CN109690759B - 半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种半导体装置的制造方法，其包括：准备在表面具有连接端子(30)的多个半导体芯片(40)被埋入于封装材料(10)的内部而成的结构体的工序；在结构体中埋入有半导体芯片(40)的连接端子(30)的一侧的表面上的区域形成第1绝缘性树脂膜(60)的工序；在第1绝缘性树脂膜(60)和结构体形成使连接端子(30)的一部分露出的第1开口部(250)的工序；以覆盖露出的连接端子(30)和第1绝缘性树脂膜(60)的方式形成导电膜(110)的工序；和在导电膜(110)的表面形成第2绝缘性树脂膜(70)，在第2绝缘性树脂膜(70)形成使导电膜(110)的一部分露出的第2开口部(300)的工序。在形成第2开口部(300)的工序中，在第2绝缘性树脂膜(70)中形成于半导体芯片(40)上的区域的外部形成第2开口部(300)。并且，上述制造方法的特征在于，作为构成第1绝缘性树脂膜(60)的树脂材料，使用含有碱溶性树脂的感光性树脂组合物，并且对于由该感光性树脂组合物构成的液滴，通过悬滴法测得的该液滴的表面张力在20mN/m以上45mN/m以下。

Description

半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体装置的制造方法。
背景技术
近年来，存在对于电子设备的小型化、轻量化和高功能化等的需求逐渐增高的趋势。伴随于此，对于该电子设备所搭载的半导体封装体也需求进一步的小型化和高密度化。这几年，作为能够实现满足这些需求的半导体封装体的技术，提出了关于能够设置比芯片尺寸更大的重新配线区域的扩散型晶圆级封装体(扩散型WLP，Fan-Out WLP)的多种方案(例如专利文献1等)。
并且，在现有的代表性的分散型WLP的制造工艺中，在制作多个半导体芯片被埋入于封装材料的内部而形成的结构体之后，进行如下操作：在上述结构体中配设有所述半导体芯片所设置的连接端子的一侧的表面上区域涂布清漆状的树脂组合物来形成绝缘性树脂膜(例如专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-236095号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明的发明人对通过专利文献1等中记载的现有的制造工艺得到的分散型WLP的可靠性进行了研究。其结果发现，在对半导体芯片进行封装的封装材料上所形成的绝缘性树脂膜的内部产生凹陷等而出现树脂组合物的涂布不均，从而导致该绝缘性树脂膜的可靠性下降。
其中，在本说明书中，绝缘性树脂膜的凹陷意指绝缘性树脂膜产生厚度不均，绝缘性树脂膜的基底露出。
因此，本发明提供一种以高成品率制作具有可靠性优异的绝缘性树脂膜的扩散型半导体装置的技术。
用于解决技术课题的手段
根据本发明，提供一种半导体装置的制造方法，其包括：
准备在表面具有连接端子的多个半导体芯片被埋入于封装材料的内部而成的结构体的工序；
在上述结构体中配设有上述半导体芯片所设置的连接端子的一侧的表面上区域形成第1绝缘性树脂膜的工序；
在上述第1绝缘性树脂膜和上述结构体形成使上述连接端子的一部分露出的第1开口部的工序；
以覆盖露出的上述连接端子和上述第1绝缘性树脂膜的至少一部分的方式形成导电膜的工序；
在上述导电膜的表面形成第2绝缘性树脂膜的工序；和
在上述第2绝缘性树脂膜中形成于上述半导体芯片上的区域的外部形成使上述导电膜的一部分露出的第2开口部的工序，
构成上述第1绝缘性树脂膜的树脂材料是含有碱溶性树脂的感光性树脂组合物，
通过悬滴法测得的由上述感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力为20mN/m以上45mN/m以下。
发明效果
根据本发明，能够提供一种以高成品率制作具有可靠性优异的绝缘性树脂膜的扩散型半导体装置的技术。
附图说明
上述的目的以及其他目的、特征和优点通过以下描述的优选实施方式及其所带附的以下的附图将进一步明确。
图1是用于说明本实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一例的图。
图2是用于说明本实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一例的图。
图3是用于说明本实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一例的图。
图4是用于说明本实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一例的图。
图5是用于说明本实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的一例的图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。其中，在所有附图中，对相同的构成要件标注相同的符号，并适当省略说明。
(第1实施方式)
图1～3均是用于说明本实施方式所涉及的半导体装置100的制造方法的一例的图。
如图1～3所示，本实施方式所涉及的半导体装置100的制造方法(以下，也表示为本制造方法)包括：准备在表面具有连接端子30的多个半导体芯片40被埋入于封装材料10的内部而成的结构体的工序；在上述结构体中埋入有半导体芯片40的连接端子30的一侧的表面上的区域形成第1绝缘性树脂膜60的工序；在第1绝缘性树脂膜60和结构体形成使连接端子30的一部分露出的第1开口部250的工序；以覆盖露出的连接端子30和第1绝缘性树脂膜60的方式形成导电膜110的工序；和在导电膜110的表面形成第2绝缘性树脂膜70，并且在第2绝缘性树脂膜70形成使导电膜110的一部分露出的第2开口部300的工序。在此，本制造方法的特征在于，在形成上述第2开口部300的工序中，在第2绝缘性树脂膜70中形成于半导体芯片40上的区域的外部形成第2开口部300。并且，在本制造方法中，作为构成上述第1绝缘性树脂膜60的树脂材料，使用含有碱溶性树脂的感光性树脂组合物，对于由该感光性树脂组合物构成的液滴，通过悬滴法测得的该液滴的表面张力达到20mN/m以上45mN/m以下尤为重要。
以下，参考图1～3对本制造方法进行详细说明。并且，本实施方式所涉及的制造方法是具有如下特征的方法：从半导体芯片40的与配设有电极焊盘30的一侧相反的一侧的表面封装该半导体芯片40。
首先，如图1(a)所示，准备如下结构体：将通过形成钝化膜50而预先已钝化的半导体晶圆单片化，将所得到的多个半导体芯片40以规定的间隔配置，并且该半导体芯片40的端子面(配设有电极焊盘30的一侧的表面)粘贴于粘合部件200的粘合面。该结构体的制作方法可以采用在将半导体晶圆粘贴于粘合部件200的粘合面的状态下进行单片化的方法，也可以采用在外部将半导体晶圆单片化之后，将所得到的多个半导体芯片40芯片接合于上述粘合部件200的粘合面的方法。其中，作为形成上述钝化膜50的材料，可以使用用于形成后述的第1绝缘性树脂膜60的感光性树脂组合物。
并且，在上述结构体中，关于多个半导体芯片40，优选多个半导体芯片40以各自的表面所设置的电极焊盘30均朝向同一方向的方式被埋入于封装材料10的内部。
并且，在本制造方法中，可以在上述半导体芯片40所具备的电极焊盘30上形成由铜等金属构成的柱状的导体部。而且，也可以在该导体部的与配设有电极焊盘的一侧相反的一侧的端面形成焊接凸块。
接着，如图1(b)所示，利用半导体封装用树脂组合物的固化物覆盖粘贴于粘合部件200的多个半导体芯片40而进行封装。其中，在本实施方式中，半导体封装用树脂组合物的固化物表示封装材料。作为该半导体封装用树脂组合物，可以使用公知的材料，例如可以举出含有环氧树脂、无机填充材料和固化剂的环氧树脂组合物等。
并且，在本制造方法中，作为使用半导体封装用树脂组合物将半导体芯片40封装的方法，可以举出传递模塑成型法、压缩成型法、注射成型法和层压法等。其中，从不残留未填充部分地形成封装材料10的观点考虑，优选传递模塑成型法、压缩成型法或层压法。因此，本制造方法中使用的半导体封装用树脂组合物优选为颗粒状、粉粒状、锭状或片状的形态。并且，从抑制封装材料10成型时发生半导体芯片40的位置偏离的观点考虑，尤其优选压缩成型法。
接着，如图1(c)所示，将粘合部件200剥离。如此，能够获得在表面具有电极焊盘30的多个半导体芯片40被埋入于封装材料10的内部的结构体。另外，粘合部件200优选在降低该粘合部件200与结构体之间的密合性之后从该结构体剥离。具体而言，可以举出通过对粘合部件200与结构体的粘接部位例如进行紫外线照射或热处理，而使形成该粘接部位的粘合部件200的粘合层劣化以降低密合性的方法。另外，作为粘合部件200，只要与半导体芯片40粘接则并无特别限定，例如可以举出背面研磨胶带与粘接剂层叠层而成的部件。
在此，图1(c)所示的结构体涉及半导体芯片40的与配设有电极焊盘30的一侧相反的一侧的表面被封装材料10覆盖的状态的结构体，但在本制造方法中，也可以具有如下工序：在将粘合部件200剥离之前，按照公知的方法对封装材料10进行研磨去除，以使得半导体芯片40的与配设有电极焊盘30的一侧相反的一侧的表面露出。
接着，如图2(a)所示，在所得到的结构体中，在埋入有电极焊盘30的一侧的表面上形成第1绝缘性树脂膜60。具体而言，在上述结构体的埋入有电极焊盘30的一侧的表面上涂布清漆状的树脂组合物，并进行干燥，由此形成第1绝缘性树脂膜60。该第1绝缘性树脂膜60的膜厚例如可以设为5μm以上300μm以下。并且，作为树脂组合物的涂布方法，能够采用旋转涂布法、狭缝涂布法或喷墨法等公知的方法，其中，优选采用旋转涂布法。
而且，在本制造方法中，如上所述，作为构成第1绝缘性树脂膜60的树脂材料，使用含有碱溶性树脂的感光性树脂组合物，并且对于由该感光性树脂组合物构成的液滴，通过悬滴法测得的该液滴的表面张力达到20mN/m以上45mN/m以下至关重要。如此，能够以高成品率在封装材料10上形成形状可靠性优异的第1绝缘性树脂膜60。另外，关于本制造方法中使用的感光性树脂组合物的详细内容将在后面进行描述。
在本制造方法中，优选在形成第1绝缘性树脂膜60之前，对封装材料10的形成该第1绝缘性树脂膜60的一侧的表面实施等离子处理。如此，能够提高第1绝缘性树脂膜60的润湿性，因而，结果能够使得封装材料10与第1绝缘性树脂膜60的密合性更好。该等离子体处理中，例如作为处理气体，能够使用氩气、氧化性气体或氟系气体。作为氧化性气体，可以举出O2气体、O3气体、CO气体、CO2气体、NO气体和NO2气体等。作为处理气体，例如，优选使用氧化性气体。并且，作为氧化性气体，例如优选使用O2气体。由此，能够在封装材料10的表面形成特定的官能团。因此，能够进一步提高第1绝缘性树脂膜60相对于封装材料10的密合性、涂布性，能够进一步提高半导体装置的可靠性。
本制造方法中的等离子处理的条件并无特别限定，除了灰化处理以外，也可以是与源自非活性气体的等离子体接触的处理。并且，本制造方法所涉及的等离子处理优选为对处理对象不施加偏压而进行的等离子处理或使用非反应性气体而进行的等离子处理。
并且，在本制造方法中，可以实施药液处理代替上述等离子处理，也可以实施等离子处理和药液处理两者。作为能够用于该药液处理的药剂，例如可以举出高锰酸钾、高锰酸钠等碱性高锰酸盐水溶液。
接着，如图2(b)所示，在第1绝缘性树脂膜60形成使电极焊盘30的一部分露出的第1开口部250。在此，作为上述第1开口部250的形成方法，可以使用曝光显影法或激光加工法。并且，对于形成的第1开口部250，优选进行将形成该第1开口部250时产生的胶渣除去的除胶渣处理。该除胶渣处理方法例如可以按照以下方法来进行。首先，将具有形成了第1开口部250的第1绝缘性树脂膜60的结构体浸渍在含有有机溶剂的溶胀液中，接着浸渍在碱性高锰酸盐水溶液中进行处理。作为上述高锰酸盐，例如可以使用高锰酸钾、高锰酸钠等。当使用高锰酸钾作为高锰酸盐时，浸渍的高锰酸钾水溶液的温度优选为45℃以上，且优选为95℃以下。在高锰酸钾水溶液中的浸渍时间优选为2分钟以上，且优选为20分钟以下。如此，能够更可靠地提高第1绝缘性树脂膜60与封装材料10的密合性。
除胶渣处理仅利用上述湿式法处理就足够了，但也可以进行等离子体照射以代替上述湿式法，或者除了上述湿式法之外还进行等离子体照射。此时，作为处理气体，例如可以使用氩气体、O2气体、O3气体、CO气体、CO2气体、NO气体、NO2气体或氟系气体。
接着，如图2(c)所示，以覆盖露出的电极焊盘30和第1绝缘性树脂膜60的方式形成导电膜110。导电膜110例如可以为在焊锡镀膜、锡镀膜或镍镀膜之上叠层有金镀膜的两层结构的镀膜、以及通过非电解镀而形成的凸块下金属(UBM)膜。另外，导电膜110的膜厚例如可以为2μm以上10μm以下。而且，对于所得到的导电膜110，从提高最终得到的半导体装置100的耐久性的观点考虑，可以按照与上述方法相同的方法对其表面实施等离子处理。
作为上述镀敷处理方法，例如可以采用电解镀法或非电解镀法。当采用非电解镀法时，可以如下所述形成导电膜110。另外，在此对形成由镍和金这两层构成的导电膜110的例子进行说明，但并不限定于此。
首先，形成镍镀膜。当进行非电解镀镍时，将图2(b)所示的结构体浸渍在镀液中。由此，能够在电极焊盘30和第1绝缘性树脂膜60的表面上形成导电膜110。镀液可以使用含有镍铅和作为还原剂的例如次磷酸盐的镀液。接着，在镍镀膜上进行非电解镀金。非电解镀金的方法并无特别限定，例如可以利用通过金离子与基底金属的离子的置换而进行的置换镀金来进行。
接着，如图3(a)所示，在导电膜110的表面形成第2绝缘性树脂膜70。然后，如图3(b)所示，在第2绝缘性树脂膜70的形成于半导体芯片40上的区域的外部形成使导电膜110的一部分露出的第2开口部300。
另外，第2绝缘性树脂膜70和第2开口部300的形成方法能够使用与上述第1绝缘性树脂膜60和第1开口部250的形成方法相同的方法。并且，作为形成第2绝缘性树脂膜70的材料，能够使用用于形成上述第1绝缘性树脂膜60的感光性树脂组合物。
接着，如图3(c)所示，在第2开口部300内露出的导电膜110上，使焊接凸块80或接合线的端部熔融而进行熔接。由此，能够获得本实施方式所涉及的半导体装置100。
然后，虽然未图示，但可以将半导体装置100以至少包含一个半导体芯片40的方式沿着该半导体装置100中形成的切割线切断，由此能够单片化形成多个半导体封装体。
并且，在本制造方法中，还能够从图3(b)所示的结构体出发，制作导电膜(配线层)和绝缘性树脂膜依次叠层多层而形成的具有多层配线结构的半导体装置。通过本制造方法，例如还能够制作具有4层导电膜(配线层)和5层绝缘性树脂膜的半导体装置。此时，导电膜(配线层)的形成方法可以使用与导电膜110的形成方法同样的方法。并且，绝缘性树脂膜的形成方法可以使用与第1绝缘性树脂膜60的形成方法同样的方法。
在制作上述的具有多层配线结构的半导体装置的情况下，也能够通过与上述方法同样的方法，使焊接凸块80或接合线的端部在最外层熔融，使其与导电膜(配线层)熔接，由此能够使得到的半导体装置电连接。
并且，上述本制造方法涉及从图1(c)所示的结构体出发，仅在该结构体的一侧表面形成绝缘性树脂膜和导电膜(配线层)的方法，但当图1(c)所示的结构体处于半导体芯片40的与配设有电极焊盘30的一侧相反的一侧的表面也露出的状态的情况下，也可以在结构体的两面形成绝缘性树脂膜。
并且，本制造方法还能够适用于制作芯片尺寸的半导体封装体的工艺，但从提高半导体封装体的生产率的观点考虑，优选适用于背景技术中说明过的制作晶圆级封装体的工序、或者制作以使用比晶圆尺寸更大的大面积面板为前提的面板级封装体的工艺。
(第2实施方式)
本实施方式所涉及的制造方法的特征在于，从半导体芯片40的配设有电极焊盘30的一侧的表面对该半导体芯片40进行封装，这一点与第1实施方式不同。但是，在本实施方式所涉及的制造方法中，也能够获得封装材料10与第1绝缘性树脂膜60的密合性优异的半导体装置，在这一点上能够发挥与第1实施方式同样的效果。
参考图4～5对本制造方法进行说明。其中，图4～5均是用于说明本实施方式所涉及的半导体装置100的制造方法的一例的图。
首先，准备在基底基板的一侧表面上配置有脱模膜的支撑体500。作为上述基底基板的具体例，可以举出面板、晶圆、玻璃基板和不锈钢板等。
接着，如图4(a)所示，在上述支撑体500的脱模膜上配置在电极焊盘30上形成有金属柱130的半导体芯片40。此时，以半导体芯片40所具备的电极焊盘30朝向与配置有支撑体500的一侧的面相反一侧的面的方式，在支撑体500上配置半导体芯片40。
接着，如图4(b)所示，使用半导体封装用树脂组合物，从半导体芯片40的配设有电极焊盘30的一侧的表面对该半导体芯片40进行封装。
接着，如图4(c)所示，对封装材料10进行研磨去除，以使得在半导体芯片40的电极焊盘30上形成的金属柱130的表面露出。
接着，如图4(d)所示，将支撑体500分离而选择性地去除。如此，能够获得半导体芯片40、电极焊盘30和金属柱130被埋入于封装材料10中、并且处于金属柱130的与配设有电极焊盘30的表面相反的一侧的表面露出的状态的结构体。此时，支撑体500优选在降低支撑体500与封装材料10之间的密合性之后进行剥离。具体而言，优选对支撑体500与封装材料10的粘接部位例如通过进行紫外线照射或热处理使得形成支撑体500的该粘接部位的材料劣化，从而降低密合性，之后进行剥离。
并且，上述的选择性地去除是指去除支撑体500的一部分或全部。可以采用使用酸性液或碱性液以化学方式进行蚀刻的方法、以物理方式进行研磨的方法、以物理方式进行剥离的方法、等离子体照射法或激光烧蚀法等的方法。其中，优选使用酸性液或碱性液以化学方式进行蚀刻去除的方法。另外，作为此时使用的上述酸性液的具体例，可以举出混酸、氯化铁水溶液等。
并且，在本制造方法中，将支撑体500剥离的时机并不限定于参考图4(d)的上述的时机，也可以在制作图5所示的半导体装置100之后进行剥离。
接着，在本制造方法中，从图4(d)所示的结构体出发，按照与第1实施方式中描述的方法同样的方法，形成第1绝缘性树脂膜60、导电膜110、第2绝缘性树脂膜70和焊接凸块80。如此，能够获得图5所示的半导体装置100。
接着，对本制造方法中使用的感光性树脂组合物、半导体封装用树脂组合物和粘合部件200的构成进行说明。
＜感光性树脂组合物＞
本制造方法中使用的感光性树脂组合物例如用于形成第1绝缘性树脂膜60、第2绝缘性树脂膜70和钝化膜50等永久膜。此时，通过使感光性树脂组合物固化，能够获得构成永久膜的固化膜。在本实施方式中，例如通过曝光和显影使涂布感光性树脂组合物而获得的树脂膜图案化而形成所希望的形状，之后，通过热处理等使该树脂膜固化而形成永久膜。
本制造方法中使用的感光性树脂组合物含有碱溶性树脂。而且，本制造方法中使用的感光性树脂组合物的通过悬滴法测得的由该感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力必须控制在20mN/m以上45mN/m以下。如此，能够提高用于形成第1绝缘性树脂膜60的感光性树脂组合物相对于封装材料10的润湿性。因此，根据本制造方法，通过使用液滴的表面张力在上述数值范围内的感光性树脂组合物，在形成第1绝缘性树脂膜60时，能够有效地抑制凹陷等因该感光性树脂组合物的涂布不均而引起的不良情况的发生。即，根据本制造方法，通过使用液滴的表面张力在上述数值范围内的感光性树脂组合物，能够以高成品率在封装材料10上制作可靠性优异的第1绝缘性树脂膜60。
可以认为根据本制造方法中使用的感光性树脂组合物，与现有的树脂材料相比，能够高度地控制形成第1绝缘性树脂膜60时相对于封装材料10的易融合性(涂布性)与第1绝缘性树脂膜60相对于封装材料10的粘接强度(密合性)之间的平衡。特别是根据表面张力在上述数值范围内的感光性树脂组合物，在抑制凹陷等因感光性树脂组合物的涂布不均而引起的不良情况的发生这一观点上，能够以高成品率制作可靠性优异的第1绝缘性树脂膜60。
由此，即使在对于第1绝缘性树脂膜60与作为被粘体的封装材料10的接合界面，作用因形成两者的材料的线膨胀系数差而产生的剪切应力的情况下，其结果，也能够防止在该接合界面产生剥离或龟裂。具体而言，通过使用表面张力在上述数值范围内的感光性树脂组合物，能够提高第1绝缘性树脂膜60与作为被粘体的封装材料10的接合界面的剥离耐久性至能够耐受上述剪切应力的程度。
在此，如上所述，通过悬滴法测得的由本制造方法中使用的感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力的下限值为20mN/m以上，优选为25mN/m以上。如此，能够提高感光性树脂组合物相对于封装材料10的润湿性，结果，能够提高彼此密合的第1绝缘性树脂膜60与封装材料10的接合界面的粘接强度(密合性)。并且，还能够提高操作性。
另一方面，如上所述，通过悬滴法测得的由本制造方法中使用的感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力的上限值为45mN/m以下，优选为42mN/m以下，更优选为40mN/m以下。如此，能够提高感光性树脂组合物相对于作为被粘体的封装材料10的涂布性。并且，在液滴的表面张力的上限值被控制在上述数值范围内时，在抑制凹陷等因感光性树脂组合物的涂布不均而引起的不良情况的发生这一观点上，能够以高成品率制作可靠性优异的第1绝缘性树脂膜60。
另外，将通过在230℃、90分钟的条件下对本制造方法中使用的感光性树脂组合物进行热处理而得到的10mm×60mm×10μm厚度的固化物用作试验片，在23℃、拉伸速度5mm/分钟的条件下，通过按照JIS K7161的方法进行拉伸试验时，上述试验片的拉伸伸长率优选为20％以上200％以上，进一步优选为25％以上200％以上。如此，能够形成不易受到因作用于与封装材料10的接合界面的界面应力而造成的影响的耐久性优异的第1绝缘性树脂膜60，结果，能够抑制剥离或龟裂等的产生。
并且，通过在230℃、90分钟的条件下对本制造方法中使用的感光性树脂组合物进行热处理而得到的固化物的玻璃化转变温度优选为180℃以上，进一步优选为200℃以上。如此，能够实现与封装材料10的密合性和耐热性非常优异的树脂膜。并且，上述玻璃化转变温度的上限值只要在300℃以下左右就足够了。
并且，将通过在230℃、90分钟的条件下对本制造方法中使用的感光性树脂组合物进行热处理而得到的10mm×60mm×10μm厚度的固化物用作试验片，在23℃、拉伸速度5mm/分钟的条件下，通过按照JIS K7161的方法进行拉伸试验时，上述试验片的拉伸弹性模量优选为2GPa以上5GPa以下，进一步优选为2.5GPa以上4GPa以下。如此，能够形成不易受到因作用于与封装材料10的接合界面的界面应力而造成的影响的耐久性优异的第1绝缘性树脂膜60，结果，能够抑制剥离或龟裂等的产生。
并且，本制造方法中使用的感光性树脂组合物的固化温度优选为150℃以上250℃以下，进一步优选为160℃以上230℃以下。如此，能够实现与封装材料10的密合性和耐热性非常优异的树脂膜。
其中，在本实施方式中，例如通过分别适当地选择感光性树脂组合物的制备方法、构成感光性树脂组合物的各原料成分的种类或配合比例，能够将通过悬滴法测得的表面张力的值设定在所希望的范围内。具体而言，优选将后述的特定的碱溶性树脂溶解在特定的溶剂中，并且适当地控制交联剂、硅烷偶联剂、溶解促进剂、表面活性剂等各成分的种类、含量。
作为感光性树脂组合物的制备方法，可以认为例如在氮气环境下进行各成分的混合非常重要。但是，本实施方式所涉及的感光性树脂组合物的制备方法并不限定于此。
本发明的发明人对于将由感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力控制在特定的数值范围内、提高感光性树脂组合物相对于封装材料的涂布性、以及感光性树脂组合物的固化物与封装材料的密合性、进而提高半导体装置的可靠性的方法进行了研究。其结果发现，将具有特定的结构单元的碱溶性树脂溶解在特定的溶剂中，进而利用交联剂、硅烷偶联剂、溶解促进剂、表面活性剂等添加物来提高碱溶性树脂的分散性非常重要。
首先，作为前提，为了提高绝缘性树脂膜的拉伸伸长率、拉伸弹性模量等机械特性，作为碱溶性树脂，例如优选含有具有后述的特定结构的物质。
在此，为了使具有特定结构的碱溶性树脂充分分散于清漆状的感光性树脂组合物中，优选使用后述的特定的溶剂。
并且，作为交联剂，例如优选将不同的2种以上组合使用。由此，能够适当地控制碱溶性树脂彼此之间的配合。由此，能够提高碱溶性树脂的分散性。
而且，作为硅烷偶联剂，例如优选包含后述的特定的结构单元，而且，优选将特定结构的碱溶性树脂与特定结构的硅烷偶联剂组合。
并且，作为溶解促进剂，例如优选包含后述的特定的结构单元。由此，能够提高感光性树脂组合物中的原料成分彼此之间的相容性。
而且，作为表面活性剂，例如优选使用具有后述的特定的官能团的物质。
通过适当地控制以上要素，能够将由感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力控制在适当的数值范围内。
如上所述，感光性树脂组合物含有碱溶性树脂。而且，从能够通过光刻对涂布该感光性树脂组合物而获得的涂布膜进行图案化的观点考虑，优选该感光性树脂组合物含有感光剂。
以下，对构成感光性树脂组合物的各成分进行详细说明。
(碱溶性树脂)
作为碱溶性树脂的具体例，可以举出：酚醛树脂；羟基苯乙烯树脂(聚羟基苯乙烯)；(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂等丙烯酸树脂；聚苯并噁唑前体和聚酰亚胺前体等具有酰胺键的前体；对上述前体进行脱水闭环而获得的聚酰亚胺和聚苯并噁唑等具有酰胺键的树脂；降冰片烯或环烷烃等环状烯烃单体的聚合物(环状烯烃系树脂)；以及它们的共聚物等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上并用。其中，从提高感光性树脂组合物的显影性、固化性、密合性以及成膜性、和使该树脂膜固化而成的固化膜的机械强度和耐热性、以及相对于其他部件的密合性的观点考虑，优选含有选自酚醛树脂、羟基苯乙烯树脂、聚酰亚胺、聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑、聚苯并噁唑前体、降冰片烯或环烷烃等环状烯烃单体的聚合物(环状烯烃系树脂)以及它们的共聚物中的1种或2种以上，更优选含有选自酚醛树脂、羟基苯乙烯树脂、聚酰亚胺、聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑、聚苯并噁唑前体以及它们的共聚物中的1种或2种以上。由此，能够提高绝缘树脂膜的玻璃化转变温度、拉伸伸长率、拉伸弹性模量等机械特性，能够提高半导体装置的可靠性。
并且，从利用感光性树脂组合物形成耐热性与机械特性的平衡优异的固化膜的观点考虑，特别优选具有下述通式(1)所示的重复单元的具有酰胺键的前体。
其中，在本实施方式中，聚苯并噁唑前体、聚酰亚胺前体是聚酰胺树脂的一种，且具有酰胺键。
Figure BDA0001987859380000141
式(1)中，X和Y为有机基团。R1为羟基、-O-R3、烷基、酰氧基或环烷基，当具有多个时，彼此可以相同也可以不同。R2为羟基、羧基、-O-R3或-COO-R3，当具有多个时，彼此可以相同也可以不同。R1和R2中的R3为碳原子数1～15的有机基团。当作为R1没有羟基时，R2的至少1个为羧基。当作为R2没有羧基时，R1的至少1个为羟基。m为0～8的整数，n为0～8的整数。
另外，在式(1)所示的聚酰胺树脂中，X、Y、R1～R3、m和n分别在每个重复单元中可以相同，也可以彼此不同。
在具有式(1)所示的结构的具有酰胺键的前体中，发生加热脱水或使用了催化剂的脱水反应，从而生成聚酰亚胺树脂或聚苯并噁唑树脂、或者包含酰亚胺键和噁唑环的共聚物。当作为碱溶性树脂使用具有酰胺键的前体时，碱溶性树脂可以进一步含有聚酰亚胺树脂和聚苯并噁唑树脂中的一者或两者。
当具有式(1)所示的酰胺键的前体是聚苯并噁唑前体时，R1中的至少一个为羟基。此时，通过加热脱水或使用了催化剂的脱水反应，在R1与酰胺结构之间发生脱水闭环，生成具有噁唑环的聚苯并噁唑树脂。此时，碱溶性树脂中包含聚苯并噁唑前体或聚苯并噁唑树脂中的至少一者。
另外，当具有式(1)所示的酰胺键的前体是聚酰亚胺前体时，R2中的至少一个为羧基。此时，通过加热脱水或使用了催化剂的脱水反应，在R2与酰胺结构之间发生脱水闭环(酰亚胺化)，生成聚酰亚胺树脂。此时，碱溶性树脂中包含聚酰亚胺前体或聚酰亚胺树脂中的至少一者。
作为具有式(1)所示的结构的具有酰胺键的前体的作为X的有机基团，例如可以举出由苯环、萘环或双酚结构等结构构成的芳香族基团、由吡咯环或呋喃环等结构构成的杂环式有机基团、以及硅氧烷基。
具有式(1)所示的结构的具有酰胺键的前体中的X为有机基团。在此，作为X，例如优选在其结构单元中包含芳香族环。由此，能够提高绝缘树脂膜的玻璃化转变温度、拉伸伸长率、拉伸弹性模量等机械特性，能够进一步提高半导体装置的可靠性。
另外，在本实施方式中，芳香族环表示：苯环；萘环、蒽环、芘环等稠环芳香环；吡啶环、吡咯环等杂芳香环等。
具有式(1)所示的结构的具有酰胺键的前体中的Y为有机基团，作为这样的有机基团，可以举出与X相同的有机基团。作为式(1)中的Y，例如可以举出由苯环、萘环或双酚结构等结构构成的芳香族基团；由吡咯环、吡啶环或呋喃环等结构构成的杂环式有机基团；以及硅氧烷基等。
具有式(1)所示的结构的具有酰胺键的前体中的Y为有机基团。
在此，作为Y，例如优选其结构单元中包含芳香族环。由此，能够提高绝缘树脂膜的玻璃化转变温度、拉伸伸长率、拉伸弹性模量等机械特性，能够提高半导体装置的可靠性。
在此，在具有式(1)所示的结构的具有酰胺键的前体中，优选X、Y均包含芳香族环。由此，前体的分子链彼此之间容易发生相互作用，能够进一步提高绝缘树脂膜的玻璃化转变温度、拉伸伸长率、拉伸弹性模量等机械特性，能够进一步提高半导体装置的可靠性。
当为具有式(1)所示的酰胺键的前体时，还可以在不影响固化物的机械性能和耐热性的程度内，使用包含具有至少一个选自烯基、炔基和羟基中的有机基团的脂肪族基团或环式化合物基团的酸酐或单羧酸，将该前体的末端的氨基封端成酰胺。而且，具有式(1)所示的酰胺键的前体可以具有通过含氮环状化合物将该前体的至少一侧的末端封端而形成的基团。由此，能够提高与金属配线(尤其铜配线)等的密合性。
作为包含具有至少一个选自烯基、炔基和羟基中的有机基团的脂肪族基团或环式化合物基团的酸酐或单羧酸，例如可以举出马来酸酐、柠康酸酐、2,3-二甲基马来酸酐、4-环己烯-1,2-二羧酸酐、外-3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、衣康酸酐、氯桥酸酐、5-降冰片烯-2-羧酸、4-乙炔基邻苯二甲酸酐、4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐、4-羟基邻苯二甲酸酐、4-羟基苯甲酸和3-羟基苯甲酸。它们可以单独使用，也可以将2种以上组合使用，已封端的酰胺部分的一部分可以进行脱水闭环。
另外，当为具有式(1)所示的酰胺键的前体时，也可以使用包含具有至少一个选自烯基、炔基和羟基中的有机基团的脂肪族基团或环式化合物基团的胺衍生物，将该前体的末端的羧酸残基封端形成酰胺。
当为具有式(1)所示的酰胺键的前体时，可以在不影响固化物的机械性能、耐热性的程度内，在末端的至少一侧具有通过含氮环状化合物封端而形成的基团。由此，能够提高与金属配线(尤其铜配线)等的密合性。作为含氮环状化合物，例如可以举出1-(5-1H-三唑基)甲基氨基、3-(1H-吡唑基)氨基、4-(1H-吡唑基)氨基、5-(1H-吡唑基)氨基、1-(3-1H-吡唑基)甲基氨基、1-(4-1H-吡唑基)甲基氨基、1-(5-1H-吡唑基)甲基氨基、(1H-四唑基-5-基)氨基、1-(1H-四唑基-5-基)甲基-氨基和3-(1H-四唑基-5-基)苯并-氨基。
具有式(1)所示的酰胺键的前体例如能够通过使选自具有包含该式(1)中X所示的基团的结构的二胺、双(氨基苯酚)或二氨基苯酚等中的化合物、与选自具有包含该式(1)中Y所示的基团的结构的四羧酸酐、偏苯三酸酐、二羧酸或二酰氯、二羧酸衍生物、羟基二羧酸、羟基二羧酸衍生物等中的化合物反应来合成。另外，当为了获得具有式(1)所示的酰胺键的前体而使用二羧酸时，为了提高反应产率等，也可以使用预先使1-羟基-1,2,3-苯并三唑等反应而得到的活性酯型的二羧酸衍生物。
另外，当例如以300～400℃对具有式(1)所示的酰胺键的前体进行加热时，该前体发生脱水闭环，结果，能够以聚酰亚胺、聚苯并噁唑或两者的共聚物等方式获得耐热性优异的树脂。
在此，当具有式(1)所示的酰胺键的前体是聚苯并噁唑前体时，该式(1)中的R1中的至少一个为羟基。此时，通过加热脱水或使用了催化剂的脱水反应，R1与酰胺结构之间发生脱水闭环，生成具有噁唑环的聚苯并噁唑树脂。此时，碱溶性树脂中包含聚苯并噁唑前体或聚苯并噁唑树脂中的至少一者。
另外，当具有式(1)所示的酰胺键的前体是聚酰亚胺前体时，该式(1)中的R2中的至少一个为羧基。此时，通过加热脱水或使用了催化剂的脱水反应，R2与酰胺结构之间发生脱水闭环(酰亚胺化)，生成聚酰亚胺树脂。此时，碱溶性树脂中包含聚酰亚胺前体或聚酰亚胺树脂中的至少一者。
作为碱溶性树脂中的酚醛树脂，例如能够使用以酚醛清漆型酚醛树脂为代表的酚化合物与醛化合物的反应物、或者以苯酚芳烷基树脂为代表的酚化合物与二甲醇化合物或其衍生物的反应物。其中，从抑制显影工序中的膜减损的观点、提高热稳定性的观点以及制造成本的观点考虑，尤其优选使用使酚化合物与醛化合物反应而获得的酚醛树脂。
作为酚化合物，例如可以使用苯酚；邻甲酚、间甲酚或对甲酚等甲酚类；2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚或3,5-二甲酚等二甲酚类；邻乙基苯酚、间乙基苯酚或对乙基苯酚等乙基苯酚类；异丙基苯酚、丁基苯酚或对叔丁基苯酚等烷基苯酚类；或者间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚或间苯三酚等多元酚类。这些酚化合物能够单独使用，也可以将2种以上组合使用。
作为醛化合物，只要是具有醛基的有机基团则并无特别限定，例如能够使用甲醛、多聚甲醛、乙醛、苯甲醛或水杨醛。作为苯甲醛，能够使用利用烷基、烷氧基或羟基中的至少一种取代的苯甲醛、或者未取代的苯甲醛。这些醛化合物能够单独使用，也可以将2种以上组合使用。
在本实施方式中，例如使上述酚化合物与上述醛化合物在酸催化剂下反应进行合成，从而获得作为碱溶性树脂的酚醛树脂。作为酸催化剂，并无特别限定，例如能够使用草酸、硝酸、硫酸、硫酸二乙酯、乙酸、对甲苯磺酸、酚磺酸或苯磺酸。
作为二甲醇化合物，例如能够使用1,4-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、4,4′-联苯二甲醇、3,4′-联苯二甲醇、3,3′-联苯二甲醇或2,6-萘二甲醇等二甲醇化合物；1,4-双(甲氧基甲基)苯、1,3-双(甲氧基甲基)苯、4,4′-双(甲氧基甲基)联苯、3,4′-双(甲氧基甲基)联苯、3,3′-双(甲氧基甲基)联苯或2,6-萘二羧酸甲酯等双(烷氧基甲基)化合物；或1,4-双(氯甲基)苯、1,3-双(氯甲基)苯、1,4-双(溴甲基)苯、1,3-双(溴甲基)苯、4,4′-双(氯甲基)联苯、3,4′-双(氯甲基)联苯、3,3′-双(氯甲基)联苯、4,4′-双(溴甲基)联苯、3,4′-双(溴甲基)联苯或3,3′-双(溴甲基)联苯等双(卤代烷基)化合物。这些二甲醇化合物可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。
作为碱溶性树脂中的羟基苯乙烯树脂，能够使用通过使羟基苯乙烯、苯乙烯或它们的衍生物自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合而得到的聚合反应物或共聚反应物。
作为碱溶性树脂中的酚醛树脂，例如能够使用以酚醛清漆型酚醛树脂为代表的酚化合物与醛化合物的反应物、或者以苯酚芳烷基树脂为代表的酚化合物与二甲醇化合物或其衍生物的反应物。其中，从抑制显影工序中的膜减损的观点、提高热稳定性的观点以及制造成本的观点考虑，尤其优选使用使酚化合物与醛化合物反应而获得的酚醛树脂。
当碱溶性树脂为降冰片烯或环烷烃等环状烯烃单体的聚合物(环状烯烃系树脂)时，作为该聚合物的聚合方法，可以举出加聚法或开环聚合法。这些聚合物可以是无规共聚物，也可以是嵌段共聚物，还可以是交替共聚物。
另外，作为上述环状烯烃单体的具体例，可以举出：环己烯、环辛烯等单环体；降冰片烯、降冰片二烯、双环戊二烯、二氢双环戊二烯、四环十二烯(tetracyclododecene)、三环戊二烯、二氢三环戊二烯、四环戊二烯、二氢四环戊二烯等多环体。并且，关于这些单体上键合有官能团的取代物，也能够用作本实施方式所涉及的环状烯烃单体。
另外，作为本实施方式所涉及的环状烯烃系树脂，从耐热性的观点考虑，优选降冰片烯系树脂。以下，以本实施方式所涉及的环状烯烃系树脂是降冰片烯系树脂的情况为例，对该环状烯烃系树脂进行说明。其中，上述降冰片烯系树脂例如可以通过开环易位聚合(ROMP)、ROMP与氢化反应的组合、基于自由基或阳离子的聚合、使用了阳离子性钯聚合引发剂的聚合、以及使用了除此以外的聚合引发剂(例如镍或其他过渡金属的聚合引发剂)的聚合等公知的所有的聚合方法获得。
在此，当本实施方式所涉及的环状烯烃系树脂为环状烯烃单体的加聚物时，作为该加聚物的具体例，可以举出下述(1)～(3)中所示的聚合物。
(1)将降冰片烯型单体加成(共)聚合而获得的降冰片烯型单体的加成(共)聚合物。
(2)降冰片烯型单体与乙烯或α-烯烃类的加聚物。
(3)降冰片烯型单体与非共轭二烯、以及根据需要的其他单体的加成共聚物等加聚物。
上述加聚物通过利用金属催化剂的配位聚合或自由基聚合来获得。其中，在配位聚合中，可以通过使单体在过渡金属催化剂的存在下在溶液中聚合而获得聚合物。作为配位聚合中使用的金属催化剂的例子，可以举出(甲苯)双(全氟苯基)镍、(亚甲基)双(全氟苯基)镍、(苯)双(全氟苯基)镍、双(四氢)双(全氟苯基)镍、双(乙酸乙酯)双(全氟苯基)镍、双(二噁烷)双(全氟苯基)镍等公知的金属催化剂。
当本实施方式所涉及的环状烯烃系树脂为环状烯烃单体的开环聚合物时，作为该开环聚合物的具体例，可以举出下述(4)～(6)中所示的聚合物。
(4)降冰片烯型单体的开环(共)聚合物、以及根据需要对该(共)聚合物进行氢化而得到的树脂。
(5)降冰片烯型单体与乙烯或α-烯烃类的开环共聚物、以及根据需要对该(共)聚合物进行氢化而得到的树脂。
(6)降冰片烯型单体与非共轭二烯、或其他单体的开环共聚物。
上述开环聚合物可以通过如下方式获得：利用公知的开环聚合法，将钛或钨化合物作为催化剂，对至少一种以上的降冰片烯型单体进行开环(共)聚合以制造开环(共)聚合物，接着，根据需要按照通常的氢化方法对上述开环(共)聚合物中的碳-碳双键进行氢化以制造热塑性饱和降冰片烯系树脂。
并且，在本实施方式中，上述降冰片烯系树脂可以根据需要制成对上述(1)～(6)中示出的(共)聚合物进行氢化而得到的聚合物等的开环聚合物。
碱溶性树脂的含量相对于感光性树脂组合物的不挥发成分总量优选为10重量％以上70重量％以下，更优选为15重量％以上65重量％以下，进一步优选为20重量％以上50重量％以下。通过将碱溶性树脂的含量设成上述下限值以上，能够提高感光性树脂组合物的固化性。由此，能够提高使用感光性树脂组合物而形成的永久膜的耐热性和机械强度、耐久性。另一方面，通过将碱溶性树脂的含量设成上述上限值以下，能够实现光刻中的分辨率的提高。
其中，感光性树脂组合物中的不挥发成分的比例(重量％)例如能够以如下方式测量。首先，在已称量了重量(w0)的铝杯中称取作为试样的感光性树脂组合物1.0g。此时，将试样与铝杯的总重量设为w1。接着，将铝杯在调节为210℃的热风干燥机中在常压下保持1小时之后，从热风干燥机中取出并冷却至室温。接着，测量冷却后的试样与铝杯的总重量(w2)。然后，根据下式计算出感光性树脂组合物中的不挥发成分的比例(重量％)。
式：不挥发量(重量％)＝(w2－w0)/(w1－w0)×100
(感光剂)
本实施方式所涉及的感光性树脂组合物可以含有感光剂。作为这种感光剂，能够使用通过光而产生酸的化合物、即光活性化合物。
作为感光剂的具体例，可以举出：感光性重氮醌化合物、感光性重氮萘醌化合物、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐或硼酸锍盐等鎓盐、2-硝基苄基酯化合物、N-亚氨基磺酸酯化合物、酰亚胺磺酸酯化合物、2,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪化合物、二氢吡啶化合物等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上并用。其中，优选灵敏度和溶剂溶解性优异的感光性重氮醌化合物或感光性重氮萘醌化合物。作为它们的具体例，可以举出酚化合物的1,2-苯醌双叠氮-4-磺酸酯、1,2-萘醌双叠氮-4-磺酸酯、1,2-萘醌双叠氮-5-磺酸酯等。
感光剂的含量相对于碱溶性树脂100重量份优选为1重量份以上50重量份以下，更优选为5重量份以上40重量份以下，进一步优选为8重量份以上35重量份以下。如此，能够使感光性树脂组合物的图案化性能良好。
(交联剂)
本实施方式所涉及的感光性树脂组合物可以含有交联剂。作为这种交联剂，只要是具有能够与碱溶性树脂反应的基团的化合物则能够使用公知的交联剂。作为交联剂的具体例，可以举出环氧化合物、烷氧基甲基化合物、羟甲基化合物、氧杂环丁烷化合物等。作为交联剂，可以使用上述具体例中的1种或将2种以上组合使用。另外，作为交联剂，优选将上述具体例中的例如结构不同的2种以上组合使用。由此，2种以上的交联结构适当地配合，能够提高碱溶性树脂的分散性。并且，能够进一步提高感光性树脂组合物的固化物的拉伸伸长率、拉伸弹性模量等机械特性。
其中，从形成良好的耐热性和机械特性优异的固化膜的观点考虑，作为交联剂，例如优选包含烷氧基甲基化合物或羟甲基化合物。
作为适合用作上述交联剂的羟甲基化合物，具体可以举出对二甲苯二醇等。
作为能够用作上述交联剂的环氧化合物的具体例，可以举出：烯丙基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、双酚A(或F)的缩水甘油醚等缩水甘油醚；己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯等缩水甘油酯；3,4-环氧环己基甲基(3,4-环氧环己烷)羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基(3,4-环氧-6-甲基环己烷)羧酸酯、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、双环戊二烯氧化物、双(2,3-环氧环戊基)醚、或Daicel Corporation生产的CELLOXIDE 2021、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2083、CELLOXIDE 2085、CELLOXIDE 8000、EPOLEAD GT401等脂环式环氧；2,2′-(((((1-(4-(2-(4-(环氧乙烷-2-基甲氧基)苯基)丙烷-2-基)苯基)乙烷-1,1-二基)双(4,1-亚苯基))双(氧基))双(亚甲基))双(环氧乙烷)(例如，Techmore VG3101L(Printec Corporation生产))、EPOLIGHT 100MF(共荣社化学工业株式会社生产)、EPIOL TMP(日油株式会社生产)、1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚(新日本理化株式会社生产、昭和电工株式会社生产等)等脂肪族缩水甘油醚；3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-双(缩水甘油基氧基)-1,1′-联苯等芳香族缩水甘油醚；1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-双(3-(环氧乙烷-2-基-甲氧基)丙基)三硅氧烷(例如，DMS-E09(Gelest,Inc.生产))等。另外，例如还能够使用LX-01(DAISO CO.,LTD.制)、jER1001、jER1002、jER1003、jER1004、jER1007、jER1009、jER1010、jER828、jER825(商品名，三菱化学株式会社生产)等双酚A型环氧树脂；jER807(商品名，三菱化学株式会社生产)等双酚F型环氧树脂；jER152、jER154(商品名，三菱化学株式会社生产)、EPPN201、EPPN202(商品名，日本化药株式会社生产)等苯酚酚醛清漆型环氧树脂；EOCN102、EOCN103S、EOCN104S、1020、1025、1027(商品名，日本化药株式会社生产)、jER157S70(商品名，三菱化学株式会社生产)等甲酚酚醛清漆型环氧树脂；ARALDITE CY179、ARALDITE CY184(商品名，Huntsman Advanced Material生产)、ERL-4206、4221、4234、4299(商品名，Dow Chemical Company生产)、EPICLON 200、EPICLON 400(商品名，DIC Corporation生产)、jER871、jER872(商品名，三菱化学株式会社生产)等环状脂肪族环氧树脂；聚[(2-环氧乙烷基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚(3:1)等多官能脂环式环氧树脂；EHPE-3150(Daicel Corporation.生产)。感光性树脂组合物可以包含一种或二种以上的上述所例示的环氧化合物。
作为能够用作上述交联剂的氧杂环丁烷化合物的具体例，可以举出1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基]甲基}苯、双[1-乙基(3-氧杂环丁基)]甲醚、4,4′-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基甲基]联苯、4,4′-双(3-乙基-3-氧杂环丁基甲氧基)联苯、乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁基甲基)醚、二乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁基甲基)醚、双(3-乙基-3-氧杂环丁基甲基)二酚酸酯、三羟甲基丙烷三(3-乙基-3-氧杂环丁基甲基)醚、新戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁基甲基)醚、聚[[3-[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基]丙基]硅倍半氧烷]衍生物、氧杂环丁基硅酸酯、苯酚酚醛清漆型氧杂环丁烷、1,3-双[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]苯等。感光性树脂组合物可以包含一种或二种以上的上述例示的氧杂环丁烷化合物。并且，感光性树脂组合物还能够将环氧化合物和氧杂环丁烷化合物并用。
作为能够用作上述交联剂的其他的具体例，可以举出1,4-双(甲氧基甲基)苯、4,4′-联苯二甲醇、4,4′-双(甲氧基甲基)联苯、本州化学株式会社生产的TMOM-BP、DML-DP、TMOM-BP-MF、三和化学株式会社生产的NIKALAC MX-270、MX-290、MX-370等含羟甲基或烷氧基甲基的化合物、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基]甲基}苯、双[1-乙基(3-氧杂环丁基)]甲醚、4,4′-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基甲基]联苯等含氧杂环丁基的化合物等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
在本实施方式所涉及的感光性树脂组合物中，交联剂的含量相对于碱溶性树脂100重量份优选为1重量份以上100重量份以下，更优选为2重量份以上50重量份以下。当交联剂的含量在上述范围内时，能够形成耐药品性和分辨率优异的固化膜，因此优选。
(硅烷偶联剂)
本实施方式所涉及的感光性树脂材料可以含有硅烷偶联剂。该硅烷偶联剂优选含有有机硅。如此，能够提高由感光性树脂组合物形成的树脂膜的显影时和固化后相对于其他部件的密合性。
作为上述硅烷偶联剂的具体例，可以举出3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、以及通过使具有氨基的硅化合物与酸二酐或酸酐反应而获得的硅化合物等。
并且，作为上述具有氨基的硅化合物的具体例，可以举出3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
另外，作为上述酸二酐或酸酐的具体例，可以举出马来酸酐、氯马来酸酐、氰基马来酸酐、柠康酸、邻苯二甲酸酐、苯均四酸酐、4,4′-联苯二甲酸二酐、4,4′-氧二苯二甲酸酐、4,4′-羰基二苯二甲酸酐等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
作为碱溶性树脂，当含有聚苯并噁唑前体或聚酰亚胺前体时，作为硅烷偶联剂，例如优选包含下述式(S1)或式(S2)所示的结构单元。其中，在下述式(S1)、式(S2)中，没有记载原子符号的部分表示任意原子。
通过含有这样的与聚苯并噁唑前体、聚酰亚胺前体的结构单元类似结构的硅烷偶联剂，感光性树脂组合物与封装材料的酰胺键彼此强力地相互作用。而且，在碱溶性树脂、硅烷偶联剂具备芳香族环的方式中，通过π电子的叠加而更强力地相互作用。因此，碱溶性树脂与硅烷偶联剂相互作用，该硅烷偶联剂与封装材料相互作用，由此能够提高由感光性树脂组合物的固化物构成的绝缘性树脂膜与封装材料的密合性。并且，在绝缘性树脂膜与封装材料的界面难以出现剥离、龟裂，能够提高半导体装置的可靠性。
Figure BDA0001987859380000241
作为硅烷偶联剂，优选含有上述具体例中的例如结构不同的2种以上，更优选含有结构不同的3种以上。由此，能够提高感光性树脂组合物相对于封装材料10的含有成分的亲和性。因此，能够进一步提高感光性树脂组合物的固化物与封装材料10的密合性以及半导体装置的可靠性。
作为结构不同的硅烷偶联剂，例如优选含有包含上述式(S1)所示的结构单元的化合物和包含上述式(S2)所示的结构单元的化合物。
硅烷偶联剂的含量相对于碱溶性树脂100重量份优选为0.05重量份以上50重量份以下，更优选为0.1重量份以上20重量份以下，进一步优选为0.5重量份以上10重量份以下。通过硅烷偶联剂的含量在上述范围内，能够提高感光性树脂组合物的保存性，并且能够由该组合物形成相对于其他部件的密合性优异的树脂膜。
(溶解促进剂)
本实施方式所涉及的感光性树脂组合物可以含有溶解促进剂。溶解促进剂是提高使用感光性树脂组合物而形成的涂膜相对于曝光部的显影液的溶解性、能够改善图案化时的浮渣的成分。作为这种溶解促进剂，优选具有酚性羟基的化合物。
作为碱溶性树脂，当含有具备芳香族环的聚苯并噁唑前体或具备芳香族环的聚酰亚胺前体时，作为溶解促进剂，例如优选具备联苯酚型骨架的化合物或具备双酚A型骨架的化合物。由此，碱溶性树脂的骨架与溶解促进剂相互作用，能够进一步提高碱溶性树脂的分散性。
在此，作为具备联苯酚型骨架的溶解促进剂，例如优选下述通式(D1)所示的化合物，并且，作为具备双酚A型骨架的溶解促进剂，例如优选下述通式(D2)所示的化合物。
Figure BDA0001987859380000251
(上述通式(D1)中，
R3至R12分别独立地为氢、羟基或碳原子数1以上10以下的有机基团，
R3至R7中的至少一个、以及R8至R12中的至少一个包含羟基。)
Figure BDA0001987859380000252
(上述通式(D2)中，
R3至R12分别独立地为氢、羟基或碳原子数1以上10以下的有机基团，
R3至R7中的至少一个、以及R8至R12中的至少一个包含羟基。)
上述通式(D1)、通式(D2)中的R3至R12分别独立地为氢、羟基或碳原子数1以上10以下的有机基团，例如优选为氢、羟基或碳原子数1以上5以下的有机基团，优选为氢、羟基或碳原子数1以上3以下的有机基团。
另外，R3至R12为1价有机基团。在此，1价有机基团表示原子价。即，表示R3至R12各自与其他原子结合的价键为1个。
作为上述通式(D1)、通式(D2)中的构成R3至R12的有机基团，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基；烯丙基、戊烯基、乙烯基等烯基；乙炔基等炔基；亚甲基、亚乙基等亚烷基；甲苯基、二甲苯基、苯基、萘基、蒽基等芳基；苯甲基、苯乙基等芳烷基；金刚烷基、环戊基、环己基、环辛基等环烷基；甲苯基、二甲苯基等烷芳基等。
在上述通式(D1)、通式(D2)中，R3至R7中的至少一个、以及R8至R12中的至少一个包含羟基。从提高碱溶性树脂的分散性的观点考虑，例如优选R5和R10包含羟基，更优选R5和R10为羟基。
(表面活性剂)
本实施方式所涉及的感光性树脂组合物可以含有表面活性剂。本实施方式所涉及的表面活性剂例如包含含有氟基(例如氟代烷基)、硅烷醇基的化合物、或者以硅氧烷键为主骨架的化合物。
在本实施方式中，作为上述表面活性剂，更优选使用氟系表面活性剂或硅酮系表面活性剂，尤其优选使用氟系表面活性剂。作为该氟系表面活性剂的具体例，可以举出DICCORPORATION生产的Magafac F-171、F-173、F-444、F-470、F-471、F-475、F-482、F-477、F-554、F-556和F-557；Sumitomo 3M Limited生产的Novec FC4430和FC4432等。其中，氟系表面活性剂表示具有氟基的表面活性剂。
作为表面活性剂，例如优选包含氟系表面活性剂。由此，能够提高感光性树脂组合物中的原料成分的融合性。因此，能够提高碱溶性树脂的分散性。并且，通过包含氟系表面活性剂，能够提高感光性树脂组合物相对于封装材料10的融合性。因此，能够提高涂布性。
表面活性剂的含量相对于碱溶性树脂100重量份优选为0.005重量份以上5重量份以下，更优选为0.01重量份以上2重量份以下，最优选为0.01重量份以上1重量份以下。由此，能够提高使用感光性树脂组合物而获得的树脂膜的平坦性。
另外，感光性树脂组合物除了含有上述各成分以外，还可以根据需要含有固化剂、抗氧化剂、填充剂、敏化剂等添加物。
(溶剂)
感光性树脂组合物可以含有溶剂。此时，感光性树脂组合物例如为清漆状。
作为该溶剂的具体例，可以举出N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯(GBL)、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、甲基-1,3-丁二醇乙酸酯、1,3-丁二醇-3-单甲醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯和甲基-3-甲氧基丙酸酯等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上并用。
作为溶剂，在上述具体例中，例如优选具备酯键的溶剂。并且，作为具备酯键的溶剂，例如优选杂环式化合物。作为杂环式化合物，例如优选包含内酯环的化合物。
本发明的发明人对碱溶性树脂与溶剂的组合进行了研究。其结果，作为碱溶性树脂，在结构单元中包含芳香族环的碱溶性树脂相对于溶剂的分散性低。在碱溶性树脂的分散性低的现有的感光性树脂组合物中，由感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力不在上述的特定的数值范围内。此时，感光性树脂组合物的涂布性低，无法制成半导体装置。并且，即使对涂布进行研究制作半导体装置，也会存在绝缘性树脂膜与封装材料的密合性低、进而导致半导体装置的可靠性下降的不良情况。于是，本发明的发明人对能够使其结构单元中包含芳香族环的碱溶性树脂适当分散的溶剂进行了研究，结果明确了具备上述特定的官能团、结构的溶剂，其碱溶性树脂的分散性优异。
溶剂的含量例如相对于碱溶性树脂100重量份优选为100重量份以上，更优选为130重量份以上。并且，溶剂的含量例如优选相对于碱溶性树脂100重量份为300重量份以下，更优选为250重量份以下。由此，能够更有效地提高感光性树脂组合物的操作性。
＜半导体封装用树脂组合物＞
作为本实施方式所涉及的半导体封装用树脂组合物，例如可以举出含有热固性树脂、无机填充材料和固化剂的环氧树脂组合物。
(热固性树脂)
作为热固性树脂的具体例，可以举出：苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、含三嗪骨架的苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂；未改性的甲阶酚醛树脂、利用桐油、亚麻油、核桃油等改性而得到的油改性甲阶酚醛树脂等甲阶型酚醛树脂等酚醛树脂；双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚M型环氧树脂、双酚P型环氧树脂、双酚Z型环氧树脂等双酚型环氧树脂；苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂；联苯型环氧树脂、芳烷基联苯型环氧树脂、芳基亚烷基型环氧树脂、萘型环氧树脂、蒽型环氧树脂、苯氧基型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、降冰片烯型环氧树脂、金刚烷型环氧树脂、芴型环氧树脂等环氧树脂；脲醛(尿素)树脂、三聚氰胺树脂等具有三嗪环的树脂；不饱和聚酯树脂；双马来酰亚胺化合物等马来酰亚胺树脂；聚氨酯树脂；二烯丙基邻苯二甲酸酯树脂；硅酮树脂；苯并噁嗪树脂；氰酸酯树脂；聚酰亚胺树脂；聚酰胺酰亚胺树脂；苯并环丁烯树脂、酚醛清漆型氰酸酯树脂、双酚A型氰酸酯树脂、双酚E型氰酸酯树脂、四甲基双酚F型氰酸酯树脂等双酚型氰酸酯树脂等。其中，可以单独使用1种，也可以将具有不同重均分子量的2种以上并用，还可以将1种或2种以上与它们的预聚物并用。
热固性树脂的含量相对于半导体封装用树脂组合物总量优选为1质量％以上38质量％以下，进一步优选为1.5质量％以上35质量％以下，更优选为2质量％以上30质量％以下，最优选为3质量％以上25质量％以下。通过将热固性树脂的含量设在上述数值范围以上，能够抑制热固性树脂的流动性下降。并且，通过将热固性树脂的含量设在上述数值范围以下，能够抑制热固性树脂的散热性下降。
并且，作为上述热固性树脂，优选使用环氧树脂。作为上述环氧树脂，与其分子量、分子结构无关，1个分子内具有2个以上环氧基的单体、寡聚物、聚合物全部都可使用。作为这样的环氧树脂的具体例，可以举出联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、茋型环氧树脂、氢醌型环氧树脂等结晶性环氧树脂；甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂；含亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、含亚苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂等酚芳烷基型环氧树脂；三苯酚甲烷型环氧树脂、烷基改性三苯酚甲烷型环氧树脂等3官能型环氧树脂；双环戊二烯改性苯酚型环氧树脂、萜烯改性苯酚型环氧树脂等改性苯酚型环氧树脂；含三嗪环的环氧树脂等含杂环的环氧树脂等，它们可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
半导体封装用树脂组合物中可以含有固化剂。上述固化剂只要与热固性树脂反应使其固化即可。在此，作为能够在使用环氧树脂作为热固性树脂时使用的固化剂的具体例，可以举出：乙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等碳原子数2～20的直链脂肪族二胺；间苯二胺、对苯二胺、对二甲苯二胺、4,4′-二氨基二苯基甲烷、4,4′-二氨基二苯基丙烷、4,4′-二氨基二苯基醚、4,4′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二环己烷、双(4-氨基苯基)苯基甲烷、1,5-二氨基萘、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、1,1-双(4-氨基苯基)环己烷、二氰基二酰胺等氨类；苯胺改性甲阶酚醛树脂或二甲醚甲阶酚醛树脂等甲阶型酚醛树脂；苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂；含亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基树脂等苯酚芳烷基树脂；具有萘骨架或蒽骨架那样的稠环结构的酚醛树脂；聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯；包含六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)等脂环族酸酐、偏苯三酸酐(TMA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯甲酮四羧酸(BTDA)等芳香族酸酐等的酸酐等；多硫化物、硫酯、硫醚等聚硫醇化合物；异氰酸酯预聚物、封端化异氰酸酯等异氰酸酯化合物；含羧酸的聚酯树脂等有机酸类等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。其中，从提高封装材料10的耐湿性、可靠性的观点考虑，优选1个分子内具有至少2个酚性羟基的化合物，作为其具体例，可以举出：苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂；甲阶型酚醛树脂；聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯；含亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、含亚联苯基骨架的苯酚芳烷基树脂等。
半导体封装用树脂组合物可以含有固化促进剂。上述固化促进剂例如只要促进环氧基等官能团与固化剂的固化反应即可，作为其具体例，可以举出：1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7等二氮杂双环烯烃及其衍生物；三丁基胺、苯甲基二甲基胺等胺系化合物；2-甲基咪唑等咪唑化合物；三苯基膦、甲基二苯基膦等有机膦类；四苯硼酸四苯鏻、四苯甲酸硼酸四苯鏻、四萘甲酸硼酸四苯鏻、四萘甲酰氧基硼酸四苯鏻、四萘氧基硼酸四苯鏻等四取代硼酸四取代鏻；将苯醌加合而得到的三苯基膦等。它们可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
并且，在半导体封装用树脂组合物中，除了上述成分以外，还可以根据需要配合γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂；炭黑等着色剂；天然蜡、合成蜡、高级脂肪酸或其金属盐类；石蜡、石蜡氧化物或氧化聚乙烯等石蜡系蜡等脱模剂；硅油、硅橡胶等低应力剂；水滑石等离子捕获剂；氢氧化铝等阻燃剂；抗氧化剂等各种添加剂。
当半导体封装用树脂组合物含有石蜡系蜡等脱模剂时，存在现有的感光性树脂组合物与半导体封装用树脂组合物的亲和性差、涂布性劣化的不良情况。然而，本实施方式所涉及的感光性树脂组合物与半导体封装用树脂组合物的亲和性高，因此即使在半导体封装用树脂组合物包含脱模剂时，也能够表现出良好的涂布性，在这一观点上优选。
并且，半导体封装用树脂组合物例如优选包含硅烷偶联剂。由此，能够提高封装用树脂组合物与感光性树脂组合物的亲和性，能够提高感光性树脂组合物的涂布性。另外，当感光性树脂组合物包含上述式(S1)或式(S2)所示的结构单元时，封装用树脂组合物优选含有氨基硅烷作为硅烷偶联剂。由此，封装用树脂组合物与感光性树脂组合物中所包含的硅烷偶联剂彼此发生源自酰胺键的相互作用，能够进一步提高涂布性。
＜粘合部件200＞
本实施方式所涉及的粘合部件200只要是能够将半导体芯片40粘接的粘合部件，则并无特别限定，例如，可以由支撑膜和粘合剂层构成。
支撑膜的构成材料并无特别限定，例如优选含有选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、聚烯烃、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、离聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚苯乙烯、乙烯基聚异戊二烯、聚碳酸酯、聚亚苯基硫醚、聚醚醚酮、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、氟树脂中的1种以上的树脂。
并且，为了提高与粘合剂层的密合性，可以对支撑膜的表面实施化学或物理的表面处理。另外，在不破坏发明效果的范围内，支撑膜中可以包含各种添加剂(填充材料、增塑剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂)。
另外，作为粘合部件200的粘合剂层，能够使用由含有丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、硅酮系粘合剂、聚酯系粘合剂等的第一树脂组合物构成的粘合剂层，其中优选丙烯酸系粘合剂。
以上，参考附图对本发明的实施方式进行了说明，但这些是本发明的例示，也可以采用上述以外的各种结构。
实施例
以下，利用实施例和比较例对本发明进行说明，但本发明并不限定于此。
＜合成例1＞
·碱溶性树脂(A-1)的合成
在具备温度计、搅拌器、原料投入口和干燥氮气导入管的四口玻璃制分离式烧瓶内加入使206.6g(0.8mol)的二苯醚-4,4′-二羧酸与245.0g(1.6mol)的1-羟基-1,2,3-苯并三唑一水合物反应而得到的二羧酸衍生物的混合物422.8g(0.8mol)、232.5g(0.9mol)的2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷和23.2g(0.200mol)的3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑。然后，在上述分离式烧瓶内添加1583g的N-甲基-2-吡咯烷酮，使各原料成分溶解。接着，使用油浴，在90℃反应5小时。接着，在上述分离式烧瓶内添加68.9g(0.4mol)的4-乙炔基邻苯二甲酸酐和68.9g的N-甲基-2-吡咯烷酮，一边在90℃搅拌3小时一边进行反应，之后，冷却至23℃，结束反应。
将分离式烧瓶内的反应混合物过滤而得到的过滤物投入到水/异丙醇＝3/1(容积比)的溶液中。然后，滤出沉淀物，用水充分清洗之后，在真空条件下，使该沉淀物干燥。如此，作为碱溶性树脂(A-1)，得到下述式(2)所示的作为聚苯并噁唑前体的聚酰胺树脂。并且，所得到的碱溶性树脂(A-1)的重均分子量为17,040。
Figure BDA0001987859380000321
＜合成例2＞
·碱溶性树脂(A-2)的合成
在具备温度计、搅拌器、原料投入口和干燥氮气导入管的四口玻璃制分离式烧瓶内加入129.2g(0.5mol)的2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷。然后，在上述分离式烧瓶内添加1290mL的丙酮，使2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷溶解。接着，一边将预先在丙酮100mL中溶解185.6g(1.0mol)的4-硝基苯甲酰氯而得到的溶液冷却使其温度小于20℃，一边耗时30分钟滴加混合到上述分离式烧瓶内。接着，将所得到的混合液的温度加热至40℃后搅拌2小时，之后，缓慢添加138.0g(1.0mol)的碳酸钾，再搅拌2小时。然后，不对混合液进行加热，在室温下进一步搅拌18小时。接着，一边对混合液进行剧烈搅拌，一边缓慢添加氢氧化钠水溶液，之后，升温至55℃再搅拌30分钟。搅拌结束后，将混合液冷却至室温之后，使用10重量％的盐酸水溶液进行pH调节，使得该混合液的pH达到6.0～7.0的范围内。接着，用水清洗滤出混合液中析出的析出物而得到的滤液，之后，在60～70℃的温度下进行干燥，得到双-N,N′-(对硝基苯甲酰基)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷的固体。
接着，将所得到的固体557g添加到由3340g的丙酮和1670g的甲醇构成的混合溶剂中，加热至50℃，从而使该固体完全溶解。接着，耗时30分钟添加50℃的纯水3340mL后，加热至65℃。然后，缓慢冷却至室温，滤出析出的结晶之后，在70℃进行干燥而进行提纯，得到下述式(3)所示的双-N,N′-(对硝基苯甲酰基)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。
Figure BDA0001987859380000331
接着，在1L烧瓶内加入按照上述方法得到的278g的双-N,N′-(对硝基苯甲酰基)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷之后，再在该烧瓶内添加5重量％的钯-碳催化剂14g和乙酸乙酯2500g，从而得到悬浊液。接着，对上述烧瓶内吹扫氢气，一边进行加热以达到50～55℃的温度，一边振荡35分钟，从而进行还原反应。反应结束后，冷却至35℃，并向烧瓶内的悬浊液吹扫氮气。接着，通过滤出悬浊液去除上述钯-碳催化剂之后，通过将所得到的滤液加入蒸发器，使溶剂成分蒸发。通过将如此得到的生成物在90℃干燥，得到下述式(4)所示的双-N,N′-(对氨基苯甲酰基)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。
Figure BDA0001987859380000332
在具备温度计、搅拌器、原料投入口和干燥氮气导入管的四口玻璃制分离式烧瓶内加入按照上述方法得到的双-N,N′-(对氨基苯甲酰基)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷446.9g(0.9mol)和3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑23.2g(0.200mol)。接着，在该分离式烧瓶内添加705g的γ-丁内酯并使其溶解。接着，在分离式烧瓶内添加248.2g(0.8mol)的4,4′-氧双邻苯二甲酸酐和372g的γ-丁内酯之后，在23℃搅拌混合18小时。然后，添加N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛35.7g(0.3mol)，在23℃进一步搅拌混合5小时后，结束反应。
将分离式烧瓶内的反应混合物过滤而得到的过滤物投入到水/异丙醇＝3/1(容积比)的溶液中。然后，滤出沉淀物，利用水充分清洗之后，在真空条件下，使该沉淀物干燥。如此，作为碱溶性树脂(A-2)，得到下述式(5)所示的作为聚酰亚胺前体和聚苯并噁唑前体的聚酰胺树脂。并且，所得到的碱溶性树脂(A-2)的重均分子量为15,200。
Figure BDA0001987859380000341
＜合成例3＞
·碱溶性树脂(A-3)的合成
在具备温度计、搅拌器、原料投入口和干燥氮气导入管的四口玻璃制分离式烧瓶内加入232.5g(0.9mol)的2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷和23.2g(0.200mol)的3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑。接着，在该分离式烧瓶内添加597g的N-甲基-2-吡咯烷酮，使其溶解。接着，一边将预先在N-甲基-2-吡咯烷酮499g中溶解118.0g(0.4mol)的4,4′-氧二苯甲酰氯和95.7g(0.4mol)的癸二酰氯而得到的溶液冷却使其温度小于20℃，一边耗时30分钟滴加到上述分离式烧瓶内。滴加结束后，在室温搅拌24小时。接着，添加68.9g(0.4mol)的4-乙炔基邻苯二甲酸酐和68.9g的N-甲基-2-吡咯烷酮，再搅拌混合24小时后，结束反应。
将分离式烧瓶内的反应混合物过滤而得到的过滤物投入到水/异丙醇＝3/1(容积比)的溶液中。然后，滤出沉淀物，利用水充分清洗之后，在真空条件下，使该沉淀物干燥。如此，作为碱溶性树脂(A-3)，得到下述式(6)所示的作为聚苯并噁唑前体的聚酰胺树脂。并且，所得到的碱溶性树脂(A-3)的重均分子量为17,040。
Figure BDA0001987859380000342
＜合成例4＞
·碱溶性树脂(A-4)的合成
在具备温度计、搅拌器、原料投入口和干燥氮气导入管的四口玻璃制圆底烧瓶内装入100.1g(0.50mol)的4,4-二羟基二苯基甲烷、63.1g(0.50mol)的间苯三酚、169.6g(0.7mol)的4,4′-双(甲氧基甲基)联苯、7.7g(0.05mol)的硫酸二乙酯和340g的γ-丁内酯之后，一边对该圆底烧瓶进行油浴使反应液回流，一边在100℃进行6小时的缩聚反应。接着，将所得到的反应液冷却至室温后，将800g的γ-丁内酯添加到圆底烧瓶内并进行搅拌混合直至均匀。然后，通过将圆底烧瓶内的反应液滴加混合于10L水中，使树脂成分析出。接着，滤出析出的树脂成分并回收之后，在50℃进行真空干燥，由此，作为碱溶性树脂(A-4)，得到下述式(7)所示的酚醛树脂。所得到的碱溶性树脂(A-4)的重均分子量为9,800。
Figure BDA0001987859380000351
＜合成例5＞
·感光剂(B-1)的合成
在具备温度计、搅拌器、原料投入口和干燥氮气导入管的四口分离式烧瓶内加入11.04g(0.026mol)的Tris P-PA(本州化学株式会社生产)、18.81g(0.070mol)的1,2-萘醌-2-双叠氮-4-磺酰氯和170g的丙酮，通过搅拌使其溶解。
接着，一边利用水浴将烧瓶冷却使得反应溶液的温度不在35℃以上，一边在该烧瓶内缓慢滴加混合三乙胺7.78g(0.077mol)与丙酮5.5g的混合溶液。滴加后，在室温反应3小时，添加1.05g(0.017mol)的乙酸再反应30分钟。
接着，将分离式烧瓶内的反应混合物过滤而得到的滤液投入由990mL的水和10mL的乙酸构成的混合溶液中。然后，滤出沉淀物，用水充分清洗之后，在真空条件下，使该沉淀物干燥。如此，作为感光剂(B-1)，得到下述式(8)所示的重氮萘醌化合物。
Figure BDA0001987859380000361
＜合成例6＞
·硅烷偶联剂(D-2)的合成
在具备搅拌器和冷却管的适当尺寸的反应容器内，将45.6g(300mmol)的环己烯-1,2-二羧酸酐溶解在970g的γ-丁内酯中，使用恒温槽进行温度调节使得溶液的温度达到30℃。接着，耗时60分钟向反应容器内滴加混合62g(280mmol)的3-氨丙基三乙氧基硅烷。滴加结束后，在30℃搅拌混合18小时，由此得到下述式(9)所示的硅烷偶联剂(D-2)。
Figure BDA0001987859380000362
＜合成例7＞
·硅烷偶联剂(D-3)的合成
在具备搅拌器和冷却管的适当尺寸的反应容器内，将32.2g(100mmol)的3,3′,4,4′-二苯基酮四羧酸二酐溶解在669g的γ-丁内酯中，使用恒温槽进行温度调节使得溶液的温度达到30℃。接着，耗时60分钟向反应容器内滴加混合42.1g(190mmol)的3-氨丙基三乙氧基硅烷。滴加结束后，在30℃搅拌混合18小时，由此得到下述式(10)所示的硅烷偶联剂(D-3)。
Figure BDA0001987859380000371
＜感光性树脂组合物的制作＞
制作各实施例、各比较例的半导体装置的制造所使用的感光性树脂组合物。以下，进行详细说明。
首先，按照下述表1所示的配合量，将溶剂(G)以外的各原料成分溶解在下述表1所示的量的溶剂(G)中，使得配制后的粘度达到约500mPa·s，然后在氮气环境下进行搅拌。然后，利用孔径0.2μm的聚乙烯制过滤器进行过滤而得到滤液，将其作为清漆状的感光性树脂组合物。
下述示出感光性树脂组合物的原料成分。
[碱溶性树脂(A)]
·碱溶性树脂A-1：通过上述合成例1得到的碱溶性树脂(A-1)(聚酰胺树脂)
·碱溶性树脂A-2：通过上述合成例2得到的碱溶性树脂(A-2)(聚酰胺树脂)
·碱溶性树脂A-3：通过上述合成例3得到的碱溶性树脂(A-3)(聚酰胺树脂)
·碱溶性树脂A-4：通过上述合成例4得到的碱溶性树脂(A-4)(酚醛树脂)
·碱溶性树脂A-5：聚羟基苯乙烯树脂(丸善石油株式会社生产，MARUKA LYNCURS-1P)
[感光剂(B)]
·感光剂B-1：通过上述合成例5得到的感光剂(B-1)(重氮萘醌化合物)
[热交联剂(C)]
·热交联剂C-1：对二甲苯二醇(东京化成工业株式会社生产，下述式(11)中的(C-1))
·热交联剂C-2：四甲氧基甲基甘脲(三和化学株式会社生产，NIKALAC MX-270，下述式(11)中的(C-2))
Figure BDA0001987859380000381
[硅烷偶联剂(D)]
·硅烷偶联剂D-1：3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.生产)
·硅烷偶联剂D-2：通过上述合成例6得到的硅烷偶联剂
·硅烷偶联剂D-3：通过上述合成例7得到的硅烷偶联剂
[溶解促进剂(E)]
·溶解促进剂E-1：4,4′-联苯酚(本州化学株式会社生产，下述式(12)中的(E-1))
·溶解促进剂E-2：2,2′-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷(本州化学株式会社生产，Bis-26X-A，下述式(12)中的(E-2))
Figure BDA0001987859380000382
[表面活性剂(F)]
·表面活性剂F-1：氟系表面活性剂(DIC CORPORATION生产，Magafac F-556)
·表面活性剂F-2：氟系表面活性剂(Sumitomo 3M Limited生产，FC4430)
[溶剂(G)]
·溶剂G-1：γ-丁内酯(GBL)
·溶剂G-2：丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)
·溶剂G-3：甲酰胺
对所得到的各实施例和比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物进行如下所示的测量和评价。将测量结果和评价结果示于下述表1。
·液滴的表面张力：对所得到的各实施例和比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物，按照以下详细说明的悬浊法，测量由该感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力。其中，单位是mN/m。
首先，将清漆状的感光性树脂组合物填充于带18G针体的注射器，使用全自动接触角测量仪(协和界面化学株式会社生产，DM-901)，制作由该感光性树脂组合物构成的5μL的液滴。接着，按照young-Laplace法，解析制得的液滴的形状，测量该液滴的表面张力。
·固化物的玻璃化转变温度(Tg)：通过在氮气环境下，在230℃、90分钟的条件下，对所得到的实施例1～11和比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物进行热处理而使其固化，得到由该感光性树脂组合物的固化物构成的试验片(30mm×5mm×10μm厚度)。接着，使用热机械分析装置(Seiko Instruments Inc.生产，TMA/SS6000)，测量以10℃/分钟的升温速度得到的试验片的热膨胀率。接着，根据所得到的测量结果，根据热膨胀率的拐点算出固化物的玻璃化转变温度(Tg)。其中，单位是℃。
·固化物的拉伸伸长率：通过在氮气环境下，在230℃、90分钟的条件下，对所得到的实施例1～11和比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物进行热处理而使其固化，得到由该感光性树脂组合物的固化物构成的试验片(10mm×60mm×10μm厚度)。接着，对所得到的试验片，使用拉伸试验机(ORIENTEC CORPORATION生产，Tensilon RTC-1210A)，在23℃的环境下，按照JIS K7161所规定的方法实施拉伸试验，测量试验片的拉伸伸长率。其中，拉伸伸长率的单位是％。另外，拉伸试验中的拉伸速度设为5mm/分钟。将评价结果示于下述表1。
·固化物的拉伸弹性模量：通过在氮气环境下，在230℃、90分钟的条件下，对所得到的实施例1～11和比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物进行热处理而使其固化，得到由该感光性树脂组合物的固化物构成的试验片(10mm×60mm×10μm厚度)。接着，对所得到的试验片，使用拉伸试验机(ORIENTEC CORPORATION生产，Tensilon RTC-1210A)，在23℃的环境下，按照JIS K7161所规定的方法实施拉伸试验，根据所得到的测量结果制作应力-应变曲线。接着，根据制成的应力-应变曲线的初始梯度算出拉伸弹性模量。其中，拉伸弹性模量的单位是GPa。另外，拉伸试验中的拉伸速度设为5mm/分钟。将评价结果示于下述表1。
另外，对所得到的实施例12所涉及的清漆状的感光性树脂组合物，除了在氮气环境下、在温度180℃、90分钟的条件下对清漆状的感光性树脂组合物进行热处理而使其固化以外，在与上述实施例1～11和比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物相同的条件下，算出固化物的玻璃化转变温度、拉伸伸长率和拉伸弹性模量。
将评价结果示于下述表1。
另外，对所得到的实施例13所涉及的清漆状的感光性树脂组合物，除了在氮气环境下、在温度250℃、90分钟的条件下对清漆状的感光性树脂组合物进行热处理而使其固化以外，在与上述实施例1～11和比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物相同的条件下，算出固化物的玻璃化转变温度、拉伸伸长率和拉伸弹性模量。
将评价结果示于下述表1。
＜半导体装置的制作＞
各实施例所涉及的半导体装置按照以下方法制作。
·内置有半导体芯片的封装材料树脂基板的制作
首先，将表面具备铝电路、且切割成10mm×10mm大小的模拟元件晶圆以纵横分别隔开10mm的间隔配置在粘贴有热剥离性膜的SUS制的载体中的贴附有上述膜的一侧的表面上。此时，在模拟元件晶圆中以使铝电路朝向与上述热剥离性膜对置的一侧的面的方式配置该模拟元件晶圆。接着，使用压缩成型机，在模具温度125℃、成型压力5MPa、固化时间10分钟的条件下，以埋设模拟元件晶圆的方式，将由环氧树脂组合物(住友电木株式会社生产)的固化物构成的封装材料进行成型。其中，环氧树脂组合物包含作为环氧树脂的多官能环氧树脂、作为固化剂的多官能酚醛树脂、作为无机填充材料的二氧化硅、作为偶联剂的氨基硅烷偶联剂和作为脱模剂的石蜡系蜡。
接着，一边使用加热至200℃的热板对热剥离性膜进行加热，一边将其从载体剥离，然后，在175℃、4小时的条件下进行后固化(Postcure)，从而得到图1(c)所示的内置有半导体芯片的封装材料树脂基板(多个半导体芯片被埋入封装材料内部的结构体，以下也称为内置有芯片的封装材料树脂基板)。
·第1绝缘性树脂膜的形成
首先，使用间歇式等离子处理装置(March公司生产，AP-1000)，在输出能800W、气体量200sccm、时间1分钟的条件下，对通过上述方法得到的内置有芯片的封装材料树脂基板中的配设有半导体芯片的一侧的表面实施氧等离子处理。接着，使用旋转涂布机，对内置有芯片的封装材料树脂基板中的配设有半导体芯片的一侧的表面，涂布按照上述方法制得的清漆状的感光性树脂组合物，之后，利用热板进行120℃、4分钟的预烘处理，从而形成膜厚约9.0μm的树脂膜。接着，使用宽频带曝光机(Micro-Tec株式会社生产，MA-8SUSS)，隔着光掩模对半导体芯片的铝电路进行充分的曝光处理。然后，在2.38重量％的四甲基氢氧化铵水溶液中，关于树脂膜的膜厚，一边调节显影时间一边进行两次浸渍显影处理使得预烘后的膜厚与显影后的膜厚之差达到1.5μm，由此将曝光部溶解去除，然后利用纯水冲洗10秒钟。然后，通过在氧气环境下，在230℃、90分钟的条件下进行热处理而使其固化，由此制作设置有开口部以使得铝电路的一部分露出的绝缘性树脂膜。以下，也将具有上述绝缘性树脂膜的内置有芯片的封装材料树脂基板记作带树脂膜的封装材料基板。
另外，实施例12使用与实施例1相同的感光性树脂组合物，将树脂膜的固化条件设为氧气环境下、温度180℃、30分钟，由此制作绝缘性树脂膜。
并且，实施例13使用与实施例1相同的感光性树脂组合物，将树脂膜的固化条件设为氧气环境下、温度250℃、30分钟，由此制作绝缘性树脂膜。
·配线层的形成
使用溅射装置和抗蚀剂，在按照上述方法得到的带树脂膜的封装材料基板中的在开口部内露出的铝电路和绝缘性树脂膜的上部，形成
Figure BDA0001987859380000421
的Ti膜和
Figure BDA0001987859380000422
的Cu膜依次安放而形成的溅射膜。接着，使用Cu，在上述溅射膜上形成厚度7μm的镀膜。然后，去除抗蚀剂之后，利用药液对上述溅射层进行蚀刻，由此得到具有由Cu构成的配线层(Cu配线层)的带Cu配线层的封装材料基板。
·第2绝缘性树脂膜的形成
使用间歇式等离子处理装置(March公司生产，AP-1000)，在输出能800W、气体量200sccm、时间1分钟的条件下，对通过上述方法得到的带Cu配线层的封装材料基板中配设有Cu配线层的一侧的表面实施氧等离子处理。接着，使用旋转涂布机，对带Cu配线层的封装材料基板中配设有Cu配线层的一侧的表面，涂布按照上述方法制得的清漆状的感光性树脂组合物，之后，利用热板进行120℃、4分钟的预烘处理，从而形成膜厚约11.0μm的树脂膜。接着，使用宽频带曝光机(Micro-Tec株式会社生产，MA-8SUSS)，隔着光掩模对带Cu配线层的封装材料基板中配设有半导体芯片的区域之外形成的Cu配线层的一部分进行充分的曝光处理。然后，在2.38重量％的四甲基氢氧化铵水溶液中，关于树脂膜的膜厚，一边调节显影时间一边进行两次浸渍显影处理使得预烘后的膜厚与显影后的膜厚之差达到1.5μm，由此将曝光部溶解去除，然后利用纯水冲洗10秒钟。然后，通过在氧气环境下，在230℃、90分钟的条件下进行热处理而使其固化，由此制作设置有开口部以使得Cu配线层的一部分露出的绝缘性树脂膜，得到所希望的半导体装置。
对所得到的半导体装置、以及通过按照上述半导体装置的制造方法的方法制得的结构体进行如下所示的测量和评价。将测量结果和评价结果示于下述表1。
·感光性树脂组合物相对于封装材料的涂布性：首先，按照与上述方法相同的方法，制作大小为35mm×35mm×300μm厚度的内置有半导体芯片的封装材料树脂基板。接着，使用间歇式等离子处理装置(March公司生产，AP-1000)，在输出能800W、气体量200sccm、时间1分钟的条件下，对所得到的内置有半导体芯片的封装材料树脂基板中配设有半导体芯片的一侧的表面实施氧等离子处理。接着，使用旋转涂布机，对内置有半导体芯片的封装材料树脂基板中配设有半导体芯片的一侧的表面涂布通过上述方法制得的实施例1～13、比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物，使得膜厚达到10μm。然后，利用热板进行120℃、4分钟的预烘处理，从而得到评价用的结构体。基于以下基准对该结构体中的由感光性树脂组合物构成的树脂膜的外观进行评价。另外，在半导体装置的制造工序中，内置有半导体芯片的封装材料树脂基板从其端部起切去5mm的区域后使用。因此，在5mm以内的区域产生凹陷的样品在实际使用中没有问题。
◎：在内置有半导体芯片的封装材料树脂基板的表面整体形成了良好形状的树脂膜。
○：确认内置有半导体芯片的封装材料树脂基板的从端部起5mm以内的区域产生了凹陷，但却是实际使用中没有问题的程度的级别。
×：确认内置有半导体芯片的封装材料树脂基板的从端部起大于5mm的区域产生了实际使用中存在问题的级别的凹陷。
·感光性树脂组合物的固化物与封装材料的密合性：首先，按照与上述方法相同的方法，制作大小为35mm×35mm×300μm厚度的内置有半导体芯片的封装材料树脂基板。接着，使用间歇式等离子处理装置(March公司生产，AP-1000)，在输出能800W、气体量200sccm、时间1分钟的条件下，对所得到的内置有半导体芯片的封装材料树脂基板中配设有半导体芯片的一侧的表面实施氧等离子处理。接着，使用旋转涂布机，对内置有半导体芯片的封装材料树脂基板中配设有半导体芯片的一侧的表面涂布通过上述方法制得的实施例1～13所涉及的清漆状的感光性树脂组合物，使得膜厚达到10μm，然后，利用热板进行120℃、4分钟的预烘处理。然后，在氮气环境下，在230℃、90分钟的条件下进行热处理而使其固化，由此得到由感光性树脂组合物的固化物构成的树脂膜。
接着，使用切割机对所得到的上述树脂膜在纵横以1mm间隔各刻出11个切痕。如此，得到100个独立的具有树脂膜的结构体。接着，使用压力锅蒸煮试验装置，对所得到的结构体进行125℃、相对湿度100％、300小时的处理(压力锅蒸煮处理)。接着，对上述处理后的结构体中的树脂膜，充分贴附粘接力为3N/10mm以上的Cellotape(注册商标)后，实施剥离该胶带的剥离试验。以下表1表示通过上述剥离试验剥离的树脂膜的数量。
其中，比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物相对于内置有半导体芯片的封装材料树脂基板产生凹陷，因此无法以使膜厚达到10μm的方式进行涂布。因此，未进行密合性的评价。
·半导体装置的可靠性：对通过上述方法得到的各10个的实施例1～13所涉及的半导体装置，利用热循环试验机在－65℃～150℃的温度范围内进行500次循环的冷热循环试验。接着，对于冷热循环试验后的半导体装置切出其截面，对于由感光性树脂组合物的固化物构成的树脂膜与封装材料之间的界面确认是否存在剥离和龟裂。
评价结果如下。
◎：10个半导体装置中均未观察到剥离和龟裂。
○：10个中有1个半导体装置观察到剥离或龟裂。
△：10个中有2个半导体装置观察到剥离或龟裂，但成品率方面没有问题。
×：10个中有3个以上半导体装置观察到剥离或龟裂。
另外，比较例1所涉及的清漆状的感光性树脂组合物相对于内置有半导体芯片的封装材料树脂基板产生凹陷，因此无法以使膜厚达到约9.0μm的方式进行涂布。因此，无法制作半导体装置，因而未进行可靠性的评价。
将上述评价项目相关的评价结果和各成分的配合比率一同示于以下表1。
Figure BDA0001987859380000451
由上述表1也可知，具备使用通过悬滴法测得的液滴的表面张力满足规定条件的感光性树脂组合物而形成的绝缘性树脂膜的半导体装置，在封装材料与该绝缘性树脂膜的接合界面上是否存在剥离或龟裂这一点上，可靠性均优异。
并且，当使用比较例1的感光性树脂组合物时，因产生凹陷而无法在封装材料上形成所希望的绝缘性树脂膜。即，当使用比较例1的感光性树脂组合物时，无法制作所希望的半导体装置。
(比较例2)
另外，作为比较例2的半导体装置，使用与上述实施例1相同的感光性树脂组合物，不进行氧等离子处理，按照与实施例1相同的方法制作半导体装置。
具体而言，当形成第1绝缘性树脂膜时，不对内置有芯片的封装材料树脂基板中配设有半导体芯片的一侧的表面进行氧等离子处理。并且，当形成第2绝缘性树脂膜时，不对带Cu配线层的封装材料基板中配设有Cu配线层的一侧的表面进行氧等离子处理。除此以外，按照与实施例1相同的方法制作半导体装置，得到比较例2的半导体装置。
评价比较例2的半导体装置所涉及的感光性树脂组合物相对于封装材料的涂布性。具体而言，不对内置有半导体芯片的封装材料树脂基板中配设有半导体芯片的一侧的表面实施氧等离子处理，按照与实施例1相同的方法，评价感光性树脂组合物相对于封装材料的涂布性。将评价结果示于下述表2。
另外，评价比较例2的半导体装置所涉及的感光性树脂组合物的固化物与封装材料的密合性。具体而言，不对内置有半导体芯片的封装材料树脂基板中配设有半导体芯片的一侧的表面实施氧等离子处理，按照与实施例1相同的方法，评价感光性树脂组合物的固化物与封装材料的密合性。将评价结果示于下述表2。
并且，按照与上述实施例1相同的方法评价比较例2的半导体装置的可靠性。将评价结果示于下述表2。
[表2]
Figure BDA0001987859380000471
由上述表1、表2可以确认，各实施例的半导体装置与比较例2的半导体装置相比，感光性树脂组合物相对于封装材料的涂布性、感光性树脂组合物的固化物与封装材料的密合性、以及半导体装置的可靠性优异。
本申请基于2016年9月8日申请的日本专利特愿2016-175593号主张优先权，将其公开的全部内容援引于此。

Claims (16)

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
准备在表面具有连接端子的多个半导体芯片被埋入于封装材料的内部而成的结构体的工序；
对所述封装材料的表面实施等离子处理的工序；
在实施所述等离子处理的工序之后，在所述结构体中配设有所述半导体芯片所设置的连接端子的一侧的表面上区域形成第1绝缘性树脂膜的工序；
在所述第1绝缘性树脂膜和所述结构体形成使所述连接端子的一部分露出的第1开口部的工序；
以覆盖露出的所述连接端子和所述第1绝缘性树脂膜的至少一部分的方式形成导电膜的工序；
在所述导电膜的表面形成第2绝缘性树脂膜的工序；和
在所述第2绝缘性树脂膜中形成于所述半导体芯片上的区域的外部形成使所述导电膜的一部分露出的第2开口部的工序，
构成所述第1绝缘性树脂膜的树脂材料是含有碱溶性树脂的感光性树脂组合物，
通过悬滴法测得的由所述感光性树脂组合物构成的液滴的表面张力为20mN/m以上42mN/m以下。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述碱溶性树脂包含选自酚醛树脂、羟基苯乙烯树脂、聚酰亚胺、聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑、聚苯并噁唑前体、环状烯烃系树脂以及它们的共聚物中的1种或2种以上。
3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述碱溶性树脂包含所述聚酰亚胺前体或所述聚苯并噁唑前体，
所述聚酰亚胺前体和所述聚苯并噁唑前体在其结构单元中包含芳香族环。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
将通过在230℃、90分钟的条件下对所述感光性树脂组合物进行热处理而得到的10mm×60mm×10μm厚度的固化物用作试验片，在23℃、拉伸速度5mm/分钟的条件下通过按照JISK7161的方法进行拉伸试验时，所述试验片的拉伸伸长率为20％以上200％以下。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
通过在230℃、90分钟的条件下对所述感光性树脂组合物进行热处理而得到的固化物的玻璃化转变温度为180℃以上。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
构成所述第2绝缘性树脂膜的树脂材料是所述感光性树脂组合物。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述封装材料是含有环氧树脂、无机填充材料和固化剂的环氧树脂组合物的固化物。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述感光性树脂组合物还含有感光剂，
所述感光剂为光活性化合物。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述感光性树脂组合物还含有交联剂，
所述交联剂为选自环氧化合物、烷氧基甲基化合物、羟甲基化合物和氧杂环丁烷化合物中的1种或2种以上。
10.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述交联剂包含结构不同的2种以上。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述感光性树脂组合物还含有硅烷偶联剂，
所述硅烷偶联剂包含下述式(S1)或下述式(S2)所示的结构单元，
Figure FDA0002365483550000031
12.根据权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述硅烷偶联剂包含结构不同的2种以上。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述感光性树脂组合物还含有溶解促进剂，
所述溶解促进剂包含下述通式(D1)或下述通式(D2)所示的化合物，
Figure FDA0002365483550000032
上述通式(D1)中，
R3至R12分别独立地为氢、羟基或碳原子数1以上10以下的有机基团，
R3至R7中的至少一个以及R8至R12中的至少一个包含羟基，
Figure FDA0002365483550000041
上述通式(D2)中，
R3至R12分别独立地为氢、羟基或碳原子数1以上10以下的有机基团，
R3至R7中的至少一个以及R8至R12中的至少一个包含羟基。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述感光性树脂组合物还含有表面活性剂，
所述表面活性剂包含氟系表面活性剂。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
所述感光性树脂组合物还含有溶剂，
所述溶剂具有酯键。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：
在形成所述第1绝缘性树脂膜的工序中，采用通过旋转涂布法或狭缝涂布法涂布所述感光性树脂组合物的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11024593B2 (en) 2018-09-28 2021-06-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Metal bumps and method forming same
US12079551B2 (en) 2019-06-11 2024-09-03 Canon Kabushiki Kaisha Simulation method, simulation apparatus, storage medium, film forming method, and method of producing cured product
JP7322580B2 (ja) * 2019-08-09 2023-08-08 住友ベークライト株式会社 電子装置の製造方法
JP2021128300A (ja) * 2020-02-17 2021-09-02 住友ベークライト株式会社 感光性樹脂組成物、および半導体装置の製造方法
CN115699295A (zh) * 2020-05-26 2023-02-03 罗姆股份有限公司 半导体装置以及半导体装置的制造方法
KR102587322B1 (ko) * 2021-05-28 2023-10-10 삼성에스디아이 주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자
CN113817426B (zh) * 2021-08-25 2023-06-30 上海锐朗光电材料有限公司 一种应用于大尺寸芯片粘接的导电胶及其制备方法
CN117059583B (zh) * 2023-10-12 2024-01-09 江苏芯德半导体科技有限公司 一种具有异质胶材的晶圆级扇出型封装结构及其封装方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2925960B2 (ja) * 1994-11-29 1999-07-28 三洋電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP3818124B2 (ja) 2001-10-25 2006-09-06 凸版印刷株式会社 半導体集積回路装置およびその製造方法
WO2006017035A1 (en) * 2004-07-07 2006-02-16 Promerus Llc Photosensitive dielectric resin compositions and their uses
US7382059B2 (en) 2005-11-18 2008-06-03 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Semiconductor package structure and method of manufacture
JP5407517B2 (ja) * 2008-04-25 2014-02-05 日立化成株式会社 絶縁層、絶縁体インク及び両面電極パッケージ
CN101833241B (zh) * 2009-03-09 2012-07-04 村上精密制版（昆山）有限公司 一种感光性树脂组合物
JP5678492B2 (ja) * 2010-06-30 2015-03-04 日産化学工業株式会社 パターン画像の形成方法
TWI430024B (zh) * 2010-08-05 2014-03-11 Asahi Kasei E Materials Corp A photosensitive resin composition, a method for manufacturing a hardened bump pattern, and a semiconductor device
JP5820825B2 (ja) * 2011-01-18 2015-11-24 旭化成イーマテリアルズ株式会社 樹脂組成物、硬化物、樹脂フィルム及び配線板
JPWO2014069091A1 (ja) * 2012-10-30 2016-09-08 住友ベークライト株式会社 感光性樹脂組成物、硬化膜、保護膜、絶縁膜および電子装置
JP6171583B2 (ja) 2013-05-31 2017-08-02 富士通株式会社 電子装置及びその製造方法
JP2015053469A (ja) * 2013-08-07 2015-03-19 日東電工株式会社 半導体パッケージの製造方法
JP2015064576A (ja) * 2013-08-29 2015-04-09 住友ベークライト株式会社 感光性樹脂組成物
JP2015173253A (ja) * 2014-02-20 2015-10-01 株式会社テラプローブ 半導体装置の製造方法
JP5672403B1 (ja) 2014-05-26 2015-02-18 住友ベークライト株式会社 感光性樹脂組成物および電子装置
JP6475432B2 (ja) * 2014-07-18 2019-02-27 旭化成株式会社 パワー半導体素子用保護膜、及びその形成方法
TWI627502B (zh) * 2014-09-04 2018-06-21 Fujifilm Corp 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置及觸控面板

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