(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ｉ）導体回路を有するプリント配線板上に感光性樹脂組成物からなる層を形成後、当該層に対して露光処理及び現像処理を施してパターンを形成する工程と、
（ＩＩ）プリント配線板上に半導体素子を搭載する工程と、
（ＩＩＩ）半導体素子及び感光性樹脂組成物の少なくとも一部を覆うように、熱硬化性樹脂組成物からなる層を形成後、熱硬化する工程、
（ＩＶ）熱硬化性樹脂組成物からなる層の表面を研削して感光性樹脂組成物のパターンを露出させる工程と、
（Ｖ）アルカリ処理によって感光性樹脂組成物のパターンを除去し、熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなり且つプリント配線板の表面にまで至る開口を有する層間絶縁層を形成する工程と、
（ＶＩ）印刷法、または電解めっき法、またはボール搭載により開口内に導電性金属または樹脂を形成する工程と、を備える半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記（ＩＩＩ）の工程における硬化温度が１５０〜２５０℃であり、且つ加熱時間が３０〜３００分である請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記（ＩＩＩ）の工程における熱硬化を不活性ガスの雰囲気で行う、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記感光性樹脂組成物の層の厚さＴ１が、５０〜３００μｍである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂組成物の層の厚さＴ２が、５０〜３００μｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記感光性樹脂組成物の層の厚さＴ１に対する前記熱硬化性樹脂組成物の層の厚さＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）が、１．０〜２．０である、請求項１〜５のいずれか一項に記載半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記熱硬化性樹脂組成物が有する最小直径の開口において当該開口の直径Ｒｍｉｎに対する当該開口の深さＤの比（Ｄ／Ｒｍｉｎ）が、０．１〜１．０である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法並びに熱硬化性樹脂組成物に関する。より詳しくは、微細化及び高密度化の要求が高い三次元半導体装置の装置間接続を充分に効率よく行うことができる製造方法に関し、熱硬化性樹脂にビアを有し、且つ、優れた信頼性を有する半導体装置を充分に効率的に製造する方法と、上記方法によって製造された半導体装置、並びに、半導体装置を製造するのに適した熱硬化性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、半導体素子、半導体素子を実装するプリント配線板、半導体素子とプリント配線板の隙間に充填されるアンダーフィル材からなる。この半導体装置は、はんだボールを介して、実装基板に実装され、他の半導体装置と電気的な信号のやり取りを行う。
近年、半導体装置の軽薄短小化に伴って、半導体素子やプリント配線板の高密度化が進んでいる。また、半導体装置の上に半導体装置を積むパッケージ・オン・パッケージといった実装形態も盛んに行われており、今後、ますます半導体装置の実装密度は高くなると予想される。
【０００３】
ところで、パッケージ・オン・パッケージのように半導体装置上に半導体装置を積む場合、下段の半導体装置のプリント配線板上に、上段の半導体装置を実装するための、外部接続用端子を設ける必要がある。従って、上段の半導体装置の外部接続用端子数が増加すれば、それに対応した外部接続用端子を下段の半導体装置に設ける必要があるが、従来の半導体装置は実装密度が低く、また、実装する半導体装置の外部接続用端子数も少ないことから、容易に外部接続端子を設けることができた。
【０００４】
しかしながら、半導体素子及び半導体装置の微細化が進展し，外部接続端子数が増加するに従って、下段の半導体装置の半導体素子を熱硬化性樹脂で封止し、レーザーで装置間の接続用ビアを熱硬化性樹脂に設ける、いわゆるＴＭＶ（Through Mold Via）構造の半導体装置が台頭してきた（例えば特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７６７１４５７号明細書
【特許文献２】米国特許第７６３３７６５号明細書
【特許文献３】米国特許第８０２６５８７号明細書
【特許文献４】米国特許第８０１８０６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜４に記載されている半導体装置は、レーザーを用いて熱硬化性樹脂材料にビアを設けるため、半導体装置のはんだボール径やピッチが狭小化した場合においても良好な装置間の接続を得ることができる。
【０００７】
図８は、従来の半導体装置の製造方法を示す図である。図８（ｅ）に示す半導体装置１０Ａは外部との電気的な信号のやり取りを行うためのビアを有する。半導体装置１０Ａは、半導体素子、半導体素子を実装するプリント配線板、半導体素子とプリント配線板の隙間に充填されるアンダーフィル材、半導体素子を封止する熱硬化性樹脂などで構成され、レーザー加工によってビアを適宜形成することによって得られる。
【０００８】
半導体装置１０Ａは、まず、プリント配線板上に半導体素子を実装する（図８（ａ）参照）。次いで、半導体素子とプリント配線板の隙間にアンダーフィル材を充填し、必要に応じて硬化させる（図８（ｂ）参照）。次いで、半導体素子を熱硬化性樹脂で封止し、必要に応じて硬化させる（図８（ｃ）参照）。次いで、外部と電気的に接続することが必要な箇所を、ＹＡＧレーザーや炭酸ガスレーザー、更にはエキシマレーザーを用いてビアを形成し、プリント配線板上の電極を露出させる（図８（ｄ）参照）。次いで、印刷法やボール搭載によって、ビア内にはんだを充填し、必要に応じて溶融させ、ビア内に均一にはんだを充填させることで半導体装置１０Ａを作製することができる（図８（ｅ）参照）。このとき、はんだはプリント配線板の電極上に、予め供給されていても良い。
【０００９】
このようにして得られた半導体装置１０Ａは、半導体装置上に、別の半導体装置を搭載することが可能となる。しかしながら、このような方法で製造された半導体装置１０Ａは、レーザー等の新規な設備導入が必要であること、レーザーの熱により熱硬化性樹脂が酸化するため、半導体装置上に別の半導体装置を搭載する際、フラックスの活性が阻害され、接続不良となりやすいこと、開口径に合わせて使用するレーザーを使い分ける必要があること、比較的大きな開口や特殊な開口を設けることが困難であること、ビア数の増加に伴ってビア形成に時間を要すること、等の問題があった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱硬化性樹脂にビアを有し、且つ、優れた信頼性を有する半導体装置を充分に効率的に製造する方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記方法によって製造された半導体装置、並びに、半導体装置を製造するのに適した熱硬化性樹脂組成物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】
【００１１】
本発明は、
（Ｉ）導体回路を有するプリント配線板上に感光性樹脂組成物からなる層を形成後、当該層に対して露光処理及び現像処理を施してパターンを形成する工程と、
（ＩＩ）プリント配線板上に半導体素子を搭載する工程と、
（ＩＩＩ）半導体素子及び感光性樹脂組成物の少なくとも一部を覆うように、熱硬化性樹脂組成物からなる層を形成後、熱硬化する工程と、
（ＩＶ）熱硬化性樹脂組成物からなる層の表面を研削して感光性樹脂組成物のパターンを露出させる工程と、
（Ｖ）アルカリ処理によって感光性樹脂組成物のパターンを除去し、熱硬化性樹脂組成物の硬化物からなり且つプリント配線板の表面にまで至る開口を有する層間絶縁層を形成する工程と、
（ＶＩ）印刷法、または電解めっき法、またはボール搭載により開口内に導電性金属または樹脂を形成する工程と、を備える半導体装置の製造方法である。
【００１２】
上記方法の特徴は、レジストとして機能する感光性樹脂組成物及び封止材料として機能する熱硬化性樹脂組成物のように、特性及び機能の異なる２種類の樹脂組成物と、アルカリ処理とを組み合わせることによって、アルカリ処理後に一括で封止材料にビアを形成するところにある。かかる方法によれば、図８に示したような、従来の半導体装置の製造方法と比較して、半導体装置を充分に効率的に形成できる。なお、本発明で半導体素子の封止に用いる熱硬化性樹脂は、粉状、ダブレット状、液状及びフィルム状のいずれも適用可能であり、半導体装置の製造に用いる装置に合わせて、選択することができる。
【００１３】
上記方法において、上記（ＩＩＩ）の工程における硬化温度が、１５０〜２５０℃であり、且つ加熱時間が３０〜３００分であることが好ましい。
【００１４】
また、上記（ＩＩＩ）の工程における熱硬化を不活性ガスの雰囲気で行うことが好ましい。
【００１５】
上記方法において、プリント配線板の導体回路上の感光性樹脂組成物からなる層の厚さＴ１が、５０〜３００μｍであることが好ましく、プリント配線板の導体回路上の熱硬化性樹脂組成物の層の厚さＴ２が、５０〜３００μｍであることが好ましい。また、感光性樹脂組成物の層の厚さＴ１に対する熱硬化性樹脂組成物の層の厚さＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）が、１．０〜２．０であることが好ましい。
【００１６】
熱硬化性樹脂組成物が有する最小直径の開口において当該開口の直径Ｒｍｉｎに対する当該開口の深さＤの比（Ｄ／Ｒｍｉｎ）が、０．１〜１．０であることが好ましい。
また、本発明は、上記のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により得られる半導体装置である。
【００１７】
また、本発明は、上記方法において使用される熱硬化性樹脂組成物であって、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドイミド樹脂及び熱硬化性ポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含む樹脂組成物と、最大粒径が５μｍ以下であり且つ平均粒径が１μｍ以下である無機フィラーと、を含有する熱硬化性樹脂組成物を提供する。
【００１８】
なお、ここでいう無機フィラーの最大粒径及び平均粒径は日機装株式会社製の動的光散乱式ナノトラック粒度分布計「ＵＰＡ−ＥＸ１５０」（日機装株式会社製）又はレーザー回折散乱式マイクロトラック粒度分布計「ＭＴ−３１００」（日機装株式会社製）を用いて測定した値を意味する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熱硬化性樹脂にビアを有し、且つ、優れた信頼性を有する半導体装置を充分に効率的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プリント配線板の表面に感光性樹脂の層を形成した状態を模式的に示す端面図である。
【図２】プリント配線板の表面に感光性樹脂のパターンを形成した状態を模式的に示す端面図である。
【図３】半導体素子をプリント配線板上に実装し、半導体素子とプリント配線板の隙間にアンダーフィル材を充填した状態を模式的に示す端面図である。
【図４】半導体素子及び感光性樹脂のパターンの少なくとも一部を覆うように熱硬化性樹脂の層を形成した状態を模式的に示す端面図である。
【図５】図４に示す半導体装置に研削処理を施した後の状態を模式的に示す端面図である。
【図６】図５に示す半導体装置にアルカリ処理を施して熱硬化性樹脂に開口を形成した状態を模式的に示す端面図である。
【図７】図６に示す半導体装置の開口部に導電性材料を形成した状態を模式的に示す端面図である。
【図８】従来の半導体装置の製造方法（（ａ）〜（ｅ））を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２２】
ここでは、図１に示す態様から、図７に示す熱硬化性樹脂にビアを設けた半導体装置１０を製造する方法について説明する。なお、本発明の半導体装置の製造方法は、薄型化が進むフリップチップ型の半導体素子を実装する形態において特に好適である。また、電気的な接続を数多く必要とする半導体装置で特に好適である。
【００２３】
図を参照しながら、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。
【００２４】
プリント配線板２の表面に後述する感光性樹脂組成物からなる層３を形成し、マスクパターンを通して活性光線を照射することにより感光性樹脂組成物からなる層３の所定部分を露光し、露光部の感光性樹脂組成物からなる層を光硬化させる（（Ｉ）工程の露光処理）。活性光線の光源としては、公知の光源を用いることができるが、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射するものを使用できる。また、直接描画方式のダイレクトレーザ露光を用いてもよい。露光量は使用する装置や感光性樹脂組成物の組成によって異なるが、好ましくは１０〜６００ｍＪ／ｃｍ２であり、より好ましくは２０〜４００ｍＪ／ｃｍ２である。露光量が１０ｍＪ／ｃｍ２未満であると光硬化が不充分となりやすく、他方、６００ｍＪ／ｃｍ２を超えると光硬化が過剰となり感光性樹脂組成物からなる層３の形状を安定して得ることが困難となる傾向となる。
【００２５】
次いで、現像により露光部以外の感光性樹脂組成物からなる層３を除去することで、図２に示すようにプリント配線板の表面に感光性樹脂組成物からなるパターン３ａを形成する（（Ｉ）工程の現像処理）。感光性樹脂組成物からなるパターン３ａは、後述のアルカリ処理によって除去され、熱硬化性樹脂組成物層５中の開口となる（図６参照）。このときに用いる現像液としては、例えば、２０〜５０℃の炭酸ナトリウムの希薄溶液（１〜５質量％水溶液）等のアルカリ現像液が用いられ、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング及びスクラッピング等の公知の方法により現像する。これにより所定の感光性樹脂組成物からなるパターン３ａが形成される。
【００２６】
感光性樹脂組成物からなる層３の厚さＴ１は、好ましくは５０〜３００μｍである。感光性樹脂組成物からなる層３の厚さＴ１が、３００μｍを超えて厚い場合、微細なパターンを形成することが困難となる傾向がある。他方、感光性樹脂組成物からなる層３の厚さが、５０μｍ未満の場合、半導体素子を薄く、かつ半導体素子とプリント配線板の隙間を狭くする必要があり、半導体装置を製造することが難しくなるという事情がある。感光性樹脂組成物からなる層３の厚さＴ１は、図２に示すとおり、電極４（プリント配線板の導体回路）上の感光性樹脂組成物からなる層３の厚さをいう。
【００２７】
次いで、図３に示すとおり、半導体素子１を所定の箇所に搭載し、実装する（（ＩＩ）工程）。半導体素子はフェイスアップでもフェイスダウンでも特に限定するものではないが、最近の高密度化や薄型化の観点から、フェイスダウンのフリップチップタイプが好ましい。フリップチップ実装は、フリップチップボンダを用いて行われる。必要に応じてフラックスを転写し、所定の荷重、温度で実装される。フリップチップボンダで接続する場合もあれば、その後のリフローで接続する場合もある。半導体素子を実装した後、必要に応じてフラックス洗浄が施される。必要に応じて乾燥処理を行い、半導体素子とプリント配線板の隙間にアンダーフィル材を充填し、熱硬化させる。
【００２８】
次いで、図４に示すように、半導体素子とプリント配線板の表面（電極４、及び感光性樹脂組成物のパターン３ａ）を覆うように、後述する熱硬化性樹脂組成物からなる層５を形成する（（ＩＩＩ）工程）。熱硬化性樹脂組成物からなる層５を形成する工程では、粉状やタブレット状の場合はトランスファープレスによる成形、液状の場合は公知のスクリーン印刷、ロールコータによる塗布、フィルム状の場合は真空ラミネート等により貼り付ける工程を経ることにより、熱硬化性樹脂組成物からなる層５をプリント配線板上に形成させる。次いで、形成した熱硬化性樹脂組成物からなる層５を熱硬化させる（（ＩＩＩ）工程）。熱硬化性樹脂組成物としては、粉状、タブレット状、液状及びフィルム状のいずれも適用可能であり、半導体装置の製造に用いる装置に合わせて、選択することができる。
【００２９】
熱硬化性樹脂組成物からなる層５Ｔ２は、好ましくは５０〜３００μｍである。熱硬化性樹脂組成物からなる層５の厚さＴ２が３００μｍを超えて厚い場合、微細なパターンを形成することが困難となる傾向がある。他方、熱硬化性樹脂組成物からなる層の厚さが、５０μｍ未満の場合は、半導体素子を薄く、かつ半導体素子とプリント配線板の隙間を狭くする必要があり、半導体装置を製造することが難しくなるという事情がある。熱硬化性樹脂組成物からなる層５の厚さＴ２は、図４に示すとおり、電極４（プリント配線板の導体回路）上の熱硬化性樹脂組成物の層５の厚さをいう。また、感光性樹脂組成物からなる層３の厚さＴ１と熱硬化性樹脂組成物からなる層５の厚さＴ２は同じ厚さであることが好ましい。
【００３０】
上記製造方法において感光性樹脂組成物の層３の厚さＴ１に対する熱硬化性樹脂組成物の層５の厚さＴ２の比（Ｔ２/Ｔ１）は、１．０〜２．０であり、好ましくは、１．０〜１．５である。Ｔ２/Ｔ１が１．０未満では、感光性樹脂組成物のパターン３ａを熱硬化性樹脂組成物からなる層５で埋め込むことができないためである。逆に、Ｔ２/Ｔ１が２．０を超えて大きい場合、感光性樹脂組成物の層３上の熱硬化性樹脂組成物からなる層５が厚くなり、その結果、熱硬化性樹脂組成物からなる層５が熱硬化してなる層に対してアルカリ処理や研磨による研削処理（（ＩＶ）工程）に時間が掛かるだけでなく、アルカリ液の劣化の原因となりやすい。
【００３１】
熱硬化の処理では、熱硬化温度が１５０〜２５０℃であり、加熱時間（硬化時間）が３０〜３００分であることが好ましい。また、より好ましくは硬化温度が１６０〜２００℃であり、硬化時間が３０〜１２０分である。硬化温度が１５０℃未満、硬化時間が３０分未満と短いと、熱硬化が不充分となり、その後の研削処理（デスミア処理等）で過研削及びはく離され易くなり熱硬化性樹脂のはく離の原因となる。一方、硬化温度が２５０℃を超えて高く、硬化時間が３００分を超えて長いと、酸化が進み、樹脂の劣化、及び導体回路の材料である銅界面で、はく離が発生し易くなるためである。熱硬化には、クリーンオーブンが一般的に用いられ、銅の酸化を抑制するため、窒素等の不活性ガスの雰囲気中で硬化を行うのが好ましい。
【００３２】
次いで、図５に示すように、熱硬化処理後の熱硬化性樹脂組成物の層５の表面を研削して感光性樹脂組成物のパターン３ａを露出させる（（ＩＶ）工程）。感光性樹脂組成物のパターン３ａの露出は、後述のアルカリ処理によって実施してもよいし、熱硬化性樹脂組成物の層５が厚い場合には研磨（機械研磨や化学機械研磨（ＣＭＰ）等）によって実施してもよい。研磨処理を実施する場合、具体的には、研磨機やバックグラインダー等の装置を用いて、紙や布等に研磨材を接着した研磨布紙やサンドペーパーで研削する。特に、研磨材は限定するものではないが、溶融アルミナ、炭化ケイ素等の人造研磨材やガーネットやエメリー等の天然研磨材が利用される。特に、砥粒の粒度は限定するものではないが、表面に傷が残らないように、最後には＃１５００以上で研削するのが望ましい。更に、この研磨工程と後述のアルカリ処理は各々個別の装置で行っても良いし、これら工程を一連の工程として組み込んだ装置で行っても良い。また、研削は、感光性樹脂組成物のパターン３ａを露出させるだけでなく、半導体素子の表面を露出させてもよい。半導体素子の表面を露出させた場合、放熱特性が向上するからである。
【００３３】
研削処理によって感光性樹脂組成物のパターン３ａを露出させた後、アルカリ処理によって感光性樹脂組成物のパターン３ａをはく離及び除去し、図６に示すように、プリント配線板の表面にまで至る開口５ｈを有する熱硬化性樹脂組成物を形成する（（Ｖ）工程）。上記アルカリ処理は、例えば、過マンガン酸ナトリウム液、水酸化ナトリウム液、過マンガン酸カリウム液、クロム液、硫酸等の混合液に被処理基板を浸漬することによって実施できる。具体的には、熱湯や所定の膨潤液を用いて被処理基板を膨潤処理した後、過マンガン酸ナトリウム液等で残渣等を除去し、還元（中和）を行った後、水洗、湯洗、乾燥を行う。１回の処理を行っても充分な開口が形成されない場合は複数回処理を行ってもよい。なお、アルカリ処理は上記のものに限定されない。また、アルカリ処理後に、再度、熱硬化性樹脂の熱硬化を行ってもよい。用いる熱硬化性樹脂によっても効果は異なるが、熱硬化させることで、ガラス転移温度を上げることができるだけでなく、低熱膨張化を図ることができるからである。
（ＩＶ）の熱硬化性樹脂組成物からなる層の表面を研削して感光性樹脂組成物のパターンを露出させる工程と、（Ｖ）のアルカリ処理によって感光性樹脂組成物のパターンを除去し、開口を有する層間絶縁層を形成する工程とを連続して行うこともできる。アルカリ薬液を用いて、熱硬化性樹脂組成物からなる層の表面を研削（エッチング）し、さらに露出した感光性樹脂組成物のパターンを同じ薬液で除去することができ、この方法は、製造の効率化を図ることができるので好ましい。
【００３４】
次いで、図７示すように、熱硬化性樹脂の開口部に導電材料を印刷法、電解めっき法、ボール搭載などにより形成する（（ＶＩ）工程）。上記導電材料は特に制限はないが、通常、共晶はんだや脱鉛はんだが使用される。必要に応じてはんだを溶融させることによって、半導体装置１０を得ることができる。
【００３５】
熱硬化性樹脂組成物層５が有するビアの開口の直径（図５に示すＲ）は、特に限定しないものの、熱硬化性樹脂組成物層５が有する最小直径の開口の直径Ｒｍｉｎに対する当該開口の深さの比（Ｄ／Ｒｍｉｎ）は、好ましくは０．１〜１．０であり、より好ましくは０．２〜０．８である。Ｄ／Ｒｍｉｎが０．１未満である場合、径の小さい開口部を設ける際に熱硬化性樹脂組成物層５を薄くできなくなるためである。逆に、Ｄ／Ｒｍｉｎが１．０を超える場合、径の小さい開口部を設ける際に感光性樹脂組成物からなる層３がはく離せず、所定の開口部を設けることが困難であるためである。開口の形状は、円形状であるが、楕円形等であってもよい。なお、開口の形成が円以外の場合、直径Ｒは、円相当直径を用いればよい。
【００３６】
上記の半導体装置１０は微細化、高密度化、及び薄型化が進むフリップチップ型の半導体素子を実装する形態において特に好適である。また、電気的な接続を数多く必要とする半導体装置で特に好適である。
【００３７】
次に、上述の半導体装置１０の製造に用いられる感光性樹脂組成物及び熱硬化性樹脂組成物について詳細に説明するが、本発明はこれらの樹脂組成に限定されるものではない。
【００３８】
半導体装置１０の製造に用いる感光性樹脂組成物は、特に限定するものではないが、以下のものが好適である。すなわち、感光性樹脂層の形成に好適な感光性樹脂組成物は、
（ａ）バインダーポリマーと、
（ｂ）エチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する光重合性化合物と、
（ｃ）光重合開始剤と、
を含有する、ことが好ましい。
【００３９】
感光性樹脂組成物は、（ｄ）無機フィラーを含まないことが好ましい。この場合、現像後の解像度が向上し、微細なパターンを形成でき、アルカリ処理（デスミア処理）ではく離した後の開口部側面が平滑になる傾向にある。
【００４０】
上記（ａ）バインダーポリマー（以下、便宜的に「（ａ）成分」という場合がある）としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、及びフェノール系樹脂等が挙げられる。アルカリ現像性の観点からは、アクリル系樹脂が好ましい。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。（ａ）バインダーポリマーは、例えば、重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。
【００４１】
上記重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、及びα−メチルスチレン等のα−位若しくは芳香族環において置換されている重合可能なスチレン誘導体、ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド、アクリロニトリル及びビニル−ｎ−ブチルエーテル等のビニルアルコールのエーテル類、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ベンジルエステル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、（メタ）アクリル酸グリシジルエステル、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、α−ブロモ（メタ）アクリル酸、α−クロル（メタ）アクリル酸、β−フリル（メタ）アクリル酸、β−スチリル（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α−シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、（メタ）アクリルは、アクリル又は、それに対応するメタクリルを意味し、例えば、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸又は、それに対応するメタクリル酸を示す。
【００４２】
また、（ａ）バインダーポリマーは、アルカリ現像性の見地から、カルボキシル基を含有させることが好ましく、例えば、カルボキシル基を有する重合性単量体とその他の重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。上記カルボキシル基を有する重合性単量体としては、（メタ）アクリル酸が好ましく、中でもメタクリル酸がより好ましい。
【００４３】
上記（ａ）バインダーポリマーのカルボキシル基含有量（使用する全重合性単量体に対するカルボキシル基を有する重合性単量体の割合）は、アルカリ現像性とアルカリ耐性のバランスの見地から、好ましくは１２〜５０質量％であり、より好ましくは１２〜４０質量％であり、更に好ましくは１５〜３０質量％であり、特に好ましくは１５〜２５質量％である。このカルボキシル基含有量が１２質量％未満では、アルカリ現像性が劣る傾向があり、５０質量％を超えるとアルカリ耐性が劣る傾向がある。
【００４４】
（ａ）バインダーポリマーの重量平均分子量は、機械強度及びアルカリ現像性のバランスの見地から、好ましくは２０，０００〜３００，０００であり、より好ましくは４０，０００〜１５０，０００であり、更に好ましくは５０，０００〜１２０，０００である。重量平均分子量が、２０，０００未満では耐現像液性が低下する傾向があり、３００，０００を超えると現像時間が長くなる傾向がある。なお、本実施形態において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定され、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線により換算された値でとする。
【００４５】
（ｂ）エチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する光重合性化合物（以下、便宜的に「（ｂ）成分」という）としては、例えば、多価アルコールにα，β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、ビスフェノールＡ系（メタ）アクリレート化合物、グリシジル基含有化合物にα、β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレート化合物等のウレタンモノマー、ノニルフェノキシオクタエチレンオキシ（メタ）アクリレートなどのノニルフェノキシポリエチレンオキシ（メタ）アクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β´−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β´−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β´−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４６】
上記（ｃ）成分の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ´−テトラメチル−４，４´−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ´−テトラエチル−４，４´−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４´−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、及び２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパノン−１等の芳香族ケトン、２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナンタラキノン、２−メチル１，４−ナフトキノン、及び２，３−ジメチルアントラキノン等のキノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、及びベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、メチルベンゾイン、及びエチルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、９，１０−ジプロポキシアントラセン、９，１０−ジブトキシアントラセン、及び９，１０−ジペントキシアントラセン等の置換アントラセン類、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、及び２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、クマリン系化合物、オキサゾール系化合物、ピラゾリン系化合物等が挙げられる。ここで、２つの２，４，５−トリアリールイミダゾールのアリール基の置換基は同一で対称な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と３級アミン化合物とを組み合わせてもよい。また、密着性及び感度のバランスの見地から、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体がより好ましい。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４７】
上記（ａ）バインダーポリマーの含有量は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、好ましくは３０〜８０質量部であり、より好ましくは４０〜７５質量部であり、更に好ましくは５０〜７０質量部である。（ａ）成分の含有量がこの範囲であると、感光性樹脂組成物の塗膜性及び光硬化物の強度がより良好となる。上記（ｂ）エチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する光重合性化合物の含有量は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、好ましくは２０〜７０質量部であり、より好ましくは２５〜６０質量部であり、更に好ましくは３０〜５０質量部である。（ｂ）成分の含有量がこの範囲であると、感光性樹脂組成物の光感度及び塗膜性がより良好となる。
【００４８】
上記（ｃ）光重合開始剤の含有量は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜３０質量部であり、より好ましくは０．１〜２０質量部であり、更に好ましくは０．２〜１０質量部である。（ｃ）成分の含有量がこの範囲であると、感光性樹脂組成物の光感度及び内部の光硬化性がより良好となる。
【００４９】
感光性樹脂組成物は、（ｄ）無機フィラーを充填しないフィラーレスであることが好ましいが、少量であれば充填しても構わない。（ｄ）無機フィラーを少量充填することで、収縮量が小さくなるとともに、剛性が高くなり、厚さ寸法精度を向上させることができる。しかしながら、感光性樹脂組成物の総量１００質量部に対して５質量部を超えて充填した場合、解像性が著しく低下するため、（ｄ）無機フィラーを充填する場合は、充填量が感光性樹脂組成物の総量１００質量部に対して５質量部以下とすることが好ましい。
【００５０】
（ｄ）無機フィラーとしては、例えば、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、粉状酸化珪素、無定形シリカ、タルク、クレー、焼成カオリン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、雲母粉等の無機充填剤が使用できる。特に好ましくは、シリカフィラーで一次粒径のまま、凝集することなく樹脂中に分散させるために、シランカップリング剤を用いたものが望ましい。
なお、感光性樹脂組成物に、（ｄ）無機フィラーを含む場合は、最大粒径が５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以下である。また、（ｄ）無機フィラーの平均粒径は、解像度の観点から、好ましくは３００ｎｍ以下であり、より好ましくは１００ｎｍ以下である。
【００５１】
また、感光性樹脂組成物には、必要に応じて、マラカイトグリーン、ビクトリアピュアブルー、ブリリアントグリーン、及びメチルバイオレット等の染料、トリブロモフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット、ジフェニルアミン、ベンジルアミン、トリフェニルアミン、ジエチルアニリン、ｏ−クロロアニリン及びターシャリブチルカテコール等の光発色剤、熱発色防止剤、ｐ−トルエンスルホンアミド等の可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤、重合禁止剤等を（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して各々０．０１〜２０質量部含有することができる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００５２】
感光性樹脂組成物には、必要に応じて、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶剤又はこれらの混合溶剤に溶解して固形分３０〜６０質量％の溶液として塗布することができる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００５３】
感光性樹脂組成物には、特に制限はないが、金属面、例えば、銅、銅系合金、ニッケル、クロム、鉄、ステンレス等の鉄系合金、好ましくは銅、銅系合金、鉄系合金の表面上に、液状レジストとして塗布して乾燥後、必要に応じて保護フィルムを被覆して用いるか、感光性エレメントの形態で用いられることが好ましい。
【００５４】
感光性エレメントの形態とは、支持体と、該支持体上に上記感光性樹脂組成物の溶液を均一に塗布、乾燥して形成された感光性樹脂組成物層（樹脂層）とを備えるものであり、感光性樹脂組成物の層上にはそれを被覆する保護フィルムをさらに備えていてもよい。支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリエステル等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルム上に感光性樹脂組成物を塗布、乾燥することにより得られる。透明性の見地からは、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いることが好ましい。
【００５５】
半導体装置１０の製造に用いる熱硬化性樹脂組成物は、特に限定するものではないが、以下のものが好適である。すなわち、封止材料の形成に好適な熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含む樹脂組成物と、最大粒径が５μｍ以下であり且つ平均粒径が１μｍ以下である無機フィラーと、を含むことが好ましい。
【００５６】
エポキシ樹脂としては、分子内に１つ以上のグリシジル基を有するエポキシ樹脂が好ましい。無機フィラーの充填量は、好ましくは０〜９０質量％の範囲、より好ましくは２０〜７０質量％の範囲、更に好ましくは３０〜６０質量％である。
【００５７】
エポキシ樹脂は、２個以上のグリシジル基を持つエポキシ樹脂ならば、制限なく使用することができるが、好適には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル等のビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビキシレノールジグリシジルエーテル等のビキシレノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル等の水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、及び、それらの二塩基酸変性ジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等であり、単独、又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００５８】
市販のエポキシ樹脂としては、ＤＩＣ株式会社製ＥＸＡ４７００（４官能ナフタレン型エポキシ樹脂）、日本化薬株式会社製ＮＣ−７０００（ナフタレン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂）等のナフタレン型エポキシ樹脂；日本化薬株式会社製ＥＰＰＮ−５０２Ｈ（トリスフェノールエポキシ樹脂）等のフェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物（トリスフェノール型エポキシ樹脂）；ＤＩＣ株式会社製エピクロンＨＰ−７２００Ｈ（ジシクロペンタジエン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂）等のジシクロペンタジエンアラルキル型エポキシ樹脂；日本化薬株式会社製ＮＣ−３０００Ｈ（ビフェニル骨格含有多官能固形エポキシ樹脂）等のビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；ＤＩＣ株式会社製エピクロンＮ６６０、エピクロンＮ６９０、日本化薬株式会社製ＥＯＣＮ−１０４Ｓ等のノボラック型エポキシ樹脂；日産化学工業株式会社製ＴＥＰＩＣ等のトリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、ＤＩＣ株式会社製エピクロン８６０、エピクロン９００−ＩＭ、エピクロンＥＸＡ―４８１６、エピクロンＥＸＡ−４８２２、旭チバ株式会社製アラルダイトＡＥＲ２８０、東都化成株式会社製エポトートＹＤ−１３４、ジャパンエポキシレジン株式会社製ＪＥＲ８３４、ＪＥＲ８７２、住友化学工業株式会社製ＥＬＡ−１３４等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ＤＩＣ株式会社エピクロンＨＰ−４０３２等のナフタレン型エポキシ樹脂；ＤＩＣ株式会社製エピクロンＮ−７４０等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールとサリチルアルデヒドの縮合物のエポキシ樹脂；日本化薬株式会社製ＥＰＰＮ−５００シリーズ等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は各々単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５９】
上記エポキシ樹脂の中でも、銅との密着性や絶縁性、壁面平滑性に優れる点で、日本化薬株式会社製ＮＣ−３０００Ｈ（ビフェニル骨格含有多官能固形エポキシ樹脂）等のビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂が好ましく、また、架橋密度が高く高Ｔｇが得られる点で、日本化薬株式会社製ＥＰＰＮ−５００シリーズ（トリフェニルメタン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂）を用いることがより好ましい。
【００６０】
上記エポキシ樹脂の含有量は、無機フィラー成分を除く樹脂成分１００質量部に対して、３０〜９０質量部であることが好ましく、４０〜８０質量部であることがより好ましい。
【００６１】
エポキシ樹脂と組み合わせる硬化剤としては、従来公知の各種エポキシ樹脂硬化剤もしくはエポキシ樹脂硬化促進剤を配合することができる。例えば、フェノール樹脂、イミダゾール化合物、酸無水物、脂肪族アミン、脂環族ポリアミン、芳香族ポリアミン、第３級アミン、ジシアンジアミド、グアニジン類、又はこれらのエポキシアダクトやマイクロカプセル化したもののほか、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム、テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物、ＤＢＵ（ジアザビシクロウンデセン）もしくはその誘導体等、硬化剤もしくは硬化促進剤の如何に拘らず、公知慣用のものを単独であるいは２種以上組み合わせて使用することができる。エポキシ樹脂の硬化を進行させれば特に限定されないが、具体的には、４，４´−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４-アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、トリメチレンビス（４−アミノベンゾエート）、３，３´-ジメチル−４，４´-ジアミノビフェニル、２，２´−ジメチル−４，４´-ジアミノビフェニル、４，４´−ジアミノジフェニルエーテル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテル、ビス［４-（４-アミノフェノキシ）フェニル］スルフォン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフォン、９，９´−ビス（４-アミノフェニル）フルオレン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン等を例示でき、単独、又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６２】
本発明で用いる熱硬化性樹脂組成物は、分子構造中に少なくとも２個の不飽和Ｎ−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物を含有することが好ましい。具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ´−エチレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ´−ヘキサメチレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ´−(１，３−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ´−[１，３−（２−メチルフェニレン）]ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ´−［１，３−（４−メチルフェニレン）］ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ´−(１，４−フェニレン）ビスマレイミド、ビス（４−マレイミドフェニル）メタン、ビス（３−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、３，３−ジメチル−５，５−ジエチル−４，４−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス（４−マレイミドフェニル）エーテル、ビス（４−マレイミドフェニル）スルホン、ビス（４−マレイミドフェニル）スルフィド、ビス（４−マレイミドフェニル）ケトン、ビス（４−マレイミドシクロヘキシル）メタン、１，４−ビス（４−マレイミドフェニル）シクロヘキサン、１，４−ビス（マレイミドメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（マレイミドメチル）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３-ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］メタン、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］メタン、１，１−ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］エタン、１，１−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］エタン、２，２-ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−(３−マレイミドフェノキシ）フェニル］ブタン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］ブタン、２，２−ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４−ビス(３−マレイミドフェノキシ）ビフェニル、４，４−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］ケトン、２，２´−ビス（４−マレイミドフェニル）ジスルフィド、ビス（４−マレイミドフェニル）ジスルフィド、ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］エーテル、１，４−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，４−ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，４−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）−３，５−ジメチル−α,α−ジメチルベンジ
ル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）−３，５−ジメチル−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，４−ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）−３，５−ジメチル−α,α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）−３，５−ジメチル−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、ポリフェニルメタンマレイミド等が挙げられ、これらのマレイミド化合物は、単独で用いても２種類以上を混合して用いてもよい。
【００６３】
また、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂や各種カルボン酸含有樹脂をエポキシ樹脂と反応させる別な樹脂として使用しても良い。ポリアミドイミド樹脂としては、東洋紡績株式会社の「バイロマックスＨＲ１１ＮＮ」、「バイロマックスＨＲ１２Ｎ２」、「バイロマックスＨＲ１６ＮＮ」等が挙げられる。カルボン酸含有樹脂としては、アクリル樹脂や酸変性エポキシアクリレート、酸含有ウレタン樹脂等が挙げられる。
【００６４】
上記硬化剤の含有量は、無機フィラー成分を除く樹脂成分１００質量部に対して、５〜５０質量部であることが好ましく、１０〜４０質量部であることがより好ましい。
【００６５】
無機フィラーとしては従来公知の全ての無機充填剤及び有機充填剤が使用でき、特定のものに限定されない。例えば、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の体質顔料や、銅、錫、亜鉛、ニッケル、銀、パラジウム、アルミニウム、鉄、コバルト、金、白金等の金属粉体が挙げられる。
【００６６】
シリカフィラーを用いる場合は、フィラーで一次粒径のまま、凝集することなく樹脂中に分散させるために、シランカップリング剤を用いたものが望ましい。無機フィラーは、最大粒径は５μｍ以下であることが好ましく、更に１μｍ以下であることが望ましい。また、平均粒径は、１μｍ以下であることが好ましい。シランカップリング剤としては、一般的に入手可能なものを用いることができ、例えば、アルキルシラン、アルコキシシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、アクリルシラン、メタクリルシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、イソシアネートシラン、サルファーシラン、スチリルシラン、アルキルクロロシラン等が使用可能である。
【００６７】
具体的な化合物名としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルシラノール、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ｎ−オクチルジメチルクロロシラン、テトラエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）ジスルフィド、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノシラン等がある。
【００６８】
上記のように無機フィラーの平均粒径は、１μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｎｍ以下であり、より好ましくは１００ｎｍ以下である。無機フィラーの平均粒径が小さいほど、アルカリ処理（デスミア処理）後の表面が平滑となる傾向にある。無機フィラーの充填量は、好ましくは０〜９０質量％であり、より好ましくは２０〜７０質量％であり、更に好ましくは３０〜６０質量％である。
【００６９】
以上、本発明に係る半導体装置の製造方法及び本発明で好適な熱硬化性樹脂組成物の好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。
【実施例】
【００７０】
＜プリント配線板の準備＞
まず、フリップチップ実装用のプリント配線板を準備した。プリント配線板の構成部材としてコア基材（日立化成工業株式会社製  ＭＣＬ−Ｅ−６７９ＦＧ）及びフィルム状ソルダーレジスト(日立化成工業株式会社製  ＦＺ−２７００Ｇ)を用いた。コア基材の厚さは１００μｍ、ソルダーレジストの厚さは２５μｍであった（図１参照）。
【００７１】
＜感光性樹脂組成物からなる層の形成＞
次いで、図２に示すように、感光性樹脂組成物としてドライフィルムレジスト（日立化成工業株式会社  Ｐｈｏｔｅｃ  Ｈ−７０２５）をロールラミネーターで表面に貼着し、パターンを形成したフォトツールを密着させ、株式会社オーク製作所製ＥＸＭ‐１２０１型露光機を使用して、５０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー量で露光を行った。次いで、３０℃の１質量％炭酸ナトリウム水溶液で、９０秒間スプレー現像を行い、感光性樹脂組成物のパターン３ａを形成した（図２参照）。
【００７２】
＜半導体素子の実装とアンダーフィルの充填＞
次いで、図３に示すように、半導体素子（サイズ：７．３×７．３ｍｍ、厚み：１００μｍ、バンプ種：銅ポスト＋Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ、バンプピッチ：８０μｍ、バンプ高さ：２５μｍ、バンプ配置：ペリフェラルタイプ）を、プリント配線板の所定箇所に実装した。フラックスは無洗浄タイプのものを用いた。１６５℃で２時間の乾燥処理を行った後、半導体素子とプリント配線板の隙間にアンダーフィル材（日立化成工業株式会社製  ＣＥＬ−Ｃ−３７３０Ｓ）を充填し、１６５℃で２時間の硬化を行った。
【００７３】
＜フィルム状熱硬化性樹脂組成物の製造＞
半導体装置の封止に使用する熱硬化性樹脂組成物として、以下に示すものを調製した。
【００７４】
＜熱硬化性樹脂組成物Ａ＞
エポキシ樹脂として、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、製品名ＮＣ−３０００Ｈ（日本化薬株式会社製）７０質量部を用いた。
硬化剤の合成実施例１：温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積２リットルの反応容器に、ビス（４−アミノフェニル）スルホン：２６．４０ｇと、２，２´−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン：４８４．５０gと、ｐ−アミノ安息香酸：２９．１０ｇ、及びジメチルアセトアミド：３６０．００gを入れ、１４０℃で５時間反応させて分子主鎖中にスルホン基を有し、酸性置換基と不飽和Ｎ−置換マレイミド基を有する硬化剤（Ａ−１）の溶液を得た。本硬化剤を３０質量部配合した。
【００７５】
無機フィラー成分としては、平均粒径が５０ｎｍ、ビニルシランでシランカップリング処理したシリカフィラーを用いた。なお、無機フィラー成分は、樹脂分に対し、３０質量％になるように配合した。分散状態は、動的光散乱式ナノトラック粒度分布計「ＵＰＡ−ＥＸ１５０」（日機装株式会社製）、及びレーザー回折散乱式マイクロトラック粒度分布計「ＭＴ−３１００」（日機装株式会社製）を用いて測定し、最大粒径が１μｍ以下となっていることを確認した。
【００７６】
＜熱硬化性樹脂組成物Ｂ＞
エポキシ樹脂として、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、製品名ＮＣ−３０００Ｈ（日本化薬株式会社製）７０質量部を用いた。
硬化剤の合成実施例２：ジアミン化合物としてワンダミンＨＭ（ＷＨＭ）〔（４，４´−ジアミノ）ジシクロヘキシルメタン、新日本理化株式会社製、商品名〕５２．７ｇ、反応性官能基を有するジアミンとして３，３´−ジヒドロキシ−４，４´−ジアミノビフェニル６ｇ、トリカルボン酸無水物として無水トリメリット酸（ＴＭＡ）１０８ｇ及び非プロトン性極性溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１２８１ｇを入れ、フラスコ内の温度を８０℃に設定して３０分間撹拌した。撹拌終了後、水と共沸可能な芳香族炭化水素としてトルエン１９２ｇをさらに添加し、フラスコ内の温度を１６０℃に昇温して２．５時間還流した。水分定量受器に理論量の水が貯留され、水の留出が見られなくなっていることを確認した後、水分定量受器中の水及びトルエンを除去しながら、フラスコ内の温度を１８０℃まで上昇させて反応溶液中のトルエンを除去した。フラスコ内の溶液を６０℃まで冷却した後、長鎖炭化水素鎖骨格（炭素原子数約５０）を有するジカルボン酸として水添α，ω−ポリブタジエンジカルボン酸（ＣＩ−１０００、日本曹達株式会社製、商品名）３０９．５ｇを入れ、１０分間撹拌した。撹拌終了後、ジイソシアネートとして４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）１１９．７ｇを添加し、フラスコ内の温度を１６０℃に上昇させて２時間反応させ、樹脂溶液を得た。このポリアミドイミド樹脂溶液の重量平均分子量（Ｍｗ）をゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したところ４７０００であった。ポリアミドイミド１分子あたりの平均反応性官能基数Ｎは４．４であった。本硬化剤を３０質量部配合した。無機フィラー成分としては、熱硬化性樹脂組成物Ａと同様のものを用いた。
【００７７】
＜熱硬化性樹脂組成物Ｃ＞
エポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、製品名エピクロンＮ６６０（ＤＩＣ株式会社製）７０質量部を用いた。
硬化剤として、フェノキシ樹脂ＹＰ−５５（新日鉄化学株式会社製）２５質量部、メラミン変性フェノールノボラック樹脂ＬＡ７０５４（ＤＩＣ株式会社製）３０質量部を用いた。無機フィラー成分としては、平均粒径が３００ｎｍの硫酸バリウムを樹脂分に対し、４６質量％になるように配合し、スターミルＬＭＺ（アシザワファインテック株式会社製）で、直径１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１２ｍ／ｓにて３時間分散して調整した。分散状態を、樹脂組成物Ａと同様の方法で測定し、最大粒径が２μｍであることを確認した。
【００７８】
上述のように得た各熱硬化性樹脂組成物の溶液を支持層である１６μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム（Ｇ２−１６、帝人株式会社製、商品名）上に均一に塗布することにより熱硬化性樹脂組成物層を形成した。その後、熱風対流式乾燥機を用いて熱硬化性樹脂組成物層を１００℃で約１０分間乾燥することによって支持層上に熱硬化性樹脂組成物層を得た。熱硬化性樹脂組成物層の膜厚は１００μｍ〜２００μｍのものを準備した。
【００７９】
次いで、フィルム状熱硬化性樹脂組成物に埃等が付着しないように、支持層と接している側とは反対側の表面上にポリエチレンフィルム（ＮＦ−１５、タマポリ株式会社製、商品名）を保護フィルムとして貼り合わせ、フィルムタイプの熱硬化性樹脂組成物を得た。
【００８０】
得られたフィルムタイプの熱硬化性樹脂組成物を用いて、プリント配線板上に熱硬化性樹脂組成物の層５を形成した（図４参照）。詳細には、まず、熱硬化性樹脂組成物Ａ、Ｂ又はＣからなるフィルムタイプの熱硬化性樹脂組成物の保護フィルムのみを剥がし、プリント配線板の表面（半導体素子搭載面）にフィルム状熱硬化性樹脂組成物を載置した。プレス式真空ラミネータ（ＭＶＬＰ−５００、株式会社名機製作所製、商品名）を用いてプリント配線板の表面にフィルム状熱硬化性樹脂組成物を積層した。プレス条件は、プレス熱板温度８０℃、真空引き時間２０秒、ラミネートプレス時間３０秒、気圧４ｋＰａ以下、圧着圧力０．４ＭＰａとした。次いで、クリーンオーブンで所定温度、所定時間で熱硬化して熱硬化性樹脂層を形成した。
【００８１】
その後、表１に示す工程に沿って研削処理と感光性樹脂組成物のパターン除去の薬液処理（デスミア処理）を行うことで、熱硬化性樹脂組成物の層５を研削して感光性樹脂組成物のパターン３ａを露出させると共に、感光性樹脂組成物のパターン３ａをはく離及び除去し、熱硬化性樹脂組成物層５の一部を開口させた（図５、図６参照）。ジエチレングリコールとエチレングリコール系溶剤を含有したスウェリングディップセキュリガントＰで膨潤させ、ＫＭｎＯ４とＮａＯＨ水溶液のコンセントレートコンパクトＣＰでエッチングによる研削と感光性樹脂組成物パターンの除去を行う。
【００８２】
【表１】
0005884477.tif 000002
【００８３】
【表２】
0005884477.tif 000003
【００８４】
【表３】
0005884477.tif 000004
【００８５】
その後、開口したビア内にメタルマスクを用いて、はんだペーストを充填し、窒素雰囲気でリフロー装置を用いてリフロー処理することで、半導体装置１０を得た（図７参照）。
【００８６】
半導体装置１０は、基板サイズが１４ｍｍ×１４ｍｍであり外周部の各辺に直径１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ及び２５０μｍのビアをそれぞれ設けた。
【００８７】
熱硬化性樹脂組成物の埋め込み性については、以下の基準に基づいて評価した。
○：空隙がなく埋め込みが良好なもの。
×：開口部への埋め込みが不充分なもの。
【００８８】
熱硬化性樹脂組成物の耐薬品性については、目視で確認して以下の基準に基づいて評価した。
○：デスミア処理後に層間絶縁材（熱硬化性樹脂組成物）がはく離しないもの。
×：デスミア処理後に層間絶縁材がはく離したもの。
【００８９】
解像性（開口性）については、金属顕微鏡で観察して以下の基準に基づいて評価した。
◎：直径１００μｍ以下で開口できたもの。
○：直径１５０μｍ以下で開口できたもの。
△：直径２００μｍ以下で開口できたもの。
×：直径２５０μｍ以下で開口できたもの。
××：直径２５０μｍ以下で開口できないもの。
【００９０】
開口部の壁面平滑性については、電子顕微鏡で確認して以下の基準に基づいて評価した。
○：壁面が平滑なもの。
×：壁面にフィラーの欠落や段差があるもの。
【００９１】
開口部の残渣除去性については、以下の基準に基づいて評価した。
○：銅表面にドライフィルムレジストの残渣がなく、はく離及び除去できているもの。
×：ドライフィルムレジストの残渣があるもの。
【００９２】
結果を表４及び５に示す。
用いた熱硬化性樹脂組成物Ａ、Ｂ、Ｃにより、直径１００〜２５０μｍで、高さが１００〜２５０μｍの感光性樹脂組成物の平頂円錐（台形円錐）の埋め込み性は良好で、感光性樹脂組成物のパターンを露出させるため熱硬化性樹脂組成物の表面をアルカリ性の薬液で研削し、同じ工程で露出した感光性樹脂組成物のパターンを除去した後の耐薬品性では、プリント配線板と層間絶縁材となる熱硬化性樹脂組成物の間の密着性が維持され剥離などは生じなく良好であった。解像性は、用いた感光性樹脂組成物の厚みと同程度の解像性を示し、薄いほど高い解像性を示した。壁面平滑性は、無機フィラーの平均粒径、最大粒径に影響され、小さいものほど平滑となり、開口部の残渣除去性はいずれの実施例でも良好であった。
本発明では、従来のレーザー等でのビア形成に必要な設備導入が不要で、レーザー熱による熱硬化性樹脂の酸化に起因する接続不良、加工時間の増大等がなく、一括でビア形成できる製造方法で、信頼性も向上する。
【００９３】
【表４】
0005884477.tif 000005
【００９４】
【表５】
0005884477.tif 000006
【００９５】
本処理は半導体装置のビアに限定するものでなく、ソルダーレジストの開口プロセスやウェハレベルパッケージの再配線プロセス、ビルドアップ基板のビア形成等、開口部を設けるもの全てに適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１…半導体素子、２…プリント配線板、３…感光性樹脂組成物からなる層、３ａ…感光性樹脂組成物からなるパターン、４…電極、５…熱硬化性樹脂組成物からなる層（熱硬化性樹脂組成物層）、５ｈ…開口、１０，１０Ａ…半導体装置。
【図１】
0005884477.tif 000007
【図２】
0005884477.tif 000008
【図３】
0005884477.tif 000009
【図４】
0005884477.tif 000010
【図５】
0005884477.tif 000011
【図６】
0005884477.tif 000012
【図７】
0005884477.tif 000013
【図８】
0005884477.tif 000014