JP2017108019A - 配線基板、半導体パッケージ、半導体装置、配線基板の製造方法及び半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

配線基板、半導体パッケージ、半導体装置、配線基板の製造方法及び半導体パッケージの製造方法 Download PDF

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    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
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    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
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Abstract

【課題】樹脂破壊の発生を抑制できる配線基板を提供する。
【解決手段】配線基板20は、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる絶縁層30と、絶縁層30の上面30Aに形成された凹部30Yと、絶縁層30から露出された上面33Aを有し、凹部30Yに形成された配線層33とを有する。配線基板20は、絶縁層30を厚さ方向に貫通し、絶縁層30から露出された上端面31Aを有するビア配線31と、ビア配線31の上端面31A及び配線層33の上面33Aに接するように、絶縁層30の上面30Aに形成された配線層40とを有する。配線基板20は、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなり、配線層40の一部を被覆し、配線層33と配線層40とによって形成される段差を被覆し、絶縁層30の上面30Aに形成された絶縁層41を有する。絶縁層30の上面30Aと配線層33の上面33Aとビア配線31の上端面31Aとは研磨面である。
【選択図】図1

Description

本発明は、配線基板、半導体パッケージ、半導体装置、配線基板の製造方法及び半導体パッケージの製造方法に関するものである。
従来、半導体パッケージ同士を積層する構造として所謂パッケージオンパッケージ(POP:Package On Package)構造と呼ばれるものが知られている。このようなPOP構造の半導体装置において、配線層の高密度化を可能とする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。例えば、下側の半導体パッケージとして、熱硬化性樹脂を積層した絶縁層を含む低密度配線層上に、感光性樹脂を積層した絶縁層を含む高密度配線層を形成し、その高密度配線層の最上層に形成されたパッドに半導体チップをフリップチップ実装した半導体パッケージが提案されている。この種の半導体装置では、高密度配線層の最上層にPOP用の接続パッドが形成され、その接続パッドに上側の半導体パッケージが積層接合される。
特許第5662551号公報
ところが、上述した半導体装置では、POP用の接続パッドが、機械的に脆い感光性樹脂の上に形成される。このため、半導体装置では、下側の半導体パッケージに上側の半導体パッケージを積層接合する際に接続パッドに外力が加わると、その接続パッドの荷重を受ける感光性樹脂にクラックなどの樹脂破壊が生じやすい。
本発明の一観点によれば、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上面に形成された凹部と、前記第1絶縁層から露出された上面を有し、前記凹部に形成された第1配線層と、前記第1絶縁層を厚さ方向に貫通し、前記第1絶縁層から露出された上端面を有するビア配線と、前記ビア配線の上端面及び前記第1配線層の上面に接するように、前記第1絶縁層の上面に形成された第2配線層と、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなり、前記第2配線層の一部を被覆するとともに、前記第1配線層と前記第2配線層とによって形成される段差を被覆し、前記第1絶縁層の上面に形成された第2絶縁層と、を有し、前記第1絶縁層の上面と前記第1配線層の上面と前記ビア配線の上端面とが研磨面であり、前記第1配線層と前記第2配線層の接続部は、前記第1配線層の上面と前記第2配線層の上面及び側面とによって形成される段差を有し、前記第2絶縁層は、前記段差を被覆するように形成されている。
本発明の一観点によれば、樹脂破壊の発生を抑制できるという効果を奏する。
第1実施形態の半導体パッケージを示す概略断面図。 第1実施形態の半導体パッケージの一部を示す概略平面図。 (a)〜(d)は、第1実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(d)は、第1実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(d)は、第1実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(d)は、第1実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(c)は、第1実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(c)は、第1実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(c)は、第1実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)は、変形例の半導体パッケージの一部を示す概略平面図、(b)は、変形例の半導体パッケージを示す概略断面図。 (a)は、変形例の半導体パッケージの一部を示す概略平面図、(b)は、変形例の半導体パッケージの一部を示す概略断面図。 (a)は、変形例の半導体パッケージの一部を示す概略平面図、(b)は、変形例の半導体パッケージの一部を示す概略断面図。 変形例の半導体パッケージの一部を示す概略平面図。 (a)は、変形例の半導体パッケージの一部を示す概略平面図、(b)は、変形例の半導体パッケージの一部を示す概略断面図。 第2実施形態の半導体パッケージを示す概略断面図。 第2実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 (a)、(b)は、第2実施形態の半導体パッケージの製造方法を示す概略断面図。 (a)、(b)は、第2実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図。 変形例の半導体パッケージを示す概略断面図。 変形例の半導体装置を示す概略断面図。 変形例の半導体パッケージを示す概略断面図。
以下、添付図面を参照して各実施形態を説明する。なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。なお、本明細書において、「平面視」とは、対象物を図1等の鉛直方向(図中上下方向)から視ることを言い、「平面形状」とは、対象物を図1等の鉛直方向から視た形状のことを言う。
(第1実施形態)
以下、図1〜図14に従って第1実施形態について説明する。
図1に示した半導体パッケージ10は、例えば、パッケージオンパッケージ(POP)構造の半導体装置における下側の半導体パッケージである。この半導体パッケージ10は、配線基板20と、配線基板20に実装された半導体チップ50と、半導体チップ50の一部を被覆する封止樹脂60と、封止樹脂60及び配線基板20の一部の絶縁層を貫通する貫通孔60Xとを有している。
配線基板20は、配線構造21と、配線構造21の下側に積層されたソルダレジスト層22と、配線構造21の上側に積層された配線構造23とを有している。
まず、配線構造21の構造について説明する。
配線構造21は、配線構造23よりも配線密度の低い配線層が形成された低密度配線層である。この配線構造21は、絶縁層30と、絶縁層30を厚さ方向に貫通するビア配線31と、絶縁層30の下面に形成された配線層32と、絶縁層30の上面30A側に埋め込まれた配線層33とを有している。
ここで、絶縁層30の材料としては、例えば、感光性樹脂よりも機械的強度(剛性や硬度等)の高い絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁層30の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂を用いることができる。例えば、絶縁層30の材料としては、補強材であるガラスクロス(ガラス織布)にエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性の絶縁性樹脂を含浸させ硬化させた、いわゆるガラスエポキシ樹脂を用いることができる。補強材としてはガラスクロスに限らず、例えば、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布、液晶ポリマ(Liquid Crystal Polymer:LCP)織布やLCP不織布を用いることができる。熱硬化性の絶縁性樹脂としてはエポキシ樹脂に限らず、例えば、ポリイミド樹脂やシアネート樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。また、絶縁層30の材料としては、例えば、補強材が含有されていない熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂を用いることもできる。絶縁層30は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。また、絶縁層30の材料としては、例えば、当該絶縁層30の熱膨張係数(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)がソルダレジスト層22及び封止樹脂60の熱膨張係数と等しくなるように調整された絶縁性樹脂であることが好ましい。例えば、絶縁層30の熱膨張係数は20ppm/℃以下になるように調整されていることが好ましい。なお、このような熱膨張係数は、例えば、フィラーの含有量などを変更することにより調整できる。また、絶縁層30の厚さは、例えば、30〜50μm程度とすることができる。
絶縁層30には、上面30Aの所要の箇所に開口し、当該絶縁層30を厚さ方向に貫通して配線層32の上面の一部を露出する貫通孔30Xが形成されている。貫通孔30Xは、図1において上側(配線構造23側)から下側(配線層32側)に向かうに連れて径が小さくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔30Xは、下側の開口端の開口径が上側の開口端の開口径よりも小さくなる略逆円錐台形状に形成されている。例えば、貫通孔30Xの上側の開口端の開口径は50〜100μm程度とすることができる。
絶縁層30の上面30Aは、凹凸が少ない平滑面(低粗度面)である。例えば、絶縁層30の上面30Aは研磨面である。絶縁層30の上面30Aは、例えば、貫通孔30Xの内側面よりも表面粗度が小さくなっている。絶縁層30の上面30Aの粗度は、表面粗さRa値で例えば15〜40nm程度となるように設定されている。また、貫通孔30Xの内側面の粗度は、表面粗さRa値で例えば300〜400nm程度となるように設定されている。ここで、表面粗さRa値とは、表面粗さを表わす数値の一種であり、算術平均粗さと呼ばれるものであって、具体的には測定領域内で変化する高さの絶対値を平均ラインである表面から測定して算術平均したものである。
貫通孔30X内には、配線層32と接続されたビア配線31が形成されている。このビア配線31は、絶縁層30を厚さ方向に貫通するように形成されている。本例のビア配線31は、貫通孔30X内に充填されている。このため、ビア配線31は、貫通孔30Xと同様に、上端面31Aが下端面よりも大きくなる略逆円錐台形状に形成されている。
ビア配線31の上端面31Aは、絶縁層30の上面30Aから露出されている。例えば、ビア配線31の上端面31Aは、絶縁層30の上面30Aと略面一に形成されている。ビア配線31の上端面31Aは、絶縁層30の上面30Aと同様に、凹凸が少ない平滑面(低粗度面)である。例えば、ビア配線31の上端面31Aは研磨面である。ビア配線31の上端面31Aの粗度は、表面粗さRa値で例えば15〜40nm程度となるように設定されている。なお、ビア配線31の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
絶縁層30の上面30Aには、所要の箇所に(ここでは、貫通孔30Xが形成された領域よりも外側の領域に)、当該絶縁層30の下面側に凹む複数の凹部30Yが形成されている。各凹部30Yは、絶縁層30の上面30Aから絶縁層30の厚さ方向の中途位置まで形成されている。すなわち、各凹部30Yは、その底面が絶縁層30の厚さ方向の中途に位置するように形成されている。なお、凹部30Yの深さは、例えば、10〜15μm程度とすることができる。
各凹部30Y内には、配線層33が形成されている。この配線層33は、POP用の接続パッドを構成している。配線層33は、絶縁層30内に埋め込まれるように形成されている。すなわち、配線層33は、凹部30Yの底面上に形成され、その配線層33の側面全面が凹部30Yの側壁を構成する絶縁層30によって覆われている。換言すると、絶縁層30は、配線層33の下面全面及び側面全面に接し、その配線層33の下面全面及び側面全面を被覆するように形成されている。なお、配線層33の厚さは、例えば、10〜15μm程度とすることができる。配線層33のラインアンドスペース(L/S)は、例えば、20μm/20μm程度とすることができる。ここで、ラインアンドスペース(L/S)は、配線の幅と、隣り合う配線同士の間隔とを示す。
配線層33の上面33Aは、絶縁層30の上面30Aから露出されている。例えば、配線層33の上面33Aは、絶縁層30の上面30Aと略面一に形成されている。配線層33の上面33Aは、絶縁層30の上面30Aと同様に、凹凸が少ない平滑面(低粗度面)である。例えば、配線層33の上面33Aは研磨面である。配線層33の上面33Aの粗度は、表面粗さRa値で例えば15〜40nm程度となるように設定されている。なお、配線層33の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
配線層32は、ビア配線31の下端面と接続するように、絶縁層30の下面に形成されている。すなわち、配線層32の上面の一部がビア配線31の下端面と接しており、配線層32とビア配線31とが電気的に接続されている。換言すると、配線層32とビア配線31とは電気的に接続されているが、一体的ではなく、別体に形成されている。配線層32の厚さは、例えば、15〜35μm程度とすることができる。配線層32のラインアンドスペース(L/S)は、例えば、20μm/20μm程度とすることができる。なお、配線層32の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
ソルダレジスト層22は、以上説明した配線構造21の最下層に形成された絶縁層30の下面に、配線構造21の最下層の配線層32を被覆するように積層されている。このソルダレジスト層22は、配線基板20における最外層(ここでは、最下層)の絶縁層である。ソルダレジスト層22の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂などを主成分とする感光性の絶縁性樹脂を用いることができる。ソルダレジスト層22は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。また、ソルダレジスト層22の材料としては、例えば、当該ソルダレジスト層22の熱膨張係数が絶縁層30及び封止樹脂60の熱膨張係数と等しくなるように調整された絶縁性樹脂であることが好ましい。例えば、ソルダレジスト層22の熱膨張係数は20ppm/℃以下になるように調整されていることが好ましい。また、ソルダレジスト層22の厚さは、例えば、30〜50μm程度とすることができる。
ソルダレジスト層22には、最下層の配線層32の一部を外部接続用パッドP1として露出させるための開口部22Xが形成されている。この外部接続用パッドP1には、配線基板20をマザーボード等の実装基板に実装する際に使用される外部接続端子96(図16参照)が接続されるようになっている。なお、必要に応じて、開口部22Xから露出する配線層32上に表面処理層を形成するようにしてもよい。表面処理層の例としては、金(Au)層、ニッケル(Ni)層/Au層(Ni層とAu層をこの順番で積層した金属層)、Ni層/パラジウム(Pd)層/Au層(Ni層とPd層とAu層をこの順番で積層した金属層)などを挙げることができる。ここで、Au層はAu又はAu合金からなる金属層、Ni層はNi又はNi合金からなる金属層、Pd層はPd又はPd合金からなる金属層である。これらNi層、Au層、Pd層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層(無電解めっき金属層)を用いることができる。また、外部接続用パッドP1の表面に、OSP(Organic Solderability Preservative)処理などの酸化防止処理を施して表面処理層を形成するようにしてもよい。例えば、OSP処理を施した場合には、外部接続用パッドP1の表面に、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜による表面処理層が形成される。なお、開口部22Xから露出する配線層32(あるいは、配線層32上に表面処理層が形成されている場合には、その表面処理層)自体を、外部接続端子としてもよい。
開口部22X及び外部接続用パッドP1の平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。例えば、開口部22X及び外部接続用パッドP1の平面形状は、直径が100〜150μm程度の円形状とすることができる。また、外部接続用パッドP1のピッチは、例えば、200〜300μm程度とすることができる。
次に、配線構造23の構造について説明する。
配線構造23は、配線構造21の最上層に形成された絶縁層30の上面30Aに積層された配線構造である。配線構造23は、配線構造21よりも配線密度の高い配線層が形成された高密度配線層である。
配線構造23は、絶縁層30の上面30Aに形成された配線層40と、絶縁層41と、配線層42と、絶縁層43と、配線層44とが順に積層された構造を有している。
ここで、絶縁層41,43の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等の感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂を用いることができる。これら絶縁層41,43は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。また、配線層40,42,44の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
配線層40,42,44は、配線構造21の配線層32,33よりも薄い配線層である。絶縁層30,41上に形成された配線層40,42の厚さは、例えば、1〜5μm程度とすることができる。絶縁層43上に形成された配線層44の厚さは、例えば、5〜10μm程度とすることができる。配線層40,42,44の配線幅及び配線間隔は、配線構造21内の配線層32,33の配線幅及び配線間隔よりも小さい。配線層40,42,44のラインアンドスペース(L/S)は、例えば、2μm/2μm〜3μm/3μm程度とすることができる。また、絶縁層41,43は、配線構造21内の絶縁層30よりも薄い絶縁層である。絶縁層41,43の厚さは、例えば、3〜10μm程度とすることができる。
配線層40は、ビア配線31の上端面31Aと接続するように、絶縁層30の上面30A上に形成されている。すなわち、配線層40の下面の一部がビア配線31の上端面31Aと接しており、配線層40とビア配線31とが電気的に接続されている。換言すると、配線層40とビア配線31とは電気的に接続されているが、一体的ではなく、別体に形成されている。
一部の配線層40は、配線層33の上面33Aの一部と接続するように、絶縁層30の上面30A上に形成されている。そして、この配線層40の下面の一部が配線層33の上面33Aと接しており、配線層40と配線層33とが電気的に接続されている。このように、配線層40と配線層33とは、ビア配線等を介さずに直接接続されている。但し、配線層40と配線層33とは電気的に接続されているが、一体的ではなく、別体に形成されている。
次に、図2に従って、配線層40と配線層33との接続関係の一例を説明する。なお、図2に示した配線層40は、その配線層40のうち配線層33と接続される部分とその周辺の構造のみを示している。
図2に示すように、配線層33は、パッド34と、配線層40と接続されるパッド35と、パッド34とパッド35とを接続する回路パターン36とを有している。これらパッド34とパッド35と回路パターン36とは一体に形成されている。
パッド34は、例えば、配線基板20の外周領域に設けられている。パッド34は、POP用の接続パッドである。例えば、パッド34は、そのパッド34の上面の平面視略中央に、他の配線基板(半導体パッケージ)や半導体チップなどの電子部品と接続するための接続端子が接続される。このパッド34は、例えば、平面視略円形状に形成されている。
パッド35は、例えば、パッド34の形成された外周領域よりも内側の領域に設けられている。パッド35は、例えば、平面視略円形状に形成されている。回路パターン36は、例えば、平面視略矩形状に形成されている。回路パターン36は、平面方向(絶縁層30の厚さ方向と断面視で直交する方向)に引き回されるように形成されている。例えば、回路パターン36は、パッド34からパッド35に向かって平面方向に延出するように形成されている。本例の配線層33では、回路パターン36の一端部にパッド34が形成され、回路パターン36の他端部にパッド35が形成されている。
配線層40は、パッド40Aと、回路パターン40Bとを有している。これらパッド40Aと回路パターン40Bとは一体に形成されている。パッド40Aは、配線層33のパッド35と平面視で重なるように形成されている。また、本例のパッド40Aは、配線層33の回路パターン36の一部と平面視で重なるように形成されている。このパッド40Aの下面は、パッド35の上面と回路パターン36の上面の一部とに直接接続されている。これにより、パッド40A(配線層40)とパッド35及び回路パターン36(配線層33)とが電気的に接続されている。なお、本例のパッド40Aは、平面視略円形状に形成されている。
回路パターン40Bは、例えば、パッド40Aから平面方向に延出するように形成されている。この回路パターン40Bは、例えば、平面視略矩形状に形成されている。但し、回路パターン40Bの幅は、回路パターン36の幅よりも狭く形成されている。
本実施形態では、図1に示すように、配線層33と配線層40との接続部において、配線層40の上面40T及び側面40Sと配線層33の上面33Aとに沿って段差が形成されている。
絶縁層41は、絶縁層30の上面30Aに、配線層40を被覆するように形成されている。絶縁層41は、配線層40の上面40Tの一部と配線層40の側面40S全面とを被覆するように形成されている。また、絶縁層41は、配線層40から露出された配線層33の上面33Aを被覆するように形成されている。このように、絶縁層41は、配線層40の上面40T及び側面40Sと配線層33の上面33Aとに沿って形成される段差を被覆するように形成されている。
絶縁層41には、所要の箇所に、当該絶縁層41を厚さ方向に貫通して配線層40の上面40Tの一部を露出する貫通孔41Xが形成されている。
配線層42は、絶縁層41の上面に形成されている。配線層42は、配線層40と電気的に接続されている。この配線層42は、貫通孔41X内に充填されたビア配線と、絶縁層41の上面に形成された配線パターンとを有している。
絶縁層43は、絶縁層41の上面に、配線層42を被覆するように形成されている。絶縁層43には、所要の箇所に、当該絶縁層43を厚さ方向に貫通して配線層42の上面の一部を露出する貫通孔43Xが形成されている。
ここで、貫通孔41X,43Xは、図1において上側(配線層44側)から下側(配線構造21側)に向かうに連れて径が小さくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔41X,43Xは、上側の開口端の開口径が下側の開口端の開口径よりも大径となる略逆円錐台形状に形成されている。貫通孔41X,43Xの上側の開口端の開口径は、例えば、5〜10μm程度とすることができる。
配線層44は、絶縁層43の上面43Aに形成されている。配線層44は、貫通孔43X内に充填されたビア配線と、絶縁層43の上面43Aから上方に突出する接続端子P2とを有している。接続端子P2は、例えば、絶縁層43の上面43Aから上方に延びるように形成された柱状の接続端子(金属ポスト)である。接続端子P2の平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。例えば、接続端子P2の平面形状は、直径が20〜25μm程度の円形状とすることができる。接続端子P2のピッチは、例えば、40〜50μm程度とすることができる。この接続端子P2は、半導体チップ等の電子部品と電気的に接続するための電子部品搭載用のパッドとして機能する。
なお、必要に応じて、接続端子P2の表面(上面及び側面、又は上面のみ)に表面処理層を形成するようにしてもよい。この表面処理層としては、例えば、外部接続用パッドP1上に形成される表面処理層と同様のものを用いることができる。
以上説明した配線基板20に半導体チップ50がフリップチップ実装されている。すなわち、半導体チップ50の回路形成面(ここでは、下面)に配設された接続端子51を、接合部材52を介して配線基板20の接続端子P2に接合することにより、半導体チップ50は、接続端子51及び接合部材52を介して配線層44と電気的に接続されている。
半導体チップ50としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)チップやGPU(Graphics Processing Unit)チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体チップ50としては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)チップ、SRAM(Static Random Access Memory)チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることもできる。なお、配線基板20に複数の半導体チップ50を搭載する場合には、ロジックチップとメモリチップとを組み合わせて配線基板20に搭載するようにしてもよい。なお、半導体チップ50の厚さは、例えば、200〜300μm程度とすることができる。
接続端子51としては、例えば、金属ポストを用いることができる。この接続端子51は、半導体チップ50の回路形成面から下方に延びる柱状の接続端子である。本例の接続端子51は、例えば、円柱状に形成されている。接続端子51の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。なお、接続端子51としては、金属ポストの他に、例えば金バンプを用いることもできる。
接合部材52は、接続端子51に接合されるとともに、配線層44に接合されている。接合部材52としては、例えば、錫(Sn)層や鉛(Pb)フリーはんだのはんだめっきを用いることができる。はんだめっきの材料としては、例えば、Sn−銀(Ag)系、Sn−Cu系、Sn−Ag−Cu系の鉛フリーはんだを用いることができる。
封止樹脂60は、半導体チップ50を封止するように配線基板20の最上層の絶縁層43の上面43Aに積層されている。封止樹脂60は、半導体チップ50の回路形成面(ここでは、下面)及び側面を被覆するとともに、絶縁層43の上面43A、接続端子P2、接続端子51及び接合部材52を被覆するように形成されている。本例の封止樹脂60は、半導体チップ50の回路形成面とは反対側の裏面(ここでは、上面)を露出するように形成されている。封止樹脂60の上面は、例えば、半導体チップ50の裏面と略面一になるように形成されている。
封止樹脂60の材料としては、例えば、感光性樹脂よりも機械的強度(剛性や硬度等)の高い絶縁性樹脂を用いることができる。封止樹脂60の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂を主成分とする非感光性の絶縁性樹脂を用いることができる。封止樹脂60の材料としては、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの絶縁性樹脂、又はこれら樹脂にシリカやアルミナ等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。封止樹脂60としては、例えば、モールド樹脂を用いることができる。また、封止樹脂60の材料としては、例えば、当該封止樹脂60の熱膨張係数が絶縁層30及びソルダレジスト層22の熱膨張係数と等しくなるように調整された絶縁性樹脂であることが好ましい。例えば、封止樹脂60の熱膨張係数は20ppm/℃以下になるように調整されていることが好ましい。また、封止樹脂60の厚さは、例えば、300〜400μm程度とすることができる。
半導体パッケージ10には、封止樹脂60と配線構造23の全ての絶縁層41,43とを厚さ方向に貫通して、配線層33の上面33Aの一部を露出する貫通孔60Xが形成されている。貫通孔60Xは、例えば図2に示した配線層33のパッド34の上面の一部を露出するように形成されている。この貫通孔60Xは、図1において上側(封止樹脂60の上面側)から下側(配線層33側)に向かうに連れて径が小さくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔60Xは、下側の開口端の開口径が上側の開口端の開口径よりも小さくなる略逆円錐台形状に形成されている。例えば、貫通孔60Xの上側の開口端の開口径は300〜500μm程度とすることができる。なお、貫通孔60Xの形状は、これに限らず、例えば、下側の開口端の開口径が上側の開口端の開口径と等しくなる形状としてもよい。
ここで、貫通孔60Xの底部に露出する配線層33(パッド34)は、POP用の接続パッドとなる。そして、このPOP用の接続パッドとなる配線層33(パッド34)が、熱硬化性樹脂からなる絶縁層30に埋め込まれている。このため、半導体パッケージ10に他の半導体パッケージが積層接合される際に、配線層33にかかる力を、機械的強度の高い熱硬化性樹脂からなる絶縁層30で受けることができる。これにより、配線層33に外力が加わることによって絶縁層30にクラック等の樹脂破壊が発生することを抑制できる。なお、必要に応じて、貫通孔60Xから露出する配線層33(パッド34)の表面に表面処理層を形成するようにしてもよい。この表面処理層としては、例えば、外部接続用パッドP1上に形成される表面処理層と同様のものを用いることができる。
次に、半導体パッケージ10の製造方法について説明する。以下の説明では、1つの半導体パッケージ10を拡大して説明するが、実際には1つの基板上に複数の半導体パッケージ10となる部材を一括して作製した後、個々の半導体パッケージ10に個片化される。
図3(a)に示すように、支持基板100を準備する。支持基板100としては、例えば、金属板や金属箔を用いることができる。本例の支持基板100としては、35〜70μm程度の支持体銅箔に剥離層を介して2〜5μm程度の極薄銅箔が貼り合わされた銅箔を用いる。
次に、支持基板100の上面に、その支持基板100の上面全面を被覆する金属膜101を形成する。例えば、支持基板100の極薄銅箔の上面に金属膜101を形成する。金属膜101は、例えば、スパッタ法、電解めっき法や蒸着法を用いて形成することができる。金属膜101の材料としては、支持基板100をエッチング除去する際にストッパ層となる導電材料を用いることができる。また、金属膜101の材料としては、後工程で形成される配線層33に対して選択的にエッチング除去することのできる導電材料を用いることができる。このような金属膜101の材料としては、例えば、チタン(Ti)、Ni、クロム(Cr)、Snなどの金属、又はこれら金属から選択される少なくとも一種の金属を含む合金を用いることができる。本例の金属膜101の材料としてはNiを用いる。金属膜101の厚さは、例えば、10〜50nm程度とすることができる。
続いて、金属膜101の上面に、その金属膜101の上面全面を被覆するシード層102を形成する。シード層102は、例えば、スパッタ法、電解めっき法や無電解めっき法を用いて形成することができる。シード層102の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。シード層102の厚さは、例えば、100〜500nm程度とすることができる。
次いで、図3(b)に示す工程では、シード層102の上面に、開口パターン103Xを有するレジスト層103を形成する。開口パターン103Xは、配線層33(図1参照)の形成領域に対応する部分のシード層102の上面を露出するように形成される。レジスト層103の材料としては、例えば、次工程のめっき処理に対して耐めっき性がある材料を用いることができる。例えば、レジスト層103の材料としては、感光性のドライフィルムレジスト又は液状のフォトレジスト(例えば、ノボラック系樹脂やアクリル系樹脂等のドライフィルムレジストや液状レジスト)等を用いることができる。例えば、感光性のドライフィルムレジストを用いる場合には、シード層102の上面にドライフィルムを熱圧着によりラミネートし、そのドライフィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングして開口パターン103Xを有するレジスト層103を形成する。なお、液状のフォトレジストを用いる場合にも、同様の工程を経て、レジスト層103を形成することができる。
続いて、レジスト層103をめっきマスクとして、シード層102をめっき給電層に利用する電解めっき法(ここでは、電解銅めっき法)を施すことにより、レジスト層103の開口パターン103Xから露出されたシード層102の上面に金属層104を形成する。
続いて、図3(c)に示す工程では、図3(b)に示したレジスト層103を剥離液(例えば、有機アミン系剥離液、苛性ソーダ、アセトンやエタノールなど)により除去する。
次いで、図3(d)に示す工程では、金属層104をエッチングマスクとして、不要なシード層102をエッチング(例えば、ウェットエッチング)により除去する。ウェットエッチングのエッチング液としては、例えば、硫酸過水液(硫酸と過酸化水素水の混合水溶液)などの酸性水溶液を用いることができる。本工程により、金属膜101の上面に、シード層102と金属層104とによって構成される配線層33が形成される。
次に、図4(a)に示す工程では、金属膜101の上面に、配線層33の上面全面及び側面全面を被覆する絶縁層30を形成する。例えば、絶縁層30の材料としてフィルム状の絶縁性樹脂を用いる場合には、金属膜101の上面にフィルム状の絶縁性樹脂をラミネートする。但し、この工程では、フィルム状の絶縁性樹脂の熱硬化は行わず、半硬化状態にしておく。また、絶縁層30の材料として液状又はペースト状の絶縁性樹脂を用いる場合には、金属膜101の上面に液状又はペースト状の絶縁性樹脂を、印刷法やスピンコート法等により塗布する。その後、塗布した液状又はペースト状の絶縁性樹脂をプリベークして半硬化状態にする。
続いて、半硬化状態の絶縁層30上に、支持基板105を形成する。支持基板105としては、例えば、金属板や金属箔を用いることができる。本例の支持基板105としては、35〜70μm程度の支持体銅箔に剥離層を介して2〜5μm程度の極薄銅箔が貼り合わされた銅箔を用いる。例えば、半硬化状態の絶縁層30上に、支持基板105(銅箔)を熱圧着によりラミネートする。例えば、支持基板105の極薄銅箔が絶縁層30に接するように、支持基板105を半硬化状態の絶縁層30上にラミネートする。その後、半硬化状態の絶縁層30を170℃程度の温度雰囲気でキュア(熱硬化処理)を行うことにより硬化させる。このとき、絶縁層30の硬化に伴って、絶縁層30が支持基板105及び金属膜101に接着される。また、本工程により、絶縁層30に配線層33を収容する凹部30Yが形成され、その凹部30Yの底面上に配線層33が形成される。
次いで、支持基板100を除去する。例えば、支持基板100の支持体銅箔を極薄銅箔から機械的に剥離する。このとき、支持体銅箔と極薄銅箔との間には剥離層が介在されており、支持体銅箔と極薄銅箔との間の接着力は弱いため、支持体銅箔を極薄銅箔から容易に剥離することができる。その後、金属膜101上に残った極薄銅箔を、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液や過硫酸アンモニウム水溶液等を用いたウェットエッチングにより除去する。このとき、金属膜101は、支持基板100の極薄銅箔をエッチングする際のエッチングストッパ層として機能する。本工程により、図4(b)に示すように、金属膜101の表面が外部に露出される。なお、図4(b)において、同図に示す構造体は図4(a)とは上下反転して描かれている。
続いて、金属膜101を除去する。例えば、金属膜101の材料としてTiを用いる場合には、四フッ化炭素(CF)等のエッチングガスを用いたドライエッチングや、水酸化カリウム(KOH)系のエッチング液を用いたウェットエッチングにより、配線層33(Cu層)に対して選択的にエッチングして金属膜101を除去する。このとき、配線層33及び絶縁層30が、金属膜101をエッチングする際のエッチングストッパ層として機能する。本工程により、図4(c)に示すように、絶縁層30の上面30Aと配線層33の上面33Aとが外部に露出される。
次に、図4(d)に示す工程では、支持基板105の上面の一部が露出されるように絶縁層30の所定箇所に貫通孔30Xを形成する。貫通孔30Xは、例えば、COレーザやUV−YAGレーザ等によるレーザ加工法によって形成することができる。次いで、貫通孔30Xをレーザ加工法によって形成した場合には、デスミア処理を行って、貫通孔30Xの底部に露出する支持基板105の露出面に付着した樹脂スミアを除去する。このデスミア処理により、貫通孔30Xの内側面及び絶縁層30の上面30Aが粗化される。
次に、図5(a)に示す工程では、貫通孔30Xの内面を含む絶縁層30の表面全面と貫通孔30Xに露出する支持基板105の上面全面と配線層33の上面33Aとを被覆するシード層(図示略)を形成し、そのシード層を給電層とする電解めっきを施す。例えば、シード層を無電解銅めっき法により形成し、そのシード層を給電層とする電解銅めっき法を施す。これにより、貫通孔30Xを充填するとともに、絶縁層30の上面30A全面及び配線層33の上面33A全面を被覆する導電層106が形成される。
続いて、例えばCMP法(Chemical Mechanical Polishing)等により、絶縁層30の上面30Aから突出する導電層106を研磨するとともに、配線層33の上面33Aの一部と粗化面である絶縁層30の上面30Aの一部とを研磨する。これにより、図5(b)に示すように、貫通孔30X内に充填されたビア配線31が形成され、そのビア配線31の上端面31Aと絶縁層30の上面30Aと配線層33の上面33Aとが略面一になるように形成される。また、絶縁層30の上面30Aの一部を研磨することにより、絶縁層30の上面30Aが平滑化される。例えば、研磨前における絶縁層30の上面30Aの粗度が表面粗さRa値で300〜400nm程度であるのに対し、研磨により絶縁層30の上面30Aの粗度を表面粗さRa値で15〜40nm程度とすることができる。換言すると、本工程では、絶縁層30の上面30Aが平滑化される(例えば、表面粗さRa値で15〜40nm程度となる)ように、絶縁層30の上面30Aが研磨される。なお、貫通孔30Xの内側面は粗面化された状態のままであるため、絶縁層30の上面30Aは貫通孔30Xの内側面よりも表面粗度が小さくなる。本工程の研磨により、絶縁層30の上面30Aとビア配線31の上端面31Aと配線層33の上面33Aとが研磨面となる。
次に、図5(c)に示す工程では、絶縁層30の上面30A全面とビア配線31の上端面31A全面と配線層33の上面33Aとを被覆するようにシード層107を形成する。このシード層107は、例えば、スパッタ法や無電解めっき法により形成することができる。例えば、本工程では、絶縁層30の上面30Aが平滑面であるため、その上面30Aに対してスパッタ法によりシード層107を均一に形成することができ、シード層107の上面を平滑に形成することができる。例えば、スパッタ法によりシード層107を形成する場合には、まず、絶縁層30の上面30Aとビア配線31の上端面31Aと配線層33の上面33Aとを被覆するように、それら上面30A,33A及び上端面31A上にチタン(Ti)をスパッタリングにより堆積させてTi層を形成する。その後、Ti層上に銅をスパッタリングにより堆積させてCu層を形成する。これにより、2層構造(Ti層/Cu層)のシード層107を形成することができる。なお、Ti層の厚さは例えば10〜50nm程度とすることができ、Cu層の厚さは例えば100〜500nm程度とすることができる。このように、シード層107の下層にTi層(密着層)を形成することにより、絶縁層30とシード層107との密着性を向上させることができる。なお、Ti層を窒化チタン(TiN)からなるTiN層に変更し、TiN層とCu層からなる2層構造のシード層107を形成するようにしてもよい。ここで、チタンや窒化チタンは、絶縁層30との密着性が銅よりも高く、銅よりも耐腐食性の高い金属である。
また、無電解めっき法によりシード層107を形成する場合には、例えば、無電解銅めっき法によりCu層(1層構造)からなるシード層107を形成することができる。
次いで、図5(d)に示す工程では、シード層107上に、所定の箇所に開口パターン108Xを有するレジスト層108を形成する。開口パターン108Xは、配線層40(図1参照)の形成領域に対応する部分のシード層107を露出するように形成される。このため、開口パターン108Xの一部は、配線層33の上面33Aの一部と平面視で重なるように形成される。レジスト層108の材料としては、例えば、次工程のめっき処理に対して耐めっき性がある材料を用いることができる。レジスト層108の材料としては、例えば、レジスト層103(図3(b)参照)と同様の材料を用いることができる。また、レジスト層108は、レジスト層103と同様の方法により形成することができる。本工程において、シード層107の上面が平滑面になっているため、そのシード層107上に形成されるレジスト層108にパターニング欠陥が生じることを抑制できる。すなわち、レジスト層108に開口パターン108Xを高精度に形成することができる。
次に、レジスト層108をめっきマスクとして、シード層107の上面に、そのシード層107をめっき給電層に利用する電解めっき法を施す。具体的には、レジスト層108の開口パターン108Xから露出されたシード層107の上面に電解めっき法(ここでは、電解銅めっき法)を施すことにより、そのシード層107の上面に金属層109(電解めっき金属層)を形成する。なお、金属層109の厚さは、例えば、2〜5μm程度とすることができる。
続いて、図6(a)に示す工程では、図5(d)に示したレジスト層108を例えばアルカリ性の剥離液により除去する。
次いで、金属層109をエッチングマスクとして、不要なシード層107をエッチングにより除去する。例えば、シード層107がTi層/Cu層からなる場合には、まず、硫酸過水系のエッチング液を用いたウェットエッチングによりCu層を除去する。その後、例えば、CF等のエッチングガスを用いたドライエッチングや、KOH系のエッチング液を用いたウェットエッチングにより、Ti層を除去する。本工程により、図6(b)に示すように、ビア配線31の上端面31Aと配線層33の上面33Aの一部とに接触されたシード層107と、そのシード層107上に形成された金属層109とからなる配線層40が絶縁層30の上面30Aに形成される。このように、配線層40は、セミアディティブ法によって形成される。また、配線層40とビア配線31と配線層33とは別工程で形成されるため、配線層40とビア配線31と配線層33とは一体的に形成されていない。なお、これ以降の図6(c)〜図9(c)では、シード層107と金属層109の図示を省略し、配線層40として図示する。
次に、図6(c)に示す工程では、絶縁層30の上面30A上に、配線層40の上面40Tの一部を露出する貫通孔41Xを有する絶縁層41を形成する。このとき、絶縁層41は、配線層40の上面40T及び側面40Sと配線層33の上面33Aとに沿って形成された段差を被覆するように形成されている。
例えば、絶縁層41として樹脂フィルムを用いる場合には、絶縁層30の上面30Aに樹脂フィルムを熱圧着によりラミネートし、その樹脂フィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングして絶縁層41を形成する。また、絶縁層30の上面30Aに液状又はペースト状の絶縁性樹脂をスピンコート法などにより塗布し、その絶縁性樹脂をフォトリソグラフィ法によりパターニングして絶縁層41を形成する。
なお、このような感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる絶縁層41の上面の粗度は、例えば、表面粗さRa値で2〜10nm程度とすることができる。すなわち、絶縁層41の上面は、貫通孔30Xの内側面よりも表面粗度が低く、且つ絶縁層30の上面30A(研磨面)よりも表面粗度が小さい。
次いで、図6(d)に示す工程では、図5(c)〜図6(b)に示した工程と同様に、例えばセミアディティブ法により、貫通孔41Xに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層40と電気的に接続され、絶縁層41の上面に積層された配線パターンとを有する配線層42を形成する。
次に、図7(a)に示す工程では、図6(c)に示した工程と同様に、絶縁層41上に、配線層42の上面の一部を露出する貫通孔43Xを有する絶縁層43を形成する。続いて、図5(c)〜図6(b)に示した工程と同様に、例えばセミアディティブ法により、貫通孔43Xに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層42と電気的に接続され、絶縁層43の上面43Aに積層された接続端子P2とを有する配線層44を形成する。なお、必要に応じて、接続端子P2の表面(上面及び側面、又は上面のみ)に表面処理層を形成するようにしてもよい。
以上の製造工程により、絶縁層30の上面30Aに配線構造23が形成される。
図7(b)に示す工程では、まず、回路形成面に形成された接続端子51と、その接続端子51の下面に形成された接合部材52とを有する半導体チップ50を準備する。続いて、接続端子P2上に、半導体チップ50の接続端子51をフリップチップ接合する。例えば、接合部材52がはんだ層である場合には、接続端子P2と接続端子51とを位置合わせした後に、リフロー処理を行って接合部材52(はんだ層)を溶融させ、接続端子51を接続端子P2に電気的に接続する。
次に、図7(c)に示す工程では、絶縁層43の上面43Aに、半導体チップ50を封止する封止樹脂60を形成する。封止樹脂60は、例えば、半導体チップ50の側面及び回路形成面を被覆し、接続端子51及び接合部材52の表面を被覆するように形成される。本例では、半導体チップ50の裏面を露出するように封止樹脂60が形成される。これに限らず、半導体チップ50の裏面を被覆するように封止樹脂60を形成してもよい。
例えば、封止樹脂60の材料として熱硬化性を有したモールド樹脂を用いる場合には、図7(b)に示した構造体を金型内に収容し、その金型内に圧力(例えば、5〜10MPa)を印加し、流動化したモールド樹脂を導入する。その後、モールド樹脂を180℃程度の温度で加熱して硬化させることで、封止樹脂60を形成する。なお、モールド樹脂を充填する方法としては、例えば、トランスファーモールド法、コンプレッションモールド法やインジェクションモールド法などの方法を用いることができる。
続いて、図8(a)に示す工程では、半導体チップ50及び封止樹脂60を上面側から薄化する。例えば、バックグラインド等によって、封止樹脂60の上面と半導体チップ50の裏面(ここでは、上面)とを研削することにより、半導体チップ50及び封止樹脂60を薄化する。薄化前の半導体チップ50の厚さが例えば700〜1000μm程度であるのに対し、薄化により半導体チップ50の厚さを例えば200〜300μm程度とすることができる。本工程により、封止樹脂60の上面と半導体チップ50の裏面とが略面一に形成される。
次いで、図4(b)に示した工程と同様に、支持基板105を除去する。このとき、支持基板105の極薄銅箔をウェットエッチングにより除去する際に、ビア配線31(Cu層)の下端面もエッチングされる。そこで、本工程では、ビア配線31におけるエッチング量が例えば0.5μm以下となるように、エッチング条件(エッチング液の組成等)が調整されている。例えば、エッチング液として、エッチングレートが遅いエッチング液が選択される。本工程により、図8(b)に示すように、絶縁層30の下面とビア配線31の下端面とが外部に露出される。
次に、図8(c)に示す工程では、絶縁層30の下面全面とビア配線31の下端面全面とを被覆するシード層(図示略)を形成し、そのシード層を給電層とする電解めっきを施す。例えば、シード層を無電解銅めっき法により形成し、そのシード層を給電層とする電解銅めっき法を施す。これにより、絶縁層30の下面全面とビア配線31の下端面全面とを被覆する金属層110が形成される。
続いて、金属層110の下面に、レジスト層111を形成する。レジスト層111は、配線層32(図1参照)に対応する部分の金属層110の下面を被覆するように形成される。レジスト層111の材料としては、例えば、次工程のエッチング処理に対して耐エッチング性がある材料を用いることができる。レジスト層111の材料としては、例えば、レジスト層103(図3(b)参照)と同様の材料を用いることができる。また、レジスト層111は、レジスト層103と同様の方法により形成することができる。
次いで、レジスト層111をエッチングマスクとして金属層110をエッチングし、金属層110をパターニングする。これにより、図9(a)に示すように、絶縁層30の下面に、ビア配線31の下端面と接する配線層32が形成される。本工程のエッチング処理に用いられるエッチング液としては、例えば、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液、塩化アンモニウム銅水溶液などのエッチング液を用いることができる。本例では、配線層32をサブトラクティブ法により形成したが、セミアディティブ法等の別の配線形成方法により配線層32を形成してもよい。
以上の製造工程により、配線構造23の下面に配線構造21が形成される。
次に、図9(b)に示す工程では、配線層32の下面の一部を露出させるための開口部22Xを有するソルダレジスト層22を、絶縁層30の下面に積層する。このソルダレジスト層22は、例えば、感光性のソルダレジストフィルムをラミネートし、又は液状のソルダレジストを塗布し、当該レジストを所要の形状にパターニングすることにより形成することができる。これにより、ソルダレジスト層22の開口部22Xから配線層32の下面の一部が外部接続用パッドP1として露出される。なお、必要に応じて、外部接続用パッドP1上に表面処理層を形成するようにしてもよい。
続いて、図9(c)に示す工程では、封止樹脂60と絶縁層41,43とを厚さ方向に貫通し、配線層33の上面33Aの一部を露出する貫通孔60Xを形成する。例えば、貫通孔60Xは、COレーザやUV−YAGレーザ等によるレーザ加工法によって形成することができる。次いで、貫通孔60Xをレーザ加工法によって形成した場合には、デスミア処理を行って、貫通孔60Xの底部に露出する配線層33の露出面に付着した樹脂スミアを除去する。
以上の製造工程により、図1に示した半導体パッケージ10を製造することができる。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる絶縁層30の上面30Aに凹部30Yを形成し、その凹部30YにPOP用の接続パッドとなる配線層33(パッド34)を形成した。このため、配線層33を有する半導体パッケージ10に別の半導体パッケージを接合する際に配線層33にかかる荷重を、機械的強度の高い熱硬化性樹脂からなる絶縁層30で受けることができる。これにより、配線層33に外力が加わった際に絶縁層30にクラック等の樹脂破壊が発生することを好適に抑制することができる。
(2)配線層33を、絶縁層30の上面30Aに形成された凹部30Yに収容し、絶縁層30に埋め込むようにした。これにより、絶縁層30の上面30Aに配線層33を形成する場合に比べて、配線基板20及び半導体パッケージ10全体を薄型化することができる。
また、配線層33は、別の半導体パッケージを接合する際や貫通孔60Xを形成する際に大きな負荷がかかる。このため、配線層33は、大きな負荷に耐えられる厚さが必要である。本実施形態では、配線層33を絶縁樹脂の厚さが厚く設定された絶縁層30に埋め込むようにしたため、配線層33を容易に厚く形成することができる。
(3)配線層33の側面全面及び下面全面を被覆するように絶縁層30を形成した。このため、絶縁層30の上面30Aに配線層33を形成する場合に比べて、配線層33と絶縁層30との界面を増加させることができる。これにより、例えば配線層33と絶縁層30との熱膨張係数の相違に起因する熱応力を分散させることができ、1箇所に集中する応力を減少させることができる。この結果、配線層33と絶縁層30との界面にクラックが発生することを好適に抑制できる。
(4)絶縁層30の上面30Aとビア配線31の上端面31Aと配線層33の上面33Aとを研磨面とし、それら上面30A,33A及び上端面31Aを絶縁層30の貫通孔30Xの内側面よりも平滑な面とした。このため、例えばスパッタ法により、絶縁層30の上面30Aに金属膜(例えば、シード層107)を均一に形成することができる。したがって、粗化面にシード層107を形成する場合に比べて、シード層107を薄く形成することができる。さらに、絶縁層30の上面30Aは凹凸の少ない平滑面であるため、絶縁層30の上面30Aが凹凸の大きい粗化面である場合に比べて、シード層107をエッチング除去する際の残渣の発生を抑制することができる。これらにより、絶縁層30の上面30Aに積層される配線層の微細化が進んだ場合であっても、その配線層の微細化に容易に対応することができる。
(5)絶縁層41の熱膨張係数とソルダレジスト層22の熱膨張係数と封止樹脂60の熱膨張係数とが等しくなるように調整した。これにより、例えば配線構造23を中心とした上下の物性値(熱膨張係数等)のバランスが良好となる。すなわち、半導体パッケージ10を上下方向(積層方向)に見たときに、配線構造23を中心とした物性値の分布が上下対称に近づく。このため、半導体パッケージ10に反りやうねりが発生することを好適に抑制することができる。
(6)配線構造23の最下層の配線層40を、POP用の配線層33の上面33Aと接するように、絶縁層30の上面30Aに形成した。すなわち、配線層40と配線層33とを、ビア配線等を介さずに直接接続するようにした。これにより、配線層40と配線層33との接続態様の自由度を向上させることができる。
例えば図10(a)に示すように、配線層40の下面を、配線層33のパッド34の上面全面と接するように形成することもできる。この場合の貫通孔60Xは、図10(b)に示すように、例えば、封止樹脂60と絶縁層41,43と配線層40とを厚さ方向に貫通するように形成される。このとき、図11(a)及び図11(b)に示すように、貫通孔60Xの底部において、配線層40(パッド40A)の一部が貫通孔60X内に突出していてもよい。例えば、この場合の配線層40は、貫通孔60Xの底部において、貫通孔60X内にリング状に突出するように形成される。このため、図11(b)に示すように、貫通孔60Xから配線層40の一部が露出される。これら図10及び図11に示した例では、図2に示したパッド35や、図10(a)及び図11(a)に示した回路パターン36を省略することが可能となるため、配線基板20の小型化に貢献することができる。また、貫通孔60X内に貫通電極が形成される場合には、その貫通電極と配線層40とを直接接続させることもできる。
また、図12〜図14に示すように、配線層40のパッド40A(図11参照)を省略し、配線層40の回路パターン40Bの下面を、配線層33の上面と接するように形成することもできる。例えば、配線層40(回路パターン40B)の下面を、配線層33のパッド34,35及び回路パターン36のいずれかの上面の一部と接するように形成することができる。この場合には、回路パターン36よりも幅の狭い回路パターン40Bの一部と配線層33とが接触されるため、その接触面積は小さくなる。但し、平面形状の大きいパッド40A(図11参照)を省略できるため、配線基板20の小型化に貢献することができる。
例えば、図12(a)及び図12(b)に示すように、配線層40(回路パターン40B)の下面を、配線層33のパッド34の上面の一部と接するように形成してもよい。本変形例の配線層40は、その一部が貫通孔60Xの底部に露出されている。但し、貫通孔60Xの底部に配線層40が露出されていなくてもよい。なお、この場合には、図2に示したパッド35や図12(a)に示した回路パターン36を省略することもできる。
また、図13に示すように、配線層40(回路パターン40B)の下面を、配線層33のパッド35の上面の一部と接するように形成することもできる。
あるいは、図14(a)及び図14(b)に示すように、配線層40(回路パターン440B)の下面を、配線層33の回路パターン36の上面の一部と接するように形成することもできる。例えば図14(a)に示すように、回路パターン36を横断するように回路パターン40Bを形成し、その横断する部分で回路パターン40Bの下面と回路パターン36の上面とを接続してもよい。なお、この場合には、図2に示したパッド35を省略することもできる。
以上説明したように、ビア配線等を介さずに配線層40と配線層33とを直接接続したことにより、配線層40と配線層33との接続態様を種々の接続態様から選択することができる。
(第2実施形態)
以下、図15〜図18に従って第2実施形態を説明する。先の図1〜図14に示した部材と同一の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
図15に示すように、半導体パッケージ10Aでは、接続パッドP3となる配線層62と配線層33とを電気的に接続する貫通電極61が貫通孔60Xに充填されている。この貫通電極61は、封止樹脂60と絶縁層41,43とを厚さ方向に貫通するように形成されている。
封止樹脂60の上面には、貫通電極61を介して配線層33と電気的に接続された配線層62が形成されている。配線層62は、例えば、貫通電極61と一体に形成されている。このとき、配線層62は、他の半導体パッケージ70(図16参照)と電気的に接続される接続パッドP3として機能する。このように、半導体パッケージ10Aでは、POP用の配線層33(パッド34)が、貫通電極61及び配線層62(接続パッドP3)を介して、他の配線基板(半導体パッケージ)や半導体チップなどの電子部品と電気的に接続される。
なお、必要に応じて、接続パッドP3の表面(上面及び側面、又は上面のみ)に表面処理層を形成するようにしてもよい。この表面処理層としては、例えば、外部接続用パッドP1上に形成される表面処理層と同様のものを用いることができる。
接続パッドP3は、例えば、平面視でペリフェラル状に配置されている。各接続パッドP3の平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。例えば、各接続パッドP3の平面形状は、直径が300〜500μm程度の円形状とすることができる。
次に、図16に従って、半導体装置11の構造について説明する。
半導体装置11は、半導体パッケージ10Aと、その半導体パッケージ10Aに接合された半導体パッケージ70と、半導体パッケージ10A,70間に形成された封止樹脂95と、外部接続端子96とを有している。
半導体パッケージ70は、配線基板71と、その配線基板71にフリップチップ実装された1つ又は複数の半導体チップ80と、配線基板71と半導体チップ80との間に形成されたアンダーフィル樹脂82とを有している。
配線基板71は、コア基板72と、コア基板72に設けられた貫通電極73と、最下層の配線層74と、最上層の配線層75と、ソルダレジスト層76,77とを有している。コア基板72は、配線基板71の厚さ方向の中心付近に設けられている。コア基板72には、所要の箇所(図16では2箇所)に、コア基板72の上面72Aから下面72Bまでを貫通する貫通孔72Xが設けられている。貫通孔72X内には、コア基板72を厚さ方向に貫通する貫通電極73が形成されている。
コア基板72の下面72Bには配線層74が形成され、コア基板72の上面72Aには配線層75が形成されている。これら配線層74,75は貫通電極73を介して相互に電気的に接続されている。ソルダレジスト層76は、配線層74の一部を覆うようにコア基板72の下面72Bに積層されている。ソルダレジスト層76には、配線層74の一部を接続パッドP5として露出させるための開口部76Xが形成されている。この接続パッドP5は、半導体パッケージ10Aに形成された接続パッドP3の各々に対向するように設けられている。
一方、ソルダレジスト層77は、配線層75の一部を覆うようにコア基板72の上面72Aに積層されている。ソルダレジスト層77には、配線層75の一部を接続パッドP6として露出させるための開口部77Xが形成されている。
半導体チップ80は、その回路形成面(図16では、下面)に配設されたバンプ81を接続パッドP6に接合することにより、バンプ81を介して配線層75と電気的に接続されている。アンダーフィル樹脂82は、配線基板71と半導体チップ80との隙間を充填するように設けられている。
半導体パッケージ10Aの接続パッドP3上には、はんだボール90が接合されている。はんだボール90は、半導体パッケージ10Aと半導体パッケージ70との間に介在して設けられ、その一端が接続パッドP3に接合され、他端が接続パッドP5に接合されている。はんだボール90は、半導体パッケージ10Aと半導体パッケージ70とを接続(接合)する接続端子として機能する。
このように、半導体パッケージ10Aと半導体パッケージ70とがはんだボール90を介して積層接合され、POP構造の半導体装置11が形成されている。
半導体パッケージ10Aと半導体パッケージ70との間の空間には、封止樹脂95が充填されている。この封止樹脂95によって、半導体パッケージ70が半導体パッケージ10Aに対して固定されるとともに、配線基板20に実装された半導体チップ50が封止される。すなわち、封止樹脂95は、半導体パッケージ10Aと半導体パッケージ70とを接着する接着剤として機能するとともに、半導体チップ50を保護する保護層として機能する。さらに、封止樹脂95を設けたことにより、半導体装置11全体の機械的強度を高めることができる。
なお、封止樹脂95の材料としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの絶縁性樹脂、又はこれら樹脂にシリカやアルミナ等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。また、封止樹脂95としては、例えば、モールド樹脂やアンダーフィル材を用いることができる。
外部接続端子96は、配線基板20の外部接続用パッドP1上に形成されている。この外部接続端子96は、例えば、図示しないマザーボード等の実装基板に設けられたパッドと電気的に接続される接続端子である。外部接続端子96としては、例えば、はんだボールやリードピンを用いることができる。なお、本例では、外部接続端子96として、はんだボールを用いている。
次に、図17に従って、半導体パッケージ10Aの製造方法について説明する。この半導体パッケージ10Aの製造方法は、図9(c)に示した工程の後に以下の工程を実施する。
次に、図17(a)に示す工程では、図5(c)に示した工程と同様に、貫通孔60Xの内面を含む封止樹脂60の表面全面と、貫通孔60Xから露出する配線層33の上面33A全面と、半導体チップ50の裏面全面とを被覆するシード層112を形成する。シード層112は、例えば、スパッタ法や無電解めっき法により形成することができる。シード層112としては、例えば、2層構造(Ti層/Cu層)や1層構造(Cu層)のシード層を採用することができる。
続いて、図5(d)に示す工程と同様に、シード層112上に、配線層62(図15参照)の形成領域に対応する部分のシード層112を露出する開口パターン113Xを有するレジスト層113を形成する。次いで、レジスト層113をめっきマスクとして、シード層112をめっき給電層に利用する電解めっき法(ここでは、電解銅めっき法)を施す。これにより、シード層112よりも内側の貫通孔60Xを充填する金属層114が形成され、金属層114上及びシード層112上に金属層115が形成される。続いて、レジスト層113を例えばアルカリ性の剥離液により除去した後に、金属層115をマスクとして不要なシード層112をエッチングにより除去する。これにより、図17(b)に示すように、貫通孔60Xの内側面を被覆するシード層112と金属層114とによって構成された貫通電極61が貫通孔60X内に形成される。また、封止樹脂60の上面に形成されたシード層112と金属層115とによって構成され、接続パッドP3として機能する配線層62が封止樹脂60上に形成される。
以上の製造工程により、図15に示した半導体パッケージ10Aを製造することができる。
次に、図18に従って、半導体装置11の製造方法について説明する。
まず、図18(a)に示す工程では、配線基板71を準備する。続いて、半導体パッケージ10Aの接続パッドP3上又は配線基板71の接続パッドP5上に、はんだボール90を搭載(接合)する。例えば、接続パッドP5上に、適宜フラックスを塗布した後、はんだボール90を搭載し、230〜260℃程度の温度でリフローして固定する。その後、フラックスを塗布した場合には、表面を洗浄してフラックスを除去する。次いで、半導体パッケージ10Aの上方に、はんだボール90が搭載された配線基板71を位置決めし、接続パッドP3上にはんだボール90を接合する。具体的には、まず、接続パッドP3に適宜フラックスを塗布する。その後、配線基板71を、はんだボール90を間に挟んだ状態で半導体パッケージ10Aの上に配置し、それら半導体パッケージ10A及び配線基板71をリフロー炉で230〜260℃程度の温度で加熱する。これにより、はんだボール90が溶融し、はんだボール90が接続パッドP3に接合される。これにより、はんだボール90を介して接続パッドP3と接続パッドP5とが電気的に接続されるとともに、はんだボール90を介して配線基板71が半導体パッケージ10A上に固定される。
ここで、本工程において半導体パッケージ10Aの接続パッドP3に印加される荷重は、半導体チップ50をフリップチップ実装する際に接続端子P2に印加される荷重よりも大きくなる。このため、接続パッドP3及び配線層33の荷重を受ける絶縁層にクラック等の樹脂破壊が発生しやすくなる。これに対し、本実施形態では、感光性樹脂よりも機械的強度の高い封止樹脂60上に接続パッドP3が形成され、感光性樹脂よりも機械的強度の高い絶縁層30に配線層33が形成されている。このため、配線基板71を接合する際に接続パッドP3及び配線層33にかかる荷重を、機械的強度の高い封止樹脂60及び絶縁層30で受けることができる。これにより、半導体パッケージ10Aの上に配線基板71を接合する際に、封止樹脂60及び絶縁層30にクラック等の樹脂破壊が発生することを好適に抑制できる。
次に、図18(b)に示す工程では、図7(c)に示した工程と同様に、半導体パッケージ10Aと配線基板71との間の空間を充填するように封止樹脂95を形成する。この封止樹脂95によって、半導体パッケージ10Aと配線基板71とが強固に固定される。
続いて、配線基板71の接続パッドP6上に、半導体チップ80のバンプ81をフリップチップ接合する。その後、フリップチップ接合された半導体チップ80と配線基板71との間に、アンダーフィル樹脂82を充填し、そのアンダーフィル樹脂82を硬化する。
以上の製造工程により、半導体パッケージ70が製造され、その半導体パッケージ70が半導体パッケージ10A上に積層接合されたことになる。
その後、半導体パッケージ10Aの外部接続用パッドP1上に外部接続端子96(図16参照)を形成する。以上の製造工程により、図16に示した半導体装置11を製造することができる。
以上説明した本実施形態によれば、第1実施形態の(1)〜(6)の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
(7)感光性樹脂を主成分とする絶縁層41よりも機械特性の高い封止樹脂60の上面に接続パッドP3を形成し、別の半導体パッケージ70を接続パッドP3と貫通電極61を介してPOP用の配線層33(パッド34)に電気的に接続するようにした。このため、半導体パッケージ10Aの接続パッドP3に別の半導体パッケージ70を接合する際にPOP用の配線層33(パッド34)にかかる荷重を、絶縁層30だけでなく、機械的強度の高い封止樹脂60でも受けることができる。これにより、配線層33(パッド34)にかかる荷重を封止樹脂60にも分散することができ、配線層33(パッド34)に外力が加わった際に絶縁層30にクラック等の樹脂破壊が発生することを更に抑制することができる。
(他の実施形態)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・図10〜図14に示した変形例の半導体パッケージ10に、貫通孔60X内に充填された貫通電極61と、封止樹脂60の上面に形成された配線層62とを設けるようにしてもよい。
・上記第2実施形態では、接続パッドP3となる配線層62と配線層33とを電気的に接続する貫通電極61を、貫通孔60Xを充填するように形成した。
これに限らず、例えば図19に示すように、貫通孔60Xの内面(貫通孔60Xの内側面及び貫通孔60Xの底部に露出する配線層33の上面33A)に沿って形成された貫通電極63を介して、接続パッドP3と配線層33とを電気的に接続するようにしてもよい。このとき、図中右側に示すように、貫通孔60Xの内側面に形成された部分よりも、貫通孔60Xの底部に形成された部分が厚くなるように貫通電極63を形成してもよい。なお、この場合の接続パッドP3(配線層62)は、封止樹脂60の上面に、例えば平面視略環状(リング状)に形成される。
・図20に示すように、配線層33(パッド34)に、他の半導体パッケージ120に形成された接続端子121を接続するようにしてもよい。これにより、半導体パッケージ10上に、半導体パッケージ120が積層接合される。このとき、配線層33(パッド34)と接続端子121との間に、導電性接着剤やはんだ層等が介在していてもよい。なお、半導体パッケージ120としては、半導体チップが搭載された配線基板でも良いし、機能素子でもよい。
・上記各実施形態の配線構造21における配線層32、ビア配線31及び絶縁層30の層数や配線の取り回しなどは様々に変形・変更することが可能である。例えば、絶縁層30の下面に配線層と絶縁層とを複数層積層するようにしてもよい。
例えば図21に示すように、配線構造21において、絶縁層30の下面に、配線層32と、絶縁層134と、配線層135と、絶縁層136と、配線層137とを順に積層するようにしてもよい。この場合のソルダレジスト層22は、配線構造21の最下層の配線層137の一部を被覆するように、配線構造21の最下層の絶縁層136の下面に積層される。そして、ソルダレジスト層22には、最下層の配線層137の一部を外部接続用パッドP1として露出させるための開口部22Xが形成されている。
・上記各実施形態の配線構造23における配線層40,42,44及び絶縁層41,43の層数や配線の取り回しなどは様々に変形・変更することが可能である。
・上記各実施形態では、半導体チップ50の裏面を露出するように封止樹脂60を形成した。これに限らず、半導体チップ50の裏面を被覆するように封止樹脂60を形成してもよい。
・上記各実施形態の半導体パッケージ10,10Aでは、配線基板20に半導体チップ50を実装するようにした。これに限らず、例えば、半導体チップ50の代わりに、チップコンデンサ、チップ抵抗やチップインダクタ等のチップ部品や水晶振動子などの電子部品を配線基板20に実装するようにしてもよい。
・また、半導体チップ50、チップ部品及び水晶振動子などの電子部品の実装の形態(例えば、フリップチップ実装、ワイヤボンディング実装、はんだ実装又はこれらの組み合わせ)などは様々に変形・変更することが可能である。
・上記第2実施形態の半導体装置11における封止樹脂95を省略してもよい。
・上記第2実施形態では、半導体パッケージ10Aと半導体パッケージ70とを接続する接続端子としてはんだボール90を用いるようにした。これに限らず、例えば、柱状の接続端子である金属ポストや、スプリング性を有した接続端子(スプリング接続端子)等を、半導体パッケージ10と半導体パッケージ70とを接続する接続端子として用いるようにしてもよい。
・上記第2実施形態の配線基板71において、最外層の配線層74,75よりも内層の構造については特に限定されない。すなわち、配線基板71は、少なくとも、最外層の配線層74,75が基板内部を通じて相互に電気的に接続された構造を有していれば十分であるため、最外層の配線層74,75よりも内層の構造については特に限定されない。例えば、コア基板72の上面72A及び下面72Bに、所要数の配線層と絶縁層とを積層するようにしてもよい。あるいは、配線基板71を、コア基板72を含まないコアレス基板としてもよい。
・上記各実施形態の半導体パッケージ10,10A,70に形成された貫通孔の断面形状は特に限定されない。例えば、半導体パッケージ10,10A,70に形成された貫通孔をストレート形状(断面視略矩形状)に形成するようにしてもよい。
・上記各実施形態では、図8(b)に示した工程において支持基板105を除去した後に、絶縁層30の下面に配線層32を形成した。これに限らず、例えば、絶縁層30の下面に形成された支持基板105を除去せずに、その支持基板105をパターニングして配線層32を形成するようにしてもよい。
・上記各実施形態の半導体パッケージ10,10Aの製造方法において、半導体チップ50及び封止樹脂60を上面側から薄化する工程を省略してもよい。
・上記各実施形態の半導体パッケージ10,10Aの製造方法において、貫通孔60Xは、封止樹脂60を形成した後であればいつ形成してもよい。例えば、半導体チップ50及び封止樹脂60を上面側から薄化した直後に、その薄化後の封止樹脂60と絶縁層43,41とを厚さ方向に貫通する貫通孔60Xを形成するようにしてもよい。
・上記各実施形態の半導体パッケージ10,10Aの製造方法において、ソルダレジスト層22は、最下層の配線層32を形成した後であればいつ形成してもよい。例えば、貫通電極61及び配線層62を形成した後にソルダレジスト層22を形成するようにしてもよい。
・上記第2実施形態及び上記各変形例では、半導体パッケージ10,10A上に、半導体パッケージ70,120を積層接合するようにした。これに限らず、例えば、半導体パッケージ70,120の代わりに半導体チップ等の電子部品を、半導体パッケージ10,10Aの接続パッドP3に接続するようにしてもよい。電子部品としては、例えば、チップコンデンサ、チップ抵抗やチップインダクタ等のチップ部品や水晶振動子等を挙げることができる。
・上記各実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
10,10A 半導体パッケージ
11 半導体装置
20 配線基板
21 配線構造
22 ソルダレジスト層(最外絶縁層)
23 配線構造
30 絶縁層
30X 貫通孔
30Y 凹部
31 ビア配線
32 配線層
33 配線層
40 配線層
41 絶縁層
42 配線層
43 絶縁層(最上層の絶縁層)
44 配線層(最上層の配線層)
50 半導体チップ
60 封止樹脂
60X 貫通孔
61 貫通電極
62 配線層
70 半導体パッケージ
90 はんだボール(接続端子)
P2 接続端子(パッド)
P3 接続パッド

Claims (12)

  1. 熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる第1絶縁層と、
    前記第1絶縁層の上面に形成された凹部と、
    前記第1絶縁層から露出された上面を有し、前記凹部に形成された第1配線層と、
    前記第1絶縁層を厚さ方向に貫通し、前記第1絶縁層から露出された上端面を有するビア配線と、
    前記ビア配線の上端面及び前記第1配線層の上面に接するように、前記第1絶縁層の上面に形成された第2配線層と、
    感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなり、前記第2配線層の一部を被覆するとともに、前記第1絶縁層の上面に形成された第2絶縁層と、を有し、
    前記第1絶縁層の上面と前記第1配線層の上面と前記ビア配線の上端面とが研磨面であり、
    前記第1配線層と前記第2配線層の接続部は、前記第1配線層の上面と前記第2配線層の上面及び側面とによって形成される段差を有し、
    前記第2絶縁層は、前記段差を被覆するように形成されていることを特徴とする配線基板。
  2. 前記第2配線層と前記第2絶縁層とを含み、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる絶縁層と配線層とを複数層有する配線構造と、
    前記ビア配線の下端面に接するように、前記第1絶縁層の下面に形成された第3配線層と、
    感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなり、前記第3配線層の一部を被覆するように前記第1絶縁層の下面に形成された最外絶縁層と、を有し、
    前記配線構造の最上層の配線層は、電子部品と接続されるパッドを有することを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
  3. 熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる第1絶縁層と、
    前記第1絶縁層の上面に形成された凹部と、
    前記第1絶縁層から露出された上面を有し、前記凹部に形成された第1配線層と、
    前記第1絶縁層を厚さ方向に貫通し、前記第1絶縁層から露出された上端面を有するビア配線と、
    感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる絶縁層と配線層とを複数層有し、前記第1絶縁層の上面に積層された配線構造と、
    前記配線構造の最上層の配線層に接続された電子部品と、
    前記電子部品を封止する封止樹脂と、を有し、
    前記配線構造は、
    前記ビア配線の上端面及び前記第1配線層の上面に接するように、前記第1絶縁層の上面に形成された第2配線層と、
    感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなり、前記第2配線層の一部を被覆するとともに、前記第1絶縁層の上面に形成された第2絶縁層と、を有し、
    前記第1絶縁層の上面と前記第1配線層の上面と前記ビア配線の上端面とが研磨面であり、
    前記第1配線層と前記第2配線層の接続部は、前記第1配線層の上面と前記第2配線層の上面及び側面とによって形成される段差を有し、
    前記第2絶縁層は、前記段差を被覆するように形成されていることを特徴とする半導体パッケージ。
  4. 前記封止樹脂と前記配線構造の絶縁層とを厚さ方向に貫通して、前記第1配線層の上面の一部を露出する貫通孔を有することを特徴とする請求項3に記載の半導体パッケージ。
  5. 前記貫通孔内に形成され、前記第1配線層と接続された貫通電極と、
    前記封止樹脂の上面に形成され、前記貫通電極を介して前記第1配線層と接続された接続パッドと、を有することを特徴とする請求項4に記載の半導体パッケージ。
  6. 前記電子部品は、前記最上層の配線層にフリップチップ実装された半導体チップであり、
    前記封止樹脂は、前記半導体チップの回路形成面及び側面を被覆し、前記半導体チップの回路形成面とは反対側の裏面を露出するように形成され、
    前記封止樹脂の上面と前記半導体チップの裏面とは面一になるように形成されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の半導体パッケージ。
  7. 前記ビア配線の下端面に接するように、前記第1絶縁層の下面に形成された第3配線層と、
    感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなり、前記第3配線層の一部を被覆するように前記第1絶縁層の下面に形成された最外絶縁層と、を有し、
    前記第1絶縁層の熱膨張係数と前記封止樹脂の熱膨張係数と前記最外絶縁層の熱膨張係数とが等しくなるように調整されていることを特徴とする請求項3〜6のいずれか一項に記載の半導体パッケージ。
  8. 請求項4〜7のいずれか一項に記載の半導体パッケージと、
    前記半導体パッケージの上に接続端子を介して積層された他の半導体パッケージと、
    を有することを特徴とする半導体装置。
  9. 熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上面に形成された凹部と、前記第1絶縁層から露出された上面を有し、前記凹部に形成された第1配線層とを有する構造体を支持基板上に形成する工程と、
    前記第1絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
    前記貫通孔を充填するとともに、前記第1絶縁層の上面及び前記第1配線層の上面を被覆する導電層を形成する工程と、
    前記第1絶縁層の上面から突出した前記導電層と前記第1絶縁層の上面の一部と前記第1配線層の上面の一部とを研磨することにより、前記第1絶縁層の上面に露出する上端面を有するビア配線を前記貫通孔内に形成する工程と、
    前記第1絶縁層の上面に、前記ビア配線の上端面及び前記第1配線層の上面と接する第2配線層を形成する工程と、
    前記第1絶縁層の上面に、前記第2配線層の一部を被覆するとともに、前記第1配線層の上面と前記第2配線層の上面及び側面とによって形成される段差を被覆するように、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる第2絶縁層を形成する工程と、
    を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
  10. 熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上面に形成された凹部と、前記第1絶縁層から露出された上面を有し、前記凹部に形成された第1配線層とを有する構造体を支持基板上に形成する工程と、
    前記第1絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
    前記貫通孔を充填するとともに、前記第1絶縁層の上面及び前記第1配線層の上面を被覆する導電層を形成する工程と、
    前記第1絶縁層の上面から突出した前記導電層と前記第1絶縁層の上面の一部と前記第1配線層の上面の一部とを研磨することにより、前記第1絶縁層の上面に露出する上端面を有するビア配線を前記貫通孔内に形成する工程と、
    前記第1絶縁層の上面に、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる絶縁層と配線層とを複数層有する配線構造を積層する工程と、
    前記配線構造の最上層の配線層に電子部品を接続する工程と、
    前記配線構造の最上層の絶縁層の上面に、前記電子部品を封止する封止樹脂を形成する工程と、を有し、
    前記配線構造を積層する工程は、
    前記第1絶縁層の上面に、前記ビア配線の上端面及び前記第1配線層の上面と接する第2配線層を形成する工程と、
    前記第1絶縁層の上面に、前記第2配線層の一部を被覆するとともに、前記第1配線層の上面と前記第2配線層の上面及び側面とによって形成される段差を被覆するように、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなる第2絶縁層を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  11. 前記封止樹脂及び前記電子部品を上面側から薄化する工程と、
    薄化後の前記封止樹脂と前記配線構造の絶縁層とを厚さ方向に貫通し、前記第1配線層の上面の一部を露出する貫通孔を形成する工程と、
    を有することを特徴とする請求項10に記載の半導体パッケージの製造方法。
  12. 前記支持基板を除去する工程と、
    前記第1絶縁層の下面に、前記ビア配線の下端面と接する第3配線層を形成する工程と、
    前記第1絶縁層の下面に、感光性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂からなり、前記第3配線層の一部を被覆する最外絶縁層を形成する工程と、
    を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の半導体パッケージの製造方法。
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