JP2003289120A - フリップチップ型半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
フリップチップ型半導体装置及びその製造方法Info
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Abstract
多層配線基板を高歩留、低コストで製造することがで
き、かつ必要以上に多層化を強いられず電気特性上有利
な薄膜のフリップチップ型半導体装置及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 平坦な金属又は合金からなるベース基板
1の表裏両面に多層薄膜配線9を形成し、ベース基板1
を表面側と裏面側に切断分離する。その後、ベース基板
1を選択的に除去して電極パッド部2を露出させ、フリ
ップチップ型半導体チップ13を搭載する。
Description
導体チップを搭載したフリップチップ型半導体装置及び
その製造方法に関し、特に製造コストが低廉であり、多
層配線基板の配線パターンのピッチを10μm以下とす
ることが可能なフリップチップ型半導体装置及びその製
造方法に関する。
プチップ型半導体装置101を示す側面図である。図1
6(a)に示すフリップチップ型半導体装置101にお
いては、半導体チップ102上に外部端子(図示せず)
がチップの周辺部又は活性領域上にエリアアレ―配列で
形成されており、この外部端子上に、半田、Au又はS
n-Ag系合金等の金属材料により、突起状のバンプ1
03が形成されている。
図16(b)に示すように、多層配線実装基板104上
に実装される。多層配線実装基板104には、電極パッ
ド(図示せず)がフリップチップ型半導体装置101の
バンプ配列パターンと同一パターンで形成されており、
エンドユーザにおいては、このフリップチップ型半導体
装置101をそのバンプ103と前記電極パッドとを整
合させて多層配線基板104に実装する。このフリップ
チップ型半導体装置101を多層配線基板104に実装
する際には、バンプ材料として半田を使用した場合は、
通常、フラックス(Flux)を使用したIRリフロー
工程で実装される。
導体装置101は、多層配線実装基板104に実装した
後、多層配線実装基板104とフリップチップ型半導体
装置101との線膨張係数のミスマッチにより、実装信
頼性のうち、特に温度サイクル特性が劣化するという問
題点が生じる。このような問題点を解決するために、従
来、以下のような対策が施されている。
数をシリコンの線膨張係数に近づけるために、材料とし
ては高価であるAlN、ムライト又はガラスセラミック
ス等のセラッミックス系の材料を使用して、線膨張係数
のミスマッチを最小限にし、これにより、実装信頼性を
向上させるという試みがなされてきた(例えば、特許文
献1参照。)。この試みは、実装信頼性の向上という観
点では効果があったものの、多層配線基板の材料が高価
なセラミックス系材料を使用しているため、一般的には
ハイエンドのスーパーコンピューター又は大型コンピュ
ーター等に適用用途が限定されてしまう。
数が大きい有機系材料を使用した多層配線基板と、半導
体チップとの間に、アンダーフィル樹脂を配置して、フ
リップチップ半導体装置を実装することにより、実装信
頼性を向上できる技術が提案されている(例えば、特許
文献2参照。)。このように、アンダーフィル樹脂を半
導体チップと有機系材料を使用した多層配線基板との間
に配置することにより、半導体チップと有機系材料を使
用した多層配線基板との間に存在するバンプ接続部分に
働くせん断応力を分散させ、実装信頼性を向上させるこ
とができる。このように、アンダーフィル樹脂を、半導
体チップと有機系材料製の多層配線基板との間に介在さ
せることにより、安価な有機系材料を使用した多層配線
基板を使用することが可能となる。
アンダーフィル樹脂内にボイドが存在した場合、又は、
アンダーフィル樹脂と半導体チップとの界面及びアンダ
ーフィル樹脂と有機系材料を使用した多層配線基板との
界面の接着特性が悪い場合には、製品の吸湿リフロー工
程で、前記界面の剥離現象が発生して、製品が不良とな
ってしまうという問題点がある。このため、この従来技
術により、確実にフリップチップ型半導体装置の低コス
ト化を推進できるというものではなかった。
置の有機系材料を使用した多層配線基板には、バンプ配
列パターンの最小ピッチ及びピン数の関係上、ビルドア
ップ基板と呼ばれる多層配線基板を使用するのが通常で
ある。以下、このビルドアップ基板の製造方法を図17
及び図18を参照して説明する。図17(a)乃至
(c)は、従来のビルドアップ基板の製造方法を工程順
に示す断面図であり、図18(a)乃至(c)は、図1
7の次の工程を示す断面図である。
ラスエポキシ系基材からなるコア基板110の両面に1
0〜40μm厚の所定厚さのCu箔層111が貼りつけ
られ、更にパターニング処理されている。そして、コア
基板110にドリル加工等で穴開けした後、孔内にスル
ーホールめっき処理を施すことにより、貫通スルーホ―
ル部112が形成されており、これにより、コア基板1
10の表裏両面のCu箔層111が電気的に接続されて
いる。この場合に、後工程のプロセス安定性及び基板の
品質安定性を考慮して貫通スルーホール部112には、
通常、絶縁性のスルーホール穴埋め用樹脂113が充填
されている。
板110の表裏両面に存在するCu配線パターン上に絶
縁性樹脂114を配置し、所定の位置にフォトレジスト
技術を使用したケミカルエッチング法又はレーザー加工
技術等により絶縁性樹脂開口部115を形成する。
uめっき処理の給電層及びコア基板上のCu配線パター
ン部との電気的接続を確保するために、例えば、Ti又
はCu等の金属をスパッタリングすることにより、又は
Cuを無電解めっきすることにより、金属薄膜層116
を形成する。
Cuめっき処理による配線パターン形成のため、厚さが
20乃至40μm程度のフォトレジスト117又はドラ
イフィルムを金属薄膜層116上に配置し、露光・現像
処理を実施する。
薄膜層116を給電層として電解Cuめっき処理するこ
とにより配線パターン部118を形成する。
トレジスト117又はドライフィルムを剥離した後、配
線パターン部118をマスクにして金属薄膜層116を
ウエットエッチングすることにより除去して、配線パタ
ーン部118を電気的に独立させる。
工程を繰り返すことにより、必要であれば6層又は8層
のメタル構成の多層配線基板を作成することができる。
ビルドアップ基板の製造方法では、コア基板との熱膨張
係数の不一致によるストレス緩和及び接続ビア(Vi
a)部の信頼性等の多層配線基板の信頼性を考慮し、ビ
ルドアップ層配線パターン部の厚さを確保するために、
厚さが20〜40μm程度のフォトレジスト117又は
ドライフィルムを使用する必要性がある。よって、露光
・現像工程でのパターン形成性は最小ピッチでも30μ
m程度しか実現できなかった。結果として、配線パター
ンピッチが最小でも30μm程度となってしまうため、
多層配線基板の高密度性及び基板外形の小型化を推進す
ることができない。また、通常ビルドアップ基板は、約
500mm×600mmの大きさの大パネル上にて一括
して製品を作製して、最終工程にてカッティング処理を
施して単体の多層配線基板を取り出す製造工程を採用す
るため、多層配線基板単体の外形寸法の小型化を推進す
ることができれば、1パネル当たりの取り数を増加させ
ることができる。しかしながら、現状のビルドアップ基
板の製造方法では、前述の配線パターンピッチが最小で
も30μm程度にしか縮小できないため、多層配線基板
単体の外形寸法を縮小させることができず、多層配線基
板のコストを大幅に低減させることが困難であった。
ては、さらに反りの問題がある。コア基板110には反
りが存在しており、ビルドアップ配線パターンを形成す
る露光・現像工程で、コア基板110に存在する反りに
よってレジストパターンの不整合が発生する。このよう
な不整合は、製造歩留まりの低下を招くことになる。
に、コア基板の表裏両面にビルドアップ層を形成する必
要があり、本来必要とはしないビルドアップ配線層まで
形成する必要が存在した。その結果、有機系多層配線基
板は、必要以上の多層化を強いられることになってしま
い、製造歩留を低下させ、これが製造コストの削減を阻
止する要因になっている。
のであって、10μm以下の微細な配線パターンピッチ
の多層配線基板を高歩留、低コストで製造することがで
き、かつ必要以上に多層化を強いられず電気特性上有利
な薄膜のフリップチップ型半導体装置及びその製造方法
を提供することを目的とする。
ップ型半導体装置の製造方法は、少なくとも表裏両面に
金属又は合金からなる本体部を有するベース基板の前記
表裏両面に、夫々前記ベース基板側の電極パッド部及び
外側の外部電極パッド部を含む多層薄膜配線を形成する
工程と、前記ベース基板をその表面側と裏面側とに2分
割して2個のベ―ス基板一体型配線基板を形成する工程
と、前記ベース基板の少なくとも一部を除去して前記電
極パッド部を露出させる工程と、前記電極パッド部にバ
ンプ電極を接続するようにして複数個のフリップチップ
型半導体チップを前記電極パッド側の前記多層薄膜配線
上に搭載する工程と、を有することを特徴とする。
ベース基板上に多層薄膜配線を形成するため、多層薄膜
配線の平坦性を向上させることができる。このため、1
0μm以下の微細な配線パターンピッチの多層配線基板
を形成することができる。また、ベース基板の表裏両面
に多層薄膜配線を形成した後、ベース基板をその表面側
と裏面側とに2分割して2個のベ―ス基板一体型配線基
板を形成するため、基板の反りの抑制を目的とした多層
配線層の形成が不要になり、形成した多層薄膜配線を効
率的に使用することができると共に、1回のプロセスで
表裏2面に多層薄膜配線を形成することができるため、
高歩留且つ低コストでフリップチップ型半導体装置を製
造することができる。
法において、請求項2は、前記多層薄膜配線の前記外部
電極パッド部に半田ボールを接合することを特徴とす
る。
に、前記多層薄膜配線を分離することを特徴とする。
出させる工程は、前記ベース基板の表面上に前記電極パ
ッド部に整合する領域を被覆しないようにしてフォトレ
ジストを設け、このフォトレジストをマスクとして前記
ベース基板をエッチング除去し、ベース基板が一部残存
してステッフナー部となるステッフナー一体型多層薄膜
配線基板を形成することを特徴とする。
を露出させる工程は、前記ベース基板の全体を除去して
前記電極パッド部が露出したフィルム状の多層薄膜配線
を得る工程であり、この工程の後、前記多層薄膜配線に
おける前記ベース基板が除去された側の面における前記
電極パッド部に整合する領域を除く領域の少なくとも一
部に、ステッフナー部を接合する工程を有することを特
徴とする。
部が金属又は合金により形成されていることを特徴とす
る。
を搭載後、前記半導体チップと前記ステッフナー部との
間及び前記半導体チップと前記多層薄膜配線との間に樹
脂を充填することを特徴とする。
には、半導体チップ冷却用のヒートスプレッダーが接合
されていることを特徴とする。
の前記電極パッド部は、前記ベース基板を給電層として
電解めっきすることにより形成しためっき層であること
を特徴とする。
は、銅若しくは銅合金又はステンレス鋼製であることを
特徴とする。
をその表面に実質的に平行に切断することにより、2個
のベース基板一体型配線基板に分離することを特徴とす
る。
は、表裏両面の金属又は合金からなる本体部の間に、中
間金属層が積層された3層構造を有し、前記ベース基板
を分離する工程において、前記中間金属層を、前記本体
部よりも選択的にエッチングすることにより、前記ベー
ス基板を2個に分離することを特徴とする。
に多孔質膜が積層されていることを特徴とする。
は、表裏両面の金属又は合金からなる本体部の間に、多
孔質膜を2枚の中間金属層が挟む3層膜を設けた5層構
造を有することを特徴とする。
は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各
単層金属板を金属又は合金のピンを打ち抜くことにより
相互に固定したものであることを特徴とする。
は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各
単層金属板を局部的に溶接することにより相互に固定し
たものであることを特徴とする。
は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各
単層金属板の縁部を機械的に拘束することにより相互に
固定したものであることを特徴とする。
は、金属又は合金からなる2枚の単層金属板を重ね、各
単層金属板を接着剤により局部的に接合することにより
相互に固定したものであることを特徴とする。
は、一面側に形成された電極パッド部及び他面側に形成
された外部電極パッド部を含む多層薄膜配線と、前記多
層薄膜配線の前記電極パッド部にバンプ電極が接続する
ようにして前記多層薄膜配線に搭載されたフリップチッ
プ型半導体チップと、を有し、前記多層薄膜配線は、少
なくとも表裏両面に金属又は合金からなる本体部を有す
るベース基板の前記表裏両面に、夫々前記ベース基板側
の電極パッド部及び外側の外部電極パッド部を含む前記
多層薄膜配線を形成した後、前記ベース基板をその表面
側と裏面側とに2分割し、更に前記ベース基板の少なく
とも一部を除去して前記電極パッド部を露出させたもの
であることを特徴とする。
て、請求項20は、前記多層薄膜配線は、前記半導体チ
ップを搭載後、各半導体チップ毎に分離されたものであ
ることを特徴とする。
おける前記半導体チップが搭載されていない領域に前記
ベース基板が残存してステッフナー部が形成されてお
り、前記半導体チップと前記ステッフナー部との間及び
前記半導体チップと前記多層薄膜配線との間に、絶縁性
封止樹脂が設けられていることを特徴とする。
前記外部電極パッドには半田ボールが接合されているこ
とを特徴とする。
プには、これを冷却するヒートスプレッダーが接合され
ていることを特徴とする。
レッダーは、Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni及びC
rからなる金属性材料並びにアルミナ、AlN、SiC
及びムライトからなるセラミック材料からなる群から選
択された1種の材料により形成されていることを特徴と
する。
レッダーは、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ
イミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シアネートエス
テル系樹脂、フェノール系樹脂及びナフタレン系樹脂か
らなる群から選択されたいずれかの樹脂を主成分とし、
Ag、Pd、Cu、Al、Au、Mo、W、ダイヤモン
ド、アルミナ、AlN、ムライト、BN及びSiCから
なる群から選択されたいずれかのセラミックを含む熱伝
導性接着剤により前記半導体チップに接合されているこ
とを特徴とする。
線は、絶縁性樹脂薄膜の形成及びパターニングと、導電
性薄膜の形成及びパターニングにより、形成された多層
構造の配線層であることを特徴とする。
薄膜は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミ
ド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シアネートエステル
系樹脂、フェノール系樹脂及びナフタレン系樹脂からな
る群から選択されたいずれかの樹脂を主成分とするもの
であることを特徴とする。
線は、前記電極パッド部と、この電極パッド部を覆うよ
うに形成され前記電極パッド部に整合する領域の一部に
開口部が形成された絶縁性樹脂薄膜と、この絶縁性樹脂
薄膜上に形成され前記開口部を介して前記電極パッド部
に接続された前記外部電極パッド部と、この外部電極パ
ッド部の端部を覆うソルダーレジスト膜と、を有するメ
タル2層構造であることを特徴とし、請求項29は、こ
の多層薄膜配線の合計の膜厚が52乃至266μmであ
ることを特徴とする。
線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、
配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、前記外部電極パッ
ド部と、ソルダーレジスト膜と、を有するメタル3層構
造であることを特徴とし、請求項31は、この多層薄膜
配線の合計の膜厚が77乃至396μmであることを特
徴とする。
線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、
第1の配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、第2の配線
部と、第3の絶縁性樹脂薄膜と、前記外部電極パッド部
と、ソルダーレジスト膜と、を有するメタル4層構造で
あることを特徴とし、請求項33は、この多層薄膜配線
の合計の膜厚が102乃至526μmであることを特徴
とする。
線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、
第1の配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、第2の配線
部と、第3の絶縁性樹脂薄膜と、第3の配線部と、第4
の絶縁性樹脂薄膜と、前記外部電極パッド部と、ソルダ
ーレジスト膜と、を有するメタル5層構造であることを
特徴とし、請求項35は、この多層薄膜配線の合計の膜
厚が127乃至656μmであることを特徴とする。
線は、前記電極パッド部と、第1の絶縁性樹脂薄膜と、
第1の配線部と、第2の絶縁性樹脂薄膜と、第2の配線
部と、第3の絶縁性樹脂薄膜と、第3の配線部と、第4
の絶縁性樹脂薄膜と、第4の配線部と、第5の絶縁性樹
脂薄膜と、前記外部電極パッド部と、ソルダーレジスト
膜と、を有するメタル6層構造であることを特徴とし、
請求項37は、この多層薄膜配線の合計の膜厚が152
乃至786μmであることを特徴とする。
添付の図面を参照して具体的に説明する。図1乃至図6
は本発明の第1の実施形態に係るフリップチップ型半導
体装置の製造方法を示す断面図である。先ず、図1
(a)に示すように、平坦性が高く、かつ高い機械的強
度を有するベース基板1を準備する。このベース基板1
の素材は、例えば、ステンレス鋼(SUS)及びCu等
の金属又は合金からなるものである。
板1の両面に、電極パッド部2を形成する。この電極パ
ッド部2の形成は以下のようにして行うことができる。
即ち、ベース基板1上にフォトレジストをコーティング
して露光及び現像処理を施すことによりレジストパター
ンを形成し、その後、このレジストに覆われていない部
分のベース基板1を給電層として機能させる電解めっき
法により、Au層、Ni層及びCu層等をベース基板1
上に順次形成することにより、例えば3層のめっき層を
形成する。そして、前記フォトレジストを除去すること
により、所定のパターンの電極パッド部2を形成するこ
とができる。このとき、電極パッド部2を形成する(A
u層/Ni層/Cu層)の3層めっき層における各層の
厚さは、例えば、Au層を0.3乃至3μm、Ni層を
1乃至10μm、Cu層を10乃至50μm程度とし、
3層めっき層全体の厚さを例えば11.3乃至63μm
とする。
ド部2が形成されている基板1の両面に、電極パッド部
2を覆うように絶縁性樹脂薄膜層3を形成する。この絶
縁性樹脂薄膜層3の形成は、以下の方法により行うこと
ができる。即ち、液状の絶縁性材料をスピンコーティン
グ法により全面に塗布するか、又はプラズマ表面処理技
術を利用したCVD(Chemical Vapor Deposition)法若
しくはPVD(Physical Vapor Deposition)法を使用
して樹脂薄膜層を形成する。また、シート状の絶縁樹脂
シートをベース基板1の両面にシートラミネート法を用
いて1回の工程により、積層しても良い。なお、絶縁性
樹脂薄膜層3は、例えば、エポキシ系樹脂、シリコーン
系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シ
アネートエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ナフタレ
ン系樹脂のいずれかの樹脂を主成分として構成されてい
る。このとき、電極パッド部2上における絶縁性樹脂薄
膜層3の厚さは、例えば約20乃至80μm程度とす
る。
2上の部分を選択的に除去し、絶縁性樹脂薄膜の開口部
4を形成する。この開口部4は、絶縁性樹脂薄膜層3が
感光性材料で形成されている場合には、フォトリソグラ
フィによる露光及び現像処理によって形成することがで
きる。一方、絶縁性樹脂薄膜層3が非感光性材料で形成
されていれば、レーザー加工技術を使用するか、又は、
フォトレジストのパターン形成を実施した後、プラズマ
表面処理技術を利用したドライエッチング技術により絶
縁性樹脂薄膜開口部4を形成することができる。
脂薄膜層3上に金属薄膜配線部を形成するために、開口
部4を含む全面に、金属薄膜層5を形成する。この金属
薄膜層5の形成は、以下のようにして行うことができ
る。即ち、電極パッド部2との接着金属層として、T
i、Cr、Cu、Mo若しくはW等の金属又はそれらの
合金をスパッタリング法等により成膜して薄膜を形成し
た後、続いて電極材料層として、Cu、Al若しくはN
i等の金属又はそれらの合金からなる薄膜を、スパッタ
リング法、CVD法又は無電解めっき法等により連続し
て形成する。このとき、金属薄膜層5の厚さ、即ち、接
着金属層及び電極材料層の合計の厚さは、例えば約0.
2乃至2μmとする。
レジストをコーティングした後、所定の配線パターンが
抜けるように露光及び現像処理を施し、フォトレジスト
パタ―ンを形成した後、電解めっき法により、フォトレ
ジストに覆われていない部分の金属薄膜層5上にCu等
を形成してCuめっき層からなる配線パターンを形成す
る。その後、フォトレジストを剥離除去し、前記配線パ
ターンをマスクにして下地の金属薄膜層5をエッチング
除去することにより、接着金属層、電極材料層及びCu
めっき層からなる金属薄膜配線部6を形成する(所謂Se
mi-Additive工法)。この金属薄膜配線部6は隣接する
2個の電極パッド部2に接続された部分が相互に電気的
に分断されているものである。また、金属薄膜配線部6
はCuめっき層の分だけ、金属薄膜層5よりも厚いもの
である。金属薄膜配線部6の厚さ、即ち、接着金属層及
び電極材料層からなる金属薄膜層5とCuめっき層との
合計の厚さは、例えば約5乃至50μmとする。
が20μm以下と極めて微細な場合には、金属薄膜層5
をパターニングすることにより、金属薄膜配線部6を形
成することができる。即ち、金属薄膜層5にフォトレジ
ストをコーティングして所定の配線パターンが残るよう
に露光・現像処理を施す。その後、ウエットエッチング
法又はプラズマ表面処理技術を利用したドライエッチン
グ法により、配線パタ―ンにパターニングされた前記フ
ォトレジストにより覆われていない部分の金属薄膜層5
を選択的にエッチング除去する。その後、フォトレジス
トを除去することにより、金属薄膜配線部6を形成する
ことができる。この場合は、金属薄膜配線部6の厚さは
金属薄膜層5と実質的に同一である。
(a)に示すように、絶縁性樹脂薄膜層3aの形成、金
属薄膜配線部6aの形成及び絶縁性樹脂薄膜層3bの形
成までの工程を、所定のパターンにより繰り返すことに
より、予め決められている所定の多層配線構造を形成す
る。即ち、図3(a)に示すように、ベース基板1上に
電極パッド部2が形成され、この電極パッド部2に接続
された1層目の金属薄膜配線部6が形成され、更に1層
目の金属薄膜配線部6に接続された2層目の金属薄膜配
線部6aが形成されており、2層構造の多層金属配線が
形成される。
(最上層)の絶縁性樹脂薄膜層3bの上に、上述の金属
薄膜配線形成技術を使用して、金属薄膜及びめっき層か
らなる外部パッド電極部7を所定のパターンで形成す
る。この外部パッド電極部7のパターンは所定の外部端
子電極パターンに対応するものである。このとき、外部
パッド電極部7の厚さは電極パッド部2の厚さと同一と
し、例えば約11.3乃至63μmの範囲内とする。
線構造及び外部パッド電極部7を保護するために、ソル
ダーレジスト膜8を全面に形成する。ソルダーレジスト
膜8における外部パッド電極部7上の部分の厚さは、例
えば約10乃至60μmとする。次いで、外部パッド電
極部7上の部分のソルダーレジスト膜8のみを除去して
開口部を設ける。この開口部の形成方法は、以下のとお
りである。例えば、ソルダーレジスト膜8が非感光性材
料で形成されている場合は、フォトレジストをコーティ
ングした後、露光・現像処理して前記フォトレジストを
パターニングし、このフォトレジストのパタ―ンをマス
クとして、ウエットエッチング法又はプラズマ表面処理
技術を利用したドライエッチング法により、ソルダーレ
ジスト膜8に開口部を形成する。一方、ソルダーレジス
ト膜8が感光性材料で形成されている場合は、そのまま
露光・現像処理を施してソルダーレジスト膜8に開口部
を形成しても良い。これにより、ソルダーレジスト膜8
は外部パッド電極部7の端部を覆い、外部パッド電極部
7を保護することができる。また、図3(b)に示す多
層配線構造における絶縁性樹脂薄膜層3、3a、3bの
機械的及び化学的ストレスに対する信頼性が極めて高い
場合には、ソルダーレジスト膜8を形成する必要はな
い。
板1をその表面に平行に2分割する。
ース基板1上に多層薄膜配線9が形成されたベース基板
一体型多層薄膜配線基板10を2枚得ることができる。
なお、このベース基板1を2分割する方法としては、ベ
ース基板1が機械加工特性に優れた金属板により形成さ
れているため、通常の金属板加工用の機械加工装置を用
いることにより、容易に2分割することができる。
ベース基板一体型多層薄膜配線基板10におけるベース
基板1側の表面上にフォトレジスト層11を形成し、多
層薄膜配線9の電極パッド部2の形成領域に整合する基
板1の領域が露出するように、フォトレジスト層11を
パターニング処理する。次に、フォトレジスト層11を
マスクとしてベース基板1をケミカルエッチングする。
層薄膜配線9の電極パッド部2を露出させる。その後、
フォトレジスト層11を除去することにより、ステッフ
ナー(支持枠)一体型多層薄膜配線基板12を得ること
ができる。
のようにして行うことができる。即ち、ベース基板1が
Cu系の金属材料である場合は、塩化第2銅水溶液又は
アンモニア系アルカリエッチャントにより、Cu系金属
材料を選択エッチングすることができる。また、ベース
基板1がステンレス(SUS)系金属材料である場合
は、塩化第2鉄水溶液を使用することにより、ベース基
板1を選択エッチングするこができる。この場合に、パ
ッド電極部2の層構成は、表層(形成時の最下層)にA
u層が存在するため、前記塩化第2銅水溶液、アンモニ
ア系アルカリエッチャント、及び塩化第2鉄水溶液に対
し、化学的に安定で、Au層が侵されることはない。こ
のため、ベース基板1を選択的にエッチング除去して
も、パッド電極部2が消失することはない。
ッフナー一体型多層薄膜配線基板12を上下逆に反転し
た後、図6(a)に示すように、フリップチップ型半導
体チップ13を搭載する。
チップ型半導体チップ13を、そのバンプ電極14を下
方にし、多層薄膜配線9の電極パッド部2とバンプ電極
14とを整合させて、ステッフナー一体型多層薄膜配線
基板12上に搭載し、フリップチップ実装処理を施す。
この際、フリップチップ型半導体チップ13のバンプ電
極14がSn及びPb等の金属材料を主成分とする半田
であれば、フラックス(Flux)を使用した加熱リフ
ロー工程によりフリップチップ実装が可能である。ま
た、バンプ電極14がAu及びIn等の金属材料を主成
分とするものであるならば、熱圧着方式によりフリップ
チップ実装が可能である。
プチップ半導体チップ13、フリップチップ接続部分及
び多層薄膜配線基板12を保護する目的で、フリップチ
ップ半導体チップ13の側面とフリップチップ接合部と
の間及び多層薄膜配線基板12の露出領域に、絶縁性封
止樹脂15を配置する。
真空封止技術を使用したインジェクション樹脂注入技
術、トランスファー封止技術、又は液状アンダーフィル
材料を使用した封止技術等を使用することができる。ア
ンダーフィル樹脂としては、エポキシ系樹脂、シリコー
ン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、
シアネートエステル系樹脂、フェノール系樹脂、又はナ
フタレン系樹脂のいずれかの樹脂を主成分として構成す
ることができる。
極パッド部7に、外部端子としてSn等の金属材料を主
成分とする半田ボール16を搭載する。この際、外部電
極パッド部7にフラックス(Flux)を選択的に塗布
した後に、半田ボール16を被着し、IRリフロー工程
により加熱処理を施すことにより、半田ボール16を外
部電極パッド部7に搭載することが可能である。
ングブレード等を使用した切断分離技術により、フリッ
プチップ型半導体装置の個片処理を実施する。これによ
り、フリップチップ型半導体装置100を得ることがで
きる。
るフリップチップ型半導体装置100においては、多層
薄膜配線9が設けられている。多層薄膜配線9は、ソル
ダーレジスト膜8、外部電極パッド部7、絶縁性樹脂薄
膜層3b、金属薄膜配線部6a、絶縁性樹脂薄膜層3
a、金属薄膜配線部6、絶縁性樹脂薄膜層3、電極パッ
ド部2がこの順に積層されて形成されており、メタル4
層構造となっている。そして、外部電極パッド部7は絶
縁性樹脂薄膜層3bの開口部を介して金属薄膜配線部6
aに接続されており、金属薄膜配線部6aは絶縁性樹脂
薄膜層3aの開口部を介して金属薄膜配線部6に接続さ
れており、金属薄膜配線部6は絶縁性樹脂薄膜層3の開
口部を介して電極パッド部2に接続されている。多層薄
膜配線9を構成する各層の厚さは、例えば、ソルダーレ
ジスト膜8が10乃至60μm、外部電極パッド部7が
11.3乃至63μm、絶縁性樹脂薄膜層3bが20乃
至80μm、金属薄膜配線部6aが5乃至50μm、絶
縁性樹脂薄膜層3aが20乃至80μm、金属薄膜配線
部6が5乃至50μm、電極パッド部2が11.3乃至
63μmである。従って、多層薄膜配線9全体の厚さ
は、例えば、102乃至526μmとなっている。
ド部2には、フリップチップ型半導体チップ13のバン
プ電極14が接続されており、これにより、多層薄膜配
線9における電極パッド部2側の面に、1個のフリップ
チップ型半導体チップ13が搭載されている。また、多
層薄膜配線9における電極パッド部2側の面におけるフ
リップチップ型半導体チップ13が搭載されていない領
域の一部には、Cu系金属材料又はステンレス系金属材
料からなるステッフナー(支持枠)が接合されている。
このステッフナーは、平板状のベース基板1(図4
(c)参照)が選択的に除去されて形成されたものであ
る。更に、多層薄膜配線9とフリップチップ型半導体チ
ップ13との間、及びステッフナーとフリップチップ型
半導体チップ13との間には、絶縁性封止樹脂15が充
填されている。一方、多層薄膜配線9の外部電極パッド
部7には、半田ボール16が搭載されている。
方法において、多層薄膜配線9の平面度を高く維持する
ことができ、この多層薄膜配線9において内部応力の発
生が抑制される。即ち、本実施形態においては、平坦性
が高いベース基板1上に多層配線構造(多層薄膜配線
9)を形成するので、多層薄膜配線9も平坦性が高く、
歪みがなく、内部応力が小さい。このため、多層薄膜配
線形成時の熱的安定性が高く、製造歩留が高いと共に、
線幅及び線間隙(Line & Space)が夫々10μm以下の
微細配線を形成することができる。更に、ベース基板1
の両面に多層薄膜配線9を形成し、これにフリップチッ
プ型半導体チップ13を搭載した後に、ベース基板を2
分割してベース基板の表裏で2個の半導体装置を製造し
ているため、ベース基板1上に形成した多層配線を有効
に使用することができ、1回の製造プロセス当たりの生
産量が従来の2倍となり、生産性が向上して製造コスト
が低減する。
線9をメタル4層構造とする例を示したが、多層薄膜配
線は、(ソルダーレジスト膜/外部パッド電極部/絶縁
性樹脂薄膜層/電極パッド部)からなるメタル2層構造
であってもよい。この場合、各層の厚さは前述のとおり
なので、多層薄膜配線の合計の厚さは、例えば52乃至
266μmとなる。また、多層薄膜配線は、(ソルダー
レジスト膜/外部パッド電極部/絶縁性樹脂薄膜層/金
属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/電極パッド部)から
なるメタル3層構造であってもよい。この場合、多層薄
膜配線の合計の厚さは、例えば77乃至396μmとな
る。更に、多層薄膜配線は、(ソルダーレジスト膜/外
部パッド電極部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/
絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層
/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/電極パッド部)
からなるメタル5層構造であってもよい。この場合、多
層薄膜配線の合計の厚さは、例えば127乃至656μ
mとなる。更にまた、多層薄膜配線は、(ソルダーレジ
スト膜/外部パッド電極部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄
膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性
樹脂薄膜層/金属薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/金属
薄膜配線部/絶縁性樹脂薄膜層/電極パッド部)からな
るメタル6層構造であってもよい。この場合、多層薄膜
配線の合計の厚さは、例えば152乃至786μmとな
る。
明する。図7は本発明の第2実施形態に係るフリップチ
ップ型半導体装置を示す断面図である。フリップチップ
型半導体チップは、一般的には、多ピンの高速系ロジッ
ク系デバイスに適用されることが多く、その際、半導体
チップの放熱性をいかに確保するかが課題となる。本第
2実施形態は、フリップチップ型半導体装置の熱特性を
向上させたものである。
プチップ型半導体チップ13の裏面に放熱性接着剤17
を塗布し、かつステッフナー一体型多層薄膜配線基板1
2のステッフナーであるベース基板1上に接着剤18を
塗布し、これらの放熱性接着剤17及び接着剤18を介
して、ヒートスプレッダー19が接合されている。これ
により、半導体チップの放熱性を高めることができる。
本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実
施形態と同様である。
Cu、Al、W、Mo、Fe、Ni、又はCr等の金属
又はその合金を使用して形成することができる。また、
このヒートスプレッダー19は、アルミナ、AlN、S
iC、ムライト等のセラミック材料により形成すること
もできる。
キシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポ
リオレフィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェ
ノール系樹脂、又はナフタレン系樹脂のいずれかの樹脂
を主成分とし、この主成分に、Ag、Pd、Cu、A
l、Au、Mo、W、ダイヤモンド、アルミナ、Al
N、ムライト、BN、SiC、等のセラミック材料を含
有するものである。
図8及び図9を参照して説明する。図8(a)乃至
(c)は本実施形態に係るフリップチップ型半導体装置
の製造方法を工程順に示す断面図であり、図9(a)及
び(b)は図8の次の工程を示す断面図である。図8
(a)に示すように、本実施形態のベース基板は、2枚
の金属層20とその間に挟まれた中間金属層21とから
なる3層金属クラッド材である。この3層金属クラッド
材の構成は、例えば、金属層20/中間金属層21/金
属層20が、夫々Cu/Al/Cu、SUS/Al/S
US、又はSUS/Cu/SUSである。
施形態と同様に、電極パッド部2を3層クラッド材の両
面、つまり、金属層20の両外面に所定のパターンで形
成する。
実施形態と同様に、所定の多層薄膜配線9を3層金属ク
ラッド材の両面、即ち、金属層20の両外面に形成す
る。
クラッド材の中間金属層21のみを、選択的にケミカル
ウエットエッチングにより除去し、2枚の金属層20を
相互に分離する。
属層20上に多層薄膜配線9が形成された基板が2枚得
られる。この中間層21のケミカルウエットエッチング
は、3層金属クラッド材の中間金属層21がAlで形成
されている場合は、例えば、TMAH水溶液(テトラ・
メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド)等のアル
カリ水溶液を使用すればよい。また、3層金属クラッド
材の中間金属層21がCuで形成されている場合は、塩
化第2銅系エッチング液又は硫酸過水系エッチング液を
使用すればよい。その後は、第1の実施形態と同様の工
程により、所定の半導体装置を得ることができる。これ
により、本実施形態においては、前述の第1の実施形態
と比較して、より容易且つ短時間に、ベース基板を2分
割することができる。本実施形態における上記以外の効
果は、前述の第1の実施形態と同様である。
図10を参照して説明する。図10は本実施形態に係る
フリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。本第4実施形態は、第3の実施形態の改良であ
り、3層金属クラッド材の中間金属層21の選択的エッ
チング除去をより容易にするものである。
層の中間金属層21間に、液体浸透性が優れた多孔質膜
22を挟み、更に中間金属層21の外面に金属層20を
設けた5層構成基材を使用する。具体的には、このベー
ス基板は、金属層20/中間金属層21/多孔質膜22
/中間金属層21/金属層20が、例えば、夫々、Cu
/Al/多孔質膜/Al/Cu、SUS/Al/多孔質
膜/Al/SUS又はSUS/Cu/多孔質膜/Cu/
SUSの構成からなる5層構成基材である。なお、多孔
質膜22は例えば多孔質ポリイミドからなる。
は、第3実施形態における図9(a)の中間金属層を選
択的にケミカルエッチングして除去する工程をより容易
にする効果がある。具体的には、ケミカルエッチングの
際に、多孔質膜22は液体浸透性が極めて優れているた
めに、ケミカルエッチング液が多孔質膜22を介してベ
―ス基板の中心部まで容易かつ迅速に浸透し、中間金属
層21を容易に除去することができる。このため、Al
又はCu等の金属からなる中間金属層21のエッチング
除去がプロセス的に安定化し、更に、処理時間も短縮さ
れる。従って、本第4実施形態は、半導体装置の品質の
安定化及びコスト削減に有効である。なお、中間金属層
21は、1枚でもよい。また、1枚の中間金属層21を
2枚の多孔質膜22が挟むような構造でも良い。
び第4の実施形態のように、中間金属層21を中心部に
設けたベース基板を使用することなく、容易にベース基
板を2分割できるようにしたものである。
であり、(a)は断面図、(b)は斜視図である。本第
5実施形態においては、ベース基板として、Cu又はス
テンレス鋼(SUS)の2枚の単層の金属板30を重ね
合わせ、この金属板30の4隅部に金属ピン23を打ち
込むことにより、2枚の単層金属板30を張り合わせた
ものである。即ち、2枚の単層の金属板30を金属ピン
23により、一体化処理している。この2枚重ねの金属
板からなるベース基板に対して、前述の各工程により多
層薄膜配線9を形成し、その後、金属ピン23を外し
て、2枚の金属板30を分離すればよい。この金属ピン
23は、金属板30に打ち込むことにより、金属板30
を摩擦接合しているが、この摩擦接合の力の大きさを適
切に調節すれば、薄膜形成工程においては両金属板30
が分離しないように保持し、その後、両金属板30間を
引き離すような力を印加することにより、金属ピン23
を金属板30からはずして、両金属板30を容易に分離
できるようにすることができる。なお、この金属ピン2
3を含む4隅部を、金属板30からなるベース基板の本
体から切断分離するようにして、金属板30を分離して
も良い。
施形態について説明する。図12は本実施形態に係るフ
リップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。本第6実施形態においては、ベース基板として、C
u又はステンレス鋼(SUS)製の単層の2枚の金属板
30aを重ね合わせ、金属板30aの縁部に溶接金属加
工技術を使用して部分的溶接加工部24を設ける。即
ち、重ね合わせた金属板30aの縁部をスポット溶接す
るか、又は金属板30aの辺縁に沿って縁部を溶接する
ことにより、両金属板30aを接合する。その後、前述
の各工程により、多層薄膜配線9を形成し、部分的溶接
加工部24を含む縁部を、金属板からなるベース基板の
本体から切断分離すれば、両金属板30aを相互に分離
することができる。
実施形態について説明する。図13は本実施形態に係る
フリップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。本第7実施形態においては、ベース基板として、
Cu又はステンレス鋼(SUS)からなる単層の2枚の
金属板30bを重ね、この金属板30bの縁部を断面U
字形の固定冶具32の凹部に嵌合することにより拘束
し、金属板30bを相互に重ねた状態に保持するように
している。本第7実施形態においては、2枚の金属板3
0bを、固定治具32を抜くだけで相互に分離すること
ができる。
施形態について説明する。図14は本実施形態に係るフ
リップチップ型半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。本第8実施形態においては、ベース基板として、C
u又はステンレス鋼(SUS)の単層からなる2枚の金
属板30cの縁部に接着剤25を被着し、この接着剤2
5により、2枚の金属板30cを相互に接合している。
本第8実施形態においても、多層薄膜配線を形成した
後、接着剤25を剥離すると、2枚の金属板30cを相
互に分離することができる。
明する。図15(a)乃至(c)は、本実施形態に係る
フリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に示す
断面図である。先ず、前述の第1の実施形態と同様な工
程、即ち、図1(a)乃至(d)、図2(a)乃至
(c)、図3(a)乃至(c)、図4(a)及び(b)
に示す工程により、ベース基板1上に多層薄膜配線9が
形成されたベース基板一体型配線基板10を作製する。
基板1に対して全面ケミカルエッチングを施し、ベース
基板1全体を除去する。これにより、図15(b)に示
すように、フィルム化された多層薄膜配線9が得られ
る。次に、図15(c)に示すように、このフィルム化
された多層薄膜配線9に絶縁性接着剤26を塗布する。
そして、この絶縁性接着剤26を介して、多層薄膜配線
9に金属又は合金からなるステッフナー(金属補強板)
27を接着する。その後、前述の第1の実施形態と同様
な工程、即ち、図5(b)及び図6(a)乃至(c)に
示す工程により、多層薄膜配線9にフリップチップ型半
導体チップ13及び半田ボール16を搭載し、フリップ
チップ型半導体装置を作製する。
装置においては、前述の第1の実施形態に係るフリップ
チップ型半導体装置100(図6(c)参照)と異な
り、ステッフナー27が、ベース基板1(図4(c)参
照)を選択的に除去して形成されたものではなく、ベー
ス基板1が完全に除去された後、絶縁性接着剤26を介
して多層薄膜配線9に接着されたものとなっている。本
実施形態に係るフリップチップ型半導体装置の上記以外
の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。
薄膜配線9を得ることが可能となるため、このフィルム
状の多層薄膜配線9を、TABテープ(Tape Automated
Bonding Tape)等に代表されるフィルム品を搬送形態
とする製造プロセス設備に適用することが容易となる。
このように、多層薄膜配線9を、多くの既存の基板関連
製造設備に適用することが可能となるため、設備投資費
用の削減及び設備仕様の業界標準化を推進し易いという
利点が生じ、最終的には製造コストを削減することがで
きる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第
1の実施形態と同様である。
高い平坦性を有するベース基板上に多層薄膜配線を形成
するため、平面度を高く維持し続けることができ、多層
薄膜配線形成時の熱的安定性も優れており、製造歩留が
高いと共に、線幅及び線間隙(Line & Space)が夫々1
0μm以下の微細配線を形成することができる。従来の
ように、ベース基板の反りが大きい場合は、パターン露
光時の焦点深度のばらつきも発生しやすく、結果的に製
造プロセスの不安定化要因となり、微細パターン形成性
の観点及び製造コストのドラスティックな改善という観
点で、技術的に限界がある。
面に多層薄膜配線を形成し、半導体チップを搭載した後
に、ベース基板を2分割してベース基板の表裏で2個の
半導体装置を製造することができるので、1回の製造プ
ロセス当たりの生産量は2倍となり、製造効率の大幅な
向上が可能となり、結果的に大幅な製造コストの削減が
可能となる。
パターン形成方法においては、従来技術のビルドアップ
基板のように必ずしも金属薄膜配線を10〜30μm程
度に厚く形成する必要もなく、かつ半導体ウエハのメタ
ライズ製造工法及び製造装置を利用できるため、フォト
レジストの厚さ及び金属薄膜配線部も1μm以下の薄い
領域での加工処理を容易に行うことが可能であり、配線
パターンの微細化を容易に推進することができる。更に
また、配線パターンの微細化を推進することにより、有
機系多層配線基板の高密度化及び多層配線基板単体の外
形寸法を縮小させることが可能となるため、コストを大
幅に低減することできる。また、ベース基板に金属板を
適用するため、従来のプリント回路基板で問題となるゴ
ミの発生も極めて少ないため、製造歩留の向上に非常に
有利である。
ものを使用すれば、ウエハーレベルの加工処理にて各パ
ッケージを製造することが可能となるため、個片状態か
ら各パッケージを製造するパッケージング方法に比べて
大幅に工程を削減することができ、コストの大幅な削減
が可能となる。
係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に
示す断面図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
プ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程順に
示す断面図である。
図である。
プ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
プ型半導体装置の製造方法を示す図であり、(a)は断
面図、(b)は斜視図である。
プ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
プ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
プ型半導体装置の製造方法を示す断面図である。
態に係るフリップチップ型半導体装置の製造方法を工程
順に示す断面図である。
半導体装置を示す側面図である。
の製造方法を工程順に示す断面図である。
断面図である。
Claims (37)
- 【請求項1】 少なくとも表裏両面に金属又は合金から
なる本体部を有するベース基板の前記表裏両面に、夫々
前記ベース基板側の電極パッド部及び外側の外部電極パ
ッド部を含む多層薄膜配線を形成する工程と、前記ベー
ス基板をその表面側と裏面側とに2分割して2個のベー
ス基板一体型配線基板を形成する工程と、前記ベース基
板の少なくとも一部を除去して前記電極パッド部を露出
させる工程と、前記電極パッド部にバンプ電極を接続す
るようにして複数個のフリップチップ型半導体チップを
前記電極パッド側の前記多層薄膜配線上に搭載する工程
と、を有することを特徴とするフリップチップ型半導体
装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記多層薄膜配線の前記外部電極パッド
部に半田ボールを接合することを特徴とする請求項1に
記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記半導体チップ毎に、前記多層薄膜配
線を分離することを特徴とする請求項1又は2に記載の
フリップチップ型薄膜半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記電極パッド部を露出させる工程は、
前記ベース基板の表面上に前記電極パッド部に整合する
領域を被覆しないようにしてフォトレジストを設け、こ
のフォトレジストをマスクとして前記ベース基板をエッ
チング除去し、ベース基板が一部残存してステッフナー
部となるステッフナー一体型多層薄膜配線基板を形成す
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記
載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記電極パッド部を露出させる工程は、
前記ベース基板の全体を除去して前記電極パッド部が露
出したフィルム状の多層薄膜配線を得る工程であり、こ
の工程の後、前記多層薄膜配線における前記ベース基板
が除去された側の面における前記電極パッド部に整合す
る領域を除く領域の少なくとも一部に、ステッフナー部
を接合する工程を有することを特徴とする請求項1乃至
3のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置
の製造方法。 - 【請求項6】 前記ステッフナー部が金属又は合金によ
り形成されていることを特徴とする請求項5に記載のフ
リップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記半導体チップを搭載後、前記半導体
チップと前記ステッフナー部との間及び前記半導体チッ
プと前記多層薄膜配線との間に樹脂を充填することを特
徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載のフリッ
プチップ型半導体装置の製造方法の製造方法。 - 【請求項8】 前記半導体チップには、半導体チップ冷
却用のヒートスプレッダーが接合されていることを特徴
とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のフリップ
チップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 前記多層薄膜配線の前記電極パッド部
は、前記ベース基板を給電層として電解めっきすること
により形成しためっき層であることを特徴とする請求項
1乃至8のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導
体装置の製造方法。 - 【請求項10】 前記ベース基板は、銅若しくは銅合金
又はステンレス鋼製であることを特徴とする請求項1乃
至9のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装
置の製造方法。 - 【請求項11】 前記ベース基板をその表面に実質的に
平行に切断することにより、2個のベース基板一体型配
線基板に分離することを特徴とする請求項1乃至10の
いずれか1項に記載のフリップチップ型半導体装置の製
造方法。 - 【請求項12】 前記ベース基板は、表裏両面の金属又
は合金からなる本体部の間に、中間金属層が積層された
3層構造を有し、前記ベース基板を分離する工程におい
て、前記中間金属層を、前記本体部よりも選択的にエッ
チングすることにより、前記ベース基板を2個に分離す
ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に
記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項13】 前記中間金属層に多孔質膜が積層され
ていることを特徴とする請求項12に記載のフリップチ
ップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項14】 前記ベース基板は、表裏両面の金属又
は合金からなる本体部の間に、多孔質膜を2枚の中間金
属層が挟む3層膜を設けた5層構造を有することを特徴
とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のフリッ
プチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】 前記ベース基板は、金属又は合金から
なる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板を金属又は
合金のピンを打ち抜くことにより相互に固定したもので
あることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項
に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項16】 前記ベース基板は、金属又は合金から
なる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板を局部的に
溶接することにより相互に固定したものであることを特
徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のフリ
ップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項17】 前記ベース基板は、金属又は合金から
なる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板の縁部を機
械的に拘束することにより相互に固定したものであるこ
とを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載
のフリップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項18】 前記ベース基板は、金属又は合金から
なる2枚の単層金属板を重ね、各単層金属板を接着剤に
より局部的に接合することにより相互に固定したもので
あることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項
に記載のフリップチップ型半導体装置の製造方法。 - 【請求項19】 一面側に形成された電極パッド部及び
他面側に形成された外部電極パッド部を含む多層薄膜配
線と、前記多層薄膜配線の前記電極パッド部にバンプ電
極が接続するようにして前記多層薄膜配線に搭載された
フリップチップ型半導体チップと、を有し、前記多層薄
膜配線は、少なくとも表裏両面に金属又は合金からなる
本体部を有するベース基板の前記表裏両面に、夫々前記
ベース基板側の電極パッド部及び外側の外部電極パッド
部を含む前記多層薄膜配線を形成した後、前記ベース基
板をその表面側と裏面側とに2分割し、更に前記ベース
基板の少なくとも一部を除去して前記電極パッド部を露
出させたものであることを特徴とするフリップチップ型
半導体装置。 - 【請求項20】 前記多層薄膜配線は、前記半導体チッ
プを搭載後、各半導体チップ毎に分離されたものである
ことを特徴とする請求項19に記載のフリップ型半導体
装置。 - 【請求項21】 前記多層薄膜配線における前記半導体
チップが搭載されていない領域に前記ベース基板が残存
してステッフナー部が形成されており、前記半導体チッ
プと前記ステッフナー部との間及び前記半導体チップと
前記多層薄膜配線との間に、絶縁性封止樹脂が設けられ
ていることを特徴とする請求項19又は20に記載のフ
リップチップ型半導体装置。 - 【請求項22】 前記多層薄膜配線の前記外部電極パッ
ドには半田ボールが接合されていることを特徴とする請
求項19乃至21のいずれか1項に記載のフリップチッ
プ型半導体装置。 - 【請求項23】 前記半導体チップには、これを冷却す
るヒートスプレッダ―が接合されていることを特徴とす
る請求項19乃至22のいずれか1項に記載のフリップ
チップ型半導体装置。 - 【請求項24】 前記ヒートスプレッダーは、Cu、A
l、W、Mo、Fe、Ni及びCrからなる金属性材料
並びにアルミナ、AlN、SiC及びムライトからなる
セラミック材料からなる群から選択された1種の材料に
より形成されていることを特徴とする請求項23に記載
のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項25】 前記ヒートスプレッダーは、エポキシ
系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェノー
ル系樹脂及びナフタレン系樹脂からなる群から選択され
たいずれかの樹脂を主成分とし、Ag、Pd、Cu、A
l、Au、Mo、W、ダイヤモンド、アルミナ、Al
N、ムライト、BN及びSiCからなる群から選択され
たいずれかのセラミックを含む熱伝導性接着剤により前
記半導体チップに接合されていることを特徴とする請求
項24に記載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項26】 前記多層薄膜配線は、絶縁性樹脂薄膜
の形成及びパターニングと、導電性薄膜の形成及びパタ
ーニングにより、形成された多層構造の配線層であるこ
とを特徴とする請求項19乃至25のいずれか1項に記
載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項27】 前記絶縁性樹脂薄膜は、エポキシ系樹
脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフ
ィン系樹脂、シアネートエステル系樹脂、フェノール系
樹脂及びナフタレン系樹脂からなる群から選択されたい
ずれかの樹脂を主成分とするものであることを特徴とす
る請求項26に記載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項28】 前記多層薄膜配線は、前記電極パッド
部と、この電極パッド部を覆うように形成され前記電極
パッド部に整合する領域の一部に開口部が形成された絶
縁性樹脂薄膜と、この絶縁性樹脂薄膜上に形成され前記
開口部を介して前記電極パッド部に接続された前記外部
電極パッド部と、この外部電極パッド部の端部を覆うソ
ルダーレジスト膜と、を有するメタル2層構造であるこ
とを特徴とする請求項19乃至27のいずれか1項に記
載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項29】 前記多層薄膜配線の合計の膜厚が52
乃至266μmであることを特徴とする請求項28に記
載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項30】 前記多層薄膜配線は、前記電極パッド
部と、この電極パッド部を覆うように形成されこの電極
パッド部に整合する領域の一部に第1の開口部が形成さ
れた第1の絶縁性樹脂薄膜と、この第1の絶縁性樹脂薄
膜上に形成され前記第1の開口部を介して前記電極パッ
ド部に接続された配線部と、この配線部を覆うように形
成されこの配線部に整合する領域の一部に第2の開口部
が形成された第2の絶縁性樹脂薄膜と、この第2の絶縁
性樹脂薄膜上に形成され前記第2の開口部を介して前記
配線部に接続された前記外部電極パッド部と、この外部
電極パッド部の端部を覆うソルダーレジスト膜と、を有
するメタル3層構造であることを特徴とする請求項19
乃至27のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導
体装置。 - 【請求項31】 前記多層薄膜配線の合計の膜厚が77
乃至396μmであることを特徴とする請求項30に記
載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項32】 前記多層薄膜配線は、前記電極パッド
部と、この電極パッド部を覆うように形成されこの電極
パッド部に整合する領域の一部に第1の開口部が形成さ
れた第1の絶縁性樹脂薄膜と、この第1の絶縁性樹脂薄
膜上に形成され前記第1の開口部を介して前記電極パッ
ド部に接続された第1の配線部と、この第1の配線部を
覆うように形成されこの第1の配線部に整合する領域の
一部に第2の開口部が形成された第2の絶縁性樹脂薄膜
と、この第2の絶縁性樹脂薄膜上に形成され前記第2の
開口部を介して前記第1の配線部に接続された第2の配
線部と、この第2の配線部を覆うように形成されこの第
2の配線部に整合する領域の一部に第3の開口部が形成
された第3の絶縁性樹脂薄膜と、この第3の絶縁性樹脂
薄膜上に形成され前記第3の開口部を介して前記第2の
配線部に接続された前記外部電極パッド部と、この外部
電極パッド部の端部を覆うソルダーレジスト膜と、を有
するメタル4層構造であることを特徴とする請求項19
乃至27のいずれか1項に記載のフリップチップ型半導
体装置。 - 【請求項33】 前記多層薄膜配線の合計の膜厚が10
2乃至526μmであることを特徴とする請求項32に
記載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項34】 前記多層薄膜配線は、前記電極パッド
部と、この電極パッド部を覆うように形成されこの電極
パッド部に整合する領域の一部に第1の開口部が形成さ
れた第1の絶縁性樹脂薄膜と、この第1の絶縁性樹脂薄
膜上に形成され前記第1の開口部を介して前記電極パッ
ド部に接続された第1の配線部と、この第1の配線部を
覆うように形成されこの第1の配線部に整合する領域の
一部に第2の開口部が形成された第2の絶縁性樹脂薄膜
と、この第2の絶縁性樹脂薄膜上に形成され前記第2の
開口部を介して前記第1の配線部に接続された第2の配
線部と、この第2の配線部を覆うように形成されこの第
2の配線部に整合する領域の一部に第3の開口部が形成
された第3の絶縁性樹脂薄膜と、この第3の絶縁性樹脂
薄膜上に形成され前記第3の開口部を介して前記第2の
配線部に接続された第3の配線部と、この第3の配線部
を覆うように形成されこの第3の配線部に整合する領域
の一部に第4の開口部が形成された第4の絶縁性樹脂薄
膜と、この第4の絶縁性樹脂薄膜上に形成され前記第4
の開口部を介して前記第3の配線部に接続された前記外
部電極パッド部と、この外部電極パッド部の端部を覆う
ソルダーレジスト膜と、を有するメタル5層構造である
ことを特徴とする請求項19乃至27のいずれか1項に
記載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項35】 前記多層薄膜配線の合計の膜厚が12
7乃至656μmであることを特徴とする請求項34に
記載のフリップチップ型半導体装置。 - 【請求項36】 前記多層薄膜配線は、前記電極パッド
部と、この電極パッド部を覆うように形成されこの電極
パッド部に整合する領域の一部に第1の開口部が形成さ
れた第1の絶縁性樹脂薄膜と、この第1の絶縁性樹脂薄
膜上に形成され前記第1の開口部を介して前記電極パッ
ド部に接続された第1の配線部と、この第1の配線部を
覆うように形成されこの第1の配線部に整合する領域の
一部に第2の開口部が形成された第2の絶縁性樹脂薄膜
と、この第2の絶縁性樹脂薄膜上に形成され前記第2の
開口部を介して前記第1の配線部に接続された第2の配
線部と、この第2の配線部を覆うように形成されこの第
2の配線部に整合する領域の一部に第3の開口部が形成
された第3の絶縁性樹脂薄膜と、この第3の絶縁性樹脂
薄膜上に形成され前記第3の開口部を介して前記第2の
配線部に接続された第3の配線部と、この第3の配線部
を覆うように形成されこの第3の配線部に整合する領域
の一部に第4の開口部が形成された第4の絶縁性樹脂薄
膜と、この第4の絶縁性樹脂薄膜上に形成され前記第4
の開口部を介して前記第3の配線部に接続された第4の
配線部と、この第4の配線部を覆うように形成されこの
第4の配線部に整合する領域の一部に第5の開口部が形
成された第5の絶縁性樹脂薄膜と、この第5の絶縁性樹
脂薄膜上に形成され前記第5の開口部を介して前記第4
の配線部に接続された前記外部電極パッド部と、この外
部電極パッド部の端部を覆うソルダーレジスト膜と、を
有するメタル6層構造であることを特徴とする請求項1
9乃至27のいずれか1項に記載のフリップチップ型半
導体装置。 - 【請求項37】 前記多層薄膜配線の合計の膜厚が15
2乃至786μmであることを特徴とする請求項36に
記載のフリップチップ型半導体装置。
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