JP2024037691A - Semiconductor device and manufacturing method of them - Google Patents

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Abstract

To provide a semiconductor device that includes an insulation layer with an excellent developing property, and has an excellent adhesion property in the insulation layer and an intermediate layer after a green laser irradiation.SOLUTION: A semiconductor device 1 comprises: a semiconductor chip 2; a sealing material 3 contacted to the semiconductor chip 2; and a re-wiring layer 4 that is wired to at least one surface side of the semiconductor chip 2 and the sealing material 3, and of which an area is larger than that of the semiconductor chip 2 in a thickness direction flat surface. The re-wiring layer 4 contains: an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip 2, and an insulation layer 6 contacted to the intermediate layer. The insulation layer 6 has a single layer structure or a multi-layer structure. In at least one layer constructing their layer structure, a region 6a that a transmission coefficient in 532nm when the layer is converted into a 10 μm in a thickness is 0.5 to 50% is contained.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体装置、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.

半導体装置における半導体をパッケージする手法には、様々な方法がある。一例として、半導体チップを封止材で覆い、そして、半導体チップに電気的に接続する再配線層を半導体チップ及び封止材に亘って形成するという手法がある。なかでも、近年は、ファンナウト(Fan-Out)という半導体パッケージ手法が主流である。 There are various methods for packaging semiconductors in semiconductor devices. One example is a method in which a semiconductor chip is covered with a sealing material, and a rewiring layer electrically connected to the semiconductor chip is formed over the semiconductor chip and the sealing material. Among these, in recent years, a semiconductor packaging method called Fan-Out has become mainstream.

ファンナウト型の半導体パッケージ手法では、半導体チップと、半導体チップに接する封止材と、を有するチップ封止体を形成し、そのチップ封止体に亘って再配線層を形成する。再配線層が封止材に亘って形成されるため、再配線層の面積を確保でき、よって、再配線層に外部接続端子を形成する場合には多数の外部接続端子を形成し易い。ファンナウト型の半導体装置として、特許文献1に記載の内容が知られている。 In the fan-out type semiconductor packaging method, a chip sealing body having a semiconductor chip and a sealing material in contact with the semiconductor chip is formed, and a rewiring layer is formed over the chip sealing body. Since the rewiring layer is formed over the sealing material, the area of the rewiring layer can be secured, and therefore, when forming external connection terminals on the rewiring layer, it is easy to form a large number of external connection terminals. As a fan-out type semiconductor device, the content described in Patent Document 1 is known.

特開2011-129767号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-129767

再配線層は、半導体チップに電気的に接続される中間層、及び中間層に接する絶縁層を含み、このうち絶縁層は、リソグラフィ技術によりパターニングされる。よって、絶縁層には所定の現像性が求められる。 The rewiring layer includes an intermediate layer that is electrically connected to the semiconductor chip and an insulating layer that is in contact with the intermediate layer, and the insulating layer is patterned using a lithography technique. Therefore, the insulating layer is required to have a certain level of developability.

また、再配線層には、電子部品(DRAM、外部接続端子等)が設けられることがある。そのため、所定の波長を有するレーザーが再配線層に照射され、これにより、電子部品の位置決め用のアライメントマークが再配線層に印字されることがある。アライメントマークを印字するためのレーザーの波長としては、355nm、又は532nmが挙げられる。近年、出力エネルギーの小さな532nm波長のレーザー(グリーンレーザー)でアライメントマークを印字することが求められている。 Further, electronic components (DRAM, external connection terminals, etc.) may be provided in the rewiring layer. Therefore, the rewiring layer is irradiated with a laser having a predetermined wavelength, and as a result, alignment marks for positioning electronic components may be printed on the rewiring layer. The wavelength of the laser for printing the alignment mark may be 355 nm or 532 nm. In recent years, there has been a demand for printing alignment marks using a 532 nm wavelength laser (green laser) with low output energy.

しかしながら、アライメントマークをグリーンレーザーによって再配線層に印字する場合、グリーンレーザーの照射条件によっては、中間層及び絶縁層の剥離が引き起こされる可能性がある、という問題があった。アライメントマークの印字に関しては、中間層及び絶縁層の剥離を抑制しようとすると、グリーンレーザーによる再配線層への好適な印字性を実現できない、というトレードオフが考えられる。 However, when printing alignment marks on the redistribution layer using a green laser, there is a problem in that the intermediate layer and the insulating layer may peel off depending on the irradiation conditions of the green laser. Regarding printing of alignment marks, there may be a trade-off in that if an attempt is made to suppress peeling of the intermediate layer and the insulating layer, suitable printing performance on the redistribution layer using a green laser cannot be achieved.

従って、本発明は、現像性に優れた絶縁層を有し、かつ、グリーンレーザー照射後の該絶縁層及び中間層の密着性が良好である、半導体装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a semiconductor device having an insulating layer with excellent developability and good adhesion between the insulating layer and the intermediate layer after green laser irradiation, and a method for manufacturing the same. purpose.

本発明の実施の形態は以下のとおりである。
[1]
半導体チップと、
前記半導体チップに接する封止材と、
前記半導体チップ及び前記封止材の少なくとも一方面側に配され、かつ、厚さ方向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、
前記再配線層は、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含み、
前記絶縁層は、1層構造又は多層構造であり、かつ、前記層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算したときの、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域を含む、半導体装置。
[2]
前記再配線層は、前記半導体チップ側の第1の面と、前記第1の面とは反対の第2の面と、を備え、前記領域が、前記第2の面側に配される、項目1に記載の半導体装置。
[3]
前記領域は、前記再配線層の最外層に配される、項目1又は2に記載の半導体装置。
[4]
前記領域は、前記中間層及び前記絶縁層が接する部分の、厚さ方向延長上に配される、項目1~3のいずれか1項に記載の半導体装置。
[5]
前記再配線層を第1再配線層としたとき、
前記半導体チップ及び前記封止材の他方面側に配される第2再配線層を備え、
前記領域は、第2再配線層に配される、項目1~4のいずれか1項に記載の半導体装置。
[6]
前記第2再配線層における前記第2の面は、該第2の面に露出する前記中間層に電気的に接続するようにRAM(Random Access Memory)を配置可能であり、
前記第1再配線層における前記第2の面は、該第2の面に露出する前記中間層に電気的に接続するように外部接続端子を配置可能である、項目5に記載の半導体装置。
[7]
前記絶縁層は、前記領域を含む層に加えて他の層を有し、
前記他の層は、該他の層を厚さ10μmに換算したときの532nm波長における透過率が50%超~95%である他の領域を含む、項目1~6のいずれか1項に記載の半導体装置。
[8]
前記再配線層は、3層以上の層を有する、項目1~7のいずれか1項に記載の半導体装置。
[9]
複数の前記半導体チップが並列に配されて成る、項目1~8のいずれか1項に記載の半導体装置。
[10]
前記封止材は、前記絶縁層に接する、項目1~9のいずれか1項に記載の半導体装置。
[11]
前記封止材は、エポキシ樹脂を含む、項目1~10のいずれか1項に記載の半導体装置。
[12]
前記絶縁層は、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群から選択される少なくとも1種を含む、項目1~11のいずれか1項に記載の半導体装置。
[13]
前記絶縁層は、下記一般式(1):
(式中、X1は、テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基であり、Y1は、ジアミンに由来する2価の有機基であり、そして、mは1以上の整数である。)
で表される構造を含むポリイミドを含む、項目1~12のいずれか1項に記載の半導体装置。
[14]
前記式(1)のX1が、芳香族環を含む4価の有機基であり、前記式(1)のY1が、芳香族環を含む2価の有機基である、項目13に記載の半導体装置。
[15]
前記式(1)のX1は、下記一般式(2)~(4):

Figure 2024037691000003
Figure 2024037691000004
Figure 2024037691000005
(式(4)中、R9は、酸素原子、硫黄原子、又は2価の有機基である。)
で表される少なくとも1つの構造を含む、項目13又は14に記載の半導体装置。
[16]
前記式(1)のX1は、下記一般式(5):
Figure 2024037691000006
で表される構造を含む、項目15に記載の半導体装置。
[17]
前記式(1)のY1は、下記一般式(6)~(8):
(式中、R10~R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基である。)
(式中、R14~R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基又は水酸基である。)
(式中、R22は、2価の基又は酸素原子であり、R23~R30は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基である。)
で表される少なくとも1つの構造を含む、項目13~16のいずれか1項に記載の半導体装置。
[18]
前記式(1)のY1は、下記一般式(9):
で表される構造を含む、項目13~17のいずれか1項に記載の半導体装置。
[19]
前記絶縁層は、以下の一般式(10):
Figure 2024037691000011
(式中、UとVは、2価の有機基である。)
の構造を含む前記ポリベンゾオキサゾールを含む、項目12に記載の半導体装置。
[20]
前記式(10)のUは、炭素数1~30の2価の有機基である、項目19に記載の半導体装置。
[21]
前記式(10)のUは、炭素数1~8、かつ、水素原子の一部又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、項目19又は20に記載の半導体装置。
[22]
前記式(10)のVは、芳香族基を含む2価の有機基である、項目19~21のいずれか1項に記載の半導体装置。
[23]
前記式(10)のVは、下記一般式(6)~(8):
(式中、R10~R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基である。)
(式中、R14~R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基である。)
(式中、R22は、2価の基又は酸素原子であり、R23~R30は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基である。)
で表される少なくとも1つの構造を含む、項目19~22のいずれか1項に記載の半導体装置。
[24]
前記式(10)のVは、下記一般式(9):
で表される構造を含む、項目19~23のいずれか1項に記載の半導体装置。
[25]
前記式(10)のVは、炭素数1~40の2価の有機基である、項目19~24のいずれか1項に記載の半導体装置。
[26]
前記式(10)のVは、炭素数1~20の2価の鎖状脂肪族基である、項目19~25のいずれか1項に記載の半導体装置。
[27]
前記フェノール性水酸基を有するポリマーは、ノボラック型フェノール樹脂を含む、項目12に記載の半導体装置。
[28]
前記フェノール性水酸基を有するポリマーは、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と、を含む、項目12に記載の半導体装置。
[29]
前記半導体装置は、ファンア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、項目1~28のいずれか1項に記載の半導体装置。
[30]
半導体チップを用意する第1工程と、
厚さ方向平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい第1再配線層であって、かつ、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含む該第1再配線層を、前記半導体チップの一方面側に配する第2工程と、
用意した半導体チップを、該半導体チップの他方面側が露出するように封止材で覆う第3工程と、
厚さ方向平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい第2再配線層であって、かつ、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含む該第2再配線層を、前記半導体チップの他方面側に配する第4工程と、を含み、
前記第1再配線層における絶縁層、及び前記第2再配線層における絶縁層の少なくとも一方は、1層構造又は多層構造であり、かつ、前記層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算した時の、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域を有する、半導体装置の製造方法。
[31]
前記第2工程では、前記領域を有する前記再配線層を配する、項目30に記載の半導体装置の製造方法。
[32]
前記絶縁層を、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、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絶縁層形成工程を含む、項目30又は31に記載の半導体装置の製造方法。
[33]
半導体チップと、
前記半導体チップに接する封止材と、
を備える半導体装置における、前記半導体チップ及び前記封止材の少なくとも一方面側に配される再配線層であって、
前記再配線層は、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含み、
前記絶縁層は、1層構造又は多層構造であり、かつ、前記層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算したときの、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域を含む、再配線層。 Embodiments of the present invention are as follows.
[1]
semiconductor chip,
a sealing material in contact with the semiconductor chip;
a rewiring layer disposed on at least one side of the semiconductor chip and the sealing material and having a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction;
The rewiring layer includes an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer,
The insulating layer has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure has a transmittance of 0.5 at a wavelength of 532 nm when the thickness of the layer is 10 μm. A semiconductor device comprising an area of ˜50%.
[2]
The rewiring layer includes a first surface facing the semiconductor chip and a second surface opposite to the first surface, and the region is disposed on the second surface side. The semiconductor device according to item 1.
[3]
3. The semiconductor device according to item 1 or 2, wherein the region is arranged in the outermost layer of the rewiring layer.
[4]
The semiconductor device according to any one of items 1 to 3, wherein the region is arranged on an extension in the thickness direction of a portion where the intermediate layer and the insulating layer are in contact with each other.
[5]
When the rewiring layer is a first rewiring layer,
a second redistribution layer disposed on the other side of the semiconductor chip and the sealing material;
The semiconductor device according to any one of items 1 to 4, wherein the region is arranged in a second rewiring layer.
[6]
A RAM (Random Access Memory) can be arranged on the second surface of the second redistribution layer so as to be electrically connected to the intermediate layer exposed on the second surface,
6. The semiconductor device according to item 5, wherein the second surface of the first redistribution layer is capable of arranging an external connection terminal so as to be electrically connected to the intermediate layer exposed on the second surface.
[7]
The insulating layer has another layer in addition to the layer containing the region,
According to any one of items 1 to 6, the other layer includes another region having a transmittance of more than 50% to 95% at a wavelength of 532 nm when the thickness of the other layer is converted to 10 μm. semiconductor devices.
[8]
8. The semiconductor device according to any one of items 1 to 7, wherein the rewiring layer has three or more layers.
[9]
The semiconductor device according to any one of items 1 to 8, wherein a plurality of the semiconductor chips are arranged in parallel.
[10]
The semiconductor device according to any one of items 1 to 9, wherein the sealing material is in contact with the insulating layer.
[11]
The semiconductor device according to any one of items 1 to 10, wherein the sealing material contains an epoxy resin.
[12]
The semiconductor device according to any one of items 1 to 11, wherein the insulating layer contains at least one member selected from the group consisting of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group.
[13]
The insulating layer has the following general formula (1):
(In the formula, X 1 is a tetravalent organic group derived from tetracarboxylic dianhydride, Y 1 is a divalent organic group derived from diamine, and m is an integer of 1 or more. be.)
The semiconductor device according to any one of items 1 to 12, comprising a polyimide having a structure represented by:
[14]
Item 13, wherein X 1 in the formula (1) is a tetravalent organic group containing an aromatic ring, and Y 1 in the formula (1) is a divalent organic group containing an aromatic ring. semiconductor devices.
[15]
X 1 in the formula (1) is represented by the following general formulas (2) to (4):
Figure 2024037691000003
Figure 2024037691000004
Figure 2024037691000005
(In formula (4), R 9 is an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group.)
The semiconductor device according to item 13 or 14, including at least one structure represented by:
[16]
X 1 in the formula (1) is represented by the following general formula (5):
Figure 2024037691000006
The semiconductor device according to item 15, including the structure represented by.
[17]
Y 1 in the above formula (1) is represented by the following general formulas (6) to (8):
(In the formula, R 10 to R 13 are each independently a hydrogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group.)
(In the formula, R 14 to R 21 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a monovalent organic group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group.)
(In the formula, R 22 is a divalent group or an oxygen atom, and R 23 to R 30 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group. )
The semiconductor device according to any one of items 13 to 16, including at least one structure represented by:
[18]
Y 1 in the formula (1) is represented by the following general formula (9):
The semiconductor device according to any one of items 13 to 17, including a structure represented by:
[19]
The insulating layer has the following general formula (10):
Figure 2024037691000011
(In the formula, U and V are divalent organic groups.)
The semiconductor device according to item 12, comprising the polybenzoxazole having the structure.
[20]
19. The semiconductor device according to item 19, wherein U in the formula (10) is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms.
[21]
21. The semiconductor device according to item 19 or 20, wherein U in the formula (10) is a chain alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
[22]
22. The semiconductor device according to any one of items 19 to 21, wherein V in the formula (10) is a divalent organic group containing an aromatic group.
[23]
V in the formula (10) is represented by the following general formulas (6) to (8):
(In the formula, R 10 to R 13 are each independently a hydrogen atom or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms.)
(In the formula, R 14 to R 21 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group having 1 to 5 carbon atoms.)
(In the formula, R 22 is a divalent group or an oxygen atom, and R 23 to R 30 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms. .)
The semiconductor device according to any one of items 19 to 22, including at least one structure represented by:
[24]
V in the formula (10) is represented by the following general formula (9):
The semiconductor device according to any one of items 19 to 23, including a structure represented by:
[25]
25. The semiconductor device according to any one of items 19 to 24, wherein V in the formula (10) is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
[26]
The semiconductor device according to any one of items 19 to 25, wherein V in the formula (10) is a divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms.
[27]
13. The semiconductor device according to item 12, wherein the polymer having a phenolic hydroxyl group includes a novolac type phenolic resin.
[28]
13. The semiconductor device according to item 12, wherein the polymer having a phenolic hydroxyl group includes a phenol resin having no unsaturated hydrocarbon group and a modified phenol resin having an unsaturated hydrocarbon group.
[29]
29. The semiconductor device according to any one of items 1 to 28, wherein the semiconductor device is a fan-out type wafer level chip size package type semiconductor device.
[30]
A first step of preparing a semiconductor chip;
The first redistribution layer has a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction, and includes an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer. a second step of disposing one rewiring layer on one side of the semiconductor chip;
a third step of covering the prepared semiconductor chip with a sealing material so that the other side of the semiconductor chip is exposed;
A second redistribution layer having a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction, the second redistribution layer including an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer. a fourth step of disposing a second rewiring layer on the other side of the semiconductor chip;
At least one of the insulating layer in the first redistribution layer and the insulating layer in the second redistribution layer has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure is A method for manufacturing a semiconductor device having a region having a transmittance of 0.5 to 50% at a wavelength of 532 nm when converted to a thickness of 10 μm.
[31]
31. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 30, wherein in the second step, the rewiring layer having the region is provided.
[32]
Item 30 or 31 includes an insulating layer forming step of forming the insulating layer with a photosensitive resin composition capable of forming at least one compound of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. A method of manufacturing the semiconductor device described above.
[33]
semiconductor chip,
a sealing material in contact with the semiconductor chip;
A rewiring layer disposed on at least one side of the semiconductor chip and the sealing material in a semiconductor device comprising:
The rewiring layer includes an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer,
The insulating layer has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure has a transmittance of 0.5 at a wavelength of 532 nm when the thickness of the layer is 10 μm. A redistribution layer containing an area of ~50%.

本発明によれば、現像性に優れた絶縁層を有し、かつ、グリーンレーザー照射後の該絶縁層及び中間層の密着性が良好である半導体装置、及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device that has an insulating layer with excellent developability and has good adhesion between the insulating layer and an intermediate layer after green laser irradiation, and a method for manufacturing the same. .

本実施形態に係る半導体装置の一態様を示す、断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one aspect of a semiconductor device according to the present embodiment. 本実施形態に係る半導体装置の一態様を示す、平面模式図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing one aspect of a semiconductor device according to the present embodiment. 本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一例である。It is an example of the manufacturing process of the semiconductor device based on this embodiment. 本実施形態に係る半導体装置の、他の態様を示す断面模式図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another aspect of the semiconductor device according to the present embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態(以下、「実施形態」と称する。)を説明する。本明細書中、段階的に記載される数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換わってよく、また、実施例に示される値に置き換わってよい。本明細書中、所定の面を基準に「面側」と表現される態様は、該面に接する態様に加え、該面との間に任意の部材が介在する態様を含む。一般式において同一符号で表されている部分の構造は、分子中に複数存在する場合、互いに同一でも異なってもよい。図面に示される縮尺、形状及び長さ等は、明確性を更に図るため、誇張して示されている場合がある。 Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as "embodiments") will be described below with reference to the drawings. In this specification, the upper limit or lower limit of a numerical range described in stages may be replaced with the upper or lower limit of another numerical range described in stages, and the values shown in the examples May be replaced. In this specification, an aspect expressed as "surface side" with respect to a predetermined surface includes an aspect in which an arbitrary member is interposed between the surface and the surface, in addition to an aspect in which the surface is in contact with the surface. The structures of moieties represented by the same symbol in the general formula may be the same or different from each other when a plurality of moieties exist in the molecule. The scale, shape, length, etc. shown in the drawings may be exaggerated for further clarity.

本明細書中、感光性樹脂組成物を露光及び現像して得られるパターンを「レリーフパターン」、レリーフパターンを加熱硬化したものを「硬化レリーフパターン」という。 In this specification, a pattern obtained by exposing and developing a photosensitive resin composition is referred to as a "relief pattern", and a relief pattern obtained by heating and curing is referred to as a "cured relief pattern".

[実施形態1]
<半導体装置>
〔構成の概略〕
図1(a)は、本実施形態の半導体装置の断面模式図であり、図1(b)は、図1における視野aの拡大模式図であり、図2は、本実施形態の半導体装置の平面模式図である。図示するように、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に接する封止材3と、
半導体チップ2及び封止材3の少なくとも一方面側に配され、かつ、厚さ方向平面視で半導体2チップよりも面積が大きい再配線層4と、を備え、
再配線層4は、半導体チップ2に電気的に接続される中間層(例えば配線5)、及び中間層に接する絶縁層6を含み、
絶縁層6は、1層構造又は多層構造であり、かつ、その層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算したときの、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域6aを含む。半導体装置1によれば、現像性に優れた絶縁層6を有し、かつ、グリーンレーザー照射後の該絶縁層6及び中間層の密着性が良好である。
[Embodiment 1]
<Semiconductor device>
[Summary of configuration]
1(a) is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device of this embodiment, FIG. 1(b) is an enlarged schematic diagram of the field of view a in FIG. 1, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device of this embodiment. FIG. As illustrated, the semiconductor device (semiconductor IC) 1 includes:
semiconductor chip 2;
a sealing material 3 in contact with the semiconductor chip 2;
A rewiring layer 4 disposed on at least one side of the semiconductor chip 2 and the sealing material 3 and having a larger area than the semiconductor 2 chip in a plan view in the thickness direction,
The rewiring layer 4 includes an intermediate layer (for example, a wiring 5) electrically connected to the semiconductor chip 2, and an insulating layer 6 in contact with the intermediate layer,
The insulating layer 6 has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure has a transmittance of 0.5 at a wavelength of 532 nm when the thickness of the layer is converted to 10 μm. 50%. According to the semiconductor device 1, the insulating layer 6 has excellent developability, and the adhesion between the insulating layer 6 and the intermediate layer after green laser irradiation is good.

(半導体チップ)
半導体チップ2は、シリコン等の半導体から構成され、その内部に回路が形成されている。半導体装置1が複数の半導体チップ2を含む場合、各半導体チップ2は、並列に配されてよい。図1(a)では、面方向(A方向に対して垂直な方向)に沿って2つの半導体チップ2が並列に配されている。複数の半導体チップ2の各構成、及びそれに付随する各構成は、同一でも異なってもよい。半導体チップ2の並列数は、3つ以上でもよい。
(semiconductor chip)
The semiconductor chip 2 is made of a semiconductor such as silicon, and has a circuit formed therein. When the semiconductor device 1 includes a plurality of semiconductor chips 2, the semiconductor chips 2 may be arranged in parallel. In FIG. 1A, two semiconductor chips 2 are arranged in parallel along the plane direction (direction perpendicular to direction A). Each configuration of the plurality of semiconductor chips 2 and each configuration associated therewith may be the same or different. The number of parallel semiconductor chips 2 may be three or more.

図1において、半導体チップ2は、一方面2aと、一方面2a側とは反対側の他方面2bと、一方面2a及び他方面2bの間の四方側面2cと、を有する立方体形状で図示されている。半導体チップ2の一方面2aは、再配線層4に接し、他方面2bは、端子9及び保護層8に接し、四方側面2cは、封止材3に接している。封止材3との関係でみれば、半導体チップ2の一方面2a及び他方面2bは封止材3に接しておらず、すなわち、一方面2a及び他方面2bは封止材3から露出している。 In FIG. 1, the semiconductor chip 2 is illustrated in a cubic shape having one side 2a, another side 2b opposite to the one side 2a, and four side surfaces 2c between the one side 2a and the other side 2b. ing. One surface 2a of the semiconductor chip 2 is in contact with the rewiring layer 4, the other surface 2b is in contact with the terminals 9 and the protective layer 8, and the four side surfaces 2c are in contact with the sealing material 3. In terms of the relationship with the encapsulant 3, one surface 2a and the other surface 2b of the semiconductor chip 2 are not in contact with the encapsulant 3, that is, the one surface 2a and the other surface 2b are exposed from the encapsulant 3. ing.

(保護層)
保護層8は、硬化レリーフパターンから構成され、この保護層8により、物理的な衝撃から半導体チップ2を保護することができる。半導体チップ2を保護する観点で、保護層8のヤング率は適宜調整されてよい。半導体チップ2の他方面2b側には、半導体チップ2側と、配線5側と、の間の導通を確保する端子9が配されており、保護層8は、端子9の間を埋めるように、該他方面2b側に配される。半導体チップ2を一方面2a側から厚さ方向平面視(図1におけるA矢視)したと仮定した場合、保護層8は、半導体チップ2の陰になり観察されない。
(protective layer)
The protective layer 8 is composed of a hardened relief pattern, and can protect the semiconductor chip 2 from physical impact. From the viewpoint of protecting the semiconductor chip 2, the Young's modulus of the protective layer 8 may be adjusted as appropriate. Terminals 9 for ensuring conduction between the semiconductor chip 2 side and the wiring 5 side are arranged on the other surface 2b side of the semiconductor chip 2, and the protective layer 8 is arranged so as to fill in the spaces between the terminals 9. , are arranged on the other surface 2b side. Assuming that the semiconductor chip 2 is viewed in a plan view in the thickness direction from the one surface 2a side (as viewed from arrow A in FIG. 1), the protective layer 8 is in the shadow of the semiconductor chip 2 and cannot be observed.

保護層8は、半導体チップ2(半導体チップ2の他方面2b)と、絶縁層6と、の両方に接している。これによれば、半導体チップ2を好適に保護し易くなる。ただし、保護層8は省略可能であり、また、本発明の態様の範囲内で、保護層8とは異なる部材が、半導体チップ2及び絶縁層6の間に介在してよい。 The protective layer 8 is in contact with both the semiconductor chip 2 (the other surface 2b of the semiconductor chip 2) and the insulating layer 6. According to this, it becomes easy to protect the semiconductor chip 2 suitably. However, the protective layer 8 can be omitted, and a member different from the protective layer 8 may be interposed between the semiconductor chip 2 and the insulating layer 6 within the scope of the present invention.

保護層8は、例えば、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群から選択される少なくとも1つの化合物を含むことが好ましい。保護層8の形成に用いる樹脂組成物は、感光性の樹脂組成物でよく、ポリイミド前駆体と、ポリベンゾオキサゾール前駆体と、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群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よい。保護層8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く、また、ネガ型でもポジ型でもよい。 It is preferable that the protective layer 8 contains at least one compound selected from the group consisting of, for example, polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. The resin composition used to form the protective layer 8 may be a photosensitive resin composition, and includes at least one selected from the group consisting of a polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. A photosensitive resin composition containing two compounds may be used. The resin composition used to form the protective layer 8 may be in liquid or film form, and may be in negative or positive type.

(封止材)
封止材3は、半導体チップ2に接しており、ここでは、半導体チップ2の四方側面2cに接している。図示するように、封止材3は、半導体チップ2及び再配線層4に、直接に接することが好ましい。これによれば、半導体チップ2の表面から再配線層4の表面に至る封止性を効果的に向上させることができる。また、封止材3は、絶縁層6に接することが好ましい。これによれば、絶縁層6の表面に至る封止性を効果的に向上させることができる。封止材3は、半導体チップ2及び再配線層4に加え、保護層8にも接してよい。封止材3に対しては、厚さ方向に配線5が貫通しており、かかる配線5は、再配線層4における配線5に電気的に接続されている。
(Encapsulant)
The sealing material 3 is in contact with the semiconductor chip 2, and here, is in contact with the four side surfaces 2c of the semiconductor chip 2. As shown in the figure, it is preferable that the sealing material 3 is in direct contact with the semiconductor chip 2 and the rewiring layer 4. According to this, the sealing performance from the surface of the semiconductor chip 2 to the surface of the rewiring layer 4 can be effectively improved. Moreover, it is preferable that the sealing material 3 is in contact with the insulating layer 6. According to this, the sealing performance up to the surface of the insulating layer 6 can be effectively improved. The sealing material 3 may be in contact with the protective layer 8 in addition to the semiconductor chip 2 and the rewiring layer 4 . A wiring 5 penetrates through the sealing material 3 in the thickness direction, and the wiring 5 is electrically connected to the wiring 5 in the redistribution layer 4 .

封止材3は、耐熱性、及び絶縁層との密着性の観点から、例えば、エポキシ樹脂でよい。封止材3は、単層でも多層でもよい。封止材3が多層の場合、各層の構成は同一でも異なってもよい。 The sealing material 3 may be, for example, an epoxy resin from the viewpoint of heat resistance and adhesion to the insulating layer. The sealing material 3 may be a single layer or a multilayer. When the sealing material 3 is multilayered, the configuration of each layer may be the same or different.

〔再配線層〕
再配線層4は、半導体チップ2及び封止材3の少なくとも一方面側に配され、かつ、厚さ方向平面視(図1(a)におけるA矢視)で半導体2チップよりも面積が大きい。図2では、再配線層4の面積S1>半導体チップ2の面積S2、の関係が示されている。図2において、半導体チップ2に重なる再配線層4の部分も、再配線層4の面積S1に含まれる。なお、本実施形態における再配線層は、プリント配線板を含まない。
[Rewiring layer]
The rewiring layer 4 is arranged on at least one side of the semiconductor chip 2 and the sealing material 3, and has a larger area than the semiconductor 2 chip in a plan view in the thickness direction (arrow A in FIG. 1(a)). . FIG. 2 shows the relationship: area S1 of rewiring layer 4>area S2 of semiconductor chip 2. In FIG. 2, a portion of the rewiring layer 4 overlapping the semiconductor chip 2 is also included in the area S1 of the rewiring layer 4. Note that the rewiring layer in this embodiment does not include a printed wiring board.

半導体チップ2及び、再配線層4の外形は、同じでも異なってもよい。図2では、半導体チップ2及び再配線層4は、ともに矩形の相似形状の外形を有するが、それぞれ、矩形以外でもよく相似形状でなくてもよい。 The external shapes of the semiconductor chip 2 and the rewiring layer 4 may be the same or different. In FIG. 2, the semiconductor chip 2 and the rewiring layer 4 both have similar rectangular outer shapes, but each may have a shape other than a rectangle and may not have a similar shape.

再配線層4の膜厚は、3~30μm程度である。膜厚は、1μm以上でよく、5μm以上でよく、10μm以上でよい。また、膜厚は40μm以下でよく、30μm以下でよく、20μm以下でよい。 The thickness of the rewiring layer 4 is approximately 3 to 30 μm. The film thickness may be 1 μm or more, 5 μm or more, or 10 μm or more. Further, the film thickness may be 40 μm or less, 30 μm or less, or 20 μm or less.

再配線層4は、半導体チップ2に電気的に接続される中間層(例えば配線5)、及びその中間層に接する絶縁層6を含む。このうち、配線5は、導電性が高い部材がよく、一般に銅が使用される。再配線層4は、配線5及び絶縁層6の積層体として構成されることができる。再配線層4の層数は、後述する絶縁層形成工程の回数に相当する。 The rewiring layer 4 includes an intermediate layer (for example, a wiring 5) electrically connected to the semiconductor chip 2, and an insulating layer 6 in contact with the intermediate layer. Among these, the wiring 5 is preferably made of a highly conductive material, and copper is generally used. The redistribution layer 4 can be configured as a laminate of interconnects 5 and insulating layers 6. The number of layers of the rewiring layer 4 corresponds to the number of insulating layer forming steps described below.

再配線層4は、3層以上の層を有することが好ましい。再配線層4が3層以上の層を含むことで、再配線層4における段差を平滑化し易くなる。再配線層は、9層以下でよい。同様の観点から、絶縁層6は、2層以上の層を含むことが好ましい。図1(b)では、半導体チップ2及び封止材3側から、1層目の絶縁層6-1、2層目の絶縁層、及び3層目の絶縁層6-3を有する、3層構造の再配線層4が示されている。3層目の絶縁層6-3が最外層に相当し、該最外層が領域6aとして構成されている。また、1層目の絶縁層6-1、及び2層目の絶縁層6-2が、他の領域6bとして構成されている。 It is preferable that the rewiring layer 4 has three or more layers. When the rewiring layer 4 includes three or more layers, it becomes easier to smooth out the steps in the rewiring layer 4. The number of rewiring layers may be nine or less. From the same viewpoint, it is preferable that the insulating layer 6 includes two or more layers. In FIG. 1(b), from the side of the semiconductor chip 2 and the sealing material 3, there are three layers including a first insulating layer 6-1, a second insulating layer, and a third insulating layer 6-3. A redistribution layer 4 of the structure is shown. The third insulating layer 6-3 corresponds to the outermost layer, and the outermost layer is configured as the region 6a. Further, the first insulating layer 6-1 and the second insulating layer 6-2 are configured as another region 6b.

(第1再配線層及び第2再配線層)
半導体チップ2及び封止材3の一方面側に配される再配線層4を第1再配線層4Aとしたとき、半導体装置1は、半導体チップ2及び封止材3の他方面側に配される第2再配線層4Bを備えることができる。この場合、半導体チップ2を介して、第1再配線層4A、及び第2再配線層4Bが対向する構成を実現できる。第1再配線層4A、及び第2再配線層4Bは、それぞれ、半導体チップ2側の第1の面4aと、その第1の面4aとは反対の第2の面4bと、を備える。第1再配線層4A、及び第2再配線層4Bにおける、それぞれの第2の面4bには、各種の電子部品を配することができる。
(First redistribution layer and second redistribution layer)
When the rewiring layer 4 disposed on one side of the semiconductor chip 2 and the encapsulant 3 is the first redistribution layer 4A, the semiconductor device 1 is arranged on the other side of the semiconductor chip 2 and the encapsulant 3. A second redistribution layer 4B may be provided. In this case, a configuration can be realized in which the first rewiring layer 4A and the second rewiring layer 4B face each other with the semiconductor chip 2 interposed therebetween. The first rewiring layer 4A and the second rewiring layer 4B each include a first surface 4a on the semiconductor chip 2 side and a second surface 4b opposite to the first surface 4a. Various electronic components can be arranged on each second surface 4b of the first rewiring layer 4A and the second rewiring layer 4B.

第1再配線層4Aにおける第2の面4bには、RAM(DRAMを含む。図1では符号Dで示されている。)が設けられてよく、第2再配線層4Bにおける第2の面4bには、外部接続端子7が設けられてよい。第2の面4bでは、所定の面積が確保されるため、第1再配線層4Aに関しては、多様なDRAMを好適に配置し易く、第2再配線層4Bに関しては、多数の外部接続端子7を好適に配し易い。更に、第2の面4bに露出する配線5を通じて、電子部品(DRAM、外部接続端子等)との接続も確保し易い。 A RAM (including DRAM, indicated by the symbol D in FIG. 1) may be provided on the second surface 4b of the first redistribution layer 4A; 4b may be provided with an external connection terminal 7. Since a predetermined area is secured on the second surface 4b, it is easy to suitably arrange various DRAMs in the first redistribution layer 4A, and a large number of external connection terminals 7 in the second redistribution layer 4B. It is easy to arrange them appropriately. Furthermore, connection with electronic components (DRAM, external connection terminals, etc.) can be easily secured through the wiring 5 exposed on the second surface 4b.

半導体チップ2及び再配線層4を厚さ方向平面視したとき、再配線層4の面積S1は、多様なDRAMを好適に配置する観点から、また、多数の外部接続端子7を設ける面積を確保する観点から、半導体チップ2の面積S2の1.05倍以上が好ましく、1.1倍以上がより好ましく、1.2倍以上が更に好ましく、1.3倍以上が特に好ましい。面積S1は、面積S2の50倍以下でよく、25倍以下でよく、10倍以下でよく、5倍以下でよい。 When the semiconductor chip 2 and the redistribution layer 4 are viewed from above in the thickness direction, the area S1 of the redistribution layer 4 is set to ensure a suitable area for arranging various DRAMs and for providing a large number of external connection terminals 7. In view of this, the area S2 of the semiconductor chip 2 is preferably 1.05 times or more, more preferably 1.1 times or more, even more preferably 1.2 times or more, and particularly preferably 1.3 times or more. The area S1 may be 50 times or less, 25 times or less, 10 times or less, or 5 times or less as large as the area S2.

第2再配線層4Bのサイズ、形状、及び膜厚は、上記再配線層4として説明したとおりであり、第1再配線層4Aのサイズ、形状、及び膜厚と同一でも異なってもよい。ただし、第1再配線層4Aの厚さは、第2再配線層4Bよりも小さいことが好ましい。これによれば、半導体装置2の全体のパッケージ厚さを小さくし易い。 The size, shape, and thickness of the second rewiring layer 4B are as described for the rewiring layer 4 above, and may be the same or different from the size, shape, and thickness of the first rewiring layer 4A. However, the thickness of the first redistribution layer 4A is preferably smaller than that of the second redistribution layer 4B. According to this, the overall package thickness of the semiconductor device 2 can be easily reduced.

第1再配線層4A、及び第2再配線層4Bの間は、封止材3が配されており、封止材3を貫通する配線5が、第1再配線層4Aにおける配線5と、第2再配線層4Bにおける配線5と、の両方に電気的に接続されている。本明細書中、第1再配線層4A、及び第2再配線層4Bの両方に採用可能な構成について、単に「再配線層」とも称しているが、単に「再配線層」と称して説明した構成が、第1再配線層4Aのみに該当しても、第2再配線層4Bのみに該当しても、第1再配線層4A及び第2再配線層4Bの両方に該当してもよい。第1再配線層4A、及び第2再配線層4Bの構成は、互いに異なってよい。 A sealing material 3 is disposed between the first redistribution layer 4A and the second redistribution layer 4B, and the wiring 5 passing through the sealing material 3 is connected to the wiring 5 in the first rewiring layer 4A, It is electrically connected to both the wiring 5 in the second rewiring layer 4B. In this specification, a configuration that can be adopted for both the first rewiring layer 4A and the second rewiring layer 4B is also simply referred to as a "rewiring layer", but will be described simply as a "rewiring layer". Even if the configuration applies only to the first redistribution layer 4A, only to the second redistribution layer 4B, or to both the first redistribution layer 4A and the second redistribution layer 4B, good. The configurations of the first redistribution layer 4A and the second redistribution layer 4B may be different from each other.

図1では、第2再配線層4B及び半導体チップ2の間に保護層8が介在するものの、第1再配線層4Aは、半導体チップ2の一方の面2aに直接に接している。ただ、半導体チップ2の一方面2a側からの物理的な衝撃を保護する観点で、第1再配線層4A及び半導体チップ2の間に保護層が配されてよい。 In FIG. 1, although the protective layer 8 is interposed between the second rewiring layer 4B and the semiconductor chip 2, the first rewiring layer 4A is in direct contact with one surface 2a of the semiconductor chip 2. However, a protective layer may be disposed between the first redistribution layer 4A and the semiconductor chip 2 from the viewpoint of protecting against physical impact from the one surface 2a side of the semiconductor chip 2.

(絶縁層)
絶縁層6は、硬化レリーフパターンから構成されることができ、絶縁層6により、配線5同士の意図しない導通を防止することができる。絶縁層6は、半導体チップ2のみならず封止材3にも接しており、これにより、ファンナウト(Fan-Out)型の、ウェハレベルチップサイズパッケージ(WLCSP)型の半導体装置1が構成されている。絶縁層6及び中間層(ここでは配線5)は、高い密着性を有することが求められる。
(insulating layer)
The insulating layer 6 can be composed of a cured relief pattern, and the insulating layer 6 can prevent unintended conduction between the wirings 5. The insulating layer 6 is in contact not only with the semiconductor chip 2 but also with the sealing material 3, thereby forming a fan-out type wafer level chip size package (WLCSP) type semiconductor device 1. There is. The insulating layer 6 and the intermediate layer (here, the wiring 5) are required to have high adhesion.

絶縁層6は、C、H、N、O、Si、及びTiから成る群から選択される少なくとも1種を含むが好ましい。なかでも、ハロゲン原子等の、自由体積の大きな官能基が導入された化合物量が低減された(また、該化合物を含まない)絶縁層は、耐薬品性の低下を防止し易い。 Preferably, the insulating layer 6 contains at least one selected from the group consisting of C, H, N, O, Si, and Ti. Among these, an insulating layer in which the amount of a compound into which a functional group with a large free volume, such as a halogen atom, is introduced is reduced (or does not contain the compound) is easy to prevent a decrease in chemical resistance.

(領域)
ここで、絶縁層6は、1層構造又は多層構造であり、かつ、その層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を10μm換算したときの、532nm波長における透過率(以下、単に「透過率」とも称する。)が、0.5~50%である領域6aを含む。透過率が0.5%以上であれば、絶縁層を形成するための露光工程において、一般的な露光波長であるi線、又はghi線に対する感度を十分確保でき、よって、再配線層4に電子部品を設けるのに好適な、また、それに付随して配線5を形成するのに好適な、パターン形状(円孔形状等)を形成可能である。透過率が50%以下であれば、グリーンレーザーを照射後の、絶縁層6及び中間層の密着性が良好である。
(region)
Here, the insulating layer 6 has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure has a transmittance at a wavelength of 532 nm (hereinafter simply " It includes a region 6a in which the transmittance (also referred to as "transmittance") is 0.5 to 50%. If the transmittance is 0.5% or more, it is possible to ensure sufficient sensitivity to the i-line or ghi-line, which is a general exposure wavelength, in the exposure process for forming the insulating layer. It is possible to form a pattern shape (circular hole shape, etc.) suitable for providing electronic components and also suitable for forming wiring 5 in conjunction therewith. If the transmittance is 50% or less, the adhesion between the insulating layer 6 and the intermediate layer after irradiation with the green laser is good.

一態様において、第1再配線層4Aにおける絶縁層6は、上記領域6aを含む。この場合、第1再配線層4AにDRAM等を設けるのに好適な、また、それに付随して配線5を形成するのに好適な、パターン形状を形成可能し易い。 In one embodiment, the insulating layer 6 in the first redistribution layer 4A includes the region 6a. In this case, it is easy to form a pattern shape suitable for providing a DRAM or the like in the first redistribution layer 4A, and also suitable for forming the wiring 5 in association therewith.

一態様において、第2再配線層4Bにおける絶縁層6は、上記領域6aを含む。この場合、第2再配線層4Bに外部接続端子7等を設けるのに好適な、また、それに付随して配線5を形成するのに好適な、パターン形状を形成可能し易い。 In one embodiment, the insulating layer 6 in the second redistribution layer 4B includes the region 6a. In this case, it is easy to form a pattern shape that is suitable for providing the external connection terminals 7 and the like on the second rewiring layer 4B, and also suitable for forming the wiring 5 in conjunction therewith.

ただし、第1再配線層4Aにおける絶縁層6に、外部接続端子7の配置が予定されてもよく、第2再配線層4Bにおける絶縁層6に、DRAMの配置が予定されてもよい。透過率が0.5%以上であれば、絶縁層6に設けられる電子部品の態様に応じて、一般的な露光波長であるi線、又はghi線により、好適に絶縁層6を形成することができる。 However, the external connection terminals 7 may be arranged in the insulating layer 6 of the first redistribution layer 4A, and the DRAM may be arranged in the insulating layer 6 of the second redistribution layer 4B. If the transmittance is 0.5% or more, the insulating layer 6 can be suitably formed using i-line or ghi-line, which is a general exposure wavelength, depending on the aspect of the electronic component provided on the insulating layer 6. Can be done.

透過率が0.5%~50%であることで上記効果が得られる理由を、本発明者らは以下のように考えている。すなわち、532nm波長のレーザーを照射して絶縁層にアライメントマークを形成するとき、該波長での透過率を50%以下とすることで、再配線層の内側(半導体チップ側)に届くレーザー量を低減でき、これにより、中間層の発熱を抑えることができる。よって、中間層周辺の絶縁層の、熱分解による揮発ガスを抑制できるため、良好な密着性が実現される。また、532nmの透過率を0.5%以上とすることで、絶縁層を形成するときに必要な露光工程において、一般的な波長であるi線、又はghi線の透過率を十分確保できるため、現像性が良好となる。 The present inventors believe that the reason why the above effects can be obtained when the transmittance is 0.5% to 50% is as follows. In other words, when irradiating a laser with a wavelength of 532 nm to form an alignment mark on an insulating layer, by setting the transmittance at that wavelength to 50% or less, the amount of laser that reaches the inside of the redistribution layer (semiconductor chip side) can be reduced. This makes it possible to suppress heat generation in the intermediate layer. Therefore, it is possible to suppress volatile gases caused by thermal decomposition of the insulating layer around the intermediate layer, thereby achieving good adhesion. In addition, by setting the transmittance at 532 nm to 0.5% or more, sufficient transmittance of the i-line or ghi-line, which is a common wavelength, can be ensured in the exposure process required when forming an insulating layer. , the developability becomes good.

透過率は、絶縁層6及び配線5の密着性の観点から、40%以下が好ましく、30%以下がより好ましい。また、532nm波長における透過率は、現像性の観点から、1%以上が好ましく、2%以上がより好ましい。 From the viewpoint of adhesion between the insulating layer 6 and the wiring 5, the transmittance is preferably 40% or less, more preferably 30% or less. Further, the transmittance at a wavelength of 532 nm is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, from the viewpoint of developability.

透過率は、絶縁層の組成により制御可能であり、また、絶縁層の着色性を調整することで制御可能である。絶縁層の着色性は、絶縁層を形成するための樹脂組成物への添加剤の種類、及び/又は量を調整する等により制御することができる。一般に、絶縁層の着色性が強くなるほど、レーザーの透過率は小さくなる傾向がある。 Transmittance can be controlled by the composition of the insulating layer, and can also be controlled by adjusting the colorability of the insulating layer. The colorability of the insulating layer can be controlled by adjusting the type and/or amount of additives added to the resin composition for forming the insulating layer. Generally, the stronger the coloring property of the insulating layer, the lower the laser transmittance tends to be.

絶縁層6は、再配線層4を断面視したとき、半導体チップ2側から、第Nの絶縁層(Nは1以上の整数)を含んでよい。各絶縁層の組成、特性、及び膜厚等は、同一でも異なってもよい。各絶縁層に間に、中間層が配されることができる。 The insulating layer 6 may include an Nth insulating layer (N is an integer of 1 or more) from the semiconductor chip 2 side when the rewiring layer 4 is viewed in cross section. The composition, characteristics, film thickness, etc. of each insulating layer may be the same or different. An intermediate layer can be disposed between each insulating layer.

絶縁層6において、領域6aを含む層は、1層でも多層でもよく、例えば、図1(b)では、3層目の絶縁層6-3である最外層が、上記領域6aを含む層として図示されている。領域6aは、アライメントマークの視認性の観点から、再配線層4における第2の面4b側に配されることが好ましい。同様の観点から、上記領域6aは、再配線層4の最外層に配されることが好ましい。 In the insulating layer 6, the layer including the region 6a may be one layer or multiple layers. For example, in FIG. 1(b), the third insulating layer 6-3, the outermost layer, is the layer including the region 6a. Illustrated. The region 6a is preferably arranged on the second surface 4b side of the rewiring layer 4 from the viewpoint of visibility of the alignment mark. From the same viewpoint, it is preferable that the region 6a be disposed in the outermost layer of the rewiring layer 4.

透過率は、実施例に記載の方法により測定される。例えば、上記領域6aが最外層に配される場合、その最外層を厚さ10μmに換算したときの、532nm波長における透過率が測定される。また、上記領域6aが、第N目の絶縁層(Nは1以上の整数)に配される場合、その第N目の絶縁層を厚さ10μmに換算したときの、532nm波長における透過率が測定される。透過率を測定するためのサンプル(半導体装置の一部を構成する部分であり、例えば、再配線層)について測定される透過率の値は、該サンプルと同一構成を有する半導体装置について測定される透過率の値であるとみなしてよい。パッケージから絶縁層を剥離して測定するのが困難な場合には、積分球を用いた反射法により測定される。膜厚が10μmでない場合(yμmと仮定する)、測定した透過率に対して、{(透過率/100)10/y}×100することにより、10μm換算した透過率は算出される。 Transmittance is measured by the method described in Examples. For example, when the region 6a is arranged in the outermost layer, the transmittance at a wavelength of 532 nm is measured when the thickness of the outermost layer is converted to 10 μm. Further, when the region 6a is arranged on the Nth insulating layer (N is an integer of 1 or more), the transmittance at a wavelength of 532 nm when the thickness of the Nth insulating layer is converted to 10 μm is be measured. The transmittance value measured for a sample (a part that constitutes a part of a semiconductor device, for example, a rewiring layer) for measuring transmittance is measured for a semiconductor device having the same configuration as the sample. It may be regarded as a value of transmittance. If it is difficult to peel off the insulating layer from the package and measure it, a reflection method using an integrating sphere is used. If the film thickness is not 10 μm (assuming y μm), the measured transmittance is multiplied by {(transmittance/100) 10/y }×100 to calculate the transmittance converted to 10 μm.

再配線層4の最外層を形成するための樹脂組成物として、上記透過率を有する領域6aを形成するための樹脂組成物を用いれば、半導体装置1の作製過程で、該領域6aを形成し易い。再配線層4の最外層を厚み方向平面視したとき、絶縁層6の総面積を基準として、領域6aの面積割合(領域6aの面積/絶縁層6の面積)は、50%以上が好ましく、75%以上が好ましく、90%以上が好ましく、100%でもよい。再配線層4における第2の面4bを構成する絶縁層、すなわち、再配線層4の最外層を構成する絶縁層が、領域6aとして構成されてよい。 If the resin composition for forming the region 6a having the above-described transmittance is used as the resin composition for forming the outermost layer of the rewiring layer 4, the region 6a can be formed during the manufacturing process of the semiconductor device 1. easy. When the outermost layer of the redistribution layer 4 is viewed from above in the thickness direction, the area ratio of the region 6a (area of the region 6a/area of the insulating layer 6) is preferably 50% or more, based on the total area of the insulating layer 6. It is preferably 75% or more, preferably 90% or more, and may be 100%. The insulating layer that constitutes the second surface 4b of the rewiring layer 4, that is, the insulating layer that constitutes the outermost layer of the rewiring layer 4, may be configured as the region 6a.

領域6aは、中間層及び絶縁層の剥離をより好適に防止する観点から、中間層及び絶縁層6が接する部分の、厚さ方向延長上に配されることが好ましい。上記透過率を有する領域6aは、同様の観点から、中間層及び絶縁層6が接する部分の、グリーンレーザー照射方向の延長上に配されることが好ましい。 The region 6a is preferably disposed on an extension in the thickness direction of a portion where the intermediate layer and the insulating layer 6 are in contact, from the viewpoint of better preventing peeling of the intermediate layer and the insulating layer. From the same point of view, it is preferable that the region 6a having the above-mentioned transmittance be disposed on an extension of the portion where the intermediate layer and the insulating layer 6 are in contact with each other in the green laser irradiation direction.

領域6aは、第1再配線層4A及び第2再配線層4Bのうち、少なくとも第1再配線層4Aに配されることが好ましい。これにより、位置決め要求の高い電子部品(DRAM等)を、第1再配線層4Aに好適に積層し易くなる。ただし、領域6aは、第2再配線層4Bに配されてもよく、第1再配線層4A及び第2再配線層4Bの両方に配されてもよい。 The region 6a is preferably arranged in at least the first rewiring layer 4A of the first rewiring layer 4A and the second rewiring layer 4B. This facilitates suitably stacking electronic components (such as DRAM) with high positioning requirements on the first redistribution layer 4A. However, the region 6a may be arranged in the second rewiring layer 4B, or may be arranged in both the first rewiring layer 4A and the second rewiring layer 4B.

絶縁層6は、上記領域6aを含む層に加えて、他の層を有してとい。他の層は、例えば、図1(b)中、1層目の絶縁層6-1、及び2層目の絶縁層6-2に相当する。このような他の層は、該他の層を厚さ10μmに換算したときの532nm波長における透過率が50%超~95%である他の領域6bを含むことが好ましい。これによれば、再配線層の構成のバリエーションを増やし易い。例えば、上記領域よりも、現像性に有利な、他の領域が形成可能であると仮定する。この場合、アライメントマークの視認性が特に要求される絶縁層(一態様において、最外層の絶縁層)には、該視認性に有利な上記領域を配しつつ、現像性が特に要求される絶縁層(一態様において、内層の絶縁層)には、該現像性に有利な上記他の領域を配する態様を実現できる。複数の絶縁層同士の密着性を高める観点から、他の領域6bでの透過率は、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。また、他の領域6bでの透過率は、半導体チップへのダメージを軽減する観点から、90%以下が好ましく、85%以下がより好ましい。他の領域6bは、再配線層4の最外層に配されてもよく、再配線層4の層中に配されてもよい。上記領域6a、及び他の領域6bは、層状でなくてもよい。 The insulating layer 6 includes other layers in addition to the layer including the region 6a. The other layers correspond to, for example, the first insulating layer 6-1 and the second insulating layer 6-2 in FIG. 1(b). Preferably, such other layer includes another region 6b having a transmittance of more than 50% to 95% at a wavelength of 532 nm when the thickness of the other layer is converted to 10 μm. According to this, variations in the configuration of the rewiring layer can be easily increased. For example, assume that it is possible to form another region that is more advantageous in developability than the above region. In this case, the insulating layer (in one embodiment, the outermost insulating layer) where alignment mark visibility is particularly required is provided with the above-mentioned region that is advantageous for visibility, and the insulating layer where developability is particularly required. It is possible to realize an embodiment in which the layer (in one embodiment, the inner insulating layer) is provided with the above-mentioned other regions that are advantageous for the developability. From the viewpoint of increasing the adhesion between the plurality of insulating layers, the transmittance in the other region 6b is preferably 60% or more, and more preferably 70% or more. Further, the transmittance in the other region 6b is preferably 90% or less, more preferably 85% or less, from the viewpoint of reducing damage to the semiconductor chip. The other region 6b may be arranged in the outermost layer of the rewiring layer 4, or may be arranged in the layer of the rewiring layer 4. The region 6a and the other region 6b do not need to be layered.

絶縁層6の組成は、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群から選択される少なくとも1つの化合物を含むことが好ましい。絶縁層6の形成に用いる樹脂組成物は、感光性の樹脂組成物でよく、ポリイミド前駆体と、ポリベンゾオキサゾール前駆体と、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群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よい。絶縁層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。絶縁層6の形成に用いる樹脂組成物は、ネガ型でもポジ型でもよい。 The composition of the insulating layer 6 preferably includes at least one compound selected from the group consisting of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. The resin composition used to form the insulating layer 6 may be a photosensitive resin composition, and includes at least one selected from the group consisting of a polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. A photosensitive resin composition containing two compounds may be used. The resin composition used to form the insulating layer 6 may be in liquid form or film form. The resin composition used to form the insulating layer 6 may be negative type or positive type.

<ポリイミド前駆体組成物>
(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。

Figure 2024037691000016
1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~30の飽和脂肪族基、芳香族基、炭素-炭素不飽和二重結合を有する一価の有機基、又は、炭素-炭素不飽和二重結合を有する一価のイオンである。X1は、テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基であり、Y1は、ジアミンに由来する2価の有機基であり、mは1以上の整数である。mは2以上が好ましく、5以上がより好ましい。 <Polyimide precursor composition>
(A) Photosensitive resin Examples of the photosensitive resin used in the polyimide precursor composition include polyamide, polyamic acid ester, and the like. For example, as the polyamic acid ester, a polyamic acid ester containing a repeating unit represented by the following general formula (11) can be used.
Figure 2024037691000016
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a saturated aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms, an aromatic group, a monovalent organic group having a carbon-carbon unsaturated double bond, or a carbon-carbon It is a monovalent ion with unsaturated double bonds. X 1 is a tetravalent organic group derived from tetracarboxylic dianhydride, Y 1 is a divalent organic group derived from diamine, and m is an integer of 1 or more. m is preferably 2 or more, more preferably 5 or more.

上記一般式(11)の、R1及びR2が一価の陽イオンとして存在するとき、Oは、負の電荷を帯びる(-Oとして存在する)。また、X1及びY1は、水酸基を含んでよい。 When R 1 and R 2 in the above general formula (11) exist as monovalent cations, O is negatively charged (exists as -O 2 - ). Moreover, X 1 and Y 1 may contain a hydroxyl group.

一般式(11)のR1及びR2は、それぞれ独立に、より好ましくは、下記一般式(12)で表される1価の有機基、又は、下記一般式(13)で表される1価の有機基の末端にアンモニウムイオンを有する構造である。

Figure 2024037691000017
(式中、R3~R5は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~5の有機基であり、そしてm1は、1~20の整数である。)
Figure 2024037691000018
(式中、R6~R8は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~5の有機基であり、そしてm2は、1~20の整数である。) R 1 and R 2 in the general formula (11) are each independently more preferably a monovalent organic group represented by the following general formula (12) or 1 represented by the following general formula (13). It has a structure with an ammonium ion at the end of a valent organic group.
Figure 2024037691000017
(In the formula, R 3 to R 5 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and m1 is an integer of 1 to 20.)
Figure 2024037691000018
(In the formula, R 6 to R 8 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and m 2 is an integer of 1 to 20.)

一般式(11)で表されるポリアミド酸エステルを複数混合してもよい。また、一般式(11)で表されるポリアミド酸エステル同士を共重合させたポリアミド酸エステルを用いてもよい。 A plurality of polyamic acid esters represented by the general formula (11) may be mixed. Alternatively, a polyamic acid ester obtained by copolymerizing polyamic acid esters represented by the general formula (11) may be used.

1は、ヤング率、及び/又は耐薬品性の観点から、芳香族基を含む4価の有機基であることが好ましい。具体的には、X1は、下記一般式(2)~(4)で表される少なくとも1つの構造を含む4価の有機基であることが好ましい。 From the viewpoint of Young's modulus and/or chemical resistance, X 1 is preferably a tetravalent organic group containing an aromatic group. Specifically, X 1 is preferably a tetravalent organic group containing at least one structure represented by the following general formulas (2) to (4).

Figure 2024037691000019
Figure 2024037691000020
Figure 2024037691000021
(式中、R9は、酸素原子、硫黄原子、2価の有機基のいずれかである。)
Figure 2024037691000019
Figure 2024037691000020
Figure 2024037691000021
(In the formula, R 9 is an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group.)

一般式(4)のR9は、例えば、酸素原子、硫黄原子、炭素数1~40の2価の有機基、である。R9は水酸基を含んでもよい。 R 9 in the general formula (4) is, for example, an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. R 9 may contain a hydroxyl group.

現像性の観点から、X1は、下記一般式(5)で表される構造を含む4価の有機基が特に好ましい。

Figure 2024037691000022
From the viewpoint of developability, X 1 is particularly preferably a tetravalent organic group containing a structure represented by the following general formula (5).
Figure 2024037691000022

1は、ヤング率及び耐薬品性の観点から、Y1は芳香族基を含む2価の有機基であることが好ましい。具体的には、Y1は、下記一般式(6)~(8)で表される少なくとも1つの構造を含む2価の有機基であることが好ましい。

Figure 2024037691000023
(式中、R10~R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 2024037691000024
(式中、R14~R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 2024037691000025
(式中、R22は、2価の基又は酸素原子であり、R23~R30は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。) From the viewpoint of Young's modulus and chemical resistance , Y 1 is preferably a divalent organic group containing an aromatic group. Specifically, Y 1 is preferably a divalent organic group containing at least one structure represented by the following general formulas (6) to (8).
Figure 2024037691000023
(In the formula, R 10 to R 13 are each independently a hydrogen atom or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)
Figure 2024037691000024
(In the formula, R 14 to R 21 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)
Figure 2024037691000025
(In the formula, R 22 is a divalent group or an oxygen atom, and R 23 to R 30 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms. , may be the same or different.)

一般式(8)のR22は、例えば、酸素原子、炭素数1~40の2価の有機基である。 R 22 in general formula (8) is, for example, an oxygen atom or a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.

現像性の観点から、Y1は、下記一般式(9)で表される構造を含む2価の有機基が特に好ましい。

Figure 2024037691000026
From the viewpoint of developability, Y 1 is particularly preferably a divalent organic group containing a structure represented by the following general formula (9).
Figure 2024037691000026

上記ポリアミド酸エステルにおいて、その繰り返し単位のX1は、原料として用いるテトラカルボン酸二無水物に由来し、Y1は原料として用いるジアミンに由来する。 In the above polyamic acid ester, the repeating unit X 1 is derived from the tetracarboxylic dianhydride used as a raw material, and Y 1 is derived from the diamine used as a raw material.

原料として用いるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸(PMDA)、ジフェニルエーテル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物(4,4’-オキシジフタル酸二無水物:ODPA)、ベンゾフェノン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)プロパン、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができる。これらは単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride used as a raw material include pyromellitic anhydride (PMDA), diphenyl ether-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride (4,4'-oxydiphthalic dianhydride), compound: ODPA), benzophenone-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, biphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,3' , 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylmethane-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-phthalic anhydride)propane, 2, Examples include 2-bis(3,4-phthalic anhydride)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane. These may be used alone or in combination of two or more.

原料として用いるジアミンとしては、例えば、p-フェニレンジアミン(PPD)、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル(m-TB)4,4’-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、3,3’-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ホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-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、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)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、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)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、1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、オルト-トリジンスルホン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン等が挙げられる。また、これらのベンゼン環上の水素原子の一部が置換されたものであってもよい。また、これらは単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of diamines used as raw materials include p-phenylenediamine (PPD), m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether (DADPE), 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, , 4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl (m-TB) 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'- Diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4' -Diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis( 4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4 -(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 4,4-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether , bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, 1,4-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 9,10-bis(4-amino phenyl)anthracene, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl)propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl)hexafluoropropane, 1,4-bis(3-aminopropyldimethylsilyl)benzene, ortho-toridine sulfone, 9,9-bis(4-aminophenyl) ) Fluorene, etc. Further, some of the hydrogen atoms on these benzene rings may be substituted. Further, these may be used alone or in combination of two or more.

ポリアミド酸エステル(A)の合成においては、通常、後述するテトラカルボン酸二無水物のエステル化反応を行って得られたテトラカルボン酸ジエステルを、そのままジアミンとの縮合反応に付す方法が好ましく使用できる。 In the synthesis of polyamic acid ester (A), it is usually preferable to use a method in which a tetracarboxylic acid diester obtained by carrying out an esterification reaction of a tetracarboxylic dianhydride, which will be described later, is directly subjected to a condensation reaction with a diamine. .

上記のテトラカルボン酸二無水物のエステル化反応に用いるアルコール類は、オレフィン性二重結合を有するアルコールである。具体的には、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルアルコール、グリセリンジアクリレート、グリセリンジメタクリレートなどが挙げられる。これらのアルコール類は、単独又は2種以上を混合して用いることができる。 The alcohol used in the above-mentioned esterification reaction of the tetracarboxylic dianhydride is an alcohol having an olefinic double bond. Specific examples include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-methacryloyloxyethyl alcohol, glycerin diacrylate, and glycerin dimethacrylate. These alcohols can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態に用いるポリアミド酸エステル(A)の具体的な合成方法に関しては、従来公知の方法を採用することができる。合成方法については、例えば、国際公開第00/43439号パンフレットに示されている方法を挙げることができる。すなわち、テトラカルボン酸ジエステルを、一度テトラカルボン酸ジエステルジ酸塩化物に変換し、該テトラカルボン酸ジエステルジ酸塩化物とジアミンを塩基性化合物の存在下で縮合反応に付し、ポリアミド酸エステル(A)を製造する方法を挙げることができる。また、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを有機脱水剤の存在下で縮合反応に付す方法によってポリアミド酸エステル(A)を製造する方法を挙げることができる。 As for the specific method for synthesizing the polyamic acid ester (A) used in this embodiment, conventionally known methods can be employed. As for the synthesis method, for example, the method shown in International Publication No. 00/43439 pamphlet can be mentioned. That is, the tetracarboxylic acid diester is once converted into the tetracarboxylic acid diester diacyl chloride, and the tetracarboxylic acid diester diacyl chloride and the diamine are subjected to a condensation reaction in the presence of a basic compound to form the polyamic acid ester (A). Examples include methods for manufacturing. Another example is a method of producing polyamic acid ester (A) by subjecting a tetracarboxylic acid diester and a diamine to a condensation reaction in the presence of an organic dehydrating agent.

有機脱水剤の例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジエチルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、エチルシクロヘキシルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1-シクロヘキシル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩などが挙げられる。 Examples of organic dehydrating agents include dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diethylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, ethylcyclohexylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide, 1-cyclohexyl-3-(3 -dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride and the like.

本実施形態に用いるポリアミド酸エステル(A)の重量平均分子量は、6000~150000であることが好ましく、7000~50000であることがより好ましく、7000~20000であることがより好ましい。 The weight average molecular weight of the polyamic acid ester (A) used in this embodiment is preferably 6,000 to 150,000, more preferably 7,000 to 50,000, and even more preferably 7,000 to 20,000.

(B1)光開始剤
保護層、及び絶縁層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。
(B1) Photoinitiator When the resin composition used to form the protective layer and the insulating layer is a negative photosensitive resin, a photoinitiator is added. Examples of photoinitiators include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylketone, dibenzylketone, and benzophenone derivatives such as fluorenone, 2,2'-diethoxyacetophenone, and 2,2'-diethoxyacetophenone. -Acetophenone derivatives such as hydroxy-2-methylpropiophenone, thioxanthone derivatives such as 1-hydroxycyclohexylphenylketone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and diethylthioxanthone, benzyl, benzyl dimethyl ketal, and benzyl- Benzyl derivatives such as β-methoxyethyl acetal, benzoin derivatives such as benzoin methyl ether, 2,6-di(4'-diazidobenzal)-4-methylcyclohexanone, and 2,6'-di(4'-diazidobenzal)cyclohexanone, etc. azides, 1-phenyl-1,2-butanedione-2-(O-methoxycarbonyl)oxime, 1-phenylpropanedione-2-(O-methoxycarbonyl)oxime, 1-phenylpropanedione-2-(O -ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenylpropanedione-2-(O-benzoyl)oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2 Oximes such as -(O-benzoyl)oxime, N-arylglycines such as N-phenylglycine, peroxides such as benzoyl peroxide, aromatic biimidazole, and titanocenes are used. Among these, the above oximes are preferred in terms of photosensitivity.

これらの光開始剤の添加量は、ポリアミド酸エステル(A)100質量部に対し、1~40質量部が好ましく、2~20質量部がより好ましい。光開始剤をポリアミド酸エステル(A)100質量部に対し1質量部以上添加することで、光感度に優れる。また、40質量部以下添加することで厚膜硬化性に優れる。 The amount of these photoinitiators added is preferably 1 to 40 parts by weight, more preferably 2 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyamic acid ester (A). By adding 1 part by mass or more of a photoinitiator to 100 parts by mass of polyamic acid ester (A), excellent photosensitivity can be achieved. Further, by adding 40 parts by mass or less, thick film curability is excellent.

(B2)光酸発生剤
保護層、及び絶縁層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。
(B2) Photoacid generator When the resin composition used to form the protective layer and the insulating layer is a positive photosensitive resin, a photoacid generator is added. By containing a photoacid generator, acid is generated in the ultraviolet-exposed area, and the solubility of the exposed area in an alkaline aqueous solution increases. Thereby, it can be used as a positive photosensitive resin composition.

光酸発生剤としては、キノンジアジド化合物、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩などが挙げられる。この中でも優れた溶解抑止効果を発現し、高感度のポジ型感光性樹脂組成物を得られるという点から、キノンジアジド化合物が好ましく用いられる。また、光酸発生剤を2種以上含有してもよい。 Examples of the photoacid generator include quinonediazide compounds, sulfonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, and iodonium salts. Among these, quinonediazide compounds are preferably used because they exhibit an excellent dissolution inhibiting effect and can provide a highly sensitive positive photosensitive resin composition. Further, two or more kinds of photoacid generators may be contained.

(C)添加剤
上記透過率は、ポリマー構造によっても調整することができるし、添加剤の種類又は量でも調節することができる。例えば、絶縁層の着色性を調整し得る添加剤の種類、及び/又は量を調整することにより、所望の透過率に調整することができる。絶縁層の着色性を調整し得る添加剤としては、染料、顔料が好ましく、樹脂組成物への溶解性の観点から、染料がより好ましい。染料、及び/又は顔料の含有量は、樹脂組成物を基準として、0.5超え~10質量部でよく、0.7~7質量部でよく、0.1~5質量部でよい。
(C) Additives The above transmittance can be adjusted by the polymer structure and also by the type or amount of additives. For example, the desired transmittance can be adjusted by adjusting the type and/or amount of the additive that can adjust the colorability of the insulating layer. As the additive that can adjust the colorability of the insulating layer, dyes and pigments are preferable, and dyes are more preferable from the viewpoint of solubility in the resin composition. The content of the dye and/or pigment may be more than 0.5 to 10 parts by weight, 0.7 to 7 parts by weight, and 0.1 to 5 parts by weight based on the resin composition.

染料としては、アジン系、アゾメチン系、アントラセン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系、アントラピリドン系、イソインドリノン系、インダンスロン系、ペリノン系、ペリレン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、キノリン系、及びトリフェニルメタン系から成る群より選択される少なくとも一つの染料誘導体が挙げられる。硬化膜の伸度の観点から、アジン系染料誘導体、アントラセン系染料が好ましい。 Dyes include azine, azomethine, anthracene, quinacridone, dioxazine, diketopyrrolopyrrole, anthrapyridone, isoindolinone, indanthrone, perinone, perylene, indigo, and thioindigo. , quinophthalone type, quinoline type, and triphenylmethane type. From the viewpoint of elongation of the cured film, azine dye derivatives and anthracene dyes are preferred.

アジン系染料誘導体としては、C.I.Solvent Black 5、C.I.Solvent Black 7、及び、C.I.Acid Black 2としてカラーインデックスに記載されているような、黒色アジン系縮合混合物が挙げられる。このようなアジン系染料誘導体は、例えば、アニリン、アニリン塩酸塩、及びニトロベンゼンを、塩化鉄の存在下、反応温度160~180℃で酸化、及び脱水縮合することで得ることができる。 Examples of azine dye derivatives include C.I. I. Solvent Black 5, C. I. Solvent Black 7, and C. I. A black azine-based condensation mixture as described in Color Index as Acid Black 2 can be mentioned. Such azine dye derivatives can be obtained, for example, by oxidizing and dehydrating condensation of aniline, aniline hydrochloride, and nitrobenzene at a reaction temperature of 160 to 180° C. in the presence of iron chloride.

アントラセン系染料誘導体としては、下記で示すアントラセン系染料誘導体が、良好な耐熱性を示し、かつ、加熱(キュア)工程前後で膜の着色性の変化が少ないため、特に好ましい。すなわち、アントラセン系染料誘導体としては、アントラセン系油溶性染料が好ましく、具体的には、C.I.Solvent Blue 11、12、13、14、26、35、36、44、45、48、49、58、59、63、68、69、70、78、79、83、87、90、94、97、98、101、102、104、105、122、129、及び132;
C.I.Disperse Blue 14、35、102、及び197; C.I.Solvent Green 3、19、20、23、24、25、26、28、31、33、及び65;
C.I.Solvent Violet 13、14、15、26、30、31、33、34、36、37、38、40、41、42、45、47、48、51、59、及び60のカラーインデックスで市販されている染料が好ましく挙げられる。なかでも、下記式で表される化合物が好適に用いられる。

Figure 2024037691000027
As the anthracene dye derivative, the anthracene dye derivative shown below is particularly preferable because it shows good heat resistance and there is little change in the coloring property of the film before and after the heating (curing) step. That is, as the anthracene dye derivative, anthracene oil-soluble dyes are preferable, and specifically, C.I. I. Solvent Blue 11, 12, 13, 14, 26, 35, 36, 44, 45, 48, 49, 58, 59, 63, 68, 69, 70, 78, 79, 83, 87, 90, 94, 97, 98, 101, 102, 104, 105, 122, 129, and 132;
C. I. Disperse Blue 14, 35, 102, and 197; C. I. Solvent Green 3, 19, 20, 23, 24, 25, 26, 28, 31, 33, and 65;
C. I. Solvent Violet Available in color indexes of 13, 14, 15, 26, 30, 31, 33, 34, 36, 37, 38, 40, 41, 42, 45, 47, 48, 51, 59, and 60 Dyes are preferred. Among them, compounds represented by the following formulas are preferably used.
Figure 2024037691000027

顔料としては、鉛丹、酸化鉄赤などの赤色顔料、黄鉛、亜鉛黄などの黄色顔料、ウルトラマリン青、プロシア青、YInMnブルーなどの青色顔料、カーボンブラックなどの黒色顔料があげられる。この中で、532nm波長の透過率の観点で、カーボンブラックが好ましい。 Examples of the pigment include red pigments such as red lead and iron oxide red, yellow pigments such as yellow lead and zinc yellow, blue pigments such as ultramarine blue, Prussian blue, and YInMn blue, and black pigments such as carbon black. Among these, carbon black is preferred from the viewpoint of transmittance at a wavelength of 532 nm.

また、レリーフパターンの解像性を向上させるため、光重合性の不飽和結合を有するモノマーを任意に配合してよい。このようなモノマーとしては、
エチレングリコールの、モノアクリレート、ジアクリレート、モノメタクリレート、及
びジメタクリレート;
ポリエチレングリコールの、モノアクリレート、ジアクリレート、モノメタクリレート、及びジメタクリレート;
プロピレングリコールの、モノアクリレート、ジアクリレート、モノメタクリレート、及びジメタクリレート;
ポリプロピレングリコールの、モノアクリレート、ジアクリレート、モノメタクリレート、及びジメタクリレート;
グリセロールの、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレート、モノメタクリレート、ジメタクリレート、及びトリメタクリレート;
シクロヘキサンの、ジアクリレート及びジメタクリレート;1,4-ブタンジオールの、ジアクリレート及びジメタクリレート;
1,6-ヘキサンジオールの、ジアクリレート及びジメタクリレート;ネオペンチルグリコールの、ジアクリレート及びジメタクリレート;
ビスフェノールAの、モノアクリレート、ジアクリレート、モノメタクリレート、及びジメタクリレート;
ベンゼントリメタクリレート;イソボルニルアクリレート及びイソボロニルメタクリレート;アクリルアミド及びその誘導体;メタクリルアミド及びその誘導体;トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリメチロールプロパントリメタクリレート;
ペンタエリスリトールの、ジアクリレート、トリアクリレート、テトラアクリレート、ジメタクリレート、トリメタクリレート、及びテトラメタクリレート;並びに
これらの化合物のエチレンオキサイド付加物又はプロピレンオキサイド付加物等の化合物を挙げることができる。なかでも、現像性の観点から、テトラエチレングリコールジメタクリレートが好ましい。
Further, in order to improve the resolution of the relief pattern, a monomer having a photopolymerizable unsaturated bond may be optionally blended. Such monomers include
Monoacrylates, diacrylates, monomethacrylates, and dimethacrylates of ethylene glycol;
Monoacrylates, diacrylates, monomethacrylates, and dimethacrylates of polyethylene glycol;
Monoacrylates, diacrylates, monomethacrylates, and dimethacrylates of propylene glycol;
Monoacrylates, diacrylates, monomethacrylates, and dimethacrylates of polypropylene glycol;
Monoacrylates, diacrylates, triacrylates, monomethacrylates, dimethacrylates, and trimethacrylates of glycerol;
Diacrylates and dimethacrylates of cyclohexane; diacrylates and dimethacrylates of 1,4-butanediol;
Diacrylates and dimethacrylates of 1,6-hexanediol; diacrylates and dimethacrylates of neopentyl glycol;
Monoacrylates, diacrylates, monomethacrylates, and dimethacrylates of bisphenol A;
benzene trimethacrylate; isobornyl acrylate and isobornyl methacrylate; acrylamide and its derivatives; methacrylamide and its derivatives; trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate;
Mention may be made of compounds such as diacrylates, triacrylates, tetraacrylates, dimethacrylates, trimethacrylates, and tetramethacrylates of pentaerythritol; and ethylene oxide or propylene oxide adducts of these compounds. Among these, tetraethylene glycol dimethacrylate is preferred from the viewpoint of developability.

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(絶縁層)の耐熱性及び耐薬品性を更に強化することができる。
このような化合物として、メトキシメチル基を含有する化合物や、メチロール基を含有する化合物を挙げることができる。なかでも、下記式:
で表される化合物が、現像性や耐熱性の観点で好ましい。
The polyimide precursor composition may contain a crosslinking agent. As the crosslinking agent, use a crosslinking agent that can crosslink the (A) photosensitive resin or that can itself form a crosslinked network when the polyimide precursor composition is exposed and developed and then heat cured. be able to. By using a crosslinking agent, the heat resistance and chemical resistance of the cured film (insulating layer) can be further strengthened.
Examples of such compounds include compounds containing a methoxymethyl group and compounds containing a methylol group. Among them, the following formula:
A compound represented by is preferable from the viewpoint of developability and heat resistance.

(D)溶媒
各成分が溶解又は分散可能な溶媒であればよい。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。
(D) Solvent Any solvent may be used as long as each component can be dissolved or dispersed therein. Examples include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, acetone, methyl ethyl ketone, dimethyl sulfoxide and the like. These solvents can be used in an amount of 30 to 1500 parts by mass based on 100 parts by mass of the photosensitive resin (A), depending on the coating film thickness and viscosity.

(E)その他
その他、光感度を向上させるための増感剤、基材との接着性向上のための接着助剤等を含んでいてもよい。
(E) Others In addition, it may contain a sensitizer to improve photosensitivity, an adhesion aid to improve adhesion to the base material, and the like.

(現像)
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。使用する現像液は、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。
(developing)
After exposing the polyimide precursor composition, unnecessary parts are washed away with a developer. In the case of a polyimide precursor composition that is developed with a solvent, the developer used is N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclopentanone, Good solvents such as γ-butyrolactone and acetic esters, mixed solvents of these good solvents and poor solvents such as lower alcohols, water, and aromatic hydrocarbons are used. After development, rinse with a poor solvent or the like if necessary.

アルカリ性水溶液で現像を行うポリイミド前駆体組成物の場合には、水酸化テトラメチルアンモニウムの水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。 In the case of a polyimide precursor composition that is developed with an alkaline aqueous solution, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, Aqueous solutions of alkaline compounds such as dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, and hexamethylenediamine are preferred.

(熱硬化)
現像後、露光後のポリイミド前駆体組成物を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、絶縁層となる。
(thermal curing)
After development, the exposed polyimide precursor composition is heated to ring-close the polyimide precursor and form polyimide. This polyimide becomes the cured relief pattern, ie, the insulating layer.

ポリイミド前駆体組成物の熱硬化のための加熱温度は、一般的に加熱硬化温度が高いほど、ヤング率が大きくなる傾向にある。本実施形態の絶縁層のヤング率を所望の値にする観点から、当該加熱温度は、160℃以上が好ましく、180℃以上がより好ましく、200℃以上が特に好ましい。他部材への影響の観点から、400℃以下が好ましい。 Generally speaking, the higher the heating temperature for thermosetting the polyimide precursor composition, the higher the Young's modulus tends to be. From the viewpoint of setting the Young's modulus of the insulating layer of this embodiment to a desired value, the heating temperature is preferably 160°C or higher, more preferably 180°C or higher, and particularly preferably 200°C or higher. From the viewpoint of influence on other members, the temperature is preferably 400°C or less.

〔ポリイミド〕
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。すなわち、保護層及び絶縁層の少なくとも一方は、以下の一般式(1):
(式中、X1は、テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基であり、Y1は、ジアミンに由来する2価の有機基であり、そして、mは1以上の整数である。)
で表される構造を含むポリイミドを含むことが好ましい。一般式(11)の好ましいX1、Y1、mは、同じ理由により、一般式(1)のポリイミドにおいても好ましい。
[Polyimide]
The structure of the cured relief pattern formed from the polyimide precursor composition is expressed by the following general formula (1). That is, at least one of the protective layer and the insulating layer has the following general formula (1):
(In the formula, X 1 is a tetravalent organic group derived from tetracarboxylic dianhydride, Y 1 is a divalent organic group derived from diamine, and m is an integer of 1 or more. be.)
It is preferable to include a polyimide having a structure represented by: Preferred X 1 , Y 1 and m in general formula (11) are also preferred in the polyimide of general formula (1) for the same reason.

例えば、一般式(11)における理由と同様、一般式(1)のX1は、芳香族基を含む4価の有機基であることが好ましく、上記一般式(2)~(4)で表される少なくとも1つの構造を含む4価の有機基であることが好ましい。
また、一般式(11)における理由と同様、一般式(1)のX1は、上記一般式(5)で表される構造を含む4価の有機基が特に好ましい。
For example, similar to the reason for general formula (11), X 1 in general formula (1) is preferably a tetravalent organic group containing an aromatic group, and is represented by general formulas (2) to (4) above. A tetravalent organic group containing at least one structure is preferable.
Furthermore, for the same reason as in the general formula (11), X 1 in the general formula (1) is particularly preferably a tetravalent organic group containing the structure represented by the above general formula (5).

また、例えば、一般式(11)における理由と同様、一般式(1)のY1は、上記一般式(6)~(8)で表される少なくとも1つの構造を含む2価の有機基であることが好ましく、一般式(11)における理由と同様、上記一般式(9)で表される構造を含む2価の有機基が特に好ましい。 Furthermore, for example, similar to the reason for general formula (11), Y 1 in general formula (1) is a divalent organic group containing at least one structure represented by the above general formulas (6) to (8). For the same reason as in general formula (11), a divalent organic group containing the structure represented by general formula (9) above is particularly preferred.

アルカリ可溶性ポリイミドの場合は、ポリイミドの末端を水酸基にしてもよい。
本実施形態にかかる保護層がポリイミドを含む場合、全反射測定法(Attenuated Total Reflection;ATR法)にてIRスペクトル測定を行った場合の、1380cm-1付近のピーク高さと、1500cm-1付近のピーク高さと、のピーク比(1380cm-1付近ピーク高さ/1500cm-1付近ピーク高さ)が1.2~2.5であることが好ましい。耐薬品性の観点で1.3以上が好ましく、1.4以上がより好ましく、1.5以上が特に好ましい。現像性の観点で、2.4以下が好ましく、2.3以下がより好ましく、2.2以下が特に好ましい。
ここで言う「1380cm-1付近のピーク高さ」は、例えば、1330~1430cm-1の範囲内での最大ピーク高さであり、ここで言う「1500cm-1付近のピーク高さ」は、例えば、1450~1550cm-1の範囲内での最大ピーク高さである。
In the case of alkali-soluble polyimide, the terminal of the polyimide may be a hydroxyl group.
When the protective layer according to the present embodiment contains polyimide, the peak height near 1380 cm -1 and the peak height near 1500 cm -1 when IR spectrum measurement is performed using the Attenuated Total Reflection (ATR method) method. The peak height and the peak ratio (peak height near 1380 cm -1 / peak height near 1500 cm -1 ) are preferably from 1.2 to 2.5. From the viewpoint of chemical resistance, it is preferably 1.3 or more, more preferably 1.4 or more, and particularly preferably 1.5 or more. From the viewpoint of developability, it is preferably 2.4 or less, more preferably 2.3 or less, and particularly preferably 2.2 or less.
The "peak height around 1380 cm -1 " here is, for example, the maximum peak height within the range of 1330 to 1430 cm -1 , and the "peak height around 1500 cm -1 " here is, for example, the maximum peak height within the range of 1330 to 1430 cm -1. , the maximum peak height within the range of 1450 to 1550 cm -1 .

本実施形態にかかる絶縁層がポリイミドを含む場合、全反射測定法(Attenuated Total Reflection;ATR法)にてIRスペクトル測定を行った場合の、1380cm-1付近のピーク高さと、1500cm-1付近のピーク高さと、のピーク比(1380cm-1付近ピーク高さ/1500cm-1付近ピーク高さ)が0.2~1.0であることが好ましい。耐薬品性の観点で0.3以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、0.5以上が特に好ましい。現像性の観点で、0.8以下が好ましく、0.7以下がより好ましく、0.6以下が特に好ましい。
ここで言う「1380cm-1付近のピーク高さ」は、例えば、1330~1430cm-1の範囲内での最大ピーク高さであり、ここで言う「1500cm-1付近のピーク高さ」は、例えば、1450~1550cm-1の範囲内での最大ピーク高さである。
When the insulating layer according to the present embodiment includes polyimide, the peak height near 1380 cm -1 and the peak height near 1500 cm -1 when IR spectrum measurement is performed using the Attenuated Total Reflection (ATR method) method. The peak height and the peak ratio (peak height near 1380 cm -1 / peak height near 1500 cm -1 ) are preferably 0.2 to 1.0. From the viewpoint of chemical resistance, it is preferably 0.3 or more, more preferably 0.4 or more, and particularly preferably 0.5 or more. From the viewpoint of developability, it is preferably 0.8 or less, more preferably 0.7 or less, and particularly preferably 0.6 or less.
The "peak height around 1380 cm -1 " here is, for example, the maximum peak height within the range of 1330 to 1430 cm -1 , and the "peak height around 1500 cm -1 " here is, for example, the maximum peak height within the range of 1330 to 1430 cm -1. , the maximum peak height within the range of 1450 to 1550 cm -1 .

〔ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物〕
(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。

Figure 2024037691000037
(一般式(14)中、Y2とY3は2価の有機基である。) [Polybenzoxazole precursor composition]
(A) Photosensitive resin As the photosensitive resin used in the polybenzoxazole precursor composition, poly(o-hydroxyamide) containing a repeating unit represented by the following general formula (14) can be used.
Figure 2024037691000037
(In general formula (14), Y 2 and Y 3 are divalent organic groups.)

絶縁層と封止材との密着性の観点から、Y2は、炭素数1~30の2価の有機基であることが好ましく、炭素数1~15の鎖状アルキレン基(但し、鎖状アルキレンの水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい)がより好ましく、炭素数1~8、かつ、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された鎖状アルキレン基が特に好ましい。 From the viewpoint of adhesion between the insulating layer and the sealing material, Y 2 is preferably a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, and a chain alkylene group having 1 to 15 carbon atoms (however, a chain alkylene group having 1 to 15 carbon atoms is preferable). Hydrogen atoms of alkylene may be substituted with halogen atoms) are more preferable, and chain alkylene groups having 1 to 8 carbon atoms and in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms are particularly preferable.

また、絶縁層と封止材との密着性の観点から、Y3は、芳香族基を含む2価の有機基であることが好ましく、より好ましくは下記一般式(6)~(8)で表される少なくとも1つの構造を含む2価の有機基であることが好ましい。

Figure 2024037691000038
(式中、R10~R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 2024037691000039
(式中、R14~R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 2024037691000040
(式中、R22は、2価の基又は酸素原子であり、R23~R30は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。) Furthermore, from the viewpoint of adhesion between the insulating layer and the sealing material, Y 3 is preferably a divalent organic group containing an aromatic group, more preferably represented by the following general formulas (6) to (8). A divalent organic group containing at least one of the structures shown is preferred.
Figure 2024037691000038
(In the formula, R 10 to R 13 are each independently a hydrogen atom or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)
Figure 2024037691000039
(In the formula, R 14 to R 21 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)
Figure 2024037691000040
(In the formula, R 22 is a divalent group or an oxygen atom, and R 23 to R 30 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms. , may be the same or different.)

一般式(8)のR22は、例えば、酸素原子、炭素数1~40の2価の有機基である。 R 22 in general formula (8) is, for example, an oxygen atom or a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.

絶縁層と封止材との密着性の観点から、Y3は、下記一般式(9)で表される構造を含む2価の有機基が特に好ましい。

Figure 2024037691000041
From the viewpoint of adhesion between the insulating layer and the sealing material, Y 3 is particularly preferably a divalent organic group containing a structure represented by the following general formula (9).
Figure 2024037691000041

絶縁層と封止材との密着性の観点から、Y3は、炭素数1~40の2価の有機基が好ましく、炭素数1~40の2価の鎖状脂肪族基がより好ましく、炭素数1~20の2価の鎖状脂肪族基が特に好ましい。 From the viewpoint of adhesion between the insulating layer and the sealing material, Y 3 is preferably a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably a divalent chain aliphatic group having 1 to 40 carbon atoms, Particularly preferred are divalent chain aliphatic groups having 1 to 20 carbon atoms.

ポリベンゾオキサゾール前駆体は、一般的にジカルボン酸誘導体とヒドロキシ基含有ジアミン類とから合成できる。具体的には、ジカルボン酸誘導体をジハライド誘導体に変換後、ジアミン類との反応を行うことにより合成できる。ジハライド誘導体としては、ジクロリド誘導体が好ましい。 Polybenzoxazole precursors can generally be synthesized from dicarboxylic acid derivatives and hydroxy group-containing diamines. Specifically, it can be synthesized by converting a dicarboxylic acid derivative into a dihalide derivative and then reacting it with diamines. As the dihalide derivative, dichloride derivatives are preferred.

ジクロリド誘導体は、ジカルボン酸誘導体にハロゲン化剤を作用させて合成することができる。ハロゲン化剤としては、通常のカルボン酸の酸クロリド化反応に使用される、塩化チオニル、塩化ホスホリル、オキシ塩化リン、五塩化リン等が使用できる。 A dichloride derivative can be synthesized by reacting a dicarboxylic acid derivative with a halogenating agent. As the halogenating agent, thionyl chloride, phosphoryl chloride, phosphorus oxychloride, phosphorus pentachloride, etc., which are used in ordinary acid chloridation reactions of carboxylic acids, can be used.

ジクロリド誘導体を合成する方法としては、ジカルボン酸誘導体と上記ハロゲン化剤を溶媒中で反応させる方法、過剰のハロゲン化剤中で反応を行った後、過剰分を留去する方法等で合成できる。 The dichloride derivative can be synthesized by a method in which a dicarboxylic acid derivative and the above-mentioned halogenating agent are reacted in a solvent, a method in which the reaction is carried out in an excess of the halogenating agent, and then the excess is distilled off.

ジカルボン酸誘導体に使用するジカルボン酸としては、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ジカルボキシビフェニル、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル(4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸)、4,4’-ジカルボキシテトラフェニルシラン、ビス(4-カルボキシフェニル)スルホン、2,2-ビス(p-カルボキシフェニル)プロパン、5-tert-ブチルイソフタル酸、5-ブロモイソフタル酸、5-フルオロイソフタル酸、5-クロロイソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、エチルマロン酸、イソプロピルマロン酸、ジ-n-ブチルマロン酸、スクシン酸、テトラフルオロスクシン酸、メチルスクシン酸、2,2-ジメチルスクシン酸、2,3-ジメチルスクシン酸、ジメチルメチルスクシン酸、グルタル酸、ヘキサフルオログルタル酸、2-メチルグルタル酸、3-メチルグルタル酸、2,2-ジメチルグルタル酸、3,3-ジメチルグルタル酸、3-エチル-3-メチルグルタル酸、アジピン酸、オクタフルオロアジピン酸、3-メチルアジピン酸、オクタフルオロアジピン酸、ピメリン酸、2,2,6,6-テトラメチルピメリン酸、スベリン酸、ドデカフルオロスベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ヘキサデカフルオロセバシン酸、1,9-ノナン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、ヘンエイコサン二酸、ドコサン二酸、トリコサン二酸、テトラコサン二酸、ペンタコサン二酸、ヘキサコサン二酸、ヘプタコサン二酸、オクタコサン二酸、ノナコサン二酸、トリアコンタン二酸、ヘントリアコンタン二酸、ドトリアコンタン二酸、ジグリコール酸、ジシクロペンタジエンカルボン酸等が挙げられる。これらを混合して使用してもよい。 Examples of the dicarboxylic acid used in the dicarboxylic acid derivative include isophthalic acid, terephthalic acid, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 4,4 '-Dicarboxybiphenyl, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether (4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid), 4,4'-dicarboxytetraphenylsilane, bis(4-carboxyphenyl)sulfone, 2,2-bis (p-carboxyphenyl)propane, 5-tert-butyl isophthalic acid, 5-bromoisophthalic acid, 5-fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, malonic acid, dimethylmalonic acid, ethyl Malonic acid, isopropylmalonic acid, di-n-butylmalonic acid, succinic acid, tetrafluorosuccinic acid, methylsuccinic acid, 2,2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylsuccinic acid, dimethylmethylsuccinic acid , glutaric acid, hexafluoroglutaric acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-dimethylglutaric acid, 3-ethyl-3-methylglutaric acid, adipic acid, Octafluoroadipic acid, 3-methyladipic acid, octafluoroadipic acid, pimelic acid, 2,2,6,6-tetramethylpimelic acid, suberic acid, dodecafluorosuberic acid, azelaic acid, sebacic acid, hexadecafluoro Sebacic acid, 1,9-nonanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, hexadecanedioic acid, heptadecanedioic acid, octadecanedioic acid, nonadecanedioic acid, eicosanedioic acid, heneicosanedioic acid , docosanedioic acid, tricosanedioic acid, tetracosanedioic acid, pentacosanedioic acid, hexacosanedioic acid, heptacosanedioic acid, octacosanedioic acid, nonacosanedioic acid, triacontanedioic acid, hentriacontanedioic acid, dotriacontanedioic acid, Examples include diglycolic acid and dicyclopentadienecarboxylic acid. A mixture of these may be used.

ヒドロキシ基含有ジアミンとしては、例えば、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジヒドロキシビフェニル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノ-3-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらを混合して使用してもよい。 Examples of hydroxy group-containing diamines include 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, and bis(3-amino-4-hydroxyphenyl). Propane, bis(4-amino-3-hydroxyphenyl)propane, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4-amino-3-hydroxyphenyl)sulfone, 2,2-bis(3-amino -4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis(4-amino- Examples include 3-hydroxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane. A mixture of these may be used.

(B2)光酸発生剤
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。
(B2) Photoacid generator The photoacid generator has the function of increasing the solubility of the light irradiated area in an aqueous alkaline solution. Examples of the photoacid generator include diazonaphthoquinone compounds, aryldiazonium salts, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, and the like. Among these, diazonaphthoquinone compounds are preferred because of their high sensitivity.

(C)添加剤
好ましい添加剤の種類、及び/又は量は、ポリイミド前駆体組成物の項目で記載した内容と同じである。
(C) Additives The preferred types and/or amounts of additives are the same as those described in the section of the polyimide precursor composition.

(D)溶媒
各成分を溶解又は分散可能な溶媒であればよい。
(D) Solvent Any solvent that can dissolve or disperse each component may be used.

(E)その他
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。
(E) Others The polybenzoxazole precursor composition can contain a crosslinking agent, a sensitizer, an adhesion aid, a thermal acid generator, and the like.

(現像)
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、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。
(developing)
After exposing the polybenzoxazole precursor composition, unnecessary portions are washed away with a developer. Preferred examples of the developer used include alkaline aqueous solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide.

上記では、ポジ型のポリベンゾオキサゾール前駆体組成物を中心に説明したが、ネガ型のポリベンゾオキサゾール前駆体組成物であってもよい。 Although the above description focused on a positive type polybenzoxazole precursor composition, a negative type polybenzoxazole precursor composition may also be used.

(熱硬化)
現像後、ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物を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、絶縁層6となる。
(thermal curing)
After development, the polybenzoxazole precursor composition is heated to ring-close the polybenzoxazole precursor and form a polybenzoxazole. This polybenzoxazole becomes the cured relief pattern, that is, the insulating layer 6.

ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物の熱硬化のための加熱温度は、他部材への影響の観点から、加熱温度は低い温度であることが好ましい。当該加熱温度は、250℃以下が好ましく、230℃以下がより好ましく、200℃以下がより好ましく、180℃以下が特に好ましい。 The heating temperature for thermosetting the polybenzoxazole precursor composition is preferably a low temperature from the viewpoint of influence on other members. The heating temperature is preferably 250°C or lower, more preferably 230°C or lower, more preferably 200°C or lower, and particularly preferably 180°C or lower.

〔ポリベンゾオキサゾール〕
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):

Figure 2024037691000042
(式中、UとVは、2価の有機基である。)
の構造を含む前記ポリベンゾオキサゾールを含む。 [Polybenzoxazole]
The structure of the cured relief pattern formed from the polybenzoxazole precursor composition is expressed by the following general formula (10):
Figure 2024037691000042
(In the formula, U and V are divalent organic groups.)
The polybenzoxazole has the structure:

一般式(10)のUは、一般式(14)のY2と同じであり、一般式(10)のVは、一般式(14)のY3と同じである。一般式(14)の好ましいY2、Y3は、同じ理由により、一般式(10)のポリベンゾオキサゾールにおいても好ましい。 U in the general formula (10) is the same as Y 2 in the general formula (14), and V in the general formula (10) is the same as Y 3 in the general formula (14). Preferable Y 2 and Y 3 of general formula (14) are also preferable in the polybenzoxazole of general formula (10) for the same reason.

例えば、一般式(14)における理由と同様、一般式(10)のUは、炭素数1~30の2価の有機基であることが好ましく、また、炭素数1~8、かつ、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された鎖状アルキレン基が特に好ましい。
また、一般式(14)における理由と同様、一般式(10)のVは、芳香族基を含む2価の有機基であることが好ましく、上記一般式(6)~(8)で表される少なくとも1つの構造を含む2価の有機基であることがより好ましく、上記一般式(9)で表される構造を含む2価の有機基が特に好ましい。
また、一般式(14)における理由と同様、一般式(10)のVは、炭素数1~40の2価の有機基が好ましく、炭素数1~40の2価の鎖状脂肪族基がより好ましい。
For example, for the same reason as in general formula (14), U in general formula (10) is preferably a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, and a hydrogen atom having 1 to 8 carbon atoms. Particularly preferred is a chain alkylene group in which part or all of is substituted with a fluorine atom.
Further, similar to the reason for general formula (14), V in general formula (10) is preferably a divalent organic group containing an aromatic group, and is represented by the above general formulas (6) to (8). A divalent organic group containing at least one structure represented by the above general formula (9) is more preferable, and a divalent organic group containing at least one structure represented by the above general formula (9) is particularly preferable.
Further, for the same reason as in general formula (14), V in general formula (10) is preferably a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms, and a divalent chain aliphatic group having 1 to 40 carbon atoms is preferable. More preferred.

〔フェノール性水酸基を有するポリマー〕
(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。
[Polymer with phenolic hydroxyl group]
(A) Photosensitive resin A resin that has a phenolic hydroxyl group in its molecule and is soluble in alkali. Specific examples thereof include vinyl polymers containing monomer units having phenolic hydroxyl groups such as poly(hydroxystyrene), phenolic resins, poly(hydroxyamides), poly(hydroxyphenylene) ethers, and polynaphthols.

これらの中で、コストが安いこと、及び硬化時の体積収縮が小さいことから、フェノール樹脂が好ましく、ノボラック型フェノール樹脂が特に好ましい。 Among these, phenolic resins are preferred, and novolak-type phenolic resins are particularly preferred, since they are low in cost and have small volumetric shrinkage during curing.

フェノール樹脂は、フェノール又はその誘導体とアルデヒド類との重縮合生成物である。重縮合は、酸又は塩基等の触媒存在下で行われる。酸触媒を用いた場合に得られるフェノール樹脂を特にノボラック型フェノール樹脂という。 Phenol resins are polycondensation products of phenol or its derivatives and aldehydes. Polycondensation is carried out in the presence of a catalyst such as an acid or a base. The phenolic resin obtained when an acid catalyst is used is particularly referred to as a novolac type phenolic resin.

フェノール誘導体としては、例えば、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、アミルフェノール、ベンジルフェノール、アダマンタンフェノール、ベンジルオキシフェノール、キシレノール、カテコール、レゾルシノール、エチルレゾルシノール、ヘキシルレゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、フロログルシノール、1,2,4-トリヒドロキシベンゼン、パラロゾール酸、ビフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールAF、ビスフェノールB、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ジヒドロキシジフェニルメタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,4-ビス(3-ヒドロキシフェノキシベンゼン)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、α,α’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,4-ジイソプロピルベンゼン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、2,2-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(2-ヒドロキシ-5-ビフェニルイル)プロパン、ジヒドロキシ安息香酸などが挙げられる。 Examples of phenol derivatives include phenol, cresol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, amylphenol, benzylphenol, adamantanephenol, benzyloxyphenol, xylenol, catechol, resorcinol, ethylresorcinol, hexylresorcinol, hydroquinone, pyrogallol, and phlorog. Rucinol, 1,2,4-trihydroxybenzene, pararosolic acid, biphenol, bisphenol A, bisphenol AF, bisphenol B, bisphenol F, bisphenol S, dihydroxydiphenylmethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1, 4-bis(3-hydroxyphenoxybenzene), 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane, α,α'-bis(4-hydroxyphenyl)-1,4-diisopropylbenzene, 9, 9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, 2,2-bis(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(2-hydroxy-5-biphenylyl)propane, dihydroxy Examples include benzoic acid.

アルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ピバルアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、トリオキサン、グリオキザール、シクロヘキシルアルデヒド、ジフェニルアセトアルデヒド、エチルブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、グリオキシル酸、5-ノルボルネン-2-カルボキシアルデヒド、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、グルタルアルデヒド、サリチルアルデヒド、ナフトアルデヒド、テレフタルアルデヒドなどが挙げられる。 Examples of aldehyde compounds include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, pivalaldehyde, butyraldehyde, pentanal, hexanal, trioxane, glyoxal, cyclohexylaldehyde, diphenylacetaldehyde, ethylbutyraldehyde, benzaldehyde, glyoxylic acid, 5-norbornene-2 - Carboxaldehyde, malondialdehyde, succindialdehyde, glutaraldehyde, salicylaldehyde, naphthaldehyde, terephthalaldehyde and the like.

(A)成分は、(a)不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂と、(b)不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂とを、含むものであることが好ましい。前記(b)成分は、フェノール性水酸基と多塩基酸無水物との反応によって更に変性されているものであることがより好ましい。 It is preferable that component (A) contains (a) a phenol resin having no unsaturated hydrocarbon group, and (b) a modified phenol resin having an unsaturated hydrocarbon group. It is more preferable that the component (b) is further modified by a reaction between a phenolic hydroxyl group and a polybasic acid anhydride.

また、(b)成分としては、機械特性(破断伸び、弾性率及び残留応力)をより向上できる観点から、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を用いることが好ましい。 In addition, as component (b), from the viewpoint of further improving mechanical properties (elongation at break, elastic modulus, and residual stress), a phenolic resin modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms is used. It is preferable.

(b)不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂は、一般に、フェノール又はその誘導体と不飽和炭化水素基を有する化合物(好ましくは炭素数が4~100のもの)(以下、場合により単に「不飽和炭化水素基含有化合物」という。)との反応生成物(以下「不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体」という。)と、アルデヒド類との縮重合生成物、又は、フェノール樹脂と不飽和炭化水素基含有化合物との反応生成物である。 (b) Modified phenolic resin having an unsaturated hydrocarbon group is generally a compound having phenol or its derivative and an unsaturated hydrocarbon group (preferably one having 4 to 100 carbon atoms) (hereinafter referred to simply as "unsaturated hydrocarbon resin" in some cases). (hereinafter referred to as "unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivatives") with aldehydes, or phenol resins and unsaturated hydrocarbons. It is a reaction product with a group-containing compound.

ここでいうフェノール誘導体は、(A)成分としてのフェノール樹脂の原料として上述したフェノール誘導体と同様のものを用いることができる。 The phenol derivative mentioned here can be the same as the phenol derivative mentioned above as the raw material for the phenol resin as component (A).

不飽和炭化水素基含有化合物の不飽和炭化水素基は、レジストパターンの密着性及び耐熱衝撃性の観点から、2以上の不飽和基を含むことが好ましい。また、樹脂組成物としたときの相溶性及び硬化膜の可とう性の観点からは、不飽和炭化水素基含有化合物は炭素数8~80のものが好ましく、炭素数10~60のものがより好ましい。 The unsaturated hydrocarbon group of the unsaturated hydrocarbon group-containing compound preferably contains two or more unsaturated groups from the viewpoint of resist pattern adhesion and thermal shock resistance. In addition, from the viewpoint of compatibility in a resin composition and flexibility of a cured film, the unsaturated hydrocarbon group-containing compound preferably has 8 to 80 carbon atoms, and more preferably has 10 to 60 carbon atoms. preferable.

不飽和炭化水素基含有化合物としては、例えば、炭素数4~100の不飽和炭化水素、カルボキシル基を有するポリブタジエン、エポキシ化ポリブタジエン、リノリルアルコール、オレイルアルコール、不飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸エステルである。好適な不飽和脂肪酸としては、クロトン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、α-リノレン酸、エレオステアリン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、イワシ酸及びドコサヘキサエン酸が挙げられる。これらの中でも特に、炭素数8~30の不飽和脂肪酸と、炭素数1~10の1価から3価のアルコールとのエステルがより好ましく、炭素数8~30の不飽和脂肪酸と3価のアルコールであるグリセリンとのエステルが特に好ましい。 Examples of unsaturated hydrocarbon group-containing compounds include unsaturated hydrocarbons having 4 to 100 carbon atoms, polybutadiene having a carboxyl group, epoxidized polybutadiene, linolyl alcohol, oleyl alcohol, unsaturated fatty acids, and unsaturated fatty acid esters. . Suitable unsaturated fatty acids include crotonic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, erucic acid, nervonic acid, linoleic acid, α-linolenic acid, eleostearic acid, stearidone. The acids include arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, sardine acid and docosahexaenoic acid. Among these, esters of unsaturated fatty acids having 8 to 30 carbon atoms and monovalent to trivalent alcohols having 1 to 10 carbon atoms are particularly preferred; Particularly preferred are esters with glycerin.

炭素数8~30の不飽和脂肪酸とグリセリンとのエステルは、植物油として商業的に入手可能である。植物油は、ヨウ素価が100以下の不乾性油、100を超えて130未満の半乾性油又は130以上の乾性油がある。不乾性油として、例えば、オリーブ油、あさがお種子油、カシュウ実油、さざんか油、つばき油、ひまし油及び落花生油が挙げられる。半乾性油として、例えば、コーン油、綿実油及びごま油が挙げられる。乾性油としては、例えば、桐油、亜麻仁油、大豆油、胡桃油、サフラワー油、ひまわり油、荏の油及び芥子油が挙げられる。また、これらの植物油を加工して得られる加工植物油を用いてもよい。 Esters of unsaturated fatty acids having 8 to 30 carbon atoms and glycerin are commercially available as vegetable oils. Vegetable oils include non-drying oils with an iodine value of 100 or less, semi-drying oils with an iodine value of more than 100 and less than 130, and drying oils with an iodine value of 130 or more. Non-drying oils include, for example, olive oil, morning sunflower seed oil, cashew seed oil, sasanqua oil, camellia oil, castor oil and peanut oil. Semi-drying oils include, for example, corn oil, cottonseed oil and sesame oil. Drying oils include, for example, tung oil, linseed oil, soybean oil, walnut oil, safflower oil, sunflower oil, perilla oil, and mustard oil. Furthermore, processed vegetable oils obtained by processing these vegetable oils may also be used.

上記植物油の中で、フェノール若しくはその誘導体又はフェノール樹脂と植物油との反応において、過度の反応の進行に伴うゲル化を防ぎ、歩留まりが向上する観点から、不乾性油を用いることが好ましい。一方、レジストパターンの密着性、機械特性及び耐熱衝撃性が向上する観点では乾性油を用いることが好ましい。乾性油の中でも、本発明による効果をより有効かつ確実に発揮できることから、桐油、亜麻仁油、大豆油、胡桃油及びサフラワー油が好ましく、桐油及び亜麻仁油がより好ましい。 Among the above-mentioned vegetable oils, it is preferable to use non-drying oils from the viewpoint of preventing gelation due to excessive progress of the reaction and improving yield in the reaction of phenol or its derivatives or phenolic resins with vegetable oils. On the other hand, from the viewpoint of improving the adhesion, mechanical properties, and thermal shock resistance of the resist pattern, it is preferable to use a drying oil. Among the drying oils, tung oil, linseed oil, soybean oil, walnut oil, and safflower oil are preferred, and tung oil and linseed oil are more preferred, since they can more effectively and reliably exhibit the effects of the present invention.

これらの不飽和炭化水素基含有化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 These unsaturated hydrocarbon group-containing compounds may be used alone or in combination of two or more.

(b)成分を調製するにあたり、まず、上記フェノール誘導体と上記不飽和炭化水素基含有化合物とを反応させ、不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体を作製する。前記反応は、50~130℃で行うことが好ましい。フェノール誘導体と不飽和炭化水素基含有化合物との反応割合は、硬化膜(レジストパターン)の可とう性を向上させる観点から、フェノール誘導体100質量部に対し、不飽和炭化水素基含有化合物1~100質量部であることが好ましく、5~50質量部であることがより好ましい。不飽和炭化水素基含有化合物が1質量部未満では、硬化膜の可とう性が低下する傾向があり、100質量部を超えると、硬化膜の耐熱性が低下する傾向がある。上記反応においては、必要に応じて、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等を触媒として用いてもよい。 In preparing component (b), first, the above-mentioned phenol derivative and the above-mentioned unsaturated hydrocarbon group-containing compound are reacted to produce an unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivative. The reaction is preferably carried out at 50 to 130°C. From the viewpoint of improving the flexibility of the cured film (resist pattern), the reaction ratio of the phenol derivative and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is 1 to 100 parts by mass of the phenol derivative to 100 parts by mass of the phenol derivative. It is preferably 5 parts by mass, more preferably 5 to 50 parts by mass. If the amount of the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is less than 1 part by mass, the flexibility of the cured film tends to decrease, and if it exceeds 100 parts by mass, the heat resistance of the cured film tends to decrease. In the above reaction, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, etc. may be used as a catalyst, if necessary.

上記反応により生成する不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体と、アルデヒド類とを重縮合させることにより、不飽和炭化水素基含有化合物によって変性されたフェノール樹脂が生成する。アルデヒド類は、フェノール樹脂を得るために用いられるアルデヒド類として上述したものと同様のものを用いることができる。 By polycondensing the unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivative produced by the above reaction with aldehydes, a phenol resin modified with an unsaturated hydrocarbon group-containing compound is produced. As the aldehydes, the same ones as those mentioned above as the aldehydes used to obtain the phenol resin can be used.

上記アルデヒド類と上記不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体との反応は、重縮合反応であり、従来公知のフェノール樹脂の合成条件を用いることができる。反応は、酸又は塩基等の触媒の存在下で行うことが好ましく、酸触媒を用いることがより好ましい。酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、ぎ酸、酢酸、p-トルエンスルホン酸及びシュウ酸が挙げられる。これらの酸触媒は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The reaction between the aldehyde and the unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivative is a polycondensation reaction, and conventionally known synthesis conditions for phenol resins can be used. The reaction is preferably carried out in the presence of a catalyst such as an acid or a base, and more preferably an acid catalyst. Examples of acid catalysts include hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid, and oxalic acid. These acid catalysts can be used alone or in combination of two or more.

上記反応は、通常反応温度100~120℃で行うことが好ましい。また、反応時間は使用する触媒の種類、及び/又は量により異なるが、通常1~50時間である。反応終了後、反応生成物を200℃以下の温度で減圧脱水することで不飽和炭化水素基含有化合物によって変性されたフェノール樹脂が得られる。なお、反応には、トルエン、キシレン、メタノール等の溶媒を用いることができる。 The above reaction is usually preferably carried out at a reaction temperature of 100 to 120°C. Further, the reaction time varies depending on the type and/or amount of the catalyst used, but is usually 1 to 50 hours. After the reaction is completed, the reaction product is dehydrated under reduced pressure at a temperature of 200° C. or lower to obtain a phenol resin modified with an unsaturated hydrocarbon group-containing compound. Note that a solvent such as toluene, xylene, methanol, etc. can be used in the reaction.

不飽和炭化水素基含有化合物によって変性されたフェノール樹脂は、上述の不飽和炭化水素基変性フェノール誘導体を、m-キシレンのようなフェノール以外の化合物とともにアルデヒド類と重縮合することにより得ることもできる。この場合、フェノール誘導体と不飽和炭化水素基含有化合物とを反応させて得られる化合物に対するフェノール以外の化合物のモル比は、0.5未満であると好ましい。 Phenol resins modified with unsaturated hydrocarbon group-containing compounds can also be obtained by polycondensing the above-mentioned unsaturated hydrocarbon group-modified phenol derivatives with aldehydes together with compounds other than phenol, such as m-xylene. . In this case, the molar ratio of the compound other than phenol to the compound obtained by reacting the phenol derivative and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is preferably less than 0.5.

(b)成分は、前記(a)成分のフェノール樹脂と不飽和炭化水素基含有化合物とを反応させて得ることもできる。 Component (b) can also be obtained by reacting the phenolic resin of component (a) with an unsaturated hydrocarbon group-containing compound.

フェノール樹脂と反応させる不飽和炭化水素基含有化合物は、上述した不飽和炭化水素基含有化合物と同様のものを使用することができる。 As the unsaturated hydrocarbon group-containing compound to be reacted with the phenol resin, the same compounds as the above-mentioned unsaturated hydrocarbon group-containing compounds can be used.

フェノール樹脂と不飽和炭化水素基含有化合物との反応は、通常、50~130℃で行うことが好ましい。また、フェノール樹脂と不飽和炭化水素基含有化合物との反応割合は、硬化膜(レジストパターン)の可とう性を向上させる観点から、フェノール樹脂100質量部に対し、不飽和炭化水素基含有化合物1~100質量部であることが好ましく、2~70質量部であることがより好ましく、5~50質量部であることがさらに好ましい。不飽和炭化水素基含有化合物が1質量部未満では、硬化膜の可とう性が低下する傾向にあり、100質量部を超えると、反応中にゲル化する可能性が高くなる傾向、及び、硬化膜の耐熱性が低下する傾向がある。このとき、必要に応じて、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等を触媒として用いてもよい。なお、反応にはトルエン、キシレン、メタノール、テトラヒドロフランなどの溶媒を用いることができる。 The reaction between the phenol resin and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is usually preferably carried out at 50 to 130°C. In addition, from the viewpoint of improving the flexibility of the cured film (resist pattern), the reaction ratio between the phenol resin and the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is 100 parts by mass of the phenol resin to 1 part by mass of the unsaturated hydrocarbon group-containing compound. It is preferably from 100 parts by weight, more preferably from 2 to 70 parts by weight, even more preferably from 5 to 50 parts by weight. If the amount of the unsaturated hydrocarbon group-containing compound is less than 1 part by mass, the flexibility of the cured film tends to decrease, and if it exceeds 100 parts by mass, the possibility of gelation during the reaction increases, and the cured film tends to decrease. The heat resistance of the film tends to decrease. At this time, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, etc. may be used as a catalyst, if necessary. Note that a solvent such as toluene, xylene, methanol, tetrahydrofuran, etc. can be used in the reaction.

以上のような方法により生成する不飽和炭化水素基含有化合物によって変性されたフェノール樹脂中に残ったフェノール性水酸基に、更に多塩基酸無水物を反応させる。これにより、酸変性したフェノール樹脂を(b)成分として用いることもできる。多塩基酸無水物で酸変性することにより、カルボキシ基が導入され、(b)成分のアルカリ水溶液(現像液)に対する溶解性がより一層向上する。 The phenolic hydroxyl groups remaining in the phenolic resin modified with the unsaturated hydrocarbon group-containing compound produced by the above method are further reacted with a polybasic acid anhydride. Thereby, an acid-modified phenol resin can also be used as the component (b). By acid-modifying with a polybasic acid anhydride, a carboxy group is introduced, and the solubility of component (b) in an alkaline aqueous solution (developer) is further improved.

多塩基酸無水物は、複数のカルボキシ基を有する多塩基酸のカルボキシ基が脱水縮合して形成された酸無水物基を有していればよい。多塩基酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ペンタドデセニル無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、3,6-エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸及び無水トリメリット酸等の二塩基酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水ピロメリット酸及びベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の芳香族四塩基酸二無水物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、多塩基酸無水物は、二塩基酸無水物であることが好ましく、テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸からなる群より選ばれる1種以上であることがより好ましい。この場合、さらに良好な形状を有するレジストパターンを形成できるという利点がある。 The polybasic acid anhydride may have an acid anhydride group formed by dehydration condensation of the carboxyl groups of a polybasic acid having a plurality of carboxyl groups. Examples of polybasic acid anhydrides include phthalic anhydride, succinic anhydride, octenyl succinic anhydride, pentadodecenyl succinic anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride. acids, dibasic acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride and trimellitic anhydride, biphenyl Tetracarboxylic dianhydride, naphthalenetetracarboxylic dianhydride, diphenyl ethertetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic anhydride, and benzophenonetetracarboxylic dianhydride Examples include aromatic tetrabasic acid dianhydrides such as anhydrides. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the polybasic acid anhydride is preferably a dibasic acid anhydride, and more preferably one or more selected from the group consisting of tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride. . In this case, there is an advantage that a resist pattern having a better shape can be formed.

また、(A)フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂は、更に多塩基酸無水物を反応させて酸変性したフェノール樹脂を含有することができる。(A)成分が多塩基酸無水物で酸変性したフェノール樹脂を含有することにより、(A)成分のアルカリ水溶液(現像液)に対する溶解性がより一層向上する。 Further, (A) the alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group can further contain a phenol resin that has been acid-modified by reacting with a polybasic acid anhydride. When component (A) contains a phenol resin acid-modified with a polybasic acid anhydride, the solubility of component (A) in an alkaline aqueous solution (developer) is further improved.

前記多塩基酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ペンタドデセニル無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、3,6-エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水トリメリット酸等の二塩基酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の脂肪族、芳香族四塩基酸二無水物等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、多塩基酸無水物は、二塩基酸無水物であることが好ましく、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸からなる群より選ばれる1種以上であることがより好ましい。 Examples of the polybasic acid anhydride include phthalic anhydride, succinic anhydride, octenyl succinic anhydride, pentadecenyl succinic anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methyltetrahydro anhydride. Dibasic acid anhydrides such as phthalic acid, methylhexahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, trimellitic anhydride, Biphenyltetracarboxylic dianhydride, naphthalenetetracarboxylic dianhydride, diphenyl ethertetracarboxylic dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic acid Examples include aliphatic dianhydrides and aromatic tetrabasic acid dianhydrides. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the polybasic acid anhydride is preferably a dibasic acid anhydride, for example, one or more selected from the group consisting of tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride. More preferred.

(B2)光酸発生剤
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。
(B2) Photoacid generator Examples of the photoacid generator include diazonaphthoquinone compounds, aryldiazonium salts, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, and the like. Among these, diazonaphthoquinone compounds are preferred because of their high sensitivity.

(C)添加剤
好ましい添加剤の種類、及び/又は量は、ポリイミド前駆体組成物の項目で記載した内容と同じである。
(C) Additives The preferred types and/or amounts of additives are the same as those described in the section of the polyimide precursor composition.

(D)溶媒
各成分を溶解又は分散可能な溶媒であればよい。
(D) Solvent Any solvent that can dissolve or disperse each component may be used.

(E)その他
熱架橋剤、増感剤、接着助剤、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、及び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。
(E) Others It may contain a thermal crosslinking agent, a sensitizer, an adhesion aid, a surfactant, a dissolution promoter, a crosslinking promoter, and the like. Among these, by containing a thermal crosslinking agent, when the photosensitive resin film after pattern formation is heated and cured, the thermal crosslinking agent component reacts with the component (A) to form a crosslinked structure. This enables curing at low temperatures and prevents film brittleness and film melting. Specifically, as the thermal crosslinking agent component, a compound having a phenolic hydroxyl group, a compound having a hydroxymethylamino group, and a compound having an epoxy group can be preferably used.

(現像)
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、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。
(developing)
After exposing the polymer having phenolic hydroxyl groups, unnecessary parts are washed away with a developer. As the developer used, for example, an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is preferably used. .

(熱硬化)
現像後、フェノール性水酸基を有するポリマーを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、絶縁層6となる。
(thermal curing)
After development, the polymers having phenolic hydroxyl groups are thermally crosslinked by heating the polymers having phenolic hydroxyl groups. This crosslinked polymer becomes the cured relief pattern, that is, the insulating layer 6.

フェノール性水酸基を有するポリマーの熱硬化のための加熱温度は、他部材への影響の観点から、加熱温度は低い温度であることが好ましい。当該加熱温度は、250℃以下が好ましく、230℃以下がより好ましく、200℃以下がより好ましく、180℃以下が特に好ましい。 The heating temperature for thermosetting the polymer having a phenolic hydroxyl group is preferably a low temperature from the viewpoint of influence on other members. The heating temperature is preferably 250°C or lower, more preferably 230°C or lower, more preferably 200°C or lower, and particularly preferably 180°C or lower.

<半導体装置の製造方法>
本実施形態の半導体装置の製造方法は、
半導体チップを用意する第1工程と、
厚さ方向平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい第1再配線層であって、かつ、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含む該第1再配線層を、半導体チップの一方面側に配する第2工程と、
用意した半導体チップを、該半導体チップの他方面側が露出するように封止材で覆う第3工程と、
厚さ方向平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい第2再配線層であって、かつ、半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含む該第2再配線層を、前記半導体チップの他方面側に配する第4工程と、を含み、
第1再配線層における絶縁層、及び第2再配線層における絶縁層の少なくとも一方は、1層構造又は多層構造であり、かつ、前記層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算した時の、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域6aを有する。
第2工程及び第4工程については、それぞれ、再配線層を形成した後に該再配線層にチップをマウントしてもよく、半導体チップを基礎として再配線層を形成してもよい。
<Method for manufacturing semiconductor devices>
The method for manufacturing a semiconductor device of this embodiment is as follows:
A first step of preparing a semiconductor chip;
The first redistribution layer has a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction, and includes an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer. a second step of disposing one rewiring layer on one side of the semiconductor chip;
a third step of covering the prepared semiconductor chip with a sealing material so that the other side of the semiconductor chip is exposed;
A second redistribution layer having a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction, and including an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer. a fourth step of disposing a rewiring layer on the other side of the semiconductor chip,
At least one of the insulating layer in the first redistribution layer and the insulating layer in the second redistribution layer has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure has a thickness of The region 6a has a transmittance of 0.5 to 50% at a wavelength of 532 nm when converted to a wavelength of 10 μm.
In the second step and the fourth step, the chip may be mounted on the rewiring layer after the rewiring layer is formed, or the rewiring layer may be formed based on the semiconductor chip.

ここで、第2工程で、上記領域6aを有する再配線層4を配することが好ましく、再配線層4に形成され得るアライメントマークの視認性の観点から、再配線層4の最外層を構成する絶縁層6を上記領域6aとして形成することがより好ましい。第3工程は、半導体チップ2に保護層8を形成する工程(保護層形成工程)と、保護層8を形成した半導体チップ2を、該保護層8の少なくとも一部が露出するように封止材3で覆う工程(封止構造形成工程)と、を含むことが好ましい。第4工程は、再配線層4を、保護層8側に配する工程(再配線層形成工程)を含むことが好ましい。 Here, in the second step, it is preferable to arrange the rewiring layer 4 having the above-mentioned region 6a, and from the viewpoint of visibility of the alignment mark that can be formed on the rewiring layer 4, the outermost layer of the rewiring layer 4 is formed. It is more preferable to form the insulating layer 6 as the region 6a. The third step includes forming a protective layer 8 on the semiconductor chip 2 (protective layer forming step), and sealing the semiconductor chip 2 with the protective layer 8 formed thereon so that at least a portion of the protective layer 8 is exposed. It is preferable to include a step of covering with material 3 (sealing structure forming step). The fourth step preferably includes a step of disposing the rewiring layer 4 on the protective layer 8 side (rewiring layer forming step).

本実施形態における半導体装置の製造方法を、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態の半導体装置2の製造工程の一例である。以下の説明中、感光性樹脂組成物は、ポジ型でもネガ型でもよい。 A method for manufacturing a semiconductor device in this embodiment will be explained using FIG. 3. FIG. 3 shows an example of the manufacturing process of the semiconductor device 2 of this embodiment. In the following description, the photosensitive resin composition may be of positive type or negative type.

(1)第1工程
図3A1では、前工程済みウェハ10を用意する。感光性樹脂組成物(保護層形成用の感光性組成物)をウェハ10に塗布し、露光現像してレリーフパターンを形成する(保護層形成工程)。図3B1では、レリーフパターンを形成したウェハ10をダイシングし、複数の半導体チップ2を形成する。以上より、半導体チップ2を用意する(第1工程)。
(1) First step In FIG. 3A1, a pre-processed wafer 10 is prepared. A photosensitive resin composition (a photosensitive composition for forming a protective layer) is applied to the wafer 10 and exposed and developed to form a relief pattern (protective layer forming step). In FIG. 3B1, the wafer 10 on which the relief pattern is formed is diced to form a plurality of semiconductor chips 2. In FIG. As described above, the semiconductor chip 2 is prepared (first step).

(2)第2工程
図3A2では、キャリアCを用意する。キャリアCは、例えばガラス製である。キャリアCには、半導体パッケージを一時的に固定するための接着剤層C1を形成してよい。接着剤層C1上に、感光性樹脂組成物(絶縁層形成用の感光性組成物)を塗布し、露光現像してレリーフパターンを形成する(レリーフパターン形成工程)。感光性樹脂組成物への露光及び現像を経てレリーフパターンを形成し、これを加熱して硬化レリーフパターンを形成する(絶縁層形成工程)。更に、硬化レリーフパターンを形成しない箇所に配線を形成する(配線形成工程)。絶縁層形成工程及び配線形成工程を繰り返すことで、多層の絶縁層を形成してよい。以上より、厚さ方向平面視で半導体チップ2よりも面積が大きい再配線層4(第1再配線層4A)を、半導体チップ2の一方面側に配する(第2工程)。
(2) Second step In FIG. 3A2, carrier C is prepared. The carrier C is made of glass, for example. An adhesive layer C1 may be formed on the carrier C to temporarily fix the semiconductor package. A photosensitive resin composition (a photosensitive composition for forming an insulating layer) is applied onto the adhesive layer C1, and exposed and developed to form a relief pattern (relief pattern forming step). A relief pattern is formed through exposure and development of the photosensitive resin composition, and this is heated to form a cured relief pattern (insulating layer forming step). Furthermore, wiring is formed in locations where the cured relief pattern is not formed (wiring formation step). A multilayer insulating layer may be formed by repeating the insulating layer forming process and the wiring forming process. As described above, the rewiring layer 4 (first rewiring layer 4A) having a larger area than the semiconductor chip 2 in plan view in the thickness direction is arranged on one side of the semiconductor chip 2 (second step).

図1(b)に示す再配線層を例に挙げて、第2工程の一態様を説明する。
まず、接着剤層C1上の絶縁層(図1(b)に示す3層目の絶縁層6-3)のパターン上に所定の非永久材料を用いた非永久材料パターンを形成する。その後、めっきなどにより配線5-2を形成する。
非永久材料パターンを除去した後、配線5-2を覆うように感光性樹脂組成物を絶縁層6-3上に塗布する。塗布した感光性樹脂組成物への露光、現像、及び硬化を経て、パターン底部に配線5-2が露出する該パターンを有する、絶縁層(図1(b)に示す2層目の絶縁層6-2)を作製する。
その後、絶縁層6-2のパターン間に配線5-1を形成し、そして、上記を繰り返すことで、本実施形態の一態様である、図1(b)に示す再配線層を製造することができる。なお、非永久材料パターンは、従来既知の感光性樹脂組成物を用いて作製できる。
One aspect of the second step will be described using the rewiring layer shown in FIG. 1(b) as an example.
First, a non-permanent material pattern using a predetermined non-permanent material is formed on the pattern of the insulating layer (the third insulating layer 6-3 shown in FIG. 1(b)) on the adhesive layer C1. Thereafter, the wiring 5-2 is formed by plating or the like.
After removing the non-permanent material pattern, a photosensitive resin composition is applied onto the insulating layer 6-3 so as to cover the wiring 5-2. After the applied photosensitive resin composition is exposed to light, developed, and cured, an insulating layer (second insulating layer 6 shown in FIG. 1(b)) having a pattern in which the wiring 5-2 is exposed at the bottom of the pattern is formed. -2).
Thereafter, the wiring 5-1 is formed between the patterns of the insulating layer 6-2, and the above steps are repeated to manufacture the rewiring layer shown in FIG. 1(b), which is one aspect of this embodiment. Can be done. Note that the non-permanent material pattern can be produced using a conventionally known photosensitive resin composition.

ここでは、接着剤層C1に接する絶縁層が、第1再配線層4Aの最外層に相当し、かかる絶縁層が上記領域6aとして構成されている。図中、第1再配線層4Aにおける半導体チップ2側の面に露出する配線は、図示が省略されている。 Here, the insulating layer in contact with the adhesive layer C1 corresponds to the outermost layer of the first redistribution layer 4A, and this insulating layer is configured as the region 6a. In the figure, the wiring exposed on the surface of the first rewiring layer 4A on the semiconductor chip 2 side is not shown.

(3)第3工程
図3Cにて、第1再配線層4Aと、半導体チップ2における保護層を形成していない側と、が接するように、半導体チップ2を所定間隔にて第1再配線層4Aに貼り付ける。続いて、半導体チップ2の高さに相当する程度の高さを有する金属ピラー(配線)を第1再配線層4A上に形成し、その後、半導体チップ2上から第1再配線層4Aにかけてモールド樹脂12を塗布し、図3Dに示すようにモールド封止する。CMP工程等により、半導体チップ2の保護層8、及び金属ピラー(図示せず)が露出する程度まで、モールド樹脂12を研磨する(図3E)。以上より、半導体チップ2を、該半導体チップ2の他方面が露出するように封止材3で覆う(第3工程)。
(3) Third step In FIG. 3C, the semiconductor chip 2 is first rewired at predetermined intervals so that the first rewiring layer 4A and the side of the semiconductor chip 2 on which the protective layer is not formed are in contact with each other. Paste on layer 4A. Next, a metal pillar (wiring) having a height corresponding to the height of the semiconductor chip 2 is formed on the first rewiring layer 4A, and then a mold is formed from above the semiconductor chip 2 to the first rewiring layer 4A. A resin 12 is applied and molded and sealed as shown in FIG. 3D. The mold resin 12 is polished by a CMP process or the like to the extent that the protective layer 8 of the semiconductor chip 2 and the metal pillars (not shown) are exposed (FIG. 3E). As described above, the semiconductor chip 2 is covered with the sealing material 3 so that the other side of the semiconductor chip 2 is exposed (third step).

(4)第4工程
その後、半導体チップの保護層8側に感光性樹脂組成物13を塗布し(図3F)、前述と同様の方法で、再配線層4(第2再配線層4B)を形成する。以上より、厚さ方向平面視で半導体チップ2よりも面積が大きい再配線層4(第2再配線層4B)を、半導体チップ2の他方面側に配する(第4工程)。
(4) Fourth step After that, the photosensitive resin composition 13 is applied to the protective layer 8 side of the semiconductor chip (FIG. 3F), and the rewiring layer 4 (second rewiring layer 4B) is formed in the same manner as described above. Form. As described above, the rewiring layer 4 (second rewiring layer 4B) having a larger area than the semiconductor chip 2 in plan view in the thickness direction is arranged on the other surface side of the semiconductor chip 2 (fourth step).

本実施形態では、レリーフパターン形成工程と絶縁層形成工程と配線形成工程を合わせて、半導体チップ2に接続する再配線層を形成する再配線層形成工程とする。再配線層中の絶縁層は多層であってよい。従って、再配線層形成工程は複数回のレリーフパターン形成工程と複数回の絶縁層形成工程と複数回の配線形成工程を含んでよい。 In this embodiment, the relief pattern forming process, the insulating layer forming process, and the wiring forming process are combined into a rewiring layer forming process for forming a rewiring layer connected to the semiconductor chip 2. The insulating layers in the redistribution layer may be multilayered. Therefore, the rewiring layer forming step may include a plurality of relief pattern forming steps, a plurality of insulating layer forming steps, and a plurality of wiring forming steps.

そして、図3Gでは、各半導体チップ2に対応する複数の外部接続端子7を形成し(バンプ形成)、各半導体チップ2間をダイシングする。その後、キャリアC上に形成した接着剤層C1から剥離する。これにより、図3Hに示すように、半導体装置(半導体IC)1を得ることができる。本実施形態では、図3に示す製造方法により、ファンナウト型の半導体装置1を複数得ることができる。 Then, in FIG. 3G, a plurality of external connection terminals 7 corresponding to each semiconductor chip 2 are formed (bump formation), and the semiconductor chips 2 are diced. Thereafter, it is peeled off from the adhesive layer C1 formed on the carrier C. Thereby, a semiconductor device (semiconductor IC) 1 can be obtained as shown in FIG. 3H. In this embodiment, a plurality of fan-out type semiconductor devices 1 can be obtained by the manufacturing method shown in FIG.

本実施形態では、上記した絶縁層形成工程では、絶縁層を、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ことが好ましい。 In the present embodiment, in the above-described insulating layer forming step, the insulating layer is preferably formed from a photosensitive resin composition capable of forming at least one compound of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group.

[他の実施形態]
以上、本実施形態について説明したが、本発明の態様は上記に限定されない。
[Other embodiments]
Although the present embodiment has been described above, the aspects of the present invention are not limited to the above.

例えば、図1には、2つのチップを並列に含む半導体チップ2が図示されているが、半導体チップは、1つでも良いし、3つ以上のチップを並列に含むこともできる。更に、保護層8は省略可能である。この場合、半導体チップと封止材とが略同一面を形成し、かかる面上に再配線層が配される。 For example, although FIG. 1 shows a semiconductor chip 2 including two chips in parallel, the number of semiconductor chips may be one, or it may include three or more chips in parallel. Furthermore, the protective layer 8 can be omitted. In this case, the semiconductor chip and the sealing material form substantially the same surface, and the rewiring layer is arranged on this surface.

図4は、本実施形態に係る半導体装置の、他の態様を示す断面模式図である。図示される半導体装置1Aは、第1再配線層4A及び第2再配線層のうち、第2再配線層4Bを備え、第1再配線層を備えない。封止材3が、半導体チップ2の四方側面2cだけでなく、一方面2aにも接しており、すなわち、封止材3が、半導体チップ2の他方面2b以外の面を覆っている。半導体装置1Aは、第2再配線層4Bにおける絶縁層6が上記領域6aを含んでおり、これにより、現像性に優れた絶縁層6を有し、かつ、グリーンレーザー照射後の該絶縁層6及び中間層(例えば配線5)の密着性が良好である該半導体装置1Aが提供される。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another aspect of the semiconductor device according to this embodiment. The illustrated semiconductor device 1A includes a second rewiring layer 4B among a first rewiring layer 4A and a second rewiring layer, and does not include a first rewiring layer. The sealing material 3 is in contact with not only the four side surfaces 2c of the semiconductor chip 2 but also one side 2a, that is, the sealing material 3 covers the surfaces of the semiconductor chip 2 other than the other side 2b. In the semiconductor device 1A, the insulating layer 6 in the second redistribution layer 4B includes the above region 6a, and thereby has the insulating layer 6 with excellent developability, and the insulating layer 6 after green laser irradiation. And the semiconductor device 1A in which the intermediate layer (for example, the wiring 5) has good adhesion is provided.

実施例及び比較例に関して、以下の材料及び測定方法を採用した。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。 Regarding the Examples and Comparative Examples, the following materials and measurement methods were employed. The invention is not limited only to the following examples.

(ポリマーA-1:ポリイミド前駆体)
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。
(Polymer A-1: polyimide precursor)
4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) as a tetracarboxylic dianhydride was placed in a 2-liter separable flask. Further, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and γ-butyrolactone were added and stirred at room temperature, and pyridine was added while stirring to obtain a reaction mixture. After the exotherm due to the reaction was completed, the mixture was allowed to cool to room temperature and left for 16 hours.

次に、氷冷下において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)をγ-ブチロラクトンに溶解した溶液を攪拌しながら40分かけて反応混合物に加えた。続いて、ジアミンとして4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)をγ-ブチロラクトンに懸濁したものを攪拌しながら60分かけて加えた。更に、室温で2時間攪拌した後、エチルアルコールを加えて1時間攪拌し、次に、γ-ブチロラクトンを加えた。反応混合物に生じた沈殿物をろ過により取り除き、反応液を得た。 Next, under ice cooling, a solution of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) dissolved in γ-butyrolactone was added to the reaction mixture over 40 minutes with stirring. Subsequently, a suspension of 4,4'-diaminodiphenyl ether (DADPE) as a diamine in γ-butyrolactone was added over 60 minutes with stirring. After further stirring at room temperature for 2 hours, ethyl alcohol was added and stirred for 1 hour, and then γ-butyrolactone was added. A precipitate formed in the reaction mixture was removed by filtration to obtain a reaction solution.

得られた反応液をエチルアルコールに加えて、粗ポリマーからなる沈殿物を得た。得られた粗ポリマーを濾別し、テトラヒドロフランに溶解して粗ポリマー溶液を得た。得られた粗ポリマー溶液を水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、真空乾燥して粉末状のポリマーA-1を得た。ポリマーA-1の重量平均分子量(Mw)は22,000であった。 The obtained reaction solution was added to ethyl alcohol to obtain a precipitate consisting of a crude polymer. The obtained crude polymer was filtered and dissolved in tetrahydrofuran to obtain a crude polymer solution. The resulting crude polymer solution was dropped into water to precipitate the polymer, and the resulting precipitate was filtered and dried under vacuum to obtain powdery polymer A-1. The weight average molecular weight (Mw) of Polymer A-1 was 22,000.

(ポリマーA-2、及びポリマーA-3:ポリイミド前駆体)
テトラカルボン酸二無水物とジアミンを下表のように変更した以外は、ポリマーA-1の項目に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマーA-2、及びポリマーA-3をそれぞれ得た。ポリマーA-2の重量平均分子量(Mw)は21,000、ポリマーA-3の重量平均分子量(Mw)は23,000であった。
(Polymer A-2 and Polymer A-3: polyimide precursor)
Except for changing the tetracarboxylic dianhydride and diamine as shown in the table below, the reaction was carried out in the same manner as described in the section of Polymer A-1 to obtain Polymer A-2 and Polymer A-3, respectively. Ta. The weight average molecular weight (Mw) of Polymer A-2 was 21,000, and the weight average molecular weight (Mw) of Polymer A-3 was 23,000.

(ポリマーB-1:ポリベンゾオキサゾール前駆体)
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2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン12.9gと、m-アミノフェノール2.18gと、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B-1を得た。
(Polymer B-1: polybenzoxazole precursor)
Into a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 15.48 g of 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid and N-methylpyrrolidone were charged as a dicarboxylic acid. After cooling the flask to 5° C., thionyl chloride was added dropwise and the reaction was allowed to proceed for 30 minutes to obtain a solution of dicarboxylic acid chloride. Next, N-methylpyrrolidone was charged into a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer. After stirring and dissolving 12.9 g of 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane and 2.18 g of m-aminophenol as bisaminophenol, pyridine was added. Then, while maintaining the temperature at 0 to 5°C, a solution of dicarboxylic acid chloride was added dropwise over 30 minutes, and stirring was continued for 30 minutes. The solution was poured into 3 liters of water, the precipitate was collected, washed three times with pure water, and then dried under reduced pressure to obtain Polymer B-1.

(ポリマーB-2:ポリベンゾオキサゾール前駆体)
ジカルボン酸とビスアミノフェノールを下表のように変更した以外は、ポリマーB-1の項目に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマーB-2を得た。
(Polymer B-2: polybenzoxazole precursor)
Polymer B-2 was obtained by carrying out the reaction in the same manner as described in the section for Polymer B-1, except that the dicarboxylic acid and bisaminophenol were changed as shown in the table below.

(ポリマーC-1:フェノール樹脂)
下記に示すC1樹脂85gと、下記に示すC2樹脂15gと、を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」)
(Polymer C-1: Phenol resin)
A phenolic resin containing 85 g of C1 resin shown below and 15 g of C2 resin shown below was prepared as polymer C-1.
C1: Cresol novolac resin (cresol/formaldehyde novolac resin, m-cresol/p-cresol (mole ratio) = 60/40, polystyrene equivalent weight average molecular weight = 12,000, manufactured by Asahi Yokuzai Kogyo Co., Ltd., product name "EP4020G" )

C2樹脂:C2樹脂は以下のようにして合成した。
<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(C2樹脂)を得た(酸価120mgKOH/g)。
C2 resin: C2 resin was synthesized as follows.
<C2: Synthesis of phenolic resin modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms>
100 parts by mass of phenol, 43 parts by mass of linseed oil and 0.1 part by mass of trifluoromethanesulfonic acid were mixed and stirred at 120°C for 2 hours to obtain a vegetable oil-modified phenol derivative (a). Next, 130 g of vegetable oil-modified phenol derivative (a), 16.3 g of paraformaldehyde, and 1.0 g of oxalic acid were mixed and stirred at 90° C. for 3 hours. Next, the temperature was raised to 120°C and the mixture was stirred under reduced pressure for 3 hours, and then 29 g of succinic anhydride and 0.3 g of triethylamine were added to the reaction mixture, and the mixture was stirred at 100°C under atmospheric pressure for 1 hour. The reaction solution was cooled to room temperature to obtain a reaction product, a phenol resin (C2 resin) modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms (acid value: 120 mgKOH/g).

(ポリマーC-2:フェノール樹脂)
下記C1樹脂100gをポリマーC-2として用意した。
(Polymer C-2: Phenol resin)
100 g of the following C1 resin was prepared as polymer C-2.

Figure 2024037691000043
Figure 2024037691000043

[配合例1~16]
下表のとおりに配合し、樹脂組成物の溶液を得た。表における各成分の配合量の単位は質量部である。
[Formulation examples 1 to 16]
A resin composition solution was obtained by blending as shown in the table below. The unit of the amount of each component in the table is parts by mass.

[実施例1]
半導体装置の作製
(1)第1再配線層
6インチのガラスキャリア上に、3M社製LTHCを形成し、続いて配合例1の樹脂組成物を、コーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)を用いて回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行い、最終膜厚が10μmとなるように塗膜を形成した。塗膜形成後、速やかに(ここでは、塗膜を形成してから5分未満のタイミングで)、この塗膜に、テストパターン付マスクを用いて、プリズマGHI(ウルトラテック社製)により1000mJ/cmのエネルギーを照射した。次いで、この塗膜を、現像液としてシクロペンタノンを用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間、コーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートで10秒間回転スプレーリンスすることにより、レリーフパターンを得た(レリーフパターン形成工程)。
[Example 1]
Preparation of semiconductor device (1) First redistribution layer LTHC manufactured by 3M was formed on a 6-inch glass carrier, and then the resin composition of Formulation Example 1 was applied using a coater developer (D-Spin 60A type, manufactured by SOKUDO). ) and prebaked on a hot plate at 110° C. for 180 seconds to form a coating film with a final thickness of 10 μm. Immediately after the coating film is formed (in this case, less than 5 minutes after the coating film is formed), the coating film is exposed to 1000 mJ/cm using a mask with a test pattern using Prisma GHI (manufactured by Ultratech). cm 2 of energy was irradiated. Next, this coating film was coated with a coater developer (Model D-Spin 60A, manufactured by SOKUDO) for a time equal to the time required for the unexposed areas to completely dissolve and disappear, multiplied by 1.4, using cyclopentanone as a developer. A relief pattern was obtained by spray-developing the film and spray-rinsing it with propylene glycol methyl ether acetate for 10 seconds (relief pattern forming step).

該レリーフパターンを形成したウェハを、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、230℃、2時間に亘り加熱処理することにより、約10μm厚の樹脂から成る硬化レリーフパターンを得た(絶縁層形成工程)。得られた硬化レリーフパターン上に前述のスパッタ装置にて200nm厚のTi、2μm厚のCuをこの順にスパッタした(配線形成工程)。 The wafer on which the relief pattern has been formed is heat-treated at 230°C for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a temperature programmable curing furnace (model VF-2000, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) to form a wafer with a thickness of approximately 10 μm. A cured relief pattern made of resin was obtained (insulating layer forming step). On the obtained cured relief pattern, Ti with a thickness of 200 nm and Cu with a thickness of 2 μm were sputtered in this order using the above-mentioned sputtering device (wiring formation step).

スパッタ後、配合例14の樹脂組成物を同様にコーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)を用いて回転塗布し、110℃で180秒間ホットプレートにてプリベークを行い、塗膜を形成した。得られた塗膜を、400mJ/cmのエネルギーで露光し、前述と同様の方法で現像を行い、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、230℃、2時間に亘り加熱処理することにより、配合例1の硬化レリーフパターン上に、約5μm厚の樹脂から成る硬化膜を得た。これにより、再配線層(第1再配線層)を形成した。 After sputtering, the resin composition of Formulation Example 14 was similarly spin-coated using a coater developer (Model D-Spin 60A, manufactured by SOKUDO), and prebaked on a hot plate at 110° C. for 180 seconds to form a coating film. . The obtained coating film was exposed to an energy of 400 mJ/cm 2 , developed in the same manner as described above, and heated in a nitrogen atmosphere using a temperature programmable curing furnace (Model VF-2000, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.). By heat-treating at 230° C. for 2 hours, a cured film made of resin with a thickness of about 5 μm was obtained on the cured relief pattern of Formulation Example 1. As a result, a rewiring layer (first rewiring layer) was formed.

(2)第2再配線層
上記再配線層上に、半導体チップをマウントするとともに、金属ピラーを形成した。そして、半導体チップ及び金属ピラーを、モールド樹脂としてのエポキシ樹脂によって覆い、封止材を形成した。CMPにより、封止材の高さを調節し、半導体チップの保護層、及び金属ピラーを露出させた。次いで、その露出面に、配合例14の樹脂組成物を塗布した。そして、前述の方法により、約5μm厚の樹脂から成る硬化レリーフパターンを得て、同様の方法で再配線層(第2再配線層)を形成した。
(2) Second Rewiring Layer A semiconductor chip was mounted on the rewiring layer, and metal pillars were formed. Then, the semiconductor chip and the metal pillars were covered with an epoxy resin as a molding resin to form a sealing material. The height of the sealing material was adjusted by CMP to expose the protective layer of the semiconductor chip and the metal pillars. Next, the resin composition of Formulation Example 14 was applied to the exposed surface. Then, a cured relief pattern made of resin with a thickness of about 5 μm was obtained using the method described above, and a rewiring layer (second rewiring layer) was formed using the same method.

(3)電子部品(外部接続端子)
第2再配線層の封止材とは反対側に、各半導体チップに対応する複数の外部接続端子を形成した。そして、半導体パッケージをガラスキャリアから剥離し、各半導体チップ間をダイシングすることで、ファンアウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型である、実施例1の半導体装置を作製した。
(3) Electronic components (external connection terminals)
A plurality of external connection terminals corresponding to each semiconductor chip were formed on the opposite side of the second rewiring layer from the sealing material. The semiconductor package was then peeled off from the glass carrier and the semiconductor chips were diced to produce the semiconductor device of Example 1, which was a fan-out type wafer level chip size package.

(4)電子部品(DRAM)
上記実施例1の過程で、各半導体チップ間をダイシングする前、第1再配線層の封止材とは反対側にグリーンレーザーを照射することで、第1再配線層における絶縁層(最外層)にアライメントマークを印字することができた。そして、アライメントマークを確認しながら、第1再配線層における絶縁層(最外層)にDRAMを好適に積層することができた。上記実施例1の過程では、DRAM及び外部接続端子を設けた後に、各半導体チップ間をダイシングすることができた。上記半導体装置は、問題なく動作した。
(4) Electronic components (DRAM)
In the process of Example 1 above, before dicing between each semiconductor chip, the insulating layer (outermost layer ) was able to print alignment marks. Then, while checking the alignment marks, it was possible to suitably stack the DRAM on the insulating layer (outermost layer) in the first redistribution layer. In the process of Example 1 above, after providing the DRAM and external connection terminals, it was possible to dice between each semiconductor chip. The above semiconductor device operated without problems.

なお、本発明は、実施例1における再配線層の層構造のみに限定されないことは上記のとおりである。例えば、再配線層における、絶縁層の層数、また、中間層の層数を変化させても、絶縁層が上記領域を含む等により、本発明の効果を奏することができる。 Note that, as described above, the present invention is not limited to the layer structure of the rewiring layer in Example 1. For example, even if the number of insulating layers and the number of intermediate layers in the redistribution layer are changed, the effects of the present invention can be achieved because the insulating layer includes the above region.

[実施例2-13、比較例1-3]
半導体装置の再配線層における、最外層に相当する絶縁層の配合を下表のとおりに変更した以外は、実施例1の項目に記載の方法と同様の方法で、半導体装置を作製した。
[Example 2-13, Comparative Example 1-3]
A semiconductor device was manufactured in the same manner as described in Example 1, except that the composition of the insulating layer corresponding to the outermost layer in the rewiring layer of the semiconductor device was changed as shown in the table below.

<透過率の測定>
6インチシリコンウェハ(フジミ電子工業株式会社製、厚み625±25μm)上に、スパッタ装置(L-440S-FHL型、キヤノンアネルバ社製)を用いて100nm厚のアルミニウム(Al)をスパッタし、スパッタAlウェハ基板を準備した。配合例の項目に記載の樹脂組成物を、スピンコート装置(D-spin60A型、SOKUDO社製)を使用して上記スパッタAlウェハ基板にスピンコートし、110℃で180秒間加熱乾燥して、膜厚10μm±0.2μmのスピンコート膜を作製した。その後、アライナ(PLA-501F、キャノン社製)を用いて露光量2000mJ/cm2のghi線で全面露光し、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ製、形式名VF-2000B)を用いて、窒素雰囲気下、230℃で2時間の加熱硬化処理を施し、硬化膜を作製した。この硬化膜を、10%塩酸水溶液に浸漬してシリコンウェハ上から剥離し、フィルムサンプルとした。
<Measurement of transmittance>
Aluminum (Al) with a thickness of 100 nm was sputtered onto a 6-inch silicon wafer (manufactured by Fujimi Electronics Co., Ltd., thickness 625 ± 25 μm) using a sputtering device (model L-440S-FHL, manufactured by Canon Anelva Inc.). An Al wafer substrate was prepared. The resin composition described in the section of Formulation Examples was spin coated on the above sputtered Al wafer substrate using a spin coater (Model D-spin 60A, manufactured by SOKUDO), and dried by heating at 110°C for 180 seconds to form a film. A spin-coated film with a thickness of 10 μm±0.2 μm was produced. After that, the entire surface was exposed to ghi rays with an exposure dose of 2000 mJ/cm 2 using an aligner (PLA-501F, manufactured by Canon), and a nitrogen atmosphere was applied using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindberg, model name VF-2000B). Below, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 2 hours to produce a cured film. This cured film was peeled off from the silicon wafer by immersing it in a 10% aqueous hydrochloric acid solution to obtain a film sample.

上記フィルムサンプルを、島津製作所社製のUV-1800装置を用いて、スキャンスピード中速、サンプリングピッチ0.5nmで測定を行うことにより、532nm波長のレーザー(グリーンレーザー)の透過率を測定した。結果は下表のとおりである。 The transmittance of a laser with a wavelength of 532 nm (green laser) was measured by measuring the above film sample using a UV-1800 device manufactured by Shimadzu Corporation at a medium scanning speed and a sampling pitch of 0.5 nm. The results are shown in the table below.

<現像性>
6インチシリコンウェハ(フジミ電子工業株式会社製、厚み625±25μm)上に、スパッタ装置(L-440S-FHL型、キヤノンアネルバ社製)を用いて200nm厚のTi、400nm厚のCuをこの順にスパッタし、スパッタCuウェハ基板を準備した。実施例の項目に記載の、最外層に相当する配合例の樹脂組成物を、スピンコート装置(D-spin60A型、SOKUDO社製)を使用して上記スパッタCuウェハ基板にスピンコートし、110℃で180秒間加熱乾燥して、膜厚10μm±0.2μmのスピンコート膜を作製した。このスピンコート膜に、マスクサイズが直径100μmの円形パターンを有するテストパターン付レチクルを用いて、等倍投影露光装置PrismaGHI S/N5503(ウルトラテック社製)により露光した。
<Developability>
On a 6-inch silicon wafer (manufactured by Fujimi Electronics Co., Ltd., thickness 625 ± 25 μm), 200 nm thick Ti and 400 nm thick Cu were deposited in this order using a sputtering device (Model L-440S-FHL, manufactured by Canon Anelva). A sputtered Cu wafer substrate was prepared. The resin composition of the formulation example corresponding to the outermost layer described in the Examples section was spin-coated onto the sputtered Cu wafer substrate using a spin coater (Model D-spin 60A, manufactured by SOKUDO), and heated at 110°C. The film was dried by heating for 180 seconds to produce a spin-coated film having a thickness of 10 μm±0.2 μm. This spin-coated film was exposed to light using a same-magnification projection exposure apparatus PrismaGHI S/N5503 (manufactured by Ultratech) using a reticle with a test pattern having a circular pattern with a mask size of 100 μm in diameter.

次いで、配合例1~3、8~15に関しては、スパッタCuウェハ上に形成した塗膜を、シクロペンタノンを用いて現像機(D-SPIN636型、大日本スクリーン社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスして丸抜き凹型レリーフパターンを得た。また、配合例4~7に関しては、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像機(D-SPIN、大日本スクリーン社製)を用いてパドル現像し、純粋でリンスして丸抜き凹型レリーフパターンを得た。なお、スプレー現像の現像時間は、配合例1~3、8~15に関しては、上記10μmのスピンコート膜において、未露光部の樹脂組成物が現像する最小時間の1.4倍の時間と定義し、配合例4~7に関しては、60秒間とした。 Next, for Formulation Examples 1 to 3 and 8 to 15, the coating film formed on the sputtered Cu wafer was spray developed using a developing machine (Model D-SPIN636, manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.) using cyclopentanone. A circular concave relief pattern was obtained by rinsing with propylene glycol methyl ether acetate. Regarding Formulation Examples 4 to 7, paddle development was performed using a developing machine (D-SPIN, manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.) using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, rinsed with pure and rounded. A punched concave relief pattern was obtained. In addition, the development time of spray development is defined as the time 1.4 times the minimum time for developing the resin composition in the unexposed area in the above 10 μm spin coat film for Formulation Examples 1 to 3 and 8 to 15. However, for Formulation Examples 4 to 7, the time was set to 60 seconds.

上記で得られた、マスクサイズが100μmの丸抜き凹型レリーフパターンの開口可否は、以下の基準(I)及び(II)をいずれも満たすパターンを合格(P:〇)と判断し、いずれか一方を満たしていないパターンを不合格(F:×)と判断した。
(I)パターン開口部の面積が、対応するパターンマスク開口面積の1/2以上である。
(II)パターン断面について、アンダーカット、膨潤、及び/又はブリッジングが確認されない。
なお、(I)については日立ハイテク社製FE-SEM(S-4800)を用い、倍率1Kにて確認を行った。(II)については、JEOL社製FIB(JIB-4000)を用い、倍率4Kにて確認を行った。
To determine whether or not the circular concave relief pattern obtained above with a mask size of 100 μm can be opened, a pattern that satisfies both criteria (I) and (II) below is judged to be acceptable (P:〇), and either A pattern that did not satisfy the following criteria was judged to be a failure (F: ×).
(I) The area of the pattern opening is 1/2 or more of the area of the corresponding pattern mask opening.
(II) No undercut, swelling, and/or bridging is observed in the cross section of the pattern.
Note that (I) was confirmed using FE-SEM (S-4800) manufactured by Hitachi High-Tech Corporation at a magnification of 1K. Concerning (II), confirmation was performed using FIB (JIB-4000) manufactured by JEOL at a magnification of 4K.

<密着性評価>
剥離層を形成したガラスキャリア上に、配合例1の樹脂組成物を最終膜厚が10ミクロンになるように塗膜を形成した。塗膜形成後、速やかに(ここでは、塗膜を形成してから5分未満のタイミングで)、この塗膜に、テストパターン付マスクを用いて、プリズマGHI(ウルトラテック社製)により1000mJ/cmのエネルギーを照射した。次いで、この塗膜を、現像液としてシクロペンタノンを用いて、未露光部が完全に溶解消失するまでの時間に1.4を乗じた時間、コーターデベロッパー(D-Spin60A型、SOKUDO社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートで10秒間回転スプレーリンスした。これにより、レリーフパターンを得た(レリーフパターン形成工程)。
<Adhesion evaluation>
A coating film of the resin composition of Formulation Example 1 was formed on the glass carrier on which the release layer was formed so that the final film thickness was 10 microns. Immediately after the coating film is formed (in this case, less than 5 minutes after the coating film is formed), the coating film is exposed to 1000 mJ/cm using Prisma GHI (manufactured by Ultratech) using a mask with a test pattern. cm 2 of energy was irradiated. Next, this coating film was coated with a coater developer (Model D-Spin 60A, manufactured by SOKUDO) for a time equal to the time required for the unexposed areas to completely dissolve and disappear, multiplied by 1.4, using cyclopentanone as a developer. and a 10 second rotary spray rinse with propylene glycol methyl ether acetate. As a result, a relief pattern was obtained (relief pattern forming step).

該レリーフパターンを、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、230℃、2時間加熱処理することにより、約10μm厚の樹脂から成る硬化レリーフパターンを得た(絶縁層形成工程)。 The relief pattern is heat-treated at 230°C for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a temperature-programmed curing furnace (VF-2000, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.) to form a cured relief made of resin with a thickness of approximately 10 μm. A pattern was obtained (insulating layer formation process).

得られたレリーフパターン上に前述のスパッタ装置にて200nm厚のTi、2μm厚のCuをこの順にスパッタした(配線形成工程)。得られたレリーフパターンに、配合例13の樹脂組成物を最終塗膜が5μmになるように塗膜を形成し、上記と同様の方法にて、露光量400mJ/cmのエネルギーを照射し、スプレー現像、熱硬化を行うことで、絶縁層を更に形成した。 On the obtained relief pattern, Ti with a thickness of 200 nm and Cu with a thickness of 2 μm were sputtered in this order using the above-mentioned sputtering apparatus (wiring formation step). A coating film was formed on the obtained relief pattern with the resin composition of Formulation Example 13 so that the final coating film was 5 μm, and in the same manner as above, energy was irradiated at an exposure amount of 400 mJ/cm 2 . An insulating layer was further formed by spray development and thermosetting.

同様の方法で、上記絶縁層上に、配合例13の樹脂組成物を塗布、露光、現像、熱硬化、及びスパッタを行い、絶縁層を更に形成した(第1再配線層)。その後、最後に形成した絶縁層上に半導体チップをマウントするとともに金属ピラーを形成し、モールド樹脂としてのエポキシ樹脂によって半導体チップ及び金属ピラーを覆った。CMP(化学的機械研磨:Chemical Mechanical Polishing)処理により、半導体チップの第1再配線層とは反対側、及び金属ピラーを露出させた後に、その露出面に、上記と同様の方法で配合例13の樹脂組成物を、塗布、露光、現像、熱硬化、及びスパッタを行い、半導体チップの封止材により覆われていない面に絶縁層を形成した。 In the same manner, the resin composition of Formulation Example 13 was coated on the insulating layer, exposed to light, developed, thermally cured, and sputtered to further form an insulating layer (first redistribution layer). Thereafter, a semiconductor chip was mounted on the last formed insulating layer, metal pillars were formed, and the semiconductor chip and metal pillars were covered with an epoxy resin as a molding resin. After exposing the side of the semiconductor chip opposite to the first redistribution layer and the metal pillars by CMP (Chemical Mechanical Polishing) treatment, Formulation Example 13 was applied to the exposed surface in the same manner as above. The resin composition was applied, exposed, developed, thermally cured, and sputtered to form an insulating layer on the surface of the semiconductor chip that was not covered with the sealing material.

ガラスキャリアから半導体パッケージを剥離し、これにより、配合例1の樹脂組成物成る硬化レリーフパターンを最外層に有する、ファンナウト型パッケージを得た。得られたファンナウト型パッケージの最外層に、グリーンレーザーマーカ(MD-T1000W、株式会社キーエンス製)を用いて、2.4Wの強度でレーザーを照射し、アライメントマークを形成した。レーザー照射後のファンナウト型パッケージを、FIB装置(日本電子社製、JIB-4000)で断面を切断した後に、絶縁層と配線の密着状態を確認した。レーザー照射に対応する箇所を確認範囲としたとき、その確認範囲において、剥がれが生じていないものをP(〇)、一部に剥がれが観測されたものをA(△)、全面に剥離が観測されたものをF(×)とした。 The semiconductor package was peeled off from the glass carrier, thereby obtaining a fan-out type package having a cured relief pattern made of the resin composition of Formulation Example 1 in the outermost layer. The outermost layer of the obtained fan-out type package was irradiated with laser at an intensity of 2.4 W using a green laser marker (MD-T1000W, manufactured by Keyence Corporation) to form an alignment mark. After cutting a cross section of the fan-out type package after laser irradiation using an FIB device (manufactured by JEOL Ltd., JIB-4000), the state of adhesion between the insulating layer and the wiring was confirmed. When the area corresponding to the laser irradiation is set as the confirmation range, P (〇) indicates that no peeling occurs in the confirmation range, A (△) indicates that peeling is observed in some areas, and peeling is observed on the entire surface. The result was defined as F(x).

上記より、所定の配合例の樹脂組成物を用いて得られる絶縁層は、現像性に優れ、かつ、グリーンレーザー照射後の中間層に対する密着性が良好であることが確かめられた。このことから、上記配合例に対応する絶縁層を、半導体装置の再配線層の絶縁層における所定領域に配して作製された実施例1~14においても、かかる領域に対応する部分については好適に、現像性及び密着性に関する上記効果が奏されると言える。 From the above, it was confirmed that the insulating layer obtained using the resin composition of the predetermined formulation example has excellent developability and good adhesion to the intermediate layer after green laser irradiation. For this reason, even in Examples 1 to 14, in which the insulating layer corresponding to the above formulation example was arranged in a predetermined region of the insulating layer of the rewiring layer of the semiconductor device, the portion corresponding to such region is suitable. It can be said that the above-mentioned effects regarding developability and adhesion are achieved.

本発明は、半導体チップと、半導体チップに接続される再配線層とを有する半導体装置、特に、ファンナウト(Fan-Out)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に好ましく適用される。 The present invention is preferably applied to a semiconductor device having a semiconductor chip and a rewiring layer connected to the semiconductor chip, and particularly to a fan-out type wafer level chip size package type semiconductor device.

1,1A 半導体装置
2 半導体チップ
2a 一方面
2b 他方面
2c 四方側面
3 封止材
4 再配線層
4A 第1再配線層
4B 第2再配線層
4a 第1の面
4b 第2の面
5,5-1,5-2 配線
6 絶縁層
6a 領域
6b 他の領域
6-1 1層目の絶縁層
6-2 2層目の絶縁層
6-3 3層目の絶縁層(最外層)
7 外部接続端子
8 保護層
9 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
C キャリア
C1 接着剤層
D DRAM
1, 1A Semiconductor device 2 Semiconductor chip 2a One surface 2b Other surface 2c Four side surfaces 3 Sealing material 4 Rewiring layer 4A First rewiring layer 4B Second rewiring layer 4a First surface 4b Second surface 5, 5 -1,5-2 Wiring 6 Insulating layer 6a Area 6b Other areas 6-1 First insulating layer 6-2 Second insulating layer 6-3 Third insulating layer (outermost layer)
7 External connection terminal 8 Protective layer 9 Terminal 10 Wafer 11 Support 12 Mold resin 13 Photosensitive resin composition C Carrier C1 Adhesive layer D DRAM

Claims (33)

半導体チップと、
前記半導体チップに接する封止材と、
前記半導体チップ及び前記封止材の少なくとも一方面側に配され、かつ、厚さ方向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、
前記再配線層は、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含み、
前記絶縁層は、1層構造又は多層構造であり、かつ、前記層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算したときの、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域を含む、半導体装置。
semiconductor chip,
a sealing material in contact with the semiconductor chip;
a rewiring layer disposed on at least one side of the semiconductor chip and the sealing material and having a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction;
The rewiring layer includes an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer,
The insulating layer has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure has a transmittance of 0.5 at a wavelength of 532 nm when the thickness of the layer is 10 μm. A semiconductor device comprising an area of ˜50%.
前記再配線層は、前記半導体チップ側の第1の面と、前記第1の面とは反対の第2の面と、を備え、前記領域が、前記第2の面側に配される、請求項1に記載の半導体装置。 The rewiring layer includes a first surface facing the semiconductor chip and a second surface opposite to the first surface, and the region is disposed on the second surface side. The semiconductor device according to claim 1. 前記領域は、前記再配線層の最外層に配される、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the region is disposed in the outermost layer of the rewiring layer. 前記領域は、前記中間層及び前記絶縁層が接する部分の、厚さ方向延長上に配される、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the region is arranged on an extension in the thickness direction of a portion where the intermediate layer and the insulating layer are in contact with each other. 前記再配線層を第1再配線層としたとき、
前記半導体チップ及び前記封止材の他方面側に配される第2再配線層を備え、
前記領域は、第2再配線層に配される、請求項1に記載の半導体装置。
When the rewiring layer is a first rewiring layer,
a second redistribution layer disposed on the other side of the semiconductor chip and the sealing material;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the region is arranged in a second rewiring layer.
前記第2再配線層における前記第2の面は、該第2の面に露出する前記中間層に電気的に接続するようにRAM(Random Access Memory)を配置可能であり、
前記第1再配線層における前記第2の面は、該第2の面に露出する前記中間層に電気的に接続するように外部接続端子を配置可能である、請求項5に記載の半導体装置。
A RAM (Random Access Memory) can be arranged on the second surface of the second redistribution layer so as to be electrically connected to the intermediate layer exposed on the second surface,
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the second surface of the first redistribution layer is capable of arranging an external connection terminal so as to be electrically connected to the intermediate layer exposed on the second surface. .
前記絶縁層は、前記領域を含む層に加えて他の層を有し、
前記他の層は、該他の層を厚さ10μmに換算したときの532nm波長における透過率が50%超~95%である他の領域を含む、請求項1に記載の半導体装置。
The insulating layer has another layer in addition to the layer containing the region,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the other layer includes another region having a transmittance of more than 50% to 95% at a wavelength of 532 nm when the thickness of the other layer is converted to 10 μm.
前記再配線層は、3層以上の層を有する、請求項1に記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the rewiring layer has three or more layers. 複数の前記半導体チップが並列に配されて成る、請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of said semiconductor chips are arranged in parallel. 前記封止材は、前記絶縁層に接する、請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the sealing material is in contact with the insulating layer. 前記封止材は、エポキシ樹脂を含む、請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the sealing material includes an epoxy resin. 前記絶縁層は、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating layer contains at least one selected from the group consisting of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. 前記絶縁層は、下記一般式(1):
(式中、X1は、テトラカルボン酸二無水物に由来する4価の有機基であり、Y1は、ジアミンに由来する2価の有機基であり、そして、mは1以上の整数である。)
で表される構造を含むポリイミドを含む、請求項1に記載の半導体装置。
The insulating layer has the following general formula (1):
(In the formula, X 1 is a tetravalent organic group derived from tetracarboxylic dianhydride, Y 1 is a divalent organic group derived from diamine, and m is an integer of 1 or more. be.)
2. The semiconductor device according to claim 1, comprising polyimide having a structure represented by:
前記式(1)のX1が、芳香族環を含む4価の有機基であり、前記式(1)のY1が、芳香族環を含む2価の有機基である、請求項13に記載の半導体装置。 Claim 13, wherein X 1 in the formula (1) is a tetravalent organic group containing an aromatic ring, and Y 1 in the formula (1) is a divalent organic group containing an aromatic ring. The semiconductor device described. 前記式(1)のX1は、下記一般式(2)~(4):
Figure 2024037691000048
Figure 2024037691000049
Figure 2024037691000050
(式(4)中、R9は、酸素原子、硫黄原子、又は2価の有機基である。)
で表される少なくとも1つの構造を含む、請求項13に記載の半導体装置。
X 1 in the formula (1) is represented by the following general formulas (2) to (4):
Figure 2024037691000048
Figure 2024037691000049
Figure 2024037691000050
(In formula (4), R 9 is an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group.)
14. The semiconductor device according to claim 13, comprising at least one structure represented by:
前記式(1)のX1は、下記一般式(5):
Figure 2024037691000051
で表される構造を含む、請求項15に記載の半導体装置。
X 1 in the formula (1) is represented by the following general formula (5):
Figure 2024037691000051
16. The semiconductor device according to claim 15, comprising a structure represented by:
前記式(1)のY1は、下記一般式(6)~(8):
(式中、R10~R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基である。)
(式中、R14~R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基又は水酸基である。)
(式中、R22は、2価の基又は酸素原子であり、R23~R30は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基である。)
で表される少なくとも1つの構造を含む、請求項13に記載の半導体装置。
Y 1 in the above formula (1) is represented by the following general formulas (6) to (8):
(In the formula, R 10 to R 13 are each independently a hydrogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group.)
(In the formula, R 14 to R 21 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a monovalent organic group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group.)
(In the formula, R 22 is a divalent group or an oxygen atom, and R 23 to R 30 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group. )
14. The semiconductor device according to claim 13, comprising at least one structure represented by:
前記式(1)のY1は、下記一般式(9):
で表される構造を含む、請求項13に記載の半導体装置。
Y 1 in the formula (1) is represented by the following general formula (9):
14. The semiconductor device according to claim 13, comprising a structure represented by:
前記絶縁層は、以下の一般式(10):
Figure 2024037691000056
(式中、UとVは、2価の有機基である。)
の構造を含む前記ポリベンゾオキサゾールを含む、請求項12に記載の半導体装置。
The insulating layer has the following general formula (10):
Figure 2024037691000056
(In the formula, U and V are divalent organic groups.)
13. The semiconductor device according to claim 12, comprising the polybenzoxazole having a structure.
前記式(10)のUは、炭素数1~30の2価の有機基である、請求項19に記載の半導体装置。 20. The semiconductor device according to claim 19, wherein U in the formula (10) is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. 前記式(10)のUは、炭素数1~8、かつ、水素原子の一部又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、請求項19に記載の半導体装置。 20. The semiconductor device according to claim 19, wherein U in the formula (10) is a chain alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. 前記式(10)のVは、芳香族基を含む2価の有機基である、請求項19に記載の半導体装置。 20. The semiconductor device according to claim 19, wherein V in the formula (10) is a divalent organic group containing an aromatic group. 前記式(10)のVは、下記一般式(6)~(8):
(式中、R10~R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基である。)
(式中、R14~R21は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基である。)
(式中、R22は、2価の基又は酸素原子であり、R23~R30は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基である。)
で表される少なくとも1つの構造を含む、請求項19に記載の半導体装置。
V in the formula (10) is represented by the following general formulas (6) to (8):
(In the formula, R 10 to R 13 are each independently a hydrogen atom or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms.)
(In the formula, R 14 to R 21 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group having 1 to 5 carbon atoms.)
(In the formula, R 22 is a divalent group or an oxygen atom, and R 23 to R 30 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms. .)
20. The semiconductor device according to claim 19, comprising at least one structure represented by:
前記式(10)のVは、下記一般式(9):
で表される構造を含む、請求項19に記載の半導体装置。
V in the formula (10) is represented by the following general formula (9):
20. The semiconductor device according to claim 19, comprising a structure represented by:
前記式(10)のVは、炭素数1~40の2価の有機基である、請求項19に記載の半導体装置。 20. The semiconductor device according to claim 19, wherein V in the formula (10) is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. 前記式(10)のVは、炭素数1~20の2価の鎖状脂肪族基である、請求項19に記載の半導体装置。 20. The semiconductor device according to claim 19, wherein V in the formula (10) is a divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms. 前記フェノール性水酸基を有するポリマーは、ノボラック型フェノール樹脂を含む、請求項12に記載の半導体装置。 13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the polymer having a phenolic hydroxyl group includes a novolac type phenolic resin. 前記フェノール性水酸基を有するポリマーは、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と、を含む、請求項12に記載の半導体装置。 13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the polymer having a phenolic hydroxyl group includes a phenol resin having no unsaturated hydrocarbon group and a modified phenol resin having an unsaturated hydrocarbon group. 前記半導体装置は、ファンア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、請求項1~28のいずれか1項に記載の半導体装置。 29. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a fan-out type wafer level chip size package type semiconductor device. 半導体チップを用意する第1工程と、
厚さ方向平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい第1再配線層であって、かつ、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含む該第1再配線層を、前記半導体チップの一方面側に配する第2工程と、
用意した半導体チップを、該半導体チップの他方面側が露出するように封止材で覆う第3工程と、
厚さ方向平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい第2再配線層であって、かつ、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含む該第2再配線層を、前記半導体チップの他方面側に配する第4工程と、を含み、
前記第1再配線層における絶縁層、及び前記第2再配線層における絶縁層の少なくとも一方は、1層構造又は多層構造であり、かつ、前記層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算した時の、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域を有する、半導体装置の製造方法。
A first step of preparing a semiconductor chip;
The first redistribution layer has a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction, and includes an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer. a second step of disposing one rewiring layer on one side of the semiconductor chip;
a third step of covering the prepared semiconductor chip with a sealing material so that the other side of the semiconductor chip is exposed;
A second redistribution layer having a larger area than the semiconductor chip in a plan view in the thickness direction, and including an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer. a fourth step of disposing a second rewiring layer on the other side of the semiconductor chip;
At least one of the insulating layer in the first redistribution layer and the insulating layer in the second redistribution layer has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure is A method for manufacturing a semiconductor device, the semiconductor device having a region having a transmittance of 0.5 to 50% at a wavelength of 532 nm when converted to a thickness of 10 μm.
前記第2工程では、前記領域を有する前記再配線層を配する、請求項30に記載の半導体装置の製造方法。 31. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 30, wherein in the second step, the rewiring layer having the region is provided. 前記絶縁層を、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、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絶縁層形成工程を含む、請求項30に記載の半導体装置の製造方法。 31. The insulating layer forming step includes forming the insulating layer with a photosensitive resin composition capable of forming at least one compound of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. A method for manufacturing a semiconductor device. 半導体チップと、
前記半導体チップに接する封止材と、
を備える半導体装置における、前記半導体チップ及び前記封止材の少なくとも一方面側に配される再配線層であって、
前記再配線層は、前記半導体チップに電気的に接続される中間層、及び該中間層に接する絶縁層を含み、
前記絶縁層は、1層構造又は多層構造であり、かつ、前記層構造を構成する少なくとも1つの層は、該層を厚さ10μmに換算したときの、532nm波長における透過率が、0.5~50%である領域を含む、再配線層。
semiconductor chip,
a sealing material in contact with the semiconductor chip;
A rewiring layer disposed on at least one side of the semiconductor chip and the sealing material in a semiconductor device comprising:
The rewiring layer includes an intermediate layer electrically connected to the semiconductor chip, and an insulating layer in contact with the intermediate layer,
The insulating layer has a single layer structure or a multilayer structure, and at least one layer constituting the layer structure has a transmittance of 0.5 at a wavelength of 532 nm when the thickness of the layer is 10 μm. A redistribution layer containing an area of ~50%.
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