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JP4828559B2 - 配線基板の製造方法及び電子装置の製造方法 - Google Patents

配線基板の製造方法及び電子装置の製造方法 Download PDF

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JP4828559B2
JP4828559B2 JP2008076776A JP2008076776A JP4828559B2 JP 4828559 B2 JP4828559 B2 JP 4828559B2 JP 2008076776 A JP2008076776 A JP 2008076776A JP 2008076776 A JP2008076776 A JP 2008076776A JP 4828559 B2 JP4828559 B2 JP 4828559B2
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chip
substrate
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昌宏 春原
啓 村山
光敏 東
秀明 坂口
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Shinko Electric Industries Co Ltd
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Description

本発明は配線基板の製造方法及び電子装置の製造方法に係り、特にチップを内蔵する構造の配線基板の製造方法、及びこの配線基板を用いた電子装置の製造方法に関する。
近年、電子機器に対する高性能化及び小型化などの要求に伴い、電子機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化が急速に進んでいる。従来では、基板と半導体チップを別箇の工程により製造し、この個別製造された基板に半導体チップをフリップチップ実装する方法が採られていた。
しかしながらこの方法では十分な高密度化及び小型を図ることが困難であるため、基板の製造過程において、基板コア部にチップ部品を搭載した後、基板コア部上にビルドアップ配線層を積層した、いわゆるチップ内蔵基板も提案されている。
このチップ内蔵基板によれば、小型化を図ることができる。しかしながら、ビルドアップ配線層のパッドとチップ部品との電気的接続は、バンプを用いて行われていたため、このバンプの高さ分だけ基板が厚くなってしまう。また、バンプを用いてチップ部品とビルドアップ配線層のパッドとを接続する構成では、この接続部分におけるインダクタンスが高くなり、特に高いクロック周波数における動作が不安定になるという問題点が生じる。
このため、チップ部品に設けられたパッドと基板に設けられた電極を直接接続する方法として、特許文献１に開示された技術や、或いはＢＢＵＬ(Bumpless Build-Up Layer)と称せられるパッケージ技術が提案されている。
図１及び図２は、ＢＢＵＬを用いた配線基板の製造方法の一例を示している。
ＢＢＵＬを用いて配線基板を製造するには、図１（Ａ）に示すように、表面に粘着材４が配設されたテープ基材３を用意する。そして、このテープ基材３の上部に半導体チップ１（チップ部品）を配設する。
半導体チップ１は、予めパッド２が形成されており、このパッド２がフェイスダウンとなるよう向き調整が行われ、半導体チップ１は粘着材４に貼着される。この際、隣接する半導体チップ１のピッチは、最終的に個片化される半導体装置９（図２（Ｄ）参照）のピッチＰ１（図中、矢印で示す）となるよう設定される。
続いて、半導体チップ１が配設されたテープ基材３をモールド金型に装填し、加熱加圧環境下でモールド樹脂５を形成する。これにより、半導体チップ１は、モールド樹脂５により封止された構成となる。
モールド樹脂５が形成されると、図１（Ｃ）に示すように、テープ基材３を半導体チップ１及びモールド樹脂５から剥離する。この状態で、パッド２はモールド樹脂５から露出した状態となる。続いて、図２（Ａ）に示すように、周知のセミアディティブ法を用いてモールド樹脂５上に第１配線層６を形成する。この際、第１配線層６はパッド２と直接電気的に接続される。
第１配線層６が形成されると、ビルドアップ法を用いてモールド樹脂５の上部に絶縁層と配線層を交互に積層すると共に層間接合用のビアを形成し、図２（Ｂ）に示すように、第１配線層６を含むビルドアップ配線層７を形成する。これにより、半導体チップ１を内蔵した配線基板９が製造される。
次に、図２（Ｃ）に示すように、ビルドアップ配線層７の最上層に形成された絶縁層に形成された開口にボール８を配設する。その後、配線基板９にダイシング処理を行うことにより個片化を行い、図２（Ｄ）に示すように半導体チップ１が内蔵された半導体装置９Ａが製造される
特開２００２−１７０８４０号公報
しかしながら、図１及び図２に示したＢＢＵＬを用いた配線基板の製造方法では、半導体チップ１をモールド樹脂５の内部に埋め込むため、半導体チップ１の交換が不可能となる。このため、基板の製造過程において基板側（モールド樹脂５或いはビルドアップ配線層７）に不良が発生した場合、良品である半導体チップ１も廃棄することとなり、効率が悪く製品コストが上昇する原因になるという問題点があった。
特に、上記のように半導体チップ１を直接モールド樹脂５内に埋設する方法では、モールド樹脂５の形成時における熱収縮により半導体チップ１の配設位置にずれが発生する可能性がある。これにより、図１（Ａ）に示すテープ基材３への配設時には正規であった半導体チップ１のピッチＰ１が、モールド樹脂５の形成後にはずれてＰ２（Ｐ１≠Ｐ２）となるおそれがある。この場合、半導体チップ１のパッド２と第１配線層６との接続不良が発生するおそれがある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高精度の配線基板を高効率及び低コストで製造しうる配線基板の製造方法及び電子装置の製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題は、本発明の第１の観点からは、ダミーチップを用意する第１の工程と、補強基板に前記ダミーチップを収納する収納開口を形成する第２の工程と、前記補強基板の片面に、少なくとも前記収納開口を覆うようテープ部材を配設する第３の工程と、前記ダミーチップを前記収納開口内に挿入し、前記テープ部材上に配設する第４の工程と、前記補強基板及び前記ダミーチップを樹脂により封止する第５の工程と、前記テープ部材を除去すると共に、該テープ部材が除去された面に、絶縁層と配線層が積層されたビルドアップ層を形成する第６の工程と、
前記樹脂を除去する第７の工程と、前記ダミーチップを前記ビルドアップ層から剥離する第８の工程とを有する配線基板の製造方法により解決することができる。
また上記発明において、ダミーチップをシリコンより形成してもよい。また、前記補強基板をシリコンより形成してもよい。
また上記発明において、前記第１の工程で、前記ダミーチップにはんだペーストを配設する処理を実施してもよい。また、第５の工程で、モールド法を用いて前記樹脂を封止してもよい。
また上記発明において、前記第１の工程で、前記ダミーチップの前記ビルトアップ層が形成される側の面に、前記第８の工程において前記ダミーチップと前記ビルドアップ層との剥離性を高める剥離促進部材を配設してもよい。また、この剥離促進部材として銅を用いてもよい。
更に上記の課題は、本発明の第２の観点からは、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法により配線基板を製造する工程と、チップ部品を配設する工程とを有する電子装置の製造方法により解決することができる。
本発明によれば、チップ部品に代えて配線基板に装着脱可能なダミーチップを用い、このダミーチップを配設した状態で配線基板の製造を行うため、仮に製造された配線基板に不良が存在しても、従来のようにチップ部品を廃棄する必要がなくなるため、配線基板のコスト低減を図ることができる。また、ダミーチップは繰り返して使用できるため、これによっても配線基板のコスト低減を図ることができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
図５乃至図１０は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法を製造手順に沿って示す図である。本実施形態に係る配線基板の製造方法では、後述するようにチップ部品に代えてダミーチップを配設した状態で配線基板の製造を行うことを特徴の一つとしている。このため、図５乃至図１０を用いた配線基板の製造方法の説明に先立ち、図３及び図４を用いてダミーチップの製造方法について説明するものとする。
ダミーチップ２０を製造するには、先ず図３（Ａ）に示すように、ダミーチップ用基板１０を用意する。本実施形態では、このダミーチップ用基板１０としてシリコンウェハを用いている。
本実施形態では、製造される配線基板６０に搭載するチップ部品としてシリコン製の半導体チップ１を想定している。よって、ダミーチップ２０の基材となるダミーチップ用基板１０材質としてシリコンを用いることにより、配線基板の製造工程においてダミーチップ２０は半導体チップ１と略同一の動作（例えば、熱膨張等）を行うことになる。
尚、ダミーチップ用基板１０の材質はシリコンに限定されるものではなく、搭載が想定されるチップ部品と略同等の特性（例えば、熱膨張率等）を有する材料であれば、他の材質（樹脂、金属、これらの複合材）を用いることも可能である。また、ダミーチップ用基板１０は必ずしもウェハである必要はなく、ウェハ以外の形状（例えば短冊状等）のものをダミーチップ用基板１０として用いてもよい。
このダミーチップ用基板１０は、先ず所定の厚さＬ１となるよう研磨処理が実施される。このダミーチップ用基板１０の厚さＬ１は、後に配線基板６０（図１０（Ｂ）参照）に配設される半導体チップ１の厚さと略同一の厚さとなるよう設定されている。本実施形態では、半導体チップ１の厚さは、Ｌ１＝200〜725μｍの範囲で設定されている。
次に、ダミーチップ用基板１０の上部にレジスト１１を形成すると共に、図３（Ｂ）に示すように、このレジスト１１に開口パターン１１ａをパターン形成する。この開口パターン１１ａの形成位置は、半導体チップ１のパッド２の形成位置と対応する位置とされている。また、開口パターン１１ａの直径は、例えば20μｍとされている。
尚、レジスト１１としては、フォトレジストを用いることができ、ポジ型或いはネガ型のいずれのタイプを用いることも可能である。また、レジスト１１のパターニングに用いる光源としては、紫外光を用いることができる。
続いて、レジスト１１を加熱して固化した後、これをマスクとしてダミーチップ用基板１０に対してドライエッチング処理を実施する。このドライエッチング法としては、プラズマエッチ或いは反応性イオンエッチ(RIE)のいずれかを用いることが可能である。
このドライエッチング処理を実施することにより、ダミーチップ用基板１０には凹部１２が形成される。この凹部１２は例えばその直径が20μｍ、深さが20μｍとされており、隣接するピッチＰ３は例えば50μｍとされている。
このようにダミーチップ用基板１０に凹部１２が形成されると、図３（Ｄ）に示すように、アッシング等によりレジスト１１が除去される。これにより、ダミーチップ用基板１０の表面に凹部１２が露出した状態となる。
続いて、ダミーチップ用基板１０の主面（凹部１２が形成された面）側に、犠牲層１３が形成される。図４（Ａ）は、ダミーチップ用基板１０上に犠牲層１３が形成された状態を示している。この犠牲層１３は、凹部１２の内面にも形成される。
犠牲層１３は、チタン(Ti)と銅(Cu)を積層した構造を有している。犠牲層１３の具体的な形成方法としては、先ずTiを0.1μｍの厚さとなるようスパッタリングし、続いてTi膜上にCuを0.5μｍの厚さとなるようスパッタリングする。
ダミーチップ用基板１０上に犠牲層１３が形成されると、続いて凹部１２の内部にはんだペースト１５が配設される。このはんだペースト１５は、例えばスクリーン印刷法を用いて凹部１２内に配設することができる。図４（Ｂ）は、凹部１２にはんだペースト１５が配設された状態を示している。
続いて、ダミーチップ用基板１０に対し、ダシングソーを用いてダイシング処理が実施される。図４（Ｃ）は、ダイシングにより個片化されたダミーチップ２０を示している。このように製造されたダミーチップ２０は、後述する半導体チップ１の形状と同一形状となる。以上説明した工程を実施することにより、ダミーチップ２０が製造される。
続いて、本発明の一実施形態である配線基板６０の製造方法について説明する。本実施形態に係る配線基板６０の製造方法では、上記ようにして製造されたダミーチップ２０を用いて実施される。
配線基板６０を製造するには、先ず図３及び図４を用いて説明した製造方法により製造されるダミーチップ２０を用意する（請求項に記載の第１の工程）。このダミーチップ２０を上記のようにダミーチップ用基板１０から製造した場合には、ダミーチップ２０に犠牲層１３及びはんだペースト１５は配設された状態となっている。
しかしながら、後述するようにダミーチップ２０は繰り返し使用されるものであり、前回の製造工程で使用された後は、犠牲層１３及びはんだペースト１５は除去された状態となっている。よって、ダミーチップ２０を用意する工程（第１の工程）では、ダミーチップ２０に犠牲層１３及びはんだペースト１５を配設する処理を実施する。犠牲層１３の形成方法及びはんだペースト１５の形成方法は、前述した方法と同一であるため、ここでの説明は省略する。
ダミーチップ２０が用意されると、図５（Ａ）に示すスティフナー用基板３０（請求項に記載の補強基板に相当する）を用意する。このスティフナー用基板３０は、本実施形態ではシリコンウェハを用いている。
尚、スティフナー用基板３０の材質はシリコンに限定されるものではなく、製造される配線基板６０を構成するビルドアップ配線層４８を支持（補強）でき、かつ搭載される半導体チップ１との熱膨張差が小さいものであれば、他の材質（樹脂、金属、これらの複合材）を用いることも可能である。また、スティフナー用基板３０は必ずしもウェハである必要はなく、ウェハ以外の形状（例えば短冊状等）のものをスティフナー用基板３０として用いてもよい。
スティフナー用基板３０には、続いて所定の厚さＬ２となるよう研磨処理が実施される。このスティフナー用基板３０の厚さＬ２は、ビルドアップ配線層４８を支持（補強）できる厚さとなるよう設定されている。本実施形態では、スティフナー用基板３０の厚さＬ２は、200〜725μｍの範囲で設定されている。
続いて、研磨処理が終了したスティフナー用基板３０の片面（図における下面）に、図５（Ｂ）に示すように、粘着材３２を介して第１のテープ基材３１を配設する。粘着材３２は、本実施形態では紫外線（ＵＶ）の照射により硬化するＵＶ硬化性樹脂を用いている。
しかしながら、例えば熱印加やＸ線等の照射により硬化する樹脂（熱硬化性樹脂、Ｘ線硬化性樹脂等）を用いることも可能である。また、第１のテープ基材３１の材質としては、例えばポリエチレンテレフタレート（PET：PolyEthylene Terephthalate）を用いることができる。尚、第１のテープ基材３１の厚さは約100μｍであり、粘着材３２の厚さは約20μｍである。
次に、スティフナー用基板３０の上部にレジスト３３を形成すると共に、図５（Ｃ）に示すように、このレジスト３３に開口パターン３４をパターン形成する。この開口パターン３４の形成位置は、半導体チップ１の配設位置に対応しており、またその大きさは半導体チップ１の形状よりも若干大きく設定されている（これについては後述する）。
また、レジスト３３としては、フォトレジストを用いることができ、ポジ型或いはネガ型のいずれのタイプを用いることも可能である。また、レジスト３３のパターニングに用いる光源としては、紫外光を用いることができる。
続いて、レジスト３３を加熱して固化した後、これをマスクとしてスティフナー用基板３０に対してドライエッチング処理を実施する。このドライエッチング法に用いるエッチングガスとしては、例えば四フッ化炭素（ＣＦ４）を用いることができる。また、エッチング方法としては、プラズマエッチ或いは反応性イオンエッチ(RIE)を用いることができる。
このドライエッチング処理を実施することにより、スティフナー用基板３０にはキャビティ３５が形成される（請求項に記載の第２の工程に相当する）。図５（Ｄ）は、スティフナー用基板３０にキャビティ３５が形成された状態を示している。このキャビティ３５はスティフナー用基板３０を貫通して形成されており、よってキャビティ３５の底部には第１のテープ基材３１が露出した状態となっている。
スティフナー用基板３０に形成されるキャビティ３５は、その内部に半導体チップ１或いはダミーチップ２０を収納する機能を奏する。このため、キャビティ３５の大きさは、半導体チップ１及びダミーチップ２０がキャビティ３５内に確実に収納できる大きさに設定されている。
しかしながら、スティフナー用基板３０は補強材として機能するものであり、開口パターン３４の形状が大きくなると機械的な強度が低下する。このため、キャビティ３５の大きさは、半導体チップ１或いはダミーチップ２０を装着した状態で、半導体チップ１或いはダミーチップ２０の外壁とキャビティ３５の内壁との間に5〜10μｍ程度のクリアランス（図６（Ａ）に矢印で示すΔＷ）が形成される大きさに設定されている。
このようにスティフナー用基板３０にキャビティ３５が形成されると、図５（Ｅ）に示すように、アッシング等によりレジスト３３が除去される。続いて、粘着材３２に対して紫外光を照射することにより硬化させ、粘着力を低下させる。そして、粘着力が低下した時点で、第１のテープ基材３１をスティフナー用基板３０から剥離する。これにより、キャビティ３５が形成されたスティフナー用基板３０が製造される。
尚、本実施形態ではスティフナー用基板３０に対してキャビティ３５を形成する工程を実施したが、予めキャビティ３５が形成されたスティフナー用基板３０を適用することも可能である。この場合、第１のテープ基材３１は不要となる。
次に、スティフナー用基板３０の片面（本実施例では、図中の下面）に、粘着材３６ａ（熱硬化性樹脂よりなる）が配設された第２のテープ基材３６を貼着する（請求項に記載の第３の工程に相当する）。この第２のテープ基材３６と粘着材３６ａは、前記したテープ基材３１と粘着材３２と同一材料を用いることができる。即ち、粘着材３６ａとしては熱硬化性樹脂の他にＵＶ硬化性樹脂、Ｘ線硬化性樹脂等を用いることができる。また、第２のテープ基材３６の材質としてはPETを用いることができる。
続いて、予め用意していたダミーチップ２０をスティフナー用基板３０に形成されたキャビティ３５に挿入し、図６（Ａ）に示すように、粘着材３６ａを介して第２のテープ基材３６に貼着する（請求項に記載の第４の工程に相当する）。この際、ダミーチップ２０ははんだペースト１５がフェイスダウンとなる向きで装着される。これにより、犠牲層１３及びはんだペースト１５が第２のテープ基材３６と対峙した状態で、ダミーチップ２０は第２のテープ基材３６に貼着された構成となる。
前記のようにキャビティ３５の大きさは、ダミーチップ２０を挿入可能な大きさに設定されている。よって、ダミーチップ２０をキャビティ３５内へ装着する際、ダミーチップ２０のキャビティ３５内への装着を容易に行うことができる。また、ダミーチップ２０をキャビティ３５内に配設したした状態で、ダミーチップ２０の外壁とキャビティ３５の内壁との間には図６（Ａ）に矢印ΔＷで示すクリアランスが形成される。
上記のようにダミーチップ２０が配設されると、第２のテープ基材３６の貼着されたスティフナー用基板３０及びダミーチップ２０をモールド金型に装着し、加熱加圧環境下で封止樹脂３７をモールド成型する（請求項に記載の第５の工程に相当する）。
図６（Ｂ）は、封止樹脂３７が形成された状態を示している。封止樹脂３７を形成することにより、ダミーチップ２０及びスティフナー用基板３０は、封止樹脂３７の内部に封止された状態となる。尚、封止樹脂３７としては、エポキシ系の樹脂を用いることができる。
この封止樹脂３７の成型の際、封止樹脂３７には熱収縮が発生する。しかしながら本実施形態では、スティフナー用基板３０が存在するため、封止樹脂３７が配設される領域はダミーチップ２０とスティフナー用基板３０との間のクリアランス内、及びダミーチップ２０及びスティフナー用基板３０の上面である。このように封止樹脂３７の配設領域は少ないため、封止樹脂３７の熱収縮による影響は小さく、ダミーチップ２０の配設位置が大きくずれるようなことはない。
また、ダミーチップ２０はキャビティ３５内に配設されている。このため、ダミーチップ２０はキャビティ３５内で、ダミーチップ２０の外壁とキャビティ３５の内壁との間に形成されたクリアランス以上に変位することはなく、これによってもダミーチップ２０のずれの防止が図られている。
上記のように封止樹脂３７が形成されると、加熱処理を行うことにより粘着材３６ａを硬化させて粘着力を低下させる。そして、粘着力が低下した時点で、第２のテープ基材３６をダミーチップ２０及びスティフナー用基板３０から剥離する。図６（Ｃ）は、第２のテープ基材３６を剥離した状態を示している。
続いて、ダミーチップ２０及びスティフナー用基板３０が封止樹脂３７により一体化された構造体をＣＶＤ装置に装着し、この構造体のはんだペースト１５が露出した面の全面に第１絶縁層３８をＣＶＤ法（化学的気相成長法）により形成する。
図６（Ｄ）は、第１絶縁層３８が形成された状態を示している。この第１絶縁層３８の厚さは、例えば1μｍとしている。また、第１絶縁層３８としては、例えばシリコン窒化膜（Si3N4）又はシリコン酸化膜（SiO2）を形成することができる。
尚、本実施形態では第１絶縁層３８を薄く形成するため、ＣＶＤ法により第１絶縁層３８を形成した例を示した。しかしながら、第１絶縁層３８の形成は、必ずしもＣＶＤ法に限定されるものではなく、有機系の絶縁性樹脂を用いることも可能である。
続いて、第１絶縁層３８の上部にレジスト４０を形成すると共に、図７（Ａ）に示すように、レジスト４０に開口パターン４１をパターン形成する。この開口パターン４１の形成位置は、ダミーチップ２０に形成されたはんだペースト１５の形成位置と対応するよう設定されている。また開口パターン４１の直径は、はんだペースト１５の直径（20μｍ）より小さい直径となるよう設定されている。
尚、この時に用いるレジスト４０もフォトレジストを用いることができ、またポジ型或いはネガ型のいずれのタイプを用いることも可能である。また、レジスト４０のパターニングに用いる光源としては、紫外光を用いることができる。
続いて、レジスト４０を加熱して固化した後、これをマスクとして第１絶縁層３８に対してドライエッチング処理を実施する。このドライエッチング法に用いるエッチングガスとしては、例えば四フッ化炭素（ＣＦ４）を用いることができる。また、エッチング方法としては、プラズマエッチ或いは反応性イオンエッチ(RIE)を用いることができる。
このドライエッチング処理を実施することにより、図７（Ｂ）に示されるように、第１絶縁層３８には開口部４２が形成される。開口パターン４１の直径は凹部１２の直径よりも小さいため、よって開口部４２の直径も凹部１２（はんだペースト１５）の直径である20μｍよりも小さくなる。
このように第１絶縁層３８に開口部４２が形成されると、図７（Ｃ）に示すように、アッシング等によりレジスト４０が除去される。これにより、開口部４２が形成された第１絶縁層３８が露出された状態となる。
続いて、図７（Ｄ）に示すように、周知のセミアディティブ法を用いて第１絶縁層３８上にCuよりなる第１配線層４５を形成する。具体的には、開口部４２内を含めて第１絶縁層３８の上面に触媒処理を行い、続いて無電解Cuメッキを行うことによりシード層を形成する。尚、このシード層は、Ti,Cuスパッタにより形成してもよい。
次に、第１絶縁層３８の上部に第１配線層４５の形状に対応した開口パターンを有するレジストを形成する。そして、前記シード層を給電層として電解Cuメッキを実施し、開口パターン内に第１配線層４５を形成する。
このようにして第１配線層４５が形成されると、レジストの剥離及び不要なシード層の除去が行われ、これにより図７（Ｄ）に示す第１配線層４５が形成される。この第１配線層４５を形成する際、第１配線層４５ははんだペースト１５と直接電気的に接続される。尚、上記の触媒、シード層、レジストの図示は省略する。
第１配線層４５が形成されると、ビルドアップ法を用いて第１絶縁層３８の上部に絶縁層と配線層を交互に積層すると共に層間接合用のビアを形成し、第１配線層４５を含むビルドアップ配線層４８を形成する（請求項に記載の第６の工程に相当する）。
具体的には、第１配線層４５が形成された第１絶縁層３８の上部に第２絶縁層３９（ビルドアップ絶縁シート）を配設し、レーザ加工等でビア４７の形成位置にピア孔を形成した後、再び上記したと同様のセミアディティブ法を用いて第２配線層４６を形成する。この際、ビア孔内にもCuが析出してビア４７が形成される。
上記のビルドアップ配線層４８の形成工程において各絶縁層３８，３９及び各配線層４５，４６を形成する際、封止樹脂３７により一体化されたダミーチップ２０及びスティフナー用基板３０は、支持材として機能する。このため、各絶縁層３８，３９及び各配線層４５，４６を精度よく形成することができ、ビルドアップ配線層４８を高精度に形成することができる。
尚、本実施形態では２層の絶縁層３８，３９と２層の配線層４５，４６とにより構成されるビルドアップ配線層４８を例として示したが、ビルドアップ配線層４８の層数はこれに限定されるものではなく、任意に設定することができるものである。
上記のようにビルドアップ配線層４８が形成されると、続いてビルドアップ配線層４８の最上層にソルダーレジスト４３が形成される。図８（Ａ）は、ビルドアップ配線層４８上にソルダーレジスト４３が形成された状態を示している。
続いて、ソルダーレジスト４３の所定位置に形成された開口部４４にボール５０が配設される。このボール５０は外部接続端子として機能するものであり、例えばはんだボールを用いることができる。図８（Ｂ）は、ボール５０が配設された状態を示している。
ボール５０が形成されると、続いて図８（Ｃ）に示すように、このボール５０を覆うように保護テープ５１が配設される。この保護テープ５１は、後述するアッシング時に使用されるガスに対し耐性の高い材質が選定されている。
続いて、ダミーチップ２０，スティフナー用基板３０，封止樹脂３７，及びビルドアップ配線層４８等よりなる構造体は、アッシング装置に装着され、封止樹脂３７を除去するアッシング処理が行われる（請求項に記載の第７の工程に相当する）。このアッシング処理は、例えは酸素プラズマを用いたプラズマアッシング装置を用いることができる。
図９（Ａ）は、アッシング処理により封止樹脂３７が除去された状態を示している。封止樹脂３７が除去されることにより、再びダミーチップ２０の外壁とキャビティ３５の内壁との間にはクリアランスが形成される。
上記のように封止樹脂３７が除去されると、続いてダミーチップ２０をビルドアップ配線層４８から剥離する処理が行われる（請求項に記載の第８の工程に相当する）。この剥離工程では、封止樹脂３７内にCuをエッチングし得るエッチング液を流し込む。このエッチング液としては、例えば塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液等を用いることができる。
前記したように、ダミーチップ２０には犠牲層１３及びはんだペースト１５が形成されており、この犠牲層１３及びはんだペースト１５が形成された面側にビルドアップ配線層４８が形成されている。また、犠牲層１３はTi膜の上部にCu膜が形成された構成とされている。
従って、キャビティ３５に上記のCuを溶解するエッチング液を供給することにより、このエッチング液はダミーチップ２０の外周部からダミーチップ２０とビルドアップ配線層４８との境界面内に進行し、犠牲層１３を構成するCu膜をエッチングする。やがて、ダミーチップ２０とビルドアップ配線層４８との間に介在するCu膜は除去され、よってダミーチップ２０はビルドアップ配線層４８が剥離可能な状態となる。よって、Cu膜はダミーチップ２０をビルドアップ配線層４８から剥離する際の剥離促進部材として機能する。
図９（Ｂ）は、ビルドアップ配線層４８からダミーチップ２０を剥離した状態を示している。この際、第１配線層４５ははんだペースト１５上に直接形成されるため、はんだペースト１５と第１配線層４５との接合力は、はんだペースト１５と凹部１２との接合力よりも強くなっている。このため、ダミーチップ２０を剥離した際、はんだペースト１５はビルドアップ配線層４８に残った状態となる。
上記のようにダミーチップ２０が剥離されると、図１０（Ａ）に示すように、スティフナー用基板３０は個々の配線基板６０の単位で個片化される。この個片化処理は、ダイシングソーを用いたダイシング処理により行うことができる。このダイシング処理を実施することにより、図１０（Ｂ）に示すように、配線基板６０が製造される。同図に示すように、ビルドアップ配線層４８はスティフナー用基板３０により補強されており、またスティフナー用基板３０内に形成されたキャビティ３５は半導体チップ１の装着空間となっている。
続いて、上記のようにして製造された配線基板６０を用いた電子装置の製造方法について説明する。以下の説明では、電子装置である半導体装置７０Ａ（図１１参照）の製造方法を例に挙げて説明するものとする。
半導体装置７０Ａを製造するには、先ず配線基板６０に半導体チップ１を配設する。半導体チップ１はパッド２を有しており、前記のようにはんだペースト１５形成位置はパッド２の形成位置と対応するよう構成されている。よって、パッド２とはんだペースト１５が対向するよう位置決めして、半導体チップ１を配線基板６０のキャビティ３５内に装着する。
この際、前記した図５（Ｄ）に示す第２の工程の実施時に、レジスト３３を用いてダミーチップ２０の表面に予めアライメントマークを形成しておく構成としてもよい。
この構成とすることにより、半導体チップ１を配線基板６０に装着する際、このアライメントマークを用いてパッド２とはんだペースト１５との位置決めを行うことができる。よって、半導体チップ１を高精度に配線基板６０に装着することが可能となる。
半導体チップ１が配線基板６０に装着されると、続いて加熱処理が行われ、パッド２とはんだペースト１５が接合される。これにより、半導体チップ１は配線基板６０に電気的及び機械的に固定された構成となる。
続いて、スティフナー用基板３０の上面にガラス板６２を載置し、陽極接合する。即ち、スティフナー用基板３０の上面にガラス板６２を載置した状態で、高温加熱すると共に高電圧を印加することにより、シリコンよりなるスティフナー用基板３０とガラス板６２に大きな静電引力を発生させ、その界面で化学結合させることにより両者３０，６２を接合する。以上の処理を実施することにより、半導体装置７０Ａが製造される。
また、図１１に示す半導体装置７０Ａでは、半導体チップ１をスティフナー用基板３０とガラス板６２により形成されるパッケージ内に気密に収納する構成とした。しかしながら、図１２に示すように、半導体チップ１を配線基板６０に配設した後、キャビティ３５内に封止樹脂６３を装填することにより、半導体チップ１を封止する構成としてもよい。封止樹脂６３の形成方法としては、ポッティング法を用いることも、またモールド法を用いることも可能である。
更に、図１３に示すように、スティフナー用基板３０に貫通電極６５を形成することにより、複数の配線基板６０を積層した構造の半導体装置７０Ｃを実現することもできる。貫通電極６５は、キャビティ３５を形成する第２の工程（図５参照）において、貫通電極６５用の貫通孔を形成しておき、例えば第１配線層４５を形成する際に用いたシード層を給電層として電解Cuメッキにより形成することができる。
また、上下の配線基板６０の接続は、はんだ６６を用いて下層に位置する配線基板６０の貫通電極６５と、上層に位置する配線基板６０のビルドアップ配線層４８の配線層とを接合することにより行うことができる。
上記のように本実施形態によれば、半導体チップ１に代えてダミーチップ２０を用い、ビルドアップ配線層４８の製造工程においてはダミーチップ２０をスティフナー用基板３０内に装着した状態で行う。そして、配線基板６０を用いて最終的に半導体装置７０Ａを製造するときに、半導体チップ１を配線基板６０に内蔵させることにより、半導体装置７０Ａ〜７０Ｃを形成することとしている。
このため、仮に製造された配線基板６０に不良が存在しても、従来のように半導体チップ１を廃棄する必要がなくなるため、配線基板６０のコスト低減を図ることができる。
また、図９（Ｂ）に示す構成でビルドアップ配線層４８からから剥離されたダミーチップ２０は、繰り返して使用することが可能である。この際、ダミーチップ２０には犠牲層１３の形成処理及びはんだペースト１５の配設処理（請求項記載の第１工程）が必要となる。
しかしながら、犠牲層１３はスパッタ法により形成でき、はんだペースト１５はスクリーン印刷法により形成することができるため、その形成処理は容易である。このように、ダミーチップ２０は、繰り返して使用することが可能となることにより、配線基板６０の製造コストを更に低減することができる。
また、ダミーチップ２０を繰り返し使用することが可能となるため、配線基板６０の製造に複数のロットを配設したような場合であっても、ロットに拘らずはんだペースト１５の配設量を同一とすることができる。このため、図１０（Ｂ）に示した半導体チップ１を搭載する際、はんだの高さ（バンプの高さ）のバラツキを低減することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
図１は、従来の配線基板の製造方法の一例を説明するための図である（その１）。 図２は、従来の配線基板の製造方法の一例を説明するための図である（その２）。 図３は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法に用いるダミーチップの製造方法を説明するための図である（その１）。 図４は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法に用いるダミーチップの製造方法を説明するための図である（その２）。 図５は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法を説明するための図である（その１）。 図６は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法を説明するための図である（その２）。 図７は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法を説明するための図である（その３）。 図８は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法を説明するための図である（その４）。 図９は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法を説明するための図である（その５）。 図１０は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法を説明するための図である（その６）。 図１１は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法で製造された配線基板を用いた半導体装置を示す図である（その１）。 図１２は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法で製造された配線基板を用いた半導体装置を示す図である（その２）。 図１３は、本発明の一実施形態である配線基板の製造方法で製造された配線基板を用いた半導体装置を示す図である（その３）。
符号の説明
１０ ダミーチップ用基板
１１，３３，４０ レジスト
１２ 凹部
１３ 犠牲層
１５ はんだペースト
２０ ダミーチップ
３０ スティフナー用基板
３１ のテープ基材
３２ 粘着材
３５ キャビティ
３７，６３ 封止樹脂
３８ 第１絶縁層
３９ 第２絶縁層
４３ ソルダーレジスト
４８ ビルドアップ配線層
５０ ボール
５１ 保護テープ
６０ 配線基板
６２ ガラス板
６５ 貫通電極
７０Ａ〜７０Ｃ 半導体装置


Claims (8)

  1. ダミーチップを用意する第１の工程と、
    補強基板に前記ダミーチップを収納する収納開口を形成する第２の工程と、
    前記補強基板の片面に、少なくとも前記収納開口を覆うようテープ部材を配設する第３の工程と、
    前記ダミーチップを前記収納開口内に挿入し、前記テープ部材上に配設する第４の工程と、
    前記補強基板及び前記ダミーチップを樹脂により封止する第５の工程と、
    前記テープ部材を除去すると共に、該テープ部材が除去された面に、絶縁層と配線層が積層されたビルドアップ層を形成する第６の工程と、
    前記樹脂を除去する第７の工程と、
    前記ダミーチップを前記ビルドアップ層から剥離する第８の工程と、
    を有する配線基板の製造方法。
  2. 前記ダミーチップは、シリコンよりなる請求項１記載の配線基板の製造方法。
  3. 前記補強基板は、シリコンよりなる請求項１又は２記載の配線基板の製造方法。
  4. 前記第１の工程では、前記ダミーチップの前記ビルトアップ層が形成される側の面には、前記第８の工程において前記ダミーチップと前記ビルドアップ層との剥離性を高める剥離促進部材が配設される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
  5. 第５の工程では、モールド法を用いて前記樹脂を封止する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
  6. 前記第１の工程では、前記ダミーチップにはんだペーストを配設する処理を含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
  7. 前記剥離促進部材は、銅である請求項４記載の配線基板の製造方法。
  8. 前記請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法により配線基板を製造する工程と、
    チップ部品を配設する工程とを有する電子装置の製造方法。
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