(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、該半導体素子に電気的に接続される半導体素子上金属パッド及び金属配線を有し、該金属配線が貫通電極及びソルダーバンプに電気的に接続される半導体装置であって、前記半導体素子上に第１の感光性絶縁層が形成され、前記第１の感光性絶縁層上に第２の感光性絶縁層が形成されたものであり、
前記第１の感光性絶縁層及び前記第２の感光性絶縁層が、
（Ａ）下記一般式（１）で示されるエポキシ基含有成分及び下記一般式（２）で示されるフェノール性水酸基含有成分を繰り返し単位として持つ、重量平均分子量が３０００〜５０００００のシリコーン高分子化合物、
【化１】
0006571585.tif 000035
【化２】
0006571585.tif 000036
［式中、ａ、ｂは正数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。ｒは独立に０、１又は２である。Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素原子又は炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。Ｒ９は炭素数１〜１０の二価炭化水素基である。ｎは０又は１であり、ｋは０、１、２のいずれかである。Ｒ１０、Ｒ１１はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。
Ｚは、
【化３】
0006571585.tif 000037
のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
Ｘは、下記式（３）、下記一般式（４）のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
【化４】
0006571585.tif 000038
（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５は同一でも異なっていてもよい炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。ｍは１〜１００の正数である。）
前記一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と前記一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は０．０５≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９５である。］
（Ｂ）波長１９０〜５００ｎｍの光によって分解し、酸を発生する光酸発生剤、
（Ｃ）溶剤、
（Ｄ）ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたアミノ縮合物、１分子中に平均して２個以上のメチロール基又はアルコキシメチル基を有するフェノール化合物、多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物、下記式で示される変性メラミン、及び２，２’，６，６’−テトラメトキシメチルビスフェノールＡから選ばれる１種又は２種以上の化合物、
【化５】
0006571585.tif 000039
（Ｅ）水酸基を３個以上有する多価フェノールから選ばれる１種又は２種以上の化合物、
を含有する光硬化性樹脂組成物で形成されたものであり、
前記光硬化性樹脂組成物の硬化後の弾性率が０．１〜２ＧＰａであり、かつ引張強度が１〜８０ＭＰａであり、かつ、半導体素子周辺に空隙がないことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記光硬化性樹脂組成物が、更に、（Ｆ）塩基性化合物を含有するものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の感光性絶縁層が光硬化性ドライフィルムによって形成されたものであり、前記第２の感光性絶縁層が前記光硬化性ドライフィルム又は光硬化性レジスト塗布膜によって形成されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置がフリップチップ化されて複数積層されたものであることを特徴とする積層型半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の積層型半導体装置が電気回路を有する基板上に載置され、絶縁封止樹脂層で封止されたものであることを特徴とする封止後積層型半導体装置。
【請求項６】
半導体装置の製造方法であって、
（１）膜厚１０〜３００μｍである光硬化性樹脂層が支持フィルムと保護フィルムで挟まれた構造を有し、前記光硬化性樹脂層がレジスト組成物材料からなる光硬化性ドライフィルムを準備する工程と、
（２）上部表面に電極パッドが露出した高さ２０〜１００μｍの半導体素子を接着又は仮接着した基板上に、前記半導体素子を覆うように前記光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートすることで第１の感光性絶縁層を形成する工程と、
（３）前記第１の感光性絶縁層に対してマスクを介したリソグラフィーによってパターニングを行い、前記電極パッド上の開口と前記半導体素子の外部に設ける貫通電極を形成するための開口を同時に形成する工程と、
（４）パターニング後、ベークすることで前記第１の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる工程と、
（５）硬化後、スパッタリングによるシード層形成を行い、その後前記電極パッド上の開口と前記貫通電極を形成するための開口をメッキによって埋めて、それぞれ半導体素子上金属パッドと貫通電極とし、前記メッキによって形成された前記半導体素子上金属パッドと前記貫通電極をメッキによる金属配線によってつなぐ工程と、
（６）金属配線の形成後、前記光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートする又は前記レジスト組成物材料を塗布することで第２の感光性絶縁層を形成し、前記貫通電極上部に開口を形成するようにパターニングを行う工程と、
（７）パターニング後、ベークすることで前記第２の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる工程と、
（８）硬化後、前記貫通電極上部の開口にソルダーバンプを形成する工程、
を有し、
前記工程（１）で準備される光硬化性ドライフィルムが、
（Ａ）下記一般式（１）で示されるエポキシ基含有成分及び下記一般式（２）で示されるフェノール性水酸基含有成分を繰り返し単位として持つ、重量平均分子量が３０００〜５０００００のシリコーン高分子化合物、
【化６】
0006571585.tif 000040
【化７】
0006571585.tif 000041
［式中、ａ、ｂは正数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。ｒは独立に０、１又は２である。Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素原子又は炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。Ｒ９は炭素数１〜１０の二価炭化水素基である。ｎは０又は１であり、ｋは０、１、２のいずれかである。Ｒ１０、Ｒ１１はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。
Ｚは、
【化８】
0006571585.tif 000042
のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
Ｘは、下記式（３）、下記一般式（４）のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
【化９】
0006571585.tif 000043
（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５は同一でも異なっていてもよい炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。ｍは１〜１００の正数である。）
前記一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と前記一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は０．０５≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９５である。］
（Ｂ）波長１９０〜５００ｎｍの光によって分解し、酸を発生する光酸発生剤、
（Ｃ）溶剤、
（Ｄ）ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたアミノ縮合物、１分子中に平均して２個以上のメチロール基又はアルコキシメチル基を有するフェノール化合物、多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物、下記式で示される変性メラミン、及び２，２’，６，６’−テトラメトキシメチルビスフェノールＡから選ばれる１種又は２種以上の化合物、
【化１０】
0006571585.tif 000044
（Ｅ）水酸基を３個以上有する多価フェノールから選ばれる１種又は２種以上の化合物、
を含有してなる化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料からなる光硬化性樹脂層を有する光硬化性ドライフィルムであり、
硬化後の弾性率が０．１〜２ＧＰａであり、かつ引張強度が１〜８０ＭＰａである前記化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料を用い、かつ、半導体素子周辺に空隙がないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料を、更に、（Ｆ）塩基性化合物を含有するものとすることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記工程（２）において、前記第１の感光性絶縁層を機械的にプレスする工程を含むことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記工程（８）において、前記貫通電極上部の開口にメッキによって貫通電極上金属パッドを形成する工程と、
前記貫通電極上金属パッド上にソルダーボールを形成し、ソルダーバンプとする工程、
を有することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記工程（５）のメッキによる前記貫通電極の形成において、ＳｎＡｇによるメッキを行う工程を含み、
前記工程（６）において、前記貫通電極上部に開口を形成するようにパターニングを行うことで、前記メッキされたＳｎＡｇを露出させる工程と、
前記工程（８）において、前記メッキされたＳｎＡｇを溶融することで前記貫通電極上部の開口において電極を隆起させてソルダーバンプを形成する工程、
を有することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（８）の後に、前記工程（２）で半導体素子に仮接着した基板を除去する工程と、
前記基板を除去した後、ダイシングすることで個片化する工程、
を有することを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の製造方法でダイシングによって個片化された半導体装置の複数を、絶縁樹脂層を挟んで、前記ソルダーバンプによって電気的に接合し、積層することを特徴とする積層型半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の製造方法で製造した積層型半導体装置を、電気回路を有した基板に載置する工程と、
前記基板に載置された積層型半導体装置を絶縁封止樹脂層で封止する工程、
を有することを特徴とする封止後積層型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、積層型半導体装置、封止後積層型半導体装置、及びこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、デジタルカメラ、携帯電話等様々な電子機器の小型化や高性能化に伴い、半導体素子においても更なる小型化、薄型化及び高密度化への要求が急速に高まっている。このため、生産性向上における基板面積の増大に対応でき、かつ、チップサイズパッケージあるいはチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）又は三次元積層といった高密度実装技術において、対応できる感光性絶縁材料や積層される半導体装置、その製造方法の開発が望まれている。
【０００３】
上述したような感光性絶縁材料として、半導体素子製造工程において常用されるスピンコート法により幅広い膜厚に亘り塗布可能で、かつ幅広い波長領域において微細なパターン形成が可能であり、低温の後硬化により可とう性、耐熱性、電気特性、密着性、信頼性及び薬品耐性に優れる電気・電子部品保護用皮膜を与える光硬化性樹脂組成物が提案されている（特許文献１）。しかし、上記光硬化性樹脂組成物をスピンコート法により表面に凹凸がある基板に塗布する際、基板をほぼ均一に被覆することは困難であるため、基板上の段差部分に光硬化性樹脂層の隙間を生じやすく、平坦性や段差被覆性の更なる改善が待たれていた。
【０００４】
また、上記スピンコート法に替わる他の塗布方法として、スプレー法が提案されている（特許文献２）。しかし、その原理上基板の凹凸に由来する高低差、あるいはパターンエッジでの膜切れ及び凹部底面のピンホールといった欠陥が生じやすい。また、基板の高低差が大きい場合、必要な膜厚を得るための組成物の粘性が高くなり、平坦性や段差被覆性に係る問題が未だ十分に解決されていない。
【０００５】
また、多官能エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤からなり、高アスペクト比でのパターン形成が可能である光硬化性樹脂組成物が提案されており（特許文献３）、この組成物を用いた厚さ１〜１００μｍのドライフィルム皮膜とそれらの材料の適用についても提案されているが、樹脂の内部応力が大きく、可とう性の改善が必要である他、樹脂の透明性が劣るため、皮膜での吸収が発生し、厚膜パターン形成時の感度低下、皮膜自身の吸収によりレジスト表層と底面部に露光エネルギー差が発生し、それを原因とする形状（矩形性）の悪化、凹凸が大きい基板面内における感度の不均一化等の問題があった。
【０００６】
一方、旧来、半導体素子に形成された電極を基板に形成した配線パターンと接続して得る半導体装置の製造方法としては、ワイヤボンディングによる半導体素子と基板の接合を例として挙げることができる。しかしながら、ワイヤボンディングによる半導体素子と基板の接合では、半導体素子上に金属ワイヤを引き出すスペースを配置する必要があるため、装置が大きくなり、小型化を図ることは困難である。
【０００７】
特許文献４には、受光素子や発光素子のような半導体素子を有する半導体装置の製造方法の例が示されており、図１９に示すように、半導体装置５０は、貫通電極５６を介してＡｌ電極パッド５５と再配線パターン５２とを接続し、半導体装置の再配線パターン５２と配線基板５３上の再配線パターン５７とを半田バンプ５８を介して接続する例である。半導体装置の上面には、デバイス形成層５９と複数のＡｌ電極パッド５５が形成されている。Ａｌ電極パッド５５と再配線パターン５２との間には、半導体装置を貫通する貫通孔５４がドライエッチングにより設けられ、貫通孔５４の内部には、Ｃｕめっきにより貫通電極５６が形成される。デバイス形成層５９は、半導体装置の上面に配置され、受光又は発光を行う。
この方法によれば、ワイヤボンディングによる半導体素子と配線基板の接合を行わないが、半導体装置上に再配線を施し、ソルダーバンプを配置しなければならず、半導体装置の小型化に伴う再配線の微細化、ソルダーバンプの高密度化が必要となり、実際のところ困難に直面する。
【０００８】
一方、特許文献５には、複数個の半導体素子の三次元積層に有用な半導体装置の製造方法が示されており、図２０に示すように、半導体素子１８０と半導体素子２８０を積層する構造が例示されている。
積層される各半導体素子は、コア基材（１５０、２５０）と貫通電極（１４０、２４０）と配線層（１５７、２５７）を有する基板（１１０、２１０）上に半田バンプ（１７０、２７０）と半導体素子のパッド（１８２、２８２）を介して半導体素子（１８０、２８０）が接合されたものである。また、配線層（１５７、２５７）は実装パッド（１６５、２６５）、接続パッド（１６４、２６４）、配線（２６６）を有する。更に、基板（１１０、２１０）の最表面と半導体素子（１８０、２８０）との間にはアンダーフィル（１８４、２８４）が充填されている。このような半導体素子を接合した基板を半田バンプ（１７４、１７６）を介して接合し積層する方法が特許文献５では示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献５においても、半導体素子をソルダーバンプによって配線基板に接合していることから、特許文献４と同様に、半導体素子の小型化に伴うソルダーバンプの高密度化が極めて重要となり、実際は困難に直面してしまう。また、第２基板２１０に設けられた貫通電極の形成は、その工程が煩雑であって容易ではないといった問題点がある。
【００１０】
また、配線基板に載置する半導体装置やその製造方法若しくは半導体素子を積層構造に組み上げた半導体装置及びその製造方法の例が、特許文献６に示されている。特許文献６では、図２１に示すように、有機基板３０１と、有機基板３０１を厚さ方向に貫通する貫通ビア３０４と、有機基板３０１の両面に設けられ、貫通ビア３０４に電気接続された外部電極３０５ｂ及び内部電極３０５ａと、有機基板３０１の一方の主面上に接着層３０３を介して素子回路面を上にして搭載された半導体素子３０２と、半導体素子３０２及びその周辺を封止する絶縁材料層３０６と、絶縁材料層３０６内に設けられ、一部が外部表面に露出している金属薄膜配線層３０７と、金属薄膜配線層３０７に電気接続している金属ビア３１０と、金属薄膜配線層３０７上に形成された外部電極３０９とを含み、金属薄膜配線層３０７が、半導体素子３０２の素子回路面に配置された電極と、内部電極３０５ａと、金属ビア３１０と、金属薄膜配線層３０７上に形成された外部電極３０９とを電気的に接続した構造を有する半導体装置や、この半導体装置を配線基板へ載置した半導体装置、複数の半導体素子を積層した半導体装置の製造方法が示されている。特許文献６によれば、半導体素子上に多数のソルダーバンプを形成する必要がなく、半導体素子上に多数の電極を形成することができ高密度化に相応しく、半導体装置の小型化ができるとしている。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献６に記載された半導体装置の構造体において、配線基板への貫通ビア３０４の形成は加工が困難であることが否めない。微細ドリルを用いた加工やレーザー加工が例示されているが、更なる半導体装置の微細化が望まれた際、好ましい加工技術とは言えない。
【００１２】
また、特許文献６では、図２２に示すように、半導体素子表層に塗布されている感光性樹脂層３１６をパターニングし、開口３１７を形成することで、半導体素子３０２上に形成されるビア部３０８とする。更に半導体素子の周辺に形成される絶縁材料層３０６は、スピンコートなどを用いて形成される。しかしながら、実際は、感光性樹脂層３１６を半導体素子３０２表層に塗布する工程と、半導体素子３０２周辺へ絶縁材料層３０６を形成する工程の２度にわたり樹脂を供給しなければならないことから工程が煩雑であり、また絶縁材料層３０６の供給をスピンコートで行った場合、半導体素子３０２の高さが重要であって、数十μｍを超えるような高さの場合、半導体素子を乗り越えて空隙を生じさせず絶縁材料層３０６を供給することは、実際は困難である。また更に、感光性樹脂層３１６のビア部３０８の形成と絶縁材料層３０６の金属ビア３１０の形成を別工程で行う例や、金属ビア３１０の加工をレーザーなどで行う例が示されているが、これらの工程は煩雑であり、合理的ではない。更に、感光性樹脂層３１６と絶縁材料層３０６を半導体素子３０２周辺部及び回路形成面に同時に供給することができるとあるが、実際、具体的な方法の例示はなく、半導体素子周辺に空隙を発生させずこれらの樹脂層を供給することは困難である。また、感光性樹脂層３１６のビア部３０８と絶縁材料層３０６の金属ビア３１０の形成を同時に行えるともあるが、具体的な方法については記載がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１８４５７１号公報
【特許文献２】特開２００９−２００３１５号公報
【特許文献３】特表２００７−５２２５３１号公報
【特許文献４】特開２００７−６７０１６公報
【特許文献５】特開２０１０−２４５５０９号公報
【特許文献６】特開２０１３−３０５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、半導体素子上に微細な電極形成が施され、半導体素子外部に貫通電極を施されることで、配線基板への載置や半導体装置の積層が容易な半導体装置を提供することを目的とする。
また、このような半導体装置の製造の際に、貫通電極、電極パッド部の開口などの加工を容易にできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
更に、このような半導体装置を積層した積層型半導体装置、これを配線基板上に載置し封止した封止後積層型半導体装置、及びこれらの製造方法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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明では、半導体素子と、該半導体素子に電気的に接続される半導体素子上金属パッド及び金属配線を有し、該金属配線が貫通電極及びソルダーバンプに電気的に接続される半導体装置であって、前記半導体素子上に第１の感光性絶縁層が形成され、前記第１の感光性絶縁層上に第２の感光性絶縁層が形成されたものであり、
前記第１の感光性絶縁層及び前記第２の感光性絶縁層が、
（Ａ）下記一般式（１）で示されるエポキシ基含有成分及び下記一般式（２）で示されるフェノール性水酸基含有成分を繰り返し単位として持つ、重量平均分子量が３０００〜５０００００のシリコーン高分子化合物、
【化１】
0006571585.tif 000002
【化２】
0006571585.tif 000003
［式中、ａ、ｂは正数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。ｒは独立に０、１又は２である。Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素原子又は炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。Ｒ９は炭素数１〜１０の二価炭化水素基である。ｎは０又は１であり、ｋは０、１、２のいずれかである。Ｒ１０、Ｒ１１はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。
Ｚは、
【化３】
0006571585.tif 000004
のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
Ｘは、下記式（３）、下記一般式（４）のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
【化４】
0006571585.tif 000005
（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５は同一でも異なっていてもよい炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。ｍは１〜１００の正数である。）
前記一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と前記一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は０．０５≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９５である。］
（Ｂ）波長１９０〜５００ｎｍの光によって分解し、酸を発生する光酸発生剤、
（Ｃ）溶剤、
（Ｄ）ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたアミノ縮合物、１分子中に平均して２個以上のメチロール基又はアルコキシメチロール基を有するフェノール化合物、及び多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物、
（Ｅ）水酸基を３個以上有する多価フェノールから選ばれる１種又は２種以上の化合物、
を含有する光硬化性樹脂組成物で形成された半導体装置を提供する。
【００１６】
このような半導体装置であれば、半導体素子上に微細な電極形成が施され、半導体素子外部に貫通電極を施されることで、配線基板への載置や半導体装置の積層が容易な半導体装置となる。また、第１の感光性絶縁層及び第２の感光性絶縁層が上記の光硬化性樹脂組成物で形成されたものであるため、反りが軽減された半導体装置となる。
【００１７】
また、前記光硬化性樹脂組成物が、更に、（Ｆ）塩基性化合物を含有するものであることが好ましい。
【００１８】
このような塩基性化合物を光硬化性樹脂組成物中に配合することにより、第１の感光性絶縁層及び第２の感光性絶縁層の解像度が向上し、露光後の感度変化を抑制し、基板や環境依存性を少なくし、露光余裕度やパターン形状等を改善することができる。
【００１９】
また、前記光硬化性樹脂組成物の硬化後の弾性率が０．１〜２ＧＰａであり、かつ引張強度が１〜８０ＭＰａであることが好ましい。
【００２０】
このような光硬化性樹脂組成物で形成された第１の感光性絶縁層及び第２の感光性絶縁層を有する半導体装置であれば、耐久性により優れる。
【００２１】
また、前記第１の感光性絶縁層が光硬化性ドライフィルムによって形成されたものであり、前記第２の感光性絶縁層が前記光硬化性ドライフィルム又は光硬化性レジスト塗布膜によって形成されたものであることが好ましい。
これにより、半導体素子の高さが数十μｍであっても半導体素子周辺に空隙などがなく埋め込まれた半導体装置となる。
【００２２】
更に本発明では、上記の半導体装置がフリップチップ化されて複数積層された積層型半導体装置を提供する。
【００２３】
本発明の半導体装置であれば、半導体装置の積層が容易であるため、このような積層型半導体装置に好適である。
【００２４】
また、本発明では、上記の積層型半導体装置が電気回路を有する基板上に載置され、絶縁封止樹脂層で封止された封止後積層型半導体装置を提供する。
【００２５】
本発明の半導体装置であれば、半導体装置の配線基板への載置や半導体装置の積層が容易であるため、このような封止後積層型半導体装置に好適である。
【００２６】
更に本発明では、半導体装置の製造方法であって、
（１）膜厚１０〜３００μｍである光硬化性樹脂層が支持フィルムと保護フィルムで挟まれた構造を有し、前記光硬化性樹脂層がレジスト組成物材料からなる光硬化性ドライフィルムを準備する工程と、
（２）上部表面に電極パッドが露出した高さ２０〜１００μｍの半導体素子を接着又は仮接着した基板上に、前記半導体素子を覆うように前記光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートすることで第１の感光性絶縁層を形成する工程と、
（３）前記第１の感光性絶縁層に対してマスクを介したリソグラフィーによってパターニングを行い、前記電極パッド上の開口と前記半導体素子の外部に設ける貫通電極を形成するための開口を同時に形成する工程と、
（４）パターニング後、ベークすることで前記第１の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる工程と、
（５）硬化後、スパッタリングによるシード層形成を行い、その後前記電極パッド上の開口と前記貫通電極を形成するための開口をメッキによって埋めて、それぞれ半導体素子上金属パッドと貫通電極とし、前記メッキによって形成された前記半導体素子上金属パッドと前記貫通電極をメッキによる金属配線によってつなぐ工程と、
（６）金属配線の形成後、前記光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートする又は前記レジスト組成物材料を塗布することで第２の感光性絶縁層を形成し、前記貫通電極上部に開口を形成するようにパターニングを行う工程と、
（７）パターニング後、ベークすることで前記第２の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる工程と、
（８）硬化後、前記貫通電極上部の開口にソルダーバンプを形成する工程、
を有し、
前記工程（１）で準備される光硬化性ドライフィルムが、
（Ａ）下記一般式（１）で示されるエポキシ基含有成分及び下記一般式（２）で示されるフェノール性水酸基含有成分を繰り返し単位として持つ、重量平均分子量が３０００〜５０００００のシリコーン高分子化合物、
【化５】
0006571585.tif 000006
【化６】
0006571585.tif 000007
［式中、ａ、ｂは正数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。ｒは独立に０、１又は２である。Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素原子又は炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。Ｒ９は炭素数１〜１０の二価炭化水素基である。ｎは０又は１であり、ｋは０、１、２のいずれかである。Ｒ１０、Ｒ１１はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。
Ｚは、
【化７】
0006571585.tif 000008
のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
Ｘは、下記式（３）、下記一般式（４）のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
【化８】
0006571585.tif 000009
（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５は同一でも異なっていてもよい炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。ｍは１〜１００の正数である。）
前記一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と前記一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は０．０５≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９５である。］
（Ｂ）波長１９０〜５００ｎｍの光によって分解し、酸を発生する光酸発生剤、
（Ｃ）溶剤、
（Ｄ）ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたアミノ縮合物、１分子中に平均して２個以上のメチロール基又はアルコキシメチロール基を有するフェノール化合物、及び多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物、
（Ｅ）水酸基を３個以上有する多価フェノールから選ばれる１種又は２種以上の化合物、
を含有してなる化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料からなる光硬化性樹脂層を有する光硬化性ドライフィルムである半導体装置の製造方法を提供する。
【００２７】
このような半導体装置の製造方法であれば、半導体素子上に微細な電極形成を施し、半導体素子外部に貫通電極を施すことで、配線基板への載置や半導体装置の積層を容易にでき、また貫通電極、電極パッド部の開口などの加工を容易にできる。更に、（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有してなる化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料からなる光硬化性樹脂層を有する光硬化性ドライフィルムを用いることで、半導体素子の高さが数十μｍであっても半導体素子周辺に空隙などがなく埋め込まれた半導体装置とすることができる。また、上記の光硬化性ドライフィルムを用いることにより、個片化した際に懸念される半導体装置の反りを軽減することができるため、個片化後の半導体装置の積層や配線基板への載置が容易になる。
【００２８】
また、前記化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料を、更に、（Ｆ）塩基性化合物を含有するものとすることが好ましい。
【００２９】
このような塩基性化合物を化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料中に配合することにより、第１の感光性絶縁層及び第２の感光性絶縁層の解像度が向上し、露光後の感度変化を抑制し、基板や環境依存性を少なくし、露光余裕度やパターン形状等を改善することができる。
【００３０】
また、硬化後の弾性率が０．１〜２ＧＰａであり、かつ引張強度が１〜８０ＭＰａである前記化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料を用いることが望ましい。
【００３１】
このような光硬化性樹脂組成物を含有してなる化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料からなる光硬化性樹脂層を有する光硬化性ドライフィルムを用いることにより、耐久性により優れる半導体装置を製造することができる。
【００３２】
また、前記工程（２）において、前記第１の感光性絶縁層を機械的にプレスする工程を含むことが好ましい。
【００３３】
これにより、半導体素子上の第１の感光性絶縁層の厚さを薄くすることや、均一化することができ、また第１の感光性絶縁層を平坦化することができる。
【００３４】
また、前記工程（８）において、前記貫通電極上部の開口にメッキによって貫通電極上金属パッドを形成する工程と、
前記貫通電極上金属パッド上にソルダーボールを形成し、ソルダーバンプとする工程、
を有する方法で、前記貫通電極上部の開口にソルダーバンプを形成することができる。
【００３５】
また、前記工程（５）のメッキによる前記貫通電極の形成において、ＳｎＡｇによるメッキを行う工程を含み、
前記工程（６）において、前記貫通電極上部に開口を形成するようにパターニングを行うことで、前記メッキされたＳｎＡｇを露出させる工程と、
前記工程（８）において、前記メッキされたＳｎＡｇを溶融することで前記貫通電極上部の開口において電極を隆起させてソルダーバンプを形成する工程、
を有する方法であれば、更に容易かつ合理的に前記貫通電極上部の開口にソルダーバンプを形成することができる。
【００３６】
また、前記工程（８）の後に、前記工程（２）で半導体素子に仮接着した基板を除去する工程と、
前記基板を除去した後、ダイシングすることで個片化する工程、
を行うことで、個片化された半導体装置を製造することができる。
【００３７】
また、上記の製造方法でダイシングによって個片化された半導体装置の複数を、絶縁樹脂層を挟んで、前記ソルダーバンプによって電気的に接合し、積層することで積層型半導体装置を製造することができる。
【００３８】
更に、上記の製造方法で製造した積層型半導体装置を、電気回路を有した基板に載置する工程と、
前記基板に載置された積層型半導体装置を絶縁封止樹脂層で封止する工程、
を有する方法で封止後積層型半導体装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明の半導体装置であれば、半導体素子上に微細な電極形成が施され、半導体素子外部に貫通電極を施されることで、配線基板への載置や半導体装置の積層が容易であり、更に半導体素子の高さが数十μｍであっても半導体素子周辺に空隙などがなく埋め込まれ、反りが軽減された半導体装置となる。
また、本発明の半導体装置の製造方法であれば、半導体素子上に微細な電極形成を施し、半導体素子外部に貫通電極を施すことで、配線基板への載置や半導体装置の積層を容易にでき、また貫通電極、電極パッド部の開口などの加工を容易にできる。
更に、このようにして得られた本発明の半導体装置は、配線基板への載置や半導体装置の積層が容易であるため、半導体装置を積層させた積層型半導体装置やこれを配線基板に載置し封止した封止後積層型半導体装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の半導体装置の一例を示す断面概略図である。
【図２】本発明の積層型半導体装置の一例を示す断面概略図である。
【図３】本発明の封止後積層型半導体装置の一例を示す断面概略図である。
【図４】本発明の半導体装置の製造方法の一例における工程（２）を説明するための断面概略図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法の一例における工程（３）、（４）を説明するための断面概略図である。
【図６】本発明の半導体装置の製造方法の一例における工程（５）を説明するための断面概略図である。
【図７】本発明の半導体装置の製造方法の一例における工程（５）を説明するための断面概略図である。
【図８】本発明の半導体装置の製造方法の一例における工程（６）、（７）を説明するための断面概略図である。
【図９】本発明の半導体装置の製造方法の一例における工程（８）を説明するための断面概略図である。
【図１０】本発明の半導体装置の製造方法の別の一例における工程（８）を説明するための断面概略図である。
【図１１】本発明の半導体装置の製造方法において個片化した半導体装置の一例を示す断面概略図である。
【図１２】本発明の半導体装置の製造方法において個片化した半導体装置の別の一例を示す断面概略図である。
【図１３】本発明の積層型半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面概略図である。
【図１４】本発明の積層型半導体装置の製造方法の別の一例を説明するための断面概略図である。
【図１５】配線基板上に載置した本発明の積層型半導体装置の一例を示す断面概略図である。
【図１６】配線基板上に載置した本発明の積層型半導体装置の別の一例を示す断面概略図である。
【図１７】本発明の封止後積層型半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面概略図である。
【図１８】本発明の封止後積層型半導体装置の製造方法の別の一例を説明するための断面概略図である。
【図１９】従来の半導体装置の製造方法を示す説明図である。
【図２０】従来の半導体装置の製造方法を示す説明図である。
【図２１】従来の半導体装置の製造方法を示す説明図である。
【図２２】従来の半導体装置の製造方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
上述のように半導体装置において更なる小型化、薄型化及び高密度化への要求が急速に高まっており、半導体素子上に微細な電極形成が施され、半導体素子外部に貫通電極を施されることで、配線基板への載置や半導体装置の積層が容易な半導体装置及びその製造方法の開発が求められていた。
【００４２】
本発明者らは上記目的を達成するため検討を重ねた結果、基板上に仮接着材で接着、載置された半導体素子周辺を、エポキシ基含有成分及びフェノール性水酸基含有成分を繰り返し単位として持つシリコーン高分子化合物等を含有するレジスト組成物材料を光硬化性樹脂層に用いたドライフィルムであって、かつ該光硬化性樹脂層が膜厚１０〜３００μｍである光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層でラミネートすることによって、半導体素子周辺に空隙なく光硬化性樹脂層（第１の感光性絶縁層）を埋め込むことが可能となり、ラミネートされた光硬化性樹脂層に対して、マスクを介したリソグラフィーによってパターニングを行うことで、半導体素子上にある電極パッドの開口と半導体素子の外部に設ける貫通電極となる開口を同時に形成できることを知見し、本発明を成すに至った。
【００４３】
更に、半導体素子上にある電極パッド上の開口と半導体素子外部に配置させた貫通電極の同時パターニング後、それらの開口パターンにメッキによる電気配線を施した後に、上記と同様な光硬化性樹脂組成物を塗布あるいは光硬化性樹脂層をラミネートして第２の感光性絶縁層を形成しパターニングを行い、貫通電極上部にソルダーバンプを形成し、更には半導体素子と光硬化性樹脂層と貫通電極などで形成された半導体装置と仮接着材で接着していた基板を除去する工程を行い、ダイシングすることで個片化することは、非常に合理的に半導体装置を形成できる方法であり、本発明の目的を具現化している。
【００４４】
一方、上記製造方法で得た半導体装置は、上部はソルダーバンプが突出し、下部は基板を除去することで貫通電極を容易に露出させることができるので、半導体装置の複数を突出したソルダーバンプと露出した電極を用いて、容易に電気的に接合でき、積層することができることを知見し、また、積層した半導体装置を配線基板に容易に載置できることを知見し、本発明を完成させた。
【００４５】
すなわち、本発明は、半導体素子と、該半導体素子に電気的に接続される半導体素子上金属パッド及び金属配線を有し、該金属配線が貫通電極及びソルダーバンプに電気的に接続される半導体装置であって、前記半導体素子上に第１の感光性絶縁層が形成され、前記第１の感光性絶縁層上に第２の感光性絶縁層が形成された半導体装置であり、
前記第１の感光性絶縁層及び前記第２の感光性絶縁層が、以下で説明する（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する光硬化性樹脂組成物で形成されたものである。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４７】
本発明の半導体装置は、図１に示すように、半導体素子１と、半導体素子１に電気的に接続される半導体素子上金属パッド４及び金属配線６を有し、金属配線６が貫通電極５及びソルダーバンプ９に電気的に接続される半導体装置であって、半導体素子１上に第１の感光性絶縁層３が形成され、第１の感光性絶縁層３上に第２の感光性絶縁層８が形成された半導体装置である。
【００４８】
このような半導体装置であれば、半導体素子上に微細な電極形成を施し、半導体素子外部に貫通電極を施すことで、配線基板への載置や半導体装置の積層を容易にでき、また貫通電極、電極パッド部の開口などの加工が容易にできる。
【００４９】
ここで、本発明の半導体装置は、第１の感光性絶縁層３及び第２の感光性絶縁層８が、（Ａ）下記一般式（１）で示されるエポキシ基含有成分及び下記一般式（２）で示されるフェノール性水酸基含有成分を繰り返し単位として持つ、重量平均分子量が３０００〜５０００００のシリコーン高分子化合物、
【化９】
0006571585.tif 000010
【化１０】
0006571585.tif 000011
［式中、ａ、ｂは正数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。ｒは独立に０、１又は２である。Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素原子又は炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。Ｒ９は炭素数１〜１０の二価炭化水素基である。ｎは０又は１であり、ｋは０、１、２のいずれかである。Ｒ１０、Ｒ１１はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。
Ｚは、
【化１１】
0006571585.tif 000012
のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
Ｘは、下記式（３）、下記一般式（４）のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
【化１２】
0006571585.tif 000013
（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５は同一でも異なっていてもよい炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。ｍは１〜１００の正数である。）
前記一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と前記一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は０．０５≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９５である。］
（Ｂ）波長１９０〜５００ｎｍの光によって分解し、酸を発生する光酸発生剤、
（Ｃ）溶剤、
（Ｄ）ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたアミノ縮合物、１分子中に平均して２個以上のメチロール基又はアルコキシメチロール基を有するフェノール化合物、及び多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物、
（Ｅ）水酸基を３個以上有する多価フェノールから選ばれる１種又は２種以上の化合物、
を含有する光硬化性樹脂組成物で形成されたものである。
【００５０】
このように、本発明の半導体装置は、第１の感光性絶縁層及び第２の感光性絶縁層が上記の光硬化性樹脂組成物で形成されたものであるため、反りが軽減された半導体装置となる。
【００５１】
また、第１の感光性絶縁層は、光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートすることにより形成され、第２の感光性絶縁層は、光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートする又は光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層の材料であるレジスト組成物材料を塗布することにより形成することができる。これにより、半導体素子の高さが数十μｍであっても半導体素子周辺に空隙などがなく埋め込まれるため好ましい。
【００５２】
また、本発明では、上記の半導体装置がフリップチップ化されて複数積層された積層型半導体装置を提供する。
本発明の積層型半導体装置は、図２に示すように、上述の半導体装置がフリップチップ化されて貫通電極５とソルダーバンプ９によって電気的に接合され、複数積層されたものであり、各半導体装置間には絶縁樹脂層１３が封入されていてもよい。
【００５３】
また、本発明では、上記の積層型半導体装置が電気回路を有する基板上に載置され、絶縁封止樹脂層で封止された封止後積層型半導体装置を提供する。
本発明の封止後積層型半導体装置は、図３に示すように、上述の積層型半導体装置が電気回路を有した基板（配線基板１４）上にソルダーバンプ９を介して載置され、絶縁封止樹脂層１５で封止されたものである。
【００５４】
以下、本発明の半導体装置に用いる光硬化性樹脂組成物の各成分について説明する。
【００５５】
［（Ａ）成分］
（Ａ）成分は、下記一般式（１）で示されるエポキシ基含有成分及び下記一般式（２）で示されるフェノール性水酸基含有成分を繰り返し単位として持つ、重量平均分子量が３０００〜５０００００のシリコーン高分子化合物である。
【化１３】
0006571585.tif 000014
【化１４】
0006571585.tif 000015
［式中、ａ、ｂは正数であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。ｒは独立に０、１又は２である。Ｒ５〜Ｒ８は独立して水素原子又は炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。Ｒ９は炭素数１〜１０の二価炭化水素基である。ｎは０又は１であり、ｋは０、１、２のいずれかである。Ｒ１０、Ｒ１１はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に異なっていても同一でもよい。
Ｚは、
【化１５】
0006571585.tif 000016
のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
Ｘは、下記式（３）、下記一般式（４）のいずれかより選ばれる２価の有機基である。
【化１６】
0006571585.tif 000017
（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５は同一でも異なっていてもよい炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。ｍは１〜１００の正数である。）
前記一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と前記一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は０．０５≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９５である。］
【００５６】
上記一般式（１）のＲ１〜Ｒ４は、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基である。これらは相互に異なっていても同一でもよい。炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基の具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基などが挙げられる。
【００５７】
上記一般式（１）のＲ５〜Ｒ８は独立して水素原子又は炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。炭素数１〜１０の一価炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基等の直鎖、分岐又は環状アルキル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基が挙げられる。これらの中でも原料入手の点からメチル基が好ましい。
【００５８】
上記一般式（１）のＲ９は炭素数１〜１０の二価炭化水素基である。Ｒ９の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、ヘプテレン基、オクチレン基、ノナニレン基、デカニレン基等の直鎖、分岐又は環状アルキレン基、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等のアリーレン基が挙げられる。この中でも原料入手の点からフェニレン基が好ましい。
【００５９】
上記一般式（２）のＲ１０、Ｒ１１はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基又はアルコキシ基である。これらは相互に異なっていても同一でもよい。Ｒ１０、Ｒ１１の具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基等が挙げられる。
【００６０】
上記一般式（４）のＲ１２〜Ｒ１５は同一でも異なっていてもよい炭素数１〜１０の一価炭化水素基である。Ｒ１２〜Ｒ１５は、好ましくは炭素数１〜８の一価炭化水素基、より好ましくは炭素数１〜６の一価炭化水素基である。Ｒ１２〜Ｒ１５の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルケニル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基等が挙げられる。これらの中でも原料入手の点からメチル基が好ましい。
【００６１】
また、後述する（Ｂ）成分、（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分との相溶性及び光硬化性の観点から、上記一般式（４）のｍは１〜１００であり、好ましくは１〜８０の正数である。
【００６２】
上記一般式（１）のａ、上記一般式（２）のｂは正数であるが、好ましくは０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１でａ＋ｂ＝１であり、更に好ましくは０．０５≦ａ≦０．８、０．２≦ｂ≦０．９５で、特に好ましくは０．２≦ａ≦０．８、０．２≦ｂ≦０．８である。
【００６３】
上記一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と上記一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率（モル比）は０．０５≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９５である。この比率は、好ましくは０．１０≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．９０、より好ましくは０．１０≦（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））≦０．８５である。エポキシ基（Ｊ）が少なすぎると基板との密着性が低下し、エポキシ基（Ｊ）が多すぎるとパターン解像性が低下する。
【００６４】
上記のシリコーン高分子化合物の重量平均分子量は、３０００〜５０００００であり、好ましくは１００００〜２５００００である。このシリコーン高分子化合物を含有する光硬化性樹脂組成物及び当該光硬化性樹脂組成物を光硬化性樹脂層に用いたドライフィルムの光硬化性や、当該光硬化性樹脂層を硬化して得られる硬化皮膜の機械的特性の観点からこのような分子量が好ましい。なお、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（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算値である（以下、同じ）。
【００６５】
上記一般式（１）で示されるエポキシ基含有成分の具体例としては、下記に示すものを挙げることができる。
【化１７】
0006571585.tif 000018
【００６６】
【化１８】
0006571585.tif 000019
【００６７】
【化１９】
0006571585.tif 000020
【００６８】
【化２０】
0006571585.tif 000021
【００６９】
［（Ｂ）成分］
（Ｂ）成分は、波長１９０〜５００ｎｍの光によって分解し、酸を発生する光酸発生剤である。（Ｂ）光酸発生剤としては、波長１９０〜５００ｎｍの光照射により酸を発生し、これが硬化触媒となるものを用いることができる。上記（Ａ）成分は光酸発生剤との相溶性に優れるため、様々な種類の光酸発生剤を使用することができる。上記光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩、ジアゾメタン誘導体、グリオキシム誘導体、β−ケトスルホン誘導体、ジスルホン誘導体、ニトロベンジルスルホネート誘導体、スルホン酸エステル誘導体、イミド−イル−スルホネート誘導体、オキシムスルホネート誘導体、イミノスルホネート誘導体、トリアジン誘導体等が挙げられる。
【００７０】
上記オニウム塩としては、例えば、下記一般式（５）で表される化合物が挙げられる。
（Ｒ１６）ｊＭ＋Ｋ−          （５）
（式中、Ｒ１６は置換基を有してもよい炭素数１〜１２の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基又は炭素数７〜１２のアラルキル基を表し、Ｍ＋はヨードニウムイオン又はスルホニウムイオンを表し、Ｋ−は非求核性対向イオンを表し、ｊは２又は３を表す。）
【００７１】
上記Ｒ１６において、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、２−オキソシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基；ｏ−、ｍ−又はｐ−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ｍ−又はｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基；２−、３−又は４−メチルフェニル基、エチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキルフェニル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基等の各基が挙げられる。
【００７２】
Ｋ−の非求核性対向イオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン等のハライドイオン；トリフレート、１，１，１−トリフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等のフルオロアルキルスルホネート；トシレート、ベンゼンスルホネート、４−フルオロベンゼンスルホネート、１，２，３，４，５−ペンタフルオロベンゼンスルホネート等のアリールスルホネート；メシレート、ブタンスルホネート等のアルキルスルホネート等が挙げられる。
【００７３】
ジアゾメタン誘導体としては、下記一般式（６）で表される化合物が挙げられる。
【化２１】
0006571585.tif 000022
（式中、Ｒ１７は同一でも異なってもよく、炭素数１〜１２の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基若しくはハロゲン化アルキル基、炭素数６〜１２のアリール基若しくはハロゲン化アリール基、又は炭素数７〜１２のアラルキル基を表す。）
【００７４】
上記Ｒ１７において、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、１，１，１−トリフルオロエチル基、１，１，１−トリクロロエチル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基；ｏ−、ｍ−又はｐ−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ｍ−又はｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基；２−、３−又は４−メチルフェニル基、エチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキルフェニル基等が挙げられる。ハロゲン化アリール基としては、例えば、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、１，２，３，４，５−ペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
【００７５】
上記（Ｂ）成分の光酸発生剤は１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００７６】
上記（Ｂ）成分の光酸発生剤の配合量は、光酸発生剤自身の光吸収及び厚膜での光硬化性の観点から、（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物１００質量部に対して０．０５〜２０質量部、特に０．２〜５質量部が好ましい。
【００７７】
［（Ｃ）成分］
（Ｃ）成分は、溶剤である。（Ｃ）溶剤としては、上述した（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び後述する（Ｄ）成分、（Ｅ）成分が溶解可能であるものを用いることができる。
【００７８】
（Ｃ）溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチル−２−ｎ−アミルケトン等のケトン類；３−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール等のアルコール類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、プロピオン酸ｔｅｒｔ−ブチル、プロピレングリコール−モノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類等が挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。特に、光酸発生剤の溶解性が最も優れている乳酸エチル、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン又はそれらの混合溶剤が好ましい。
【００７９】
上記（Ｃ）成分の溶剤の配合量は、光硬化性樹脂組成物の相溶性、粘度及び塗布性の観点から、上述した（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び後述する（Ｄ）成分、（Ｅ）成分の配合量の合計１００質量部に対して５０〜２０００質量部、特に５０〜１０００質量部が好ましい。
【００８０】
［（Ｄ）成分］
（Ｄ）成分は、ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたアミノ縮合物、１分子中に平均して２個以上のメチロール基又はアルコキシメチロール基（アルコキシメチル基）を有するフェノール化合物、及び多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物である。
【００８１】
上記ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたアミノ縮合物としては、例えば、ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたメラミン縮合物、又はホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性された尿素縮合物が挙げられる。上記ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたメラミン縮合物の合成は、例えば、まず公知の方法に従ってメラミンモノマーをホルマリンでメチロール化して変性、又はこれを更にアルコールでアルコキシ化して変性して、下記一般式（７）で示される変性メラミンとする。なお、上記アルコールとしては、低級アルコール、例えば炭素数１〜４のアルコールが好ましい。
【化２２】
0006571585.tif 000023
（式中、Ｒ１８は同一でも異なってもよく、メチロール基、炭素数１〜４のアルコキシ基を含むアルコキシメチル基又は水素原子であるが、少なくとも１つはメチロール基又は上記アルコキシメチル基である。）
【００８２】
上記Ｒ１８としては、例えば、メチロール基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等のアルコキシメチル基及び水素原子等が挙げられる。
【００８３】
上記一般式（７）の変性メラミンとして、具体的には、トリメトキシメチルモノメチロールメラミン、ジメトキシメチルモノメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチロールメラミン等が挙げられる。
【００８４】
次いで、一般式（７）の変性メラミン又はこの多量体（例えば二量体、三量体等のオリゴマー体）を、常法に従って、ホルムアルデヒドと所望の分子量になるまで付加縮合重合させて、ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性されたメラミン縮合物が得られる。
【００８５】
また、上記ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性された尿素縮合物の合成は、例えば公知の方法に従って、所望の分子量の尿素縮合物をホルムアルデヒドでメチロール化して変性し、又はこれを更にアルコールでアルコキシ化して変性することで行うことができる。
【００８６】
上記ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性された尿素縮合物としては、例えば、メトキシメチル化尿素縮合物、エトキシメチル化尿素縮合物、プロポキシメチル化尿素縮合物等が挙げられる。なお、これらホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド−アルコールにより変性された尿素縮合物は、１種を単独で又は２種以上を混合して使用することもできる。
【００８７】
次いで、１分子中に平均して２個以上のメチロール基又はアルコキシメチロール基（アルコキシメチル基）を有するフェノール化合物としては、例えば、（２−ヒドロキシ−５−メチル）−１，３−ベンゼンジメタノール、２，２’，６，６’−テトラメトキシメチルビスフェノールＡ等が挙げられる。これらフェノール化合物は、１種を単独で又は２種以上を混合して使用することもできる。
【００８８】
一方、多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物としては、ビスフェノールＡ、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタンの水酸基を塩基存在下エピクロロヒドリンと反応させることで得られる１，１’−ジグリシドキシビスフェノールＡ、トリス（４−グリシドキシフェニル）メタン、１，１，１−トリス（４−グリシドキシフェニル）エタン等を挙げることができる。これら多価フェノールの水酸基をグリシドキシ基に置換した化合物は、１種を単独で又は２種以上を混合して使用することもできる。
【００８９】
上記（Ｄ）成分は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９０】
［（Ｅ）成分］
（Ｅ）成分は、水酸基を３個以上有する多価フェノールから選ばれる１種又は２種以上の化合物である。上記（Ｅ）成分としては、フェノールやビスフェノールＡ、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ｐ−クミルフェノール等のアルキルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、クレゾール等を原料として合成したレゾール型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等が挙げられる。更に、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン等が挙げられる。
【００９１】
上記（Ｅ）成分は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９２】
上記（Ｄ）成分、（Ｅ）成分は架橋剤として作用することができる。
【００９３】
上記（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分の配合量は、光硬化性及び後硬化を経た電気・電子部品保護用皮膜としての信頼性の観点から、上記（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物１００質量部に対して、（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分合わせて０．５〜５０質量部、特に１〜３０質量部が好ましい。このような配合量であれば、パターン間がつながり解像度が低下する問題が生じにくい。
【００９４】
［（Ｆ）成分］
更に、本発明の半導体装置に用いる光硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、塩基性化合物を（Ｆ）成分として添加することができる。上記塩基性化合物としては、光酸発生剤より発生する酸がレジスト皮膜を拡散する際の拡散速度を抑制することができる化合物が適している。そして、上記塩基性化合物の配合により、解像度が向上し、露光後の感度変化を抑制し、基板や環境依存性を少なくし、露光余裕度やパターン形状等を改善することができる。
【００９５】
上記塩基性化合物としては、第一級、第二級、第三級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシル基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、ヒドロキシル基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体、更に、下記一般式（８）で示される化合物等が挙げられる。
Ｎ（α）ｑ（β）３−ｑ          （８）
（式中、ｑ＝１、２又は３である。側鎖αは同一でも異なっていてもよく、下記一般式（９）〜（１１）で表されるいずれかの置換基である。側鎖βは同一でも異なっていてもよく、水素原子、又は直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１〜２０のアルキル基を示し、エーテル結合若しくはヒドロキシル基を含んでもよい。また、側鎖α同士が結合して環を形成してもよい。）
【化２３】
0006571585.tif 000024
【００９６】
ここで、上記式中Ｒ３００、Ｒ３０２、Ｒ３０５は炭素数１〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、Ｒ３０１、Ｒ３０４は水素原子、又は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基であり、ヒドロキシル基、エーテル結合、エステル結合、ラクトン環のいずれかを１つ又は複数含んでいてもよい。Ｒ３０３は単結合、又は炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基であり、Ｒ３０６は炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基であり、ヒドロキシル基、エーテル結合、エステル結合、ラクトン環を１つ又は複数含んでいてもよい。
【００９７】
上記一般式（８）で表される化合物として、具体的には、下記のものが例示できる。すなわち、トリス［２−（メトキシメトキシ）エチル］アミン、トリス［２−（２−メトキシエトキシ）エチル］アミン、トリス［２−（２−メトキシエトキシメトキシ）エチル］アミン、トリス［２−（１−メトキシエトキシ）エチル］アミン、トリス［２−（１−エトキシエトキシ）エチル］アミン、トリス［２−（１−エトキシプロポキシ）エチル］アミン、トリス［２−｛２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ｝エチル］アミン、４，７，１３，１６，２１，２４−ヘキサオキサ−１，１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン、４，７，１３，１８−テトラオキサ−１，１０−ジアザビシクロ［８．５．５］エイコサン、１，４，１０，１３−テトラオキサ−７，１６−ジアザビシクロオクタデカン、１−アザ−１２−クラウン−４、１−アザ−１５−クラウン−５、１−アザ−１８−クラウン−６、トリス（２−ホルミルオキシエチル）アミン、トリス（２−アセトキシエチル）アミン、トリス（２−プロピオニルオキシエチル）アミン、トリス（２−ブチリルオキシエチル）アミン、トリス（２−イソブチリルオキシエチル）アミン、トリス（２−バレリルオキシエチル）アミン、トリス（２−ピバロイルオキシエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（アセトキシアセトキシ）エチルアミン、トリス（２−メトキシカルボニルオキシエチル）アミン、トリス（２−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルオキシエチル）アミン、トリス［２−（２−オキソプロポキシ）エチル］アミン、トリス［２−（メトキシカルボニルメチル）オキシエチル］アミン、トリス［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシ）エチル］アミン、トリス［２−（シクロヘキシルオキシカルボニルメチルオキシ）エチル］アミン、トリス（２−メトキシカルボニルエチル）アミン、トリス（２−エトキシカルボニルエチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（メトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（メトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（エトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（エトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（２−メトキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（２−メトキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（２−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（２−アセトキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−［（メトキシカルボニル）メトキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−［（メトキシカルボニル）メトキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（２−オキソプロポキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（２−オキソプロポキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（テトラヒドロフルフリルオキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−（テトラヒドロフルフリルオキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−［（２−オキソテトラヒドロフラン−３−イル）オキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−アセトキシエチル）２−［（２−オキソテトラヒドロフラン−３−イル）オキシカルボニル］エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）２−（４−ヒドロキシブトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）２−（４−ホルミルオキシブトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ホルミルオキシエチル）２−（２−ホルミルオキシエトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メトキシエチル）２−（メトキシカルボニル）エチルアミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−アセトキシエチル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ビス［２−（エトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−アセトキシエチル）ビス［２−（エトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（３−ヒドロキシ−１−プロピル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（３−アセトキシ−１−プロピル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−（２−メトキシエチル）ビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−ブチルビス［２−（メトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−ブチルビス［２−（２−メトキシエトキシカルボニル）エチル］アミン、Ｎ−メチルビス（２−アセトキシエチル）アミン、Ｎ−エチルビス（２−アセトキシエチル）アミン、Ｎ−メチルビス（２−ピバロイルオキシエチル）アミン、Ｎ−エチルビス［２−（メトキシカルボニルオキシ）エチル］アミン、Ｎ−エチルビス［２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルオキシ）エチル］アミン、トリス（メトキシカルボニルメチル）アミン、トリス（エトキシカルボニルメチル）アミン、Ｎ−ブチルビス（メトキシカルボニルメチル）アミン、Ｎ−ヘキシルビス（メトキシカルボニルメチル）アミン、β−（ジエチルアミノ）−δ−バレロラクトンを例示できるが、これらに制限されない。
【００９８】
上記（Ｆ）成分の塩基性化合物は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９９】
上記（Ｆ）成分の塩基性化合物の配合量は、感度の観点から、上記（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物１００質量部に対して０〜３質量部が好ましく、０．０１〜１質量部が特に好ましい。このような配合量であれば、解像性が悪くなり、パターンの劣化が起こる場合が生じにくい。
【０１００】
［（Ｇ）成分］
本発明の半導体装置に用いる光硬化性樹脂組成物は、硬化促進剤（Ｇ）を含んでいてもよい。上記硬化促進剤（Ｇ）は、エポキシ基を有する化合物が硬化する際に、硬化速度を促進する機能を有する化合物である。三級アミン類又はその塩、イミダゾール類などが挙げられる。
【０１０１】
市販されているものとしては、例えば、四国化成（株）製の２ＭＺ−Ａ、２ＭＺ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２Ｐ４ＢＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ（いずれもイミダゾール系化合物の商品名）、サンアプロ（株）製のＵ−ＣＡＴ３５０３Ｎ、Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ（いずれもジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物の商品名）、ＤＢＵ、ＤＢＮ、Ｕ−ＣＡＴＳＡ１０２、Ｕ−ＣＡＴ５００２（いずれも二環式アミジン化合物及びその塩の商品名）などが挙げられる。
【０１０２】
上記（Ｇ）成分の硬化促進剤の配合量は、感度の観点から、上記（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物１００質量部に対して０〜３質量部が好ましく、０〜１質量部が特に好ましい。このような配合量であれば、解像性が悪くなり、パターンの劣化が起こる場合が生じにくい。なお、配合する場合は、上記（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物１００質量部に対して０．０５質量部以上とすることが好ましい。
【０１０３】
本発明における光硬化性樹脂組成物の硬化後の弾性率は０．１〜２ＧＰａであり、かつ引張強度は１〜８０ＭＰａであることが好ましい。また、本発明における光硬化性樹脂組成物の硬化後の線膨張係数は、好ましくは１８０ｐｐｍ／℃以下、より好ましくは１０〜１５０ｐｐｍ／℃である。このような光硬化性樹脂組成物で形成された第１の感光性絶縁層及び第２の感光性絶縁層を有する半導体装置であれば、耐久性により優れる。
【０１０４】
上記の光硬化性樹脂組成物を調製する方法は特に限定されない。例えば、上記の各成分を撹拌混合し、その後フィルター等により濾過することにより、光硬化性樹脂組成物を調製することができる。
【０１０５】
このような光硬化性樹脂組成物であれば、厚膜で微細なパターン形成を容易に行うことができ、かつ凹凸を有する基板上においても高感度でのパターン形成が容易であり、各種フィルム特性、特に回路基板に使用される基材に対しての密着性に優れ、加えて、電気・電子部品としての信頼性に優れ、基板接合材料としても高い信頼性を有する皮膜を形成することができる。
【０１０６】
次に、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。
【０１０７】
上述のような半導体装置は以下に示す本発明の半導体装置の製造方法によって製造することができる。本発明の半導体装置の製造方法は、
（１）膜厚１０〜３００μｍである光硬化性樹脂層が支持フィルムと保護フィルムで挟まれた構造を有し、前記光硬化性樹脂層がレジスト組成物材料からなる光硬化性ドライフィルムを準備する工程と、
（２）上部表面に電極パッドが露出した高さ２０〜１００μｍの半導体素子を接着又は仮接着した基板上に、前記半導体素子を覆うように前記光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートすることで第１の感光性絶縁層を形成する工程と、
（３）前記第１の感光性絶縁層に対してマスクを介したリソグラフィーによってパターニングを行い、前記電極パッド上の開口と前記半導体素子の外部に設ける貫通電極を形成するための開口を同時に形成する工程と、
（４）パターニング後、ベークすることで前記第１の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる工程と、
（５）硬化後、スパッタリングによるシード層形成を行い、その後前記電極パッド上の開口と前記貫通電極を形成するための開口をメッキによって埋めて、それぞれ半導体素子上金属パッドと貫通電極とし、前記メッキによって形成された前記半導体素子上金属パッドと前記貫通電極をメッキによる金属配線によってつなぐ工程と、
（６）金属配線の形成後、前記光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートする又は前記レジスト組成物材料を塗布することで第２の感光性絶縁層を形成し、前記貫通電極上部に開口を形成するようにパターニングを行う工程と、
（７）パターニング後、ベークすることで前記第２の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる工程と、
（８）硬化後、前記貫通電極上部の開口にソルダーバンプを形成する工程、
を有する。更に、前記工程（１）で準備される光硬化性ドライフィルムが、上述の（Ａ）〜（Ｅ）成分、必要に応じて（Ｆ）、（Ｇ）成分等を含有してなる化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料からなる光硬化性樹脂層を有する光硬化性ドライフィルムである。
【０１０８】
以下、各工程について詳しく説明する。
【０１０９】
まず工程（１）では、光硬化性ドライフィルムを準備する。
本発明の半導体装置の製造方法に用いられる光硬化性ドライフィルムは、膜厚１０〜３００μｍである光硬化性樹脂層が支持フィルムと保護フィルムで挟まれた構造を有し、光硬化性樹脂層が上述の（Ａ）〜（Ｅ）成分、必要に応じて（Ｆ）、（Ｇ）成分等を含有してなる化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料からなる光硬化性ドライフィルムである。
【０１１０】
本発明の半導体装置の製造方法に用いられる光硬化性ドライフィルムでは、上述の（Ａ）〜（Ｅ）成分、必要に応じて（Ｆ）、（Ｇ）成分等を撹拌混合し、その後フィルター等により濾過することにより、光硬化性樹脂層を形成するレジスト組成物材料を調製することができる。
【０１１１】
次に、本発明の半導体装置の製造方法に用いられる光硬化性ドライフィルムにおいて使用される支持フィルムは、単一でも複数の重合体フィルムを積層した多層フィルムでもよい。材質としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルム等が挙げられ、適度の可撓性、機械的強度及び耐熱性を有するポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、これらのフィルムについては、コロナ処理や剥離剤が塗布されたような各種処理が行われたものでもよい。これらは市販品を使用することができ、例えばセラピールＷＺ（ＲＸ）、セラピールＢＸ８（Ｒ）（以上、東レフィルム加工（株）製）、Ｅ７３０２、Ｅ７３０４（以上、東洋紡績（株）製）、ピューレックスＧ３１、ピューレックスＧ７１Ｔ１（以上、帝人デュポンフィルム（株）製）、ＰＥＴ３８×１−Ａ３、ＰＥＴ３８×１−Ｖ８、ＰＥＴ３８×１−Ｘ０８（以上、ニッパ（株）製）等が挙げられる。
【０１１２】
本発明の半導体装置の製造方法に用いられる光硬化性ドライフィルムにおいて使用される保護フィルムは、上述した支持フィルムと同様のものを用いることができるが、適度の可撓性を有するポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンが好ましい。これらは市販品を使用することができ、ポリエチレンテレフタレートとしてはすでに例示したもの、ポリエチレンとしては、例えばＧＦ−８（タマポリ（株）製）、ＰＥフィルム０タイプ（ニッパ（株）製）が挙げられる。
【０１１３】
上記支持フィルム及び保護フィルムの厚みは、光硬化性ドライフィルム製造の安定性及び巻き芯に対する巻き癖、いわゆるカール防止の観点から、いずれも好ましくは１０〜２００μｍである。
【０１１４】
次に、本発明の半導体装置の製造方法に用いられる光硬化性ドライフィルムの製造方法について説明する。上記光硬化性ドライフィルムの製造装置は、一般的に粘着剤製品を製造するためのフィルムコーターが使用できる。上記フィルムコーターとしては、例えば、コンマコーター、コンマリバースコーター、マルチコーター、ダイコーター、リップコーター、リップリバースコーター、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、３本ボトムリバースコーター、４本ボトムリバースコーター等が挙げられる。
【０１１５】
支持フィルムをフィルムコーターの巻出軸から巻き出し、フィルムコーターのコーターヘッドを通過させるとき、支持フィルム上にレジスト組成物材料を所定の厚みで塗布して光硬化性樹脂層を形成させた後、所定の温度と所定の時間で熱風循環オーブンを通過させ、上記支持フィルム上で乾燥させた光硬化性樹脂層をフィルムコーターの別の巻出軸から巻き出された保護フィルムと共に、所定の圧力でラミネートロールを通過させて支持フィルム上の光硬化性樹脂層と貼り合わせた後、フィルムコーターの巻取軸に巻き取ることによって製造される。この場合、熱風循環オーブンの温度としては２５〜１５０℃が好ましく、通過時間としては１〜１００分間が好ましく、ラミネートロールの圧力としては０．０１〜５ＭＰａが好ましい。
【０１１６】
また、本発明の半導体装置の製造方法に用いられる光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層の膜厚は１０〜３００μｍであり、好ましくは１０〜２５０μｍである。また、光硬化性ドライフィルムを用いて第１の感光性絶縁層を形成する場合には、光硬化性樹脂層の膜厚は好ましくは１００〜３００μｍ、より好ましくは１００〜２５０μｍである。また、光硬化性ドライフィルムを用いて第２の感光性絶縁層を形成する場合には、光硬化性樹脂層の膜厚は好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍである。また、レジスト組成物材料を塗布することで第２の感光性絶縁層を形成する場合には、第２の感光性絶縁層の膜厚が１０〜２００μｍ、特には１０〜１００μｍとなるようにレジスト組成物材料を塗布することが好ましい。
【０１１７】
上述のような方法で、光硬化性ドライフィルムを作製することができ、このような光硬化性ドライフィルムを用いることで、反りを軽減でき、また半導体素子の高さが数十μｍであっても半導体素子周辺に空隙などがなく埋め込まれた半導体装置を製造することができる。
【０１１８】
次に、工程（２）では、上部表面に電極パッドが露出した高さ２０〜１００μｍの半導体素子を接着又は仮接着した基板上に、半導体素子を覆うように光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートすることで第１の感光性絶縁層を形成する。
【０１１９】
まず、上述の光硬化性ドライフィルムから保護フィルムを剥離し、図４（ａ）に示すように半導体素子１を接着又は仮接着した基板２上へ光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層をラミネートし、第１の感光性絶縁層３を形成する。この際、後の工程で基板２を半導体素子１から除去せずに個片化する場合、基板２は配線が施されていてもよく、半導体素子１は基板２上に接着剤で固定される。一方、基板２を多層再配線工程後除去する場合は、半導体素子１は基板２上に仮接着材によって固定される。
【０１２０】
半導体素子を接着又は仮接着した基板上に光硬化性ドライフィルムを貼り付ける装置としては、真空ラミネーターが好ましい。光硬化性ドライフィルムをフィルム貼り付け装置に取り付け、光硬化性ドライフィルムの保護フィルムを剥離し露出した光硬化性樹脂層を、所定真空度の真空チャンバー内において、所定の圧力の貼り付けロールを用いて、所定の温度のテーブル上で基板に密着させる。なお、テーブルの温度としては６０〜１２０℃が好ましく、貼り付けロールの圧力としては０〜５．０ＭＰａが好ましく、真空チャンバーの真空度としては５０〜５００Ｐａが好ましい。このように真空ラミネートを行うことで、半導体素子周辺に空隙を発生させることがないため、好ましい。
【０１２１】
このとき、必要な厚さの光硬化性樹脂層を得るために、必要に応じてフィルムを複数回貼り付けてもよい。貼り付け回数は例えば１〜１０回程度で、１０〜１０００μｍ、特に１００〜５００μｍ厚程度の樹脂層を得ることができる。
【０１２２】
またこのとき、図４（ｂ）に示すように半導体素子１上に第１の感光性絶縁層３を形成した際、半導体素子１上の第１の感光性絶縁層３の膜厚が厚くなることや、半導体素子１から周辺へ離れるにつれて膜厚が徐々に薄くなることがある。この膜厚の変化を機械的にプレスすることで平坦化し、図４（ａ）のように半導体素子上の膜厚を薄くする方法を好ましく用いることができる。
【０１２３】
次に、工程（３）では、第１の感光性絶縁層に対してマスクを介したリソグラフィーによってパターニングを行い、図５に示すように電極パッド上の開口ａと半導体素子１の外部に設ける貫通電極を形成するための開口ｂを同時に形成する。
【０１２４】
このパターニングでは、第１の感光性絶縁層を形成した後に、露光し、露光後加熱処理（ポストエクスポージャベーク；ＰＥＢ）を行い、現像し、更に、必要に応じて後硬化してパターンを形成する。すなわち、公知のリソグラフィー技術を用いてパターンの形成を行うことができる。
【０１２５】
ここで、第１の感光性絶縁層の光硬化反応を効率的に行うため又は第１の感光性絶縁層３と基板２との密着性を向上させる、若しくは密着した第１の感光性絶縁層の平坦性を向上させる目的で、必要に応じて予備加熱（プリベーク）を行ってもよい。プリベークは、例えば４０〜１４０℃で１分間〜１時間程度行うことができる。
【０１２６】
次いで、支持フィルムを介して、若しくは支持フィルムを剥離した状態で、フォトマスクを介して波長１９０〜５００ｎｍの光で露光して、硬化させる。フォトマスクは、例えば所望のパターンをくり貫いたものであってもよい。なお、フォトマスクの材質は波長１９０〜５００ｎｍの光を遮蔽するものが好ましく、例えばクロム等が好適に用いられるがこれに限定されるものではない。
【０１２７】
波長１９０〜５００ｎｍの光としては、例えば放射線発生装置により発生させた種々の波長の光、例えば、ｇ線、ｉ線等の紫外線光、遠紫外線光（２４８ｎｍ、１９３ｎｍ）等が挙げられる。そして、波長は好ましくは２４８〜４３６ｎｍである。露光量は、例えば１０〜３０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。このように露光することで、露光部分が架橋して後述の現像液に不溶なパターンが形成される。
【０１２８】
更に、現像感度を高めるために、ＰＥＢを行う。ＰＥＢは、例えば４０〜１４０℃で０．５〜１０分間とすることができる。
【０１２９】
その後、現像液にて現像する。好ましい現像液としてＩＰＡやＰＧＭＥＡといった有機溶剤が挙げられる。また好ましいアルカリ水溶液である現像液は、２．３８％のテトラメチルヒドロキシアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液である。本発明の半導体装置の製造方法では、現像液としては有機溶剤が好ましく用いられる。
現像は、通常の方法、例えばパターンが形成された基板を現像液に浸漬すること等により行うことができる。その後、必要に応じて、洗浄、リンス、乾燥等を行い、所望のパターンを有する第１の感光性絶縁層の皮膜が得られる。
【０１３０】
次に、工程（４）では、ベークすることで第１の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる。
【０１３１】
上述の第１の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンをオーブンやホットプレートを用いて、好ましくは温度１００〜２５０℃、より好ましくは１５０〜２２０℃、更に好ましくは１７０〜１９０℃でベークし、硬化させる（後硬化）。後硬化温度が１００〜２５０℃であれば、第１の感光性絶縁層の皮膜の架橋密度を上げ、残存する揮発成分を除去でき、基板に対する密着力、耐熱性や強度、更に電気特性の観点から好ましい。そして、後硬化時間は１０分間〜１０時間とすることができる。
【０１３２】
また、第１の感光性絶縁層のパターニングにおいて、半導体素子１上に露出した電極パッド上の開口ａと半導体素子１の外部に設ける貫通電極（ＴＭＶ）を形成するための開口ｂを一括露光によって同時に形成することが合理的で好ましい。
【０１３３】
次に、工程（５）では、パターニングによって形成した電極パッド上の開口と貫通電極を形成するための開口をメッキによって埋めて、それぞれ半導体素子上金属パッドと貫通電極とし、メッキによって形成された半導体素子上金属パッドと貫通電極を更にメッキによる金属配線によってつなぐ。
【０１３４】
メッキを行う際は、例えば、スパッタリングによってシード層を形成した後、メッキレジストのパターニングを行い、その後電解メッキなどを行い、図６に示すように電極パッド上の開口ａと貫通電極を形成するための開口ｂをメッキによって埋めて、それぞれ半導体素子上金属パッド４と貫通電極５とし、更にメッキによって形成された半導体素子上金属パッド４と貫通電極５をつなぐ金属配線６とする。
【０１３５】
また、ここで、図７に示すように貫通電極５のメッキを充足させるため、別途、貫通電極５へ再度電解メッキを施し、貫通電極５を金属メッキ７で埋めてもよい。
【０１３６】
次に、工程（６）では、上述の光硬化性ドライフィルムの光硬化性樹脂層を再びラミネートする又は上記レジスト組成物材料溶液を直接公知のスピンコータ等により塗布することで、図８に示すように第２の感光性絶縁層８を形成し、貫通電極上部に貫通電極上部の開口ｃを形成するようにパターニングを行う。このパターニングは、上述の工程（３）と同様の方法で行うことができる。
なお、第２の感光性絶縁層において、レジスト組成物材料を塗布する場合も、光硬化性ドライフィルムを用いる場合と同様な厚さで塗布することができる。塗布方法としては公知のリソグラフィー技術に採用されている方法を採用して行うことができる。例えば、ディップ法、スピンコート法、ロールコート法等の手法により塗布することができる。中でもスピンコート法が好ましい。
【０１３７】
次に、工程（７）では、ベークすることで第２の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンを硬化させる。このベークは、上述の工程（４）と同様の条件で行うことができる。
【０１３８】
次に、工程（８）では、貫通電極上部の開口ｃにソルダーバンプを形成する。
ソルダーバンプの形成方法としては、例えば、図９に示すように貫通電極上部の開口ｃにメッキによって貫通電極上金属パッド１０を形成する。次に、貫通電極上金属パッド１０上にソルダーボール１１を形成し、これをソルダーバンプとすることができる。
【０１３９】
また、上述の工程（５）において、図７のように貫通電極５のメッキを充足させるために別途施すメッキをＳｎＡｇで行い、その後の工程（６）では、上記と同様に第２の感光性絶縁層を形成して貫通電極上部に開口を形成するようにパターニングを行うことでメッキされたＳｎＡｇを露出させ、工程（７）のベークによる硬化後、工程（８）として、メッキされたＳｎＡｇを溶融することで図１０に示すように貫通電極上部の開口ｃへ電極を隆起させ、ＳｎＡｇを隆起させた電極１２のソルダーバンプを形成することができる。
【０１４０】
更に、上述の工程（８）の後に、図１１に示すように、上述の工程（２）において半導体素子１が基板２に仮接着されていた場合、基板２を除去することで半導体素子１の外に配置した貫通電極５のソルダーボール１１の反対側を露出させることができ、露出したシード層をエッチングによって除去し、金属メッキ部が露出することによって、貫通電極５の上部と下部を電気的に導通させることができる。更にその後、ダイシングして個片化することで、個片化した半導体装置２０を得ることができる。
【０１４１】
ＳｎＡｇを隆起させた電極１２のソルダーバンプを形成した場合も同様に、図１２に示すように、基板２を除去することで半導体素子１の外に配置した貫通電極５のＳｎＡｇを隆起させた電極１２の反対側を露出させることができ、露出したシード層をエッチングによって除去し、金属メッキ部が露出することによって、貫通電極５の上部と下部を電気的に導通させることができる。更にその後、ダイシングして個片化することで、個片化した半導体装置２１を得ることができる。
【０１４２】
上述の個片化された半導体装置２０又は個片化された半導体装置２１は、図１３、図１４に示すように、それぞれ複数を絶縁樹脂層１３を挟んで、ソルダーバンプによって電気的に接合し、積層させて積層型半導体装置とすることができる。また、図１５、図１６に示すように、積層した半導体装置を電気回路を有した基板（配線基板１４）へ載置することもできる。なお、図１３、図１４、図１５、図１６はそれぞれ個片化した半導体装置２０又は２１をフリップチップボンディングした例である。
【０１４３】
また、図１７、図１８に示すように、上述のようにして製造した積層型半導体装置を配線基板１４に載置した後、絶縁封止樹脂層１５で封止することで、封止後積層型半導体装置を製造することができる。
【０１４４】
ここで、絶縁樹脂層１３や絶縁封止樹脂層１５に用いられる樹脂としては、一般にこの用途に用いられるものを用いることができ、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂やこれらのハイブリッド樹脂を用いることができる。
【０１４５】
上述のようにして製造される本発明の半導体装置、積層型半導体装置、及び封止後積層型半導体装置は、半導体チップへ施されるファンアウト配線やＷＣＳＰ（ウェハレベルチップサイズパッケージ）用に好適に用いることができる。
【０１４６】
以上のように、本発明の半導体装置の製造方法であれば、半導体素子上に微細な電極形成を施し、半導体素子外部に貫通電極を施すことで、配線基板への載置や半導体装置の積層を容易にでき、また貫通電極、電極パッド部の開口などの加工を容易にできる。また、上述の（Ａ）〜（Ｅ）成分、必要に応じて（Ｆ）、（Ｇ）成分等を含有してなる化学増幅型ネガ型レジスト組成物材料からなる光硬化性樹脂層を有する光硬化性ドライフィルムを用いることで、反りを軽減でき、また半導体素子の高さが数十μｍであっても半導体素子周辺に空隙などがなく埋め込まれた半導体装置を製造することができる。
更に、このようにして得られた本発明の半導体装置は、配線基板への載置や半導体装置の積層が容易であるため、半導体装置を積層させた積層型半導体装置やこれを配線基板に載置し封止した封止後積層型半導体装置とすることができる。
【実施例】
【０１４７】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。本発明の合成例において使用する化合物（Ｍ−１）〜（Ｍ−５）の化学構造式を以下に示す。
【化２４】
0006571585.tif 000025
【０１４８】
［合成例１］
窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサー及び滴下漏斗を備えた１Ｌのセパラブルフラスコに、式（Ｍ−２）で表される不飽和基含有化合物２１５ｇ（０．５ｍｏｌ）、トルエン５００ｇ、カーボン担持白金触媒（５質量％）を０．１０ｇ仕込み、７５℃にて式（Ｍ−４）で表される１，４−ビス（ジメチルシリル）ベンゼン４８．５ｇ（０．２５ｍｏｌ）をゆっくり滴下した。この滴下には１０分を要した。滴下終了後、７５℃にて１０時間熟成を続けた。熟成終了後、ガスクロマトグラフ分析を行い、１，４−ビス（ジメチルシリル）ベンゼン残存量が２％以下となったことを確認した。このものをロータリーエバポレーターを使用し、８０℃／０．６ｋＰａにて減圧濃縮したところ、褐色固体２５０ｇが得られた。得られた褐色固体に対し、赤外線吸収スペクトル分析及び、１Ｈ核磁気共鳴スペクトル分析を行い、アリル基含有フェノール性水酸基を持つフルオレン構造を両末端に持つシルフェニレン化合物
【化２５】
0006571585.tif 000026
が得られたことを確認した。
【０１４９】
次に窒素ガス導入管、温度計、ジムロート型コンデンサー及び滴下漏斗を備えた１Ｌのセパラブルフラスコに、上記で得られたアリル基含有フェノール性水酸基を持つフルオレン構造を両末端に持つシルフェニレン化合物２１０．８ｇ（０．２ｍｏｌ）を入れ、これをエピクロロヒドリン２７８ｇ（３．０ｍｏｌ）に溶解させ、更にテトラメチルアンモニウムクロライド０．４４ｇを加え、１００℃にて５時間撹拌した。次に、減圧下（２０ｋＰａ）、７０℃にて４０％水酸化ナトリウム水溶液４４ｇを３時間かけて滴下した。その間、生成する水をエピクロロヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロロヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、更に３０分間反応を継続した。その後、濾過により生成した塩を取り除き、更に水洗した後、エピクロロヒドリンを留去したところ、褐色固体１８０ｇが得られた。得られた褐色固体に対し、赤外線吸収スペクトル分析及び、１Ｈ核磁気共鳴スペクトル分析を行い、末端にアリル基とエポキシ基を持ったフルオレン構造を持つシルフェニレン骨格含有化合物（Ｍ−１）であることを確認した。
【０１５０】
［合成例２］
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した５Ｌフラスコ内に化合物（Ｍ−１）２５６．０ｇ、化合物（Ｍ−２）５３．８ｇを入れ、これをトルエン１３００ｇに溶解後、６０℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒（５質量％）１．６ｇを投入し、化合物（Ｍ−４）５３．５ｇと化合物（Ｍ−３）１５１．０ｇの混合物を１時間かけてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、７８℃まで上昇した。滴下終了後、更に、９０℃で５時間熟成した後、室温まで冷却し、メチルイソブチルケトン１０００ｇを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。更に、得られた高分子化合物溶液に純水５００ｇを加えて撹拌、静置分液を行い、下層の水層を除去した。この分液水洗操作を６回繰り返し、高分子化合物溶液中の微量酸成分を取り除いた。この高分子化合物溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを３３０ｇ添加して、固形分濃度６０質量％のシクロペンタノンを主溶剤とするシリコーン高分子化合物溶液（Ａ−１）を得た。この高分子化合物溶液中の高分子化合物の分子量をＧＰＣにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量４５０００であり、原料のモル比より算出した、（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物中の式（１）のａは０．６１６、式（２）のｂは０．３８４であった。また、一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））＝０．７６２であった。
【０１５１】
［合成例３］
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した５Ｌフラスコ内に化合物（Ｍ−１）１７０．６ｇ、化合物（Ｍ−２）３５．９ｇを入れ、これをトルエン１３００ｇに溶解後、６０℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒（５質量％）１．６ｇを投入し、化合物（Ｍ−４）６．５ｇと化合物（Ｍ−５）２９６．０ｇの混合物を１時間かけてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、７５℃まで上昇した。滴下終了後、更に、９０℃で３時間熟成した後、室温まで冷却し、メチルイソブチルケトン１０００ｇを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。更に、得られた高分子化合物溶液に純水５００ｇを加えて撹拌、静置分液を行い、下層の水層を除去した。この分液水洗操作を６回繰り返し、高分子化合物溶液中の微量酸成分を取り除いた。この高分子化合物溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを３２０ｇ添加して、固形分濃度６０質量％のシクロペンタノンを主溶剤とするシリコーン高分子化合物溶液（Ａ−２）を得た。この高分子化合物溶液中の高分子化合物の分子量をＧＰＣにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量３２０００であり、原料のモル比より算出した、（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物中の式（１）のａは０．６１５、式（２）のｂは０．３８５であった。また、一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））＝０．７６２であった。
【０１５２】
［合成例４］
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した５Ｌフラスコ内に化合物（Ｍ−１）９３．３ｇ、化合物（Ｍ−２）２６．９ｇをトルエン１３００ｇに溶解後、６０℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒（５質量％）  １．６ｇを投入し、化合物（Ｍ−３）  ４０９．０ｇを１時間かけてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、７６℃まで上昇した。滴下終了後、更に、９０℃で３時間熟成した後、室温まで冷却し、メチルイソブチルケトン１０００ｇを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。更に、得られた高分子化合物溶液に純水５００ｇを加えて撹拌、静置分液を行い、下層の水層を除去した。この分液水洗操作を６回繰り返し、高分子化合物溶液中の微量酸成分を取り除いた。この高分子化合物溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを３２０ｇ添加して、固形分濃度６０質量％のシクロペンタノンを主溶剤とするシリコーン高分子化合物溶液（Ａ−３）を得た。この高分子化合物溶液中の高分子化合物の分子量をＧＰＣにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量２５００００であり、原料のモル比より算出した、（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物中の式（１）のａは０．５３８、式（２）のｂは０．４６２であった。また、一般式（１）中のエポキシ基（Ｊ）と一般式（２）中のフェノール性水酸基（Ｋ）の比率は（Ｊ）／（（Ｊ）＋（Ｋ））＝０．７００であった。
【０１５３】
［合成例５］
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した５Ｌフラスコ内に化合物（Ｍ−２）４４１．０ｇを入れ、これをトルエン１８７５ｇに溶解後、化合物（Ｍ−３）９４９．６ｇを加え、６０℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒（５質量％）２．２ｇを投入し、内部反応温度が６５〜６７℃に昇温するのを確認後、更に、９０℃まで加温し、３時間保持した後、再び６０℃まで冷却して、カーボン担持白金触媒（５質量％）２．２ｇを投入し、化合物（Ｍ−４）１０７．３ｇを１時間かけてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、７８℃まで上昇した。滴下終了後、更に、９０℃で５時間熟成した後、室温まで冷却し、メチルイソブチルケトン１７００ｇを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。更に、得られた高分子化合物溶液に純水７６０ｇを加えて撹拌、静置分液を行い、下層の水層を除去した。この分液水洗操作を６回繰り返し、高分子化合物溶液中の微量酸成分を取り除いた。この高分子化合物溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを９５０ｇ添加して、固形分濃度６０質量％のシクロペンタノンを主溶剤とするシリコーン高分子化合物溶液（Ｂ−１）を得た。この高分子化合物溶液中の高分子化合物の分子量をＧＰＣにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量５１０００であった。なお、合成例５で得られるシリコーン高分子化合物溶液（Ｂ−１）中の高分子化合物は、（Ａ）成分のシリコーン高分子化合物中の式（１）で示されるエポキシ基含有成分を含まないものである。
【０１５４】
［実施例及び比較例］
表１記載の配合量に従って、シリコーン高分子化合物溶液（（Ａ）成分）、光酸発生剤（（Ｂ）成分）、架橋剤（（Ｄ）成分、（Ｅ）成分）、塩基性化合物（（Ｆ）成分）及び溶剤（（Ｃ）成分）等を配合し、その後常温にて撹拌、混合、溶解した後、テフロン（登録商標）製１．０μｍフィルターで精密ろ過を行い、実施例１〜４及び比較例１〜２の光硬化性樹脂組成物を得た。
【０１５５】
【表１】
0006571585.tif 000027
【０１５６】
表１に記載した光酸発生剤は以下の通りである。
【０１５７】
【化２６】
0006571585.tif 000028
【０１５８】
【化２７】
0006571585.tif 000029
【０１５９】
【化２８】
0006571585.tif 000030
【０１６０】
また、表１に記載した架橋剤（（Ｄ）成分）は以下の通りである。
【０１６１】
【化２９】
0006571585.tif 000031
【０１６２】
また、本発明の実施例において使用され、表１に記載された多価フェノール化合物（（Ｅ）成分）は以下の通りである。
【０１６３】
【化３０】
0006571585.tif 000032
【０１６４】
また、本発明の比較例において使用され、表１に記載されたエポキシ化合物は以下の通りである。
【０１６５】
【化３１】
0006571585.tif 000033
【０１６６】
表１に記載された塩基性化合物は、
Ｎ（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）３          （ＡＭ−１）
である。
【０１６７】
表１に記載されたＵ−ＣＡＴ５００２は、サンアプロ（株）製の硬化促進剤である。
【０１６８】
更に、フィルムコーターとしてダイコーター、支持フィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ５０μｍ）を用いて、実施例１〜４及び比較例１〜２の光硬化性樹脂組成物をそれぞれ上記支持フィルム上に塗布した。次いで、１００℃に設定された熱風循環オーブン（長さ４ｍ）を８分間で通過させることにより、支持フィルム上に光硬化性樹脂層を形成した。上記光硬化性樹脂層の上から、保護フィルムとしてポリエチレンフィルム（厚さ５０μｍ）を用いて、上記保護フィルムとラミネートロールを圧力１ＭＰａにて貼り合わせ、光硬化性ドライフィルムを作製した。各光硬化性樹脂層の膜厚は表２に記載した。なお、膜厚は接触式厚膜測定器により測定した。
【０１６９】
実施例１〜４及び比較例１〜２の光硬化性ドライフィルムは、保護フィルムを剥離し、真空ラミネーターＴＥＡＭ−１００ＲＦ（タカトリ社製）を用いて、真空チャンバー内の真空度８０Ｐａに設定し、支持フィルム上の光硬化性樹脂層を、仮接着材を塗布したシリコン基板上に、高さ１００μｍ、１００ｍｍ角のダミー半導体素子を予め載置した基板に密着させた。温度条件は１１０℃とした。常圧に戻した後、上記基板を真空ラミネーターから取り出し、支持フィルムを剥離した。基板に貼付した光硬化性樹脂層の膜厚は１５０μｍとし、作製したドライフィルムにおける光硬化性樹脂層の膜厚が１５０μｍに満たない場合は、複数回の貼付により、膜厚１５０μｍの光硬化性樹脂層を基板上に形成した。これにより、基板上に、第１の感光性絶縁層を形成した。
【０１７０】
次に、基板との密着性を高めるため、ホットプレートにより１３０℃で５分間プリベークを行った。得られた第１の感光性絶縁層に対してマスクを介し、ブロードバンド光源を搭載したコンタクトアライナ型露光装置を使用して露光し、半導体素子上の電極パッド上の開口と半導体素子の外部に設ける貫通電極を形成するための開口パターンを形成した。光照射後、ホットプレートにより１３０℃で５分間ＰＥＢを行った後冷却し、上記基板をＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）にてスプレー現像で６００秒現像を行った。上記方法により半導体素子上の電極パッド上の開口と半導体素子の外部に設ける貫通電極を形成するための開口を形成した基板上の第１の感光性絶縁層をオーブンを用いて１８０℃で２時間、窒素パージしながら後硬化した。硬化した第１の感光性絶縁層の２５℃における弾性率を動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）で測定した。また、線膨張係数測定装置（ＴＭＡ）により線膨張係数を測定した。なお、引張強度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に準拠して測定した。結果を上記の表１に示した。
【０１７１】
硬化後、スパッタリングによりチタン、次いで銅のシード層形成を行い、その後上記電極パッド上の開口と上記貫通電極を形成するための開口を銅メッキによって埋めて、それぞれ半導体素子上金属パッドと貫通電極とし、メッキによって形成された上記半導体素子上金属パッドと上記貫通電極をメッキによる金属配線によってつないだ。
【０１７２】
金属配線の形成後、ウェットエッチングにより金属配線部以外のシード層を除去した。更に実施例１〜４及び比較例１〜２の光硬化性樹脂組成物を塗布することで第２の感光性絶縁層を形成した。
【０１７３】
光硬化反応を効率的に行うため、ホットプレートにより１００℃で２分間プリベークを行い、溶剤等を予め揮発させた。プリベーク後の第２の感光性絶縁層の膜厚は１５μｍとした。プリベーク後の基板に対し、上記貫通電極上部に開口を形成するようにパターニングを行った。パターニングは前述の光硬化性ドライフィルムの露光法に準じ、露光後に１３０℃で２分間のＰＥＢを行った後冷却し、基板をＰＧＭＥＡにてスプレー現像で１２０秒現像を行った。
【０１７４】
貫通電極上部に開口を形成するパターニングの後、上記第２の感光性絶縁層のパターニングによって得られたパターンをオーブンを用いて１８０℃で２時間、窒素パージしながら後硬化した。
【０１７５】
硬化後、上記貫通電極上部の開口にメッキによって貫通電極上金属パッドを形成し、上記貫通電極上金属パッド上にソルダーボールを形成し、ソルダーバンプを形成した。
【０１７６】
ソルダーバンプ形成後、半導体素子に仮接着した基板を除去した。基板を除去した半導体素子をダイシングフィルムに載置し、ダイシングすることで個片化し、半導体装置を製造した。
【０１７７】
製造した半導体装置について装置中央部を基準としたときの装置端との反りを測定した。結果を表２に示す。
【０１７８】
製造した半導体装置の信頼性試験として、−５５〜１２５℃  各１０分を１サイクルとする熱サイクル試験を実施し、１０００サイクル終了時の半導体装置外観を観察した。
【０１７９】
【表２】
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【０１８０】
表２に示すように、（Ａ）〜（Ｅ）成分等を含有する光硬化性樹脂組成物で形成された第１の感光性絶縁層及び第２の感光性絶縁層を有する半導体装置（実施例１〜４）は、反りが軽減された半導体装置となった。また、熱サイクル試験の結果も良好であった。このように本発明の半導体装置であれば、反りが軽減されたものであるため、半導体装置の配線基板への載置や半導体装置の積層が容易である。一方、（Ａ）成分等が本発明の要件を満たさない比較例１〜２では、得られた半導体装置の反りが実施例１〜４と比べて大きかった。また、熱サイクル試験後にクラックの発生が確認された。
【０１８１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１８２】
ａ…電極パッド上の開口、  ｂ…貫通電極を形成するための開口、
ｃ…貫通電極上部の開口、
１…半導体素子、  ２…基板、  ３…第１の感光性絶縁層、
４…半導体素子上金属パッド、  ５…貫通電極、  ６…金属配線、
７…金属メッキ、  ８…第２の感光性絶縁層、  ９…ソルダーバンプ、
１０…貫通電極上金属パッド、  １１…ソルダーボール、
１２…ＳｎＡｇを隆起させた電極、  １３…絶縁樹脂層、  １４…配線基板、
１５…絶縁封止樹脂層、  ２０、２１…個片化した半導体装置、
５０…半導体装置、  ５２…再配線パターン、  ５３…配線基板、  ５４…貫通孔、
５５…Ａｌ電極パッド、  ５６…貫通電極、  ５７…配線基板上の再配線パターン、
５８…半田バンプ、  ５９…デバイス形成層、
１１０、２１０…基板、  １４０、２４０…貫通電極、  １５０、２５０…コア基材、
１５７、２５７…配線層、  １６４、２６４…接続パッド、
１６５、２６５…実装パッド、  １７０、１７４、１７６、２７０…半田バンプ、
１８０、２８０…半導体素子、  １８２、２８２…半導体素子のパッド、
１８４、２８４…アンダーフィル、  ２６６…配線、
３０１…有機基板、  ３０２…半導体素子、  ３０３…接着層、  ３０４…貫通ビア、
３０５ａ…内部電極、３０５ｂ…外部電極、  ３０６…絶縁材料層、
３０７…金属薄膜配線層、  ３０８…ビア部、  ３０９…外部電極、
３１０…金属ビア、  ３１６…感光性樹脂層、  ３１７…開口。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0006571585.tif 000060
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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