[发明专利]配线电路基板、半导体装置、配线电路基板的制造方法以及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及配线电路基板(插入件)、半导体装置，特别是涉及具有介于封装基板与半导体元件之间的配线电路基板、用于将半导体元件连接的配线电路基板的半导体装置。

背景技术

当前，为了将小间距的半导体元件与子板等外部基板连接而使用封装基板。

作为封装基板的材料，使用陶瓷或树脂。

这里，陶瓷封装基板使用烧结的金属化物，因此电阻值变高。并且，陶瓷的介电常数较高，难以搭载高频、高性能的半导体元件。

另一方面，树脂制封装基板使用镀敷的铜配线，因此有可能使得配线电阻下降，相对容易搭载树脂的介电常数较低、且高频、高性能的半导体元件。

这里，作为使插入件(配线电路基板)介于封装基板与半导体元件之间的技术，例如存在专利文献1～4的技术。

另外，近年来，作为面向高端的插入件，对于将硅树脂、玻璃用于基板的材质的插入件所进行的研究较为活跃，受到了较大的关注。

在作为基材而使用硅树脂、玻璃的插入件中，较大的特征在于，使用在内部形成有贯通孔、并利用导电性物质对该贯通孔进行填充的被称为TSV(Through-Silicon Via)、TGV(Through-Glass Via)的技术。通过该技术而形成的贯通电极以最短距离将表面背面连接，从而能够期待配线长度的缩短、信号传送速度的高速化等优异的电特性。

另外，线膨胀系数为与半导体元件相同、或者与半导体元件接近的值，因此加热时的基板尺寸变化减小，有可能实现更高密度的安装·高密度配线。并且，通过采用贯通电极，能够实现多引脚并联连接，无需使LSI本身实现高速化便能够获得优异的电特性，因此能够期待低耗电化的实现。

特别地，近年来，将玻璃用作基板的材质的玻璃插入件受到了较大的关注。另外，作为对于玻璃插入件的关注度较大的项目之一，能举出低成本化的实现。这是因为，硅树脂插入件仅能以晶片尺寸而制造，与此相对，玻璃插入件能够利用大型面板进行大批量处理，存在如下可能性，即，能够解决至今在面向高端的插入件中成为较大问题的、成本的问题。

专利文献1：日本特开2001-102479号公报

专利文献1：日本特开2002-261204号公报

专利文献3：日本特开2000-302488号公报

专利文献4：日本特开2000-246474号公报

发明内容

然而，在设计玻璃插入件时，需要克服的问题也较多。

作为在玻璃基板形成贯通孔的方法，能举出钻孔法、喷丸法、基于反应性气体或氢氟酸的蚀刻法、基于激光的加工法。然而，玻璃基板为非晶质的材料，是具有弹性较低、且对于材料拉伸应力容易断裂等特性的材料，因此存在如下问题等，即，通过钻孔法、喷丸法等物理加工会产生微裂纹、玻璃基板本身会断裂。

另外，存在如下问题等，即，基于氟系的反应性气体的蚀刻法的分解速度较慢而耗费加工时间，基于氢氟酸的蚀刻法是各向同性地进行反应，因此无法应对小径的贯通孔的加工。

在所述方法中，基于UV激光、CO₂激光、短脉冲激光的加工法是加工速度较快、且能够实现小径的贯通孔的加工的方法。然而，加工速度和孔的纯圆度之间存在取舍的关系，如果提高加工速度，则因激光的热使得玻璃材熔融而在玻璃基板表面产生飞溅的节瘤、在贯通孔的周围以堤坝状而产生浮渣，玻璃基板表面的平滑性会降低。因该玻璃基板的凹凸而难以在玻璃基板表面形成微细配线，或者应力集中于配线的凹凸部而产生断线。

另外，在通过板材镀敷在玻璃表面形成导电性的材料之后，形成的传导层的厚度较厚，因此能够通过CMP(Chemical Mechanical Polishing)法而将其去除。此时，利用CMP的抛光液对玻璃表面的非晶质的较弱的部分进行研磨，在玻璃表面产生微细的凹凸，玻璃表面的平滑性会下降。在该情况下，也因该玻璃基板的凹凸而难以在玻璃基板表面形成微细配线，或者应力集中于配线的凹凸部而产生断线。

例如，如图6所示，在从上侧利用UV激光、CO₂激光等在玻璃基材1形成贯通孔13的情况下，在玻璃表面产生因玻璃熔融附着而产生的堤坝状的浮渣21、节瘤22。此时的浮渣21、节瘤22相对于玻璃表面的高度为10μm左右。