(57)【要約】【課題】接続パッドの接続信頼性を高め得るプリント配線基板を提供する。【解決手段】プリント配線基板は、樹脂層と、樹脂層の表面に、周縁部を除く一部が露出するとともに、周縁部が樹脂層から露出することなく樹脂層内部に埋め込まれている接続パッドとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層と、
前記樹脂層の表面に、周縁部を除く一部が露出するとともに、周縁部が前記樹脂層から露出することなく前記樹脂層内部に埋め込まれている接続パッドとを含む、プリント配線基板。
【請求項２】
前記樹脂層の前記表面から前記接続パッドの前記周縁部までの厚みが３μｍ以上である、請求項１に記載のプリント配線基板。
【請求項３】
前記接続パッドの前記周縁部における厚みが３μｍ以上である、請求項１または２に記載のプリント配線基板。
【請求項４】
前記樹脂層の厚みが１０μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項５】
前記接続パッドの前記周縁部を除く部分の厚みが５μｍ以上である、請求項１〜４のいずれかに記載のプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置、特に、外部端子であるランドの強度を高める技術に関し、例えば、ボール・グリッド・アレイパッケージ（以下、ＢＧＡという）やランド・グリッド・アレイパッケージ（以下、ＬＧＡという。）を備えた、半田バンプを介して半導体集積回路（以下、半導体チップという。）を積載するためのパッケージ基板等を形成するためのプリント配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多ピン化が進む今日、半導体チップのパッケージとしては、クワッド・フラット・パッケージ（ＱＦＰ）やテープ・キャリア・パッケージ（ＴＣＰ）のような雄編部からピン（外部端子）を取り出すパッケージでは、ピッチが狭くなるため、パッケージの製造限界およびボート・アセンブリの限界に近づいている。そこで、パッケージ主面全体に外部端子を配置することでパッケージサイズを大きくせずに多ピン化を実現する表面実装形態パッケージとして、ＢＧＡが提案されている。
【０００３】
ＢＧＡは複数の内部端子と複数の外部端子とが電気配線によって電気的に接続された配線基板を備えており、その内部端子の主面には半導体チップが実装され、内部端子郡ははんだなど電気的に接続されており、内部端子群、半導体チップは封止体で封止され、配線基板の露出された各外部端子であるパッドには半田バンプがそれぞれ突設されている。
【０００４】
図９に従来技術に係るＢＧＡの接続パッドの断面図を示す。従来のＢＧＡの接続パッドの構造としてはパッドの外周辺部がソルダレジスト膜によって被覆された構造（以下、ＳＭＤという。）と、ランドがソルダレジスト膜に被覆されていない構造（以下、ＮＳＭＤという。）との二つのタイプがある。すなわち、図９の（ａ）に示されているように、ＳＭＤにおいては、樹脂層２の一主面に円形形状に形成された接続パッド１の外周辺部が樹脂層２の一主面に被着されたソルダレジスト膜３によって被着されている。他方、図９の（ｂ）に示されているように、ＮＳＭＤにおいては、樹脂層２の一主面に円板状に形成された接続パッド１はソルダレジスト膜３によって被覆されておらず、完全に露出した状態になっている。
【０００５】
なお、ＢＧＡを備えた半導体チップは、非特許文献１に開示がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】香山晋、成瀬邦彦（監修）、「ＶＬＳＩパッケージング技術（下）」、株式会社日経ＢＰ社、１９９３年５月３１日、ｐ．１７３〜１７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術の接続パッドは、プリント基板下層の樹脂層（層間絶縁樹脂層）との密着性が低いため、剥離し易く、半導体チップとの接続信頼性に欠けることがあった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、接続パッドの接続信頼性を高め得るプリント配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、樹脂層と、樹脂層の表面に、周縁部を除く一部が露出するとともに、周縁部が樹脂層から露出することなく樹脂層内部に埋め込まれている接続パッドとを含む、プリント配線板である。
【００１０】
また、樹脂層の表面から接続パッドの周縁部までの半田パッドの開口から絶縁層との重なり厚みが３μｍ以上であってもよい。
【００１１】
また、接続パッドの周縁部における厚みが３μｍ以上であってもよい。
【００１２】
また、樹脂層の厚みが１０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
【００１３】
また、接続パッドの周縁部を除く部分の厚みが５μｍ以上であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接続パッドの接続信頼性を向上させたプリント基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一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説明図（ａ）および部分拡大断面図（ｂ）
【図２】本発明の一実施形態に係る支持体つき配線基板の断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る支持体つき配線基板の製造方法を示す断面図
【図４】本発明の一実施形態に係る支持体つき配線基板の製造方法を示す断面図
【図５】本発明の一実施形態に係る支持体つき配線基板の製造方法を示す断面図
【図６】支持体つき配線基板を用いた半導体装置の製造方法を示す断面図
【図７】支持体つき配線基板を用いた半導体装置の製造方法を示す断面図
【図８】支持体つき配線基板を用いた半導体装置の製造方法を示す断面図
【図９】従来技術に係るＢＧＡの接続パッドの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、同一若しくは対応する要素、又は、同一若しくは対応する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。
【００１７】
図１には、本発明の実施形態に係るプリント配線基板７（以下では単に配線基板７という）を用いて製造された半導体装置８を説明する図（図１の（ａ））および部分拡大断面図（図１の（ｂ））を示す。図１の（ａ）に示されるように、半導体装置８は、配線基板７と、半導体チップ５と、アンダーフィル９と、封止樹脂６と、複数の半田バンプ４とを備えている。なお配線基板７の詳細については後述する。
【００１８】
半導体チップ５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５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。半導体チップ５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５の線膨張係数（ＣＴＥ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）は、約２ｐｐｍ／℃〜４ｐｐｍ／℃（例えば３ｐｐｍ／℃）である。半導体チップ５の線膨張係数は、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。
【００１９】
半導体チップ５の表面５ａには、突起電極（バンプとも言う）１０が設けられている。半導体チップ５は、この突起電極１０を介して配線基板７の一方の主面７ａにて露出する接続端子（図示せず）と電気的に接続している。突起電極１０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１０は、半導体チップ５の領域内全体に配置されていてもよいし、半導体チップ５の周辺領域に配置されていてもよい。半導体チップ５と配線基板７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。半導体装置８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５及び配線基板７が互いに接続されている。
【００２０】
アンダーフィル９は、半導体チップ５を配線基板７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９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。
【００２１】
封止樹脂６は、半導体チップ５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。封止樹脂６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。
【００２２】
半田バンプ４は、配線基板７の他方の主面７ｂ上に設けられている接続パッド１に接続され、配線基板７内に設けられている配線パターン１８を介して半導体チップ５と電気的に接続している。半田バンプ４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。半田バンプ４がはんだから形成される場合、半田バンプ４を形成する前に、配線基板７の他方の主面７ｂにて接続パッド１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。
【００２３】
配線基板７は、樹脂層２と、樹脂層２内に設けられる接続パッド１、配線パターン１８及び図示しない接続端子を有している。接続パッド１は配線パターン１８に電気的に接続され、配線パターン１８は接続端子に電気的に接続され、接続端子は半導体チップ５に電気的に接続されることで、半田バンプ４と半導体チップ５とが電気的に接続される。
【００２４】
接続パッド１は、樹脂層２から周縁部を除いて一面が露出するとともに、周縁部が、樹脂層２の表面から露出することなく樹脂層２に埋め込まれている。これにより、接続パッド１の配線基板７に対する動きは規制される。このため、接続パッド１の樹脂層２における接合強度が上がり、配線基板７の接続信頼性を向上させることができる。
【００２５】
樹脂層２の表面、すなわち、配線基板７の他方の主面７ｂから接続パッド１の周縁部までの樹脂層２の厚み（主面７ｂに垂直な方向に沿った距離）（図１の（ｂ）におけるｗ１）は、高い接合強度を得るために３μｍ以上あることが好ましい。
【００２６】
また、接続パッド１の周縁部の厚み（図１の（ｂ）におけるｗ２）は、高い接合強度を得るために３μｍ以上あることが好ましい。
【００２７】
また、配線基板７（樹脂層２）の厚みは１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
また、接続パッド１の剛性を得るため、接続パッド１の周縁部以外の部分の厚み（図１の（ｂ）におけるｗ３）は、５μｍ以上であることが好ましい。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態に係る支持体つき配線基板１１の断面図である。図２に示されるように、支持体つき配線基板１１は、支持体１２と、接着剤層１３と、シード層３０と、配線基板７とを備えている。配線基板７は、第１樹脂層１４、接続パッド１、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。配線基板７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。配線基板７の厚さが０．００１ｍｍ以上であることによって、配線基板７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。配線基板７の厚さが１ｍｍ以下であることによって、支持体１２と配線基板７との線膨張率等の差に起因した支持体つき配線基板１１の反りを抑制できる。なお、本明細書における配線基板７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、支持体つき配線基板１１の主面に対する垂直方向に沿った長さとする。
【００３０】
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５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。
【００３１】
接着剤層１３は、剥離層１３ａ及び保護層１３ｂを含み支持体１２と配線基板７とを互いに接着するための層である。剥離層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。例えば光としてレーザー光を用い、剥離層１３ａ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。剥離層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。接着剤層１３の厚さは、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下である。
【００３２】
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、又はシリコー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以上３０μｍ以下である。
【００３３】
接続パッド１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内に設けられている。接続パッド１は、第１樹脂層１４の開口部１４ｂにおいて接着剤層１３と接していてもよい。接続パッド１の厚さは、例えば５μｍ以上３０μｍ以下である。
【００３４】
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１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１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以上２０μｍ以下である。
【００３５】
第２樹脂層１９は、第１樹脂層１４、接続パッド１、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以上３０μｍ以下である。
【００３６】
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５の突起電極１０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、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５の突起電極１０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１０と金めっきが施された接続端子との接合性が向上する。
【００３７】
次に、図３の（ａ）〜（ｃ）、図４の（ｄ）及び図５の（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、支持体つき配線基板１１の製造方法を説明する。図３の（ａ）〜（ｃ）、図４の（ｄ）及び図５の（ａ）〜（ｃ）は、支持体つき配線基板１１の製造方法の一例を説明する断面図である。
【００３８】
まず、図３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およびシード層３０を形成する。接着剤層１３およびシード層３０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。
【００３９】
次に、図３の（ｂ）に示されるように、シード層３０上にレジスト層１７を設けた後、レジスト層１７に開口部１７ａを形成する。そして、開口部１７ａ内に接続パッド１を形成する。レジスト層１７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１７ａ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、レジスト層１７の一部を除去することによって形成される。その後、レジスト層１７の開口部１７ａに、レジスト層１７の厚み以上の金属をめっき法で析出させて接続パッド１を形成する。
【００４０】
次に、図３の（ｃ）に示されるように、レジスト層１７を除去して、シード層３０上に第１樹脂層１４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。
【００４１】
次に、図４の（d）に示されるように、第１樹脂層１４に開口部１４ａを設けた後、第１樹脂層１４及び接続パッド１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１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。コスト、電気特性、及び製造容易性の観点からはＣｕ層が好適である。
【００４２】
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を有するレジスト層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の一部を厚くする。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及びレジスト層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、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。コスト、電気特性、及び製造容易性の観点からはＣｕ層が好適である。また、レジスト層１７の材料としては、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。
【００４３】
次に、図５の（ｂ）に示されるように、レジスト層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。レジスト層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、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、シード層３０と、接着剤層１３と、第１樹脂層１４、接続パッド１、配線パターン１８、第２樹脂層１９及び接続端子２０を含む配線基板７とを有する支持体つき配線基板１１を形成する。
【００４６】
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、支持体つき配線基板１１を用いて半導体装置８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、半導体装置８の製造方法の一例を説明する図である。
【００４７】
まず、図６の（ａ）に示されるように、支持体１２、接着剤層１３、及び配線基板７を有する支持体つき配線基板１１を準備する。支持体つき配線基板１１は、図２又は図５の（ｃ）によって示される支持体つき配線基板１１と同等である。なお、シード層３０は図示を省略する。
【００４８】
次に、図６の（ｂ）に示されるように、支持体つき配線基板１１上に複数の半導体チップ２２を搭載する。具体的には、支持体つき配線基板１１における配線基板７の一方の主面７ａ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を支持体つき配線基板１１に搭載する際、半導体チップ２２の突起電極２３と支持体つき配線基板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及び支持体つき配線基板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及び支持体つき配線基板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を支持体つき配線基板１１に搭載した後に、半導体チップ２２及び支持体つき配線基板１１の間に供給してもよい。また、半導体チップ２２又は支持体つき配線基板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を支持体つき配線基板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及び支持体つき配線基板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。
【００４９】
次に、図６の（ｃ）に示されるように、配線基板７の一方の主面７ａ上にモールド樹脂層２５を形成する。この際、モールド樹脂層２５によって半導体チップ２２を埋設する。モールド樹脂層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、モールド樹脂層２５によって封止されるように覆われていてもよい。
【００５０】
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にレーザー光Ｌを照射する。支持体１２全体に渡ってレーザー光Ｌ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Ｌを照射してもよい。半導体装置８の製造では、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、レーザー光Ｌを透過する。よって、支持体１２を透過したレーザー光Ｌのエネルギーは、接着剤層１３に吸収される。吸収されたレーザー光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と配線基板７とを接着する力が弱まる。
【００５１】
次に、図７の（ｂ）に示されるように、配線基板７から支持体１２を剥離する。支持体１２を配線基板７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。配線基板７に接着剤層１３が付着している場合、配線基板７から接着剤層１３を除去する。例えば、配線基板７の他方の主面７ｂ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７ｂ上に残存していた接着剤層１３を配線基板７から除去する。また、他方の主面７ｂ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７ｂ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７ｂ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７ｂ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７ｂに残存したままでもよいが、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、配線基板７から支持体１２及び接着剤層１３を除去する。
【００５２】
次に、図８の（ａ）に示されるように、配線基板７の他方の主面７ｂ上に複数の外部接続端子３１を形成する。具体的には、配線基板７の接続パッド１（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。
【００５３】
次に、図８の（ｂ）に示されるように、モールド樹脂層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配線基板７及びモールド樹脂層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配線基板７及びモールド樹脂層２５を切断する。以上により、図８の（ｃ）に示されるように、支持体つき配線基板１１を用いて形成された半導体装置８が製造される。
【００５４】
以上に説明した支持体つき配線基板１１では、半導体装置８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配線基板７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支持体つき配線基板１１とを別々に製造することができるため、半導体装置８の製造効率の改善に供される。また、この支持体つき配線基板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と支持体つき配線基板１１の配線基板７とを接合した後に、容易に支持体１２を配線基板７から剥離することができ、支持体つき配線基板１１を用いて製造される半導体装置８の薄型化が可能になる。さらに支持体つき配線基板１１を用いて半導体装置８を製造することによって、支持体つき配線基板１１のハンドリングを容易にすることができる。
【００５５】
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、支持体つき配線基板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が支持体つき配線基板１１に搭載不可能となること、及び半導体チップ２２と支持体つき配線基板１１とを接合する部分が破壊することが抑制される。
【００５６】
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。
【００５７】
支持体１２の主面１２ａの最大高さ粗さＲｚは、０．０１μｍ以上５μｍ以下であってもよい。この場合、支持体１２上に設けられる配線基板７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。
【００５８】
また、配線基板７の厚さは、０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。この場合、配線基板７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、支持体つき配線基板１１の反りを抑制できる。
【００５９】
また、光はレーザー光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。
【００６０】
また、支持体つき配線基板１１を用いて製造される半導体装置８は、支持体１２が除去された配線基板７と、表面に突起電極２３が設けられており、突起電極２３を介して配線基板７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８では、半導体チップ２２と外部接続部材である配線基板７とが別々に製造されているため、半導体装置８の製造効率が改善される。また、支持体つき配線基板１１における支持体１２が配線基板７から除去されていることによって、半導体装置８の薄型化が可能になる。また、接続パッド１の外部接続端子３１との接続信頼性が向上する。
【００６１】
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と配線基板７との間に発生する接続不良を抑制できる。
【００６２】
支持体つき配線基板１１、半導体装置８及び半導体装置８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、配線基板７に積層される半導体チップ２２は、個片化される支持体つき配線基板１１の領域に複数搭載されてもよい。また、配線基板７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。
【００６３】
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、例えば配線基板７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。
【００６４】
また、支持体つき配線基板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。
【００６５】
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、配線基板７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配線基板７を形成することもできる。
【実施例】
【００６６】
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。
【００６７】
（配線基板）
実施例では、まず、図３の（ａ）に示されるように、支持体１２の主面１２ａ上に剥離層１３ａ及び保護層１３ｂとシード層３０とを順に形成した。支持体１２の材料として、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１３ａ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１３ｂ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１３ａ及び保護層１３ｂは、いずれもスピンコート法により形成した。シード層３０として銅箔（三井金属鉱業株式会社製ＭＴ１８Ｅｘ）を使用した。銅箔は真空ラミネータにより貼り合せた。
【００６８】
次に、図３の（ｂ）に示されるように、シード層３０上にレジスト層１７を設けた後、レジスト層１７に開口部１７ａを形成した。レジスト層１７は、真空ラミネート法によってシード層３０上に形成した。レジスト層１７として、ＵＦＧ（８μｍ）（旭化成イーマテリアルズ株式会社製）を使用した。開口部１７ａは、露光装置（５ｋＷ高圧水銀灯）により設けた。そして、セミアディティブ法によって接続パッド１を形成した。接続パッド１の材料はＣｕとし、レジスト層１７よりも厚く（１０μｍ）した。
【００６９】
次に、図３の（ｃ）に示されるように、シード層３０上のレジスト層１７を除去した後、第１樹脂層１４をシード層３０上に形成した。レジスト層１７は現像液（１％無水炭酸ナトリウム水溶液）で除去した。第１樹脂層１４は、真空ラミネート法によってシード層３０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。
【００７０】
次に、図４の（ｄ）、図５の（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１樹脂層１４に開口部１４ａを設けて配線パターン１８を形成する。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。
【００７１】
最後に、図５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、配線基板７を有する支持体つき配線基板１１を得た。第１樹脂層１４、第２樹脂層１９及び配線パターン１８からなる配線基板７の厚さは、約０．０７ｍｍだった。
【００７２】
（半導体装置）
次に、得られた支持体つき配線基板１１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。支持体つき配線基板１１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と支持体つき配線基板１１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を支持体つき配線基板１１に圧着させ、加熱した。この後、半導体チップ２２を含む支持体つき配線基板１１の上面を、トランスファーモールド法により、モールド樹脂層２５を用いて封止した。そして、支持体つき配線基板１１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ＹＡＧレーザーを照射し、支持体１２を支持体つき配線基板１１より取り除いた。さらに、配線基板７及び接着剤層１３ａに粘着テープを貼り付けた後に粘着テープをピールすることにより、接着剤層１３ａを支持体つき配線基板１１より除去した。次に、配線基板７に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の（ａ）に示される半導体装置８を得た。
【００７３】
（半田バンプシェア試験によるボールシェア強度の評価）
上記のようにして作成された半導体装置８について、ボールシェア試験（ノードソン・アドアドバンテスト・テクノロジー株式会社製ボンドテスター）にて破壊モードの観察を行った。半導体装置８のボールシェアを観察した結果、破壊モードはボールちぎれで接続パッド１と第１樹脂層１４との密着が良好なことがわかった。ここで、接続パッド１の形成に用いられるパターニング工程において、レジスト層１７が厚く銅めっきがあふれないような接続パッドを形成して開口外周部分の樹脂中のオーバラップがない半導体装置を製造して、ボールシェア試験したところ接続パッドの底が第１樹脂層１４から剥離してしまい、接合強度が低いことが確認された。このようなボールシェア剥離モードの違いは、実施例に係る半導体装置８の製造工程においては、レジスト層１７を薄くすることで開口部からあふれた銅めっきが第１樹脂層１４とオーバラップし接続パッド１の第１樹脂層１４における接合強度が上がるためであると考えられる。したがって、パターニングレジストを薄くして銅めっきのオーバラップ部分を樹脂中に埋め込む配線基板を用いた方が、銅めっきのオーバラップがない配線基板を用いるよりも、接続パッド１と樹脂層の密着性が向上することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、半導体装置等に有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１    接続パッド
２    樹脂層
３    ソルダレジスト膜
４    半田バンプ
５    半導体チップ
５ａ    半導体チップ表面
６    封止樹脂
７    （プリント）配線基板
７ａ、７ｂ    配線基板主面
８    半導体装置
９    アンダーフィル
１０    突起電極
１１    支持体つき配線基板
１２    支持体
１２ａ    支持体主面
１３    接着剤層
１３ａ    剥離層
１３ｂ    保護層
１４    第１樹脂層
１４ａ、１４ｂ    第１樹脂層開口部
１６    シード層
１６ａ    第１領域
１６ｂ    第２領域
１７    レジスト層
１７ａ    レジスト層開口部
１８    配線パターン
１９    第２樹脂層
１９ａ    第２樹脂層開口部
２０    接続端子
２２    半導体チップ
２３    突起電極
２４    アンダーフィル
２５    モールド樹脂層
３０    シード層
３１    外部接続端子
３３    ダイシングテープ
Ｌ    レーザー光
【図１】
2017022213.tif 000003
【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】
2017022213.tif 000009
【図８】
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【図９】
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