can be formed by bonding metal foils by pressing or laminating. However, since it is very difficult to directly bond a thin metal layer, there are a method in which a thick metal foil is laminated and then thinned by etching or the like, a method in which a carrier-attached metal foil is bonded and a carrier layer is peeled off. . For example, as the former, there is a three-layer copper foil of carrier copper / nickel / thin film copper, and carrier copper can be removed with an alkaline etching solution and nickel can be removed with a nickel etching solution. As the latter, a peelable copper foil using aluminum, copper, an insulating material or the like as a carrier can be used, and a seed layer having a thickness of 5 μm or less can be formed. Alternatively, a seed layer may be formed by attaching a copper foil having a thickness of 9 to 18 [mu] m, and uniformly thinning it so as to have a thickness of 5 [mu] m or less by etching. A plating resist is formed in a necessary pattern on the seed layer formed by these methods, and wiring is formed by electrolytic copper plating through the seed layer. Thereafter, the plating resist is peeled off, and finally the seed layer is removed by etching or the like, whereby the wiring can be formed.

(配線の形状)
配線の形状は特に問わないが、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(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(はんだボール等が搭載される箇所)及びそれらを接続する展開配線、層間接続端子等から構成される。また、配線の配置も特に問わないが、図7に示すような(内層配線、層間接続端子等は省略)、半導体チップ接続端子16より内側に外部接続端子19を形成したファン−インタイプの半導体チップ搭載基板や、図8に示すような半導体チップ接続端子16の外側に外部接続端子19を形成したファン−アウトタイプの半導体チップ搭載基板、又はこれらを組み合わせたタイプでもよい。なお、図7及び図8において、13は半導体パッケージ領域、14はダイボンドフィルム接着領域(フリップチップタイプ)、15は半導体チップ搭載領域(フリップチップタイプ)、17はダイボンドフィルム接着領域(ワイヤボンドタイプ)、18は半導体チップ搭載領域(ワイヤボンドタイプ)、20は展開配線を示す。半導体チップ接続端子16の形状は、ワイヤボンド接続、フリップチップ接続等が可能であれば、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、フリップチップ接続等は可能である。更に必要に応じて、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8参照)を形成しても良い。ダミーパターン21の形状や配置は、特には問わないが、半導体チップ搭載領域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。
(Wiring shape)
The shape of the wiring is not particularly limited, but at least a semiconductor chip connection terminal (wire bond terminal, etc.) is mounted on the side where the semiconductor chip is mounted, and an external connection terminal (solder ball, etc.) electrically connected to the motherboard on the opposite side Are installed), a developed wiring for connecting them, an interlayer connection terminal, and the like. The wiring arrangement is not particularly limited, but a fan-in type semiconductor in which external connection terminals 19 are formed inside the semiconductor chip connection terminals 16 as shown in FIG. A chip mounting substrate, a fan-out type semiconductor chip mounting substrate in which external connection terminals 19 are formed outside the semiconductor chip connection terminals 16 as shown in FIG. 8, or a combination of these may be used. 7 and 8, 13 is a semiconductor package area, 14 is a die bond film adhesion area (flip chip type), 15 is a semiconductor chip mounting area (flip chip type), and 17 is a die bond film adhesion area (wire bond type). , 18 is a semiconductor chip mounting area (wire bond type), and 20 is a developed wiring. The shape of the semiconductor chip connection terminal 16 is not particularly limited as long as wire bond connection, flip chip connection, and the like are possible. Moreover, wire-bond connection, flip-chip connection, etc. are possible for both fan-out and fan-in types. Furthermore, if necessary, a dummy pattern 21 (see FIG. 8) that is not electrically connected to the semiconductor chip may be formed. The shape and arrangement of the dummy pattern 21 are not particularly limited, but are preferably arranged uniformly in the semiconductor chip mounting region. As a result, voids are less likely to occur when a semiconductor chip is mounted with a die bond adhesive, and reliability can be improved.

(バイアホール)
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、コア基板又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、めっき等で充填し形成することができる。穴の加工方法としては、パンチ、ドリル等の機械加工、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法などがある。また、ビルドアップ層のバイアホール形成方法としては、予めビルドアップ層に導電性ペースト、めっき等で導電層を形成し、これをコア基板にプレス等で積層する方法等もある。
(Bahia Hall)
Since the multilayer semiconductor chip mounting substrate has a plurality of wiring layers, via holes for electrically connecting the wirings of the respective layers can be provided. The via hole can be formed by providing a hole for connection in the core substrate or the buildup layer and filling the hole with a conductive paste, plating or the like. Examples of the hole processing method include mechanical processing such as punching and drilling, laser processing, chemical etching processing using chemicals, and dry etching using plasma. In addition, as a method for forming a via hole in the buildup layer, there is a method in which a conductive layer is formed on the buildup layer in advance using a conductive paste, plating, or the like, and this is stacked on the core substrate by pressing or the like.

(絶縁被覆の形成)
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、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、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。このような絶縁被覆は硬化時の収縮があるため、片面だけに形成すると基板に大きな反りを生じやすい。そこで、必要に応じて半導体チップ搭載基板の両面に絶縁被覆を形成することもできる。更に、反りは絶縁被覆の厚みによって変化するため、両面の絶縁被覆の厚みは、反りが発生しないように調整することがより好ましい。その場合、予備検討を行い、両面の絶縁被覆の厚みを決定することが好ましい。また、薄型の半導体パッケージとするには、絶縁被覆の厚みが50μm以下であることが好ましく、30μm以下がより好ましい。
(Formation of insulation coating)
An insulating coating can be formed on the external connection terminal side of the semiconductor chip mounting substrate. The pattern can be formed by printing if it is a varnish-like material, but it is preferable to use a photosensitive solder resist, a coverlay film, or a film-like resist in order to ensure higher accuracy. As a material, an epoxy-based material, a polyimide-based material, an epoxy acrylate-based material, or a fluorene-based material can be used. Since such an insulating coating has shrinkage at the time of curing, if it is formed only on one side, a large warp tends to occur on the substrate. Therefore, an insulating coating can be formed on both surfaces of the semiconductor chip mounting substrate as necessary. Furthermore, since the warpage varies depending on the thickness of the insulating coating, it is more preferable to adjust the thickness of the insulating coating on both sides so that no warpage occurs. In that case, it is preferable to conduct preliminary examination and determine the thicknesses of the insulating coatings on both sides. In order to obtain a thin semiconductor package, the thickness of the insulating coating is preferably 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less.

(配線のめっき)
配線の必要な部分にニッケル、金めっきを順次施すことができる。更に必要に応じてニッケル、パラジウム、金めっきとしても良い。これらのめっきは、配線の半導体チップ接続端子と、マザーボード又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、又は電解めっきのどちらを用いてもよい。
(Plating of wiring)
Nickel and gold plating can be sequentially applied to necessary portions of the wiring. Furthermore, nickel, palladium, or gold plating may be used as necessary. These platings are applied to the semiconductor chip connection terminals of the wiring and the external connection terminals for electrical connection with the mother board or other semiconductor package. For this plating, either electroless plating or electrolytic plating may be used.

以下、本発明の一実施形態として半導体チップ搭載基板の製造方法について例示する。図9は、本発明における半導体チップ搭載基板の製造方法の一例を示す図であり、(a)〜(g)は各工程に対応する模式的断面図である。但し、図に示した各工程の順番は、本発明の目的を逸脱しない範囲において、特に限定されるものではない。   Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor chip mounting substrate will be described as an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a semiconductor chip mounting substrate according to the present invention, and (a) to (g) are schematic cross-sectional views corresponding to the respective steps. However, the order of the steps shown in the figure is not particularly limited as long as it does not depart from the object of the present invention.

(工程a)
工程(a)は、図9(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。第1の配線106aの形成では、例えば、片面に銅層が形成されたコア基板100の銅層に、脱脂処理を行い、その後、塩酸又は硫酸洗浄を行う前処理工程を設ける。図9に示すように、第1の配線106aが形成された面へのビルドアップを想定しない場合、通常、工程(a)の段階において、銅層表面に対する粗化処理は不要である。しかし、必要に応じて、以下のようにして、従来法による銅層表面の粗化処理を行ってもよい。
(Process a)
Step (a) is a step of forming the first wiring 106a on the core substrate 100 as shown in FIG. 9 (a). In the formation of the first wiring 106a, for example, a pretreatment process is performed in which the copper layer of the core substrate 100 having a copper layer formed on one surface is degreased and then washed with hydrochloric acid or sulfuric acid. As shown in FIG. 9, when it is not assumed that the surface on which the first wiring 106a is formed is built up, the roughening process on the copper layer surface is usually unnecessary in the step (a). However, if necessary, the copper layer surface may be roughened by a conventional method as follows.

先ず、必要に応じて、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、オスニウム、イリジウムから選択される金属を離散的に形成する。次に、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反応を行う。その後、更に酸性溶液又は銅の錯化剤を含む溶液による処理を行う。次いで、必要に応じて、カップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行うか、又は銅よりも卑な金属を含む溶液での処理を行った後にカップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行う、後処理工程を設けてもよい。上記後処理工程の有無にかかわらず、上述した銅層の表面処理工程によって配線表面はRzが1〜1000nmになるように処理されることが望ましい。その後、必要に応じて表面処理された銅層上に、第1の配線106aの形状にエッチングレジストを形成し、塩化銅や塩化鉄、硫酸−過酸化水素及び硝酸−過酸化水素等のエッチング液により銅層をエッチングした後、エッチングレジストを除去することで第1の配線106aを作製することができる。コア基板100上の銅層の形成は、スパッタリング、蒸着、めっき等により銅薄膜を形成した後、所望の厚みになるまで電気銅めっきを行うことで可能である。なお、第1の配線106aは、第1の層間接続端子101及び半導体チップ接続端子(半導体チップと電気的に接続される部分)を含んでおり、微細配線の形成方法としてはセミアディティブ法を用いるのが好ましい。また、コア基板100上に第1の配線106aを形成した後、該第1の配線106a表面には、直ぐに保護フィルム(不図示)がラミネートされる。保護フィルムをラミネートすることによって、第1の配線106aが工程(b)以降の工程でめっき処理などの影響を受けることを防ぐことができる。   First, as required, a metal selected from gold, silver, platinum, palladium, rhodium, rhenium, ruthenium, osnium, and iridium, which are noble metals than copper, is formed discretely. Next, an oxidation reaction is performed by immersing in an alkaline aqueous solution containing an oxidizing agent. Thereafter, a treatment with an acidic solution or a solution containing a copper complexing agent is further performed. Then, if necessary, at least one of a coupling treatment and a treatment with a solution containing an azole compound is performed, or after a treatment with a solution containing a base metal rather than copper, the coupling treatment and the azole compound are performed. You may provide the post-process process which performs at least 1 process of the process by the solution containing this. Regardless of the presence or absence of the post-treatment step, it is desirable that the surface of the wiring is treated so that Rz is 1 to 1000 nm by the above-described surface treatment step of the copper layer. Thereafter, an etching resist is formed in the shape of the first wiring 106a on the surface-treated copper layer as necessary, and an etching solution such as copper chloride, iron chloride, sulfuric acid-hydrogen peroxide, nitric acid-hydrogen peroxide, or the like. The first wiring 106a can be manufactured by etching the copper layer and removing the etching resist. Formation of the copper layer on the core substrate 100 is possible by forming a copper thin film by sputtering, vapor deposition, plating, or the like and then performing electrolytic copper plating until a desired thickness is achieved. Note that the first wiring 106a includes a first interlayer connection terminal 101 and a semiconductor chip connection terminal (portion electrically connected to the semiconductor chip), and a semi-additive method is used as a method for forming the fine wiring. Is preferred. Further, after the first wiring 106a is formed on the core substrate 100, a protective film (not shown) is immediately laminated on the surface of the first wiring 106a. By laminating the protective film, it is possible to prevent the first wiring 106a from being affected by the plating process or the like in the steps after the step (b).

(工程b)
工程(b)は、図9(b)に示したように、第1の層間接続端子101と、後述する第2の配線106bとを接続するための第1の層間接続用IVH102を形成する工程である。第1の層間接続用IVH102となる孔は、コア基板100が非感光性基材の場合、COレーザ、YAGレーザ、エキシマレーザ等のレーザ光を孔となる箇所に照射することで形成することができる。生産性及び穴品質の観点からは、COレーザを用いることが好ましく、孔径が30μm未満の場合には、レーザ光を絞ることが可能なYAGレーザが適している。なお、非感光性基材としては、前述した非感光性ガラス等が挙げられるが、これに限定されない。また、コア基板100が感光性基材の場合、第1の層間接続用IVH102となる箇所以外の領域をマスクし、紫外光を照射した後、熱処理とエッチングにより孔を形成する。なお、感光性基材としては、前述した感光性ガラス等が挙げられるが、これに限定されない。また、コア基板100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基材の場合は、化学エッチングによって孔を形成することもできる。孔を形成した後は、層間を電気的に接続するために、必要に応じてデスミア処理を行った後、この孔を導電性のペースト、めっき等によって導電化し、第1の層間接続用IVH102とする。
(Process b)
In the step (b), as shown in FIG. 9B, a first interlayer connection IVH 102 for connecting the first interlayer connection terminal 101 and a second wiring 106b described later is formed. It is. When the core substrate 100 is a non-photosensitive substrate, the hole to be the first interlayer connection IVH 102 is formed by irradiating a laser beam such as a CO 2 laser, a YAG laser, or an excimer laser to the hole. Can do. From the viewpoint of productivity and hole quality, it is preferable to use a CO 2 laser. When the hole diameter is less than 30 μm, a YAG laser capable of focusing the laser beam is suitable. In addition, examples of the non-photosensitive substrate include, but are not limited to, the non-photosensitive glass described above. Further, when the core substrate 100 is a photosensitive base material, a region other than the portion serving as the first interlayer connection IVH 102 is masked and irradiated with ultraviolet light, and then holes are formed by heat treatment and etching. In addition, as a photosensitive base material, although photosensitive glass etc. which were mentioned above are mentioned, it is not limited to this. In addition, when the core substrate 100 is a base material that can be chemically etched by a chemical solution such as an organic solvent, holes can be formed by chemical etching. After the holes are formed, desmear treatment is performed as necessary to electrically connect the layers, and then the holes are made conductive by conductive paste, plating, etc., and the first IVH 102 for interlayer connection is formed. To do.

(工程c)
工程(c)は、図9(c)に示したように、コア基板100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。第2の配線106bは、コア基板100の第1の配線106aと反対の面に、上記工程(a)における第1の配線106aと同様にして形成することができる。銅層の形成方法としては、工程(a)と同様、スパッタリング、蒸着、めっき等により銅薄膜を形成した後、所望の厚みになるまで電気銅めっきを行うことで可能である。なお、第2の配線106bは、第2の層間接続端子103を含んでおり、微細配線の形成方法としてはセミアディティブ法を用いるのが好ましい。
(Process c)
Step (c) is a step of forming the second wiring 106b on the surface of the core substrate 100 opposite to the first wiring 106a, as shown in FIG. 9C. The second wiring 106b can be formed on the surface of the core substrate 100 opposite to the first wiring 106a in the same manner as the first wiring 106a in the step (a). As a method for forming the copper layer, as in the step (a), after forming a copper thin film by sputtering, vapor deposition, plating or the like, electrolytic copper plating is performed until a desired thickness is obtained. Note that the second wiring 106b includes the second interlayer connection terminal 103, and a semi-additive method is preferably used as a method for forming the fine wiring.

(工程d)
工程(d)は、図9(d)に示すように、第2の配線106b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。ここでは、先ず、第2の配線106b表面を、脱脂処理を行い、塩酸又は硫酸洗浄を行う前処理工程を設けることが好ましい。次に、銅層表面に対する粗化処理を行う。先の工程(b)で形成した層間接続用IVHにペーストを充填し、スパッタで銅層を形成した後に配線を形成する実施形態では、銅層の下にパラジウムが存在しないため、銅層表面に対する粗化処理を行う前にデスミア処理を行う必要はなく、従来の銅表面に対する粗化処理方法を適用することができる。しかし、無電解めっきによって、IVHを導電化するか又は銅層を形成する実施形態の場合には、無電解銅めっきの前に絶縁層表面にパラジウムが付着するため、銅層表面に対する粗化処理に先立ち、デスミア処理が必要となる。したがって、後者の実施形態においては、デスミア処理と配線表面の粗化処理とを同時に実施できる本願発明による配線基板の表面処理方法を適用することが好ましい。
(Process d)
Step (d) is a step of forming a buildup layer (interlayer insulating layer) 104 on the surface on which the second wiring 106b is formed, as shown in FIG. 9 (d). Here, first, it is preferable to provide a pretreatment step in which the surface of the second wiring 106b is degreased and washed with hydrochloric acid or sulfuric acid. Next, a roughening process is performed on the surface of the copper layer. In the embodiment in which the wiring is formed after filling the paste for the interlayer connection IVH formed in the previous step (b) and forming the copper layer by sputtering, there is no palladium under the copper layer. It is not necessary to perform a desmear treatment before the roughening treatment, and a conventional roughening treatment method for the copper surface can be applied. However, in the case of an embodiment in which IVH is made conductive or a copper layer is formed by electroless plating, since the palladium adheres to the insulating layer surface before the electroless copper plating, the roughening treatment for the copper layer surface Prior to this, desmear processing is required. Therefore, in the latter embodiment, it is preferable to apply the surface treatment method for a wiring board according to the present invention that can simultaneously perform desmearing and roughening of the wiring surface.

このような本発明による上記表面処理方法は、より具体的には、(A)上記銅配線表面に、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から選択される少なくとも一種の銅よりも貴な金属を離散的に形成し、(B)有機化合物を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより絶縁層を膨潤させ、(C)過マンガン酸塩を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより絶縁層表面を溶解して粗化すると共に銅配線表面を酸化させ、(D)過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に浸漬することにより絶縁層表面の中和と銅配線表面の酸化銅を除去することによって、実施することができる。上記表面処理を施した後、必要に応じて、カップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行うか、又は銅よりも卑な金属を含む溶液での処理を行った後にカップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行う、後処理工程を設けてもよい。いずれの処理を施した場合であっても、銅配線表面の粗さRzが、1〜1000nmとなるようにすることが好ましい。   More specifically, the surface treatment method according to the present invention is more specifically (A) a metal selected from gold, silver, platinum, palladium, rhodium, rhenium, ruthenium, osmium and iridium on the surface of the copper wiring. (B) an alkaline aqueous solution containing a permanganate, wherein a metal noble than at least one selected copper is discretely formed, and the insulating layer is swollen by immersing it in an alkaline aqueous solution containing (B) an organic compound. The surface of the insulating layer is dissolved and roughened by immersing in copper, and the surface of the copper wiring is oxidized and oxidized. (D) The surface of the insulating layer is neutralized and immersed in an acidic solution containing a reducing agent for permanganic acid. This can be done by removing the copper oxide on the surface. After performing the surface treatment, if necessary, after performing at least one treatment of a coupling treatment and a treatment containing a solution containing an azole compound or a treatment containing a base metal rather than copper You may provide the post-processing process which performs at least 1 process of the process by a coupling process and the solution containing an azole compound. Regardless of which treatment is performed, it is preferable that the roughness Rz of the copper wiring surface be 1-1000 nm.

次に、コア基板100表面及び第2の配線106b表面に、ビルドアップ層104を形成する。ビルドアップ層104の絶縁材料としては、上記したように熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの混合樹脂が使用できるが、熱硬化性材料を主成分とすることが好ましい。ビルドアップ層104の形成は、絶縁材料がワニス状の場合には、印刷やスピンコート等によって行うことができる。また、絶縁材料がフィルム状の場合には、ラミネートやプレス等によって行うことができる。ビルドアップ層104の形成をラミネートによって行う際には、プレスと同じように鏡板で上下に挟んで行ってもよい。絶縁材料が熱硬化性材料を含む場合は、更に加熱硬化させることが望ましい。   Next, the buildup layer 104 is formed on the surface of the core substrate 100 and the surface of the second wiring 106b. As the insulating material for the build-up layer 104, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixed resin thereof can be used as described above, but the thermosetting material is preferably a main component. The buildup layer 104 can be formed by printing, spin coating or the like when the insulating material is varnished. Further, when the insulating material is in the form of a film, it can be performed by laminating or pressing. When the build-up layer 104 is formed by laminating, it may be sandwiched between upper and lower end plates like a press. When the insulating material includes a thermosetting material, it is desirable to further heat and cure.

(工程e)
工程(e)は、図9(e)に示したように、ビルドアップ層104に第2の層間接続用IVH108を形成するための孔を形成する工程であり、その形成手段としては、前述した工程(b)における第1の層間接続用IVH102と同様に行うことができる。
(Process e)
The step (e) is a step of forming a hole for forming the second interlayer connection IVH 108 in the buildup layer 104 as shown in FIG. 9 (e). It can be performed in the same manner as the first interlayer connection IVH 102 in the step (b).

(工程f)
工程(f)は、図9(f)に示したように、第2の層間接続用IVH108を形成する孔が形成されたビルドアップ層104上に、第3の配線106cを形成し、IVH108を導通化する工程である。IVH108を導電化し、L/S=15μm/15μm以下の微細な配線を形成するプロセスとして、前述したセミアディティブ法が好ましい。具体的には、ビルドアップ層104上及びIVH108内に、無電解めっきにより、前述したシード層を形成する。この場合、このシード層上に、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した後、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することで、微細な配線を形成することができる。次に、本発明による配線基板の表面処理方法に沿って、各工程の処理を行う。より具体的には、必要に応じ、脱脂処理及び、塩酸又は硫酸洗浄を行う前処理を行い、(A)上記銅配線表面に、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から選択される少なくとも一種の銅よりも貴な金属を離散的に形成し、(B)有機化合物を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより絶縁層を膨潤させ、(C)過マンガン酸塩を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより絶縁層表面を溶解して粗化すると共に銅配線表面を酸化させ、(D)過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に浸漬することにより絶縁層表面の中和と銅配線表面の酸化銅を除去する。その後、必要に応じて、カップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行うか、又は銅よりも卑な金属を含む溶液で処理を行った後にカップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行う、後処理工程を設けてもよい。上記後処理工程の有無にかかわらず、配線表面はRzが1〜1000nmになるようにすることが好ましい。
(Process f)
In the step (f), as shown in FIG. 9F, the third wiring 106c is formed on the buildup layer 104 in which the hole for forming the second interlayer connection IVH 108 is formed, and the IVH 108 is formed. This is a step of conducting. The semi-additive method described above is preferable as a process for making the IVH 108 conductive and forming fine wiring with L / S = 15 μm / 15 μm or less. Specifically, the aforementioned seed layer is formed on the buildup layer 104 and in the IVH 108 by electroless plating. In this case, a plating resist is formed on the seed layer in a necessary pattern, wiring is formed by electrolytic copper plating through the seed layer, the plating resist is peeled off, and finally the seed layer is removed by etching or the like. Thus, a fine wiring can be formed. Next, each process is performed in accordance with the surface treatment method for a wiring board according to the present invention. More specifically, if necessary, a degreasing treatment and a pretreatment for washing with hydrochloric acid or sulfuric acid are performed. (A) On the surface of the copper wiring, gold, silver, platinum, palladium, rhodium, rhenium, ruthenium, osmium and At least one kind of metal selected from metals selected from iridium is discretely formed, and (B) the insulating layer is swollen by immersing it in an alkaline aqueous solution containing an organic compound; The insulating layer surface is dissolved and roughened by dipping in an alkaline aqueous solution containing manganate, and the copper wiring surface is oxidized, and (D) the insulating layer is dipped in an acidic solution containing a reducing agent for permanganic acid. Neutralize the surface and remove copper oxide on the copper wiring surface. Thereafter, if necessary, at least one treatment of a coupling treatment and a treatment with a solution containing an azole compound is performed, or after a treatment with a solution containing a base metal rather than copper, the coupling treatment and the azole compound are performed. You may provide the post-process process which performs at least 1 process of the process by the solution containing. Regardless of the presence or absence of the post-treatment step, it is preferable that the surface of the wiring has an Rz of 1 to 1000 nm.

なお、工程(d)〜工程(f)までを繰り返して、図9(g)に示すようにビルドアップ層104を2層以上作製してもよい。この場合、最外のビルドアップ層に形成された層間接続端子が、外部接続端子107となる。その後、外部接続端子107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。外部接続端子107は、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される。   Note that the steps (d) to (f) may be repeated to produce two or more buildup layers 104 as shown in FIG. In this case, the interlayer connection terminal formed in the outermost buildup layer becomes the external connection terminal 107. Thereafter, a solder resist is formed on portions other than the external connection terminals 107, and the external connection terminals 107 are exposed. The external connection terminal 107 is electrically connected to the third wiring through the third interlayer connection IVH 105.

本発明の一実施形態として、図9に沿って、半導体チップ搭載基板の製造方法の一例について説明したが、半導体チップ搭載基板の形状は、特に限定されるものではい。本発明の一実施形態では、図10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22の形状をフレーム形状にすることで、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、フレーム形状の半導体チップ搭載基板の製造について詳細に説明する。   As an embodiment of the present invention, an example of a method for manufacturing a semiconductor chip mounting substrate has been described with reference to FIG. 9, but the shape of the semiconductor chip mounting substrate is not particularly limited. In one embodiment of the present invention, a frame shape as shown in FIG. 10 is preferable. By making the shape of the semiconductor chip mounting substrate 22 into a frame shape, the semiconductor package can be assembled efficiently. Hereinafter, the manufacture of the frame-shaped semiconductor chip mounting substrate will be described in detail.

図10に示したように、最初に、半導体パッケージ領域13(1個の半導体パッケージとなる部分)を行及び列に各々複数個等間隔で格子状に配置したブロック23を形成する。更に、このようなブロック23を複数個行及び列に形成する。図10では、2個のブロックしか記載していないが、必要に応じて、ブロックを格子状に配置してもよい。ここで、半導体パッケージ領域間のスペース部の幅は、50〜500μmが好ましく、100〜300μmがより好ましい。更に、後に半導体パッケージを切断するときに使用するダイサーのブレード幅と同じにするのが最も好ましい。   As shown in FIG. 10, first, a block 23 is formed in which a plurality of semiconductor package regions 13 (parts to be a single semiconductor package) are arranged in rows and columns at regular intervals. Further, such a block 23 is formed in a plurality of rows and columns. Although only two blocks are illustrated in FIG. 10, the blocks may be arranged in a lattice shape as necessary. Here, the width of the space between the semiconductor package regions is preferably 50 to 500 μm, and more preferably 100 to 300 μm. Furthermore, it is most preferable that the blade width of the dicer used when the semiconductor package is cut later is used.

このように半導体パッケージ領域13を配置することで、半導体チップ搭載基板22の有効利用が可能になる。また、半導体チップ搭載基板22の端部には、位置決めのマーク11等を形成することが好ましく、貫通孔によるピン孔であることがより好ましい。ピン孔の形状や配置は、形成方法や半導体パッケージの組立て装置に合うように選択すればよい。   By arranging the semiconductor package region 13 in this way, the semiconductor chip mounting substrate 22 can be effectively used. Moreover, it is preferable to form the positioning mark 11 etc. in the edge part of the semiconductor chip mounting substrate 22, and it is more preferable that it is a pin hole by a through-hole. The shape and arrangement of the pin holes may be selected so as to match the forming method and the semiconductor package assembly apparatus.

更に、半導体パッケージ領域間のスペース部やブロック23の外側には、補強パターン24を形成することが好ましい。補強パターン24は、別途作製し半導体チップ搭載基板22と貼り合わせてもよいが、半導体パッケージ領域に形成される配線と同時に形成された金属パターンであることが好ましい。補強パターン24の表面には、配線と同様のニッケル、金等のめっきを施すか、絶縁被覆を施すことがより好ましい。補強パターン24が、このような金属の場合は、電解めっきの際のめっきリードとして利用することも可能である。また、ブロック23の外側には、ダイサーで切断する際の切断位置合わせマーク25を形成することが好ましい。このようにして、フレーム形状の半導体チップ搭載基板22を作製することができる。   Furthermore, it is preferable to form a reinforcing pattern 24 in the space between the semiconductor package regions and outside the block 23. The reinforcing pattern 24 may be separately manufactured and bonded to the semiconductor chip mounting substrate 22, but is preferably a metal pattern formed simultaneously with the wiring formed in the semiconductor package region. More preferably, the surface of the reinforcing pattern 24 is plated with nickel, gold, or the like, which is the same as the wiring, or an insulating coating. When the reinforcing pattern 24 is made of such a metal, it can be used as a plating lead for electrolytic plating. Moreover, it is preferable to form the cutting alignment mark 25 at the time of cutting with a dicer outside the block 23. In this way, the frame-shaped semiconductor chip mounting substrate 22 can be manufactured.

(半導体パッケージ)
図11は、本発明によるフリップチップタイプ半導体パッケージの一例を示す模式的断面図である。図11に示したように、半導体パッケージは、先に説明した半導体チップ搭載基板に、更に半導体チップ111が搭載されている。半導体チップ111と半導体チップ接続端子とは、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り、電気的に接続されている。これらの半導体パッケージには、図示するように、半導体チップ111と半導体チップ搭載基板の間を、アンダーフィル材113で封止することが好ましい。アンダーフィル材113の熱膨張係数は、半導体チップ111及びコア基板の熱膨張係数と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。更に好ましくは、(半導体チップの熱膨張係数)≦(アンダーフィル材の熱膨張係数)≦(コア基板の熱膨張係数)との関係になることである。半導体チップの搭載には、異方導電性フィルムや導電性粒子を含まない接着フィルムを用いて行うこともできる。この場合は、アンダーフィル材で封止する必要がないため、より好ましい。更に、半導体チップを搭載する際に超音波を併用すれば、電気的な接続が低温でしかも短時間で行えるため、特に好ましい。
(Semiconductor package)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of a flip chip type semiconductor package according to the present invention. As shown in FIG. 11, in the semiconductor package, a semiconductor chip 111 is further mounted on the semiconductor chip mounting substrate described above. The semiconductor chip 111 and the semiconductor chip connection terminal are electrically connected by flip chip connection using the connection bump 112. In these semiconductor packages, it is preferable to seal between the semiconductor chip 111 and the semiconductor chip mounting substrate with an underfill material 113 as shown in the figure. The thermal expansion coefficient of the underfill material 113 is preferably approximate to the thermal expansion coefficients of the semiconductor chip 111 and the core substrate, but is not limited thereto. More preferably, the relationship is (thermal expansion coefficient of the semiconductor chip) ≦ (thermal expansion coefficient of the underfill material) ≦ (thermal expansion coefficient of the core substrate). The semiconductor chip can be mounted using an anisotropic conductive film or an adhesive film that does not contain conductive particles. In this case, since it is not necessary to seal with an underfill material, it is more preferable. Furthermore, it is particularly preferable to use ultrasonic waves together with the semiconductor chip because electrical connection can be performed at a low temperature and in a short time.

図12は、本発明によるワイヤボンドタイプ半導体パッケージの一例を示す模式的断面図である。半導体チップの搭載には、一般のダイボンドペーストを使用してもよいが、ダイボンドフィルム117を使用することがより好ましい。半導体チップ111と半導体チップ接続端子との電気的な接続は、金ワイヤ115を用いたワイヤボンドで行う。半導体チップ111の封止は、半導体用封止樹脂116をトランスファモールドで行うことができる。この場合、封止領域は、必要な部分だけ、例えば、半導体チップ111のフェース面だけを封止すればよいが、図12のように、半導体パッケージ領域全体を封止することがより好ましい。これは、半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載基板において、基板と半導体用封止樹脂116を同時にダイサー等で切断する場合、特に有効な方法となる。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107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114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114を外部接続端子107に固着する方法としては、例えば、Nリフロー装置等を用いることができるが、これに限定されない。半導体チップ搭載基板に複数の半導体チップを搭載してなる複数の半導体パッケージを作製した場合には、最後に、ダイサー等を用いて個々の半導体パッケージに切断する。 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of a wire bond type semiconductor package according to the present invention. A general die bond paste may be used for mounting the semiconductor chip, but it is more preferable to use a die bond film 117. Electrical connection between the semiconductor chip 111 and the semiconductor chip connection terminal is performed by wire bonding using a gold wire 115. The semiconductor chip 111 can be sealed by transfer molding using a semiconductor sealing resin 116. In this case, only a necessary portion of the sealing region may be sealed, for example, only the face surface of the semiconductor chip 111, but it is more preferable to seal the entire semiconductor package region as shown in FIG. This is a particularly effective method in the case where a plurality of semiconductor package regions are arranged in rows and columns and the substrate and the semiconductor sealing resin 116 are simultaneously cut with a dicer or the like. In addition, for example, a solder ball 114 can be mounted on the external connection terminal 107 for electrical connection with the motherboard. For the solder balls 114, eutectic solder or Pb-free solder is used. As a method of fixing the solder ball 114 to the external connection terminal 107, for example, an N 2 reflow apparatus or the like can be used, but is not limited thereto. When a plurality of semiconductor packages formed by mounting a plurality of semiconductor chips on a semiconductor chip mounting substrate are manufactured, finally, each semiconductor package is cut using a dicer or the like.

以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the present invention is explained in detail based on an example, the present invention is not limited to this.

1.以下の実施例1〜10及び比較例1〜16Aは、各種表面処理を行った半導体パッケージ評価用サンプルの作製に関する。
(実施例1)
本発明による配線基板の表面処理方法を適用して半導体パッケージの評価用サンプルを作製し、半導体パッケージの信頼性を評価した。以下、図9に示した各工程図を参照しながら、半導体パッケージの評価用サンプルの作製方法を説明する。
1. The following Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 16A relate to the production of semiconductor package evaluation samples subjected to various surface treatments.
Example 1
A semiconductor package evaluation sample was prepared by applying the wiring board surface treatment method according to the present invention, and the reliability of the semiconductor package was evaluated. Hereinafter, a method for producing a sample for evaluation of a semiconductor package will be described with reference to each step diagram shown in FIG.

(工程a)
コア基板100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、株式会社アルバック製、装置型番:MLH−6315を用いて、以下に示した条件1で行った。
(Process a)
A 0.4 mm thick soda glass substrate (thermal expansion coefficient: 11 ppm / ° C.) was prepared as the core substrate 100, a 200 nm copper thin film was formed on one side by sputtering, and then plated to a thickness of 10 μm by electrolytic copper plating. In addition, sputtering was performed on the conditions 1 shown below using the product made from ULVAC, Inc. and apparatus model number: MLH-6315.

(条件1)
電流:3.5A
電圧:500V
アルゴン流量:35SCCM(0.059Pa・m/s)
圧力:5×10−3Torr(6.6×10−1Pa)
成膜速度:5nm/秒
(Condition 1)
Current: 3.5A
Voltage: 500V
Argon flow rate: 35 SCCM (0.059 Pa · m 3 / s)
Pressure: 5 × 10 −3 Torr (6.6 × 10 −1 Pa)
Deposition rate: 5 nm / second

その後、第1の配線106aとなる部分にエッチングレジストを形成し、塩化第二鉄エッチング液を用いてエッチングし、エッチングレジストを除去することで、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。   After that, an etching resist is formed in a portion to be the first wiring 106a, etched using a ferric chloride etchant, and the etching resist is removed, whereby the first wiring 106a (first interlayer connection terminal 101 is formed). And a semiconductor chip connection terminal).

(工程b)
第1の配線106aが形成されたガラス基板の、第1の配線106aと反対面から第1の層間接続端子101に到達するまで、レーザで孔径:50μmの第1の層間接続用IVH102となる孔を形成した。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:50、マスク径:0.4mmの条件で、孔の形成を行った。ついで、孔内のデスミア処理を行った。その後、この孔に導電性ペースト:MP−200V(日立化成工業株式会社製、商品名)を充填して、160℃にて30分間硬化させ、ガラス基板上の第1の層間接続端子101と電気的に接続し、第1の層間接続用IVH102を形成した。
(Process b)
A hole that becomes a first interlayer connection IVH 102 having a hole diameter of 50 μm with a laser until it reaches the first interlayer connection terminal 101 from the surface opposite to the first wiring 106a of the glass substrate on which the first wiring 106a is formed. Formed. A YAG laser: LAVIA-UV2000 (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., trade name) was used as the laser, and holes were formed under the conditions of frequency: 4 kHz, number of shots: 50, mask diameter: 0.4 mm. . Subsequently, the desmear process in a hole was performed. Thereafter, the hole is filled with a conductive paste: MP-200V (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), cured at 160 ° C. for 30 minutes, and electrically connected to the first interlayer connection terminal 101 on the glass substrate. The first interlayer connection IVH102 was formed.

(工程c)
(工程b)で形成された第1の層間接続用IVH102と電気的に接続するために、ガラス基板の、第1の配線106a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)と同様に行った。その後、(工程a)と同様に第2の配線106bの形状にエッチングレジストを形成し、塩化第二鉄エッチング液を用いてエッチングして、エッチングレジストを除去することで、第2の配線106b(第2の層間接続端子103を含む)を形成した。
(Process c)
In order to electrically connect to the first interlayer connection IVH 102 formed in (Step b), after forming a 200 nm copper thin film by sputtering on the surface of the glass substrate opposite to the first wiring 106a, Plating was performed to a thickness of 10 μm by electrolytic copper plating. Sputtering was performed in the same manner as in (Step a). Thereafter, as in (Step a), an etching resist is formed in the shape of the second wiring 106b, etched using a ferric chloride etchant, and the etching resist is removed, whereby the second wiring 106b ( A second interlayer connection terminal 103 is formed.

(工程d−1)
(工程c)で形成した第2の配線106b側の配線表面に対して、以下のようにして前処理を行った。先ず、200ml/Lに調整した酸性脱脂液:Z−200(株式会社ワールドメタル製、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、更に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。
(Step d-1)
The pretreatment was performed as follows on the wiring surface on the second wiring 106b side formed in (Step c). First, it was immersed in an acidic degreasing solution adjusted to 200 ml / L: Z-200 (trade name, manufactured by World Metal Co., Ltd.) at a liquid temperature of 50 ° C. for 2 minutes, and then immersed in water at a liquid temperature of 50 ° C. for 2 minutes. This was followed by hot water washing and further water washing for 1 minute. Subsequently, it was immersed in a 3.6 N sulfuric acid aqueous solution for 1 minute and washed with water for 1 minute.

(工程d−2)
上記前処理工程を経た第2の配線106bを、置換パラジウムめっき液:SA−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に30℃で3分間浸漬して、銅よりも貴な金属であるパラジウムめっきを、1.0μmol/dm施し、1分間水洗した。次いで、更に、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、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分間浸漬することで、第2の配線106b表面に、0.07mg/cmの酸化銅の結晶を形成した。この後、1分間水洗した後、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、銅表面に微細凹凸を形成した。その後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
(Step d-2)
The second wiring 106b that has undergone the pre-treatment step is immersed in a substituted palladium plating solution: SA-100 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name) for 3 minutes at 30 ° C., and is a metal nobler than copper. Palladium plating was applied at 1.0 μmol / dm 2 and washed with water for 1 minute. Next, by dipping in an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L for 3 minutes at 50 ° C. in an oxidation treatment solution containing sodium chlorite: 15 g / L. A 0.07 mg / cm 2 copper oxide crystal was formed on the surface of the second wiring 106b. Then, after washing with water for 1 minute, the formed copper oxide crystals were selectively removed by immersing in an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L at 25 ° C. for 30 seconds to form fine irregularities on the copper surface. . Thereafter, it was washed with water for 5 minutes and dried at 85 ° C. for 30 minutes.

(工程d−3)
次に、第2の配線106b側の面に層間絶縁層(ビルドアップ層104)を次のように形成した。即ち、ビルドアップ材:AS−ZII(日立化成工業株式会社製、商品名)を真空ラミネートによって、真空引き時間:30秒、加圧:40秒間、0.5MPaの条件で、第2の配線106b側の面にビルドアップ層をラミネートし、厚み:45μmの樹脂層を形成した後、オーブン乾燥機にて180℃で90分間保持することにより熱硬化し、ビルドアップ層104を形成した。
(Step d-3)
Next, an interlayer insulating layer (build-up layer 104) was formed on the surface on the second wiring 106b side as follows. That is, the build-up material: AS-ZII (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is vacuum-laminated, and the second wiring 106b under the conditions of evacuation time: 30 seconds, pressurization: 40 seconds, 0.5 MPa. A buildup layer was laminated on the side surface to form a resin layer having a thickness of 45 μm, and then thermally cured by holding at 180 ° C. for 90 minutes in an oven dryer to form the buildup layer 104.

(工程e)
上記(工程d−1)〜(工程d−3)に沿って形成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、レーザで孔径:50μmの第2の層間接続用IVH108となる孔を形成した。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の条件で孔の形成を行った。その後、デスミア処理を行った。デスミア処理方法としては、膨潤液サーキュポジットホールプリップ4125(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に80℃で3分浸漬後、3分間水洗した。その後、過マンガン酸液サーキュポジットMLBプロモーター213(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に80℃で5分浸漬後、3分間水洗した。次いで、中和液サーキュポジットMLB216−4(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に40℃で3分浸漬後、3分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
(Process e)
From the surface of the build-up layer 104 formed along the above (step d-1) to (step d-3) until the second interlayer connection terminal 103 is reached by the laser, the second interlayer having a hole diameter of 50 μm is used. A hole to be the connection IVH 108 was formed. For the laser, YAG laser: LAVIA-UV2000 (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., trade name) was used, and holes were formed under the conditions of frequency: 4 kHz, number of shots: 20, mask diameter: 0.4 mm. . Thereafter, desmear treatment was performed. As a desmear treatment method, it was immersed in swelling liquid circular positive hole lip 4125 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) at 80 ° C. for 3 minutes and then washed with water for 3 minutes. Thereafter, the substrate was immersed in a permanganate solution circuposit MLB promoter 213 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) at 80 ° C. for 5 minutes and then washed with water for 3 minutes. Subsequently, it was immersed in a neutralizing liquid circuposit MLB216-4 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) at 40 ° C. for 3 minutes, washed with water for 3 minutes and dried at 85 ° C. for 30 minutes.

(工程f−1)
上記(工程d−3)で形成したビルドアップ層104上に、第3の配線106c及び第2の層間接続用IVH108を形成するために、ビルドアップ層104上に、無電解銅めっき処理により、厚さ:300nmの薄膜銅層を形成することで、シード層を形成した。無電解銅めっきは、日立化成工業株式会社製の各処理液を用いて以下に示した条件2で行った。
(Process f-1)
In order to form the third wiring 106c and the second interlayer connection IVH 108 on the buildup layer 104 formed in the above (step d-3), an electroless copper plating process is performed on the buildup layer 104. A seed layer was formed by forming a thin film copper layer having a thickness of 300 nm. The electroless copper plating was performed under the condition 2 shown below using each treatment solution manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.

(条件2)
1…クリーニング(CLC−1100(日立化成工業株式会社製、商品名)、50℃、5分)
2…湯洗(40℃、1分)
3…水洗(R.T.2分)
4…プリディップ(PD−1300(日立化成工業株式会社製、商品名)、30℃、1分)
5…活性化(パラジウム)処理(HS−1400(日立化成工業株式会社製、商品名)、30℃、5分)
6…水洗(R.T.2分)
7…密着促進処理(ADP−1500(日立化成工業株式会社製、商品名)、30℃、5分)
8…水洗(R.T.2分)
9…無電解銅めっき(CUST−1610(日立化成工業株式会社製、商品名)、20℃、20分)
10…水洗(R.T.2分)
11…乾燥(85℃、30分)
(Condition 2)
1 ... Cleaning (CLC-1100 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), 50 ° C., 5 minutes)
2… Washing (40 ℃, 1 minute)
3. Washing with water (RT 2 minutes)
4 ... Pre-dip (PD-1300 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name), 30 ° C., 1 minute)
5 ... Activation (palladium) treatment (HS-1400 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name), 30 ° C., 5 minutes)
6 ... Washing with water (RT 2 minutes)
7 ... adhesion promotion treatment (ADP-1500 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name), 30 ° C., 5 minutes)
8 ... Washing with water (RT 2 minutes)
9 ... Electroless copper plating (CUST-1610 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name), 20 ° C., 20 minutes)
10 ... Washing with water (RT 2 minutes)
11 ... Drying (85 ° C, 30 minutes)

(工程f−2)
次に、シード層上(薄膜銅層上)に、スピンコート法でめっきレジストPMER P−LA900PM(東京応化工業株式会社製、商品名)を塗布し、膜厚:10μmのめっきレジスト層を形成した。次いで、めっきレジスト層を1000mJ/cmの条件で露光した後、PMER現像液P−7G(東京応化工業株式会社製、商品名)に23℃で6分間浸漬し、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電気銅めっきを行い、厚さ:約5μmの第3の配線106cを形成した。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分間浸漬して行った。また、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、これをエッチング除去し、配線パターンを形成した。
(Process f-2)
Next, a plating resist PMER P-LA900PM (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., trade name) was applied onto the seed layer (on the thin film copper layer) by a spin coating method to form a plating resist layer having a thickness of 10 μm. . Next, after exposing the plating resist layer under conditions of 1000 mJ / cm 2 , it was immersed in PMER developer P-7G (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 6 minutes at 23 ° C., and L / S = 10 μm / 10 μm. The resist pattern was formed. Thereafter, electrolytic copper plating was performed using a copper sulfate plating solution to form a third wiring 106c having a thickness of about 5 μm. The plating resist was peeled off by immersion for 1 minute at room temperature (25 ° C.) using methyl ethyl ketone. In addition, for quick etching of the seed layer, a 5-fold diluted solution of CPE-700 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name) is used for etching removal by immersing and shaking at 30 ° C. for 30 seconds. A wiring pattern was formed.

(工程f−3)
無電解銅めっきのシード層を用いてセミアディティブ法で配線形成を行う場合、シード層のエッチングで配線パターンを形成後、配線間のパラジウム除去を行うために、以下に示す条件3のデスミア処理を行うのが一般的な方法である。しかし、本発明による表面処理方法によれば、以下に記載する配線表面処理における工程の一部と併せてデスミア処理を行うことが可能である。そのため、ここでは下記条件3によるデスミア処理を行わずに、工程f−2に引き続き、以下に示す工程f−4を行った。
(Process f-3)
When wiring is formed by a semi-additive method using a seed layer of electroless copper plating, a desmear treatment under condition 3 shown below is performed in order to remove palladium between wirings after forming a wiring pattern by etching the seed layer. This is a common method. However, according to the surface treatment method of the present invention, it is possible to perform desmear treatment together with some of the steps in the wiring surface treatment described below. Therefore, here, without performing the desmear process under the following condition 3, the process f-4 shown below was performed following the process f-2.

(条件3)
1…膨潤処理(サーキュポジットホールプリップ4125(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)、70℃、5分)
2…水洗(R.T.3分)
3…過マンガン酸処理(サーキュポジットMLBプロモーター213(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)、70℃、1分)
4…水洗(R.T.3分)
5…中和処理(サーキュポジットMLB216−4(ローム・アンド・ハース電子材料株式会製、商品名)、45℃、5分)
6…水洗(R.T.2分)
7…乾燥(85℃、30分)
(Condition 3)
1 ... Swelling treatment (Circuposit hole hole 4125 (Rohm and Haas Electronic Materials, trade name), 70 ° C., 5 minutes)
2. Washing with water (RT 3 minutes)
3. Permanganic acid treatment (Circuposit MLB promoter 213 (Rohm and Haas Electronic Materials, trade name), 70 ° C., 1 minute)
4. Washing with water (RT 3 minutes)
5 ... Neutralization treatment (Circuposit MLB216-4 (Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd., trade name), 45 ° C, 5 minutes)
6 ... Washing with water (RT 2 minutes)
7… Dry (85 ℃, 30 minutes)

(工程f−4)
第3の配線106c側の配線表面を、200ml/Lに調整した酸性脱脂液:Z−200(株式会社ワールドメタル製、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、更に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。
(Process f-4)
The surface of the wiring on the third wiring 106c side is immersed in an acidic degreasing solution adjusted to 200 ml / L: Z-200 (trade name, manufactured by World Metal Co., Ltd.) at a liquid temperature of 50 ° C. for 2 minutes. : Washed with hot water by immersing in water at 50 ° C. for 2 minutes, and further washed with water for 1 minute. Subsequently, it was immersed in a 3.6 N sulfuric acid aqueous solution for 1 minute and washed with water for 1 minute.

(工程f−5)
上記前処理工程を経た基板を、置換パラジウムめっき液:SA−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に30℃で3分間浸漬して、第3の配線106c表面に銅よりも貴な金属であるパラジウムめっきを1.0μmol/dm施し、1分間水洗した。
(Process f-5)
The substrate that has undergone the pretreatment step is immersed in a substituted palladium plating solution: SA-100 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name) at 30 ° C. for 3 minutes, and the surface of the third wiring 106c is nobler than copper. Palladium plating, which is a metal, was applied at 1.0 μmol / dm 2 and washed with water for 1 minute.

(工程f−6)
上記パラジウム処理工程を経た基板を、有機化合物を含むアルカリ性溶液で表面処理した。具体的には、膨潤液サーキュポジットホールプリップ4125(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に70℃で3分浸漬後、3分間水洗した。
(Process f-6)
The substrate subjected to the palladium treatment step was surface treated with an alkaline solution containing an organic compound. Specifically, it was immersed for 3 minutes at 70 ° C. in a swelling liquid circular positive hole lip 4125 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) and then washed with water for 3 minutes.

(工程f−7)
上記膨潤処理工程を経た基板を、過マンガン酸液サーキュポジットMLBプロモーター213(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に70℃で1分浸漬後、3分間水洗した。
(Process f-7)
The substrate that had undergone the swelling treatment step was immersed in a permanganate solution circulation deposit MLB promoter 213 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) at 70 ° C. for 1 minute, and then washed with water for 3 minutes.

(工程f−8)
上記過マンガン酸処理工程を経た基板を、中和液サーキュポジットMLB216−4(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に40℃で3分浸漬後、2分間水洗した。
(Process f-8)
The substrate subjected to the permanganic acid treatment step was immersed in a neutralizing liquid circuposit MLB216-4 (Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd., trade name) for 3 minutes at 40 ° C. and then washed with water for 2 minutes.

(工程f−9)
上記中和処理工程を経た基板を、85℃で30分間乾燥させた。以上、(工程f−5)〜(工程f−9)を行うことで、銅配線表面への凹凸形成と、配線間のビルドアップ材表面のパラジウム除去とを同時に行った。
(Process f-9)
The board | substrate which passed through the said neutralization process process was dried for 30 minutes at 85 degreeC. As described above, by performing (Step f-5) to (Step f-9), formation of irregularities on the surface of the copper wiring and removal of palladium on the surface of the build-up material between the wirings were simultaneously performed.

(工程g)
上記(工程d−3)〜(工程f−9)までの一連の工程を再度繰り返し、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形成することによって更に一層追加した。最後に絶縁被覆109を形成して、その後、外部接続端子107及び半導体チップ接続端子に金めっき処理を施し、図5(1パッケージ分の断面図)、図7(1パッケージ分の平面図)、及び図10(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。
(Process g)
The series of steps from the above (step d-3) to (step f-9) was repeated again, and the outermost layer wiring including the build-up layer and the external connection terminal 107 was further added. Finally, an insulating coating 109 is formed, and then the external connection terminal 107 and the semiconductor chip connection terminal are subjected to gold plating, and FIG. 5 (sectional view for one package), FIG. 7 (plan view for one package), Then, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate as shown in FIG. 10 (overall view of the semiconductor chip mounting substrate) was produced.

(工程h)
上記(工程a)〜(工程g)により作製し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が形成された所望とする数の半導体チップ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搭載した(図10を参照)。更に、半導体チップ搭載基板と半導体チップ111の隙間に、半導体チップ端部からアンダーフィル材113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107に、直径:0.45mmの鉛・錫共晶はんだボール114を、Nリフロー装置を用いて融着した。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11に示す半導体パッケージを作製した。
(Process h)
A desired number of semiconductor chips 111 having connection bumps 112 formed on the semiconductor chip mounting region of the semiconductor chip mounting substrate manufactured by the above (steps a) to (step g) are ultrasonicated using a flip chip bonder. It mounted while applying (refer FIG. 10). Further, an underfill material 113 is injected from the end of the semiconductor chip into the gap between the semiconductor chip mounting substrate and the semiconductor chip 111, and primary curing at 80 ° C. for 1 hour and secondary curing at 150 ° C. for 4 hours using an oven. Went. Next, lead / tin eutectic solder balls 114 having a diameter of 0.45 mm were fused to the external connection terminals 107 using an N 2 reflow apparatus. Finally, the semiconductor chip mounting substrate was cut with a dicer equipped with a blade having a width of 200 μm to produce the semiconductor package shown in FIG.

(実施例2)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面をγ−アミノプロピルトリエトキシシラン:0.5質量%水溶液に、30℃で1分間浸漬するカップリング処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(Example 2)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. In the post-processing step of the present embodiment, a coupling treatment step is performed in which the surface of the third wiring 106c is immersed in an aqueous solution of γ-aminopropyltriethoxysilane: 0.5% by mass at 30 ° C. for 1 minute, and further for 1 minute. Washed with water.

(実施例3)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、硫酸溶液でpH6.5に調整した2−メチルイミダゾール:0.5質量%水溶液に30℃で1分間浸漬するアゾール処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(Example 3)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. In the post-treatment process of the present embodiment, an azole treatment process is performed in which the surface of the third wiring 106c is immersed in 2-methylimidazole: 0.5% by mass aqueous solution adjusted to pH 6.5 with a sulfuric acid solution at 30 ° C. for 1 minute. And washed with water for an additional minute.

(実施例4)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、pH9.5に調整した3,5−ジメチルピラゾール:0.5質量%水溶液に30℃で1分間浸漬するアゾール処理工程を行い、更に1分間水洗した。
Example 4
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. In the post-treatment process of this example, an azole treatment process is performed in which the surface of the third wiring 106c is immersed in a 3,5-dimethylpyrazole: 0.5% by mass aqueous solution adjusted to pH 9.5 at 30 ° C. for 1 minute. Further, it was washed with water for 1 minute.

(実施例5)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(Example 5)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. In the post-processing step of the present embodiment, the surface of the third wiring 106c is applied to an electroless tin plating solution containing stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, and tartaric acid: 25 g / L at 30 ° C. A metal formation treatment process that is more basic than copper immersed for 15 seconds was performed, and further washed with water for 1 minute.

(実施例6)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、硫酸ニッケル・6水和物:0.2g/L、クエン酸ナトリウム:3g/L、ほう酸:3g/L、次亜りん酸ナトリウム:10g/L、pH9の無電解ニッケルめっき液に50℃、120秒浸漬し、その後、1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(Example 6)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. In the post-treatment process of the present embodiment, the surface of the third wiring 106c is coated with nickel sulfate hexahydrate: 0.2 g / L, sodium citrate: 3 g / L, boric acid: 3 g / L, hypophosphorous acid. Sodium: 10 g / L, immersed in an electroless nickel plating solution of pH 9 at 50 ° C. for 120 seconds, then washed with water for 1 minute, stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, tartaric acid: 25 g / L By a method of immersing in an electroless tin plating solution containing 30 seconds at 30 ° C., a metal forming treatment step that is more basic than copper was performed, and further washed with water for 1 minute.

(実施例7)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、硫酸コバルト・7水和物:0.2g/L、クエン酸ナトリウム:3g/L、ほう酸:3g/L、次亜りん酸ナトリウム:10g/L、pH8の無電解コバルトめっき液に50℃、120秒浸漬し、その後、1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行った。更に1分間水洗した。
(Example 7)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. In the post-processing step of the present embodiment, the surface of the third wiring 106c is coated with cobalt sulfate heptahydrate: 0.2 g / L, sodium citrate: 3 g / L, boric acid: 3 g / L, hypophosphorous acid. Sodium: 10 g / L, immersed in electroless cobalt plating solution of pH 8 at 50 ° C. for 120 seconds, then washed with water for 1 minute, stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, tartaric acid: 25 g / L A metal formation treatment step that is more basic than copper was performed by a method of immersing in an electroless tin plating solution containing 30 seconds at 30 ° C. It was further washed with water for 1 minute.

(実施例8)
上記(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで上記(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、その後1分間水洗した。また、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン:0.5質量%水溶液に30℃で3分間浸漬するカップリング処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(Example 8)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. did. In the post-processing step of the present embodiment, the surface of the third wiring 106c is applied to an electroless tin plating solution containing stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, and tartaric acid: 25 g / L at 30 ° C. A metal formation treatment process that is less basic than copper was performed by a method of dipping for 15 seconds, and then washed with water for 1 minute. Moreover, the coupling process process which immerses for 3 minutes at 30 degreeC in (gamma) -aminopropyl triethoxysilane: 0.5 mass% aqueous solution was performed, and also it washed with water for 1 minute.

(実施例9)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、1分間水洗した。また、引き続き、水酸化ナトリウム溶液でpH9.5に調整した3,5−ジメチルピラゾール:0.5質量%水溶液に30℃で1分間浸漬する方法によってアゾール処理工程を行い、更に1分間水洗した。
Example 9
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1 except that a post-processing step was performed after (Step f-8) and then (Step f-9) was performed. In the post-processing step of the present embodiment, the surface of the third wiring 106c is applied to an electroless tin plating solution containing stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, and tartaric acid: 25 g / L at 30 ° C. By a method of immersing for 15 seconds, a metal forming treatment step that is more basic than copper was performed, followed by washing with water for 1 minute. Subsequently, the azole treatment step was carried out by a method of immersing in 3,5-dimethylpyrazole: 0.5 mass% aqueous solution adjusted to pH 9.5 with a sodium hydroxide solution at 30 ° C. for 1 minute, and further washed with water for 1 minute.

(実施例10)
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)後に150℃で60分間にわたって加熱処理する工程を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(Example 10)
For fan-in type BGA, all in the same manner as in Example 1 except that a post-treatment step was performed after (Step f-8) and then a heat treatment step was performed at 150 ° C. for 60 minutes after (Step f-9). A semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were produced. In the post-processing step, the surface of the third wiring 106c is immersed in an electroless tin plating solution containing stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, and tartaric acid: 25 g / L at 30 ° C. for 15 seconds. According to the method, a metal forming treatment step that is lower than copper was performed, and further washed with water for 1 minute.

(比較例1)
(工程f)における(工程f−5)の置換パラジウムめっき処理を行わなかったこと以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 1)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were produced in the same manner as in Example 1 except that the replacement palladium plating treatment in (Step f-5) in (Step f) was not performed.

(比較例2)
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、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、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。得られた基板を1分間水洗した後、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、先に形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、得られた基板を5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 2)
After performing the desmear process of (process f-3) in (process f), the pre-process of (process f-4) was performed. Next, the treatment was performed as follows without performing the substitution palladium plating treatment in (Step f-5) and the respective treatments in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate was immersed in an oxidation solution containing sodium chlorite: 15 g / L in an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L at 85 ° C. for 3 minutes. Copper oxide crystals were formed on the surface of 106c. The obtained substrate was washed with water for 1 minute, and then immersed in an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L at 25 ° C. for 30 seconds to selectively remove the previously formed copper oxide crystals, thereby forming irregularities. . Thereafter, the obtained substrate was washed with water for 5 minutes. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例3)
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、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、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を5分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 3)
After performing the desmear process of (process f-3) in (process f), the pre-process of (process f-4) was performed. Next, the treatment was performed as follows without performing the substitution palladium plating treatment in (Step f-5) and the respective treatments in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate was immersed in an oxidation solution containing sodium chlorite: 15 g / L in an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L at 85 ° C. for 3 minutes. Copper oxide crystals were formed on the surface of 106c. Thereafter, the obtained substrate was washed with water for 5 minutes, immersed in a reduction treatment solution HIST-100D (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) for 3 minutes at 40 ° C., and further washed with water for 5 minutes. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例4)
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、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、更に2分間水洗した。次いで、このような一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 4)
After performing the desmear process of (process f-3) in (process f), the pre-process of (process f-4) was performed. Next, the treatment was performed as follows without performing the substitution palladium plating treatment in (Step f-5) and the respective treatments in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate was immersed in MEC etch bond CZ8100 (trade name, manufactured by MEC Co., Ltd.), which is a microetching agent, at 40 ° C. for 1 minute and 30 seconds, and further washed with water for 2 minutes. Next, after performing such a series of treatments (step f-9) was performed. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例5)
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理を行った後に、(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、金属銅の結晶による凹凸を形成した。その後、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 5)
After performing the desmear process of (process f-3) in (process f), the pre-process of (process f-4) was performed. Next, after the substitution palladium plating treatment in (Step f-5) was performed, each treatment in (Step f-6) to (Step f-8) was carried out as follows. First, the substrate is immersed in an oxidizing solution containing 15 g / L of sodium chlorite in an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L at 50 ° C. for 3 minutes. Then, a copper oxide crystal was formed on the surface of the third wiring 106c. Then, the obtained board | substrate was washed with water for 1 minute, and was immersed in reduction processing liquid HIST-100D (Hitachi Chemical Industry Co., Ltd. make, brand name) for 3 minutes at 40 degreeC, and the unevenness | corrugation by the crystal | crystallization of metallic copper was formed. Thereafter, it was further washed with water for 5 minutes. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例6)
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 6)
After performing the desmear process of (process f-3) in (process f), the pre-process of (process f-4) was performed. Next, after the substitution palladium plating treatment in (Step f-5), the treatment was carried out as follows without performing each treatment in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate is immersed in an oxidizing solution containing 15 g / L of sodium chlorite in an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L at 50 ° C. for 3 minutes. Then, a copper oxide crystal was formed on the surface of the third wiring 106c. Thereafter, the obtained substrate was washed with water for 1 minute, and immersed in an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L at 25 ° C. for 30 seconds, thereby selectively removing the formed copper oxide crystals and forming irregularities. . Thereafter, it was further washed with water for 1 minute. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例7)
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する銅よりも卑な金属形成処理工程を行った。その後、1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 7)
After performing the desmear process of (process f-3) in (process f), the pre-process of (process f-4) was performed. Next, after the substitution palladium plating treatment in (Step f-5), the treatment was carried out as follows without performing each treatment in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate is immersed in an oxidizing solution containing 15 g / L of sodium chlorite in an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L at 50 ° C. for 3 minutes. Then, a copper oxide crystal was formed on the surface of the third wiring 106c. Thereafter, the obtained substrate was washed with water for 1 minute, and immersed in an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L at 25 ° C. for 30 seconds, thereby selectively removing the formed copper oxide crystals and forming irregularities. . Thereafter, it is further washed with water for 1 minute, and is a base metal than copper immersed in an electroless tin plating solution containing stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, and tartaric acid: 25 g / L at 30 ° C. for 15 seconds. A formation process was performed. Thereafter, it was washed with water for 1 minute. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例8)
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、酸化処理液に85℃で3分間浸漬し、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗した後、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 8)
Similarly to Example 1, the pretreatment of (Step f-4) was performed without performing the desmear treatment of (Step f-3) in (Step f). Next, the treatment was performed as follows without performing the substitution palladium plating treatment in (Step f-5) and the respective treatments in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate was immersed in an oxidation treatment solution at 85 ° C. for 3 minutes to form a copper oxide crystal on the surface of the wiring 106c. Thereafter, the obtained substrate is washed with water for 1 minute and then immersed in an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L at 25 ° C. for 30 seconds to selectively remove the formed copper oxide crystals and form irregularities. did. Thereafter, it was washed with water for 5 minutes. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例9)
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、酸化処理液に85℃で3分間浸漬し、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を5分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 9)
Similarly to Example 1, the pretreatment of (Step f-4) was performed without performing the desmear treatment of (Step f-3) in (Step f). Next, the treatment was performed as follows without performing the substitution palladium plating treatment in (Step f-5) and the respective treatments in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate was immersed in an oxidation treatment solution at 85 ° C. for 3 minutes to form a copper oxide crystal on the surface of the wiring 106c. Thereafter, the obtained substrate was washed with water for 5 minutes, immersed in a reduction treatment solution HIST-100D (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) for 3 minutes at 40 ° C., and further washed with water for 5 minutes. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例10)
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、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、更に2分間水洗した。次いで、このような一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 10)
Similarly to Example 1, the pretreatment of (Step f-4) was performed without performing the desmear treatment of (Step f-3) in (Step f). Next, the treatment was performed as follows without performing the substitution palladium plating treatment in (Step f-5) and the respective treatments in (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate was immersed in MEC etch bond CZ8100 (trade name, manufactured by MEC Co., Ltd.), which is a microetching agent, at 40 ° C. for 1 minute and 30 seconds, and further washed with water for 2 minutes. Next, after performing such a series of treatments (step f-9) was performed. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例11)
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性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分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、金属銅の結晶による凹凸を形成した。その後、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 11)
Similarly to Example 1, the pretreatment of (Step f-4) was performed without performing the desmear treatment of (Step f-3) in (Step f). Next, after the substituted palladium plating treatment in (Step f-5), the treatment was performed as follows without carrying out (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate is immersed for 3 minutes at 50 ° C. in an oxidation treatment solution in which sodium chlorite: 15 g / L is added to an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L. A copper oxide crystal was formed on the surface of the third wiring 106c. Then, the obtained board | substrate was washed with water for 1 minute, and was immersed in reduction processing liquid HIST-100D (Hitachi Chemical Industry Co., Ltd. make, brand name) for 3 minutes at 40 degreeC, and the unevenness | corrugation by the crystal | crystallization of metallic copper was formed. Thereafter, it was further washed with water for 5 minutes. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例12)
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 12)
Similarly to Example 1, the pretreatment of (Step f-4) was performed without performing the desmear treatment of (Step f-3) in (Step f). Next, after the substituted palladium plating treatment in (Step f-5), the treatment was performed as follows without carrying out (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate is immersed in an oxidizing solution containing 15 g / L of sodium chlorite in an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L at 50 ° C. for 3 minutes. Then, a copper oxide crystal was formed on the surface of the third wiring 106c. Thereafter, the obtained substrate was washed with water for 1 minute, and immersed in an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L at 25 ° C. for 30 seconds, thereby selectively removing the formed copper oxide crystals and forming irregularities. . Thereafter, it was further washed with water for 1 minute. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例13)
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性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分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する銅よりも卑な金属形成処理工程を行った。その後、1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 13)
Similarly to Example 1, the pretreatment of (Step f-4) was performed without performing the desmear treatment of (Step f-3) in (Step f). Next, after the substituted palladium plating treatment in (Step f-5), the treatment was performed as follows without carrying out (Step f-6) to (Step f-8). First, the substrate is immersed for 3 minutes at 50 ° C. in an oxidation treatment solution in which sodium chlorite: 15 g / L is added to an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L. A copper oxide crystal was formed on the surface of the third wiring 106c. Thereafter, the obtained substrate was washed with water for 1 minute, and immersed in an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L at 25 ° C. for 30 seconds, thereby selectively removing the formed copper oxide crystals and forming irregularities. . Thereafter, it is further washed with water for 1 minute, and is a base metal than copper immersed in an electroless tin plating solution containing stannous chloride: 3 g / L, thiourea: 25 g / L, and tartaric acid: 25 g / L at 30 ° C. for 15 seconds. A formation process was performed. Thereafter, it was washed with water for 1 minute. Subsequently, (step f-9) was performed after performing the above-described series of treatments. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例14)
(工程f)における(工程f−6)の膨潤処理を行わなかった以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 14)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were produced in the same manner as in Example 1 except that the swelling treatment in (Step f-6) in (Step f) was not performed.

(比較例15)
(工程f)における(工程f−7)の過マンガン酸処理を行わなかった以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 15)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were produced in the same manner as in Example 1 except that the permanganate treatment in (Step f-7) in (Step f) was not performed.

(比較例16)
(工程f)における(工程f−8)の中和処理を行わなかった以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 16)
A fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were produced in the same manner as in Example 1 except that the neutralization treatment in (Step f-8) in (Step f) was not performed.

(比較例16A)
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)〜(工程f−6)の各処理を行った後に、過マンガン酸を含むアルカリ性溶液にかえて塩素酸塩を含むアルカリ性溶液を用いて(工程f−7)を実施した。より具体的には、工程(f−7)では、塩素酸塩を含むアルカリ性溶液として、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した溶液を使用し、この溶液に50℃で3分間浸漬後、1分間水洗いした。また、工程(f−8)では、硫酸:20g/Lの酸性溶液を使用し、この溶液に25℃で30秒間浸漬後、1分間水洗いした。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(Comparative Example 16A)
After performing each process of (process f-4)-(process f-6), without performing the desmear process of (process f-3) in (process f), it changes to the alkaline solution containing permanganic acid. (Step f-7) was performed using an alkaline solution containing chlorate. More specifically, in the step (f-7), an alkaline solution containing chlorate is added to an alkaline solution containing trisodium phosphate: 10 g / L and potassium hydroxide: 25 g / L: sodium chlorite: 15 g. The solution added with / L was immersed in this solution at 50 ° C. for 3 minutes and then washed with water for 1 minute. In the step (f-8), an acidic solution of sulfuric acid: 20 g / L was used, immersed in this solution at 25 ° C. for 30 seconds, and then washed with water for 1 minute. As described above, except for the above, a fan-in type BGA semiconductor chip mounting substrate and a semiconductor package were manufactured in the same manner as in Example 1.

2.以下の実施例11〜20及び比較例17〜32Aは、表面処理後の銅表面の接着性、平滑度、及び表面形状を評価するための電解銅箔試験片の作製に関する。
(実施例11)
配線基板の表面処理後におけるビルドアップ材と銅表面の接着性、ソルダーレジストと銅表面の接着性、平滑度、表面形状を評価するために、18μmの電解銅箔GTS−18(古河サーキットフォイル株式会社製、商品名)のシャイニー面に電気めっきを行い、厚さ:50μmの電解銅箔を作製した。その後、電解銅箔を5cm×8cm(接着試験用、銅表面平滑度評価用、銅表面形状評価用)に切り出し、各電解銅箔の電気めっき面に、実施例1の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施し、電解銅箔の試験片を作製した。
2. Examples 11 to 20 and Comparative Examples 17 to 32A below relate to the production of electrolytic copper foil test pieces for evaluating the adhesiveness, smoothness, and surface shape of the copper surface after the surface treatment.
(Example 11)
In order to evaluate the adhesion between the build-up material and the copper surface after the surface treatment of the wiring board, the adhesion between the solder resist and the copper surface, the smoothness, and the surface shape, 18 μm electrolytic copper foil GTS-18 (Furukawa Circuit Foil Co., Ltd.) Electroplating was performed on the shiny surface of the company, product name) to prepare an electrolytic copper foil with a thickness of 50 μm. Thereafter, the electrolytic copper foil was cut into 5 cm × 8 cm (for adhesion test, copper surface smoothness evaluation, copper surface shape evaluation), and the electroplated surface of each electrolytic copper foil was subjected to Example 1 (step f-4). Each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, and drying) described in (Step f-9) was performed to prepare a test piece of electrolytic copper foil.

(実施例12)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例2の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 12)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 2 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11, except that the coupling treatment and drying were performed.

(実施例13)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例3の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:イミダゾール、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 13)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 3 A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11 except that azole treatment: imidazole, dried).

(実施例14)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例4の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 14)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 4 , Azole treatment: pyrazole, dried) A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11.

(実施例15)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例5の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 15)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 5 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that electroless tin plating treatment and drying were performed.

(実施例16)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例6の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解ニッケルめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 16)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 6 A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11 except that electroless nickel plating treatment, electroless tin plating treatment, and drying were performed.

(実施例17)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例7の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解コバルトめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 17)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganic acid treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 7 A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11 except that electroless cobalt plating, electroless tin plating, and drying were performed.

(実施例18)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 18)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganic acid treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 8 A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11 except that electroless tin plating treatment, coupling treatment, and drying were performed.

(実施例19)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 19)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 9 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that electroless tin plating treatment, azole treatment: pyrazole, and drying) were performed.

(実施例20)
電解銅箔に対する表面処理として、実施例10の(工程f−4)〜(工程f−9)及び150℃の加熱処理工程による各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥、150℃加熱処理)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Example 20)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment) by (Step f-4) to (Step f-9) of Example 10 and a heat treatment step at 150 ° C. A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11, except that neutralization treatment, electroless tin plating treatment, drying, and 150 ° C. heat treatment were performed.

(比較例17)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例1の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 17)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 1 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that.

(比較例18)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例2の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、酸化処理:80℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様に電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 18)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, oxidation treatment: 80 ° C., acidic solution treatment) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 2 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that (drying) was performed.

(比較例19)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例3の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、酸化処理:80℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 19)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, oxidation treatment: 80 ° C., reduction treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 3 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that.

(比較例20)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例4の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 20)
As a surface treatment for the electrolytic copper foil, except that each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, etching treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 4 was performed. In the same manner as in Example 11, a test piece of electrolytic copper foil was produced.

(比較例21)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例5の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 21)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 5: 50 ° C., reduction A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11 except that the treatment and drying were performed.

(比較例22)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例6の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 22)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 6: 50 ° C., acidity A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11 except that solution treatment and drying were performed.

(比較例23)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例7の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 23)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 7: 50 ° C., acidity A test piece of electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 11 except that solution treatment, electroless tin plating treatment, and drying were performed.

(比較例24)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:85℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 24)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, oxidation treatment: 85 ° C., acidic solution treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 8 was performed. A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that.

(比較例25)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:85℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 25)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, oxidation treatment: 85 ° C., reduction treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 9 was performed. Except that, an electrolytic copper foil test piece was prepared in the same manner as in Example 11.

(比較例26)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例10の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 26)
Example 11 except that each surface treatment (pretreatment, etching treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 10 was performed as the surface treatment for the electrolytic copper foil. In the same manner as above, a test piece of electrolytic copper foil was prepared.

(比較例27)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例11の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 27)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 11 (pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., reduction treatment, drying) A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that.

(比較例28)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例12の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 28)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., acidic solution treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 12 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that.

(比較例29)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例13の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 29)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., acidic solution treatment, no treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 13 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that electrolytic tin plating treatment and drying were performed.

(比較例30)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例14の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 30)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, permanganic acid treatment, neutralization treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 14 A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that.

(比較例31)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例15の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 31)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, swelling treatment, neutralization treatment, and drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 15 was performed. A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that.

(比較例32)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例16の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 32)
As surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, swelling treatment, permanganate treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 16 was performed. A test piece of electrolytic copper foil was produced in the same manner as in Example 11 except that it was applied.

(比較例32A)
電解銅箔に対する表面処理として、比較例16Aに記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、塩素酸処理(酸化処理:50℃)、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(Comparative Example 32A)
As the surface treatment for the electrolytic copper foil, each surface treatment described in Comparative Example 16A (pretreatment, palladium treatment, swelling treatment, chloric acid treatment (oxidation treatment: 50 ° C.), neutralization treatment, drying) was performed. In the same manner as in Example 11, a test piece of electrolytic copper foil was produced.

3.以下の実施例21〜30及び比較例33〜48Aは、配線間の絶縁抵抗値及び耐PCT性を評価するための評価用基板の作製に関する。
(実施例21)
(工程f)における配線基板の表面処理による効果を評価するために、以下のようにして評価用基板を作製し、配線間の絶縁抵抗値及び耐PCT性を評価した。図13及び図14は、評価用基板の製造工程を模式的に示す工程図であり、各工程図は、先に図9に沿って説明した(工程f)をさらに詳細に説明したものである。すなわち、図13及び図14を参照すると、(i)はコア基板110にビルドアップ層104を形成した後にデスミア処理を行う工程、(ii)はシード層118を形成する工程、(iii)はめっきレジストパターン119を形成する工程、(iv)は電気めっきを施し、配線106を形成する工程、(v)はめっきレジストを剥離する工程、(vi)はシード層118を除去した後に所定の処理を施し、ビルドアップ層104を形成する工程を示している。
3. Examples 21 to 30 and Comparative Examples 33 to 48A below relate to the production of an evaluation substrate for evaluating the insulation resistance value between the wirings and the PCT resistance.
(Example 21)
In order to evaluate the effect of the surface treatment of the wiring board in (Step f), an evaluation board was prepared as follows, and the insulation resistance value and the PCT resistance between the wirings were evaluated. FIG. 13 and FIG. 14 are process diagrams schematically showing the manufacturing process of the evaluation substrate, and each process diagram is a more detailed explanation of the (process f) described above with reference to FIG. . 13 and FIG. 14, (i) is a step of performing a desmear process after forming the buildup layer 104 on the core substrate 110, (ii) is a step of forming the seed layer 118, and (iii) is a plating step. A step of forming a resist pattern 119, (iv) a step of performing electroplating and forming a wiring 106, (v) a step of removing the plating resist, and (vi) a predetermined process after the seed layer 118 is removed. The process of giving and forming the buildup layer 104 is shown.

より具体的には、評価用基板は以下のようにして作製した。先ず、図13及び図14に示すコア基板100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、片面にビルドアップ層104を次のように形成した。即ち、ビルドアップ材AS−ZII(日立化成工業株式会社製、商品名)を真空ラミネートによって、真空引き時間:30秒、加圧:40秒、0.5MPaの条件で、コア基板100の面にビルドアップ材をラミネートし、厚み:45μmの樹脂層を形成した後、オーブン乾燥機にて180℃で90分間保持することにより熱硬化し、層間絶縁層を形成した。その後、上記層間絶縁層の表面をデスミア処理した。デスミア処理方法としては、膨潤液サーキュポジットホールプリップ4125(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に80℃で3分浸漬後、3分間水洗した。その後、過マンガン酸液サーキュポジットMLBプロモーター213(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に80℃で5分浸漬後、3分間水洗した。次いで、中和液サーキュポジットMLB216−4(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に40℃で3分浸漬後、3分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。次に、実施例1の(工程f−1)と同様に、ビルドアップ層上にシード層を形成した。具体的には、無電解銅めっき処理により、厚さ:300nmの銅薄膜(シード層118)を形成した。無電解銅めっきは、日立化成工業株式会社製の各処理液を用いて、先に説明を行った条件2で行った。   More specifically, the evaluation substrate was produced as follows. First, a 0.4 mm thick soda glass substrate (thermal expansion coefficient 11 ppm / ° C.) was prepared as the core substrate 100 shown in FIGS. 13 and 14, and the buildup layer 104 was formed on one side as follows. That is, the build-up material AS-ZII (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is vacuum laminated on the surface of the core substrate 100 under the conditions of evacuation time: 30 seconds, pressurization: 40 seconds, 0.5 MPa. After laminating the build-up material to form a resin layer having a thickness of 45 μm, it was thermoset by holding at 180 ° C. for 90 minutes in an oven drier to form an interlayer insulating layer. Thereafter, the surface of the interlayer insulating layer was desmeared. As a desmear treatment method, it was immersed in swelling liquid circular positive hole lip 4125 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) at 80 ° C. for 3 minutes and then washed with water for 3 minutes. Thereafter, the substrate was immersed in a permanganate solution circuposit MLB promoter 213 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) at 80 ° C. for 5 minutes and then washed with water for 3 minutes. Subsequently, it was immersed in a neutralizing liquid circuposit MLB216-4 (trade name, manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd.) at 40 ° C. for 3 minutes, washed with water for 3 minutes, and dried at 85 ° C. for 30 minutes. Next, a seed layer was formed on the buildup layer in the same manner as in (Step f-1) of Example 1. Specifically, a copper thin film (seed layer 118) having a thickness of 300 nm was formed by electroless copper plating. The electroless copper plating was performed under the condition 2 described above using each treatment solution manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.

次に、実施例1の(工程f−2)と同様に、配線パターンを形成した。具体的には、シード層118上に、スピンコート法でめっきレジストPMER P−LA900PM(東京応化工業株式会社製、商品名)を塗布し、膜厚:10μmのめっきレジスト層を形成した。次いで、めっきレジスト層を1000mJ/cmの条件で露光した後、PMER現像液P−7Gに23℃で6分間浸漬し、L/S=10μm/10μmとなるようにレジストパターン119を形成した。その後、硫酸銅めっき液を用いて電気銅めっきを行い、厚さ:約5μmの配線106を形成した。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分間浸漬して行った。また、シード層118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、これをエッチング除去し、配線106を形成した。 Next, a wiring pattern was formed in the same manner as (Step f-2) in Example 1. Specifically, a plating resist PMER P-LA900PM (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied on the seed layer 118 by a spin coating method to form a plating resist layer having a thickness of 10 μm. Next, after the plating resist layer was exposed under the condition of 1000 mJ / cm 2 , it was immersed in PMER developer P-7G for 6 minutes at 23 ° C. to form a resist pattern 119 so that L / S = 10 μm / 10 μm. Thereafter, electrolytic copper plating was performed using a copper sulfate plating solution to form a wiring 106 having a thickness of about 5 μm. The plating resist was peeled off by immersion for 1 minute at room temperature (25 ° C.) using methyl ethyl ketone. In addition, for quick etching of the seed layer 118, a 5-fold diluted solution of CPE-700 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name) is used for immersion removal at 30 ° C. for 30 seconds by etching. Then, the wiring 106 was formed.

配線106に対し、実施例1の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した後、図13に示す層間絶縁層(ビルドアップ層104)と、図14に示すソルダーレジスト(絶縁被覆109)をそれぞれ形成し、図15に示すL/S=10μm/10μmの評価用基板を、それぞれ32枚作製した。   Each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 1 for the wiring 106 Then, an interlayer insulating layer (build-up layer 104) shown in FIG. 13 and a solder resist (insulating coating 109) shown in FIG. 14 are formed, and for evaluation of L / S = 10 μm / 10 μm shown in FIG. Thirty-two substrates were produced respectively.

(実施例22)
各表面処理として、実施例2の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 22)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, coupling described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 2 A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that the treatment and drying were performed.

(実施例23)
各表面処理として、実施例3の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:イミダゾール、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 23)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, azole treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 3 A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that: imidazole was dried.

(実施例24)
各表面処理として、実施例4の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 24)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, azole treatment) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Example 4 A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that: pyrazole, dried) was applied.

(実施例25)
各表面処理として、実施例5の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 25)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, electroless treatment described in Example 5 (Step f-4) to (Step f-9). A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that the tin plating treatment and drying were performed.

(実施例26)
各表面処理として、実施例6の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解ニッケルめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 26)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganic acid treatment, neutralization treatment, electroless treatment described in Example 6 (Step f-4) to (Step f-9). A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that nickel plating, electroless tin plating, and drying were performed.

(実施例27)
各表面処理として、実施例7の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解コバルトめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 27)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, electroless treatment described in Example 7 (Step f-4) to (Step f-9). A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that cobalt plating treatment, electroless tin plating treatment, and drying were performed.

(実施例28)
各表面処理として、実施例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 28)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, electroless treatment described in Example 8 (Step f-4) to (Step f-9). A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that tin plating, coupling, and drying were performed.

(実施例29)
各表面処理として、実施例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 29)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, electroless treatment described in Example 9 (Step f-4) to (Step f-9). A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that tin plating treatment, azole treatment: pyrazole, drying) were performed.

(実施例30)
表面処理として、実施例10の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥、150℃加熱処理)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Example 30)
As the surface treatment, each surface treatment (pretreatment, noble metal formation, swelling treatment, permanganate treatment, neutralization treatment, electroless tin described in Example 10 (Step f-4) to (Step f-9) A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that plating treatment, drying, and heat treatment at 150 ° C. were performed.

(比較例33)
各表面処理として、比較例1の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 33)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, swelling treatment, permanganic acid treatment, neutralization treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 1 was performed. A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except for the above.

(比較例34)
各表面処理として、比較例2の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、酸化処理:85℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 34)
As each surface treatment, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, oxidation treatment: 85 ° C., acidic solution treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 2 was performed. A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except for the above.

(比較例35)
各表面処理として、比較例3の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、酸化処理:85℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 35)
As each surface treatment, each surface treatment (palladium removal treatment, oxidation treatment: 85 ° C., reduction treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 3 was performed. An evaluation substrate was produced in the same manner as in Example 21.

(比較例36)
各表面処理として、比較例4の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 36)
Example except that each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, etching treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 4 was performed as each surface treatment. In the same manner as in Example 21, an evaluation substrate was produced.

(比較例37)
各表面処理として、比較例5の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 37)
As each surface treatment, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., reduction treatment, drying described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 5 A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that.

(比較例38)
各表面処理として、比較例6の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 38)
As each surface treatment, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., acidic solution treatment, described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 6 A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that (drying) was performed.

(比較例39)
各表面処理として、比較例7の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 39)
As each surface treatment, each surface treatment (palladium removal treatment, pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., acidic solution treatment, described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 7 A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that electroless tin plating and drying were performed.

(比較例40)
各表面処理として、比較例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:85℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 40)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, oxidation treatment: 85 ° C., acidic solution treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 8 was performed. An evaluation substrate was produced in the same manner as in Example 21.

(比較例41)
各表面処理として、比較例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:80℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 41)
As each surface treatment, except that each surface treatment (pretreatment, oxidation treatment: 80 ° C., reduction treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 9 was performed. An evaluation substrate was produced in the same manner as in Example 21.

(比較例42)
各表面処理として、比較例10の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 42)
Each surface treatment was performed in the same manner as in Example 21 except that each surface treatment (pretreatment, etching treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 10 was performed. Thus, an evaluation substrate was produced.

(比較例43)
各表面処理として、比較例11の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 43)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., reduction treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 11 was performed. A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except for the above.

(比較例44)
各表面処理として、比較例12の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 44)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., acidic solution treatment, drying) described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 12 is performed. A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that.

(比較例45)
各表面処理として、比較例13の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 45)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, oxidation treatment: 50 ° C., acidic solution treatment, electroless tin plating described in (Step f-4) to (Step f-9) of Comparative Example 13 A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except that the treatment and drying were performed.

(比較例46)
各表面処理として、比較例14の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 46)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, permanganic acid treatment, neutralization treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 14 was performed. A substrate for evaluation was produced in the same manner as in Example 21 except for the above.

(比較例47)
各表面処理として、比較例15の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 47)
As each surface treatment, except for performing each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, swelling treatment, neutralization treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 15 An evaluation substrate was produced in the same manner as in Example 21.

(比較例48)
各表面処理として、比較例16の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 48)
As each surface treatment, each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, swelling treatment, permanganate treatment, drying) described in (Step f-3) to (Step f-9) of Comparative Example 16 was performed. Produced a substrate for evaluation in the same manner as in Example 21.

(比較例48A)
各表面処理として、比較例16Aに記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、塩素酸塩処理(酸化処理:50℃)、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(Comparative Example 48A)
Implemented except that each surface treatment (pretreatment, palladium treatment, swelling treatment, chlorate treatment (oxidation treatment: 50 ° C.), neutralization treatment, drying) described in Comparative Example 16A was performed as each surface treatment. An evaluation substrate was produced in the same manner as in Example 21.

4.各種特性の評価
(半導体パッケージの信頼性試験)
先に実施例1〜10及び比較例1〜16Aで作製した各々22個の半導体パッケージサンプルに対して吸湿処理を行った。次いで、到達温度:240℃、長さ:2mのリフロー炉に0.5m/分の条件で各サンプルを流して、リフローを行った。その後、各サンプルについてクラック発生の有無を調べ、発生した場合をNGとした。結果を表1に示す。また、各々22個の半導体パッケージサンプルを厚さ:0.8mmのマザーボードに実装し、−55℃にて30分〜125℃にて30分の条件で温度サイクル試験を行い、500サイクル目、1000サイクル目、1500サイクル目に、マルチメータ3457A(ヒューレット・パッカード社製、商品名)を用い、配線の導通抵抗値を測定した。測定した抵抗値が初期抵抗値より10%以上変化した場合をNGとした。結果を表1に示す。但し、比較例4、比較例10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。
4). Evaluation of various characteristics (reliability test of semiconductor packages)
Moisture absorption treatment was performed on each of the 22 semiconductor package samples prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 16A. Subsequently, each sample was flowed in a reflow furnace having an ultimate temperature of 240 ° C. and a length of 2 m under the condition of 0.5 m / min, and reflow was performed. Then, the presence or absence of crack generation was examined for each sample, and the case where it occurred was determined as NG. The results are shown in Table 1. Each of the 22 semiconductor package samples was mounted on a 0.8 mm thick mother board, and a temperature cycle test was performed at −55 ° C. for 30 minutes to 125 ° C. for 30 minutes. At cycle number 1500, a multimeter 3457A (trade name, manufactured by Hewlett-Packard Company) was used to measure the conduction resistance value of the wiring. NG was determined when the measured resistance value changed by 10% or more from the initial resistance value. The results are shown in Table 1. However, in Comparative Example 4 and Comparative Example 10, the wiring accuracy could not be maintained, and the test substrate could not be manufactured.

(ビルドアップ材との接着性試験1)
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔上に、膜厚:45μmのビルドアップ材であるAS−ZII(日立化成工業株式会社製、商品名)を積層し、真空加圧式ラミネーター装置(株式会社名機製作所製)で、温度:110℃、加圧:0.5MPaで40秒による仮接着を行った。その後、乾燥機により180℃で90分保持することによって、銅箔とビルドアップ樹脂を接着した。なお、上記電解銅箔は、各種表面処理を施した面側において絶縁層(ビルドアップ樹脂)と接着している。次に、ビルドアップ樹脂表面に、膜厚:25μmのソルダーレジストであるSR−7200(日立化成工業株式会社製、商品名)を形成し、接着性試験用基板を作製した。上記で得た各接着性試験用基板について、初期(0時間)の接着強度、150℃で120時間及び240時間放置した後の接着強度、121℃、0.2MPaで48時間及び96時間のPCT放置した後の接着強度を測定した。なお、上記接着強度の指標となるピール強度(N/m)の測定は、レオメータNRM−3002D−H(不動工業株式会社製、商品名)を用い、電解銅箔を基板に対して垂直方向に50mm/minの速度で引き剥がして行った。結果を表2に示す。
(Adhesion test with build-up material 1)
AS-ZII (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a build-up material having a film thickness of 45 μm, is laminated on the electrolytic copper foils previously prepared in Examples 11 to 20 and Comparative Examples 17 to 32A. Temporary adhesion was performed for 40 seconds at a temperature of 110 ° C. and a pressure of 0.5 MPa with a vacuum pressure laminator (manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.). Then, copper foil and buildup resin were adhere | attached by hold | maintaining for 90 minutes at 180 degreeC with dryer. In addition, the said electrolytic copper foil is adhere | attached with the insulating layer (build-up resin) in the surface side which performed various surface treatments. Next, SR-7200 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a solder resist having a film thickness of 25 μm, was formed on the surface of the build-up resin to prepare an adhesion test substrate. For each of the adhesion test substrates obtained above, the initial (0 hour) adhesive strength, the adhesive strength after leaving at 150 ° C. for 120 hours and 240 hours, 121 ° C., 0.2 MPa for 48 hours and 96 hours of PCT The adhesive strength after standing was measured. The peel strength (N / m), which is an index of the adhesive strength, is measured using a rheometer NRM-3002D-H (trade name, manufactured by Fudo Kogyo Co., Ltd.) and the electrolytic copper foil is perpendicular to the substrate. The peeling was performed at a speed of 50 mm / min. The results are shown in Table 2.

(ビルドアップ材との接着性試験2)
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔上に、膜厚:45μmのビルドアップ材であるABF−GX−13(味の素ファインテクノ株式会社製、商品名)を積層し、真空加圧式ラミネーター装置(株式会社名機製作所製)で、温度:110℃、加圧:0.5MPaで40秒による仮接着を行った。その後、乾燥機により170℃で90分保持することによって、銅箔とビルドアップ樹脂を接着した。なお、上記電解銅箔は、各種表面処理を施した面側において絶縁層(ビルドアップ樹脂)と接着している。次に、ビルドアップ樹脂表面に、膜厚:25μmのソルダーレジストであるSR−7200(日立化成工業株式会社製、商品名)を形成し、接着性試験用基板を作製した。上記で得た各接着性試験用基板について、初期(0時間)の接着強度、150℃で120時間及び240時間放置した後の接着強度、121℃、0.2MPaで48時間及び96時間のPCT放置した後の接着強度を測定した。なお、上記接着性の指標となるピール強度(N/m)の測定は、レオメータNRM−3002D−H(不動工業株式会社製、商品名)を用い、電解銅箔を基板に対して垂直方向に50mm/minの速度で引き剥がして行った。結果を表3に示す。
(Adhesion test with build-up material 2)
ABF-GX-13 (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., trade name), which is a build-up material having a film thickness of 45 μm, is laminated on the electrolytic copper foils prepared in Examples 11 to 20 and Comparative Examples 17 to 32A. Then, temporary adhesion was performed for 40 seconds at a temperature of 110 ° C. and a pressure of 0.5 MPa with a vacuum pressure laminator (manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.). Then, copper foil and buildup resin were adhere | attached by hold | maintaining for 90 minutes at 170 degreeC with dryer. In addition, the said electrolytic copper foil is adhere | attached with the insulating layer (build-up resin) in the surface side which performed various surface treatments. Next, SR-7200 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a solder resist having a film thickness of 25 μm, was formed on the surface of the build-up resin to prepare an adhesion test substrate. For each of the adhesion test substrates obtained above, the initial (0 hour) adhesive strength, the adhesive strength after leaving at 150 ° C. for 120 hours and 240 hours, 121 ° C., 0.2 MPa for 48 hours and 96 hours of PCT The adhesive strength after standing was measured. In addition, the measurement of the peel strength (N / m) used as the said parameter | index of adhesiveness uses rheometer NRM-3002D-H (the Fudo Kogyo Co., Ltd. make, brand name), and makes an electrolytic copper foil perpendicular to a board | substrate. The peeling was performed at a speed of 50 mm / min. The results are shown in Table 3.

(ソルダーレジストとの接着性試験)
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔上に、膜厚:25μmのソルダーレジストであるSR−7200(日立化成工業株式会社製、商品名)を塗布し、硬化することにより銅箔とソルダーレジストを接着し、接着性試験用基板を作製した。なお、上記電解銅箔は、各種表面処理を施した面側において絶縁層(ソルダーレジスト)と接着している。上記で得た各接着性試験用基板について、初期(0時間)の接着強度、150℃で120時間及び240時間放置した後の接着強度、121℃、0.2MPaで48時間及び96時間のPCT放置した後の接着強度を測定した。なお、上記接着性の指標となるピール強度(N/m)の測定は、レオメータNRM−3002D−H(不動工業株式会社製、商品名)を用い、電解銅箔を基板に対して垂直方向に50mm/minの速度で引き剥がして行った。結果を表4に示す。
(Adhesion test with solder resist)
SR-7200 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a solder resist having a film thickness of 25 μm, is applied onto the electrolytic copper foils previously prepared in Examples 11 to 20 and Comparative Examples 17 to 32A and cured. As a result, the copper foil and the solder resist were adhered to each other to produce an adhesion test substrate. In addition, the said electrolytic copper foil is adhere | attached with the insulating layer (solder resist) in the surface side which performed various surface treatments. For each of the adhesion test substrates obtained above, the initial (0 hour) adhesive strength, the adhesive strength after leaving at 150 ° C. for 120 hours and 240 hours, 121 ° C., 0.2 MPa for 48 hours and 96 hours of PCT The adhesive strength after standing was measured. In addition, the measurement of the peel strength (N / m) used as the said parameter | index of adhesiveness uses rheometer NRM-3002D-H (the Fudo Kogyo Co., Ltd. make, brand name), and makes an electrolytic copper foil perpendicular to a board | substrate. The peeling was performed at a speed of 50 mm / min. The results are shown in Table 4.

(銅表面平滑度評価試験)
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔の表面処理を施した面側の表面粗さ(Rz)を、簡易式原子間力顕微鏡(AFM)Nanopics2100(エスアイアイ・ナノテクノジー株式会社製、商品名)を用いて、以下に示した条件4で測定した。結果を表5に示す。
(Copper surface smoothness evaluation test)
The surface roughness (Rz) of the surface side subjected to the surface treatment of the electrolytic copper foils prepared in Examples 11 to 20 and Comparative Examples 17 to 32A previously was measured using a simple atomic force microscope (AFM) Nanopics 2100 (SII (Trade name) manufactured by Nanotechnology Co., Ltd.). The results are shown in Table 5.

(条件4)
測定長さ:1μm
SCAN SPEED:1.35μm/sec
FORCE REFARENCE:160
(Condition 4)
Measurement length: 1 μm
SCAN SPEED: 1.35 μm / sec
FORCE REFERENCE: 160

(配線間の絶縁性試験)
先に実施例21〜30及び比較例33〜48Aに記載された各評価用基板について、以下のようにして、L/S=10/10μmの配線間の短絡及び配線の断線が無い評価基板4枚を選び、配線間の絶縁抵抗値を測定した。但し、比較例36及び比較例42の評価基板については、配線精度を維持することができなかったため、測定を行わなかった。先ず、デジタル超高抵抗微小電流計R−8340A(株式会社アドバンテスト製、商品名)を用いて、L/S配線間に室温(25℃)でDC5Vの電圧を30秒間印加し、L/S配線間の絶縁抵抗値を測定した。なお、1GΩ以下の絶縁抵抗測定には、デジタルマルチメータ3457A(ヒューレット・パッカード株式会社製、商品名)を用いた。次に、温度85℃及び相対湿度85%に保った恒温恒湿層中で、L/S配線間に連続的にDC5Vの電圧を印加し、24時間、48時間、96時間、200時間、500時間、1000時間後にそれぞれ上記と同様にL/S配線間の絶縁抵抗値を測定した。なお、恒温恒湿槽は、EC−10HHPS(株式会社日立製作所製、商品名)を用い、投入後1000時間まで測定した。以上のようにして測定した評価基板4枚について、絶縁抵抗値の最小値が、1GΩ未満の場合には「否(×)」とし、1GΩ以上の場合には「良(○)」とした。結果を表6に示す。
(Insulation test between wires)
About each evaluation board | substrate previously described in Examples 21-30 and Comparative Examples 33-48A, the evaluation board 4 without the short circuit between wiring of L / S = 10 / 10micrometer and the disconnection of wiring as follows. A sheet was selected and the insulation resistance value between the wires was measured. However, the evaluation substrates of Comparative Example 36 and Comparative Example 42 were not measured because the wiring accuracy could not be maintained. First, using a digital ultra-high resistance microammeter R-8340A (trade name, manufactured by Advantest Co., Ltd.), a DC5V voltage was applied between the L / S wires at room temperature (25 ° C.) for 30 seconds, and the L / S wires The insulation resistance value between them was measured. A digital multimeter 3457A (trade name, manufactured by Hewlett-Packard Co., Ltd.) was used for measuring the insulation resistance of 1 GΩ or less. Next, in a constant temperature and humidity layer maintained at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85%, a voltage of DC 5 V is continuously applied between the L / S wirings, and the voltage is 24 hours, 48 hours, 96 hours, 200 hours, 500 hours. The insulation resistance value between the L / S wirings was measured in the same manner as described above after 1000 hours. In addition, the constant temperature and humidity chamber used EC-10HHPS (made by Hitachi, Ltd., a brand name), and measured until 1000 hours after throwing. Regarding the four evaluation boards measured as described above, when the minimum value of the insulation resistance value was less than 1 GΩ, it was “No (×)”, and when it was 1 GΩ or more, it was “Good”. The results are shown in Table 6.

(耐PCT性評価試験)
実施例21〜30及び比較例33〜48Aに記載された各評価用基板について、耐PCT試験(121℃、0.2MPa、200時間)を行った。評価方法は、試験後の配線106と絶縁層(ビルドアップ層104)間、絶縁層(ビルドアップ層104)と絶縁層(ビルドアップ層104)間及び配線106とソルダーレジスト(絶縁被覆109)間、絶縁層(ビルドアップ層104)とソルダーレジスト(絶縁被覆109)間に膨れ及び剥がれが無いものを良品とし、その数を調べた。結果を表7に示す。但し、比較例36及び比較例42の評価基板については、配線精度を維持することができなかったため、評価を行わなかった。
(PCT resistance evaluation test)
About each board | substrate for evaluation described in Examples 21-30 and Comparative Examples 33-48A, the PCT resistance test (121 degreeC, 0.2 Mpa, 200 hours) was done. The evaluation method is between the wiring 106 and the insulating layer (build-up layer 104) after the test, between the insulating layer (build-up layer 104) and the insulating layer (build-up layer 104), and between the wiring 106 and the solder resist (insulating coating 109). A non-swelled or peeled layer between the insulating layer (build-up layer 104) and the solder resist (insulating coating 109) was regarded as a good product, and the number thereof was examined. The results are shown in Table 7. However, the evaluation substrates of Comparative Example 36 and Comparative Example 42 were not evaluated because the wiring accuracy could not be maintained.

以上、表1〜表7の結果から明らかなように、本発明によれば、配線間の絶縁層表面に残存するパラジウムの除去と銅配線表面処理の一部を同一処理で行うことで、工程を短縮することができるとともに、各種特性において優れた結果を得ることができる。より詳細には、表1に示すように、実施例1〜10で作製した半導体パッケージの信頼性については、極めて良好であった。また、表5に示すように、実施例11〜20で作製した電解銅箔は、Rzが100nm以下の平滑な表面であっても、表2及び表3に示すように、ビルドアップ樹脂との150℃、240時間放置後の接着強度(ピール強度)は、カップリング処理及びアゾール処理をすることで向上し、ピラゾール処理することで、更に向上し良好であった。上記接着強度(ピール強度)は無電解錫めっき処理した場合でも、加熱処理を行うことで、更に向上し良好であった。また、表4に示すように、ソルダーレジストとの150℃、240時間放置後及びPCT放置後の接着強度(ピール強度)は、無電解錫めっき処理をすることで更に向上し良好であった。また、表6に示すように、実施例21〜30で作製した評価基板における配線間絶縁信頼性は、L/S=10μm/10μmにおいて、極めて良好であった。さらに、表7に示すように実施例21〜30で作製した評価基板における耐PCT性は、無電解錫めっき処理をすることで、ビルドアップ層と配線間、ビルドアップ層と絶縁層間及びソルダーレジストと配線間、ソルダーレジストと絶縁層間の何れにおいても極めて良好であった。   As described above, as is apparent from the results of Tables 1 to 7, according to the present invention, the removal of palladium remaining on the surface of the insulating layer between the wirings and the part of the copper wiring surface treatment are performed in the same process. As well as excellent results in various characteristics. More specifically, as shown in Table 1, the reliability of the semiconductor packages manufactured in Examples 1 to 10 was extremely good. Moreover, as shown in Table 5, even if the electrolytic copper foil produced in Examples 11-20 is the smooth surface whose Rz is 100 nm or less, as shown in Table 2 and Table 3, with the build-up resin, The adhesive strength (peel strength) after standing at 150 ° C. for 240 hours was improved by the coupling treatment and the azole treatment, and further improved and improved by the pyrazole treatment. The adhesive strength (peel strength) was further improved and improved by heat treatment even when electroless tin plating was performed. Further, as shown in Table 4, the adhesive strength (peel strength) after leaving with a solder resist at 150 ° C. for 240 hours and after leaving PCT was further improved and improved by performing electroless tin plating treatment. Further, as shown in Table 6, the inter-wiring insulation reliability in the evaluation boards produced in Examples 21 to 30 was extremely good at L / S = 10 μm / 10 μm. Furthermore, as shown in Table 7, the PCT resistance in the evaluation substrates produced in Examples 21 to 30 was subjected to electroless tin plating treatment, so that the buildup layer and the wiring, the buildup layer and the insulating layer, and the solder resist Between the wiring and between the solder resist and the insulating layer.

一方、本発明と比較して、従来の表面処理方法を適用した場合には、比較例1〜48Aで示したように、工程の短縮及び平滑性、接着性、配線間絶縁信頼性、耐PCT性による特性の全てを満足することはできなかった。   On the other hand, in comparison with the present invention, when the conventional surface treatment method is applied, as shown in Comparative Examples 1 to 48A, the process is shortened and smoothness, adhesiveness, inter-wiring insulation reliability, PCT resistance It was not possible to satisfy all the characteristics due to sex.

従って、本発明の配線基板の表面処理方法によれば、工程を短縮することができ、100nm以下の平滑な銅配線表面でありながら、銅配線表面と絶縁層との接着強度を向上させることが可能となる。この結果、配線間絶縁信頼性、微細配線形成に優れた配線基板及び半導体チップ搭載基板、更に耐リフロー性、温度サイクル性に優れた半導体パッケージを製造することが可能となる。   Therefore, according to the surface treatment method for a wiring board of the present invention, the process can be shortened, and the adhesion strength between the copper wiring surface and the insulating layer can be improved while the surface of the copper wiring is 100 nm or less. It becomes possible. As a result, it is possible to manufacture a wiring substrate and a semiconductor chip mounting substrate excellent in insulation reliability between wires and fine wiring, and a semiconductor package excellent in reflow resistance and temperature cycle performance.

11…位置決めのマーク、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、
103…第2の層間接続端子、104…ビルドアップ層、105…第3の層間接続用IVH、
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、109…絶縁被覆、
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…シード層、119…レジストパターン、
200…粒界部、201…凹凸、202…凹凸、203…貴金属、204…凹凸、
205…凹凸、206…凹凸
11 ... Mark for positioning, 13 ... Semiconductor package region,
14 ... Die bond film adhesion area (flip chip type),
15 ... Semiconductor chip mounting area (flip chip type),
16 ... Semiconductor chip connection terminal, 17 ... Die bond film adhesion region (wire bond type),
18 ... Semiconductor chip mounting area (wire bond type), 19 ... External connection terminal, 20 ... Expanded wiring,
21 ... Dummy pattern, 22 ... Semiconductor chip mounting substrate, 23 ... Block, 24 ... Reinforcement pattern,
25. Cutting alignment mark,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Core board | substrate, 101 ... 1st interlayer connection terminal, 102 ... IVH for 1st interlayer connection,
103 ... second interlayer connection terminal, 104 ... build-up layer, 105 ... third interlayer connection IVH,
106 ... wiring, 106a ... first wiring, 106b ... second wiring, 106c ... third wiring,
107: External connection terminal, 108: IVH for second interlayer connection, 109: Insulation coating,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Semiconductor chip, 112 ... Connection bump, 113 ... Underfill material, 114 ... Solder ball, 115 ... Gold wire, 116 ... Semiconductor sealing resin, 117 ... Die bond film,
118 ... seed layer, 119 ... resist pattern,
200 ... Grain boundary part, 201 ... Concavity and convexity, 202 ... Concavity and convexity, 203 ... Precious metal, 204 ... Concavity and convexity,
205 ... unevenness, 206 ... unevenness

Claims (7)

絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを備える配線基板の表面処理方法であって、
(I)前記配線基板における絶縁層表面を溶解する処理工程と、
(II)前記銅配線表面に凹凸を形成する処理工程とを含み、
前記絶縁層表面を溶解する処理工程(I)が、
(Ia)前記絶縁層表面を膨潤させる膨潤工程と、
(Ib)前記絶縁層表面をエッチングするエッチング工程と、
(Ic)前記絶縁層表面を中和する中和工程とを備え、
前記銅配線表面に凹凸を形成する処理工程(II)が、
(IIa)前記銅配線表面に銅よりも貴な金属を形成する貴金属処理工程と、
(IIb)前記銅配線表面を酸化する酸化工程と、
(IIc)前記銅配線表面を酸性溶液で処理する酸処理工程とを備え、
前記エッチング工程(Ib)と前記酸化工程(IIb)による処理、及び前記中和工程(Ic)と前記酸処理工程(IIc)による処理の少なくとも一方を同一条件下で同時に行うことを特徴とする、配線基板の表面処理方法。
A surface treatment method for a wiring board comprising an insulating layer and a copper wiring formed on at least one main surface of the insulating layer,
(I) a treatment step for dissolving the surface of the insulating layer in the wiring board;
(II) a treatment step of forming irregularities on the copper wiring surface,
The treatment step (I) for dissolving the surface of the insulating layer comprises
(Ia) a swelling step for swelling the surface of the insulating layer;
(Ib) an etching step for etching the surface of the insulating layer;
(Ic) a neutralization step of neutralizing the surface of the insulating layer,
A treatment step (II) for forming irregularities on the surface of the copper wiring,
(IIa) a noble metal treatment process for forming a noble metal than copper on the copper wiring surface;
(IIb) an oxidation step of oxidizing the copper wiring surface;
(IIc) an acid treatment step of treating the copper wiring surface with an acidic solution,
At least one of the treatment by the etching step (Ib) and the oxidation step (IIb) and the treatment by the neutralization step (Ic) and the acid treatment step (IIc) is simultaneously performed under the same conditions , Wiring board surface treatment method.
絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを備える配線基板の表面処理方法であって、
(A)前記配線基板における銅配線表面に、銅よりも貴な金属を形成する工程と、
(B)前記配線基板を、有機化合物を含むアルカリ性溶液に接触させる工程と、
(C)前記配線基板を、過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液に接触させる工程と、
(D)前記工程(C)に引き続き、前記配線基板を、前記過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に接触させる工程とを有することを特徴とする、配線基板の表面処理方法。
A surface treatment method for a wiring board comprising an insulating layer and a copper wiring formed on at least one main surface of the insulating layer,
(A) forming a noble metal than copper on the copper wiring surface of the wiring board;
(B) contacting the wiring board with an alkaline solution containing an organic compound;
(C) contacting the wiring board with an alkaline solution containing permanganate;
(D) Subsequent to the step (C), the method further comprises a step of bringing the wiring substrate into contact with an acidic solution containing a reducing agent for the permanganic acid.
さらに後処理として、銅配線表面に銅よりも卑な金属を形成する処理、アゾール化合物を含有する溶液を用いた処理、及びカップリング剤を用いた処理からなる群から選択される少なくとも1つの処理を行う工程を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の配線基板の表面処理方法。 Further, as a post-treatment, at least one treatment selected from the group consisting of a treatment that forms a base metal than copper on the copper wiring surface, a treatment that uses a solution containing an azole compound, and a treatment that uses a coupling agent. It characterized by having a step of performing a surface treatment method of a wiring substrate according to claim 1 or 2. 前記銅よりも貴な金属が、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なる群から選択される金属であることを特徴とする、請求項のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法。 Metal nobler than the copper, gold, silver, platinum, palladium, rhodium, wherein rhenium, ruthenium, osmium, and it is a metal selected from the group consisting of iridium, more of claims 1 to 3, 2. A surface treatment method for a wiring board according to claim 1. 前記銅よりも貴な金属の形成量が、0.001〜40μmol/dmであることを特徴とする、請求項のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法。 Forming amount of noble metal than the copper, characterized in that it is a 0.001~40μmol / dm 2, the surface treatment method of a wiring board according to any one of claims 1-4. 表面処理後の前記銅配線の表面粗さが、Rzで1〜1000nmであることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法。 The surface roughness of the copper wiring after the surface treatment, characterized in that it is a 1~1000nm in Rz, the surface treatment method of a wiring board according to any one of claims 1-5. 請求項1〜のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法を用いて処理された配線基板。 The wiring board processed using the surface treatment method of the wiring board of any one of Claims 1-6 .
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