配線基板、半導体装置及びその製造方法
【課題】ガラス板を含む基板本体の両面に形成された配線層同士を容易に導通可能な配線基板、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップを有する半導体装置、及び前記半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】本半導体装置は、配線基板と、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップと、を備え、前記配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、前記開口部内に形成された樹脂部と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有する。
【解決手段】本半導体装置は、配線基板と、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップと、を備え、前記配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、前記開口部内に形成された樹脂部と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通配線を有する配線基板、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップを有する半導体装置、及び前記半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、配線基板に半導体チップを搭載した半導体装置が知られている。配線基板としては、例えば、シリコンからなる基板本体に複数の配線層と複数の絶縁層とが交互に積層され、絶縁層を介して隣接する配線層同士が、隣接する配線層に挟持された絶縁層を貫通するビアホールで接続された配線基板等が用いられている。又、基板本体の材料をシリコンからガラス板に代えた配線基板が用いられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６８１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ガラス板からなる基板本体の両面に配線層を形成した配線基板において、両面に形成された配線層同士を導通させるためには、ガラス板からなる基板本体にスルーホールを形成する必要がある。しかしながら、ガラス板からなる基板本体にスルーホールを形成することは困難である。例えば、特許文献１には、レーザトリミング法やプラズマエッチング法によりガラス板にスルーホールが形成できることが示唆されているが、何れも微細化が困難であったり、加工時間が長くなったりする問題があり、ガラス板にスルーホールを形成する好適な技術は確立されていない。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ガラス板を含む基板本体の両面に形成された配線層同士を容易に導通可能な配線基板、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップを有する半導体装置、及び前記半導体装置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】
【０００６】
本半導体装置は、配線基板と、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップと、を備え、前記配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、前記開口部内に形成された樹脂部と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有することを要件とする。
【０００７】
本配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、前記開口部内に形成された樹脂部と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有することを要件とする。
【０００８】
本半導体装置の製造方法は、配線基板を製造する工程と、前記配線基板と半導体チップとを電気的に接続する工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、前記配線基板を製造する工程は、ガラス板に一方の面から他方の面に貫通する開口部を形成する第１工程と、前記開口部内に樹脂部を形成する第２工程と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通する貫通孔を形成する第３工程と、前記貫通孔内に貫通配線を形成する第４工程と、前記一方の面側及び前記他方の面側に、それぞれ前記貫通配線と電気的に接続される配線層を形成する第５工程と、を有することを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、ガラス板を含む基板本体の両面に形成された配線層同士を容易に導通可能な配線基板、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップを有する半導体装置、及び前記半導体装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図４】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その３）である。
【図６】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その４）である。
【図７】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その５）である。
【図８】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その６）である。
【図９】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その７）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その８）である。
【図１１】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その９）である。
【図１２】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１０）である。
【図１３】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１１）である。
【図１４】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１２）である。
【図１５】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１３）である。
【図１６】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１４）である。
【図１７】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その１）である。
【図１８】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その２）である。
【図１９】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その３）である。
【図２０】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その４）である。
【図２１】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その５）である。
【図２２】第１の実施の形態の変形例２に係る貫通配線周辺部を例示する図である。
【図２３】第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。
【図２４】第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
〈第１の実施の形態〉
［第１の実施の形態に係る半導体装置の構造］
まず、第１の実施の形態に係る半導体装置の構造について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。図１を参照するに、半導体装置１０は、配線基板２０と、配線基板２０に収容された半導体チップ４０とを有する。半導体装置１０の平面形状は例えば矩形状であり、その寸法は、例えば幅１５ｍｍ（Ｘ方向）×奥行き１５ｍｍ（Ｙ方向）×厚さ１ｍｍ（Ｚ方向）程度とすることができる。以下、半導体装置１０を構成する配線基板２０及び半導体チップ４０について詳説する。なお、半導体チップ４０において、回路形成面と反対側に位置する回路形成面と略平行な面を背面と称する場合がある。又、半導体チップ４０において、回路形成面及び背面と略垂直な面を側面と称する場合がある。
【００１３】
配線基板２０は、基板本体２１と、樹脂部２２と、貫通配線２３と、第１絶縁層２４と、第１配線層２５と、第２絶縁層２６と、第２配線層２７と、第３絶縁層２８と、外部接続端子２９と、第４絶縁層３４と、第３配線層３５と、第５絶縁層３６と、第４配線層３７と、第６絶縁層３８とを有する。
【００１４】
図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。但し、図２は、基板本体２１、樹脂部２２、貫通配線２３、及び半導体チップ４０のみを例示し、半導体装置１０の他の構成要素は省略されている。
【００１５】
図１及び図２を参照するに、基板本体２１は内側に開口部２１ｘを有する略額縁状に形成されており、開口部２１ｘ内には略矩形状の半導体チップ４０が収容されている。基板本体２１は、硼珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、感光性ガラス等からなるガラス板である。半導体チップ４０がシリコンを含む場合には、基板本体２１として、熱膨張率（ＣＴＥ）がシリコンと近い硼珪酸ガラス等を用いると、半導体装置１０の反りや歪み等を低減可能となり好適である。なお、半導体チップ４０がシリコンを含む場合の熱膨張率（ＣＴＥ）は３．４ｐｐｍ／℃程度であり、硼珪酸ガラスの熱膨張率（ＣＴＥ）は３．３ｐｐｍ／℃程度である。基板本体２１の厚さは、例えば、０．１〜１ｍｍ程度とすることができる。
【００１６】
開口部２１ｘは、基板本体２１の一方の面２１ａから他方の面２１ｂに貫通する孔である。開口部２１ｘの平面形状は、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の略矩形状とすることができる。なお、開口部２１ｘはテーパー状でもよい。つまり、開口部２１ｘの内側面は、基板本体２１の一方の面２１ａや他方の面２１ｂに対して傾斜（直線状又は曲線状、或いはその両方を含む形状等）していてもよい。
【００１７】
樹脂部２２は、開口部２１ｘの内側面と半導体チップ４０の側面とが形成する空隙部を充填するように形成されている。樹脂部２２の材料としては、例えば、エポキシ系の絶縁性樹脂等を用いることができる。樹脂部２２には、例えばシリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーが含有されていてもよい。樹脂部２２に含有されるフィラーの量を調整することにより、樹脂部２２の熱膨張率を調整することもできる。樹脂部２２の幅は、例えば、０．２〜数ｍｍ程度とすることができる。
【００１８】
貫通孔２２ｘは、樹脂部２２を基板本体２１の他方の面２１ｂ側から一方の面２１ａ側に貫通し、更に、第１絶縁層２４及び第１配線層２５を貫通する貫通孔である。貫通孔２２ｘ内には貫通配線２３が形成されている。貫通孔２２ｘの平面形状は、例えば直径１０〜３００μｍ程度の略円形状とすることができる。樹脂部２２内で隣接する貫通孔２２ｘのピッチは、例えば２０〜６００μｍ程度にできる。貫通配線２３の材料には、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。
【００１９】
半導体チップ４０は、例えばシリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等を含む半導体基板（図示せず）に半導体集積回路（図示せず）が形成されたものである。半導体集積回路（図示せず）は、半導体チップ４０の第１絶縁層２４側に形成されており、半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）は、第１配線層２５と電気的に接続されている。
【００２０】
基板本体２１の一方の面２１ａ、樹脂部２２の第１絶縁層２４側の端面、及び半導体チップ４０の回路形成面は、略面一とされている。又、基板本体２１の他方の面２１ｂ、樹脂部２２の第４絶縁層３４側の端面、貫通配線２３の第４絶縁層３４側の端面、及び半導体チップ４０の背面は、略面一とされている。
【００２１】
第１絶縁層２４は、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するように形成されている。第１絶縁層２４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等の絶縁性樹脂を用いることができる。第１絶縁層２４の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００２２】
第１配線層２５は、第１絶縁層２４上に形成されている。第１配線層２５は、第１絶縁層２４を貫通し貫通配線２３の一方の端面を露出する第１ビアホール２４ｘ内に充填されたビア配線、及び第１絶縁層２４上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００２３】
第１配線層２５は、第１ビアホール２４ｘ内に露出した半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）と電気的に接続されている。又、第１配線層２５は、貫通孔２２ｘ内に形成された貫通配線２３と電気的に接続されている。第１配線層２５の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第１配線層２５を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００２４】
第２絶縁層２６は、第１絶縁層２４上に、第１配線層２５を覆うように形成されている。第２絶縁層２６の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第２絶縁層２６の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００２５】
第２配線層２７は、第２絶縁層２６上に形成されている。第２配線層２７は、第２絶縁層２６を貫通し第１配線層２５の表面を露出する第２ビアホール２６ｘ内に充填されたビア配線、及び第２絶縁層２６上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００２６】
第２配線層２７は、第２ビアホール２６ｘ内に露出した第１配線層２５と電気的に接続されている。第２配線層２７の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第２配線層２７を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００２７】
第３絶縁層２８は、第２絶縁層２６上に、第２配線層２７を覆うように形成されている。第３絶縁層２８は開口部２８ｘを有し、開口部２８ｘ内には第２配線層２７の一部が露出している。第３絶縁層２８の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第３絶縁層２８の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。第３絶縁層２８は、ソルダーレジスト層として機能する。
【００２８】
開口部２８ｘ内に露出する第２配線層２７は、半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続される電極パッドとして機能する。以降、開口部２８ｘ内に露出する第２配線層２７を第１電極パッド２７と称する場合がある。第１電極パッド２７の平面形状は例えば円形であり、その直径は例えば４０〜１２０μｍ程度とすることができる。第１電極パッド２７のピッチは、例えば１００〜２００μｍ程度とすることができる。
【００２９】
外部接続端子２９は、第１電極パッド２７上に形成されている。外部接続端子２９は、第１電極パッド２７を半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続するための端子として機能する。外部接続端子２９としては、例えば、はんだボール等を用いることができる。はんだボールの材料としては、例えばＰｂを含む合金、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。
【００３０】
但し、本実施の形態では外部接続端子２９を形成しているが、外部接続端子２９は必ずしも形成する必要はない。つまり、第１電極パッド２７自体を外部接続端子としてもよい。要は、必要なときに外部接続端子２９を形成できるように第２配線層２７の一部が第３絶縁層２８から露出していれば十分である。
【００３１】
なお、必要に応じ、第１電極パッド２７上に金属層を形成し、金属層上に外部接続端子２９を形成してもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。
【００３２】
第４絶縁層３４は、基板本体２１の他方の面２１ｂ、並びに、他方の面２１ｂと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の背面を被覆するように形成されている。第４絶縁層３４の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第４絶縁層３４の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００３３】
第３配線層３５は、第４絶縁層３４上に形成されている。第３配線層３５は、第４絶縁層３４を貫通し貫通配線２３の他方の端面を露出する第３ビアホール３４ｘ内に充填されたビア配線、及び第４絶縁層３４上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００３４】
第３配線層３５は、第３ビアホール３４ｘ内に露出した貫通配線２３と電気的に接続されている。第３配線層３５の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第３配線層３５を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００３５】
第５絶縁層３６は、第４絶縁層３４上に、第３配線層３５を覆うように形成されている。第５絶縁層３６の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第５絶縁層３６の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００３６】
第４配線層３７は、第５絶縁層３６上に形成されている。第４配線層３７は、第５絶縁層３６を貫通し第３配線層３５の表面を露出する第４ビアホール３６ｘ内に充填されたビア配線、及び第５絶縁層３６上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００３７】
第４配線層３７は、第４ビアホール３６ｘ内に露出した第３配線層３５と電気的に接続されている。第４配線層３７の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第４配線層３７を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００３８】
第６絶縁層３８は、第５絶縁層３６上に、第４配線層３７を覆うように形成されている。第６絶縁層３８は開口部３８ｘを有し、開口部３８ｘ内には第４配線層３７の一部が露出している。第６絶縁層３８の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第６絶縁層３８の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。第６絶縁層３８は、ソルダーレジスト層として機能する。
【００３９】
開口部３８ｘ内に露出する第４配線層３７は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続される電極パッドとして機能する。以降、開口部３８ｘ内に露出する第４配線層３７を第２電極パッド３７と称する場合がある。必要に応じ、第２電極パッド３７上に、金属層を形成してもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。
【００４０】
更に、第２電極パッド３７上に（第２電極パッド３７上に金属層が形成されている場合には、金属層の上に）はんだボールやリードピン等の外部接続端子を形成しても構わない。外部接続端子は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続するための端子となる。但し、第２電極パッド３７（第２電極パッド３７上に金属層が形成されている場合には、金属層）自体を、外部接続端子としてもよい。
【００４１】
第２電極パッド３７の平面形状は例えば円形であり、その直径は例えば１００〜１０００μｍ程度とすることができる。つまり、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続される第２電極パッド３７の径は、半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続される第１電極パッド２７の径（例えば４０〜１２０μｍ程度）よりも大きい。第２電極パッド３７のピッチは、例えば５００〜１２００μｍ程度とすることができる。つまり、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続される第２電極パッド３７のピッチは、半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続される第１電極パッド２７のピッチ（例えば１００〜２００μｍ程度）よりも広い。
【００４２】
［第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法］
次に、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図３〜図１６は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。図３〜図１６において、Ｃは、半導体装置を切断して個片化する際の切断位置を示している（以下、切断位置Ｃとする）。又、図３〜図１６は、便宜上、図１とは上下が反転して描かれている。
【００４３】
まず、図３に示す工程では、硼珪酸ガラスや無アルカリガラス、石英ガラス、感光性ガラス等のガラス板を準備し、準備したガラス板に複数の開口部２１ｘを形成して基板本体２１を作製する。なお、図３において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００４４】
基板本体２１の幅Ｗ１及び奥行きＤ１は、例えば、それぞれ１５０〜１０００ｍｍ程度とすることができる。基板本体２１の厚さＴ１は、例えば、０．１〜１ｍｍ程度とすることができる。開口部２１ｘは、例えば、サンドブラスト加工や超音波加工等の方法により形成できる。なお、基板本体２１として感光性ガラスを用いた場合には、紫外線を照射することにより開口部２１ｘを形成できる。
【００４５】
開口部２１ｘの幅Ｗ２及び奥行きＤ２は、例えば、それぞれ１０ｍｍ程度とすることができる。但し、開口部２１ｘは、後述する工程（図５参照）において半導体チップ４０が収容され、その後樹脂部２２が形成される部分であるため、開口部２１ｘの幅Ｗ２×奥行きＤ２は、半導体チップ４０の幅×奥行きと、樹脂部２２の幅とを考慮して適宜決定される。又、基板本体２１の厚さＴ１は、半導体チップ４０の厚さと同程度になるように適宜決定される。なお、ガラス板に微細なスルーホール（直径数十μｍ程度）を形成することは困難であるが、開口部２１ｘは微細なスルーホールに比べて遙かに大きいため容易に形成できる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、個片化前の基板本体２１の平面形状が矩形である場合を例示するが、個片化前の基板本体２１の平面形状は円形や楕円形等であっても構わない。又、図３では、図を簡略化するために、基板本体２１に開口部２１ｘを９個設けるように図示されているが、実際は更に多数の開口部２１ｘを形成できる。基板本体２１は、最終的には切断位置Ｃで切断されて個片化され、各半導体装置１０の基板本体２１となる。
【００４７】
次に、図４に示す工程では、平板状の支持体４２を準備し、支持体４２の一方の面に両面粘着剤４１を介して基板本体２１を貼り付ける。基板本体２１の開口部２１ｘ内には両面粘着剤４１の一部が露出する。支持体４２としては、例えば、銅板やテープ、樹脂板等を用いることができる。支持体４２の厚さは、例えば、数ｍｍ程度とすることができる。
【００４８】
次に、図５に示す工程では、複数の半導体チップ４０を準備し、各半導体チップ４０を回路形成面を両面粘着剤４１側にして（フェイスダウンの状態で）、基板本体２１の各開口部２１ｘに収容する。各半導体チップ４０は、両面粘着剤４１により、各開口部２１ｘ内に固着される。基板本体２１及び半導体チップ４０には、予め位置決め用のアライメントマークが形成されている。所定の位置決め装置を用いて基板本体２１及び半導体チップ４０のアライメントマークを認識し、基板本体２１に対して半導体チップ４０を位置決めすることにより、基板本体２１の各開口部２１ｘに半導体チップ４０を収容できる。各開口部２１ｘの内側面と各半導体チップ４０の側面との間には空隙部４３が形成される。空隙部４３の幅は、例えば、０．２〜数ｍｍ程度とすることができる。
【００４９】
次に、図６に示す工程では、図５に示す空隙部４３を充填するように樹脂部２２を形成する。樹脂部２２は、例えば、ディスペンサを用いて空隙部４３に樹脂部２２となる材料を塗布することにより形成できる。樹脂部２２は、例えば、印刷法等により空隙部４３に樹脂部２２となる材料を充填することにより形成してもよい。樹脂部２２の材料としては、例えば熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。樹脂部２２は、空間充填性に優れた材料を用いることが好ましい。樹脂部２２の材料として熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いた場合には、空隙部４３に樹脂部２２を充填した後、樹脂部２２を硬化温度以上に加熱して硬化させる。
【００５０】
次に、図７に示す工程では、両面粘着剤４１及び支持体４２を除去する。両面粘着剤４１及び支持体４２は、機械的に剥離することにより除去できる。支持体４２が銅板である場合には、例えば塩化第二鉄水溶液や塩化第二銅水溶液、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除去してもよい。又、両面粘着剤４１は、アッシング法等により除去してもよい。
【００５１】
図６又は図７に示す工程において、基板本体２１の他方の面２１ｂ側を、例えば機械的に研削して平坦化することが好ましい。平坦化により、基板本体２１の他方の面２１ｂ、樹脂部２２の端面、及び半導体チップ４０の背面を略面一とすることが可能となり、その後の工程で絶縁層や配線層を容易に積層形成できる。
【００５２】
次に、図８に示す工程では、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するように第１絶縁層２４を形成する。第１絶縁層２４の材料としては、例えば熱硬化性を有するシート状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の絶縁性樹脂、又は、熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。
【００５３】
第１絶縁層２４は、ＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法等により第１ビアホール２４ｘを形成しやすくするために、例えばシリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーが含有された樹脂材を用いることが好ましい。第１絶縁層２４に含有されるフィラーの量を調整することにより、第１絶縁層２４の熱膨張率を調整することもできる。他の絶縁層についても同様である。第１絶縁層２４の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００５４】
第１絶縁層２４の材料として熱硬化性を有するシート状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いた場合には、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するようにシート状の第１絶縁層２４をラミネートする。そして、ラミネートした第１絶縁層２４を押圧しながら硬化温度以上に加熱して硬化させる。なお、第１絶縁層２４を真空雰囲気中でラミネートすることにより、第１絶縁層２４中へのボイドの巻き込みを防止することができる。
【００５５】
第１絶縁層２４の材料として熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いた場合には、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するように液状又はペースト状の第１絶縁層２４を例えばスピンコート法等により塗布する。そして、塗布した第１絶縁層２４を硬化温度以上に加熱して硬化させる。
【００５６】
次に、図９に示す工程では、第１絶縁層２４に、第１絶縁層２４を貫通し半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）の表面を露出する第１ビアホール２４ｘを形成する。第１ビアホール２４ｘは、例えばＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。レーザ加工法により形成した第１ビアホール２４ｘは、第２絶縁層２６が形成される側に開口されていると共に、半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）の表面によって底面が形成された、開口部の面積が底面の面積よりも大となる円錐台状の凹部となる。なお、他のビアホールもレーザ加工法により形成すると同様の形状となる。第１ビアホール２４ｘをレーザ加工法により形成した場合には、デスミア処理を行い、第１ビアホール２４ｘの底部に露出する半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）の表面に付着した第１絶縁層２４の樹脂残渣を除去することが好ましい。他のビアホールをレーザ加工法により形成する場合も同様である。
【００５７】
なお、第１ビアホール２４ｘは、第１絶縁層２４として感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィ法により第１絶縁層２４をパターニングすることにより形成しても構わない。又、第１ビアホール２４ｘは、第１ビアホール２４ｘに対応する位置をマスクするスクリーンマスクを介してペースト状の樹脂を印刷し硬化させることにより形成しても構わない。第１ビアホール２４ｘの径は、例えば、５０μｍ程度とすることができる。
【００５８】
次に、図１０に示す工程では、第１絶縁層２４上に第１配線層２５を形成する。第１配線層２５は、第１ビアホール２４ｘ内に充填されたビア配線、及び第１絶縁層２４上に形成された配線パターンを含んでいる。第１配線層２５は、第１ビアホール２４ｘ内に露出した半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）と電気的に接続される。第１配線層２５の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第１配線層２５は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成することができる。なお、樹脂部２２及び第１絶縁層２４の貫通孔２２ｘ形成位置を開口するように配線パターンを形成しておくと、次工程において、配線パターンをマスクとして貫通孔２２ｘを形成でき好適である。
【００５９】
なお、樹脂部２２は、硬化収縮により、基板本体２１の一方の面２１ａから端面が凹んだ状態で形成される場合がある。その際、図８に示す工程で第１絶縁層２４を基板本体２１の一方の面２１ａ及び樹脂部２２の端面上に形成することにより、樹脂部２２の端面に形成された凹部を埋めて平坦化することが可能となり、図１０に示す工程で平坦な第１絶縁層２４上に第１配線層２５を精度よく形成することができる。又、後述の図１１に示す工程で貫通孔２２ｘを精度よく形成することができる。
【００６０】
又、基板本体２１の他方の面２１ｂ側については、図６又は図７に示す工程において、例えば機械的に研削していれば、基板本体２１の他方の面２１ｂと樹脂部２２の端面との平坦性が確保されている。その場合には、後述の図１３に示す工程で第４絶縁層３４を形成することなく、基板本体２１の他方の面２１ｂや樹脂部２２の端面上に直接第３配線層３５を形成してもよい。
【００６１】
又、後述の第２の実施の形態のように、基板本体２１に半導体チップを収容しない場合には、基板本体２１の一方の面２１ａ側及び他方の面２１ｂ側を、例えば機械的に研削して平坦性を確保してもよい。
【００６２】
次に、図１１に示す工程では、樹脂部２２及び第１絶縁層２４に貫通孔２２ｘを形成する。なお、図１１において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。貫通孔２２ｘは、第１配線層２５に含まれる配線パターンをマスクとして、例えばＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。配線パターンの開口部も貫通孔２２ｘの一部となる。なお、第１配線層２５上に貫通孔２２ｘ形成位置を開口するようにレジスト層を形成し、レジスト層をマスクとしてレーザ加工法等により貫通孔２２ｘを形成してもよい。
【００６３】
貫通孔２２ｘの平面形状は、例えば直径１０〜３００μｍ程度の略円形状とすることができる。樹脂部２２内で隣接する貫通孔２２ｘのピッチは、例えば２０〜６００μｍ程度にできる。なお、ガラス板に貫通孔（スルーホール）を形成する場合と異なり、樹脂部２２には容易に貫通孔２２ｘを形成できる。ガラス板に貫通孔（スルーホール）を形成する場合には、例えば、１秒間に１孔程度しか形成できないが、樹脂部２２に貫通孔２２ｘを形成する場合には、例えば、１秒間に１０〜１００孔程度形成できる。
【００６４】
次に、図１２に示す工程では、貫通孔２２ｘを充填するように貫通配線２３を形成する。貫通配線２３は、例えば、無電解めっき法により形成できる。貫通配線２３は、貫通孔２２ｘ内にシード層を形成し、電解めっき法により形成してもよい。貫通配線２３の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。
【００６５】
次に、図１３に示す工程では、図８に示す工程と同様にして、基板本体２１の他方の面２１ｂ、並びに、他方の面２１ｂと略面一である樹脂部２２の端面、貫通配線２３の端面、及び半導体チップ４０の背面を被覆するように第４絶縁層３４を形成する。そして、図９に示す工程と同様にして、第４絶縁層３４に、第４絶縁層３４を貫通し貫通配線２３の端面を露出する第３ビアホール３４ｘを形成する。更に、図１０に示す工程と同様にして、第４絶縁層３４上に、第３ビアホール３４ｘ内に充填されたビア配線及び第４絶縁層３４上に形成された配線パターンを含む第３配線層３５を形成する。
【００６６】
なお、図８に示す工程の段階で、基板本体２１の他方の面２１ｂ、並びに、他方の面２１ｂと略面一である樹脂部２２の端面、貫通配線２３の端面、及び半導体チップ４０の背面を被覆するように第４絶縁層３４を形成してもよい。
【００６７】
次に、図１４に示す工程では、図８〜図１０に示す工程と同様にして、第１絶縁層２４上に第１配線層２５を被覆する第２絶縁層２６を形成し、更に第２絶縁層２６を貫通する第２ビアホール２６ｘを形成後、第２絶縁層２６上に第２ビアホール２６ｘを介して第１配線層２５と電気的に接続される第２配線層２７を形成する。又、第４絶縁層３４上に第３配線層３５を被覆する第５絶縁層３６を形成し、更に第５絶縁層３６を貫通する第４ビアホール３６ｘを形成後、第５絶縁層３６上に第４ビアホール３６ｘを介して第３配線層３５と電気的に接続される第４配線層３７を形成する。
【００６８】
次に、図１５に示す工程では、第２絶縁層２６上に、開口部２８ｘを有する第３絶縁層２８を形成する。又、第５絶縁層３６上に、開口部３８ｘを有する第６絶縁層３８を形成する。具体的には、第２絶縁層２６上に、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等を含む感光性樹脂を塗布し、塗布した感光性樹脂を露光及び現像することで開口部２８ｘを形成する。第２配線層２７の一部は、第３絶縁層２８の開口部２８ｘ内に露出する（第１電極パッド２７）。又、第５絶縁層３６上に、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等を含む感光性樹脂を塗布し、塗布した感光性樹脂を露光及び現像することで開口部３８ｘを形成する。第４配線層３７の一部は、第６絶縁層３８の開口部３８ｘ内に露出する（第２電極パッド３７）。第３絶縁層２８及び第６絶縁層３８は、ソルダーレジスト層として機能する。
【００６９】
なお、本実施の形態では、基板本体２１の一方の面２１ａ及び他方の面２１ｂに絶縁層を介して２層の配線層を形成する例を示したが、基板本体２１の一方の面２１ａ及び他方の面２１ｂに形成する配線層は１層や３層以上であってもよい。
【００７０】
次に、図１６に示す工程では、第１電極パッド２７上に外部接続端子２９を形成する。外部接続端子２９としては、例えば、はんだボール等を用いることができる。はんだボールの材料としては、例えばＰｂを含む合金、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。
【００７１】
外部接続端子２９は、例えば第１電極パッド２７上に表面処理剤としてのフラックスを塗布した後、はんだボールを搭載し、２４０℃〜２６０℃程度の温度でリフローし、その後、表面を洗浄してフラックスを除去することにより形成できる。但し、前述のように、外部接続端子２９は形成しなくてもよい。
【００７２】
必要に応じ、第２電極パッド３７上に金属層を形成してもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。金属層は、例えば、無電解めっき法により形成することができる。
【００７３】
次に、図１６に示す構造体を切断位置Ｃで切断して個片化することにより、図１に示す半導体装置１０が完成する。図１６に示す構造体の切断は、ダイシングブレードを用いたダイシング等によって行うことができる。なお、個片化の際、複数の半導体チップ４０を有するように切断しても構わない。その場合には、複数の半導体チップ４０を有する半導体装置が作製される。
【００７４】
このように、第１の実施の形態によれば、ガラス板である基板本体２１を含む配線基板２０に半導体チップ４０を収容した半導体装置１０において、基板本体２１には貫通孔（スルーホール）を形成せず、樹脂部２２に貫通孔２２ｘを形成し貫通孔２２ｘに貫通配線２３を形成している。ガラス板である基板本体２１に貫通孔（スルーホール）を形成する場合と比べて、樹脂部２２には微細な貫通孔２２ｘを容易に形成できるため、半導体装置１０の製造工程を大幅に容易化することが可能となる。つまり、ガラス板である基板本体２１の両面に形成された配線層同士を容易に導通可能となる。
【００７５】
又、基板本体２１として絶縁体であるガラス板を用いることにより、絶縁体でないシリコンや金属を用いた場合と異なり、表面に絶縁膜を形成する必要がなくなるため、半導体装置１０の製造工程を簡略化できる。
【００７６】
又、基板本体２１としてガラス板を用いることにより、円形以外の形状を選択し難いシリコンと異なり、個片化前の基板本体２１として円形以外の形状を選択し易く、又、パネルサイズの選択自由度を大幅に増やすことができる。
【００７７】
又、基板本体２１として透明なガラス板を用いることにより、不透明なシリコンや金属を用いた場合と異なり、例えば基板本体２１の一方の面２１ａ側に設けたアライメントマークを、他方の面２１ｂ側から透視して利用することができる。
【００７８】
〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態とは異なる基板本体２１の開口部形状や貫通配線２３の形成位置等を例示する。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００７９】
図１７〜図２１は、第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図である。但し、図１７〜図２１は、個片化前の半導体装置を例示している。又、図１７〜図２１は、基板本体２１、樹脂部２２、貫通配線２３、及び半導体チップ４０のみを例示し、半導体装置の他の構成要素は省略されている。
【００８０】
図１７に示すように、貫通配線２３は複数列としてもよい。図１７の例では、貫通配線２３をＹ軸と平行な方向に複数列形成しているが、Ｘ軸と平行な方向に複数列形成してもよいし、Ｘ軸と平行な方向及びＹ軸と平行な方向に複数列形成してもよい。又、図１７の例では、貫通配線２３をＹ軸と平行な方向に２列形成しているが、貫通配線２３をＸ軸と平行な方向やＹ軸と平行な方向に３列以上形成してもよい。
【００８１】
又、図１８に示すように、開口部２１ｘ内に複数の半導体チップを収容してもよい。図１８の例では、２つの半導体チップ（半導体チップ４０ａ及び４０ｂ）を収容しているが、３つ以上の半導体チップを収容してもよい。又、複数の半導体チップは同一機能を有するものでも、異なる機能を有するものでもよい。又、複数の半導体チップは同一形状でも、異なる形状でもよい。又、隣接する半導体チップ間に充填された樹脂部２２に貫通配線２３を設けてもよい。
【００８２】
又、図１９に示すように、開口部２１ｘには半導体チップ４０のみを収容し、開口部２１ｘとは別に貫通配線２３形成用の開口部２１ｙを設けてもよい。図１９の例では、開口部２１ｘのＸ方向の両脇に、一方の面２１ａから他方の面２１ｂに貫通する開口部２１ｙを形成し、開口部２１ｙ内を樹脂部２２で充填して樹脂部２２に貫通配線２３を設けている。開口部２１ｘと開口部２１ｙとの間に位置する基板本体２１の幅は、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。
【００８３】
又、図２０に示すように、図１９の開口部２１ｘのＹ方向の両脇に、更に一方の面２１ａから他方の面２１ｂに貫通する開口部２１ｚを形成し、開口部２１ｚ内を樹脂部２２で充填して樹脂部２２に貫通配線２３を設けてもよい。
【００８４】
又、図２１に示すように、図２０において隣接する開口部２１ｙ及び隣接する開口部２１ｚをそれぞれ一体化してもよい。この場合には、樹脂部２２に設けられた２列の貫通配線２３の間が切断位置Ｃとなる。つまり、図２１に示す構造体を切断位置Ｃで切断して個片化すると、２列の貫通配線２３が設けられた開口部２１ｙ及び２１ｚはそれぞれ切断位置Ｃで分離され、分離された各１列の貫通配線２３が隣接する半導体装置に帰属する。個片化により、開口部２１ｙ及び２１ｚを充填する樹脂部２２の一部は、基板本体２１の側面から露出する。
【００８５】
図２１の場合には、ダイシングを行う部分の一部に樹脂部２２が含まれるため、ガラス板を切断する部分が減少し、ダイシングを容易に行うことができる。又、隣接する開口部２１ｙ及び隣接する開口部２１ｚをそれぞれ一体化して形成してから個片化するため、半導体装置の小型化に寄与できる。
【００８６】
このように、基板本体２１の開口部形状や貫通配線２３の形成位置、半導体チップ４０を収容する個数等は適宜選択できる。例えば、貫通配線２３を形成する樹脂部２２は開口部２１ｘ内に形成してもよいし、開口部２１ｘとは別に開口部２１ｙや開口部２１ｚを設け、開口部２１ｙや開口部２１ｚ内に樹脂部２２を形成してもよい。
【００８７】
〈第１の実施の形態の変形例２〉
第１の実施の形態の変形例２では、貫通配線を同軸構造とする例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００８８】
図２２は、第１の実施の形態の変形例２に係る貫通配線周辺部を例示する図である。なお、図２２において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図２２を参照するに、樹脂部２２には貫通孔２２ｘが形成され、貫通孔２２ｘ内には貫通配線５３が形成されている。
【００８９】
貫通配線５３は、遮蔽部５３ａ及び信号伝送部５３ｂを有する。遮蔽部５３ａは、貫通孔２２ｘの内側面を覆うように、平面形状が略円環状に形成されている。遮蔽部５３ａは、半導体装置の基準電位（ＧＮＤ）と電気的に接続されている。遮蔽部５３ａの形成する円環内には絶縁材料からなる樹脂部５２が充填されている。樹脂部５２には、貫通孔５２ｘが形成され、貫通孔５２ｘ内には信号伝送部５３ｂが形成されている。
【００９０】
樹脂部５２の材料は、例えば、樹脂部２２と同様とすることができる。貫通配線５３の材料は、例えば、貫通配線２３と同様とすることができる。貫通配線５３は、図２や図１７〜図２１等に示す貫通配線２３に代えて形成することができる。１つの半導体装置に、貫通配線２３と貫通配線５３とが併存しても構わない。
【００９１】
このように、第１の実施の形態の変形例２では、第１の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、絶縁材料からなる樹脂部５２を介して信号伝送部５３ｂの周囲を遮蔽部５３ａで囲み、遮蔽部５３ａを半導体装置の基準電位（ＧＮＤ）と電気的に接続した所謂同軸構造の貫通配線５３を用いることにより、信号伝送部５３ｂを流れる信号に対して外来ノイズをシールド（遮蔽）する効果を奏する。又、隣接して配置される貫通配線５３間に生じる電気的結合（容量結合）を低減することが可能となり、貫通配線５３自体がノイズ源となることを防止できる。
【００９２】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、配線基板上に半導体チップを搭載した半導体装置を例示する。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００９３】
図２３は、第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。図２３を参照するに、半導体装置６０は、配線基板７０と、配線基板７０上に搭載された半導体チップ４０とを有する。配線基板７０の層構成は、配線基板２０の層構成と同様であるが、基板本体２１に開口部２１ｘは形成されていない。以下、第１の実施の形態との相違点について詳説する。
【００９４】
図２４は、第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。但し、図２４は、基板本体２１、樹脂部２２、及び貫通配線２３のみを例示し、半導体装置６０の他の構成要素は省略されている。図２３及び図２４を参照するに、略矩形状である基板本体２１には、貫通配線２３形成用の開口部２１ｙのみが形成されており、図２等に示す開口部２１ｘは形成されていない。開口部２１ｙは、所定の間隔でＹ軸に平行な方向に２列形成されている。各開口部２１ｙ内には樹脂部２２が充填されており、樹脂部２２には貫通配線２３が形成されている。なお、各開口部２１ｙ内に複数列の貫通配線２３を形成してもよい。又、貫通配線２３形成用開口部は、図２０や図２１のような位置に形成してもよい。
【００９５】
配線基板７０の第１電極パッド２７と半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）とは、外部接続端子２９を介して電気的に接続されている。配線基板７０と半導体チップ４０との隙間に、アンダーフィル樹脂を充填しても構わない。
【００９６】
半導体装置６０を製造するには、まず、配線基板２０と同様の製造工程で配線基板７０を作製する（但し、開口部２１ｘは形成せずに開口部２１ｙを形成する）。そして、半導体チップ４０を準備し、半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）が配線基板７０の外部接続端子２９と接触するように、半導体チップ４０を配線基板７０上に配置する。そして、半導体チップ４０を配線基板７０上に配置した状態でリフロー炉に入れ、外部接続端子２９の材料であるはんだ等を溶融させた後硬化させる。これにより、配線基板７０の第１電極パッド２７と半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）とは外部接続端子２９を介して電気的に接続され、半導体装置６０が完成する。
【００９７】
このように、半導体チップはガラス板である基板本体を含む配線基板に収容する形態ではなく、ガラス板である基板本体を含む配線基板に搭載する形態であってもよい。
【００９８】
以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９９】
例えば、図１７や図１８に示す例は、図１９〜図２１に示す例と適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０、６０ 半導体装置
２０、７０ 配線基板
２１ 基板本体
２１ａ 基板本体の一方の面
２１ｂ 基板本体の他方の面
２１ｘ、２１ｙ、２１ｚ、２８ｘ、３８ｘ 開口部
２２、５２ 樹脂部
２２ｘ、５２ｘ 貫通孔
２３、５３ 貫通配線
２４ 第１絶縁層
２４ｘ 第１ビアホール
２５ 第１配線層
２６ 第２絶縁層
２６ｘ 第２ビアホール
２７ 第２配線層
２８ 第３絶縁層
２９ 外部接続端子
３４ 第４絶縁層
３４ｘ 第３ビアホール
３５ 第３配線層
３６ 第５絶縁層
３６ｘ 第４ビアホール
３７ 第４配線層
３８ 第６絶縁層
４０、４０ａ、４０ｂ 半導体チップ
４１ 両面粘着剤
４２支持体
４３ 空隙部
５３ａ 遮蔽部
５３ｂ 信号伝送部
Ｗ１、Ｗ２ 幅
Ｄ１、Ｄ２ 奥行き
Ｔ１ 厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通配線を有する配線基板、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップを有する半導体装置、及び前記半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、配線基板に半導体チップを搭載した半導体装置が知られている。配線基板としては、例えば、シリコンからなる基板本体に複数の配線層と複数の絶縁層とが交互に積層され、絶縁層を介して隣接する配線層同士が、隣接する配線層に挟持された絶縁層を貫通するビアホールで接続された配線基板等が用いられている。又、基板本体の材料をシリコンからガラス板に代えた配線基板が用いられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６８１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ガラス板からなる基板本体の両面に配線層を形成した配線基板において、両面に形成された配線層同士を導通させるためには、ガラス板からなる基板本体にスルーホールを形成する必要がある。しかしながら、ガラス板からなる基板本体にスルーホールを形成することは困難である。例えば、特許文献１には、レーザトリミング法やプラズマエッチング法によりガラス板にスルーホールが形成できることが示唆されているが、何れも微細化が困難であったり、加工時間が長くなったりする問題があり、ガラス板にスルーホールを形成する好適な技術は確立されていない。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ガラス板を含む基板本体の両面に形成された配線層同士を容易に導通可能な配線基板、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップを有する半導体装置、及び前記半導体装置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】
【０００６】
本半導体装置は、配線基板と、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップと、を備え、前記配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、前記開口部内に形成された樹脂部と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有することを要件とする。
【０００７】
本配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、前記開口部内に形成された樹脂部と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有することを要件とする。
【０００８】
本半導体装置の製造方法は、配線基板を製造する工程と、前記配線基板と半導体チップとを電気的に接続する工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、前記配線基板を製造する工程は、ガラス板に一方の面から他方の面に貫通する開口部を形成する第１工程と、前記開口部内に樹脂部を形成する第２工程と、前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通する貫通孔を形成する第３工程と、前記貫通孔内に貫通配線を形成する第４工程と、前記一方の面側及び前記他方の面側に、それぞれ前記貫通配線と電気的に接続される配線層を形成する第５工程と、を有することを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、ガラス板を含む基板本体の両面に形成された配線層同士を容易に導通可能な配線基板、前記配線基板と電気的に接続された半導体チップを有する半導体装置、及び前記半導体装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図４】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その３）である。
【図６】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その４）である。
【図７】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その５）である。
【図８】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その６）である。
【図９】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その７）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その８）である。
【図１１】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その９）である。
【図１２】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１０）である。
【図１３】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１１）である。
【図１４】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１２）である。
【図１５】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１３）である。
【図１６】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１４）である。
【図１７】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その１）である。
【図１８】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その２）である。
【図１９】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その３）である。
【図２０】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その４）である。
【図２１】第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図（その５）である。
【図２２】第１の実施の形態の変形例２に係る貫通配線周辺部を例示する図である。
【図２３】第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。
【図２４】第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
〈第１の実施の形態〉
［第１の実施の形態に係る半導体装置の構造］
まず、第１の実施の形態に係る半導体装置の構造について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。図１を参照するに、半導体装置１０は、配線基板２０と、配線基板２０に収容された半導体チップ４０とを有する。半導体装置１０の平面形状は例えば矩形状であり、その寸法は、例えば幅１５ｍｍ（Ｘ方向）×奥行き１５ｍｍ（Ｙ方向）×厚さ１ｍｍ（Ｚ方向）程度とすることができる。以下、半導体装置１０を構成する配線基板２０及び半導体チップ４０について詳説する。なお、半導体チップ４０において、回路形成面と反対側に位置する回路形成面と略平行な面を背面と称する場合がある。又、半導体チップ４０において、回路形成面及び背面と略垂直な面を側面と称する場合がある。
【００１３】
配線基板２０は、基板本体２１と、樹脂部２２と、貫通配線２３と、第１絶縁層２４と、第１配線層２５と、第２絶縁層２６と、第２配線層２７と、第３絶縁層２８と、外部接続端子２９と、第４絶縁層３４と、第３配線層３５と、第５絶縁層３６と、第４配線層３７と、第６絶縁層３８とを有する。
【００１４】
図２は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。但し、図２は、基板本体２１、樹脂部２２、貫通配線２３、及び半導体チップ４０のみを例示し、半導体装置１０の他の構成要素は省略されている。
【００１５】
図１及び図２を参照するに、基板本体２１は内側に開口部２１ｘを有する略額縁状に形成されており、開口部２１ｘ内には略矩形状の半導体チップ４０が収容されている。基板本体２１は、硼珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、感光性ガラス等からなるガラス板である。半導体チップ４０がシリコンを含む場合には、基板本体２１として、熱膨張率（ＣＴＥ）がシリコンと近い硼珪酸ガラス等を用いると、半導体装置１０の反りや歪み等を低減可能となり好適である。なお、半導体チップ４０がシリコンを含む場合の熱膨張率（ＣＴＥ）は３．４ｐｐｍ／℃程度であり、硼珪酸ガラスの熱膨張率（ＣＴＥ）は３．３ｐｐｍ／℃程度である。基板本体２１の厚さは、例えば、０．１〜１ｍｍ程度とすることができる。
【００１６】
開口部２１ｘは、基板本体２１の一方の面２１ａから他方の面２１ｂに貫通する孔である。開口部２１ｘの平面形状は、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の略矩形状とすることができる。なお、開口部２１ｘはテーパー状でもよい。つまり、開口部２１ｘの内側面は、基板本体２１の一方の面２１ａや他方の面２１ｂに対して傾斜（直線状又は曲線状、或いはその両方を含む形状等）していてもよい。
【００１７】
樹脂部２２は、開口部２１ｘの内側面と半導体チップ４０の側面とが形成する空隙部を充填するように形成されている。樹脂部２２の材料としては、例えば、エポキシ系の絶縁性樹脂等を用いることができる。樹脂部２２には、例えばシリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーが含有されていてもよい。樹脂部２２に含有されるフィラーの量を調整することにより、樹脂部２２の熱膨張率を調整することもできる。樹脂部２２の幅は、例えば、０．２〜数ｍｍ程度とすることができる。
【００１８】
貫通孔２２ｘは、樹脂部２２を基板本体２１の他方の面２１ｂ側から一方の面２１ａ側に貫通し、更に、第１絶縁層２４及び第１配線層２５を貫通する貫通孔である。貫通孔２２ｘ内には貫通配線２３が形成されている。貫通孔２２ｘの平面形状は、例えば直径１０〜３００μｍ程度の略円形状とすることができる。樹脂部２２内で隣接する貫通孔２２ｘのピッチは、例えば２０〜６００μｍ程度にできる。貫通配線２３の材料には、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。
【００１９】
半導体チップ４０は、例えばシリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等を含む半導体基板（図示せず）に半導体集積回路（図示せず）が形成されたものである。半導体集積回路（図示せず）は、半導体チップ４０の第１絶縁層２４側に形成されており、半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）は、第１配線層２５と電気的に接続されている。
【００２０】
基板本体２１の一方の面２１ａ、樹脂部２２の第１絶縁層２４側の端面、及び半導体チップ４０の回路形成面は、略面一とされている。又、基板本体２１の他方の面２１ｂ、樹脂部２２の第４絶縁層３４側の端面、貫通配線２３の第４絶縁層３４側の端面、及び半導体チップ４０の背面は、略面一とされている。
【００２１】
第１絶縁層２４は、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するように形成されている。第１絶縁層２４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等の絶縁性樹脂を用いることができる。第１絶縁層２４の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００２２】
第１配線層２５は、第１絶縁層２４上に形成されている。第１配線層２５は、第１絶縁層２４を貫通し貫通配線２３の一方の端面を露出する第１ビアホール２４ｘ内に充填されたビア配線、及び第１絶縁層２４上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００２３】
第１配線層２５は、第１ビアホール２４ｘ内に露出した半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）と電気的に接続されている。又、第１配線層２５は、貫通孔２２ｘ内に形成された貫通配線２３と電気的に接続されている。第１配線層２５の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第１配線層２５を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００２４】
第２絶縁層２６は、第１絶縁層２４上に、第１配線層２５を覆うように形成されている。第２絶縁層２６の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第２絶縁層２６の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００２５】
第２配線層２７は、第２絶縁層２６上に形成されている。第２配線層２７は、第２絶縁層２６を貫通し第１配線層２５の表面を露出する第２ビアホール２６ｘ内に充填されたビア配線、及び第２絶縁層２６上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００２６】
第２配線層２７は、第２ビアホール２６ｘ内に露出した第１配線層２５と電気的に接続されている。第２配線層２７の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第２配線層２７を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００２７】
第３絶縁層２８は、第２絶縁層２６上に、第２配線層２７を覆うように形成されている。第３絶縁層２８は開口部２８ｘを有し、開口部２８ｘ内には第２配線層２７の一部が露出している。第３絶縁層２８の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第３絶縁層２８の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。第３絶縁層２８は、ソルダーレジスト層として機能する。
【００２８】
開口部２８ｘ内に露出する第２配線層２７は、半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続される電極パッドとして機能する。以降、開口部２８ｘ内に露出する第２配線層２７を第１電極パッド２７と称する場合がある。第１電極パッド２７の平面形状は例えば円形であり、その直径は例えば４０〜１２０μｍ程度とすることができる。第１電極パッド２７のピッチは、例えば１００〜２００μｍ程度とすることができる。
【００２９】
外部接続端子２９は、第１電極パッド２７上に形成されている。外部接続端子２９は、第１電極パッド２７を半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続するための端子として機能する。外部接続端子２９としては、例えば、はんだボール等を用いることができる。はんだボールの材料としては、例えばＰｂを含む合金、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。
【００３０】
但し、本実施の形態では外部接続端子２９を形成しているが、外部接続端子２９は必ずしも形成する必要はない。つまり、第１電極パッド２７自体を外部接続端子としてもよい。要は、必要なときに外部接続端子２９を形成できるように第２配線層２７の一部が第３絶縁層２８から露出していれば十分である。
【００３１】
なお、必要に応じ、第１電極パッド２７上に金属層を形成し、金属層上に外部接続端子２９を形成してもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。
【００３２】
第４絶縁層３４は、基板本体２１の他方の面２１ｂ、並びに、他方の面２１ｂと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の背面を被覆するように形成されている。第４絶縁層３４の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第４絶縁層３４の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００３３】
第３配線層３５は、第４絶縁層３４上に形成されている。第３配線層３５は、第４絶縁層３４を貫通し貫通配線２３の他方の端面を露出する第３ビアホール３４ｘ内に充填されたビア配線、及び第４絶縁層３４上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００３４】
第３配線層３５は、第３ビアホール３４ｘ内に露出した貫通配線２３と電気的に接続されている。第３配線層３５の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第３配線層３５を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００３５】
第５絶縁層３６は、第４絶縁層３４上に、第３配線層３５を覆うように形成されている。第５絶縁層３６の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第５絶縁層３６の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００３６】
第４配線層３７は、第５絶縁層３６上に形成されている。第４配線層３７は、第５絶縁層３６を貫通し第３配線層３５の表面を露出する第４ビアホール３６ｘ内に充填されたビア配線、及び第５絶縁層３６上に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、所定の平面形状にパターニングされている。
【００３７】
第４配線層３７は、第４ビアホール３６ｘ内に露出した第３配線層３５と電気的に接続されている。第４配線層３７の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第４配線層３７を構成する配線パターンの厚さは、例えば１〜３０μｍ程度とすることができる。
【００３８】
第６絶縁層３８は、第５絶縁層３６上に、第４配線層３７を覆うように形成されている。第６絶縁層３８は開口部３８ｘを有し、開口部３８ｘ内には第４配線層３７の一部が露出している。第６絶縁層３８の材料としては、第１絶縁層２４と同様の絶縁性樹脂を用いることができる。第６絶縁層３８の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。第６絶縁層３８は、ソルダーレジスト層として機能する。
【００３９】
開口部３８ｘ内に露出する第４配線層３７は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続される電極パッドとして機能する。以降、開口部３８ｘ内に露出する第４配線層３７を第２電極パッド３７と称する場合がある。必要に応じ、第２電極パッド３７上に、金属層を形成してもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。
【００４０】
更に、第２電極パッド３７上に（第２電極パッド３７上に金属層が形成されている場合には、金属層の上に）はんだボールやリードピン等の外部接続端子を形成しても構わない。外部接続端子は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続するための端子となる。但し、第２電極パッド３７（第２電極パッド３７上に金属層が形成されている場合には、金属層）自体を、外部接続端子としてもよい。
【００４１】
第２電極パッド３７の平面形状は例えば円形であり、その直径は例えば１００〜１０００μｍ程度とすることができる。つまり、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続される第２電極パッド３７の径は、半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続される第１電極パッド２７の径（例えば４０〜１２０μｍ程度）よりも大きい。第２電極パッド３７のピッチは、例えば５００〜１２００μｍ程度とすることができる。つまり、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続される第２電極パッド３７のピッチは、半導体チップ（図示せず）や半導体装置（図示せず）と電気的に接続される第１電極パッド２７のピッチ（例えば１００〜２００μｍ程度）よりも広い。
【００４２】
［第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法］
次に、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図３〜図１６は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。図３〜図１６において、Ｃは、半導体装置を切断して個片化する際の切断位置を示している（以下、切断位置Ｃとする）。又、図３〜図１６は、便宜上、図１とは上下が反転して描かれている。
【００４３】
まず、図３に示す工程では、硼珪酸ガラスや無アルカリガラス、石英ガラス、感光性ガラス等のガラス板を準備し、準備したガラス板に複数の開口部２１ｘを形成して基板本体２１を作製する。なお、図３において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００４４】
基板本体２１の幅Ｗ１及び奥行きＤ１は、例えば、それぞれ１５０〜１０００ｍｍ程度とすることができる。基板本体２１の厚さＴ１は、例えば、０．１〜１ｍｍ程度とすることができる。開口部２１ｘは、例えば、サンドブラスト加工や超音波加工等の方法により形成できる。なお、基板本体２１として感光性ガラスを用いた場合には、紫外線を照射することにより開口部２１ｘを形成できる。
【００４５】
開口部２１ｘの幅Ｗ２及び奥行きＤ２は、例えば、それぞれ１０ｍｍ程度とすることができる。但し、開口部２１ｘは、後述する工程（図５参照）において半導体チップ４０が収容され、その後樹脂部２２が形成される部分であるため、開口部２１ｘの幅Ｗ２×奥行きＤ２は、半導体チップ４０の幅×奥行きと、樹脂部２２の幅とを考慮して適宜決定される。又、基板本体２１の厚さＴ１は、半導体チップ４０の厚さと同程度になるように適宜決定される。なお、ガラス板に微細なスルーホール（直径数十μｍ程度）を形成することは困難であるが、開口部２１ｘは微細なスルーホールに比べて遙かに大きいため容易に形成できる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、個片化前の基板本体２１の平面形状が矩形である場合を例示するが、個片化前の基板本体２１の平面形状は円形や楕円形等であっても構わない。又、図３では、図を簡略化するために、基板本体２１に開口部２１ｘを９個設けるように図示されているが、実際は更に多数の開口部２１ｘを形成できる。基板本体２１は、最終的には切断位置Ｃで切断されて個片化され、各半導体装置１０の基板本体２１となる。
【００４７】
次に、図４に示す工程では、平板状の支持体４２を準備し、支持体４２の一方の面に両面粘着剤４１を介して基板本体２１を貼り付ける。基板本体２１の開口部２１ｘ内には両面粘着剤４１の一部が露出する。支持体４２としては、例えば、銅板やテープ、樹脂板等を用いることができる。支持体４２の厚さは、例えば、数ｍｍ程度とすることができる。
【００４８】
次に、図５に示す工程では、複数の半導体チップ４０を準備し、各半導体チップ４０を回路形成面を両面粘着剤４１側にして（フェイスダウンの状態で）、基板本体２１の各開口部２１ｘに収容する。各半導体チップ４０は、両面粘着剤４１により、各開口部２１ｘ内に固着される。基板本体２１及び半導体チップ４０には、予め位置決め用のアライメントマークが形成されている。所定の位置決め装置を用いて基板本体２１及び半導体チップ４０のアライメントマークを認識し、基板本体２１に対して半導体チップ４０を位置決めすることにより、基板本体２１の各開口部２１ｘに半導体チップ４０を収容できる。各開口部２１ｘの内側面と各半導体チップ４０の側面との間には空隙部４３が形成される。空隙部４３の幅は、例えば、０．２〜数ｍｍ程度とすることができる。
【００４９】
次に、図６に示す工程では、図５に示す空隙部４３を充填するように樹脂部２２を形成する。樹脂部２２は、例えば、ディスペンサを用いて空隙部４３に樹脂部２２となる材料を塗布することにより形成できる。樹脂部２２は、例えば、印刷法等により空隙部４３に樹脂部２２となる材料を充填することにより形成してもよい。樹脂部２２の材料としては、例えば熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。樹脂部２２は、空間充填性に優れた材料を用いることが好ましい。樹脂部２２の材料として熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いた場合には、空隙部４３に樹脂部２２を充填した後、樹脂部２２を硬化温度以上に加熱して硬化させる。
【００５０】
次に、図７に示す工程では、両面粘着剤４１及び支持体４２を除去する。両面粘着剤４１及び支持体４２は、機械的に剥離することにより除去できる。支持体４２が銅板である場合には、例えば塩化第二鉄水溶液や塩化第二銅水溶液、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除去してもよい。又、両面粘着剤４１は、アッシング法等により除去してもよい。
【００５１】
図６又は図７に示す工程において、基板本体２１の他方の面２１ｂ側を、例えば機械的に研削して平坦化することが好ましい。平坦化により、基板本体２１の他方の面２１ｂ、樹脂部２２の端面、及び半導体チップ４０の背面を略面一とすることが可能となり、その後の工程で絶縁層や配線層を容易に積層形成できる。
【００５２】
次に、図８に示す工程では、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するように第１絶縁層２４を形成する。第１絶縁層２４の材料としては、例えば熱硬化性を有するシート状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の絶縁性樹脂、又は、熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。
【００５３】
第１絶縁層２４は、ＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法等により第１ビアホール２４ｘを形成しやすくするために、例えばシリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーが含有された樹脂材を用いることが好ましい。第１絶縁層２４に含有されるフィラーの量を調整することにより、第１絶縁層２４の熱膨張率を調整することもできる。他の絶縁層についても同様である。第１絶縁層２４の厚さは、例えば５〜５０μｍ程度とすることができる。
【００５４】
第１絶縁層２４の材料として熱硬化性を有するシート状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いた場合には、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するようにシート状の第１絶縁層２４をラミネートする。そして、ラミネートした第１絶縁層２４を押圧しながら硬化温度以上に加熱して硬化させる。なお、第１絶縁層２４を真空雰囲気中でラミネートすることにより、第１絶縁層２４中へのボイドの巻き込みを防止することができる。
【００５５】
第１絶縁層２４の材料として熱硬化性を有する液状又はペースト状のエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いた場合には、基板本体２１の一方の面２１ａ、並びに、一方の面２１ａと略面一である樹脂部２２の端面及び半導体チップ４０の回路形成面を被覆するように液状又はペースト状の第１絶縁層２４を例えばスピンコート法等により塗布する。そして、塗布した第１絶縁層２４を硬化温度以上に加熱して硬化させる。
【００５６】
次に、図９に示す工程では、第１絶縁層２４に、第１絶縁層２４を貫通し半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）の表面を露出する第１ビアホール２４ｘを形成する。第１ビアホール２４ｘは、例えばＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。レーザ加工法により形成した第１ビアホール２４ｘは、第２絶縁層２６が形成される側に開口されていると共に、半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）の表面によって底面が形成された、開口部の面積が底面の面積よりも大となる円錐台状の凹部となる。なお、他のビアホールもレーザ加工法により形成すると同様の形状となる。第１ビアホール２４ｘをレーザ加工法により形成した場合には、デスミア処理を行い、第１ビアホール２４ｘの底部に露出する半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）の表面に付着した第１絶縁層２４の樹脂残渣を除去することが好ましい。他のビアホールをレーザ加工法により形成する場合も同様である。
【００５７】
なお、第１ビアホール２４ｘは、第１絶縁層２４として感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィ法により第１絶縁層２４をパターニングすることにより形成しても構わない。又、第１ビアホール２４ｘは、第１ビアホール２４ｘに対応する位置をマスクするスクリーンマスクを介してペースト状の樹脂を印刷し硬化させることにより形成しても構わない。第１ビアホール２４ｘの径は、例えば、５０μｍ程度とすることができる。
【００５８】
次に、図１０に示す工程では、第１絶縁層２４上に第１配線層２５を形成する。第１配線層２５は、第１ビアホール２４ｘ内に充填されたビア配線、及び第１絶縁層２４上に形成された配線パターンを含んでいる。第１配線層２５は、第１ビアホール２４ｘ内に露出した半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）と電気的に接続される。第１配線層２５の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第１配線層２５は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成することができる。なお、樹脂部２２及び第１絶縁層２４の貫通孔２２ｘ形成位置を開口するように配線パターンを形成しておくと、次工程において、配線パターンをマスクとして貫通孔２２ｘを形成でき好適である。
【００５９】
なお、樹脂部２２は、硬化収縮により、基板本体２１の一方の面２１ａから端面が凹んだ状態で形成される場合がある。その際、図８に示す工程で第１絶縁層２４を基板本体２１の一方の面２１ａ及び樹脂部２２の端面上に形成することにより、樹脂部２２の端面に形成された凹部を埋めて平坦化することが可能となり、図１０に示す工程で平坦な第１絶縁層２４上に第１配線層２５を精度よく形成することができる。又、後述の図１１に示す工程で貫通孔２２ｘを精度よく形成することができる。
【００６０】
又、基板本体２１の他方の面２１ｂ側については、図６又は図７に示す工程において、例えば機械的に研削していれば、基板本体２１の他方の面２１ｂと樹脂部２２の端面との平坦性が確保されている。その場合には、後述の図１３に示す工程で第４絶縁層３４を形成することなく、基板本体２１の他方の面２１ｂや樹脂部２２の端面上に直接第３配線層３５を形成してもよい。
【００６１】
又、後述の第２の実施の形態のように、基板本体２１に半導体チップを収容しない場合には、基板本体２１の一方の面２１ａ側及び他方の面２１ｂ側を、例えば機械的に研削して平坦性を確保してもよい。
【００６２】
次に、図１１に示す工程では、樹脂部２２及び第１絶縁層２４に貫通孔２２ｘを形成する。なお、図１１において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。貫通孔２２ｘは、第１配線層２５に含まれる配線パターンをマスクとして、例えばＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。配線パターンの開口部も貫通孔２２ｘの一部となる。なお、第１配線層２５上に貫通孔２２ｘ形成位置を開口するようにレジスト層を形成し、レジスト層をマスクとしてレーザ加工法等により貫通孔２２ｘを形成してもよい。
【００６３】
貫通孔２２ｘの平面形状は、例えば直径１０〜３００μｍ程度の略円形状とすることができる。樹脂部２２内で隣接する貫通孔２２ｘのピッチは、例えば２０〜６００μｍ程度にできる。なお、ガラス板に貫通孔（スルーホール）を形成する場合と異なり、樹脂部２２には容易に貫通孔２２ｘを形成できる。ガラス板に貫通孔（スルーホール）を形成する場合には、例えば、１秒間に１孔程度しか形成できないが、樹脂部２２に貫通孔２２ｘを形成する場合には、例えば、１秒間に１０〜１００孔程度形成できる。
【００６４】
次に、図１２に示す工程では、貫通孔２２ｘを充填するように貫通配線２３を形成する。貫通配線２３は、例えば、無電解めっき法により形成できる。貫通配線２３は、貫通孔２２ｘ内にシード層を形成し、電解めっき法により形成してもよい。貫通配線２３の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。
【００６５】
次に、図１３に示す工程では、図８に示す工程と同様にして、基板本体２１の他方の面２１ｂ、並びに、他方の面２１ｂと略面一である樹脂部２２の端面、貫通配線２３の端面、及び半導体チップ４０の背面を被覆するように第４絶縁層３４を形成する。そして、図９に示す工程と同様にして、第４絶縁層３４に、第４絶縁層３４を貫通し貫通配線２３の端面を露出する第３ビアホール３４ｘを形成する。更に、図１０に示す工程と同様にして、第４絶縁層３４上に、第３ビアホール３４ｘ内に充填されたビア配線及び第４絶縁層３４上に形成された配線パターンを含む第３配線層３５を形成する。
【００６６】
なお、図８に示す工程の段階で、基板本体２１の他方の面２１ｂ、並びに、他方の面２１ｂと略面一である樹脂部２２の端面、貫通配線２３の端面、及び半導体チップ４０の背面を被覆するように第４絶縁層３４を形成してもよい。
【００６７】
次に、図１４に示す工程では、図８〜図１０に示す工程と同様にして、第１絶縁層２４上に第１配線層２５を被覆する第２絶縁層２６を形成し、更に第２絶縁層２６を貫通する第２ビアホール２６ｘを形成後、第２絶縁層２６上に第２ビアホール２６ｘを介して第１配線層２５と電気的に接続される第２配線層２７を形成する。又、第４絶縁層３４上に第３配線層３５を被覆する第５絶縁層３６を形成し、更に第５絶縁層３６を貫通する第４ビアホール３６ｘを形成後、第５絶縁層３６上に第４ビアホール３６ｘを介して第３配線層３５と電気的に接続される第４配線層３７を形成する。
【００６８】
次に、図１５に示す工程では、第２絶縁層２６上に、開口部２８ｘを有する第３絶縁層２８を形成する。又、第５絶縁層３６上に、開口部３８ｘを有する第６絶縁層３８を形成する。具体的には、第２絶縁層２６上に、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等を含む感光性樹脂を塗布し、塗布した感光性樹脂を露光及び現像することで開口部２８ｘを形成する。第２配線層２７の一部は、第３絶縁層２８の開口部２８ｘ内に露出する（第１電極パッド２７）。又、第５絶縁層３６上に、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等を含む感光性樹脂を塗布し、塗布した感光性樹脂を露光及び現像することで開口部３８ｘを形成する。第４配線層３７の一部は、第６絶縁層３８の開口部３８ｘ内に露出する（第２電極パッド３７）。第３絶縁層２８及び第６絶縁層３８は、ソルダーレジスト層として機能する。
【００６９】
なお、本実施の形態では、基板本体２１の一方の面２１ａ及び他方の面２１ｂに絶縁層を介して２層の配線層を形成する例を示したが、基板本体２１の一方の面２１ａ及び他方の面２１ｂに形成する配線層は１層や３層以上であってもよい。
【００７０】
次に、図１６に示す工程では、第１電極パッド２７上に外部接続端子２９を形成する。外部接続端子２９としては、例えば、はんだボール等を用いることができる。はんだボールの材料としては、例えばＰｂを含む合金、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。
【００７１】
外部接続端子２９は、例えば第１電極パッド２７上に表面処理剤としてのフラックスを塗布した後、はんだボールを搭載し、２４０℃〜２６０℃程度の温度でリフローし、その後、表面を洗浄してフラックスを除去することにより形成できる。但し、前述のように、外部接続端子２９は形成しなくてもよい。
【００７２】
必要に応じ、第２電極パッド３７上に金属層を形成してもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。金属層は、例えば、無電解めっき法により形成することができる。
【００７３】
次に、図１６に示す構造体を切断位置Ｃで切断して個片化することにより、図１に示す半導体装置１０が完成する。図１６に示す構造体の切断は、ダイシングブレードを用いたダイシング等によって行うことができる。なお、個片化の際、複数の半導体チップ４０を有するように切断しても構わない。その場合には、複数の半導体チップ４０を有する半導体装置が作製される。
【００７４】
このように、第１の実施の形態によれば、ガラス板である基板本体２１を含む配線基板２０に半導体チップ４０を収容した半導体装置１０において、基板本体２１には貫通孔（スルーホール）を形成せず、樹脂部２２に貫通孔２２ｘを形成し貫通孔２２ｘに貫通配線２３を形成している。ガラス板である基板本体２１に貫通孔（スルーホール）を形成する場合と比べて、樹脂部２２には微細な貫通孔２２ｘを容易に形成できるため、半導体装置１０の製造工程を大幅に容易化することが可能となる。つまり、ガラス板である基板本体２１の両面に形成された配線層同士を容易に導通可能となる。
【００７５】
又、基板本体２１として絶縁体であるガラス板を用いることにより、絶縁体でないシリコンや金属を用いた場合と異なり、表面に絶縁膜を形成する必要がなくなるため、半導体装置１０の製造工程を簡略化できる。
【００７６】
又、基板本体２１としてガラス板を用いることにより、円形以外の形状を選択し難いシリコンと異なり、個片化前の基板本体２１として円形以外の形状を選択し易く、又、パネルサイズの選択自由度を大幅に増やすことができる。
【００７７】
又、基板本体２１として透明なガラス板を用いることにより、不透明なシリコンや金属を用いた場合と異なり、例えば基板本体２１の一方の面２１ａ側に設けたアライメントマークを、他方の面２１ｂ側から透視して利用することができる。
【００７８】
〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態とは異なる基板本体２１の開口部形状や貫通配線２３の形成位置等を例示する。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００７９】
図１７〜図２１は、第１の実施の形態の変形例１に係る半導体装置を例示する平面図である。但し、図１７〜図２１は、個片化前の半導体装置を例示している。又、図１７〜図２１は、基板本体２１、樹脂部２２、貫通配線２３、及び半導体チップ４０のみを例示し、半導体装置の他の構成要素は省略されている。
【００８０】
図１７に示すように、貫通配線２３は複数列としてもよい。図１７の例では、貫通配線２３をＹ軸と平行な方向に複数列形成しているが、Ｘ軸と平行な方向に複数列形成してもよいし、Ｘ軸と平行な方向及びＹ軸と平行な方向に複数列形成してもよい。又、図１７の例では、貫通配線２３をＹ軸と平行な方向に２列形成しているが、貫通配線２３をＸ軸と平行な方向やＹ軸と平行な方向に３列以上形成してもよい。
【００８１】
又、図１８に示すように、開口部２１ｘ内に複数の半導体チップを収容してもよい。図１８の例では、２つの半導体チップ（半導体チップ４０ａ及び４０ｂ）を収容しているが、３つ以上の半導体チップを収容してもよい。又、複数の半導体チップは同一機能を有するものでも、異なる機能を有するものでもよい。又、複数の半導体チップは同一形状でも、異なる形状でもよい。又、隣接する半導体チップ間に充填された樹脂部２２に貫通配線２３を設けてもよい。
【００８２】
又、図１９に示すように、開口部２１ｘには半導体チップ４０のみを収容し、開口部２１ｘとは別に貫通配線２３形成用の開口部２１ｙを設けてもよい。図１９の例では、開口部２１ｘのＸ方向の両脇に、一方の面２１ａから他方の面２１ｂに貫通する開口部２１ｙを形成し、開口部２１ｙ内を樹脂部２２で充填して樹脂部２２に貫通配線２３を設けている。開口部２１ｘと開口部２１ｙとの間に位置する基板本体２１の幅は、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。
【００８３】
又、図２０に示すように、図１９の開口部２１ｘのＹ方向の両脇に、更に一方の面２１ａから他方の面２１ｂに貫通する開口部２１ｚを形成し、開口部２１ｚ内を樹脂部２２で充填して樹脂部２２に貫通配線２３を設けてもよい。
【００８４】
又、図２１に示すように、図２０において隣接する開口部２１ｙ及び隣接する開口部２１ｚをそれぞれ一体化してもよい。この場合には、樹脂部２２に設けられた２列の貫通配線２３の間が切断位置Ｃとなる。つまり、図２１に示す構造体を切断位置Ｃで切断して個片化すると、２列の貫通配線２３が設けられた開口部２１ｙ及び２１ｚはそれぞれ切断位置Ｃで分離され、分離された各１列の貫通配線２３が隣接する半導体装置に帰属する。個片化により、開口部２１ｙ及び２１ｚを充填する樹脂部２２の一部は、基板本体２１の側面から露出する。
【００８５】
図２１の場合には、ダイシングを行う部分の一部に樹脂部２２が含まれるため、ガラス板を切断する部分が減少し、ダイシングを容易に行うことができる。又、隣接する開口部２１ｙ及び隣接する開口部２１ｚをそれぞれ一体化して形成してから個片化するため、半導体装置の小型化に寄与できる。
【００８６】
このように、基板本体２１の開口部形状や貫通配線２３の形成位置、半導体チップ４０を収容する個数等は適宜選択できる。例えば、貫通配線２３を形成する樹脂部２２は開口部２１ｘ内に形成してもよいし、開口部２１ｘとは別に開口部２１ｙや開口部２１ｚを設け、開口部２１ｙや開口部２１ｚ内に樹脂部２２を形成してもよい。
【００８７】
〈第１の実施の形態の変形例２〉
第１の実施の形態の変形例２では、貫通配線を同軸構造とする例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００８８】
図２２は、第１の実施の形態の変形例２に係る貫通配線周辺部を例示する図である。なお、図２２において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図２２を参照するに、樹脂部２２には貫通孔２２ｘが形成され、貫通孔２２ｘ内には貫通配線５３が形成されている。
【００８９】
貫通配線５３は、遮蔽部５３ａ及び信号伝送部５３ｂを有する。遮蔽部５３ａは、貫通孔２２ｘの内側面を覆うように、平面形状が略円環状に形成されている。遮蔽部５３ａは、半導体装置の基準電位（ＧＮＤ）と電気的に接続されている。遮蔽部５３ａの形成する円環内には絶縁材料からなる樹脂部５２が充填されている。樹脂部５２には、貫通孔５２ｘが形成され、貫通孔５２ｘ内には信号伝送部５３ｂが形成されている。
【００９０】
樹脂部５２の材料は、例えば、樹脂部２２と同様とすることができる。貫通配線５３の材料は、例えば、貫通配線２３と同様とすることができる。貫通配線５３は、図２や図１７〜図２１等に示す貫通配線２３に代えて形成することができる。１つの半導体装置に、貫通配線２３と貫通配線５３とが併存しても構わない。
【００９１】
このように、第１の実施の形態の変形例２では、第１の実施の形態と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。すなわち、絶縁材料からなる樹脂部５２を介して信号伝送部５３ｂの周囲を遮蔽部５３ａで囲み、遮蔽部５３ａを半導体装置の基準電位（ＧＮＤ）と電気的に接続した所謂同軸構造の貫通配線５３を用いることにより、信号伝送部５３ｂを流れる信号に対して外来ノイズをシールド（遮蔽）する効果を奏する。又、隣接して配置される貫通配線５３間に生じる電気的結合（容量結合）を低減することが可能となり、貫通配線５３自体がノイズ源となることを防止できる。
【００９２】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、配線基板上に半導体チップを搭載した半導体装置を例示する。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【００９３】
図２３は、第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。図２３を参照するに、半導体装置６０は、配線基板７０と、配線基板７０上に搭載された半導体チップ４０とを有する。配線基板７０の層構成は、配線基板２０の層構成と同様であるが、基板本体２１に開口部２１ｘは形成されていない。以下、第１の実施の形態との相違点について詳説する。
【００９４】
図２４は、第２の実施の形態に係る半導体装置を例示する平面図である。但し、図２４は、基板本体２１、樹脂部２２、及び貫通配線２３のみを例示し、半導体装置６０の他の構成要素は省略されている。図２３及び図２４を参照するに、略矩形状である基板本体２１には、貫通配線２３形成用の開口部２１ｙのみが形成されており、図２等に示す開口部２１ｘは形成されていない。開口部２１ｙは、所定の間隔でＹ軸に平行な方向に２列形成されている。各開口部２１ｙ内には樹脂部２２が充填されており、樹脂部２２には貫通配線２３が形成されている。なお、各開口部２１ｙ内に複数列の貫通配線２３を形成してもよい。又、貫通配線２３形成用開口部は、図２０や図２１のような位置に形成してもよい。
【００９５】
配線基板７０の第１電極パッド２７と半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）とは、外部接続端子２９を介して電気的に接続されている。配線基板７０と半導体チップ４０との隙間に、アンダーフィル樹脂を充填しても構わない。
【００９６】
半導体装置６０を製造するには、まず、配線基板２０と同様の製造工程で配線基板７０を作製する（但し、開口部２１ｘは形成せずに開口部２１ｙを形成する）。そして、半導体チップ４０を準備し、半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）が配線基板７０の外部接続端子２９と接触するように、半導体チップ４０を配線基板７０上に配置する。そして、半導体チップ４０を配線基板７０上に配置した状態でリフロー炉に入れ、外部接続端子２９の材料であるはんだ等を溶融させた後硬化させる。これにより、配線基板７０の第１電極パッド２７と半導体チップ４０の電極パッド（図示せず）とは外部接続端子２９を介して電気的に接続され、半導体装置６０が完成する。
【００９７】
このように、半導体チップはガラス板である基板本体を含む配線基板に収容する形態ではなく、ガラス板である基板本体を含む配線基板に搭載する形態であってもよい。
【００９８】
以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９９】
例えば、図１７や図１８に示す例は、図１９〜図２１に示す例と適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０、６０ 半導体装置
２０、７０ 配線基板
２１ 基板本体
２１ａ 基板本体の一方の面
２１ｂ 基板本体の他方の面
２１ｘ、２１ｙ、２１ｚ、２８ｘ、３８ｘ 開口部
２２、５２ 樹脂部
２２ｘ、５２ｘ 貫通孔
２３、５３ 貫通配線
２４ 第１絶縁層
２４ｘ 第１ビアホール
２５ 第１配線層
２６ 第２絶縁層
２６ｘ 第２ビアホール
２７ 第２配線層
２８ 第３絶縁層
２９ 外部接続端子
３４ 第４絶縁層
３４ｘ 第３ビアホール
３５ 第３配線層
３６ 第５絶縁層
３６ｘ 第４ビアホール
３７ 第４配線層
３８ 第６絶縁層
４０、４０ａ、４０ｂ 半導体チップ
４１ 両面粘着剤
４２支持体
４３ 空隙部
５３ａ 遮蔽部
５３ｂ 信号伝送部
Ｗ１、Ｗ２ 幅
Ｄ１、Ｄ２ 奥行き
Ｔ１ 厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続された半導体チップと、を備え、
前記配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、
前記開口部内に形成された樹脂部と、
前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有する半導体装置。
【請求項２】
前記半導体チップは、前記開口部内に収容されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記樹脂部は、前記開口部の内側面と前記半導体チップの側面とが形成する空隙部を充填するように形成されている請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記配線基板は、前記ガラス板を前記一方の面から前記他方の面に貫通する他の開口部を更に有し、
前記他の開口部は、前記樹脂部で充填されており、
前記貫通配線は、前記他の開口部を充填する前記樹脂部に形成されている請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記他の開口部を充填する前記樹脂部の一部は、前記ガラス板の側面から露出している請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップは、前記配線基板上に搭載されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項７】
前記貫通配線は、信号伝送部と、絶縁材料を介して前記信号伝送部の周囲を囲む遮蔽部とを含む請求項１乃至６の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項８】
一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、
前記開口部内に形成された樹脂部と、
前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有する配線基板。
【請求項９】
配線基板を製造する工程と、前記配線基板と半導体チップとを電気的に接続する工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、
前記配線基板を製造する工程は、ガラス板に一方の面から他方の面に貫通する開口部を形成する第１工程と、
前記開口部内に樹脂部を形成する第２工程と、
前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通する貫通孔を形成する第３工程と、
前記貫通孔内に貫通配線を形成する第４工程と、
前記一方の面側及び前記他方の面側に、それぞれ前記貫通配線と電気的に接続される配線層を形成する第５工程と、を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１工程と前記第２工程との間に、前記開口部内に前記半導体チップを収容する工程を更に有し、
前記第２工程では、前記開口部の内側面と前記半導体チップの側面とが形成する空隙部を充填するように樹脂部を形成する請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板と電気的に接続された半導体チップと、を備え、
前記配線基板は、一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、
前記開口部内に形成された樹脂部と、
前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有する半導体装置。
【請求項２】
前記半導体チップは、前記開口部内に収容されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記樹脂部は、前記開口部の内側面と前記半導体チップの側面とが形成する空隙部を充填するように形成されている請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記配線基板は、前記ガラス板を前記一方の面から前記他方の面に貫通する他の開口部を更に有し、
前記他の開口部は、前記樹脂部で充填されており、
前記貫通配線は、前記他の開口部を充填する前記樹脂部に形成されている請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記他の開口部を充填する前記樹脂部の一部は、前記ガラス板の側面から露出している請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップは、前記配線基板上に搭載されている請求項１記載の半導体装置。
【請求項７】
前記貫通配線は、信号伝送部と、絶縁材料を介して前記信号伝送部の周囲を囲む遮蔽部とを含む請求項１乃至６の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項８】
一方の面から他方の面に貫通する開口部を有するガラス板と、
前記開口部内に形成された樹脂部と、
前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通し、前記一方の面側に形成された配線層と前記他方の面側に形成された配線層とを電気的に接続する貫通配線と、を有する配線基板。
【請求項９】
配線基板を製造する工程と、前記配線基板と半導体チップとを電気的に接続する工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、
前記配線基板を製造する工程は、ガラス板に一方の面から他方の面に貫通する開口部を形成する第１工程と、
前記開口部内に樹脂部を形成する第２工程と、
前記樹脂部を前記一方の面側から前記他方の面側に貫通する貫通孔を形成する第３工程と、
前記貫通孔内に貫通配線を形成する第４工程と、
前記一方の面側及び前記他方の面側に、それぞれ前記貫通配線と電気的に接続される配線層を形成する第５工程と、を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１工程と前記第２工程との間に、前記開口部内に前記半導体チップを収容する工程を更に有し、
前記第２工程では、前記開口部の内側面と前記半導体チップの側面とが形成する空隙部を充填するように樹脂部を形成する請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−２５６６７５（Ｐ２０１２−２５６６７５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８２１５（Ｐ２０１１−１２８２１５）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
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