(57)【要約】      （修正有）【課題】封止樹脂が変形することなく容易に薄型化された半導体装置を製造することができる半導体装置の製造方法および半導体装置を提供する。【解決手段】ポリイミド基板１のイミド環を開環して改質層２を形成し、改質層２に第１の金属イオンを吸着させる。これを還元して改質層２上に金属薄膜７を形成し、この金属薄膜７の上に金属層３を形成する。さらに、金属層上に第２の金属イオンを吸着させ、金属層上にパターン配線５を形成する。半導体素子４を搭載し、搭載された半導体素子とパターン配線との電気的接続を行い、封止樹脂６で封止したのち、ポリイミド基板を加熱する。この加熱により改質層が脆化されて強度が小さくなるので、ポリイミド基板を容易に剥離することができる。剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去し、前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る。【選択図】図１
2010045215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド基板のイミド環を開環して改質層を形成する工程と、
第１の金属イオン含有溶液に浸漬することにより前記改質層に第１の金属イオンを吸着させる工程と、
前記ポリイミド基板を還元剤溶液で処理することにより前記第１の金属イオンを還元して、前記改質層上に金属薄膜を形成する工程と、
前記金属薄膜の上に金属層を形成する工程と、
前記ポリイミド基板を第２の金属イオン含有溶液に浸漬することにより前記改質層に第２の金属イオンを吸着させる工程と、
金属層上にパターン配線を形成する工程と、
前記ポリイミド基板上に１または複数の半導体素子を搭載する工程と、
搭載された半導体素子とパターン配線との電気的接続を行う工程と、
搭載された半導体素子を封止樹脂で封止する工程と、
前記ポリイミド基板を加熱する工程と、
前記ポリイミド基板を剥離する工程と、
剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去する工程と、
前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
ポリイミド基板のイミド環を開環して改質層を形成する工程と、
前記改質層上にレジストパターンを形成する工程と、
第１の金属イオン含有溶液に浸漬することにより、前記改質層の露出している箇所に第１の金属イオンを吸着させる工程と、
前記ポリイミド基板を還元剤溶液で処理することにより前記第１の金属イオンを還元して、前記改質層上の露出している箇所に金属薄膜を形成する工程と、
前記金属薄膜の上に金属層を形成する工程と、
前記金属層の露出部にパターン配線を形成する工程と、
前記ポリイミド基板上に１または複数の半導体素子を搭載する工程と、
搭載された半導体素子とパターン配線との電気的接続を行う工程と、
搭載された半導体素子を封止樹脂で封止する工程と、
前記ポリイミド基板を加熱する工程と、
前記ポリイミド基板を剥離する工程と、
剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去する工程と、
前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記改質層に吸着させる前記第１の金属イオンは１価または２価の金属イオンであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記改質層に吸着させる第２の金属イオンは２価の金属イオンであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記改質層上に析出させる前記金属薄膜を無電解めっきにより形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記ポリイミド基板を加熱することで、前記封止樹脂を熱硬化させるとともに改質層の剥離強度を低下させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記パターン配線を形成するためのレジストとして、白色の永久レジストを使用し、前記封止樹脂を分断するときに、前記白色の永久レジスト上を分断することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記パターン配線上に反射板を形成することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
化学エッチングにより剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
機械研磨により剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の製造方法によって製造された半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話装置などの携帯情報機器に代表される電子機器は、小型化および軽量化が要求されている。この要求に伴って、プロセスの微細化による半導体素子の小型化、配線基板の微細配線化、ワイヤボンドやフリップチップボンドの端子ピッチの微細化、アウターリードやはんだボール端子などの外部接続端子ピッチの微細化等が進められている。また、半導体装置の薄型化のためには、素子の薄型化、半導体装置の封止樹脂厚の薄型化、アウターリートやはんだボール端子等の外部接続端子の低背化、配線基板の薄型化等が進められている。
【０００３】
図５は、従来の半導体装置の構成を示す模式図である。配線基板ａは、図に示すように、半導体装置の半導体素子４から出力される電気信号をアウターリード等の外部端子１２へと伝送するための、パターン配線５が形成された基板である。配線基板は、ポリイミドやガラスエポキシ等の絶縁性を有する樹脂からなる基材１４の表層、内層に、銅等からなるパターン配線５を電気めっき等で形成したものである。
【０００４】
半導体装置は一般的に、配線基板ａ上に半導体素子４を搭載し、金ワイヤ８等により配線基板ａのパターン配線５と半導体素子４とを電気的に接続したのち、配線基板ａ上の半導体素子４とワイヤ８とをエポキシ系の封止樹脂６により封止し、配線基板ａの半導体素子４搭載面とは反対側の面にてパターン配線５と外部接続端子１２とを電気的に接続した構造としている。
【０００５】
ここで、配線基板ａの薄型化のために、配線基板ａのパターン配線５を除くポリイミドやガラスエポキシ樹脂等からなる基材１４の薄型化も進められてはいるが、配線基板ａの搬送等の作業性の問題から、現在では数十ミクロン程度までの薄型化が限界となっている。半導体装置の総厚みが３００〜４００μｍ程度のものが開発されている中では、数十ミクロンの配線基板厚みは、半導体装置薄型化の障害の１つとなっている。
【０００６】
このような問題は、発光ダイオードパッケージやレーザダイオードパッケージについても当てはまる。これらは、携帯機器の液晶モニタのバックライト光源として使用されており、携帯機器の薄型化・高出力化にともなって、発光ダイオードパッケージの薄型化・高放熱化も進められている。そのために、封止樹脂厚みや配線基板厚みを薄くする開発が進められている。
【０００７】
図６は、従来のフェイスアップ型の発光ダイオード装置の構成を示す模式図である。銅に金めっき等を施してなる配線パターン５を形成した基材１４に、半導体素子４を銀等の導電性ペースト１５でダイボンディングして搭載する。このとき発光ダイオード素子４の正電極と配線基板の正側の配線パターンとを接合させる。次に、金ワイヤ８等により半導体素子４の負電極と配線基板の負側の配線パターン５とを電気的に接続し、基材１４上の半導体素子４と金ワイヤ８とをエポキシ系やシリコーン系の封止樹脂６により封止する。このとき、封止樹脂６中に蛍光体を混入させて色度を調整するものや、基材１４上に反射板を設けるものもある。
【０００８】
発光ダイオード装置の配線基板の配線パターン５は単層であり、配線基板の基材１４部分はなくてもよいが、装置の製造上、配線基板の搬送性や取扱の観点から数十ミクロンの厚みが必要とされており、半導体装置の薄型化を妨げる原因の１つとなっている。
【０００９】
ここで、薄型化のための従来技術としては、半導体素子の搭載、電気的接続および樹脂封止後に基材を剥離することで半導体装置を薄型化する方法がある。たとえば、特許文献１には、金属ベース上に配線パターンを形成し、半導体チップを搭載した後、樹脂封止し、その後金属ベースを溶解除去することで薄型化を実現している。
【００１０】
また、特許文献２には、ポリイミド樹脂基板上に導体を形成し、半導体チップ搭載後、樹脂封止し、加熱により導体とポリイミド基板との密着性を低下させてポリイミド基板を剥離する方法が示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１０９９１４号公報
【特許文献２】特開２００３−７８０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、従来の半導体装置の製造方法において更なる薄型化を図るためには、基材の薄型化が挙げられる。しかし、基材の薄型化が進むと搬送性やハンドリング性が損なわれて、作業性の悪化や寸法精度が低下するという問題がある。
【００１３】
一方、特許文献１記載の方法によれば、金属ベースの除去を溶解により行う。この金属ベースは搬送性やハンドリング性向上のため、厚さ１２０μｍ〜１５０μｍ程度必要であり、エッチングの長時間化が問題となる。
【００１４】
また、特許文献２記載の方法によれば、ポリイミド基板を剥離する工程において、ニッケル合金とポリイミドとの間で剥離すると記載されている。この中では、剥離する工程の前段階で配線をパターン形成しているので、剥離界面にニッケル合金とポリイミドとの界面だけではなく、ポリイミドと封止樹脂との界面も含まれている。
【００１５】
ここで、ニッケル合金とポリイミドとの間の密着強度は加熱処理により低下しているが、封止樹脂とポリイミドとの密着強度は低下していない。その結果、ポリイミド基板を引き剥がす際に封止樹脂との界面に応力が集中し、封止樹脂が変形するといったことが問題として生じる。その他にも、半導体装置の端子部の外部電極接続側は、ニッケル合金で構成されるため、外部電極との接続時にはんだ付け性が悪いという問題がある。
【００１６】
本発明の目的は、封止樹脂が変形することなく容易に薄型化された半導体装置を製造することができる半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、ポリイミド基板のイミド環を開環して改質層を形成する工程と、
第１の金属イオン含有溶液に浸漬することにより前記改質層に第１の金属イオンを吸着させる工程と、
前記ポリイミド基板を還元剤溶液で処理することにより前記第１の金属イオンを還元して、前記改質層上に金属薄膜を形成する工程と、
前記金属薄膜の上に金属層を形成する工程と、
前記ポリイミド基板を第２の金属イオン含有溶液に浸漬することにより前記改質層に第２の金属イオンを吸着させる工程と、
金属層上にパターン配線を形成する工程と、
前記ポリイミド基板上に１または複数の半導体素子を搭載する工程と、
搭載された半導体素子とパターン配線との電気的接続を行う工程と、
搭載された半導体素子を封止樹脂で封止する工程と、
前記ポリイミド基板を加熱する工程と、
前記ポリイミド基板を剥離する工程と、
剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去する工程と、
前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１８】
また本発明は、ポリイミド基板のイミド環を開環して改質層を形成する工程と、
前記改質層上にレジストパターンを形成する工程と、
第１の金属イオン含有溶液に浸漬することにより、前記改質層の露出している箇所に第１の金属イオンを吸着させる工程と、
前記ポリイミド基板を還元剤溶液で処理することにより前記第１の金属イオンを還元して、前記改質層上の露出している箇所に金属薄膜を形成する工程と、
前記金属薄膜の上に金属層を形成する工程と、
前記金属層の露出部にパターン配線を形成する工程と、
前記ポリイミド基板上に１または複数の半導体素子を搭載する工程と、
搭載された半導体素子とパターン配線との電気的接続を行う工程と、
搭載された半導体素子を封止樹脂で封止する工程と、
前記ポリイミド基板を加熱する工程と、
前記ポリイミド基板を剥離する工程と、
剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去する工程と、
前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１９】
また本発明は、前記改質層に吸着させる前記第１の金属イオンは１価または２価の金属イオンであることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記改質層に吸着させる第２の金属イオンは２価の金属イオンであることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記改質層上に析出させる前記金属薄膜を無電解めっきにより形成することを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記ポリイミド基板を加熱することで、前記封止樹脂を熱硬化させるとともに改質層の剥離強度を低下させることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記パターン配線を形成するためのレジストとして、白色の永久レジストを使用し、前記封止樹脂を分断するときに、前記白色の永久レジスト上を分断することを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記パターン配線上に反射板を形成することを特徴とする。
また本発明は、化学エッチングにより剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去することを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、機械研磨により剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去することを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、前記製造方法によって製造された半導体装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ポリイミド基板のイミド環を開環して改質層を形成し、第１の金属イオン含有溶液に浸漬することにより前記改質層に第１の金属イオンを吸着させる。前記ポリイミド基板を還元剤溶液で処理することにより前記第１の金属イオンを還元して、前記改質層上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜の上に金属層を形成する。
【００２８】
前記ポリイミド基板を第２の金属イオン含有溶液に浸漬することにより前記改質層に第２の金属イオンを吸着させ、金属層上にパターン配線を形成する。
【００２９】
前記ポリイミド基板上に１または複数の半導体素子を搭載し、搭載された半導体素子とパターン配線との電気的接続を行う。搭載された半導体素子を封止樹脂で封止したのち、前記ポリイミド基板を加熱する。
【００３０】
この加熱により改質層が脆化されて強度が小さくなるので、前記ポリイミド基板を容易に剥離することができる。剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去し、前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る。
【００３１】
このように、脆化された改質層でポリイミド基板を剥離するので、剥離時に封止樹脂の変形を防止することができる。
【００３２】
また本発明によれば、ポリイミド基板のイミド環を開環して改質層を形成し、改質層上にレジストパターンを形成する。
【００３３】
第１の金属イオン含有溶液に浸漬することにより、前記改質層の露出している箇所に第１の金属イオンを吸着させ、前記ポリイミド基板を還元剤溶液で処理することにより前記第１の金属イオンを還元して、前記改質層上の露出している箇所に金属薄膜を形成する。
【００３４】
前記金属薄膜の上に金属層を形成し、金属層の露出部にパターン配線を形成する。
前記ポリイミド基板上に１または複数の半導体素子を搭載し、搭載された半導体素子とパターン配線との電気的接続を行う。
【００３５】
搭載された半導体素子を封止樹脂で封止し、前記ポリイミド基板を加熱する。
この加熱により改質層が脆化されて強度が小さくなるので、前記ポリイミド基板を容易に剥離することができる。
【００３６】
剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去し、前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る。
【００３７】
このように、脆化された改質層でポリイミド基板を剥離するので、剥離時に封止樹脂の変形を防止することができる。
【００３８】
また本発明によれば、前記改質層に吸着させる前記第１の金属イオンとして、１価または２価の金属イオンを用いる。
【００３９】
また本発明によれば、前記改質層に吸着させる第２の金属イオンとして、２価の金属イオンを用いる。
【００４０】
これにより、熱処理によって改質層の強度を低くすることができるので、ポリイミド基板をさらに容易に剥離することができる。
【００４１】
また本発明によれば、前記改質層上に析出させる前記金属薄膜を無電解めっきにより形成する。
これにより、汎用的な薄膜形成方法を用いて容易に金属薄膜を形成することができる。
【００４２】
また本発明によれば、前記ポリイミド基板を加熱することで、前記封止樹脂を熱硬化させるとともに改質層の剥離強度を低下させる。
【００４３】
封止樹脂の硬化と改質層の強度低下を同時に達成することができるので、より短時間で半導体装置を製造することができる。
【００４４】
また本発明によれば、前記パターン配線を形成するためのレジストとして、白色の永久レジストを使用し、前記封止樹脂を分断するときに、前記白色の永久レジスト上を分断する。
【００４５】
白色の永久レジストは、光を反射するので、半導体素子として発光素子を用いた場合に、永久レジストで発光光を反射して光の取り出し効率を向上させることができる。
【００４６】
また本発明によれば、前記パターン配線上に反射板を形成することで、半導体素子として発光素子を用いた場合に、反射板で発光光を反射して光の取り出し効率を向上させることができる。
【００４７】
また本発明によれば、化学エッチングにより剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去する。
【００４８】
また本発明によれば、機械研磨により剥離後に残存する金属薄膜、金属層または改質層を除去する。
これにより、ポリイミド基板の剥離面を平滑化することができる。
【００４９】
また本発明によれば、上記の製造方法によって半導体装置を製造することで、封止樹脂が変形されない薄型の半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図１は、本発明の実施の一形態である半導体装置の製造方法を示す工程図である。
本発明の半導体装置の製造方法は、
（１）改質工程
（２）第１の金属イオン吸着工程
（３）還元工程
（４）第２の金属イオン吸着工程
（５）金属層形成工程
（６）レジストパターン形成工程
（７）配線パターン形成工程
（８）半導体素子搭載および電気的接続工程
（９）樹脂封止工程
（１０）熱処理工程
（１１）剥離工程
（１２）裏面エッチング工程
（１３）分断工程
の各工程により構成される。以下では、各工程について詳細に説明する。
【００５１】
（１）改質工程
本発明におけるポリイミド基板上への金属の析出方法において、直接めっき法（ダイレクトメタライゼイション法）を用いるに際し、金属薄膜を析出させるためにポリイミド樹脂表面の分子構造を開環させる必要がある。
【００５２】
詳しくは、図１（ａ）に示すようなポリイミド基板１をアルカリ性溶液に浸漬することで、図１（ｂ）に示すようにポリイミド基板１の表面に改質層２を形成し、水洗する。この工程により、ポリイミド樹脂表面におけるポリイミド分子のイミド環が加水分解によって開環し、カルボキシル基になると同時に、カルボキシル基の水素イオンがアルカリ性溶液中のアルカリ金属イオンと置換される。
【００５３】
たとえば、化学式（１）で表されるポリイミドがＫＯＨ水溶液で処理される場合、加水分解による開環によって生成したカルボキシル基にカリウムイオンが吸着し、化学式（２）で表されるようなポリアミック酸カリウム塩の構造を有するようになる。
【００５４】
【化１】
2010045215.tif 000003
【００５５】
ポリイミド基板の構造は特に制限されるものではなく、たとえば、上記化学式（１）で表されるような、ピロメリット酸二無水物と芳香族ジアミンとを反応させて製造されたポリイミド樹脂が使用可能である。
【００５６】
本工程に用いられるアルカリ性溶液はポリイミドのイミド環を開環できる限り特に制限されるものではなく、たとえば、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属の水酸化物を含有する水溶液、Ｍｇ、Ｃａ等のアルカリ土類金属の水酸化物を含有する水溶液等が使用可能である。アルカリ性溶液に含有され、本工程で水素イオンと置換するアルカリ金属イオンを以下、アルカリ金属イオンＡと呼ぶものとする。
【００５７】
本工程に用いられるアルカリ性溶液は通常は、濃度が０．１〜１０Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）、溶液温度が２０〜７０℃であり、改質に要する浸漬処理時間は１分〜２時間である。好ましくは、溶液温度は３０〜５０℃、処理時間は３〜７分間である。処理温度が高すぎるとポリイミドの主鎖が切れる可能性があり、処理時間が長すぎると改質層２が厚くなりポリイミド樹脂全体の強度が低下するため、プロセス継続が困難になる可能性がある。
【００５８】
ここで改質層２の厚さは、後工程で得られる金属薄膜の厚さと相関がある。さらに後述する工程で電解めっきの給電層として用いるのに必要な金属薄膜の厚さを得るためには、改質層２の厚さは１〜５μｍが好ましい。
【００５９】
水洗は、ポリイミド樹脂表面に付着したアルカリ性溶液を除去するために行う。従って、流水による水洗が望ましい。通常は、１〜５Ｌ／ｍｉｎの水量で、５分間以上の流水洗を行う。
【００６０】
（２）第１の金属イオン吸着工程
本工程では、第１の金属イオン含有溶液（以下では、第１イオン溶液という）で改質層２を処理して、第１イオン溶液に含有される第１の金属イオンを改質層２に吸着させる。詳しくは、改質層２が形成されたポリイミド基板１を、第１イオン溶液に浸漬して、改質層２中のアルカリ金属イオンＡを、第１イオン溶液中の第１の金属イオンと置換させる。
【００６１】
第１イオン溶液中に含まれる第１の金属イオンは、後述する還元工程で還元されて金属薄膜として析出する。用いることができる第１の金属イオンの種類は、１価または２価の金属イオンを用いることができるが、後述する熱処理工程で改質層２の剥離強度を低下させるために、２価の金属イオンが好ましい。
【００６２】
用いることができる第１の金属イオンの種類として、たとえば、Ｎｉイオン、Ｃｕイオン、およびこれらの組み合わせを用いることが好ましい。
【００６３】
また、用いることができる第１イオン溶液の種類として、たとえば、ＮｉＳＯ４水溶液、ＣｕＳＯ４水溶液、ＮｉＣｌ２水溶液、およびこれらの混合液などが使用可能である。
【００６４】
Ａｇイオンなどの１価の金属イオンを用いてもよいが、２価金属イオンを用いた場合よりも、後述する熱処理工程において、加熱処理を行った場合に改質層２の強度を低下させる効果が小さい。
【００６５】
本工程に用いられる第１イオン溶液は、濃度が０．０１〜０．１Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）、処理温度が２０〜３０℃であり、金属イオン吸着に要する浸漬処理時間は５分間以上である。特に本工程での処理時間は、改質工程における改質処理の条件により適宜設定される。たとえば、改質層２の厚さが約３μｍの場合、少なくとも３分間、金属イオン吸着処理を行えば十分である。
【００６６】
第１イオン溶液に浸漬した後、水洗を行い、ポリイミド樹脂表面に付着した第１イオン溶液の除去を行う。なお、水洗は通常、１〜５Ｌｍｉｎの水量で、５分間以上の条件で行う。
【００６７】
（３）還元工程
本工程では、還元剤溶液で改質層２を処理して、改質層２に吸着した第１の金属イオンを改質層２上で還元させる。これにより、改質層２上に金属粒子が析出し、金属薄膜７が形成される（図１（ｃ））。
【００６８】
還元剤溶液の種類は、吸着された第１の金属イオンを還元できる液体であれば特に制限されず、一般的な無電解めっきで使用される還元剤の水溶液が使用可能である。たとえば、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン等のホウ素化合物の水溶液や、次亜リン酸ナトリウムの水溶液などが使用可能である。そのような還元剤溶液の中でも、比較的、還元速度の速い水素化ホウ素ナトリウムを用いるのが最も好ましい。これは、還元による金属粒子の析出に伴うポリイミド基板１に生じる応力は、金属粒子が微細であるほど周囲に均一に分散され、そのような微細な金属粒子の析出には、還元速度が比較的速い還元剤溶液が好適なためである。
【００６９】
たとえば、水素化ホウ素ナトリウムを単独で使用する場合、溶液温度は５℃〜３０℃、特に１０〜２５℃が好適である。還元剤溶液の濃度は０．０００２ｍｏｌ／Ｌ〜０．１ｍｏｌ／Ｌが好適である。ここで、量産時における還元剤溶液の安定性向上のため、還元剤溶液の濃度を０．０１ｍｏｌ／Ｌ〜０．１ｍｏｌ／Ｌとする場合がある。この場合には、処理時間は０．５〜３０分間、特に５〜２０分間が好適である。
【００７０】
またたとえば、ジメチルアミンボランを単独で使用する場合、溶液温度は３０〜７０℃、特に４０〜６０℃が好適である。還元剤溶液の濃度は０．０５〜５ｍｏｌ／Ｌ、望ましくは０．５〜１ｍｏｌ／Ｌが好適である。処理時間は１〜３０分間、特に５〜１５分間が好適である。
【００７１】
溶液温度が低すぎると、還元速度が遅くなるので金属粒子の析出が進まない。また、処理時間が長くなり過ぎたり、温度が高すぎると、改質層２が熱的なダメージをうけて剥がれてしまう原因となる。
【００７２】
還元剤溶液は、還元剤を単独種類だけでなく、複数種類で混合して使用しても良い。たとえば、水素化ホウ素ナトリウムとジメチルアミンボランとを混合して用いても構わない。
【００７３】
還元剤溶液には、必要に応じてｐＨ調整剤や錯化剤等の添加剤を加えても良い。そのような添加剤としては、従来より一般的な無電解めっきで使用される還元剤溶液に加える添加剤が使用可能である。なお、還元剤溶液のｐＨは８．０以上、望ましくは８．５〜９．６が好適である。
【００７４】
本工程で析出する金属薄膜７の厚みは、特に制限されるものではなく、通常は６０〜３００ｎｍ、特に１００〜１５０ｎｍである。
【００７５】
第１の金属イオンが還元されるのに伴い、金属イオンが吸着されていた改質層２の分子構造はポリアミック酸塩から第１の金属イオンが溶離され、ポリアミック酸になる。
【００７６】
このとき、すべての第１の金属イオンが還元されず、改質層内に第１の金属イオンが残存したままの状態であってもよい。つまり、分子構造としては、一部がポリアミック酸塩のままであってもよい。
【００７７】
還元処理後は通常、ポリイミド樹脂表面に付着した還元剤溶液を除去するために水洗を行う。水洗は、０〜５Ｌ／ｍｉｎの水量で、５分間以上の条件で行う。
【００７８】
（４）第２の金属イオン吸着工程
本工程では、第２の金属イオン含有溶液（以下では、第２イオン溶液という）により改質層２を処理して、還元工程において改質層２内部で消費された第１の金属イオンと同量の第２の金属イオンを改質層２に吸着させる。
【００７９】
以下に本工程における詳細な物理現象について述べる。還元工程を終えた段階で改質層２には、還元されずに残存した第１の金属イオンと、還元された第１の金属イオンの代わりに吸着した水素イオンが混在した状態にある。ここで、ポリイミド基板１を第２イオン溶液に浸漬させて、第２の金属イオンを水素イオンと再置換させる。このとき、水素イオンだけでなく、第１の金属イオンも第２の金属イオンと一部置換される。これらのイオン交換反応の結果、改質層２の内部に存在する単位体積あたりの第１の金属イオンおよび第２の金属イオンの総量は、還元工程前と同量になる。
【００８０】
用いる第２の金属イオンの種類は、後述する熱処理工程で改質層２の強度を低下させるために、２価の金属イオンが好ましい。
【００８１】
第２の金属イオンの種類として、たとえば、Ｎｉイオン、Ｃｕイオン、およびこれらの組み合わせを用いることが好ましい。
【００８２】
また、用いることができる第２イオン溶液の種類として、たとえば、ＮｉＳＯ４水溶液、ＣｕＳＯ４水溶液、ＮｉＣｌ２水溶液、およびそれらの混合液などが使用可能である。
【００８３】
Ａｇイオンなどの１価の金属イオンを用いてもよいが、後述する熱処理工程において改質層２の強度を低下させる効果が小さい。
【００８４】
本工程に用いられる第２イオン溶液は、通常は、濃度が０．０１〜０．１Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）、処理温度が２０〜３０℃である。本工程での処理時間は１〜１８０分間で、改質工程における改質処理の条件により適宜設定される。たとえば、改質層の厚さが約３μｍの場合、少なくとも２〜３０分間吸着処理を行うのが望ましい。
【００８５】
このとき、処理時間が短すぎると、改質層２内部の水素イオンが第２の金属イオンと完全にイオン交換されない。また、処理時間が長すぎると、還元工程で析出させた金属粒子が第２の金属イオン含有溶液に溶解されて金属イオンに戻ってしまう。
【００８６】
水洗は、ポリイミド樹脂表面に付着した第２イオン溶液を除去するために行う。水洗は通常、１〜５Ｌ／ｍｉｎの水量で、５分間以上の条件で行う。
【００８７】
（５）金属層形成工程
本工程では、金属薄膜７を有するポリイミド基板１に対して、所望により電解／無電解めっき等により金属薄膜７上に５００ｎｍから２０μｍの厚さで金属層３を形成する（図１（ｄ））。
【００８８】
本工程に用いられる金属層形成方法としては、特に限定されることなく、一般的に用いられている様々な方法を適用できる。たとえば、金属層３として銅を電解めっきにより形成する場合には、陰極をポリイミド基板とし、陽極を溶解性アノードとする。ここでは、０．０３〜０．０５％の燐を含む含燐銅アノードを使用する。これによって、銅めっきを行う際のスライムの生成を抑制することができる。めっき液としては、たとえば硫酸銅を含む液を用いる。この硫酸銅を用いためっき液は、液の管理が簡便であるという利点がある。また、めっき速度を高くするために、めっき液の濃度を高くして電流密度を上げることにより、金属層３の析出量を増加させて、生産効率を上げることができる。
【００８９】
めっき液は、電解反応において発生した水素がポリイミド基板の表面に付着するのを防ぐため、およびめっき効率を上げるために攪拌され、噴流循環している。なお、通常めっき電流密度は、０．３〜５Ａ／ｄｍ２程度である。
【００９０】
次に、水洗を行い、ポリイミド基板を乾燥させる。乾燥条件は特に制限されず、通常は温度が８０〜１４０℃、望ましくは１００〜１２０℃、時間は３０〜１８０分間である。得られた金属層３の酸化防止のため、窒素ガス雰囲気、不活性ガス雰囲気、真空雰囲気で加熱処理することが望ましい。真空雰囲気で乾燥を行う場合は、特に加熱の必要はなく常温で実施しても良い。その場合は乾燥時間を１２０分間以上とすること等、時間を長くすることが望ましい。
【００９１】
（６）レジストパターン形成工程
次に、図１（ｅ）に示すように、乾燥させたポリイミド基板１上に、印刷法でレジストパターン１１を形成し、金属層３の表面を選択的に部分露出させる。ここで、金属層３の露出する部分が後述するパターン配線領域となる。本工程に用いられるレジスト材料としては、特に限定されることなく、市販されている様々な材料を用いることができる。たとえば、エポキシ系のレジストが使用される。特に、白色の永久レジストを使用することが好ましい。
【００９２】
永久レジストは、後述の金属析出の際のレジストとして機能するとともに、それ以降は剥離せずにそのままソルダーレジストとして使用することが可能である。さらに、永久レジストが白色であれば、半導体素子から発せられた光を反射しやすいので、光を効率よく半導体パッケージ外部に取り出すことができる。
【００９３】
なお、レジストパターンの形成方法としては、以下に説明する方法で行うことも可能である。たとえば、フォトリソグラフィ法によって、ポリイミド基板上にレジストパターンを形成する。本工程に用いられるレジスト材料としては、特に限定されることなく、市販されている様々な材料を用いることができる。たとえば、ノボラック樹脂を主成分とし、感光剤、乳酸エチル、酢酸ノルマルブチルなどの溶剤を含有する液状ポジレジストを使用することができる。そのような液状ポジレジストはたとえば、市販のＯＦＰＲ（東京応化製）として入手可能である。また、レジストフィルムを貼り付けることによりレジスト形成してもよい。たとえば、日立化成製ＰｈｏｔｅｃＲＹ−３３２５ＳＧを用いる場合には、市販のフィルムラミネータを用いて１１０℃で加熱しながら、０．４ＭＰａ程度の圧力でポリイミド基板上に貼り付けを行う。レジスト形成後露光し、それぞれのレジスト材料に対応する溶液を用いて現像を行う。
【００９４】
（７）パターン配線形成工程
本工程では、金属層３上に、さらに金属からなるパターン配線５を形成する（図１（ｆ））。パターン配線形成方法としては、特に限定されることなく、一般的な電解めっき、無電解めっきにより、銀、ニッケル、金、銅等の金属を１層もしくは複数層形成する。
【００９５】
次に、ポリイミド基板１を乾燥させる。乾燥条件は、特に制限されず、通常は温度が８０〜１４０℃、望ましくは１００〜１２０℃、時間は３０〜６０分間である。得られたパターン配線５の酸化防止のため、窒素ガス雰囲気、不活性ガス雰囲気、真空雰囲気で加熱処理することが望ましい。真空雰囲気で乾燥を行う場合は、特に加熱の必要はなく常温で実施しても良い。その場合は乾燥時間を１２０分間以上とする等、時間を長くすることが望ましい。
【００９６】
（８）半導体素子搭載および電気的接続工程
次に、熱硬化性の接着剤等で配線パターン５上に半導体素子４を搭載、すなわちダイボンドする。半導体素子４としては、発光波長が３８０〜４５０ｎｍの波長域である青色の発光ダイオードまたはレーザダイオード、発光波長がそれよりも短い紫外光を用いた発光ダイオードやレーザダイオードを用いることができる。レーザダイオードの場合は、多くの発光量を得るために、発光面積の小さな端面発光型レーザよりも面発光型レーザが望ましい。
【００９７】
半導体素子４とパターン配線５の負極側に用いる接着剤としては、半導体素子４で発生した熱をパッケージ側に放熱させやすい、熱伝導率の高い材料が望まれる。たとえば、Ａｇペーストやはんだを用いることができる。
【００９８】
また、このときのパターン配線５上への半導体素子４の搭載位置参照用に、あらかじめポリイミド基板１の一部にスリットや貫通孔を設けておいてもよい。
【００９９】
次に、搭載された半導体素子４と配線パターン５とを電気的に接続するために、半導体素子４の所定の接続端子と配線パターン５との間を、たとえばワイヤボンドにて接続を行う（図１（ｇ））。半導体素子４とパターン配線５の負極側とが導電性接着剤で接続している場合は、ボンディングワイヤによって、半導体素子４の正極側とパターン配線５の正極側とを接続すればよい。
【０１００】
（９）樹脂封止工程
次に、ポリイミド基板１の半導体素子４搭載面側を、たとえば封止樹脂９にて封止する（図１（ｈ））。
【０１０１】
樹脂封止に用いる封止樹脂９には、様々な特性が必要である。たとえば、光の透過度、紫外光耐性、熱耐性、工程で用いる薬液耐性、硬化収縮量が小さいことなどである。
【０１０２】
光の透過度は、１００％に近い値が要求される。これは、半導体素子４から放射された光を効率よく、半導体装置の外部に取り出すためである。
【０１０３】
紫外光耐性が要求されるのは、半導体素子４から放射された光が封止樹脂に微量に吸収されることにより封止樹脂が劣化して、変色などを生じないためである。したがって、封止樹脂の材料としては、光の吸収が少ないシリコーン系樹脂の方がエポキシ系樹脂よりも望ましい。
【０１０４】
熱耐性について、携帯電話装置などに備えられる半導体装置に用いられる半導体素子４のｐ−ｎ接合温度は、７０℃程度に上るため、耐熱性のある材料が望まれる。封止樹脂の材料としては、耐熱性のあるシリコーン系樹脂の方がエポキシ系樹脂よりも望ましい。
【０１０５】
工程で用いる薬液、その後の工程で使用される金属のエッチング溶液である塩化第二鉄溶液や硫化アンモニウム系エッチャント等に対して耐性を有するものが望ましい。
【０１０６】
これらの要求を満たすものとして、たとえば、信越化学工業（株）のシリコーン系樹脂であるＫＥＲ−２５００や変性したシリコーン系樹脂であるＳＣＲ-１０１６がある。封止樹脂９の成型方法としては、圧縮成型もしくは、ディスペンサによるポッティングを用いることができる。
【０１０７】
圧縮成型は、形状安定性があり、かつ、脱泡が容易であるが、粘着性がある封止樹脂９の場合は、金型と接着して封止樹脂９の形状が変形してしまうため用いることができない。
【０１０８】
それに対して、ディスペンサ方式は、粘着性のある封止樹脂９であっても塗布することができる。しかし、封止樹脂９の粘度などによって、ポリイミド基板１との接触角が変わるので、形状を安定させることが難しい。このようなことから、封止樹脂９を塗布する周囲にセラミック等の材質でダム（堰止め部）を形成して、封止樹脂９とポリイミド基板１との接触面積を規定することにより封止樹脂の形状を安定させるといった方法を用いてもよい。
【０１０９】
このような方法によって、出射する光の色度を調整するための蛍光体を樹脂に混入させた蛍光体入り封止樹脂９を塗布する。なお、蛍光体として用いることができる材料としては、ＣｅドーピングしたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）やＢＯＳ（ケイ酸バリウム）などを用いることができる。
【０１１０】
蛍光体入り封止樹脂９の塗布を終えた後、蛍光体入り封止樹脂９の硬化を行う。熱処理のプロファイルは樹脂の種類によって異なり、一般的に６０〜１８０℃である。ディスペンサ方式で塗布した場合、樹脂の温度を上げると粘度が下がり、蛍光体入り封止樹脂９が流動して形状変形するので、硬化が始まらない温度で一定時間保持して蛍光体入り封止樹脂９の形状変化が収まった後、硬化温度まで温度を上昇させて蛍光体入り封止樹脂９を硬化させる。
【０１１１】
たとえば、変性シリコーン系樹脂であるＳＣＲ−１０１６を用いた場合、１００℃で１時間保持し、その後、１５０℃で１時間保持させるのが望ましい。なお、蛍光体入り封止樹脂９の硬化収縮によって、蛍光体入り樹脂９が硬化している途中に改質層２と金属薄膜７との間で引き剥がれが起きないようにするために、それらの間の密着強度は、ピール強度を評価の指標とした場合、０.４ｋＮ／ｍ以上とすることが好ましい。
【０１１２】
次に、蛍光体入り封止樹脂９の上にさらに封止樹脂６を塗布した後、これを硬化させる。封止樹脂６には、蛍光体を混入させておいてもよいが、色度調整の観点から蛍光体を混入させない方が好ましい。封止樹脂６として用いることができる樹脂の種類、塗布方法および硬化方法は蛍光体入り封止樹脂９の場合と同様である。
【０１１３】
（１０）熱処理工程
次に、改質層２を脆性にして、ポリイミド基板１を容易に引き剥がせる状態にする。なお、用いる方法は加熱処理であり、引き剥がす界面は改質層２内部にある。このとき改質層２に２価の金属イオンが吸着されていればより効果は高い。
【０１１４】
熱処理温度は１００℃〜１８０℃で熱処理時間は３０分〜１時間程度である。この処理を終えると改質層の強度（ピール強度）は０．２〜０．０５ｋＮ/ｍにまで低下する。
【０１１５】
なお、本工程は樹脂封止工程で行う樹脂硬化のための加熱処理と同時に達成してもよい。この方が、プロセス時間を短縮することができる。
【０１１６】
（１１）剥離工程
次に、改質層２を脆性破壊させて、ポリイミド基板１を剥離する（図１（ｉ））。このとき、改質層２に引っ張り加重をかけられる方法が利用できる。たとえば、ポリイミド基板１の端部に鋭利な刃物等で切り欠きを設け、ポリイミド基板１を封止樹脂６側から引き剥がす方法がある。このとき、改質層２の強度は加熱処理により低下しているので、容易に剥離することができる。
【０１１７】
それ以外の方法としては、ポリイミド基板１の底面と封止樹脂６の上面を平らな金属板に真空吸着させ、それらを相反する方向に引っ張る方法がある。
【０１１８】
これらの方法を利用して剥離を実施するには、改質層２の強度がピール強度を指標とした場合、０．３ｋＮ／ｍ程度以下であれば、封止樹脂６に過度な負荷がかからないので変形することなく、ポリイミド基板１を剥離することが可能である。
【０１１９】
（１２）裏面エッチング工程
次に、半導体素子４側の剥離面に存在する改質層２の砕けた破片や、金属薄膜７および金属層３の除去を行う（図１（ｊ））。金属層３の除去方法は特に制限されず、化学エッチングもしくは機械研磨等により行う。
【０１２０】
特に、化学エッチングを行う場合は、金属薄膜７および金属層３を溶解することができるエッチャントを使用する。たとえば、金属薄膜７および金属層３の材料が銅である場合、エッチャントには、塩化第二鉄溶液や硫化アンモニウム溶液を用いることができる。
【０１２１】
金属薄膜７に接着している改質層２の破片は、エッチングによる金属薄膜７の溶解時に取り除かれる。このとき、金属薄膜７はポーラス膜なので、通常のバルク金属と比較してエッチングされやすい。したがって、金属薄膜７は溶け残りなく完全に除去することができる。これによって金属薄膜７に接着していた改質層２の破片も除去できる。
【０１２２】
金属薄膜７を溶解させた後、続けて金属層３の溶解を行い、封止樹脂６の一方側にレジストパターン１１、パターン配線５が露出することになる。
【０１２３】
（１３）分断工程
次に、前記封止樹脂を分断して個片化された半導体装置を得る（図１（ｋ））。分断方法は、一般的なダイシング装置により行う。なお、各半導体装置に複数の半導体素子を含むように分断してもよい。
【実施例】
【０１２４】
本発明による半導体装置の製造方法について、実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１２５】
[実施例１]
実施例１では、以下に説明する工程により半導体装置を製造した。
【０１２６】
図２は、実施例１の製造工程を説明するための断面模式図である。
ポリイミド基板１には、１ｍｍ厚のカプトンを使用した（図２(ａ)）。
【０１２７】
まず、改質工程として、ポリイミド基板１を濃度５Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）、温度５０℃のＫＯＨ水溶液に３分間浸漬した。この改質工程により、ポリイミド基板１の表面には、ポリイミド分子中のイミド環の加水分解により、カルボキシル基にカリウムイオンが配位したポリアミック酸カリウム塩の分子構造を有する改質層２を形成した（図２(ｂ)）。
【０１２８】
改質層２の厚さは、ポリイミド樹脂１の断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察することにより、約３μｍであることが判った。
【０１２９】
次に、ポリイミド基板１を、２Ｌ／ｍｉｎの流水で５分間、水洗した。
次に、第１の金属イオン吸着工程として、ポリイミド基板１を濃度０．０５Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）、温度２４℃の硫酸銅水溶液に２０分間浸漬した。なお、溶液は、マグネットスターラにより攪拌した。この吸着処理により改質層２は、ポリアミック酸銅塩の分子構造を有する銅イオン吸着改質層２となった。
【０１３０】
次に、ポリイミド基板１の水洗を行った。水洗は、２Ｌ／ｍｉｎの流水で５分間実施した。
【０１３１】
次に、還元工程として、ポリイミド基板１を還元剤溶液である水素化ホウ素ナトリウム水溶液に浸漬した。なお、水溶液濃度は０．００５Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）、ｐＨは９．４、温度は２５℃、浸漬処理時間は５分間とした。
【０１３２】
なお、還元剤溶液はバブル注入により攪拌を行った。この還元処理により、銅イオンは還元され、改質層２の最表部に銅よりなる金属薄膜７が形成された（図２(ｃ)）。
【０１３３】
次に、ポリイミド基板１を水素化ホウ素ナトリウム溶液から取り出し、水洗処理を行った。水洗は、２Ｌ／ｍｉｎの流水で５分間実施した。
【０１３４】
次に、第２の金属イオン吸着工程として、ポリイミド基板１を濃度０．０５Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）、温度２４℃の硫酸銅水溶液に２０分間浸漬した。なお、溶液は、マグネットスターラにより攪拌した。改質層２の分子構造は、還元工程で一部、ポリアミック酸となっていたものが、この処理によりすべて、ポリアミック酸銅塩に置き換わった。
【０１３５】
次に、銅の酸化物（水酸化物）を除去した。ここで、酸化物（水酸化物）の除去としては、硫酸、塩酸、クエン酸等による方法があるが、金属薄膜７の溶け出しを抑制するために、クエン酸を用いた。クエン酸濃度０．２Ｍ（ｍｏｌ／ｌ）、温度は２５℃、浸漬処理時間は１分間とした。
【０１３６】
次に、金属層形成工程として、金属薄膜７を給電層として電解めっきにより、銅よりなる金属層３を形成した（図２（ｄ））。陰極をポリイミド基板とし、陽極を溶解性アノードとした。ここでは、０．０３〜０．０５％の燐を含む含燐銅アノードを使用した。これによって、銅めっきを行う際のスライムの生成を抑制することができた。
【０１３７】
めっき液としては、硫酸銅を含む液を用いた。このめっき液は、電解反応において発生した水素がポリイミド基板の表面に付着するのを防ぐために、酸素によるバブル攪拌を行った。なお、電流密度は、１．５Ａ／ｄｍ２とし、めっき時間を２０分間とすることで、膜厚１μｍの金属層３が得られた。
【０１３８】
次に、乾燥させるために、ポリイミド基板１について、窒素ブローによりポリイミド樹脂表面に付着した水分を除去した後、温度８０℃、真空（１０ｈＰａ）雰囲気中で、時間は６０分間、静置させた。
【０１３９】
次に、レジストパターン形成工程として、印刷により、ポリイミド基板上に永久レジストパターン１１を形成し、金属層３を部分的に露出させた（図２(ｅ)）。ここで、露出する部分が、後にパターン配線５の形成領域となる。
【０１４０】
次に、パターン配線形成工程として、金属層３の露出面上に銅層および銀層からなるパターン配線５を形成した（図２(ｆ)）。パターン配線５の形成は、無電解めっきにより行い、厚さはそれぞれ、銅層が２μｍ、銀層が０．３μｍとした。
【０１４１】
次に、パターン配線５上に、実装される半導体素子４を取り囲むようにセラミックよりなる高さ４００μｍの反射板１０を形成した（図２（ｆａ））。
【０１４２】
このような反射板１０を設けることで、半導体素子４から発せられた光が反射板１０反射され外部に効率よく導かれる。
【０１４３】
反射板１０の形成方法には、ポリイミド基板１とは別にガラス基板上に当該セラミックよりなる反射板１０を形成しておき、反射板１０をポリイミド基板１の表面に転写する方法を利用した。このとき、反射板１０とパターン配線５との接着にはエポキシ樹脂を用いた。
【０１４４】
次に、熱硬化性の導電性接着剤でパターン配線５上に半導体素子（発光ダイオード素子）４を搭載した。半導体素子４を搭載するピッチは、半導体装置の大きさとほぼ同等のピッチとし、ここでは、ＸＹ方向とも５ｍｍピッチとした。
【０１４５】
次に、半導体素子搭載、電気的接続工程として、搭載された半導体素子４とパターン配線５とを電気的に接続するために、半導体素子４とパターン配線５との間を、金ワイヤ８によるワイヤボンディングにより接続した（図２(ｇ)）。
【０１４６】
次に、樹脂封止工程、熱処理工程として、半導体素子４上に封止樹脂６をディスペンサにより塗布した。なお、封止樹脂６は、シリコーン系である信越化学製のＫＥＲ-２５００を使用した。なお、封止樹脂６には、出射する光の色度を調整するためにＣｅドープのＹＡＧ蛍光体を混入させた。
【０１４７】
その後、塗布した封止樹脂６を１００℃で１時間保持し、さらに１５０℃で１時間保持して硬化させた（図２(ｈ)）。このときの熱処理で、改質層２のピール強度を低下させることも同時に達成することができた。
【０１４８】
このときの加熱処理の前後における改質層２の強度の変化を同じ条件で作製した別のサンプルを用いて調べた。強度の評価基準としてピール強度を用いた。
【０１４９】
図３は、改質層２のピール試験結果を示す図である。加熱処理前のピール強度は、０．６ｋＮ/ｍであり、加熱処理後のピール強度は、０．１ｋＮ/ｍにまで低下した。また、破断面は、加熱処理前は、金属薄膜７と改質層２との間で破断しているのに対して、加熱処理後は、改質層２内部で貝殻状に破断していた。これらのことから、熱処理後に改質層２は脆性を示すようになったことが証明された。
【０１５０】
次に、剥離工程として、ポリイミド基板１の端部を刃物で切り欠き、ポリイミド基板１を封止樹脂側から機械的に引き剥がした（図２(ｉ)）。このとき、改質層２の強度は加熱処理により低下しているので、容易に剥離することが可能であった。封止樹脂６側の破断面を光学顕微鏡により観察したところ、改質層２内部で貝殻状に破断していた。
【０１５１】
剥離したポリイミド基板１は、水酸化カリウム溶液もしくは過マンガン酸カリウム溶液に浸漬することで、剥離したポリイミド基板１の最表面に付着した改質層２の破片が取り除かれる。このようにして、ポリイミド基板１は再生可能であり、繰り返し使用することによって、半導体装置製造にかかるコストを低減させることができる。
【０１５２】
次に、裏面エッチング工程として、化学エッチングにより金属薄膜７および金属層３の除去を行った（図２（ｊ））。ここでは、濃度１０Ｍ、温度３０℃の塩化第二鉄溶液をスプレー方式により霧状にして裏面に５分間吹きつけ、金属薄膜７および金属層３の除去を行った。このとき、金属薄膜７に付着している改質層２の砕けた破片も一緒に除去することができた。
【０１５３】
次に、分断工程として、半導体装置毎への分断を行った（図２(ｋ)）。分断は、ダイシングソーにより行った。
【０１５４】
上記により、ポリイミド基板１を有さない半導体装置を製造することができるため、半導体装置の薄型化が可能となった。
【０１５５】
[実施例２]
実施例２は、第２の金属イオン吸着工程を実施しないこと以外は、実施例１と同じ条件で製造工程を実施した。なお、還元工程における還元時間は５分間であり、改質層２には、単位体積あたりに銅イオンが元素比で３％存在していることが確認された。
【０１５６】
熱処理工程前後における改質層の強度を調べるために、それぞれの場合におけるサンプルのピール試験を実施したところ、熱処理前が０．６ｋＮ／ｍであり、熱処理後に０．２ｋＮ／ｍに低下した。実施例１の場合における熱処理後の改質層の強度０．１ｋＮ／ｍまでは低下しなかったが、剥離工程において、ポリイミド基板１を容易に引き剥がす程度にまではピール強度を低下させることができた。
【０１５７】
このように、改質層２に存在する銅イオン量が少ない場合でも、改質層２の強度を低下させる効果があることが確認された。
【０１５８】
加熱処理により改質層２の強度が低下した理由は、還元工程で完全に改質層２内部にある第１の金属イオンが還元されずに、一部残存しているからであった。
【０１５９】
[実施例３]  
実施例３は、第２の金属イオン吸着工程で、硫酸銅水溶液に浸漬する代わりに、ポリイミド基板１を濃度５０ｍＭのニッケルイオン含有溶液に浸漬して、改質層２にニッケルイオンを吸着させること以外は、実施例１と同じ条件で製造工程を実施した。
【０１６０】
熱処理工程前後における改質層２の強度を調べるために、それぞれのサンプルのピール試験を実施したところ、熱処理前が０．６ｋＮ／ｍであり、熱処理後に０．１ｋＮ／ｍに低下した。これは、実施例１の場合における、熱処理後の改質層２のピール強度と同じ値であった。
【０１６１】
剥離工程では、ポリイミド基板１を容易に引き剥がすことができた。このように、改質層２に吸着させる金属イオンがニッケルイオンの場合でも、加熱処理により改質層２の強度を低下させる効果が得られた。
【０１６２】
[実施例４]
図４は、実施例３の製造工程を説明するための断面模式図である。
【０１６３】
実施例４で用いたポリイミド基板１および各工程の実施内容のうち、実施例１と同様である場合については、詳細な説明を省略する。
【０１６４】
実施例４では、まず、ポリイミド基板１（図４（ａ））について、改質工程を実施し、カルボキシル基にカリウムイオンが配位したポリアミック酸カリウム塩が形成された改質層２を形成した（図４(ｂ)）。
【０１６５】
次に、ポリイミド基板１について、乾燥処理を行った。
次に、印刷により、ポリイミド基板１上にレジストパターン１１を形成し、改質層２を選択的に露出させた（図４(ｃ)）。ここで、露出した部分が後のパターン配線６の形成領域となる。レジスト材料としては、エポキシ系の白色永久レジストを使用した。
【０１６６】
次に、第１の金属イオン吸着工程として、ポリイミド基板１を第１の金属イオン含有溶液に浸漬させた。第１の金属イオン含有溶液には、濃度５０ｍＭ、温度２５℃の硫酸銅水溶液を用いた。その後、５分間水洗処理を行った。
【０１６７】
次に、還元工程として、ポリイミド基板１を還元剤溶液に浸漬させた。この処理により、第１の金属イオンは還元され、改質層２のレジストパターン１１以外の領域に、銅よりなる金属薄膜７が析出した（図４(ｄ)）。
【０１６８】
次に、ポリイミド基板１を水素化ホウ素ナトリウム還元剤溶液から取り出し、５分間、水洗処理を行った。
【０１６９】
次に、金属薄膜７上の酸化物（水酸化物）を除去した。
次に、金属薄膜７を給電層として、電解めっきにより膜厚１０μｍの金属層３を形成した。
【０１７０】
次に、金属層７上にニッケル層および銀層からなるパターン配線５を形成した。パターン配線５の形成は、無電解めっきにより行い、ニッケル層および銀層の厚さはそれぞれ、２μｍ、０．３μｍとした（図４(ｅ)）。
【０１７１】
次に、ポリイミド基板１について、乾燥処理を行った。
次に、熱硬化性の導電性接着剤でパターン配線５上に半導体素子（発光ダイオード素子）４を搭載し、ワイヤボンディングにより接続を行った（図４(ｆ)）。
【０１７２】
次に、樹脂封止工程、熱処理工程として、半導体素子４上に、出射する光の色度を調整するための蛍光体を含んだ蛍光体入り封止樹脂９をディスペンサにより塗布し、熱処理により硬化させた（図４(ｇ)）。続いてポリイミド基板１の半導体素子４搭載側をシリコーン系の封止樹脂６にて封止成型し、熱硬化させた（図４(ｈ)）。
【０１７３】
次に、剥離工程として、ポリイミド基板１の端部を刃物で切り欠き、ポリイミド基板１側を封止樹脂６側から機械的に引き剥がした（図４(i)）。このとき、改質層２の強度は熱処理により低下しているので、容易に剥離することが可能であった。破断面を光学顕微鏡により観察したところ、改質層内部で貝殻状に破断されていた。
【０１７４】
ここで、剥離したポリイミド基板１は、水酸化カリウム溶液もしくは過マンガン酸カリウム溶液に浸漬することで、最表面に付着した改質層２の破片を取り除くことができる。したがって、ポリイミド基板は再生可能であり、繰り返し使用することによって、半導体装置製造にかかるコストを低減させることができる。
【０１７５】
次に、剥離面に残存する２改質層の砕けた破片の除去を機械研磨により行った。
次に、半導体装置毎への分断を行った（図４(ｊ)）。分断は、ダイシングソーにより行った。
【０１７６】
上記により、ポリイミド基板を有さない半導体装置を製造することができるため、半導体装置の薄型化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の実施の一形態である半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図２】実施例１の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図３】改質層２のピール試験結果を示す図である。
【図４】実施例３の製造工程を説明するための断面模式図である。
【図５】従来の半導体装置の構成を示す模式図である。
【図６】従来のフェイスアップ型の発光ダイオード装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１  ポリイミド基板
２  改質層
３  金属層
４  半導体素子
５  パターン配線
６  封止樹脂
７  金属薄膜
８  ボンディングワイヤ
９  ダイシング溝
１０  レジストパターン
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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