特許 7423907 配線基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】配線基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/14 20060101AFI20240123BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20240123BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20240123BHJP

   H05K 3/36 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

H05K1/14 G

H01L23/12 N

H01L23/12 501B

H05K3/46 X

H05K3/36 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019097723

(22)【出願日】2019-05-24

(65)【公開番号】P2020194816

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-04-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000062

【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】梅村 優樹

(72)【発明者】

【氏名】小林 茜

(72)【発明者】

【氏名】田村 毅志

【審査官】黒田 久美子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１４２６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６４２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１１２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７９７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６３２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５４１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３９１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１１３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６９９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０４７８６１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／１４

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｈ０５Ｋ ３／３６

Ｈ０１Ｌ ２３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体素子を実装するインターポーザと、前記インターポーザを実装するＦＣ－ＢＧＡ用配線基板と、を接合した配線基板の製造方法であって、
支持体上に保護層を形成する工程と、
前記保護層上にインターポーザを形成する工程と、
前記ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板に前記インターポーザを接合する工程と、
前記インターポーザと、前記ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板と、の隙間にアンダーフィルを充填し固化する工程Ａと、
前記インターポーザから前記支持体を除去する工程Ｂと、を備えており、
前記工程Ｂは、前記工程Ａにおいて前記支持体の側面に固着した前記アンダーフィルが前記インターポーザに損傷を与えることなく、前記支持体を削り取る手段により除去する工程であり、前記削り取る手段により、前記保護層の厚さ方向中央付近まで削り取ることを特徴とする配線基板の製造方法。

【請求項2】

前記支持体を削り取る手段が、研削加工または切削加工であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。

【請求項3】

前記工程Ｂが、前記支持体として先端が鋭利な物品で打撃することにより粉砕可能な強化ガラスを使用し、前記支持体を先端が鋭利な物品で打撃することで粉砕除去する工程であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体装置の高速化と高集積化が進む中で、ＦＣ－ＢＧＡ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ－Ｂａ１１Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）用配線基板に対しても、半導体素子との接続端子の狭ピッチ化と基板配線の微細化が求められている。一方、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板とマザーボードとの接続は、従来とほぼ変わらないピッチの接続端子での接続が要求されている。

【0003】

この半導体素子と接続端子の狭ピッチ化と基板配線の微細化に対応するため、シリコン上に配線を形成することによりチップ接続用の基板（シリコンインターポーザ）を作製し、それをＦＣ－ＢＧＡ用配線基板に接続する方式が特許文献１に開示されている。しかしながら、シリコンインターポーザは、シリコンウェハを利用して、半導体前工程用の設備を用いて製作されている。また、シリコンウェハは形状、サイズに制限があり、１枚のウェハから製作できるインターポーザの数が少なく、製造設備も高価である。そのため、インターポーザも高価となる。また、シリコンウェハが半導体であることから、伝送特性も劣化するという問題がある。

【0004】

また、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板の表面をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、化学機械研磨）等で平坦化してから微細配線を形成する方式が特許文献２に開示されている。この方式においては、シリコンインターポーザに見られる伝送特性劣化の問題は無いが、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板の製造不良と、難易度の高い微細配線形成時の不良との合算で収率が低下する問題や、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板の反りや歪みに起因した半導体素子の実装における問題がある。

【0005】

また、支持基板の上に微細な配線層を形成した後、その配線層をＦＣ－ＢＧＡ基板に接合した後、支持基板を剥離することで狭ピッチな配線基板を形成する方式が特許文献３に開示されている。この方式では、伝送特性劣化の問題や、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板と微細な配線層を別々に形成するため合算で収率が低下する問題はない。しかしながら、支持基板の上に微細な配線層を形成し、ＦＣ－ＢＧＡ基板に接合しようとすると、次のような問題があった。

【0006】

すなわち、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板に、支持基板上に形成した配線層（インターポーザ）を接合した後に支持基板を剥離するが、その工程において不良が発生し、収率が低下する問題があった。その原因は、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板とインターポーザを接合した後、それらの隙間にアンダーフィルを充填し固化する際に、インターポーザの支持基板の側面にもアンダーフィルが固着するためである。この支持基板の側面に固着したアンダーフィルがあると、支持基板をインターポーザから引き剥がす時に、インターポーザが損傷を受ける場合があった。

【0007】

また、微細な配線層と比較して、厚く剛性の高い支持基板をインターポーザから剥離する際、インターポーザが損傷を受けない様にするために、高い精度で加工制御する必要が生じていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００２－２８０４９０号公報

【文献】特開２０１４－２２５６７１号公報

【文献】国際公開第２０１８／０４７８６１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、支持基板の上に微細な配線層を形成し、支持基板から配線層をＦＣ－ＢＧＡ基板に転写して搭載する配線基板の製造方法において、支持基板を配線層から分離する工程における収率を向上させることにより、歩留まり良く製造できる配線基板の製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決する手段として、本発明では、半導体素子を実装するインターポーザと、前記インターポーザを実装するＦＣ－ＢＧＡ用配線基板と、を接合した配線基板の製造方法であって、
支持体上に保護層を形成する工程と、
前記保護層上にインターポーザを形成する工程と、
前記ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板に前記インターポーザを接合する工程と、
前記インターポーザと、前記ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板と、の隙間にアンダーフィルを充填し固化する工程Ａと、
前記インターポーザから前記支持体を除去する工程Ｂと、を備えており、
前記工程Ｂは、前記工程Ａにおいて前記支持体の側面に固着した前記アンダーフィルが前記インターポーザに損傷を与えることなく、前記支持体を削り取る手段により除去する工程であり、前記削り取る手段により、前記保護層の厚さ方向中央付近まで削り取ることを特徴とする配線基板の製造方法である。

【発明の効果】

【0016】

本発明の配線基板の製造方法によれば、支持体上に形成したインターポーザを、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板に接合した後、インターポーザとＦＣ－ＢＧＡ用配線基板との間に形成された隙間にアンダーフィルを充填・固化させる際に、支持体の側面に固着したアンダーフィルが、支持体をインターポーザから引き剥がす際に、インターポーザに損傷を与えるのを防止することができる。具体的には、支持体をインターポーザから除去する手段が、支持体を、研削加工または切削加工または溶解または粉砕など、容易な加工制御によって除去できる手段であるため、工程の収率を向上させることが可能となる。そのため、配線基板を歩留まり良く製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の配線基板に半導体素子を実装した一例を示す断面図である。

【図2】本発明の支持体上に形成された第２配線基板の一例を示す断面図である。

【図3】本発明の支持体上に形成された第２配線基板の製造方法の一例を示す断面図である。

【図4】本発明の支持体上に形成された第２配線基板の製造方法の一例を示す断面図である。

【図5】本発明の支持体上に形成された第２配線基板の製造方法の一例を示す断面図である。

【図6】本発明の第１配線基板と第２配線基板の接合方法の一例を示す断面図である。

【図7】本発明の第１配線基板と第２配線基板の接合方法の一例を示す断面図である。

【図8】本発明の第１配線基板と第２配線基板の接合方法の一例を示す断面図である。

【図9】本発明の第１配線基板と第２配線基板の接合方法の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明の一実施形態に関わる配線基板とその製造方法について図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する各図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適宜省略する。また、各図面は説明を容易にするために適宜誇張して表現している。

【0019】

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る配線基板に半導体素子４を実装した半導体パッケージの一例を示す断面図である。

【0020】

本発明の半導体パッケージは、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板（第１配線基板）１の一方の面に、樹脂と配線とが交互に積層されてなるビルドアップ配線層のみで形成された微細配線層を備えた薄いインターポーザ（第２配線基板）３が、はんだバンプまたは銅ポスト（銅ピラー）または金バンプなどからなる接合部１８で接合されている。

【0021】

また、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１とインターポーザ３との間隙が絶縁性の接着部材としてのアンダーフィル２で埋め込まれている。

【0022】

さらに、インターポーザ３の、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１とは逆側の面に半導体素子４が銅ピラー及びその先端の半田からなる接合部２０で接合され、半導体素子４とインターポーザ３との間隙はアンダーフィル２１で埋め込まれている。

【0023】

アンダーフィル２は、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１とインターポーザ３とを固定し、接合部１８を封止するために用いられる接着材料である。アンダーフィル２としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、及びマレイミド樹脂の１種又はこれらの樹脂の２種類以上が混合された樹脂に、フィラーとしてのシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、又は酸化亜鉛等が加えられた材料が用いられる。また、アンダーフィル２は、液状の樹脂を充填させることで形成される。

【0024】

アンダーフィル２１は半導体素子４とインターポーザ３とを固定及び接合部２０を封止するために用いられる接着剤であり、アンダーフィル２と同様の材料で構成される。また、接合後に形成される隙間に毛細管現象を利用して液状の樹脂を充填させるアンダーフィル２やアンダーフィル２１の代わりに、接合前にシート状のファルムを予め配置し、接合時に空間を充填する異方性導電フィルム（ＡＣＦ）、またはフィルム状接続材料（ＮＣＦ）や、接合前に液状の樹脂を予め配置し接合時に空間を充填する非導電ペースト（ＮＣＰ）などを用いてもよい。

【0025】

インターポーザ３と半導体素子４との接合部２０の個々の間隔は、インターポーザ３とＦＣ－ＢＧＡ配線基板１との接合部１８の個々の間隔よりも狭いことが一般的である。そのため、インターポーザ３において、半導体素子４を接合する側の方が、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１と接合する側よりも微細な配線が必要となる。例えば、現在のハイバンドメモリ（ＨＢＭ）の使用に対応するためには、インターポーザ３では配線幅を２μｍ以上６μｍ以下にする必要がある。特性インピーダンスを５０Ωにあわせるためには、配線幅が２μｍ、配線高さ２μｍの場合、配線間の絶縁膜厚は２．５μｍとなる。配線も含めた１層の厚さは４．５μｍとなり、この厚さで５層のインターポーザを形成する場合、総厚２５μｍ程度のインターポーザ３となる。

【0026】

前記の通り、インターポーザ３の厚みは総厚２５μｍ程度と薄く、そのままの状態ではＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１と接合するのが困難であるため、支持体５を用いて剛直性を担保することが有効である。また、２μｍ程度の幅と高さを有する配線を形成するには、平坦な支持体５が必要となる。上記の理由により、図２に示すように、インターポーザ３は、剛直で平坦な支持体５上に形成される。なお、支持体５上には保護層７とシード層８を設けてもよいし、それ以外の層を設けてもよい。

【0027】

（第２配線基板の製造方法）
次に図３（ａ）から図３（ｎ）を用いて、本発明の一実施形態に係る支持体５上へのインターポーザ（第２配線基板）３の製造工程の一例を説明する。

【0028】

まず、図３（ａ）に示すように、支持体５を用意する。

【0029】

次いで、図３（ｂ）に示すように、保護層７を形成しても良い。保護層７は、後の工程で支持体５を除去する際にインターポーザ３を保護するための層であり、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂の１種又はこれらの樹脂の２種類以上が混合された樹脂であり、インターポーザ３を支持体５から剥離後に除去可能な樹脂である。また保護層7は金属膜でも良く、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＡｌＣｕ、ＮｉＦｅ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＺｎＯ、ＰＺＴ、ＴｉＮ、Ｃｕ_３Ｎ_４、Ｃｕ合金単体もしくは複数組み合わせた金属膜でありインターポーザ３から支持体５を除去した後に除去可能な金属である。保護層７については、樹脂であればスピンコート、ラミネート等、樹脂の形状に応じて適宜形成してよく、金属であればスパッタ法、ＣＶＤ法、またはめっき等金属種や保有設備に応じて適宜形成することができる。本発明の一実施形態ではアクリル系樹脂をラミネート法により形成することができる。

【0030】

次いで、図３（ｃ）に示すように、真空中で、保護層７上にシード層８を形成する。シード層８は配線層として形成する電解めっきの給電層として使用する。シード層８は、例えば、スパッタ法、またはＣＶＤ法などにより形成ことができる。材料としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＡｌＣｕ、ＮｉＦｅ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＺｎＯ、ＰＺＴ、ＴｉＮ、Ｃｕ_３Ｎ_４、Ｃｕ合金単体もしくは複数組み合わせたものを適用することができる。本発明では、電気特性、製造の容易性の観点およびコスト面を考慮して、チタン層、続いて銅層を順次スパッタリング法で形成した場合を説明する。チタンと銅層の合計の膜厚は、電解めっきの給電層として１μｍ以下とするのが好ましい。本発明の一実施形態では、例えばＴｉ：５０ｎｍ、Ｃｕ：３００ｎｍとすることができる。

【0031】

次に図３（ｄ）に示すようにレジストパターン９を形成し、電解めっきにより導体層（
第１電極）１０を形成する。導体層１０は半導体素子４と接合するための電極となる。電解めっきとしては電解ニッケルめっき、電解銅めっき、電解クロムめっき、電解Ｐｄめっき、電解金めっき、電解ロジウムめっき、電解イリジウムめっき等が挙げられるが、電解銅めっきであることが簡便で安価で、電気伝導性が良好であることから望ましい。電解銅めっきの厚みは、回路の接続信頼性、及び、製造コストの観点から、１μｍ以上３０μｍ以下であることが望ましい。

【0032】

次に、図３（ｅ）に示すようにレジストパターン９を除去する。

【0033】

次に、図３（ｆ）に示すように絶縁樹脂層１１を形成する。絶縁樹脂層１１は導体層１０がその層内に埋め込まれるように形成する。絶縁樹脂層１１としては、例えば、感光性のエポキシ系樹脂をスピンコート法により形成することができる。感光性のエポキシ樹脂は比較的低温で硬化させることができ、形成後の硬化による収縮が少ないため、その後の微細パターン形成性に優れる。絶縁樹脂層１１としては、感光性のエポキシ系樹脂を用いてスピンコート法により形成する他、絶縁樹脂フィルムを真空ラミネータで圧縮キュアを行って形成することも可能であり、この場合は平坦性の良い絶縁膜を形成することができる。その他、例えばポリイミドを絶縁樹脂として用いることも可能である。

【0034】

次に、図４（ｇ）に示すように、フォトリソグラフィーにより、導体層１０上の絶縁樹脂層１１に開口部を設ける。開口部に対して、現像時の残渣除去を目的として、プラズマ処理を行ってもよい。

【0035】

次に、図４（ｈ）に示すように、開口部の表面上にシード層１２を設ける。シード層１２の構成については前述したシード層８と同様で、適宜、層構成、厚みを変更可能である。例えば、Ｔｉ：５０ｎｍとＣｕ：３００ｎｍを、この順にスパッタリング法で形成すれば良い。

【0036】

次に、図４（ｉ）に示すように、シード層１２上にレジストパターン１３を形成し、形成された開口部に電解めっきにより導体層（配線層）１４を形成する。導体層１４は、インターポーザ３の内部の配線層となる。例えば、導体層１４として銅を形成すれば良い。その後、図３（ｊ）に示すようにレジストパターン１３を除去する。その後、不要なシード層１２をエッチング除去する。

【0037】

次に、図４（ｌ）に示すように、導体層（第２電極）１５の上に最表面絶縁樹脂層１６を形成する。最表面絶縁樹脂層１６は、絶縁樹脂層１１を覆うように、露光、現像により、導体層１５が露出するように開口部を形成する。例えば、最表面絶縁樹脂層１６として感光性エポキシ樹脂を使用して、最表面絶縁樹脂層１６を形成すればよい。なお、最表面絶縁樹脂層１６は、絶縁樹脂層１１と同一材料でも構わない。

【0038】

次に、図５（ｍ）に示すように導体層１５の表面の酸化防止とはんだバンプの濡れ性をよくするため、表面処理層１７を設ける。例えば、表面処理層１７として無電解Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕめっきを成膜することができる。なお、表面処理層１７には、ＯＳＰ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｏｌｄｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ 水溶性プレフラックスによる表面処理）膜を形成してもよい。また、無電解スズめっき、無電解Ｎｉ／Ａｕめっきなどから適宜用途に応じて選択しても良い。

【0039】

次に、図５（ｎ）に示すように、表面処理層１７上に、半田材料を搭載した後、一度、溶融した後、冷却して固着させることで、半田バンプからなるインターポーザ３側のＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１とインターポーザ３との接合部１８ａを得る。これにより、支持体５上に形成されたインターポーザ（第２配線基板）３が完成する。

【0040】

続けて、図６（ａ）から図６（ｄ）を用いて、支持体５上に形成されたインターポーザ（第２配線基板）３とＦＣ－ＢＧＡ用配線基板（第１配線基板）１の接合工程の一例を説明する。

【0041】

図６（ａ）に示すように、支持体５上に形成されたインターポーザ３の接合部１８ａに合わせて、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１の接合部１８ｂを設計、製造したＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１に対してインターポーザ３を配置する。

【0042】

図６（ｂ）に示すように、支持体５上に形成されたインターポーザ３とＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１を接合した後、アンダーフィル２を形成し、支持体５上に形成されたインターポーザ３とＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１の固定し、接合部を封止する。

【0043】

次に図６（ｃ）に示すように、研削加工により支持体５を除去する。研削加工装置には、例えば（株）ディスコ製グラインダ ＤＦＧ８５６０とグラインディングホイール２５としてＧＦ０１ＳＥＲＩＥＳＢＲ３８５を使用することができる。保護層７の厚み方向中心付近まで研削加工することで、支持体５を除去することができる。なお、研削加工とは、被加工物に砥石などの研削可能な部材を押し当てて、表面から削り取る加工という意味で使用している。

【0044】

次に、保護層７とシード層８を除去することにより、図６（ｄ）に示すような基板を得る。例えば、保護層７として、アクリル系樹脂を用いた場合、アルカリ系溶剤（１％ＮａＯＨ、２．３％ＴＭＡＨ）によって除去する事ができる。更に、シード層８として、保護層７側からチタンと銅を用いた場合、それぞれアルカリ系のエッチング剤と、酸系のエッチング剤にて溶解除去することができる。このようにして、インターポーザ（第２配線基板）３とＦＣ－ＢＧＡ用配線基板（第１配線基板）１が接合された配線基板２２を得る事ができる。

【0045】

この後、表面に露出した導体層１０上に、酸化防止と半田バンプの濡れ性をよくするため、無電解Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき、ＯＳＰ、無電解スズめっき、無電解Ｎｉ／Ａｕめっきなどの表面処理を施してもよい。以上により配線基板２２が完成する。

【0046】

＜作用効果＞
本発明の製造方法によれば、支持体５の上に微細な配線層を形成し、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１に接合し転写する工程を、歩留まり良く製造することが可能となり、支持体５を除去する工程の収率を向上させることができる。

【0047】

また、研削による支持体５の除去においては、支持体５、保護層７の側面近傍の余分なアンダーフィル（アンダーフィルフィレット）も同時に除去可能となる。

【0048】

そのため、支持体５を剥離する方式で発生するアンダーフィルの支持体５側面への付着などによる剥離不良による歩留まり低下を回避することができ、容易に基板製造ができる。

【0049】

さらに、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１、支持体５上に形成されたインターポーザ３および支持体５の少なくとも一つに、反りが発生している場合においても、保護層７を設けることで、支持体５を研削する際の研削高さの面内ばらつきを許容でき、支持体５の除去不足を抑制することができる。

【0050】

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。

【0051】

第２の実施形態に係る配線基板の製造方法と、第１の実施形態に係る配線基板の製造方法とは類似しているが、支持体を溶解除去することおよびその前処理／後処理に関して異なることを特徴としている。そのため、図７（ａ）と（ｂ）を参照し、支持体５の除去およびその前処理／後処理について説明し、その他については省略する。

【0052】

図７（ａ）に示すように、支持体５除去の前処理として、支持体５をＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１およびインターポーザ３の支持体５を溶解する際に用いる薬液に耐性のある金属膜２３を、支持体５以外を被覆する様に１０～５００ｎｍの厚さで形成する。例えば支持体５としてガラスを用いる場合には、溶解除去する薬液としてフッ化水素酸を用いる為、金属膜２３はクロムと、ニッケルと、ニッケルクロムから適宜選定することが好ましい。

【0053】

次に、図７（ｂ）に示すように支持体５を溶解除去する。例えば支持体５としてガラスを用いる場合にはフッ化水素酸でエッチングする。このときインターポーザ３およびＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１は金属膜２３に覆われている為、溶解除去されない。

【0054】

次に、金属膜２３を除去することで図６（ｄ）に示した配線基板２２を得る。例えば金属膜２３としてクロム膜を用いる場合には、例えば、クロム膜エッチング液（日本化学産業（株）製）を用いることができる。

【0055】

＜作用効果＞
支持体５の上に微細な配線層を形成し、それをＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１に接合し搭載する本製造方法によれば、歩留まり良く製造することが可能となり、支持体５を除去する工程における収率を向上させることができる。

【0056】

溶解による支持体５の除去においては、支持体５を剥離する方式で発生するアンダーフィルの支持体５の側面への付着などによらず支持体５の除去ができるため、剥離不良による歩留まり低下を回避することができ、容易に基板製造ができる。さらに、保護層７（例えば図６（ｂ）参照）を設けることで、支持体５を溶解する際の薬液による損傷を回避できる。

【0057】

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。

【0058】

第３の実施形態に係る配線基板の製造方法と、第１の実施形態に係る配線基板の製造方法とは類似しているが、支持体を切削除去することを特徴としている。そのため、図８を参照し、支持体５の除去について説明し、その他については省略する。

【0059】

図８に示すように、支持体５を切削加工により除去する。切削加工装置にはＣｉｎｃｏｍ Ｌ３２（シチズンマシナリー（株）製）を用い、切削刃２４としてはｃＢＮ（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ：立方晶窒化ホウ素）を使用した。保護層７の厚み方向の中心付近まで切削加工することで、支持体５を除去した。なお、切削加工とは、被加工物に切削バイト、エンドミル、ドリルなどの工具を押し当てて、表面から切り削る加工という意味で使用している。

【0060】

次に、保護層７とシード層８を除去し、図６（ｄ）に示すような配線基板を得た。

【0061】

＜作用効果＞
本実施形態の製造方法によれば、支持体５の上に微細な配線層を形成し、それをＦＣ－
ＢＧＡ用配線基板１に接合し搭載する方式において、歩留まり良く製造することが可能となり、支持体５を除去する工程における収率を向上させることができる。

【0062】

切削による支持体５の除去においては、支持体５と保護層７の側面近傍の余分なアンダーフィル（アンダーフィルフィレット）２も同時に除去可能となる。そのため、支持体５を剥離する方式で発生するアンダーフィル２の支持体５側面への付着などによる剥離不良による歩留まり低下を回避することができ、容易に基板製造ができる。さらに、ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１と、支持体５上に形成されたインターポーザ３と、支持体５のうちの少なくとも一つに反りが発生している場合においても、保護層７を設けることで、支持体５を切削する際の高さ（または厚さ）の面内ばらつきを許容でき、支持体５の除去不足を抑制することができる。

【0063】

＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。

【0064】

第４の実施形態に係る配線基板の製造方法と、第１の実施形態に係る配線基板の製造方法とは類似しているが、前記支持体としてその表面が圧縮によって強化された材料を用い、先の鋭利な物で打撃破壊により前記支持体の少なくとも一部を破壊することを特徴としている。そのため、図９を参照し、支持体５の除去について説明し、その他については省略する。

【0065】

図９に示すように、支持体５を打撃破壊により除去する。本実施形態では支持体５として、その表面に圧縮応力層が形成されている事によって、先端が鋭利な物による打撃で粉砕破壊する強化ガラスを用いることで、支持体５を粉砕破壊し除去することができる。例えば、Ｄｉｎｏｒｅｘ強化ガラス（日本電気硝子（株）製）を好適に使用することができる。

【0066】

次に、保護層７とシード層８を除去することにより、図６（ｄ）に示すような配線基板２２を得た。

【0067】

＜作用効果＞
本実施形態の製造方法によれば、支持体５の上に微細な配線層を形成し、それをＦＣ－ＢＧＡ用配線基板１に搭載する方式において、歩留まり良く製造することが可能となり、支持体５を除去する工程における収率を向上させることができる。

【0068】

支持体５としてその表面が圧縮応力層によって強化されたガラス基板を用いることにより、打撃により粉砕除去することが可能となる。そのため、支持体５を剥離する方式で発生するアンダーフィルの支持体５の側面への付着などによる剥離不良による歩留まり低下を回避することができ、容易に基板製造ができる。さらに、保護層７を設けることで、支持体５を打撃により粉砕除去する際の傷や汚染を許容することができる。

【0069】

上述の実施形態は一例であって、その他、具体的な細部構造などについては適宜に変更可能であることは勿論である。

【0070】

本発明は、端子電極のピッチが異なる配線基板とＩＣチップの間に介在し、接続可能とするインターポーザを備えた配線基板を有する半導体装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0071】

１ ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板（第１配線基板）
２、２１ アンダーフィル
３ インターポーザ（第２配線基板）
４ 半導体素子
５ 支持体
７ 保護層
８、１２ シード層
９、１３ レジストパターン
１０ 導体層（第１電極）
１１ 絶縁樹脂層
１４ 導体層（配線層）
１５ 導体層（第２電極）
１６ 最表面絶縁樹脂層
１７ 表面処理層
１８ （インターポーザ／ＦＣ－ＢＧＡの）接合部
１８ａ （インターポーザの）接合部
１８ｂ （ＦＣ－ＢＧＡ用配線基板の）接合部
２０ （半導体素子／インターポーザ）接合部
２２ 配線基板
２３ 金属膜
２４ 切削刃
２５ グラインディングホイール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】