(57)【要約】      （修正有）【課題】  銅表面に１μｍを超す凹凸を形成することなく、銅表面と絶縁層との接着強度を確保し、チップの信頼性を低下させることなく、配線間の絶縁信頼性を向上できる銅の表面処理方法及び銅表面を提供する。【解決手段】  銅表面を酸化処理する工程、その後、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で処理する工程を有する銅の表面処理方法。2006316300.tif 000015（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅表面を酸化処理する工程、その後、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で処理する工程を有することを特徴とする銅の表面処理方法。
【化１】
2006316300.tif 000011
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【請求項２】
銅表面に銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト、金、白金、銀、パラジウムから選択される金属を一種以上含む金属層を形成する工程、その後、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で処理する工程を有することを特徴とする銅の表面処理方法。
【化２】
2006316300.tif 000012
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【請求項３】
前記のシリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で処理する工程の後、カップリング処理、腐食抑制処理の少なくとも１つ以上を行う工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載の銅の表面処理方法。
【請求項４】
前記金属層を形成する工程の後、前記金属表面を酸化処理する工程を有することを特徴とする請求項２または３に記載の銅の表面処理方法。
【請求項５】
前記銅表面を酸化処理する工程は、ドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理による工程であることを特徴とする請求項１または３に記載の銅の表面処理方法。
【請求項６】
前記金属表面を酸化処理する工程はドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理による工程であることを特徴とする請求項４に記載の銅の表面処理方法。
【請求項７】
前記銅の表面処理後の表面粗さは、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の銅の表面処理方法。
【請求項８】
前記のシリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液は、ケイ酸エステル、ポリシラザンまたは双官能シラン化合物を少なくとも一種以上含むことを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の銅の表面処理方法。
【請求項９】
銅表面に、前記銅の酸化皮膜が形成され、その上に、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液によってＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜が形成されたことを特徴とする銅表面。
【化３】
2006316300.tif 000013
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【請求項１０】
銅表面に、銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト、金、白金、銀、パラジウムから選択される金属を一種以上含む金属層が形成され、その上に、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液によってＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜が形成されたことを特徴とする銅表面。
【化４】
2006316300.tif 000014
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【請求項１１】
前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜の上に、カップリング処理、腐食抑制処理の少なくとも１つ以上を行うことによる皮膜が形成されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の銅表面。
【請求項１２】
前記金属層の表面に、前記金属の酸化皮膜が形成されたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の銅表面。
【請求項１３】
前記銅の酸化皮膜はドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理によって形成されたことを特徴とする請求項９または１１に記載の銅表面。
【請求項１４】
前記金属の酸化皮膜はドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理によって形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の銅表面。
【請求項１５】
前記銅表面の表面粗さは、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項９〜１４いずれかに記載の銅表面。
【請求項１６】
前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜は、ケイ酸エステル、ポリシラザンまたは双官能シラン化合物を少なくとも一種以上含む液によって形成されたことを特徴とする請求項９〜１５いずれかに記載の銅表面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅の表面処理方法及び銅表面に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報化社会の発展は目覚しく、民生機器ではパソコン、携帯電話などの小型化、軽量化、高性能化、高機能化が進められ、産業用機器としては無線基地局、光通信装置、サーバ、ルータなどのネットワーク関連機器など、大型、小型を問わず、同じように機能の向上が求められている。また、情報伝達量の増加に伴い、年々扱う信号の高周波化が進む傾向にあり、高速処理および高速伝送技術の開発が進められている。実装関係についてみると、ＣＰＵ、ＤＳＰや各種のメモリなどのＬＳＩの高速化、高機能化と共に、新たな高密度実装技術としてシステムオンチップ（ＳｏＣ）、システムインパッケージ（ＳｉＰ）などの開発が盛んに行われている。このために、半導体チップ搭載基板やマザーボードも、高周波化、高密度配線化、高機能化に対応するために、ビルドアップ方式の多層配線基板が使用されるようになってきた。
【０００３】
ビルドアップ方式の多層配線基板は、層間絶縁層形成工程と配線形成工程を相互に繰り返して製造される。この製造方法では、配線／層間絶縁層間の接着強度と、配線間の絶縁信頼性を確保することが重要である。これらを満足するため、従来の方法として、下記に示した配線表面処理方法が行われてきた。
【０００４】
つまり、配線表面にミクロンオーダーの粗化形状を付与し、アンカー効果によって配線と絶縁材料との接着力を得る方法である。例えば、無機酸および銅の酸化剤からなる主剤と、少なくとも一種のアゾール類および少なくとも一種のエッチング抑制剤からなる助剤とを含む水溶液を用いて、銅表面に高さ２〜３μｍの連続的な凹凸粗化形状を付与する方法（特許文献１参照）がある。
【０００５】
また、配線表面に微細な酸化銅の針状結晶を付与し、アンカー効果によって配線と絶縁層との接着力を得る方法である。例えば、亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤を含有するアルカリ性水溶液を用いて、８０℃前後で数分間浸漬することにより、微細な酸化銅の針状結晶を付与する方法がある。
【０００６】
また、配線表面に微細な金属銅の針状結晶を付与し、アンカー効果によって配線と絶縁層との接着力を得る方法である。例えば、亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤を含有するアルカリ性水溶液を用いて、８０℃前後で数分間浸漬することにより酸化銅の微細な針状結晶を付与し、更にはその後アミンボラン類の少なくとも一種類とホウ素系薬品を混合した酸性溶液により還元処理を施すことにより、微細な金属銅の針状結晶を付与する方法（特許文献２参照）などがある。
【０００７】
さらに、配線の表面にアンカー効果となる凹凸を形成せずに、層間絶縁層と配線の接着強度を向上させる方法として、銅を酸化して酸化銅を形成した後、ケイ酸アルカリ溶液で処理し、さらにシランカップリング剤を塗布するという銅の表面処理方法（特許文献３参照）がある。
【特許文献１】特開２０００−２８２２６５号公報
【特許文献２】特許第００２６５６６２２号公報
【特許文献３】特許第００３５０５１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の特許文献１に示すように、銅表面に高さ２〜３μｍの連続的な凹凸粗化形状を付与し、配線と層間絶縁層との接着強度を向上させる第１の従来技術は、アンカー効果によって接着強度を確保していた。しかし、１μｍを超す凹凸粗化形状の配線に高速の電気信号を流すと、表皮効果により電気信号は配線の表面付近に集中して流れるようになるため、伝送損失が大きくなるという問題がある。また、更に微細なＬ／Ｓ＝２５μｍ／２５μｍ未満の配線になると、従来の方法で配線表面の粗化を行った場合、配線が細くなったり、配線幅のばらつきが大きくなったりするという問題がある。
【０００９】
配線表面に微細な酸化銅の針状結晶を付与し、配線と層間絶縁層との接着強度を向上させる第２の従来技術は、配線表面の表面粗さＲｚは０．１〜１．５μｍであり、凹凸の高さバラツキが大きい。Ｒｚ＜０．５μｍでは高温・高湿時の接着信頼性が低下する問題があり、Ｒｚ＞１．０μｍでは第１の従来技術と同様に伝送損失が大きくなるという問題がある。また、スルーホール接続のめっき工程で、この酸化銅の針状結晶が溶解し、配線間絶縁距離の短い部分で絶縁信頼性の低下や配線／絶縁層間剥離が発生しやすい。更には、高温のアルカリ溶液を使用しているため、絶縁層表面が侵されやすく、イオン汚染あるいは絶縁劣化によって絶縁信頼性が低下しやすい。その他、酸化処理後水洗の際、酸化銅の複雑な針状結晶凹凸により針状結晶間中の水洗が充分に行えず、結晶間中の残存イオンによって絶縁信頼性が低下しやすいという問題がある。
【００１０】
特許文献２に示すように、配線表面に微細な金属銅の針状結晶を付与し、配線と層間絶縁層の接着強度を向上させる第３の従来技術は、スルーホール接続のめっき工程でこの金属銅の針状結晶が溶解することは無いため、配線間絶縁距離の短い部分で絶縁信頼性の低下や配線／絶縁層間剥離の問題はないが、第２の従来技術と同様に、高温・高湿時の接着信頼性低下の問題、伝送損失の問題、絶縁材料のイオン汚染性あるいは絶縁劣化による絶縁信頼性低下の問題、酸化還元処理後の水洗性による絶縁信頼性低下の問題がある。
【００１１】
特許文献３に示すように、配線の表面にアンカー効果となる凹凸を形成せずに、配線と層間絶縁層の接着強度を向上させる第４の従来技術は、ケイ酸アルカリ溶液で処理することで、銅表面にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成することが特徴であるが、ケイ酸アルカリ溶液はアルカリ金属イオンを多量に含むため、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜はアルカリ金属イオンが多量に含まれたソーダガラスの構造となっていて、皮膜中のアルカリ金属イオンは単なる水洗等では容易に除去することができない。アルカリ金属イオンは半導体チップの動作を不安定化し、さらにチップの電極を腐食させるイオン性不純物であるため、半導体チップ搭載用基板をケイ酸アルカリ溶液で処理することはチップの信頼性を低下させる問題がある。また、前述した微細な配線を有する多層配線基板をケイ酸アルカリ溶液で処理することは、微細な配線間にアルカリ金属イオンを残留させることになり、配線間の絶縁信頼性を低下させる問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を改善するためになされたものであり、銅表面に１μｍを超す凹凸を形成することなく、銅表面と絶縁層との接着強度を確保し、チップの信頼性を低下させることなく、配線間の絶縁信頼性を向上できる銅の表面処理方法及び銅表面を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、銅表面を酸化処理し、その後、アルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液でＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成することを基本とし、次のように構成される。
（１）銅表面を酸化処理する工程、その後、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で処理する工程を有することを特徴とする銅の表面処理方法。
【００１４】
【化１】
2006316300.tif 000002
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【００１５】
（２）銅表面に銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト、金、白金、銀、パラジウムから選択される金属を一種以上含む金属層を形成する工程、その後、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で処理する工程を有することを特徴とする銅の表面処理方法。
【００１６】
【化２】
2006316300.tif 000003
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【００１７】
（３）前記のシリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で処理する工程の後、カップリング処理、腐食抑制処理の少なくとも１つ以上を行う工程を有することを特徴とする（１）または（２）に記載の銅の表面処理方法。
（４）前記金属層を形成する工程の後、前記金属表面を酸化処理する工程を有することを特徴とする（２）または（３）に記載の銅の表面処理方法。
（５）前記銅表面を酸化処理する工程はドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理による工程であることを特徴とする（１）または（３）に記載の銅の表面処理方法。
（６）前記金属表面を酸化処理する工程はドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理による工程であることを特徴とする（４）に記載の銅の表面処理方法。
（７）前記銅の表面処理後の表面粗さは、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることを特徴とする（１）〜（６）いずれかに記載の銅の表面処理方法。
（８）前記のシリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液はケイ酸エステル、ポリシラザンまたは双官能シラン化合物を少なくとも一種以上含むことを特徴とする（１）〜（７）いずれかに記載の銅の表面処理方法。
（９）銅表面に、前記銅の酸化皮膜が形成され、その上に、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液によってＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜が形成されたことを特徴とする銅表面。
【００１８】
【化３】
2006316300.tif 000004
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【００１９】
（１０）銅表面に、銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト、金、白金、銀、パラジウムから選択される金属を一種以上含む金属層が形成され、その上に、シリカガラスまたは一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液によってＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜が形成されたことを特徴とする銅表面。
【００２０】
【化４】
2006316300.tif 000005
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【００２１】
（１１）前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜の上に、カップリング処理、腐食抑制処理の少なくとも１つ以上を行うことによる皮膜が形成されたことを特徴とする（９）または（１０）に記載の銅表面。
（１２）前記金属層の表面に、前記金属の酸化皮膜が形成されたことを特徴とする（１０）または（１１）に記載の銅表面。
（１３）前記銅の酸化皮膜はドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理によって形成されたことを特徴とする（９）または（１１）に記載の銅表面。
（１４）前記金属の酸化皮膜はドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理によって形成されたことを特徴とする（１２）に記載の銅表面。
（１５）前記銅表面の表面粗さは、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることを特徴とする（９）〜（１４）いずれかに記載の銅表面。
（１６）前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜はケイ酸エステル、ポリシラザンまたは双官能シラン化合物を少なくとも一種以上含む液によって形成されたことを特徴とする（９）〜（１５）いずれかに記載の銅表面。
【発明の効果】
【００２２】
銅表面に１μｍを超す凹凸を形成することなく、銅表面と絶縁層との接着強度を確保し、チップの信頼性を低下させることなく、配線間の絶縁信頼性を向上できる銅の表面処理方法及び銅表面を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。ここでは、半導体チップ搭載基板を一例として説明するが、その他の銅表面及び銅表面の処理方法として同様に適用することができる。
【００２４】
（酸化処理方法）
銅表面の酸化処理方法としては、ドライ処理、ウェット処理またはそれらを組み合わせた処理による方法がある。
（ドライ処理）
ドライ処理としては加熱処理、プラズマ処理、自然放置処理またはそれらを組み合わせた処理がある。加熱処理は大気中など酸素が存在している雰囲気中で行うならば、特に限定されないが、酸素の比率が体積比で１％以上で行うことが好ましい。酸素の比率が１％未満の場合は酸化処理の効果が小さくなる傾向がある。加熱処理で使用する装置としては、オーブンまたはホットプレートを使用するのが好ましい。また、加熱温度は３０℃以上５００℃以下が好ましく、８０℃以上３００℃以下がより好ましく、１５０℃以上２５０℃以下が特に好ましい。プラズマ処理には真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理があり、両者とも酸化処理の効果を得ることができる。また、使用するガスは酸素を含んでいれば特に制限されないが、酸素、酸素／フレオン、酸素／アルゴン、酸素／窒素などを用いることができる。また、酸素混合ガスは流量比で酸素の比率が１％以上になることが好ましい。酸素の比率が１％未満の場合は酸化処理の効果が小さくなる傾向がある。これらのドライ処理条件については、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下となるように適宜条件を選択して用いることが好ましい。さらにＲｚで１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下がより好ましく、１ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下がさらに好ましい。Ｒｚが１ｎｍ未満では、絶縁層との接着力が低下する傾向があり、Ｒｚが１０００ｎｍを超えると従来技術の問題点が発生しやすくなる傾向がある。
【００２５】
（ウェット処理）
ウェット処理としては、酸性溶液を用いる方法、アルカリ溶液を用いる方法がある。
（酸性溶液）
本発明に用いる酸性溶液としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、蟻酸、塩化第二銅、硫酸第二鉄などの鉄化合物、アルカリ金属塩化物、過硫酸アンモニウムなどから選ばれる化合物、またはこれらを組み合わせた水溶液、または、クロム酸、クロム酸−硫酸、クロム酸−フッ酸、重クロム酸、重クロム酸−ホウフッ酸などの酸性の６価クロムを含む水溶液で処理できる。また、これらの溶液と過酸化水素の混合溶液でもよく、過酸化水素のみでもよい。これらの処理液の濃度および処理時間については、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下となるように適宜条件を選択して用いることが好ましい。さらにＲｚで１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下がより好ましく、１ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００２６】
（アルカリ性溶液）
本発明に用いるアルカリ性溶液としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属からなるアルカリ性溶液で処理できる。また、これらのアルカリ溶液は、有機酸、キレート剤等を加えて用いることも可能である。また、過マンガン酸塩を使用した溶液を使用することも可能である。ここでいうアルカリ金属またはアルカリ土類金属を具体的にあげると、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、等がある。また、過マンガン酸塩には過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム等がある。これらの処理液の濃度および処理時間、処理温度については、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下となるように適宜条件を選択して用いることが好ましい。さらにＲｚで１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下がより好ましく、１ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００２７】
また、本発明に用いるアルカリ性溶液としては、リン酸塩およびアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなるアルカリ性溶液に、塩素酸塩、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過塩素酸塩が少なくとも１つ以上含んでいるアルカリ溶液で処理してもよい。また、前記酸性もしくはアルカリ性溶液を用いて処理を行った後に、組み合わせて処理を行うことが可能である。ここでいうリン酸塩を具体的にあげると、りん酸三ナトリウム、りん酸三カリウム、りん酸三リチウム等がある。また、ここでいうアルカリ金属またはアルカリ土類金属を具体的にあげると、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、等がある。さらに、ここでいう塩素酸塩を具体的にあげると、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、塩素酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸カリウム、過塩素酸カリウム等がある。これらの処理液の濃度および処理時間については、Ｒｚで１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下となるように適宜条件を選択して用いることが好ましい。さらにＲｚで１ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下がより好ましく、１ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００２８】
（銅表面の清浄化）
酸化処理の前処理として、溶剤、酸性水溶液またはアルカリ性水溶液を用いて銅表面の清浄化を行う脱脂処理を行うことが好ましい。脱脂処理は、アルカリ性または酸性の水溶液を用いればよく、特に限定はしないが、前記の酸性水溶液またはアルカリ性水溶液であることが好ましい。さらに１〜５Ｎの硫酸水溶液で銅表面を洗浄することが好ましい。脱脂処理及び硫酸洗浄は適宜組み合わせて行っても良い。
【００２９】
（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜）
本発明で用いるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜はシリカガラス（ＳｉＯ２）または下記一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物を少なくとも一種以上含み、かつアルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下の液で形成することを特徴としている。アルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌを超える液を使用する場合、第４の従来技術の問題が発生するという問題がある。従って溶媒として水を使用する場合、アルカリ金属イオンの濃度が２００ｍｇ／Ｌ以下のものを使う必要がある。また、アルカリ金属イオンの濃度が２０ｍｇ／Ｌ以下の液を使用するのがより好ましく、アルカリ金属イオンの濃度が１ｍｇ／Ｌ以下の液を使用するのがさらに好ましい。
【００３０】
【化５】
2006316300.tif 000006
（式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基または疎水性基から選択されたもの）
【００３１】
また、本発明で形成するＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜は、厚さが、好ましくは０．００２μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．００５μｍ〜１μｍ、またさらに０．０１μｍ〜０．２μｍであることが特に好ましい。厚さが５．０μｍを超えると、バイアホール形成工程のレーザー等によるビア加工が困難になる傾向があり、０．００２μｍより薄くなると、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成することが困難になる傾向がある。
【００３２】
（ラダー構造を含む化合物）
本発明で用いるラダー構造を含む化合物は、前記一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物であって、式中、Ｒはそれぞれが単独に、水素原子、反応性基、親水性基、疎水性基から選ばれるものでよい。反応性基としては、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、メルカプト基、チオール基、イミダゾール基、オキサゾリン基、環状エステル基、環状エーテル基、イソシアネ−ト基、酸無水物基、エステル基、アミノ基、ホルミル基、カルボニル基、ビニル基、ヒドロキシ置換シリル基、アルコキシ置換シリル基、ハロゲン置換シリル基等があげられる。親水性基としては、多糖基、ポリエーテル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホニウム塩基、複素環基、アミノ基、これらの塩およびエステル等があげられる。疎水性基としては、炭素数が１〜６０の脂肪族炭化水素基、炭素数が６〜６０の芳香族炭化水素基、複素環基およびポリシロキサン残渣から選択された化合物等があげられる。これらの中で、反応性基であることがより好ましい。
【００３３】
前記シリカガラスまたは前記一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物として、具体的にはケイ酸エステル、ポリシラザンまたは双官能シラン化合物などが挙げられる。
（ケイ酸エステル）
ケイ酸エステルとしてはＳｉｍＯｍ−１（ＯＣｎＨ２ｎ＋１）２ｍ＋２で表される構造の化合物を使用することができる。ただし、ｍ＝１〜１０、ｎ＝１〜４であり、例えば、メチルシリケート、エチルシリケート、ｎ−ブチルシリケートまたはこれらの縮重合物などが挙げられる。また、縮重合物としてはＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ｛Ｓｉ（ＯＣｎＨ２ｎ＋１）２Ｏ｝ｋ｛Ｓｉ（ＣｎＨ２ｎ＋１）２Ｏ｝ｌＣｎＨ２ｎ＋１（ｋ＝１〜１０、ｌ＝１〜１０、ｎ＝１〜４）で表される構造でもよく、例えばＳＣ−６０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用することができる。ケイ酸エステル溶液の調整に使用される溶媒は、水またはアルコール、ケトン、エーテル類等またはこれらの組み合わせを用いることが可能である。また、本発明のアルカリ金属イオンの濃度範囲内で酸性またはアルカリ性に調整することも可能である。前記ケイ酸エステルの含有量は、溶液全体に対して、０．０１重量％〜１０重量％が好ましく、０．１重量％〜５．０重量％がさらに好ましい。ケイ酸エステルによる処理は、前記のように調整したケイ酸エステル溶液に浸漬、スプレー噴霧、塗布等の方法により処理を行うことができる。前記のケイ酸エステルで処理した基板は、自然乾燥、加熱乾燥、または真空乾燥により乾燥を行うが、使用するケイ酸エステルの種類によって、乾燥前に水洗または超音波洗浄を行うことも可能である。
【００３４】
（ポリシラザン）
ポリシラザンは−（−ＳｉＨ２ＮＨ−）−の組成で表され、大気中の水分と反応してシリカガラスに転化する。シリカ転化温度は触媒を含まない場合は４５０℃であり、このまま使用することも可能であるが、触媒を転化することでシリカ転化温度を１５０℃まで下げることが可能である。触媒としてはパラジウム系触媒、アミン系触媒が好ましく用いられる。ポリシラザンは水酸基を持つ物質と反応し加水分解されるため、ポリシラザン溶液の調整に使用される溶媒として、水やアルコールを使用することは好ましくない。また、ケトンやエステル類など水を溶解する溶媒も好ましくない。従って、ポリシラザン溶液の調整に使用される溶媒として、前記の溶媒以外の有機溶媒である必要があり、キシレン、ジブチルエーテル、ソルベッソ、ターペンなどが好ましく用いられる。前記ポリシラザンの含有量は、溶液全体に対して、０．０１重量％〜２０重量％が好ましく、０．５重量％〜２０重量％がさらに好ましい。ポリシラザンによる処理は、前記のように調整したポリシラザン溶液に浸漬、スプレー噴霧、塗布等の方法により処理を行うことができる。前記のポリシラザンで処理した基板は、自然乾燥、真空乾燥または前記のシリカ転化温度で加熱乾燥を行う。なお、ポリシラザンとして、パーヒドロポリシラザンを主成分とするアクアミカＮＮ１１０、ＮＮ３１０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＬ１５０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０、ＳＰ１４０、ＵＰ１４０、エアゾール缶（クラリアントジャパン株式会社製、商品名）を使用することができる。
【００３５】
（双官能シラン化合物）
双官能シラン化合物は両端に−Ｓｉ（ＯＲ）３（Ｒは２０個より少ない炭素原子を有するアルキル基、アルコキシアルキル基、アリール基、アラルキル基、またはシクロアルキル基）を有する化合物であり、一端にアミノ基、グリシジル基、ビニル基、メルカプト基などの有機官能基を有し、他端に−Ｓｉ（ＯＲ）３を有するシランカップリング剤（単官能シラン化合物）とは区別される。具体的にはビス（トリエトキシシリル）エタン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、１，４−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン、ビス（トリエトキシシリル）エチレン、ビス（ｍ−（２−トリエトキシシリルエチル）トリル）ポリスルフィド、ビス（トリエトキシシリル）メタン、ビス（トリエトキシシリル）オクタン、２，２−ビス（３−トリエトキシシリルプロポキシメチル）ブタノール、１，３−（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポリエチレンオキシ）−２−メチレンプロパン、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）テトラスルフィド、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）ウレア、ビス（トリメトキシシリル）エタン、１，４−ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン、ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、ｐ−ビス（トリメトキシシリルメチル）ベンゼン、ビス（トリメトキシシリルメチル）エチレン、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミン、ビス（３−トリメトキシシリル）プロピル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（（３−トリメトキシシリル）プロピル）エチレンジアミン、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）−Ｎ−メチルアミン、１，２，２−トリス（トリエトキシシリル）エタンなどが挙げられる。双官能シラン化合物溶液の調整に使用される溶媒は、水またはアルコール、ケトン、エーテル類等またはこれらの組み合わせを用いることが可能である。また、本発明のアルカリ金属イオンの濃度範囲内で酸性またはアルカリ性に調整することも可能である。前記双官能シラン化合物の含有量は、溶液全体に対して、０．０１重量％〜１０重量％が好ましく、０．１重量％〜５．０重量％がさらに好ましい。双官能シラン化合物による処理は、前記のように調整した双官能シラン化合物溶液に浸漬、スプレー噴霧、塗布等の方法により処理を行うことができる。前記の双官能シラン化合物で処理した基板は、自然乾燥、加熱乾燥、または真空乾燥により乾燥を行うが、使用する双官能シラン化合物の種類によって、乾燥前に水洗または超音波洗浄を行うことも可能である。
【００３６】
（金属層の形成）
銅表面に、銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト、金、白金、銀、パラジウムから選択される金属を一種以上含む金属層を形成した後、その金属層の表面上に前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成してもよい。また金属層の膜厚は、０．００５〜１．５μｍであることが好ましく、さらに０．００５〜０．４μｍであることがより好ましい。前記金属層として、前記金属以外に、モリブデン、チタン、タングステン、鉛、鉄、インジウム、タリウム、ビスマス、ルテニウム、ロジウム、ガリウム、ゲルマニウム等の金属を使用することも可能で、これらを少なくとも一種類以上含む合金を用いることもできる。前記金属層を銅表面に形成させる方法としては、無電解めっき、電気めっき、置換反応、スプレー噴霧、塗布、スパッタリング法、蒸着法等がある。また、前記金属層を形成した後、前記銅表面の酸化処理方法と同じ酸化処理方法によって、前記金属表面を酸化した後、前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成してもよい。
【００３７】
（カップリング処理）
前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成した後、カップリング剤を用いることによって、銅表面と絶縁層（ビルドアップ層等）との接着強度が向上できる。使用するカップリング剤はシラン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤が挙げられ、中でもシラン系カップリング剤が好ましく、例えば、シラン系カップリング剤は、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ビニル基、またはメタクリル基等の官能基を分子中に有し、これらのシラン系カップリング剤の少なくとも一種もしくは二種以上の混合物を含有する溶液を使用することができる。シラン系カップリング剤溶液の調整に使用される溶媒は、水或いはアルコール、ケトン、エーテル類等を用いることが可能である。また、カップリング剤の加水分解を促進するために、少量の酢酸や塩酸等の酸を添加することもできる。前記カップリング剤の含有量は、溶液全体に対して、０．０１重量％〜５重量％が好ましく、０．１重量％〜２．０重量％がさらに好ましい。カップリング剤による処理は、前記のように調整したカップリング剤溶液に浸漬、スプレー噴霧、塗布等の方法により処理を行うことができる。前記のシラン系カップリング剤で処理した基板は、自然乾燥、加熱乾燥、または真空乾燥により乾燥を行うが、使用するカップリング剤の種類によって、乾燥前に水洗または超音波洗浄を行うことも可能である。
【００３８】
（腐食抑制剤）
使用する腐食抑制剤は、Ｓ含有有機化合物またはＮ含有有機化合物を少なくとも一種以上含んでいるものであればよい。ここでいう腐食抑制剤を具体的にあげると、メルカプト基、スルフィド基、又はジスルフィド基のようなイオウ原子を含有する化合物、もしくは分子内に−Ｎ＝またはＮ＝Ｎまたは−ＮＨ２を含むＮ含有有機化合物を少なくとも一種以上含む化合物であり、前記記載の酸性溶液またはアルカリ性溶液またはカップリング剤溶液に加えて用いることも可能であり、カップリング剤を含む溶液による処理の前または後に、前記腐食抑制剤を含む溶液を用いて処理を行うことが可能である。
【００３９】
（メルカプト基、スルフィド基、又はジスルフィド基のようなイオウ原子を含有する化合物）
メルカプト基、スルフィド基、又はジスルフィド基のようなイオウ原子を含有する化合物としては、脂肪族チオール（ＨＳ−（ＣＨ２）ｎ−Ｒ（但し、式中、ｎは１から２３までの整数、Ｒは一価の有機基、水素基またはハロゲン原子を表す）で表される構造を有し、Ｒはアミノ基、アミド基、カルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基のいずれかであることが好ましいが、これに限定したものではなく、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、アシルオキシ基、ハロアルキル基、ハロゲン原子、水素基、チオアルキル基、チオール基、置換されていても良いフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、複素環などが挙げられる。また、Ｒ中のアミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基は、１個あればよく、好ましくは１個以上、他に上記のアルキル基等の置換基を有していても良い。式中、ｎが１から２３までの整数で示される化合物を用いることが好ましく、さらに、ｎが４から１５までの整数で示される化合物がより好ましく、またさらに６から１２までの整数で示される化合物であることが特に好ましい。）、チアゾール誘導体（チアゾール、２−アミノチアゾール、２−アミノチアゾール−４−カルボン酸、アミノチオフェン、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−アミノベンゾチアゾール、２−アミノ−４−メチルベンゾチアゾール、２−ベンゾチアゾロール、２，３−ジヒドロイミダゾ〔２，１−ｂ〕ベンゾチアゾール−６−アミン、２−（２−アミノチアゾール−４−イル）−２−ヒドロキシイミノ酢酸エチル、２−メチルベンゾチアゾール、２−フェニルベンゾチアゾール、２−アミノ−４−メチルチアゾール等）、チアジアゾール誘導体（１，２，３−チアジアゾール、１，２，４−チアジアゾール、１，２，５−チアジアゾール、１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−エチル−１，３，４−チアジアゾール、５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、２，５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、３−メチルメルカプト−５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール、２−（エチルアミノ）−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−エチルチオ−１，３，４−チアジアゾール等）、メルカプト安息香酸、メルカプトナフトール、メルカプトフェノール、４−メルカプトビフェニル、メルカプト酢酸、メルカプトコハク酸、３−メルカプトプロピオン酸、チオウラシル、３−チオウラゾール、２−チオウラミル、４−チオウラミル、２−メルカプトキノリン、チオギ酸、１−チオクマリン、チオクモチアゾン、チオクレゾール、チオサリチル酸、チオチアヌル酸、チオナフトール、チオトレン、チオナフテン、チオナフテンカルボン酸、チオナフテンキノン、チオバルビツル酸、チオヒドロキノン、チオフェノール、チオフェン、チオフタリド、チオフテン、チオールチオン炭酸、チオルチドン、チオールヒスチジン、３−カルボキシプロピルジスルフィド、２−ヒドロキシエチルジスルフィド、２−アミノプロピオン酸、ジチオジグリコール酸、Ｄ−システイン、ジ−ｔ−ブチルジスルフィド、チオシアン、チオシアン酸等があげられる。
【００４０】
（分子内に−Ｎ＝またはＮ＝Ｎまた派−ＮＨ２を含むＮ含有有機化合物を少なくとも一種以上含む化合物）
分子内に−Ｎ＝またはＮ＝Ｎまた派−ＮＨ２を含むＮ含有有機化合物を少なくとも一種以上含む化合物として好ましい化合物は、トリアゾール誘導体（１Ｈ−１，２，３−トリアゾール、２Ｈ−１，２，３−トリアゾール、１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、１−アミノベンゾトリアゾール、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、３−オキシ−１，２，４−トリアゾール、アミノウラゾール等）、テトラゾール誘導体（テトラゾリル、テトラゾリルヒドラジン、１Ｈ−１，２，３，４−テトラゾール、２Ｈ−１，２，３，４−テトラゾール、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、１−エチル−１，４−ジヒドロキシ５Ｈ−テトラゾール−５−オン、５−メルカプト−１−メチルテトラゾール、テトラゾールメルカプタン等）、オキサゾール誘導体（オキサゾール、オキサゾリル、オキサゾリン、ベンゾオキサゾール、３−アミノ−５−メチルイソオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−アミノオキサゾリン、２−アミノベンゾオキサゾール等）、オキサジアゾール誘導体（１，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オキサジアゾール、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾロン−５、１，３，４−オキサジアゾロン−５等）、オキサトリアゾール誘導体（１，２，３，４−オキサトリアゾール、１，２，３，５−オキサトリアゾール等）、プリン誘導体（プリン、２−アミノ−６−ヒドロキシ−８−メルカプトプリン、２−アミノ−６−メチルメルカプトプリン、２−メルカプトアデニン、メルカプトヒポキサンチン、メルカプトプリン、尿酸、グアニン、アデニン、キサンチン、テオフィリン、テオブロミン、カフェイン等）、イミダゾール誘導体（イミダゾール、ベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、４−アミノ−５−イミダゾールカルボン酸アミド、ヒスチジン等）、インダゾール誘導体（インダゾール、３−インダゾロン、インダゾロール等）、ピリジン誘導体（２−メルカプトピリジン、アミノピリジン等）、ピリミジン誘導体（２−メルカプトピリミジン、２−アミノピリミジン、４−アミノピリミジン、２−アミノ−４，６−ジヒドロキシピリミジン、４−アミノ−６−ヒドロキシ−２−メルカプトピリミジン、２−アミノー４−ヒドロキシ−６−メチルピリミジン、４−アミノ−６−ヒドロキシ−２−メチルピリミジン、４−アミノ−６−ヒドロキシピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、４−アミノ−６−メルカプトピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、２−ヒドロキシピリミジン、４−メルカプト−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、４−アミノ−２，６−ジヒドロキシピリミジン、２，４−ジアミノ−６−ヒドロキシピリミジン、２，４，６−トリアミノピリミジン等）、チオ尿素誘導体（チオ尿素、エチレンチオ尿素、２−チオバルビツール酸等）、アミノ酸（グリシン、アラニン、トリプトファン、プロリン、オキシプロリン等）、１，３，４−チオオキサジアゾロン−５、チオクマゾン、２−チオクマリン、チオサッカリン、チオヒダントイン、チオピリン、γ−チオピリン、グアナジン、グアナゾール、グアナミン、オキサジン、オキサジアジン、メラミン、２，４，６−トリアミノフェノール、トリアミノベンゼン、アミノインドール、アミノキノリン、アミノチオフェノール、アミノピラゾール等があげられる。
【００４１】
（腐食抑制剤の溶液）
本発明で使用する腐食抑制剤を含む溶液の調整には、水および有機溶媒を使用することができる。有機溶媒の種類は、特に限定はしないが、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコールなどのアルコール類、ジ−ｎ−プロピルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジアリルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、フェノールなどの芳香族炭化水素などを用いることができ、これらの溶媒を一種類ないし二種類以上組み合わせて用いることもできる。
【００４２】
（腐食抑制剤溶液の濃度および処理時間）
本発明で用いる腐食抑制剤溶液の濃度は、０．１〜５０００ｐｐｍの濃度が好ましい。さらに、０．５〜３０００ｐｐｍがより好ましく、またさらに１〜１０００ｐｐｍであることが特に好ましい。腐食抑制剤の濃度が０．１ｐｐｍ未満では、イオンマイグレーション抑制効果や、銅表面と絶縁層との接着強度が低下する傾向がある。腐食抑制剤の濃度が５０００ｐｐｍを超えると、イオンマイグレーション抑制効果は得られるが、銅表面と絶縁層との接着強度が低下する傾向がある。腐食抑制剤を含んだ溶液での処理時間は、特に限定しないが腐食抑制剤の種類および濃度に応じて適宜変化させることが好ましい。また、処理後に超音波洗浄を行うことも可能である。
【００４３】
（光触媒粒子）
前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成した後、ＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＳｒＴｉＯ３，ＣｄＳ，ＧａＰ，ＩｎＰ，ＧａＡｓ，ＢａＴｉＯ３，ＢａＴｉ４Ｏ９，Ｋ２ＮｂＯ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｆｅ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ５，Ｋ３Ｔａ３Ｓｉ２Ｏ３，ＷＯ３，ＳｎＯ２，Ｂｉ２Ｏ３，ＢｉＶＯ４，ＮｉＯ，Ｃｕ２Ｏ，ＳｉＣ，ＭｏＳ２，ＩｎＰｂ，ＲｕＯ２，ＣｅＯ２等、さらにはＴｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｖから選ばれた少なくとも一種類の元素を有する層状酸化物である光触媒粒子を塗布することも可能である。これらの触媒の中で、無害であり、なおかつ化学的安定性にも優れるＴｉＯ２が最も好ましい。ＴｉＯ２としては、アナタ−ゼ、ルチル、ブルッカイトのいずれも使用することが可能である。なお光触媒粒子であるＴｉＯ２は、酸化チタンオルガノゾルＴＫＳ−２５１（テイカ株式会社製、商品名）などを用い形成してもよい。
【００４４】
一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物においては、前記の光触媒粒子を混合して塗布することも可能である。例えばラダー構造を含む化合物と光触媒粒子を混合して、ベンゼン、トルエン等で希釈し、スプレー塗布してもよい。また、前記の光触媒粒子を前記シランカップリング剤による処理の前、後、若しくは前後、さらにはシランカップリング剤の溶液中に混合して用いることも可能である。また光触媒粒子を塗布し、乾燥した後、必要に応じて熱処理、さらには光照射することが可能である。光照射の種類としては、紫外光、可視光、赤外光が使用できるが、紫外光を用いるのが最も好ましい。
【００４５】
（密着性改良剤）
前記Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成した後、密着性改良剤を塗布することが可能である。密着性改良剤としては、熱硬化性の有機絶縁材料、熱可塑性の有機絶縁材料、またはそれらの混合有機絶縁材料を含んでもよいが、熱硬化性の有機絶縁材料を主成分とするのが好ましい。密着性改良剤がワニス状の材料（溶液）の場合、スプレー塗布、ディップ塗布、印刷、スピンコートなどの手法を用いて得ることができる。また密着性改良剤が熱硬化性の有機絶縁材料を含む場合は、さらに加熱硬化させることが望ましい。
【００４６】
密着性改良剤に用いられる有機絶縁材料としては、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、シリコーン樹脂、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、フッ素樹脂、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、液晶ポリマ等が例示できる。
【００４７】
（半導体チップ搭載基板）
図１に、本発明の半導体チップ搭載基板の一実施例（片面ビルドアップ層２層）の断面模式図を示した。ここでは、ビルドアップ層（層間絶縁層）を片面にのみ形成した実施形態で説明するが、必要に応じて図８に示すようにビルドアップ層は両面に形成しても良い。
【００４８】
本発明の半導体チップ搭載基板は、図１に示すように、半導体チップが搭載される側の絶縁層であるコア基板１００上に、半導体チップ接続端子及び第１の層間接続端子１０１を含む第１の配線１０６ａが形成される。コア基板の他方の側には、第２の層間接続端子１０３を含む第２の配線１０６ｂが形成され、第１の層間接続端子と第２の層間接続端子は、コア基板の第１の層間接続用ＩＶＨ（インタースティシャルバイアホール）１０２を介して電気的に接続される。コア基板の第２の配線側には、ビルドアップ層１０４が形成され、ビルドアップ層上には第３の層間接続端子を含む第３の配線１０６ｃが形成され、第２の層間接続端子と第３の層間接続端子は、第２の層間接続用ＩＶＨ１０８を介して電気的に接続される。
【００４９】
ビルドアップ層が複数形成される場合は、同様の構造を積層し、最外層のビルドアップ層上には、マザーボードと接続される外部接続端子１０７が形成される。配線の形状や各々の接続端子の配置等は特に制限されず、搭載する半導体チップや目的とする半導体パッケージを製造するために、適宜設計可能である。また、半導体チップ接続端子と第１の層間接続端子等を共用することも可能である。更に、最外層のビルドアップ層上には、必要に応じてソルダーレジスト等の絶縁被覆１０９を設けることもできる。
【００５０】
（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、ガラス基材などが使用できる。有機基材としては、ガラス布に樹脂を含浸させた材料を積層した基板や樹脂フィルムが使用できる。使用する樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、またはそれらの混合樹脂が使用できるが、熱硬化性の有機絶縁材料が好ましい。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。
【００５１】
これらの樹脂には充填材を添加しても良い。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。
【００５２】
コア基板の厚さは５０〜８００μｍであるのが、ＩＶＨ形成性の点で好ましく、更に１００〜５００μｍであるのがより好ましい。
【００５３】
（ビルドアップ層）
層間絶縁層（ビルドアップ層）１０４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、また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。
【００５４】
絶縁材料には充填材を添加しても良い。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。
【００５５】
（半導体チップ搭載基板の製造方法）
半導体チップ搭載基板は、以下の製造方法の組み合わせで製造することができる。製造工程の順番は、本発明の目的を逸脱しない範囲では、特に限定しない。
【００５６】
（配線形成方法）
配線の形成方法としては、コア基板表面また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（サブトラクト法）、コア基板表面また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）、コア基板表面また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）がある。
【００５７】
（エッチングによる配線形成）
金属箔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。例えばレジストインクをシルクスクリーン印刷してエッチングレジストを形成したり、また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。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など、通常の配線板に用いる化学エッチング液を用いることができる。
【００５８】
（めっきによる配線形成）
また、配線は、コア基板また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形成することも可能であり、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。
【００５９】
（セミアディティブ法による配線形成）
コア基板表面またはビルドアップ層上に、セミアディティブ法のシード層を形成する方法は、蒸着またはめっきによる方法と、金属箔を貼り合わせる方法がある。また同様の方法で、サブトラクト法の金属箔を形成することもできる。
【００６０】
（蒸着またはめっきによるシード層の形成）
コア基板表面またはビルドアップ層上に蒸着またはめっき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、Ｎｉ／Ｃｕ等の金属を下地金属として用い、５〜５０ｎｍスパッタリングする。その後、銅をターゲットにして２００〜５００ｎｍスパッタリングしてシード層を形成できる。
【００６１】
また、コア基板表面またはビルドアップ層上にめっき銅を、０．５〜３μｍ無電解銅めっきし、形成することもできる。
【００６２】
（金属箔を貼り合わせる方法）
コア基板また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や、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などがある。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、絶縁材料などをキャリアとしたピーラブル銅箔などが使用でき、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、５μｍ以下になるように、エッチングにより均一に薄くし、シード層を形成してもかまわない。
【００６３】
（セミアディティブによる配線形成）
前述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し、配線が形成できる。
【００６４】
（配線の形状）
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１６（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続端子（はんだボール等が搭載される箇所）及びそれらを繋ぐ展開配線、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３に示したように（内層配線、層間接続端子等は省略）、半導体チップ接続端子より内側に外部接続端子を形成したファン−インタイプや、図４に示したような半導体チップ接続端子の外側に外部接続端子を形成したファン−アウトタイプ、またはこれらを組み合わせたタイプでもよい。図５に、ファン−インタイプ半導体チップ搭載基板の平面図を、図６にファン−アウトタイプ半導体チップ搭載基板の平面図を示した。なお、半導体チップ接続端子１６の形状は、ワイヤボンド接続やフリップチップ接続などが、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、ワイヤボンド接続やフリップチップ接続などは、可能である。さらに必要に応じて、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６参照）を形成してもかまわない。ダミーパターンの形状や配置も特には問わないが、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。
【００６５】
（バイアホール）
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、コア基板また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やめっき等で充填し形成できる。穴の加工方法としては、パンチやドリルなどの機械加工、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。
【００６６】
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やめっきなどで導電層を形成し、これをコア基板にプレス等で積層する方法などもある。
【００６７】
（デスミア）
前述の方法により形成されたバイアホールのスミア除去としては、ドライ処理、ウェット処理または必要に応じてドライ処理とウェット処理を併用した処理を用いることができる。ドライ処理としては、プラズマ処理、逆スパッタリング処理、イオンガン処理が使用できる。さらに、プラズマ処理には大気圧プラズマ処理、真空プラズマ処理、ＲＩＥ処理があり、必要に応じて選択できる。これらの処理に使用するガスとしては、窒素、酸素、アルゴン、フレオン（ＣＦ４）、またはこれらの混合ガスが好ましい。ウェット処理には、クロム酸塩、過マンガン酸塩等の酸化剤を用いることができるが、必要に応じて、水、酸またはアルカリ溶液、溶剤などで行うこともできる。さらに、ウェット処理中に超音波を併用することも可能である。また、ドライ処理とウェット処理を併用した処理では、ドライ処理後にウェット処理を行ってもよく、ウェット処理後にドライ処理を行ってもよい。これらの選択は使用する絶縁材料によって適宜選択すればよい。
【００６８】
（絶縁被覆の形成）
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。
【００６９】
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。さらに、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。
【００７０】
（配線のめっき）
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。さら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、マザーボードまた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、または電解めっきのどちらを用いてもよい。
【００７１】
（半導体チップ搭載基板の製造方法）
このような半導体チップ搭載基板は、以下のような工程で製造することができる。図２の（ａ）〜（ｇ）に、本発明半導体チップ搭載基板製造方法の実施形態一例を断面模式図で示した。ただし、製造工程の順番は、本発明の目的を逸脱しない範囲では、特に限定しない。
【００７２】
（工程ａ）
（工程ａ）は、図２（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。
【００７３】
例えば片面に銅層が形成されたコア基板に第１の配線形状にエッチングレジストを形成し、塩化銅や塩化鉄などのエッチング液を用いて配線を作製することができる。基板上に銅層を作製するには、スパッタリング、蒸着、めっき等により薄膜を形成した後、電気銅めっきで膜厚を所望の厚みまでめっきすることにより、銅層を得ることができる。
【００７４】
なお、第１の配線１０６ａは、第１の層間接続端子１０１及び半導体チップ接続端子（半導体チップと電気的に接続される部分）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ても良い。
【００７５】
（工程ｂ）
（工程ｂ）は、図２（ｂ）に示したように、前記第１の層間接続端子１０１と、後述する第２の配線とを接続するための第１の層間接続用ＩＶＨ１０２（バイアホール）を形成する工程である。
【００７６】
バイアホールの形成は、パンチやドリルだけではなく、レーザ光を用いることができる。この場合、使用するレーザ光は限定されるものではなく、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等を用いることができる。また、コア基板が、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バイアホールを形成することもできる。次に、バイアホール内部のスミアを除去する。スミア除去として、ドライ処理、ウェット処理または必要に応じてドライ処理とウェット処理を併用した処理を用いることができる。ドライ処理としては、プラズマ処理、逆スパッタリング処理、イオンガン処理が使用できる。プラズマ処理には大気圧プラズマ処理、真空プラズマ処理、ＲＩＥ処理があり、真空プラズマ処理が好ましい。ウェット処理には、クロム酸塩、過マンガン酸塩等の酸化剤を用いることができるが、必要に応じて、水、酸またはアルカリ溶液、溶剤などで行うこともできる。さらに、ウェット処理中に超音波を併用することも可能である。また、ドライ処理とウェット処理を併用した処理では、ドライ処理後にウェット処理を行ってもよく、ウェット処理後にドライ処理を行ってもよい。これらの選択は使用する絶縁材料によって適宜選択すればよい。形成されたバイアホールは層間を電気的に接続するために、導電性のペーストやめっきなどで充填して層間接続のための導電層を形成することができる。
【００７７】
（工程ｃ）
（工程ｃ）は、図２（ｃ）に示したように、コア基板の第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。コア基板の第１の配線と反対の面に（工程ａ）と同様に銅層を形成し、その銅層を必要な配線形状にエッチングレジストを形成し、塩化銅や塩化鉄等のエッチング液を用いて第２の配線を形成する。銅層の形成方法としては、（工程ａ）と同様にスパッタリング、蒸着、無電解めっきなどで銅薄膜を形成した後、電気銅めっきを用いて所望の厚みまで銅めっきすることにより銅層が得られる。
【００７８】
なお、第２の配線は第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ても良い。
【００７９】
（工程ｄ）
（工程ｄ）は、図２（ｄ）に示すように前記第２の配線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。まず、第２の配線表面を、前記脱脂処理を行い、塩酸あるいは硫酸洗浄を行う。次に、加熱処理によって配線表面に酸化処理を行い、その後、ケイ酸エステル、ポリシラザンまたは双官能シラン化合物を使用してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の皮膜を形成する。次にカップリング処理、腐食抑制処理の少なくとも１つ以上の処理を行い、配線表面のＲｚを１ｎｍ以上かつ１，０００ｎｍ以下になるように処理を行う。
【００８０】
次に、コア基板１００表面及び第２の配線１０６ｂ表面に、ビルドアップ層１０４を形成する。ビルドアップ層１０４の絶縁材料としては、前記したように熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、またはそれらの混合樹脂が使用できるが、熱硬化性材料を主成分とするのが好ましい。ワニス状の材料の場合、印刷やスピンコートで、またはフィルム状の絶縁材料の場合、ラミネートやプレスなどの手法を用いてビルドアップ層を得ることができる。絶縁材料が熱硬化性材料を含む場合は、さらに加熱硬化させることが望ましい。
【００８１】
（工程ｅ）
（工程ｅ）は、図２（ｅ）に示したように、前記ビルドアップ層に第２の層間接続用のＩＶＨ（バイアホール）１０８を形成する工程であり、バイアホールの形成手段としては、レーザ穴あけ装置を使用することができる。レーザ穴あけ機で用いられるレーザの種類はＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等を用いることができるが、ＣＯ２レーザが生産性及び穴品質の点で好ましい。また、ＩＶＨ径が３０μｍ未満の場合は、レーザ光を絞ることが可能なＹＡＧレーザが適している。また、ビルドアップ層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材料の場合は、化学エッチングによってバイアホールを形成することもできる。次に、バイアホール内部のスミアを除去する。スミア除去として、ドライ処理、ウェット処理または必要に応じてドライ処理とウェット処理を併用した処理を用いることができる。ドライ処理としては、プラズマ処理、逆スパッタリング処理、イオンガン処理が使用できる。プラズマ処理には大気圧プラズマ処理、真空プラズマ処理、ＲＩＥ処理があり、真空プラズマ処理が好ましい。ウェット処理には、クロム酸塩、過マンガン酸塩等の酸化剤を用いることができるが、必要に応じて、水、酸またはアルカリ溶液、溶剤などで行うこともできる。さらに、ウェット処理中に超音波を併用することも可能である。また、ドライ処理とウェット処理を併用した処理では、ドライ処理後にウェット処理を行ってもよく、ウェット処理後にドライ処理を行ってもよい。これらの選択は使用する絶縁材料によって適宜選択すればよい。
【００８２】
（工程ｆ）
（工程ｆ）は、図２（ｆ）に示したように、前記第２のバイアホールが形成されたビルドアップ層上に、第３の配線１０６ｃを形成する工程である。またＬ／Ｓ＝３５μｍ／３５μｍ以下の微細な配線を形成するプロセスとしては、前記したセミアディティブ法が好ましい。ビルドアップ層上に、蒸着またはめっきによる方法や金属箔を貼り合わせる方法などにより、シード層を形成する。前述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し、微細な配線が形成できる。
【００８３】
（工程ｄ）から（工程ｆ）までを繰り返して、図２（ｇ）に示すようにビルドアップ層１０４を２層以上作製してもよい。この場合、最外のビルドアップ層に形成された層間接続端子が、外部接続端子１０７となる。
【００８４】
（工程ｇ）
（工程ｇ）は、図２（ｇ）に示したように、外部接続端子以外の配線等を保護するための絶縁被覆１０９を形成する工程である。絶縁被覆材としては、ソルダーレジストが用いられ、熱硬化型や紫外線硬化型のものが使用できるが、レジスト形状を精度良く仕上げることができる紫外線硬化型のものが好ましい。
【００８５】
（半導体チップ搭載基板の形状）
半導体チップ搭載基板２２の形状は、特に問わないが、図７に示したようなフレーム形状にすることが好ましい。半導体チップ搭載基板の形状をこのようにすることで、半導体パッケージの組立てを効率よく行うことができる。以下、好ましいフレーム形状について詳細に説明する。
【００８６】
図７に示したように、半導体パッケージ領域１３（１個の半導体パッケージとなる部分）を行及び列に各々複数個等間隔で格子状に配置したブロック２３を形成する。さらに、このようなブロックを複数個行及び列に形成する。図７では、２個のブロックしか記載していないが、必要に応じて、ブロックも格子状に配置してもよい。ここで、半導体パッケージ領域間のスペース部の幅は、５０〜５００μｍが好ましく、１００〜３００μｍがより好ましい。さらに、後に半導体パッケージを切断するときに使用するダイサーのブレード幅と同じにするのが最も好ましい。
【００８７】
このように半導体パッケージ領域を配置することで、半導体チップ搭載基板の有効利用が可能になる。また、半導体チップ搭載基板の端部には、位置決めのマーク等１１を形成することが好ましく、貫通穴によるピン穴であることがより好ましい。ピン穴の形状や配置は、形成方法や半導体パッケージの組立て装置に合うように選択すればよい。
【００８８】
さらに、前記半導体パッケージ領域間のスペース部や前記ブロックの外側には補強パターン２４を形成することが好ましい。補強パターンは、別途作製し半導体チップ搭載基板と貼り合わせてもよいが、半導体パッケージ領域に形成される配線と同時に形成された金属パターンであることが好ましく、さらに、その表面には、配線と同様のニッケル、金などのめっきが施すか、絶縁被覆をすることがより好ましい。補強パターンが、このような金属の場合は、電解めっきの際のめっきリードとして利用することも可能である。また、ブロックの外側には、ダイサーで切断する際の切断位置合わせマーク２５を形成することが好ましい。このようにして、フレーム形状の半導体チップ搭載基板を作製することができる。
【００８９】
（半導体パッケージ）
図３に、本発明のフリップチップタイプ半導体パッケージの実施形態一例を断面模式図で示す。図３に示したように本発明の半導体パッケージは、上記本発明の半導体チップ搭載基板に、さらに半導体チップ１１１が搭載されているもので、半導体チップと半導体チップ接続端子とを接続バンプ１１２を用いてフリップチップ接続することによって電気的に接続して得ることができる。
【００９０】
さらに、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。アンダーフィル材の熱膨張係数は、半導体チップ及びコア基板１００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。さらに好ましくは（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）である。さらに、半導体チップの搭載には異方導電性フィルム（ＡＣＦ）や導電性粒子を含まない接着フィルム（ＮＣＦ）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。さらに、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。
【００９１】
また、図４には、ワイヤボンドタイプ半導体パッケージの実施形態の断面図を示す。半導体チップの搭載には、一般のダイボンドペーストも使用できるが、ダイボンドフィルム１１７を用いるのがより好ましい。半導体チップと半導体チップ接続端子との電気的な接続は金ワイヤ１１５を用いたワイヤボンドで行う。半導体チップの封止は、半導体用封止樹脂１１６をトランスファモールドで行うことができる。その場合、半導体チップの少なくともフェース面を半導体用封止樹脂で封止するが、封止領域は、必要な部分だけを封止しても良いが、図４のように半導体パッケージ領域全体を封止するのが、より好ましい。これは、半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載基板において、基板と封止樹脂を同時にダイサー等で切断する場合、特に有効な方法である。
【００９２】
また、マザーボードとの電気的な接続を行うために、外部接続端子には、例えば、はんだボール１１４を搭載することができる。はんだボールには、共晶はんだやＰｂフリーはんだが用いられる。はんだボールを外部接続端子に固着する方法としては、Ｎ２リフロー装置を用いるのが一般的であるが、これに限定したものではない。
【００９３】
半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載基板においては、最後に、ダイサー等を用いて個々の半導体パッケージに切断する。
【実施例】
【００９４】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９５】
実施例１
（工程ａ）
コア基板１００として０．１２５ｍｍ厚のポリイミドフィルムを用意し、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、日本真空技術株式会社製装置型番ＭＬＨ−６３１５を用いて、以下に示した条件１で行った。その後、第１の配線１０６ａとなる部分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第１の配線１０６ａ（第１の層間接続端子１０１及び半導体チップ接続端子を含む）を形成した。
条件１
電流：３．５Ａ
電圧：５００Ｖ
アルゴン流量：３５ＳＣＣＭ
圧力：５×１０−３Ｔｏｒｒ（４．９×１０−２Ｐａ）
成膜速度：５ｎｍ／秒
【００９６】
（工程ｂ）
第１の配線が形成されたコア基板の第１の配線と反対面から第１の層間接続端子に到達するまで、レーザで穴径５０μｍのＩＶＨ穴を形成した。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ＩＶＨ穴の形成を行った。次に、大気圧プラズマ装置ＡＰ−Ｔ０２（積水化学工業株式会社製、商品名）を使用し、バイアホール内部のスミアを除去した。プラズマは以下に示した条件で行った。
電極間隔：２ｍｍ
酸素流量：１Ｌ／分
電圧：６０Ｖ×９０
時間：５分
【００９７】
得られたＩＶＨの穴に導電性ペーストＭＰ−２００Ｖ（日立化成工業株式会社製、商品名）を充填して、１６０℃３０分で硬化し、コア基板の第１の層間接続端子と電気的に接続し、第１の層間接続用ＩＶＨ（バイアホール）１０２を形成した。
【００９８】
（工程ｃ）
（工程ｂ）で形成された第１の層間接続用ＩＶＨ（第１のバイアホール）１０２と電気的に接続するために、コア基板の、第１の配線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。さらに、（工程ａ）と同様に第２の配線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、エッチングして第２の配線１０６ｂ（第２の層間接続端子１０３を含む）を形成した。
【００９９】
（工程ｄ）
（工程ｄ−１）
（工程ｃ）で形成した第２の配線１０６ｂ側の面に、２００ｍｌ／Ｌに調整した酸性脱脂液Ｚ−２００（ワールドメタル社製、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、さらに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。
【０１００】
（工程ｄ−２）
この前処理工程を経た後、８５℃で３０分間乾燥させた。次いで、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。
【０１０１】
（工程ｄ−３）
次に、層間絶縁層（ビルドアップ層）１０４を次のように形成した。すなわち、シアネートエステル系樹脂組成物の絶縁ワニスをスピンコート法により、条件１５００ｒｐｍで、コア基板１００上に塗布し、厚み２０μｍの絶縁層を形成した後、常温（２５℃）から６℃／ｍｉｎの昇温速度で２３０℃まで加熱し、２３０℃で８０分間保持することにより熱硬化し、１５μｍの層間絶縁層（ビルドアップ層）１０４を形成した。
【０１０２】
（工程ｅ）
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、レーザで穴径５０μｍのＩＶＨ穴１０８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ＩＶＨ穴の形成を行った。次に、大気圧プラズマ装置ＡＰ−Ｔ０２（積水化学工業株式会社製、商品名）を使用し、バイアホール内部のスミアを除去した。プラズマは以下に示した条件で行った。
電極間隔：２ｍｍ
酸素流量：１Ｌ／分
電圧：６０Ｖ×９０
時間：５分
【０１０３】
（工程ｆ）
第３の配線１０６ｃ及び第２のバイアホールの形成のために、スパッタリングにより、シード層となる下地金属Ｎｉ層２０ｎｍを形成し、さらに薄膜銅層２００ｎｍを形成した。スパッタリングは、日本真空技術株式会社製ＭＬＨ−６３１５を用いて以下に示した条件２で行った。
条件２
（ニッケル）
電流：５．０Ａ
電流：３５０Ｖ
電圧アルゴン流量：３５ＳＣＣＭ
圧力：５×１０−３Ｔｏｒｒ（４．９×１０−２Ｐａ）
成膜速度：０．３ｎｍ／秒
（銅）
電流：３．５Ａ
電圧：５００Ｖ
アルゴン流量：３５ＳＣＣＭ
圧力：５×１０−３Ｔｏｒｒ（４．９×１０−２Ｐａ）
成膜速度：５ｎｍ／秒
【０１０４】
次に、めっきレジストＰＭＥＲ  Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ（東京応化工業株式会社製、商品名）を用いスピンコート法で、シード層上に、膜厚２０μｍのめっきレジスト層を形成した。１０００ｍＪ／ｃｍ２の条件で露光し、ＰＭＥＲ現像液Ｐ−７Ｇを用いて２３℃で６分間浸漬揺動し、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パターン銅めっきを約５μｍ行った。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分間浸漬し除去した。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、これらをエッチング除去し、第３の配線１０６ｃを形成した。
【０１０５】
（工程ｇ）
この後、（工程ｄ）〜（工程ｆ）までを再度繰り返し、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さらに一層形成し、最後にソルダーレジスト１０９を形成して、図１（１パッケージ分の断面図）、図５（１パッケージ分の平面図）、及び図７（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。
【０１０６】
（工程ｈ）
前記（工程ａ）〜（工程ｇ）により作製され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の形成された半導体チップ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必要な数だけ搭載した。さらに、半導体チップ搭載基板と半導体チップの隙間に、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リフロー装置で融着した。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３に示す半導体パッケージを作製した。
【０１０７】
実施例２
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリメトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１０８】
実施例３
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１０９】
実施例４
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エチレンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１０】
実施例５
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、シリカガラスを形成するパーヒドロポリシラザンを主成分とするアクアミカＮＬ１１０Ａ（クラリアントジャパン株式会社製、商品名）を３重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液をスプレー塗布した。１５０℃で１時間焼成を行った後、９０℃、８０％ＲＨで３時間処理を行った。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１１】
実施例６
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、ケイ酸エステルの縮重合物であるＳＣ−６０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を１．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１２】
実施例７
（工程ｄ−２）で、黒化処理液ＨＩＳＴ−５００（日立化成工業株式会社製、商品名）に８５℃で２分４０秒間浸漬して、銅表面を酸化処理した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１３】
実施例８
（工程ｄ−２）で、置換スズめっき液サブスターＳＮ−５（奥野製薬工業株式会社、製品名）に６０℃で３分間浸漬して置換スズめっきを施した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１４】
実施例９
（工程ｄ−２）で、置換パラジウムめっき液メルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社、製品名）に常温（２５℃）で３分間浸漬して置換パラジウムめっきを施した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１５】
実施例１０
（工程ｄ−２）で、置換パラジウムめっき液メルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社、製品名）に常温（２５℃）で３分間浸漬して置換パラジウムめっきを施し、１分間水洗し、さらに無電解ニッケル−リンめっき液ＩＣＰ−ニコロンＵ（奥野製薬株式会社、製品名）に９０℃で４分間浸漬して無電解ニッケル−リンめっきを施した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１６】
実施例１１
（工程ｄ−２）で、置換パラジウムめっき液メルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社、製品名）に常温（２５℃）で３分間浸漬して置換パラジウムめっきを施し、１分間水洗し、さらに無電解ニッケル−銅−リンめっき液トップニコロンＣｕ−５０Ａ，Ｂ（奥野製薬株式会社、製品名）に８０℃で４分間浸漬して無電解ニッケル−銅−リンめっきを施した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１７】
実施例１２
（工程ｄ−２）で、置換スズめっき液サブスターＳＮ−５（奥野製薬工業株式会社、製品名）に６０℃で３分間浸漬して置換スズめっきを施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、金属表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１８】
実施例１３
（工程ｄ−２）で、置換パラジウムめっき液メルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社、製品名）に常温（２５℃）で３分間浸漬して置換パラジウムめっきを施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、金属表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１１９】
実施例１４
（工程ｄ−２）で、置換パラジウムめっき液メルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社、製品名）に常温（２５℃）で３分間浸漬して置換パラジウムめっきを施し、１分間水洗し、さらに無電解ニッケル−リンめっき液ＩＣＰ−ニコロンＵ（奥野製薬株式会社、製品名）に９０℃で４分間浸漬して無電解ニッケル−リンめっきを施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、金属表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２０】
実施例１５
（工程ｄ−２）で、置換パラジウムめっき液メルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社、製品名）に常温（２５℃）で３分間浸漬して置換パラジウムめっきを施し、１分間水洗し、さらに無電解ニッケル−銅−リンめっき液トップニコロンＣｕ−５０Ａ，Ｂ（奥野製薬株式会社、製品名）に８０℃で４分間浸漬して無電解ニッケル−銅−リンめっきを施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、金属表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２１】
実施例１６
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２２】
実施例１７
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、シリカガラスを形成するパーヒドロポリシラザンを主成分とするアクアミカＮＬ１１０Ａ（クラリアントジャパン株式会社製、商品名）を３重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液をスプレー塗布した。１５０℃で１時間焼成を行った後、９０℃、８０％ＲＨで３時間処理を行った。この後、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２３】
実施例１８
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、ケイ酸エステルの縮重合物であるＳＣ−６０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を１．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２４】
実施例１９
（工程ｄ−２）で、黒化処理液ＨＩＳＴ−５００（日立化成工業株式会社製、商品名）に８５℃で２分４０秒間浸漬して、銅表面を酸化処理した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２５】
実施例２０
（工程ｄ−２）で、置換スズめっき液サブスターＳＮ−５（奥野製薬工業株式会社、製品名）に６０℃で３分間浸漬して置換スズめっきを施した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２６】
実施例２１
（工程ｄ−２）で、置換パラジウムめっき液メルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社、製品名）に常温（２５℃）で３分間浸漬して置換パラジウムめっきを施した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２７】
実施例２２
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、２−アミノ−６−ヒドロキシ−８−メルカプトプリン（和光純薬工業株式会社製、商品名）の濃度が、１０ｐｐｍであるエタノール溶液に２５℃で、１０分間浸漬した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２８】
実施例２３
（工程ｄ−２）で、置換スズめっき液サブスターＳＮ−５（奥野製薬工業株式会社、製品名）に６０℃で３分間浸漬して置換スズめっきを施した。次に、１分間水洗し、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、２−アミノ−６−ヒドロキシ−８−メルカプトプリン（和光純薬工業株式会社製、商品名）の濃度が、１０ｐｐｍであるエタノール溶液に２５℃で、１０分間浸漬した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１２９】
実施例２４
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、２−アミノ−６−ヒドロキシ−８−メルカプトプリン（和光純薬工業株式会社製、商品名）の濃度が、１０ｐｐｍであるエタノール溶液に２５℃で、１０分間浸漬した。次に、１分間水洗し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１３０】
実施例２５
防錆処理を施していない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）を５ｃｍ×８ｃｍ×２枚（接着試験用、銅表面平滑度評価用）に切り出し、この電解銅箔を試験片として、これに実施例１の（工程ｄ−１）および（工程ｄ−２）に記載された表面処理を施した。
【０１３１】
低誘電正接高耐熱多層材料として使用することが可能な、厚さ０．８ｍｍのガラス布−シアネートエステル系樹脂組成物含浸両面銅張り積層板であるＭＣＬ−ＬＸ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）の片面に、シアネートエステル系樹脂組成物をガラスクロスに含浸させたプリプレグのＧＸＡ−６７Ｎ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、さらに最外層に前記表面処理を施した接着評価用電解銅箔１枚を積層し、３．０ＭＰａの圧力で常温（２５℃）から６℃／ｍｉｎの昇温速度で２３０℃まで加熱し、２３０℃において１時間保持することにより積層接着し、接着性試験用基板を作製した。なお、絶縁層と電解銅箔との接着面は、シャイニー面（Ｓ面）側とした。
【０１３２】
銅表面平滑度評価用電解銅箔のシャイニー面（Ｓ面）側の表面粗さ（Ｒｚ）を簡易式原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）  Ｎａｎｏｐｉｃｓ２１００を用いて、以下に示した条件３で測定した。
条件３
測定長さ：１μｍ
ＳＣＡＮ  ＳＰＥＥＤ：１．３５μｍ／ｓｅｃ
ＦＯＲＣＥ  ＲＥＦＡＲＥＮＣＥ：１６０
【０１３３】
実施例２６
電解銅箔に対する表面処理が、実施例２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１３４】
実施例２７
電解銅箔に対する表面処理が、実施例３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１３５】
実施例２８
電解銅箔に対する表面処理が、実施例４の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１３６】
実施例２９
電解銅箔に対する表面処理が、実施例５の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１３７】
実施例３０
電解銅箔に対する表面処理が、実施例６の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１３８】
実施例３１
電解銅箔に対する表面処理が、実施例７の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１３９】
実施例３２
電解銅箔に対する表面処理が、実施例８の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４０】
実施例３３
電解銅箔に対する表面処理が、実施例９の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４１】
実施例３４
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１０の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４２】
実施例３５
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１１の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４３】
実施例３６
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４４】
実施例３７
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４５】
実施例３８
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１４の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４６】
実施例３９
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１５の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４７】
実施例４０
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１６の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４８】
実施例４１
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１７の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１４９】
実施例４２
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１８の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１５０】
実施例４３
電解銅箔に対する表面処理が、実施例１９の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１５１】
実施例４４
電解銅箔に対する表面処理が、実施例２０の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１５２】
実施例４５
電解銅箔に対する表面処理が、実施例２１の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１５３】
実施例４６
電解銅箔に対する表面処理が、実施例２２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１５４】
実施例４７
電解銅箔に対する表面処理が、実施例２３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１５５】
実施例４８
電解銅箔に対する表面処理が、実施例２４の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１５６】
実施例４９
（工程ａ’）
電食試験評価用基板を作成するため、図９に示すコア基板１００として０．１２５ｍｍ厚のポリイミドフィルムを用意し、片面に図９に示す絶縁層１０４を次のように形成した。すなわち、シアネ―トエステル系樹脂組成物の絶縁ワニスをスピンコート法により、条件１５００ｒｐｍで、ガラス基板上に塗布し、厚み２０μｍの樹脂層を形成した後、常温（２５℃）から６℃／ｍｉｎの昇温速度で２３０℃まで加熱し、２３０℃で８０分間保持することにより熱硬化し、絶縁層１０４を形成した。
【０１５７】
（工程ｂ’）
実施例１の（工程ｆ）と同様に配線１０６を形成した。
【０１５８】
（工程ｃ’）
実施例１の（工程ｄ−１）および（工程ｄ−２）と同様の処理を行った後、絶縁層（ビルドアップ層）１０４を（工程ａ’）と同様に形成し、図１０に示すＬ／Ｓ＝５μｍ／５μｍ、図１１に示すＬ／Ｓ＝１０μｍ／１０μｍの電食試験評価基板を作製した。
【０１５９】
（工程ｄ’）
各Ｌ／Ｓ配線間の絶縁抵抗はアドバンテスト株式会社社製Ｒ−８３４０Ａ型デジタル超高抵抗微小電流計を用いて、室温でＤＣ５Ｖの電圧を３０秒間印加し、櫛型間の絶縁抵抗値を測定した。また、１ＧΩ以下の絶縁抵抗測定には、株式会社ヒューレット・パッカード（ＨＰ）社製デジタルマルチメータ３４５７Ａを用いた。
【０１６０】
次に、８５℃・相対湿度８５％に保った恒湿恒温層中で連続的に電圧ＤＣ５Ｖを印加し、一定時間毎に上記と同様に各Ｌ／Ｓ配線間の絶縁抵抗値を測定した。恒湿恒温槽は株式会社日立製作所製ＥＣ−１０ＨＨＰＳ型恒湿恒温を用い、投入後１０００時間まで測定した。
【０１６１】
実施例５０
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６２】
実施例５１
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６３】
実施例５２
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例４の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６４】
実施例５３
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例５の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６５】
実施例５４
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例６の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６６】
実施例５５
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例７の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６７】
実施例５６
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例８の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６８】
実施例５７
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例９の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１６９】
実施例５８
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１０の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７０】
実施例５９
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１１の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７１】
実施例６０
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７２】
実施例６１
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７３】
実施例６２
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１４の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７４】
実施例６３
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１５の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７５】
実施例６４
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１６の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７６】
実施例６５
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１７の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７７】
実施例６６
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１８の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７８】
実施例６７
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例１９の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１７９】
実施例６８
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例２０の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１８０】
実施例６９
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例２１の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１８１】
実施例７０
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例２２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１８２】
実施例７１
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例２３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１８３】
実施例７２
（工程ｃ’）の表面処理が、実施例２４の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１８４】
比較例１
（工程ｄ−２）で、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、水洗した後、常温（２５℃）にて３．６Ｎの硫酸水溶液に６０秒間浸漬し、更に水洗を１分間行った。この処理工程を経た後に、８５℃で３０分間乾燥させた。それ以外は、実施例１と同様に行った。
【０１８５】
比較例２
（工程ｄ−２）で、８５℃で３０分間乾燥させた後、大気雰囲気中で、オーブンで２００℃，１０分間加熱処理して、銅表面を酸化処理した。次に、ケイ酸アルカリの一つである二ケイ酸ナトリウムを４．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０ｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．５重量％水溶液に３０℃で３分間浸漬してカップリング処理を施した。次に、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他の工程は、実施例１と同様に行った。
【０１８６】
比較例３
（工程ｄ−２）で、銅表面の酸化処理を行わずに、双官能シラン化合物の一つであるビス（トリエトキシシリル）エタンを２．０重量％に調整した、アルカリ金属イオンの濃度が１０μｇ／Ｌの溶液に、２５℃で５分間浸漬した。この後、１分間水洗し、８５℃で３０分間乾燥させた。その他工程は、実施例１と同様に行った。
【０１８７】
比較例４
電解銅箔に対する表面処理が、比較例１の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１８８】
比較例５
電解銅箔に対する表面処理が、比較例２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１８９】
比較例６
電解銅箔に対する表面処理が、比較例３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例２５と同様に行った。
【０１９０】
比較例７
（工程ｃ’）の表面処理が、比較例１の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１９１】
比較例８
（工程ｃ’）の表面処理が、比較例２の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１９２】
比較例９
（工程ｃ’）の表面処理が、比較例３の（工程ｄ−２）に記載された表面処理である以外は、実施例４９と同様に行った。
【０１９３】
以上のように作製した試験サンプルに対し、以下の試験を行った。
【０１９４】
（半導体パッケージの信頼性試験）
実施例１〜２４及び比較例１〜３に記載された各々の半導体パッケージを、吸湿処理を行った後、到達温度２４０℃、長さ２ｍのリフロー炉に０．５ｍ／分の条件で流し、２２個のサンプルをリフローし、クラックの発生を調べ、発生した場合をＮＧとした。結果を表１に示した。また、同様に２２個のサンプルを厚さ０．８ｍｍのマザーボードに実装し、−５５℃、３０分〜１２５℃、３０分の条件で、温度サイクル試験を行い、試験後、ヒューレットパッカード社製マルチメータ３４５７Ａを用い、導通抵抗値を測定し、はんだボールの接続信頼性を調べた。初期抵抗値より１０％以上、抵抗値が変化した場合をＮＧとした。結果を表１に併記し示した。ただし、比較例１については、配線精度を維持することができず、半導体チップ搭載基板を作製することができなかった。
【０１９５】
（接着性試験）
実施例２５〜４８及び比較例４〜６に記載された接着性試験用基板を用いて、１５０℃放置後の接着性試験を行い、投入後２４０ｈまで行った。接着性の指標となるピール強度（Ｎ／ｍ）の測定には、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角度を９０度に常に維持し、基板と垂直方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き剥がした。ピール強度の値が３００Ｎ／ｍ以上の値を示した場合を○、３００Ｎ／ｍ未満の値を示した場合を×とした。結果を表２に示した。
【０１９６】
（銅表面平滑度評価試験）
実施例２５〜４８及び比較例４〜６に記載された銅表面平滑度評価用基板を用いて、銅表面平滑度評価試験を行った。Ｒｚが１ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下のものを○、Ｒｚが１ｎｍ未満または１０００ｎｍを超えるものを△とした。結果を表２に併記し示した。
【０１９７】
（電食試験）
実施例４９〜７２及び比較例７〜９に記載された電食試験用基板を用いて、放置後のＬ／Ｓ＝５／５μｍおよびＬ／Ｓ＝１０／１０μｍ配線間の絶縁抵抗値を測定し、１．０×１０９Ω未満の値をＮＧとした。結果を表３、表４に示した。ただし、比較例７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。
【０１９８】
【表１】
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【０１９９】
【表２】
2006316300.tif 000008
【０２００】
【表３】
2006316300.tif 000009
【０２０１】
【表４】
2006316300.tif 000010
【０２０２】
実施例１から７２に示したように、本発明の場合、銅表面と絶縁層との１５０℃・２４０ｈ放置後の接着強度（ピール強度）は、３００Ｎ／ｍ以上あり良好であった。また、作製した半導体パッケージの信頼性も極めて良好であった。その他、電食試験によるＬ／Ｓ＝５／５μｍおよびＬ／Ｓ＝１０／１０μｍの配線間絶縁信頼性においても極めて良好であった。これに対し、従来技術では、比較例１から９に示したように、平滑性、接着性、半導体パッケージの信頼性、配線間絶縁信頼性の全てを満足することはできなかった。したがって本発明により、銅表面と絶縁層との接着強度が良好で、配線間絶縁信頼性に優れた配線板及び半導体チップ搭載基板、さらに耐リフロー性、温度サイクル性に優れた半導体パッケージが製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０２０３】
【図１】本発明の一実施形態が適用される半導体チップ搭載基板の断面図。
【図２】（ａ）〜（ｇ）は本発明の半導体チップ搭載基板の製造方法の一実施形態を示す工程図。
【図３】本発明の一実施形態が適用されるフリップチップタイプ半導体パッケージの断面図。
【図４】本発明の一実施形態が適用されるワイヤボンドタイプ半導体パッケージの断面図。
【図５】本発明のファン−インタイプ半導体チップ搭載基板の平面図。
【図６】本発明のファン−アウトタイプ半導体チップ搭載基板の平面図。
【図７】本発明の半導体チップ搭載基板のフレーム形状を表す平面図。
【図８】本発明の一実施形態が適用される半導体チップ搭載基板の断面図。
【図９】（ａ’）〜（ｃ’）は本発明の電食試験用評価基板製造方法の一実施形態を示す工程図。
【図１０】本発明の一実施形態が適用される電食試験用評価基板の平面図。
【図１１】本発明の一実施形態が適用される電食試験用評価基板の平面図。
【符号の説明】
【０２０４】
１１．位置決めマーク（位置合わせ用ガイド穴）
１３．半導体パッケージ領域
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（バイアホール）
１０３．第２の層間接続端子
１０４．層間絶縁層（ビルドアップ層）
１０５．第３の層間接続用ＩＶＨ（バイアホール）
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（バイアホール）
１０９．絶縁被覆（ソルダーレジスト）
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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