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JP2019060960A - Photosensitive resin composition, photosensitive resin film, semiconductor device, and electronic apparatus - Google Patents

Photosensitive resin composition, photosensitive resin film, semiconductor device, and electronic apparatus Download PDF

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JP2019060960A
JP2019060960A JP2017183734A JP2017183734A JP2019060960A JP 2019060960 A JP2019060960 A JP 2019060960A JP 2017183734 A JP2017183734 A JP 2017183734A JP 2017183734 A JP2017183734 A JP 2017183734A JP 2019060960 A JP2019060960 A JP 2019060960A
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JP
Japan
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photosensitive resin
film
resin composition
layer
resin film
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Application number
JP2017183734A
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Japanese (ja)
Inventor
雄大 山川
Yudai Yamakawa
雄大 山川
泰典 高橋
Yasunori Takahashi
泰典 高橋
咲子 鈴木
Sakiko Suzuki
咲子 鈴木
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

To provide a photosensitive resin composition from which a resin film having good surface flatness can be formed, a photosensitive resin film, a semiconductor device with high reliability including the resin film, and an electronic apparatus including the semiconductor device.SOLUTION: The photosensitive resin composition of the present invention comprises a thermosetting resin, a phenolic resin that can react with the thermosetting resin, and a photosensitizer, in which the content of dimers in the phenolic resin is 3 mass% or less. It is preferable that the content of trimers in the phenolic resin is 3 mass% or less. The thermosetting resin is preferably an epoxy resin.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、半導体装置および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive resin film, a semiconductor device and an electronic device.

半導体素子には、保護膜、層間絶縁膜、平坦化膜等の用途で、樹脂材料からなる樹脂膜が用いられている。また、半導体素子の実装方式によっては、これらの樹脂膜の厚膜化が求められている。しかしながら、樹脂膜を厚膜化すると、半導体チップの反りが発生しやすくなる。   For the semiconductor element, a resin film made of a resin material is used for applications such as a protective film, an interlayer insulating film, and a planarization film. Further, depending on the mounting method of the semiconductor element, thickening of these resin films is required. However, when the resin film is thickened, warpage of the semiconductor chip tends to occur.

一方で、樹脂膜に感光性および光透過性を付与することにより、樹脂膜にパターンを形成する技術が知られている。これにより、目的とするパターンを精度よく形成することができる。   On the other hand, there is known a technique of forming a pattern on a resin film by imparting photosensitivity and light transparency to the resin film. Thereby, the target pattern can be formed with high accuracy.

そこで、感光性を有し、かつ厚膜化が可能な樹脂膜を製造可能な樹脂組成物の開発が進められている。   Then, development of the resin composition which can manufacture the resin film which has photosensitivity and can be thickened is furthered.

例えば、特許文献1には、分子構造を最適化し、残留応力を低減させることにより、光透過性に優れ、かつ、半導体チップの反りを抑制し得る感光性樹脂組成物が開示されている。この感光性樹脂組成物は、液状であり、スピンコート法により基板上に塗布された後、乾燥させ、露光処理および現像処理に供される。これにより、露光パターンに応じたパターニングが施される。   For example, Patent Document 1 discloses a photosensitive resin composition which is excellent in light transmittance and can suppress warpage of a semiconductor chip by optimizing the molecular structure and reducing the residual stress. The photosensitive resin composition is in the form of a liquid, is applied onto a substrate by spin coating, and is then dried and subjected to exposure processing and development processing. Thereby, patterning corresponding to the exposure pattern is performed.

特開2003−209104号公報JP 2003-209104 A

一方、感光性樹脂組成物は、硬化する際に収縮を伴う。この硬化収縮は、塗布された感光性樹脂組成物の膜厚が厚いほど、収縮量が大きくなる。このため、塗布する基板に凹凸が含まれている場合、その凹凸に応じて感光性樹脂組成物の厚さが異なることになるため、凸部と凹部とで感光性樹脂組成物の硬化収縮量が増減し、硬化後に形成される樹脂膜の表面の平坦性が低下する。その結果、例えば樹脂膜上に再配線層等を積層する際、再配線層に傾き等が発生し、再配線層の位置精度や寸法精度が低下するという問題が生じる。   On the other hand, the photosensitive resin composition is accompanied by shrinkage upon curing. The curing shrinkage increases as the film thickness of the applied photosensitive resin composition increases. For this reason, when the substrate to be applied contains unevenness, the thickness of the photosensitive resin composition varies depending on the unevenness, so the curing shrinkage amount of the photosensitive resin composition in the convex portion and the concave portion The flatness of the surface of the resin film formed after curing decreases. As a result, for example, when laminating a rewiring layer or the like on a resin film, inclination or the like occurs in the rewiring layer, which causes a problem that positional accuracy and dimensional accuracy of the rewiring layer are lowered.

本発明の目的は、表面の平坦性が良好な樹脂膜を形成可能な感光性樹脂組成物および感光性樹脂フィルム、前記樹脂膜を備える信頼性の高い半導体装置、ならびに、前記半導体装置を備える電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition and a photosensitive resin film capable of forming a resin film having good surface flatness, a highly reliable semiconductor device provided with the resin film, and an electron provided with the semiconductor device To provide equipment.

このような目的は、下記(1)〜(8)の本発明により達成される。
(1) 熱硬化性樹脂と、
前記熱硬化性樹脂と反応し得るフェノール樹脂と、
感光剤と、
を含み、
前記フェノール樹脂における2量体の含有量が3質量%以下であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
Such an object is achieved by the present invention of the following (1) to (8).
(1) Thermosetting resin,
A phenolic resin capable of reacting with the thermosetting resin;
A photosensitizer,
Including
The photosensitive resin composition characterized in that the content of the dimer in the phenolic resin is 3% by mass or less.

(2) さらに密着助剤を含む上記(1)に記載の感光性樹脂組成物。
(3) 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である上記(1)または(2)に記載の感光性樹脂組成物。
(2) The photosensitive resin composition as described in said (1) which contains an adhesion | attachment adjuvant further.
(3) The photosensitive resin composition according to the above (1) or (2), wherein the thermosetting resin is an epoxy resin.

(4) 上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を含むことを特徴とする感光性樹脂フィルム。
(5) 厚さが100〜1000μmである上記(4)に記載の感光性樹脂フィルム。
(4) A photosensitive resin film comprising the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (3) above.
(5) The photosensitive resin film as described in said (4) whose thickness is 100-1000 micrometers.

(6) 半導体チップと、
前記半導体チップの表面上に少なくとも設けられている、上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含む樹脂膜と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
(6) Semiconductor chip,
A resin film containing a cured product of the photosensitive resin composition according to any one of the above (1) to (3), provided at least on the surface of the semiconductor chip;
A semiconductor device comprising:

(7) 前記樹脂膜は、前記半導体チップを埋め込むように設けられている上記(6)に記載の半導体装置。   (7) The semiconductor device according to (6), wherein the resin film is provided to embed the semiconductor chip.

(8) 上記(6)または(7)に記載の半導体装置を備えることを特徴とする電子機器。   (8) An electronic device comprising the semiconductor device according to (6) or (7).

本発明によれば、表面の平坦性が良好な樹脂膜を形成可能な感光性樹脂組成物および感光性樹脂フィルムが得られる。   According to the present invention, a photosensitive resin composition and a photosensitive resin film capable of forming a resin film having good surface flatness can be obtained.

また、本発明によれば、前記樹脂膜を備える信頼性の高い半導体装置が得られる。
また、本発明によれば、上記半導体装置を備える電子機器が得られる。
Further, according to the present invention, a highly reliable semiconductor device provided with the resin film can be obtained.
Further, according to the present invention, an electronic device provided with the above semiconductor device can be obtained.

本発明の半導体装置の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an embodiment of a semiconductor device of the present invention. 図1の鎖線で囲まれた領域の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the area | region enclosed by the chain line of FIG. 図1に示す半導体装置を製造する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to manufacture the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置を製造する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to manufacture the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置を製造する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to manufacture the semiconductor device shown in FIG. 感光性樹脂組成物の溶融粘度曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the melt viscosity curve of the photosensitive resin composition. 硬化収縮評価用試験片の構成を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the structure of the test piece for hardening shrinkage evaluation.

以下、本発明の感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルム、半導体装置および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the photosensitive resin composition, the photosensitive resin film, the semiconductor device and the electronic device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the attached drawings.

<半導体装置>
まず、感光性樹脂組成物の説明に先立ち、本発明の半導体装置の実施形態について説明する。
<Semiconductor device>
First, prior to the description of the photosensitive resin composition, an embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described.

図1は、本発明の半導体装置の実施形態を示す縦断面図である。また、図2は、図1の鎖線で囲まれた領域の部分拡大図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a semiconductor device of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view of a region surrounded by a dashed line in FIG. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side as “lower”.

図1に示す半導体装置1は、貫通電極基板2と、その上に実装された半導体パッケージ3と、を備えた、いわゆるパッケージオンパッケージ構造を有する。   A semiconductor device 1 shown in FIG. 1 has a so-called package-on-package structure including a through electrode substrate 2 and a semiconductor package 3 mounted thereon.

このうち、貫通電極基板2は、有機絶縁層21(樹脂膜)と、有機絶縁層21の上面から下面を貫通する複数の貫通配線22と、有機絶縁層21の内部に埋め込まれた半導体チップ23と、有機絶縁層21の下面に設けられた下層配線層24と、有機絶縁層21の上面に設けられた上層配線層25と、下層配線層24の下面に設けられた半田バンプ26と、を備えている。   Among them, the through electrode substrate 2 includes an organic insulating layer 21 (resin film), a plurality of through wires 22 penetrating the upper surface to the lower surface of the organic insulating layer 21, and a semiconductor chip 23 embedded in the organic insulating layer 21. A lower wiring layer 24 provided on the lower surface of the organic insulating layer 21, an upper wiring layer 25 provided on the upper surface of the organic insulating layer 21, and a solder bump 26 provided on the lower surface of the lower wiring layer 24; Have.

一方、半導体パッケージ3は、パッケージ基板31と、パッケージ基板31上に実装された半導体チップ32と、半導体チップ32とパッケージ基板31とを電気的に接続するボンディングワイヤー33と、半導体チップ32やボンディングワイヤー33が埋め込まれた封止層34と、パッケージ基板31の下面に設けられた半田バンプ35と、を備えている。   The semiconductor package 3 includes a package substrate 31, a semiconductor chip 32 mounted on the package substrate 31, a bonding wire 33 for electrically connecting the semiconductor chip 32 and the package substrate 31, a semiconductor chip 32 and a bonding wire. A sealing layer 34 in which 33 is embedded and solder bumps 35 provided on the lower surface of the package substrate 31 are provided.

そして、貫通電極基板2上に半導体パッケージ3が積層されている。これにより、半導体パッケージ3の半田バンプ35と、貫通電極基板2の上層配線層25と、が電気的に接続されている。   The semiconductor package 3 is stacked on the through electrode substrate 2. Thus, the solder bumps 35 of the semiconductor package 3 and the upper wiring layer 25 of the through electrode substrate 2 are electrically connected.

このような半導体装置1では、貫通電極基板2においてコア層を含む有機基板のような厚い基板を用いる必要がないため、低背化を容易に図ることができる。このため、半導体装置1を内蔵する電子機器の小型化にも貢献することができる。   In such a semiconductor device 1, since it is not necessary to use a thick substrate such as an organic substrate including a core layer in the through electrode substrate 2, the height can be easily reduced. For this reason, it can contribute also to size reduction of the electronic device which incorporates the semiconductor device 1.

また、互いに異なる半導体チップを備えた貫通電極基板2と半導体パッケージ3とを積層しているため、単位面積当たりの実装密度を高めることができる。このため、小型化と高性能化との両立を図ることができる。   In addition, since the through electrode substrate 2 and the semiconductor package 3 having semiconductor chips different from each other are stacked, the mounting density per unit area can be increased. Therefore, it is possible to achieve both size reduction and high performance.

以下、貫通電極基板2および半導体パッケージ3についてさらに詳述する。
図2に示す貫通電極基板2が備える下層配線層24および上層配線層25は、それぞれ絶縁層、配線層および貫通配線等を含んでいる。これにより、下層配線層24および上層配線層25は、内部や表面に配線を含むとともに、有機絶縁層21を貫通する貫通配線22を介して相互の電気的接続が図られる。
Hereinafter, the through electrode substrate 2 and the semiconductor package 3 will be described in more detail.
Lower layer wiring layer 24 and upper layer wiring layer 25 provided in through electrode substrate 2 shown in FIG. 2 each include an insulating layer, a wiring layer, a through wiring, and the like. Thereby, the lower interconnection layer 24 and the upper interconnection layer 25 include interconnections inside and on the surface, and mutual electrical connection is achieved through the through interconnections 22 penetrating the organic insulating layer 21.

このうち、下層配線層24に含まれる配線層は、半導体チップ23や半田バンプ26と接続されている。このため、下層配線層24は半導体チップ23の再配線層として機能するとともに、半田バンプ26は半導体チップ23の外部端子として機能する。   Among these, the wiring layer included in the lower layer wiring layer 24 is connected to the semiconductor chip 23 and the solder bump 26. Thus, the lower wiring layer 24 functions as a rewiring layer of the semiconductor chip 23, and the solder bumps 26 function as external terminals of the semiconductor chip 23.

また、図2に示す貫通配線22は、前述したように、有機絶縁層21を貫通するように設けられている。これにより、下層配線層24と上層配線層25との間が電気的に接続され、貫通電極基板2と半導体パッケージ3との積層が可能になるため、半導体装置1の高機能化を図ることができる。   Further, as described above, the through wiring 22 shown in FIG. 2 is provided to penetrate the organic insulating layer 21. As a result, the lower wiring layer 24 and the upper wiring layer 25 are electrically connected, and the through electrode substrate 2 and the semiconductor package 3 can be stacked. Therefore, the semiconductor device 1 can be highly functional. it can.

さらに、図2に示す上層配線層25に含まれる配線層は、貫通配線22や半田バンプ35と接続されている。このため、上層配線層25は、半導体チップ23と電気的に接続されることとなり、半導体チップ23の再配線層として機能するとともに、半導体チップ23とパッケージ基板31との間に介在するインターポーザーとしても機能する。   Furthermore, the wiring layer included in the upper wiring layer 25 shown in FIG. 2 is connected to the through wiring 22 and the solder bump 35. Therefore, the upper wiring layer 25 is electrically connected to the semiconductor chip 23 and functions as a rewiring layer of the semiconductor chip 23 and as an interposer interposed between the semiconductor chip 23 and the package substrate 31. Also works.

また、有機絶縁層21を貫通配線22が貫通していることで、有機絶縁層21を補強する効果が得られる。このため、下層配線層24や上層配線層25の機械的強度が低い場合でも、貫通電極基板2全体の機械的強度の低下を避けることができる。その結果、下層配線層24や上層配線層25のさらなる薄型化を図ることができ、半導体装置1のさらなる低背化を図ることができる。   Moreover, the effect of reinforcing the organic insulating layer 21 can be obtained by the through wiring 22 penetrating the organic insulating layer 21. Therefore, even when the mechanical strength of the lower wiring layer 24 and the upper wiring layer 25 is low, it is possible to avoid the reduction in the mechanical strength of the entire through electrode substrate 2. As a result, the thickness of the lower wiring layer 24 and the upper wiring layer 25 can be further reduced, and the height of the semiconductor device 1 can be further reduced.

なお、貫通配線22は、図示した箇所以外に、例えば半導体チップ23の上面に位置する有機絶縁層21を貫通するように設けられていてもよい。   The through wiring 22 may be provided to penetrate, for example, the organic insulating layer 21 located on the upper surface of the semiconductor chip 23 in addition to the portion illustrated.

さらには、有機絶縁層21は、半導体チップ23を埋め込むように(半導体チップ23の表面上に)設けられている。これにより、半導体チップ23を保護する効果が高められる。その結果、半導体装置1の信頼性を高めることができる。また、本実施形態に係るパッケージオンパッケージ構造のような実装方式にも容易に適用可能な半導体装置1が得られる。   Furthermore, the organic insulating layer 21 is provided (on the surface of the semiconductor chip 23) so as to embed the semiconductor chip 23. Thereby, the effect of protecting the semiconductor chip 23 is enhanced. As a result, the reliability of the semiconductor device 1 can be improved. Moreover, the semiconductor device 1 which can be easily applied to the mounting method like the package on package structure which concerns on this embodiment is obtained.

貫通配線22の直径W(図2参照)は、特に限定されないが、1〜100μm程度であるのが好ましく、2〜80μm程度であるのがより好ましい。これにより、有機絶縁層21の機械的特性を損なうことなく、貫通配線22の導電性を確保することができる。   The diameter W (see FIG. 2) of the through wiring 22 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 μm, and more preferably about 2 to 80 μm. Thereby, the conductivity of the through wiring 22 can be secured without impairing the mechanical properties of the organic insulating layer 21.

図1に示す半導体パッケージ3は、いかなる形態のパッケージであってもよい。例えば、QFP(Quad Flat Package)、SOP(Small Outline Package)、BGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)、QFN(Quad Flat Non−leaded Package)、SON(Small Outline Non−leaded Package)、LF−BGA(Lead Flame BGA)等の形態が挙げられる。   The semiconductor package 3 shown in FIG. 1 may be any type of package. For example, Quad Flat Package (QFP), Small Outline Package (SOP), Ball Grid Array (BGA), Chip Size Package (CSP), Quad Flat Non-Leaded Package (QFN), Small Outline Non-leaded Package (SON), The form of LF-BGA (Lead Flame BGA) etc. is mentioned.

半導体チップ32の配置は、特に限定されないが、一例として図1では、複数の半導体チップ32が積層されている。これにより、実装密度の高密度化が図られている。なお、複数の半導体チップ32は、平面方向に併設されていてもよく、厚さ方向に積層されつつ平面方向にも併設されていてもよい。   The arrangement of the semiconductor chips 32 is not particularly limited, but as an example in FIG. 1, a plurality of semiconductor chips 32 are stacked. Thereby, the mounting density is increased. The plurality of semiconductor chips 32 may be juxtaposed in the planar direction, or may be juxtaposed in the planar direction while being stacked in the thickness direction.

パッケージ基板31は、いかなる基板であってもよいが、例えば図示しない絶縁層、配線層および貫通配線等を含む基板とされる。このうち、貫通配線を介して半田バンプ35とボンディングワイヤー33とを電気的に接続することができる。   The package substrate 31 may be any substrate, and is, for example, a substrate including an insulating layer, a wiring layer, a through wiring, and the like (not shown). Among these, the solder bump 35 and the bonding wire 33 can be electrically connected through the through wiring.

封止層34は、例えば公知の封止樹脂材料で構成されている。このような封止層34を設けることにより、半導体チップ32やボンディングワイヤー33を外力や外部環境から保護することができる。   The sealing layer 34 is made of, for example, a known sealing resin material. By providing such a sealing layer 34, the semiconductor chip 32 and the bonding wire 33 can be protected from external force and the external environment.

なお、貫通電極基板2が備える半導体チップ23と半導体パッケージ3が備える半導体チップ32は、互いに近接して配置されることになるため、相互通信の高速化や低損失化等のメリットを享受することができる。かかる観点から、例えば、半導体チップ23と半導体チップ32のうち、一方をCPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)、AP(Application Processor)等の演算素子とし、他方をDRAM(Dynamic Random Access Memory)やフラッシュメモリー等の記憶素子等にすれば、同一装置内においてこれらの素子同士を近接して配置することができる。これにより、高機能化と小型化とを両立した半導体装置1を実現することができる。   In addition, since the semiconductor chip 23 included in the through electrode substrate 2 and the semiconductor chip 32 included in the semiconductor package 3 are disposed in proximity to each other, it is possible to enjoy advantages such as speeding up and reduction in mutual communication. Can. From this point of view, for example, one of the semiconductor chip 23 and the semiconductor chip 32 is an arithmetic element such as a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or an application processor (AP), and the other is a dynamic random access (DRAM) In the case of a storage element or the like such as a memory or a flash memory, these elements can be arranged close to each other in the same device. As a result, it is possible to realize the semiconductor device 1 in which high functionalization and miniaturization are compatible.

<有機絶縁層>
次に、有機絶縁層21について特に詳述する。
<Organic insulating layer>
Next, the organic insulating layer 21 will be particularly described in detail.

有機絶縁層21は、後述する感光性樹脂組成物の硬化物を含む。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物の硬化物は、そのガラス転移温度(Tg)が140℃以上であるのが好ましく、150℃以上であるのがより好ましく、160℃以上であるのがさらに好ましい。これにより、有機絶縁層21の耐熱性を高めることができるので、例えば高温環境下でも使用可能な半導体装置1を実現することができる。なお、感光性樹脂組成物の硬化物の上限値は、特に設定されなくてもよいが、一例として250℃以下とされる。
The organic insulating layer 21 contains a cured product of a photosensitive resin composition described later.
The cured product of the photosensitive resin composition according to this embodiment preferably has a glass transition temperature (Tg) of 140 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and still more preferably 160 ° C. or higher. preferable. As a result, the heat resistance of the organic insulating layer 21 can be enhanced, so that the semiconductor device 1 that can be used even in a high temperature environment, for example, can be realized. The upper limit of the cured product of the photosensitive resin composition may not be particularly set, but is, for example, 250 ° C. or less.

また、感光性樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、所定の試験片(幅4mm×長さ20mm×厚み0.005〜0.015mm)に対して、熱機械分析装置(TMA)を用いて、開始温度30℃、測定温度範囲30〜400℃、昇温速度5℃/minの条件下で測定を行った結果から算出される。   Moreover, the glass transition temperature of the hardened | cured material of the photosensitive resin composition uses a thermomechanical analyzer (TMA) with respect to a predetermined | prescribed test piece (width 4 mm * length 20 mm * thickness 0.005-0.015 mm). It is calculated from the result of measurement under the conditions of start temperature 30 ° C., measurement temperature range 30 to 400 ° C., temperature rising rate 5 ° C./min.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物の硬化物は、その線膨張係数(CTE)が5〜80ppm/℃であるのが好ましく、10〜70ppm/℃であるのがより好ましく、15〜60ppm/℃であるのがさらに好ましい。これにより、有機絶縁層21の線膨張係数を、例えばシリコン材料の線膨張係数に近づけることができる。このため、例えば半導体チップ23の反り等を生じさせ難い有機絶縁層21が得られる。その結果、信頼性の高い半導体装置1が得られる。   The cured product of the photosensitive resin composition according to this embodiment preferably has a linear expansion coefficient (CTE) of 5 to 80 ppm / ° C., more preferably 10 to 70 ppm / ° C., and 15 to 60 ppm / ° C. More preferably, it is ° C. Thereby, the linear expansion coefficient of the organic insulating layer 21 can be made close to, for example, the linear expansion coefficient of a silicon material. Therefore, for example, the organic insulating layer 21 in which the semiconductor chip 23 is not easily warped can be obtained. As a result, a highly reliable semiconductor device 1 can be obtained.

なお、感光性樹脂組成物の硬化物の線膨張係数は、所定の試験片(幅4mm×長さ20mm×厚み0.005〜0.015mm)に対して、熱機械分析装置(TMA)を用いて、開始温度30℃、測定温度範囲30〜400℃、昇温速度5℃/minの条件下で測定を行った結果から算出される。   The linear expansion coefficient of the cured product of the photosensitive resin composition was measured using a thermomechanical analyzer (TMA) for a predetermined test piece (width 4 mm × length 20 mm × thickness 0.005 to 0.015 mm). It is calculated from the result of measurement under the conditions of start temperature 30 ° C., measurement temperature range 30 to 400 ° C., temperature rising rate 5 ° C./min.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物の硬化物は、5%熱重量減少温度Td5が300℃以上であるのが好ましく、320℃以上であるのがより好ましい。これにより、高温下でも熱分解等による重量減少が生じ難く、耐熱性に優れた硬化物が得られる。このため、高温環境下での耐久性に優れた有機絶縁層21が得られる。   The cured product of the photosensitive resin composition according to this embodiment preferably has a 5% thermal weight loss temperature Td5 of 300 ° C. or higher, and more preferably 320 ° C. or higher. As a result, weight reduction due to thermal decomposition and the like does not easily occur even at high temperatures, and a cured product having excellent heat resistance can be obtained. For this reason, the organic insulating layer 21 excellent in the durability under high temperature environment is obtained.

なお、感光性樹脂組成物の硬化物の5%熱重量減少温度Td5は、5mgの硬化物に対して、示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA)を用いて測定された結果から算出される。   The 5% thermal weight loss temperature Td5 of the cured product of the photosensitive resin composition is calculated from the result of measurement using a differential thermal thermal simultaneous measurement device (TG / DTA) for 5 mg of the cured product. Ru.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物の硬化物は、その伸び率が5〜50%であるのが好ましく、6〜45%であるのがより好ましく、7〜40%であるのがさらに好ましい。これにより、有機絶縁層21の伸び率が最適化されるため、例えば有機絶縁層21を貫通するように貫通配線22が設けられている場合であっても、有機絶縁層21と貫通配線22との界面に剥離等が生じるのを抑制することができる。また、有機絶縁層21自体においても、クラック等が発生するのを抑制することができる。   The cured product of the photosensitive resin composition according to the present embodiment preferably has an elongation of 5 to 50%, more preferably 6 to 45%, still more preferably 7 to 40%. . As a result, the elongation rate of the organic insulating layer 21 is optimized, so that, for example, even when the through wiring 22 is provided to penetrate the organic insulating layer 21, the organic insulating layer 21 and the through wiring 22 and It is possible to suppress the occurrence of peeling or the like at the interface of Also in the organic insulating layer 21 itself, the occurrence of cracks and the like can be suppressed.

また、伸び率が前記下限値を下回ると、有機絶縁層21の厚さや形状等によっては、有機絶縁層21にクラック等が発生しやすくなるおそれがある。一方、伸び率が前記上限値を上回ると、有機絶縁層21の厚さや形状等によっては、有機絶縁層21の機械的特性が低下するおそれがある。   In addition, when the elongation percentage is below the lower limit value, there is a possibility that a crack or the like is easily generated in the organic insulating layer 21 depending on the thickness, the shape, and the like of the organic insulating layer 21. On the other hand, when the elongation percentage exceeds the upper limit value, the mechanical properties of the organic insulating layer 21 may be deteriorated depending on the thickness, the shape, and the like of the organic insulating layer 21.

なお、感光性樹脂組成物の硬化物の伸び率は、以下のようにして測定される。まず、所定の試験片(幅6.5mm×長さ20mm×厚み0.005〜0.015mm)に対して引張試験(引張速度:5mm/min)を、温度25℃、湿度55%の雰囲気中で実施する。引張試験は、株式会社オリエンテック製引張試験機(テンシロンRTA−100)を用いて行う。次いで、当該引張試験の結果から、引張伸び率を算出する。ここでは、上記引張試験を試験回数n=10で行い、測定値が大きい5回の平均値を求め、これを硬化物の伸び率とする。   The elongation of the cured product of the photosensitive resin composition is measured as follows. First, a tensile test (tensile speed: 5 mm / min) was performed on a predetermined test piece (width 6.5 mm × length 20 mm × thickness 0.005 to 0.015 mm) in an atmosphere with a temperature of 25 ° C. and a humidity of 55%. To carry out. The tensile test is performed using a tensile tester (Tensilon RTA-100) manufactured by Orientec Co., Ltd. Then, the tensile elongation rate is calculated from the result of the said tensile test. Here, the above-mentioned tensile test is carried out at the number of times of the test n = 10, and the average value of five times where the measured value is large is determined, and this is taken as the elongation of the cured product.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物の硬化物は、引張強度が20MPa以上であるのが好ましく、30〜300MPaであるのがより好ましい。これにより、十分な機械的強度を有し、耐久性に優れた有機絶縁層21が得られる。   The cured product of the photosensitive resin composition according to the present embodiment preferably has a tensile strength of 20 MPa or more, and more preferably 30 to 300 MPa. Thus, the organic insulating layer 21 having sufficient mechanical strength and excellent durability can be obtained.

なお、感光性樹脂組成物の硬化物の引張強度は、前述した伸び率の測定と同じ方法で取得した引張試験の結果から求められる。   In addition, the tensile strength of the hardened | cured material of the photosensitive resin composition is calculated | required from the result of the tension test acquired by the same method as the measurement of the elongation rate mentioned above.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物の硬化物は、引張弾性率が0.5GPa以上であるのが好ましく、1〜5GPaであるのがより好ましい。これにより、十分な機械的強度を有し、耐久性に優れた有機絶縁層21が得られる。   The cured product of the photosensitive resin composition according to the present embodiment preferably has a tensile modulus of 0.5 GPa or more, and more preferably 1 to 5 GPa. Thus, the organic insulating layer 21 having sufficient mechanical strength and excellent durability can be obtained.

なお、感光性樹脂組成物の硬化物の弾性率は、前述した伸び率の測定と同じ方法で取得した引張試験の結果から求められる。   In addition, the elastic modulus of the hardened | cured material of the photosensitive resin composition is calculated | required from the result of the tension test acquired by the same method as measurement of the elongation rate mentioned above.

また、上述したような硬化物としては、例えば以下のような条件で硬化させたものが用いられる。まず、感光性樹脂組成物を、シリコンウエハー基板上にスピンコーター等で塗布した後、ホットプレートにて120℃で5分間乾燥し、塗膜を得る。得られた塗膜を700mJ/cmで全面露光し、70℃で5分間PEB(Post Exposure Bake)を行う。その後、200℃で90分間加熱して、硬化膜が得られる。 Moreover, as hardened | cured material as mentioned above, what was hardened | cured, for example on condition of the following is used. First, a photosensitive resin composition is coated on a silicon wafer substrate by a spin coater or the like, and then dried on a hot plate at 120 ° C. for 5 minutes to obtain a coated film. The obtained coating film is exposed on the entire surface at 700 mJ / cm 2 and subjected to PEB (Post Exposure Bake) at 70 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the film is heated at 200 ° C. for 90 minutes to obtain a cured film.

<半導体装置の製造方法>
次に、図1に示す半導体装置1を製造する方法について説明する。
図3〜図5は、それぞれ図1に示す半導体装置1を製造する方法を説明するための図である。
<Method of Manufacturing Semiconductor Device>
Next, a method of manufacturing the semiconductor device 1 shown in FIG. 1 will be described.
3 to 5 are views for explaining a method of manufacturing the semiconductor device 1 shown in FIG.

[1]チップ配置工程
まず、図3(a)に示すように、基板202を用意する。
[1] Chip Arrangement Step First, as shown in FIG. 3A, a substrate 202 is prepared.

基板202の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、金属材料、ガラス材料、セラミック材料、半導体材料、有機材料等が挙げられる。また、基板202には、シリコンウエハーのような半導体ウエハー、ガラスウエハー等を用いるようにしてもよい。   The constituent material of the substrate 202 is not particularly limited, and examples thereof include metal materials, glass materials, ceramic materials, semiconductor materials, organic materials and the like. Further, as the substrate 202, a semiconductor wafer such as a silicon wafer, a glass wafer, or the like may be used.

次に、図3(b)に示すように、基板202上に半導体チップ23を配置する。本製造方法では、一例として、複数の半導体チップ23を互いに離間させつつ同一の基板202上に併設する。複数の半導体チップ23は、互いに同じ種類のものであってもよいし、互いに異なる種類のものであってもよい。また、ダイアタッチフィルムのような接着剤層(図示せず)を介して基板202と半導体チップ23とを固定するようにしてもよい。   Next, as shown in FIG. 3B, the semiconductor chip 23 is disposed on the substrate 202. In this manufacturing method, as an example, a plurality of semiconductor chips 23 are provided on the same substrate 202 while being separated from each other. The plurality of semiconductor chips 23 may be of the same type as each other or may be of different types. Alternatively, the substrate 202 and the semiconductor chip 23 may be fixed via an adhesive layer (not shown) such as a die attach film.

なお、必要に応じて、基板202と半導体チップ23との間にインターポーザー(図示せず)を設けるようにしてもよい。インターポーザーは、例えば半導体チップ23の再配線層として機能する。したがって、インターポーザーは、後述する半導体チップ23の電極と電気的に接続させるための図示しないパッドを備えていてもよい。これにより、半導体チップ23のパッド間隔や配列パターンを変換することができ、半導体装置1の設計自由度をより高めることができる。   Note that, if necessary, an interposer (not shown) may be provided between the substrate 202 and the semiconductor chip 23. The interposer functions as, for example, a rewiring layer of the semiconductor chip 23. Therefore, the interposer may be provided with a pad (not shown) for electrically connecting with the electrode of the semiconductor chip 23 described later. Thereby, the pad spacing and the arrangement pattern of the semiconductor chip 23 can be converted, and the design freedom of the semiconductor device 1 can be further enhanced.

このようなインターポーザーには、例えば、シリコン基板、セラミック基板、ガラス基板のような無機系基板、樹脂基板のような有機系基板等が用いられる。   For example, a silicon substrate, a ceramic substrate, an inorganic substrate such as a glass substrate, an organic substrate such as a resin substrate, or the like is used for such an interposer.

[2]フィルム配置工程
次に、図3(c)に示すように、半導体チップ23上に感光性樹脂フィルム20を配置する。感光性樹脂フィルム20については、後に詳述するが、加熱溶融性を有するとともに、感光性を有する樹脂フィルムである。
[2] Film Arrangement Step Next, as shown in FIG. 3C, the photosensitive resin film 20 is arranged on the semiconductor chip 23. The photosensitive resin film 20 is a resin film having heat melting property and photosensitivity, which will be described in detail later.

次に、感光性樹脂フィルム20を下方に加圧しながら加熱する。これにより、感光性樹脂フィルム20を溶融させるとともに、図3(d)に示すように、半導体チップ23を埋め込むように感光性樹脂フィルム20を配置することができる。その結果、図4(e)に示すように、半導体チップ23が埋め込まれた感光性樹脂層210が得られる。   Next, the photosensitive resin film 20 is heated while being pressed downward. Thus, the photosensitive resin film 20 can be disposed so as to bury the semiconductor chip 23 as shown in FIG. 3D while melting the photosensitive resin film 20. As a result, as shown in FIG. 4E, the photosensitive resin layer 210 in which the semiconductor chip 23 is embedded is obtained.

なお、感光性樹脂フィルム20を半導体チップ23上に配置するときには、感光性樹脂フィルム20の単体を配置するようにしてもよく、キャリアーフィルムに積層された感光性樹脂フィルム20を半導体チップ23に押し当てるようにして配置するようにしてもよい。   When the photosensitive resin film 20 is disposed on the semiconductor chip 23, the photosensitive resin film 20 may be disposed alone, and the photosensitive resin film 20 laminated on the carrier film is pressed to the semiconductor chip 23. You may make it arrange | position so that it may be applied.

また、この作業においては、公知のラミネート方法が用いられてもよい。その場合、例えば真空ラミネーターが用いられる。真空ラミネーターは、バッチ式であってもよく、連続式であってもよい。具体的には、真空チャンバー内において、所定の圧力で押圧可能であるとともに所定の温度に加熱された熱板を用い、テーブル上に載置されている被着物に対して感光性樹脂フィルム20を押し当てる方法等が用いられる。   In addition, a known laminating method may be used in this operation. In that case, for example, a vacuum laminator is used. The vacuum laminator may be a batch type or a continuous type. Specifically, using a heat plate which can be pressed with a predetermined pressure and heated to a predetermined temperature in the vacuum chamber, the photosensitive resin film 20 is applied to the adherend placed on the table. A method of pressing is used.

このときの加熱温度は、感光性樹脂フィルム20の構成材料等に応じて適宜設定されるものの、一例として40〜150℃であるのが好ましく、50〜140℃であるのがより好ましく、60〜130℃であるのがさらに好ましい。このような温度で加熱することにより、感光性樹脂フィルム20に対する半導体チップ23の埋め込み性が良好になるとともに、過加熱に伴って感光性樹脂フィルム20の硬化反応が進行したり、感光性樹脂層210の加工性が低下したりするのを抑制することができる。   Although the heating temperature at this time is suitably set according to the constituent material etc. of the photosensitive resin film 20, it is preferable that it is 40-150 degreeC as an example, and it is more preferable that it is 50-140 degreeC, and 60- More preferably, the temperature is 130 ° C. By heating at such a temperature, the embeddability of the semiconductor chip 23 in the photosensitive resin film 20 is improved, and the curing reaction of the photosensitive resin film 20 proceeds with the excessive heating, or the photosensitive resin layer It can suppress that the processability of 210 falls.

また、加熱時間は、加熱温度に応じて適宜設定されるものの、一例として10〜100秒であるのが好ましい。   Moreover, although heating time is suitably set according to heating temperature, it is preferable that it is 10 to 100 second as an example.

また、加圧力は、特に限定されないが、0.2〜5MPaであるのが好ましく、0.4〜1MPaであるのがより好ましい。   The pressure is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 5 MPa, and more preferably 0.4 to 1 MPa.

なお、半導体チップ23を埋め込むように感光性樹脂を配置するにあたって、感光性樹脂組成物を含む(フィルム化してなる)感光性樹脂フィルム20を用いることにより、後述する工程で得られる感光性樹脂層210の厚膜化が容易に図られることとなる。これにより、厚さが厚い半導体チップ23であっても容易に埋め込み可能な感光性樹脂層210の形成が可能になる。また、厚膜化を図った場合でも、硬化収縮量を比較的小さくしやすく、感光性樹脂層210の厚さの均一化が図られやすい点も利点として挙げられる。   In addition, when arrange | positioning photosensitive resin so that the semiconductor chip 23 may be embedded, the photosensitive resin layer obtained by the process mentioned later by using the photosensitive resin film 20 (it is formed into a film) containing a photosensitive resin composition. Thickening of the film 210 can be easily achieved. This enables the formation of the photosensitive resin layer 210 that can be easily embedded even in the semiconductor chip 23 having a large thickness. In addition, even when the film is thickened, the curing and shrinkage amount can be relatively easily reduced, and the uniform thickness of the photosensitive resin layer 210 can be easily achieved.

加えて、ラミネート方法では、熱板により感光性樹脂フィルム20を押圧するため、熱板の接触面は平坦化が図られやすい。このため、後述する工程で得られる感光性樹脂層210は、上面の平坦化がより良好なものとなる。したがって、感光性樹脂層210の上面に対してさらに上層配線層25が積層されるとき、良好な作業性や積層位置の高精度化等において多くの利点が得られる。   In addition, in the laminating method, since the photosensitive resin film 20 is pressed by the heat plate, the contact surface of the heat plate can be easily flattened. For this reason, the photosensitive resin layer 210 obtained in the process to be described later has better planarization of the upper surface. Therefore, when the upper wiring layer 25 is further laminated on the upper surface of the photosensitive resin layer 210, many advantages can be obtained in terms of good workability, high precision of lamination position, and the like.

なお、感光性樹脂フィルム20は、ワニス状の感光性樹脂組成物をフィルム化して製造されるが、具体的には、溶媒等で粘度を調整した感光性樹脂組成物を、各種塗布装置によって下地上に塗布する。その後、得られた塗膜を乾燥させることにより、感光性樹脂フィルム20が得られる。   In addition, although the photosensitive resin film 20 is manufactured by film-forming the varnish-like photosensitive resin composition, specifically, the photosensitive resin composition whose viscosity is adjusted with a solvent etc. Apply on the ground. Then, the photosensitive resin film 20 is obtained by drying the obtained coating film.

感光性樹脂フィルム20における溶媒の含有率は、特に限定されないが、感光性樹脂フィルム20全体の10質量%以下であるのが好ましい。これにより、感光性樹脂フィルム20のタックの改善を図るとともに、感光性樹脂フィルム20の硬化性を高めることができる。また、溶媒の揮発によるボイドの発生を抑制することができる。   Although the content rate of the solvent in the photosensitive resin film 20 is not specifically limited, It is preferable that it is 10 mass% or less of the photosensitive resin film 20 whole. Thus, the tackiness of the photosensitive resin film 20 can be improved, and the curability of the photosensitive resin film 20 can be enhanced. In addition, the generation of voids due to the volatilization of the solvent can be suppressed.

乾燥条件としては、例えば80〜150℃の温度で、5〜30分間加熱する条件が挙げられる。   The drying conditions include, for example, heating at a temperature of 80 to 150 ° C. for 5 to 30 minutes.

なお、上記説明では、感光性樹脂フィルム20を用いて感光性樹脂層210を形成しているが、半導体チップ23を埋め込むようにワニス状の感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させることによって感光性樹脂層210を形成するようにしてもよい。   In the above description, the photosensitive resin layer 210 is formed using the photosensitive resin film 20. However, a photosensitive resin composition in the form of a varnish is applied so as to embed the semiconductor chip 23 and dried. The conductive resin layer 210 may be formed.

このようにして形成された感光性樹脂層210に対し、その後、必要に応じて露光前加熱処理を施すようにしてもよい。これにより、感光性樹脂層210に含まれる分子が安定化して、後述する露光工程における反応の安定化を図ることができる。   After that, the photosensitive resin layer 210 formed in this manner may be subjected to a pre-exposure heat treatment, if necessary. Thereby, the molecules contained in the photosensitive resin layer 210 can be stabilized, and the reaction in the exposure process described later can be stabilized.

露光前加熱処理の温度は、特に限定されないが、好ましくは70〜120℃とされ、より好ましくは75〜115℃とされ、さらに好ましくは75〜110℃とされる。露光前加熱処理の温度が前記下限値を下回ると、露光前加熱処理による分子の安定化という目的が果たされないおそれがある。一方、露光前加熱処理の温度が前記上限値を上回ると、光酸発生剤が活性化しすぎてしまい、後述する露光工程において光が照射されても酸が発生しにくくなるという影響が顕在化し、現像工程においてパターニングの加工精度が低下するおそれがある。   The temperature of the heat treatment before exposure is not particularly limited, but is preferably 70 to 120 ° C., more preferably 75 to 115 ° C., and still more preferably 75 to 110 ° C. If the temperature of the pre-exposure heat treatment is below the lower limit value, the purpose of the stabilization of molecules by the pre-exposure heat treatment may not be achieved. On the other hand, when the temperature of the pre-exposure heat treatment exceeds the upper limit value, the photoacid generator is activated too much, and the effect that the acid is hardly generated even if light is irradiated in the exposure step described later There is a possibility that the processing accuracy of patterning may be lowered in the development step.

また、露光前加熱処理の時間は、露光前加熱処理の温度に応じて適宜設定されるが、前記温度において1〜30分間程度であるのが好ましく、2〜20分間程度であるのがより好ましく、3〜10分間程度であるのがさらに好ましい。露光前加熱処理の時間が前記下限値を下回ると、加熱時間が不足するため、露光前加熱処理による分子の安定化という目的が果たされないおそれがある。一方、露光前加熱処理の時間が前記上限値を上回ると、加熱時間が長すぎるため、露光前加熱処理の温度が前記範囲内に収まっていたとしても、光酸発生剤の作用が阻害されてしまうおそれがある。   Further, the time of the pre-exposure heat treatment is appropriately set according to the temperature of the pre-exposure heat treatment, but is preferably about 1 to 30 minutes at the temperature, and more preferably about 2 to 20 minutes. More preferably, it is about 3 to 10 minutes. If the time of the pre-exposure heat treatment is below the lower limit value, the heating time is insufficient, so that the purpose of the stabilization of the molecules by the pre-exposure heat treatment may not be achieved. On the other hand, if the pre-exposure heat treatment time exceeds the upper limit value, the heating time is too long, so even if the pre-exposure heat treatment temperature falls within the above range, the action of the photoacid generator is inhibited. There is a risk of

また、露光前加熱処理の雰囲気は、特に限定されず、不活性ガス雰囲気や還元性ガス雰囲気等であってもよいが、作業効率等を考慮すれば大気下とされる。   Further, the atmosphere for the pre-exposure heat treatment is not particularly limited, and may be an inert gas atmosphere, a reducing gas atmosphere, or the like, but it is under the atmosphere in consideration of work efficiency and the like.

また、雰囲気圧力は、特に限定されず、減圧下や加圧下であってもよいが、作業効率等を考慮すれば常圧とされる。なお、常圧とは、30〜150kPa程度の圧力のことをいい、好ましくは大気圧である。   Further, the atmospheric pressure is not particularly limited, and may be under reduced pressure or under pressure, but it is normal pressure in consideration of work efficiency and the like. The normal pressure means a pressure of about 30 to 150 kPa, preferably atmospheric pressure.

感光性樹脂フィルム20の膜厚(感光性樹脂層210の膜厚)は、硬化後の膜厚(図2の高さH)に応じてかつ硬化収縮を考慮して適宜設定される一方、半導体チップ23を埋め込み得る厚さであれば、特に限定されないが、一例として100〜1000μm程度であるのが好ましく、120〜750μm程度であるのがより好ましく、140〜500μm程度であるのがさらに好ましい。感光性樹脂フィルム20の膜厚を前記範囲内に設定することにより、比較的厚い半導体チップ23も容易に埋め込むことができ、かつ、感光性樹脂フィルム20の硬化膜に対して十分な機械的強度も付与することができる。その結果、半導体チップ23の良好な保護性とともに、半導体装置1の剛性への寄与も担う硬化膜を形成することができる。   The film thickness of the photosensitive resin film 20 (film thickness of the photosensitive resin layer 210) is appropriately set according to the film thickness after curing (height H in FIG. 2) and in consideration of curing shrinkage, while the semiconductor The thickness is not particularly limited as long as the chip 23 can be embedded, but as an example, it is preferably about 100 to 1000 μm, more preferably about 120 to 750 μm, and still more preferably about 140 to 500 μm. By setting the film thickness of the photosensitive resin film 20 within the above range, a relatively thick semiconductor chip 23 can be easily embedded, and sufficient mechanical strength to the cured film of the photosensitive resin film 20 Can also be granted. As a result, it is possible to form a cured film that contributes to the rigidity of the semiconductor device 1 as well as the good protection of the semiconductor chip 23.

なお、キャリアーフィルムに積層された感光性樹脂フィルム20を半導体チップ23に押し当てるようにして配置した場合、露光前加熱処理の直前に、キャリアーフィルムを感光性樹脂フィルム20から剥離するようにするのが好ましい。これにより、露光前加熱処理の直前まで感光性樹脂フィルム20をキャリアーフィルムによって保護することができる。その結果、感光性樹脂フィルム20の損傷や異物付着等を防止するとともに、表面の平坦性をより高めることができる。   When the photosensitive resin film 20 laminated on the carrier film is disposed to be pressed against the semiconductor chip 23, the carrier film is peeled off from the photosensitive resin film 20 just before the pre-exposure heat treatment. Is preferred. Thereby, the photosensitive resin film 20 can be protected by the carrier film just before the pre-exposure heat treatment. As a result, damage to the photosensitive resin film 20 and adhesion of foreign matter can be prevented, and the surface flatness can be further enhanced.

ここで、感光性樹脂フィルム20に含まれる感光性樹脂組成物は、以下のような特性を有するものが好ましく用いられる。   Here, as the photosensitive resin composition contained in the photosensitive resin film 20, those having the following characteristics are preferably used.

すなわち、この感光性樹脂組成物は、昇温速度5℃/分、周波数0.1Hzおよび加熱温度30〜150℃の測定条件で測定されたときの溶融粘度が5Pa・s以下という特性を有することが好ましく、4Pa・s以下という特性を有することがより好ましく、3Pa・s以下という特性を有することがさらに好ましい。このような特性を有する感光性樹脂組成物は、例えば前述したようにして半導体チップ23上に感光性樹脂フィルム20を配置し、さらに半導体チップ23を感光性樹脂フィルム20に埋め込む際、巻き込まれた空気を効果的に排出することを可能にする。このため、空気が残留することによるボイド(空隙)の生成が抑制され、ボイドが少なく信頼性の高い感光性樹脂層210の形成が可能になる。   That is, this photosensitive resin composition has a characteristic that the melt viscosity is 5 Pa · s or less when measured under the measurement conditions of a temperature increase rate of 5 ° C./min, a frequency of 0.1 Hz and a heating temperature of 30 to 150 ° C. Is preferable, and it is more preferable to have a characteristic of 4 Pa · s or less, and further preferable to have a characteristic of 3 Pa · s or less. The photosensitive resin composition having such characteristics is, for example, entangled when the photosensitive resin film 20 is disposed on the semiconductor chip 23 as described above and the semiconductor chip 23 is further embedded in the photosensitive resin film 20. Allows air to be expelled effectively. For this reason, generation of voids (air gaps) due to air remaining is suppressed, and formation of a photosensitive resin layer 210 with few voids and high reliability is made possible.

一方、感光性樹脂組成物の溶融粘度の下限値は、特に限定されないが、溶融しても形状が保持されやすい(流れ出さない)こと、または、十分な膜厚を確保しやすいこと等を考慮すれば、0.2Pa・s以上に設定されてもよい。   On the other hand, the lower limit value of the melt viscosity of the photosensitive resin composition is not particularly limited, but it is easy to maintain the shape even if it is melted (do not flow out), or to easily secure a sufficient film thickness If so, it may be set to 0.2 Pa · s or more.

なお、感光性樹脂組成物の溶融粘度は、次のようにして測定される。
まず、厚さ150μmの感光性樹脂フィルムを用意する。
The melt viscosity of the photosensitive resin composition is measured as follows.
First, a photosensitive resin film having a thickness of 150 μm is prepared.

次に、粘弾性測定装置(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製「MARS」)を用い、パラレルプレート20mmφ、ギャップ0.05mm、昇温速度5℃/分、周波数0.1Hz、温度30〜150℃の測定条件で、感光性樹脂フィルムの溶融粘度曲線(温度に対する溶融粘度の変化曲線)を取得する。   Next, using a visco-elasticity measuring apparatus ("MARS" manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.), parallel plate 20 mmφ, gap 0.05 mm, heating rate 5 ° C./min, frequency 0.1 Hz, temperature 30 to 150 ° C. Under the measurement conditions, the melt viscosity curve (the change curve of the melt viscosity with respect to temperature) of the photosensitive resin film is obtained.

そして、得られた溶融粘度曲線において最も低い粘度を、感光性樹脂組成物の溶融粘度とする。   Then, the lowest viscosity in the obtained melt viscosity curve is taken as the melt viscosity of the photosensitive resin composition.

また、図6には、感光性樹脂組成物の溶融粘度曲線の一例を示す。
図6に示す溶融粘度曲線は、昇温に伴って粘度が低下する曲線になっている。
Moreover, in FIG. 6, an example of the melt viscosity curve of the photosensitive resin composition is shown.
The melt viscosity curve shown in FIG. 6 is a curve in which the viscosity decreases with increasing temperature.

このような溶融粘度曲線において、50℃における曲線の傾き(温度に対する粘度の変化の割合)を求めるとき、−500〜−10[(Pa・s)/℃]であるのが好ましく、−300〜−30[(Pa・s)/℃]であるのがより好ましく、−150〜−50[(Pa・s)/℃]であるのがさらに好ましい。曲線の傾きを前記範囲内に設定することにより、感光性樹脂フィルム20に対する半導体チップ23の埋め込み性がより良好になるとともに、空気の巻き込みが発生しにくくなる。すなわち、溶融粘度の低下速度が最適化されることによって、半導体チップ23同士の隙間に感光性樹脂フィルム20が入り込む速度と、巻き込まれる空気が排出される速度と、のバランスをとることができるので、ボイドが少ない状態で半導体チップ23が埋め込まれた感光性樹脂フィルム20が得られる。   In such a melt viscosity curve, when the slope of the curve at 50 ° C. (ratio of change in viscosity to temperature) is determined, it is preferably −500 to −10 [(Pa · s) / ° C.], −300 to It is more preferably -30 [(Pa · s) / ° C], and even more preferably -150 to -50 [(Pa · s) / ° C]. By setting the slope of the curve within the above range, the embeddability of the semiconductor chip 23 into the photosensitive resin film 20 is further improved, and air entrapment is less likely to occur. That is, by optimizing the reduction rate of the melt viscosity, it is possible to balance the speed at which the photosensitive resin film 20 enters the gap between the semiconductor chips 23 and the speed at which the entrapped air is discharged. The photosensitive resin film 20 in which the semiconductor chip 23 is embedded in a state where there are few voids is obtained.

なお、50℃における曲線の傾きを求めるときには、簡易的に、48℃における粘度μ48と52℃における粘度μ52とを求め、下記式によって当該区間における粘度の変化割合を求めるようにすればよい。
曲線の傾き=(μ52−μ48)/(52−48)
When the slope of the curve at 50 ° C. is determined, the viscosity μ 48 at 48 ° C. and the viscosity μ 52 at 52 ° C. may be simply determined, and the rate of change of viscosity in the section may be determined by the following equation.
Curve slope = (μ 52-μ 48) / (52-48)

なお、感光性樹脂組成物の溶融粘度は、感光性樹脂フィルム20の原料によって調整可能である。例えば、常温において液状の樹脂をより多く添加することにより、溶融粘度を低下させることができる。   The melt viscosity of the photosensitive resin composition can be adjusted by the raw material of the photosensitive resin film 20. For example, the melt viscosity can be reduced by adding more liquid resin at normal temperature.

[3]露光工程
次に、感光性樹脂層210に露光処理を施す。
[3] Exposure Step Next, the photosensitive resin layer 210 is exposed.

まず、図4(f)に示すように、感光性樹脂層210上の所定の領域にマスク41を配置する。そして、マスク41を介して光(活性放射線)を照射する。これにより、マスク41のパターンに応じて感光性樹脂層210に露光処理が施される。   First, as shown in FIG. 4F, the mask 41 is disposed in a predetermined area on the photosensitive resin layer 210. Then, light (actinic radiation) is irradiated through the mask 41. Thus, the photosensitive resin layer 210 is exposed according to the pattern of the mask 41.

なお、図4では、感光性樹脂層210がいわゆるネガ型の感光性を有している場合を図示している。この例では、感光性樹脂層210のうち、マスク41の遮光部に対応する領域に対して、現像液に対する溶解性が付与されることとなる。   In addition, in FIG. 4, the case where the photosensitive resin layer 210 has what is called negative photosensitive property is illustrated. In this example, in the photosensitive resin layer 210, the solubility in the developer is given to the region corresponding to the light shielding portion of the mask 41.

その後、必要に応じて、露光後加熱処理が施される。露光後加熱処理の条件は、特に限定されないが、例えば、50〜150℃程度の加熱温度で、1〜10分程度の加熱時間とされる。   Thereafter, if necessary, a post-exposure heat treatment is performed. Although the conditions of the post-exposure heat treatment are not particularly limited, for example, the heating temperature is about 50 to 150 ° C., and the heating time is about 1 to 10 minutes.

[4]現像工程
次に、露光処理を施した感光性樹脂層210に現像処理を施す。これにより、マスク41の遮光部に対応した領域に、感光性樹脂層210を貫通する開口部42が形成される(図4(g)参照)。
[4] Development Step Next, the photosensitive resin layer 210 subjected to the exposure processing is subjected to a development processing. Thereby, the opening 42 penetrating the photosensitive resin layer 210 is formed in the region corresponding to the light shielding portion of the mask 41 (see FIG. 4G).

現像液としては、例えば、有機系現像液、水溶性現像液等が挙げられる。
現像処理の後、必要に応じて、感光性樹脂層210に対して現像後加熱処理が施される。現像後加熱処理の条件は、特に限定されないが、160〜250℃程度の加熱温度で、30〜120分程度の加熱時間とされる。これにより、半導体チップ23に対する熱影響を抑えつつ、感光性樹脂層210を硬化させ、有機絶縁層21を得ることができる。
As a developing solution, an organic type developing solution, a water-soluble developing solution, etc. are mentioned, for example.
After the development process, the photosensitive resin layer 210 is subjected to a post-development heat treatment, if necessary. Although the conditions of the post-development heat treatment are not particularly limited, the heating temperature is about 160 to 250 ° C., and the heating time is about 30 to 120 minutes. Thereby, the photosensitive resin layer 210 can be cured and the organic insulating layer 21 can be obtained while suppressing the thermal influence on the semiconductor chip 23.

[5]貫通配線形成工程
次に、図4(h)に示すように、開口部42に貫通配線22を形成する。
[5] Step of Forming Through Wiring Next, as shown in FIG. 4H, the through wiring 22 is formed in the opening 42.

貫通配線22の形成には、公知の方法が用いられるが、例えば以下の方法が用いられる。   A known method is used to form the through wiring 22, and for example, the following method is used.

まず、有機絶縁層21上に、図示しないシード層を形成する。シード層は、開口部42の内部(側壁および底面)とともに、有機絶縁層21の上面に形成される。   First, a seed layer (not shown) is formed on the organic insulating layer 21. The seed layer is formed on the top surface of the organic insulating layer 21 together with the inside (sidewalls and bottom surface) of the opening 42.

シード層としては、例えば、銅シード層が用いられる。また、シード層は、例えばスパッタリング法により形成される。   As a seed layer, for example, a copper seed layer is used. Also, the seed layer is formed, for example, by sputtering.

また、シード層は、形成しようとする貫通配線22と同種の金属で構成されていてもよいし、異種の金属で構成されていてもよい。   Also, the seed layer may be made of the same kind of metal as the through wire 22 to be formed, or may be made of different kinds of metal.

次いで、図示しないシード層のうち、開口部42以外の領域上に図示しないレジスト層を形成する。そして、このレジスト層をマスクとして、開口部42内に金属を充填する。この充填には、例えば電解めっき法が用いられる。充填される金属としては、例えば銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、金または金合金、銀または銀合金、ニッケルまたはニッケル合金等が挙げられる。このようにして開口部42内に導電性材料が埋設され、貫通配線22が形成される。   Next, a resist layer (not shown) is formed on the region other than the opening 42 in the seed layer (not shown). Then, metal is filled in the opening 42 using the resist layer as a mask. For example, electrolytic plating is used for this filling. Examples of the metal to be filled include copper or copper alloy, aluminum or aluminum alloy, gold or gold alloy, silver or silver alloy, nickel or nickel alloy, and the like. Thus, the conductive material is embedded in the opening 42 to form the through wiring 22.

次いで、図示しないレジスト層を除去する。さらに、有機絶縁層21上の図示しないシード層を除去する。これには、例えばフラッシュエッチング法を用いることができる。
なお、貫通配線22の形成箇所は、図示の位置に限定されない。例えば、半導体チップ23上に被っている感光性樹脂層210を貫通する位置に設けられていてもよい。
Then, the resist layer not shown is removed. Further, the seed layer (not shown) on the organic insulating layer 21 is removed. For this, for example, a flash etching method can be used.
In addition, the formation location of the penetration wiring 22 is not limited to the position of illustration. For example, it may be provided at a position passing through the photosensitive resin layer 210 covering the semiconductor chip 23.

[6]上層配線層形成工程
次に、図5(i)に示すように、有機絶縁層21の上面側に上層配線層25を形成する。上層配線層25は、例えば、フォトリソグラフィー法およびめっき法を用いて形成される。
[6] Upper Wiring Layer Forming Step Next, as shown in FIG. 5I, the upper wiring layer 25 is formed on the upper surface side of the organic insulating layer 21. The upper wiring layer 25 is formed, for example, using a photolithography method and a plating method.

[7]下層配線層形成工程
次に、図5(j)に示すように、基板202を剥離する。これにより、有機絶縁層21の下面が露出することとなる。
[7] Lower Layer Wiring Layer Forming Step Next, as shown in FIG. 5J, the substrate 202 is peeled off. Thereby, the lower surface of the organic insulating layer 21 is exposed.

次に、図5(k)に示すように、有機絶縁層21の下面側に下層配線層24を形成する。下層配線層24は、例えば、フォトリソグラフィー法およびめっき法を用いて形成される。このようにして形成された下層配線層24は、貫通配線22を介して上層配線層25と電気的に接続される。   Next, as shown in FIG. 5K, the lower wiring layer 24 is formed on the lower surface side of the organic insulating layer 21. The lower wiring layer 24 is formed using, for example, a photolithography method and a plating method. The lower wiring layer 24 thus formed is electrically connected to the upper wiring layer 25 through the through wiring 22.

[8]半田バンプ形成工程
次に、図5(L)に示すように、下層配線層24に半田バンプ26を形成する。また、上層配線層25や下層配線層24には、必要に応じてソルダーレジスト層のような保護膜を形成するようにしてもよい。
以上のようにして、貫通電極基板2が得られる。
[8] Step of Forming Solder Bump Next, as shown in FIG. 5L, the solder bump 26 is formed on the lower wiring layer 24. In addition, a protective film such as a solder resist layer may be formed on the upper wiring layer 25 and the lower wiring layer 24 as necessary.
As described above, the through electrode substrate 2 is obtained.

なお、図5(L)に示す貫通電極基板2は、複数の領域に分割可能になっている。したがって、例えば図5(L)に示す一点鎖線に沿って貫通電極基板2を個片化することにより、複数の貫通電極基板2を効率よく製造することができる。なお、個片化には、例えばダイヤモンドカッター等を用いることができる。   The through electrode substrate 2 shown in FIG. 5L can be divided into a plurality of regions. Therefore, for example, the through electrode substrate 2 can be efficiently manufactured by dividing the through electrode substrate 2 along the alternate long and short dash line shown in FIG. 5L. In addition, a diamond cutter etc. can be used for individualization, for example.

[9]積層工程
次に、個片化した貫通電極基板2上に半導体パッケージ3を配置する。これにより、図1に示す半導体装置1が得られる。
[9] Stacking Step Next, the semiconductor package 3 is disposed on the singulated through electrode substrate 2. Thereby, the semiconductor device 1 shown in FIG. 1 is obtained.

このような半導体装置1の製造方法は、大面積の基板を用いたウエハーレベルプロセスやパネルレベルプロセスに適用することが可能である。   Such a method of manufacturing the semiconductor device 1 can be applied to a wafer level process or a panel level process using a large area substrate.

また、感光性樹脂組成物で構成された感光性樹脂層210を用いることにより、半導体チップ23の配置、半導体チップ23の埋め込み、貫通配線22の形成、上層配線層25の形成および下層配線層24の形成を、ウエハーレベルプロセスやパネルレベルプロセスで行うことができる。これにより、半導体装置1の製造効率を高め、低コスト化を図ることができる。   Further, by using the photosensitive resin layer 210 made of the photosensitive resin composition, the arrangement of the semiconductor chip 23, the embedding of the semiconductor chip 23, the formation of the through wiring 22, the formation of the upper wiring layer 25, and the lower wiring layer 24. Can be performed by wafer level process or panel level process. As a result, the manufacturing efficiency of the semiconductor device 1 can be enhanced and the cost can be reduced.

<感光性樹脂組成物>
次に、半導体装置1を製造する方法に用いられる感光性樹脂組成物(本発明の感光性樹脂組成物の実施形態)について説明する。
<Photosensitive resin composition>
Next, the photosensitive resin composition (embodiment of the photosensitive resin composition of this invention) used for the method of manufacturing the semiconductor device 1 is demonstrated.

感光性樹脂組成物は、感光性および熱溶融性を有する樹脂組成物であれば、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂と反応し得るフェノール樹脂と、感光剤と、カップリング剤と、を含む。   The photosensitive resin composition is not particularly limited as long as it is a resin composition having photosensitivity and heat melting property, and, for example, a thermosetting resin, a phenol resin capable of reacting with the thermosetting resin, and a photosensitizer. , And a coupling agent.

(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のようなノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールナフトール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールFジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールSジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、芳香族多官能エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂肪族多官能エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能脂環式エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂;ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂;不飽和ポリエステル樹脂;ビスマレイミド化合物等のマレイミド樹脂;ポリウレタン樹脂;ジアリルフタレート樹脂;シリコーン系樹脂;ベンゾオキサジン樹脂;ポリイミド樹脂;ポリアミドイミド樹脂;ベンゾシクロブテン樹脂、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールA型シアネート樹脂、ビスフェノールE型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールF型シアネート樹脂等のシアネート樹脂等のシアネートエステル樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂では、これらの中の1種類を単独で用いてもよいし、異なる重量平均分子量を有する2種類以上を併用してもよく、1種類または2種類以上と、それらのプレポリマーとを併用してもよい。
(Thermosetting resin)
As the thermosetting resin, for example, phenol novolac epoxy resin, novolac epoxy resin such as cresol novolac epoxy resin, cresol naphthol epoxy resin, biphenyl epoxy resin, biphenyl aralkyl epoxy resin, phenoxy resin, naphthalene skeleton Epoxy resin, bisphenol A epoxy resin, bisphenol A diglycidyl ether epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol F diglycidyl ether epoxy resin, bisphenol S diglycidyl ether epoxy resin, glycidyl ether epoxy resin, cresol Novolak type epoxy resin, aromatic polyfunctional epoxy resin, aliphatic epoxy resin, aliphatic polyfunctional epoxy resin, alicyclic epoxy resin, polyfunctional Epoxy resins such as cyclic epoxy resins; resins having a triazine ring such as urea (urea) resins and melamine resins; unsaturated polyester resins; maleimide resins such as bismaleimide compounds; polyurethane resins; diallyl phthalate resins; silicone resins; Polyamide resin; Polyamide imide resin; Cyanate ester resin such as cyanate resin such as benzocyclobutene resin, novolac type cyanate resin, bisphenol A type cyanate resin, bisphenol E type cyanate resin, tetramethyl bisphenol F type cyanate resin It can be mentioned. Moreover, in the thermosetting resin, one of these may be used alone, or two or more having different weight average molecular weights may be used in combination, and one or two or more of them may be used. You may use together with a polymer.

このうち、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂を含むものが好ましく用いられる。これにより、硬化収縮率の小さい感光性樹脂組成物を得ることができる。また、機械的特性が良好な有機絶縁層21を形成可能な感光性樹脂組成物が得られる。   Among them, as the thermosetting resin, those containing an epoxy resin are preferably used. Thereby, the photosensitive resin composition with a small cure shrinkage rate can be obtained. Moreover, the photosensitive resin composition which can form the organic insulating layer 21 with a favorable mechanical characteristic is obtained.

エポキシ樹脂としては、例えば1分子中にエポキシ基が2個以上である多官能エポキシ樹脂が挙げられる。これらは単独で用いても複数組み合わせて用いてもよい。このような多官能エポキシ樹脂を用いることにより、感光性樹脂層210の膜物性や加工性を高めることができる。   Examples of the epoxy resin include polyfunctional epoxy resins in which two or more epoxy groups are contained in one molecule. These may be used alone or in combination of two or more. By using such a polyfunctional epoxy resin, the film physical properties and processability of the photosensitive resin layer 210 can be enhanced.

また、エポキシ樹脂としては、3官能以上の多官能エポキシ樹脂が用いられてもよい。
また、熱硬化性樹脂は、特に、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、およびテトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂からなる群より選択される1種以上のエポキシ樹脂を含むことが好ましく、ノボラック型エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。このような熱硬化性樹脂は、多官能でかつ芳香族化合物からなるエポキシ樹脂であるため、硬化性が良好で耐熱性が高く、熱膨張係数の比較的低い有機絶縁層21が得られる。
Further, as the epoxy resin, a trifunctional or higher polyfunctional epoxy resin may be used.
The thermosetting resin is, in particular, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, triphenylmethane epoxy resin, dicyclopentadiene epoxy resin, bisphenol A epoxy resin, and tetramethyl bisphenol F epoxy resin It is preferable to include one or more epoxy resins selected from the group consisting of, and more preferable to include novolac epoxy resins. Since such a thermosetting resin is an epoxy resin which is polyfunctional and is composed of an aromatic compound, it is possible to obtain an organic insulating layer 21 which is excellent in curability, high in heat resistance, and relatively low in thermal expansion coefficient.

熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、感光性樹脂組成物の固形分全体の40〜80質量%程度であるのが好ましく、45〜75質量%程度であるのがより好ましく、50〜70質量%程度であるのがさらに好ましい。熱硬化性樹脂の含有量を前記範囲内に設定することにより、感光性樹脂組成物のパターニング性を高めるとともに、有機絶縁層21の耐熱性や機械的強度を十分に高めることができる。   The content of the thermosetting resin is not particularly limited, but is preferably about 40 to 80% by mass, and more preferably about 45 to 75% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is more preferable that the amount is about 70% by mass. By setting the content of the thermosetting resin within the above range, the patterning properties of the photosensitive resin composition can be enhanced, and the heat resistance and mechanical strength of the organic insulating layer 21 can be sufficiently enhanced.

なお、感光性樹脂組成物の固形分とは、感光性樹脂組成物中における不揮発分を指し、水や溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。また、本実施形態において、感光性樹脂組成物の固形分全体に対する含有量とは、溶媒を含む場合には、感光性樹脂組成物のうちの溶媒を除く固形分全体に対する含有量を指す。   In addition, solid content of the photosensitive resin composition refers to the non volatile matter in the photosensitive resin composition, and refers to the remainder except volatile components, such as water and a solvent. Moreover, in the present embodiment, the content of the photosensitive resin composition with respect to the entire solid content refers to the content with respect to the entire solid content excluding the solvent in the photosensitive resin composition when the solvent is contained.

また、感光性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂以外に熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。これにより、感光性樹脂組成物の成形性をより高めることができる。   In addition to the thermosetting resin, the photosensitive resin composition may contain a thermoplastic resin. Thereby, the moldability of the photosensitive resin composition can be further enhanced.

熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂(例えばナイロン等)、熱可塑性ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(例えばポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリカーボネート、ポリエステル系樹脂(例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等)、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。また、感光性樹脂組成物では、これらの中の1種類を単独で用いてもよいし、異なる重量平均分子量を有する2種類以上を併用してもよく、1種類または2種類以上と、それらのプレポリマーとを併用してもよい。   Examples of the thermoplastic resin include acrylic resins, polyamide resins (eg, nylon etc.), thermoplastic urethane resins, polyolefin resins (eg polyethylene, polypropylene etc.), polycarbonate, polyester resins (eg polyethylene terephthalate, polybutylene) Terephthalate etc.), polyacetal, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, fluorocarbon resin (eg polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride etc.), modified polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone, polyarylate, polyamide imide, poly Ether imide, thermoplastic polyimide, etc. are mentioned. In the photosensitive resin composition, one of these may be used alone, or two or more having different weight average molecular weights may be used in combination, and one or more of them may be used. You may use together with a prepolymer.

なお、熱硬化性樹脂は、常温(25℃)で固形の樹脂を含むことが好ましく、常温で固形の樹脂と常温で液体の樹脂(後述する液状エポキシ樹脂等)の双方を含むことがより好ましい。このような熱硬化性樹脂を含む感光性樹脂組成物は、感光性樹脂フィルム20における半導体チップ23等の良好な埋め込み性と、感光性樹脂フィルム20のタック(べたつき)の改善と、硬化物である有機絶縁層21の機械的強度と、を両立させることができる。その結果、信頼性の高い有機絶縁層21が得られる。   The thermosetting resin preferably contains a solid resin at normal temperature (25 ° C.), and more preferably contains both a resin that is solid at normal temperature and a resin that is liquid at normal temperature (such as liquid epoxy resin described later) . The photosensitive resin composition containing such a thermosetting resin is a cured product that has good embeddability of the semiconductor chip 23 etc. in the photosensitive resin film 20, improvement in tack (stickiness) of the photosensitive resin film 20, and the like. The mechanical strength of a certain organic insulating layer 21 can be compatible. As a result, a highly reliable organic insulating layer 21 is obtained.

(液状エポキシ樹脂)
感光性樹脂組成物は、必要に応じて、常温で液状を呈する液状エポキシ樹脂を含んでいてもよい。液状エポキシ樹脂は成膜助剤(フィルム化剤)として機能するため、有機絶縁層21の脆性を抑えることができる。
(Liquid epoxy resin)
The photosensitive resin composition may contain, as necessary, a liquid epoxy resin which is liquid at normal temperature. Since the liquid epoxy resin functions as a film forming aid (film forming agent), the brittleness of the organic insulating layer 21 can be suppressed.

液状エポキシ樹脂としては、前述した熱硬化性樹脂とは異なるものを用いることができる。具体的には、分子中に2個以上のエポキシ基を有しており、室温25℃において液状であるエポキシ化合物を用いることができる。このような液状エポキシ樹脂を用いることにより、有機絶縁層21の脆性を特に抑えることができる。この液状エポキシ樹脂の25℃における粘度は、例えば、1〜8000mPa・sであり、好ましくは5〜1500mPa・sであり、より好ましくは10〜1400mPa・sとすることができる。   As a liquid epoxy resin, what is different from the thermosetting resin mentioned above can be used. Specifically, an epoxy compound which has two or more epoxy groups in the molecule and which is liquid at room temperature 25 ° C. can be used. By using such a liquid epoxy resin, the brittleness of the organic insulating layer 21 can be particularly suppressed. The viscosity of this liquid epoxy resin at 25 ° C. is, for example, 1 to 8000 mPa · s, preferably 5 to 1,500 mPa · s, and more preferably 10 to 1,400 mPa · s.

このような液状エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルおよび脂環式エポキシからなる群から選択される1種以上が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いられる。この中でも、現像後のクラック低減の観点から、アルキルジグリシジルエーテルが好ましく用いられる。   As such a liquid epoxy resin, for example, one or more selected from the group consisting of bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, alkyl diglycidyl ether and alicyclic epoxy may be mentioned, It is used 1 type or in combination of 2 or more types. Among these, alkyl diglycidyl ether is preferably used from the viewpoint of reducing cracks after development.

また、液状エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100〜200g/eqであるのが好ましく、105〜180g/eqであるのがより好ましく、110〜170g/eqであるのがさらに好ましい。これにより、有機絶縁層21の脆性を特に抑えることができる。   The epoxy equivalent of the liquid epoxy resin is preferably 100 to 200 g / eq, more preferably 105 to 180 g / eq, and still more preferably 110 to 170 g / eq. Thereby, the brittleness of the organic insulating layer 21 can be particularly suppressed.

液状エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、感光性樹脂組成物の固形分全体の5〜40質量%程度であるのが好ましく、10〜35質量%程度であるのがより好ましく、15〜30質量%程度であるのがさらに好ましい。これにより、有機絶縁層21の脆性を抑えつつ、その物性のバランスを図ることができる。   The content of the liquid epoxy resin is not particularly limited, but is preferably about 5 to 40% by mass, and more preferably about 10 to 35% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. More preferably, it is about 30% by mass. Thereby, the physical properties can be balanced while suppressing the brittleness of the organic insulating layer 21.

また、液状エポキシ樹脂の量は、常温で固形の樹脂100質量部に対して5〜150質量部程度であるのが好ましく、10〜100質量部程度であるのがより好ましく、15〜80質量部程度であるのがさらに好ましい。液状の樹脂の比率が前記下限値を下回ると、感光性樹脂フィルム20に対する半導体チップ23の埋め込み性が低下したり、感光性樹脂フィルム20の安定性が低下したりするおそれがある。一方、液状の樹脂の比率が前記上限値を上回ると、感光性樹脂フィルム20のタックが悪化したり、硬化物である有機絶縁層21の機械的強度が低下したりするおそれがある。   The amount of liquid epoxy resin is preferably about 5 to 150 parts by mass, more preferably about 10 to 100 parts by mass, and more preferably 15 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid resin at normal temperature. More preferably, When the ratio of the liquid resin is below the lower limit value, the embedding property of the semiconductor chip 23 in the photosensitive resin film 20 may be reduced, or the stability of the photosensitive resin film 20 may be reduced. On the other hand, when the ratio of the liquid resin exceeds the upper limit value, the tack of the photosensitive resin film 20 may be deteriorated, or the mechanical strength of the organic insulating layer 21 which is a cured product may be reduced.

(フェノール樹脂)
感光性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と反応し得るフェノール樹脂を含んでいる。フェノール樹脂は、例えば硬化剤として熱硬化性樹脂の重合反応を促進させ、有機絶縁層21の膜物性や加工性を高めることができる。
(Phenol resin)
The photosensitive resin composition contains a phenolic resin that can react with the thermosetting resin. The phenol resin can accelerate the polymerization reaction of a thermosetting resin as a curing agent, for example, and can improve the film physical properties and processability of the organic insulating layer 21.

フェノール樹脂としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、トリスフェニルメタン型フェノール樹脂、アリールアルキレン型フェノール樹脂等が挙げられる。これらの中でも、特にノボラック型フェノール樹脂が好ましく用いられる。これにより、良好な硬化性を有するとともに現像特性が良好な感光性樹脂層210が得られる。   As a phenol resin, a novolak-type phenol resin, a resol-type phenol resin, a trisphenylmethane-type phenol resin, an aryl alkylene type phenol resin etc. are mentioned, for example. Among these, novolac type phenol resins are particularly preferably used. As a result, a photosensitive resin layer 210 having good curability and good development characteristics can be obtained.

また、フェノール樹脂としては、好ましくは分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する多官能フェノール樹脂を用いることができる。これにより、感光性樹脂組成物の硬化物の熱膨張率を抑えることができる。   Moreover, as a phenol resin, Preferably, the polyfunctional phenol resin which has a 2 or more phenolic hydroxyl group in a molecule | numerator can be used. Thereby, the coefficient of thermal expansion of the hardened | cured material of the photosensitive resin composition can be restrained.

フェノール樹脂の添加量は、特に限定されないが、樹脂100質量部に対して25質量部以上100質量部以下であるのが好ましく、30質量部以上90質量部以下であるのがより好ましく、35質量部以上80質量部以下であるのがさらに好ましい。フェノール樹脂の添加量を前記範囲内に設定することにより、耐熱性が高く、熱膨張係数の比較的低い有機絶縁層21が得られる。   The addition amount of the phenol resin is not particularly limited, but is preferably 25 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the resin More preferably, it is from 80 parts by weight to 80 parts by weight. By setting the addition amount of the phenol resin in the above range, the organic insulating layer 21 having high heat resistance and a relatively low thermal expansion coefficient can be obtained.

ここで、感光性樹脂組成物には、2量体の含有量が3質量%以下であるフェノール樹脂が用いられる。このようなフェノール樹脂は、感光性樹脂組成物が硬化収縮する際、その収縮率を小さく抑えるように寄与する。これは、2量体が多量体の中でも相対的に揮発しやすいため、硬化の際に揮発してその分体積が減少するためであると考えられる。すなわち、上記のようなフェノール樹脂を含む感光性樹脂層210は、部分的に厚さが異なっていても、各部の収縮量の差が小さく抑えられている。このため、厚さが異なる部位を含む感光性樹脂層210が最終的に硬化したとしても、硬化膜の表面に段差が生じにくくなる。例えば、半導体チップ23を埋め込むように感光性樹脂層210を形成したとき、半導体チップ23の上面に被さっている部分と被さっていない部分とで段差が生じにくくなる。その結果、表面の平坦性が良好な有機絶縁層21(樹脂膜)を形成可能な感光性樹脂組成物(感光性樹脂フィルム20)が得られる。   Here, for the photosensitive resin composition, a phenol resin having a dimer content of 3% by mass or less is used. When such a phenolic resin cures and shrinks a photosensitive resin composition, it contributes so as to suppress the shrinkage rate to a low level. This is considered to be due to the fact that the dimer volatilizes relatively during the multimer, so that it volatilizes at the time of curing and the volume of the component decreases. That is, even if the thickness of the photosensitive resin layer 210 containing a phenolic resin as described above is partially different, the difference in the amount of contraction of each part is suppressed to a small value. For this reason, even if the photosensitive resin layer 210 including portions having different thicknesses is finally cured, it becomes difficult for a level difference to be generated on the surface of the cured film. For example, when the photosensitive resin layer 210 is formed so as to embed the semiconductor chip 23, a step is hardly generated between the part covering the upper surface of the semiconductor chip 23 and the part not covering the upper surface. As a result, the photosensitive resin composition (photosensitive resin film 20) which can form the organic insulating layer 21 (resin film) with favorable surface flatness is obtained.

このように表面の平坦性が良好な有機絶縁層21は、例えばその上に上層配線層25が積層されるとき、上層配線層25に歪みが発生してしまうのを抑制することができる。このため、上層配線層25の電気伝導性が低下したり、有機絶縁層21と上層配線層25との密着性が低下したりするのを避けることができる。   Thus, the organic insulating layer 21 having a good surface flatness can suppress the occurrence of distortion in the upper wiring layer 25 when, for example, the upper wiring layer 25 is stacked thereon. For this reason, it is possible to avoid that the electric conductivity of the upper layer wiring layer 25 is lowered or the adhesion between the organic insulating layer 21 and the upper layer wiring layer 25 is lowered.

また、このような感光性樹脂組成物は、硬化物の耐熱性(例えばガラス転移温度等)が高いものとなる。このため、耐熱性の良好な有機絶縁層21が得られる。   Moreover, such a photosensitive resin composition becomes what has high heat resistance (for example, glass transition temperature etc.) of hardened | cured material. Therefore, the organic insulating layer 21 having good heat resistance can be obtained.

なお、2量体の含有量が前記上限値を上回ると、感光性樹脂組成物の硬化収縮率が大きくなる。このため、感光性樹脂層210の厚さが部分的に異なっている場合、各部の収縮量の差が大きくなって、硬化膜の表面に段差が生じることとなる。また、硬化物の耐熱性を十分に高められないおそれがある。   In addition, when content of a dimer exceeds the said upper limit, the cure shrinkage rate of the photosensitive resin composition will become large. For this reason, when the thickness of the photosensitive resin layer 210 is partially different, the difference in the amount of contraction of each part becomes large, and a step is generated on the surface of the cured film. In addition, the heat resistance of the cured product may not be sufficiently improved.

また、2量体の含有量は、好ましくは2.5質量%以下とされ、より好ましくは2質量%以下とされる。   The content of the dimer is preferably 2.5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less.

一方、2量体の含有量の下限値は、特に限定されないが、好ましくは0.05質量%以上とされ、より好ましくは0.10質量%以上とされる。これにより、感光性樹脂組成物の調製において過度な精製が不要になるため、製造コストの上昇を抑えることができる。また、分子量分布のバランスが低下するのを避け、有機絶縁層21(樹脂膜)の物性が低下するのを抑制することができる。   On the other hand, the lower limit of the content of the dimer is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.10% by mass or more. Thereby, in the preparation of the photosensitive resin composition, excessive purification is not required, and therefore an increase in manufacturing cost can be suppressed. In addition, it is possible to avoid the decrease in the balance of the molecular weight distribution and to suppress the decrease in the physical properties of the organic insulating layer 21 (resin film).

また、感光性樹脂組成物には、好ましくは3量体の含有率が3質量%以下であるフェノール樹脂が用いられる。このようなフェノール樹脂は、感光性樹脂組成物が硬化収縮する際、その収縮率をさらに小さく抑えるように寄与する。これは、3量体が多量体の中でも2量体に次いで揮発しやすいため、硬化の際に揮発してその分体積が減少しやすいためであると考えられる。このため、厚さが異なる部位を含む感光性樹脂層210が最終的に硬化したとしても、硬化膜の表面に段差が生じにくくなる。   Moreover, the phenol resin whose content rate of a trimer is preferably 3 mass% or less is used for the photosensitive resin composition. When such a phenolic resin cures and shrinks the photosensitive resin composition, it contributes to further reduce the shrinkage rate. This is considered to be due to the fact that the trimer is likely to volatilize next to the dimer among the multimers, so that it is likely to volatilize during curing and the partial volume thereof is reduced. For this reason, even if the photosensitive resin layer 210 including portions having different thicknesses is finally cured, it becomes difficult for a level difference to be generated on the surface of the cured film.

なお、3量体の含有量が前記上限値を上回ると、2量体の含有量によっても若干異なるが、感光性樹脂組成物の硬化収縮率が大きくなるおそれがある。このため、感光性樹脂層210の厚さが部分的に異なっている場合、各部の収縮量の差が大きくなって、硬化膜の表面に段差が生じるおそれがある。   In addition, when content of a trimer exceeds the said upper limit, although it changes somewhat with content of a dimer, there exists a possibility that the cure shrinkage rate of the photosensitive resin composition may become large. For this reason, when the thickness of the photosensitive resin layer 210 is partially different, the difference in the amount of contraction of each part becomes large, and there is a possibility that a level difference may occur on the surface of the cured film.

また、3量体の含有量は、好ましくは2.5質量%以下とされ、より好ましくは2質量%以下とされる。   Also, the content of the trimer is preferably 2.5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less.

一方、3量体の含有量の下限値は、特に限定されないが、好ましくは0.05質量%以上とされ、より好ましくは0.10質量%以上とされる。これにより、感光性樹脂組成物の調製において過度な精製が不要になるため、製造コストの上昇を抑えることができる。また、分子量分布のバランスが低下するのを避け、有機絶縁層21(樹脂膜)の物性が低下するのを抑制することができる。   On the other hand, the lower limit of the content of the trimer is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.10% by mass or more. Thereby, in the preparation of the photosensitive resin composition, excessive purification is not required, and therefore an increase in manufacturing cost can be suppressed. In addition, it is possible to avoid the decrease in the balance of the molecular weight distribution and to suppress the decrease in the physical properties of the organic insulating layer 21 (resin film).

なお、2量体および3量体の含有量は、それぞれ、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による分子量分布の全面積に対する2量体および3量体の面積を百分率で表す面積法によって求めることができる。   In addition, content of a dimer and a trimer can be calculated | required by the area method which expresses the area of the dimer and the trimer with respect to the whole area of the molecular weight distribution by gel permeation chromatography (GPC) by percentage, respectively. .

また、2量体および3量体の含有量は、例えば、感光性樹脂組成物に対してこれらの低分子量成分を除去する処理を施すことにより調整することが可能である。かかる処理としては、例えば、GPCによる分子量分画法、再沈殿法、ソクスレー抽出法等が用いられる。また、同じ処理または異なる処理を複数回行うようにしてもよい。   In addition, the content of the dimer and the trimer can be adjusted, for example, by subjecting the photosensitive resin composition to a process of removing these low molecular weight components. As such treatment, for example, a molecular weight fractionation method by GPC, reprecipitation method, Soxhlet extraction method or the like is used. Also, the same process or different processes may be performed multiple times.

なお、本明細書における2量体とは、フェノール樹脂中に含まれる低分子量成分の二核体で、1分子中にベンゼン環を2つ含むフェノール類であり、本明細書における3量体とは、フェノール樹脂中に含まれる低分子量成分の三核体で、1分子中にベンゼン環を3つ含むフェノール類である。   In addition, the dimer in the present specification is a dinuclear body of a low molecular weight component contained in a phenol resin, and is a phenol containing two benzene rings in one molecule, and is a trimer in the present specification and Is a trinuclear body of low molecular weight components contained in a phenol resin, and is a phenol containing three benzene rings in one molecule.

また、フェノール樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、1,000〜20,000程度であるのが好ましく、3,000〜10,000程度であるのがより好ましく、4,500〜8,000程度であるのがさらに好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の硬化収縮率を比較的小さく抑えることができ、かつ、良好な溶融粘度を有する感光性樹脂組成物を得ることができる。   The weight average molecular weight of the phenol resin is not particularly limited, but is preferably about 1,000 to 20,000, more preferably about 3,000 to 10,000, 4,500 to 8, More preferably, it is about 000. Thereby, the cure shrinkage rate of the photosensitive resin composition can be kept relatively small, and a photosensitive resin composition having a good melt viscosity can be obtained.

すなわち、重量平均分子量が前記下限値を下回ると、2量体や3量体の含有率によっては硬化収縮率が大きくなるおそれがある。また、硬化物の耐熱性や機械的特性が低下するおそれがある。一方、重量平均分子量が前記上限値を上回ると、溶融粘度が高くなり、例えば感光性樹脂フィルム20に対する半導体チップ23の埋め込み性が低下するおそれがある。   That is, if the weight average molecular weight is below the lower limit value, the cure shrinkage may increase depending on the content of the dimer or trimer. In addition, the heat resistance and mechanical properties of the cured product may be reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds the above upper limit value, the melt viscosity becomes high, and for example, the embeddability of the semiconductor chip 23 in the photosensitive resin film 20 may be reduced.

なお、フェノール樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量として求めることができる。   In addition, the weight average molecular weight of a phenol resin can be calculated | required as a weight average molecular weight of polystyrene conversion measured by gel permeation chromatography (GPC).

(感光剤)
感光剤としては、例えば光酸発生剤を用いることができる。これにより、光酸発生剤から発生した酸を触媒として利用する化学増幅型の感光性樹脂組成物が得られる。かかる化学増幅型の感光性樹脂組成物は、感度が高いことから、より微細なパターニングを高いスループットで実現可能なものとなる。
(Photosensitizer)
As a photosensitizer, a photo-acid generator can be used, for example. As a result, a chemically amplified photosensitive resin composition using an acid generated from the photoacid generator as a catalyst can be obtained. Such a chemically amplified photosensitive resin composition has high sensitivity, and therefore, finer patterning can be realized at high throughput.

光酸発生剤としては、紫外線等の活性光線の照射により酸を発生するものが挙げられ、具体的には、オニウム塩化合物が挙げられる。より具体的には、ジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩等のヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩のようなスルホニウム塩、トリアリールビリリウム塩、ベンジルピリジニウムチオシアネート、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアルキルヒドロキシフェニルホスホニウム塩のようなカチオン型光重合開始剤等が挙げられる。   As a photo-acid generator, what generate | occur | produces an acid by irradiation of active rays, such as an ultraviolet-ray, is mentioned, Specifically, an onium salt compound is mentioned. More specifically, iodonium salts such as diazonium salts and diaryliodonium salts, sulfonium salts such as triarylsulfonium salts, triarylbirylium salts, benzyl pyridinium thiocyanate, dialkyl phenacyl sulfonium salts, dialkyl hydroxyphenyl phosphonium salts, etc. Cationic photopolymerization initiators and the like.

なお、感光剤は、感光性樹脂組成物が金属に接することを考慮すると、メチド塩型やボレート塩型のような、分解によるフッ化水素の発生がないものが好ましい。   The photosensitizer is preferably one that does not generate hydrogen fluoride due to decomposition, such as methide salt type and borate salt type, in consideration of contact of the photosensitive resin composition with metal.

感光剤の添加量は、特に限定されないが、感光性樹脂組成物の固形分全体の0.3〜5質量%程度であるのが好ましく、0.5〜4.5質量%程度であるのがより好ましく、1〜4質量%程度であるのがさらに好ましい。感光剤の添加量を前記範囲内に設定することにより、感光性樹脂層210のパターニング性を高めるとともに、感光性樹脂組成物の長期保管性を向上させることができる。   The addition amount of the photosensitizer is not particularly limited, but is preferably about 0.3 to 5% by mass, and about 0.5 to 4.5% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. It is more preferable that it is about 1 to 4% by mass. By setting the addition amount of the photosensitizer within the above range, the patterning property of the photosensitive resin layer 210 can be enhanced, and the long-term storage property of the photosensitive resin composition can be improved.

なお、感光剤は、感光性樹脂組成物にネガ型の感光性を付与するものであってもよいし、ポジ型の感光性を付与するものであってもよいが、高アスペクト比の開口部を高精度に形成可能な点等を考慮すれば、ネガ型であるのが好ましい。   The photosensitizer may be one which imparts negative photosensitivity to the photosensitive resin composition, or may be one which imparts positive photosensitivity, but an opening with a high aspect ratio. In view of the point that it can be formed with high accuracy, etc., it is preferable to be negative.

(カップリング剤)
感光性樹脂組成物は、さらにカップリング剤(密着助剤)を含んでいてもよい。カップリング剤を有する感光性樹脂組成物は、無機材料に対する密着性が良好な樹脂膜の形成を可能にする。これにより、例えば貫通配線22や半導体チップ23に対する密着性が良好な有機絶縁層21が得られる。
(Coupling agent)
The photosensitive resin composition may further contain a coupling agent (adhesion aid). The photosensitive resin composition having a coupling agent enables formation of a resin film having good adhesion to the inorganic material. Thereby, for example, the organic insulating layer 21 having excellent adhesion to the through wiring 22 and the semiconductor chip 23 is obtained.

カップリング剤としては、官能基としてアミノ基、エポキシ基、アクリル基、メタクリル基、メルカプト基、ビニル基、ウレイド基、スルフィド基、酸無水物等を含むカップリング剤が挙げられる。これらは単独で用いても複数組み合わせて用いてもよい。   As a coupling agent, a coupling agent containing an amino group, an epoxy group, an acryl group, a methacryl group, a mercapto group, a vinyl group, a ureido group, a sulfide group, an acid anhydride etc. as a functional group is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

アミノ基含有カップリング剤としては、例えばビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノ−プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   As the amino group-containing coupling agent, for example, bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane , Γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyl Examples include methyl dimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-phenyl-γ-amino-propyltrimethoxysilane and the like.

エポキシ基含有カップリング剤としては、例えばγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   As the epoxy group-containing coupling agent, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidyl propyl Trimethoxysilane etc. are mentioned.

アクリル基含有カップリング剤としては、例えばγ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)メチルジエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the acrylic group-containing coupling agent include γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) methyldimethoxysilane, and γ- (methacryloxypropyl) methyldiethoxysilane.

メルカプト基含有カップリング剤としては、例えば3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   As a mercapto group containing coupling agent, 3-mercapto propyl trimethoxysilane etc. are mentioned, for example.

ビニル基含有カップリング剤としては、例えばビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the vinyl group-containing coupling agent include vinyl tris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like.

ウレイド基含有カップリング剤としては、例えば3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。   As a ureido group containing coupling agent, 3-ureido propyl triethoxysilane etc. are mentioned, for example.

スルフィド基含有カップリング剤としては、例えばビス(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)テトラスルフィド等が挙げられる。   Examples of sulfide group-containing coupling agents include bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide and the like.

また、官能基として酸無水物を含むカップリング剤が好ましく用いられる。官能基として酸無水物を含むカップリング剤(以下、「酸無水物含有カップリング剤」という。)は、官能基である酸無水物が無機酸化物を溶解させるとともに、陽イオン(金属陽イオン等)と配位結合する。   In addition, a coupling agent containing an acid anhydride as a functional group is preferably used. The coupling agent containing an acid anhydride as a functional group (hereinafter referred to as “an acid anhydride-containing coupling agent”) is a cation (a metal cation) as the acid anhydride which is a functional group dissolves the inorganic oxide. Coordinate bond).

一方、酸無水物含有カップリング剤に含まれるアルコキシ基は、加水分解して例えばシラノールとなる。このシラノールは、無機材料の表面水酸基と脱水縮合し、無機材料表面と共有結合で強固に結合する。   On the other hand, the alkoxy group contained in the acid anhydride-containing coupling agent is hydrolyzed to become, for example, silanol. This silanol dehydrates and condenses with the surface hydroxyl group of the inorganic material, and bonds strongly with the surface of the inorganic material by covalent bonding.

これらの結合機構に基づいて、無機材料に対する密着性が良好な感光性樹脂組成物が得られる。   Based on these bonding mechanisms, a photosensitive resin composition having good adhesion to inorganic materials can be obtained.

酸無水物含有カップリング剤としては、特にアルコキシシリルアルキルカルボン酸無水物が好ましく用いられる。このようなカップリング剤によれば、無機材料に対する密着性がより良好であり、かつ感度が良好でパターニング性に優れた感光性樹脂組成物が得られる。   As the acid anhydride-containing coupling agent, particularly, alkoxysilylalkylcarboxylic acid anhydride is preferably used. According to such a coupling agent, a photosensitive resin composition having better adhesion to the inorganic material, good sensitivity, and excellent patternability can be obtained.

アルコキシシリルアルキルカルボン酸無水物の具体例としては、3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3−トリエトキシシシリルプロピルコハク酸無水物、3−ジメチルメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3−ジメチルエトキシシリルプロピルコハク酸無水物のようなコハク酸無水物、3−トリメトキシシリルプロピルシクロヘキシルジカルボン酸無水物、3−トリエトキシシリルプロピルシクロヘキシルジカルボン酸無水物、3−ジメチルメトキシシリルプロピルシクロヘキシルジカルボン酸無水物、3−ジメチルエトキシシリルプロピルシクロヘキシルジカルボン酸無水物のようなジカルボン酸無水物、3−トリメトキシシリルプロピルフタル酸無水物、3−トリエトキシシリルプロピルフタル酸無水物、3−ジメチルメトキシシリルプロピルフタル酸無水物、3−ジメチルエトキシシリルプロピルフタル酸無水物のようなフタル酸無水物等が挙げられる。これらは単独で用いても複数組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of alkoxysilylalkylcarboxylic acid anhydrides include 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride, 3-triethoxysilylsilylsuccinic anhydride, 3-dimethylmethoxysilylpropylsuccinic anhydride, 3-dimethyl Succinic anhydride such as ethoxysilyl propyl succinic anhydride, 3-trimethoxysilyl propyl cyclohexyl dicarboxylic acid anhydride, 3-triethoxy silyl propyl cyclohexyl dicarboxylic acid anhydride, 3-dimethyl methoxy silyl propyl cyclohexyl dicarboxylic acid anhydride Dicarboxylic acid anhydrides such as 3-dimethylethoxysilylpropylcyclohexyl dicarboxylic acid anhydride, 3-trimethoxysilylpropylphthalic anhydride, 3-triethoxysilylpropylphthalic anhydride, 3-dimethyenic anhydride Methoxysilylpropyl phthalic anhydride, phthalic acid anhydride, such as 3-dimethyl-ethoxysilylpropyl phthalic anhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でもコハク酸無水物が好ましく用いられ、特に3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物がより好ましく用いられる。かかるカップリング剤によれば、分子長や分子構造が最適化されるため、前述した密着性およびパターニング性がより良好になる。   Among these, succinic anhydride is preferably used, and in particular, 3-trimethoxysilylpropyl succinic anhydride is more preferably used. According to such a coupling agent, the molecular length and the molecular structure are optimized, and thus the adhesion and the patterning property described above become better.

なお、ここではシランカップリング剤を列挙したが、チタンカップリング剤やジルコニウムカップリング剤等であってもよい。   In addition, although the silane coupling agent was listed here, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, etc. may be sufficient.

カップリング剤の添加量は、特に限定されないが、感光性樹脂組成物の固形分全体の0.3〜5質量%程度であるのが好ましく、0.5〜4.5質量%程度であるのがより好ましく、1〜4質量%程度であるのがさらに好ましい。カップリング剤の添加量を前記範囲内に設定することにより、例えば貫通配線22や半導体チップ23のような無機材料に対する密着性が特に良好な有機絶縁層21が得られる。これにより、有機絶縁層21の絶縁性が長期にわたって維持される等、信頼性の高い半導体装置1の実現に寄与する。   The addition amount of the coupling agent is not particularly limited, but is preferably about 0.3 to 5% by mass, and about 0.5 to 4.5% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. Is more preferable, and about 1 to 4% by mass is more preferable. By setting the addition amount of the coupling agent in the above range, the organic insulating layer 21 having particularly good adhesion to an inorganic material such as the through wiring 22 or the semiconductor chip 23 can be obtained. Thereby, the insulation of the organic insulating layer 21 is maintained for a long period of time, which contributes to the realization of the highly reliable semiconductor device 1.

なお、カップリング剤の添加量が前記下限値を下回ると、カップリング剤の組成等によっては、無機材料に対する密着性が低下するおそれがある。一方、カップリング剤の添加量が前記上限値を上回ると、カップリング剤の組成等によっては、感光性樹脂組成物の感光性や機械的特性が低下するおそれがある。   In addition, when the addition amount of a coupling agent is less than the said lower limit, there exists a possibility that the adhesiveness with respect to an inorganic material may fall depending on a composition etc. of a coupling agent. On the other hand, when the addition amount of the coupling agent exceeds the above upper limit value, depending on the composition of the coupling agent, etc., the photosensitivity and mechanical properties of the photosensitive resin composition may be deteriorated.

(その他の添加剤)
感光性樹脂組成物には、必要に応じて、その他の添加剤が添加されていてもよい。その他の添加剤としては、例えば、酸化防止剤、シリカ等の充填材、界面活性剤、増感剤、フィルム化剤等が挙げられる。
(Other additives)
Other additives may be added to the photosensitive resin composition as required. Examples of other additives include antioxidants, fillers such as silica, surfactants, sensitizers, and film-forming agents.

界面活性剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、アルキル系界面活性剤、アクリル系界面活性剤等が挙げられる。   Examples of the surfactant include fluorine-based surfactants, silicon-based surfactants, alkyl-based surfactants, and acrylic-based surfactants.

(溶剤)
感光性樹脂組成物は、溶剤を含んでいてもよい。この溶剤としては、感光性樹脂組成物の各構成成分を溶解可能なもので、かつ、各構成成分と反応しないものであれば特に制限なく用いることができる。
(solvent)
The photosensitive resin composition may contain a solvent. Any solvent can be used without particular limitation as long as it can dissolve the components of the photosensitive resin composition and does not react with the components.

溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、プロピレンカーボネート、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸ブチル等が挙げられる。これらは単独で用いても複数組み合わせて用いてもよい。   Examples of the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, toluene, propylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, benzyl alcohol And propylene carbonate, ethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, butyl acetate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

<感光性樹脂ワニス>
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、ワニス状をなしていてもよい。
<Photosensitive resin varnish>
The photosensitive resin composition according to the present embodiment may be in the form of a varnish.

ワニス状の感光性樹脂組成物は、例えば原料と溶剤とを均一に混合することによって調製される。なお、溶剤は必要に応じて添加され、溶剤を用いることなくワニス化することも可能である。また、その後、フィルターによる濾過、脱泡等の処理に供されてもよい。   The varnish-like photosensitive resin composition is prepared, for example, by uniformly mixing the raw material and the solvent. In addition, a solvent is added as needed, and it is also possible to make it varnish, without using a solvent. Moreover, after that, it may be subjected to processing such as filtration with a filter, degassing and the like.

ワニス状の感光性樹脂組成物における固形分濃度は、特に限定されないが、20〜80質量%程度であるのが好ましい。このような固形分濃度を有するワニス状の感光性樹脂組成物は、粘度が最適化されるため、狭い隙間にも浸透しやすい良好な流動性を有し、かつ、膜切れを生じさせにくいものとなる。   The solid content concentration in the varnish-like photosensitive resin composition is not particularly limited, but is preferably about 20 to 80% by mass. A varnish-like photosensitive resin composition having such a solid content concentration has good flowability that easily penetrates into a narrow gap and is difficult to cause film breakage because the viscosity is optimized. It becomes.

<感光性樹脂フィルム>
次に、本実施形態に係る感光性樹脂フィルムについて説明する。
<Photosensitive resin film>
Next, the photosensitive resin film according to the present embodiment will be described.

感光性樹脂フィルムは、前述したように、感光性樹脂組成物をフィルム化したものであってもよいし、キャリアーフィルムに感光性樹脂組成物が塗布されて得られたものであってもよい。   As described above, the photosensitive resin film may be one obtained by filming the photosensitive resin composition, or may be one obtained by coating the photosensitive resin composition on a carrier film.

後者の感光性樹脂フィルムの製造方法としては、例えば、キャリアーフィルム上にワニス状の感光性樹脂組成物を塗布した後、乾燥させる方法が挙げられる。   Examples of the method for producing the photosensitive resin film of the latter include a method in which a varnish-like photosensitive resin composition is applied on a carrier film and then dried.

具体的には、各種コーター装置を用いてワニス状の感光性樹脂組成物をキャリアーフィルム上に塗工した後、これを乾燥する方法、スプレー装置を用いてワニス状の感光性樹脂組成物をキャリアーフィルム上に噴霧した後、これを乾燥する方法、等が挙げられる。これらの中でも、バーコーター、ダイコーター、リップコーター等の各種コーター装置を用いて、ワニス状の感光性樹脂組成物をキャリアーフィルム上に塗工した後、これを乾燥する方法が好ましい。これにより、ボイドがなく、均一な感光性樹脂層の厚みを有する感光性樹脂フィルムを効率よく製造することができる。   Specifically, after a varnish-like photosensitive resin composition is coated on a carrier film using various coater devices, a method of drying this is applied, and a varnish-like photosensitive resin composition is used as a carrier using a spray device. After spraying on a film, the method of drying this, etc. are mentioned. Among these, after applying a varnish-like photosensitive resin composition on a carrier film using various coater apparatuses, such as a bar coater, a die coater, a lip coater, the method of drying this is preferable. Thereby, the photosensitive resin film which does not have a void and has the thickness of a uniform photosensitive resin layer can be manufactured efficiently.

感光性樹脂フィルムにおける溶剤の含有率は、特に限定されないが、感光性樹脂フィルム全体の10質量%以下であるのが好ましい。これにより、感光性樹脂フィルムのタックの改善を図るとともに、感光性樹脂フィルムの硬化性を高めることができる。また、溶剤の揮発によるボイドの発生を抑制することができる。   The content of the solvent in the photosensitive resin film is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less of the entire photosensitive resin film. Thus, the tackiness of the photosensitive resin film can be improved, and the curability of the photosensitive resin film can be enhanced. In addition, the generation of voids due to the volatilization of the solvent can be suppressed.

乾燥条件としては、例えば80〜150℃の温度で、5〜30分間加熱する条件が挙げられる。   The drying conditions include, for example, heating at a temperature of 80 to 150 ° C. for 5 to 30 minutes.

キャリアーフィルムに積層された感光性樹脂フィルムは、取り扱い性、表面の清浄性等の観点から有用である。このとき、キャリアーフィルムは巻取り可能なロール形態であってもよく、枚葉形態であってもよい。   The photosensitive resin film laminated on the carrier film is useful from the viewpoint of handleability, surface cleanliness and the like. At this time, the carrier film may be in the form of a roll that can be wound, or may be in the form of a sheet.

キャリアーフィルムの構成材料としては、例えば、樹脂材料、金属材料等が挙げられる。このうち、樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル、ポリカーボネート、シリコーン、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。また、金属材料としては、例えば、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、鉄または鉄合金等が挙げられる。   As a constituent material of a carrier film, a resin material, a metal material, etc. are mentioned, for example. Among these, as the resin material, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polycarbonates, silicones, fluorine resins, polyimide resins and the like can be mentioned. Moreover, as a metal material, copper or copper alloy, aluminum or aluminum alloy, iron or iron alloy etc. are mentioned, for example.

これらの中でも、ポリエステルの一種であるポリエチレンテレフタレートを含むキャリアーフィルムが好ましく用いられる。このようなキャリアーフィルムは、感光性樹脂フィルムを好適に支持しつつ、剥離容易性も比較的良好である。   Among these, a carrier film containing polyethylene terephthalate which is a kind of polyester is preferably used. Such a carrier film has relatively good peelability while suitably supporting the photosensitive resin film.

また、感光性樹脂フィルムの表面には、必要に応じてカバーフィルムが設けられていてもよい。このカバーフィルムは、貼り付け作業までの間、感光性樹脂フィルムの表面を保護する。   Moreover, the cover film may be provided in the surface of the photosensitive resin film as needed. The cover film protects the surface of the photosensitive resin film until the bonding operation.

カバーフィルムの構成材料としては、キャリアーフィルムの構成材料として列挙したものの中から適宜選択されるが、保護性、剥離容易性の観点からポリエステルの一種であるポリエチレンテレフタレートを含むカバーフィルムが好ましく用いられる。   The constituent material of the cover film is appropriately selected from those listed as constituent materials of the carrier film, but a cover film containing polyethylene terephthalate, which is a type of polyester, is preferably used from the viewpoints of protection and releasability.

<電子機器>
本実施形態に係る電子機器は、前述した本実施形態に係る半導体装置を備えている。
<Electronic equipment>
The electronic device according to the present embodiment includes the semiconductor device according to the present embodiment described above.

かかる半導体装置は、耐薬品性に優れた保護膜を備えているため、信頼性の高いものである。このため、本実施形態に係る電子機器にも高い信頼性が付与される。   Such a semiconductor device is highly reliable because it has a protective film excellent in chemical resistance. Therefore, high reliability is given to the electronic device according to the present embodiment.

本実施形態に係る電子機器は、このような半導体装置を備えるものであれば、特に限定されないものの、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パソコンのような情報機器、サーバー、ルーターのような通信機器、車両制御用コンピューター、カーナビゲーションシステムのような車載機器等が挙げられる。   The electronic device according to the present embodiment is not particularly limited as long as the electronic device according to the present embodiment includes such a semiconductor device. Equipment, computer for vehicle control, in-vehicle equipment such as a car navigation system, etc. may be mentioned.

以上、本発明を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Although the present invention has been described above based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these.

例えば、本発明の感光性樹脂組成物および感光性樹脂フィルムは、前記実施形態のような有機絶縁層の他に、半導体用バッファーコート、再配線層、α線防止膜、層間絶縁膜等にも適用可能である。これらは、いずれも永久膜として用いられるため、本発明の感光性樹脂組成物の硬化物が有する高い機械的特性が効果的に作用する。   For example, the photosensitive resin composition and photosensitive resin film of the present invention can be used for buffer coats for semiconductors, rewiring layers, α-ray preventing films, interlayer insulating films, etc. in addition to the organic insulating layers as in the above embodiment It is applicable. Since all of these are used as permanent films, high mechanical properties possessed by the cured product of the photosensitive resin composition of the present invention act effectively.

また、本発明の感光性樹脂組成物および感光性樹脂フィルムは、半導体装置の他、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)や各種センサーの構造形成材料、液晶表示装置、有機EL装置のような表示装置の構造形成材料等にも適用可能である。   Moreover, the photosensitive resin composition and the photosensitive resin film of the present invention are not only semiconductor devices, but also display devices such as structure forming materials of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and various sensors, liquid crystal display devices, and organic EL devices. The present invention is also applicable to the structure forming material of

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.硬化収縮評価用試験片の作製
(実施例1)
まず、表1、2に示す原料をベンジルアルコールに溶解させ、溶液を調製した。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Preparation of test piece for evaluation of cure shrinkage (Example 1)
First, the raw materials shown in Tables 1 and 2 were dissolved in benzyl alcohol to prepare a solution.

次に、調製した溶液を、孔径0.2μmのポリプロピレンフィルターでろ過し、ワニス状の感光性樹脂組成物を得た。この感光性樹脂組成物はネガ型であり、固形分の割合は50質量%とした。   Next, the prepared solution was filtered with a polypropylene filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a varnish-like photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition was negative, and the solid content was 50% by mass.

次に、厚さ38μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを用意し、これをキャリアーフィルムとして感光性樹脂組成物を塗布した。塗布装置にはバーコーターを用いた。塗布後、120℃で10分間乾燥させ、平均厚さ150μmの感光性樹脂フィルムを得た。   Next, a 38 μm thick PET (polyethylene terephthalate) film was prepared, and this was used as a carrier film to apply a photosensitive resin composition. A bar coater was used as the coating apparatus. After the application, it was dried at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a photosensitive resin film having an average thickness of 150 μm.

次に、カバーフィルムとして厚さ38μmのPETフィルムを用意し、これを感光性樹脂フィルムに貼り合わせた。これにより、積層フィルムを得た。   Next, a 38 μm-thick PET film was prepared as a cover film, and this was attached to a photosensitive resin film. Thereby, a laminated film was obtained.

次に、有機基板上にシリコンチップおよび銅製ピラーを配置した試験片を用意した。なお、シリコンチップは1cm角の正方形とし、厚さは170μmであった。また、銅製ピラーの高さは190μmであった。   Next, a test piece in which a silicon chip and a copper pillar were disposed on an organic substrate was prepared. The silicon chip was a 1 cm square and had a thickness of 170 μm. The height of the copper pillar was 190 μm.

続いて、各実施例および各比較例の積層フィルムからカバーフィルムを剥がし、感光性樹脂フィルムを露出させるとともに、感光性樹脂フィルムをシリコンチップおよび銅製ピラーに重ねた。   Subsequently, the cover film was peeled off from the laminated film of each example and each comparative example to expose the photosensitive resin film, and the photosensitive resin film was superposed on the silicon chip and the copper pillar.

次に、真空加圧式ラミネーターを用いて、感光性樹脂フィルムおよび試験片を100℃、0.4MPaで30秒間加圧した後、感光性樹脂フィルムからキャリアーフィルムを剥離した。これにより、感光性樹脂フィルムを残置した。   Next, the photosensitive resin film and the test piece were pressurized at 100 ° C. and 0.4 MPa for 30 seconds using a vacuum pressure type laminator, and then the carrier film was peeled from the photosensitive resin film. Thereby, the photosensitive resin film was left.

次に、試験片に対し、大気中でホットプレートにて70℃で2分間の露光前加熱処理を施した。
次に、試験片に対し、露光処理を300mJ/cmで施した。
Next, the test piece was subjected to a pre-exposure heat treatment at 70 ° C. for 2 minutes in the atmosphere on a hot plate.
Next, the exposure treatment was applied to the test piece at 300 mJ / cm 2 .

次に、露光後の試験片に対し、大気中でホットプレートにて70℃で5分間の露光後加熱処理を施した。
次に、試験片に対し、スプレー現像装置にて、現像液に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)を用いて、90秒の現像処理を施した。
次に、200℃で90分間加熱して、硬化膜を得た。
Next, the exposed test piece was subjected to a post-exposure heat treatment at 70 ° C. for 5 minutes in the atmosphere on a hot plate.
Next, the test piece was subjected to development for 90 seconds using PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) as a developer in a spray developing device.
Next, the film was heated at 200 ° C. for 90 minutes to obtain a cured film.

以上のようにして、有機基板、シリコンチップ、および硬化膜(樹脂膜)を備えた硬化収縮評価用試験片を得た。なお、図7は、硬化収縮評価用試験片の構成を模式的に示す縦断面図である。図7に示す硬化収縮評価用試験片7は、有機基板71、シリコンチップ72、銅製ピラー73および硬化膜74を有している。そして、シリコンチップ72および銅製ピラー73は、硬化膜74に埋め込まれている。   As described above, a test piece for curing shrinkage evaluation provided with an organic substrate, a silicon chip, and a cured film (resin film) was obtained. In addition, FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the structure of the test piece for hardening shrinkage evaluation. The test piece 7 for curing shrinkage evaluation shown in FIG. 7 has an organic substrate 71, a silicon chip 72, a copper pillar 73 and a cured film 74. The silicon chip 72 and the copper pillar 73 are embedded in the cured film 74.

(実施例2〜9)
感光性樹脂フィルムの構成を表1〜3に示すように変更した以外は、実験例1と同様にして硬化収縮評価用試験片を得た。なお、分子量分布の変更にあたっては、GPCによる分子量分画法を用いた。
(Examples 2 to 9)
A test piece for evaluation of curing shrinkage was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that the configuration of the photosensitive resin film was changed as shown in Tables 1 to 3. In addition, in the change of molecular weight distribution, the molecular weight fractionation method by GPC was used.

(比較例1〜5)
感光性樹脂フィルムの構成を表1〜3に示すように変更した以外は、実験例1と同様にして硬化収縮評価用試験片を得た。なお、分子量分布の変更にあたっては、GPCによる分子量分画法を用いた。
(Comparative Examples 1 to 5)
A test piece for evaluation of curing shrinkage was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that the configuration of the photosensitive resin film was changed as shown in Tables 1 to 3. In addition, in the change of molecular weight distribution, the molecular weight fractionation method by GPC was used.

Figure 2019060960
Figure 2019060960

2.感光性樹脂組成物の分子量分布の評価
まず、各実施例および各比較例の感光性樹脂組成物を、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による分子量分布測定に供した。
2. Evaluation of Molecular Weight Distribution of Photosensitive Resin Composition First, the photosensitive resin compositions of Examples and Comparative Examples were subjected to molecular weight distribution measurement by gel permeation chromatography (GPC).

そして、2量体の含有率および重量平均分子量を算出した。算出結果を表2、3に示す。   Then, the content of the dimer and the weight average molecular weight were calculated. The calculation results are shown in Tables 2 and 3.

3.硬化収縮評価用試験片の評価
まず、各実施例および各比較例で得た硬化収縮評価用試験片を切断し、断面を電子顕微鏡で観察した。
3. Evaluation of Test Pieces for Evaluation of Curing Shrinkage First, the test pieces for evaluating curing shrinkage obtained in the respective Examples and Comparative Examples were cut, and the cross section was observed with an electron microscope.

次に、銅製ピラー73が存在する部分における有機基板表面から硬化膜74表面までの距離t1と、シリコンチップ72も銅製ピラー73も存在しない部分における有機基板71表面から硬化膜74表面までの距離t2と、を測定した。   Next, a distance t1 from the surface of the organic substrate to the surface of the cured film 74 in the portion where the copper pillar 73 exists and a distance t2 from the surface of the organic substrate 71 to the surface of the cured film 74 in the portion where neither the silicon chip 72 nor the copper pillar 73 exists And were measured.

次に、距離の差(t1−t2)、すなわち硬化膜74の表面における段差の高さを算出した。算出結果を表2、3に示す。   Next, the difference in distance (t1−t2), that is, the height of the step on the surface of the cured film 74 was calculated. The calculation results are shown in Tables 2 and 3.

4.感光性樹脂組成物の硬化物の評価
まず、各実施例および各比較例の感光性樹脂組成物の硬化物について、熱機械分析装置(TMA)を用いてガラス転移温度を測定した。
測定結果を表2、3に示す。
4. Evaluation of Cured Product of Photosensitive Resin Composition First, with respect to the cured product of the photosensitive resin composition of each example and each comparative example, the glass transition temperature was measured using a thermal mechanical analyzer (TMA).
The measurement results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 2019060960
Figure 2019060960

Figure 2019060960
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表2、3から明らかなように、各実施例で得られた試験片では、硬化膜の表面に形成される段差の高さが十分に低いことが認められた。すなわち、各実施例で得られた試験片は、硬化膜の表面平坦性が高いことが認められた。   As apparent from Tables 2 and 3, it was found that the height of the step formed on the surface of the cured film was sufficiently low in the test pieces obtained in each example. That is, it was recognized that the test piece obtained in each example had high surface flatness of the cured film.

1 半導体装置
2 貫通電極基板
3 半導体パッケージ
7 硬化収縮評価用試験片
20 感光性樹脂フィルム
21 有機絶縁層
22 貫通配線
23 半導体チップ
24 下層配線層
25 上層配線層
26 半田バンプ
31 パッケージ基板
32 半導体チップ
33 ボンディングワイヤー
34 封止層
35 半田バンプ
41 マスク
42 開口部
71 有機基板
72 シリコンチップ
73 銅製ピラー
74 硬化膜
202 基板
210 感光性樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor device 2 through electrode substrate 3 semiconductor package 7 test piece 20 for curing shrinkage evaluation photosensitive resin film 21 organic insulating layer 22 through wiring 23 semiconductor chip 24 lower layer wiring layer 25 upper layer wiring layer 26 solder bump 31 package substrate 32 semiconductor chip 33 Bonding wire 34 sealing layer 35 solder bump 41 mask 42 opening 71 organic substrate 72 silicon chip 73 copper pillar 74 cured film 202 substrate 210 photosensitive resin layer

Claims (8)

熱硬化性樹脂と、
前記熱硬化性樹脂と反応し得るフェノール樹脂と、
感光剤と、
を含み、
前記フェノール樹脂における2量体の含有量が3質量%以下であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
Thermosetting resin,
A phenolic resin capable of reacting with the thermosetting resin;
A photosensitizer,
Including
The photosensitive resin composition characterized in that the content of the dimer in the phenolic resin is 3% by mass or less.
さらに密着助剤を含む請求項1に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising an adhesion promoter. 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the thermosetting resin is an epoxy resin. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を含むことを特徴とする感光性樹脂フィルム。   A photosensitive resin film comprising the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3. 厚さが100〜1000μmである請求項4に記載の感光性樹脂フィルム。   The photosensitive resin film according to claim 4 having a thickness of 100 to 1000 μm. 半導体チップと、
前記半導体チップの表面上に少なくとも設けられている、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含む樹脂膜と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor chip,
The resin film containing the hardened | cured material of the photosensitive resin composition of any one of the Claims 1 thru | or 3 provided at least on the surface of the said semiconductor chip,
A semiconductor device comprising:
前記樹脂膜は、前記半導体チップを埋め込むように設けられている請求項6に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 6, wherein the resin film is provided to embed the semiconductor chip. 請求項6または7に記載の半導体装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the semiconductor device according to claim 6.
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