JP7347440B2 - Manufacturing method of wiring board for semiconductor package - Google Patents

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Description

本発明は、半導体パッケージ用配線基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a wiring board for a semiconductor package.

近年、半導体装置の高速、高集積化が進む中で、半導体チップの接続端子の狭ピッチ化が促進され、それに対応して配線基板側の接続端子の狭ピッチ化や配線の微細化が求められている。一方、FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)用配線基板とマザーボードとは、従来とほぼ変わらないピッチでの接続が要求されている。したがって、FCBGA用配線基板と半導体チップとを接続するためには、端子電極の寸法や接続端子のピッチが相互に異なるという課題を克服する必要がある。 In recent years, as semiconductor devices have become faster and more highly integrated, the pitch of connection terminals on semiconductor chips has become narrower, and in response there has been a demand for narrower pitches of connection terminals on wiring boards and miniaturization of wiring. ing. On the other hand, a wiring board for FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array) and a motherboard are required to be connected at pitches that are almost the same as in the past. Therefore, in order to connect the FCBGA wiring board and the semiconductor chip, it is necessary to overcome the problem that the dimensions of the terminal electrodes and the pitch of the connection terminals are different from each other.

かかる課題を克服すべく、FCBGA用配線基板と半導体チップの間に、それらの端子電極の寸法や接続端子のピッチを変換する薄い配線基板として、インターポーザが使用されるようになった。 In order to overcome this problem, interposers have come to be used as thin wiring boards between FCBGA wiring boards and semiconductor chips to change the dimensions of terminal electrodes and the pitch of connection terminals.

しかしながら、半導体チップ側の微細化の進行に伴い、インターポーザを単にFCBGA用配線基板と同様の製造技術を用いて製造する場合は、接続端子の微細化(狭ピッチ化)が促進されるに伴い、それに対応するインターポーザの作り込みのため製造収率が低下するという問題があった。 However, with the progress of miniaturization on the semiconductor chip side, when manufacturing interposers simply using the same manufacturing technology as FCBGA wiring boards, as the miniaturization (narrowing pitch) of connection terminals is promoted, There was a problem in that the manufacturing yield was lowered due to the corresponding construction of the interposer.

その問題を解決するため、例えば特許文献1には、シリコンを使用した基板上に配線を形成して、半導体チップ接続用の配線基板(シリコンインターポーザ)とする技術が開示されている。一方、例えば特許文献2には、シリコンインターポーザを用いることなく、FCBGAの表面をCMP(Chemical Mechanical Polishing)等で平坦にしてから微細配線を形成する技術が開示されている。 To solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses a technique in which wiring is formed on a substrate using silicon to form a wiring substrate (silicon interposer) for connecting semiconductor chips. On the other hand, for example, Patent Document 2 discloses a technique of forming fine wiring after flattening the surface of an FCBGA by CMP (Chemical Mechanical Polishing) or the like without using a silicon interposer.

ここで、シリコンインターポーザは、半導体前工程用の設備を用いて作製されるシリコンウェハを利用して製造されるため、コストがかかる。加えて、シリコンウェハには形状、サイズに制限があり、1枚のウェハから作製できるインターポーザの数が比較的少ない。これらの要因が相まって、シリコンインターポーザが比較的高価になるという問題が有った。また、シリコンウェハは絶縁体ではなく半導体であることから、伝送特性が劣化するという問題もあった。 Here, the silicon interposer is manufactured using a silicon wafer that is manufactured using equipment for semiconductor pre-processing, so it is expensive. In addition, silicon wafers are limited in shape and size, and the number of interposers that can be produced from one wafer is relatively small. A combination of these factors has led to the problem that silicon interposers are relatively expensive. Furthermore, since silicon wafers are not insulators but semiconductors, there is also the problem that transmission characteristics deteriorate.

一方、特許文献2に示されるような、FCBGA用配線基板の平坦化を行い、その上に微細配線を直接形成する製造工程によれば、シリコンインターポーザを用いた場合のような伝送特性劣化の問題は生じ無い。しかしながら、かかる製造工程ではCMP研磨工程などが加わるため、FCBGA用配線基板自身の製造不良が増える事に加えて、難易度の高い微細配線層形成による製造不良が加わる事により、製造収率がさらに悪化するという問題があった。また、FCBGA用配線基板の反り、歪が生じた場合、半導体チップの実装が妨げられるという問題もあった。 On the other hand, according to the manufacturing process of flattening the FCBGA wiring board and directly forming fine wiring thereon, as shown in Patent Document 2, there is a problem of deterioration of transmission characteristics as in the case of using a silicon interposer. does not occur. However, this manufacturing process adds a CMP polishing process, etc., which increases the number of manufacturing defects of the FCBGA wiring board itself, as well as manufacturing defects due to the highly difficult formation of fine wiring layers, which further reduces the manufacturing yield. The problem was that it was getting worse. Furthermore, if the FCBGA wiring board is warped or distorted, there is also the problem that mounting of semiconductor chips is hindered.

国際公報第2016/052221号International Publication No. 2016/052221 特開2014-225671号公報JP2014-225671A

上記の問題点に着目し、本発明は、半導体パッケージの収率の低下を抑制すると共に、半導体チップを良好に実装することが可能な半導体パッケージ用配線基板の製造方法を提供することを目的とする。 Focusing on the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wiring board for a semiconductor package, which can suppress a decrease in the yield of semiconductor packages and also enable good mounting of semiconductor chips. do.

上記の課題を解決するために、本発明の半導体パッケージ用配線基板の製造方法は、半導体チップを搭載する第1配線基板と、前記第1配線基板の半導体チップを搭載する面に配置され、絶縁樹脂層と配線層とを形成したビルドアップ層からなる第2配線基板と、を有し、前記第1配線基板と前記第2配線基板とが、その面に備えられたパッド電極上の突起電極を介して電気的に接続されており、前記第1配線基板と前記第2配線基板との間にはアンダーフィルが備えられている半導体パッケージ用配線基板であって、前記第2配線基板の厚さは10μm~100μmであり、前記第2配線基板の半導体チップを実装する面には銅ポストが設けられており、前記第1配線基板はFCBGA用配線基板であり、前記第2配線基板はインターポーザである半導体パッケージ用配線基板の製造方法であって、
前記インターポーザの製造工程と、前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程と、を備えており、
前記インターポーザの製造工程は、
支持体であるガラスからなるキャリア基板の表面に、剥離層と、感光性樹脂からなる中間層と、を形成する工程と、
フォトリソ工程によって、中間層のパターン化を行う工程と、
パターン化された中間層と露出した剥離層の表面に、無機密着層と導電層をこの順に積層したシード層を形成した後、シード層の上に中間層以上の厚さの電解銅めっきを形成する工程と、
中間層の厚さと同等の厚さの電解銅めっきを残す様に、電解銅めっきと中間層を切削加工することにより、銅ポストと同じ高さの中間層を形成する工程と、
銅ポストまたは導通ビアの上を開口部とした絶縁樹脂パターンを形成し、絶縁樹脂パターンの頭頂部に配線パターンとなるトレンチを形成し、銅ポストまたは導通ビアと絶縁樹脂パターンの上に無機密着層と導電層を形成した後、絶縁樹脂パターンより厚く電解銅めっきし、絶縁樹脂パターンの頭頂部が露出する様に、電解銅めっきを切削加工することにより、絶縁樹脂パターンの頭頂部のトレンチに電解銅めっきが充填された配線パターンと銅ポストまたは導通ビアの上に導通ビアを形成する配線作成工程と、
必要な配線パターンの層数に従って前記配線作成工程を繰り返すことにより、最上層にパッド電極が露出した多層配線層を形成する工程と、
多層配線層の最上層に感光性絶縁樹脂層を形成後、フォトリソ工程により、パッド電極上に導通ビアを形成する開口部を備えた絶縁樹脂パターンを形成する工程と、
パッド電極にパッド表面処理層を形成する工程と、
パッド表面処理層の上に、突起電極を形成する工程と、を備えており、
前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程は、
前記FCBGA用配線基板と、前記キャリア基板が付随した前記インターポーザを位置合わせした後、フリップチップ実装する工程と、
前記インターポーザのキャリア基板側から剥離層にレーザ光を照射することにより、キャリア基板を剥離可能とする工程と、
キャリア基板を前記インターポーザより剥離し除去する工程と、
キャリア基板を剥離したことにより露出した中間層を除去する工程と、
中間層を除去する事により露出した銅ポスト表面の無機密着層と導電層を除去し、銅ポストを露出する工程と、を備えていることを特徴とする
また、本発明の半導体パッケージ用配線基板の製造方法は、半導体チップを搭載する第1配線基板と、前記第1配線基板の半導体チップを搭載する面に配置され、絶縁樹脂層と配線層とを形成したビルドアップ層からなる第2配線基板と、を有し、前記第1配線基板と前記第2配線基板とが、その面に備えられたパッド電極上の突起電極を介して電気的に接続されており、前記第1配線基板と前記第2配線基板との間にはアンダーフィルが備えられている半導体パッケージ用配線基板であって、
前記第2配線基板の厚さは10μm~100μmであり、
前記第2配線基板の半導体チップを実装する面には銅ポストが設けられており、前記第1配線基板はFCBGA用配線基板であり、前記第2配線基板はインターポーザである半導体パッケージ用配線基板の製造方法であって、
前記インターポーザの製造工程と、前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程と、を備えており、
前記インターポーザの製造工程は、
支持体であるガラスからなるキャリア基板の表面に、剥離層と、感光性樹脂からなる1層目の中間層と、無機密着層と導電層をこの順に積層したシード層と、をこの順に形成する工程と、
シード層の上に2層目の感光性樹脂からなる中間層を形成後、フォトリソ工程によって、2層目の中間層のパターン化を行う工程と、
パターン化された2層目の中間層をめっきマスクとして電解銅めっきする工程と、
予め設定した電解銅めっきの厚さを残す様に、電解銅めっきと中間層を切削加工することにより、銅ポストと同じ高さの中間層を形成する工程と、
銅ポストまたは導通ビアの上部を開口部とした絶縁樹脂パターンを形成し、絶縁樹脂パターンの頭頂部に配線パターンとなるトレンチを形成し、銅ポストまたは導通ビアと絶縁樹脂パターンの上に無機密着層と導電層を形成した後、絶縁樹脂パターンより厚く電解銅めっきし、絶縁樹脂パターンの頭頂部が露出する様に、電解銅めっきを切削加工することにより、絶縁樹脂パターンの頭頂部のトレンチに電解銅めっきが充填された配線パターンと銅ポストまたは導通ビア上に導通ビアを形成する配線作成工程と、
必要な配線の層数に対応して前記配線作成工程を繰り返すことにより、最上層にパッド電極が露出した多層配線層を形成する工程と、
多層配線層の最上層に感光性絶縁樹脂層を形成後、フォトリソ工程により、パッド電極上に導通ビアを形成する開口部を備えた絶縁樹脂パターンを形成する工程と、
パッド電極にパッド表面処理層を形成する工程と、
パッド表面処理層の上に、突起電極を形成する工程と、を備えており、
前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程は、
前記FCBGA用配線基板と、前記キャリア基板が付随した前記インターポーザを位置合わせした後、フリップチップ実装する工程と、
前記インターポーザのキャリア基板側から剥離層にレーザ光を照射することにより、キャリア基板を剥離可能とする工程と、
キャリア基板を前記インターポーザより剥離し除去する工程と、
キャリア基板を剥離したことにより露出した中間層を除去する工程と、
中間層を除去する事により露出した銅ポスト表面の無機密着層と導電層を除去し、銅ポストを露出する工程と、を備えていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a method for manufacturing a wiring board for a semiconductor package according to the present invention includes a first wiring board on which a semiconductor chip is mounted, and an insulated a second wiring board made of a build-up layer formed with a resin layer and a wiring layer, wherein the first wiring board and the second wiring board have protruding electrodes on pad electrodes provided on their surfaces. The wiring board for a semiconductor package is provided with an underfill between the first wiring board and the second wiring board, the thickness of the second wiring board being The width is 10 μm to 100 μm, copper posts are provided on the surface of the second wiring board on which the semiconductor chip is mounted, the first wiring board is an FCBGA wiring board, and the second wiring board is an interposer. A method for manufacturing a wiring board for a semiconductor package, comprising:
The method includes a step of manufacturing the interposer, and a step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board,
The manufacturing process of the interposer is as follows:
forming a release layer and an intermediate layer made of a photosensitive resin on the surface of a carrier substrate made of glass as a support;
a step of patterning the intermediate layer by a photolithography process;
After forming a seed layer consisting of an insecure adhesive layer and a conductive layer laminated in this order on the surface of the patterned intermediate layer and exposed release layer, electrolytic copper plating is formed on the seed layer to a thickness equal to or greater than that of the intermediate layer. The process of
A step of forming an intermediate layer of the same height as the copper post by cutting the electrolytic copper plating and the intermediate layer so as to leave the electrolytic copper plating with the same thickness as the intermediate layer;
Form an insulating resin pattern with an opening above the copper post or conductive via, form a trench that will serve as a wiring pattern at the top of the insulating resin pattern, and apply an insulating adhesive layer over the copper post or conductive via and the insulating resin pattern. After forming a conductive layer, electrolytic copper plating is applied thicker than the insulating resin pattern, and by cutting the electrolytic copper plating so that the top of the insulating resin pattern is exposed, electrolytic copper is applied to the trench on the top of the insulating resin pattern. a wiring creation step of forming a conductive via on a wiring pattern filled with copper plating and a copper post or conductive via;
repeating the wiring creation step according to the required number of layers of the wiring pattern to form a multilayer wiring layer with pad electrodes exposed on the top layer;
After forming a photosensitive insulating resin layer on the top layer of the multilayer wiring layer, using a photolithography process to form an insulating resin pattern having an opening for forming a conductive via on the pad electrode;
forming a pad surface treatment layer on the pad electrode;
forming a protruding electrode on the pad surface treatment layer,
The step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board includes:
After aligning the FCBGA wiring board and the interposer attached with the carrier board, performing flip-chip mounting;
A step of making the carrier substrate peelable by irradiating the peeling layer with laser light from the carrier substrate side of the interposer;
a step of peeling and removing the carrier substrate from the interposer;
removing the intermediate layer exposed by peeling off the carrier substrate;
The present invention is characterized by comprising a step of removing the non-containing adhesive layer and the conductive layer on the surface of the copper post exposed by removing the intermediate layer to expose the copper post.
Further, the method for manufacturing a wiring board for a semiconductor package of the present invention includes a first wiring board on which a semiconductor chip is mounted, an insulating resin layer and a wiring layer disposed on the surface of the first wiring board on which the semiconductor chip is mounted. a second wiring board made of a formed buildup layer, the first wiring board and the second wiring board are electrically connected via protruding electrodes on pad electrodes provided on the surfaces thereof. A wiring board for a semiconductor package, wherein an underfill is provided between the first wiring board and the second wiring board,
The thickness of the second wiring board is 10 μm to 100 μm,
A copper post is provided on the surface of the second wiring board on which a semiconductor chip is mounted, the first wiring board is a wiring board for FCBGA, and the second wiring board is a wiring board for a semiconductor package, which is an interposer. A manufacturing method,
The method includes a step of manufacturing the interposer, and a step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board,
The manufacturing process of the interposer is as follows:
A release layer, a first intermediate layer made of a photosensitive resin, and a seed layer in which an insecure adhesive layer and a conductive layer are laminated in this order are formed in this order on the surface of a carrier substrate made of glass as a support. process and
After forming a second intermediate layer made of a photosensitive resin on the seed layer, patterning the second intermediate layer by a photolithography process;
A process of electrolytic copper plating using the patterned second intermediate layer as a plating mask,
A process of forming an intermediate layer of the same height as the copper post by cutting the electrolytic copper plating and the intermediate layer so as to leave a preset thickness of the electrolytic copper plating;
Form an insulating resin pattern with the upper part of the copper post or conductive via as an opening, form a trench that will serve as a wiring pattern at the top of the insulating resin pattern, and apply an insulating adhesive layer over the copper post or conductive via and the insulating resin pattern. After forming a conductive layer, electrolytic copper plating is applied thicker than the insulating resin pattern, and by cutting the electrolytic copper plating so that the top of the insulating resin pattern is exposed, electrolytic copper is applied to the trench on the top of the insulating resin pattern. a wiring creation step of forming a conductive via on a wiring pattern filled with copper plating and a copper post or conductive via;
repeating the wiring creation step according to the number of required wiring layers to form a multilayer wiring layer with pad electrodes exposed on the top layer;
After forming a photosensitive insulating resin layer on the top layer of the multilayer wiring layer, using a photolithography process to form an insulating resin pattern having an opening for forming a conductive via on the pad electrode;
forming a pad surface treatment layer on the pad electrode;
forming a protruding electrode on the pad surface treatment layer,
The step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board includes:
After aligning the FCBGA wiring board and the interposer attached with the carrier board, performing flip-chip mounting;
A step of making the carrier substrate peelable by irradiating the peeling layer with laser light from the carrier substrate side of the interposer;
a step of peeling and removing the carrier substrate from the interposer;
removing the intermediate layer exposed by peeling off the carrier substrate;
The present invention is characterized by comprising a step of removing the non-containing adhesive layer and the conductive layer on the surface of the copper post exposed by removing the intermediate layer to expose the copper post.

本発明によれば、半導体パッケージの収率の低下を抑制すると共に、半導体チップを良好に実装することが可能な半導体パッケージ用配線基板の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a wiring board for a semiconductor package, which suppresses a decrease in the yield of semiconductor packages and allows a semiconductor chip to be mounted satisfactorily.

図1は、本発明の一実施形態に係るFCBGA用配線基板に半導体チップを実装した一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor chip mounted on an FCBGA wiring board according to an embodiment of the present invention. 図2Aは、本発明の一実施形態に係るキャリア基板を備えた状態の第2配線基板の一例を示す断面図であって、全体イメージを示す。FIG. 2A is a sectional view showing an example of a second wiring board including a carrier board according to an embodiment of the present invention, and shows an overall image. 図2Bは、本発明の一実施形態に係るキャリア基板を備えた状態の第2配線基板の一例を示す部分拡大図である。FIG. 2B is a partially enlarged view showing an example of a second wiring board including a carrier board according to an embodiment of the present invention. 図3Aは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板をFCBGA用配線基板に転写接合する製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of transferring and bonding a second wiring board to an FCBGA wiring board according to an embodiment of the present invention. 図3Bは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板をFCBGA用配線基板に転写接合する製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of transferring and bonding the second wiring board to the FCBGA wiring board according to the embodiment of the present invention. 図3Cは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板をFCBGA用配線基板に転写接合する製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of transferring and bonding the second wiring board to the FCBGA wiring board according to an embodiment of the present invention. 図3Dは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板をFCBGA用配線基板に転写接合する製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 3D is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of transferring and bonding the second wiring board to the FCBGA wiring board according to an embodiment of the present invention. 図3Eは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板をFCBGA用配線基板に転写接合する製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 3E is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of transferring and bonding the second wiring board to the FCBGA wiring board according to an embodiment of the present invention. 図4Aは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4A is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Bは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4B is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Cは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4C is a cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Dは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4D is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Eは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4E is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Fは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4F is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing process of the second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Gは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4G is a cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Hは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4H is a cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Iは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4I is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図4Jは、本発明の一実施形態に係る半田バンプ付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 4J is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with solder bumps according to an embodiment of the present invention. 図5Aは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board according to an embodiment of the present invention. 図5Bは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of the second wiring board according to an embodiment of the present invention. 図5Cは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 5C is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of the second wiring board according to an embodiment of the present invention. 図5Dは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 5D is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing process of the second wiring board according to an embodiment of the present invention. 図5Eは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 5E is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing process of the second wiring board according to an embodiment of the present invention. 図5Fは、本発明の一実施形態に係る第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 5F is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing process of the second wiring board according to an embodiment of the present invention. 図6Aは、本発明の一実施形態に係る微細パターン付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with a fine pattern according to an embodiment of the present invention. 図6Bは、本発明の一実施形態に係る微細パターン付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 6B is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with a fine pattern according to an embodiment of the present invention. 図6Cは、本発明の一実施形態に係る微細パターン付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 6C is a cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing process of a second wiring board with a fine pattern according to an embodiment of the present invention. 図6Dは、本発明の一実施形態に係る微細パターン付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 6D is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with a fine pattern according to an embodiment of the present invention. 図6Eは、本発明の一実施形態に係る微細パターン付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 6E is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with a fine pattern according to an embodiment of the present invention. 図6Fは、本発明の一実施形態に係る微細パターン付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 6F is a cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing process of a second wiring board with a fine pattern according to an embodiment of the present invention. 図6Gは、本発明の一実施形態に係る微細パターン付き第2配線基板の製造工程の一例を示す断面図である。FIG. 6G is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a second wiring board with a fine pattern according to an embodiment of the present invention. 図7は、銅ポストの形状を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the shape of the copper post. 図8は、半導体チップと銅ポストの接続の一例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the connection between a semiconductor chip and a copper post.

以下に、本発明の一実施形態に係る配線基板について図面を参照して説明する。但し、以下に説明する各図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては説明を適宜省略する。また、各図面は説明を容易にするために適宜誇張して表現している場合がある。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A wiring board according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in each figure described below, mutually corresponding parts are given the same reference numerals, and explanations of overlapping parts are omitted as appropriate. Further, each drawing may be appropriately exaggerated in order to facilitate explanation.

さらに、本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、各部の材質、形状、構造、配置、寸法を特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項により規定される技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Furthermore, the embodiments of the present invention illustrate configurations for embodying the technical idea of the present invention, and do not specify the material, shape, structure, arrangement, and dimensions of each part. The technical idea of the present invention can be modified in various ways within the technical scope defined by the claims.

なお、以下に説明する実施形態においては、FCBGA用配線基板を第1配線基板とも称する。また、第2配線基板は、支持体であるキャリア基板の上に形成されたビルドアップ多層配線層(ビルドアップ層又は多層配線層ともいう)である。そのビルドアップ多層配線層をインターポーザとして使用する。その厚さは10μm以上、100μm以下(好ましくは20μm以上、50μm以下)の薄い多層配線層であるため、ハンドリングを可能とするため、支持体としてキャリア基板が不可欠となる。キャリア基板の上に形成されたインターポーザを第1配線基板にフリップチップ実装後、キャリア基板は剥離・除去されるため、最終的に半導体パッケージ用配線基板には残らない。 Note that in the embodiment described below, the FCBGA wiring board is also referred to as a first wiring board. Further, the second wiring board is a buildup multilayer wiring layer (also referred to as a buildup layer or a multilayer wiring layer) formed on a carrier substrate that is a support. The built-up multilayer wiring layer is used as an interposer. Since it is a thin multilayer wiring layer with a thickness of 10 μm or more and 100 μm or less (preferably 20 μm or more and 50 μm or less), a carrier substrate is essential as a support to enable handling. After the interposer formed on the carrier substrate is flip-chip mounted on the first wiring board, the carrier board is peeled off and removed, so that it does not ultimately remain on the semiconductor package wiring board.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態にかかる配線基板に半導体チップを実装した半導体パッケージの一例を示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor package in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board according to the present embodiment.

<FCBGA用配線基板を使用した半導体パッケージ>
本実施形態に係る半導体パッケージは、FCBGA用配線基板1(第1配線基板とも称する)の一方の面に、インターポーザ25が半田バンプ24を介して接合されている。半田バンプ24の代わりに銅ポスト(Cuピラー)または金バンプ31を使用しても良い。更に、インターポーザ25に半導体チップ4がフリップチップ実装された後、半導体チップ4とインターポーザ25の間にアンダーフィル2が挿入され、半導体パッケージ30となる。ここでは、半導体チップ4が実装される前のFCBGA用配線基板1とインターポーザ25とが、半導体パッケージ用配線基板を構成する。インターポーザ25は、樹脂と配線とが積層されてなるビルドアップ配線層のみで形成された微細配線層を備えた薄い多層配線層を備える第2配線基板3を含む。
<Semiconductor package using FCBGA wiring board>
In the semiconductor package according to this embodiment, an interposer 25 is bonded to one surface of an FCBGA wiring board 1 (also referred to as a first wiring board) via solder bumps 24. A copper post (Cu pillar) or a gold bump 31 may be used instead of the solder bump 24. Further, after the semiconductor chip 4 is flip-chip mounted on the interposer 25, the underfill 2 is inserted between the semiconductor chip 4 and the interposer 25 to form a semiconductor package 30. Here, the FCBGA wiring board 1 and the interposer 25 before the semiconductor chip 4 is mounted constitute a semiconductor package wiring board. The interposer 25 includes a second wiring board 3 having a thin multilayer wiring layer including a fine wiring layer formed only of a build-up wiring layer formed by laminating resin and wiring.

図7は、第2配線基板3の多層配線層25aの半導体チップとの実装面に形成された銅ポスト14を例示する断面図であり、図8は、銅ポスト14(図7参照)と半導体チップ4のパッド部とを半田バンプ33により接合した状態を例示した断面図である。 7 is a cross-sectional view illustrating the copper post 14 formed on the mounting surface of the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 with the semiconductor chip, and FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the copper post 14 (see FIG. 7) and the semiconductor chip. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a pad portion of a chip 4 is bonded to a pad portion of the chip 4 by a solder bump 33. FIG.

FCBGA用配線基板(第1配線基板)1にインターポーザ25(第2配線基板3の多層配線層25a)が実装された際に形成される隙間が、絶縁樹脂部材としてアンダーフィル(樹脂)2で埋め固められている。さらにインターポーザ25の、FCBGA用配線基板1(図1参照)とは逆側の面に、半導体チップ4のパッド部と、第2配線基板の銅ポスト14が半田バンプ33(または金バンプ)などの接合手段で接合され、半導体チップ4とインターポーザ25との隙間がアンダーフィル2で埋め固められている。銅ポスト14は、形成される面から5~25μm、より好ましくは10~20μmで突出していると好ましく、その形状は柱状に限られず膜状やドーム状であってもよい。また、銅ポスト14のピッチは、半導体チップ4のパッド部のピッチに合わせて、40~55μmであると好ましい。 The gap formed when the interposer 25 (multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3) is mounted on the FCBGA wiring board (first wiring board) 1 is filled with an underfill (resin) 2 as an insulating resin member. It is solidified. Furthermore, on the opposite side of the interposer 25 from the FCBGA wiring board 1 (see FIG. 1), the pad portion of the semiconductor chip 4 and the copper post 14 of the second wiring board are connected to solder bumps 33 (or gold bumps), etc. They are joined by a joining means, and the gap between the semiconductor chip 4 and the interposer 25 is filled with the underfill 2. It is preferable that the copper post 14 protrudes from the surface on which it is formed by 5 to 25 μm, more preferably 10 to 20 μm, and its shape is not limited to a columnar shape but may be a film shape or a dome shape. Further, the pitch of the copper posts 14 is preferably 40 to 55 μm in accordance with the pitch of the pad portions of the semiconductor chip 4.

(アンダーフィル)
アンダーフィル2は、FCBGA用配線基板1とインターポーザ25とを固定及び封止するために用いられる接着剤である。アンダーフィル2としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、及びマレイミド樹脂の内の1種またはこれらの樹脂の2種以上が混合された樹脂に、フィラーとしてシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、又は酸化亜鉛等を加えた材料が用いられる。アンダーフィル2は、液状の樹脂を充填させることで形成してもよい。またアンダーフィル2の代わりに、絶縁性の接着部材として異方性導電フィルム(ACF)または接着及び絶縁の機能を同時に持つフィルム状接続材料(NCF)を用いることで、FCBGA用配線基板1とインターポーザ25とを固定し、これらの間を封止しても良い。
(Underfill)
The underfill 2 is an adhesive used for fixing and sealing the FCBGA wiring board 1 and the interposer 25. As the underfill 2, for example, one of epoxy resin, polyurethane resin, silicone resin, polyester resin, oxetane resin, and maleimide resin, or a mixture of two or more of these resins, and silica as a filler, A material to which titanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, or the like is added is used. The underfill 2 may be formed by filling with liquid resin. In addition, instead of the underfill 2, by using an anisotropic conductive film (ACF) or a film-like connecting material (NCF) that has both adhesion and insulation functions as an insulating adhesive member, it is possible to connect the FCBGA wiring board 1 and the interposer. 25 may be fixed and the space between them may be sealed.

また、アンダーフィル32(図8)は、半導体チップ4とインターポーザ25とを固定及び封止するために用いられる接着剤であり、アンダーフィル2と同様の材料で構成される。なおこの場合も、アンダーフィル32の代わりに、異方性導電フィルム(ACF)または、フィルム状接続材料(NCF)を用いてもよい。 Further, the underfill 32 (FIG. 8) is an adhesive used to fix and seal the semiconductor chip 4 and the interposer 25, and is made of the same material as the underfill 2. Note that in this case as well, an anisotropic conductive film (ACF) or a film-like connecting material (NCF) may be used instead of the underfill 32.

インターポーザ25の半導体チップ4と接合される電極部分の配線ピッチ(ここでは銅ポスト14のピッチ)は、半導体チップ4とFCBGA用配線基板1とを直接接合する場合の、FCBGA用配線基板1の電極部分の配線ピッチ(ここでは半田バンプ24のピッチ)よりも狭くなっている。すなわち、インターポーザ25の半導体チップ4を実装する側の面は、半導体チップ4と接合する場合のFCBGA用配線基板1よりも微細な配線となっている。 The wiring pitch of the electrode portion of the interposer 25 that is bonded to the semiconductor chip 4 (in this case, the pitch of the copper posts 14) is the electrode pitch of the FCBGA wiring board 1 when the semiconductor chip 4 and the FCBGA wiring board 1 are directly bonded. It is narrower than the wiring pitch of the portion (here, the pitch of the solder bumps 24). That is, the side of the interposer 25 on which the semiconductor chip 4 is mounted has finer wiring than the FCBGA wiring board 1 when bonded to the semiconductor chip 4.

例えば、現在のハイバンドメモリ(HBM)の仕様に対応するためには、第2配線基板3において、配線幅を2μm以上、6μm以下にする必要がある。特性インピーダンスを50Ωに合わせるためには、配線幅が2μm、配線高さが2μmの場合、配線間の絶縁膜厚は2.5μmとなる。配線を含めた1層の厚さは4.5μmとなり、この厚さで5層の第2配線基板3を作製する場合、第2配線基板3は、総厚25μm程度と非常に薄いインターポーザとなる。 For example, in order to comply with the current high band memory (HBM) specifications, the wiring width in the second wiring board 3 needs to be 2 μm or more and 6 μm or less. In order to adjust the characteristic impedance to 50Ω, when the wiring width is 2 μm and the wiring height is 2 μm, the insulation film thickness between the wires is 2.5 μm. The thickness of one layer including wiring is 4.5 μm, and when a 5-layer second wiring board 3 is manufactured with this thickness, the second wiring board 3 becomes an extremely thin interposer with a total thickness of about 25 μm. .

(第2配線基板3と第2配線基板の多層配線層25aとの関係)
図2Aは、本発明の一実施形態に係るキャリア基板を備えた状態の第2配線基板の一例を示す断面図である。図2Bは、図2Aの半田バンプ24を含む一部分を拡大したものである。図2A、図2Bに示すように、第2配線基板3は、ガラス基板などの薄くて平坦性が良好であり、且つ熱膨張係数がシリコンウェハに近い材料を使用したキャリア基板5上に、まず剥離層6を形成し、その剥離層6の上に多層配線層25aを形成したものである。第2配線基板3のキャリア基板5と反対側の最表面の絶縁樹脂層21a(図4I参照)に形成された開口部の底面には、導通ビア17が露出しており、その表面はパッド表面処理層23が形成される。これにより半田バンプ24を形成可能となる。半田バンプ24の代わりに金バンプ又は銅バンプを用いることもできる。
(Relationship between the second wiring board 3 and the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board)
FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of a second wiring board including a carrier board according to an embodiment of the present invention. FIG. 2B is an enlarged view of a portion including the solder bumps 24 in FIG. 2A. As shown in FIGS. 2A and 2B, the second wiring board 3 is first mounted on a carrier substrate 5 made of a material such as a glass substrate that is thin and has good flatness and has a coefficient of thermal expansion close to that of a silicon wafer. A peeling layer 6 is formed, and a multilayer wiring layer 25a is formed on the peeling layer 6. A conductive via 17 is exposed at the bottom of an opening formed in the outermost insulating resin layer 21a (see FIG. 4I) on the opposite side of the carrier substrate 5 of the second wiring board 3, and the surface thereof is the pad surface. A processing layer 23 is formed. This makes it possible to form solder bumps 24. Gold bumps or copper bumps can also be used instead of solder bumps 24.

(第2配線基板)
図3A~図3Eを用いて、第2配線基板をFCBGA用配線基板に転写接合する製造工程の一例を説明する。
図3Aに示すように、このキャリア基板5に形成された、半田バンプ24を備えた第2配線基板3の多層配線層25aを、別に製造したFCBGA用配線基板1にフリップチップ実装可能な位置に配置する。そして、図3Bに示すように、フリップチップ実装した後、FCBGA用配線基板1と第2配線基板3の多層配線層25aとの間に、アンダーフィル2等の樹脂を充填し固める。その後、図3Cに示すように、レーザ光Lの照射により剥離層6を分解し、図3Dに示すように、キャリア基板5を第2配線基板3の多層配線層25aから剥離し、取り除く。
(Second wiring board)
An example of a manufacturing process for transferring and bonding the second wiring board to the FCBGA wiring board will be described with reference to FIGS. 3A to 3E.
As shown in FIG. 3A, the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 provided with the solder bumps 24 formed on the carrier board 5 is placed in a position where flip-chip mounting is possible on the separately manufactured wiring board 1 for FCBGA. Deploy. Then, as shown in FIG. 3B, after flip-chip mounting, a resin such as an underfill 2 is filled and hardened between the FCBGA wiring board 1 and the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the peeling layer 6 is decomposed by irradiation with laser light L, and as shown in FIG. 3D, the carrier substrate 5 is peeled and removed from the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3.

更に、中間層8と、配線形成や中間層8と絶縁樹脂との密着性付与のために形成したシード層11と、を第2配線基板3の多層配線層25aから取り除き、図3Eに示すように、第2配線基板3に形成された半導体チップ4との接続用の銅ポスト14を露出させる。これによって、本実施形態に係る半導体パッケージ用配線基板100が形成される。 Further, the intermediate layer 8 and the seed layer 11 formed for wiring formation and for providing adhesion between the intermediate layer 8 and the insulating resin are removed from the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3, as shown in FIG. 3E. Then, the copper posts 14 for connection with the semiconductor chip 4 formed on the second wiring board 3 are exposed. As a result, the semiconductor package wiring board 100 according to this embodiment is formed.

上記手順で、厚さ100μm以下の第2配線基板3の多層配線層25aをFCBGA用配線基板1に接合することによって、厚さ100μm以下の薄い第2配線基板3の多層配線層25aを、FCBGA用配線基板1に平坦に接合することができる。この様にして、第1配線基板であるFCBGA用配線基板1に、第2配線基板3の多層配線層25aだけを電気的に接続して転写することによって、半導体パッケージ用配線基板100(図3E参照)を得ることができる。この半導体パッケージ用配線基板100に半導体チップ4を実装することにより、半導体パッケージ30(図1)が完成する。 By joining the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 with a thickness of 100 μm or less to the FCBGA wiring board 1 in the above procedure, the multilayer wiring layer 25a of the thin second wiring board 3 with a thickness of 100 μm or less can be bonded to the FCBGA wiring board 1. It can be flatly bonded to the wiring board 1 for use. In this way, by electrically connecting and transferring only the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 to the FCBGA wiring board 1, which is the first wiring board, the semiconductor package wiring board 100 (FIG. 3E) ) can be obtained. By mounting the semiconductor chip 4 on this semiconductor package wiring board 100, the semiconductor package 30 (FIG. 1) is completed.

一般的にFCBGA用配線基板は高剛性であり、半導体チップとのCTE(熱膨張係数)差があると接合が破壊し易いが、その接合強さが強いほど接合が破壊しにくくなる性質がある。 Generally, FCBGA wiring boards have high rigidity, and if there is a difference in CTE (coefficient of thermal expansion) with the semiconductor chip, the bond is likely to break, but the stronger the bond, the harder the bond will break. .

本実施形態に係る半導体パッケージ用配線基板100では、FCBGA用配線基板1と半導体チップ4とは、薄いインターポーザ25を介して間接的に接合されている。そのため、CTE差が相互に影響しにくく、高い信頼性を確保することができる。 In the semiconductor package wiring board 100 according to the present embodiment, the FCBGA wiring board 1 and the semiconductor chip 4 are indirectly bonded via a thin interposer 25. Therefore, CTE differences are less likely to affect each other, and high reliability can be ensured.

<半導体パッケージ用配線基板100の製造方法>
次に、本実施形態に係る第2配線基板3を備えた半導体パッケージ用配線基板100の製造工程の一例を説明する。
<Method for manufacturing wiring board 100 for semiconductor package>
Next, an example of the manufacturing process of the semiconductor package wiring board 100 including the second wiring board 3 according to the present embodiment will be described.

(キャリア基板)
キャリア基板5としては、例えば、ガラス基板を用いることができる。ガラス基板は平滑性に優れており、低膨張ガラスであればCTEがシリコンウェハに近く、第2配線基板3の多層配線層25aの微細なパターンを、半導体チップに近いパターン配置精度で形成するのに適している。また、キャリア基板5は、FCBGA用配線基板1と接合した時の平坦性の確保に効果がある。キャリア基板5としてガラス基板を用いた場合、ガラス基板の厚さは、製造プロセスにおける反りの発生を抑制する観点から厚い方が望ましく、例えば0.7mm以上であれば第2配線基板3の厚みの10倍程度の厚みになり、各絶縁樹脂や配線層の応力の総和による反りを押さえ込める。一方、ガラス基板の厚みが厚過ぎると、第2配線基板3とキャリア基板5の総重量が大きくなり、搬送しづらくなると共に、加工サイズに個片化することが難しくなるため、1.1mm程度以下の厚さが好ましい。また、ガラスのCTEは3~9ppm/℃程度のものが好ましい。
(carrier board)
As the carrier substrate 5, for example, a glass substrate can be used. Glass substrates have excellent smoothness, and low expansion glass has a CTE close to that of silicon wafers, making it possible to form fine patterns in the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 with pattern placement accuracy close to that of semiconductor chips. suitable for Furthermore, the carrier substrate 5 is effective in ensuring flatness when bonded to the FCBGA wiring board 1. When a glass substrate is used as the carrier substrate 5, the thickness of the glass substrate is preferably thicker from the viewpoint of suppressing the occurrence of warpage in the manufacturing process. It is about 10 times thicker and can suppress warping caused by the sum of stress in each insulating resin and wiring layer. On the other hand, if the thickness of the glass substrate is too thick, the total weight of the second wiring board 3 and carrier board 5 will increase, making it difficult to transport and cutting into pieces into processing sizes, so The following thicknesses are preferred: Further, the CTE of the glass is preferably about 3 to 9 ppm/°C.

(第2配線基板の第一の製造方法)
図4A~図4Jを用いて第2配線基板の第一の製造方法を説明する。
まず、第2配線基板3(図1参照)となる配線基板を作製する。図4Aに示すように、キャリア基板5の一方の面に、後工程で、キャリア基板5を剥離するための剥離層6を形成する。
剥離層6は、赤外線ないし紫外線のレーザで分解し層間剥離を生じさせる材料であり、例えば、アモルファスシリコンやカーボン分散アクリル樹脂などを好適に使用することができる。アモルファスシリコンはUV-YAGレーザの照射により分解でき、カーボン分散アクリル樹脂は赤外線レーザの照射により分解することができる。
(First manufacturing method of second wiring board)
The first method of manufacturing the second wiring board will be explained using FIGS. 4A to 4J.
First, a wiring board that will become the second wiring board 3 (see FIG. 1) is manufactured. As shown in FIG. 4A, a peeling layer 6 for peeling off the carrier substrate 5 in a later step is formed on one surface of the carrier substrate 5.
The peeling layer 6 is a material that is decomposed by infrared or ultraviolet laser to cause interlayer peeling, and for example, amorphous silicon, carbon-dispersed acrylic resin, or the like can be suitably used. Amorphous silicon can be decomposed by UV-YAG laser irradiation, and carbon-dispersed acrylic resin can be decomposed by infrared laser irradiation.

この剥離層6の上に260℃における熱重量変化が5%以下である感光性レジストを塗工し、前記感光性レジスト層に、銅ポストに相当する開口部とアライメントマークとなる開口部を形成し、中間層8を形成する(フォトリソ工程による中間層のパターン化)。この様な感光性レジストの材料としては、ネガ型のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、環化ゴム系樹脂などを挙げることができる。 A photosensitive resist having a thermogravimetric change of 5% or less at 260° C. is coated on this peeling layer 6, and openings corresponding to copper posts and openings serving as alignment marks are formed in the photosensitive resist layer. Then, the intermediate layer 8 is formed (patterning of the intermediate layer by a photolithography process). Examples of materials for such photosensitive resists include negative-type acrylic resins, epoxy resins, and cyclized rubber resins.

次いで、図4Bの拡大図に示す様に、中間層8の上に、スパッタ成膜により無機密着層9aと、低抵抗材料からなる導電層13aの積層膜または導電層13aの単層からなるシード層11を形成する。中間層8とシード層11とで、後工程で除去可能な除去層を構成する。 Next, as shown in the enlarged view of FIG. 4B, on the intermediate layer 8, a non-containing adhesive layer 9a and a laminated film of a conductive layer 13a made of a low resistance material or a seed made of a single layer of the conductive layer 13a are formed by sputtering. Form layer 11. The intermediate layer 8 and the seed layer 11 constitute a removal layer that can be removed in a later process.

次いで、図4B,図4Cに示すように、シード層11上に電解銅めっき10aを形成し、中間層8上に析出した電解銅めっき10aを、切断ラインまでCMP(Chemical Mechanical Polishing)またはグラインダなどの表面切削手段により除去する。以上により、図4Dに示す如く、半導体チップとの接続用の銅ポスト14を形成することができる。 Next, as shown in FIGS. 4B and 4C, an electrolytic copper plating 10a is formed on the seed layer 11, and the electrolytic copper plating 10a deposited on the intermediate layer 8 is processed by CMP (Chemical Mechanical Polishing) or a grinder etc. to the cutting line. Remove by surface cutting means. Through the above steps, the copper post 14 for connection with the semiconductor chip can be formed as shown in FIG. 4D.

次に、図4Eの左図に示すように、中間層8と銅ポスト14の上に、絶縁樹脂15を形成する。本実施形態では、絶縁樹脂15は感光性のフェノール系樹脂を用いてスピンコート法により形成する方法により形成可能である。また、スピンコート法で形成する他に、絶縁樹脂フィルムを真空ラミネータ圧縮キュアすることにより絶縁樹脂15を形成することも可能である。この場合、平坦性の良い絶縁樹脂15を形成することができる。感光性の絶縁樹脂としては、フェノール系樹脂に限定するものではなく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、あるいはこれらの混合物、ないしポリイミド樹脂などが使用できる。また、ポジ型レジスト、ネガ型レジストの何れも使用できる。 Next, as shown in the left diagram of FIG. 4E, an insulating resin 15 is formed on the intermediate layer 8 and the copper post 14. In this embodiment, the insulating resin 15 can be formed by a spin coating method using a photosensitive phenolic resin. In addition to forming by spin coating, the insulating resin 15 can also be formed by compressing and curing an insulating resin film using a vacuum laminator. In this case, the insulating resin 15 with good flatness can be formed. The photosensitive insulating resin is not limited to phenolic resins, and epoxy resins, acrylic resins, mixtures thereof, polyimide resins, and the like can be used. Further, either a positive resist or a negative resist can be used.

また、中間層8と絶縁樹脂15の化学結合性が高く、中間層8の剥離性を阻害する場合は、中間層8の上に、中間層8と絶縁樹脂15の両方との密着性の高い無機密着層9bを形成する。ここで形成した無機密着層9bは、第2配線基板3として実装した後、中間層8と共に除去すればよい。 In addition, if the intermediate layer 8 and the insulating resin 15 have a high chemical bond and inhibit the releasability of the intermediate layer 8, a layer with high adhesion between both the intermediate layer 8 and the insulating resin 15 may be placed on the intermediate layer 8. A non-seal adhesive layer 9b is formed. The non-seal adhesive layer 9b formed here may be removed together with the intermediate layer 8 after being mounted as the second wiring board 3.

本実施形態では絶縁樹脂15に感光性フェノール系樹脂を使用しており、図4Eの右図に示した様に、UV露光16を行った後、現像を行なうことより導通ビア17を形成することができる。ここでは、UV露光された部分が現像で除去されるポジ型レジストを例に取り説明しているが、ネガ型レジストを使用することも可能である。また非感光性の絶縁樹脂を使用する場合、導通ビア17を形成する部位にレーザ光を照射することによって除去する方法で、導通ビア17を形成しても良い。なお、後述する微細パターン7を形成するためのトレンチ12は、この工程で、感光性レジストを塗工・露光・現像することによって作製することができる(絶縁樹脂パターンの作成)。 In this embodiment, a photosensitive phenolic resin is used as the insulating resin 15, and as shown in the right diagram of FIG. 4E, conductive vias 17 are formed by performing UV exposure 16 and then development. I can do it. Although a positive resist is used as an example in which the UV-exposed portion is removed by development, a negative resist may also be used. Further, when using a non-photosensitive insulating resin, the conductive via 17 may be formed by removing it by irradiating the portion where the conductive via 17 is to be formed with a laser beam. Note that the trench 12 for forming the fine pattern 7 to be described later can be produced by coating, exposing, and developing a photosensitive resist in this step (creation of an insulating resin pattern).

次に、UVプラズマや酸素プラズマにより絶縁樹脂15の表面改質をおこなった後、図4Fに示すように、TiとCuを連続でスパッタ成膜することで、電解銅めっき10bを形成するためのシード層18aを形成する。このシード層18aの上に微細パターン7を形成するが、導電層として使用するスパッタCuは絶縁樹脂15との密着性が弱いため、Tiを下層の絶縁樹脂15との無機密着層として形成するのが一般的である。無機密着層はTiに限定するものでは無く、TiWやITOなど、導電層と絶縁樹脂15との密着性を有する材料であればよい。 Next, after surface modification of the insulating resin 15 using UV plasma or oxygen plasma, as shown in FIG. 4F, Ti and Cu are successively sputtered to form the electrolytic copper plating 10b. A seed layer 18a is formed. A fine pattern 7 is formed on this seed layer 18a, but since the sputtered Cu used as the conductive layer has weak adhesion to the insulating resin 15, Ti is formed as an inadhesive layer with the underlying insulating resin 15. is common. The non-tight adhesion layer is not limited to Ti, and may be any material that has adhesion between the conductive layer and the insulating resin 15, such as TiW or ITO.

(微細パターンの形成方法)
微細パターン7の形成方法としては、パターン化された絶縁樹脂15の表面に微細パターン7となるトレンチ12を形成し、導通ビア17とトレンチ12を電解銅めっき10bで被覆充填したのち、絶縁樹脂15の表面に乗った不要な銅めっき10bをCMPないし、グラインダなどの表面切削手段により切断ラインまで除去し、形成することができる(図4E~図4F参照)。
(Method for forming fine patterns)
The method for forming the fine pattern 7 is to form the trench 12 that will become the fine pattern 7 on the surface of the patterned insulating resin 15, fill the conductive via 17 and the trench 12 with electrolytic copper plating 10b, and then fill the insulating resin 15 with electrolytic copper plating 10b. The unnecessary copper plating 10b on the surface can be removed and formed by CMP or surface cutting means such as a grinder up to the cutting line (see FIGS. 4E to 4F).

あるいは、微細パターン7の形成方法として、図6Aに示すように、図4Dに示す状態として、まず銅ポスト14と中間層8の表面にシード層18を形成する。次いで、図6Bに示すように、無機密着層9bと導電層13bの積層膜からなるシード層18の上に、剥離可能な感光性レジスト19にて微細パターン7に相当する開口部19aと開口部13を形成する。
更に図6C、図6Dに示すように、電解銅めっきで開口部19aと開口部13に電解銅めっき10bを形成し、図6Eに示すように、前記電解銅めっき10bの表面をCMPないし、グラインダなどの表面切削手段により切断ラインまで削り、所望の配線厚に調整する。その後、感光性レジスト19を除去する。さらに、図6Fに示すように、シード層18である導電層13bと無機密着層9b(図6B参照)をウェットエッチングまたは反応性ガスによるドライエッチングによる除去することにより、銅ポスト14と電気的に接続した微細パターン7を形成することができる。なお、本実施形態においては、微細パターン7として、L(ライン)/S(スペース)において、ラインが5μm以下、スペースが5μm以下のパターンを指すものとする。
Alternatively, as a method for forming the fine pattern 7, as shown in FIG. 6A, a seed layer 18 is first formed on the surfaces of the copper post 14 and the intermediate layer 8 in the state shown in FIG. 4D. Next, as shown in FIG. 6B, openings 19a corresponding to the fine pattern 7 and openings are formed using a removable photosensitive resist 19 on the seed layer 18, which is a laminated film of the insecure adhesive layer 9b and the conductive layer 13b. form 13.
Further, as shown in FIGS. 6C and 6D, electrolytic copper plating 10b is formed on the openings 19a and 13 by electrolytic copper plating, and as shown in FIG. 6E, the surface of the electrolytic copper plating 10b is subjected to CMP or a grinder. Cut the wire down to the cutting line using a surface cutting means such as the above to adjust the wiring thickness to the desired thickness. Thereafter, the photosensitive resist 19 is removed. Furthermore, as shown in FIG. 6F, by removing the conductive layer 13b as the seed layer 18 and the non-containing adhesive layer 9b (see FIG. 6B) by wet etching or dry etching using a reactive gas, electrical connection with the copper post 14 is established. A connected fine pattern 7 can be formed. In this embodiment, the fine pattern 7 refers to a pattern in which lines are 5 μm or less and spaces are 5 μm or less in L (line)/S (space).

シード層18の膜厚は、エッチング除去する際、サイドエッチングによる微細パターンの配線細りを抑制するため、例えばL/Sが2μm/2μmが要求される場合、1μm以下望ましくは0.3μm以下で形成するのが良い。
微細パターン7の形成方法は、上記いずれかを用いれば良い。
The seed layer 18 is formed to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 0.3 μm or less, in order to suppress thinning of fine pattern wiring due to side etching when removing by etching, for example, when L/S is required to be 2 μm/2 μm. It's good to do that.
As the method for forming the fine pattern 7, any of the above methods may be used.

図4Eから図4Fの工程を配線層の形成工程(配線作成工程)とし、積み重ねる配線層数に合わせ、図4Eから図4Fに示す配線層の形成工程を必要回数だけ繰り返すことにより、所望の配線層数を備え、且つ微細パターン7を備えたビルドアップ層からなる第2配線基板3の多層配線層25a(図2A参照)を得ることができる。本実施形態によれば、キャリア基板5に対してビルドアップ層の配線層を順次形成しているため、製造工程上、多層配線層25aにおける一つの配線層では、組み合わせるFCBGA用配線基板1に接近するにしたがってその断面形状が大きくなり、例えば導通ビアは先開テーパ形状となる。 The steps shown in FIGS. 4E to 4F are used as wiring layer forming steps (wiring creation steps), and the steps of forming wiring layers shown in FIGS. It is possible to obtain the multilayer wiring layer 25a (see FIG. 2A) of the second wiring board 3, which is composed of a build-up layer with a number of layers and a fine pattern 7. According to this embodiment, since the wiring layers of the build-up layer are sequentially formed on the carrier substrate 5, one wiring layer in the multilayer wiring layer 25a is close to the FCBGA wiring board 1 to be combined, due to the manufacturing process. As the diameter increases, the cross-sectional shape becomes larger; for example, the conductive via has a tapered shape.

次に、図4Gに示すように、第2配線基板3のFCBGA用配線基板1側の最表面となる絶縁樹脂層21を形成する。本実施形態では、例えば感光性フェノール系樹脂を使用して絶縁樹脂層21を形成することができる。パッド電極20及び絶縁樹脂15を含む領域を覆うように、絶縁樹脂層21を形成する。 Next, as shown in FIG. 4G, an insulating resin layer 21 is formed as the outermost surface of the second wiring board 3 on the FCBGA wiring board 1 side. In this embodiment, the insulating resin layer 21 can be formed using, for example, a photosensitive phenolic resin. An insulating resin layer 21 is formed to cover a region including the pad electrode 20 and the insulating resin 15.

次に図4Hに示すように、UV露光22を行った後、現像を行なうことにより、図4Iに示すように、パッド電極20を露出させる開口部を備えた絶縁樹脂層21aを形成し、ベークによって絶縁樹脂層21aを硬化させて安定させる。 Next, as shown in FIG. 4H, UV exposure 22 is performed and development is performed to form an insulating resin layer 21a having an opening that exposes the pad electrode 20, as shown in FIG. 4I, and then baked. The insulating resin layer 21a is cured and stabilized.

次に、パッド電極20表面のCuの酸化防止と半田バンプの濡れ性を良くするために、表面処理を行なう。本実施形態では、例えばパッド電極20表面に、ニッケル層、鉛層、金層(Ni/Pd/Au)をこの順序で積層したパッド表面処理層23を成膜する。なお、パッド電極20の表面にOSP(Organic Sold Erability Preservative、水溶性プレフラックスによる表面処理)膜を成膜しても良い。 Next, surface treatment is performed to prevent oxidation of Cu on the surface of the pad electrode 20 and to improve wettability of the solder bumps. In this embodiment, for example, a pad surface treatment layer 23 is formed on the surface of the pad electrode 20, in which a nickel layer, a lead layer, and a gold layer (Ni/Pd/Au) are laminated in this order. Note that an OSP (organic sold erability preservative, surface treatment using water-soluble preflux) film may be formed on the surface of the pad electrode 20.

次に図4Jに示すように、このパッド表面処理層23に半田ペーストを形成後、リフローすることにより、突起電極である半田バンプ24を形成することができる。その後、キャリア基板5を個片化することで、個片化されたキャリア基板5が付随した第2配線基板3が完成する。 Next, as shown in FIG. 4J, a solder paste is formed on this pad surface treatment layer 23 and then reflowed to form solder bumps 24, which are protruding electrodes. Thereafter, the carrier board 5 is separated into pieces, thereby completing the second wiring board 3 to which the separated carrier board 5 is attached.

(半導体パッケージ用配線基板100)
次に、半導体パッケージ用配線基板について図3A~図3Eを使用して説明する。
上述のようにして得られたキャリア基板5が付随した多層配線層25aを含む第2配線基板3を、図3Aから図3Eに示すように、FCBGA用配線基板1(第1配線基板)にフリップチップ実装技術などで接合することにより、半導体パッケージ用配線基板100を得ることができる。この際、FCBGA用配線基板1(第1配線基板)と第2配線基板3として、共に良品を使用することにより、どちらか一方が不良品であったり、両方とも不良品である場合のフリップチップ実装工程を実施しなくて済むため、この工程の効率化を行う事ができる。
(Wiring board 100 for semiconductor package)
Next, a wiring board for a semiconductor package will be explained using FIGS. 3A to 3E.
The second wiring board 3 including the multilayer wiring layer 25a accompanied by the carrier board 5 obtained as described above is flipped onto the FCBGA wiring board 1 (first wiring board) as shown in FIGS. 3A to 3E. The wiring board 100 for a semiconductor package can be obtained by bonding using a chip mounting technique or the like. At this time, by using good products for both the FCBGA wiring board 1 (first wiring board) and the second wiring board 3, the flip chip can be easily removed if either one is defective or both are defective. Since there is no need to carry out a mounting process, this process can be made more efficient.

以下に、詳しく説明する。
予め、良品であるFCBGA用配線基板1と、第2配線基板3を用意しておく。
まず、図3A、図3Bに示すようにキャリア基板5が付随した第2配線基板3の端子、つまり、半田バンプ24の位置に合わせて設計、製造したFCBGA用配線基板1に、フリップチップ実装技術によりキャリア基板5が付随した第2配線基板3を接合し、両基板の間に形成された隙間をアンダーフィル2で充填し、固める。
This will be explained in detail below.
A good FCBGA wiring board 1 and a second wiring board 3 are prepared in advance.
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a flip-chip mounting technique is applied to an FCBGA wiring board 1 designed and manufactured according to the position of the terminals, that is, the solder bumps 24, of the second wiring board 3 with the carrier board 5 attached. The second wiring board 3 with the carrier board 5 attached thereto is joined, and the gap formed between both boards is filled with the underfill 2 and hardened.

次に図3Cに示すように、キャリア基板5の背面、すなわち、キャリア基板5のFCBGA用配線基板1とは逆側の面から、レーザ光Lをキャリア基板5との界面に形成された剥離層6に照射することで剥離可能となったキャリア基板5を、図3Dに示す様に第2配線基板3から取り外す。 Next, as shown in FIG. 3C, the laser beam L is applied to the peeling layer formed at the interface with the carrier substrate 5 from the back surface of the carrier substrate 5, that is, the surface of the carrier substrate 5 on the opposite side from the FCBGA wiring board 1. The carrier substrate 5, which can be peeled off by irradiating the carrier substrate 6, is removed from the second wiring substrate 3 as shown in FIG. 3D.

次に図3Eに示すように、キャリア基板5を剥離した後、感光性レジストからなる中間層8を前記感光性レジストの現像液または剥離液にて除去する。 Next, as shown in FIG. 3E, after the carrier substrate 5 is peeled off, the intermediate layer 8 made of the photosensitive resist is removed using a developing solution or stripping solution for the photosensitive resist.

この中間層8としては耐熱性があり、第2配線基板3の製造プロセスや、半田バンプのリフロー時の熱によっても完全硬化や劣化をせず、感光性レジスト用の現像液や剥離液にて簡単に除去できるものを使用することができる。 This intermediate layer 8 is heat resistant and will not completely harden or deteriorate even when exposed to heat during the manufacturing process of the second wiring board 3 or the reflow of solder bumps, and will not be completely cured or deteriorated by the heat generated during the manufacturing process of the second wiring board 3 or the reflow of solder bumps, and can be used with developing solutions and stripping solutions for photosensitive resists. You can use anything that can be easily removed.

最後に、銅ポスト14表面の無機密着層9aをウェットエッチングまたは反応性ガスにてドライエッチングし、図3Eに示すように、半導体チップ4と接続する銅ポスト14を露出させる。これにより半導体パッケージ用配線基板100が完成する。 Finally, the non-containing adhesion layer 9a on the surface of the copper post 14 is wet etched or dry etched using a reactive gas to expose the copper post 14 connected to the semiconductor chip 4, as shown in FIG. 3E. This completes the semiconductor package wiring board 100.

(半導体チップの実装)
本実施形態では、銅ポスト14の表面に半田ペースト層を形成し、この半導体パッケージ用配線基板100の第2配線基板3の多層配線層25a側に半田ペーストを介して半導体チップ4を搭載しリフローにより半田付けし、更に第2配線基板3の多層配線層25aと半導体チップ4との間にアンダーフィル32を充填することによって、図1に示すような半導体パッケージ30を作ることができる。
(Semiconductor chip mounting)
In this embodiment, a solder paste layer is formed on the surface of the copper post 14, and the semiconductor chip 4 is mounted on the multilayer wiring layer 25a side of the second wiring board 3 of the semiconductor package wiring board 100 via the solder paste. By soldering and further filling an underfill 32 between the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 and the semiconductor chip 4, a semiconductor package 30 as shown in FIG. 1 can be manufactured.

(第2配線基板の第二の製造方法)
次に、図5A~図5Fにて、本実施形態に係る第2配線基板3の多層配線層25aを備えた半導体パッケージ用配線基板100の第二の製造方法を説明する。
(Second manufacturing method of second wiring board)
Next, with reference to FIGS. 5A to 5F, a second method for manufacturing the semiconductor package wiring board 100 including the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 according to the present embodiment will be described.

図5Aに示すように、キャリア基板5の一方の面に、後工程で、キャリア基板5を剥離するための剥離層6を形成する。剥離層6は、赤外線ないし紫外線のレーザで分解し層間剥離を生じる材料である。この様な材料としては、例えば、アモルファスシリコンやカーボン分散アクリル樹脂などを挙げることができる。 As shown in FIG. 5A, a peeling layer 6 for peeling off the carrier substrate 5 in a subsequent step is formed on one surface of the carrier substrate 5. The peeling layer 6 is a material that is decomposed by an infrared or ultraviolet laser and causes interlayer peeling. Examples of such materials include amorphous silicon and carbon-dispersed acrylic resin.

次いで、図5Bに示すように、この剥離層6の上に260℃における熱重量変化が5%以下である第1の中間層8aを形成し、その上に、スパッタ成膜により無機密着層9aと導電層13aを積層した積層膜または導電層13aの単層からなるシード層11を形成する。 Next, as shown in FIG. 5B, a first intermediate layer 8a having a thermogravimetric change of 5% or less at 260° C. is formed on this peeling layer 6, and an insecure adhesion layer 9a is formed thereon by sputtering. A seed layer 11 is formed of a laminated film of a conductive layer 13a or a single layer of the conductive layer 13a.

次いで、前記シード層11の上に、図5Cに示すように、銅ポストに相当する開口部とアライメントマークとなる開口部を形成し、第2の中間層8bを形成する。更に、シード層11上の第2の中間層8bの開口部に電解銅めっき10を形成した後、第2の中間層8bと電解銅めっき10の表面をMechanical Polishingまたは切削により切断ラインまで除去する。これにより、図5Dに示すように、半導体チップとの接続用の銅ポスト14を形成することができる。 Next, as shown in FIG. 5C, openings corresponding to copper posts and openings serving as alignment marks are formed on the seed layer 11, thereby forming the second intermediate layer 8b. Furthermore, after forming electrolytic copper plating 10 in the opening of second intermediate layer 8b on seed layer 11, the surfaces of second intermediate layer 8b and electrolytic copper plating 10 are removed by mechanical polishing or cutting to the cutting line. . Thereby, as shown in FIG. 5D, a copper post 14 for connection with a semiconductor chip can be formed.

次に、図5Eに示すように、中間層8bと銅ポスト14の上に絶縁樹脂15を形成する。本実施形態では、絶縁樹脂15を感光性の絶縁樹脂を含有した塗工液を用いてスピンコート法により形成しても良いし、スピンコート法で形成することも可能である。また絶縁樹脂15を、絶縁樹脂フィルムを真空ラミネータ圧縮キュアすることにより形成することも可能である。この場合は、平坦性の良い絶縁膜を形成することができる。感光性の絶縁樹脂としては、フェノール系樹脂の他、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、あるいはこれらの混合物、ないしポリイミド樹脂などが使用できる。また、ポジ型レジスト、ネガ型レジストの何れでも良い。 Next, as shown in FIG. 5E, an insulating resin 15 is formed on the intermediate layer 8b and the copper post 14. In this embodiment, the insulating resin 15 may be formed by a spin coating method using a coating liquid containing a photosensitive insulating resin, or may be formed by a spin coating method. It is also possible to form the insulating resin 15 by compressing and curing an insulating resin film using a vacuum laminator. In this case, an insulating film with good flatness can be formed. As the photosensitive insulating resin, in addition to phenolic resins, epoxy resins, acrylic resins, mixtures thereof, polyimide resins, etc. can be used. Further, either a positive type resist or a negative type resist may be used.

また、中間層8bと絶縁樹脂15の化学結合性が高く、中間層8bの剥離性を阻害する場合は、中間層8bの上に、中間層8bと絶縁樹脂15の両方との密着性が高い無機密着層9aを形成することも可能である(図4B参照)。ここで形成した無機密着層9aは、第2配線基板3の多層配線層25aとしてFCBGA用配線基板1に実装した後、中間層8bと無機密着層9aを除去すればよい。 In addition, if the chemical bond between the intermediate layer 8b and the insulating resin 15 is high and inhibits the releasability of the intermediate layer 8b, the adhesiveness of both the intermediate layer 8b and the insulating resin 15 is high on the intermediate layer 8b. It is also possible to form an airtight adhesion layer 9a (see FIG. 4B). The non-secret adhesive layer 9a formed here may be mounted on the FCBGA wiring board 1 as the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3, and then the intermediate layer 8b and the non-secret adhesive layer 9a may be removed.

次に、図5Fに示すように、絶縁樹脂15の上にシード層18を形成し、絶縁樹脂の上面に形成した微細パターン7となるトレンチ12と、下層の銅配線と電気的導通を得る導通ビア17となる開口部と、を電解銅めっき10bにて被覆する。次に、絶縁樹脂15と電解銅めっき10bの表面をMechanical Polishingまたは切削により、絶縁樹脂15の上面とほぼ面一となる様に切断ラインまで除去することで、微細パターン7と導通ビア17を形成する(図5Fの下図参照)。 Next, as shown in FIG. 5F, a seed layer 18 is formed on the insulating resin 15, and the trench 12 which becomes the fine pattern 7 formed on the upper surface of the insulating resin is electrically connected to the copper wiring in the lower layer. The opening that will become the via 17 is covered with electrolytic copper plating 10b. Next, the surfaces of the insulating resin 15 and the electrolytic copper plating 10b are removed by mechanical polishing or cutting to the cutting line so that they are almost flush with the upper surface of the insulating resin 15, thereby forming the fine pattern 7 and the conductive via 17. (See the lower diagram in Figure 5F).

導通ビア17と中間層8bの上に、絶縁樹脂15と微細パターン7を積層形成する工程は、図5Eから図5Fと同じ工程(配線作成工程)を必要な回数繰り返すことで、絶縁樹脂15の中に所望する層数の微細パターン7を備えたビルドアップ層を形成することが可能である。本実施形態によれば、キャリア基板5に対してビルドアップ層の配線層を順次形成しているため、製造工程上、多層配線層25aにおける一つの配線層では、組み合わせるFCBGA用配線基板1に接近するにしたがってその断面形状が大きくなり、例えば導通ビアは先開テーパ形状となる。
次に、図4Gから図4Jに示した工程と同様な工程を経て、最表面の絶縁樹脂層とパッド表面処理と半田バンプを形成すればよい。
The process of laminating the insulating resin 15 and the fine pattern 7 on the conductive via 17 and the intermediate layer 8b is performed by repeating the same process (wiring creation process) as shown in FIGS. 5E to 5F as many times as necessary. It is possible to form a build-up layer having a desired number of fine patterns 7 therein. According to this embodiment, since the wiring layers of the build-up layer are sequentially formed on the carrier substrate 5, one wiring layer in the multilayer wiring layer 25a is close to the FCBGA wiring board 1 to be combined, due to the manufacturing process. As the diameter increases, the cross-sectional shape becomes larger; for example, the conductive via has a tapered shape.
Next, the outermost insulating resin layer, pad surface treatment, and solder bumps may be formed through steps similar to those shown in FIGS. 4G to 4J.

次に、図3Aから図3Eに示した工程と同様な工程を経て、キャリア基板5の背面、すなわち、キャリア基板5のFCBGA用配線基板1とは逆側の面からレーザ光Lをキャリア基板5との界面に形成された剥離層6に照射し、キャリア基板5を取り外す。 Next, through steps similar to those shown in FIG. 3A to FIG. The carrier substrate 5 is removed by irradiating the peeling layer 6 formed at the interface with the carrier substrate 5.

次にキャリア基板5を剥離した後、感光性レジストからなる中間層8を前記感光性レジストの現像液または剥離液にて除去する。 Next, after peeling off the carrier substrate 5, the intermediate layer 8 made of a photosensitive resist is removed using a developing solution or stripping solution for the photosensitive resist.

次に中間層8と絶縁樹脂15との間に形成したシード層18をウェットエッチングないし反応性ガスによるドライエッチングにより除去し、半導体チップ4と接続する銅ポスト14を露出させる。これにより非常に薄い第2配線基板3の多層配線層25a(インターポーザ25)が付随した半導体パッケージ用配線基板100(図3E参照)が完成する。 Next, the seed layer 18 formed between the intermediate layer 8 and the insulating resin 15 is removed by wet etching or dry etching using a reactive gas to expose the copper post 14 connected to the semiconductor chip 4. As a result, the semiconductor package wiring board 100 (see FIG. 3E) with the very thin multilayer wiring layer 25a (interposer 25) of the second wiring board 3 is completed.

本実施形態では、銅ポスト14の表面に半田ペースト層を形成し、この半導体パッケージ用配線基板100の第2配線基板3の多層配線層25a側に半田ペーストを介して半導体チップ4を搭載しリフローにより実装し、第2配線基板3の多層配線層25aと半導体チップ4との間にアンダーフィル32を充填することによって、図1に示すような半導体パッケージ30を作ることができる。 In this embodiment, a solder paste layer is formed on the surface of the copper post 14, and the semiconductor chip 4 is mounted on the multilayer wiring layer 25a side of the second wiring board 3 of the semiconductor package wiring board 100 via the solder paste. By filling the underfill 32 between the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 and the semiconductor chip 4, a semiconductor package 30 as shown in FIG. 1 can be manufactured.

(半導体パッケージ用配線基板100による効果)
このように、本実施形態によれば、FCBGA用配線基板(第1配線基板)1と、第2配線基板3となる、キャリア基板5上に形成した第2配線基板3の多層配線層25aと、を別々に製造し、これらを接合することで、インターポーザ25(すなわち第2配線基板3の多層配線層25a)が付随した半導体パッケージ用配線基板100(図3E)を製造することができる。FCBGA用配線基板1と、キャリア基板5を備えた第2配線基板3の多層配線層25aとを接合する際に、それぞれの良品のみを選定し、良品どうしを接合して半導体パッケージ用配線基板100を形成することによって、収率の低下を防止することができる。
(Effects of wiring board 100 for semiconductor package)
As described above, according to the present embodiment, the FCBGA wiring board (first wiring board) 1 and the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 formed on the carrier board 5, which becomes the second wiring board 3, , and then bonded together, it is possible to manufacture the semiconductor package wiring board 100 (FIG. 3E) with the interposer 25 (that is, the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3). When bonding the FCBGA wiring board 1 and the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 including the carrier board 5, only good products are selected and the non-defective products are bonded together to form the semiconductor package wiring board 100. By forming this, a decrease in yield can be prevented.

また、キャリア基板5としてシリコン基板ではなくガラス基板を利用することができるため、効率の高い基板製造が可能となり、コスト低減を図ることができる。 Further, since a glass substrate can be used as the carrier substrate 5 instead of a silicon substrate, highly efficient substrate manufacturing is possible, and costs can be reduced.

また、第2配線基板3となるキャリア基板5上に銅ポスト14を形成することで、狭ピッチのバンプ配置にて、且つ銅ポスト14の高さを均一に形成することが可能となり、銅ポスト14と半導体チップ4との接続部の半田のハミ出しや、不足による電気的なショートや、断線を抑制し、接続信頼性の高い実装が可能になる。 In addition, by forming the copper posts 14 on the carrier board 5 which becomes the second wiring board 3, it becomes possible to arrange bumps with a narrow pitch and to form the heights of the copper posts 14 uniformly. Electrical short-circuits and disconnections due to solder protrusion and insufficient solder at the connecting portion between the semiconductor chip 14 and the semiconductor chip 4 can be suppressed, and mounting with high connection reliability can be achieved.

また、剥離層6と絶縁樹脂15との間に中間層8を形成することで、剥離層6にレーザ光を照射する際、剥離層6を透過したレーザ光が中間層8までで減衰し、それにより絶縁樹脂15や微細パターン7へのダメージを回避することができる。 Furthermore, by forming the intermediate layer 8 between the release layer 6 and the insulating resin 15, when the release layer 6 is irradiated with laser light, the laser light that has passed through the release layer 6 is attenuated up to the intermediate layer 8. Thereby, damage to the insulating resin 15 and the fine pattern 7 can be avoided.

また、FCBGA用配線基板1と、キャリア基板5を備えた第2配線基板3の多層配線層25aとを、それぞれの製造プロセスが完了した後、接合及び貼り合わせているため、基板の表裏面における配線密度や層数、構造の違いによって半導体パッケージ用配線基板100に反りが生じることを回避することができる。 Furthermore, since the FCBGA wiring board 1 and the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 equipped with the carrier board 5 are bonded and bonded together after their respective manufacturing processes are completed, It is possible to avoid warping of the semiconductor package wiring board 100 due to differences in wiring density, number of layers, and structure.

さらに、キャリア基板5として、高剛性で低CTEの歪みの少ないキャリアを基板として用いることにより、キャリアを外した後の配線層の表面は平坦でパッドの配置精度も高くなり、チップ実装が容易となる。 Furthermore, by using a high-rigidity, low-CTE, low-distortion carrier as the carrier substrate 5, the surface of the wiring layer after the carrier is removed is flat and the pad placement accuracy is high, making chip mounting easy. Become.

また、特に第2配線基板3がフィルム状の薄い基板である場合、FCBGA用配線基板1に半田バンプを介して接合することは困難である。しかしながら、本実施形態では、上述のように、キャリア基板5の上に第2配線基板3の多層配線層25aを形成し、さらにキャリア基板5を備えた第2配線基板3の多層配線層25aをFCBGA用配線基板1に半田バンプ24を介して接合し、アンダーフィル32を充填して第2配線基板3の多層配線層25a側とFCBGA用配線基板1とを接合した後、キャリア基板5を除去することで、FCBGA用配線基板1にインターポーザ25が接合された半導体パッケージ用配線基板100を実現しているため、インターポーザ25が薄い基板であっても容易にFCBGA用配線基板1に半田バンプを介して接合することができる。 Further, especially when the second wiring board 3 is a thin film-like board, it is difficult to bond it to the FCBGA wiring board 1 via solder bumps. However, in this embodiment, as described above, the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 is formed on the carrier board 5, and the multilayer wiring layer 25a of the second wiring board 3 provided with the carrier board 5 is formed on the carrier board 5. After bonding to the FCBGA wiring board 1 via the solder bumps 24 and filling the underfill 32 to bond the multilayer wiring layer 25a side of the second wiring board 3 to the FCBGA wiring board 1, the carrier board 5 is removed. By doing this, the semiconductor package wiring board 100 in which the interposer 25 is bonded to the FCBGA wiring board 1 is realized, so even if the interposer 25 is a thin board, it can be easily connected to the FCBGA wiring board 1 via solder bumps. It can be joined by

また、FCBGA用配線基板1と半導体チップ4とにCTE差があると接合が破壊されやすいが、FCBGA用配線基板1と半導体チップ4とをインターポーザ25を介して接合することで、相互の距離が広がるため、CTE差による影響を緩和することができる。厚さが薄いインターポーザ25は、それ自体のCTE差があってもそれによる応力が小さいため影響は少なく、FCBGA配線用基板1と半導体チップ4とのCTE差による影響の低減を妨げることが無い。そのため、接続信頼性や、反りによるインターポーザ25表面の平滑性を向上させることができる。 Furthermore, if there is a CTE difference between the FCBGA wiring board 1 and the semiconductor chip 4, the bonding is likely to be destroyed, but by joining the FCBGA wiring board 1 and the semiconductor chip 4 via the interposer 25, the mutual distance can be reduced. Therefore, the influence of the CTE difference can be alleviated. Even if the interposer 25 has a small thickness, even if there is a difference in CTE, the stress caused by the difference is small, so the influence is small, and the reduction in the influence due to the difference in CTE between the FCBGA wiring board 1 and the semiconductor chip 4 is not hindered. Therefore, connection reliability and smoothness of the surface of the interposer 25 due to warpage can be improved.

つまり、インターポーザ25は、厚さの薄いものでも半導体パッケージ用配線基板100を実現することができ、100μm以下の厚さであれば、本実施形態に係る半導体パッケージ用配線基板100の効果を十分に発揮し、特に厚さ10μmから20μmで最もその効果を発揮する。 In other words, even if the interposer 25 is thin, it is possible to realize the wiring board 100 for a semiconductor package, and if the thickness is 100 μm or less, the effect of the wiring board 100 for a semiconductor package according to the present embodiment can be sufficiently obtained. The effect is particularly effective when the thickness is 10 μm to 20 μm.

本実施形態の半導体パッケージ用配線基板によれば、それぞれ別工程で製造したFCBGA用配線基板(第1配線基板)とインターポーザ(第2配線基板)の良品のみを使用して、第1配線基板に第2配線基板をフリップチップ実装し、両者の間に形成された隙間にアンダーフィルを充填し固化させた半導体パッケージ用配線基板である。そのため、フリップチップ実装工程の収率の低下を抑制し、生産効率を上げる事ができる。また、インターポーザの厚さが10μm~100μmと薄いため、半導体パッケージ用配線基板に反りなどの変形が抑制される。そのため、半導体チップの実装が容易になる。 According to the wiring board for a semiconductor package of this embodiment, only good products of the FCBGA wiring board (first wiring board) and the interposer (second wiring board) manufactured in separate processes are used to form the first wiring board. This is a wiring board for a semiconductor package in which a second wiring board is flip-chip mounted, and an underfill is filled in the gap formed between the two and solidified. Therefore, it is possible to suppress a decrease in yield in the flip-chip mounting process and increase production efficiency. Furthermore, since the thickness of the interposer is as thin as 10 μm to 100 μm, deformation such as warping of the wiring board for a semiconductor package is suppressed. Therefore, mounting of the semiconductor chip becomes easy.

また、本実施形態の半導体パッケージ用配線基板を使用した半導体パッケージによれば、インターポーザの厚さが薄いため、反りなどの変形が抑制されるため、またFCBGA用配線基板とインターポーザの間に形成される空間にもアンダーフィルが充填され、固定されるため、半導体チップと配線基板の接続信頼性を高くすることができる。 Further, according to the semiconductor package using the semiconductor package wiring board of this embodiment, since the thickness of the interposer is thin, deformation such as warping is suppressed. Since the underfill is also filled and fixed in the space between the semiconductor chip and the wiring board, the reliability of the connection between the semiconductor chip and the wiring board can be increased.

以上、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例又は実施形態も網羅すると解すべきである。 Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, the invention is not limited by these descriptions. Various modifications of the disclosed embodiments, as well as other embodiments of the invention, will be apparent to those skilled in the art from reading the description of the invention. Therefore, the claims should be understood to cover those modifications or embodiments that fall within the scope and spirit of the invention.

本発明は、FCBGA用配線基板と、ICチップとの間に介在するインターポーザ等の配線基板と、を備える半導体装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a semiconductor device including a wiring board for FCBGA and a wiring board such as an interposer interposed between an IC chip.

1…FCBGA用配線基板(第1配線基板);2、32…アンダーフィル;3…第2配線基板;4…半導体チップ;5…キャリア基板;6…剥離層;7…微細パターン;8、8a、8b…中間層;9、9a、9b…無機密着層;10、10a、10b…電解銅めっき;11…シード層;12…トレンチ(溝);13…開口部;13a、13b…導電層;14…銅ポスト;15…絶縁樹脂;16…UV露光;17…導通ビア;18、18a…シード層;19…感光性レジスト;19a…開口部;20…パッド電極;21、21a…絶縁樹脂層;22…UV露光;23…パッド表面処理層(Ni/Pd/Au);24、33…半田バンプ;25…第2配線基板の多層配線層(インターポーザ);30…半導体パッケージ;31…Cuピラーまたは金バンプ;100…半導体パッケージ用配線基板 1... FCBGA wiring board (first wiring board); 2, 32... Underfill; 3... Second wiring board; 4... Semiconductor chip; 5... Carrier board; 6... Peeling layer; 7... Fine pattern; 8, 8a , 8b... intermediate layer; 9, 9a, 9b... non-containing adhesion layer; 10, 10a, 10b... electrolytic copper plating; 11... seed layer; 12... trench (groove); 13... opening; 13a, 13b... conductive layer; 14... Copper post; 15... Insulating resin; 16... UV exposure; 17... Conductive via; 18, 18a... Seed layer; 19... Photosensitive resist; 19a... Opening; 20... Pad electrode; 21, 21a... Insulating resin layer ;22...UV exposure;23...Pad surface treatment layer (Ni/Pd/Au);24,33...Solder bump;25...Multilayer wiring layer (interposer) of second wiring board;30...Semiconductor package;31...Cu pillar Or gold bump; 100...wiring board for semiconductor package

Claims (4)

半導体チップを搭載する第1配線基板と、
前記第1配線基板の半導体チップを搭載する面に配置され、絶縁樹脂層と配線層とを形成したビルドアップ層からなる第2配線基板と、を有し、
前記第1配線基板と前記第2配線基板とが、その面に備えられたパッド電極上の突起電極を介して電気的に接続されており、前記第1配線基板と前記第2配線基板との間にはアンダーフィルが備えられている半導体パッケージ用配線基板であって、
前記第2配線基板の厚さは10μm~100μmであり、
前記第2配線基板の半導体チップを実装する面には銅ポストが設けられており、前記第1配線基板はFCBGA用配線基板であり、前記第2配線基板はインターポーザである半導体パッケージ用配線基板の製造方法であって、
前記インターポーザの製造工程と、前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程と、を備えており、
前記インターポーザの製造工程は、
支持体であるガラスからなるキャリア基板の表面に、剥離層と、感光性樹脂からなる中間層と、を形成する工程と、
フォトリソ工程によって、中間層のパターン化を行う工程と、
パターン化された中間層と露出した剥離層の表面に、無機密着層と導電層をこの順に積層したシード層を形成した後、シード層の上に中間層以上の厚さの電解銅めっきを形成する工程と、
中間層の厚さと同等の厚さの電解銅めっきを残す様に、電解銅めっきと中間層を切削加工することにより、銅ポストと同じ高さの中間層を形成する工程と、
銅ポストまたは導通ビアの上を開口部とした絶縁樹脂パターンを形成し、絶縁樹脂パターンの頭頂部に配線パターンとなるトレンチを形成し、銅ポストまたは導通ビアと絶縁樹脂パターンの上に無機密着層と導電層を形成した後、絶縁樹脂パターンより厚く電解銅めっきし、絶縁樹脂パターンの頭頂部が露出する様に、電解銅めっきを切削加工することにより、絶縁樹脂パターンの頭頂部のトレンチに電解銅めっきが充填された配線パターンと銅ポストまたは導通ビアの上に導通ビアを形成する配線作成工程と、
必要な配線パターンの層数に従って前記配線作成工程を繰り返すことにより、最上層にパッド電極が露出した多層配線層を形成する工程と、
多層配線層の最上層に感光性絶縁樹脂層を形成後、フォトリソ工程により、パッド電極上に導通ビアを形成する開口部を備えた絶縁樹脂パターンを形成する工程と、
パッド電極にパッド表面処理層を形成する工程と、
パッド表面処理層の上に、突起電極を形成する工程と、を備えており、
前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程は、
前記FCBGA用配線基板と、前記キャリア基板が付随した前記インターポーザを位置合わせした後、フリップチップ実装する工程と、
前記インターポーザのキャリア基板側から剥離層にレーザ光を照射することにより、キャリア基板を剥離可能とする工程と、
キャリア基板を前記インターポーザより剥離し除去する工程と、
キャリア基板を剥離したことにより露出した中間層を除去する工程と、
中間層を除去する事により露出した銅ポスト表面の無機密着層と導電層を除去し、銅ポストを露出する工程と、を備えていることを特徴とする半導体パッケージ用配線基板の製造方法。
a first wiring board on which a semiconductor chip is mounted;
a second wiring board, which is disposed on the surface of the first wiring board on which the semiconductor chip is mounted, and includes a build-up layer formed with an insulating resin layer and a wiring layer;
The first wiring board and the second wiring board are electrically connected via protruding electrodes on pad electrodes provided on their surfaces, and the first wiring board and the second wiring board A wiring board for a semiconductor package, which is provided with an underfill in between,
The thickness of the second wiring board is 10 μm to 100 μm,
A copper post is provided on the surface of the second wiring board on which a semiconductor chip is mounted, the first wiring board is a wiring board for FCBGA, and the second wiring board is a wiring board for a semiconductor package, which is an interposer. A manufacturing method,
The method includes a step of manufacturing the interposer, and a step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board,
The manufacturing process of the interposer is as follows:
forming a release layer and an intermediate layer made of a photosensitive resin on the surface of a carrier substrate made of glass as a support;
a step of patterning the intermediate layer by a photolithography process;
After forming a seed layer consisting of an insecure adhesive layer and a conductive layer laminated in this order on the surface of the patterned intermediate layer and exposed release layer, electrolytic copper plating is formed on the seed layer to a thickness equal to or greater than that of the intermediate layer. The process of
A step of forming an intermediate layer of the same height as the copper post by cutting the electrolytic copper plating and the intermediate layer so as to leave the electrolytic copper plating with the same thickness as the intermediate layer;
Form an insulating resin pattern with an opening above the copper post or conductive via, form a trench that will serve as a wiring pattern at the top of the insulating resin pattern, and apply an insulating adhesive layer over the copper post or conductive via and the insulating resin pattern. After forming a conductive layer, electrolytic copper plating is applied thicker than the insulating resin pattern, and by cutting the electrolytic copper plating so that the top of the insulating resin pattern is exposed, electrolytic copper is applied to the trench on the top of the insulating resin pattern. a wiring creation step of forming a conductive via on a wiring pattern filled with copper plating and a copper post or conductive via;
repeating the wiring creation step according to the required number of layers of the wiring pattern to form a multilayer wiring layer with pad electrodes exposed on the top layer;
After forming a photosensitive insulating resin layer on the top layer of the multilayer wiring layer, using a photolithography process to form an insulating resin pattern having an opening for forming a conductive via on the pad electrode;
forming a pad surface treatment layer on the pad electrode;
forming a protruding electrode on the pad surface treatment layer,
The step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board includes:
After aligning the FCBGA wiring board and the interposer attached with the carrier board, performing flip-chip mounting;
A step of making the carrier substrate peelable by irradiating the peeling layer with laser light from the carrier substrate side of the interposer;
a step of peeling and removing the carrier substrate from the interposer;
removing the intermediate layer exposed by peeling off the carrier substrate;
A method for manufacturing a wiring board for a semiconductor package, comprising the steps of: removing an insecure adhesion layer and a conductive layer on the surface of the copper post exposed by removing the intermediate layer to expose the copper post.
半導体チップを搭載する第1配線基板と、
前記第1配線基板の半導体チップを搭載する面に配置され、絶縁樹脂層と配線層とを形成したビルドアップ層からなる第2配線基板と、を有し、
前記第1配線基板と前記第2配線基板とが、その面に備えられたパッド電極上の突起電極を介して電気的に接続されており、前記第1配線基板と前記第2配線基板との間にはアンダーフィルが備えられている半導体パッケージ用配線基板であって、
前記第2配線基板の厚さは10μm~100μmであり、
前記第2配線基板の半導体チップを実装する面には銅ポストが設けられており、前記第1配線基板はFCBGA用配線基板であり、前記第2配線基板はインターポーザである半導体パッケージ用配線基板の製造方法であって、
前記インターポーザの製造工程と、前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程と、を備えており、
前記インターポーザの製造工程は、
支持体であるガラスからなるキャリア基板の表面に、剥離層と、感光性樹脂からなる1層目の中間層と、無機密着層と導電層をこの順に積層したシード層と、をこの順に形成する工程と、
シード層の上に2層目の感光性樹脂からなる中間層を形成後、フォトリソ工程によって、2層目の中間層のパターン化を行う工程と、
パターン化された2層目の中間層をめっきマスクとして電解銅めっきする工程と、
予め設定した電解銅めっきの厚さを残す様に、電解銅めっきと中間層を切削加工することにより、銅ポストと同じ高さの中間層を形成する工程と、
銅ポストまたは導通ビアの上部を開口部とした絶縁樹脂パターンを形成し、絶縁樹脂パターンの頭頂部に配線パターンとなるトレンチを形成し、銅ポストまたは導通ビアと絶縁樹脂パターンの上に無機密着層と導電層を形成した後、絶縁樹脂パターンより厚く電解銅めっきし、絶縁樹脂パターンの頭頂部が露出する様に、電解銅めっきを切削加工することにより、絶縁樹脂パターンの頭頂部のトレンチに電解銅めっきが充填された配線パターンと銅ポストまたは導通ビア上に導通ビアを形成する配線作成工程と、
必要な配線の層数に対応して前記配線作成工程を繰り返すことにより、最上層にパッド電極が露出した多層配線層を形成する工程と、
多層配線層の最上層に感光性絶縁樹脂層を形成後、フォトリソ工程により、パッド電極上に導通ビアを形成する開口部を備えた絶縁樹脂パターンを形成する工程と、
パッド電極にパッド表面処理層を形成する工程と、
パッド表面処理層の上に、突起電極を形成する工程と、を備えており、
前記FCBGA用配線基板に前記インターポーザを接続する工程は、
前記FCBGA用配線基板と、前記キャリア基板が付随した前記インターポーザを位置合わせした後、フリップチップ実装する工程と、
前記インターポーザのキャリア基板側から剥離層にレーザ光を照射することにより、キャリア基板を剥離可能とする工程と、
キャリア基板を前記インターポーザより剥離し除去する工程と、
キャリア基板を剥離したことにより露出した中間層を除去する工程と、
中間層を除去する事により露出した銅ポスト表面の無機密着層と導電層を除去し、銅ポストを露出する工程と、を備えていることを特徴とする半導体パッケージ用配線基板の製造方法。
a first wiring board on which a semiconductor chip is mounted;
a second wiring board, which is disposed on the surface of the first wiring board on which the semiconductor chip is mounted, and includes a build-up layer formed with an insulating resin layer and a wiring layer;
The first wiring board and the second wiring board are electrically connected via protruding electrodes on pad electrodes provided on their surfaces, and the first wiring board and the second wiring board A wiring board for a semiconductor package, which is provided with an underfill in between,
The thickness of the second wiring board is 10 μm to 100 μm,
A copper post is provided on the surface of the second wiring board on which a semiconductor chip is mounted, the first wiring board is a wiring board for FCBGA, and the second wiring board is a wiring board for a semiconductor package, which is an interposer. A manufacturing method,
The method includes a step of manufacturing the interposer, and a step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board,
The manufacturing process of the interposer is as follows:
A release layer, a first intermediate layer made of a photosensitive resin, and a seed layer in which an insecure adhesive layer and a conductive layer are laminated in this order are formed in this order on the surface of a carrier substrate made of glass as a support. process and
After forming a second intermediate layer made of a photosensitive resin on the seed layer, patterning the second intermediate layer by a photolithography process;
A process of electrolytic copper plating using the patterned second intermediate layer as a plating mask,
A process of forming an intermediate layer of the same height as the copper post by cutting the electrolytic copper plating and the intermediate layer so as to leave a preset thickness of the electrolytic copper plating;
Form an insulating resin pattern with the upper part of the copper post or conductive via as an opening, form a trench that will serve as a wiring pattern at the top of the insulating resin pattern, and apply an insulating adhesive layer over the copper post or conductive via and the insulating resin pattern. After forming a conductive layer, electrolytic copper plating is applied thicker than the insulating resin pattern, and by cutting the electrolytic copper plating so that the top of the insulating resin pattern is exposed, electrolytic copper is applied to the trench on the top of the insulating resin pattern. a wiring creation step of forming a conductive via on a wiring pattern filled with copper plating and a copper post or conductive via;
repeating the wiring creation step according to the number of required wiring layers to form a multilayer wiring layer with pad electrodes exposed on the top layer;
After forming a photosensitive insulating resin layer on the top layer of the multilayer wiring layer, using a photolithography process to form an insulating resin pattern having an opening for forming a conductive via on the pad electrode;
forming a pad surface treatment layer on the pad electrode;
forming a protruding electrode on the pad surface treatment layer,
The step of connecting the interposer to the FCBGA wiring board includes:
After aligning the FCBGA wiring board and the interposer attached with the carrier board, performing flip-chip mounting;
A step of making the carrier substrate peelable by irradiating the peeling layer with laser light from the carrier substrate side of the interposer;
a step of peeling and removing the carrier substrate from the interposer;
removing the intermediate layer exposed by peeling off the carrier substrate;
A method for manufacturing a wiring board for a semiconductor package, comprising the steps of: removing an insecure adhesion layer and a conductive layer on the surface of the copper post exposed by removing the intermediate layer to expose the copper post.
前記突起電極が、半田バンプまたは銅ポストまたは金バンプのいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体パッケージ用配線基板の製造方法。 3. The method of manufacturing a wiring board for a semiconductor package according to claim 1, wherein the protruding electrode is a solder bump, a copper post, or a gold bump. 前記第2配線基板の配線層は、前記第1配線基板に接近するにしたがって、その断面形状が大きくな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半導体パッケージ用配線基板の製造方法 4. The wiring board for a semiconductor package according to claim 1, wherein the wiring layer of the second wiring board has a cross-sectional shape that becomes larger as it approaches the first wiring board. manufacturing method .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4261876A4 (en) * 2020-12-10 2024-06-19 Toppan Inc. Substrate unit with support, substrate unit, and method for manufacturing substrate unit with support

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003304065A (en) 2002-04-08 2003-10-24 Sony Corp Circuit board device, its manufacturing method, semiconductor device, and method of manufacturing the same
JP2004079658A (en) 2002-08-13 2004-03-11 Fujitsu Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2015050314A (en) 2013-08-31 2015-03-16 イビデン株式会社 Coupling type printed wiring board and method of manufacturing the same
JP2015170767A (en) 2014-03-07 2015-09-28 富士通株式会社 Manufacturing method of circuit board
JP2015198114A (en) 2014-03-31 2015-11-09 富士通株式会社 Interposer structure and method of manufacturing semiconductor device
WO2018047861A1 (en) 2016-09-08 2018-03-15 凸版印刷株式会社 Wiring board and method for manufacturing wiring board

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003304065A (en) 2002-04-08 2003-10-24 Sony Corp Circuit board device, its manufacturing method, semiconductor device, and method of manufacturing the same
JP2004079658A (en) 2002-08-13 2004-03-11 Fujitsu Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2015050314A (en) 2013-08-31 2015-03-16 イビデン株式会社 Coupling type printed wiring board and method of manufacturing the same
JP2015170767A (en) 2014-03-07 2015-09-28 富士通株式会社 Manufacturing method of circuit board
JP2015198114A (en) 2014-03-31 2015-11-09 富士通株式会社 Interposer structure and method of manufacturing semiconductor device
WO2018047861A1 (en) 2016-09-08 2018-03-15 凸版印刷株式会社 Wiring board and method for manufacturing wiring board

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