JP2008010515A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性が良好となる配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】光透過性の層上に、光照射により変質する分離層を形成する工程と、前記分離層上に絶縁層と配線を含む配線構造体を形成する工程と、前記光透過性の層により導入される光を前記分離層に照射することで前記分離層を変質させ、前記配線構造体を前記光透過性の層から分離する工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【選択図】図１Ｅ

Description

本発明は、配線基板の製造方法に関する。

近年、半導体装置は携帯可能な電子機器・通信機器などに多く用いられるようになってきており、半導体装置を小型化・薄型化することが要求されている。このため、半導体チップが実装される配線基板についても小型化・薄型化が求められていた。

しかし、配線基板を薄型化しようとすると、強度が不足して平坦度を保持したまま配線基板を製造することが困難となる場合があった。

そこで、例えば所定の支持板上に配線基板を形成し、所定の強度を確保した時点で支持板を除去する配線基板の製造方法が提案されていた（例えば特許文献１参照）。

上記の特許文献１記載の配線基板の製造方法では、配線基板を支持する支持板（キャリア板）上に配線基板を接着する場合、支持板（配線基板）の周縁部にのみ接着材が配置されるようにしていることが特徴である。さらに、配線基板と支持板を分離する場合には、接着剤により接着された、支持板と配線基板の周縁部を切断している。
特開２００４−８７７０１号公報

しかし、上記の特許文献１（特開２００４−８７７０１号公報）にかかる方法では、配線基板の周縁部が切断されてしまうため、配線基板として形成可能な面積が減少してしまい、生産性が低下してしまう問題が生じていた。

また、上記の製造方法では、支持板上に局所的に接着剤（接着層）が形成されるため、周縁部の膜厚が異なる懸念があった。このため、フォトリソグラフィ法を用いたパターニングや、絶縁層の形成などの加工精度にばらつきが生じて歩留まりが低下し、配線基板の生産性が低下してしまう懸念が生じていた。

そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な配線基板の製造方法を提供することを統括的課題としている。

本発明の具体的な課題は、生産性が良好となる配線基板の製造方法を提供することである。

本発明は、上記の課題を、光透過性の層上に、光照射により変質する分離層を形成する工程と、前記分離層上に絶縁層と配線を含む配線構造体を形成する工程と、前記光透過性の層により導入される光を前記分離層に照射することで前記分離層を変質させ、前記配線構造体を前記光透過性の層から分離する工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法により、解決する。

本発明によれば、生産性が良好となる配線基板の製造方法を提供することが可能となる。

また、前記分離層は、光触媒材料を含むと、光照射による分離層の変質の効果が大きくなり、好ましい。

また、前記光触媒材料は、酸化チタン、酸化タングステン、酸化銅、および酸化鉄よりなる群より選択される材料であってもよい。

また、平面視した場合に前記光透過性の層は前記配線構造体より大きくなるよう構成されると、前記光透過性の層による光の導入が容易となり、好ましい。

また、前記光透過性の層への前記光の導入は、当該光透過性の層の前記配線構造体が形成される側から行われると、前記光の導入が容易となり、好ましい。

また、前記光透過性の層の端部で前記光が反射されることにより、当該光透過性の層へ前記光が導入されると、前記光の導入が容易となり、好ましい。

また、前記光透過性の層への前記光の導入は、当該光透過性の層と平行な方向より行われるようにしてもよい。

また、前記光透過性の層は、該光透過性の層を支持する支持板上で支持されると、安定に配線基板を製造することが可能になり、好ましい。

また、前記配線構造体に、半導体チップを実装する工程をさらに有するようにしてもよい。

また、前記半導体チップを実装する工程の後で、前記配線構造体を前記光透過性の層から分離する工程を実施するようにしてもよい。

本発明によれば、生産性が良好となる配線基板の製造方法を提供することが可能となる。

本発明による配線基板の製造方法は、１）光透過性の層上に、光照射により変質する分離層を形成する工程と、２）前記分離層上に絶縁層と配線を含む配線構造体を形成する工程と、３）前記光透過性の層により導入される光を前記分離層に照射することで前記分離層を変質させ、前記配線構造体を前記光透過性の層から分離する工程と、を有することを特徴としている。

上記の製造方法では、絶縁層や配線を含む配線構造体を、該配線構造体を支持する光透過性の層から分離（剥離）することが容易となっている。したがって、本発明では、接着剤を用いた配線基板周縁部の接着や、該周縁部（接着剤を用いた部分）の切断による廃棄が不要となり、配線基板の生産性が良好になっている。

次に、上記の配線基板の製造方法の具体的な例について、図面に基づき、以下に説明する。

図１Ａ〜図１Ｇは、本発明の実施例１による配線基板の製造方法を、手順を追って説明する図である。ただし、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

まず、図１Ａに示す工程において、例えば金属よりなる支持板１０１の第１の面と、該第１の面の反対側の第２の面に、光透過性の材料よりなる光透過層２０１、３０１をそれぞれ設置する。光透過性層２０１、３０１は、例えばガラスにより形成されるが、ガラスに限定されず他の光透過性材料を用いてもよい。

また、光透過層２０１、３０１は、予め形成された平板状のものを支持板１０１に貼り付けてもよいが、塗布または成膜などの方法を用いて支持板１０１の前記第１の面と第２の面にそれぞれ形成してもよい。また、光透過層２０１，３０１の端部は、後の工程において光の導入が容易となるように、テーパー形状とされることが好ましい。

次に、図１Ｂに示す工程において、光透過層２０１上に分離層２０２を、光透過層３０１上に分離層３０２をそれぞれ形成する。なお、文中では、支持板１０１を中心として、支持板１０１から離れる方向を上側として説明している。

上記の分離層２０２、３０２は、光照射（例えば紫外線照射）によって変質する層であり、例えば光触媒材料を含む構造とされることが好ましい。当該光触媒としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化銅（Ｃｕ_２Ｏ）、および酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）よりなる群より選択される材料を用いることができる。

また、上記の分離層２０２、３０２を形成する場合には、例えば、液体コーティング法、ＣＶＤ法、スパッタ法、その他の蒸着法などの様々な方法により、形成することができる。また、分離層２０２、３０２は、後の工程において配線構造体（絶縁層や配線など）が形成される領域に対応して形成されることが好ましく、光導入のための経路となる光透過層２０１、３０１の端部には形成されないことが好ましい。このような分離層のパターニングは、例えばマスク成膜によるパターニング、または、フォトリソグラフィ法により形成されるマスクパターンを用いたパターンエッチングなどの方法により行うことができる。

次に、図１Ｃに示す工程において、例えば樹脂フィルムのラミネートまたは液状樹脂の塗布により、分離層２０２上に樹脂層２０３を、分離層３０２上に樹脂層３０３をそれぞれ形成する。樹脂層２０３、３０３は、例えばエポキシまたはポリイミドなどの材料により構成される。

次に、図１Ｄに示す工程において、樹脂層２０３を介して分離層２０２上に配線構造体４００Ａを、樹脂層３０３を介して分離層３０２上に配線構造体５００Ａをそれぞれ形成する。配線構造体４００Ａ、５００Ａは、例えば公知のビルドアップ法により形成される。

上記の配線構造体４００Ａ、５００Ａは、絶縁層に配線が形成された構造が積層された、いわゆる多層配線構造を有している。ビルドアップ法では、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂よりなるいわゆるビルドアップ樹脂を積層して、多層配線構造を形成することができる。

配線構造体４００Ａは、樹脂層２０３上に、ソルダーレジスト層４０１、絶縁層（ビルドアップ層）４０２、４０３、ソルダーレジスト層４０４が順に積層された構造を有している。ソルダーレジスト層４０１の開口部には、樹脂層２０３に接するように電極パッド（パターン配線）４０５が形成され、絶縁層４０２にはビアプラグ４０６が、絶縁層４０３にはパターン配線４０７とビアプラグ４０８が、ソルダーレジスト層４０４の開口部には、パターン配線４０９と電極パッド４１０が、それぞれ形成されている。

例えば、上記の配線構造体４００Ａを形成する場合には、以下のようにすればよい。まず、パターンメッキによって、樹脂層２０３上に電極パッド４０５を形成する。また、電極パッド４０５は、印刷法によって形成してもよい。

次に、絶縁層４０２をラミネートまたは塗布により形成し、レーザなどによってビアホールを形成する。次に、当該ビアホールにビアプラグ４０６と、絶縁層４０２上にパターン配線４０７をメッキ法（セミアディティブ法）により形成する。

次に、上記の絶縁層４０２、プラプラグ４０６、パターン配線４０７を形成した場合と同様にして、絶縁層４０３、ビアプラグ４０８、パターン配線４０９をそれぞれ形成する。

次に、パターン配線４０９上に電極パッド４１０を、電極パッド４１０の周囲にソルダーレジスト層４０４を形成し、配線構造体４００Ａを形成することができる。

また、配線構造体５００Ａは、配線構造体４００Ａと同様の構造を有し、配線構造体４００Ａと同様の方法で形成することが可能である。この場合、積層されたソルダーレジスト層５０１、絶縁層５０２、５０３、ソルダーレジスト層５０４は、それぞれ、ソルダーレジスト層４０１、絶縁層４０２、４０３、ソルダーレジスト層４０４に相当する。また、電極パッド（パターン配線）５０５、ビアプラグ５０６、５０８、パターン配線５０７、５０９、電極パッド５１０は、それそれ、電極パッド（パターン配線）４０５、ビアプラグ４０６、４０８、パターン配線４０７、４０９、電極パッド４１０に相当する。

次に、図１Ｅに示す工程において、光透過性層２０１、３０１に照射光ＵＶ（例えば紫外線）を照射する。照射光ＵＶは、光透過性層２０１、３０１により分離層２０２、３０２側に導入される。導入された照射光ＵＶは、それぞれ、分離層２０２、３０２に照射され、分離層２０２、３０２を変質させる。

上記の光照射を行うにあたっては、配線構造体４００Ａ，５００Ａと光透過層２０１、３０１を平面視した場合に、光透過性層２０３、３０３が、それぞれ、配線構造体４００Ａ、５００Ａより大きくなるよう構成されていることが好ましい。上記のように構成されていると、照射光ＵＶの照射は、光透過性層２０１、３０１の、それぞれ、配線構造体４００Ａ、５００Ａが形成されている側から行うことが可能となり、照射光の照射が容易となる。

また、先に説明したように、光透過性層２０１、３０１のそれぞれの端部がテーパー形状とされていると、当該テーパー形状の反射によって光の導入が容易となり、好ましい。

次に、図１Ｆに示すように、配線構造体４００Ａを光透過層２０１（支持板１０１）から、配線構造体５００Ａを光透過層３０１（支持板１０１）から分離（剥離）する。本工程においては、分離層２０２、３０２が光（ＵＶ）照射によって変質されているため、配線構造体４００Ａ、５００Ａは、光透過層２０１、３０１から、容易に分離することができる。

例えば、分離層２０２、３０２に、光触媒材料を用いた場合を例にとって、分離層２０２、３０２によって分離が容易になる理由を以下に説明する。まず、光触媒材料は親水性のため、樹脂（樹脂層２０３、３０３）との密着性は良好となる。このため、図１Ｃに示した工程において形成される樹脂層２０３と、分離層２０２の密着性は良好となる。同様に、樹脂層３０３と分離層３０２の密着性も良好となる。従って、図１Ｄに示した工程では、支持板１０１（光透過性層２０１、３０１）に支持された状態で、安定に配線構造体４００Ａ、５００Ａを形成することができる。

ここで、光触媒材料（分離層２０２、３０２）に光（好ましくは波長の高い紫外線）が照射されると、光触媒材料上の有機物は、水・二酸化炭素・ＯＨラジカルなどに分解される。このため、分離層２０２、３０２と、分離層２０２、３０２上に形成された樹脂層２０３、３０３とは容易に分離されることになる。

次に、図１Ｇに示す工程において、配線構造体４００Ａの樹脂層２０３を、例えばウェットエッチング、または研削（研磨）などの方法により除去し、配線基板４００を形成することができる。また、本図では図示を省略しているが、配線構造体５００Ａの樹脂層３０３を除去することにより、配線基板４００と同様の構造を有する配線基板５００を形成することができる。

上記の製造方法では、配線構造体４００Ａ、５００Ａを支持する構造（光透過層２０１、３０１、支持板１０１）から、配線構造体４００Ａ、５００Ａを分離することが容易であることが特徴である。このため、配線構造体４００Ａ、５００Ａの平面度を良好に保持して形成しつつ、最終的に形成される配線基板４００、５００を薄型化することが可能となる。

また、上記の製造方法では、従来の配線基板の製造方法のように、接着剤を用いた配線基板周縁部の接着や、該周縁部（接着剤を用いた部分）の切断による廃棄が不要となり、配線基板の生産性が良好になっている。

また、配線構造体の周縁部にのみ接着層（接着剤）が形成されるなど、配線構造体の平面度を低下させる要因が少なくなるため、配線基板の周縁部と中心部での厚さの差が小さく（段差が小さく）、良好な生産性で配線基板を製造することが可能となる。

また、実施例１の配線基板の製造方法に、さらに半導体チップを実装し、封止する工程を設けて、半導体チップが実装された構造を有する配線基板を製造してもよい。

図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の実施例２による配線基板の製造方法を、手順を追って示したものである。ただし、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施例による製造方法においては、まず実施例１の図１Ａ〜図１Ｄに示した工程を実施する。

次に、図２Ａに示す工程において、ソルダーレジスト層４０４上に半導体チップ４１１を設置し、半導体チップ４１１と電極パッド４１０をボンディングワイヤ４１２で接続する。さらに、半導体チップ４１１とボンディングワイヤ４１２を、モールド樹脂４１３で封止する。

同様にして、ソルダーレジスト層５０４上に半導体チップ５１１を設置し、半導体チップ５１１と電極パッド５１０をボンディングワイヤ５１２で接続する。さらに、半導体チップ５１１とボンディングワイヤ５１２を、モールド樹脂５１３で封止する。

ここで、配線構造体４００Ａに半導体チップが実装されてなる配線構造体４００Ｂと、配線構造体５００Ａに半導体チップが実装されてなる配線構造体５００Ｂとが形成される。

次に、図２Ｂに示す工程において、実施例１に示した図１Ｅの工程と同様にして、光透過層２０１、３０１を介して分離層２０２、３０２に照射光ＵＶを照射し、分離層２０２、３０２を変質させる。

次に、図２Ｃに示すように、実施例１に示した図１Ｆの工程と同様にして、配線構造体４００Ｂを光透過層２０１から、配線構造体５００Ｂを光透過層３０１から分離する。

次に、図２Ｄに示す工程において、実施例１に示した図１Ｇの工程と同様にして、配線構造体４００Ｂの樹脂層２０３を除去し、半導体チップが実装されてなる配線基板４００Ｃを形成することができる。また、本図では図示を省略しているが、配線構造体５００Ｂの樹脂層３０３を除去することにより、配線基板４００Ｃと同様の構造を有する配線基板５００Ｃを形成することができる。

また、半導体チップの実装方法は、本実施例に示したようなワイヤボンディングに限定されず、例えばフリップ実装であってもよい。

また、本発明による配線基板の製造方法は、上記の実施例１、実施例２に示した場合に限定されず、以下に説明するように、さらに様々に変形・変更することが可能である。ただし、本実施例以下の、実施例３〜実施例５の説明で用いる図中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、特に説明しない部分（工程）は、実施例１と同様の方法で配線基板を製造することが可能である。

図３は、本発明の実施例３による配線基板の製造方法を示す図である。図３は、実施例１の図１Ｅに示した工程に対応している。

図３を参照するに、本実施例の場合、光透過層２０１、３０１の端部のテーパー形状の部分に、例えば金属材料よりなる反射部２０４、３０４がそれぞれ形成されている。反射部２０４、３０４が形成されることにより、さらに効率よく照射光ＵＶを分離層側に導入することが可能となる。

図４は、本発明の実施例４による配線基板の製造方法を示す図である。図４は、実施例１の図１Ｅに示した工程に対応している。また、本図の支持板１０１Ａ、光透過層２０１Ａ、３０１Ａは、実施例１（図１Ｅ）の場合の、支持板１０１、光透過層２０１、３０１にそれぞれ相当する。

図４を参照するに、本実施例の場合、支持板１０１Ａ、光透過層２０１Ａ、３０１Ａと、配線構造体４００Ａ，５００Ａとが、平面視した場合に同じ大きさで形成されている。

本実施例の場合、照射光ＵＶの光透過層２０１Ａ、３０１Ａへの導入（照射）は、光透過層２０１Ａ、３０１Ａと平行な方向より行うようにすればよい。本実施例の場合、支持板１０１Ａ、光透過層２０１Ａ、３０１Ａと配線構造体４００Ａ、５００Ｂとが同じ大きさであるため、実施例１の場合と比べて配線基板の形成工程が単純となる。

図５は、本発明の実施例５による配線基板の製造方法を示す図である。図５は、実施例１の図１Ｅに示した工程に対応している。

図５を参照するに、本実施例の場合、光透過層１０２の両面に分離層２０２、３０２が形成され、分離層２０２、３０２上にそれぞれ配線構造体４００Ａ、５００Ａが形成される構造になっている。すなわち、本実施例の場合、光透過層１０２が、実施例１の場合の支持板１０１、光透過層２０１，３０１の機能を兼ねている。光透過層１０２は、実質的に単層で配線構造体４００Ａ、５００Ａの双方を支持（保持）するとともに、分離層２０２、３０２にそれぞれ照射される照射光ＵＶの導入経路となっている。

本実施例の場合、光透過層１０２が、実施例１の場合の支持板１０１と光透過層２０１、３０１を併せた機能を有することで、配線基板の製造工程を単純とすることが可能となっている。

以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。

本発明によれば、生産性が良好となる配線基板の製造方法を提供することが可能となる。

実施例１による配線基板の製造方法を示す図（その１）である。 実施例１による配線基板の製造方法を示す図（その２）である。 実施例１による配線基板の製造方法を示す図（その３）である。 実施例１による配線基板の製造方法を示す図（その４）である。 実施例１による配線基板の製造方法を示す図（その５）である。 実施例１による配線基板の製造方法を示す図（その６）である。 実施例１による配線基板の製造方法を示す図（その７）である。 実施例２による配線基板の製造方法を示す図（その１）である。 実施例２による配線基板の製造方法を示す図（その２）である。 実施例２による配線基板の製造方法を示す図（その３）である。 実施例２による配線基板の製造方法を示す図（その４）である。 実施例３による配線基板の製造方法を示す図である。 実施例４による配線基板の製造方法を示す図である。 実施例５による配線基板の製造方法を示す図である。

符号の説明

１０１，１０１Ａ 支持板
１０２，２０１，３０１，２０１Ａ，３０１Ａ 光透過層
２０２、３０２ 分離層
２０３，３０３ 樹脂層
２０４，３０４ 反射部
４００，４００Ｃ，５００，５００Ｃ 配線基板
４００Ａ，４００Ｂ，５００Ａ，５００Ｂ 配線構造体
４０１，４０４，５０１，５０４ ソルダーレジスト層
４０２，４０３，５０２，５０３ 絶縁層
４０５，４１０，５０５，５１０ 電極パッド
４０６，４０８，５０６，５０８ ビアプラグ
４０７，４０９，５０７，５０９ パターン配線

Claims (10)

1. 光透過性の層上に、光照射により変質する分離層を形成する工程と、
   前記分離層上に絶縁層と配線を含む配線構造体を形成する工程と、
   前記光透過性の層により導入される光を前記分離層に照射することで前記分離層を変質させ、前記配線構造体を前記光透過性の層から分離する工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記分離層は、光触媒材料を含むことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
3. 前記光触媒材料は、酸化チタン、酸化タングステン、酸化銅、および酸化鉄よりなる群より選択されることを特徴とする請求項２記載の配線基板の製造方法。
4. 平面視した場合に前記光透過性の層は前記配線構造体より大きくなるよう構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の配線基板の製造方法。
5. 前記光透過性の層への前記光の導入は、当該光透過性の層の前記配線構造体が形成される側から行われることを特徴とする請求項４記載の配線基板の製造方法。
6. 前記光透過性の層の端部で前記光が反射されることにより、当該光透過性の層へ前記光が導入されることを特徴とする請求項５記載の配線基板の製造方法。
7. 前記光透過性の層への前記光の導入は、当該光透過性の層と平行な方向より行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の配線基板の製造方法。
8. 前記光透過性の層は、該光透過性の層を支持する支持板上で支持されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の配線基板の製造方法。
9. 前記配線構造体に、半導体チップを実装する工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の配線基板の製造方法。
10. 前記半導体チップを実装する工程の後で、前記配線構造体を前記光透過性の層から分離する工程を実施することを特徴とする請求項９記載の配線基板の製造方法。

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