(57)【要約】【課題】樹脂インターポーザを用いる場合における接続信頼性を向上させる。【解決手段】樹脂インターポーザ４を、貫通ビア１Ａを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層１と、第１樹脂層上に設けられ、第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層２Ａと、金属配線２Ｂとを備える配線層２と、配線層上に設けられ、バンプ挿入穴３Ａを有し、第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層３とを備えるものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通ビアを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層と、金属配線とを備える配線層と、
前記配線層上に設けられ、バンプ挿入穴を有し、前記第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層とを備えることを特徴とする樹脂インターポーザ。
【請求項２】
前記第３樹脂層は、内部にカップリング剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載の樹脂インターポーザ。
【請求項３】
配線基板と、
前記配線基板上に実装され、貫通ビアを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層と、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層と、金属配線とを備える配線層と、前記配線層上に設けられ、バンプ挿入穴を有し、前記第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層とを備える樹脂インターポーザと、
前記樹脂インターポーザ上に実装され、前記バンプ挿入穴に挿入されるバンプを備える半導体チップとを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項５】
貫通ビアを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層と、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層と、金属配線とを備える配線層と、前記配線層上に設けられ、バンプ挿入穴を有し、前記第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層とを備える樹脂インターポーザを、配線基板上に実装する工程と、
前記バンプ挿入穴に半導体チップに設けられたバンプを挿入して、前記樹脂インターポーザ上に前記半導体チップを実装する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層が仮硬化状態になっている前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程の後、かつ、前記樹脂インターポーザ上に前記半導体チップを実装する工程の前に、前記第３樹脂層上にカップリング剤を塗布し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層を本硬化し、前記第３樹脂層の内部に前記カップリング剤を拡散させることを特徴とする、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程の前に、前記第３樹脂層が仮硬化状態になっている前記樹脂インターポーザの前記第３樹脂層上にカップリング剤を塗布し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層が仮硬化状態になっており、前記第３樹脂層上に前記カップリング剤が塗布されている前記樹脂インターポーザを、前記配線基板上に実装し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層を本硬化し、前記第３樹脂層の内部に前記カップリング剤を拡散させることを特徴とする、請求項５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、樹脂インターポーザ、半導体装置及びその製造方法、電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの高速化、高集積化に伴い、これらを搭載したサーバなどの電子装置では、半導体チップ間を微細配線で接続するとともに、半導体チップ間の伝送速度も高速化してきている。
これに対して、半導体チップに貫通ビア（Through Silicon Via；ＴＳＶ）などを形成し、半導体チップを積層し、微細なバンプで接続することで、高速伝送を実現する３次元実装が開発されている。
【０００３】
しかしながら、半導体チップにＴＳＶを形成する必要があるため、半導体チップ自体が高コスト化すること、プロセス上の課題も多いことなどから、例えばメモリなどの一部の用途に限定されている。
また、半導体チップとパッケージ基板（配線基板）の間に中間基板としてシリコンインターポーザなどを配置し、このシリコンインターポーザを介して、高速伝送を実現する２．５次元実装も開発されている。
【０００４】
この２．５次元実装も高速伝送に優れているが、これも、シリコンにＴＳＶを形成する必要があるため、高コストになってしまう。
そこで、低コスト化を目指してガラスインターポーザも開発されてきているが実用化までには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７９１８９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、さらなる低コスト化を目指して、樹脂を用いてインターポーザを形成することも検討されている。
特に、樹脂インターポーザは、金属配線以外は全て樹脂で形成するため、低コスト化に有利であると考えられる。
樹脂インターポーザを用いた実装では、まず、パッケージ基板上に樹脂インターポーザを実装し、さらに樹脂インターポーザ上に半導体チップを実装するプロセスが考えられる。
【０００７】
しかしながら、樹脂インターポーザでは、金属配線を微細化するために、感光性樹脂を用い、また、無機フィラーなどを入れられないため、熱膨張率の高い樹脂を用いることになる。この場合、厚さが薄いと、強度が小さく、ハンドリングが困難である（図９（Ａ）参照）。
そこで、樹脂インターポーザを、金属配線と熱膨張率の高い樹脂とからなる配線層のパッケージ基板と接続する側に、熱膨張率の低い樹脂層を備えるものとすることが考えられる（図９（Ｂ）参照）。
【０００８】
しかしながら、配線層と樹脂層の熱膨張率のミスマッチによって、樹脂インターポーザに反りが生じてしまうことになる。
そして、樹脂インターポーザに反りが生じていると、その上に半導体チップを実装するのが困難であり、また、実装できたとしても、応力が大きく、接合部が剥離してしまうなど、接続信頼性を低下させることになる（図１０参照）。
【０００９】
本発明は、樹脂インターポーザを用いる場合における接続信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つの態様では、樹脂インターポーザは、貫通ビアを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層と、第１樹脂層上に設けられ、第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層と、金属配線とを備える配線層と、配線層上に設けられ、バンプ挿入穴を有し、第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層とを備える。
１つの態様では、半導体装置は、配線基板と、上述の樹脂インターポーザと、樹脂インターポーザ上に実装され、バンプ挿入穴に挿入されるバンプを備える半導体チップとを備える。
【００１１】
１つの態様では、電子装置は、上述の半導体装置を備える。
１つの態様では、半導体装置の製造方法は、上述の樹脂インターポーザを、配線基板上に実装する工程と、バンプ挿入穴に半導体チップに設けられたバンプを挿入して、樹脂インターポーザ上に半導体チップを実装する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
１つの側面として、樹脂インターポーザを用いる場合における接続信頼性を向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態にかかる樹脂インターポーザの構成を示す模式的断面図である。
【図２】本実施形態にかかる樹脂インターポーザを備える半導体装置の構成を示す模式的断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態にかかる樹脂インターポーザを備える半導体装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図４】本実施形態にかかる樹脂インターポーザを備える半導体装置の変形例の構成を示す模式的断面図である。
【図５】本実施形態にかかる樹脂インターポーザを備える半導体装置の変形例の構成の一部を拡大して示す模式的断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態にかかる樹脂インターポーザを備える半導体装置の製造方法の具体例を説明するための模式的断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態にかかる樹脂インターポーザを備える半導体装置の製造方法の具体例を説明するための模式的断面図である。
【図８】本実施形態にかかる樹脂インターポーザを備える半導体装置の製造方法の変形例を説明するための模式的断面図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の課題を説明するための模式的断面図である。
【図１０】本発明の課題を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる樹脂インターポーザ、半導体装置及びその製造方法、電子装置について、図１〜図１０を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる樹脂インターポーザは、例えば、半導体チップとパッケージ基板（配線基板）の間に設けられ、これらを接続し、高速伝送を実現する２．５次元実装に用いられる。なお、樹脂インターポーザは、厚さが薄いため、薄膜インターポーザともいう。
【００１５】
本実施形態の樹脂インターポーザは、図１に示すように、第１樹脂層１と、第２樹脂層２Ａと金属配線２Ｂとを備える配線層２と、第３樹脂層３とを備える。
ここで、第１樹脂層１は、貫通ビア１Ａを備え、第１熱膨張率を有する。つまり、第１樹脂層１は、第２樹脂層２Ａの熱膨張率（第２熱膨張率）よりも低い熱膨張率（第１熱膨張率）を有する。このため、第１樹脂層１を低熱膨張率樹脂層又は低ＣＴＥ樹脂層ともいう。例えば、第１樹脂層１には、熱膨張率が１６ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下の低熱膨張率樹脂を用いれば良い。
【００１６】
ここでは、第１樹脂層１は、無機フィラー又はガラスクロスを含むことが好ましい。
例えば、第１樹脂層１は、樹脂と無機フィラーからなる樹脂組成物、又は、ガラスクロスを含む樹脂組成物によって構成されていることが好ましい。
ここで、樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの耐熱性の高い樹脂材料を用いれば良い。
【００１７】
また、無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウムの少なくとも１つから選ばれるものを用いるのが好ましい。
なお、第１樹脂層１に用いる樹脂の熱膨張率が第２樹脂層２Ａに用いる樹脂の熱膨張率よりも低いものであれば、第１樹脂層１は、無機フィラーやガラスクロスを含まないものとしても良い。
【００１８】
配線層２は、第１樹脂層１上に設けられる。そして、第２樹脂層２Ａは、第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する。このため、第２樹脂層２Ａを高熱膨張率樹脂層又は高ＣＴＥ樹脂層ともいう。例えば、第２樹脂層２Ａには、熱膨張率が１６ｐｐｍよりも大きい、好ましくは５０ｐｐｍよりも大きい高熱膨張率樹脂を用いれば良い。
ここでは、第２樹脂層２Ａは、感光性樹脂からなる。
【００１９】
例えば、配線層２は、高い熱膨張率を有する微細配線形成用の感光性樹脂からなる第２樹脂層２Ａ及び金属配線２Ｂからなる。
ここで、第２樹脂層２Ａを構成する感光性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）などを用いれば良い。
【００２０】
また、金属配線２Ｂとしては、例えば、銅、銅合金、銀、錫、金などを用いれば良い。なお、金属配線２Ｂは、微細な配線であるため、微細配線ともいう。
第３樹脂層３は、配線層２上に設けられる。そして、第３樹脂層３は、バンプ挿入穴３Ａを有し、第２樹脂層２Ａの熱膨張率（第２熱膨張率）よりも低い熱膨張率（第３熱膨張率）を有する。このため、第３樹脂層３を低熱膨張率樹脂層又は低ＣＴＥ樹脂層ともいう。例えば、第３樹脂層３には、熱膨張率（硬化後の熱膨張率）が１６ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下の低熱膨張率樹脂を用いれば良い。なお、バンプ挿入穴３Ａをビア穴ともいう。
【００２１】
ここでは、第３樹脂層３は、無機フィラー又はガラスクロスを含むことが好ましい。
例えば、第３樹脂層３は、樹脂と無機フィラーからなる樹脂組成物、又は、ガラスクロスを含む樹脂組成物によって構成されていることが好ましい。
ここで、樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの耐熱性の高い樹脂材料を用いれば良い。
【００２２】
また、無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウムの少なくとも１つから選ばれるものを用いるのが好ましい。
なお、第３樹脂層３に用いる樹脂の熱膨張率が第２樹脂層２Ａに用いる樹脂の熱膨張率よりも低いものであれば、第３樹脂層３は、無機フィラーやガラスクロスを含まないものとしても良い。また、第３樹脂層３に用いる樹脂は、第１樹脂層１に用いる樹脂と同じものであっても良いし、異なるものであっても良い。また、第１樹脂層１は、無機フィラーやガラスクロスを含まないものとしても良い。
【００２３】
また、第３樹脂層３へのバンプ挿入穴３Ａの形成は、レーザを用いて行なうことが好ましく、例えば、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザなどを用いることができる。
このように、本実施形態では、樹脂インターポーザ４を、高い熱膨張率を有する微細配線形成用の感光性樹脂からなる高熱膨張率樹脂層２Ａ及び金属配線２Ｂからなる配線層２を、配線層２の感光性樹脂よりも熱膨張率が低い低熱膨張率樹脂層１、３で挟んだ構造を有するものとしている。
【００２４】
このような構造を有するものとしているのは、以下の理由による。
つまり、配線層２のみからなる樹脂インターポーザ４（図９（Ａ）参照）では、ハンドリングが困難であるため、ハンドリングを容易にするために、配線層２の一方の側に樹脂層１を設けると（図９（Ｂ）参照）、配線層２と樹脂層１の熱膨張率のミスマッチによって、樹脂インターポーザ４に反りが生じてしまうことになる。
【００２５】
そして、樹脂インターポーザ４に反りが生じていると、その上に、図１０に示すように、半導体チップ６を実装するのが困難であり、また、実装できたとしても、応力が大きく、接合部（ここではマイクロバンプ９による接合部）が剥離してしまうなど、接続信頼性が低下してしまうことになる。なお、図１０中、符号５はパッケージ基板、符号７はバンプ、符号８はアンダーフィルを示している。
【００２６】
例えば、厚さ約５０μｍの低ＣＴＥ樹脂層１上に、厚さ約１０μｍの感光性樹脂を用いた配線層２を形成すると、約５００μｍ以上の反りが発生してしまう。例えば、樹脂インターポーザ４上に半導体チップ６を実装する場合、樹脂インターポーザ４と半導体チップ６の接合部９は約５０μｍ以下のマイクロバンプ９によって接合する。このため、樹脂インターポーザ４に約５００μｍ以上の大きな反りが発生している場合には、樹脂インターポーザ４上への半導体チップ６の実装は困難であるし、また、実装できたとしても、応力が大きく、接合部（ここではマイクロバンプ９による接合部）が剥離してしまうなど、接続信頼性が大きく低下してしまうことになる。
【００２７】
そこで、上述のように、樹脂インターポーザ４を、高い熱膨張率を有する微細配線形成用の感光性樹脂からなる高熱膨張率樹脂層２Ａ及び金属配線２Ｂからなる配線層２を、配線層２の感光性樹脂よりも熱膨張率が低い低熱膨張率樹脂層１、３で挟んだ構造を有するものとしている（図１参照）。
これにより、樹脂インターポーザ４を用いることで低コスト化を実現するとともに、ハンドリングを容易にし、さらに、接続信頼性を向上させることができる。
【００２８】
特に、樹脂インターポーザ４に反りが生じている場合には、半導体チップ６に設けられたバンプ（マイクロバンプ９）との接合部が剥離してしまうなど、接続信頼性を低下させることになる。このため、上述のように、樹脂インターポーザ４の半導体チップ６が実装される側にも低熱膨張率樹脂層３を設けることで、樹脂インターポーザ４の反りを低減し、樹脂インターポーザ４の半導体チップ６が実装される側の表面の平坦性を確保することで、この接合部の剥離を防止し、接続信頼性を向上させることができる。
【００２９】
なお、配線層２に低熱膨張率の無機系の材料からなる層を設けて反りを抑えることも考えられるが、無機系の材料は、配線層２に用いる樹脂に対して熱膨張率が低すぎ、熱膨張率の差が大きすぎるため、無機系の材料からなる層にクラックが生じてしまうことになる。これに対し、上述のように、配線層２に低熱膨張率の樹脂層１、３を設ける場合には、配線層２に用いる樹脂に対する熱膨張率差が無機系の材料ほど大きくないため、クラックが生じることはない。
【００３０】
ところで、上述のように構成される樹脂インターポーザ４を、図３（Ａ）に示すように、パッケージ基板（配線基板）５上に実装し、さらに、図３（Ｂ）に示すように、バンプ挿入穴３Ａに半導体チップ６に設けられたバンプ９を挿入して、樹脂インターポーザ４上に半導体チップ６を実装することで、半導体装置１０を製造することができる。この場合、半導体装置の製造方法は、樹脂インターポーザ４をパッケージ基板５上に実装する工程と、樹脂インターポーザ４上に半導体チップ６を実装する工程とを含むことになる。
【００３１】
この場合、半導体装置１０は、図２に示すように、上述のように構成される樹脂インターポーザ４と、樹脂インターポーザ４上に実装され、バンプ挿入穴３Ａに挿入されるバンプ９を備える半導体チップ６とを備えるものとなる。
ここで、半導体チップ６は、シリコンからなるものだけでなく、例えばＧａＮ、ＧａＡｓ、ＳｉＣなどの材料からなるものも用いることができる。
【００３２】
ここでは、半導体チップ６に樹脂インターポーザ４と接合するために設けられているバンプ９として、例えばマイクロバンプ（例えば銅、銀、錫、金などから選ばれる少なくとも１種の金属又はこれらの合金からなる金属バンプ；ポストバンプ；ここではポストバンプ上にはんだがめっきされている）が設けられている。
また、樹脂インターポーザ４の第１樹脂層１に設けられている貫通ビア１Ａとパッケージ基板５とは、上述の半導体チップ６に設けられているバンプ９よりもサイズの大きいバンプ（例えばＣ４バンプ；はんだバンプ；はんだボールバンプ）７を介して接続されている。そして、ここでは、樹脂インターポーザ４とパッケージ基板５の実装面との間にアンダーフィル８が充填されている。なお、半導体チップ６と樹脂インターポーザ４との間にはアンダーフィルは充填されていない。
【００３３】
なお、樹脂インターポーザ４及び半導体チップ６の実装は、例えばフリップチップボンダやマウンターを用いて行なうことができる。
このように構成される半導体装置１０は、図示していないが、例えばパッケージ基板５の裏面側に設けられ、上述の樹脂インターポーザ４とパッケージ基板５とを接続するためのバンプ７よりもサイズの大きいバンプ（例えばはんだバンプ；はんだボールバンプ）を介して、プリント基板上に実装され、例えばサーバなどの電子装置に搭載される。
【００３４】
ところで、上述の樹脂インターポーザ４を構成する第３樹脂層は、図４、図５に示すように、内部にカップリング剤３Ｂを含むものとするのが好ましい。これにより、樹脂インターポーザ４と半導体チップ６との密着性を向上させることができる。ここでは、後述するようにしてカップリング剤３Ｂを設けることで、カップリング剤３Ｂは、第３樹脂層３の内部に拡散しており、濃度分布が生じている。つまり、カップリング剤３Ｂは、半導体チップ６を構成するシリコン等又は金属配線２Ｂを構成する銅等と反応しやすいため、半導体チップ６と第３樹脂層３との界面近傍又は配線層２の表面に露出している金属配線（パッドを含む）２Ｂとの界面近傍に集まり、第３樹脂層３の内部でカップリング剤３Ｂの濃度分布が生じている。ここでは、第３樹脂層３の厚さ方向中央部分よりも厚さ方向の上下両側部分でカップリング剤３Ｂの濃度が高くなっているものとなる。これにより、密着性が良くない半導体チップ６と第３樹脂層３又は金属配線２Ｂと第３樹脂層３の密着性を向上させることができる。
【００３５】
ここで、カップリング剤３Ｂとしては、例えば、シランカップリング剤を用いることができる。また、シランカップリング剤としては、カップリング剤の分子中に、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、イミダゾール基、ビニル基、アミノ基、ジアルキルアミノ基、ピリジン基の少なくとも一つを含むものであることが好ましい。
この場合、上述の半導体装置の製造方法は、以下のようにすれば良い。
【００３６】
つまり、樹脂インターポーザ４をパッケージ基板（配線基板）５上に実装する工程において、第３樹脂層３が仮硬化状態（半硬化状態）になっている樹脂インターポーザ４をパッケージ基板５上に実装し（図７（Ａ）参照）、樹脂インターポーザ４をパッケージ基板５上に実装する工程の後、かつ、樹脂インターポーザ４上に半導体チップ６を実装する工程の前に、第３樹脂層３上にカップリング剤３Ｂを塗布し（図７（Ｂ）参照）、樹脂インターポーザ４をパッケージ基板５上に実装する工程において、第３樹脂層３を本硬化し、第３樹脂層３の内部にカップリング剤３Ｂを拡散させるようにすれば良い（図７（Ｃ）参照）。
【００３７】
ここで、カップリング剤３Ｂは、水溶液又はアルコール等の溶剤で希釈したものを、浸漬処理、スピンコートなどの塗布処理を施すことで、半硬化状態の第３樹脂層３上に形成することができる。また、カップリング剤雰囲気中に暴露することでも半硬化状態の第３樹脂層３上に形成することができる。
このように、樹脂インターポーザ４の第３樹脂層３が半硬化の状態でカップリング剤処理し、樹脂インターポーザ４上に半導体チップ６を実装した後に第３樹脂層３を本硬化させることによって、樹脂硬化時に、カップリング剤３Ｂが表面から容易にしみこみ、樹脂中に拡散するため、樹脂インターポーザ４と半導体チップ６との密着性を向上させることができる。
【００３８】
なお、上述の半導体装置の製造方法は、これに限られるものではなく、例えば、以下のようにしても良い。
つまり、樹脂インターポーザ４をパッケージ基板５上に実装する工程の前に、第３樹脂層３が仮硬化状態（半硬化状態）になっている樹脂インターポーザ４の第３樹脂層３上にカップリング剤３Ｂを塗布し（図８参照）、樹脂インターポーザ４をパッケージ基板（配線基板）５上に実装する工程において、第３樹脂層３が仮硬化状態になっており、第３樹脂層３上にカップリング剤３Ｂが塗布されている樹脂インターポーザ４を、パッケージ基板５上に実装し、樹脂インターポーザ４をパッケージ基板５上に実装する工程において、第３樹脂層３を本硬化し、第３樹脂層３の内部にカップリング剤３Ｂを拡散させるようにしても良い。
【００３９】
以下、半導体装置の製造方法について、具体例を挙げて、図６〜図８を参照しながら説明する。
まず、図６（Ａ）に示すように、貫通ビア１Ａが形成され、エポキシ樹脂及び無機フィラーからなるモールド樹脂（熱膨張率７ｐｐｍ；第１樹脂層１）に、感光性フェノール樹脂（熱膨張率５４ｐｐｍ）をスピンコートで塗布し、プリベーク、露光、現像、キュアを行い、膜厚約１０μｍの樹脂層（第２樹脂層２Ｂ；絶縁層）を形成する。
【００４０】
次に、スパッタで、チタンと銅を、それぞれ、約０．１μｍ、約０．３μｍの厚さで成膜し、シード層２Ｃを形成する。
その後、ビアや配線を設ける部分を開口したフォトレジストパターンを形成し、先に形成したシード層２Ｃを用いて銅の電気めっきを行なう。
そして、フォトレジストを剥離した後、フォトレジストの下に残存しているシード層２Ｃを、ウエットエッチングとドライエッチングで除去することで、ライン／スペース（Ｌ／Ｓ）＝２０／２０μｍの配線（ビアを含む；再配線）２Ａを形成する。これにより、樹脂層２Ｂ及び金属配線２Ａを備える配線層２が形成される。
【００４１】
次に、図６（Ｂ）に示すように、エポキシ樹脂及び無機フィラーからなり、厚さ約５０μｍの樹脂シート（硬化後で７ｐｐｍ；第３樹脂層３）を半硬化状態のまま、配線層２上にラミネートし、炭酸ガスレーザによって、図６（Ｃ）に示すように、Φ約６０μｍのバンプ挿入穴（ビア穴）３Ａを加工する。なお、バンプ挿入穴３Ａを形成した後に、例えばプラズマ処理やエキシマレーザで樹脂残渣を除去しても良い。
【００４２】
なお、この段階で、図８に示すように、カップリング剤３Ｂであるγ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−８０３、信越化学）の１ｗｔ％水溶液に浸漬することで、半硬化状態の樹脂シート３の表面にカップリング剤３Ｂを形成して、樹脂インターポーザ４を作製しても良い。
なお、上述のように第３樹脂層３として樹脂シートを用いるのに代えて、ポリイミド樹脂（硬化後で１６ｐｐｍ）をスピンコートし、約８０℃のプリベークによって乾燥させて、半硬化状態の第３樹脂層３としても良い。この場合も、炭酸ガスレーザによってΦ約６０μｍのバンプ挿入穴（ビア穴）３Ａを加工すれば良い。また、例えば、カップリング剤３Ｂであるγ-アミノプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−９０３、信越化学)の１ｗｔ％水溶液に浸漬することで、半硬化状態の第３樹脂層３の表面にカップリング剤３Ｂを形成して、樹脂インターポーザ４を作製しても良い。
【００４３】
次に、図７（Ａ）に示すように、上述のようにして作製した樹脂インターポーザ４を、厚さ約０．８ｍｍで、表面にＳＡＣ３０５からなるはんだ７が形成されたパッケージ基板５上に、フリップチップボンダを用いて搭載し、リフローによって接合する。
次に、アンダーフィル８をはんだ７によるはんだ接合部にディスペンスし、約１５０℃でアンダーフィル８を硬化させる。なお、この場合、第３樹脂層３の半硬化状態が維持されるように、第３樹脂層３を構成する樹脂として、アンダーフィル材料の硬化温度よりも高い硬化温度の樹脂を用いることになる。
【００４４】
次に、図７（Ｂ）に示すように、半硬化状態の樹脂シート３の表面に、カップリング剤３Ｂであるγ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−８０３、信越化学）を塗布する。
次に、図７（Ｃ）に示すように、Φ約５０ｍで高さが約４０μｍの銅ポストバンプ９上に約１０μｍのＳｎＡｇはんだ９Ａが形成された半導体チップ６（図５参照）を、フリップチップボンダによって、樹脂インターポーザ４上に搭載した後、リフローによってはんだ接合する。
【００４５】
そして、樹脂シート３を構成する無機フィラーを含むエポキシ樹脂を、約２００℃で、約１時間、加熱して硬化（本硬化）させることで、半導体チップ６、樹脂インターポーザ４、パッケージ基板５からなる半導体装置１０が完成する。
したがって、本実施形態にかかる樹脂インターポーザ、半導体装置及びその製造方法、電子装置によれば、樹脂インターポーザ４を用いる場合における接続信頼性を向上させることができるという効果を有する。
【００４６】
つまり、感光性樹脂を用いることによる微細配線形成と、低熱膨張率樹脂を用いることによる反りの低減を両立することができる。また、半導体チップ６を実装する側の低熱膨張率樹脂の表面にカップリング剤処理を行なっているため、半導体チップ６のバンプ接合部だけでなく、半導体チップ６と樹脂層３との間の密着も得られる。この結果、実装信頼性を向上させることができる。
【００４７】
なお、本発明は、上述した実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
以下、上述の実施形態に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
貫通ビアを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層と、金属配線とを備える配線層と、
前記配線層上に設けられ、バンプ挿入穴を有し、前記第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層とを備えることを特徴とする樹脂インターポーザ。
【００４８】
（付記２）
前記第３樹脂層は、内部にカップリング剤を含むことを特徴とする、付記１に記載の樹脂インターポーザ。
（付記３）
配線基板と、
前記配線基板上に実装され、貫通ビアを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層と、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層と、金属配線とを備える配線層と、前記配線層上に設けられ、バンプ挿入穴を有し、前記第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層とを備える樹脂インターポーザと、
前記樹脂インターポーザ上に実装され、前記バンプ挿入穴に挿入されるバンプを備える半導体チップとを備えることを特徴とする半導体装置。
【００４９】
（付記４）
前記第３樹脂層は、内部にカップリング剤を含むことを特徴とする、付記３に記載の半導体装置。
（付記５）
付記３又は４に記載の半導体装置を備えることを特徴とする電子装置。
【００５０】
（付記６）
貫通ビアを備え、第１熱膨張率を有する第１樹脂層と、前記第１樹脂層上に設けられ、前記第１熱膨張率よりも高い第２熱膨張率を有する第２樹脂層と、金属配線とを備える配線層と、前記配線層上に設けられ、バンプ挿入穴を有し、前記第２熱膨張率よりも低い第３熱膨張率を有する第３樹脂層とを備える樹脂インターポーザを、配線基板上に実装する工程と、
前記バンプ挿入穴に半導体チップに設けられたバンプを挿入して、前記樹脂インターポーザ上に前記半導体チップを実装する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００５１】
（付記７）
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層が仮硬化状態になっている前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程の後、かつ、前記樹脂インターポーザ上に前記半導体チップを実装する工程の前に、前記第３樹脂層上にカップリング剤を塗布し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層を本硬化し、前記第３樹脂層の内部に前記カップリング剤を拡散させることを特徴とする、付記６に記載の半導体装置の製造方法。
【００５２】
（付記８）
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程の前に、前記第３樹脂層が仮硬化状態になっている前記樹脂インターポーザの前記第３樹脂層上にカップリング剤を塗布し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層が仮硬化状態になっており、前記第３樹脂層上に前記カップリング剤が塗布されている前記樹脂インターポーザを、前記配線基板上に実装し、
前記樹脂インターポーザを前記配線基板上に実装する工程において、前記第３樹脂層を本硬化し、前記第３樹脂層の内部に前記カップリング剤を拡散させることを特徴とする、付記６に記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【００５３】
１  第１樹脂層
１Ａ  貫通ビア
２  配線層
２Ａ  第２樹脂層
２Ｂ  金属配線
３  第３樹脂層
３Ａ  バンプ挿入穴
３Ｂ  カップリング剤
４  樹脂インターポーザ
５  パッケージ基板
６  半導体チップ
７  バンプ
８  アンダーフィル
９  バンプ（マイクロバンプ；接合部）
１０  半導体装置
【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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