(57)【要約】【課題】インターポーザのように複数の端子が極めて接近して突出した端子基板の頭部の高さを揃える場合において、端子同士を短絡させることなく効率的かつ経済的に加工を行う。【解決手段】ボール電極が形成される端子を複数備えた端子基板について、レジスト膜が被覆された基板の面から複数の端子を突出させた後に、レジスト膜を残したままの状態で、基板を回転可能なチャックテーブル１７に保持し、チャックテーブル１７を回転させながら、レジスト膜が被覆された面にバイト１９をあてがって複数の端子を旋削する。【選択図】　図３
2004119575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール電極が形成される端子を複数備えた端子基板の加工方法であって、
レジスト膜が被覆された基板の面から複数の端子を突出させた後に、該端子基板を回転可能なチャックテーブルに保持し、
該チャックテーブルを回転させながら、該複数の端子が突出した面にバイトをあてがって該複数の端子の頭部を揃えるように旋削する端子基板の加工方法。
【請求項２】
レジスト膜を残したままの状態で、複数の端子の頭部を揃えるように旋削する請求項１に記載の端子基板の加工方法。
【請求項３】
端子基板は、半導体チップの電極と実装基板の電極との間に介在するインターポーザである請求項１または２に記載の端子基板の加工方法。
【請求項４】
端子は銅電極であり、バイトは単結晶ダイヤモンドバイトである請求項１、２または３に記載の端子基板の加工方法。
【請求項５】
チャックテーブルの回転速度は５００ＲＰＭであり、バイトの送り速度は該チャックテーブルの外周から回転中心に向けて該チャックテーブルの１回転当たり５０μｍであり、該バイトの切り込み量は５μｍ〜１５μｍである請求項１、２、３または４に記載の端子基板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボール電極が形成される端子を複数備えた端子基板の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面に集積回路が複数形成された半導体ウェーハは、ダイシング装置等を用いて個々の半導体チップに分割された後、通常はワンチップごとにパッケージングされて各種の電子機器に用いられるが、近年は、同種の半導体チップを複数積層させた状態でパッケージングして１つのパッケージ当たりの記憶容量や処理能力を向上させたり、機能の異なる複数の半導体チップを複数収容させた状態でパッケージングして１つのパッケージ当たりの機能を向上させたりする技術が開発されており、これらの技術においては、インターポーザと呼ばれる基板の上に半導体チップがマウントされると共に、インターポーザがプリント基板等の実装基板に実装され、インターポーザが半導体チップと実装基板との間に介在する構成となっている。
【０００３】
インターポーザの上面及び下面にはそれぞれ端子が形成され、両端子はインターポーザの内部の配線によって連結されている。また、下面の端子にはボール電極が形成されており、上面の端子には半導体チップの下面に形成されたバンプが接続され、下面の端子に形成されたボール電極は実装基板の電極（ランド）に接続されることにより、実装基板と半導体チップとを電気的に接続することができる。このインタポーザを使用することにより、各種電子機器の小型化、軽量化等が可能となっている。
【０００４】
インターポーザの上面の端子と半導体チップに形成されたバンプ、または、インターポーザの下面に形成されたボール電極と実装基板の電極との接続を確実にするため、インターポーザの加工段階においては、上面及び下面の複数の端子の頭部を平坦かつ均一に揃える必要がある。そこで、研削装置を用いて端子を研削する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２０３９２２号公報（第７頁、第１１図）
【０００６】
一方、インターポーザの端子ではなく、ＣＳＰの下面に形成されたバンプを露出させて平坦かつ均一に揃える場合においては、切削刃を用いる方法も開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−１７３９５４号公報（第３〜４頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インターポーザに形成される複数の端子は、ＣＳＰの下面に形成されたバンプとは異なり、隣り合う端子間の間隔が数十μｍと肉眼では見えないほどに極めて接近しているため、研削装置を用いて端子を研削して端子の頭部を同じ高さに揃えようとすると、端子を構成する金属の延性により、端子同士が短絡してしまうという問題がある。
【０００９】
また、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって端子の頭部を一様に揃えるのでは、相当の時間がかかって生産性が悪いと共に、廃液の処理にコストがかかるという問題もある。
【００１０】
このような問題は、インターポーザのみならず、端子が極めて接近して形成される端子基板に共通の問題となっている。従って、このような端子基板の加工においては、端子同士を短絡させることなく、効率的かつ経済的に、端子の頭部の高さを一様に揃えるようにすることに課題を有している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、ボール電極が形成される端子を複数備えた端子基板の加工方法であって、レジスト膜が被覆された基板の面から複数の端子を突出させた後に、端子基板を回転可能なチャックテーブルに保持し、チャックテーブルを回転させながら、複数の端子が突出した面にバイトをあてがって複数の端子の頭部を揃えるように旋削する端子基板の加工方法を提供する。
【００１２】
そしてこの端子基板の加工方法は、レジスト膜を残したままの状態で、複数の端子の頭部を揃えるように旋削すること、端子基板が、半導体チップの電極と実装基板の電極との間に介在するインターポーザであること、端子が銅電極であり、バイトが単結晶ダイヤモンドバイトであること、チャックテーブルの回転速度は５００ＲＰＭであり、バイトの送り速度はチャックテーブルの外周から回転中心に向けてチャックテーブルの１回転当たり５０μｍであり、バイトの切り込み量は５μｍ〜１５μｍであることを付加的な要件とする。
【００１３】
このように構成される端子基板の加工方法によれば、基板に被覆されたレジスト膜から突出形成された複数の端子をバイトによって旋削して頭部の高さを揃えるようにしたことにより、金属の延性に抗して端子の頭部を旋削することができるため、隣接する端子同士が短絡することがない。
【００１４】
また、レジスト膜が残されたままの状態で端子の旋削を行うことにより、端子がレジスト膜によって支持された状態で旋削されるため、端子が離脱したり、不安定な状態で旋削されて頭部の形状及び高さが不揃いになったりすることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示す如く、端子基板の一種であるインターポーザ１が複数形成されたウェーハＷを加工する場合について説明する。
【００１６】
このウェーハＷを構成する各インターポーザ１においては、図２に示すように、シリコン等からなる基板２の表面に一様にレジスト膜３が被覆され、その表面から複数の端子４が突出している。端子４は、基板２の一面にレジスト膜３を被覆した後に、端子４を形成しようとする位置のレジスト膜を露光等によって取り除き、取り除いた部分に銅やアルミニウム、金、銀等の金属からなる端子を充填して形成される。なお、図示していないが、インターポーザ１においては、もう一方の面にも端子が形成される。
【００１７】
次に、図３に示す旋削装置１０を用いて、端子４の突出した部分を削り取ることにより頭部の高さを揃えて平坦とし、ボール電極を形成できる状態とする。
【００１８】
旋削装置１０には、基台１１に対してＸ軸方向に移動可能なＸ軸移動部１２と、基台１１に対してＹ軸方向に移動可能なＹ軸移動部１３と、Ｘ軸移動部１２に対してＺ軸方向に移動可能なＺ軸移動部１４とを備えている。
【００１９】
Ｙ軸移動部１３はスピンドルハウジング１５を支持しており、スピンドルハウジング１５はスピンドル１６を回動可能に支持している。また、スピンドル１６の先端には板状物を保持することができるチャックテーブル１７が配設されている。
【００２０】
Ｚ軸移動部１４にはバイト支持部１８が固定されており、バイト支持部１８の先端部には、刃先をチャックテーブル１７の方向に向けてバイト１９が固定されている。このバイト１９としては、例えば単結晶ダイヤモンドバイトを用いることができる。
【００２１】
図１に示したウェーハＷは、チャックテーブル１７に保持される。このとき、旋削しようとする端子４が形成されていない面がチャックテーブル１７に保持され、端子４が形成されている面はバイト１９の刃先と対峙する。
【００２２】
そして、スピンドル１６が高速回転することによりチャックテーブル１７に保持されたウェーハＷが回転し、Ｚ軸移動部１４の上下動によってバイト１９が上下動すると共に、Ｘ軸移動部１２がＸ軸方向に移動することにより、複数のインターポーザ１の面に接触しながらレジスト膜３から突出した複数の端子４が旋削され、図４に示すように、複数の端子４の頭部が平坦となり、その高さが揃った状態となる。
【００２３】
旋削時のチャックテーブル１７の回転速度は５００ＲＰＭとすることが望ましい。また、このチャックテーブル１７の回転速度と相俟って、チャックテーブル１７の１回転当たりバイト１９がチャックテーブル１７の外周から回転中心に向けて５０μｍの速度でＸ軸方向に移動するように、Ｘ軸移動部１２を移動させると、すべての端子４の旋削をより効果的に行うことができる。
【００２４】
バイト１９による切り込み量は、図３に示したＹ軸移動部１３のＹ軸方向の移動により高精度に制御することができる。例えば、バイト１９による端子４に対する切り込み量は、５μｍ〜１５μｍである。
【００２５】
このようにしてバイト１９を用いて端子４の頭部を削っていくと、研削砥石を用いて研削を行う場合とは異なり、端子４を構成する金属の延性によって隣接する端子同士が短絡するということがない。
【００２６】
しかも、端子４がその周囲をレジスト膜３によって固定された状態で端子４の頭部が削られていくため、端子４が離脱したり、不安定な状態で旋削されて頭部の形状及び高さが不揃いになるといったこともない。
【００２７】
こうして端子４の頭部の高さを揃えた後に、例えば図５に示すように、端子４の上にボール電極５を形成することにより、実装基板に形成された電極と半導体チップに形成された電極との間に介在して両電極を電気的に接続する機能を果たすことができるインターポーザとなる。
【００２８】
上記のようにして形成されたインターポーザ１は、以下のようにして使用される。例えば図６に示すように、複数の半導体チップＣ１、Ｃ２、Ｃ３が複数積層される場合には、最下段の半導体チップＣ１の下面に形成された電極とインターポーザ１の上面の端子４の上部に形成されたボール電極５とを接続し、更にインターポーザ１の下面のボール電極６をプリント基板等の実装基板７の電極に接続する。
【００２９】
また、図７に示すように、インターポーザ１がＣＳＰ８に用いられる場合も、半導体チップＣの下面に形成された電極とインターポーザ１の上面の端子４の上部に形成されたボール電極５とを接続し、更にインターポーザ１の下面のボール電極９を実装基板１の電極に接続する。
【００３０】
図６、図７のいずれの場合も、インターポーザ１の上面の端子４は、半導体チップの下面の端子に対応しているため、隣り合う端子間の間隔はわずか数十μｍと肉眼では見えないほどに極めて接近しているが、本発明のように端子４を旋削によってその高さを揃えるようにすることにより端子同士が短絡することがないため、インターポーザとしての機能が維持され、回路の動作に支障が生じない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る端子基板の加工方法によれば、基板に被覆されたレジスト膜から突出形成された複数の端子をバイトによって旋削して頭部の高さを揃えるようにしたため、金属の延性に抗して端子の頭部を旋削することができる。従って、隣接する端子同士が短絡することがなく、半導体チップに形成された回路の動作に支障が生じない。
【００３２】
また、レジスト膜が残されたままの状態で端子の旋削を行うことにより、端子がレジスト膜によって支持された状態で旋削されるため、端子が離脱したり、不安定な状態で旋削されて頭部の形状及び高さが不揃いになったりすることがなく、端子基板の品質が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるインターポーザが形成されたウェーハを示す斜視図である。
【図２】同インターポーザを示す断面図である。
【図３】本発明の実施に用いる旋削装置の一例を示す斜視図である。
【図４】旋削後のインターポーザを示す断面図である。
【図５】同インターポーザの端子にボール電極を形成した状態を示す断面図である。
【図６】本発明により加工されたインターポーザの使用方法の第一の例を示す断面図である。
【図７】同インターポーザの使用方法の第二の例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｗ…ウェーハ　１…インターポーザ　２…基板
３…レジスト膜　４…端子　５、６…ボール電極
７…実装基板　８…ＣＳＰ　９…ボール電極
１０…旋削装置　１１…基台　１２…Ｘ軸移動部
１３…Ｙ軸移動部　１４…Ｚ軸移動部
１５…スピンドルハウジング　１６…スピンドル
１７…チャックテーブル　１８…バイト支持部
１９…バイト
【図１】
2004119575.tif 000003
【図２】
2004119575.tif 000004
【図３】
2004119575.tif 000005
【図４】
2004119575.tif 000006
【図５】
2004119575.tif 000007
【図６】
2004119575.tif 000008
【図７】
2004119575.tif 000009