JP6099369B2 - 半導体素子搭載用基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、電極層を厚くできるように25μm以上の厚みのレジストを使用しても逆台形のレジスト層を形成することが可能で、さらに電極側面に粗面形状を付与することで、これにより、5〜100μm程度の厚さの電極層(後でめっき層10を形成する側)の断面形状が逆台形形状、かつ側面が粗面となって形成されるようにした半導体素子搭載用基板を製造することが可能となる。
(記)
(a)金属板の表面に各々異なる波長で感度を高めた2種類のレジストを用いて、下レジスト層と上レジスト層の2層からなるレジスト層を形成する工程。
(b)前記下レジスト層が未露光の状態において、前記上レジスト層を所定のパターンで露光する工程。
(c)前記上レジスト層に所定パターンの開口部を形成し、前記開口部から未露光状態の前記下レジスト層を、前記上レジスト層のパターンで開口部を形成して前記金属板の表面を部分的に露出させる現像工程。
(d)前記下レジスト層を露光して硬化させる工程。
(e)前記下レジスト層から露出している前記金属板の表面に、断面形状が略逆台形の形状の積層のめっき層で、且つ前記金属板と前記積層のめっき層の斜辺との成す角度が65度以上、70度以下の範囲にある積層のめっき層を形成する工程。
(f)前記下レジスト層と上レジスト層の2層からなるレジスト層を含む全てのレジスト層を剥離する工程。
(g)前記(e)の工程において形成された積層のめっき層の側面を、0.4〜0.5μmの表面粗さ(SRa)の面に粗化する工程。
[(a)の工程]
(下レジスト層の形成)
最初に、図1−1(1)の断面図に示されるように、後の工程でめっき層10を形成する側の金属板20の表面に、めっき層10の必要な高さよりも高くなる厚みを有する下レジスト層30と上レジスト層40の内、下レジスト層30を形成する。この時、金属板の裏面にも下レジスト層30と同じレジストによるレジスト層30aを設けても良い。
この下レジスト層30は、i線またはh線またはg線により感光するレジスト層で、現像前の状態にあるレジスト層である。
この下レジスト層30と上レジスト層40の厚みを、めっき層10に要求される高さよりも高くなる厚みにすることにより、逆台形形状の断面を有し、必要とする高さのめっき層10を確実に形成することができる。
次に、図1−1(2)に示すように、めっき層10を設ける側の下レジスト層30の上に、下レジスト層30とはメインの感光波長が異なるレジストを用いて、上レジスト層40を形成する。
次に、図1−1(3)に示すように所定パターンが形成されたマスク50を用いて、上レジスト層40を所定パターンで露光する。この時、下レジスト層30は未露光の状態である。
この上レジスト層40を露光するには、水銀ランプの光源(例えば紫外光70)に対して、下レジスト層30を露光せずに上レジスト層40を露光するメイン波長のみを通すバンドパスフィルター60を用いることによって、下レジスト層30を未露光の状態のままで、上レジスト層40のみを露光することが可能である。
なお、金属板の裏面に設けられた裏面レジスト層30aも、紫外光70により露光され、硬化した裏面レジスト層30bを形成する。
次に、図1−1(4)に示すように、現像を行うことにより所定パターンの開口部を有する上レジスト層41を形成する。この時、未露光状態の下レジスト層30は、上レジスト層41の開口部から現像が進み、金属板20の表面を部分的に露出させる下レジスト層31aとなる。
この処理により、下レジスト層31は、断面が略逆台形形状の開口部を有する31aとなる。なお、本発明における略逆台形形状とは、レジスト層の断面において、底辺(金属板20に接する側)の幅より上方にレジスト層幅の最大値が存在する形状を意味するもので、その代表的な形状を図3に示す。
ここで、上記図1−1(4)の下レジスト層31aが、逆台形の断面形状となる現像工程の詳細を、図2を用いて説明する。
(c)の工程である現像工程では、図2(1)に示すように、先ず上レジスト層が、現像されることにより開口部を有するレジスト層41を形成し、その後下レジスト層30に現像液80が接触する。
次に、図1−1(5)に示すように、未露光である開口部を有する下レジスト層31aを、水銀ランプを光源(例えば紫外光)として用い、全面露光して硬化させ、下レジスト層31を形成する。
次に、図1−1(6)に示すように、露出している金属板20表面に、めっき前処理を行なった後に、要求される高さのめっき層10を形成する。
この形成するめっき層は、複数のめっきを積層しても良く、必要に応じて金、銀、パラジウム、ニッケル、銅、コバルト、などおよびそれら合金によるめっきを選択し、順次積層して形成することができる。
めっき層10を形成した後、図1−2(7)に示すように、全てのレジスト層31、41、30bを除去することで、金属板20の表面に断面形状が略逆台形形状のめっき層10が形成される。
その後、図1−2(8)に示すように、選択性エッチング液(100)を用いて、略逆台形形状のめっき層10が形成された金属板20を処理し、めっき層10の側面を、粗化面90とすることで、図1−2(9)に示す金属板20の上面に断面形状が逆台形を有し、かつ粗化面90の側面を有する半導体素子搭載用基板1を作製することができる。
めっき層側面に凹凸を付与する選択性を有するエッチング液については、めっき層の種類に応じて選択することができる。
以下、実施例を用いて、本発明をさらに説明する。
そして、光源にピーク波長にi線とh線とg線を含む混線の紫外光70の水銀ランプ(オーク株式会社製:ショートアークランプ)を使用して露光を行い、表面側の上レジスト層40を、透過波長405nmの紫外光を用い、10〜20mJ/cm2の露光量により所定パターンで感光、硬化させ、一方裏面側は同じ光源(紫外光70)によりレジスト層30aを、波長365nmの露光量、60mJ/cm2全面感光、硬化して裏面レジスト層30bを形成した。
この時、表面側は、透過波長405nmのバンドパスフィルター60によって、h線照射71による露光を行うこととなり、下レジスト層30は、感光せずに未露光の状態である。裏面側は、混線の紫外光70による露光により全面が硬化した裏面レジスト層30bとなる。(図1−1(3)参照。)
そして、未露光である下レジスト層30は、図2に示されるように上レジスト層41の開口部から現像が進み、金属板20の表面が露出させられる。この処理により表面側の下レジスト層31aは、断面形状が逆台形の開口部となる。
この現像処理は、1%炭酸ナトリウム液を液温30℃、スプレー圧0.08MPaで約80秒間の処理をした。
次に、表面側の未露光である開口部を形成した下レジスト層31aを、混線の紫外光70により全面を露光して硬化させた下レジスト層31を形成した。(図1−1(5)参照。)
その後、アルカリ溶液により金属板20の両面に形成されているレジスト層31、41、30bを全て剥離し金属板20の表面に断面形状が略逆台形形状のめっき層10を形成した。(図1−2(7)参照。)
これにより、金属板20の表面に断面形状が略逆台形形状、かつ粗化面90を側面に有する半導体素子搭載用基板1(図1−2(9)参照。)を得ることができる。
粗度の測定は、オリンパス株式会社のOLS−3000走査型共焦点赤外レーザー顕微鏡にて行った。
具体的な条件は、1%炭酸ナトリウム液を液温30℃、スプレー圧0.08MPaで約80秒間の現像処理を行なった。
そして、所定パターンで形成された下レジスト層31から露出した金属板20表面を一般的なめっき前処理による表面の活性化処理を行なった後、金めっきを0.05μm、パラジウムめっきを0.1μm、ニッケルめっきを65μm、パラジウムめっき0.1μmを施してめっき層10を形成した。
粗度の測定は、オリンパス株式会社社のOLS−3000走査型共焦点赤外レーザー顕微鏡を用いて行った。
10 積層のめっき層
20 金属板
30 下レジスト層(金属板にラミネートされた未露光状態のレジスト層の下層)
30a 裏面レジスト層(表面に下レジスト層30が設けられた金属板の裏面側に設けられたレジスト層)
30b 裏面レジスト層30aを露光して硬化させた裏面レジスト層
31a 下レジスト層(未露光状態の下レジスト層30が現像により所定パターン[開口部]に形成されたレジスト層)
31 下レジスト層(下レジスト層31aを全面露光後に形成された硬化した開口部を有するレジスト層
40 上レジスト層(下レジスト層30の上に形成された未露光状態のレジスト層の上層)
41 上レジスト層(上レジスト層40が露光・現像により所定のパターン[開口部]に形成された硬化したレジスト層)
50 マスク
60 バンドパスフィルター
70 紫外光
71 バンドパスフィルターを通った特定の波長の紫外光
80 現像液
90 粗化面
100 ボンディング用貴金属めっき(選択性エッチング液)
Claims (7)
- 下記(a)〜(g)の工程を順次経ることを特徴とする半導体素子搭載用基板の製造方法。
(記)
(a)金属板の表面に各々異なる波長をメインの感光波長として設計された2種類のレジストを用いて、下レジスト層と上レジスト層の2層からなるレジスト層を形成する工程。
(b)前記下レジスト層が未露光の状態において、前記上レジスト層を所定パターンで露光する工程。
(c)前記上レジスト層に所定パターンの開口部を形成し、前記開口部から未露光状態の前記下レジスト層を、前記上レジスト層のパターンで開口部を形成して前記金属板の表面を部分的に露出させる現像工程。
(d)前記下レジスト層を露光して硬化させる工程。
(e)前記下レジスト層から露出している前記金属板の表面に、断面形状が略逆台形の形状の積層のめっき層で、且つ前記金属板と前記積層のめっき層の斜辺との成す角度が65度以上、70度以下の範囲にある積層のめっき層を形成する工程。
(f)前記下レジスト層と上レジスト層の2層からなるレジスト層を含む全てのレジスト層を剥離する工程。
(g)前記(e)の工程において形成された積層のめっき層の側面を、0.4〜0.5μmの表面粗さ(SRa)の面に粗化する工程。 - 前記(c)の現像工程において、
前記下レジスト層は、前記上レジスト層に設けられた開口部から現像が進むことにより、前記金属板の表面を部分的に露出して、前記下レジスト層に開口部を形成することによって、
前記下レジスト層に設けられた開口部の断面が、逆台形形状であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子搭載用基板の製造方法。 - 前記下レジスト層と上レジスト層を合わせた2層のレジスト層の厚みが、(e)の工程で形成される金属板の表面に形成された前記めっきの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体素子搭載用基板の製造方法。
- 前記(b)の工程において、露光のための光源と所定パターンが形成されたマスクとの間に光源の光から所定波長の光を抽出するフィルターを設置し、前記フィルターを通して抽出した所定波長の光を用いて前記上レジスト層のみを露光することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体素子搭載用基板の製造方法。
- 前記(g)の工程において、前記金属板の表面が露出している部分に所望のめっきを施して形成された積層のめっき層のパターン側面を、選択性のあるエッチング液で処理することによって、パターン側面に粗化面を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体素子搭載用基板の製造方法。
- 金属板の表面に積層のめっき層を備え、
前記積層のめっき層の断面形状が、略逆台形の形状で、前記金属板と前記積層のめっき層の斜辺との成す角度が65度以上、70度以下の範囲で、
且つ前記積層のめっき層の側面が0.4〜0.5μmの表面粗さ(SRa)を示す粗化面であることを特徴とする半導体素子搭載用基板。 - 前記金属板の表面に形成される積層のめっき層を構成する複数のめっき層において、最もめっき層厚が大きい部位を占めるめっき層が、銅、ニッケル、またはこれらの合金組成物で形成されていることを特徴とする請求項6に記載の半導体素子搭載用基板。
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