半导体元件的积层方法技术

本发明专利技术涉及可以均匀地得到微小图案并可以在绝缘层与金属薄膜层之间具有优异的粘接可靠性的半导体元件的积层方法。

The layer method of semiconductor components

The present invention relates to a layer method of a semiconductor element that can uniformly obtain a small pattern and can have excellent bonding reliability between the insulating layer and the metal film layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体元件的积层方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年11月16日申请的韩国专利申请第10-2015-0160444号和第10-2015-0160459号，以及于2016年11月15日申请的韩国专利申请第10-2016-0152218号的优先权，这些韩国专利申请文献中公开的全部内容作为本说明书的一部分而包含。本专利技术涉及半导体元件的积层方法，更详细而言，涉及可以均匀地得到微小图案并可以在绝缘层与金属薄膜层之间具有优异的粘接可靠性的半导体元件的积层方法。
技术介绍
最近，电子设备越来越小型化、轻量化、高性能化。为此，以小型设备为中心，随着积层印刷电路板(Build-upPrintedCircuitBoard,Build-upPCB)的应用领域快速扩大，多层印刷电路板的使用急剧增加。多层印刷电路板从平面布线起可实现立体布线，尤其在工业用电子领域中，是随着IC(integratedcircuit，集成电路)、LSI(largescaleintegration，大规模集成电路)等功能元件的集成度提高而有利于电子设备的小型化、轻量化、高性能化、结构性电功能整合、组装时间的缩短以及节约成本等的产品。在用于这种应用领域的积层PCB中，为了各层之间的电连接而必需形成通孔(viahole)，这相当于基板的各层之间的电连接通道，目前虽然以机械钻(MechanicalDrill)形成，但由于电路的微小化而孔的口径变小，由机械钻加工导致的加工费的增加和微小孔加工的限制，从而作为应对方案出现了利用激光的加工方法。但是，在激光加工方式的情况下，一般使用CO2激光或YAG激光钻，但通孔的大小由激光钻来决定，因此例如在CO2激光钻的情况下，受到不容易制造具有40μm以下的直径的通孔的限制，并且在需要形成大量的通孔的情况下，受到费用负担大的限制。由此，提出利用感光性绝缘材料来代替上述的激光加工方式，以低费用形成微小的直径的通孔的方法。具体而言，作为上述感光性绝缘材料，可举出可以利用感光性形成微小的开口图案的被称为阻焊膜的感光性绝缘膜。这种感光性绝缘材料或阻焊膜为了赋予用于形成图案的感光性而使用包含大量的羧酸和丙烯酸酯基的酸改性丙烯酸酯树脂，由于大部分丙烯酸酯基与羧基通过酯键连接，因此为了聚合为期望的模样而包含聚合抑制剂等，为了通过紫外线照射发生自由基反应，还包含光引发剂等。但是，上述聚合抑制剂或光引发剂等在高温条件下扩散到树脂外，降低绝缘层或导电层的粘接力，可能发生界面脱落。另外，树脂内的酯键在高湿度下可以发生水解反应，减少树脂的交联密度而可能提高树脂的吸湿率，由此，聚合抑制剂或光引发剂等在高温条件下扩散到树脂外而可以进一步加速粘接力降低。由此，需要能够以低廉的费用均匀地得到微小的图案并可在绝缘层与金属薄膜层之间具有优异的粘接可靠性的半导体元件的积层方法的开发。
技术实现思路
本专利技术提供能够均匀地得到微小图案并可以在绝缘层与金属薄膜层之间具有优异的粘接可靠性的半导体元件的积层方法。本专利技术提供一种半导体元件的积层方法，其中，包括：在形成有电路的基板上形成形成有第1图案的固化性树脂绝缘层的步骤；用含有氟化合物的蚀刻液对形成有上述第1图案的固化性树脂绝缘层的表面进行预处理的步骤；以及在上述表面被预处理的固化性树脂绝缘层上形成金属薄膜层的步骤。根据本专利技术的半导体元件的积层方法，本专利技术可以积层能够均匀地得到微小图案并可以在绝缘层与金属薄膜层之间具有优异的粘接可靠性的半导体元件。附图说明图1为本专利技术的一个例子所涉及的半导体元件的积层工序图。图2为本专利技术的一个例子所涉及的半导体元件的积层工序图。图3为本专利技术的一个例子所涉及的半导体元件的积层工序图。图4为在本专利技术的一个例子所涉及的半导体元件的积层方法中，在对固化性树脂绝缘层的表面进行预处理后，用FE-SEM对表面进行观察的照片。图5为在本专利技术的一个例子所涉及的半导体元件的积层方法中，在对固化性树脂绝缘层的表面进行预处理后，对表面的粗糙度进行测定的结果。具体实施方式本专利技术的半导体元件的积层方法包括：在形成有电路的基板上形成形成有第1图案的固化性树脂绝缘层的步骤；用含有氟化合物的蚀刻液对形成有上述第1图案的固化性树脂绝缘层的表面进行预处理的步骤；以及在上述表面被预处理的固化性树脂绝缘层上形成金属薄膜层的步骤。在本专利技术中，第1、第2等用语用于对各种构成要素进行说明，上述用语只以将一个构成要素与其他构成要素进行区别的目的而使用。另外，在本说明书中使用的用语只是用于对例示的实施例进行说明，而非对本专利技术进行限定。只要没有明确说明，单数的表达包含复数的表达。本说明书中，“包含”、“具备”或“具有”等用语是用于指定存在实施的特征、数字、步骤、构成要素或它们的组合，而不能解释为预先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、构成要素、或它们的组合的存在或附加可能性。另外，在本专利技术中，在提及各层或要素形成在各层或要素的“上面”或“上方”是指，各层或要素直接形成在各层或要素上，或者指其它层或要素可以进一步形成在各层之间、对象体、基材上。本专利技术可以施加各种变更，并且可以具有各种形态，例示特定实施例，并且在下文中详细地进行说明。但这不是将本专利技术限定为特定的公开形态，而应该解释为包含在本专利技术的思想以及技术范围内的所有变更、均等物至代替物。本说明书中，在光固化性或感光性粘合剂中适用掩膜并进行曝光以及显影而形成图案的方法，根据情况，正型或负型均可适用，这可以根据想要形成的图案以及使用的光固化性或感光性物质的特性适当地选择。下面，对本专利技术更详细地进行说明。本专利技术的一个方面所涉及的半导体元件的积层方法包括：在形成有电路的基板上形成形成有第1图案的固化性树脂绝缘层的步骤；用含有氟化合物的蚀刻液对形成有上述第1图案的固化性树脂绝缘层的表面进行预处理的步骤；以及在上述表面被预处理的固化性树脂绝缘层上形成金属薄膜层的步骤。当对半导体元件进行层叠，即积层(Build-Up)时，一般为了基底层与上层部、或者下层部与上层部的电阻隔而形成利用绝缘材料的绝缘层，并且为了各层彼此间的电连接而形成通孔(viahole)后，将可以通过通孔提供各层彼此间的电通道的金属薄膜层、即将导电层形成在上述绝缘层上。但是，如上所述，与绝缘材料一起使用的聚合抑制剂或光引发剂等降低绝缘层与金属薄膜层、即导电层的粘接力，结果在绝缘层与金属薄膜层的界面可能发生界面脱落，在用于去除胶渣(smear)的工序，即在除胶渣(desmear)工序中熔化掉，从而发生无法起到作为绝缘材料的作用的问题。根据上述一具体例，本专利技术人确认在通过预处理形成第1图案的固化性树脂绝缘层的表面形成微小气孔，由此在表面粗糙度没有大的变化的情况下也可以实现与金属薄膜等后续材料等的优异的粘接可靠性，从而完成了本专利技术。利用该方法，与ABF工序等激光加工方式相比，可以以均匀的形态形成更微小的图案，在制造的半导体装置中，可以在导电层与绝缘层之间实现优异的粘接可靠性。另外，只对绝缘层的一部分进行光固化而形成图案并显影后形成导电层的工序(Photoimageabledielectricprocess,PIDprocess)与现有的利用激光的加工方式相比，可以以相对少的费用迅速地实现大量生产，因此可以提高工序的效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件的积层方法，其中，包括：在形成有电路的基板上形成形成有第1图案的固化性树脂绝缘层的步骤；用含有氟化合物的蚀刻液对形成有所述第1图案的固化性树脂绝缘层的表面进行预处理的步骤；以及在所述表面被预处理的固化性树脂绝缘层上形成金属薄膜层的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.16 KR 10-2015-0160444;2015.11.16 KR 10-2011.一种半导体元件的积层方法，其中，包括：在形成有电路的基板上形成形成有第1图案的固化性树脂绝缘层的步骤；用含有氟化合物的蚀刻液对形成有所述第1图案的固化性树脂绝缘层的表面进行预处理的步骤；以及在所述表面被预处理的固化性树脂绝缘层上形成金属薄膜层的步骤。2.根据权利要求1所述的半导体元件的积层方法，其中，形成形成有所述第1图案的固化性树脂绝缘层的步骤包括：在形成有电路的基板上形成能够碱性显影的光固化及热固性粘合剂树脂层的步骤；利用第1图案掩膜在所述粘合剂树脂层形成第1图案并进行碱性显影的步骤；以及对所述粘合剂树脂层进行热固化的步骤。3.根据权利要求2所述的半导体元件的积层方法，其中，所述粘合剂树脂包含酸改性低聚物、光聚合性单体、热固性粘合剂树脂、硅烷偶联剂以及光引发剂。4.根据权利要求3所述的半导体元件的积层方法，其中，所述酸改性低聚物包含具有羧基的能够聚合的单体与丙烯酸酯系单体的共聚物。5.根据权利要求3所述的半导体元件的积层方法，其中，所述光聚合性单体包含多官能(甲基)丙烯酸酯系化合物。6.根据权利要求3所述的半导体元件的积层方法，其中，所述能够热固化的官能团为选自环氧基、氧杂环丁基、环状醚基以及环状硫醚基中的1种以上。7.根据权利要求1所述的半导体元件的积层方法，其中，在形成有电路的基板上形成形成有第1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑珉寿，庆有真，崔炳柱，郑遇载，崔宝允，李光珠，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR