JP2015195324A - Interposer structure and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インターポーザ構造体及び半導体装置の製造方法等に関する。 The present invention relates to an interposer structure, a method for manufacturing a semiconductor device, and the like.
近年、電子機器に対する小型化及び高性能化等の要求に応えるべく種々の高集積技術が提案されている。例えば、プリント基板上にインターポーザを介して複数の大規模集積回路(LSI:large scale integration)チップ等の半導体チップが搭載された半導体装置が提案されている。この高集積化技術は2.5Dとよばれることがある。従来、この半導体装置を製造するために、次の工程が行われている。すなわち、支持基板上にインターポーザを形成し、インターポーザをプリント基板に固定し、支持基板をインターポーザから取り外し、インターポーザの支持基板を取り外した面に半導体チップを実装する。この高集積化技術によれば、更なる小型化及び高性能化の実現が期待される。 In recent years, various highly integrated technologies have been proposed to meet demands for downsizing and high performance of electronic devices. For example, a semiconductor device is proposed in which a semiconductor chip such as a plurality of large scale integration (LSI) chips is mounted on a printed circuit board via an interposer. This high integration technology is sometimes called 2.5D. Conventionally, the following steps have been performed to manufacture this semiconductor device. That is, an interposer is formed on a support substrate, the interposer is fixed to a printed circuit board, the support substrate is removed from the interposer, and a semiconductor chip is mounted on the surface of the interposer from which the support substrate has been removed. According to this high integration technology, further miniaturization and high performance are expected.
しかしながら、従来、支持基板のインターポーザからの取り外しが、化学薬液を用いた化学エッチング法又は物理的な剥離により行われているが、いずれの方法でも支持基板の取り外しの際に問題が生じている。すなわち、化学エッチングで支持基板を溶解させようとすると、インターポーザも化学薬液に長時間さらされるため、ダメージを受けてしまう。支持基板とインターポーザとの間に中間層を設けておき、中間層を化学エッチングで溶解させる方法もあるが、この方法でもインターポーザが化学薬液に長時間さらされる。また、中間層の使用の有無にかかわらず、プリント基板が化学薬液の影響を受けることもある。また、物理的な剥離では、インターポーザにも剥離の際の応力が作用するため、インターポーザに損傷が生じることがある。 However, conventionally, the support substrate is detached from the interposer by a chemical etching method using a chemical solution or physical peeling. However, any method has a problem in removing the support substrate. That is, when the support substrate is dissolved by chemical etching, the interposer is also exposed to the chemical solution for a long time, and thus is damaged. There is a method in which an intermediate layer is provided between the support substrate and the interposer, and the intermediate layer is dissolved by chemical etching. However, even in this method, the interposer is exposed to the chemical solution for a long time. In addition, the printed circuit board may be affected by the chemical solution regardless of whether or not the intermediate layer is used. Further, in the physical peeling, the interposer may be damaged because stress at the time of peeling acts on the interposer.
本発明の目的は、インターポーザへのダメージを抑制しながら、支持基板を容易に取り外すことができるインターポーザ構造体及び半導体装置の製造方法等を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an interposer structure, a method for manufacturing a semiconductor device, and the like in which a support substrate can be easily removed while suppressing damage to the interposer.
インターポーザ構造体の一態様には、インターポーザと、前記インターポーザを支持する支持基板と、が含まれる。前記支持基板には、基板と、前記基板上の発熱体と、前記発熱体を覆う、前記基板上の樹脂層と、が含まれる。 One aspect of the interposer structure includes an interposer and a support substrate that supports the interposer. The support substrate includes a substrate, a heating element on the substrate, and a resin layer on the substrate that covers the heating element.
インターポーザ構造体の製造方法の一態様では、支持基板を形成し、前記支持基板上にインターポーザを形成する。前記支持基板を形成する際に、基板上に発熱体を形成し、前記基板上に、前記発熱体を覆う樹脂層を形成する。 In one aspect of the method for producing an interposer structure, a support substrate is formed, and the interposer is formed on the support substrate. When forming the support substrate, a heating element is formed on the substrate, and a resin layer covering the heating element is formed on the substrate.
半導体装置の製造方法の一態様では、上記のインターポーザ構造体をプリント基板に固定し、前記発熱体に電流を流して、前記発熱体の前記樹脂層との界面を酸化させ、前記基板及び前記発熱体を除去する。前記基板及び前記発熱体の除去後に、前記樹脂層を除去し、前記インターポーザ上に半導体チップを搭載する。 In one aspect of the method for manufacturing a semiconductor device, the interposer structure is fixed to a printed circuit board, a current is passed through the heating element to oxidize an interface between the heating element and the resin layer, and the substrate and the heating element Remove the body. After removing the substrate and the heating element, the resin layer is removed and a semiconductor chip is mounted on the interposer.
上記のインターポーザ構造体等によれば、発熱体への通電により、インターポーザへのダメージを抑制しながら、支持基板を容易に取り外すことができる。 According to the above interposer structure or the like, the support substrate can be easily removed while suppressing damage to the interposer by energizing the heating element.
以下、実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
先ず、第1の実施形態について説明する。第1の実施形態は、インターポーザ及び支持基板を備えたインターポーザ構造体に関する。図1は、第1の実施形態に係るインターポーザ構造体を示す図である。図1(a)は断面図、図1(b)は斜視図である。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described. The first embodiment relates to an interposer structure including an interposer and a support substrate. FIG. 1 is a diagram illustrating an interposer structure according to the first embodiment. 1A is a sectional view, and FIG. 1B is a perspective view.
第1の実施形態に係るインターポーザ構造体には、図1に示すように、インターポーザ120及びインターポーザ120を支持する支持基板110が含まれる。支持基板110には、基板111、基板111上の発熱体112、及び、発熱体112を覆う、基板111上の樹脂層113が含まれている。
As shown in FIG. 1, the interposer structure according to the first embodiment includes an
次に、第1の実施形態に係るインターポーザ構造体を用いた半導体装置の製造方法について説明する。図2は、半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device using the interposer structure according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device in the order of steps.
先ず、図2(a)に示すように、導電材172を介してプリント基板171とインターポーザ120の端子とが電気的に接続されるように、第1の実施形態に係るインターポーザ構造体をプリント基板171に固定する。更に、プリント基板171とインターポーザ120との間の隙間を埋めるアンダーフィル材173を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, the interposer structure according to the first embodiment is printed circuit board so that the printed
次いで、図2(b)に示すように、発熱体112の両端の間に電源174を接続し、発熱体112に電流を流す。この結果、発熱体112が発熱し、発熱体112の樹脂層113と接している面が酸化され、そこに酸化部115が形成される。
Next, as shown in FIG. 2B, a
そして、酸化部115の形成に伴って発熱体112と樹脂層113との間の密着力が低下し、発熱体112が樹脂層113から離脱する。つまり、図2(c)に示すように、インターポーザ120上には、樹脂層113が残り、基板111及び発熱体112は除去される。
As the oxidized portion 115 is formed, the adhesion between the
その後、図2(d)に示すように、樹脂層113を除去する。樹脂層113は、例えばエッチングにより除去することができる。樹脂層113のほぼ全面が露出しているため、樹脂層113は短時間で除去することができる。従って、樹脂層113の除去の際に、インターポーザ120にはほとんどダメージが生じない。
Thereafter, as shown in FIG. 2D, the
続いて、図2(e)に示すように、インターポーザ120上に半導体チップ181を搭載する。すなわち、導電材182を介して半導体チップ181をインターポーザ120上に固定し、半導体チップ181とインターポーザ120との間の隙間を埋めるアンダーフィル材183を形成する。
Subsequently, as illustrated in FIG. 2E, the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。図3A乃至図3Gは、第2の実施形態に係るインターポーザ構造体の製造方法を工程順に示す断面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. 3A to 3G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the interposer structure according to the second embodiment in the order of steps.
先ず、図3A(a)に示すように、基板211上に樹脂層221を形成する。基板211は、例えばシリコン基板である。例えば、樹脂層221の厚さは5μm程度とする。基板211として、ガラス基板、シリコン基板等を用いてもよい。樹脂層221の材料は、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリフェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂又はポリエチレン系樹脂であり、樹脂層221が断熱層の一例である。
First, as shown in FIG. 3A (a), a
次いで、図3A(b)に示すように、樹脂層221上に導電膜222を形成する。導電膜222の形成では、例えば、スパッタリング法により、厚さが30nm程度のTi膜を形成し、その上に厚さが100nm程度のCu膜を形成する。
Next, as illustrated in FIG. 3A (b), a
その後、図3A(c)に示すように、導電膜222上にフォトレジスト膜223を形成する。例えば、フォトレジスト膜223の厚さは8μm程度とする。
Thereafter, as shown in FIG. 3A (c), a
続いて、図3A(d)に示すように、露光及び現像によりフォトレジスト膜223に開口部224を形成する。現像液としては、例えばテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH:tetra-methyl ammonium hydroxide)を用いる。
Subsequently, as shown in FIG. 3A (d), an
次いで、図3A(e)に示すように、導電膜222をシード層とするめっき法によりCu膜225を開口部224内で導電膜222上に形成する。例えば、めっき液として硫酸酸性銅めっき液を用い、Cu膜225の厚さは5μm程度とする。
Next, as shown in FIG. 3A (e), a
その後、図3B(f)に示すように、フォトレジスト膜223を除去する。フォトレジスト膜223は、例えばアセトン又はN−メチルピドロジン(NMP)により除去することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3B (f), the
続いて、図3B(g)に示すように、導電膜222のCu膜225から露出している部分を除去する。Cu膜225及び導電膜222を含む発熱体212が得られる。この除去では、例えば硫酸水素カリウムを用いたウェットエッチングを行う。
Subsequently, as shown in FIG. 3B (g), a portion of the
次いで、図3B(h)に示すように、発熱体212を覆う樹脂層213を樹脂層221上に形成する。例えば、樹脂層213の厚さは10μm程度とする。樹脂層213の材料は、例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂又はフェノール系樹脂である。
Next, as illustrated in FIG. 3B (h), a
その後、図3B(i)に示すように、樹脂層213上にTi膜231膜を形成し、Ti膜231上にCu膜232を形成する。例えば、Ti膜231の厚さは50nm程度とし、Cu膜232の厚さは100nm程度とする。Ti膜231及びCu膜232は、例えばスパッタリング法により形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 3B (i), a
続いて、図3B(j)に示すように、Cu膜232上にフォトレジスト膜233を形成する。例えば、フォトレジスト膜233の厚さは5μm程度とする。
Subsequently, as shown in FIG. 3B (j), a
次いで、図3C(k)に示すように、露光及び現像によりフォトレジスト膜233に開口部234を形成する。現像液としては、例えばTMAHを用いる。
Next, as shown in FIG. 3C (k), an
その後、図3C(l)に示すように、Cu膜232をシード層とするめっき法によりCu膜235を開口部234内でCu膜232上に形成する。例えば、めっき液として硫酸酸性銅めっき液を用い、Cu膜235の厚さは5μm程度とする。
Thereafter, as shown in FIG. 3C (l), a
続いて、図3C(m)に示すように、フォトレジスト膜233を除去する。フォトレジスト膜233は、例えばアセトン又はNMPにより除去することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 3C (m), the
次いで、図3C(n)に示すように、Cu膜232のCu膜235から露出している部分を除去する。この除去では、例えば硫酸水素カリウムを用いたウェットエッチングを行う。
Next, as shown in FIG. 3C (n), a portion of the
その後、図3D(o)に示すように、Cu膜235及びCu膜232を覆うフォトレジスト膜241をTi膜231上に形成する。例えば、フォトレジスト膜241の厚さは8μm程度とする。
Thereafter, as shown in FIG. 3D (o), a
続いて、図3D(p)に示すように、露光及び現像によりフォトレジスト膜241にCu膜235を露出する開口部242を形成する。現像液としては、例えばTMAHを用いる。
Subsequently, as shown in FIG. 3D (p), an
次いで、図3D(q)に示すように、全面に導電膜243を形成する。つまり、フォトレジスト膜241の上面上、並びに開口部242内のフォトレジスト膜241の側面上及びCu膜235の上面上に導電膜243を形成する。導電膜243の形成では、例えば、スパッタリング法により、厚さが50nm程度のTi膜を形成し、その上に厚さが100nm程度のCu膜を形成する。
Next, as illustrated in FIG. 3D (q), a
その後、図3D(r)に示すように、導電膜243上にフォトレジスト膜244を形成する。例えば、フォトレジスト膜244の厚さはフォトレジスト膜241の上方で8μm程度とする。
Thereafter, as illustrated in FIG. 3D (r), a
続いて、図3E(s)に示すように、露光及び現像によりフォトレジスト膜244に開口部242と連通する開口部245を形成する。現像液としては、例えばTMAHを用いる。
Subsequently, as shown in FIG. 3E (s), an
次いで、図3E(t)に示すように、導電膜243をシード層とするめっき法によりCu膜246を開口部245内で導電膜243上に形成する。例えば、めっき液として硫酸酸性銅めっき液を用い、Cu膜246の厚さは5μm程度とする。
Next, as shown in FIG. 3E (t), a
その後、図3E(u)に示すように、フォトレジスト膜244を除去する。フォトレジスト膜244は、例えばアセトン又はNMPにより除去することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3E (u), the
続いて、図3E(v)に示すように、導電膜243のCu膜246から露出している部分を除去する。導電膜243中のCu膜は、例えば硫酸水素カリウムを用いたウェットエッチングにより除去することができ、導電膜243中のTi膜は、例えばCF4ガスを用いたドライエッチング又はフッ化アンモニウムを用いたウェットエッチングにより除去することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 3E (v), the exposed portion of the
次いで、図3F(w)に示すように、Cu膜246及び導電膜243を覆うフォトレジスト膜251をフォトレジスト膜241上に形成する。例えば、フォトレジスト膜251の厚さは10μm程度とする。
Next, as shown in FIG. 3F (w), a
その後、図3F(x)に示すように、露光及び現像によりフォトレジスト膜251にCu膜246を露出する開口部252を形成する。現像液としては、例えばTMAHを用いる。
Thereafter, as shown in FIG. 3F (x), an
続いて、図3F(y)に示すように、全面に導電膜253を形成する。つまり、フォトレジスト膜251の上面上、並びに開口部252内のフォトレジスト膜251の側面上及びCu膜246の上面上に導電膜253を形成する。導電膜253の形成では、例えば、スパッタリング法により、厚さが50nm程度のTi膜を形成し、その上に厚さが100nm程度のCu膜を形成する。
Subsequently, as illustrated in FIG. 3F (y), a
次いで、図3F(z)に示すように、導電膜253上にフォトレジスト膜254を形成する。例えば、フォトレジスト膜254の厚さはフォトレジスト膜251の上方で10μm程度とする。
Next, as illustrated in FIG. 3F (z), a
その後、図3G(z1)に示すように、露光及び現像によりフォトレジスト膜254に開口部252と連通する開口部255を形成する。現像液としては、例えばTMAHを用いる。
Thereafter, as shown in FIG. 3G (z1), an
続いて、図3G(z2)に示すように、導電膜253をシード層とするめっき法によりCu膜256を開口部255内で導電膜253上に形成する。例えば、めっき液として硫酸酸性銅めっき液を用い、Cu膜256の厚さは10m程度とする。
Subsequently, as shown in FIG. 3G (z2), a
次いで、図3G(z3)に示すように、フォトレジスト膜254を除去する。フォトレジスト膜254は、例えばアセトン又はNMPにより除去することができる。なお、フォトレジスト膜241又は251の材料としては、フォトレジスト膜244又は254の除去に用いる液に対する耐性を有するものを用いる。このような材料は永久レジストとよばれることがある。
Next, as shown in FIG. 3G (z3), the
その後、図3G(z4)に示すように、導電膜253のCu膜256から露出している部分を除去する。導電膜253中のCu膜は、例えば硫酸水素カリウムを用いたウェットエッチングにより除去することができ、導電膜253中のTi膜は、例えばCF4ガスを用いたドライエッチング又はフッ化アンモニウムを用いたウェットエッチングにより除去することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3G (z4), a portion of the
このようにしてインターポーザ構造体を製造することができる。なお、基板211上に複数のインターポーザ構造体を製造する場合には、例えば図3G(z4)に示す処理を行った後にダイシングによる個片化を行う。
In this way, an interposer structure can be manufactured. In addition, when manufacturing a some interposer structure on the board |
第2の実施形態に係るインターポーザ構造体には、図3G(z4)に示すように、支持基板210及びインターポーザ220が含まれる。支持基板210には、基板211、樹脂層221、発熱体212、樹脂層213、及びTi膜231が含まれる。インターポーザ220には、Cu膜232、235、246、及び256、導電膜243及び253、並びにフォトレジスト膜241及び251が含まれる。樹脂層213は発熱体212を覆っている。
The interposer structure according to the second embodiment includes a
樹脂層213に、1.0質量%以上の硫黄化合物が含まれていることが好ましい。硫黄化合物は有機化合物、無機化合物のいずれであってもよい。有機化合物の例として、メタンチオエーテル、チオフェン、及びジメチルエーテル等のチオエーテル系化合物、ジメチルスルフィド等のジスルフィド系化合物、並びにチオケトン系が挙げられる。無機化合物の例として、硫化物及び酸化硫黄系化合物が挙げられる。硫黄化合物として単体の硫黄を用いてもよい。1.0質量%以上の硫黄化合物が含まれている場合、発熱体212の酸化が促進され、より短時間で樹脂層213を離脱させることができる。
The
樹脂層213の形成以降の処理では、外周部において発熱体212の上面の一部を露出したままとすることが好ましい。これは、後述のように、発熱体212に電源を接続する際の結線を容易にするためである。
In the processing after the formation of the
次に、第2の実施形態に係るインターポーザ構造体を用いた半導体装置の製造方法について説明する。図4A乃至図4Bは、半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device using the interposer structure according to the second embodiment will be described. 4A to 4B are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device in the order of steps.
先ず、図4A(a)に示すように、プリント基板271上に設けた半田ボール272にCu膜256が対向するように、第2の実施形態に係るインターポーザ構造体をプリント基板271上方に位置させる。
First, as shown in FIG. 4A, the interposer structure according to the second embodiment is positioned above the printed
次いで、図4A(b)に示すように、Cu膜256が半田ボール272に接するまでインターポーザ構造体を降下させる。その後、加熱及び冷却により半田ボール272を融解及び硬化させ、インターポーザ構造体をプリント基板271に固定する。更に、プリント基板271とインターポーザ220との間の隙間を埋めるアンダーフィル材273を形成する。
Next, as shown in FIG. 4A (b), the interposer structure is lowered until the
続いて、図4A(c)に示すように、発熱体212の両端の間に電源274を接続し、発熱体212に電流を流す。この結果、発熱体212が発熱し、発熱体212の樹脂層213と接している面が酸化され、そこに酸化部215が形成される。このとき、樹脂層221が断熱層として機能し、発熱体212が発した熱の基板211を介した拡散が樹脂層221により抑制される。
Subsequently, as shown in FIG. 4A (c), a
そして、酸化部215の形成に伴って発熱体212と樹脂層213との間の密着力が低下し、発熱体212が樹脂層213から離脱する。つまり、図4B(d)に示すように、インターポーザ220上には、Ti膜231及び樹脂層213が残り、基板211、樹脂層221、発熱体212、及び酸化部215は除去される。
As the oxidized portion 215 is formed, the adhesion between the
次いで、図4B(e)に示すように、樹脂層213を除去する。樹脂層213は、例えばエッチングにより除去することができる。樹脂層213のほぼ全面が露出しているため、樹脂層213は短時間で除去することができる。従って、樹脂層213の除去の際に、インターポーザ220にはほとんどダメージが生じない。また、金属層214及び酸化部215のエッチング時にTi膜231が形成されているため、Cu膜232及びCu膜235はエッチングされない。つまり、Ti膜231はエッチングストッパとして機能し、Cu膜232及びCu膜235を保護する。
Next, as shown in FIG. 4B (e), the
その後、図4B(f)に示すように、Ti膜231を除去する。Ti膜231は、例えばエッチングにより除去することができる。Ti膜231は、例えばCF4ガスを用いたドライエッチング又はフッ化アンモニウムを用いたウェットエッチングにより除去することができる。Ti膜231のほぼ全面が露出しているため、Ti膜231は短時間で除去することができる。従って、Ti膜231の除去の際に、インターポーザ220にはほとんどダメージが生じない。
Thereafter, as shown in FIG. 4B (f), the
続いて、図4B(g)に示すように、インターポーザ220上に半導体チップ281を搭載する。すなわち、半田ボール282を介して半導体チップ281をインターポーザ220上に固定し、半導体チップ281とインターポーザ220との間の隙間を埋めるアンダーフィル材283を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 4B (g), the
なお、発熱体212の平面形状は特に限定されず、基板211上で蛇行していてもよく、図5に示すように、その両端間で複数に分岐していてもよい。
Note that the planar shape of the
次に、本願発明者らが行った第2の実施形態に関する種々の実験について説明する。これらの実験では、種々の条件を変化させて、フェノール系の樹脂層213の離脱しやすさを調査した。下記の表中の○は10回程度の調査のすべてで樹脂層213が1日間以内に離脱したことを示し、△は1日間以内に離脱した場合及び離脱しなかった場合があることを示し、×は1日間では離脱しなかったことを示す。
Next, various experiments regarding the second embodiment conducted by the inventors will be described. In these experiments, the ease with which the
(第1の実験)
第1の実験では、発熱体212に電流を流すことなく、インターポーザ構造体を外部から加熱し、発熱体212の酸化により樹脂層213が離脱する温度を測定した。この結果、250℃で樹脂層213が離脱した。しかしながら、樹脂層213の離脱と共に、インターポーザ220内のCu膜が酸化した。インターポーザ220内のCu膜の酸化は配線抵抗の上昇等を引き起こしかねない。
(First experiment)
In the first experiment, the interposer structure was heated from the outside without passing a current through the
(第2の実験)
第2の実験では、電流を流す際の環境の温度を表1に示すように変化させて、樹脂層213の離脱しやすさを調査した。なお、発熱体212の幅を5μmとし、発熱体212により覆われる基板211の上面の割合(配線密度)を33.3%とし、発熱体212に流す電流の密度(電流密度)を1.0×106A/cm2とした。この結果を表1に示す。
(Second experiment)
In the second experiment, the ease of detachment of the
この結果から、1日間で樹脂層213を離脱させるために、環境の温度を150℃以上とすることが好ましい。
From this result, in order to release the
(第3の実験)
第3の実験では、発熱体212に流す電流の密度(電流密度)を表2に示すように変化させて、樹脂層213の離脱しやすさを調査した。なお、発熱体212の幅を5μmとし、配線密度を33.3%とし、環境の温度を150℃とした。この結果を表2に示す。
(Third experiment)
In the third experiment, the ease of detachment of the
この結果から、1日間で樹脂層213を離脱させるために、電流密度を1.0×106A/cm2以上とすることが好ましい。
From this result, in order to release the
(第4の実験)
第4の実験では、配線密度を表3に示すように変化させて、樹脂層213の離脱しやすさを調査した。なお、発熱体212の幅を5μmとし、環境の温度を150℃とし、電流密度を1.0×106A/cm2とした。この結果を表3に示す。表3中の「L/S」はラインアンドスペースパターンにおける平面視でのライン(L)の面積、スペース(S)の面積の相対値を示す。
(Fourth experiment)
In the fourth experiment, the ease with which the
この結果から、1日間で樹脂層213を離脱させるために、配線密度を33.3%以上とすることが好ましい。
From this result, in order to release the
(第5の実験)
第5の実験では、発熱体212の幅を表4に示すように変化させて、樹脂層213の離脱しやすさを調査した。なお、配線密度を33.3%とし、環境の温度を150℃とし、電流密度を1.0×106A/cm2とした。この結果を表4に示す。
(Fifth experiment)
In the fifth experiment, the width of the
この結果から、1日間で樹脂層213を離脱させるために、発熱体212の幅を5μm以下とすることが好ましい。この実験では、発熱体212の厚さを5μmとしているため、発熱体212の幅が5μm以下の場合、発熱体212のアスペクト比は1以下である。
From this result, in order to release the
(第6の実験)
第6の実験では、表5に示す硫黄化合物を樹脂層213に含有させ、その含有量を表5に示すように変化させて、樹脂層213の離脱しやすさを調査した。なお、発熱体212の幅を5μmとし、配線密度を33.3%とし、環境の温度を150℃とし、電流密度を1.0×106A/cm2とした。この結果を表5に示す。
(Sixth experiment)
In the sixth experiment, the sulfur compound shown in Table 5 was contained in the
この結果から、表5に例示する硫黄化合物が含有されていない場合でも1日間で樹脂層213を離脱させることが可能であるが、より確実に離脱させるために、樹脂層213に含有させる硫黄化合物を1.0質量%以上とすることがより好ましい。
From this result, it is possible to release the
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.
(付記1)
インターポーザと、
前記インターポーザを支持する支持基板と、
を有し、
前記支持基板は、
基板と、
前記基板上の発熱体と、
前記発熱体を覆う、前記基板上の樹脂層と、
を有することを特徴とするインターポーザ構造体。
(Appendix 1)
With an interposer,
A support substrate for supporting the interposer;
Have
The support substrate is
A substrate,
A heating element on the substrate;
A resin layer on the substrate covering the heating element;
The interposer structure characterized by having.
(付記2)
前記発熱体は、前記基板の上面の33.3%以上の領域を覆うことを特徴とする付記1に記載のインターポーザ構造体。
(Appendix 2)
The interposer structure according to
(付記3)
前記発熱体の幅は5μm以下であることを特徴とする付記1又は2に記載のインターポーザ構造体。
(Appendix 3)
The interposer structure according to
(付記4)
前記樹脂層は、硫黄化合物を1.0質量%以上含有することを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載のインターポーザ構造体。
(Appendix 4)
The interposer structure according to any one of
(付記5)
前記基板と前記発熱体との間の断熱層を有することを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載のインターポーザ構造体。
(Appendix 5)
The interposer structure according to any one of
(付記6)
支持基板を形成する工程と、
前記支持基板上にインターポーザを形成する工程と、
を有し、
前記支持基板を形成する工程は、
基板上に発熱体を形成する工程と、
前記基板上に、前記発熱体を覆う樹脂層を形成する工程と、
を有することを特徴とするインターポーザ構造体の製造方法。
(Appendix 6)
Forming a support substrate;
Forming an interposer on the support substrate;
Have
The step of forming the support substrate includes:
Forming a heating element on the substrate;
Forming a resin layer covering the heating element on the substrate;
A method for producing an interposer structure, comprising:
(付記7)
前記発熱体は、前記基板の上面の33.3%以上の領域を覆うことを特徴とする付記6に記載のインターポーザ構造体の製造方法。
(Appendix 7)
The method for manufacturing an interposer structure according to appendix 6, wherein the heating element covers an area of 33.3% or more of the upper surface of the substrate.
(付記8)
前記発熱体の幅は5μm以下であることを特徴とする付記6又は7に記載のインターポーザ構造体の製造方法。
(Appendix 8)
The method for manufacturing an interposer structure according to appendix 6 or 7, wherein the heating element has a width of 5 µm or less.
(付記9)
前記樹脂層は、硫黄化合物を1.0質量%以上含有することを特徴とする付記6乃至8のいずれか1項に記載のインターポーザ構造体の製造方法。
(Appendix 9)
The method for producing an interposer structure according to any one of appendices 6 to 8, wherein the resin layer contains 1.0 mass% or more of a sulfur compound.
(付記10)
前記基板と前記発熱体との間の断熱層を形成する工程を有することを特徴とする付記6乃至9のいずれか1項に記載のインターポーザ構造体の製造方法。
(Appendix 10)
The method for manufacturing an interposer structure according to any one of appendices 6 to 9, further comprising a step of forming a heat insulating layer between the substrate and the heating element.
(付記11)
付記1乃至5のいずれか1項に記載のインターポーザ構造体をプリント基板に固定する工程と、
前記発熱体に電流を流して、前記発熱体の前記樹脂層との界面を酸化させ、前記基板及び前記発熱体を除去する工程と、
前記基板及び前記発熱体の除去後に、前記樹脂層を除去する工程と、
前記インターポーザ上に半導体チップを搭載する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 11)
A step of fixing the interposer structure according to any one of
Passing an electric current through the heating element to oxidize the interface of the heating element with the resin layer, and removing the substrate and the heating element;
Removing the resin layer after removing the substrate and the heating element;
Mounting a semiconductor chip on the interposer;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(付記12)
150℃以上の環境下で、前記発熱体に電流を流すことを特徴とする付記11に記載の半導体装置の製造方法。
(Appendix 12)
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 11, wherein a current is passed through the heating element in an environment of 150 ° C. or higher.
(付記13)
前記発熱体に1.0×106A/cm2以上の密度で電流を流すことを特徴とする付記11又は12に記載の半導体装置の製造方法。
(Appendix 13)
13. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 11 or 12, wherein a current is passed through the heating element at a density of 1.0 × 10 6 A / cm 2 or more.
110、210:支持基板
111、211:基板
112、212:発熱体
113、213:樹脂層
115、215:酸化部
120、220:インターポーザ
171、271:プリント基板
174、274:電源
181、281:半導体チップ
110, 210:
Claims (8)
前記インターポーザを支持する支持基板と、
を有し、
前記支持基板は、
基板と、
前記基板上の発熱体と、
前記発熱体を覆う、前記基板上の樹脂層と、
を有することを特徴とするインターポーザ構造体。 With an interposer,
A support substrate for supporting the interposer;
Have
The support substrate is
A substrate,
A heating element on the substrate;
A resin layer on the substrate covering the heating element;
The interposer structure characterized by having.
前記支持基板上にインターポーザを形成する工程と、
を有し、
前記支持基板を形成する工程は、
基板上に発熱体を形成する工程と、
前記基板上に、前記発熱体を覆う樹脂層を形成する工程と、
を有することを特徴とするインターポーザ構造体の製造方法。 Forming a support substrate;
Forming an interposer on the support substrate;
Have
The step of forming the support substrate includes:
Forming a heating element on the substrate;
Forming a resin layer covering the heating element on the substrate;
A method for producing an interposer structure, comprising:
前記発熱体に電流を流して、前記発熱体の前記樹脂層との界面を酸化させ、前記基板及び前記発熱体を除去する工程と、
前記基板及び前記発熱体の除去後に、前記樹脂層を除去する工程と、
前記インターポーザ上に半導体チップを搭載する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Fixing the interposer structure according to any one of claims 1 to 4 to a printed circuit board;
Passing an electric current through the heating element to oxidize the interface of the heating element with the resin layer, and removing the substrate and the heating element;
Removing the resin layer after removing the substrate and the heating element;
Mounting a semiconductor chip on the interposer;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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Citations (4)
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2014
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