WO2012111814A1 - 配線基板およびその製造方法ならびに半導体装置 - Google Patents

Abstract

　リフロークラックの発生やエレクトロマイグレーションの発生を抑制する。平坦性によるインピーダンス整合及び設計自由度が高く、高密度実装が可能な配線基板及びその製造方法並びに半導体装置を提供する。インターポーザ３０は、ベースとなる樹脂製の基板３２と、基板３２上に形成された配線パターン５０と、配線パターン５０の一部を被覆する絶縁層４０とを有している。配線パターン５０上の所定位置には、銅を主成分とした金属から構成され、半導体チップと接続されるポスト６０が立設され、ポスト６０が基板３２を貫通した状態で配線パターン５０上に立設されている。

Description

配線基板およびその製造方法ならびに半導体装置

　本発明は配線基板およびその製造方法ならびに半導体装置に関し、特に配線基板の構造に特化した技術に関する。

　近年の電子機器の高密度化に伴い、複数枚の半導体チップを積層して３次元実装構造を実現した高密度の半導体装置（半導体パッケージ）が開発されている。このような半導体装置は、例えば、板状又はフィルム状の基板の表面に、集積回路、抵抗器、コンデンサー等の多数の電子部品を固定し、その部品間を配線で接続することで電子回路を構成するものである。

　このような半導体装置を形成する多層配線基板として、層毎に積層、穴あけ加工、回路形成などを繰り返す工法にて作製されたビルドアップ基板が普及している。ビルドアップ基板における回路形成過程では、絶縁層を、フィルム状の樹脂をラミネートして形成しているものがある（特許文献１参照）。

　また、たとえば、上記の半導体装置の一形態として、複数枚の半導体チップをそれぞれ１つの基板にワイヤーボンディングで接続して積層させ、パッケージ化することがおこなわれている（特許文献２参照）。しかし、センターに電極（パッド）を有する半導体チップを用いるような場合において、各半導体チップと基板とをワイヤーボンディングしようとすると、各半導体チップを接着するための接着剤層により、ワイヤ自体が押し潰されて電気特性が悪くなるという問題がある。

　そこで、このような場合に、半導体チップのセンターパッドから外側に再配線をおこなうため（半導体チップの電極のピッチ拡張のため）に「インターポーザ」といわれる配線基板が用いられている。

　最近では、インターポーザは半導体パッケージ自体の電気的特性や耐久性を向上させるためにも使用されており、その例が特許文献２，３などに開示されている。特許文献２の技術によれば、半導体チップ（１）間にインターポーザ（１１）を挿入し、電源ノイズの問題を解決しようとしている（段落００２７～００３３，図３など参照）。特許文献３の技術によれば、半導体チップ（５，８）間にインターポーザ（６）を介在させ、耐久性能を評価している（段落００５８，段落００６５，表３，表４，図２など参照）。

特開２０１０－３４２４７号公報 特開２００２－１５１６４４号公報 特開２００８－４８５３号公報 特開２００８－１７７５０４号公報

　ところで、半導体チップとインターポーザとの電気的な接続は、一般的には、半導体チップまたはインターポーザの少なくとも一方の外部接続電極に対し、単に半田バンプを設けてこれを溶融（リフロー）することによりおこなわれる。このような接続構造では、半田が流れて絶縁層の厚みが確保できず、リフロークラックが生じる可能性がある。さらには、上述した半導体チップの多段化やファインピッチ化に伴い、エレクトロマイグレーションが生じ、半導体チップとインターポーザとの接続部分で抵抗が上がるという可能性もある。

　また、近年益々薄型化が進む多層配線基板においては、電子部品を実装する際の取扱い上、基板の剛性を維持することが課題となっており、上記文献における多層配線基板においても、高剛性で取扱いの容易さを狙っている。しかしながら、上記の従来技術では、基板の絶縁層にフィルム状の樹脂をラミネートする際に配向が生じ、配線基板に反りが起きる原因となっていた。

　本発明は、以上のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、リフロークラックの発生やエレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる配線基板およびその製造方法ならびにそのような配線基板を利用した半導体装置を提供することにある。

　また、本発明の他の目的は、平坦性によるインピーダンス整合及び設計自由度が高く、高密度実装が可能な多層配線基板及びその製造方法並びに半導体装置を提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明の多層配線基板の好ましい態様では、ベースとなる樹脂製の基板と、前記基板上に形成された配線パターンと、前記配線パターンの一部を被覆する絶縁層とを有し、前記配線パターン上の所定位置には、銅を主成分とした金属から構成され、半導体チップと接続されるポストが立設され、前記ポストが前記基板を貫通した状態で前記配線パターン上に立設されている。

　本発明の多層配線基板の他の好ましい態様では、ベースとなる樹脂製の基板と、前記基板上に形成された配線パターンと、前記配線パターンを被覆しつつ、前記基板の両面に対称にビルドアップして形成した絶縁層と、を有し、前記絶縁層は、ＭＤ方向及びＴＤ方向において強度が同じである。

　以上の態様では、絶縁層において、基板の流れ方向であるＭＤ（Machine Direction ）方向と、基板の垂直方向であるＴＤ方向（Transverse Direction ）とを、同じ強度に設定した。これにより、基板に絶縁層をビルドアップしても反りの少ない平坦性ある多層配線基板を提供することができる。また、基板の上面と下面において上下対称構造とすることで基板の反りがなく、同時に低熱膨張を実現可能であり、大きなサイズの基板であっても、実装ずれが生じることがない。

　好ましくは、上記態様において、前記絶縁層は、キャスティングにより形成したことを特徴とする。この態様では、絶縁層をビルドアップするに当たって、キャスティング（溶液流延法（solution casting））により行うことで、フィルムに物理的な圧力を加えないため高分子の配向が起こらず、強度や光学特性などに方向性が生じない。また、フィルムとして市販されている絶縁層は、規格品で、厚さが決まっているが、上記態様のとおり、絶縁層をキャスティングすることで、任意の厚みを形成でき、また例えば傾斜構造も作製可能である。そのため、不要な絶縁層厚さによる製品の肥大化も防止できる。また、信号の遅延を考慮した厚さを任意に設定することや、絶縁層として回路密度や目的にあったＣＴＥ（線膨張係数）の材料を用いることができ、設計の自由度が高まる。

　本発明によれば、リフロークラックの発生やエレクトロマイグレーションの発生を抑制することができる。また、平坦性によるインピーダンス整合及び設計自由度が高く、高密度実装が可能な多層配線基板及びその製造方法並びに半導体装置を提供することができる。

図１の半導体装置の概略的な全体構成を示す平面図である。 第１の実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図である。 第１の実施形態にかかるインターポーザの概略構成を示す断面図である。 図３のインターポーザの製造方法を概略的に示す図面である。 図３のインターポーザの製造方法を概略的に示す図面であって、図４の後続工程を概略的に示す図面である。 図３のインターポーザの製造方法を概略的に示す図面であって、図５の後続工程を概略的に示す図面である。 第２の実施形態にかかるインターポーザの概略構成を示す断面図である。 図７のインターポーザの製造方法を概略的に示す図面である。 図７のインターポーザの製造方法を概略的に示す図面であって、図８の後続工程を概略的に示す図面である。 図７のインターポーザの変形例を示す断面図である。 図７のインターポーザの変形例を示す断面図である。 第３の実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図である。 第３の実施形態にかかるインターポーザの概略構成を示す断面図である。 図１３のインターポーザの製造方法を概略的に示す図面である。 図１３のインターポーザの製造方法を概略的に示す図面であって、図１４の後続工程を概略的に示す図面である。 第４の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 第４の実施形態に係る多層配線基板の構成を示す断面図である。 第４の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図面である。 第４の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図面であって、図１８の後続工程を示す図面である。 第５の実施形態に係る多層配線基板の構成を示す断面図である。 第５の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図面である。 第５の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図面であって、図２１の後続工程を示す図面である。 第６の実施形態に係る多層配線基板の構成を示す断面図である。 第６の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図面である。 第６の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図面であって、図２４の後続工程を示す図面である。 第６の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図面であって、図２５の後続工程を示す図面である。

　以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。上述の通り、本発明は、多層配線基板に係る発明として捉えることが可能であるとともに、この多層配線基板を作製する製造方法、半導体装置として捉えることも可能である。そこで、以下、実施形態ごとに、まず、半導体装置の構成を説明した上で、多層配線基板の構成を具体的に説明し、さらに、多層配線基板の製造方法について説明することとする。

［１．第１の実施形態］
　半導体装置（１００）は、いわゆるＴＳＶ（Through Silicon Via）構造を有する半導体パッケージであり、図１に示すとおり、主に半導体チップ積層体１０、コントローラ２０およびインターポーザ３０から構成されている。

　図２に示すとおり、半導体チップ積層体１０は、複数枚のＳｉ製の半導体チップ１２が積層され構成されている。各半導体チップ１２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）として機能するものである。各半導体チップ１２には貫通孔１４（Via）が形成されており、貫通孔１４を通じて貫通電極１６が形成されている。各半導体チップ１２は、貫通電極１６を通じて他の半導体チップ１２やコントローラ２０と電気的に接続されている。

　コントローラ２０は、Ｓｉ製の半導体チップ２２を有している。半導体チップ２２にも貫通孔２４（Via）が形成されており、貫通孔２４を通じて貫通電極２６が形成されている。半導体チップ２２は、アンダーフィル２８により封止されている。コントローラ２０は、貫通電極２６を通じて半導体チップ積層体１０やインターポーザ３０と電気的に接続されている。

　インターポーザ３０は、半導体チップ２２の電極のピッチ拡張のための配線基板である。インターポーザ３０は、可撓性のフレキシブル基板にバンプが形成されたいわゆる半田バンプ付きインターポーザである。

　図３に示すとおり、インターポーザ３０は、ベースとなる樹脂製の基板３２を有している。基板３２は、たとえばポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂などから構成されており、好ましくはポリイミド樹脂から構成される。

　基板３２の下部には、絶縁層３４が形成されている。絶縁層３４は、接着剤層３６と補強フィルム３８とから構成されている。接着剤層３６は、たとえばエポキシ系接着剤やポリイミド系接着剤などから構成されており、好ましくはエポキシ系接着剤から構成される。補強フィルム３８は、たとえばポリイミド樹脂製のフィルムから構成されている。

　絶縁層３４の下部には、絶縁層４０が形成されている。絶縁層４０は、ソルダーレジストから形成された層である。

　基板３２上には、絶縁層３４の接着剤層３６から絶縁層４０にかけて３次元的構造を有する配線パターン５０が形成されている。配線パターン５０は、銅を主成分とした金属で構成されている。

　「銅を主成分とする金属」とは、銅単体であってもよいし、銅に対してニッケル、コバルト、鉄などが添加された合金であってもよい。銅を主成分とする金属を合金とする場合、銅に対するニッケルなどの添加量は好ましくは２０％以下である。

　配線パターン５０は主に、下部配線部５２、連結配線部５４および上部配線部５６から構成されている。以後の説明をわかりやすくするために、配線パターン５０をこれら部位に区画しているが、これら部位は実際には一体に形成されている。

　下部配線部５２は、絶縁層４０に被覆されている。絶縁層４０は、所定パターンにパターニングされており、下部配線部５２の一部が絶縁層４０の開口部４２から露出している。下部配線部５２の露出部が外部接続電極として機能するようになっており、当該露出部に半田ボールなどが形成され、半導体装置１００がマザーボードなどの回路基板に実装される。

　連結配線部５４は、補強フィルム３８を貫通するように形成されている。連結配線部５４は、下部配線部５２と上部配線部５６とに接続され、これら配線部を連結している。

　上部配線部５６は、接着剤層３６中に形成されている。上部配線部５６には、ポスト６０が形成されている。ポスト６０は、基板３２を貫通した状態で配線パターン５０上に立設されている。ポスト６０の先端部（頂部６４）は、基板３２からわずかに露出している。基板３２は、ポストの先端部（頂部６４）を突出させた状態でポスト６０の側面を被覆しており、ポスト６０を保護する保護層として機能している。

　ポスト６０上には、半田バンプ６２が形成されている。半田バンプ６２は、半導体チップなどの電子デバイスと電気的にフリップチップ接続するための突起電極であり、たとえばスズ－銀合金から構成されている。

　図３拡大部に示すとおり、ポスト６０は、頂部６４から基部６６に向けて先細の形状（逆テーパ状）を呈している。頂部６４は、半田バンプ６２を介してコントローラ２０の半導体チップ２２と接続される部位である。基部６６は、配線パターン５０の上部配線部５６と接続された部位である。たとえば、頂部６４の径は、半導体チップ２２の電極２９（図２，後述参照）の径に対し＋１０～２０μｍであり、基部６６の径は、半導体チップ２２の電極２９の径に対し±１０μｍである。

　ポスト６０がこのような形状を呈するため、ポスト６０の頂部６４は、基部６６より平面視したときの面積が広く、半導体チップ２２との接続時における電極間の位置ずれを防止することができる。その一方、ポスト６０の基部６６は、頂部６４より平面視したときの面積が狭く、ポスト６０の形成時に上部配線部５６との間の位置ずれや、ポスト６０が所望の上部配線部５６の隣の上部配線部５６に誤って接続されるのを防止することができる。

　なお、図３では省略しているが、基板３２、絶縁層３４および絶縁層４０と配線パターン５０との界面や、基板３２とポスト６０との界面には、下地金属層が形成されており、配線パターン５０やポスト６０の基板３２などに対する接着性が高められている。当該下地金属層は、たとえばニッケルクロム合金や銅などから構成されている。

　以上の構成を有する半導体装置１００の各種寸法は、たとえば、下記のとおりに設計されている（図１～図３参照）。
　パッケージサイズ（インターポーザ３０）は、１１ｍｍ×１５ｍｍである。
　チップサイズ（半導体チップ１２）は、７ｍｍ×８ｍｍである。
　貫通電極１６の直径ａは、２０μｍである。
　貫通電極１６間のピッチｂは、３５μｍである。
　貫通電極２６の直径ｃは、２０μｍである。
　貫通電極２６間のピッチｄは、７０μｍである。
　ポスト６０の直径ｅは、ほぼ２０μｍである。
　半田バンプ６２間のピッチｆは、７０μｍである。
　外部接続電極（半田ボール）間のピッチｇは、８００μｍである。
　半田バンプ６２の高さｈは、５μｍである。
　ポスト６０の高さｉは、３５μｍである。
　基板３２の厚みｊは、２５μｍである。
　配線パターン５０の連結配線部５４の高さｋは、３８μｍである。

　このように半導体装置１００によれば、半導体チップ１２の貫通電極１６間のピッチｂがコントローラ２０（半導体チップ２２）により３５μｍから７０μｍに拡張され、半導体チップ２２の貫通電極２６間のピッチｄがインターポーザ３０により７０μｍから８００μｍに大幅に拡張される。

　ここで、半導体装置１００において、コントローラ２０（半導体チップ２２）には底面からインターポーザ３０側に向けて突出する電極２９が形成されている。この半導体チップ２２の電極２９の高さとインターポーザ３０のポスト６０の高さとの合計Ｈ（図２参照）は、好ましくは３５μｍ以上であり、さらに好ましくは５０μｍ以上である。

　この場合に、半導体チップ２２の電極２９とインターポーザ３０のポスト６０とでいずれが高くてもよいが、好ましくはポスト６０を高くしてポスト６０の高さを３５μｍ以上確保する。これは（ｉ）半導体チップ２２側で高さを確保しようとすると、半導体チップ２２ごとに（枚葉ごとに）電極２９を製造しなければならず手間がかかるのに対し、インターポーザ３０側で高さを確保しようとするほうがロールツーロール方式で容易にポスト６０を製造することができるからであり、（ｉｉ）半導体チップ２２とインターポーザ３０の歩留まりを考慮すると、インターポーザ３０側で高さを確保したほうがトータルの歩留まりがよいからである。

　したがって、好ましくは、半導体チップ２２の電極２９はパッド電極のみから構成し、電極２９にはバンプなどを形成しないのがよい。

　続いて、インターポーザ３０の製造方法について説明する。
　インターポーザ３０は、所定のロールに巻かれた長尺の基板３２が別のロールに巻き取られるように搬送され、その搬送過程で配線パターン３０などが形成されるロールツーロール方式により、製造される。

　具体的には、はじめに、図４に示すとおり、基板３２に樹脂製のドライフィルム７０をラミネートし、露光してドライフィルム７０を硬化させる（Ｓ１）。その後、レーザを用いて基板３２およびドライフィルム７０の所定位置に貫通孔７２を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ２）。

　その後、基板３２およびドライフィルム７０に金属をスパッタリングして金属下地層７４を形成する（Ｓ３）。その後、基板３２の下面側の金属下地層７４に樹脂製のドライフィルム７６をラミネートし、上部配線部５６に対応するパターンのマスクを用いてドライフィルム７６を露光・現像し、金属下地層７４を所定パターンの樹脂層（ドライフィルム７６）で被覆する（Ｓ４）。

　その後、ドライフィルム７６から露出している金属下地層７４に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層７４に金属層７８を形成するとともに、貫通孔７２にも金属層７９を充填する（Ｓ５）。その後、基板３２の下面側の金属層７８およびドライフィルム７６上に樹脂製のドライフィルム８０を貼付し、ドライフィルム７０の上面側の金属下地層７４および金属層７８をエッチングして除去する（Ｓ６）。その結果、金属層７９から構成されるポスト６０が形成される。

　なお、Ｓ２の処理では、レーザの出力を調整して上方から下方にかけて徐々に低下させ、貫通孔７２を先細状（逆テーパ状）に形成する。その結果、先細状のポスト６０を形成することができる（図３拡大部参照）。

　その後、ポスト６０に半田をめっきして半田バンプ６２を形成し（Ｓ７）、基板３２に形成されたドライフィルム７０，７６，８０を剥離する（Ｓ８）。その後、図５に示すとおり、基板３２に樹脂製のドライフィルム８２を貼付するとともに、ドライフィルム７６で被覆されていた部分の金属下地層７４をエッチングして除去する（Ｓ９）。その結果、金属層７８から構成される配線パターン５０の上部配線部５６が形成される。

　その後、基板３２の下面側に接着剤を塗布して接着剤層３６を形成し、さらに接着剤層３６上に補強フィルム３８をラミネートし、上部配線部５６を絶縁層３４で被覆する（Ｓ１０）。その後、加熱して接着剤層３６を硬化させるとともに、ドライフィルム８２を剥離する（Ｓ１１）。その後、レーザを用いて絶縁層３４の所定位置に上部配線部５６が露出するまで貫通孔８４を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ１２）。

　その後、絶縁層３４、貫通孔８４および上部配線部５６に金属をスパッタリングして金属下地層８６を形成する（Ｓ１３）。その後、基板３２に樹脂製のドライフィルム８８をラミネートするとともに、金属下地層８６にも樹脂製のドライフィルム９０をラミネートし、下部配線部５２および連結配線部５４に対応するパターンのマスクを用いてドライフィルム９０を露光・現像し、金属下地層８６を所定パターンの樹脂層（ドライフィルム９０）で被覆する（Ｓ１４）。

　その後、図６に示すとおり、ドライフィルム９０から露出している金属下地層８６に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層８６、貫通孔８４および上部配線部５６に金属層９２を形成する（Ｓ１５）。その後、ドライフィルム９０を剥離する（Ｓ１６）。その後、ドライフィルム９０で被覆されていた金属下地層８６をエッチングして除去する。その結果、金属層９２から構成される配線パターン５０の下部配線部５２および連結配線部５４が形成される。

　その後、ドライフィルム８８を剥離する。その後、絶縁層３４、下部配線部５２および連結配線部５４に樹脂製のソルダーレジストをラミネートして絶縁層４０を形成し、所定パターンのマスクを用いて絶縁層４０を露光・現像する（Ｓ１７）。その結果、絶縁層４０に開口部４２が形成され、下部配線部５２の一部が開口部４２から露出する（外部接続電極が形成される。）。
　以上のＳ１～Ｓ１７の処理を経てインターポーザ３０を製造することができる。

　以上の半導体装置１００によれば、インターポーザ３０にポスト６０が形成され、その形成部分が基板３２やアンダーフィル２８などの樹脂で満たされているから、半導体装置１００をマザーボードなどの回路基板に実装しようとした場合に、応力が緩和されリフロークラックの発生を抑制することができる。

　さらに、インターポーザ３０にポスト６０が形成され、コントローラ２０の半導体チップ２２とインターポーザ３０の配線パターン５０との間に所定の間隔が確保されるから、エレクトロマイグレーションの発生も抑制することができる。

［２．第２の実施形態］
　第２の実施形態は、インターポーザの構成において第１の実施形態と異なるものであり、それ他の構成については、第１の実施形態と同様である。

　図７に示すとおり、本実施形態にかかるインターポーザ２００では、基板３２の上部に絶縁層３４が形成され、基板３２の下部に絶縁層４０が形成されている。

　ポスト６０は、絶縁層３４（特に補強フィルム３８）を貫通した状態で配線パターン５０の上部配線部５６に立設されている。

　インターポーザ２００では、絶縁層３４がポスト６０の先端部（頂部６４）を突出させた状態でポスト６０の側面を被覆しており、絶縁層３４はポスト６０を保護する保護層として機能している。

　続いて、インターポーザ２００の製造方法について説明する。
　はじめに、図８に示すとおり、レーザを用いて基板３２の所定位置に貫通孔２１０を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ２１）。その後、基板３２に金属をスパッタリングして金属下地層２１２を形成する（Ｓ２２）。

　その後、金属下地層２１２の所定位置に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層に金属層２１４を形成するとともに、貫通孔２１０にも金属層２１６を充填する（Ｓ２３）。その後、金属層２１４から露出している金属下地層２１２をエッチングして除去する（Ｓ２４）。その結果、金属層２１４および金属層２１６から構成される配線パターン５０が形成される。

　その後、基板３２の上面側に接着剤を塗布して接着剤層３６を形成し、さらに接着剤層３６上に補強フィルム３８をラミネートし、配線パターン５０の上部配線部５６を絶縁層３４で被覆する。併せて、基板３２の下面側に樹脂製のソルダーレジストをラミネートして絶縁層４０を形成し、配線パターン５０の下部配線部５２を絶縁層４０で被覆する（Ｓ２５）。

　その後、絶縁層３４上に樹脂製のドライフィルム２１８を貼付し、露光してドライフィルム２１８を硬化させる（Ｓ２６）。その後、レーザを用いてドライフィルム２１８および絶縁層３４の所定位置に上部配線部５６が露出するまで貫通孔２２０を形成するとともに、レーザを用いて絶縁層４０の所定位置にも下部配線部５２が露出するまで貫通孔（開口部４２）を形成し、それらスミア（削りかす）を除去する（Ｓ２７）。

　その後、図９に示すとおり、ドライフィルム２１８および貫通孔２２０に金属をスパッタリングして金属下地層２２２を形成するとともに、絶縁層４０および開口部４２にも金属をスパッタリングして金属下地層２２４を形成する（Ｓ２８）。その後、金属下地層２２４に樹脂製のドライフィルム２２６を貼付するとともに、金属下地層２２２に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層２２２に金属層２２８を形成するとともに、貫通孔２２０にも金属層２３０を充填する（Ｓ２９）。その後、ドライフィルム２１８上の金属下地層２２２および金属層２２８をエッチングして除去する（Ｓ３０）。その結果、金属層２３０から構成されるポスト６０が形成される。

　その後、ポスト６０に半田をめっきして半田バンプ６２を形成し、半田バンプ６２およびドライフィルム２１８上にドライフィルム２３２をラミネートし、露光してドライフィルム２３２を硬化させる（Ｓ３１）。その後、金属下地層２２４に形成されたドライフィルム２２６を剥離する（Ｓ３２）。その後、金属下地層２２４をエッチングして除去し、絶縁層３４上のドライフィルム２１８，２３２を同時に剥離する（Ｓ３３）。
　以上のＳ２１～Ｓ３３の処理を経てインターポーザ２００を製造することができる。

　なお、インターポーザ２００に代えて、図１０のインターポーザ２４０や図１１のインターポーザ２５０を使用してもよい。図１０のインターポーザ２４０では、インターポーザ２００の接着剤層３６および補強フィルム３８に代えて、絶縁層２４２が形成されている。絶縁層２４２は、たとえばポリイミド樹脂から構成されている。

　インターポーザ２４０を製造する場合には、Ｓ２５において接着剤層３６を形成して補強フィルム３８を貼付するのに代えて、基板３２および上部配線部５６上に液状の樹脂をキャスティングして硬化させればよい。

　図１１のインターポーザ２５０では、インターポーザ２００の接着剤層３６および補強フィルム３８に相当する部材がない。

　インターポーザ２５０を製造する場合には、Ｓ２５において接着剤層３６を形成して補強フィルム３８を貼付することはせず、Ｓ２６において基板３２および上部配線部２６上に直接的にドライフィルム２１８を貼付すればよい。

［３．第３の実施形態］
　第３の実施形態は、主に下記の点で第１の実施形態と異なっており、それ他の構成は第１の実施形態と同様の構成を有している。

　図１２に示すとおり、半導体装置３００は、いわゆるＤＤＰ（Double Die Package）構造を有する半導体パッケージであって、２枚の同種類の半導体チップ３１０を積層してパッケージしたものである。

　半導体装置３００は、半導体チップ３１０よりサイズが大きいプリント基板３２０を有している。プリント基板３２０の表面には、ボンディングパッド３２２が形成されている。プリント基板３２０の裏面には、電極パッド３２４が形成され、電極パッド３２４には半田ボール３２６が形成されている。

　プリント基板３２０上には、接着剤層３３０を介して半導体チップ３１０が実装されている。半導体チップ３１０には、電極３１２が形成されている。電極３１２は、たとえば銅や金、半田などから構成されている。半導体チップ３１０は、電極３１２を上方に向けた状態でインターポーザ４００にフリップチップ接続されている。インターポーザ４００上には、接着剤層３４０を介してさらに半導体チップ３１０およびインターポーザ４００が積層されている。

　各インターポーザ４００の外側には、外部接続電極４０２が形成されている。各外部接続電極４０２は、ボンディングワイヤ３５０によりプリント基板３２０のボンディングパッド３２２に電気的に接続されている。

　半導体装置３００では、上述のように積層された半導体チップ３１０が、ボンディングワイヤ３５０とともに封止樹脂３６０により封止されている。

　図１３に示すとおり、インターポーザ４００でも基板３２がベースとなっている。基板３２上には絶縁層４１０が形成されている。絶縁層４１０は、たとえばエポキシ樹脂から構成されている。

　ポスト６０は、絶縁層４１０を貫通した状態で、配線パターン５０の上部配線部５６に立設されている。

　インターポーザ４００でも、絶縁層４１０がポスト６０の側面を被覆しており、絶縁層４１０はポスト６０を保護する保護層として機能している。

　配線パターン５０の下部配線部５２は、金属層４１２で被覆され、外部接続電極４０２を構成している。金属層４１２は、たとえばニッケルや金などが積層された構成を有している。

　続いて、インターポーザ４００の製造方法について説明する。
　はじめに、図１４に示すとおり、基板３２を準備し（Ｓ４１）、基板３２の側縁部に対して搬送用ローラに係止するための孔４２０をパンチングにより所定間隔で開ける（Ｓ４２）。

　その後、レーザを用いて基板３２の所定位置に貫通孔４２２を形成し、そのスミア（削りかす）を除去し洗浄する（Ｓ４３）。その後、基板３２に金属をスパッタリングして金属下地層４２４を形成する（Ｓ４４）。

　その後、基板３２の両面に樹脂製のドライフィルム４２６，４２８をラミネートし（Ｓ４５）、配線パターン５０の上部配線部５６および下部配線部５２に対応する形状のマスクを用いて露光し現像する（Ｓ４６）。その後、ドライフィルム４２６，４２８から露出している金属下地層４２４に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層４２４に金属層４３０を形成するとともに、貫通孔４２２にも金属層４３２を充填する（Ｓ４７）。

　その後、図１５に示すとおり、ドライフィルム４２６，４２８を剥離し（Ｓ４８）、ドライフィルム４２６，４２８に被覆されていた金属下地層４２４をエッチングして除去する（Ｓ４９）。その結果、金属層４３０および金属層４３２から構成された配線パターン５０（上部配線部５６、下部配線部５２および連結配線部５４）が形成される。

　その後、基板３２の上面側に樹脂製の接着剤（または絶縁層）を貼付して絶縁層４１０を形成する（Ｓ５０）。その後、下部配線部５２に金属をめっきして金属層４１２を形成する（Ｓ５１）。その後、基板３２の下面側に樹脂製のドライフィルム４３４を貼付するとともに、レーザを用いて絶縁層４１０の所定位置に上部配線部５６が露出するまで貫通孔４３６を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ５２）。その後、貫通孔４３６から露出する上部配線部５６に銅を主成分とする金属をめっきしてポスト６０を形成し、さらにポスト６０に半田をめっきして半田バンプ６２を形成し、最後にドライフィルム４３４を剥離する（Ｓ５３）。
　以上のＳ４１～Ｓ５３の処理を経てインターポーザ４００を製造することができる。

［サンプル例］
（１）サンプルの作製
　図２と同様の構成を有する半導体装置（ＴＳＶ構造）と、図１２と同様の構成を有する半導体装置（ＤＰＰ構造）とを製造して、これらをサンプルとした。

　半導体装置としてパッケージサイズが５ｍｍ角のものと１０ｍｍ角のものとを準備した。半導体チップの電極の態様やその高さ、インターポーザのポストの高さなどを適宜変更しながら、その組み合わせに応じて、サンプル１～１２（表１参照），サンプル１３～２２（表２参照）と区別した。

　表１および表２中、サンプル２，４，６，８，１０，１２，１４，１６の「（注）」は、半導体チップ側でパッド電極を使用しており、そのパッド電極の半導体チップからの突出長さを表している。

（２）サンプルの評価
（２．１）リフロークラック試験
　各サンプルをリフロー処理し、リフロー処理後のクラックの有無を観察した。
　観察結果を表１および表２に示す。
　表１および表２中、○，△，×の基準は、下記のとおりである。
　　「○」…５ｍｍ角，１０ｍｍ角ともにクラックがない
　　「△」…５ｍｍ角ではクラックはないが、１０ｍｍ角では１個以上のパッケージでクラックが発生している
　　「×」…５ｍｍ角，１０ｍｍ角ともに１個以上のパッケージでクラックが発生している

（２．２）長期信頼性試験（エレクトロマイグレーション）
　各サンプルにおいて、初期状態と一定環境（１１０℃，８５％ＲＨ，１．９５Ｖ，５００時間）に放置した後とで、抵抗値を測定した。抵抗値の増加が１０％以内であれば「○」と、１０％を上回った場合は「×」と評価した。
　評価結果を表１および表２に示す。

（３）まとめ
　表１および表２に示すとおり、サンプル１～１６とサンプル１７～２２とを比較すると、インターポーザ側にポストを形成したサンプル１～１６では、長期信頼性試験において良好な結果が得られており、長期信頼性の向上のためには、インターポーザにポストを形成するのが有用であることがわかる。

　特に、各サンプル１～１６を比較すると、インターポーザ側のポストの高さが３５μｍ以上であるサンプル１～８では、リフロークラックの発生もなく、リフロークラックの発生を防止する上では、ポストの高さを３５μｍ以上とするのが有用であることがわかる。

［４．第４の実施形態］
［４－１．半導体装置の構成］
　本実施形態の半導体装置５００は、いわゆるＴＳＶ（Through Silicon Via ）構造を有する半導体パッケージであり、図１６に示すとおり、多層配線基板５１０と、半導体チップ積層体Ｓと、多層配線基板５１０と半導体チップ積層体Ｓとの間に配置されるコントローラＣと、とから構成される。

　図１６に示すとおり、半導体チップ積層体Ｓは、複数枚のＳｉ製の半導体チップＳ１が積層され構成されている。各半導体チップＳ１は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）として機能するものである。各半導体チップＳ１には貫通孔Ｓ２（Via）が形成されており、貫通孔Ｓ２を通じて貫通電極Ｓ３が形成されている。各半導体チップＳ１は、貫通電極Ｓ３を通じて他の半導体チップＳ１やコントローラＣと電気的に接続されている。

　コントローラＣは、Ｓｉ製の半導体チップＣ１からなる。半導体チップＣ１にも貫通孔Ｃ２（Via）が形成されており、貫通孔Ｃ２（Via ）を通じて貫通電極Ｃ３が形成されている。半導体チップＣ１は、アンダーフィルＣ４により封止されている。コントローラＣは、貫通電極Ｃ３を通じて半導体チップ積層体Ｓや多層配線基板５１０と電気的に接続されている。

［４－２．多層配線基板の構成］
　多層配線基板５１０は、半導体チップＣ１の電極ピッチ拡張のための配線基板である。多層配線基板５１０は、可撓性のフレキシブル基板にバンプが形成されたいわゆる半田バンプ付き多層配線基板である。

　図１６及び図１７に示すとおり、多層配線基板５１０は、ベースとなる樹脂製の基板５１１を有している。基板５１１は、たとえばガラス、シリコーン、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂など、いかなる樹脂によっても形成可能である。本実施形態においては、ガラス、シリコーン又はポリイミド樹脂により形成するのが好ましい。

　多層配線基板５１０は、基板５１１の上部に絶縁層５１２を備え、これと対称に基板５１１の下部に絶縁層５１３を備える。これらの絶縁層は、ポリイミド樹脂により形成されており、基板５１１に対してキャスティング（溶液流延法（solution casting ））によりビルドアップして形成される。

　これによりビルドアップされた絶縁層５１２，５１３のいずれか又は両方が、基板の流れ方向であるＭＤ（Machine Direction ）方向と、基板の垂直方向であるＴＤ方向（Transverse Direction ）とにおいて強度を同じにすることが可能となる。

　ここで、本実施形態の絶縁層のキャスティングにおいては、ボイド（積層ボイド、すなわち通常あるべきエリアに樹脂又は接着剤がないこと。）の発生を防止するために、ポリイミド樹脂の前駆体である粘度の低いワニスを回路間に充填し乾燥後、粘度の高いワニスをキャスティングする。このワニスのキャスティング（塗布、硬化）は、平坦性を出すために複数回行う。なお、各ワニスの粘度、キャスティング回数は、Ｌ／Ｓ（回路密度)や回路厚み、ＣＴＥの傾斜具合に応じて適宜設定する。このようなキャスティングにより形成される絶縁層は、配線パターンとの密着性を維持し、ボイドを生じさせない。

　基板５１１上には、絶縁層５１２から絶縁層５１３にかけて３次元的構造を有する配線パターン５１４が形成されている。配線パターン５１４は、銅を主成分とした金属で構成されている。「銅を主成分とする金属」とは、銅単体であってもよいし、銅に対してニッケル、コバルト、鉄などが添加された合金であってもよい。銅を主成分とする金属を合金とする場合、銅に対するニッケルなどの添加量は好ましくは２０％以下である。

　配線パターン５１４は主に、下部配線部５１４ａ、連結配線部５１４ｂおよび上部配線部５１４ｃから構成されている。以後の説明を分かり易くするために、配線パターン５１４をこれら部位に区画しているが、これら部位は実際には一体に形成されている。

　下部配線部５１４ａは、絶縁層５１３に被覆されている。絶縁層５１３は、所定パターンにパターニングされており、下部配線部５１４ａの一部が絶縁層５１３の開口部５１３ａから露出している。下部配線部５１４ａの露出部が外部接続電極として機能するようになっており、当該露出部に半田ボールなどが形成され、半導体装置５００がマザーボードなどの回路基板に実装される。

　連結配線部５１４ｂは、絶縁層５１３及び基板５１１を貫通するように形成され、上下端部において下部配線部５１４ａと上部配線部５１４ｃとに接続され、これら配線部を連結している。

　上部配線部５１４ｃは、絶縁層５１２中に形成されている。上部配線部５１４ｃには、ポスト５１５が形成されている。ポスト５１５は、絶縁層５１２を貫通した状態で配線パターン５１４上に立設されている。ポスト５１５の先端部（頂部５１５ｂ）は、絶縁層５１２から露出している。絶縁層５１２は、ポストの先端部（頂部５１５ｂ）を突出させた状態でポスト５１５の側面を被覆しており、ポスト５１５を保護する保護層として機能している。

　ポスト５１５上には、半田バンプ５１５ａが形成されている。半田バンプ５１５ａは、半導体チップなどの電子デバイスと電気的にフリップチップ接続するための突起電極であり、たとえばスズ－銀－銅合金から構成されている。

　図１７の拡大部に示すとおり、ポスト５１５は、頂部５１５ｂから基部５１５ｃに向けて先細り形状（逆テーパ状）を呈している。頂部５１５ｂは、半田バンプ５１５ａを介してコントローラＣの半導体チップＣ１と接続される部位である。基部５１５ｃは、配線パターン５１４の上部配線部５１４ｃと接続された部位である。たとえば、頂部５１５ｂの径は、半導体チップＣ１の電極Ｃ５（図１６）の径に対し＋１０～５２０μｍであり、基部５１５ｃの径は、半導体チップＣ１の電極Ｃ５の径に対し±１０μｍである。

　ポスト５１５がこのような形状を呈するため、ポスト５１５の頂部５１５ｂは、基部５１５ｃより平面視したときの面積が広く、半導体チップＣ１との接続時における電極間の位置ずれを防止することができる。その一方、ポスト５１５の基部５１５ｃは、頂部５１５ｂより平面視したときの面積が狭く、ポスト５１５の形成時に上部配線部５１４ｃとの位置ずれや、ポスト５１５が所望の上部配線部５１４ｃの隣の上部配線部５１４ｃに誤って接続されるのを防止することができる。

　なお、図１７では省略しているが、基板５１１、絶縁層５１２および絶縁層５１３と配線パターン５１４との界面や、絶縁層５１２とポスト５１５との界面には、下地金属層が形成されている。このような下地金属層により、配線パターン５１４やポスト５１５の基板５１１などに対する接着性が高められている。この下地金属層は、たとえばニッケルクロム合金や銅などから構成されている。

　以上の構成を有する半導体装置５００の各種寸法は、たとえば、下記のとおりに設計されている（図１６～図１７参照）。
　パッケージサイズ（多層配線基板５１０）は、１１ｍｍ×５１５ｍｍである。
　チップサイズ（半導体チップＣ１）は、７ｍｍ×８ｍｍである。
　貫通電極Ｃ３の直径ａは、２０μｍである。
　貫通電極Ｃ３間のピッチｂは、３５μｍである。
　貫通電極Ｃ３の直径ｃは、２０μｍである。
　貫通電極Ｃ３間のピッチｄは、７０μｍである。
　ポスト５１５の直径ｅは、ほぼ２０μｍである。
　半田バンプ５１５ａ間のピッチｆは、７０μｍである。
　外部接続電極（半田ボール）間のピッチｇは、８００μｍである。
　半田バンプ５１５ａの高さｈは、５μｍである。
　ポスト５１５の高さｉは、３５μｍである。
　基板５１１の厚みｊは、３８μｍである。
　配線パターン５１４の連結配線部５１４ｂの高さｋは、３８μｍである。

　ここで、半導体装置５００において、コントローラＣ（半導体チップＣ１）には底面から多層配線基板５１０側に向けて突出する電極Ｃ５が形成されている。この半導体チップＣ１の電極Ｃ５の高さと多層配線基板５１０のポスト５１５の高さとの合計Ｈ（図１６参照）は、好ましくは５３５μｍ以上であり、さらに好ましくは５０μｍ以上である。

　この場合に、半導体チップＣ１の電極Ｃ５と多層配線基板５１０のポスト５１５とでいずれが高くてもよいが、好ましくはポスト５１５を高くしてポスト５１５の高さを３５μｍ以上確保する。これは（ｉ）半導体チップＣ１側で高さを確保しようとすると、半導体チップＣ１ごとに（枚葉ごとに）電極Ｃ５を製造しなければならず手間がかかるのに対し、多層配線基板５１０側で高さを確保しようとする方がロールツーロール方式で容易にポスト５１５を製造することができるからである。また、（ｉｉ）半導体チップＣ１と多層配線基板５１０の歩留まりを考慮すると、多層配線基板５１０側で高さを確保したほうがトータルの歩留まりが良いからである。従って、好ましくは、半導体チップＣ１の電極Ｃ５はパッド電極のみから構成し、電極Ｃ５にはバンプなどを形成しないのが良い。

［４－３．多層配線基板の製造方法］
　続いて、多層配線基板５１０の製造方法について説明する。
　図１８に示すとおり、レーザを用いて基板５１１の所定位置に貫通孔Ａ１を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ１）。その後、基板５１１に金属をスパッタリングして金属下地層Ｂ１を形成する（Ｓ２）。

　その後、金属下地層Ｂ１の所定位置に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層に金属層ＭＬ１を形成するとともに、貫通孔Ａ１にも金属層ＭＬ２を充填する（Ｓ３）。その後、金属層ＭＬ１から露出している金属下地層Ｂ１をエッチングして除去する（Ｓ４）。その結果、金属層ＭＬ１および金属層ＭＬ２から構成される配線パターン５１４（下部配線部５１４ａ、連結配線部５１４ｂおよび上部配線部５１４ｃ）が形成される。

　その後、基板５１１の上面側の配線パターン５１４（上部配線部５１４ｃ）上にキャスティングにより、ポリイミド樹脂よりなる絶縁層５１２を形成し、配線パターン５１４の上部配線部５１４ｃを絶縁層５１２で被覆する。併せて、基板５１１の下面側にも、配線パターン上にキャスティングによりポリイミド樹脂よりなる絶縁層５１３を形成し、配線パターン５１４の下部配線部５１４ａを絶縁層５１３で被覆する（Ｓ５）。

　ここで、本実施形態の絶縁層のキャスティングにおいては、上述のとおり、ボイドの発生を防止するために、ポリイミド樹脂の前駆体である粘度の低いワニスを回路間に充填し乾燥後、粘度の高いワニスをキャスティングする。このキャスティングは、平坦性を出すために複数回行う。

　その後、絶縁層５１２上に樹脂製のドライフィルムＤ１を貼付し、露光してドライフィルムＤ１を硬化させる（Ｓ６）。その後、レーザを用いてドライフィルムＤ１および絶縁層５１２の所定位置に上部配線部５１４ｃが露出するまで貫通孔Ａ２を形成する。それとともに、レーザを用いて絶縁層５１３の所定位置にも下部配線部５１４ａが露出するまで貫通孔（開口部５１３ａ）を形成し、それらスミア（削りかす）を除去する（Ｓ７）。

　その後、図１９に示すとおり、ドライフィルムＤ１および貫通孔Ａ２に金属をスパッタリングして金属下地層Ｂ２を形成するとともに、絶縁層５１３および開口部５１３ａにも金属をスパッタリングして金属下地層Ｂ３を形成する（Ｓ８）。その後、金属下地層Ｂ３に樹脂製のドライフィルムＤ２を貼付するとともに、金属下地層Ｂ２に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層Ｂ２に金属層ＭＬ３を形成し、さらに、貫通孔Ａ２にも金属層ＭＬ４を充填する（Ｓ９）。その後、ドライフィルムＤ１上の金属下地層Ｂ２および金属層ＭＬ３をエッチングして除去する（Ｓ１０）。その結果、金属層ＭＬ４から構成されるポスト５１５が形成される。

　その後、ポスト５１５に半田をめっきして半田バンプ５１５ａを形成し、半田バンプ５１５ａおよびドライフィルムＤ１上にドライフィルムＤ３をラミネートし、露光してドライフィルムＤ３を硬化させる（Ｓ１１）。その後、金属下地層Ｂ３に形成されたドライフィルムＤ２を剥離する（Ｓ１２）。その後、金属下地層Ｂ３をエッチングして除去し、絶縁層５１２上のドライフィルムＤ１，Ｄ３を同時に剥離する（Ｓ１３）。
　以上のＳ１～Ｓ１３の処理を経て多層配線基板５１０を製造することができる。

［４－４．効果］
（基板の反り低減効果）
　以上の多層配線基板５１０及びそれを備えた半導体装置５００によれば、キャスティングすることで、絶縁層５１２，５１３において、基板５１１の流れ方向であるＭＤ方向と、基板５１１の垂直方向であるＴＤ方向とにおいて強度を同じにすることができる。そのため、基板５１１の両面に絶縁層５１２，５１３をビルドアップにより形成したとしても、これによる基板５１１の反りを低減することができる。特に、基板５１１を含む絶縁層のすべてを同じ材料により構成することにより、基板５１１の反りをより効果的に低減することができる。

　また、上下絶縁層５１２及び５１３を、対称構造とすることで基板５１１の反りがなく、同時に低熱膨張を実現することができる。そのため、大きなサイズの基板であっても、実装ずれが生じることがない。

（ポリイミド樹脂を用いた効果）
　基板５１１を含む、絶縁層５１２，５１３のいずれか又はすべてをポリイミド樹脂に形成することで、良好な耐熱性と低誘電率、低線膨張係数からなる多層配線基板５１０を提供することができる。また、ポリイミド樹脂を用いて、エポキシ系絶縁材料及びソルダーレジストを使用しないことで、良好な耐熱性、低誘電率及び低線膨張率を実現することが可能となり、基板５１１が大きな場合でも、実装ずれがない。

　このようなポリイミド樹脂により作製した多層配線基板５１０は、剛性が高く、ガラスエポキシ基板と同様の扱いが可能で、キャリア不要なフレキシブル基板となる。そのため、従来の搬送設備にて対応が可能で、リフロー方式にも対応することができる。さらに、エポキシ系絶縁材料に比較して、安価な多層配線基板５１０を作製することができる。

（配線パターン上にキャスティングで絶縁層を形成する効果）
　絶縁層５１２，５１３をビルドアップするに当たって、キャスティング（溶液流延法（solution casting））により行うことで、フィルムに物理的な圧力を加えないため高分子の配向が起こらず、強度や光学特性などに方向性が生じない。

　また、フィルムとして市販されている絶縁層は、規格品で、厚さが決まっているが、本実施形態のように、絶縁層５１２，５１３をキャスティングすることで、任意の厚みを形成でき、また例えば傾斜構造も作製可能である。そのため、不要な絶縁層厚さによる製品の肥大化も防止できる。また、信号の遅延を考慮した厚さを任意に設定することや、絶縁層として回路密度や目的にあったＣＴＥ（線膨張係数）の材料を用いることができ、設計の自由度が高まる。

　半導体パッケージ実装構造は、上述のように、ＬＳＩチップ／ＮＣＰ（Non Conductive Paste ）／インターポーザー／アンダーフィル／マザーボードの順で積層されている。このうち、ＬＳＩチップにおいてＣＴＥは小さく（３～５ｐｐｍ）、マザーボードにおいて大きい。そこで、本実施形態では、例えば、半導体パッケージでは、多層配線基板５１０において、絶縁層５１２側（ＬＳＩチップ側）にＣＴＥの小さい材料を選択し、絶縁層５１３側（マザーボード側）にＣＴＥの大きい材料を選択する。これにより、１次（ＬＳＩチップとの接続）、２次（マザーボードとの接続）接続端子への負荷を軽減できる。このように設計の自由度が極めて高い多層配線基板５１０を提供することができる。

　また、キャスティングでは、溶融押出成型法に比べ樹脂にかける熱量が低く（フィルム状樹脂のような溶融も不要）、熱安定剤などの添加量を低減できる。また、キャスティング時の溶融温度の設定によりカール具合を調整することができる。

　また、このようなキャスティングにより、溶液をろ過する工程を設置できるため樹脂の塊（フィッシュアイ）が発生せず、キズもつきにくいため、絶縁層５１２，５１３に用いるための透明性の高いフィルムを成型できる。

　このように、絶縁層５１２，５１３の成形にキャスティングを用いることで、厚み精度が高く、平滑性、透明性、光沢性に優れた絶縁層５１２，５１３を形成できるといったメリットがある。なお、このようにキャスティングを用いることで、融点が高く押出成形が難しいポリイミドフィルムによって絶縁層５１２，５１３を形成することが容易となる。

［５．第５の実施形態］
　第５の実施形態は、多層配線基板の構成において第４の実施形態と異なるものであり、その他の構成については、第４の実施形態と同様であるので、以下では第４の実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、多層配線基板の構成であっても、特に言及しない点については、第４の実施形態における説明を援用するものとする。

［５－１．多層配線基板の構成］
　図２０に示すとおり、本実施形態の多層配線基板５２０は、基板５２１の上部に絶縁層５２２を備え、これと対称に基板５２１の下部に絶縁層５２３を備える。これらの絶縁層は、第４の実施形態と同様、ポリイミド樹脂により形成されており、基板５２１に対してキャスティングを用いてビルドアップして形成される。このようにビルドアップされた絶縁層５２２，５２３のいずれか又は両方が、基板の流れ方向であるＭＤ方向と、基板の垂直方向であるＴＤ方向とにおいて強度を同じにすることができる。

　基板５２１上には、絶縁層５２２から絶縁層５２３にかけて３次元的構造を有する配線パターン５２４が形成されている。配線パターン５２４は主に、最上部配線部５２４ａ、上部配線部５２４ｂ、連結配線部５２４ｃ、下部配線部５２４ｄおよび最下部配線部５２４ｅから構成されている。ここでは、第４の実施形態と同様、説明の便宜上、配線パターン５２４をこれら部位に区画しているが、これら部位は実際には一体に形成されている。

　下部配線部５２４ｄ及び最下部配線部５２４ｅは、絶縁層５２３に被覆され、最下部配線部５２４ｅの一部が絶縁層５２３の開口部５２３ａから露出している。最下部配線部５２４ｅの露出部が外部接続電極として機能するようになっており、当該露出部に半田ボールなどが形成され、半導体装置５００がマザーボードなどの回路基板に実装される。

　連結配線部５２４ｃは、基板５２１を貫通するように形成され、上下端部において上部配線部５２４ｂと下部配線部５２４ｄとに接続され、これら配線部を連結している。

　上部配線部５２４ｂは絶縁層５２２に被覆されており、この上部配線部５２４ｂと接続した最上部配線部５２４ａは、絶縁層５２２の上部に露出して配置されている。絶縁層５２２は、最上部配線部５２４ａを突出させた状態となっている。

　最上部配線部５２４ａ上には、半田バンプ５２５が形成され、最上部配線部５２４ａは、半田バンプ５２５を介してコントローラＣの半導体チップＣ１と接続される部位である。半田バンプ５２５は、半導体チップなどの電子デバイスと電気的にフリップチップ接続するための突起電極であり、たとえばスズ－銀－銅合金から構成されている。

　なお、第４の実施形態と同様、基板５２１、絶縁層５２２および絶縁層５２３と配線パターン５２４との界面や、下地金属層が形成されている。このような下地金属層により、配線パターン５２４の基板５２１などに対する接着性が高められている。この下地金属層は、たとえばニッケルクロム合金や銅などから構成されている。

　以上の構成を有する多層配線基板５２０の各種寸法は、たとえば、下記のとおりに設計されている（図２０参照）。
（ａ）絶縁層５２２に形成されたビアホールの直径は、１５μｍ～１００μｍの範囲で設計される。
（ｂ）ビアランドの幅は、１６０μｍより大きく設計される。
（ｃ）最上部配線部５２４ａ間のスペースは、１５μｍより大きく設計される。
（ｄ）ラインの幅は、１５μｍより大きく設計される。
（ｅ）最上部配線部５２４ａの厚さは、１８μｍより小さく設計される。
（ｆ）半田バンプ５２５の厚さは、２～８μｍの範囲で設計される。
（ｇ）最下部配線部５２４ｅにおける開口部５２３ａ間のピッチは、２５０μｍより小さく設計される。
（ｈ）最下部配線部５２４ｅの厚さは、１８μｍより小さく設計される。
（ｉ）基板５２１の厚さは、１２．５，５，２５，３８，４０，５０μｍのいずれかにより設計される。

［５－２．多層配線基板の製造方法］
　続いて、多層配線基板５２０の製造方法について説明する。
　図２１に示すとおり、レーザを用いて基板５２１の所定位置に貫通孔Ａ１を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ１）。その後、基板５２１に金属をスパッタリングして金属下地層Ｂ１を形成する（Ｓ２）。

　その後、基板５２１の下面側の金属下地層Ｂ１に樹脂製のドライフィルムＤ１をラミネートし、上部配線部５２４ｂ、連結配線部５２４ｃ及び下部配線部５２４ｄに対応するパターンのマスクを用いてドライフィルムＤ１を露光・現像することによって形成する。これにより、金属下地層Ｂ１を所定パターンの樹脂層（ドライフィルムＤ１）で被覆することとなる（Ｓ３）。

　その後、ドライフィルムＤ１から露出している金属下地層Ｂ１の所定位置に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層Ｂ１に金属層ＭＬ１及びＭＬ２を形成する（Ｓ４）。その後、ドライフィルムＤ１及びドライフィルムＤ１の位置にある金属下地層Ｂ１をエッチングして除去する（Ｓ５）。その結果、金属層ＭＬ１および金属層ＭＬ２から構成される配線パターン５２４の一部（上部配線部５２４ｂ、連結配線部５２４ｃ及び下部配線部５２４ｄ）が形成される。

　その後、基板５２１の上面側と下面側との双方に、ポリイミド樹脂を絶縁層５２２及び５２３としてキャスティングする。さらに、レーザを用いて絶縁層５２２及び５２３の所定位置に、配線パターン５２４が露出するまで貫通孔Ａ２を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ６）。その後、絶縁層５２２及び５２３に金属をスパッタリングして金属下地層Ｂ２を形成する（Ｓ７）。

　その後、絶縁層５２２及び５２３上に樹脂製のドライフィルムＤ２を貼付し、露光してドライフィルムＤ２を硬化させる（Ｓ８）。その後、図２２に示すように、絶縁層５２２及び５２３の所定位置に銅を主成分とする金属をめっきし、絶縁層５２２及び５２３に金属層ＭＬ３及びＭＬ４を形成する（Ｓ９）。その後、ドライフィルムＤ２と、ドライフィルムＤ２の位置にある金属下地層Ｂ２をエッチングして除去する（Ｓ１０）。これにより、金属層ＭＬ３から最上部配線部５２４ａが形成され、金属層ＭＬ４から最下部配線部５２４ｅが形成される。

　その後、基板５２１の上面及び下面側と、配線部に樹脂製のドライフィルムＤ３をラミネートし、半田バンプ５２５に対応するパターンを、マスクを用いて露光してドライフィルムＤ３を硬化させる。その後、絶縁層５２２上に設けられた配線パターン５２４の最上部配線部５２４ａ上に、スズ－銀－銅合金からなる半田バンプ５２５が形成される（Ｓ１１）。半田バンプ５２５は、半導体チップなどの電子デバイスと電気的にフリップチップ接続するための突起電極である。その後、基板５２１に形成されたドライフィルムＤ３を剥離する（Ｓ１２）。

　その後、基板下面側にポリイミド樹脂をキャスティングする（絶縁層５２３の残存部分の形成）。さらに絶縁層５２３の所定位置に、レーザを用いて最下部配線層５２４eが露出するまで貫通孔５２３ａを形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ１３）。
　以上のＳ１～Ｓ１３の処理を経て多層配線基板５２０を製造することができる。

［５－３．効果］
　以上のような本実施形態における多層配線基板５２０によれば、基板５２１に対して絶縁層５２２及び５２３をビルドアップするに際して、配線パターン５２４上にキャスティングにより絶縁層を形成する。これにより、絶縁層の厚みなど、設計の自由度が高いので、多層基板の作製を容易に行うことができる。そのため、ビア・オン・ビアやフィルドビアでの設計自由度、高密度実装、層間信頼性、層厚安定が高く、平坦性によるインピーダンス整合を得ることもできる。また、本実施形態の多層配線基板では、フィルドビアを用いることにより、接続強度を良好にすることができる。

［６．第６の実施形態］
　第６の実施形態は、多層配線基板の構成において第４及び第５の実施形態と異なるものであるが、その他の構成については、第４及び第５の実施形態と同様であるので、以下では第４及び第５の実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、多層配線基板の構成についても、特に言及しない点については第４及び第５の実施形態における説明を援用するものとする。

［６－１．多層配線基板の構成］
　図２３に示すように、本実施形態に係る多層配線基板５３０は、ベースとなる樹脂製の基板５３１の下部に、絶縁層５３２が形成され、この絶縁層５３２の下部にさらに、絶縁層５３３が形成されている。これらの絶縁層は、ポリイミド樹脂により形成されており、基板５３１に対してキャスティングを用いてビルドアップして形成される。

　第４の実施形態において説明したのと同様、このように絶縁層５３２，５１３のいずれか又は両方がビルドアップされることで、基板の流れ方向であるＭＤ（Machine Direction ）方向と、基板の垂直方向であるＴＤ方向（Transverse Direction ）とにおいて強度を同じにすることができる。

　基板５３１上では、絶縁層５３２から絶縁層５３３にかけて３次元的構造を有する配線パターン５３４が形成されている。配線パターン５３４は主に、上部配線部５３４ａ、連結配線部５３４ｂおよび下部配線部５３４ｃから構成されている。ここでは、第４及び第５の実施形態と同様、説明の便宜上、配線パターン５３４をこれら部位に区画しているが、これら部位は実際には一体に形成されている。

　上部配線部５３４ａは、絶縁層５３２中に形成されている。上部配線部５３４ａには、ポスト５３５が形成されている。ポスト５３５は、基板５３１を貫通した状態で配線パターン５３４上に立設されている。ポスト５３５の先端部（頂部５３５ｂ）は、基板５３１からわずかに露出している。基板５３１は、ポストの先端部（頂部５３５ｂ）を突出させた状態でポスト５３５の側面を被覆しており、ポスト５３５を保護する保護層として機能している。

　連結配線部５３４ｂは、基板５３１及び絶縁層５３２を貫通するように形成されている。連結配線部５３４ｂは、上部配線部５３４ａと下部配線部５３４ｃとに接続され、これら配線部を連結している。

　下部配線部５３４ｃは、絶縁層５３３に被覆されている。絶縁層５３３は、所定パターンにパターニングされており、下部配線部５３４ｃの一部が絶縁層５３３の開口部５３３ａから露出している。下部配線部５３４ｃの露出部が外部接続電極として機能するようになっており、当該露出部に半田ボールなどが形成され、半導体装置５００がマザーボードなどの回路基板に実装される。

　ポスト５３５上には、半田バンプ５３５ａが形成されている。半田バンプ５３５ａは、半導体チップなどの電子デバイスと電気的にフリップチップ接続するための突起電極であり、たとえばスズ－銀－銅合金から構成されている。

　なお、第４の実施形態と同様、基板５３１、絶縁層５３２および絶縁層５３３と配線パターン５３４との界面や、基板５３１とポスト５３５との界面には、下地金属層が形成されている。このような下地金属層により、配線パターン５３４やポスト５３５の基板５３１などに対する接着性が高められている。この下地金属層は、たとえばニッケルクロム合金や銅などから構成されている。

　以上の構成を有する多層配線基板５３０の各種寸法は、たとえば、下記のとおりに設計されている（図２３及び図２４参照）。
　パッケージサイズ（多層配線基板５３０）は、１１ｍｍ×５１５ｍｍである。
　ポスト５３５の直径ｅは、ほぼ２０μｍである。
　半田バンプ５３５ａ間のピッチｆは、７０μｍである。
　外部接続電極（半田ボール）間のピッチｇは、８００μｍである。
　半田バンプ５３５ａの高さｈは、５μｍである。
　ポスト５３５の高さｉは、３５μｍである。
　基板５３１の厚みｊは、２５μｍである。
　配線パターン５３４の連結配線部５３４ｂの高さｋは、３８μｍである。

　ここで、半導体装置５００において、コントローラＣ（半導体チップＣ１）には底面から多層配線基板５３０側に向けて突出する電極Ｃ５が形成されている。この半導体チップＣ１の電極Ｃ５の高さと多層配線基板５３０のポスト５３５の高さとの合計Ｈ（図１６参照）は、好ましくは３５μｍ以上であり、さらに好ましくは５０μｍ以上である。

［６－２．多層配線基板の製造方法］
　続いて、多層配線基板５３０の製造方法について説明する。
　多層配線基板５３０は、所定のロールに巻かれた長尺の基板５３１が別のロールに巻き取られるように搬送され、その搬送過程で配線パターン５３４などが形成されるロールツーロール方式により、製造される。

　具体的には、はじめに、図２４に示すとおり、基板５３１に樹脂製のドライフィルムＤ１をラミネートし、露光してドライフィルムＤ１を硬化させる（Ｓ１）。その後、レーザを用いて基板５３１およびドライフィルムＤ１の所定位置に貫通孔Ａ１を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ２）。

　その後、基板５３１およびドライフィルムＤ１に金属をスパッタリングして金属下地層Ｂ１を形成する（Ｓ３）。その後、基板５３１の下面側の金属下地層Ｂ１に樹脂製のドライフィルムＤ２をラミネートする。そして、上部配線部５３４ａに対応するパターンでドライフィルムＤ２を露光・現像し、金属下地層Ｂ１を所定パターンの樹脂層（ドライフィルムＤ２）で被覆する（Ｓ４）。

　その後、ドライフィルムＤ１上の金属下地層Ｂ１とドライフィルムＤ２から露出している金属下地層Ｂ１とに、銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層Ｂ１上に金属層ＭＬ１を形成するとともに、貫通孔Ａ１にも金属層ＭＬ２を充填する（Ｓ５）。その後、基板５３１の下面側の金属層ＭＬ１およびドライフィルムＤ２上に樹脂製のドライフィルムＤ３を貼付し、ドライフィルムＤ１の上面側の金属下地層Ｂ１および金属層ＭＬ１をエッチングして除去する（Ｓ６）。その結果、金属層ＭＬ１から構成されるポスト５３５が形成される。

　なお、Ｓ２の処理では、レーザの出力を調整して上方から下方にかけて徐々に低下させ、貫通孔Ａ１を先細り形状（逆テーパ状）に形成する。その結果、先細り形状のポスト５３５を形成することができる（図２３拡大部参照）。

　その後、ポスト５３５に半田をめっきして半田バンプ５３５ａを形成し（Ｓ７）、基板５３１に形成されたドライフィルムＤ１，Ｄ２，Ｄ３を剥離する（Ｓ８）。

　その後、図２５に示すとおり、基板５３１に樹脂製のドライフィルムＤ４を貼付するとともに、基板５３１の下面においてドライフィルムＤ２で被覆されていた部分の金属下地層Ｂ１をエッチングして除去する（Ｓ９）。その結果、金属層ＭＬ２から構成される配線パターン５３４の上部配線部５３４ａが形成される。その後、基板５３１の下面側にキャスティングにより、絶縁層５３２をビルドアップし、配線パターン５３４の上部配線部５３４ａを絶縁層５３２で被覆する（Ｓ１０）。

　その後、ドライフィルムＤ４を剥離する（Ｓ１１）。続いて、レーザを用いて絶縁層５３２の所定位置に上部配線部５３４ａが露出するまで貫通孔Ａ２を形成し、そのスミア（削りかす）を除去する（Ｓ１２）。

　その後、絶縁層５３２、貫通孔Ａ２および上部配線部５３４ａに金属をスパッタリングして金属下地層Ｂ２を形成する（Ｓ１３）。その後、基板５３１に樹脂製のドライフィルムＤ５をラミネートする。これとともに、金属下地層Ｂ２にも樹脂製のドライフィルムＤ６をラミネートする。そして、下部配線部５３４ｃおよび連結配線部５３４ｂに対応するパターンのマスクを用いてドライフィルムＤ６を露光・現像し、金属下地層Ｂ２を所定パターンの樹脂層（ドライフィルムＤ６）で被覆する（Ｓ１４）。

　その後、図２６に示すとおり、ドライフィルムＤ６から露出している金属下地層Ｂ２に銅を主成分とする金属をめっきし、金属下地層Ｂ２、貫通孔Ａ２および上部配線部５３４ａに金属層ＭＬ２を形成する（Ｓ１５）。その後、ドライフィルムＤ６を剥離する（Ｓ１６）。その後、ドライフィルムＤ６で被覆されていた金属下地層Ｂ２をエッチングして除去する。その結果、金属層ＭＬ２から構成される配線パターン５３４の下部配線部５３４ｃおよび連結配線部５３４ｂが形成される。

　その後、ドライフィルムＤ５を剥離し、絶縁層５３２、下部配線部５３４ｃおよび連結配線部５３４ｂに、ソルダーレジストを使用せずにポリイミド樹脂によりキャスティングを用いて絶縁層５３３を形成し、レーザを用いて、絶縁層５３３に開口部５３３ａが形成することで、下部配線部５３４ｃの一部が開口部５３３ａから露出する（外部接続電極が形成される。）（Ｓ１７）。
　以上のＳ１～Ｓ１７の処理を経て多層配線基板５３０を製造することができる。

［６－３．効果］
　以上のような本実施形態の多層配線基板５３０によれば、第４の実施形態同様、基板５３１上に絶縁層５３２，５３３をビルドアップしたことで、基板５３１の流れ方向であるＭＤ方向と、基板５３１の垂直方向であるＴＤ方向とにおいて強度を同じにすることできる。これにより、基板５３１の反りを低減することができる。特に、基板５３１を含む絶縁層のすべてを同じ材料により構成することにより、基板５３１の反りをより効果的に低減することができる。

　基板５３１を含む、絶縁層５３２，５３３のいずれか又はすべてをポリイミド樹脂に形成することで、良好な耐熱性と低誘電率、低線膨張係数からなる基板５３１を提供することができる。また、ポリイミド樹脂を用いて、エポキシ系絶縁材料及びソルダーレジストを使用しないことで、良好な耐熱性、低誘電率及び低線膨張率を実現することが可能となり、基板５３１が大きなサイズであっても、実装ずれがない。

　さらに、絶縁層５３２，５３３をビルドアップするに当たって、キャスティングにより行うことで、フィルムに物理的な圧力を加えないため高分子の配向が起こらず、強度や光学特性などに方向性が生じない。

［７．本発明の実施形態のまとめ］
　本発明の第１の態様は、ベースとなる樹脂製の基板と、前記基板上に形成された配線パターンと、前記配線パターンの一部を被覆する絶縁層とを有し、前記配線パターン上の所定位置には、銅を主成分とした金属から構成され、半導体チップと接続されるポストが立設され、前記ポストが前記基板を貫通した状態で前記配線パターン上に立設されていることを特徴とする配線基板が提供される。

　本発明の第２の態様によれば、ベースとなる樹脂製の基板と、前記基板上に形成された配線パターンと、前記配線パターンの一部を被覆する絶縁層とを有し、前記配線パターン上の所定位置には、銅を主成分とした金属から構成され、半導体チップと接続されるポストが立設され、前記ポストが前記絶縁層を貫通した状態で前記配線パターン上に立設されていることを特徴とする配線基板が提供される。

　本発明の第３の態様によれば、樹脂製の基板の所定位置に第１の貫通孔を形成する工程と、前記基板に第１の金属下地層を形成する工程と、前記基板の一面側の前記第１の金属下地層を所定パターンの第１の樹脂層で被覆する工程と、前記第１の樹脂層から露出している前記第１の金属下地層に銅を主成分とする第１の金属層を形成するとともに、前記第１の貫通孔に銅を主成分とする第２の金属層を充填する工程と、前記基板の前記第１の樹脂層が形成された面の反対面に形成された前記第１の金属下地層および前記第１の金属層を除去し、前記第２の金属層から構成されるポストを形成する工程と、前記第１の樹脂層を除去する工程と、前記第１の樹脂層で被覆されていた部分の前記第１の金属下地層を除去し、前記第１の金属層から構成される配線パターンの一部を形成する工程と、前記配線パターンの一部を被覆する第１の絶縁層を形成する工程と、前記第１の絶縁層の所定位置に前記配線パターンの一部が露出するまで第２の貫通孔を形成する工程と、前記第１の絶縁層に第２の金属下地層を形成する工程と、前記第２の金属下地層を所定パターンの第２の樹脂層で被覆する工程と、前記第２の樹脂層から露出している前記第２の金属下地層に銅を主成分とする第３の金属層を形成する工程と、前記第２の樹脂層を除去する工程と、前記第２の樹脂層で被覆されていた部分の前記第２の金属下地層を除去し、前記第３の金属層から構成される配線パターンの残り部分を形成する工程と、前記配線パターンの残り部分を第２の絶縁層で被覆する工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法が提供される。

　本発明の第４の態様によれば、樹脂製の基板の所定位置に第１の貫通孔を形成する工程と、前記基板に第１の金属下地層を形成する工程と、前記第１の金属下地層に銅を主成分とする所定パターンの第１の金属層を形成する工程と、前記第１の金属層から露出した前記第１の金属下地層を除去し、前記第１の金属層から構成される配線パターンを形成する工程と、前記基板の両面に絶縁層をそれぞれ形成し、前記配線パターンを第１の絶縁層と第２の絶縁層とで被覆する工程と、前記第１の絶縁層の所定位置に前記配線パターンが露出するまで第２の貫通孔を形成する工程と、前記第１の絶縁層と前記第２の貫通孔とに第２の金属下地層を形成する工程と、前記第２の金属下地層に銅を主成分とする第２の金属層を形成するとともに、前記第２の貫通孔に銅を主成分とする第３の金属層を充填する工程と、前記第１の絶縁層上の前記第２の金属下地層および第２の金属層を除去し、前記第３の金属層から構成されるポストを形成する工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法が提供される。

　本発明の第５の態様によれば、貫通電極を有する複数枚の半導体チップを、上記第１の態様又は上記第２の態様の配線基板上に積層した半導体装置において、前記半導体チップには前記配線基板と接続される電極が形成され、前記配線基板のポストの高さと前記半導体チップの電極の高さとの合計が３５μｍ以上であることを特徴とする半導体装置が提供される。

　本発明の第６の態様によれば、複数枚の半導体チップを、１枚ごとに、上記第１の態様又は上記第２の態様の配線基板に実装した半導体装置において、前記半導体チップには前記配線基板と接続される電極が形成され、前記配線基板のポストの高さと前記半導体チップの電極の高さとの合計が３５μｍ以上であることを特徴とする半導体装置が提供される。

　本発明の第７の態様は、ベースとなる樹脂製の基板と、前記基板上に形成された配線パターンと、前記配線パターンを被覆しつつ、前記基板の両面に対称にビルドアップして形成した絶縁層と、を有し、前記絶縁層は、ＭＤ方向及びＴＤ方向において強度が同じであることを特徴とする。

　本発明の第８の態様は、上記第７の態様の多層配線基板の製造方法であって、樹脂製の基板の所定位置に第１の貫通孔を形成する工程と、前記基板の上面及び下面に第１の金属下地層を形成する工程と、前記第１の金属下地層の所定位置に銅を主成分とする第１の金属層を形成するとともに、前記第１の貫通孔に銅を主成分とする第２の金属層を充填する工程と、前記第１の金属層から露出している前記第１の金属下地層を除去し、前記第１及び第２の金属層から構成される配線パターンの一部を形成する工程と、前記基板の上面側及び下面側であって、前記一部の配線パターン上に、ポリイミド樹脂よりなる絶縁層をキャスティングにより形成し、前記第１の金属層を被覆する工程と、前記絶縁層の所定位置に前記配線パターンの一部が露出するまで第２の貫通孔を形成する工程と、前記第２の貫通孔に第２の金属下地層を形成するとともに、前記絶縁層に第３の金属下地層を形成する工程と、前記第２の金属下地層を形成した前記第２貫通孔に、銅を主成分とする第３の金属層を充填するとともに、前記第３の金属下地層に第４の金属層を形成する工程と、前記第4の金属層より露出している前記第３の金属下地層を除去する工程と、前記第２及び第３の金属層から構成される配線パターンの残り部分を形成する工程と、を有することを特徴とする。

　以上の態様では、絶縁層において、基板の流れ方向であるＭＤ（Machine Direction ）方向と、基板の垂直方向であるＴＤ方向（Transverse Direction ）とを、同じ強度に設定した。これにより、基板に絶縁層をビルドアップしても反りの少ない平坦性ある多層配線基板を提供することができる。また、基板の上面と下面において上下対称構造とすることで基板の反りがなく、同時に低熱膨張を実現可能であり、大きなサイズの基板であっても、実装ずれが生じることがない。

　本発明の第９の態様は、上記第７の態様において、前記絶縁層は、キャスティングにより形成したことを特徴とする。

　以上の態様では、絶縁層をビルドアップするに当たって、キャスティング（溶液流延法（solution casting））により行うことで、フィルムに物理的な圧力を加えないため高分子の配向が起こらず、強度や光学特性などに方向性が生じない。また、フィルムとして市販されている絶縁層は、規格品で、厚さが決まっているが、上記態様のとおり、絶縁層をキャスティングすることで、任意の厚みを形成でき、また例えば傾斜構造も作製可能である。そのため、不要な絶縁層厚さによる製品の肥大化も防止できる。また、信号の遅延を考慮した厚さを任意に設定することや、絶縁層として回路密度や目的にあったＣＴＥ（線膨張係数）の材料を用いることができ、設計の自由度が高まる。

　本発明の第１０の態様は、上記第７又は第８の態様において、前記基板及び前記絶縁層のいずれもが、ポリイミド樹脂によりなることを特徴とする。

　基板を含む、絶縁層のいずれか又はすべてをポリイミド樹脂にて形成することで、良好な耐熱性と低誘電率、低線膨張係数からなる多層配線基板を提供することができる。また、ポリイミド樹脂を用いて、エポキシ系絶縁材料及びソルダーレジストを使用しないことで、良好な耐熱性、低誘電率及び低線膨張率を実現することが可能となり、大きな基板でも、実装ずれがない。このようなポリイミド樹脂により作製した多層配線基板は、剛性が高く、従来のガラスエポキシ基板と同様の扱いが可能で、キャリア不要なフレキシブル基板となる。そのため、従来の搬送設備にて対応が可能で、リフロー方式にも対応することができる。さらに、エポキシ系絶縁材料に比較して、安価な多層配線基板を作製することができる。

　本発明の第１１の態様は、上記第７又は第８の態様において、多層配線基板を備えた半導体装置であって、半導体チップ積層体と、上記第７又は第８の態様に記載の多層配線基板と、前記多層配線基板と半導体チップ積層体と、から構成されることを特徴とする。

１０…半導体チップ積層体
１２…半導体チップ
１４…貫通孔
１６…貫通電極
２０…コントローラ
２２…半導体チップ
２４…貫通孔
２６…貫通電極
２８…アンダーフィル
３０…インターポーザ
３２…基板
３４…絶縁層
３６…接着剤層
３８…補強フィルム
４０…絶縁層
４２…開口部
５０…配線パターン
５２…下部配線部
５４…連結配線部
５６…上部配線部
６０…ポスト
６２…半田バンプ
６４…頂部
６６…基部
７０…ドライフィルム
７２…貫通孔
７４…金属下地層
７６…ドライフィルム
７８，７９…金属層
８０，８２…ドライフィルム
８４…貫通孔
８６…金属下地層
８８，９０…ドライフィルム
９２…金属層
１００…半導体装置
２００…インターポーザ
２１０…貫通孔
２１２…金属下地層
２１４，２１６…金属層
２１８…ドライフィルム
２２０…貫通孔
２２２，２２４…金属下地層
２２６…ドライフィルム
２２８，２３０…金属層
２３２…ドライフィルム
２４０…インターポーザ
２４２…絶縁層
２５０…インターポーザ
３００…半導体装置
３１０…半導体チップ
３１２…電極
３２０…プリント基板
３２２…ボンディングパッド
３２４…電極パッド
３２６…半田ボール
３３０，３４０…接着剤層
３５０…ボンディングワイヤ
３６０…封止樹脂
４００…インターポーザ
４１０…絶縁層
４１２…金属層
４２０…孔
４２２…貫通孔
４２４…金属下地層
４２６，４２８…ドライフィルム
４３０，４３２…金属層
４３４…ドライフィルム
５００…半導体装置
５１０…多層配線基板
５１１…基板
５１２，５１３…絶縁層
５１３ａ…開口部
５１４…配線パターン
５１４ａ…下部配線部
５１４ｂ…連結配線部
５１４ｃ…上部配線部
５１５…ポスト
５１５ａ…半田バンプ
５１５ｂ…頂部
５１５ｃ…基部
５２０…多層配線基板
５２１…基板
５２２，５２３…絶縁層
５２３ａ…開口部
５２４…配線パターン
５２４ａ…最上部配線部
５２４ｂ…上部配線部
５２４ｃ…連結配線部
５２４ｄ…下部配線部
５２４ｅ…最下部配線部
５２５…半田バンプ
５３０…多層配線基板
５３１…基板
５３２，５３３…絶縁層
５３３ａ…開口部
５３４…配線パターン
５３４ａ…上部配線部
５３４ｂ…連結配線部
５３４ｃ…下部配線部
５３５…ポスト
５３５ａ…半田バンプ
５３５ｂ…頂部
Ａ１，Ａ２…貫通孔
Ｂ１～Ｂ３…金属下地層
Ｃ…コントローラ
Ｃ１…チップ
Ｃ２…貫通孔
Ｃ３…貫通電極
Ｃ４…アンダーフィル
Ｃ５…電極
Ｄ１～Ｄ６…ドライフィルム
ＭＬ１～ＭＬ４…金属層
Ｓ…半導体チップ積層体
Ｓ１…半導体チップ
Ｓ２…貫通孔
Ｓ３…貫通電極

Claims (17)

1. 　ベースとなる樹脂製の基板と、
   　前記基板上に形成された配線パターンと、
   　前記配線パターンの一部を被覆する絶縁層とを有し、
   　前記配線パターン上の所定位置には、銅を主成分とした金属から構成され、半導体チップと接続されるポストが立設され、
   　前記ポストが、前記基板を貫通した状態で前記配線パターン上に立設されていることを特徴とする配線基板。
2. 　ベースとなる樹脂製の基板と、
   　前記基板上に形成された配線パターンと、
   　前記配線パターンの一部を被覆する絶縁層とを有し、
   　前記配線パターン上の所定位置には、銅を主成分とした金属から構成され、半導体チップと接続されるポストが立設され、
   　前記ポストが、前記絶縁層を貫通した状態で前記配線パターン上に立設されていることを特徴とする配線基板。
3. 　前記ポストは、高さが３５μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
4. 　前記ポストは、半導体チップと接続される頂部から前記配線パターンと接続された基部に向けて先細の逆テーパ状を呈していることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
5. 　前記基板が、前記ポストの側面を被覆する保護層として機能していることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
6. 　前記絶縁層が、前記ポストの側面を被覆する保護層として機能していることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
7. 　前記ポストの頂部には、半田バンプが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
8. 　樹脂製の基板の所定位置に第１の貫通孔を形成する工程と、
   　前記基板に第１の金属下地層を形成する工程と、
   　前記基板の一面側の前記第１の金属下地層を、所定パターンの第１の樹脂層で被覆する工程と、
   　前記第１の樹脂層から露出している前記第１の金属下地層に銅を主成分とする第１の金属層を形成するとともに、前記第１の貫通孔に銅を主成分とする第２の金属層を充填する工程と、
   　前記基板の前記第１の樹脂層が形成された面の反対面に形成された前記第１の金属下地層および前記第１の金属層を除去し、前記第２の金属層から構成されるポストを形成する工程と、
   　前記第１の樹脂層を除去する工程と、
   　前記第１の樹脂層で被覆されていた部分の前記第１の金属下地層を除去し、前記第１の金属層から構成される配線パターンの一部を形成する工程と、
   　前記配線パターンの一部を被覆する第１の絶縁層を形成する工程と、
   　前記第１の絶縁層の所定位置に前記配線パターンの一部が露出するまで第２の貫通孔を形成する工程と、
   　前記第１の絶縁層に第２の金属下地層を形成する工程と、
   　前記第２の金属下地層を所定パターンの第２の樹脂層で被覆する工程と、
   　前記第２の樹脂層から露出している前記第２の金属下地層に銅を主成分とする第３の金属層を形成する工程と、
   　前記第２の樹脂層を除去する工程と、
   　前記第２の樹脂層で被覆されていた部分の前記第２の金属下地層を除去し、前記第３の金属層から構成される配線パターンの残り部分を形成する工程と、
   　前記配線パターンの残り部分を第２の絶縁層で被覆する工程と、
   　を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
9. 　樹脂製の基板の所定位置に第１の貫通孔を形成する工程と、
   　前記基板に第１の金属下地層を形成する工程と、
   　前記第１の金属下地層に銅を主成分とする所定パターンの第１の金属層を形成する工程と、
   　前記第１の金属層から露出した前記第１の金属下地層を除去し、前記第１の金属層から構成される配線パターンを形成する工程と、
   　前記基板の両面に絶縁層をそれぞれ形成し、前記配線パターンを第１の絶縁層と第２の絶縁層とで被覆する工程と、
   　前記第１の絶縁層の所定位置に前記配線パターンが露出するまで第２の貫通孔を形成する工程と、
   　前記第１の絶縁層と前記第２の貫通孔とに第２の金属下地層を形成する工程と、
   　前記第２の金属下地層に銅を主成分とする第２の金属層を形成するとともに、前記第２の貫通孔に銅を主成分とする第３の金属層を充填する工程と、
   　前記第１の絶縁層上の前記第２の金属下地層および第２の金属層を除去し、前記第３の金属層から構成されるポストを形成する工程と、
   　を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
10. 　前記第３の金属層から構成されるポストを形成する工程の後に、前記第１の絶縁層を剥離する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の配線基板の製造方法。
11. 　貫通電極を有する複数枚の半導体チップを、請求項１または２に記載の配線基板上に積層した半導体装置において、
    　前記半導体チップには前記配線基板と接続される電極が形成され、
    　前記配線基板のポストの高さと前記半導体チップの電極の高さとの合計が３５μｍ以上であることを特徴とする半導体装置。
12. 　複数枚の半導体チップを、１枚ごとに、請求項１または２に記載の配線基板に実装した半導体装置において、
    　前記半導体チップには前記配線基板と接続される電極が形成され、
    　前記配線基板のポストの高さと前記半導体チップの電極の高さとの合計が３５μｍ以上であることを特徴とする半導体装置。
13. 　ベースとなる樹脂製の基板と、
    　前記基板上に形成された配線パターンと、
    　前記配線パターンの一部をビルドアップして形成した絶縁層と、を有し、
    　前記絶縁層は、ＭＤ方向及びＴＤ方向において強度が同じであることを特徴とする配線基板。
14. 　前記絶縁層は、キャスティングにより形成したことを特徴とする請求項１３記載の配線基板。
15. 　前記基板及び前記絶縁層のいずれもが、ポリイミド樹脂によりなることを特徴とする請求項１３又は１４記載の配線基板。
16. 　樹脂製の基板の所定位置に第１の貫通孔を形成する工程と、
    　前記基板の上面及び下面に第１の金属下地層を形成する工程と、
    　前記第１の金属下地層の所定位置に銅を主成分とする第１の金属層を形成するとともに、前記第１の貫通孔に銅を主成分とする第２の金属層を充填する工程と、
    　前記第１の金属層から露出している前記第１の金属下地層を除去し、前記第１及び第２の金属層から構成される配線パターンの一部を形成する工程と、
    　前記基板の上面側及び下面側であって、前記一部の配線パターン上に、ポリイミド樹脂よりなる絶縁層をキャスティングにより形成し、前記第１の金属層を被覆する工程と、
    　前記絶縁層の所定位置に前記配線パターンの一部が露出するまで第２の貫通孔を形成する工程と、
    　前記第２の貫通孔に第２の金属下地層を形成するとともに、前記絶縁層に第３の金属下地層を形成する工程と、
    　前記第２の金属下地層を形成した前記第２貫通孔に、銅を主成分とする第３の金属層を充填するとともに、前記第３の金属下地層に第４の金属層を形成する工程と、
    　前記第4の金属層より露出している前記第３の金属下地層を除去する工程と、
    　前記第２及び第３の金属層から構成される配線パターンの残り部分を形成する工程と、
    　を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
17. 　半導体チップ積層体と、請求項１３又は１４に記載の多層配線基板と、前記多層配線基板と半導体チップ積層体と、から構成されることを特徴とする半導体装置。

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