JP2016180929A - 感光性樹脂組成物、感光性フィルム、感光性シート、樹脂パターン、樹脂層付半導体ウェハ及び半導体装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】低熱膨張性、高温接着性及びフィルム形成性に優れる感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性フィルム、感光性シート、樹脂パターン、樹脂層付半導体ウェハ、及び半導体装置を提供することを目的とする。【解決手段】（Ａ）フェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基を有する樹脂と、（Ｂ）エチレン性不飽和基を有する化合物と、（Ｃ）熱硬化性樹脂と、（Ｄ）光開始剤と、（Ｅ）有機基を有するシリカと、を含む感光性樹脂組成物であって、有機基を有するシリカの平均粒径が３０〜４００ｎｍであり、有機基を有するシリカの含有量が、感光性樹脂組成物全質量基準で、２５〜６０質量％である感光性脂組成物。【選択図】図３

Description

本開示は、感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性フィルム、感光性シート、樹脂パターン、樹脂層付半導体ウェハ及び半導体装置に関する。

近年の半導体デバイスの高機能化、小型化に伴い、半導体素子をフェイスダウン構造で配線回路基板に搭載するフリップチップ実装が行われている。フリップチップ実装においては、半導体チップのシリコンと基板及び銅との熱膨張係数差に由来する応力が接続部分に集中しないようにするために、通常、半導体素子と配線回路基板の間隙に樹脂封止がなされる。樹脂封止の方式としては、チップと基板とを電気的に接続した後に、毛細管現象を利用して低粘度の液状樹脂を注入する後入れ方式や、基板上にアンダーフィル材を設けた後にチップを搭載する先供給方式がある。

後入れ方式は、チップ及び基板が狭ギャップ化、狭ピッチ化してくると、ボイドを発生させることなく液状樹脂を充填することが難しく、また大量生産に向かない。

先供給方式で液状樹脂を塗布する場合、ディスペンサーによる精密な塗布量コントロールが困難である。特に、近年の薄型化されたチップを実装する場合、塗布量が多すぎると、ボンディング時に滲み出した樹脂がチップの側面を這い上がり、ボンディングツールを汚染してしまう。そのため、本方式では、ツールの洗浄が必要となり、量産時の工程が煩雑化する。

他方、フィルム状樹脂を用いる場合、フィルムの厚みを調整することによって最適な樹脂量を与えることが容易にできる反面、仮圧着工程と呼ばれるフィルム状樹脂を基板に貼付ける工程を必要とする。通常、仮圧着工程は、対象となるチップ幅よりも大きめの幅にスリットされたリール状の樹脂テープを用意し、チップサイズに応じて基材上の樹脂テープをカットして樹脂が反応しない程度の温度で基板上に熱圧着する。ところが、チップ搭載位置にフィルムを精度よく供給することは難しく、また微小チップなどに対応した細幅のリール加工は困難であることから、一般的に、歩留まりの確保には、仮圧着で貼付けるフィルムをチップサイズより大きくすることで対応している。そのため、本方式では、隣接部品との距離に余裕を設ける必要があり、高密度化実装に対応しにくい。

最近、高密度化実装技術の一つとして、樹脂層付半導体ウェハを作製し、このウェハから得られる樹脂層付半導体素子を用いる方法が検討されている。例えば、下記特許文献１には、フィルム状の樹脂が貼付されたウェハを準備し、このウェハの裏面を研削した後、ウェハを樹脂と共に切断してチップ化することにより、チップにチップサイズと同サイズの樹脂が付着したフィルム状樹脂付チップを作製し、これを回路基板に実装して半導体装置を製造する方法が提案されている。また、下記特許文献２には、溶剤を含有する樹脂ペーストをスピンコートにより半導体ウェハ上に塗布し、塗布された樹脂ペーストを加熱乾燥によりＢステージ化する方法が検討されている。

特開２００６−０４９４８２号公報 特開２００９−３８３４９号公報

ところで、高密度化実装技術の一つとして、パターン形成可能な感光性樹脂組成物を用いる方法が検討されている。このような用途で用いられる感光性樹脂組成物は、低熱膨張性、高温接着性及びフィルム形成性に優れることが望ましい。そこで本開示は、低熱膨張性、高温接着性及びフィルム形成性に優れる感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性フィルム、感光性シート、樹脂パターン、樹脂層付半導体ウェハ、及び半導体装置を提供することを目的とする。

すなわち、本開示は、フェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基を有する樹脂と、エチレン性不飽和基を有する化合物と、熱硬化性樹脂と、光開始剤と、有機基を有するシリカと、を含む感光性樹脂組成物であって、有機基を有するシリカの平均粒径が３０〜４００ｎｍであり、有機基を有するシリカの含有量が、感光性樹脂組成物全質量基準で、２５〜６０質量％である感光性脂組成物を提供する。本開示の感光性樹脂組成物は、上記構成を備えることにより、低熱膨張性、高温接着性、フィルム形成性及びフィルムを形成して使用する場合のパターン形成性に優れる。本開示の感光性樹脂組成物は、低熱膨張性に優れるため、耐温度サイクル性、耐ＨＡＳＴ性等の耐熱及び耐湿信頼性に優れる。また、本開示の感光性樹脂組成物がフィルム形成性に優れることにより、本開示の感光性樹脂組成物はフィルム製造時の歩留まりに優れる。

本開示の感光性樹脂組成物は、感光性樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得られる厚さ２０μｍの感光性フィルムの、４００〜９００ｎｍの波長域における最大透過率が５０％以上であることが好ましい。

本開示の感光性樹脂組成物は、フィルム形成性に更に優れ、フィルム製造時の歩留まりに更に優れる観点から、有機基が、エチレン性不飽和基又はフェニル基であることが好ましい。

別の側面において、本開示は、上記感光性樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得られる、感光性フィルムに関する。本開示の感光性フィルムは、上記感光性樹脂組成物を用いて形成されるため、高温接着性、パターン形成性、低熱膨張性に十分優れる。特に、本開示の感光性フィルムは、低熱膨張性に優れるため、優れた耐熱及び耐湿信頼性を有する。

また、本開示は、基材と、該基材上に形成された上記感光性フィルムからなる感光層と、を備える感光性シートに関する。

また、本開示は、被着体上に積層された上記感光性フィルムからなる感光層を、フォトマスクを介して露光し、露光後の感光層をアルカリ現像液により現像処理することにより得られる樹脂パターンに関する。また、本開示の樹脂パターンは、被着体上に積層された上記感光性フィルムからなる感光層を、直接描画露光技術を用いて直接パターンを描画露光し、露光後の感光層をアルカリ水溶液により現像処理することにより形成されるものでもよい。本開示の樹脂パターンは、上記感光性フィルムからなる感光層を用いて得られるため、熱圧着性に優れた高精細なパターンである。

また、本開示は、半導体ウェハと、該半導体ウェハ上に積層された上記感光性フィルムからなる感光層と、を備える樹脂層付半導体ウェハに関する。

さらに、本開示は、上記感光性樹脂組成物を用いて、半導体素子同士が接着された構造、及び／又は、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とが接着された構造を有する半導体装置に関する。本開示の半導体装置は、上記感光性樹脂組成物を用いて半導体素子同士及び／又は半導体素子と半導体素子搭載用支持部材が接着されているため、製造プロセスの簡略化にも十分対応可能であり、且つ優れた信頼性を具備する。

本開示によれば、低熱膨張性、高温接着性、フィルム形成性及びフィルムを形成して使用する場合のパターン形成性に優れる感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性フィルム、感光性シート、樹脂パターン、樹脂層付半導体ウェハ、及び半導体装置を提供することができる。

また、本開示によれば、金属バンプが形成された回路面を有する半導体ウェハの回路面上に樹脂層を設ける場合に、バンプ上部の樹脂を現像によって除去することができ、耐温度サイクル性、耐ＨＡＳＴ性等の耐熱及び耐湿信頼性に優れると共に、フィルム製造時の歩留まりに優れる感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性フィルム、感光性シート、樹脂パターン、樹脂層付半導体ウェハ、及び半導体装置を提供することができる。

本開示の感光性フィルムの一実施形態を示す端面図である。 本開示の感光性シートの一実施形態を示す端面図である。 本開示の感光性シートの一実施形態を示す端面図である。 本開示の樹脂層付半導体ウェハの一実施形態を示す上面図である。 図４のＩＶ−ＩＶ線に沿った端面図である。 本開示の半導体装置の一実施形態を示す端面図である。 本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す端面図である。 本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す端面図である。 本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す断面図である。 本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す端面図である。 本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す端面図である。 本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す端面図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本開示を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとし、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本明細書において、「高温接着性」とは、感光性樹脂組成物を硬化物にした場合の、加熱下での接着性を意味する。「フィルム形成性」とは、フィルム形成時にピンホール（例えば、５００μｍ以上のピンホール）やフィッシュアイが少ないことを意味する。「パターン形成性」とは、被着体上に形成された感光性フィルムからなる感光層を、フォトマスクを介して露光し、次いで、アルカリ現像液により現像したときに得られる樹脂パターンの精度を意味する。樹脂パターンの精度は、開口部の径の大きさ、開口部の樹脂パターン側壁における凹凸の有無等により評価される。「フィルム製造時の歩留まり」とは、フィルム形成性に優れることやシリカ充填材の分散性が良好であることを意味する。感光性樹脂組成物の「貼付性」とは、感光性樹脂組成物をフィルム状に成形することによって得られる感光性フィルムとした場合の貼付性を意味する。感光性樹脂組成物の「熱圧着性」とは、上記樹脂パターンを加熱下で支持部材等に圧着（熱圧着）したときの接着具合を意味する。感光性樹脂組成物の「耐熱性」とは、上記樹脂パターンを支持部材等に熱圧着、硬化し、高温下においたときの耐剥離性を意味する。

（感光性樹脂組成物）
本実施形態の感光性樹脂組成物は、（Ａ）フェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基を有する樹脂（以下、「（Ａ）成分」ともいう。）と、（Ｂ）エチレン性不飽和基を有する化合物（以下、「（Ｂ）成分」ともいう。）と、（Ｃ）熱硬化性樹脂（以下、「（Ｃ）成分」ともいう。）と、（Ｄ）光開始剤（以下、「（Ｄ）成分」ともいう。）と、（Ｅ）有機基を有するシリカ（以下、「（Ｅ）成分」ともいう。）と、を含む感光性樹脂組成物であって、有機基を有するシリカの平均粒径が３０〜４００ｎｍであり、有機基を有するシリカの含有量が、感光性樹脂組成物全質量基準で、２５〜６０質量％である。

＜（Ａ）成分＞
（Ａ）成分のＴｇは１５０℃以下であることが好ましく、１２０℃以下であることがより好ましく、１００℃以下であることが最も好ましい。このＴｇが１５０℃を超える場合、感光性フィルム（感光層）を被着体（半導体ウェハ）に貼り合わせる際に１５０℃以上の高温を要し、半導体ウェハに反りが発生しやすくなる傾向がある。感光性フィルムの半導体ウェハへの貼り付け温度は、半導体ウェハの反りを一層抑制するという観点から、２０〜１５０℃であることが好ましく、４０〜１００℃であることがより好ましい。上記温度での貼り付けを可能にするためには、感光性フィルムのＴｇを１５０℃以下にすることが好ましい。一方、Ｔｇが−２０℃未満であると、Ｂステージ状態でのフィルム表面のタック性が強くなり過ぎて、取り扱い性が良好でなくなる傾向がある。

ここで、（Ａ）成分の「Ｔｇ」とは、（Ａ）成分をフィルム化したときの、主分散ピークを意味する。具体的には、レオメトリックス社製粘弾性アナライザー「ＲＳＡ−２」（商品名）を用いて、フィルム厚１００μｍ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚ、測定温度−１５０〜３００℃の条件での、ｔａｎδピーク温度を、Ｔｇとした。

（Ａ）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５０００〜５０００００の範囲内で制御されていることが好ましい。（Ａ）成分のＭｗは、良好な歩留まりと高温接着性とをより高度に両立できる点で、１００００〜３０００００であることがより好ましく、さらに、パターン形成性をより向上できる点で、１００００〜１０００００であることが更に好ましい。（Ａ）成分のＭｗが上記範囲内にあると、感光性樹脂組成物をシート状又はフィルム状としたときの強度、可とう性及びタック性が良好となる。また、熱時流動性が良好となるため、基板表面の配線段差（凹凸）に対する良好な埋込性を確保することが可能となる。上記Ｍｗが５０００以上であると、フィルム形成性が一層良好となる傾向がある。一方、上記Ｍｗが５０００００以下であると、高温接着性が一層良好となる傾向があり、且つ、パターンを形成する際に感光性樹脂組成物のアルカリ現像液に対する溶解性が一層良好となる傾向がある。ここで、「重量平均分子量（Ｍｗ）」とは、島津製作所社製高速液体クロマトグラフィー「Ｃ−Ｒ４Ａ」（商品名）を用いて、ポリスチレン換算で測定したときの重量平均分子量を意味する。

（Ａ）成分のＴｇ及び重量平均分子量を上記範囲内とすることにより、ウェハへの貼り付け温度を低く抑えることができる。さらに、半導体素子を半導体素子搭載用支持部材に接着固定する際の加熱温度（熱圧着温度）も低くすることができ、半導体素子の反りの増大を抑制することができる。また、貼付性、熱圧着性や現像性を有効に付与することができる。

本実施形態の感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成する場合には、良好な現像性が得られる点で、（Ａ）成分はアルカリ可溶性樹脂であることが好ましく、（Ａ）成分は、アルカリ可溶性基を末端又は側鎖に有するものがより好ましい。（Ａ）成分は、フェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基以外のアルカリ可溶性基を更に有する樹脂であってよい。フェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基以外のアルカリ可溶性基としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール基、水酸基、スルホニル基など等が挙げられる。（Ａ）成分はこれらの官能基の１種を単独で有するポリマーであってよく、２種以上を有するポリマーであってよい。

（Ａ）成分としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンイミド樹脂、ポリウレタンアミドイミド樹脂、シロキサンポリイミド樹脂、及びポリエステルイミド樹脂、並びに、これらの共重合体及びこれらの前駆体（ポリアミド酸等）の他、ポリベンゾオキサゾール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００の（メタ）アクリル共重合体、ノボラック樹脂、及びフェノール樹脂が挙げられる。

これらの中でも、高温接着性、耐熱性及びフィルム形成性の観点から、（Ａ）成分はイミド基を有する樹脂又は重量平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００の（メタ）アクリル共重合体であることが好ましい。

イミド基を有する樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。すなわち、有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを混合し（各成分の添加順序は任意）、反応温度８０℃以下、好ましくは０〜６０℃で付加反応させる。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸が生成する。なお、樹脂組成物の諸特性を一層向上させるため、上記のテトラカルボン酸二無水物は無水酢酸で再結晶精製処理したものであることが好ましい。テトラカルボン酸二無水物とジアミンは、その組成比が、テトラカルボン酸二無水物の合計１．０ｍｏｌに対して、ジアミンの合計が、好ましくは０．５〜２．０ｍｏｌ、より好ましくは０．８〜１．０ｍｏｌとなるように混合することができる。

上記縮合反応におけるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの組成比については、テトラカルボン酸二無水物の合計１．０ｍｏｌに対して、ジアミンの合計が２．０ｍｏｌ以下であると、得られるポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂における、アミン末端のポリイミドオリゴマーの量が多くなりにくい傾向があり、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量が低くなりにくく、樹脂組成物の耐熱性を含む種々の特性に一層優れる傾向がある。一方、テトラカルボン酸二無水物の合計１．０ｍｏｌに対してジアミンの合計が０．５ｍｏｌ以上であると、酸末端のポリイミド樹脂オリゴマー又はポリアミドイミド樹脂オリゴマーの量が多くなりにくい傾向があり、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量が低くなりにくく、樹脂組成物の耐熱性を含む種々の特性に一層優れる傾向がある。

ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂は、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は、加熱処理する熱閉環法、脱水剤を使用する化学閉環法等で行うことができる。

ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては特に制限はなく、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、チオフェン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ−［２，２，２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル］プロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル］ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、及び下記一般式（１）で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。下記一般式（１）中、ａは２〜２０の整数を示す。

上記一般式（１）で表されるテトラカルボン酸二無水物は、例えば、無水トリメリット酸モノクロライド、及び対応するジオールから合成することができ、具体的には１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、及び１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）が挙げられる。

また、テトラカルボン酸二無水物としては、溶剤への良好な溶解性及び耐湿性、並びに波長が３６５ｎｍである光に対する透明性を付与する観点から、下記式（２）、又は（３）で表されるテトラカルボン酸二無水物が好ましい。

以上のようなテトラカルボン酸二無水物は、１種を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。

上記ポリイミド樹脂及び／又はポリアミドイミド樹脂の原料として用いられるジアミンは、下記一般式（４）、（５）、（６）、（７）又は（Ａ−１）で表される芳香族ジアミンを含むことが好ましい。これら下記一般式（４）〜（７）で表されるジアミンは、全ジアミンの１〜１００モル％とすることが好ましく、３〜８０モル％とすることが更に好ましく、５〜５０モル％とすることが最も好ましい。

上記カルボキシル基及び／又は水酸基含有ポリイミド樹脂及び／又はポリアミドイミド樹脂の原料として用いられるジアミンは、下記一般式（４）、（５）、（６）、（７）又は（Ａ−１）で表される芳香族ジアミンを含むことが好ましい。これら下記一般式（４）〜（７）又は（Ａ−１）で表されるジアミンは、全ジアミンの１〜１００モル％とすることが好ましく、３〜８０モル％とすることが更に好ましく、５〜５０モル％とすることが最も好ましい。

式中Ｒ^２１は、単結合、又は、２価の有機基を示す。２価の有機基としては、例えば、炭素数１〜３０の２価の炭化水素基、又は、ハロゲン原子によって水素の一部若しくは全部が置換されている炭素数１〜３０の２価の炭化水素基、−（Ｃ＝Ｏ）−、―ＳＯ_２−、−Ｏ−、−Ｓ−、―ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−、―（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、下記一般式（Ｂ−１）で表される基、及び下記一般式（Ｂ−２）で表される基が挙げられる。式中、ｎは１〜２０の整数を示し、Ｒは水素原子又はメチル基を示す。

上記Ｒ^２１は、ポリイミド樹脂のＴｇを上昇させたときのパターン形成性を良好にする観点から、−Ｃ（ＣＦ_３）_２−、及び−Ｃ（ＣＨ_３）_２−が好ましい。このような基を有する上記ジアミンを用いることにより、パターン形成時にポリイミドのイミド基同士の凝集を抑制でき、アルカリ現像液が浸透しやすくなることでパターン形成性を向上させることができる。これにより、ポリイミドのＴｇを上昇させても良好なパターン形成性を得ることが可能となり、耐湿信頼性がさらに向上した感光性樹脂組成物の実現が可能となる。

本実施形態においては、上記ジアミンが、下記式（Ｃ）で表される、フルオロアルキル基を有するジフェノールジアミンを含むことが好ましい。ポリイミド鎖にフルオロアルキル基が導入されることによって、ポリイミド同士の分子鎖凝集力が低下し、現像液が浸透しやすくなる。その結果、上記感光性樹脂組成物のパターン形成性（溶解現像性、細線化）がさらに向上する。また、ポリイミドの凝集力の低下によって、熱圧着性を向上させることができ、さらにはポリイミドのＴｇを上昇させても良好なパターン形成性を得ることが可能となる。これにより、耐湿信頼性及び耐リフロー性がさらに向上した感光性樹脂組成物の実現が可能となる。

フルオロアルキル基を有するジフェノールジアミンは、全ジアミンの５モル％〜１００モル％とすることが好ましく、１０モル％〜９０モル％とすることがさらに好ましく、１０モル％〜８０モル％とすることが更により好ましく、２０モル％〜８０モル％とすることが特に好ましく、３０モル％〜７０モル％とすることが最も好ましい。

上記ポリイミド樹脂の原料として用いられるその他のジアミンとしては特に制限はなく、例えば、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジイソプロピルフェニル）メタン、３，３’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、３，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルケトン、３，４’−ジアミノジフェニルケトン、４，４’−ジアミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２’−（３，４’−ジアミノジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−（３，４’−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、３，４’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、４，４’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルフォン、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルフォン、３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、及び３，５−ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、下記一般式（８）で表される脂肪族エーテルジアミン、並びに、下記一般式（９）で表されるシロキサンジアミンが挙げられる。下記一般式（８）中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は各々独立に、炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ｂは２〜８０の整数を示す。下記一般式（９）中、Ｒ^４及びＲ^９は各々独立に、炭素数１〜５のアルキレン基、又はフェニレン基を示し、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、及びＲ^８は各々独立に、炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基、又はフェノキシ基を示し、ｄは１〜５の整数を示す。なお、上記フェニレン基は、置換基を有していてもよい。

このような脂肪族エーテルジアミンとして具体的には、例えば、サンテクノケミカル（株）製ジェファーミンＤ−２３０、Ｄ−４００、Ｄ−２０００、Ｄ−４０００、ＥＤ−６００、ＥＤ−９００、ＥＤ−２０００、ＥＤＲ−１４８、ＢＡＳＦ（製）ポリエーテルアミンＤ−２３０、Ｄ−４００、及びＤ−２０００等のポリオキシアルキレンジアミン等の脂肪族ジアミン等が挙げられる。これらのジアミンは、全ジアミンの１〜８０モル％であることが好ましく、他配合成分との相溶性、また低温貼付性及び熱圧着性と高温接着性とを高度に両立できる点で５〜６０モル％であることがより好ましい。この量が１モル％未満であると、高温接着性、熱時流動性の付与が困難になる傾向にあり、一方、８０モル％以下であれば、ポリイミド樹脂のＴｇが低くなり過ぎず、フィルムの自己支持性が得られやすくなる傾向にある。

上記ジアミンの中でも、他成分との相溶性、有機溶剤可溶性、アルカリ可溶性を付与する点で、上記一般式（８）で表される脂肪族エーテルジアミンが好ましく、室温での密着性、接着性を付与する点で、上記一般式（９）で表されるシロキサンジアミンが好ましい。

上記一般式（９）で表されるシロキサンジアミンとして具体的には、式（９）中のｄが１のものとして、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（４−アミノフェニル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェノキシ−１，３−ビス（４−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノブチル）ジシロキサン、及び１，３−ジメチル−１，３−ジメトキシ−１，３−ビス（４−アミノブチル）ジシロキサン等が挙げられ、ｄが２のものとして、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（４−アミノフェニル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（２−アミノエチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサエチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、及び１，１，３，３，５，５−ヘキサプロピル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン等が挙げられる。上記一般式（９）で表されるシロキサンジアミンは、例えば、ＢＹ１６−８７１ＥＧ（商品名、東レ・ダウコーニング（株）製）として入手可能である。

上述したジアミンは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。これらのジアミンは、全ジアミンの０．５〜８０モル％とすることが好ましく、低温貼付性及び熱圧着性と高温接着性とを高度に両立できる点で１〜５０モル％とすることが更に好ましい。０．５モル％以上であれば、シロキサンジアミンを添加した効果が得られやすく、８０モル％以下であれば、他成分との相溶性、高温接着性及び現像性が得られやすくなる傾向がある。

また、上記ポリイミド樹脂及び／又はポリアミドイミド樹脂は、１種を単独で又は必要に応じて２種以上を混合（ブレンド）して用いることができる。

また、ポリイミド樹脂及び／又はポリアミドイミド樹脂の組成を決定する際には、そのＴｇが１５０℃以下となるように設計することが好ましく、ポリイミド樹脂及び／又はポリアミドイミド樹脂の原料であるジアミンとして、上記一般式（８）で表される脂肪族エーテルジアミンを用いることが特に好ましい。

上記ポリイミド樹脂及び／又はポリアミドイミド樹脂の合成時に、下記一般式（１０）、（１１）又は（１２）で表される化合物のような単官能酸無水物やｍ−アミノフェノールのような単官能アミンを縮合反応液に投入することにより、ポリマー末端に酸無水物又はジアミン以外の官能基を導入することができる。また、これにより、ポリマーの分子量を低くし、パターン形成時の現像性及び熱圧着性を一層向上させることができる。単官能酸無水物又は単官能アミンが有する官能基としては、特に限定されないが、パターン形成時のアルカリ可溶性を一層向上させる点で、カルボキシル基、フェノール性水酸基、グリコール基等のアルカリ可溶性基が好ましい。また、接着性を付与する点で、下記一般式（１２）で表される化合物やアミノ基を有する（メタ）アクリレート等の放射線重合性基及び／又は熱硬化性基を有する化合物が好ましく用いられる。また、低吸湿性を付与する点で、シロキサン骨格等を有する化合物も好ましく用いられる。

上記ポリイミド樹脂及び／又はポリアミドイミド樹脂は、光硬化性の観点から、３０μｍのフィルム状に成形した時の波長３６５ｎｍの光に対する透過率が１０％以上であることが１０％以上であることが好ましく、２０％以上であることがより好ましい。透過率が１０％以上であれば、パターン形状が被着体に対して垂直となる。また、透過率が２０％以上であればより低露光量でパターン形成できる。このようなポリイミド樹脂は、例えば、上記一般式（２）で表される酸無水物と、上記一般式（８）で表される脂肪族エーテルジアミン及び／又は上記一般式（９）で表されるシロキサンジアミンとを反応させることで合成することができる。

アクリル樹脂は、下記式（１３）で表される構造単位を有する樹脂であることが好ましい。式（１３）で表される構造単位は、ヒドロキシフェニル基を側鎖に有する（メタ）アクリレート化合物に基づく単位である。

式中、Ｒ^１１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^１２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｘは０〜４の整数を示す。

（Ａ）成分は、式（１３）で表される構造単位を（Ａ）成分の総量に対して、１０〜８０モル％有することが好ましく、２０〜６０モル％有することがより好ましい。

（Ａ）成分は、式（１３）で表される構造単位と共に、又は単独で、式（１３）で表される構造単位以外の他の構造単位（以下、単に「他の構造単位」という）を有するものであってよい。

（Ａ）成分が、式（１３）で表される構造単位と共に、他の構造単位を有するものである場合、（Ａ）成分を構成する他の構造単位は、式（１３）で表される構造単位を有する重合性単量体と共重合可能な重合性単量体に由来する構造単位である。このような重合性単量体として、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、オクチルアクリレート、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシエトキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、メトキシエトキシエチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−フルオロアクリロニトリル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリル酸ジヒドロジシクロペンテニル、メタクリル酸ジヒドロジシクロペンテニル、イタコン酸ジヒドロジシクロペンテニル、マレイン酸ジヒドロジシクロペンテニル、フマル酸ジヒドロジシクロペンテニル、アクリル酸ジヒドロジシクロペンテニルオキシエチル、メタクリル酸ジヒドロジシクロペンテニルオキシエチル、イタコン酸ジヒドロジシクロペンテニルオキシエチル、マレイン酸ジヒドロジシクロペンテニルオキシエチル、フマル酸ジヒドロジシクロペンテニルオキシエチル、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニル、メタクリル酸１，１−ジメチルプロペニル、アクリル酸１，１−ジメチルプロペニル、メタクリル酸３，３−ジメチルブテニル、アクリル酸３，３−ジメチルブテニル、イタコン酸ジビニル、マレイン酸ジビニル、フマル酸ジビニル、ジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、１，１−ジメチルプロペニルメタクリレート、１，１−ジメチルプロペニルアクリレート、３，３−ジメチルブテニルメタクリレート、３，３−ジメチルブテニルアクリレート、ビニル１，１−ジメチルプロペニルエーテル、ビニル３，３−ジメチルブテニルエーテル、１−アクリロイルオキシ−１−フェニルエテン、１−アクリロイルオキシ−２−フェニルエテン、１−メタクリロイルオキシ−１−フェニルエテン、１−メタクリロイルオキシ−２−フェニルエテン等が挙げられる。

（Ａ）成分は、上記式（１３）で表される構造単位に加え、下記式（１４）で表される構造単位を有することが好ましい。すなわち、上述の重合性単量体の中でも、２−ヒドロキシエチルアクリレート又は２−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合成分として用いることがより好ましい。

式中、Ｒ^１３は水素原子又はメチル基を示す。

本実施形態の感光性樹脂組成物において、（Ａ）成分の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として５〜９０質量％であることが好ましく、１０〜８０質量％であることがより好ましい。この含有量が５質量％以上であれば、パターン形成時の現像性が得られやすくなる傾向があり、９０質量％以下であれば、パターン形成時の現像性及び接着性が得られやすくなる傾向がある。

（Ａ）成分のアルカリ溶解性が乏しい場合、又は、（Ａ）成分がアルカリ溶媒に溶解しない場合、溶解助剤として、カルボキシル基及び／又は水酸基を有する樹脂、及び／又は親水性基を有する樹脂を更に添加してもよい。親水性基を有する樹脂とは、アルカリ可溶性の樹脂であれば特に限定されないが、エチレングリコール、プロピレングリコール基のようなグリコール基を有する樹脂が挙げられる。

＜（Ｂ）成分＞
（Ｂ）成分は、エチレン性不飽和基を有する化合物である（ただし、（Ａ）成分を除く。）。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、プロパルギル基、ブテニル基、マレイミド基、ナジイミド基、及び（メタ）アクリロイル基等が挙げられる。反応性の観点から、（メタ）アクリロイル基が好ましく、（Ｂ）成分は２官能以上の（メタ）アクリレートであることが好ましい。このようなアクリレートとしては、特に制限されないが、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、１，２−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、トリス（β−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレート、下記一般式（１８）で表される化合物、ウレタンアクリレート若しくはウレタンメタクリレート、及び尿素アクリレート等が挙げられる。下記一般式（１８）中、Ｒ^１９及びＲ^２０は各々独立に、水素原子、又はメチル基を示し、ｇ及びｈは各々独立に、１〜２０の整数を示す。

これらの（Ｂ）成分は、１種を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。中でも、上記一般式（１８）で表されるグリコール骨格を有する（Ｂ）成分は、アルカリ可溶性、硬化後の耐溶剤性を十分に付与できる点で好ましく、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジ／トリアクリレート、及び、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジ／トリメタクリレートは、硬化後の高接着性を十分に付与できる点で好ましい。

また、（Ｂ）成分は、３官能以上のアクリレート化合物を含有するものであることが好ましい。この場合、硬化後の接着性をより向上させることができるとともに、加熱時のアウトガスを抑制することができる。

また、（Ｂ）成分は、硬化後の耐熱性を十分に付与できる点で、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジ及びトリアクリレートを含有するものであることが最も好ましい。

また、官能基（エチレン性不飽和基）当量の高い（Ｂ）成分を用いることで、一層、低応力化、低反り化することが可能となる。（Ｂ）成分は、官能基当量が２００ｅｑ／ｇ以上であることが好ましく、３００ｅｑ／ｇ以上であることがより好ましく、４００ｅｑ／ｇ以上であることが最も好ましい。官能基当量が２００ｅｑ／ｇ以上のグリコール骨格と、ウレタン基及び／又はイソシアヌル基とを有する（Ｂ）成分を用いることにより、感光性樹脂組成物の現像性及び接着性を一層向上させ、かつ、一層、低応力化、低反り化することが可能となる。また、官能基当量が２００ｅｑ／ｇ以上の放射線重合性化合物と官能基当量が２００ｅｑ／ｇ以下の放射線重合性化合物を併用してもよい。この場合、（Ｂ）成分としてウレタン基及び／又はイソシアヌル基を有する放射線重合性化合物を用いることが好ましい。

（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０〜３００質量部であることが好ましく、１０〜２５０質量部であることがより好ましい。この含有量が３００質量部以下であれば、重合により熱溶融時の流動性が低下しにくく、熱圧着時の接着性が低下しにくい傾向にある。一方、１０質量部以上であると、露光による光硬化後の耐溶剤性が低くなりにくく、パターンを形成するのが容易となる。つまり、現像前後の膜厚変化が大きくなりにくく、残渣が多くなりにくい傾向にある。また、熱圧着時に溶融しにくく、パターンが変形しにくい傾向にある。

＜（Ｃ）成分＞
（Ｃ）熱硬化性樹脂とは、熱により架橋反応を起こしうる反応性の樹脂をいう。このような樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含有する樹脂、トリアリルトリメリタートを含有する樹脂、シクロペンタジエンから合成された熱硬化性樹脂、芳香族ジシアナミドの三量化による熱硬化性樹脂等が挙げられる。中でも、高温において優れた接着力を持たせることができる点で、エポキシ樹脂、シアネート樹脂及びビスマレイミド樹脂が好ましく、取り扱い性及び半導体装置の組立時の熱履歴に対する熱反応性の点からエポキシ樹脂が特に好ましい。これら熱硬化性樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。

エポキシ樹脂としては、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有する樹脂が好ましい。硬化性や硬化物特性の点からは、フェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂が極めて好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ＡＤ、Ｓ又はＦのグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡのグリシジルエーテル、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加体のグリシジルエーテル、ビスフェノールＡのプロピレンオキシド付加体のグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ビスフェノールＡノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ナフタレン樹脂のグリシジルエーテル、３官能型又は４官能型のグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリシジルエーテル、ダイマー酸のグリシジルエステル、３官能型又は４官能型のグリシジルアミン、ナフタレン樹脂のグリシジルアミン等が挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。

シアネート樹脂としては、例えば、２，２’−ビス（４−シアネートフェニル）イソプロピリデン、１，１’−ビス（４−シアネートフェニル）エタン、ビス（４−シアネート−３，５−ジメチルフェニル）メタン、１，３−ビス［４−シアネートフェニル−１−（１−メチルエチリデン）］ベンゼン、シアネーテッドフェノール−ジシクロペンタンジエンアダクト、シアネーテッドノボラック、ビス（４−シアナートフェニル）チオエーテル、ビス（４−シアナートフェニル）エーテル、レゾルシノールジシアネート、１，１，１−トリス（４−シアネートフェニル）エタン、２−フェニル−２−（４−シアネートフェニル）イソプロピリデン等が挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。

ビスマレイミド樹脂としては、例えば、ｏ−、ｍ−又はｐ−ビスマレイミドベンゼン、４−ビス（ｐ−マレイミドクミル）ベンゼン、１，４−ビス（ｍ−マレイミドクミル）ベンゼン、４，４−ビスマレイミドジフェニルエーテル、４，４−ビスマレイミドジフェニルメタン、４，４−ビスマレイミド−３，３’−ジメチル−ジフェニルメタン、４，４−ビスマレイミドジフェニルスルホン、４，４−ビスマレイミドジフェニルスルフィド、４，４−ビスマレイミドジフェニルケトン、２’−ビス（４−マレイミドフェニル）プロパン、４−ビスマレイミドジフェニルフルオロメタン、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス（４−マレイミドフェニル）プロパン等が挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。

（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して１０〜１００質量部であることが好ましく、２０〜８０質量部であることがより好ましい。

熱硬化性樹脂を用いる場合、これを硬化させるために、硬化剤、硬化促進剤、触媒等の添加剤を感光性樹脂組成物中に適宜加えることができる。触媒を添加する場合は、助触媒を、必要に応じて使用することができる。

エポキシ樹脂を使用する場合、エポキシ樹脂の硬化剤又は硬化促進剤を使用することが好ましく、これらを併用することがより好ましい。硬化剤としては、例えば、フェノール系化合物、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、三フッ化ホウ素アミン錯体、イミダゾール類、第３級アミン、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物等が挙げられる。これらの中でも、アルカリ現像液への溶解性に優れる点から、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物が好ましい。

上記分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジェンクレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジェンフェノールノボラック樹脂、キシリレン変性フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、トリスフェノールノボラック樹脂、テトラキスフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。

硬化促進剤としては、エポキシ樹脂の硬化を促進するものであれば特に制限はなく、例えば、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾール−テトラフェニルボレート、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７−テトラフェニルボレート等が挙げられる。

硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して０〜２００質量部が好ましく、硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して０〜５０質量部が好ましい。

熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂を使用する場合、触媒及び必要に応じて助触媒を使用することが好ましい。触媒としては、例えば、コバルト、亜鉛、銅等の金属塩や金属錯体などが挙げられ、助触媒としてはアルキルフェノール、ビスフェノール化合物、フェノールノボラック等のフェノール系化合物などが好ましい。

熱硬化性樹脂としてビスマレイミド樹脂を使用する場合、その硬化剤としてラジカル重合剤を使用することが好ましい。ラジカル重合剤としては、例えば、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。このとき、ラジカル重合剤の使用量は、ビスマレイミド樹脂１００質量部に対して０．０１〜１．０質量部が好ましい。

（Ｄ）成分（光開始剤）としては、感度向上の点から、波長３６５ｎｍの光に対する分子吸光係数が１０００ｍｌ／ｇ・ｃｍ以上であるものが好ましく、２０００ｍｌ／ｇ・ｃｍ以上であるものがより好ましい。なお、分子吸光係数は、サンプルの０．００１質量％アセトニトリル溶液を調製し、この溶液について分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、「Ｕ−３３１０」（商品名））を用いて吸光度を測定することにより求められる。

感光性樹脂組成物を膜厚３０μｍ以上の感光層とする場合には、感度向上、内部硬化性向上の観点から、（Ｄ）成分としては、光照射によってブリーチングするものがより好ましい。このような（Ｄ）成分としては、例えば、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパノン−１、２，４−ジエチルチオキサントン、２−エチルアントラキノン、及びフェナントレンキノン等の芳香族ケトン、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−フェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−５−フェニルイミダゾール二量体、及び２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、９−フェニルアクリジン、及び１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、及びビス（２，４，６，−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド等のビスアシルフォスフィンオキサイドの中からＵＶ照射によって光退色する化合物が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

（Ｄ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましく、１〜５質量部であることがより好ましい。

＜（Ｅ）成分＞
本実施形態の感光性樹脂組成物は、（Ｅ）成分として、平均粒径が３０〜４００ｎｍである、有機基を有するシリカを含有することにより、低熱膨張性、高温接着性、フィルム形成性及びフィルムを形成して使用する場合のパターン形成性に優れる。なお、本明細書において「シリカ」とは、シリカを含む粒子を意味する。

平均粒径が３０ｎｍ未満である場合、十分な低熱膨張性が得られにくい傾向及び（Ｅ）成分の十分な分散性が得られにくい傾向がある。平均粒径が４００ｎｍを超える場合、十分なフィルム形成性が得られにくい傾向及び（Ｅ）成分の十分な分散安定性が得られにくい傾向がある。（Ｅ）成分の平均粒径は、低熱膨張性をより向上する観点から５０ｎｍ以上であることが好ましい。また、パターン形成性をより向上する観点から２５０ｎｍ以下であることが好ましく、視認性を向上する観点から１００ｎｍ以下であることがより好ましい。上記特性を全て満たす点で、（Ｅ）成分の平均粒径は５０〜１００ｎｍであることが最も好ましい。ここで、平均粒径とは、小粒径側からの重量累積粒度分布を描いた場合に、累積が５０％となる粒子径を意味する。重量累積粒度分布は、レーザー回折法を用いて測定される。レーザー回折法を用いた粒度分布測定は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置（例えば、ベックマン・コールター社製ＬＳ１３）を用いることができる。測定用のフィラー分散液の調製は、フィラーが有機溶剤の分散液の場合は、同じ有機溶剤で、装置の感度上適切な光量となるよう希釈して行う。また、フィラーが粉体の場合は、粉体を０．１質量％のメタりん酸ナトリウム水溶液に投入し、超音波分散させ、装置の感度上適切な光量となる濃度で測定する。

（Ｅ）成分において、シリカは、有機基を有する。有機基とは、炭素を含有する置換基をいい、この置換基のその他の構造は特に限定されない。有機基としては、メタクリル基、ビニル基、フェニル基、エポキシ基等が挙げられる。これらの中でも、フィルム製造時の歩留まりの観点から、エチレン性不飽和基又はフェニル基であることが好ましい。（Ｅ）成分は、上記有機基の１種を単独で、又は２種以上を表面に有するシリカであってよい。（Ｅ）成分は、例えば、有機基を有する化合物を用いて、シリカを表面修飾（表面処理）することで得られるが、その方法は、特に制限されるものではない。

（Ｅ）成分が均一に分散されたフィルムを得るために、あらかじめ溶媒中に（Ｅ）成分を分散しておくことが好ましい。（Ｅ）成分としては、均一な膜厚のフィルムを得ることができる観点から、２０質量％以上の質量濃度で溶媒に分散可能であるものが好ましい。さらに、ピンホールを抑制できる観点から、３０質量％以上の質量濃度で溶媒に分散可能であるものがより好ましい。さらに、フィルム形成時の樹脂ワニス粘度を高くすることができる観点から、４０質量％以上の質量濃度で溶媒に分散可能であるものが最も好ましい。２０質量％以上の質量濃度で溶媒に分散可能である場合、樹脂ワニス粘度が低くなりすぎず、フィルム形成時にピンホールやフィッシュアイの不具合が発生しにくい傾向があるため、２０質量％以上で分散できる（Ｅ）成分を選定することが好ましい。

（Ｅ）成分の分散液は量産性に優れる観点から、分散処理後に２４時間以上分散状態を保持できるものであることが好ましい。分散の安定性が良好である場合、分散処理後の樹脂ワニス作製、フィルム作製までの裕度を十分に確保することができるため量産性に優れる。分散性及び分散安定性に優れる（Ｅ）成分を用いることにより、均一に（Ｅ）成分が充填されたフィルムを得ることができ、良好なパターン形状を得ることができる。

（Ｅ）成分の含有量は、感光性組成物全質量基準で２５〜６０質量％である。（Ｅ）成分の含有量が２５質量％未満である場合、優れた低熱膨張性が得られにくい傾向がある。（Ｅ）成分の含有量が６０質量％を上回る場合、優れたパターン形成性及び高温接着性が得られにくい傾向がある。（Ｅ）成分の含有量は、低熱膨張性、パターン形成性及び高温接着性に一層優れる点で、３０〜５５質量％であることが好ましく、３０〜５０質量％であることがより好ましい。

さらに、本開示の感光性樹脂組成物には、適宜（Ｅ）成分以外のフィラーを含有させることもできる。フィラーとしては、例えば、銀粉、金粉、銅粉、ニッケル粉等の金属フィラー、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等の無機フィラー、カーボン系フィラー、ゴム系フィラー等の有機フィラーなどが挙げられ、種類、形状等にかかわらず特に制限なく使用することができる。

上記フィラーは、所望する機能に応じて使い分けることができる。例えば、金属フィラーは、樹脂組成物に導電性、熱伝導性、チキソ性等を付与する目的で添加され、非金属無機フィラーは、感光層に熱伝導性、低熱膨張性、低吸湿性等を付与する目的で添加され、有機フィラーは感光層に靭性等を付与する目的で添加される。

上記フィラーの中でも、半導体装置用接着材料に求められる、導電性、熱伝導性、低吸湿特性、絶縁性等を付与できる点で、金属フィラー、無機フィラー及び絶縁性のフィラーが好ましく用いられる。無機フィラー及び絶縁性フィラーの中では、樹脂ワニスに対する分散性が良好であり、かつ、熱時の高い接着力を付与できる点で、シリカフィラーが好ましく用いられる。上記フィラーは、１種を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。

本実施形態の感光性樹脂組成物には、保存安定性、プロセス適応性又は酸化防止性を付与するために、キノン類、多価フェノール類、フェノール類、ホスファイト類、イオウ類等の重合禁止剤又は酸化防止剤を、硬化性を損なわない範囲で更に添加してもよい。

本実施形態の感光性樹脂組成物には、異種材料間の界面結合を良くするために、各種カップリング剤を添加することもできる。カップリング剤としては、例えば、シラン系、チタン系及びアルミニウム系が挙げられ、中でも効果が高い点で、シラン系カップリング剤が好ましく、エポキシ基等の熱硬化性基、並びに、メタクリレート及び／又はアクリレート等の放射線重合性基を有する化合物がより好ましい。また、上記シラン系カップリング剤の沸点及び／又は分解温度は１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましく、２００℃以上であることがさらに好ましい。つまり、２００℃以上の沸点及び／又は分解温度で、かつエポキシ基等の熱硬化性基、並びに、メタクリレート及び／又はアクリレート等の放射線重合性基を有するシラン系カップリング剤が最も好ましく用いられる。上記カップリング剤の使用量は、その効果、耐熱性及びコストの面から、使用する（Ａ）成分１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部とすることが好ましい。

本実施形態の感光性樹脂組成物には、イオン性不純物を吸着して、吸湿時の絶縁信頼性を良くするために、イオン捕捉剤を更に添加することもできる。このようなイオン捕捉剤としては、特に制限はなく、トリアジンチオール化合物、及びフェノール系還元剤等の、銅がイオン化して溶け出すのを防止するための銅害防止剤として知られる化合物、粉末状のビスマス系、アンチモン系、マグネシウム系、アルミニウム系、ジルコニウム系、カルシウム系、チタン系及びズズ系並びにこれらの混合系等の無機化合物等が挙げられる。

上記イオン捕捉剤の具体例としては、東亜合成（株）製の無機イオン捕捉剤、商品名、ＩＸＥ−３００（アンチモン系）、ＩＸＥ−５００（ビスマス系）、ＩＸＥ−６００（アンチモン、ビスマス混合系）、ＩＸＥ−７００（マグネシウム、アルミニウム混合系）、ＩＸＥ−８００（ジルコニウム系）及びＩＸＥ−１１００（カルシウム系）がある。これらは１種を単独で、又は２種以上混合して用いることができる。上記イオン捕捉剤の使用量は、添加による効果、耐熱性、コスト等の点から、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部が好ましい。

感光性樹脂組成物は、基板のアライメントマークを装置搭載カメラで視認するため、感光性樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得られる厚さ２０μｍの感光性フィルムの、４００〜９００ｎｍの波長域における最大透過率が５０％以上であることが好ましく、アライメント認識エラーを一層防止できる点で、６５％以上であることがより好ましい。

感光性樹脂組成物を硬化した後の線膨張係数は、８０×１０^−６／℃以下であることが好ましく、６０×１０^−６／℃以下であることがより好ましい。線膨張係数が８０×１０^−６／℃以下であれば、基板の反りを抑制できる傾向があり、線膨張係数が６０×１０^−６／℃以下であれば、温度サイクルなどの信頼性に優れる傾向がある。

（感光性フィルム）
上記感光性樹脂組成物をフィルム状に成形することによって、フィルム状の感光性樹脂組成物（感光性フィルム）を得ることができる。図１は、本開示の感光性フィルムの一実施形態を示す端面図である。図１に示す感光性フィルム１は、上記感光性樹脂組成物をフィルム状に成形したものである。

感光性フィルム１は、例えば、図２に示す基材３上に上記感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させることによってフィルム状に成形される。このようにして、基材３と、基材３上に形成された上記感光性フィルムからなる感光層１とを備える感光性シート１００が得られる。図２は、本開示の感光性シート１００の一実施形態を示す端面図である。図２に示す感光性シート１００は、基材３と、これの一方面上に設けられた感光性フィルムからなる感光層１とから構成される。

図３は、本開示の感光性シートの他の一実施形態を示す端面図である。図３に示す感光性シート１１０は、基材３と、これの一方面上に設けられた感光性フィルムからなる感光層１とカバーフィルム２とから構成される。

感光性フィルム１は、例えば、以下の方法で得ることができる。まず、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分及び必要に応じて添加される他の成分を含む感光性樹脂組成物を、有機溶媒中で混合し、混合液を混練してワニスを調製する。次に、基材３上にこのワニスを塗布してワニスの層を形成し、加熱によってワニス層を乾燥した後に基材３を除去する。このとき、基材３を除去せずに、感光性シート１００の状態で保存、又は使用することもできる。また、感光層１の基材３が設けられている面とは反対の面にカバーフィルム２を積層した上で、感光性シート１１０の状態で保存、又は使用することもできる。

ワニスの調製に用いる有機溶媒、すなわちワニス溶剤は、材料を均一に溶解、又は分散できるものであれば、特に制限はない。例えば、ジメチルホルムアミド、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、及びＮ−メチル−ピロリジノン（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）が挙げられる。

上記混合、及び混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、及びボールミル等の分散機を適宜組み合わせて行うことができる。上記加熱による乾燥は、（Ｃ）成分が充分には反応しない温度で、且つ、溶媒が充分に揮散する条件で行う。上記「（Ｃ）成分が充分には反応しない温度」とは、具体的には、ＤＳＣ（例えば、パーキンエルマー社製、商品名：ＤＳＣ−７型）を用いて、サンプル量：１０ｍｇ、昇温速度：５℃／ｍｉｎ、測定雰囲気：空気、の条件で測定したときの反応熱のピーク温度以下の温度である。具体的には、通常６０℃〜１８０℃で、０．１分〜９０分間加熱することによってワニス層を乾燥させる。乾燥前のワニス層の厚みは、１μｍ〜２００μｍが好ましい。この厚みが１μｍ以上であると、接着固定機能が充分となる傾向があり、２００μｍ以下であると、後述する残存揮発分が少なくなる傾向がある。

得られたワニス層の残存揮発分は１０質量％以下が、好ましい。この残存揮発分が１０質量％以下であると、組立加熱時の溶媒揮発による発泡が原因となる感光層内部にボイドが残存しにくくなり、耐湿性が向上する傾向がある。また、加熱時に発生する揮発成分によって、周辺材料、又は部材が汚染される可能性も低くなる傾向がある。なお、上記の残存揮発成分の測定条件は次の通りである。すなわち、５０ｍｍ×５０ｍｍサイズに切断した感光性フィルム１について、初期の質量をＭ１とし、この感光性フィルム１を１６０℃のオーブン中で３時間加熱した後の質量をＭ２とし、以下の式により残存揮発分（％）を求める。残存揮発分（％）＝［（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１］×１００

基材３は、上述の乾燥条件に耐えるものであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、及びメチルペンテンフィルムを基材３として用いることができる。基材３としてのフィルムは２種以上組み合わせた多層フィルムであってもよく、表面がシリコーン系、及びシリカ系等の離型剤などで処理されたものであってもよい。

本実施形態の感光性フィルムによれば、上記構成を有することにより、回路面を有する半導体ウェハの回路面上に膜形成することができ、露光及び現像によるパターニングの後に、回路面を有する半導体チップ搭載用支持部材、半導体チップ又は半導体ウェハからなる被着体に対する熱圧着性を有することができる。

なお、「被着体に対する熱圧着性を有し」とは、具体的には、パターニングされた後の感光層に対して被着体を１５０℃〜１８０℃で０．２ＭＰａ〜１．０ＭＰａで１分間熱圧着したサンプルを作製し、このサンプルの室温でのダイシェア強度が１ＭＰａ以上となることを意味する。ここで室温でのダイシェア強度とは、上記条件での熱圧着後のサンプルについて、せん断接着力試験機（Ｄａｇｅ社製、商品名：Ｄａｇｅ−４０００）を用いて、２５℃の熱盤上で、測定速度：１００μｍ／秒、測定高さ：５０μｍの条件で被着体にせん断方向の外力を加えたときの最大応力とすることができる。

（樹脂層付半導体ウェハ）
図４は、本開示の樹脂層付半導体ウェハの一実施形態を示す上面図であり、図５は図４のＩＶ−ＩＶ線に沿った端面図である。図４及び図５に示す樹脂層付半導体ウェハ２０は、半導体ウェハ８と、これの一方面上に設けられた感光性フィルム（感光層）１と、を備える。

樹脂層付半導体ウェハ２０は、半導体ウェハ８上に、感光性フィルム１を加熱しながらラミネートすることによって得られる。感光性フィルム１は、例えば、室温（２５℃）〜１５０℃程度の低温で半導体ウェハ８に貼付けることが可能である。

樹脂層１を積層する方法としては、上記の他に、スピンコート法等を用いて液状の感光性樹脂組成物のワニスを半導体ウェハ８に塗布し、加熱乾燥する方法によってもよい。

（半導体装置）
図６は、本開示の半導体装置の一実施形態を示す端面図である。図６に示す半導体装置２３０は、接続電極部（第１の接続部：図示せず）を有する支持部材（第１の被着体）１３と、接続用端子（第２の接続部：図示せず）を有する半導体チップ（第２の被着体）１４と、絶縁材からなる感光層１と、導電材からなる導電層９とを備えている。支持部材１３は、半導体チップ１４と対向する回路面１８を有しており、半導体チップ１４と所定の間隔をおいて配置されている。感光層１は、支持部材１３、及び半導体チップ１４の間において、それぞれと接して形成されており、所定のパターンを有している。導電層９は、支持部材１３、及び半導体チップ１４の間における、感光層１が配置されていない部分に形成されている。半導体チップ１４の接続用端子は、導電層９を介して支持部材１３の接続電極部と電気的に接続されている。

以下、図７〜図１２を用いて、図６に示す半導体装置２３０の製造方法について詳述する。図７、８及び１０〜１２は、本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す端面図であり、図９は、本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態を示す断面図である。本実施形態の半導体装置の製造方法は、以下の（第１工程）〜（第５工程）を備える。

（第１工程）接続用電極部を有する半導体ウェハ１２上に感光層１を設ける工程（図７及び図８）。

（第２工程）感光層１を露光、及び現像によって、接続端子が露出する開口１１が形成されるようにパターニングする工程（図９及び図１０）。

（第３工程）開口１１に導電材を充填して導電層９を形成する工程（図１１）。

（第４工程）半導体ウェハ１２と感光層１及び導電層９との積層体を半導体チップ１４ごとに切り分ける（ダイシング）工程（図１２）。

（第５工程）接続用電極部を有する支持部材１３を個片化された半導体チップ１４と感光層１との積層体の感光層１側に直接接着すると共に、支持部材１３の接続電極部と半導体チップ１４の接続用端子とを導電層９を介して電気的に接続する工程（図６）。

以下、（第１工程）〜（第５工程）について詳しく説明する。
（第１工程）
図７に示す接続用電極部を有する半導体ウェハ１２から構成される半導体ウェハの回路面上に、感光層１を積層する（図８）。積層方法としては、予めフィルム状に成形された感光性フィルムを準備し、これを半導体ウェハ１２に貼り付ける方法が簡便である。上記の他に、スピンコート法等を用いて、感光性樹脂組成物を含む液状のワニスを半導体ウェハ１２に塗布し、加熱乾燥する方法によってもよい。

本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、露光、及び現像によってパターニングされた後に被着体に対する接着性を有する感光性樹脂組成物である。より詳細には、感光性樹脂組成物を露光、及び現像によってパターニングして形成されるレジストパターンが、半導体チップ、基板等の被着体に対する接着性を有している。例えばレジストパターンに被着体を必要に応じて加熱しながら圧着することによって、レジストパターンと被着体とを接着することが可能である。

（第２工程）
半導体ウェハ１２上に設けられた感光層１に対して、所定の位置に開口が形成されているマスク４を介して活性光線（典型的には紫外線）を照射する（図９）。これにより感光層１が所定のパターンで露光される。感光性樹脂組成物がネガ型である場合、ネガ型のマスクを用いて活性光線（典型的には紫外線）を照射することにより、活性光線が照射された部分が硬化する。

露光後、感光層１のうち硬化されていない部分（ネガ型の感光性樹脂組成物の場合、露光されなかった部分）を、現像液を用いた現像によって除去することで、半導体ウェハ１２の接続端子が露出する開口１１が形成されるように感光層１がパターニングされる（図１０）。なお、ネガ型の感光性樹脂組成物の代わりに、ポジ型の感光性樹脂組成物を用いることも可能であり、その場合は感光層１のうち露光された部分が現像によって除去される。

現像液としては、制限はないが、アルカリ水溶液を用いることが好ましい。なお、アルカリ水溶液とは、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液、金属水酸化物水溶液、有機アミン水溶液等のアルカリ性の溶液である。一般には、濃度が２．３８重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液が現像に用いられる。

（第３工程）
得られたレジストパターンの開口１１に導電材を充填して導電層９を形成する（図１１）。導電材の充填方法は、グラビア印刷、ロールによる押し込み、及び減圧充填等の各種の方法が採用できる。ここで使用する導電材は、半田、金、銀、ニッケル、銅、白金、又はパラジウム等の金属、酸化ルテニウム等の金属酸化物等からなる電極材料、あるいは、上記金属のバンプの他、例えば、導電性粒子と樹脂成分とを少なくとも含有してなるものが挙げられる。導電性粒子としては、例えば、金、銀、ニッケル、銅、白金、及びパラジウム等の金属、酸化ルテニウム等の金属酸化物、並びに、有機金属化合物等の導電性粒子が用いられる。また、樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、及びその硬化剤等の上述した硬化性樹脂組成物が用いられる。

（第４工程）
半導体ウェハ１２と感光層１及び導電層９との積層体をダイシングにより半導体チップ１４ごとに切り分ける（図１２）。

（第５工程）
接続用電極部を有する支持部材１３を個片化された半導体チップ１４と感光層１との積層体の感光層１側に直接接着すると共に、支持部材１３の接続電極部と半導体チップ１４の接続用端子とを導電層９を介して電気的に接続する。なお、半導体チップ１４における感光層１と反対側の回路面上に、パターン化された感光層（バッファーコート膜）が形成されていてもよい。

半導体チップ１４の接着は、例えば、感光層１（感光性樹脂組成物）が流動性を発現するような温度にまで加熱しながら熱圧着する方法によって行われる。熱圧着後、必要に応じて感光層１を加熱してさらに硬化反応を進行させてもよい。

半導体チップ１４における感光層１と反対側の回路面（裏面）には、裏面保護フィルムを貼り付けることが好ましい。

以上の方法によって、図６に示す半導体装置２３０が得られる。本開示の半導体装置の製造方法は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。

例えば、上記製造方法は、第４の工程において、ウェハサイズの支持部材１３上に半導体ウェハ１２と感光層１との積層体を、半導体ウェハ１２と感光層１との積層体の感光層１側に直接接着すると共に、支持部材１３の接続端子と半導体ウェハ１２の接続用電極部とを導電層９を介して電気的に接続し、第５の工程において、半導体ウェハ１２と感光層１と支持部材１３との積層体を半導体チップ１４ごとに切り分けてもよい。

上記製造方法では、半導体ウェハ１２と支持部材１３との接続までの工程（第４の工程）をウェハサイズでできるので作業効率の点において好ましい。なお、半導体ウェハ１２における感光層１と反対側の回路面（裏面）には、裏面保護フィルムを貼り付けることが好ましい。

また、支持部材１３が半導体チップや半導体ウェハであっても良く、この場合は半導体ウェハ同士、半導体チップ１４と半導体ウェハ（支持部材１３）又は半導体チップ同士を接着することによって半導体装置（半導体積層体）を構成することができる。この積層体には、貫通電極を形成することも可能である。
また、上記製造方法は、第１工程において、接続用電極部に既に導電層９が形成されている半導体ウェハを使用することもできる。この場合は、第２工程において開口１１を導電層９が露出するように行い、第３工程を省略して第４工程へ進むことができる。

以下、実施例を挙げて本開示についてより具体的に説明する。ただし、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。

＜（Ａ）成分：フェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基を有する樹脂＞
（Ａ１）
撹拌機、温度計、窒素置換装置（窒素流入管）及び水分受容器付きの還流冷却器を備えた３００ｍＬフラスコ内に、アミン成分である２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（商品名「ＢＩＳ−ＡＰ−ＡＦ」、（セントラル硝子（株）製）１４．６４ｇ（０．０４ｍｏｌ）、ポリオキシプロピレンジアミン（商品名「Ｄ−４００」）、ＢＡＳＦ社製）１７．３２ｇ（０．０４ｍｏｌ）、３，３’−（１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン−１，３−ジイル）ビスプロピルアミン（商品名「ＢＹ１６−８７１ＥＧ」、東レ・ダウコーニング（株）製）２．４８５ｇ（０．０１ｍｏｌ）及びｍ−アミノフェノール（東京化成工業（株）製）２．１８ｇ（０．０２ｍｏｌ）と、溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン（以下「ＮＭＰ」と略す。）８０ｇを仕込み、撹拌してアミン成分を溶媒に溶解させた。

上記フラスコを氷浴中で冷却しながら、４，４’−オキシジフタル酸二無水物（以下「ＯＤＰＡ」と略す。）３１ｇ（０．１ｍｏｌ）を、フラスコ内の溶液に少量ずつ添加した。添加終了後、窒素ガスを吹き込みながら溶液を１８０℃に昇温させて５時間保温して、ポリイミド樹脂Ａ１を得た。Ａ１のＴｇは７５℃であった。得られたＡ１のＧＰＣ測定を行ったところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量（Ｍｗ）＝２８，０００であった。

（Ａ２）
撹拌機、温度計、窒素置換装置（窒素流入管）及び水分受容器付きの還流冷却器を備えたフラスコ内に、ジアミンである５，５’−メチレンビス（アントラニル酸）（和歌山精化製、商品名「ＭＢＡＡ」、分子量２８６）５．７２ｇ（０．０２ｍｏｌ）、「Ｄ−４００」２５．９８ｇ（０．０６ｍｏｌ）、及び「ＢＹ１６−８７１ＥＧ」２．４８ｇ（０．０１ｍｏｌ）と、溶媒であるＮＭＰ１１０ｇを仕込み、撹拌してジアミンを溶媒に溶解させた。

上記フラスコを氷浴中で冷却しながら、ＯＤＰＡ３１ｇ（０．１ｍｏｌ）を、フラスコ内の溶液に少量ずつ添加した。添加終了後、窒素ガスを吹き込みながら溶液を１８０℃に昇温させて５時間保温し、ポリイミド樹脂Ａ２を得た。Ａ２のＴｇは４５℃であった。得られたＡ２のＧＰＣ測定を行ったところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量（Ｍｗ）＝３０，０００であった。

（Ａ３）
フラスコに４−ヒドロキシフェニルメタクリレート３５．６ｇ、２−ヒドロキシメチルメタクリレート７８．０ｇ、メタクリル酸メチル２０．０ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３００ｇ及びアゾイソブチロニトリル６．４３ｇを入れ、窒素雰囲気下にて８０℃で６時間反応させた。得られた反応液にメタノール２００ｇを添加した後、１０００ｇのイオン交換水へゆっくり滴下して析出したアクリル樹脂Ａ３をろ過、乾燥した。Ａ３のＴｇは８０℃であった。また、得られたＡ３のＧＰＣ測定を行ったところ、ポリスチレン換算で重量平均分子量（Ｍｗ）＝２５，０００であった。

（Ａ）成分のＭｗは、溶離液をテトラヒドロフランとし、島津製作所社製高速液体クロマトグラフィー「Ｃ−Ｒ４Ａ」を用いて測定を行い、標準ポリスチレン換算で測定した値である。

＜感光性樹脂組成物＞
上記で得られたフェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基を有する樹脂Ａ１、Ａ２及びＡ３を用いて、下記表１に示す組成比（単位：質量部）にて各成分を配合し、実施例１〜１０及び比較例１〜７の感光性樹脂組成物の溶液（感光層形成用ワニス）を得た。

表１において、各記号は下記のものを意味する。なお、Ｅ’１、Ｅ’２、Ｅ’８、Ｅ’９及びＥ’１０は、本開示の（Ｅ）成分に相当するものではないが、便宜上、本実施例においては「（Ｅ）成分」と呼ぶ。
ＢＰＥ−１００：新中村化学工業（株）製、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート
Ｍ−３１３：東亜合成（株）製、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジ及びトリアクリレート
ＹＤＦ−８１７０Ｃ：東都化成（株）製、ビスフェノールＦ型ビスグリシジルエーテル
ＴｒｉｓＰ−ＰＡ：本州化学（株）製、トリスフェノール化合物（α，α，α’−トリス（４−ヒドロキシフェノル）−１−エチル−４−イソプロピルベンゼン）
２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ：四国化成（株）製、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール
Ｉ−８１９：ＢＡＳＦ社製、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド
Ｅ’１：商品名「Ｒ−９７２」、日本アエロジル（株）製（表面官能基：ジメチル、平均粒径：約１６ｎｍ）
Ｅ’２：商品名「ＹＡ０１０Ｃ−ＳＭ１」、（株）アドマテックス製（表面官能基：メタクリル、平均粒径：約１０ｎｍ）
Ｅ３：商品名「ＹＡ１００Ｃ−ＳＭ１」、（株）アドマテックス製（表面官能基：メタクリル、平均粒径：約１００ｎｍ）
Ｅ４：商品名「ＹＡ０５０Ｃ−ＳＶ２」、（株）アドマテックス製（表面官能基：ビニル、平均粒径：約５０ｎｍ）
Ｅ５：商品名「ＹＡ０５０Ｃ−ＳＰ３」、（株）アドマテックス製（表面官能基：フェニル、平均粒径：約５０ｎｍ）
Ｅ６：商品名「ＳＥ１０５０−ＳＶＪ」、（株）アドマテックス製（表面官能基：ビニル、平均粒径：約２５０ｎｍ）
Ｅ７：商品名「ＳＥ１０５０−ＳＥＪ」、（株）アドマテックス製（表面官能基：エポキシ、平均粒径：約２５０ｎｍ）
Ｅ’８：商品名「ＳＥ２０５０−ＳＶＪ」、（株）アドマテックス製（表面官能基：ビニル、平均粒径：約５００ｎｍ
Ｅ’９：商品名「ＳＥ６０５０−ＳＶＪ」、（株）アドマテックス製（表面官能基：ビニル、平均粒径：約２５００ｎｍ）
Ｅ’１０：水島合金鉄（株）製、窒化ホウ素（形状：扁平、平均粒径：約２０００ｎｍ）
ＮＭＰ：関東化学（株）製、Ｎ−メチル−２−ピロリドン

＜感光性シート＞
得られた感光性樹脂組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように、それぞれ基材（剥離剤処理ＰＥＴフィルム）上に塗布し、オーブン中にて８０℃で２０分間加熱し、続いて１２０℃で２０分間加熱して、基材上に感光層を形成した。このようにして、基材及び基材上に形成された感光層を有する感光性シートを得た。

＜評価試験＞
（線膨張係数）
上記感光性シートを、感光層がテフロン（登録商標）シートと接するようにラミネートし、４００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で露光した後、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）を８０℃で３０秒間行った。基材及びテフロン（登録商標）シートを剥離除去した上で、硬化後の複数のフィルムを、膜厚２００μｍとなるように積層し、オーブン中で、１８０℃３時間の条件で加熱硬化させた。加熱硬化後のフィルムを４ｍｍ×３５ｍｍのサイズに切り出した。得られたサンプルを熱機械的分析装置（セイコーインスツル（株）製、ＴＭＡ／ＳＳ６０００）を用いて、荷重１９．６ｍＮ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、測定温度範囲０〜２８０℃の条件で測定し、線膨張係数を算出した。線膨張係数が６０×１０^−６／℃以下であったものをＡ、６０×１０^−６／℃を上回ったものをＣとして評価を行った。評価結果を表２に示す。

（分散性）
φ１ｍｍのジルコニアビーズ５ｇ、（Ｅ）成分３０ｇ及びＮＭＰ４５ｇを加え、攪拌脱泡機（（株）シンキー製、ＡＲ−２５０）を用いて５分間攪拌し、（Ｅ）成分分散液を得た。得られた分散液を目視で観察し、均一に分散できたものをＡ、（Ｅ）成分が凝集して分散できなかったものをＣとして評価を行った。評価結果を表２に示す。

（分散安定性）
上記分散性の評価において得られた（Ｅ）成分分散液を、２５℃で２４時間静置した後、分散状態を確認した。分散状態を保持していたものをＡ、サンプル容器下部に凝集物が沈降したものをＣとして評価を行った。評価結果を表２に示す。

（フィルム形成性）
感光性樹脂組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように、それぞれ基材（剥離剤処理ＰＥＴフィルム）上に塗布し、オーブン中にて８０℃で２０分間加熱し、続いて１２０℃で２０分間加熱して、基材上に感光層を形成した。５００μｍ以上のピンホールが見られなかったものをＡ、５００μｍ以上のピンホールが見られたものをＣとして評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、上記分散性評価において分散できなかったものは、１０質量％の濃度でＮＭＰに分散させて使用し、感光性フィルムを形成した。

（４００〜９００ｎｍの波長域における最大透過率）
上記感光性シートの基材を剥離除去し、得られた感光性フィルムの、４００〜９００ｎｍの波長域における最大透過率を、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製：Ｕ−３３１０）を用いて測定した。測定結果を表２に示す。

（パターン形成性）
支持台上にシリコンウェハ（６インチ径、厚さ４００μｍ）を載せ、その上に、上記感光性シートを、感光層がシリコンウェハの鏡面（支持台と反対側の面）と接するように、真空ラミネーター（ニチゴー・モートン（株）製）を用いて、ステージ温度６０℃、ダイアフラム温度６０℃、真空圧９０Ｐａ、荷重０．５ＭＰａで６０秒間の条件で積層した。得られた積層体を、感光性シート側から、ネガ型パターン用マスク（日立化成社製、「Ｎｏ．Ｇ−２」（商品名））を介して、高精度平行光露光機（（株）オーク製作所製、商品名：ＥＸＭ−１１７２−Ｂ−∞）を用いて５００ｍＪ／ｃｍ^２で露光した。次いで、８０℃のホットプレート上に３０秒間放置後、基材を剥離除去し、２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液を現像液とし、未露光部が溶解するまで、温度２６℃、スプレー圧０．１８ＭＰａの条件で９０秒間スプレー現像した。その後、温度２５℃の純水にてスプレー圧０．０２ＭＰａの条件で６０秒間水洗した。このようにして、シリコンウェハ上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなる樹脂パターンを形成した。

形成された樹脂パターンを顕微鏡（倍率：５０倍）で観察し、６０μｍ以下の開口が形成できたものをＡ、６０μｍを超えて１００μｍ以下の開口が形成できたものをＢ、１００μｍ以下の開口が形成できなかったものをＣとして評価を行った。評価結果を表２に示す。

（高温接着性）
上記パターン形成性の評価試験と同様にして、シリコンウェハ上に感光性シートを積層した。ネガ型パターン用ガラスマスクを用いなかったこと以外は、上記パターン形成性の評価試験と同様にして、得られた積層体を、感光性シート側から露光した。次いで、上記パターン形成性の評価試験と同様にして、８０℃のホットプレート上で放置後、基材を除去し、現像、水洗を行った。水洗後、１２０℃で１分間乾燥させた。このようにして、シリコンウェハ上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化物層を形成した。

得られた積層体（シリコンウェハ及び硬化物層からなる積層体）を、３ｍｍ×３ｍｍの大きさに個片化した。個片化した積層体を、ホットプレート上で、硬化物層がシリコン基板（１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５５ｍｍ）と接するようにしてシリコン基板上に積層し、２ｋｇｆで加圧しながら、２６０℃で５秒間圧着した。このようにして、シリコンウェハ、硬化物層及びシリコン基板からなり、これらがこの順に積層する積層体のサンプルを得た。得られたサンプルを、オーブン中で１８０℃、１時間の条件で加熱し、さらに、２６０℃の熱盤上で１０秒間加熱した後、せん断接着力試験機（Ｄａｇｅ社製、商品名：Ｄａｇｅ−４０００）を用いて接着力を測定した。１ＭＰａ以上の接着強度が得られたものをＡ、１ＭＰａを下回ったものをＣとして評価を行った。評価結果を表２に示す。

本開示の感光性樹脂組成物は、低線膨張性、視認性、高温接着性、パターン形成性、量産性（フィルム形成性）の全ての点で十分に優れるため、高精細な半導体パッケージの製造に用いる封止樹脂として好適に用いられる。また、本開示の感光性フィルム又は感光性シートは、基板、ガラス、シリコンウェハ等の被着体又は支持部材上に適用したときに、液状の樹脂組成物を用いる場合よりも位置合わせ精度に優れる上に、露光によるパターン化の解像度を向上させることができ、さらに、パターン形成後の基板、ガラス、半導体素子等の被着体との低温熱圧着性を有すると共に、熱硬化後の優れた耐熱性を有するため、半導体素子、光学素子、又は微細な接着領域が求められる封止樹脂又はバッファーコート用途に好適に使用できる。

１…感光性フィルム（感光層）、２…カバーフィルム、３…基材、４…マスク、８…半導体ウェハ、９…導電層、１１…開口、１２…半導体ウェハ、１３…支持部材、１４…半導体素子（半導体チップ）、１８…回路面、２０…樹脂層付半導体ウェハ、１００，１１０…感光性シート、２３０…半導体装置。

Claims (8)

1. フェノール性水酸基及び／又はカルボキシル基を有する樹脂と、エチレン性不飽和基を有する化合物と、熱硬化性樹脂と、光開始剤と、有機基を有するシリカと、を含む感光性樹脂組成物であって、
   前記有機基を有するシリカの平均粒径が３０〜４００ｎｍであり、
   前記有機基を有するシリカの含有量が、感光性樹脂組成物全質量基準で、２５〜６０質量％である感光性樹脂組成物。
2. 前記感光性樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得られる厚さ２０μｍの感光性フィルムの、４００〜９００ｎｍの波長域における最大透過率が５０％以上である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
3. 前記有機基が、エチレン性不飽和基又はフェニル基である、請求項１又は２に記載の感光性樹脂組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得られる、感光性フィルム。
5. 基材と、該基材上に形成された請求項４に記載の感光性フィルムからなる感光層と、を備える感光性シート。
6. 被着体上に積層された請求項４に記載の感光性フィルムからなる感光層を露光し、露光後の前記感光層をアルカリ現像液で現像処理することによって得られる樹脂パターン。
7. 半導体ウェハと、該半導体ウェハ上に積層された請求項４に記載の感光性フィルムからなる感光層と、を備える半導体ウェハ。
8. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を用いて、半導体素子同士が接着された構造、及び／又は、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とが接着された構造を有する半導体装置。
   
   
   

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