(57)【要約】【課題】本発明の実施形態は、半導体装置部品と金属めっき層の間の密着性を向上させる。【解決手段】実施形態の半導体装置は、導電層と、前記導電層の少なくとも一部を露出させる開口部を有する絶縁樹脂層とを備える半導体装置部品と、前記半導体装置部品における少なくとも前記絶縁樹脂層の表面に設けられた分子接合層と、前記分子接合層によって前記半導体装置部品の表面に接合された金属めっき層と、を備え、前記分子接合層が、分子接合剤を含み、前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記半導体装置部品の絶縁樹脂層に含まれる樹脂に共有結合し、前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記金属めっき層に含まれる第１の金属に共有結合し、前記金属めっき層が、前記開口部を介して前記導電層に電気的に接続されている半導体装置。【選択図】図１
2017174844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層と、前記導電層の少なくとも一部を露出させる開口部を有する絶縁樹脂層とを備
える半導体装置部品と、
前記半導体装置部品における少なくとも前記絶縁樹脂層の表面に設けられた分子接合層
と、
前記分子接合層によって前記半導体装置部品の表面に接合された金属めっき層と、
を備え、
前記分子接合層が、分子接合剤を含み、
前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記半導体装置部品の絶縁樹脂層に含まれる樹脂
に共有結合し、
前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記金属めっき層に含まれる第１の金属に共有結
合し、
前記金属めっき層が、前記開口部を介して前記導電層に電気的に接続されている半導体
装置。
【請求項２】
前記分子接合層が、前記半導体装置部品における前記導電層の表面にさらに設けられ、
前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記導電層に含まれる第２の金属に共有結合し、
前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記第１の金属に共有結合し、
前記金属めっき層が、前記開口部における前記分子接合層を介して前記導電層に電気的
に接続されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記分子接合層における前記導電層に対する前記分子接合剤の被覆密度が、２０面積％
以上８０面積％以下である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導電層の表面に設けられた前記分子接合層の少なくとも一部が、単分子膜状であり
、
前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記第１の金属と前記第２の金属の両方に共有結
合している請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁樹脂層の表面に設けられた前記分子接合層の少なくとも一部が、単分子膜状で
あり、
前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記第１の金属と前記樹脂の両方に共有結合して
いる請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記金属めっき層が、前記半導体装置部品の電気信号の導線である再配線層である請求
項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記絶縁樹脂層が、ポリイミド樹脂又はポリベンゾオキサゾール樹脂を含む請求項１に
記載の半導体装置。
【請求項８】
前記導電層が、半導体基板に設けられた導電パッドである請求項１に記載の半導体装置
。
【請求項９】
前記分子接合剤が、トリアジン誘導体である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記トリアジン誘導体は、一般式（１）で表される化合物である請求項９に記載の半導
体装置。
【化１】
2017174844.tif 000004
（式中、Ｒは、炭化水素基又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を
示し、Ｘは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｙは、アルコキシ基を示し、
Ｚは、塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又は異種原子
もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、ｎ１は１〜３までの整数であり、ｎ
２は１〜２までの整数である。）
【請求項１１】
導電層と、前記導電層の少なくとも一部を露出させる開口部を有する絶縁樹脂層とを備
える半導体装置部品における少なくとも前記絶縁樹脂層の表面を、分子接合剤で被覆する
ことで、前記絶縁樹脂層に含まれる樹脂に共有結合した前記分子接合剤を含む分子接合層
を形成し、
前記分子接合層及び前記導電層の表面に金属めっき処理を施すことで、前記分子接合剤
に共有結合した第１の金属を含み、かつ前記開口部を介して前記導電層と電気的に接続さ
れる金属めっき層を形成する、半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記分子接合層を形成する際に、前記絶縁樹脂層の表面とともに前記導電層の表面を前
記分子接合剤で被覆することで、前記分子接合剤の少なくとも一部を前記導電層に含まれ
る第２の金属に共有結合させ、前記分子接合剤の少なくとも一部を前記第１の金属に共有
結合させ、前記金属めっき層を前記開口部における前記分子接合層を介して前記導電層に
電気的に接続する請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記導電層の表面における前記分子接合層の少なくとも一部を単分子膜状に形成するこ
とで、前記分子接合剤の少なくとも一部を前記第１の金属と前記第２の金属の両方に共有
結合させる請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記絶縁樹脂層の表面における前記分子接合層の少なくとも一部を単分子膜状に形成す
ることで、前記分子接合剤の少なくとも一部を前記第１の金属と前記絶縁樹脂層に含まれ
る前記樹脂の両方に共有結合させる請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記金属めっき層が、前記半導体装置部品の電気信号の導線である再配線層であり、
前記金属めっき層を形成することは、
前記分子接合層の表面、又は前記分子接合層及び前記導電層の表面にシード金属を用い
た金属めっき処理を施すことで、前記再配線層の成長起点となるシード金属を有するシー
ド層を形成することと、
前記シード層に再配線用金属を用いた金属めっき処理を施すことで、前記シード層を含
む前記再配線層を形成することと、を含む請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記シード層を形成するための前記金属めっき処理が、無電解めっきである請求項１５
に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記絶縁樹脂層が、ポリイミド樹脂又はポリベンゾオキサゾール樹脂を含む請求項１１
に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記導電層が、半導体基板に設けられた導電パッドである請求項１１に記載の半導体装
置の製造方法。
【請求項１９】
前記分子接合剤が、トリアジン誘導体である請求項１１の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記トリアジン誘導体は、一般式（１）で表される化合物である請求項１９に記載の半
導体装置の製造方法。
【化２】
2017174844.tif 000005
（式中、Ｒは、炭化水素基又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を
示し、Ｘは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｙは、アルコキシ基を示し、
Ｚは、塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又は異種原子
もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、ｎ１は１〜３までの整数であり、ｎ
２は１〜２までの整数である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電層及び絶縁樹脂層を備える半導体装置部品と、金属めっき層とを備える半導体装置
が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、半導体装置部品と金属めっき層の間の密着性を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体装置は、導電層と、前記導電層の少なくとも一部を露出させる開口部
を有する絶縁樹脂層とを備える半導体装置部品と、前記半導体装置部品における少なくと
も前記絶縁樹脂層の表面に設けられた分子接合層と、前記分子接合層によって前記半導体
装置部品の表面に接合された金属めっき層と、を備え、前記分子接合層が、分子接合剤を
含み、前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記半導体装置部品の絶縁樹脂層に含まれる
樹脂に共有結合し、前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記金属めっき層に含まれる第
１の金属に共有結合し、前記金属めっき層が、前記開口部を介して前記導電層に電気的に
接続されている半導体装置。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の断面図。
【図２】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図３】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図４】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図５】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図６】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図７】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図８】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図９】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図１０】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【図１１】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の概略工程図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０００８】
本明細書では、いくつかの要素に複数の表現の例を付している。なおこれら表現の例は
あくまで例示であり、上記要素が他の表現で表現されることを否定するものではない。ま
た、複数の表現が付されていない要素についても、別の表現で表現されてもよい。
【０００９】
また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係や各層の厚みの比率などは
現実のものと異なることがある。また、図面相互間において互いの寸法の関係や比率が異
なる部分が含まれることもある。
【００１０】
（第１実施形態）
図１の半導体装置１００は、半導体装置部品１０と、分子接合層２０と、金属めっき層
３０とを備える。半導体装置部品１０は、導電層１２と、導電層１２の少なくとも一部を
露出させる開口部１５を有する。分子接合層２０は、半導体装置部品１０における少なく
とも前記絶縁樹脂層１４の表面に設けられている。金属めっき層３０は、分子接合層２０
によって半導体装置部品１０の表面に接合されている。
【００１１】
実施形態の半導体装置１００においては、前記分子接合層２０が、分子接合剤を含む。
また、前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記半導体装置部品１０の絶縁樹脂層１４に
含まれる樹脂に共有結合している。また、前記分子接合剤の少なくとも一部が、前記金属
めっき層３０に含まれる第１の金属に共有結合している。また、前記金属めっき層３０が
、前記開口部１５を介して前記導電層１２に電気的に接続されている。
【００１２】
以下、半導体装置部品１０を説明する。
【００１３】
半導体装置部品１０は、少なくとも導電層１２と、導電層１２の少なくとも一部を露出
させる絶縁樹脂層１４を備える。また、半導体装置部品１０は、半導体基板１１と、導電
層１２と、絶縁膜１３と、絶縁樹脂層１４とを備えることが好ましい。
【００１４】
半導体基板１１は、半導体から形成され、かつ前工程によって電子回路が形成された部
材である。半導体基板１１としては、例えば、Ｓｉ単結晶基板、Ｓｉエピタキシャル基板
、ＧａＡｓ基板及びＧａＰ基板等が挙げられる。中でも、Ｓｉ単結晶基板及びＳｉエピタ
キシャル基板が、入手容易性の観点から好ましい。
【００１５】
導電層１２は、半導体基板１１の電気信号を外部に接続させるための部材であり、導電
パッドとも呼ばれている。導電層１２を形成する材料としては、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金（アルミニウム−シリコン系合金等）等の金属が挙げられる。導電層１２の側
面は、絶縁膜１３と接する。また、導電層１２の周縁部上には、絶縁膜１３が設けられて
いてもよい。導電層１２の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上１０μ
ｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
絶縁膜１３は、樹脂膜又は上記半導体基板１１の半導体材料から形成される酸化膜もし
くは窒化膜であり、パッシベーション膜とも呼ばれている。樹脂膜は、ポリイミド等の樹
脂材料から形成されている。樹脂膜は、樹脂材料を用いたフォトリソグラフィによって形
成可能である。また、酸化膜は、半導体の酸化物から形成されている。酸化膜は、半導体
基板１１の表面を水蒸気等の酸化ガスにより酸化することによって生成可能である。また
、窒化膜は、半導体の窒化物から形成されている。窒化膜は、半導体基板１１の表面をア
ンモニア等の窒素含有ガスにより窒化することによって生成可能である。
【００１７】
図１に図示されているように、絶縁膜１３は、導電層１２の位置で開口している。絶縁
膜１３の厚みは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好
ましい。また、絶縁膜１３の厚みは、均一であってもよいし、不均一であってもよい。例
えば、絶縁膜１３の厚みが、開口の位置から外側に向けて減少してもよい。すなわち、絶
縁膜１３は、傾斜形状を有してもよい。
【００１８】
絶縁樹脂層１４は、半導体装置部品１０において絶縁部を形成するための部材である。
絶縁樹脂層１４は、絶縁膜１３上及び導電層１２の周縁部上に形成されている。絶縁樹脂
層１４を形成する樹脂としては、ポリイミド樹脂又はポリベンゾオキサゾール樹脂が挙げ
られる。図１に図示されているように、絶縁樹脂層１４は、導電層１２の位置で開口部１
５を有する。導電層１２と金属めっき層３０とは、開口部１５を介して電気的に接続され
ている。開口部１５は、フォトリソグラフィによって導電層１２上の絶縁樹脂層１４の一
部を除去することにより形成される。絶縁樹脂層１４の厚みは、特に限定されないが、例
えば、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
以下、分子接合層２０を説明する。
【００２０】
半導体装置部品１０の絶縁樹脂層１４が形成された側には、分子接合層２０が形成され
ている。すなわち、絶縁樹脂層１４の表面には、分子接合層２０が形成されている。分子
接合層２０は、半導体装置部品１０と金属めっき層３０を接合する機能を有する。分子接
合層２０は、分子接合剤を含む。分子接合剤は、樹脂及び金属と共有結合を形成し得る化
合物である。分子接合剤としては、例えば、トリアジン誘導体等の化合物が挙げられる。
トリアジン誘導体としては、以下の一般式（１）で表される化合物が挙げられる。
【化１】
2017174844.tif 000003
【００２１】
（式中、Ｒは、炭化水素基又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を
示し、Ｘは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｙは、アルコキシ基を示し、
Ｚは、塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又は異種原子
もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、ｎ１は１〜３までの整数であり、ｎ
２は１〜２までの整数である。）
【００２２】
上記一般式（１）において、Ｒは、好ましくは炭素数１〜７の炭化水素基、又はこれら
の主鎖に窒素原子が介在するものを示す。Ｘは、炭素数１〜３の炭化水素基を示す。Ｙは
、炭素数１〜３のアルコキシ基を示す。ｎ１は、好ましくは３である。ｎ２は、好ましく
は２である。Ｚは、好ましくは塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくは
アジド基、又はアルキル基を示す。塩を形成するカチオンの元素としては、アルカリ金属
が好ましく、中でもＬｉ、Ｎａ、Ｋ又はＣｓがさらに好ましい。なお、ｎ２が２である場
合は、少なくとも１つのＺは、塩を形成している、チオール基、アミノ基又はアジド基を
示すことが好ましい。
【００２３】
分子接合層２０は、絶縁樹脂層１４の表面のみに設けられていてもよい。絶縁樹脂層１
４の表面に設けられた分子接合層２０によって、半導体装置部品１０と金属めっき層３０
が接合している。具体的には、分子接合層２０に含まれる分子接合剤の少なくとも一部が
、絶縁樹脂層１４の樹脂と共有結合している。また、分子接合剤の少なくとも一部が、金
属めっき層３０に含まれる金属（第１の金属）と共有結合している。すなわち、絶縁樹脂
層１４と金属めっき層３０は、分子接合層２０との間に形成された共有結合を介して接合
している。そのため、半導体装置部品１０と金属めっき層３０は、強固に密着している。
尚、本実施形態においては、第１の金属は、シード金属と再配線用金属を含む。
【００２４】
半導体装置部品１０と金属めっき層３０の間の密着強度は、１０Ｎ／ｍｍ２以上である
ことが好ましく、５０Ｎ／ｍｍ２以上であることがより好ましい。密着強度の上限値は、
特に限定されない。密着強度は、例えば、はんだボールのシェア強度試験（ＪＥＤＥＣ  
ＪＥＳＤ２２−Ｂ１１７Ａ）によって測定することができる。
【００２５】
なお、樹脂と共有結合している分子接合剤と、第１の金属と共有結合している分子接合
剤は、同じであっても、異なっていてもよい。１分子の分子接合剤が樹脂と第１の金属の
両方に共有結合していれば、半導体装置部品１０と金属めっき層３０の密着性がより高ま
る。すなわち、分子接合層２０は、樹脂及び第１の金属と共有結合している分子接合剤を
含むことが好ましい。
【００２６】
分子接合層２０は、絶縁樹脂層１４の表面のみならず、導電層１２の表面にさらに設け
られてもよい。絶縁樹脂層１４の表面と導電層１２の表面の両方に分子接合層２０が設け
られると、半導体装置部品１０と金属めっき層３０が、さらに強固に密着する。
【００２７】
導電層１２の表面に設けられた分子接合層２０に含まれる分子接合剤の少なくとも一部
は、導電層１２に含まれる金属（以下、「第２の金属」ともいう。）と共有結合している
。また、分子接合剤の少なくとも一部は、第１の金属と共有結合している。第２の金属と
共有結合している分子接合剤と、第１の金属と共有結合している分子接合剤は、同じであ
っても、異なっていてもよい。１分子の分子接合剤が第２の金属と第１の金属の両方に共
有結合していれば、半導体装置部品１０と金属めっき層３０の密着性がより高まる。すな
わち、分子接合層２０は、第２の金属及び第１の金属と共有結合している分子接合剤を含
むことが好ましい。
【００２８】
分子接合層２０の厚みは、０．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ
以上１０ｎｍ以下であることがより好ましい。分子接合層２０の厚みが上記下限値以上で
あると、半導体装置部品１０と金属めっき層３０の密着性をより高めることができる。分
子接合層２０の厚みが上記上限値以下であると、導電層１２と金属めっき層３０の電気的
接続を容易に確保することができる。
【００２９】
導電層１２の表面に設けられた分子接合層２０の少なくとも一部は単分子膜状であるこ
とが好ましい。具体的には、分子接合層２０の３０面積％以上１００面積％以下が単分子
膜状であることが好ましく、分子接合層２０の全部が単分子膜状であることがより好まし
い。分子接合層２０における単分子膜状に形成された領域においては、１分子の分子接合
剤が、第１の金属と第２の金属の両方に共有結合している。よって、半導体装置部品１０
と金属めっき層３０の密着性をより高めることができる。また、導電層１２と金属めっき
層３０の電気的接続を容易に確保することができる。
【００３０】
絶縁樹脂層１４の表面に設けられた分子接合層２０の少なくとも一部は単分子膜状であ
ることが好ましい。具体的には、分子接合層２０の３０面積％以上１００面積％以下が単
分子膜状であることが好ましく、分子接合層２０の全部が単分子膜状であることが好まし
い。分子接合層２０における単分子膜状に形成された領域においては、１分子の分子接合
剤が、第１の金属と樹脂の両方に共有結合している。よって、半導体装置部品１０と金属
めっき層３０の密着性がより高まるとともに、分子接合層２０による半導体装置１００の
厚みの増加が最小限に抑えられる。
【００３１】
分子接合層２０における導電層１２に対する分子接合剤の被覆密度は、２０面積％以上
８０面積％以下であることが好ましく、３０面積％以上７０面積％以下であることがより
好ましく、４０面積％以上６０面積％以下であることがさらに好ましい。導電層１２に対
する分子接合剤の被覆密度が上記下限値以上であると、半導体装置部品１０と金属めっき
層３０の密着性をより高めることができる。また、導電層１２に対する分子接合剤の被覆
密度が上記上限値以下であると、導電層１２と金属めっき層３０の電気的接続を容易に確
保することができる。なお、分子接合剤の被覆密度が１００面積％である場合、分子接合
剤が被覆すべき対象物の表面に対して理論上最密に充填されていると定義する。分子接合
剤の被覆密度は、Ｘ線回折法による測定結果から求めることができる。
【００３２】
分子接合層２０における絶縁樹脂層１４に対する分子接合剤の被覆密度は、導電層１２
に対する分子接合剤の被覆密度と同じでもよく、異なっていてもよい。両者の被覆密度が
異なっている場合には、絶縁樹脂層１４に対する分子接合剤の被覆密度は、２０面積％以
上であることが好ましく、３０面積％以上であることがより好ましく、５０面積％以上で
あることがさらに好ましい。絶縁樹脂層１４に対する分子接合剤の被覆密度が上記下限値
以上であると、半導体装置部品１０と金属めっき層３０の密着性をより高めることができ
る。絶縁樹脂層１４に対する分子接合剤の被覆密度は高いことが好ましいため、その上限
値は特に限定されない。ただし、現実的な実施を考慮すると、被覆密度の上限値として、
例えば、７０面積％又は８０面積％を例示することができる。
【００３３】
以下、金属めっき層３０を説明する。
【００３４】
金属めっき層３０は、半導体装置１００における電気信号の導線の機能を有する部材で
あり、再配線層とも呼ばれている。
【００３５】
金属めっき層３０は、半導体装置部品１０の表面に分子接合層２０を介して設けられて
いる。金属めっき層３０は、絶縁樹脂層１４の開口部１５を介して導電層１２と接合して
いる。これにより、金属めっき層３０と導電層１２は、電気的に接続されている。なお、
図１に図示されているように、金属めっき層３０と導電層１２の間には、分子接合層２０
が設けられていてもよい。これにより、金属めっき層３０と導電層１２とが、さらに強固
に密着する。
【００３６】
金属めっき層３０は、第１金属めっき層３１と第２金属めっき層３２とを含む。
【００３７】
第１金属めっき層３１は、第２金属めっき層３２を含む再配線層の成長起点となるシー
ド金属を有するシード層である。シード金属としては、例えば、パラジウム等の金属が挙
げられる。第１金属めっき層３１の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．０５μｍ
以上２μｍ以下であることが、成長起点の機能の観点から好ましい。第１金属めっき層３
１は、半導体装置部品１０の表面又は分子接合層２０の表面にシード金属を用いた金属め
っき処理を施すことにより、形成可能である。
【００３８】
第２金属めっき層３２は、再配線層の本体であり、再配線用金属を有する。再配線用金
属としては、銅及びニッケル並びにこれらの合金等の金属が挙げられる。第２金属めっき
層３２の厚みは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好
ましい。第２金属めっき層３２の厚みが上記下限値以上であると、断線等により電気信号
の導線の機能が損なわれることを防止することができる。第２金属めっき層３２の厚みが
上記上限値以下であると、分子接合層２０による半導体装置１００の厚みの増加を抑える
ことができる。
【００３９】
以下、実施形態の半導体装置の製造方法を、図２〜図１１を参照して説明する。
【００４０】
先ず、半導体装置部品１０における少なくとも絶縁樹脂層１４の表面を、分子接合剤で
被覆する。
【００４１】
半導体装置部品１０の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。上述の半導体基板
１１に導電層１２を形成する金属を用いた金属めっき処理を施すことで、導電層１２を形
成する。半導体基板１１上に形成された導電層１２における不要な箇所を、フォトリソグ
ラフィによって除去する。その後、半導体基板１１に絶縁膜１３を形成する。絶縁膜１３
としては、例えば、半導体基板１１に水蒸気等の酸化ガスを用いた酸化処理を施して酸化
膜を形成する（図２参照）。次いで、導電層１２及び絶縁膜１３の表面に、絶縁樹脂層１
４を形成する樹脂を塗布して成膜する。フォトリソグラフィによって導電層１２上の絶縁
樹脂層１４の一部を除去することにより、導電層１２と上述の金属めっき層３０が電気的
に接続するための開口部１５を形成する。以上の方法により、本実施形態における半導体
装置部品１０を製造することができる（図３参照）。
【００４２】
分子接合剤は、分子接合剤溶液の形態で用いることが好ましい。分子接合剤溶液は、上
述の分子接合剤を溶媒に溶解させることにより、調製可能である。
【００４３】
溶媒としては、例えば、水；メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレング
リコール、プロピレングリコール、セロソルブ及びカルビトール等のアルコール類；アセ
トン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノンなどのケトン類；ベンゼン、トルエン及
びキシレン等の芳香族炭化水素；ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン及びオクタデカ
ン等の脂肪族炭化水素；酢酸エチル、プロピオン酸メチル及びフタル酸メチルなどのエス
テル類；並びにテトラヒドロフラン、エチルブチルエーテル及びアニソールなどのエーテ
ル類が挙げられる。また、これらの溶媒を混合した混合溶媒を用いることもできる。
【００４４】
分子接合剤溶液の濃度は、０．００１質量％以上１質量％以下であることが好ましく、
０．０１質量％以上０．１質量％以下であることがより好ましい。分子接合剤溶液の濃度
が上記下限値以上であると、分子接合剤の被覆密度を高めることにより部材間の密着性を
より高めることができる。分子接合剤溶液の濃度が上記上限値以下であると、導電層１２
と金属めっき層３０の電気的接続を容易に確保することができるとともに、分子接合層２
０による半導体装置１００の厚みの増加を抑えることができる。
【００４５】
調製された分子接合剤溶液を、半導体装置部品１０における少なくとも絶縁樹脂層１４
の表面に塗布する。次いで、塗布された半導体装置部品１０に外部からエネルギーを印加
することにより、絶縁樹脂層１４の樹脂と分子接合剤の間で共有結合が形成されることを
促進する。外部エネルギーの印加方法としては、加熱及び紫外線の照射が挙げられる。加
熱の温度及び時間は、分子接合剤溶液の塗布量に応じて適宜決定される。また、照射する
紫外線の波長は２５０ｎｍ以下であることが好ましく、照射時間は、分子接合剤溶液の塗
布量に応じて適宜決定される。その後、洗浄液を用いて半導体装置部品１０を洗浄し、乾
燥させることにより、絶縁樹脂層１４の表面が分子接合剤で被覆された半導体装置部品１
０が得られる。洗浄液としては、分子接合剤溶液に用いられた溶媒と同様の溶媒が挙げら
れる。
【００４６】
分子接合剤で被覆された絶縁樹脂層１４の樹脂は、分子接合剤との間で共有結合を形成
している。すなわち、絶縁樹脂層１４に含まれる樹脂に共有結合した分子接合剤を含む分
子接合層２０が、絶縁樹脂層１４の表面に形成される（図４参照）。
【００４７】
分子接合剤溶液は、絶縁樹脂層１４の表面のみならず、導電層１２の表面にも塗布され
てもよい。絶縁樹脂層１４の表面と導電層１２の表面の両方を分子接合剤で被覆すること
により、分子接合剤の少なくとも一部が、導電層１２に含まれる第２の金属に共有結合す
る。また、分子接合剤の少なくとも一部が、後に形成される金属めっき層３０の第１の金
属に共有結合する。その結果、半導体装置部品１０と金属めっき層３０が、さらに強固に
密着する。また、金属めっき層３０が、開口部１５における分子接合層２０を介して導電
層１２に電気的に接続する。
【００４８】
分子接合層２０の厚みは、分子接合剤溶液の濃度及び塗布量、並びに洗浄の時間及び回
数等の条件によって、調節可能である。分子接合層２０の厚みは、０．５ｎｍ以上２０ｎ
ｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることがより好ましい。分子
接合層２０の厚みが上記下限値以上であると、半導体装置部品１０と金属めっき層３０の
密着性をより高めることができる。分子接合層２０の厚みが上記上限値以下であると、導
電層１２と金属めっき層３０の電気的接続を容易に確保することができる。
【００４９】
導電層１２の表面に設けられた分子接合層２０の少なくとも一部は単分子膜状であるこ
とが好ましい。具体的には、分子接合層２０の３０面積％以上１００面積％以下が単分子
膜状であることが好ましく、分子接合層２０の全部が単分子膜状であることがより好まし
い。分子接合層２０における単分子膜状に形成された領域においては、１分子の分子接合
剤が、第１の金属と第２の金属の両方に共有結合している。よって、半導体装置部品１０
と金属めっき層３０の密着性がより向上する。また、導電層１２と金属めっき層３０の電
気的接続が容易に確保される。また、分子接合層２０による半導体装置１００の厚みの増
加が最小限に抑えられる。
【００５０】
絶縁樹脂層１４の表面に設けられた分子接合層２０の少なくとも一部は、単分子膜状で
あることが好ましい。具体的には、分子接合層２０の３０面積％以上１００面積％以下が
単分子膜状であることが好ましく、分子接合層２０の全部が単分子膜状であることがより
好ましい。分子接合層２０における単分子膜状に形成された領域においては、１分子の分
子接合剤が、第１の金属と樹脂の両方に共有結合している。よって、半導体装置部品１０
と金属めっき層３０の密着性がより向上する。また、分子接合層２０による半導体装置１
００の厚みの増加が最小限に抑えられる。
【００５１】
分子接合層２０における導電層１２に対する分子接合剤の被覆密度は、分子接合剤溶液
の濃度及び塗布量、並びに洗浄の時間及び回数等の条件によって、調節可能である。導電
層１２に対する分子接合剤の被覆密度は、２０面積％以上８０面積％以下であることが好
ましく、３０面積％以上７０面積％以下であることがより好ましく、４０面積％以上６０
面積％以下であることがさらに好ましい。導電層１２に対する分子接合剤の被覆密度が上
記下限値以上であると、半導体装置部品１０と金属めっき層３０の密着性をより高めるこ
とができる。また、導電層１２に対する分子接合剤の被覆密度が上記上限値以下であると
、導電層１２と金属めっき層３０の電気的接続を容易に確保することができる。
【００５２】
分子接合層２０における絶縁樹脂層１４に対する分子接合剤の被覆密度は、導電層１２
に対する分子接合剤の被覆密度と同様である。しかし、絶縁樹脂層１４と金属めっき層３
０の密着性の観点から、絶縁樹脂層１４に対する分子接合剤の被覆密度は導電層１２に対
する分子接合剤の被覆密度よりも高いことが好ましい。例えば、絶縁樹脂層１４に対する
分子接合剤の被覆密度は、２０面積％以上であることが好ましく、３０面積％以上である
ことが好ましく、５０面積％以上であることがより好ましい。絶縁樹脂層１４に対する分
子接合剤の被覆密度が上記下限値以上であると、半導体装置部品１０と金属めっき層３０
の密着性をより高めることができる。絶縁樹脂層１４に対する分子接合剤の被覆密度は高
いことが好ましいため、その上限値は特に限定されない。ただし、現実的な実施を考慮す
ると、被覆密度の上限値として、例えば、７０面積％又は８０面積％を例示することがで
きる。
【００５３】
次に、分子接合層２０の表面、又は分子接合層２０及び導電層１２の表面に、上述のシ
ード金属を用いた金属めっき処理を施す。これにより、金属めっき層（再配線層）３０の
成長起点となるシード金属を有する第１金属めっき層３１（シード層）が、分子接合層２
０上に形成される（図５参照）。次いで、第１金属めっき層３１上の特定の箇所に、配線
パターンを形成するためのレジスト膜３３をフォトリソグラフィによって形成する（図６
参照）。その後、第１金属めっき層３１の表面に、上述の再配線用金属を用いた金属めっ
き処理を施す。これにより、再配線用金属から形成される膜が、第１金属めっき層３１の
シード金属を成長起点として成長し、第２金属めっき層３２が形成される（図７参照）。
【００５４】
前記シード層を形成するための金属めっき処理は、電解めっき及び無電解めっきのいず
れであってもよいが、無電解めっきであることが好ましい。無電解めっきを用いることに
より、微細かつ均一な形状を有する第１金属めっき層３１を形成することができる。また
、金属めっき処理のための設備費用やメンテナンス費用を抑えることができる。
【００５５】
前記再配線層を形成するための金属めっき処理は、電解めっき及び無電解めっきのいず
れであってもよいが、電解めっきであることが好ましい。電解めっきを用いることにより
、１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上の厚みを有する第２金属めっき層３２を形成するこ
とができる。
【００５６】
本実施形態においては、金属めっき層（再配線層）３０は、第１金属めっき層３１と第
２金属めっき層３２を含む。
【００５７】
以上のような金属めっき処理を行うことにより、絶縁樹脂層１４の開口部１５を介して
導電層１２と電気的に接続される金属めっき層３０を形成することができる。
【００５８】
金属めっき層３０の形成後、開口部１５に形成された第２金属めっき層３２の一部をフ
ォトリソグラフィによって除去し、凹部を形成する。また、第１金属めっき層３１上に形
成されたレジスト膜３３を洗浄により除去する（図８参照）。その後、第２金属めっき層
３２が形成されていない第１金属めっき層３１をエッチングによって除去する（図９参照
）。この第１金属めっき層３１の除去においては、分子接合層２０が除去されることがあ
る。
【００５９】
以上のような製造方法を用いることにより、本実施形態の半導体装置１００を形成する
ことができる。
【００６０】
なお、本実施形態の半導体装置１００においては、絶縁樹脂層１４及び金属めっき層３
０が１層ずつ積層されているが、２層以上積層されてもよい。具体的には、第２金属めっ
き層３２の表面及び開口された絶縁樹脂層１４の表面に、分子接合層２０Ａを新たに形成
する。その後、第２金属めっき層３２の表面及び開口された絶縁樹脂層１４の表面に、分
子接合層２０Ａを介して、２層目の絶縁樹脂層４１を形成する（図１０参照）。金属めっ
き層３０上に形成された２層目の絶縁樹脂層４１の任意の箇所をエッチングすることによ
り、開口部４２を形成する（図１１参照）。その後、２層目の金属めっき層を、金属めっ
き層３０及び２層目の絶縁樹脂層４１上に分子接合層を介して形成する。
【００６１】
以上の処理を行うことにより、本実施形態の半導体装置においては、絶縁樹脂層及び金
属めっき層を、分子接合層を介して積層することができる。
【００６２】
なお、分子接合層２０Ａを形成する分子接合剤と、分子接合層２０を形成する分子接合
剤は、同じであっても、異なっていてもよい。
【００６３】
以上説明した実施形態の半導体装置は、上述した半導体装置部品と、分子接合層と、金
属めっき層を備え、分子接合層は、絶縁樹脂層と金属めっき層のそれぞれに共有結合を介
して接合している。そのため、半導体装置部品と金属めっき層の密着性を向上させること
が可能である。また、半導体装置部品の導電層と金属めっき層との間に分子接合層を設け
ることにより、半導体装置部品と金属めっき層の密着性をさらに向上させるとともに、導
電層と金属めっき層の電気的接続を適切に確保することが可能である。
【００６４】
また、実施形態の半導体装置の製造方法においては、スパッタリング等の蒸着法を用い
ずに無電解めっきを用いて、第１金属めっき層（シード層）を形成することが好ましい。
これにより、下地である分子接着層及び半導体装置部品の表面を粗化することなく、微細
なパターンを有するシード層を形成することができる。また、製造コストを低減するとと
もに、生産効率を向上させることができる。
【００６５】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり
、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態
で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え
、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれる
と同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１０：半導体装置部品、１１：半導体基板、１２：導電層、１３：絶縁膜、１４：絶縁樹
脂層、１５：開口部、２０：分子接合層、３０：金属めっき層、３１：第１金属めっき層
、３２：第２金属めっき層、４１：２層目の絶縁樹脂層、４２：開口部、１００：半導体
装置。
【図１】
2017174844.tif 000006
【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】
2017174844.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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