(57)【要約】【課題】回路装置における配線の接続信頼性を向上する技術を提供する。【解決手段】回路装置１０は、回路素子が形成された半導体基板１２と、半導体基板１２の表面Ｓに形成された電極１４と、繊維の向きが基板の表面に垂直な方向と交差するように配向されたガラス繊維１７を内部に含有し、電極１４の上に設けられた絶縁樹脂層１６と、絶縁樹脂層１６の上に設けられた再配線パターン１８と、絶縁樹脂層１６を貫通して電極１４および再配線パターン１８を電気的に接続する導電性バンプ２０と、を備える。ガラス繊維１７は、絶縁樹脂層１６より熱膨張係数が小さく、導電性バンプ２０の近傍において再配線パターン１８に向かって湾曲している。【選択図】図１
2008218530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路素子が形成された基板と、
前記基板の表面に形成された第１の配線層と、
繊維の向きが基板の表面に垂直な方向と交差するように配向された繊維状の充填材を内部に含有し、前記第１の配線層の上に設けられた絶縁樹脂層と、
前記絶縁樹脂層の上に設けられた第２の配線層と、
前記絶縁樹脂層を貫通して前記第１の配線層および前記第２の配線層を電気的に接続する導体部と、を備え、
前記繊維状の充填材は、前記絶縁樹脂層より熱膨張係数が小さく、前記導体部の近傍において前記第２の配線層に向かって湾曲していることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記繊維状の充填材は、基板の表面と平行に配置されたガラスクロスであることを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記繊維状の充填材は、前記絶縁樹脂層の内部に分散されていることを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
【請求項４】
前記繊維状の充填材は、前記導体部の側面に接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回路装置。
【請求項５】
前記導体部は、前記第１の配線層に押し付けられたことで先端部が押し広げられた形状を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路装置。
【請求項６】
前記導体部は、前記第１の配線層と前記第２の配線層との導通方向の結晶粒のサイズより、前記基板の表面と平行な方向の結晶粒のサイズが大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の回路装置を複数内蔵し、該回路装置のそれぞれを外部接続端子と電気的に導通する配線構造を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項８】
繊維の向きが絶縁樹脂層の厚さ方向と交差するように配向された繊維状の充填材を含有する絶縁樹脂層の一方の面上に導体部を形成する第１の工程と、
回路素子が形成された基板の表面に第１の配線層を形成する第２の工程と、
前記第１の配線層と前記導体部とを接触させた状態で前記基板と前記絶縁樹脂層とを圧着し、前記導体部を前記絶縁樹脂層に埋め込みながら該導体部により前記繊維状の充填材を湾曲させる第３の工程と、
前記絶縁樹脂層の他方の面を研磨することで湾曲した前記充填材の一部を除去し前記導体部を露出させる第４の工程と、
前記導体部の露出した箇所および前記絶縁樹脂層の上に第２の配線層を設ける第５の工程と、を含むことを特徴とする回路装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の工程において、前記繊維状の充填材が内部に分散されている絶縁樹脂層を用いることを特徴とする請求項８に記載の回路装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の工程において、前記導体部を、前記絶縁樹脂層の表面と接する面と鈍角をなす側面部を有するように形成することを特徴とする請求項８または９に記載の回路装置。
【請求項１１】
前記第１の工程において、前記導体部を、結晶粒のサイズの異方性が圧延により形成された圧延材料を用いて形成することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の回路装置の製造方法。
【請求項１２】
回路素子が形成された基板の表面に設けられた第１の配線層と、繊維の向きが絶縁樹脂層の厚さ方向と交差するように配向された繊維状の充填材を含有する絶縁樹脂層の一方の面上に形成された導体部とを接触させた状態で、前記基板と前記絶縁樹脂層とを圧着し、前記導体部を前記絶縁樹脂層に埋め込みながら該導体部により前記繊維状の充填材を湾曲させる埋め込み湾曲工程と、
前記絶縁樹脂層の他方の面を研磨することで湾曲した前記充填材の一部を除去し前記導体部を露出させる研磨露出工程と、
前記導体部の露出した箇所および前記絶縁樹脂層の上に第２の配線層を設ける配線工程と、を含むことを特徴とする回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置、回路装置の製造方法および半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・高機能化に伴い、電子機器に使用される回路装置の小型化が求められている。そこで、半導体パッケージの小型化に有利なＦＣ（Flip Chip）接続方式を用いたＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Scale Package）の構造が提案されている。このＦＣ接続方式は、一般に、半導体チップの電極にあらかじめ接続用バンプを形成しておき、このバンプとサブストレート上の端子を位置合わせして熱圧着により接続する。しかし、この方式は、半導体チップの電極にバンプを形成する工程が複雑でバンプ製造コストがかかり、また、バンプ接続部分の耐湿信頼性を得るためにチップとサブストレートとの間隙にアンダーフィルと呼ばれる樹脂を充填して接続部分を封止する工程も必要なため、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００３】
そこで、簡易で低コストな製造工程を実現するために、特許文献１には、片方の表面に導体からなる端子が形成された絶縁性シートを用いて半導体素子とサブストレートとを加熱圧着することで、絶縁性シートが軟化されて導体の端子が絶縁性シートの反対面に達するまで沈み込み、半導体素子とサブストレートとの導通が得られるとともに接着が行われる技術が開示されている。
【０００４】
また、回路装置の小型化のための他の方策として、回路装置の外部接続電極間のピッチを狭くすることが考えられるが、電極として用いられるはんだバンプ自体の大きさやはんだ付け時のブリッジの発生により、外部接続電極間のピッチを狭くすることによる小型化には限界があった。そこで、更なる回路装置の小型化を図るために、回路装置に再配線を形成することによる外部接続電極の再配置を行う技術が考案されている。
【０００５】
このような技術としては、ウエハ状態で銅の再配線、電極端子形成と樹脂封止が行われ、その後にチップ化されるウエハ・レベル・パッケージ（Wafer-Level Packaging：以下、「ＷＬＰ」という）も実現されている。例えば、特許文献２には、素子電極用メタルポストを銅や金等の導電性金属による電気めっきで形成するＷＬＰの製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２６０５２号公報
【特許文献２】特開２００４−１９３２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の構成では素子と封止樹脂との熱膨張係数に違いがあるため、熱による応力が発生した場合、素子に設けられたパッドや接続端子と封止樹脂中のメタルポストや導体との接続部がずれる可能性があり、接続信頼性に問題がある。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回路装置における配線の接続信頼性を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回路装置は、回路素子が形成された基板と、基板の表面に形成された第１の配線層と、繊維の向きが基板の表面に垂直な方向と交差するように配向された繊維状の充填材を内部に含有し、第１の配線層の上に設けられた絶縁樹脂層と、絶縁樹脂層の上に設けられた第２の配線層と、絶縁樹脂層を貫通して第１の配線層および第２の配線層を電気的に接続する導体部と、を備える。繊維状の充填材は、絶縁樹脂層より熱膨張係数が小さく、導体部の近傍において第２の配線層に向かって湾曲している。
【０００９】
この態様によると、絶縁樹脂層より熱膨張係数の小さい繊維状の充填材が絶縁樹脂層に含有されているため、回路装置に熱応力がかかった場合の絶縁樹脂層の変形が抑えられる。そのため、基板と絶縁樹脂層のそれぞれの熱膨張係数が大きく異なっている場合でも、絶縁樹脂層の変形による導体部の移動が抑制され、接続信頼性を向上することができる。また、絶縁樹脂層を貫通している導体部により繊維状の充填材が第２の配線層に向かって湾曲されているため、その復元力により導体部が第１の配線層に押し付けられ密着する。そのため、導体部と第１の配線層との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能となる。ここで、繊維状の充填材の熱膨張係数は、基板の熱膨張係数とほぼ同じであるとよい。
【００１０】
繊維状の充填材は、基板の表面と平行に配置されたガラスクロスであってもよい。これにより、絶縁樹脂層を貫通する導体部は、ガラスクロスも貫通しているため動きにくくなる。その結果、接続信頼性を向上することができる。また、ガラスクロスは、基板に一般的に用いられているシリコン（Ｓｉ）に熱膨張係数を近くすることができるため、絶縁樹脂層と基板との熱膨張係数の差により発生する熱応力を小さくすることができ、導体部がずれることを抑制することができる。
【００１１】
繊維状の充填材は、絶縁樹脂層の内部に分散されていてもよい。これにより、絶縁樹脂層内で熱応力が発生しても、その分布が均一化されるため、導体部がずれにくくなる。また、繊維状の充填材は、導体部の側面に接しているとよい。これにより、導体部をより強固に固定することができる。
【００１２】
導体部は、第１の配線層に押し付けられたことで先端部が押し広げられた形状を有していてもよい。これにより、導体部は、導体部の表面の酸化膜が破断された状態で第１の配線層と接続されることになるので、導体部と第１の配線層との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能となる。
【００１３】
導体部は、第１の配線層と第２の配線層との導通方向の結晶粒のサイズより、基板の表面と平行な方向の結晶粒のサイズが大きいため、基板の表面と平行な方向の結晶粒のサイズが導通方向の結晶粒のサイズと同じあるいは小さい場合と比較して、第２の配線層と接触する面における結晶粒界それぞれの長さの合計（以下、「合計長さ」という）が短くなる。そのため、例えば、第２の配線層を導体部の上面に形成する際に不純物などが結晶粒界から導体部の内部に侵入することを抑制することができる。その結果、導体部が不純物などで浸食されにくくなり導体部と第２の配線層との接続信頼性を向上することができる。また、導体部や第１の配線層を介して回路素子内部に不純物などが到達しにくくなるため、回路素子の誤作動が防止される。また、導通方向の結晶粒のサイズより基板の表面と平行な方向の結晶粒のサイズが大きいため、導体部と第１の配線層との接触面においても導体部の結晶粒界の合計長さが短くなる。換言すれば、導体部が第１の配線層と接触する面における結晶粒界が占める割合は小さくなる。そのため、導体部は、結晶粒界より抵抗が比較的低い結晶部分が第１の配線層と接触する面積が増え、導体部と第１の配線との接触抵抗を小さくすることができる。その結果、無駄な発熱が抑えられ、回路装置の低消費電力化を達成することができる。
【００１４】
導体部は、結晶粒のサイズの異方性が圧延により形成された圧延材料であってもよい。これにより、導体部は破断強度が向上されているため、めっきなどで導体部を形成した場合と比較して応力がかかった際に導体部が破断しにくくなり、配線の接続信頼性を向上することができる。
【００１５】
本発明の別の態様は、半導体モジュールである。このモジュールは、上述の回路装置を複数内蔵している。また、モジュールは、回路装置のそれぞれを外部接続端子と電気的に導通する配線構造を備えてもよい。
【００１６】
本発明の別の態様は、回路装置の製造方法である。この方法は、繊維の向きが絶縁樹脂層の厚さ方向と交差するように配向された繊維状の充填材を含有する絶縁樹脂層の一方の面上に導体部を形成する第１の工程と、回路素子が形成された基板の表面に第１の配線層を形成する第２の工程と、第１の配線層と導体部とを接触させた状態で基板と絶縁樹脂層とを圧着し、導体部を絶縁樹脂層に埋め込みながら該導体部により繊維状の充填材を湾曲させる第３の工程と、絶縁樹脂層の他方の面を研磨することで湾曲した充填材の一部を除去し導体部を露出させる第４の工程と、導体部の露出した箇所および絶縁樹脂層の上に第２の配線層を設ける第５の工程と、を含む。
【００１７】
この態様によると、絶縁樹脂層より熱膨張係数の小さい繊維状の充填材が絶縁樹脂層に含有されているため、回路装置に熱応力がかかった場合の絶縁樹脂層の変形が抑えられる。そのため、基板と絶縁樹脂層のそれぞれの熱膨張係数が大きく異なっている場合でも、絶縁樹脂層の変形による導体部の移動が抑制され、接続信頼性を向上した回路装置を製造することができる。また、絶縁樹脂層を貫通している導体部により繊維状の充填材が第２の配線層に向かって湾曲されているため、その復元力により導体部が第１の配線層に押し付けられ密着する。そのため、導体部と第１の配線層との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能な回路装置を製造することができる。また、研磨により絶縁樹脂層の他方の面を除去することで簡便に導体部を露出することができるので、レーザを用いてビアなどの開口部を形成する場合と比較して製造コストを低減することができる。
【００１８】
第１の工程において、繊維状の充填材が内部に分散されている絶縁樹脂層を用いてもよい。これにより、絶縁樹脂層の他方の面を除去する際に均一に研磨しやすいため、製造効率が向上し、製造コストを低減することができる。
【００１９】
第１の工程において、導体部を、絶縁樹脂層の表面と接する面と鈍角をなす側面部を有するように形成してもよい。あるいは、第１の工程において、導体部を、絶縁樹脂層の表面から該表面と垂直な方向に向かって、絶縁樹脂層の表面と平行な断面の面積が大きくなるように形成してもよい。これにより、第１の配線層と導体部とを接触させた状態で導体部を絶縁樹脂層に埋め込み際に抵抗を小さくすることができる。その結果、導体部を絶縁樹脂層に埋め込む際の位置ずれが抑制され、導体部と他の配線との接続信頼性を向上することができる。
【００２０】
第１の工程において、導体部を、結晶粒のサイズの異方性が圧延により形成された圧延材料を用いて形成してもよい。これにより、めっきにより導体部を形成する場合と比較して簡易に低コストで導体部を形成することができる。
【００２１】
本発明の更に別の態様もまた、回路装置の製造方法である。この方法は、回路素子が形成された基板の表面に設けられた第１の配線層と、繊維の向きが絶縁樹脂層の厚さ方向と交差するように配向された繊維状の充填材を含有する絶縁樹脂層の一方の面上に形成された導体部とを接触させた状態で、基板と絶縁樹脂層とを圧着し、導体部を絶縁樹脂層に埋め込みながら該導体部により繊維状の充填材を湾曲させる埋め込み湾曲工程と、絶縁樹脂層の他方の面を研磨することで湾曲した充填材の一部を除去し導体部を露出させる研磨露出工程と、導体部の露出した箇所および絶縁樹脂層の上に第２の配線層を設ける配線工程と、を含む。
【００２２】
この態様によると、絶縁樹脂層より熱膨張係数の小さい繊維状の充填材が絶縁樹脂層に含有されているため、回路装置に熱応力がかかった場合の絶縁樹脂層の変形が抑えられる。そのため、基板と絶縁樹脂層のそれぞれの熱膨張係数が大きく異なっている場合でも、絶縁樹脂層の変形による導体部の移動が抑制され、接続信頼性を向上した回路装置を製造することができる。また、絶縁樹脂層を貫通している導体部により繊維状の充填材が第２の配線層に向かって湾曲されているため、その復元力により導体部が第１の配線層に押し付けられ密着する。そのため、導体部と第１の配線層との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能な回路装置を製造することができる。また、研磨により絶縁樹脂層の他方の面を除去することで簡便に導体部を露出することができるので、製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、回路装置における配線の接続信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００２５】
（第１の実施の形態）
［回路装置の構造］
図１は、第１の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。図１に示すように、第１の実施の形態に係る回路装置１０は、表面Ｓ（上面側）に周知の技術により所定の電気回路などの回路素子（不図示）が形成された半導体基板１２と、半導体基板１２の実装面となる表面Ｓ（特に周辺部）に形成された第１の配線層の一部である回路素子の電極１４と、電極１４の上に設けられた絶縁樹脂層１６と、絶縁樹脂層１６の上に設けられた第２の配線層としての再配線パターン１８と、絶縁樹脂層１６を貫通して電極１４および再配線パターン１８を電気的に接続する導体部としての導電性バンプ２０と、を備える。
【００２６】
半導体基板１２の表面上には、電極１４の所定の領域が露出するように保護膜２２が形成されている。また、隣接する電極１４同士のピッチをより広くするために、電極１４および保護膜２２の上に設けられた絶縁樹脂層１６の上に再配線パターン１８が形成されている。電極１４と再配線パターン１８との接続は、導電性バンプ２０を介してなされている。再配線パターン１８の所定の領域には外部接続電極としてのはんだバンプ２４が設けられており、はんだバンプ２４が設けられている領域以外はソルダーレジスト層２６により覆われている。
【００２７】
絶縁樹脂層１６は、繊維の向きが基板の表面Ｓに垂直な方向と交差するように配向された繊維状の充填材であるガラス繊維１７を内部に含有している。また、ガラス繊維１７は、絶縁樹脂層１６より熱膨張係数が小さいため、回路装置１０の駆動時などの発熱により熱応力が発生した場合の絶縁樹脂層１６の変形を抑えることができる。その結果、半導体基板１２と絶縁樹脂層１６のそれぞれの熱膨張係数が大きく異なっている場合でも、絶縁樹脂層１６の変形による導電性バンプ２０の移動が抑制され、接続信頼性を向上することができる。ここで、ガラス繊維１７の熱膨張係数は、半導体基板１２の熱膨張係数とほぼ同じであるとよい。
【００２８】
具体的には、ガラス繊維１７を含有する絶縁樹脂層１６は、編み込まれたガラスクロス（例えば、紙面横方向に延在する繊維と紙面鉛直方向に延在する繊維とが交差している状態のガラス繊維）に樹脂を含浸させたタイプの膜であり、半導体基板１２の表面Ｓ（上面側）に形成され、その厚さは、例えば、約１００μｍである。ガラス繊維１７は、半導体基板１２の表面Ｓと平行に、かつ、絶縁樹脂層１６の中央部分に設けられており、その厚さは、例えば、約２０μｍである。
【００２９】
そして、ガラス繊維１７は、後述する製造方法により、導電性バンプ２０の側面に接した状態、かつ、導電性バンプ２０の側面近傍において再配線パターン１８に向かって湾曲された状態になっている。つまり、図１に示すように、半導体基板１２の表面Ｓに平行に配置されているガラス繊維１７は、導電性バンプ２０が貫通している箇所に対応して凸状に変形されている。このように、絶縁樹脂層１６を貫通している導電性バンプ２０によりガラス繊維１７が再配線パターン１８に向かって湾曲されているため、その復元力により導電性バンプ２０が電極１４に押し付けられ密着する。そのため、導電性バンプ２０と電極１４との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能となる。
【００３０】
また、絶縁樹脂層１６を貫通する導電性バンプ２０は、ガラス繊維１７も貫通しているため動きにくくなる。その結果、再配線パターン１８と導電性バンプ２０との接続信頼性を向上することができる。また、ガラスクロスとして、半導体基板１２に一般的に用いられているシリコン（Ｓｉ）の熱膨張係数と近いものを選択することで、絶縁樹脂層１６と半導体基板１２との熱膨張係数の差により発生する熱応力を小さくすることができ、導電性バンプ２０がずれることを抑制することができる。
【００３１】
絶縁樹脂層１６は、加圧したときに塑性流動を引き起こす材料により形成されている。加圧したときに塑性流動を引き起こす材料の一例としては、エポキシ系熱硬化型樹脂が挙げられる。絶縁樹脂層１６を形成するためにより好ましいエポキシ系熱硬化型樹脂としては、例えば、温度１６０℃、圧力８ＭＰａの条件下で、粘度が１ｋＰａ・ｓ程度の特性を有する材料であるとよい。また、この材料を、温度１６０℃の条件下で１５ＭＰａで加圧した場合、加圧しない場合と比較して、樹脂の粘度が約１／８に低下する。
【００３２】
導電性バンプ２０としては、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属を採用することができるが、本実施の形態に係る回路装置１０では、圧延により形成された銅箔が用いられている。そのため、導電性バンプ２０は、材料の銅の結晶粒のサイズに異方性を有する。具体的には、導電性バンプ２０は、電極１４と再配線パターン１８との導通方向（表面Ｓに垂直な方向）の結晶粒のサイズより、半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向の結晶粒のサイズが大きい。例えば、圧延により形成された銅箔は、結晶粒の長手方向の平均的なサイズが約８０〜１００μｍ、結晶粒の短手方向の平均的なサイズが約１５μｍ程度である。
【００３３】
導電性バンプ２０の高さは、例えば、約１００μｍである。本実施の形態に係る導電性バンプ２０は、円錐台（断面形状が台形状）形状に設けられており、電極１４の接触面と平行な先端部と、この先端部に近づくにつれて径（寸法）が細くなるように形成された側面部２０ａとを備えている。つまり、導電性バンプ２０は、半導体基板１２の表面Ｓと接する面と鈍角をなす側面部２０ａを有している。換言すると、導電性バンプ２０は、半導体基板１２の表面Ｓと平行な断面の面積が電極１４側から再配線パターン１８側に向かって大きくなるように形成されている。導電性バンプ２０の先端の径および再配線パターン１８と接する面の径は、それぞれ約８０μｍφおよび約１００μｍφである。また、導電性バンプ２０は、電極１４と対応する位置に設けられている。そして、導電性バンプ２０の先端部は、電極１４と直に接するように形成されている。なお、導電性バンプ２０は、円柱形状であってもよい。この場合、直径は８０μｍφ〜１００μｍφである。
【００３４】
再配線パターン１８は、絶縁樹脂層１６の上に形成され、その厚さは、例えば、約２０μｍである。再配線パターン１８は、例えば、銅（Ｃｕ）などの金属が採用され、導電性バンプ２０と電気的に接続されている。
【００３５】
以上のように、本実施の形態に係る回路装置１０は、半導体基板１２の表面Ｓに形成された電極１４に対して、導電性バンプ２０を介して再配線パターン１８が形成されているので、外部接続電極であるはんだバンプ２４の再配置を行うことができる。
【００３６】
［導電性バンプ］
次に、銅箔を用いて形成された導電性バンプ２０について詳述する。図２は、図１に示す導電性バンプ２０と再配線パターン１８との界面領域Ａにおける結晶粒を模式的に示した図である。図２に示すように、導電性バンプ２０は、電極１４と再配線パターン１８との導通方向Ｚの結晶粒３０のサイズＬ１より、半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向Ｘまたは方向Ｙの結晶粒のサイズＬ２の方が大きい。
【００３７】
したがって、導電性バンプ２０は、半導体基板の表面と平行な方向の結晶粒のサイズＬ２が図２に示す結晶粒３０の導通方向Ｚの結晶粒のサイズＬ１と同じあるいはサイズＬ１より小さい場合と比較して、再配線パターン１８と接触する面における各結晶粒界３０ａの合計長さが短くなる。換言すれば、導電性バンプ２０が再配線パターン１８と接触する面における結晶粒界３０ａが占める面積の割合は小さくなる。そのため、例えば、再配線パターン１８を導電性バンプ２０の上面に形成する際に不純物などが結晶粒界３０ａから導電性バンプ２０の内部に侵入することを抑制することができる。その結果、導電性バンプ２０が不純物などで浸食されにくくなり導電性バンプ２０と再配線パターン１８との接続信頼性を向上することができる。
【００３８】
また、導電性バンプ２０や電極１４を介して半導体基板１２に形成されている回路素子内部に不純物などが到達しにくくなるため、回路素子の誤作動が防止される。また、導電性バンプ２０は、導通方向Ｚの結晶粒３０のサイズＬ１より半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向Ｘまたは方向Ｙの結晶粒３０のサイズＬ２が大きいため、半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向Ｘまたは方向Ｙの結晶粒のサイズＬ２が導通方向Ｚの結晶粒のサイズＬ１と同じあるいはサイズＬ１より小さい場合と比較して、電極１４と接触する面における各結晶粒界３０ａの合計長さが短くなる。換言すれば、導電性バンプ２０が電極１４と接触する面における結晶粒界３０ａが占める面積の割合は小さくなる。そのため、導電性バンプ２０は、結晶粒界より抵抗が比較的低い結晶部分が電極１４と接触する面積が増え、導電性バンプ２０と電極１４との接触抵抗を小さくすることができる。その結果、無駄な発熱が抑えられ、回路装置１０の低消費電力化を達成することができる。
【００３９】
また、導電性バンプ２０は、結晶粒３０のサイズの異方性が圧延により形成された圧延材料の場合、破断強度が向上されているため、めっきなどで導電性バンプ２０を形成した場合と比較して応力がかかった際に導電性バンプ２０が破断しにくくなり、配線の接続信頼性を向上することができる。
【００４０】
次に、導電性バンプに応力がかかる場合について説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、再配線パターン１８を介して導電性バンプ２０のＸ方向に応力がかかった場合の応力分布を導電性バンプ２０の形状ごとにシミュレーションにより算出した模式図である。
【００４１】
再配線パターン１８の材料である銅と回路素子を含む半導体基板１２の材料であるシリコンとは熱膨張係数が異なるため、熱衝撃や回路素子における発熱などにより再配線パターン１８を介して導電性バンプ２０には、半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向に応力が発生する。
【００４２】
例えば、導電性バンプ２０と再配線パターン１８との接続部において半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向Ｘに応力Ｆがかかった場合、導電性バンプ２０の形状によって導電性バンプ２０内部のＺ方向の応力分布は異なる。図３（ａ）に示す本実施の形態に係る導電性バンプ２０は、半導体基板１２の表面Ｓと平行な断面の面積が電極１４から再配線パターン１８に向かって大きくなるように形成されている。換言すると、導電性バンプ２０は、半導体基板１２の表面Ｓとの接触面２０ｂと鈍角をなす側面部２０ａを有していることになる。図３（ｂ）に示す導電性バンプ１２０は、半導体基板１２の表面Ｓと平行な断面の面積が電極１４から再配線パターン１８に向かって同じとなるように形成されている。図３（ｃ）に示す導電性バンプ２２０は、半導体基板１２の表面Ｓと平行な断面の面積が電極１４から再配線パターン１８に向かって小さくなるように形成されている。
【００４３】
図３（ａ）〜図３（ｃ）を比較すると、導電性バンプ２０の電極１４と接する部分近傍の応力分布は、図３（ａ）に示す形状の場合に最も大きくかつ広範囲に分布していることがわかる。なお、濃い部分ほど応力は大きい。したがって、熱による応力が発生した場合であっても、このような形状の導電性バンプ２０は、電極１４により大きな力で押し付けられることとなる。そのため、導電性バンプ２０と電極１４とがより密着することになり、接続信頼性が向上する。
【００４４】
［回路装置の製造方法］
次に、図４〜図６を参照して第１の実施の形態に係る回路装置の製造方法について説明する。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第１の工程を説明するための概略断面図である。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第２の工程および第３の工程を説明するための概略断面図である。図６（ａ）〜図６（ｂ）は、第１の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第４の工程および第５の工程を説明するための概略断面図である。
【００４５】
まず、図４（ａ）に示すように、内部に厚さ２０μｍのガラス繊維１７を含有するとともに、エポキシ系熱硬化型樹脂からなる厚さ約１００μｍの絶縁樹脂層１６の一方の面上に厚さ約１００μｍの銅箔３２を接合する。ここで、銅箔３２としては、結晶粒のサイズの異方性が圧延により形成された圧延材料を用いる。これにより、めっきにより導電性バンプ２０を形成する場合と比較して簡易に低コストで導電性バンプ２０を形成することができる。次に、図４（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィ法を用いて銅箔３２上の導電性バンプ形成領域にレジストマスク３４を形成する。ここで、導電性バンプ形成領域は、図１に示す半導体基板１２の電極１４の位置に対応する。
【００４６】
そして、図４（ｃ）に示すように、レジストマスク３４をマスクとして薬液を用いたウェットエッチング処理により、所定の円錐台形状を有する導電性バンプ２０が形成され、その後にレジストマスク３４が除去される。この際、導電性バンプ２０は、先端部に近づくにつれて径（寸法）が細くなる側面部２０ａを有するように形成される。つまり、導電性バンプ２０は、絶縁樹脂層１６の表面と接する面と鋭角をなす側面部２０ａが形成される。換言すると、導電性バンプ２０は、絶縁樹脂層１６の表面からその表面と垂直な方向に向かって、絶縁樹脂層１６の表面と平行な断面の面積が小さくなるように形成されている。以上、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した本実施の形態に係る第１の工程により、絶縁樹脂層１６の一方の面上に導電性バンプ２０を形成することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態に係る回路装置１０の製造方法では、導電性バンプ２０の高さを約１００μｍ、導電性バンプ２０の先端の径を約８０μｍφ、導電性バンプ２０が絶縁樹脂層１６と接している面の径を約１００μｍφとしている。また、上述の各工程では、エポキシ系熱硬化型樹脂からなる絶縁樹脂層１６が完全に熱硬化されないように、熱硬化温度まで加熱しないようにして、絶縁樹脂層１６が半硬化の状態（流動しやすい状態）で維持されている。
【００４８】
次に、回路素子が形成された半導体基板１２の表面Ｓに第１の配線層として電極１４を形成する第２の工程と、電極１４と導電性バンプ２０とを接触させた状態で半導体基板１２と絶縁樹脂層１６とを圧着し、導電性バンプ２０を絶縁樹脂層１６に埋め込みながら導電性バンプ２０によりガラス繊維１７を湾曲させる第３の工程とを説明する。
【００４９】
まず、図５（ａ）に示すように、Ｐ型シリコン基板などの半導体基板１２に対して、その表面Ｓ近傍の領域に周知の技術により、所定の電気回路などの回路素子（図示せず）およびその周辺部若しくは上部に電極１４を形成する。電極１４の材料としては、一般的にアルミニウムなどの金属が用いられる。そして、電極１４の所定部分が露出するように、半導体基板１２の表面Ｓ上の領域に、半導体基板１２を保護するための絶縁性の保護膜２２が形成される。保護膜２２としては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）などが用いられる。このように、図５（ａ）で示した本実施の形態に係る第２の工程により、回路素子が形成された半導体基板１２の表面Ｓに第１の配線層としての電極１４を形成することができる。
【００５０】
次に、図５（ｂ）に示すように、電極１４と導電性バンプ２０の先端とが接触するような状態に半導体基板１２と絶縁樹脂層１６とを配置する。そして、この状態でプレス装置を用いて加圧成型することにより、図５（ｃ）に示すように、導電性バンプ２０が絶縁樹脂層１６に埋め込まれながら半導体基板１２、導電性バンプ２０および絶縁樹脂層１６が一体化される（埋め込み湾曲工程）。
【００５１】
ここで、プレス装置を用いた加圧成形時の圧力は約５ＭＰａ、温度は約２００℃である。このプレス加工により絶縁樹脂層１６の粘度が低下し、絶縁樹脂層１６は塑性流動を起こす。そのため、導電性バンプ２０は電極１４と接触した状態で絶縁樹脂層１６の内部に自己整合的に埋設される。ここで、ガラス繊維１７の片側に位置する絶縁樹脂層の厚さは導電性バンプ２０の高さ約１００μｍより薄いため、加圧成型の際に導電性バンプ２０は絶縁樹脂層１６内のガラス繊維１７に押し付けられ、ガラス繊維１７を凸状に変形させる。これにより、ガラス繊維１７は、導電性バンプ２０が形成された領域では凸状に形成される。つまり、ガラス繊維１７は、導電性バンプ２０の側面近傍において再配線パターン１８に向かって湾曲された状態になっている。
【００５２】
導電性バンプ２０が絶縁樹脂層１６に埋め込まれた後も、引き続き、絶縁樹脂層１６に熱処理（１５０℃、３０分）を加えることにより、絶縁樹脂層１６を完全に硬化させる。この結果、半導体基板１２の上に絶縁樹脂層１６が圧着され固定されるとともに、導電性バンプ２０が電極１４に接触し押し付けられた状態で絶縁樹脂層１６内に固定される。この際、ガラス繊維１７は、導電性バンプ２０の上面を被覆しながら凸状に変形しているため、絶縁樹脂層１６の上面が盛り上がった状態となる。このように、図５（ｂ）および図５（ｃ）で示した本実施の形態に係る第３の工程により、電極１４と導電性バンプ２０とを接触させた状態で半導体基板１２と絶縁樹脂層１６とを圧着し、導電性バンプ２０を絶縁樹脂層１６に埋め込みながら導電性バンプ２０によりガラス繊維１７を湾曲させることができる。
【００５３】
次に、絶縁樹脂層１６の他方の面を研磨することで湾曲したガラス繊維１７の一部を除去し導電性バンプ２０を露出させる第４の工程と、導電性バンプ２０の露出した箇所および絶縁樹脂層１６の上に再配線パターン１８を設ける第５の工程とを説明する。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、絶縁樹脂層１６の上面を研磨し、湾曲したガラス繊維の一部を除去し導電性バンプ２０を露出させる。次に、図６（ｂ）に示すように、無電解めっき法および電解めっき法を用いて絶縁樹脂層１６および導電性バンプ２０の上面に銅を約２０μｍの厚さでめっきする。この結果、絶縁樹脂層１６上に約２０μｍの厚みを有する銅めっき層３６が形成される。この際、導電性バンプ２０の側面に沿って湾曲しているガラス繊維の一部が、絶縁樹脂層１６の上面において露出しているので、めっき層３６と絶縁樹脂層１６との密着性が向上する。なお、導電性バンプ２０の上にめっきにより銅を成長させると、図２に示すように、Ｚ方向に結晶が成長して柱状の結晶粒からなる再配線パターン１８が形成される。
【００５５】
その後、図１に示したように、通常のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅めっき層３６（図６（ｂ）参照）を加工することにより、所定のライン／スペースパターンを有する再配線パターン１８が形成される。そして、再配線パターン１８の電極パッド形成領域に開口部が形成されるように絶縁樹脂層１６および再配線パターン１８をソルダーレジスト層２６により覆う。ソルダーレジスト層２６は、再配線パターン１８の保護膜として機能し、エポキシ樹脂などを用いることができる。本実施の形態に係るソルダーレジスト層２６の厚さは、例えば、約４０μｍである。
【００５６】
そして、はんだ印刷法を用いて、ソルダーレジスト層２６の開口部から露出する部分の再配線パターン１８に対して外部接続端子として機能するはんだバンプ２４を形成する。このように、図６（ｂ）で示した本実施の形態に係る第５の工程（配線工程）により導電性バンプ２０の露出した箇所および絶縁樹脂層１６の上に再配線パターン１８を設けることができる。
【００５７】
以上、上述の各工程により図１に示される回路装置１０が製造される。本実施の形態に係る回路装置の製造方法によれば、絶縁樹脂層１６より熱膨張係数の小さいガラス繊維１７が絶縁樹脂層１６に含有されているため、回路装置に熱応力がかかった場合の絶縁樹脂層１６の変形が抑えられる。そのため、半導体基板１２と絶縁樹脂層１６のそれぞれの熱膨張係数が大きく異なっている場合でも、絶縁樹脂層１６の変形による導電性バンプ２０の移動が抑制され、接続信頼性を向上した回路装置を製造することができる。また、絶縁樹脂層１６を貫通している導電性バンプ２０によりガラス繊維１７が再配線パターン１８に向かって湾曲されているため、その復元力により導電性バンプ２０が電極１４に押し付けられ密着する。そのため、導電性バンプ２０と再配線パターン１８との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能な回路装置を製造することができる。また、研磨により絶縁樹脂層１６の他方の面を除去することで簡便に導電性バンプ２０を露出することができるので、レーザを用いてビアなどの開口部を形成する場合と比較して製造コストを低減することができる。
【００５８】
また、本実施の形態に係る回路装置の製造方法によれば、導電性バンプ２０を、電極１４と再配線パターン１８との導通方向の結晶粒のサイズより、半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向の結晶粒のサイズが大きくなるように形成することができる。そのため、導電性バンプ２０は、半導体基板１２の表面Ｓと平行な方向の結晶粒のサイズが導通方向の結晶粒のサイズと同じあるいは小さい場合と比較して、再配線パターン１８と接触する面における結晶粒界の合計長さが短くなる。換言すれば、導体部が第２の配線層と接触する面における結晶粒界が占める割合は小さくなる。その結果、例えば、再配線パターン１８を導電性バンプ２０の上面に形成する際に不純物などが結晶粒界から導電性バンプ２０の内部に侵入することを抑制することができる。
【００５９】
また、導電性バンプ２０が不純物などで浸食されにくくなり導電性バンプ２０と再配線パターン１８との接続信頼性が向上した回路装置を製造することができる。また、導電性バンプ２０や電極１４を介して回路素子内部に不純物などが到達しにくくなるため、回路素子の誤作動が防止される。また、導通方向の結晶粒のサイズより半導体基板１２の表面と平行な方向の結晶粒のサイズが大きいため、導電性バンプ２０と電極１４との接触面においても導電性バンプ２０の結晶粒界の合計長さが短くなる。換言すれば、導電性バンプ２０が電極１４と接触する面における結晶粒界が占める割合は小さくなる。そのため、導電性バンプ２０は、結晶粒界より抵抗が比較的低い結晶部分が電極１４と接触する面積が増え、導電性バンプ２０と電極１４との接触抵抗を小さくすることができる。その結果、無駄な発熱が抑えられ、回路装置の低消費電力化を達成することができる。
【００６０】
（第２の実施の形態）
［回路装置の構造］
図７は、第２の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。第２の実施の形態に係る回路装置１１０は、第１の実施の形態に係る回路装置１０と比較して、ガラス繊維１７の代わりに繊維状フィラー１９を分散させてある点が大きく異なる。
【００６１】
絶縁樹脂層１１６は、繊維状フィラー１９を内部に含有している。例えば、無機材料からなる繊維状フィラー１９は、絶縁樹脂層１１６より熱膨張係数が小さいため、回路装置１１０の駆動時などの発熱により熱応力が発生した場合の絶縁樹脂層１１６の変形を抑えることができる。その結果、半導体基板１２と絶縁樹脂層１１６のそれぞれの熱膨張係数が大きく異なっている場合でも、絶縁樹脂層１１６の変形による導電性バンプ２０の移動が抑制され、接続信頼性を向上することができる。ここで、繊維状フィラー１９の熱膨張係数は、半導体基板１２の熱膨張係数とほぼ同じであるとよい。
【００６２】
具体的には、繊維状の充填材を内部に含有する絶縁樹脂層１１６としては、絶縁樹脂層内に２μｍ〜１０μｍ程度の直径を有する繊維状フィラー１９が添加され分散された膜を用いることができる。絶縁樹脂層１１６は、半導体基板の表面Ｓに形成され、その厚さは、例えば、約１００μｍである。繊維状フィラー１９としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）および窒化ホウ素（ＢＮ）などが好適である。また、フィラーの重量充填率としては、３０％〜８０％程度が好ましい。
【００６３】
そして、繊維状フィラー１９は、後述する製造方法により、導電性バンプ２０の側面近傍において再配線パターン１８に向かって湾曲された状態になっている。このように、絶縁樹脂層１１６を貫通している導電性バンプ２０により繊維状フィラー１９が再配線パターン１８に向かって湾曲されているため、その復元力により導電性バンプ２０が電極１４に押し付けられ密着する。そのため、導電性バンプ２０と電極１４との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能となる。
【００６４】
また、絶縁樹脂層１１６を貫通する導電性バンプ２０は、絶縁樹脂層１６の内部に分散された繊維状フィラー１９を押しのけて固定されているため動きにくくなる。その結果、接続信頼性を向上することができる。繊維状フィラー１９として、半導体基板１２に一般的に用いられているシリコン（Ｓｉ）の熱膨張係数と近いものを選択することで、絶縁樹脂層１１６と半導体基板１２との熱膨張係数の差により発生する熱応力を小さくすることができ、導電性バンプ２０がずれることを抑制することができる。また、繊維状フィラー１９が分散されているため、絶縁樹脂層１１６の内部で熱応力が発生してもその分布が均一化されるため、導体部がずれにくくなる。
【００６５】
［回路装置の製造方法］
第２の実施の形態に係る回路装置１１０の製造方法は、図４（ａ）で説明した第１の実施の形態の第１の工程において内部にガラス繊維１７を含有する絶縁樹脂層１６を用いる代わりに、内部に繊維状フィラー１９が分散された絶縁樹脂層１１６を用いる以外は同様である。これにより、例えば、前述の図６（ａ）で説明した研磨工程により絶縁樹脂層１１６の他方の面を除去する場合、繊維状フィラー１９が分散されているため絶縁樹脂層１１６の他方の面は均一に研磨されやすくなる。その結果、回路装置１１０の製造効率が向上し、製造コストが低減される。
【００６６】
（第３の実施の形態）
［回路装置の構造］
図８は、第３の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。第３の実施の形態に係る回路装置２１０は、第１の実施の形態に係る回路装置１０と比較して、導電性バンプの形状が異なっている以外はほぼ同様である。
【００６７】
導電性バンプ２２０の高さは、例えば、約１００μｍである。本実施の形態に係る導電性バンプ２２０は、円錐台（断面形状が台形状）形状に設けられており、電極１４の接触面と平行な先端部と、この先端部に近づくにつれて径（寸法）が太くなるように形成された側面部２２０ａとを備えている。つまり、導電性バンプ２２０は、半導体基板１２の表面Ｓと接する面と鋭角をなす側面部２２０ａを有している。換言すると、導電性バンプ２２０は、半導体基板１２の表面Ｓと平行な断面の面積が電極１４側から再配線パターン１８側に向かって小さくなるように形成されている。導電性バンプ２２０の先端の径および再配線パターン１８と接する面の径は、それぞれ約１００μｍφおよび約８０μｍφである。また、導電性バンプ２０は、電極１４と対応する位置に設けられている。そして、導電性バンプ２０の先端部は、電極１４と直に接するように形成されている。
【００６８】
［回路装置の製造方法］
次に、図９〜図１２を参照して第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法について説明する。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第１の工程を説明するための概略断面図である。図１０（ａ）〜図１０（ｂ）は、第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第１の工程を説明するための概略断面図である。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第２の工程および第３の工程を説明するための概略断面図である。図１２（ａ）〜図１２（ｂ）は、第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第４の工程および第５の工程を説明するための概略断面図である。なお、以下の説明では、第１の実施の形態と同様の工程については説明を適宜省略する。
【００６９】
まず、図９（ａ）に示すように、内部に厚さ２０μｍのガラス繊維１７を含有するとともに、エポキシ系熱硬化型樹脂からなる厚さ約１００μｍの絶縁樹脂層１６の一方の面上に厚さ約３μｍの銅シード層３３を形成する。
【００７０】
次に、図９（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィ法を用いて銅シード層３３上の導電性バンプ形成領域にレジストマスク３４を形成する。ここで、導電性バンプ形成領域は、図１に示す半導体基板１２の電極１４の位置に対応する。
【００７１】
次に、図９（ｃ）に示すように、電解めっき法を用いてレジストマスク３４の開口部における銅シード層３３表面上に銅をめっきする。これにより、絶縁樹脂層１６上に約１００μｍの厚みを有する銅めっき層３８が形成される。
【００７２】
その後、図１０（ａ）に示すように、レジストマスク３４を除去する。これにより、銅シード層３３上に導電性バンプとなる銅めっき層３８が形成される。そして、図１０（ｂ）に示すように、薬液を用いて全面エッチバックを行い、導電性バンプ形成領域（銅めっき層３８が形成されている領域）以外の不要な銅シード層３３が除去され導電性バンプ２２０が形成される。この際、導電性バンプ２２０は、絶縁樹脂層１６と接する部分に近づくにつれて径（寸法）が細くなるテーパ状の側面部２２０ａを有するように形成される。つまり、導電性バンプ２２０は、絶縁樹脂層１６の表面と接する面と鈍角をなす側面部２２０ａが形成される。換言すると、導電性バンプ２２０は、絶縁樹脂層１６の表面からその表面と垂直な方向に向かって、絶縁樹脂層１６の表面と平行な断面の面積が大きくなるように形成されている。以上、図９および図１０に示した本実施の形態に係る第１の工程により、絶縁樹脂層１６の一方の面上に導電性バンプ２２０を形成することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態に係る回路装置２１０の製造方法では、導電性バンプ２２０の高さを約１００μｍ、導電性バンプ２０の先端の径を約１００μｍφ、導電性バンプ２０が絶縁樹脂層１６と接している面の径を約８０μｍφとしている。また、上述の各工程では、エポキシ系熱硬化型樹脂からなる絶縁樹脂層１６が完全に熱硬化されないように、熱硬化温度まで加熱しないようにして、絶縁樹脂層１６が半硬化の状態（流動しやすい状態）で維持されている。
【００７４】
次に、回路素子が形成された半導体基板１２の表面Ｓに第１の配線層として電極１４を形成する第２の工程と、電極１４と導電性バンプ２０とを接触させた状態で半導体基板１２と絶縁樹脂層１６とを圧着し、導電性バンプ２０を絶縁樹脂層１６に埋め込みながら導電性バンプ２０によりガラス繊維１７を湾曲させる第３の工程とを説明する。
【００７５】
まず、図１１（ａ）に示すように、Ｐ型シリコン基板などの半導体基板１２に対して、その表面Ｓ近傍の領域に周知の技術により、所定の電気回路などの回路素子（図示せず）およびその周辺部若しくは上部に電極１４を形成する。電極１４の材料としては、一般的にアルミニウムなどの金属が用いられる。そして、電極１４の所定部分が露出するように、半導体基板１２の表面Ｓ上の領域に、半導体基板１２を保護するための絶縁性の保護膜２２が形成される。保護膜２２としては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）などが用いられる。このように、図１１（ａ）で示した本実施の形態に係る第２の工程により、回路素子が形成された半導体基板１２の表面Ｓに第１の配線層としての電極１４を形成することができる。
【００７６】
次に、図１１（ｂ）に示すように、電極１４と導電性バンプ２２０の先端とが接触するような状態に半導体基板１２と絶縁樹脂層１６とを配置する。そして、この状態でプレス装置を用いて加圧成型することにより、図１１（ｃ）に示すように、導電性バンプ２２０が絶縁樹脂層１６に埋め込まれながら半導体基板１２、導電性バンプ２０および絶縁樹脂層１６が一体化される（埋め込み湾曲工程）。
【００７７】
ここで、プレス加工時の圧力および温度は、第１の実施の形態と同様である。このプレス加工により絶縁樹脂層１６の粘度が低下し、絶縁樹脂層１６は塑性流動を起こす。そのため、導電性バンプ２２０は電極１４と接触した状態で絶縁樹脂層１６の内部に自己整合的に埋設される。この際、導電性バンプ２２０は、絶縁樹脂層１６の表面と接する面と鈍角をなす側面部２２０ａを有しているので、電極１４と導電性バンプ２２０とを接触させた状態で導電性バンプ２２０を絶縁樹脂層１６に埋め込み際に抵抗を小さくすることができる。その結果、導電性バンプ２２０を絶縁樹脂層１６に埋め込む際の位置ずれが抑制され、導電性バンプ２２０と他の配線との接続信頼性を向上することができる。
【００７８】
なお、ガラス繊維１７の片側に位置する絶縁樹脂層の厚さは導電性バンプ２２０の高さ約１００μｍより薄いため、加圧成型の際に導電性バンプ２２０は絶縁樹脂層１６内のガラス繊維１７に押し付けられ、ガラス繊維１７を凸状に変形させる。これにより、ガラス繊維１７は、導電性バンプ２２０が形成された領域では凸状に形成される。つまり、ガラス繊維１７は、導電性バンプ２２０の側面近傍において再配線パターン１８に向かって湾曲された状態になっている。
【００７９】
導電性バンプ２２０が絶縁樹脂層１６に埋め込まれた後も、引き続き、絶縁樹脂層１６に熱処理（１５０℃、３０分）を加えることにより、絶縁樹脂層１６を完全に硬化させる。この結果、半導体基板１２の上に絶縁樹脂層１６が圧着され固定されるとともに、導電性バンプ２２０が電極１４に接触し押し付けられた状態で絶縁樹脂層１６内に固定される。この際、ガラス繊維１７は、導電性バンプ２０の上面を被覆しながら凸状に変形しているため、絶縁樹脂層１６の上面が盛り上がった状態となる。このように、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）で示した本実施の形態に係る第３の工程により、電極１４と導電性バンプ２２０とを接触させた状態で半導体基板１２と絶縁樹脂層１６とを圧着し、導電性バンプ２２０を絶縁樹脂層１６に埋め込みながら導電性バンプ２２０によりガラス繊維１７を湾曲させることができる。
【００８０】
次に、図１２（ａ）に示すように、絶縁樹脂層１６の他方の面を研磨することで湾曲したガラス繊維１７の一部を除去し導電性バンプ２２０を露出させる。次に、図１２（ｂ）に示すように、無電解めっき法および電解めっき法を用いて絶縁樹脂層１６および導電性バンプ２２０の上面に銅を約２０μｍの厚さでめっきする。この結果、絶縁樹脂層１６上に約２０μｍの厚みを有する銅めっき層３６が形成される。この際、導電性バンプ２２０の側面に沿って湾曲しているガラス繊維の一部が、絶縁樹脂層１６の上面において露出しているので、めっき層３６と絶縁樹脂層１６との密着性が向上する。
【００８１】
その後、図８に示したように、通常のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて銅めっき層３６（図１２（ｂ）参照）を加工することにより、所定のライン／スペースパターンを有する再配線パターン１８が形成される。そして、再配線パターン１８の電極パッド形成領域に開口部が形成されるように絶縁樹脂層１６および再配線パターン１８をソルダーレジスト層２６により覆う。ソルダーレジスト層２６は、再配線パターン１８の保護膜として機能し、エポキシ樹脂などを用いることができる。本実施の形態に係るソルダーレジスト層２６の厚さは、例えば、約４０μｍである。
【００８２】
そして、はんだ印刷法を用いて、ソルダーレジスト層２６の開口部から露出する部分の再配線パターン１８に対して外部接続端子として機能するはんだバンプ２４を形成する。このように、図１２（ｂ）で示した本実施の形態に係る第５の工程（配線工程）により導電性バンプ２２０の露出した箇所および絶縁樹脂層１６の上に再配線パターン１８を設けることができる。
【００８３】
以上、上述の各工程により図８に示される回路装置２１０が製造される。本実施の形態に係る回路装置の製造方法によれば、前述の各実施の形態における効果の他に、導電性バンプ２２０は、絶縁樹脂層１６の表面と接する面と鈍角をなす側面部２２０ａを有しているので、電極１４と導電性バンプ２２０とを接触させた状態で導電性バンプ２２０を絶縁樹脂層１６に埋め込み際に抵抗を小さくすることができる。その結果、導電性バンプ２２０を絶縁樹脂層１６に埋め込む際の位置ずれが抑制され、導電性バンプ２２０と他の配線との接続信頼性を向上することができる。また、導電性バンプ２２０を絶縁樹脂層１６に容易に埋め込むことができるため、こうした工程のスループットを向上させ、回路装置の低コスト化を図ることができる。
【００８４】
（第４の実施の形態）
図１３は、第４の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。第４の実施の形態に係る回路装置３１０は、第１の実施の形態に係る回路装置１０と比較して、圧着後の導電性バンプ３２０の形状が異なる。導電性バンプ３２０は、電極１４に押し付けられたことで先端部３２０ｂが押し広げられた形状を有している。詳述すると、導電性バンプ３２０の先端部３２０ｂが圧着の際に押し潰されて電極１４との接触面に沿うように横方向にも一様に広がって変形し、導電性バンプ３２０の先端の形状が逆メサ構造となる。ここで、逆メサ構造とは、導電性バンプ３２０の先端部３２０ｂ近傍の径（寸法）に比べて、少なくとも先端部３２０ｂにおいて径（寸法：特に電極１４との接触面での寸法）が大きくなっている状態を示す。なお、導電性バンプ３２０の先端部３２０ｂは、接触面に沿って全方向（周囲）に一様に変形している必要はなく、ある方向に偏って変形していてもよいし、ランダムな方向に、例えば、星状に変形していてもよい。
【００８５】
これにより、導電性バンプ３２０は、導電性バンプ３２０の表面の酸化膜が破断された状態で電極１４と接続されることになるので、導電性バンプ３２０と電極１４との接続信頼性を向上するとともに低抵抗な接続が可能となる。
【００８６】
なお、このような先端部３２０ｂを有する導電性バンプ３２０は、図５（ｃ）で示した工程においてプレス装置を用いて加圧成形される際に、例えば、その圧力を強めることで容易に製造される。なお、それ以外の工程は第１の実施の形態と同様である。
【００８７】
（第５の実施の形態）
図１４は、第５の実施の形態に係る半導体モジュールの構成を示す概略断面図である。本実施の形態に係る半導体モジュール４００は、上述した回路装置１０を複数内蔵している。また、半導体モジュール４００は、回路装置１０のそれぞれを外部接続端子（不図示）と電気的に導通する配線構造１３０を備えている。なお、第１の実施の形態で説明した内容と同じものについては同じ符号を付して説明を省略する。本実施の形態に係る半導体モジュール４００によれば、第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。なお、内蔵する回路装置は、回路装置１０だけでなく回路装置１１０や回路装置２１０、回路装置３１０であってもよい。
【００８８】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における回路装置の製造方法の順番を適宜組み替えることや、回路装置において各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００８９】
また、上述の実施の形態では、半導体基板１２の電極１４と再配線パターン１８との間を接続する導電性バンプ２０を設けた例を示したが、例えば、多層配線基板内における下層配線層と上層配線層との間を接続するためにビアコンタクト部を適用してもよい。これにより、多層配線基板の製造安定性を良好にすることができ、多層配線基板を低コストで製造することができる。
【００９０】
また、上述の各実施の形態では、回路素子が形成された基板の表面に第１の配線層を形成する第２の工程を含む製造工程の例について説明しているが、例えば、第２の工程の代わりに、回路素子に接続された第１の配線層である電極１４が形成された半導体基板１２を準備する準備工程を採用してもよい。そして、この準備工程により半導体基板１２を準備した後、回路素子が形成された基板の表面に設けられた電極１４と、繊維の向きが絶縁樹脂層の厚さ方向と交差するように配向されたガラス繊維１７を含有する絶縁樹脂層１６の一方の面上に形成された導電性バンプ２０とを接触させた状態で、半導体基板１２と絶縁樹脂層１６とを圧着し、導電性バンプ２０を絶縁樹脂層１６に埋め込みながら導電性バンプ２０によりガラス繊維１７を湾曲させる埋め込み湾曲工程と、絶縁樹脂層１６の他方の面を研磨することで湾曲したガラス繊維１７の一部を除去し導電性バンプ２０を露出させる研磨露出工程と、導電性バンプ２０の露出した箇所および絶縁樹脂層１６の上に再配線パターン１８を設ける配線工程とを行うことで、上述の実施の形態に係る回路装置を製造してもよい。なお、上述の埋め込み湾曲工程では、第１の工程で作製した絶縁樹脂層１６の代わりに、予め導電性バンプ２０が一方の面上に形成された絶縁樹脂層を準備しそれを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】第１の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す導電性バンプと再配線パターンとの界面領域Ａにおける結晶粒を模式的に示した図である。
【図３】再配線パターンを含む第２の配線層を介して導電性バンプのＸ方向に応力がかかった場合の応力分布を導電性バンプの形状ごとにシミュレーションにより算出した模式図である。
【図４】第１の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第１の工程を説明するための概略断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第２の工程および第３の工程を説明するための概略断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第４の工程および第５の工程を説明するための概略断面図である。
【図７】第２の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第１の工程を説明するための概略断面図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第１の工程を説明するための概略断面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第２の工程および第３の工程を説明するための概略断面図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る回路装置の製造方法における第４の工程および第５の工程を説明するための概略断面図である。
【図１３】第４の実施の形態に係る回路装置の構成を示す概略断面図である。
【図１４】第５の実施の形態に係る半導体モジュールの構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０  回路装置、  １２  半導体基板、  １４  電極、  １６  絶縁樹脂層、  １７  ガラス繊維、  １８  再配線パターン、  １９  繊維状フィラー、  ２０  導電性バンプ、  ２０ａ  側面部、  ２０ｂ  接触面、  ３０  結晶粒、  ３０ａ  結晶粒界、  ３２  銅箔、  １１０  回路装置、  １１６  絶縁樹脂層、  １２０  導電性バンプ、  １３０  配線構造、  ２１０  回路装置、  ２２０  導電性バンプ、  ２２０ａ  側面部、  ３１０  回路装置、  ３２０  導電性バンプ、  ３２０ｂ  先端部、  ４００  半導体モジュール。
【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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