(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性を有する支持体と、
前記支持体の主面上に設けられ、光の照射により分解可能な樹脂を含む接着剤層と、
複数の樹脂層と、前記複数の樹脂層の層間に設けられる配線パターンとを有し、前記接着剤層の上に設けられた積層体と、
前記接着剤層の上の少なくとも一部に形成され、前記配線パターンと電気的に接続される導体層と、を備え、
前記導体層は、前記接着剤層の側から順に積層されたＮｉめっき層、Ｃｕめっき層、Ｓｎめっき層、Ｎｉめっき層を含む、配線基板。
【請求項２】
前記導体層の厚さは３μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記導体層上の各めっき層の厚みは、前記Ｎｉめっき層が０．５μｍ以上３μｍ以下、前記Ｃｕめっき層が０．１μｍ以上１μｍ以下、前記Ｓｎめっき層が０．５μｍ以上２μｍ以下、前記Ｎｉめっき層が０．５μｍ以上３μｍ以下の範囲で形成されている請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記接着剤層は、前記樹脂を含み前記支持体の前記主面上に設けられる剥離層と、前記剥離層上に設けられ、前記光から前記樹脂を保護する保護層とを有する、請求項１から３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項５】
前記支持体の線膨張係数は−１ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下である、請求項１から４のいずれかに記載の配線基板。
【請求項６】
前記支持体は、ガラス基板である、請求項１から５のいずれかに記載の配線基板。
【請求項７】
前記支持体の前記主面の表面粗さＲａは０．００１μｍ以上５μｍ以下である、請求項１から６のいずれかに記載の配線基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の配線基板を用いて製造される半導体装置であって、
前記積層体と、
前記配線パターンと電気的に接続されるＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層と、
前記Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層と接するＮｉめっき層と、
表面に設けられた突起電極を介して前記配線パターンに接続される半導体チップとを含む、半導体装置。
【請求項９】
前記配線パターンと前記半導体チップとは、前記突起電極に設けられたはんだを含む端子により互いに接続される、請求項８に記載の半導体装置
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の配線基板を用いた半導体装置の製造方法であって
半導体チップと前記配線パターンとを電気的に接続する接続工程と、
前記配線パターンに接続された前記半導体チップを封止樹脂で覆う工程と、
前記接着剤層に光を照射する工程と、
前記積層体から前記支持体を剥離する工程とを備える、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記積層体から前記支持体を剥離する工程後、前記積層体から前記接着剤層を除去する工程、及びＮｉめっき層及びＣｕめっき層を除去する工程を更に備える、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記積層体から前記支持体を剥離する工程後、前記積層体に外部接続端子を設ける工程と、前記積層体を切断して個片化する工程とを更に備える、請求項１０または１１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、配線基板、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体チップ及び外部接続部材を用いた半導体装置が、電子機器及び自動車等の様々な分野に用いられている。下記特許文献１には、半導体チップ上に再配線層及び外部接続端子を有する外部接続部材が直接形成される半導体装置の製造方法が記載されている。この製造方法では、再配線層及び外部接続端子を有する外部接続部材が半導体チップ領域内に形成される。当該製造方法によって設けられた半導体装置は、Ｆａｎ−ｉｎ型のＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ：ウエハレベルパッケージ）と呼ばれている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、支持基板に固定された半導体チップの周囲を覆う絶縁層を形成し、当該半導体チップ上及び当該絶縁層上に再配線層及び外部接続端子を有する外部接続部材が形成される半導体装置の製造方法が記載されている。この製造方法では、半導体チップの外縁より外側の周辺領域にも再配線層及び外部接続端子を有する外部接続部材が形成される。当該製造方法によって設けられた半導体装置は、Ｆａｎ−ｏｕｔ型のＷＬＰと呼ばれている。
【０００４】
上記特許文献１に記載される製造方法では、外部接続部材は半導体チップ領域内に形成されるため、外部接続端子の数及び位置が制限される。また、特許文献１、２に記載される製造方法では、個片化された半導体チップ上に直接外部接続部材を形成するので、半導体装置の製造効率が低くなる。また、耐熱フィルムを使用して、撓みやすいプリント回路基板のハンドリング性を向上させ、半導体パッケージを製造する方法もある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１１８９６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８７４７３号公報
【特許文献３】特開２０１４−７３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体装置の製造効率を改善する方法として、キャリア材上に配線基板を形成した後に、配線基板と半導体チップとの接続を行い、配線基板と半導体チップとを封止し、キャリア材を剥離し、Ｎｉめっきを除去、及び個片化を行う方法が知られている。
上記方法では、キャリア材上にシード層を形成した後に、さらに、順にＮｉめっき、Ａｕめっき、Ｎｉめっき、Ｃｕめっきを行い、すなわちＮｉ／Ａｕ／Ｎｉ／Ｃｕめっき処理を行い、その後Ｎｉめっきを除去し、Ｎｉ／Ａｕめっき皮膜とはんだ層を形成し、支持基板となるマザーボードに２次実装を行う。このため、Ｎｉがはんだ層内に熱拡散し合金層が厚くなり接続信頼性が低下することが懸念されている。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、なされたものであり、製造効率及び接続信頼性の高い半導体装置と、当該半導体装置の製造に用いることができる配線基板と、当該半導体装置を製造する方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、透明性を有する支持体と、支持体の主面上に設けられ、光の照射により分解可能な樹脂を含む接着剤層と、複数の樹脂層と、複数の樹脂層の層間に設けられる配線パターンとを有し、接着剤層の上に設けられた積層体と、接着剤層の上の少なくとも一部に形成され、配線パターンと電気的に接続される導体層と、を備え、導体層は、接着剤層の側から順に積層されたＮｉめっき層、Ｃｕめっき層、Ｓｎめっき層、Ｎｉめっき層を含む、配線基板である。
【０００９】
また、本発明の他の局面は、上述の配線基板を用いて製造される半導体装置であって、積層体と、配線パターンと電気的に接続されるＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層と、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層と接するＮｉめっき層と、表面に設けられた突起電極を介して配線パターンに接続される半導体チップとを含む、半導体装置である。
【００１０】
また、本発明の他の局面は、上述の配線基板を用いた半導体装置の製造方法であって半導体チップと配線パターンとを電気的に接続する接続工程と、配線パターンに接続された半導体チップを封止樹脂で覆う工程と、接着剤層に光を照射する工程と、積層体から支持体を剥離する工程とを備える、半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る配線基板、半導体装置、及び当該半導体装置を製造する方法によれば、製造効率及び接続信頼性の高い半導体装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る配線基板を用いて製造された半導体装置を説明する断面図
【図２】実施形態に係る配線基板を説明する断面図
【図３】実施形態に係る接続パッドの断面図
【図４】実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図
【図５】実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図
【図６】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図
【図７】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図
【図８】実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図
【図９】実施形態に係る半導体チップと配線基板との接合時の接続パッドの断面図
【図１０】実施形態に係るＮｉ、Ｃｕ層除去後の接続パッドの断面図
【図１１】変形例に係る配線基板を示す断面図
【図１２】実施例・比較例に係る配線基板の製造方法を説明する断面図
【図１３】実施例・比較例に係る配線基板の製造方法を説明する断面図
【図１４】高速シェア試験の結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または対応する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る配線基板を用いて製造された半導体装置１を説明する断面図である。図１に示されるように、半導体装置１は、積層体２１と、半導体チップ２２と、アンダーフィル２４と、モールド樹脂２５と、複数の外部接続端子３１とを備えている。なお、積層体２１の詳細については後述する。
【００１５】
半導体チップ２２は、例えば半導体基板表面に形成されるトランジスタ又はダイオード等を有する集積回路（ＩＣ又はＬＳＩ）であり、略直方体形状を有している。半導体チップ２２に用いられる半導体基板は、例えばシリコン基板（Ｓｉ基板）、窒化ガリウム基板（ＧａＮ基板）、又は炭化ケイ素基板（ＳｉＣ基板）等の無機物を主成分とした基板が用いられる。本実施形態では、半導体基板としてシリコン基板が用いられる。シリコン基板を用いて形成される半導体チップ２２の線膨張係数（ＣＴＥ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）は、約２ｐｐｍ／℃〜４ｐｐｍ／℃（例えば３ｐｐｍ／℃）である。本実施形態における線膨張係数は、例えば２０℃〜２６０℃の温度範囲内における温度の上昇に対応して変化する長さとする。
【００１６】
半導体チップ２２の表面２２ａには、突起電極（バンプとも言う）２３が設けられている。半導体チップ２２は、この突起電極２３を介して積層体２１の一方の主面２１ａにて露出する配線パターン（図示せず）と電気的に接続している。突起電極２３は、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属もしくはこれらの合金、ＣｕにＡｕめっき等を施した金属複合体、又は、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−ＢｉもしくはＡｕ系等のはんだによって形成される。突起電極２３は、半導体チップ２２の領域内全体に配置されていてもよいし、半導体チップ２２の周辺領域に配置されていてもよい。半導体チップ２２と配線基板１１とを互いに接続する方式としては、例えばワイヤボンディング方式又はフリップチップ方式が挙げられる。本実施形態では、実装面積の縮小化及び作業の効率化の観点から、フリップチップ方式によって半導体チップ２２及び積層体２１が互いに接続されている。
【００１７】
アンダーフィル２４は、半導体チップ２２を積層体２１上に固定及び封止するために用いられる接着剤である。アンダーフィル２４としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、及びマレイミド樹脂の内の１種又はこれらの樹脂の２種類以上が混合された樹脂に、フィラーとしてシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、又は酸化亜鉛等を加えた材料が用いられる。アンダーフィル２４は、液状であってもよいし、フィルム状であってもよい。
【００１８】
モールド樹脂２５は、半導体チップ２２を覆って封止及び保護するために用いられる封止樹脂である。モールド樹脂２５としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、及びマレイミド樹脂の内の１種又はこれらの樹脂の２種類以上が混合された樹脂に、フィラーとしてシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、又は酸化亜鉛等を加えた材料が用いられる。
【００１９】
外部接続端子３１は、積層体２１の他方の主面２１ｂ上に設けられている。外部接続端子３１は、積層体２１内に設けられている配線パターンを介して半導体チップ２２と電気的に接続している。外部接続端子３１は、例えばＳｎ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、又はＳｎ−Ｂｉ等のはんだによって形成される。外部接続端子３１がはんだから形成される場合、外部接続端子３１を形成する前に、積層体２１の他方の主面２１ｂにて配線パターンが露出した部分に、例えばＮｉめっき、Ａｕめっき、又はＳｎめっきが施されてもよく、プレソルダー処理が施されてもよく、ＯＳＰ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｏｌｄｅｒａｂｉｌｉｔｙ  Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ）等の有機被膜処理が施されてもよい。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。図２に示されるように、配線基板１１は、支持体１２と、接着剤層１３と、積層体２１とを備えている。積層体２１は、第１樹脂層１４、接続パッド１５、配線パターン１８、第２樹脂層１９、及び接続端子２０を有している。積層体２１の厚さは、例えば０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよく、０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であってもよく、０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよく、０．００１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であってもよく、０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよく、０．０１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であってもよく、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよい。積層体２１の厚さが０．００１ｍｍ以上であることによって、積層体２１に設けられる配線パターン１８を第１樹脂層１４及び第２樹脂層１９によって保護することができる。積層体２１の厚さが１ｍｍ以下であることによって、支持体１２と積層体２１との線膨張率等の差に起因した配線基板１１の反りを抑制できる。なお、本明細書における積層体２１の厚さとは、接着剤層１３の上面から第２樹脂層１９又は配線パターン１８の最上面に至るまでの厚み方向である。つまり、「厚さ」とは、配線基板１１の主面に対する垂直方向に沿った長さとする。
【００２１】
支持体１２は、例えば光を透過する性質（透明性）を有する材料から構成される基板である。支持体１２は、例えば略矩形状、略円形状、又は略楕円形状等である。支持体１２が透過する光の波長の範囲は、例えば３００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下でもよく、３００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下でもよい。支持体１２は、例えばレーザー光のような特定の波長の光を透過する性質を有するものでもよい。支持体１２は、例えばガラス基板が用いられる。ガラスとしては、例えば石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス、又はサファイアガラス等が用いられる。ガラスの線膨張係数は、上述した半導体チップ２２の線膨張係数と近い値であることが好ましく、例えば−１ｐｐｍ／℃以上１０．０ｐｐｍ／℃以下（又は０．５ｐｐｍ／℃以上５．０ｐｐｍ／℃以下）である。ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に基づいた支持体１２の主面１２ａにおける表面粗さＲａは、例えば０．００１μｍ以上５μｍ以下でもよく、０．１μｍ以上３μｍ以下でもよい。支持体１２の主面１２ａの粗さＲａが０．００１μｍ以上であることによって、支持体１２を準備するコストの増加を抑制することができる。支持体１２の主面１２ａの粗さＲａが５μｍ以下であることによって、主面１２ａの凹凸に起因した配線パターン１８の断線及び短絡等を抑制できる。
【００２２】
接着剤層１３は、支持体１２と積層体２１とを互いに接着するための層である。接着剤層１３は、支持体１２の主面１２ａ上に設けられており、光の照射により分解可能な樹脂を含んでいる。本実施形態における光はレーザー光であるので、接着剤層１３に含まれる樹脂として、レーザー光が照射されることによって熱分解可能な樹脂が用いられる。接着剤層１３に含まれる樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、及びマレイミド樹脂の内の１種又はこれらの樹脂の２種類以上が混合された樹脂等が用いられる。接着剤層１３の厚さは、例えば２０μｍ〜１００μｍである。
【００２３】
第１樹脂層１４は、接着剤層１３上に設けられる樹脂層であり、開口部１４ａを有している。第１樹脂層１４は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド、マレイミド樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリフェニレンオキシド、液晶ポリマー、又はシリコン等の樹脂材料及びこれらの複合材料を含む。また、第１樹脂層１４は、無機フィラー又は有機フィラーが含まれていてもよい。第１樹脂層１４は、例えばエポキシ樹脂及びガラス繊維が組み合わせた材料を含んでもよい。第１樹脂層１４として、例えばエポキシ系の絶縁性樹脂等からなるソルダーレジストが用いられてもよい。第１樹脂層１４の厚さは、例えば０．５μｍ〜３０μｍである。
【００２４】
接続パッド１５は、接着剤層１３の上の少なくとも一部に接着剤層１３側から順に、Ｎｉ層５１／Ｃｕ層５２／Ｓｎ層５３／Ｎｉ層５４を積層して構成される導体層であり、第１樹脂層１４の開口部１４ａ内に設けられている。接続パッド１５の層構成を示す断面図を図３に示す。接続パッド１５は、開口部１４ａ内において接着剤層１３と接していてもよい。接続パッド１５の厚さは、例えば３μｍ以上３０μｍ以下が好適である。
【００２５】
接続パッド１５の各層は、Ｎｉ層５１が０．５μｍ以上３μｍ以下、Ｃｕ層５２が０．１μｍ以上１μｍ以下、Ｓｎ層５３が０．５μｍ以上２μｍ以下、Ｎｉ層５４が０．５μｍ以上３μｍ以下の厚みにて、いずれも電解めっきにて形成される。上記厚みの範囲でめっき皮膜を形成することで、半導体チップ２２と配線基板１１との接続時の熱によりＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層を得られる。上記Ｓｎ層５３のめっき厚がその後の合金層の厚みとなることから、厚みの範囲内であれば、必要に応じて適宜設定して構わない。
【００２６】
配線パターン１８は、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属から構成される導電層であり、第１樹脂層１４及び接続パッド１５上に設けられている。配線パターン１８は、第１樹脂層１４の開口部１４ａを介して接続パッド１５に電気的に接続されている。配線パターン１８の厚さは、例えば１μｍ〜２０μｍである。
【００２７】
第２樹脂層１９は、第１樹脂層１４、接続パッド１５、及び配線パターン１８上に設けられる樹脂層であり、開口部１９ａを有している。第２樹脂層１９は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド、マレイミド樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリフェニレンオキシド、液晶ポリマー、又はシリコン等の樹脂材料及びこれらの複合材料を含む。また、第２樹脂層１９は、無機フィラー又は有機フィラーが含まれていてもよい。第２樹脂層１９は、例えばエポキシ樹脂及びガラス繊維が組み合わせた材料を含んでもよい。第２樹脂層１９として、例えばエポキシ系の絶縁性樹脂等からなるソルダーレジストが用いられてもよい。第２樹脂層１９には開口部１９ａが、配線パターン１８の一部を露出するように設けられている。第２樹脂層１９の厚さは、例えば０．５μｍ〜３０μｍである。
【００２８】
接続端子２０は、第２樹脂層１９の開口部１９ａ内に設けられる端子であり、配線パターン１８が半導体チップ２２の突起電極２３と電気的接続しやすいように設けられている。接続端子２０は、例えば共晶はんだ又は鉛フリーはんだ（Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、又はＳｎ−Ｂｉ等）によって形成される。接続端子２０は、種々の金属からなる導電層上に共晶はんだ又は鉛フリーはんだが設けられた端子でもよい。また、開口部１９ａに、Ｎｉ、Ｓｎ等のめっき処理を施す、又はＯＳＰ等の有機被膜処理を施すことにより、接続端子２０を形成してもよい。また、接続端子２０は、配線パターン１８に金めっきを行うことにより形成してもよい。この場合、接続端子２０の導電性が向上すると共に、接続端子２０の腐食が抑制される。半導体チップ２２の突起電極２３が金ボールバンプ（例えば、Ａｕ、Ａｕを含む合金、もしくは表面にＡｕめっきを施した金属複合体による金バンプ、又は、Ａｕ系のはんだによって形成されたバンプ）である場合、突起電極２３と金めっきが施された接続端子との接合性が向上する。
【００２９】
次に、図４の（ａ）〜（ｃ）及び図５の（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、本実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する。図４の（ａ）〜（ｃ）及び図５の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【００３０】
まず、図４の（ａ）に示されるように、支持体１２の主面１２ａ上に接着剤層１３を形成する。接着剤層１３は、例えば印刷法、真空プレス法、真空ラミネート法、ロールラミネート法、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、又はフォトリソグラフィー法等の公知の方法にて形成される。
【００３１】
次に、図４の（ｂ）に示されるように、接着剤層１３上に第１樹脂層１４を設けた後、第１樹脂層１４に開口部１４ａを形成する。そして、開口部１４ａ内に接続パッド１５を形成する。第１樹脂層１４は、例えば印刷法、真空プレス法、真空ラミネート法、ロールラミネート法、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、又はフォトリソグラフィー法等の公知の方法にて形成される。開口部１４ａは、例えば第１樹脂層１４に対してレーザーの照射、又はフォトリソグラフィーを行い、第１樹脂層１４の一部を除去することによって形成される。接続パッド１５は、例えばめっき処理によって設けられる。
【００３２】
次に、図４の（ｃ）に示されるように、第１樹脂層１４及び接続パッド１５上にシード層１６を設ける。シード層１６は、第１樹脂層１４の開口部１４ａを介して接続パッド１５に接続されている。シード層１６は、例えば無電解めっき法、スパッタ法、又はＣＶＤ法等によって形成される。また、第１樹脂層１４にＣｕ等から構成される導体箔を貼り付けることによって、シード層１６を形成してもよい。シード層１６は、例えばＣｕ層、ＮｉめっきがなされたＣｕ層、はんだめっきがなされたＣｕ層、Ａｌ層によって形成される。本実施形態では、コスト、電気特性、及び製造容易性の観点からＣｕ層が用いられる。
【００３３】
次に、図５の（ａ）に示されるように、シード層１６上に開口部１７ａを有するレジスト１７を設ける。そして、開口部１７ａによって露出されたシード層１６の一部に、例えばめっき処理を施すことによってシード層１６の当該露出箇所を厚くする。ここで、シード層１６における薄い領域を第１領域１６ａとし、厚い領域を第２領域１６ｂとする。第１領域１６ａは、第１樹脂層１４及びレジスト１７の間に存在する領域である。第２領域１６ｂは、例えばＣｕ層、ＮｉめっきがなされたＣｕ層、はんだめっきがなされたＣｕ層、Ａｌ層等によって形成される。本実施形態では、コスト、電気特性、及び製造容易性の観点からＣｕ層が用いられる。また、レジスト１７としては、例えばネガ型又はポジ型のフォトレジストが用いられる。
【００３４】
次に、図５の（ｂ）に示されるように、レジスト１７及びシード層１６における第１領域１６ａを除去することによって配線パターン１８を形成する。レジスト１７は、例えばリフトオフによって第１樹脂層１４上から除去されてもよいし、エッチングによって除去されてもよい。第１領域１６ａは、例えばウェットエッチング又はドライエッチングによって除去される。第１領域１６ａが除去されることによって、第２領域１６ｂが配線パターン１８となる。第２領域１６ｂの一部は、第１領域１６ａと同時にエッチングされてもよい。すなわち、本実施形態における配線パターン１８は、セミアディティブ法によって形成される。セミアディティブ法とは、Ｃｕ層等のシード層を形成し、所望のパターンを有するレジストをシード層上に形成し、シード層における露出した部分を電解めっき法等により厚膜化し、レジストを除去した後、薄いシード層をエッチングして配線パターンを得る方法である。
【００３５】
次に、得られた配線パターン１８に、配線パターン１８側から順に、Ｎｉ層／Ｓｎ層／Ｃｕ層／Ｎｉ層からなる構成のめっき皮膜を電解めっきにて形成する。めっき皮膜の厚みは、Ｎｉ層が０．５μｍ以上３μｍ以下、Ｃｕ層が０．１μｍ以上２μｍ以下、Ｓｎ層が０．５μｍ以上３μｍ以下の範囲内で形成を行う。
【００３６】
Ｎｉめっき層の形成には、電解めっきを用いることができる。例えばスルファミンＮｉ浴、硫酸Ｎｉ浴、ワット浴などが挙げられるが、上述の厚みの範囲であれば浴組成は適宜設定できる。同様にＳｎめっきの形成においても、硫酸浴、ホウフッ化浴、有機スルホン酸浴が挙げられるが上述のめっき厚の範囲であれば、めっき浴は適宜設定できる。光沢、無光沢についても同様に適宜設定できる。
【００３７】
Ｃｕめっき層の形成では、例えば硫酸銅浴、ピロリン酸銅浴、シアン化銅浴などが挙げられるが、レジストのパターンニング、及びその後の配線形成のめっきを考慮すると、硫酸銅浴が望ましい。また、添加剤について、フィルドめっきと同組成の添加剤を使用することが望ましい。
【００３８】
また、図５の（ｂ）に示されるように、配線パターン１８の形成後、第２樹脂層１９を第１樹脂層１４及び配線パターン１８上に形成し、第２樹脂層１９の一部に開口部１９ａを形成する。第２樹脂層１９は、例えば印刷法、真空プレス法、真空ラミネート法、ロールラミネート法、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、又はフォトリソグラフィー法等の公知の方法にて形成される。開口部１９ａは、例えば第２樹脂層１９に対してレーザーの照射、又はフォトリソグラフィーを行い、第２樹脂層１９の一部を除去することによって形成される。開口部１９ａの形成によって、配線パターン１８の一部が露出される。
【００３９】
最後に、図５の（ｃ）に示されるように、開口部１９ａ内に接続端子２０を形成する。接続端子２０は、例えば共晶はんだ又は鉛フリーはんだを開口部１９ａ内に供給することによって設けられる。以上によって、支持体１２と、接着剤層１３と、第１樹脂層１４、接続パッド１５、配線パターン１８、第２樹脂層１９及び接続端子２０を含む積層体２１とを有する配線基板１１を形成する。
【００４０】
次に、図６の（ａ）〜（ｃ）、図７の（ａ）〜（ｃ）、及び図８の（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、本実施形態に係る配線基板を用いて半導体装置を製造する方法を説明する。図６の（ａ）〜（ｃ）、図７の（ａ）〜（ｃ）及び図８の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法を説明する断面図である。なお、図６、７は、積層体２１の一方の主面２１ａを紙面上方に向けて配置した状態を示し、図８は、他方の主面２１ｂを紙面上方に向けて配置した状態を示す。
【００４１】
まず、図６の（ａ）に示されるように、支持体１２、接着剤層１３、及び積層体２１を有する配線基板１１を準備する。配線基板１１は、図２又は図５の（ｃ）によって示される配線基板１１に対応する。
【００４２】
次に、図６の（ｂ）に示されるように、配線基板１１に複数の半導体チップ２２を搭載する。具体的には、配線基板１１における積層体２１の一方の主面２１ａ上に、半導体チップ２２をフリップチップ方式にて搭載する。半導体チップ２２を配線基板１１に搭載する際、半導体チップ２２の突起電極２３と配線基板１１の接続端子２０（図２を参照）とが、互いに接続される。接続時の半導体チップ２２と配線基板１１との温度は２２０℃以上２６０℃以下の範囲で行うことが望ましい。上記温度範囲で接続を行うことで、接続パッド１５を構成するＮｉ層５１／Ｃｕ層５２／Ｓｎ層５３／Ｎｉ層５４でＣｕ、及びＮｉがＳｎ層５３に熱拡散し、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層５６（以下、合金層５６という）がＳｎ層５３厚の厚み分形成される。合金層５６が形成された接続パッド１５を図９に示す。半導体チップ２２と配線基板１１との接続方式としては、例えばリフロー、Ｔｈｅｒｍｏｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｂｏｎｄｉｎｇ（ＴＣＢ）などが挙げられるが、接続時の温度が上記範囲内であれば適宜設定して構わない。
【００４３】
また、半導体チップ２２及び配線基板１１の間にアンダーフィル２４を設けておくことによって、半導体チップ２２及び配線基板１１を固定及び封止する。アンダーフィル２４は、半導体チップ２２を配線基板１１に搭載した後に、半導体チップ２２及び配線基板１１の間に供給してもよい。また、半導体チップ２２又は配線基板１１に予めアンダーフィル２４を付着しておき、半導体チップ２２を配線基板１１に搭載すると同時にアンダーフィル２４による封止を完了させてもよい。例えば、加熱又は光照射による硬化処理をアンダーフィル２４に施すことによって、アンダーフィル２４による半導体チップ２２及び配線基板１１の固定及び封止を行う。アンダーフィル２４は、必ずしも設けなくてもよい。
【００４４】
次に、図６の（ｃ）に示されるように、積層体２１の一方の主面２１ａ上を封止樹脂であるモールド樹脂２５で覆う。この際、モールド樹脂２５によって半導体チップ２２を埋設する。モールド樹脂２５は、例えばトランスファーモールド法又はポッティング法等の公知の方法にて形成される。半導体チップ２２は、モールド樹脂２５によって封止されるように覆われていてもよい。この場合、半導体チップ２２をモールド樹脂２５によって保護することができると共に、半導体チップ２２の積層体２１からの脱離を抑制できる。
【００４５】
次に、図７の（ａ）に示されるように、支持体１２を介して接着剤層１３に光Ｌを照射する。支持体１２全体に渡って光Ｌを照射してもよいし、支持体１２の所望の位置に光Ｌを照射してもよい。本実施形態では、接着剤層１３内の樹脂を確実に分解する観点から、直線的に往復させながら支持体１２全体にレーザー光Ｌを照射する。レーザー光Ｌは、例えば３００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の波長を有してもよく、３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長を有していてもよく、３００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長を有していてもよい。レーザー光Ｌを出射する装置の一例として１０６４ｎｍの波長の光を出射するＹＡＧレーザー装置、５３２ｎｍの波長の２倍高調波ＹＡＧレーザー装置、又は７８０ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の波長の光を出射する半導体レーザー装置等が挙げられる。支持体１２は透明性を有しており、光Ｌは支持体１２を透過する。よって、支持体１２を透過した光Ｌのエネルギーは、接着剤層１３に吸収される。吸収された光Ｌのエネルギーは、接着剤層１３内にて熱エネルギーに変換される。この熱エネルギーによって、接着剤層１３の樹脂は熱分解温度に達し、熱分解する。これによって、接着剤層１３が支持体１２と積層体２１とを接着する力が弱まる。
【００４６】
次に、図７の（ｂ）に示されるように、積層体２１から支持体１２を剥離する。支持体１２を積層体２１から剥離する方法は、手動でもよいし機械を用いて行ってもよい。積層体２１に接着剤層１３が付着している場合、積層体２１から接着剤層１３を除去する。例えば、積層体２１の他方の主面２１ｂに粘着テープを貼り付けた後ピールすることにより、他方の主面２１ｂ上に残存していた接着剤層１３を積層体２１から除去する。また、他方の主面２１ｂを過マンガン酸カリウム水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液の混合溶液等に浸漬して接着剤層１３を除去してもよいし、当該混合溶液を他方の主面２１ｂにスプレーすることによって接着剤層１３を除去してもよい。また、他方の主面２１ｂをアセトン又はメチルエチルケトン等の有機溶剤に浸漬して接着剤層１３を除去してもよいし、有機溶剤を他方の主面２１ｂにスプレーすることによって接着剤層１３を除去してもよい。また、接着剤層１３を他方の主面２１ｂに残存させたままでもよいが、この場合、レーザー光等を用いて外部接続端子３１を設けるための開口部を形成させる必要がある。以上により、図７の（ｃ）に示されるように、積層体２１から支持体１２及び接着剤層１３を除去する。
【００４７】
次に、接続パッド１５の形成に使用したシード層及び接続パッド１５のＮｉ層５１／Ｃｕ層５２／Ｓｎ層５３／Ｎｉ層５４のうち、Ｎｉ層５１／Ｃｕ層５２の除去を行う。Ｎｉ層５１／Ｃｕ層５２／Ｓｎ層５３／Ｎｉ層５４の一部は半導体チップ２２と配線基板１１との接続時の熱によりＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層５６となっているが、図９に示すように、合金層５６の表層にはＮｉ層５１、及びＣｕ層５２が形成されており、合金層５６を露出するためにエッチングによるＮｉ層５１、及びＣｕ層５２の除去が必要となる。図９には、半導体チップ２２と配線基板１１との接合時の接続パッド１５の断面図を示す。
シード層のエッチングには硫酸過水系等の公知のエッチャントを使用している。Ｎｉ層５１のエッチングでは硫酸過水系、もしくは硝酸系等の公知のエッチャントを使用している。合金層５６の表層のＣｕ層５２については、硫酸過水系等のエッチャントを使用すると合金層５６のＳｎがエッチングされてしまうことから、Ｃｕ、Ｓｎを選択的にエッチングが可能なエッチャントを使用する必要がある。Ｃｕ、Ｓｎを選択的にエッチングが可能なエッチャントとして、例えばメック株式会社製メックブライトＳＦ−５４２０が挙げられる。シード層、Ｎｉ層５１、Ｃｕ層５２を除去することで図１０に示すように、クリーンな合金層５６面が得られ、接続信頼性の高い半導体装置が得られる。図１０には、実施形態に係るＮｉ、Ｃｕ除去後の接続パッド１５の断面図を示す。
【００４８】
次に、図８の（ａ）に示されるように、積層体２１の他方の主面２１ｂ上に複数の外部接続端子３１を形成する。具体的には、シード層、Ｎｉ層５１、Ｃｕ層５２を除去した露出した合金層５６を有する接続パッド１５（図２を参照）に相当する部分に、外部接続端子３１を形成する。例えば、はんだボール搭載法等によって外部接続端子３１を形成する。
【００４９】
次に、図８の（ｂ）に示されるように、モールド樹脂２５にダイシングテープ３３を貼り付けた後、各半導体チップ２２の間の領域に位置する積層体２１及びモールド樹脂２５を切断し、個片化する。例えばダイシングソー又はレーザー等を用いて積層体２１及びモールド樹脂２５を切断する。以上により、図８の（ｃ）に示されるように、配線基板１１を用いて形成された半導体装置１が製造される。
【００５０】
以上に説明した本実施形態に係る配線基板１１は、半導体装置１における半導体チップ２２が外部装置と接続するための外部接続部材として機能する積層体２１を備えている。これにより、半導体チップ２２と外部接続部材を有する配線基板１１とを別々に製造することができるため、半導体装置１の製造効率が改善される。また、この配線基板１１では支持体１２が透明性を有している。これにより、支持体１２を介して接着剤層１３に光が照射されることによって樹脂が分解し、接着剤層１３の接着力を弱めることができる。したがって、半導体チップ２２と配線基板１１の積層体２１とを接合した後に、容易に支持体１２を積層体２１から剥離することができ、配線基板１１を用いて製造される半導体装置１の薄型化が可能になる。さらに支持体１２を有する配線基板１１を用いて半導体装置１を製造することによって、配線基板１１のハンドリングを容易にすることができる。
【００５１】
また、支持体１２の線膨張係数は、−１ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下であってもよい。この場合、半導体チップ２２はシリコン基板等の無機物を主成分とした基板によって製造されているので、半導体チップ２２の線膨張係数と支持体１２の線膨張係数とが互いに近い値となる。このため、配線基板１１に半導体チップ２２を搭載した際に発生する位置ずれを抑制することができる。したがって、半導体チップ２２が配線基板１１に搭載不可能となること、及び半導体チップ２２と配線基板１１とを接合する部分が破壊することが抑制される。
【００５２】
また、支持体１２はガラス基板であってもよい。この場合、支持体１２を安価で強度を高くすると共に、支持体１２の大型化が容易にできる。また、支持体１２の表面の粗さを容易に調整することができる。
【００５３】
支持体１２の主面１２ａの表面粗さＲａは、０．００１μｍ以上５μｍ以下であってもよい。この場合、支持体１２上に設けられる積層体２１の凹凸が小さくなるため、配線パターン１８の断線及び短絡等を抑制できる。
【００５４】
また、積層体２１の厚さは、０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。この場合、積層体２１における配線パターン１８を第１樹脂層１４及び第２樹脂層１９によって保護できると共に、配線基板１１の反りを抑制できる。
【００５５】
また、光Ｌはレーザー光Ｌであってもよい。この場合、接着剤層１３内の樹脂が分解するために必要な熱エネルギーを十分に加えることができ、接着剤層１３の接着力を効果的に弱めることができる。また、レーザー光Ｌは支持体１２を介して接着剤層１３に照射されるため、半導体チップ２２にレーザー光Ｌによるダメージを与えずに接着剤層１３の接着力を効果的に弱めることができる。
【００５６】
また、本実施形態に係る配線基板１１を用いて製造される半導体装置１は、支持体１２が除去された積層体２１と、表面２２ａに突起電極２３が設けられており、突起電極２３を介して積層体２１の配線パターン１８に接続される半導体チップ２２と、を備えている。この半導体装置１では、半導体チップ２２と外部接続部材である積層体２１とが別々に製造されているため、半導体装置１の製造効率が改善される。また、配線基板１１における支持体１２が積層体２１から除去されることによって、半導体装置１の薄型化が可能になる。
【００５７】
また、配線パターン１８と半導体チップ２２とは、はんだを含む接続端子２０を介して互いに接続されていてもよい。この場合、配線パターン１８と半導体チップ２２との間に位置ずれが発生した場合であっても、接続端子２０が含むはんだによってずれを埋めることができ、半導体チップ２２と積層体２１との間に発生する接続不良を抑制できる。
【００５８】
図１１は、第１変形例に係る接続配線の一部を示す断面図である。図１１に示されるように、支持体１２の主面１２ａ上に設けられる接着剤層１３Ａは、支持体１２の主面１２ａ上に設けられる剥離層４１と、剥離層４１上に設けられる保護層４２とを有している。剥離層４１は、光の照射により分解可能な樹脂を含んでいる。当該樹脂は、上記実施形態の接着剤層１３に含まれる樹脂と同一の樹脂である。また、剥離層４１は、銅、ニッケル、金、銀、チタン、クロム、アルミニウム等の金属およびこれらの金属酸化物を含んでいてもよい。剥離層４１の厚さは、例えば１μｍ〜１０μｍである。保護層４２は、支持体１２側から照射される光から積層体２１を保護するように構成されている。保護層４２としては、例えばエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、及びマレイミド樹脂の内の１種又はこれらの樹脂の２種類以上が混合された樹脂等が用いられる。保護層４２は、印刷法、真空プレス法、真空ラミネート法、ロールラミネート法、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、又はフォトリソグラフィー法等およびこれらを組み合わせた方法によって形成できる。保護層４２の厚さは、積層体２１を光から保護する観点から、剥離層４１よりも十分に厚く、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下である。このように接着剤層１３Ａが剥離層４１及び保護層４２を有することによって、上記実施形態と同等の効果を奏することに加えて、積層体２１に光のエネルギーが伝達することを抑制できる。したがって、積層体２１の第１樹脂層１４及び第２樹脂層１９に含まれる樹脂が光によって分解されることを抑制でき、半導体装置１の歩留まりが向上する。
【００５９】
本発明による配線基板、半導体装置及び半導体装置の製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態及び変形例を適宜組み合わせてもよい。また、積層体２１に積層される半導体チップ２２は、個片化される配線基板１１の領域に複数搭載されてもよい。また、積層体２１には、半導体チップ２２以外の部材（例えばコンデンサ等の受動部品）が搭載されていてもよい。
【００６０】
また、例えば第１樹脂層１４における開口部１４ａと第２樹脂層１９における開口部１９ａとは、互いに重なっていてもよい。さらに、例えば積層体２１における接続端子２０は、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００６１】
また、配線基板１１における配線パターン１８は、セミアディティブ法に限らず、例えばサブトラクティブ法又はフルアディティブ法等の公知の方法にて形成される。ここで、サブトラクティブ法とは、Ｃｕ層等の導体層上に所望のパターンを有するレジストを形成して不要な導体層をエッチングした後、レジストを剥離して配線パターンを得る方法である。また、フルアディティブ法は、樹脂層上に無電解めっき触媒を吸着させ、所望のパターンのレジストを樹脂層上に形成し、このレジストを絶縁膜として残したまま触媒を活性化させ、無電解めっき法によりレジスト開口部内にＣｕ等の導体を析出させた後、レジストを除去して所望の配線パターンを得る方法である。
【００６２】
また、第２樹脂層１９上に、新たな配線パターンと第３樹脂層とを形成してもよい。つまり、積層体２１は、樹脂層を３層以上有してもよい。さらに、上述した配線パターン及び樹脂層の形成を繰り返すことによって、配線パターン及び樹脂層が多数積層された積層体２１を形成することもできる。
【実施例】
【００６３】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。図１２の（ａ）〜（ｃ）、及び図１３の（ａ）〜（ｃ）は、本実施例及び比較例に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【００６４】
（配線基板）
（実施例）
実施例では、まず、図１２の（ａ）に示されるように、支持体１２の主面１２ａ上に、剥離層４１及び保護層４２（接着剤層１３Ａ）を順に形成した。支持体１２として、ガラス（ＯＡ−１０Ｇ（日本電気硝子株式会社製）、１．１ｍｍ厚）を使用した。支持体１２の線膨張係数は、約４ｐｐｍ／℃であった。支持体１２の主面１２ａ上の剥離層４１は、３Ｍ  Ｌｉｇｈｔ−Ｔｏ−Ｈｅａｔ−Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ（ＬＴＨＣ）Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ（住友スリーエム株式会社製）を用いて形成した。保護層４２は、３Ｍ  ＵＶ−Ｃｕｒａｂｌｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ＬＣ−５２００（住友スリーエム株式会社製）を用いて形成した。剥離層４１及び保護層４２は、いずれもスピンコート法により形成した。
【００６５】
次に保護層４２上にシード層として三井金属製ＭＩ１８  ５μｍ厚を貼り合わせ、日立化成製  ＲＹ５３２５を用いて接続パッド１５のパターン形成を行った。
その後、スルファミン酸Ｎｉめっき浴にてＮｉ層５１を形成した。使用したスルファミン酸Ｎｉめっき浴の組成は以下に記す。スルファミン酸Ｎｉ：４００ｇ／Ｌ、塩化Ｎｉ；５ｇ／Ｌ、ホウ酸：３５ｇ／Ｌ、液温：５５℃。
Ｎｉ層５１形成後、硫酸銅めっき浴にてＣｕ層５２を形成した。使用した硫酸銅めっき浴の組成を以下に示す。硫酸銅：１００ｇ／Ｌ、硫酸：１８０ｇ／Ｌ、塩素イオン：６ｍｇ／Ｌ、トップルチナＮＳＶ−１：４ｍｌ／Ｌ、トップルチナＮＳＶ−２：０．５ｍｌ／Ｌ、トップルチナＮＳＶ−３：１ｍｌ／Ｌ、液温：２３℃
Ｃｕ層５２形成後、硫酸性Ｓｎめっき浴にてＳｎ層５３を形成した。使用した硫酸性Ｓｎめっき浴の組成を以下に示す。硫酸第一Ｓｎ：４０ｇ／Ｌ、硫酸：６０ｇ／Ｌクレゾールスルホン酸４０ｇ／Ｌ、ゼラチン２ｇ／Ｌ、β−ナフトール：１ｇ／Ｌ、液温：２０℃
Ｓｎ層５３形成後、スルファミン酸Ｎｉめっき浴にてＮｉ層５５を形成した。
上記めっき液を使用し保護層４２側から順に、Ｎｉ層５１／Ｃｕ層５２／Ｓｎ層５３／Ｎｉ層５４により構成されるめっき層である接続パッド１５を形成した。
【００６６】
次に、図１２の（ｂ）に示されるように、保護層４２上に第１樹脂層１４を設けた後、第１樹脂層１４に開口部１４ａを形成した。第１樹脂層１４は、真空ラミネート法によって保護層４２上に形成した。第１樹脂層１４として、ＡＢＦ−ＧＸ−Ｔ３１（味の素ファインテクノ株式会社製）を使用した。開口部１４ａは、レーザー照射により設けた。
【００６７】
次に、図１２の（ｃ）〜図１３の（ｂ）に示されるように、接続パッド１５を形成した後、セミアディティブ法によって配線パターン１８を形成した。配線パターン１８の材料はＣｕとした。また、配線パターン１８を形成した後、第２樹脂層１９を形成し、開口部１９ａを第２樹脂層１９に設けた。第２樹脂層１９は、真空ラミネート法によって第１樹脂層１４及び配線パターン１８上に形成した。第２樹脂層１９として、ＡＢＦ−ＧＸ−Ｔ３１（味の素ファインテクノ株式会社製）を使用した。開口部１９ａは、レーザー照射により設けた。
【００６８】
最後に、図１３の（ｃ）に示されるように、開口部１９ａ内にＯＳＰ処理を施すことにより接続端子２０を形成することによって、積層体２１を有する配線基板１１Ａを得た。第１樹脂層１４、第２樹脂層１９及び配線パターン１８からなる積層体２１の厚さは、約０．０７ｍｍだった。
【００６９】
（比較例）
比較例でも、実施例と同様に、まず、図１２の（ａ）に示されるように、支持体１２の主面１２ａ上に剥離層４１及び保護層４２（接着剤層１３Ａ）を順に形成した。支持体１２として、ガラス（ＯＡ−１０Ｇ（日本電気硝子株式会社製）、１．１ｍｍ厚）を使用した。支持体１２の線膨張係数は、約４ｐｐｍ／℃であった。支持体１２の主面１２ａ上の剥離層４１は、３Ｍ  Ｌｉｇｈｔ−Ｔｏ−Ｈｅａｔ−Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ（ＬＴＨＣ）Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ（住友スリーエム株式会社製）を用いて形成した。保護層４２は、３Ｍ  ＵＶ−Ｃｕｒａｂｌｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ＬＣ−５２００（住友スリーエム株式会社製）を用いて形成した。剥離層４１及び保護層４２は、いずれもスピンコート法により形成した。
【００７０】
次に保護層４２上にシード層として三井金属製ＭＩ１８  ５μｍ厚を貼り合わせ、日立化成製  ＲＹ５３２５を用いて接続パッド１５のパターン形成を行った。
その後、スルファミン酸Ｎｉめっき浴にてＮｉ層を形成した。使用したスルファミン酸Ｎｉめっき浴の組成は以下に記す。スルファミン酸Ｎｉ：４００ｇ／Ｌ、塩化Ｎｉ；５ｇ／Ｌ、ホウ酸：３５ｇ／Ｌ、液温：５５℃。
Ｎｉ層形成後、中性Ａｕめっき浴を使用しＡｕ皮膜の形成を行った。使用したＡｕめっき液の組成を以下に記す。シアン化金（Ｉ）カリウム：２０ｇ／Ｌ、リン酸水素二カリウム：４０ｇ／Ｌ、リン酸二水素カリウム：１０ｇ／Ｌ、ｐＨ：６．６、液温：６５℃
上記めっき液を使用し保護層４２側から順にＮｉ層／Ａｕ層／Ｎｉ層により構成されるめっき層を形成した。その後の樹脂層の形成は実施例１と同様の処理を行い比較例に係る配線基板１１Ｂを製造した。
【００７１】
（半導体装置）
次に、得られた配線基板１１Ａ、１１Ｂそれぞれに半導体チップ２２を搭載した。半導体チップ２２は、Ｃｕポストの先端にＳｎ−３．５Ａｇはんだ層を形成した突起電極２３を有しているものを用いた。また、半導体チップ２２の線膨張係数は、約３ｐｐｍ／℃であった。配線基板１１Ａ、１１Ｂには予めアンダーフィル２４を供給しておいた。半導体チップ２２の突起電極２３と配線基板１１Ａ、１１Ｂの接続端子２０との位置合わせを行った後、半導体チップ２２を配線基板１１Ａ、１１Ｂに圧着させ、加熱した。この後、半導体チップ２２を含む配線基板１１Ａ、１１Ｂの上面を、トランスファーモールド法により、モールド樹脂２５を用いて封止した。そして、配線基板１１Ａ、１１Ｂの支持体１２側より、直線的に往復させながら支持体全体に１０６４ｎｍの波長の光を出射するＹＡＧレーザーを照射し、支持体１２を配線基板１１Ａ、１１Ｂより取り除いた。さらに、積層体２１及び接着剤層１３Ａに粘着テープを貼り付けた後に当該粘着テープをピールすることにより、接着剤層１３Ａを配線基板１１Ａより除去した。次に、導体層形成に使用したシード層の除去、並びにＮｉ、Ｃｕめっき層の除去を行い、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだボールを搭載し、外部接続端子３１を形成した。この構成体をダイシングテープに貼り付け、ダイシングすることによって、図１に示される半導体装置１を得た。
【００７２】
半導体チップ２２と配線基板１１Ａ、１１Ｂの接続条件を以下に示す。
加工方法：ＴＣＢ
Ｂｏｎｄ  Ｆｏｒｃｅ：７０Ｎ
Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：８０℃
Ｄｉｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：Ｓｔａｒｔ  １４０℃〜Ｆｉｎａｌ  ２６０℃
【００７３】
外部接続端子３１の形成条件を以下に記す。
はんだ：ＳＡＣφ３５０μｍ
リフロー：プレヒート温度１３０℃、ピーク温度２４０℃、酸素濃度１００ｐｐｍ
（２２０℃以上の保持時間３０秒）
【００７４】
次に実施例、比較例の半導体装置の外部接続端子３１に対し以下に示す内容で比較評価を行った。
（高速シェア試験）
装置：耐衝撃性ハイスピードボンドテスタ（Ｄａｇｅ製４０００ＨＳ）
試験条件：シェア高さ；５０μｍ
シェア速度；１ｍ／ｓｅｃ
評価パッド：φ３００μｍ
（破断モード）
ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて、高速シェア試験後の破壊面のはんだ残り量がパッドの面積に対して
７０％以上：はんだ破壊モード
３０％以上７０％未満：はんだ＋ＩＭＣ破壊モード
３０％未満：ＩＭＣ破壊モード
とし評価を行った。
【００７５】
（断面観察）
実施例、及び比較例に係る半導体装置の、各めっき層及びはんだの合金層（ＩＭＣ）の厚みについて測定した。
【００７６】
以下、実施例１−４の断面観察結果を表１に、比較例１−４の断面観察結果を表２に記す。また、高速シェア試験の結果を図１４に示す。表１、表２に示すように、実施例、比較例ともにめっき層厚の異なる４水準の配線基板１１Ａ、１１Ｂをそれぞれ１０ずつ製造してＩＭＣ厚みの測定を行い、その平均値を求めた。
【００７７】
【表１】
0006455197.tif 000002
【００７８】
【表２】
0006455197.tif 000003
【００７９】
本評価結果より、実施例ではＳｎめっき層５３の厚みがはんだの合金層の厚みとなっていることから、Ｓｎめっき層５３の厚みによりはんだの合金層の厚み管理が可能となることが確認できた。また、高速シェア試験の結果より、Ｓｎめっき層５３の厚みが０．１μｍ以上２μｍ以下の範囲であればはんだ破壊モードが支配的で有り、強度が安定していることかが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る配線基板、半導体装置、及び当該半導体装置を製造方法は、半導体装置の製造分野等で使用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  半導体装置
１１，１１Ａ  配線基板
１２  支持体
１３，１３Ａ  接着剤層
１４  第１樹脂層
１５  接続パッド
１６  シード層
１７  レジスト
１８  配線パターン
１９  第２樹脂層
２０  接続端子
２１  積層体
２２  半導体チップ
２３  突起電極
２４  アンダーフィル
２５  モールド樹脂
３１  外部接続端子
３３  ダイシングテープ
４１  剥離層
４２  保護層
Ｌ  光
５０  導体層
５１  Ｎｉ層
５２  Ｃｕ層
５３  Ｓｎ層
５４  Ｎｉ層
５５  Ｃｕ層
５６  Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層
【図１】
0006455197.tif 000004
【図２】
0006455197.tif 000005
【図３】
0006455197.tif 000006
【図４】
0006455197.tif 000007
【図５】
0006455197.tif 000008
【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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