JP2020113748A - 半導体装置、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、別の態様においては、本発明における半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップを覆う封止材と、平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、前記再配線層の層間絶縁膜を100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.2×10−6〜2.5×10−6Paであることを特徴とする。
また、さらに別の態様においては、本発明における半導体装置は、半導体チップと、前記半導体チップを覆う封止材と、平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、前記再配線層の層間絶縁膜を100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paであることを特徴とする。
また、本発明の別の態様においては、下記が好ましい。
本発明では、前記第1の層間絶縁膜層は、前記封止材と接しており、前記第1の層間絶縁膜層の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paであることがより好ましい。
本発明では、前記再配線層の層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.6×10−6〜1.8×10−6Paであることがより好ましい。
本発明における半導体装置の製造方法は、半導体チップを封止材で覆う工程と、平面視で前記半導体チップよりも面積が大きく、且つ、層間絶縁膜を含む再配線層を形成する工程を含み、前記層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.2×10−6〜2.5×10−6Paであることを特徴とする。
好ましくは、本発明における半導体装置の製造方法は、半導体チップを封止材で覆う工程と、平面視で前記半導体チップよりも面積が大きく、且つ、層間絶縁膜を含む再配線層を形成する工程を含み、前記層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paであることを特徴とする。
本発明では、前記層間絶縁膜を、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノール性水酸基を有するポリマーの少なくとも1つの化合物を形成可能な感光性樹脂組成物で形成する層間絶縁膜形成工程を含むことが好ましい。
本発明では、前記層間絶縁膜形成工程は、前記層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、0.4×10−6〜1.8×10−6Paとなるように調整された前記感光性樹脂組成物で前記層間絶縁膜を形成する工程を含むことがより好ましい。
本発明では、前記層間絶縁膜形成工程は、前記層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、0.4×10−6〜1.8×10−6Paとなるように熱架橋剤及び/又は揮発調整剤で調整された前記感光性樹脂組成物で前記層間絶縁膜を形成する工程を含むことがより好ましい。
図1に示すように、半導体装置(半導体IC)1は、半導体チップ2と、半導体チップ2を覆う封止材(モールド樹脂)3と、半導体チップ2及び封止材3と密着する再配線層4と、を有して構成される。
再配線層4は、主に、配線5と配線5の周りを覆う層間絶縁膜6から構成される。層間絶縁膜6は、配線5との意図しない導通を防止するとの観点から、絶縁性が高い部材であることが好ましい。
半導体装置1を平面視(A矢視)した場合、以下の図2のようになる。尚、封止材3は、省略されている。
封止材3の材料には特に限定は無いが、エポキシ樹脂が、耐熱性、層間絶縁膜との密着性の観点から好ましい。
本実施形態では、層間絶縁膜6の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、5〜95重量%であることを特徴としている。以下、空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率を単に、「重量減少率」と記載する。
本実施の別の形態では、層間絶縁膜6の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.2×10−6〜2.5×10−6Paであることを特徴としている。
本実施のさらに別の形態では、層間絶縁膜6の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paであることを特徴としている。以下、100℃で60分間保持した際の揮発ガスを単に、「揮発ガス圧力」と記載する。
好ましくは、層間絶縁膜6が多層の場合、複数ある層のうち、少なくとも1層の層間絶縁膜6の100℃で60分間保持した際の揮発ガス圧力が1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paであればよい。
層間絶縁膜6の組成には特に限定はないが、例えば、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、又は、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1つの化合物を含む膜であることが好ましい。
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物は、感光性の樹脂組成物であれば特に限定はないが、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体、又は、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1つの化合物を含む感光性樹脂組成物であることが好ましい。層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物は、液体状でもフィルム状でもよい。また、層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物は、ネガ型の感光性樹脂組成物でも、ポジ型の感光性樹脂組成物でもよい。
(A)感光性樹脂
ポリイミド前駆体組成物に用いる感光性樹脂としては、ポリアミド、ポリアミド酸エステル等を挙げることができる。例えば、ポリアミド酸エステルとしては、下記一般式(11)で表される繰り返し単位を含むポリアミド酸エステルを用いることができる。
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物がネガ型の感光性樹脂の場合、光開始剤を添加する。光開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、及びフルオレノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2’−ジエトキシアセトフェノン、及び2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン等のアセトフェノン誘導体、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、及びジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、ベンジル、ベンジルジメチルケタール及び、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、2,6−ジ(4’−ジアジドベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、及び2,6’−ジ(4’−ジアジドベンザル)シクロヘキサノン等のアジド類、1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニルプロパンジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニルプロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニルプロパンジオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシプロパントリオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム等のオキシム類、N−フェニルグリシンなどのN−アリールグリシン類、ベンゾイルパーオキシドなどの過酸化物類、芳香族ビイミダゾール類、並びにチタノセン類などが用いられる。これらのうち、光感度の点で上記オキシム類が好ましい。
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物がポジ型の感光性樹脂の場合、光酸発生剤を添加する。光酸発生剤を含有することにより、紫外線露光部に酸が発生し、露光部のアルカリ水溶液に対する溶解性が増大する。これにより、ポジ型感光性樹脂組成物として用いることができる。
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物に無機フィラーを添加すると、重量減少率を調整することができる。無機フィラーとしては、前述のフィラーを用いることができる。
<揮発ガス量の調整方法>
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物に熱架橋剤や揮発調整剤を添加すると、100℃で60分間保持した際の揮発ガス量を調整することができる。熱架橋剤としては、層間絶縁膜6を形成するポリマーと熱架橋剤が反応して架橋するものや、熱架橋剤同士で架橋するものであり、熱架橋剤を限定するものではないが、3官能以上の官能基(エポキシ基、メタアクリル基、アクリル基など)を有する化合物が好適に用いられる。
各成分が溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。例えば、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらの溶媒は、塗布膜厚、粘度に応じて、(A)感光性樹脂100質量部に対し、30〜1500質量部の範囲で用いることができる。
ポリイミド前駆体組成物には架橋剤を含有させてもよい。架橋剤としては、ポリイミド前駆体組成物を露光、現像した後、加熱硬化する際に、(A)感光性樹脂を架橋し得るか、又は架橋剤自身が架橋ネットワークを形成し得る架橋剤を用いることができる。架橋剤を用いることで、硬化膜(層間絶縁膜)の耐熱性及び耐薬品性を更に強化することができる。
ポリイミド前駆体組成物を露光した後、不要部分を現像液で洗い流す。使用する現像液としては、特に制限はないが、溶剤で現像を行うポリイミド前駆体組成物の場合には、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、酢酸エステル類等の良溶媒、これら良溶媒と低級アルコール、水、芳香族炭化水素等の貧溶媒との混合溶媒等が用いられる。現像後は必要に応じて貧溶媒等でリンス洗浄を行う。
現像後、加熱することによりポリイミド前駆体を閉環し、ポリイミドを形成する。このポリイミドが硬化レリーフパターン、即ち、層間絶縁膜6となる。
上記ポリイミド前駆体組成物から形成される硬化レリーフパターンの構造は、下記一般式(1)となる。
(A)感光性樹脂
ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物に用いる感光性樹脂としては、下記一般式(14)で表される繰り返し単位を含むポリ(o-ヒドロキシアミド)を用いることができる。
光酸発生剤は、光照射部のアルカリ水溶液可溶性を増大させる機能を有するものである。光酸発生剤としては、ジアゾナフトキノン化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。このうち、ジアゾナフトキノン化合物は、感度が高く好ましい。
各成分を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。
ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物は、架橋剤、増感剤、接着助剤、熱酸発生剤等を含むことができる。
ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物を露光した後、不要部分を現像液で洗い流す。使用する現像液としては特に制限はないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのアルカリ水溶液が好ましいものとして挙げられる。
現像後、加熱することによりポリベンゾオキサゾール前駆体を閉環し、ポリベンゾオキサゾールを形成する。このポリベンゾオキサゾールが硬化レリーフパターン、即ち、層間絶縁膜6となる。
上記ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物から形成される硬化レリーフパターンの構造は、下記一般式(10)となる。
(A)感光性樹脂
分子中にフェノール性水酸基を有する樹脂であり、アルカリに対して可溶である。その具体例としては、ポリ(ヒドロキシスチレン)等のフェノール性水酸基を有するモノマー単位を含むビニル重合体、フェノール樹脂、ポリ(ヒドロキシアミド)、ポリ(ヒドロキシフェニレン)エーテル、ポリナフトールが挙げられる。
光酸発生剤としては、ジアゾナフトキノン化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。このうち、ジアゾナフトキノン化合物は、感度が高く好ましい。
各成分を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。
熱架橋剤、増感剤、接着助剤、染料、界面活性剤、溶解促進剤、架橋促進剤等を含むことができる。このうち、熱架橋剤を含有することにより、パターン形成後の感光性樹脂膜を加熱して硬化する際に、熱架橋剤成分が(A)成分と反応して橋架け構造が形成される。これにより、低温での硬化が可能となり、膜の脆さや膜の溶融を防ぐことができる。熱架橋剤成分として、具体的には、フェノール性水酸基を有する化合物、ヒドロキシメチルアミノ基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物を好ましいものとして用いることができる。
フェノール性水酸基を有するポリマーを露光した後、不要部分を現像液で洗い流す。使用する現像液としては特に制限はないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)等のアルカリ水溶液が好適に用いられる。
現像後、加熱することによりフェノール性水酸基を有するポリマーどうしを熱架橋する。この架橋後のポリマーが硬化レリーフパターン、即ち、層間絶縁膜6となる。
本実施形態における半導体装置の製造方法について図3を用いて説明する。図3Aでは、前工程済みウェハ10を用意する。そして、図3Bにて、前工程済みウェハ10をダイシングして複数の半導体チップ2を形成する。半導体チップ2は購入品であってもよい。このようにして準備された半導体チップ2を、図3Cに示すように、支持体11上に所定間隔にて貼り付ける。
本実施の別の形態では、上記工程を経て形成された硬化レリーフパターン(層間絶縁膜)の100℃で60分間保持した際の揮発ガスを、1cm2あたり0.2×10−6〜2.5×10−6Paとすることができる。
本実施のさらに別の形態では、上記工程を経て形成された硬化レリーフパターン(層間絶縁膜)の100℃で60分間保持した際の揮発ガスを、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paとすることができる。
テトラカルボン酸二無水物として4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)を2リットル容量のセパラブルフラスコに入れた。更に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)とγ−ブチロラクトンを入れて室温下で攪拌し、攪拌しながらピリジンを加えて反応混合物を得た。反応による発熱の終了後に室温まで放冷し、16時間放置した。
テトラカルボン酸二無水物とジアミンを下記表1のように変更した以外は前述のポリマーA−1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリイミド前駆体(ポリマーA−2)を得た。
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、ジカルボン酸として4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸15.48g、N−メチルピロリドンを仕込んだ。フラスコを、5℃に冷却した後、塩化チオニルを滴下し、30分間反応させて、ジカルボン酸クロリドの溶液を得た。次いで、攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−メチルピロリドンを仕込んだ。ビスアミノフェノールとしてビス(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18.30gと、m−アミノフェノール2.18gを攪拌溶解した後、ピリジンを添加した。そして、温度を0〜5℃に保ちながら、ジカルボン酸クロリドの溶液を30分間で滴下した後、30分間攪拌を続けた。溶液を3リットルの水に投入し、析出物を回収、純水で3回洗浄した後、減圧乾燥してポリマー(ポリベンゾオキサゾール前駆体(ポリマーB−1))を得た。ポリマーB−1で使用した化合物の質量については下記表1の通りである。
ジカルボン酸を下記に示す表1のように変更した以外は前述のポリマーB−1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリベンゾオキサゾール前駆体(ポリマーB−2)を得た。
下記に示すC1樹脂を85gと、下記に示すC2樹脂を15g含むフェノール樹脂をポリマーC−1として用意した。
C1:クレゾールノボラック樹脂(クレゾール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、m−クレゾール/p−クレゾール(モル比)=60/40、ポリスチレン換算重量平均分子量=12,000、旭有機材工業社製、商品名「EP4020G」)
<C2:炭素数4〜100の不飽和炭化水素基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂の合成>
フェノール100質量部、亜麻仁油43質量部及びトリフロオロメタンスルホン酸0.1質量部を混合し、120℃で2時間撹拌し、植物油変性フェノール誘導体(a)を得た。次いで、植物油変性フェノール誘導体(a)130g、パラホルムアルデヒド16.3g及びシュウ酸1.0gを混合し、90℃で3時間撹拌した。次いで、120℃に昇温して減圧下で3時間撹拌した後、反応液に無水コハク酸29g及びトリエチルアミン0.3gを加え、大気圧下、100℃で1時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、反応生成物である炭素数4〜100の不飽和炭化水素基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂(以下、「C2樹脂」という。)を得た(酸価120mgKOH/g)。
下記C1樹脂100gをポリマーC−2として用意した。
下記表2に示す通りに配合し、感光性樹脂組成物の溶液を得た。
実施例、比較例で作成した感光性樹脂組成物を用いてファンナウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置を作製した。作製した半導体装置から厚み10μmの層間絶縁膜を可能な限りきれいに取り出した。取り出した層間絶縁膜を白金パンに約10mg入れ、空気流量50ml/分、昇温速度10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率を測定した。
エポキシ系封止材として長瀬ケムテックス社製のR4000シリーズを用意した。次いで、アルミスパッタしたシリコーンウェハー上に封止材を厚みが約150ミクロンになるようにスピンコートし、130℃で熱硬化させてエポキシ系封止材を硬化させた。上記エポキシ系硬化膜上に実施例、比較例で作製した感光性樹脂組成物を最終膜厚が10ミクロンになるように塗布した。塗布した感光性樹脂組成物を実施例1〜5は200mJ/cm2、実施例6、7、及び比較例1、2は500mJ/cm2、の露光条件で全面を露光した後、230℃2時間で熱硬化させて、厚み10ミクロンの1層目の硬化膜を作製した。
評価:接着強度70MPa以上・・・密着力◎
50MPa以上−70MPa未満・・・密着力○
30MPa以上−50MPa未満・・・密着力△
30MPa未満・・・密着力×
下記表4に示す通りに配合し、感光性樹脂組成物の溶液を得た。
実施例、比較例で作成した感光性樹脂組成物を用いてファンナウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置を作製した。作製した半導体装置から厚み10μmの層間絶縁膜を可能な限りきれいに取り出した。取り出した層間絶縁膜を1cm2の大きさに切り出し、昇温脱離測定装置(電子科学株式会社製、EMD−WA1000S)を用いて測定を行った。昇温速度10℃/分で100℃まで昇温した後に、100℃で60分間保持した後の圧力を揮発ガス圧力とした。
シリコーンウェハー上に実施例、比較例で作製した感光性樹脂組成物を最終膜厚が10ミクロンになるように塗布した。塗布した感光性樹脂組成物を実施例8〜12は200mJ/cm2、実施例13、14、及び比較例3は500mJ/cm2、の露光条件で全面を露光した後、230℃2時間で熱硬化させて、厚み10ミクロンの硬化膜を作製した。
評価:接着強度70MPa以上・・・密着力◎
50MPa以上−70MPa未満・・・密着力○
30MPa以上−50MPa未満・・・密着力△
30MPa未満・・・密着力×
実施例、比較例で作成した感光性樹脂組成物を用いてファンナウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置とアンテナを一体化したアンテナ一体型モジュールを作成した。実施例、比較例で作製した感光性樹脂組成物は半導体装置の層間絶縁膜として使用した。また、実施例、比較例で作製した感光性樹脂組成物はアンテナとグラウンド(基準電位)の間の絶縁部材としても使用した。この絶縁部材の厚みはアンテナの放射光率に影響を与えるため、最大の放射効率が得られるような厚みとした。
2 半導体チップ
3 封止材
4 再配線層
5 配線
6 層間絶縁膜
7 外部接続端子
10 ウェハ
11 支持体
12 モールド樹脂
13 感光性樹脂組成物
Claims (79)
- 半導体チップと、
前記半導体チップを覆う封止材と、
平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、
前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、5〜95重量%であることを特徴とする半導体装置。 - 前記封止材は、前記層間絶縁膜と直接接することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記封止材は、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。
- 前記層間絶縁膜は、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、及び、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記一般式(1)中のX1が、芳香族環を含む4価の有機基であり、
前記一般式(1)中のY1が、芳香族環を含む2価の有機基であることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。 - 前記一般式(10)のY2は、炭素数1〜30の2価の有機基であることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY2は、炭素数1〜8で且つ水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された鎖状アルキレン基であることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY3は、芳香族基を含む2価の有機基であることを特徴とする請求項11から請求項13のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY3は、炭素数1〜40の2価の有機基であることを特徴とする請求項11から請求項13のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY3は、炭素数1〜20の2価の鎖状脂肪族基であることを特徴とする請求項17に記載の半導体装置。
- 前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、ノボラック型フェノール樹脂を含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
- 前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂と不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂を含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
- 前記層間絶縁膜が、フィラーを含むことを特徴とする請求項1から請求項20のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記フィラーが、無機フィラーであることを特徴とする請求項21に記載の半導体装置。
- 前記フィラーの形状が、粒子状であることを特徴とする請求項21または請求項22に記載の半導体装置。
- 前記フィラーの形状が、球状であることを特徴とする請求項21または請求項22に記載の半導体装置。
- 前記フィラーの一次粒子径が、5nm〜1μmであることを特徴とする請求項21から請求項24のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記再配線層は、前記再配線層を断面視したときに、第1の層間絶縁膜層と、第2の層間絶縁膜層と、前記第1の層間絶縁膜層及び前記第2の層間絶縁膜層とは異なる層で前記第1の層間絶縁膜層と前記第2の層間絶縁膜層の間に設けられた中間層と、を含むことを特徴とする請求項1から請求項25のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第1の層間絶縁膜層は、前記封止材と接しており、前記第1の層間絶縁膜層の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、5〜95重量%であることを特徴とする請求項26に記載の半導体装置。
- 前記第2の層間絶縁膜層は、前記第1の層間絶縁膜層とは異なる組成であることを特徴とする請求項26又は請求項27に記載の半導体装置。
- 前記第2の層間絶縁膜層の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率は、前記第1の層間絶縁膜層の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率と異なることを特徴とする請求項26から請求項28のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記半導体装置が、ファンナウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置であることを特徴とする請求項1から請求項29のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、10〜95重量%であることを特徴とする請求項1から請求項30のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、20〜95重量%であることを特徴とする請求項31に記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、30〜90重量%であることを特徴とする請求項31に記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、40〜90重量%であることを特徴とする請求項31に記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、40〜85重量%であることを特徴とする請求項31に記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、40〜80重量%であることを特徴とする請求項1から請求項35のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、40〜75重量%であることを特徴とする請求項36に記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、40〜70重量%であることを特徴とする請求項36に記載の半導体装置。
- 半導体チップを封止材で覆う工程と、
平面視で前記半導体チップよりも面積が大きく、且つ、層間絶縁膜を含む再配線層を形成する工程を含み、
前記層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、5〜95重量%であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記層間絶縁膜を、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノール性水酸基を有するポリマーの少なくとも1つの化合物を形成可能な感光性樹脂組成物で形成する層間絶縁膜形成工程を含むことを特徴とする請求項39に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜形成工程は、前記層間絶縁膜の空気雰囲気下、10℃/分で700℃まで昇温した後の重量減少率が、5〜95重量%となるようにフィラーで調整された前記感光性樹脂組成物で前記層間絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項40に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体チップと、
前記半導体チップを覆う封止材と、
平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、
前記再配線層の層間絶縁膜を100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.2×10−6〜2.5×10−6Paであることを特徴とする半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップを覆う封止材と、
平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、
前記再配線層の層間絶縁膜を100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paであることを特徴とする半導体装置。 - 前記封止材は、前記層間絶縁膜と直接接することを特徴とする請求項42又は43に記載の半導体装置。
- 前記封止材は、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項42から請求項44のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記層間絶縁膜は、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、及び、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項42から請求項45のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記一般式(1)中のX1が、芳香族環を含む4価の有機基であり、
前記一般式(1)中のY1が、芳香族環を含む2価の有機基であることを特徴とする請求項47に記載の半導体装置。 - 前記一般式(10)のY2は、炭素数1〜30の2価の有機基であることを特徴とする請求項53に記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY2は、炭素数1〜8で且つ水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された鎖状アルキレン基であることを特徴とする請求項54に記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY3は、芳香族基を含む2価の有機基であることを特徴とする請求項53から請求項55のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY3は、炭素数1〜40の2価の有機基であることを特徴とする請求項53から請求項55のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記一般式(10)のY3は、炭素数1〜20の2価の鎖状脂肪族基であることを特徴とする請求項59に記載の半導体装置。
- 前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、ノボラック型フェノール樹脂を含むことを特徴とする請求項46に記載の半導体装置。
- 前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂と不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂を含むことを特徴とする請求項46に記載の半導体装置。
- 前記再配線層は、前記再配線層を断面視したときに、第1の層間絶縁膜層と、第2の層間絶縁膜層と、前記第1の層間絶縁膜層及び前記第2の層間絶縁膜層とは異なる層で前記第1の層間絶縁膜層と前記第2の層間絶縁膜層の間に設けられた中間層と、を含むことを特徴とする請求項42から請求項62のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第1の層間絶縁膜層は、前記封止材と接しており、前記第1の層間絶縁膜層の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paである請求項63に記載の半導体装置。
- 前記第2の層間絶縁膜層は、前記第1の層間絶縁膜層とは異なる組成であることを特徴とする請求項63又は請求項64に記載の半導体装置。
- 前記第2の層間絶縁膜層の100℃で60分間保持した際の揮発ガスは、前記第1の層間絶縁膜層の100℃で60分間保持した際の揮発ガスと異なることを特徴とする請求項63から請求項65のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記半導体装置が、ファンナウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置であることを特徴とする請求項42から請求項66のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.6×10−6〜1.8×10−6Paであることを特徴とする請求項42から請求項67のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.6×10−6〜1.6×10−6Paであることを特徴とする請求項68に記載の半導体装置。
- 前記再配線層の層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.6×10−6〜1.4×10−6Paであることを特徴とする請求項68に記載の半導体装置。
- 前記層間絶縁膜は、熱架橋剤を含むことを特徴とする請求項42から請求項70のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記層間絶縁膜は、揮発調整剤を含むことを特徴とする請求項42から請求項70のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記層間絶縁膜は、熱架橋剤及び揮発調整剤を含むことを特徴とする請求項42から請求項70のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記再配線層は、前記層間絶縁膜と接する無機膜を含むことを特徴とする請求項42から請求項73のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記無機膜は、前記層間絶縁膜に含まれる揮発ガスと前記無機膜の成分が反応した反応層を有することを特徴とする請求項74に記載の半導体装置。
- 半導体チップを封止材で覆う工程と、
平面視で前記半導体チップよりも面積が大きく、且つ、層間絶縁膜を含む再配線層を形成する工程を含み、
前記層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、1cm2あたり0.4×10−6〜1.8×10−6Paであることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記層間絶縁膜を、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノール性水酸基を有するポリマーの少なくとも1つの化合物を形成可能な感光性樹脂組成物で形成する層間絶縁膜形成工程を含むことを特徴とする請求項76に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜形成工程は、前記層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、0.4×10−6〜1.8×10−6Paとなるように調整された前記感光性樹脂組成物で前記層間絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項77に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記層間絶縁膜形成工程は、前記層間絶縁膜の100℃で60分間保持した際の揮発ガスが、0.4×10−6〜1.8×10−6Paとなるように熱架橋剤及び/又は揮発調整剤で調整された前記感光性樹脂組成物で前記層間絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項78に記載の半導体装置の製造方法。
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