電子部品内蔵基板及びその製造方法
【課題】電子部品内蔵基板において、所期の微細な貫通ビアを有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】Ａｌ板１上に電子部品２を仮固定し、Ａｌ板２上にワイヤ３を立設し、電子部品２及びワイヤ３を埋め込むようにＡｌ板１上に絶縁膜１３を形成し、絶縁膜１３の裏面を加工して、ワイヤ３の上端面３ａを露出させ、Ａｌ板１を除去し、絶縁膜１３の表面及び裏面に多層配線層１１，１２を形成する。
【解決手段】Ａｌ板１上に電子部品２を仮固定し、Ａｌ板２上にワイヤ３を立設し、電子部品２及びワイヤ３を埋め込むようにＡｌ板１上に絶縁膜１３を形成し、絶縁膜１３の裏面を加工して、ワイヤ３の上端面３ａを露出させ、Ａｌ板１を除去し、絶縁膜１３の表面及び裏面に多層配線層１１，１２を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアチップに代表される電子部品を絶縁膜内に内蔵してなる電子部品内蔵基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体のベアチップに代表される電子部品には、高密度及び低コストを両立するパッケージ技術が求められている。これを実現するパッケージ技術として、例えばＣＳＰ（Chip-Size Package）技術が有望である。近年では、ＣＳＰのファインピッチ化が加速され、その形態は樹脂インターポーザを用いたものからＷＬＰ（Wafer Level Package）等の電子部品内蔵基板の形態へと変化している。ＷＬＰは、ＷＬ−ＣＳＰ（Wafer Level CSP）、Ｗ−ＣＳＰ（Wafer CSP）と呼ばれることもある。ＷＬＰでは、ウェーハ状態でパッケージまで行うことが可能であり、良否判定の最終試験後にダイシングで個片化する。これにより、従前の半導体パッケージよりも低コストで実装面積をリアルチップサイズまで小さくすることができるため、半導体業界で期待されている半導体パッケージの１つである。
【０００３】
従前のＷＬＰでは、例えば、半導体のベアチップの周囲の端子をチップ全面に再配置（Fan-in）する構成を採っていた。現在では、ベアチップの多端子化に伴ってチップエリアのみでは端子の再配置が困難となり、チップエリアの外側に端子を再配置（Fan-out）するＷＬＰが開発されている。Fan-out型のＷＬＰは、ベアチップ等の電子部品をモールド樹脂で埋め込み、ウェーハ状態に再構築した後、電子部品の回路面に配線層を形成し、その後、個片化するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５３６３１１号公報
【特許文献２】特開２００８−１６６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Fan-out型のＷＬＰにおいて、ウェーハ状態に再構築する際に用いる樹脂組成物は、大きな無機フィラーを体積の８０％以上含有するものである。再構築に用いたモールド樹脂の様子を図８に示す。この場合、ウェーハ状態に再構築した後、ドリル加工又はレーザ加工でモールド樹脂１０１に貫通ビア１０２を形成すると、貫通ビア１０２は、図示のように無機フィラー１０１ａを反映した拡張部分１０２ａを有する不測の形状となる。そのため、所期の微細な貫通ビアを形成することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、所期の微細な貫通ビアを有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
電子部品内蔵基板の一態様は、絶縁膜と、前記絶縁膜内に埋め込まれた電子部品と、前記絶縁膜に側面を被覆されて前記絶縁膜内に埋め込まれ、下端面及び上端面が前記絶縁膜の表面及び裏面から露出する導電線とを含む。
【０００８】
電子部品内蔵基板の製造方法の一態様は、支持体上に電子部品を仮固定する工程と、前記支持体上に導電線を立設する工程と、前記電子部品及び前記導電線を埋め込むように前記支持体上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の裏面を加工して、前記導電線の上端面を露出させる工程と、前記支持体を除去する工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
上記した各態様によれば、所期の微細な貫通ビアを有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図２】図１に引き続き、第１の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図３】図２（ａ）の工程の他の例を示す概略断面図である。
【図４】貫通ビアとなるワイヤの近傍の様子を拡大して示す概略断面図である。
【図５】図２（ｃ）の工程を詳細に説明する概略断面図である。
【図６】第２の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図７】図６（ｂ）の工程の他の例を示す概略断面図である。
【図８】従来のＷＬＰにおける問題点を説明するための、貫通ビアの近傍の様子を拡大して示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、電子部品内蔵基板及びその製造方法の諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１及び図２は、第１の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【００１３】
電子部品内蔵基板の電子部品としては、半導体のベアチップ、ＭＥＭＳ素子、センサ素子、受動部品、無機材料上に形成された薄膜状の受動部品等から選ばれた少なくとも１種、本実施形態では、半導体のベアチップを用いる。
【００１４】
先ず、図１（ａ）に示すように、金属板１上に複数のベアチップ２を接合する。
支持体となる金属板１を用意する。金属板１としては、例えばアルミニウム板を用いる。
金属板１の表面にベアチップ２を接合する。ベアチップ２は、例えば銅（Ｃｕ）のスタッドバンプ２ａが形成されたフリップチップの半導体チップである。具体的には、例えばＮＣＰ（Non-Conductive Paste）等の絶縁性樹脂を用いて、金属板１の表面にベアチップ２をその表面（回路形成面）側で圧接接合する。
【００１５】
ベアチップ２において、スタッドバンプ２ａの代わりに、メッキバンプ又はハンダバンプを形成した半導体チップでも良い。
ベアチップ２の接合には、ＮＣＰを用いた超音波接合、熱圧着接合等を適用しても良い。フリップチップ実装の代わりに、一般的なハンダ接合も用いることができる。
また、ベアチップ２の接合において、ベアチップ２を金属板１の表面に接合する際にＮＣＰを用いる代わりに、ベアチップ２を金属板１の表面に接合した後に接合部位にアンダーフィルを供するようにしても良い。
【００１６】
続いて、図１（ｂ）に示すように、金属板１上にワイヤ３を立設する。
金属板１の表面でビア部を形成すべき部位に、導電線、例えばＣｕ製のワイヤ３を、その下端面をボールボンド法で接続し、ワイヤ３を上方に引張って切断する。ボールボンド法によるワイヤ３の接続の際に、圧力及び超音波の一方又は双方をワイヤ３に印加するようにしても良い。これにより、貫通ビアとなるワイヤ３が金属板１上に略垂直に立設される。ボールボンド法により、ワイヤ３の下端面３ａは、その径（幅）がワイヤ３の径よりも大きく形成される。ワイヤ３の材料としては、Ｃｕ以外に金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）から選ばれた少なくとも１種からなるものを用いても良い。
【００１７】
続いて、図１（ｃ）に示すように、ベアチップ２及びワイヤ３をモールド樹脂４で埋め込む。
フィラー、ここでは無機フィラーを含有する、例えばエポキシ等の絶縁性の樹脂組成物であるモールド樹脂４で金属板１上を被覆し、ベアチップ２及びワイヤ３をモールド樹脂４で埋め込む。これにより、複数のベアチップ２がウェーハ状態に再構築され、モールド基板５が形成される。ここで、再構築の形状は、モールド基板５のようなウェーハ状態の丸状の代わりに、矩形状としても良い。丸状であれば、後の配線形成プロセスに既存の半導体製造設備を用いることが可能であり、矩形状であれば、プリント配線板の製造設備を用いることができる。
モールド樹脂４中の無機フィラーとしては、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムのうちから選ばれた１種を含むことが好ましい。
【００１８】
続いて、図２（ａ）に示すように、モールド樹脂４の裏面を研削する。
モールド基板５のモールド樹脂４の裏面、即ちベアチップ２の裏面側のモールド樹脂４を例えばグラインドにより、例えばベアチップ２の裏面が露出するまで研削加工して平坦化する。このとき、モールド樹脂４と共にワイヤ３の先端部分が研削され、ベアチップ２の裏面と共にワイヤ３の上端面３ｂが露出する。
【００１９】
ここで、ワイヤ３としてＣｕ製又はＡｕ製のものを用いた場合、モールド樹脂４の裏面をグラインドにより研削する場合、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削すると、ベアチップの裏面にＣｕ又はＡｕが付着し、その後、これらの金属がベアチップ中に拡散する場合が考えられる。そこで、図３に示すように、ワイヤ３の上端面３ｂが露出する範囲であれば、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削せず、ベアチップ２の裏面上に薄くモールド樹脂４が残存する程度まで研削して平坦化するようにしても良い。
【００２０】
続いて、図２（ｂ）に示すように、金属板１を除去する。
例えば塩酸を用いたウェットエッチングにより、モールド基板５から金属板１を除去する。これにより、残存するモールド樹脂４の表面（金属板１の除去により露出する面）には、ベアチップ２の表面に存するスタッドバンプ２ａ及びワイヤ３の下端面３ａが露出する。なお、金属板１の除去は、モールド樹脂４の裏面をグラインドにより研削する前に行っても良い。
以上により、モールド基板５において、表面ではベアチップ２のスタッドバンプ２ａ及びワイヤ３の下端面３ａが露出し、裏面ではワイヤ３の上端面３ｂが露出する。
【００２１】
モールド基板５では、ワイヤ３は貫通ビアとなる。本実施形態では、貫通ビアとなるワイヤ３を金属板１上に立設形成した後に、ワイヤ３を埋め込むようにモールド樹脂４を形成する。そのため、図４に示すように、ウェーハ状態に再構築するモールド樹脂４中の無機フィラー４ａが貫通ビアの妨げになることなく、ワイヤ３が所期の微細な貫通ビアとなる。
【００２２】
続いて、図２（ｃ）に示すように、モールド基板５の表面及び裏面に、多層配線層１１，１２を形成する。図２（ｃ）では、図示の便宜上、多層配線層１１，１２を簡略化して示す。
【００２３】
モールド基板５の表面に多層配線層１１を形成する図２（ｃ）の工程について、図５を用いて詳細に説明する。
図５（ａ）に示すように、モールド基板５の表面に、例えば感光性エポキシ樹脂、感光性ポリベンゾオキサゾール樹脂、又は感光性ポリイミド樹脂のような感光性樹脂を塗布して絶縁層１３を塗布する。絶縁層１３を現像及びキュアし、必要に応じてプラズマ処理を行う。これにより、絶縁層１３には、ベアチップ２のスタッドバンプ２ａ及びワイヤ３の下端面３ａをそれぞれ露出する開口１３ａが形成される。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、開口１３ａの底面及び側面を覆うように、絶縁層１３上に密着下地層１４及びＣｕのシード層１５をスパッタ法により順次形成する。密着下地層１４の材料としてはチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）等を用いる。
【００２５】
図５（ｃ）に示すように、シード層１５上にレジストを塗布し、レジストをリソグラフィーで加工して、シード層１５上で開口１３ａに相当する部位を露出する開口１６ａを有するレジストマスク１６を形成する。シード層１５を用いてＣｕの電気メッキを行う。これにより、レジストマスク１６の開口１６ａ内がＣｕ１７で充填される。
【００２６】
図５（ｄ）に示すように、レジストマスク１６を剥離液処理等により除去した後、レジストマスク１６下に存していたシード層１５を除去する。このシード層１５の除去には、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。必要に応じて銅配線を密着性向上等の目的で所定の表面処理等を加える。以上により密着下地層１４を介してスタッドバンプ２ａ又はワイヤ３と電気的に接続される配線６ａを有する第１層６が形成される。
【００２７】
ここで、ワイヤ３は、配線６ａと当該ワイヤ３の下端面３ａで接続される。下端面３ａは、上記のようにその径（幅）がワイヤ３の径よりも大きく形成されている。そのため、ワイヤ３は配線６ａとの接続領域が比較的広く、配線６ａとの接続の位置合せが容易となる。
【００２８】
図５（ａ）〜（ｄ）と同様の工程を実行し、所期数の層を積層形成する。本実施形態では、第１層６の配線６ａと電気的に接続されるビア７ａを有する第２層７、及び第２層７のビア７ａと電気的に接続される配線８ａを有する第３層８を形成する場合を例示する。以上により、モールド基板５の表面に多層配線層１１が形成される。
多層配線層１１と同様の工程により、モールド基板５の裏面に多層配線層１２が形成される。
【００２９】
ここで、多層配線層１１と多層配線層１２とにおいて、層数及び各層の厚みを同一に形成することが、モールド基板５の反りを低減する観点から好ましい。
また、多層配線層１１と多層配線層１２とにおいて、交互に各層を形成しても良い。本実施形態では、例えば、モールド基板５の表面に第１層６を形成した後、モールド基板５の裏面に第１層５を形成し、表面及び裏面に順次に第２層７及び第３層８を形成する。この場合、片側面のダメージを防止すべく、逐次に各層を覆う保護膜を形成しても良い。表面と裏面との交互に各層を形成することにより、モールド基板５の反りの発生が更に抑制される。
【００３０】
しかる後、モールド基板５の表面及び裏面にソルダーレジストを形成し、開口した配線表面にニッケル及び金の処理を施す。これにより、図５（ｃ）のように、モールド基板５の表面及び裏面に多層配線層１１，１２を備えた電子部品内蔵ウェーハ１０が形成される。そして、電子部品内蔵ウェーハ１０を個片に切断する。以上により、多層配線層１１，１２と共に例えば１つのベアチップ２を内蔵した電子部品内蔵基板が完成する。電子部品内蔵基板には、複数個のベアチップ２が内蔵される場合もある。
【００３１】
上記の説明では、ベアチップ２及びワイヤ３のモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行う場合を例示した。この工程順を一部変更して、ベアチップ２及びワイヤ３のモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００３２】
また、ベアチップ２及びワイヤ３のモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、モールド樹脂４の裏面に多層配線層１２の形成（工程Ｓ５）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の表面に多層配線層１１の形成（工程Ｓ４）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、所期の微細な貫通ビアとして機能するワイヤ３を有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板が実現する。
また、再構築したモールド基板５の両面に多層配線層１１，１２を形成するため、電子部品内蔵ウェーハ１０の反り量が低減され、電子部品内蔵基板の更なる薄型化及び微細配線化が可能となる。
【００３４】
以下、第１の実施形態により作製した電子部品内蔵基板の具体的な諸実施例について説明する。
【００３５】
（実施例１）
サイズが６ｍｍ×６ｍｍ、厚み０．２ｍｍでＣｕのスタッドバンプを有するシリコン（Ｓｉ）のベアチップ１０個を、ＮＣＰを用いた圧接接合により、厚み０．３ｍｍでφ１００ｍｍのアルミニウム製の金属板上に等間隔に接合した。
【００３６】
金属板上の隣り合うベアチップ間の領域に、φ４０μｍ径のＣｕ製のワイヤを高さ０．４ｍｍ〜０．６ｍｍに収まるようにボールボンドし、ワイヤを上部に引張って切断した。
ベアチップの背面及び側面とワイヤとをモールド樹脂で埋め込んだ厚み０．６ｍｍでφ１００ｍｍのモールド基板を形成した。この状態で、モールド基板のモールド樹脂の露出面をグラインドで研削して、０．３５ｍｍの厚みとし、ワイヤの上端面を露出させた。
【００３７】
塩酸を用いて、金属板をエッチング除去した。このとき、露出したワイヤ及びスタッドバンプはエッチングされていないことを確認した。
モールド基板のスタッドバンプ及びワイヤの下端面が露出する面（表面）に、スピンコート用の感光性エポキシワニスを塗布し、プリベーク、露光、現像、キュア、酸素プラズマ処理を順次行った。以上により、膜厚８μｍで、ベアチップのスタッドバンプ及びワイヤの下端面をそれぞれ露出するφ３０μｍの開口を有する絶縁層が形成された。
【００３８】
スパッタ法でＴｉ及びＣｕを０．１μｍ及び０．３μｍの厚みに成膜し、密着下地層及びシード層を形成した。その後、シード層上で開口に相当する部位を露出する開口を有するレジストマスクを形成し、先に形成したシード層を用いてＣｕの電気メッキを行った。電気メッキの後、レジストマスクを除去し、レジストマスク下で残存していたシード層をウェットエッチング及びドライエッチングで除去した。これにより、モールド基板の表面に多層配線層の第１層が形成された。
【００３９】
モールド基板の表面を保護フィルムで保護し、モールド基板の裏面（モールド樹脂の研削面）に対して、感光性エポキシワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を２回繰り返し、第１層及び第２層を形成した。これにより、モールド基板の裏面には、第１層及び第２層が積層されてなる多層配線層が形成された。
【００４０】
モールド基板の表面の保護フィルムを剥離し、裏面を保護フィルムで保護し、モールド基板の表面に対して、感光性エポキシワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を２回繰り返し、第２層及び第３層を形成した。これにより、モールド基板の表面には、第１層、第２層、及び第３層が積層されてなる多層配線層が形成された。
【００４１】
モールド基板の裏面の保護フィルムを剥離した後、両面にソルダーレジストを形成し、各多層配線層の表面にニッケル（Ｎｉ）及びＡｕの処理を施した。以上により、モールド基板の表面及び裏面にそれぞれ多層配線層が配された電子部品内蔵ウェーハが形成された。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断し、個々の電子部品内蔵基板を完成させた。
【００４２】
（実施例２）
サイズが５ｍｍ×５ｍｍ、厚み０．２ｍｍで金（Ａｕ）のスタッドバンプを有するＳｉのベアチップ１０個を、ＮＣＰを用いた圧接接合により、厚み０．２ｍｍでφ１００ｍｍのアルミニウム製の金属板上に等間隔に接合した。
【００４３】
金属板上の隣り合うベアチップ間の領域に、φ５０μｍ径のＡｕ製のワイヤを高さ０．５ｍｍ〜０．６ｍｍに収まるようにボールボンドし、ワイヤを上部に引張って切断した。
ベアチップの背面及び側面とワイヤとをモールド樹脂で埋め込んだ厚み０．６ｍｍでφ１００ｍｍのモールド基板を形成した。この状態で、塩酸を用いて、金属板をエッチング除去した。このとき、露出したワイヤ及びスタッドバンプはエッチングされていないことを確認した。
モールド基板のモールド樹脂の露出面をグラインドで研削して、０．４５ｍｍの厚みとし、ワイヤの上端面を露出させた。
【００４４】
モールド基板の表面及び裏面に、スピンコート用の感光性ポリベンゾオキサゾールワニスを塗布し、プリベーク、露光、現像、キュア、酸素プラズマ処理を順次行った。以上により、モールド基板の表面及び裏面に、膜厚１０μｍで、ベアチップのスタッドバンプ及びワイヤの下端面をそれぞれ露出するφ４０μｍの開口を有する絶縁層がそれぞれ形成された。
【００４５】
スパッタ法でＴｉ及びＣｕを０．１μｍ及び０．３μｍの厚みに成膜し、密着下地層及びシード層を形成した。その後、シード層上で開口に相当する部位を露出する開口を有するレジストマスクを形成し、先に形成したシード層を用いてＣｕの電気メッキを行った。電気メッキの後、レジストマスクを除去し、レジストマスク下で残存していたシード層をウェットエッチング及びドライエッチングで除去した。
再度、感光性ポリベンゾオキサゾールワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を繰り返し、第１層及び第２層を形成した。これにより、モールド基板の表面及び裏面には、第１層及び第２層が積層されてなる多層配線層がそれぞれ形成された。
【００４６】
モールド基板の表面及び裏面にソルダーレジストを形成し、各多層配線層の表面にＮｉ及びＡｕの処理を施した。以上により、モールド基板の表面及び裏面にそれぞれ多層配線層が配された電子部品内蔵ウェーハが形成された。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断して、個々の電子部品内蔵基板を完成させた。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態と同様の電子部品内蔵基板及びその製造方法を開示するが、貫通ビアとして機能するワイヤの形成方法が異なる点で第１の実施形態と相違する。
図６は、第２の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【００４８】
先ず、第１の実施形態と同様に、図１（ａ）の工程を実行する。
続いて、図６（ａ）に示すように、金属板１上にワイヤ２１を配設する。
金属板１の表面でビア部を形成すべき部位に、導電線、例えばＣｕ製のワイヤ２１を配設する。ワイヤ２１は、Ｕ字状に屈曲した形状とされており、その両端面をボールボンド法で上記の部位に接続する。ワイヤ２１をＵ字状に屈曲した形状で接続するには、例えば、先ずワイヤ２１を超音波及び圧力を印加して金属板１の表面にボールボンドし、ワイヤ２１を逆Ｕ字状に曲げた後、ワイヤ２１を超音波及び圧力を印加してボールボンドし、ワイヤ２１を切断する。
【００４９】
以上により、ワイヤ２１が金属板１上に逆Ｕ字状に配設される。ワイヤ３の材料としては、Ｃｕ以外に金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）から選ばれた少なくとも１種からなるものを用いても良い。
【００５０】
続いて、図６（ｂ）に示すように、ベアチップ２及びワイヤ２１をモールド樹脂４で埋め込む。
フィラー、ここでは無機フィラーを含有する、例えばエポキシ等の絶縁性の樹脂組成物であるモールド樹脂４で金属板１上を被覆し、ベアチップ２及びワイヤ２１をモールド樹脂４で埋め込む。これにより、複数のベアチップ２がウェーハ状態に再構築され、モールド基板５が形成される。ここで、再構築の形状は、モールド基板５のようなウェーハ状態の丸状の代わりに、矩形状としても良い。丸状であれば、後の配線形成プロセスに既存の半導体製造設備を用いることが可能であり、矩形状であれば、プリント配線板の製造設備を用いることができる。
モールド樹脂４中の無機フィラーとしては、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムのうちから選ばれた１種を含むことが好ましい。
【００５１】
続いて、図６（ｃ）に示すように、モールド樹脂４の裏面を研削する。
モールド基板５のモールド樹脂４の裏面、即ちベアチップ２の裏面側のモールド樹脂４を例えばグラインドにより、例えばベアチップ２の裏面が露出するまで研削加工して平坦化する。このとき、モールド樹脂４と共にワイヤ２１の屈曲部分が研削されてワイヤ２１が２本のワイヤ２１Ａ，２１Ｂに分断され、モールド樹脂４の裏面からベアチップ２の裏面と共に、分断されたワイヤ２１Ａ，２１Ｂの各上端面２１ｂが露出する。ワイヤ２１Ａ，２１Ｂは、モールド樹脂４内で金属板１上に略垂直に立設され、電子部品内蔵基板において貫通ビアとして機能することになる。ワイヤ２１Ａ，２１Ｂの各下端面２１ａは、その径（幅）がワイヤ２１Ａ，２１Ｂの径よりも大きく形成される。
【００５２】
ここで、ワイヤ２１としてＣｕ製又はＡｕ製のものを用いた場合、モールド樹脂４の裏面をグラインドにより研削する場合、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削すると、ベアチップの裏面にＣｕ又はＡｕが付着し、その後、これらの金属がベアチップ中に拡散する場合が考えられる。そこで、図７に示すように、ワイヤ２1の上端面２1ｂが露出する範囲であれば、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削せず、ベアチップ２の裏面上に薄くモールド樹脂４が残存する程度まで研削して平坦化するようにしても良い。
【００５３】
しかる後、第１の実施形態と同様に、図２（ｂ）〜図２（ｃ）の各工程を実行し、ソルダーレジストの形成及びニッケル及び金の処理を施して、モールド基板の表面及び裏面に多層配線層が形成された電子部品内蔵ウェーハが形成される。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断し、表面及び裏面に多層配線層を有するベアチップを例えば１つ内蔵した電子部品内蔵基板を完成させる。電子部品内蔵基板には、複数個のベアチップが内蔵される場合もある。
【００５４】
上記の説明では、ベアチップ２及びワイヤ２１Ａ，２１Ｂのモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行う場合を例示した。この工程順を一部変更して、ベアチップ２及びワイヤ２１Ａ，２１Ｂのモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００５５】
また、ベアチップ２及びワイヤ２１Ａ，２１Ｂのモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、モールド樹脂４の裏面に多層配線層１２の形成（工程Ｓ５）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の表面に多層配線層１１の形成（工程Ｓ４）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、所期の微細な貫通ビアとして機能するワイヤ２１Ａ，２１Ｂを有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板が実現する。
また、再構築したモールド基板５の両面に多層配線層１１，１２を形成するため、電子部品内蔵ウェーハ１０の反り量が低減され、電子部品内蔵基板の更なる薄型化及び微細配線化が可能となる。
【００５７】
（実施例）
以下、第２の実施形態により作製した電子部品内蔵基板の具体的な実施例について説明する。
【００５８】
サイズが４ｍｍ×４ｍｍ、厚み０．３ｍｍでＣｕのメッキバンプを有するシリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）のベアチップ１５個を、超音波接合により、厚み０．３ｍｍでサイズが１５０ｍｍ×１５０ｍｍのアルミニウム製の金属板上に等間隔に接合した。ベアチップと金属板との接合部位にアンダーフィルを充填させた。
【００５９】
金属板上の隣り合うベアチップ間の領域に、φ４０μｍ径のＣｕ製で表面をパターンラジウム（Ｐｄ）で被覆したワイヤを高さ０．５ｍｍ〜０．６ｍｍに収まるように逆Ｕ字状にボールボンドした。
ベアチップの背面及び側面とワイヤとをモールド樹脂で埋め込んだ厚み０．７ｍｍでサイズが１５０ｍｍ×１５０ｍｍのモールド基板を形成した。この状態で、モールド基板のモールド樹脂の露出面をグラインドで研削して、０．４ｍｍの厚みとし、逆Ｕ字状の屈曲部分で分断されたワイヤの各上端面を露出させた。
塩酸を用いて、金属板をエッチング除去した。このとき、露出したワイヤ及びスタッドバンプはエッチングされていないことを確認した。
【００６０】
モールド基板の表面及び裏面に、スピンコート用の感光性ポリイミドワニスを塗布し、プリベーク、露光、現像、キュア、酸素プラズマ処理を順次行った。以上により、モールド基板の表面及び裏面に、膜厚６μｍで、ベアチップのスタッドバンプ及びワイヤの下端面をそれぞれ露出するφ４０μｍの開口を有する絶縁層がそれぞれ形成された。
【００６１】
スパッタ法でＴｉ及びＣｕを０．２μｍ及び０．３μｍの厚みに成膜し、密着下地層及びシード層を形成した。その後、シード層上で開口に相当する部位を露出する開口を有するレジストマスクを形成し、先に形成したシード層を用いてＣｕの電気メッキを行った。電気メッキの後、レジストマスクを除去し、レジストマスク下で残存していたシード層をウェットエッチング及びドライエッチングで除去した。
再度、感光性ポリイミドワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を繰り返し、第１層及び第２層を形成した。これにより、モールド基板の表面及び裏面には、第１層及び第２層が積層されてなる多層配線層がそれぞれ形成された。
【００６２】
モールド基板の表面及び裏面にソルダーレジストを形成し、各多層配線層の表面にＮｉ及びＡｕの処理を施した。以上により、モールド基板の表面及び裏面にそれぞれ多層配線層が配された電子部品内蔵ウェーハが形成された。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断して、個々の電子部品内蔵基板を完成させた。
【００６３】
以下、電子部品内蔵基板及びその製造方法の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００６４】
（付記１）絶縁膜と、
前記絶縁膜内に埋め込まれた電子部品と、
前記絶縁膜に側面を被覆されて前記絶縁膜内に埋め込まれ、下端面及び上端面が前記絶縁膜の表面及び裏面から露出する導電線と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板。
【００６５】
（付記２）前記絶縁膜の表面上で前記導電線の前記下端面と接続された第１の配線と、
前記絶縁膜の裏面上で前記導電線の前記上端面と接続された第２の配線と
を更に含むことを特徴とする付記１に記載の電子部品内蔵基板。
【００６６】
（付記３）前記導電線は、前記下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されていることを特徴とする付記１又は２に記載の電子部品内蔵基板。
【００６７】
（付記４）前記絶縁膜は、フィラーを含有する樹脂材料から形成されていることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板。
【００６８】
（付記５）前記導電線は、金、銅、パラジウム及びアルミニウムから選ばれた少なくとも１種を材料とすることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板。
【００６９】
（付記６）支持体上に電子部品を仮固定する工程と、
前記支持体上に導電線を立設する工程と、
前記電子部品及び前記導電線を埋め込むように前記支持体上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の裏面を加工して、前記導電線の上端面を露出させる工程と、
前記支持体を除去する工程と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７０】
（付記７）屈曲させた前記導電線を、その一端及び他端を前記支持体上に仮固定して立設し、
前記絶縁膜の表面を研削する際に、前記導電線の屈曲部位を研削して前記導電線を２本に分断することを特徴とする付記６に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７１】
（付記８）前記支持体を除去した後に、
前記絶縁膜の表面上で前記導電線の下端面と接続される第１の配線を形成する工程と
前記絶縁膜の裏面上で前記導電線の前記上端面と接続される第２の配線を形成する工程と、
を更に含むことを特徴とする付記６又は７に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７２】
（付記９）前記導電線は、下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されることを特徴とする付記６〜８のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７３】
（付記１０）前記絶縁膜は、フィラーを含有する樹脂材料から形成されることを特徴とする付記６〜９のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７４】
（付記１１）前記導電線をボールボンド法により前記支持体上に立設することを特徴とする付記６〜１０のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【符号の説明】
【００７５】
１ 金属板
２ ベアチップ
２ａ スタッドバンプ
３，２１，２１Ａ，２１Ｂ ワイヤ
３ａ，２１ａ 下端面
３ｂ，２１ｂ 上端面
４，１０１ モールド樹脂
４ａ，１０１ａ 無機フィラー
５ モールド基板
６ 第１層
６ａ，８ａ 配線
７ 第２層
７ａ ビア
８ 第３層
１０ 電子部品内蔵ウェーハ
１１，１２ 多層配線層
１３ 絶縁層
１３ａ，開口１６ａ 開口
１４ 密着下地層
１５ シード層
１６ レジストマスク
１７ Ｃｕ
１０２ 貫通ビア
１０２ａ 拡張部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアチップに代表される電子部品を絶縁膜内に内蔵してなる電子部品内蔵基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体のベアチップに代表される電子部品には、高密度及び低コストを両立するパッケージ技術が求められている。これを実現するパッケージ技術として、例えばＣＳＰ（Chip-Size Package）技術が有望である。近年では、ＣＳＰのファインピッチ化が加速され、その形態は樹脂インターポーザを用いたものからＷＬＰ（Wafer Level Package）等の電子部品内蔵基板の形態へと変化している。ＷＬＰは、ＷＬ−ＣＳＰ（Wafer Level CSP）、Ｗ−ＣＳＰ（Wafer CSP）と呼ばれることもある。ＷＬＰでは、ウェーハ状態でパッケージまで行うことが可能であり、良否判定の最終試験後にダイシングで個片化する。これにより、従前の半導体パッケージよりも低コストで実装面積をリアルチップサイズまで小さくすることができるため、半導体業界で期待されている半導体パッケージの１つである。
【０００３】
従前のＷＬＰでは、例えば、半導体のベアチップの周囲の端子をチップ全面に再配置（Fan-in）する構成を採っていた。現在では、ベアチップの多端子化に伴ってチップエリアのみでは端子の再配置が困難となり、チップエリアの外側に端子を再配置（Fan-out）するＷＬＰが開発されている。Fan-out型のＷＬＰは、ベアチップ等の電子部品をモールド樹脂で埋め込み、ウェーハ状態に再構築した後、電子部品の回路面に配線層を形成し、その後、個片化するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５３６３１１号公報
【特許文献２】特開２００８−１６６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Fan-out型のＷＬＰにおいて、ウェーハ状態に再構築する際に用いる樹脂組成物は、大きな無機フィラーを体積の８０％以上含有するものである。再構築に用いたモールド樹脂の様子を図８に示す。この場合、ウェーハ状態に再構築した後、ドリル加工又はレーザ加工でモールド樹脂１０１に貫通ビア１０２を形成すると、貫通ビア１０２は、図示のように無機フィラー１０１ａを反映した拡張部分１０２ａを有する不測の形状となる。そのため、所期の微細な貫通ビアを形成することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、所期の微細な貫通ビアを有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
電子部品内蔵基板の一態様は、絶縁膜と、前記絶縁膜内に埋め込まれた電子部品と、前記絶縁膜に側面を被覆されて前記絶縁膜内に埋め込まれ、下端面及び上端面が前記絶縁膜の表面及び裏面から露出する導電線とを含む。
【０００８】
電子部品内蔵基板の製造方法の一態様は、支持体上に電子部品を仮固定する工程と、前記支持体上に導電線を立設する工程と、前記電子部品及び前記導電線を埋め込むように前記支持体上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の裏面を加工して、前記導電線の上端面を露出させる工程と、前記支持体を除去する工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
上記した各態様によれば、所期の微細な貫通ビアを有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図２】図１に引き続き、第１の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図３】図２（ａ）の工程の他の例を示す概略断面図である。
【図４】貫通ビアとなるワイヤの近傍の様子を拡大して示す概略断面図である。
【図５】図２（ｃ）の工程を詳細に説明する概略断面図である。
【図６】第２の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【図７】図６（ｂ）の工程の他の例を示す概略断面図である。
【図８】従来のＷＬＰにおける問題点を説明するための、貫通ビアの近傍の様子を拡大して示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、電子部品内蔵基板及びその製造方法の諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１及び図２は、第１の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【００１３】
電子部品内蔵基板の電子部品としては、半導体のベアチップ、ＭＥＭＳ素子、センサ素子、受動部品、無機材料上に形成された薄膜状の受動部品等から選ばれた少なくとも１種、本実施形態では、半導体のベアチップを用いる。
【００１４】
先ず、図１（ａ）に示すように、金属板１上に複数のベアチップ２を接合する。
支持体となる金属板１を用意する。金属板１としては、例えばアルミニウム板を用いる。
金属板１の表面にベアチップ２を接合する。ベアチップ２は、例えば銅（Ｃｕ）のスタッドバンプ２ａが形成されたフリップチップの半導体チップである。具体的には、例えばＮＣＰ（Non-Conductive Paste）等の絶縁性樹脂を用いて、金属板１の表面にベアチップ２をその表面（回路形成面）側で圧接接合する。
【００１５】
ベアチップ２において、スタッドバンプ２ａの代わりに、メッキバンプ又はハンダバンプを形成した半導体チップでも良い。
ベアチップ２の接合には、ＮＣＰを用いた超音波接合、熱圧着接合等を適用しても良い。フリップチップ実装の代わりに、一般的なハンダ接合も用いることができる。
また、ベアチップ２の接合において、ベアチップ２を金属板１の表面に接合する際にＮＣＰを用いる代わりに、ベアチップ２を金属板１の表面に接合した後に接合部位にアンダーフィルを供するようにしても良い。
【００１６】
続いて、図１（ｂ）に示すように、金属板１上にワイヤ３を立設する。
金属板１の表面でビア部を形成すべき部位に、導電線、例えばＣｕ製のワイヤ３を、その下端面をボールボンド法で接続し、ワイヤ３を上方に引張って切断する。ボールボンド法によるワイヤ３の接続の際に、圧力及び超音波の一方又は双方をワイヤ３に印加するようにしても良い。これにより、貫通ビアとなるワイヤ３が金属板１上に略垂直に立設される。ボールボンド法により、ワイヤ３の下端面３ａは、その径（幅）がワイヤ３の径よりも大きく形成される。ワイヤ３の材料としては、Ｃｕ以外に金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）から選ばれた少なくとも１種からなるものを用いても良い。
【００１７】
続いて、図１（ｃ）に示すように、ベアチップ２及びワイヤ３をモールド樹脂４で埋め込む。
フィラー、ここでは無機フィラーを含有する、例えばエポキシ等の絶縁性の樹脂組成物であるモールド樹脂４で金属板１上を被覆し、ベアチップ２及びワイヤ３をモールド樹脂４で埋め込む。これにより、複数のベアチップ２がウェーハ状態に再構築され、モールド基板５が形成される。ここで、再構築の形状は、モールド基板５のようなウェーハ状態の丸状の代わりに、矩形状としても良い。丸状であれば、後の配線形成プロセスに既存の半導体製造設備を用いることが可能であり、矩形状であれば、プリント配線板の製造設備を用いることができる。
モールド樹脂４中の無機フィラーとしては、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムのうちから選ばれた１種を含むことが好ましい。
【００１８】
続いて、図２（ａ）に示すように、モールド樹脂４の裏面を研削する。
モールド基板５のモールド樹脂４の裏面、即ちベアチップ２の裏面側のモールド樹脂４を例えばグラインドにより、例えばベアチップ２の裏面が露出するまで研削加工して平坦化する。このとき、モールド樹脂４と共にワイヤ３の先端部分が研削され、ベアチップ２の裏面と共にワイヤ３の上端面３ｂが露出する。
【００１９】
ここで、ワイヤ３としてＣｕ製又はＡｕ製のものを用いた場合、モールド樹脂４の裏面をグラインドにより研削する場合、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削すると、ベアチップの裏面にＣｕ又はＡｕが付着し、その後、これらの金属がベアチップ中に拡散する場合が考えられる。そこで、図３に示すように、ワイヤ３の上端面３ｂが露出する範囲であれば、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削せず、ベアチップ２の裏面上に薄くモールド樹脂４が残存する程度まで研削して平坦化するようにしても良い。
【００２０】
続いて、図２（ｂ）に示すように、金属板１を除去する。
例えば塩酸を用いたウェットエッチングにより、モールド基板５から金属板１を除去する。これにより、残存するモールド樹脂４の表面（金属板１の除去により露出する面）には、ベアチップ２の表面に存するスタッドバンプ２ａ及びワイヤ３の下端面３ａが露出する。なお、金属板１の除去は、モールド樹脂４の裏面をグラインドにより研削する前に行っても良い。
以上により、モールド基板５において、表面ではベアチップ２のスタッドバンプ２ａ及びワイヤ３の下端面３ａが露出し、裏面ではワイヤ３の上端面３ｂが露出する。
【００２１】
モールド基板５では、ワイヤ３は貫通ビアとなる。本実施形態では、貫通ビアとなるワイヤ３を金属板１上に立設形成した後に、ワイヤ３を埋め込むようにモールド樹脂４を形成する。そのため、図４に示すように、ウェーハ状態に再構築するモールド樹脂４中の無機フィラー４ａが貫通ビアの妨げになることなく、ワイヤ３が所期の微細な貫通ビアとなる。
【００２２】
続いて、図２（ｃ）に示すように、モールド基板５の表面及び裏面に、多層配線層１１，１２を形成する。図２（ｃ）では、図示の便宜上、多層配線層１１，１２を簡略化して示す。
【００２３】
モールド基板５の表面に多層配線層１１を形成する図２（ｃ）の工程について、図５を用いて詳細に説明する。
図５（ａ）に示すように、モールド基板５の表面に、例えば感光性エポキシ樹脂、感光性ポリベンゾオキサゾール樹脂、又は感光性ポリイミド樹脂のような感光性樹脂を塗布して絶縁層１３を塗布する。絶縁層１３を現像及びキュアし、必要に応じてプラズマ処理を行う。これにより、絶縁層１３には、ベアチップ２のスタッドバンプ２ａ及びワイヤ３の下端面３ａをそれぞれ露出する開口１３ａが形成される。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、開口１３ａの底面及び側面を覆うように、絶縁層１３上に密着下地層１４及びＣｕのシード層１５をスパッタ法により順次形成する。密着下地層１４の材料としてはチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）等を用いる。
【００２５】
図５（ｃ）に示すように、シード層１５上にレジストを塗布し、レジストをリソグラフィーで加工して、シード層１５上で開口１３ａに相当する部位を露出する開口１６ａを有するレジストマスク１６を形成する。シード層１５を用いてＣｕの電気メッキを行う。これにより、レジストマスク１６の開口１６ａ内がＣｕ１７で充填される。
【００２６】
図５（ｄ）に示すように、レジストマスク１６を剥離液処理等により除去した後、レジストマスク１６下に存していたシード層１５を除去する。このシード層１５の除去には、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。必要に応じて銅配線を密着性向上等の目的で所定の表面処理等を加える。以上により密着下地層１４を介してスタッドバンプ２ａ又はワイヤ３と電気的に接続される配線６ａを有する第１層６が形成される。
【００２７】
ここで、ワイヤ３は、配線６ａと当該ワイヤ３の下端面３ａで接続される。下端面３ａは、上記のようにその径（幅）がワイヤ３の径よりも大きく形成されている。そのため、ワイヤ３は配線６ａとの接続領域が比較的広く、配線６ａとの接続の位置合せが容易となる。
【００２８】
図５（ａ）〜（ｄ）と同様の工程を実行し、所期数の層を積層形成する。本実施形態では、第１層６の配線６ａと電気的に接続されるビア７ａを有する第２層７、及び第２層７のビア７ａと電気的に接続される配線８ａを有する第３層８を形成する場合を例示する。以上により、モールド基板５の表面に多層配線層１１が形成される。
多層配線層１１と同様の工程により、モールド基板５の裏面に多層配線層１２が形成される。
【００２９】
ここで、多層配線層１１と多層配線層１２とにおいて、層数及び各層の厚みを同一に形成することが、モールド基板５の反りを低減する観点から好ましい。
また、多層配線層１１と多層配線層１２とにおいて、交互に各層を形成しても良い。本実施形態では、例えば、モールド基板５の表面に第１層６を形成した後、モールド基板５の裏面に第１層５を形成し、表面及び裏面に順次に第２層７及び第３層８を形成する。この場合、片側面のダメージを防止すべく、逐次に各層を覆う保護膜を形成しても良い。表面と裏面との交互に各層を形成することにより、モールド基板５の反りの発生が更に抑制される。
【００３０】
しかる後、モールド基板５の表面及び裏面にソルダーレジストを形成し、開口した配線表面にニッケル及び金の処理を施す。これにより、図５（ｃ）のように、モールド基板５の表面及び裏面に多層配線層１１，１２を備えた電子部品内蔵ウェーハ１０が形成される。そして、電子部品内蔵ウェーハ１０を個片に切断する。以上により、多層配線層１１，１２と共に例えば１つのベアチップ２を内蔵した電子部品内蔵基板が完成する。電子部品内蔵基板には、複数個のベアチップ２が内蔵される場合もある。
【００３１】
上記の説明では、ベアチップ２及びワイヤ３のモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行う場合を例示した。この工程順を一部変更して、ベアチップ２及びワイヤ３のモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００３２】
また、ベアチップ２及びワイヤ３のモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、モールド樹脂４の裏面に多層配線層１２の形成（工程Ｓ５）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の表面に多層配線層１１の形成（工程Ｓ４）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、所期の微細な貫通ビアとして機能するワイヤ３を有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板が実現する。
また、再構築したモールド基板５の両面に多層配線層１１，１２を形成するため、電子部品内蔵ウェーハ１０の反り量が低減され、電子部品内蔵基板の更なる薄型化及び微細配線化が可能となる。
【００３４】
以下、第１の実施形態により作製した電子部品内蔵基板の具体的な諸実施例について説明する。
【００３５】
（実施例１）
サイズが６ｍｍ×６ｍｍ、厚み０．２ｍｍでＣｕのスタッドバンプを有するシリコン（Ｓｉ）のベアチップ１０個を、ＮＣＰを用いた圧接接合により、厚み０．３ｍｍでφ１００ｍｍのアルミニウム製の金属板上に等間隔に接合した。
【００３６】
金属板上の隣り合うベアチップ間の領域に、φ４０μｍ径のＣｕ製のワイヤを高さ０．４ｍｍ〜０．６ｍｍに収まるようにボールボンドし、ワイヤを上部に引張って切断した。
ベアチップの背面及び側面とワイヤとをモールド樹脂で埋め込んだ厚み０．６ｍｍでφ１００ｍｍのモールド基板を形成した。この状態で、モールド基板のモールド樹脂の露出面をグラインドで研削して、０．３５ｍｍの厚みとし、ワイヤの上端面を露出させた。
【００３７】
塩酸を用いて、金属板をエッチング除去した。このとき、露出したワイヤ及びスタッドバンプはエッチングされていないことを確認した。
モールド基板のスタッドバンプ及びワイヤの下端面が露出する面（表面）に、スピンコート用の感光性エポキシワニスを塗布し、プリベーク、露光、現像、キュア、酸素プラズマ処理を順次行った。以上により、膜厚８μｍで、ベアチップのスタッドバンプ及びワイヤの下端面をそれぞれ露出するφ３０μｍの開口を有する絶縁層が形成された。
【００３８】
スパッタ法でＴｉ及びＣｕを０．１μｍ及び０．３μｍの厚みに成膜し、密着下地層及びシード層を形成した。その後、シード層上で開口に相当する部位を露出する開口を有するレジストマスクを形成し、先に形成したシード層を用いてＣｕの電気メッキを行った。電気メッキの後、レジストマスクを除去し、レジストマスク下で残存していたシード層をウェットエッチング及びドライエッチングで除去した。これにより、モールド基板の表面に多層配線層の第１層が形成された。
【００３９】
モールド基板の表面を保護フィルムで保護し、モールド基板の裏面（モールド樹脂の研削面）に対して、感光性エポキシワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を２回繰り返し、第１層及び第２層を形成した。これにより、モールド基板の裏面には、第１層及び第２層が積層されてなる多層配線層が形成された。
【００４０】
モールド基板の表面の保護フィルムを剥離し、裏面を保護フィルムで保護し、モールド基板の表面に対して、感光性エポキシワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を２回繰り返し、第２層及び第３層を形成した。これにより、モールド基板の表面には、第１層、第２層、及び第３層が積層されてなる多層配線層が形成された。
【００４１】
モールド基板の裏面の保護フィルムを剥離した後、両面にソルダーレジストを形成し、各多層配線層の表面にニッケル（Ｎｉ）及びＡｕの処理を施した。以上により、モールド基板の表面及び裏面にそれぞれ多層配線層が配された電子部品内蔵ウェーハが形成された。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断し、個々の電子部品内蔵基板を完成させた。
【００４２】
（実施例２）
サイズが５ｍｍ×５ｍｍ、厚み０．２ｍｍで金（Ａｕ）のスタッドバンプを有するＳｉのベアチップ１０個を、ＮＣＰを用いた圧接接合により、厚み０．２ｍｍでφ１００ｍｍのアルミニウム製の金属板上に等間隔に接合した。
【００４３】
金属板上の隣り合うベアチップ間の領域に、φ５０μｍ径のＡｕ製のワイヤを高さ０．５ｍｍ〜０．６ｍｍに収まるようにボールボンドし、ワイヤを上部に引張って切断した。
ベアチップの背面及び側面とワイヤとをモールド樹脂で埋め込んだ厚み０．６ｍｍでφ１００ｍｍのモールド基板を形成した。この状態で、塩酸を用いて、金属板をエッチング除去した。このとき、露出したワイヤ及びスタッドバンプはエッチングされていないことを確認した。
モールド基板のモールド樹脂の露出面をグラインドで研削して、０．４５ｍｍの厚みとし、ワイヤの上端面を露出させた。
【００４４】
モールド基板の表面及び裏面に、スピンコート用の感光性ポリベンゾオキサゾールワニスを塗布し、プリベーク、露光、現像、キュア、酸素プラズマ処理を順次行った。以上により、モールド基板の表面及び裏面に、膜厚１０μｍで、ベアチップのスタッドバンプ及びワイヤの下端面をそれぞれ露出するφ４０μｍの開口を有する絶縁層がそれぞれ形成された。
【００４５】
スパッタ法でＴｉ及びＣｕを０．１μｍ及び０．３μｍの厚みに成膜し、密着下地層及びシード層を形成した。その後、シード層上で開口に相当する部位を露出する開口を有するレジストマスクを形成し、先に形成したシード層を用いてＣｕの電気メッキを行った。電気メッキの後、レジストマスクを除去し、レジストマスク下で残存していたシード層をウェットエッチング及びドライエッチングで除去した。
再度、感光性ポリベンゾオキサゾールワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を繰り返し、第１層及び第２層を形成した。これにより、モールド基板の表面及び裏面には、第１層及び第２層が積層されてなる多層配線層がそれぞれ形成された。
【００４６】
モールド基板の表面及び裏面にソルダーレジストを形成し、各多層配線層の表面にＮｉ及びＡｕの処理を施した。以上により、モールド基板の表面及び裏面にそれぞれ多層配線層が配された電子部品内蔵ウェーハが形成された。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断して、個々の電子部品内蔵基板を完成させた。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態と同様の電子部品内蔵基板及びその製造方法を開示するが、貫通ビアとして機能するワイヤの形成方法が異なる点で第１の実施形態と相違する。
図６は、第２の実施形態による、電子部品内蔵基板の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【００４８】
先ず、第１の実施形態と同様に、図１（ａ）の工程を実行する。
続いて、図６（ａ）に示すように、金属板１上にワイヤ２１を配設する。
金属板１の表面でビア部を形成すべき部位に、導電線、例えばＣｕ製のワイヤ２１を配設する。ワイヤ２１は、Ｕ字状に屈曲した形状とされており、その両端面をボールボンド法で上記の部位に接続する。ワイヤ２１をＵ字状に屈曲した形状で接続するには、例えば、先ずワイヤ２１を超音波及び圧力を印加して金属板１の表面にボールボンドし、ワイヤ２１を逆Ｕ字状に曲げた後、ワイヤ２１を超音波及び圧力を印加してボールボンドし、ワイヤ２１を切断する。
【００４９】
以上により、ワイヤ２１が金属板１上に逆Ｕ字状に配設される。ワイヤ３の材料としては、Ｃｕ以外に金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びアルミニウム（Ａｌ）から選ばれた少なくとも１種からなるものを用いても良い。
【００５０】
続いて、図６（ｂ）に示すように、ベアチップ２及びワイヤ２１をモールド樹脂４で埋め込む。
フィラー、ここでは無機フィラーを含有する、例えばエポキシ等の絶縁性の樹脂組成物であるモールド樹脂４で金属板１上を被覆し、ベアチップ２及びワイヤ２１をモールド樹脂４で埋め込む。これにより、複数のベアチップ２がウェーハ状態に再構築され、モールド基板５が形成される。ここで、再構築の形状は、モールド基板５のようなウェーハ状態の丸状の代わりに、矩形状としても良い。丸状であれば、後の配線形成プロセスに既存の半導体製造設備を用いることが可能であり、矩形状であれば、プリント配線板の製造設備を用いることができる。
モールド樹脂４中の無機フィラーとしては、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムのうちから選ばれた１種を含むことが好ましい。
【００５１】
続いて、図６（ｃ）に示すように、モールド樹脂４の裏面を研削する。
モールド基板５のモールド樹脂４の裏面、即ちベアチップ２の裏面側のモールド樹脂４を例えばグラインドにより、例えばベアチップ２の裏面が露出するまで研削加工して平坦化する。このとき、モールド樹脂４と共にワイヤ２１の屈曲部分が研削されてワイヤ２１が２本のワイヤ２１Ａ，２１Ｂに分断され、モールド樹脂４の裏面からベアチップ２の裏面と共に、分断されたワイヤ２１Ａ，２１Ｂの各上端面２１ｂが露出する。ワイヤ２１Ａ，２１Ｂは、モールド樹脂４内で金属板１上に略垂直に立設され、電子部品内蔵基板において貫通ビアとして機能することになる。ワイヤ２１Ａ，２１Ｂの各下端面２１ａは、その径（幅）がワイヤ２１Ａ，２１Ｂの径よりも大きく形成される。
【００５２】
ここで、ワイヤ２１としてＣｕ製又はＡｕ製のものを用いた場合、モールド樹脂４の裏面をグラインドにより研削する場合、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削すると、ベアチップの裏面にＣｕ又はＡｕが付着し、その後、これらの金属がベアチップ中に拡散する場合が考えられる。そこで、図７に示すように、ワイヤ２1の上端面２1ｂが露出する範囲であれば、ベアチップ２の裏面が露出するまで研削せず、ベアチップ２の裏面上に薄くモールド樹脂４が残存する程度まで研削して平坦化するようにしても良い。
【００５３】
しかる後、第１の実施形態と同様に、図２（ｂ）〜図２（ｃ）の各工程を実行し、ソルダーレジストの形成及びニッケル及び金の処理を施して、モールド基板の表面及び裏面に多層配線層が形成された電子部品内蔵ウェーハが形成される。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断し、表面及び裏面に多層配線層を有するベアチップを例えば１つ内蔵した電子部品内蔵基板を完成させる。電子部品内蔵基板には、複数個のベアチップが内蔵される場合もある。
【００５４】
上記の説明では、ベアチップ２及びワイヤ２１Ａ，２１Ｂのモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行う場合を例示した。この工程順を一部変更して、ベアチップ２及びワイヤ２１Ａ，２１Ｂのモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、多層配線層１１，１２の形成（工程Ｓ４，Ｓ５）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００５５】
また、ベアチップ２及びワイヤ２１Ａ，２１Ｂのモールド樹脂４による埋め込み（工程Ｓ１）、モールド樹脂４の裏面の研削（工程Ｓ２）、モールド樹脂４の裏面に多層配線層１２の形成（工程Ｓ５）、金属板１の除去（工程Ｓ３）、モールド樹脂４の表面に多層配線層１１の形成（工程Ｓ４）の順で各工程を行うようにしても良い。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、所期の微細な貫通ビアとして機能するワイヤ２１Ａ，２１Ｂを有し、更なる微細化を可能とする信頼性の高い電子部品内蔵基板が実現する。
また、再構築したモールド基板５の両面に多層配線層１１，１２を形成するため、電子部品内蔵ウェーハ１０の反り量が低減され、電子部品内蔵基板の更なる薄型化及び微細配線化が可能となる。
【００５７】
（実施例）
以下、第２の実施形態により作製した電子部品内蔵基板の具体的な実施例について説明する。
【００５８】
サイズが４ｍｍ×４ｍｍ、厚み０．３ｍｍでＣｕのメッキバンプを有するシリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）のベアチップ１５個を、超音波接合により、厚み０．３ｍｍでサイズが１５０ｍｍ×１５０ｍｍのアルミニウム製の金属板上に等間隔に接合した。ベアチップと金属板との接合部位にアンダーフィルを充填させた。
【００５９】
金属板上の隣り合うベアチップ間の領域に、φ４０μｍ径のＣｕ製で表面をパターンラジウム（Ｐｄ）で被覆したワイヤを高さ０．５ｍｍ〜０．６ｍｍに収まるように逆Ｕ字状にボールボンドした。
ベアチップの背面及び側面とワイヤとをモールド樹脂で埋め込んだ厚み０．７ｍｍでサイズが１５０ｍｍ×１５０ｍｍのモールド基板を形成した。この状態で、モールド基板のモールド樹脂の露出面をグラインドで研削して、０．４ｍｍの厚みとし、逆Ｕ字状の屈曲部分で分断されたワイヤの各上端面を露出させた。
塩酸を用いて、金属板をエッチング除去した。このとき、露出したワイヤ及びスタッドバンプはエッチングされていないことを確認した。
【００６０】
モールド基板の表面及び裏面に、スピンコート用の感光性ポリイミドワニスを塗布し、プリベーク、露光、現像、キュア、酸素プラズマ処理を順次行った。以上により、モールド基板の表面及び裏面に、膜厚６μｍで、ベアチップのスタッドバンプ及びワイヤの下端面をそれぞれ露出するφ４０μｍの開口を有する絶縁層がそれぞれ形成された。
【００６１】
スパッタ法でＴｉ及びＣｕを０．２μｍ及び０．３μｍの厚みに成膜し、密着下地層及びシード層を形成した。その後、シード層上で開口に相当する部位を露出する開口を有するレジストマスクを形成し、先に形成したシード層を用いてＣｕの電気メッキを行った。電気メッキの後、レジストマスクを除去し、レジストマスク下で残存していたシード層をウェットエッチング及びドライエッチングで除去した。
再度、感光性ポリイミドワニスの塗布からシード層のエッチング除去までの工程を繰り返し、第１層及び第２層を形成した。これにより、モールド基板の表面及び裏面には、第１層及び第２層が積層されてなる多層配線層がそれぞれ形成された。
【００６２】
モールド基板の表面及び裏面にソルダーレジストを形成し、各多層配線層の表面にＮｉ及びＡｕの処理を施した。以上により、モールド基板の表面及び裏面にそれぞれ多層配線層が配された電子部品内蔵ウェーハが形成された。そして、電子部品内蔵ウェーハを個片に切断して、個々の電子部品内蔵基板を完成させた。
【００６３】
以下、電子部品内蔵基板及びその製造方法の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００６４】
（付記１）絶縁膜と、
前記絶縁膜内に埋め込まれた電子部品と、
前記絶縁膜に側面を被覆されて前記絶縁膜内に埋め込まれ、下端面及び上端面が前記絶縁膜の表面及び裏面から露出する導電線と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板。
【００６５】
（付記２）前記絶縁膜の表面上で前記導電線の前記下端面と接続された第１の配線と、
前記絶縁膜の裏面上で前記導電線の前記上端面と接続された第２の配線と
を更に含むことを特徴とする付記１に記載の電子部品内蔵基板。
【００６６】
（付記３）前記導電線は、前記下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されていることを特徴とする付記１又は２に記載の電子部品内蔵基板。
【００６７】
（付記４）前記絶縁膜は、フィラーを含有する樹脂材料から形成されていることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板。
【００６８】
（付記５）前記導電線は、金、銅、パラジウム及びアルミニウムから選ばれた少なくとも１種を材料とすることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板。
【００６９】
（付記６）支持体上に電子部品を仮固定する工程と、
前記支持体上に導電線を立設する工程と、
前記電子部品及び前記導電線を埋め込むように前記支持体上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の裏面を加工して、前記導電線の上端面を露出させる工程と、
前記支持体を除去する工程と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７０】
（付記７）屈曲させた前記導電線を、その一端及び他端を前記支持体上に仮固定して立設し、
前記絶縁膜の表面を研削する際に、前記導電線の屈曲部位を研削して前記導電線を２本に分断することを特徴とする付記６に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７１】
（付記８）前記支持体を除去した後に、
前記絶縁膜の表面上で前記導電線の下端面と接続される第１の配線を形成する工程と
前記絶縁膜の裏面上で前記導電線の前記上端面と接続される第２の配線を形成する工程と、
を更に含むことを特徴とする付記６又は７に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７２】
（付記９）前記導電線は、下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されることを特徴とする付記６〜８のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７３】
（付記１０）前記絶縁膜は、フィラーを含有する樹脂材料から形成されることを特徴とする付記６〜９のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【００７４】
（付記１１）前記導電線をボールボンド法により前記支持体上に立設することを特徴とする付記６〜１０のいずれか１項に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【符号の説明】
【００７５】
１ 金属板
２ ベアチップ
２ａ スタッドバンプ
３，２１，２１Ａ，２１Ｂ ワイヤ
３ａ，２１ａ 下端面
３ｂ，２１ｂ 上端面
４，１０１ モールド樹脂
４ａ，１０１ａ 無機フィラー
５ モールド基板
６ 第１層
６ａ，８ａ 配線
７ 第２層
７ａ ビア
８ 第３層
１０ 電子部品内蔵ウェーハ
１１，１２ 多層配線層
１３ 絶縁層
１３ａ，開口１６ａ 開口
１４ 密着下地層
１５ シード層
１６ レジストマスク
１７ Ｃｕ
１０２ 貫通ビア
１０２ａ 拡張部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜と、
前記絶縁膜内に埋め込まれた電子部品と、
前記絶縁膜に側面を被覆されて前記絶縁膜内に埋め込まれ、下端面及び上端面が前記絶縁膜の表面及び裏面から露出する導電線と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記絶縁膜の表面上で前記導電線の前記下端面と接続された第１の配線と、
前記絶縁膜の裏面上で前記導電線の前記上端面と接続された第２の配線と
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記導電線は、前記下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
支持体上に電子部品を仮固定する工程と、
前記支持体上に導電線を立設する工程と、
前記電子部品及び前記導電線を埋め込むように前記支持体上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の裏面を加工して、前記導電線の上端面を露出させる工程と、
前記支持体を除去する工程と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項５】
屈曲させた前記導電線を、その一端及び他端を前記支持体上に仮固定して立設し、
前記絶縁膜の表面を研削する際に、前記導電線の屈曲部位を研削して前記導電線を２本に分断することを特徴とする請求項４に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項６】
前記導電線は、下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項１】
絶縁膜と、
前記絶縁膜内に埋め込まれた電子部品と、
前記絶縁膜に側面を被覆されて前記絶縁膜内に埋め込まれ、下端面及び上端面が前記絶縁膜の表面及び裏面から露出する導電線と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記絶縁膜の表面上で前記導電線の前記下端面と接続された第１の配線と、
前記絶縁膜の裏面上で前記導電線の前記上端面と接続された第２の配線と
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記導電線は、前記下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
支持体上に電子部品を仮固定する工程と、
前記支持体上に導電線を立設する工程と、
前記電子部品及び前記導電線を埋め込むように前記支持体上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の裏面を加工して、前記導電線の上端面を露出させる工程と、
前記支持体を除去する工程と
を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項５】
屈曲させた前記導電線を、その一端及び他端を前記支持体上に仮固定して立設し、
前記絶縁膜の表面を研削する際に、前記導電線の屈曲部位を研削して前記導電線を２本に分断することを特徴とする請求項４に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項６】
前記導電線は、下端面の幅が当該導電線の径よりも大きく形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１２９３６３（Ｐ２０１２−１２９３６３Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９５４２（Ｐ２０１０−２７９５４２）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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