(57)【要約】【課題】外部接続端子或いは半導体素子搭載用端子を、鉛の使用量を低減した端子で構成し環境問題の改善を図ると共に、端子の微細ピッチ化を達成する。【解決手段】支持体４０表面の凹部４４に金属層１６を形成して絶縁樹脂２２で覆い、金属層が露出するビア孔４６に導体ビア２６を形成し、絶縁樹脂層２２及び配線層２４を積層し、最上面に半導体素子搭載用端子１８を形成した後、支持体４０を除去することで、最下面に金属層１６で覆われた外部接続端子としてのバンプ１２を露出させる。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージの製造方法であって、
支持体の表面に凹部を形成する工程と、
該凹部の内部表面に金属層を形成する工程と、
該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記支持体の表面を絶縁樹脂で覆う工程と、
前記凹部内の絶縁樹脂に、前記金属層が露出するビア孔を形成する工程と、
該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、
前記絶縁樹脂の上に１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、
最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記金属層に接続する端子を形成する工程と、
前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項２】
前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、
該支持体の表面にレジスト層を形成する段階と、
凹部を形成する個所の前記レジスト層を除去し、凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、
該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、
該凹部の内部表面に金属層を形成する工程は、
前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、
前記レジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項３】
半導体パッケージの製造方法であって、
支持体の表面に凹部を形成する工程と、
該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた延在部に金属層を形成する工程と、
該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記支持体の表面を絶縁樹脂で覆う工程と、
前記支持体の延在部上の絶縁樹脂に、前記延在部上の金属層が露出するビア孔を形成する工程と、
該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、
前記絶縁樹脂の上に１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、
最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、
前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項４】
前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、
該支持体の表面に第１のレジスト層を形成する段階と、
凹部を形成する個所の前記第１のレジスト層を除去し、凹部の形成個所の前記支持体の表面を露出させる段階と、
該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、前記第１のレジスト層を除去する段階と、からなり、
該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた延在部に金属層を形成する工程は、
該支持体の表面に第２のレジスト層を形成する段階と、凹部形成個所及び該個所に隣接して支持体の表面の一部に延びた延在部の個所の前記第２のレジスト層を除去し、凹部及び延在部上の前記支持体表面を露出させる段階と、
前記支持体の凹部の内部表面及び前記支持体の延在部上にめっきを施す段階と、
前記第２のレジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項５】
半導体パッケージの製造方法であって、
支持体の表面にソルダレジスト層を形成する工程と、
該ソルダレジスト層上から支持体の表面に凹部を形成する工程と、
前記支持体の凹部の内部表面に金属層を形成する工程と、
該金属層を形成した前記凹部の内部に絶縁樹脂を充填すると共に、前記ソルダレジスト層の表面を該絶縁樹脂で覆う工程と、
前記凹部内の絶縁樹脂に、前記金属層が露出するビア孔を形成する工程と、
該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、
前記絶縁樹脂上に１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、
最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記金属層に接続する端子を形成する工程と、
前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項６】
前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にソルダレジスト層を形成する段階と、凹部形成個所の前記ソルダレジスト層を除去し、凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、
該凹部の内部表面に金属層を形成する工程は、前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、からなることを特徴とする請求項５に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項７】
前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にスクリーン印刷法又はインクジェット法により、凹部形成個所を露出させる開口部を有するソルダレジスト層を形成する段階と、該支持体の表面の前記凹部形成個所をエッチングする段階と、からなり、
該凹部の内部表面に金属層を形成する工程は、前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階からなることを特徴とする請求項５に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項８】
半導体パッケージの製造方法であって、
支持体の表面にソルダレジスト層を形成する工程と、
該ソルダレジスト層上から支持体の表面に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部表面及び該内部表面に隣接してソルダレジスト層の表面の一部に延びた延在部にのみ金属層を形成する工程と、
該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記ソルダレジスト層の表面を絶縁樹脂で覆う工程と、
前記支持体の延在部上の絶縁樹脂に、前記延在部上の金属層が露出するビア孔を形成する工程と、
該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、
前記絶縁樹脂の上に１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、
最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、
前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項９】
前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にソルダレジスト層を形成する段階と、凹部形成個所の前記ソルダレジスト層を除去し、凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、
該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接してソルダレジスト層の表面の一部に延びた延在部にのみ金属層を形成する工程は、前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、該ソルダレジスト層の表面に導体膜層を形成する段階と、該導体層の表面にめっきレジスト層を形成する段階と、少なくとも金属延在部を形成する個所の前記めっきレジスト層を除去し、前記導体膜の表面を露出せる段階と、少なくとも前記支持体の延在部上にめっきを施す段階と、前記めっきレジスト層を除去する段階と、からなることを特徴とする請求項８に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にスクリーン印刷法により、凹部形成個所を露出させる開口部を有するソルダレジスト層を形成する段階と、該支持体の表面の前記凹部形成個所をエッチングする段階と、からなり、
該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接してソルダレジスト層の表面の一部に延びた延在部にのみ金属層を形成する工程は、金属からなる前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、該ソルダレジスト層の表面に導体膜層を形成する段階と、該導体層の表面にめっきレジスト層を形成する段階と、少なくとも金属延在部を形成する個所の前記めっきレジスト層を除去し、前記導体膜の表面を露出せる段階と、少なくとも前記支持体の延在部上にめっきを施す段階と、前記めっきレジスト層を除去する段階と、からなることを特徴とする請求項８に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記支持体が金属からなり、前記支持体を除去する工程で、該支持体をエッチングにより除去する場合において、バンプの形成領域の周囲の領域のみ前記支持体を残し、バンプの形成領域の周囲に枠状の補強体を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１２】
最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成した後、前記支持体を除去する前に、前記端子に電気的に接続されるように前記最上面上に半導体素子を搭載し、前記半導体素子を封止する工程を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１３】
半導体パッケージの製造方法であって、
支持体の両面に凹部を形成する工程と、
支持体の両面の凹部の内部表面に金属層を形成する工程と、
支持体の両面の該金属層を形成した前記凹部の内部及び支持体の両面の表面上を絶縁樹脂で覆う工程と、
支持体の両面の前記凹部内の絶縁樹脂に、前記金属層が露出するビア孔を形成する工程と、
支持体の両面の該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、
支持体の両面の前記絶縁樹脂の上に、それぞれ１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、
支持体の両面の最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、
前記支持体を除去し、該支持体の両面に形成されたパッケージを分離すると共に、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記支持体の両面に凹部を形成する工程は、
支持体の両面にレジスト層を形成する段階と、
支持体の両面の凹部を形成する個所の前記レジスト層を除去し、支持体の両面の凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、
支持体の両面の表面上の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、
支持体の両面の該凹部の内部表面に金属層を形成する工程は、
金属からなる前記支持体の両面の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、
支持体の両面の前記レジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする請求項１３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１５】
半導体パッケージの製造方法であって、
支持体の両面に凹部を形成する工程と、
支持体の両面の該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた支持体の両面の延在部に金属層を形成する工程と、
該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記支持体の両面を絶縁樹脂で覆う工程と、
支持体の両面の前記支持体の延在部上の絶縁樹脂に、前記延在部上の金属層が露出するビア孔を形成する工程と、
支持体の両面の該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、
支持体の両面の前記絶縁樹脂の上に１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、
支持体の両面の最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、
前記支持体を除去し、該支持体の両面に形成されたパッケージを分離すると共に、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記支持体の両面に凹部を形成する工程は、
該支持体の両面に第１のレジスト層を形成する段階と、
支持体の両面の凹部を形成する個所の前記第１のレジスト層を除去し、支持体の両面における凹部の形成個所の前記支持体の表面を露出させる段階と、
支持体の両面の前記露出個所をエッチングする段階と、前記第１のレジスト層を除去する段階と、からなり、
支持体の両面の該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた支持体の両面の延在部に金属層を形成する工程は、
支持体の両面に第２のレジスト層を形成する段階と、支持体の両面の凹部形成個所及び該個所に隣接して支持体の表面の一部に延びた支持体の両面の延在部の個所の前記第２のレジスト層を除去し、凹部及び延在部上の前記支持体の両面を露出させる段階と、
金属からなる前記支持体の両面の凹部の内部表面及び前記支持体の両面の延在部上にめっきを施す段階と、
支持体の両面の前記第２のレジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする請求項１５に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１７】
前記支持体は２枚の金属製の板状体を接合したものであり、これらの２枚の板状体を分離した後、各パッケージから除去することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１８】
前記２枚の板状体は補強板を挟んで相互に接合されており、これらの２枚の板状体を補強板から分離した後、更に各パッケージから除去することを特徴とする請求項１７に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項１９】
前記支持体は１つの金属製の板状体からなり、該板状体を両面に各パッケージが積層された状態で面方向に２つに切断し、しかる後、切断した分離された２つの板状体を各パッケージから除去することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項２０】
前記凹部の内部表面に金属層を形成した後、該金属層の形成領域を除く前記支持体の表面に、ソルダレジスト層を形成することを特徴とする請求項１〜４及び１１〜１９のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項２１】
前記ソルダレジスト層としては、エポキシアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂の何れかのソルダレジストを用いることを特徴とする請求項５〜１０及び２０のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項２２】
前記絶縁樹脂層として、エポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂を使用することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項２３】
金属層を形成する工程では、順次、Ａｕ／Ｎｉのめっき；Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｐｄのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｃｕのめっきのいずれかを行うことを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項２４】
支持体の両面の最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成した後、前記支持体を除去する前に、前記端子に電気的に接続されるように前記最上面上に半導体素子を搭載し、前記半導体素子を封止する工程を含むことを特徴とする請求項１３〜２３のいずれか１項に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項２５】
半導体素子を搭載し、封止した後、前記支持体は２枚に分離され、更に分離された２枚の支持体が各半導体装置から除去されることを特徴とする請求項２４に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージの製造方法に関し、更に詳しくは、外部接続用の端子又は半導体素子搭載用の端子が、パッケージの表面から突出したバンプで構成され、且つバンプは内部に絶縁樹脂を含み、表面は金属で覆われた構造を有する半導体パッケージの製造方法に関する。本発明は更にこれらの半導体パッケージを使用した半導体装置の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体パッケージの外部接続端子としては、例えば、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）型のパッケージの場合は、図１に示すように、多数のボールにより構成され、また、ピン・グリッド・アレイ（ＰＧＡ）型のパッケージの場合は、図２に示すように、多数のピンにより構成されている。
【０００３】
即ち、図１は従来のＢＧＡ型パッケージの構造を示すもので、パッケージ１の上面側が半導体素子搭載面であり、下面側が外部接続端子側であり、半導体素子搭載面には各端子に電気的に接続する半導体素子２が搭載され、外部接続端子側は下方に突出した多数のはんだボール３により構成される。
【０００４】
また、図２は従来のＰＧＡ型パッケージの構造を示すもので、図１と同様、パッケージ１の上面側が半導体素子搭載面であり、下面側が外部接続端子側であり、半導体素子搭載面には各端子に電気的に接続する半導体素子２が搭載される。一方、外部接続端子側は下方に突出した多数のピン４により構成される。
【０００５】
上記のように、外部接続端子としてはんだボール３を使用する場合は、通常は端子自体が鉛を含むはんだで構成され、また外部接続端子としてピン４を使用する場合も、ピン４を取り付ける部分には、通常、鉛を含むはんだが使用される。
【０００６】
しかしながら、近年は、環境問題の観点から鉛を含むはんだを用いないで、半導体素子を搭載・接続したり、外部接続端子と他の部品とを接合するような接続方法か求められている。
【０００７】
本発明に関連する先行技術として、特許文献１がある。この文献には、半導体素子を搭載し、外部回路に実装するボール・グリッド・アレイの半導体装置において、ボール・グリッド・アレイの微細ピッチ化とパッケージサイズの小型化を可能とし、かつ、接続信頼性の向上を実現させることを可能とする提案がなされている。これによると、金属板の片面にボール・グリッド・アレイの半田バンプ形成用の窪みを形成し、該窪みに半田層、導体金属層を電解めっきで形成した後、前記金属板上に絶縁層、配線層を必要回数積層して多層配線回路板を作製し、半導体素子を実装、樹脂封止した後、前記金属板をエッチングで除去して半田バンプを形成することが開示されている。
【０００８】
この方法によると、金属板をエッチングして半田バンプ形成用の窪みを形成するので、得られた半田バンプの形状のバラツキが小さく、またリフロー後の半田形状が安定し、微細ピッチ化に寄与することが期待される。
【０００９】
また、特許文献２によると、半導体デバイスの端子の増加や狭ピッチ化に対応した高密度、微細配線化を実現するために、単一層である絶縁層の上面に配線を設け、絶縁層の下面側に電極を設け、この電極の上端の側面周囲が前記絶縁層に接し且つ下端が前記絶縁層に接することなく前記絶縁層の下面から突出し、この電極と前記配線とを前記絶縁層内に設けられたヴィアで導通させ、前記絶縁層の表面には支持体を設けた構成としている。
【００１０】
また、特許文献２では、基板上に電極パターンに相応する開口パターンを有するレジスト層を形成し、前記レジスト層をマスクとして前記基板をエッチングして前記レジスト層の開口パターンに相応する凹部を前記基板上面に形成し、この凹部及び前記開口パターン内に金属を析出させて電極パターンを形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２８３９２５号公報
【特許文献２】特開２００４−６４０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した特許文献１によると、得られた半田バンプの形状のバラツキが小さく、リフロー後の半田形状を安定させて、微細ピッチ化を達成が可能であるとしても、半田バンプとしては通常、鉛を含む半田が使用されるので、外部接続端子としての半田バンプ或いは半導体素子の接続用端子における鉛の使用に伴う環境問題を解決することにはならない、という問題がある。
【００１３】
また、特許文献２においても、半導体パッケージにおいて、外部接続端子或いは半導体素子の接続端子部における鉛の使用に伴う環境問題を解決するものではない。
【００１４】
そこで、本発明は、上記のような状況下において、半導体パッケージを他の部品に搭載する場合の外部接続端子或いはパッケージ上に半導体素子を搭載する接続用端子の部分における鉛の使用に伴う環境問題を解決すること、並びに、外部接続端子又は半導体素子接続用端子の微細ピッチ化を達成することのできる半導体パッケージの製造方法を提供することを課題とする。
【００１５】
また、本発明のこのような半導体パッケージを使用した半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を達成するために、本発明は次の構成を有する半導体パッケージの製造方法が提供される。
【００１７】
即ち、本発明の半導体パッケージの製造方法は、支持体の表面に凹部を形成する工程と、該凹部の内部表面に金属層を形成する工程と、該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記支持体の表面を絶縁樹脂で覆う工程と、前記凹部内の絶縁樹脂に、前記金属層が露出するビア孔を形成する工程と、該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、前記絶縁樹脂の上に１層又は多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記金属層に接続する端子を形成する工程と、前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
この場合において、前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にレジスト層を形成する段階と、凹部を形成する個所の前記レジスト層を除去し、凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、該凹部の内部表面のみに金属層を形成する工程は、金属からなる前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、前記レジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の半導体パッケージの製造方法は、支持体の表面に凹部を形成する工程と、該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた延在部に金属層を形成する工程と、該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記支持体の表面を絶縁樹脂で覆う工程と、前記支持体の延在部上の絶縁樹脂に、前記延在部上の金属層が露出するビア孔を形成する工程と、該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、前記絶縁樹脂の上に１層又は多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
この場合において、前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にレジスト層を形成する段階と、凹部を形成する個所及び該個所に隣接して支持体の表面の一部に延びた金属延在部を形成する個所の前記レジスト層を除去し、凹部及び金属延在部の形成個所上の前記支持体の表面を露出させる段階と、該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた延在部に金属層を形成する工程は、金属からなる前記支持体の凹部の内部表面及び前記支持体の延在部上にめっきを施す段階と、前記レジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする。
【００２１】
更に、本発明によると、半導体パッケージの製造方法であって、支持体の表面にソルダレジスト層を形成する工程と、該ソルダレジスト層上から支持体の表面に凹部を形成する工程と、前記支持体の凹部の内部表面に金属層を形成する工程と、該金属層を形成した前記凹部の内部に絶縁樹脂を充填すると共に、前記ソルダレジスト層の表面を該絶縁樹脂で覆う工程と、前記凹部内の絶縁樹脂に、前記金属層が露出するビア孔を形成する工程と、該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、前記絶縁樹脂上に１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記金属層に接続する端子を形成する工程と、前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法が提供される。
【００２２】
この場合において、前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にソルダレジスト層を形成する段階と、凹部を形成する個所の前記レジスト層を除去し、凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、該凹部の内部表面に金属層を形成する工程は、前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、からなることを特徴とする。
【００２３】
或いは、前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にスクリーン印刷法又はインクジェット法により、凹部形成個所を露出させる開口部を有するソルダレジスト層を形成する段階と、該支持体の表面の前記凹部形成個所をエッチングする段階と、からなり、該凹部の内部表面に金属層を形成する工程は、前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階からなることを特徴とする。
また、本発明によると、半導体パッケージの製造方法であって、支持体の表面にソルダレジスト層を形成する工程と、該ソルダレジスト層上から支持体の表面に凹部を形成する工程と、前記支持体の凹部の内部表面に金属層を形成する工程と、該金属層を形成した前記凹部の内部に絶縁樹脂を充填すると共に、前記ソルダレジスト層の表面を該絶縁樹脂で覆う工程と、前記凹部の内部表面及び該内部表面に隣接してソルダレジスト層の表面の一部に延びた延在部にのみ金属層を形成する工程と、該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記支持体の表面を絶縁樹脂で覆う工程と、前記支持体の延在部上の絶縁樹脂に、前記延在部上の金属層が露出するビア孔を形成する工程と、該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、前記絶縁樹脂の上に１層ないし多層の絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、形成する工程と、最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、前記支持体を除去し、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを露出させる工程と、を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法が提供される。
【００２４】
この場合において、前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にソルダレジスト層を形成する段階と、凹部形成個所の前記ソルダレジスト層を除去し、凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接してソルダレジスト層の表面の一部に延びた延在部にのみ金属層を形成する工程は、前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、該ソルダレジスト層の表面に導体膜層を形成する段階と、該導体層の表面にめっきレジスト層を形成する段階と、少なくとも金属延在部を形成する個所の前記めっきレジスト層を除去し、前記導体膜の表面を露出せる段階と、少なくとも前記支持体の延在部上にめっきを施す段階と、前記めっきレジスト層を除去する段階と、からなることを特徴とする。
【００２５】
或いは、前記支持体の表面に凹部を形成する工程は、該支持体の表面にスクリーン印刷法により、凹部形成個所を露出させる開口部を有するソルダレジスト層を形成する段階と、該支持体の表面の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接してソルダレジスト層の表面の一部に延びた延在部にのみ金属層を形成する工程は、金属からなる前記支持体の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、該ソルダレジスト層の表面に導体膜層を形成する段階と、該導体層の表面にめっきレジスト層を形成する段階と、少なくとも金属延在部を形成する個所の前記めっきレジスト層を除去し、前記導体膜の表面を露出せる段階と、少なくとも前記支持体の延在部上にめっきを施す段階と、前記めっきレジスト層を除去する段階と、からなることを特徴とする。
【００２６】
上記の本発明の半導体パッケージの製造方法において、前記支持体が金属からなり、前記支持体を除去する工程で、該支持体をエッチングにより除去する場合において、バンプの形成領域の周囲の領域のみ前記支持体を残し、バンプの形成領域の周囲に枠状の補強体を形成することを特徴とする。
【００２７】
或いは、上記の本発明の半導体パッケージの製造方法において、最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成後、前記支持体を除去する前に、前記端子に電気的に接続されるように前記最上面上に半導体素子を搭載し、前記半導体素子を封止する工程を含むことを特徴とする。
【００２８】
更にまた、本発明によると、半導体パッケージの製造方法であって、支持体の両面に凹部を形成する工程と、支持体の両面の凹部の内部表面のみに金属層を形成する工程と、支持体の両面の該金属層を形成した前記凹部の内部及び支持体の両面の表面上を絶縁樹脂で覆う工程と、支持体の両面の前記凹部内の絶縁樹脂に、前記金属層が露出するビア孔を形成する工程と、支持体両面の該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、支持体両面の前記絶縁樹脂の上に、それぞれ絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、積層する工程と、支持体両面の最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、前記支持体を除去し、該支持体の両面に形成されたパッケージを分離すると共に該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを突出させる工程と、を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法が提供される。
【００２９】
この場合において、前記支持体の両面に凹部を形成する工程は、支持体の両面にレジスト層を形成する段階と、支持体の両面の凹部を形成する個所の前記レジスト層を除去し、支持体の両面の凹部形成個所の該支持体の表面を露出させる段階と、支持体の両面の表面上の前記露出個所をエッチングする段階と、からなり、支持体の両面の該凹部の内部表面のみに金属層を形成する工程は、金属からなる前記支持体の両面の凹部の内部表面にめっきを施す段階と、支持体の両面の前記レジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする。
【００３０】
更にまた、本発明によると、半導体パッケージの製造方法であって、支持体の両面に凹部を形成する工程と、支持体の両面の該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた支持体の両面の延在部にのみ金属層を形成する工程と、該金属層を形成した前記凹部の内部及び前記支持体の両面を絶縁樹脂で覆う工程と、支持体の両面の前記支持体の延在部上の絶縁樹脂に、前記延在部上の金属層が露出するビア孔を形成する工程と、支持体の両面の該ビア孔に導体ビアを形成する工程と、支持体の両面の前記絶縁樹脂の上に絶縁樹脂層及び配線層を、該配線層が前記導体ビアに電気的に接続するように、積層する工程と、支持体の両面の最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成する工程と、
前記支持体を除去し、該支持体の両面に形成されたパッケージを分離すると共に、該パッケージの最下面に、内部は該最下面を形成する絶縁樹脂層の樹脂で充填され且つ表面は金属層で覆われたバンプを突出させる工程と、を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法が提供される。
【００３１】
この場合において、前記支持体の両面に凹部を形成する工程は、該支持体の両面に第１のレジスト層を形成する段階と、支持体の両面の凹部を形成する個所の前記第１レジスト層を除去し、支持体の両面における凹部の形成個所の前記支持体の表面を露出させる段階と、支持体の両面の前記露出個所をエッチングする段階と、前記第１レジスト層を除去する段階と、からなり、支持体の両面の該凹部の内部表面及び該内部表面に隣接して支持体の表面の一部に延びた支持体の両面の延在部にのみ金属層を形成する工程は、支持体の両面に第２のレジスト層を形成する段階と、支持体の両面の凹部を形成する個所及び該個所に隣接して支持体の表面の一部に延びた支持体の両面の延在部の個所の前記第２のレジスト層を除去し、凹部及び延在部上の前記支持体の両面を露出させる段階と、金属からなる前記支持体の両面の凹部の内部表面及び前記支持体の両面の延在部上にめっきを施す段階と、支持体の両面の前記第２のレジスト層を除去する工程と、からなることを特徴とする。
【００３２】
また、前記支持体は２枚の金属製の板状体を接合したものであり、これらの２枚の板状体を分離した後、各パッケージから除去することを特徴とする。
【００３３】
前記２枚の板状体は補強板を挟んで相互に接合されており、これらの２枚の板状体を補強板から分離した後、更に各パッケージから除去することを特徴とする。
【００３４】
前記支持体は１つの金属製の板状体からなり、該板状体を両面に各パッケージが積層された状態で面方向に２つに切断し、しかる後、切断した分離された２つの板状体を各パッケージから除去することを特徴とする。
【００３５】
前記凹部の内部表面に金属層を形成した後、該金属層の形成領域を除く前記支持体の表面に、ソルダレジスト層を形成することを特徴とする。この場合において、前記ソルダレジスト層として、エポキシアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂の何れかのソルダレジストを使用することを特徴とする。
【００３６】
前記絶縁樹脂層として、エポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂を使用することを特徴とする。
【００３７】
金属層を形成する工程では、順次、Ａｕ／Ｎｉのめっき；Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｐｄのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕのめっき；Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｃｕのめっきのいずれかを行うことを特徴とする。
【００３８】
更にまた、本発明では、上記の課題を達成するために、次のような構成を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００３９】
即ち、本発明の半導体装置の製造方法は、上記のような本発明の半導体パッケージの製造方法において、支持体の両面の最上面の絶縁樹脂層上に、前記配線層を介して前記導体ビアに接続する端子を形成した後、前記支持体を除去する前に、前記端子に電気的に接続されるように前記最上面上に半導体素子を搭載し、前記半導体素子を封止する工程を含むことを特徴とする。
【００４０】
この場合において、半導体素子を搭載し、封止した後、前記支持体は２枚に分離され、更に分離された２枚の支持体が各半導体装置から除去されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、半導体パッケージを他の部品に搭載する場合の外部接続端子或いはパッケージ上に半導体素子を搭載する接続用端子を、内部は絶縁樹脂で充填され且つ表面は金属で覆われたバンプを突出させる構造としたので、接続部分における鉛の使用を低減して環境問題を解決することができる。また、このようなバンプ構造とすることにより、外部接続端子又は半導体素子接続用端子の微細ピッチ化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来のボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）型パッケージの側面図である。
【図２】従来のピン・グリッド・アレイ（ＰＧＡ）型パッケージの側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る半導体パッケージを使用した半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る半導体パッケージを使用した半導体装置の断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。
【図１１】本発明の図７に示す第３実施形態に係る半導体パッケージを使用した半導体装置の断面図である。
【図１２】本発明の半導体パッケージのバンプ部の断面構成を示す。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る半導体パッケージの製造工程を示す。
【図１４】図１３の工程に続く半導体パッケージの製造工程を示す。
【図１５】図１３及び図１４の工程による半導体パッケージの製造方法の変形例を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。
【図１７】図１６の工程による半導体パッケージの製造方法の変形例を示す。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。
【図２０】本発明の第６実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る半導体パッケージを利用した半導体装置の製造方法を示す。
【図２２】支持体の両面で半導体パッケージを形成する製造工程を示す。
【図２３】図２２に工程に続く半導体パッケージの製造工程を示す。
【図２４】支持体の両面で半導体パッケージの形成する変形例を示す。
【図２５】支持体の両面で半導体パッケージの形成する他の変形例を示す。
【図２６】支持体の両面で半導体パッケージの形成する更に他の変形例を示す。
【図２７】支持体の両面に半導体装置を形成する製造方法を示す。
【図２８】本発明の第３実施形態に係る、ソルダレジスト層を有する半導体パッケージの製造方法の変形例を示す。
【図２９】図２８に工程に続く半導体パッケージの製造方法を示す。
【図３０】本発明の第３実施形態に係る半導体パッケージの製造方法の更に別の変形例を示す。
【図３１】本発明の第６実施形態に係る、延在部を有する半導体パッケージの製造方法の変形例を示す。
【図３２】図３１の工程に続く半導体パッケージの製造方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００４４】
図３（ａ）は本発明の第１実施形態に係る半導体パッケージを示す断面図であって、この第１実施形態に係る半導体パッケージ１０は、下面側の外部接続用の端子１２を、内部が絶縁樹脂１４で充填され、表面は金属層１６で覆われたバンプとして構成し、これらのバンプ１２をパッケージ１０の下面から下方へ突出させている。
【００４５】
半導体パッケージ１０は多層配線基板からなり、各層は、絶縁樹脂層２２と配線層２４を有する。換言すると、多層配線基板は、絶縁樹脂層２２と配線層２４とが交互に積層されたものである。各層の配線層２４間は、絶縁樹脂層２２を貫通するビア２６により電気的に接続されている。
【００４６】
半導体パッケージ１０の最下層には、多数の外部接続用バンプ１２が下方へ突出している。外部接続用バンプ１２は、周知のように、この半導体パッケージ１０又はこの半導体パッケージ１０を用いた半導体装置を、マザーボードやプリント基板等の他の部品に電気的な接続を取りながら実装するために使用されるものである。このような多数の外部接続用バンプ１２は格子状等の所要の形状に配列されている。
【００４７】
外部接続用バンプ１２は、その内部が絶縁樹脂層２２と同じ材質の絶縁樹脂１４で充填され、表面は金、ニッケル等の金属層１６で覆われている。より詳細には、バンプ１２の表面を覆っている金属層１６は、外側からＡｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕ、Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｐｄ、Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ｃｕ又はＡｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｃｕのいずれかの組み合わせとすることができる。
【００４８】
絶縁樹脂１４で充填されているバンプ１２の内部には、下端が金属層１６に接触する導体ビア２６ａが貫通しており、この導体ビア２６ａの上端は、第１層目の配線層２４に接続されている。導体ビア２６ａは、後述のように、レーザドリル等の方法で金属層１６が露出するまで絶縁樹脂１４に孔を開け、その孔の底面と壁部周囲に沿って金属層を形成して図３（ａ）に示すような円錐台の頂部と周囲のみが金属で、内部に絶縁樹脂１４が充填された形状の導体ビア２６ａとしても良く、また、図３（ｂ）に示すように、絶縁樹脂１４にレーザドリル等で開けた孔の全体が金属で充填された円錐台形状の導体ビア２６ｂとしても良い。多層配線基板の各層間の配線層２４同士を接続する導体ビアについても、導体ビア２６ｂと同様に、孔内部の全体が金属で充填された円錐台形状の導体ビア２６ｃとしても良い。
【００４９】
半導体パッケージ１０の最上層の上面は、ソルダレジスト２５に覆われており、半導体素子の電極端子に接続する多数の接続用端子１８がソルダレジスト２５から露出されている。半導体素子接続用端子１８も搭載すべき半導体素子の電極の配列に応じた配列で格子状等の形状に多数配列され、ニッケル−金めっき等で被覆される。
【００５０】
前述のように、各層の配線層２４は層間接続用ビア２６で電気的に接続されているので、外部接続用バンプ１２の金属層１６は、導体ビア２６ａ及び各配線層２４及び層間接続用ビア２６を介して、半導体素子接続用端子（パッド）１８に電気的に接続されている。
【００５１】
図４は図３に示した第１実施形態に係る半導体パッケージを使用した半導体装置の断面図である。前述のように、半導体パッケージ１０の最上層の上面には、半導体素子接続用端子１８がソルダレジスト２５から露出しているので、例えば、バンプ形状の電極端子３２を有する半導体素子３０を、これらの電極端子３２が半導体素子接続用端子１８に電気的に接続されるように半導体パッケージ上に実装する。更に、封止樹脂３４（アンダーフィル樹脂）を半導体パッケージの上面と半導体素子３０との間隙に充填する。このようにして、半導体素子３０の一部又は全部をアンダーフィル樹脂３４で覆った半導体装置が完成する。なお、半導体素子３０をワイヤーボンディング（図示せず）により半導体接続用端子１８と接続することによって、半導体素子３０を半導体パッケージ上に搭載しても良い。
【００５２】
図５は本発明の第２実施形態に係る半導体パッケージの断面図であり、図６はこの第２実施形態に係る半導体パッケージに半導体素子を搭載した半導体装置の断面図である。
【００５３】
第２実施形態に係る半導体パッケージ１００では、最上層の上面の半導体素子接続用端子を、内部が絶縁樹脂１１４で充填され、表面は金属層１１６で覆われたバンプ１１２として構成し、これらのバンプ１１２をパッケージ１００の上面から上方へ突出させている。このバンプ１１２の構造は、第１実施形態の場合と同様、その内部が絶縁樹脂１１４で充填され、表面は金、ニッケル等の金属層１１６で覆われている。
【００５４】
一方、半導体パッケージ１００の最下層の下面は、ソルダレジスト１２５に覆われており、この半導体パッケージを他の部品に搭載するための外部接続端子としてのニッケル−金めっき等で被覆された多数のランドないしパッド１１８がソルダレジスト１２５から露出するように構成されている。
【００５５】
第１実施形態の場合と同様、各層の配線層２４は層間接続用のビア２６を介して電気的に接続され、半導体素子搭載用のバンプ１１２の金属層１１６は、導体ビア２６ａ及び各層の配線層２４及び層間接続用ビア２６を介して、外部接続用端子としてのランド又はパッド１１８に電気的に接続されている。
【００５６】
この第２実施形態に係る半導体パッケージ１００の他の構造は、図３（ａ）に示した第１実施形態に半導体パッケージ１０の場合と同様である。
【００５７】
図６に示すように、第２実施形態に係る半導体パッケージ１００の上面には、半導体素子３０が搭載される。即ち、半導体パッケージ１００の上面に形成された、内部が絶縁樹脂１１４で充填され、表面は金属層１１６で覆われたバンプ１１２に接続される。この場合は、図４の場合にように、半導体素子３０の電極に接続用のはんだバンプ等を必要とせず、半導体素子３０の電極（図示せず）を、少量のはんだで半導体パッケージ１００の上面から上方に突出したバンプ１１２に直接接続させることができる。
【００５８】
図６の半導体装置をマザーボード又はプリント配線基板等の実装基板上に搭載する場合においては、ランド１１８に外部接続用端子であるピン又ははんだボール（図示せず）を接合して、ＰＧＡ（ピン・グリッド・アレイ）又はＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）として使用する。或いは、図６のようにランド１１８そのものを外部接続用端子として、ＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）として使用する。このように、ＬＧＡとして用いる場合は、実装基板側のパッドにはんだボールを接合しておき、このはんだボールを利用して接続する。
【００５９】
図７は本発明の第３実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。この第３実施形態は、図３に示した第１実施形態に係る半導体パッケージと類似する構成であるが、異なる点のみ説明する。半導体パッケージ１０ａの最下層の下面にソルダレジスト層２８を形成し、最下層の下面から下方に突出した外部接続用端子側のバンプ１２がこのソルダレジスト層２８から部分的に露出するように構成されている。その他の構造は、図３に示した第１実施形態に係る半導体パッケージと同様である。
【００６０】
図８は本発明の第４実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。この第４実施形態は、図５に示した実施形態２に係る半導体パッケージと類似する構成であるが、異なる点のみ説明する。半導体パッケージ１００ａの最上層の上面にソルダレジスト層１２８を形成し、最上層の上面から上方に突出した半導体素子接続用のバンプ１１２がこのソルダレジスト層１２８から部分的に上方に露出するように構成されている。その他の構造は、図５に示した実施形態２に係る半導体パッケージと同様である。
【００６１】
図９は本発明の第５実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。この第５実施形態は、図３に示した第１実施形態に係る半導体パッケージのビア接続の構造のみが異なる。即ち、第１実施形態では、突出バンプ１２の金属層１６に接触する導体ビア２６ａが、バンプ１２の内部に充填されている絶縁樹脂１４の中を貫通しているが、この第５実施形態では、突出バンプ１２の表面を覆っている金属層１６は、半導体パッケージ最下層の下面上にまで延びた延在パッド部１６ａを有し、導体ビア２６ｄが最下層の絶縁樹脂層２２を貫通してこの延在パッド部１６ａに接続されている。その他の構造は、図３に示した第１実施形態に係る半導体パッケージと同様である。
【００６２】
図１０は本発明の第６実施形態に係る半導体パッケージの断面図である。この第６実施形態は、図９に示した第５実施形態に係る半導体パッケージと同様のビア接続の構造を有する。即ち、突出バンプ１２の表面を覆っている金属層１６は、半導体パッケージ最下層の下面上にまで延びた延在パッド部１６ａを有し、導体ビア２４ｄが最下層の絶縁樹脂層２２を貫通してこの延在パッド部１６ａに接続されている。この第６実施形態では、更に、図７に示した第３実施形態と同様、半導体パッケージ１０ａの最下層の下面にソルダレジスト層２８を形成し、最下層の下面から下方に突出した外部接続用端子側のバンプ１２がこのソルダレジスト層２８から部分的に露出するように構成されている。
【００６３】
図１１は図７に示した第３実施形態に係る半導体パッケージを使用した半導体装置の断面図である。半導体パッケージの製造工程中に、半導体素子３０を搭載し、封止樹脂３４にて樹脂封止したものである。半導体パッケージ１０ａの最上層の上面には、半導体素子接続用端子１８がソルダレジスト２５から露出しているので、バンプ状の電極端子３２を有する半導体素子３０を、これらの電極端子３２が半導体素子接続用端子１８に電気的に接続されるように半導体パッケージ１０ａ上に実装し、例えば、エポキシ系の封止樹脂３４にて半導体素子３０を覆うように封止する。このようにして、半導体素子３０全体を封止樹脂３４で覆った半導体装置が完成する。なお、図４に示すように、半導体素子３０と半導体パッケージ１０ａの上面との間隙のみを封止樹脂３４（アンダーフィル樹脂）で覆った構造としもよいことは勿論である。なお、半導体素子３０をワイヤボンディング（図示せず）により端子１８に接続し、パッケージに搭載しても良い。
【００６４】
図１２は本発明の半導体パッケージのバンプ部の断面構成を示す。前述の第１〜第６の各実施形態に係る半導体パッケージにおいて、突出バンプ１２、１１２は内部が絶縁樹脂１４，１１４で充填され、表面は金属層１６，１１６で覆われているが、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、突出バンプの表面側から金（Ａｕ）及びニッケル（Ｎｉ）をめっき等で形成する。或いは、図１２（ｃ）に示すように、突出バンプの表面側から金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐａ）及びニッケル（Ｎｉ）をめっき等で形成する。或いは、突出バンプの表面側からＡｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｐｄ又はＡｕ／Ｐｄ／Ｎｉ／Ｃｕの組み合わせ、等としても良い。
【００６５】
図１３及び図１４は第１実施形態に係る半導体パッケージの製造工程を示す。
【００６６】
まず、図１３（ａ）に示すように、銅等の金属板からなる支持体４０にフォトレジスト層４２を形成する。支持体４０は、好適には銅であるが、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の各種金属を使用することもできる。このフォトレジスト層４２を露光・現像によりパターニングして、端子形成部に対応する位置にフォトレジスト層４２の開口を形成する。その後、図１３（ｂ）のように、フォトレジスト層から露出した支持体４０の部分にエッチングにより凹部４４を形成する。更に、図１３（ｃ）のように、凹部４４の内壁にめっき（金めっき等）を施し、端子用の金属層１６を形成する。この際、支持体４０（金属板）を給電層とした電解めっきを用いるのが好適である。この金属層１６の材質としては、支持体４０の金属をエッチングにより除去する際に、エッチング液に溶解しないものを用いる。その後、フォトレジスト層４２を除去する。
【００６７】
次に、図１３（ｄ）のように、支持体４０の凹部４４を形成した面と、凹部４４の内部を絶縁樹脂で覆い、絶縁樹脂層２２を形成する。これにより、凹部４４の内部領域も絶縁樹脂（１４）で充填される。絶縁樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂を用いる。次に、図１３（ｅ）のように、凹部４４内の絶縁樹脂１４にレーザ光を照射することによりビア孔４６を形成する。そして、図１３（ｆ）のようにビア孔４６の壁面と絶縁樹脂層２２の表面に、セミアディティブ法等により導体ビア２６ａと配線２４を形成する。
【００６８】
次いで、ビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４（層間接続ビア２６を含む）を順次交互に形成して積層し、最上層の表面にソルダレジスト層２５を形成する。その後、図１４（ａ）のように、半導体素子搭載側の接続用端子（ランド）１８を露出させる等の半導体素子の搭載面である最上層の表面処理を行う。半導体素子搭載面の表面処理は、支持体（金属板）４０を給電板として、端子１８表面に電解ニッケルめっきと金めっきを行う。
【００６９】
次に、図１４（ｂ）のように、支持体である金属板４０をエッチングにより除去し、半導体パッケージの最下層から下方へ突出している外部接続用バンプ１２を露出させる。なお、実際の製造工程においては、１つの支持体４０上に複数のパッケージを作製し、支持体４０を除去した後に、切断して個々のパッケージを得ている。
【００７０】
図１５は図１３及び図１４の工程に続く半導体パッケージの完成状態を示すもので、図１４（ａ）の状態から、図１４（ｂ）のように、支持体である金属板４０をエッチングによりすべて除去するのではなく、エッチングの際に支持体の端子面周縁を枠状に残し、補強体５０として構成したものである。このような枠状の補強体５０は、半導体パッケージ１０の最下層から下方へ突出している外部接続用バンプ１２を保護するものである。
【００７１】
図１６は本発明の第２実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。この第２実施形態は半導体搭載側の端子を、内部が絶縁樹脂で充填され且つ表面が金属層で覆われた突出バンプ１１２で構成したものであるが、図１３及び図１４に示した半導体パッケージの製造方法と全く同様の方法で、半導体搭載側のバンプ端子１１２を突出させるように形成することができる。
【００７２】
また、同様に、図１７に示すように、支持体である金属板４０をエッチングにより除去する際に、支持体４０の半導体搭載側の突出バンプ１１２の端子面周縁を枠状に残すことにより補強体５００として構成することも可能である。
【００７３】
図１８は本発明の第３実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。
【００７４】
まず、図１３（ａ）〜１３（ｃ）の工程と同様の工程にて、金属板の支持体４０にエッチングにより凹部４４を形成し、その内壁にめっき（金めっき等）を施し、端子用の金属層１６を形成する。次に、図１８（ａ）のように、支持体４０の凹部４４の内部を除く、凹部形成面に、ソルダレジスト層２８を形成する。この場合のソルダレジストとしては、エポキシアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂のいずれかを用いる。
【００７５】
次に、図１８（ｂ）のように、このソルダレジスト層２８の上面及び凹部４４の内部を絶縁樹脂で覆い、絶縁樹脂層２２を形成する。これにより、凹部４４の内部領域も絶縁樹脂（１４）で充填される。この場合の絶縁樹脂としては、前述の同様、エポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂を用いる。同様な系統の樹脂であっても、ソルダレジスト層２８に用いる樹脂と、絶縁樹脂層２２に用いる樹脂とでは、異なる組成のものとする。
【００７６】
以後の工程は、図１３（ｅ）〜（ｆ）及び図１４（ａ）、（ｂ）と同様の工程により、ビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４（層間接続ビア２６を含む）を順次交互に形成して積層して、半導体パッケージ１０ａを形成後、最上層のソルダレジスト層２５から半導体素子搭載側のパッド１８を露出させ、図１８（ｃ）のように、支持体である金属板４０をエッチングにより除去し、最下層から下方へ突出している外部接続用バンプ１２をソルダレジスト層２８から露出させた半導体パッケージ１０ａを得る。この場合に、外部接続用バンプ１２の側の面もソルダレジスト層２８で覆われている。
【００７７】
図１９は本発明の第５実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。
【００７８】
まず、図１３（ａ）、（ｂ）と同様の工程で、金属板の支持体４０にエッチングにより凹部４４を形成し、その後レジストを除去する。次いで、図１９（ａ）のように、新たにめっきレジスト層５２を形成する。その際、凹部４４の形成個所及び凹部形成個所に隣接する支持体４０の上面に延びた延在領域を除いて、めっきレジスト層５２を形成する。そして、凹部４４の内部表面及び凹部の周縁の延在領域に金、ニッケルなどのめっき層からなる金属層１６、１６ａを形成する。
【００７９】
めっきレジスト層５２を除去した後、図１９（ｂ）のように、金属層１６ａの上面を含む支持体４０の凹部形成面と凹部４４の内部を絶縁樹脂で覆い、絶縁樹脂層２２を形成する。これにより、凹部４４の内部領域も絶縁樹脂（１４）で充填される。絶縁樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂を用いる。
【００８０】
以後の工程は、図１３（ｅ）〜（ｆ）及び図１４（ａ）、（ｂ）と同様の工程により、ビルドアップ工法により半導体パッケージ１０を形成するのであるが、図１３（ｅ）に示すように凹部４４内の絶縁樹脂１４にビア孔４６を形成するのではなく、図１９（ｃ）のように、絶縁樹脂層２２にビア孔５４を開け、ビア孔５４の下端に凹部４４周縁の延在領域にある延在パッド部（金属層）１６ａが露出するようにし、このビア孔５４の底面及び壁面に導体ビア２６ｄを含む配線２４を形成する。
【００８１】
以下の工程は、前述の実施形態の場合と同様、ビルドアップ法により絶縁樹脂２２、配線層２４（層間接続ビア２６を含む）を順次交互に形成して積層して半導体パッケージ１０ａを形成し、支持体４０を除去する。
【００８２】
図２０は本発明の第６実施形態に係る半導体パッケージの製造方法を示す。この第６実施形態のように、半導体パッケージ１０ａの最下層の下面にソルダレジスト層２８を形成し、最下層の絶縁樹脂層２２の下面から下方に突出した外部接続用端子側のバンプ１２がこのソルダレジスト層２８から部分的に露出するように構成した場合も、同様の方法にて製造することができる。
【００８３】
即ち、図２０（ａ）のように、金属板の支持体４０に凹部４４を形成した後、支持体の凹部形成面に凹部４４の内部を除いて、ソルダレジスト層２８を形成する。その後、図２０（ｂ）のように、新たにめっきレジスト層５２を形成する。その際、凹部４４の形成個所及び凹部形成個所に隣接する支持体４０の上面に延びた延在領域を除いて、めっきレジスト層５２を形成する。そして、凹部４４の内部表面及び凹部の周縁の延在領域に金、ニッケルなどのめっき層からなる金属層１６、１６ａを形成する。以下同様の工程で、ビルドアップ工法により絶縁樹脂２２、配線層２４を順次交互に積層して半導体パッケージ１０ａを形成し、図２０（ｃ）のように、支持体４０を除去する。
【００８４】
なお、半導体素子接続用端子側が突出したバンプ構造を有するパッケージの場合においても、レーザ光等でビア孔を開けて、図１９（ｃ）の導体ビア２６ｄと同様の、導体ビアを引き出す構造とすることもできることは勿論である。また、同様に、半導体素子接続用端子側が突出したバンプ構造を有するパッケージの場合においても、半導体素子の搭載面が、図２０（ｃ）のソルダレジスト層２８と同様の、ソルダレジスト層で覆われた構造とすることも勿論可能である。
【００８５】
図２１は、第３実施形態に係る半導体パッケージの製造工程において、図１８（ｂ）のようにビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４を順次交互に積層した後、図１８（ｃ）のように支持体である金属板４０をエッチングにより除去する前に、図２１（ａ）のように、半導体素子３０を搭載する。この場合において、半導体パッケージ１０ａの最上層の上面には、半導体素子接続用端子１８がソルダレジスト２５から露出しているので、電極にはんだや金からなるバンプ３２を有する半導体素子３０を、これらの電極端子３２が半導体素子接続用端子１８に電気的に接続されるように半導体パッケージ１０ａ上に実装する。
【００８６】
次いで、図２１（ｂ）のように、例えば、エポキシ系の封止樹脂３４にて半導体素子３０を覆うように封止する。この場合において、半導体素子３０の封止は、図４のような形態の封止樹脂３４（アンタンフィル樹脂）によっても良い。このようにして、半導体素子３０全体を封止樹脂３４で覆った半導体装置が支持体４０上に完成する。なお、半導体素子３０をワイヤボンディング（図示せず）で端子１８に接続し、封止樹脂３４で封止するようにしても良い。そして、図２１（ｃ）のように、半導体装置として完成した後に、支持体である金属板４０をエッチングにより除去することにより、図１１に示したものと同様の半導体装置が得られる。
【００８７】
図２２は支持体の両面で半導体パッケージを形成する製造工程を示す。図示の例では、まず図２２（ａ）のように、２枚の金属板からなる支持体４０、４０を使用し、両者の周縁部を接着剤６２で貼り合わせる。そして、支持体４０、４０の両面で前述の各実施形態に係る半導体パッケージの製造方法と同様の工程で、レジスト層４２、４２を形成して、凹部等を形成し、ビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４を順次交互に積層した後、図２２（ｂ）のように、接着剤６２による貼り合わせ部を含む周縁部の端縁領域を切断線６４、６４に沿って切断し、両支持体４０、４０及びそれらの上に形成された半導体パッケージを２つに分離する。
【００８８】
図２３（ａ）は両支持体４０、４０を２つに分離した状態の一方を示す。そして、前述の各実施形態に係る半導体パッケージの製造方法と同様、図２３（ｂ）のように、エッチングにより支持体４０を除去して、半導体パッケージを得る。
【００８９】
図２４は支持体の両面で半導体パッケージを形成する製造工程の変形例を示す。この例では、まず図２４（ａ）のように、２枚の金属板からなる支持体４０、４０を接着層６６で貼り合わせる。この場合に、支持体４０、４０の裏面同士を全面で接着層６６で貼り合わせる。そして、支持体４０、４０の両面で前述の各実施形態に係る半導体パッケージの製造方法と同様の工程で、レジスト層４２、４２を形成して、凹部等を形成し、ビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４を順次交互に積層した後、図２４（ｂ）のように、接着層６６による貼り合わせ部に沿った切断線６８で切断し、両支持体４０、４０及びそれらの上に形成された半導体パッケージを２つに分離する。以下の工程で、分離した２つの半導体パッケージについてそれぞれエッチングにより支持体４０を除去する。
【００９０】
図２５は支持体の両面で半導体パッケージを形成する製造工程の他の変形例を示す。この例では、まず図２５（ａ）のように、１枚の金属板からなる支持体４０を用いて、その両面にレジスト層４２、４２を形成し、以下の工程では、これらの両面において、凹部等を形成し、ビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４を順次交互に積層した後、図２５（ｂ）のように、支持体４０自体を厚さ方向の中ほどでスライサー等を用いて切断線７０で切断し、２つの支持体４０ａ、４０ａ及びそれらの上に形成された半導体パッケージをそれぞれ得る。以下の工程で、得られた２つの半導体パッケージについてそれぞれエッチングにより分離した支持体４０ａを除去する。
【００９１】
図２６は支持体の両面で半導体パッケージを形成する製造工程の更に他の変形例を示す。図示の例では、まず図２６（ａ）のように、２枚の金属板からなる支持体４０、４０をその中間に補強板７２を挟んで、これらの三者を相互に周縁部にて接着剤６２で貼り合わせる。補強板７２としては、必要な強度を保つことができるものであれば、樹脂板、金属板等、どのような材質のものを用いても良い。そして、支持体４０、４０の両面で前述の各実施形態に係る半導体パッケージの製造方法と同様の工程で、レジスト層４２、４２を形成して、凹部等を形成し、ビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４を順次交互に積層した後、図２６（ｂ）のように、接着剤６２による貼り合わせ部を含む周縁部の端縁領域を切断線６４、６４に沿って切断し、両支持体４０、４０及びそれらの上に形成された半導体パッケージを２つに分離する。その際、両支持体４０、４０の間に挟まれていた補強板７２も分離される。その後、前述の場合と同様、得られた２つの半導体パッケージについてそれぞれエッチングにより支持体４０を除去する。
【００９２】
図２７は、図２２及び図２３に示した支持体の両面で半導体パッケージを形成する製造工程において、半導体パッケージを形成した両支持体４０、４０を相互に分離する前に、半導体パッケージ上に、半導体素子３０を実装し、且つ封止樹脂にて半導体素子３０を樹脂封止した後、支持体４０、４０をエッチングにより分離するものである。
【００９３】
なお、図２４〜図２６に示した変形例においても、支持体４０を分離する前に、半導体パッケージ上に、半導体素子３０を実装し、且つ封止樹脂にて半導体素子３０を樹脂封止して半導体装置を形成した後、支持体４０をエッチングにより分離することも勿論可能である。
【００９４】
更に、両支持体４０、４０を分離したあとで、半導体素子３０を実装し、且つ封止樹脂にて半導体素子３０を樹脂封止して半導体装置を形成した後、支持体４０をエッチングにより分離することも可能である。
【００９５】
図２８及び図２９は本発明の第３実施形態に係る、ソルダレジスト層を有する半導体パッケージの製造方法の変形例を示す。
【００９６】
まず、図２８（ａ）に示すように、銅等の金属板からなる支持体４０を準備する。次に、図２８（ｂ）において、支持体４０の表面に感光性樹脂からなるソルダレジスト層２８を形成する。このソルダレジスト層２８はレジスト用の樹脂を塗布するか又はドライフィルムレジストを貼付することにより形成される。次に、このソルダレジスト層２８を露光・現像によりパターニングして、図２８（ｃ）に示すように、端子形成部に対応する位置にソルダレジスト層２８の開口部２８ａを形成する。その後、図２８（ｄ）に示すように、ソルダレジスト層２８から露出した開口部２８ａを介して支持体４０の部分にエッチングを施すことにより凹部４４を形成する。
【００９７】
次に、図２８（ｅ）のように、凹部４４の内壁にめっき（金めっき等）を施し、端子用の金属層１６を形成する。この場合において、金属板からなる支持体４０を給電層とする電解めっきを用いるのが好適である。この金属層１６の材質としては、支持体４０の金属をエッチングにより除去する際に、エッチング液に溶解しないものを用いる。また、この金属層１６をめっきにより形成する際は、支持体４０の裏面はマスク治具（図示せず）によりシールしておく。次に、図２８（ｆ）のように、凹部４４の内部を絶縁樹脂で充填すると共に、支持体４０の表面を樹脂で覆った絶縁樹脂層２２を形成する。この場合、凹部４４の内部に樹脂が充填されるように樹脂を塗布するか、又は樹脂フィルムを貼着する方法による。絶縁樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂を用いる。
【００９８】
以下、図１３（ｅ）以降の工程と同様の工程で、凹部４４内の絶縁樹脂１４にレーザ光を照射することによりビア孔を形成し、このビア孔の壁面と絶縁樹脂層２２の表面に、セミアディティブ法等により導体ビア２６ａと配線２４を形成する。次いで、ビルドアップ工法により絶縁樹脂層２２、配線層２４（層間接続ビア２６を含む）を順次交互に形成して積層し、最上層の表面にソルダレジスト層２５を形成する。半導体素子搭載側の接続用端子（ランド）１８を露出させる等の半導体素子の搭載面である最上層の表面処理を行う。半導体素子搭載面の表面処理は、支持体（金属板）４０を給電板として、端子１８表面に電解ニッケルめっきと金めっきを行う（図２９（ａ））。
【００９９】
次に、支持体である金属板４０をエッチングにより除去し、半導体パッケージの最下層から下方へ突出している外部接続用バンプ１２を露出させる（図２９（ｂ））。なお、実際の製造工程においては、１つの支持体４０上に複数のパッケージを作製し、支持体４０を除去した後に、切断して個々のパッケージを得ている。
【０１００】
図３０は本発明の第３実施形態に係る半導体パッケージの製造方法の更に別の変形例を示す。図２８では、支持体４０の表面に形成したソルダレジスト層２８を露光・現像することにより開口部を形成していたが、この変形例では、図３０（ａ）において、銅等の金属板からなる支持体４０を準備した後、図３０（ｂ）において、支持体４０の表面にスクリーン印刷法やインクジェット法により、印刷と同時に開口部２８ａを有するソルダレジスト層２８を形成する。以下の工程は、図２８（ｄ）以降の工程と同様の工程により半導体パッケージを形成することができる。
【０１０１】
図３１及び図３２は、本発明の第６実施形態に係る、延在部を有する半導体パッケージの製造方法の変形例を示す。
【０１０２】
まず図２８（ａ）〜図２８（ｅ）の工程と同様の工程で、支持体４０の表面にソルダレジスト層２８が形成され、凹部４４の内部表面に電解めっきにより金属層１６が形成される。この場合において、開口部のあるソルダレジストパターンを形成するには、図３０（ａ）及び図３０（ｂ）に示すように、スクリーン印刷法やインクジェット法によって形成しても良いことは勿論である。
【０１０３】
その後、図３１（ａ）に示すように、無電解めっき又はスパッタリングにより、次工程の電解めっきの際の給電層となる第２金属層７０を、凹部内壁の金属層１６上及びソルダレジスト層２８上に形成する。この第２金属層７０は、例えば、クロムと銅がこの順に積層されてなる。
【０１０４】
次に、第２金属層７０上にドライフィルムレジストによりめっきレジスト層７２を形成し（図３１（ｂ））、凹部内壁の第２金属層７０及び金属延在部を形成する部分の第２金属層７０が露出するように、めっきレジスト層７２を、露光・現像等によりパターニングして、めっきレジストパターン７２ａを得る（図３１（ｃ））。
【０１０５】
次に、支持体４０及び第２金属層７０からの給電により、電解めっきを施し、金属延在部７４を形成する（図３１（ｄ））。次いで、めっきレジストパターン７２ａを除去し、更に、金属延在部７４の下部以外の部分に存在する第２金属層７０をエッチングにより除去する（図３１（ｅ））。
【０１０６】
以下、図３２（ａ）に示すように、凹部に充填する絶縁層を形成し、次いで、所要数の絶縁層と配線層を形成する、最後に最上層となるソルダレジスト層２５を形成する。そして、図３２（ｂ）に示すように、支持体４０をエッチングにより除去して、半導体パッケージを完成させる。
【０１０７】
以上添付図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上説明したように、本発明は、鉛の使用を低減して環境問題に配慮すると共に、外部接続端子又は半導体素子接続用端子の微細ピッチ化を達成することが出来るので、ＢＧＡ型パッケージ等のあらゆる半導体パッケージ又は半導体装置の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０    半導体パッケージ
１２    突出バンプ
１４    絶縁樹脂
１６    金属層
１８    ランド、パッド（端子）
２０    配線基板
２２    絶縁樹脂層
２４    配線層
２５    ソルダレジスト
２６    層間接続ビア
２６ａ、２６ｂ    バンプ内導体ビア
２８    ソルダレジスト層
３０    半導体素子
４０    支持体
４２    フォトレジスト層
４４    開口（凹）部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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