(57)【要約】【課題】支持体及び仮固定材を用いた半導体装置の製造において、熱履歴後の簡易なプロセスでの支持体の分離を可能にすること。【解決手段】キャリア１１及びキャリア１１上に設けられた銅箔１２を有するピーラブル銅箔１０と、ピーラブル銅箔１０上に設けられた熱硬化性樹脂層２１，２２と、を備える半導体用仮固定材１０１が開示される。【選択図】図１
2018074115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）キャリア及び該キャリア上に設けられた銅箔を有するピーラブル銅箔と、
（Ｂ）前記ピーラブル銅箔上に設けられた熱硬化性樹脂層と、
を備える半導体用仮固定材。
【請求項２】
１８０℃で１時間加熱された後の前記熱硬化性樹脂層の５％重量減少温度が、２６０℃以上である、請求項１に記載の半導体用仮固定材。
【請求項３】
前記キャリアと前記銅箔との間の剥離強度が０．００１〜０．０５０ｋＮ／ｍである、請求項１又は２に記載の半導体用仮固定材。
【請求項４】
当該半導体用仮固定材を１８０℃で１時間加熱した後の、前記ピーラブル銅箔と前記熱硬化性樹脂層との間の剥離強度が０．０５０ｋＮ／ｍ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体用仮固定材。
【請求項５】
前記ピーラブル銅箔の厚さが２〜３０μｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体用仮固定材。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂層の厚さが２〜５０μｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体用仮固定材。
【請求項７】
支持体上に、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体用仮固定材をその熱硬化性樹脂層が前記支持体に接する向きで設ける工程と、
前記半導体用仮固定材の前記支持体とは反対側の面上に半導体素子を搭載する工程と、
前記半導体素子を封止する封止樹脂層を前記半導体用仮固定材上に形成する工程と、
前記封止樹脂層上に前記半導体素子と接続する配線層を形成する工程と、
前記ピーラブル銅箔のキャリアと銅箔とを剥離することにより、前記半導体素子、前記封止樹脂層及び前記配線層を有する封止体から前記支持体を分離する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
【請求項８】
支持体上に、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体用仮固定材をその熱硬化性樹脂層が前記支持体に接する向きで設ける工程と、
前記半導体用仮固定材の前記支持体とは反対側の面上に配線層を形成する工程と、
前記配線層と接続する半導体素子を前記配線層上に搭載する工程と、
前記半導体素子を封止する封止樹脂層を前記配線層上に形成する工程と、
前記ピーラブル銅箔のキャリアと銅箔とを剥離することにより、前記半導体素子、前記封止樹脂層及び前記配線層を有する封止体から前記支持体を分離する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体製造に使用する半導体用仮固定材及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージの高密度化、高性能化を目的に、異なる性能の半導体素子を一つのパッケージに混載する実装形態が提案されている。これにともなって、コスト面で優れた半導体素子間の高密度インターコネクト技術が重要になっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
パッケージ上に、フリップ半導体素子実装によって追加のパッケージを更に積層するパッケージ・オン・パッケージがスマートフォン及びタブレット端末に広く採用されている（例えば非特許文献１及び非特許文献２参照）。さらに高密度で半導体素子を実装するための形態として、高密度配線を有する有機基板を用いたパッケージ技術、スルーモールドビア（ＴＭＶ）を有するファンアウト型のパッケージ技術（ＦＯ−ＰＯＰ）、シリコン又はガラスインターポーザを用いたパッケージ技術、シリコン貫通電極（ＴＳＶ）を用いたパッケージ技術、基板に埋め込まれた半導体素子を半導体素子間伝送に用いるパッケージ技術等が提案されている。
【０００４】
ファンアウト型のパッケージは、例えば、支持体としてのステンレス板上に積層された仮固定材上に半導体素子を搭載すること、半導体素子を封止後に配線層を形成すること、及び、支持体から半導体素子を含む封止体を剥離することを含む方法によって作製される。
【０００５】
このような背景から、シリコンウェハ又はガラス板を支持体として用いるプロセスが提案されている。そのようなプロセスにおいて半導体素子と支持体であるシリコンウェハ又はガラスとを粘着させるための仮固定材としての粘着剤も検討されている。この粘着剤に関して、熱履歴後に半導体素子を損傷させることなく支持体を分離できることが重要である。そのため、事前に半導体素子又は支持体表面に離型処理を施すことで剥離性を高める技術が一般的に採用されているが、離型成分の塗布及び洗浄除去という工程の増加等により、離型処理は製造コスト増加の原因の一つとなっている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００６】
熱履歴後の粘着剤の剥離性を確保するために、例えば、溶剤による粘着剤の溶解を利用する技術、加熱により粘着性が低下する粘着剤、及びレーザー照射により改質又は消失する粘着剤も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１２−５２９７７０号公報
【特許文献２】特許第４５６５８０４号公報
【特許文献３】特許第４９３６６６７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｍｏｌｄ  Ｖｉａ  （ＴＭＶ）  ａｓ  ＰｏＰ  Ｂａｓｅ  Ｐａｃｋａｇｅ，  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  （ＥＣＴＣ），  ２００８
【非特許文献２】Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｌｏｗ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ＰｏＰ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  ＰｏＰ  （ｅＷＬＢ−ＰｏＰ）  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ＥＣＴＣ，  ２０１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、溶剤での粘着剤の溶解には時間がかかるため、生産性が低下しやすい。加熱により粘着剤の粘着性を低下させる場合、加熱による半導体素子への影響が懸念されるため、使用できるプロセス及び材料が限定される。また、これらの方法に適用できる粘着剤は、耐熱性が不足する傾向がある。一方、レーザー照射により粘着剤を改質又は消失させる方法には、高価なレーザー設備の導入が必要不可欠である。
【００１０】
本発明の一側面は、支持体及び仮固定材を用いた半導体装置の製造において、熱履歴後の簡易なプロセスでの支持体の分離を可能にすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面は、（Ａ）キャリア及び該キャリア上に設けられた銅箔を有するピーラブル銅箔と、（Ｂ）ピーラブル銅箔上に設けられた熱硬化性樹脂層と、を備える半導体用仮固定材を提供する。
【００１２】
本発明の別の一側面は、上記半導体用仮固定材を用いた半導体装置の製造方法を提供する。一側面に係る製造方法は、支持体上に、上記半導体用仮固定材をその熱硬化性樹脂層が支持体に接する向きで設ける工程と、半導体用仮固定材の支持体とは反対側の面上に半導体素子を搭載する工程と、半導体素子を封止する封止樹脂層を半導体用仮固定材上に形成する工程と、封止樹脂層上に半導体素子と接続する配線層を形成する工程と、ピーラブル銅箔のキャリアと銅箔とを剥離することにより、半導体素子、封止樹脂層及び配線層を有する封止体から支持体を分離する工程と、を含む。
【００１３】
本発明の更に別の一側面に係る製造方法は、支持体上に、上記半導体用仮固定材をその熱硬化性樹脂層が支持体に接する向きで設ける工程と、半導体用仮固定材の支持体とは反対側の面上に配線層を形成する工程と、配線層と接続する半導体素子を配線層上に搭載する工程と、半導体素子を封止する封止樹脂層を配線層上に形成する工程と、ピーラブル銅箔のキャリアと銅箔とを剥離することにより、半導体素子、封止樹脂層及び配線層を有する封止体から支持体を分離する工程と、を含む。
【００１４】
上記仮固定材を用いることにより、半導体装置の製造において、熱硬化性樹脂層によって良好な耐熱性と支持体との適度な密着性を確保しながら、ピーラブル銅箔の剥離性を利用することにより、高温（例えば２６０℃以上）での熱履歴後の簡易なプロセスでの支持体の分離が可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一側面によれば、支持体及び仮固定材を用いた半導体装置の製造において、熱履歴後の簡易なプロセスでの支持体の分離が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】半導体用耐熱仮固定材の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】半導体用耐熱仮固定材の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図３】半導体装置の製造方法の一実施形態を模式的に示す工程図である。
【図４】半導体装置の製造方法の一実施形態を模式的に示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながらいくつかの実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。同一又は相当部分には同一符号が付され、重複する説明は省略されることがある。上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１８】
本明細書において「左」、「右」、「正面」、「裏面」、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「第１」、「第２」等の用語が利用されている場合、これらは、説明を意図したものであり、必ずしも永久にこの相対位置である、という意味ではない。「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を、それぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
【００１９】
図１及び図２は、それぞれ、仮固定材の一実施形態を示す断面図である。図１に示す仮固定材１０１（半導体用仮固定材）は、ピーラブル銅箔１０と、ピーラブル銅箔１０の両面上に設けられた熱硬化性樹脂層２１，２２とを有する。図２に示す仮固定材１０２（半導体用仮固定材）は、ピーラブル銅箔１０と、ピーラブル銅箔のキャリア１１側の面上に設けられた熱硬化性樹脂層２１とを有する。ピーラブル銅箔１０は、キャリア１１と、キャリア１１上に設けられた銅箔１２と、キャリア１１と銅箔１２との間に設けられた剥離層１５とを有する。ここで、本明細書において「（半導体用）仮固定材」とは、半導体素子、配線層、及びその他の各種部材（有機絶縁材料、導電材料等）を支持体上に固定しながら形成するための部材を意味する。
【００２０】
図３は、図１の仮固定材１０１を用いた半導体装置の製造方法の一実施形態を示す工程図である。図３に示す方法は、支持体１上に、仮固定材１０１を熱硬化性樹脂層２１が支持体１に接する向きで設ける工程（ａ）と、仮固定材１０１の支持体１とは反対側の面上に複数の半導体素子３を搭載する工程（ｂ）と、半導体素子３を封止する封止樹脂層５を仮固定材１０１上に形成する工程（ｃ）と、封止樹脂層５上に半導体素子３と接続する配線層７（再配線層）を形成する工程（ｄ）と、ピーラブル銅箔１０のキャリア１１と銅箔１２とを剥離することにより、半導体素子３、封止樹脂層５、配線層７及び熱硬化性樹脂層２２を有する封止体３１から支持体１を分離する工程（ｅ）と、銅箔１２を封止体３１から分離する工程（ｆ）とから主として構成される。得られた封止体３１は再配線層付ファンアウトパッケージとして用いることができる。
【００２１】
図４は、図２の仮固定材１０２を用いた半導体装置の製造方法の一実施形態を示す工程図である。図４に示す方法は、支持体１上に、仮固定材１０２を熱硬化性樹脂層２１が支持体１に接する向きで設ける図３の（ａ）と同様の工程と、仮固定材１０２の支持体１とは反対側の面上に配線層７（再配線層）を形成する工程（ａ）と、配線層７と接続する複数の半導体素子３を、アンダーフィル４を介在させながら配線層７上に搭載する工程（ｂ）と、半導体素子３を封止する封止樹脂層５を配線層７上に形成する工程（ｃ）と、ピーラブル銅箔１０のキャリア１１と銅箔１２とを剥離することにより、半導体素子３、封止樹脂層５及び配線層７を有する封止体３０から支持体１を分離する工程（ｅ）と、銅箔１２を封止体３２から分離する工程（ｆ）とから主として構成される。得られた封止体３２は再配線層付ファンアウトパッケージとして用いることができる。
【００２２】
熱硬化性樹脂層２１，２２は、加熱により硬化してその弾性率が上昇する樹脂層である。１８０℃で１時間加熱された後の熱硬化性樹脂層２１，２２の２５℃での貯蔵弾性率は、耐熱性、及びボイド抑制の観点から１００ＭＰａ以上であることが好ましく、剥離性の観点から５００ＭＰａ以上であることがより好ましく、工程中の仮固定材の位置ずれ及び変形を抑制する観点から１ＧＰａ以上であることがさらに好ましい。
【００２３】
１８０℃で１時間加熱された後の熱硬化性樹脂層２１，２２の１８０℃での貯蔵弾性率は、熱履歴時のボイドを抑制できる点で０．１ＭＰａ以上であることが好ましく、半導体素子等を搭載する場合の位置ずれを抑制できる点で１ＭＰａ以上であることがより好ましく、仮固定材の変形を抑制できる点で１０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
【００２４】
１８０℃で１時間加熱された後の熱硬化性樹脂層２１，２２の２６０℃での貯蔵弾性率は、熱履歴時のボイドを抑制できる点で０．１ＭＰａ以上であることが好ましく、半導体素子等を搭載する場合の位置ずれを抑制できる点で１ＭＰａ以上であることがより好ましく、仮固定材の変形を抑制できる点で１０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
【００２５】
上記貯蔵弾性率は、以下の手順にしたがい測定される値を意味する。熱硬化性樹脂層をオーブン中で１８０℃、１時間の条件で加熱する。加熱後の熱硬化性樹脂層から切り出した５ｍｍ幅、長さ３０ｍｍの短冊状の試験片について、粘弾性アナライザー（レオメトリックス社製、商品名：ＲＳＡ−２）を用いて、昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚ、測定温度−５０〜３００℃の条件で、引張りモードの動的粘弾性測定を行う。測定結果から、２５℃、１８０℃又は２６０℃における貯蔵弾性率を求める。
【００２６】
１８０℃で１時間加熱された後の熱硬化性樹脂層２１，２２の５％重量減少温度は、仮固定材上の配線形成等のための熱履歴を受けたときのふくれ及び剥離を抑制できる点で、２６０℃以上であることが好ましく、はんだ工程に耐える耐熱性を付与できる点で２８０℃以上であることがより好ましく、微小なボイドを抑制できる点で３００℃以上であることがさらに好ましい。上記５％質量減少温度とは、熱硬化性樹脂層を１８０℃で１時間加熱して得たサンプルについて、示差熱熱重量同時測定装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー製、商品名：ＴＧ／ＤＴＡ６３００）を用いて、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素フロー（４００ｍｌ／ｍｉｎ）下で測定したときに、サンプルの重量が５％減少した時点の温度である。
【００２７】
取り扱い性と膜厚均一性の観点から、熱硬化性樹脂層２１，２２の厚さが２〜５０μｍであることが好ましい。ラミネート時の埋め込み不足によるボイドを抑制できる点から、熱硬化性樹脂層２１，２２の厚さが３μｍ以上であることがより好ましい。アウトガスによるボイドの抑制の点から、熱硬化性樹脂層２１，２２の厚さが３０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２８】
熱硬化性樹脂層２１，２２は、例えば、（メタ）アクリレート化合物及び／又はエポキシ化合物を含有する熱硬化性樹脂組成物から形成された層であることができる。
【００２９】
（メタ）アクリレート化合物は、２官能以上の（メタ）アクリレートであることが好ましい。２官能以上の（メタ）アクリレートとしては、特に制限されないが、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、４−ビニルトルエン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、１，２−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、トリス（β−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレート、下記一般式で表される化合物、ウレタンアクリレート若しくはウレタンメタクリレート、及び尿素アクリレート等が挙げられる。下記一般式中、Ｒ１９及びＲ２０は各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、ｇ及びｈは各々独立に１〜２０の整数を示す。
【００３０】
【化１】
2018074115.tif 000003
【００３１】
（メタ）アクリレート化合物の５％質量減少温度が１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましく、２００℃以上であることが更に好ましく、２６０℃以上であることが最も好ましい。５％質量減少温度が１５０℃以上であることで、低アウトガス性、高温接着性、及び耐リフロー性が向上する傾向がある。
【００３２】
エポキシ化合物としては、高温接着性、及び耐リフロー性の観点から、分子内に少なくとも２個以上のエポキシ基を含む化合物が好ましい。パターン形成性、及び熱圧着性の点から、室温（２５℃）で液状、又は半固形、具体的には軟化温度が５０℃以下であるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂がより好ましい。このようなエポキシ化合物としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ、ＡＤ、Ｓ、又はＦのグリシジルエーテル、水添加ビスフェノールＡのグリシジルエーテル、エチレンオキシド付加ビスフェノールＡのグリシジルエーテル、プロピレンオキシド付加ビスフェノールＡのグリシジルエーテル、３官能又は４官能のグリシジルエーテル、ダイマー酸のグリシジルエステル、並びに３官能又は４官能のグリシジルアミンが挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３３】
エポキシ化合物の５％質量減少温度が１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましく、２００℃以上であることが更に好ましく、２６０℃以上であることが最も好ましい。５％質量減少温度が１５０℃以上であることで、低アウトガス性、高温接着性、及び耐リフロー性が向上する傾向がある。
【００３４】
熱硬化性樹脂層及び熱硬化性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂を更に含有することが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンイミド樹脂、ポリウレア樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリケトン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂が、側鎖にグリシジル基、フェノール性水酸基、（メタ）アクリレート基、カルボキシル基などを有していてもよい。
【００３５】
ピーラブル銅箔１０は、キャリア１１及び銅箔１２を有する。キャリア１１が銅箔であってもよい。特に、図４の方法のように配線層７をピーラブル銅箔１０上に形成することにより、微細な配線を有する配線層を形成し易い。薄膜かつ微細な配線の形成を特に容易にするために、ピーラブル銅箔の剥離可能な銅箔の表面粗さＲｚが３μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以下であることがより好ましい。表面粗さＲｚは、レーザー顕微鏡（オリンパス株式会社製「ＬＥＸＴ  ＯＬＳ３０００」）を用いて、１００μｍ×１００μｍの範囲をスキャンして測定される。ピーラブル銅箔の市販品としては、福田金属箔粉工業製ＦＵＴＦ−５ＤＡ−５、ＦＵＴＦ−５ＤＡ−３、ＦＵＴＦ−５ＤＡ−２、ＦＵＴＦ−５ＤＡ−１．５、三井金属製ＭＴ１８Ｅｘ、ＭＴ１８ＦＬ、ＪＸ日鉱日石金属製ＪＸＵＴ−Ｉ、ＪＸＵＴ−ＩＩ、ＪＸＵＴ−ＩＩＩが挙げられる。
【００３６】
ピーラブル銅箔のキャリアと銅箔との間の剥離強度が０．００１〜０．０５０ｋＮ／ｍであることが好ましい。この剥離強度は、加工中の剥離を抑制できる点で０．００３ｋＮ／ｍ以上であることがより好ましく、０．００５ｋＮ／ｍ以上であることが更により好ましい。キャリアと銅箔との間の剥離強度は、剥離時の配線へのダメージを軽減するために、０．０４ｋＮ／ｍ以下であることが好ましく、剥離起点部分の損傷を抑制できる点で０．０３ｋＮ／ｍ以下であることが更により好ましい。従って、キャリアと銅箔との間の剥離強度が０．００５〜０．０３ｋＮ／ｍであることが最も好ましい。ピーラブル銅箔のキャリアと銅箔との間の剥離強度は、ピーラブル銅箔を幅１０ｍｍに切断し、小型卓上試験機ＥＺ−Ｓ（島津製作所製）にて送り速度５０ｍｍ／ｍｉｎにて剥離強度を測定したときの平均値であることができる。
【００３７】
仮固定材を１８０℃で１時間加熱した後の、ピーラブル銅箔１０と熱硬化性樹脂層２１，２２との間の剥離強度は、キャリアと銅箔との容易な剥離の点から０．０５０ｋＮ／ｍ以上であることが好ましく、ピーラブル銅箔１０と熱硬化性樹脂層２１，２２との界面のボイドを抑制できる点で０．１ｋＮ／ｍ以上であることがより好ましい。
【００３８】
取り扱い性と膜厚均一性の観点から、ピーラブル銅箔１０の厚さが２〜３０μｍであることが好ましい。ここでのピーラブル銅箔の厚さとは、銅箔、キャリア、剥離層の総厚である。ピーラブル銅箔の厚さは、剥離後の加工及びエッチングの効率の点で１０μｍ以下であることが好ましく、微細かつ薄膜の配線を形成できる点で５μｍ以下であることがより好ましい。銅箔を容易に剥離できる点でピーラブル銅箔の厚さは１μｍ以上であることがより好ましい。以上のことから、ピーラブル銅箔の厚さは１〜５μｍであることが最も好ましい。
【００３９】
支持体１は、特に限定はされないが、有機基板、ステンレス板、ガラス板等のパネル状の支持体であってもよいし、ガラス、シリコン等のウェハ状の支持体であってもよい。
【００４０】
配線層７は、特に限定されないが、セミアディティブ法又はトレンチ法によって形成することができる。セミアディティブ法とは、シード層を形成し、所望のパターンを有するレジストをシード層上に形成し、シード層の露出部分を電解めっき法等により厚膜化し、レジストを除去した後、シード層の薄い部分をエッチングにより除去して所望の配線を得る方法である。トレンチ法とは、所望のパターンを形成した絶縁層上にシード層を形成し、電解めっき法等によってこれを厚膜化し、研磨によって所望の配線を得る方法である。
【００４１】
図４の方法のように配線層７をピーラブル銅箔１０上に形成する場合、銅箔をシード層として利用することにより、スパッタ等の方法によりシード層を形成することなく、セミアディティブ法で配線層を形成することができる。
【００４２】
パターンの形成方法としては、レーザアブレーション、フォトリソグラフィー及びインプリントなどが挙げられる。微細化とコストの観点から、フォトリソグラフィープロセスが好ましい。従って、絶縁材料としては、感光性絶縁材料が好ましく用いられる。シート状の絶縁材料を複数枚貼り合わせて使用することもできる。
【００４３】
感光性絶縁材料の露光方法としては、通常の投影露光方式、コンタクト露光方式、直描露光方式等を用いることができる。現像方法としては炭酸ナトリウム又はＴＭＡＨのアルカリ水溶液を用いることが好ましい。
【００４４】
パターンを形成した後、絶縁層をさらに加熱硬化させてもよい。加熱温度は１００〜２００℃、加熱時間は３０分〜３時間であってもよい。
【００４５】
硬化後の絶縁層の熱膨張係数は反り抑制の観点から８０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、高信頼性が得られる点で７０ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましい。絶縁層の応力緩和性、高精細なパターンの形成し易さの点で硬化後の絶縁層の線膨張係数は２０ｐｐｍ／℃以上であることが好ましい。
【００４６】
仮固定材１０１（熱硬化性樹脂層２２）又は配線層７上に半導体素子を搭載する工程は、特に限定されないが、バンプ付半導体素子を加熱圧着によって接続してアンダーフィル材を注入する方式、アンダーフィルが貼付された半導体素子を加熱圧着によって接続する方式が挙げられる。
【００４７】
図３の方法のように仮固定材上に半導体素子を搭載する場合、熱硬化性樹脂層をピーラブル銅箔の両面上に有する仮固定材を用いることが好ましい。半導体素子の仮固定材とは反対側が回路面であることが好ましい。
【００４８】
半導体素子３は、特に限定されないが、例えば、グラフィック処理ユニットＧＰＵ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＲＦ半導体素子、及びこれらを組合せた性能を有する半導体素、シリコンフォトニクス半導体素子、ＭＥＭＳ、センサー半導体素子等であることができる。ＴＳＶを有する半導体素子を使用することもできる。複数の半導体素子が、例えば、ＴＳＶを用いて積層されていてもよい。
【００４９】
半導体素子３の厚さは、２００μｍ以下であることが好ましく、パッケージをさらに薄型化できる点で１００μｍ以下であることがより好ましい。取り扱い性の観点から、半導体素子３の厚さは３０μｍ以上であることが好ましい。
【００５０】
封止樹脂層５を形成するための封止樹脂は、特に限定されないが、液状封止材、固形封止材、又はシート状封止材であることができる。
【００５１】
ピーラブル銅箔のキャリアと銅箔とを剥離することにより、支持体が封止体３１又は３２から分離される。剥離層は、通常、キャリアとともに銅箔から剥離される。例えば、配線層をダイシングテープ等の粘着テープに貼付し、ＳＵＳＳ  Ｍｉｃｒｏ  Ｔｅｃｈ製ＤＢ−１２Ｔ等のデボンディング装置を用いてキャリアと銅箔とを剥離することができる。
【００５２】
剥離後に配線層上に残存した銅箔は、エッチングによって除去することができる。銅箔上にレジストを形成する等の方法によりパターンを形成した銅箔をパッド又は配線として形成することもできる。
【００５３】
熱硬化性樹脂層とピーラブル銅箔との組み合わせは、耐熱性、密着性及び剥離性を高度なレベルのものとすることに寄与する。また、ピーラブル銅箔は、工程中の高温での熱履歴を受けた後でも、支持体を容易な剥離を可能にする。そのため、本実施形態の仮固定材を用いることにより、良好な歩留まり、かつ低コストで高密度配線を有する半導体装置を製造することができる。特に、薄型化、微細化の要求が高い配線層を、より効率よく製造できる。
【００５４】
以上、本開示の一実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明したが、本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…支持体、３…半導体素子、４…アンダーフィル、５…封止樹脂層、７…配線層、１０…ピーラブル銅箔、１１…キャリア、１２…銅箔、１５…剥離層、２１，２２…熱硬化性樹脂層、３１，３２…封止体、１０１，１０２…仮固定材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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