JP5691527B2 - 配線基板の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理された配線基板 - Google Patents
配線基板の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理された配線基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5691527B2 JP5691527B2 JP2011001282A JP2011001282A JP5691527B2 JP 5691527 B2 JP5691527 B2 JP 5691527B2 JP 2011001282 A JP2011001282 A JP 2011001282A JP 2011001282 A JP2011001282 A JP 2011001282A JP 5691527 B2 JP5691527 B2 JP 5691527B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- treatment
- wiring
- copper
- insulating layer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 348
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims description 179
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 387
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 346
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 268
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 267
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 228
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 161
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 144
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 127
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 75
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 69
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 51
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 49
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 46
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 46
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 45
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 44
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 43
- -1 azole compound Chemical class 0.000 claims description 39
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 38
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 34
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 13
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 11
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 7
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 248
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 177
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 119
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 102
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 79
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 73
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 67
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 67
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 55
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 54
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 53
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 52
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 51
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 50
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 49
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 43
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 43
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 description 42
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 41
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 41
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 40
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 description 33
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical class [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 30
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 23
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 21
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 description 18
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 17
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 13
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 13
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 12
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 12
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 11
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorite Chemical compound [Na+].[O-]Cl=O UKLNMMHNWFDKNT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 229960002218 sodium chlorite Drugs 0.000 description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 11
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 10
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 10
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 10
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 10
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 10
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 10
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 10
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 9
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 9
- TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N (1,10,13-trimethyl-3-oxo-4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl) heptanoate Chemical compound C1CC2CC(=O)C=C(C)C2(C)C2C1C1CCC(OC(=O)CCCCCC)C1(C)CC2 TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 8
- 239000001119 stannous chloride Substances 0.000 description 8
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 8
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 6
- 239000006089 photosensitive glass Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 5
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 150000002940 palladium Chemical class 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 3
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 3
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPXVHIRIPLPOPT-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(2-hydroxyethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound OCCN1C(=O)N(CCO)C(=O)N(CCO)C1=O BPXVHIRIPLPOPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SDXAWLJRERMRKF-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethyl-1h-pyrazole Chemical compound CC=1C=C(C)NN=1 SDXAWLJRERMRKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-(4-chlorophenyl)-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(CN)C1=CC=C(Cl)C=C1 JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNBNBTIDJSKEAM-UHFFFAOYSA-N 4-[7-hydroxy-2-[5-[5-[6-hydroxy-6-(hydroxymethyl)-3,5-dimethyloxan-2-yl]-3-methyloxolan-2-yl]-5-methyloxolan-2-yl]-2,8-dimethyl-1,10-dioxaspiro[4.5]decan-9-yl]-2-methyl-3-propanoyloxypentanoic acid Chemical compound C1C(O)C(C)C(C(C)C(OC(=O)CC)C(C)C(O)=O)OC11OC(C)(C2OC(C)(CC2)C2C(CC(O2)C2C(CC(C)C(O)(CO)O2)C)C)CC1 ZNBNBTIDJSKEAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 2
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical compound [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000378 hydroxylammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 2
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 2
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- IEMAOEFPZAIMCN-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1.C=1C=NNC=1 IEMAOEFPZAIMCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000132007 Bahia Species 0.000 description 1
- 229930194845 Bahia Natural products 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 101100136840 Dictyostelium discoideum plip gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017858 Laurus nobilis Nutrition 0.000 description 1
- 229910018054 Ni-Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018481 Ni—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 101150103491 Ptpmt1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 1
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N chloric acid Chemical compound OCl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940005991 chloric acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MEYVLGVRTYSQHI-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O MEYVLGVRTYSQHI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000012787 coverlay film Substances 0.000 description 1
- 229960003280 cupric chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- QWARLPGIFZKIQW-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;nitric acid Chemical compound OO.O[N+]([O-])=O QWARLPGIFZKIQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;sulfuric acid Chemical compound OO.OS(O)(=O)=O XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- LBSANEJBGMCTBH-UHFFFAOYSA-N manganate Chemical compound [O-][Mn]([O-])(=O)=O LBSANEJBGMCTBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940116202 nickel sulfate hexahydrate Drugs 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005385 peroxodisulfate group Chemical group 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
(I)エッチングする前処理として、絶縁層表面を膨潤させる膨潤工程。
(II)下記化学反応式(1)に示すように、過マンガン酸塩等の酸化剤を含むアルカリ性水溶液を用いて、絶縁層表面をエッチングするエッチング工程。
ビルドアップ基板の表面に対して上記(I)〜(III)で構成されるデスミア処理を行うことで、配線間の絶縁層表面がエッチングされ、絶縁層表面が粗化され、また絶縁層表面のスミアや残存するパラジウムといった汚れを除去することができる。なお、この方法によって、配線上のパラジウムは除去されることはない。
本発明の第1は、絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを備える配線基板の表面処理方法であって、(I)上記配線基板における絶縁層表面を溶解する処理工程と、(II)上記銅配線表面に凹凸を形成する処理工程とを含み、上記工程(I)と上記工程(II)の一部を同一処理条件下で同時に行うことを特徴とする、配線基板の表面処理方法に関する。
銅より貴な金属を離散的に銅配線表面に形成する方法としては、特に限定されず、下地となる銅配線表面を完全に覆うことなく、銅配線表面に貴な金属を均一に分散した状態で付与することができれば、如何なる方法であってもよい。例えば、無電解めっき、電気めっき、置換めっき、スプレー噴霧、塗布、スパッタリング、蒸着等の方法が挙げられ、中でも、置換めっきによる方法が好ましい。置換めっきは、銅と銅よりも貴な金属とのイオン化傾向の違いを利用する方法であり、このような方法を適用することによって、銅よりも貴な金属を容易且つ安価に銅表面に離散的に形成することができる。
有機化合物を含むアルカリ性溶液に配線基板を接触させる工程は、絶縁層表面を膨潤させ、次のエッチング工程での絶縁層のエッチングを促進するためのものである。有機化合物としては、絶縁層を充分に膨潤できれば特に限定されないが、グリコール化合物、エーテル化合物を使用した場合には、膨潤効果が高いため好ましい。より具体的には、グリコール化合物としては、エチレングリコールを用いることができる。エーテル化合物としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを用いることができる。
過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液に配線基板を接触させる工程は、絶縁層表面をエッチングすると共に、銅配線表面に酸化銅を形成する工程である。この工程で、銅配線間の絶縁層表面のパラジウムが除去されると共に、絶縁層表面に接着性を向上させるための凹凸が形成される。また、銅配線表面には微細な針状の凹凸が形成される。絶縁層と銅配線との表面処理を別々に実施する従来法によれば、一般的に、絶縁層表面をエッチングするデスミア処理では、過マンガン酸塩等の遷移元素の酸化剤を含むアルカリ性溶液が使用され、銅配線表面に酸化銅を形成する粗化処理では、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過塩素酸塩、ペルオキソ二硫酸塩等の典型元素の酸化剤を含むアルカリ性溶液が使用される。そして、仮に、上記デスミア処理で塩素酸塩等の酸化剤を含むアルカリ性溶液を使用した場合には、絶縁層表面のエッチングは進まず、残存パラジウムを除去すること、及び配線間の絶縁信頼性と絶縁層間の接着性とを確保することは困難であることが知られている。また、銅配線表面の粗化処理で過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液を使用した場合には、当該粗化処理で一般的に使用される塩素酸塩等の酸化剤を含むアルカリ性溶液と比較して、過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液は、酸化銅の形成量が少なく、また酸化銅は不均一に析出する。そのため、一般的に、過マンガン酸塩を含有するアルカリ性溶液を使用して銅配線の表面処理を行うことことは困難であることが知られている。
過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に配線基板を接触させる工程により、絶縁層表面を中和し、銅配線表面の酸化銅を除去することができる。この工程で、絶縁層表面の過マンガン酸は中和されて除去されると共に、銅配線表面の針状の酸化銅も除去され、針状でない微細な凹凸が形成される。還元剤としては、過マンガン酸を中和できれば特に限定されない。例えば、還元剤として、硫酸ヒドロキシルアミン、グリオキサールを使用することができる。
前述の説明では、「銅よりも貴な金属を形成する工程(A工程)」−「有機化合物を含むアルカリ性溶液で処理する工程(B工程)」−「過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液で処理する工程(C工程)」−「還元剤を含む酸性溶液で処理する工程(D工程)」を順番で行う実施形態としている。しかし、別の実施形態としてA工程とB工程との順番を逆にして実施することもできる。いずれの実施形態を適用しても処理後の特性に大きな違いはないが、現行のデスミア処理装置は、B工程−C工程−D工程を一連の処理として順次行っているため、既存の装置を用いることができるという観点からは、前者の実施形態における順番で処理することが好ましい。
本発明では、前述のA工程〜D工程における各処理を行った後、引き続き、銅配線表面と絶縁層の接着強度を向上させるための後処理を実施することが望ましい。具体的には、(E1)銅配線表面に銅よりも卑な金属を形成する処理、(E2)アゾール化合物を含有する溶液を用いて銅配線表面を処理する、又は(E3)カップリング剤を用いて銅配線表面を処理する、といった後処理を実施することによって、絶縁層との接着強度をさらに向上することが可能となる。これら(E1)、(E2)、(E3)の処理は、組み合わせて行うことができる。中でも、(E1)による処理を行った場合には、ソルダーレジストへの接着強度が向上する傾向がある。また、(E2)による処理を行った場合には、ビルドアップ材への接着強度が向上する傾向がある。更に(E1)及び(E2)による処理を組み合わせて実施した場合には、ソルダーレジスト及びビルドアップ材の双方に対する接着強度を向上することが可能である。これらについては、後述する実施例によって明らかにされている。上記(E1)〜(E3)の処理を組み合わせて処理を行う場合、(E1)による処理を最初に行うことが好ましい。より、具体的には、(E1)による処理の後に、(E2)又は(E3)の処理を行うことがより好ましい。
前述したD工程後、銅配線表面に銅よりも卑な金属を付与することによって、銅配線表面に上記卑金属が形成される。但し、銅配線表面は必ずしも完全に覆われるわけではない。ここで、卑金属とは、銅の電位よりも低い電位を有する金属を意図している。理論によって拘束するものではないが、上述の卑金属による処理を行うことによって、銅配線表面の再酸化が抑制され、絶縁層との接着強度の向上が可能になると推察される。
前述したD工程後、アゾール化合物を含有する溶液で銅配線表面を処理することによって、銅配線表面にアゾール化合物による層が形成される。理論によって拘束するものではないが、このような処理を行うことによって、銅配線表面の再酸化が抑制され、絶縁層との接着強度の向上が可能になると推察される。アゾール化合物を含有する溶液に使用するアゾール化合物は、窒素を1つ以上含む複素5員環化合物である。例えば、アゾール、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾールであり、アゾール化合物を含有する溶液とは、これらアゾール化合物を少なくとも1種以上含んでいるものであればよい。接着強度向上の観点からは、特に、ジアゾールが好ましい。更に、ジアゾールの中でも、ピラゾール(1,2−ジアゾール)が好ましい。なお、接着強度を向上させるためには、アゾール化合物における窒素を含む複素5員環構造そのものが重要であり、置換基の有無については特に限定されない。
前述したD工程後、カップリング剤を用いて銅配線表面を処理することによって、絶縁層との接着強度の向上が可能になる。本発明の一実施形態では、(E1)卑金属を含む溶液を用いた処理の後、又は(E2)アゾール化合物を含む溶液での処理の後にカップリング処理を行うことが好ましい。
図5は、本発明の一実施形態である半導体チップ搭載基板の一例を示す模式的断面図である。図5では、2層のビルドアップ層(層間絶縁層)をコア基板100の片面にのみ形成した場合を例示している。しかし、ビルドアップ層は、図5に示した構成に限らず、必要に応じて、図6に示すようにコア基板100の両面に形成しても良い。
(コア基板)
コア基板の材質は特に問わないが、有機基材、セラミック基材、シリコン基材、ガラス基材等が使用できる。熱膨張係数や絶縁性を考慮すると、セラミック基材やガラス基材を用いることが好ましい。ガラス基材は、非感光性ガラスや感光性ガラスであってよい。非感光性ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス(成分例 SiO2:65〜75質量%、Al2O3:0.5〜4質量%、CaO:5〜15質量%、MgO:0.5〜4質量%、Na2O:10〜20質量%)、ホウ珪酸ガラス(成分例 SiO2:65〜80質量%、B2O3:5〜25質量%、Al2O3:1〜5質量%、CaO:5〜8質量%、MgO:0.5〜2質量%、Na2O:6〜14質量%、K2O:1〜6質量%)等が挙げられる。また、感光性ガラスとしては、Li2O−SiO2系結晶化ガラスに、感光剤として金イオン及び銀イオンを含むものが挙げられる。
層間絶縁層(ビルドアップ層)は、絶縁材料からなり、絶縁材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの混合樹脂が使用できる。また、ビルドアップ層は、熱硬化性の有機絶縁材料を主成分とするのが好ましい。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコン樹脂、シクロペンタジエンから合成した樹脂、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌラートを含む樹脂、芳香族ニトリルから合成した樹脂、3量化芳香族ジシアナミド樹脂、トリアリルトリメタリレートを含む樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、縮合多環芳香族を含む熱硬化性樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、液晶ポリマ等が挙げられる。絶縁材料には充填材等を添加しても良い。充填材としては、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ等が挙げられる。
熱膨張係数については、半導体チップの熱膨張係数とコア基板の熱膨張係数とが近似していて、且つコア基板の熱膨張係数とビルドアップ層の熱膨張係数とが近似していることが好ましいが、これらに限定するものではない。更に、半導体チップ、コア基板、ビルドアップ層の各々の熱膨張係数を、α1、α2、α3(ppm/℃)としたとき、α1≦α2≦α3であることがより好ましい。具体的には、コア基板の熱膨張係数α2は、7〜13ppm/℃が好ましく、更に好ましくは9〜11ppm/℃である。ビルドアップ層の熱膨張係数α3は、10〜40ppm/℃であるのが好ましく、10〜20ppm/℃がより好ましく、11〜17ppm/℃が特に好ましい。
ビルドアップ層のヤング率は、1〜5GPaであるのが、熱ストレスに対する応力緩和の点で好ましい。ビルドアップ層中の充填材は、ビルドアップ層の熱膨張係数が10〜40ppm/℃、ヤング率が1〜5GPaになるように添加量を適宜調整して添加するのが好ましい。
レジストとしては、エッチングレジスト、めっきレジスト、ソルダーレジスト、カバーレイ等が挙げられる。エッチングレジスト及びめっきレジストは、配線形成を目的に使用するために、配線形成後に剥離され、基板等には残らないものである。ソルダーレジスト又はカバーレイは、外部接続端子、半導体チップ接続端子等以外の配線保護を目的としているために、絶縁被服として基板表面に形成される。これらのレジストは、液状又はフィルム状のものを使用することができ、感光性があることが好ましい。
上述の半導体チップ搭載基板は、以下の説明する方法を適宜組み合わせることによって製造することができる。製造工程の順番は、その目的を逸脱しない範囲において、特に限定されるものではない。
半導体チップ搭載基板を製造する際の配線の形成方法としては、コア基板表面又はビルドアップ層上に金属箔を形成し、金属箔の不要な箇所をエッチングで除去する方法(サブトラティブ法)、コア基板表面又はビルドアップ層上の必要な箇所にのみめっきにより配線を形成する方法(アディティブ法)、コア基板表面又はビルドアップ層上に薄い金属層(シード層)を形成し、その後、電解めっきで必要な配線を形成した後、薄い金属層をエッチングで除去する方法(セミアディティブ法)等がある。
金属箔上の配線となる箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した箇所に、化学エッチング液をスプレー噴霧して、不要な金属箔をエッチング除去し、配線を形成することができる。例えば、金属箔として銅箔を用いる場合、エッチングレジストは、通常の配線基板に用いることのできるエッチングレジスト材料を使用できる。エッチングレジストを形成する方法としては、例えば、レジストインクをシルクスクリ−ン印刷してエッチングレジストを形成する方法がある。別法として、エッチングレジスト用ネガ型感光性ドライフィルムを銅箔の上にラミネートして、その上に配線形状に光を透過するフォトマスクを重ね、紫外線で露光し、露光しなかった箇所を現像液で除去してエッチングレジストを形成する方法もある。化学エッチング液には、塩化第二銅と塩酸の溶液、塩化第二鉄溶液、硫酸と過酸化水素の溶液、過硫酸アンモニウム溶液等、通常の配線基板に用いる化学エッチング液を用いることができる。
コア基板又はビルドアップ層上の必要な箇所にのみ、めっきを行うことで配線を形成することができる。これは、通常のめっきによる配線形成技術を用いることができる。例えば、コア基板に無電解めっき用触媒を付着させた後、めっきが行われない表面部分にめっきレジストを形成して、無電解めっき液に浸漬し、めっきレジストに覆われていない箇所にのみ、無電解めっきを行い配線形成する。
コア基板表面又はビルドアップ層上に、シード層を形成し、その後、電解めっきで必要な配線を形成した後、シード層をエッチングで除去することで配線を形成することができる。例えば、コア基板表面又はビルドアップ層上に、シード層を形成し、この形成されたシード層上に、めっきレジストを必要なパターンに形成し、シード層を介して電解銅めっきにより配線を形成する。その後、めっきレジストを剥離し、最後にシード層をエッチング等により除去することで、配線を形成することができる。セミアディティブ法に用いるシード層を形成する方法は、スパッタリング、蒸着、めっき等による方法と、金属箔を貼り合わせる方法がある。また同様の方法で、サブトラクティブ法の金属箔を形成することもできる。
コア基板表面又はビルドアップ層上に、スパッタリング、蒸着、めっき等によってシード層を形成することができる。例えば、シード層として、スパッタリングにより下地金属と薄膜銅層を形成する場合、薄膜銅層を形成するために使用されるスパッタリング装置は、2極スパッタ、3極スパッタ、4極スパッタ、マグネトロンスパッタ、ミラートロンスパッタ等を用いることができる。スパッタに用いるターゲットは、密着を確保するために、例えば、Cr、Ni、Co、Pd、Zr、Ni−Cr合金、Ni−Cu合金等の金属を下地金属として用い、厚み:5〜50nmのスパッタリングを施す。その後、銅をターゲットにして厚み:200〜500nmのスパッタリングを施しシード層を形成することができる。また、コア基板表面又はビルドアップ層上に無電解銅めっきにより、0.1〜3μmの厚みのめっき銅によるシード層を形成してもよい。通常、無電解銅めっきは、絶縁層表面に触媒となるパラジウムを吸着させ、めっき銅を析出させる。めっき銅により形成したシード層は、銅のエッチング処理後に配線間の絶縁層表面に残存するパラジウムの除去が必要となる。通常、絶縁層表面のデスミア処理による絶縁層のエッチング時にパラジウムを同時に除去することができるが、このような処理は、銅配線の表面処理と別途行う必要がある。しかし、本発明による配線基板の表面処理方法によれば、銅配線表面を処理する工程の一部と同時に、上記デスミア処理を行うことが可能である。
コア基板又はビルドアップ層に接着機能がある場合は、金属箔をプレスやラミネートによって貼り合わせることによりシード層を形成することもできる。しかし、薄い金属層を直接貼り合わせるのは非常に困難であるため、厚い金属箔を張り合わせた後にエッチング等により薄くする方法、キャリア付金属箔を貼り合わせた後にキャリア層を剥離する方法等がある。例えば、前者としては、キャリア銅/ニッケル/薄膜銅の三層銅箔があり、キャリア銅をアルカリエッチング液で、ニッケルをニッケルエッチング液で除去できる。後者としては、アルミ、銅、絶縁材料等をキャリアとしたピーラブル銅箔等が使用でき、厚み:5μm以下のシード層を形成できる。また、厚み:9〜18μmの銅箔を貼り付け、エッチングにより厚み:5μm以下になるように均一に薄くし、シード層を形成しても良い。これらの方法で形成されたシード層上に、めっきレジストを必要なパターンに形成し、シード層を介して電解銅めっきにより配線を形成する。その後、めっきレジストを剥離し、最後にシード層をエッチング等により除去することで、配線を形成することができる。
配線の形状は特に問わないが、少なくとも半導体チップが搭載される側には半導体チップ接続端子(ワイヤボンド端子等)、その反対面にはマザーボードと電気的に接続される外部接続端子(はんだボール等が搭載される箇所)及びそれらを接続する展開配線、層間接続端子等から構成される。また、配線の配置も特に問わないが、図7に示すような(内層配線、層間接続端子等は省略)、半導体チップ接続端子16より内側に外部接続端子19を形成したファン−インタイプの半導体チップ搭載基板や、図8に示すような半導体チップ接続端子16の外側に外部接続端子19を形成したファン−アウトタイプの半導体チップ搭載基板、又はこれらを組み合わせたタイプでもよい。なお、図7及び図8において、13は半導体パッケージ領域、14はダイボンドフィルム接着領域(フリップチップタイプ)、15は半導体チップ搭載領域(フリップチップタイプ)、17はダイボンドフィルム接着領域(ワイヤボンドタイプ)、18は半導体チップ搭載領域(ワイヤボンドタイプ)、20は展開配線を示す。半導体チップ接続端子16の形状は、ワイヤボンド接続、フリップチップ接続等が可能であれば、特に問わない。また、ファン−アウト、ファン−インどちらのタイプでも、ワイヤボンド接続、フリップチップ接続等は可能である。更に必要に応じて、半導体チップと電気的に接続されないダミーパターン21(図8参照)を形成しても良い。ダミーパターン21の形状や配置は、特には問わないが、半導体チップ搭載領域に均一に配置するのが好ましい。これによって、ダイボンド接着剤で半導体チップを搭載する際に、ボイドが発生しにくくなり、信頼性を向上できる。
多層の半導体チップ搭載基板は、複数の配線層を有するため、各層の配線を電気的に接続するためのバイアホールを設けることができる。バイアホールは、コア基板又はビルドアップ層に接続用の穴を設け、この穴を導電性ペースト、めっき等で充填し形成することができる。穴の加工方法としては、パンチ、ドリル等の機械加工、レーザ加工、薬液による化学エッチング加工、プラズマを用いたドライエッチング法などがある。また、ビルドアップ層のバイアホール形成方法としては、予めビルドアップ層に導電性ペースト、めっき等で導電層を形成し、これをコア基板にプレス等で積層する方法等もある。
半導体チップ搭載基板の外部接続端子側には、絶縁被覆を形成することができる。パターン形成は、ワニス状の材料であれば印刷で行うことも可能であるが、より精度を確保するためには、感光性のソルダーレジスト、カバーレイフィルム、フィルム状レジストを用いるのが好ましい。材質としては、エポキシ系、ポリイミド系、エポキシアクリレート系、フルオレン系の材料を用いることができる。このような絶縁被覆は硬化時の収縮があるため、片面だけに形成すると基板に大きな反りを生じやすい。そこで、必要に応じて半導体チップ搭載基板の両面に絶縁被覆を形成することもできる。更に、反りは絶縁被覆の厚みによって変化するため、両面の絶縁被覆の厚みは、反りが発生しないように調整することがより好ましい。その場合、予備検討を行い、両面の絶縁被覆の厚みを決定することが好ましい。また、薄型の半導体パッケージとするには、絶縁被覆の厚みが50μm以下であることが好ましく、30μm以下がより好ましい。
配線の必要な部分にニッケル、金めっきを順次施すことができる。更に必要に応じてニッケル、パラジウム、金めっきとしても良い。これらのめっきは、配線の半導体チップ接続端子と、マザーボード又は他の半導体パッケージと電気的に接続するための外部接続端子に施される。このめっきは、無電解めっき、又は電解めっきのどちらを用いてもよい。
工程(a)は、図9(a)に示したように、コア基板100上に第1の配線106aを作製する工程である。第1の配線106aの形成では、例えば、片面に銅層が形成されたコア基板100の銅層に、脱脂処理を行い、その後、塩酸又は硫酸洗浄を行う前処理工程を設ける。図9に示すように、第1の配線106aが形成された面へのビルドアップを想定しない場合、通常、工程(a)の段階において、銅層表面に対する粗化処理は不要である。しかし、必要に応じて、以下のようにして、従来法による銅層表面の粗化処理を行ってもよい。
工程(b)は、図9(b)に示したように、第1の層間接続端子101と、後述する第2の配線106bとを接続するための第1の層間接続用IVH102を形成する工程である。第1の層間接続用IVH102となる孔は、コア基板100が非感光性基材の場合、CO2レーザ、YAGレーザ、エキシマレーザ等のレーザ光を孔となる箇所に照射することで形成することができる。生産性及び穴品質の観点からは、CO2レーザを用いることが好ましく、孔径が30μm未満の場合には、レーザ光を絞ることが可能なYAGレーザが適している。なお、非感光性基材としては、前述した非感光性ガラス等が挙げられるが、これに限定されない。また、コア基板100が感光性基材の場合、第1の層間接続用IVH102となる箇所以外の領域をマスクし、紫外光を照射した後、熱処理とエッチングにより孔を形成する。なお、感光性基材としては、前述した感光性ガラス等が挙げられるが、これに限定されない。また、コア基板100が、有機溶剤等の薬液による化学エッチング加工が可能な基材の場合は、化学エッチングによって孔を形成することもできる。孔を形成した後は、層間を電気的に接続するために、必要に応じてデスミア処理を行った後、この孔を導電性のペースト、めっき等によって導電化し、第1の層間接続用IVH102とする。
工程(c)は、図9(c)に示したように、コア基板100の第1の配線106aと反対側の面に、第2の配線106bを形成する工程である。第2の配線106bは、コア基板100の第1の配線106aと反対の面に、上記工程(a)における第1の配線106aと同様にして形成することができる。銅層の形成方法としては、工程(a)と同様、スパッタリング、蒸着、めっき等により銅薄膜を形成した後、所望の厚みになるまで電気銅めっきを行うことで可能である。なお、第2の配線106bは、第2の層間接続端子103を含んでおり、微細配線の形成方法としてはセミアディティブ法を用いるのが好ましい。
工程(d)は、図9(d)に示すように、第2の配線106bを形成した面にビルドアップ層(層間絶縁層)104を形成する工程である。ここでは、先ず、第2の配線106b表面を、脱脂処理を行い、塩酸又は硫酸洗浄を行う前処理工程を設けることが好ましい。次に、銅層表面に対する粗化処理を行う。先の工程(b)で形成した層間接続用IVHにペーストを充填し、スパッタで銅層を形成した後に配線を形成する実施形態では、銅層の下にパラジウムが存在しないため、銅層表面に対する粗化処理を行う前にデスミア処理を行う必要はなく、従来の銅表面に対する粗化処理方法を適用することができる。しかし、無電解めっきによって、IVHを導電化するか又は銅層を形成する実施形態の場合には、無電解銅めっきの前に絶縁層表面にパラジウムが付着するため、銅層表面に対する粗化処理に先立ち、デスミア処理が必要となる。したがって、後者の実施形態においては、デスミア処理と配線表面の粗化処理とを同時に実施できる本願発明による配線基板の表面処理方法を適用することが好ましい。
工程(e)は、図9(e)に示したように、ビルドアップ層104に第2の層間接続用IVH108を形成するための孔を形成する工程であり、その形成手段としては、前述した工程(b)における第1の層間接続用IVH102と同様に行うことができる。
工程(f)は、図9(f)に示したように、第2の層間接続用IVH108を形成する孔が形成されたビルドアップ層104上に、第3の配線106cを形成し、IVH108を導通化する工程である。IVH108を導電化し、L/S=15μm/15μm以下の微細な配線を形成するプロセスとして、前述したセミアディティブ法が好ましい。具体的には、ビルドアップ層104上及びIVH108内に、無電解めっきにより、前述したシード層を形成する。この場合、このシード層上に、めっきレジストを必要なパターンに形成し、シード層を介して電解銅めっきにより配線を形成した後、めっきレジストを剥離し、最後にシード層をエッチング等により除去することで、微細な配線を形成することができる。次に、本発明による配線基板の表面処理方法に沿って、各工程の処理を行う。より具体的には、必要に応じ、脱脂処理及び、塩酸又は硫酸洗浄を行う前処理を行い、(A)上記銅配線表面に、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム及びイリジウムから選択される金属から選択される少なくとも一種の銅よりも貴な金属を離散的に形成し、(B)有機化合物を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより絶縁層を膨潤させ、(C)過マンガン酸塩を含むアルカリ性水溶液に浸漬することにより絶縁層表面を溶解して粗化すると共に銅配線表面を酸化させ、(D)過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に浸漬することにより絶縁層表面の中和と銅配線表面の酸化銅を除去する。その後、必要に応じて、カップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行うか、又は銅よりも卑な金属を含む溶液で処理を行った後にカップリング処理及びアゾール化合物を含む溶液による処理の少なくとも1つの処理を行う、後処理工程を設けてもよい。上記後処理工程の有無にかかわらず、配線表面はRzが1〜1000nmになるようにすることが好ましい。
図11は、本発明によるフリップチップタイプ半導体パッケージの一例を示す模式的断面図である。図11に示したように、半導体パッケージは、先に説明した半導体チップ搭載基板に、更に半導体チップ111が搭載されている。半導体チップ111と半導体チップ接続端子とは、接続バンプ112を用いてフリップチップ接続することにより、電気的に接続されている。これらの半導体パッケージには、図示するように、半導体チップ111と半導体チップ搭載基板の間を、アンダーフィル材113で封止することが好ましい。アンダーフィル材113の熱膨張係数は、半導体チップ111及びコア基板の熱膨張係数と近似していることが好ましいが、これに限定したものではない。更に好ましくは、(半導体チップの熱膨張係数)≦(アンダーフィル材の熱膨張係数)≦(コア基板の熱膨張係数)との関係になることである。半導体チップの搭載には、異方導電性フィルムや導電性粒子を含まない接着フィルムを用いて行うこともできる。この場合は、アンダーフィル材で封止する必要がないため、より好ましい。更に、半導体チップを搭載する際に超音波を併用すれば、電気的な接続が低温でしかも短時間で行えるため、特に好ましい。
(実施例1)
本発明による配線基板の表面処理方法を適用して半導体パッケージの評価用サンプルを作製し、半導体パッケージの信頼性を評価した。以下、図9に示した各工程図を参照しながら、半導体パッケージの評価用サンプルの作製方法を説明する。
コア基板100として0.4mm厚のソーダガラス基板(熱膨張係数11ppm/℃)を用意し、片面にスパッタリングにより200nmの銅薄膜を形成した後、電気銅めっきで10μmの厚さまでめっきを行った。なお、スパッタリングは、株式会社アルバック製、装置型番:MLH−6315を用いて、以下に示した条件1で行った。
電流:3.5A
電圧:500V
アルゴン流量:35SCCM(0.059Pa・m3/s)
圧力:5×10−3Torr(6.6×10−1Pa)
成膜速度:5nm/秒
第1の配線106aが形成されたガラス基板の、第1の配線106aと反対面から第1の層間接続端子101に到達するまで、レーザで孔径:50μmの第1の層間接続用IVH102となる孔を形成した。レーザにはYAGレーザ:LAVIA−UV2000(住友重機械工業株式会社製、商品名)を使用し、周波数:4kHz、ショット数:50、マスク径:0.4mmの条件で、孔の形成を行った。ついで、孔内のデスミア処理を行った。その後、この孔に導電性ペースト:MP−200V(日立化成工業株式会社製、商品名)を充填して、160℃にて30分間硬化させ、ガラス基板上の第1の層間接続端子101と電気的に接続し、第1の層間接続用IVH102を形成した。
(工程b)で形成された第1の層間接続用IVH102と電気的に接続するために、ガラス基板の、第1の配線106aと反対側の面にスパッタリングにより200nmの銅薄膜を形成した後、電気銅めっきで10μmの厚さまでめっきを行った。スパッタリングは、(工程a)と同様に行った。その後、(工程a)と同様に第2の配線106bの形状にエッチングレジストを形成し、塩化第二鉄エッチング液を用いてエッチングして、エッチングレジストを除去することで、第2の配線106b(第2の層間接続端子103を含む)を形成した。
(工程c)で形成した第2の配線106b側の配線表面に対して、以下のようにして前処理を行った。先ず、200ml/Lに調整した酸性脱脂液:Z−200(株式会社ワールドメタル製、商品名)に、液温:50℃で2分間浸漬した後、液温:50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、更に1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。
上記前処理工程を経た第2の配線106bを、置換パラジウムめっき液:SA−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に30℃で3分間浸漬して、銅よりも貴な金属であるパラジウムめっきを、1.0μmol/dm2施し、1分間水洗した。次いで、更に、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/Lを添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第2の配線106b表面に、0.07mg/cm2の酸化銅の結晶を形成した。この後、1分間水洗した後、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、銅表面に微細凹凸を形成した。その後、5分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
次に、第2の配線106b側の面に層間絶縁層(ビルドアップ層104)を次のように形成した。即ち、ビルドアップ材:AS−ZII(日立化成工業株式会社製、商品名)を真空ラミネートによって、真空引き時間:30秒、加圧:40秒間、0.5MPaの条件で、第2の配線106b側の面にビルドアップ層をラミネートし、厚み:45μmの樹脂層を形成した後、オーブン乾燥機にて180℃で90分間保持することにより熱硬化し、ビルドアップ層104を形成した。
上記(工程d−1)〜(工程d−3)に沿って形成したビルドアップ層104の表面から、第2の層間接続用端子103に到達するまで、レーザで孔径:50μmの第2の層間接続用IVH108となる孔を形成した。レーザには、YAGレーザ:LAVIA−UV2000(住友重機械工業株式会社製、商品名)を使用し、周波数:4kHz、ショット数:20、マスク径:0.4mmの条件で孔の形成を行った。その後、デスミア処理を行った。デスミア処理方法としては、膨潤液サーキュポジットホールプリップ4125(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に80℃で3分浸漬後、3分間水洗した。その後、過マンガン酸液サーキュポジットMLBプロモーター213(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に80℃で5分浸漬後、3分間水洗した。次いで、中和液サーキュポジットMLB216−4(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に40℃で3分浸漬後、3分間水洗し、85℃で30分間乾燥させた。
上記(工程d−3)で形成したビルドアップ層104上に、第3の配線106c及び第2の層間接続用IVH108を形成するために、ビルドアップ層104上に、無電解銅めっき処理により、厚さ:300nmの薄膜銅層を形成することで、シード層を形成した。無電解銅めっきは、日立化成工業株式会社製の各処理液を用いて以下に示した条件2で行った。
1…クリーニング(CLC−1100(日立化成工業株式会社製、商品名)、50℃、5分)
2…湯洗(40℃、1分)
3…水洗(R.T.2分)
4…プリディップ(PD−1300(日立化成工業株式会社製、商品名)、30℃、1分)
5…活性化(パラジウム)処理(HS−1400(日立化成工業株式会社製、商品名)、30℃、5分)
6…水洗(R.T.2分)
7…密着促進処理(ADP−1500(日立化成工業株式会社製、商品名)、30℃、5分)
8…水洗(R.T.2分)
9…無電解銅めっき(CUST−1610(日立化成工業株式会社製、商品名)、20℃、20分)
10…水洗(R.T.2分)
11…乾燥(85℃、30分)
次に、シード層上(薄膜銅層上)に、スピンコート法でめっきレジストPMER P−LA900PM(東京応化工業株式会社製、商品名)を塗布し、膜厚:10μmのめっきレジスト層を形成した。次いで、めっきレジスト層を1000mJ/cm2の条件で露光した後、PMER現像液P−7G(東京応化工業株式会社製、商品名)に23℃で6分間浸漬し、L/S=10μm/10μmのレジストパターンを形成した。その後、硫酸銅めっき液を用いて電気銅めっきを行い、厚さ:約5μmの第3の配線106cを形成した。めっきレジストの剥離は、メチルエチルケトンを用いて室温(25℃)で1分間浸漬して行った。また、シード層のクイックエッチングには、CPE−700(三菱瓦斯化学株式会社製、商品名)の5倍希釈液を用いて、30℃で30秒間浸漬揺動することにより、これをエッチング除去し、配線パターンを形成した。
無電解銅めっきのシード層を用いてセミアディティブ法で配線形成を行う場合、シード層のエッチングで配線パターンを形成後、配線間のパラジウム除去を行うために、以下に示す条件3のデスミア処理を行うのが一般的な方法である。しかし、本発明による表面処理方法によれば、以下に記載する配線表面処理における工程の一部と併せてデスミア処理を行うことが可能である。そのため、ここでは下記条件3によるデスミア処理を行わずに、工程f−2に引き続き、以下に示す工程f−4を行った。
1…膨潤処理(サーキュポジットホールプリップ4125(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)、70℃、5分)
2…水洗(R.T.3分)
3…過マンガン酸処理(サーキュポジットMLBプロモーター213(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)、70℃、1分)
4…水洗(R.T.3分)
5…中和処理(サーキュポジットMLB216−4(ローム・アンド・ハース電子材料株式会製、商品名)、45℃、5分)
6…水洗(R.T.2分)
7…乾燥(85℃、30分)
第3の配線106c側の配線表面を、200ml/Lに調整した酸性脱脂液:Z−200(株式会社ワールドメタル製、商品名)に、液温:50℃で2分間浸漬した後、液温:50℃の水に2分間浸漬することにより湯洗し、更に1分間水洗した。次いで、3.6Nの硫酸水溶液に1分間浸漬し、1分間水洗した。
上記前処理工程を経た基板を、置換パラジウムめっき液:SA−100(日立化成工業株式会社製、商品名)に30℃で3分間浸漬して、第3の配線106c表面に銅よりも貴な金属であるパラジウムめっきを1.0μmol/dm2施し、1分間水洗した。
上記パラジウム処理工程を経た基板を、有機化合物を含むアルカリ性溶液で表面処理した。具体的には、膨潤液サーキュポジットホールプリップ4125(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に70℃で3分浸漬後、3分間水洗した。
上記膨潤処理工程を経た基板を、過マンガン酸液サーキュポジットMLBプロモーター213(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に70℃で1分浸漬後、3分間水洗した。
上記過マンガン酸処理工程を経た基板を、中和液サーキュポジットMLB216−4(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製、商品名)に40℃で3分浸漬後、2分間水洗した。
上記中和処理工程を経た基板を、85℃で30分間乾燥させた。以上、(工程f−5)〜(工程f−9)を行うことで、銅配線表面への凹凸形成と、配線間のビルドアップ材表面のパラジウム除去とを同時に行った。
上記(工程d−3)〜(工程f−9)までの一連の工程を再度繰り返し、ビルドアップ層及び外部接続端子107を含む最外層の配線を形成することによって更に一層追加した。最後に絶縁被覆109を形成して、その後、外部接続端子107及び半導体チップ接続端子に金めっき処理を施し、図5(1パッケージ分の断面図)、図7(1パッケージ分の平面図)、及び図10(半導体チップ搭載基板全体図)に示すようなファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板を作製した。
上記(工程a)〜(工程g)により作製した半導体チップ搭載基板の半導体チップ搭載領域に、接続バンプ112が形成された所望とする数の半導体チップ111を、フリップチップボンダを用いて超音波を印加しながら搭載した(図10を参照)。更に、半導体チップ搭載基板と半導体チップ111の隙間に、半導体チップ端部からアンダーフィル材113を注入し、オーブンを用いて80℃で1時間の1次硬化及び150℃で4時間の2次硬化を行った。次に、外部接続端子107に、直径:0.45mmの鉛・錫共晶はんだボール114を、N2リフロー装置を用いて融着した。最後に、幅:200μmのブレードを装着したダイサーで半導体チップ搭載基板を切断し、図11に示す半導体パッケージを作製した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面をγ−アミノプロピルトリエトキシシラン:0.5質量%水溶液に、30℃で1分間浸漬するカップリング処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、硫酸溶液でpH6.5に調整した2−メチルイミダゾール:0.5質量%水溶液に30℃で1分間浸漬するアゾール処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、pH9.5に調整した3,5−ジメチルピラゾール:0.5質量%水溶液に30℃で1分間浸漬するアゾール処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、硫酸ニッケル・6水和物:0.2g/L、クエン酸ナトリウム:3g/L、ほう酸:3g/L、次亜りん酸ナトリウム:10g/L、pH9の無電解ニッケルめっき液に50℃、120秒浸漬し、その後、1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、硫酸コバルト・7水和物:0.2g/L、クエン酸ナトリウム:3g/L、ほう酸:3g/L、次亜りん酸ナトリウム:10g/L、pH8の無電解コバルトめっき液に50℃、120秒浸漬し、その後、1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行った。更に1分間水洗した。
上記(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで上記(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、その後1分間水洗した。また、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン:0.5質量%水溶液に30℃で3分間浸漬するカップリング処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。本実施例の上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、1分間水洗した。また、引き続き、水酸化ナトリウム溶液でpH9.5に調整した3,5−ジメチルピラゾール:0.5質量%水溶液に30℃で1分間浸漬する方法によってアゾール処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f−8)後に後処理工程を行い、次いで(工程f−9)後に150℃で60分間にわたって加熱処理する工程を行った以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。上記後処理工程では、第3の配線106c表面を、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する方法によって、銅よりも卑な金属形成処理工程を行い、更に1分間水洗した。
(工程f)における(工程f−5)の置換パラジウムめっき処理を行わなかったこと以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に85℃で3分間浸漬し、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。得られた基板を1分間水洗した後、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、先に形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、得られた基板を5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に85℃で3分間浸漬し、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を5分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、マイクロエッチング剤であるメックエッチボンドCZ8100(メック株式会社製、商品名)に40℃で1分30秒間浸漬し、更に2分間水洗した。次いで、このような一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理を行った後に、(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、金属銅の結晶による凹凸を形成した。その後、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行った後に、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する銅よりも卑な金属形成処理工程を行った。その後、1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、酸化処理液に85℃で3分間浸漬し、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗した後、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、酸化処理液に85℃で3分間浸漬し、配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を5分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理、及び(工程f−6)〜(工程f−8)の各処理を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、マイクロエッチング剤であるメックエッチボンドCZ8100(メック株式会社製、商品名)に40℃で1分30秒間浸漬し、更に2分間水洗した。次いで、このような一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、還元処理液HIST−100D(日立化成工業株式会社製、商品名)に40℃で3分間浸漬し、金属銅の結晶による凹凸を形成した。その後、更に5分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に、亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
実施例1と同様に(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)の前処理を行った。次いで、(工程f−5)における置換パラジウムめっき処理後、(工程f−6)〜(工程f−8)を行わずに、以下のようにして処理を行った。先ず、基板を、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した酸化処理液に50℃で3分間浸漬することで、第3の配線106c表面に酸化銅の結晶を形成した。この後、得られた基板を1分間水洗し、硫酸:20g/Lの酸性溶液に25℃で30秒浸漬することで、形成された酸化銅の結晶を選択的に除去し、凹凸を形成した。その後、更に1分間水洗し、塩化第一錫:3g/L、チオ尿素:25g/L、酒石酸:25g/Lを含む無電解錫めっき液に30℃で15秒浸漬する銅よりも卑な金属形成処理工程を行った。その後、1分間水洗した。次いで、上述の一連の処理を行った後に(工程f−9)を行った。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にして、ファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−6)の膨潤処理を行わなかった以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−7)の過マンガン酸処理を行わなかった以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−8)の中和処理を行わなかった以外、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(工程f)における(工程f−3)のデスミア処理を行わずに、(工程f−4)〜(工程f−6)の各処理を行った後に、過マンガン酸を含むアルカリ性溶液にかえて塩素酸塩を含むアルカリ性溶液を用いて(工程f−7)を実施した。より具体的には、工程(f−7)では、塩素酸塩を含むアルカリ性溶液として、りん酸三ナトリウム:10g/L及び水酸化カリウム:25g/Lを含むアルカリ性溶液に亜塩素酸ナトリウム:15g/L添加した溶液を使用し、この溶液に50℃で3分間浸漬後、1分間水洗いした。また、工程(f−8)では、硫酸:20g/Lの酸性溶液を使用し、この溶液に25℃で30秒間浸漬後、1分間水洗いした。以上のように上記以外は、全て実施例1と同様にしてファン−インタイプBGA用半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージを作製した。
(実施例11)
配線基板の表面処理後におけるビルドアップ材と銅表面の接着性、ソルダーレジストと銅表面の接着性、平滑度、表面形状を評価するために、18μmの電解銅箔GTS−18(古河サーキットフォイル株式会社製、商品名)のシャイニー面に電気めっきを行い、厚さ:50μmの電解銅箔を作製した。その後、電解銅箔を5cm×8cm(接着試験用、銅表面平滑度評価用、銅表面形状評価用)に切り出し、各電解銅箔の電気めっき面に、実施例1の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施し、電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例2の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例3の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:イミダゾール、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例4の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例5の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例6の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解ニッケルめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例7の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解コバルトめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、実施例10の(工程f−4)〜(工程f−9)及び150℃の加熱処理工程による各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥、150℃加熱処理)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例1の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例2の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、酸化処理:80℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様に電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例3の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、酸化処理:80℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例4の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例5の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例6の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例7の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:85℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:85℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例10の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例11の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例12の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例13の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例14の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例15の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例16の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
電解銅箔に対する表面処理として、比較例16Aに記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、塩素酸処理(酸化処理:50℃)、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例11と同様にして電解銅箔の試験片を作製した。
(実施例21)
(工程f)における配線基板の表面処理による効果を評価するために、以下のようにして評価用基板を作製し、配線間の絶縁抵抗値及び耐PCT性を評価した。図13及び図14は、評価用基板の製造工程を模式的に示す工程図であり、各工程図は、先に図9に沿って説明した(工程f)をさらに詳細に説明したものである。すなわち、図13及び図14を参照すると、(i)はコア基板110にビルドアップ層104を形成した後にデスミア処理を行う工程、(ii)はシード層118を形成する工程、(iii)はめっきレジストパターン119を形成する工程、(iv)は電気めっきを施し、配線106を形成する工程、(v)はめっきレジストを剥離する工程、(vi)はシード層118を除去した後に所定の処理を施し、ビルドアップ層104を形成する工程を示している。
各表面処理として、実施例2の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、実施例3の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:イミダゾール、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、実施例4の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、実施例5の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、実施例6の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解ニッケルめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、実施例7の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解コバルトめっき処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、実施例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、カップリング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、実施例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、アゾール処理:ピラゾール、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
表面処理として、実施例10の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、貴金属形成、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、無電解錫めっき処理、乾燥、150℃加熱処理)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例1の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例2の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、酸化処理:85℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例3の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、酸化処理:85℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例4の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例5の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例6の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例7の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(パラジウム除去処理、前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例8の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:85℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例9の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、酸化処理:80℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例10の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、エッチング処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例11の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、還元処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例12の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例13の(工程f−4)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、酸化処理:50℃、酸性溶液処理、無電解錫めっき処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例14の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、過マンガン酸処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例15の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例16の(工程f−3)〜(工程f−9)に記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、過マンガン酸処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
各表面処理として、比較例16Aに記載された各表面処理(前処理、パラジウム処理、膨潤処理、塩素酸塩処理(酸化処理:50℃)、中和処理、乾燥)を施した以外は、実施例21と同様にして評価用基板を作製した。
(半導体パッケージの信頼性試験)
先に実施例1〜10及び比較例1〜16Aで作製した各々22個の半導体パッケージサンプルに対して吸湿処理を行った。次いで、到達温度:240℃、長さ:2mのリフロー炉に0.5m/分の条件で各サンプルを流して、リフローを行った。その後、各サンプルについてクラック発生の有無を調べ、発生した場合をNGとした。結果を表1に示す。また、各々22個の半導体パッケージサンプルを厚さ:0.8mmのマザーボードに実装し、−55℃にて30分〜125℃にて30分の条件で温度サイクル試験を行い、500サイクル目、1000サイクル目、1500サイクル目に、マルチメータ3457A(ヒューレット・パッカード社製、商品名)を用い、配線の導通抵抗値を測定した。測定した抵抗値が初期抵抗値より10%以上変化した場合をNGとした。結果を表1に示す。但し、比較例4、比較例10については、配線精度を維持することができず、試験基板を作製することができなかった。
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔上に、膜厚:45μmのビルドアップ材であるAS−ZII(日立化成工業株式会社製、商品名)を積層し、真空加圧式ラミネーター装置(株式会社名機製作所製)で、温度:110℃、加圧:0.5MPaで40秒による仮接着を行った。その後、乾燥機により180℃で90分保持することによって、銅箔とビルドアップ樹脂を接着した。なお、上記電解銅箔は、各種表面処理を施した面側において絶縁層(ビルドアップ樹脂)と接着している。次に、ビルドアップ樹脂表面に、膜厚:25μmのソルダーレジストであるSR−7200(日立化成工業株式会社製、商品名)を形成し、接着性試験用基板を作製した。上記で得た各接着性試験用基板について、初期(0時間)の接着強度、150℃で120時間及び240時間放置した後の接着強度、121℃、0.2MPaで48時間及び96時間のPCT放置した後の接着強度を測定した。なお、上記接着強度の指標となるピール強度(N/m)の測定は、レオメータNRM−3002D−H(不動工業株式会社製、商品名)を用い、電解銅箔を基板に対して垂直方向に50mm/minの速度で引き剥がして行った。結果を表2に示す。
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔上に、膜厚:45μmのビルドアップ材であるABF−GX−13(味の素ファインテクノ株式会社製、商品名)を積層し、真空加圧式ラミネーター装置(株式会社名機製作所製)で、温度:110℃、加圧:0.5MPaで40秒による仮接着を行った。その後、乾燥機により170℃で90分保持することによって、銅箔とビルドアップ樹脂を接着した。なお、上記電解銅箔は、各種表面処理を施した面側において絶縁層(ビルドアップ樹脂)と接着している。次に、ビルドアップ樹脂表面に、膜厚:25μmのソルダーレジストであるSR−7200(日立化成工業株式会社製、商品名)を形成し、接着性試験用基板を作製した。上記で得た各接着性試験用基板について、初期(0時間)の接着強度、150℃で120時間及び240時間放置した後の接着強度、121℃、0.2MPaで48時間及び96時間のPCT放置した後の接着強度を測定した。なお、上記接着性の指標となるピール強度(N/m)の測定は、レオメータNRM−3002D−H(不動工業株式会社製、商品名)を用い、電解銅箔を基板に対して垂直方向に50mm/minの速度で引き剥がして行った。結果を表3に示す。
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔上に、膜厚:25μmのソルダーレジストであるSR−7200(日立化成工業株式会社製、商品名)を塗布し、硬化することにより銅箔とソルダーレジストを接着し、接着性試験用基板を作製した。なお、上記電解銅箔は、各種表面処理を施した面側において絶縁層(ソルダーレジスト)と接着している。上記で得た各接着性試験用基板について、初期(0時間)の接着強度、150℃で120時間及び240時間放置した後の接着強度、121℃、0.2MPaで48時間及び96時間のPCT放置した後の接着強度を測定した。なお、上記接着性の指標となるピール強度(N/m)の測定は、レオメータNRM−3002D−H(不動工業株式会社製、商品名)を用い、電解銅箔を基板に対して垂直方向に50mm/minの速度で引き剥がして行った。結果を表4に示す。
先に実施例11〜20及び比較例17〜32Aで作製した電解銅箔の表面処理を施した面側の表面粗さ(Rz)を、簡易式原子間力顕微鏡(AFM)Nanopics2100(エスアイアイ・ナノテクノジー株式会社製、商品名)を用いて、以下に示した条件4で測定した。結果を表5に示す。
測定長さ:1μm
SCAN SPEED:1.35μm/sec
FORCE REFARENCE:160
先に実施例21〜30及び比較例33〜48Aに記載された各評価用基板について、以下のようにして、L/S=10/10μmの配線間の短絡及び配線の断線が無い評価基板4枚を選び、配線間の絶縁抵抗値を測定した。但し、比較例36及び比較例42の評価基板については、配線精度を維持することができなかったため、測定を行わなかった。先ず、デジタル超高抵抗微小電流計R−8340A(株式会社アドバンテスト製、商品名)を用いて、L/S配線間に室温(25℃)でDC5Vの電圧を30秒間印加し、L/S配線間の絶縁抵抗値を測定した。なお、1GΩ以下の絶縁抵抗測定には、デジタルマルチメータ3457A(ヒューレット・パッカード株式会社製、商品名)を用いた。次に、温度85℃及び相対湿度85%に保った恒温恒湿層中で、L/S配線間に連続的にDC5Vの電圧を印加し、24時間、48時間、96時間、200時間、500時間、1000時間後にそれぞれ上記と同様にL/S配線間の絶縁抵抗値を測定した。なお、恒温恒湿槽は、EC−10HHPS(株式会社日立製作所製、商品名)を用い、投入後1000時間まで測定した。以上のようにして測定した評価基板4枚について、絶縁抵抗値の最小値が、1GΩ未満の場合には「否(×)」とし、1GΩ以上の場合には「良(○)」とした。結果を表6に示す。
実施例21〜30及び比較例33〜48Aに記載された各評価用基板について、耐PCT試験(121℃、0.2MPa、200時間)を行った。評価方法は、試験後の配線106と絶縁層(ビルドアップ層104)間、絶縁層(ビルドアップ層104)と絶縁層(ビルドアップ層104)間及び配線106とソルダーレジスト(絶縁被覆109)間、絶縁層(ビルドアップ層104)とソルダーレジスト(絶縁被覆109)間に膨れ及び剥がれが無いものを良品とし、その数を調べた。結果を表7に示す。但し、比較例36及び比較例42の評価基板については、配線精度を維持することができなかったため、評価を行わなかった。
14…ダイボンドフィルム接着領域(フリップチップタイプ)、
15…半導体チップ搭載領域(フリップチップタイプ)、
16…半導体チップ接続端子、17…ダイボンドフィルム接着領域(ワイヤボンドタイプ)、
18…半導体チップ搭載領域(ワイヤボンドタイプ)、19…外部接続端子、20…展開配線、
21…ダミーパターン、22…半導体チップ搭載基板、23…ブロック、24…補強パターン、
25…切断位置合わせマーク、
100…コア基板、101…第1の層間接続端子、102…第1の層間接続用IVH、
103…第2の層間接続端子、104…ビルドアップ層、105…第3の層間接続用IVH、
106…配線、106a…第1の配線、106b…第2の配線、106c…第3の配線、
107…外部接続端子、108…第2の層間接続用IVH、109…絶縁被覆、
111…半導体チップ、112…接続バンプ、113…アンダーフィル材、114…はんだボール、115…金ワイヤ、116…半導体用封止樹脂、117…ダイボンドフィルム、
118…シード層、119…レジストパターン、
200…粒界部、201…凹凸、202…凹凸、203…貴金属、204…凹凸、
205…凹凸、206…凹凸
Claims (7)
- 絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを備える配線基板の表面処理方法であって、
(I)前記配線基板における絶縁層表面を溶解する処理工程と、
(II)前記銅配線表面に凹凸を形成する処理工程とを含み、
前記絶縁層表面を溶解する処理工程(I)が、
(Ia)前記絶縁層表面を膨潤させる膨潤工程と、
(Ib)前記絶縁層表面をエッチングするエッチング工程と、
(Ic)前記絶縁層表面を中和する中和工程とを備え、
前記銅配線表面に凹凸を形成する処理工程(II)が、
(IIa)前記銅配線表面に銅よりも貴な金属を形成する貴金属処理工程と、
(IIb)前記銅配線表面を酸化する酸化工程と、
(IIc)前記銅配線表面を酸性溶液で処理する酸処理工程とを備え、
前記エッチング工程(Ib)と前記酸化工程(IIb)による処理、及び前記中和工程(Ic)と前記酸処理工程(IIc)による処理の少なくとも一方を同一条件下で同時に行うことを特徴とする、配線基板の表面処理方法。 - 絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方の主面上に形成された銅配線とを備える配線基板の表面処理方法であって、
(A)前記配線基板における銅配線表面に、銅よりも貴な金属を形成する工程と、
(B)前記配線基板を、有機化合物を含むアルカリ性溶液に接触させる工程と、
(C)前記配線基板を、過マンガン酸塩を含むアルカリ性溶液に接触させる工程と、
(D)前記工程(C)に引き続き、前記配線基板を、前記過マンガン酸に対する還元剤を含む酸性溶液に接触させる工程とを有することを特徴とする、配線基板の表面処理方法。 - さらに後処理として、銅配線表面に銅よりも卑な金属を形成する処理、アゾール化合物を含有する溶液を用いた処理、及びカップリング剤を用いた処理からなる群から選択される少なくとも1つの処理を行う工程を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の配線基板の表面処理方法。
- 前記銅よりも貴な金属が、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、レニウム、ルテニウム、オスミウム、及びイリジウムからなる群から選択される金属であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法。
- 前記銅よりも貴な金属の形成量が、0.001〜40μmol/dm2であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法。
- 表面処理後の前記銅配線の表面粗さが、Rzで1〜1000nmであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の配線基板の表面処理方法を用いて処理された配線基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011001282A JP5691527B2 (ja) | 2010-01-07 | 2011-01-06 | 配線基板の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理された配線基板 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010002010 | 2010-01-07 | ||
JP2010002010 | 2010-01-07 | ||
JP2011001282A JP5691527B2 (ja) | 2010-01-07 | 2011-01-06 | 配線基板の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理された配線基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011159966A JP2011159966A (ja) | 2011-08-18 |
JP5691527B2 true JP5691527B2 (ja) | 2015-04-01 |
Family
ID=44591622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011001282A Expired - Fee Related JP5691527B2 (ja) | 2010-01-07 | 2011-01-06 | 配線基板の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理された配線基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5691527B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6870245B2 (ja) * | 2016-09-06 | 2021-05-12 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 銅製部材の表面処理方法及び半導体実装用基板の製造方法 |
JP7439384B2 (ja) * | 2019-03-18 | 2024-02-28 | 株式会社レゾナック | 配線基板 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3094754B2 (ja) * | 1993-10-20 | 2000-10-03 | 松下電器産業株式会社 | プリント配線板およびその製造方法 |
JP2760952B2 (ja) * | 1994-12-27 | 1998-06-04 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 回路板の製造方法 |
JP5194748B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2013-05-08 | 日立化成株式会社 | 銅表面の処理方法、銅および配線基板 |
-
2011
- 2011-01-06 JP JP2011001282A patent/JP5691527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011159966A (ja) | 2011-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5402939B2 (ja) | 銅の表面処理方法及び銅 | |
TWI325899B (ja) | ||
JP4973231B2 (ja) | 銅のエッチング処理方法およびこの方法を用いてなる配線基板と半導体パッケージ | |
CN101137768A (zh) | 铜的表面处理方法以及铜 | |
JP2009295850A (ja) | 多層回路基板の製造方法及びこれから得られる多層回路基板、半導体チップ搭載基板並びにこの基板を用いた半導体パッケージ | |
JP5105137B2 (ja) | 銅箔を有する基板の製造方法及び銅箔を有する基板 | |
JP4609074B2 (ja) | 配線板及び配線板の製造方法 | |
JP2016119396A (ja) | レジストパターンの製造方法、配線パターンの製造方法及び配線基板 | |
JP5109399B2 (ja) | 銅の表面処理方法 | |
JP2008248269A (ja) | 銅表面の処理方法およびこの方法を用いた配線基板 | |
JP2004363364A (ja) | 金属表面処理方法、多層回路基板の製造方法、半導体チップ搭載基板の製造方法、半導体パッケージの製造方法及び半導体パッケージ | |
JP6264900B2 (ja) | レジストパターンの製造方法、配線パターンの製造方法及び配線基板 | |
JP4129665B2 (ja) | 半導体パッケージ用基板の製造方法 | |
JP5109400B2 (ja) | 銅表面処理液セット、これを用いた銅の表面処理方法、銅、配線基板および半導体パッケージ | |
JP5691527B2 (ja) | 配線基板の表面処理方法及びこの表面処理方法により処理された配線基板 | |
JP2013093359A (ja) | 半導体チップ搭載用基板及びその製造方法 | |
JP2005159330A (ja) | 多層回路基板の製造方法及びこれから得られる多層回路基板、半導体チップ搭載基板並びにこの基板を用いた半導体パッケージ | |
JP5938948B2 (ja) | 半導体チップ搭載用基板及びその製造方法 | |
JP2013089913A (ja) | 半導体チップ搭載用基板及びその製造方法 | |
JP4797407B2 (ja) | 配線基板の製造方法、半導体チップ搭載基板の製造方法及び半導体パッケージの製造方法 | |
KR101184487B1 (ko) | 인쇄회로기판의 제조방법 | |
JP4265281B2 (ja) | 多層回路基板、半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージ、並びにそれらの製造方法 | |
JP2004327803A (ja) | 多層回路基板、半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージ、並びにそれらの製造方法 | |
JP2009147387A (ja) | 多層プリント配線板および多層プリント配線板の製造方法 | |
JP2006093199A (ja) | 配線基板、半導体チップ搭載基板及び半導体パッケージ、並びにそれらの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141029 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150119 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5691527 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S801 | Written request for registration of abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311801 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S801 | Written request for registration of abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311801 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |