(57)【要約】【課題】支持基板と樹脂層との間に形成された剥離層を樹脂層から容易に剥離する。【解決手段】配線基板の製造方法は、材料が異なる第１層及び第２層を有する剥離層を支持基板上に形成する工程と、配線を有する樹脂層を前記剥離層上に形成する工程と、前記剥離層に電流を印加することにより、前記第１層及び前記第２層を混合し、前記剥離層と前記樹脂層との密着性を低下させる工程と、前記剥離層を前記樹脂層から剥離する工程とを備える。【選択図】図６
2015225997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料が異なる第１層及び第２層を有する剥離層を支持基板上に形成する工程と、
配線を有する樹脂層を前記剥離層上に形成する工程と、
前記剥離層に電流を印加することにより、前記第１層及び前記第２層を混合し、前記剥離層と前記樹脂層との密着性を低下させる工程と、
前記剥離層を前記樹脂層から剥離する工程と
を備える配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記剥離層と前記樹脂層との密着性を低下させる工程では、前記剥離層に電流を印加するとともに、前記剥離層を加熱することにより、前記第１層及び前記第２層を混合する
請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記剥離層を加熱する温度は、８０℃以上２５０℃以下である
請求項２に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの小型化及び高性能化の要求に伴い、半導体チップが微細化されている。半導体チップの端子ピッチと、半導体チップが搭載される回路基板の端子ピッチとが相違するため、回路基板上に配線部を設け、配線部を介して、半導体チップと回路基板とを電気的に接続している。配線部は、インターポーザとも呼ばれ、例えば、ビルドアップ工法により積層された配線層及び樹脂層（絶縁層）を有している。
【０００３】
支持基板上に剥離層を形成し、剥離層上に配線部を形成した後、支持基板、剥離層及び配線部を個片化することにより、複数の配線部が作製される。配線部は、剥離層を介して支持基板に密着している。配線部を回路基板に搭載した後、剥離層を配線部から剥離することにより、配線部と支持基板とを分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６４４６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２１９２１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１２９８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
低融点の金属を剥離層として用いて、剥離層を溶融することにより、剥離層を配線部から剥離する方法がある。しかし、剥離層を溶融する際、回路基板が３００℃以上の温度に曝されるため、回路基板が有する配線及び絶縁膜が酸化するという問題がある。また、剥離層を薬液処理することにより、剥離層を配線部から剥離する方法がある。しかし、剥離層を薬液処理する際、薬液によって回路基板がダメージを受けるという問題がある。
【０００６】
本件は、支持基板と樹脂層との間に形成された剥離層を樹脂層から容易に剥離することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本件の一観点による配線基板の製造方法は、材料が異なる第１層及び第２層を有する剥離層を支持基板上に形成する工程と、配線を有する樹脂層を前記剥離層上に形成する工程と、前記剥離層に電流を印加することにより、前記第１層及び前記第２層を混合し、前記剥離層と前記樹脂層との密着性を低下させる工程と、前記剥離層を前記樹脂層から剥離する工程とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本件によれば、支持基板と樹脂層との間に形成された剥離層を樹脂層から容易に剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。
【図７】図７は、剥離層と樹脂層との密着性を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本件の配線基板の製造方法は、実施形態の構成に限定されない。配線基板の製造方法において、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【００１１】
図１〜図６は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。まず、図１に示すように、支持基板１を用意した後、例えば、スパッタリング法を用いて、Ｃｕ（銅）を支持基板１上に堆積することにより、支持基板１上に第１剥離層２１を形成する。支持基板１は、例えば、シリコンウェハ又は平滑ガラス板である。ただし、これらの例に限定されず、支持基板１の材料として、他の材料を用いてもよい。ここでは、第１剥離層２１の材料としてＣｕを用いる例を示しているが、この例に限定されず、第１剥離層２１の材料として、Ａｌ（アルミニウム）、Ｆｅ（鉄）、ＮｉＦｅ（ニッケル鉄）及びＡｕ（金）等の導電材料を用いてもよい。第１剥離層２１の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１．０μｍ以下程度である。第１剥離層２１は、第１層の一例である。
【００１２】
次に、図１に示すように、例えば、スパッタリング法を用いて、Ｓｉ（シリコン）を第１剥離層２１上に堆積することにより、第１剥離層２１上に第２剥離層２２を形成する。これにより、材料が異なる第１剥離層２１及び第２剥離層２２を有する剥離層２が支持基板１上に形成される。第２剥離層２２の厚さは、例えば、０．０１μｍ以上０．１μｍ以下程度である。第２剥離層２２の厚さを、第１剥離層２１の厚さの１０分の１程度の厚さとしてもよい。第２剥離層２２は、第２層の一例である。
【００１３】
次いで、図２に示すように、例えば、ビルドアップ工法を用いて、配線３１及びビア３２を有する樹脂層（配線部）３を剥離層２上に形成する。樹脂層３の材料として、例えば、エポキシ樹脂を用いてもよい。樹脂層３内の各配線３１は、ビア３２を介して電気的に接続されている。配線３１及びビア３２を有する樹脂層３は、インターポーザ（中継基板）とも呼ばれる配線基板である。樹脂層３の第１面（上面）には、接合用の半田バンプ３３が形成されている。樹脂層３の厚さは、例えば、１０μｍ程度である。
【００１４】
次に、図３に示すように、ダイシングにより、支持基板１、剥離層２及び樹脂層３を切断し、支持基板１、剥離層２及び樹脂層３を個片化することにより、複数の支持基板１、剥離層２及び樹脂層３を作製する。次いで、支持基板１、剥離層２及び樹脂層３を回路基板４に搭載する。回路基板４は、例えば、ビルドアップ工法により形成され、ビルドアップ配線基板とも呼ばれる。具体的には、図４に示すように、樹脂層３と回路基板４とを位置合わせした後、樹脂層３の第１面に形成された半田バンプ３３と、回路基板４に形成された半田バンプ４１とを接触させる。加熱処理（リフロー処理）を行い、樹脂層３の第１面に形成された半田バンプ３３と、回路基板４に形成された半田バンプ４１とを接合する。例えば、半田バンプ３３、４１の材料として、Ｓｎ−Ａｇ（錫−銀）半田を使用する場合、回路基板４の表面温度が２６０℃程度となるように加熱処理（リフロー処理）を行う。
【００１５】
樹脂層３の第１面に形成された半田バンプ３３と、回路基板４に形成された半田バンプ４１とが接合されることにより、図５に示すように、樹脂層３の配線３１と回路基板４が
有する配線とを電気的に接続する半田バンプ５１が形成される。次に、図５に示すように、樹脂層３と回路基板４との間にアンダーフィル材５２を充填し、加熱処理を行う。アンダーフィル材５２は、例えば、エポキシ樹脂である。加熱処理を行うことにより、アンダーフィル材５２が硬化して、樹脂層３が回路基板４に固定される。
【００１６】
次いで、図６に示すように、剥離層２に電流を印加する。剥離層２に電流を印加する時間は、例えば、６時間程度である。第１剥離層２１及び第２剥離層２２の材料や厚さに応じて、剥離層２に電流を印加する時間を決定してもよい。剥離層２に電流が印加されることにより、第１剥離層２１及び第２剥離層２２が混合し、剥離層２と樹脂層３との密着性（密着強度）が低下する。すなわち、剥離層２に電流が印加されることにより、第１剥離層２１として用いられている材料の原子が第２剥離層２２内に拡散するとともに、第２剥離層２２として用いられている材料の原子が第１剥離層２１内に拡散する。
【００１７】
第１剥離層２１として用いられている材料の原子及び第２剥離層２２として用いられている材料の原子が相互に拡散することにより、第１剥離層２１と第２剥離層２２とが混合する。樹脂層３と第１剥離層２１との密着力は大きいが、樹脂層３と第２剥離層２２との密着力は小さい。そのため、第１剥離層２１及び第２剥離層２２が混合することにより、剥離層２と樹脂層３との密着性が低下する。Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ及びＡｕは、電流が印加されることにより、マイグレーションを起こし易い。そのため、第２剥離層２２の材料として、Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ又はＡｕを用いることにより、第２剥離層２２として用いられている材料の原子が第１剥離層２１内に拡散し易くなる。また、Ｓｉと、Ｃｕ、Ａｌ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ及びＡｕとは、混合し易い。
【００１８】
例えば、１×１０６Ａ／ｃｍ２程度の電流密度で、剥離層２に電流を印加する。第１剥離層２１及び第２剥離層２２の材料や厚さに応じて、電流密度を決定してもよい。例えば、図６に示すように、第２剥離層２２の両端に電位差を設けることにより、剥離層２に電流を印加してもよい。第１剥離層２１の両端に電位差を設けることにより、剥離層２に電流を印加してもよい。支持基板１の両端に電位差を設けることにより、剥離層２に電流を印加してもよい。
【００１９】
次に、図６に示すように、剥離層２を樹脂層３から剥離する。剥離層２を樹脂層３から剥離することにより、支持基板１及び剥離層２と、樹脂層３とが分離される。剥離層２に電流を印加することにより剥離層２と樹脂層３との密着性が低下するため、剥離層２を樹脂層３から容易に剥離することが可能である。剥離層２に電流を印加するとともに、剥離層２に対して加熱処理を行ってもよい。例えば、８０℃以上２５０℃以下の温度範囲で剥離層２に対して加熱処理を行ってもよい。８０℃以上２５０℃以下の温度範囲で剥離層２に対して加熱処理を行うことにより、樹脂層３及び回路基板４が３００℃以上の温度に曝されない。そのため、樹脂層３、配線３１及びビア３２が酸化することが抑止されるとともに、回路基板４が有する配線や絶縁膜が酸化することが抑止される。剥離層２に電流を印加するとともに、剥離層２に対して加熱処理を行うことにより、剥離層２と樹脂層３との密着性が更に低下し、剥離層２を樹脂層３からより容易に剥離することが可能である。
【００２０】
図７は、剥離層２と樹脂層３との密着性を示す図である。図７の縦軸は、剥離層２を樹脂層３から剥離する際の引っ張り強度（ｋｇ／ｃｍ２）を示している。図７の線Ａは、剥離層２に電流を印加しない場合における引っ張り強度の変化を示しており、図７の線Ｂは、剥離層２に電流を印加する場合における引っ張り強度の変化を示している。図７には、室温（２３℃）、１５０℃の加熱処理及び２５０℃の加熱処理における引っ張り強度が示されている。ここでは、第１剥離層２１の材料としてＣｕを用いており、第２剥離層２２の材料としてＳｉを用いている。また、樹脂層３の厚さが１０μｍであり、第１剥離層２１の厚さが０．１μｍであり、第２剥離層２２の厚さが０．０１μｍである。
【００２１】
図７に示すように、剥離層２に電流を印加することにより、剥離層２を樹脂層３から剥離する際の引っ張り強度が低下する。したがって、剥離層２に電流を印加することにより、剥離層２と樹脂層３との密着性が低下することが、図７から読み取れる。また、図７に示すように、剥離層２に電流を印加するとともに、剥離層２に対して加熱処理を行うことにより、剥離層２を樹脂層３から剥離する際の引っ張り強度が更に低下する。したがって、剥離層２に電流を印加するとともに、剥離層２に対して加熱処理を行うことにより、剥離層２と樹脂層３との密着性が更に低下することが、図７から読み取れる。
【００２２】
実施形態に係る配線基板の製造方法の説明に戻る。図８は、実施形態に係る配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。図８に示すように、樹脂層３上に半導体チップ５を搭載する。具体的には、樹脂層３と半導体チップ５とを位置合わせした後、樹脂層３の第２面（下面）に形成された電極（図示せず）と、半導体チップ５の電極面に設けられた半田バンプ６１とを接触させる。加熱処理（リフロー処理）を行い、樹脂層３の第２面に形成された電極と、半導体チップ５の電極面に設けられた半田バンプ６１とを接合する。半導体チップ５は、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）チップである。例えば、
半田バンプ６１の材料として、Ｓｎ−Ａｇ（錫−銀）半田を使用する場合、半導体チップ５の電極面の温度が２６０℃程度となるように加熱処理（リフロー処理）を行う。
【００２３】
次に、図８に示すように、樹脂層３と半導体チップ５との間にアンダーフィル材６２を充填し、加熱処理を行う。アンダーフィル材６２は、例えば、エポキシ樹脂である。加熱処理を行うことにより、アンダーフィル材６２が硬化して、半導体チップ５が樹脂層３に固定される。半導体チップ５が樹脂層３上に搭載されることにより、樹脂層３及び半導体チップ５を備える回路基板ユニット（配線基板ユニット）６が製造される。回路基板４と半導体チップ５とは、樹脂層３を介して電気的に接続される。したがって、樹脂層３は、回路基板４と半導体チップ５とを電気的に接続する中継配線部として機能する。
【００２４】
図８に示す例では、樹脂層３上に一つの半導体チップ５を搭載する例を示している。図８に示す例に限定されず、樹脂層３上に複数の半導体チップ５を搭載してもよい。この場合、樹脂層３を介して、複数の半導体チップ５が相互に電気的に接続されてもよい。また、複数の半導体チップ５は、異なる種類の半導体チップであってもよい。
【００２５】
実施形態に係る配線基板の製造方法よれば、剥離層２を樹脂層３から剥離する際、樹脂層３及び回路基板４が３００℃以上の温度に曝されない。そのため、樹脂層３、配線３１及びビア３２が酸化することが抑止されるとともに、回路基板４が有する配線や絶縁膜が酸化することが抑止される。また、実施形態に係る配線基板の製造方法よれば、剥離層２を樹脂層３から剥離する際、回路基板４が薬液処理されないため、回路基板４が受けるダメージが抑止される。したがって、高信頼性かつ高歩留まりで回路基板ユニット６を製造することができる。また、実施形態に係る配線基板の製造方法は、Ｆａｎ−ｏｕｔ型のＷＬＰ（Wafer Level Package）、２．５次元（２．５Ｄ）実装、３次元（３Ｄ）実装等の
集積デバイス形成技術による配線基板及び回路基板の製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１    支持基板
２    剥離層
３    樹脂層
４    回路基板
５    半導体チップ
６    回路基板ユニット
２１  第１剥離層
２２  第２剥離層
３１  配線
３２  ビア
３３  半田バンプ
４１  半田バンプ
５１  半田バンプ
５２  アンダーフィル材
６１  半田バンプ
６２  アンダーフィル材
【図１】
2015225997.tif 000003
【図２】
2015225997.tif 000004
【図３】
2015225997.tif 000005
【図４】
2015225997.tif 000006
【図５】
2015225997.tif 000007
【図６】
2015225997.tif 000008
【図７】
2015225997.tif 000009
【図８】
2015225997.tif 000010