JP6158676B2 - 配線基板、半導体装置及び配線基板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、配線基板、半導体装置及び配線基板の製造方法に関するものである。
従来、半導体チップ等の電子部品が搭載される配線基板として、配線パターンを高密度化するため、ビルドアップ法によりコア基板の上下両面に複数の配線層及び絶縁層を積層したビルドアップ配線基板が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような配線基板の製造方法の一例を以下に説明する。
図24に示すように、まず、配線基板に対応する構造体が形成される領域A10を多数有する大判のコア基板110を準備し、そのコア基板110の各領域A10に配線基板に対応する構造体を製造する。例えば、コア基板110上に、配線層111と、絶縁層112と、配線層113と、絶縁層114と、配線層115とを順に積層した構造体を製造する。このとき、絶縁層112には、切断位置A11におけるコア基板110の上面110Aを露出する開口部112Xが形成されている。また、絶縁層114には、切断位置A11におけるコア基板110の上面110Aを露出する開口部114Xが形成されている。続いて、上記構造体を、切断位置A11に沿ってダイシングブレード等で切断して個片化することにより、多数個の配線基板を一括して製造する。
ここで、開口部112X,114Xを形成せずに、切断位置A11におけるコア基板110上に絶縁層112,114を積層した状態でダイシングを行った場合には、以下の問題が生じる。すなわち、ダイシング工程中にかかるストレスに起因して、コア基板110と絶縁層112との間、及び絶縁層112と絶縁層114との間で剥離が生じやすくなる。これに対し、図24に示した構造、つまり切断位置A11におけるコア基板110上に絶縁層112,114を積層していない構造とすることにより、ダイシング工程中にコア基板110と絶縁層112との間、及び絶縁層112と絶縁層114との間で剥離が生じることを抑制することができる。
特開平10−135157号公報
ところが、上記構造では、フィラーを含有した熱硬化性樹脂からなるコア基板110上に、感光性樹脂からなる絶縁層112,114を形成した場合に、以下の問題が発生することが、本発明者らの鋭意研究により分かってきた。
詳述すると、図25(a)に示すように、コア基板110上に、配線層111を被覆するように絶縁層112を形成し、フォトリソグラフィ法により絶縁層112を露光・現像して開口部112Xを形成する。すると、図25(a)に示すように、開口部112Xが、その開口部112Xの底部である下側(コア基板110側)から上側に向かうに連れて径が小さくなる逆テーパ状に形成されてしまう。このように開口部112Xが逆テーパ状に形成されるのは、例えば、コア基板110の上面110Aに露出するフィラーの表面で露光時の光が乱反射を起こすためと考えられる。開口部112Xが逆テーパ状に形成されると、図25(a)に示した構造体の表面全面にシード層をスパッタ法により形成した場合には、図25(b)に示すように、開口部112Xの内側面全面にシード層113Aを形成することができないという問題が生じる。すなわち、シード層113Aは、絶縁層112の上面と、逆テーパ状に形成された開口部112Xの内側面と、開口部112Xの底部に露出したコア基板110の上面110Aとを連続的に被覆することができない。このようなシード層113Aをめっき給電層とする電解めっき法により配線層113を形成すると、給電不良が生じ、めっき層が形成されないといっためっき不良が生じる。
本発明の一観点によれば、熱硬化性樹脂を主成分とする第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上面に積層された第1配線層と、前記第1絶縁層の上面に積層された、感光性樹脂を主成分とする第2絶縁層と、前記第2絶縁層の上面に積層され、前記第1配線層と電気的に接続される第2配線層と、前記第2絶縁層の上面に積層された、感光性樹脂を主成分とする第3絶縁層と、を有し、前記第2絶縁層の外側面は、前記第1絶縁層の外側面と面一になるように形成され、前記第3絶縁層の外側面が前記第2絶縁層の外側面から内側に後退して形成されており、前記第2絶縁層の外側面と接する前記第2絶縁層の上面が外部に露出されている。
本発明の一観点によれば、めっき不良の発生を抑制することができるという効果を奏する。
(a)は、第1実施形態の配線基板を示す概略断面図、(b)は、(a)に示した配線基板の一部を拡大した拡大断面図。 感光性樹脂を主成分とする絶縁層を示す概略平面図。本図では、配線層の図示を省略している。 第1実施形態の半導体装置を示す概略断面図。 (a)〜(d)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(c)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R1を拡大した拡大断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R2を拡大した拡大断面図。 (a)、(b)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R3を拡大した拡大断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R4を拡大した拡大断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R5を拡大した拡大断面図。 第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。 (a)〜(c)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図。なお、(a)〜(c)は、図11(a)の領域R5に対応する部分を拡大した拡大断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R6を拡大した拡大断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R7を拡大した拡大断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R8を拡大した拡大断面図。 (a)は、第1実施形態の配線基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は、(a)の領域R9を拡大した拡大断面図。 第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す概略断面図。 変形例の配線基板を示す概略断面図。 第2実施形態の配線基板を示す概略断面図。 (a)は、変形例の配線基板を示す概略断面図、(b)は、(a)の一部を拡大した拡大断面図。 変形例の配線基板を示す概略断面図。 変形例の配線基板を示す概略断面図。 従来の配線基板を示す概略断面図。 (a)、(b)は、従来の配線基板の問題点を示す説明図。
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、特徴を分かりやすくするために便宜上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省略している。
(第1実施形態)
以下、図1〜図18に従って第1実施形態を説明する。
図1(a)に示すように、配線基板10は、配線構造11と、配線構造11の一方の側(ここでは、上側)に積層された配線構造12と、配線構造11の他方の側(ここでは、下側)に積層されたソルダレジスト層13とを有している。配線基板10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、配線基板10の平面形状は、40mm×40mm程度の正方形状とすることができる。
まず、配線構造11の構造について説明する。
配線構造11は、配線構造12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11の厚さ方向の略中心部には、コア基板20が設けられている。コア基板20としては、例えば、補強材であるガラスクロス(ガラス織布)にエポキシ系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基板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。また、熱硬化性の絶縁性樹脂としてはエポキシ系樹脂に限らず、例えば、ポリイミド系樹脂やシアネート系樹脂などの樹脂材を用いることができる。コア基板20の厚さは、例えば200〜1000μm程度とすることができる。
コア基板20には、所要の箇所(図1(a)では3箇所)に貫通孔20Xが設けられている。貫通孔20Xは、コア基板20の上面20Aから下面20Bまでを貫通するように形成されている。貫通孔20Xは、図示は省略するが、例えば平面視略円形状に形成されている。その貫通孔20Xの直径は、例えば100〜500μm程度とすることができる。貫通孔20Xのピッチは、例えば200〜1000μm程度とすることができる。
貫通孔20Xの内側面には、コア基板20を厚さ方向に貫通する貫通電極21が形成されている。貫通孔20Xの中心部(つまり、貫通電極21よりも内側の貫通孔20X)には、樹脂22が充填されている。貫通電極21の材料としては、例えば銅(Cu)や銅合金を用いることができる。樹脂22の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。
コア基板20の上面20Aには配線層23が形成され、コア基板20の下面20Bには配線層24が形成されている。これら配線層23,24は上記貫通電極21を介して相互に電気的に接続されている。なお、配線層23,24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23,24の厚さは、例えば15〜35μm程度とすることができる。配線層23,24のライン/スペース(L/S)は、例えば20μm/20μm程度とすることができる。
コア基板20の上面20Aには、絶縁層31と、配線層32と、絶縁層33と、配線層34と、絶縁層35と、ビア配線36が順に積層されている。絶縁層31,33,35の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの絶縁性樹脂を主成分とする熱硬化性の絶縁性樹脂を用いることができる。これら絶縁層31,33,35は、例えば、シリカ(SiO)やアルミナ(Al)等のフィラーを含有していてもよい。配線層32,34及びビア配線36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。また、絶縁層31,33,35の厚さは、例えば20〜45μm程度とすることができる。配線層32,34の厚さは、例えば15〜35μm程度とすることができる。配線層32,34のライン/スペースは、例えば20μm/20μm程度とすることができる。
絶縁層31は、コア基板20の上面20Aに、配線層23を被覆するように形成されている。絶縁層31には、所要の箇所に、当該絶縁層31を厚さ方向に貫通して配線層23の上面を露出する貫通孔31Xが形成されている。貫通孔31Xは、図1(a)において下側(コア基板20側)から上側(配線構造12側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。すなわち、貫通孔31Xは、当該貫通孔31Xの底部である下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔31X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔31Xの上側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
配線層32は、絶縁層31の上面に積層されている。配線層32は、配線層23と電気的に接続されている。この配線層32は、貫通孔31X内に充填されたビア配線と、絶縁層31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33は、絶縁層31の上面に、配線層32を被覆するように形成されている。絶縁層33には、所要の箇所に、当該絶縁層33を厚さ方向に貫通して配線層32の上面を露出する貫通孔33Xが形成されている。貫通孔33Xは、図1(a)において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔33X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔33Xの上側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
配線層34は、絶縁層33の上面に積層されている。配線層34は、配線層32と電気的に接続されている。この配線層34は、貫通孔33X内に充填されたビア配線と、絶縁層33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35は、絶縁層33の上面に、配線層34を被覆するように形成されている。絶縁層35には、当該絶縁層35の上面35Aの所要の箇所に開口し、当該絶縁層35を厚さ方向に貫通して配線層34の上面を露出する貫通孔35Xが形成されている。貫通孔35Xは、図1(a)において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔35X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔35Xの上側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
図1(b)に示すように、絶縁層35の上面35Aは、凹凸が少ない平滑面(低粗度面)である。例えば、絶縁層35の上面35Aは、貫通孔35Xの内側面よりも表面粗度が低くなっている。但し、絶縁層35の上面35Aには、微細な凹部35Yが多数形成されている。凹部35Yの平面形状及び断面形状は任意の形状とすることができる。例えば、凹部35Yの平面形状を略円形状とし、凹部35Yの断面形状を略半円状とすることができる。この場合の凹部35Yの直径は例えば0.1〜2μm程度とすることができ、凹部35Yの深さは例えば0.1〜2μm程度とすることができる。
ここで、絶縁層35の上面35A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35X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35X内には、配線層34と上記絶縁層35の上面35A上に形成された配線層50とを電気的に接続するビア配線36が形成されている。このビア配線36は、絶縁層35を厚さ方向に貫通するように形成されている。ビア配線36は、貫通孔35Xと同様に、図1(a)において下側(配線層34側)から上側(配線層50側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、ビア配線36は、上端面36Aが下端面よりも大径となる略逆円錐台形状に形成されている。ビア配線36の上端面36Aは、絶縁層35から露出されている。例えば、ビア配線36の上端面36Aは、絶縁層35の上面35Aと略面一に形成されている。そして、ビア配線36の上端面36Aは上記配線層50に直接接合されている。なお、ビア配線36の上端面36Aの直径は例えば60〜70μm程度とすることができる。ビア配線36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。
図1(a)に示すように、コア基板20の下面20Bには、絶縁層41と、配線層42と、絶縁層43と、配線層44と、絶縁層45と、配線層46とが順に積層されている。絶縁層41,43,45の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの絶縁性樹脂を主成分とする熱硬化性の絶縁性樹脂を用いることができる。これら絶縁層41,43,45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。配線層42,44,46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。また、絶縁層41,43,45の厚さは、例えば20〜45μm程度とすることができる。配線層42,44,46の厚さは、例えば15〜35μm程度とすることができる。配線層42,44,46のライン/スペースは、例えば20μm/20μm程度とすることができる。
絶縁層41は、コア基板20の下面20Bに、配線層24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24の下面を露出する貫通孔41Xが形成されている。貫通孔41Xは、当該貫通孔41Xの底部である上側(コア基板20側)から下側(ソルダレジスト層13側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔41X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大径となる円錐台形状に形成されている。貫通孔41Xの下側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
配線層42は、絶縁層41の下面に積層されている。配線層42は、配線層24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の下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の下面に、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の下面を露出する貫通孔43Xが形成されている。貫通孔43Xは、図1(a)において上側から下側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔43X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大径となる円錐台形状に形成されている。貫通孔43Xの下側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
配線層44は、絶縁層43の下面に積層されている。配線層44は、配線層42と電気的に接続されている。この配線層44は、貫通孔43X内に充填されたビア配線と、絶縁層43の下面に形成された配線パターンとを有している。
絶縁層45は、絶縁層43の下面に、配線層44を被覆するように形成されている。絶縁層45には、所要の箇所に、当該絶縁層45を厚さ方向に貫通して配線層44の下面を露出する貫通孔45Xが形成されている。貫通孔45Xは、図1(a)において上側から下側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔45X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大径となる円錐台形状に形成されている。貫通孔45Xの下側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
配線層46は、絶縁層45の下面に積層されている。配線層46は、配線層44と電気的に接続されている。この配線層46は、貫通孔45X内に充填されたビア配線と、絶縁層45の下面に形成された配線パターンとを有している。
このように、配線構造11では、コア基板20の上下両面に同一層数の絶縁層及び配線層が積層されている。すなわち、コア基板20を中心として絶縁層及び配線層が上下略対称に形成されている。このため、配線構造11は、反りに強い構造である。とくに、各絶縁層を同一層厚とすることにより、上下のバランスが向上するため、反りに強い構造となる。
本実施形態では、コア基板20の上面20A側に3層の絶縁層(絶縁層31,33,35)が形成され、コア基板20の下面20B側に3層の絶縁層(絶縁層41,43,45)が形成されている。これに限らず、コア基板20の上面20A及び下面20Bにそれぞれ形成される絶縁層の数は3層以外の層数に設定してもよい。また、コア基板20の上面20A側に4層の配線層(配線層23,32,34及びビア配線36)が形成され、コア基板20の下面20B側に4層の配線層(配線層24,42,44,46)が形成されている。これに限らず、コア基板20の上面20A及び下面20Bにそれぞれ形成される配線層の数は4層以外の層数に設定してもよい。
次に、配線構造12の構造について説明する。
配線構造12は、配線構造11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12は、絶縁層35上に積層された配線層50と、絶縁層51と、配線層52と、絶縁層53と、配線層54と、絶縁層55と、配線層56とが順に積層された構造を有している。配線構造12の厚さT1、具体的には配線構造12内の全ての絶縁層の厚さ(つまり、絶縁層35の上面35Aから絶縁層55の上面までの厚さ)T1は、例えば20〜40μm程度とすることができる。
ここで、配線層50,52,54,56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。また、絶縁層51,53,55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。これら絶縁層51,53,55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50,52,54,56は、配線構造11の配線層よりも薄い配線層である。配線層50,52,54の厚さは、例えば1〜3μm程度とすることができる。配線層56の厚さは、例えば10〜15μm程度とすることができる。配線層50,52,54のライン/スペースは、例えば2μm/2μm程度とすることができる。また、絶縁層51,53,55は、配線構造11の絶縁層よりも薄い絶縁層である。絶縁層51,53,55の厚さは、例えば5〜10μm程度とすることができる。
配線層50は、ビア配線36の上端面36Aと接続するように、絶縁層35の上面35A上に積層されている。すなわち、配線層50の下面の一部がビア配線36の上端面36Aと接しており、配線層50とビア配線36とが電気的に接続されている。換言すると、配線層50とビア配線36とは電気的に接続されているが、一体的ではない。具体的には、配線層50は、例えば、ビア配線36(例えば銅(Cu)層)の上端面36A上に形成されたシード層(例えば、チタン(Ti)層とCu層の積層体)と、そのシード層上に形成された金属層(例えばCu層)とを有している。
絶縁層51は、絶縁層35の上面35Aに、配線層50を被覆するように形成されている。絶縁層51は、配線層50から露出する絶縁層35の上面35A全面を被覆するように形成されている。絶縁層51には、所要の箇所に、当該絶縁層51を厚さ方向に貫通して配線層50の上面を露出する貫通孔51Xが形成されている。貫通孔51Xは、図1(a)において下側(配線構造11側)から上側(配線層56側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔51X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔51Xの上側の開口端の開口径は、例えば10〜20μm程度とすることができる。
図1(b)に示すように、絶縁層51は、絶縁層35の凹部35Yを充填するように形成されている。また、絶縁層51の外側面は、絶縁層35の外側面と略面一に形成されている。さらに、絶縁層51の外側面は、配線構造11の全ての絶縁層31,33,35,41,43,45の外側面と略面一に形成されている。
配線層52は、絶縁層51の上面51Aに積層されている。配線層52は、配線層50と電気的に接続されている。この配線層52は、貫通孔51X内に充填されたビア配線と、絶縁層51の上面51Aに形成された配線パターンとを有している。
絶縁層53は、絶縁層51の上面に、配線層52を被覆するように形成されている。絶縁層53には、所要の箇所に、当該絶縁層53を厚さ方向に貫通して配線層52の上面を露出する貫通孔53Xが形成されている。貫通孔53Xは、図1(b)において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔53X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔53Xの上側の開口端の開口径は、例えば10〜20μm程度とすることができる。
また、絶縁層53の外側面は、絶縁層51の外側面から当該配線基板10の内側に後退するように形成されている。すなわち、絶縁層51の外周縁付近における絶縁層53には、当該絶縁層53を厚さ方向に貫通して絶縁層51の上面51Aを露出する開口部53Yが形成されている。
換言すると、図2に示すように、上記絶縁層53は、絶縁層51と平面視で重なる位置に形成され、且つ絶縁層51よりも外形寸法(平面形状)が小さく形成されている。このため、絶縁層53の開口部53Yは、例えば、配線基板10の外形に沿って環状に形成されている。例えば、絶縁層53の外形寸法は、絶縁層51の外形寸法の80〜95%程度となるように設定されている。
図1(b)に示すように、絶縁層53の外側面は、例えば傾斜面に形成されている。本例の絶縁層53の外側面は、図1(b)において下側から上側に向かうに連れて絶縁層51の外側面から離れるように(絶縁層51の外側面からの後退量が大きくなるように)傾斜している。すなわち、本例の絶縁層53の外側面は、当該絶縁層53の上面における外周縁から絶縁層51の外周縁側に向けて下方に傾斜している。
配線層54は、絶縁層53の上面に積層されている。配線層54は、配線層52と電気的に接続されている。この配線層54は、貫通孔53X内に充填されたビア配線と、絶縁層53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55は、絶縁層53の上面に、配線層54を被覆するように形成されている。絶縁層55には、所要の箇所に、当該絶縁層55を厚さ方向に貫通して配線層54の上面を露出する貫通孔55Xが形成されている。貫通孔55Xは、図1(b)において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔55X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔55Xの上側の開口端の開口径は、例えば10〜20μm程度とすることができる。
また、絶縁層55の外側面は、絶縁層53の外側面と同様に、絶縁層51の外側面から当該配線基板10の内側に後退するように形成されている。すなわち、絶縁層51の外周縁付近における絶縁層55には、当該絶縁層55を厚さ方向に貫通して絶縁層51の上面51Aを露出する開口部55Yが形成されている。
換言すると、図2に示すように、上記絶縁層55は、絶縁層51と平面視で重なる位置に形成され、且つ絶縁層51よりも外形寸法(平面形状)が小さく形成されている。このため、絶縁層55の開口部55Yは、例えば、配線基板10の外形に沿って環状に形成されている。例えば、絶縁層55の外形寸法は、絶縁層51の外形寸法の80〜95%程度となるように設定されている。
図1(b)に示すように、絶縁層55の外側面は、例えば傾斜面に形成されている。本例の絶縁層55の外側面は、図1(b)において下側から上側に向かうに連れて絶縁層51の外側面から後退するように傾斜している。換言すると、本例の絶縁層55の外側面は、当該絶縁層55の上面における外周縁から絶縁層51の外周縁側に向けて下方に傾斜している。
このように絶縁層53,55の外側面が絶縁層51の外側面から後退して形成されているため(開口部53Y,55Yが形成されているため)、絶縁層51の外周縁付近の上面51Aが絶縁層53,55から露出されている。そして、配線構造12の外周縁には、上記開口部53Y,55Yの形成によって、絶縁層53,55の外側面と絶縁層51の上面51Aとから構成される切り欠き部12Yが形成されている。
配線層56は、絶縁層55の上面に積層されている。配線層56は、配線層54と電気的に接続されている。この配線層56は、貫通孔55X内に充填されたビア配線と、絶縁層55の上面から突出するパッドP1とを有している。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、パッドP1の平面形状は、直径が20〜30μm程度の円形状とすることができる。パッドP1のピッチは、例えば40〜50μm程度とすることができる。このパッドP1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、パッドP1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。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、上記Ni層はNi又はNi合金からなる金属層、上記Au層はAu又はAu合金からなる金属層、上記Pd層はPd又はPd合金からなる金属層である。また、パッドP1の表面(上面及び側面、又は上面のみ)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。
一方、ソルダレジスト層13は、配線構造11の下面に形成された最外層(ここでは、最下層)の絶縁層である。ソルダレジスト層13は、配線構造11の最下層に形成された絶縁層45の下面に、配線構造11の最下層の配線層46を被覆するように形成されている。
ソルダレジスト層13には、最下層の配線層46の一部を外部接続用パッドP2として露出させるための開口部13Xが形成されている。この外部接続用パッドP2には、配線基板10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はんだボールやリードピン等の外部接続端子が接続されるようになっている。なお、必要に応じて、上記開口部13Xから露出する配線層46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、Au層、Ni/Au層(Ni層とAu層をこの順番で積層した金属層)や、Ni層/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P2の下面に、OSP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。なお、上記開口部13Xから露出する配線層46(あるいは、配線層46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。
上記開口部13X及び外部接続用パッド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、開口部13X及び外部接続用パッドP2の平面形状は、直径が200〜300μm程度の円形状とすることができる。なお、ソルダレジスト層13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13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。
ソルダレジスト層13の厚さT2は、つまり絶縁層45の下面からソルダレジスト層13の下面までの厚さT2は、配線構造12の厚さT1と等しい、又は、厚さT1よりも厚く設定されている。例えば、配線構造12の厚さT1が30μmである場合には、ソルダレジスト層13の厚さT2は例えば30〜50μm程度とすることができる。具体的には、ソルダレジスト層13の厚さT2に対する配線構造12の厚さT1の比率(T1/T2)は、1以下とすることが好ましく、0.75以下とすることが更に好ましい。このようにソルダレジスト層13の厚さを設定することにより、配線基板10の反り量を低減することができる。
配線基板10において、コア基板20の弾性率は約30GPa程度とし、コア基板20の熱膨張係数は約10ppm/℃程度とすることが好ましい。また、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁層31,33,35,41,43,45の弾性率は約5〜15GPa程度とし、絶縁層31,33,35,41,43,45の熱膨張係数は約10〜40ppm/℃程度とすることが好ましい。また、感光性樹脂を主成分とする絶縁層51,53,55の弾性率は約5GPa程度とし、絶縁層51,53,55の熱膨張係数は約50〜70ppm/℃程度とすることが好ましい。また、感光性樹脂を主成分とするソルダレジスト層13の弾性率は約2〜4GPa程度とし、ソルダレジスト層13の熱膨張係数は約40〜50ppm/℃程度とすることが好ましい。
なお、各絶縁層の熱膨張係数は、例えば、フィラーの含有量により所定値に調整することができる。但し、感光性樹脂を主成分とする絶縁層では、フィラーの含有量が多くなると露光が不可能となるため、含有可能なフィラーの量には制限(上限)がある。したがって、感光性樹脂を主成分とする絶縁層の熱膨張係数は、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁層の熱膨張係数よりも大きくなる傾向がある。フィラーとしては、前述したシリカやアルミナ以外に、例えば、カオリン(AlSi(OH))、タルク(MgSi10(OH))などを用いてもよい。または、これらを混在させてもよい。
上述した物性値(弾性率及び熱膨張係数)とすることにより、配線基板10は、コア基板20を中心として外層に向かうに連れて徐々に軟らかくなる構造となる。このため、上述したソルダレジスト層13と配線構造12の厚さの関係との相乗効果により、配線基板10の反りが抑制される。
次に、半導体装置60の構造について説明する。
図3に示すように、半導体装置60は、上記配線基板10と、1又は複数の半導体チップ70と、アンダーフィル樹脂75とを有している。
半導体チップ70は、配線基板10にフリップチップ実装されている。すなわち、半導体チップ70の回路形成面(ここでは、下面)に配設された接続端子71を、接合部材72を介して配線基板10のパッドP1に接合することにより、半導体チップ70は、接続端子71及び接合部材72を介してパッドP1(配線層56)と電気的に接続されている。
半導体チップ70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70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10に複数の半導体チップ70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10に搭載するようにしてもよい。例えば、配線基板10にCPUチップとDRAMチップとを搭載するようにしてもよいし、配線基板10にGPUチップとDRAMチップとを搭載するようにしてもよい。
半導体チップ70の大きさは、例えば平面視で3mm×3mm〜12mm×12mm程度とすることができる。また、半導体チップ70の厚さは、例えば50〜100μm程度とすることができる。
接続端子71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71は、半導体チップ70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71は、例えば円柱状に形成されている。このような接続端子71の高さは、例えば10〜20μm程度とすることができる。接続端子71の直径は、例えば20〜30μm程度とすることができる。また、接続端子71のピッチは、例えば40〜50μm程度とすることができる。接続端子71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71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72は、パッドP1に接合されるとともに、接続端子71に接合されている。接合部材72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。なお、接合部材72の厚さは、例えば5〜15μm程度とすることができる。
アンダーフィル樹脂75は、配線基板10と半導体チップ70との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂75の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。
次に、上記配線基板10の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、配線基板となる複数の部分を一括して製作した後に、個片化して多数の配線基板を製造する、いわゆる多数個取りの製造方法について説明する。
まず、図4(a)に示す工程では、コア基板20の上面20Aに平板状の金属箔81が形成され、コア基板20の下面20Bに平板状の金属箔82が形成された基材を準備する。このとき、基材(コア基板20)としては、配線基板10が多数個取れる大判の基板が使用される。詳述すると、コア基板20は、配線基板10に対応する構造体が形成される領域A1を複数個有している。このコア基板20は、領域A1に配線基板に対応する構造体が形成された後、切断領域A2がダイシングブレード等によって切断される。これにより、配線基板10に対応する構造体が個片化され、複数の配線基板10が製造されることになる。なお、金属箔81,82としては、例えば、厚さが10〜20μm程度の銅箔を用いることができる。
次に、上記基材(コア基板20)に複数の貫通孔20Xを形成する。この貫通孔20Xは、例えばドリル加工法により形成することができる。
続いて、図4(b)に示す工程では、例えば、銅等を用いた無電解めっき法等により、各貫通孔20Xの内側面に貫通電極21を形成する。次いで、貫通電極21が形成された各貫通孔20Xの中心部に、例えばエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を充填して樹脂22を形成する。また、貫通電極21及び樹脂22の上端面及び下端面に、例えば、無電解めっき法等により銅パターンを形成する。なお、図4(b)では、貫通電極21及び樹脂22の上端面及び下端面に形成された銅パターンと、その周辺部の金属箔とは特に区別していない。このため、図4(b)では、銅パターンを形成した部分も含めて平板状の金属箔81,82として図示している。
次いで、図4(c)に示す工程では、平板状の金属箔81,82をパターニングして、コア基板20の上面20Aに配線層23を形成し、コア基板20の下面20Bに配線層24を形成する。このように、配線層23,24は、例えばサブトラクティブ法により形成される。
次に、図4(d)に示す工程では、コア基板20の上面20A及び配線層23を被覆する絶縁層31を形成するとともに、コア基板20の下面20B及び配線層24を被覆する絶縁層41を形成する。絶縁層31,41として樹脂フィルムを用いる場合には、例えば、コア基板20の上面20A及び下面20Bに樹脂フィルムをラミネートする。そして、樹脂フィルムを押圧しながら硬化温度以上の温度(例えば130〜200℃程度)で熱処理して硬化させることにより、絶縁層31,41を形成することができる。このとき、樹脂フィルムを真空雰囲気中でラミネートすることにより、ボイドの巻き込みを防止することができる。なお、上記樹脂フィルムとしては、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂のフィルムを用いることができる。また、絶縁層31,41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、コア基板20の上面20A及び下面20B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する。そして、塗布した絶縁性樹脂を硬化温度以上の温度で熱処理して硬化させることにより、絶縁層31,41を形成することができる。なお、上記液状又はペースト状の絶縁性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂を用いることができる。
続いて、図5(a)に示す工程では、配線層23の上面の一部が露出されるように絶縁層31の所定箇所に貫通孔31Xを形成するとともに、配線層24の下面の一部が露出されるように絶縁層41の所定箇所に貫通孔41Xを形成する。これら貫通孔31X,41X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31X,41X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31X,41Xの底部に露出する配線層23,24の露出面に付着した樹脂スミアを除去する。
続いて、図5(b)に示す工程では、絶縁層31の貫通孔31Xに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層23と電気的に接続され、絶縁層31の上面に積層された配線パターンとを有する配線層32を形成する。また、絶縁層41の貫通孔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24と電気的に接続され、絶縁層41の下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。これら配線層32,42は、例えば、セミアディティブ法やサブトラクティブ法などの各種の配線形成方法を用いて形成することができる。
次に、図4(d)〜図5(b)に示した工程と同様の工程を再度実行することにより、図5(c)に示すように、コア基板20の上面20A側に絶縁層33と配線層34を積層するとともに、コア基板20の下面20B側に絶縁層43と配線層44を積層する。
また、図5(c)に示す工程では、図4(d)及び図5(a)に示した工程と同様の工程を再度実行することにより、絶縁層33の上面に、貫通孔35Xを有する絶縁層35を積層するとともに、絶縁層43の下面に、貫通孔45Xを有する絶縁層45を積層する。
次いで、貫通孔35X,45X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35X,45Xの底部に露出する配線層34,44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35Xの内側面及び絶縁層35の上面35Aが粗化されるとともに、貫通孔45Xの内側面及び絶縁層45の下面が粗化される。
次に、図6(a)に示す工程では、絶縁層45の貫通孔45Xに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層44と電気的に接続され、絶縁層45の下面に形成された配線パターンとを有する配線層46を形成する。この配線層46は、例えば、セミアディティブ法やサブトラクティブ法などの各種の配線形成方法を用いて形成することができる。
また、図6(a)に示す工程では、貫通孔35Xの内面を含む絶縁層35の表面全面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(パネルめっき)を施す。例えば、絶縁層35の表面全面を被覆する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を施して導電層83を形成する。これにより、貫通孔35Xを充填するとともに、絶縁層35の上面35A全面を被覆する導電層83が形成される。このとき、図6(b)に示すように、絶縁層35に含有されているフィラーF1の一部が絶縁層35の上面35Aから露出されている。そして、上記露出されたフィラーF1は、絶縁層35の上面35Aに形成された導電層83内に埋め込まれている。
続いて、図7(a)に示す工程では、例えば、CMP法(Chemical Mechanical Polishing)等により、絶縁層35の上面35Aから突出する導電層83を研磨するとともに、粗化面である絶縁層35の上面35Aの一部を研磨する。これにより、貫通孔35X内に充填されたビア配線36が形成され、そのビア配線36の上端面36A及び絶縁層35の上面35Aが露出される。また、絶縁層35の上面35Aの一部を研磨することにより、絶縁層35の上面35Aが平滑化される。例えば、研磨前における絶縁層35の上面35Aの粗度が表面粗さRa値で300〜400nm程度であるのに対し、上記研磨により絶縁層35の上面35Aの粗度を表面粗さRa値で15〜40nm程度とすることができる。さらに、図7(b)に示すように、絶縁層35の上面35Aの一部を研磨することにより、絶縁層35の上面35Aに露出していたフィラーF1が除去され、絶縁層35の上面35Aに凹部35Yが形成される。換言すると、本工程では、絶縁層35の上面35Aが平滑化され(例えば、表面粗さRa値で15〜40nm程度)、且つ絶縁層35の上面35Aに凹部35Yが形成されるように、絶縁層35の上面35A及び導電層83が研磨される。なお、貫通孔35Xの内側面は粗面化された状態のままであるため、絶縁層35の上面35Aは貫通孔35Xの内側面よりも表面粗度が低くなる。
以上の製造工程により、配線構造11に対応する構造体が製造される。
次に、図8(a)に示す工程では、コア基板20の上面20A側の表面全面を被覆するようにシード層84を形成する。このシード層84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35の上面35Aが平滑面であるため、その上面35Aに対してスパッタ法によりシード層84を均一に形成することができ、シード層84の上面を平滑に形成することができる。このため、粗化面に対してスパッタ法によりシード層84を形成する場合に比べて、シード層84を薄く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84を形成する場合には、まず、絶縁層35の上面35A及びビア配線36の上端面36Aを被覆するように、それら上面35A及び上端面36A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84を形成することができる。このとき、Ti層の厚さは例えば20〜50nm程度とすることができ、Cu層の厚さは例えば100〜300nm程度とすることができる。このように、シード層84の下層にTi層を形成することにより、絶縁層35とシード層84との密着性を向上させることができる。なお、上記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84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、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84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84を形成することができる。
なお、シード層84を形成する前に、絶縁層35の上面35Aに、Oプラズマアッシング等のプラズマ処理を施すようにしてもよい。プラズマ処理を施すことにより、絶縁層35の上面35Aを粗化できる。絶縁層35の上面35Aを粗化することにより、シード層84と絶縁層35との密着性を高めることができる。但し、絶縁層35の上面35Aの粗度を低減して平滑度を向上することにより上面35A上に微細配線の形成が可能となるため、上記プラズマ処理では、後工程での微細配線の形成に支障のない程度に絶縁層35の上面35Aを粗化する。
また、本工程において、例えば、凹部35Yを充填するようにシード層84が形成される場合には、凹部35Yの分だけ、絶縁層35とシード層84との接触面積が増大し、絶縁層35とシード層84との密着性が向上する。
次いで、シード層84上に、所定の箇所に開口パターン85Xを有するレジスト層85を形成する。開口パターン85Xは、配線層50(図1参照)の形成領域に対応する部分のシード層84を露出するように形成される。レジスト層85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85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84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上記開口パターン85Xを有するレジスト層85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85を形成することができる。本工程において、レジスト層85が形成されるシード層84の上面が平滑面になっているため、レジスト層85にパターニング欠陥が生じることを抑制することができる。すなわち、レジスト層85に開口パターン85Xを高精度に形成することができる。
次に、図8(b)に示す工程では、レジスト層85をめっきマスクとして、シード層84の上面に、そのシード層84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85の開口パターン85Xから露出されたシード層84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84の上面に金属層86(電解めっき金属層)を形成する。
続いて、レジスト層85を例えばアルカリ性の剥離液により除去する。次いで、上記金属層86をエッチングマスクとして、不要なシード層84をエッチングにより除去する。これにより、図9(a)及び図9(b)に示すように、ビア配線36の上端面36A及び絶縁層35の上面35A上に配線層50が形成される。この配線層50は、図9(b)に示すように、ビア配線36の上端面36Aと接合されたシード層84と、そのシード層84上に形成された金属層86とから構成されている。このように、配線層50は、セミアディティブ法によって形成される。また、配線層50とビア配線36とは別工程で形成されるため、配線層50とビア配線36とは一体的に形成されていない。
次に、図10(a)に示す工程では、絶縁層35の上面35A上に、配線層50の表面(上面及び側面)全面を被覆する絶縁層51を形成する。図10(b)に示すように、絶縁層51は、絶縁層35の凹部35Yを充填するように形成される。絶縁層51として樹脂フィルムを用いる場合には、例えば、絶縁層35の上面35Aに樹脂フィルムを熱圧着によりラミネートすることにより上記絶縁層51を形成することができる。このとき、樹脂フィルムを真空雰囲気中でラミネートすることにより、ボイドの巻き込みを防止することができる。なお、上記樹脂フィルムとしては、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のフィルムを用いることができる。また、絶縁層51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、絶縁層35の上面35A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することにより上記絶縁層51を形成することができる。なお、上記液状又はペースト状の絶縁性樹脂としては、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用いることができる。
続いて、図11(a)に示す工程では、例えばフォトリソグラフィ法により、絶縁層51の所要箇所に、当該絶縁層51を厚さ方向に貫通して配線層50の上面を露出する貫通孔51Xを形成する。このとき、図11(b)に示すように、絶縁層51は、切断領域A2及びその切断領域A2の周辺領域における絶縁層35の上面35Aを被覆した状態のままである。換言すると、絶縁層51は、配線層50から露出する絶縁層35の上面35A全面を被覆した状態のままである。なお、このような感光性樹脂からなる絶縁層51の上面51A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51の上面51Aは、貫通孔35Xの内側面よりも表面粗度が低く、且つ絶縁層35の上面35Aよりも表面粗度が低い。
次に、図12に示す工程では、絶縁層51の貫通孔51Xに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層50と電気的に接続され、絶縁層51の上面に積層された配線パターンとを有する配線層52を形成する。この配線層52の形成方法の一例を以下に説明する。
まず、図13(a)に示す工程では、スパッタ法や無電解めっき法により、貫通孔51Xの内面を含む絶縁層51の上面51A全面を被覆するシード層87を形成する。例えば、本工程では、上述したように絶縁層51の上面51Aが平滑面であるため、その上面51Aに対してスパッタ法によりシード層87を均一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87を形成する場合には、まず、貫通孔51Xの内面を含む絶縁層51の上面51A全面を被覆するように、絶縁層51の上面51A上にチタン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87を形成することができる。このとき、感光性樹脂を主成分とする絶縁層51が、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁層35の上面35A全面を被覆するように形成されている。すなわち、切断領域A2における絶縁層35の上面35Aを含む上面35A全面を被覆するように絶縁層51が形成されている。換言すると、上記絶縁層51には、従来の絶縁層112の開口部112Xのように逆テーパ状となる開口部が形成されていない。このため、絶縁層51の上面51Aと、貫通孔51Xの内側面と、貫通孔51Xの底部に露出した配線層50の上面とを連続的に被覆するシード層87(スパッタ膜)を好適に形成することができる。なお、上記Ti層の厚さは例えば20〜50nm程度とすることができ、Cu層の厚さは例えば100〜300nm程度とすることができる。なお、上記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87を形成するようにしてもよい。
また、無電解めっき法によりシード層87を形成する場合には、例えば無電解銅めっき法により1層構造(Cu層)からなるシード層87を形成することができる。
次に、図13(b)に示す工程では、シード層87上に、配線層52に対応する開口パターン88Xを有するレジスト層88を形成する。次いで、上記シード層87をめっき給電層に利用した電解めっき法(例えば、電解銅めっき法)を施す。これにより、貫通孔51Xを充填するとともに、レジスト層88の開口パターン88Xから露出されたシード層87上に積層される電解銅めっき層89が形成される。このとき、上述したようにシード層87が、絶縁層51の上面51Aと、貫通孔51Xの内側面と、貫通孔51Xの底部に露出した配線層50の上面とを連続的に被覆するように形成されているため、給電不良の発生が好適に抑制される。これにより、めっき不良の発生を好適に抑制することができる。
その後、レジスト層88を例えばアルカリ性の剥離液により除去した後に、電解銅めっき層89をマスクにして不要なシード層87をエッチング除去する。これにより、図13(c)に示すように、シード層87と電解銅めっき層89とからなる配線層52が絶縁層51上に形成される。このように、配線層52は、例えばセミアディティブ法により形成される。
続いて、図14(a)に示す工程では、図10及び図11に示した工程と同様に、絶縁層51の上面51A上に、貫通孔53X及び開口部53Yを有する絶縁層53を形成する。ここで、貫通孔53Xは、配線層52の上面の一部を露出するように形成されている。また、図14(b)に示すように、開口部53Yは、切断領域A2及びその切断領域A2の周辺領域における絶縁層51の上面51Aを露出するように形成されている。このように、感光性樹脂を主成分とする絶縁層53の開口部53Yは、感光性樹脂を主成分とする絶縁層51の上面51A(平滑面)を露出するように形成されている。このため、開口部53Yを、図14(b)において下側(絶縁層51側)から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に好適に形成することができる。換言すると、開口部53Yは、表面上にフィラーが多数露出されている熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁層を露出させるためのものではなく、感光性樹脂を主成分とする絶縁層を露出させている。したがって、フィラーによる乱反射がないため、開口部53Yが逆テーパ状に形成されることを好適に抑制することができる。
次いで、図15(a)及び図15(b)に示す工程では、図12及び図13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、絶縁層53の貫通孔53Xに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層52と電気的に接続され、絶縁層53の上面に積層された配線パターンとを有する配線層54を形成する。この配線層54は、図15(b)に示すように、配線層52と同様に、シード層90と、そのシード層90上に形成された電解銅めっき層91とから構成されている。本工程では、貫通孔53X及び開口部53Yがテーパ状に形成されているため、めっき給電層として利用されるシード層90を、絶縁層53の上面と、貫通孔53Xの内側面と、貫通孔53Xに露出する配線層52の上面と、開口部53Yの内側面と、開口部53Yに露出する絶縁層51の上面51Aとを連続的に被覆するように形成することができる。
続いて、図10及び図11に示した工程と同様に、絶縁層53の上面53A上に、貫通孔55X及び開口部55Yを有する絶縁層55を形成する。ここで、貫通孔55Xは、配線層54の上面の一部を露出するように形成されている。また、図15(b)に示すように、開口部55Yは、切断領域A2及びその切断領域A2の周辺領域における絶縁層51の上面51Aを露出するように形成されている。このように、感光性樹脂を主成分とする絶縁層55の開口部55Yは、感光性樹脂を主成分とする絶縁層51の上面51A(平滑面)を露出するように形成されている。このため、開口部53Yと同様に、開口部55Yを、図15(b)において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に好適に形成することができる。
次いで、図16(a)及び図16(b)に示す工程では、図12及び図13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、絶縁層55の貫通孔55Xに充填されたビア配線と、そのビア配線を介して配線層54と電気的に接続され、絶縁層55の上面に積層されたパッドP1とを有する配線層56を形成する。この配線層56は、図16(b)に示すように、配線層52,54と同様に、シード層92と、そのシード層92上に形成された電解銅めっき層93とから構成されている。本工程では、貫通孔55X及び開口部55Yがテーパ状に形成されているため、めっき給電層として利用されるシード層92を、絶縁層51の上面側の表面全面を連続的に被覆するように形成することができる。具体的には、絶縁層55の上面と、貫通孔55Xの内側面と、貫通孔55Xに露出する配線層54の上面と、開口部55Y,53Yの内側面と、開口部55Y,53Yに露出する絶縁層51の上面51Aとを連続的に被覆するシード層92を好適に形成することができる。なお、必要に応じて、パッドP1の表面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、配線構造12に対応する構造体が製造される。
次に、図16(a)に示すように、最下層の配線層46の所要の箇所に画定される外部接続用パッドP2を露出させるための開口部13Xを有するソルダレジスト層13を絶縁層45の下面に積層する。このとき、ソルダレジスト層13の厚さ(絶縁層45の下面からソルダレジスト層13の下面までの厚さ)は、配線構造12の厚さ(絶縁層35の上面35の上面から絶縁層55の上面までの厚さ)と等しい、又は配線構造12の厚さよりも厚く設定されている。このソルダレジスト層13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13の開口部13Xから配線層46の一部が外部接続用パッドP2として露出される。
なお、必要に応じて、ソルダレジスト層13の開口部13Xから露出された配線層46(つまり、外部接続用パッドP2)上に表面処理層を形成するようにしてもよい。また、上記ソルダレジスト層13は、配線層46を形成した後であればいつ形成してもよい。例えば、図6(a)に示した工程の後にソルダレジスト層13を形成するようにしてもよい。
以上の製造工程により、各領域A1に配線基板10に対応する構造体が製造される。
次に、図17(a)及び図17(b)に示した工程では、図16(a)に示した構造体を、ダイシングブレード等を用いて切断領域A2で切断することにより、個片化された複数の配線基板10を得る。このとき、切断領域A2では、感光性樹脂を主成分とする絶縁層51上に、感光性樹脂を主成分とする絶縁層53,55が積層されていない。このため、ダイシング工程中に絶縁層51と絶縁層53,55との間で剥離が生じることを好適に抑制することができる。さらに、絶縁層51は、絶縁層35の上面35Aに形成された微細な凹部35Y(図10(b)参照)を充填するように形成されている。このため、絶縁層35に凹部35Yが形成されていない場合に比べて、絶縁層51と絶縁層35との密着性を向上させることができる。したがって、ダイシング工程中に絶縁層51と絶縁層35との間で剥離が生じることを好適に抑制することができる。
なお、上記個片化により、図17(b)に示すように、絶縁層51の外側面が絶縁層35の外側面と面一に形成され、開口部53Y,55Yによって配線構造12の外周縁に切り欠き部12Yが形成される。
次に、上記半導体装置60の製造方法について説明する。
図18に示す工程では、まず、柱状の接続端子71を有する半導体チップ70を用意する。接続端子71は、公知の製造方法により製造することが可能であるため、図示を省略して詳細な説明を割愛するが、例えば以下のような方法で製造される。
まず、半導体チップ70の回路形成面(ここでは、下面)に、例えば電極パッドを露出させる開口部を有する保護膜を形成し、その保護膜の下面及び電極パッドの下面を被覆するようにシード層を形成する。次に、接続端子71の形成領域に対応する部分のシード層(上記電極パッドの下面を被覆するシード層)を露出させたレジスト層を形成する。続いて、レジスト層から露出されたシード層上に、そのシード層を給電層に利用する電解めっき法(例えば、電解銅めっき法)を施すことにより、電極パッド上に柱状の接続端子71を形成する。
続いて、接続端子71の下面に、接合部材72を形成する。この接合部材72は、例えば上記レジスト層をめっきマスクに利用し、上記シード層をめっき給電層に利用する電解はんだめっき法により、接続端子71の下面にはんだを被着することにより形成することができる。その後、不要なシード層及びレジスト層を除去する。
次いで、配線基板10のパッドP1上に、半導体チップ70の接続端子71をフリップチップ接合する。例えば、配線基板10と半導体チップ70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72(はんだめっき層)を溶融させ、接続端子71をパッドP1に電気的に接続する。
その後、フリップチップ接合された半導体チップ70と配線基板10との間に、アンダーフィル樹脂75(図3参照)を充填し、そのアンダーフィル樹脂75を硬化する。以上の製造工程により、図3に示した半導体装置60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層35上に、配線層50から露出する絶縁層35の上面35A全面を被覆するように、感光性樹脂を主成分とする絶縁層51を形成するようにした。すなわち、切断領域A2及びその周辺領域における絶縁層35の上面35Aを被覆するように絶縁層51を形成するようにした。これにより、絶縁層51上に配線層52を形成する際に、スパッタ法により、絶縁層51の上面51Aと、貫通孔51Xの内側面と、貫通孔51Xの底部に露出した配線層50の上面とを連続的に被覆するシード層87を好適に形成することができる。したがって、シード層87をめっき給電層に利用する電解めっき法を実施した場合に、給電不良が発生することを好適に抑制することができ、ひいてはめっき不良が発生することを好適に抑制することができる。
(2)ところで、感光性樹脂を主成分とする絶縁層51,53の上面は、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁層35の上面35Aに比べて表面粗度が低い。このため、感光性樹脂を主成分とする感光性樹脂層(絶縁層51,53,55)同士の密着力は弱い。したがって、ダイシング工程中にストレスがかかると、絶縁層51,53間及び絶縁層53,55間で剥離が生じやすい。そこで、配線基板10では、切断領域A2及びその周辺領域に、感光性樹脂層(絶縁層51,53,55)同士の積層構造を形成しないようにした。具体的には、切断領域A2及びその周辺領域における絶縁層51の上面51Aを露出する開口部53Y,55Yを絶縁層53,55に形成し、切断領域A2及びその周辺領域における絶縁層51上に絶縁層53,55を形成しないようにした。これにより、ダイシング工程中に、絶縁層51と絶縁層53との界面、及び絶縁層53と絶縁層55との界面にストレスがかかることを抑制することができる。したがって、ダイシング工程中に絶縁層51と絶縁層53,55との間で剥離が生じることを好適に抑制することができる。
(3)導電層83及び絶縁層35の上面35Aを研磨する際に、絶縁層35の上面35Aに露出しているフィラーF1を除去して凹部35Yを形成し、その凹部35Yを充填するように絶縁層51を形成するようにした。これにより、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁層35と感光性樹脂を主成分とする絶縁層51との接触面積を凹部35Yの分だけ増大させることができるため、絶縁層35と絶縁層51との密着性を向上させることができる。換言すると、絶縁層35と絶縁層51との密着力は、感光性樹脂層(絶縁層51,53,55)同士の密着力よりも強い。したがって、ダイシング工程中にストレスがかかっても、絶縁層35と絶縁層51との間で剥離が生じることを好適に抑制することができる。
(4)ソルダレジスト層13の厚さT2を、配線構造12内の全ての絶縁層の厚さT1と等しい、又は厚さT1よりも厚く形成するようにした。これにより、配線基板10を上下方向(厚さ方向)に見たときの物性値の分布を、コア基板20を中心にして上下対称に近づけることができる。したがって、コア基板20を中心とした上下の物性値のバランスが良好となり、熱収縮などに伴って配線基板10に反りや変形が発生することを好適に抑制することができる。
(5)絶縁層35に設けられた貫通孔35Xの内側面を粗化面とした。これにより、貫通孔35Xの内側面が平滑面である場合に比べて、ビア配線36と絶縁層35との接触面積を増大させることができる。このため、ビア配線36と絶縁層35との密着性が向上し、ビア配線36と絶縁層35との線膨張係数の差に起因した引っ張り力に対して強くなる。したがって、ビア配線36と絶縁層35との接続信頼性を向上させることができるとともに、ビア配線36が貫通孔35Xから抜けることを抑制することができる。
(第1実施形態の変形例)
なお、上記第1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。
・上記第1実施形態における配線構造11における配線層32,34,42,44,46、ビア配線36及び絶縁層31,33,35,41,43,45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。
例えば図19に示すように、配線構造11を配線構造11Aに変更してもよい。すなわち、絶縁層と配線層とが多層に積層された積層構造を有しない配線構造11Aに変更してもよい。
配線基板10Aは、配線構造11Aと、配線構造11Aの上側に積層された配線構造12Aと、配線構造11Aの下側に積層されたソルダレジスト層13とを有している。
配線構造11Aでは、コア基板20の上面20Aに絶縁層37のみが積層され、コア基板20の下面20Bに絶縁層47及び配線層48が積層されている。例えば、絶縁層37と絶縁層47とは、同一の厚さとすることができる。また、絶縁層37と絶縁層47としては、同一種類の熱硬化性の絶縁性樹脂を用いることができる。
コア基板20、絶縁層37及び絶縁層47には、それらコア基板20及び絶縁層37,47を厚さ方向に貫通する貫通孔20Yが形成されている。この貫通孔20Yには、貫通電極21が形成されている。なお、配線構造11Aでは、貫通孔20Y内に貫通電極21が充填されており、配線構造11の樹脂22に相当する部位は形成されていない。貫通電極21の上端面は、絶縁層37から露出されている。また、貫通電極21の上端面は、絶縁層37の上面と略面一になるように形成されている。貫通電極21の下端面は、絶縁層47の下面と略面一になるように形成されている。そして、貫通電極21の上端面は、配線構造12A内の配線層52と直接接合されている。貫通電極21の下端面は、配線層48と直接接合されている。
配線構造12Aは、配線層50を有さず、配線層52のビア配線の下端面が貫通電極21の上端面と直接接合されている。絶縁層51は、絶縁層37の上面全面を被覆するように形成されている。絶縁層53には、外周縁付近における絶縁層51の上面を露出する開口部53Yが形成されている。絶縁層55には、外周縁付近における絶縁層55の上面を露出する開口部55Yが形成されている。そして、配線構造12Aの外周縁には、絶縁層53,55の外側面と絶縁層51の上面とによって構成される切り欠き部12Yが形成されている。
ソルダレジスト層13は、絶縁層47の下面に、最下層の配線層48を被覆するように形成されている。ソルダレジスト層13には、最下層の配線層48の一部を外部接続用パッドP2として露出させるための開口部13Xが形成されている。ソルダレジスト層13の厚さ(絶縁層47の下面からソルダレジスト層13の下面までの厚さ)は、配線構造12Aの厚さ(絶縁層51の上面から絶縁層55の上面までの厚さ)と等しい、又は配線構造12Aの厚さよりも厚く設定されている。
このように配線構造11Aが絶縁層と配線層とが多層に積層された積層構造を有しない場合であっても、上記第1実施形態の(1)〜(5)の効果と同様の効果を奏することができる。
(第2実施形態)
以下、図20に従って第2実施形態を説明する。この実施形態の配線基板10Bは、配線構造11が配線構造11Bに置換された点が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。なお、先の図1〜図19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20に示すように、配線構造11Bは、コア基板20を有していない配線構造であり、配線構造12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。配線構造11Bは、配線層100と、絶縁層101と、配線層102と、絶縁層103と、配線層104と、絶縁層105と、ビア配線106とが順に積層された構造を有している。絶縁層101,103,105の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの絶縁性樹脂を主成分とする熱硬化性の絶縁性樹脂を用いることができる。これら絶縁層101,103,105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。配線層102,104及びビア配線106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。また、絶縁層101,103,105の厚さは、例えば20〜45μm程度とすることができる。配線層100,102,104の厚さは、例えば15〜35μm程度とすることができる。配線層100,102,104のライン/スペースは、例えば20μm/20μm程度とすることができる。
配線層100は、配線構造11Bの最下層の配線層である。例えば、配線層100の下面は、絶縁層101から露出されている。配線層100の下面は、例えば、絶縁層101の下面と略面一になるように形成されている。例えば、配線層100としては、第1導電層(例えば、Cu層)と、第2導電層(例えば、Ni層/Au層)とが積層された構造を採用することができる。この場合に、配線層100は、Au層が絶縁層101から露出するように形成されている。
絶縁層101は、配線層100の上面及び側面を被覆し、配線層100の下面を露出するように形成されている。絶縁層101には、所要の箇所に、当該絶縁層101を厚さ方向に貫通して配線層100の上面を露出する貫通孔101Xが形成されている。貫通孔101Xは、当該貫通孔101Xの底部である下側(ソルダレジスト層13側)から上側(配線構造12側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔101X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔101Xの上側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
配線層102は、絶縁層101の上面に積層されている。配線層102は、配線層100と電気的に接続されている。この配線層102は、貫通孔101X内に充填されたビア配線と、絶縁層101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103は、絶縁層101の上面に、配線層102を被覆するように形成されている。絶縁層103には、所要の箇所に、当該絶縁層103を厚さ方向に貫通して配線層102の上面を露出する貫通孔103Xが形成されている。貫通孔103Xは、図20において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔103X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔103Xの上側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
配線層104は、絶縁層103の上面に積層されている。配線層104は、配線層102と電気的に接続されている。この配線層104は、貫通孔103X内に充填されたビア配線と、絶縁層103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105は、絶縁層103の上面に、配線層104を被覆するように形成されている。絶縁層105には、当該絶縁層105の上面の所要の箇所に開口し、当該絶縁層105を厚さ方向に貫通して配線層104の上面を露出する貫通孔105Xが形成されている。貫通孔105Xは、図20において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、貫通孔105X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逆円錐台形状に形成されている。貫通孔105Xの上側の開口端の開口径は、例えば60〜70μm程度とすることができる。
貫通孔105X内には、配線層104と絶縁層105の上面105A上に形成された配線層50とを電気的に接続するビア配線106が形成されている。このビア配線106は、絶縁層105を厚さ方向に貫通するように形成されている。ビア配線106は、貫通孔105Xと同様に、図20において下側から上側に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、ビア配線106は、上端面が下端面よりも大径となる略逆円錐台形状に形成されている。ビア配線106の上端面106Aは、絶縁層105から露出されている。そして、ビア配線106の上端面106Aは上記配線層50に直接接合されている。
ソルダレジスト層13は、絶縁層101の下面に、最下層の配線層100を被覆するように形成されている。ソルダレジスト層13には、最下層の配線層100の一部を外部接続用パッドP2として露出させるための開口部13Xが形成されている。ソルダレジスト層13の厚さ(絶縁層100の下面からソルダレジスト層13の下面までの厚さ)は、配線構造12の厚さ(絶縁層51の上面から絶縁層55の上面までの厚さ)と等しい、又は配線構造12の厚さよりも厚く設定されている。
このように配線構造11Bがコア基板20を有しない場合であっても、上記第1実施形態の(1)〜(5)の効果と同様の効果を奏することができる。
(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。
・上記各実施形態及び上記各変形例では、最上層の配線層56を、貫通孔55X内に充填されたビア配線の直径よりもパッドP1の直径が大きくなるように形成したが、最上層の配線層の構造はこれに限定されない。
例えば、図21(a)及び図21(b)に示すように、配線層56に代えて、ビア配線の直径とパッド部分の直径とが同一の長さに設定された配線層57を形成するようにしてもよい。
配線層57は、絶縁層55を厚さ方向に貫通し配線層54の上面を露出する貫通孔55Z内に充填されたビア配線V1と、絶縁層55の上面から突出するパッドP1とを有している。貫通孔55Zは、例えば、円柱状に形成されている。貫通孔55Zの開口部の径は、例えば20〜30μm程度とすることができる。
配線層57(ビア配線V1及びパッドP1)の厚さは、例えば10μm程度とすることができる。配線層57(ビア配線V1及びパッドP1)は、例えば、直径が20〜30μm程度の円柱状とすることができる。すなわち、ビア配線V1の直径とパッドP1の直径は同一であり、例えば20〜30μm程度とすることができる。なお、パッドP1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。
図21(b)に示すように、配線層57は、金属層57Aと、シード層57Bとを有している。金属層57Aは、例えば円柱状に形成されている。シード層57Bは、貫通孔55Zの底部に露出する配線層54の上面に、円柱状の金属層57A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。すなわち、ビア配線V1部分の金属層57Aの側面がシード層57Bによって被覆されるとともに、パッドP1部分の金属層57Aの側面がシード層57Bによって被覆されている。
金属層57Aとしては、例えば銅又は銅合金からなるCu層を用いることができる。また、シード層57Bとしては、例えば貫通孔55Zの底部に露出する配線層54の上面からTi層とCu層を順に積層した2層構造のシード層を用いることができる。なお、上記Ti層をTiN層に変更し、TiN層とCu層からなる2層構造のシード層57Bを形成するようにしてもよい。
このように、パッドP1部分の金属層57Aの側面が銅よりも耐腐食性の高い金属であるチタンや窒化チタンを含むシード層57Bで被覆されているため、配線層57の酸化を好適に抑制することができる。
また、配線層57は、配線層56(図1参照)と比べて、直下の配線層54と接続される部分の面積が大きいため、配線層54との接続信頼性を向上させることができる。
・上記各実施形態における切り欠き部12Yの形状は特に限定されない。すなわち、外周縁付近における絶縁層51の上面51Aを露出し、その上面51Aと絶縁層53,55の外側面とによって構成される切り欠き部であれば、その形状は特に限定されない。
例えば、図22に示すように、絶縁層53の外側面を被覆するように絶縁層55を形成するようにしてもよい。但し、この場合であっても、絶縁層55には、絶縁層51の外周縁付近の上面51Aを露出する開口部55Yが形成されている。すなわち、この場合には、開口部55Yから露出される絶縁層51の上面51Aと絶縁層55の外側面とによって切り欠き部12Yが構成される。
・また、例えば、図23に示すように、絶縁層55に、絶縁層51の外周縁付近の上面51Aを露出し、且つ絶縁層53の外周縁付近の上面53Aを露出する開口部55Yを形成するようにしてもよい。この場合には、開口部53Y,55Yから露出される絶縁層51の上面51Aと、絶縁層53の外側面と、開口部55Yから露出される絶縁層53の上面53Aと、絶縁層55の外側面とによって切り欠き部12Yが構成される。さらに、切り欠き部12Yでは、絶縁層53の外側面と、開口部55Yから露出される絶縁層53の上面53Aと、絶縁層55の外側面とによって段差部が形成されている。
・上記各実施形態及び上記各変形例では、ソルダレジスト層13の厚さを、配線構造12,12Aの厚さと等しい、又は配線構造12,12Aの厚さよりも厚く設定するようにした。これに限らず、例えば、ソルダレジスト層13の厚さを、配線構造12,12Aの厚さよりも薄く設定するようにしてもよい。
・上記各実施形態及び上記各変形例における貫通孔31X,33X,35X,41X,43X,45X,51X,53X,101X,103X,105Xの断面形状は特に限定されない。例えば、貫通孔31X,33X,35X,41X,43X,45X,51X,53X,101X,103X,105X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。
・上記各実施形態及び上記各変形例における配線構造12,12Aにおける配線層50,52,54,56,57及び絶縁層51,53,55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。
10,10A,10B 配線基板
11,11A,11B 配線構造(第1配線構造)
12,12A 配線構造(第2配線構造)
13 ソルダレジスト層(最外絶縁層)
20,31,33,41,43,45 絶縁層(第4絶縁層)
23,24,32,34,42,44 配線層(第3配線層)
35,37、105 絶縁層(第1絶縁層)
35X 貫通孔(第2貫通孔)
35Y 凹部
36,106 ビア配線(第3配線層)
36A,106A 上端面
46,100 配線層(最外配線層)
50 配線層(第1配線層)
51 絶縁層(第2絶縁層)
51A 上面
52 配線層(第2配線層)
53 絶縁層(第3絶縁層)
53X 貫通孔(第1貫通孔)
53Y 開口部
55 絶縁層
55Y 開口部
60 半導体装置
70 半導体チップ
83 導電層
84 シード層
86 金属層
F1 フィラー

Claims (10)

  1. 熱硬化性樹脂を主成分とする第1絶縁層と、
    前記第1絶縁層の上面に積層された第1配線層と、
    前記第1絶縁層の上面に積層された、感光性樹脂を主成分とする第2絶縁層と、
    前記第2絶縁層の上面に積層され、前記第1配線層と電気的に接続された第2配線層と、
    前記第2絶縁層の上面に積層された、感光性樹脂を主成分とする第3絶縁層と、を有し、
    前記第2絶縁層の外側面は、前記第1絶縁層の外側面と面一になるように形成され、
    前記第3絶縁層の外側面が前記第2絶縁層の外側面から内側に後退して形成されており、前記第2絶縁層の外側面と接する前記第2絶縁層の上面が外部に露出されていることを特徴とする配線基板。
  2. 前記第1絶縁層は、フィラーを含有した樹脂材からなり、
    前記第1絶縁層の上面には、凹部が形成され、
    前記第2絶縁層は、前記凹部を充填するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
  3. 前記第1絶縁層と、前記第2絶縁層の下面側に形成され、前記第1配線層と電気的に接続される一又は複数の第3配線層と、前記第1絶縁層の下面側に設けられる一又は複数の第4絶縁層と、前記第4絶縁層の下面側に形成され、前記第3配線層と電気的に接続される最外配線層とを含む第1配線構造と、
    前記第1配線構造の上面側に積層され、前記第1配線層と、前記第2絶縁層と、前記第2配線層と、前記第3絶縁層とを含む第2配線構造と、
    前記第1配線構造の下面側に、前記最外配線層の少なくとも一部を露出するように積層された、感光性樹脂を主成分とする最外絶縁層と、を有し、
    前記第2配線構造の配線密度は、前記第1配線構造の配線密度よりも高く、
    前記最外絶縁層の厚さは、前記第2配線構造内の全ての絶縁層の厚さと等しい、又は前記第2配線構造内の全ての絶縁層の厚さよりも厚く設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の配線基板。
  4. 前記第1絶縁層の上面に開口し、前記第1絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔と、
    前記貫通孔内に充填され、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、を有し、
    前記ビア配線の上端面と前記第1絶縁層の上面は面一であり、
    前記第1配線層は、前記ビア配線の上端面とシード層を介して接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の配線基板。
  5. 前記第1絶縁層の上面は、前記貫通孔の内側面よりも表面粗度が低いことを特徴とする請求項4に記載の配線基板。
  6. 前記第3絶縁層の外側面が傾斜していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の配線基板。
  7. 請求項3に記載の配線基板と、
    前記第2配線構造の最外層の配線層にフリップチップ実装された半導体チップと、
    を有することを特徴とする半導体装置。
  8. 熱硬化性樹脂を主成分とする第1絶縁層を形成する工程と、
    前記第1絶縁層の上面に、第1配線層を形成する工程と、
    前記第1配線層を被覆し、前記第1絶縁層の上面全面を被覆する、感光性樹脂を主成分とする第2絶縁層を形成する工程と、
    前記第2絶縁層の上面に、前記第1配線層と電気的に接続される第2配線層を形成する工程と、
    前記第2絶縁層の上面に、切断領域及び該切断領域の周辺領域における前記第2絶縁層の上面を露出する開口部と、前記第2配線層の上面を露出する第1貫通孔とを有する、感光性樹脂を主成分とする第3絶縁層を形成する工程と、
    前記切断領域における前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層を切断して個片化する工程と、
    を有する配線基板の製造方法。
  9. 前記第1絶縁層を形成する工程の後であって、前記第1配線層を形成する工程の前に、
    前記第1絶縁層を厚さ方向に貫通する第2貫通孔を形成する工程と、
    前記第2貫通孔を充填するとともに、前記第1絶縁層の上面全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絶縁層の上面とを研磨することにより、前記第1絶縁層の上面を平滑化するとともに前記第1絶縁層の上面に凹部を形成し、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形成する工程と、を有し、
    前記第1配線層は、前記ビア配線の上端面に接合され、
    前記第2絶縁層は、前記凹部を充填するように形成されることを特徴とする請求項8に記載の配線基板の製造方法。
  10. 前記導電層と前記第1絶縁層の上面とを研磨する工程では、
    前記第1絶縁層の上面に露出するフィラーを除去して前記凹部を形成することを特徴とする請求項9に記載の配線基板の製造方法。
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