專利名稱：半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可高密度化的半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法。
背景技術(shù)：
伴隨著電子部件的小型化、高密度化，需求一種得以系統(tǒng)化的半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板(以下，有時稱為“封裝基板”)。對于以SiP (系統(tǒng)級封裝,System in Package)為代表的PoP (層疊封裝,Package on Package)而言,近年來,在一個封裝基板上堆疊多個半導(dǎo)體元件的封裝逐漸成為主流。與之相伴，對于PoP用的封裝基板而言，產(chǎn)生了對與半導(dǎo)體元件的連接端子進行高密度配置的需要，要求外層電路的微細化。作為形成微細的外層電路的方法，有如下方法:在具備厚度為2 iim左右的薄的銅箔的絕緣基材上設(shè)置層間連接孔，在薄的銅箔上和層間連接孔內(nèi)進行厚度0.1 Pm左右的薄的無電解銅鍍層，在其上形成抗鍍劑從而對作為外層電路的部分進行厚的圖案電鍍后，除去抗鍍劑，通過對整個面進行蝕刻，僅除去未進行圖案電鍍的部分(即，僅是導(dǎo)體的薄的部分)而形成外層電路(專利文獻I)。另外，有如下方法:在可物理剝離的貼附有載體銅箔的極薄銅箔(厚度I 5i!m)的載體銅箔面設(shè)置絕緣樹脂而形成支持基板，通過圖案銅鍍層在該支持基板的極薄銅箔上形成作為外層電路的導(dǎo)體圖案，在其上形成絕緣樹脂、層間連接后，將包含載體銅箔的支持基板進行物理剝離，進而通過蝕刻除去極薄銅箔，由此形成微細的外層電路(專利文獻2)。

進而，有如下方法:在載體膜的中間膜的表面形成規(guī)定圖案的配線膜，通過圖案鍍層在配線膜的表面形成導(dǎo)電性柱，準(zhǔn)備兩個形成有層間絕緣膜的配線部件，以使導(dǎo)電性柱的前端面彼此接觸的方式層疊一體化，將中間膜作為蝕刻終止層來蝕刻除去載體膜，進而通過蝕刻除去中間膜，由此形成配線(專利文獻3)。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2004-140176號公報專利文獻2:日本特開2005-101137號公報專利文獻3:日本特開2006-135277號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題但是，在專利文獻I的方法中，作為圖案電解銅鍍層的饋電層，由于使用設(shè)置于絕緣基材上的薄的銅箔和薄的無電解銅鍍層，因此在圖案電鍍后對整個面進行蝕刻時，需要對饋電層(薄的銅箔和薄的無電解銅鍍層合并的層)的厚度相應(yīng)量進行蝕刻。通過該蝕刻除去饋電層時，有產(chǎn)生底切>夕'一力卜)的傾向。因此，所形成的外層電路與絕緣基材的實質(zhì)的密合寬度減少，例如有難以形成線寬/線距為15 u m/15 u m以下水平的微細的外層電路的問題。另外，由于圖案電解銅鍍層的表面成為外層電路的表面，因此有容易在外層電路產(chǎn)生表面凹凸、而且蝕刻時表面凹凸進一步增大的問題。另外，在專利文獻2的方法中，在貼附有載體銅箔的極薄銅箔(厚度I 5pm)面上層疊絕緣樹脂而形成支持基板時，在露出于支持基板表面?zhèn)鹊臉O薄銅箔表面有時會附著絕緣樹脂的樹脂粉末，在對極薄銅箔進行加工而形成微細的外層電路時，附著于該極薄銅箔的樹脂粉末有可能成為成品率降低的主要原因。另外，專利文獻3的方法是將中間膜作為蝕刻終止層來蝕刻除去載體膜，進而通過蝕刻除去中間膜，但容易在蝕刻終止層產(chǎn)生針孔等缺陷，因此有可能成品率降低，此外，由于以兩階段進行蝕刻，因此所形成的外層電路的表面的凹凸增大，與半導(dǎo)體元件的連接可靠性有可能降低。另外，半導(dǎo)體元件與封裝基板連接端子的電連接中采用倒裝芯片連接、引線結(jié)合連接，但是，存在連接端子越微細，表面凹凸對于連接可靠性的影響越大的傾向，因此，作為連接端子的外層電路表面需要平坦化。另一方面，根據(jù)與所搭載半導(dǎo)體元件的連接形態(tài)，有時還需要形成凸塊、柱等。本發(fā)明鑒于上述問題，提供半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，該方法可以通過抑制樹脂粉末的附著來提高成品率，通過形成不產(chǎn)生底切的埋入電路而可以形成微細且具有密合力并且表面平坦的外層電路，此外，可以通過在任意位置形成立體電路而形成凸塊、柱等各種金屬結(jié)構(gòu)。解決問題的技術(shù)方案本發(fā)明涉及以下技術(shù)方案。(I) 一種半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其具有:準(zhǔn)備依次層疊有第一載體金屬箔、第二載體金屬箔和基體金屬箔的多層金屬箔，將該多層金屬箔的基體金屬箔側(cè)與基材進行層疊而形成芯基板的工序，在前述多層金屬箔的第一載體金屬箔和第二載體金屬箔之間物理剝離第一載體金屬箔的工序，在保留于前述芯基板的第二載體金屬箔上進行第一圖案鍍層的工序，在包含前述第一圖案鍍層的第二載體金屬箔上層疊絕緣層而形成層疊體的工序，在前述多層金屬箔的第二載體金屬箔和基體金屬箔之間，將前述層疊體與第二載體金屬箔一起從芯基板物理剝離而分離的工序，以及在前述剝離后的層疊體的第二載體金屬箔上形成抗蝕劑并進行蝕刻，在前述第一圖案鍍層上或前述絕緣層上形成立體電路的工序。(2) 一種半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其具有:準(zhǔn)備依次層疊有第一載體金屬箔、第二載體金屬箔和基體金屬箔的多層金屬箔，將該多層金屬箔的基體金屬箔側(cè)與基材進行層疊而形成芯基板的工序，在前述多層金屬箔的第一載體金屬箔和第二載體金屬箔之間物理剝離第一載體金屬箔的工序，在保留于前述芯基板的第二載體金屬箔上進行第一圖案鍍層的工序，在包含前述第一圖案鍍層的第二載體金屬箔上層疊絕緣層而形成層疊體的工序，在前述多層金屬箔的第二載體金屬箔和基體金屬箔之間，將前述層疊體與第二載體金屬箔一起從芯基板物理剝離而分離的工序，
在前述剝離后的層疊體的第二載體金屬箔上進行第二圖案鍍層的工序，以及通過蝕刻除去進行了前述第二圖案鍍層的部分以外的第二載體金屬箔，在前述第一圖案鍍層上或前述絕緣層上形成立體電路的工序。(3) 一種半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其具有:準(zhǔn)備依次層疊有第一載體金屬箔、第二載體金屬箔和基體金屬箔的多層金屬箔，將該多層金屬箔的基體金屬箔側(cè)與基材進行層疊而形成芯基板的工序，在前述多層金屬箔的第一載體金屬箔和第二載體金屬箔之間物理剝離第一載體金屬箔的工序，在保留于前述芯基板的第二載體金屬箔上進行第一圖案鍍層的工序，在包含前述第一圖案鍍層的第二載體金屬箔上層疊絕緣層而形成層疊體的工序，在前述多層金屬箔的第二載體金屬箔和基體金屬箔之間，將前述層疊體與第二載體金屬箔一起從芯基板物理剝離而分離的工序，以及將前述分離的層疊體的第二載體金屬箔除去，從而使前述第一圖案鍍層露出于前述絕緣層的表面的工序。(4)根據(jù)上述(I) (3)中任一項所述的半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其中，多層金屬箔是被形成為第二載體金屬箔與基體金屬箔之間的剝離強度大于第一載體金屬箔與第二載體金屬箔之間的剝離強度的多層金屬箔。(5)根據(jù)上述(I) (5)中任一項所述的半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其中，多層金屬箔是在預(yù)先設(shè)有平均粗糙度Ra為0.3 ii m 1.2 ii m的凹凸的第二載體銅箔的表面層疊有第一載體銅箔的多層金屬箔。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，該方法可以通過抑制樹脂粉末的附著來提高成品率，通過形成不產(chǎn)生底切的埋入電路而可以形成微細且具有密合力并且表面平坦的外層電路，此外，可以通過在任意位置形成立體電路而形成凸塊、柱等各種金屬結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明中所使用的多層金屬箔的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。圖3是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。圖6是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。圖7是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。圖8是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。圖9是用本發(fā)明的封裝基板的制造方法制作的半導(dǎo)體封裝的剖視圖。圖10是表示本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一部分的流程圖。
具體實施方式
以下，采用圖1 圖8對本發(fā)明的封裝基板的制造方法的一例進行說明。首先，如圖1所示，準(zhǔn)備將第一載體金屬箔10、第二載體金屬箔11和基體金屬箔12依次層疊而形成的多層金屬箔9。第一載體金屬箔10用于保護第二載體金屬箔11的表面(第一載體金屬箔10側(cè)的表面)，可與第二載體金屬箔11之間進行物理剝離。如果能保護第二載體金屬箔11的表面，則材質(zhì)、厚度沒有特別限制，但在通用性、操作性方面，作為材質(zhì)優(yōu)選為銅箔、鋁箔，作為厚度優(yōu)選為I 35iim。另外,在第一載體金屬箔10和第二載體金屬箔11之間，優(yōu)選設(shè)置用于使這些金屬箔10、11之間的剝離強度穩(wěn)定的剝離層13，作為剝離層13，優(yōu)選在與絕緣樹脂進行層疊時即使進行多次加熱 加壓剝離強度也穩(wěn)定的剝離層。作為這樣的剝離層13，可以舉出日本特開2003-181970號公報所公開的形成有金屬氧化物層和有機試劑層的剝離層、日本特開2003-094553號公報所公開的包含Cu-N1-Mo合金的剝離層、再公表特許W02006/013735號公報所公開的含有Ni和W的金屬氧化物或者Ni和Mo的金屬氧化物的剝離層。這里，在將第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間進行物理剝離時，該剝離層13優(yōu)選以附著于第一載體金屬箔10側(cè)的狀態(tài)進行剝離并且不殘留于第二載體金屬箔11的表面。第二載體金屬箔11由于在剝離了第一載體金屬箔10后的表面進行第一圖案鍍層18，因此成為供給電流的籽晶層，可以在與第一載體金屬箔10之間以及與基體金屬箔12之間進行物理剝離。作為饋電層，只要與基體金屬箔12—起發(fā)揮作用即可，材質(zhì)、厚度沒有特別限制，但在通用性、操作性方面，作為材質(zhì)優(yōu)選為銅箔、鋁箔，作為厚度可以使用I 18 V- mo只不過如后所述，由于在形成外層電路2時(圖7 (n)、圖8 (n)、圖10 (m))通過蝕刻被除去，因此為了盡可能降低蝕刻量的誤差以形成高精度的微細電路，優(yōu)選I 5i!m的極薄金屬箔。另外，在與第一載體金屬箔10之間以及與基體金屬箔12之間，為了使與這些金屬箔10、12之間的剝離強度穩(wěn)定，優(yōu)選設(shè)置如上所述的剝離層13、14。這里，為了使第二載體金屬箔11與基體金屬箔12成為一體而起到籽晶層的作用，該剝離層14優(yōu)選具有導(dǎo)電性。另外，剝離層14在第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間進行物理剝離時，優(yōu)選轉(zhuǎn)移至基體金屬箔12側(cè)。由此，在剝離了基體金屬箔12后的層疊體22側(cè)，由于第二載體金屬箔11的表面露出，因此在后續(xù)工序中進行的第二載體金屬箔11的蝕刻不會被剝離層14所阻礙。就基體金屬箔12而言,在將多層金屬箔9與基材16進行層疊而制作芯基板17時，位于與基材16層疊的一側(cè)，可以與第二載體金屬箔11之間進行物理剝離。與基材16進行層疊時，只要對基材16具有粘接性，則材質(zhì)、厚度沒有特別限制，但在通用性、操作性方面，作為材質(zhì)優(yōu)選為銅箔、鋁箔，作為厚度優(yōu)選為9 70 Pm。另外，在與第二載體金屬箔11之間，為了使與該金屬箔11之間的剝離強度穩(wěn)定，優(yōu)選設(shè)置如上所述的剝離層14。作為多層金屬箔9，為具有三層以上的金屬箔(例如，如上所述，第一載體金屬箔
10、第二載體金屬箔11和基體金屬箔12)的多層金屬箔9，使用至少兩個位置之間(例如，如上所述，第一載體金屬箔10和第二載體金屬箔11之間以及第二載體金屬箔11和基體金屬箔12之間)可以物理剝離的多層金屬箔。在多層金屬箔9的基體金屬箔12側(cè)層疊基材16而形成芯基板17的工序時，第一載體金屬箔10的表面有時會附著樹脂粉末等異物，但即使附著了這樣的異物，也可以通過將第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間進行物理剝離，而形成沒有樹脂粉末等異物的影響的第二載體金屬箔11的表面，因此能夠確保高品質(zhì)的金屬箔表面。因此，即使在將第二載體金屬箔11用作籽晶層來進行第一圖案鍍層18的情況中，也能夠抑制缺陷的發(fā)生，因此可以實現(xiàn)成品率的提高。接下來，如圖2 (a)所示，將多層金屬箔9的基體金屬箔12側(cè)與基材16進行層疊而形成芯基板17。就基材16而言,與多層金屬箔9層疊一體化而形成芯基板17,作為基材16，可以使用通常用作半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板I的絕緣層3的材料。作為這樣的基材16，可以舉出玻璃環(huán)氧樹脂、玻璃聚酰亞胺等。就芯基板17而言，在使用多層金屬箔9制造封裝基板I時作為支持基板，其主要作用是通過確保剛性而提高作業(yè)性、防止操作時的損傷、以及提高成品率。因此，作為基材16，優(yōu)選具有玻璃纖維等增強材料，例如，可以通過將玻璃環(huán)氧樹脂、玻璃聚酰亞胺等預(yù)浸料與多層金屬箔9進行堆疊，采用熱壓等來加熱 力口壓從而層疊一體化而形成。通過在基材16的兩側(cè)(圖2 Ca)的上下兩側(cè))層疊多層金屬箔9并進行此后的工序，可以在一個工序中進行制造兩個封裝基板I的工序，由此可以實現(xiàn)工時的減少。另外，由于能在芯基板17的兩側(cè)構(gòu)成對稱結(jié)構(gòu)的層疊板，因此能夠抑制翹曲，也能抑制因刮卡等而對作業(yè)性、制造設(shè)備造成損傷。接下來,如圖2 (b)所不,在多層金屬箔9的第一載體金屬箔10和第二載體金屬箔11之間物理剝離第一載體金屬箔。在第一載體金屬箔10的表面，在層疊時有時會附著來自于作為基材16的材料的預(yù)浸料等的樹脂粉末等異物。因此，在使用該第一載體金屬箔10形成電路時，由于附著于表面的樹脂粉末等異物，電路有時產(chǎn)生斷路、短路等缺陷，有可能造成成品率降低。但是，通過這樣剝離除去第一載體金屬箔10，可以使用沒有附著樹脂粉末等異物的第二載體金屬箔11來形成電路，因此能抑制電路缺陷的發(fā)生，并可以改善成品率。另外，由于可以物理剝離第一載體金屬箔10，因此通過調(diào)整第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間的剝離強度，能夠容易地進行剝離作業(yè)。此時，多層金屬箔9的第一載體金屬箔10和第二載體金屬箔11之間的剝離層13優(yōu)選轉(zhuǎn)移至第一載體金屬箔10側(cè)。由此，在剝離了第一載體金屬箔10后的第二載體金屬箔11側(cè)，由于第二載體金屬箔11的表面露出，因此在后續(xù)工序中進行的對第二載體金屬箔11上的抗鍍劑的形成、第一圖案鍍層18的形成就不會被剝離層13所阻礙。

這里，多層金屬箔9優(yōu)選形成為第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間的剝離強度比第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間的剝離強度大的多層金屬箔9。由此，在第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間進行物理剝離時，能夠抑制第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間同時剝離。如果作為剝離強度，在加熱 加壓前(將作為基材16的預(yù)浸料層疊而形成芯基板17前)的初期，第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間為2N/m 50N/m，第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間為10N/m 70N/m，第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間的剝離強度比第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間的剝離強度小5N/m 20N/m，加熱 加壓后(將作為基材16的預(yù)浸料層疊而形成芯基板17后)的剝離強度的變化率相對于初期為20%左右以下，則在制造工序的操作中不會剝離，另一方面即使在加熱 加壓后剝離也是容易的，并且在剝離第一載體金屬箔10時，由于能夠抑制第二載體金屬箔11同時剝落，因此作業(yè)性好。剝離強度的調(diào)整，例如可以如日本特開2003-181970號公報、日本特開2003-094553號公報、再公表特許W02006/013735號公報所示，通過調(diào)整作為剝離層底層的第二載體金屬箔11的表面(第一載體金屬箔10側(cè)的表面)的粗糙度，或者調(diào)整作為剝離層的金屬氧化物、用于形成合金鍍層的鍍層液組成、條件來實現(xiàn)。接下來，如圖2 (C)所示，在保留于芯基板17的第二載體金屬箔11上進行第一圖案鍍層18。如上所述，在第二載體金屬箔11的表面(第一載體金屬箔10側(cè)的表面)，并未附著來自于層疊時所使用的預(yù)浸料等的樹脂粉末等異物，因此可以抑制起因于此的電路缺陷。在第二載體金屬箔11上形成抗鍍劑(未圖示)后，可以使用電鍍實施第一圖案鍍層18。作為抗鍍劑，可以使用通常的封裝基板的制造工藝中所使用的感光性抗鍍劑。作為電鍍，可以使用通常的封裝基板的制造工藝中所使用的硫酸銅鍍層。多層金屬箔9優(yōu)選為在預(yù)先設(shè)有平均粗糙度(Ra)為0.3iim 1.2iim的凹凸的第二載體金屬箔11的表面，隔著剝離層13層疊有第一載體金屬箔10的多層金屬箔9。由此，將第一載體金屬箔10與剝離層13 —起物理剝離后的第二載體金屬箔11的表面，就具有預(yù)先設(shè)置的平均粗糙度(Ra)為0.3 y m 1.2 y m的凹凸。因此，在第二載體金屬箔11的表面(第一載體金屬箔10側(cè)的表面)形成第一圖案鍍層18用抗鍍劑時，能夠提高抗鍍劑的密合、分辨率，有利于高密度電路的形成。另外，通過在第二載體金屬箔11的表面預(yù)先設(shè)置凹凸，在剝離第一載體金屬箔10后，不需要在第二載體金屬箔11的表面進行粗面化處理，因此可以實現(xiàn)工時的減少。對于設(shè)置于第二載體金屬箔11的表面的凹凸的表面粗糙度而言，從能夠改善抗鍍劑的密合、分辨率、同時能夠確保第一圖案鍍層18后的剝離性方面考慮，優(yōu)選平均粗糙度(Ra)為0.3 1.2iim。平均粗糙度(Ra)不足0.3 y m時，有產(chǎn)生抗鍍劑的密合不足的傾向，平均粗糙度(Ra)超過1.2 時，有抗鍍劑難以追隨而仍然產(chǎn)生密合不足的傾向。進而，抗鍍劑的線寬/線距比15 u m/15 u m還要微細時，平均粗糙度(Ra)優(yōu)選為0.5 y m 0.9 Um0這里，所謂平均粗糙度(Ra)，是由JIS B0601 (2001)所規(guī)定的平均粗糙度(Ra)，可以使用觸針式表面粗糙度計 等進行測定。這里，如果第二載體金屬箔11是銅箔，則平均粗糙度(Ra)的調(diào)整可以通過調(diào)整形成作為第二載體金屬箔11的銅箔時的電解銅鍍層的組成(包含添加劑等)、條件(電流密度、時間等)來進行。接下來，如圖3 (d)所示，在包含第一圖案鍍層18的第二載體金屬箔11上層疊絕緣層3來形成層疊體22。作為絕緣層3，可以使用通常用作封裝基板I的絕緣層3的材料。作為這樣的絕緣層3，可以舉出環(huán)氧系樹脂、聚酰亞胺系樹脂等，例如，可以通過將環(huán)氧系、聚酰亞胺系的粘接片材、玻璃環(huán)氧樹脂、玻璃聚酰亞胺等的預(yù)浸料用熱壓等進行加熱 加壓而層疊一體化來形成。這里，所謂層疊體22，是指在這樣層疊一體化的狀態(tài)中層疊在包含第一圖案鍍層18的第二載體金屬箔11上的部分。在作為絕緣層3的這些樹脂上，在進一步與作為導(dǎo)體層20的金屬箔堆疊、同時進行加熱 加壓而層疊一體化的情況下，還包含該導(dǎo)體層20。另外，如后所述，在通過導(dǎo)體層20形成內(nèi)層電路6或者形成連接導(dǎo)體層20的層間連接5的情況下，還包含這些內(nèi)層電路6、層間連接5。接下來，如圖3 (e)、(f)所示，還可以形成層間連接孔21，形成層間連接5、內(nèi)層電路6。層間連接5例如可以在采用所謂的保形工法(- > 7才一^ >工法)形成層間連接孔21后，通過對該層間連接孔21內(nèi)進行鍍層來形成。對于該鍍層而言，可以在進行薄的無電解銅鍍層作為底層鍍層后，使用無電解銅鍍層或電解銅鍍層、填充孔鍍層(7 ^ ^ K ^。務(wù))等作為厚的鍍層。為了使蝕刻的導(dǎo)體層20的厚度變薄而容易形成微細電路，在薄的底層鍍層后，形成抗鍍劑，通過電解銅鍍層、填充孔鍍層來進行厚的鍍層是優(yōu)選的。內(nèi)層電路6例如可以在進行對層間連接孔21的鍍層后，通過由蝕刻除去導(dǎo)體層20的不需要部分來形成。接下來，如圖4 (g)、(h)以及圖5 (i)、(j)所示，還可以在內(nèi)層電路6、層間連接5上進一步形成絕緣層3和導(dǎo)體層20，與圖3 (e)、(f )時同樣，以所希望的層數(shù)形成內(nèi)層電路6、外層電路2、7、層間連接5。接下來，如圖6 (k)所示，在多層金屬箔9的第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間，將層疊體22與第二載體金屬箔11 一起從芯基板17物理剝離而分離。此時，多層金屬箔9的第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間的剝離層14優(yōu)選轉(zhuǎn)移至基體金屬箔12偵U。由此，在剝離了基體金屬箔12后的層疊體22側(cè)，第二載體金屬箔11的表面露出，因此在后續(xù)工序中進行的第二載體金屬箔11的蝕刻就不會被剝離層14所阻礙。接下來，如圖7(1)、(m)、(n)所示，在通過分離而剝離了的層疊體22的第二載體金屬箔11上形成抗蝕劑25并對層疊體22的第二載體金屬箔11進行蝕刻，從而使前述第一圖案鍍層18露出于絕緣層3的表面，并且在第一圖案鍍層18上或絕緣層3上形成立體電路24。另外，如圖8 (l)、(m)、(n)所示，在通過分離而剝離了的層疊體22的第二載體金屬箔11上進行第二圖案鍍層23，通過蝕刻除去進行了第二圖案鍍層23的部分以外的第二載體金屬箔11，能夠使第一圖案鍍層18露出于絕緣層3的表面并且在第一圖案鍍層18上或絕緣層3上形成立體電路24。另外，如圖10 (l)、(m)、(n)所示，通過蝕刻等除去分離了的層疊體22的第二載體金屬箔11，從而使第一圖案鍍層18露出于絕緣層3的表面。這里，圖 7 (l)、(m)、(n)、圖 8 (I)、(m)、(n)以及圖 10 (I)、(m)、(n)僅表示在如圖 6 (k)分離了的層疊體22中的下側(cè)的部分。由此，形成外層電路2時，外層電路2的側(cè)面沒有被蝕刻所侵蝕，因此沒有 產(chǎn)生底切，因此能夠形成微細的外層電路2。另外，本發(fā)明中所形成的外層電路2是被埋入絕緣層3的狀態(tài)，因此不僅是外層電路2的底面，而且兩側(cè)的側(cè)面也與絕緣層3密合，因此即使是微細電路，也能確保充分的密合性。另外，使用厚度I U m 5 y m的極薄銅箔作為第二載體金屬箔11時，即使少量的蝕刻量也能除去第二載體金屬箔11，因此被埋入絕緣層3的、從絕緣層3露出的外層電路2的表面平坦，能夠確保引線結(jié)合、倒裝芯片連接時的連接可靠性，適于用作與半導(dǎo)體元件的連接端子。另外，可以將與半導(dǎo)體元件的連接端子設(shè)置于與層間連接5在俯視視圖中重合的位置的外層電路2，因此可以將與半導(dǎo)體元件的連接端子設(shè)置在層間連接5的正上方或正下方，也可以適應(yīng)小型化 高密度化。進而，通過在任意位置形成立體電路24，可以形成凸塊、柱等各種金屬結(jié)構(gòu)，也可以通過改變第二載體金屬箔11、第二圖案鍍層23的厚度而形成為任意的高度，因此能夠適應(yīng)與各種半導(dǎo)體元件(未圖示)、其他封裝基板的連接形態(tài)。例如，如圖9所示，即使不設(shè)置凹處(cavity)、也可以構(gòu)成PoP。接下來，可以根據(jù)需要形成阻焊劑4、保護鍍層8。作為保護鍍層8，優(yōu)選為通常用作封裝基板的連接端子的保護鍍層的鎳鍍層和金鍍層。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的封裝基板的制造方法，能夠形成在與層間連接重合的位置具有平坦且微細的埋入電路的封裝基板，能夠形成適于引線結(jié)合、倒裝芯片連接的封裝基板。另外，通過在任意位置形成立體電路，能夠形成具備凸塊、柱等各種金屬結(jié)構(gòu)的封裝基板。
實施例以下，對本發(fā)明的實施例進行說明，但本發(fā)明不限于本實施例。(實施例1)首先，如圖1所示，準(zhǔn)備將第一載體金屬箔10、第二載體金屬箔11和基體金屬箔12依次層疊而形成的多層金屬箔9。第一載體金屬箔10使用9 Pm的銅箔，第二載體金屬箔11使用3 ii m的極薄銅箔，基體金屬箔12使用18 ii m的銅箔。在基體金屬箔12的表面(第二載體金屬箔11側(cè)的表面)，以可物理剝離的方式設(shè)置剝離層14。另外，在第二載體金屬箔11的表面(第一載體金屬箔10側(cè)的表面)預(yù)先設(shè)置平均粗糙度(Ra) 0.7 y m的凹凸。另外，在該凹凸上，即與第一載體金屬箔10之間，以可物理剝離的方式設(shè)置剝離層13?；w金屬箔12與第二載體金屬箔11之間、以及第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間的剝離層13、14，都通過使用含有Ni (鎳)、Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴形成金屬氧化物層而形成。這里，剝離強度的調(diào)整是這樣進行:通過調(diào)整電流密度和時間，調(diào)整用于形成剝離層13、14的金屬氧化物量。對于·此時的加熱 加壓前(將作為基材16的預(yù)浸料進行層疊而形成芯基板17前)的初期的剝離強度而言，基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間為47N/m，第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間為29N/m。這里，加熱 加壓后(將作為基材16的預(yù)浸料進行層疊而形成芯基板17后)的剝離強度的變化率是相對于初期約10%左右上升的程度。如圖1所示的多層金屬箔9的制作具體如以下所示進行。(I)作為基體金屬箔12，用厚度18iim的電解銅箔在硫酸30g/L中浸潰60秒，酸洗凈后用流水進行30秒鐘水洗。(2)將洗凈后的電解銅箔作為陰極，將涂有氧化銥的Ti極板作為陽極，作為含有Ni (鎳)、Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴，在硫酸鎳六水合物30g/L、鑰酸鈉二水合物3.0g/L、檸檬酸三鈉二水合物30g/L、pH6.0、液溫30°C的浴中，對電解銅箔的光澤面以電流密度20A/dm2進行5秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層14。(3)在硫酸銅五水合物200g/L、硫酸100g/L、液溫40°C的浴中，將涂有氧化銥的Ti極板作為陽極，對于形成剝離層14后的表面以電流密度4A/dm2進行200秒鐘電鍍，形成厚度3 ii m的作為第二載體金屬箔11的金屬層。(4)對于形成作為第二載體金屬箔11的金屬層后的表面，用與上述(2)相同的浴以電流密度10A/dm2進行10秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層13。(5)對于形成剝離層13后的表面，用與上述(3)相同的浴以電流密度4A/dm2進行600秒鐘電鍍，形成厚度9 iim的作為第一載體金屬箔10的金屬層。(6)在與基材16接觸的面，通過硫酸銅鍍層形成粒狀的粗糙化粒子，實施鉻酸鹽處理和硅烷偶聯(lián)劑處理。另外，對與基材16不接觸的面實施鉻酸鹽處理。接下來，如圖2 (a)所示，將多層金屬箔9的基體金屬箔12側(cè)和基材16進行層疊而形成芯基板17。用玻璃環(huán)氧樹脂的預(yù)浸料作為基材16，在該預(yù)浸料的上下兩側(cè)堆疊多層金屬箔9，用熱壓進行加熱 加壓而層疊一體化。接下來,如圖2 (b)所不,在多層金屬箔9的第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間，對第一載體金屬箔10進行物理剝離。
接下來，如圖2 (C)所示，在保留于芯基板17的第二載體金屬箔11上進行第一圖案鍍層18。關(guān)于第一圖案鍍層18，是在第二載體金屬箔11上形成感光性抗鍍劑后用硫酸銅電鍍形成。接下來，如圖3 (d)所示，在包含第一圖案鍍層18的第二載體金屬箔11上層疊絕緣層3和作為導(dǎo)體層20的銅箔(12 ym)而形成層疊體22。作為絕緣層3，通過用熱壓對環(huán)氧系粘接片材進行加熱 加壓而層疊一體化來形成。接下來，如圖3 (e)、(f)所示，形成層間連接5、內(nèi)層電路6。用保形工法形成層間連接孔21后，通過對該層間連接孔21內(nèi)進行鍍層而形成層間連接5。對于該鍍層而言，進行薄的無電解銅鍍層作為底層鍍層后，形成感光性抗鍍劑，通過硫酸銅電鍍進行厚的鍍層。此后,通過蝕刻除去導(dǎo)體層20的不需要部分，由此形成內(nèi)層電路6。接下來，如圖4 (g)、(h)以及圖5 (i)、(j)所示，在內(nèi)層電路6、層間連接5上進一步形成絕緣層3和導(dǎo)體層20，形成內(nèi)層電路6、外層電路2、7、層間連接5，從而形成四層的具有導(dǎo)體層20的層疊體22。接下來，如圖6 (k)所不,在多層金屬箔9的第二載體金屬箔11和基體金屬箔12之間，將層疊體22與第二載體金屬箔11 一起從芯基板17物理剝離而分離。接下來，如圖7(1)、(m)、(n)所示，在通過分離而剝離了的層疊體22的第二載體金屬箔11上形成抗蝕劑并對層疊體22的第二載體金屬箔11進行蝕刻，從而使前述第一圖案鍍層18露出于前述絕緣層3的表面并且在第一圖案鍍層18上或絕緣層3上形成立體電路24。接下來，形成感光性阻焊劑，此后，進行無電解鎳鍍層和無電解金鍍層作為保護鍍層，形成封裝基板。(實施例2) 基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間以及第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間的剝離強度，都可以通過使用含有Ni (鎳)、Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴來改變形成金屬氧化物層時的電流密度、時間，由此調(diào)整形成剝離層13、14的金屬氧化物量來改變。具體而言，以電流密度10A/dm2進行10秒鐘電解處理,形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層14，以電流密度7.5A/dm2進行15秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層13。關(guān)于此時的加熱 加壓前的初期的剝離強度，基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間為23N/m,第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間為18N/m。這里,力口熱 加壓后的剝離強度是相對于初期約10 20%左右上升的程度。除此之外，與實施例1同樣操作來制作封裝基板。(實施例3)基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間以及第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間的剝離強度，都可以通過使用含有Ni (鎳)、Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴來改變形成金屬氧化物層時的電流，由此調(diào)整形成剝離層13、14的金屬氧化物量來改變。具體而言，以電流密度5A/dm2進行20秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層14，以電流密度2A/dm2進行20秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層13。此時的加熱 加壓前的初期的剝離強度，基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間為15N/m，第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間為2N/m。這里，加熱 加壓后的剝離強度是相對于初期約10 20%左右上升的程度。除此之外，與實施例1同樣操作來制作封裝基板。(實施例4)基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間以及第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間的剝離強度，都可以通過使用含有Ni (鎳)、Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴來改變形成金屬氧化物層時的電流，由此調(diào)整形成剝離層13、14的金屬氧化物量來改變。具體而言，以電流密度25A/dm2進行4秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層14，以電流密度20A/dm2進行4秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層13。關(guān)于此時的加熱 加壓前的初期的剝離強度，基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間為68N/m，第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間為48N/m。這里，加熱 加壓后的剝離強度是相對于初期約5 10%左右上升的程度。如圖8 (I)、(m)、(n)所示，使用上述準(zhǔn)備的多層金屬箔9，代替實施例1的圖7(I)、(m)、(n)所示的工序，在通過分離而剝離了的層疊體22的第二載體金屬箔11上進行第二圖案鍍層23，通過蝕刻除去進行了第二圖案鍍層23的部分以外的第二載體金屬箔11，使第一圖案鍍層18露出于絕緣層3的表面，并且在第一圖案鍍層18上或絕緣層3上形成立體電路24。除此工序以外，與實施例1同樣操作來制作封裝基板。(實施例5)基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間以及第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間的剝離強度，都可以通過使用含有Ni (鎳),Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴來改變形成金屬氧化物層時的電流，由此調(diào)整形成剝離層13、14的金屬氧化物量來改變。具體而言，以電流密度20A/dm2進行5秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層14，以電流密度10A/dm2進行10秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層13。關(guān)于此時的加熱 加壓前的初期的剝離強度，基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間為43N/m、第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間為28N/m。這里，加熱 加壓后的剝離強度是相對于初期約10 15%左右上升的程度。除此之外，與實施例4同樣操作來制作封裝基板。(實施例6)基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間以及第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間的剝離強度，都可以通過使用含有Ni (鎳),Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴來改變形成金屬氧化物層時的電流，由此調(diào)整形成剝離層13、14的金屬氧化物量來改變。具體而言，以電流密度10A/dm2進行10秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層14，以電流密度2.5A/dm2進行40秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層
13。關(guān)于此時的加熱 加壓前的初期的剝離強度，基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間為22N/m，第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間為4N/m。這里，加熱 加壓后的剝離強度是相對于初期約5 15%左右上升的程度。除此之外，與實施例4同樣操作來制作封裝基板。(實施例7)
基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間以及第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間的剝離強度，都可以通過使用含有Ni (鎳),Mo (鑰)、檸檬酸的鍍浴來改變形成金屬氧化物層時的電流，由此調(diào)整形成剝離層13、14的金屬氧化物量來改變。具體而言，以電流密度20A/dm2進行5秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層14，以電流密度10A/dm2進行10秒鐘電解處理，形成含有包含鎳和鑰的金屬氧化物的剝離層13。關(guān)于此時的加熱 加壓前的初期的剝離強度，基體金屬箔12與第二載體金屬箔11之間為45N/m，第二載體金屬箔11與第一載體金屬箔10之間為26N/m。這里，加熱 加壓后的剝離強度是相對于初期約10%左右上升的程度。如圖10 (I)、(m)、(n)所示，使用上述準(zhǔn)備的多層金屬箔9，代替實施例1的圖7
(I)、(m)、(n)所示的工序，通過蝕刻除去通過分離而剝離的層疊體22的第二載體金屬箔11，使第一圖案鍍層18露出于絕緣層3的表面，形成被埋入絕緣層3的外層電路2。除此工序以外，與實施例1同樣操作來制作封裝基板。在表I中，對于實施例1 7表示了被埋入絕緣層3而形成的外層電路2的完成狀態(tài)、第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間的剝離強度、第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間的剝離強度、操作時載體金屬箔有無剝落。實施例1 7都能形成線寬/線距為直至IOy m/10 的微細的外層電路2 (表I的“〇”表示沒有底切)。另外，觀察剖面，結(jié)果都沒有產(chǎn)生底切。進而，由剖面的觀察結(jié)果可知，由于第二載體金屬箔11使用3 y m的極薄銅，因此能以少量的蝕刻量均勻除去，外層電路2的表面基本平坦。另外，實施例1 6在制造工序的操作中，第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間、第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間都沒有剝離(表I的“〇”表示沒有剝落)。另外，在第一載體金屬箔10與第二載體金屬箔11之間剝離時，第二載體金屬箔11與基體金屬箔12之間并沒有剝離。[表I]
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其具有: 準(zhǔn)備依次層疊有第一載體金屬箔、第二載體金屬箔和基體金屬箔的多層金屬箔，將該多層金屬箔的基體金屬箔側(cè)與基材進行層疊而形成芯基板的工序， 在所述多層金屬箔的第一載體金屬箔和第二載體金屬箔之間物理剝離第一載體金屬箔的工序， 在保留于所述芯基板的第二載體金屬箔上進行第一圖案鍍層的工序， 在包含所述第一圖案鍍層的第二載體金屬箔上層疊絕緣層而形成層疊體的工序，在所述多層金屬箔的第二載體金屬箔和基體金屬箔之間，將所述層疊體與第二載體金屬箔一起從芯基板物理剝離而分離的工序，以及 在所述剝離后的層疊體的第二載體金屬箔上形成抗蝕劑并進行蝕刻，在所述第一圖案鍍層上或所述絕緣層上形成立體電路的工序。
2.—種半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其具有: 準(zhǔn)備依次層疊有第一載體金屬箔、第二載體金屬箔和基體金屬箔的多層金屬箔，將該多層金屬箔的基體金屬箔側(cè)與基材進行層疊而形成芯基板的工序， 在所述多層金屬箔的第一載體金屬箔和第二載體金屬箔之間物理剝離第一載體金屬箔的工序， 在保留于所述芯基板的第二載體金屬箔上進行第一圖案鍍層的工序， 在包含所述第一圖案鍍層的第二載體金屬箔上層疊絕緣層而形成層疊體的工序，在所述多層金屬箔的第二載體金屬箔和基體金屬箔之間，將所述層疊體與第二載體金屬箔一起從芯基板物理剝離而分離的工序， 在所述剝離后的層疊體的第二載體金屬箔上進行第二圖案鍍層的工序，以及通過蝕刻除去進行了所述第二圖案鍍層的部分以外的第二載體金屬箔，在所述第一圖案鍍層上或所述絕緣層上形成立體電路的工序。
3.一種半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其具有: 準(zhǔn)備依次層疊有第一載體金屬箔、第二載體金屬箔和基體金屬箔的多層金屬箔，將該多層金屬箔的基體金屬箔側(cè)與基材進行層疊而形成芯基板的工序， 在所述多層金屬箔的第一載體金屬箔和第二載體金屬箔之間物理剝離第一載體金屬箔的工序， 在保留于所述芯基板的第二載體金屬箔上進行第一圖案鍍層的工序， 在包含所述第一圖案鍍層的第二載體金屬箔上層疊絕緣層而形成層疊體的工序，在所述多層金屬箔的第二載體金屬箔和基體金屬箔之間，將所述層疊體與第二載體金屬箔一起從芯基板物理剝離而分離的工序，以及 將所述分離后的層疊體的第二載體金屬箔除去，從而使所述第一圖案鍍層露出于所述絕緣層的表面的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其中，多層金屬箔是被形成為第二載體金屬箔與基體金屬箔之間的剝離強度大于第一載體金屬箔與第二載體金屬箔之間的剝離強度的多層金屬箔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，其中，多層金屬箔是在預(yù)先設(shè)有平均粗糙度Ra為0.3 ii m 1.2 ii m的凹凸的第二載體銅箔的表面層 疊有第一載體銅箔的多層金屬箔。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法，該方法可以通過抑制樹脂粉末的附著來提高成品率，通過形成不產(chǎn)生底切的埋入電路而微細且具有密合力，表面可相對于絕緣層形成外層電路，而且可以通過在任意位置形成立體電路而形成凸塊、柱等各種金屬結(jié)構(gòu)。所述半導(dǎo)體元件搭載用封裝基板的制造方法具有準(zhǔn)備層疊有第一載體金屬箔、第二載體金屬箔和基體金屬箔的多層金屬箔，與基材進行層疊而形成芯基板的工序；物理剝離多層金屬箔的第一載體金屬箔的工序；在第二載體金屬箔上進行第一圖案鍍層的工序；在第一圖案鍍層上層疊絕緣層而形成層疊體的工序；將層疊體和第二載體金屬箔一起從芯基板分離的工序；以及在所分離的層疊體的第二載體金屬箔上形成抗蝕劑而進行蝕刻的工序。
文檔編號H05K3/24GK103119710SQ20118004541
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者田村匡史, 杉林學(xué), 鈴木邦司, 服部清男 申請人:日立化成株式會社