專利名稱：元件搭載基板以及使用該基板的半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及元件搭載基板、其制作方法以及應(yīng)用該基板的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
在手機(jī)、PDA、DVC、DSC等便攜式電子設(shè)備的高功能化的加速發(fā)展中，為使這樣的產(chǎn)品能夠被市場(chǎng)接受，必須實(shí)現(xiàn)其小型輕量化，這樣就要求有高集成的系統(tǒng)LSI。另一方面，對(duì)于這些電子器件還要求其便于使用、操作方便，對(duì)于用于設(shè)備中的LSI要求高功能化、高性能化。為此，伴隨著LSI芯片的高集成化，其I/O數(shù)增大，但是封裝自身的小型化的要求也很高，為兼顧二者，適合半導(dǎo)體部件的高密度基板安裝的半導(dǎo)體封裝件的開(kāi)發(fā)正被強(qiáng)烈要求中。在該要求下，被稱為CSP(Chip Size Package芯片尺寸封裝)的封裝技術(shù)正進(jìn)行著各種開(kāi)發(fā)。
這樣的封裝件例如眾所周知的BGA(Ball Grid Array球柵陣列封裝)。BGA是指在封裝用基板之上安裝半導(dǎo)體芯片，對(duì)其進(jìn)行樹(shù)脂模制，然后在反面以區(qū)域狀形成焊球作為外部端子。在BGA中，由于安裝區(qū)域以面形成，所以比較容易實(shí)現(xiàn)封裝件的小型化。另外，由于在電路基板側(cè)也沒(méi)有對(duì)應(yīng)狹小間隙的必要，也不需要高精度的安裝技術(shù)，所以使用BGA即使當(dāng)封裝成本在程度上或大或小地偏高時(shí)也可以減低整個(gè)的安裝成本。
圖15是表示一般的BGA結(jié)構(gòu)的示意圖。BGA100具有在玻璃環(huán)氧基板106上介由粘接層108搭載LSI芯片102的結(jié)構(gòu)。LSI芯片102利用密封樹(shù)脂110被模制。LSI芯片102和玻璃環(huán)氧基板106利用金屬線104電連接。在玻璃環(huán)氧基板106的背面陳列狀排列有焊球112。介由該焊球112，將BGA100安裝在印刷配線基板上。
在特開(kāi)2002-94247號(hào)公報(bào)中記載有其他CSP的例子。該公報(bào)中公開(kāi)有搭載高頻LSI的系統(tǒng)內(nèi)置封裝件。該封裝件具有通過(guò)在內(nèi)核基板上形成多層配線結(jié)構(gòu)而成的底部基板，其上部形成以高頻用LSI為主的半導(dǎo)體元件。多層配線結(jié)構(gòu)形成層積內(nèi)核基板、粘附絕緣樹(shù)脂層的銅箔等的結(jié)構(gòu)。
但是，上述文獻(xiàn)記載的現(xiàn)有技術(shù)仍存在下述改善的余地。
即，上述底部基板這樣的元件形成基板具有多層絕緣膜時(shí)，多層絕緣膜的各絕緣樹(shù)脂層的厚度、線膨脹系數(shù)等有時(shí)不同。這樣，有時(shí)半導(dǎo)體裝置制作或使用時(shí)的熱循環(huán)等使多層絕緣膜的各絕緣樹(shù)脂層的膨脹收縮程度不同。
結(jié)果，有時(shí)會(huì)發(fā)生多層絕緣膜的各絕緣樹(shù)脂層間的密合性下降或?qū)娱g剝離等現(xiàn)象，成品率降低?；蛘撸捎谠钶d基板發(fā)生彎曲，使倒裝或引線接合等連接方法連接半導(dǎo)體元件時(shí)的位置精度降低，成品率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于穩(wěn)定地提供可靠性和耐熱性優(yōu)越的元件搭載基板。
另外，本發(fā)明的目的還在于穩(wěn)定地提供可靠性和耐熱性優(yōu)越、搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的位置精度優(yōu)越的元件搭載基板。
本發(fā)明提供的元件搭載基板，其用于搭載元件，其具有基材；設(shè)于該基材的一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第一層積膜；設(shè)于該基材的另一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第二層積膜，所述第一層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層是粘接具有第一卡爾多型聚合物(カルト型ポリマ一)的材料的薄膜而得的具有第一卡爾多型聚合物的絕緣層，所述第二層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層是粘接具有第二卡爾多型聚合物的材料的薄膜而得的具有第二卡爾多型聚合物的絕緣層。
卡爾多型聚合物體積大的取代基阻礙主鏈運(yùn)動(dòng)，從而具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性以及低線膨脹率。這樣，在熱循環(huán)中元件搭載基板的多層絕緣膜的各絕緣樹(shù)脂層之間的密合性降低或?qū)娱g剝離等被抑制。因此，可穩(wěn)定地提供可靠性以及耐熱性優(yōu)良的元件搭載基板。
以上對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是這些結(jié)構(gòu)的任意組合作為本發(fā)明的方式也是有效的。另外，也可將本發(fā)明表現(xiàn)變換為具有本發(fā)明的元件搭載基板的半導(dǎo)體裝置等其他范疇，這作為本發(fā)明的方式也是有效的。
另外，本發(fā)明中，所謂元件搭載基板是指用于搭載LSI芯片和IC芯片等半導(dǎo)體元件的基板、用于搭載晶體管和二極管等有源元件、或電阻、線圈、電容器等無(wú)源元件等的基板。例如，后述的ISB(注冊(cè)商標(biāo))結(jié)構(gòu)中的插入式基板等。另外，元件搭載基板可以具有硅基板等的具有剛性的內(nèi)核基板，也可以不具有內(nèi)核基板，而是由絕緣樹(shù)脂膜構(gòu)成的多層絕緣膜的無(wú)核結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明中外部端子是指可與外部的元件和基板等連接的端子，例如，電極墊片、焊料球等。但并不限于此，也可是能夠與外部的元件、基板等連接的配線的一部分或其他導(dǎo)電部件等的一部分。
另外，LSI芯片和IC芯片等半導(dǎo)體元件搭載在上述元件搭載基板表面時(shí)，可利用倒裝連接或引線接合連接等進(jìn)行連接。任何連接方法只要使用上述元件搭載基板就可以提高搭載半導(dǎo)體元件的可靠性。
本發(fā)明提供元件搭載基板的制造方法，該元件搭載基板用于搭載元件，該制造方法包括在基材的一側(cè)的面上形成由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第一層積膜的工序；在基材的另一側(cè)的面上形成由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第二層積膜的工序，形成第一層積膜的工序包括通過(guò)粘接具有第一卡爾多型聚合物的材料的薄膜來(lái)形成作為從基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層的具有第一卡爾多型聚合物的絕緣層的工序，形成第二層積膜的工序包括通過(guò)粘接具有第二卡爾多型聚合物的材料的薄膜來(lái)形成作為從基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層的具有第二卡爾多型聚合物的絕緣層的工序。
卡爾多型聚合物體積大的取代基阻礙主鏈運(yùn)動(dòng)，從而具有優(yōu)良耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度。另外，由于具有卡爾多型聚合物的材料具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的卡爾多型聚合物，所以可具有大量流動(dòng)性高的其他成分。因此，具有卡爾多型聚合物的材料具有通過(guò)加熱而具有適度的柔軟性的特性。因此，粘接具有卡爾多型聚合物的薄膜形成絕緣膜，由于粘接時(shí)帶入的空氣少，可穩(wěn)定地制造出耐熱性以及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良，且空穴和凹凸等少的絕緣膜。這樣，根據(jù)該方法，可制造出可靠性以及耐熱性優(yōu)良的元件搭載基板。


圖1是用于說(shuō)明ISB(注冊(cè)商標(biāo))的結(jié)構(gòu)的圖；圖2A是用于說(shuō)明ISB(注冊(cè)商標(biāo))的制作工序的圖；圖2B是用于說(shuō)明BGA的制作工序的圖；
圖3A和圖3B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖4A、圖4B以及圖4C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖5A以及圖5B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖6A、圖6B以及圖6C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖7A以及圖7B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖8A、圖8B以及8C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖9A以及圖9B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖10A以及圖10B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖11是用于更加詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序中兩面同時(shí)進(jìn)行兩面按壓的工程的工程剖面圖；圖12是用于更加詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序中單面各自進(jìn)行兩面按壓的工程的工程剖面圖；圖13是用于更加詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序中單面各自進(jìn)行兩面按壓的工程的工程剖面圖；圖14A以及圖14B是表示利用旋轉(zhuǎn)涂敷進(jìn)行涂敷光致抗焊劑膜時(shí)的通常的元件搭載基板的制造順序的工程剖面圖；圖15是表示現(xiàn)有一般的BGA的示意結(jié)構(gòu)圖；圖16A、圖16B、圖16C以及圖16D是模式地表示本實(shí)施方式的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件而成的各種半導(dǎo)體裝置的剖面圖；圖17A以及圖17B是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖18A、圖18B以及圖18C是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；
圖19A以及圖19B是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖20A、圖20B以及圖20C是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖21A以及圖21B是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖22A、圖22B以及圖22C是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖23A以及圖23B是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖24A以及圖24B是表示實(shí)施例的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖25A以及圖25B是表示使用通常的光致抗焊劑膜時(shí)的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖；圖26A、圖26B、圖26C以及圖26D是模式地表示實(shí)施例的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件而成的各種半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中，粘接形成上述具有第一卡爾多型聚合物的絕緣層的工序可具有利用兩面按壓部粘接具有第一卡爾多型聚合物的材料的薄膜的工序，粘接形成上述具有第二卡爾多型聚合物的絕緣層的工序可具有利用兩面按壓部粘接具有第二卡爾多型聚合物的材料的薄膜的工序。
根據(jù)該方法，粘接工序一次就可完成，所以可使制造工序變得簡(jiǎn)便。另外，可提高具有卡爾多型聚合物的絕緣層和其他絕緣層等的層間密合性。
粘接形成上述具有第一卡爾多型聚合物的絕緣層的工序可具有通過(guò)粘接具有第一卡爾多型聚合物的材料的薄膜來(lái)形成光致抗焊劑層的工序。粘接形成上述具有第二卡爾多型聚合物的絕緣層的工序可具有通過(guò)粘接具有第二卡爾多型聚合物的材料的薄膜來(lái)形成光致抗焊劑層的工序。
由于卡爾多型聚合物如后所述分辯度優(yōu)良，所以可作為光致抗焊劑膜適當(dāng)使用。即，設(shè)置焊料球時(shí)的焊料球形成孔的位置精度可維持良好。
另外，粘接形成上述具有第一卡爾多型聚合物的絕緣層的工序以及粘接形成上述具有第二卡爾多型聚合物的絕緣層的工序可具有利用兩面按壓部同時(shí)粘接具有第一卡爾多型聚合物的材料的薄膜和具有第二卡爾多型聚合物的材料的薄膜的工序。
根據(jù)該方法，粘接工序一次就可完成，所以可使制造工序變得簡(jiǎn)便。另外，可提高具有卡爾多型聚合物的絕緣層和其他絕緣層等的層間密合性。進(jìn)而，上面的第一層積膜和下面的第二層積膜的受熱過(guò)程是相同的，所以可抑制元件搭載基板的彎曲。
另外，所述卡爾多型聚合物可以是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述卡爾多型聚合物是將具有顯影性的羧酸基和作為交聯(lián)基的丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的化學(xué)交聯(lián)型的聚合物，進(jìn)而由于主鏈具有體積大的取代基難以自由基擴(kuò)散，所以成為具有高分辯度的光硬型聚合物。這時(shí)，在聚合物上施加紫外線(UV)或熱，丙烯酸酯基交聯(lián)形成丙烯酸基。
另外，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于180℃并且小于或等于220℃。
根據(jù)該構(gòu)成，可穩(wěn)定地得到耐熱性優(yōu)良的絕緣膜，所以可得到高溫條件下可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。
另外，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的線膨脹系數(shù)可以是大于或等于50ppm/℃并且小于或等于80ppm/℃。
在此，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層可具有填料或纖維等填充料。填料可使用例如粒子狀或纖維狀的SiO2和SiN。這時(shí)，也可得到由熱膨脹系數(shù)小于或等于20ppm/K的樹(shù)脂組成物構(gòu)成的絕緣層。
根據(jù)該構(gòu)成，因?yàn)榭梢苑€(wěn)定得到抑制了由熱循環(huán)造成的與其他部件密合性下降的絕緣膜，所以可得到可靠性以及制造穩(wěn)定性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層在施加了頻率1MHz交流電壓的情況下的介電衰耗因數(shù)大于或等于0.001并且小于或等于0.04。
根據(jù)該構(gòu)成，由于絕緣膜的以高頻特性為主的介電特性優(yōu)良，也可得到作為整體介電特性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。
另外，本發(fā)明中也可提供具有元件搭載基板和搭載在元件搭載基板上的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置。
根據(jù)該構(gòu)成，由于可利用倒裝連接或引線接合連接等將半導(dǎo)體元件連接在可靠性以及耐熱性優(yōu)良的元件搭載基板上，所以可提高搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的可靠性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層最好是作為母料具有卡爾多型聚合物的絕緣層，例如可以是卡爾多型聚合物大于或等于30％質(zhì)量份，更理想的是卡爾多型聚合物大于或等于50％質(zhì)量份。該范圍的具有量都可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)上述各特性。
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，所有的附圖中對(duì)相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的附圖標(biāo)記，適當(dāng)?shù)厥÷云湔f(shuō)明。
首先說(shuō)明在后述的各實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中采用的ISB結(jié)構(gòu)。ISB(Integrated System in Board板上集成系統(tǒng)；注冊(cè)商標(biāo))是本申請(qǐng)人等開(kāi)發(fā)的特有的封裝件。ISB是在以半導(dǎo)體裸片為中心的電路的封裝中不使用用于帶有由銅形成的配線圖案并支承電路部件的內(nèi)核(基材)的特有的無(wú)核系統(tǒng)內(nèi)置封裝件。
圖1是表示ISB的一例的結(jié)構(gòu)示意圖。在此，為便于理解ISB的整個(gè)結(jié)構(gòu)，僅表示單一的配線層，但實(shí)際上是多個(gè)配線層層積的結(jié)構(gòu)。在該ISB中形成利用由銅圖案205構(gòu)成的配線對(duì)LSI裸片201、Tr裸片202以及芯片CR203進(jìn)行接線的結(jié)構(gòu)。LSI裸片201相對(duì)于引出電極和配線利用接合金線204導(dǎo)通。在LSI裸片201的正下方設(shè)置導(dǎo)電膏206，介由該導(dǎo)電膏將ISB安裝在印刷配線基板上。ISB整體形成利用由環(huán)氧樹(shù)脂等構(gòu)成的樹(shù)脂封裝件207密封的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該封裝可以得到以下優(yōu)點(diǎn)。
(i)、由于可以以無(wú)核的方式進(jìn)行安裝，所以可以實(shí)現(xiàn)晶體管、IC、LSI的小型薄型化。
(ii)、由于可形成電路并封裝晶體管、系統(tǒng)LSI以及片狀電容和電阻，所以可實(shí)現(xiàn)高度的SIP(System in Package)。
(iii)、由于可組合現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件，所以可在短期內(nèi)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)LSI。
(iv)、半導(dǎo)體裸片直接設(shè)置在正下方的銅材上，可得到良好的散熱性。
(v)、由于電路配線是銅材并且沒(méi)有內(nèi)核，所以成為低介電系數(shù)的電路配線，發(fā)揮高速數(shù)據(jù)傳送和高頻電路中優(yōu)秀的特性。
(vi)、由于電極埋入封裝件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，所以可抑制電極材料的微粒污染。
(vii)、封裝尺寸是自由的，每個(gè)廢料的量與64引腳的SQFP封裝件相比，約為1/10，所以可降低環(huán)境負(fù)荷。
(viii)、可實(shí)現(xiàn)從搭載部件的電路基板到賦與功能的電路基板的這一新概念的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
(ix)、ISB的圖案設(shè)計(jì)與印刷電路基板的圖案設(shè)計(jì)一樣容易，可由設(shè)備制造商的工程師自行設(shè)計(jì)。
下面說(shuō)明ISB制造工序上的優(yōu)點(diǎn)。圖2A以及圖2B是現(xiàn)有的CSP以及本發(fā)明的ISB的制造工序的對(duì)比圖。
圖2B表示現(xiàn)有的CSP的制作工序。首先在底部基板上形成框體132，在各框體所區(qū)劃的元件形成區(qū)域上安裝芯片134。之后，對(duì)各元件利用熱硬性樹(shù)脂進(jìn)行封裝，之后，各元件利用模型進(jìn)行沖切(打ち抜き)，從而制得產(chǎn)品138。在最終工序的沖切中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生模制樹(shù)脂以及底部基板同時(shí)被切斷，在切斷面上的表面粗糙等現(xiàn)象。另外，沖切后的廢料136大量產(chǎn)生，在環(huán)境負(fù)荷這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)存在著問(wèn)題。
另一方面，圖2A是表示ISB的制作工序的圖。首先，在金屬箔之上設(shè)置框體122，在各模塊形成區(qū)域形成配線圖案，其上搭載LSI等電路元件。接著對(duì)每個(gè)模塊施行封裝，得到具有多個(gè)ISB基本塊126的框架122。接著，沿劃線區(qū)域進(jìn)行框架切割，得到制品130。封裝結(jié)束后，在劃線工序前，由于除去成為襯底的金屬箔，所以劃線工序的切割中，僅切斷樹(shù)脂層。因此，可抑制切斷面的粗造，提高切割的準(zhǔn)確性。另外，在ISB的制造過(guò)程中只生成少量廢料128，所以在環(huán)境負(fù)荷這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)是有利的。
<實(shí)施方式1>
圖10B是表示本實(shí)施方式的具有四層ISB結(jié)構(gòu)的元件搭載基板的剖面圖。
本實(shí)施方式的元件搭載基板在基材302的上面具有順次層積絕緣樹(shù)脂膜312、光致抗焊劑膜328而成的結(jié)構(gòu)。另外，在基材302的下面具有順次層積絕緣樹(shù)脂膜312、光致抗焊劑膜328而成的結(jié)構(gòu)。
另外，設(shè)有貫通這些基材302、絕緣樹(shù)脂膜312、光致抗焊劑膜328的貫通孔327。
另外，在基材302上埋入有由銅膜308構(gòu)成的配線的一部分、由銅膜320構(gòu)成的配線的一部分、連通部311的一部分等。在絕緣樹(shù)脂膜312上埋入由銅膜308構(gòu)成的配線的一部分、由銅膜320構(gòu)成的配線的一部分、配線309、連通部311的一部分、連通部323的一部分等。光致抗焊劑膜328上埋入有由銅膜320構(gòu)成的配線的一部分、連通部323的一部分等。另外，在光致抗焊劑膜328上開(kāi)設(shè)有開(kāi)口部326。
在此，基材302中使用的材料不特別限于玻璃環(huán)氧樹(shù)脂基板，只要是具有適度剛性的材料都可以使用。例如，基材302可以使用樹(shù)脂基板、陶瓷基板等。更具體地，可以使用由于介電常數(shù)低而高頻特性優(yōu)越的基材。即，可以使用聚苯基乙烯(PPE)、雙馬來(lái)酰亞胺三嗪(ビスマレイドトリアジン(BT-resin))、聚四氟乙烯(商標(biāo)名特氟隆(R))、聚酰亞胺、液晶聚合物(LCP)、聚降冰片烯(PNB)、環(huán)氧系樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂、陶瓷或陶瓷和有機(jī)基材的混合體等。
絕緣樹(shù)脂膜312使用的材料是可加熱軟化的樹(shù)脂材料，使用可以使絕緣樹(shù)脂膜312某種程度薄膜化的樹(shù)脂材料。適合使用介電系數(shù)低且高頻特性好的樹(shù)脂材料。
在此，在絕緣樹(shù)脂膜312內(nèi)可具有填料或纖維等填充料。填料可使用例如粒子狀或纖維狀的SiO2和SiN。
另外，光致抗焊劑膜328具有卡爾多型聚合物。另外，光致抗焊劑膜328比絕緣樹(shù)脂膜312厚。
在此，卡爾多型聚合物通過(guò)體積大的取代基阻礙主鏈運(yùn)動(dòng)，而具有優(yōu)秀的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性以及低的線膨脹率。這樣，在熱循環(huán)中抑制基材302、絕緣樹(shù)脂膜312、光致抗焊劑膜328之間的密合性的下降或?qū)娱g剝離等。因此，本實(shí)施方式的元件搭載基板的可靠性以及耐熱性變得良好。
另外，由于具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑膜328如后所述是粘接具有卡爾多型聚合物的材料薄膜而成，所以粘接時(shí)帶入的空氣少，可穩(wěn)定地制造出耐熱性以及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良，且空穴和凹凸等少的光致抗焊劑膜328。這樣，本實(shí)施方式的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的可靠性變得良好。
另外，由于卡爾多型聚合物如后所述分辯度優(yōu)良，所以提高光致抗焊劑膜328的分辯度，能夠作為抗焊劑膜適當(dāng)使用。即，在光致抗焊劑膜328上設(shè)置焊料球時(shí)，作為焊料球形成孔可使用的開(kāi)口部326的位置精度可維持良好。
另外，上述的由銅膜308構(gòu)成的配線、由銅膜320構(gòu)成的配線、由配線309、連通部311、連通部323等構(gòu)成多層配線結(jié)構(gòu)不限于例如銅配線等，也可以使用鋁配線、鋁合金配線、銅合金配線、引線接合的金配線、金合金配線或這些的混合配線等。
另外，在上述的四層ISB結(jié)構(gòu)的表面或內(nèi)部可以設(shè)置晶體管和二極管等的有源元件、電容器和電阻等的無(wú)源元件。這些有源元件或無(wú)源元件可以是與四層ISB中的多層配線結(jié)構(gòu)連接并通過(guò)連通部323等與外部的導(dǎo)電部件連接的。
圖3A到圖10B是本實(shí)施方式的具有四層ISB結(jié)構(gòu)的元件搭載基板的制造順序的工序剖面圖。
在本實(shí)施方式的具有四層ISB結(jié)構(gòu)的元件搭載基板的制造中，首先，如圖3A所示，準(zhǔn)備粘接有使用鉆開(kāi)設(shè)了直徑150nm左右的孔的銅箔304的、由玻璃環(huán)氧樹(shù)脂基板等構(gòu)成的基材302。在此，基材302的厚度例如是從37.5μm～42.5μm程度，銅箔304的厚度例如是從10μm到15μm程度。
另外，代替銅箔304也可以使用鋁箔?；蛘?，也可以使用銅合金箔或鋁合金箔。另外，代替含銅導(dǎo)電部件，也可以使用具有鋁等其他金屬或其合金的導(dǎo)電部件。
接著，如圖3B所示，在銅箔304的上面層疊光致抗蝕劑層306。
接著，通過(guò)以玻璃為掩膜進(jìn)行曝光對(duì)光致抗蝕劑層306進(jìn)行構(gòu)圖。之后，如圖4A以及圖4B所示，以光致抗蝕劑層306為掩膜例如通過(guò)藥液的化學(xué)蝕刻加工形成直徑100nm程度的通孔307。
作為形成通孔307的方法在本實(shí)施方式中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法和激光加工等。另外，蝕刻后除去光致抗蝕劑層306。
之后，通過(guò)濕式處理對(duì)通孔307內(nèi)進(jìn)行粗化以及洗凈。接著，如圖4C所示，利用對(duì)應(yīng)高縮圖比例的無(wú)電解鍍敷接著再利用電解鍍敷以導(dǎo)電材料添埋通孔307內(nèi)，從而形成連通部311后，在整個(gè)面上形成銅膜308。
連通部311例如可如下形成。首先，利用無(wú)電解銅鍍敷在整個(gè)面上形成0.5～1μm程度的薄膜后，利用電解鍍敷形成大約20μm程度的膜。無(wú)電解鍍敷用催化劑通常多使用鈀，在可撓性絕緣樹(shù)脂上附著無(wú)電解鍍敷用催化劑中，鈀以配位化合物含于水溶液，浸漬可撓性絕緣基材，在表面附著鈀配位化合物，在這樣的狀態(tài)下使用還原劑，還原成鈀金屬，從而形成用于在可撓性的絕緣基材表面開(kāi)始鍍敷的核。
接著，如圖5A所示，在銅膜308的上下表面層疊光致抗蝕劑層310。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層310進(jìn)行構(gòu)圖。
接著，如圖5B所示，以光致抗蝕劑層310作為掩膜對(duì)銅鍍敷層構(gòu)成的銅箔308進(jìn)行蝕刻，從而形成由銅構(gòu)成的配線309。例如，在從抗蝕劑露出的位置利用噴嘴噴射化學(xué)蝕刻液，蝕刻除去不需要的銅鍍敷，能夠形成配線圖案。另外，蝕刻后除去光致抗蝕劑層310。
接著，如圖6A所示，為形成絕緣樹(shù)脂膜312，將帶有銅箔314的絕緣樹(shù)脂膜從上下粘接在配線309上。在此，用于形成絕緣樹(shù)脂膜312的樹(shù)脂薄膜的厚度例如是22.5μm～27.5μm程度，銅箔314的厚度例如是10μm～15μm程度。
作為粘接的方法使帶銅箔絕緣樹(shù)脂膜312與基材302以及配線309接觸，將基材302以及配線309嵌入絕緣樹(shù)脂膜312內(nèi)。接著，如圖6B所示，在真空或減壓下對(duì)絕緣樹(shù)脂膜312進(jìn)行加熱，使其粘接在基材302以及配線309上。
另外，絕緣樹(shù)脂膜312沒(méi)必要采用粘接方法形成，也可采用涂敷干燥液態(tài)樹(shù)脂組成物來(lái)形成。即，也可使用涂敷均勻性、厚度控制等優(yōu)良的旋轉(zhuǎn)涂敷法、簾式涂敷法、輥式涂敷法、或浸漬涂敷法等。這時(shí)，銅箔絕緣樹(shù)脂膜312形成后能夠另外形成。
接著，如圖6C所示，通過(guò)在銅箔314上照射X線，開(kāi)設(shè)出貫通銅箔314、絕緣樹(shù)脂膜312、配線309、基材302的孔315?；蛘?，也可以利用激光照射或鉆孔形成孔315。
如圖7A所示，在銅箔314的上下表面層疊光致抗蝕劑層316。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層316進(jìn)行構(gòu)圖。
然后，如圖7B所示，以光致抗蝕劑層316為掩膜，蝕刻銅箔314，從而形成由銅構(gòu)成的配線319。例如，在從抗蝕劑露出的位置利用噴嘴噴射化學(xué)蝕刻液，蝕刻除去不需要的銅鍍敷，形成配線圖案。另外，蝕刻后除去光致抗蝕劑層316。
接著，如圖8A所示，在配線319的上下表面層疊光致抗蝕劑層317。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層316進(jìn)行構(gòu)圖。
之后，如圖8B所示，光致抗蝕劑層317為掩膜，構(gòu)圖出配線319以及絕緣樹(shù)脂膜312，例如形成直徑150nm程度的通孔322。另外，構(gòu)圖后除去光致抗蝕劑層317。
作為形成通孔322的方法在本實(shí)施方式中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法、激光加工等。
之后，如圖8C所示，利用濕式處理對(duì)通孔322內(nèi)進(jìn)行粗化以及洗凈。接著，利用對(duì)應(yīng)高縮圖比例的無(wú)電解鍍敷接著再利用電解鍍敷以導(dǎo)電材料添埋通孔322，從而形成連通部323，然后，在整個(gè)面上形成銅膜320。
連通部323例如可如下形成。首先，利用無(wú)電解鍍敷在整個(gè)面上形成0.5～1μm程度的薄膜后，利用電解鍍敷形成大約20μm程度的膜。無(wú)電解鍍敷用催化劑通常多使用鈀，在可撓性絕緣樹(shù)脂上附著無(wú)電解鍍敷用催化劑中，鈀以配位化合物含于水溶液，浸漬可撓性絕緣基材，在表面附著鈀配位化合物，在這樣的狀態(tài)下使用還原劑，還原成鈀金屬，從而形成用于在可撓性的絕緣基材表面開(kāi)始鍍敷的核。
如圖9A所示，在銅膜320的上下表面層疊光致抗蝕劑層318。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層318進(jìn)行構(gòu)圖。
之后，如圖9B所示，以光致抗蝕劑層318作為掩膜對(duì)銅膜320進(jìn)行蝕刻，從而形成由銅構(gòu)成的配線324。例如，在從抗蝕劑露出的位置利用噴嘴噴射化學(xué)蝕刻液，蝕刻除去不需要的銅箔，形成配線圖案。
如圖10A所示，在配線324的上下表面上利用后述的方法層疊具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328。
接著，如圖10B所示，通過(guò)以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層318進(jìn)行構(gòu)圖。之后，以光致抗焊劑層328為掩膜對(duì)配線324進(jìn)行蝕刻，使通孔322內(nèi)形成的連通部323露出，形成例如直徑150nm程度的開(kāi)口部326。
作為形成開(kāi)口部326的方法，在本實(shí)施方式中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法和激光加工等。之后，對(duì)露出的連通部323施加金鍍敷(未圖示)。或者在露出的連通部323上直接形成焊料球。
另外，為便于說(shuō)明省略關(guān)于半導(dǎo)體元件的記載，但是一般在這樣得到的四層ISB結(jié)構(gòu)的表面上利用倒裝連接或引線接合連接將LSI芯片和IC芯片等半導(dǎo)體元件搭載。
下面詳細(xì)說(shuō)明在圖10A所示的在配線324的上下表面粘接具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑膜328的方法。作為在配線324的上下表面粘接具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑膜328的方法，不作特別限定，可使用施加一定壓力進(jìn)行粘接的任意方法。例如，使用兩面按壓部對(duì)兩面同時(shí)進(jìn)行粘接的方法，利用兩面按壓部在各單面順次進(jìn)行粘接的方法等。
圖11詳細(xì)表示實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序中兩面同時(shí)進(jìn)行兩面按壓的工序的工序剖面圖。
這時(shí)，首先，在四層ISB基板的兩面上配置具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328。接著，使用兩面按壓部802a、802b將上下同時(shí)粘接，在設(shè)有四層ISB基板的兩面的配線324的上下表面，對(duì)兩面同時(shí)粘接具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328。
這時(shí)，作為粘接條件根據(jù)四層ISB基板以及光致抗焊劑層328的組成以及結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整是有必要的，例如可設(shè)定為溫度110℃、時(shí)間1～2分鐘、壓力2氣壓左右。
根據(jù)該方法，卡爾多型聚合物體積大的取代基阻礙主鏈運(yùn)動(dòng)，從而具有優(yōu)良耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度。另外，由于具有卡爾多型聚合物的材料具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的卡爾多型聚合物，所以可具有大量流動(dòng)性高的其他成分。因此，具有卡爾多型聚合物的材料具有通過(guò)加熱而具有適度的柔軟性的特性。因此，粘接具有卡爾多型聚合物的薄膜形成光致抗焊劑層328，由于粘接時(shí)帶入的空氣少，可穩(wěn)定地制造出耐熱性以及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良，且空穴和凹凸等少的光致抗焊劑層328。這樣，根據(jù)該方法，可制造出可靠性以及耐熱性優(yōu)良的元件搭載基板。
另外，由于兩面同時(shí)粘接具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328，所以粘接工序一次就可完成，使制造工序變得簡(jiǎn)便。另外，可提高具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328和其他絕緣樹(shù)脂膜312等的層間密合性。進(jìn)而，由于這時(shí)上面的絕緣樹(shù)脂膜312以及光致抗焊劑層328與下面的絕緣樹(shù)脂膜312以及光致抗焊劑層328的受熱過(guò)程是相同的，所以可抑制元件搭載基板的彎曲。
圖12以及圖13是詳細(xì)表示實(shí)施方式的元件搭載基板的制造順序中單面分別進(jìn)行兩面按壓的工序的工序剖面圖。
這時(shí)，首先，在四層ISB基板的一個(gè)單面上配置具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328。接著，使用兩面按壓部802a、802b將它們從上下同時(shí)粘接，在設(shè)有四層ISB基板的一個(gè)單面上的配線324的表面粘接具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328。
這時(shí)，作為粘接條件根據(jù)四層ISB基板以及光致抗焊劑層328的組成以及結(jié)構(gòu)作適當(dāng)調(diào)整是有必要的，例如可設(shè)定為溫度110℃、時(shí)間1～2分鐘、壓力2氣壓左右。
接著，在四層ISB基板的另一個(gè)單面上配置具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328。接著，通過(guò)使用兩面按壓部802a、802b從上下同時(shí)把它們粘接，在設(shè)有四層ISB基板的另一個(gè)單面上的配線324的表面粘接具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328。
利用這種方法粘接具有卡爾多型聚合物的薄膜形成光致抗焊劑層328，也由于在任一面粘接時(shí)帶入的空氣少，可穩(wěn)定地制造出耐熱性以及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良，且空穴和凹凸等少的光致抗焊劑層328。這樣，根據(jù)該方法，可制造出可靠性以及耐熱性優(yōu)良的元件搭載基板。
另外，由于單面分別粘接具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328，所以粘接工序兩次就可完成，使制造工序變得簡(jiǎn)便。另外，可提高具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328和其他絕緣樹(shù)脂膜312等的層間密合性。
下面，為了比較對(duì)通常的使用光致抗焊劑膜的情況的制造順序進(jìn)行說(shuō)明。通常使用光致抗焊劑膜時(shí)如圖3A至圖9B所示的制造順序后進(jìn)行圖14A以及14B所示的制造順序。
即，通常的使用光致抗焊劑膜的情況下在圖9B所示的制造工序后如圖14A所示在配線324的上下表面利用旋轉(zhuǎn)涂敷法等涂敷干燥通常的液態(tài)光致抗焊劑液而形成光致抗焊劑層340。
接著，如圖11所示，通過(guò)以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)通常的光致抗焊劑層340進(jìn)行構(gòu)圖。之后，以通常的光致抗焊劑層340作為掩膜，蝕刻出配線324，使通孔322內(nèi)形成的連通部323露出，例如形成直徑150nm左右的開(kāi)口部326。
作為形成開(kāi)口部326的方法，在該制造順序中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法、激光加工等。之后，對(duì)露出的連通部323施加金鍍敷(未圖示)。或者在露出的連通部323上直接形成焊料球。
這時(shí)由于在配線324的上下表面利用旋轉(zhuǎn)涂敷法等涂敷干燥通常的液態(tài)光致抗焊劑液形成光致抗焊劑層340，所以利用旋轉(zhuǎn)涂敷法等進(jìn)行涂敷和干燥時(shí)有時(shí)會(huì)帶入空氣，在光致抗焊劑層328上會(huì)產(chǎn)出空穴804和凹凸806等。
相對(duì)于此，本實(shí)施方式中，粘接具有卡爾多型聚合物的薄膜形成光致抗焊劑層328，如圖10A以及圖10B所示，在任意面的粘接時(shí)帶入的空氣都少，所以可穩(wěn)定地形成耐熱性以及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良且空穴和凹凸等少的光致抗焊劑層328。
下面說(shuō)明本實(shí)施方式中使用具有卡爾多型聚合物的通過(guò)添加規(guī)定的改性劑而得的樹(shù)脂材料構(gòu)成絕緣樹(shù)脂膜的效果。
本實(shí)施方式中上述光致抗焊劑膜328可以是負(fù)性，也可以是正性。上述卡爾多型聚合物若是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的情況，光致抗焊劑膜328一般使用負(fù)性的。
負(fù)性的光致抗焊劑膜328具體是指僅針對(duì)感光的部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)變化、使用不溶于溶劑的感光性樹(shù)脂的絕緣用覆膜。
在此，光致抗焊劑層328由于焊接時(shí)使用，所以要求耐熱性和高彈性等優(yōu)越的耐久性。在本實(shí)施方式中用于使用后述的具有特定聚合物的負(fù)性的光致抗焊劑膜328，所以具有耐熱性和高彈性等優(yōu)良的耐久性。
另外，本實(shí)施方式中使用的層疊型光致抗焊劑膜328是與通常涂敷液態(tài)的原液而成的光致抗焊劑膜不同的，是粘接薄膜狀光致抗焊劑膜而成的層疊型光致抗焊劑膜328。這時(shí)，光致抗焊劑層328在某種程度軟化的狀態(tài)下以適當(dāng)?shù)臏囟?、壓力條件下與半導(dǎo)體基板等粘接。
另外，層疊型光致抗焊劑膜328的粘接前的材料薄膜的膜厚不作特別限定，但是可設(shè)定為例如大于或等于10μm，特別理想的是大于或等于20μm。另外，粘接材料薄膜而成的層疊型光致抗焊劑膜328的膜厚可以設(shè)定為例如大于或等于15μm，特別理想的是大于或等于25μm。材料薄膜或?qū)盈B型光致抗焊劑膜328的膜厚若是這樣的范圍，則可提高機(jī)械強(qiáng)度、可靠性以及生產(chǎn)性。
另外，層疊型光致抗焊劑膜328的粘接前的材料薄膜的膜厚可設(shè)定為例如小于或等于150μm，特別理想的是小于或等于100μm。另外，粘接材料薄膜而成的層疊型光致抗焊劑膜328的膜厚可以設(shè)定為例如小于或等于150μm，特別理想的是小于或等于100μm。材料薄膜或?qū)盈B型光致抗焊劑膜328的膜厚若是這些范圍，則可提高層疊型光致抗焊劑膜328的絕緣性和基板表面的平坦性。
另外，即使層疊型光致抗焊料膜328的膜厚是厚的，若是這些范圍，通過(guò)使用具有后述的分辯度優(yōu)良的卡爾多型聚合物的材料薄膜，也可使利用UV照射對(duì)光致抗焊劑膜328進(jìn)行光硬性處理等時(shí)的加工性變得良好。
另外，光致抗焊劑膜328的厚度與元件搭載基板整體的厚度相比可以是例如大于或等于5％，特別理想的是大于或等于10％。層疊型光致抗焊劑膜328的相對(duì)厚度若是這些范圍，則可提高絕緣性以及機(jī)械強(qiáng)度。
另外，光致抗焊劑膜328的厚度與元件搭載基板整體的厚度相比可以是例如小于或等于50％，特別理想的是小于或等于40％。層疊型光致抗焊劑膜328的相對(duì)厚度若是這些范圍，則層疊型光致抗焊劑膜328的粘接時(shí)的壓力小即可，能夠抑制元件搭載基板整體的應(yīng)力。
另外，即使層疊型光致抗焊劑膜328的厚度是厚的，若是這些范圍，則通過(guò)使用后述的分辯度優(yōu)良的具有卡爾多型聚合物的材料薄膜，則也可使利用UV照射對(duì)光致抗焊劑膜328進(jìn)行光硬性處理等時(shí)的加工性變得良好。
另外，具有卡爾多型聚合物的層疊型光致抗焊劑膜328一般采用另外于上述曝光·顯影工序，在適當(dāng)條件下進(jìn)行后期焙燒工序而固化，從而可得到后述希望的各特性。
另外，為實(shí)現(xiàn)比這樣的通常的層疊型光致抗焊劑膜后的層疊型光致抗焊劑膜328，使用具有后述的特定的結(jié)構(gòu)的卡爾多型聚合物是有效的。由于后述的卡爾多型聚合物加工性是良好的，可形成比通常的厚的具有優(yōu)良絕緣性的材料薄膜。
并且，上述層疊型光致抗焊劑膜328可具有卡爾多型聚合物?？柖嘈途酆衔锸侨缡?I)所示具有在聚合物主鏈直接環(huán)狀基鍵合的結(jié)構(gòu)的聚合物的總稱。
(式I)另外，在式(I)中，R1、R2表示具有烯化基具有芳香環(huán)的基等的二價(jià)基。
即，該卡爾多型聚合物是指具有季碳的體積大的取代基相對(duì)于主鏈大致成直角的結(jié)構(gòu)的聚合物。
在此，環(huán)狀部可具有飽和鍵也可具有不飽和鍵，除了碳，也可具有氮原子、氧原子、硫原子、磷原子等原子。另外，環(huán)狀部可以是多環(huán)、也可以是稠環(huán)。另外，環(huán)狀部可以和其他碳鏈鍵合或交聯(lián)。
另外，體積大的取代基例如式(II)所示的、具有構(gòu)成在五元環(huán)的兩側(cè)鍵合六元環(huán)并且五元環(huán)的剩余的一個(gè)碳原子與主鏈鍵合這樣的結(jié)構(gòu)的稠環(huán)的芴基等環(huán)狀基。
(式II)所謂芴基是指，芴的9位碳原子是被脫氫的基。在卡爾多型聚合物中，如式(I)所示，在脫氫的碳原子的位置鍵合有作為主鏈的烷基的碳原子。
卡爾多型聚合物由于是具有上述結(jié)構(gòu)的聚合物，所以具有以下效果(1)聚合物主鏈的旋轉(zhuǎn)受到約束；(2)主鏈和側(cè)鏈的構(gòu)造受到限制；(3)分子間堆積受阻；(4)因側(cè)鏈導(dǎo)入的芳香族取代基等造成芳香族性的增加。
因此，卡爾多型聚合物具有高耐熱性、溶劑溶解性、高透明性、高折射率、雙折射率低，還具有更高的氣體透過(guò)性。
在此，層疊型光致抗焊劑膜328粘接前的材料薄膜使用卡爾多型聚合物和規(guī)定添加劑，可在抑制了空穴和凹凸等發(fā)生的狀態(tài)下形成薄膜。另外，具有卡爾多型聚合物的材料薄膜通過(guò)加熱而軟化是容易的，所以埋入性好，粘接的元件搭載基板的層疊型光致抗焊劑膜328也是空穴和凹凸少。并且，空穴少的層疊型光致抗焊劑膜328可保障膜厚。
另外，上述卡爾多型聚合物可以是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的聚合物。作為現(xiàn)有的一般的感光性漆料可以使用具有顯影性的羧酸基低聚體和多官能丙烯酸的混合物，但分辯度的面還有改進(jìn)的余地。代替一般的感光漆料，使用羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的卡爾多型聚合物，則具有顯影性的碳素酸和作為交聯(lián)基的丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)，主鏈上具有體積大的取代基難以自由基擴(kuò)散，所以具有提高具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層328的分辯度的優(yōu)點(diǎn)。
另外，具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜構(gòu)成的光致抗焊劑膜328最好滿足下面的各種物性值。另外，下面的各物性值是關(guān)于不具有填料的樹(shù)脂部分的值，通過(guò)添加填料等可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
在此，上述含卡爾多聚合物的樹(shù)脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以設(shè)定為例如大于或等于180℃，特別理想的是大于或等于190℃。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度若在該范圍內(nèi)，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的耐熱性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以設(shè)定為例如小于或等于220℃，特別理想的是小于或等于210℃。若是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可利用例如大量試料動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定(DMA)進(jìn)行測(cè)定。
另外，小于或等于上述具有卡爾多型聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的區(qū)域的線膨脹系數(shù)(CTE)可以設(shè)定為例如小于或等于80ppm/℃，特別理想的是小于或等于75ppm/℃。線膨脹系數(shù)若在該范圍內(nèi)，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜與其他部件等的密合性。
另外，小于或等于上述具有卡爾多型聚合物的區(qū)域的線膨脹系數(shù)(CTE)可以設(shè)定為例如大于或等于50ppm/℃，特別理想的是大于或等于55ppm/℃。另外，由于在上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜上配合填料，可得到CTE在小于或等于20ppm/℃的樹(shù)脂組成物。若是熱膨脹系數(shù)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。線膨脹系數(shù)例如可利用熱機(jī)械分析裝置(TMA)的熱膨脹測(cè)定進(jìn)行測(cè)定。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的導(dǎo)熱率可以設(shè)定為例如小于或等于0.50W/cm2·sec，特別理想的是小于或等于0.35W/cm2·sec。導(dǎo)熱率若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的耐熱性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的導(dǎo)熱率可以設(shè)定為例如大于或等于0.10W/cm2·sec，特別理想的是大于或等于0.25W/cm2·sec。若是導(dǎo)熱率在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。導(dǎo)熱率例如可利用例如圓板熱流計(jì)法(ASTME1530)進(jìn)行測(cè)定。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的10～100μm直徑的連通部的連通部縮圖比可以設(shè)定為例如大于或等于0.5，特別理想的是大于或等于1。連通部縮圖比若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的分辯度。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的10～100μm直徑的連通部的連通部縮圖比可以設(shè)定為例如小于或等于5，特別理想的是小于或等于2。若是連通部縮圖比在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電系數(shù)可以設(shè)定為例如小于或等于4，特別理想的是小于或等于3。介電系數(shù)若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的以高頻特性為主的介電特性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電系數(shù)可以設(shè)定為例如大于或等于0.1，特別理想的是大于或等于2.7。若是介電系數(shù)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電衰耗因數(shù)可以設(shè)定為例如小于或等于0.04，特別理想的是小于或等于0.029。介電衰耗因數(shù)若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的以高頻特性為主的介電特性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電衰耗因數(shù)可以設(shè)定為例如大于或等于0.001，特別理想的是大于或等于0.027。若是介電衰耗因數(shù)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的24小時(shí)吸水率(wt％)可以設(shè)定為例如小于或等于3wt％，特別理想的是小于或等于1.5wt％。24小時(shí)吸水率(wt％)若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的耐濕性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的24小時(shí)吸水率(wt％)可以設(shè)定為例如大于或等于0.5wt％，特別理想的是大于或等于1.3wt％。若是24小時(shí)吸水率(wt％)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
若具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜滿足上述這些特性，則具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的光致抗焊劑層328所要求的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、與其他部件的密合性、分辯度、介電特性、耐濕性等各特性可實(shí)現(xiàn)良好地平衡。因此，可穩(wěn)定地提供可靠性以及耐熱性優(yōu)良且搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的位置精度優(yōu)良的元件搭載基板。
<實(shí)施方式2>
圖16A至圖16D是表示實(shí)施方式1中說(shuō)明的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件而成的各種半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。
上述實(shí)施方式1中說(shuō)明的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件而得的半導(dǎo)體裝置有各種形式。例如，通過(guò)倒裝或引線接合連接而搭載的形式。另外，還有將半導(dǎo)體元件以面朝上結(jié)構(gòu)或面朝下結(jié)構(gòu)搭載在元件搭載基板上的形式。另外，將半導(dǎo)體元件搭載在元件搭載基板的單面和雙面的形式。還有組合這些形式而得的形式。
具體地，例如圖16A所示，能夠以倒裝形式將LSI等半導(dǎo)體元件500搭載在實(shí)施方式1的元件搭載基板400的上部。這時(shí)，元件搭載基板400上面的電極墊片402a、402b和半導(dǎo)體元件500的電極墊片502a、502b分別相互直接連接。
另外，如圖16B所示，能夠在元件搭載基板400的上部以面朝上結(jié)構(gòu)搭載LSI等半導(dǎo)體元件500。這時(shí)，元件搭載基板400上面的電極墊片402a、402b分別利用金線504a、504b與半導(dǎo)體元件500上面的電極墊片502a、502b引線接合連接。
另外，如圖16C所示，能夠以倒裝形式將LSI等半導(dǎo)體元件500搭載在元件搭載基板400的上部，以倒裝形式將IC等半導(dǎo)體元件600搭載在元件搭載基板400的下部。這時(shí)，元件搭載基板400上面的電極墊片402a、402b分別與半導(dǎo)體元件500的電極墊片502a、502b相互直接連接。另外，元件搭載基板400下面的電極墊片404a、404b分別與半導(dǎo)體元件600的電極墊片602a、602b相互直接連接。
另外，如圖16D所示，能夠以面朝上結(jié)構(gòu)將LSI等半導(dǎo)體元件500搭載在元件搭載基板400的上部，印刷電路基板700的上部可搭載元件搭載基板400。這時(shí)，元件搭載基板400上面的電極墊片402a、402b分別利用金線504a、504b與半導(dǎo)體元件500上面的電極墊片502a、502b引線接合連接。另外，元件搭載基板400下面的電極墊片404a、404b分別與印刷基板700上面的電極墊片702a、702b相互直接連接。
上述任意結(jié)構(gòu)構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置中，都如實(shí)施方式1中所說(shuō)明，在構(gòu)成元件搭載基板400的具有卡爾多型聚合物的兩面的絕緣層和其他絕緣層的層間密合性優(yōu)良，所以元件搭載基板400的多層絕緣膜整體尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良。
因此，元件搭載基板400的上面或下面搭載半導(dǎo)體元件500、600時(shí)的位置精度優(yōu)良。另外，印刷基板700上搭載元件搭載基板400時(shí)的位置精度也優(yōu)良。這樣優(yōu)良的位置精度當(dāng)?shù)寡b連接時(shí)和引線接合連接時(shí)一樣可以得到。
另外，在上述實(shí)施方式中，光致抗焊劑膜328是采用具有卡爾多型聚合物并添加了規(guī)定改性劑的樹(shù)脂材料的結(jié)構(gòu)，但是在具有四層ISB的基材302、絕緣樹(shù)脂膜312可具有卡爾多型聚合物。
<實(shí)施方式3>
根據(jù)本實(shí)施方式，可提供一種元件搭載基板，其用于搭載元件，其具有基材；設(shè)于該基材的一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的層積膜，從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層具有卡爾多型聚合物，具有卡爾多型聚合物的絕緣層比設(shè)于具有卡爾多型聚合物的絕緣層和基材之間的絕緣層厚度大。
卡爾多型聚合物體積大的取代基阻礙主鏈運(yùn)動(dòng)，從而具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性以及低線膨脹率。這樣，在熱循環(huán)中元件搭載基板的多層絕緣膜的各絕緣樹(shù)脂層之間的密合性降低或?qū)娱g剝離等被抑制。因此，可穩(wěn)定地提供可靠性以及耐熱性優(yōu)良的元件搭載基板。
另外，由于具有卡爾多型聚合物的絕緣層比設(shè)于具有卡爾多型聚合物的絕緣層和基材之間的絕緣層厚度大，具有卡爾多型聚合物的絕緣層將元件搭載基板整體固定，抑制元件搭載基板整體的彎曲。因此，可得到搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的位置精度優(yōu)良的元件搭載基板。
以上對(duì)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是這些結(jié)構(gòu)的任意組合作為本發(fā)明的方式也是有效的。另外，也可將本實(shí)施方式表現(xiàn)變換為具有元件搭載基板的制造方法或元件搭載基板的半導(dǎo)體裝置的其他范疇，這作為本發(fā)明的方式也是有效的。
另外，本實(shí)施方式中，所謂元件搭載基板是指用于搭載LSI芯片和IC芯片等半導(dǎo)體元件的基板、晶體管和二極管等有源元件、或電阻、線圈、電容器等無(wú)源元件等的基板。例如，后述的ISB(注冊(cè)商標(biāo))結(jié)構(gòu)中的插入式基板等。另外，元件搭載基板可以具有硅基板等的具有剛性的內(nèi)核基板，也可以不具有內(nèi)核基板，而是由絕緣樹(shù)脂膜構(gòu)成的多層絕緣膜的無(wú)核結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明中外部端子是指可與外部的元件和基板等連接的端子，例如，電極墊片、焊料球等。但并不限于此，也可是能夠與外部的元件、基板等連接的配線的一部分或其他導(dǎo)電部件等的一部分。
另外，LSI芯片和IC芯片等半導(dǎo)體元件搭載在上述元件搭載基板表面時(shí)，可利用倒裝連接或引線接合連接等進(jìn)行連接。任何連接方法只要使用上述元件搭載基板就可以提高搭載半導(dǎo)體元件的可靠性。
(本實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明)在本實(shí)施方式中，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層(適當(dāng)略稱為具有卡爾多型聚合物樹(shù)脂膜)可以是埋設(shè)導(dǎo)電部件的絕緣層。
一般，若層積膜中設(shè)置配線，各層中的配線密度大多不同。因此，熱循環(huán)中，元件搭載基板的層積膜的各絕緣樹(shù)脂層間的密合性降低、層間剝離或元件搭載基板的彎曲等容易發(fā)生。
但是本實(shí)施方式中第一絕緣層具有卡爾多型聚合物，比第二絕緣層厚度大，所以各層的配線密度即使不同，第一絕緣層將多層絕緣膜整體固定，各絕緣樹(shù)脂層間的密合性降低、層間剝離或元件搭載基板的彎曲等被抑制。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層可以是光致抗焊劑層。
卡爾多型聚合物如后所述分辯度優(yōu)良，所以即使膜厚化也可以抑制分辯度降低，可合適地作為光致抗焊劑膜被使用。即，即使厚膜化設(shè)置焊料球時(shí)的焊料球形成孔的位置精度也可被維持良好。
另外，上述卡爾多型聚合物也可以是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的聚合物。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述卡爾多型聚合物是具有顯影性的羧酸基和作為交聯(lián)基的丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的化學(xué)交聯(lián)型的聚合物，進(jìn)而由于主鏈具有體積大的取代基難以自由基擴(kuò)散，所以成為具有高分辯度的光硬型聚合物。這時(shí)，在聚合物上施加紫外線(UV)或熱，丙烯酸酯基交聯(lián)形成丙烯酸基，從而聚合物曝光顯影。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以可以是大于或等于180℃并且小于或等于220℃。
根據(jù)該構(gòu)成，可穩(wěn)定地得到耐熱性優(yōu)良的絕緣膜，所以可得到高溫條件下可靠性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。
另外，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的線膨脹系數(shù)也可以是大于或等于50ppm/℃并且小于或等于80ppm/℃。
在此，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層可具有填料或纖維等填充料。填料可使用例如粒子狀或纖維狀的SiO2和SiN。這時(shí)，也可得到由熱膨脹系數(shù)小于或等于20ppm/K的樹(shù)脂組成物構(gòu)成的絕緣層。
根據(jù)該構(gòu)成，因?yàn)榭梢苑€(wěn)定得到抑制了熱循環(huán)造成的與其他部件密合性下降的絕緣膜，所以可得到可靠性以及制造穩(wěn)定性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層在施加了頻率1MHz交流電壓的情況下的介電衰耗因數(shù)是大于或等于0.001并且小于或等于0.04。
根據(jù)該構(gòu)成，由于絕緣膜的以高頻特性為主的介電特性優(yōu)良，也可得到作為整體介電特性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。
另外，在本實(shí)施方式中，可提供一種元件搭載基板，其還具有設(shè)于該基材的另一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第二層積膜，該第二層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層具有卡爾多型聚合物，具有卡爾多型聚合物的絕緣層比設(shè)于具有卡爾多型聚合物的絕緣層和基材之間的絕緣層厚度大。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，具有卡爾多型聚合物的絕緣層從兩側(cè)固定元件搭載基板整體，所以可提高抑制各絕緣樹(shù)脂層的密合性的降低、層間剝離或元件搭載基板的彎曲等。
另外，在本實(shí)施方式中，也可提供具有元件搭載基板和搭載于元件搭載基板上的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于可利用倒裝連接或引線接合連接等將半導(dǎo)體元件搭載在抑制了彎曲等的元件搭載基板上，所以可提供搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的位置精度。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的絕緣層作為母料具有卡爾多型聚合物的絕緣層，例如可以是卡爾多型聚合物大于或等于30％質(zhì)量份，更理想的是卡爾多型聚合物大于或等于50％質(zhì)量份。該范圍的具有量都可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)上述各特性。
以下參照附圖對(duì)本實(shí)施方式的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。另外，全部的附圖中同樣的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的附圖標(biāo)記，適當(dāng)省略其說(shuō)明。
<實(shí)施例1>
圖24B是表示本實(shí)施例的具有四層ISB結(jié)構(gòu)的元件搭載基板的剖面圖。
本實(shí)施例的元件搭載基板在基材1302的上面具有順次層積絕緣樹(shù)脂膜1312、光致抗焊劑層1328而成的結(jié)構(gòu)。另外，在基材1302的下面具有順次層積絕緣樹(shù)脂膜1312、光致抗焊劑層1328而成的結(jié)構(gòu)。
另外，設(shè)有貫通這些基材1302、絕緣樹(shù)脂膜1312、光致抗焊劑膜1328的貫通孔1327。
另外，在基材1302上埋入有由銅膜1308構(gòu)成的配線的一部分、由銅膜1320構(gòu)成的配線的一部分、連通部1311的一部分等。在絕緣樹(shù)脂膜1312上埋入由銅膜1308構(gòu)成的配線的一部分、由銅膜1320構(gòu)成的配線的一部分、配線1309、連通部1311的一部分、連通部1323的一部分等。光致抗焊劑膜1328上埋入有由銅膜1320構(gòu)成的配線的一部分、連通部1323的一部分等。另外，在光致抗焊劑膜1328上開(kāi)設(shè)有開(kāi)口部1326。
在此，基材1302中使用的材料不特別限于玻璃環(huán)氧樹(shù)脂基板，只要是具有適度剛性的材料都可以使用。例如，基材1302可以使用樹(shù)脂基板、陶瓷基板等。更具體地，可以使用由于介電常數(shù)低而高頻特性優(yōu)越的基材。即，可以使用聚苯基乙烯(PPE)、雙馬來(lái)酰亞胺三嗪(ビスマレイドトリアジン(BT-resin))、聚四氟乙烯(商標(biāo)名特氟隆(R))、聚酰亞胺、液晶聚合物(LCP)、聚降冰片烯(PNB)、環(huán)氧系樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂、陶瓷或陶瓷和有機(jī)基材的混合體等。
絕緣樹(shù)脂膜1312使用的材料是可加熱軟化的樹(shù)脂材料，使用可以使絕緣樹(shù)脂膜1312某種程度薄膜化的樹(shù)脂材料。特別是使用介電系數(shù)低且高頻特性好的樹(shù)脂材料特別合適。
在此，在絕緣樹(shù)脂膜1312內(nèi)可具有填料或纖維等填充料。填料可使用例如粒子狀或纖維狀的SiO2和SiN。
另外，光致抗焊劑膜1328具有卡爾多型聚合物。另外，光致抗焊劑膜1328比絕緣樹(shù)脂膜1312厚。
在此，卡爾多型聚合物通過(guò)體積大的取代基阻礙主鏈運(yùn)動(dòng)，而具有優(yōu)秀的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性以及低的線膨脹率。這樣，在熱循環(huán)中抑制基材1302、絕緣樹(shù)脂膜1312、光致抗焊劑膜1328之間的密合性的下降或?qū)娱g剝離等。因此，本實(shí)施例的元件搭載基板的可靠性以及耐熱性變得良好。
另外，由于具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑膜1328比設(shè)于光致抗焊劑膜1328和基材1302之間的絕緣樹(shù)脂膜1312厚度大，所以光致抗焊劑膜1328固定元件搭載基板整體，抑制元件搭載基板整體的彎曲。因此，本實(shí)施例的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的位置精度變得良好。
另外，由于卡爾多型聚合物如后所述分辯度優(yōu)良，即使這樣使光致抗焊劑膜1328厚膜化也可抑制分辯度的降低，作為光致抗焊劑膜適當(dāng)?shù)厥褂谩＜?，即使光致抗焊劑?328膜厚化也可良好維持可作為設(shè)置焊料球時(shí)的焊料球形成孔而使用的開(kāi)口部1326的位置精度。
另外，上述的由銅膜1308構(gòu)成的配線、由銅膜1320構(gòu)成的配線、配線1309、連通部1311、連通部1323等構(gòu)成多層配線結(jié)構(gòu)不限于例如銅配線等，也可以使用鋁配線、鋁合金配線、銅合金配線、引線接合的金配線、金合金配線、或這些的混合配線等。
另外，在上述的四層ISB結(jié)構(gòu)的表面或內(nèi)部可以設(shè)置晶體管和二極管等的有源元件、電容器和電阻等的無(wú)源元件。這些有源元件或無(wú)源元件可以是與四層ISB中的多層配線結(jié)構(gòu)連接并通過(guò)連通部1323等與外部的導(dǎo)電部件連接的。
圖17A到圖24B是本實(shí)施例的四層ISB結(jié)構(gòu)的元件搭載基板的工序剖面圖。
在本實(shí)施例的具有四層ISB結(jié)構(gòu)的元件搭載基板的制造中，首先，如圖17A所示，準(zhǔn)備粘接有使用鉆開(kāi)設(shè)了直徑150nm程度的孔的銅箔1304的、由環(huán)氧樹(shù)脂基板等構(gòu)成的基材1302。在此，基材1302的厚度例如是從37.5μm～42.5μm程度，銅箔1304的厚度例如是從10μm到15μm程度。
另外，代替銅箔1304也可以使用鋁箔?；蛘撸部梢允褂勉~合金箔或鋁合金箔等。另外，代替含銅導(dǎo)電部件，也可以使用具有鋁等其他金屬或其合金的導(dǎo)電部件。
接著，如圖17B所示，在銅箔1304的上面層疊光致抗蝕劑層1306。
接著，未圖示的是通過(guò)以具有遮光區(qū)域的玻璃為掩膜進(jìn)行曝光對(duì)光致抗蝕劑層1306進(jìn)行構(gòu)圖。之后，如圖18A所示，以光致抗蝕劑層1306為掩膜構(gòu)圖出銅箔1304。
接著，如圖18B所示，構(gòu)圖出基材1302，例如形成直徑150nm程度的通孔1307。
作為形成通孔1307的方法在本實(shí)施例中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法、激光加工等。另外，蝕刻后除去光致抗蝕劑層1306。
之后，如圖18C所示，通過(guò)濕式處理對(duì)通孔1307內(nèi)進(jìn)行粗化以及洗凈。接著，利用對(duì)應(yīng)高縮圖比例的無(wú)電解鍍敷接著再利用電解鍍敷以導(dǎo)電材料添埋通孔1307內(nèi)，從而形成連通部1311后，在整個(gè)面上形成銅膜1308。
連通部1311例如可如下形成。首先，利用無(wú)電解銅鍍敷在整個(gè)面上形成0.5～1μm程度的薄膜后，利用電解鍍敷形成大約20μm程度的膜。無(wú)電解鍍敷用催化劑通常多使用鈀，在可撓性絕緣樹(shù)脂上附著無(wú)電解鍍敷用催化劑中，鈀以配位化合物含于水溶液，浸漬可撓性絕緣基材，在表面附著鈀配位化合物，在這樣的狀態(tài)下使用還原劑，還原成鈀金屬，從而形成用于在可撓性的絕緣基材表面開(kāi)始鍍敷的核。
接著，如圖19A所示，在銅膜1308的上下表面層疊光致抗蝕劑層1310。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層1310進(jìn)行構(gòu)圖。
接著，如圖19B所示，以光致抗蝕劑層1310作為掩膜對(duì)銅鍍敷層構(gòu)成的銅膜1308進(jìn)行蝕刻，從而形成由銅構(gòu)成的配線1309。例如，在從抗蝕劑露出的位置利用噴嘴噴射化學(xué)蝕刻液，蝕刻除去不需要的銅鍍敷，形成配線圖案。另外，蝕刻后除去光致抗蝕劑層1310。
接著，如圖20A所示，為形成絕緣樹(shù)脂膜1312，將帶有銅箔1314的絕緣樹(shù)脂膜從上下粘接在配線1309上。在此，用于形成絕緣樹(shù)脂膜1312的樹(shù)脂薄膜的厚度例如是22.5μm～27.5μm程度，銅箔1314的厚度例如是10μm～15μm程度。
作為粘接的方法使帶銅箔絕緣樹(shù)脂膜1312與基材1302以及配線1309接觸，將基材1302以及配線1309嵌入絕緣樹(shù)脂膜1312內(nèi)。接著，如圖20B所示，在真空或減壓下對(duì)絕緣樹(shù)脂膜1312進(jìn)行加熱，使其粘接在基材1302以及配線1309上。
另外，絕緣樹(shù)脂膜1312沒(méi)必要采用粘接方法形成，也可采用涂敷干燥液態(tài)樹(shù)脂組成物來(lái)形成。即，也可使用涂敷均勻性、厚度控制等優(yōu)良的旋轉(zhuǎn)涂敷法、簾式涂敷法、輥式涂敷法、或浸漬涂敷法等。這時(shí)，銅箔在絕緣樹(shù)脂膜1312形成后可另外形成。
接著，如圖20C所示，通過(guò)在銅箔1314上照射X線，開(kāi)設(shè)出貫通銅箔1314、絕緣樹(shù)脂膜1312、配線1309、基材1302的孔1315?；蛘?，利用激光照射或鉆孔等方法形成孔1315。
如圖21A所示，在銅箔1314的上下表面層疊光致抗蝕劑層1316。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層1316進(jìn)行構(gòu)圖。
然后，如圖21B所示，以光致抗蝕劑層1316為掩膜，蝕刻銅箔1314，從而形成由銅構(gòu)成的配線1319。例如，在從抗蝕劑露出的位置利用噴嘴噴射化學(xué)蝕刻液，蝕刻除去不需要的銅箔，形成配線圖案。另外，蝕刻后除去光致抗蝕劑層1316。
接著，如圖22A所示，在配線1319的上下表面層疊光致抗蝕劑層1317。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層1317進(jìn)行構(gòu)圖。
之后，如圖22B所示，光致抗蝕劑層1317為掩膜，構(gòu)圖出配線1319以及絕緣樹(shù)脂膜1312，例如形成直徑150nm程度的通孔1322。另外，構(gòu)圖后除去光致抗蝕劑層1317。
作為形成通孔1322的方法在本實(shí)施例中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法、激光加工等。
之后，如圖22C所示，利用濕式處理對(duì)通孔1322內(nèi)進(jìn)行粗化以及洗凈。接著，利用對(duì)應(yīng)高縮圖比例的無(wú)電解鍍敷接著再利用電解鍍敷以導(dǎo)電材料添埋通孔1322，從而形成連通部1323后，在整個(gè)面上形成銅膜1320。
連通部1323例如可如下形成。首先，利用無(wú)電解鍍敷在整個(gè)面上形成0.5～1μm程度的薄膜后，利用電解鍍敷形成大約20μm程度的膜。無(wú)電解鍍敷用催化劑通常多使用鈀，在可撓性絕緣樹(shù)脂上附著無(wú)電解鍍敷用催化劑中，鈀以配位化合物含于水溶液，浸漬可撓性絕緣基材，在表面附著鈀配位化合物，在這樣的狀態(tài)下使用還原劑，還原成鈀金屬，從而形成用于在可撓性的絕緣基材表面開(kāi)始鍍敷的核。
如圖23A所示，在銅膜1320的上下表面層疊光致抗蝕劑層1318。接著，未圖示的是，以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層1318進(jìn)行構(gòu)圖。
之后，如圖23B所示，以光致抗蝕劑層1318作為掩膜對(duì)銅膜1320進(jìn)行蝕刻，從而形成由銅構(gòu)成的配線1324。例如，在從抗蝕劑露出的位置利用噴嘴噴射化學(xué)蝕刻液，蝕刻除去不需要的銅鍍敷，形成配線圖案。
如圖24A所示，在配線1324的上下表面上層疊具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層1328。
接著，如圖24B所示，通過(guò)以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)光致抗蝕劑層1328進(jìn)行構(gòu)圖。之后，以光致抗焊劑層1328為掩膜對(duì)配線1324進(jìn)行蝕刻，使通孔1322內(nèi)形成的連通部1323露出，形成例如直徑150nm程度的開(kāi)口部1326。
作為形成開(kāi)口部1326的方法，在本實(shí)施例中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法、激光加工等。之后，對(duì)露出的連通部1323施加金鍍敷(未圖示)?；蛘咴诼冻龅倪B通部1323上直接形成焊料球。
另外，為便于說(shuō)明省略關(guān)于半導(dǎo)體元件的記載，但是一般在這樣得到的四層ISB結(jié)構(gòu)的表面上利用倒裝連接或引線接合連接將LSI芯片和IC芯片等半導(dǎo)體元件搭載。
下面為了比較對(duì)通常的使用光致抗焊劑膜的情況的制造順序進(jìn)行說(shuō)明。通常使用光致抗焊劑膜時(shí)如圖17A至圖23B所示的制造順序后進(jìn)行圖25A以及25B所示的制造順序。
即，通常的使用光致抗焊劑膜的情況下在圖23B所示的制造工序后如圖25A所示在配線1324的上下表面層疊通常的光致抗焊劑層1340，使膜厚大約35μm?；蛘撸眯D(zhuǎn)涂敷法等涂敷干燥通常的液態(tài)光致抗焊劑液形成光致抗焊劑層1340。
接著，如圖25B所示，通過(guò)以具有遮光區(qū)域的玻璃作為掩膜進(jìn)行曝光，對(duì)通常的光致抗焊劑層1340進(jìn)行構(gòu)圖。之后，以通常的光致抗焊劑層1340作為掩膜，構(gòu)圖出配線1324，使通孔1322內(nèi)形成的連通部1323露出，例如形成直徑150nm左右的開(kāi)口部1326。
作為形成開(kāi)口部1326的方法，在該制造順序中使用了利用藥液的化學(xué)蝕刻加工，另外也可以使用機(jī)械加工、利用等離子的干蝕刻法、激光加工等。之后，對(duì)露出的連通部1323施加金鍍敷(未圖示)?；蛘咴诼冻龅倪B通部323上直接形成焊料球。
下面說(shuō)明本實(shí)施例中使用具有卡爾多型聚合物的通過(guò)添加規(guī)定的改性劑而得的樹(shù)脂材料構(gòu)成絕緣樹(shù)脂膜的效果。
本實(shí)施例中上述光致抗焊劑膜1328可以是負(fù)性，也可以是正性。上述卡爾多型聚合物若是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的情況，光致抗焊劑膜1328一般使用負(fù)性的。
負(fù)性的光致抗焊劑膜1328具體是指僅針對(duì)感光的部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)變化、使用不溶于溶劑的感光性樹(shù)脂的絕緣用覆膜。
在此，光致抗焊劑層1328由于在焊接時(shí)使用，所以要求耐熱性和高彈性等優(yōu)越的耐久性。在本實(shí)施例中用于使用后述的具有特定聚合物的負(fù)性的光致抗焊劑膜1328，所以具有耐熱性和高彈性等優(yōu)良的耐久性。
另外，本實(shí)施例中使用的層疊型光致抗焊劑膜1328是與通常涂敷液態(tài)的原液而成的光致抗焊劑膜不同的，而是粘接薄膜狀光致抗焊劑膜而成的層疊型光致抗焊劑膜1328。這時(shí)，光致抗焊劑膜1328在某種程度軟化的狀態(tài)下以適當(dāng)?shù)臏囟?、壓力條件粘接在半導(dǎo)體基板等上。
另外，層疊型光致抗焊劑膜1328的粘接前的材料薄膜的膜厚不作特別限定，但是可設(shè)定為例如大于或等于30μm，特別理想的是大于或等于50μm。另外，粘接材料薄膜而成的層疊型光致抗焊劑膜1328的膜厚可以設(shè)定為例如大于或等于30μm，特別理想的是大于或等于50μm。材料薄膜或?qū)盈B型光致抗焊劑膜1328的膜厚若是這樣的范圍，則可提高機(jī)械強(qiáng)度、可靠性以及生產(chǎn)性。
另外，層疊型光致抗焊劑膜1328的粘接前的材料薄膜的膜厚可設(shè)定為例如小于或等于150μm，特別理想的是小于或等于100μm。另外，粘接材料薄膜而成的層疊型光致抗焊劑膜1328的膜厚可以設(shè)定為例如小于或等于150μm，特別理想的是100μm。材料薄膜或?qū)盈B型光致抗焊劑膜1328的膜厚若是這些范圍，則可提高層疊型光致抗焊劑膜1328的絕緣性和基板表面的平坦性。
另外，即使層疊型光致抗焊料膜1328的膜厚是厚的，若是這些范圍，通過(guò)使用具有后述的分辯度優(yōu)良的卡爾多型聚合物的材料薄膜，也可使利用UV照射對(duì)光致抗焊劑膜1328進(jìn)行光硬性處理等時(shí)的加工性變得良好。
另外，與光致抗焊劑層通常使用的樹(shù)脂材料的厚度的大約35μm比較，本實(shí)施例的光致抗焊劑層1328大約是0.86～4.3倍的厚度。另外，若與光致抗焊劑層下方的絕緣樹(shù)脂層1312使用的樹(shù)脂材料的厚度22.5～27.5μm比較，本實(shí)施例的光致抗焊劑層1328大約是1.2～6倍的厚度。
另外，光致抗焊劑膜1328的厚度與元件搭載基板整體的厚度相比可以是例如大于或等于25％，特別理想的是大于或等于30％。層疊型光致抗焊劑膜1328的相對(duì)厚度若是這些范圍，可提高絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度。
另外，光致抗焊劑層1328的厚度相對(duì)于元件搭載基板整體的厚度可以是例如小于或等于50％，最好是小于或等于40％。層疊型光致抗焊劑層1328的相對(duì)厚度若在該范圍，則層疊型光致抗焊劑層1328的接著時(shí)的壓力小也可，也可抑制施加于元件搭載基板整體上的壓力。
另外，即使層疊型光致抗焊劑膜1328的厚度是厚的，若是這些范圍，則通過(guò)使用后述的分辯度優(yōu)良的具有卡爾多型聚合物的材料薄膜，則也可使利用UV照射對(duì)光致抗焊劑膜1328進(jìn)行光硬性處理等時(shí)的加工性變得良好。
另外，具有卡爾多型聚合物的層疊型光致抗焊劑膜1328一般采用另外于上述曝光·顯影工序的適當(dāng)條件下的后期焙燒工序進(jìn)行固化，從而可得到后述希望的各特性。
另一方面，使用圖25A以及25B所示的通常的光致抗焊劑層1340時(shí)通常的光致抗焊劑層1340下方的絕緣樹(shù)脂膜1312以及基材1302的各層的配線密度和厚度和材料的不同導(dǎo)至的四層ISB整體的彎曲量當(dāng)四層ISB各層膜厚薄時(shí)有變大的傾向。
因此，為抑制上述四層ISB各層彎曲量，必需增加四層ISB的各層膜厚，結(jié)果四層ISB整體難以實(shí)現(xiàn)薄型化、小型化。
另外，在沒(méi)有抑制上述四層ISB的彎曲的對(duì)策時(shí)四層ISB的平坦性下降。因此，利用倒裝等連接在配線基板上時(shí)接觸性有時(shí)降低。
相對(duì)于此，本實(shí)施例的四層ISB中，用于使用后述的分辯度以及剛性優(yōu)良的卡爾多型聚合物，所以分辯度不降低，光致抗焊劑層1328可變厚，光致抗焊劑層1328具有優(yōu)良的剛性。因此，可抑制光致抗焊劑層下方的絕緣樹(shù)脂膜1312以及基材1302的各層的配線密度、厚度以及材料的不同造成的四層ISB整體彎曲量。因此，即使絕緣樹(shù)脂膜1312以及基材1302的膜厚比通常薄，也可維持四層ISB整體的平坦性。
這樣，即使使用比通常厚的光致抗焊劑層1328，結(jié)果也可使四層ISB整體的厚度變薄。另外，上述樹(shù)脂材料與現(xiàn)有的材料相比由于吸濕特性優(yōu)良，所以可改善與光致抗焊劑層1328所接觸的部件的密合性。結(jié)果，可提供元件可靠性高且高密度化的四層ISB。
另外，由于四層ISB的平坦性優(yōu)良，利用倒裝連接等連接在配線基板上時(shí)的接觸性良好。或者，倒裝連接等搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的接觸性也良好。因此，若使用本實(shí)施例的四層ISB，可提供薄膜化、小型化的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
另外，為實(shí)現(xiàn)比這樣的通常的層疊型光致抗焊劑膜后的層疊型光致抗焊劑膜1328，使用具有后述的特定的結(jié)構(gòu)的卡爾多型聚合物是有效的。由于后述的卡爾多型聚合物加工性是良好的，可形成比通常的厚的具有優(yōu)良絕緣性的材料薄膜。
并且，上述層疊型光致抗焊劑膜1328也可具有卡爾多型聚合物?？柖嘈途酆衔锸侨缡?III)所示具有在聚合物主鏈直接鍵合環(huán)狀基的結(jié)構(gòu)的聚合物的總稱。
(式III)
另外，在式(III)中，R1、R2表示具有烯化基或具有芳香環(huán)的基等的二價(jià)基。
即，該卡爾多型聚合物是指具有季碳的體積大的取代基相對(duì)于主鏈大致成直角的結(jié)構(gòu)的聚合物。
在此，環(huán)狀部可具有飽和鍵也可具有不飽和鍵，除了碳，也可具有氮原子、氧原子、硫原子、磷原子等原子。另外，環(huán)狀部可以是多環(huán)、也可以是稠環(huán)。另外，環(huán)狀部可以和其他碳鏈鍵合或交聯(lián)。
另外，體積大的取代基例如式(IV)所示的、具有構(gòu)成在五元環(huán)的兩側(cè)鍵合六元環(huán)并且五元環(huán)的剩余的一個(gè)碳原子與主鏈鍵合這樣的結(jié)構(gòu)的稠環(huán)的芴基等環(huán)狀基。
(式IV)所謂芴基是指，芴的9位碳原子是被脫氫的基。在卡爾多型聚合物中，如式(III)所示，在脫氫的碳原子的位置鍵合有作為主鏈的烷基的碳原子。
卡爾多型聚合物由于是具有上述結(jié)構(gòu)的聚合物，所以具有以下效果(1)聚合物主鏈的旋轉(zhuǎn)受到約束；(2)主鏈和側(cè)鏈的構(gòu)造受到限制；(3)分子間堆積受阻；(4)因側(cè)鏈導(dǎo)入的芳香族取代基等造成芳香族性的增加。
因此，卡爾多型聚合物具有高耐熱性、溶劑溶解性、高透明性、高折射率、雙折射率低，還具有更高的氣體透過(guò)性。
在此，層疊型光致抗焊劑膜1328粘接前的材料薄膜使用卡爾多型聚合物和規(guī)定添加劑，可在抑制了空穴和凹凸等發(fā)生的狀態(tài)下形成薄膜。另外，具有卡爾多型聚合物的材料薄膜由于具有玻璃溫度高的卡爾多型聚合物，所以可大量具有流動(dòng)性高的其他成份。因此，上述具有卡爾多型聚合物的薄膜通過(guò)加熱而軟化是容易的，所以埋入性好，粘接的元件搭載基板的層疊型光致抗焊劑膜1328也是空穴和凹凸少。并且，空穴少的層疊型光致抗焊劑膜1328可保障膜厚。
在此，通常的光致抗焊劑膜有時(shí)薄膜化而分辯度下降。而在本實(shí)施例由于使用后述的分辯度優(yōu)良的具有卡爾多型聚合物的材料薄膜，所以可形成即使厚膜化也可得到分辯度的層疊型光致抗焊劑膜1328。
另外，上述卡爾多型聚合物可以是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的聚合物。作為現(xiàn)有的一般的感光性漆料可以使用具有顯影性的羧酸基低聚體和多官能丙烯酸的混合物，但分辯度的面還有改進(jìn)的余地。代替一般的感光漆料，使用羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的聚合物，則具有顯影性的碳素酸和作為交聯(lián)基的丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)，主鏈上具有體積大的取代基難以自由基擴(kuò)散，所以具有提高具有卡爾多型聚合物的光致抗焊劑層1328的分辯度的優(yōu)點(diǎn)。
另外，具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜形成的光致抗焊劑膜1328最好滿足下面的各種物性值。另外，下面的各物性值是關(guān)于不具有填料的樹(shù)脂部分的值，通過(guò)添加填料等可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
在此，上述含卡爾多聚合物的樹(shù)脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以設(shè)定為例如大于或等于180℃，特別理想的是大于或等于190℃。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度若在該范圍內(nèi)，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的耐熱性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以設(shè)定為例如小于或等于220℃，特別理想的是小于或等于210℃。若是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可利用例如大量試料動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定(DMA)進(jìn)行測(cè)定。
另外，小于或等于上述具有卡爾多型聚合物的Tg的區(qū)域的線膨脹系數(shù)(CTE)可以設(shè)定為例如小于或等于80ppm/℃，特別理想的是小于或等于75ppm/℃。線膨脹系數(shù)若在該范圍內(nèi)，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜與其他部件等的密合性。
另外，小于或等于上述具有卡爾多型聚合物的Tg的區(qū)域的線膨脹系數(shù)(CTE)可以設(shè)定為例如大于或等于50ppm/℃，特別理想的是大于或等于55ppm/℃。另外，由于在上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜上配合上填料，可得到CTE在小于或等于20ppm/℃的樹(shù)脂組成物。若是熱膨脹系數(shù)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。線膨脹系數(shù)例如可利用熱機(jī)械分析裝置(TMA)的熱膨脹測(cè)定進(jìn)行測(cè)定。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的導(dǎo)熱率可以設(shè)定為例如小于或等于0.50W/cm2·sec，特別理想的是小于或等于0.35W/cm2·sec。導(dǎo)熱率若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的耐熱性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的導(dǎo)熱率可以設(shè)定為例如大于或等于0.10W/cm2·sec，特別理想的是大于或等于0.25W/cm2·sec。若是導(dǎo)熱率在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。導(dǎo)熱率例如可利用例如圓板熱流計(jì)法(ASTME1530)進(jìn)行測(cè)定。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的10～100μm直徑的連通部的連通部縮圖比可以設(shè)定為例如大于或等于0.5，特別理想的是大于或等于1。連通部縮圖比若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的分辯度。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的10～100μm直徑的連通部的連通部縮圖比可以設(shè)定為例如小于或等于5，特別理想的是小于或等于2。若是連通部縮圖比在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電系數(shù)可以設(shè)定為例如小于或等于4，特別理想的是小于或等于3。介電系數(shù)若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的以高頻特性為主的介電特性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電系數(shù)可以設(shè)定為例如大于或等于0.1，特別理想的是大于或等于2.7。若是介電系數(shù)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電衰耗因數(shù)可以設(shè)定為例如小于或等于0.04，特別理想的是小于或等于0.029。介電衰耗因數(shù)若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的以高頻特性為主的介電特性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介電衰耗因數(shù)可以設(shè)定為例如大于或等于0.001，特別理想的是大于或等于0.027。若是介電衰耗因數(shù)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的24小時(shí)吸水率(wt％)可以設(shè)定為例如小于或等于3wt％，特別理想的是小于或等于1.5wt％。24小時(shí)吸水率(wt％)若在該范圍，則可提高具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的耐濕性。
另外，上述具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的24小時(shí)吸水率(wt％)可以設(shè)定為例如大于或等于0.5wt％，特別理想的是大于或等于1.3wt％。若是24小時(shí)吸水率(wt％)在該范圍內(nèi)的具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜，則可以利用通常的制造方法穩(wěn)定地進(jìn)行制造。
若具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜滿足上述這些特性，則使用具有卡爾多型聚合物的樹(shù)脂膜的光致抗焊劑層1328所要求的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、與其他部件的密合性、分辯度、介電特性、耐濕性等各特性可實(shí)現(xiàn)良好地平衡。因此，可穩(wěn)定地提供可靠性以及耐熱性優(yōu)良且搭載半導(dǎo)體元件時(shí)的位置精度優(yōu)良的元件搭載基板。
<實(shí)施方式2>
圖26A至圖29D是表示實(shí)施例1中說(shuō)明的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件而成的各種半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。
上述實(shí)施例1中說(shuō)明的元件搭載基板上搭載半導(dǎo)體元件而得的半導(dǎo)體裝置有各種形式。例如，通過(guò)倒裝或引線接合連接而搭載的形式。另外，還有將半導(dǎo)體元件以面朝上結(jié)構(gòu)或面朝下結(jié)構(gòu)搭載在元件搭載基板上的形式。另外，將半導(dǎo)體元件搭載在元件搭載基板的單面和雙面的形式。還有組合這些形式而得的形式。
具體地，例如圖26A所示，能夠以倒裝形式將LSI等半導(dǎo)體元件1500搭載在實(shí)施例1的元件搭載基板1400的上部。這時(shí)，元件搭載基板1400上面的電極墊片1402a、1402b和半導(dǎo)體元件1500的電極墊片1502a、1502b分別相互直接連接。
另外，如圖26B所示，能夠在元件搭載基板1400的上部以面朝上結(jié)構(gòu)搭載LSI等半導(dǎo)體元件1500。這時(shí)，元件搭載基板1400上面的電極墊片1402a、1402b分別利用金線1504a、1504b與半導(dǎo)體元件1500上面的電極墊片1502a、1502b引線接合連接。
另外，如圖26C所示，能夠以倒裝形式將LSI等半導(dǎo)體元件1500搭載在元件搭載基板1400的上部，以倒裝形式將IC等半導(dǎo)體元件1600搭載在元件搭載基板1400的下部。這時(shí)，元件搭載基板1400上面的電極墊片1402a、1402b分別與半導(dǎo)體元件1500的電極墊片1502a、1502b相互直接連接。另外，元件搭載基板1400下面的電極墊片1404a、1404b分別與半導(dǎo)體元件1600的電極墊片1602a、1602b相互直接連接。
另外，如圖26D所示，能夠以面朝上結(jié)構(gòu)將LSI等半導(dǎo)體元件1500搭載在元件搭載基板1400的上部，印刷電路基板1700的上部可搭載元件搭載基板1400。這時(shí)，元件搭載基板1400上面的電極墊片1402a、1402b分別利用金線1504a、1504b與半導(dǎo)體元件1500上面的電極墊片1502a、1502b引線接合連接。另外，元件搭載基板1400下面的電極墊片1404a、1404b分別與印刷基板1700上面的電極墊片1702a、1702b相互直接連接。
上述任意結(jié)構(gòu)構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置中，都如實(shí)施例式1中所說(shuō)明，在構(gòu)成元件搭載基板1400的具有卡爾多型聚合物的第一絕緣層比第二絕緣層層厚大，所以第一絕緣層固定多層絕緣膜整體，抑制元件搭載基板1400的多層絕緣膜整體的彎曲。
因此，元件搭載基板1400的上面或下面搭載半導(dǎo)體元件1500、1600時(shí)的位置精度優(yōu)良。另外，印刷基板1700上搭載元件搭載基板1400時(shí)的位置精度也優(yōu)良。這樣優(yōu)良的位置精度當(dāng)?shù)寡b連接時(shí)和引線接合連接時(shí)一樣可以得到。
上面對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是任意組合這些結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明的方式也是有效的。另外，將本發(fā)明的表現(xiàn)變換成其他形式也是有效的。
例如，在上述本實(shí)施例中，光致抗焊劑層1328是使用具有卡爾多型聚合物并添加規(guī)定改性劑的樹(shù)脂材料的結(jié)構(gòu)，但是也可以是形成四層ISB的基材1302、絕緣樹(shù)脂膜1312具有卡爾多型聚合物。
另外，作為上述元件搭載基板例如后述的由四層ISB(注冊(cè)商標(biāo))結(jié)構(gòu)構(gòu)成的元件搭載基板等，但是不作特別限定。上述元件搭載基板中所具有的多層絕緣膜可是兩層絕緣膜或三層絕緣膜，也可以是大于或等于五層的絕緣膜。
另外，形成四層ISB以外的ISB的基材、絕緣樹(shù)脂膜、光致抗焊劑層等可使用卡爾多型聚合物。另外，其他半導(dǎo)體封裝件的基材、絕緣樹(shù)脂膜、光致抗焊劑層等也可以使用卡爾多型聚合物。
另外，作為，上述多層配線結(jié)構(gòu)不特別限定于銅配線，也可是鋁配線、鋁合金配線、銅合金配線、引線接合的金配線、金合金配線、或它們的混合配線等。
另外，上述元件搭載基板內(nèi)部或表面可設(shè)有晶體管和二極管等有源元件、以及電容器和電阻等無(wú)源元件。由于具有這樣的元件所以可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的高集成化。
另外，作為上述元件搭載基板，以具有ISB結(jié)構(gòu)的絕緣搭載基板為例，不作特別限定。例如，本實(shí)施例中的元件搭載基板可作為任何印刷基板使用。
權(quán)利要求
1.一種元件搭載基板，其用于搭載元件，其特征在于，具有基材；設(shè)于該基材的一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第一層積膜；設(shè)于該基材的另一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第二層積膜，所述第一層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層是粘接具有第一卡爾多型聚合物的材料的薄膜而得的具有第一卡爾多型聚合物的絕緣層，所述第二層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層是粘接具有第二卡爾多型聚合物的材料的薄膜而得的具有第二卡爾多型聚合物的絕緣層。
2.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有如權(quán)利要求1所述的元件搭載基板；搭載在所述元件搭載基板上的半導(dǎo)體元件。
3.一種元件搭載基板，其用于搭載元件，其特征在于，具有基材；設(shè)于該基材的一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的層積膜，從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層具有卡爾多型聚合物，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層比設(shè)于所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層和所述基材之間的絕緣層厚。
4.如權(quán)利要求3所述的元件搭載基板，其特征在于，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層是埋設(shè)導(dǎo)電部件的絕緣層。
5.如權(quán)利要求3所述的元件搭載基板，其特征在于，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層是抗焊劑層。
6.如權(quán)利要求4所述的元件搭載基板，其特征在于，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層是抗焊劑層。
7.如權(quán)利要求3所述的元件搭載基板，其特征在于，所述卡爾多型聚合物是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的。
8.如權(quán)利要求4所述的元件搭載基板，其特征在于，所述卡爾多型聚合物是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的。
9.如權(quán)利要求5所述的元件搭載基板，其特征在于，所述卡爾多型聚合物是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的。
10.如權(quán)利要求6所述的元件搭載基板，其特征在于，所述卡爾多型聚合物是羧酸基和丙烯酸酯基存在于同一分子鏈內(nèi)的聚合物交聯(lián)而成的。
11.如權(quán)利要求3所述的元件搭載基板，其特征在于，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于180℃并且小于或等于220℃，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介質(zhì)衰耗因數(shù)大于或等于0.001并且小于或等于0.04。
12.如權(quán)利要求4所述的元件搭載基板，其特征在于，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于180℃并且小于或等于220℃，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介質(zhì)衰耗因數(shù)大于或等于0.001并且小于或等于0.04。
13.如權(quán)利要求5所述的元件搭載基板，其特征在于，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于180℃并且小于或等于220℃，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的在施加了頻率1MHz的交流電場(chǎng)的情況下的介質(zhì)衰耗因數(shù)大于或等于0.001并且小于或等于0.04。
14.如權(quán)利要求11所述的元件搭載基板，其特征在于，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層的小于或等于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的區(qū)域的線膨脹系數(shù)大于或等于50ppm/℃并且小于或等于80ppm/℃。
15.如權(quán)利要求3所述的元件搭載基板，其特征在于，還具有設(shè)于所述基材的另一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第二層積膜，該第二層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層具有卡爾多型聚合物，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層比設(shè)于所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層和所述基材之間的絕緣層厚。
16.如權(quán)利要求4所述的元件搭載基板，其特征在于，還具有設(shè)于該基材的另一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第二層積膜，該第二層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層具有卡爾多型聚合物，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層比設(shè)于所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層和所述基材之間的絕緣層厚。
17.如權(quán)利要求5所述的元件搭載基板，其特征在于，還具有設(shè)于該基材的另一側(cè)的面上的由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的第二層積膜，該第二層積膜中從所述基材側(cè)數(shù)起第二和第二以上絕緣層中任意的絕緣層具有卡爾多型聚合物，所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層比設(shè)于所述具有卡爾多型聚合物的絕緣層和所述基材之間的絕緣層厚。
18.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有如權(quán)利要求3所述的元件搭載基板；搭載在所述元件搭載基板上的半導(dǎo)體元件。
19.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有如權(quán)利要求4所述的元件搭載基板；搭載在所述元件搭載基板上的半導(dǎo)體元件。
20.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有如權(quán)利要求5所述的元件搭載基板；搭載在所述元件搭載基板上的半導(dǎo)體元件。
全文摘要
一種元件搭載基板以及使用該基板的半導(dǎo)體裝置，在基材的上面具有順次層積絕緣樹(shù)脂膜、光致抗焊劑膜而得的結(jié)構(gòu)。另外，在基材的下面具有順次層積絕緣樹(shù)脂膜、光致抗焊劑膜而得的結(jié)構(gòu)。光致抗焊劑膜具有卡爾多型聚合物。
文檔編號(hào)H05K3/28GK1677652SQ20051006281
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者臼井良輔, 中村岳史, 水原秀樹(shù) 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社