JP2005203614A - Semiconductor device, manufacturing method thereof, electronic component, semiconductor chip, and package substrate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device of an SiP and reducible in cost owing to its high yield and shortening its lead time, and a manufacturing method thereof, and electronic components, semiconductor chips and a package substrate which are used for the semiconductor device. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the semiconductor device on the region of a first conductive substrate 10, 11 having a conductive surface wherefrom a second-conductive-layer forming region is excluded, there is so formed a first resin pattern 12p whose adhesiveness is lower with respect to the surface of an uncured resin sheet than to the surface of the first conductive substrate as to form a master substrate for forming a second conductive layer. By using the first resin pattern as a mask, the second conductive layer 13 is so pattern-formed on the first conductive substrate present in the second-conductive-layer forming region, and the first uncured resin sheet 14 is so stuck on the upper layer of the pattern-formed second conductive layer 13 as to perform exfoliation in the interface between the first uncured resin sheet and the first resin pattern, and in the interface between the second conductive layer and the first conductive substrate. The obtained first uncured resin sheet whereon the second conductive layer is transcribed is so laminated on the first conductive layer of a package substrate as to be changed into a first insulation layer by curing the first uncured resin sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は半導体装置の製造方法、半導体装置、電子部品、半導体チップおよびパッケージ基板に関し、特にシステムインパッケージと呼ばれる形態の半導体装置の製造方法とそれによって製造された半導体装置、並びにそれを構成する電子部品、半導体チップおよびパッケージ基板に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, a semiconductor device, an electronic component, a semiconductor chip, and a package substrate, and more particularly, a method of manufacturing a semiconductor device called a system-in-package, a semiconductor device manufactured thereby, and an electronic device constituting the semiconductor device. The present invention relates to components, semiconductor chips, and package substrates.

半導体装置の微細化に伴い、SiP(システムインパッケージ)形態の半導体装置(半導体チップなどの電子部品を内蔵してパッケージ化されたモジュール)において再配線層として用いられる導電層の最小加工寸法に対しても益々微細化することが求められている。   With the miniaturization of semiconductor devices, the minimum processing size of a conductive layer used as a redistribution layer in a SiP (system in package) type semiconductor device (module packaged with an electronic component such as a semiconductor chip) However, there is a demand for further miniaturization.

従来のSiP形態の半導体装置の製造方法としては、例えば、コアとなる基板上へ半導体チップやその他受動部品を搭載し、その上に絶縁樹脂層を介して銅箔を積層し、レーザーの照射によりビアホールを開口し、ビアホール内に埋め込んで導電層を形成するようにメッキ処理を行い、エッチングにより銅箔をパターン加工して導電層パターンを形成する。さらに、その上層に絶縁樹脂層を介した銅箔の積層、ビアホールの開口およびメッキ処理、銅箔のパターン加工などの各工程を繰り返すことで導電層パターンを積層し、再配線層として形成する。   As a conventional method of manufacturing a semiconductor device in the form of SiP, for example, a semiconductor chip or other passive component is mounted on a substrate serving as a core, a copper foil is laminated thereon via an insulating resin layer, and laser irradiation is performed. A plating process is performed so that a via hole is opened and buried in the via hole to form a conductive layer, and a copper foil is patterned by etching to form a conductive layer pattern. Further, the conductive layer pattern is laminated on the upper layer by repeating each process such as the lamination of the copper foil through the insulating resin layer, the opening and plating of the via hole, and the pattern processing of the copper foil, thereby forming a rewiring layer.

しかしながら、上記のSiP形態の半導体装置の製造方法においては、高価な半導体チップや電子部品などを搭載した後の微細な配線パターンのエッチング工程において不良が多発しやすく、いったん不良になってしまうと内蔵されていた半導体チップなどの全体を廃棄する以外になく、低歩留りとなって製造コストが高くなってしまうという欠点があった。   However, in the above-described method for manufacturing a semiconductor device in the SiP form, defects are likely to occur frequently in the etching process of a fine wiring pattern after mounting an expensive semiconductor chip or electronic component. In addition to discarding the entire semiconductor chip and the like, there is a disadvantage that the manufacturing cost increases due to low yield.

一方、従来の微細化された実装基板の製造方法としては、例えば特許文献1に記載されているように、表面が導電性である基板上に形成すようとするパターンに沿ってメッキレジストを形成してマスター基板とし、基板に通電する電解メッキ法によりメッキレジストをマスクとして導電層をパターン形成し、得られた導電層を未硬化樹脂シートなどに貼り合わせ、基板を剥離あるいはエッチングなどで除去することで導電層を転写する方法が知られている。   On the other hand, as a conventional method for manufacturing a miniaturized mounting substrate, as described in Patent Document 1, for example, a plating resist is formed along a pattern to be formed on a substrate whose surface is conductive. Then, a conductive substrate is patterned by using a plating resist as a mask by an electroplating method in which the substrate is energized, and the obtained conductive layer is bonded to an uncured resin sheet, and the substrate is removed by peeling or etching. Thus, a method for transferring a conductive layer is known.

しかし、上記の実装基板の製造方法では、基板をエッチングして除去する場合はもちろん、剥離する場合においても、メッキレジストが本来繰り返しの使用に耐えるものではないため、導電層をパターン形成するときに毎回表面が導電性である基板を準備し、メッキレジストをパターン形成する必要があり、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
また、剥離する工程自体が非常に困難であって不良が発生しやすく、低歩留まりであるため、現状では事実上製造に耐える方法ではなかった。
また、上記の方法では基板の製造ロット毎に表面が導電性である基板を準備し、メッキレジストをパターン形成する必要があるため、製造のリードタイムが長くなるという問題もあった。
However, in the above-described mounting substrate manufacturing method, when removing the substrate by etching, as well as in the case of peeling, the plating resist does not inherently withstand repeated use. There is a problem that it is necessary to prepare a substrate having a conductive surface each time and to form a pattern of a plating resist, which increases the manufacturing cost.
Further, since the peeling process itself is very difficult, defects are likely to occur, and the yield is low, it has not been practically a method that can withstand manufacturing.
Further, in the above-described method, it is necessary to prepare a substrate having a conductive surface for each production lot of the substrate and to form a pattern of a plating resist.

上記のように、高歩留りで部製造コストを抑制して製造できるSiP形態の半導体装置の製造方法とそれによって製造された半導体装置、並びにそれを構成する半導体チップおよびパッケージ基板が求められていた。
特開2000−151078号公報 特開2003−13246号公報
As described above, there has been a demand for a method of manufacturing a SiP-type semiconductor device that can be manufactured at a high yield while suppressing the part manufacturing cost, a semiconductor device manufactured thereby, and a semiconductor chip and a package substrate that constitute the semiconductor device.
JP 2000-151078 A JP 2003-13246 A

解決しようとする問題点は、従来のSiP形態の半導体装置は製造工程における歩留まりが低く、製造コストが高くなってしまうという点である。   The problem to be solved is that the conventional SiP type semiconductor device has a low yield in the manufacturing process and a high manufacturing cost.

本発明の半導体装置の製造方法は、パッケージ基板上に第1導電層をパターン形成する工程と、少なくとも表面が導電性である第1導電性基板上の第2導電層形成領域を除く領域において、当該第1導電性基板の表面よりも未硬化樹脂シートの表面に対して接着性が低い第1樹脂パターンを形成して第2導電層形成用のマスター基板を形成する工程と、前記第1樹脂パターンをマスクとして、前記第2導電層形成領域における前記第1導電性基板上に第2導電層をパターン形成する工程と、前記第2導電層側から前記第2導電層形成用のマスター基板に第1未硬化樹脂シートを貼り合わせる工程と、前記第1未硬化樹脂シートと前記第1樹脂パターンの界面および前記第2導電層と前記第1導電性基板の界面で剥離し、前記第2導電層を前記第1未硬化樹脂シート上に転写する工程と、前記第1未硬化樹脂シートの前記第2導電層が転写された面と反対側の面と、前記パッケージ基板の前記第1導電層が形成された面とを貼り合わせる工程と、前記第1未硬化樹脂シートを硬化して第1絶縁層とする工程とを有する。   The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of patterning a first conductive layer on a package substrate, and a region excluding a second conductive layer formation region on the first conductive substrate having at least a surface conductive. Forming a second conductive layer forming master substrate by forming a first resin pattern having lower adhesion to the surface of the uncured resin sheet than the surface of the first conductive substrate; and the first resin Using the pattern as a mask, patterning the second conductive layer on the first conductive substrate in the second conductive layer formation region, and from the second conductive layer side to the master substrate for forming the second conductive layer The step of bonding the first uncured resin sheet, peeling at the interface between the first uncured resin sheet and the first resin pattern, and the interface between the second conductive layer and the first conductive substrate, and the second conductive Layer above 1 a step of transferring onto the uncured resin sheet, a surface of the first uncured resin sheet opposite to the surface to which the second conductive layer is transferred, and the first conductive layer of the package substrate. A step of bonding the surfaces together, and a step of curing the first uncured resin sheet to form a first insulating layer.

上記の本発明の半導体装置の製造方法は、まず、パッケージ基板上に第1導電層をパターン形成する。
一方、少なくとも表面が導電性である第1導電性基板上の第2導電層形成領域を除く領域において、第1導電性基板の表面よりも未硬化樹脂シートの表面に対して接着性が低い第1樹脂パターンを形成して第2導電層形成用のマスター基板を形成し、第1樹脂パターンをマスクとして、第2導電層形成領域における第1導電性基板上に第2導電層をパターン形成し、第2導電層側から第2導電層形成用のマスター基板に第1未硬化樹脂シートを貼り合わせ、1未硬化樹脂シートと第1樹脂パターンの界面および第2導電層と第1導電性基板の界面で剥離し、第2導電層を第1未硬化樹脂シート上に転写する。
次に、第1未硬化樹脂シートの第2導電層が転写された面と反対側の面と、パッケージ基板の第1導電層が形成された面とを貼り合わせ、第1未硬化樹脂シートを硬化して第1絶縁層とする。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, first, a first conductive layer is patterned on a package substrate.
On the other hand, at least in the region excluding the second conductive layer forming region on the first conductive substrate whose surface is conductive, the first adhesive substrate has lower adhesion to the surface of the uncured resin sheet than the surface of the first conductive substrate. Forming a first resin pattern to form a second conductive layer forming master substrate, and using the first resin pattern as a mask, patterning the second conductive layer on the first conductive substrate in the second conductive layer formation region; The first uncured resin sheet is bonded to the master substrate for forming the second conductive layer from the second conductive layer side, the interface between the uncured resin sheet and the first resin pattern, the second conductive layer, and the first conductive substrate. The second conductive layer is transferred onto the first uncured resin sheet.
Next, the surface of the first uncured resin sheet opposite to the surface on which the second conductive layer is transferred is bonded to the surface of the package substrate on which the first conductive layer is formed, and the first uncured resin sheet is attached. Cured to form the first insulating layer.

また、本発明の半導体装置は、パッケージ基板と、前記パッケージ基板にパターン形成された第1導電層と、前記第1導電層を被覆して前記パッケージ基板に貼り合わされた第1絶縁層と、前記第1絶縁層上にパターン形成された第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層を接続するように前記第1絶縁層を貫通して形成された第1貫通配線と、少なくとも前記第1貫通配線と前記第1導電層の界面に設けられ、光を反射して前記第1導電層を保護する導電性の第1導電層保護層とを有する。   The semiconductor device of the present invention includes a package substrate, a first conductive layer patterned on the package substrate, a first insulating layer that covers the first conductive layer and is bonded to the package substrate, A second conductive layer patterned on the first insulating layer; a first through-wiring formed through the first insulating layer so as to connect the first conductive layer and the second conductive layer; A conductive first conductive layer protective layer which is provided at least at an interface between the first through wiring and the first conductive layer and reflects light to protect the first conductive layer;

上記の本発明の半導体装置は、パッケージ基板に第1導電層がパターン形成され、第1導電層を被覆してパッケージ基板に第1絶縁層が貼り合わされ、第1絶縁層上に第2導電層がパターン形成されている。
ここで、第1導電層と第2導電層を接続するように第1絶縁層を貫通して第1貫通配線が形成され、少なくとも第1貫通配線と第1導電層の界面に、光を反射して第1導電層を保護する導電性の第1導電層保護層が設けられている。
In the semiconductor device of the present invention, the first conductive layer is patterned on the package substrate, the first conductive layer is covered, the first insulating layer is bonded to the package substrate, and the second conductive layer is formed on the first insulating layer. Is patterned.
Here, a first through wiring is formed through the first insulating layer so as to connect the first conductive layer and the second conductive layer, and light is reflected at least at the interface between the first through wiring and the first conductive layer. Then, a conductive first conductive layer protective layer for protecting the first conductive layer is provided.

また、本発明の半導体装置は、パッケージ基板と、前記パッケージ基板にパターン形成された第1導電層と、前記パッケージ基板上にマウントされた電子部品と、前記第1導電層および前記電子部品を被覆して前記基板に貼り合わされた第1絶縁層と、前記第1絶縁層上にパターン形成された第2導電層と、前記電子部品の電極と前記第2導電層を接続するように前記第1絶縁層を貫通して形成された電子部品電極用貫通配線と、少なくとも前記電子部品電極用貫通配線と前記電子部品の電極との界面に設けられ、光を反射して前記電極を保護する導電性の電極保護層とを有する。   The semiconductor device of the present invention covers a package substrate, a first conductive layer patterned on the package substrate, an electronic component mounted on the package substrate, and the first conductive layer and the electronic component. The first insulating layer bonded to the substrate, the second conductive layer patterned on the first insulating layer, the electrode of the electronic component, and the second conductive layer are connected to each other. An electrical component electrode penetrating wiring formed through an insulating layer, and provided at an interface between at least the electronic component electrode through wiring and the electrode of the electronic component, and reflects light to protect the electrode Electrode protective layer.

上記の本発明の半導体装置は、パッケージ基板に第1導電層がパターン形成され、また、パッケージ基板上に電子部品がマウントされ、第1導電層および電子部品を被覆してパッケージ基板に第1絶縁層が貼り合わされ、第1絶縁層上に第2導電層がパターン形成されている。
ここで、電子部品の電極と第2導電層を接続するように第1絶縁層を貫通して電子部品電極用貫通配線が形成され、少なくとも電子部品電極用貫通配線と電子部品の電極との界面に、光を反射して電極を保護する導電性の電極保護層が設けられている。
In the above-described semiconductor device of the present invention, the first conductive layer is patterned on the package substrate, and the electronic component is mounted on the package substrate. The first conductive layer and the electronic component are covered, and the first insulation is formed on the package substrate. The layers are bonded together, and the second conductive layer is patterned on the first insulating layer.
Here, a through wiring for the electronic component electrode is formed through the first insulating layer so as to connect the electrode of the electronic component and the second conductive layer, and at least an interface between the through wiring for the electronic component electrode and the electrode of the electronic component In addition, a conductive electrode protection layer that reflects light to protect the electrode is provided.

また、本発明の電子部品は、半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる電子部品であって、電子部品本体と、前記電子部品本体の表面に形成された電極と、前記電極の最表面に形成された光を反射する導電性の電極保護層とを有する。   The electronic component according to the present invention is an electronic component embedded in a resin layer constituting a semiconductor device, the electronic component main body, an electrode formed on the surface of the electronic component main body, and an outermost surface of the electrode. And a conductive electrode protective layer that reflects the formed light.

上記の本発明の電子部品は、半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる電子部品であって、電子部品本体の表面に電極が形成され、その最表面に光を反射する導電性の電極保護層が形成されている構成である。   The electronic component of the present invention described above is an electronic component embedded in a resin layer constituting a semiconductor device, and an electrode is formed on the surface of the electronic component main body, and the conductive electrode protection reflects light on the outermost surface. It is the structure in which the layer is formed.

また、本発明の半導体チップは、半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる半導体チップであって、半導体チップ本体と、前記半導体チップ本体の表面に形成されたパッドと、前記パッドの最表面に形成された光を反射する導電性のパッド保護層とを有する。   The semiconductor chip of the present invention is a semiconductor chip embedded in a resin layer constituting a semiconductor device, and includes a semiconductor chip body, a pad formed on the surface of the semiconductor chip body, and an outermost surface of the pad. And a conductive pad protection layer that reflects the formed light.

上記の本発明の半導体チップは、半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる半導体チップであって、半導体チップ本体の表面にパッドが形成され、パッドの表面に光を反射する導電性のパッド保護層が形成されている構成である。   The above-described semiconductor chip of the present invention is a semiconductor chip embedded in a resin layer constituting a semiconductor device, wherein a pad is formed on the surface of the semiconductor chip body, and the conductive pad protection reflects light on the surface of the pad. It is the structure in which the layer is formed.

また、本発明のパッケージ基板は、半導体装置を構成するパッケージ基板であって、基板と、前記基板上にパターン形成された第1導電層と、前記第1導電層の上層に絶縁層を介して第2導電層が積層された後、前記第2導電層と前記絶縁層を貫通して前記第1導電層に達するように形成される第1貫通開口部の形成領域を含む領域において、前記第1導電層の表面に形成された光を反射する導電性の第1導電層保護層とを有する。   The package substrate of the present invention is a package substrate constituting a semiconductor device, and includes a substrate, a first conductive layer patterned on the substrate, and an insulating layer above the first conductive layer. In a region including a formation region of a first through opening formed so as to penetrate the second conductive layer and the insulating layer and reach the first conductive layer after the second conductive layer is laminated, And a conductive first conductive layer protective layer that reflects light formed on the surface of the one conductive layer.

上記の本発明のパッケージ基板は、半導体装置を構成するパッケージ基板であって、基板上に第1導電層がパターン形成されている。
ここで、第1導電層の上層に絶縁層を介して第2導電層が積層された後、第2導電層と絶縁層を貫通して第1導電層に達するように形成される第1貫通開口部の形成領域を含む領域において、第1導電層の表面に光を反射する導電性の第1導電層保護層が形成されている構成である。
The package substrate of the present invention is a package substrate constituting a semiconductor device, and the first conductive layer is patterned on the substrate.
Here, after the second conductive layer is laminated on the first conductive layer via the insulating layer, the first through hole is formed so as to penetrate the second conductive layer and the insulating layer to reach the first conductive layer. In the region including the opening forming region, a conductive first conductive layer protective layer that reflects light is formed on the surface of the first conductive layer.

本発明の半導体装置の製造方法は、SiP形態の半導体装置を製造するときに、繰り返し使用可能なマスター基板を用いてフルアディティブ方式で第2導電層を形成しており、不良品を除いて良品のみを用いることができるので半導体や電子部品などのロスがなく、歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。   In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when a SiP-type semiconductor device is manufactured, the second conductive layer is formed by a full additive method using a master substrate that can be repeatedly used. Therefore, there is no loss of semiconductors or electronic parts, yield can be increased, and manufacturing cost can be reduced.

本発明の半導体装置は、少なくとも第1貫通配線と第1導電層の界面に、光を反射して第1導電層を保護する導電性の第1導電層保護層が設けられているので、第2導電層および第1絶縁層を貫通して第1導電層に達する貫通開口部を形成するときに、第1導電層がダメージを受けることが防止された構造となっており、フルアディティブ方式で第2導電層を形成および積層させて第1導電層に接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。   Since the semiconductor device of the present invention is provided with a conductive first conductive layer protective layer that reflects light and protects the first conductive layer at least at the interface between the first through wiring and the first conductive layer, It has a structure in which the first conductive layer is prevented from being damaged when the through opening that reaches the first conductive layer through the two conductive layers and the first insulating layer is formed. For example, when the second conductive layer is formed and stacked and connected to the first conductive layer, the yield can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の半導体装置は、少なくとも電子部品電極用貫通配線と電子部品の電極との界面に、光を反射して電極を保護する導電性の電極保護層が設けられているので、第2導電層および第1絶縁層を貫通して電極に達する貫通開口部を形成するときに、電極がダメージを受けることが防止された構造となっており、フルアディティブ方式で第2導電層を形成および積層させて電子部品の電極に接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。   In the semiconductor device of the present invention, since the conductive electrode protective layer that reflects the light and protects the electrode is provided at least at the interface between the through wiring for the electronic component electrode and the electrode of the electronic component. When the through-opening that reaches the electrode through the conductive layer and the first insulating layer is formed, the electrode is prevented from being damaged, and the second conductive layer is formed in a fully additive manner. In the case of stacking and connecting to an electrode of an electronic component, the yield can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

本発明の電子部品は、電極の表面に電極を保護する導電性の電極保護層が形成されているので、電子部品の上層に絶縁層を介してフルアディティブ方式で導電層を形成および積層させて電子部品の電極に接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。   In the electronic component of the present invention, a conductive electrode protective layer that protects the electrode is formed on the surface of the electrode. Therefore, a conductive layer is formed and laminated in a fully additive manner on the upper layer of the electronic component via an insulating layer. In the case of connecting to an electrode of an electronic component, the yield can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

本発明の半導体チップは、パッドの表面にパッドを保護する導電性のパッド保護層が形成されているので、半導体チップの上層に絶縁膜を介してフルアディティブ方式で導電層を形成および積層させて半導体チップのパッドに接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。   In the semiconductor chip of the present invention, since a conductive pad protection layer for protecting the pad is formed on the surface of the pad, a conductive layer is formed and laminated in a full additive manner on the upper layer of the semiconductor chip via an insulating film. In the case of connecting to a pad of a semiconductor chip, the yield can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

本発明のパッケージ基板は、第2導電層と絶縁層を貫通して第1導電層に達するように貫通開口部が形成された構成の半導体装置を製造する際に、貫通開口部の形成領域を含む領域において、第1導電層の表面に第1導電層を保護する第1導電層保護層が形成されているので、フルアディティブ方式で第2導電層を形成および積層させて第1導電層に接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。   When manufacturing a semiconductor device having a structure in which a through opening is formed so as to penetrate the second conductive layer and the insulating layer to reach the first conductive layer, the package substrate of the present invention has a through-opening formation region. Since the first conductive layer protective layer for protecting the first conductive layer is formed on the surface of the first conductive layer in the including region, the second conductive layer is formed and laminated by the full additive method to form the first conductive layer. In the case of connection, the yield can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

以下に、本発明の半導体装置の製造方法とそれによって製造された半導体装置、並びにそれに用いる半導体チップおよびパッケージ基板の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a semiconductor device manufacturing method, a semiconductor device manufactured thereby, and a semiconductor chip and a package substrate used therewith will be described below with reference to the drawings.

図1は本実施形態に係るSiP(システムインパッケージ)形態の半導体装置の模式断面図である。
例えば、シリコン半導体基板30に、トランジスタやダイオードなどの能動素子31を含む電子回路が形成されており、その表面に酸化シリコンなどの層間絶縁膜32が形成されている。
層間絶縁膜32の上層に、静電容量素子、電気抵抗素子およびインダクタンスなどの受動素子33が形成されており、さらに、能動素子31などの電子回路や受動素子33を接続するように、例えばアルミニウムからなる第1導電層34が層間絶縁膜32上にパターン形成されている。
また、第1導電層34の上層に後述のように第1絶縁層14’を介して第2導電層13が積層された後、第2導電層13と第1絶縁層14’を貫通して第1導電層34に達するように形成される第1貫通開口部V1の形成領域を含む領域において、第1導電層34の表面に光を反射する導電性の第1導電層保護層35が形成されている。
以上のようにして、本実施形態に係るSiP形態の半導体装置のパッケージ基板が構成されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a SiP (system in package) semiconductor device according to the present embodiment.
For example, an electronic circuit including an active element 31 such as a transistor or a diode is formed on a silicon semiconductor substrate 30, and an interlayer insulating film 32 such as silicon oxide is formed on the surface thereof.
A passive element 33 such as a capacitance element, an electric resistance element, and an inductance is formed on the upper layer of the interlayer insulating film 32. Further, for example, aluminum is connected so as to connect an electronic circuit such as the active element 31 and the passive element 33. A first conductive layer 34 made of is patterned on the interlayer insulating film 32.
In addition, after the second conductive layer 13 is laminated on the first conductive layer 34 via the first insulating layer 14 ′ as described later, the second conductive layer 13 and the first insulating layer 14 ′ are penetrated. In a region including the formation region of the first through opening V 1 formed so as to reach the first conductive layer 34, a conductive first conductive layer protective layer 35 that reflects light on the surface of the first conductive layer 34 is provided. Is formed.
As described above, the package substrate of the SiP type semiconductor device according to the present embodiment is configured.

上記の第1導電層34、能動素子31あるいは受動素子33などの上層に、例えばトランジスタなどの能動素子を含む電子回路が設けられた半導体チップ20がダイアタッチフィルム24を介してマウントされている。
ここで、半導体チップ20は半導体チップ本体の表面にパッド22が設けられており、パッドを除く領域における半導体チップ本体の表面は酸化シリコンなどの保護層により被覆されている。
また、パッド22の最表面に光を反射する導電性のパッド保護層22bが形成されている。
A semiconductor chip 20 provided with an electronic circuit including an active element such as a transistor is mounted on the upper layer of the first conductive layer 34, the active element 31 or the passive element 33 via a die attach film 24.
Here, the semiconductor chip 20 is provided with a pad 22 on the surface of the semiconductor chip body, and the surface of the semiconductor chip body in a region excluding the pad is covered with a protective layer such as silicon oxide.
In addition, a conductive pad protection layer 22 b that reflects light is formed on the outermost surface of the pad 22.

上記の半導体チップの代わりに、あるいは半導体チップに加えて、受動素子などのその他の電子部品がマウントされている構成としてもよい。
この場合の電子部品は、上記の半導体チップと同様に、電子部品本体の表面に設けられた電極の最表面に、光を反射する導電性の電極保護層が形成されている構成とする。
Instead of the semiconductor chip or in addition to the semiconductor chip, another electronic component such as a passive element may be mounted.
The electronic component in this case has a configuration in which a conductive electrode protective layer that reflects light is formed on the outermost surface of the electrode provided on the surface of the electronic component main body, similarly to the semiconductor chip.

上記の第1導電層34および半導体チップ20を被覆して、絶縁性の樹脂からなる第1絶縁層14’が貼り合わされており、その上層に第2導電層13がパターン形成されている。
また、第2導電層13と第1絶縁層14’を貫通して第1導電層保護層35に達する第1貫通開口部V1が形成されており、第1導電層保護層35を介して第1導電層34と第2導電層13を接続するように第1絶縁層14’を貫通する第1貫通配線36が形成されている。
さらに、第2導電層13と第1絶縁層14’を貫通してパッド保護層22bに達する第2貫通開口部V2が形成されており、パッド保護層22bを介して半導体チップ20のパッド22と第2導電層13を接続するように絶縁層14’を貫通して第2貫通配線(パッド用貫通配線)37が形成されている。
上記のように半導体チップの代わりに、あるいは半導体チップに加えて、受動素子などのその他の電子部品がマウントされている場合には、貫通開口部が第2導電層と第1絶縁層を貫通して電極保護層に達するように形成されており、電極保護層を介して電子部品の電極と第2導電層を接続するように絶縁層を貫通して電子部品電極用貫通配線が形成されているものとする。
The first conductive layer 34 and the semiconductor chip 20 are covered, and a first insulating layer 14 ′ made of an insulating resin is bonded. The second conductive layer 13 is patterned on the upper layer.
In addition, a first through opening V 1 that penetrates through the second conductive layer 13 and the first insulating layer 14 ′ and reaches the first conductive layer protective layer 35 is formed, and the first conductive layer protective layer 35 is interposed therebetween. A first through wiring 36 penetrating the first insulating layer 14 ′ is formed so as to connect the first conductive layer 34 and the second conductive layer 13.
Further, a second through-opening V 2 that penetrates through the second conductive layer 13 and the first insulating layer 14 ′ and reaches the pad protection layer 22 b is formed, and the pad 22 of the semiconductor chip 20 is interposed through the pad protection layer 22 b. A second through wiring (pad through wiring) 37 is formed through the insulating layer 14 ′ so as to connect the first conductive layer 13 and the second conductive layer 13.
When other electronic components such as passive elements are mounted instead of the semiconductor chip or in addition to the semiconductor chip as described above, the through opening penetrates the second conductive layer and the first insulating layer. The through hole wiring for the electronic component electrode is formed through the insulating layer so as to connect the electrode of the electronic component and the second conductive layer through the electrode protective layer. Shall.

また、第2導電層13を被覆して、第1絶縁層14’の上層に絶縁性の樹脂からなる第2絶縁層16’が貼り合わされており、その上層に第3導電層15がパターン形成されている。
第3導電層15と第2絶縁層16’を貫通して第2導電層13に達する第3貫通開口部V3が形成されており、第2導電層13と第3導電層15を接続するように第2絶縁層16’を貫通する第3貫通配線38が形成されている。
さらに、第3導電層15、第2絶縁層16’および第1絶縁層14’を貫通して第1導電層保護層35に達する第4貫通開口部V4が形成されており、第1導電層保護層35を介して第1導電層34と第3導電層15を接続するように第2絶縁層16’および第1絶縁層14’を貫通する第4貫通配線39が形成されている。
露出するように選択された第3導電層15の形成領域を除いて、第2絶縁層16’および選択されなかった第3導電層15上にソルダーレジスト40が形成されている。
上記の選択されて露出している第3導電層15の必要箇所にハンダボールなどからなるバンプ(突起電極)41が形成されている。
Further, the second conductive layer 13 is covered, and the second insulating layer 16 ′ made of an insulating resin is bonded to the upper layer of the first insulating layer 14 ′, and the third conductive layer 15 is patterned on the upper layer. Has been.
A third through-opening V 3 that penetrates through the third conductive layer 15 and the second insulating layer 16 ′ and reaches the second conductive layer 13 is formed, and connects the second conductive layer 13 and the third conductive layer 15. Thus, a third through wiring 38 penetrating through the second insulating layer 16 ′ is formed.
Furthermore, a fourth through opening V 4 is formed so as to penetrate the third conductive layer 15, the second insulating layer 16 ′, and the first insulating layer 14 ′ and reach the first conductive layer protective layer 35. A fourth through wiring 39 penetrating through the second insulating layer 16 ′ and the first insulating layer 14 ′ is formed so as to connect the first conductive layer 34 and the third conductive layer 15 via the layer protective layer 35.
A solder resist 40 is formed on the second insulating layer 16 ′ and the third conductive layer 15 that has not been selected, except for the formation region of the third conductive layer 15 selected so as to be exposed.
Bumps (projection electrodes) 41 made of solder balls or the like are formed at necessary portions of the selected and exposed third conductive layer 15.

上記の構成において、第1導電層34、第2導電層13、第3導電層15、第1貫通配線36、第2貫通配線37、第3貫通配線38および第4貫通配線39は、それぞれSiPの再配線層としての設計に応じたパターンに沿って形成されている。
ここで、第2導電層13および第3導電層15の最小加工寸法は10μm程度(ライン/スペース=10/10μm程度)であり、微細なパターンとなっている。但し、第1〜第4貫通開口部が設けられるコンタクト部分においては数10μm程度の幅または径を持つ領域が形成され、コンタクト部分内において、例えば15〜30μm程度の径の第1〜第4貫通開口部が形成されている。
In the above configuration, the first conductive layer 34, the second conductive layer 13, the third conductive layer 15, the first through wiring 36, the second through wiring 37, the third through wiring 38, and the fourth through wiring 39 are each formed of SiP. The rewiring layer is formed along a pattern according to the design.
Here, the minimum processing dimension of the second conductive layer 13 and the third conductive layer 15 is about 10 μm (line / space = about 10/10 μm), which is a fine pattern. However, a region having a width or diameter of about several tens of μm is formed in the contact portion where the first to fourth through openings are provided, and the first to fourth throughs having a diameter of, for example, about 15 to 30 μm are formed in the contact portion. An opening is formed.

本実施形態のSiP形態の半導体装置は、後述する製造方法で製造されたものであり、第1貫通配線と第1導電層の界面に、光を反射して第1導電層を保護する導電性の第1導電層保護層が設けられており、また、パッド用貫通配線と半導体チップのパッドとの界面に、光を反射してパッドを保護する導電性のパッド保護層が設けられていることから、第2導電層および第1絶縁層を貫通して第1導電層やパッドに達する貫通開口部を形成するときに、第1導電層やパッドがダメージを受けることが防止された構造となっており、上記のように高精細パターンを実現できるフルアディティブ方式で第2導電層を形成および積層させて半導体チップのパッドに接続させる場合などにおいて、歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。
また、第3導電層、第2絶縁層および第1絶縁層を貫通して第1導電層に達する貫通開口部においても、第1導電層がダメージを受けることが防止された構造となっており、歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。
The SiP-type semiconductor device of this embodiment is manufactured by a manufacturing method to be described later, and is a conductive material that reflects the light to the interface between the first through wiring and the first conductive layer to protect the first conductive layer. The first conductive layer protective layer is provided, and a conductive pad protective layer that reflects light to protect the pad is provided at the interface between the pad through-wiring and the pad of the semiconductor chip. Thus, the first conductive layer and the pad are prevented from being damaged when the through opening that reaches the first conductive layer and the pad through the second conductive layer and the first insulating layer is formed. In the case where the second conductive layer is formed and laminated by the full additive method capable of realizing a high-definition pattern as described above and connected to the pad of the semiconductor chip, the yield can be increased and the manufacturing cost can be reduced.
In addition, the first conductive layer is prevented from being damaged even in the through opening that penetrates the third conductive layer, the second insulating layer, and the first insulating layer and reaches the first conductive layer. , Increase yield and reduce manufacturing cost.

次に、本実施形態に係るSiP形態の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、図2(a)に示すような紫外線などの光を透過する耐熱ガラスなどからなる板厚3mmのガラス基板10上に、図2(b)に示すように、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法により5μmの膜厚のITO(Indium Tin Oxide)膜などの導電膜11を形成し、少なくとも表面が導電性である第1導電性基板を形成する。
ITO膜の成膜は、例えばITOペレット(5重量%)を蒸着源とし、基板温度300℃で20分間処理して行う。
また、予めITO膜などの導電膜が設けられた基板を購入して上記導電性基板として用いてもよい。
ITO膜の場合、他の金属との接着性が低いことから後工程で第2導電層と剥離する際に有利であり、光透過性が高いので未硬化樹脂シートを積層して剥離する際に用いるエキシマレーザなどのレーザ光を効果的に照射できる。また、第2導電層を形成するときの共通電極として機能する。
Next, a method for manufacturing a SiP-type semiconductor device according to this embodiment will be described.
First, on a glass substrate 10 having a thickness of 3 mm made of heat-resistant glass that transmits light such as ultraviolet rays as shown in FIG. 2A, as shown in FIG. A conductive film 11 such as an ITO (Indium Tin Oxide) film having a film thickness of 5 μm is formed by a method, and a first conductive substrate having at least a surface conductive is formed.
The ITO film is formed, for example, by using ITO pellets (5% by weight) as a deposition source and treating at a substrate temperature of 300 ° C. for 20 minutes.
A substrate provided with a conductive film such as an ITO film in advance may be purchased and used as the conductive substrate.
In the case of an ITO film, it is advantageous when peeling from the second conductive layer in a later process because of its low adhesiveness to other metals, and since it has high light transmission, when uncured resin sheets are laminated and peeled off. Laser light such as an excimer laser to be used can be effectively irradiated. Also, it functions as a common electrode when forming the second conductive layer.

次に、図2(c)に示すように、例えば、逆スパッタリング法により、導電膜11の表面に微細な凹部11aを形成し、1μm程度の表面粗さを有する面に加工する。例えば、Arガスを用いて、RF50W、処理時間5分とするなど、通常の逆スパッタリング条件で行う。
これにより、後に形成するパターン形成用の樹脂層との接着性が向上する。さらにまた、この導電膜上に後工程で形成する第2導電層に凹凸形状が転写され、第2導電層と未硬化樹脂シートとの接着性が向上する。
Next, as shown in FIG. 2C, for example, a fine recess 11a is formed on the surface of the conductive film 11 by reverse sputtering, and processed into a surface having a surface roughness of about 1 μm. For example, Ar gas is used under normal reverse sputtering conditions such as RF 50 W and processing time of 5 minutes.
Thereby, adhesiveness with the resin layer for pattern formation formed later improves. Furthermore, the concavo-convex shape is transferred to the second conductive layer formed in a later step on the conductive film, and the adhesion between the second conductive layer and the uncured resin sheet is improved.

次に、図2(d)に示すように、例えば、スピン塗布により、導電性基板の表面に形成されている導電膜11よりも未硬化樹脂シートの表面に対して接着性が低い特性を有する液状の樹脂を塗布し、乾燥し、プリベーク処理をして、5μmの膜厚で樹脂層12を形成する。樹脂層12を構成する樹脂としては、フッ素系樹脂(みのる産業社製、商品名GT2300 PFA)などを用いることができる。フッ素系樹脂は、耐薬品特性、耐熱特性に優れているので、得られたマスター基板の耐久性を向上させ、繰り返し使用することができるので好ましい。
スピンコート条件は、例えば、800rpmで30秒、さらに1200rpmで30秒とし、プリベーク条件は90℃で4分、さらに110℃で4分とする。
Next, as shown in FIG. 2 (d), for example, by spin coating, the conductive film 11 formed on the surface of the conductive substrate has a property of being less adhesive to the surface of the uncured resin sheet. A liquid resin is applied, dried, and pre-baked to form a resin layer 12 with a thickness of 5 μm. As the resin constituting the resin layer 12, a fluorine-based resin (manufactured by Minoru Sangyo Co., Ltd., trade name GT2300 PFA) or the like can be used. Since the fluororesin is excellent in chemical resistance and heat resistance, it is preferable because it improves the durability of the obtained master substrate and can be used repeatedly.
The spin coating conditions are, for example, 800 rpm for 30 seconds, 1200 rpm for 30 seconds, and prebaking conditions are 90 ° C. for 4 minutes and 110 ° C. for 4 minutes.

次に、図3(a)に示すように、例えば、レーザ描画などにより、第2導電層形成領域における樹脂層12を除去し、第2導電層形成領域を除く領域に残された第1樹脂パターン12pを形成し、第2導電層形成用のマスター基板を形成する。例えば、樹脂パターン12pの最小加工寸法は10μm(ライン/スペース幅は10μm/10μm)とする。
レーザ描画の条件は、レーザ描画装置を用いた通常の条件で、周波数25kHzで行う。
あるいは、不図示のレジスト膜をパターン形成し、エッチングにより樹脂層12をパターン加工して上述のような第1樹脂パターン12pとしてもよい。
Next, as shown in FIG. 3A, the resin layer 12 in the second conductive layer formation region is removed by, for example, laser drawing, and the first resin remaining in the region other than the second conductive layer formation region is removed. A pattern 12p is formed, and a master substrate for forming the second conductive layer is formed. For example, the minimum processing dimension of the resin pattern 12p is 10 μm (the line / space width is 10 μm / 10 μm).
The laser drawing condition is a normal condition using a laser drawing apparatus and is performed at a frequency of 25 kHz.
Alternatively, a resist film (not shown) may be patterned, and the resin layer 12 may be patterned by etching to form the first resin pattern 12p as described above.

次に、図3(b)に示すように、例えば、ガラス基板10上に導電膜11が形成された第1導電性基板に通電し、導電膜11を共通電極とする電解メッキ法において、硫酸銅水溶液などのメッキ液中に浸漬して導電膜11に通電し、樹脂パターン12pをマスクとして、第2導電層形成領域における第1導電性基板上に第2導電層13をパターン形成する。
上記のように、樹脂パターンの最小加工寸法を10μm(ライン/スペース幅を10μm/10μm)として形成し、これをマスクとして第2導電層13をパターン形成することで、第2導電層13についても最小加工寸法を10μm(ライン/スペース幅を10μm/10μm)として形成することができる。
このとき、第2導電層13の膜厚は、樹脂パターン12pの膜厚よりも厚くなるように形成する。例えば、樹脂パターン12pの膜厚が5μm程度であるとすると、第2導電層13の膜厚を6μm程度とする。
Next, as shown in FIG. 3B, for example, in the electrolytic plating method in which the first conductive substrate having the conductive film 11 formed on the glass substrate 10 is energized and the conductive film 11 is used as a common electrode, sulfuric acid is used. The conductive film 11 is energized by being immersed in a plating solution such as a copper aqueous solution, and the second conductive layer 13 is patterned on the first conductive substrate in the second conductive layer formation region using the resin pattern 12p as a mask.
As described above, the minimum processing dimension of the resin pattern is formed as 10 μm (line / space width is 10 μm / 10 μm), and the second conductive layer 13 is patterned using this as a mask. It can be formed with a minimum processing dimension of 10 μm (line / space width of 10 μm / 10 μm).
At this time, the film thickness of the second conductive layer 13 is formed to be larger than the film thickness of the resin pattern 12p. For example, if the thickness of the resin pattern 12p is about 5 μm, the thickness of the second conductive layer 13 is set to about 6 μm.

次に、図3(c)に示すように、例えば、表面粗化剤(荏原電産製、商品名NBS2)に5分程度浸漬することにより、第2導電層13の表面に微細な凹部13aを形成し、1〜2μm程度の表面粗さを有する面に加工する。
このとき、樹脂パターン12pは耐薬品性があるため、ダメージを受けない。
Next, as shown in FIG. 3C, for example, by immersing in a surface roughening agent (trade name NBS2 manufactured by Ebara Densan) for about 5 minutes, fine concave portions 13a are formed on the surface of the second conductive layer 13. And is processed into a surface having a surface roughness of about 1 to 2 μm.
At this time, since the resin pattern 12p has chemical resistance, it is not damaged.

次に、図4(a)に示すように、例えば、第2導電層13側から第2導電層形成用のマスター基板に、プリプレグとも呼ばれる、不織布に未硬化のアラミド系樹脂を含浸させてなり、約20〜数10μmの膜厚であるBステージの第1未硬化樹脂シート14(例えば新神戸電機社製、商品名CEL−541)を貼り合わせ、温度80℃、圧力2kgなどの樹脂が完全硬化しない半硬化条件により、ラミネートする。上記の未硬化樹脂シートの材料としては、エポキシ樹脂なども用いることができる。
このとき、未硬化樹脂シート14は第2導電層13との接着性が高く、強く接着しているが、樹脂パターン12pは表面が潤滑状なので接着性が低く、剥がれ易い構成となっている。
未硬化樹脂シート14には、予め、取り扱いを容易にする耐熱透明シート14sが設けられている。
Next, as shown in FIG. 4A, for example, the second conductive layer forming master substrate from the second conductive layer 13 side is impregnated with an uncured aramid resin, also called a prepreg, in a nonwoven fabric. The first uncured resin sheet 14 of B stage having a film thickness of about 20 to several tens of μm (for example, product name CEL-541 manufactured by Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd.) is bonded together, and the resin at a temperature of 80 ° C. and a pressure of 2 kg is completely cured. Laminate according to semi-curing conditions. As a material for the uncured resin sheet, an epoxy resin or the like can also be used.
At this time, the uncured resin sheet 14 has high adhesiveness with the second conductive layer 13 and is strongly bonded. However, since the surface of the resin pattern 12p is lubricious, the adhesiveness is low and the structure is easily peeled off.
The uncured resin sheet 14 is previously provided with a heat-resistant transparent sheet 14s that facilitates handling.

次に、図4(b)に示すように、未硬化樹脂シート14と第1樹脂パターン12pの界面、および、第2導電層13と導電性基板の表面に形成されている導電膜11の界面で剥離し、第2導電層13を第1未硬化樹脂シート14上に転写する。
このとき、透明なガラス基板10に導電膜11が設けられてなる導電性基板を通して、未硬化樹脂シート14と樹脂パターン12pの界面に対する剥離の補助となるように、レーザ光LSを全面に照射する。レーザ光の衝撃により、容易に剥離することができる。レーザ光LSとしては、例えばエキシマレーザを用いる。エキシマレーザの出力は例えば23mJ/cm2 として、数分間照射する。
エキシマレーザ光は、これを吸収したものに衝撃波を与え、接着部を剥がれやすくする効果がある。フッ素系樹脂は白色に近く、エキシマレーザ光は透過するが、銅は金属なのでレーザに影響を受けやすい。
上記のように、導電膜11に微細な凹部11aが形成されているので、第2導電層13の表面にこの形状が転写して、微細な凸部13bが形成される。
Next, as shown in FIG. 4B, the interface between the uncured resin sheet 14 and the first resin pattern 12p, and the interface between the second conductive layer 13 and the conductive film 11 formed on the surface of the conductive substrate. And the second conductive layer 13 is transferred onto the first uncured resin sheet 14.
At this time, the entire surface is irradiated with the laser beam LS so as to assist the peeling of the interface between the uncured resin sheet 14 and the resin pattern 12p through the conductive substrate in which the conductive film 11 is provided on the transparent glass substrate 10. . It can be easily peeled off by the impact of the laser beam. As the laser light LS, for example, an excimer laser is used. The output of the excimer laser is, for example, 23 mJ / cm 2 and irradiation is performed for several minutes.
Excimer laser light has an effect of giving a shock wave to the absorbed light and facilitating peeling of the bonded portion. Fluorine-based resin is almost white and excimer laser light is transmitted, but copper is a metal and is susceptible to laser.
As described above, since the fine concave portion 11a is formed in the conductive film 11, this shape is transferred to the surface of the second conductive layer 13, and the fine convex portion 13b is formed.

上記の工程においては、未硬化樹脂シート14と第2導電層13は強く接着しているが、樹脂パターン12pは、導電性基板の表面に形成されている導電膜11よりも未硬化樹脂シート14の表面に対して接着性が低い特性を有するので、第2導電層13は未硬化樹脂シート14に接着したままで、未硬化樹脂シート14と樹脂パターン12pの界面で容易に剥離することができ、樹脂パターン12pが導電性基板から剥がれてしまったり、第2導電層13が導電性基板上に残ってしまう問題がない。
従って、樹脂パターン12pを再び形成することなく、第2導電層形成用のマスター基板として再使用が可能となり、例えば、マスター基板の構成するガラス基板10を耐熱ガラスから構成し、樹脂パターン12pをフッ素系樹脂などの耐薬品特性、耐熱特性の高い材料で構成することにより、数千回繰り返して使用することが可能であり、同一のパターンの導電層を量産することができ、製造コストを抑制することができる。
さらに、上記のようにして形成された第2導電層13について、不図示の工程により正確に形成されているかどうか、厚さや形状などの外観検査や、さらに必要に応じて電子検査などをすることができる。この場合、正確に形成された良品のみを次工程において用いることができ、歩留りの向上に寄与する。
In the above process, the uncured resin sheet 14 and the second conductive layer 13 are strongly bonded, but the resin pattern 12p is more uncured than the conductive film 11 formed on the surface of the conductive substrate. The second conductive layer 13 can be easily peeled off at the interface between the uncured resin sheet 14 and the resin pattern 12p with the second conductive layer 13 adhered to the uncured resin sheet 14 because of its low adhesiveness to the surface of the resin. There is no problem that the resin pattern 12p is peeled off from the conductive substrate or the second conductive layer 13 remains on the conductive substrate.
Accordingly, it is possible to reuse the master substrate for forming the second conductive layer without forming the resin pattern 12p again. For example, the glass substrate 10 constituting the master substrate is made of heat-resistant glass, and the resin pattern 12p is made of fluorine. By using a material with high chemical resistance and heat resistance such as resin, it can be used repeatedly thousands of times, and the conductive layer with the same pattern can be mass-produced, reducing the manufacturing cost. be able to.
Further, the second conductive layer 13 formed as described above is subjected to an appearance inspection such as whether it is accurately formed by a process (not shown), a thickness and a shape, and an electronic inspection as necessary. Can do. In this case, only non-defective products that are accurately formed can be used in the next step, which contributes to an improvement in yield.

一方、上記とは別の工程である通常の半導体プロセスにより、図5(a)に示すように、トランジスタなどの能動素子などを含む電子回路が設けられた半導体チップ20を形成する。これは、図1に示すようにSiP形態の半導体装置に内蔵するためのものであり、半導体としてはSi系やGaAs系など、特に限定されない。
半導体チップ20は、上記のような電子回路が形成された半導体チップ本体21の表面に電子回路に接続するようにアルミニウムなどからなるパッド22が設けられ、パッド22を除く領域における半導体チップ本体21の表面は酸化シリコンなどの保護層23により被覆されて構成されている。
SiP形態の半導体装置に内蔵するため、半導体チップ20の厚さは例えば30μm程度にまで薄くしておく。半導体チップ20を薄くすることにより、SiP形態の半導体装置全体の薄型化につながるので好ましい。ウェハの状態で薄く加工した後でダイシング(個片化)してもよく、また、ダイシングした後に、薄く加工してもよい。ウェハの状態で30μmまで薄く加工する場合には、割れに対して十分注意する必要がある。
On the other hand, as shown in FIG. 5A, a semiconductor chip 20 provided with an electronic circuit including an active element such as a transistor is formed by a normal semiconductor process which is a process different from the above. This is for incorporation in a SiP-type semiconductor device as shown in FIG. 1, and the semiconductor is not particularly limited, such as Si or GaAs.
In the semiconductor chip 20, a pad 22 made of aluminum or the like is provided on the surface of the semiconductor chip body 21 on which the electronic circuit as described above is formed so as to be connected to the electronic circuit, and the semiconductor chip body 21 in a region excluding the pad 22 is provided. The surface is covered with a protective layer 23 such as silicon oxide.
In order to be incorporated in a SiP type semiconductor device, the thickness of the semiconductor chip 20 is reduced to, for example, about 30 μm. Thinning the semiconductor chip 20 is preferable because it leads to thinning of the entire SiP type semiconductor device. Dicing (single piece) may be performed after thin processing in a wafer state, or thin processing may be performed after dicing. When processing thinly to 30 μm in a wafer state, it is necessary to pay sufficient attention to cracking.

次に、図5(b)に示すように、上記のように形成した半導体チップ20のパッド22に対して、特許文献2に記載されているようなジンケート処理を施し、パッド22を構成するアルミニウム層の表面の酸化物を除去し、パッド22の表面に亜鉛層22aを0.3μm程度の膜厚で形成する。
アルミニウムのパッド22には直接ニッケル層を成膜することができないが、このジンケート処理により形成される亜鉛層22aの表面は無電解メッキによるニッケル層の成膜が容易となる。
Next, as shown in FIG. 5B, a zincate treatment as described in Patent Document 2 is performed on the pad 22 of the semiconductor chip 20 formed as described above, and aluminum constituting the pad 22 is formed. The oxide on the surface of the layer is removed, and a zinc layer 22a is formed on the surface of the pad 22 to a thickness of about 0.3 μm.
Although a nickel layer cannot be directly formed on the aluminum pad 22, it is easy to form a nickel layer on the surface of the zinc layer 22a formed by this zincate treatment by electroless plating.

次に、図5(c)に示すように、無電解メッキ処理により、パッド22の表面に亜鉛層22aの上層に、ニッケルからなるパッド保護層22bを5μm程度の膜厚で形成する。
このパッド保護層22bは、後述のように、この上層に積層させる樹脂層を貫通してパッド22に達する開口部を形成するときに用いるレーザ光を反射するので、開口のストッパとなり、これらを接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。
上記のパッド保護層22bを形成する工程までをウェハ状態で行ってもよく、この場合には、ダイシング後に薄型化あるは薄型化後にダイシングの各工程を行う。あるいはダイシングの後に上記の亜鉛層22aおよびパッド保護層22bの形成工程を行い、その後に薄型化することもできる。
Next, as shown in FIG. 5C, a pad protection layer 22b made of nickel is formed on the surface of the pad 22 on the zinc layer 22a with a film thickness of about 5 μm by electroless plating.
As will be described later, the pad protective layer 22b reflects a laser beam used to form an opening that reaches the pad 22 through the resin layer laminated on the upper layer, and serves as a stopper for the opening. In such a case, the yield can be increased and the manufacturing cost can be reduced.
Up to the step of forming the pad protection layer 22b may be performed in a wafer state, and in this case, each step of dicing is performed after thinning or after thinning. Alternatively, the zinc layer 22a and the pad protective layer 22b can be formed after dicing, and the thickness can be reduced thereafter.

ここで、半導体チップの代わりに、あるいは半導体チップに加えて、受動素子などのその他の電子部品をマウントする場合には、上記の半導体チップのパッドと同様に、電子部品の電極の最表面に、ニッケル層などからなるの電極保護層を形成しておく。
この電極保護層は、この上層に積層させる樹脂層を貫通して電子部品の電極に達する開口部を形成するときに用いるレーザ光を反射するので、開口のストッパとなり、これらを接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。
Here, in the case of mounting other electronic components such as passive elements instead of the semiconductor chip or in addition to the semiconductor chip, on the outermost surface of the electrode of the electronic component, similar to the pad of the semiconductor chip described above, An electrode protective layer made of a nickel layer or the like is formed in advance.
This electrode protective layer reflects the laser beam used to form an opening that reaches the electrode of the electronic component through the resin layer laminated on the upper layer, so that it serves as a stopper for the opening and connects them. Yield can be increased and manufacturing costs can be reduced.

一方、上記とは別の工程である通常の半導体プロセスにより、図6(a)に示すように、シリコン半導体基板30にトランジスタおよびダイオードなどの能動素子31などを含む電子回路が設け、その表面に酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜32を形成し、その上層に、静電容量素子、電気抵抗素子およびインダクタンスなどの受動素子33を形成し、上記の能動素子31を含む電子回路および受動素子33に接続するように、アルミニウムからなる第1導電層34をパターン形成する。これが、本実施形態に係るSiP形態の半導体装置のパッケージ基板となる。図面は模式図であり、能動素子31や受動素子33が第1導電層34に接続して形成されていることを示している。   On the other hand, as shown in FIG. 6A, an electronic circuit including an active element 31 such as a transistor and a diode is provided on a surface of a silicon semiconductor substrate 30 by a normal semiconductor process, which is a process different from the above, on its surface. An interlayer insulating film 32 made of silicon oxide or the like is formed, and a passive element 33 such as a capacitance element, an electric resistance element, and an inductance is formed thereon, and an electronic circuit including the active element 31 and the passive element 33 are formed. The first conductive layer 34 made of aluminum is patterned so as to be connected. This is the package substrate of the SiP-type semiconductor device according to this embodiment. The drawing is a schematic view and shows that the active element 31 and the passive element 33 are formed to be connected to the first conductive layer 34.

次に、図6(b)に示すように、後述のように第1導電層34の上層に積層させる樹脂層を貫通して第1導電層34に達する開口部の形成領域を含む領域において、第1導電層34の表面に、銅層などの光を反射する導電性の第1導電層保護層35を5μm程度の膜厚で形成する。これは、例えば全面に銅層を成膜し、レジスト膜のパターン形成およびエッチング処理により必要な領域を残して除去することで、上記のパターンとして形成することができる。
この第1導電層保護層35は、後述のように、この上層に積層させる樹脂層を貫通して第1導電層34に達する開口部を形成するときに用いるレーザ光を反射するので、開口のストッパとなり、これらを接続させる場合などにおいて歩留まりを高め、製造コストを削減することができる。
Next, as shown in FIG. 6 (b), in a region including a region for forming an opening that penetrates the resin layer laminated on the upper layer of the first conductive layer 34 and reaches the first conductive layer 34, as described later. A conductive first conductive layer protective layer 35 that reflects light, such as a copper layer, is formed on the surface of the first conductive layer 34 to a thickness of about 5 μm. This can be formed as the above-mentioned pattern by, for example, forming a copper layer on the entire surface and removing it by leaving a necessary region by pattern formation and etching of the resist film.
As will be described later, the first conductive layer protective layer 35 reflects the laser beam used to form an opening that reaches the first conductive layer 34 through the resin layer laminated on the upper layer. When it becomes a stopper and these are connected, a yield can be improved and manufacturing cost can be reduced.

次に、図6(c)に示すように、図5(c)に示す構成の半導体チップ20を、図6(b)に示す構成のパッケージ基板の第1導電層34、能動素子31あるいは受動素子33などの上層に、ダイアタッチフィルム24を介してマウントする。   Next, as shown in FIG. 6C, the semiconductor chip 20 having the configuration shown in FIG. 5C is replaced with the first conductive layer 34, the active element 31 or the passive element of the package substrate having the configuration shown in FIG. 6B. Mount on the upper layer of the element 33 or the like via the die attach film 24.

次に、図7(a)に示すように、図4(b)に示す工程で得られた未硬化樹脂シート14から耐熱透明シート14sを剥がした後、半導体チップ20を被覆するように、未硬化樹脂シート14の第2導電層13が転写された面と反対側の面と、パッケージ基板の第1導電層34が形成された面とを貼り合わせる。この工程は、真空中で行うと気泡などが入りにくくなるので好ましい。このとき、未硬化樹脂シート14は半導体チップ20の形状に合わせて回り込むように被覆することができ、例えば、半導体チップ20による凹凸を吸収して未硬化樹脂シート14の表面は略平坦となって貼り合わされる。
さらに、未硬化樹脂シート14を完全硬化させて、例えば膜厚20〜数10μmの第1絶縁層14’とする。第2導電層13の膜厚は、6μm程度となっている。
上記の完全硬化は、例えば、未硬化樹脂シート14と熱圧着治具が接着されるのを防止するため、未硬化樹脂シート14上面にフッ素系樹脂フィルムを介して熱圧着治具で挟み込み、150℃、2時間の熱圧着処置で行う。
Next, as shown in FIG. 7A, the heat-resistant transparent sheet 14s is peeled off from the uncured resin sheet 14 obtained in the step shown in FIG. The surface of the cured resin sheet 14 opposite to the surface on which the second conductive layer 13 is transferred is bonded to the surface on which the first conductive layer 34 of the package substrate is formed. If this step is performed in a vacuum, bubbles and the like are difficult to enter, which is preferable. At this time, the uncured resin sheet 14 can be coated so as to wrap around in accordance with the shape of the semiconductor chip 20. For example, the surface of the uncured resin sheet 14 becomes substantially flat by absorbing irregularities due to the semiconductor chip 20. It is pasted together.
Further, the uncured resin sheet 14 is completely cured to form a first insulating layer 14 'having a film thickness of 20 to several tens of micrometers, for example. The film thickness of the second conductive layer 13 is about 6 μm.
For example, in order to prevent the uncured resin sheet 14 and the thermocompression bonding jig from being bonded, the complete curing described above is performed by sandwiching the upper surface of the uncured resin sheet 14 with a thermocompression bonding jig through a fluororesin film. Performed by thermocompression treatment at 2 ° C. for 2 hours.

次に、図7(b)に示すように、次亜塩素酸ナトリウムによる酸化処理、いわゆる黒化処理(処理剤:荏原電産製、商品名BO499)を行い、第2導電層13の表面に黒色の酸化膜13cを形成する。
次に、レーザ光を用いて所定位置の第2導電層13に照射し、第2導電層13および第1絶縁層14’を貫通して第1導電層34上に形成された第1導電層保護層35に達する第1貫通開口部V1を形成し、また、半導体チップ20のパッド22のパッド保護層22bに達する第2貫通開口部V2を形成する。
第1貫通開口部V1および第2貫通開口部V2の開口径は、例えば15〜30μm程度である。第2導電層13の最小加工寸法は、上述のように例えば10μm(ライン/スペース幅は10μm/10μm)となっているが、第1貫通開口部V1および第2貫通開口部V2の周辺において例えば数10μm径程度に広く形成されているものである。
レーザ光照射の条件は、例えば、酸化膜13cを含む第2導電層13に対しては、紫外線レーザを用いたバースト加工とし、周波数25kHz、ショット数143とする。また、第1絶縁層14’に対しては、CO2 レーザを用いたサイクル加工とし、パルス幅5μmで1ショット、さらにパルス幅2μmで1ショット照射する。
Next, as shown in FIG. 7B, oxidation treatment with sodium hypochlorite, so-called blackening treatment (treating agent: trade name BO499, manufactured by Ebara Densan) is performed, and the surface of the second conductive layer 13 is formed. A black oxide film 13c is formed.
Next, the first conductive layer is formed on the first conductive layer 34 by irradiating the second conductive layer 13 at a predetermined position using laser light, penetrating the second conductive layer 13 and the first insulating layer 14 ′. A first through opening V 1 reaching the protective layer 35 is formed, and a second through opening V 2 reaching the pad protective layer 22 b of the pad 22 of the semiconductor chip 20 is formed.
The opening diameters of the first through opening V 1 and the second through opening V 2 are, for example, about 15 to 30 μm. As described above, the minimum processing dimension of the second conductive layer 13 is, for example, 10 μm (the line / space width is 10 μm / 10 μm), but the periphery of the first through opening V 1 and the second through opening V 2 . In, for example, it is widely formed to have a diameter of several tens of μm.
The conditions for laser light irradiation are, for example, burst processing using an ultraviolet laser for the second conductive layer 13 including the oxide film 13c, the frequency is 25 kHz, and the number of shots is 143. Further, with respect to the first insulating layer 14 ', a cycle process using a CO 2 laser, one shot pulse width 5 [mu] m, to 1 shot irradiated further by the pulse width 2 [mu] m.

上記の第1貫通開口部V1および第2貫通開口部V2の開口工程においては、第2導電層13の表面に黒色の酸化膜13cが形成されているので、紫外線レーザが反射されずに十分に吸収され、効率的に開口することができる。一方、第1貫通開口部V1および第2貫通開口部V2の開口領域において、第1導電層34の表面には第1導電層保護層35が形成され、また、パッド22の最表面にはパッド保護層22bが形成されており、これらの保護層はレーザ光などの光を反射して吸収しないため、第1導電層保護層35より下層あるいはパッド保護層22bより下層は除去されず、開口が第1導電層保護層35およびパッド保護層22bの表面で停止する。 In the opening process of the first through opening V 1 and the second through opening V 2 , since the black oxide film 13 c is formed on the surface of the second conductive layer 13, the ultraviolet laser is not reflected. It is fully absorbed and can be opened efficiently. On the other hand, in the opening region of the first through opening V 1 and the second through opening V 2, a first conductive layer protective layer 35 is formed on the surface of the first conductive layer 34, and on the outermost surface of the pad 22. Since the pad protective layer 22b is formed and these protective layers do not absorb and absorb light such as laser light, the lower layer than the first conductive layer protective layer 35 or the lower layer than the pad protective layer 22b is not removed, The opening stops at the surfaces of the first conductive layer protective layer 35 and the pad protective layer 22b.

さらにその後、デスミヤと呼ばれる工程により、第1および第2貫通開口部(V1,V2)内の樹脂残査などを除去、洗浄する。 Further, after that, a resin residue in the first and second through openings (V 1 , V 2 ) is removed and washed by a process called desmear.

次に、図7(c)に示すように、例えばスクリーン印刷によって第1および第2貫通開口部(V1,V2)内に銅ペーストを充填し、加熱などで硬化させることで導電層を形成して、第1貫通配線36および第2貫通配線37とする。
ここで用いる銅ペーストは、例えばタツタ電線社製の商品名M−151(直径約5μmの銅粒子とSn/Biはんだの混合物)などであり、はんだ付けできる材料を用いる。
次に、ソフトエッチング処理により、第2導電層13の表面に形成された酸化膜13cを除去する。
Next, as shown in FIG. 7C, for example, the first and second through openings (V 1 , V 2 ) are filled with copper paste by screen printing, and cured by heating or the like to form the conductive layer. The first through wiring 36 and the second through wiring 37 are formed.
The copper paste used here is, for example, trade name M-151 (a mixture of copper particles having a diameter of about 5 μm and Sn / Bi solder) manufactured by Tatsuta Electric Wire Co., Ltd., and a solderable material is used.
Next, the oxide film 13c formed on the surface of the second conductive layer 13 is removed by a soft etching process.

図8は、上記の第1および第2貫通配線(36,37)などの貫通配線を形成するためのスクリーン印刷を行う工程を示す模式図である。その他の貫通配線などを形成するためにも用いることができる。
銅ペーストを埋め込む開口部Vが形成された印刷対象である基板SBに、開口部Vのパターンと同じパターンで開口しているメタルマスクMSを開口部同士の位置合わせをして重ねて固定し、その上面に銅ペーストPSを供給し、スキージSQをメタルマスクMSに押圧するようにエア圧PをかけながらスキージSQの先端が印刷面を擦るように所定の方向Mに移動させことで、開口部Vに銅ペーストPSを埋め込む。
例えば、ニューロング社製の真空印刷機(LZ−9957)を用い、メタルマスク厚:0.05mm、スキージの硬度:85、スキージスピード:3mm/秒、押し込み:+0.5mm、エア圧:0.4MPa、クリアランス:0.5mm、定盤温度:常温として真空中においてスクリーン印刷し、供給した銅ペーストを例えば200℃、30分の加熱処理で硬化させる。
上記のように、導電層間の接続の開口部を設けて導電ペーストを印刷する方法では、メッキによる接続方法と比較して導電層のパターンを薄膜化でき、結果として実装基板全体を薄膜化することができる。また、メッキ処理が不要となるので、導電層のパターンも微細化でき、メッキ液が不要となって製造コストを削減できる。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a step of performing screen printing for forming through wirings such as the first and second through wirings (36, 37). It can also be used to form other through wirings.
A metal mask MS that is opened in the same pattern as the pattern of the opening V is aligned and fixed to the substrate SB to be printed on which the opening V to be embedded with the copper paste is formed, and fixed. A copper paste PS is supplied to the upper surface of the squeegee SQ, and the air pressure P is applied so as to press the squeegee SQ against the metal mask MS. A copper paste PS is embedded in V.
For example, using a vacuum printer (LZ-9957) manufactured by Neurong Co., Ltd., metal mask thickness: 0.05 mm, squeegee hardness: 85, squeegee speed: 3 mm / second, indentation: +0.5 mm, air pressure: 0. 4 MPa, clearance: 0.5 mm, platen temperature: room temperature, screen-printed in vacuum, and the supplied copper paste is cured by, for example, heat treatment at 200 ° C. for 30 minutes.
As described above, in the method of printing the conductive paste by providing the connection openings between the conductive layers, the pattern of the conductive layer can be made thinner compared to the connection method by plating, and as a result, the entire mounting substrate is made thinner. Can do. In addition, since the plating process is unnecessary, the pattern of the conductive layer can be miniaturized, and no plating solution is required, so that the manufacturing cost can be reduced.

次に、図9(a)に示す構成に至るまでについて説明する。基本的には、上記のように第1絶縁層を介して第2導電層を積層し、第1および第2貫通配線を形成する工程と同様にして行う。
まず、図2(a)〜図3(a)に示す第2導電層形成用のマスター基板を形成する工程と同様にして、第3導電層形成用のマスター基板を形成する。例えば、第3導電層形成用の第2樹脂パターンの最小加工寸法についても、第1樹脂パターンと同様に、10μm(ライン/スペース幅は10μm/10μm)とする。ここで、第3導電層形成用の第2樹脂パターンはその設計パターンに応じたパターンとして形成する。
Next, description will be made for the configuration up to the configuration shown in FIG. Basically, the second conductive layer is laminated through the first insulating layer as described above, and the same process as the step of forming the first and second through wirings is performed.
First, the third conductive layer forming master substrate is formed in the same manner as the step of forming the second conductive layer forming master substrate shown in FIGS. 2 (a) to 3 (a). For example, the minimum processing dimension of the second resin pattern for forming the third conductive layer is also 10 μm (the line / space width is 10 μm / 10 μm), similarly to the first resin pattern. Here, the second resin pattern for forming the third conductive layer is formed as a pattern corresponding to the design pattern.

次に、図3(b)〜図4(b)に示す工程と同様にして、第3導電層形成用のマスター基板を用いて、電解メッキ法により第2樹脂パターンをマスクとして第3導電層をパターン形成し、これを約20〜数10μmの膜厚の第2未硬化樹脂シートに転写する。
上記のようにして得られた第3導電層15が転写された第2未硬化樹脂シートの第3導電層15が転写された面と反対側の面と、第1絶縁層14’の第2導電層13が形成された面とを貼り合わせ、熱圧着処理により第2未硬化樹脂シートを完全硬化させて、約20〜数10μmの膜厚の第2絶縁層16’とする。
Next, in the same manner as the steps shown in FIGS. 3B to 4B, the third conductive layer is masked by electrolytic plating using the second resin pattern as a mask, using the master substrate for forming the third conductive layer. Is formed and transferred to a second uncured resin sheet having a thickness of about 20 to several tens of μm.
The surface of the second uncured resin sheet to which the third conductive layer 15 obtained as described above is transferred is opposite to the surface to which the third conductive layer 15 is transferred, and the second insulating layer 14 ′ has a second surface. The surface on which the conductive layer 13 is formed is bonded, and the second uncured resin sheet is completely cured by a thermocompression treatment to form a second insulating layer 16 ′ having a thickness of about 20 to several tens of μm.

次に、次亜塩素酸ナトリウムによる酸化処理、いわゆる黒化処理を行い、第3導電層15の表面に黒色の酸化膜(不図示)を形成し、レーザ光を用いて所定位置の第3導電層15に照射し、第3導電層15および第2絶縁層16’を貫通して第2導電層13に達する第3貫通開口部V3、さらには、第3導電層15、第2絶縁層16’および第1絶縁層14’を貫通して第1導電層34に達する第4貫通開口部V4を形成する。
第3および第4貫通開口部(V3,V4)の開口径は、例えば15〜30μm程度である。第2導電層13および第3導電層15の最小加工寸法は、上述のように例えば10μm(ライン/スペース幅は10μm/10μm)となっているが、貫通開口部の周辺において例えば数10μm径程度に広く形成されているものである。
Next, an oxidation treatment with sodium hypochlorite, a so-called blackening treatment, is performed to form a black oxide film (not shown) on the surface of the third conductive layer 15, and the third conductive at a predetermined position using laser light. The third through-opening V 3 that irradiates the layer 15 and reaches the second conductive layer 13 through the third conductive layer 15 and the second insulating layer 16 ′, and further the third conductive layer 15 and the second insulating layer A fourth through-opening V 4 that penetrates 16 ′ and the first insulating layer 14 ′ and reaches the first conductive layer 34 is formed.
The opening diameters of the third and fourth through openings (V 3 , V 4 ) are, for example, about 15 to 30 μm. As described above, the minimum processing size of the second conductive layer 13 and the third conductive layer 15 is, for example, 10 μm (the line / space width is 10 μm / 10 μm). Are widely formed.

上記の第3貫通開口部V3および第4貫通開口部V4の開口工程においては、第3導電層15の表面に黒色の酸化膜が形成されていることから光が十分に吸収されて効率的に開口することができる。ここで、第3貫通開口部V3の開口は、光を反射する銅などからなる第2導電層13の表面で停止し、また、第4貫通開口部V4の開口は、同様に光を反射する銅などからなる第1導電層保護層35の表面で停止する。 In the opening process of the third through opening V 3 and the fourth through opening V 4 , since the black oxide film is formed on the surface of the third conductive layer 15, the light is sufficiently absorbed and the efficiency is increased. Can be opened. Here, the opening of the third through opening V 3 stops at the surface of the second conductive layer 13 made of copper or the like that reflects light, and the opening of the fourth through opening V 4 similarly emits light. It stops at the surface of the first conductive layer protective layer 35 made of reflective copper or the like.

次に、第3および第4貫通開口部(V3,V4)内の樹脂残査などを除去、洗浄した後、例えば図8に示すスクリーン印刷によって、第3および第4貫通開口部(V3,V4)内に銅ペーストを充填し、加熱などで硬化させることで導電層を形成して、第2導電層13と第3導電層15を接続する第3貫通配線38を形成し、また、第1導電層34と第3導電層15を接続する第4貫通配線39を形成する。
次に、ソフトエッチング処理により、第3導電層15の表面に形成された酸化膜を除去する。
以上で、図9(a)に示す構造とすることができる。
Next, after removing and cleaning the resin residue in the third and fourth through openings (V 3 , V 4 ), the third and fourth through openings (V, for example, by screen printing shown in FIG. 8). 3 , V 4 ) is filled with a copper paste and cured by heating or the like to form a conductive layer, and a third through wiring 38 connecting the second conductive layer 13 and the third conductive layer 15 is formed. In addition, a fourth through wiring 39 that connects the first conductive layer 34 and the third conductive layer 15 is formed.
Next, the oxide film formed on the surface of the third conductive layer 15 is removed by a soft etching process.
Thus, the structure shown in FIG. 9A can be obtained.

次に、図9(b)に示すように、露出するように選択された第3導電層15の形成領域を除いて、第2絶縁層16’および選択されなかった第3導電層15上にソルダーレジスト40を形成する。
さらに、上記の露出している第3導電層15の必要箇所にハンダボールなどからなるバンプ(突起電極)41を形成し、以上で、図1に示すSiP形態の半導体装置を製造することができる。
Next, as shown in FIG. 9B, on the second insulating layer 16 ′ and the non-selected third conductive layer 15 except the formation region of the third conductive layer 15 selected to be exposed. A solder resist 40 is formed.
Further, bumps (projection electrodes) 41 made of solder balls or the like are formed at necessary portions of the exposed third conductive layer 15, and the SiP semiconductor device shown in FIG. 1 can be manufactured as described above. .

また、上記の本実施形態に係るSiP形態の半導体装置の製造方法によれば、以下の利点を有する。
(1)第2および第3導電層などの導電パターンが電鋳法で形成されるので、パターンの幅や形状などの精度を高く形成することができ、高周波回路を構成した場合には、インピーダンスのばらつきが少なく、伝送損失などの少ないモジュールを実現できる。
(2)第2および第3導電層などの導電パターンを形成するためのレジスト(フッ素系樹脂)のパターンニングをレーザーでの描画法により行うので、ライン/スペース=10μm/10μm程度の微細パターンの形成が可能になり、結局小型で、高性能なモジュールを実現できる。
(3)第2および第3導電層などの導電パターンを形成するためのレジストとして耐熱・耐薬品性の高いフッ素系樹脂を使用し、さらに第一の基板に耐熱性ガラスを用いているので、これらからなるマスター基板は数千回等の繰り返し使用ができるので、低コストで量産することが可能となる。また、これらのツール類が繰り返し使用可能のため、製造のつどこれらを作成する必要がなく、その分製造のリードタイムを短縮できる。
(4)第2および第3導電層などの導電パターンをガラス基板から剥離する際、未硬化樹脂シートと導電パターンは接着性が高く、一方、未硬化樹脂シートとフッ素系樹脂は接着性が悪く、さらにエキシマレーザーを併用するので、剥離時の歩留まりが良く、生産性が高い。
(5)第2および第3導電層などの各層の導電パターンとそれらが転写された未硬化樹脂シートは、積層の前に検査され、良品のみを積層することができるので、歩留損が少なく、コストを低く抑えることができる。
(6)第1〜第3導電層間およびこれらと半導体チップなどの電子部品間に接続配線として、貫通開口部を介して導電ペーストを埋め込んで形成するので、メッキでの接続に比べて各導電層のパターンを薄くすることができ、半導体装置の薄型化に寄与する。また、メッキが不要なのでパターンを微細化でき、さらにメッキ液処理が不要となるのでコスト削減できる。
In addition, according to the method of manufacturing a SiP type semiconductor device according to the above-described embodiment, the following advantages are obtained.
(1) Since the conductive patterns such as the second and third conductive layers are formed by the electroforming method, the pattern width and shape can be formed with high accuracy. This makes it possible to realize a module with little variation in transmission loss and the like.
(2) Since patterning of a resist (fluorine-based resin) for forming a conductive pattern such as the second and third conductive layers is performed by a laser drawing method, a fine pattern of about line / space = 10 μm / 10 μm It becomes possible to form a module with a small size and high performance.
(3) Since a fluorine-based resin having high heat resistance and chemical resistance is used as a resist for forming a conductive pattern such as the second and third conductive layers, and heat resistant glass is used for the first substrate, Since the master substrate composed of these can be used repeatedly thousands of times, it can be mass-produced at low cost. In addition, since these tools can be used repeatedly, it is not necessary to create them every time of manufacturing, and the lead time of manufacturing can be shortened accordingly.
(4) When the conductive patterns such as the second and third conductive layers are peeled from the glass substrate, the uncured resin sheet and the conductive pattern have high adhesiveness, whereas the uncured resin sheet and the fluororesin have poor adhesion. In addition, since an excimer laser is used in combination, the yield during peeling is good and the productivity is high.
(5) The conductive pattern of each layer such as the second and third conductive layers and the uncured resin sheet to which they are transferred are inspected before lamination, and only good products can be laminated, so there is little yield loss. Cost can be kept low.
(6) Since the conductive paste is embedded through the through openings as the connection wiring between the first to third conductive layers and between these and the electronic components such as the semiconductor chip, each conductive layer is compared with the connection by plating. This pattern can be made thin, which contributes to the thinning of the semiconductor device. Further, since the plating is unnecessary, the pattern can be miniaturized, and further, the plating solution treatment is unnecessary, so that the cost can be reduced.

本発明は上記の説明に限定されない。
パッケージ基板と半導体チップの両者に電子回路を有する構成について説明しているが、必ずしも両方必要ではなく、例えばパッケージ基板に電子回路を有して半導体チップを持たない構成や、半導体チップを内蔵してパッケージ基板には電子回路が形成されておらず、単なる基板として用いる構成とすることができる。特に後者の場合には、能動素子が形成されたシリコン半導体基板の代わりに、金属基板、有機基板あるいはセラミック基板などを用いることも可能である。
また、上記の実施形態においては、半導体チップをパッケージ基板の第1導電層上にマウントしているが、これに限らず、例えば上記の第1絶縁層の上層に半導体チップをマウントし、第2絶縁層となる未硬化樹脂シートで半導体チップを被覆して形成することなども可能である。電子部品をマウントする場合にも同様である。さらに、複数の半導体チップや電子部品を異なる絶縁層上にマウントして形成することも可能である。
樹脂からなる絶縁層の層数、導電層の層数、あるいは設けられる貫通配線の種類などについても、実施形態に示した以外の構成を適宜採用することができる。
マスター基板に用いる樹脂パターンの材料としてはフッ素系樹脂に限定せず、第1導電性基板の表面よりも未硬化の樹脂シートに対して接着性が低い材料であればよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The present invention is not limited to the above description.
Although a configuration having an electronic circuit on both the package substrate and the semiconductor chip is described, both are not necessarily required. For example, a configuration having an electronic circuit on the package substrate and no semiconductor chip, or a built-in semiconductor chip An electronic circuit is not formed on the package substrate, and the package substrate can be used as a simple substrate. Particularly in the latter case, a metal substrate, an organic substrate, a ceramic substrate, or the like can be used instead of the silicon semiconductor substrate on which the active element is formed.
In the above embodiment, the semiconductor chip is mounted on the first conductive layer of the package substrate. However, the present invention is not limited to this. For example, the semiconductor chip is mounted on the first insulating layer and the second chip is mounted. It is also possible to cover the semiconductor chip with an uncured resin sheet to be an insulating layer. The same applies when mounting electronic components. Furthermore, a plurality of semiconductor chips and electronic components can be mounted on different insulating layers.
With respect to the number of insulating layers made of resin, the number of conductive layers, or the type of through wiring provided, configurations other than those shown in the embodiment can be employed as appropriate.
The material of the resin pattern used for the master substrate is not limited to the fluorine-based resin, and may be any material that has lower adhesion to the uncured resin sheet than the surface of the first conductive substrate.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の半導体装置の製造方法は、SiP形態の半導体装置を製造する方法に適用できる。
本発明の半導体装置は、SiP形態の半導体装置に適用できる。
本発明の電子部品は、SiP形態の半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる電子部品に適用できる。
本発明の半導体チップは、SiP形態の半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる半導体チップに適用できる。
本発明のパッケージ基板は、SiP形態の半導体装置を構成するパッケージ基板に適用できる。
The semiconductor device manufacturing method of the present invention can be applied to a method of manufacturing a SiP-type semiconductor device.
The semiconductor device of the present invention can be applied to a SiP type semiconductor device.
The electronic component of the present invention can be applied to an electronic component embedded in a resin layer constituting a SiP-type semiconductor device.
The semiconductor chip of the present invention can be applied to a semiconductor chip embedded in a resin layer constituting a SiP type semiconductor device.
The package substrate of the present invention can be applied to a package substrate constituting a SiP type semiconductor device.

図1は本発明の実施形態に係る半導体装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 図2(a)〜(d)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。2A to 2D are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図3(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。3A to 3C are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図4(a)および図4(b)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。4A and 4B are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図5(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程(半導体チップの形成工程)を示す断面図である。5A to 5C are cross-sectional views showing a manufacturing process (semiconductor chip forming process) of a semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図6(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。6A to 6C are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図7(a)〜(c)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。7A to 7C are cross-sectional views illustrating the manufacturing steps of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 図8は貫通配線を形成するためのスクリーン印刷を行う工程を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a process of performing screen printing for forming the through wiring. 図9(a)および図9(b)は本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。FIG. 9A and FIG. 9B are cross-sectional views showing the manufacturing steps of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…ガラス基板、11…導電膜、11a…凹部、12…樹脂層、12p…第1樹脂パターン、13,15…第2導電層、13a…凹部、13b…凸部、13c,15c…酸化膜、14…第1未硬化樹脂シート、14s…耐熱透明シート、14’…第1絶縁層、15…第3導電層、16’…第2絶縁層、20…半導体チップ、21…半導体チップ本体、22…パッド、22a…亜鉛層、22b…パッド保護層、23…保護層、30…シリコン半導体基板、31…能動素子、32…層間絶縁膜、33…受動素子、34…第1導電層、35…第1導電層保護層、36…第1貫通配線、37…第2貫通配線、38…第3貫通配線、39…第4貫通配線、40…ソルダーレジスト、41…バンプ(突起電極)、LS…レーザ光、V1…第1貫通開口部、V2…第2貫通開口部、V3…第3貫通開口部、V4…第4貫通開口部、SB…基板、MS…メタルマスク、SQ…スキージ、PS…銅ペースト、P…エア圧、M…所定の方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Glass substrate, 11 ... Conductive film, 11a ... Concave part, 12 ... Resin layer, 12p ... 1st resin pattern, 13, 15 ... 2nd conductive layer, 13a ... Concave part, 13b ... Convex part, 13c, 15c ... Oxide film , 14 ... 1st uncured resin sheet, 14s ... Heat-resistant transparent sheet, 14 '... 1st insulating layer, 15 ... 3rd conductive layer, 16' ... 2nd insulating layer, 20 ... Semiconductor chip, 21 ... Semiconductor chip main body, DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Pad, 22a ... Zinc layer, 22b ... Pad protection layer, 23 ... Protection layer, 30 ... Silicon semiconductor substrate, 31 ... Active element, 32 ... Interlayer insulation film, 33 ... Passive element, 34 ... 1st conductive layer, 35 ... 1st conductive layer protective layer, 36 ... 1st penetration wiring, 37 ... 2nd penetration wiring, 38 ... 3rd penetration wiring, 39 ... 4th penetration wiring, 40 ... Solder resist, 41 ... Bump (projection electrode), LS ... laser light, V 1 ... first through opening, 2 ... second through openings, V 3 ... third through opening, V 4 ... fourth through openings, SB ... substrate, MS ... metal mask, SQ ... squeegee, PS ... copper paste, P ... air pressure, M … Predetermined direction

Claims (23)

パッケージ基板上に第1導電層をパターン形成する工程と、
少なくとも表面が導電性である第1導電性基板上の第2導電層形成領域を除く領域において、当該第1導電性基板の表面よりも未硬化樹脂シートの表面に対して接着性が低い第1樹脂パターンを形成して第2導電層形成用のマスター基板を形成する工程と、
前記第1樹脂パターンをマスクとして、前記第2導電層形成領域における前記第1導電性基板上に第2導電層をパターン形成する工程と、
前記第2導電層側から前記第2導電層形成用のマスター基板に第1未硬化樹脂シートを貼り合わせる工程と、
前記第1未硬化樹脂シートと前記第1樹脂パターンの界面および前記第2導電層と前記第1導電性基板の界面で剥離し、前記第2導電層を前記第1未硬化樹脂シート上に転写する工程と、
前記第1未硬化樹脂シートの前記第2導電層が転写された面と反対側の面と、前記パッケージ基板の前記第1導電層が形成された面とを貼り合わせる工程と、
前記第1未硬化樹脂シートを硬化して第1絶縁層とする工程と
を有する半導体装置の製造方法。
Patterning the first conductive layer on the package substrate;
At least in the region excluding the second conductive layer forming region on the first conductive substrate whose surface is conductive, the first has lower adhesion to the surface of the uncured resin sheet than the surface of the first conductive substrate. Forming a resin pattern to form a second conductive layer forming master substrate;
Patterning a second conductive layer on the first conductive substrate in the second conductive layer formation region using the first resin pattern as a mask;
Bonding the first uncured resin sheet from the second conductive layer side to the master substrate for forming the second conductive layer;
Peeling at the interface between the first uncured resin sheet and the first resin pattern and at the interface between the second conductive layer and the first conductive substrate, and transferring the second conductive layer onto the first uncured resin sheet And a process of
Bonding the surface of the first uncured resin sheet opposite to the surface on which the second conductive layer is transferred to the surface of the package substrate on which the first conductive layer is formed;
Curing the first uncured resin sheet to form a first insulating layer.
前記第1未硬化樹脂シートを硬化して第1絶縁層とする工程の後に、
前記第2導電層および前記第1絶縁層を貫通して前記第1導電層に達する第1貫通開口部を形成する工程と、
前記第1貫通開口部内に導電層を形成して第1貫通配線を形成する工程と
をさらに有する
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of curing the first uncured resin sheet to form the first insulating layer,
Forming a first through opening penetrating the second conductive layer and the first insulating layer to reach the first conductive layer;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising: forming a first through wiring by forming a conductive layer in the first through opening.
前記第1導電層をパターン形成する工程の後、前記第1未硬化樹脂シートと前記パッケージ基板を貼り合わせる工程の前に、前記第1貫通開口部の形成領域において前記第1導電層の表面に導電性の第1導電層保護層を形成する工程をさらに有し、
前記第1貫通開口部を形成する工程において、前記第1導電層保護層の領域内において前記第1貫通開口部を形成する
請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of patterning the first conductive layer, before the step of bonding the first uncured resin sheet and the package substrate, the surface of the first conductive layer is formed in the formation region of the first through opening. A step of forming a conductive first conductive layer protective layer;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein in the step of forming the first through opening, the first through opening is formed in a region of the first conductive layer protective layer.
前記第1導電層保護層を形成する工程において、光反射性の導電性材料により前記第1導電層保護層を形成し、
前記第1貫通開口部を形成する工程において、前記第1貫通開口部の開口領域に光を照射して前記第1貫通開口部を形成する
請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of forming the first conductive layer protective layer, the first conductive layer protective layer is formed of a light reflective conductive material,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein in the step of forming the first through opening, the first through opening is formed by irradiating light to an opening region of the first through opening.
前記パッケージ基板として電子回路が設けられた半導体基板を用い、
前記第1導電層を形成する工程において、前記電子回路に接続するように前記第1導電層を形成する
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
Using a semiconductor substrate provided with an electronic circuit as the package substrate,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the first conductive layer, the first conductive layer is formed so as to be connected to the electronic circuit.
前記第1導電層をパターン形成する工程の後、前記第1未硬化樹脂シートと前記パッケージ基板を貼り合わせる工程の前に、前記パッケージ基板上に電子部品をマウントする工程をさらに有し、
前記第1未硬化樹脂シートと前記パッケージ基板を貼り合わせる工程においては、前記電子部品を被覆するように前記第1未硬化樹脂シートを前記パッケージ基板に貼り合わせ、
前記第1未硬化樹脂シートを硬化して第1絶縁層とする工程の後、前記第2導電層および前記第1絶縁層を貫通して前記電子部品の電極に達する第2貫通開口部を形成する工程と、前記第2貫通開口部内に導電層を形成して第2貫通配線を形成する工程とをさらに有する
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of patterning the first conductive layer, before the step of bonding the first uncured resin sheet and the package substrate, the method further includes a step of mounting an electronic component on the package substrate,
In the step of bonding the first uncured resin sheet and the package substrate, the first uncured resin sheet is bonded to the package substrate so as to cover the electronic component,
After the step of curing the first uncured resin sheet to form the first insulating layer, a second through opening that reaches the electrode of the electronic component through the second conductive layer and the first insulating layer is formed. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising: a step of forming a second through wiring by forming a conductive layer in the second through opening.
前記電子部品をマウントする工程の前に、前記電子部品の電極の最表面に導電性の電極保護層を形成する工程をさらに有し、
前記第2貫通開口部を形成する工程において、前記電極保護層の領域内において前記第2貫通開口部を形成する
請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
Before the step of mounting the electronic component, further comprising a step of forming a conductive electrode protective layer on the outermost surface of the electrode of the electronic component,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein in the step of forming the second through opening, the second through opening is formed in a region of the electrode protection layer.
前記電極保護層を形成する工程において、光反射性の導電性材料により前記電極保護層を形成し、
前記第2貫通開口部を形成する工程において、前記第2貫通開口部の開口領域に光を照射して前記第2貫通開口部を形成する
請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of forming the electrode protective layer, the electrode protective layer is formed of a light-reflective conductive material,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein in the step of forming the second through opening, the second through opening is formed by irradiating light to an opening region of the second through opening.
前記電子部品は電子回路が設けられた半導体チップであり、前記電子部品の電極は前記半導体チップのパッドである
請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the electronic component is a semiconductor chip provided with an electronic circuit, and an electrode of the electronic component is a pad of the semiconductor chip.
前記第1樹脂パターンを形成する工程において、前記第1樹脂パターンをフッ素系樹脂で形成する
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step of forming the first resin pattern, the first resin pattern is formed of a fluororesin.
前記第1未硬化樹脂シートと前記第1樹脂パターンの界面および前記第2導電層と前記第1導電性基板の界面で剥離する工程において、前記第1導電性基板を通して前記第1未硬化樹脂シートと前記第1樹脂パターンの界面に対する剥離の補助となるようにレーザ光を照射する
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of peeling at the interface between the first uncured resin sheet and the first resin pattern and at the interface between the second conductive layer and the first conductive substrate, the first uncured resin sheet passes through the first conductive substrate. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the laser beam is irradiated so as to assist in peeling from the interface between the first resin pattern and the first resin pattern.
少なくとも表面が導電性である第2導電性基板上の第3導電層形成領域を除く領域において、当該第2導電性基板の表面よりも未硬化樹脂シートの表面に対して接着性が低い第2樹脂パターンを形成して第3導電層形成用のマスター基板を形成する工程と、
前記第2樹脂パターンをマスクとして、前記第3導電層形成領域における前記第2導電性基板上に第3導電層をパターン形成する工程と、
前記第3導電層側から前記第3導電層形成用のマスター基板に第2未硬化樹脂シートを貼り合わせる工程と、
前記第2未硬化樹脂シートと前記第2樹脂パターンの界面および前記第3導電層と前記第2導電性基板の界面で剥離し、前記第3導電層を前記第2未硬化樹脂シート上に転写する工程と、
前記第2未硬化樹脂シートの前記第3導電層が転写された面と反対側の面と、前記第1絶縁層の前記第2導電層が形成された面とを貼り合わせる工程と、
前記第2未硬化樹脂シートを硬化して第2絶縁層とする工程と
をさらに有する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
At least in the region excluding the third conductive layer forming region on the second conductive substrate whose surface is conductive, the second has lower adhesion to the surface of the uncured resin sheet than the surface of the second conductive substrate. Forming a master pattern for forming a third conductive layer by forming a resin pattern;
Patterning a third conductive layer on the second conductive substrate in the third conductive layer formation region using the second resin pattern as a mask;
Bonding a second uncured resin sheet from the third conductive layer side to the master substrate for forming the third conductive layer;
Peeling at the interface between the second uncured resin sheet and the second resin pattern and at the interface between the third conductive layer and the second conductive substrate, and transferring the third conductive layer onto the second uncured resin sheet And a process of
Bonding the surface of the second uncured resin sheet opposite to the surface to which the third conductive layer is transferred, and the surface of the first insulating layer on which the second conductive layer is formed;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising: curing the second uncured resin sheet to form a second insulating layer.
前記第2未硬化樹脂シートを硬化して第2絶縁層とする工程の後に、前記第3導電層および前記第2絶縁層を貫通して前記第2導電層に達する第3貫通開口部を形成する工程と、前記第3貫通開口部内に導電層を形成して第3貫通配線とする工程とをさらに有する
請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of curing the second uncured resin sheet to form the second insulating layer, a third through opening that reaches the second conductive layer through the third conductive layer and the second insulating layer is formed. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, further comprising: a step of forming a conductive layer in the third through-opening portion to form a third through-wiring.
前記第2未硬化樹脂シートを硬化して第2絶縁層とする工程の後に、前記第3導電層、前記第2絶縁層および前記第1絶縁層を貫通して前記第1導電層に達する第4貫通開口部を形成する工程と、前記第4貫通開口部内に導電層を形成して第4貫通配線とする工程とをさらに有する
請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
After the step of curing the second uncured resin sheet to form the second insulating layer, the second conductive layer reaches the first conductive layer through the third conductive layer, the second insulating layer, and the first insulating layer. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, further comprising a step of forming a four through opening and a step of forming a conductive layer in the fourth through opening to form a fourth through wiring.
パッケージ基板と、
前記パッケージ基板にパターン形成された第1導電層と、
前記第1導電層を被覆して前記パッケージ基板に貼り合わされた第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上にパターン形成された第2導電層と、
前記第1導電層と前記第2導電層を接続するように前記第1絶縁層を貫通して形成された第1貫通配線と、
少なくとも前記第1貫通配線と前記第1導電層の界面に設けられ、光を反射して前記第1導電層を保護する導電性の第1導電層保護層と
を有する半導体装置。
A package substrate;
A first conductive layer patterned on the package substrate;
A first insulating layer that covers the first conductive layer and is bonded to the package substrate;
A second conductive layer patterned on the first insulating layer;
A first through wiring formed through the first insulating layer so as to connect the first conductive layer and the second conductive layer;
A semiconductor device comprising: a conductive first conductive layer protective layer which is provided at least at an interface between the first through wiring and the first conductive layer and reflects light to protect the first conductive layer.
前記パッケージ基板が電子回路が設けられた半導体基板であり、
前記電子回路に接続するように前記第1導電層が形成されている
請求項15に記載の半導体装置。
The package substrate is a semiconductor substrate provided with an electronic circuit;
The semiconductor device according to claim 15, wherein the first conductive layer is formed so as to be connected to the electronic circuit.
前記パッケージ基板上に電子部品がマウントされており、
前記第1絶縁層は前記電子部品を被覆するように形成されており、
前記電子部品の電極と前記第2導電層を接続するように前記第1絶縁層を貫通して形成された第2貫通配線と、少なくとも前記第2貫通配線と前記電子部品の電極との界面に設けられ、光を反射して前記電極を保護する導電性の電極保護層とをさらに有する
請求項15に記載の半導体装置。
Electronic components are mounted on the package substrate,
The first insulating layer is formed to cover the electronic component;
A second through-wiring formed through the first insulating layer so as to connect the electrode of the electronic component and the second conductive layer, and at least an interface between the second through-wiring and the electrode of the electronic component The semiconductor device according to claim 15, further comprising a conductive electrode protection layer that is provided and reflects light to protect the electrode.
前記電子部品は電子回路が設けられた半導体チップであり、前記電子部品の電極は前記半導体チップのパッドであり、少なくとも前記第2貫通配線と前記半導体チップのパッドの界面に前記電極保護層としてパッド保護層が設けられている
請求項17に記載の半導体装置。
The electronic component is a semiconductor chip provided with an electronic circuit, the electrode of the electronic component is a pad of the semiconductor chip, and is padded as an electrode protective layer at least at the interface between the second through wiring and the pad of the semiconductor chip. The semiconductor device according to claim 17, further comprising a protective layer.
パッケージ基板と、
前記パッケージ基板にパターン形成された第1導電層と、
前記パッケージ基板上にマウントされた電子部品と、
前記第1導電層および前記電子部品を被覆して前記パッケージ基板に貼り合わされた第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上にパターン形成された第2導電層と、
前記電子部品の電極と前記第2導電層を接続するように前記第1絶縁層を貫通して形成された電子部品電極用貫通配線と、
少なくとも前記電子部品電極用貫通配線と前記電子部品の電極との界面に設けられ、光を反射して前記電極を保護する導電性の電極保護層と
を有する半導体装置。
A package substrate;
A first conductive layer patterned on the package substrate;
An electronic component mounted on the package substrate;
A first insulating layer that covers the first conductive layer and the electronic component and is bonded to the package substrate;
A second conductive layer patterned on the first insulating layer;
A through wiring for an electronic component electrode formed through the first insulating layer so as to connect the electrode of the electronic component and the second conductive layer;
A semiconductor device comprising: a conductive electrode protective layer that is provided at least at an interface between the electronic component electrode through wiring and the electrode of the electronic component and reflects light to protect the electrode.
前記電子部品は電子回路が設けられた半導体チップであり、前記電子部品の電極は前記半導体チップのパッドであり、少なくとも前記電子部品電極用貫通配線と前記半導体チップのパッドの界面に前記電極保護層としてパッド保護層が設けられている
請求項19に記載の半導体装置。
The electronic component is a semiconductor chip provided with an electronic circuit, the electrode of the electronic component is a pad of the semiconductor chip, and the electrode protective layer is at least at the interface between the through hole for the electronic component electrode and the pad of the semiconductor chip. The semiconductor device according to claim 19, wherein a pad protective layer is provided.
半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる電子部品であって、
電子部品本体と、
前記電子部品本体の表面に形成された電極と、
前記電極の最表面に形成された光を反射する導電性の電極保護層と
を有する電子部品。
An electronic component embedded in a resin layer constituting a semiconductor device,
An electronic component body;
An electrode formed on the surface of the electronic component body;
An electronic component comprising: a conductive electrode protective layer that reflects light formed on the outermost surface of the electrode.
半導体装置を構成する樹脂層中に埋め込まれる半導体チップであって、
半導体チップ本体と、
前記半導体チップ本体の表面に形成されたパッドと、
前記パッドの最表面に形成された光を反射する導電性のパッド保護層と
を有する半導体チップ。
A semiconductor chip embedded in a resin layer constituting a semiconductor device,
A semiconductor chip body;
A pad formed on the surface of the semiconductor chip body;
A semiconductor chip having a conductive pad protection layer that reflects light formed on the outermost surface of the pad.
半導体装置を構成するパッケージ基板であって、
基板と、
前記基板上にパターン形成された第1導電層と、
前記第1導電層の上層に絶縁層を介して第2導電層が積層された後、前記第2導電層と前記絶縁層を貫通して前記第1導電層に達するように形成される第1貫通開口部の形成領域を含む領域において、前記第1導電層の表面に形成された光を反射する導電性の第1導電層保護層と
を有するパッケージ基板。
A package substrate constituting a semiconductor device,
A substrate,
A first conductive layer patterned on the substrate;
The first conductive layer is formed so that the second conductive layer is stacked on the first conductive layer via an insulating layer, and then penetrates the second conductive layer and the insulating layer to reach the first conductive layer. A package substrate comprising: a conductive first conductive layer protective layer that reflects light formed on a surface of the first conductive layer in a region including a formation region of a through opening.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007103716A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Sony Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2007103715A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Sony Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2012079725A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Teramikros Inc Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN111863766A (en) * 2019-04-29 2020-10-30 台湾积体电路制造股份有限公司 Packaging structure, laminated packaging structure and manufacturing method thereof
CN118645489A (en) * 2024-08-14 2024-09-13 比亚迪股份有限公司 Packaging structure, manufacturing method thereof, circuit board and electronic equipment

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007103716A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Sony Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2007103715A (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Sony Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2012079725A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Teramikros Inc Semiconductor device and method of manufacturing the same
US9252099B2 (en) 2010-09-30 2016-02-02 Tera Probe, Inc. Semiconductor device having multilayer wiring structure and manufacturing method of the same
CN111863766A (en) * 2019-04-29 2020-10-30 台湾积体电路制造股份有限公司 Packaging structure, laminated packaging structure and manufacturing method thereof
CN118645489A (en) * 2024-08-14 2024-09-13 比亚迪股份有限公司 Packaging structure, manufacturing method thereof, circuit board and electronic equipment

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