DE112019005240T5 - Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat, Verfahren zu seiner Herstellung und Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente - Google Patents

Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat, Verfahren zu seiner Herstellung und Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente Download PDF

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Abstract

Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat zur Montage wenigstens eines Halbleiterchips, wobei das Substrat ein Trägersubstrat, eine auf dem Trägersubstrat bereitgestellte ablösbare Haftschicht, eine auf der ablösbaren Haftschicht bereitgestellte erste Isolierschicht und eine auf die erste Isolierschicht laminierte zweite Isolierschicht aufweist, wobei die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht mit einem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch versehen sind, welches die Bildung von Durchkontaktierungsverdrahtungen, die jeweils mehreren Verbindungsanschlüssen des Halbleiterchips entsprechen und jeweils mit den mehreren Verbindungsanschlüssen verbinden, ermöglicht, so dass das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch nur die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht ohne Fehlausrichtung durchdringt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat, ein Verfahren zu seiner Herstellung (nachstehend als „Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats“ bezeichnet) und eine Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente.
  • Technischer Hintergrund
  • Auf den Gebieten mobiler Endgeräte und Informationseinrichtungen waren Halbleiterchips aufnehmende mehrschichtige Substratstrukturen ein wesentliches Element, um die Anforderungen der Verringerung der Größe und des Gewichts, der Verbesserung von Funktionen, einer höheren Kommunikationsgeschwindigkeit und einer Anpassung an hohe Frequenzen zu erfüllen. Eine Technik zur Verwirklichung einer solchen Halbleiterchips aufnehmenden mehrschichtigen Substratstruktur betrifft eine Fan-Out-Wafer-Level-Baugruppe (FO-WLP), wobei eine Neuverdrahtungsschicht außerhalb des Halbleiterchipbereichs ausgebildet ist, um eine hohe Verdrahtungsdichte zu erreichen. FO-WLP erregt auf dem Fachgebiet gegenwärtig Aufmerksamkeit.
  • Zur Herstellung von FO-WLPs wurde eine Chip-zuerst-Technik vorgeschlagen. Bei dieser Technik werden aus einem Wafer ausgeschnittene Halbleiterchips mit Intervallen zur Bildung einer Anordnung (nachstehend als „Pseudo-Wafer“ bezeichnet) eingerichtet. Dann wird eine Neuverdrahtungsschicht auf dem Pseudo-Wafer gebildet und wird der mit der Neuverdrahtungsschicht versehene Pseudo-Wafer in einzelne Baugruppen zerlegt (siehe Patentdokument 1).
  • Ferner wird eine Technik zur Massenproduktion von FO-WLPs als Integrated-Fan-Out (InFO) bezeichnet (siehe Patentdokument 2). Bei dieser Technik wird eine Zwischenverbindungs-Verdrahtungsschicht 104 auf einem Trägersubstrat 102 bereitgestellt und werden säulenförmige elektrische Verbinder 108 auf der Zwischenverbindungs-Verdrahtungsschicht 104 bereitgestellt (1B). Auf der Zwischenverbindungs-Verdrahtungsschicht 104 zwischen den elektrischen Verbindern 108 wird ein erster Halbleiterchip 110 mit elektrischen Verbindern 112 angeordnet, dessen aktive Fläche der Rückseite entgegengesetzt ist (1C). Die elektrischen Verbinder 108 und der Halbleiterchip 110 werden mit einem Formmaterial 114 eingekapselt, und das Material wird gehärtet (1D). Das Formmaterial 114 wird geschliffen, so dass die oberen Flächen 108Ader elektrischen Verbinder 108 und die oberen Flächen 112A der elektrischen Verbinder 112 des Halbleiterchips 110 freigelegt werden, um von den elektrischen Verbindern 108 und 112 durch das Formmaterial verlaufende Durchkontaktierungen zu bilden (1E). Anschließend wird eine Zwischenverbindungs-Verdrahtungsschicht (Neuverdrahtungsschicht) 116 bereitgestellt, um mit den von den elektrischen Verbindern 108 und 112 gebildeten durch das Formmaterial verlaufenden Durchkontaktierungen zu verbinden, und werden elektrische Verbinder 118 auf der Neuverdrahtungsschicht gebildet (1F). Auf den elektrischen Verbindern 118 wird ein zweiter Halbleiterchip 120 montiert (1G).
  • Bei der vorstehend erwähnten Technik werden die säulenförmigen elektrischen Verbinder 108 und die elektrischen Verbinder 112 auf dem Halbleiterchip 110 gleichzeitig geformt und werden die Verbinder durch Schleifen ihrer oberen Flächen freigelegt. Daher treten mit zunehmenden Verdrahtungsdichten Schwierigkeiten beim Schleifen und bei der Verbindung mit der Neuverdrahtungsschicht auf. Zusätzlich können, weil die maximal zulässige Höhe von jedem der säulenförmigen elektrischen Verbinder 108 etwa 150 bis 200 µm beträgt, Schwierigkeiten beim Prozess zur Herstellung großer Halbleiterchips 110 auftreten. Ferner müssen, falls mehrere Halbleiterchips in einem ersten Schritt montiert werden, wenn die Höhen der Halbleiterchips variieren, elektrische Verbinder zu einem bestimmten Halbleiterchip säulenförmig gebildet werden und sind auch andere Modifikationen notwendig. Solche Gegenmaßnahmen sind problematisch und umständlich.
  • Dokumente aus dem Stand der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 2013-58520
    • Patentdokument 2: US-Patentanmeldung 2018/0138089
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung zur Lösung der vorstehend erwähnten Probleme darin, ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat bereitzustellen, das eine gleichzeitige Montage von Halbleiterchips mit verschiedenen Höhen erreichen kann, ohne weiter säulenförmige elektrische Verbinder vorzusehen. Eine andere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine unter Verwendung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats hergestellte Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente bereitzustellen.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Gemäß einem ersten Modus der vorliegenden Erfindung zur Lösung der vorstehend erwähnten Aufgaben ist ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat zur Montage wenigstens eines Halbleiterchips vorgesehen, wobei das Substrat Folgendes aufweist: ein Trägersubstrat, eine ablösbare Haftschicht, die auf dem Trägersubstrat bereitgestellt ist, eine erste Isolierschicht, die auf der ablösbaren Haftschicht bereitgestellt ist, und eine zweite Isolierschicht, die auf die erste Isolierschicht laminiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht mit einem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch versehen sind, wobei das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch die Bildung von Durchkontaktierungsverdrahtungen ermöglicht, die jeweils mehreren Verbindungsanschlüssen des Halbleiterchips entsprechen und die mehreren Verbindungsanschlüsse anschließen, so dass das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch nur die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht ohne Fehlausrichtung durchdringt.
  • Ein zweiter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem ersten Modus, wobei die zweite Isolierschicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit besteht.
  • Ein dritter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem ersten oder zweiten Modus, wobei die erste Isolierschicht aus einem Epoxid-Dichtungsmaterial besteht.
  • Gemäß einem vierten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist:
    • Bereitstellen eines laminierten Substrats mit einem ersten Trägersubstrat und einer darauf ausgebildeten ersten ablösbaren Haftschicht, einer darauf ausgebildeten ersten Metallschicht und einer darauf ausgebildeten zweiten Metallschicht, die auf das Substrat laminiert werden, wobei sich die Ätzeigenschaften der zweiten Metallschicht von jenen der ersten Metallschicht unterscheiden,
    • Bereitstellen einer Resistschicht auf der zweiten Metallschicht und mehrerer erster Durchkontaktierungslöcher in der Resistschicht mit einem vorgegebenen Muster, Bereitstellen zweiter Durchkontaktierungslöcher, die mit den ersten Durchkontaktierungslöchern kommunizieren, in der zweiten Metallschicht durch die ersten Durchkontaktierungslöcher der Resistschicht unter Vermittlung der als Ätzstoppschicht dienenden ersten Metallschicht, Einbetten der ersten Durchkontaktierungslöcher und der zweiten Durchkontaktierungslöcher in ein drittes Metall, dessen Ätzeigenschaften von jenen der zweiten Metallschicht verschieden sind, um dritte Metallsäulen zu bilden, Ablösen der Resistschicht, Bilden einer ersten Isolierschicht, in welche die dritten Metallsäulen eingebettet werden, auf der zweiten Metallschicht, Schleifen der Oberfläche der ersten Isolierschicht, um dadurch erste Endflächen der dritten Metallsäulen freizulegen, Bonden eines zweiten Trägersubstrats an die erste Isolierschicht und die dritten Metallsäulen unter Vermittlung einer zweiten ablösbaren Haftschicht, Ablösen der ersten ablösbaren Haftschicht und des ersten Trägersubstrats, Entfernen der ersten Metallschicht, um die zweite Metallschicht und zweite Endflächen der dritten Metallsäulen freizulegen, wobei die zweiten Endflächen den ersten Endflächen entgegengesetzt sind, Entfernen der zweiten Metallschicht durch Ätzen unter Vermittlung einer aus den dritten Metallsäulen und der ersten Isolierschicht gebildeten Ätzstoppschicht, Bereitstellen einer zweiten Isolierschicht auf der ersten Isolierschicht und Einbetten der dritten Metallsäulen in die zweite Isolierschicht, Schleifen der Oberfläche der zweiten Isolierschicht, um die zweiten Endflächen der dritten Metallsäulen freizulegen, und Entfernen der dritten Metallsäulen durch Ätzen unter Vermittlung der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht als Ätzstoppschichten, um Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher bereitzustellen.
  • Ein fünfter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem vierten Modus, wobei die zweite Isolierschicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit gebildet wird.
  • Ein sechster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem vierten oder dem fünften Modus, wobei die erste Isolierschicht aus einem Epoxid-Dichtungsmaterial gebildet wird.
  • Ein siebter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem vom vierten bis sechsten Modus, wobei die erste Metallschicht aus Nickel oder einer Nickellegierung gebildet wird und die zweite Metallschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet wird.
  • Ein achter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem vom vierten bis siebten Modus, wobei die dritten Metallsäulen aus Nickel oder einer Nickellegierung gebildet werden.
  • Gemäß einem neunten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitervorrichtungs-Montageprodukts vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem vom ersten bis dritten Modus oder eines durch ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem vom vierten bis achten Modus hergestellten Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, Bereitstellen eines Halbleiterchips mit Kupferanschlüssen als Verbindungsanschlüsse und Verbinden des Halbleiterchips mit der zweiten Isolierschicht des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats unter Vermittlung eines Klebstoffs oder mit der zweiten Isolierschicht des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, wobei die Schicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit besteht, während die Kupferanschlüsse den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats entgegengesetzt gegenüberstehen, Bilden einer dritten Isolierschicht, in welche der Halbleiterchip eingebettet wird, Ablösen der ablösbaren Haftschicht und des Trägersubstrats oder Ablösen der zweiten ablösbaren Haftschicht und des zweiten Trägersubstrats und Einbetten der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in Kupfer von der Seite, die der mit dem Halbleiterchip versehenen Seite der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher entgegengesetzt ist, um mit den Kupferanschlüssen verbundene Durchkontaktierungsverdrahtungen zu bilden.
  • Gemäß einem zehnten Modus der vorliegenden Erfindung ist eine Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes aufweist: ein Komponentenaufnahmelaminat, das eine aus einer ersten Isolierschicht bestehende erste Schicht und eine auf die erste Schicht laminierte zweite Schicht aufweist, wobei die erste und die zweite Schicht mit Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern versehen sind, so dass die Durchkontaktierungen nur die erste und die zweite Schicht ohne Fehlausrichtung durchdringen, wenigstens eine Komponente, die an die erste oder die zweite Schicht des Komponentenaufnahmelaminats gebondet ist und Verbindungsanschlüsse aufweist, die den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern entgegengesetzt gegenüberstehen, eine dritte Schicht, die aus einem Gießharz besteht und worin die Komponente eingebettet ist, und Durchkontaktierungsverdrahtungen, wobei die einen Enden mit den Verbindungsanschlüssen der Komponente verbunden sind und die anderen Enden durch die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher zur entgegengesetzten Seite des Komponentenaufnahmelaminats herausgeführt sind, wobei die Gesamtdicke der ersten und der zweiten Schicht des Komponentenaufnahmelaminats aus einem Bereich von 15 µm bis 70 µm ausgewählt ist.
  • Ein elfter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem zehnten Modus, wobei die erste Isolierschicht der ersten Schicht aus einem Epoxid-Dichtungsmaterial besteht.
  • Ein zwölfter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem zehnten oder elften Modus, wobei die Komponente wenigstens einen Halbleiterchip mit Verbindungsanschlüssen und wenigstens einen Halbleiterchip oder eine passive Komponente, deren Höhe oder Größe in Dickenrichtung sich von jener des Halbleiterchips und des Komponentenaufnahmelaminats unterscheidet, aufweist.
  • Ein dreizehnter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem vom zehnten bis zwölften Modus, wobei die zweite Schicht aus einer zweiten Isolierschicht besteht und die Komponente an die zweite Schicht gebondet ist.
  • Ein vierzehnter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem dreizehnten Modus, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungen von den Verbindungsanschlüssen der Komponente durch Durchgangslöcher, die in Isolierschichten zur Neuverdrahtung, die in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern bereitgestellt sind, zur entgegengesetzten Seite des Komponentenaufnahmelaminats herausgeführt sind.
  • Ein fünfzehnter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem dreizehnten oder vierzehnten Modus, wobei die zweite Schicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit besteht.
  • Ein sechzehnter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem vom zehnten bis zwölften Modus, wobei die zweite Schicht aus einer Metallschicht besteht, die Komponente an die erste Schicht gebondet ist, die Durchkontaktierungsverdrahtungen von den Verbindungsanschlüssen der Komponente durch Durchgangslöcher, die in Isolierschichten zur Neuverdrahtung bereitgestellt sind, welche in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern bereitgestellt sind, herausgeführt sind, zweite Durchgangslöcher in der Isolierschicht zur Neuverdrahtung und der ersten Schicht zum Freilegen der Metallschicht bereitgestellt sind und zweite Verdrahtungen, die mit der Metallschicht verbunden sind, in den zweiten Durchgangslöchern bereitgestellt sind.
  • Ein siebzehnter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem sechzehnten Modus, wobei die Metallschicht eine Kupferfolie ist.
  • Ein achtzehnter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem vom zehnten bis siebzehnten Modus, wobei die Verbindungsanschlüsse der Komponente in einer Eins-eins-Beziehung zu den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern angeordnet sind, eine Schicht aus lichtempfindlichem Harz zur Einbettung der durch die Durchkontaktierungslöcher bereitgestellten ersten Durchkontaktierungsverdrahtungen gebildet ist, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz mit Durchgangslöchern versehen ist, welche den ersten Durchkontaktierungsverdrahtungen entgegengesetzt gegenüberstehen, und eine Verdrahtungsschicht auf der Schicht aus lichtempfindlichem Harz bereitgestellt ist, wobei die Verdrahtungsschicht zweite Durchkontaktierungsverdrahtungen aufweist, die in den mit der ersten Durchkontaktierungsverdrahtung verbindenden Durchgangslöchern ausgebildet sind.
  • Ein neunzehnter Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem vom zehnten bis siebzehnten Modus, wobei mehrere Verbindungsanschlüsse der Komponente in Bezug auf eines der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher angeordnet sind, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher mit den mehreren Durchgangslöchern versehen ist, die den mehreren Verbindungsanschlüssen entgegengesetzt gegenüberstehen, und jedes Durchgangsloch mit den Durchkontaktierungsverdrahtungen versehen ist.
  • Ein zwanzigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem neunzehnten Modus, wobei die Komponente ein Flächenkontaktstellen-Halbleiterchip ist, wobei mehrere Verbindungsanschlüsse in einem vorgegebenen Bereich im Mittelteil angeordnet sind, die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in einer an den vorgegebenen Bereich angepassten Form bereitgestellt sind, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz so ausgebildet ist, dass sie die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher einbettet, die mehreren Durchgangslöcher, die den mehreren Verbindungsanschlüssen entgegengesetzt gegenüberstehen, bereitgestellt sind und jedes Durchgangsloch mit den Durchkontaktierungsverdrahtungen versehen ist.
  • Ein einundzwanzigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem neunzehnten Modus, wobei die Komponente ein Peripheriekontaktstellen-Halbleiterchip ist, wobei mehrere Verbindungsanschlüsse in einem vorgegebenen Peripheriebereich, der einen Mittelteil umgibt, angeordnet sind, die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in einer an den vorgegebenen Peripheriebereich, der den Mittelteil umgibt, angepassten Form bereitgestellt sind, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz so ausgebildet ist, dass sie die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher einbettet, die mehreren Durchgangslöcher, die den mehreren Verbindungsanschlüssen entgegengesetzt gegenüberstehen, bereitgestellt sind, und jedes Durchgangsloch mit den Durchkontaktierungsverdrahtungen versehen ist.
  • Ein zweiundzwanzigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem vom zehnten bis siebzehnten Modus, wobei die Komponente unter Vermittlung der Schicht aus lichtempfindlichem Harz mit einer Neuverdrahtungsschicht versehen ist, in der Neuverdrahtungen an der Oberfläche, an der die Durchkontaktierungsverdrahtungen herausgeführt sind, gebildet sind.
  • Ein dreiundzwanzigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem zweiundzwanzigsten Modus, wobei drei oder mehr der Neuverdrahtungsschichten bereitgestellt sind.
  • Ein vierundzwanzigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem zweiundzwanzigsten Modus, wobei zwei oder drei Neuverdrahtungsschichten bereitgestellt sind, ferner das Komponentenaufnahmelaminat darauf bereitgestellt ist und ferner eine Neuverdrahtungsschicht darauf bereitgestellt ist.
  • Ein fünfundzwanzigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach dem zweiundzwanzigsten Modus, wobei die Komponente ferner das Komponentenaufnahmelaminat auf der oberen Neuverdrahtungsschicht aufweist.
  • Ein sechsundzwanzigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem vom neunzehnten bis zweiundzwanzigsten Modus, wobei die Komponente eine eWLP-Struktur aufweist, bei der ein Halbleiterchip mit zwei oder drei der Neuverdrahtungsschichten versehen ist.
  • Gemäß einem einunddreißigsten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat zur Montage wenigstens eines Halbleiterchips vorgesehen, wobei das Substrat ein Trägersubstrat, eine auf dem Trägersubstrat bereitgestellte ablösbare Haftschicht und eine auf der ablösbaren Haftschicht bereitgestellte Isolierschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht mit einem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch, das in der Isolierschicht bereitgestellt ist, versehen ist, wobei das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch die Bildung von Durchkontaktierungsverdrahtungen, die jeweils mehreren Verbindungsanschlüssen des Halbleiterchips entsprechen und jeweils die mehreren Verbindungsanschlüsse anschließen, ermöglicht, so dass das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch nur die Isolierschicht ohne Fehlausrichtung durchdringt, und das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch gerade ist, einen Durchmesser von 15 µm bis 70 µm aufweist und eine Positionsgenauigkeit auf einem Photolithographieniveau aufweist.
  • Ein zweiunddreißigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem einunddreißigsten Modus, wobei das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch durch Entfernen von Metallsäulen oder Säulen aus lichtempfindlichem Harz, die in die Isolierschicht eingebettet sind, statt durch Bohren oder Laserbearbeitung bereitgestellt ist.
  • Ein dreiunddreißigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem einunddreißigsten oder zweiunddreißigsten Modus, wobei die Isolierschicht aus einem Epoxid-Dichtungsmaterial besteht.
  • Ein vierunddreißigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem vom einunddreißigsten bis dreiunddreißigsten Modus, wobei die Metallschicht zwischen der Isolierschicht und der ablösbaren Haftschicht angeordnet ist und die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher die Metallschicht durchdringen.
  • Ein fünfunddreißigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem vierunddreißigsten Modus, wobei die zwischen der Isolierschicht und der ablösbaren Haftschicht angeordnete Metallschicht aus einer ersten und einer zweiten Metallschicht besteht, wobei die beiden Schichten in dieser Reihenfolge von der Seite der ablösbaren Haftschicht gestapelt sind.
  • Ein sechsunddreißigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem vierunddreißigsten Modus, wobei die Metallschicht und die Metallsäulen aus Nickel oder einer Nickellegierung bestehen.
  • Ein siebenunddreißigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem fünfunddreißigsten Modus, wobei die erste Metallschicht und die Metallsäulen aus Nickel oder einer Nickellegierung bestehen und die zweite Metallschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.
  • Gemäß einem achtunddreißigsten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines laminierten Substrats mit einem ersten Trägersubstrat und einer ersten ablösbaren Haftschicht und einer Metallschicht, die durch Laminieren auf das Substrat aufgebracht werden, Bereitstellen einer Resistschicht auf der Metallschicht und Bereitstellen mehrerer Durchkontaktierungslöcher in der Resistschicht durch ein vorgegebenes Muster, Einbetten der Durchkontaktierungslöcher in ein Metall auf der Metallschicht, um dadurch Metallsäulen zu bilden, Ablösen der Resistschicht, Bilden einer Isolierschicht, in welche die Metallsäulen eingebettet werden, auf der Metallschicht, Schleifen der Oberfläche der Isolierschicht, um erste Endflächen der Metallsäulen freizulegen, und Entfernen der Metallsäulen durch Ätzen unter Vermittlung der Isolierschicht und der ablösbaren Haftschicht als Ätzstoppschichten, um Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher bereitzustellen.
  • Ein neununddreißigster Modus der vorliegenden Erfindung betrifft eine spezifische Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem achtunddreißigsten Modus, wobei das Verfahren nach dem Schritt des Freilegens der ersten Endflächen der Metallsäulen folgende Schritte aufweist: Bonden eines zweiten Trägersubstrats an die Isolierschicht und die Metallsäulen unter Vermittlung der zweiten ablösbaren Haftschicht, Ablösen der ablösbaren Haftschicht und des Trägersubstrats und Entfernen der Metallschicht, um zweite Endflächen der Metallsäulen freizulegen, wobei die zweiten Endflächen den ersten Endflächen entgegengesetzt sind, und anschließend Entfernen der Metallsäulen durch Ätzen, um Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher bereitzustellen.
  • Gemäß einem vierzigsten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines laminierten Substrats mit einem Trägersubstrat und einer ablösbaren Haftschicht, einer ersten Metallschicht und einer zweiten Metallschicht, die nacheinander auf das Substrat laminiert werden, Bereitstellen einer Resistschicht auf der zweiten Metallschicht und mehrerer Durchkontaktierungslöcher in der Resistschicht durch ein vorgegebenes Muster, Ätzen nur der zweiten Metallschicht unter Vermittlung des vorgegebenen Musters der Resistschicht als Maske, Einbetten der Durchkontaktierungslöcher in ein Metall auf der ersten Metallschicht, um Metallsäulen zu bilden, Ablösen der Resistschicht, Bilden einer Isolierschicht, in welche die Metallsäulen eingebettet werden, auf der ersten Metallschicht, Schleifen der Oberfläche der Isolierschicht, um erste Endflächen der Metallsäulen freizulegen, und Entfernen der Metallsäulen und der ersten Metallschicht durch Ätzen unter Vermittlung der Isolierschicht und der ablösbaren Haftschicht als Ätzstoppschichten, um Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher bereitzustellen.
  • Gemäß einem einundvierzigsten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage eines Halbleiterchips vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem vom einunddreißigsten bis siebenunddreißigsten Modus oder eines durch ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem vom achtunddreißigsten bis vierzigsten Modus hergestellten Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, Bereitstellen eines Halbleiterchips mit Kupferanschlüssen als Verbindungsanschlüsse auf der Isolierschicht des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats und Verbinden des Halbleiterchips mit der Isolierschicht unter Vermittlung eines Klebstoffs, während die Kupferanschlüsse den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats entgegengesetzt gegenüberstehen, Bilden einer eingebetteten Isolierschicht, in welche der Halbleiterchip eingebettet wird, Ablösen der ablösbaren Haftschicht und des Trägersubstrats oder Ablösen der zweiten ablösbaren Haftschicht und des zweiten Trägersubstrats und Einbetten der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in Kupfer von der Seite, die der mit dem Halbleiterchip versehenen Seite entgegengesetzt ist, um mit den Kupferanschlüssen verbundene Durchkontaktierungsverdrahtungen zu bilden.
  • Gemäß einem zweiundvierzigsten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage eines Halbleiterchips vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem vierunddreißigsten oder sechsunddreißigsten Modus oder eines durch ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem achtunddreißigsten Modus hergestellten Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, Bereitstellen eines Halbleiterchips mit Kupferanschlüssen als Verbindungsanschlüsse auf der Isolierschicht des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats und Verbinden des Halbleiterchips mit der Isolierschicht unter Vermittlung eines Klebstoffs, während die Kupferanschlüsse den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats entgegengesetzt gegenüberstehen, Bilden einer eingebetteten Isolierschicht, in welche der Halbleiterchip eingebettet wird, Ablösen der ablösbaren Haftschicht und des Trägersubstrats, Entfernen der Metallschicht und Einbetten der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in Kupfer von der Seite, die der mit dem Halbleiterchip versehenen Seite entgegengesetzt ist, um mit den Kupferanschlüssen verbundene Durchkontaktierungsverdrahtungen zu bilden.
  • Gemäß einem dreiundvierzigsten Modus der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage eines Halbleiterchips vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem fünfunddreißigsten oder siebenunddreißigsten Modus oder eines durch ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach dem vierzigsten Modus hergestellten Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, Bereitstellen eines Halbleiterchips mit Kupferanschlüssen als Verbindungsanschlüsse auf der Isolierschicht des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats und Verbinden des Halbleiterchips mit der Isolierschicht unter Vermittlung eines Klebstoffs, während die Kupferanschlüsse den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats entgegengesetzt gegenüberstehen, Bilden einer eingebetteten Isolierschicht, in welche der Halbleiterchip eingebettet wird, Ablösen der ablösbaren Haftschicht und des Trägersubstrats, Entfernen der ersten Metallschicht, Einbetten der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in Kupfer von der Seite, die der mit dem Halbleiterchip versehenen Seite entgegengesetzt ist, um mit den Kupferanschlüssen verbundene Durchkontaktierungsverdrahtungen zu bilden, und Bilden eines Verdrahtungsmusters unter Verwendung der zweiten Metallschicht.
  • Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung das Bereitstellen von Halbleitervorrichtungs-Montagekomponenten durch die Verwendung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, wodurch Halbleiterchips mit unterschiedlichen Höhen ohne vorhergehende Präparation säulenförmiger elektrischer Verbinder gleichzeitig montiert werden können.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 1,
    • 2 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 1,
    • 3 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 1,
    • 4 eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 2,
    • 5 eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 3,
    • 6 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 3,
    • 7 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung eines Halbleiterchips mit einer Kupfer-PAD und einer Haftschicht,
    • 8 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Ausführungsform 1,
    • 9 eine Schnittansicht der Wirkung eines Montageprozesses gemäß Ausführungsform 1,
    • 10 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung eines Halbleiterchips mit einer Kupfer-PAD und einer Haftschicht,
    • 11 eine Schnittansicht eines Montageprozesses gemäß Ausführungsform 2,
    • 12 eine Schnittansicht einer Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung, worin ein Vergleich der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer herkömmlichen eWLP-Struktur dargestellt ist,
    • 13 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 14 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 15 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 16 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 17 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 18 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 19 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 20 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 21 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 22 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 23 eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 4,
    • 24 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 4,
    • 25 eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 5,
    • 26 eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 5,
    • 27 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 28 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 29 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 30 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung,
    • 31 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung und
    • 32 eine Schnittansicht einer Modifikation der Halbleiterchip-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Modi zur Ausführung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detaillierter beschrieben. Zuerst wird ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat beschrieben, das bei der Herstellung der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar ist.
  • (Substratausführungsform 1)
  • 1 ist eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 1, und die 2 und 3 sind Schnittansichten eines Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 1.
  • Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, weist ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 ein Trägersubstrat 11, eine ablösbare Haftschicht 12, die auf einer Seite des Trägersubstrats 11 bereitgestellt ist, eine erste Isolierschicht 13, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 bereitgestellt ist, und eine zweite Isolierschicht 14, die auf der ersten Isolierschicht 13 bereitgestellt ist, auf. Mehrere Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 durchdringen nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14.
  • Im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 werden Durchkontaktierungsverdrahtungen gebildet. Bei einem spezifischen Modus werden die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher so bereitgestellt, dass sie mit den Positionen von Verbindungsanschlüssen eines Halbleiterchips, der auf einer herzustellenden FO-WLP zu montieren ist, und mit den Positionen um den montierten Halbleiterchip ausgebildeter Durchkontaktierungsverdrahtungen ausgerichtet werden.
  • Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 durchdringen unabhängig vom Trägersubstrat 11 und von der auf einer Seite des Trägersubstrats 11 bereitgestellten ablösbaren Haftschicht 12 nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14. Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 durchdringen ohne Fehlausrichtung nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14. Hier bezieht sich der Ausdruck „Durchdringen ohne Fehlausrichtung“ auf den Zustand, in dem eine die erste Isolierschicht 13 des Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 15 durchdringende Durchkontaktierung 15a und eine die zweite Isolierschicht 14 durchdringende Durchkontaktierung 15b ohne Fehlausrichtung kontinuierlich und gemeinsam bereitgestellt werden.
  • Die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 sind keine selbsttragenden Schichten und müssen durch das Trägersubstrat 11 getragen werden. Weil sich die erste Isolierschicht 13 überdies in Bezug auf das Material, mechanische Eigenschaften, die Verarbeitbarkeit usw. von der zweiten Isolierschicht 14 unterscheidet, können die beiden Schichten nicht durch Bohren oder Laserbearbeitung bearbeitet werden. Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15, die nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14, welche durch das Trägersubstrat 11 getragen werden, durchdringen, können durch einen nachstehend beschriebenen neuartigen Photolithographieprozess bereitgestellt werden.
  • Hier weisen die in der ersten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 14, die durch das Trägersubstrat 11 getragen werden, bereitgestellten Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 eine einem Photolithographieprozessniveau entsprechende hohe Positionsgenauigkeit auf. Demgemäß können die Porengröße und die Abstände auf kleinere Werte verringert werden als dies durch Bohren möglich ist. Jedes Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 ist gerade und weist einen Durchmesser von 15 µm bis 70 µm auf, und die Positionsgenauigkeit liegt auf einem Photolithographieniveau und beträgt beispielsweise ±5 µm oder besser.
  • Die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 sind keine selbsttragenden Schichten und müssen durch das Trägersubstrat 11 getragen werden. Demgemäß kann ein Satz aus der ersten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 14, falls sie nicht getragen werden, nicht durch Bohren oder Laserbearbeitung behandelt werden, um Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 bereitzustellen. Selbst wenn die Durchkontaktierungen durch Bohren bereitgestellt werden, sind die Porengröße und die Prozessgenauigkeit noch immer auf etwa 75 µm bzw. ±5 µm beschränkt. Daher kann kein Durchgangsloch mit einem Durchmesser von 70 µm oder weniger bereitgestellt werden, und es kann lediglich eine Positionsgenauigkeit von etwa plus ±10 µm erhalten werden. Ferner wird durch Laserbearbeitung ein kegelförmiges Loch an Stelle eines geraden Lochs bereitgestellt. Zusätzlich kann das Trägersubstrat 11 beschädigt werden, wodurch seine Wiederverwendung verhindert wird.
  • Die Gesamtdicke der ersten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 14 wird aus einem Bereich von 15 µm bis 70 µm ausgewählt. Die Dicke der ersten Isolierschicht 13 wird aus einem Bereich von 5 µm bis 50 µm ausgewählt, und die Dicke der zweiten Isolierschicht 14 wird aus einem Bereich von 3 µm bis 35 µm ausgewählt. Ein Laminat mit einer solchen Dicke ist kein selbsttragendes Laminat und kann nicht in einem Montageprozess behandelt werden. Demgemäß muss das Laminat mit einem Trägersubstrat einem Montageprozess unterzogen werden. Insbesondere können die Dicken der ersten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 14 aus den vorstehend erwähnten Bereichen ausgewählt werden.
  • Ferner werden die Durchkontaktierungslöcher 15 durch Ätzen einer Metallschicht oder eines Galvanisierungsmetalls unter Vermittlung eines durch einen Photolithographieprozess gebildeten Resists bereitgestellt. Demgemäß nehmen die Kosten für die Herstellung einer größeren Anzahl von Durchkontaktierungen anders als bei einem mechanischen Prozess nicht erheblich zu, was vorteilhaft ist. Zusätzlich können die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 anders als bei einem Bohren oder einer Laserbearbeitung unabhängig von der Bearbeitbarkeit der ersten Isolierschicht 13 und der zweiten Isolierschicht 14 mit einer einem Photolithographieprozess entsprechenden hohen Positionsgenauigkeit bereitgestellt werden. Mit anderen Worten können die Materialien für die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 frei gewählt werden.
  • Die Porengröße der jeweiligen Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 und der minimale Abstand können Werte aufweisen, die sich durch Bohren nur schwer erhalten lassen. Die Werte können jedoch in Bereiche fallen, in denen gebohrt werden kann. Die Porengröße jedes Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 15 beträgt beispielsweise 15 µm bis 70 µm, vorzugsweise 20 µm bis 50 µm, und der minimale Abstand beträgt 50 µm bis 200 µm.
  • Das Trägersubstrat 11 wird beim Herstellungsprozess zur Verbesserung der Handhabbarkeit vorübergehend verwendet und ist wiederverwendbar. Das Material des Trägersubstrats hat eine erhebliche mechanische Festigkeit, einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine hohe Abmessungsstabilität und eine hohe Beständigkeit gegenüber einem beim Photolithographieprozess verwendeten Ätzmittel. Wenn die ablösbare Haftschicht 12 durch Bestrahlung mit Licht abgelöst wird, ermöglicht das Substrat das Hindurchtreten des Lichts der verwendeten Wellenlänge, während es nicht notwendigerweise transparent ist, wenn die ablösbare Haftschicht 12 durch Erwärmen abgelöst wird. Das Trägersubstrat 11 kann eine Glasplatte, eine Metallplatte, eine Harzplatte oder dergleichen sein. Von diesen ist eine Glasplatte bevorzugt.
  • Die ablösbare Haftschicht 12 wird beim Herstellungsprozess nicht abgelöst und kann bei Bedarf durch Bestrahlung mit Licht, Erwärmen oder dergleichen abgelöst werden. Die ablösbare Haftschicht weist keine besonderen Beschränkungen auf, solange sie die vorstehend erwähnten Funktionen aufweist. Ein mögliches Beispiel für die ablösbare Haftschicht ist „UV-ablösbares Band SELFA-SE“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.), die durch UV-Strahlung abgelöst werden kann. Ein Beispiel einer ablösbaren Haftschicht, die durch Erwärmung abgelöst werden kann, enthält einen Klebstoff mit einem Schäumungsmittel, das sich beim Erwärmen auf eine vorgegebene Temperatur ausdehnt.
  • Die erste Isolierschicht 13 kann aus einem thermisch aushärtenden Harzmaterial mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten gebildet werden, wobei das Material ein thermisch aushärtendes Harz (beispielsweise Epoxidharz) und einen anorganischen Füllstoff (beispielsweise Silika) enthält. Es kann insbesondere ein Epoxid-Dichtungsharz verwendet werden. In jedem Fall wird die erste Isolierschicht aus einem Isoliermaterial an Stelle eines photoempfindlichen Resistharzes oder dergleichen, das durch eine Maske teilweise belichtet wird und dessen nicht belichteter Abschnitt durch Entwicklung entfernt werden kann, gebildet, wobei das Isoliermaterial eine die Verwendung einer Strukturkomponente eines Verdrahtungssubstrats ermöglichende Haltbarkeit aufweist. Demgemäß kann die erste Isolierschicht 13 nicht direkt durch Photolithographie mit einem Ätz- oder ähnlichen Prozess mit Durchgangslöchern versehen werden.
  • Durch das Vorhandensein der zweiten Isolierschicht 14 auf der ersten Isolierschicht 13 gelangt die aktive Oberfläche eines Halbleiterchips bei der Montage des Halbleiterchips nicht in direkten Kontakt mit der ersten Isolierschicht 13. Daher wird nicht notwendigerweise ein geringe Störstellen aufweisendes halogenfreies Isoliermaterial verwendet. Weil die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 mit sehr kleinen Abständen bereitgestellt werden, wird jedoch bevorzugt ein thermisch aushärtendes Harzmaterial, das einen Mikrofüllstoff enthält, verwendet. Die maximale Teilchengröße des Füllstoffs beträgt vorzugsweise etwa 5 µm bis etwa 30 µm.
  • Die zweite Isolierschicht 14 wird aus einem thermisch aushärtenden oder thermoplastischen Harzmaterial gebildet, das keinen Füllstoff enthält oder einen geringeren Füllstoffanteil und ein geringeres Elastizitätsmodul aufweist als die erste Isolierschicht 13. Dieses Harzmaterial wird verwendet, um verglichen mit der ersten Isolierschicht 13 die Widerstandsfähigkeit der zweiten Isolierschicht 14, die auf der ersten Isolierschicht 13 angeordnet ist und worauf ein Halbleiterchip direkt montiert wird, zu verringern. Zusätzlich wird ein halogenfreies Harzmaterial mit einer geringen Reinheit verwendet, weil die zweite Isolierschicht 14 in direkten Kontakt mit der aktiven Fläche des zu montierenden Halbleiterchips gebracht wird.
  • Als solche Eigenschaften aufweisendes Harzmaterial kann ein Klebstoffharz verwendet werden, dessen Fließfähigkeit geringer als bei einem herkömmlichen Klebstoff ist. In diesem Fall kann eine Klebstoffharzschicht aus einem Klebstoffharz in der Art von Epoxidharz, Phenolharz oder Polyimidharz gebildet werden.
  • Durch Bereitstellen der zweiten Isolierschicht 14 wird anders als bei einer direkten Zusammenfügung mit der ersten Isolierschicht 13, wie vorstehend erwähnt, eine Erzeugung von Rissen beim Umgießen eines Halbleiterchips, der mit der zweiten Isolierschicht 14 verbunden wurde, vorteilhaft verändert. Dies ist auf die geringe Widerstandsfähigkeit der zweiten Isolierschicht 14 zurückzuführen. Wenn dagegen ein Halbleiterchip direkt mit der ersten Isolierschicht 13 verbunden und umgossen wird, können infolge der hohen Steifigkeit der ersten Isolierschicht 13 Risse auftreten. Die vorstehend erwähnten technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung lösen solche Probleme.
  • Die vorstehend erwähnte Klebstoffharzschicht kann durch Aufdrucken eines Klebstoffharzes oder Anbringen einer Klebstoffharzlage gebildet werden.
  • Wie nachstehend beschrieben, dient die zweite Isolierschicht 14 als in Kontakt mit der aktiven Fläche des Halbleiterchips tretende Fläche und benötigt eine geeignete Fließfähigkeit, um Unregelmäßigkeiten der aktiven Fläche folgen zu können. Falls die Fließfähigkeit zu hoch ist, dringt die zweite Isolierschicht jedoch in die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 ein. Daher wird vorzugsweise ein Harz mit einer geeigneten Elastizität und Fließfähigkeit verwendet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine nicht fließende Haftschicht (NFA), deren Fließfähigkeit geringer als bei einem herkömmlichen Klebstoff ist, als zweite Isolierschicht 14 verwendet. In diesem Fall kann ein herkömmlicher Die-Bond-Film mit einer geringen Widerstandsfähigkeit, beispielsweise aus der „HS-Reihe“ (Produkte von Hitachi Chemical Co., Ltd.) verwendet werden.
  • Wie im nachstehend erwähnten Herstellungsprozess gezeigt, können die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 mit durch Photolithographie erhaltenen Porengrößen und Abständen bereitgestellt werden. Die Tiefe (das Aspektverhältnis) und die Gleichmäßigkeit der Porengröße in Tiefenrichtung sind jedoch jenen überlegen, die erhalten werden, wenn die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 durch einen Photolithographieprozess direkt mit Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern versehen werden. Insbesondere können die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher, weil das Trägersubstrat 11 vorhanden ist, nicht durch Laserbearbeitung oder Bohren bereitgestellt werden. Selbst wenn eine solche Bearbeitung bei nicht vorhandenem Trägersubstrat möglich wäre, weisen die durch eine solche Bearbeitung erhaltenen Durchkontaktierungen Porengrößen und Abstände auf, die jenen überlegen sind, die durch Photolithographie oder dergleichen erhalten werden. Dadurch können Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher mit einer geeigneten Tiefe (einem geeigneten Aspektverhältnis) und einer geeigneten Gleichmäßigkeit der Porengröße in Tiefenrichtung hergestellt werden.
  • Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 werden so bereitgestellt, dass sie an die Anschlusskonfiguration und die Abmessungen eines zu montierenden Halbleiterchips und die Konfiguration und die Abmessungen säulenförmiger Durchkontaktierungsverdrahtungen, die um den Halbleiterchip bereitzustellen sind, angepasst werden. Die Porengröße und die Abstände der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher unterliegen keinen bestimmten Beschränkungen, weil mehrere solche Durchkontaktierungen mit unterschiedlichen Porengrößen durch Strukturierung bereitgestellt werden. Die Porengröße beträgt jedoch 15 µm bis 70 µm, vorzugsweise 20 µm bis 50 µm, und der minimale Abstand beträgt 50 µm bis 200 µm, vorzugsweise 50 µm bis 120 µm, bevorzugter 50 µm bis 100 µm.
  • Mit Bezug auf die 2 und 3 wird als nächstes ein Beispiel des Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1 beschrieben.
  • Zuerst wird ein erstes Trägersubstrat 21 aus Glas bereitgestellt (2(a)). Auf einer Fläche des Substrats wird eine erste ablösbare Haftschicht 22 bereitgestellt (2(b)). Die erste ablösbare Haftschicht 22 kann durch Aufbringen oder Anbringen einer Haftschichtlage bereitgestellt werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird „UV-ablösbares Band SELFA-HW“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) angebracht.
  • Als nächstes werden die erste Metallschicht 23 und die zweit Metallschicht 24 auf der ersten ablösbaren Haftschicht 22 gebildet (2(c)). Die Ätzeigenschaften der ersten Metallschicht 23 unterscheiden sich von jener der zweiten Metallschicht 24, um in einem nachfolgenden Schritt nur die zweite Metallschicht 24 durch Vermittlung der als Ätzstoppschicht dienenden ersten Metallschicht 23 zu ätzen. Unter Berücksichtigung einer als Maske dienenden Resistschicht wird die zweite Metallschicht vorzugsweise durch ein Säureätzmittel geätzt.
  • Das Metall zur Bildung der ersten Metallschicht 23 und der zweiten Metallschicht 24 kann aus Titan (Ti), Silber (Ag), Aluminium (AI), Zinn (Sn), Nickel (Ni), Kupfer (Cu) usw. ausgewählt werden. Das Ätzmittel für Ti ist beispielsweise NH4FHF-H2O2, und jenes für Ag ist beispielsweise CH3COOH-H2O2. Das Ätzmittel für Al ist beispielsweise HCl, und jenes für Sn ist NH4FHF-H2O2. Das Ätzmittel für Ni ist beispielsweise HCl. Falls ein aus diesen Metallen ausgewähltes Metall in einer der Metallschichten verwendet wird, können zum Ätzen des als Ätzstoppschicht dienenden Cu beispielsweise FeCl3, Cu(NH3)2 und H2SO4-H2O2 verwendet werden.
  • Beispiele für die Kombination die erste Metallschicht 23 und die zweite Metallschicht 24 bildender Metalle umfassen ohne Einschränkung Ti-Cu, Ag-Cu, Al-Cu, Sn-Cu, Ni-Cu, Ni-Ti, Ni-Sn, Al-Ti, Al-Sn, Ti-Ag, Al-Ag, An-Ag und Ni-Ag.
  • Das Verfahren zur Bildung der ersten Metallschicht 23 und der zweiten Metallschicht 24 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und es können beispielsweise verschiedene Filmbildungsverfahren, beispielsweise durch Dampfphasenabscheidung und Galvanisieren und Anbringen einer Folie oder einer Lage, verwendet werden. In Hinblick auf die Effizienz des Vorgangs ist die Anbringung einer kommerziellen doppelschichtigen Metalllage bevorzugt.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die erste Metallschicht 23 aus Nickel gebildet und wird die zweite Metallschicht 24 aus Kupfer gebildet und werden beide Schichten miteinander verbunden. Gemäß der Ausführungsform beträgt die Dicke der ersten Nickelschicht 23 0,5 µm und beträgt die Dicke der zweiten Kupferschicht 24 12 µm.Die Dicke der ersten Metallschicht 23 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und sie liegt im Wesentlichen zwischen etwa 0,5 µm und etwa 5 µm. Falls die Dicke außerhalb des Bereichs liegt, wird keine weitere Wirkung erhalten. Die Dicke der zweiten Metallschicht 24 entspricht im Wesentlichen jener der zweiten Isolierschicht 14 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1. Demgemäß muss die Dicke der zweiten Metallschicht entsprechend der Dicke der zweiten Isolierschicht 14 festgelegt werden. Die Dicke beträgt abhängig von der Verwendung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1 etwa 5 µm bis etwa 40 µm, vorzugsweise etwa 5 µm bis etwa 35 µm.
  • Es sei bemerkt, dass der Begriff „Nickel“ oder „Kupfer“ in der vorliegenden Patentschrift ein zusätzliches interessierendes Element oder unvermeidliche Verunreinigungen einschließt. In einigen Fällen kann ein solches ein zusätzliches interessierendes Element oder unvermeidliche Verunreinigungen aufweisendes Metall auch als „Nickellegierung“ oder „Kupferlegierung“ bezeichnet werden.
  • Als nächstes wird eine Resistschicht 25 auf der zweiten Metallschicht 24 gebildet und werden die Resistschicht 25 durchdringende Öffnungen 26 durch herkömmlich eingesetzte Photoresiststrukturierung bereitgestellt (2(d)). Die Dicke der Resistschicht 25 ist ein Schlüsselfaktor (nicht direkt) für die Festlegung der Dicke der ersten Isolierschicht 13 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1. Auch hängen die Strukturierungseigenschaften, d. h. die Formen der Öffnungen 26 (Porengrößen und Vertikalwinkel) von den Formen der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 ab. Daher kann das die Resistschicht 25 bildende Resistharz positiv oder negativ sein. Es wird jedoch vorzugsweise ein Resistharz gewählt, das die vorstehend erwähnten Anforderungen erfüllt. Beispiele bevorzugter Resistharze umfassen „PHOTEC PKG für die Bildung von Verdrahtungssubstraten der Reihe RY“ (Produkte von Hitachi Chemical Co., Ltd.). Gemäß dieser Ausführungsform werden die Dicke der Resistschicht und der Durchmesser jeder Öffnung 26 auf 35 µm bzw. 30 µm gelegt.
  • Für die Strukturierung wird eine UV-Belichtung mit 100 bis 300 mJ/cm2 ausgeführt und wird eine Entwicklung durch Sprühen einer 1%igen Na2CO3-Lösung für 30 Sekunden ausgeführt.
  • Anschließend wird nur die aus Cu bestehende zweite Metallschicht 24 in jeder Öffnung 26 mit der so strukturierten Resistschicht 25 als Maske geätzt (2(e)). Bei diesem Beispiel kann die zweite Metallschicht 24 ausschließlich mit der aus Ti bestehenden ersten Metallschicht 23 als Ätzstoppschicht unter Verwendung von FeCl3, Cu(NH3)2 oder H2SO4-H2O2 als Ätzmittel geätzt werden.
  • Dann wird die aus Ni bestehende und jeder Öffnung 26 zugewandte erste Metallschicht 23 als Elektrode verwendet und wird eine aus Nickel gebildete Metallsäule 27 in der Öffnung 26 bereitgestellt (2(f)). Bei diesem Beispiel wird die Dicke (Höhe) der Metallsäule 27 auf 20 µm gelegt.
  • Beim vorstehenden Beispiel bestand die Mittelsäule 27 aus Nickel. Das Metall der Metallsäule unterliegt jedoch keinen besonderen Beschränkungen, solange es eine Ätzbeständigkeit bei der Entfernung der zweiten Metallschicht 24 durch Ätzen beim nachstehend erwähnten Prozess aufweist. Das Metall kann mit jenem der ersten Metallschicht 23 identisch oder davon verschieden sein.
  • Die Metallsäule 27 wird durch Galvanisieren bereitgestellt. Das Verfahren zu ihrer Bereitstellung unterliegt jedoch keinen besonderen Beschränkungen, solange dadurch eine vollständige Auffüllung der Öffnung 26 mit dem Metall erreicht werden kann.
  • Anschließend wird die Resistschicht 25 entfernt (2(g)), und es wird ein als erste Isolierschicht 13 dienendes erstes Gießharz 28 aufgebracht (2(h)). Danach wird das erste Gießharz 28 abgeschliffen, um die Oberfläche der mit dem ersten Gießharz 28 bedeckten Metallsäule 27 freizulegen (2(i)).
  • Das erste Gießharz 28 kann aus dem gleichen Heizmaterial bestehen wie jenes, das zur Bildung der erwähnten ersten Isolierschicht 13 verwendet wird. Die Dicke wird auf ein solches Niveau gelegt, dass dadurch die Metallsäule 27 abgedeckt wird. Das Verfahren zur Aufbringung des ersten Gießharzes 28 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und es können verschiedene Aufbringungstechniken verwendet werden, wie Vakuumdruck, Filmlamination und Kompressionsformen unter Verwendung einer Metallform. Bei diesem Beispiel wird ein Gießharz R4212 (Produkt von Nagase ChemteX Corporation) verwendet und wird das Harz bei 120 °C 10 Minuten lang kompressionsgeformt. Ein Nachhärten wird bei 150 °C für 1 Stunde ausgeführt, um dadurch das erste Gießharz 28 herzustellen.
  • Ein Schleifen zum Freilegen der Oberfläche der Metallsäule 27 kann durch eine herkömmliche Schleifeinrichtung in der Art eines Diamantschleifers ausgeführt werden.
  • Dann wird auf dem ersten Gießharz 28, auf dem die Oberfläche der Metallsäule 27 freigelegt wurde, ein zweites Trägersubstrat 30 unter Vermittlung einer zweiten ablösbaren Haftschicht 29 bereitgestellt (3(a)). Das zweite Trägersubstrat 30 und die zweite ablösbare Haftschicht 29 dienen als Trägersubstrat 11 bzw. als ablösbare Haftschicht 12 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1. Die zweite ablösbare Haftschicht 29 kann durch Aufbringen oder Anbringen einer Haftschichtlage bereitgestellt werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird „UV-ablösbares Band SELFA-HW“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) angebracht. Das zweite Trägersubstrat 30 besteht aus Glas.
  • Als nächstes wird die gesamte Struktur umgedreht und wird die erste ablösbare Haftschicht 22 abgelöst, um dadurch das erste Trägersubstrat 21 (3(b)) zu entfernen. Dann wird die die Oberfläche bildende erste Metallschicht 23 entfernt (3(c)). Die erste Metallschicht 23 kann durch Ätzen oder Schleifen entfernt werden. Alternativ kann nach dem Ätzen ein Schleifen ausgeführt werden. Im Fall des Ätzens kann eine Chlorwasserstoffsäurelösung, eine Schwefelsäurelösung oder eine Schwefelsäure-Wasserstoffperoxidmischung (H2SO4-H2O2) als Ätzmittel verwendet werden.
  • Dann wird die zweite Metallschicht 24 entfernt, um dadurch das obere Ende der Metallsäule 27 freizulegen (3(d)). Die Entfernung der zweiten Metallschicht 24 geschieht durch Ätzen. In diesem Fall kann FeCl3, Cu(NH3)2, H2SO4-H2O2 usw. als Ätzmittel verwendet werden.
  • Dann wird eine als zweite Isolierschicht 14 dienende zweite Harzschicht 31 bereitgestellt, um das obere Ende der Metallsäule 27 zu bedecken (3(e)). Anschließend wird die zweite Harzschicht 31 abgeschliffen, um die Oberfläche der Metallsäule 27 freizulegen (3(f)). Das Material der zweiten Harzschicht 31 kann dem Material der zweiten Isolierschicht 14 gleichen. Ein Schleifen zum Freilegen der Oberfläche der Metallsäule 27 kann durch eine herkömmliche Schleifeinrichtung in der Art eines Diamantschleifers ausgeführt werden.
  • Anschließend wird die Metallsäule 27 durch Ätzen entfernt, um dadurch ein als Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1 dienendes Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 32a bereitzustellen (3(g)). Durch die vorstehend erwähnte Prozedur wird das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 mit dem Trägersubstrat 11 und der ablösbaren Haftschicht 12 bereitgestellt und werden darauf die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 gebildet, wobei das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 so bereitgestellt wird, dass es nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 durchdringt.
  • (Substratausführungsform 2)
  • 4 ist eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 2.
  • Wie in 4 dargestellt ist, weist ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1A ein Trägersubstrat 11, eine ablösbare Haftschicht 12, die auf einer Seite des Trägersubstrats 11 bereitgestellt ist, eine erste Isolierschicht 13, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 bereitgestellt ist, und eine zweite Isolierschicht 14A, die auf der ersten Isolierschicht 13 bereitgestellt ist, auf. Mehrere Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 durchdringen nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14A.
  • Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1A gleicht jenem gemäß Ausführungsform 1, abgesehen davon, dass die zweite Isolierschicht 14A eine nicht fließende Haftschicht (NFA) ist und aus einem thermisch aushärtenden oder thermoplastischen Harzmaterial besteht, das keinen Füllstoff enthält oder einen niedrigeren Füllstoffanteil und ein geringeres Elastizitätsmodul aufweist als die erste Isolierschicht 13. Der Herstellungsprozess ist auch gleich. Demgemäß wird auf überlappende Beschreibungen verzichtet. Bei einer spezifischen Prozedur wird „HS-270 (DAF)“ (Produkt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) als zweite Isolierschicht 14A verwendet. Eine Lamination geschieht bei 80 °C bis 200 °C, und ein Bonden geschieht bei 120 °C bis 160 °C und 0,02 MPa bis 0,2 MPa für 30 Sekunden.
  • Es sei bemerkt, dass als Harzmaterial der zweiten Isolierschicht 14 ein lichtempfindliches Harz in der Art eines lichtempfindlichen Polymerharzes zur Bildung der Neuverdrahtungsschicht oder ein thermisch aushärtendes Harz verwendet werden kann.
  • (Substratausführungsform 3)
  • 5 ist eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 3.
  • Wie in 5 dargestellt ist, weist das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B ein Trägersubstrat 11, eine auf einer Fläche des Trägersubstrats 11 angeordnete ablösbare Haftschicht 12 und eine Metallschicht 16 und eine Isolierschicht 17, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnet sind, auf. Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B weist mehrere Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 auf, die nur die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17 durchdringen.
  • In jedem Fall dient jedes der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 der Bildung einer Durchkontaktierungsverdrahtung. Beispielsweise werden die Durchkontaktierungen 18 entsprechend den Positionen der Verbindungsanschlüsse eines auf einer herzustellenden FO-WLP montierten Halbleiterchips und den Positionen an der Peripherie des montierten Halbleiterchips bereitgestellter Durchkontaktierungsverdrahtungen bereitgestellt.
  • Die Isolierschicht 17 kann beispielsweise aus einem thermisch aushärtenden Harzmaterial mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, das durch Mischen eines thermisch aushärtenden Harzes (beispielsweise Epoxidharz) mit einem anorganischen Füllstoff in der Art von Silika präpariert wird, gebildet werden. Insbesondere kann die Isolierschicht 17 aus einem Epoxid-Dichtungsharz gebildet werden. In jedem Fall wird die Isolierschicht 17 aus einem haltbaren Isoliermaterial, das als Verdrahtungssubstratstruktur verwendet werden kann, statt aus einem lichtempfindlichen Resistharz, das eine Teilbelichtung durch eine Maske und eine Entfernung eines nicht belichteten Abschnitts durch Entwicklung ermöglicht, gebildet. Dadurch können Durchgangslöcher nicht direkt, beispielsweise durch Ätzen bei einem Photolithographieprozess, in der Isolierschicht 17 bereitgestellt werden.
  • Weil die Isolierschicht 17 möglicherweise in direkten Kontakt mit einer aktiven Fläche eines Halbleiterchips gelangen kann, besteht sie vorzugsweise aus einem halogenfreien Material, das einen kleinen Störstellenanteil aufweist. Weil die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 in kleinen Abständen bereitgestellt werden, besteht die Isolierschicht 17 vorzugsweise aus einem Harzmaterial, das feine Füllstoffteilchen mit einer maximalen Größe von etwa 5 µm bis etwa 30 µm aufweist.
  • Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 werden so bereitgestellt, dass sie unabhängig vom Trägersubstrat 11 und von der ablösbaren Haftschicht 12 nur die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17 durchdringen.
  • Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 sind gerade und weisen einen Durchmesser von 15 µm bis 70 µm auf. Die Positionsgenauigkeit der Durchkontaktierungen entspricht der Genauigkeit bei der Photolithographie, insbesondere etwa ± 5 µm oder weniger.
  • Die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17 sind nicht selbsttragend und müssen durch das Trägersubstrat 11 getragen werden. Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 können nicht durch Bohren oder Laserbearbeitung lediglich der Metallschicht 16 und der Isolierschicht 17 bereitgestellt werden. Selbst wenn die Durchkontaktierungen durch Bohren bereitgestellt werden, haben sie noch einen Durchmesser von wenigstens etwa 75 µm und beträgt die Verarbeitungsgenauigkeit ± 5 µm.Demgemäß können Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 70 µm oder weniger nicht bereitgestellt werden und beträgt die Positionsgenauigkeit der Löcher etwa ± 10 µm. Wenn eine Laserbearbeitung erfolgt, werden kegelförmige Löcher bereitgestellt, d. h. es können keine geraden Löcher bereitgestellt werden. Das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18, welches nur die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17 durchdringt, die vom Trägersubstrat 11 getragen werden, können durch einen nachstehend beschriebenen neuartigen Prozess bereitgestellt werden.
  • Die Gesamtdicke der Metallschicht 16 und der Isolierschicht 17 wird so festgelegt, dass sie in den Bereich von 15 µm bis 70 µm fällt. Die Dicke der Metallschicht 16 wird so festgelegt, dass sie in einen Bereich von 1 µm bis 20 µm fällt, und die Dicke der Isolierschicht 17 wird so festgelegt, dass sie in einen Bereich von 5 µm bis 20 µm fällt. Das eine solche Dicke aufweisende Laminat ist nicht selbsttragend und kann bei einem Montageprozess nicht gehandhabt werden. Daher muss das Laminat gemeinsam mit dem Trägersubstrat einem Montageprozess unterzogen werden. Die Dicke der ersten Isolierschicht 13 oder der zweiten Isolierschicht 14 kann so festgelegt werden, dass sie in den vorstehend erwähnten Bereich fällt.
  • Weil die Metallschicht 16 als Abschirmungsschicht für eine Masseverdrahtung oder einen Halbleiterchip verwendet werden kann oder als Wärmeverteilungsschicht zur Wärmeabfuhr vom Halbleiterchip verwendet werden kann, kann die Dicke der Metallschicht 16 unter Berücksichtigung der elektrischen Leitfähigkeit oder der Wärmeleitfähigkeit, die für die vorstehend erwähnten Funktionen benötigt werden, festgelegt werden.
  • Das Trägersubstrat 11 wird vorübergehend zur Verbesserung der Handhabbarkeit beim Herstellungsprozess verwendet und kann recycelt werden. Das Trägersubstrat 11 besteht aus einem Material mit einer hohen mechanischen Festigkeit, einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und hoher Abmessungsstabilität, und es ist gegenüber einem beim nachstehend beschriebenen Prozess verwendeten Ätzmittel beständig. Wenn die ablösbare Haftschicht 12 durch Bestrahlung mit Licht abgelöst wird, muss das Substrat für eine zu verwendende Wellenlänge transparent sein, während das Substrat nicht unbedingt transparent sein muss, wenn die ablösbare Haftschicht 12 durch Erwärmen abgelöst wird. Das Trägersubstrat 11 kann beispielsweise eine Glasplatte, eine Metallplatte oder eine Harzplatte sein und ist vorzugsweise eine Glasplatte.
  • Die ablösbare Haftschicht 12 wird nicht beim Herstellungsprozess abgelöst, sondern kann beispielsweise durch Bestrahlung mit Licht oder Erwärmen, je nachdem, was angemessen ist, abgelöst werden. Die ablösbare Haftschicht 12 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, solange sie eine solche Funktion aufweist. Die ablösbare Haftschicht 12 kann beispielsweise eine Schicht sein, die durch Ultraviolett(UV)-Bestrahlung abgelöst werden kann, beispielsweise „UV-ablösbares Band SELFA-HW“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.). Die ablösbare Haftschicht 12 kann beispielsweise eine durch Erwärmung ablösbare Schicht sein, beispielsweise eine Schicht, die aus einem Klebstoff besteht, der ein Schäumungsmittel aufweist, das sich beim Erwärmen auf eine vorgegebene Temperatur ausdehnt.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Isolierschicht 17 beispielsweise aus einem durch Mischen eines thermisch aushärtenden Harzes (beispielsweise Epoxidharzes) mit einem Füllstoff präparierten Gießharz gebildet werden. Insbesondere kann die Isolierschicht 17 aus einem Epoxid-Dichtungsharz gebildet werden.
  • Wie im nachstehend erwähnten Herstellungsprozess gezeigt, können die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 so bereitgestellt werden, dass die Genauigkeit des Durchmessers und des Abstands dabei mit jener vergleichbar ist, die bei durch Photolithographie bereitgestellten Durchkontaktierungen erreicht wird. Die Gleichmäßigkeit der Tiefe (des Aspektverhältnisses) und des Durchmessers (in Tiefenrichtung) der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 ist jedoch jener von Durchkontaktierungen überlegen, die durch einen Photolithographieprozess direkt in der Isolierschicht 17 gebildet werden. Mit anderen Worten ist es, wenngleich die Isolierschicht 17 lichtempfindlich ist und darin durch Belichtung und Entwicklung direkt Durchkontaktierungen bereitgestellt werden können, wahrscheinlich, dass der in der Isolierschicht 17 enthaltene Füllstoff eine Ungleichmäßigkeit der Lichtbrechung und der Lichttransmission und eine hohe Variation der Beschichtungsdicke hervorruft, woraus sich eine Ungleichmäßigkeit des Lochdurchmessers ergibt. Beim Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung können in einem Resist mit hoher Auflösung bereitgestellte Durchkontaktierungen jedoch unter Vermittlung von Metallsäulen übertragen werden, so dass die Durchkontaktierungen eine Durchmesser- und Abstandsgenauigkeit aufweisen, die mit jener durch Photolithographie bereitgestellter Durchkontaktierungen vergleichbar ist. Es sei bemerkt, dass Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher nicht durch Laserbearbeitung oder Bohren bereitgestellt werden können, weil das Trägersubstrat 11 vorhanden ist. Selbst wenn eine solche Bearbeitung bei nicht vorhandenem Trägersubstrat möglich wäre, weisen die durch eine solche Bearbeitung erhaltenen Durchkontaktierungen Porengrößen und Abstände auf, die jenen überlegen sind, die durch Photolithographie oder dergleichen erhalten werden. Dadurch können Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher mit einer geeigneten Tiefe (einem geeigneten Aspektverhältnis) und einer geeigneten Gleichmäßigkeit der Porengröße in Tiefenrichtung hergestellt werden.
  • Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 werden so bereitgestellt, dass sie den Positionen und Abmessungen von Anschlüssen eines zu montierenden Halbleiterchips und den Positionen und Abmessungen säulenförmiger Durchkontaktierungsverdrahtungen, die um die Anschlüsse zu bilden sind, entsprechen. Weil eine Vielzahl der Durchkontaktierungen mit unterschiedlichen Durchmessern durch Strukturierung bereitgestellt wird, lassen sich der Durchmesser und die Abstände der Durchkontaktierungen nicht zweifelsfrei bestimmen. Der Durchmesser beträgt jedoch 15 µm bis 70 µm, vorzugsweise 20 µm bis 50 µm, und der minimale Abstand beträgt 50 µm bis 200 µm, vorzugsweise 50 µm bis 120 µm und noch bevorzugter 50 µm bis 100 µm.
  • Als nächstes wird ein Beispiel des Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1B mit Bezug auf 6 beschrieben.
  • Zuerst wird ein Trägersubstrat 121 beispielsweise aus Glas bereitgestellt (6(a)), und es wird eine ablösbare Haftschicht 122 auf einer Fläche des Substrats 121 angeordnet (6(b)). Die ablösbare Haftschicht 122 kann durch Aufbringen oder Anbringen einer Haftschicht bereitgestellt werden. In diesem Fall wird ein „UV-ablösbares Band SELFA-HW“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) angebracht.
  • Anschließend wird eine Metallschicht 123 auf der ablösbaren Haftschicht 122 angeordnet (6(c)). Vorzugsweise kann die Metallschicht 123 unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen der Metallschicht und einer als Maske dienenden Resistschicht mit einem Säureätzmittel geätzt werden.
  • Das die Metallschicht 123 bildende Metall kann beispielsweise aus Titan (Ti), Silber (Ag), Aluminium (AI), Zinn (Sn), Nickel (Ni) und Kupfer (Cu) ausgewählt werden. Das Metall ist vorzugsweise Kupfer.
  • Das Ätzmittel für Ti ist beispielsweise NH4FHF-H2O2, das Ätzmittel für Ag ist beispielsweise CH3COOH-H2O2, das Ätzmittel für Al ist beispielsweise HCl, das Ätzmittel für Sn ist NH4FHF-H2O2, und das Ätzmittel für Ni ist beispielsweise HCl. Wenn jegliche dieser Metalle in der Metallschicht 123 verwendet werden, kann FeCl3, Cu(NH3)2 oder H2SO4-H2O2 für das Ätzen des Metalls verwendet werden, und kann Cu in einer Ätzstoppschicht verwendet werden.
  • Es sei bemerkt, dass der Begriff „Nickel“ oder „Kupfer“ in der vorliegenden Patentschrift ein zusätzliches interessierendes Element oder unvermeidliche Verunreinigungen einschließt. In einigen Fällen kann ein solches ein zusätzliches interessierendes Element oder unvermeidliche Verunreinigungen aufweisendes Metall auch als „Nickellegierung“ oder „Kupferlegierung“ bezeichnet werden.
  • Das Verfahren zur Bildung der Metallschicht 123 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und sie kann beispielsweise durch Dampfphasenabscheidung, Galvanisierung oder Anbringung einer Folie oder Lage gebildet werden. Unter Berücksichtigung der Arbeitseffizienz wird die Metallschicht 123 vorzugsweise durch Anbringen einer im Handel erhältlichen Metallfolie bereitgestellt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Metallschicht 123 durch Anbringung einer Metallfolie aus Cu bereitgestellt. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Metallschicht 123 (Cu-Schicht) eine Dicke von 0,5 µm auf.
  • Als nächstes wird eine Resistschicht 125 auf der Metallschicht 123 gebildet und wird eine Öffnung 126 mit einem vorgegebenen Muster bereitgestellt, um die Resistschicht 125 durch Photoresiststrukturierung (d. h. eine übliche Technik) zu durchdringen (6(d)). Die Dicke der Resistschicht 125 beeinflusst indirekt die Dicke der Isolierschicht 17 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, und die Strukturierungseigenschaften der Resistschicht 125 (d. h. die Form (Durchmesser und Vertikalität) der Öffnung 126) werden auf die Form des Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 18 übertragen. Dadurch weist das die Resistschicht 125 bildende Resistharz, das von einem positiven oder negativen Typ sein kann, vorzugsweise die vorstehend erwähnten notwendigen Eigenschaften auf. Beispiele bevorzugter Resistharze umfassen „PHOTEC-RY-Reihe für PKG-Platine“ (Produkt von Hitachi Chemical Co., Ltd.).
  • Anschließend wird die strukturierte Resistschicht 125 als Maske verwendet und wird eine Cu-Metallsäule 127 auf einem durch die Öffnung 126 freigelegten Teil der Ni-Metallschicht 123 (als Elektrode dienend) gebildet (6(e)). Gemäß dieser Ausführungsform beträgt die Dicke der Metallsäule 127 25 µm. Die Dicke der Metallsäule 127 steht direkt in Beziehung zur vorstehend erwähnten Tiefe des Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 18, so dass die Dicke der Metallsäule 127 in Abhängigkeit von der erforderlichen Tiefe festgelegt wird.
  • Gemäß dieser Ausführungsform besteht die Metallsäule 127 aus Kupfer, aus dem auch die Metallschicht 123 besteht. Die Metallsäule 127 kann jedoch auch aus einem von der Metallschicht 123 verschiedenen Metall bestehen.
  • Die Metallsäule 127 wird durch Galvanisieren gebildet. Die Metallsäule 127 wird nicht notwendigerweise durch Galvanisieren gebildet, solange die Öffnung 126 ganz gefüllt wird. Die Metallsäule 127 kann jedoch am wirksamsten und kostengünstig durch Galvanisieren gebildet werden.
  • Anschließend wird die Resistschicht 125 entfernt (6(f)), und es wird ein Gießharz 128, aus dem die Isolierschicht 17 gebildet wird, aufgebracht (6(g)). Anschließend wird das Gießharz 128 abgeschliffen, um die obere Fläche (erste Endfläche) der mit dem Gießharz 128 bedeckten Metallsäule 127 freizulegen (6(h)).
  • Das Gießharz 128 kann die erwähnte Isolierschicht 17 bilden. Die Dicke des Gießharzes wird so eingestellt, dass dadurch die Metallsäule 127 bedeckt wird. Das Verfahren zur Aufbringung des Gießharzes 128 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und das Gießharz 128 kann beispielsweise durch Vakuumdruck, Filmlamination oder Kompressionsformen unter Verwendung einer Form aufgebracht werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein Gießharz (R4212, Produkt von Nagase ChemteX Corporation) verwendet und wird das Gießharz 128 durch Kompressionsformen (120 °C, 10 min) und Aushärten (Nachhärtebedingungen: 150 °C, 1 Stunde) gebildet.
  • Das Schleifen zur Freilegung der oberen Fläche der Metallsäule 127 kann durch eine gewöhnliche Schleifeinrichtung in der Art eines Diamantschleifers geschehen.
  • Als nächstes werden die Metallsäule 127 und ein Teil der Metallschicht 123 durch Ätzen entfernt, um dadurch ein Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 129 bereitzustellen, das als Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1 dienen soll (6(i)). Dieser Prozess erzeugt das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B, einschließlich des Trägersubstrats 11, der ablösbaren Haftschicht 12 und der Metallschicht 16 und der auf der Schicht 12 angeordneten Isolierschicht 17, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 jeweils nur die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17 durchdringen (siehe 5).
  • Wie vorstehend beschrieben, wird jedes Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 bereitgestellt, indem die in der Resistschicht 125 bereitgestellte Öffnung 126 durch einen Photolithographieprozess unter Vermittlung der Metallsäule 127 auf die Isolierschicht 17 (das Formharz 128) übertragen wird. Demgemäß entsprechen die Abmessungen und die Positionsgenauigkeit der Durchkontaktierung jenen, die durch einen Photolithographieprozess erreicht werden (hier wird die Positionsgenauigkeit der Durchkontaktierung als „Positionsgenauigkeit auf einem Photolithographieniveau“ bezeichnet).
  • Gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird die Isolierschicht 17 aus einem Gießharz gebildet, das im Allgemeinen für das Formen verwendet wird (beispielsweise einem Epoxidharz, das einen Füllstoff in der Art von Silika enthält). Im Allgemeinen können die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 nicht mit der vorstehend erwähnten Genauigkeit in der Isolierschicht 17 bereitgestellt werden. Gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform durchdringt jedes Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 sowohl die Isolierschicht 17 als auch die Metallschicht 16. Weil die Durchkontaktierung in der Isolierschicht 17 und die Durchkontaktierung in der Metallschicht 16 durch den vorstehend erwähnten Prozess bereitgestellt werden, werden sie ohne Fehlausrichtung bereitgestellt, so dass sich ihre Innenwände gerade erstrecken. Demgemäß werden die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 mit einer hohen Positionsgenauigkeit bereitgestellt (d. h. Genauigkeit auf einem Photolithographieniveau). Das heißt, dass eine neuartige Struktur erreicht wird.
  • Das Material der Isolierschicht 17 kann ein thermisch aushärtendes Harz oder ein durch Licht aushärtendes thermisch aushärtbares Harz (beispielsweise ein Epoxidharz, das keinen oder nur einen kleinen Anteil eines Füllstoffs enthält) sein, solange die gewünschte Stärke, Haltbarkeit und der gewünschte Wärmeausdehnungskoeffizient erreicht werden können. Die Oberflächenglätte eines solchen Materials ist jener eines üblichen Gießharzes überlegen, und es ist demgemäß in der Hinsicht vorteilhaft, dass beispielsweise feine Verdrahtungen durch den nachstehend beschriebenen Montageprozess auf der Oberfläche des Materials gebildet werden können. Daher wird ein solches Material abhängig von der vorgesehenen Verwendung ausgewählt. Wenngleich ein durch Licht aushärtendes thermisch aushärtbares Harz durch Lichtaushärtung und anschließendes thermisches Aushärten in einer Isolierschicht gebildet werden kann, kann das durch Licht aushärtende Harz keiner Feinstrukturierung zur direkten Bildung von Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern unterzogen werden.
  • (Komponentenmontageausführungsform 1)
  • Als nächstes wird ein beispielhafter Prozess zur Montage eines Halbleiterchips auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Nun wird ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips mit einer Kupfer-PAD mit Bezug auf 7 beschrieben.
  • Wie in 7(a) dargestellt ist, wird ein Halbleiterchip 50 mit einer Aluminium-PAD 51 bereitgestellt und wird eine Seed-Metallschicht 55 auf dem Halbleiterchip 50 angeordnet (7(b)). Anschließend wird eine Schicht 56 aus lichtempfindlichem Harz angeordnet (7(c)) und wird eine Öffnung 56a durch Strukturierung (d. h. Belichtung und Entwicklung) oberhalb der Aluminium-PAD 51 bereitgestellt (7(d)). Danach wird eine Kupfer-PAD 52 durch Metallisieren auf einem durch die Öffnung 56a freigelegten Teil der Metallschicht 55 gebildet (7(e)). Die Schicht 56 aus lichtempfindlichem Harz wird dann entfernt (7(f)), und die Seed-Metallschicht 55 wird durch Weichätzen entfernt, wodurch der Halbleiterchip 50 mit der Kupfer-PAD 52 (7(g)) hergestellt wird.
  • Das Verfahren zur Bildung der Kupfer-PAD 52 ist nicht auf das vorstehend erwähnte beschränkt. Beispielsweise wird die Kupfer-PAD 52 nicht notwendigerweise durch Kupfergalvanisierung gebildet und kann durch Sputtern eines Seed-Metalls auf die Aluminium-PAD 51, Aufbringen einer Kupferpaste auf das Seed-Metall und anschließende Metallisierung gebildet werden. Alternativ kann die Kupfer-PAD 52 durch direkte Aufbringung einer Kupferpaste auf die Aluminium-PAD 51 und anschließende Metallisierung gebildet werden. In jedem Fall wird der Prozess gegenüber dem Fall von InFO (mit der Bildung eines säulenförmigen elektrischen Verbinders), wie im Abschnitt Technischer Hintergrund beschrieben, erheblich vereinfacht.
  • Nun wird ein Prozess zur Montage des Halbleiterchips 50 mit der Kupfer-PAD 52 auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Trägersubstrat 11, die ablösbare Haftschicht 12 und die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnet sind, auf, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 jeweils nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 durchdringen. Die erste Isolierschicht 13 besteht aus einem Epoxid-Gießharz, und die zweite Isolierschicht 14 besteht aus einer nicht fließenden Haftschicht (NFA).
  • Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 durchdringen jeweils nur die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14, und sie werden entsprechend den Positionen der Verbindungsanschlüsse des Halbleiterchips 50 bereitgestellt.
  • Während die Kupfer-PADs 52 mit den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern 15 ausgerichtet werden, wird jeder Halbleiterchip 50 an die zweite Isolierschicht 14 (NFA) (8(a)) gebondet. Insbesondere wird der Halbleiterchip 50 unter Anwendung von Druck und Erwärmung vorübergehend durch eine übliche Technik gebondet und dann unter Anwendung von Druck und Wärme vollständig gebondet, während die Gesamtausrichtung ausgeführt wird.
  • Anschließend wird eine Gießharzschicht 41 bereitgestellt, welche den Halbleiterchip 50 einbettet (8(b)). Die Gießharzschicht 41 kann beispielsweise aus einem durch Mischen eines thermisch aushärtenden Harzes (beispielsweise Epoxidharzes) mit einem Füllstoff präparierten Gießharz gebildet werden. Insbesondere kann die Gießharzschicht 41 aus einem Epoxid-Dichtungsharz gebildet werden. Weil die Gießharzschicht 41 in direkten Kontakt mit einer aktiven Fläche des Halbleiterchips 50 gelangt, muss sie aus einem halogenfreien Material, das einen kleinen Störstellenanteil aufweist, gebildet werden. Weil die Gießharzschicht 41 nicht mit kleinen Abständen bearbeitet wird, kann sie aus einem Material gebildet werden, bei dem die Füllstoffteilchen größer sind als jene, die im Harzmaterial enthalten sind, das in der ersten Isolierschicht 13 verwendet wird. Beispielsweise kann die Gießharzschicht 41 aus einem thermisch aushärtenden Harz gebildet werden, das einen Füllstoff mit einer maximalen Teilchengröße von 5 µm bis 50 µm enthält.
  • Nach der Bildung der Gießharzschicht 41 kann ein Trägersubstrat durch Vermittlung einer ablösbaren Haftschicht bereitgestellt werden. Dieses Trägersubstrat wird zur Verbesserung der Handhabbarkeit nach der Entfernung des Trägersubstrats 11 im nächsten Schritt bereitgestellt. Wenngleich dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, wird dieses Trägersubstrat im letzten Schritt für die Herstellung eines Produkts entfernt.
  • Anschließend wird das Trägersubstrat 11 unter Vermittlung der ablösbaren Haftschicht 12 entfernt (8(c)). Wenn die ablösbare Haftschicht 12 aus einem „UVablösbaren Band SELFA-HW“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) gebildet wird, kann das Trägersubstrat 11 durch UV-Bestrahlung entfernt werden.
  • Als nächstes werden Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 durch Galvanisieren in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern 15 gebildet (8(d)). Insbesondere wird ein chemischer Kupfer-Seed oder ein Sputter-Seed in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern 15 bereitgestellt, und die Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 werden dann durch Galvanisieren gebildet. Die an der Oberfläche der Isolierschicht 13 gebildete Verdrahtungsschicht wird zu den Durchkontaktierungsverdrahtungen 59, die jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, strukturiert.
  • Die Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 werden nicht notwendigerweise durch Galvanisieren gebildet. Beispielsweise können die Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 durch Füllen der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 mit einer Kupfer enthaltenden elektrisch leitenden Paste gebildet werden.
  • Alternativ können die Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 durch Mustergalvanisieren gebildet werden. Bei einem Mustergalvanisieren wird eine Kupfer-Seed-Schicht gebildet, wird eine Galvanisierungsresistschicht durch Strukturierung gebildet und werden die Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 durch Mustergalvanisieren unter Vermittlung der Galvanisierungsresistschicht in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern 15 gebildet. Danach wird die Galvanisierungsresistschicht entfernt und wird die Seed-Schicht, die von der Unterschicht der Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 verschieden ist, durch Weichätzen entfernt.
  • Wenn die Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 durch Mustergalvanisieren gebildet werden, wird die Aluminium-PAD 51 des Halbleiterchips 50 nicht notwendigerweise durch die Kupfer-PAD 52 ersetzt und kann die Aluminium-PAD 51 des Halbleiterchips 50 für die Montage verwendet werden.
  • Anschließend werden, wie in 8(e) dargestellt ist, mehrere Neuverdrahtungsschichten 70 (drei Schichten in 8(e)) durch eine übliche Technik auf der Isolierschicht 13 mit den darin ausgebildeten Durchkontaktierungsverdrahtungen 59 gebildet, um dadurch eine Halbleiterchip-Montagekomponente 3 herzustellen. Die Halbleiterchip-Montagekomponente 3 ist die Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
  • Wenn das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann leicht ein beliebiger Typ eines Halbleiterchips oder einer funktionellen Komponente montiert werden, weil die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 mit hoher Genauigkeit gebildet werden können, so dass sie sehr dichten Verbindungsanschlüssen des Halbleiterchips oder der funktionellen Komponente entsprechen. In diesem Fall werden mehrere Halbleiterchips 50 oder funktionelle Komponenten nach dem Bonden der Verbindungsanschlüsse an das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 angebracht. Demgemäß lässt sich die Montage selbst dann leicht ausführen, wenn der Halbleiterchip 50 oder die funktionellen Komponenten unterschiedliche Höhen aufweisen, was vorteilhaft ist.
  • 9 zeigt ein solches Montagebeispiel. 9(a) zeigt den Fall, in dem Halbleiterchips 501 und 502 mit unterschiedlichen Höhen auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung montiert werden. 9(b) zeigt den Fall, in dem der Halbleiterchip 501 und eine passive Komponente 510 montiert werden. In jedem dieser Fälle werden die Anschlüsse des Halbleiterchips 501 oder 502 oder der passiven Komponente 510 an das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung gebondet, so dass der Halbleiterchip 501 oder 502 oder die passive Komponente 510 keine Probleme hervorruft.
  • Im vorstehend im Abschnitt Technischer Hintergrund beschriebenen InFO-Fall werden ein säulenförmiger elektrischer Verbinder 108 und ein elektrischer Verbinder 112 auf einem Halbleiterchip 110 gemeinsam eingegossen, und es müssen dann die oberen Flächen der Verbinder durch Schleifen freigelegt werden. Bei dieser Technik ergeben sich im Fall einer sehr dichten Verdrahtung und bei der Verbindung der Verbinder mit einer Neuverdrahtungsschicht Probleme. Die Obergrenze der Höhe des säulenförmigen elektrischen Verbinders 108 liegt zwischen etwa 150 µm und etwa 200 µm. Wenn der Halbleiterchip 110 eine große Höhe aufweist, können bei der Herstellung eines Endprodukts Schwierigkeiten auftreten. Wenn zuerst mehrere Halbleiterchips montiert werden, muss, falls die Halbleiterchips unterschiedliche Höhen aufweisen, der säulenförmige elektrische Verbinder eines der Halbleiterchips verlängert werden, oder es ist ein anderer Prozess erforderlich, was sich nur schwer einrichten lässt.
  • Beim Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich die verhältnismäßig steife erste Isolierschicht 13 zwischen der Neuverdrahtungsschicht 70 und dem Halbleiterchip 50. Demgemäß wird das Auftreten von Rissen in der Neuverdrahtungsschicht 70 wirksam verhindert, selbst wenn mehrere Neuverdrahtungsschichten 70 auf der ersten Isolierschicht 13 angeordnet werden. Demgegenüber befindet sich die zweite Isolierschicht 14, deren Elastizität geringer ist als jene der ersten Isolierschicht 13, zwischen der verhältnismäßig steifen ersten Isolierschicht 13 und dem Halbleiterchip 50. Demgemäß wird das Auftreten von Rissen in der Neuverdrahtungsschicht 70 wirksamer verhindert, selbst wenn mehrere Neuverdrahtungsschichten 70 auf der ersten Isolierschicht 13 angeordnet werden.
  • (Komponentenmontageausführungsform 2)
  • Als nächstes wird ein beispielhafter Prozess zur Montage eines Halbleiterchips auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1A mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Beim Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1A ist die äußerste zweite Isolierschicht 14A keine nicht fließende Haftschicht (NFA). Demgemäß muss eine NFA auf dem Halbleiterchip bereitgestellt werden.
  • Dieser Prozess wird mit Bezug auf 10 beschrieben. Wie in 10 dargestellt ist, wird der Halbleiterchip 50 mit der durch den in 9 dargestellten Prozess hergestellten Kupfer-PAD 52 bereitgestellt, und es wird dann eine Haftschicht 61 aus einem nicht fließenden Klebstoff mit einer verhältnismäßig geringen Fließfähigkeit gebildet, so dass sie die Abdeckung der Kupfer-PAD 52 bedeckt (10(a)). Anschließend wird die Oberseite der Kupfer-PAD 52 durch Schleifen freigelegt, um dadurch einen Halbleiterchip 50A herzustellen, der die Haftschicht 61 aufweist (10(b)).
  • Als nächstes wird ein Prozess zur Montage des Halbleiterchips 50A auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1A beschrieben. Während die Kupfer-PAD 52 mit dem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 ausgerichtet wird, wird der Halbleiterchip 50A durch die Haftschicht 61 an die zweite Isolierschicht 14A gebondet (11 (a)).
  • Anschließend wird eine Gießharzschicht 41 bereitgestellt, welche den Halbleiterchip 50A einbettet (11(b)). Die Gießharzschicht 41 gleicht der beim in 8 dargestellten Prozess verwendeten.
  • Nach der Bildung der Gießharzschicht 41 kann ein Trägersubstrat durch Vermittlung einer ablösbaren Haftschicht bereitgestellt werden. Dieses Trägersubstrat wird zur Verbesserung der Handhabbarkeit nach der Entfernung des Trägersubstrats 11 im nächsten Schritt bereitgestellt. Wenngleich dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, wird dieses Trägersubstrat im letzten Schritt für die Herstellung eines Produkts entfernt.
  • Anschließend wird das Trägersubstrat 11 unter Vermittlung der ablösbaren Haftschicht 12 entfernt (11(c)). Insbesondere kann das Trägersubstrat 11 durch UV-Bestrahlung entfernt werden, wenn die ablösbare Haftschicht 12 aus „UVablösbarem Band SELFA-HW“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) besteht.
  • Als nächstes wird eine Durchkontaktierungsverdrahtung im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 durch Galvanisieren gebildet. Insbesondere wird eine aus einem chemischen Kupfer-Seed oder einem Sputter-Seed gebildete Seed-Schicht 57 im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 (11(d)) bereitgestellt, und es wird dann eine die Durchkontaktierungsverdrahtung enthaltende Verdrahtungsschicht 58 durch Galvanisieren gebildet (11(e)). Die an der Oberfläche der Isolierschicht 13 gebildete Verdrahtungsschicht 58 wird zur Durchkontaktierungsverdrahtung 59 mit einer vorgegebenen Größe strukturiert (11(f)).
  • Anschließend werden, wie in 11(g) dargestellt ist, mehrere Neuverdrahtungsschichten 70 (drei Schichten in 11(e)) durch eine übliche Technik auf der zweiten Isolierschicht 14A mit der darin ausgebildeten Durchkontaktierungsverdrahtung 59 gebildet, um dadurch eine Halbleiterchip-Montagekomponente 3A mit an ihrer Oberfläche ausgebildeten Durchkontaktierungsverdrahtungen 91 herzustellen. Die Halbleiterchip-Montagekomponente 3A entspricht der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Jede der Neuverdrahtungsschichten 70 weist eine Isolierschicht für die Neuverdrahtung, eine die Isolierschicht für die Neuverdrahtung durchdringende Durchkontaktierungsverdrahtung und ein auf der Isolierschicht zur Neuverdrahtung bereitgestelltes Verdrahtungsmuster auf. Die Isolierschicht zur Neuverdrahtung besteht beispielsweise aus einem lichtempfindlichen Harz (beispielsweise lichtempfindlichen Polyimidharz) oder einem thermisch aushärtenden Harz. Wenn ein nicht lichtempfindliches Harz verwendet wird, geschieht die Strukturierung (beispielsweise zur Bildung von Durchgangslöchern) beispielsweise durch Laserbearbeitung.
  • (Modifikation 1 der Komponentenmontageausführungsform)
  • 12 zeigt einen Vergleich zwischen der in der Komponentenmontageausführungsform 1 oder der Komponentenmontageausführungsform 2 hergestellten Halbleiterchip-Montagekomponente 3 gemäß der vorliegenden Erfindung und einer herkömmlichen eWLP(Embedded-Wafer-Level-Package)-Struktur.
  • Bei der in 12(b) dargestellten herkömmlichen eWLP-Struktur werden Neuverdrahtungsschichten 700 direkt auf einer einen Halbleiterchip 50 bedeckenden Gießharzschicht 410 bereitgestellt. Demgegenüber werden bei der in 12(a) dargestellten Halbleiterchip-Montagekomponente 3 gemäß der vorliegenden Erfindung die zweite Isolierschicht 14 mit einer verhältnismäßig geringen Elastizität und die erste Isolierschicht 13 mit einer verhältnismäßig hohen Elastizität und Steifigkeit von der Seite der Gießharzschicht zwischen der Gießharzschicht 41 und den Neuverdrahtungsschichten 70 angeordnet. Dadurch wird das Auftreten von Rissen in den Neuverdrahtungsschichten 70 wirksam verhindert.
  • Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 oder 1A gemäß Ausführungsform 1 oder 2 kann in verschiedenen Anwendungen zusätzlich zu Standardanwendungen, die beispielsweise in den Ausführungsformen 3 und 4 beschrieben sind, verwendet werden.
  • Wie in 13(a) dargestellt ist, können die zweite Isolierschicht 14 und die erste Isolierschicht 13 beispielsweise durch das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 zwischen den mehreren Neuverdrahtungsschichten 70 der Halbleiterchip-Montagekomponente 3 gemäß Ausführungsform 3 oder 4 bereitgestellt werden. Durchkontaktierungsverdrahtungen 92 werden auf der äußersten Fläche bereitgestellt. In diesem Fall kann das Auftreten von Rissen in den Neuverdrahtungsschichten 70 verhindert werden und kann die Anzahl der angeordneten Neuverdrahtungsschichten 70 gegenüber herkömmlichen Fällen erhöht werden. Wenn beispielsweise drei oder vier oder mehr als vier Neuverdrahtungsschichten 70 angeordnet werden, können Risse in den Neuverdrahtungsschichten 70 auftreten. Wenn jedoch ein die zweite Isolierschicht 14 und die erste Isolierschicht 13 aufweisendes Komponentenaufnahmelaminat zwischen den Neuverdrahtungsschichten 70 bereitgestellt wird, kann das Auftreten von Rissen jedoch vorteilhaft insbesondere durch das Vorhandensein der steifen ersten Isolierschicht 13 verhindert werden.
  • Wenn die Anzahl der Neuverdrahtungsschichten 70 erhöht wird, können die Abstände der Durchkontaktierungsverdrahtungen vorteilhaft erhöht werden. Beim in 13(a) dargestellten Fall kann der Abstand P2 der äußersten Fläche, wenn der Abstand P1 des Halbleiterchips 50 beispielsweise zwischen etwa 40 µm und etwa 100 µm liegt, auf etwa 300 µm bis etwa 500 µm vergrößert werden.
  • Wie in 13(b) dargestellt ist, können die zweite Isolierschicht 14 und die erste Isolierschicht 13 über das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 auf der Oberfläche der Halbleiterchip-Montagekomponente 3 gemäß Ausführungsform 3 oder 4 angeordnet werden. Diese Schichten können an Stelle eines im Allgemeinen an der Oberfläche der montierten Komponente bereitgestellten Lötresists angeordnet werden. Eine solche Modifikation kann aus den folgenden Gründen vorgenommen werden. Insbesondere kann das Komponentenaufnahmelaminat stark verdünnt werden und kann die feine Verdrahtungsstruktur wegen der hohen Positionsgenauigkeit von Durchgangslöchern in der gleichen Weise wie beim lichtempfindlichen Lötharz behandelt werden. Eine solche Modifikation kann durch einen Bearbeitungsprozess in der Art von Bohren oder Laserbearbeitung nicht erreicht werden. Weil sich die steife erste Isolierschicht 13 an der Oberfläche der Neuverdrahtungsschichten 70 befindet, kann das Auftreten von Rissen in den Neuverdrahtungsschichten 70 wirksam verhindert werden. Die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 werden zur Verbindung mit den Durchkontaktierungsverdrahtungen 91 verwendet.
  • Überdies kann das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 oder 1A gemäß Ausführungsform 1 oder 2 zusätzlich zu einer herkömmlichen Montagestruktur verwendet werden.
  • Wie beispielsweise in 14(a) dargestellt ist, kann das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 zur Bereitstellung der zweiten Isolierschicht 14 und der ersten Isolierschicht 13 zwischen mehreren Neuverdrahtungsschichten 700 einer herkömmlichen eWLP 500 (siehe 14(b)) verwendet werden und können Durchkontaktierungsverdrahtungen 93 unter Vermittlung einer Neuverdrahtungsschicht 70 auf der ersten Isolierschicht 13 gebildet werden.
  • Wie in 14(b) dargestellt ist, kann das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 zur Bereitstellung der zweiten Isolierschicht 14 und der ersten Isolierschicht 13 an der Oberfläche einer eWLP 500 verwendet werden, um dadurch Durchkontaktierungsverdrahtungen 94 zu bilden. Alternativ kann das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1, wie in 14(c) dargestellt ist, zur Bereitstellung der zweiten Isolierschicht 14 und der ersten Isolierschicht 13 an der Oberfläche einer eWLP 500 verwendet werden und können die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 zur Verbindung mit Verdrahtungsanschlüssen der eWLP 500 verwendet werden.
  • An Stelle eines Halbleiterchips kann die eWLP 500 beispielsweise (siehe 14(b)) auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 oder 1A gemäß Ausführungsform 1 oder 2 montiert werden.
  • 15 zeigt ein Beispiel eines solchen Herstellungsprozesses. Wie in 15(a) dargestellt ist, wird die eWLP 500 bereitgestellt und, wie in 15(b) dargestellt ist, auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 montiert und daran gebondet.
  • Anschließend wird die eWLP 500 in der gleichen Weise wie gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform durch die Gießharzschicht 41 abgedeckt (15(c)).
  • Nach der Bildung der Gießharzschicht 41 kann ein Trägersubstrat durch Vermittlung einer ablösbaren Haftschicht bereitgestellt werden. Dieses Trägersubstrat wird zur Verbesserung der Handhabbarkeit nach der Entfernung des Trägersubstrats 11 im nächsten Schritt bereitgestellt. Wenngleich dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, wird dieses Trägersubstrat im letzten Schritt für die Herstellung eines Produkts entfernt.
  • Anschließend wird das Trägersubstrat 11 unter Vermittlung der ablösbaren Haftschicht 12 entfernt (15(d)). Dann werden Durchkontaktierungsverdrahtungen 95 beispielsweise durch Galvanisieren in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern 15 gebildet (15(e)). Als nächstes werden, wie in 15(f) dargestellt ist, mehrere Neuverdrahtungsschichten 70 (drei Schichten in 15(f)) durch eine übliche Technik auf der Isolierschicht 13 mit den darin gebildeten Durchkontaktierungsverdrahtungen 95 gebildet, um dadurch eine Halbleiterchip-Montagekomponente mit auf ihrer äußersten Fläche gebildeten Durchkontaktierungsverdrahtungen 97 herzustellen.
  • Verschiedene Halbleitervorrichtungs-Montagekomponenten wurden mit Bezug auf die Halbleitervorrichtungs-Montageprozesse beschrieben. In jedem Fall stehen die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 und die Kupfer-PADs 52 in einer Eins-eins-Entsprechung und wird die Durchkontaktierungsverdrahtung 59 so gebildet, dass alle Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 ganz gefüllt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen Fall beschränkt.
  • Die charakteristischen Merkmale der in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Strukturen sind in 16 zusammengefasst. Wie in 16(a) dargestellt ist, entspricht jedes Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 einer Kupfer-PAD 52 des mit der Gießharzschicht 41 bedeckten Halbleiterchips 50 und füllt die Durchkontaktierungsverdrahtung 59 das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15. In diesem Fall wird, wie in 16(b) dargestellt ist, die Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81, die beispielsweise aus einem lichtempfindlichen Harz oder einem thermisch aushärtenden Harz besteht, im Allgemeinen auf der die Durchkontaktierungsverdrahtung 59 aufweisenden ersten Isolierschicht 13 bereitgestellt und wird die mit der Durchkontaktierungsverdrahtung 59 zu verbindende Durchkontaktierungsverdrahtung 83 an einer der Durchkontaktierungsverdrahtung 59 entsprechenden Position im in der Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81 bereitgestellten Durchgangsloch 82 gebildet. In der Praxis wird eine nicht dargestellte mit der Durchkontaktierungsverdrahtung 83 zu verbindende Verdrahtung auf der Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81 gebildet, so dass eine Neuverdrahtungsschicht 80 gebildet wird.
  • 17 zeigt einen anderen Fall, in dem die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 und die Kupfer-PADs 52 in einer Eins-eins-Entsprechung stehen. Wie in 17(a) dargestellt ist, wird die Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81A am Umfang des Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 15 und auf der ersten Isolierschicht 13 gebildet, und wird ein Durchgangsloch 82A in der Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81A an einer der Kupfer-PAD 52 entsprechenden Position bereitgestellt. Wie in 17(b) dargestellt ist, wird die mit der Kupfer-PAD 52 zu verbindende Durchkontaktierungsverdrahtung 83A im Durchgangsloch 82A gebildet, das in der Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81A im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15 bereitgestellt wird. In der Praxis wird eine nicht dargestellte mit der Durchkontaktierungsverdrahtung 83A zu verbindende Verdrahtung auf der Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81A gebildet, um die Neuverdrahtungsschicht 80A zu bilden.
  • Die 16 und 17 zeigen die Fälle, in denen die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 und die Kupfer-PADs 52 in einer Eins-eins-Entsprechung stehen. Demgegenüber zeigen die 18 und 19 einen Fall, in dem die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 und die Kupfer-PADs 52 in einer Eine-zuviele-Entsprechung stehen.
  • Wie in den 18 und 19 dargestellt ist, ist der mit der Gießharzschicht 41 bedeckte Halbleiterchip ein Flächenkontaktstellen-Halbleiterchip 51A und ist jedes Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15A so bereitgestellt, dass es eine Form aufweist, die einem rechteckigen Bereich 53 entspricht, worin mehrere Flächenkontaktstellen-Kupfer-PADs 52 bereitgestellt sind. 18 zeigt einen Zustand, in dem eine Isolierschicht zur Neuverdrahtung gebildet wird, und 19 zeigt einen Zustand, in dem Verdrahtungen gebildet werden. 18(a) oder 19(a) ist eine Draufsicht, und 18(b) oder 19(b) ist eine Schnittansicht entlang einer Linie b-b' von 18(a) oder 19(a).
  • Wie in diesen Figuren dargestellt ist, wird eine Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81B auf der ersten Isolierschicht 15 einschließlich des dem rechteckigen Bereich 53 entsprechenden Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 15A gebildet und werden Durchgangslöcher 82B an mehreren Kupfer-PADs 52 entsprechenden Positionen in der Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81B bereitgestellt. Durchkontaktierungsverdrahtungen 53B, die mit den Kupfer-PADs 52 zu verbinden sind, werden in den Durchgangslöchern 82B gebildet, und Verdrahtungen 84B zur Neuverdrahtung der Durchkontaktierungsverdrahtungen 83B werden zur Bereitstellung einer Neuverdrahtungsschicht 80B gebildet. Dies ist ein Beispiel der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die 20 und 21 zeigen einen anderen Fall, in dem die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 15 und die Kupfer-PADs 52 in einer Eine-zuviele-Entsprechung stehen.
  • Wie in den 20 und 21 dargestellt ist, ist der mit der Gießharzschicht 41 bedeckte Halbleiterchip ein Peripheriekontaktstellen-Halbleiterchip 51B und ist jedes Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 15B so bereitgestellt, dass es eine Form aufweist, die einem rechteckigen und kreisringförmigen Peripheriebereich 54 entspricht, worin mehrere Peripheriekontaktstellen-Kupfer-PADs 52 bereitgestellt sind. 20 zeigt einen Zustand, in dem eine Isolierschicht zur Neuverdrahtung gebildet wird, und 21 zeigt einen Zustand, in dem Verdrahtungen gebildet werden. 20(a) oder 21(a) ist eine Draufsicht, 20(b) oder 21(b) ist eine Schnittansicht entlang einer Linie b-b' von 20(a) oder 21 (a), und 20(c) oder 21 (c) ist eine Schnittansicht entlang einer Linie c-c' von 20(a) oder 21(a).
  • Wie in diesen Figuren dargestellt ist, wird eine Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81C auf der ersten Isolierschicht 15 einschließlich des dem rechteckigen kreisringförmigen Peripheriebereich 54 entsprechenden Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 15B gebildet und werden Durchgangslöcher 82C an mehreren Kupfer-PADs 52 entsprechenden Position in der Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81C bereitgestellt. Durchkontaktierungsverdrahtungen 83C, die mit den Kupfer-PADs 52 zu verbinden sind, werden in den Durchgangslöchern 82C gebildet, und Verdrahtungen 84C zur Neuverdrahtung der Durchkontaktierungsverdrahtungen 83C werden zur Bereitstellung einer Neuverdrahtungsschicht 80C gebildet. Dies ist ein Beispiel der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 22 zeigt einen Prozess zur Montage eines Beispiels der Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel entspricht einer Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente, die das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B der Substratausführungsform 3 aufweist (siehe 5).
  • 22(a) zeigt den Zustand, in dem der die in 10 dargestellte Haftschicht 61 aufweisende Halbleiterchip 50A an das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B gebondet wird, der Halbleiterchip 50A mit der Gießharzschicht 41 bedeckt wird und dann das Trägersubstrat 1 entfernt wird, d. h. den Zustand, in dem der Halbleiterchip 50A auf dem Komponentenmontagelaminat montiert wird. Anschließend wird, wie in 22(b) dargestellt ist, eine Isolierschicht zur Neuverdrahtung 81D auf einer Metallschicht 17 mit einem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 gebildet. Danach wird, wie in 22(c) dargestellt ist, ein Durchgangsloch 82D an einer der Kupfer-PAD 52 entsprechenden Position bereitgestellt, so dass die PAD 52 dadurch freigelegt wird, und es wird dadurch ein Masse-Durchgangsloch 85D bereitgestellt, so dass die Metallschicht 17 dadurch freigelegt wird. Dann wird, wie in 22(d) dargestellt ist, eine mit der Kupfer-PAD 52 zu verbindende Durchkontaktierungsverdrahtung 83D im Durchgangsloch 82D gebildet und werden Verdrahtungen 84D zur Neuverdrahtung der Durchkontaktierungsverdrahtung 83 gebildet. Anschließend wird eine Masseverdrahtung 86D, die mit der Metallschicht 17 zu verbinden ist, im Masse-Durchgangsloch 85D gebildet, um dadurch eine Neuverdrahtungsschicht 80D, welche die mit der Metallschicht 17 verbundene zweite Verdrahtung 86D aufweist, zu bilden.
  • Bei einer solchen Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente kann die Metallschicht 17 als Abschirmungsschicht für die Masseverdrahtung oder den Halbleiterchip oder als Wärmeabfuhrschicht zur Wärmeabfuhr vom Halbleiterchip verwendet werden.
  • (Substratausführungsform 4)
  • Mit Bezug auf 23 wurde das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B beschrieben, welches das Trägersubstrat 11, die auf einer Fläche des Trägersubstrats 11 angeordnete ablösbare Haftschicht 12 und die Metallschicht 16 sowie die Isolierschicht 17, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnet sind, aufweist, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 jeweils nur die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17 durchdringen. Als nächstes wird eine Modifikation des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1B beschrieben, wobei die Metallschicht 16 fortgelassen ist.
  • 23 ist eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß der Ausführungsform 4, und 24 ist eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats.
  • Wie in 23 dargestellt ist, weist das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1C ein Trägersubstrat 11, eine ablösbare Haftschicht 12, die auf einer Fläche des Trägersubstrats 11 angeordnet ist, und eine Isolierschicht 17, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnet ist, auf. Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1C weist mehrere Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 auf, die nur die Isolierschicht 17 durchdringen.
  • 24 zeigt einen Prozess zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1A.
  • Wie in 24(a) dargestellt ist, wird zuerst nach dem in 6(i) dargestellten Schritt das Trägersubstrat 11A unter Vermittlung der ablösbaren Haftschicht 12 auf die dem Trägersubstrat 121 entgegengesetzte Seite gebondet. Das Trägersubstrat 11 und die ablösbare Haftschicht 12 können aus den gleichen Materialien gebildet werden, die für das Trägersubstrat 121 und die ablösbare Haftschicht 122 verwendet werden.
  • Anschließend werden das Trägersubstrat 11 und die ablösbare Haftschicht 12 entfernt (24(b)). Dann werden die Metallschicht 123 und die Metallsäule 127 durch Ätzen entfernt, um dadurch das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1C herzustellen (24(c)).
  • (Substratausführungsform 5)
  • 25 ist eine Schnittansicht eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats gemäß Substratausführungsform 5, und 26 ist eine Schnittansicht eines Prozesses zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats.
  • Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist ein Trägersubstrat 11, eine auf einer Fläche des Trägersubstrats 11 angeordnete ablösbare Haftschicht 12 und zwei Metallschichten 19 und 20 und eine auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnete Isolierschicht 17 auf. Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D weist mehrere Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 auf, die nur die Metallschichten 19 und 20 und die Isolierschicht 17 durchdringen.
  • Die Metallschicht 20 kann zur Bildung einer Verdrahtung verwendet werden, die mit einer nach der Montage eines Halbleiterchips gebildeten Durchkontaktierungsverdrahtung verbunden werden kann, und sie wird zur Vereinfachung des Prozesses nach der Montage des Halbleiterchips bereitgestellt. Die Metallschicht 19 und die Metallschicht 20 weisen vorzugsweise unterschiedliche Ätzeigenschaften auf. Vorzugsweise kann nur die Metallschicht 19 nach der Montage des Halbleiterchips entfernt werden, während die Metallschicht 20 beibehalten wird. Die Metallschicht 19 wird unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen der Metallschicht 19 und einer als Maske dienenden Resistschicht vorzugsweise mit einem Säureätzmittel geätzt. Wenn die Metallschicht 19 aus Nickel besteht, besteht die Metallschicht 20 demgemäß angesichts dessen, dass die Metallschicht 20 als Verdrahtungsschicht verwendet wird, vorzugsweise aus Kupfer.
  • Als nächstes wird ein beispielhafter Prozess zur Herstellung des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1D mit Bezug auf 26 beschrieben.
  • Zuerst wird ein Trägersubstrat 221 beispielsweise aus Glas bereitgestellt (26(a)), und es wird eine ablösbare Haftschicht 222 auf einer Fläche des Substrats 221 angeordnet (26(b)). Die ablösbare Haftschicht 222 kann durch Aufbringen oder Anbringen einer Haftschicht gebildet werden. In diesem Fall wird ein „UV-ablösbares Band SELFA-SE“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) angebracht.
  • Anschließend werden Metallschichten 223 und 224 auf der ablösbaren Haftschicht 222 angeordnet (26(c)). Das Verfahren zur Bildung der Metallschichten 223 und 224 unterliegt keiner besonderen Beschränkung, und die Metallschichten können beispielsweise durch Dampfphasenabscheidung, Galvanisierung oder Anbringung einer Folie oder einer Lage gebildet werden. Unter Berücksichtigung der Arbeitseffizienz werden die Metallschichten vorzugsweise durch Anbringen einer im Handel erhältlichen zweischichtigen Metalllage bereitgestellt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine zweischichtige Metallfolie angebracht, wobei die Metallschicht 223 aus Ni besteht und die Metallschicht 224 aus Cu besteht. In diesem Fall hat die Ni-Metallschicht 223 eine Dicke von 0,5 µm und hat die Cu-Metallschicht 224 eine Dicke von 3 µm. Die Dicke der Metallschicht 223 unterliegt keiner besonderen Beschränkung, solange sie zwischen etwa 0,5 µm und etwa 5 µm liegt. Die Dicke ist nicht notwendigerweise größer als dieser Bereich. Demgegenüber wird die Dicke der Metallschicht 224 auf eine für die Verdrahtungsschicht benötigte Dicke, beispielsweise 3,5 µm bis 10 µm, gelegt.
  • Als nächstes wird eine Resistschicht 225 auf der Metallschicht 224 gebildet und wird eine Öffnung 226 mit einem vorgegebenen Muster bereitgestellt, um die Resistschicht 225 durch Photoresiststrukturierung (d. h. eine übliche Technik) zu durchdringen (26(d)). Die Dicke der Resistschicht 225 beeinflusst indirekt die Dicke der Isolierschicht 17 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, und die Strukturierungseigenschaften der Resistschicht 225 (d. h. die Form (Durchmesser und Vertikalität) der Öffnung 226) werden auf die Form des Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 18 übertragen. Dadurch weist das die Resistschicht 225 bildende Resistharz, das von einem positiven oder negativen Typ sein kann, vorzugsweise die vorstehend erwähnten notwendigen Eigenschaften auf. Beispiele bevorzugter Resistharze umfassen „PHOTEC-RY-Reihe für PKG-Platine“ (Produkt von Hitachi Chemical Co., Ltd.).
  • In diesem Fall wird die Dicke der Resistschicht 225 auf 35 µm gelegt und wird der Durchmesser der Öffnung 226 auf 30 µm gelegt.
  • Die Strukturierung geschieht durch Belichtung (UV-Bestrahlung bei 100 bis 300 mJ/cm2) und Entwicklung (Aufsprühen einer 1 %igen Na2CO3-Lösung für 30 Sekunden).
  • Anschließend wird die strukturierte Resistschicht 225 als Maske verwendet und wird nur ein Teil der durch die Öffnung 226 freigelegten Cu-Metallschicht 224 geätzt, um dadurch eine mit der Öffnung 226 in Verbindung stehende Öffnung 224a bereitzustellen (26(i)).
  • Als nächstes wird die strukturierte Resistschicht 225 als Maske verwendet und wird eine Nickel-Metallsäule 227 durch Galvanisieren auf einem Teil der durch die Öffnungen 226 und 224a freigelegten Ni-Metallschicht 223 (als Elektrode dienend) gebildet (26(f)). In diesem Fall wird die aus Kupfer (einem hochleitfähigen Material) gebildete Metallschicht 224 auf der Metallschicht 223 angeordnet und erstreckt sich in die Nähe der Öffnung 226, was in der Hinsicht vorteilhaft ist, dass die Metallsäule 227 wirksam gebildet werden kann, ohne eine Verringerung der Spannung für das Galvanisieren hervorzurufen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform beträgt die Dicke der Metallsäule 227 25 µm. Die Dicke der Metallsäule 227 steht direkt in Beziehung zur vorstehend erwähnten Tiefe des Durchkontaktierungsverdrahtungslochs 18, so dass die Dicke der Metallsäule 227 in Abhängigkeit von der erforderlichen Tiefe festgelegt wird.
  • Anschließend wird die Resistschicht 225 entfernt (26(g)), und es wird ein Gießharz 228, aus dem die Isolierschicht 17 gebildet wird, aufgebracht (26(h)). Anschließend wird das Gießharz 228 abgeschliffen, um die obere Fläche (erste Endfläche) der mit dem Gießharz 228 bedeckten Metallsäule 227 freizulegen (26(i)).
  • Das Gießharz 228 kann ein Harzmaterial sein, aus dem die erwähnte Isolierschicht 17 gebildet wird. Die Dicke des Gießharzes wird so eingestellt, dass dadurch die Metallsäule 227 bedeckt wird. Das Verfahren zur Aufbringung des Gießharzes 228 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und das Gießharz 228 kann beispielsweise durch Vakuumdruck, Filmlamination oder Kompressionsformen unter Verwendung einer Form aufgebracht werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein Gießharz (R4212, Produkt von Nagase ChemteX Corporation) verwendet und wird das erste Gießharz 228 durch Kompressionsformen (120°C, 10 min) und Aushärten (Nachhärtebedingungen: 150 °C, 1 Stunde) gebildet.
  • Das Schleifen zur Freilegung der oberen Fläche der Metallsäule 227 kann durch eine gewöhnliche Schleifeinrichtung in der Art eines Diamantschleifers geschehen.
  • Als nächstes werden die Metallsäule 227 und ein Teil der Metallschicht 223 durch Ätzen entfernt, um dadurch ein Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 229 bereitzustellen, das als Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats 1 dienen soll (26(j)). Dieser Prozess erzeugt das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D, welches das Trägersubstrat 11, die ablösbare Haftschicht 12 und die Metallschichten 19 und 20 und die Isolierschicht 17, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnet sind, aufweist, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 jeweils nur die Metallschichten 19 und 20 und die Isolierschicht 17 durchdringen (siehe 25).
  • (Modifikation 2 der Komponentenmontageausführungsform)
  • Als nächstes wird ein beispielhafter Prozess zur Montage eines Halbleiterchips auf jedem der Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrate 1B bis 1D mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird der Halbleiterchip 50A, der die in 10 dargestellte Haftschicht aufweist, montiert.
  • Nun wird ein Prozess zur Montage des Halbleiterchips 50A mit der Kupfer-PAD 52 und der Haftschicht 61 auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1B gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Trägersubstrat 11, die ablösbare Haftschicht 12 und die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnet sind, auf, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 jeweils nur die Metallschicht 16 und die Isolierschicht 17 durchdringen.
  • Anschließend wird der Halbleiterchip 50A, während die Kupfer-PAD 52 mit dem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 ausgerichtet wird, durch die Haftschicht 61 an die Isolierschicht 17 gebondet (27(a)). Insbesondere wird jeder Halbleiterchip 50 durch eine übliche Technik unter Anwendung von Druck und Wärme vorübergehend gebondet, während eine Ausrichtung ausgeführt wird, und dann unter Anwendung von Druck und Wärme, während die Gesamtausrichtung ausgeführt wird, vollständig gebondet.
  • Als nächstes wird eine Gießharzschicht 71 bereitgestellt, welche den Halbleiterchip 50 einbettet (27(b)). Die Gießharzschicht 71 kann beispielsweise aus einem durch Mischen eines thermisch aushärtenden Harzes (beispielsweise Epoxidharzes) mit einem Füllstoff präparierten Gießharz gebildet werden. Insbesondere kann die Gießharzschicht 71 aus einem Epoxid-Dichtungsharz gebildet werden. Weil die Gießharzschicht 71 in direkten Kontakt mit einer aktiven Fläche des Halbleiterchips 50A gelangt, muss sie aus einem halogenfreien Material, das einen kleinen Störstellenanteil aufweist, gebildet werden. Weil die Gießharzschicht 71 nicht mit kleinen Abständen bearbeitet wird, kann sie aus einem Material gebildet werden, bei dem die Füllstoffteilchen größer sind als jene, die im Harzmaterial enthalten sind, das in der Isolierschicht 17 verwendet wird. Beispielsweise kann die Gießharzschicht 71 aus einem thermisch aushärtenden Harz gebildet werden, das einen Füllstoff mit einer maximalen Teilchengröße von 30 µm bis 50 µm enthält.
  • Nach der Bildung der Gießharzschicht 71 kann ein Trägersubstrat durch Vermittlung einer ablösbaren Haftschicht bereitgestellt werden. Dieses Trägersubstrat wird zur Verbesserung der Handhabbarkeit nach der Entfernung des ersten Trägersubstrats 11 im nächsten Schritt bereitgestellt. Wenngleich dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, wird dieses Trägersubstrat im letzten Schritt für die Herstellung eines Produkts entfernt.
  • Anschließend wird das Trägersubstrat 11 unter Vermittlung der ablösbaren Haftschicht 12 entfernt (27(c)). Insbesondere kann das Trägersubstrat 11 durch UV-Bestrahlung entfernt werden, wenn die ablösbare Haftschicht 12 aus „UVablösbarem Band SELFA-SE“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) besteht.
  • Als nächstes wird beispielsweise die Ni-Metallschicht 16 durch Ätzen entfernt (27(d)). Weil die Metallschicht 16 aus Ni besteht, kann sie mit einem Säureätzmittel in der Art einer Chlorwasserstoffsäurelösung, Schwefelsäure oder Schwefelsäure-Wasserstoffperoxid (H2SO4-H2O2) geätzt werden, ohne die Kupfer-PAD 52 zu beeinflussen.
  • Anschließend wird eine Durchkontaktierungsverdrahtung im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 durch Galvanisieren gebildet. Insbesondere wird eine aus einem chemischen Kupfer-Seed oder einem Sputter-Seed gebildete Seed-Schicht 57 im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 (27(e)) bereitgestellt, und es wird dann eine die Durchkontaktierungsverdrahtung enthaltende Verdrahtungsschicht 58 durch Galvanisieren gebildet (27(f)). Die an der Oberfläche der Isolierschicht 17 gebildete Verdrahtungsschicht 58 wird zur Durchkontaktierungsverdrahtung 59 mit einer vorgegebenen Größe strukturiert (27(g)).
  • Anschließend werden, wie in 27(h) dargestellt ist, mehrere Neuverdrahtungsschichten 80 (drei Schichten in 27(h)) durch eine übliche Technik auf der Isolierschicht 17 mit der darin ausgebildeten Durchkontaktierungsverdrahtung 59 gebildet, um dadurch eine Halbleiterchip-Montagekomponente 3C herzustellen. Jede Neuverdrahtungsschicht 80 weist eine Isolierschicht, eine die Isolierschicht durchdringende Durchkontaktierungsverdrahtung und ein auf der Isolierschicht bereitgestelltes Verdrahtungsmuster 91 auf. Die Isolierschicht besteht aus einem lichtempfindlichen Harz (beispielsweise lichtempfindlichen Polyimidharz) oder einem thermisch aushärtenden Harz.
  • Die 27(a) bis 27(g) zeigen nur einen Verbindungsanschluss 51 des Halbleiterchips 50A, und 27(h) zeigt mehrere Verbindungsanschlüsse 51. Mehrere Halbleiterchips 50A können auf einem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 angeordnet werden, und der Halbleiterchip 50 kann zusammen mit einer zusätzlichen funktionellen Komponente montiert werden.
  • In jedem Fall kann, wenn das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, leicht ein beliebiger Typ eines Halbleiterchips oder einer funktionellen Komponente montiert werden, weil die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 mit hoher Genauigkeit gebildet werden können, so dass sie sehr dichten Verbindungsanschlüssen des Halbleiterchips oder der funktionellen Komponente entsprechen. In diesem Fall werden mehrere Halbleiterchips 50 oder funktionelle Komponenten nach dem Bonden der Verbindungsanschlüsse an das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 angebracht. Demgemäß lässt sich die Montage selbst dann leicht ausführen, wenn der Halbleiterchip 50A oder die funktionellen Komponenten unterschiedliche Höhen aufweisen, was vorteilhaft ist.
  • 28 zeigt ein solches Montagebeispiel. 28(a) zeigt den Fall, in dem Halbleiterchips 501A und 502A mit unterschiedlichen Höhen auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung montiert werden. 28(b) zeigt den Fall, in dem der Halbleiterchip 501A und eine passive Komponente 510A montiert werden. In jedem dieser Fälle werden die Anschlüsse des Halbleiterchips 501A oder 502A oder der passiven Komponente 510 an das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung gebondet, so dass der Halbleiterchip 501A oder 502A oder die passive Komponente 510A keine Probleme hervorruft.
  • Dagegen werden im vorstehend im Abschnitt Technischer Hintergrund beschriebenen InFO-Fall ein säulenförmiger elektrischer Verbinder 108 und ein elektrischer Verbinder 112 auf einem Halbleiterchip 110 gemeinsam eingegossen, und es müssen dann die oberen Flächen der Verbinder durch Schleifen freigelegt werden. Bei dieser Technik ergeben sich im Fall einer sehr dichten Verdrahtung und bei der Verbindung der Verbinder mit einer Neuverdrahtungsschicht Probleme. Die Obergrenze der Höhe des säulenförmigen elektrischen Verbinders 108 liegt zwischen etwa 150 und etwa 200 µm. Wenn der Halbleiterchip 110 eine große Höhe aufweist, können bei der Herstellung eines Endprodukts Schwierigkeiten auftreten. Falls zuerst mehrere Halbleiterchips montiert werden, muss der elektrische Verbinder eines der Halbleiterchips, wenn die Halbleiterchips unterschiedliche Höhen aufweisen, säulenförmig sein, oder es ist ein anderer Prozess erforderlich, was sich nur schwer einrichten lässt.
  • Es sei bemerkt, dass das Verfahren zur Montage eines Halbleiterchips auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1A in der gleichen Weise wie im vorstehend erwähnten Fall ausgeführt wird, abgesehen davon, dass kein Schritt zur Entfernung der Metallschicht 13 ausgeführt wird. Demgemäß wird auf eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens verzichtet.
  • (Modifikation 3 der Komponentenmontageausführungsform)
  • Als nächstes wird ein anderer beispielhafter Prozess zur Montage eines Halbleiterchips auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D mit Bezug auf 29 beschrieben.
  • Zuerst wird das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D weist das Trägersubstrat 11, die ablösbare Haftschicht 12, die Metallschichten 19 und 20 und die Isolierschicht 17, die auf der ablösbaren Haftschicht 12 angeordnet sind, auf, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher 18 jeweils nur die Metallschichten 19 und 20 und die Isolierschicht 17 durchdringen.
  • Anschließend wird der Halbleiterchip 50A, während die Kupfer-PAD 52 mit dem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 ausgerichtet wird, durch die Haftschicht 61 an die Isolierschicht 17 gebondet (29(a)).
  • Als nächstes wird eine Gießharzschicht 71 bereitgestellt, welche den Halbleiterchip 50A einbettet (29(b)). Die Gießharzschicht 71 kann beispielsweise aus einem durch Mischen eines thermisch aushärtenden Harzes (beispielsweise Epoxidharzes) mit einem Füllstoff präparierten Gießharz gebildet werden. Insbesondere kann die Gießharzschicht 71 aus einem Epoxid-Dichtungsharz gebildet werden.
  • Anschließend wird das Trägersubstrat 11 unter Vermittlung der ablösbaren Haftschicht 12 entfernt (29(c)). Insbesondere kann das Trägersubstrat 11 durch UV-Bestrahlung entfernt werden, wenn die ablösbare Haftschicht 12 aus „UV-ablösbarem Band SELFA-SE“ (Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) besteht.
  • Als nächstes wird beispielsweise die Ni-Metallschicht 19 durch Ätzen entfernt (29(d)). Weil die Metallschicht 19 aus Ni besteht, kann sie mit einem Säureätzmittel in der Art einer Chlorwasserstoffsäurelösung, Schwefelsäure oder Schwefelsäure-Wasserstoffperoxid (H2SO4-H2O2) geätzt werden, ohne die Kupfer-PAD 52 zu beeinflussen.
  • Anschließend wird eine Durchkontaktierungsverdrahtung im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 durch Galvanisieren gebildet. Insbesondere wird das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Kupfer enthaltenden elektrisch leitfähigen Paste gefüllt, wodurch eine Durchkontaktierungsverdrahtung 66 gebildet wird (29(e)). Es erübrigt sich zu bemerken, dass die Durchkontaktierungsverdrahtung, wie vorstehend beschrieben, durch Bereitstellen eines chemischen Kupfer-Seeds oder eines Sputter-Seeds im Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18, gefolgt von einer Galvanisierung, gebildet werden kann.
  • Danach wird ein vorstehender Abschnitt 66a der Durchkontaktierungsverdrahtung 66 abgeschliffen (29(f)), und die Metallschicht 14 auf der Isolierschicht 17 wird einer vorgegebenen Strukturierung unterzogen, um dadurch eine Durchkontaktierungsverdrahtung 67 und ein erforderliches Verdrahtungsmuster 68 zu bilden. Der vorstehende Abschnitt 66a der Durchkontaktierungsverdrahtung 66 kann unverändert gelassen werden. Dies ist in der Hinsicht vorteilhaft, dass zwischen der Durchkontaktierungsverdrahtung und der Oberflächenverdrahtungsschicht eine zuverlässigere Leitung erreicht wird.
  • Die nächsten und nachfolgenden Schritte gleichen jenen gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform, d. h. es werden mehrere Neuverdrahtungsschichten durch eine übliche Technik auf der Isolierschicht 17, worauf sich die Durchkontaktierungsverdrahtung 67 und das Verdrahtungsmuster 68 befinden, gebildet, um dadurch eine Halbleiterchip-Montagekomponente herzustellen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können Verdrahtungen direkt auf der Isolierschicht 17 gebildet werden, was in der Hinsicht vorteilhaft ist, dass eine Neuverdrahtungsschicht fortgelassen werden kann. Andere Wirkungen ähneln jenen, die durch die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erreicht werden.
  • Wenn das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D, das die aus einem solchen füllstoffhaltigen Gießharz gebildete Isolierschicht 17 und die unterhalb der Isolierschicht 17 angeordnete Kupfer-Metallschicht 20 aufweist, verwendet wird, kann die sich auf der Isolierschicht 17 befindende Kupfer-Metallschicht 20 beispielsweise bei Bedarf nach der Entfernung des Trägersubstrats 11 anschließend an den Montageprozess für eine Verdrahtung verwendet werden, was sehr vorteilhaft ist. Weil die füllstoffhaltige Isolierschicht 17 eine geringe Oberflächenglätte aufweist, lässt sich eine Verdrahtungsschicht infolge der schlechten Haftung zwischen der Verdrahtungsschicht und der Isolierschicht 17 nur schwer bilden und fein bearbeiten. Bei der vorstehend erwähnten Modifikation ist die Verdrahtungsschicht jedoch während der Bildung der Isolierschicht 17 vorhanden, so dass eine gute Haftung zwischen diesen Schichten erreicht werden kann, so dass sich die Verdrahtungsschicht fein bearbeiten lässt. Daher kann diese Modifikation bei verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden. Einige Beispiele davon werden nachstehend beschrieben.
  • (Modifikation 4 der Komponentenmontageausführungsform)
  • Als nächstes wird ein anderer beispielhafter Prozess zur Montage eines Halbleiterchips auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D mit Bezug auf 30 beschrieben. Dieser Prozess weist die gleichen Schritte auf wie jene, die in Modifikation 3 der Komponentenmontageausführungsform mit Bezug auf die 29(a) bis 29(d) beschrieben wurden. Dementsprechend werden die darauf folgenden Schritte beschrieben.
  • Zuerst wird, wie in 30(a) dargestellt ist, eine Seed-Schicht 57 bereitgestellt, und es wird dann das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 durch Galvanisieren eingebettet, um dadurch eine Verdrahtungsschicht 58 zu bilden (30(b)).
  • Anschließend wird eine Resistschicht bereitgestellt, und es wird dann eine Resistschicht 75 durch Strukturierung gebildet (30(c)). Dann werden die Verdrahtungsschicht 58 und die Metallschicht 14 strukturiert, um dadurch eine Durchkontaktierungsverdrahtung 59 und eine Verdrahtung 60 zu bilden (30(d)).
  • Der Prozess zur Bildung der Verdrahtung 60 ist nicht auf den vorstehend erwähnten beschränkt, und die Verdrahtung 60 kann beispielsweise wie in 31 dargestellt gebildet werden.
  • 31 zeigt einen Schritt, der nach den in den 29(a) bis 29(d) dargestellten Schritten gemäß Ausführungsform 5 ausgeführt wird. Wie in 31(a) dargestellt ist, wird eine Seed-Schicht 57 bereitgestellt, und es wird dann eine zuvor bereitgestellte Resistschicht einer Strukturierung unterzogen, um dadurch eine Resistschicht 75 zu bilden. Anschließend wird das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 durch Galvanisieren eingebettet, um dadurch eine Durchkontaktierungsverdrahtung 59 und eine Verdrahtung 60 zu bilden (31(b)). Schließlich werden die Resistschicht 75, die Seed-Schicht 57 unterhalb der Resistschicht 75 und die Metallschicht 14 entfernt (31(c)).
  • Die durch die vorliegende Ausführungsform erreichten Wirkungen ähneln den vorstehend beschriebenen.
  • (Modifikation 5 der Komponentenmontageausführungsform)
  • Als nächstes wird ein anderer beispielhafter Prozess zur Montage eines Halbleiterchips auf dem Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat 1D mit Bezug auf 32 beschrieben. Dieser Prozess weist die gleichen Schritte auf wie jene, die in Modifikation 3 der Komponentenmontageausführungsform mit Bezug auf die 29(a) bis 29(d) beschrieben wurden. Dementsprechend werden die darauf folgenden Schritte beschrieben.
  • Zuerst wird, wie in 32(a) dargestellt ist, ein Halbleiterchip 50 montiert und wird das Trägersubstrat 11 entfernt. Anschließend werden das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 und die Metallschicht 14 mit einem beispielsweise für eine Neuverdrahtungsschicht verwendeten Isoliermaterial eingebettet, um eine Isolierschicht 82 zu bilden (32(b)). Dann wird ein Durchgangsloch 83 bereitgestellt, um die Kupfer-PAD 52 des Halbleiterchips 50A freizulegen, und es wird ein Durchgangsloch 84 bereitgestellt, um einen gewünschten Abschnitt der Metallschicht 14 freizulegen (32(c)). Diese Durchgangslöcher 83 und 84 können, falls das Isoliermaterial ein lichtempfindliches Harz (beispielsweise lichtempfindliches Polyimid) ist, durch Belichtungs- und Entwicklungsschritte eines Photolithographieprozesses bereitgestellt werden. Alternativ können diese Durchgangslöcher 83 und 84 durch Laserbearbeitung bereitgestellt werden, falls das Isoliermaterial ein thermisch aushärtendes Harz ist. Anschließend werden die Durchgangslöcher 83 und 84 beispielsweise durch das vorstehend mit Bezug auf 30 beschriebene Verfahren eingebettet, und es wird eine Kupfer-Verdrahtungsschicht bereitgestellt, um die der Strukturierung unterzogene Isolierschicht 82 abzudecken, um dadurch eine Durchkontaktierungsverdrahtung 59A und eine Verdrahtung 60A zu bilden (32(d)). Das Verfahren zur Bildung der Durchkontaktierungsverdrahtung 59A und der Verdrahtung 60A ist nicht auf das vorstehend erwähnte beschränkt, und sie können durch das in 31 dargestellte Verfahren oder aus einer Kupferpaste gebildet werden.
  • Die durch die vorliegende Ausführungsform erreichten Wirkungen ähneln den vorstehend beschriebenen.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Das Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung wird nicht notwendigerweise durch einen der vorstehend erwähnten Herstellungsprozesse hergestellt, sondern kann auch durch andere Herstellungsprozesse hergestellt werden.
  • Beispielsweise wird die Metallsäule 127 durch den in den 6(d) bis 6(f) dargestellten Prozess mit einer Genauigkeit auf Photolithographieniveau gebildet, um das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch 18 bereitzustellen, wie in 6(i) dargestellt ist. Solange eine Harzsäule (an Stelle der Metallsäule 127) mit hoher Genauigkeit aus einem lichtempfindlichen Harz gebildet werden kann, das in die Isolierschicht 17 eingebettet und selektiv davon entfernt werden kann, kann die Resistsäule jedoch direkt durch Photolithographie gebildet werden, und es kann dann ein Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat durch den in den 6(g) bis 6(i) dargestellten Prozess hergestellt werden. Beispiele des bei einem solchen Prozess verwendbaren lichtempfindlichen Harzes umfassen ein lichtempfindliches Silikonharz und ein lichtempfindliches Acrylharz.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A
    Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat
    11
    Trägersubstrat
    12
    ablösbare Haftschicht
    13, 28
    erste Isolierschicht
    14, 31
    zweite Isolierschicht
    15, 15A, 15B
    Durchkontaktierungsverdrahtungsloch
    27
    Metallsäule
    28
    Gießharz
    50
    Halbleiterchip
    51
    Aluminium-PAD
    52
    Kupfer-PAD
    61
    Haftschicht
    41
    Gießharzschicht
    70, 70A, 70B, 80, 80A bis 80D
    Neuverdrahtungsschicht
    81, 81A bis 81 D
    Isolierschicht zur Neuverdrahtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 201358520 [0005]
    • US 2018/0138089 [0005]

Claims (28)

  1. Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat zur Montage wenigstens eines Halbleiterchips, wobei das Substrat Folgendes aufweist: ein Trägersubstrat, eine ablösbare Haftschicht, die auf dem Trägersubstrat bereitgestellt ist, eine erste Isolierschicht, die auf der ablösbaren Haftschicht bereitgestellt ist, und eine zweite Isolierschicht, die auf die erste Isolierschicht laminiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht mit einem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch versehen sind, wobei das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch die Bildung von Durchkontaktierungsverdrahtungen ermöglicht, die jeweils mehreren Verbindungsanschlüssen des Halbleiterchips entsprechen und die mehreren Verbindungsanschlüsse anschließen, so dass das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch nur die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht ohne Fehlausrichtung durchdringt.
  2. Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat nach Anspruch 1, wobei die zweite Isolierschicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit besteht.
  3. Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Isolierschicht aus einem Epoxid-Dichtungsmaterial besteht.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines laminierten Substrats mit einem ersten Trägersubstrat und einer darauf ausgebildeten ersten ablösbaren Haftschicht, einer darauf ausgebildeten ersten Metallschicht und einer darauf ausgebildeten zweiten Metallschicht, die auf das Substrat laminiert werden, wobei sich die Ätzeigenschaften der zweiten Metallschicht von jenen der ersten Metallschicht unterscheiden, Bereitstellen einer Resistschicht auf der zweiten Metallschicht und mehrerer erster Durchkontaktierungslöcher in der Resistschicht mit einem vorgegebenen Muster, Bereitstellen zweiter Durchkontaktierungslöcher, die mit den ersten Durchkontaktierungslöchern kommunizieren, in der zweiten Metallschicht durch die ersten Durchkontaktierungslöcher der Resistschicht unter Vermittlung der als Ätzstoppschicht dienenden ersten Metallschicht, Einbetten der ersten Durchkontaktierungslöcher und der zweiten Durchkontaktierungslöcher in ein drittes Metall, dessen Ätzeigenschaften von jenen der zweiten Metallschicht verschieden sind, um dritte Metallsäulen zu bilden, Ablösen der Resistschicht, Bilden einer ersten Isolierschicht, in welche die dritten Metallsäulen eingebettet werden, auf der zweiten Metallschicht, Schleifen der Oberfläche der ersten Isolierschicht, um dadurch erste Endflächen der dritten Metallsäulen freizulegen, Bonden eines zweiten Trägersubstrats an die erste Isolierschicht und die dritten Metallsäulen unter Vermittlung einer zweiten ablösbaren Haftschicht, Ablösen der ersten ablösbaren Haftschicht und des ersten Trägersubstrats, Entfernen der ersten Metallschicht, um die zweite Metallschicht und zweite Endflächen der dritten Metallsäulen freizulegen, wobei die zweiten Endflächen den ersten Endflächen entgegengesetzt sind, Entfernen der zweiten Metallschicht durch Ätzen unter Vermittlung einer aus den dritten Metallsäulen und der ersten Isolierschicht gebildeten Ätzstoppschicht, Bereitstellen einer zweiten Isolierschicht auf der ersten Isolierschicht und Einbetten der dritten Metallsäulen in die zweite Isolierschicht, Schleifen der Oberfläche der zweiten Isolierschicht, um die zweiten Endflächen der dritten Metallsäulen freizulegen, und Entfernen der dritten Metallsäulen durch Ätzen unter Vermittlung der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht als Ätzstoppschichten, um Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher bereitzustellen.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach Anspruch 4, wobei die zweite Isolierschicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit gebildet wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Isolierschicht aus einem Epoxid-Dichtungsmaterial gebildet wird.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die erste Metallschicht aus Nickel oder einer Nickellegierung gebildet wird und die zweite Metallschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet wird.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die dritten Metallsäulen aus Nickel oder einer Nickellegierung gebildet werden.
  9. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines durch ein Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats nach einem der Ansprüche 4 bis 8 hergestellten Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, Bereitstellen eines Halbleiterchips mit Kupferanschlüssen als Verbindungsanschlüsse und Verbinden des Halbleiterchips mit der zweiten Isolierschicht des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats unter Vermittlung eines Klebstoffs oder mit der zweiten Isolierschicht des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, wobei die Schicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit besteht, während die Kupferanschlüsse den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern des Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats entgegengesetzt gegenüberstehen, Bilden einer dritten Isolierschicht, in welche der Halbleiterchip eingebettet wird, Ablösen der ablösbaren Haftschicht und des Trägersubstrats oder Ablösen der zweiten ablösbaren Haftschicht und des zweiten Trägersubstrats und Einbetten der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in Kupfer von der Seite, die der mit dem Halbleiterchip versehenen Seite der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher entgegengesetzt ist, um mit den Kupferanschlüssen verbundene Durchkontaktierungsverdrahtungen zu bilden.
  10. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes aufweist: ein Komponentenaufnahmelaminat, das eine aus einer ersten Isolierschicht bestehende erste Schicht und eine auf die erste Schicht laminierte zweite Schicht aufweist, wobei die erste und die zweite Schicht mit Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern versehen sind, so dass die Durchkontaktierungen nur die erste und die zweite Schicht ohne Fehlausrichtung durchdringen, wenigstens eine Komponente, die an die erste oder die zweite Schicht des Komponentenaufnahmelaminats gebondet ist und Verbindungsanschlüsse aufweist, die den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern entgegengesetzt gegenüberstehen, eine dritte Schicht, die aus einem Gießharz besteht und worin die Komponente eingebettet ist, und Durchkontaktierungsverdrahtungen, wobei die einen Enden mit den Verbindungsanschlüssen der Komponente verbunden sind und die anderen Enden durch die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher zur entgegengesetzten Seite des Komponentenaufnahmelaminats herausgeführt sind, wobei die Gesamtdicke der ersten und der zweiten Schicht des Komponentenaufnahmelaminats aus einem Bereich von 15 µm bis 70 µm ausgewählt ist.
  11. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 10, wobei die erste Isolierschicht der ersten Schicht aus einem Epoxid-Dichtungsmaterial besteht.
  12. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Komponente wenigstens einen Halbleiterchip mit Verbindungsanschlüssen und wenigstens einen Halbleiterchip oder eine passive Komponente, deren Höhe oder Größe in Dickenrichtung sich von jener des Halbleiterchips und des Komponentenaufnahmelaminats unterscheidet, aufweist.
  13. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die zweite Schicht aus einer zweiten Isolierschicht besteht und die Komponente an die zweite Schicht gebondet ist.
  14. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 13, wobei die Durchkontaktierungsverdrahtungen von den Verbindungsanschlüssen der Komponente durch Durchgangslöcher, die in Isolierschichten zur Neuverdrahtung, die in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern bereitgestellt sind, zur entgegengesetzten Seite des Komponentenaufnahmelaminats herausgeführt sind.
  15. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 13 oder 14, wobei die zweite Schicht aus einem Klebstoff mit einer geringen Fließfähigkeit besteht.
  16. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die zweite Schicht aus einer Metallschicht besteht, die Komponente an die erste Schicht gebondet ist, die Durchkontaktierungsverdrahtungen von den Verbindungsanschlüssen der Komponente durch Durchgangslöcher, die in Isolierschichten zur Neuverdrahtung bereitgestellt sind, welche in den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern bereitgestellt sind, herausgeführt sind, zweite Durchgangslöcher in der Isolierschicht zur Neuverdrahtung und der ersten Schicht zum Freilegen der Metallschicht bereitgestellt sind und zweite Verdrahtungen, die mit der Metallschicht verbunden sind, in den zweiten Durchgangslöchern bereitgestellt sind.
  17. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 16, wobei die Metallschicht eine Kupferfolie ist.
  18. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die Verbindungsanschlüsse der Komponente in einer Eins-eins-Beziehung zu den Durchkontaktierungsverdrahtungslöchern angeordnet sind, eine Schicht aus lichtempfindlichem Harz zur Einbettung der durch die Durchkontaktierungslöcher bereitgestellten ersten Durchkontaktierungsverdrahtungen gebildet ist, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz mit Durchgangslöchern versehen ist, welche den ersten Durchkontaktierungsverdrahtungen entgegengesetzt gegenüberstehen, und eine Verdrahtungsschicht auf der Schicht aus lichtempfindlichem Harz bereitgestellt ist, wobei die Verdrahtungsschicht zweite Durchkontaktierungsverdrahtungen aufweist, die in den mit der ersten Durchkontaktierungsverdrahtung verbindenden Durchgangslöchern ausgebildet sind.
  19. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei mehrere Verbindungsanschlüsse der Komponente in Bezug auf eines der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher angeordnet sind, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz der Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher mit den mehreren Durchgangslöchern versehen ist, die den mehreren Verbindungsanschlüssen entgegengesetzt gegenüberstehen, und jedes Durchgangsloch mit den Durchkontaktierungsverdrahtungen versehen ist.
  20. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 19, wobei die Komponente ein Flächenkontaktstellen-Halbleiterchip ist, wobei mehrere Verbindungsanschlüsse in einem vorgegebenen Bereich im Mittelteil angeordnet sind, die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in einer an den vorgegebenen Bereich angepassten Form bereitgestellt sind, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz so ausgebildet ist, dass sie die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher einbettet, die mehreren Durchgangslöcher, die den mehreren Verbindungsanschlüssen entgegengesetzt gegenüberstehen, bereitgestellt sind und jedes Durchgangsloch mit den Durchkontaktierungsverdrahtungen versehen ist.
  21. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 19, wobei die Komponente ein Peripheriekontaktstellen-Halbleiterchip ist, wobei mehrere Verbindungsanschlüsse in einem vorgegebenen Peripheriebereich, der einen Mittelteil umgibt, angeordnet sind, die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher in einer an den vorgegebenen Peripheriebereich, der den Mittelteil umgibt, angepassten Form bereitgestellt sind, die Schicht aus lichtempfindlichem Harz so ausgebildet ist, dass sie die Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher einbettet, die mehreren Durchgangslöcher, die den mehreren Verbindungsanschlüssen entgegengesetzt gegenüberstehen, bereitgestellt sind, und jedes Durchgangsloch mit den Durchkontaktierungsverdrahtungen versehen ist.
  22. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die Komponente unter Vermittlung der Schicht aus lichtempfindlichem Harz mit einer Neuverdrahtungsschicht versehen ist, in der Neuverdrahtungen an der Oberfläche, an der die Durchkontaktierungsverdrahtungen herausgeführt sind, gebildet sind.
  23. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 22, wobei drei oder mehr der Neuverdrahtungsschichten bereitgestellt sind.
  24. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 22, wobei zwei oder drei Neuverdrahtungsschichten bereitgestellt sind, ferner das Komponentenaufnahmelaminat darauf bereitgestellt ist und ferner eine Neuverdrahtungsschicht darauf bereitgestellt ist.
  25. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach Anspruch 22, wobei die Komponente ferner das Komponentenaufnahmelaminat auf der oberen Neuverdrahtungsschicht aufweist.
  26. Halbleitervorrichtungs-Montagekomponente nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Komponente eine eWLP-Struktur aufweist, bei der ein Halbleiterchip mit zwei oder drei der Neuverdrahtungsschichten versehen ist.
  27. Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrat zur Montage wenigstens eines Halbleiterchips, wobei das Substrat ein Trägersubstrat, eine auf dem Trägersubstrat bereitgestellte ablösbare Haftschicht und eine auf der ablösbaren Haftschicht bereitgestellte Isolierschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht mit einem Durchkontaktierungsverdrahtungsloch, das in der Isolierschicht bereitgestellt ist, versehen ist, wobei das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch die Bildung von Durchkontaktierungsverdrahtungen, die jeweils mehreren Verbindungsanschlüssen des Halbleiterchips entsprechen und jeweils die mehreren Verbindungsanschlüsse anschließen, ermöglicht, so dass das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch nur die Isolierschicht ohne Fehlausrichtung durchdringt, und das Durchkontaktierungsverdrahtungsloch gerade ist, einen Durchmesser von 15 µm bis 70 µm aufweist und eine Positionsgenauigkeit auf einem Photolithographieniveau aufweist.
  28. Verfahren zur Herstellung eines Durchkontaktierungsverdrahtungssubstrats, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines laminierten Substrats mit einem Trägersubstrat und einer anschließend auf das Substrat laminierten ablösbaren Haftschicht, ersten Metallschicht und zweiten Metallschicht, Bereitstellen einer Resistschicht auf der zweiten Metallschicht und Bereitstellen mehrerer Durchkontaktierungslöcher in der Resistschicht mit einem vorgegebenen Muster, Ätzen nur der zweiten Metallschicht unter Vermittlung des vorgegebenen Musters der Resistschicht als Maske, Einbetten der Durchkontaktierungslöcher in ein Metall auf der ersten Metallschicht, um Metallsäulen zu bilden, Ablösen der Resistschicht, Bilden einer Isolierschicht, in welche die Metallsäulen eingebettet werden, auf der ersten Metallschicht, Schleifen der Oberfläche der Isolierschicht, um erste Endflächen der Metallsäulen freizulegen, und Entfernen der Metallsäulen und der ersten Metallschicht durch Ätzen unter Vermittlung der Isolierschicht und der ablösbaren Haftschicht als Ätzstoppschichten, um Durchkontaktierungsverdrahtungslöcher bereitzustellen.
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