JP2009021639A - 半導体キャリア用フィルムおよびそれを用いた半導体装置、液晶モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体キャリア用フィルム1は、絶縁性を有するベースフィルム10と、ベースフィルム10の上に形成されたニッケル−クロム合金を主成分とするバリア層2と、バリア層2の上に形成された銅を含んだ導電物からなる配線層3とを有しており、バリア層2におけるクロム含有率が15〜50重量%である。また、配線層3に半導体素子が接合されることで、半導体装置が形成される。
【選択図】図1
Description
面電位が標準電位に近くなるため、バリア層を形成している成分の水分中への溶出を抑制することができる。これにより、端子間のマイグレーションの発生がなくなる。
きは約−0.4V vs.SCEであるが、クロム含有率を増やすことで約−0.2V vs.SCE付近に近づく。標準水素電極の電極電位は、約−0.2V vs.SCEであるため、クロム含有率を増やすことで、バリア層の表面電位を標準水素電極の電位とほぼ同じにすることができる。これにより、水分中へのバリア層の金属イオンの溶出量を抑制することができ、つまりは、マイグレーションの発生をより一層抑制することができる。図4で示したように、クロム含有率の増大による表面電位の絶対値の低下はシアン水溶液で確認されており、上記クロム含有率が15〜55重量%のバリア層を有する半導体キャリアフィルムは、通常のシアン系溶剤を用いた金メッキを配線に施す場合にも適していることがわかる。
厚み38μmのポリイミドのベースフィルム(住友金属鉱山製、品名:エスパーフレックス)上に、下表1に示すクロム含有率および厚みを有するニッケル−クロム合金を主成分とするバリア層をスパッタ法により形成した。なお、表1には、後述する他の実施例および比較例についても合わせて記載している。
例1,2に比べて信頼性が向上していることがわかる。これは、上述したように、バリア層の表面抵抗率が比較例1に比べて1.3倍以上になったことと関係している。さらに、クロム含有率が20〜30重量%の実施例2および実施例3では、500h経過後においてもマイグレーションの発生が無く、より一層端子間の絶縁抵抗の劣化を抑制できることがわかる。
上記実施例1〜11と同様の方法で、クロム含有率が0〜100重量%のニッケル−クロム合金を用いて厚み10nmのバリア層を形成し、配線パターニングを行った。ここで、バリア層および配線層の除去すべき不要部分が確実にエッチング除去されているか否かを確認するために、エッチングした部分のAOI(automatic optical inspection)による外観検査および端子間のオープン/ショートテストによる電気検査を行った。すなわち、外観検査によりエッチング除去すべき不要部分が残存しているサンプルを抽出し、該サンプルに対して電気検査を行い端子間がショートしている(端子間抵抗値108Ω以下)と確認されたものを不良サンプルであるとして良品率(エッチング性)を測定した。
グ処理方法を採用するには、バリア層の厚みを35nm以下にすることが好ましいことがわかる。
実施例1〜11と同様の方法で、ベースフィルム上に、上表1に示すクロム含有率および厚みを有するニッケル−クロム合金からなるバリア層を形成した後、該バリア層の上に銅からなる配線層を形成した。次に、40μmの端子間ピッチ(配線幅20μm、配線間距離20μm)を有する櫛型配線パターンになるように、実施例2と同様の方法で、エッチング処理を施し、半導体キャリア用フィルムである実施例12,13および比較例3,4を作製した。なお、櫛型部にはその一部のみを露出させた状態でソルダーレジストを塗布した。
40Vの電圧を印加させた状態で約1h保持した後、湿度を常湿(25%RH)から段階的に上げて、端子間に流れるリーク電流値を測定した。
実施例12と同様の方法で、上表1に示したクロム含有率およびバリア層の厚みを有し、櫛型電極配線パターンの端子間ピッチが30μm(配線幅15μm、配線間距離15μm)になるように、半導体キャリア用フィルムである実施例14および比較例5,6を各々3個づつ作製した。該半導体キャリア用フィルムを85℃、85%RHに設定された恒温恒湿槽の中に置き、端子間に40Vの直流電圧を印加させた状態で、100h、240h、500h、1000h経過後における配線銅の腐食発生の有無を顕微鏡によりベースフィルムの裏面側より確認した。測定結果を下表5に示す。なお、表5において、分母はサンプル全数を表しており、分子は腐食の発生が確認されたサンプル数を表している。
2 バリア層
3 配線層
10 ベースフィルム
20 半導体装置
21 半導体チップ(半導体素子)
Claims (6)
- 絶縁性を有するベースフィルムと、
ベースフィルム上に形成されたクロム合金からなるバリア層と
バリア層の上に形成された銅を含んだ導電物からなる配線層とを有する半導体キャリア用フィルムであって、
前記バリア層におけるクロム含有率が15〜50重量%であることを特徴とする半導体キャリア用フィルム。 - 前記バリア層のクロム含有率が15〜30重量%であることを特徴とする請求項1に記載の半導体キャリア用フィルム。
- 前記バリア層の厚みが10〜35nmであることを特徴とする請求項1に記載の半導体キャリア用フィルム。
- 前記ベースフィルムの厚みが25〜50μmであることを特徴とする請求項1に記載の半導体キャリア用フィルム。
- 請求項1ないし4に記載の半導体キャリア用フィルムが有する配線層に半導体素子が接合されたことを特徴とする半導体装置。
- 請求項5に記載の半導体装置を備えたことを特徴とする液晶モジュール。
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