(57)【要約】【課題】半導体装置用テープキャリアのビアホール部における化学研磨処理液の浸透性を向上させ、防錆皮膜の除去を完全にして、はんだボール接合強度に優れた半導体装置用テープキャリアを提供する。【解決手段】ブラインドビアホール２３から露出する銅箔２４の表面を化学研磨処理して防錆皮膜２５を除去し、その後銅箔２４をパターニングして微細配線パターン２８を形成し、上記ブラインドビアホール２３から露出する銅箔２４の面にめっきにより導電金属層２９を設ける半導体装置用テープキャリアの製造方法において、上記化学研磨処理により防錆皮膜２５を除去する工程の前処理として、上記絶縁フィルム２１のブラインドビアホール２３の開口面を、コロナ放電処理装置又はプラズマ放電処理装置の放電に晒して、上記化学研磨処理する際の濡れ性を向上させ、液表面の接触角が２０゜以下の濡れ性になるようにする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細開口を有する絶縁フィルム上に、表面に防錆皮膜が設けられた銅箔を、その粗化面を内側にしてラミネートし、これにより上記微細開口をブラインドビアホールとし、このブラインドビアホールから露出する粗化面を含めて銅箔の表面を化学研磨処理して上記防錆皮膜を除去し、その後銅箔をパターニングして微細配線パターンを形成し、上記ブラインドビアホールから露出する銅箔の面にめっきにより導電金属層を設けた半導体装置用テープキャリアにおいて、
上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去する工程の前処理として、上記絶縁フィルムの微細開口面を、コロナ放電処理装置又はプラズマ放電処理装置の放電に晒して、上記化学研磨処理する際の濡れ性を向上させ、液表面の接触角が２０゜以下の濡れ性になるようにしたことを特徴とする半導体装置用テープキャリア。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置用テープキャリアにおいて、
上記配線パターン上へ一部を残してソルダーレジストを印刷塗布し、そのソルダーレジストの塗布されなかった配線パターンの露出部に金、ニッケル、錫、錫合金などのめっきを施したことを特徴とする半導体装置用テープキャリア。
【請求項３】
微細開口を有する絶縁フィルム上に、表面に防錆皮膜が設けられた銅箔を、その粗化面を内側にしてラミネートし、これにより上記微細開口をブラインドビアホールとし、このブラインドビアホールから露出する粗化面を含めて銅箔の表面を化学研磨処理して上記防錆皮膜を除去し、その後銅箔をパターニングして微細配線パターンを形成し、上記ブラインドビアホールから露出する銅箔の面にめっきにより導電金属層を設ける半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去する工程の前処理として、上記絶縁フィルムの微細開口面を、コロナ放電処理装置又はプラズマ放電処理装置の放電に晒して、上記化学研磨処理する際の濡れ性を向上させ、液表面の接触角が２０゜以下の濡れ性になるようにすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去した後の銅箔の表面粗さ（Ｒａ値）を０．８μｍ以下にすることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、
上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去する工程の前処理にコロナ放電処理装置を用い、そのコロナ放電処理装置の電極に対して半導体装置用テープキャリアのテープ面への照射距離を５ｍｍ以下又は電位傾度２．４ｋＶ／ｍｍ以上としたことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密電子部品である半導体装置用テープキャリア、特に半導体素子搭載用配線テープを作製するのに適したＴＡＢテープキャリアの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体装置用テープキャリアの構造は、図２に示すように、ポリイミド樹脂製絶縁フィルム２１に接着剤層を介して銅箔２４を貼り合わせ、その銅箔２４をパターニングして微細配線パターン２８を形成し、そのパターン上に絶縁層としてソルダーレジスト３１を印刷後、銅リードに安定した接合性を与えるために無電解スズめっきまたは電解及び無電解金めっきが施される。
【０００３】
このテープキャリアの半導体素子（ＩＣチップ）への実装方法はＴＡＢ接続やワイヤボンディング方式が主流である。最近では電子部品の高密度化や高集積化が進むにつれて、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）用パッケージが開発されており、図２に示すようにＴＡＢテープ１００の裏面のブラインドビアホール２３に格子状にはんだボール８が搭載され、基板の表面に半導体チップ９を搭載し、金ワイヤ１０でワイヤボンディングにより半導体チップ９とテープの微細配線パターン２８を接続し、封止レジン１１でモールドされた構造である。
【０００４】
上記絶縁フィルム２１にラミネートされる銅箔２４には、錆が発生するのを防止するため、表面（裏面及び表面）に防錆皮膜が設けられ、また銅箔２４の片面（裏面）には、接着時の密着性を挙げるため、粗化処理がなされている。
【０００５】
そこで、従来のＴＡＢテープ（半導体装置用テープキャリア）は次のようにして製造される。すなわち、図６（ａ）（ｂ）に示すように、微細開口（ビアホール）２２を有する絶縁フィルム２１上に、表面に防錆皮膜２５が設けられた銅箔２４を、その粗化面を内側にしてラミネートし、これにより上記微細開口２２をブラインドビアホール２３とする。そして、このブラインドビアホール２３から露出する粗化面を含めて、銅箔２４の表面（裏面及び表面）を化学研磨処理して上記防錆皮膜２５を除去する（図６（ｃ））。その後、図６（ｄ）〜図７（ｇ）に示すように、フォトレジスト２７のコートを行い、露光、現像、エッチング、剥膜処理により銅箔をパターニングして微細配線パターン２８を形成する。そして、上記ブラインドビアホール２３から露出する銅箔の面にめっきにより導電金属層２９を設け（図７（ｈ））、このブラインドビアホールにてはんだボール８を搭載するようにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術の場合、銅箔表面の防錆皮膜を除去する化学研磨処理（図６（ｃ））の工程において、ブラインドビアホール２３内に化学研磨液がうまく浸透しないという課題がある。
【０００７】
すなわち、ＴＡＢテープ裏面にはんだボール搭載面として多数存在するブラインドビアホールは、直径がφ０．２〜０．５ｍｍという小径である。ＢＧＡ用ＴＡＢテープの工程の中で、ポリイミド樹脂製絶縁フィルム２１から成る基材テープを所定の金型によりパンチングして微細開口（ビアホール）２２を形成した後、ラミネートにより銅箔２４を貼り合わせた後、化学研磨工程において、銅箔２４の裏面または表面をエッチング液により防錆皮膜２５の除去および銅箔粗化面の平滑化を行う際、テープ裏面の複数の穴（ブラインドビアホール２３）に、前処理液または化学研磨液がうまく浸透しない。このため、防錆皮膜２５が残った状態で、後工程でテープ裏面の複数のブラインドビアホール２３がめっきされるため、外観不良となる場合がある。また防錆皮膜２５が残った状態でめっきされた表面は凹凸が大きく、はんだボール搭載時に脱落したり、接合強度が低下するなどの問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、化学研磨処理に先立ち、半導体装置用テープキャリアの絶縁フィルム表面または銅表面をコロナ放電又はプラズマ放電に晒すという前処理を施すことにより、半導体装置用テープキャリアのテープ裏面のビアホール部における化学研磨処理液の浸透性を向上させ、防錆皮膜の除去を完全にして、はんだボール接合強度に優れた半導体装置用テープキャリアを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１０】
請求項１の発明に係る半導体装置用テープキャリアは、微細開口を有する絶縁フィルム上に、表面に防錆皮膜が設けられた銅箔を、その粗化面を内側にしてラミネートし、これにより上記微細開口をブラインドビアホールとし、このブラインドビアホールから露出する粗化面を含めて銅箔の表面を化学研磨処理して上記防錆皮膜を除去し、その後銅箔をパターニングして微細配線パターンを形成し、上記ブラインドビアホールから露出する銅箔の面にめっきにより導電金属層を設けた半導体装置用テープキャリアにおいて、上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去する工程の前処理として、上記絶縁フィルムの微細開口面を、コロナ放電処理装置又はプラズマ放電処理装置の放電に晒して、上記化学研磨処理する際の濡れ性を向上させ、液表面の接触角が２０゜以下の濡れ性になるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の半導体装置用テープキャリアにおいて、上記配線パターン上へ一部（電気的接続部等）を残してソルダーレジストを印刷塗布し、そのソルダーレジストの塗布されなかった配線パターンの露出部に金、ニッケル、錫、錫合金などのめっきを施したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明に係る半導体装置用テープキャリアの製造方法は、微細開口を有する絶縁フィルム上に、表面に防錆皮膜が設けられた銅箔を、その粗化面を内側にしてラミネートし、これにより上記微細開口をブラインドビアホールとし、このブラインドビアホールから露出する粗化面を含めて銅箔の表面を化学研磨処理して上記防錆皮膜を除去し、その後銅箔をパターニングして微細配線パターンを形成し、上記ブラインドビアホールから露出する銅箔の面にめっきにより導電金属層を設ける半導体装置用テープキャリアの製造方法において、上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去する工程の前処理として、上記絶縁フィルムの微細開口面を、コロナ放電処理装置又はプラズマ放電処理装置の放電に晒して、上記化学研磨処理する際の濡れ性を向上させ、液表面の接触角が２０゜以下の濡れ性になるようにすることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去した後の銅箔の表面粗さ（Ｒａ値）を０．８μｍ以下にすることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項３又は４記載の半導体装置用テープキャリアの製造方法において、上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去する工程の前処理にコロナ放電処理装置を用い、そのコロナ放電処理装置の電極に対して半導体装置用テープキャリアのテープ面への照射距離を５ｍｍ以下又は電位傾度２．４ｋＶ／ｍｍ以上としたことを特徴とする。
【００１５】
＜発明の要点＞
本発明では、ブラインドビアホールから露出する粗化面を含む銅箔の表面から防錆皮膜を除去する化学研磨処理工程の前処理として、上記絶縁フィルムの微細開口面を、コロナ放電処理装置又はプラズマ放電処理装置の放電に晒して、上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去する際の濡れ性を向上させることができる。この濡れ性は、絶縁フィルムの濡れ性において液表面の接触角が２０゜以下になるようにする。また平滑化の点から、上記化学研磨処理により防錆皮膜を除去した後の銅箔の表面粗さ（Ｒａ値）が０．８μｍ以下になるようにすることが望ましい。
【００１６】
ここでコロナ放電処理装置を用いる場合、半導体装置用テープキャリアのテープ面に対する電極の照射距離を５ｍｍ以下、つまり出力電圧を照射距離で割った電位傾度を２．４ｋＶ／ｍｍ以上とする。その理由は、照射距離が５ｍｍを超えると、つまり電位傾度が２．４ｋＶ／ｍｍ未満であると、放電が不十分になり、ポリイミドまたは銅箔表面の液浸透性が低下するからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
図３及び図４は、本発明の半導体装置用テープキャリアの製造方法についての説明図である。この半導体装置用テープキャリアの製造方法を図３及び図４に基づいて説明する。
【００１９】
まず、図３（ａ）に示すように絶縁フィルム２１をプレス加工することによりグリッド状に微細開口（ビアホール）２２を形成する。絶縁フィルム２１としては、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリスルホン、ポリパラバン酸、フッ素樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの電気絶縁性の樹脂単体からなる可撓性フィルムが使用される。ここでは絶縁フィルム２１としてポリイミド樹脂が使用されている。次に、図３（ｂ）に示すように絶縁フィルム２１の片面に、表面（両面）に防錆皮膜２５が設けられた銅箔２４を、その粗化面を内側にしてラミネートする。これにより微細開口２２はブラインドビアホール２３となる。
【００２０】
さらに、後工程の化学研磨処理により防錆皮膜を除去する前処理工程として、図３（ｃ）に示すように、絶縁フィルム２１の微細開口面を、図１に示すコロナ放電処理装置４の放電に晒して、化学研磨処理する際の濡れ性を向上させると共に銅箔表面の平滑化を行なう。
【００２１】
そして、図３（ｄ）に示すように、化学研磨処理を行って防錆皮膜２５を除去する。この化学研磨処理工程の前処理液及び化学研磨液には、ＨＣｌ、過酸化水素、酸化剤（過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム）や、塩化鉄、硫酸などが用いられる。
【００２２】
さらに、図３（ｅ）に示すように、上記防錆皮膜を除去した後の銅箔２４の表面にフォトレジスト２７をコートし、これを図３（ｆ）に示すように露光、現像し、配線を形成したい部分にのみフォトレジスト２７を残すようにする。そして図４（ｇ）に示すように銅箔面をエッチングすることにより微細配線パターン２８を形成する。
【００２３】
この後、図４（ｈ）に示すようにフォトレジスト２７を剥離する。そして、図４（ｉ）に示すように、微細開口２２内に露出した微細配線パターン２８上に導電金属層２９を形成する。更に、図４には示してないが、上記のように形成したテープの配線パターン２８上へ、図２に示すように、一部（電気的接続部等）を残してソルダーレジスト３１を印刷塗布し、そのソルダーレジストの塗布されなかった配線パターンの露出部に金、ニッケル、錫、錫合金などのめっきを施す。これにより、半導体装置用テープキャリア１００が完成する。
【００２４】
図１は化学研磨処理工程の湿式処理槽６及びその前処理工程であるコロナ放電処理装置４の部分を示した図である。
【００２５】
まず、ビアホールが多数形成されたＴＡＢテープ材５（図３（ｂ）参照）を用いる一方、図１に示すような化学研磨処理装置において、湿式処理槽６の前に、コロナ放電処理装置４を設置した。テープは送り出し装置１から巻取り装置７へのリール・ツー・リール搬送とし、その途中の湿式処理槽６の前にて３つの金属ロール２ａ、２ｂ、２ｃを配置してテープをＵ字状に折り返す部分を作成した。そして、この３つの金属ロール２ａ、２ｂ、２ｃのうち中央下位の金属ロール２ｂをアースし、この金属ロール２ｂに対向させてその下側にコロナ放電処理装置４の出力電極３を配置した。すなわち、コロナ放電を照射するＴＡＢテープ材５の照射裏面に金属ロール２ｂを設置し、電極３と金属ロール２ｂの間に電圧を印加することによりコロナ放電処理を行なう。
【００２６】
ここでＴＡＢテープ材５の搬送速度は１ｍ／ｍｉｎ、印加電圧１４．４ｋＶとし、ＴＡＢテープ材５との照射距離Ｌを１〜１０ｍｍの範囲で変化させて、サンプルを製作した。ここで電位傾度の範囲は１．４４〜１４．４ｋＶ／ｍｍである。このようにして作製したサンプルを表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
これらのサンプル１〜６においては、ポリイミド面の濡れ性を接触角の測定により評価した。ここで「接触角」とは、水滴（液）を滴下したときの水滴の角度θであり、図５（ａ）に示すように角度θが小さいと濡れが良好であり、図５（ｂ）のように角度θが大きいと濡れが悪いことになる。また湿式処理槽６に通して化学研磨処理した際、ブラインドビアホール２３に対する前処理液の充填率は、めっき後の外観を観察することにより求めた（不めっき、変色をＮＧとしてカウントした）。
【００２９】
表１より、電極の照射距離を５ｍｍ以下、つまり出力電圧を照射距離で割った電位傾度を２．４ｋＶ／ｍｍ以上とすると、液表面の接触角が２０゜以下となり良好な濡れ性を示し、また導電金属層２９のめっき充填率も１００％になることが判る。なお、照射距離が５ｍｍを超えた場合は、接触角が増大し濡れ性が低下した。まためっき（導電金属層２９）の充填率も低下することが確認された。
【００３０】
このようにコロナ放電処理を行なうことでビアホール部（ブラインドビアホール２３）のめっきの充填率が向上することがわかった。また、平滑化は、上記コロナ放電処理を行なうことで、化学研磨処理後の銅箔の表面粗さ（Ｒａ値）を０．８μｍ以下とすることができた。
【００３１】
上記のように形成したテープの配線パターン２８上へ、図２に示すように、一部（電気的接続部等）を残してソルダーレジスト３１を印刷塗布し、そのソルダーレジストの塗布されなかった配線パターンの露出部に金、ニッケル、錫、錫合金などのめっきを施し、ＴＡＢテープ１００の完成とした。そして、このＴＡＢテープ１００の裏面に格子状にはんだボール８を搭載し、基板の表面に半導体チップ９を搭載し、金ワイヤ１０でワイヤボンディングによりチップとテープ配線パターンを接続し、封止レジン１１でモールドし、ＢＧＡ用パッケージを構成した。
【００３２】
上記の製造方法によれば、銅箔２４をラミネートした後、銅箔２４の裏面及び表面の防錆皮膜２５を化学研磨処理により除去する前に、ポリイミド製絶縁フィルム２１の開口面（ブラインドビアホール２３）を、コロナ放電処理装置４を用いて表面処理（コロナ放電処理）するため、次工程の化学研磨処理に際し、ポリイミド樹脂製絶縁フィルム２１の開口面への濡れ性が改質され、ブラインドビアホール２３への液浸透性が向上し、防錆皮膜２５の残渣が完全に除去される。このため、その後に行われる、ブラインドビアホール２３へのめっきによる導電金属層２９の充填が良好に行われる。従って、ブラインドビアホール２３にはんだボール８を搭載する際の、はんだボール接合の信頼性の高いＴＡＢテープを供給することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
【００３４】
本発明によれば、銅箔をラミネートした後、銅箔の裏面及び表面の防錆皮膜を化学研磨処理により除去する前に、絶縁フィルムのブラインドビアホール面をコロナ放電処理装置又はプラズマ放電処理装置の放電に晒して、上記化学研磨処理する際の濡れ性を向上させ、液表面の接触角が２０゜以下の濡れ性になるようにしているため、化学研磨処理に際し、絶縁フィルムのブラインドビアホール面への濡れ性が改質され、ブラインドビアホールへの液浸透性が向上し、ブラインドビアホール内の防錆皮膜の残渣が完全に除去される。このため、その後に行われるめっきによる導電金属層の充填が良好に行われる。従って、本発明によれば、はんだボール接合の信頼性の高いＴＡＢテープを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置用テープキャリアの製造に用いたコロナ放電処理装置を備える化学研磨処理装置の概略図である。
【図２】本発明の半導体装置用テープキャリアを用いたＢＧＡ用パッケージの断面図である。
【図３】本発明の半導体装置用テープキャリアの製造方法の一部を示した図である。
【図４】本発明の半導体装置用テープキャリアの製造方法の残りの部分を示した図である。
【図５】水滴を滴下したときの水滴の角度（接触角）の説明に供する図である。
【図６】従来の半導体装置用テープキャリアの製造方法の一部を示した図である。
【図７】従来の半導体装置用テープキャリアの製造方法の残りの部分を示した図である。
【符号の説明】
２ａ、２ｂ、２ｃ　金属ロール
３　電極
４　コロナ放電処理装置
５　ＴＡＢテープ材
６　湿式処理槽
８　はんだボール
９　半導体チップ
２１　絶縁フィルム
２２　微細開口（ビアホール）
２３　ブラインドビアホール
２４　銅箔
２５　防錆皮膜
２７　フォトレジスト
２８　微細配線パターン
２９　導電金属層
【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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