專利名稱:布線基片、半導(dǎo)體器件和布線基片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及布線基片、在該布線基片上安裝半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件和布線基片的制造方法。尤其涉及適合于高密度安裝的布線基片、適合于小型化和多端子化的半導(dǎo)體器件以及布線基片的制造方法。進(jìn)而,本發(fā)明涉及適合于三維安裝的布線基片、半導(dǎo)體器件和布線基片的制造方法的有效技術(shù)。
作為一般的半導(dǎo)體元件,例如樹脂封裝型半導(dǎo)體元件,已知在引線框上安裝裸芯片,樹脂模壓該裸芯片和引線框架的內(nèi)引線。裸芯片是在硅基片上將無源元件和有源元件集成電路化而成。樹脂封裝型半導(dǎo)體元件的安裝形式也有多種,采用管腳插入型和面安裝型。
在采用該種安裝形式的樹脂封裝型半導(dǎo)體元件中,外部引線由樹脂模壓部突出,因此難以實(shí)現(xiàn)安裝的高密度化。因此,在1個公共布線基片上安裝多個裸芯片,用保護(hù)樹脂覆蓋這些裸芯片后,將布線基片安裝在引線框上,將布線基片和裸芯片都進(jìn)行樹脂模壓的多芯片模塊(下面簡稱MCM)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件令人關(guān)注。裸芯片以帶自動粘貼(TAB)方式、芯片載體粘結(jié)(CCB)方式等安裝。另外,裸芯片用絕緣性粘結(jié)劑或?qū)щ娦哉辰Y(jié)劑安裝在布線基片上后,用焊絲將裸芯片的焊片和布線基片的端子之間電連結(jié)。
最近,以進(jìn)一步安裝的高密度化為目的,在具有和裸芯片尺寸相同大小的布線基片上安裝裸芯片的芯片大小組件(下面簡稱CSP)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的開發(fā)引人注目。在該CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中,用一次連接用電極將配置在布線基片的表面的端子和裸芯片的焊片之間進(jìn)行電連接,用二次連接用電極將配置在布線基片的第二主表面上的端子和外部裝置之間進(jìn)行電連接。一次連接用電極、二次連接用電極分別使用例如焊錫球、焊錫膏等。在這種CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中,可實(shí)現(xiàn)組件內(nèi)堆積多層裸芯片或組件本身堆積多層的所謂的三維安裝結(jié)構(gòu),希望實(shí)現(xiàn)更高的安裝密度。
但是,在上述CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中,為實(shí)現(xiàn)三維安裝結(jié)構(gòu),對以下各點(diǎn)未作考慮。
(1)如上所述,配置在布線基片上的端子和從該端子引出的布線有狹間距化傾向,用μm級的薄膜形成。在這種薄膜的端子上用于多層堆積裸芯片和組件的連接用電極,形成例如具有毫米級厚度的焊錫球時,因熱循環(huán)產(chǎn)生的應(yīng)力集中在端子和連接用電極之間的連接部分,該連接部分易產(chǎn)生損壞。因此,由于有產(chǎn)生電導(dǎo)通不良的可能性,從而難以實(shí)現(xiàn)三維安裝結(jié)構(gòu)。
(2)另一方面,為防止端子和連接用電極之間的連接部分的損壞,加厚端子的膜厚時,端子和布線的微細(xì)加工變難,不能實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的小型化。
(3)為了多層堆積裸芯片,多層堆積組件,必需新配置上下裸芯片間或上下組件間的定位部件。因此,與定位部件相當(dāng)?shù)牟考?shù)增加,與定位部件相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)需要變更,結(jié)構(gòu)自身變得復(fù)雜,因此難以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的小型化或三維安裝結(jié)構(gòu)。
(4)而且,為了增加部件數(shù)目或變更結(jié)構(gòu)自身,半導(dǎo)體器件的制造過程(組裝過程)的工序數(shù)增多。制造過程的工序數(shù)增加是導(dǎo)致產(chǎn)品成本、生產(chǎn)成本等增加,降低制造中的成品率的主要原因。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)端子微細(xì)化和多端子化從而實(shí)現(xiàn)裝置的小型化,并且可實(shí)現(xiàn)三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明的再一目的是提供一種可減少制造過程的工序數(shù)的布線基片的制造方法。尤其是,本發(fā)明的目的是提供能夠通過減少制造過程的工序數(shù)而減少產(chǎn)品成本、生產(chǎn)成本等,并可提高制造過程中的成品率的布線基片的制造方法。
為解決上述問題,本發(fā)明的第一特征是一種布線基片,包括表面導(dǎo)體層;在該表面導(dǎo)體層的里面與該表面導(dǎo)體層電連接的多個埋置導(dǎo)體;具有與該表面導(dǎo)體層的里面連接的第一主表面和與該第一主表面相對的第二主表面、并與埋置導(dǎo)體的側(cè)壁連接而形成的絕緣性基材。表面導(dǎo)體層可通過對其布圖,在絕緣性基材的第一主表面的布線區(qū)域中可形成布線、端子等,在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中可形成用于與裸芯片的焊片、組件的端子等電連接的電極部。
在本發(fā)明的第一特征中,優(yōu)選的是絕緣性基材還與埋置導(dǎo)體的底面連接而形成,該底面和絕緣性基材的第二主表面的距離是1μm以上50μm以下。通過選定在1μm以上50μm以下的厚度,使其后的研磨工序變得容易?;蛘咴诒景l(fā)明的第一特征中,可以是絕緣性基材露出埋置導(dǎo)體的底面而形成。此時,絕緣性基材的第二主表面和埋置導(dǎo)體的底面可以是同一平面水平,也可以是埋置導(dǎo)體的底面相對絕緣性基材的第二主表面突出。
本發(fā)明的第二特征是一種布線基片,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的絕緣性基材;在布線區(qū)域中從絕緣性基材的第一主表面通向第二主表面的連接孔;在絕緣性基材的第一主表面上、一端連接連接孔、另一端位于半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的布線層。這里,布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域是平面上(空間上)不同位置的區(qū)域。例如,可能是由布線區(qū)域夾住半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的平面配置、或者由布線區(qū)域包圍半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的平面配置等。第一主表面和第二主表面是彼此相對的兩個主表面,存在若一個是表面,則另一個是里面的關(guān)系。連接孔可具有用作通過埋置導(dǎo)體將絕緣性基材的第一主表面的布線層和配置在第二主表面?zhèn)壬系钠渌雽?dǎo)體器件(裝置)及其他布線基片的端子、電極等之間電連接的通路孔的功能。即,在層疊三維安裝等的多個布線基片時,是適合于彼此電連接的連接孔。該連接孔既可配置在布線區(qū)域中,也可配置在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中。布線層可在絕緣性基材的第一主表面的布線區(qū)域中形成布線、端子等,在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中形成用于與裸芯片的焊片、組件的端子等電連接的電極部。而且,在本發(fā)明的第二特征涉及的布線基片中,包含印刷布線基片、集成電路用基片、液晶顯示裝置用基片(例如透明玻璃基板)、MCM結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中使用的布線基片、CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中使用的布線基片等。
在本發(fā)明的第二特征涉及的布線基片中,可以使其還具有埋置在連接孔內(nèi)以不達(dá)到絕緣性基材的第二主表面、且與布線層的一端電連接的埋置導(dǎo)體。在本發(fā)明的第二特征涉及的布線基片中,由于可用埋置導(dǎo)體補(bǔ)加布線層的布線區(qū)域的膜厚,因此可提高布線層的布線區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度,防止該區(qū)域的損壞。而且,由于用埋置導(dǎo)體補(bǔ)加布線層的膜厚,因此可使布線層的布線區(qū)域的膜厚薄膜化,容易進(jìn)行微細(xì)布圖。因此,可實(shí)現(xiàn)布線、端子等的微細(xì)化或端子的多端子化、端子的窄間距化。其結(jié)果,可實(shí)現(xiàn)布線基片的小型化。
而且,使用本發(fā)明的第二特征涉及的布線基片,可利用連接孔作為三維安裝結(jié)構(gòu)必需的定位部。因此,不用特別增加部件數(shù)目或不使結(jié)構(gòu)變復(fù)雜就能形成定位部。替代使用埋置導(dǎo)體,還可以使其進(jìn)一步具有選擇性地形成在露出在連接孔內(nèi)的布線層的里面的金屬薄膜。
本發(fā)明的第三特征是一種布線基片,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的絕緣性基材;在布線區(qū)域中從絕緣性基材的第一主表面貫通第二主表面設(shè)置的埋置導(dǎo)體;在絕緣性基材的第一主表面上、一端電連接埋置導(dǎo)體、另一端位于半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的布線層。這里,布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域是如第二特征中定義的平面上(空間上)不同位置的區(qū)域。埋置導(dǎo)體既可配置在布線區(qū)域中,也可配置在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中。作為埋置導(dǎo)體,可使用截面形狀為圓形、矩形(方形)、五邊形以上的多邊形等的柱狀金屬等。布線層如第二特征中所述在布線區(qū)域中形成布線、端子等,在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中形成用于與裸芯片的焊片、組件的端子等電連接的電極部。
而且,在本發(fā)明的第三特征涉及的布線基片中,包含印刷布線基片、集成電路用基片、液晶顯示裝置用基片(例如透明玻璃基板)、MCM結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中使用的布線基片、CSP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中使用的布線基片等。在這些布線基片中,由于可用埋置導(dǎo)體補(bǔ)加布線層的布線區(qū)域的膜厚,因此可提高布線層的布線區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度,防止該區(qū)域的損壞。而且,由于用埋置導(dǎo)體補(bǔ)加布線層的膜厚,因此可使布線層的布線區(qū)域的膜厚薄膜化,容易進(jìn)行微細(xì)布圖。因此,可實(shí)現(xiàn)布線、端子等的微細(xì)化或端子的多端子化、端子的窄間距化。其結(jié)果,可實(shí)現(xiàn)布線基片的小型化。此時,絕緣性基材的第二主表面和埋置導(dǎo)體的底面既可以是同一平面水平,或者是埋置導(dǎo)體的底面相對絕緣性基材的第二主表面突出。
而且,在本發(fā)明的第二和第三特征涉及的布線基片中,可形成將布線層的另一端側(cè)(半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域)的膜厚加厚的電極部。這樣一來,可以面朝下(倒置片)的方式直接將例如裸芯片的焊片連接在該電極部。即,在布線層的另一端側(cè)的電極部和裸芯片的焊片之間的電連接中,由于可以喪失沿著裸芯片的表面、側(cè)面和第二主表面迂回的這種連接路徑,因此在裸芯片的大小范圍內(nèi)進(jìn)行二者的連接,可實(shí)現(xiàn)布線基片的小型化。
本發(fā)明的第四特征是一種半導(dǎo)體器件,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一絕緣性基材;在布線區(qū)域中從第一絕緣性基材的第一主表面通向第二主表面的第一連接孔;在第一絕緣性基材的第一主表面上、一端連接第一連接孔、另一端位于半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一布線層;在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中與第一布線層連接的第一半導(dǎo)體元件。這里,半導(dǎo)體元件至少包含裸芯片、在內(nèi)部包含裸芯片的組件等。第一連接孔既可是與第二特征同樣的配置在布線區(qū)域,也可配置在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中。
在本發(fā)明的第四特征的半導(dǎo)體器件中,與由本發(fā)明的第二特征的布線基片得到的效果同樣,可防止布線層的布線區(qū)域的損壞,使布線層的布線區(qū)域的膜厚薄膜化,從而可實(shí)現(xiàn)布線、端子等的微細(xì)化或端子的多端子化。或者,在層疊多個布線基片時,可不用復(fù)雜結(jié)構(gòu),就能形成層疊時的定位部。因此,可實(shí)現(xiàn)適合于三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明的第五特征是一種半導(dǎo)體器件,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一絕緣性基材;在布線區(qū)域中從第一絕緣性基材的第一主表面貫通到第二主表面設(shè)置的第一埋置導(dǎo)體;在第一絕緣性基材的第一主表面上、一端電連接第一埋置導(dǎo)體、另一端位于半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一布線層;在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中與第一布線層連接的第一半導(dǎo)體元件。如第四特征所述那樣,半導(dǎo)體元件至少包含裸芯片、在內(nèi)部包含裸芯片的組件等。第一埋置導(dǎo)體與第三特征同樣的既可配置在布線區(qū)域中,也可配置在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中。
在本發(fā)明的第五特征的半導(dǎo)體器件中,與由本發(fā)明的第三特征的布線基片得到的效果同樣,可防止布線層的布線區(qū)域的損壞,使布線層的布線區(qū)域的膜厚薄膜化,可實(shí)現(xiàn)布線、端子等的微細(xì)化或端子的多端子化。
在本發(fā)明的第四特征和第五特征涉及的半導(dǎo)體器件中,在布線基片的布線層一端側(cè)具有膜厚薄的布線部和端子部,在布線層的另一端側(cè)具有膜厚厚的電極部,半導(dǎo)體元件的焊片可與布線層的電極部電連接。這樣,通過在布線層具有膜厚薄的布線部、端子部和膜厚厚的電極部,可得到與本發(fā)明的第二特征和第三特征涉及的布線基片得到的效果同樣的效果。
在本發(fā)明的第四特征涉及的半導(dǎo)體器件中,如果還具有配置在布線基片的第一布線層的布線區(qū)域上的基片間連接部件、具有埋置該基片間連接部件的第二連接孔的第二絕緣性基材、在該第二絕緣性基材的第一主表面上、一端連接第二連接孔而另一端位于半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域內(nèi)的第二布線層、在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中與第二布線層連接的第二半導(dǎo)體元件,則可構(gòu)成三維安裝結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,第二連接孔既可配置在布線區(qū)域中,也可配置在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中。這里,基片間連接部件至少包含由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的片塊、焊錫球、金(Au)凸片、焊錫膏、各向異性導(dǎo)電材料等。這樣,在本發(fā)明的第四特征涉及的半導(dǎo)體器件中,通過使用連接孔內(nèi)的埋置導(dǎo)體和基片間連接部件,在基片厚度方向上層疊多個分別具有半導(dǎo)體元件的多個布線基片,可實(shí)現(xiàn)高密度安裝。
或者,在本發(fā)明的第五特征涉及的半導(dǎo)體器件中,可由以下部分構(gòu)成三維安裝結(jié)構(gòu),即配置在布線基片的第一布線層的布線區(qū)域上的基片間連接部件,與該基片間連接部件電連接的第二埋置導(dǎo)體,至少埋置該第二埋置導(dǎo)體的第二絕緣性基材,在該第二絕緣性基材的第一主表面上、一端電連接第二埋置導(dǎo)體而另一端位于半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域內(nèi)的第二布線層,在半導(dǎo)體搭載區(qū)域中與第二布線層連接的第二半導(dǎo)體元件。當(dāng)然,第二埋置導(dǎo)體既可配置在布線區(qū)域中,也可配置在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中。
而且,在上面的說明中,為了簡單,僅說明了2層結(jié)構(gòu)的部分,但在本發(fā)明的第四和第五特征涉及的半導(dǎo)體器件中,不用說可以是3層、4層…等。這樣,由于能夠使用基片間連接部件在基片厚度方向上層疊所希望的層數(shù)的、分別具有半導(dǎo)體元件的多個布線基片,因此可實(shí)現(xiàn)高密度安裝。
本發(fā)明的第六特征是一種布線基片的制造方法,由如下工序構(gòu)成(1)在里面導(dǎo)體層的上方形成表面導(dǎo)體層的工序;(2)選擇性地去除里面導(dǎo)體層的一部分,形成埋置導(dǎo)體的工序;(3)與表面導(dǎo)體層連接形成絕緣性基材,使其至少覆蓋布圖的埋置導(dǎo)體的周圍的工序;(4)選擇性地減薄表面導(dǎo)體層的一部分的工序;(5)在膜厚方向上去除埋置導(dǎo)體的一部分的工序;(6)對選擇性地減薄的表面導(dǎo)體層的一部分布圖,形成布線部和端子部的工序。這里,(4)的選擇性地減薄表面導(dǎo)體層的一部分的工序和(5)的在膜厚方向上去除埋置導(dǎo)體的一部分的工序可同時執(zhí)行。通過(2)的選擇性地去除里面導(dǎo)體層的一部分并布圖的工序,埋置導(dǎo)體被布圖為柱狀或突起狀。這里,(3)的工序的“至少覆蓋周圍”是指,可以是覆蓋埋置導(dǎo)體時,使埋置導(dǎo)體從絕緣性基材露出或突出。即,在(3)的工序中,絕緣性基材既可以覆蓋埋置導(dǎo)體的側(cè)壁面的一部分,也可以是絕緣性基材覆蓋埋置導(dǎo)體的全部側(cè)壁面。而且,可以是絕緣性基材完全覆蓋埋置導(dǎo)體,甚至包含埋置導(dǎo)體的底面。
在本發(fā)明的第六特征涉及的布線基片的制造方法中,如果同時執(zhí)行(4)的工序和(5)的工序,則可減少制造工序數(shù)。隨著該布線基片的制造工序數(shù)減少,可提高制造中的成品率,而且可減少生產(chǎn)成本、制品成本等。而且,在本發(fā)明的第六特征涉及的布線基片的制造方法中,由于可將覆蓋布圖的埋置導(dǎo)體的周圍的絕緣性基材作為掩模,可在膜厚方向上去除該布圖的埋置導(dǎo)體的一部分,從而可去除與形成該掩模(在布線基片的第二主表面?zhèn)壬闲纬傻睦缈刮g劑膜)的工序相當(dāng)?shù)牟糠?,可減少布線基片的制造工序數(shù)。
在本發(fā)明的第六特征涉及的布線基片的制造方法中,(1)的在里面導(dǎo)體層的上方形成表面導(dǎo)體層的工序優(yōu)選由如下工序構(gòu)成在里面導(dǎo)體層上形成蝕刻停止層的工序,和在蝕刻停止層上形成表面導(dǎo)體層的工序。
這里,“蝕刻停止層”是在里面導(dǎo)體層蝕刻時,由蝕刻速度比里面導(dǎo)體層慢的材料構(gòu)成的層。而且,該“蝕刻停止層”是在蝕刻停止層蝕刻時,同時滿足表面導(dǎo)體層的蝕刻速度比蝕刻停止層的蝕刻速度慢的條件的材料。此時,表面導(dǎo)體可與里面導(dǎo)體層用同一材料構(gòu)成。例如,作為蝕刻停止層,使用鎳(Ni)薄膜,作為表面導(dǎo)體及里面導(dǎo)體層,若使用銅(Cu)薄膜或包含適當(dāng)?shù)奶砑游锏你~合金薄膜,則可得到希望的蝕刻選擇比。
這樣,通過在表面導(dǎo)體與里面導(dǎo)體層之間插入蝕刻停止層,可分別用適當(dāng)?shù)哪ず癃?dú)立地對表面導(dǎo)體層與里面導(dǎo)體層布圖。具體說,為實(shí)現(xiàn)微細(xì)化或多端子化,將布線層的膜厚設(shè)定得較薄,為增加膜厚而把埋置導(dǎo)體的膜厚設(shè)定得厚,但通過插入蝕刻停止層,可不損壞表面導(dǎo)體層的膜厚,按希望的形狀對里面導(dǎo)體層布圖,形成埋置導(dǎo)體。
圖9是接著圖8的布線基片的工序截面圖;
圖10是接著圖9的布線基片的工序截面圖;圖11是接著圖10的布線基片的工序截面圖;圖12是接著圖11的布線基片的工序截面圖;圖13是接著圖12的布線基片的工序截面圖;圖14是接著圖13的布線基片的工序截面圖;圖15是接著圖14的布線基片的工序截面圖;圖16是本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的工序截面圖;圖17是接著圖16的半導(dǎo)體器件的工序截面圖;圖18是本發(fā)明的第一實(shí)施例的具有三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的工序截面圖;圖19是本發(fā)明的第一實(shí)施例的具有三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的模式截面圖;圖20是本發(fā)明的第一實(shí)施例的第一變形例的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)圖;圖21是本發(fā)明的第二實(shí)施例的布線基片的平面圖;圖22是本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)圖;圖23是本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)圖;圖24是本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)圖;圖25是本發(fā)明的第五實(shí)施例的變形例(第一變形例)的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)圖;圖26是本發(fā)明的第五實(shí)施例的變形例(第二變形例)的布線基片的截面結(jié)構(gòu)圖;圖27是本發(fā)明的第五實(shí)施例的變形例(第二變形例)的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)圖;圖28是本發(fā)明的其他實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面結(jié)構(gòu)圖。
第一實(shí)施例首先,說明布線基片和半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)。
如圖1所示,本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件由在布線基片1上安裝半導(dǎo)體元件2的CSP結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
布線基片1具有布線區(qū)域101和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102,在布線區(qū)域101上備有具有從第一主表面(圖1中上側(cè))通向第二主表面(圖1中下側(cè))的連接孔11的絕緣性基材10、埋置在連接孔11內(nèi)使其未到達(dá)絕緣性基材10的第二主表面的埋置導(dǎo)體12、在絕緣性基材10的第一主表面上一端與連接孔11內(nèi)的埋置導(dǎo)體12電連接而另一端延伸到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的布線層14。如圖2所示,布線區(qū)域101呈平面配置,使其包圍半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102。即,布線區(qū)域101是布線基片1的周邊部分區(qū)域,半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102是布線基片1的中央部分區(qū)域。并且,第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中搭載半導(dǎo)體元件2。即,半導(dǎo)體元件2在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中與布線層14連接。
絕緣性基材10是具有絕緣性的布線基片1的基材(母材)。雖然不必限定其形狀,但如圖2所示,絕緣性基材10的平面形狀基本上按與半導(dǎo)體元件2的平面形狀類似的方形構(gòu)成。實(shí)用中該絕緣性基材10可使用例如絕緣性樹脂。
連接孔11至少用作通過在其內(nèi)部埋置的埋置導(dǎo)體12,將布線基片1的第一主表面的布線層14和布線基片1的第二主表面?zhèn)鹊奈词境龅钠渌O(shè)備、如另一布線基片1(參考后面的圖19)之間進(jìn)行電連接的連接孔。雖然也不必限定其形狀,但如圖2所示,連接孔11的平面形狀(開口形狀)按圓形形成。作為連接孔11的平面形狀,可使用矩形(方形)形狀、五邊形以上的多邊形形狀等。而且,由于連接孔11內(nèi)在第一主表面部分配置埋置導(dǎo)體12并使其未到達(dá)絕緣性基材10的第二主表面,因此連接孔11由其內(nèi)壁面和從布線基片1的第二主表面向第一主表面?zhèn)鹊怪玫穆裰脤?dǎo)體12的第一主表面構(gòu)成凹型形狀的空隙部(定位部)110。該空隙部(定位部)110可用作多層堆積布線基片1(第一布線基片1a)和另一布線基片(第二布線基片1b)的定位用空間。
埋置導(dǎo)體12具有用作與在布線基片1的第二主表面?zhèn)壬吓渲玫钠渌季€基片電連接的電極(端子)的功能,并且具有用作將布線基片1的布線層14和其他布線基片之間進(jìn)行電連接的連接孔布線(通孔布線或通路孔布線)的功能。并且,該埋置導(dǎo)體12還在布線基片1的第一主表面補(bǔ)加布線層14(尤其是端子部14A)的膜厚以提高機(jī)械強(qiáng)度,在布線基片1的第二主表面形成作為和其他布線基片層疊的定位部110的凹部形狀。即,埋置導(dǎo)體12基本上用比絕緣性基材10的厚度薄的膜厚形成,為提高機(jī)械強(qiáng)度,優(yōu)選用比布線層14的膜厚厚的膜厚形成。埋置導(dǎo)體12中可使用導(dǎo)電性優(yōu)良的、例如50~60μm的,優(yōu)選55μm膜厚的銅(Cu)薄膜或包含適當(dāng)添加物的銅合金薄膜。
布線層14在一端具有膜厚薄的端子部14A和從端子部14A引出的布線部14B,在另一端具有膜厚比端子部14A和布線部14B厚的突起狀的電極部14C。這些端子部14A和布線部14B以及電極部14C作為一體由相同導(dǎo)電材料做成。端子部14A和布線部14B配置在布線基片1的布線區(qū)域101。布線區(qū)域101延伸到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102,電極部14C配置在該半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102。端子部14A與埋置導(dǎo)體12進(jìn)行電連接。布線部14B和端子部14A和電極部14C之間予以電連接。電極部14C與配置在半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)2的元件形成面?zhèn)?圖1中的下側(cè))上的焊片20之間進(jìn)行電連接。
半導(dǎo)體元件2在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,是在硅(Si)單晶基片(硅單晶芯片)表面部將有源元件、無源元件等集成電路化的半導(dǎo)體芯片。圖1中,該半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)2是裸芯片,表示為未用樹脂封裝體等整體模壓的狀態(tài)。在該半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)2的表面上配置多個焊片20。這些多個焊片20用于由有源元件、無源元件等構(gòu)成的集成電路和布線層14的電極部14C之間的電連接。
具體說,多個焊片20分別連接到例如,在半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)2的元件形成面上形成的1×1018cm-3~1×1021cm-3左右的施主(doner)或受主(acceptor)等的多個高雜質(zhì)濃度區(qū)域(源區(qū)域/漏區(qū)域或發(fā)射極區(qū)域/集電極區(qū)域等)等中。并且,在該多個高雜質(zhì)濃度區(qū)域形成由鋁(Al)或鋁合金(Al-Si,Al-Cu,Al-Cu-Si)等金屬構(gòu)成的多個電極層使其形成電阻接觸。并且,在該多個電極層上部形成氧化膜(SiO2)、PSG膜、BPSG膜、氮化膜(Si3N4)或由聚酰亞胺膜等構(gòu)成的鈍化膜。而且,在鈍化膜的一部分上設(shè)置多個開口部(窗口部)以便露出多個電極層,從而構(gòu)成多個焊片20?;蛘?,作為用金屬布線與多個電極層連接的其他金屬圖形,也可形成多個焊片20。另外,如果是MOSFET等,則在多晶硅柵電極上可形成由鋁(Al)或鋁合金(Al-Si,Al-Cu,Al-Cu-Si)等金屬構(gòu)成的多個焊片20?;蛘?,通過與多個多晶硅柵電極連接的柵布線等的多個信號線,可設(shè)置其他多個焊片20。也可以用鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)等高熔點(diǎn)金屬、它們的硅化物(WSi2,TiSi2,MoSi2)等或使用這些硅化物的多硅化物等構(gòu)成的柵電極來替代多晶硅構(gòu)成的柵電極。并且,如圖1所示,半導(dǎo)體元件2以將設(shè)有集成電路的表面部朝向下側(cè)的面朝下(倒裝片)方式安裝(布置)在布線基片1的表面上。倒裝片結(jié)構(gòu)的情況下,這些焊片20不必配置在半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)2的周邊部。在布線層14可以使用與埋置導(dǎo)體12同樣的、導(dǎo)電性優(yōu)良的膜厚最厚的電極部14C中的例如30~40μm,優(yōu)選35μm膜厚的銅薄膜等。
如圖2所示,在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,多個電極部14C的平面尺寸設(shè)定得小于條狀的多個布線部14B的寬度尺寸。這樣,該布線基片1在將半導(dǎo)體元件2的焊片20按多端子窄間距的面陣列型配置時是有效的。
在連接孔11內(nèi),在埋置導(dǎo)體12和布線層14的端子部14A之間設(shè)置具有導(dǎo)電性,至少在埋置導(dǎo)體12(和布線層14)之間具有適當(dāng)?shù)奈g刻選擇比的蝕刻停止層13。該蝕刻停止層13可使用例如0.1~0.3μm,優(yōu)選0.2μm膜厚的鎳(Ni)薄膜等。
在半導(dǎo)體元件2的安裝中,例如,在多個焊片20與多個電極部14C之間可進(jìn)行電導(dǎo)通,在除此以外的區(qū)域則使用可以確保絕緣性的狀態(tài)接合的各向異性導(dǎo)電材料3。各向異性導(dǎo)電材料3通過將金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、或鈦鎳合金(Ti-Ni)等的金屬粉末分散在尿烷樹脂或環(huán)氧樹脂等絕緣性樹脂中的材料構(gòu)成。各向異性導(dǎo)電材料3由于具有僅在施加應(yīng)力的場所具有導(dǎo)電性的各向異性,因此僅在多個電極部14C附近具有導(dǎo)電性。
如上說明那樣,本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1中,由于位于布線層14的布線區(qū)域101的端子部14A的膜厚可用連接孔11內(nèi)埋置的埋置導(dǎo)體12補(bǔ)加(可增加表觀膜厚),因此可提高端子部14A的機(jī)械強(qiáng)度,防止該區(qū)域的損壞,尤其是可防止基片間連接部6(參考圖19)之間的損壞。而且,由于端子部14A的膜厚如上所述可用埋置導(dǎo)體12補(bǔ)加,因而位于布線層14的布線區(qū)域101的端子部14A和布線部14B的膜厚可薄膜化,可實(shí)現(xiàn)端子部14A和布線部14B等的微細(xì)化或端子部14A的多端子化。
而且,在本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1中,由于在布線層14的一端(布線區(qū)域101)上備有膜厚薄的端子部14A和布線部14B,因此可實(shí)現(xiàn)端子部14A和布線部14B的狹間距化和端子部14A的多端子化,從而可實(shí)現(xiàn)布線基片1的小型化。并且,由于具有增大布線層14的另一端(半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102)膜厚的厚度的電極部14C,因而可以面朝下焊接方式將例如半導(dǎo)體元件(裸芯片)2的焊片20直接連接到電極部14C。即,在電極部14C和焊片20之間的電連接中,由于可沿半導(dǎo)體元件2的表面、側(cè)面和里面形成迂回的連接路徑,因此可在半導(dǎo)體元件2的大小范圍內(nèi)進(jìn)行二者的連接,可實(shí)現(xiàn)布線基片1的小型化。
并且,在本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中,與上述布線基片1得到的效果同樣,可防止位于布線基片1的布線層14的布線區(qū)域101的端子部14A的損壞,可使布線層14的布線區(qū)域101的膜厚薄膜化,可實(shí)現(xiàn)端子部14A和布線部14B等的微細(xì)化或端子部14A的多端子化,從而可不用復(fù)雜結(jié)構(gòu)就形成定位部110。從而,可實(shí)現(xiàn)如圖19所示的、適合于三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。圖19是表示本發(fā)明的具有三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的概況的模式截面圖,將圖1所示半導(dǎo)體器件與通過基片間連接部件6層疊的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。
即,圖19中,下層的第一布線基片1a具有布線區(qū)域101a和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102a,在布線區(qū)域101a上備有具有從第一主表面通向第二主表面的第一連接孔11a的第一絕緣性基材10a、埋置在第一連接孔11a內(nèi)的第一埋置導(dǎo)體12a、在第一絕緣性基材10的第一主表面上一端與第一埋置導(dǎo)體12a電連接,而另一端配置到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102a的第一布線層14a。并且,下層的第一半導(dǎo)體元件2a的焊片20a于半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102a連接到第一布線層14a的電極部14C。
而且,在第一布線基片1a的布線區(qū)域101a中配置基片間連接部件6,該基片間連接部件6上與第二布線基片1b的第二埋置導(dǎo)體12b電連接。作為基片間連接部件6,可使用焊錫球、金(Au)凸片、銀(Ag)凸片、銅(Cu)凸片、鎳/金(Ni-Au)凸片或鎳/金/銦(Ni-Au-In)凸片等。作為焊錫球,可使用直徑100μm到250μm、高50μm到200μm的錫(Sn)∶鉛(Pb)=6∶4的共晶焊錫等?;蛘咭部墒褂肧n∶Pb=5∶95等其他組成的焊錫。
該上層的第二布線基片1b基本上與下層的第一布線基片1a的結(jié)構(gòu)相同。即,第二布線基片1b也具有布線區(qū)域101b和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102b。并且,在第二絕緣性基材10b的布線區(qū)域101b中,形成從第一主表面通向第二主表面的第二連接孔11b。在該第二連接孔11b內(nèi)埋置第二埋置導(dǎo)體12b。后面說明制造工序,但第二連接孔11b的底部附近的空隙部成為定位部110b,由于在該定位部110b內(nèi)部裝入基片間連接部件6,因此可自動進(jìn)行上下第一布線基片1a和第二布線基片1b之間的定位。第二埋置導(dǎo)體12b在第二絕緣性基材10b的第一主表面上與第二布線層14b連接。該第二布線層14b的另一端延伸形成到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102b。并且,第二半導(dǎo)體元件2b的焊片20b在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102b中與第二布線層14b的電極部14C連接。
在第一半導(dǎo)體元件2a和第二半導(dǎo)體元件2b的安裝中,使用可在各個焊片20a,20b與第一布線層14a、第二布線層14b之間進(jìn)行電導(dǎo)通的各向異性導(dǎo)電材料3a,3b。
圖19例示出層疊2塊第一布線基片1a和第二布線基片1b的結(jié)構(gòu),但不用說可構(gòu)成多層堆積第三布線基片、第四布線基片….等的三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。這樣,根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件,通過使用基片間連接部件6,通過基片間連接部件6在基片厚度方向?qū)盈B多個分別具有第一半導(dǎo)體元件2a、第二半導(dǎo)體元件2b、第三半導(dǎo)體元件……的多個(多數(shù))的第一布線基片1a、第二布線基片1b、第三布線基片……因此可實(shí)現(xiàn)能夠得到高密度安裝的三維安裝結(jié)構(gòu)??捎猛ㄟ^利用連接孔11(11b),僅在連接孔11內(nèi)的表面部分配置埋置導(dǎo)體12(12b),在第二主表面?zhèn)仍O(shè)置埋置導(dǎo)體12(12b)的空隙部生成的凹部來形成如圖19所示的三維安裝結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑需要的定位部110(110b)。因此,不需要特別增加部件數(shù)目,或制作復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就可形成定位部110(110b)。
其次,說明布線基片的制造方法。
下面,使用圖3到圖15說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1的制造方法。
(1)如圖3所示,在包含布線區(qū)域101和與該布線區(qū)域101不同的半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的范圍中,在里面導(dǎo)體層120上插入蝕刻停止層13來形成表面導(dǎo)體層140,準(zhǔn)備里面導(dǎo)體層120、蝕刻停止層13和表面導(dǎo)體層140的三層金屬層疊體。里面導(dǎo)體層120用于形成埋置導(dǎo)體12,該里面導(dǎo)體層120可使用例如50~80μm,優(yōu)選65μm左右的膜厚的銅薄膜等。表面導(dǎo)體層140用于形成布線層14,即端子部14A、布線部14B和電極部14C,在表面導(dǎo)體層140可使用例如30~40μm,優(yōu)選35μm的膜厚的銅薄膜等。并且,該蝕刻停止層13可使用例如0.1~0.3μm,優(yōu)選0.2μm的膜厚的鎳(Ni)薄膜。
(2)在里面導(dǎo)體層120的表面(圖3中為里面導(dǎo)體層120的下面)上涂布抗蝕劑膜,對該抗蝕劑膜進(jìn)行曝光處理和顯影處理,用抗蝕劑膜制作蝕刻掩模(未示出)。該蝕刻掩模是正型抗蝕劑膜的情況下,使其覆蓋里面導(dǎo)體層120的布線區(qū)域101的連接孔11的預(yù)定形成區(qū)域,其余的區(qū)域不覆蓋。使用由該抗蝕劑膜構(gòu)成的蝕刻掩模,在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中通過蝕刻去除里面導(dǎo)體層120,如圖4所示,由在布線區(qū)域101中殘留的里面導(dǎo)體層120形成多個柱狀(突起狀)埋置導(dǎo)體(突起電極)12。該埋置導(dǎo)體12形成時,里面導(dǎo)體層120的半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102蝕刻量由蝕刻停止層13控制,在與蝕刻停止層13的界面上可確實(shí)去除里面導(dǎo)體層120的半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102。形成埋置導(dǎo)體12后,去除蝕刻掩模(剝離抗蝕劑膜)。
(3)將埋置導(dǎo)體12用作蝕刻掩模,如圖5所示通過蝕刻去除蝕刻停止層13的半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102。由于在蝕刻停止層13與表面導(dǎo)體層140之間具有蝕刻選擇比,因此在表面導(dǎo)體層140側(cè)不用全部蝕刻,可選擇地去除。去除蝕刻停止層13后,進(jìn)行粗化處理。在該粗化處理中,作為粗化處理液,可利用例如三菱氣體化學(xué)公司制造的商品名為CPE-900。
(4)如圖6所示,在埋置導(dǎo)體12側(cè),準(zhǔn)備包含布線區(qū)域101和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102范圍的絕緣性基材100和平坦部件16。在絕緣性基材100中可使用例如玻璃填充無紡布中包含環(huán)氧樹脂的日立化成工業(yè)株式會社制造的商品名為E679-P等的絕緣性樹脂。絕緣性基材100使用厚度比埋置導(dǎo)體12的膜厚還厚者,其厚度選擇為例如51~130μm左右??傊?,該絕緣性基材100的厚度優(yōu)選選擇為從埋置導(dǎo)體12的底部到絕緣性基材100的第二主表面的距離為1μm以上50μm以下。而在平坦部件16實(shí)際上可使用具有例如18μm的膜厚的銅箔,該銅箔具有未粗化的叫做光面的平滑面。安裝平坦部件16,使該平坦部件16的光面與絕緣性基材100的表面接觸。
(5)在埋置導(dǎo)體12和平坦部件16之間插入絕緣性基材100,如圖7所示,通過平坦部件16向埋置導(dǎo)體12側(cè)對絕緣性基材100加壓。通過該加壓,用平坦部件16可確保絕緣性基材100的表面(圖7中下側(cè)表面)的平坦性,并且可將埋置導(dǎo)體12上的絕緣性基材100的一部分押向周圍。因此,可形成絕緣性基材100以用絕緣性樹脂覆蓋埋置導(dǎo)體12的周圍(半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102)。由于使平坦部件16的光面與絕緣性基材100的表面接觸,埋置導(dǎo)體12上的絕緣性基材100可平滑地押向周圍。
(6)之后,如圖8所示,去除平坦部件16。如上所述,由于使平坦部件16的光面與絕緣性基材100的表面接觸,可從絕緣性基材100的表面平滑地剝離平坦部件16。圖9是表示完全去除平坦部件16的狀態(tài)的絕緣性基材100。即,圖9中,表示出具有與表面導(dǎo)體層140的里面連接的第一主表面和與該第一主表面相對的第二主表面,并與埋置導(dǎo)體12的側(cè)壁連接而形成的絕緣性基材100。絕緣性基材100還連接埋置導(dǎo)體12的底面而形成。其結(jié)果,如上所述,底面和絕緣性基材100的第二主表面之間的距離t是1μm以上50μm以下。通過選擇為1μm以上50μm以下的厚度,容易進(jìn)行下面說明的研磨工序。
(7)如圖10所示,研磨絕緣性基材100的表面,直到露出埋置導(dǎo)體12的表面,去除絕緣性基材100的絕緣性樹脂和向該絕緣性樹脂中填充的填充物,可由該研磨的絕緣性基材100在表面導(dǎo)體層140上形成覆蓋埋置導(dǎo)體12的周圍的絕緣性基材10。研磨例如如下進(jìn)行。首先,在表面導(dǎo)體層140側(cè)涂布低溫熔融固化的粘合材料,將該粘合材料固化了的面固定到定盤上。對該定盤,向平行度高的旋轉(zhuǎn)盤注入規(guī)定量的研磨劑,使定盤朝著旋轉(zhuǎn)盤下降。在加上14.7kPa的荷重的狀態(tài)下,使旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),進(jìn)行約15分鐘的研磨。在這種條件下,可露出埋置導(dǎo)體12的表面。其結(jié)果是絕緣性基材10露出埋置導(dǎo)體12的底面。
(8)之后,在表面導(dǎo)體層140的表面(圖11中,為表面導(dǎo)體層140的上面)上涂布抗蝕劑膜。對該抗蝕劑膜進(jìn)行曝光處理和顯影處理,如圖11所示形成抗蝕劑膜構(gòu)成的蝕刻掩模145。該蝕刻掩模145覆蓋表面導(dǎo)體層140的半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的電極部14C的預(yù)定形成區(qū)域,其余的區(qū)域不覆蓋。抗蝕劑膜可使用例如日立化成工業(yè)株式會社制造的商品名為抗蝕劑膜Hi-RC、日本合成化學(xué)工業(yè)株式會社制造的商品名為抗蝕劑膜401y25等。在使用后者的401y25的情況下,在輥溫度為110℃,輥速度為0.6m/min的條件下涂布(層疊)抗蝕劑膜。曝光處理中,在累計曝光量約為80mJ/cm2的曝光條件下,顯出電極部14C的圖案形象。顯影處理中,用碳酸鈉溶液、或羥三甲基胺溶液顯影。顯影處理結(jié)束后,對蝕刻掩模145用100mJ/cm2~300mJ/cm2的曝光量進(jìn)行后曝光,可使蝕刻掩模145的密合性可靠。
(9)使用該蝕刻掩模145進(jìn)行半蝕刻,以用于選擇性地減薄表面導(dǎo)體層140的布線區(qū)域101。由此,如圖12所示,形成局部減薄膜厚的表面導(dǎo)體層141,用蝕刻掩模145覆蓋的表面導(dǎo)體層140的剩余部分中形成膜厚厚的電極部14C。即,電極部14C維持原樣的表面導(dǎo)體層140的膜厚,例如按35μm厚的膜厚形成,進(jìn)行選擇性半蝕刻的表面導(dǎo)體層141減薄到例如10~15μm左右的膜厚。這里,在埋置導(dǎo)體12的里面(底部)上不形成蝕刻掩模。即,埋置導(dǎo)體12的里面(底部)成為由絕緣性基材10露出的狀態(tài),將絕緣性基材10用作蝕刻掩模,通過蝕刻同時去除埋置導(dǎo)體12的膜厚方向的一部分。通過該埋置導(dǎo)體12的里面(底部)的蝕刻,埋置導(dǎo)體12在連接孔11內(nèi)倒置,可形成由該連接孔11的內(nèi)壁面和埋置導(dǎo)體12的里面(底部)生成的凹狀的定位部110。上述半蝕刻使用例如由主成分為硫酸、過氧化氫構(gòu)成的溶液作為蝕刻液。具體說,可使用三菱氣體化學(xué)公司制造的化學(xué)研磨液、商品名為SE-07、商品名為CPE-750、商品名CPS或其混合液作為蝕刻液。蝕刻液的過氧化氫濃度調(diào)整為2.0g~10.0g/100ml,銅濃度調(diào)整到3.0g~10.0g/100ml,通過傳送蝕刻裝置的噴淋在液體溫度為20~35℃的范圍內(nèi)進(jìn)行半蝕刻。半蝕刻后,去除蝕刻掩模145。該蝕刻掩模145的去除用氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液進(jìn)行。
(10)并且,如圖13所示,在表面?zhèn)?圖13中為上側(cè)),在表面導(dǎo)體層141上層疊抗蝕劑膜,在里面?zhèn)?圖13中為下側(cè))層疊抗蝕劑膜。這些抗蝕劑膜可在表面?zhèn)群屠锩鎮(zhèn)韧瑫r層疊,也可分別層疊。在表面層層疊的抗蝕劑膜中使用規(guī)定的掩模進(jìn)行曝光處理和顯影處理。其結(jié)果如圖1 3所示,做成由里面?zhèn)鹊目刮g劑膜構(gòu)成的蝕刻掩模146。該蝕刻掩模146如圖2所示,為覆蓋位于表面導(dǎo)體層141的布線區(qū)域101的端子部14A和條狀的布線部14B的預(yù)定形成區(qū)域和電極部14C的特定的圖形,其余的區(qū)域不覆蓋。在里面?zhèn)葘盈B的抗蝕劑膜也同樣進(jìn)行曝光處理和顯影處理,制成如圖13所示的里面?zhèn)日麄€面被覆蓋了的蝕刻掩模147??刮g劑膜可使用例如日立化工業(yè)株式會社制造的商品名為抗蝕劑膜Hi-RC、日本合成化學(xué)工業(yè)株式會社制造的商品名為抗蝕劑膜401y25等??刮g劑膜可在例如110℃的輥溫度下層疊。層疊速度比形成電極部14C的蝕刻掩模145的抗蝕劑膜的層疊速度慢,例如設(shè)定在0.3m/min,可減少膜厚薄的表面導(dǎo)體層141和膜厚厚的電極部14C的邊界的臺階部的氣泡卷入。曝光處理中,在累計曝光量約為80mJ/cm2的曝光條件下,燒制出端子部14A和布線部14B以及電極部14C的圖案形象。顯影處理中,用碳酸鈉溶液、或羥三甲基胺溶液顯影。
(11)之后,使用蝕刻掩模146,147選擇性地蝕刻表面導(dǎo)體層141。其結(jié)果如圖14所示,去除蝕刻掩模146以外的表面導(dǎo)體層141,形成多個端子部14A和多個條狀的布線部14B。通過形成該多個端子部14A和多個布線部14B,可形成圖2所示的平面形狀的具有多個端子部14A和多個布線部14B以及多個電極部14C的布線層14。蝕刻可使用二氯化鐵,二氯化銅為主成分的蝕刻液或堿蝕刻液,例如メルストリツプ公司制造的商品名為A處理液。
(12)之后,如圖14所示,去除蝕刻掩模146,147。該去除中可使用氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。蝕刻掩模146,147去除后,在埋置導(dǎo)體12和布線層14以外的露出表面上最好形成焊料抗蝕劑膜。焊料抗蝕劑膜尤其可防止布線層14的布線部14B的斷線不良,或者在后面工序中進(jìn)行電鍍處理的情況下,可減少電鍍面積。焊料抗蝕劑膜實(shí)際可使用例如四國化成制造的商品名為抗蝕劑FCハ一ド,抗蝕劑FCハ一ド可通過用絲網(wǎng)印刷印刷后的熱硬化而形成焊料抗蝕劑膜(本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1中不形成焊料抗蝕劑膜)。
(13)并且,如圖15所示,在埋置導(dǎo)體12表面上、布線層14的端子部14A上、布線部14B以及電極部14C上形成電鍍層15。電鍍層15實(shí)際上可使用鍍鎳(Ni)、鍍金(Au)等,電鍍層15可通過例如無電解電鍍法或電解電鍍法形成。
在至此工序結(jié)束的階段,可以說完成了本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1。
在上述的本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1的制造方法中,可用同一工序進(jìn)行選擇性地減薄埋置導(dǎo)體12的一部分的工序、在膜厚方向上去除表面導(dǎo)體層140的布線區(qū)域101的一部分并形成端子部14A和布線部14B的工序、在表面導(dǎo)體層140的半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中形成電極部14C的工序(形成具有端子部14A和布線部14B的布線層14的工序)。因此,可減少布線基片1的制造工序數(shù)。隨著該布線基片1的制造工序數(shù)減少,可提高制造的成品率,可減少生產(chǎn)成本、產(chǎn)品成本等。而且,在本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1的制造方法中,由于可將覆蓋埋置導(dǎo)體12周圍的絕緣性基材10作為掩模而在膜厚方向上去除埋置導(dǎo)體12的一部分,因此與形成該掩模(形成在布線基片1的里面?zhèn)鹊睦缈刮g劑膜)的工序相當(dāng)?shù)牟糠挚蓽p少,可減少布線基片1的制造工序數(shù)。
而且,在本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1的制造方法中,可通過在里面導(dǎo)體層120和表面導(dǎo)體層140之間插入蝕刻停止層13,可用適當(dāng)?shù)哪ず癃?dú)立地使里面導(dǎo)體層120和表面導(dǎo)體層140各自做成圖案。具體說,為實(shí)現(xiàn)微細(xì)化或多端子化,將布線層14的膜厚設(shè)定得很薄,為了增加膜厚而將埋置導(dǎo)體12的膜厚設(shè)定得厚,但通過插入蝕刻停止層13,可不損壞表面導(dǎo)體層140的膜厚,可將里面導(dǎo)體層120圖案化而形成突起狀的埋置導(dǎo)體12。
下面,說明半導(dǎo)體器件的制造方法。
以下,使用圖1,圖2,圖16和圖17說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法(組裝方法)。
(1)首先,在布線基片1的表面的半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中配置各向異性導(dǎo)電材料3,在規(guī)定的加熱溫度、施加規(guī)定的荷重的狀態(tài)下,通過一定時間的壓合,如圖16所示,可臨時壓合各向異性導(dǎo)電材料3。各向異性導(dǎo)電材料3可使用例如日立化成工業(yè)株式會社制造的各向異性導(dǎo)電膜。
(2)在各向異性導(dǎo)電材料3上配置半導(dǎo)體元件2,如圖17所示,進(jìn)行布線基片1的電極部14C和半導(dǎo)體元件2的焊片20之間的定位(對齊)。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,由于半導(dǎo)體元件2使用裸芯片,因此半導(dǎo)體元件2按面朝下(倒裝片)方式配置,使得半導(dǎo)體元件2的焊片20可直接與布線基片1的電極部14C相連接。半導(dǎo)體元件2的對齊目標(biāo)可原樣使用半導(dǎo)體元件2的輪廓形狀。另一方面,在布線基片1中,雖未示出,但可采用例如,和端子部14A、布線部14B的形成工序相同的工序利用表面導(dǎo)體層141形成對齊目標(biāo)。由于表面導(dǎo)體層141以薄的膜厚形成,因此可提高對齊目標(biāo)的加工精度。
(3)定位后,在規(guī)定加熱溫度、施加規(guī)定的荷重的狀態(tài)下,通過將半導(dǎo)體元件2押向布線基片1一定時間,可將半導(dǎo)體元件2臨時固定在布線基片1上。之后,進(jìn)行真固定,可完成上述圖1和圖2所示的半導(dǎo)體器件。在布線基片1的電極部14C和半導(dǎo)體元件2的焊片20之間,通過各向異性導(dǎo)電材料3可確保良好的電連接狀態(tài)。而且,半導(dǎo)體元件2自身經(jīng)各向異性導(dǎo)電材料3機(jī)械上穩(wěn)固地安裝在布線基片1的表面上。可不進(jìn)行臨時固定,而直接將半導(dǎo)體元件2真固定在布線基片1上。
下面,說明具有三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。
以下,使用圖18,圖19說明本發(fā)明第一實(shí)施例的具有三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法。
(1)首先,如圖18所示,在布線基片(第一布線基片)1a的端子部14A上形成基片間連接部件6。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,可在基片間連接部件6中使用焊錫球。該焊錫球可通過例如使用日立ビアメカニクス株式會社制造的焊錫球搭載機(jī)簡單地形成。
(2)接著,如圖19所示,在第一布線基片1a上多層堆積用同樣的制造方法形成的同一結(jié)構(gòu)的其他布線基片(第二布線基片)1b。在第一布線基片1a的端子部14A上的基片間連接部件6的上部,裝入其他(第二)布線基片1b的里面?zhèn)鹊亩ㄎ徊?10b的內(nèi)部,可自動地進(jìn)行上下的第一布線基片1a和第二布線基片1b的定位。并且,如圖19所示,進(jìn)行焊錫回流,在將第一布線基片1a的端子部14A和基片間連接部件6之間實(shí)現(xiàn)電氣并機(jī)械連接的同時,還將從上層堆積的第二布線基片1b的定位部1l0b露出的第二埋置導(dǎo)體12b和基片間連接部件6之間實(shí)現(xiàn)電氣并機(jī)械連接。該焊錫回流可通過例如用傳送帶運(yùn)送使多層堆積的第一布線基片1a和第二布線基片1b通過紅外線回流裝置進(jìn)行。可由紅外線回流裝置的加熱溫度和傳送帶運(yùn)送的速度設(shè)定焊錫回流條件。在該焊錫回流結(jié)束的階段,可完成多層堆積的第一布線基片1a、第二布線基片1b、第三布線基片的三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
下面,說明變形例。
圖20是本發(fā)明的第一實(shí)施例的變形例的半導(dǎo)體器件的截面圖。如圖20所示,在布線基片1的電極部14C安裝組件化的半導(dǎo)體元件21。不必限定該結(jié)構(gòu),但半導(dǎo)體元件21用無引線芯片載體(LCC)結(jié)構(gòu)構(gòu)成,樹脂模壓裸芯片。半導(dǎo)體元件21的外部引線沿著樹脂模壓部成型。未示出詳細(xì)結(jié)構(gòu),但裸芯片可按面朝上焊接方式安裝在內(nèi)引線上。
安裝這種半導(dǎo)體元件21的布線基片1與上述圖19所示的半導(dǎo)體器件同樣地可構(gòu)成多層堆積的,三維安裝結(jié)構(gòu)。
三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件并不限定于多層堆積同一半導(dǎo)體元件2或同一半導(dǎo)體元件21的方式,可以是多層堆積安裝了半導(dǎo)體元件2的布線基片1和安裝半導(dǎo)體元件21的布線基片1。該半導(dǎo)體元件21可以是TAB結(jié)構(gòu)。
第二實(shí)施例本發(fā)明的第二實(shí)施例是說明代替本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1的電極部14C的形狀的例子。圖21所示的布線基片1的平面圖是與上述本發(fā)明的第一實(shí)施例的布線基片1的制造方法的圖13所示的工序相對應(yīng)的工序的平面圖。
即,在以連接狀態(tài)形成多個電極部14C后,用于將1個端子部14A和1個布線部14B形成圖案的蝕刻掩模146以與電極部14C交叉的形狀形成。通過使用該蝕刻掩模146將表面導(dǎo)體層141形成圖案,從而在形成端子部14A和布線部14B的同時,還分別將多個電極部14C予以分割。
這樣形成的布線基片1的電極部14C與布線部14B可以相同的寬度尺寸形成,半導(dǎo)體元件2的焊片20可以少管腳寬間距的外圍配置方式形成有效的布線基片1。
第三實(shí)施例如圖22所示,本發(fā)明的第三實(shí)施例是在布線基片1上安裝多個半導(dǎo)體元件2的MCM結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。多個半導(dǎo)體元件2可以如存儲器器件一樣是相同的,也可以是如存儲器器件和邏輯器件混合存在的。
而且,可多層堆積圖22所示結(jié)構(gòu)的多個布線基片1a,1b,1c,1d,,做成與上述圖19所示的同樣的三維安裝結(jié)構(gòu)。
第四實(shí)施例如圖23所示,本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件由以下部分構(gòu)成,即具有布線區(qū)域101和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的絕緣性基材10,在布線區(qū)域101中從絕緣性基材10的第一主表面通向第二主表面的連接孔11,在絕緣性基材10的第一主表面上、一端連接連接孔11而另一端延伸到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的布線層14,在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中與布線層14連接的半導(dǎo)體元件2。但是,與第一實(shí)施例不同,在連接孔11的內(nèi)部不存在埋置導(dǎo)體(12)。即,在露出在連接孔11內(nèi)的布線層14的里面進(jìn)而具有選擇性地形成的金屬薄膜15來替代所使用的埋置導(dǎo)體。金屬薄膜15可以由例如,用厚度為5~30μm的鎳鍍層、及在該鎳鍍層上形成的厚度為2~10μm的金鍍層等構(gòu)成。該布線層14的里面的金屬薄膜15在本發(fā)明的第四實(shí)施例中和在布線層14的表面上形成的金屬薄膜15一起通過同一工序形成。
在本發(fā)明的第四實(shí)施例中,在連接孔11內(nèi)存在大的空隙部110。因此,可將該大的空隙部110用作三維安裝結(jié)構(gòu)所必需的定位部??傊挥锰貏e增加部件數(shù)目,也不用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就可形成定位部。因此,如上述的圖19所示,具有多層堆積多個布線基片1a,1b,,容易制造三維安裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
第五實(shí)施例如圖24所示,本發(fā)明第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件具有以下各部分具有布線區(qū)域101和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的絕緣性基材10,在布線區(qū)域101中從絕緣性基材10的第一主表面貫通到第二主表面設(shè)置的埋置導(dǎo)體12、在絕緣性基材10的第一主表面上、一端電連接到埋置導(dǎo)體12而另一端延伸到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的布線層14、在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中與布線層14連接的半導(dǎo)體元件2。在埋置導(dǎo)體12與布線層14的端子部14A之間設(shè)置蝕刻停止層13。該蝕刻停止層13具有導(dǎo)電性,相對埋置導(dǎo)體12與布線層14具有適當(dāng)?shù)奈g刻選擇比。例如,如果埋置導(dǎo)體12與布線層14為銅(Cu),蝕刻停止層13為鎳(Ni),可得到希望的選擇比。在埋置導(dǎo)體12的底面上還設(shè)置金屬薄膜15。金屬薄膜15可由例如,鍍鎳層和在該鍍鎳層上形成的鍍金層的復(fù)合膜等構(gòu)成。并且,絕緣性基材10的第二主表面和金屬薄膜15的底面為同一平面水平。
這樣的絕緣性基材10的第二主表面和金屬薄膜15的底面為同一平面水平的結(jié)構(gòu),也與第一實(shí)施例同樣的可容易地達(dá)到端子部14A和布線部14B的微細(xì)化以及端子部14A的多端子化的效果。因此,可實(shí)現(xiàn)裝置的小型化,并且可提供適合于三維安裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)良的半導(dǎo)體器件。
圖25是本發(fā)明第五實(shí)施例的變形例(第一變形例)的半導(dǎo)體器件的截面圖。在第一變形例中,如圖25所示,具有以下各部門布分具有布線區(qū)域101和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的絕緣性基材10,在布線區(qū)域101中從絕緣性基材10的第一主表面貫通到第二主表面設(shè)置的埋置導(dǎo)體12,在絕緣性基材10的第一主表面上、一端電連接埋置導(dǎo)體12而另一端延伸到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的布線層14,在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中與布線層14連接的半導(dǎo)體元件2。與圖24不同,絕緣性基材10的第二主表面和埋置導(dǎo)體12的底面為同一平面水平。并且,在埋置導(dǎo)體12的底面上還具有金屬薄膜15。即,從絕緣性基材10的第二主表面僅突出鎳/金鍍層等的金屬薄膜15的厚度部分。
而且,在本發(fā)明第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中,埋置導(dǎo)體12的底面可相對絕緣性基材10的第二主表面突出。圖27是本發(fā)明第五實(shí)施例的第二變形例的半導(dǎo)體器件的截面圖,圖26是該半導(dǎo)體器件所使用的布線基片的截面圖。圖26中,具有以下各部分表面導(dǎo)體層140,在該表面導(dǎo)體層140里面與該表面導(dǎo)體層140電連接的多個埋置導(dǎo)體12,具有與表面導(dǎo)體層140里面相連接的第一主表面和與該第一主表面相對的第二主表面并且與埋置導(dǎo)體12的側(cè)壁連接形成的絕緣性基材10。絕緣性基材10比埋置導(dǎo)體12和蝕刻停止層13的總厚度薄,埋置導(dǎo)體12的底面相對絕緣性基材10的第二主表面突出。例如,將埋置導(dǎo)體12和蝕刻停止層13的總厚度選擇為50~80μm,優(yōu)選在65μm左右,將絕緣性基材10的厚度選擇為30~60μm左右,就能容易制造圖26的結(jié)構(gòu)。
圖27表示進(jìn)一步對圖26的表面導(dǎo)體層140布圖,形成由端子部14A、布線部14B和電極部14C構(gòu)成的布線層14,并在其上搭載半導(dǎo)體元件2的結(jié)構(gòu)。即,圖27所示的半導(dǎo)體器件具有以下各部分具有布線區(qū)域101和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的絕緣性基材10,在布線區(qū)域101中從絕緣性基材10的第一主表面貫通到第二主表面設(shè)置的埋置導(dǎo)體12,在絕緣性基材10的第一主表面上、一端電連接埋置導(dǎo)體12而另一端延伸到半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102的布線層14,在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域102中與布線層14連接的半導(dǎo)體元件2。在埋置導(dǎo)體12的底面上還具有金屬薄膜15。
本發(fā)明第五實(shí)施例的半導(dǎo)體器件如上述的圖19所示,勿用說,可多層堆積多個布線基片1a,1b,作為三維安裝結(jié)構(gòu)。
其他實(shí)施例本發(fā)明雖由上述多個實(shí)施例記載,但不應(yīng)理解為將本發(fā)明限定于對該公開部分進(jìn)行的論述和附圖。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,從公開的內(nèi)容可知,這些是各種等同代換的實(shí)施形式、實(shí)施例和運(yùn)用技術(shù)。
例如,在上述第一到第五實(shí)施例的說明中,說明了連接孔和埋置導(dǎo)體配置在布線區(qū)域的情況,但這些是舉例,本發(fā)明的連接孔和埋置導(dǎo)體也可配置在半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域。
另外,在上述的圖18和圖19所示的三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件中,基片間連接部件6可使用焊錫膏。焊錫膏由絲網(wǎng)印刷法形成。在絲網(wǎng)印刷法中,預(yù)先在布線基片1上安裝半導(dǎo)體元件2時,絲網(wǎng)印刷掩模與半導(dǎo)體元件2接觸,由于在端子部14A和絲網(wǎng)印刷掩模之間不能確保形成焊錫膏所需要的間隙,因此焊錫膏在安裝半導(dǎo)體元件2之前預(yù)先形成為好。而且,基片間連接部件6可使用與上述圖1所示的各向異性導(dǎo)電材料3相同的各向異性導(dǎo)電材料(例如各向異性導(dǎo)電膜)。
在圖1,圖17~20,圖22~25或圖27中,示出了以將配置了集成電路的表面部朝向下側(cè)的面朝下(倒裝片)方式搭載在布線基片1的表面上的結(jié)構(gòu)。但是,本發(fā)明不限定于倒裝片安裝方式,如圖28所示,也可以使用焊線25,將配置在半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體芯片)2的周邊部的焊片20和布線層14的電極部14C連接。半導(dǎo)體芯片2和布線層14的電極部14C用保護(hù)樹脂31模壓。使用焊絲25連接時,由于布線層14的電極部14C形成得較厚,因此可減少首次焊接區(qū)域(焊片20)和二次焊接區(qū)域(電極部14C)的焊接高度差。這樣,通過減少焊接高度,使焊接變得容易的同時,可使半導(dǎo)體元件2的角部和焊絲25不致產(chǎn)生不必要的短路,可提高制造中的成品率。除絲焊方式外,還可使用TAB帶的連接方式。
而且,本發(fā)明雖通過第一實(shí)施例等說明了使用硅(Si)單晶基片(硅單晶芯片)的集成電路,但也可以是砷化鎵(GaAs)等化合物半導(dǎo)體的集成電路等。
而且,可將上述實(shí)施例的布線基片1作為印刷布線基片、集成電路用基片、液晶顯示裝置用基片(例如透明玻璃基板)等。
另外,本發(fā)明可用各種金屬材料形成布線基片1的埋置導(dǎo)體12和布線層14。
這樣,本發(fā)明當(dāng)然也包含這里未記載的各種實(shí)施的形式等。因此,本發(fā)明的技術(shù)范圍可從上述的說明僅通過適當(dāng)?shù)臋?quán)利要求的范圍的發(fā)明特定事項(xiàng)決定。
使用本發(fā)明,可實(shí)現(xiàn)端子的微細(xì)化和多端子化,從而實(shí)現(xiàn)器件的小型化,并且可提供實(shí)現(xiàn)三維安裝結(jié)構(gòu)的布線基片。
使用本發(fā)明,可實(shí)現(xiàn)端子的微細(xì)化和多端子化,從而實(shí)現(xiàn)裝置的小型化,并且可提供實(shí)現(xiàn)三維安裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。
而且,使用本發(fā)明,可提供能夠減少制造過程的工序數(shù)的布線基片的制造方法。尤其是,使用本發(fā)明,通過減少制造過程的工序數(shù),可減少產(chǎn)品成本、生產(chǎn)成本等,進(jìn)而可提供能夠提高制造過程中的成品率的布線基片的制造方法。
權(quán)利要求
1.一種布線基片,其特征在于,包括表面導(dǎo)體層;在該表面導(dǎo)體層的里面,與該表面導(dǎo)體層電連接的多個埋置導(dǎo)體;具有連接該表面導(dǎo)體層的里面的第一主表面和與該第一主表面相對的第二主表面、并與上述埋置導(dǎo)體的側(cè)壁連接形成的絕緣性基材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布線基片,其特征在于,上述絕緣性基材進(jìn)而與上述埋置導(dǎo)體的底面連接形成,該底面和上述絕緣性基材的上述第二主表面間的距離是1μm以上50μm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的布線基片,其特征在于,上述絕緣性基材露出上述埋置導(dǎo)體的底面形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的布線基片,其特征在于,上述絕緣性基材的上述第二主表面和上述埋置導(dǎo)體的底面是同一平面水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的布線基片,其特征在于,上述埋置導(dǎo)體的底面相對上述絕緣性基材的上述第二主表面突出。
6.一種布線基片,其特征在于,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的絕緣性基材;在上述布線區(qū)域中從上述絕緣性基材的第一主表面通向第二主表面的連接孔;在上述絕緣性基材的第一主表面上、一端連接上述連接孔、另一端位于上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的布線層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的布線基片,其特征在于還具有與上述布線層的上述一端電連接的埋置導(dǎo)體,該埋置導(dǎo)體埋置在上述連接孔內(nèi)以不達(dá)到上述絕緣性基材的第二主表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的布線基片,其特征在于,還具有選擇性地形成在露出在上述連接孔內(nèi)的上述布線層的里面的金屬薄膜。
9.一種布線基片,其特征在于,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的絕緣性基材;在上述布線區(qū)域中,從上述絕緣性基材的第一主表面貫通到第二主表面設(shè)置的埋置導(dǎo)體;在上述絕緣性基材的第一主表面上、一端電連接上述埋置導(dǎo)體、另一端位于上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的布線層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的布線基片,其特征在于,上述絕緣性基材的上述第二主表面和上述埋置導(dǎo)體的底面是同一平面水平。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的布線基片,其特征在于,上述埋置導(dǎo)體的底面相對上述絕緣性基材的上述第二主表面突出。
12.根據(jù)權(quán)利要求6~11中任何一項(xiàng)所述的布線基片,其特征在于,上述布線層由配置在上述布線區(qū)域側(cè)的布線部和端子部、配置在上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域、且膜厚比上述布線部和端子部厚的電極部構(gòu)成。
13.一種半導(dǎo)體器件,其特征在于,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一絕緣性基材;在上述布線區(qū)域中、從上述第一絕緣性基材的第一主表面通向第二主表面的第一連接孔;在上述第一絕緣性基材的第一主表面上、一端連接上述第一連接孔、另一端位于上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一布線層;在上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中與上述第一布線層連接的第一半導(dǎo)體元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,還具有埋置在上述第一連接孔內(nèi)以不達(dá)到上述第一絕緣性基材的第二主表面、并與上述第一布線層的上述一端電連接的埋置導(dǎo)體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,還具有選擇性地形成在露出在上述第一連接孔內(nèi)的上述第一布線層的里面的金屬薄膜。
16.一種半導(dǎo)體器件,其特征在于,包括具有布線區(qū)域和半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一絕緣性基材;在上述布線區(qū)域中、從上述第一絕緣性基材的第一主表面貫通到第二主表面設(shè)置的第一埋置導(dǎo)體;在上述第一絕緣性基材的第一主表面上、一端電連接上述第一埋置導(dǎo)體、另一端位于上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域的第一布線層;在上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中與上述第一布線層連接的第一半導(dǎo)體元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,上述第一絕緣性基材的上述第二主表面和上述第一埋置導(dǎo)體的底面是同一平面水平。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,上述第一埋置導(dǎo)體的底面相對上述第一絕緣性基材的上述第二主表面突出。
19.根據(jù)權(quán)利要求13~18中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,上述第一布線層由配置在上述布線區(qū)域側(cè)的布線部和端子部、配置在上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域、且膜厚比上述布線部和端子部厚的電極部構(gòu)成,上述半導(dǎo)體元件的焊片與該電極部連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求13~15和19中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,至少包含還具有以下部分的結(jié)構(gòu)配置在上述布線基片的第一布線層的布線區(qū)域上的基片間連接部件,具有埋置該基片間連接部件的第二連接孔的第二絕緣性基材,在該第二絕緣性基材的第一主表面上、一端連接上述第二連接孔而另一端位于上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域內(nèi)的第二布線層,在上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中與上述第二布線層連接的第二半導(dǎo)體元件。
21.根據(jù)權(quán)利要求16~19中任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,至少包含還具有以下部分的結(jié)構(gòu)配置在上述布線基片的第一布線層的布線區(qū)域上的基片間連接部件,與該基片間連接部件電連接的第二埋置導(dǎo)體,至少埋置該第二埋置導(dǎo)體的第二絕緣性基材,在該第二絕緣性基材的第一主表面上、一端電連接上述第二埋置導(dǎo)體而另一端位于上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域內(nèi)的第二布線層,在上述半導(dǎo)體元件搭載區(qū)域中與上述第二布線層連接的第二半導(dǎo)體元件。
22.一種布線基片的制造方法,其特征在于,由如下工序構(gòu)成在里面導(dǎo)體層的上方形成表面導(dǎo)體層的工序;選擇性地去除上述里面導(dǎo)體層的一部分,形成埋置導(dǎo)體的工序;與上述表面導(dǎo)體層連接形成絕緣性基材,使其至少覆蓋上述埋置導(dǎo)體的周圍的工序;選擇性地減薄上述表面導(dǎo)體層的一部分的工序;在膜厚方向上去除上述埋置導(dǎo)體的一部分的工序;對上述選擇性地減薄的上述表面導(dǎo)體層的一部分布圖,形成布線部和端子部的工序。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的布線基片的制造方法,其特征在于,在上述里面導(dǎo)體層的上方形成表面導(dǎo)體層的工序由如下工序構(gòu)成在上述里面導(dǎo)體層蝕刻時,將蝕刻速度比上述里面導(dǎo)體層慢的蝕刻停止層形成在上述里面導(dǎo)體層上的工序;在上述蝕刻停止層蝕刻時,將蝕刻速度比上述蝕刻停止層慢的表面導(dǎo)體層形成上述蝕刻停止層上的工序。
全文摘要
布線基片(1)具有以下部分具有連接孔(11)的絕緣性基材(10),在連接孔(11)的表面部分上、在未達(dá)到里面的范圍中配置的埋置導(dǎo)體(12),連接埋置導(dǎo)體(12)的布線層(14)。埋置導(dǎo)體(12)補(bǔ)加布線層(14)的膜厚,可在連接孔(11)的里面?zhèn)刃纬捎糜跇?gòu)成三維安裝結(jié)構(gòu)的定位部(110)。布線層(14)具有膜厚較薄的端子部(14A)和布線部(14B)以及膜厚較厚的電極部(14C),用同一制造工序進(jìn)行端子部(14A)和布線部(14B)的薄膜化以及埋置導(dǎo)體(12)的倒置。布線基片(1)的電極部(14C)上安裝半導(dǎo)體元件(2)。
文檔編號H01L25/07GK1416595SQ01805770
公開日2003年5月7日 申請日期2001年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月28日
發(fā)明者中村英博, 榎本哲也, 山崎聡夫, 河添宏 申請人:日立化成工業(yè)株式會社