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JP3908157B2 - フリップチップ型半導体装置の製造方法 - Google Patents

フリップチップ型半導体装置の製造方法 Download PDF

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JP3908157B2
JP3908157B2 JP2002343000A JP2002343000A JP3908157B2 JP 3908157 B2 JP3908157 B2 JP 3908157B2 JP 2002343000 A JP2002343000 A JP 2002343000A JP 2002343000 A JP2002343000 A JP 2002343000A JP 3908157 B2 JP3908157 B2 JP 3908157B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層配線基板上に半導体チップを搭載したフリップチップ型半導体装置及びその製造方法に関し、特に製造コストが低廉であり、多層配線基板の配線パターンのピッチを10μm以下とすることが可能なフリップチップ型半導体装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図16(a)及び(b)は従来のフリップチップ型半導体装置101を示す側面図である。図16(a)に示すフリップチップ型半導体装置101においては、半導体チップ102上に外部端子(図示せず)がチップの周辺部又は活性領域上にエリアアレ―配列で形成されており、この外部端子上に、半田、Au又はSn-Ag系合金等の金属材料により、突起状のバンプ103が形成されている。
【0003】
このフリップチップ半導体装置101は、図16(b)に示すように、多層配線実装基板104上に実装される。多層配線実装基板104には、電極パッド(図示せず)がフリップチップ型半導体装置101のバンプ配列パターンと同一パターンで形成されており、エンドユーザにおいては、このフリップチップ型半導体装置101をそのバンプ103と前記電極パッドとを整合させて多層配線基板104に実装する。このフリップチップ型半導体装置101を多層配線基板104に実装する際には、バンプ材料として半田を使用した場合は、通常、フラックス(Flux)を使用したIRリフロー工程で実装される。
【0004】
しかしながら、従来のフリップチップ型半導体装置101は、多層配線実装基板104に実装した後、多層配線実装基板104とフリップチップ型半導体装置101との線膨張係数のミスマッチにより、実装信頼性のうち、特に温度サイクル特性が劣化するという問題点が生じる。このような問題点を解決するために、従来、以下のような対策が施されている。
【0005】
先ず、多層配線実装基板104の線膨張係数をシリコンの線膨張係数に近づけるために、材料としては高価であるAlN、ムライト又はガラスセラミックス等のセラッミックス系の材料を使用して、線膨張係数のミスマッチを最小限にし、これにより、実装信頼性を向上させるという試みがなされてきた(例えば、特許文献1参照。)。この試みは、実装信頼性の向上という観点では効果があったものの、多層配線基板の材料が高価なセラミックス系材料を使用しているため、一般的にはハイエンドのスーパーコンピューター又は大型コンピューター等に適用用途が限定されてしまう。
【0006】
これに対して、近年、低廉でかつ線膨張係数が大きい有機系材料を使用した多層配線基板と、半導体チップとの間に、アンダーフィル樹脂を配置して、フリップチップ半導体装置を実装することにより、実装信頼性を向上できる技術が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。このように、アンダーフィル樹脂を半導体チップと有機系材料を使用した多層配線基板との間に配置することにより、半導体チップと有機系材料を使用した多層配線基板との間に存在するバンプ接続部分に働くせん断応力を分散させ、実装信頼性を向上させることができる。このように、アンダーフィル樹脂を、半導体チップと有機系材料製の多層配線基板との間に介在させることにより、安価な有機系材料を使用した多層配線基板を使用することが可能となる。
【0007】
しかしながら、この従来技術においては、アンダーフィル樹脂内にボイドが存在した場合、又は、アンダーフィル樹脂と半導体チップとの界面及びアンダーフィル樹脂と有機系材料を使用した多層配線基板との界面の接着特性が悪い場合には、製品の吸湿リフロー工程で、前記界面の剥離現象が発生して、製品が不良となってしまうという問題点がある。このため、この従来技術により、確実にフリップチップ型半導体装置の低コスト化を推進できるというものではなかった。
【0008】
また、一般的にフリップチップ型半導体装置の有機系材料を使用した多層配線基板には、バンプ配列パターンの最小ピッチ及びピン数の関係上、ビルドアップ基板と呼ばれる多層配線基板を使用するのが通常である。以下、このビルドアップ基板の製造方法を図17及び図18を参照して説明する。図17(a)乃至(c)は、従来のビルドアップ基板の製造方法を工程順に示す断面図であり、図18(a)乃至(c)は、図17の次の工程を示す断面図である。
【0009】
先ず、図17(a)において、絶縁性のガラスエポキシ系基材からなるコア基板110の両面に10〜40μm厚の所定厚さのCu箔層111が貼りつけられ、更にパターニング処理されている。そして、コア基板110にドリル加工等で穴開けした後、孔内にスルーホールめっき処理を施すことにより、貫通スルーホ―ル部112が形成されており、これにより、コア基板110の表裏両面のCu箔層111が電気的に接続されている。この場合に、後工程のプロセス安定性及び基板の品質安定性を考慮して貫通スルーホール部112には、通常、絶縁性のスルーホール穴埋め用樹脂113が充填されている。
【0010】
次に、図17(b)に示すように、コア基板110の表裏両面に存在するCu配線パターン上に絶縁性樹脂114を配置し、所定の位置にフォトレジスト技術を使用したケミカルエッチング法又はレーザー加工技術等により絶縁性樹脂開口部115を形成する。
【0011】
次に、図17(c)に示すように、電解Cuめっき処理の給電層及びコア基板上のCu配線パターン部との電気的接続を確保するために、例えば、Ti又はCu等の金属をスパッタリングすることにより、又はCuを無電解めっきすることにより、金属薄膜層116を形成する。
【0012】
その後、図18(a)に示すように、電解Cuめっき処理による配線パターン形成のため、厚さが20乃至40μm程度のフォトレジスト117又はドライフィルムを金属薄膜層116上に配置し、露光・現像処理を実施する。
【0013】
その後、図18(b)に示すように、金属薄膜層116を給電層として電解Cuめっき処理することにより配線パターン部118を形成する。
【0014】
その後、図18(c)に示すように、フォトレジスト117又はドライフィルムを剥離した後、配線パターン部118をマスクにして金属薄膜層116をウエットエッチングすることにより除去して、配線パターン部118を電気的に独立させる。
【0015】
そして、図17(b)乃至図18(c)の工程を繰り返すことにより、必要であれば6層又は8層のメタル構成の多層配線基板を作成することができる。
【0016】
【特許文献1】
特開2000−323620号公報
【特許文献2】
特開2001−203237号公報
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のビルドアップ基板の製造方法では、コア基板との熱膨張係数の不一致によるストレス緩和及び接続ビア(Via)部の信頼性等の多層配線基板の信頼性を考慮し、ビルドアップ層配線パターン部の厚さを確保するために、厚さが20〜40μm程度のフォトレジスト117又はドライフィルムを使用する必要性がある。よって、露光・現像工程でのパターン形成性は最小ピッチでも30μm程度しか実現できなかった。結果として、配線パターンピッチが最小でも30μm程度となってしまうため、多層配線基板の高密度性及び基板外形の小型化を推進することができない。また、通常ビルドアップ基板は、約500mm×600mmの大きさの大パネル上にて一括して製品を作製して、最終工程にてカッティング処理を施して単体の多層配線基板を取り出す製造工程を採用するため、多層配線基板単体の外形寸法の小型化を推進することができれば、1パネル当たりの取り数を増加させることができる。しかしながら、現状のビルドアップ基板の製造方法では、前述の配線パターンピッチが最小でも30μm程度にしか縮小できないため、多層配線基板単体の外形寸法を縮小させることができず、多層配線基板のコストを大幅に低減させることが困難であった。
【0018】
このような多層配線基板の製造方法においては、さらに反りの問題がある。コア基板110には反りが存在しており、ビルドアップ配線パターンを形成する露光・現像工程で、コア基板110に存在する反りによってレジストパターンの不整合が発生する。このような不整合は、製造歩留まりの低下を招くことになる。
【0019】
更に、コア基板の反りを抑制させるために、コア基板の表裏両面にビルドアップ層を形成する必要があり、本来必要とはしないビルドアップ配線層まで形成する必要が存在した。その結果、有機系多層配線基板は、必要以上の多層化を強いられることになってしまい、製造歩留を低下させ、これが製造コストの削減を阻止する要因になっている。
【0020】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、10μm以下の微細な配線パターンピッチの多層配線基板を高歩留、低コストで製造することができ、かつ必要以上に多層化を強いられず電気特性上有利な薄膜のフリップチップ型半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法は、少なくとも表裏両面に金属又は合金からなる本体部を有するベース基板の前記表裏両面に、夫々前記ベース基板側の電極パッド部及び外側の外部電極パッド部を含む多層薄膜配線を形成する工程と、前記ベース基板をその表面側と裏面側とに2分割して2個のベース基板一体型配線基板を形成する工程と、前記ベース基板の少なくとも一部を除去して前記電極パッド部を露出させる工程と、前記電極パッド部にバンプ電極を接続するようにして複数個のフリップチップ型半導体チップを前記電極パッド側の前記多層薄膜配線上に搭載する工程と、を有し、前記ベース基板は、表裏両面の金属又は合金からなる本体部の間に、中間金属層が積層された3層構造を有し、前記ベース基板を分離する工程において、前記中間金属層を、前記本体部よりも選択的にエッチングすることにより、前記ベース基板を2個に分離することを特徴とする。
【0022】
本発明においては、金属又は合金からなるベース基板上に多層薄膜配線を形成するため、多層薄膜配線の平坦性を向上させることができる。このため、10μm以下の微細な配線パターンピッチの多層配線基板を形成することができる。また、ベース基板の表裏両面に多層薄膜配線を形成した後、ベース基板をその表面側と裏面側とに2分割して2個のベ―ス基板一体型配線基板を形成するため、基板の反りの抑制を目的とした多層配線層の形成が不要になり、形成した多層薄膜配線を効率的に使用することができると共に、1回のプロセスで表裏2面に多層薄膜配線を形成することができるため、高歩留且つ低コストでフリップチップ型半導体装置を製造することができる。
【0023】
本発明に係る他のフリップチップ型半導体装置の製造方法は、少なくとも表裏両面に金属又は合金からなる本体部を有するベース基板の前記表裏両面に、夫々前記ベース基板側の電極パッド部及び外側の外部電極パッド部を含む多層薄膜配線を形成する工程と、前記ベース基板をその表面側と裏面側とに2分割して2個のベース基板一体型配線基板を形成する工程と、前記ベース基板の少なくとも一部を除去して前記電極パッド部を露出させる工程と、前記電極パッド部にバンプ電極を接続するようにして複数個のフリップチップ型半導体チップを前記電極パッド側の前記多層薄膜配線上に搭載する工程と、を有し、前記ベース基板は、表裏両面の金属又は合金からなる本体部の間に、多孔質膜を2枚の中間金属層が挟む3層膜を設けた5層構造を有することを特徴とする
【0024】
また、請求項3は、前記多層薄膜配線の前記外部電極パッド部に半田ボールを接合することを特徴とする。更に、請求項4は、前記半導体チップ毎に、前記多層薄膜配線を分離することを特徴とする。
【0025】
更に、請求項は、前記電極パッド部を露出させる工程は、前記ベース基板の表面上に前記電極パッド部に整合する領域を被覆しないようにしてフォトレジストを設け、このフォトレジストをマスクとして前記ベース基板をエッチング除去し、ベース基板が一部残存してステッフナー部となるステッフナー一体型多層薄膜配線基板を形成することを特徴とする。
【0026】
更にまた、請求項は、前記電極パッド部を露出させる工程は、前記ベース基板の全体を除去して前記電極パッド部が露出したフィルム状の多層薄膜配線を得る工程であり、この工程の後、前記多層薄膜配線における前記ベース基板が除去された側の面における前記電極パッド部に整合する領域を除く領域の少なくとも一部に、ステッフナー部を接合する工程を有することを特徴とする。
【0027】
更にまた、請求項は、前記ステッフナー部が金属又は合金により形成されていることを特徴とする。
【0028】
更にまた、請求項は、前記半導体チップを搭載後、前記半導体チップと前記ステッフナー部との間及び前記半導体チップと前記多層薄膜配線との間に樹脂を充填することを特徴とする。
【0029】
更にまた、請求項は、前記半導体チップには、半導体チップ冷却用のヒートスプレッダーが接合されていることを特徴とする。
【0030】
更にまた、請求項10は、前記多層薄膜配線の前記電極パッド部は、前記ベース基板を給電層として電解めっきすることにより形成しためっき層であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
【0031】
更にまた、請求項11は、前記ベース基板は、銅若しくは銅合金又はステンレス鋼製であることを特徴とする。
【0034】
更にまた、請求項12は、前記中間金属層に多孔質膜が積層されていることを特徴とする。
【0035】
更にまた、請求項14は、前記ベース基板は、表裏両面の金属又は合金からなる本体部の間に、多孔質膜を2枚の中間金属層が挟む3層膜を設けた5層構造を有することを特徴とする。
【0036】
更にまた、請求項15は、前記ベース基板は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板を金属又は合金のピンを打ち抜くことにより相互に固定したものであることを特徴とする。
【0037】
更にまた、請求項16は、前記ベース基板は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板を局部的に溶接することにより相互に固定したものであることを特徴とする。
【0038】
更にまた、請求項17は、前記ベース基板は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板の縁部を機械的に拘束することにより相互に固定したものであることを特徴とする。
【0039】
更にまた、請求項18は、前記ベース基板は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板を接着剤により局部的に接合することにより相互に固定したものであることを特徴とする。
【0040】
本発明に係るフリップチップ型半導体装置は、一面側に形成された電極パッド部及び他面側に形成された外部電極パッド部を含む多層薄膜配線と、前記多層薄膜配線の前記電極パッド部にバンプ電極が接続するようにして前記多層薄膜配線に搭載されたフリップチップ型半導体チップと、を有し、前記多層薄膜配線は、少なくとも表裏両面に金属又は合金からなる本体部を有するベース基板の前記表裏両面に、夫々前記ベース基板側の電極パッド部及び外側の外部電極パッド部を含む前記多層薄膜配線を形成した後、前記ベース基板をその表面側と裏面側とに2分割し、更に前記ベース基板の少なくとも一部を除去して前記電極パッド部を露出させたものであることを特徴とする。
【0041】
このフリップチップ型半導体装置において、請求項20は、前記多層薄膜配線は、前記半導体チップを搭載後、各半導体チップ毎に分離されたものであることを特徴とする。
【0042】
また、請求項21は、前記多層薄膜配線における前記半導体チップが搭載されていない領域に前記ベース基板が残存してステッフナー部が形成されており、前記半導体チップと前記ステッフナー部との間及び前記半導体チップと前記多層薄膜配線との間に、絶縁性封止樹脂が設けられていることを特徴とする。
【0043】
更に、請求項22は、前記多層薄膜配線の前記外部電極パッドには半田ボールが接合されていることを特徴とする。
【0044】
更にまた、請求項23は、前記半導体チップには、これを冷却するヒートスプレッダーが接合されていることを特徴とする。
【0045】
更にまた、請求項24は、前記ヒートスプレッダーは、Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni及びCrからなる金属性材料並びにアルミナ、AlN、SiC及びムライトからなるセラミック材料からなる群から選択された1種の材料により形成されていることを特徴とする。
【0046】
更にまた、請求項25は、前記ヒートスプレッダーは、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェノール系樹脂及びナフタレン系樹脂からなる群から選択されたいずれかの樹脂を主成分とし、Ag、Pd、Cu、Al、Au、Mo、W、ダイヤモンド、アルミナ、AlN、ムライト、BN及びSiCからなる群から選択されたいずれかのセラミックを含む熱伝導性接着剤により前記半導体チップに接合されていることを特徴とする。
【0047】
更にまた、請求項26は、前記多層薄膜配線は、絶縁性樹脂薄膜の形成及びパターニングと、導電性薄膜の形成及びパターニングにより、形成された多層構造の配線層であることを特徴とする。
【0048】
更にまた、請求項27は、前記絶縁性樹脂薄膜は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェノール系樹脂及びナフタレン系樹脂からなる群から選択されたいずれかの樹脂を主成分とするものであることを特徴とする。
【0049】
更にまた、請求項28は、前記多層薄膜配線は、前記電極パッド部と、この電極パッド部を覆うように形成され前記電極パッド部に整合する領域の一部に開口部が形成された絶縁性樹脂薄膜と、この絶縁性樹脂薄膜上に形成され前記開口部を介して前記電極パッド部に接続された前記外部電極パッド部と、この外部電極パッド部の端部を覆うソルダーレジスト膜と、を有するメタル2層構造であることを特徴とし、請求項29は、この多層薄膜配線の合計の膜厚が52乃至266μmであることを特徴とする。
【0050】
更にまた、請求項30は、前記多層薄膜配線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、前記外部電極パッド部と、ソルダーレジスト膜と、を有するメタル3層構造であることを特徴とし、請求項31は、この多層薄膜配線の合計の膜厚が77乃至396μmであることを特徴とする。
【0051】
更にまた、請求項32は、前記多層薄膜配線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、第1の配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、第2の配線部と、第3の絶縁性樹脂薄膜と、前記外部電極パッド部と、ソルダーレジスト膜と、を有するメタル4層構造であることを特徴とし、請求項33は、この多層薄膜配線の合計の膜厚が102乃至526μmであることを特徴とする。
【0052】
更にまた、請求項34は、前記多層薄膜配線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、第1の配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、第2の配線部と、第3の絶縁性樹脂薄膜と、第3の配線部と、第4の絶縁性樹脂薄膜と、前記外部電極パッド部と、ソルダーレジスト膜と、を有するメタル5層構造であることを特徴とし、請求項35は、この多層薄膜配線の合計の膜厚が127乃至656μmであることを特徴とする。
【0053】
更にまた、請求項36は、前記多層薄膜配線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、第1の配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、第2の配線部と、第3の絶縁性樹脂薄膜と、第3の配線部と、第4の絶縁性樹脂薄膜と、第4の配線部と、第5の絶縁性樹脂薄膜と、前記外部電極パッド部と、ソルダーレジスト膜と、を有するメタル6層構造であることを特徴とし、請求項37は、この多層薄膜配線の合計の膜厚が152乃至786μmであることを特徴とする。
【0054】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図1乃至図6は本発明の第1の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。先ず、図1(a)に示すように、平坦性が高く、かつ高い機械的強度を有するベース基板1を準備する。このベース基板1の素材は、例えば、ステンレス鋼(SUS)及びCu等の金属又は合金からなるものである。
【0055】
次に、図1(b)に示すように、ベース基板1の両面に、電極パッド部2を形成する。この電極パッド部2の形成は以下のようにして行うことができる。即ち、ベース基板1上にフォトレジストをコーティングして露光及び現像処理を施すことによりレジストパターンを形成し、その後、このレジストに覆われていない部分のベース基板1を給電層として機能させる電解めっき法により、Au層、Ni層及びCu層等をベース基板1上に順次形成することにより、例えば3層のめっき層を形成する。そして、前記フォトレジストを除去することにより、所定のパターンの電極パッド部2を形成することができる。このとき、電極パッド部2を形成する(Au層/Ni層/Cu層)の3層めっき層における各層の厚さは、例えば、Au層を0.3乃至3μm、Ni層を1乃至10μm、Cu層を10乃至50μm程度とし、3層めっき層全体の厚さを例えば11.3乃至63μmとする。
【0056】
次に、図1(c)に示すように、電極パッド部2が形成されている基板1の両面に、電極パッド部2を覆うように絶縁性樹脂薄膜層3を形成する。この絶縁性樹脂薄膜層3の形成は、以下の方法により行うことができる。即ち、液状の絶縁性材料をスピンコーティング法により全面に塗布するか、又はプラズマ表面処理技術を利用したCVD(Chemical Vapor Deposition)法若しくはPVD(Physical Vapor Deposition)法を使用して樹脂薄膜層を形成する。また、シート状の絶縁樹脂シートをベース基板1の両面にシートラミネート法を用いて1回の工程により、積層しても良い。なお、絶縁性樹脂薄膜層3は、例えば、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ナフタレン系樹脂のいずれかの樹脂を主成分として構成されている。このとき、電極パッド部2上における絶縁性樹脂薄膜層3の厚さは、例えば約20乃至80μm程度とする。
【0057】
次に、絶縁性樹脂薄膜層3の電極パッド部2上の部分を選択的に除去し、絶縁性樹脂薄膜の開口部4を形成する。この開口部4は、絶縁性樹脂薄膜層3が感光性材料で形成されている場合には、フォトリソグラフィによる露光及び現像処理によって形成することができる。一方、絶縁性樹脂薄膜層3が非感光性材料で形成されていれば、レーザー加工技術を使用するか、又は、フォトレジストのパターン形成を実施した後、プラズマ表面処理技術を利用したドライエッチング技術により絶縁性樹脂薄膜開口部4を形成することができる。
【0058】
次に、図1(d)に示すように、絶縁性樹脂薄膜層3上に金属薄膜配線部を形成するために、開口部4を含む全面に、金属薄膜層5を形成する。この金属薄膜層5の形成は、以下のようにして行うことができる。即ち、電極パッド部2との接着金属層として、Ti、Cr、Cu、Mo若しくはW等の金属又はそれらの合金をスパッタリング法等により成膜して薄膜を形成した後、続いて電極材料層として、Cu、Al若しくはNi等の金属又はそれらの合金からなる薄膜を、スパッタリング法、CVD法又は無電解めっき法等により連続して形成する。このとき、金属薄膜層5の厚さ、即ち、接着金属層及び電極材料層の合計の厚さは、例えば約0.2乃至2μmとする。
【0059】
その後、図2(a)に示すように、フォトレジストをコーティングした後、所定の配線パターンが抜けるように露光及び現像処理を施し、フォトレジストパタ―ンを形成した後、電解めっき法により、フォトレジストに覆われていない部分の金属薄膜層5上にCu等を形成してCuめっき層からなる配線パターンを形成する。その後、フォトレジストを剥離除去し、前記配線パターンをマスクにして下地の金属薄膜層5をエッチング除去することにより、接着金属層、電極材料層及びCuめっき層からなる金属薄膜配線部6を形成する(所謂Semi-Additive工法)。この金属薄膜配線部6は隣接する2個の電極パッド部2に接続された部分が相互に電気的に分断されているものである。また、金属薄膜配線部6はCuめっき層の分だけ、金属薄膜層5よりも厚いものである。金属薄膜配線部6の厚さ、即ち、接着金属層及び電極材料層からなる金属薄膜層5とCuめっき層との合計の厚さは、例えば約5乃至50μmとする。
【0060】
また、金属薄膜配線部6のパターンピッチが20μm以下と極めて微細な場合には、金属薄膜層5をパターニングすることにより、金属薄膜配線部6を形成することができる。即ち、金属薄膜層5にフォトレジストをコーティングして所定の配線パターンが残るように露光・現像処理を施す。その後、ウエットエッチング法又はプラズマ表面処理技術を利用したドライエッチング法により、配線パタ―ンにパターニングされた前記フォトレジストにより覆われていない部分の金属薄膜層5を選択的にエッチング除去する。その後、フォトレジストを除去することにより、金属薄膜配線部6を形成することができる。この場合は、金属薄膜配線部6の厚さは金属薄膜層5と実質的に同一である。
【0061】
次に、図2(b)、図2(c)及び図3(a)に示すように、絶縁性樹脂薄膜層3aの形成、金属薄膜配線部6aの形成及び絶縁性樹脂薄膜層3bの形成までの工程を、所定のパターンにより繰り返すことにより、予め決められている所定の多層配線構造を形成する。即ち、図3(a)に示すように、ベース基板1上に電極パッド部2が形成され、この電極パッド部2に接続された1層目の金属薄膜配線部6が形成され、更に1層目の金属薄膜配線部6に接続された2層目の金属薄膜配線部6aが形成されており、2層構造の多層金属配線が形成される。
【0062】
次に、図3(b)に示すように、最外層(最上層)の絶縁性樹脂薄膜層3bの上に、上述の金属薄膜配線形成技術を使用して、金属薄膜及びめっき層からなる外部パッド電極部7を所定のパターンで形成する。この外部パッド電極部7のパターンは所定の外部端子電極パターンに対応するものである。このとき、外部パッド電極部7の厚さは電極パッド部2の厚さと同一とし、例えば約11.3乃至63μmの範囲内とする。
【0063】
その後、図3(c)に示すように、多層配線構造及び外部パッド電極部7を保護するために、ソルダーレジスト膜8を全面に形成する。ソルダーレジスト膜8における外部パッド電極部7上の部分の厚さは、例えば約10乃至60μmとする。次いで、外部パッド電極部7上の部分のソルダーレジスト膜8のみを除去して開口部を設ける。この開口部の形成方法は、以下のとおりである。例えば、ソルダーレジスト膜8が非感光性材料で形成されている場合は、フォトレジストをコーティングした後、露光・現像処理して前記フォトレジストをパターニングし、このフォトレジストのパタ―ンをマスクとして、ウエットエッチング法又はプラズマ表面処理技術を利用したドライエッチング法により、ソルダーレジスト膜8に開口部を形成する。一方、ソルダーレジスト膜8が感光性材料で形成されている場合は、そのまま露光・現像処理を施してソルダーレジスト膜8に開口部を形成しても良い。これにより、ソルダーレジスト膜8は外部パッド電極部7の端部を覆い、外部パッド電極部7を保護することができる。また、図3(b)に示す多層配線構造における絶縁性樹脂薄膜層3、3a、3bの機械的及び化学的ストレスに対する信頼性が極めて高い場合には、ソルダーレジスト膜8を形成する必要はない。
【0064】
次に、図4(a)に示すように、ベース基板1をその表面に平行に2分割する。
【0065】
これにより、図4(b)に示すように、ベース基板1上に多層薄膜配線9が形成されたベース基板一体型多層薄膜配線基板10を2枚得ることができる。なお、このベース基板1を2分割する方法としては、ベース基板1が機械加工特性に優れた金属板により形成されているため、通常の金属板加工用の機械加工装置を用いることにより、容易に2分割することができる。
【0066】
次に、図4(c)に示すように、分割後のベース基板一体型多層薄膜配線基板10におけるベース基板1側の表面上にフォトレジスト層11を形成し、多層薄膜配線9の電極パッド部2の形成領域に整合する基板1の領域が露出するように、フォトレジスト層11をパターニング処理する。次に、フォトレジスト層11をマスクとしてベース基板1をケミカルエッチングする。
【0067】
これにより、図5(a)に示すように、多層薄膜配線9の電極パッド部2を露出させる。その後、フォトレジスト層11を除去することにより、ステッフナー(支持枠)一体型多層薄膜配線基板12を得ることができる。
【0068】
ベース基板1のケミカルエッチングは以下のようにして行うことができる。即ち、ベース基板1がCu系の金属材料である場合は、塩化第2銅水溶液又はアンモニア系アルカリエッチャントにより、Cu系金属材料を選択エッチングすることができる。また、ベース基板1がステンレス(SUS)系金属材料である場合は、塩化第2鉄水溶液を使用することにより、ベース基板1を選択エッチングするこができる。この場合に、パッド電極部2の層構成は、表層(形成時の最下層)にAu層が存在するため、前記塩化第2銅水溶液、アンモニア系アルカリエッチャント、及び塩化第2鉄水溶液に対し、化学的に安定で、Au層が侵されることはない。このため、ベース基板1を選択的にエッチング除去しても、パッド電極部2が消失することはない。
【0069】
次に、図5(b)に示すように、このステッフナー一体型多層薄膜配線基板12を上下逆に反転した後、図6(a)に示すように、フリップチップ型半導体チップ13を搭載する。
【0070】
即ち、図6(a)に示すように、フリップチップ型半導体チップ13を、そのバンプ電極14を下方にし、多層薄膜配線9の電極パッド部2とバンプ電極14とを整合させて、ステッフナー一体型多層薄膜配線基板12上に搭載し、フリップチップ実装処理を施す。この際、フリップチップ型半導体チップ13のバンプ電極14がSn及びPb等の金属材料を主成分とする半田であれば、フラックス(Flux)を使用した加熱リフロー工程によりフリップチップ実装が可能である。また、バンプ電極14がAu及びIn等の金属材料を主成分とするものであるならば、熱圧着方式によりフリップチップ実装が可能である。
【0071】
その後、図6(b)に示すように、フリップチップ半導体チップ13、フリップチップ接続部分及び多層薄膜配線基板12を保護する目的で、フリップチップ半導体チップ13の側面とフリップチップ接合部との間及び多層薄膜配線基板12の露出領域に、絶縁性封止樹脂15を配置する。
【0072】
この絶縁性封止樹脂の配置方法としては、真空封止技術を使用したインジェクション樹脂注入技術、トランスファー封止技術、又は液状アンダーフィル材料を使用した封止技術等を使用することができる。アンダーフィル樹脂としては、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェノール系樹脂、又はナフタレン系樹脂のいずれかの樹脂を主成分として構成することができる。
【0073】
その後、電極パッド部2の反対側の外部電極パッド部7に、外部端子としてSn等の金属材料を主成分とする半田ボール16を搭載する。この際、外部電極パッド部7にフラックス(Flux)を選択的に塗布した後に、半田ボール16を被着し、IRリフロー工程により加熱処理を施すことにより、半田ボール16を外部電極パッド部7に搭載することが可能である。
【0074】
その後、図6(c)に示すように、ダイシングブレード等を使用した切断分離技術により、フリップチップ型半導体装置の個片処理を実施する。これにより、フリップチップ型半導体装置100を得ることができる。
【0075】
図6(c)に示すように、本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置100においては、多層薄膜配線9が設けられている。多層薄膜配線9は、ソルダーレジスト膜8、外部電極パッド部7、絶縁性樹脂薄膜層3b、金属薄膜配線部6a、絶縁性樹脂薄膜層3a、金属薄膜配線部6、絶縁性樹脂薄膜層3、電極パッド部2がこの順に積層されて形成されており、メタル4層構造となっている。そして、外部電極パッド部7は絶縁性樹脂薄膜層3bの開口部を介して金属薄膜配線部6aに接続されており、金属薄膜配線部6aは絶縁性樹脂薄膜層3aの開口部を介して金属薄膜配線部6に接続されており、金属薄膜配線部6は絶縁性樹脂薄膜層3の開口部を介して電極パッド部2に接続されている。多層薄膜配線9を構成する各層の厚さは、例えば、ソルダーレジスト膜8が10乃至60μm、外部電極パッド部7が11.3乃至63μm、絶縁性樹脂薄膜層3bが20乃至80μm、金属薄膜配線部6aが5乃至50μm、絶縁性樹脂薄膜層3aが20乃至80μm、金属薄膜配線部6が5乃至50μm、電極パッド部2が11.3乃至63μmである。従って、多層薄膜配線9全体の厚さは、例えば、102乃至526μmとなっている。
【0076】
そして、多層薄膜配線9における電極パッド部2には、フリップチップ型半導体チップ13のバンプ電極14が接続されており、これにより、多層薄膜配線9における電極パッド部2側の面に、1個のフリップチップ型半導体チップ13が搭載されている。また、多層薄膜配線9における電極パッド部2側の面におけるフリップチップ型半導体チップ13が搭載されていない領域の一部には、Cu系金属材料又はステンレス系金属材料からなるステッフナー(支持枠)が接合されている。このステッフナーは、平板状のベース基板1(図4(c)参照)が選択的に除去されて形成されたものである。更に、多層薄膜配線9とフリップチップ型半導体チップ13との間、及びステッフナーとフリップチップ型半導体チップ13との間には、絶縁性封止樹脂15が充填されている。一方、多層薄膜配線9の外部電極パッド部7には、半田ボール16が搭載されている。
【0077】
本実施形態によれば、多層配線基板の製造方法において、多層薄膜配線9の平面度を高く維持することができ、この多層薄膜配線9において内部応力の発生が抑制される。即ち、本実施形態においては、平坦性が高いベース基板1上に多層配線構造(多層薄膜配線9)を形成するので、多層薄膜配線9も平坦性が高く、歪みがなく、内部応力が小さい。このため、多層薄膜配線形成時の熱的安定性が高く、製造歩留が高いと共に、線幅及び線間隙(Line & Space)が夫々10μm以下の微細配線を形成することができる。更に、ベース基板1の両面に多層薄膜配線9を形成し、これにフリップチップ型半導体チップ13を搭載した後に、ベース基板を2分割してベース基板の表裏で2個の半導体装置を製造しているため、ベース基板1上に形成した多層配線を有効に使用することができ、1回の製造プロセス当たりの生産量が従来の2倍となり、生産性が向上して製造コストが低減する。
【0078】
なお、本実施形態においては、多層薄膜配線9をメタル4層構造とする例を示したが、多層薄膜配線は、(ソルダーレジスト膜/外部パッド電極部/絶縁性樹脂薄膜層/電極パッド部)からなるメタル2層構造であってもよい。この場合、各層の厚さは前述のとおりなので、多層薄膜配線の合計の厚さは、例えば52乃至266μmとなる。また、多層薄膜配線は、(ソルダーレジスト膜/外部パッド電極部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/電極パッド部)からなるメタル3層構造であってもよい。この場合、多層薄膜配線の合計の厚さは、例えば77乃至396μmとなる。更に、多層薄膜配線は、(ソルダーレジスト膜/外部パッド電極部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/電極パッド部)からなるメタル5層構造であってもよい。この場合、多層薄膜配線の合計の厚さは、例えば127乃至656μmとなる。更にまた、多層薄膜配線は、(ソルダーレジスト膜/外部パッド電極部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/電極パッド部)からなるメタル6層構造であってもよい。この場合、多層薄膜配線の合計の厚さは、例えば152乃至786μmとなる。
【0079】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図7は本発明の第2実施形態に係るフリップチップ型半導体装置を示す断面図である。フリップチップ型半導体チップは、一般的には、多ピンの高速系ロジック系デバイスに適用されることが多く、その際、半導体チップの放熱性をいかに確保するかが課題となる。本第2実施形態は、フリップチップ型半導体装置の熱特性を向上させたものである。
【0080】
即ち、第2の実施形態においては、フリップチップ型半導体チップ13の裏面に放熱性接着剤17を塗布し、かつステッフナー一体型多層薄膜配線基板12のステッフナーであるベース基板1上に接着剤18を塗布し、これらの放熱性接着剤17及び接着剤18を介して、ヒートスプレッダー19が接合されている。これにより、半導体チップの放熱性を高めることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
【0081】
この放熱用のヒートスプレッダー19は、Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni、又はCr等の金属又はその合金を使用して形成することができる。また、このヒートスプレッダー19は、アルミナ、AlN、SiC、ムライト等のセラミック材料により形成することもできる。
【0082】
更に、放熱性接着剤17は、例えば、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェノール系樹脂、又はナフタレン系樹脂のいずれかの樹脂を主成分とし、この主成分に、Ag、Pd、Cu、Al、Au、Mo、W、ダイヤモンド、アルミナ、AlN、ムライト、BN、SiC、等のセラミック材料を含有するものである。
【0083】
次に、本発明の第3の実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。図8(a)乃至(c)は本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図であり、図9(a)及び(b)は図8の次の工程を示す断面図である。図8(a)に示すように、本実施形態のベース基板は、2枚の金属層20とその間に挟まれた中間金属層21とからなる3層金属クラッド材である。この3層金属クラッド材の構成は、例えば、金属層20/中間金属層21/金属層20が、夫々Cu/Al/Cu、SUS/Al/SUS、又はSUS/Cu/SUSである。
【0084】
次に、図8(b)に示すように、第1の実施形態と同様に、電極パッド部2を3層クラッド材の両面、つまり、金属層20の両外面に所定のパターンで形成する。
【0085】
その後、図8(c)に示すように、第1の実施形態と同様に、所定の多層薄膜配線9を3層金属クラッド材の両面、即ち、金属層20の両外面に形成する。
【0086】
次に、図9(a)に示すように、3層金属クラッド材の中間金属層21のみを、選択的にケミカルウエットエッチングにより除去し、2枚の金属層20を相互に分離する。
【0087】
これにより、図9(b)に示すように、金属層20上に多層薄膜配線9が形成された基板が2枚得られる。この中間層21のケミカルウエットエッチングは、3層金属クラッド材の中間金属層21がAlで形成されている場合は、例えば、TMAH水溶液(テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド)等のアルカリ水溶液を使用すればよい。また、3層金属クラッド材の中間金属層21がCuで形成されている場合は、塩化第2銅系エッチング液又は硫酸過水系エッチング液を使用すればよい。その後は、第1の実施形態と同様の工程により、所定の半導体装置を得ることができる。これにより、本実施形態においては、前述の第1の実施形態と比較して、より容易且つ短時間に、ベース基板を2分割することができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
【0088】
次に、本発明の第4の実施形態について、図10を参照して説明する。図10は本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。本第4実施形態は、第3の実施形態の改良であり、3層金属クラッド材の中間金属層21の選択的エッチング除去をより容易にするものである。
【0089】
本第4実施形態は、ベース基板として、2層の中間金属層21間に、液体浸透性が優れた多孔質膜22を挟み、更に中間金属層21の外面に金属層20を設けた5層構成基材を使用する。具体的には、このベース基板は、金属層20/中間金属層21/多孔質膜22/中間金属層21/金属層20が、例えば、夫々、Cu/Al/多孔質膜/Al/Cu、SUS/Al/多孔質膜/Al/SUS又はSUS/Cu/多孔質膜/Cu/SUSの構成からなる5層構成基材である。なお、多孔質膜22は例えば多孔質ポリイミドからなる。
【0090】
このように構成されたベース基板においては、第3実施形態における図9(a)の中間金属層を選択的にケミカルエッチングして除去する工程をより容易にする効果がある。具体的には、ケミカルエッチングの際に、多孔質膜22は液体浸透性が極めて優れているために、ケミカルエッチング液が多孔質膜22を介してベ―ス基板の中心部まで容易かつ迅速に浸透し、中間金属層21を容易に除去することができる。このため、Al又はCu等の金属からなる中間金属層21のエッチング除去がプロセス的に安定化し、更に、処理時間も短縮される。従って、本第4実施形態は、半導体装置の品質の安定化及びコスト削減に有効である。なお、中間金属層21は、1枚でもよい。また、1枚の中間金属層21を2枚の多孔質膜22が挟むような構造でも良い。
【0091】
以下、第5乃至第8の実施形態は、第3及び第4の実施形態のように、中間金属層21を中心部に設けたベース基板を使用することなく、容易にベース基板を2分割できるようにしたものである。
【0092】
図11は本発明の第5の実施形態を示す図であり、(a)は断面図、(b)は斜視図である。本第5実施形態においては、ベース基板として、Cu又はステンレス鋼(SUS)の2枚の単層の金属板30を重ね合わせ、この金属板30の4隅部に金属ピン23を打ち込むことにより、2枚の単層金属板30を張り合わせたものである。即ち、2枚の単層の金属板30を金属ピン23により、一体化処理している。この2枚重ねの金属板からなるベース基板に対して、前述の各工程により多層薄膜配線9を形成し、その後、金属ピン23を外して、2枚の金属板30を分離すればよい。この金属ピン23は、金属板30に打ち込むことにより、金属板30を摩擦接合しているが、この摩擦接合の力の大きさを適切に調節すれば、薄膜形成工程においては両金属板30が分離しないように保持し、その後、両金属板30間を引き離すような力を印加することにより、金属ピン23を金属板30からはずして、両金属板30を容易に分離できるようにすることができる。なお、この金属ピン23を含む4隅部を、金属板30からなるベース基板の本体から切断分離するようにして、金属板30を分離しても良い。
【0093】
次に、図12を参照して本発明の第6の実施形態について説明する。図12は本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。本第6実施形態においては、ベース基板として、Cu又はステンレス鋼(SUS)製の単層の2枚の金属板30aを重ね合わせ、金属板30aの縁部に溶接金属加工技術を使用して部分的溶接加工部24を設ける。即ち、重ね合わせた金属板30aの縁部をスポット溶接するか、又は金属板30aの辺縁に沿って縁部を溶接することにより、両金属板30aを接合する。その後、前述の各工程により、多層薄膜配線9を形成し、部分的溶接加工部24を含む縁部を、金属板からなるベース基板の本体から切断分離すれば、両金属板30aを相互に分離することができる。
【0094】
次に、図13を参照して、本発明の第7の実施形態について説明する。図13は本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。本第7実施形態においては、ベース基板として、Cu又はステンレス鋼(SUS)からなる単層の2枚の金属板30bを重ね、この金属板30bの縁部を断面U字形の固定冶具32の凹部に嵌合することにより拘束し、金属板30bを相互に重ねた状態に保持するようにしている。本第7実施形態においては、2枚の金属板30bを、固定治具32を抜くだけで相互に分離することができる。
【0095】
次に、図14を参照して本発明の第8の実施形態について説明する。図14は本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。本第8実施形態においては、ベース基板として、Cu又はステンレス鋼(SUS)の単層からなる2枚の金属板30cの縁部に接着剤25を被着し、この接着剤25により、2枚の金属板30cを相互に接合している。本第8実施形態においても、多層薄膜配線を形成した後、接着剤25を剥離すると、2枚の金属板30cを相互に分離することができる。
【0096】
次に、本発明の第9の実施形態について説明する。図15(a)乃至(c)は、本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。先ず、前述の第1の実施形態と同様な工程、即ち、図1(a)乃至(d)、図2(a)乃至(c)、図3(a)乃至(c)、図4(a)及び(b)に示す工程により、ベース基板1上に多層薄膜配線9が形成されたベース基板一体型配線基板10を作製する。
【0097】
次に、図15(a)に示すように、ベース基板1に対して全面ケミカルエッチングを施し、ベース基板1全体を除去する。これにより、図15(b)に示すように、フィルム化された多層薄膜配線9が得られる。次に、図15(c)に示すように、このフィルム化された多層薄膜配線9に絶縁性接着剤26を塗布する。そして、この絶縁性接着剤26を介して、多層薄膜配線9に金属又は合金からなるステッフナー(金属補強板)27を接着する。その後、前述の第1の実施形態と同様な工程、即ち、図5(b)及び図6(a)乃至(c)に示す工程により、多層薄膜配線9にフリップチップ型半導体チップ13及び半田ボール16を搭載し、フリップチップ型半導体装置を作製する。
【0098】
本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置においては、前述の第1の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置100(図6(c)参照)と異なり、ステッフナー27が、ベース基板1(図4(c)参照)を選択的に除去して形成されたものではなく、ベース基板1が完全に除去された後、絶縁性接着剤26を介して多層薄膜配線9に接着されたものとなっている。本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の上記以外の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。
【0099】
本実施形態においては、フィルム状の多層薄膜配線9を得ることが可能となるため、このフィルム状の多層薄膜配線9を、TABテープ(Tape Automated Bonding Tape)等に代表されるフィルム品を搬送形態とする製造プロセス設備に適用することが容易となる。このように、多層薄膜配線9を、多くの既存の基板関連製造設備に適用することが可能となるため、設備投資費用の削減及び設備仕様の業界標準化を推進し易いという利点が生じ、最終的には製造コストを削減することができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
【0100】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高い平坦性を有するベース基板上に多層薄膜配線を形成するため、平面度を高く維持し続けることができ、多層薄膜配線形成時の熱的安定性も優れており、製造歩留が高いと共に、線幅及び線間隙(Line & Space)が夫々10μm以下の微細配線を形成することができる。従来のように、ベース基板の反りが大きい場合は、パターン露光時の焦点深度のばらつきも発生しやすく、結果的に製造プロセスの不安定化要因となり、微細パターン形成性の観点及び製造コストのドラスティックな改善という観点で、技術的に限界がある。
【0101】
また、本発明においては、ベース基板の両面に多層薄膜配線を形成し、半導体チップを搭載した後に、ベース基板を2分割してベース基板の表裏で2個の半導体装置を製造することができるので、1回の製造プロセス当たりの生産量は2倍となり、製造効率の大幅な向上が可能となり、結果的に大幅な製造コストの削減が可能となる。
【0102】
更に、本発明における多層配線基板の配線パターン形成方法においては、従来技術のビルドアップ基板のように必ずしも金属薄膜配線を10〜30μm程度に厚く形成する必要もなく、かつ半導体ウエハのメタライズ製造工法及び製造装置を利用できるため、フォトレジストの厚さ及び金属薄膜配線部も1μm以下の薄い領域での加工処理を容易に行うことが可能であり、配線パターンの微細化を容易に推進することができる。更にまた、配線パターンの微細化を推進することにより、有機系多層配線基板の高密度化及び多層配線基板単体の外形寸法を縮小させることが可能となるため、コストを大幅に低減することできる。また、ベース基板に金属板を適用するため、従来のプリント回路基板で問題となるゴミの発生も極めて少ないため、製造歩留の向上に非常に有利である。
【0103】
更にまた、ベース基板としてウエハ形状のものを使用すれば、ウエハーレベルの加工処理にて各パッケージを製造することが可能となるため、個片状態から各パッケージを製造するパッケージング方法に比べて大幅に工程を削減することができ、コストの大幅な削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)乃至(d)は本発明の第1の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図2】(a)乃至(c)は図1の次の工程を示す断面図である。
【図3】(a)乃至(c)は図2の次の工程を示す断面図である。
【図4】(a)乃至(c)は図3の次の工程を示す断面図である。
【図5】(a)及び(b)は図4の次の工程を示す断面図である。
【図6】(a)乃至(c)は図5の次の工程を示す断面図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係るフリップフロップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図8】(a)乃至(c)は本発明の第3の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図9】(a)及び(b)は図8の次の工程を示す断面図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図11】本発明の第5の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す図であり、(a)は断面図、(b)は斜視図である。
【図12】本発明の第6の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図13】本発明の第7の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図14】本発明の第8の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図15】(a)乃至(c)は、本発明の第9の実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図16】(a)及び(b)は従来のフリップチップ型半導体装置を示す側面図である。
【図17】(a)乃至(c)は従来のビルドアップ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図18】(a)乃至(c)は図17の次の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1;ベース基板
2;電極パッド部
3、3a、3b;絶縁性樹脂薄膜層
4;開口部
5;金属薄膜層
6、6a;金属薄膜配線部
7;外部電極パッド部
8;ソルダーレジスト膜
9;多層薄膜配線
10;ベース基板一体型配線基板
11;フォトレジスト層
12;ステッフナー一体型多層配線基板
13;フリップチップ型半導体チップ
14;バンプ電極
15;絶縁性封止樹脂
16;半田ボール
17;放熱性接着剤
18;接着剤
19;ヒートスプレッダー
20;金属層
21;中間金属層
22;多孔質層
23;金属ピン
24;部分的溶接加工部
25;接着剤
26;絶縁性接着剤
27;ステッフナー
30、30a、30b、30c;金属板
32;固定治具
100;フリップチップ型半導体装置
101;フリップチップ型半導体装置
102;半導体チップ
103;バンプ
104;多層配線実装基板
110;コア基板
111;Cu箔層
112;貫通スルーホ―ル部
113;スルーホール穴埋め用樹脂
114;絶縁性樹脂
115;絶縁性樹脂開口部
116;金属薄膜層
117;フォトレジスト
118;配線パターン部

Claims (12)

  1. 少なくとも表裏両面に金属又は合金からなる本体部を有するベース基板の前記表裏両面に、夫々前記ベース基板側の電極パッド部及び外側の外部電極パッド部を含む多層薄膜配線を形成する工程と、前記ベース基板をその表面側と裏面側とに2分割して2個のベース基板一体型配線基板を形成する工程と、前記ベース基板の少なくとも一部を除去して前記電極パッド部を露出させる工程と、前記電極パッド部にバンプ電極を接続するようにして複数個のフリップチップ型半導体チップを前記電極パッド側の前記多層薄膜配線上に搭載する工程と、を有し、前記ベース基板は、表裏両面の金属又は合金からなる本体部の間に、中間金属層が積層された3層構造を有し、前記ベース基板を分離する工程において、前記中間金属層を、前記本体部よりも選択的にエッチングすることにより、前記ベース基板を2個に分離することを特徴とするフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  2. 少なくとも表裏両面に金属又は合金からなる本体部を有するベース基板の前記表裏両面に、夫々前記ベース基板側の電極パッド部及び外側の外部電極パッド部を含む多層薄膜配線を形成する工程と、前記ベース基板をその表面側と裏面側とに2分割して2個のベース基板一体型配線基板を形成する工程と、前記ベース基板の少なくとも一部を除去して前記電極パッド部を露出させる工程と、前記電極パッド部にバンプ電極を接続するようにして複数個のフリップチップ型半導体チップを前記電極パッド側の前記多層薄膜配線上に搭載する工程と、を有し、前記ベース基板は、表裏両面の金属又は合金からなる本体部の間に、多孔質膜を2枚の中間金属層が挟む3層膜を設けた5層構造を有することを特徴とするフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  3. 前記多層薄膜配線の前記外部電極パッド部に半田ボールを接合することを特徴とする請求項1又は2に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  4. 前記半導体チップ毎に、前記多層薄膜配線を分離することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のフリップチップ型薄膜半導体装置の製造方法。
  5. 前記電極パッド部を露出させる工程は、前記ベース基板の表面上に前記電極パッド部に整合する領域を被覆しないようにしてフォトレジストを設け、このフォトレジストをマスクとして前記ベース基板をエッチング除去し、ベース基板が一部残存してステッフナー部となるステッフナー一体型多層薄膜配線基板を形成することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  6. 前記電極パッド部を露出させる工程は、前記ベース基板の全体を除去して前記電極パッド部が露出したフィルム状の多層薄膜配線を得る工程であり、この工程の後、前記多層薄膜配線における前記ベース基板が除去された側の面における前記電極パッド部に整合する領域を除く領域の少なくとも一部に、ステッフナー部を接合する工程を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  7. 前記ステッフナー部が金属又は合金により形成されていることを特徴とする請求項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  8. 前記半導体チップを搭載後、前記半導体チップと前記ステッフナー部との間及び前記半導体チップと前記多層薄膜配線との間に樹脂を充填することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法の製造方法。
  9. 前記半導体チップには、半導体チップ冷却用のヒートスプレッダーが接合されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  10. 前記多層薄膜配線の前記電極パッド部は、前記ベース基板を給電層として電解めっきすることにより形成しためっき層であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  11. 前記ベース基板は、銅若しくは銅合金又はステンレス鋼製であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
  12. 前記中間金属層に多孔質膜が積層されていることを特徴とする請求項に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。
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Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3915630B2 (ja) * 2002-08-26 2007-05-16 日立電線株式会社 Tabテープ及びその製造方法並びにそれを用いた半導体装置
JP2004186265A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Ngk Spark Plug Co Ltd 多層配線基板の製造方法
US6969909B2 (en) * 2002-12-20 2005-11-29 Vlt, Inc. Flip chip FET device
JP2004216385A (ja) * 2003-01-09 2004-08-05 Hitachi Via Mechanics Ltd レーザ穴明け加工方法
TWI315094B (en) * 2003-04-25 2009-09-21 Advanced Semiconductor Eng Flip chip package
US6933173B2 (en) * 2003-05-30 2005-08-23 Texas Instruments Incorporated Method and system for flip chip packaging
JP2007527105A (ja) * 2003-06-06 2007-09-20 ハネウエル・インターナシヨナル・インコーポレーテツド 熱連結システムとその製造方法
TW200507131A (en) 2003-07-02 2005-02-16 North Corp Multi-layer circuit board for electronic device
TWI224840B (en) * 2003-07-22 2004-12-01 Advanced Semiconductor Eng Method for fabricating flip chip ball grid array package
JP2005064104A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオードアレイ
US6864165B1 (en) * 2003-09-15 2005-03-08 International Business Machines Corporation Method of fabricating integrated electronic chip with an interconnect device
US7615873B2 (en) * 2004-04-21 2009-11-10 International Rectifier Corporation Solder flow stops for semiconductor die substrates
US7411281B2 (en) * 2004-06-21 2008-08-12 Broadcom Corporation Integrated circuit device package having both wire bond and flip-chip interconnections and method of making the same
JP4524585B2 (ja) * 2004-06-24 2010-08-18 ソニー株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP4170266B2 (ja) * 2004-07-02 2008-10-22 日本特殊陶業株式会社 配線基板の製造方法
WO2006025084A1 (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Spansion Llc 積層型半導体装置用キャリア構成、この製造方法及び積層型半導体装置の製造方法
US7786591B2 (en) * 2004-09-29 2010-08-31 Broadcom Corporation Die down ball grid array package
KR100688744B1 (ko) * 2004-11-15 2007-02-28 삼성전기주식회사 고밀도 인쇄회로기판 및 이의 제조방법
KR100674319B1 (ko) * 2004-12-02 2007-01-24 삼성전기주식회사 얇은 코어층을 갖는 인쇄회로기판 제조방법
JP5653144B2 (ja) * 2004-12-16 2015-01-14 新光電気工業株式会社 半導体パッケージの製造方法
CN100388447C (zh) * 2004-12-20 2008-05-14 全懋精密科技股份有限公司 半导体构装的芯片埋入基板结构及制法
TWI286807B (en) * 2005-04-26 2007-09-11 Phoenix Prec Technology Corp Carrying structure of electronic component
CN1937217B (zh) * 2005-09-22 2010-04-07 矽统科技股份有限公司 封装结构与其封装方法
JP2007103840A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Nec Electronics Corp 電子回路装置の製造方法
JP2007207872A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Nec Electronics Corp 配線基板および半導体装置ならびにそれらの製造方法
US8829661B2 (en) * 2006-03-10 2014-09-09 Freescale Semiconductor, Inc. Warp compensated package and method
US7353591B2 (en) * 2006-04-18 2008-04-08 Kinsus Interconnect Technology Corp. Method of manufacturing coreless substrate
US9299634B2 (en) * 2006-05-16 2016-03-29 Broadcom Corporation Method and apparatus for cooling semiconductor device hot blocks and large scale integrated circuit (IC) using integrated interposer for IC packages
US9013035B2 (en) * 2006-06-20 2015-04-21 Broadcom Corporation Thermal improvement for hotspots on dies in integrated circuit packages
KR100851194B1 (ko) * 2006-08-24 2008-08-08 엘지이노텍 주식회사 발광 장치 및 그 제조방법, 백 라이트 장치
JP4840373B2 (ja) * 2008-01-31 2011-12-21 カシオ計算機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP4636090B2 (ja) * 2008-01-31 2011-02-23 カシオ計算機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP5172404B2 (ja) * 2008-03-13 2013-03-27 日本特殊陶業株式会社 多層配線基板の製造方法、及び多層配線基板の中間製品
JP4862871B2 (ja) * 2008-09-18 2012-01-25 株式会社デンソー 半導体装置
US8067266B2 (en) * 2009-12-23 2011-11-29 Intel Corporation Methods for the fabrication of microelectronic device substrates by attaching two cores together during fabrication
JP5589598B2 (ja) * 2010-06-22 2014-09-17 富士通株式会社 半導体装置の製造方法
US8575755B1 (en) 2010-10-19 2013-11-05 Maxim Integrated Products, Inc. Semiconductor device having mode of operation defined by inner bump assembly connection
US20120188721A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 Nxp B.V. Non-metal stiffener ring for fcbga
US8945329B2 (en) * 2011-06-24 2015-02-03 Ibiden Co., Ltd. Printed wiring board and method for manufacturing printed wiring board
US8440503B1 (en) * 2011-11-16 2013-05-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods for performing reflow in bonding processes
JP5729290B2 (ja) 2011-12-16 2015-06-03 富士通株式会社 半導体装置の製造方法、電子装置の製造方法及び基板
DE102012207598A1 (de) * 2012-05-08 2013-11-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines elektronischen Bauelements als Stapel und elektronisches Bauelement mit einer Kontaktierungsstruktur
WO2014006562A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Element Six Technologies Us Corporation Handle for semiconductor-on-diamond wafers and method of manufacture
US8853002B2 (en) 2013-01-04 2014-10-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods for metal bump die assembly
US8941224B2 (en) * 2013-03-29 2015-01-27 Kinsus Interconnect Technology Corp. Package structure of a chip and a substrate
US9209149B2 (en) 2013-11-14 2015-12-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Bump-on-trace structures with high assembly yield
JP6680712B2 (ja) * 2017-03-10 2020-04-15 キオクシア株式会社 半導体装置
US10586751B2 (en) * 2017-08-03 2020-03-10 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device and method of manufacturing the same
CN117174584A (zh) * 2023-11-01 2023-12-05 合肥晶合集成电路股份有限公司 一种半导体结构的制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616958A (en) * 1995-01-25 1997-04-01 International Business Machines Corporation Electronic package
AU5084998A (en) * 1996-11-08 1998-05-29 W.L. Gore & Associates, Inc. Method for using photoabsorptive coatings to enhance both blind and through micro-via entrance quality
JP3832102B2 (ja) * 1998-08-10 2006-10-11 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
JP2000323620A (ja) 1999-05-11 2000-11-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体搭載用基板とその製造方法及び半導体チップの実装方法
JP4250844B2 (ja) 2000-01-21 2009-04-08 Jsr株式会社 半導体装置
JP3677429B2 (ja) * 2000-03-09 2005-08-03 Necエレクトロニクス株式会社 フリップチップ型半導体装置の製造方法
US6528892B2 (en) * 2001-06-05 2003-03-04 International Business Machines Corporation Land grid array stiffener use with flexible chip carriers

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KR20030064635A (ko) 2003-08-02
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