JP4757056B2 - 樹脂層の形成方法並びに半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

樹脂層の形成方法並びに半導体装置及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、樹脂層の形成方法並びに半導体装置及びその製造方法に関する。
半導体装置等の高集積化・高密度化には、多層配線の形成が有利である。
しかし、単に配線と絶縁層（層間絶縁膜）とを積層することにより多層配線構造を形成した場合には、絶縁層の表面に大きな段差、即ち、大きな凹凸が生じてしまう。
大きな段差が存在する絶縁層上には、微細な配線を狭いピッチで形成することは困難である。このため、絶縁層の表面を平坦化することが極めて重要である。
絶縁層の表面を平坦化する技術としては、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing、化学的機械的研磨）法が広く知られている。
しかし、ＣＭＰ法による平坦化は、比較的コストが高い。また、研磨する厚さが数μｍと比較的厚い場合には、平坦化に長時間を要してしまう。
また、絶縁層の表面を平坦化する技術として、砥石を用いた研削も知られている。
しかし、砥石を用いた研削では、絶縁層の材料として樹脂を用いた場合には、砥石の表面に樹脂が付着し、目詰まりが生じてしまう。このため、砥石を用いた研削は、樹脂層の平坦化には適していない。また、砥石を用いた研削では、研削された絶縁層の表面にミクロンオーダーの粗さが生じてしまう。また、電極と絶縁層とを砥石を用いて研削した場合には、研削された電極の表面にバリが生じたり、電極の表面に絶縁物が付着してしまう場合がある。
一方、基板上に樹脂層を形成し、かかる樹脂層の表層部をバイトを用いて切削する技術が提案されている（特許文献１参照）。バイトを用いた切削では、１回の切削において数μｍの厚さの樹脂層を切削することが可能であるため、切削する厚さが比較的厚い場合であっても比較的短時間で平坦化を行うことが可能である。
特開２００５−１２０９８号公報
しかしながら、シリカ等の無機材料より成る混合物（フィラー）が含まれている樹脂層をダイヤモンド等より成るバイトにより切削した場合には、樹脂層に含有されている混合物によってバイトの刃先が急激に摩耗したり、欠損が生じたりする場合があった。バイトの刃先が摩耗した状態や欠損した状態で樹脂層や電極を切削した場合には、切削された電極にバリが生じたり、電極の表面に樹脂が付着したり、樹脂層や電極の表面に傷が付いたりしてしまうこととなる。
本発明の目的は、バイトの摩耗や欠損を抑制しつつ平坦化し得る樹脂層の形成方法並びにその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の一観点によれば、熱膨張率を低減するための無機材料より成る混合物が含有された第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層上に形成され、前記混合物を含有しない第２の樹脂層とを、基板上に形成する工程と、バイトの刃先により切削することにより、前記第２の樹脂層の表面を平坦化する工程とを有することを特徴とする樹脂層の形成方法が提供される。
また、本発明の更に他の観点によれば、熱膨張率を低減するための無機材料より成る混合物が含有された第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層上に形成され、前記混合物を含有しない第２の樹脂層とを、基板上に形成する工程と、バイトの刃先により切削することにより、前記第２の樹脂層の表面を平坦化する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
本発明によれば、熱膨張率を低減するための混合物が基板側に偏在する樹脂層を形成し、かかる樹脂層の表層部を切削することにより、樹脂層の表面を平坦化するため、熱膨張率を低減するための混合物によってバイトが著しく摩耗したり欠損したりするのを回避することができる。このため、本発明によれば、バイトの摩耗や欠損を抑制しつつ樹脂層を平坦化することができ、ひいては、半導体装置等を低コストで製造することができる。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法並びにその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置及びその製造方法を図１乃至図１４を用いて説明する。図１は、本実施形態による半導体装置を示す断面図である。
（半導体装置）
まず、本実施形態による半導体装置を図１を用いて説明する。
半導体基板１０としては、例えばシリコンウェハが用いられている。半導体基板１０には、トランジスタ等の能動素子（図示せず）及び／或いは容量素子等の受動素子（図示せず）などを用いて構成される論理回路及び／或いは記憶回路等（図示せず）が形成されている。かかる半導体基板１０上には、例えばシリコン酸化膜より成る層間絶縁膜１２が形成されている。層間絶縁膜１２は、例えばＣＶＤ法により形成されたものである。層間絶縁膜１２は、半導体基板１０上に複数層形成されているが、図１においては１層のみ示している。層間絶縁膜１２には、導体プラグ１４が埋め込まれている。導体プラグ１４は、上述した論理回路や記憶素子等に電気的に接続されている。
層間絶縁膜１２上には、例えばＣｕより成る複数の配線２２が形成されている。配線２２の下には、配線２２等を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層１６が存在している。シード層１６は、例えば膜厚８０ｎｍのＣｒ膜と例えば膜厚３００ｎｍのＣｕ膜とを順次積層することにより構成されている。配線２２は、導体プラグ１４に電気的に接続されている。
配線２２上には、例えばＣｕより成る導体プラグ２８が形成されている。
層間絶縁膜１２上には、配線２２及び導体プラグ２８を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）３４ａが形成されている。樹脂層３４ａは、熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が含有された第１の層３０と、第１の層３０上に形成され、かかる混合物が含有されていない第２の層３２とにより構成されている。換言すれば、熱膨張率を低減するための混合物が半導体基板１０側に偏在する樹脂層３４ａが形成されている。熱膨張率を低減するための混合物としては、例えばシリカ（酸化シリコン）等の無機材料が用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層３０における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第１の層３０の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層３２の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層３４ａのうちの第１の層３０に混合物を含有させるのは、樹脂層３４と半導体基板１０との熱膨張率の差を小さくするためである。即ち、半導体基板１０の材料として用いられているシリコンの熱膨張率は、２〜３ｐｐｍ／℃程度である。これに対し、エポキシ樹脂の熱膨張率は、４５〜６５ｐｐｍ／℃程度である。このため、半導体基板１０上に単なる樹脂層を形成した場合には、樹脂層を硬化させるための熱処理等の際に、半導体基板１０と樹脂層の熱膨張率の差に起因して、半導体基板１０等に過度のストレスが加わってしまう。一方、シリカ等の無機材料より成る混合物の熱膨張率は０．４〜０．５５ｐｐｍ／℃程度である。本実施形態では、熱膨張率の比較的小さい混合物が、第１の層３０に含有されているため、第１の層３０と半導体基板１０との熱膨張率の差を小さくすることが可能となる。半導体基板１０と第１の層３０との熱膨張率の差を小さくすることができるため、樹脂フィルム３３より成る樹脂層３４を硬化等させるための熱処理等の際に、半導体基板１０と樹脂層３４の熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを小さくすることが可能となる。
樹脂層３４ａの表面及び導体プラグ２８の表面は、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図５参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ２８の表面及び樹脂層３４ａの表面は平坦になっている。
平坦化された樹脂層３４ａ上には、例えばＣｕより成る複数の配線４４が形成されている。配線４４の下面側には、配線４４等を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層４２が存在している。シード層４２は、例えばＣｒ膜とＣｕ膜とを順次積層することにより構成されている。配線４４は、導体プラグ２８に電気的に接続されている。
配線４４上には、例えばＣｕより成る導体プラグ４６が形成されている。
樹脂層３４ａ上には、配線４４及び導体プラグ４６を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）５２ａが形成されている。樹脂層５２ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層４８と、第１の層４８上に形成され、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層５０とにより構成されている。混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層４８における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第１の層４８の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。また、第２の層５０の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層５２ａの表面と導体プラグ４６の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図８参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ４６の表面及び樹脂層５２ａの表面は平坦になっている
平坦化された樹脂層５２ａ上には、例えばＣｕより成る複数の配線５６が形成されている。配線５６の下には、配線５６等を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層５４が存在している。シード層５４は、例えばＣｒ膜とＣｕ膜とを順次積層することにより構成されている。配線５６は、導体プラグ４６に電気的に接続されている。
配線５６上には、例えばＣｕより成る導体プラグ５８が形成されている。
樹脂層５２ａ上には、配線５６及び導体プラグ５８を埋め込むように樹脂層６４ａが形成されている。樹脂層６４ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層６０と、第１の層６０上に形成され、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層６２とにより構成されている。混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層６０における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第１の層６０の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層６２の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層６４ａの表面と導体プラグ５８の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図１１（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ５８の表面及び樹脂層６４ａの表面は平坦になっている。
平坦化された樹脂層６４ａ上には、例えばＣｕより成る複数の配線６８が形成されている。配線６８の下には、配線６８等を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層６６が存在している。シード層６６は、例えばＣｒ膜とＣｕ膜とを順次積層することにより構成されている。配線６８は、導体プラグ５８に電気的に接続されている。
配線６８上には、例えばＣｕより成る導体プラグ７０が形成されている。
樹脂層６４ａ上には、配線６８及び導体プラグ７０を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）７６ａが形成されている。樹脂層７６ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層７２と、第１の層７２上に形成され、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層７４とにより構成されている。かかる混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。樹脂層７２における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。樹脂層７２の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。樹脂層７４の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層７６ａの表面と導体プラグ７０の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図１３参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ７０の表面及び樹脂層７６ａの表面は平坦になっている。
平坦化された樹脂層７６ａ上には、例えばＡｌ又はＡｕ等より成る複数の電極８０が形成されている。電極８０は、例えばボンディングパッドとして機能し得る。電極８０の下には、配線８０を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層７８が存在している。シード層７８は、例えばＣｒ膜とＣｕ膜とを順次積層することにより構成されている。配線８０は、導体プラグ７０に電気的に接続されている。
こうして、複数の樹脂層３４ａ、５２ａ、６４ａ、７６ａ及び複数の配線層２２、４４、５６、６８から成る多層配線構造を有する半導体装置が構成されている。
本実施形態による半導体装置は、後述するように、無機材料より成る混合物が含有された第１の層と、かかる混合物が含有されていない第２の層とから成る樹脂層を形成し、かかる樹脂層の表層部をバイトにより切削することにより、樹脂層の表面が平坦化されていることに主な特徴がある。
本実施形態によれば、無機材料より成る混合物が含有された第１の層を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層を切削することにより、樹脂層の表層部が平坦化されるため、無機材料より成る混合物によってバイトが著しく摩耗したり欠損したりするのを回避することができる。このため、本実施形態によれば、バイトの摩耗や欠損を抑制しつつ樹脂層を平坦化することができ、ひいては、半導体装置等を低コストで製造することが可能となる。
（樹脂層の形成方法、半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態による樹脂層の形成方法及びその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置の製造方法を図２乃至図１４を用いて説明する。図２乃至図１４は、本実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図である。図２（ａ）乃至図４（ｃ）、図５（ｂ）乃至図７（ｂ）、及び、図８（ｂ）乃至図１４（ｂ）は断面図である。図５（ａ）及び図８（ａ）は斜視図である。
まず、図２（ａ）に示すように、半導体基板１０を用意する。半導体基板１０としては、例えばシリコンウェハを用いる。半導体基板１０には、トランジスタ等の能動素子（図示せず）及び／或いは容量素子等の受動素子（図示せず）などを用いて構成される論理回路及び／或いは記憶回路等（図示せず）が形成されている。かかる半導体基板１０上には、例えばシリコン酸化膜より成る層間絶縁膜１２が形成されている。層間絶縁膜１２は、例えばＣＶＤ法により形成されたものである。層間絶縁膜１２は、半導体基板１０上に複数層形成されているが、図２（ａ）においては１層のみ示している。層間絶縁膜１２には、導体プラグ１４が埋め込まれている。導体プラグ１４は、上述した論理回路や記憶素子等に電気的に接続されている。
次に、図２（ｂ）に示すように、全面に、例えばスパッタ法により、膜厚８０ｎｍのＣｒ膜と例えば膜厚３００ｎｍのＣｕ膜とを順次形成する。こうして、Ｃｒ膜とＣｕ膜とから成るシード層１６が形成される。
次に、図２（ｃ）に示すように、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜１８を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、シード層１６に達する開口部２０をフォトレジスト膜１８に形成する。開口部２０は、配線２２（図２（ｄ）参照）を形成するためのものである。
次に、図２（ｄ）に示すように、電気めっき法により、開口部２０内にＣｕより成る配線２２を形成する。配線２２の高さ（層間絶縁膜１２の表面からの高さ）は、例えば５μｍ程度とする。この後、フォトレジスト膜１８を剥離する（図３（ａ）参照）。
次に、図３（ｂ）に示すように、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜２４を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、配線２２に達する開口部２６をフォトレジスト膜２４に形成する。開口部２６は、導体プラグ２８（図３（ｃ）参照）を形成するためのものである。
次に、図３（ｃ）に示すように、電気めっき法により、開口部２６内にＣｕより成る導体プラグ２８を形成する。導体プラグ２８の高さ（配線２２の上面からの高さ）は、例えば１０μｍ程度とする。この後、フォトレジスト膜２４を剥離する。
次に、図４（ａ）に示すように、配線２２の周囲に表出している部分のシード層１６をウエットエッチングにより除去する。エッチング液としては、例えば１〜１０％程度の過硫酸アンモニウム水溶液を用いる。エッチング時間は、例えば２分程度とする。シード層１６をエッチング除去する際には、配線２２や導体プラグ２８の表面も若干エッチングされる。但し、シード層１６の厚さは、配線２２や導体プラグ２８のサイズと比較して十分に小さいため、短時間でエッチングすることが可能である。このため、シード層１６をエッチングする際に、配線２２や導体プラグ２８が過度にエッチングされてしまうことはない。
次に、図４（ｂ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム（樹脂シート）３３を載置する。樹脂フィルム３３としては、熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が含有された第１の層３０と、かかる混合物が含有されていない第２の層３２とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム３３を用いる。換言すれば、熱膨張率を低減するための混合物が基板側に偏在する樹脂フィルム３３を用いる。混合物の材料としては、例えばシリカ等の無機材料を用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層３０における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第１の層３０の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層３２の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層３０の厚さは、例えば１０μｍとする。第２の層３２の厚さは、例えば１０μｍとする。
樹脂フィルム３３のうちの第１の層３０に混合物を含有させるのは、樹脂フィルム３３より成る樹脂層３４と半導体基板１０との熱膨張率の差を小さくするためである。即ち、半導体基板１０の材料として用いられているシリコンの熱膨張率は、２〜３ｐｐｍ／℃程度である。これに対し、エポキシ樹脂の熱膨張率は、４５〜６５ｐｐｍ／℃程度である。このため、半導体基板１０上に単なる樹脂層を形成した場合には、樹脂層を硬化させるための熱処理等の際に、半導体基板１０と樹脂層の熱膨張率の差に起因して、半導体基板１０等に過度のストレスが加わってしまう。一方、シリカより成る混合物の熱膨張率は０．４〜０．５５ｐｐｍ／℃程度である。本実施形態では、熱膨張率の比較的小さい混合物が、第１の層３０に含有されているため、第１の層３０と半導体基板１０との熱膨張率の差を小さくすることが可能となる。半導体基板１０と第１の層３０との熱膨張率の差を小さくすることができるため、樹脂フィルム３３より成る樹脂層３４を硬化等させるための熱処理等の際に、半導体基板１０と樹脂層３４の熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを小さくすることが可能となる。
樹脂フィルム３３のうちの第２の層３２に混合物を含有させていないのは、混合物によってバイト４０が著しく摩耗してしまうのを防止するためである。
シリカ等の無機材料より成る混合物を比較的多く含有する樹脂層をダイヤモンド等より成るバイト４０により切削する場合には、バイト４０が著しく摩耗し、切削可能な距離はせいぜい１ｋｍ程度である。１ｋｍの切削は、６インチのウェーハでは３〜４回程度の切削に相当し、８インチのウェーハでは約１回の切削に相当する。
これに対し、シリカ等の無機材料より成る混合物が含まれていない樹脂層をダイヤモンド等より成るバイト４０により切削する場合には、例えば１０ｋｍ以上の切削を行っても、バイト４０の刃先は殆ど摩耗しない。従って、本実施形態によれば、バイト４０の摩耗や欠損を確実に防止しつつ、樹脂層３４を平坦化することが可能である。
なお、ここでは、第１の層３０における混合物の含有率を６０ｗｔ％程度とする場合を例に説明したが、第１の層３０における混合物の含有率は６０ｗｔ％程度に限定されるものではない。例えば、第１の層３０における混合物の含有率を１０ｗｔ％〜９０ｗｔ％の範囲で適宜設定してもよい。但し、第１の層３０における混合物の含有率を小さめに設定した場合には、半導体基板１０と樹脂層３４との熱膨張率の差が比較的大きくなる。一方、第１の層３０における混合物の含有率を大きめに設定した場合には、第１の層３０の硬度が高くなり、真空プレスにより樹脂フィルム３３を半導体基板１０上に貼り付けることが容易でなくなる。従って、第１の層３０における混合物の含有率は、２０〜７０ｗｔ％の範囲内とすることがより好ましい。
また、ここでは、第１の層３０の厚さを１０μｍ、第２の層３２の厚さを１０μｍとする場合を例に説明したが、第１の層３０や第２の層３２の厚さはこれに限定されるものではない。但し、後述するように、樹脂層３４の表面は、導体プラグ２８の上部と第２の層３２の表層部とをバイト４０により切削することにより平坦化される。樹脂層３４の表層部をバイト４０により切削する際にバイト４０が著しく摩耗するのを防止するためには、上述したように、無機材料より成る混合物を含有していない第２の層３２のみに切削を行い、無機材料より成る混合物を含有している第１の層３０に切削を行わないことが望ましい。このため、導体プラグ２８の上面の高さより第１の層３０の上面の高さが低くなり、配線２２の上面の高さより第１の層３０の上面の高さが高くなるように、配線２２の高さ、導体プラグ２８の高さ、及び、第１の層３０の厚さを設定することが望ましい。
次に、真空プレス装置を用いて、層間絶縁膜１２等が形成された半導体基板１０上に樹脂フィルム３３を貼り付ける。真空プレスを行う際の条件は、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１２０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスにより成形する時間は例えば６０秒とする。こうして、半導体基板１０上に樹脂フィルム３３より成る樹脂層３４が形成される（図４（ｃ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層３４を硬化させる。熱処理条件は、例えば、１９０℃、１時間とする。樹脂層３４のうちの第１の層３０に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層３４の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層３４との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８上に、真空吸着により固定する（図５（ａ）参照）。チャックテーブル３８とは、ウェハ等を加工する際に、ウェハ等を固定するための台のことである。半導体基板１０をチャックテーブル３８上に固定する際には、半導体基板１０の裏面側、即ち、樹脂層３４が形成されていない側の面をチャックテーブル３８に固定する。なお、半導体基板１０をチャックテーブル３８上に固定する際には、ピンチャックを用いることが好ましい。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層３４の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層３４の表層部及び導体プラグ２８の上部を切削する（図５（ｂ）参照）。
樹脂層３４の表層部等を切削する際の条件は、例えば以下の通りとする。
バイト４０のすくい角を０度とする。なお、すくい角とは、被切削物の切削面に対して垂直な面と、バイト４０の刃先の進行方向の前面（すくい面）とのなす角度のことである。一般に、すくい角が大きくなる程切れ具合は良くなるが、その反面で刃先へのダメージが大きくなり刃先の寿命が短くなる傾向がある。すくい角としては、０度〜３０度の設定であれば適用可能であるが、本実施形態では、切削の対象が比較的柔らかい樹脂材料等であるため、すくい角を上記のような値とする。
チャックテーブルの回転数は、例えば１０００ｒｐｍ程度とする。このような回転数に設定すると、回転半径が５ｃｍ程度の際には、切削速度が５ｍ／秒程度となる。
樹脂層３４の表層部を切削する際には、切削を例えば２回行うことにより、樹脂層３４を所望の厚さまで切削する。第１回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば４μｍ程度とする。第２回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば３μｍ程度とする。なお、切り込み量とは、切削を行う際におけるバイト４０の切り込み深さのことである。
バイト４０の送りは、例えば２０μｍ／秒とする。なお、送りとは、切削を行う際にチャックテーブルの半径方向、即ち、チャックテーブルにおける外縁の一点と回転中心とを結ぶ方向にバイトを進めていく速度のことである。
このような条件で樹脂層３４の表層部を切削すると、切削後の樹脂層３４ａの表面には適度な凹凸（図示せず）が形成され、切削後の樹脂層３４ａの表面おける十点平均粗さＲｚは、例えば１〜２μｍ程度となる。一方、導体プラグ２８の表面における十点平均粗さＲｚは、例えば５〜１５ｎｍ程度となる。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層３４ａと表示し、切削前の樹脂層３４と区別している。
十点平均粗さＲｚとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高の絶対値の平均値との和を求め、マイクロメートル（μｍ）で表したもののことである（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４参照）。即ち、十点平均粗さＲｚとは、粗さ曲線で最高の山頂から高い順に５番目までの山高さの平均と、最深の谷底から深い順に５番目までの谷深さの平均との和のことである。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第１の層３０を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層３２を切削することにより、樹脂層３４の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によってバイト４０が著しく摩耗してしまったり欠損してしまったりするのを防止することが可能となる。
こうして、図６（ａ）に示すように、樹脂層３４ａの表面が平坦化される。
なお、ここでは、製造コストを低く抑えるために、半導体基板１０を個々の半導体素子（半導体チップ）１０ａに切断しない状態で切削を行うことを想定しているが、半導体基板１０を個々の半導体素子１０ａに切断・分離した後に、切削を行うことも可能である。
次に、例えばスパッタリング法又は無電解めっき法により、樹脂層３４ａ上に、例えば膜厚８０ｎｍのＣｒ膜と膜厚３００ｎｍのＣｕ膜とを順次積層して成るシード層４２を形成する。
表面に適度な凹凸（図示せず）が形成された樹脂層３４ａ上にシード層４２を形成するため、シード層４２のうちの凹部（図示せず）内に形成された部分が、凹部内において確実に固定される。このような現象は、アンカー効果と称される。このため、シード層４２と樹脂層３４ａとの密着性が十分に確保される。
次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、シード層４２に達する開口部（図示せず）をフォトレジスト膜に形成する。かかる開口部は、配線４４（図６（ｂ）参照）を形成するためのものである。樹脂層３４ａの表面には過度に深い凹凸が形成されていないため、フォトレジスト膜を微細にパターニングした場合であっても、良好なパターンを形成しうる。
次に、電気めっき法により、フォトレジスト膜の開口部内のシード層４２上に、例えばＣｕより成る配線４４を形成する。配線４４の高さ（樹脂層３４ａの上面からの高さ）は、例えば５μｍ程度とする。シード層４２と樹脂層３４ａとの密着性が十分に確保されているため、配線４４はシード層４２を介して樹脂層３４ａに確実に固定される。
この後、フォトレジスト膜を剥離する。
次に、スピンコート法により、配線４４が形成された樹脂層３４ａ上の全面に、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、配線４４に達する開口部（図示せず）をフォトレジスト膜に形成する。かかる開口部は、導体プラグ４６（図６（ｂ）参照）を形成するためのものである。
次に、電気めっき法により、開口部内にＣｕより成る導体プラグ４６を形成する。導体プラグ４６の高さ（配線４４の上面からの高さ）は、例えば１０μｍ程度とする。
この後、フォトレジスト膜を剥離する。
次に、配線４４の周囲に表出しているシード層４２をウエットエッチングにより除去する。エッチング液としては、例えば１〜１０％程度の過硫酸アンモニウム水溶液を用いる。エッチング時間は、例えば２分程度とする。シード層４２をエッチング除去する際には、配線４４や導体プラグ４６の表面も若干エッチングされる。但し、シード層４２の厚さは、配線４４や導体プラグ４６のサイズと比較して十分に小さいため、短時間でエッチングすることが可能である。このため、シード層４２をエッチングする際に、配線４４や導体プラグ４６が過度にエッチングされてしまうことはない。
次に、図７（ａ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム５１を載置する。樹脂フィルム５１としては、例えば上述した樹脂フィルム３３と同様の樹脂フィルムを用いる。即ち、樹脂フィルム５１として、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層４８と、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層５０とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム５１を用いる。
次に、真空プレス装置を用いて、樹脂フィルム５１を樹脂層３４ａ上に貼り付ける（図７（ｂ）参照）。真空プレスを行う際の条件は、樹脂フィルム３３を真空プレスする際の条件と同様に、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１２０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスにより成形する時間は例えば６０秒とする。こうして、配線４４及び導体プラグ４６等が形成された樹脂層３４ａ上に、樹脂フィルム５１より成る樹脂層５２が形成される（図７（ｂ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層５２を硬化させる。熱処理条件は、樹脂層３４を硬化させる際の上述した条件と同様に、例えば、１９０℃、１時間とする。樹脂層５２のうちの第１の層４８に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層５２の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層５２との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８上に、真空吸着により固定する（図８（ａ）参照）。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層５２の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層５２の表層部及び導体プラグ４６の上部を切削する（図８（ｂ）参照）。樹脂層５２の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層３４の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第１の層４８を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層５０を切削することにより、樹脂層５２の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によりバイト４０が著しく摩耗したり欠損したりしてしまうのを防止することができる。
こうして、図９（ａ）に示すように、樹脂層５２ａの表面が平坦化される。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層５２ａと表示し、切削前の樹脂層５２と区別している。
次に、スパッタリング法又は無電解めっき法により、樹脂層５２ａ上及び導体プラグ４６上にシード層５４を形成する。
次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、フォトレジスト膜にシード層に達する開口部（図示せず）を形成する。
次に、電気めっき法により、フォトレジスト膜の開口部内にＣｕより成る配線５６を形成する。配線５６の高さ（樹脂層５２ａの上面からの高さ）は、例えば５μｍ程度とする。
この後、フォトレジスト膜を剥離する。
次に、スピンコート法により、配線５６が形成された樹脂層５２ａ上の全面に、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、配線５６に達する開口部（図示せず）をフォトレジスト膜に形成する。かかる開口部は、導体プラグ５８（図９（ｂ）参照）を形成するためのものである。
次に、電気めっき法により、開口部内にＣｕより成る導体プラグ５８を形成する。導体プラグ５８の高さ（配線５６の上面からの高さ）は、例えば１０μｍ程度とする。
この後、フォトレジスト膜を剥離する。
次に、ウエットエッチングにより、配線５６の周囲に表出しているシード層５４を除去する。
次に、図１０（ａ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム６３を載置する。樹脂フィルム６３としては、例えば上述した樹脂フィルム３３と同様の樹脂フィルムを用いる。即ち、樹脂フィルム６３として、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層６０と、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層６２とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム６３を用いる。
次に、真空プレス装置を用いて、樹脂フィルム６３を樹脂層５２ａ上に貼り付ける（図１０（ｂ）参照）。真空プレスを行う際の条件は、樹脂フィルム３３を真空プレスする際の条件と同様に、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１２０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスにより成形する時間は例えば６０秒とする。こうして、配線５６及び導体プラグ５８等が形成された樹脂層５２ａ上に、樹脂フィルム６３より成る樹脂層６４が形成される（図１０（ｂ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層６４を硬化させる。熱処理条件は、樹脂層３４を硬化させる際の上述した条件と同様に、例えば１９０℃、１時間とする。樹脂層６４における第１の層６０に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層６４の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層６４との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層６４の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層６４表層部及び導体プラグ５８の上部を切削する（図１１（ａ）参照）。樹脂層６４の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層３４の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第１の層６０を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層６２を切削することにより、樹脂層６４の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によりバイト４０が著しく摩耗したり欠損したりしてしまうのを防止することができる。
こうして、図１１（ｂ）に示すように、樹脂層６４ａの表面が平坦化される。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層６４ａと表示し、切削前の樹脂層６４と区別している。
次に、スパッタリング法又は無電解めっき法により、樹脂層６４ａ上及び導体プラグ５８上にシード層６６を形成する。
次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、フォトレジスト膜にシード層に達する開口部（図示せず）を形成する。
次に、電気めっき法により、フォトレジスト膜の開口部内にＣｕより成る配線６８（図１２（ａ）参照）を形成する。配線６８の高さ（樹脂層６４ａの上面からの高さ）は、例えば５μｍ程度とする。
この後、フォトレジスト膜を剥離する。
次に、スピンコート法により、配線６８が形成された樹脂層６４ａ上の全面に、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、配線６８に達する開口部（図示せず）をフォトレジスト膜に形成する。かかる開口部は、導体プラグ７０を形成するためのものである。
次に、電気めっき法により、開口部内にＣｕより成る導体プラグ７０を形成する。導体プラグ７０の高さ（配線６８の上面からの高さ）は、例えば１０μｍ程度とする。
この後、フォトレジスト膜を剥離する。
次に、配線６８の周囲に表出しているシード層６６をウエットエッチングにより除去する。
次に、図１２（ｂ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム７５を載置する。樹脂フィルム７５としては、例えば上述した樹脂フィルム３３と同様の樹脂フィルムを用いる。即ち、樹脂フィルム７５として、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層７２と、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層７４とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム７５を用いる。
次に、真空プレス装置を用いて、樹脂フィルム７５を樹脂層６４ａ上に貼り付ける（図１３（ａ）参照）。真空プレスを行う際の条件は、樹脂フィルム３３を真空プレスする際の条件と同様に、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１２０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスにより成形する時間は例えば６０秒とする。こうして、配線６８及び導体プラグ７０等が形成された樹脂層６４ａ上に、樹脂フィルム７５より成る樹脂層７６が形成される（図１３（ａ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層７６を硬化させる。熱処理条件は、樹脂層７６を硬化させる際の上述した条件と同様に、例えば、１９０℃、１時間とする。樹脂層７６のうちの第１の層７２に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層７６の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層７６との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層７６の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層７６の表層部及び導体プラグ７０の上部を切削する（図１３（ｂ）参照）。樹脂層７６の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層３４の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第１の層７２を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層７４を切削することにより、樹脂層７６の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によりバイト４０が著しく摩耗したり欠損したりしてしまうのを防止することができる。
こうして、図１４（ａ）に示すように、樹脂層７６ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層７６ａと表示し、切削前の樹脂層７６と区別している。
次に、スパッタリング法又は無電解めっき法により、樹脂層７６ａ上及び導体プラグ７０上にシード層７８を形成する。
次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
次に、フォトリソグラフィ技術を用い、フォトレジスト膜にシード層に達する開口部（図示せず）を形成する。かかる開口部は、電極８０を形成するためのものである。
次に、電気めっき法により、フォトレジスト膜の開口部内にＣｕより成る電極８０（図１４（ｂ）参照）を形成する。
この後、フォトレジスト膜を剥離する。
次に、電極８０の周囲に表出しているシード層７８をウエットエッチングにより除去する。
こうして、本実施形態による樹脂層の形成方法を用いて、本実施形態による半導体装置が製造される。
本実施形態によるめっき方法及び半導体装置の製造方法は、無機材料より成る混合物が含有された第１の層と、かかる混合物が含有されていない第２の層とから成る樹脂層を形成し、かかる樹脂層の表層部をバイトにより切削することにより、樹脂層の表面を平坦化することに主な特徴がある。
本実施形態によれば、無機材料より成る混合物が含有された第１の層を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層を切削することにより、樹脂層の表層部を平坦化し得るため、無機材料より成る混合物によりバイトが著しく摩耗したり欠損したりするのを回避することができる。このため、本実施形態によれば、バイトの摩耗や欠損を抑制しつつ樹脂層を平坦化することができ、ひいては、半導体装置等を低コストで製造することが可能となる。
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法並びにその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置及びその製造方法を図１５乃至図２５を用いて説明する。図１５は、本実施形態による半導体装置を示す断面図である。図１乃至図１４に示す第１実施形態による樹脂層の形成方法並びに半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
（半導体装置）
本実施形態による半導体装置は、樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａのうちの第１の層１１０、１１６、１２２、１２８に無機材料より成る混合物が第１の含有率で含有されており、樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａのうちの第２の層１１２、１１８、１２４、１３０に第１の含有率より低い第２の含有率で無機材料より成る混合物が含有されていることに主な特徴がある。
図１５に示すように、層間絶縁膜１２上には、配線２２及び導体プラグ２８を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）１１４ａが形成されている。樹脂層１１４ａは、熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１１０と、第１の層１１０上に形成され、かかる混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１１２とにより構成されている。換言すれば、熱膨張率を低減するための混合物が半導体基板１０側に偏在する樹脂層１１４ａが形成されている。
第１の層１１０の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１１０に含有させる混合物としては、例えばシリカ等の無機材料が用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１１０における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２の層１１２の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１１２に含有させる混合物としては、例えばシリカ等の無機材料が用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１１２における混合物の含有率は、例えば２０ｗｔ％程度とする。本実施形態において第２の層１１２に含有させる混合物の含有率を比較的低く設定しているのは、樹脂フィルム１１３（図１６（ｂ）参照）より成る樹脂層１１４（図１７（ａ）参照）の表層部を切削する際に、混合物によってバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止するためである。
樹脂層１１４ａの表面及び導体プラグ２８の表面は、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図１７（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ２８の表面及び樹脂層１１４ａの表面は平坦になっている。
樹脂層１１４ａ上には、配線４４及び導体プラグ４６を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）１２０ａが形成されている。樹脂層１２０ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１１６と、第１の層１１６上に形成され、無機材料より成る混合物が第１の混合率より低い第２の混合率で含有された第２の層１１８とにより構成されている。
第１の層１１６の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１１６に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１１６における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２の層１１８の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１１８に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１１８における混合物の含有率は、例えば２０ｗｔ％程度とする。本実施形態において第２の層１１８に含有させる混合物の含有率を比較的低く設定しているのは、樹脂フィルム１１９（図１８（ｂ）参照）より成る樹脂層１２０（図１９（ｂ）参照）の表層部を切削する際に、混合物によってバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止するためである。
樹脂層１２０ａの表面と導体プラグ４６の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図１９（ｂ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ４６の表面及び樹脂層１２０ａの表面は平坦になっている。
樹脂層１２０ａ上には、配線５６及び導体プラグ５８を埋め込むように樹脂層１２６ａが形成されている。樹脂層１２６ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１２２と、第１の層１２２上に形成され、無機材料より成る混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１２４とにより構成されている。
第１の層１２２の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１２２に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１２２における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２層１２４の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１２４に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１２４における混合物の含有率は、例えば２０ｗｔ％程度とする。本実施形態において第２の層１２４に含有させる混合物の含有率を比較的低く設定しているのは、樹脂フィルム１２５（図２１（ａ）参照）より成る樹脂層１２６（図２２（ａ）参照）の表層部を切削する際に、混合物によってバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止するためである。
樹脂層１２６ａの表面と導体プラグ５８の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図２２（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ５８の表面及び樹脂層１２６ａの表面は平坦になっている。
樹脂層１２６ａ上には、配線６８及び導体プラグ７０を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）１３２ａが形成されている。樹脂層１３２ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１２８と、第１の層１２８上に形成され、無機材料より成る混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１３０とにより構成されている。
第１の層１２８の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１２８に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１２８における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２の層１３０の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１３０に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１３０における混合物の含有率は、例えば２０ｗｔ％程度とする。本実施形態において第２の層１３０に含有させる混合物の含有率を比較的低く設定しているのは、樹脂フィルム１３１（図２１（ａ）参照）より成る樹脂層１３２（図２４（ｂ）参照）の表層部を切削する際に、混合物によってバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止するためである。
樹脂層１３２ａの表面と導体プラグ７０の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図２４（ｂ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ７０の表面及び樹脂層１３２ａの表面は平坦になっている。
平坦化された樹脂層１３２ａ上には、複数の電極８０が形成されている。電極８０は、例えばボンディングパッドとして機能し得る。電極８０の下には、配線８０を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層７８が存在している。
こうして、複数の樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａ及び複数の配線層２２、４４、５６、６８から成る多層配線構造を有する半導体装置が構成されている。
本実施形態による半導体装置は、上述したように、樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａのうちの第１の層１１０、１１６、１２２、１２８に無機材料より成る混合物が第１の含有率で含有されており、樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａのうちの第２の層１１２、１１８、１２４、１３０に第１の含有率より低い第２の含有率で無機材料より成る混合物が含有されていることに主な特徴がある。
本実施形態では、第１の層１１０、１１６、１２２、１２８のみならず、第２の層１１２、１１８、１２４、１３０にも無機材料より成る混合物が含有されているため、樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａと半導体基板１０との熱膨張率の差をより小さくすることができる。
しかも、本実施形態によれば、第２の層１１２、１１８、１２４、１３０に含有されている混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物によって著しく摩耗等してしまうのを抑制することができる。
（樹脂層の形成方法、半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態による樹脂層の形成方法及びその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置の製造方法を図１６乃至図２５を用いて説明する。図１６乃至図２５は、本実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
まず、半導体基板１０を用意する工程から導体プラグ２８を形成する工程までは、図２（ａ）乃至図４（ａ）に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様であるので説明を省略する（図１６（ａ）参照）。
次に、図１６（ｂ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム１１３を載置する。樹脂フィルム１１３としては、熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１１０と、かかる混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１１２とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム１１３を用いる。換言すれば、熱膨張率を低減するための混合物が基板側に偏在する樹脂フィルム１１３を用いる。
第１の層１１０の基材としては、例えばエポキシ樹脂を用いる。第１の層１１０に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカ等の無機材料を用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１１０における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第１の層３０の厚さは、例えば１０μｍとする。なお、樹脂フィルム１１３のうちの第１の層１１０に混合物を含有させるのは、樹脂フィルム１１３より成る樹脂層１１４（図１６（ｃ）参照）と半導体基板１０との熱膨張率の差を小さくするためである。
第２の層１１２の基材としては、例えばエポキシ樹脂を用いる。第２の層３２の厚さは、例えば１０μｍとする。第２の層１１２に含有させる混合物の材料としては、例えばシリカ等の無機材料を用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１１２における混合物の含有率は、例えば２０ｗｔ％程度とする。なお、第２の層１１２における混合物の含有率を比較的小さく設定するのは、樹脂フィルム１１３より成る樹脂層１１４（図１６（ｃ）参照）の表層部を切削する際に、バイト４０が混合物によって著しく摩耗等するのを防止するためである。
また、ここでは、第２の層１１２における混合物の含有率を２０ｗｔ％程度とする場合を例に説明したが、第２の層１１２における混合物の含有率は２０ｗｔ％程度に限定されるものではない。但し、第２の層１１２における混合物の含有率を比較的高く設定した場合には、樹脂層１１４を切削する際にバイト４０が摩耗等しやすくなってしまう。バイト４０の著しい摩耗等を避けるためには、第２の層１１２における混合物の含有率を３０ｗｔ％以下に設定することが好ましい。
次に、真空プレス装置を用いて、層間絶縁膜１２等が形成された半導体基板１０上に樹脂フィルム１１３を貼り付ける。真空プレスを行う際の条件は、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１３０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスにより成形する時間は例えば６０秒とする。こうして、半導体基板１０上に樹脂フィルム１１３より成る樹脂層１１４が形成される（図１６（ｃ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層１１４を硬化させる。熱処理条件は、例えば、１９０℃、１時間とする。本実施形態では、第１の層１１０のみならず、第２の層１１２にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１１４の熱膨張率の差をより小さくすることが可能となる。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１１４との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、より小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図５（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１１４の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１１４の表層部及び導体プラグ２８の上部を切削する（図１７（ａ）参照）。
樹脂層１１４の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層３４の表層部を切削する際の条件と同様とする。即ち、バイト４０のすくい角を、０度とする。チャックテーブルの回転数は、例えば１０００ｒｐｍ程度とする。樹脂層１１４の表層部を切削する際には、切削を例えば２回行うことにより、樹脂層１１４を所望の厚さまで切削する。第１回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば４μｍ程度とする。第２回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば３μｍ程度とする。バイト４０の送りは、例えば２０μｍ／秒とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１１２をバイト４０により切削するものの、第２の層１１２における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物によって著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図１７（ｂ）に示すように、樹脂層１１４ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層１１４ａと表示し、切削前の樹脂層１１４と区別している。
次に、図６（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線４４及び導体プラグ４６を形成する（図１８（ａ）参照）。
次に、図１８（ｂ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム１１９を載置する。樹脂フィルム１１９としては、例えば上述した樹脂フィルム１１３と同様の樹脂フィルムを用いる。即ち、樹脂フィルム１１９として、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１１６と、無機材料より成る混合物が第１の含有率より小さい第２の含有率で含有された第２の層１１８とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム１１９を用いる。
次に、真空プレス装置を用いて、樹脂フィルム１１９を樹脂層１１４ａ上に貼り付ける。真空プレスを行う際の条件は、樹脂フィルム１１３を真空プレスする際の条件と同様に、真空プレスを行う際の条件は、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１３０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスにより成形する時間は、例えば６０秒とする。こうして、配線４４及び導体プラグ４６等が形成された樹脂層１１４ａ上に、樹脂フィルム１１９より成る樹脂層１２０が形成される（図１９（ａ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層１２０を硬化させる。熱処理条件は、樹脂層１１４を硬化させる際の上述した条件と同様に、例えば、１９０℃、１時間とする。第１の層１１６のみならず、第２の層１１８にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１２０の熱膨張率の差をより小さくすることが可能となる。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１２０との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、より小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１２０の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１２０の表層部及び導体プラグ４６の上部を切削する（図１９（ｂ）参照）。樹脂層１２０の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層１１４の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１１８をバイト４０により切削するものの、第２の層１１８における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図２０（ａ）に示すように、樹脂層１２０ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層１２０ａと表示し、切削前の樹脂層１２０と区別している。
次に、図９（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線５６及び導体プラグ５８を形成する（図２０（ｂ）参照）
次に、図２１（ａ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム１２５を載置する。樹脂フィルム１２５としては、例えば上述した樹脂フィルム１１３と同様の樹脂フィルムを用いる。即ち、樹脂フィルム１２５として、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１２２と、無機材料より成る混合物が第１の含有率より小さい第２の含有率で含有された第２の層１２４とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム１２５を用いる。
次に、真空プレス装置を用いて、樹脂フィルム１２５を樹脂層１２０ａ上に貼り付ける。真空プレスを行う際の条件は、樹脂フィルム１１３を真空プレスする際の条件と同様に、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１３０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスにより成形する時間は例えば６０秒とする。こうして、配線５６及び導体プラグ５８等が形成された樹脂層１２０ａ上に、樹脂フィルム１２５より成る樹脂層１２６が形成される（図２１（ｂ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層１２６を硬化させる。熱処理条件は、樹脂層１１４を硬化させる際の上述した条件と同様に、例えば、１９０℃、１時間とする。本実施形態では、第１の層１２２のみならず、第２の層１２４にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１２６の熱膨張率の差を、より小さくすることが可能となる。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１２６との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、より小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１２６の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１２６の表層部及び導体プラグ５８の上部を切削する（図２２（ａ）参照）。
樹脂層１２６の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層１１４の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１２４をバイト４０により切削するものの、第２の層１２４における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図２２（ｂ）に示すように、樹脂層１２６ａの表面が平坦化される。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層１２６ａと表示し、切削前の樹脂層１２６と区別している。
次に、図１２（ａ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線６８及び導体プラグ７０を形成する（図２３（ａ）参照）。
次に、図２３（ｂ）に示すように、半導体基板１０上に樹脂フィルム１３１を載置する。樹脂フィルム１３１としては、例えば上述した樹脂フィルム１１３と同様の樹脂フィルムを用いる。即ち、樹脂フィルム１３１として、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１２８と、無機材料より成る混合物が第１の含有率より小さい第２の含有率で含有された第２の層１３０とが積層されて成る２層構造の樹脂フィルム１３１を用いる。
次に、真空プレス装置を用いて、樹脂フィルム１３１を樹脂層１２６ａ上に貼り付ける（図２４（ａ）参照）。真空プレスを行う際の条件は、樹脂フィルム１１３を真空プレスする際の条件と同様に、例えば以下の通りとする。減圧時間は、例えば６０秒程度とする。真空プレスを行う際の温度は、例えば１３０℃程度とする。真空プレスの際の圧力は例えば１ＭＰａ程度とする。真空プレスを行う際の時間は例えば６０秒とする。こうして、配線６８及び導体プラグ７０等が形成された樹脂層１２６ａ上に、樹脂フィルム１３１より成る樹脂層１３２が形成される（図２４（ａ）参照）。
次に、熱処理を行うことにより、樹脂層１３２を硬化させる。熱処理条件は、樹脂層１１４を硬化させる際の上述した条件と同様に、例えば、１９０℃、１時間とする。本実施形態では、第１の層１２８のみならず、第２の層１３０にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１３２の熱膨張率の差をより小さくすることが可能となる。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１３２との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、より小さくすることが可能となる。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１３２の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１３０の表層部及び導体プラグ７０の上部を切削する（図２４（ｂ）参照）。樹脂層１３２の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層１１４の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１３０をバイト４０により切削するものの、第２の層１３０における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図２５（ａ）に示すように、樹脂層１３２ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層１３２ａと表示し、切削前の樹脂層１３２と区別している。
次に、図１４（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、電極８０を形成する。
こうして、本実施形態による樹脂層の形成方法を用いて、本実施形態による半導体装置が製造される。
本実施形態では、第１の層１１０、１１６、１２２、１２８のみならず、第２の層１１２、１１８、１２４、１３０にも無機材料より成る混合物が含有されているため、樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａと半導体基板１０との熱膨張率の差をより小さくすることができる。このため、本実施形態によれば、樹脂層１１４ａ、１２０ａ、１２６ａ、１３２ａと半導体基板１０との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０に加わるストレスを低減することができる。
しかも、本実施形態によれば、第２の層１１２、１１８、１２４、１３０に含有されている混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうのを抑制することができる。
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法並びにその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置及びその製造方法を図２６乃至図３５を用いて説明する。図２６は、本実施形態による半導体装置を示す断面図である。図１乃至図２５に示す第１又は第２実施形態による樹脂層の形成方法並びに半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
（半導体装置）
本実施形態による半導体装置は、樹脂層８６ａ、９２ａ、９８ａ、１０４ａを構成する第１の層８２、８８、９４、１００及び第２の層８４、９０、９６、１０２が、塗布法（スピンコート法）により形成されていることに主な特徴がある。
図２６に示すように、層間絶縁膜１２上には、配線２２及び導体プラグ２８を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）８６ａが形成されている。樹脂層８６ａは、熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が含有された第１の層８２と、第１の層８２上に形成され、かかる混合物が含有されていない第２の層８４とにより構成されている。換言すれば、熱膨張率を低減するための混合物が半導体基板１０側に偏在する樹脂層８６ａが形成されている。第１の層８２と第２の層８４は、いずれもスピンコート法により形成されている。第１の層８２の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層８２に含有させる混合物としては、例えばシリカ等の無機材料が用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層８２における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第２の層８４の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層８６ａの表面及び導体プラグ２８の表面は、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図２８参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ２８の表面及び樹脂層８６ａの表面は平坦になっている。
樹脂層８６ａ上には、配線４４及び導体プラグ４６を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）９２ａが形成されている。樹脂層９２ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層８８と、第１の層８８上に形成され、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層９０とにより構成されている。第１の層８８と第２の層９０は、いずれもスピンコート法により形成されている。第１の層８８の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層８８に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層８８における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第２の層９０の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層９２ａの表面と導体プラグ４６の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図３０（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ４６の表面及び樹脂層９２ａの表面は平坦になっている。
樹脂層９２ａ上には、配線５６及び導体プラグ５８を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）９８ａが形成されている。樹脂層９８ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層９４と、第１の層９４上に形成され、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層９６とにより構成されている。第１の層９４と第２の層９６は、いずれもスピンコート法により形成されている。第１の層９４の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層９４に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層９４における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第２の層９６の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層９８ａの表面と導体プラグ５８の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図３２（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ５８の表面及び樹脂層９８ａの表面は平坦になっている。
樹脂層９８ａ上には、配線６８及び導体プラグ７０を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）１０４ａが形成されている。樹脂層１０４ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層１００と、第１の層１００上に形成され、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層１０２とにより構成されている。第１の層１００と第２の層１０２は、いずれもスピンコート法により形成されている。第１の層１００の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１００に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１００における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。第２の層１０２の材料としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。
樹脂層１０４ａの表面と導体プラグ７０の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図３４（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ７０の表面及び樹脂層１０４ａの表面は平坦になっている。
平坦化された樹脂層１０４ａ上には、複数の電極８０が形成されている。電極８０の下には、電極８０を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層７８が存在している。
こうして、複数の樹脂層８６ａ、９２ａ、９８ａ、１０４ａ及び複数の配線層２２、４４、５６、６８から成る多層配線構造を有する半導体装置が構成されている。
本実施形態のように、樹脂層８６ａ、９２ａ、９８ａ、１０４ａを構成する第１の層８２、８８、９４、１００及び第２の層８４、９０、９６、１０２が塗布法により形成されていてもよい。
（樹脂層の形成方法、半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態による樹脂層の形成方法及びその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置の製造方法を図２７乃至図３５を用いて説明する。図２７乃至図３５は、本実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図である。なお、図２７（ａ）乃至図２７（ｂ）、図２８（ｂ）乃至図３５は断面図であり、図２８（ａ）は斜視図である。
まず、半導体基板１０を用意する工程から導体プラグ２８を形成する工程までは、図２（ａ）乃至図４（ａ）に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様であるので説明を省略する（図２７（ａ）参照）。
次に、図２７（ａ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層８２を形成する。第１の層８２の材料としては、例えば熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカ等の無機材料を用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第１の層８２を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層８２の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％程度の含有率で混合物が含有された第１の層８２が形成される。第１の層８２に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層８２の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層８２との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層８４を形成する。第２の層８４の材料としては、例えばエポキシ樹脂溶液を用いる。
次に、第２の層８４を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層８４の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。第１の層８２に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層８２の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層８６との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層８２と、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層８４とが積層されて成る樹脂層８６が形成される（図２７（ｂ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層８６の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層８６の表層部及び導体プラグ２８の上部を切削する（図２８（ｂ）参照）。
樹脂層８６の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層３４の表層部を切削する際の条件と同様とする。即ち、バイト４０のすくい角を、０度とする。チャックテーブルの回転数は、例えば１０００ｒｐｍ程度とする。樹脂層８６の表層部を切削する際には、切削を例えば２回行うことにより樹脂層８６の表層部を切削する。第１回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば４μｍ程度とする。第２回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば３μｍ程度とする。バイト４０の送りは、例えば２０μｍ／秒とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第１の層８２を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層８４を切削することにより、樹脂層８６の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によりバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止することができる。
こうして、図２９（ａ）に示すように、樹脂層８６ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層８６ａと表示し、切削前の樹脂層８６と区別している。
次に、図６（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線４４及び導体プラグ４６を形成する（図２９（ｂ）参照）。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層８８を形成する。第１の層８８の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第１の層８８を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層８８の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％程度の含有率で混合物が含有された第１の層８８が形成される。第１の層８８に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層８８の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層８８との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層９０を形成する。第２の層９０の材料としては、例えばエポキシ樹脂溶液を用いる。
次に、第２の層９０を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層９０の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。第１の層８８に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層９２の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層９２との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層８８と、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層９０とが積層されて成る樹脂層９２が形成される（図２９（ｃ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層９２の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層９２の表層部及び導体プラグ４６の上部を切削する（図３０（ａ）参照）。
樹脂層９２の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層８６の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第１の層８８を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層９０を切削することにより、樹脂層９２の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によりバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止することができる。
こうして、図３０（ｂ）に示すように、樹脂層９２ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層９２ａと表示し、切削前の樹脂層９２と区別している。
次に、図９（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線５６及び導体プラグ５８を形成する（図３１（ａ）参照）。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層９４を形成する。第１の層９４の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第１の層９４を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層９４の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％程度の含有率で混合物が含有された第１の層９４が形成される。第１の層９４に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層９４の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層９４との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層９６を形成する。第２の層９６の材料としては、例えばエポキシ樹脂溶液を用いる。
次に、第２の層９６を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層９６の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。樹脂層９８のうちの第１の層９６に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層９８の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層９８との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層９４と、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層９６とが積層されて成る樹脂層９８が形成される（図３１（ｂ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層９８の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層９８の表層部及び導体プラグ５８の上部を切削する（図３２（ａ）参照）。
樹脂層９８の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層８６の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第１の層９４を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層９６を切削することにより、樹脂層９８の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によりバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止することができる。
こうして、図３２（ｂ）に示すように、樹脂層９８ａの表面が平坦化される。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層９８ａと表示し、切削前の樹脂層９８と区別している。
次に、図１２（ａ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線６８及び導体プラグ７０を形成する。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層１００を形成する。第１の層１００の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第１の層１００を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層１００の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％程度の含有率で混合物が含有された第１の層１００が形成される。第１の層１００に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層１００の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層１００との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層１０２を形成する。第２の層１０２の材料としては、例えばエポキシ樹脂溶液を用いる。
次に、第２の層１０２を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層１０２の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。樹脂層１０４のうちの第１の層１００に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１０４の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１０４との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が含有された第１の層１００と、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層１０２とが積層されて成る樹脂層１０４が形成される（図３３（ｂ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１０４の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１０４の表層部及び導体プラグ７０の上部を切削する（図３４（ａ）参照）。
樹脂層１０４の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層８６の表層部を切削する際の条件と同様とする。
無機材料より成る混合物が含有された第１の層１００を切削せずに、無機材料より成る混合物が含有されていない第２の層１０２を切削することにより、樹脂層１０４の表層部を平坦化するため、無機材料より成る混合物によりバイト４０が著しく摩耗等してしまうのを防止することができる。
こうして、図３４（ｂ）に示すように、樹脂層１０４ａの表面が平坦化される。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層１０４ａと表示し、切削前の樹脂層１０４と区別している。
次に、図１４（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして電極８０を形成する（図３５参照）。
こうして、本実施形態による樹脂層の形成方法を用いて半導体装置が製造される。
本実施形態のように、樹脂層８６ａ、９２ａ、９８ａ、１０４ａを構成する第１の層８２、８８、９４、１００及び第２の層８４、９０、９６、１０２を、塗布法により形成してもよい。
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法並びにその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置及びその製造方法を図３６乃至図４４を用いて説明する。図３６は、本実施形態による半導体装置を示す断面図である。図１乃至図３５に示す第１乃至第３実施形態による樹脂層の形成方法並びに半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
（半導体装置）
本実施形態による半導体装置は、樹脂層１３８ａ、１４４ａ、１５０ａ、１５６ａのうちの第１の層１３４、１４０、１４６、１５２に無機材料より成る混合物が第１の含有率で含有されており、樹脂層１３８ａ、１４４ａ、１５０ａ、１５６ａのうちの第２の層１３６、１４２、１４８、１５４に第１の含有率より低い第２の含有率で無機材料より成る混合物が含有されており、第１の層１３４、１４０、１４６、１５２及び第２の層１３６、１４２、１４８、１５４が塗布法により形成されていることに主な特徴がある。
図３６に示すように、層間絶縁膜１２上には、配線２２及び導体プラグ２８を埋め込むように、樹脂層（層間絶縁膜）１３８ａが形成されている。樹脂層１３８ａは、熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１３４と、第１の層１３４上に形成され、かかる混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１３６とにより構成されている。換言すれば、熱膨張率を低減するための混合物が半導体基板１０側に偏在する樹脂層１３８ａが形成されている。第１の層１３４と第２の層１３６は、いずれもスピンコート法により形成されている。
第１の層１３４の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１３４に含有させる混合物としては、例えばシリカ等の無機材料が用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１３４における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２の層１３６の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１３６に含有させる混合物としては、例えばシリカ等の無機材料が用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１３６における混合物の含有率は、例えば１５ｗｔ％程度とする。
樹脂層１３８ａの表面及び導体プラグ２８の表面は、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図３６参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ２８の表面及び樹脂層１３８ａの表面は平坦になっている。
樹脂層１３８ａ上には、配線４４及び導体プラグ４６を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）１４４ａが形成されている。樹脂層１４４ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１４０と、第１の層１４０上に形成され、無機材料より成る混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１４２とにより構成されている。第１の層１４０と第２の層１４２は、いずれもスピンコート法により形成されている。
第１の層１４０の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１４０に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１４０における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２の層１４２の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１４２に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１４２における混合物の含有率は、例えば１５ｗｔ％程度とする。
樹脂層１４４ａの表面と導体プラグ４６の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図３９（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ４６の表面及び樹脂層１４４ａの表面は平坦になっている。
樹脂層１４４ａ上には、配線５６及び導体プラグ５８を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）１５０ａが形成されている。樹脂層１５０ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１４６と、第１の層１４６上に形成され、無機材料より成る混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１４８とにより構成されている。第１の層１４６と第２の層１４８は、いずれもスピンコート法により形成されている。
第１の層１４６の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１４６に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１４６における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２の層１４８の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１４８に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１４８における混合物の含有率は、例えば１５ｗｔ％程度とする。
樹脂層１５０ａの表面と導体プラグ５８の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図４１（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ５８の表面及び樹脂層１５０ａの表面は平坦になっている。
樹脂層１５０ａ上には、配線６８及び導体プラグ７０を埋め込むように樹脂層（層間絶縁膜）１５６ａが形成されている。樹脂層１５６ａは、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１５２と、第１の層１５２上に形成され、無機材料より成る混合物が第１の含有率より低い第２の含有率で含有された第２の層１５４とにより構成されている。第１の層１５２と第２の層１５４は、いずれもスピンコート法により形成されている。
第１の層１５２の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第１の層１５２に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１５２における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
第２の層１５４の基材としては、例えばエポキシ樹脂が用いられている。第２の層１５４に含有させる混合物としては、例えばシリカが用いられている。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第２の層１５４における混合物の含有率は、例えば１５ｗｔ％程度とする。
樹脂層１５６ａの表面と導体プラグ７０の表面とは、後述するように、ダイヤモンド等より成るバイト４０（図４３（ａ）参照）を用いて切削されている。ダイヤモンド等より成るバイト４０により切削されているため、導体プラグ７０の表面及び樹脂層１５６ａの表面は平坦になっている。
平坦化された樹脂層１５６ａ上には、複数の電極８０が形成されている。電極８０の下には、配線８０を電気めっき法により形成する際に用いられたシード層７８が存在している。配線８０は、導体プラグ７０に電気的に接続されている。
こうして、複数の樹脂層１３８ａ、１４４ａ、１５０ａ、１５６ａ及び複数の配線層２２、４４、５６、６８から成る多層配線構造を有する半導体装置が構成されている。
本実施形態のように、樹脂層１３８ａ、１４４ａ、１５０ａ、１５６ａを構成する第１の層１３４、１４０、１４６、１５２及び第２の層１３６、１４２、１４８、１５４を、塗布法により形成してもよい。
（樹脂層の形成方法、半導体装置の製造方法）
次に、本実施形態による樹脂層の形成方法及びその樹脂層の形成方法を用いた半導体装置の製造方法を図３７乃至図４４を用いて説明する。図３７乃至図４４は、本実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面である。
まず、半導体基板１０を用意する工程から導体プラグ２８を形成する工程までは、図２（ａ）乃至図４（ａ）に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様であるので説明を省略する（図２７（ａ）参照）。
次に、図３７（ａ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層１３４を形成する。第１の層１３４の材料としては、例えば熱膨張率を低減するための混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。熱膨張率を低減するための混合物としては、例えばシリカ等の無機材料を用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第１の層１３４を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層１３４の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第１の層１３４が形成される。第１の層１３４に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層１３４の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層１３４との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層１３６を形成する。第２の層１３６の材料としては、例えば熱膨張率の比較的低い混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカ等の無機材料を用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第２の層１３６を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層１３６の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば１５ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第２の層１３６が形成される。本実施形態では、第１の層１３４のみならず、第２の層１３６にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１３８との熱膨張率の差をより小さくすることが可能である。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１３８との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、より小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１３４と、無機材料より成る混合物が第１の含有率より小さい第２の含有率で含有された第２の層１３６とが積層されて成る樹脂層１３８が形成される（図３７（ｃ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１３８の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１３８の表層部及び導体プラグ２８の上部を切削する（図３７（ｃ）参照）。
樹脂層１３８の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層８６の表層部を切削する際の条件と同様とする。即ち、バイト４０のすくい角を、０度とする。チャックテーブルの回転数は、例えば１０００ｒｐｍ程度とする。樹脂層１３８の表層部を切削する際には、切削を例えば２回行うことにより樹脂層１３８の表層部を切削する。第１回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば４μｍ程度とする。第２回目の切削におけるバイト４０の切り込み量は、例えば３μｍ程度とする。バイト４０の送りは、例えば２０μｍ／秒とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１３６をバイト４０により切削するものの、第２の層１３６における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図３８（ａ）に示すように、樹脂層１３８ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層１３８ａと表示し、切削前の樹脂層１３８と区別している。
次に、図６（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線４４及び導体プラグ４６を形成する（図３８（ｂ）参照）。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層１４０を形成する。第１の層１４０の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第１の層１４０を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層１４０の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第１の層１４０が形成される。第１の層１４０に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層１４０の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層１４０との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層１４２を形成する。第２の層１４２の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第２の層１４２を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層１４２の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば１５ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第２の層１４２が形成される。第１の層１４０のみならず、第２の層１４２にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１４４との熱膨張率の差は、より小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１４４との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、より小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１４０と、無機材料より成る混合物が第１の含有率より小さい第２の含有率で含有された第２の層１４２とが積層されて成る樹脂層１４４が形成される（図３８（ｃ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１４４の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１４４の表層部及び導体プラグ４６の上部を切削する（図３０（ａ）参照）。
樹脂層１４４の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層１３８の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１４２をバイト４０により切削するものの、第２の層１４２における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図３９（ｂ）に示すように、樹脂層１４４ａの表面が平坦化される。なお、本明細書においては、切削後の樹脂層を樹脂層１４４ａと表示し、切削前の樹脂層１４４と区別している。
次に、図９（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線５６及び導体プラグ５８を形成する（図４０（ａ）参照）。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層１４６を形成する。第１の層１４６の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第１の層１４６を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層１４６の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第１の層１４６が形成される。第１の層１４６に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層１４６の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層１４６との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層１４８を形成する。第２の層１４８の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第２の層１４８を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層１４８の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば１５ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第２の層１４８が形成される。第１の層１４６のみならず、第２の層１４８にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１５０との熱膨張率の差は、より小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１５０との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１４６と、無機材料より成る混合物が第１の含有率より小さい第２の含有率で含有された第２の層１４８とが積層されて成る樹脂層１５０が形成される（図４０（ｂ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１５０の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１５０の表層部及び導体プラグ５８の上部を切削する（図４１（ａ）参照）。
樹脂層１５０の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層１３８の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１４８をバイト４０により切削するものの、第２の層１４８における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図４１（ｂ）に示すように、樹脂層１５０ａの表面が平坦化される。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層１５０ａと表示し、切削前の樹脂層１５０と区別している。
次に、図１２（ａ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線６８及び導体プラグ７０を形成する（図４２（ａ）参照）。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第１の層１５２を形成する。第１の層１５２の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。第１の層１５２における混合物の含有率は、例えば６０ｗｔ％程度とする。
次に、第１の層１５２を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第１の層１５２の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば６０ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第１の層１５２が形成される。第１の層１５２に熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と第１の層１５２の熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と第１の層１５２との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
次に、全面に、例えばスピンコート法により、第２の層１５４を形成する。第２の層１５４の材料としては、例えば無機材料より成る混合物（フィラー）が含有されたエポキシ樹脂溶液を用いる。エポキシ樹脂溶液中に含有させる混合物としては、例えばシリカを用いる。混合物の平均粒径は、例えば１μｍ程度とする。
次に、第２の層１５４を半硬化させるための熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、８０〜１５０℃、３０分〜１時間とする。熱処理後における第２の層１５４の厚さは、例えば１０μｍ程度となる。こうして、例えば１５ｗｔ％の含有率で混合物が含有された第２の層１５４が形成される。第１の層１５２のみならず、第２の層１５４にも熱膨張率の比較的低い混合物が含有されているため、半導体基板１０と樹脂層１５６との熱膨張率の差が比較的小さくなっている。このため、本実施形態によれば、半導体基板１０と樹脂層１５６との熱膨張率の差に起因して半導体基板１０等に加わるストレスを、比較的小さくすることが可能となる。
こうして、無機材料より成る混合物（フィラー）が第１の含有率で含有された第１の層１５２と、無機材料より成る混合物が第１の含有率より小さい第２の含有率で含有された第２の層１５４とが積層されて成る樹脂層１５６が形成される（図４２（ｂ）参照）。
次に、半導体基板１０を、超精密旋盤３６のチャックテーブル３８（図２８（ａ）参照）上に、真空吸着により固定する。
次に、半導体基板１０を回転させながら、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて、樹脂層１５６の厚さが例えば１３μｍ程度になるまで、樹脂層１５６の表層部及び導体プラグ７０の上部を切削する（図４３（ａ）参照）。
樹脂層１５６の表層部を切削する際の条件は、例えば、樹脂層１３８の表層部を切削する際の条件と同様とする。
本実施形態では、無機材料より成る混合物が含有された第２の層１５４をバイト４０により切削するものの、第２の層１５４における混合物の含有率が比較的低く設定されているため、バイト４０が混合物により著しく摩耗等してしまうことはない。
こうして、図４３（ｂ）に示すように、樹脂層１５６ａの表面が平坦化される。なお、本明細書中においては、切削後の樹脂層を樹脂層１５６ａと表示し、切削前の樹脂層１５６と区別している。
次に、図１４（ｂ）を用いて上述した第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、電極８０を形成する（図４４参照）。
こうして、本実施形態による樹脂層の形成方法を用いて、半導体装置が製造される。
本実施形態のように、樹脂層１３８ａ、１４４ａ、１５０ａ、１５６ａを構成する第１の層１３４、１４０、１４６、１５２及び第２の層１３６、１４２、１４８、１５４を、塗布法により形成してもよい。
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、半導体基板１０を回転させながらバイト４０を一方向に直進させることにより切削処理を行う場合を例に説明したが、半導体基板１０を一方向に直進させながら、バイト４０を取り付けたフォイール（図示せず）を回転させることにより切削処理を行うことも可能である（図示せず）。
また、上記実施形態では、第１の層３０、４８、６０、７２、８２、８８、９４、１００、１１０、１１６、１２２、１２８、１３４、１４０、１４６、１５２の基材として、エポキシ樹脂を用いる場合を例に説明したが、かかる第１の層の基材はエポキシ樹脂に限定されるものではない。例えば、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、又は、フェノール樹脂等を第１の層の基材として用いてもよい。なお、ポリイミド樹脂の熱膨張率は４５〜５５ｐｐｍ／℃程度であり、ポリフェニレンエーテル樹脂の熱膨張率は３８〜７７ｐｐｍ／℃程度であり、フェノール樹脂の熱膨張率は６８ｐｐｍ／℃程度である。
また、上記実施形態では、第２の層３２、５０、６２、７４、８４、９０、９６、１０２の材料として、エポキシ樹脂を用いる場合を例に説明したが、かかる第２の層の材料はエポキシ樹脂に限定されるものではない。例えば、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、又は、フェノール樹脂等を第２の層の材料として用いてもよい。
また、上記実施形態では、第２の層１１２、１１８、１２４、１３０、１３６、１４２、１４８、１５４の基材として、エポキシ樹脂を用いる場合を例に説明したが、かかる第２の層の基材はエポキシ樹脂に限定されるものではない。例えば、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、又は、フェノール樹脂等を第２の層の基材として用いてもよい。
また、上記実施形態では、混合物（フィラー）の材料として、シリカを用いる場合を例に説明したが、混合物はシリカに限定されるものではない。例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、タルク、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、又は、ケイ酸カルシウム等の他の無機材料を、混合物として用いてもよい。
また、上記実施形態では、ダイヤモンドより成るバイト４０を用いて樹脂層を切削する場合を例に説明したが、バイト４０の材料はダイヤモンドに限定されるものではない。例えば、タングステン・カーバイトやキュービック・ボロン・ナイトライド（Cubic-Boron Nitride）等より成るバイトを用いて樹脂層を切削してもよい。
また、上記実施形態では、多層配線構造の層間絶縁膜として用いられる樹脂層を平坦する場合を例に説明したが、本発明の原理は、多層配線構造の層間絶縁膜として用いられる樹脂層に限定されるものではなく、他のあらゆる樹脂層を平坦化する場合に適用することが可能である。
また、上記実施形態では、半導体装置を製造する場合を例に説明したが、本発明の原理は、半導体装置を製造する場合に限定されるものではなく、他のあらゆる電子装置を製造する際に適用することが可能である。
以上詳述したように、本発明の特徴をまとめると以下のようになる。
（付記１）
熱膨張率を低減するための混合物が含有された樹脂層を基板上に形成する工程であって、前記混合物が前記基板側に偏在する樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の表層部をバイトにより切削することにより、前記樹脂層の表面を平坦化する工程と
を有することを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記２）
付記１記載の樹脂層の形成方法において、
前記樹脂層の前記表層部には前記混合物が存在しない
ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記３）
付記１記載の樹脂層の形成方法において、
前記樹脂層の前記表層部における前記混合物の含有率は、前記樹脂層のうちの前記基板側における前記混合物の含有率より小さい
ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記４）
付記１乃至３のいずれかに記載の樹脂層の形成方法において、
前記樹脂層を形成する工程では、前記混合物が前記基板側に偏在する樹脂フィルムを前記基板上に貼り付けることにより、前記樹脂シートより成る前記樹脂層を形成する
ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記５）
付記１乃至３のいずれかに記載の樹脂層の形成方法において、
前記樹脂層を形成する工程では、塗布法により前記樹脂層を形成する
ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記６）
付記１乃至５のいずれかに記載の樹脂層の形成方法において、
前記混合物は、無機材料より成る
ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記７）
付記６記載の樹脂層の形成方法において、
前記混合物は、酸化シリコン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、タルク、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、又は、ケイ酸カルシウムより成る
ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記８）
付記１乃至７のいずれかに記載の樹脂層の形成方法において、
前記樹脂層の基材は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、又は、フェノール樹脂より成る
ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
（付記９）
基板上に形成され、熱膨張率を低減するための混合物が含有された樹脂層であって、前記混合物が前記基板側に偏在する樹脂層を有し、
前記樹脂層の表面が平坦化されている
ことを特徴とする半導体装置。
（付記１０）
付記９記載の半導体装置において、
前記樹脂層は、前記基板上に形成された電極を埋め込むように形成されており、
前記電極の表面及び前記樹脂層の表面が平坦化されている
ことを特徴とする半導体装置。
（付記１１）
付記９又は１０記載の半導体装置において、
前記樹脂層の表層部には、前記混合物が存在しない
ことを特徴とする半導体装置。
（付記１２）
付記９又は１０記載の半導体装置において、
前記樹脂層の表層部における前記混合物の含有率は、前記樹脂層のうちの前記基板側における前記混合物の含有率より小さい
ことを特徴とする半導体装置。
（付記１３）
熱膨張率を低減するための混合物が含有された樹脂層を基板上に形成する工程であって、前記混合物が前記基板側に偏在する樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の表層部をバイトにより切削することにより、前記樹脂層の表面を平坦化する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１４）
付記１３記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層の前記表層部には、前記混合物が存在しない
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１５）
付記１３記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層の前記表層部における前記混合物の含有率は、前記樹脂層のうちの前記基板側における前記混合物の含有率より小さい
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１６）
付記１３乃至１５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層を形成する工程では、前記混合物が前記基板側に偏在する樹脂フィルムを前記基板上に貼り付けることにより、前記樹脂シートより成る前記樹脂層を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１７）
付記１３乃至１５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層を形成する工程では、塗布法により前記樹脂層を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１８）
付記１３乃至１７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記混合物は、無機材料より成る
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記１９）
付記１３乃至１８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層を形成する工程の前に、前記基板上に電極を形成する工程を更に有し、
前記樹脂層を形成する工程では、前記電極を埋め込むように前記樹脂層を形成し、
前記樹脂層の表層部を切削する工程では、前記電極の上部をも前記バイトにより切削する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記２０）
付記１９記載の半導体装置の製造方法において、
前記樹脂層の前記表層部を切削する工程の後に、前記樹脂層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上に電気めっき法により配線を形成する工程とを更に有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
本発明の第１実施形態による半導体装置を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その１）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その２）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その３）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その４）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その５）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その６）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その７）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その８）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その９）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その１０）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その１１）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その１２）である。 本発明の第１実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その１３）である。 本発明の第２実施形態による半導体装置を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その６）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その７）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その８）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その９）である。 本発明の第２実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１０）である。 本発明の第３実施形態による半導体装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その１）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その２）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その３）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その４）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その５）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その６）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その７）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その８）である。 本発明の第３実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程図（その９）である。 本発明の第４実施形態による半導体装置を示す断面図である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その６）である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その７）である。 本発明の第４実施形態による樹脂層の形成方法及び半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その８）である。
符号の説明
１０…半導体基板
１２…層間絶縁膜
１４…導体プラグ
１６…シード層
１８…フォトレジスト膜
２０…開口部
２２…配線
２４…フォトレジスト膜
２６…開口部
２８…導体プラグ
３０…第１の層
３２…第２の層
３３…樹脂フィルム
３４…切削前の樹脂層
３４ａ…切削後の樹脂層
３６…超精密旋盤
３８…チャックテーブル
４０…バイト
４２…シード層
４４…配線
４６…導体プラグ
４８…第１の層
５０…第２の層
５１…樹脂フィルム
５２…切削前の樹脂層
５２ａ…切削後の樹脂層
５４…シード層
５６…配線
５８…導体プラグ
６０…第１の層
６２…第２の層
６３…樹脂フィルム
６４…切削前の樹脂層
６４ａ…切削後の樹脂層
６６…シード層
６８…配線
７０…導体プラグ
７２…第１の層
７４…第２の層
７５…樹脂フィルム
７６…切削前の樹脂層
７６ａ…切削後の樹脂層
７８…シード層
８０…電極
８２…第１の層
８４…第２の層
８６…切削前の樹脂層
８６ａ…切削後の樹脂層
８８…第１の層
９０…第２の層
９２…切削前の樹脂層
９２ａ…切削後の樹脂層
９４…第１の層
９６…第２の層
９８…切削前の樹脂層
９８ａ…切削後の樹脂層
１００…第１の層
１０２…第２の層
１０４…切削前の樹脂層
１０４ａ…切削後の樹脂層
１１０…第１の層
１１２…第２の層
１１４…切削前の樹脂層
１１４ａ…切削後の樹脂層
１１６…第１の層
１１８…第２の層
１２０…切削前の樹脂層
１２０ａ…切削後の樹脂層
１２２…第１の層
１２４…第２の層
１２６…切削前の樹脂層
１２６ａ…切削後の樹脂層
１２８…第１の層
１３０…第２の層
１３２…切削前の樹脂層
１３２ａ…切削後の樹脂層
１３４…第１の層
１３６…第２の層
１３８…切削前の樹脂層
１３８ａ…切削後の樹脂層
１４０…第１の層
１４２…第２の層
１４４…切削前の樹脂層
１４４ａ…切削後の樹脂層
１４６…第１の層
１４８…第２の層
１５０…切削前の樹脂層
１５０ａ…切削後の樹脂層
１５２…第１の層
１５４…第２の層
１５６…切削前の樹脂層
１５６ａ…切削後の樹脂層

Claims (6)

  1. 熱膨張率を低減するための無機材料より成る混合物が含有された第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層上に形成され、前記混合物を含有しない第２の樹脂層とを、基板上に形成する工程と、
    バイトの刃先により切削することにより、前記第２の樹脂層の表面を平坦化する工程と
    を有することを特徴とする樹脂層の形成方法。
  2. 請求項１記載の樹脂層の形成方法において、
    前記混合物は、酸化シリコン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、タルク、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、又は、ケイ酸カルシウムより成る
    ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
  3. 請求項１又は２記載の樹脂層の形成方法において、
    前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層とを前記基板上に形成する工程では、前記基板上に形成された電極を埋め込むように、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層を形成し、
    前記第２の樹脂層の表面を平坦化する工程では、前記電極の一部をも前記バイトの刃先により切削する
    ことを特徴とする樹脂層の形成方法。
  4. 熱膨張率を低減するための無機材料より成る混合物が含有された第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層上に形成され、前記混合物を含有しない第２の樹脂層とを、基板上に形成する工程と、
    バイトの刃先により切削することにより、前記第２の樹脂層の表面を平坦化する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 請求項４記載の半導体装置の製造方法において、
    前記混合物は、酸化シリコン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、タルク、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、又は、ケイ酸カルシウムより成る
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 請求項４又は５記載の半導体装置の製造方法において、
    前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層とを前記基板上に形成する工程では、前記基板上に形成された電極を埋め込むように、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層を形成し、
    前記第２の樹脂層の表面を平坦化する工程では、前記電極の一部をも前記バイトの刃先により切削する
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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