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JP2019062113A - Manufacturing method of wiring layer - Google Patents

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JP2019062113A
JP2019062113A JP2017186617A JP2017186617A JP2019062113A JP 2019062113 A JP2019062113 A JP 2019062113A JP 2017186617 A JP2017186617 A JP 2017186617A JP 2017186617 A JP2017186617 A JP 2017186617A JP 2019062113 A JP2019062113 A JP 2019062113A
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photosensitive resin
wiring
organic insulating
resin layer
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JP2017186617A
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一行 満倉
Kazuyuki Mitsukura
一行 満倉
正也 鳥羽
Masaya Toba
正也 鳥羽
蔵渕 和彦
Kazuhiko Kurabuchi
和彦 蔵渕
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

To provide a method that can manufacture a wiring layer more efficiently than before.SOLUTION: The present disclosure relates to a manufacturing method of a wiring layer. The manufacturing method includes (A) exposing a part of a first photosensitive resin layer, (B) providing a second photosensitive resin layer on the surface of the first photosensitive resin layer, (C) exposing a part of the second photosensitive resin layer, (D) developing the first and second photosensitive resin layers separately or collectively to form a first opening penetrating the first and second photosensitive resin layers and form a second opening whose bottom surface is the surface of the first photosensitive resin layer, and (E) filling the first and second openings with a conductive material.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、配線層の製造方法に関し、より詳しくは、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率よく且つ低コストに製造するのに有用な配線層の製造方法に関する。   The present disclosure relates to a method of manufacturing a wiring layer, and more particularly, to a method of manufacturing a wiring layer that is useful for efficiently and inexpensively manufacturing a semiconductor device having high demands for miniaturization and densification.

半導体パッケージの高密度化及び高性能化を目的に、異なる性能のチップを一つのパッケージに混載する実装形態が提案されている。この場合、コスト面に優れた、チップ間の高密度インターコネクト技術が重要になっている(例えば、特許文献1参照)。   In order to achieve high density and high performance of semiconductor packages, there has been proposed a mounting form in which chips of different performances are mixed in one package. In this case, a high-density interconnect technology between chips, which is superior in cost, is important (see, for example, Patent Document 1).

非特許文献1,2には、パッケージ上に異なるパッケージをフリップチップ実装によって積層することで接続するパッケージ・オン・パッケージ(PoP:Package on Package)の態様が記載されている。このPoPは、スマートフォン、タブレット端末等に広く採用されている態様である。   Non-Patent Documents 1 and 2 describe an aspect of a package on package (PoP: Package on Package) in which different packages are connected by stacking them by flip chip mounting. This PoP is an aspect widely adopted in smartphones, tablet terminals and the like.

複数のチップを高密度で実装するための他の形態として、高密度配線を有する有機基板を用いたパッケージ技術(有機インターポーザ)、スルーモールドビア(TMV:Through Mold Via)を有するファンアウト型のパッケージ技術(FO−WLP:Fun Out-Wafer Level Package)、シリコン又はガラスインターポーザを用いたパッケージ技術、シリコン貫通電極(TSV:Through Silicon Via)を用いたパッケージ技術、基板に埋め込まれたチップをチップ間伝送に用いるパッケージ技術等が提案されている。   As another form for mounting a plurality of chips at high density, package technology (organic interposer) using an organic substrate having high density wiring, fan-out type package having through mold via (TMV: Through Mold Via) Technology (FO-WLP), package technology using silicon or glass interposer, package technology using through silicon via (TSV: Through Silicon Via), chip-to-chip transmission embedded in a substrate Package technology and the like used for

特に、有機インターポーザ及びFO−WLPにおいて半導体チップ同士を搭載する場合、当該半導体チップ同士を高密度で導通させるための微細な配線層が必要となる(例えば、特許文献2参照)。   In particular, when semiconductor chips are mounted on an organic interposer and an FO-WLP, a fine wiring layer is required to electrically connect the semiconductor chips at high density (see, for example, Patent Document 2).

特表2012−529770号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-529770 米国特許出願公開第2011/0221071号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2011/0221071

Jinseong Kim et al., 「Application of Through Mold Via (TMV) as PoP Base Package」, Electronic Components and Technology Conference (ECTC), p.1089−1092 (2008)Jinseong Kim et al. , "Application of Through Mold Via (TMV) as PoP Base Package", Electronic Components and Technology Conference (ECTC), p. 1089-1092 (2008) S.W. Yoon et al., 「Advanced Low Profile PoP Solution with Embedded Wafer Level PoP (eWLB−PoP) Technology」, ECTC, p.1250−1254 (2012)S. W. Yoon et al. "Advanced Low Profile PoP Solution with Embedded Wafer Level PoP (eWLB-PoP) Technology", ECTC, p. 1250-1254 (2012)

ビルドアップ基板、ウェハレベルパッケージ(WLP)、ファンアウト型のPoPのボトムパッケージ等には、複数の有機絶縁層が積層されてなる積層体(有機絶縁積層体)を有する配線層が用いられることがある。例えば、この有機絶縁積層体内に5μm以下のライン幅とスペース幅とを有する複数の微細な配線が配置される場合、当該配線は、トレンチ法を用いて形成される。トレンチ法とは、有機絶縁層の表面に形成したトレンチ(溝)に配線となる金属層をめっき法等によって形成する方法である。このため、有機絶縁層上に形成される配線の形状は、溝の形状に沿ったものとなる。   A wiring layer having a laminate (organic insulating laminate) in which a plurality of organic insulating layers are laminated is used for a buildup substrate, a wafer level package (WLP), a fan-out type PoP bottom package, etc. is there. For example, in the case where a plurality of fine wirings having a line width and a space width of 5 μm or less are arranged in the organic insulating laminate, the wirings are formed by using a trench method. The trench method is a method of forming a metal layer to be a wiring in a trench (groove) formed on the surface of an organic insulating layer by a plating method or the like. Therefore, the shape of the wiring formed on the organic insulating layer conforms to the shape of the groove.

図9(a)〜(e)及び図10(a)〜(e)は、従来のセミアディティブ法(SAP法)によって基板上に配線層を形成する過程を模式的に示したものである。セミアディティブ法は、シード層を形成する工程、所望のパターンを有するレジストをシード層上に形成する工程、シード層における露出した部分を電解めっき法等により厚膜化する工程、レジストを除去する工程、及び、シード層をエッチングする工程を経て所望の配線を形成する方法である。   FIGS. 9 (a) to 9 (e) and FIGS. 10 (a) to 10 (e) schematically show the process of forming a wiring layer on a substrate by a conventional semi-additive method (SAP method). In the semi-additive method, a step of forming a seed layer, a step of forming a resist having a desired pattern on the seed layer, a step of thickening an exposed portion of the seed layer by electrolytic plating method or the like, and a step of removing the resist And etching the seed layer to form a desired wiring.

まず、図9(a)に示すように、金属層40aを有する基板40の表面上に第一の感光性樹脂層41Aを形成する。その後、第一の感光性樹脂層41Aの露光及び現像によって、開口部41aを有する第一の有機絶縁層41を形成する(図9(b))。次いで、電解めっきによって金属層41cを形成するための給電用のシード層41bを第一の有機絶縁層41及び開口部41aの表面に形成する(図9(c))。シード層41bの表面に電解めっきによって金属層41cを形成する(図9(d))。金属層41cの平坦する工程を経て配線41dを有する第一の配線層41eが形成される(図9(e))。   First, as shown in FIG. 9A, the first photosensitive resin layer 41A is formed on the surface of the substrate 40 having the metal layer 40a. Thereafter, the first organic insulating layer 41 having the opening 41a is formed by exposure and development of the first photosensitive resin layer 41A (FIG. 9 (b)). Next, a seed layer 41b for power supply for forming the metal layer 41c by electrolytic plating is formed on the surfaces of the first organic insulating layer 41 and the opening 41a (FIG. 9C). The metal layer 41c is formed on the surface of the seed layer 41b by electrolytic plating (FIG. 9 (d)). After the step of flattening the metal layer 41c, the first wiring layer 41e having the wiring 41d is formed (FIG. 9 (e)).

続いて、図10(a)に示すように、第一の配線層41eの表面上に第二の感光性樹脂層42Aを形成する。その後、第二の感光性樹脂層42Aの露光及び現像によって、開口部42aを有する第二の有機絶縁層42を形成する(図10(b))。次いで、電解めっきによって金属層42cを形成するための給電用のシード層42bを第二の有機絶縁層42及び開口部42aの表面に形成する(図10(c))。シード層42bの表面に電解めっきによって金属層42cを形成する(図10(d))。金属層42cの平坦する工程を経て配線42dを有する第二の配線層42eが形成される(図10(e))。   Subsequently, as shown in FIG. 10A, the second photosensitive resin layer 42A is formed on the surface of the first wiring layer 41e. Thereafter, the second organic insulating layer 42 having the opening 42a is formed by exposure and development of the second photosensitive resin layer 42A (FIG. 10 (b)). Then, a seed layer 42b for power supply for forming the metal layer 42c by electrolytic plating is formed on the surfaces of the second organic insulating layer 42 and the opening 42a (FIG. 10 (c)). A metal layer 42c is formed on the surface of the seed layer 42b by electrolytic plating (FIG. 10 (d)). After the step of flattening the metal layer 42c, the second wiring layer 42e having the wiring 42d is formed (FIG. 10 (e)).

上記セミアディティブ法によって多層構造の配線層を形成した場合、シード層の形成、電解めっき及び平坦化のプロセスを繰り返す必要があり、配線層の形成に長い時間を要していた。これに加え、シード層をエッチングする際に配線に加わるダメージが大きく、また、感光性樹脂層に対する配線の密着強度の確保が困難であった。更に、エッチング処理等が繰り返されるため、微細な構造を形成すべき面が荒れたりアンジュレーションが生じてしまい、コストと歩留まりの点でも課題があった。セミアディティブ法を用いて、例えば、5μm以下のライン幅とスペース幅とを有する微細な配線を形成する場合、歩留まりが大きく低下する傾向にあった。   When the wiring layer of the multilayer structure is formed by the above semi-additive method, it is necessary to repeat the process of forming the seed layer, electrolytic plating and planarization, and it takes a long time to form the wiring layer. In addition to this, the damage to the wiring when etching the seed layer is large, and it is difficult to secure the adhesion strength of the wiring to the photosensitive resin layer. Furthermore, since the etching process and the like are repeated, the surface on which a fine structure is to be formed is roughened or anunrollment occurs, which causes problems in cost and yield. In the case of forming a fine wiring having a line width and a space width of, for example, 5 μm or less by using the semi-additive method, the yield tends to be greatly reduced.

本開示は、上記課題を解決すべくなされたものであり、従来と比較して効率的に配線層を製造できる方法を提供することを目的とする。   The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and an object of the present disclosure is to provide a method capable of efficiently manufacturing a wiring layer as compared with the prior art.

本開示は配線層の製造方法に関する。この製造方法は、(A)第一の感光性樹脂層の一部を露光する工程と、(B)第一の感光性樹脂層の表面上に第二の感光性樹脂層を設ける工程と、(C)第二の感光性樹脂層の一部を露光する工程と、(D)第一及び第二の感光性樹脂層を個別に又は一括して現像処理することによって、第一及び第二の感光性樹脂層を貫通する第一の開口部を形成するとともに、第一の感光性樹脂層の表面を底面とする第二の開口部を形成する工程と、(E)第一及び第二の開口部に導電性材料を充填する工程とを含む。   The present disclosure relates to a method of manufacturing a wiring layer. This manufacturing method comprises the steps of: (A) exposing a portion of the first photosensitive resin layer; (B) providing a second photosensitive resin layer on the surface of the first photosensitive resin layer; (C) exposing a part of the second photosensitive resin layer, and (D) developing the first and second photosensitive resin layers separately or collectively. Forming a first opening penetrating the photosensitive resin layer of the above, and forming a second opening whose bottom surface is the surface of the first photosensitive resin layer; (E) first and second steps Filling the opening of the conductive material with the conductive material.

上記製造方法によれば、(A)〜(D)工程を経て形成された第一及び第二の開口部に対し、(E)工程において、一括的に導電性材料を充填することによって配線を形成することができる。このため、図9及び図10に示す従来の方法、すなわち、シード層及び電解めっきによる金属層の形成並びに金属層を平坦化する一連のプロセスを繰り返す必要があった方法を簡略化することができる。   According to the above manufacturing method, the first and second openings formed through the steps (A) to (D) are filled with the conductive material at one time in the step (E), thereby forming the wiring. It can be formed. Therefore, the conventional method shown in FIGS. 9 and 10, that is, the method in which the formation of the metal layer by seed layer and electrolytic plating and the series of processes for planarizing the metal layer had to be repeated can be simplified. .

上記(D)工程が第一及び第二の感光性樹脂層を個別に現像処理する工程である場合、(D)工程は、(A)工程と(B)工程の間に実施される第一の感光性樹脂層を対象とする第一の現像ステップと、(C)工程と(E)工程の間に実施される第二の感光性樹脂層を対象とする第二の現像ステップとを含むものとすればよい。この場合、第一の現像ステップと(B)工程の間に、第一の感光性樹脂層を硬化処理する工程を更に含むことが好ましい。(B)工程に先立ち、第一の感光性樹脂層を硬化させることで、第二の感光性樹脂層としてポジ型及びネガ型のいずれも好適に使用できる。   When the said (D) process is a process which develops the 1st and 2nd photosensitive resin layer separately, the (D) process is the 1st implemented between the (A) process and the (B) process. And a second developing step for the second photosensitive resin layer performed between the (C) step and the (E) step. It should be a thing. In this case, it is preferable to further include a step of curing the first photosensitive resin layer between the first developing step and the step (B). By curing the first photosensitive resin layer prior to the step (B), either positive or negative type can be suitably used as the second photosensitive resin layer.

第一の感光性樹脂層としてネガ型を使用した場合、(D)工程において、第一及び第二の感光性樹脂層を一括して現像処理することが好ましい。この場合、(B)工程に先立って第一の感光性樹脂層を硬化処理する工程を省略することができる。例えば、第一及び第二の感光性樹脂層のいずれもネガ型である場合、(D)工程において第一及び第二の感光性樹脂層の未露光部を一括して除去すればよい。第一の感光性樹脂層としてネガ型を使用し且つ第二の感光性樹脂層としてポジ型を使用した場合、(D)工程において第一の感光性樹脂層の未露光部と第二の感光性樹脂層の露光部とを一括して除去すればよい。   When a negative photosensitive resin layer is used as the first photosensitive resin layer, it is preferable to develop the first and second photosensitive resin layers collectively in the step (D). In this case, the step of curing the first photosensitive resin layer prior to the step (B) can be omitted. For example, when both of the first and second photosensitive resin layers are negative, the unexposed portions of the first and second photosensitive resin layers may be removed at once in the step (D). When a negative photosensitive resin layer is used as the first photosensitive resin layer and a positive photosensitive resin layer is used as the second photosensitive resin layer, in the step (D), the unexposed area of the first photosensitive resin layer and the second photosensitive resin layer are exposed. And the exposed portion of the conductive resin layer may be removed at one time.

本開示において、第一及び第二の感光性樹脂層として、例えば、光酸発生剤と、三級アミノ基もしくは含窒素ヘテロ環を有する化合物とを含む組成物を使用することができる。この組成物は、アルカリ可溶性樹脂を更に含むことが好ましい。   In the present disclosure, a composition including, for example, a photoacid generator and a compound having a tertiary amino group or a nitrogen-containing heterocyclic ring can be used as the first and second photosensitive resin layers. Preferably, the composition further comprises an alkali soluble resin.

本開示によれば、従来と比較して効率的に配線層を製造できる方法が提供される。   According to the present disclosure, there is provided a method capable of efficiently manufacturing a wiring layer as compared to the prior art.

図1は、半導体パッケージの一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor package. 図2は、図1に示す配線層を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the wiring layer shown in FIG. 図3(a)〜図3(d)は、本開示の一実施形態に係る配線層の形成過程を模式的に示す断面図である。FIG. 3A to FIG. 3D are cross-sectional views schematically showing a process of forming a wiring layer according to an embodiment of the present disclosure. 図4(a)〜図4(d)は、本開示の一実施形態に係る配線層の形成過程を模式的に示す断面図である。FIG. 4A to FIG. 4D are cross-sectional views schematically showing a process of forming a wiring layer according to an embodiment of the present disclosure. 図5(a)及び図5(b)は、本開示の一実施形態に係る配線層の形成過程を模式的に示す断面図である。FIG. 5A and FIG. 5B are cross-sectional views schematically showing a process of forming a wiring layer according to an embodiment of the present disclosure. 図6は、本開示の一実施形態に係る製造方法により、基板に設けられた配線層を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a wiring layer provided on a substrate by the manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure. 図7(a)及び図7(b)は、配線とこれを覆うバリア層と含む配線層を模式的に示す断面図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views schematically showing a wiring and a wiring layer including a barrier layer covering the wiring. 図8(a)は第二の有機絶縁層の表面上に、開口部を有する第三の有機絶縁層を形成した状態を模式的に示す断面図であり、図8(b)は図8(a)に示す開口部に導電性材料を充填した状態を模式的に示す断面図である。8 (a) is a cross-sectional view schematically showing a state in which a third organic insulating layer having an opening is formed on the surface of the second organic insulating layer, and FIG. 8 (b) is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing which shows typically the state which filled the electroconductive material in the opening part shown to a). 図9(a)〜図9(e)は、従来の方法(セミアディティブ法)において第一の配線層を形成する過程を模式的に示す断面図である。FIGS. 9A to 9E are cross-sectional views schematically showing the process of forming the first wiring layer in the conventional method (semi-additive method). 図10(a)〜図10(e)は、従来の方法(セミアディティブ法)において第一の配線層に第二の配線層を積層する過程を模式的に示す断面図である。10 (a) to 10 (e) are cross-sectional views schematically showing the process of laminating the second wiring layer on the first wiring layer in the conventional method (semi-additive method).

以下、図面を参照しながら本実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。   Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted. Further, the positional relationship such as upper, lower, left and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Furthermore, the dimensional ratio in the drawings is not limited to the illustrated ratio.

本実施形態の記載及び請求項において「左」、「右」、「正面」、「裏面」、「上」、「下」、「上方」及び「下方」等の用語が利用されている場合、これらは、説明を意図したものであり、必ずしも永久にこの相対位置である、という意味ではない。また、「層」及び「膜」は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。また、「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を、それぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。   When terms such as “left”, “right”, “front”, “back”, “upper”, “lower”, “upper” and “lower” are used in the description and claims of this embodiment, These are intended to be illustrative and do not necessarily mean they are permanently at this relative position. Moreover, in addition to the structure of the shape currently formed in the whole surface, a "layer" and a "film | membrane" also include the structure of the shape currently formed in one part, when it observes as a top view. In addition, the term "process" is included in the term if the intended purpose of the process is achieved, even if it is not only an independent process but can not be clearly distinguished from other processes. Moreover, the numerical range shown using "-" shows the range which includes the numerical value described before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively. In addition, in the numerical range described step by step in the specification, the upper limit or the lower limit of the numerical range of one step may be replaced with the upper limit or the lower limit of the numerical range of another step.

図1は、半導体パッケージの一例を示す模式断面図である。同図に示す半導体パッケージ100は、本実施形態に係る方法で製造された配線層10A(第一及び第二の有機絶縁層21,22並びに配線13及び配線15A)を含む。配線層10Aの表面上に第三の有機絶縁層23を形成する工程等を経て配線層10が形成され、更に、配線層10の表面上に半導体チップ2A,2Bを搭載する工程等を経て半導体パッケージ100が完成する。配線層10は異種チップを混載するインターポーザが必要なパッケージ形態に用いられることが好適であり、微細化及び多ピン化が必要とされる形態において特に好適である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor package. The semiconductor package 100 shown in the figure includes the wiring layer 10A (first and second organic insulating layers 21 and 22 and the wiring 13 and the wiring 15A) manufactured by the method according to the present embodiment. The wiring layer 10 is formed through the process of forming the third organic insulating layer 23 and the like on the surface of the wiring layer 10A, and the semiconductor chip 2A and 2B is mounted on the surface of the wiring layer 10 and the like. The package 100 is completed. The wiring layer 10 is preferably used in a package form in which an interposer for mixing different types of chips is required, and is particularly suitable in a form in which miniaturization and multiple pins are required.

上述のとおり、半導体パッケージ100は、基板1上に設けられる配線層10上に半導体チップ2A,2Bが搭載されてなる装置である。半導体チップ2A,2Bは、アンダーフィル3A,3Bによって配線層10上にそれぞれ固定されており、配線層10内に設けられる表面配線16を介して互いに電気的接続されている。   As described above, the semiconductor package 100 is a device in which the semiconductor chips 2A and 2B are mounted on the wiring layer 10 provided on the substrate 1. The semiconductor chips 2A and 2B are respectively fixed on the wiring layer 10 by the underfills 3A and 3B, and are electrically connected to each other through the surface wiring 16 provided in the wiring layer 10.

基板1は、半導体チップ2C,2Dと電極5A,5Bとを絶縁材料4で封止して形成された封止体である。基板1内の半導体チップ2C,2Dは、絶縁材料4から露出した電極を介して外部装置と接続可能になっている。電極5A,5Bは、例えば、配線層10と外部装置とが互いに電気的接続するための導電路として機能する。絶縁材料4は、例えば、絶縁性を有する硬化性樹脂である。   The substrate 1 is a sealing body formed by sealing the semiconductor chips 2C and 2D and the electrodes 5A and 5B with the insulating material 4. The semiconductor chips 2C and 2D in the substrate 1 can be connected to an external device through the electrodes exposed from the insulating material 4. The electrodes 5A and 5B function as, for example, conductive paths for electrically connecting the wiring layer 10 and an external device to each other. The insulating material 4 is, for example, a curable resin having an insulating property.

半導体チップ2A〜2Dのそれぞれは、例えば、グラフィック処理ユニット(GPU:Graphic Processing Unit)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)もしくはSRAM(Static Random Access Memory)等の揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、RFチップ、シリコンフォトニクスチップ、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、センサーチップ等ある。半導体チップ2A〜2Dのそれぞれは、TSVを有してもよく、また、例えば、半導体素子が積層されたものであってもよい。この場合、TSVを用いて積層した半導体素子を使用できる。半導体チップ2A,2Bの厚さは、例えば、200μm以下である。半導体パッケージ100を薄型化する観点から、半導体チップ2A,2Bの厚さは、100μm以下であることが好ましい。また、取り扱い性の観点から、半導体チップ2A,2Bの厚さは、30μm以上であることがより好ましい。   Each of the semiconductor chips 2A to 2D is, for example, a graphic processing unit (GPU), a volatile memory such as a dynamic random access memory (DRAM) or a static random access memory (SRAM), or a non-volatile memory such as a flash memory. , RF chips, silicon photonics chips, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), sensor chips, etc. Each of the semiconductor chips 2A to 2D may have a TSV, or, for example, a semiconductor element may be stacked. In this case, semiconductor devices stacked using TSV can be used. The thickness of the semiconductor chips 2A and 2B is, for example, 200 μm or less. From the viewpoint of thinning the semiconductor package 100, the thickness of the semiconductor chips 2A and 2B is preferably 100 μm or less. Further, in terms of handling, the thickness of the semiconductor chips 2A and 2B is more preferably 30 μm or more.

アンダーフィル3A,3Bは、例えば、キャピラリーアンダーフィル(CUF)、モールドアンダーフィル(MUF)、ペーストアンダーフィル(NCP)、フィルムアンダーフィル(NCF)、又は感光性アンダーフィルである。アンダーフィル3A,3Bは、それぞれ液状硬化型樹脂(例えば、エポキシ樹脂)を主成分として構成される。   The underfills 3A and 3B are, for example, capillary underfill (CUF), mold underfill (MUF), paste underfill (NCP), film underfill (NCF), or photosensitive underfill. The underfills 3A and 3B are each composed mainly of a liquid curable resin (for example, an epoxy resin).

次に、図2を参照しながら、配線層10について詳細に説明する。配線層10は、半導体素子等を支持する有機基板であり、例えば、ガラスクロスもしくは炭素繊維に樹脂を含浸させた材料(プリプレグ)を積層したビルドアップ基板、ウェハレベルパッケージ用基板、コアレス基板、封止材料を熱硬化することによって作製される基板、チップが封止もしくは埋め込まれた基板である。配線層10の形状は、後述する基板11の形状に応じており、ウェハ状(平面視にて略円形状)でもよいし、パネル状(平面視にて略矩形状)でもよい。なお、配線層10の熱膨張係数は、反り抑制の観点から、例えば、40ppm/℃以下であることが好ましい。配線層10の絶縁信頼性の観点から、当該熱膨張係数は、20ppm/℃以下であることが好ましい。   Next, the wiring layer 10 will be described in detail with reference to FIG. The wiring layer 10 is an organic substrate supporting a semiconductor element or the like, and for example, a buildup substrate, a wafer level package substrate, a coreless substrate, a seal in which a glass cloth or a material (prepreg) in which a carbon fiber is impregnated with a resin is laminated. A substrate produced by heat curing a plug material, a substrate in which a chip is sealed or embedded. The shape of the wiring layer 10 corresponds to the shape of the substrate 11 described later, and may be wafer-like (substantially circular in plan view) or panel-like (substantially rectangular in plan view). In addition, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the wiring layer 10 is 40 ppm / degrees C or less, for example from a viewpoint of curvature suppression. From the viewpoint of insulation reliability of the wiring layer 10, the thermal expansion coefficient is preferably 20 ppm / ° C. or less.

図2に示すように、配線層10は基板11上に設けられる。配線層10は、複数の有機絶縁層を含んでなる有機絶縁積層体12と、有機絶縁積層体12内に配列された複数の配線13と、有機絶縁積層体12を貫通するスルー配線15と、有機絶縁積層体12の表面及びその近傍に形成される表面配線16とを備えている。   As shown in FIG. 2, the wiring layer 10 is provided on the substrate 11. The wiring layer 10 includes an organic insulating laminate 12 including a plurality of organic insulating layers, a plurality of wires 13 arranged in the organic insulating laminate 12, and a through wire 15 penetrating the organic insulating laminate 12. A surface wiring 16 formed on the surface of the organic insulating laminate 12 and in the vicinity thereof is provided.

基板11は、配線層10を支持する支持体である。基板11の平面視における形状は、例えば、円形状又は矩形状である。円形状である場合、基板11は、例えば、200mm〜450mmの直径を有する。矩形状である場合、基板11の一辺は、例えば、300mm〜700mmである。   The substrate 11 is a support for supporting the wiring layer 10. The shape of the substrate 11 in plan view is, for example, circular or rectangular. When circular, the substrate 11 has a diameter of, for example, 200 mm to 450 mm. In the case of a rectangular shape, one side of the substrate 11 is, for example, 300 mm to 700 mm.

基板11は、例えば、シリコン基板、ガラス基板、又はピーラブル銅箔である。また、基板11は、例えば、ビルドアップ基板、ウェハレベルパッケージ用基板、コアレス基板、封止材料を熱硬化することによって作製される基板、又はチップが封止もしくは埋め込まれた基板でもよい。基板11としてシリコン基板又はガラス基板等が用いられる場合、配線層10と基板11とを仮固定する図示しない仮固定層が設けられてもよい。この場合、仮固定層を除去することによって、配線層10から基板11を容易に剥離できる。なお、ピーラブル銅箔とは、支持体、剥離層、及び銅箔が順に重なった積層体である。ピーラブル銅箔においては、支持体が基板11に相当し、銅箔がスルー配線15に含まれる一部の銅配線の材料に相当する。   The substrate 11 is, for example, a silicon substrate, a glass substrate, or a peelable copper foil. Further, the substrate 11 may be, for example, a buildup substrate, a wafer level package substrate, a coreless substrate, a substrate manufactured by heat curing a sealing material, or a substrate in which a chip is sealed or embedded. When a silicon substrate, a glass substrate, or the like is used as the substrate 11, a temporary fixing layer (not shown) for temporarily fixing the wiring layer 10 and the substrate 11 may be provided. In this case, the substrate 11 can be easily peeled off from the wiring layer 10 by removing the temporary fixing layer. In addition, peelable copper foil is the laminated body which the support body, the peeling layer, and copper foil overlapped in order. In the peelable copper foil, the support corresponds to the substrate 11 and the copper foil corresponds to the material of a part of copper wiring included in the through wiring 15.

有機絶縁積層体12は、第一の有機絶縁層21(第一の感光性樹脂層の硬化物)と、第二の有機絶縁層22(第二の感光性樹脂層の硬化物)と、第三の有機絶縁層23とを備え、これらの層が基板11側からこの順序で積層された構成を有する。有機絶縁積層体12は、スルー配線15が設けられる開口部Hを有するとともに、配線13が設けられる溝部Tを有する。なお、第一及び第二の有機絶縁層21,22は、配線15A(スルー配線15の一部)が設けられる開口部Ha(開口部Hの一部)を有する(図2参照)。   The organic insulating laminate 12 includes a first organic insulating layer 21 (cured product of first photosensitive resin layer), a second organic insulating layer 22 (cured product of second photosensitive resin layer), and a second And three organic insulating layers 23, and these layers are stacked in this order from the substrate 11 side. The organic insulating laminate 12 has an opening H in which the through wiring 15 is provided, and a groove T in which the wiring 13 is provided. The first and second organic insulating layers 21 and 22 have an opening Ha (a part of the opening H) in which the wiring 15A (a part of the through wiring 15) is provided (see FIG. 2).

溝部Tは、第二の有機絶縁層22において基板11と反対側の表面に設けられている。溝部Tの延在方向に直交する方向に沿った断面において、溝部Tは略矩形状を有している。すなわち、溝部Tは、第一の有機絶縁層21の表面からなる底面と、そこから第三の有機絶縁層23に至る側面とを有する。複数の溝部Tは、所定のライン幅L及びスペース幅Sを有している。ライン幅L及びスペース幅Sのそれぞれは、例えば、0.5μm〜10μmであり、好ましくは0.5μm〜5μmであり、より好ましくは2μm〜5μmである。配線層10の高密度伝送を実現する観点から、ライン幅Lは1μm〜5μmであることが好ましい。ライン幅Lとスペース幅Sとは、互いに同一になるように設定されてもよいし、互いに異なるように設定されてもよい。ライン幅Lは、溝部Tの延在方向に直交する方向における溝部Tの幅(図2における幅L)に相当する。スペース幅Sは、隣り合う溝部T同士の距離に相当する(図2における幅S)。溝部Tの深さは、例えば、第二の有機絶縁層22の厚さに相当する。なお、溝部Tの断面形状は、略矩形状に限らず、他の形状(例えば、略半円状)でもよい。   The groove portion T is provided on the surface of the second organic insulating layer 22 opposite to the substrate 11. In the cross section along the direction orthogonal to the extending direction of the groove T, the groove T has a substantially rectangular shape. That is, the trench T has a bottom surface formed of the surface of the first organic insulating layer 21 and a side surface extending from there to the third organic insulating layer 23. The plurality of grooves T have a predetermined line width L and space width S. Each of the line width L and the space width S is, for example, 0.5 μm to 10 μm, preferably 0.5 μm to 5 μm, and more preferably 2 μm to 5 μm. From the viewpoint of realizing high density transmission of the wiring layer 10, the line width L is preferably 1 μm to 5 μm. The line width L and the space width S may be set to be the same as each other, or may be set to be different from each other. The line width L corresponds to the width (width L in FIG. 2) of the groove T in the direction orthogonal to the extending direction of the groove T. The space width S corresponds to the distance between adjacent groove portions T (width S in FIG. 2). The depth of the trench T corresponds to, for example, the thickness of the second organic insulating layer 22. The cross-sectional shape of the groove T is not limited to the substantially rectangular shape, but may be another shape (for example, a substantially semicircular shape).

溝部Tの内面の表面粗さは、0.01μm〜0.1μmであることが好ましい。この表面粗さが0.01μm以上である場合、溝部T内において第一及び第二の有機絶縁層21、22と密着する対象物の密着性、及び温度サイクル耐性が良好になる。ここでいう温度サイクル耐性とは、温度変化に伴う体積変化、性能劣化、破損等に対する耐性である。また、上記表面粗さが0.1μm以下である場合、配線13の短絡を抑制し、配線13の高周波特性を向上できる傾向にある。溝部Tの内面の表面粗さは、例えば、溝部Tの断面を電子顕微鏡で観察することによって算出する。なお、上記表面粗さは、JIS B 0601 2001で規定される算術平均粗さ(Ra)であり、以下の「表面粗さ」は、全て「表面粗さRa」とする。   The surface roughness of the inner surface of the groove T is preferably 0.01 μm to 0.1 μm. When the surface roughness is 0.01 μm or more, the adhesion of the object in close contact with the first and second organic insulating layers 21 and 22 in the trench T and the temperature cycle resistance become good. The term "temperature cycle resistance" as used herein refers to resistance to volume change, performance deterioration, breakage and the like caused by temperature change. Further, when the surface roughness is 0.1 μm or less, a short circuit of the wiring 13 can be suppressed, and the high frequency characteristics of the wiring 13 can be improved. The surface roughness of the inner surface of the groove T is calculated, for example, by observing the cross section of the groove T with an electron microscope. In addition, the said surface roughness is arithmetic mean roughness (Ra) prescribed | regulated by JISB06012001, and let the following "surface roughness" be all "surface roughness Ra."

第一及び第二の有機絶縁層21,22の室温における貯蔵弾性率は、例えば、500MPa〜1000GPaである。ここでいう「室温」とは25℃程度を示す。当該貯蔵弾性率が500MPa以上であることにより、有機絶縁層21,22の延伸を抑制できる。例えば、有機絶縁層22を研削する工程において、研削に伴って延伸した有機絶縁層22が配線13を覆うことを防止できる。また、当該貯蔵弾性率が10GPa以下であることにより、例えば、研削用の刃の破損を防ぎ、結果として第二の有機絶縁層22等の表面が過度に粗くなることを抑制できる。   The storage elastic modulus at room temperature of the first and second organic insulating layers 21 and 22 is, for example, 500 MPa to 1000 GPa. The term "room temperature" as used herein indicates about 25 ° C. When the storage elastic modulus is 500 MPa or more, stretching of the organic insulating layers 21 and 22 can be suppressed. For example, in the process of grinding the organic insulating layer 22, the organic insulating layer 22 stretched along with the grinding can be prevented from covering the wiring 13. Further, when the storage elastic modulus is 10 GPa or less, for example, breakage of the grinding blade can be prevented, and as a result, the surface of the second organic insulating layer 22 or the like can be prevented from being excessively rough.

第一及び第二の有機絶縁層21,22の厚さは、例えば、それぞれ0.5μm〜10μmである。第一及び第二の有機絶縁層21,22の厚さがそれぞれ0.5μm以上であることで、有機絶縁積層体12において第一及び第二の有機絶縁層21,22が応力緩和に寄与し、有機絶縁積層体12の温度サイクル耐性が向上し得る。第一及び第二の有機絶縁層21,22の厚さがそれぞれ10μm以下であることで、有機絶縁積層体12の反りを抑制し、例えば、有機絶縁積層体12を研削した際に容易に配線等を露出できる。露光及び現像を行うことによって幅3μm以下の配線13を形成する観点から、第二の有機絶縁層22の厚さは7μm以下であることが好ましい。   The thickness of the first and second organic insulating layers 21 and 22 is, for example, 0.5 μm to 10 μm, respectively. When the thickness of each of the first and second organic insulating layers 21 and 22 is 0.5 μm or more, the first and second organic insulating layers 21 and 22 contribute to stress relaxation in the organic insulating laminate 12. The temperature cycle resistance of the organic insulating laminate 12 may be improved. When the thickness of the first and second organic insulating layers 21 and 22 is 10 μm or less, warpage of the organic insulating laminate 12 is suppressed. For example, when the organic insulating laminate 12 is ground, wiring is easily performed. Etc. can be exposed. From the viewpoint of forming the wiring 13 having a width of 3 μm or less by performing exposure and development, the thickness of the second organic insulating layer 22 is preferably 7 μm or less.

第一、第二及び第三の有機絶縁層21,22,23はそれぞれ感光性樹脂組成物の硬化物からなる。これらの層の平坦性及び製造コストの観点から、これらの層の形成には、予めフィルム状に形成された材料(フィルム状有機絶縁材料)を使用することが好ましい。この場合、例えば、基板11の表面粗さが300μm以上であっても、表面粗さの値が十分に小さい層を形成できる。フィルム状有機絶縁材料は、40℃〜120℃でラミネート可能であることが好ましい。ラミネート可能な温度を40℃以上にすることで、室温における、有機絶縁材料のタック(粘着性)が強くなることを抑えるとともに、良好な取り扱い性を維持することができる。ラミネート可能な温度を120℃以下にすることで、有機絶縁積層体12における反りの発生を抑制できる。   The first, second and third organic insulating layers 21, 22, 23 are each made of a cured product of a photosensitive resin composition. From the viewpoint of the flatness and the production cost of these layers, it is preferable to use a material (a film-like organic insulating material) previously formed in a film-like shape for the formation of these layers. In this case, for example, even if the surface roughness of the substrate 11 is 300 μm or more, a layer having a sufficiently small surface roughness value can be formed. Preferably, the film-like organic insulating material is capable of being laminated at 40 ° C to 120 ° C. By setting the temperature that can be laminated to 40 ° C. or higher, it is possible to suppress the increase in tackiness (tackiness) of the organic insulating material at room temperature and to maintain good handleability. By setting the temperature that can be laminated to 120 ° C. or less, the occurrence of warpage in the organic insulating laminate 12 can be suppressed.

硬化後の有機絶縁材料の熱膨張係数は、有機絶縁層21,22,23(及び有機絶縁積層体12)の反り抑制の観点から、例えば、80ppm/℃以下である。配線層10の絶縁信頼性の観点から、当該熱膨張係数は、70ppm/℃以下であることが好ましい。また、有機絶縁材料の応力緩和性、及び加工精度の観点から、当該熱膨張係数は、20ppm/℃以上であることがより好ましい。   The thermal expansion coefficient of the organic insulating material after curing is, for example, 80 ppm / ° C. or less from the viewpoint of suppressing the warpage of the organic insulating layers 21, 22, 23 (and the organic insulating laminate 12). From the viewpoint of insulation reliability of the wiring layer 10, the thermal expansion coefficient is preferably 70 ppm / ° C. or less. Moreover, it is more preferable that the said thermal expansion coefficient is 20 ppm / degrees C or more from the viewpoint of the stress relaxation property of an organic insulating material, and a process precision.

第一、第二及び第三の有機絶縁層21,22,23を形成するための感光性樹脂組成物は、ネガ型及びポジ型のいずれのものを採用してもよいが、機械的信頼性及び製造プロセスの簡略化の観点からネガ型を採用することが好ましい。感光性樹脂組成物としては、当該組成物からなる層(厚さ5μm)に365nmの光を850mJ/cm照射し、80℃で4分間加熱した後の40℃での溶融粘度が1.0×10Pa・s以上(より好ましくは1.0×10〜1.0×10Pa・s)であることが好ましい。この条件を満たす感光性樹脂組成物を採用することで、当該組成物からなる層(例えば、第一の有機絶縁層(未硬化処理))の一部を露光した後、露光部に対して次の層(例えば、第二の有機絶縁層(未硬化処理))を積層することができる。次の層の一部を露光した後、二つの層(例えば、第一及び第二の有機絶縁層(未硬化処理))を一括して現像することが可能となる。 Although the photosensitive resin composition for forming the 1st, 2nd and 3rd organic insulation layers 21, 22, 23 may employ either a negative type or a positive type, it has mechanical reliability. It is preferable to adopt a negative type from the viewpoint of simplification of the production process. As the photosensitive resin composition, a layer (thickness 5 μm) comprising the composition is irradiated with light of 365 nm at 850 mJ / cm 2 and heated at 80 ° C. for 4 minutes, and the melt viscosity at 40 ° C. is 1.0. × 10 3 Pa · s or higher (more preferably 1.0 × 10 3 ~1.0 × 10 9 Pa · s) is. By adopting a photosensitive resin composition that satisfies this condition, after exposing a part of the layer (for example, the first organic insulating layer (uncured)) made of the composition, the exposed area is Layer (for example, a second organic insulating layer (uncured)) can be laminated. After exposing a part of the next layer, it becomes possible to develop two layers (for example, the first and second organic insulating layers (uncured)) together.

有機絶縁層21,22,23を形成するための感光性樹脂組成物として、光酸発生剤と、三級アミノ基もしくは含窒素ヘテロ環を有する化合物とを少なくとも含む組成物が挙げられる。この組成物は、アルカリ可溶性樹脂を更に含むことが好ましい。かかる感光性樹脂組成物は、ネガ型及びポジ型のいずれにも調製可能である。   Examples of the photosensitive resin composition for forming the organic insulating layers 21, 22, and 23 include a composition containing at least a photoacid generator and a compound having a tertiary amino group or a nitrogen-containing heterocyclic ring. Preferably, the composition further comprises an alkali soluble resin. Such a photosensitive resin composition can be prepared to be either negative or positive.

光酸発生剤としては、光照射によって酸を発生する化合物であれば特に限定されない。効率的に酸が発生する観点から、光酸発生剤は、例えば、オニウム塩化合物又はスルホンイミド化合物であることが好ましい。オニウム塩化合物としては、例えば、ヨードニウム塩、又はスルホニウム塩が挙げられる。具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート等のジアリールヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のトリアリールスルホニウム塩、4−tert−ブチルフェニル−ジフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、4,7−ジ−n−ブトキシナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート等が挙げられる。スルホンイミド化合物の具体例としては、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタルイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)―1,8−ナフタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)―1,8−ナフタルイミド等が挙げられる。   It will not specifically limit, if it is a compound which generate | occur | produces an acid by light irradiation as a photo-acid generator. From the viewpoint of efficiently generating an acid, the photoacid generator is preferably, for example, an onium salt compound or a sulfoneimide compound. As an onium salt compound, an iodonium salt or a sulfonium salt is mentioned, for example. Specific examples include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, diaryliodonium salts such as diphenyliodonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate Triarylsulfonium salts such as phenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-tert-butylphenyl-diphenylsulfonium p-toluenesulfonate, 4,7-di-n-butoxynaphthyltetrahydrothiophenium trifluoride And methanesulfonate and the like. Specific examples of sulfonimide compounds include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoromethylsulfonyl) Oxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) -1,8- Naphthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) -1,8-naphthalimide and the like can be mentioned.

解像性の観点から、光酸発生剤として、トリフルオロメタンスルホネート基、ヘキサフルオロアンチモネート基、ヘキサフルオロホスフェート基、又はテトラフルオロボレート基を有する化合物を用いてもよい。   From the viewpoint of resolution, a compound having a trifluoromethanesulfonate group, a hexafluoroantimonate group, a hexafluorophosphate group, or a tetrafluoroborate group may be used as the photoacid generator.

三級アミノ基もしくは含窒素ヘテロ環を有する化合物としては、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジ−n−プロピルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、N−メチルピペラジン等のアミン化合物;2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物のような、分子内に3級アミノ基を有する1級もしくは2級アミン類;2−ジメチルアミノエタノール、1−メチル−2−ジメチルアミノエタノール、1−フェノキシメチル−2−ジメチルアミノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、1−ブトキシメチル−2−ジメチルアミノエタノール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル)−2−フェニルイミダゾリン、1−(2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル)−2−メチルイミダゾリン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N−β−ヒドロキシエチルモルホリン、2−ジメチルアミノエタンチオール、2−メルカプトピリジン、2−ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ジエチルアミノベンゾフェノン、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、4−メルカプトピリジン、N,N−ジメチルアミノ安息香酸、N,N−ジメチルグリシン、ニコチン酸、イソニコチン酸、ピコリン酸、N,N−ジメチルグリシンヒドラジド、N,N−ジメチルプロピオン酸ヒドラジド、ニコチン酸ヒドラジド、イソニコチン酸ヒドラジド等のような、分子内に三級アミノ基を有するアルコール類;フェノール類、チオール類、カルボン酸類及びヒドラジド類等、1,3,4,6―テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、イソシアヌル酸EO変性ジ及びトリアクリレート等のエポキシ類、アクリレート類、メチロール類が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of compounds having a tertiary amino group or nitrogen-containing heterocycle include dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, di-n-propylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, dimethylaminoethylamine, diethylaminoethylamine, N-methylpiperazine and the like. Amine compounds of the formula: primary or secondary amines having a tertiary amino group in the molecule, such as imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole etc. 2-Dimethylaminoethanol, 1-methyl-2-dimethylaminoethanol, 1-phenoxymethyl-2-dimethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, 1-butoxymethyl-2-dimethylamino Tanol, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3) -Butoxypropyl) -2-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2-hydroxy-3-phenoxypropyl) -2-phenylimidazoline, 1- (2-hydroxy-3-butoxypropyl) -2-methylimidazoline, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, N-β-hydroxyethyl morpholine, 2 -Dimethylaminoethanethiol, 2-mercaptopyridine, 2-benzoimida Zole, benzotriazole, diethylaminobenzophenone, 2-mercaptobenzoimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 4-mercaptopyridine, N, N-dimethylaminobenzoic acid, N, N-dimethylglycine, nicotinic acid, isonicotinic acid, picolinic acid Alcohols having a tertiary amino group in the molecule, such as N, N-dimethylglycine hydrazide, N, N-dimethylpropionic acid hydrazide, nicotinic acid hydrazide, isonicotinic acid hydrazide, etc .; phenols, thiols, carbonic acid Acids and hydrazides, etc., 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, isocyanuric acid EO modified epoxy and epoxys such as diacrylate and triacrylate, acrylates, methylols, etc., but limited thereto Also Not.

アルカリ可溶性樹脂としては、フェノール性水酸基及び/又はカルボキシル基を有するものであれば特に限定しないが、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンイミド樹脂、ポリウレタンアミドイミド樹脂、シロキサンポリイミド樹脂、及びポリエステルイミド樹脂、並びに、これらの共重合体及びこれらの前駆体(ポリアミド酸等)の他、ポリベンゾオキサゾール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、(メタ)アクリル共重合体、ノボラック樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   The alkali-soluble resin is not particularly limited as long as it has a phenolic hydroxyl group and / or carboxyl group, but polyester resins, polyether resins, polyimide resins, polyamide resins, polyamideimide resins, polyetherimide resins, polyurethane resins, Polyurethane imide resin, polyurethane amide imide resin, siloxane polyimide resin, polyester imide resin, and copolymers of these and their precursors (polyamic acid etc.), polybenzoxazole resin, phenoxy resin, polysulfone resin, poly Ether sulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyester resin, polyether resin, polycarbonate resin, polyether ketone resin, (meth) acrylic copolymer, novolac resin, and fe Lumpur resins and the like although not limited thereto.

感光性樹脂組成物は、2.38質量%のテトラメチルアンモニウム水溶液(TMAH水溶液)に可溶であることが好ましい。感光性樹脂組成物の解像性、保存安定性、及び絶縁信頼性の観点から、感光性樹脂組成物は、フェノール性水酸基を有する化合物を含有することが好ましい。フェノール性水酸基を有する化合物としては、フェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、フェノール−ナフトール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン及びその重合体、フェノール−キシリレングリコール縮合樹脂、クレゾール−キシリレングリコール縮合樹脂、フェノール−ジシクロペンタジエン縮合樹脂等が挙げられる。   The photosensitive resin composition is preferably soluble in a 2.38 mass% tetramethylammonium aqueous solution (TMAH aqueous solution). From the viewpoint of resolution, storage stability, and insulation reliability of the photosensitive resin composition, the photosensitive resin composition preferably contains a compound having a phenolic hydroxyl group. Examples of compounds having a phenolic hydroxyl group include phenol / formaldehyde condensation novolak resin, cresol / formaldehyde condensation novolac resin, phenol-naphthol / formaldehyde condensation novolac resin, polyhydroxystyrene and its polymer, phenol-xylylene glycol condensation resin, cresol- Xylylene glycol condensation resin, phenol-dicyclopentadiene condensation resin, etc. are mentioned.

感光性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、マレイミド樹脂、アリルナジイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌラートを含有する樹脂、トリアリルトリメリタートを含有する樹脂、シクロペンタジエンから合成された熱硬化性樹脂が挙げられる。感光性樹脂組成物の解像性、絶縁信頼性、及び金属との密着性の観点から、熱硬化性樹脂は、メチロール基、アルコキシアルキル基、グリシジル基のいずれかを有する化合物であることがより好ましい。   The photosensitive resin composition preferably contains a thermosetting resin. As a thermosetting resin, for example, acrylate resin, epoxy resin, cyanate ester resin, maleimide resin, allyl nadiimide resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, silicone resin , Resorcinol formaldehyde resin, triallyl cyanurate resin, polyisocyanate resin, resin containing tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, resin containing triallyl trimellitate, thermosetting resin synthesized from cyclopentadiene Can be mentioned. From the viewpoint of the resolution of the photosensitive resin composition, the insulation reliability, and the adhesion to a metal, the thermosetting resin is more preferably a compound having any of a methylol group, an alkoxyalkyl group, and a glycidyl group. preferable.

感光性樹脂組成物は、密着助剤を更に含んでもよい。密着助剤としては、例えば、シランカップリング剤、トリアゾールもしくはテトラゾール系化合物が挙げられる。   The photosensitive resin composition may further contain a cohesion aid. As a close_contact | adherence adjuvant, a silane coupling agent, a triazole or tetrazole type compound is mentioned, for example.

第一、第二及び第三の有機絶縁層21,22,23はフィラを含有してもよい。各層におけるフィラの含有量は1質量%未満であることが好ましい。加工容易性及び加工精度の観点から、フィラの平均粒径は、例えば、500nm以下である。なお、第一、第二及び第三の有機絶縁層21,22,23はフィラを含有しないことがより好ましい。   The first, second and third organic insulating layers 21, 22, 23 may contain a filler. The content of the filler in each layer is preferably less than 1% by mass. The average particle diameter of the filler is, for example, 500 nm or less from the viewpoint of processability and processing accuracy. More preferably, the first, second and third organic insulating layers 21, 22, 23 do not contain a filler.

複数の配線13は、上述したように対応する溝部T内に設けられ、配線層10内部における導電路として機能する。このため、配線13の幅は、溝部Tのライン幅Lと略一致しており、隣り合う配線13同士の間隔は、溝部Tのスペース幅Sと略一致している。導電路としての機能を良好に発揮する観点から、配線13は、高い導電性を有する金属材料を含有していることが好ましい。高い導電性を有する金属材料は、例えば、銅、アルミニウム、又は銀である。これらの金属材料は、加熱により有機絶縁積層体12内に拡散する傾向にある。導電性及びコストの観点から、配線13に含まれる金属材料は、銅であることが好ましい。   The plurality of wires 13 are provided in the corresponding grooves T as described above, and function as conductive paths in the wiring layer 10. For this reason, the width of the wiring 13 substantially coincides with the line width L of the groove T, and the interval between the adjacent wirings 13 substantially coincides with the space width S of the groove T. The wiring 13 preferably contains a metal material having high conductivity from the viewpoint of exhibiting the function as a conductive path well. The metal material having high conductivity is, for example, copper, aluminum or silver. These metal materials tend to diffuse into the organic insulating laminate 12 by heating. From the viewpoint of conductivity and cost, the metal material contained in the wiring 13 is preferably copper.

配線13は、これを構成する金属材料が有機絶縁積層体12内に拡散することを抑制するためのバリア金属膜14で覆われていることが好ましい。バリア金属膜14は、配線13と溝部Tの内面との間に設けられる第一のバリア金属膜31と、配線13と第三の有機絶縁層23との間に設けられる第二のバリア金属膜32とを含んでいる。第一のバリア金属膜31は、配線13と溝部Tの内面(第一の有機絶縁層21及び第二の有機絶縁層22)とを仕切るように設けられている。第二のバリア金属膜32は、配線13と第三の有機絶縁層23とを仕切るように設けられている。   The wiring 13 is preferably covered with a barrier metal film 14 for suppressing diffusion of the metal material constituting the wiring into the organic insulating laminate 12. The barrier metal film 14 is a first barrier metal film 31 provided between the wiring 13 and the inner surface of the trench T, and a second barrier metal film provided between the wiring 13 and the third organic insulating layer 23. And 32. The first barrier metal film 31 is provided to separate the wiring 13 and the inner surface of the trench T (the first organic insulating layer 21 and the second organic insulating layer 22). The second barrier metal film 32 is provided to separate the wiring 13 and the third organic insulating layer 23.

第一のバリア金属膜31は、有機絶縁層へ拡散しにくい金属材料として、例えば、チタン、ニッケル、パラジウム、クロム、タンタル、タングステン、及び金の少なくとも一つを含んでいる。溝部Tの内面との密着性の観点から、第一のバリア金属膜31は、チタン膜又はチタンを含む合金膜であることが好ましい。また、第一のバリア金属膜31をスパッタリングで形成する観点から、第一のバリア金属膜31は、チタン膜、タンタル膜、タングステン膜、クロム膜、又はチタン、タンタル、タングステン、及びクロムの少なくとも何れかを含む合金膜であることが好ましい。   The first barrier metal film 31 contains, for example, at least one of titanium, nickel, palladium, chromium, tantalum, tungsten, and gold as a metal material that does not easily diffuse into the organic insulating layer. From the viewpoint of adhesion with the inner surface of the groove T, the first barrier metal film 31 is preferably a titanium film or an alloy film containing titanium. Further, from the viewpoint of forming the first barrier metal film 31 by sputtering, the first barrier metal film 31 is at least any of a titanium film, a tantalum film, a tungsten film, a chromium film, or titanium, tantalum, tungsten, and chromium. It is preferable that it is an alloy film containing a carbon.

第一のバリア金属膜31の厚さは、溝部Tの幅の半分未満且つ溝部Tの深さ未満であり、例えば、0.001μm〜0.5μmである。配線13内における金属材料の拡散を防止する観点から、第一のバリア金属膜31の厚さは、0.01μm〜0.5μmであることが好ましい。また、第一のバリア金属膜31の平坦性、及び配線13に流れる電流量を大きくする観点から、第一のバリア金属膜31の厚さは、0.001μm〜0.3μmであることが好ましい。以上から、第一のバリア金属膜31の厚さは、0.01μm〜0.3μmであることが最も好ましい。   The thickness of the first barrier metal film 31 is less than half the width of the groove T and less than the depth of the groove T, and is, for example, 0.001 μm to 0.5 μm. From the viewpoint of preventing the diffusion of the metal material in the wiring 13, the thickness of the first barrier metal film 31 is preferably 0.01 μm to 0.5 μm. Further, from the viewpoint of increasing the flatness of the first barrier metal film 31 and increasing the amount of current flowing through the wiring 13, the thickness of the first barrier metal film 31 is preferably 0.001 μm to 0.3 μm. . From the above, the thickness of the first barrier metal film 31 is most preferably 0.01 μm to 0.3 μm.

第二のバリア金属膜32は、有機絶縁層へ拡散しにくい金属材料として、例えば、チタン、ニッケル、パラジウム、クロム、タンタル、タングステン、コバルト、及び金の少なくとも一つを含んでいる。なお、第二のバリア金属膜32は、異なる金属膜の積層体でもよい。   The second barrier metal film 32 contains, for example, at least one of titanium, nickel, palladium, chromium, tantalum, tungsten, cobalt, and gold as a metal material that does not easily diffuse into the organic insulating layer. The second barrier metal film 32 may be a laminate of different metal films.

第二のバリア金属膜32は、配線13をシード層としためっき膜(例えば、無電解めっき膜)であることが好ましい。このため、第二のバリア金属膜32は、ニッケルめっき膜、パラジウムめっき膜、コバルトめっき膜、金めっき膜、又はニッケル、パラジウム、コバルト、及び金の少なくとも一つを含む合金めっき膜であることが好ましい。配線13との密着性、及び温度サイクル耐性の観点から、ニッケルめっき膜もしくはパラジウムめっき膜であることが好ましい。   The second barrier metal film 32 is preferably a plating film (for example, an electroless plating film) using the wiring 13 as a seed layer. Therefore, the second barrier metal film 32 should be a nickel plating film, a palladium plating film, a cobalt plating film, a gold plating film, or an alloy plating film containing at least one of nickel, palladium, cobalt, and gold. preferable. A nickel plating film or a palladium plating film is preferable from the viewpoint of adhesion to the wiring 13 and temperature cycle resistance.

ニッケルめっき膜としては、例えば、リンを含有した無電解ニッケル−リン合金めっき膜、ホウ素を含有した無電解ニッケル−ホウ素合金めっき膜、又は窒素を含有した無電解ニッケル−窒素合金めっき膜が挙げられる。ニッケルめっき膜のニッケル含有量は、80質量%以上であることが好ましい。ニッケル含有量が80質量%以上であることにより、第二のバリア金属膜32による配線層10の絶縁信頼性向上の効果が良好に発揮される。ニッケルめっき膜は、絶縁信頼性の観点から、無電解ニッケル−リン合金めっき膜が好ましい。   Examples of the nickel plating film include electroless nickel-phosphorus alloy plating film containing phosphorus, electroless nickel-boron alloy plating film containing boron, and electroless nickel-nitrogen alloy plating film containing nitrogen. . The nickel content of the nickel plating film is preferably 80% by mass or more. When the nickel content is 80% by mass or more, the effect of improving the insulation reliability of the wiring layer 10 by the second barrier metal film 32 is well exhibited. The nickel plating film is preferably an electroless nickel-phosphorus alloy plating film from the viewpoint of insulation reliability.

第二のバリア金属膜32は、0.1μm以下の厚さで良好な絶縁信頼性が得られる観点から、無電解パラジウムめっき膜であることが好ましい。無電解パラジウムめっき膜としては、例えば、置換パラジウムめっき膜、蟻酸化合物を還元剤として用いた無電解パラジウムめっき膜、次亜リン酸もしくは亜リン酸等を還元剤として用いたパラジウムーリン合金めっき膜、又はホウ素化合物を用いたパラジウムーホウ素合金めっき膜が挙げられる。   The second barrier metal film 32 is preferably an electroless palladium plating film from the viewpoint of obtaining good insulation reliability with a thickness of 0.1 μm or less. As the electroless palladium plating film, for example, a substituted palladium plating film, an electroless palladium plating film using a formic acid compound as a reducing agent, a palladium-phosphorus alloy plating film using hypophosphorous acid or phosphorous acid as a reducing agent Or a palladium-boron alloy plated film using a boron compound.

第二のバリア金属膜32の厚さは、例えば、0.001μm〜1μmである。第二のバリア金属膜32の歩留まりの観点から、第二のバリア金属膜32の厚さは、0.01μm〜1μmであることが好ましい。また、第二のバリア金属膜32の生産タクト向上、薄型化、及び温度サイクル耐性の観点から、0.001μm〜0.5μmであることがより好ましい。第二のバリア金属膜32の薄型化、及び感光性樹脂組成物の解像度の観点から、0.001μm〜0.3μmであることが更に好ましい。以上の観点から、第二のバリア金属膜32の厚さは、0.01μm〜0.3μmであることが最も好ましい。   The thickness of the second barrier metal film 32 is, for example, 0.001 μm to 1 μm. From the viewpoint of the yield of the second barrier metal film 32, the thickness of the second barrier metal film 32 is preferably 0.01 μm to 1 μm. In addition, from the viewpoint of improving the production tact of the second barrier metal film 32, thinning, and temperature cycle resistance, the thickness is more preferably 0.001 μm to 0.5 μm. From the viewpoint of thinning of the second barrier metal film 32 and resolution of the photosensitive resin composition, the thickness is more preferably 0.001 μm to 0.3 μm. From the above viewpoint, the thickness of the second barrier metal film 32 is most preferably 0.01 μm to 0.3 μm.

第二のバリア金属膜32の表面粗さRaは、例えば、0.01μm〜1μmである。第二のバリア金属膜32の表面粗さRaが0.01μm以上である場合、第二のバリア金属膜32と第三の有機絶縁層23との密着性、及び温度サイクル耐性等の信頼性を確保可能になる。第二のバリア金属膜32の表面粗さRaが1μm以下である場合、第三の有機絶縁層23の形成時に生じる凹凸に起因した配線層10内の断線等を抑制できるとともに、有機絶縁積層体12の解像度の低下を抑制できる。第三の有機絶縁層23との密着性の観点から、第二のバリア金属膜32の表面粗さRaは、0.03μm以上であることが好ましい。温度サイクル耐性の観点から、第二のバリア金属膜32の表面粗さRaは、0.5μm以下であることが好ましい。高周波特性の観点から、第二のバリア金属膜32の表面粗さRaは、0.1μm以下であることがより好ましい。以上の観点から、第二のバリア金属膜32の表面粗さRaは、0.03μm〜0.1μmであることが最も好ましい。   The surface roughness Ra of the second barrier metal film 32 is, for example, 0.01 μm to 1 μm. When the surface roughness Ra of the second barrier metal film 32 is 0.01 μm or more, reliability such as adhesion between the second barrier metal film 32 and the third organic insulating layer 23 and temperature cycle resistance is obtained. It becomes possible to secure. When the surface roughness Ra of the second barrier metal film 32 is 1 μm or less, disconnection and the like in the wiring layer 10 due to the unevenness generated at the time of formation of the third organic insulating layer 23 can be suppressed and the organic insulating laminate A reduction in resolution of 12 can be suppressed. From the viewpoint of adhesion to the third organic insulating layer 23, the surface roughness Ra of the second barrier metal film 32 is preferably 0.03 μm or more. From the viewpoint of temperature cycle resistance, the surface roughness Ra of the second barrier metal film 32 is preferably 0.5 μm or less. From the viewpoint of high frequency characteristics, the surface roughness Ra of the second barrier metal film 32 is more preferably 0.1 μm or less. From the above viewpoint, the surface roughness Ra of the second barrier metal film 32 is most preferably 0.03 μm to 0.1 μm.

また配線層10において、第二の有機絶縁層22と、第二のバリア金属膜32とを併せた面の表面粗さRaは、例えば、0.01μm〜1μmである。上記面の表面粗さRaが0.01μm以上であることにより、第二の有機絶縁層22(及び第二のバリア金属膜32)と、第三の有機絶縁層23との密着性が良好になる。また、上記面の表面粗さが1μm以下であることにより、有機絶縁積層体12の反りを抑制し、例えば、有機絶縁積層体12を研削した際に容易に配線等を露出できる。上記面の表面粗さRaは、例えば、レーザー顕微鏡(オリンパス株式会社製、「LEXT OLS3000」)を用いて、第二の有機絶縁層22と第二のバリア金属膜32との両方を含む100×100μmの範囲をスキャンすることによって算出する。   Moreover, in the wiring layer 10, surface roughness Ra of the surface which combined the 2nd organic insulating layer 22 and the 2nd barrier metal film 32 is 0.01 micrometer-1 micrometer, for example. When the surface roughness Ra of the above surface is 0.01 μm or more, the adhesion between the second organic insulating layer 22 (and the second barrier metal film 32) and the third organic insulating layer 23 is good. Become. Moreover, when the surface roughness of the said surface is 1 micrometer or less, the curvature of the organic insulation laminated body 12 is suppressed, for example, when grinding the organic insulation laminated body 12, wiring etc. can be exposed easily. The surface roughness Ra of the surface is, for example, 100 × including both the second organic insulating layer 22 and the second barrier metal film 32 using a laser microscope (“LEXT OLS 3000” manufactured by Olympus Corporation). Calculated by scanning a 100 μm range.

第二の有機絶縁層22と第二のバリア金属膜32とを併せた上記面の表面粗さRaは、配線13と第二の有機絶縁層22とを平坦化することによって制御できる。上記面に対する平坦化処理としては、例えば、化学機械研磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)又はフライカット法が挙げられる。配線13に対するディッシングの発生を抑制する観点から、フライカット法を用いることが好ましい。なお、フライカット法とは、サーフェスプレーナー等の研削装置を用いて対象物を物理的に研削する方法である。   The surface roughness Ra of the above-described surface including the second organic insulating layer 22 and the second barrier metal film 32 can be controlled by planarizing the wiring 13 and the second organic insulating layer 22. As a planarization process to the said surface, a chemical mechanical polishing method (CMP: Chemical Mechanical Polishing) or a fly-cut method is mentioned, for example. From the viewpoint of suppressing the occurrence of dishing on the wiring 13, it is preferable to use a fly-cut method. The fly-cut method is a method of physically grinding an object using a grinding device such as a surface planar.

スルー配線15は、有機絶縁積層体12の開口部Hに埋め込まれる配線であり、外部装置への接続端子として機能する。スルー配線15は、互いに積層された複数の金属層15a〜15cから構成されている。金属層15bは、配線13と同時に形成された配線15Aと、バリア金属膜14と同時に形成された金属膜とを含んでいる。スルー配線15はビア形状であることが好ましく、ビア径は例えば、1μm〜20μmであり、好ましくは1μm〜5μmであり、より好ましくは2μm〜5μmである。   The through wiring 15 is a wiring embedded in the opening H of the organic insulating laminate 12 and functions as a connection terminal to an external device. The through wiring 15 is composed of a plurality of metal layers 15 a to 15 c stacked on one another. The metal layer 15 b includes a wire 15 A formed simultaneously with the wire 13 and a metal film formed simultaneously with the barrier metal film 14. The through wiring 15 preferably has a via shape, and the via diameter is, for example, 1 μm to 20 μm, preferably 1 μm to 5 μm, and more preferably 2 μm to 5 μm.

表面配線16は、配線層10に搭載される半導体チップ同士を電気的接続させるための配線である。このため、表面配線16の両端部は、配線層10から露出しており、当該両端部以外の表面配線16は、配線層10(より具体的には、第三の有機絶縁層23)に埋め込まれている。このため、第三の有機絶縁層23は、少なくとも2つの有機絶縁層を含む。   The surface wiring 16 is a wiring for electrically connecting the semiconductor chips mounted on the wiring layer 10. Therefore, both ends of the surface wiring 16 are exposed from the wiring layer 10, and the surface wiring 16 other than the both ends is embedded in the wiring layer 10 (more specifically, the third organic insulating layer 23). It is done. For this reason, the third organic insulating layer 23 includes at least two organic insulating layers.

以下、図3〜図5を参照しながら、配線層10Aの製造方法について説明する。本実施形態に係る製造方法は、(A)第一の感光性樹脂層21Aの一部を露光する工程と、(B)第一の感光性樹脂層21Aの表面上に第二の感光性樹脂層22Aを設ける工程と、(C)第二の感光性樹脂層22Aの一部を露光する工程と、(D)第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aを一括して現像処理することによって、第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aを貫通する開口部Haを形成するとともに、第一の感光性樹脂層21Aの表面を底面とする溝部Taを形成する工程と、(E)開口部Ha及び溝部Taに導電性材料を充填する工程とを含む。   Hereinafter, a method of manufacturing the wiring layer 10A will be described with reference to FIGS. 3 to 5. The manufacturing method according to the present embodiment includes (A) exposing a part of the first photosensitive resin layer 21A, and (B) a second photosensitive resin on the surface of the first photosensitive resin layer 21A. The step of providing the layer 22A, (C) the step of exposing a part of the second photosensitive resin layer 22A, and (D) developing the first and second photosensitive resin layers 21A and 22A collectively Thereby forming the opening Ha penetrating the first and second photosensitive resin layers 21A and 22A and forming the groove Ta having the surface of the first photosensitive resin layer 21A as the bottom surface; E) filling the opening Ha and the groove Ta with a conductive material.

第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aは、硬化処理が施されることで、第一及び第二の有機絶縁層21,22となる層であり、第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aを貫通する開口部Haは開口部Hの一部となるものであり、第一の感光性樹脂層21Aの表面を底面とする溝部Taは溝部Tとなるものである。   The first and second photosensitive resin layers 21A and 22A are layers to be the first and second organic insulating layers 21 and 22 by being subjected to curing treatment, and the first and second photosensitive layers The opening Ha penetrating the resin layers 21A and 22A is a part of the opening H, and the groove Ta having a bottom surface of the first photosensitive resin layer 21A is a groove T.

上記製造方法によれば、(A)〜(D)工程を経て形成された開口部Ha及び溝部Taに対し、(E)工程において、一括的に導電性材料を充填することによって配線を形成することができる。このため、図9及び図10に示す従来の方法、すなわち、シード層及び電解めっきによる金属層の形成並びに金属層を平坦化する一連のプロセスを繰り返す必要があった方法を簡略化することができる。   According to the above manufacturing method, in the step (E), the wiring is formed by collectively filling the conductive material into the opening Ha and the groove Ta formed through the steps (A) to (D). be able to. Therefore, the conventional method shown in FIGS. 9 and 10, that is, the method in which the formation of the metal layer by seed layer and electrolytic plating and the series of processes for planarizing the metal layer had to be repeated can be simplified. .

配線層10Aの製造方法について具体的に説明する。なお、図3〜図5は、図9及び図10に示す従来の方法と対比がしやすいように、図2に示す配線層10Aよりも構成を簡略化して図示したものである。   A method of manufacturing the wiring layer 10A will be specifically described. Note that FIGS. 3 to 5 illustrate the configuration in a simplified manner as compared to the wiring layer 10A shown in FIG. 2 so as to make it easier to compare with the conventional method shown in FIGS.

まず、第1ステップとして図3(a)に示されるように、基板11上に金属層15aを形成する。金属層15aは、基板11上に形成された金属膜をパターニングすることによって形成される。第1ステップでは、例えば、塗布法、真空蒸着もしくはスパッタリング等の物理気相蒸着法(PVD法)、金属ペーストを用いた印刷法もしくはスプレー法、又は種々のめっき法によって、上記金属膜を形成する。本実施形態では、金属膜として銅箔が用いられる。   First, as shown in FIG. 3A as the first step, the metal layer 15 a is formed on the substrate 11. The metal layer 15 a is formed by patterning a metal film formed on the substrate 11. In the first step, the metal film is formed by, for example, a coating method, a physical vapor deposition method (PVD method) such as vacuum deposition or sputtering, a printing method using metal paste or a spray method, or various plating methods. . In the present embodiment, copper foil is used as the metal film.

基板11と金属層15aとの間に仮固定層(図示しない)が設けられる場合、当該仮固定層は、例えば、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコン、フッ素等の非極性成分を含有した樹脂、加熱もしくはUV(紫外線)によって体積膨張もしくは発泡する成分を含有した樹脂、加熱もしくはUVによって架橋反応が進行する成分を含有した樹脂、又は、光照射によって発熱する樹脂を含んでいる。仮固定層の形成方法としては、例えば、スピンコート、スプレーコート、又はラミネート加工が挙げられる。取り扱い性及びキャリア剥離性を高度に両立できる観点から、仮固定層は、光又は熱等の外部刺激によって剥離しやすくなることが好ましい。仮固定層が後に製造される配線層10に残存しないように剥離可能である観点から、仮固定層は、加熱処理によって体積膨張する樹脂を含有することが最も好ましい。   When a temporary fixing layer (not shown) is provided between the substrate 11 and the metal layer 15a, the temporary fixing layer may be, for example, a resin containing a nonpolar component such as polyimide, polybenzoxazole, silicon, fluorine, etc., heating Alternatively, it contains a resin containing a component that expands or foams by UV (ultraviolet light), a resin containing a component that causes a crosslinking reaction to proceed by heating or UV, or a resin that generates heat by light irradiation. Examples of the method for forming the temporary fixing layer include spin coating, spray coating, and lamination. From the viewpoint of achieving a high degree of compatibility between the handling property and the carrier releasability, the temporary fixing layer is preferably easy to be peeled off by an external stimulus such as light or heat. From the viewpoint of being separable so that the temporary fixing layer does not remain in the wiring layer 10 to be manufactured later, the temporary fixing layer most preferably contains a resin that expands in volume due to heat treatment.

基板11と金属層15aとの間に仮固定層が設けられる場合、金属層15aはピーラブル銅箔の銅箔から形成されてもよい。この場合、基板11がピーラブル銅箔の支持体に相当し、仮固定層がピーラブル銅箔の剥離層に相当する。   When the temporary fixing layer is provided between the substrate 11 and the metal layer 15a, the metal layer 15a may be formed of a copper foil of peelable copper foil. In this case, the substrate 11 corresponds to the support of the peelable copper foil, and the temporary fixing layer corresponds to the release layer of the peelable copper foil.

第2ステップとして図3(b)に示されるように、金属層15aを覆うように、基板11上にネガ型の感光性樹脂組成物からなる第一の感光性樹脂層21Aを形成する。   As a second step, as shown in FIG. 3B, a first photosensitive resin layer 21A made of a negative photosensitive resin composition is formed on the substrate 11 so as to cover the metal layer 15a.

第3ステップとして第一の感光性樹脂層21A上にフォトマスクを配置し、開口部Hとなる領域を除いて第一の感光性樹脂層21Aを露光する((A)工程)。これにより、図3(c)に示されるように、第一の感光性樹脂層21Aに露光部21aと未露光部21bが形成される。第一の感光性樹脂層21Aを露光する方法としては、公知の投影露光方式、コンタクト露光方式、又は直描露光方式等を用いることができる。   In the third step, a photomask is disposed on the first photosensitive resin layer 21A, and the first photosensitive resin layer 21A is exposed except for the area to be the opening H (step (A)). Thereby, as FIG.3 (c) shows, the exposure part 21a and the unexposed part 21b are formed in 21A of 1st photosensitive resin layers. As a method of exposing the first photosensitive resin layer 21A, a known projection exposure method, a contact exposure method, a direct drawing exposure method or the like can be used.

第4ステップとして、図3(d)に示されるように、露光処理後の第一の感光性樹脂層21Aの表面上に第二の感光性樹脂層22Aを形成する((B)工程)。   As a fourth step, as shown in FIG. 3D, the second photosensitive resin layer 22A is formed on the surface of the first photosensitive resin layer 21A after the exposure processing (step (B)).

第5ステップとして第二の感光性樹脂層21A上にフォトマスクを配置し、開口部H及び溝部Tとなる領域を除いて第二の感光性樹脂層22Aを露光する((C)工程)。これにより、図4(a)に示されるように、第二の感光性樹脂層22Aに露光部22aと未露光部22bが形成される。第二の感光性樹脂層22Aを露光する方法としては、公知の投影露光方式、コンタクト露光方式、又は直描露光方式等を用いることができる。   As a fifth step, a photomask is disposed on the second photosensitive resin layer 21A, and the second photosensitive resin layer 22A is exposed except for the area to be the opening H and the groove T (step (C)). As a result, as shown in FIG. 4A, the exposed portion 22a and the unexposed portion 22b are formed in the second photosensitive resin layer 22A. As a method of exposing the second photosensitive resin layer 22A, a known projection exposure method, a contact exposure method, a direct drawing exposure method or the like can be used.

第6ステップとして第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aを一括して現像処理することによって、図4(b)に示されるように、第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aを貫通する開口部Haを形成するとともに、第一の感光性樹脂層21Aの表面を底面とする溝部Taを第二の感光性樹脂層22Aに形成する((D)工程)。現像処理(未露光部21b,22bの除去)には、例えば、炭酸ナトリウム又はTMAH等のアルカリ性水溶液、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、シクロペンタノン等の有機溶剤を用いることができる。   As shown in FIG. 4B, the first and second photosensitive resin layers 21A, 21A, and 21A are developed by collectively developing the first and second photosensitive resin layers 21A and 22A as the sixth step. While forming the opening part Ha which penetrates 22A, groove part Ta which uses the surface of the 1st photosensitive resin layer 21A as a bottom face is formed in the 2nd photosensitive resin layer 22A ((D) process). For development processing (removal of unexposed portions 21b and 22b), for example, an alkaline aqueous solution such as sodium carbonate or TMAH, an organic solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), or cyclopentanone Can be used.

第7ステップとして現像後の第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aを加熱することによって硬化させる。例えば、加熱温度を100〜200℃と設定し、加熱時間を30分〜3時間と設定する。これにより、図4(c)に示されるように、第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aが第一及び第二の絶縁樹脂層21,22となる。   As a seventh step, the first and second photosensitive resin layers 21A and 22A after development are cured by heating. For example, the heating temperature is set to 100 to 200 ° C., and the heating time is set to 30 minutes to 3 hours. As a result, as shown in FIG. 4C, the first and second photosensitive resin layers 21A and 22A become the first and second insulating resin layers 21 and 22, respectively.

第8ステップとして図4(d)に示されるように、第二の絶縁樹脂層22の表面並びに開口部Ha及び溝部Tの内面を覆うように第一のバリア金属膜31を形成する。第8ステップでは、例えば、塗布法、PVD法、金属ペーストを用いた印刷法もしくはスプレー法、又は種々のめっき法によって第一のバリア金属膜31を形成する。塗布法の場合、パラジウム又はニッケルの錯体を塗布した後に加熱することによって、第一のバリア金属膜31を形成する。金属ペーストを用いる場合、ニッケル又はパラジウム等の金属粒子を含有するペーストを第二の絶縁樹脂層22の表面並びに開口部Ha及び溝部Tの内面上に塗布した後に焼結することによって、第一のバリア金属膜31を形成する。   As the eighth step, as shown in FIG. 4D, the first barrier metal film 31 is formed to cover the surface of the second insulating resin layer 22 and the inner surfaces of the opening Ha and the groove T. In the eighth step, the first barrier metal film 31 is formed by, for example, a coating method, a PVD method, a printing method using a metal paste or a spray method, or various plating methods. In the case of the application method, the first barrier metal film 31 is formed by applying a complex of palladium or nickel followed by heating. When a metal paste is used, a paste containing metal particles such as nickel or palladium is applied onto the surface of the second insulating resin layer 22 and the inner surface of the opening Ha and the groove T and then sintered. A barrier metal film 31 is formed.

第9ステップとして図5(a)に示されるように、開口部Ha及び溝部Tを埋めるように第一のバリア金属膜31上に金属層13Aを形成する。第9ステップでは、例えば、金属ペーストを用いた方法、又は第一のバリア金属膜31をシード層としためっき法によって金属層13Aを形成する。金属層13Aの厚さは、第一及び第二の有機絶縁層21,22の厚さの合計の0.5倍〜3倍であることが好ましい。金属層13Aの厚さが0.5倍以上である場合、後工程で形成される配線13の表面粗さRaの拡大を抑制できる傾向にある。また、金属層13Aの厚さが3倍以下である場合、金属層13Aの反りを抑え、第二の有機絶縁層22に対して良好に密着する傾向にある。   As a ninth step, as shown in FIG. 5A, the metal layer 13A is formed on the first barrier metal film 31 so as to fill the opening Ha and the groove T. In the ninth step, the metal layer 13A is formed by, for example, a method using a metal paste or a plating method using the first barrier metal film 31 as a seed layer. The thickness of the metal layer 13A is preferably 0.5 to 3 times the total thickness of the first and second organic insulating layers 21 and 22. When the thickness of the metal layer 13A is 0.5 times or more, the expansion of the surface roughness Ra of the wiring 13 formed in the later step can be suppressed. When the thickness of the metal layer 13A is 3 times or less, the warp of the metal layer 13A is suppressed, and the metal layer 13A tends to adhere well to the second organic insulating layer 22.

第10ステップとして図5(b)に示されるように、第二の有機絶縁層22上の金属層13A及び第一のバリア金属膜31を除去することによって第二の有機絶縁層22を露出させる。開口部Ha内に金属が充填されることで配線15Aが形成される。溝部T内に金属が充填されることで配線13が形成される。金属層13A及び第一のバリア金属膜31の除去した後、第二の有機絶縁層22の表面を平坦化する処理を実施してもよい。この場合、CMP又はフライカット法を採用すればよい。   As shown in FIG. 5B as the tenth step, the second organic insulating layer 22 is exposed by removing the metal layer 13A on the second organic insulating layer 22 and the first barrier metal film 31. . Wiring 15A is formed by filling metal in opening Ha. Wiring 13 is formed by filling the inside of trench T with metal. After removing the metal layer 13A and the first barrier metal film 31, a process of planarizing the surface of the second organic insulating layer 22 may be performed. In this case, CMP or a fly-cut method may be employed.

第10ステップにおいてCMPを用いる場合、スラリとして、例えば、一般的に樹脂の研磨に用いられるアルミナが配合されたスラリと、第一のバリア金属膜31の研磨に用いられる過酸化水素及びシリカが配合されたスラリと、金属層13Aの研磨に用いられる過酸化水素及び過硫酸アンモニウムが配合されたスラリとを用いる。コストを低減するとともに表面粗さRaを0.01μm〜1μmに制御する観点から、アルミナが配合されたスラリを用いて第二の有機絶縁層22、第一のバリア金属膜31、及び金属層13A(配線13)を研削することが好ましい。また、第二の有機絶縁層22、第一のバリア金属膜31及び金属層13A(配線13,15A)を同時に平坦化する場合、研磨速度の違いによって配線13,15Aにディッシングが生じ、結果として第二の有機絶縁層22と配線13,15Aとを併せた面の平坦性が大きく損なわれる傾向がある。このため、上記面の表面粗さRaを0.03μm〜0.1μmにする観点から、サーフェスプレーナーを用いたフライカット法によって第二の有機絶縁層22、第一のバリア金属膜31及び金属層13A(配線13,15A)を研削することがより好ましい。   When CMP is used in the tenth step, for example, a slurry containing alumina generally used for polishing a resin, and hydrogen peroxide and silica used for polishing the first barrier metal film 31 are blended. And the slurry containing hydrogen peroxide and ammonium persulfate used for polishing the metal layer 13A. From the viewpoint of reducing the cost and controlling the surface roughness Ra to 0.01 μm to 1 μm, the second organic insulating layer 22, the first barrier metal film 31, and the metal layer 13A can be formed using a slurry containing alumina. It is preferable to grind (wiring 13). When the second organic insulating layer 22, the first barrier metal film 31 and the metal layer 13A (the interconnections 13 and 15A) are simultaneously planarized, the differences in the polishing rate cause dishing in the interconnections 13 and 15A. The flatness of the combined surface of the second organic insulating layer 22 and the wires 13 and 15A tends to be greatly impaired. Therefore, from the viewpoint of setting the surface roughness Ra of the above surface to 0.03 μm to 0.1 μm, the second organic insulating layer 22, the first barrier metal film 31 and the metal layer are formed by the fly-cut method using a surface planar. It is more preferable to grind 13A (wirings 13, 15A).

上記ステップを経て図5(b)に示す多層構成の配線層10Aを基板11上に形成することができる。図5(b)に示す配線層は、図10(e)に示す多層構造の配線層と比較して簡易的なプロセスで製造することができる。また、図5(b)に示す配線層は、図10(e)に示す配線層と比較し、導電性に優れた配線15Aを形成できるという利点がある。すなわち、図5(b)に示す配線15Aは一回のプロセスで開口部Haに充填された金属からなるのに対し、図10(e)に示すスルー配線は二回のプロセスを経て形成されたものであり、内部にシート層が残存している。   Through the above steps, the wiring layer 10A having a multilayer structure shown in FIG. 5B can be formed on the substrate 11. The wiring layer shown in FIG. 5 (b) can be manufactured by a simple process as compared with the wiring layer of the multilayer structure shown in FIG. 10 (e). Further, the wiring layer shown in FIG. 5B has an advantage of being able to form the wiring 15A having excellent conductivity as compared with the wiring layer shown in FIG. 10E. That is, while the wiring 15A shown in FIG. 5 (b) is made of metal filled in the opening Ha in one process, the through wiring shown in FIG. 10 (e) is formed through two processes. The sheet layer remains inside.

図6は、上記ステップを経て、基板11上に第一及び第二の有機絶縁層21,22並びに配線15A及び配線13が形成された後の構成を詳細に示す図である。この図に示された状態から、更に以下のステップを経ることで図2に示す配線層を含む部材が製造される。   FIG. 6 is a diagram showing in detail the configuration after the first and second organic insulating layers 21 and 22 and the wiring 15A and the wiring 13 are formed on the substrate 11 through the above steps. From the state shown in this figure, through the following steps, a member including the wiring layer shown in FIG. 2 is manufactured.

図7(a)及び図7(b)に示されるように、溝部Tに形成された配線13を覆うように第二のバリア金属膜32を形成する。このステップでは、例えば、PVD法、金属ペーストを用いた方法、又は配線13をシード層としためっき法によって第二のバリア金属膜32を形成する。配線13上に選択性よく第二のバリア金属膜32を形成する観点から、配線13をシード層としためっき法によって第二のバリア金属膜32を形成することが好ましい。なお、めっき処理前に、露出した第二の有機絶縁層22の酸によるクリーニング、又はベンゾトリアゾールなどによる保護処理を実施してもよい。なお、このステップを経ることによって、金属層15a上に金属層15bが形成される。   As shown in FIGS. 7A and 7B, a second barrier metal film 32 is formed so as to cover the wiring 13 formed in the trench T. In this step, for example, the second barrier metal film 32 is formed by a PVD method, a method using a metal paste, or a plating method using the wiring 13 as a seed layer. From the viewpoint of forming the second barrier metal film 32 with high selectivity on the wiring 13, it is preferable to form the second barrier metal film 32 by plating using the wiring 13 as a seed layer. Before the plating process, the exposed second organic insulating layer 22 may be cleaned with an acid or protected with a benzotriazole or the like. Note that the metal layer 15b is formed on the metal layer 15a by passing through this step.

このステップにおいて、第二のバリア金属膜32は、配線13上に加え、第一のバリア金属膜31において溝部Tの側面に接する部分上に形成されることが好ましい。この場合、第一のバリア金属膜31及び第二のバリア金属膜32によって配線13を隙間なく覆うことができる。   In this step, the second barrier metal film 32 is preferably formed on the portion of the first barrier metal film 31 in contact with the side surface of the trench T in addition to the wiring 13. In this case, the wiring 13 can be covered without gaps by the first barrier metal film 31 and the second barrier metal film 32.

第二の有機絶縁層21の表面上に感光性樹脂組成物の塗布することによって第三の感光性樹脂層(不図示)を形成した後、その露光及び現像処理を経て、図8(a)に示すように、開口部23aを有する第三の有機絶縁層23を形成する。更に、図8(b)に示すように、開口部23aに金属層15cを形成するとともに、表面配線16(図2参照)等を形成することによって、配線層10が製造される。なお仮固定層が設けられている場合、基板11から配線層10を剥離してもよい。上述のステップを繰り返すことにより、図6に示す配線層10A(配線13、金属層15b、第一及び第二の有機絶縁層21,22によって構成される層)を基板11上に複数積層させてもよい。   After a third photosensitive resin layer (not shown) is formed by applying a photosensitive resin composition on the surface of the second organic insulating layer 21, exposure and development processes thereof are performed, as shown in FIG. 8 (a). As shown in FIG. 5, the third organic insulating layer 23 having the opening 23a is formed. Further, as shown in FIG. 8B, the wiring layer 10 is manufactured by forming the metal layer 15c in the opening 23a and forming the surface wiring 16 (see FIG. 2) and the like. When the temporary fixing layer is provided, the wiring layer 10 may be peeled off from the substrate 11. By repeating the above-described steps, a plurality of wiring layers 10A (layers formed of the wiring 13, the metal layer 15b, and the first and second organic insulating layers 21 and 22) shown in FIG. It is also good.

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。例えば、上記実施形態においては、第一及び第二の感光性樹脂層21A,22Aを形成するための感光性樹脂組成物としてネガ型のものを使用し且つこれらの層の現像処理を一括して行う場合を例示したが、これらの層の少なくとも一方を構成する感光性樹脂組成物としてポジ型のものを使用するとともに第一の感光性樹脂層21Aの露光処理後であって第二の感光性樹脂層22Aの露光処理前に、第一の感光性樹脂層21Aの現像処理及び必要に応じて硬化処理を行ってもよい。   As mentioned above, although embodiment of this indication was described, this indication is not limited to embodiment mentioned above, You may change suitably in the range which does not deviate from the meaning. For example, in the above embodiment, a negative type photosensitive resin composition is used as the photosensitive resin composition for forming the first and second photosensitive resin layers 21A and 22A, and the development processing of these layers is collectively performed. Although the case where it carries out was illustrated, while using a positive thing as a photosensitive resin composition which comprises at least one of these layers, it is after the exposure processing of the 1st photosensitive resin layer 21A, and 2nd photosensitive property Before the exposure process of the resin layer 22A, the development process of the first photosensitive resin layer 21A and the curing process may be performed as needed.

本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。   The present invention is further described in detail by the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

(感光性樹脂組成物)
旭有機材株式会社製クレゾールノボラック樹脂TR−4020G(100質量部)に対し、1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル(30質量部)、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(40質量部)、トリアリールスルホニウム塩CPI−310B(8質量部)、PGMEA(100質量部)を配合し、感光性樹脂組成物を得た。
(Photosensitive resin composition)
1,3,4,6-Tetrakis (methoxymethyl) glycoluril (30 parts by mass), trimethylolpropane triglycidyl ether (40 parts by mass) based on cresol novolak resin TR-4020G (100 parts by mass) manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd. Part), triaryl sulfonium salt CPI-310B (8 mass parts), and PGMEA (100 mass parts) were mix | blended, and the photosensitive resin composition was obtained.

[実施例1]
(1層目のビアパターン形成)
アライメントマークを形成した8インチのシリコンウェハの表面に、乾燥後の膜厚が3μmとなるように感光性樹脂組成物をスピンコートにより塗布した後、ホットプレート上で100℃、5分間加熱乾燥することによって1層目の感光性樹脂層を形成した。得られた感光性樹脂層にi線ステッパ露光機(ウシオ電機株式会社製UX74101)を用いて、開口径7μmのビアが形成されるようにデザインされたマスクを介して850mJ/cmでi線を照射した。露光後の感光性樹脂層をホットプレート上で85℃、4分間加熱した後、2.38%TMAH水溶液を用いて25℃で50秒間パドル現像した。得られたサンプルを180℃で1時間加熱硬化した。
Example 1
(Formation of first layer via pattern)
A photosensitive resin composition is applied by spin coating on the surface of an 8-inch silicon wafer on which alignment marks have been formed so that the film thickness after drying is 3 μm, and then heat dried on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes Thus, the first photosensitive resin layer was formed. An i-line at 850 mJ / cm 2 through a mask designed to form a via with an opening diameter of 7 μm on the obtained photosensitive resin layer using an i-line stepper exposure machine (UX74101 manufactured by Ushio Inc.) Irradiated. The photosensitive resin layer after exposure was heated on a hot plate at 85 ° C. for 4 minutes, and then paddle developed at 25 ° C. for 50 seconds using a 2.38% aqueous TMAH solution. The resulting sample was heat cured at 180 ° C. for 1 hour.

(2層目のビア及びトレンチパターン形成)
上記サンプルにおける現像及び硬化処理後の感光性樹脂層の表面に、乾燥後の膜厚が3μmとなるように感光性樹脂組成物をスピンコートにより塗布し、ホットプレート上で100℃、5分間加熱乾燥した。得られた感光性絶縁層にi線ステッパ露光機(ウシオ電機株式会社製UX74101)を用いて、開口径9μmのビアとトレンチ(ライン幅L:2μm、スペース幅S:2μm)が形成されるようにデザインされたマスクを介して850mJ/cmでi線を照射した。露光後の感光性樹脂層をホットプレート上で85℃、4分間加熱した後、2.38%TMAH水溶液を用いて25℃で50秒間パドル現像した。得られたサンプルを180℃で1時間加熱硬化した。なお、i線の照射に際しては、1層目の感光性樹脂層のビア(開口径7μm)と、2層目の感光性樹脂層のビア(開口径9μm)の中心部が一致するようにアライメントした。
(Formation of second layer via and trench pattern)
The photosensitive resin composition is applied by spin coating on the surface of the photosensitive resin layer after development and curing treatment in the above sample so that the film thickness after drying is 3 μm, and heated at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate. It was dry. A via with an opening diameter of 9 μm and a trench (line width L: 2 μm, space width S: 2 μm) are formed in the obtained photosensitive insulating layer using an i-line stepper exposure machine (UX74101 manufactured by Ushio Inc.) The i-line was irradiated at 850 mJ / cm 2 through the designed mask. The photosensitive resin layer after exposure was heated on a hot plate at 85 ° C. for 4 minutes, and then paddle developed at 25 ° C. for 50 seconds using a 2.38% aqueous TMAH solution. The resulting sample was heat cured at 180 ° C. for 1 hour. In the irradiation of the i-line, alignment is performed so that the central portions of the via (opening diameter 7 μm) of the first photosensitive resin layer and the via (opening diameter 9 μm) of the second photosensitive resin layer coincide with each other. did.

(金属層形成)
スパッタリング装置を用いて、到達真空圧力を5×10−4Pa、スパッタ圧力を0.9Pa、スパッタ電源をDC3000W、逆スパッタ条件を1000Wで5分として、厚さ50nmのチタン層、次いで厚さ200nmの銅層を形成した。その後、酸性脱脂液である奥野製薬工業株式会社製ICPクリーンS−135の100mL/L水溶液に50℃で1分間浸漬し、50℃の純水で1分、更に25℃の純水で1分水洗した後、25℃の10%硫酸に1分間浸漬した。次に、硫酸銅(CuSO・5HO)120g/L、96%硫酸220g/Lの水溶液7.3Lに、塩酸0.25mL、トップルチナGT−3(奥野製薬工業株式会社製)10mL、トップルチナGT−2(奥野製薬工業株式会社製)1mL添加して調製した硫酸銅浴を用い、液温25℃、電流密度1.5A/dm、めっき時間30分の条件で電解銅めっきを行った。めっき後純水で洗浄し、80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた。クリーンオーブン内で180℃で60分間の条件でアニーリングした。これらの工程を経て形成された配線層の断面を拡大して観察したところ、ビアとトレンチが問題なく開口し、これらが銅で充填されていることを確認した。
(Metal layer formation)
Using a sputtering apparatus, a target vacuum pressure is 5 × 10 −4 Pa, sputtering pressure is 0.9 Pa, sputtering power is DC 3000 W, reverse sputtering condition is 1000 W for 5 minutes, 50 nm thick titanium layer, then 200 nm thick Copper layer was formed. Then, it is immersed in a 100 mL / L aqueous solution of ICP clean S-135 (Okuno Pharmaceutical Industry Co., Ltd.) which is an acidic degreasing solution for 1 minute at 50 ° C., 1 minute with 50 ° C. pure water, and 1 minute with 25 ° C. pure water. After washing with water, it was immersed in 10% sulfuric acid at 25 ° C. for 1 minute. Then, copper sulfate (CuSO 4 · 5H 2 O) 120g / L, 96% aqueous solution of 7.3L of sulfuric acid 220 g / L, hydrochloric acid 0.25 mL, TOP LUCINA GT-3 (manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd.) 10 mL, TOP LUCINA Electrolytic copper plating was performed using a copper sulfate bath prepared by adding 1 mL of GT-2 (Okuno Pharmaceutical Industries Co., Ltd.) at a liquid temperature of 25 ° C., a current density of 1.5 A / dm 2 , and a plating time of 30 minutes. . After plating, it was washed with pure water and dried on an 80 ° C. hot plate for 5 minutes. Annealed at 180 ° C. for 60 minutes in a clean oven. When the cross section of the wiring layer formed through these steps was enlarged and observed, it was confirmed that the vias and the trenches were opened without any problem and these were filled with copper.

[実施例2]
(1層目のビアパターン露光)
アライメントマークを形成した8インチのシリコンウェハの表面に、乾燥後の膜厚が3μmとなるように感光性樹脂組成物をスピンコートにより塗布した後、ホットプレート上で100℃、5分間加熱乾燥することによって1層目の感光性樹脂層を形成した。得られた感光性絶縁層にi線ステッパ露光機(ウシオ電機株式会社製UX74101)を用いて、開口径7μmのビアが形成されるようにデザインされたマスクを介して850mJ/cmでi線を照射した。露光後の感光性樹脂層をホットプレート上で85℃、4分間加熱した。
Example 2
(1st layer via pattern exposure)
A photosensitive resin composition is applied by spin coating on the surface of an 8-inch silicon wafer on which alignment marks have been formed so that the film thickness after drying is 3 μm, and then heat dried on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes Thus, the first photosensitive resin layer was formed. An i-line at 850 mJ / cm 2 through a mask designed to form a via with an opening diameter of 7 μm on the obtained photosensitive insulating layer using an i-line stepper exposure machine (UX74101 manufactured by Ushio Inc.) Irradiated. The exposed photosensitive resin layer was heated at 85 ° C. for 4 minutes on a hot plate.

(2層目のビア及びトレンチパターン形成)
上記サンプルにおける露光後処理後の感光性樹脂層の表面に、乾燥後の膜厚が3μmとなるように感光性樹脂組成物をスピンコートにより塗布し、ホットプレート上で100℃、5分間加熱乾燥した。得られた感光性絶縁層にi線ステッパ露光機(ウシオ電機株式会社製UX74101)を用いて、開口径9μmのビアとトレンチ(ライン幅L:2μm、スペース幅S:2μm)が形成されるようにデザインされたマスクを介して、1層目で露光した7μmのビアと2層目の9μmのビアの中心部が一致するようにアライメントして850mJ/cmでi線を照射した。露光後の感光性樹脂層をホットプレート上で85℃、4分間加熱した後、2.38%TMAH水溶液を用いて25℃で50秒間パドル現像した。得られたサンプルを180℃で1時間加熱硬化した。なお、i線の照射に際しては、1層目の感光性樹脂層のビア(開口径7μm)と、2層目の感光性樹脂層のビア(開口径9μm)の中心部が一致するようにアライメントした。
(Formation of second layer via and trench pattern)
The photosensitive resin composition is applied by spin coating on the surface of the photosensitive resin layer after exposure post-treatment in the above sample so that the film thickness after drying is 3 μm, and heat drying is performed at 100 ° C. for 5 minutes did. A via with an opening diameter of 9 μm and a trench (line width L: 2 μm, space width S: 2 μm) are formed in the obtained photosensitive insulating layer using an i-line stepper exposure machine (UX74101 manufactured by Ushio Inc.) The i-line was irradiated at 850 mJ / cm 2 by aligning the centers of the 7 μm vias exposed in the first layer and the 9 μm vias in the second layer through a mask designed in. The photosensitive resin layer after exposure was heated on a hot plate at 85 ° C. for 4 minutes, and then paddle developed at 25 ° C. for 50 seconds using a 2.38% aqueous TMAH solution. The resulting sample was heat cured at 180 ° C. for 1 hour. In the irradiation of the i-line, alignment is performed so that the central portions of the via (opening diameter 7 μm) of the first photosensitive resin layer and the via (opening diameter 9 μm) of the second photosensitive resin layer coincide with each other. did.

(金属層形成)
本実施例においても、実施例1と同様にして金属層を形成した。金属層を形成する工程を経て形成された配線層の断面を拡大して観察したところ、ビアとトレンチが問題なく開口し、これらが銅で充填されていることを確認した。
(Metal layer formation)
Also in this example, a metal layer was formed in the same manner as in Example 1. When the cross section of the wiring layer formed through the process of forming the metal layer was enlarged and observed, it was confirmed that the vias and the trenches were opened without any problem and these were filled with copper.

21A…第一の感光性樹脂層、22A…第二の感光性樹脂層、Ta…溝部(第一の開口部)、Ha…開口部(第二の開口部)、13,15A…配線(導電性材料) 21A: first photosensitive resin layer 22A: second photosensitive resin layer Ta: groove (first opening) Ha: opening (second opening) 13, 15A: wiring (conductive) Material)

Claims (6)

(A)第一の感光性樹脂層の一部を露光する工程と、
(B)前記第一の感光性樹脂層の表面上に第二の感光性樹脂層を設ける工程と、
(C)前記第二の感光性樹脂層の一部を露光する工程と、
(D)前記第一及び第二の感光性樹脂層を個別に又は一括して現像処理することによって、前記第一及び第二の感光性樹脂層を貫通する第一の開口部を形成するとともに、前記第一の感光性樹脂層の表面を底面とする第二の開口部を形成する工程と、
(E)前記第一及び第二の開口部に導電性材料を充填する工程と、
を含む、配線層の製造方法。
(A) exposing a part of the first photosensitive resin layer;
(B) providing a second photosensitive resin layer on the surface of the first photosensitive resin layer;
(C) exposing a part of the second photosensitive resin layer;
(D) The first and second photosensitive resin layers are separately or collectively developed to form a first opening penetrating the first and second photosensitive resin layers. Forming a second opening having a bottom surface of the first photosensitive resin layer as a bottom surface;
(E) filling the first and second openings with a conductive material;
A method of manufacturing a wiring layer, including:
(D)工程は、前記第一及び第二の感光性樹脂層を個別に現像処理する工程であって、(A)工程と(B)工程の間に実施される前記第一の感光性樹脂層を対象とする第一の現像ステップと、(C)工程と(E)工程の間に実施される前記第二の感光性樹脂層を対象とする第二の現像ステップとを含む、請求項1に記載の製造方法。   The step (D) is a step of developing the first and second photosensitive resin layers separately, and the first photosensitive resin is carried out between the steps (A) and (B). Claim: A first developing step for the layer, and a second developing step for the second photosensitive resin layer performed between the (C) step and the (E) step. The manufacturing method of 1. 前記第一の現像ステップと(B)工程の間に、前記第一の感光性樹脂層を硬化処理する工程を更に含む、請求項2に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 2, further comprising the step of curing the first photosensitive resin layer between the first developing step and the step (B). 前記第一の感光性樹脂層がネガ型であり、(D)工程において、前記第一及び第二の感光性樹脂層を一括して現像処理する、請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the first photosensitive resin layer is a negative type, and in the step (D), the first and second photosensitive resin layers are collectively developed. 前記第一及び第二の感光性樹脂層が、光酸発生剤と、三級アミノ基もしくは含窒素ヘテロ環を有する化合物と、を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。   The preparation according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second photosensitive resin layers contain a photoacid generator and a compound having a tertiary amino group or a nitrogen-containing heterocyclic ring. Method. 前記第一及び第二の感光性樹脂層が、アルカリ可溶性樹脂を更に含む、請求項5に記載の製造方法。   The method according to claim 5, wherein the first and second photosensitive resin layers further contain an alkali-soluble resin.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112291940A (en) * 2019-07-24 2021-01-29 欣兴电子股份有限公司 Circuit board structure and manufacturing method thereof
US11315865B2 (en) 2019-07-18 2022-04-26 Unimicron Technology Corp. Circuit board structure and manufacturing method thereof
WO2025074895A1 (en) * 2023-10-06 2025-04-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electroconductive member

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61256686A (en) * 1985-05-09 1986-11-14 東レ株式会社 Conductive circuit board and manufacture thereof
JP2002270691A (en) * 2002-02-07 2002-09-20 Nec Corp Wiring structure
WO2008123233A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Zeon Corporation Radiation-sensitive resin composition, active matrix substrate and method for producing the same
JP2016042543A (en) * 2014-08-19 2016-03-31 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation Method for forming circuit board

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1140945A (en) * 1997-07-18 1999-02-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd Manufacture of multilayered printed board
JP2013041225A (en) * 2011-08-19 2013-02-28 Fujifilm Corp Photosensitive resin composition, and photosensitive film, photosensitive laminate, method for forming permanent pattern and printed board using the composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61256686A (en) * 1985-05-09 1986-11-14 東レ株式会社 Conductive circuit board and manufacture thereof
JP2002270691A (en) * 2002-02-07 2002-09-20 Nec Corp Wiring structure
WO2008123233A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Zeon Corporation Radiation-sensitive resin composition, active matrix substrate and method for producing the same
JP2016042543A (en) * 2014-08-19 2016-03-31 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation Method for forming circuit board

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11315865B2 (en) 2019-07-18 2022-04-26 Unimicron Technology Corp. Circuit board structure and manufacturing method thereof
CN112291940A (en) * 2019-07-24 2021-01-29 欣兴电子股份有限公司 Circuit board structure and manufacturing method thereof
WO2025074895A1 (en) * 2023-10-06 2025-04-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electroconductive member

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