JP2007165513A - Method of manufacturing multilayered wiring board for semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は半導体装置用の多層配線基板の製造方法及び半導体装置の製造方法に関し、更に詳細には一面側に外部接続端子としてのバンプが形成されていると共に、他面側が半導体素子を搭載する搭載面に形成された半導体装置用の多層配線基板の製造方法及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device. More specifically, a bump is formed as an external connection terminal on one side, and a semiconductor element is mounted on the other side. The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device formed on a surface and a method for manufacturing a semiconductor device.
半導体装置の小型化及び薄化に伴い、半導体装置用の多層配線基板も小型化及び薄化が要請されている。かかる要請に応えるべく、下記特許文献1には、図6及び図7に示す半導体装置用の多層配線基板の製造方法が提案されている。
この多層配線基板の製造方法では、先ず、図6に示す様に、プリプレグ100から成る樹脂基板の両面に剥離性金属箔としてのキャリア付銅箔102が接合された支持基板104を形成する。このキャリア付銅箔102は、厚さが1〜5μmの極薄銅箔102aと厚さが18〜75μmのキャリア銅箔102bとが剥離可能に接着層(図示せず)を介して接着されており、キャリア銅箔102b側がプリプレグ100に接合されている。
かかる支持基板104の極薄銅箔102a,102aの各表面上には、公知のアディティブ法やセミアディティブ法等によって多層配線基板112,112を形成する[図7(a)]。この多層配線基板112は、極薄銅箔102a上に形成された導体パターン106,106・・上に、樹脂層108,108を介して導体パターン106,106・・が積層されていると共に、樹脂層108,108を貫通して積層された導体パターン106,106を電気的に接続するヴィア110が形成されている。
次いで、図7(b)に示す様に、支持基板104を構成するキャリア付銅箔102のキャリア銅箔102b及びプリプレグ100を極薄銅箔102aから剥離することによって、極薄銅箔102aが一面側に接合された多層配線基板112を得ることができる[図6(c)]。
その後、この極薄銅箔102aをエッチングによって除去することにより、外部接続端子を設けるパッドが露出した多層配線基板112を得ることができる[図7(d)]。
In this multilayer wiring board manufacturing method, first, as shown in FIG. 6, a
On each surface of the
Next, as shown in FIG. 7B, the
Thereafter, by removing the
図6及び図7に示す半導体装置用の多層配線基板の製造方法で得られた多層配線基板112では、その一面側に露出したパッドにはんだバンプ等の外部接続端子を設けることによって、実装可能な多層配線基板112を得ることができる。
しかし、本発明者等の検討によれば、極薄銅箔102aが一面側に接合された多層配線基板112をプリプレグ100から剥離したとき、多層配線基板112に潜在していた歪が顕在化して発生した「うねり」等に因り、多層配線基板112の一面側に露出したパッドにはんだバンプ等の外部接続端子を精度よく装着できないことが判明した。
一方、図6及び図7に示す半導体装置用の多層配線基板の製造方法では、多層配線基板112の一面側に接合された極薄銅箔102aのエッチングでは、そのエッチング時間が極めて短時間であるため、他の部材に与えるエッチングに因る損傷を可及的に少なくできる。
そこで、本発明の課題は、剥離性金属箔を用いて得た多層配線基板に精度よく外部接続端子を具備する半導体装置用の多層配線基板の製造方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
The
However, according to the study by the present inventors, when the
On the other hand, in the method of manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device shown in FIGS. 6 and 7, the etching time is extremely short in etching of the
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device in which a multilayer wiring board obtained using a peelable metal foil is provided with an external connection terminal with high accuracy. is there.
本発明者等は、前記課題を解決するには、剥離性金属箔を含む支持基板から多層配線基板を剥離する前に外部接続端子を形成しておくことが有利であると考え検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、一面側に外部接続端子としてのバンプが形成されていると共に、他面側が半導体素子を搭載する搭載面に形成された半導体装置用の多層配線基板を製造する際に、該外部接続端子としてのバンプの突出高さよりも厚い第1金属箔とこの第1金属箔よりも薄い第2金属箔とが剥離可能に接着層を介して接着されている剥離性金属箔を用い、前記第2金属箔側に強力担持体としての基板を接合して成る支持基板を形成し、前記支持基板を構成する第1金属箔内に形成したバンプ用凹部内に、めっきによりバンプを形成すると共に、前記バンプに接続された導体パターンを第1金属箔の表面に形成した後、前記バンプ及び導体パターンを含む多層配線基板を前記第1金属箔上に形成し、次いで、前記第1金属箔と第2金属箔とを剥離した後、前記多層配線基板に接合された第1金属箔をエッチングによって除去し、前記バンプを露出することを特徴とする半導体装置用の多層配線基板の製造方法にある。
また、本発明は、前記半導体装置用の多層配線基板の製造方法で得られた多層配線基板の一面側に半導体素子を搭載することを特徴とする半導体装置の製造方法でもある。
In order to solve the above problems, the present inventors have considered and considered that it is advantageous to form external connection terminals before peeling the multilayer wiring board from the support board containing the peelable metal foil. The present invention has been reached.
That is, when manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device in which bumps as external connection terminals are formed on one side and the other side is formed on a mounting surface on which a semiconductor element is mounted, Using a peelable metal foil in which a first metal foil that is thicker than the protruding height of a bump as an external connection terminal and a second metal foil that is thinner than the first metal foil are releasably bonded via an adhesive layer, A support substrate is formed by bonding a substrate as a strong carrier on the second metal foil side, and bumps are formed by plating in the bump recesses formed in the first metal foil constituting the support substrate. A conductive pattern connected to the bump is formed on the surface of the first metal foil, and then a multilayer wiring board including the bump and the conductive pattern is formed on the first metal foil, and then the first metal foil. And the second metal foil After stripping, the is removed by etching the first metal foil bonded to the multilayer wiring board, in a method for manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device, which comprises exposing the bumps.
The present invention is also a method for manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor element is mounted on one side of the multilayer wiring substrate obtained by the method for manufacturing a multilayer wiring substrate for a semiconductor device.
かかる本発明において、第1金属箔内及び表面に形成したバンプ及び導体パターンと第1金属箔との境界面に、前記第1金属箔をエッチングして除去する際に、前記エッチングによって除去されない金属から成る金属層を形成することによって、第1金属箔を安心してエッチングできる。
また、第1金属箔に形成するバンプ用凹部の深さを、前記第1金属箔の厚さの80%以下とすることによって、形成されたバンプ用凹部が第1金属箔を貫通している事態を防止できる。
更に、剥離性金属箔として、厚さが20〜50μmの第1金属箔と厚さが3〜5μmの第2金属箔とが剥離可能に接着層を介して接着されている剥離性金属箔を好適に用いることができ、絶縁層及び強力担持体としての基板としては、絶縁樹脂層及び樹脂基板を好適に用いることができる。
In the present invention, when the first metal foil is etched and removed from the bumps and conductor patterns formed in and on the surface of the first metal foil and the first metal foil is removed by etching, the metal is not removed by the etching. By forming the metal layer made of the first metal foil, the first metal foil can be etched safely.
Further, by setting the depth of the bump recess formed in the first metal foil to 80% or less of the thickness of the first metal foil, the formed bump recess penetrates the first metal foil. The situation can be prevented.
Further, as the peelable metal foil, a peelable metal foil in which a first metal foil having a thickness of 20 to 50 μm and a second metal foil having a thickness of 3 to 5 μm are bonded to each other through an adhesive layer so as to be peelable. An insulating resin layer and a resin substrate can be preferably used as the insulating layer and the substrate as the strong carrier.
本発明によれば、支持基板を構成する剥離性金属箔の第2金属箔よりも厚い第1金属箔内に形成したバンプ用凹部内に外部接続端子としてのバンプを形成すると共に、このバンプに接続された導体パターンを第1金属箔の表面に形成した後、バンプ及び導体パターンを含む多層配線基板を第1金属箔の表面上に形成する。
この様に、支持基板に接合された状態の多層配線基板に外部接続端子としてのバンプが形成されているため、第1金属箔と第2金属箔とを剥離したとき、第1金属箔が接合された多層配線基板にうねり等が発生しても、第1金属箔をエッチングにより除去することによって、外部接続端子としてのバンプが精度よく形成された多層配線基板を得ることができる。
更に、第1金属箔を多層配線基板からエッチングによって除去する際にも、このエッチングの時間は短時間で済むため、多層配線基板の全体に与えるエッチングの影響を可及的に少なくできる。
その結果、半導体素子を搭載して半導体装置に好適に用いることのできる半導体装置用の多層配線基板を得ることができる。
According to the present invention, the bump as the external connection terminal is formed in the concave portion for bump formed in the first metal foil thicker than the second metal foil of the peelable metal foil constituting the support substrate. After the connected conductor pattern is formed on the surface of the first metal foil, a multilayer wiring board including bumps and the conductor pattern is formed on the surface of the first metal foil.
In this way, since the bumps as the external connection terminals are formed on the multilayer wiring substrate bonded to the support substrate, the first metal foil is bonded when the first metal foil and the second metal foil are peeled off. Even if waviness or the like occurs in the multilayer wiring board, the multilayer wiring board on which bumps as external connection terminals are formed with high precision can be obtained by removing the first metal foil by etching.
Further, when the first metal foil is removed from the multilayer wiring board by etching, the etching time is short, and the influence of etching on the entire multilayer wiring board can be minimized.
As a result, it is possible to obtain a multilayer wiring substrate for a semiconductor device that can be suitably used for a semiconductor device by mounting a semiconductor element.
本発明に係る半導体装置用の多層配線基板の製造方法についての一例を、図1〜図5に基いて説明する。
先ず、図1(a)に示す様に、強力担持体としての樹脂基板12の一面側に剥離性金属箔10を接合して支持基板14を形成する[図1(b)]。この剥離性金属箔10と樹脂基板12との接合は、例えば樹脂基板12として、ガラス繊維等の補強繊維で補強されたエポキシ樹脂等の半硬化状態の熱硬化性樹脂から成る樹脂基板12(Bステージ樹脂基板12)を用い、Bステージ樹脂基板12の一面側に剥離性金属箔10を積層して熱圧着することによって接合できる。
また、剥離性金属箔10としては、図4に示す様に、多層配線基板に形成する予定の外部接続端子としてのバンプの突出高さよりも厚い第1金属箔10aと第1金属箔10aよりも薄い第2金属箔10bとが剥離可能に接着層10cを介して接着されている剥離性金属箔10を用いる。かかる剥離性金属箔10の第2金属箔10b側に樹脂基板12を接合する。
この剥離性金属箔10としては、市販されている剥離性金属箔或いは特開2005−262506号公報で提案されている剥離性金属箔を用いることができる。特に、厚さが20〜50μmの第1金属箔10aと厚さが3〜5μmの第2金属箔10bとが剥離可能に接着層10cを介して接着されている剥離性金属箔を好適に用いることができる。この第1金属箔10a及び第2金属箔10bとしては銅箔が好適である。
An example of a method for manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 1A, a
Further, as shown in FIG. 4, the
As this
剥離性金属箔10と樹脂基板12とが接合された支持基板14の第1金属箔10aの表面を、図1(b)に示す様に、ドライフィルム16によって部分的に被覆し、エッチングを施す部分の面を露出する。
この第1金属箔10aの表面が露出した部分にエッチングを施し、図1(c)に示す様に、バンプ用凹部18,18・・を形成する。図1(c)では、ドライフィルム16を除去した状態を示す。このエッチングでは、形成されたバンプ用凹部18の深さを、第1金属箔10aを貫通する事態とならないように調整する。バンプ用凹部18が第1金属箔10aを貫通すると、第1金属箔10aと第2金属箔10bとを接着する接着層10cがエッチングされて、第1金属箔10aと第2金属箔10bとが剥離するおそれがある。このため、バンプ用凹部18の深さを、第1金属箔10aの厚さの80%以下とすることが好ましい。第1金属箔10aに所定深さのバンプ用凹部18をエッチングによって形成するには、予めエッチング時間とバンプ用凹部18の深さとの関係を測定しておくことが好ましい。
As shown in FIG. 1B, the surface of the
Etching is performed on the exposed portion of the surface of the
第1金属箔10aに形成したバンプ用凹部18,18・・内には、図1(d)に示す様に、ニッケルや銅等の金属から成るバンプ20を形成すると共に、第1金属箔10aの表面には、バンプ20に接続されたニッケルや銅等の金属から成る導体パターン22を形成する。
かかるバンプ20及び導体パターン22には、第1金属箔10aとの境界面に、図5に示す様に、後述する第1金属箔10aをエッチングする際に、エッチングされない金属から成る金属層21を形成する。この金属層21としては、金から成る金属層とすることが好ましい。
図5に示す金属層21、バンプ20及び導体パターン22を形成するには、先ず、図1(c)に示す第1金属箔10aの表面上に、バンプ20及び導体パターン22を形成する部分の第1金属箔10aの表面のみが露出するように、ドライフィルムを貼着する。
次いで、露出した第1金属箔10aの表面に無電解金めっきによって金から成る金属層21を形成した後、第1金属箔10aを給電層とする電解ニッケルめっき又は電解銅めっきにより、バンプ20及び導体パターン22を形成する。その後、ドライフィルムを剥離する。
As shown in FIG. 1 (d), bumps 20 made of metal such as nickel or copper are formed in the bump recesses 18, 18,... Formed on the
The
In order to form the
Next, after the
この様にして第1金属箔10aに形成したバンプ20及び導体パターン22上には、公知のアディティブ法やセミアディティブ法等によって、図1(e)に示す様に、バンプ20及び導体パターン22を含む多層配線基板30を第1金属箔10aの表面上に形成する。この多層配線基板30は、絶縁樹脂層24を介して所定の導体パターン22,22・・を積層すると共に、絶縁層24を貫通して導体パターン22,22間を電気的に接続するヴィア26を形成することによって、第1金属箔10aの表面上に形成できる
図1(e)に示す支持基板14と多層配線基板30とは、支持基板14を形成する剥離性金属箔10の第1金属箔10aと第2金属箔10bとを剥離することにより、図2に示す様に、第1金属箔10a及び多層配線基板30から成る部分と、第2金属箔10及び樹脂基板12から成る部分とに分離できる。
As shown in FIG. 1E, the
分離された多層配線基板30に接合されている第1金属箔10aをエッチングして除去することによって、図3に示す様に、一面側にバンプ20,20・・が突出する多層配線基板30を得ることができる。この第1金属箔10aのエッチングの際に、このエッチングによってエッチングされない金属から成る金属層21をバンプ20及び導体パターン22との境界面に形成しておくことによって、バンプ20及び導体パターン22がエッチングされることなく第1金属箔10aをエッチングできる。
得られた多層配線基板30の他面側に、図3に示す様に、半導体素子32を搭載することによって、半導体装置を得ることができる。
以上の説明では、樹脂基板12の一面側に剥離性金属箔10を接合して支持基板14を形成していたが、樹脂基板12の両面側の各々に剥離性金属箔10を接合して支持基板14を形成してもよい。この場合、樹脂基板12の両面側の各々に多層配線基板30,30を形成した後、各剥離性金属箔10の第1金属箔10aと第2金属箔10bとを剥離し、第1金属箔10aが接合された多層配線基板30,30を得ることができる。その後は、各多層配線基板30に接合されている第1金属箔10aをエッチングで除去することによって、図3に示す多層配線基板30を得ることができる。
By removing the
A semiconductor device can be obtained by mounting a
In the above description, the
10 剥離性金属箔
10a 第1金属箔
10b 第2金属箔
10c 接着層
12 樹脂基板
14 支持基板
16 ドライフィルム
18 バンプ用凹部
20 バンプ
20 バンプ
21 金属層
22 導体パターン
24 絶縁層
26 ヴィア
30 多層配線基板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該外部接続端子としてのバンプの突出高さよりも厚い第1金属箔とこの第1金属箔よりも薄い第2金属箔とが剥離可能に接着層を介して接着されている剥離性金属箔を用い、前記第2金属箔側に強力担持体としての基板を接合して成る支持基板を形成し、
前記支持基板を構成する第1金属箔内に形成したバンプ用凹部内に、めっきによりバンプを形成すると共に、前記バンプに接続された導体パターンを第1金属箔の表面に形成した後、前記バンプ及び導体パターンを含む多層配線基板を前記第1金属箔上に形成し、
次いで、前記第1金属箔と第2金属箔とを剥離した後、前記多層配線基板に接合された第1金属箔をエッチングによって除去し、前記バンプを露出することを特徴とする半導体装置用の多層配線基板の製造方法。 When manufacturing a multilayer wiring board for a semiconductor device in which bumps as external connection terminals are formed on one side and the other side is formed on a mounting surface on which a semiconductor element is mounted,
A peelable metal foil in which a first metal foil that is thicker than the protruding height of a bump as the external connection terminal and a second metal foil that is thinner than the first metal foil are detachably bonded via an adhesive layer is used. Forming a support substrate formed by bonding a substrate as a strong carrier to the second metal foil side;
The bumps are formed by plating in the bump recesses formed in the first metal foil constituting the support substrate, and a conductor pattern connected to the bumps is formed on the surface of the first metal foil. And a multilayer wiring board including a conductor pattern is formed on the first metal foil,
Next, after peeling off the first metal foil and the second metal foil, the first metal foil bonded to the multilayer wiring board is removed by etching to expose the bumps. A method for manufacturing a multilayer wiring board.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: mounting a semiconductor element on one side of the multilayer wiring substrate obtained by the method for manufacturing a multilayer wiring substrate for a semiconductor device according to claim 1.
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