(57)【要約】【課題】基板を製造する平板プレス装置及び基板の製造方法を提供する。【解決手段】透明な支持体上に感光性硬化樹脂接着剤層を介して金属層を設けた基板の製造に用いる平板プレス装置であって、感光性硬化樹脂接着剤層と金属層とをこの順に設けた支持体を載置するための第１の平坦面を有し、感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を透過させるステージと、第１の平坦面と対向する第２の平坦面を有する押圧部材と、第１の平坦面と第２の平坦面とが近づく方向に、押圧部材及びステージの少なくとも一方を移動させるプレス機構と、プレス機構により、第１の平坦面上に載置された支持体と、感光性硬化樹脂接着剤層と、金属層とをプレスした状態で、感光性硬化樹脂接着剤層に対して超音波を照射する超音波照射装置と、感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を、ステージ及び支持体を透過させて感光性硬化樹脂接着剤層に照射する光照射装置とを備える。【選択図】図９
2016134496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な支持体上に感光性硬化樹脂接着剤層を介して金属層を設けた基板の製造に用いる平板プレス装置であって、
前記感光性硬化樹脂接着剤層と前記金属層とをこの順に設けた前記支持体を載置するための第１の平坦面を有し、前記感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を透過させるステージと、
前記第１の平坦面と対向する第２の平坦面を有する押圧部材と、
前記第１の平坦面と前記第２の平坦面とが近づく方向に、前記押圧部材及び前記ステージの少なくとも一方を移動させるプレス機構と、
前記プレス機構により、前記第１の平坦面上に載置された前記支持体と、前記感光性硬化樹脂接着剤層と、前記金属層とをプレスした状態で、前記感光性硬化樹脂接着剤層に対して超音波を照射する超音波照射装置と、
前記感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を、前記ステージ及び前記支持体を透過させて前記感光性硬化樹脂接着剤層に照射する光照射装置とを備える、平板プレス装置。
【請求項２】
前記超音波照射装置に備わる超音波端子が前記ステージに設けられることを特徴とする、請求項１に記載の平板プレス装置。
【請求項３】
前記第２の平坦面が柔軟性を有する樹脂により形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の平板プレス装置。
【請求項４】
前記ステージと、前記押圧部材と、前記プレス機構と、前記超音波照射装置と、前記光照射装置とを収容空間内に密閉状態に収容し、前記収容空間内を減圧可能な減圧チャンバを更に備える、請求項１〜３のいずれかに記載の平板プレス装置。
【請求項５】
透明な支持体の片面に感光性硬化樹脂接着剤層を介して金属層を設けた基板の製造方法であって、
前記支持体上に感光性硬化樹脂接着剤を塗布して、感光性硬化樹脂接着剤層を形成する工程と、
前記感光性硬化樹脂接着剤層の上に金属層を形成する工程と、
前記支持体と、前記感光性硬化樹脂接着剤層と、前記金属層とをプレスした状態で、前記感光性硬化樹脂接着剤層に対して超音波を照射する工程と、
前記感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を、前記支持体を透過させて前記感光性硬化樹脂接着剤層に照射する工程とを備える、基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板プレス装置及び基板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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、半導体チップ実装用の配線基板を製造するために用いる基板の平坦度を向上できる平板プレス装置及び当該基板の製造方法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】
【０００６】
本発明は、透明な支持体上に感光性硬化樹脂接着剤層を介して金属層を設けた基板の製造に用いる平板プレス装置であって、感光性硬化樹脂接着剤層と金属層とをこの順に設けた支持体を載置するための第１の平坦面を有し、感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を透過させるステージと、第１の平坦面と対向する第２の平坦面を有する押圧部材と、第１の平坦面と第２の平坦面とが近づく方向に、押圧部材及びステージの少なくとも一方を移動させるプレス機構と、プレス機構により、第１の平坦面上に載置された支持体と、感光性硬化樹脂接着剤層と、金属層とをプレスした状態で、感光性硬化樹脂接着剤層に対して超音波を照射する超音波照射装置と、感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を、ステージ及び支持体を透過させて感光性硬化樹脂接着剤層に照射する光照射装置とを備える。
【０００７】
また、超音波照射装置に備わる超音波端子がステージに設けられていてもよい。
【０００８】
また、第２の平坦面が柔軟性を有する樹脂により形成されてもよい。
【０００９】
また、本発明は、透明な支持体の片面に感光性硬化樹脂接着剤層を介して金属層を設けた基板の製造方法であって、支持体上に感光性硬化樹脂接着剤を塗布して、感光性硬化樹脂接着剤層を形成する工程と、感光性硬化樹脂接着剤層の上に金属層を形成する工程と、支持体と、感光性硬化樹脂接着剤層と、金属層とをプレスした状態で、感光性硬化樹脂接着剤層に対して超音波を照射する工程と、感光性硬化樹脂接着剤層を硬化させるための光を、支持体を透過させて感光性硬化樹脂接着剤層に照射する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、平坦度を向上させた基板を製造する平板プレス装置及びこの基板の製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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の一例を示す図
【図２】実施形態に係る配線基板の一例を示す図
【図３】実施形態に係る配線基板の製造方法の一例を示す図
【図４】実施形態に係る配線基板の製造方法の一例を示す図
【図５】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の一例を示す図
【図６】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の一例を示す図
【図７】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の一例を示す図
【図８】従来の導電層形成方法により基板を製造する方法の一例を示す図
【図９】実施形態に係る平板プレス装置を用いて基板を製造する方法の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１３】
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の一例を示す図である。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。
【００１４】
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２〜４ｐｐｍ／℃（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。
【００１５】
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と積層体２１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。
【００１６】
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、シリコーン樹脂、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。
【００１７】
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、シリコーン樹脂、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。
【００１８】
外部接続端子３１は、積層体２１の裏面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がはんだによって形成される場合、外部接続端子３１の形成箇所となる部分、すなわち、積層体２１の裏面２１ｂ上の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。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る配線基板の一例を示す図であって、半導体チップ２２の実装前の状態を示す図である。図２に示す配線基板１１は、支持体１２と、接着剤層１３と、導電層３０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以下である。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、導電層３０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の寸法である。ここで、「厚み方向」とは、配線基板１１の主面に対して垂直な方向をいう。
【００２０】
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の主面１２ａ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を透過する性質を有するものでもよい。支持体１２には、例えばガラス基板が用いられる。支持体１２にガラス基板を用いることで、安価で、かつ、強度を高くすることができると共に、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。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い。半導体チップ２２の線膨張係数と近い値であれば、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、その結果、半導体チップ２２が配線基板１１に搭載不可能となること、または半導体チップ２２と配線基板１１とを接合する部分が破壊されることを抑制することができる。よって、ガラスの線膨張係数は、例えば−１ｐｐｍ／℃以上１０．０ｐｐｍ／℃以下でもよく、０．５ｐｐｍ／℃以上５．０ｐｐｍ／℃以下でもよい。また、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３に基づいた支持体１２の主面１２ａにおける最大高さ粗さＲｚは、例えば０．０１μｍ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の最大高さ粗さＲｚが０．０１μｍ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の最大高さ粗さＲｚ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。
【００２１】
接着剤層１３は第１接着剤層１３ａと感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂから構成される。第１接着剤層１３ａ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。本実施形態において、第１接着剤層１３ａを分解させるための光としてレーザー光を使用するので、第１接着剤層１３ａに含まれる、光の照射により分解可能な樹脂として、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。第１接着剤層１３ａ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、シリコーン樹脂、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。第１接着剤層１３ａの厚さは、例えば０．１μｍ〜１０μｍである。
【００２２】
感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂは、第１接着剤層１３ａ上に設けられており、支持体１２と積層体２１及び導電層３０とを第１接着剤層１３ａを介して接着するための層であり、光に反応して硬化可能な樹脂を含んでいる。本実施形態において、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂを硬化させるための光としてＵＶ光を使用するので、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに含まれる、光硬化可能な樹脂として、ＵＶ光が照射されることによって硬化可能な樹脂が用いられる。感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに含まれる樹脂としては、例えばウレタンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート、エポキシアクリレート、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、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。感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂの厚さは、例えば１μｍ〜１００μｍである。
【００２３】
導電層３０は、接着剤層１３上に設けられる金属層であり、例えばＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ等の導電性金属材料の１種またはこれらの金属の２種類以上が混合された導電性金属材料等が用いられる。導電層３０の厚みは、例えば０．００１μｍ〜５０μｍである。
【００２４】
第１樹脂層１４は、導電層３０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、又はシリコーン等の樹脂材料又はこれらの複合材料が用いられる。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。
【００２５】
接続パッド１５は、例えばＡｕ等の金属から構成される導電層であり、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０．００１μｍ〜３μｍである。
【００２６】
配線パターン１８は、例えばＡｕ、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、又はシリコーン等の樹脂材料又はこれらの複合材料が用いられる。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に設けられている開口部１９ａは、第１樹脂層１４の開口部１４ａと重なっておらず、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（図１参照）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。はんだを含む接続端子２０を介して配線パターン１８と半導体チップ２２の突起電極２３とが接続されることにより、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に含まれる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することができる。また、開口部１９ａに、Ｎｉ、Ａｕ、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、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、当該突起電極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３（ａ）〜（ｃ）及び図４（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３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｃ）は、配線基板の製造方法の一例を示す図である。
【００３０】
まず、図３（ａ）に示されるように、支持体１２の主面１２ａ上に第１接着剤層１３ａ、続いて感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂを形成する。第１接着剤層１３ａ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、加熱の後に硬化される。感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂ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。次に、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂ上に導電層３０を形成する。導電層３０は真空プレス法、真空ラミネート法、ロールラミネート法等の公知の方法にて積層される。なお、これらが積層された基板の製造方法の詳細については後述する。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示されるように、導電層３０上に第１樹脂層１４を設けた後、当該第１樹脂層１４に開口部１４ａを形成する。そして、当該開口部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。導電層３０は、めっき処理の際の通電層としての機能を果たす。接続パッド１５は、必ずしも設けなくてもよい。
【００３２】
次に、図３（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、Ａｕ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、又はＡｇ／Ｐｄ合金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。
【００３３】
次に、図４（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当該一部を厚くする。ここで、シード層１６のうち、めっき処理等が施されていない相対的に薄い領域を第１領域１６ａとし、めっき処理等が施されて相対的に厚い領域を第２領域１６ｂとする。第１領域１６ａは、第１樹脂層１４とレジスト１７と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、Ａｕ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、又はＡｇ／Ｐｄ合金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４（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、レジストをシード層上の一部の領域に形成し、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、図４（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。
【００３６】
最後に、図４（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。
【００３７】
次に、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）、及び図７（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５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）及び図７（ａ）〜（ｃ）は、半導体装置の製造方法の一例を示す図である。
【００３８】
まず、図５（ａ）に示されるように、支持体１２、接着剤層１３、導電層３０及び積層体２１を有する配線基板１１を準備する。尚、図５〜７において、配線基板１１の層構成については記載を省略しているが、配線基板１１は、図２及び図４（ｃ）で説明したものである。
【００３９】
次に、図５（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。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を設けることによって、半導体チップ２２を配線基板１１に固定すると共に、半導体チップ２２と配線基板１１との隙間を封止する。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、半導体チップを配線基板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。
【００４０】
次に、図５（ｃ）に示されるように、積層体２１の一方の主面２１ａ上にモールド樹脂２５を形成する。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。
【００４１】
次に、図６（ａ）に示されるように、支持体１２を介して第１接着剤層１３ａにレーザー光Ｌ１を照射する。支持体１２全体に渡ってレーザー光Ｌ１を照射してもよいし、支持体１２の所望の位置にレーザー光Ｌ１を照射してもよい。本実施形態では、第１接着剤層１３ａ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Ｌ１を照射する。レーザー光Ｌ１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Ｌ１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７８０〜１３００ｎｍ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、レーザー光Ｌ１を透過する。よって、支持体１２を透過したレーザー光Ｌ１のエネルギーは、第１接着剤層１３ａに吸収される。吸収されたレーザー光Ｌ１のエネルギーは、第１接着剤層１３ａ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、第１接着剤層１３ａの樹脂は熱分解温度に達し、熱分解する。これによって、第１接着剤層１３ａが支持体１２と積層体２１とを接着する力が弱まる。レーザー光Ｌ１を用いることで、感光性光分解樹脂接着剤層１３ａ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、感光性光分解樹脂接着剤層１３ａ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Ｌ１は支持体１２を介して感光性光分解樹脂接着剤層１３ａに照射されるため、半導体チップ２２にレーザー光Ｌ１によるダメージを与えずに感光性光分解樹脂接着剤層１３ａの接着力を効果的に弱めることができる。
【００４２】
次に、図６（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。導電層３０に接着剤層１３が付着している場合、導電層３０から接着剤層１３を除去する。例えば、導電層３０の裏面３０ｂに粘着テープを貼り付けた後ピールすることにより、裏面３０ｂ上に残存していた接着剤層１３を導電層３０から除去する。また、裏面３０ｂ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、当該混合溶液を裏面３０ｂ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、裏面３０ｂ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、当該有機溶剤を裏面３０ｂ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。次に、積層体２１から導電層３０を剥離する。導電層３０は、例えばエッチングによって除去される。以上により、図６（ｃ）に示されるように、積層体２１から支持体１２、接着剤層１３及び導電層３０を除去する。
【００４３】
次に、図７（ａ）に示されるように、積層体２１の裏面２１ｂ上に複数の外部接続端子３１を形成する。具体的には、積層体２１の接続パッド１５（図２を参照）が形成された部分に、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。
【００４４】
次に、図７（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３２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７（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。
【００４５】
以上に説明した本実施形態に係る配線基板１１は、半導体チップ２２と外部装置とを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の製造効率の改善に供される。また、この配線基板１１の支持体１２は透明性を有している。これにより、支持体１２を介して第１接着剤層１３ａに光が照射されることによって樹脂が分解し、第１接着剤層１３ａ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、当該配線基板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。
【００４６】
なお、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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てもよい。ここで、サブトラクティブ法とは、Ｃｕ層等の導体層上に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、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。
【００４９】
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。
【００５０】
（配線基板の製造に用いる基板の製造方法）
次に、上述した配線基板の製造に用いる基板（図３（ａ））の製造方法及びこれに用いるプレス装置について説明する。本発明の基板の製造方法及びプレス装置の理解を容易にするため、まず、図８を参照しながら、従来の基板の製造方法を説明し、その後、図９を参照しながら本発明に係る基板の製造方法及びプレス装置を説明する。
【００５１】
図８は、従来の導電層形成方法により基板を製造する方法の一例を示す図である。
【００５２】
図８（ａ）に示されるように、支持体１２の主面上に、第１接着剤層１３ａと、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂと、導電層３０とをこの順に積層し、押圧部材３３を用いて積層体をプレスする。所定時間経過後、プレスを解除する。
【００５３】
プレスを解除すると、図８（ｂ）に示されるように、導電層３０の反りや感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに含まれる気泡により、導電層３０表面の平坦度が低下する。この状態で、ＵＶ光Ｌ２を支持体１２の裏面から感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに照射すると、図８（ｃ）に示されるように、導電層３０の表面の平坦度が低下したまま感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂが硬化し、その結果、平坦度の低い基板が製造される。
【００５４】
図９は、実施形態に係る平板プレス装置を用いて基板を製造する方法の一例を示す図である。
【００５５】
図９（ａ）に示されるように、支持体１２の主面上に、第１接着剤層１３ａと、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂと、導電層３０とをこの順に積層し、実施形態に係る平板プレス装置を用いて積層体をプレスする。
【００５６】
平板プレス装置４０は、ステージ３４と、押圧部材３３と、プレス機構３８と、超音波照射装置３５と、光照射装置３９と、減圧チャンバ３６とを備える。
【００５７】
ステージ３４は、支持体１２を載置するための第１の平坦面３４ａを有する。本実施形態では、ステージ３４のうち、少なくとも支持体１２が載置される部分は、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂを硬化させるための光（例えば、ＵＶ光）を透過する材質により構成されている。尚、第１の平坦面３４ａは、ゴムや樹脂等の柔軟性を有する部材で構成してもよい。
【００５８】
押圧部材３３は、第１の平坦面３４ａと対向する第２の平坦面３３ａを有し、ステージ３４の上方に配置されている。第２の平坦面３３ａは、プレス時における導電層３０の損傷を防止するため、ゴムや樹脂等の柔軟性を有する部材で構成することが好ましい。
【００５９】
プレス機構３８は、第１の平坦面３４ａ及び第２の平坦面３３ａが互いに近づく方向及び遠ざかる方向に、押圧部材３３及びステージ３４の一方または両方を移動させる。プレス機構３８は、特に限定されないが、エアシリンダや油圧シリンダ等を用いて構成できる。
【００６０】
超音波照射装置３５は、ステージ３４に設けられ、第１の平坦面３４ａ上に載置された積層体に対して超音波を照射する。超音波照射装置３５の出力端子（図示せず）は、第１の平坦面３４ａに設けることが好ましい。
【００６１】
光照射装置３９は、ステージ３４の下面側に配置され、ステージ３４上に載置された積層体に対して、ステージ３４を通じて光を照射する。本実施形態では、光照射装置３９は、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂを硬化させるためのＵＶ光を出射する。
【００６２】
減圧チャンバ３６は、その収容空間内に、ステージ３４と押圧部材３３と超音波照射装置３５と、光照射装置３９とを密閉状態に収容し、収容空間内を減圧可能である。減圧は、図示しない真空ポンプ等を用いて行われる。
【００６３】
次に、図９（ｂ）に示されるように、ステージ３４上に載置された積層体を押圧部でプレスしたまま、超音波照射装置３５から超音波を出力する。このとき、減圧チャンバ３６の収容空間を減圧する。超音波照射により、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに含まれる気泡が脱泡される。超音波を感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに照射することにより、感光性硬化樹脂接着剤中に高圧部と低圧部が交互に存在することになる。低圧部では気泡が膨張し、その気体が圧力の低い部分にさらに集まり、互いにぶつかりながら大きくなって感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂから抜ける。また、減圧チャンバ３６を用いて減圧を行うことによって、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂからの脱泡が促進される。
【００６４】
導電層３０の表面の平坦性を保つため、平板プレス装置によるプレス状態のまま、ＵＶ光Ｌ２を光照射装置３９から感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに照射する。図９（ｃ）に示されるように、導電層３０の表面の平坦性が保たれたまま感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂが硬化し、その結果、平坦度の高い基板が製造される。
【００６５】
なお、本実施形態では、平板プレス装置４０が減圧チャンバ３６を備えている例を説明したが、減圧チャンバ３６を省略し、減圧せずに超音波を照射することによって感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂの脱泡を行ってもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、プレス状態を維持したまま、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂにＵＶ光Ｌ２を照射する例を説明したが、プレスを解除した後に、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに光を照射してもよい。この場合、平板プレス４０から光照射装置３９を省略してもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明に係る平板プレス装置によれば、減圧下でのプレス状態のまま、超音波照射装置３５に備わる超音波端子から超音波を感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに照射し、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに含まれる気泡を脱泡するため、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂの表面に気泡による凹凸がなく、平坦度の高い基板を製造することが可能となる。
【実施例】
【００６８】
本発明を以下の実施例に取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。
【００６９】
（実施例）
支持体１２は、厚さ４ｍｍ、サイズ３００ｍｍ×３００ｍｍのソーダガラスを使用した。光の照射により分解可能な第１接着剤層１３ａは、住友スリーエム株式会社製Ｌｉｇｈｔ−Ｔｏ−Ｈｅａｔ−Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ（ＬＴＨＣ）Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｃｏａｔｉｎｇを用いて形成した。感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂは、ＵＶ硬化接着剤である住友スリーエム株式会社製ＵＶ−Ｃｕｒａｂｌｅ−Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ＬＣ３２００を使用した。第１接着剤層１３ａ及び感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂは、いずれもスピンコートで形成した。第１接着剤層１３ａの厚みはドライで１μｍ、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂの厚みはウェットで７０μｍとした。導電層３０は、厚さ１０μｍの銅箔を使用した。
【００７０】
支持体１２の主面上に、第１接着剤層１３ａと、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂと、導電層３０とをこの順に積層した後に、支持体及びこれらの層を、平板プレス装置を用いてプレスした。プレスの押し圧は１ｋｇｆ／ｃｍ２とした。プレス状態のまま、超音波は２０ｋＨｚの超音波端子を用いて、超音波を感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂに照射した。次に、平板プレス装置によるプレス状態のまま、感光性硬化樹脂接着剤を硬化するために、支持体１２側から１０００ｍｊで露光した。その後プレスを解除し、実施例に係る基板を製造した。
【００７１】
（比較例）
支持体１２の主面上に、第１接着剤層１３ａと、感光性硬化樹脂接着剤層１３ｂと、導電層３０とをこの順に積層した後に、支持体及びこれらの層をプレスし、プレスを解除した後に、支持体１２側から１０００ｍｊで露光し、比較例に係る基板を製造した。
【００７２】
（評価結果）
実施例と比較例について、銅箔上の平坦度を比較した。なお、平坦度は面内を１０ｍｍ間隔で格子状に測定し、その最大値と最小値の差で比較した。その結果、比較例では２０μｍの平坦度であったのに対し、実施例は３μｍの平坦度となった。このことから、実施例に係る基板は、平坦度が高いことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、半導体のウエハレベルパッケージに用いる配線基板の製造に利用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１      半導体装置
１１    配線基板
１２    支持体
１３    接着剤層
１３ａ  第１接着剤層
１３ｂ  感光性硬化樹脂接着剤層
１４    第１樹脂層
１４ａ  開口部
１５    接続パッド
１６    シード層
１７    レジスト
１７ａ  開口部
１８    配線パターン
１９    第２樹脂層
１９ａ  開口部
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
３０    導電層
３１    外部接続端子
３２    ダイシングテープ
３３    押圧部材
３４    ステージ
３５    超音波端子
３６    減圧チャンバ
Ｌ１    レーザー光
Ｌ２    ＵＶ光
【図１】
2016134496.tif 000003
【図２】
2016134496.tif 000004
【図３】
2016134496.tif 000005
【図４】
2016134496.tif 000006
【図５】
2016134496.tif 000007
【図６】
2016134496.tif 000008
【図７】
2016134496.tif 000009
【図８】
2016134496.tif 000010
【図９】
2016134496.tif 000011