JP2019140366A - 半導体基板およびその加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、半導体パッケージ技術の先行技術文献として、特許文献1がある。
また、導電路の間のピッチが非常に狭いため、導電路の間にある異物をエッチングプロセス中に完全に除去するのが困難であり、且つ異物を除去する過程において導電路に損傷を与えることもしばしばあり、パッケージ構造の歩留まりを向上させることは難しかった。
前記半導体基板は載置板及び複数の導電路が設けられ、前記導電路は前記載置板の表面に形成され、且つ隣接する前記導電路の間には空間が設けられ、前記空間には前記表面が露出される。前記空間を通過するレーザービームにより前記載置板にエッチングが施され、前記空間に露出される前記表面に複数の溝部が凹むように形成される。
前記半導体基板は、載置板及び複数の導電路を備え、前記載置板は表面及び複数の溝部を有し、前記導電路は前記載置板の前記表面に形成され、且つ隣接する前記導電路の間には空間を有する。前記空間には前記表面が露出され、前記空間に露出される前記表面に前記溝部が凹むように形成される。前記溝部は前記空間を通過させるレーザービームにより前記載置板にエッチングが施されることにより形成される。
前記加工方法では、前記レーザービームを使用して前記導電路に露出されている前記載置板のエッチングにより前記溝部が前記導電路の間に形成され、これにより後続のプロセスにおいて流体の流動性が高まる。よって、パッケージ構造の歩留まりが向上する。
また、本発明の前記加工方法はスーパーファインピッチ(super fine pitch)の半導体基板に応用されると、前記載置板のエッチング加工が精確になり、前記導電路が損傷を受ける事態が回避される。
本実施形態では、前記載置板110の材質はポリイミド(Polyimide:PI)であり、前記導電路120の材質は銅である。
但し、本発明の前記載置板の材質はこれらに限られず、前記載置板110の材質は可撓性を有する他のポリマーでもよい。前記導電路120の材質は、適合する他の金属や合金でもよい(図1及び図2参照)。
前記パターン化プロセスは、以下の工程(i)、(ii)、(iii)を含む。すなわち、
金属層が前記載置板110の前記表面111に形成される工程(i)と、
パターン化されたフォトレジスト層が前記金属層に形成され、前記パターン化されたフォトレジスト層はフォトレジスト層に露光及び現像が施されることにより形成される工程(ii)と、
前記パターン化されたフォトレジスト層は前記金属層にエッチングが施される際のマスクとして使用され、前記導電路120が形成される工程(iii)と、を含む。
隣接する前記導電路120の間にはピッチ(pitch)D1が設けられ、好ましくは、前記ピッチD1は20μmより小さい。
流体として、アンダーフィル(Underfill)、異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film:ACF)、またはソルダレジスト(Solder resist: SR)等が含まれる(図3及び図4参照)。
前記深さD3は前記厚さD2の二分の一より深くなく、前記厚さD2は20〜40μmの間であり、前記深さD3は0.1〜15μmの間である。好ましくは、前記深さD3は前記厚さD2の三分の一より深くない。
本実施形態では、前記載置板110の前記厚さD2は実質的に35μmに等しく、前記溝部112の前記深さD3は実質的に10μmに等しい。
また、前記レーザービームLは前記空間Sの移動過程において、前記溶融材を前記接続境界面Iに噴射させると、前記溶融材が前記接続境界面Iに凝固して保護層130が形成され、前記保護層130により前記接続境界面Iが被覆される。
好ましくは、前記保護層130は前記接続境界面Iに隣接する前記導電路120の前記側面121も被覆し、前記保護層130は前記導電路120のイオン移動(ion migration)、金属マイグレーション(metal migration)、またはエレクトロマイグレーション(electromigration)等の移動現象の発生を防ぐ。
前記自動光学検査装置200は、画像キャプチャユニット210と、画像処理ユニット220と、制御ユニット230とを備える。前記画像キャプチャユニット210及び前記画像処理ユニット220はそれぞれ前記半導体基板100の画像のキャプチャ及び処理に用いられ、前記制御ユニット230は前記半導体基板100の画像に基づいて前記載置板110上における前記導電路120の分布の分析を行い、前記載置板110上における前記空間Sの位置及び前記ピッチD1の大きさを取得する。
また、前記制御ユニット230は前記空間Sの位置及び前記ピッチD1の大きさに基づいて前記レーザービームLの移動及びビーム径の調整を行う。
また、前記制御ユニット230は前記ピッチD1の大きさに基づいて前記レーザービームLのビーム径の制御を行い、前記レーザービームLのビーム径を前記ピッチD1より小さくし、前記レーザービームLにより前記導電路120がエッチングされないようにする。
本実施形態では、前記レーザービームLのエネルギーは正規分布を呈する。このため、形成される前記溝部112の断面形状は、ほぼ半円形となる。
但し、本発明の加工方法はこれに限られず、エネルギーが均等に分布するレーザービームを使用して前記載置板110にエッチングが施され、断面形状がほぼ矩形を呈する溝部が形成されてもよい。
また、前記レーザービームLが高い指向性を有するため、スーパーファインピッチ(super fine pitch)の半導体基板に応用されると、前記載置板110のエッチング加工が精確になり、前記導電路120が損傷を受ける事態が回避される。
110 載置板
111 表面
112 溝部
112a 側壁
120 導電路
121 側面
130 保護層
200 自動光学検査装置
210 画像キャプチャユニット
220 画像処理ユニット
230 制御ユニット
D1 ピッチ
D2 厚さ
D3 深さ
L レーザービーム
I 接続境界面
R 残渣
S 空間
Claims (12)
- 半導体基板の加工に用いられ、前記半導体基板は載置板及び複数の導電路を有し、前記導電路は前記載置板の表面に形成され、且つ隣接する前記導電路の間には空間が設けられ、前記空間には前記表面が露出される加工方法であって、
前記空間を通過するレーザービームにより前記載置板にエッチングが施され、前記空間に露出される前記表面に複数の溝部が凹むように形成されることを特徴とする加工方法。 - 前記載置板は厚さを有し、前記溝部は深さを有し、前記深さは前記厚さの二分の一より深くないことを特徴とする請求項1に記載の加工方法。
- 前記載置板は厚さを有し、前記溝部は深さを有し、前記厚さは20〜40μmの間であり、前記深さは0.1〜15μmの間であることを特徴とする請求項1に記載の加工方法。
- 各前記導電路の側面と各前記溝部の側壁との間には接続境界面が設けられ、前記レーザービームにより前記載置板にエッチングが施される時、前記載置板が局部溶融されて溶融材が生成され、前記溶融材が前記接続境界面に凝固することにより保護層が形成され、前記保護層により前記接続境界面が被覆されることを特徴とする請求項1に記載の加工方法。
- 自動光学検査装置により前記レーザービームが前記空間に沿って前記載置板のエッチングを行うように制御されることを特徴とする請求項1に記載の加工方法。
- 隣接する前記導電路の間には20μmより小さいピッチが設けられることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の加工方法。
- 表面及び複数の溝部を有する載置板と、前記載置板の前記表面に形成される複数の導電路とを有し、隣接する前記導電路の間には空間が設けられ、
前記空間には前記表面が露出され、前記空間に露出される前記表面に前記溝部が凹むように形成されており、
前記溝部は前記空間を通過するレーザービームにより前記載置板にエッチングが施されることによって形成されていることを特徴とする半導体基板。 - 前記載置板は厚さを有し、前記溝部は深さを有し、前記深さは前記厚さの二分の一より深くないことを特徴とする請求項7に記載の半導体基板。
- 前記載置板は厚さを有し、前記溝部は深さを有し、前記厚さは20〜40μmの間であり、前記深さは0.1〜15μmの間であることを特徴とする請求項7に記載の半導体基板。
- 各前記導電路の側面と各前記溝部の側壁との間には接続境界面が設けられ、前記レーザービームにより前記載置板にエッチングが施される時、前記載置板が局部溶融して溶融材が生成し、前記溶融材が前記接続境界面で凝固することにより保護層が形成され、前記保護層により前記接続境界面が被覆されることを特徴とする請求項7に記載の半導体基板。
- 自動光学検査装置により前記レーザービームが前記空間に沿って前記載置板のエッチングを行うように制御されることを特徴とする請求項7に記載の半導体基板。
- 隣接する前記導電路の間には20μmより小さいピッチが設けられることを特徴とする請求項7乃至11の何れか1項に記載の半導体基板。
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