(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記最下層の絶縁層の下面には、前記最下層の配線層の少なくとも一部を接続パッドとして露出させるための開口部を有するソルダレジスト層が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の配線基板。
当該配線基板が有する前記ビアホールの全てが、前記最下層の絶縁層の下面側の開口部に対して該開口部の反対側の開口部が拡開されたテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の配線基板。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、一実施形態を添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、特徴を分かりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。
【0012】
まず、
図1〜
図3に従って、配線基板10の構造について説明する。
図1(a)に示すように、配線基板10は、例えば、シート状の配線基板である。配線基板10は、例えば、平面視略矩形状に形成されている。配線基板10は、複数(ここでは、3つ)のブロック11と、複数のブロック11を囲むように形成された外枠20とを有している。複数のブロック11は互いに分離して画定されている。各ブロック11には、単位配線基板(配線基板)12がマトリクス状(ここでは、3×3)に複数個連設して設けられている。配線基板10は、切断位置A1において切断されることにより個片化され、個々の単位配線基板12となる。なお、外枠20は、個片化の際に廃棄される部分である。
【0013】
図1(b)に示すように、各配線基板12には、平面視したときに文字及び記号を含む特定の形状として識別される識別マーク15が形成されている。図示の例では、ブロック11の左上の配線基板12には、「1」として識別される識別マーク15が形成され、その右隣の配線基板12には、「2」として識別される識別マーク15が形成されている。なお、
図1(b)において図示されていない配線基板12にも同様の識別マーク15が形成されている。この識別マーク15は、例えば、個片化後の配線基板12に何らかの不具合が生じた場合などに利用される。例えば、不具合が生じた配線基板12が、配線基板10のどの位置に配置されていたかを特定することができるため、その不具合が配線基板10における特定の場所に依存して生じたものか、あるいは製造工程中の特定のプロセスに関連して生じたものか等を解析することができる。このような識別マーク15としては、例えば、識別番号、座標情報、ロット番号、シリアル番号、図面番号、製品名称や認識マーク(アライメントマーク)などが挙げられる。なお、
図1(b)において、識別マーク15は簡略化して図示されている。
【0014】
図1(a)に示すように、外枠20は、長手方向(図中の左右方向)に延在される一対のレール部21と、幅方向(図中の上下方向)に延在される一対のレール部22とを有している。隣接するブロック11間に形成されたレール部22には、幅方向に沿って延びる複数(ここでは、2個)のスリット20Xが形成されている。スリット20Xは、例えば、レール部22(配線基板10)の表面と裏面との間に貫通形成されている。
【0015】
図1(b)に示すように、レール部22には、平面視したときに文字及び記号を含む特定の形状として識別される識別マーク25が形成されている。図示の例では、ブロック11の左側に形成されたレール部22には、「+」として識別される識別マーク25が形成されている。なお、
図1(b)では、レール部22に1つの識別マーク25のみを図示したが、実際にはレール部22には多数及び多種類の識別マーク25が形成されている。また、
図1(b)では図示を省略しているが、レール部21にも多数及び多種類の識別マーク25が形成されている。このような識別マーク25としては、例えば、識別マーク15と同様に、ブロック11の識別番号、座標情報、ロット番号、シリアル番号、図面番号、製品名称や認識マークなどが挙げられる。なお、
図1(b)において、識別マーク25は簡略化して図示されている。
【0016】
図2(a)に示すように、配線基板10は、配線層30と、絶縁層31と、配線層32と、絶縁層33と、配線層34と、絶縁層35と、配線層36とが順に積層された構造を有している。配線基板10は、一般的なビルドアップ工法を用いて作製される配線基板(つまり、支持基板としてのコア基板の両面又は片面に所要数のビルドアップ層を順次形成して積層したもの)とは異なり、支持基板を有さない、所謂「コアレス基板」の形態を有している。
【0017】
ここで、配線層30,32,34,36の材料としては、例えば、銅(Cu)や銅合金を用いることができる。絶縁層31,33,35の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの絶縁性樹脂、又はこれら樹脂にシリカ(SiO
2)やアルミナ(Al
2O
3)等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。絶縁層31,33,35の材料としては、例えば、熱硬化性を有する絶縁性樹脂や感光性を有する絶縁性樹脂を用いることができる。また、絶縁層31,33,35の材料としては、例えば、ガラス、アラミド、LCP(Liquid Crystal Polymer)繊維の織布や不織布などの補強材に、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた補強材入りの絶縁性樹脂を用いることもできる。
【0018】
配線層30は、最外層(
図2(a)では、最下層)の配線層である。配線層30の第1面30A(ここでは、下面)は、最外層(
図2(a)では、最下層)の絶縁層31の第1面31Aから露出されている。配線層30の第1面30Aは、絶縁層31の第1面31A(ここでは、下面)と略面一に形成されている。この配線層30は、例えば、半導体チップ60(
図4参照)等の電子部品と電気的に接続される接続パッドP1として機能する。すなわち、接続パッドP1(配線層30)が形成されている側(ここでは、下側)の面がチップ搭載面となる。なお、配線層30の厚さは、例えば、3〜20μm程度とすることができる。
【0019】
絶縁層31は、配線層30の第2面30B(ここでは、上面)及び側面を被覆するように形成されている。絶縁層31には、第2面31B(ここでは、上面)から当該絶縁層31を厚さ方向に貫通して配線層30の第2面30Bの一部を露出するビアホール31Xが形成されている。また、各配線基板12に位置する絶縁層31には、第1面31Aから第2面31Bまでを貫通する複数の貫通孔31Yが形成されている。複数の貫通孔31Yは、一部の領域、つまり識別マーク15が形成された領域に密集して形成されている。また、外枠20に位置する絶縁層31には、第1面31Aから第2面31Bまでを貫通する複数の貫通孔31Zが形成されている。複数の貫通孔31Zは、一部の領域、つまり識別マーク25が形成された領域に密集して形成されている。なお、配線層30の第2面30Bから絶縁層31の第2面31Bまでの厚さは、例えば、15〜45μm程度とすることができる。
【0020】
ここで、ビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zは、
図2(a)において下側(第1面31A側)から上側(第2面31B側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、ビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zは、上側の開口部の開口径が下側の開口部の開口径よりも大径となる略逆円錐台形状に形成されている。
【0021】
各ビアホール31X内には、配線層30と配線層32とを電気的に接続するビア配線41が形成されている。ビア配線41は、例えば、ビアホール31X内に充填されている。このため、ビア配線41は、ビアホール31Xと同様の形状に形成されている。なお、ビア配線41の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
【0022】
各貫通孔31Y内には、ビア配線42が形成されている。各ビア配線42は、貫通孔31Y内に充填されている。ビア配線42は、貫通孔31Yと同様に、
図2(a)において下側(第1面31A側)から上側(第2面31B側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、ビア配線42は、第1面42A(ここでは、下端面)が第2面(ここでは、上面)よりも小径となる略逆円錐台形状に形成されている。ビア配線42の第1面42Aは、絶縁層31から露出されている。ビア配線42の第1面42Aは、例えば、配線層30の第1面30Aと略面一に形成されている。ビア配線42の第1面42Aは、例えば、絶縁層31の第1面31Aと略面一に形成されている。なお、ビア配線42の第1面42Aの直径は、例えば、30〜120μm程度とすることができる。ビア配線42の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
【0023】
複数のビア配線42によって識別マーク15が構成されている。すなわち、複数のビア配線42は、平面視したときに、文字及び記号を含む特定の形状として識別可能なように形成されている。複数のビア配線42は、例えば、それら複数のビア配線42によって構成される平面形状が特定の形状を形作るように形成されている。
【0024】
例えば、
図3(a)及び
図3(b)に示すように、複数のビア配線42は、
図2(a)における下側(つまり、絶縁層31の下部方向)から配線基板10を見たときの平面視において、「1」(特定の文字・記号)として識別可能なように形成されている。このとき、各ビア配線42は直径が40〜50μm程度と微細であるため、特定の文字・記号として識別可能とするためには、複数のビア配線42を密集させて形成する必要がある。この際に、
図3(a)に示すように、ビア配線42が互いに接するか又は平面視で重複するように形成してもよいし、
図3(b)に示すように、ビア配線42が互いに平面視で重複しないように、識別マーク15(特定の文字・記号)が識別可能な範囲内で間引いて形成してもよい。
【0025】
図2(a)に示すように、各貫通孔31Z内には、ビア配線43が形成されている。各ビア配線43は、貫通孔31Z内に充填されている。ビア配線43は、貫通孔31Zと同様に、
図2(a)において下側(第1面31A側)から上側(第2面31B側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、ビア配線43は、第1面43A(ここでは、下端面)が第2面(ここでは、上面)よりも小径となる略逆円錐台形状に形成されている。ビア配線43の第1面43Aは、絶縁層31から露出されている。ビア配線43の第1面43Aは、例えば、配線層30の第1面30A及びビア配線42の第1面42Aと略面一に形成されている。ビア配線43の第1面43Aは、例えば、絶縁層31の第1面31Aと略面一に形成されている。なお、ビア配線43の第1面43Aの直径は、例えば、40〜50μm程度とすることができる。ビア配線43の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。
【0026】
複数のビア配線43によって識別マーク25が構成されている。すなわち、複数のビア配線43は、平面視したときに、文字及び記号を含む特定の形状として識別可能なように形成されている。複数のビア配線43は、例えば、それら複数のビア配線43によって構成される平面形状が特定の形状を形作るように形成されている。
【0027】
例えば
図3(c)に示すように、複数のビア配線43は、
図2(a)における下側(つまり、絶縁層31の下部方向)から配線基板10を見たときの平面視において、「+」(特定の文字・記号)として識別可能なように形成されている。このとき、各ビア配線43は直径が40〜50μm程度と微細であるため、特定の文字・記号として識別可能とするためには、複数のビア配線43を密集させて形成する必要がある。この際に、ビア配線42と同様に、ビア配線43が互いに接するか又は平面視で重複するように形成してもよいし、ビア配線43が互いに平面視で重複しないように、識別マーク25(特定の文字・記号)が識別可能な範囲内で間引いて形成してもよい。
【0028】
なお、
図3(a)〜
図3(c)に示した例では、複数のビア配線42,43によって特定の形状(ここでは、「1」や「+」)自体を形作るように、複数のビア配線42,43を形成するようにした。これに限らず、例えば
図3(d)に示すように、特定の形状(ここでは、「+」)の外形を囲むように複数のビア配線42,43を形成するようにしてもよい。すなわち、特定の形状の外形を縁取るように複数のビア配線43を形成するようにしてもよい。この場合には、複数のビア配線43により縁取られた絶縁層31の第1面31Aの平面形状が特定の形状(ここでは、「+」)として識別される。また、図示は省略するが、識別マーク25が形成される領域において、特定の形状(例えば、「+」)以外の部分に複数のビア配線43を形成するようにしてもよい。この場合にも、識別マーク25が形成される領域において、ビア配線43の形成されていない部分における絶縁層31の第1面31Aの平面形状が特定の形状(例えば、「+」)として識別される。いずれの場合であっても、複数のビア配線43によって特定の形状(ここでは、「+」)が形作られているため、複数のビア配線43によって識別マーク25が構成されていると言える。なお、詳細な説明は割愛するが、ビア配線42(識別マーク15)についても同様である。
【0029】
図2(a)に示すように、以上説明した識別マーク15,25(ビア配線42,43)は、配線基板12のチップ搭載面側に形成されている。
配線層32は、絶縁層31の第2面31B上に積層されている。各配線基板12内に位置する配線層32は、ビア配線41又はビア配線42と接続されている。この配線層32は、例えば、ビア配線41又はビア配線42と一体に形成されている。ビア配線41と接続された配線層32は、そのビア配線41を介して配線層30と電気的に接続されている。また、ビア配線42と接続された配線層32は、複数のビア配線42と共通に接続されるようにベタ状に形成されている。外枠20内に位置する配線層32は、ビア配線43と接続されている。この配線層32は、例えば、ビア配線43と一体に形成されている。ビア配線43と接続された配線層32は、複数のビア配線43と共通に接続されるようにベタ状に形成されている。配線層32の厚さは、例えば、10〜20μm程度とすることができる。
【0030】
絶縁層33は、配線層32を被覆するように絶縁層31の第2面31B上に積層されている。絶縁層33には、所要の箇所に、当該絶縁層33を厚さ方向に貫通して配線層32の第2面(ここでは、上面)の一部を露出するビアホール33Xが形成されている。配線層32上に形成された絶縁層33の厚さは、例えば、15〜35μm程度とすることができる。
【0031】
配線層34は、絶縁層33の第2面(ここでは、上面)上に積層されている。配線層34は、ビアホール33X内に充填されたビア配線を介して配線層32と電気的に接続されている。この配線層34は、例えば、ビアホール33X内に充填されたビア配線と一体に形成されている。配線層34の厚さは、例えば、10〜20μm程度とすることができる。
【0032】
絶縁層35は、配線層34を被覆するように絶縁層33の第2面上に積層されている。絶縁層35には、所要の箇所に、当該絶縁層35を厚さ方向に貫通して配線層34の第2面(ここでは、上面)の一部を露出するビアホール35Xが形成されている。配線層34上に形成された絶縁層35の厚さは、例えば、15〜35μm程度とすることができる。
【0033】
配線層36は、絶縁層35の第2面(ここでは、上面)上に積層された最外層(ここでは、最上層)の配線層である。配線層36は、ビアホール35X内に充填されたビア配線を介して配線層34と電気的に接続されている。この配線層36は、例えば、ビアホール35X内に充填されたビア配線と一体に形成されている。配線層36の厚さは、例えば、10〜20μm程度とすることができる。
【0034】
ここで、ビアホール33X,35Xは、
図2(a)において下側(配線層30側)から上側(配線層36側)に向かうに連れて径が大きくなるテーパ状に形成されている。例えば、ビアホール33X,35Xは、上側の開口部の開口径が下側の開口部の開口径よりも大径となる略逆円錐台形状に形成されている。
【0035】
このように、配線基板10に形成されたビアホール31X,33X,35X及び貫通孔31Y,31Zの全てが、絶縁層31の第1面31A側の開口部に対してその開口部の反対側の開口部(配線層36側の開口部)が拡開されたテーパ形状に形成されている。
【0036】
最外層(ここでは、最上層)の絶縁層35の第2面(ここでは、上面)には、ソルダレジスト層37が積層されている。ソルダレジスト層37には、最上層の配線層36の第2面(ここでは、上面)の一部を外部接続用パッドP2として露出させるための開口部37Xが形成されている。この外部接続用パッドP2には、配線基板12をマザーボード等の実装基板に実装する際に使用されるはんだボールやリードピン等の外部接続端子が接続される。すなわち、外部接続用パッドP2が形成されている側(上側)の面が外部接続端子面となる。なお、必要に応じて、開口部37Xから露出する配線層36上にOSP(Organic Solderability Preservative)処理を施してOSP膜を形成し、そのOSP膜に外部接続端子を接続するようにしてもよい。また、開口部37Xから露出する配線層36上に金属層を形成し、その金属層に外部接続端子を接続するようにしてもよい。金属層の例としては、金(Au)層や、ニッケル(Ni)層/Au層(配線層36上にNi層とAu層を順に積層した金属層)、Ni層/パラジウム(Pd)層/Au層(配線層36上にNi層とPd層とAu層を順に積層した金属層)などを挙げることができる。これらNi層、Au層、Pd層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層(無電解めっき金属層)を用いることができる。また、Au層はAu又はAu合金からなる金属層、Ni層はNi又はNi合金からなる金属層、Pd層はPd又はPd合金からなる金属層である。なお、開口部37Xから露出する配線層36(あるいは、配線層36上にOSP膜や金属層が形成されている場合には、それらOSP膜又は金属層)自体を、外部接続端子としてもよい。
【0037】
外部接続用パッドP2及び開口部37Xは、例えば、平面視でマトリクス状に配列されている。外部接続用パッドP2及び開口部37Xの平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。例えば、外部接続用パッドP2及び開口部37Xの平面形状は、直径が200〜300μm程度の円形状とすることができる。なお、ソルダレジスト層37の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。ソルダレジスト層37は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。
【0038】
図2(b)には、
図2(a)に示した切断位置A1で絶縁層31,33,35及びソルダレジスト層37が切断されて個片化された後の配線基板12Aが示されている。個片化された配線基板12Aの絶縁層31の第1面31Aには、ソルダレジスト層38が積層されている。ソルダレジスト層38は、識別マーク15を構成するビア配線42の第1面42Aを被覆するように形成されている。このソルダレジスト層38には、最下層の配線層30の第1面30Aの一部を接続パッドP1として露出させるための開口部38Xが形成されている。この接続パッドP1には、上述したように、半導体チップ60(
図4参照)のバンプ61がフリップチップ接合される。なお、必要に応じて、開口部38Xから露出する配線層30上に、OSP処理を施してOSP膜を形成するようにしてもよいし、金属層を形成するようにしてもよい。金属層の例としては、Au層や、Ni層/Au層、Ni層/Pd層/Au層などを挙げることができる。
【0039】
接続パッドP1及び開口部38Xは、例えば、半導体チップ60が実装されるチップ実装領域に平面視でマトリクス状に配列されている。接続パッドP1及び開口部38Xの平面形状は、任意の形状及び任意の大きさとすることができる。例えば、接続パッドP1及び開口部38Xの平面形状は、直径が40〜200μm程度の円形状とすることができる。
【0040】
ここで、ソルダレジスト層38の色としては、例えば、透明又は半透明な淡黄色が好ましい。このようなソルダレジスト層38の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂に、所定の淡黄色系顔料を含有した樹脂材を用いることができる。但し、絶縁性樹脂自体の外観色調により、透明又は半透明な淡黄色を実現できる場合には、必ずしも淡黄色系顔料を含有しなくてもよい。また、ソルダレジスト層38は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有していてもよい。
【0041】
例えば、ソルダレジスト層38としては、短波長側の透過率よりも長波長側の透過率の方が高いという特性を有することが好ましい。このような特性を有するソルダレジスト層38を用いることにより、上層のビア配線42の材料である銅の色(波長600〜800nm程度)を効果的に透過させることができる。この結果、ソルダレジスト層38にビア配線42を露出させる開口部を設けずとも、ソルダレジスト層38の下部方向から識別マーク15を視認することができる。
【0042】
次に、
図4に従って、配線基板12Aを有する半導体装置50の構造を説明する。なお、
図4において、同図に示す配線基板12Aは
図2(b)とは上下反転して描かれている。
【0043】
半導体装置50は、配線基板12Aと、その配線基板12Aにフリップチップ実装された半導体チップ60と、アンダーフィル樹脂65とを有している。配線基板12Aの接続パッドP1には、はんだ39が形成されている。このはんだ39としては、例えば、共晶はんだや鉛(Pb)フリーはんだ(錫(Sn)−銀(Ag)系、Sn−Cu系、Sn−Ag−Cu系など)を用いることができる。
【0044】
半導体チップ60としては、例えば、CPU(Central Processing Unit)チップやGPU(Graphics Processing Unit)チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体チップ60としては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)チップ、SRAM(Static Random Access Memory)チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることもできる。なお、配線基板12Aに複数の半導体チップ60を搭載する場合には、ロジックチップとメモリチップとを組み合わせて配線基板12Aに搭載するようにしてもよい。
【0045】
半導体チップ60の大きさは、例えば、平面視で3mm×3mm〜12mm×12mm程度とすることができる。また、半導体チップ60の厚さは、例えば、50〜100μm程度とすることができる。
【0046】
バンプ61としては、例えば、金バンプやはんだバンプを用いることができる。はんだバンプの材料としては、例えば、鉛を含む合金、SnとAuの合金、SnとCuの合金、SnとAgの合金、SnとAgとCuの合金等を用いることができる。
【0047】
アンダーフィル樹脂65は、配線基板12Aと半導体チップ60との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂65の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。
【0048】
次に、配線基板10の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、最終的に配線基板10の各構成要素となる部分には、最終的な構成要素の符号を付して説明する。
まず、
図5(a)に示す工程では、支持体70を準備する。支持体70は、配線基板12(
図2(a)参照)が形成される基板形成領域A2を複数有するとともに、それら基板形成領域A2の外側に形成され、外枠20(
図2(a)参照)が形成される外枠形成領域A3を有している。支持体70としては、例えば、金属板や金属箔を用いることができる。本例の支持体70としては、例えば、銅箔を用いる。この支持体70の厚さは、例えば、3〜100μm程度とすることができる。
【0049】
次に、
図5(b)に示す工程では、支持体70の上面70Aに、金属膜71を形成する。例えば、金属膜71の上面71Aは平坦に形成されている。金属膜71は、例えば、電解めっき法、スパッタ法や蒸着法を用いて形成することができる。金属膜71の材料としては、例えば、後工程で形成される配線層30及びビア配線42(例えば、Cu層)に対して選択的にエッチング除去することのできる導電材料を用いることができる。このような金属膜71の材料としては、例えば、Ni、クロム(Cr)、Sn、コバルト(Co)、鉄(Fe)、Pdなどの金属、又はこれら金属から選択される少なくとも一種の金属を含む合金を用いることができる。本例の金属膜71の材料としてはNiを用いる。金属膜71の厚さは、例えば、0.1〜1.0μm程度とすることができる。なお、本例では、支持体70及びその支持体70上に形成された金属膜71が支持体として機能する。
【0050】
続いて、
図6(a)に示す工程では、金属膜71の上面71Aに、開口パターン72Xを有するレジスト層72を形成する。開口パターン72Xは、配線層30(
図2(a)参照)の形成領域に対応する部分の金属膜71を露出するように形成される。レジスト層72の材料としては、例えば、次工程のめっき処理に対して耐めっき性がある材料を用いることができる。例えば、レジスト層72の材料としては、感光性のドライフィルムレジスト又は液状のフォトレジスト(例えば、ノボラック系樹脂やアクリル系樹脂等のドライフィルムレジストや液状レジスト)等を用いることができる。例えば、感光性のドライフィルムレジストを用いる場合には、金属膜71の上面71Aにドライフィルムを熱圧着によりラミネートし、そのドライフィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングしてレジスト層72を形成する。なお、液状のフォトレジストを用いる場合にも、同様の工程を経て、レジスト層72を形成することができる。
【0051】
次いで、
図6(b)に示す工程では、レジスト層72の開口パターン72Xから露出された金属膜71上に配線層30を形成する。例えば、レジスト層72をめっきマスクとして、金属膜71の上面71Aに、その金属膜71をめっき給電層に利用する電解めっき法を施す。具体的には、レジスト層72の開口パターン72Xから露出された金属膜71の上面71Aに電解めっき法(ここでは、電解銅めっき法)を施すことにより、金属膜71上に配線層30(電解めっき金属層)を形成する。
【0052】
次に、
図7(a)に示す工程では、
図6(b)に示したレジスト層72を、例えば、アルカリ性の剥離液により除去する。
続いて、
図7(b)に示す工程では、金属膜71の上面71A上に、配線層30及びその配線層30から露出する金属膜71の上面71A全面を被覆する絶縁層31を形成する。例えば、基板形成領域A2及び外枠形成領域A3に位置する金属膜71の上面71Aに絶縁層31を形成する。絶縁層31として樹脂フィルムを用いる場合には、例えば、金属膜71上に樹脂フィルムをラミネートした後に、樹脂フィルムを押圧しながら130〜190℃程度の温度で熱処理して硬化させることにより絶縁層31を形成することができる。このとき、樹脂フィルムを真空雰囲気中でラミネートすることにより、ボイドの巻き込みを抑制することができる。また、絶縁層31として液状又はペースト状の絶縁性樹脂を用いる場合には、金属膜71上に液状又はペースト状の絶縁性樹脂をスピンコート法などにより塗布し、その塗布した絶縁性樹脂を130〜190℃程度の温度で熱処理して硬化させることにより絶縁層31を形成することができる。
【0053】
次いで、
図8(a)に示す工程では、絶縁層31にビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zを形成する。ビアホール31Xは、配線層30の第2面30Bの一部を露出するように形成されている。貫通孔31Yは、各基板形成領域A2内における所定箇所の金属膜71の上面71Aを露出するように形成されている。貫通孔31Zは、外枠形成領域A3における所定箇所の金属膜71の上面71Aを露出するように形成されている。これらビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zは、例えば、CO
2レーザやYAGレーザ等によるレーザ加工法によって形成することができる。なお、絶縁層31が感光性樹脂を用いて形成されている場合には、例えば、フォトリソグラフィ法により所要のビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zを形成するようにしてもよい。
【0054】
次に、ビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zをレーザ加工法によって形成した場合には、デスミア処理を行って、ビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zの底部に露出する配線層30及び金属膜71の露出面に付着した樹脂スミア(樹脂残渣)を除去する。
【0055】
続いて、
図8(b)に示す工程では、ビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zの内側面を含む絶縁層31の表面全面と、ビアホール31X及び貫通孔31Y,31Zから露出する配線層30の第2面30B全面及び金属膜71の上面71A全面とを連続的に被覆するシード層73を形成する。このシード層73は、例えば、スパッタ法や無電解めっき法を用いて形成することができる。なお、シード層73の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。また、シード層73としては、例えば、複数の金属膜を積層した構造を有するシード層を用いることもできる。このようなシード層73としては、例えば、窒化チタン、窒化タンタル(TaN)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)等からなる第1金属膜と、銅や銅合金からなる第2金属膜とを順に積層した構造を有するシード層を用いることができる。ここで、窒化チタンや窒化タンタルは、銅よりも耐腐食性の高い金属であって、銅よりも絶縁層31との密着性が高い金属である。
【0056】
なお、シード層73を形成する前に、絶縁層31の表面に、O
2プラズマアッシング等のプラズマ処理を施すようにしてもよい。プラズマ処理を施すことにより、絶縁層31の表面を粗化できる。絶縁層31の表面を粗化することにより、シード層73と絶縁層31との密着性を高めることができる。
【0057】
次いで、シード層73上に、所定の箇所に開口パターン74Xを有するレジスト層74を形成する。開口パターン74Xは、配線層32(
図2(a)参照)の形成領域に対応する部分のシード層73を露出するように形成される。レジスト層74の材料としては、例えば、次工程のめっき処理に対して耐めっき性がある材料を用いることができる。例えば、レジスト層74の材料としては、
図6(a)に示したレジスト層72と同様の材料を用いることができる。また、レジスト層74は、レジスト層72と同様の方法により形成することができる。
【0058】
次に、
図9(a)に示す工程では、レジスト層74をめっきマスクとして、シード層73の上面に、そのシード層73をめっき給電層に利用する電解めっき法を施す。例えば、レジスト層74の開口パターン74Xから露出されたシード層73の上面に電解めっき法(ここでは、電解銅めっき法)を施す。これにより、シード層73よりも内側のビアホール31Xを充填する金属層75が形成され、シード層73よりも内側の貫通孔31Yを充填する金属層76が形成され、シード層73よりも内側の貫通孔31Zを充填する金属層77が形成される。さらに、それら金属層75〜77(電解めっき金属層)の上面及びシード層73の上面に金属層78(電解めっき金属層)が形成される。
【0059】
続いて、
図9(b)に示す工程では、
図9(a)に示したレジスト層74を、例えば、アルカリ性の剥離液により除去する。続いて、金属層75〜78をエッチングマスクとして、不要なシード層73をエッチングにより除去する。これにより、ビアホール31X内に形成されたシード層73と金属層75とから構成されるビア配線41と、絶縁層31上に形成されたシード層73と金属層78とから構成される配線層32とが形成される。また、貫通孔31Y内に形成されたシード層73と金属層76とから構成されるビア配線42と、貫通孔31Z内に形成されたシード層73と金属層77とから構成されるビア配線43とが形成される。このとき、複数のビア配線42は、平面視したときに文字及び記号を含む特定の形状として識別可能なように形成される。例えば、
図3(a)及び
図3(b)に示すように、複数のビア配線42は、平面視したときの全体像が特定の形状(ここでは、「1」)として識別可能となるように、その特定の形状を形作るように形成される。すなわち、本工程では、複数の微細なビア配線42が密集して形成され、それら複数のビア配線42によって識別マーク15が形成される。また、複数のビア配線43は、平面視したときに特定の形状として識別可能なように形成される。例えば、
図3(c)に示すように、複数のビア配線43は、平面視したときの全体像が特定の形状(ここでは、「+」)として識別可能となるように、その特定の形状を形作るように形成される。すなわち、本工程では、複数の微細なビア配線43が密集して形成され、それら複数のビア配線43によって識別マーク25が形成される。
【0060】
ここで、以上説明した製造工程のうちレジスト層72(
図6(a)参照)及びレジスト層74(
図9(a)参照)のパターニング(露光)工程においては、例えば、大判の支持体70を複数の領域に分割して露光するステップアンドリピート方式の露光方法(ステッパを用いた露光方法)が用いられる。この露光方法では、
図10(a)及び
図10(b)に示すように、支持体70を複数(ここでは、3つ)の領域、つまり
図10(a)に太線枠で示した領域A4と、
図10(b)に太線枠で示した領域A4と、残りの領域A4との3つの領域A4に分割する。そして、その分割した3つの領域A4の1つ1つの領域を順次露光していく。すなわち、まず、
図10(a)に太線枠で示した領域A4を露光し、次に、
図10(b)に太線枠で示した領域A4を露光した後に、残りの領域A4を露光する。このとき、3つの領域A4に対して共通の露光マスクを使用して露光が行われるため、各領域A4においてレジスト層72,74が同じようにパターニングされる。換言すると、ステッパを用いた露光方法では、3つの領域A4に対して、同一の開口パターン72X,74Xしか形成できず、同一パターンの配線層30,32しか形成することができない。このため、ステッパを用いた露光方法を用いて識別マークを形成する場合には、基板形成領域A2毎に異なる形状の識別マークを形成することは困難であり、各領域A4内の外枠形成領域A3毎に異なる形状の識別マークを形成することは困難である。なお、基板形成領域A2毎に異なる露光マスクを使用することにより、基板形成領域A2毎に異なる形状の識別マークを形成することができる。しかし、この場合には、基板形成領域A2毎に露光を行う必要があり、さらに露光のたびに露光マスクを交換する必要があるため、配線基板10の製造コストが大幅に増大するという問題がある。
【0061】
これに対し、本実施形態では、レジスト層72,74のパターニングとは別に、ビアホール31Xを形成する工程と同一の工程において、貫通孔31Y,31Zを形成し、ビア配線41を形成する工程と同一の工程において、ビア配線42,43を形成するようにした。また、本実施形態では、貫通孔31Y,31Zをレーザ加工法により形成するようにした。このため、基板形成領域A2毎に異なる平面形状となる複数の貫通孔31Y及びビア配線42を容易に形成することができ、各領域A4の外枠形成領域A3毎に異なる平面形状となる複数の貫通孔31Z及びビア配線43を容易に形成することができる。したがって、基板形成領域A2毎に異なる形状の識別マーク15を容易に形成することができ、各領域A4の外枠形成領域A3毎に異なる形状の識別マーク25を容易に形成することができる。
【0062】
なお、貫通孔31Y,31Zを形成するために製造時間(レーザ加工時間)が増加するが、ビアホール31Xを形成する工程と同一の工程において対応できるため、配線基板10の製造時間の増大を好適に抑制することができる。すなわち、基板形成領域A2毎に異なる露光マスクを使用し、各領域A4の外枠形成領域A3毎に異なる露光マスクを使用する場合に比べて、配線基板10の製造時間の増加を好適に抑制することができる。このため、識別マーク15,25の形成に伴って配線基板10の製造コストが増大することを好適に抑制することができる。
【0063】
次に、
図11(a)に示す工程では、
図7(b)及び
図8(a)に示した工程と同様に、絶縁層31の第2面31B上に、配線層32の一部を露出するビアホール33Xを有する絶縁層33を形成する。続いて、
図8(b)〜
図9(b)に示した工程と同様に、例えばセミアディティブ法により、ビアホール33Xに充填されたビア配線を形成するとともに、そのビア配線を介して配線層32と電気的に接続される配線層34を絶縁層33上に形成する。
【0064】
次いで、
図11(b)に示す工程では、
図7(b)及び
図8(a)に示した工程と同様に、絶縁層33上に、配線層34の一部を露出するビアホール35Xを有する絶縁層35を形成する。続いて、
図8(b)〜
図9(b)に示した工程と同様に、例えばセミアディティブ法により、ビアホール35Xに充填されたビア配線を形成するとともに、そのビア配線を介して配線層34と電気的に接続される配線層36を絶縁層35上に形成する。
【0065】
次に、
図12に示す工程では、絶縁層35上に、配線層36の所要の箇所に画定される外部接続用パッドP2を露出させるための開口部37Xを有するソルダレジスト層37を形成する。ソルダレジスト層37は、例えば、感光性のソルダレジストフィルムをラミネートし、又は液状のソルダレジストを塗布し、当該レジストを所要の形状にパターニングすることにより形成することができる。なお、必要に応じて、外部接続用パッドP2上に、例えば、Ni層やAu層をこの順番で積層した金属層を形成するようにしてもよいし、OSP膜を形成するようにしてもよい。Ni層やAu層は、例えば、無電解めっき法により形成することができる。
【0066】
以上の製造工程により、支持体70及び金属膜71上に、配線基板10に対応する構造体が製造される。すなわち、各基板形成領域A2に配線基板12に対応する構造体が製造され、外枠形成領域A3に外枠20に対応する構造体が製造される。
【0067】
続いて、
図13(a)に示す工程では、仮基板として用いた支持体70(
図12参照)を除去する。例えば、支持体70として銅箔を用いる場合には、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液等を用いたウェットエッチングにより、金属膜71(Ni層)に対して選択的にエッチングして除去する。このとき、金属膜71(Ni層)が、支持体70をエッチングする際のエッチングストッパ層として機能する。但し、配線層36の最表層がCu層である場合には、その配線層36が支持体70と一緒にエッチングされることを防止するため、配線層36をマスクしてウェットエッチングを行う必要がある。
【0068】
次いで、金属膜71を除去する。例えば、金属膜71を、配線層30,36、ビア配線42,43、絶縁層31及びソルダレジスト層37に対して選択的にエッチングして除去する。このとき、配線層30、ビア配線42,43(Cu層)及び絶縁層31(樹脂層)が、金属膜71をエッチングする際のエッチングストッパ層として機能する。この場合のエッチング液としては、例えば、硝酸と過酸化水素水の混合液である硝酸過水液(HNO
3/H
2O
2)を用いることができる。
【0069】
本工程によって金属膜71が除去されると、
図13(b)に示すように、配線層30の第1面30A、ビア配線42の第1面42A、ビア配線43の第1面43A及び絶縁層31の第1面31Aが露出される。このとき、金属膜71の除去前にその金属膜71の上面71Aと接していた第1面30A,42A,43A,31Aは、金属膜71の上面71A(平坦面)に沿った形状に形成される。すなわち、第1面30A,42A,43A,31Aには、金属膜71の上面71Aの形状が転写される。このため、金属膜71の除去によって露出される第1面30A,42A,43A,31Aは、略面一になるように形成されている。
【0070】
以上の製造工程により、本実施形態の配線基板10を製造することができる。
次に、
図13(b)に示した構造体を切断位置A1に沿ってダイシングブレード等によって切断する。これにより、
図14(a)に示すように、配線基板12が個片化され、複数の配線基板12が製造される。本工程において、外枠20は廃棄される。
【0071】
続いて、
図14(b)に示す工程では、絶縁層31の第1面31A上に、配線層30の所要の箇所に画定される接続パッドP1を露出させるための開口部38Xを有するソルダレジスト層38を形成する。ソルダレジスト層38は、例えば、感光性のソルダレジストフィルムをラミネートし、又は液状のソルダレジストを塗布し、当該レジストを所要の形状にパターニングすることにより形成することができる。なお、必要に応じて、接続パッドP1上に、例えば、Ni層やAu層をこの順番で積層した金属層を形成するようにしてもよいし、OSP膜を形成するようにしてもよい。Ni層やAu層は、例えば、無電解めっき法により形成することができる。
【0072】
以上の製造工程により、本実施形態の配線基板12Aを製造することができる。
次に、
図15に従って半導体装置50の製造方法について説明する。なお、
図15において、同図に示す配線基板12Aは
図14(b)とは上下反転して描かれている。
【0073】
まず、
図15(a)に示す工程では、配線基板12Aの接続パッドP1上にはんだ39を形成する。はんだ39は、例えば、はんだペーストの塗布やはんだボールの搭載により形成することができる。
【0074】
続いて、
図15(b)に示す工程では、半導体チップ60の回路形成面(ここでは、下面)に設けられたバンプ61を接続パッドP1上に位置決めし、はんだ39を溶融させ、バンプ61と接続パッドP1とを電気的に接続する。これにより、配線基板12Aに半導体チップ60がフリップチップ実装される。
【0075】
その後、配線基板12Aと半導体チップ60との隙間を充填するようにアンダーフィル樹脂65(
図4参照)を形成する。
以上説明した製造工程により、
図4に示した半導体装置50を製造することができる。
【0076】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)最外層の絶縁層31を厚さ方向に貫通する貫通孔31Yを形成し、その貫通孔31Yを充填し、平面視において文字及び記号を含む特定の形状として識別可能な識別マーク15を構成する複数のビア配線42を形成するようにした。貫通孔31Yにビア配線42(Cu層)が充填されているため、そのビア配線42によって構成される識別マーク15の視認性を、貫通孔によって構成される従来の識別マークよりも向上させることができる。
【0077】
(2)また、ビア配線42の第1面42Aを、最外層の配線層30の第1面30Aと略面一に形成するようにした。これにより、特定の形状を形作るビア配線42(Cu層)が、外部に露出するソルダレジスト層38の直下にまで形成されるため、そのビア配線42によって構成される識別マーク15の視認性を向上させることができる。
【0078】
(3)レジスト層72,74のパターニング(配線層30,32の形成)とは別に、絶縁層31に貫通孔31Y,31Zを形成し、その貫通孔31Y,31Zを充填し、識別マーク15,25を構成するビア配線42,43を形成するようにした。また、貫通孔31Y,31Zをレーザ加工法により形成するようにした。これにより、基板形成領域A2毎に異なる形状の識別マーク15を容易に形成することができ、各領域A4の外枠形成領域A3毎に異なる形状の識別マーク25を容易に形成することができる。換言すると、識別マーク15,25の設置位置及び形状を自由に選択することができるため、各単位配線基板12に形成される識別マーク15の設計自由度を向上させることができ、外枠20に形成される識別マーク25の設計自由度を向上させることができる。
【0079】
(4)ビアホール31Xを形成する工程と同一の工程において、レーザ加工法により、貫通孔31Y,31Zを形成するようにした。これにより、配線基板10の製造時間の増大を抑制することができ、配線基板10の製造コストが増大することを好適に抑制することができる。
【0080】
(5)ところで、貫通孔によって識別マークを構成する従来技術では、最上層の配線層を形成し、その最上層の配線層の一部を被覆するソルダレジスト層を形成した後に、識別マークを構成する貫通孔を形成する。このため、仮に、貫通孔の内面を被覆する金属層や貫通孔を充填する金属層を形成する場合には、その金属層を形成するための追加の工程がソルダレジスト層の形成後に必要になる。
【0081】
これに対し、本実施形態の製造方法によれば、ビア配線41及び配線層32を形成する工程と同一の工程において、ビア配線42,43を形成するようにした。このため、従来技術のように、ビア配線42,43を形成するために、ビア配線41及び配線層32を形成する工程等とは別に追加の工程を設ける必要がない。また、ソルダレジスト層38を形成した後に、ビア配線42,43を形成するための工程を設ける必要がない。これらにより、配線基板10の製造時間の増大を抑制することができ、配線基板10の製造コストが増大することを好適に抑制することができる。
【0082】
(6)貫通孔31Yを充填するビア配線42によって識別マーク15を構成するようにした。また、識別マーク15を被覆するソルダレジスト層38の色を、透明又は半透明な淡黄色とした。これにより、ソルダレジスト層38に、識別マーク15を露出させるための開口部を設けずとも、
図2(b)においてソルダレジスト層38の下部方向から識別マーク15を視認することができる。
【0083】
(他の実施形態)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・
図16に示すように、配線基板12Aにおけるソルダレジスト層38(
図2(b)参照)を省略してもよい。すなわち、ビア配線42の第1面42Aを外部に露出させるようにしてもよい。
【0084】
・上記実施形態及び上記変形例では、ビア配線42と接続される配線層32を、複数のビア配線42と共通に接続されるようにベタ状に形成するようにしたが、これに限定されない。
【0085】
例えば
図17(a)及び
図17(b)に示すように、絶縁層31の第2面31B上に、複数のビア配線42と個別に接続される配線パターン32Cを形成するようにしてもよい。各配線パターン32Cは、例えば、ビア配線42の第2面(ここでは、上面)よりも大径に形成されている。このとき、
図17(a)に示すように、絶縁層31の第1面31A上にソルダレジスト層38を形成してもよいし、
図17(b)に示すように、ソルダレジスト層38を省略してもよい。
【0086】
・上記実施形態では、ビア配線43と接続される配線層32を、複数のビア配線43と共通に接続されるようにベタ状に形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、
図17に示した配線パターン32Cと同様に、絶縁層31の第2面31B上に、複数のビア配線43と個別に接続される配線パターンを形成するようにしてもよい。
【0087】
・上記実施形態では、識別マーク15,25を、複数のビア配線42,43によって形作られる識別マーク15,25のみで構成するようにした。これに限らず、例えば、識別マーク15,25を、複数のビア配線42,43によって形作られる識別マーク15,25と、ステッパを用いた露光方法によって形成される識別マークとを組み合わせたものとしてもよい。
【0088】
・上記実施形態では、ビア配線42の第1面42A及びビア配線43の第1面43Aを、絶縁層31の第1面31Aと面一になるように形成した。これに限らず、例えば、ビア配線42,43の第1面42A,43Aを、絶縁層31の第1面31Aよりも配線層32側に凹むように形成してもよいし、絶縁層31の第1面31Aよりも配線層32とは反対側(
図2(b)では、下側)に突出するように形成してもよい。
【0089】
・上記実施形態では、ビア配線42(識別マーク15)をチップ搭載面側に形成するようにした。これに限らず、例えば、ビア配線42(識別マーク15)を外部接続端子面側に形成するようにしてもよい。同様に、ビア配線43(識別マーク25)を外部接続端子面側に形成するようにしてもよい。これらの場合には、支持体70上に、まず、外部接続端子面側の配線層36及び絶縁層35を積層した後に、配線層34と、絶縁層33と、配線層32と、絶縁層31と、配線層30とを順に積層する。
【0090】
・上記実施形態における金属膜71の形成を省略してもよい。
・上記実施形態における配線層30の第1面30A全面を接続パッドP1としてソルダレジスト層38の開口部38Xから露出させるようにしてもよい。
【0091】
・上記実施形態の配線基板12,12Aにおける配線層30,32,34,36及び絶縁層31,33,35の層数や配線の取り回しなどは様々に変形・変更することが可能である。
【0092】
・上記実施形態では、配線基板12Aに半導体チップ60を実装する場合について説明したが、被実装体としては半導体チップ60に限定されない。例えば、配線基板12Aの上に別の配線基板を積み重ねる構造を有するパッケージ(パッケージ・オン・パッケージ)にも、本発明を適用することができる。
【0093】
・上記実施形態における配線基板12に実装される半導体チップの数や、その半導体チップの実装の形態(例えば、フリップチップ実装、ワイヤボンディング実装、又はこれらの組み合わせ)などは様々に変形・変更することが可能である。
【0094】
・上記実施形態では、主にビルドアップ工法により支持体70の片面(上面70A)に所要数の配線層及び絶縁層を積層した後に、支持体70を除去して
図13(b)に示した構造体を1つ得るようにした。これに限らず、例えば、主にビルドアップ工法により支持体70の両面(上面及び下面)に所要数の配線層及び絶縁層を積層した後に、支持体70を除去して
図13(b)に示した構造体を複数個得るようにしてもよい。
【0095】
・上記実施形態では、3つのブロック11を有する配線基板10に具体化したが、ブロック11の数は特に限定されない。例えば、1つ又は2つのブロック11を有する配線基板10に具体化してもよいし、4つ以上のブロック11を有する配線基板10に具体化してもよい。
【0096】
・上記実施形態では、単位配線基板12がマトリクス状に複数個連設されたブロック11を有する配線基板10に具体化したが、例えば、単位配線基板12が帯状に複数個連設されたブロック11を有する配線基板10に具体化してもよい。すなわち、単位配線基板12がN×M個(Nは2以上の整数、Mは1以上の整数)連設されたブロック11を有する配線基板であれば、その単位配線基板12の配列は特に限定されない。