JPWO2010010910A1 - コアレス配線基板、半導体装置及びそれらの製造方法 - Google Patents

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Abstract

高歩留まりで信頼性に優れるコアレス配線基板、半導体装置及びそれらの製造方法を提供する。積層された複数の配線層及び絶縁層と、配線層に設けられた配線(17、20、23)と、絶縁層に設けられ上下の配線を電気的に接続するビア(16、19、22)と、を有し、第一の表面に第一の電極端子14が、反対面に第二の電極端子23が設けられ、第一の電極端子14のパッドピッチが第二の電極端子23のパッドピッチより狭ピッチであるコアレス配線基板11において、第一の電極端子14と第二の電極端子23とが、配線またはビアの少なくとも一つを介して電気的に導通し、ビアまたは配線の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有する(図1)。

Description

(関連出願についての記載)
本願は、先の日本特許出願2008−190101号(2008年7月23日出願)の優先権を主張するものであり、前記先の出願の全記載内容は、本書に引用をもって繰込み記載されているものとみなされる。
本発明は、コアレス基板とコアレス基板を用いた半導体装置およびそれらの製造方法に関する。特に、多層のコアレス基板と多層のコアレス基板を用いた半導体装置及びそれらの製造方法に関する。
近年、電子機器の小型化・高機能化・高性能化が求められ、それに対する半導体パッケージの高密度実装技術は必須となっている。従来、半導体パッケージのインターポーザ基板には主にコア層を持ったビルドアップ基板が用いられてきた。しかしコア基板の貫通スルーホール(TH)・配線幅がビルドアップ層のビア径・配線幅に比べて数倍大きいため、そのスケール差がパッケージ基板の高速化・高密度微細配線化の障害となっていた。また、ビルドアップ基板の片面は、設計上は不要な層であるが、そり防止の製造上の都合で設けているためコストアップの要因になっていた。
そこで、半導体パッケージの高速化・高密度化及び低コスト化を実現するために、コア層をもたない全層ビルドアップ基板であるコアレス基板が提案されている。
特許文献1には、図11に示すとおり、端子パッド117の直上に電気素子接続用パッド115を配置し、端子パッド117から電気素子接続用パッド115にかけて徐々にビア導体の径を小さくすることにより、上下のビア導体の配置位置が多少ずれた場合においても接続信頼性を高めるコアレス配線基板が記載されている。したがって、端子パッドのピッチと電気素子接続用パッドのピッチは等しい。図11からも理解できるように、従来、一般的にビルドアップ基板で積層される樹脂は、各層で樹脂材料や樹脂厚が変更されることはない。これは、樹脂を変更することで、積層条件・ビア形成条件・配線形成条件が一変してしまいプロセスコスト・歩留まりに影響を及ぼすためである。
また、近年、半導体装置の高集積化及び高機能化を実現し、パッケージの薄型化、低コスト化、高周波対応、めっき接続による低ストレス接続、等の多くのメリットを有する高密度実装技術として、配線基板に半導体素子を内蔵する、半導体素子内蔵基板が提案されている。
特許文献2、3には、コア基板にICチップを内蔵させた多層プリント基板が記載されている。図12に特許文献3記載の多層プリント基板の断面図を示す。
特開2005−072328号公報 特開2001−339165号公報 特開2004−288711号公報
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。
コア層を持ったビルドアップ基板では、コア基板の貫通スルーホール(TH)・配線幅がビルドアップ層のビア径・配線幅に比べて数倍大きいため、そのスケール差がパッケージ基板の高速化・高密度微細配線化の障害となる。一方、配線層にコア層を用いないコアレス基板は、ビルドアップ基板に対して、高速化・高密度微細配線化が可能であるが、支持体上に逐次的に配線体を積層する構造のため、層数が増えると歩留まりが層数の階乗で劣化することが知られている。狭ピッチ、多ピンの半導体素子と接続するコアレス基板は、多層化が必須であるため、高歩留まりで多層化を実現するコアレス基板が必要不可欠である。
また、ビア径に対するビアの高さを表すビアのアスペクト比は1前後であることが、プロセスや信頼性上求められる。アスペクト比が1以上の場合、ビア内への電解めっきの付き回りが悪くなり、ビア接続点の不良が発生する。アスペクト比が1以下の場合、ビア内への電解めっきの付き回りは良好なものの、薄い樹脂厚を採用した場合は、層間配線のショートが懸念される。従って、特許文献1のように樹脂厚を各層で一定としたのでは、狭ピッチ化が進むと、ビア径のアスペクト比が層毎に大きく変わってしまい、歩留まり低下を招く場合も考えられる。さらに、狭ピッチの半導体素子等に接続する電極端子のパッドピッチは、反対面の電極端子より狭ピッチにする必要もある。
また、特許文献2〜3にも、狭ピッチ化に対応したコアレス基板、コアレス基板に半導体素子を内蔵した半導体装置は開示されていない。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、狭ピッチ、多ピンの半導体素子と接続するコアレス配線基板において、歩留まりを劣化させることなく層数の多層化を実現することができる、高歩留まり、高信頼性の配線基板と半導体装置およびそれらの製造方法を提供する。
さらに、本発明は、コアレス配線基板に狭ピッチ、多ピンの半導体素子を内蔵する半導体素子内蔵基板において、歩留まりを劣化させることなくコアレス配線の層数の多層化を実現することができる、高歩留まり、高信頼性の半導体装置およびそれらの製造方法を提供する。
本発明の1つのアスペクト(側面)に係るコアレス配線基板は、積層された複数の配線層及び絶縁層と、前記配線層に設けられた配線と、前記絶縁層に設けられ前記絶縁層上下の前記配線を電気的に接続するビアと、を有し、第一の表面に第一の電極端子が、前記第一の表面の反対面に第二の電極端子が設けられ、前記第一の電極端子のパッドピッチが前記第二の電極端子のパッドピッチより狭ピッチであるコアレス配線基板において、前記第一の電極端子と前記第二の電極端子とが、前記配線または前記ビアの少なくとも一つを介して電気的に導通し、前記ビアまたは前記配線の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有することを特徴とする。
なお、本発明において、配線断面形状が異なるとは、最小配線幅と、配線間の最小ピッチと、配線の厚さのうち、少なくとも一つが異なるものを含むものとする。
また、本発明の他のアスペクトに係る半導体装置は、前記コアレス配線基板と、前記コアレス配線基板に接続された少なくとも一つの半導体素子を有することを特徴とする。
本発明のさらに他のアスペクトに係る半導体装置は、電極端子を表面に有する1以上の半導体素子と、前記半導体素子を内蔵するコアレス配線基板であって、積層された複数の配線層及び絶縁層と、前記配線層に設けられた配線と、前記絶縁層に設けられ前記絶縁層上下の前記配線を電気的に接続するビアと、を有し、表面に外部接続端子が設けられたコアレス配線基板と、を含む半導体装置であって、前記半導体素子は前記絶縁層に埋設され、前記外部接続端子と前記電極端子とが前記配線または前記ビアの少なくとも一つを介して電気的に導通し、前記絶縁層と前記配線層とが前記半導体素子の表裏に積層され、前記ビアまたは前記配線の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有することを特徴とする。
また、本発明の他のアスペクトに係るコアレス配線基板の製造方法は、支持体上に配線層と絶縁層とビアからなる配線体を形成する第一配線体形成工程と、前記配線体上にさらに配線層と絶縁層とビアとを形成し積層された新たな配線体を形成する第二配線体形成工程と、前記支持体を除去する工程と、を含むコアレス配線基板の製造方法であって、前記第二配線体形成工程を1回以上繰り返し、そのうち少なくとも1回の第二配線体形成工程は、当該工程で新たに形成する配線体によってできる配線断面形状、又は、ビア断面形状が当該工程実施前の工程によってできる配線体の配線断面形状、ビア断面形状とは異なる配線体を形成する工程であることを特徴とする。
また、本発明の他のアスペクトに係る半導体装置の製造方法は、前記製造方法により製造されたコアレス配線基板に半導体素子を搭載する工程を有することを特徴とする。
また、本発明の他のアスペクトに係る半導体装置の製造方法は、支持体上に、電極端子形成面を表にして半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子を覆う絶縁層を形成する工程と、前記電極端子と外部接続端子を電気的に接続するためのビアと配線層を形成する工程と、前記支持体を除去し半導体素子を内蔵した配線基板を形成する工程と、前記半導体素子を内蔵した配線基板の表裏に配線層を含むコアレス回路基板を形成する工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、狭ピッチ、多ピンの半導体素子と接続するコアレス基板の多層化において、ビアまたは前記配線の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有するようにすることで、コアレス基板の高歩留まり化、高信頼性と低コストで簡易な製造方法を提供することができる。
特に、半導体素子と接続する電極付近の層から層単位で段階的にビア断面形状、配線断面形状を拡大すれば、各境界面での形状の大きな変化を小さく抑えることで、信号反射が減り、信号品質が改善される。
また、コアレス基板の中に半導体素子を内蔵することで、半導体素子内蔵基板の高歩留まり化、高信頼性と低コストで簡易な製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態のコアレス配線基板の断面図である。 本発明の一実施形態の半導体装置の断面図である。 本発明の別な実施形態の半導体装置の断面図である。 本発明のさらに別な実施形態の半導体装置の断面図である。 本発明の一実施形態のコアレス配線基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を示す工程図である。 本発明の別な実施形態の半導体装置の製造方法を示す工程図の前半である。 図7に示す工程図の後半である。 本発明のさらに別な実施形態の半導体装置の製造方法を示す工程図の前半である。 図9に示す工程図の後半である。 従来の多層配線基板の断面図である。 従来の電子部品内蔵型多層基板の断面図である。 本発明の実施形態1の変形例1によるコアレス配線基板の断面図である。 本発明の実施形態1の変形例2によるコアレス配線基板の断面図である。 本発明の実施形態1の変形例3によるコアレス配線基板の断面図である。
11、11A コアレス配線基板
12 半導体装置
13 半導体素子
14 電極端子
15 絶縁層A
16 ビアA
17 配線A(配線層)
18、18A 絶縁層B
19、19A ビアB
20、20A 配線B(配線層)
21、21A 絶縁層C
22、22A ビアC
23、23A 配線C(配線層、外部接続端子、第二の電極端子)
24 ソルダーレジスト
25 支持体
26 接着層
30 金属ポスト(ビア)
31 回路基板
32 ビアD
33 配線D
41 半田ボール
42 アンダーフィル樹脂
115 電気素子接続用パッド
117 端子パッド
本発明の実施形態について、必要に応じて図面を参照して説明する。本発明の一実施形態のコアレス配線基板は、図1、図13〜図15を参照すると、積層された複数の配線層(17、20、23)及び絶縁層(15、18、21)と、配線層に設けられた配線(17、20、23)と、絶縁層に設けられ絶縁層上下の配線(17、20、23)を電気的に接続するビア(16、19、22)と、を有し、第一の表面に第一の電極端子14が、第一の表面の反対面に第二の電極端子23が設けられ、第一の電極端子14のパッドピッチが第二の電極端子23のパッドピッチより狭ピッチであるコアレス配線基板11において、第一の電極端子14と第二の電極端子23とが、配線またはビアの少なくとも一つを介して電気的に導通し、ビア(16、19、22)または配線(17、20、23)の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有する。上記のコアレス配線基板によれば、パッドピッチの違いや各層に求められる密度等の違いによって各層毎に好適な構成が得られる。
また、上記コアレス基板において、図1、図14、図15に示すように、ビア(16、19、22)の断面形状が、第一の電極端子14の最近接層16で最も小さいものとすることができる。
また、上記コアレス基板において、図1、図14、図15に示すように、ビア(16、19、22)の断面形状が、第一の電極端子14の最近接層16から第二の電極端子23側の層へ向けて段階的に拡大しているものとすることができる。段階の数は必要に応じて増やすことができる。
また、上記コアレス基板において、図1、図14、図15に示すように、ビア(16、19、22)の径及び高さが、第一の電極端子14の最近接層16から第二の電極端子23側の層へ向けて段階的に拡大しているものとすることができる。
また、上記コアレス基板において、図1、図14、図15に示すように、第一の表面に接する絶縁層15から第二の表面に接する絶縁層21へ向けてビア(16、19、22)の断面形状が略相似形状を保ちつつ1層毎に拡大しているものとすることができる。ビアの径に対するビアの高さの比率であるアスペクト比は、1前後であることが望ましい。特に、アスペクト比が3を超える場合は、ビア内への配線形成が困難になり、アスペクト比が0.3未満の場合は、絶縁層の厚さに対してビア径が大きすぎて配線の高密度化の妨げとなる。従って、アスペクト比を各層毎にできるだけ均一にするため、ビアの径を拡大する場合には、同時にビアの高さ(絶縁層の厚さ)も拡大することが望ましい。
また、上記コアレス基板において、図1、図13、図15に示すように、配線(17、20、23)の断面形状が、第一の電極端子14の最近接層17で最も小さいこととすることができる。第一の電極端子14に狭ピッチの電子部品を接続する場合であっても、最近接層17の配線を狭ピッチ対応のものとすれば、最近接層17の配線を用いて配線ピッチを広げることができるので、最近接層17より第二の電極端子23側のビア、配線は、断面形状を拡大し、緩いピッチのビア、配線を用いることができるので、低コスト、高信頼性のコアレス基板ができる。
また、上記コアレス基板において、図1、図13、図15に示すように、配線(17、20、23)の断面形状が、第一の電極端子14の最近接層17から第二の電極端子23側の層へ向けて段階的に拡大しているものとすることができる。
また、上記コアレス基板において、図1、図13〜図15に示すように、ビア(16、19、22)は第一の電極端子14側の径より第二の電極端子23側の径が大きいビアとすることができる。特に、第一の電極端子14側のビアより第二の電極端子23側のビアの断面形状を拡大する場合に、ビア自体の形状も第二の電極端子23側のビアの径を大きくすることにより、ビア境界面でのビア径の変化を抑制することができ、信号反射を減らし、信号品質を改善することができる。
また、上記コアレス基板において、図1、図13〜図15に示すように、複数の絶縁層(15、18、21)のうち、絶縁材料が他の絶縁層(15、18、21)と異なる絶縁層を有することができる。
さらに、本発明の別の実施形態である半導体装置は、図2を参照すると、コアレス配線基板31と、コアレス配線基板31に接続された少なくとも一つの半導体素子13を有する。
本発明のさらに別な実施形態である半導体装置は、図3、図4を参照すると、電極端子14を表面に有する1以上の半導体素子13と、半導体素子13を内蔵するコアレス配線基板31であって、積層された複数の配線層(17、20、23、33)及び絶縁層(15、18、21)と、配線層に設けられた配線(17、20、23、33)と、絶縁層(15、18、21)に設けられ絶縁層上下の配線(17、20、23、33)を電気的に接続するビア(16、19、22、30、32)と、を有し、表面に外部接続端子23が設けられたコアレス配線基板31と、を含む半導体装置12であって、半導体素子13は絶縁層15に埋設され、外部接続端子23と電極端子14とが、配線(17、20、23、33)またはビア(16、19、22、30、32)の少なくとも一つを介して電気的に導通し、絶縁層(15、18、21)と配線層(17、20、23、33)とが半導体素子13の表裏に積層され、ビア(16、19、22、30、32)または配線(17、20、23、33)の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有する。
また、上記半導体装置において、図3、4に示すように、ビア(16、19、22、30、32)の断面形状が、電極端子14の最近接層で最も小さいこととすることができる。
また、上記半導体装置において、図3、4に示すように、ビアの断面形状が、電極端子14の最近接層(16、30)から表裏の外部接続端子23側の層へ向けて段階的に拡大しているものとすることができる。
また、上記半導体装置において、図3、4に示すように、電極端子14の最近接層(16、30)から前記外部接続端子23側の層へ向けて前記ビアの断面形状が略相似形状を保ちつつ1層毎に拡大しているものとすることができる。
また、上記半導体装置において、図3、4に示すように、配線(17、20、23、33)の断面形状が、電極端子14の最近接層(17、33)で最も小さいこととすることができる。
また、上記半導体装置において、図3、4に示すように、配線断面形状が、電極端子14の最近接層(17、33)から表裏の前記外部接続端子側の層24へ向けて段階的に拡大しているものとすることができる。段階の数は必要に応じて増やすことができ、特に望ましくは、一層毎に徐々に拡大しているものとすることができる。
また、上記半導体装置において、図3、4に示すように、電極端子14のピッチが前記外部接続端子23のピッチより狭ピッチであるものとすることができる。
また、上記半導体装置において、図3、4に示すように、ビア(16、19、22)は電極端子14側の径より外部接続端子23側の径が大きいビアとすることができる。
また、上記半導体装置において、図3、4を参照すると、複数の絶縁層(15、18、21)のうち、絶縁材料が他の絶縁層(15、18、21)と異なる絶縁層(15、18、21)を有するものとすることができる。
また、上記半導体装置において、半導体素子の電極端子14の表面を封止する絶縁層15と半導体素子13の側面を封止する絶縁層15が異なるものとすることができる。図3、図4では絶縁層15の領域を電極端子14の表面と半導体素子13の側面で分けていないが、周知の方法により、半導体素子側面部分まで絶縁膜を形成した後、条件を変えて電極の表面を覆うように絶縁膜を形成することにより、半導体素子の側面と表面で異なる絶縁膜を形成できる。
また、上記半導体装置において、図4に示すように、半導体素子13の電極端子14の表面に金属ポスト30が設けられ、金属ポスト30がビアとして機能するように構成することができる。
また、本発明のさらに別な実施形態のコアレス基板の製造方法は、図5に示すとおり、支持体25上に配線層17と絶縁層15とビア16からなる配線体を形成する第一配線体形成工程(工程終了時図5(b))と、その配線体上にさらに配線層(20)と絶縁層(18)とビア(19)とを形成し積層された新たな配線体を形成する第二配線体形成工程(工程終了時図5(c))と、支持体(25)を除去する工程(工程終了時図5(d))と、を含み、第二配線体形成工程を1回以上繰り返し、そのうち少なくとも1回の第二配線体形成工程は、当該工程で新たに形成する配線体によってできる配線体の配線断面形状、又は、ビア断面形状が当該工程実施前の工程によってできる配線体の配線断面形状、ビア断面形状とは異なる配線体を形成する工程である。
この少なくとも1回の第二配線体形成工程は、当該工程実施前の工程によってできる配線断面形状、ビア断面形状より配線断面形状を拡大し、ビア断面形状を拡大するものとすることができる。さらに、全ての第二配線体形成工程において、配線断面形状を拡大し、ビア断面形状を拡大するものとすることができる。
また、本発明のさらに別な実施形態の半導体装置の製造方法は、図6に示すとおり、上記コアレス配線基板の製造方法により製造されたコアレス配線基板に半導体素子を搭載する工程(工程終了時図6(e))を有する。
また、本発明のさらに別な実施形態の半導体装置の製造方法は、図7乃至図10を参照すると、支持体25上に、電極端子14形成面を表にして半導体素子13を搭載する工程(工程終了時図7(c)、図9(c))と、半導体素子13を覆う絶縁層15を形成する工程(工程終了時図7(d)、図9(d))と、電極端子14と外部接続端子23を電気的に接続するためのビア(16、30)と配線層17を形成する工程(工程終了時図7(e)、図10(g))と、支持体25を除去し半導体素子13を内蔵した配線基板を形成する工程(図8(f)、図10(h))と、半導体素子13を内蔵した配線基板の表裏に配線層(20、23)を含むコアレス回路基板(31)を形成する工程(工程終了時図8(g)、図10(i))と、を有する。
また、図9、10に示す上記半導体装置の製造方法において、半導体素子13が電極端子14の表面に設けられた金属ポスト30を有する半導体素子13であって、電極端子14と外部接続端子23を電気的に接続するためのビア30と配線層17を形成する工程が、金属ポスト30の表面が露出するように絶縁層15の一部を除去する工程(工程終了時図9(f))と、露出した金属ポスト30と絶縁層15との表面に配線層17を形成する工程(工程終了時図10(g))とを含み、金属ポスト30をビアとして機能させるものであってもよい。
また、図7、8または図9、10に示す上記半導体装置の製造方法において、支持体25を除去し半導体素子13を内蔵した配線基板を形成する工程(工程終了時図8(f)または図10(h))の前に、前記半導体素子13を挟んで表裏を接続するビア32を形成する工程(工程終了時図7(e)または図10(g))をさらに含むことができる。
また、図7、8または図9、10に示す上記半導体装置の製造方法において、支持体25上に配線層33を形成する工程(工程終了時図7(b)または図9(b))をさらに、含み、支持体25上に半導体素子13を搭載する工程(工程終了時図7(c)または図9(c))が、配線層33が形成された支持体25上に半導体素子13を搭載する工程とすることができる。
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
[実施形態1]
図1は、実施形態1のコアレス配線基板の断面図である。図1に示すように、このコアレス配線基板は、コア層がない全層ビルドアップ層からなるコアレス基板で、半導体素子と接続する電極端子14と外部接続端子である配線C(23)とを電気的に接続する絶縁層A(15)、ビアA(16)、配線A(17)、絶縁層B(18)、ビアB(19)、配線B(20)、絶縁層C(21)、ビアC(22)が設けられている。図1では、層数が3層であるが、それに限るものではなく、複数層であれば何層でも構わない。本実施形態では、配線層3層、絶縁層3層とした。
また、図1では、電極端子14と絶縁層A(15)は、略平面となっているが、電極端子14が絶縁層A(15)よりも窪んでいても、突出していても構わない。電極端子14と絶縁層A(15)が、略平面の場合、この面に他の配線基板または半導体装置と接続する際に、接続しやすくなる。電極端子14が絶縁層A(15)の表面よりも窪んでいる場合、この面に半田ボール等を形成する際に、絶縁層A(15)がレジストとして機能し、窪み部分のみに半田ボール等を形成することができ、別途半田ボール形成のためのレジストパターンを設ける必要がなくなる。電極端子14が絶縁層A(15)の表面よりも突出している場合、この面に他の配線基板又は半導体装置と接続する際の狭ピッチ化に対応することができる。また、図1では、外部接続端子23が絶縁層C(21)より突出しているが、電極端子14と絶縁層A(15)の関係と同様に、外部接続端子23は絶縁層C(21)と略平面としてもよいし、絶縁層C(21)より窪んでいてもよい。
また、図1では、ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)の順でビア断面形状が拡大し、配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)の順で配線断面形状が拡大し、電極端子14と配線A(17)間の絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)の順で絶縁層が厚くなっている。ビア断面形状、配線断面形状は必要に応じて変えればよく、ビア断面形状、配線断面形状のいずれかがいずれかの層で異なっていればよい。
ビア断面形状とは、ビアのトップ径とボトム径と高さのことを示す。ビア断面形状の拡大とは、特に限定しない限り、それらのうち1以上が拡大しているだけでも構わない。ビア径が大きい方をビアのトップとし、ビア径が小さい方をビアのボトムとする。ビアのボトム側が狭ピッチな半導体素子との接続箇所となることが望ましい。中でも、半導体素子の近接層から、ビア断面形状が相似的に拡大していることが信号品質の点で望ましい。また、ビア径に対するビア高さのアスペクト比は1前後であることが望ましい。特に、アスペクト比が3を超える場合は、ビア内への配線形成が困難になる。電解めっきで銅配線をビア内に形成する場合、配線となるビア内への電解銅めっきの付き周りが悪くなり、断線不良が生じやすい。一方、アスペクト比が0.3未満となる場合は、絶縁層の厚さに対してビア径が大きくなりすぎ、配線の高密度化の妨げとなるため、望ましくない。また、絶縁層の厚さは、薄くしすぎると層間配線のショートが懸念されるため、限度を超えて薄くすることはできない。従って、各層のビアのアスペクト比をできるだけ均一に保つため、ビアの径を拡大する場合には、ビアの高さも相似形状を保ちつつ同時に拡大することが望ましい。
また、配線断面形状とは、最小配線幅、配線間の最小ピッチ、所謂、配線ルールと、配線の厚みのことを示し、それらのうち1以上が拡大しているだけで構わない。配線断面形状の拡大とは、配線ルールにおいては、狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ移行することを示し、配線厚においては、薄いものから厚いものへ移行することを示している。半導体素子の近接層から、配線断面形状が徐々に拡大していることが望ましい。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、電極端子14に近い層から徐々にビア断面形状、配線断面形状それぞれが大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなることである。つまり、電極端子14の近接層から配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、ビア高さ、すなわち絶縁層の厚さは薄いものから厚いものへ移行することが望ましいが、それに限られるものではなく、必要に応じて変えればよい。
また、配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、ビア高さ(絶縁層厚)は薄いものから厚いものへ移行することで、配線基板11の信頼性を向上させることができる。
絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、例えば、感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。
また、各絶縁層は、上記有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、最も微細なビア径・配線ルール、薄い絶縁層が求められる半導体素子側の電極端子の最近接層の絶縁層には感光性樹脂を採用し、その次の層にはUV−YAGレーザーでビアが形成可能な非感光性樹脂を採用し、最も大きいビア径・最も緩い配線ルール、厚い絶縁層が求められる外部接続端子の近接層の絶縁材にはCOレーザーでビアが形成可能なガラスクロス等の補強材を含浸した非感光性樹脂を採用することが望ましい。このように各層で求められる配線ルール、ビア断面形状、絶縁層厚に適した絶縁材料・プロセスを適宜採用することで、高歩留まりだけでなく、低コストを実現できる。
また、各層で絶縁材料を変化させることで、様々な効果が期待できる。例えば、微細ビアが必要な層では低弾性の絶縁材を採用することで信頼性を向上させることができる。また、絶縁層が厚い層では高弾性率の絶縁材を採用することで半導体装置の低反り化が実現できる。本実施形態では、絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、非感光性樹脂のエポキシ樹脂を用いた。
配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)は、銅を用いた。
ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)は、銅を用いた。
各層の所望の位置に、回路のノイズフィルターの役割を果たすコンデンサが設けられていてもよい。コンデンサを構成する誘電体材料としては、酸化チタン、酸化タンタル、Al、SiO、ZrO、HfO又はNb等の金属酸化物、BST(BaSr1−xTiO)、PZT(PbZrTi1−x)又はPLZT(Pb1−yLaZrTi1−x)等のペロブスカイト系材料若しくはSrBiTa等のBi系層状化合物であることが好ましい。但し、0≦x≦1、0<y<1である。また、コンデンサを構成する誘電体材料として、無機材料や磁性材料を混合した有機材料等を使用してもよい。また、半導体素子やコンデンサ以外に、ディスクリート部品を設けても構わない。
本実施形態により、狭ピッチ、多ピンの半導体素子と接続するコアレス配線基板である配線基板の多層化において、配線基板の高歩留まり化、高信頼性化を実現する。また、半導体素子と接続する電極に近い層から徐々にビア断面形状、配線断面形状が大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなることで、各境界面での形状の大きな変化を小さく抑えることで、信号反射が減り、信号品質が改善される。
[実施形態1の変形例1]
図13は、実施形態1の変形例1によるコアレス配線基板の断面図である。図13は、図1と比べると、絶縁層B(18A)、絶縁層C(21A)の膜厚を絶縁層A(15)の膜厚とほぼ同一にして薄くしている。従って、コアレス配線基板全体の薄型化が可能である。ただし、配線B(20)、配線C(23)の配線断面形状は、図1と同様に配線A(17)より拡大させている。狭ピッチの第一の電極端子14に対する最近接層である配線層17をファンアウト層として配線を外側へ引き出し、配線層17より第二の電極端子23側の配線層は、ピッチを広げて配線できるようにしている。従って、第一の電極端子14が狭ピッチであるにも係らず、第一の電極端子14に対する最近接層である配線層17以外の配線層の配線断面形状を拡大することができる。ちなみに、配線層17の最小配線幅、最小配線間隔が10μm、厚さが10μmであるのに対して、配線層20、配線層23の最小配線幅、最小配線間隔を50μm以上、厚さを15μm以上とすることができる。また、絶縁層の膜厚を薄くしているので、ビアB(19)、ビアC(22)のビア断面形状は、アスペクト比が崩れないようにビアA(16)とほぼ同一形状にしている。この変形例によれば、コアレス配線基板の薄型化が可能であり、さらに、第一の電極端子13の最近接層である配線層17以外の配線層の配線断面形状を拡大できるので、低コストで製造できる。
なお、配線形成技術には、主にサブトラクティブ法とアディティブ法がある。サブトラクティブ法とは、基板全面に銅箔や銅めっきを施し、不要な部分を除去(エッチング)することで回路を形成する方法である。これに対して、アディティブ法とは、回路を形成したくない部分にレジストを形成し、レジストのない部分にめっきにより回路を形成する方法である。サブトラクティブ法とアディティブ法を比較すると、サブトラクティブ法はエッチングにより配線が形成されるため、エッチング時に発生するサイドエッチングという配線を細くする現象により微細配線の形成には向いていない。一方、アディティブ法はめっきにより配線が形成されるため、サイドエッチングが発生せず微細配線の形成に向いている。また、プロセスコストは、サブトラクティブ法の方が、アディティブ法よりも低コストである。従って、おおよそL/S=50/50μm以上の配線はサブトラクティブ法が用いられ、それよりも微細な配線はアディティブ法が用いられる。
上述したように、第一の電極端子14に対する最近接層の配線層17をファンアウト層とすれば、配線層17のみをアディティブ法により微細配線を形成し、配線層17以外の配線層を低コストのサブトラクティブ法を用いて形成することもできる。
[実施形態1の変形例2]
図14は、実施形態1の変形例2によるコアレス配線基板の断面図である。図14は、図1と比べると、配線B(20A)、配線C(23A)の配線断面形状を配線A(17)とほぼ同一にしている。一般に、狭ピッチで微細な配線を形成するためには、高精度の配線形成工程が必要になるため、高コストになりやすい。しかし、配線層によって配線形成工程を変えない方が、安定して低コストで製造できる場合は、図14のように全ての配線層の配線に微細な配線が可能な配線層を用いることもできる。なお、図14では、配線B(20A)、配線C(23A)の配線抵抗が図1に比べて高くなるのを防ぐため、配線B(20A)、配線C(23A)の配線は、図1より配線幅を太くしている。ただし、設計ルール上の最小配線幅は、配線A(17)と同一である。また、配線B(20A)、配線C(23A)の最小配線間隔、配線の厚さは、配線A(17)と同一である。
[実施形態1の変形例3]
図15は、実施形態1の変形例3によるコアレス配線基板の断面図である。図15では、図1に対して、外部電極である配線C(23)の面には、配線C(23)の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト24が形成されている。この変形例では、ソルダーレジスト24の材料は、感光性レジストインクを用いた。ソルダーレジスト24から開口した配線C(23)の表面には、金、銀、銅、錫及び半田材料からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属又は合金で形成されていてもよい。この変形例では、厚み3μmのニッケルおよび0.5μmの金を順に積層した。なお、ソルダーレジスト24は、片面だけでなく、両面に設けられても構わない。
[実施形態2]
図2は、実施形態2の半導体装置の断面図である。図2に示すように、この実施形態の半導体装置は、図15に示すコアレス基板11の電極端子14上に半導体素子13を搭載し、コアレス配線基板11と半導体素子13との電気的な接続を半田ボール41で行っている。コアレス配線基板11は、電極端子14と外部接続端子である配線C(23)とを電気的に接続する絶縁層A(15)、ビアA(16)、配線A(17)、絶縁層B(18)、ビアB(19)、配線B(20)、絶縁層C(21)、ビアC(22)、から構成されている。また、配線C(23)の一部を開口するようにソルダーレジスト24が設けられている。また、ソルダーレジスト24は、片方だけでなく、両面に設けられていても構わない。図2では、層数が3層であるが、それに限るものではなく、複数層であれば何層でも構わない。本実施形態では、配線層3層、絶縁層3層とした。
また、図2では、ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)順でビア断面形状が拡大し、配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)の順で配線断面形状が拡大し、電極端子14と配線A(17)間の絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)の順で絶縁層が厚くなっている。ビア断面形状、配線断面形状は必要に応じて変えればよく、ビア断面形状、配線断面形状のいずれかがいずれかの層で異なっているのであってもよい。また、絶縁層の材料、厚さも必要に応じて各層で変えればよい。
なお、第1の実施形態と同様に、ビア断面形状とは、ビアのトップ径とボトム径と高さのことを言う。ビア断面形状の拡大とは、特に限定しない限り、それらのうち1以上が拡大しているだけでも構わない。ビア径が大きい方をビアのトップとし、ビア径が小さい方をビアのボトムとする。ビアのボトム側が狭ピッチであるので、ボトム側が半導体素子との接続箇所となることが望ましい。すなわち図2に示すように、電極端子14と絶縁層A(15)側に半導体素子を搭載することが望ましい。中でも、半導体素子の近接層から、ビア断面形状が相似的に拡大していることが信号品質の点で望ましい。
配線断面形状とは、最小配線幅(トップ径、ボトム径)、配線間の最小ピッチ、所謂、配線ルールと、配線の厚みのことを言い、それらのうち1以上が拡大しているだけで構わない。配線断面形状の拡大とは、配線ルールにおいては、狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ移行することを示し、配線厚においては、薄いものから厚いものへ移行することを示している。半導体素子の近接層から、配線断面形状が徐々に拡大していることが望ましい。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、電極端子14に近い層から徐々にビア断面形状、配線断面形状それぞれが大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなること、つまり、電極端子14の近接層から配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、絶縁層(ビア高さ)は薄いものから厚いものへ移行することが望ましいが、それに限られるものではない。
また、配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、絶縁層(ビア高さ)は薄いものから厚いものへ移行することで、配線基板11の信頼性を向上させることができる。
半導体素子13は、厚さを狙いの半導体装置の厚さに応じて調整することができる。本実施形態では、半導体素子13の厚みは30〜50μmとした。図2では、半導体素子13の数は、ひとつだが複数でも構わない。
また、図2では、半導体素子13とコアレス配線基板11との接続は、半田ボール41を用いているが、ワイヤーボンディングを用いても構わない。また、チップ上とチップ外周をモールド樹脂で封止した構造でも構わない。
絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、例えば、感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。
また、各絶縁層には、有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、最も微細なビア径・配線ルール、薄い絶縁層が求められる半導体素子側の電極端子の最近接層の絶縁層には感光性樹脂を採用し、その次の層にはUV−YAGレーザーでビアが形成可能な非感光性樹脂を採用し、最も大きいビア径・最も緩い配線ルール、厚い絶縁層が求められる外部接続端子の近接層の絶縁材にはCOレーザーでビアが形成可能なガラスクロス等の補強材を含浸した非感光性樹脂を採用することが望ましい。このように各層で求められる配線ルール、ビア断面形状、絶縁層厚に適した絶縁材料・プロセスを適宜採用することで、高歩留まりだけでなく、低コストを実現できる。
また、各層で絶縁材料を変化させることで、様々な効果が期待できる。例えば、微細ビアが必要な層では低弾性の絶縁材を採用することで信頼性を向上させることができる。また、絶縁層が厚い層では高弾性率の絶縁材を採用することで半導体装置の低反り化が実現できる。本実施形態では、絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、非感光性樹脂のエポキシ樹脂を用いた。
配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)は、銅を用いた。
ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)は、銅を用いた。
半導体装置12の最上面には、外部電極である配線C(23)の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト24が形成されている。本実施形態では、ソルダーレジスト24の材料は、感光性レジストインクを用いた。ソルダーレジスト24から開口した配線C(23)の表面は、金、銀、銅、錫及び半田材料からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属又は合金で形成されていてもよい。本実施形態では、厚み3μmのニッケルおよび0.5μmの金を順に積層した。
各層の所望の位置に、回路のノイズフィルターの役割を果たすコンデンサが設けられていてもよい。コンデンサを構成する誘電体材料としては、酸化チタン、酸化タンタル、Al、SiO、ZrO、HfO又はNb等の金属酸化物、BST(BaSr1−xTiO)、PZT(PbZrTi1−x)又はPLZT(Pb1−yLaZrTi1−x)等のペロブスカイト系材料若しくはSrBiTa等のBi系層状化合物であることが好ましい。但し、0≦x≦1、0<y<1である。また、コンデンサを構成する誘電体材料として、無機材料や磁性材料を混合した有機材料等を使用してもよい。また、半導体素子やコンデンサ以外に、ディスクリート部品を設けても構わない。
本実施形態により、狭ピッチ、多ピンの半導体素子を搭載した半導体装置において、半導体装置の高歩留まり化、高信頼性化を実現する。また、半導体素子が搭載された層から徐々にビア断面形状、配線断面形状が大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなることで、各境界面での形状の大きな変化を小さく抑えることで、信号反射が減り、信号品質が改善される。
[実施形態3]
図3は、実施形態3の半導体装置の断面図である。図3の半導体装置12は、半導体素子13の側面と電極端子14を有する面の少なくとも一部が絶縁層A(15)に接しており、電極端子14の表裏に、電極端子14と半導体装置12の外部接続端子である配線C(23)とを電気的に接続するビアA(16)、配線A(17)、絶縁層B(18)、ビアB(19)、配線B(20)、絶縁層C(21)、ビアC(22)、ビアD(32)、配線D(33)が設けられている。また、配線C(23)の一部を開口するようにソルダーレジスト24が設けられている。
図3では、層数が半導体素子13を挟んで表裏に3層であるが、それに限るものではなく、複数層であれば何層でも構わない。本実施形態では、表裏に配線層3層、絶縁層3層とした。また、図3では、ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)の順でビア断面形状が拡大し、配線A(17)(配線D(33))、配線B(20)、配線C(23)の順で配線断面形状が拡大し、電極端子14と配線A(17)間の絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)の順で絶縁層が厚くなっているが、ビア断面形状、配線断面形状のいずれかがいずれかの層で異なっていればよい。また、ビア径を拡大する場合には、ビア径の拡大につれて絶縁層を厚くすることが望ましい。
ビア断面形状とは、ビアのトップ径とボトム径と高さのことを言う。ビア断面形状の拡大とは、特に限定しない限り、それらのうち1以上が拡大しているだけでも構わない。ビア径が大きい方をビアのトップとし、ビア径が小さい方をビアのボトムとする。ビアのボトム側が狭ピッチな半導体素子との接続箇所となることが望ましい。中でも、半導体素子の近接層から、ビア断面形状が相似的に拡大していることが信号品質の点で望ましい。
配線断面形状とは、最小配線幅(トップ径、ボトム径)、配線間の最小ピッチ、所謂、配線ルールと、配線の厚みのことを言い、それらのうち1以上が拡大しているだけで構わない。配線断面形状の拡大とは、配線ルールにおいては、狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ移行することを示し、配線厚においては、薄いものから厚いものへ移行することを示している。半導体素子の近接層から、配線断面形状が徐々に拡大していることが望ましい。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、半導体素子13に近い層から徐々にビア断面形状、配線断面形状それぞれが大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなること、つまり、半導体素子13の近接層から配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、絶縁層は薄いものから厚いものへ移行することが望ましいが、それに限られるものではない。
また、配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、絶縁層は薄いものから厚いものへ移行することで、半導体装置12の信頼性を向上させることができる。
半導体素子13は、厚さを狙いの半導体装置の厚さに応じて調整することができる。本実施形態では、半導体素子13の厚みは30〜50μmとした。図3では、半導体素子13の数は、ひとつだが複数でも構わない。
絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、例えば、感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。
また、各絶縁層には、有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、最も微細なビア径・配線ルール、薄い絶縁層が求められる半導体素子側の電極端子の最近接層の絶縁材には感光性樹脂を採用し、その次の層にはUV−YAGレーザーでビアが形成可能な非感光性樹脂を採用し、最も大きいビア径・最も緩い配線ルール、厚い絶縁層が求められる外部接続端子の近接層の絶縁材にはCOレーザーでビアが形成可能なガラスクロス等の補強材を含浸した非感光性樹脂を採用することが望ましい。このように各層で求められる配線ルール、ビア断面形状、絶縁層厚に適した絶縁材料・プロセスを適宜採用することで、高歩留まりだけでなく、低コストを実現できる。
また、各層で絶縁材料を変化させることで、様々な効果が期待できる。例えば、微細ビアが必要な層では低弾性の絶縁材を採用することで信頼性を向上させることができる。また、厚い絶縁層では高弾性率の絶縁材を採用することで半導体装置の低反り化が実現できる。本実施形態では、絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、非感光性樹脂のエポキシ樹脂を用いた。
配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)、配線D(33)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)、配線D(33)は、銅を用いた。
ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)、ビアD(32)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、ビアA(16)、ビアB(19)、ビアC(22)、ビアD(32)は、銅を用いた。
半導体装置12の最上面には、外部電極である配線C(23)の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト24が形成されている。本実施形態では、ソルダーレジスト24の材料は、感光性レジストインクを用いた。ソルダーレジスト24から開口した配線C(23)の表面には、金、銀、銅、錫及び半田材料からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属又は合金で形成されていてもよい。本実施形態では、厚み3μmのニッケルおよび0.5μmの金を順に積層した。
各層の所望の位置に、回路のノイズフィルターの役割を果たすコンデンサが設けられていてもよい。コンデンサを構成する誘電体材料としては、酸化チタン、酸化タンタル、Al、SiO、ZrO、HfO又はNb等の金属酸化物、BST(BaSr1−xTiO)、PZT(PbZrTi1−x)又はPLZT(Pb1−yLaZrTi1−x)等のペロブスカイト系材料若しくはSrBiTa等のBi系層状化合物であることが好ましい。但し、0≦x≦1、0<y<1である。また、コンデンサを構成する誘電体材料として、無機材料や磁性材料を混合した有機材料等を使用してもよい。また、半導体素子やコンデンサ以外に、ディスクリート部品を設けても構わない。
また、半導体装置12の半導体素子13の電極端子14面と半導体素子13の側面の絶縁材を変化させ、半導体素子13の側面に高剛性の絶縁材を用いても構わない。半導体素子13の側面に高剛性の絶縁材を用いることで、半導体装置12を低反り化させ信頼性を向上させることができる。
本実施形態により、狭ピッチ、多ピンの半導体素子を内蔵する半導体素子内蔵基板の多層化において、半導体素子内蔵基板の高歩留まり化、高信頼性化を実現する。また、半導体素子に近い層から徐々にビア断面形状、配線断面形状が大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなることで、各境界面での形状の大きな変化を小さく抑えることで、信号反射が減り、信号品質が改善される。さらに、半導体素子の両面に同じ構成のコアレス配線層が設けられているため、低反り化が実現される。また、本構造は、両面も外部接続端子があるため、他の半導体素子や電子部品を両面に搭載することもできる。
[実施形態4]
図4は、実施形態4の半導体装置の断面図である。図4の半導体装置12は、半導体素子13の側面と電極端子14を有する面の少なくとも一部が絶縁層A(15)に接しており、電極端子14上に金属ポスト30が設けられ、電極端子14の表裏に、電極端子14と半導体装置12の外部接続端子である配線C(23)とを電気的に接続する配線A(17)、絶縁層B(18)、ビアB(19)、配線B(20)、絶縁層C(21)、ビアC(22)、ビアD(32)、配線D(33)が設けられている。また、配線C(23)の一部を開口するようにソルダーレジスト24が設けられている。図4では、層数が半導体素子13を挟んで表裏に3層であるが、それに限るものではなく、複数層であれば何層でも構わない。本実施形態では、表裏に配線層3層、絶縁層は3層とした。この実施形態4では、実施形態3のビアA(16)が金属ポスト30に置き換わっているが、この金属ポスト30は、電極端子14と配線A(17)とを接続するビアとして機能する。
また、図4では、金属ポスト30、ビアB(19)、ビアC(22)の順でビア断面形状が拡大し、配線A(17)(配線D(33))、配線B(20)、配線C(23)の順で配線断面形状が拡大し、電極端子14と配線A(17)間の絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)の順で膜厚が厚くなっているが、ビア断面形状、配線断面形状のいずれか1以上が各層で異なっていればよい。
ビア断面形状とは、ビアのトップ径とボトム径と高さのことを示す。ビア断面形状の拡大とは、特に限定しない限り、それらのうち1以上が拡大しているだけでも構わない。ビア径が大きい方をビアのトップとし、ビア径が小さい方をビアのボトムとする。ビアのボトム側が狭ピッチな半導体素子との接続箇所となることが望ましい。中でも、半導体素子の近接層から、ビア断面形状が相似的に拡大していることが信号品質の点で望ましい。
配線断面形状とは、配線幅(トップ径、ボトム径)、配線間のピッチ、所謂、配線ルールと、配線の厚みのことを示し、それらのうち1以上が拡大しているだけで構わない。配線断面形状の拡大とは、配線ルールにおいては、狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ移行することを示し、配線厚においては、薄いものから厚いものへ移行することを示している。半導体素子の近接層から、配線断面形状が徐々に拡大していることが望ましい。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、半導体素子13に近い層から徐々にビア断面形状、配線断面形状それぞれが大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなること、つまり、半導体素子13の近接層から配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、絶縁層は薄いものから厚いものへ移行することが望ましいが、それに限られるものではない。
また、配線ルールは狭ピッチ・狭幅から緩ピッチ・緩幅へ、ビア径は小径から大径へ、絶縁層は薄いものから厚いものへ移行することで、半導体装置12の信頼性を向上させることができる。
半導体素子13は、厚さを狙いの半導体装置の厚さに応じて調整することができる。本実施形態では、半導体素子13の厚みは30〜50μmとした。図4では、半導体素子13の数は、ひとつだが複数でも構わない。
絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、例えば、感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。
また、各絶縁層には、有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
高歩留まりの半導体装置の実現のために望ましいのは、最も微細なビア径・配線ルール、薄い絶縁層が求められる半導体素子側の電極端子の最近接層の絶縁材には感光性樹脂を採用し、その次の層にはUV−YAGレーザーでビアが形成可能な非感光性樹脂を採用し、最も大きいビア径・最も緩い配線ルール、厚い絶縁層が求められる外部接続端子の近接層の絶縁材にはCOレーザーでビアが形成可能なガラスクロス等の補強材を含浸した非感光性樹脂を採用することが望ましい。このように各層で求められる配線ルール、ビア断面形状、絶縁層厚に適した絶縁材料・プロセスを適宜採用することで、高歩留まりだけでなく、低コストを実現できる。
また、各層で絶縁材料を変化させることで、様々な効果が期待できる。例えば、微細ビアが必要な層では低弾性の絶縁材を採用することで信頼性を向上させることができる。また、厚い絶縁層では高弾性率の絶縁材を採用することで半導体装置の低反り化が実現できる。本実施形態では、絶縁層A(15)、絶縁層B(18)、絶縁層C(21)は、非感光性樹脂のエポキシ樹脂を用いた。
配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)、配線D(33)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、配線A(17)、配線B(20)、配線C(23)、配線D(33)は、銅を用いた。
ビアB(19)、ビアC(22)、ビアD(32)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、ビアB(19)、ビアC(22)、ビアD(32)は、銅を用いた。
半導体素子13の最上面には、外部電極である配線C(23)の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト24が形成されている。本実施形態では、ソルダーレジスト24の材料は、感光性レジストインクを用いた。ソルダーレジスト24から開口した配線C(23)の表面には、金、銀、銅、錫及び半田材料からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属又は合金で形成されていてもよい。本実施形態では、厚み3μmのニッケルおよび0.5μmの金を順に積層した。
各層の所望の位置に、回路のノイズフィルターの役割を果たすコンデンサが設けられていてもよい。コンデンサを構成する誘電体材料としては、酸化チタン、酸化タンタル、Al、SiO、ZrO、HfO又はNb等の金属酸化物、BST(BaSr1−xTiO)、PZT(PbZrTi1−x)又はPLZT(Pb1−yLaZrTi1−x)等のペロブスカイト系材料若しくはSrBiTa等のBi系層状化合物であることが好ましい。但し、0≦x≦1、0<y<1である。また、コンデンサを構成する誘電体材料として、無機材料や磁性材料を混合した有機材料等を使用してもよい。また、半導体素子やコンデンサ以外に、ディスクリート部品を設けても構わない。
また、半導体装置12の半導体素子13の電極端子14面と半導体素子13の側面の絶縁材を変化させ、半導体素子13の側面に高剛性の絶縁材を用いても構わない。半導体素子13の側面に高剛性の絶縁材を用いることで、半導体装置12を低反り化させ信頼性を向上させることができる。
本実施形態により、狭ピッチ、多ピンの半導体素子を内蔵する半導体素子内蔵基板の多層化において、半導体素子内蔵基板の高歩留まり化、高信頼性化を実現する。また、半導体素子に近い層から徐々にビア断面形状、配線断面形状が大きくなり、それに伴い絶縁層が厚くなることで、各境界面での形状の大きな変化を小さく抑えることができ、信号反射が減り、信号品質が改善される。さらに、半導体素子の両面に同じ構成のコアレス配線層が設けられているため、低反り化が実現される。また、半導体素子13の電極端子14上に設けられた金属ポスト30をビアとして用いることにより、電極端子14と外部接続端子との電気的接続を行なうことで、絶縁層を設けた後に小径なビアホールを開口する必要がなくなるため、小径ビアによる接続不良、歩留まり劣化の影響がなくなり、高信頼性、高歩留まりの半導体装置12が実現できる。また、本構造は、両面に外部接続端子があるため、他の半導体素子や電子部品を両面に搭載することもできる。
[実施形態5]
図5は、実施形態5のコアレス配線基板の製造方法を示す工程図である。本実施形態の製造方法により、実施形態1の変形例3(図15)のコアレス配線基板を製造することができる。
先ず、図5(a)に示すとおり、支持体25を用意する。支持体25は、樹脂、金属、ガラス、シリコン等のいずれの材料又はそれらの組み合わせでも構わない。
次に、図5(b)に示すとおり、支持体25上に電極端子14、絶縁層A(15)、ビアA(16)、配線A(17)からなる配線体を形成する。
絶縁層A(15)は、例えば感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。また、各絶縁層には、有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
積層方法は、トランスファーモールディング法、圧縮形成モールド法、印刷法、真空プレス、真空ラミネート、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法などで設けられる。本実施形態では、エポキシ樹脂を真空ラミネートで形成した。
絶縁層A(15)に後にビアA(16)となる孔を形成する。孔は、絶縁層A(15)が感光性の材料を使用する場合、フォトリソグラフィーにより形成される。絶縁層A(15)が非感光性の材料又は、感光性の材料でパターン解像度が低い材料を使用する場合、孔は、レーザー加工法、ドライエッチング法又はブラスト法により形成される。本実施形態では、レーザー加工法を用いた。次に、孔内に例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を充填させ、ビアA(16)を形成する。充填方法は、電解めっき、無電解めっき、印刷法、溶融金属吸引法等で行う。また、ビアとなる位置に予め通電用のポストを形成したあとに絶縁層を形成し、研磨等により絶縁層の表面を削って通電用ポストを露出させてビアを形成する方法でも構わない。
配線A(17)は、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等の方法により形成する。サブトラクティブ法は、基板上に設けられた銅箔上に所望のパターンのレジストを形成し、不要な銅箔をエッチングした後に、レジストを剥離して所望のパターンを得る方法である。セミアディティブ法は、無電解めっき法、スパッタ法、CVD(chemical vapor deposition)法等で給電層を形成した後、所望のパターンに開口されたレジストを形成し、レジスト開口部内に電解めっき法による金属を析出させ、レジストを除去した後に給電層をエッチングして所望の配線パターンを得る方法である。フルアディティブ法は、基板上に無電解めっき触媒を吸着させた後に、レジストでパターンを形成し、このレジストを絶縁膜として残したまま触媒を活性化し、無電解めっき法により絶縁膜の開口部に金属を析出させることで所望の配線パターンを得る方法である。配線A(17)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。
次に、図5(c)に示すとおり、絶縁層B(18)、ビアB(19)、配線B(20)、絶縁層C(21)、ビアC(22)、配線C(23)、ソルダーレジスト24を形成する。積層する層の配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚は、図5(b)の絶縁層A(15)、ビアA(16)、配線A(17)よりも拡大又は厚くすることが望ましい。また、小径ビアや微細配線が必要な層では、ビア形成にはUVレーザーを用い、配線形成にはセミアディティブ法を用い、大径ビアや緩い幅、緩いピッチの配線で対応可能な層では、ビア形成には紫外線照射によるフォトビアやCOレーザーを用い、配線形成にはサブトラクティブ法を用いることが望ましい。このように、配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚の変化により、用いる装置、プロセス、絶縁材を選別することで、多層化における歩留まりの向上と、低コストを実現することができる。本実施形態では、図5(c)に示すように、層数を3層としたが、それに限るものではない。本実施形態では、半導体素子を接続する最近接層(1層目)でのビア形成、配線形成には、UVレーザーとセミアディティブ法を用い、それ以降の層(2層目以降)ではCOレーザーとサブトラクティブ法を用いた。1層目のビア径はトップ25μm、ボトム15μm、L/Sは10μm/10μmとした。2層目以降のビア径はトップ80μm、ボトム70μm、L/Sは50μm/50μmとした。また、絶縁層厚は、1層目は20μm程度、2層目以降は50μmとした。
次に、図5(d)に示すとおり、支持体25を除去する。
本実施形態をとることで、狭ピッチ、多ピンの半導体素子を接続するコアレス配線である配線基板11が効率よく作製される。また、配線基板11は、層数が増すにつれ、配線断面形状、ビア断面形状が拡大し、絶縁層厚が厚くなり、それに応じて適切な装置、プロセス、絶縁材を選択することにより、高歩留まり、高信頼性の配線基板11が実現される。
[実施形態6]
図6は、実施形態6の半導体装置の製造方法を示す工程図である。本実施形態の図6(a)から(e)に示す製造方法により、実施形態2(図2)の半導体装置を製造することができる。
先ず、図6(a)に示すとおり、支持体25を用意する。支持体25は、樹脂、金属、ガラス、シリコン等のいずれの材料又はそれらの組み合わせでも構わない。
次に、図6(b)に示すとおり、支持体25上に電極端子14、絶縁層A(15)、ビアA(16)、配線A(17)からなる配線体を形成する。
絶縁層A(15)は、例えば感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。また、各絶縁層には、有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
積層方法は、トランスファーモールディング法、圧縮形成モールド法、印刷法、真空プレス、真空ラミネート、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法などで設けられる。本実施形態では、エポキシ樹脂を真空ラミネートで形成した。
次に、絶縁層A(15)のビアA(16)を設ける位置に孔を形成する。孔は、絶縁層A(15)が感光性の材料を使用する場合、フォトリソグラフィーにより形成される。絶縁層A(15)が非感光性の材料又は、感光性の材料でパターン解像度が低い材料を使用する場合、孔は、レーザー加工法、ドライエッチング法又はブラスト法により形成される。本実施形態では、レーザー加工法を用いた。次に、孔内に例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を充填させ、ビアA(16)を形成する。充填方法は、電解めっき、無電解めっき、印刷法、溶融金属吸引法等で行う。また、ビアとなる位置に予め通電用のポストを形成したあとに絶縁層を形成し、研磨等により絶縁層の表面を削って通電用ポストを露出させてビアを形成する方法でも構わない。
配線A(17)は、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等の方法により形成する。サブトラクティブ法は、基板上に設けられた銅箔上に所望のパターンのレジストを形成し、不要な銅箔をエッチングした後に、レジストを剥離して所望のパターンを得る方法である。セミアディティブ法は、無電解めっき法、スパッタ法、CVD(chemical vapor deposition)法等で給電層を形成した後、所望のパターンに開口されたレジストを形成し、レジスト開口部内に電解めっき法による金属を析出させ、レジストを除去した後に給電層をエッチングして所望の配線パターンを得る方法である。フルアディティブ法は、基板上に無電解めっき触媒を吸着させた後に、レジストでパターンを形成し、このレジストを絶縁膜として残したまま触媒を活性化し、無電解めっき法により絶縁膜の開口部に金属を析出させることで所望の配線パターンを得る方法である。配線A(17)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。
次に、図6(c)に示すとおり、絶縁層B(18)、ビアB(19)、配線B(20)、絶縁層C(21)、ビアC(22)、配線C(23)、ソルダーレジスト24を形成する。積層する層の配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚は、図6(b)の絶縁層A(15)、ビアA(16)、配線A(17)よりも拡大又は厚くすることが望ましい。また、小径ビアや微細配線が必要な層では、ビア形成には紫外線照射によるフォトビアやUVレーザーを用い、配線形成にはセミアディティブ法を用い、大径ビアや緩い幅、緩いピッチの配線で対応可能な層では、ビア形成にはCOレーザーを用い、配線形成にはサブトラクティブ法を用いることが望ましい。このように、配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚の変化により、用いる装置、プロセス、絶縁材を選別することで、多層化における歩留まりの向上と、低コストを実現することができる。本実施形態では、図6(c)に示すように、層数を3層としたが、それに限るものではない。本実施形態では、半導体素子を接続する最近接層(1層目)でのビア形成、配線形成には、UVレーザーとセミアディティブ法を用い、それ以降の層(2層目以降)ではCOレーザーとサブトラクティブ法を用いた。1層目のビア径はトップ25μm、ボトム15μm、L/Sは10μm/10μmとした。2層目以降のビア径はトップ80μm、ボトム70μm、L/Sは50μm/50μmとした。また、絶縁層厚は、1層目は20μm程度、2層目以降は50μmとした。
次に、図6(d)に示すとおり、支持体25を除去する。
次に、図6(e)に示すとおり、コアレス配線基板11の電極端子14上に半田ボール41を介して半導体素子13をフリップチップ接続する。その後、半田ボール41が形成されているコアレス配線基板11と半導体素子13との間にアンダーフィル樹脂42を充填する。アンダーフィル樹脂42は、半導体素子13との熱膨張率差を小さくして半田ボール41が破断することを防止する目的で使用される。半田ボール41が所望の信頼性を確保できる強度を有していれば、アンダーフィル樹脂42は必ずしも充填する必要はない。半田ボール41は、半田材料からなる微小ボールで、めっき法、ボール転写、印刷法により形成される。半田ボール41の材料は、鉛錫の共晶半田や鉛フリーの半田材料から適宜選択することができる。アンダーフィル樹脂42はエポキシ系の材料から構成され、半導体素子13が半田ボール41により接続された後で、充填される。また、図6(e)では、フリップチップ接続による半導体素子13の接続形態について記載したが、ワイヤーボンディングによる接続としても構わない。以上の工程により実施形態2の半導体装置(図2)を作製することができる。
また、半導体素子13を覆うように樹脂モールドを形成しても構わない。樹脂モールドは、エポキシ系の材料にシリカフィラーを混ぜた材料からなり、搭載されている半導体素子13と接続部分の配線を覆う様に金型を用いたトランスファーモールディング法、圧縮形成モールド法、もしくは印刷法などで設けられる。
本実施形態をとることで、狭ピッチ、多ピンの半導体素子を搭載した半導体装置12が効率よく作製される。また、半導体装置12のコアレス配線基板11の層数が増すにつれ、配線断面形状、ビア断面形状が拡大し、絶縁層が厚くなり、それに応じて適切な装置、プロセス、絶縁材を選択することにより、高歩留まり、高信頼性の半導体装置12が実現される。
[実施形態7]
図7および図8は、本発明の実施形態7の半導体装置の製造方法を示す工程図である。図7(a)〜(e)および図8(f)、(g)に示す製造方法により、実施形態3(図3)の半導体装置を製造することができる。
先ず、図7(a)に示すとおり、支持体25を用意する。支持体25は、樹脂、金属、ガラス、シリコン等のいずれの材料又はそれらの組み合わせでも構わない。支持体25上には、半導体素子13を搭載するための位置マークが設けられていることが好ましい。位置マークは、高精度に認識でき、位置マークとしての機能を果たしているのであれば、支持体25上に金属を析出させても、ウェットエッチングや機械加工により窪みを設けても構わない。本実施形態では、支持体25は厚さ0.5mmの銅板とし、位置マークは支持体25上に電解めっきによりニッケル(5μm)とした。
次に、図7(b)上に配線D(33)を形成する。
次に、図7(c)に示すとおり、位置マークが設けられた支持体25上に、半導体素子13を電極端子14が上面にくるように、所謂フェイスアップの状態で搭載する。本実施形態では、内蔵する半導体素子13のパッドピッチは20〜150μm、ピン数は1000〜2000ピンの狭ピッチ、多ピンの半導体素子13とした。
次に、図7(d)に示すとおり、半導体素子13の電極端子14面と側面が同時に覆われるように絶縁層A(15)を積層する。
絶縁層A(15)は、例えば感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。また、各絶縁層には、有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
積層方法は、トランスファーモールディング法、圧縮形成モールド法、印刷法、真空プレス、真空ラミネート、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法などで設けられる。本実施形態では、エポキシ樹脂を真空ラミネートで形成した。
なお、図7(d)では、半導体素子13の電極端子14面と側面を同一の絶縁層A(15)で覆っているが、半導体素子13の電極端子面と側面を材質の異なる絶縁材で覆うこともできる。その場合は、たとえば、半導体素子13の箇所を穴加工した絶縁材を半導体素子13の側面に高さが略半導体素子13と同一の高さになるように真空ラミネート法で形成する。その後で、材質の異なる絶縁層を半導体素子13及び側面の絶縁層の上に真空ラミネート法で積層することができる。このようにすることで、半導体素子の電極端子面に微細加工が可能な絶縁材を用い、側面に剛性の高い絶縁材を用いることができる。
次に、図7(e)に示すとおり、半導体素子13上の電極端子14と外部接続端子とを電気的に接続するために、ビアA(16)、配線A(17)を形成する。
まず、絶縁層A(15)に後にビアA(16)となる孔を形成する。孔は、絶縁層A(15)が感光性の材料を使用する場合、フォトリソグラフィーにより形成される。絶縁層A(15)が非感光性の材料又は、感光性の材料でパターン解像度が低い材料を使用する場合、孔は、レーザー加工法、ドライエッチング法又はブラスト法により形成される。本実施形態では、レーザー加工法を用いた。次に、孔内に例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を充填させ、ビアA(16)を形成する。充填方法は、電解めっき、無電解めっき、印刷法、溶融金属吸引法等で行う。また、ビアとなる位置に予め通電用のポストを形成したあとに絶縁層を形成し、研磨等により絶縁層の表面を削って通電用ポストを露出させてビアを形成する方法でも構わない。
配線A(17)は、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等の方法により形成する。サブトラクティブ法は、基板上に設けられた銅箔上に所望のパターンのレジストを形成し、不要な銅箔をエッチングした後に、レジストを剥離して所望のパターンを得る方法である。セミアディティブ法は、無電解めっき法、スパッタ法、CVD(chemical vapor deposition)法等で給電層を形成した後、所望のパターンに開口されたレジストを形成し、レジスト開口部内に電解めっき法による金属を析出させ、レジストを除去した後に給電層をエッチングして所望の配線パターンを得る方法である。フルアディティブ法は、基板上に無電解めっき触媒を吸着させた後に、レジストでパターンを形成し、このレジストを絶縁膜として残したまま触媒を活性化し、無電解めっき法により絶縁膜の開口部に金属を析出させることで所望の配線パターンを得る方法である。配線A(17)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。
次に、図8(f)に示すとおり、支持体25を除去する。
次に、図8(g)に示すとおり、半導体素子13の表裏に絶縁層、配線、ビア形成の工程により回路基板を形成する。その際、積層する層の配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚は徐々に、拡大又は厚くすることが望ましい。また、小径ビアや微細配線が必要な層では、ビア形成には紫外線照射によるフォトビアやUVレーザーを用い、配線形成にはセミアディティブ法を用い、大径ビアや緩い幅、緩いピッチの配線で対応可能な層では、ビア形成にはCOレーザーを用い、配線形成にはサブトラクティブ法を用いることが望ましい。このように、配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚の変化により、用いる装置、プロセス、絶縁材を選別することで、多層化における歩留まりの向上と、低コストを実現することができる。本実施形態では、図8(g)に示すように、表裏それぞれで層数を3層としたが、それに限るものではなく、層が半導体素子13の表裏に設けられていればよい。また、本実施形態では、半導体素子の最近接層(1層目)でのビア形成、配線形成には、UVレーザーとセミアディティブ法を用い、それ以降の層(2層目以降)ではCOレーザーとサブトラクティブ法を用いた。1層目のビア径はトップ25μm、ボトム15μm、L/Sは10μm/10μmとした。2層目以降のビア径はトップ80μm、ボトム70μm、L/Sは50μm/50μmとした。また、絶縁層厚は、1層目は20μm程度、2層目以降は50μmとした。
次に、最上層の配線C(23)上にソルダーレジスト24のパターンを形成する。ソルダーレジスト24は、半導体装置12の表面回路保護と難燃性を発現するために形成される。材料は、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ポリイミド系の有機材料からなり、必要に応じて無機材料や有機材料のフィラーが添加されていても構わない。また、半導体装置12としてソルダーレジスト24を設けなくても構わない。配線C(23)のソルダーレジスト24から開口した表面には、金、銀、銅、錫及び半田材料からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属又は合金で形成されていてもよい。本実施形態では、配線C(23)の表面に厚み3μmのニッケルおよび0.5μmの金を順に積層した。
本実施形態をとることで、狭ピッチ、多ピンの半導体素子を内蔵し、複数層を有する半導体装置12が効率よく作製される。また、半導体装置12は、層数が増すにつれ、配線断面形状、ビア断面形状が拡大し、絶縁層が厚くなり、それに応じて適切な装置、プロセス、絶縁材を選択することにより、高歩留まり、高信頼性の半導体装置12が実現される。
[実施形態8]
図9および図10は、本発明の実施形態8の半導体装置の製造方法を示す工程図である。図9(a)〜(f)および図10(g)〜(i)に示す製造方法により、実施形態4(図4)の半導体装置を製造することができる。
先ず、図9(a)に示すとおり、支持体25を用意する。支持体25は、樹脂、金属、ガラス、シリコン等のいずれの材料又はそれらの組み合わせでも構わない。支持体25上には、半導体素子13を搭載するための位置マークが設けられていることが好ましい。位置マークは、高精度に認識でき、位置マークとしての機能を果たしているのであれば、支持体25上に金属を析出させても、ウェットエッチングや機械加工により窪みを設けても構わない。本実施形態では、支持体25は厚さ0.5mmの銅板とし、位置マークは支持体25上に電解めっきによりニッケル(5μm)とした。
次に、図9(b)上に配線D(33)を形成する。
次に、図9(c)に示すとおり、位置マークが設けられた支持体25上に、半導体素子13を電極端子14が上面にくるように、所謂フェイスアップの状態で搭載する。搭載される半導体素子13の電極端子14上には金属ポスト30が設けられている。金属ポスト30が後工程でビアとしての機能を果たすようになる。本実施形態では、内蔵する半導体素子13のパッドピッチは20〜150μm、ピン数は1000〜2000ピンの狭ピッチ、多ピンの半導体素子13とした。金属ポストは銅ポストで口径は30μm、高さは15μmとした。
次に、図9(d)に示すとおり、半導体素子13の電極端子14面と側面が同時に覆われるように絶縁層A(15)を積層する。
絶縁層A(15)は、例えば感光性又は非感光性の有機材料で形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等や、ガラスクロスやアラミド繊維などで形成された織布や不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BCB(benzocyclobutene)、PBO(polybenzoxazole)、ポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いる。また、各絶縁層には、有機材料以外にも、窒化ケイ素、チタン酸バリウム、窒化ホウ素、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、などの酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系のセラミックスおよび上記セラミックスやガラスなどをフィラーに含むコンポジット材料または、カーボンナノチューブ、ダイヤモンドライクカーボン、パリレンなどの材料を用いることもできる。
積層方法は、トランスファーモールディング法、圧縮形成モールド法、印刷法、真空プレス、真空ラミネート、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法などで設けられる。本実施形態では、エポキシ樹脂を真空ラミネートで形成した。
なお、実施形態8でも、すでに実施形態7で説明した方法と同様な方法により半導体素子13の金属ポスト形成面と側面とで材質の異なる絶縁材を用いることができる。
次に、図9(e)に示すとおり、半導体素子13の表裏を接続するためにビアD(32)を形成する。
次に、図9(f)に示すとおり、半導体素子13の金属ポスト30が露出するまで、絶縁層A(15)を除去する。除去方法は、研磨、研削、ウェットエッチング、ドライエッチング、バフ研磨等を用いる。本実施形態では、研削装置を用いた。
次に、図10(g)に示すとおり、半導体素子13上の金属ポスト30と外部接続端子とを電気的に接続するために、配線A(17)を形成する。このように、金属ポスト30の表面を絶縁層A(15)から露出させることで、絶縁層A(15)に位置精度が要求される微細な孔を加工することなく、電極端子14と配線A(17)とを接続するビアを設けることができる。これにより、狭ピッチなパッドピッチの半導体素子13を内蔵するプロセスの歩留まりと信頼性が向上する。
配線A(17)は、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等の方法により形成する。サブトラクティブ法は、基板上に設けられた銅箔上に所望のパターンのレジストを形成し、不要な銅箔をエッチングした後に、レジストを剥離して所望のパターンを得る方法である。セミアディティブ法は、無電解めっき法、スパッタ法、CVD(chemical vapor deposition)法等で給電層を形成した後、所望のパターンに開口されたレジストを形成し、レジスト開口部内に電解めっき法による金属を析出させ、レジストを除去した後に給電層をエッチングして所望の配線パターンを得る方法である。フルアディティブ法は、基板上に無電解めっき触媒を吸着させた後に、レジストでパターンを形成し、このレジストを絶縁膜として残したまま触媒を活性化し、無電解めっき法により絶縁膜の開口部に金属を析出させることで所望の配線パターンを得る方法である。配線A(17)は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、およびパラジウムからなる群から選択された少なくとも1種の金属もしくはこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。
次に、図10(h)に示すとおり、支持体25を除去する。
次に、図10(i)に示すとおり、半導体素子13の表裏に絶縁層、配線、ビア形成の工程により回路基板を形成する。その際、積層する層の配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚は徐々に、拡大又は厚くすることが望ましい。また、小径ビアや微細配線が必要な層では、ビア形成には紫外線照射によるフォトビアやUVレーザーを用い、配線形成にはセミアディティブ法を用い、大径ビアや緩い幅、緩いピッチの配線で対応可能な層では、ビア形成にはCOレーザーを用い、配線形成にはサブトラクティブ法を用いることが望ましい。このように、配線断面形状、ビア断面形状、絶縁層厚の変化により、用いる装置、プロセス、絶縁材を選別することで、多層化における歩留まりの向上と、低コストを実現することができる。本実施形態では、図10(i)に示すように、表裏それぞれで層数を3層としたが、それに限るものではなく、層が半導体素子13の表裏に設けられていればよい。また、本実施形態では、半導体素子の最近接層(1層目)でのビア形成、配線形成には、UVレーザーとセミアディティブ法を用い、それ以降の層(2層目以降)ではCOレーザーとサブトラクティブ法を用いた。1層目のビア径はトップ25μm、ボトム15μm、L/Sは10μm/10μmとした。2層目以降のビア径はトップ80μm、ボトム70μm、L/Sは50μm/50μmとした。また、絶縁層厚は、1層目は20μm程度、2層目以降は50μmとした。
次に、最上層の配線C(23)上にソルダーレジスト24のパターンを形成する。ソルダーレジスト24は、半導体装置12の表面回路保護と難燃性を発現するために形成される。材料は、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ポリイミド系の有機材料からなり、必要に応じて無機材料や有機材料のフィラーが添加されていても構わない。また、半導体装置12としてソルダーレジスト24を設けなくても構わない。配線C(23)のソルダーレジスト24から開口した表面には、金、銀、銅、錫及び半田材料からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属又は合金で形成されていてもよい。本実施形態では、配線C(23)の表面に厚み3μmのニッケルおよび0.5μmの金を順に積層した。
本実施形態をとることで、狭ピッチ、多ピンの半導体素子を内蔵し、複数層を有する半導体装置12が効率よく作製される。また、半導体装置12は、層数が増すにつれ、配線断面形状、ビア断面形状が拡大し、絶縁層厚が厚くなり、それに応じて適切な装置、プロセス、絶縁材を選択することにより、高歩留まり、高信頼性の半導体装置12が実現される。更に、半導体素子13上にビアとして機能する金属ポスト30が設けられているため、配線A(17)と電極端子14の接続信頼性が向上し、二次実装信頼性が向上される。
以上、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

Claims (36)

  1. 積層された複数の配線層及び絶縁層と、
    前記配線層に設けられた配線と、
    前記絶縁層に設けられ前記絶縁層上下の前記配線を電気的に接続するビアと、
    を有し、第一の表面に第一の電極端子が、前記第一の表面の反対面に第二の電極端子が設けられ、前記第一の電極端子のパッドピッチが前記第二の電極端子のパッドピッチより狭ピッチであるコアレス配線基板において、
    前記第一の電極端子と前記第二の電極端子とが、前記配線または前記ビアの少なくとも一つを介して電気的に導通し、
    前記ビアまたは前記配線の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有することを特徴とするコアレス配線基板。
  2. 前記ビアの断面形状が、前記第一の電極端子の最近接層で最も小さいことを特徴とする請求項1に記載のコアレス配線基板。
  3. 前記ビアの断面形状が、前記第一の電極端子の最近接層から前記第二の電極端子側の層へ向けて段階的に拡大していることを特徴とする請求項1又は2に記載のコアレス配線基板。
  4. 前記ビアの径及び高さが、前記第一の電極端子の最近接層から前記第二の電極端子側の層へ向けて段階的に拡大していることを特徴とする請求項3に記載のコアレス配線基板。
  5. 前記第一の表面に接する絶縁層から前記第二の表面に接する絶縁層へ向けて前記ビアの断面形状が略相似形状を保ちつつ1層毎に拡大していることを特徴とする請求項4に記載のコアレス配線基板。
  6. 前記配線の断面形状が、前記第一の電極端子の最近接層で最も小さいことを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載のコアレス配線基板。
  7. 前記配線の断面形状が、前記第一の電極端子の最近接層から前記第二の電極端子側の層へ向けて段階的に拡大していることを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項記載のコアレス配線基板。
  8. 前記ビアは前記第一の電極端子側の径より前記第二の電極端子側の径が大きいビアであることを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項記載のコアレス配線基板。
  9. 前記複数の絶縁層のうち、絶縁材料が他の絶縁層と異なる絶縁層を有することを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項記載のコアレス配線基板。
  10. 前記絶縁層の弾性率が、前記第一の電極端子の最近接層から前記第二の電極端子側の層へ向けて段階的に高くなることを特徴とする請求項9に記載のコアレス配線基板。
  11. 前記第一の電極端子のパッドピッチが5μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項1乃至10いずれか1項記載のコアレス配線基板。
  12. 請求項1乃至11いずれか1項記載のコアレス配線基板と、前記コアレス配線基板の前記第一の電極端子に接続された少なくとも一つの半導体素子を有することを特徴とする半導体装置。
  13. 前記半導体素子が、低融点金属又は導電性樹脂のいずれかの材料により前記配線基板にフリップチップ接続されていることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
  14. 前記半導体素子が、主に金を材料とするワイヤーにより前記配線基板にワイヤーボンディング接続されていることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
  15. 電極端子を表面に有する1以上の半導体素子と、
    前記半導体素子を内蔵するコアレス配線基板であって、積層された複数の配線層及び絶縁層と、
    前記配線層に設けられた配線と、
    前記絶縁層に設けられ前記絶縁層上下の前記配線を電気的に接続するビアと、
    を有し、表面に外部接続端子が設けられたコアレス配線基板と、
    を含む半導体装置であって、
    前記半導体素子は前記絶縁層に埋設され、
    前記外部接続端子と前記電極端子とが、前記配線または前記ビアの少なくとも一つを介して電気的に導通し、
    前記絶縁層と前記配線層とが前記半導体素子の表裏に積層され、
    前記ビアまたは前記配線の少なくとも一つが、他の絶縁層または配線層に設けられたビアまたは配線と異なる断面形状を有することを特徴とする半導体装置。
  16. 前記ビアの断面形状が、前記電極端子の最近接層で最も小さいことを特徴とする請求項15に記載の半導体装置。
  17. 前記ビアの断面形状が、前記電極端子の最近接層から表裏の前記外部接続端子側の層へ向けて段階的に拡大していることを特徴とする請求項15又は16に記載の半導体装置。
  18. 前記電極端子の最近接層から前記外部接続端子側の層へ向けて前記ビアの断面形状が略相似形状を保ちつつ1層毎に拡大していることを特徴とする請求項17に記載の半導体装置。
  19. 前記配線の断面形状が、前記電極端子の最近接層で最も小さいことを特徴とする請求項15乃至18いずれか1項記載の半導体装置。
  20. 前記配線の断面形状が、前記電極端子の最近接層から表裏の前記外部接続端子側の層へ向けて段階的に拡大していることを特徴とする請求項15乃至19いずれか1項記載の半導体装置。
  21. 前記電極端子のピッチが前記外部接続端子のピッチより狭ピッチであることを特徴とする請求項15乃至20いずれか1項記載の半導体装置。
  22. 前記ビアは前記電極端子側の径より前記外部接続端子側の径が大きいことを特徴とする請求項15乃至21いずれか1項記載の半導体装置。
  23. 前記複数の絶縁層のうち、絶縁材料が他の絶縁層と異なる絶縁層を有することを特徴とする請求項15乃至22いずれか1項記載の半導体装置。
  24. 前記半導体素子の前記電極端子の表面を封止する絶縁層と前記半導体素子の側面を封止する絶縁層が異なることを特徴とする請求項15乃至23いずれか1項記載の半導体装置。
  25. 前記絶縁層の弾性率が、前記電極端子の最近接層から表裏の前記外部接続端子側の層へ向けて段階的に高くなることを特徴とする請求項15乃至24いずれか1項記載の半導体装置。
  26. 前記電極端子のピッチが、5μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項15乃至25いずれか1項記載の半導体装置。
  27. 前記半導体素子の前記電極端子の表面に金属ポストが設けられ、前記金属ポストが前記ビアとして機能するように構成されていることを特徴とする請求項15乃至26いずれか1項記載の半導体装置。
  28. 支持体上に、配線層と絶縁層とビアからなる配線体を形成する第一配線体形成工程と、前記配線体上にさらに配線層と絶縁層とビアとを形成し積層された新たな配線体を形成する第二配線体形成工程と、
    前記支持体を除去する工程と、
    を含むコアレス配線基板の製造方法であって、
    前記第二配線体形成工程を1回以上繰り返し、そのうち少なくとも1回の第二配線体形成工程は、当該工程で新たに形成する配線体によってできる配線断面形状、又は、ビア断面形状が当該工程実施前の工程によってできる配線体の配線断面形状、ビア断面形状とは異なる配線体を形成する工程であることを特徴とするコアレス配線基板の製造方法。
  29. 前記第二配線体形成工程を1回以上繰り返し、そのうち少なくとも1回の第二配線体形成工程は、当該工程で新たに形成する配線体によってできる配線断面形状、及び、ビア断面形状が当該工程実施前の工程によってできる配線体の配線断面形状、ビア断面形状とは異なる配線体を形成する工程であることを特徴とする請求項28記載のコアレス配線基板の製造方法。
  30. 請求項28又は29記載の方法により製造されたコアレス配線基板に半導体素子を搭載する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  31. 前記半導体素子と前記コアレス配線基板との接続がワイヤーボンディング接続であることを特徴とする請求項30記載の半導体装置の製造方法。
  32. 前記半導体素子と前記コアレス配線基板との接続がフリップチップ接続であることを特徴とする請求項30記載の半導体装置の製造方法。
  33. 支持体上に、電極端子形成面を表にして半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子を覆う絶縁層を形成する工程と、前記電極端子と外部接続端子を電気的に接続するためのビアと配線層を形成する工程と、前記支持体を除去し半導体素子を内蔵した配線基板を形成する工程と、前記半導体素子を内蔵した配線基板の表裏に配線層を含むコアレス回路基板を形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  34. 前記半導体素子が前記電極端子の表面に設けられた金属ポストを有する半導体素子であって、前記電極端子と外部接続端子を電気的に接続するためのビアと配線層を形成する工程が、前記金属ポストの表面が露出するように前記絶縁層の一部を除去する工程と、前記露出した金属ポストと前記絶縁層との表面に配線層を形成する工程とを含み、前記金属ポストをビアとして機能させることを特徴とする請求項33記載の半導体装置の製造方法。
  35. 前記支持体を除去し半導体素子を内蔵した配線基板を形成する工程の前に、前記半導体素子を挟んで表裏を接続するビアを形成する工程をさらに含む請求項33又は34記載の半導体装置の製造方法。
  36. 前記支持体上に配線層を形成する工程をさらに含み、前記支持体上に半導体素子を搭載する工程が、前記配線層が形成された支持体上に半導体素子を搭載する工程であることを特徴とする請求項33乃至35いずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
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