JP2018037638A - 半導体パッケージ、及び半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分子接合層によって再配線層と絶縁層との密着性を向上させることができる半導体パッケージを提供することである。【解決手段】実施形態の半導体パッケージは、半導体チップと、再配線層と、分子接合層と、絶縁層とを備えている。前記再配線層は、前記半導体チップからの電気信号及び前記半導体チップへの電気信号の少なくとも一方が流れる導線を含む。前記分子接合層は、前記再配線層の少なくとも一部の表面に設けられている。前記絶縁層は、前記分子接合層の少なくとも一部を覆う。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記導線に含まれる導電素材と化学結合している。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記絶縁層に含まれる絶縁素材と化学結合している。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、半導体パッケージ、及び半導体パッケージの製造方法に関する。

電気信号が流れる導線を含む再配線層と、前記再配線層の少なくとも一部を覆う絶縁層とを備えた半導体パッケージが知られている。

特開２０１６−１１１０２６号公報

本発明が解決しようとする課題は、分子接合層によって再配線層と絶縁層との密着性を向上させることができる半導体パッケージを提供することある。

実施形態の半導体パッケージは、半導体チップと、再配線層と、分子接合層と、絶縁層とを備えている。前記再配線層は、前記半導体チップからの電気信号及び前記半導体チップへの電気信号の少なくとも一方が流れる導線を含む。前記分子接合層は、前記再配線層の少なくとも一部の表面に設けられている。前記絶縁層は、前記分子接合層の少なくとも一部を覆う。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記導線に含まれる導電素材と化学結合している。前記分子接合層の少なくとも一部は、前記絶縁層に含まれる絶縁素材と化学結合している。

第１の実施形態の電子機器の一例を示す斜視図。 第１の実施形態の半導体パッケージを示す断面図。 第１の実施形態の分子接合層の組成の一例を模式的に示す図。 第１の実施形態の半導体パッケージの製造方法の流れの一例を示す断面図。 図４に続く半導体パッケージの製造方法の流れの一例を示す断面図。 第１の実施形態の変形例の半導体パッケージの一部を示す断面図。 第２の実施形態の半導体パッケージを示す断面図。 第２の実施形態の第３分子接合層の周囲を拡大して示す断面図。 第２の実施形態の半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図９に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１０に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１１に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１２に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１３に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１４に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１５に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１６に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図１７に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 第４の実施形態の半導体パッケージを示す断面図。 第４の実施形態の半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図２０に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図２１に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図２２に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図２３に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図２４に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。 図２５に続く半導体パッケージの製造方法の一工程を示す断面図。

以下、実施形態の半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの重複する説明は省略する場合がある。なお、図面は模式的なものであり、各構成要素の数、厚み、幅、比率などは、現実のものと異なることがある。

（第１の実施形態）
まず、図１から図５を参照し、第１の実施形態について説明する。

図１は、第１の実施形態の電子機器１の一例を示す斜視図である。電子機器１には、第１の実施形態の半導体パッケージ１０が搭載される。電子機器１は、例えばウェアラブル機器であるが、これに限定されない。電子機器１は、例えば、IOT（Internet Of Things）に対応した電子機器であり、無線または有線によってインターネットに接続可能である。この場合、半導体パッケージ１０の一例は、プロセッサ（例えば Central Processing Unit）と、センサと、無線モジュールとを有する。なお、電子機器１および半導体パッケージ１０は、上記例に限定されない。電子機器１は、車載用の電子機器でもよく、その他の用途の電子機器でもよい。半導体パッケージ１０は、車載用部品やパワー半導体として用いられる半導体部品でもよく、その他の用途に用いられる半導体部品でもよい。また、以下に示す第２から第４の実施形態に係る半導体パッケージ１０は、上述したような電子機器１に搭載されてもよい。

図２は、第１の実施形態の半導体パッケージ１０を示す断面図である。

本実施形態の半導体パッケージ１０は、例えば、Fan Out Wafer Level Package（FOWLP）である。詳しくは後述するが、半導体パッケージ１０は、半導体チップ２０と、この半導体チップ２０よりも大きな再配線層５０とを有する。なお本願で言う「再配線層」とは、半導体チップの端子（例えば導電パッド）に電気的に接続されるとともに半導体チップよりも外周側に延びた導線（例えば再配線）を含む層である。なお、半導体パッケージ１０は、FOWLPに限定されず、Wafer Level Chip Size Package（WLCSP）や、その他の種類の半導体パッケージでもよい。半導体パッケージ１０は、「半導体装置」の一例である。

図２に示すように、半導体パッケージ１０は、例えば、第１半導体チップ２０Ａ、第２半導体チップ２０Ｂ、第３半導体チップ２０Ｃ、モールド樹脂部３０、下絶縁層４０、第１再配線層５０、分子接合層６０、上絶縁層７０、第２再配線層８０、及び半田接続部９０を備えている。なお、本願では「上」及び「下」を、半導体パッケージ１０の製造工程を基準としている。ただし、これら「上」及び「下」などの修飾語は、説明の便宜上付されたものであり、絶縁層４０，７０の位置や機能、構成を限定するものではない。

第１半導体チップ２０Ａ、第２半導体チップ２０Ｂ、および第３半導体チップ２０Ｃは、例えばシリコンを含む半導体を構成素材とする部材であり、例えばベアチップである。第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの各々の一例は、「シリコンチップ」と称されてもよい。第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、例えば、ＧａＮまたはＳｉＣなどを材料とするＨＦＥＴ（Heterojunction F即ちld Effect Transistor）、またはＳｉを材料とするＬＤＭＯＳ（Lateral Double Diffuse MOS Transistor）などである。また、半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのその他の例として、光半導体素子、圧電素子、メモリ素子、マイクロコンピュータ素子、センサ素子、又は無線通信用素子などが挙げられる。なお本願で言う「半導体チップ」とは、電気回路を含む部品であればよく、特定の用途の半導体チップに限定されない。

例えば、第１半導体チップ２０Ａは、プロセッサ（例えば Central Processing Unit）である。例えば、第２半導体チップ２０Ｂは、加速度、傾き、地磁気、温度、振動またはその他の物理量の少なくとも１つを検出するセンサである。例えば、第３半導体チップ２０Ｃは、無線通信モジュールである。第１半導体チップ２０Ａは、第２半導体チップ２０Ｂ及び第３半導体チップ２０Ｃを制御することで、第２半導体チップ２０Ｂが検出した検出結果を、第３半導体チップ２０Ｃによって半導体チップ２０の外部に無線送信する。なお、第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの機能は、上記例に限定されない。また、半導体パッケージ１０は、複数の半導体チップを有する半導体パッケージに限定されず、少なくとも１つの半導体チップを有すればよい。なお、以下の説明では、第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを特に区別しない場合は、半導体チップ２０と称する。

図２に示すように、半導体チップ２０は、複数の導電パッド（接続部、電気接続部）２１を有する。導電パッド２１は、「端子」の一例である。複数の導電パッド２１は、半導体チップ２０の表面に露出している。なお、図２中では図示しないが、第２及び第３の半導体チップ２０Ｂ，２０Ｃも、第１半導体チップ２０Ａと同様に、複数の導電パッド２１を有する。導電パッド２１は、金属（即ち金属素材）２１ｍによって形成されている。金属２１ｍは、例えば、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金（例えばアルミニウム−シリコン系合金等）などであるが、これらに限定されない。

モールド樹脂部（即ち絶縁部）３０は、第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを覆っている。モールド樹脂部３０は、第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを一体に封止している。モールド樹脂部３０は、半導体チップ２０に面した第１部分（即ち第１領域）３１と、半導体チップ２０の外周側（例えば第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外周側）に設けられた第２部分（即ち.第２領域）３２とを有する。

下絶縁層４０は、半導体チップ２０及びモールド樹脂部３０に対して積層されている。下絶縁層４０は、第１部分（即ち第１領域）４１と、第２部分（即ち第２領域）４２とを有する。第１部分４１は、半導体チップ２０と第１再配線層５０との間に設けられている。第１部分４１は、下絶縁層４０の厚さ方向（即ち半導体チップ２０に対する下絶縁層４０の積層方向）において、半導体チップ２０と重なる。一方で、第２部分４２は、モールド樹脂部３０の第２部分３２と第１再配線層５０との間に設けられている。第２部分４２は、下絶縁層４０の厚さ方向において、モールド樹脂部３０の第２部分３２と重なる。下絶縁層４０は、絶縁素材４０ｍによって形成されている。絶縁素材４０ｍは、例えば、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はポリベンゾオキサゾール樹脂などであるが、これらに限定されない。下絶縁層４０は、「ベース絶縁層」と称されてもよい。ただし、この名称は、下絶縁層４０の位置や機能、構成を限定するものではない。

第１再配線層５０は、下絶縁層４０の表面に設けられている。第１再配線層５０は、下絶縁層４０と上絶縁層７０との間に設けられている。第１再配線層５０は、半導体チップ２０の導電パッド２１に電気的に接続された複数の導線５１を含む層である。複数の導線５１は、半導体チップ２０の電子信号が流れる。なお本願で言う「半導体チップの電気信号」とは、半導体チップ２０からの電気信号（例えば半導体チップ２０から送られた電気信号）及び半導体チップ２０への電気信号（例えば半導体チップ２０が受け取る電気信号）の少なくとも一方を含む。導線５１は、「第１導線（例えば第１再配線）」の一例である。例えば、複数の導線５１は、下絶縁層４０の第１部分４１と第２部分４２とに亘って延びている。

第１再配線層５０は、導線５１に加えて、第１ビア５２と、ビア受け部（即ちビア接続部）５３とを含む。第１ビア５２は、例えば、有底のビアである。第１ビア５２は、少なくとも１つの導線５１に物理的及び電気的に接続されている。第１ビア５２は、下絶縁層４０のなかに窪んだ窪み５２ａを有する。第１ビア５２は、導線５１から半導体チップ２０に向けて延びており（即ちモールド樹脂部３０に向けて延びており）、下絶縁層４０を貫通している。第１ビア５２は、半導体チップ２０の導電パッド２１に物理的及び電気的に接続されている。これにより、導線５１は、第１ビア５２を介して半導体チップ２０の導電パッド２１に電気的に接続されている。第１ビア５２の窪み５２ａの内側には、後述する上絶縁層７０の一部が収容されている。

ビア受け部５３は、第１再配線層５０のなかで、後述する第２再配線層８０の第２ビア８２が接続される部分である。ビア受け部５３は、上絶縁層７０の厚さ方向（即ち第１再配線層５０に対する上絶縁層７０の積層方向）で第２ビア８２に面し、第２ビア８２に物理的及び電気的に接続されている。ビア受け部５３は、「導体部」の一例である。ビア受け部５３は、少なくとも１つの導線５１と物理的及び電気的に接続されている。

別の観点で見ると、第１再配線層５０は、半導体チップ２０に対して、半導体チップ２０の電気信号の導線として設けられた層である。第１再配線層５０は、導電素材（例えば導電性金属）５０ｍによって形成されている。導電素材５０ｍは、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｓｎ、又はＰｄなどであるが、これらに限定されない。本実施形態では導電素材５０ｍは、Ｃｕである。導電素材５０ｍは、「第１導電素材」の一例である。第１再配線層５０は、例えばめっきによって形成されている。導電素材５０ｍは、導電パッド２１を形成する導電素材２１ｍと同じでもよく、異なってもよい。

分子接合層６０は、第１再配線層５０の少なくとも一部の表面に設けられている。本実施形態では、分子接合層６０は、第１再配線層５０の略全部の表面に設けられている。分子接合層６０は、「第１分子接合層」の一例である。なお、分子接合層６０については、詳しく後述する。

上絶縁層７０は、第１再配線層５０に対して、下絶縁層４０とは反対側に設けられている。上絶縁層７０は、「第１絶縁層」の一例である。上絶縁層７０は、分子接合層６０の少なくとも一部を覆う。本実施形態では、上絶縁層７０は、分子接合層６０の略全部を覆う。上絶縁層７０は、下絶縁層４０の第１部分４１と重なる第１部分（即ち第１領域）７１と、下絶縁層４０の第２部分４２と重なる第２部分（即ち第２領域）７２とを有する。上絶縁層７０は、絶縁素材７０ｍによって形成されている。絶縁素材７０ｍは、例えば、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はポリベンゾオキサゾール樹脂などであるが、これらに限定されない。絶縁素材７０ｍは、「第１絶縁素材」の一例である。絶縁素材７０ｍは、下絶縁層４０を形成する絶縁素材４０ｍと同じでもよく、異なってもよい。

第２再配線層８０は、上絶縁層７０の表面に設けられている。第２再配線層８０は、上絶縁層７０に対して第１再配線層５０とは反対側に設けられている。第２再配線層８０は、第１再配線層５０の導線５１に電気的に接続されている。また、本実施形態では、第２再配線層８０は、半導体パッケージ１０の外面に設けられた端子部８１を有する。端子部８１は、第２ビア８２を含む。第２ビア８２は、例えば、有底のビアである。第２ビア８２は、上絶縁層７０のなかに窪んだ窪み８２ａを有する。第２ビア８２は、第１再配線層５０に向けて延びており、上絶縁層７０を貫通している。第２ビア８２は、第１再配線層５０のビア受け部５３に物理的及び電気的に接続されている。これにより、第２再配線層８０は、第１再配線層５０の導線５１に電気的に接続されている。また、第２再配線層８０は、第１再配線層５０を介して半導体チップ２０の導電パッド２１に電気的に接続されている。第２再配線層８０は、導電素材（例えば導電性金属）８０ｍによって設けられている。導電素材８０ｍは、例えばＡｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｓｎ、又はＰｄなどであるが、これらに限定されない。本実施形態では導電素材８０ｍは、Ｃｕである。導電素材８０ｍは、「第２導電素材」の一例である。第２再配線層８０は、例えばめっきによって形成されている。導電素材８０ｍは、第１再配線層５０を形成する導電素材５０ｍ及び導電パッド２１を形成する導電素材２１ｍと同じでもよく、異なってもよい。

半田接続部９０は、「接続部」、「外部接続端子」のそれぞれ一例である。半田接続部９０は、外部モジュール（例えば回路基板）と、半導体パッケージ１０とを物理的及び電気的に接続する接続部である。半田接続部９０は、第２再配線層８０の端子部８１に設けられている。半田接続部９０の一部は、端子部８１の第２ビア８２の内側に収容されている。半田接続部９０は、例えば、半田ボールまたは半田バンプである。なお、「接続部」は、半田接続部に限定されず、導電性ペーストなどで形成される導電部や、その他の種類の導電部でもよい。

次に、分子接合層６０について説明する。

図２に示すように、分子接合層６０は、第１再配線層５０と上絶縁層７０との間に設けられている。分子接合層６０は、第１再配線層５０と上絶縁層７０との両方に化学結合している。これにより、分子接合層６０は、第１再配線層５０と上絶縁層７０とを接合している。なお、分子接合層６０は、実際には非常に薄いが、説明の便宜上、各図中ではある程度の厚さで示している。

分子接合層６０は、分子接合剤によって形成される分子接合体６０ｒ（図３参照）を含む。分子接合剤は、例えば樹脂及び金属と化学結合（例えば共有結合）を形成し得る化合物である。なお本願で言う「共有結合」とは、共有結合性を有する結合を広く意味し、配位結合及び準共有結合なども含む。また本願で言う「分子接合体」とは、分子接合剤が化学結合（即ち化学反応）した後に接合部に残る物質を意味する。

分子接合剤としては、例えば、トリアジン誘導体などの化合物が挙げられる。トリアジン誘導体としては、以下の一般式（Ｃ１）で表される化合物が挙げられる。

（Ｃ１）

（式中、Ｒは、炭化水素基又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、Ｘは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｙは、アルコキシ基を示し、
Ｚは、塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、ｎ１は１〜３までの整数であり、ｎ２は１〜２までの整数である。）
上記一般式（Ｃ１）において、Ｒは、好ましくは炭素数１〜７の炭化水素基、又はこれらの主鎖に窒素原子が介在するものを示す。Ｘは、炭素数１〜３の炭化水素基を示す。Ｙは、炭素数１〜３のアルコキシ基を示す。ｎ１は、好ましくは３である。ｎ２は、好ましくは２である。Ｚは、好ましくは塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又はアルキル基を示す。塩を形成するカチオンの元素としては、アルカリ金属が好ましく、中でもＬｉ、Ｎａ、Ｋ又はＣｓがさらに好ましい。なお、ｎ２が２である場合は、少なくとも１つのＺは、塩を形成している、チオール基、アミノ基又はアジド基を示すことが好ましい。

分子接合層６０の少なくとも一部（即ち 分子接合層６０を形成する分子接合剤の少なくとも一部）は、第１再配線層５０の導線５１に含まれる導電素材５０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。同様に、分子接合層６０の少なくとも一部(即ち 分子接合層６０を形成する分子接合剤の少なくとも一部)は、上絶縁層７０に含まれる絶縁素材７０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。これにより、分子接合層６０は、第１再配線層５０の導線５１と上絶縁層７０とを接合している。

分子接合剤が、第１再配線層５０の導線５１の導電素材５０ｍと、上絶縁層７０の絶縁素材７０ｍとに化学結合（例えば共有結合）することで、第１再配線層５０の導線５１と上絶縁層７０とを密着力高く接合することができる。これにより、例えば外部モジュールに対して半田接続部９０を接続するためのリフロー工程などにおいて、第１再配線層５０から上絶縁層７０が剥がれてしまうことが抑制される。

図３は、分子接合層６０の組成の一例を模式的に示す図である。

図３に示すように、分子接合層６０は、例えば、複数の分子接合体６０ｒを含む。分子接合体６０ｒは、上述の分子接合剤が接合対象物（first member and second member）と化学反応することで形成された分子接合剤残基を含む。例えば、分子接合体６０ｒは、上述の分子接合剤が第１再配線層５０及び上絶縁層７０と化学反応することで形成された分子接合剤残基を含む。分子接合剤残基は、例えば、図３に示すような、トリアジンジチオール残基である。なお、分子接合体６０ｒは、図３中の”Ｓ”や”Ｚ”を含んでもよい。図３中の”Z”の一例は、アミノヒドロカルビルシロキシ基である。例えば、分子接合層６０に含まれる少なくとも１つの分子接合体６０ｒは、第１再配線層５０の導線５１に含まれる導電素材５０ｍと上絶縁層７０に含まれる絶縁素材７０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。言い換えると、分子接合層６０に含まれる分子接合剤の１分子（例えば分子接合体６０ｒ）は、第１再配線層５０の導線５１に含まれる導電素材５０ｍと上絶縁層７０に含まれる絶縁素材７０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。

図２に示すように、本実施形態では、分子接合層６０は、第１部分６１と、第２部分６２と、第３部分６３とを有する。第１部分６１は、上述したように、第１再配線層５０の導線５１と上絶縁層７０との間に設けられ、第１再配線層５０の導線５１と上絶縁層７０との両方に化学結合（例えば共有結合）している。これにより、第１部分６１は、第１再配線層５０の導線５１と上絶縁層７０とを接合している。

第２部分６２は、第１ビア５２の窪み５２ａの内側に設けられている。第２部分６２は、第１ビア５２の窪み５２ａの内面（即ち第１ビア５２の内面）に沿って設けられ、第１部分６１とは異なる方向に延びている。第２部分６２は、例えば、半導体チップ２０と下絶縁層４０との境界面に対して交差する方向に延びている。第２部分６２は、第１ビア５２の内面と上絶縁部７０との間に設けられ、第１ビア５２と上絶縁層７０との両方に化学結合（例えば共有結合）している。詳しく述べると、第２部分６２の少なくとも一部（即ち 分子接合層６０を形成する分子接合剤の少なくとも一部）は、第１ビア５２に含まれる導電素材５０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。同様に、第２部分６２の少なくとも一部(即ち 分子接合層６０を形成する分子接合剤の少なくとも一部)は、第１ビア５２の窪み５２ａの内側で上絶縁層７０に含まれる絶縁素材７０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。これにより、第２部分６２は、第１ビア５２の窪み５２ａの内側で、第１ビア５２と上絶縁層７０とを接合している。

第３部分６３は、第１再配線層５０のビア受け部５３と第２再配線層８０の第２ビア８２との間に設けられ、第１再配線層５０のビア受け部５３と第２再配線層８０の第２ビア８２との両方に化学結合（例えば共有結合）している。詳しく述べると、第３部分６３の少なくとも一部（即ち 分子接合層６０を形成する分子接合剤の少なくとも一部）は、第１再配線層５０のビア受け部５３に含まれる導電素材５０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。同様に、第３部分６３の少なくとも一部(即ち 分子接合層６０を形成する分子接合剤の少なくとも一部)は、第２ビア８２に含まれる導電素材８０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。これにより、分子接合層６０は、第１再配線層５０のビア受け部５３と第２再配線層８０の第２ビア８２とを接合している。

ここで、分子接合層６０の分子接合体６０ｒは、例えば完全に均一に分散していない。第２再配線層８０の第２ビア８２は、複数の分子接合体６０ｒの間の位置（即ち分子接合体６０ｒが存在しない領域）で、第１再配線層５０のビア受け部５３に接する。これにより、第２再配線層８０の第２ビア８２と第１再配線層５０のビア受け部５３とが電気的に接続される。

例えば、第１再配線層５０と上絶縁層７０との間との間の密着強度は、２ＭＰａ以上であることが好ましく、５ＭＰａ以上であることがより好ましく、６ＭＰａ以上であることがさらに好ましく、１０ＭＰａ以上であることが特に好ましい。また、この測定時の破壊モードは、接合界面ではなく、上絶縁層７０が破壊されるモードとなるのことが好ましい。密着強度は、例えば、ダイシェアテストによって測定することができる。引張試験の具体例としては、ＭＩＬ−ＳＴＤ８８３Ｇ、即ちＣ−６０７４９−１９、又はＥＩＡＪ ＥＤ−４７０３等に規定された方法が挙げられる。また別の観点では、第１再配線層５０と上絶縁層７０との密着強度は、０．５Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましく、１Ｎ／ｍｍ以上であることがより好ましい。密着強度は、例えば、ピール強度試験によって測定することができる。試験の具体例としては、日本工業規格（ＪＩＳＣ５０１２）に規定された方法が挙げられる。

分子接合層６０は、０．５ｎｍ以上、好ましくは１ｎｍ以上、また２０ｎｍ以下の厚みを有していてもよい。分子接合層６０の厚みは、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることがより好ましい。第１再配線層５０の導線５１の面積に対する分子接合剤の被覆密度（即ち分子接合層６０の被膜密度）は、２０％以上であり、３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。例えば、第１再配線層５０の導線５１の面積に対する分子接合剤の被覆密度は、８０％以下である。すなわち、第１再配線層５０の導線５１の面積に対する分子接合剤の被覆密度は、例えば、２０〜８０％であり、３０〜８０％が好ましく、５０〜８０％がより好ましい。なお、分子接合剤の被覆密度が１００面積％である場合、分子接合剤が被覆すべき対象物の表面に対して理論上最密に充填されていると定義する。分子接合剤の被覆密度は、Ｘ線回折法による測定結果から求めることができる。

第１再配線層５０の導線５１の面積に対する分子接合剤の被覆密度が上記下限値以上であると、第１再配線層５０と上絶縁層７０との密着性をより高めることができる。また、第１再配線層５０の導線５１の面積に対する分子接合剤の被覆密度が上記上限値以下であると、第１再配線層５０のビア受け部５３と第２再配線層８０の第２ビア８２との電気的接続を容易に確保することができる。

例えば、分子接合層６０の少なくとも一部は、単分子膜状である。本実施形態では、分子接合層６０の略全部が単分子膜状に形成されている。分子接合層６０における単分子膜状に形成された部分では、１分子の分子接合剤（即ち分子接合体６０ｒ）が第１再配線層５０の導電素材５０ｍと上絶縁層７０の絶縁素材７０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。よって、第１再配線層５０と上絶縁層７０との密着性をより高めることができる。さらに、分子接合層６０による半導体パッケージ１０の厚みの増加が最小限に抑えられる。分子接合層６０の多くの面積を占める部分が単分子膜状であることが好ましい。例えば、第１再配線層５０の表面のうち分子接合層６０に被覆された面積の３０〜１００％に相当する部位が単分子膜状であることがより好ましい。

ここで、再配線層の上に絶縁層を形成する場合、例えば再配線層の導線の表面をエッチングにより粗くすることが考えられる。これにより、アンカー効果によって再配線層の導線と絶縁層との密着性を確保することができる。しかしながら、ますます小型化する半導体パッケージ（例えば FOWLPやWLCSP）では、微細な配線パターン（即ちファインパターン）の形成が求められている。この場合、再配線層の導線の表面をエッチングすると、導線が細くなり、微細な配線パターンの形成が困難になる。

しかしながら、本実施形態では、分子接合層６０が設けられることで、再配線層５０の導線５１と絶縁層７０との間の密着性が確保されている。すなわち本実施形態によれば、再配線層５０の導線５１の表面をエッチングによって粗くしなくてもよい。このため、導線５１が細くなりにくく、再配線層５０の導線５１を微細な配線パターンにすることができる。

ついで、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法について説明する。

図４および図５は、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法の流れの一例を示す断面図である。

まず、半導体チップ２０がフィルムＦ上に載置される（図４中の（ａ））。次に、半導体チップ２０（例えば第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）の上にモールド樹脂部３０となる絶縁素材が供給される。これにより、モールド樹脂部３０が形成される（図４中の（ｂ））。次に、上述の工程によって製造された中間製造物が上下逆さまにされるとともに、フィルムＦが取り除かれる（図４中Ａの（ｃ））。

次に、半導体チップ２０（例えば第１から第３の半導体チップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）及びモールド樹脂部３０の上に絶縁素材４０ｍが供給される。これにより、下絶縁層４０が形成される（図４中の（ｄ））。次に、下絶縁層４０に開口部４５（即ち貫通穴）が形成される（図４中の（ｅ））。開口部４５は、半導体チップ２０の導電パッド２１に対応する領域に設けられ、下絶縁層４０を貫通している。開口部４５は、例えば下絶縁層４０がエッチングされることで形成される。次に、下絶縁層４０の上に、第１再配線層５０が形成される（図４中の（ｆ））。第１再配線層５０は、導線５１、第１ビア５２、及びビア受け部５３含む。例えば、第１再配線層５０は、金属めっき処理によって形成される。金属めっき処理は、例えば、スパッタリングによってパラジウムなどのシード層を形成することと、シード層の上に電解めっきまたは無電解めっきを行うことを含む。なお、第１再配線層５０を形成する方法は、上記例に限られない。第１再配線層５０を形成する方法のいくつかの例は、第２から第４の実施形態のなかで詳しく説明する。

次に、第１再配線層５０の表面に分子接合層６０が形成される（図５中の（ａ））。例えば、第１再配線層５０の表面を分子接合剤で被覆することで（即ち 第１再配線層５０の表面に分子接合剤を塗布することで）、分子接合層６０が形成される。例えば、分子接合剤は、第１再配線層５０の導線５１、第１ビア５２、及びビア受け部５３の表面に塗布される。分子接合層６０の形成は、例えば、上述の分子接合剤を含有する分子接合剤溶液を第１再配線層５０に塗布することで行われる。分子接合剤溶液を塗布する方法の例としては、上記工程によって製造された中間製造物を分子接合剤溶液に浸漬する、又は第１再配線層５０に分子接合剤溶液をスプレーする方法などが挙げられる。

第１再配線層５０の表面を分子接合剤で被覆する際には、分子接合剤溶液を用いることが好ましい。分子接合剤溶液は、上述の分子接合剤を溶媒に溶解させることにより、調製可能である。

溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、セロソルブ及びカルビトール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノンなどのケトン類；ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素；ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン及びオクタデカン等の脂肪族炭化水素；酢酸エチル、プロピオン酸メチル及びフタル酸メチルなどのエステル類；並びにテトラヒドロフラン、エチルブチルエーテル及びアニソールなどのエーテル類が挙げられる。また、これらの溶媒を混合した混合溶媒を用いることもできる。

分子接合剤溶液の濃度は、分子接合剤溶液の全体質量に対して分子接合剤が０．００１質量％以上１質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上０．１質量％以下であることがより好ましい。分子接合剤溶液の濃度が上記下限値以上であると、分子接合剤の被覆密度及び部材間の密着性をより高めることができる。分子接合剤溶液の濃度が上記上限値以下であると、化学結合（例えば共有結合）しない分子接合剤が含有されにくいため、第１再配線層５０と上絶縁層７０の密着を容易に確保することができる。加えて、分子接合層６０による半導体パッケージ１０の厚みの増加を抑えることができる。

調製された分子接合剤溶液は、第１再配線層５０の表面に塗布される。分子接合剤溶液が塗布された中間製造物を静置することにより、第１再配線層５０の導線５１の導電素材５０ｍと分子接合剤との間の化学結合（例えば共有結合）が促進される。さらに、分子接合層６０にエネルギー（例えば熱又は光（例えば紫外線））を加える操作が行われてもよい。例えば、分子接合剤溶液が塗布された中間製造物を任意の温度及び時間で加熱して、乾燥させてもよい。エネルギーを加える操作により、第１再配線層５０に含まれる導電素材５０ｍと分子接合剤との間の化学結合（例えば共有結合）がさらに促進される。その後、洗浄液を用いて中間製造物を洗浄し、乾燥させることにより、第１再配線層５０の表面が分子接合剤で被覆された中間製造物が得られる。なお、洗浄液は、分子接合剤溶液に用いられた溶媒と同じであってもよい。

分子接合剤で被覆された第１再配線層５０の導電素材５０ｍは、分子接合剤との間で化学結合（例えば共有結合）を形成している。すなわち、第１再配線層５０に含まれる導電素材５０ｍに化学結合（例えば共有結合）した分子接合剤（例えば分子接合体６０ｒ）を含む分子接合層６０が、第１再配線層５０の表面に形成される。なお本願の製造方法に関する記述における「分子接合層」とは、化学反応した（例えば化学結合した）分子接合層に加えて、少なくとも一部が化学反応前の（例えば化学結合していない）分子接合層を意味する場合がある。なお、少なくとも一部が化学反応前の分子接合層は、「分子接合剤」と読み替えられてもよい。

分子接合剤溶液は、第１再配線層５０の表面の部位のみならず、第１再配線層５０が設けられていない部位にも塗布されてもよい。下絶縁層４０を分子接合剤で被覆することにより、下絶縁層４０に含まれる絶縁素材４０ｍに化学結合（例えば共有結合）した分子接合剤（例えば分子接合体６０ｒ）を含む分子接合層６０が、下絶縁層４０の表面に形成されてもよい。

分子接合層６０の厚みは、分子接合剤溶液の濃度及び塗布量、並びに洗浄の時間及び回数等の条件によって、調節可能である。

次に、分子接合層６０の上に絶縁素材７０ｍが供給される。これにより、分子接合層６０の表面が絶縁素材７０ｍによって覆われ、上絶縁層７０が形成される（図５中の（ｂ））。これにより、上絶縁層７０の絶縁素材７０ｍが分子接合層６０の少なくとも一部と接触する。分子接合剤は、上絶縁層７０の絶縁素材７０ｍにも化学結合（例えば共有結合）する。これにより、分子接合剤を第１再配線層５０の導電素材５０ｍ及び上絶縁層７０の絶縁素材７０ｍの双方に化学結合（例えば共有結合）させる。ここで、分子接合層６０にエネルギーを加える操作が行われてもよい。エネルギーは、例えば熱又は光（例えば紫外線）などを用いることができる。これにより、分子接合剤と上絶縁層７０の絶縁素材７０ｍとの化学結合（例えば共有結合）を促進することができる。加熱の温度及び時間は、分子接合剤溶液の塗布量に応じて適宜決定される。熱を用いる場合、１５０〜２００℃程度の加熱を５分以上、好ましくは６０分以上、さらに好ましくは８０分以上、また１２０分以下、好ましくは２４０分以下行うことができる。例えば、分子接合層６０の構成素材によって、５分〜１２０分、好ましくは６０分〜２４０分間、さらに好ましくは８０分〜２４０分間などに亘って熱が加えられてもよい。光を用いる場合、紫外線等を照射することができる。また、照射する紫外線の波長は２５０ｎｍ以下であることが好ましく、照射時間は、分子接合剤溶液の塗布量に応じて適宜決定される。

次に、上絶縁層７０に開口部７５（即ち貫通穴）が形成される（図５中の（ｃ））。開口部７５は、第１再配線層５０のビア受け部５３に対応する領域に設けられ、上絶縁層７０を貫通している。開口部７５は、例えば上絶縁層７０がエッチングされることで形成される。次に、上絶縁層７０の上に、第２再配線層８０が形成される（図５中の（ｄ））。第２再配線層８０は、端子部８１を含む。例えば、第２再配線層８０は、金属めっき処理によって形成される。金属めっき処理は、例えば、スパッタリングによってパラジウムなどのシード層を形成することと、シード層上に電解めっきまたは無電解めっきを行うことを含む。なお、第２再配線層８０を形成する方法は、上記例に限られない。第２再配線層８０を形成する方法のいくつかの例は、第２から第４の実施形態のなかで詳しく説明する。その後、第２再配線層８０の端子部８１に半田接続部９０が設けられる（図５中の（ｅ））。

なお、分子接合剤の化学結合（例えば共有結合）は、熱又は光などのエネルギーが加えられることなく行われてもよい。これに代えて、分子接合剤の化学結合（例えば共有結合）は、熱又は光などのエネルギーが加えられることで行われてもよい。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

図６は、本実施形態の変形例の半導体パッケージ１０の一部を示す断面図である。本変形例の半導体パッケージ１０は、複数の再配線層を覆う複数の絶縁層を有する点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に示す以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

図６に示すように、本変形例の半導体パッケージ１０は、半導体チップ２０、第１再配線層５０、第１分子接合層６０、第１絶縁層７０、第２再配線層８０、第２分子接合層１００、及び第２絶縁層１１０を備えている。なお、第１再配線層５０、第１分子接合層６０、および第１絶縁層７０は、第１の実施形態の第１再配線層５０、分子接合層６０、および上絶縁層７０と略同じである。なお、第１再配線層５０の導線（即ち第１導線）５１の少なくとも一部は、下絶縁層４０の表面に代えて、半導体チップ２０の表面に設けられてもよい。ここで言う「半導体チップ２０の表面」とは、半導体チップ２０に設けられたパッシベーション膜の表面であってもよい。

第２再配線層８０は、第１絶縁層７０に対して第１再配線層５０とは反対側に設けられている。例えば、第２再配線層８０は、第１絶縁層７０の表面に設けられている。第２再配線層８０は、第１絶縁層７０と第２絶縁層１１０との間に設けられている。第２再配線層８０は、複数の第２導線（例えば第２再配線）８５を含む層である。複数の第２導線８５は、第１再配線層５０の複数の第１導線５１を介して半導体チップ２０の導電パッド２１に電気的に接続されている。複数の第２導線８５は、半導体チップ２０の電子信号が流れる。第２再配線層８０は、第２導電素材（例えば導電性金属）８０ｍによって形成されている。導電素材８０ｍは、第１再配線層５０を形成する導電素材５０ｍと同じでもよく、異なってもよい。

第２再配線層８０は、第２導線８５に加えて、第２ビア８２（図２参照）を含む。第２ビア８２は、第２導線８５に物理的及び電気的に接続されている。例えば、第２ビア８２は、第１の実施形態の第２ビア８２と略同じである。例えば、第２導線８５は、第２ビア８２を介して第１再配線層５０の第１導線５１に電気的に接続されている。

第２分子接合層１００は、第２再配線層８０に対して、第１絶縁層７０とは反対側に設けられている。第２分子接合層１００は、第２再配線層８０の少なくとも一部の表面に設けられている。本実施形態では、第２分子接合層１００は、第２再配線層８０の略全部の表面に設けられている。なお、第２分子接合層１００の詳しい説明は、第１の実施形態の分子接合層６０に関する説明において、「第１再配線層５０」を「第２再配線層８０」、「導線５１（即ち第１導線）」を「第２導線８５」、「導電素材５０ｍ（即ち第１導電素材）」を「第２導電素材８０ｍ」、「上絶縁層７０（即ち第１絶縁層）」を「第２絶縁層１１０」、「絶縁素材７０ｍ（即ち第１絶縁素材）」を「第２絶縁素材１１０ｍ」と読み替えればよい。

第２絶縁層１１０は、第２再配線層８０に対して、第１絶縁層７０とは反対側に設けられている。第２絶縁層１１０は、第２分子接合層１００の少なくとも一部を覆う。本実施形態では、第２絶縁層１１０は、第２分子接合層１００の略全部を覆う。第２絶縁層１１０は、第２絶縁素材１１０ｍによって形成されている。第２絶縁素材１１０ｍは、例えば、アクリル樹脂、オキセタン樹脂、又はエポキシ樹脂などであるが、これらに限定されない。第２絶縁素材１１０ｍは、第１絶縁層７０を形成する絶縁素材７０ｍと同じでもよく、異なってもよい。

言い換えると、本実施形態では、半導体パッケージ１０は、第１絶縁層７０の表面に設けられ、半導体チップ２０の電気信号が流れる第２導線８５を含む第２再配線層８０と、第２再配線層８０の少なくとも一部の表面に設けられた第２分子接合層１００と、第２再配線層８０の少なくとも一部を覆う第２絶縁層１１０とを備えている。第２分子接合層１００の少なくとも一部は、第２導線８５に含まれる導電素材８０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。第２分子接合層１００の少なくとも一部は、第２絶縁層１１０に含まれる第２絶縁素材１１０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。

なお、第２絶縁層１１０の表面に追加の再配線層及び絶縁層がさらに設けられていてもよい。例えば、さらに第３分子接合層、第３再配線層及び第３絶縁層、・・・第ｎ分子接合層、第ｎ再配線層及び第ｎ絶縁層（ｎは２以上の整数）が設けられていてもよい。このとき、第ｎ分子接合層、第ｎ再配線層及び第ｎ絶縁層の構成は、第１分子接合層６０、第１再配線層５０及び第１絶縁層７０の構成と同様でよい。

また、図に示した例のように、半導体チップ２０の表面において第１再配線層５０が設けられていない部位に、分子接合層６０が設けられていてもよい。すなわち、この部位と、第１絶縁層７０とが分子接合層６０によって接合されていてもよい。同様に、第ｎ配線層が設けられた第（ｎ−１）絶縁層の表面における、第ｎ再配線層が設けられていない部位に、分子接合層が設けられていてもよい。すなわち、この部位と、第（ｎ−１）絶縁層に載置される第ｎ絶縁層とが、第ｎ分子接合層によって接合されていてもよい。

また、第ｎ再配線層、第ｎ分子接合層及び第ｎ絶縁層を設ける場合（例えば第２再配線層８０、第２分子接合層１００、及び第２絶縁層１１０を設ける場合）も、第１の実施形態で説明した第１再配線層５０、分子接合層６０、及び上絶縁層７０を設ける工程と同様の工程が繰り返して行われる。図に示した例では、第１絶縁層７０の表面に第２再配線層８０を、第１再配線層５０の表面に第２分子接合層１００を、第２分子接合層１００の表面に第２絶縁層１１０を上述と同様の工程によって設けている。なお、第１分子接合層６０を形成する分子接合剤（即ち第１分子接合剤）と、第２分子接合層１００を形成する分子接合剤（即ち第２分子接合剤）とは、同じでもよく、異なってもよい。

（第２の実施形態）
次に、図７から図１８を参照し、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、金属めっき処理のために分子接合層が設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

図７は、本実施形態の半導体パッケージ１０を示す断面図である。

図７に示すように、本実施形態の半導体パッケージ１０は、第１の実施形態の半導体パッケージ１０の構成に加えて、第３分子接合層２１０と、第４分子接合層２２０とを有する。ここで、図７では説明の便宜上、第１の実施形態で説明した第１分子接合層６０の図示は省略している。第２から第４の実施形態の半導体パッケージ１０は、第１の実施形態で説明した第１分子接合層６０および第２分子接合層１００を有してもよく、有しなくてもよい。１つの観点では、第３分子接合層２１０は、「第１分子接合層」と称されてもよい。また、第４分子接合層２２０は、「第２分子接合層」と称されてもよい。

図７に示すように、第３分子接合層２１０は、下絶縁層４０と第１再配線層５０との間に設けられ、下絶縁層４０と第１再配線層５０との両方に化学結合している。これにより、第３分子接合層２１０は、下絶縁層４０と第１再配線層５０とを接合している。言い換えると、第３分子接合層２１０は、少なくとも下絶縁層４０の表面に設けられている。第１再配線層５０は、第３分子接合層２１０の上に金属めっき処理が施されることで形成され、第３分子接合層２１０によって下絶縁層４０の表面に接合されている。

一方で、第４分子接合層２２０は、上絶縁層７０と第２再配線層８０との間に設けられ、上絶縁層７０と第２再配線層８０との両方に化学結合している。これにより、第４分子接合層２２０は、上絶縁層７０と第２再配線層８０とを接合している。言い換えると、第４分子接合層２１０は、少なくとも上絶縁層７０の表面に設けられている。第２再配線層８０は、第４分子接合層２２０の上に金属めっき処理が施されることで形成され、第４分子接合層２２０によって上絶縁層７０の表面に接合されている。

以下、第３分子接合層２１０について詳しく説明する。なお、第４分子接合層２２０については、第３分子接合層２１０と略同じであるため、詳しい説明は省略する。また以下の説明では、「第３分子接合層２１０」を単に「分子接合層２１０」と称する。また、「下絶縁層４０」を単に「絶縁層４０」と称する。

図８は、分子接合層２１０の周囲を拡大して示す断面図である。

図８に示すように、半導体パッケージ１０は、半導体チップ（即ち半導体装置部品）２０と、絶縁層４０と、分子接合層２１０と、第１再配線層５０とを備えている。なお以下の説明では、説明の便宜上、第１再配線層５０を金属めっき層５０と称する。なお、本願で言う「金属めっき層」とは、再配線層に限らず、他の用途（例えばグランド層や、製品の保護、装飾）に用いられるめっき層でもよい。

半導体チップ２０は、例えば、半導体基板２２と、導電パッド２１と、絶縁膜２３とを有する。

半導体基板２２は、半導体から形成され、かつ前工程で電気回路が形成された部材である。半導体基板２２としては、例えば、Ｓｉ単結晶基板、Ｓｉエピタキシャル基板、ＧａＡｓ基板及びＧａＰ基板などが挙げられる。中でも、Ｓｉ単結晶基板及びＳｉエピタキシャル基板が、入手容易性の観点から好ましい。

導電パッド２１は、半導体基板２２の電気信号（即ち半導体チップ２０の電気信号）が流れる端子である。導電パッド２１は、「導電部」の一例である。上述したように、導電パッド２１は、金属（即ち金属素材）２１ｍによって形成されている。金属２１ｍは、例えば、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金（例えばアルミニウム−シリコン系合金等）などであるが、これらに限定されない。導電パッド２１の側面は、絶縁膜２３と接する。また、導電パッド２１の周縁部上には、絶縁膜２３が設けられていてもよい。導電パッド２１の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

絶縁膜２３は、樹脂膜又は半導体基板２２の半導体材料から形成される酸化膜もしくは窒化膜であり、パッシベーション膜とも呼ばれている。樹脂膜は、ポリイミドなどの樹脂材料から形成されている。樹脂膜は、樹脂材料を用いたフォトリソグラフィによって形成可能である。また、酸化膜は、半導体の酸化物から形成されている。酸化膜は、半導体基板２２の表面を水蒸気などの酸化ガスにより酸化することによって生成可能である。また、窒化膜は、半導体の窒化物から形成されている。窒化膜は、半導体基板２２の表面をアンモニアなどの窒素含有ガスにより窒化することによって生成可能である。

絶縁膜２３は、導電パッド２１の少なくとも一部を露出させる開口部２５を有する。なお本願でいう「開口部（または穴）」とは、半導体パッケージ１０の製造工程の少なくとも一部において開口している開口部であればよく、半導体パッケージ１０の完成時に他の部材によって充填された開口部も含む。また、開口部２５は、「露出部」の一例である。絶縁膜２３の厚みは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。また、絶縁膜２３の厚みは、均一であってもよいし、不均一であってもよい。例えば、絶縁膜２３の厚みが、開口の位置から外側に向けて減少してもよい。すなわち、絶縁膜２３は、傾斜形状を有してもよい。

絶縁層（例えば絶縁樹脂層）４０は、半導体チップ２０に対して絶縁部を形成する部材である。絶縁層４０は、絶縁膜２３上及び導電パッド２１の周縁部上に形成されている。絶縁層４０は、導電パッド２１に対応した位置に開口部４５を有する。開口部４５は、導電パッド２１の少なくとも一部を露出させる。開口部４５は、「露出部」の一例である。なお本願で言う「露出させる」とは、開口部が設けられた部材の外部に露出させることを意味する。すなわち、「開口部４５が導電パッド２１の少なくとも一部を露出させる」とは、開口部４５が、該開口部４５が設けられた絶縁層４０の外部に導電パッド２１の少なくとも一部を露出させることを意味する。開口部４５は、エッチング（例えばフォトリソグラフィ）によって導電パッド２１上の絶縁層４０の一部を除去することにより形成される。導電パッド２１と金属めっき層５０とは、後述するように、開口部４５を通じて物理的及び電気的に接続されている。絶縁層４０の厚みは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

次に、分子接合層２１０を説明する。

分子接合層２１０は、少なくとも絶縁層４０の表面に設けられている。分子接合層２１０は、絶縁層４０と金属めっき層５０とを接合する機能を有する。分子接合層２１０は、例えば、第１の実施形態で説明した分子接合層６０と略同じ分子接合剤によって形成される。すなわち、分子接合層２１０の一例は、トリアジン誘導体のような化合物によって形成され、トリアジンジチオール残基を含む。分子接合層２１０の一例は、分子接合体６０ｒ（図３参照）を含む。

図８に示すように、分子接合層２１０は、第１部分２１０ａと、第２部分２１０ｂと、第３部分２１０ｃとを有する。

第１部分２１０ａは、例えば、開口部４５とは異なる絶縁層４０の表面４０ａに設けられている。第１部分２１０ａは、絶縁層４０の表面４０ａと金属めっき層５０（例えば金属めっき層５０に含まれる導線５１）との間に設けられ、絶縁層４０の表面４０ａと金属めっき層５０（例えば金属めっき層５０に含まれる導線５１）とを接合している。例えば、分子接合層２１０の第１部分２１０ａの少なくとも一部は、絶縁層４０に含まれる絶縁素材４０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。また、分子接合層２１０の第１部分２１０ａの少なくとも一部は、金属めっき層５０に含まれる導電素材（以下、「第１金属」と称される場合がある）５０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。例えば、第１部分２１０ａは、絶縁層４０の絶縁素材４０ｍと金属めっき層５０の第１金属５０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）した分子接合体６０ｒを含む。言い換えると、第１部分２１０ａに含まれる分子接合剤の１分子（例えば分子接合体６０ｒ）は、絶縁層４０の絶縁素材４０ｍと金属めっき層５０の第１金属５０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。すなわち、絶縁層４０と金属めっき層５０とは、分子接合層２１０の化学結合（例えば共有結合）を介して接合している。そのため、絶縁層４０と金属めっき層５０は、強固に密着している。

第２部分２１０ｂは、開口部４５の内面４５ａ（例えば内周面）に設けられている。第２部分２１０ｂは、開口部４５の内面４５ａと金属めっき層５０（例えば金属めっき層５０に含まれる第１ビア５２）との間に設けられ、開口部４５の内面４５ａと金属めっき層５０（例えば金属めっき層５０に含まれる第１ビア５２）とを接合している。例えば、分子接合層２１０の第２部分２１０ｂの少なくとも一部は、絶縁層４０に含まれる絶縁素材４０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。分子接合層２１０の第２部分２１０ｂの少なくとも一部は、金属めっき層５０に含まれる第１金属５０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。例えば、第２部分２１０ｂは、絶縁層４０の絶縁素材４０ｍと金属めっき層５０の第１金属５０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）した分子接合体６０ｒを含む。言い換えると、第２部分２１０ｂに含まれる分子接合剤の１分子（例えば分子接合体６０ｒ）は、絶縁層４０の絶縁素材４０ｍと金属めっき層５０の第１金属５０ｍとの両方に化学結合（例えば共有結合）している。

第３部分２１０ｃは、開口部４５に露出した導電パッド２１の表面２１ａに設けられている。第３部分２１０ｃは、導電パッド２１の表面２１ａと金属めっき層５０（例えば金属めっき層５０に含まれる第１ビア５２）との間に設けられ、導電パッド２１の表面２１ａと金属めっき層５０（例えば金属めっき層５０に含まれる第１ビア５２）とを接合している。例えば、分子接合層２１０の第３部分２１０ｃの少なくとも一部は、導電パッド２１に含まれる金属２１ｍ（以下、「第２金属」と称される場合がある）と化学結合（例えば共有結合）している。分子接合層２１０の第３部分２１０ｃの少なくとも一部は、金属めっき層５０に含まれる第１金属５０ｍと化学結合（例えば共有結合）している。第２金属２１ｍと化学結合（例えば共有結合）している分子接合体６０ｒと、第１金属５０ｍと化学結合（例えば共有結合）している分子接合体６０ｒは、同じであっても、異なっていてもよい。１分子の分子接合体６０ｒが第２金属２１ｍと第１金属５０ｍの両方に化学結合（例えば共有結合）していれば、導電パッド２１と金属めっき層５０との密着性がより高まる。本実施形態のように絶縁層４０の表面４０ａと導電パッド２１の表面２１ａとの両方に分子接合層２１０が設けられると、半導体チップ２０と金属めっき層５０とがさらに強固に密着する。

例えば、分子接合層２１０の分子接合体６０ｒは、例えば完全に均一に分散していない。金属めっき層５０の第１ビア５２は、複数の分子接合体６０ｒの間の位置（即ち分子接合体６０ｒが存在しない領域）で、半導体チップ２０の導電パッド２１に接する。これにより、金属めっき層５０の第１ビア５２は、半導体チップ２０の導電パッド２１と物理的及び電気的に接続される。

例えば、第１部分２１０ａの少なくとも一部、第２部分２１０ｂ、及び第３部分２１０ｃは、一体に（即ちひと続きに）形成されている。金属めっき層５０は、分子接合層２１０の第１部分２１０ａ、第２部分２１０ｂ、及び第３部分２１０ｃに化学的に接合されている。

分子接合層２１０の厚みは、０．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることがより好ましい。分子接合層２１０の厚みが上記下限値以上であると、絶縁層４０と金属めっき層５０との密着性をより高めることができる。分子接合層２１０の厚みが上記上限値以下であると、導電パッド２１と金属めっき層５０との電気的接続を容易に確保することができる。

絶縁層４０の表面に設けられた分子接合層２１０の少なくとも一部は、単分子膜状であることが好ましい。例えば、分子接合層２１０の３０面積％以上１００面積％以下が単分子膜状であることが好ましく、分子接合層２１０の全部が単分子膜状であることがより好ましい。分子接合層２１０における単分子膜状に形成された領域においては、１分子の分子接合剤が、第１金属５０ｍと絶縁素材４０ｍの両方に共有結合している。よって、金属めっき層５０と絶縁層４０との密着性がより向上する。また、分子接合層２１０による半導体パッケージ１０の厚みの増加が抑えられる。

開口部４５に露出した導電パッド２１の表面２１ａに設けられた分子接合層２１０の少なくとも一部は単分子膜状であることが好ましい。例えば、分子接合層２１０の３０面積％以上１００面積％以下が単分子膜状であることが好ましく、分子接合層２１０の全部が単分子膜状であることがより好ましい。分子接合層２１０における単分子膜状に形成された領域においては、１分子の分子接合剤が、第１金属５０ｍと第２金属２１ｍの両方に共有結合している。よって、導電パッド２１と金属めっき層５０との密着性がより向上する。また、導電パッド２１と金属めっき層５０との電気的接続が容易に確保される。また、分子接合層２１０による半導体パッケージ１０の厚みの増加が抑えられる。

絶縁層４０の面積に対する分子接合層２１０の被覆密度は、導電パッド２１の表面２１ａの面積に対する分子接合剤の被覆密度と同じでもよく、異なってもよい。しかし、絶縁層４０の面積と金属めっき層５０との密着性の観点から、絶縁層４０の面積に対する分子接合剤の被覆密度は、導電パッド２１の表面２１ａの面積に対する分子接合剤の被覆密度よりも高いことが好ましい。例えば、絶縁層４０の面積に対する分子接合剤の被覆密度は、２０面積％以上であることが好ましく、３０面積％以上であることが好ましく、５０面積％以上であることがより好ましい。絶縁層４０の面積に対する分子接合剤の被覆密度が上記下限値以上であると、絶縁層４０と金属めっき層５０との密着性をより高めることができる。絶縁層４０の面積に対する分子接合層２１０の被覆密度は高いことが好ましいため、その上限値は特に限定されない。被覆密度の上限値として、例えば、７０面積％又は８０面積％を例示することができる。

導電パッド２１の表面２１ａの面積に対する分子接合剤の被覆密度は、２０面積％以上８０面積％以下であることが好ましく、３０面積％以上７０面積％以下であることがより好ましく、４０面積％以上６０面積％以下であることがさらに好ましい。導電パッド２１の表面２１ａの面積に対する分子接合剤の被覆密度が上記下限値以上であると、導電パッド２１と金属めっき層５０との密着性をより高めることができる。また、導電パッド２１の表面２１ａの面積に対する分子接合剤の被覆密度が上記上限値以下であると、導電パッド２１と金属めっき層５０との電気的接続を容易に確保することができる。

なお、分子接合層２１０に関するその他の構成や機能は、第１の実施形態の分子接合層６０の構成や機能と略同じである。すなわち、分子接合層２１０に関するその他の説明は、第１の実施形態の分子接合層６０の説明において、「分子接合層６０」を「分子接合層２１０」、「上絶縁層７０」を「下絶縁層４０」または「導電パッド２１」、「絶縁素材７０ｍ」を「絶縁素材４０ｍ」または「金属２１ｍ」と読み替えればよい。例えば、絶縁層４０と金属めっき層５０との間の密着強度は、第１の実施形態における再配線層５０と上絶縁層７０との間の密着強度と略同じでもよく、異なっていてもよい。

次に、金属めっき層５０を説明する。

金属めっき層５０は、半導体パッケージ１０において電気信号が流れる導線の機能を有する部材であり、例えば再配線層である。金属めっき層５０は、分子接合層２１０によって絶縁層４０の表面に接合されている。金属めっき層５０は、絶縁層４０の開口部４５を通じて導電パッド２１と物理的及び電気的に接続されている。なお、上述したように、金属めっき層５０と導電パッド２１との間には、分子接合層２１０の第３部分２１０ｃが設けられていてもよい。これにより、金属めっき層５０と導電パッド２１とがさらに強固に密着する場合がある。

また、ある観点でみると、金属めっき層５０は、分子接合層２１０の第１部分２１０ａ、第２部分２１０ｂ、及び第３部分２１０ｃに接合されている。例えば、金属めっき層５０は、導線５１と、第１ビア５２とを有する。導線５１は、開口部４５とは異なる絶縁層４０の表面４０ａに沿って設けられて分子接合層２１０の第１部分２１０ａに接合されている。第１ビア５２は、開口部４５に設けられて、分子接合層２１０の第２部分２１０ｂと第３部分２１０ｃとに接合されている。

図８に示すように、本実施形態の金属めっき層５０は、第１金属めっき層５５と第２金属めっき層５６とを含む。第１金属めっき層５５と第２金属めっき層５６は、金属めっき層５０の厚さ方向で互いに積層されている。

第１金属めっき層５５は、第２金属めっき層５６を含む再配線層５０の成長起点となるシード金属５５ｍを有するシード層である。シード金属５５ｍは、第１金属めっき層５５を形成する金属（即ち金属素材）である。本実施形態のシード金属５５ｍとしては、例えば、パラジウムなどの金属が挙げられる。第１金属めっき層５５の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．０５μｍ以上２μｍ以下であることが、成長起点の機能の観点から好ましい。第１金属めっき層５５は、分子接合層２１０の表面にシード金属５５ｍを用いた金属めっき処理を施すことにより、形成可能である。本実施形態では、第１金属めっき層５５が分子接合層２１０によって絶縁層４０に接合される。このため本実施形態では、シード金属５５ｍは、分子接合層２１０と化学結合（例えば共有結合）する第１金属５０ｍの一例である。

第２金属めっき層５６は、再配線層５０の本体部であり、再配線用金属５６ｍを含む。再配線用金属５６ｍは、第２金属めっき層５６を形成する金属（即ち金属素材）である。再配線用金属５６ｍは、例えば、銅及びニッケル並びにこれらの合金などの金属が挙げられる。再配線用金属５６ｍは、第２金属２１ｍと同じでもよく、異なってもよい。第２金属めっき層５６の厚みは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。第２金属めっき層５６の厚みが上記下限値以上であると、断線などにより電気信号の導線の機能が損なわれることを抑制することができる。第２金属めっき層５６の厚みが上記上限値以下であると、分子接合層２１０による半導体パッケージ１０の厚みの増加を抑えることができる。なお、第１金属５０ｍは、シード金属５５ｍと再配線用金属５６ｍの両方を含む。

次に、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法の一例について説明する。なお、以下に示す工程は、例えば、図４中の（ｃ）から（ｆ）に対応する工程である。

まず、半導体基板２２、導電パッド２１、及び絶縁膜２３を有した半導体チップ２０が準備される（図９）。次に、半導体チップ２０の表面に絶縁素材４０ｍが供給されることで、絶縁層４０が設けられる。次に、絶縁層４０に開口部４５（即ち貫通穴）が形成される（図１０）。開口部４５は、半導体チップ２０の導電パッド２１に対応する領域に設けられ、絶縁層４０を貫通している。開口部４５は、例えば絶縁層４０がエッチングされることで形成される。

次に、開口部４５とは異なる絶縁層４０の表面４０ａ、開口部４５の内面４５ａ、および開口部４５に露出した導電パッド２１の表面２１ａが分子接合剤で被覆される（即ち分子接合剤を塗布する）ことで、第１部分２１０ａ、第２部分２１０ｂ、及び第３部分２１０ｃを含む分子接合層２１０が形成される（図１１）。例えば、分子接合剤溶液が塗布された絶縁層４０を静置することにより、絶縁層４０の絶縁素材４０ｍと分子接合剤との間の化学結合（例えば共有結合）が促進される。さらに、分子接合層１２０にエネルギー（例えば熱又は光（例えば紫外線））を加える操作が行われてもよい。加熱の温度及び時間は、分子接合剤溶液の塗布量に応じて適宜決定される。また、照射する紫外線の波長は２５０ｎｍ以下であることが好ましく、照射時間は、分子接合剤溶液の塗布量に応じて適宜決定される。その後、洗浄液を用いて絶縁層４０を洗浄し、乾燥させる。これにより、絶縁層４０の絶縁素材４０ｍ及び導電パッド２１の第２金属２１ｍに化学結合（例えば共有結合）した分子接合層２１０が形成される。なお、分子接合層２１０の形成方法の詳細は、第１の実施形態で説明した分子接合層６０の形成方法の詳細と略同じである。例えば、分子接合剤は、第１の実施形態で上述したような分子接合剤溶液の形態で供給される。

なお、分子接合剤の化学結合（例えば共有結合）は、熱又は光などのエネルギーが加えられることなく行われてもよい。これに代えて、分子接合剤の化学結合（例えば共有結合）は、熱又は光などのエネルギーが加えられることで行われてもよい。

分子接合層２１０の厚みは、分子接合剤溶液の濃度及び塗布量、並びに洗浄の時間及び回数等の条件によって、調節可能である。また、導電パッド２１の表面２１ａの面積に対する分子接合層２１０の被覆密度は、分子接合剤溶液の濃度及び塗布量、並びに洗浄の時間及び回数等の条件によって、調節可能である。

次に、分子接合層２１０の第１部分２１０ａ、第２部分２１０ｂ、及び第３部分２１０ｃの表面に金属めっき処理が施される。例えば、分子接合層２１０の表面（例えば第１部分２１０ａ、第２部分２１０ｂ、及び第３部分２１０ｃの表面）に、上述のシード金属５５ｍを用いた第１金属めっき処理が施される。これにより、金属めっき層（例えば再配線層）５０の成長起点となるシード金属５５ｍを有する第１金属めっき層５５（例えばシード層）が、分子接合層２１０上に形成される（図１２）。

例えば、分子接合層２１０上に形成された第１金属めっき層５５を静置することにより、第１金属めっき層５５に含まれる第１金属５０ｍ（例えばシード金属５５ｍ）と分子接合層２１０との間の化学結合（例えば共有結合）が促進される。さらに、分子接合層１２０にエネルギー（例えば熱又は光（例えば紫外線））を加える操作が行われ、第１金属めっき層５５に含まれる第１金属５０ｍ（例えばシード金属５５ｍ）と分子接合層２１０との間の化学結合（例えば共有結合）が促進されてもよい。

次いで、第１金属めっき層５５上の特定の箇所に、配線パターンを形成するためのレジスト膜Ｒが例えばフォトリソグラフィによって形成される（図１３）。その後、第１金属めっき層５５の表面に、上述の再配線用金属５６ｍを用いた第２金属めっき処理が施される。これにより、再配線用金属５６ｍから形成される膜が、第１金属めっき層５５のシード金属５５ｍを成長起点として成長し、第２金属めっき層５６が形成される（図１４）。

前記シード層を形成するための第１金属めっき処理は、電解めっき処理及び無電解めっき処理のいずれであってもよい。第１金属めっき処理は、例えば無電解めっき処理である。なお本願でいう「無電解めっき処理」は、スプレーめっき処理に限らず、他に知られている種々の無電解めっき処理でもよい。無電解めっきを用いることにより、微細かつ均一な形状を有する第１金属めっき層５５を形成することができる。また、金属めっき処理のための設備費用やメンテナンス費用を抑えることができる。

前記再配線層の本体部を形成するための第２金属めっき処理は、電解めっき及び無電解めっきのいずれであってもよい。第２金属めっき処理は、例えば電解めっき処理である。電解めっきを用いることにより、１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上の厚みを有する第２金属めっき層５６を形成することができる。

以上のような金属めっき処理を行うことにより、絶縁層４０の開口部４５を介して導電パッド２１と電気的に接続される金属めっき層５０を形成することができる。

金属めっき層５０の形成後、開口部４５に形成された第２金属めっき層５６の一部がフォトリソグラフィによって除去され、第１ビア５２の窪み５２ａが形成されてもよい。また、第１金属めっき層５５上に形成されたレジスト膜Ｒが洗浄により除去される（図１５参照）。その後、第２金属めっき層５６が形成されていない部位の第１金属めっき層５５がエッチングによって除去される（図１６）。この第１金属めっき層５５の除去においては、分子接合層２１０が除去されることがある。

以上のような製造方法を用いることにより、本実施形態の半導体パッケージ１０が形成される。

なお、本実施形態の半導体パッケージ１０は、絶縁層及び金属めっき層を、２層ずつ以上有してもよい。例えば、金属めっき層５０の表面及び露出した絶縁層４０の表面に、分子接合層６０が新たに形成される。その後、金属めっき層５０の表面及び露出した絶縁層４０の表面に、分子接合層６０を介して、２層目の絶縁層７０が形成される（図１７）。金属めっき層５０上に形成された２層目の絶縁層７０の任意の箇所がエッチングされることで、開口部７５が形成される（図１８）。その後、２層目の金属めっき層（例えば第２再配線層８０）が、金属めっき層５０及び２層目の絶縁層７０上に分子接合層２２０を介して形成される。

以上の処理を行うことにより、本実施形態の半導体パッケージ１０においては、絶縁層及び金属めっき層を、分子接合層を介して積層することができる。

なお、分子接合層２１０を形成する分子接合剤と、分子接合層６０、２２０を形成する分子接合剤は、同じであっても、異なっていてもよい。

以上説明した実施形態の半導体パッケージ１０は、半導体チップ２０と、分子接合層２１０と、金属めっき層５０とを備えている。分子接合層２１０は、絶縁層４０と金属めっき層５０のそれぞれに化学結合（即ち共有結合）を介して接合している。そのため、絶縁層４０と金属めっき層５０との密着性を向上させることが可能である。また、半導体チップ２０の導電パッド２１と金属めっき層５０との間に分子接合層２１０が設けられることにより、半導体チップ２０と金属めっき層５０との密着性をさらに向上させるとともに、半導体チップ２０の導電パッド２１と金属めっき層５０との電気的接続を適切に確保することが可能である。

また、実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法においては、スパッタリングなどの蒸着法を用いずに無電解めっきを用いて、第１金属めっき層５５（例えばシード層）を形成することができる。これにより、下地の絶縁層４０の表面を粗化することなくメタライズすることができるため、微細なパターンを有するシード層を形成することができる。また、製造コストを低減するとともに、生産効率を向上させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態の半導体パッケージ１０の構成は、第２の実施形態の半導体パッケージ１０の構成と略同じである。本実施形態は、金属めっき層５０の少なくとも一部の形成がスプレーめっき処理によって行われる点で第２の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第２の実施形態と同様である。

例えば、本実施形態では、第１金属めっき層５５が、スプレーめっき処理によって形成される。スプレーめっき処理では、第１金属５０ｍ（例えばシード金属５５ｍ）を含む金属イオン溶液及び還元剤溶液がそれぞれ噴霧される。スプレーめっき処理は、例えば、自己触媒型無電解めっきである。

例えば、分子接合層２１０の表面に、第１金属５０ｍ（例えばシード金属５５ｍ）を用いた第１金属めっき処理が施される。これにより、第１金属めっき層５５が分子接合層２１０上に形成される。第１金属めっき層５５は、後に形成される第２金属めっき層５６を含む金属めっき層５０の成長起点を有するシード層である。本実施形態では、第１金属めっき処理は、スプレーめっき処理であり、分子接合層２１０の表面に、金属イオン溶液及び還元剤溶液がそれぞれ噴霧されることで行われる。

金属イオン溶液は、第１金属５０ｍ（例えばシード金属５５ｍ）に由来する金属イオンを含む溶液である。本実施形態の第１金属５０ｍ（例えばシード金属５５ｍ）は、例えば、パラジウム、銅、銀、ニッケル、鉛、などの自己触媒作用がある金属である。さらに言えば、第１金属５０ｍ（例えばシード金属５５ｍ）は、銅、銀及びニッケルからなる群から選択される少なくとも１種である。このような金属イオンとしては、例えば、銅イオン、銀イオン及びニッケルイオンなどが挙げられる。金属イオンを溶解する溶媒としては、極性溶媒が挙げられ、中でも、水が好ましい。金属イオン溶液の濃度は、特に限定されず、公知の濃度を採用することができる。

金属イオン溶液の温度は、実用的な範囲であれば、特に限定されず、例えば、２０℃以上４０℃以下であることが好ましい。金属イオン溶液の温度が上記下限値以上であると、金属イオンが溶媒に良好に溶解した金属イオン溶液を得ることができる。金属イオン溶液の濃度が上記上限値以下であると、溶媒の蒸発を効果的に防止することができる。

還元剤溶液は、金属イオンを還元して金属を析出させる還元剤を含む溶液である。還元剤としては、使用する金属イオンに対応した公知の化合物が使用可能である。金属イオンとして銅イオン又は銀イオンを使用する場合には、還元剤としてホルムアルデヒドを使用することが、自己触媒作用が得られるため、好ましい。また、金属イオンとしてニッケルイオンを使用する場合には、還元剤としてホスフィン酸塩又はテトラヒドロホウ酸塩を使用することが、自己触媒作用が得られるため、好ましい。還元剤を溶解する溶媒としては、極性溶媒が挙げられ、中でも、水が好ましい。

還元剤溶液の濃度は、特に限定されず、公知の濃度を採用することができる。

還元剤溶液の温度は、実用的な範囲であれば、特に限定されず、例えば、２０℃以上４０℃以下であることが好ましい。還元剤溶液の温度が上記下限値以上であると、還元剤が溶媒に良好に溶解した還元剤溶液を得ることができる。還元剤溶液の濃度が上記上限値以下であると、溶媒の蒸発を効果的に防止することができる。

なお、自己触媒作用とは、金属イオンが還元剤によって還元されることによって生成した金属が、当該還元剤の酸化における触媒として作用することをいう。本実施形態においては、金属めっき処理が自己触媒型無電解めっきであることが、生産効率がより向上するため、好ましい。

金属イオン溶液及び還元剤溶液の少なくとも一方には、添加剤として、酢酸等の緩衝剤、酒石酸等の錯化剤及びシアン化合物等の安定剤などが添加されてもよい。緩衝剤としては、例えば、酢酸及び酢酸塩の混合物等が挙げられる。錯化剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸及びピロリン酸等など挙げられる。安定剤としては、例えば、シアン化合物及びビピリジン化合物などが挙げられる。

これらの添加剤を添加することによって、金属イオン溶液又は還元剤溶液の長期保存性が向上する。また、金属めっき層５０を安定的に形成することが可能となる。

金属イオン溶液及び還元剤溶液の噴霧方法は、特に限定されない。例えば、２つのスプレー装置を用いて、金属イオン溶液及び還元剤溶液を、２方向から分子接合層２１０の表面における同一箇所に向けて噴霧する方法が挙げられる。このような噴霧方法を用いて、金属イオン溶液及び還元剤溶液を同時に噴霧することにより、分子接合層２１０に金属めっき処理を行うことが可能である。

本実施形態における第２金属めっき処理およびその後の工程は、第２の実施形態と同様である。なお、本実施形態では、第２金属めっき層５６を形成する再配線用金属５６ｍは、第１金属めっき層５６を形成するシード金属５５ｍと同じでもよい。第２金属めっき層５６は、例えばスプレーめっき処理とは異なる無電解めっき処理、または電解めっき処理によって形成される。例えば、第２金属めっき層５６は、電解めっき処理によって形成される。

以上説明した実施形態の半導体装置の製造方法においては、無電解めっきを用いて第１金属めっき層５５が形成される。これにより、下地である分子接合層２１０や半導体チップ２０の表面を粗化することなく、微細な配線パターンを形成することができる。

また、実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法においては、金属めっき処理が、還元剤溶液及び金属イオン溶液をそれぞれ噴霧することで行われるので、パラジウムなどのシード金属を用いずに、金属めっき層５０を形成することができる。パラジウムなどのシード金属は、一般に高価であるので、実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法においては、製造コストを低減することができる。また、好ましい金属イオンの一つである銀イオンは、パラジウムと比較して除去性に優れる。よって、銀イオン溶液を用いると、半導体パッケージ１０の生産効率をより向上させることができる。

また、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法においては、分子接合層２１０によって、絶縁層４０と金属めっき層５０とが接合されている。そのため、半導体パッケージ１０の内部の密着性が優れている。また、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金から形成される導電パッド２１に対して、密着性の向上を目的とするジンケート処理を施す必要がない。

（第４の実施形態）
次に、図１９から図２６を参照し、第４の実施形態について説明する。本実施形態は、金属めっき層５０の全部がスプレーめっき処理によって形成される点などで第３の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第３の実施形態と同様である。

図１９は、本実施形態の半導体パッケージ１０を示す断面図である。

図１９に示すように、本実施形態の半導体パッケージ１０では、第１金属めっき層５５及び第２金属めっき層５６の代わりに、１つの金属めっき層５０が設けられている。言い換えると、本実施形態の金属めっき層５０は、シード層を有しない。

次に、本実施形態の半導体パッケージ１０の製造方法の一例について説明する。なお、以下に示す工程は、例えば、図４中の（ｃ）から（ｆ）に対応する工程である。

まず、半導体基板２２、導電パッド２１、及び絶縁膜２３を有した半導体チップ２０が準備される（図２０）。次に、半導体チップ２０の表面に絶縁素材４０ｍが供給されることで、絶縁層４０が設けられる。次に、絶縁層４０に開口部４５（即ち貫通穴）が形成される（図２１）。開口部４５は、半導体チップ２０の導電パッド２１に対応する領域に設けられ、絶縁層４０を貫通している。開口部４５は、例えば絶縁層４０がエッチングされることで形成される。

次に、開口部４５とは異なる絶縁層４０の表面４０ａ、開口部４５の内面４５ａ、および開口部４５に露出した導電パッド２１の表面２１ａを分子接合剤で被覆することで、分子接合層２１０が形成される（図２２）。なお、以上までの工程は、第２の実施形態と同様である。

本実施形態では、分子接合層２１０の表面に、金属めっき処理が施される。本実施形態の金属めっき処理は、第３の実施形態の第１金属めっき処理と同様に、スプレーめっき処理によって行われる。すなわち、第１金属５０ｍを含む金属イオン溶液及び還元剤溶液がそれぞれ噴霧される。スプレーめっき処理は、他の種類の無電解めっきに比べて金属めっき層の析出速度が速い。このため、金属めっき層５０の全てをスプレーめっき処理によって行うことができる。また、スプレーめっき処理によって金属めっき層５０が形成された場合でも、金属めっき層５０と絶縁層４０との間に分子接合層２１０が設けられているため、金属めっき層５０が安定して存在する。また、電解めっきと比較して、半導体パッケージ１０の生産効率を向上させることができる。

次に、金属めっき層５０の覆うようにレジスト膜Ｒが形成される（図２４）。次に、金属めっき層５０の不要部分がエッチングにより除去される（図２５）。これにより、導線５１および第１ビア５２を含む金属めっき層５０が絶縁層４０上に形成される（図２６）。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…メ半導体パッケージ、２０…半導体チップ、３０…モールド樹脂部、６０…分子接合層。

Claims (20)

1. 半導体チップと、
   前記半導体チップからの電気信号及び前記半導体チップへの電気信号の少なくとも一方が流れる第１導線を含む第１再配線層と、
   前記第１再配線層の少なくとも一部の表面に設けられた第１分子接合層と、
   前記第１分子接合層の少なくとも一部を覆う第１絶縁層と、
   を備え、
   前記第１分子接合層の少なくとも一部は、前記第１導線に含まれる第１導電素材と化学結合し、
   前記第１分子接合層の少なくとも一部は、前記第１絶縁層に含まれる第１絶縁素材と化学結合した、
   半導体パッケージ。
2. 前記第１絶縁層に対して前記第１再配線層とは反対側に設けられ、前記第１導線に電気的に接続された第２導線を含む第２再配線層と、
   前記第２再配線層に対して前記第１絶縁層とは反対側で前記第２再配線層の少なくとも一部の表面に設けられた第２分子接合層と、
   前記第２分子接合層の少なくとも一部を覆う第２絶縁層と、
   をさらに備え、
   前記第２分子接合層の少なくとも一部は、前記第２導線に含まれる第２導電素材と化学結合し、
   前記第２分子接合層の少なくとも一部は、前記第２絶縁層に含まれる第２絶縁素材と化学結合した
   請求項１に記載の半導体パッケージ。
3. 前記第１分子接合層の少なくとも一部は、前記第１導電素材及び前記第１絶縁素材の少なくとも一方と共有結合した、
   請求項１に記載の半導体パッケージ。
4. 前記第１分子接合層は、前記第１導電素材と前記第１絶縁素材との両方に共有結合した分子接合体を含む
   請求項３に記載の半導体パッケージ。
5. 前記第２分子接合層は、前記第２絶縁素材と前記第２導電素材との両方に共有結合した分子接合体を含む
   請求項２に記載の半導体パッケージ。
6. 前記半導体チップと前記第１再配線層との間に絶縁層をさらに備え、
   前記半導体チップは、端子を有し、
   前記第１再配線層は、前記半導体チップと前記第１再配線層との間の前記絶縁層を貫通して前記半導体チップの端子に電気的に接続された第１ビアを有し、
   前記第１ビアは、前記第１絶縁層の一部を収容する窪みを有し、
   前記第１分子接合層の少なくとも一部は、前記第１ビアの前記窪みの内側に設けられて、前記窪みの内側で前記第１ビアと前記第１絶縁層との両方に化学結合した
   請求項１に記載の半導体パッケージ。
7. 前記第１分子接合層は、前記第１導線と前記第１絶縁層との間に設けられて前記第１導線と前記第１絶縁層との両方に化学結合した第１部分と、前記第１ビアの内面と前記第１絶縁層との間に設けられて前記第１ビアと前記第１絶縁層との両方に化学結合した第２部分とを有した
   請求項６に記載の半導体パッケージ。
8. 前記第２部分は、前記第１部分とは交差する方向に延びている
   請求項７に記載の半導体パッケージ。
9. 前記第１絶縁層を貫通した第２ビアをさらに備え、
   前記第１再配線層は、前記第１絶縁層の厚さ方向で前記第２ビアに面するとともに前記第２ビアに電気的に接続されたビア受け部を有し、
   前記第１分子接合層は、前記ビア受け部と前記第２ビアとの間に設けられて前記ビア受け部と前記第２ビアとの両方に化学結合した第３部分をさらに有した
   請求項７に記載の半導体パッケージ。
10. 前記第１再配線層は、前記第１導線に電気的に接続されたビア受け部を有し、
    前記第２再配線層は、前記第１絶縁層を貫通して前記第１再配線層の前記ビア受け部に電気的に接続された第２ビアを有し、
    前記第１分子接合層の少なくとも一部は、前記ビア受け部と前記第２ビアとの間に設けられて前記ビア受け部と前記第２ビアとの両方に化学結合した、
    請求項２に記載の半導体パッケージ。
11. 前記第１分子接合層は、トリアジンジチオール残基を含む
    請求項１に記載の半導体パッケージ。
12. 前記第１導線に対する前記第１分子接合層の被覆密度は、２０％以上８０％以下である
    請求項１に記載の半導体パッケージ。
13. 前記第２導線に対する前記第２分子接合層の被覆密度は、２０％以上８０％以下である
    請求項２に記載の半導体パッケージ。
14. 前記第１分子接合層の少なくとも一部は、単分子膜状である
    請求項１に記載の半導体パッケージ。
15. 半導体チップからの電気信号及び前記半導体チップへの電気信号の少なくとも一方が流れる第１導線を含む第１再配線層を形成し、
    前記第１再配線層の少なくとも一部の表面に第１分子接合剤を塗布することで第１分子接合層を形成し、
    前記第１分子接合層の表面を第１絶縁素材で覆うことで、前記第１絶縁素材に前記第１分子接合層の少なくとも一部を接触させる、
    半導体パッケージの製造方法。
16. 前記第１分子接合剤は、金属及び樹脂の両方に化学結合可能である
    請求項１５に記載の半導体パッケージの製造方法。
17. 前記第１絶縁層の表面に、前記第１導線に電気的に接続された第２導線を含む第２再配線層を形成し、
    前記第２再配線層の少なくとも一部の表面に第２分子接合剤を塗布することで第２分子接合層を形成し、
    前記第２分子接合層の表面を第２絶縁素材で覆うことで、前記第２絶縁素材に前記第２分子接合層の少なくとも一部を接触させる
    請求項１５に記載の半導体パッケージの製造方法。
18. 前記第１分子接合剤と前記第２分子接合剤とは、互いに同じである
    請求項１７に記載の半導体パッケージの製造方法。
19. 前記第１分子接合剤は、トリアジン誘導体を含む
    請求項１５に記載の半導体パッケージの製造方法。
20. 前記トリアジン誘導体は、一般式（Ｃ１）で表される化合物である
    （Ｃ１）
    

    

    （式中、Ｒは、炭化水素基又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、Ｘは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ｙは、アルコキシ基を示し、
    Ｚは、塩を形成していてもよい、チオール基、アミノ基もしくはアジド基、又は異種原子もしくは官能基が介在してもよい炭化水素基を示し、ｎ１は１〜３までの整数であり、ｎ２は１〜２までの整数である。）
    請求項１９に記載の半導体パッケージの製造方法。

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