(57)【要約】      （修正有）【課題】モールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善した半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本半導体装置１００は、第１の電極１０３を有する半導体部品１０１と、シリカ系無機フィラー１１３を含み、半導体部品１０１を包埋し、主面１１９にシリカ系無機フィラー１１３の形状に対応した凹凸１１５を有する第１の樹脂層１１０と、半導体部品１０１の第１の電極１０３上に配置され、第１の樹脂層１１０の主面１１９に達する第２の電極１０７と、第１の樹脂層１１０と接し、第１の樹脂層１１０上に配置された第２の樹脂層１２０と、第２の樹脂層１２０の内部もしくは外部に配置され、半導体部品１０１の第２の電極１０７と接続する導体部１３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極を有する半導体部品と、
シリカ系無機フィラーを含み、前記半導体部品を包埋し、主面に前記シリカ系無機フィラーの形状に対応した凹凸を有する第１の樹脂層と、
前記半導体部品の前記第１の電極上に配置され、前記第１の樹脂層の前記主面に達する第２の電極と、
前記第１の樹脂層と接し、前記第１の樹脂層上に配置された第２の樹脂層と、
前記第２の樹脂層の内部もしくは外部に配置され、前記半導体部品の前記第２の電極と接続する導体部と、
を備える半導体装置。
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づいて測定した前記主面に位置する前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層の界面での算術平均粗さＲａは０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下であり、十点平均粗さＲｚは０．５０μｍ以上１．００μｍ以下である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層はエポキシ樹脂を含む請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２の樹脂層の厚さと前記第１の樹脂層の厚さとの比は１：１〜１：２００である請求項１乃至３の何れか一に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記シリカ系無機フィラーの最大粒径は２０μｍ以上８０μｍ以下である請求項１乃至４の何れか一に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の樹脂層における前記シリカ系無機フィラーの配合比率が７０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下である請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
第１の電極と、前記第１の電極上に配置された第２の電極とを有する半導体部品を準備し、
シリカ系無機フィラーを含む第１の樹脂層で前記半導体部品を包埋し、
前記第１の樹脂層の主面を研削して、前記主面に前記シリカ系無機フィラーを脱落させて前記シリカ系無機フィラーの形状に対応した凹凸を形成し、且つ前記第１の電極と接続する端部とは反対側の前記第２の電極の端部を露出させ、
前記第１の樹脂層の主面に接する第２の樹脂層を形成し、
前記第２の樹脂層の一部を除去して、前記第２の電極の端部を露出する凹部を形成し、
前記凹部に導電材料を充填して、前記第２の電極に接続する導体部を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の樹脂層の主面を研削して、前記主面から前記シリカ系無機フィラーを脱落させ、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づいて測定した算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下であり、十点平均粗さＲｚは０．５０μｍ以上１．００μｍ以下である凹凸を前記第１の樹脂層の前記主面に形成する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
エポキシ樹脂を含む材料を用いて、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層を形成する請求項７又は８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の樹脂層の厚さと前記第１の樹脂層の厚さとの比が１：１〜１：２００となるように、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層を形成する請求項７乃至９の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
最大粒径が２０μｍ以上８０μｍ以下である前記シリカ系無機フィラーとエポキシ樹脂を含む材料を用いて、前記第１の樹脂層を形成する請求項７乃至１０の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の樹脂層における前記シリカ系無機フィラーの配合比率を７０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下とする請求項１１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】
本開示の実施形態はファンアウトウェハーレベルパッケージを有し、モールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善した半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファンアウトウェハーレベルパッケージ（FO-WLP）は、半導体部品（チップ）領域外にも再配線層を形成するパッケージであり、半導体部品の高集積化や小型化に有効な技術の１つである。ファンアウトウェハーレベルパッケージでは、半導体部品をモールド樹脂層に包埋し、モールド樹脂層上に半導体部品の微細密集端子を引き出すための再配線層を配置する。再配線層は、数層の配線と、配線層間を接続するビアホール等により構成され、絶縁材料により配線層間を絶縁する。
【０００３】
ファンアウトウェハーレベルパッケージにおいては、モールド樹脂層と再配線層との充分な密着性を確保する必要がある。このため、例えば、特許文献１には、モールド樹脂が、酸化剤により溶解する可溶性成分として、可溶性樹脂および可溶性有機フィラーの少なくとも一つを含み、モールド樹脂が、酸化剤に実質的に溶解しない未溶解成分として、液状エポキシ樹脂および無機フィラーの少なくとも一つを含み、モールド樹脂に埋め込まれた半導体部品の電極に導通し、かつ、メッキによって形成されたビア導体を備え、半導体部品の電極の表面の粗度Ｒｚが０．３〜２０μｍになるように粗化処理することにより密着性を改善することが記載されている。
【０００４】
しかし、特許文献１では、可溶性フィラーを含有したモールド樹脂層は表面のみならず内部のフィラーが溶解することにより空隙を生じ、高温時に空隙が膨張して破裂するなどの製品の信頼性に問題がある。可溶性フィラーを含有したモールド樹脂は高価であり、モールド樹脂層の表面に凹凸を形成する工程としてフィラーを溶解させる工程が必須となるため製造コストの上昇につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９４２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の実施形態の目的の一つは、モールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善した半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施形態によると、第１の電極を有する半導体部品と、シリカ系無機フィラーを含み、前記半導体部品を包埋し、主面に前記シリカ系無機フィラーの形状に対応した凹凸を有する第１の樹脂層と、前記半導体部品の前記第１の電極上に配置され、前記第１の樹脂層の前記主面に達する第２の電極と、前記第１の樹脂層と接し、前記第１の樹脂層上に配置された第２の樹脂層と、前記第２の樹脂層の内部もしくは外部に配置され、前記半導体部品の前記第２の電極と接続する導体部と、を備える半導体装置を提供する。これによれば、モールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善することができる。
【０００８】
ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づいて測定した前記主面に位置する前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層の界面での算術平均粗さＲａは０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下であり、十点平均粗さＲｚは０．５０μｍ以上１．００μｍ以下であってもよい。これによれば、モールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善することができる。
【０００９】
前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層はエポキシ樹脂を含んでもよい。これによれば、半導体装置の厚み方向での第１の樹脂層と第２の樹脂層の線膨張係数の不一致を抑制し、反りや熱応力を低減して半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１０】
前記第２の樹脂層の厚さと前記第１の樹脂層の厚さとの比は１：１〜１：２００であってもよい。これによれば、第１の樹脂層と第２の樹脂層の線膨張係数の不一致に起因する反りを抑制し、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１１】
前記シリカ系無機フィラーの最大粒径は２０μｍ以上８０μｍ以下であってもよい。これによれば、モールド樹脂層表面に適切な凹凸が形成され、モールド樹脂層と再配線層との密着性を改善することができる。
【００１２】
前記第１の樹脂層における前記シリカ系無機フィラーの配合比率が７０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下であってもよい。これによれば、線膨張係数の増加が抑制されるため、温度変動時の反りやひずみを抑制し、信頼性を高めることができる。
【００１３】
本開示の一実施形態によると、第１の電極と、前記第１の電極上に配置された第２の電極とを有する半導体部品を準備し、シリカ系無機フィラーを含む第１の樹脂層で前記半導体部品を包埋し、前記第１の樹脂層の主面を研削して、前記主面に前記シリカ系無機フィラーを脱落させて前記シリカ系無機フィラーの形状に対応した凹凸を形成し、且つ前記第１の電極と接続する端部とは反対側の前記第２の電極の端部を露出させ、前記第１の樹脂層の主面に接する第２の樹脂層を形成し、前記第２の樹脂層の一部を除去して、前記第２の電極の端部を露出する凹部を形成し、前記凹部に導電材料を充填して、前記第２の電極に接続する導体部を形成する半導体装置の製造方法を提供する。これによれば、半導体装置のモールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善することができる。
【００１４】
前記第１の樹脂層の主面を研削して、前記主面から前記シリカ系無機フィラーを脱落させ、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づいて測定した算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下であり、十点平均粗さＲｚは０．５０μｍ以上１．００μｍ以下である凹凸を前記第１の樹脂層の前記主面に形成してもよい。これによれば、半導体装置のモールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善することができる。
【００１５】
エポキシ樹脂を含む材料を用いて、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層を形成してもよい。これによれば、半導体装置の厚み方向での第１の樹脂層と第２の樹脂層の線膨張係数の不一致を抑制し、反りや熱応力を低減して半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１６】
前記第２の樹脂層の厚さと前記第１の樹脂層の厚さとの比が１：１〜１：２００となるように、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層を形成してもよい。これによれば、第１の樹脂層と第２の樹脂層の線膨張係数の不一致に起因する反りを抑制し、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００１７】
最大粒径が２０μｍ以上８０μｍ以下である前記シリカ系無機フィラーとエポキシ樹脂を含む材料を用いて、前記第１の樹脂層を形成してもよい。これによれば、モールド樹脂層表面に適切な凹凸が形成され、モールド樹脂層と再配線層との密着性を改善することができる。
【００１８】
前記第１の樹脂層における前記シリカ系無機フィラーの配合比率を７０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下としてもよい。これによれば、線膨張係数の増加が抑制されるため、温度変動時の反りやひずみを抑制し、信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本開示によると、モールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善した半導体装置を提供することができる。また、本開示の半導体装置の製造方法によると、半導体装置のモールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示の一実施形態における半導体装置１００の断面構成を示す模式図である。
【図２】本開示の第１実施形態における半導体装置１００の製造工程を説明する図である。
【図３】本開示の第１実施形態における半導体装置１００の製造工程を説明する図である。
【図４】本開示の第１実施形態における半導体装置１００の製造工程を説明する図である。
【図５】本開示の一実施形態における半導体装置２００の断面構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本開示の一実施形態に係る半導体装置及び半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率（各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等）は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
【００２２】
［半導体装置の構成］
図１は、本開示の一実施形態における半導体装置１００の断面構成を示す模式図である。半導体装置１００は、第１の電極１０３を有する半導体部品１０１と、半導体部品１０１を包埋する第１の樹脂層１１０と、半導体部品１０１の第１の電極１０３上に配置され、第１の樹脂層１１０の主面に達する第２の電極１０７と、第１の樹脂層１１０と接し、第１の樹脂層１１０上に配置された第２の樹脂層１２０と、第２の樹脂層１２０の内部もしくは外部に配置され、半導体部品１０１の第２の電極１０７と接続する導体部１３０と、を備える。
【００２３】
本明細書において、第１の樹脂層１１０の「主面」とは、第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０とが接する界面である。また、「主面」は、第２の電極１０７が第１の樹脂層１１０から露出する面である。
【００２４】
半導体部品１０１は、基材（支持基板）１０５を有し、外部からの電源や信号の入出力用の第１の電極１０３を備える。基材１０５は、半導体装置の分野で公知の材料で構成され、例えば、シリコン基板であるが、これに限定されない。第１の電極１０３は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等により構成されるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
第２の電極１０７は、半導体部品１０１と、第２の樹脂層１２０の内部もしくは外部に配置される導体部１３０とを接続する付加的な電極である。第２の電極１０７は、第１の樹脂層１１０に包埋され、第１の電極１０３から導体部１３０へ向かって突出した形状を有する。第２の電極１０７は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等により構成されるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
導体部１３０は、第２の樹脂層１２０の内部もしくは外部に配置される複数の配線及び配線間を接続するビアで構成される。配線は、第２の樹脂層１２０の内部もしくは外部に、第１の樹脂層１１０の主面に対して概略水平に配置され、第１の樹脂層１１０の面内での２次元的な電気的接続を提供する。一方、ビアは第１の樹脂層１１０の主面に対して概略垂直に配置され、垂直方向での配線間の電気的接続を提供する。導体部１３０は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等により構成されるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
第１の樹脂層１１０は、熱硬化性樹脂とフィラーを含む。第１の樹脂層１１０は、例えば、エポキシ樹脂１１１とシリカ系無機フィラー１１３を含み、主面１１９にシリカ系無機フィラー１１３の形状に対応した凹凸１１５を有する。凹凸１１５は、第１の樹脂層１１０の主面１１９から、シリカ系無機フィラー１１３が脱落することにより形成された凹凸構造である。このため、凹凸１１５の形状は、脱落したシリカ系無機フィラー１１３の表面形状を反映した形状となり、主にすり鉢状の形状を有する。エポキシ樹脂１１１としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等の液状のエポキシ樹脂を用いることができる。また、フェノールノボラック型、ナフタレン型等の半固形状のエポキシ樹脂を併用してもよい。
【００２８】
シリカ系無機フィラー１１３は、最大粒径は２０μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましい。このような最大粒径を有するシリカ系無機フィラーを用いることにより、モールド樹脂層表面に適切な凹凸が形成され、モールド樹脂層と再配線層との密着性を改善することができる。最大粒径が８０μｍ以上であると、第１の樹脂層１１０を研磨した時に、第１の樹脂層１１０の主面の凹凸が大きくなりやすく、第２の樹脂層１２０での精緻な配線形成に支障をきたす懸念がある。一方、最大粒径が２０μｍ以下であると、第１の樹脂層１１０を構成する樹脂の流動性が確保できなくなるとともに、大径フィラーのカットに要するコストが上昇するため好ましくない。
【００２９】
また、シリカ系無機フィラー１１３は、球状であることが好ましい。一般に鱗片状のフィラーもあるが、鱗片状のフィラーを樹脂に混合すると、樹脂の粘度が不必要に上昇し、流動性が損なわれ半導体部品の封止において充填不良が発生する原因となる。一方、球状フィラーを用いることにより、樹脂にフィラーを多量に含有しても粘度の増加を抑制することでき、半導体部品１０１を均一に封止することができるため、気泡の混入や充填不良を抑制し、半導体装置の高い信頼性を得られる。
【００３０】
第１の樹脂層１１０におけるシリカ系無機フィラー１１３の配合比率は、７０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下であることが好ましい。シリカ系無機フィラー１１３の配合比率が７０％ｗｔ未満の場合、第１の樹脂層１１０における樹脂の線膨張係数が増加し、温度変動時の反りやひずみが大きくなり、信頼性に悪影響を及ぼす懸念がある。一方、シリカ系無機フィラー１１３の配合比率が９０％ｗｔ以上の場合、第１の樹脂層１１０における樹脂本来の物性が低下し、液状の樹脂の流動性が低下し、封止する際の充填性が悪くなり、気泡の混入や充填不良が生じる懸念がある。第１の樹脂層１１０におけるシリカ系無機フィラー１１３の配合比率をこの範囲とすることにより、線膨張係数の増加を抑制して、温度変動時の反りやひずみを抑制し、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００３１】
第２の樹脂層１２０としては、エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等の液状のエポキシ樹脂を用いることができる。また、フェノールノボラック型、ナフタレン型等の半固形状のエポキシ樹脂を併用してもよい。なお、第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０とに同じ樹脂を用いることにより、半導体装置の厚み方向での第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０の線膨張係数の不一致を抑制し、反りや熱応力を低減して半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００３２】
ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づいて測定した第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０の界面での算術平均粗さＲａは０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下であり、十点平均粗さＲｚは０．５０μｍ以上１．００μｍ以下であることが好ましい。算術平均粗さＲａが０．０５以下もしくは十点平均粗さＲｚが０．５０以下であると密着性を改善するために過剰な研磨が必要となり好ましくない。一方、算術平均粗さＲａが０．５０以上もしくは十点平均粗さＲｚが１．００以上であると、界面が粗すぎるため、第２の樹脂層１２０に対するフォトリソグラフィやインプリントによる精密な配線層形成工程に支障をきたす懸念がある。このため、算術平均粗さＲａ及び十点平均粗さＲｚが上述の範囲にあると、第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０との密着性を改善することができる。
【００３３】
第２の樹脂層１２０の厚さと第１の樹脂層１１０の厚さとの比は１：１〜１：２００であることが好ましい。第２の樹脂層１２０には精緻な配線と層間接続ビアを有する導体部１３０を形成するため、可能な限り薄くすることが好ましい。一方、第１の樹脂層１１０は厚みのある半導体部品１０１を包埋するため、厚くする必要がある。一方、第２の樹脂層１２０に対し第１の樹脂層１１０が極端に厚くなると、双方の線膨張係数の不一致に起因する反りが大きくなる懸念がある。このため、第２の樹脂層１２０の厚さと第１の樹脂層１１０の厚さとの比が上述の範囲にあると、第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０の線膨張係数の不一致に起因する反りを抑制し、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００３４】
（半導体装置の製造方法）
図２〜図４を参照して、半導体装置１００の製造方法を説明する。第１の電極１０３と、第１の電極１０３上に配置された第２の電極１０７とを有する半導体部品１０１を準備する（図２（ａ））。半導体部品１０１は、基材（支持基板）１０５を有し、外部からの電源や信号の入出力用の第１の電極１０３を備える。第２の電極１０７は、半導体装置１００の厚み方向に直立して配設された突起状の電極である。第２の電極１０７の長さは、例えば、５０μｍであるが、これに限定されるものではない。第２の電極１０７は、例えば、フォトリソグラフィを用いて形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００３５】
シリカ系無機フィラー１１３を含む第１の樹脂層１１０で半導体部品１０１を包埋する（図２（ｂ））。第１の樹脂として、エポキシ樹脂１１１にシリカ系無機フィラー１１３を分散させた樹脂を準備する。半導体部品１０１を包埋する工程は、例えば、コンプレッションモールド法により行うことが好ましい。例えば、エポキシ樹脂１１１にシリカ系無機フィラー１１３を分散させた樹脂を充填した型に、第２の電極１０７の側から半導体部品１０１を漬けて樹脂を硬化させる。コンプレッションモールド法は、ギャップの狭いモールド層を形成しやすく、半導体部品１０１の表面へ加わる圧力が小さく、第２の電極１０７の損傷を防止することができるため、本開示に係る半導体装置１００の製造方法として好適である。この工程により、半導体部品１０１と第２の電極１０７が第１の樹脂層１１０で封止される。
【００３６】
第１の樹脂層１１０の主面をグラインダー等で研削して、主面にシリカ系無機フィラー１１３が脱落した凹凸１１５を形成する。また、この工程により第１の電極１０３と接続する端部とは反対側の第２の電極１０７の端部を露出させる（図２（ｃ））。
【００３７】
第１の樹脂層１１０の主面に接する第２の樹脂層１２０を形成する（図３（ａ））。液状の第２の樹脂を用いる場合は、スピンコート法により、第１の樹脂層１１０の主面に第２の樹脂を塗布して固化させる。また、シート状の第２の樹脂を用いる場合は、ラミネート技術を用いて第１の樹脂層１１０の主面に第２の樹脂を貼り付けて固化させる。このとき、第１の樹脂層１１０の主面には、凹凸１１５が形成されているため、凹凸１１５に第２の樹脂が入り込み、凹凸１１５で第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０とが係合する。これにより、第１の樹脂層１１０と第２の樹脂層１２０との密着性を改善することができる。
【００３８】
第２の樹脂層１２０の一部を除去して、第２の電極１０７の端部を露出する凹部１２１を形成する（図３（ｂ））。凹部１２１を形成する工程には、例えば、フォトリソグラフィやインプリントリソグラフィを用いることができる。インプリントリソグラフィは簡便な工程であるため、本開示に係る半導体装置１００の製造方法として好適である。
【００３９】
凹部１２１に導電材料を充填して、第２の電極１０７に接続する導体部１３０を形成する（図３（ｃ））。水分などに起因した金属拡散による信頼性低下を抑制するために、バリア層を形成し、シード層を形成した後に、電解メッキにより導電材料を充填することが好ましい。バリア層は、例えば、スパッタ等によりTiやTiN等を成膜することにより形成することができる。また、シード層は、例えば、スパッタ等によりCu等を成膜することにより形成することができる。電解メッキでCu等を充填することにより導体部１３０を形成することができるが、これに限定されるものではない。このような工程により、例えば、図３（ｃ）に示したようなビアを形成することができる。
【００４０】
第２の樹脂層１２０にさらに第２の樹脂を配置する（図４（ａ））。液状の第２の樹脂を用いる場合は、スピンコート法により、第２の樹脂層１２０の上面に第２の樹脂を塗布して固化させる。また、シート状の第２の樹脂を用いる場合は、ラミネート技術を用いて第２の樹脂層１２０の上面に第２の樹脂を貼り付けて固化させる。
【００４１】
第２の樹脂層１２０の一部を除去して、導体部１３０の端部を露出する（図４（ｂ））。導体部１３０の端部を露出する工程には、例えば、フォトリソグラフィやインプリントリソグラフィを用いることができる。インプリントリソグラフィは簡便な工程であるため、本開示に係る半導体装置１００の製造方法として好適である。
【００４２】
凹部に導電材料を充填して、ビアに接続する導体部１３０を形成する（図３（ｃ））。水分などに起因した金属拡散による信頼性低下を抑制するために、バリア層を形成し、シード層を形成した後に、電解メッキにより導電材料を充填することが好ましい。バリア層は、例えば、スパッタ等によりTiやTiN等を成膜することにより形成することができる。また、シード層は、例えば、スパッタ等によりCu等を成膜することにより形成することができる。電解メッキでCu等を充填することにより導体部１３０を形成することができるが、これに限定されるものではない。このような工程により、例えば、図４（ｃ）に示したようなビアに接続する配線を形成することができる。
【００４３】
上記の導体部１３０を形成する工程を繰り返すことにより、ビアと配線を交互に形成することにより、積層配線を形成することができる。
【００４４】
以上説明したように、本開示に係る半導体装置の製造方法により、半導体装置のモールド樹脂層表面での再配線層の密着性を改善することができる。
【００４５】
［半導体装置の変形例］
図５は、本開示の一実施形態における半導体装置２００の断面構成を示す模式図である。半導体装置２００は、第１の電極２０３を有する半導体部品２０１と、半導体部品２０１を包埋する第１の樹脂層２１０と、半導体部品２０１の第１の電極２０３上に配置され、第１の樹脂層２１０の主面に達する第２の電極２０７と、第１の樹脂層２１０と接し、第１の樹脂層２１０上に配置された第２の樹脂層２２０と、第２の樹脂層２２０の内部もしくは外部に配置され、半導体部品２０１の第２の電極２０７と接続する導体部２３０と、を備える。
【００４６】
第１の樹脂層２１０と第２の樹脂層２２０とが接する界面である第１の樹脂層２１０の主面２１９において、シリカ系無機フィラー２１３の形状に対応した凹凸２１５を有する。本実施形態においては、凹凸２１５は、第１の樹脂層２１０の主面２１９からシリカ系無機フィラー２１３が脱落することにより形成された凹凸構造の他に、第１の樹脂層２１０の主面２１９からシリカ系無機フィラー２１３の一部が突出した凸構造を含む点で、上述した半導体装置１００の第１の樹脂層１１０の主面１１９に形成された凹凸１１５とは異なる。
【００４７】
本実施形態において、凹凸２１５の形状は、脱落したシリカ系無機フィラー２１３の表面形状を反映したすり鉢状の形状と共に、シリカ系無機フィラー２１３の一部が突出したドーム形状を有する。このような形状の凹凸２１５を第１の樹脂層２１０の主面２１９に有することにより、第１の樹脂層２１０と第２の樹脂層２２０と密着性が向上するため、より好ましい実施形態である。
【００４８】
半導体部品２０１は、基材（支持基板）２０５を有し、外部からの電源や信号の入出力用の第１の電極２０３を備える。基材２０５及び第１の電極２０３の構成は、上述した基材１０５及び第１の電極１０３の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４９】
第２の電極２０７は、半導体部品２０１と、第２の樹脂層２２０の内部もしくは外部に配置される導体部２３０とを接続する付加的な電極である。第２の電極２０７は、第１の樹脂層２１０に包埋され、第１の電極２０３から導体部２３０へ向かって突出した形状を有する。第２の電極２０７の構成は、上述した第２の電極１０７の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５０】
導体部２３０は、第２の樹脂層２２０の内部もしくは外部に配置される複数の配線及び配線間を接続するビアで構成される。配線は、第２の樹脂層２２０の内部もしくは外部に、第１の樹脂層２１０の主面に対して概略水平に配置され、第１の樹脂層２１０の面内での２次元的な電気的接続を提供する。一方、ビアは第１の樹脂層２１０の主面に対して概略垂直に配置され、垂直方向での配線間の電気的接続を提供する。導体部２３０の構成は、上述した導体部１３０の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５１】
第１の樹脂層２１０は、熱硬化性樹脂とフィラーを含む。第１の樹脂層２１０は、例えば、エポキシ樹脂２１１とシリカ系無機フィラー２１３を含む。エポキシ樹脂２１１の構成は、上述したエポキシ樹脂１１１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、シリカ系無機フィラー２１３の構成は、上述したシリカ系無機フィラー１１３の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、第２の樹脂層２２０の構成は、上述した第２の樹脂層１２０の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５２】
第１の樹脂層２１０におけるシリカ系無機フィラー２１３の配合比率は、７０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下であることが好ましい。シリカ系無機フィラー２１３の配合比率が７０％ｗｔ未満の場合、第１の樹脂層２１０における樹脂の線膨張係数が増加し、温度変動時の反りやひずみが大きくなり、信頼性に悪影響を及ぼす懸念がある。一方、シリカ系無機フィラー２１３の配合比率が９０％ｗｔ以上の場合、第１の樹脂層２１０における樹脂本来の物性が低下し、液状の樹脂の流動性が低下し、封止する際の充填性が悪くなり、気泡の混入や充填不良が生じる懸念がある。第１の樹脂層２１０におけるシリカ系無機フィラー２１３の配合比率をこの範囲とすることにより、線膨張係数の増加を抑制して、温度変動時の反りやひずみを抑制し、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００５３】
本実施形態において、第１の樹脂層２１０の主面２１９を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、シリカ系無機フィラー２１３が脱落することにより形成された凹構造と、第１の樹脂層２１０の主面２１９からシリカ系無機フィラー２１３の一部が突出した凸構造を観察することができる。
【００５４】
このような第１の樹脂層２１０の主面２１９からシリカ系無機フィラー２１３が脱落することにより形成された凹構造と、主面２１９からシリカ系無機フィラー２１３の一部が突出した凸構造を有することにより、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づいて測定した第１の樹脂層２１０と第２の樹脂層２２０の界面での算術平均粗さＲａは０．０５μｍ以上０．５０μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５０μｍ以上１．００μｍ以下となる。一方、算術平均粗さＲａが０．０５以下もしくは十点平均粗さＲｚが０．５０以下であると密着性を改善するために過剰な研磨が必要となり好ましくない。また、算術平均粗さＲａが０．５０以上もしくは十点平均粗さＲｚが１．００以上であると、界面が粗すぎるため、第２の樹脂層２２０に対するフォトリソグラフィやインプリントによる精密な配線層形成工程に支障をきたす懸念がある。このため、算術平均粗さＲａ及び十点平均粗さＲｚが上述の範囲にあると、第１の樹脂層２１０と第２の樹脂層２２０との密着性を改善することができる。
【００５５】
第２の樹脂層２２０の厚さと第１の樹脂層２１０の厚さとの比は１：１〜１：２００であることが好ましい。第２の樹脂層２２０には精緻な配線と層間接続ビアを有する導体部２３０を形成するため、可能な限り薄くすることが好ましい。一方、第１の樹脂層２１０は厚みのある半導体部品２０１を包埋するため、厚くする必要がある。一方、第２の樹脂層２２０に対し第１の樹脂層２１０が極端に厚くなると、双方の線膨張係数の不一致に起因する反りが大きくなる懸念がある。このため、第２の樹脂層２２０の厚さと第１の樹脂層２１０の厚さとの比が上述の範囲にあると、第１の樹脂層２１０と第２の樹脂層２２０の線膨張係数の不一致に起因する反りを抑制し、半導体装置の信頼性を高めることができる。
【００５６】
なお、半導体装置２００は、上述した半導体装置１００とほぼ同様の製造方法により製造することができるため、詳細な説明は省略する。例えば、グラインダーの回転速度を調節して第１の樹脂層２１０の主面を研削することにより、シリカ系無機フィラー２１３の形状に対応した凹凸２１５を有する主面２１９を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１００：半導体装置、１０１：半導体部品、１０３：第１の電極、１０５：基材（支持基板）、１０５：基材、１０７：第２の電極、１１０：第１の樹脂層、１１１：エポキシ樹脂、１１３：シリカ系無機フィラー、１１５：凹凸、１２０：第２の樹脂層、１２１：凹部、１３０：導体部、２００：半導体装置、２０１：半導体部品、２０３：第１の電極、２０５：基材（支持基板）、２０５：基材、２０７：第２の電極、２１０：第１の樹脂層、２１１：エポキシ樹脂、２１３：シリカ系無機フィラー、２１５：凹凸、２２０：第２の樹脂層、２２１：凹部、２３０：導体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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