JP5096723B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device made by joining a plurality of semiconductor device constituent members via an adhesive layer and its manufacturing method wherein the adhesive layer can be easily and surely formed only in a desired region. <P>SOLUTION: In the semiconductor device 1, a second semiconductor element chip 9 is stacked on a first semiconductor element chip 5 via the adhesive layer 8. The adhesive layer 8 consists of a hardened object of a photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition is such that when it is partially irradiated with light, an acid or base is generated in the exposed portion irradiated with light, and the photosensitive resin composition in an unexposed portion moves to the exposed portion side and is hardened in the exposed portion. The unexposed portion is so formed as to include at least part of electrodes 6a and 6b formed on the top face of the first semiconductor element chip 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、複数の半導体装置構成部材が接合剤層を介して接合されている構造を備えた半導体装置に関し、例えば、複数の半導体素子チップが接合剤層を介して積層されている半導体装置や半導体素子が構成されている第１の部材に、他の第２の部材が接合剤層を介して積層されている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 having a structure in which a plurality of semiconductor device constituent members are bonded via a bonding agent layer, for example, a semiconductor device in which a plurality of semiconductor element chips are stacked via a bonding agent layer, The present invention relates to a semiconductor device in which another second member is laminated via a bonding agent layer on a first member in which a semiconductor element is configured, and a method for manufacturing the same.

従来、電子機器の小型を図るために、複数の半導体素子チップを積層してなる半導体チップ積層体が種々提案されている。上記半導体チップ積層体を得るにあたっては、下方の半導体素子チップ上に接合剤を付与し、上方の半導体素子チップを積層し、接合する方法、あるいは上側の半導体素子チップの下面に接合剤を塗布しておき、下方の半導体素子チップに積層し、接合する方法が用いられている。このような接合剤としては、従来、光硬化型の接着剤や熱硬化型の接着剤などが用いられていた。   2. Description of the Related Art Conventionally, various semiconductor chip stacks in which a plurality of semiconductor element chips are stacked have been proposed in order to reduce the size of electronic devices. In obtaining the semiconductor chip stack, a bonding agent is applied on the lower semiconductor element chip, and the upper semiconductor element chip is stacked and bonded, or the bonding agent is applied to the lower surface of the upper semiconductor element chip. A method of laminating and bonding to the lower semiconductor element chip is used. As such a bonding agent, a photo-curing adhesive or a thermosetting adhesive has been conventionally used.

しかしながら、図１４に模式的に示すように、上方の半導体素子チップ１０２が傾いて接合されることがあった。図１４では、基板１００上に接合剤１０４を介して下方の半導体素子チップ１０１が接合されており、半導体素子チップ１０１上に接合剤１０５を介して上方の半導体素子チップ１０２が積層されている。   However, as schematically shown in FIG. 14, the upper semiconductor element chip 102 may be inclined and bonded. In FIG. 14, the lower semiconductor element chip 101 is bonded to the substrate 100 via the bonding agent 104, and the upper semiconductor element chip 102 is stacked on the semiconductor element chip 101 via the bonding agent 105.

製造に際しては、通常上方の半導体素子チップ１０２の下面に接合剤１０５を塗工し、半導体素子チップ１０１上に積層する。その場合、接合剤１０５の流動性が高い状態で接合すると、図示のように、接合剤層の厚みばらつきが生じ、半導体素子チップ１０２が傾斜することがあった。その結果、図示のように、半導体素子チップ１０２の下面が下方のボンディングワイヤー１０７に傾接し、はなはだしき場合には、衝突し、ボンディングワイヤー１０７による接続の信頼性が損なわれることがあった。   In manufacturing, the bonding agent 105 is usually applied to the lower surface of the upper semiconductor element chip 102 and laminated on the semiconductor element chip 101. In that case, when bonding is performed in a state where the bonding agent 105 has high fluidity, as shown in the drawing, the bonding layer has a thickness variation, and the semiconductor element chip 102 may be inclined. As a result, as shown in the drawing, the lower surface of the semiconductor element chip 102 is inclined to the bonding wire 107 below, and in the case of being exposed, it may collide and the reliability of connection by the bonding wire 107 may be impaired.

このような傾斜を抑制するには、接合剤１０５の流動性が低くなった半硬化状態で接合すればよいと考えられる。しかしながら、接合剤１０５の硬化が進行した状態では、下方の半導体素子チップ１０１の上面に設けられた電極１０３ａ，１０３ｂに接合されているボンディングワイヤー１０６，１０７を接合剤１０５内に埋め込むことが困難となる。すなわち、硬化状態に近い接合剤１０５によりボンディングワイヤーと１０６，１０７が押され、ボンディングワイヤー１０６，１０７による接続の信頼性が損なわれることがあった。   In order to suppress such inclination, it is considered that the bonding may be performed in a semi-cured state in which the fluidity of the bonding agent 105 is lowered. However, in the state where the bonding agent 105 has been cured, it is difficult to embed the bonding wires 106 and 107 bonded to the electrodes 103a and 103b provided on the upper surface of the lower semiconductor element chip 101 in the bonding agent 105. Become. That is, the bonding wires 106 and 107 are pushed by the bonding agent 105 close to the cured state, and the connection reliability of the bonding wires 106 and 107 may be impaired.

上記のような問題を解決するために、接合剤中に無機微粒子などからなるスペーサーを介在させる方法が開示されている。すなわち、下方の半導体素子チップの上面にスペーサーを分散し、あるいは下方の半導体素子チップの上面に複数層の突出部をスペーサーとして形成した後に、下面に接合剤が塗工された上方の半導体素子チップを積層する方法が開示されている。   In order to solve the above problems, a method of interposing a spacer made of inorganic fine particles or the like in a bonding agent is disclosed. That is, an upper semiconductor element chip in which a spacer is dispersed on the upper surface of the lower semiconductor element chip or a plurality of layers of protrusions are formed as spacers on the upper surface of the lower semiconductor element chip and then a bonding agent is applied to the lower surface A method of laminating is disclosed.

また、下記の特許文献２には、複数の半導体素子チップを積層するに際し、半導体素子チップ間にダミーチップを介在させる方法も開示されている。   Patent Document 2 below also discloses a method of interposing a dummy chip between semiconductor element chips when a plurality of semiconductor element chips are stacked.

上記のように複数の半導体素子チップを積層した構造の他、複数の半導体装置構成部材を接合剤を介して接合した構造を有する様々な半導体装置が知られている。例えば、半導体装置構成部材としての基板上に、他の半導体装置構成部材としての半導体素子チップを接合剤により接合してなる半導体装置や、ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサーを構成する半導体装置構成基板上に接合剤を介して透明基板を接合してなる半導体イメージセンサーなども知られている。これらの半導体装置では、複数の半導体装置構成部材を接合剤を用いて接合した構造を有しているが、電気的接続に際しては、ボンディングワイヤーやバンプが用いられている。この種の半導体装置においても、複数の半導体構成部材を接合するに際しては、上記ボンディングワイヤーやバンプによる電気的接続の信頼性を損なうことなく接合することが強く求められている。従って、電気的接続部分を接合剤層に埋設して、電気的接続部分の信頼性を高めたり、あるいは電気的接続部分に接合剤層が逆に侵入しないようにして、導通を確保した構成などが知られている。
特開２００３−１７９２００号公報 特開２００６−６６８１６号公報 In addition to the structure in which a plurality of semiconductor element chips are stacked as described above, various semiconductor devices having a structure in which a plurality of semiconductor device constituent members are bonded via a bonding agent are known. For example, a semiconductor device formed by bonding a semiconductor element chip as another semiconductor device constituting member on a substrate as a semiconductor device constituting member with a bonding agent, or a semiconductor device constituting substrate constituting a CCD image sensor or a CMOS image sensor Also known is a semiconductor image sensor obtained by bonding a transparent substrate to each other via a bonding agent. These semiconductor devices have a structure in which a plurality of semiconductor device constituent members are bonded using a bonding agent, but bonding wires and bumps are used for electrical connection. Also in this type of semiconductor device, when joining a plurality of semiconductor components, it is strongly required to join them without impairing the reliability of the electrical connection using the bonding wires and bumps. Therefore, the electrical connection portion is embedded in the bonding agent layer to increase the reliability of the electric connection portion, or the bonding agent layer does not intrude into the electric connection portion to ensure conduction, etc. It has been known.
JP 2003-179200 A JP 2006-66816 A

前述した特許文献１に記載のようなスペーサーを用いた半導体チップ積層体の製造方法では、半導体チップ積層体の小型化及び高密度化に対応することが困難であった。すなわち、小型化及び高密度化を進めた場合、接合剤層の厚みが非常に薄くなり、従って、用いるスペーサーについても小さくしなければならず、かつ小さいスペーサーの寸法を高精度に制御しなければならなかった。従って、そのような小さなスペーサーの寸法を高精度に制御することが極めて困難であり、かつそのような小さなスペーサーを分散配置する工程も煩雑にならざるを得なかった。   In the method of manufacturing a semiconductor chip stacked body using the spacer as described in Patent Document 1 described above, it has been difficult to cope with downsizing and high density of the semiconductor chip stacked body. In other words, when the miniaturization and high density are promoted, the thickness of the bonding agent layer becomes very thin. Therefore, the spacer to be used must be made small, and the size of the small spacer must be controlled with high accuracy. did not become. Therefore, it is extremely difficult to control the dimensions of such small spacers with high accuracy, and the process of dispersing and arranging such small spacers has to be complicated.

また、特許文献２に記載の構成では、ダミーチップを用いているため、半導体チップ積層体全体の厚みが大きくならざるを得ず、低背化の妨げとなっていた。また、ダミーチップを積層する工程を余分に実施しなければならないという問題もあった。   Further, in the configuration described in Patent Document 2, since the dummy chip is used, the thickness of the entire semiconductor chip stacked body has to be increased, which hinders a reduction in height. There is also a problem that an extra step of stacking dummy chips has to be performed.

他方、基板上に半導体素子チップを搭載してなる半導体装置や、複数の半導体装置構成部材として、例えばイメージセンサーの要部を構成している半導体基板と、透明基板などの他の半導体装置構成部材とを接合剤を介して積層した構造などにおいては、所望とする領域に接合剤を配置し、所望でない領域には接合剤が配置されないことが必要である。従って、上記接合剤の塗布に際し、接合剤が塗布されるべき領域と、塗布されるべきでない領域とに区分して接合剤を塗布しなければならない。しかしながら、半導体装置の小型化を進むにつれて非常に微小な領域に正確に接合剤を塗布することは、困難であった。すなわち、接合剤の塗布には、スクリーン印刷などの印刷法が多用されているが、このような塗布方法では接合剤を高精度に所望とする領域に印刷することは困難であった。   On the other hand, as a semiconductor device in which a semiconductor element chip is mounted on a substrate, or as a plurality of semiconductor device constituent members, for example, a semiconductor substrate constituting a main part of an image sensor, and other semiconductor device constituent members such as a transparent substrate In a structure in which the bonding agent is laminated via a bonding agent, it is necessary that the bonding agent is disposed in a desired region and the bonding agent is not disposed in an undesired region. Therefore, when the bonding agent is applied, the bonding agent must be applied separately in a region where the bonding agent should be applied and a region where the bonding agent should not be applied. However, it has been difficult to accurately apply the bonding agent to a very small region as the semiconductor device is miniaturized. That is, printing methods such as screen printing are frequently used for applying the bonding agent, but it has been difficult to print the bonding agent in a desired region with high accuracy by such an application method.

また、インクジェット吐出法などにより、所定の部分にのみ接合剤を付与する方法も知られているが、このような方法においても、接合剤を所望とする小さな領域に正確に付与することは困難であった。   In addition, a method of applying a bonding agent only to a predetermined portion by an inkjet discharge method or the like is also known, but even in such a method, it is difficult to accurately apply a bonding agent to a desired small region. there were.

さらに、従来、フォトリソグラフィ法を用いたパターニングにより、接合剤を所望とする領域のみにより形成する方法も知られているが、フォトリソグラフィ法を用いた場合には、煩雑な現像処理を実施しなければならなかった。そのため、環境負担が大きく、さらに生産性が低下し、コストが高くつくという問題があった。   Furthermore, conventionally, a method of forming a bonding agent only in a desired region by patterning using a photolithography method is also known. However, when the photolithography method is used, complicated development processing must be performed. I had to. Therefore, there are problems that the environmental burden is large, the productivity is further reduced, and the cost is high.

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、半導体装置の小型化を進めた場合であっても、複数の半導体装置構成部材間の接合を果たすための接合剤層が高精度に所望とする領域に形成されており、しかも、該接合剤層を容易にかつ高精度に形成し得るため、コストを低減することが可能とされている半導体装置及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a bonding agent layer for achieving bonding between a plurality of constituent members of a semiconductor device with high accuracy even in the case where the miniaturization of the semiconductor device is advanced in view of the current state of the prior art described above. In addition, the present invention provides a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can reduce the cost because the bonding agent layer can be formed easily and with high accuracy. .

本発明に係る半導体装置は、上面に他の部分に電気的にするための電極が形成されている第１の半導体装置構成部材と、前記第１の半導体装置構成部材の上面において部分的に設けられた接合剤層と、前記接合剤層を介して前記第１の半導体装置構成部材に積層され、接合されている第２の半導体装置構成部材とを備え、前記接合剤層が、下記の（ｉ）または（ｉｉ）に示される感光性樹脂組成物の硬化物からなり、該感光性樹脂組成物が、部分的に光を照射した際に、光が照射された露光部において光の照射により塩基を発生し、未露光部の感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、露光部において硬化する感光性樹脂組成物からなり、前記未露光部が、前記第１の半導体装置構成部材の上面に設けられており、かつ第１の半導体装置構成部材の前記電極の少なくとも一部を含むことを特徴とする。
（ｉ）塩基の作用により硬化する硬化性樹脂と、式（１）で表される光塩基発生剤とを含有する感光性樹脂組成物。
（ｉｉ）塩基の作用により硬化する硬化性樹脂と、光の照射により塩基を発生する光塩基発生剤と、式（２）（式（２）において、Ｘは水素原子、置換されているアルキル基または無置換のアルキル基を示し、Ｚは置換または無置換のアルキレン鎖を示し、ｎは１〜４の整数を示す）で表される塩基増殖剤とを含有する感光性樹脂組成物。
A semiconductor device according to the present invention is partially provided on a top surface of a first semiconductor device constituent member having an electrode formed on the top surface for electrical connection to another portion, and the first semiconductor device constituent member. And a second semiconductor device constituent member that is laminated and joined to the first semiconductor device constituent member via the adhesive layer, and the adhesive layer is the following ( i) or a cured product of the photosensitive resin composition shown in (ii), and when the photosensitive resin composition is partially irradiated with light, it is irradiated with light in an exposed portion irradiated with light. A base is generated, and the photosensitive resin composition in the unexposed part moves to the exposed part side and is cured in the exposed part, and the unexposed part is formed of the first semiconductor device constituent member. A first semiconductor device component provided on the upper surface Characterized in that it comprises at least a portion of said electrode.
(I) A photosensitive resin composition containing a curable resin cured by the action of a base and a photobase generator represented by the formula (1).
(Ii) a curable resin that is cured by the action of a base, a photobase generator that generates a base by irradiation with light, and a formula (2) (wherein X is a hydrogen atom, a substituted alkyl group Or an unsubstituted alkyl group, Z represents a substituted or unsubstituted alkylene chain, and n represents an integer of 1 to 4, and a base proliferating agent.

本発明に係る半導体装置では、好ましくは、第１の半導体装置構成部材が、第１の半導体素子チップであり、第２の半導体装置構成部材が、第２の半導体素子チップであり、それによって、複数の半導体素子チップが積層されている。この場合には、本発明に従って、小型化を進めた場合であっても、信頼性に優れた半導体素子チップ積層体を提供することができ、半導体装置の高密度化を進めることが可能となる。   In the semiconductor device according to the present invention, preferably, the first semiconductor device constituent member is a first semiconductor element chip, and the second semiconductor device constituent member is a second semiconductor element chip, thereby A plurality of semiconductor element chips are stacked. In this case, according to the present invention, even when downsizing is advanced, a highly reliable semiconductor element chip stacked body can be provided, and the density of the semiconductor device can be increased. .

上記半導体素子チップ積層体においては、第１の半導体素子チップの電極を他の部分と電気的に接続する構成については、様々な電気的接続手段を用いて行うことができる。   In the semiconductor element chip stacked body, the configuration in which the electrode of the first semiconductor element chip is electrically connected to the other part can be performed using various electrical connection means.

本発明のある特定の局面では、前記第１の半導体素子チップの上面に設けられた前記電極に一端が接続されているボンディングワイヤーをさらに備え、該ボンディングワイヤーが、第１，第２の半導体素子チップを積層してなる積層体外に延ばされている。   In a specific aspect of the present invention, the semiconductor device further includes a bonding wire having one end connected to the electrode provided on the upper surface of the first semiconductor element chip, and the bonding wire includes first and second semiconductor elements. It is extended outside the stacked body formed by stacking chips.

また、本発明の他の特定の局面では、前記第１の半導体素子チップと第２の半導体素子チップの平面形状が同一であり、前記電極が、上方に第２の半導体素子チップが位置する部分において、前記第１の半導体素子チップの上面に配置されており、前記ボンディングワイヤーが、第１，第２の半導体素子チップ間の隙間から積層体の外側に延ばされている。   In another specific aspect of the present invention, the first semiconductor element chip and the second semiconductor element chip have the same planar shape, and the electrode is a portion where the second semiconductor element chip is located above. The first and second semiconductor element chips are disposed on the upper surface of the first semiconductor element chip, and the bonding wire extends from the gap between the first and second semiconductor element chips to the outside of the stacked body.

この場合、第１の半導体素子チップの上面の電極の上方に第２の半導体素子チップが位置しているため、第２の半導体素子チップの下面の全面に接合剤を付与した場合、ボンディングワイヤーに接合剤が接触し、電気的接続の信頼性が損なわれるおそれがあるが、本発明では、電極が未露光部に位置するようにして、感光性樹脂組成物が硬化されて接合剤層が形成されているので、ボンディングワイヤーと電極との接続部分が接合剤に接触せず、従って、ボンディングワイヤーと電極との電気的接続の信頼性を確保することができる。   In this case, since the second semiconductor element chip is located above the electrode on the upper surface of the first semiconductor element chip, the bonding wire is applied to the bonding wire over the entire lower surface of the second semiconductor element chip. In the present invention, the photosensitive resin composition is cured to form a bonding agent layer so that the electrode is positioned in an unexposed portion, although the bonding agent may come into contact and reliability of electrical connection may be impaired. Therefore, the connection portion between the bonding wire and the electrode does not come into contact with the bonding agent, and therefore the reliability of the electrical connection between the bonding wire and the electrode can be ensured.

また、本発明に係る半導体素子チップでは、前記第１，第２の半導体素子チップが、前記第１の半導体素子チップの上面に設けられた電極の上方に第２の半導体素子チップが位置しないように積層されていてもよい。   Further, in the semiconductor element chip according to the present invention, the first and second semiconductor element chips are arranged such that the second semiconductor element chip is not positioned above the electrode provided on the upper surface of the first semiconductor element chip. It may be laminated.

このように、第１の半導体素子チップの上面に設けられた電極の上方に第２の半導体素子チップが位置していない場合には、該電極へのボンディングワイヤーの接続を容易に行うことができる。   As described above, when the second semiconductor element chip is not located above the electrode provided on the upper surface of the first semiconductor element chip, the bonding wire can be easily connected to the electrode. .

本発明に係る半導体装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の半導体装置構成部材が基板または半導体素子チップであり、前記第２の半導体装置構成部材が第２の半導体素子チップであり、前記基板または前記第１の半導体素子チップの上面に設けられた前記電極に電気的に接続されるバンプが前記第２の半導体素子チップの下面に形成されており、前記接合剤層が、前記バンプ及び前記電極を取り囲むように設けられている。この場合には、バンプを用いて第１，第２の半導体素子チップ間の電気的接続が行われているが、接合剤層が上記感光性樹脂組成物を露光部において硬化させ、未露光部の感光性樹脂組成物を露光側に移動させているので、バンプによる電気的接続部分が接合剤層により阻害され難い。   In still another specific aspect of the semiconductor device according to the present invention, the first semiconductor device constituent member is a substrate or a semiconductor element chip, and the second semiconductor device constituent member is a second semiconductor element chip, Bumps electrically connected to the electrodes provided on the upper surface of the substrate or the first semiconductor element chip are formed on the lower surface of the second semiconductor element chip, and the bonding agent layer is formed of the bumps. And to surround the electrodes. In this case, the electrical connection between the first and second semiconductor element chips is performed using bumps, but the bonding agent layer cures the photosensitive resin composition in the exposed portion, and the unexposed portion. Since the photosensitive resin composition is moved to the exposure side, the electrical connection portion by the bump is not easily inhibited by the bonding agent layer.

本発明に係る半導体装置では、好ましくは、前記第１の半導体装置構成部材が上面に複数のマイクロレンズが配置された受光領域と、前記電極として、受光領域を囲む外側の部分に配置された複数のバンプとを有し、前記第２の半導体装置構成部材が、前記バンプの上端に接合される第２の電極を下面に有し、前記接合剤層が、前記バンプ及び前記第２の半導体装置構成部材の下面に形成された第２の電極を囲むように、かつ前記受光領域を除いた領域に設けられており、それによってイメージセンサーが構成されている。この場合には、接合剤層が、バンプ及び第２の半導体装置構成部材の下面に形成された第２の電極を囲むようにかつ受光領域を除いた領域に設けられているので、受光領域への光の入射に影響を与えることなく、かつバンプ及び上記電極による電気的接続の信頼性を確保しつつ、接合剤層により第１，第２の半導体装置構成部材が接合される。しかも、上記接合剤層が、上記感光性樹脂組成物層の光の照射による硬化により形成されているので、上記バンプ及び第２の半導体装置構成部材の下面に形成された第２の電極を囲むように、かつ受光領域を除いた領域に、確実に接合剤を形成することができる。   In the semiconductor device according to the present invention, preferably, the first semiconductor device constituting member has a light receiving region in which a plurality of microlenses are arranged on an upper surface, and a plurality of electrodes arranged in an outer portion surrounding the light receiving region as the electrodes. The second semiconductor device component member has a second electrode bonded to the upper end of the bump on the lower surface, and the bonding agent layer includes the bump and the second semiconductor device. The image sensor is configured so as to surround the second electrode formed on the lower surface of the constituent member and in a region excluding the light receiving region. In this case, since the bonding agent layer is provided in the region excluding the light receiving region so as to surround the bump and the second electrode formed on the lower surface of the second semiconductor device constituent member, The first and second semiconductor device constituent members are bonded to each other by the bonding agent layer while ensuring the reliability of the electrical connection by the bumps and the electrodes without affecting the incident light. Moreover, since the bonding agent layer is formed by curing the photosensitive resin composition layer by light irradiation, it surrounds the bump and the second electrode formed on the lower surface of the second semiconductor device constituent member. Thus, the bonding agent can be reliably formed in the region excluding the light receiving region.

本発明に係る半導体装置では、好ましくは、前記接合剤層が、前記受光領域を囲む枠状の領域であって、前記複数のバンプが配置されている部分の内側に位置しており、それによって接合剤層により枠状のダムが形成されている。   In the semiconductor device according to the present invention, preferably, the bonding agent layer is a frame-like region surrounding the light receiving region, and is located inside a portion where the plurality of bumps are arranged, thereby A frame-shaped dam is formed by the bonding agent layer.

本発明に係る半導体装置では、好ましくは、前記感光性樹脂組成物の硬化物により、前記接合剤層だけでなく前記マイクロレンズが形成されている。   In the semiconductor device according to the present invention, it is preferable that not only the bonding agent layer but also the microlens is formed by a cured product of the photosensitive resin composition.

本発明に係る半導体装置においては、上記のように、光の照射により、未露光部に位置している感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、露光部において、感光性樹脂組成物が硬化する感光性樹脂組成物を用いて接合剤層を形成したことに最大の特徴を有する。このような未露光部から露光部への感光性樹脂組成物の移動が生じ、露光部において硬化が進行する感光性樹脂組成物としては、好ましくは、酸または塩基の作用により硬化する硬化性樹脂と、光の照射により酸または塩基を発生する光酸または光塩基発生剤とを含有する感光性樹脂組成物が用いられる。この場合には、選択的露光を行うだけで、露光部に未露光部の感光性樹脂組成物が移動して、露光部で硬化が進行することにより、上記スペーサー及び／または突起が確実に形成される。   In the semiconductor device according to the present invention, as described above, the photosensitive resin composition located in the unexposed part moves to the exposed part side by light irradiation, and the photosensitive resin composition is moved to the exposed part. The most characteristic feature is that a bonding agent layer is formed using a photosensitive resin composition that cures. As the photosensitive resin composition in which the photosensitive resin composition moves from the unexposed area to the exposed area and curing proceeds in the exposed area, preferably a curable resin that is cured by the action of an acid or a base. And a photosensitive resin composition containing a photoacid or photobase generator that generates an acid or a base upon irradiation with light. In this case, only by performing selective exposure, the photosensitive resin composition in the unexposed area moves to the exposed area, and curing proceeds in the exposed area, so that the spacers and / or protrusions are reliably formed. Is done.

上記硬化性樹脂については、特に限定されないが、好ましくは、ノボラック系エポキシオリゴマーが用いられる。 Although it does not specifically limit about the said curable resin, Preferably, a novolak-type epoxy oligomer is used .

本発明に係る半導体装置の製造方法は、本発明に係る半導体装置の製造方法であって、前記第１の半導体装置構成部材の上面に前記感光性樹脂組成物を所定の厚みに塗布して感光性樹脂組成物層を形成する工程と、前記感光性樹脂組成物層に未露光部が少なくとも前記電極の一部を含むようにマスクを介して選択的に露光し、それによって露光部において酸または塩基を発生させ、未露光部の感光性樹脂組成物を露光部側に移動させ、露光部において感光性樹脂組成物を硬化させつつ、第２の半導体素子構成部材を接合する工程を備えることを特徴とする。   A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, wherein the photosensitive resin composition is applied to a top surface of the first semiconductor device constituent member to a predetermined thickness for photosensitivity. A step of forming a photosensitive resin composition layer, and selectively exposing the photosensitive resin composition layer through a mask so that an unexposed portion includes at least a part of the electrode. Generating a base, moving the photosensitive resin composition of the unexposed portion to the exposed portion side, and curing the photosensitive resin composition in the exposed portion, and joining the second semiconductor element constituent member. Features.

本発明に係る半導体装置の製造方法では、好ましくは、前記第１の半導体装置構成部材と第２の半導体装置構成部材とを接合している接合剤層として、枠状の接合剤層が形成されるように前記枠状の接合剤層を露光部として露光を行い、それによって、接合剤層からなる枠状のダムが形成される。   In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, preferably, a frame-shaped bonding agent layer is formed as a bonding agent layer bonding the first semiconductor device constituting member and the second semiconductor device constituting member. As described above, the frame-shaped bonding agent layer is exposed as an exposure portion, whereby a frame-shaped dam composed of the bonding agent layer is formed.

本発明に係る半導体装置の製造方法では、好ましくは、前記第１の半導体装置構成部材がダイシングに際してスクライブされて除去されるスクライブエリアを介して連ねられた第１のウェハと、前記第２の半導体装置構成部材がスクライブエリアを介して連ねられた第２のウェハとを用意する工程がさらに備えられており、前記感光性樹脂組成物層を前記第１のウェハ上に塗工し、前記感光性樹脂組成物層を部分的に露光するに際し、前記スクライブエリアを未露光部とするようにして露光を行う。それによって、上記スクライブエリアから感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、露光部において硬化される。   In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, preferably, the first semiconductor device constituent member is connected through a scribe area where the first semiconductor device constituent member is scribed and removed during dicing, and the second semiconductor. A step of preparing a second wafer in which apparatus constituent members are connected via a scribe area; and applying the photosensitive resin composition layer on the first wafer, When the resin composition layer is partially exposed, exposure is performed with the scribe area as an unexposed portion. Thereby, the photosensitive resin composition moves from the scribe area to the exposed portion side and is cured at the exposed portion.

本発明に係る半導体装置では、第１，第２の半導体装置構成部材が上記接合剤層により接合されているが、接合剤層が、上記（ｉ）または（ｉｉ）に示される感光性樹脂組成物の硬化物からなり、該感光性樹脂組成物が、部分的に光を照射した際に、未露光部の感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、露光部において硬化するため、光の照射に際して露光部分を調整するだけで、所望とする領域に確実に接合剤層を形成することができる。そして、未露光部が、第１の半導体装置構成部材の上面に設けられており、かつ第１の半導体装置構成部材を他の部分に電気的に接続する電極の少なくとも一部を含むように形成されているため、電極の少なくとも一部において、感光性樹脂組成物が他の領域に移動することになるため、該電極による電気的接続を確実に行うことができ、信頼性を高めることができる。 In the semiconductor device according to the present invention, the first and second semiconductor device constituent members are bonded by the bonding agent layer, and the bonding agent layer is the photosensitive resin composition shown in (i) or (ii) above. When the photosensitive resin composition is partially irradiated with light, the photosensitive resin composition in the unexposed area moves to the exposed area and is cured in the exposed area. The adhesive layer can be reliably formed in a desired region simply by adjusting the exposed portion during irradiation. The unexposed portion is provided on the upper surface of the first semiconductor device constituent member and includes at least a part of an electrode that electrically connects the first semiconductor device constituent member to another portion. Therefore, since the photosensitive resin composition moves to another region in at least a part of the electrode, electrical connection by the electrode can be reliably performed, and reliability can be improved. .

上記のように、本発明は上記感光性樹脂組成物を用いて接合剤層を形成したことに特徴を有するものであり、この場合、感光性樹脂組成物を選択的に露光するだけで所望の領域に接合剤層を形成することができ、煩雑な現像処理を必要としない。しかも、露光部分を制御するだけで、所望の領域に接合剤層を形成することができるので、製造し得る半導体装置を提供することが可能となる。   As described above, the present invention is characterized in that a bonding agent layer is formed using the photosensitive resin composition, and in this case, the desired composition can be obtained by selectively exposing the photosensitive resin composition. A bonding agent layer can be formed in the region, and no complicated development processing is required. In addition, since the bonding agent layer can be formed in a desired region only by controlling the exposed portion, a semiconductor device that can be manufactured can be provided.

本発明に係る半導体装置の製造方法では、上記第１の半導体装置構成部材の上面に、感光性樹脂組成物層を形成した後に、未露光部が少なくとも電極を含むようにマスクを介して感光性樹脂組成物層を選択的に露光するだけで、感光性樹脂組成物層の露光部において感光性樹脂組成物を硬化して接合剤層を形成することができる。よって、煩雑な現像を必要とせずに、所望の領域に、容易にかつ確実に接合剤層を形成することができる。   In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after forming the photosensitive resin composition layer on the upper surface of the first semiconductor device constituting member, the photosensitive material is passed through a mask so that the unexposed portion includes at least an electrode. Only by selectively exposing the resin composition layer, the photosensitive resin composition can be cured at the exposed portion of the photosensitive resin composition layer to form a bonding agent layer. Therefore, the bonding agent layer can be easily and reliably formed in a desired region without requiring complicated development.

以下、本発明を具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。   Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention.

図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置を示す正面断面図である。半導体装置１は、基板２を有する。基板２上に、電極ランド３ａ〜３ｄが形成されている。電極ランド３ａ〜３ｄは、後述の半導体素子チップを他の回路部分と電気的に接続するための電極である。   FIG. 1 is a front sectional view showing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor device 1 has a substrate 2. Electrode lands 3 a to 3 d are formed on the substrate 2. The electrode lands 3a to 3d are electrodes for electrically connecting a semiconductor element chip described later to other circuit portions.

基板２の上面には、接合剤を用いて、第１の半導体装置構成部材としての半導体素子チップ５が接合されている。基板２は、合成樹脂、セラミックスまたはガラスなどの適宜の絶縁性材料からなる。電極ランド３ａ〜３ｄは、Ａｇ、ＡｌまたはＣｕなどの適宜の金属または合金からなる。接合剤層４を構成する接合剤は特に限定されず、適宜の絶縁性接合剤を用いて、半導体素子チップ５を基板２上に接合し、実装することができる。   A semiconductor element chip 5 as a first semiconductor device constituent member is bonded to the upper surface of the substrate 2 using a bonding agent. The substrate 2 is made of an appropriate insulating material such as synthetic resin, ceramics, or glass. The electrode lands 3a to 3d are made of an appropriate metal or alloy such as Ag, Al, or Cu. The bonding agent constituting the bonding agent layer 4 is not particularly limited, and the semiconductor element chip 5 can be bonded and mounted on the substrate 2 using an appropriate insulating bonding agent.

また、第１の半導体素子チップ５の上面には、電極６ａ，６ｂが形成されている。電極６ａ，６ｂは、半導体素子チップ５に構成されている半導体素子を外部と電気的に接続するための電極である。電極６ａ，６ｂには、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂの一端が接続されている。ボンディングワイヤー７ａ，７ｂは、適宜の接続方法、例えば超音波ボンディング等により、電極６ａ，６ｂに接続されている。ボンディングワイヤー７ａ，７ｂの他端は、超音波ボンディングなどの適宜接合方法により、前述した電極ランド３ｂ，３ｃに接合されている。   Electrodes 6 a and 6 b are formed on the upper surface of the first semiconductor element chip 5. The electrodes 6a and 6b are electrodes for electrically connecting the semiconductor elements included in the semiconductor element chip 5 to the outside. One ends of bonding wires 7a and 7b are connected to the electrodes 6a and 6b. The bonding wires 7a and 7b are connected to the electrodes 6a and 6b by an appropriate connection method such as ultrasonic bonding. The other ends of the bonding wires 7a and 7b are bonded to the electrode lands 3b and 3c described above by an appropriate bonding method such as ultrasonic bonding.

本実施形態では、上記第１の半導体素子チップ５上に、接合剤層８を介して、第２の半導体素子チップ９が接合されていることにある。ここで、第２の半導体素子チップ９の上面には、電極１０ａ，１０ｂが設けられており、電極１０ａ，１０ｂが、ボンディングワイヤー１１ａ，１１ｂを介して基板２上の電極ランド３ａ，３ｄに接続されている。ボンディングワイヤー１１ａ，１１ｂの接続方法としては、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂと同様に、超音波ボンディングなどの適宜の接続方法を用いることができる。   In the present embodiment, the second semiconductor element chip 9 is bonded to the first semiconductor element chip 5 via the bonding agent layer 8. Here, electrodes 10a and 10b are provided on the upper surface of the second semiconductor element chip 9, and the electrodes 10a and 10b are connected to electrode lands 3a and 3d on the substrate 2 through bonding wires 11a and 11b. Has been. As a connection method of the bonding wires 11a and 11b, an appropriate connection method such as ultrasonic bonding can be used in the same manner as the bonding wires 7a and 7b.

本実施形態のように、第１，第２の半導体素子チップ５，９が積層された半導体素子チップ積層体を用いることにより、半導体装置の実装スペースを小さくして、電子機器等における半導体装置の実装密度を高めることができる。   By using the semiconductor element chip stack in which the first and second semiconductor element chips 5 and 9 are stacked as in this embodiment, the mounting space of the semiconductor device is reduced, and the semiconductor device in an electronic device or the like Mounting density can be increased.

本実施形態の特徴は、上記接合剤層８が、半導体素子チップ５の上面において、電極６ａ，６ｂが形成されている領域を除いた残りの領域に選択的に形成されており、それによって、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂによる接続の信頼性が損なわれ難いことにある。これを、半導体装置１の製造方法を参照しつつより具体的に明らかにする。   The feature of this embodiment is that the bonding agent layer 8 is selectively formed on the upper surface of the semiconductor element chip 5 in the remaining region excluding the region where the electrodes 6a and 6b are formed. The reliability of the connection by the bonding wires 7a and 7b is difficult to be impaired. This will be clarified more specifically with reference to a method for manufacturing the semiconductor device 1.

半導体装置１の製造に際しては、図２（ａ）に示すように、基板２上に電極ランド３ａ〜３ｄが形成されており、第１の半導体素子チップ５が接合剤層４により基板２上に固定されている構造を用意する。   In manufacturing the semiconductor device 1, as shown in FIG. 2A, electrode lands 3 a to 3 d are formed on the substrate 2, and the first semiconductor element chip 5 is formed on the substrate 2 by the bonding agent layer 4. Prepare a fixed structure.

次に、図２（ｂ）に示すように、上面に電極１０ａ，１０ｂが形成されている第２の半導体素子チップ９を用意する。そして、第２の半導体素子チップ９の下面に後述の感光性樹脂組成物を所定の厚みとなるように全面に塗工して、感光性樹脂組成物層８Ａを形成する。塗工方法は特に限定されない。   Next, as shown in FIG. 2B, a second semiconductor element chip 9 having electrodes 10a and 10b formed on the upper surface is prepared. And the below-mentioned photosensitive resin composition is applied to the whole surface so that it may become predetermined thickness on the lower surface of the 2nd semiconductor element chip | tip 9, and the photosensitive resin composition layer 8A is formed. The coating method is not particularly limited.

また、半導体素子チップ９は、通常、複数の半導体素子チップ９が連ねられたウェハとして用意されるので、ウェハ段階で、ウェハの下面に全面に感光性樹脂組成物層８Ａを形成してもよい。塗布された感光性樹脂組成物層８Ａは、未硬化の状態にある。この状態において、図２（ｂ）に示すように、マスク１２を介して半導体素子チップ９の下面の感光性樹脂組成物層８Ａに選択的に露光する。すなわち、マスク１２は、光透過部としての開口１２ａと、開口１２ａの周囲に設けられた遮光部１２ｂとを有する。   Further, since the semiconductor element chip 9 is normally prepared as a wafer in which a plurality of semiconductor element chips 9 are connected, the photosensitive resin composition layer 8A may be formed on the entire lower surface of the wafer at the wafer stage. . The applied photosensitive resin composition layer 8A is in an uncured state. In this state, as shown in FIG. 2B, the photosensitive resin composition layer 8 </ b> A on the lower surface of the semiconductor element chip 9 is selectively exposed through a mask 12. That is, the mask 12 has an opening 12a as a light transmission part and a light shielding part 12b provided around the opening 12a.

光は開口１２ａから感光性樹脂組成物層８Ａに照射され、光が照射された露光部において、酸または塩基が発生し、感光性樹脂組成物の硬化が進行する。この場合、未露光部では、感光性樹脂組成物の少なくとも一部が、露光部側に移動し始め、露光部において感光性樹脂組成物の硬化が進行する。その結果、図２（ｃ）に示すように、未露光部の感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、半導体素子チップ９の下面において、部分的に半硬化状態の感光性樹脂組成物層８Ｂが形成されることとなる。次に、図３に示すように、硬化が完全に進行する前に、半導体素子チップ９を、半導体素子チップ５上に積層する。上記半導体素子チップ９の下面において、感光性樹脂組成物層８Ｂは、前述した電極６ａ，６ｂが設けられている部分が未露光部となるように上記選択的露光が行われて形成されている。従って、感光性樹脂組成物層８Ｂは、上記電極６ａ，６ｂが設けられている部分には至っていないので、電極６ａ，６ｂとボンディングワイヤー７ａ，７ｂとの接合部分に半硬化状態の感光性樹脂組成物層８Ｂが接触しない。   Light is irradiated to the photosensitive resin composition layer 8A from the opening 12a, and an acid or a base is generated in the exposed portion where the light is irradiated, and curing of the photosensitive resin composition proceeds. In this case, in the unexposed area, at least a part of the photosensitive resin composition starts to move toward the exposed area, and the photosensitive resin composition is cured in the exposed area. As a result, as shown in FIG. 2 (c), the photosensitive resin composition in the unexposed area moves to the exposed area side and is partially semi-cured on the lower surface of the semiconductor element chip 9. The layer 8B will be formed. Next, as shown in FIG. 3, the semiconductor element chip 9 is laminated on the semiconductor element chip 5 before the curing proceeds completely. On the lower surface of the semiconductor element chip 9, the photosensitive resin composition layer 8 </ b> B is formed by performing the selective exposure so that the portion where the electrodes 6 a and 6 b are provided becomes an unexposed portion. . Accordingly, since the photosensitive resin composition layer 8B does not reach the portion where the electrodes 6a and 6b are provided, the photosensitive resin in a semi-cured state is formed at the junction between the electrodes 6a and 6b and the bonding wires 7a and 7b. The composition layer 8B does not contact.

前述した図１４に示した従来技術では、半硬化状態にある接合剤層のボンディングワイヤーへの接触により、ボンディングワイヤーによる接続部分の信頼性が損なわれるおそれがあった。特に、上方の半導体素子チップの傾きを防止するために、接合剤層の硬化がかなり進行した段階で下方の半導体素子チップ上に積層しようとした場合、硬化が進行している接合剤層にボンディングワイヤーが接触することにより、ボンディングワイヤーに外力が加わり、接続の信頼性が損なわれることがあった。   In the prior art shown in FIG. 14 described above, the contact of the bonding agent layer in a semi-cured state to the bonding wire may impair the reliability of the connection portion by the bonding wire. In particular, in order to prevent the upper semiconductor element chip from being tilted, when the adhesive layer is cured on the lower semiconductor element chip at a stage where the curing of the adhesive layer has progressed considerably, bonding to the adhesive layer where the curing has progressed is performed. When the wire comes into contact, an external force is applied to the bonding wire, and connection reliability may be impaired.

これに対して、本実施形態の製造方法では、半硬化状態にある感光性樹脂組成物層８Ｂは、電極６ａ，６ｂが設けられている領域に至っていないので、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂに半硬化状態の感光性樹脂組成物層８Ｂが接触しない。よって、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂによる電極６ａ，６ｂとの接続部分の接続の信頼性を損なうことなく、上方の半導体素子チップ９を半導体素子チップ５に接合することができる。しかも、感光性樹脂組成物層８Ｂを十分硬化が進行した段階で半導体素子チップ５に接合することができるので、最終的に形成された接合剤層８における厚みばらつきが生じ難く、半導体素子チップ９が傾き難い。   On the other hand, in the manufacturing method of this embodiment, since the photosensitive resin composition layer 8B in a semi-cured state does not reach the region where the electrodes 6a and 6b are provided, the bonding wires 7a and 7b are semi-cured. The photosensitive resin composition layer 8B in the state does not come into contact. Therefore, the upper semiconductor element chip 9 can be bonded to the semiconductor element chip 5 without impairing the connection reliability of the connection portions with the electrodes 6a and 6b by the bonding wires 7a and 7b. In addition, since the photosensitive resin composition layer 8B can be bonded to the semiconductor element chip 5 when the curing has sufficiently progressed, thickness variations in the finally formed bonding agent layer 8 hardly occur, and the semiconductor element chip 9 Is hard to tilt.

感光性樹脂組成物層８Ｂは、上記接合により硬化が進行し、最終的に接合剤層８になる。   The photosensitive resin composition layer 8 </ b> B is cured by the above-described bonding, and finally becomes the bonding agent layer 8.

上記のように、本実施形態の製造方法では、上方の半導体素子チップ９の下面に感光性樹脂組成物を所定の厚みに塗布した後に、マスク１２を用いて選択的に露光するだけで、所望の領域にのみ接合剤層８を容易にかつ確実に形成することができる。従来のフォトリソグラフィを用いた所定の領域に接合剤を付与する方法では、煩雑な現像処理が必要であったのに対し、本実施形態では、このような現像工程も必要としない。   As described above, in the manufacturing method according to the present embodiment, the photosensitive resin composition is applied to the lower surface of the upper semiconductor element chip 9 to a predetermined thickness, and then is selectively exposed using the mask 12. The bonding agent layer 8 can be easily and reliably formed only in the region. In the conventional method of applying a bonding agent to a predetermined region using photolithography, a complicated development process is required, but in the present embodiment, such a development process is not required.

特に、前述したように、この種の半導体素子チップ９を用意する場合、通常、図４（ａ）に略図的に示すように、ウェハ１３を用意し、ウェハ１３を切断することにより、図４（ｂ）に示す半導体素子チップ９を多数得ている。従って、ウェハ１３の段階で、下面に上記感光性樹脂組成物を所定の厚みに全面に塗工することにより、感光性樹脂組成物層を形成し、上記選択的露光を行った後に、ウェハ１３をダイシングすればよい。その場合、ウェハ１３の下面に全面に感光性樹脂組成物を塗工するだけでよいため、感光性樹脂組成物の塗工を容易に行うことができる。選択的露光についてもウェハ段階で行い得るため、作業性を高めることができる。   In particular, as described above, when this type of semiconductor element chip 9 is prepared, a wafer 13 is usually prepared and the wafer 13 is cut as shown schematically in FIG. A large number of semiconductor element chips 9 shown in FIG. Accordingly, at the stage of the wafer 13, the photosensitive resin composition layer is applied on the entire surface to a predetermined thickness to form a photosensitive resin composition layer, and after performing the selective exposure, the wafer 13. Can be diced. In that case, since it is only necessary to apply the photosensitive resin composition to the entire lower surface of the wafer 13, the photosensitive resin composition can be easily applied. Since selective exposure can also be performed at the wafer stage, workability can be improved.

また、図１に示した半導体装置１では、下方の半導体素子チップ５と上方の半導体素子チップ９とが同じ平面形状を有し、両者が重なり合うように積層されている。すなわち、図４（ｃ）に略図的に半導体素子チップ５，９の積層状態を示すように、上方の半導体素子チップ９と下方の半導体素子チップ５とは、同じ平面形状を有し、両者が重なり合うように積層されている。従って、図１に示されている電極６ａ，６ｂの上方には半導体素子チップ９が存在する。そして、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂと電極６ａ，６ｂとの接続部分は、半導体素子チップ５，９間の間隙に位置するため、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂを該間隙から半導体素子チップ積層体の外側に延ばす必要がある。そのため、半導体素子チップ５，９間の高さをある程度の大きさにしなければならない。   Further, in the semiconductor device 1 shown in FIG. 1, the lower semiconductor element chip 5 and the upper semiconductor element chip 9 have the same planar shape and are stacked so as to overlap each other. That is, as schematically shown in FIG. 4C, the stacked state of the semiconductor element chips 5 and 9, the upper semiconductor element chip 9 and the lower semiconductor element chip 5 have the same planar shape. They are stacked so as to overlap. Therefore, the semiconductor element chip 9 exists above the electrodes 6a and 6b shown in FIG. Since the connection portions between the bonding wires 7a and 7b and the electrodes 6a and 6b are located in the gap between the semiconductor element chips 5 and 9, the bonding wires 7a and 7b are extended from the gap to the outside of the semiconductor element chip stack. There is a need. Therefore, the height between the semiconductor element chips 5 and 9 must be set to a certain level.

これに対して、複数の半導体素子チップを積層するにあたり、図５に示すように、下方の半導体素子チップ２１と、半導体素子チップ２１の上方に積層される第２の半導体素子チップ２２を、両者の長手方向が交叉する方向に配置してもよい。この場合、第２の半導体素子チップ２２の上方に、さらに第３の半導体素子チップ２３が、半導体素子チップ２２と両者の長手方向が直交するように積層される。このような構造では、半導体素子チップ２１の上面において、外部と電気的に接続するための電極を形成するにあたり、上方に半導体素子チップ２２が存在しない領域２１ａ，２１ｂに上記電極を設けることにより、ボンディングワイヤーによる接続を容易とすることができる。半導体素子チップ２２の上面においても、半導体素子チップ２２の上面の領域２２ａ，２２ｂでは、上方に直上の半導体素子チップ２３が存在しないため、領域２２ａ，２２ｂに上記電極を設けて、ボンディングワイヤーによる接続を行うことが望ましい。   On the other hand, when stacking a plurality of semiconductor element chips, as shown in FIG. 5, the lower semiconductor element chip 21 and the second semiconductor element chip 22 stacked above the semiconductor element chip 21 are both You may arrange | position in the direction which the longitudinal direction of crosses. In this case, a third semiconductor element chip 23 is further stacked above the second semiconductor element chip 22 so that the longitudinal directions of the semiconductor element chip 22 and both are orthogonal to each other. In such a structure, in forming the electrode for electrical connection to the outside on the upper surface of the semiconductor element chip 21, by providing the electrode in the regions 21a and 21b where the semiconductor element chip 22 does not exist above, Connection by a bonding wire can be facilitated. Even in the upper surface of the semiconductor element chip 22, in the regions 22a and 22b on the upper surface of the semiconductor element chip 22, there is no semiconductor element chip 23 directly above, so that the electrodes are provided in the regions 22a and 22b and the connection is made by bonding wires. It is desirable to do.

もっとも、このような構造においても、図６に示す接合剤２４のように、領域２１ａに設けられた電極２１ｃに至らないように接合剤層２４が形成される。そして、この接合剤層２４は、上記第１の実施形態の場合の接合剤層８と同様、上記特定の感光性樹脂組成物を用いて、マスクを介した選択的露光を行うだけで容易に所望の領域にのみ形成することができる。   However, even in such a structure, the bonding agent layer 24 is formed so as not to reach the electrode 21c provided in the region 21a, like the bonding agent 24 shown in FIG. The bonding agent layer 24 can be easily obtained by performing selective exposure through a mask using the specific photosensitive resin composition, similarly to the bonding agent layer 8 in the case of the first embodiment. It can be formed only in a desired region.

なお、図６に示した構造では、第１の半導体素子チップ２１の上面に設けられた電極２１ｃの上方には半導体素子チップ２２が存在しないため、該空間の高さ方向寸法Ｈは第１の実施形態の場合の第１，第２の半導体素子チップ５，９間の間隙に比べて大きくなる。   In the structure shown in FIG. 6, since the semiconductor element chip 22 does not exist above the electrode 21c provided on the upper surface of the first semiconductor element chip 21, the height dimension H of the space is equal to the first dimension. This is larger than the gap between the first and second semiconductor element chips 5 and 9 in the embodiment.

これに対して、前述した第１の実施形態では、電極６ａ，６ｂの上方の間隙は、上記空間の高さ方向寸法Ｈよりも小さくすることができる。しかも、上記のようにしてパターニングされた感光性樹脂組成物層８Ｂを設けることにより、ボンディングワイヤー７ａ，７ｂの電極３ｂ，３ｃへの接続部分の接続の信頼性が損なわれ難い。従って、上記特定の感光性樹脂組成物を用いたパターニングは、図５及び図６に示した変形例に比べて、図１に示した実施形態の半導体装置１においてより効果的である。   On the other hand, in the first embodiment described above, the gap above the electrodes 6a and 6b can be made smaller than the height dimension H of the space. In addition, by providing the photosensitive resin composition layer 8B patterned as described above, the connection reliability of the connection portions of the bonding wires 7a and 7b to the electrodes 3b and 3c is hardly impaired. Therefore, patterning using the specific photosensitive resin composition is more effective in the semiconductor device 1 of the embodiment shown in FIG. 1 than in the modification examples shown in FIGS.

図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法を説明するための各模式的正面断面図である。   7A to 7C are schematic front sectional views for explaining a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態では、図７（ｃ）に示す半導体装置３０が得られる。半導体装置３０では、第１の半導体装置構成部材としての支持基板３１と、支持基板３１上に積層された第２の半導体装置構成部材としての半導体素子チップ３２とを有する。   In this embodiment, the semiconductor device 30 shown in FIG. 7C is obtained. The semiconductor device 30 includes a support substrate 31 as a first semiconductor device constituent member, and a semiconductor element chip 32 as a second semiconductor device constituent member stacked on the support substrate 31.

本実施形態では、半導体素子チップ３２が、接合剤層３３を介して、支持基板３１に積層されて、半導体装置３０が構成されている。   In the present embodiment, the semiconductor device chip 32 is configured by stacking the semiconductor element chip 32 on the support substrate 31 via the bonding agent layer 33.

製造に際しては、まず、図７（ａ）に示すように、半導体素子チップ３２を用意する。半導体素子チップ３２は、下面にバンプ３２ａ，３２ｂを有する。バンプ３２ａ，３２ｂは、半導体素子チップ３２内の半導体回路を外部と電気的に接続するための電極に相当する。   In manufacturing, first, a semiconductor element chip 32 is prepared as shown in FIG. The semiconductor element chip 32 has bumps 32a and 32b on the lower surface. The bumps 32a and 32b correspond to electrodes for electrically connecting a semiconductor circuit in the semiconductor element chip 32 to the outside.

バンプ３２ａ，３２ｂは、Ａｕ、Ａｇなどの適宜金属もしくは合金からなる。   The bumps 32a and 32b are made of an appropriate metal or alloy such as Au or Ag.

上記半導体素子チップ３２の下面に、第１の実施形態で用いたのと同様の感光性樹脂組成物からなる所定の厚みの感光性樹脂組成物層３３Ａを形成する。感光性樹脂組成物層３３Ａの厚みは、上記バンプ３２ａ，３２ｂとほぼ同等とされている。この場合、感光性樹脂組成物層３３Ａにより、バンプ３２ａ，３２ｂの先端が覆われていてもよい。本実施形態においても、上記半導体素子チップ３２は、ウェハの状態で用意され、ウェハの下面において、上記感光性樹脂組成物層３３Ａを感光性樹脂組成物を全面に塗工することにより形成してもよい。   A photosensitive resin composition layer 33A having a predetermined thickness made of the same photosensitive resin composition as used in the first embodiment is formed on the lower surface of the semiconductor element chip 32. The thickness of the photosensitive resin composition layer 33A is substantially equal to the bumps 32a and 32b. In this case, the tips of the bumps 32a and 32b may be covered with the photosensitive resin composition layer 33A. Also in the present embodiment, the semiconductor element chip 32 is prepared in a wafer state, and the photosensitive resin composition layer 33A is formed on the lower surface of the wafer by coating the entire surface with the photosensitive resin composition. Also good.

図７（ａ）に示すように、感光性樹脂組成物層３３Ａに、マスク３４を介して光を選択的に露光する。マスク３４は、遮光部３４ａ，３４ｂを有する。遮光部３４ａ，３４ｂの外は光透過部とされている。より具体的には、マスク３４は、ガラスなどの光透過性の基板の片面に、遮光フィルム３４ｃ，３４ｄを貼付した構造を有する。遮光フィルム３４ｃ，３４ｄを貼り付けることにより、遮光領域３４ａ，３４ｂが形成されている。   As shown in FIG. 7A, the photosensitive resin composition layer 33 </ b> A is selectively exposed to light through a mask 34. The mask 34 has light shielding portions 34a and 34b. Outside the light shielding portions 34a and 34b is a light transmitting portion. More specifically, the mask 34 has a structure in which light shielding films 34c and 34d are attached to one side of a light-transmitting substrate such as glass. The light shielding regions 34a and 34b are formed by attaching the light shielding films 34c and 34d.

上記遮光領域３４ａ，３４ｂは、バンプ３２ａ，３２ｂの下方部分に位置している。   The light shielding regions 34a and 34b are located below the bumps 32a and 32b.

従って、矢印で示すように光を照射した場合、光はバンプ３２ａ，３２ｂが設けられている部分を除いた領域に照射されることになる。よって、バンプ３２ａ，３２ｂが設けられている部分が未露光部となるため、未露光部に位置している感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、露光部において、感光性樹脂組成物が硬化し、図７（ｂ）に示す半硬化状態の感光性樹脂組成物層３３Ｂが形成されることとなる。この場合、未露光部から感光性樹脂組成物が露光部側に移動するため、例え、図７（ａ）の段階で、バンプ３２ａ，３２ｂの先端が感光性樹脂組成物層３３Ａで覆われていたとしても、未露光部から感光性樹脂組成物が露光部に移動することにより、バンプ３２ａ，３２ｂの先端が確実に露出されることになる。   Therefore, when light is irradiated as shown by the arrows, the light is irradiated to the region excluding the portion where the bumps 32a and 32b are provided. Accordingly, since the portions where the bumps 32a and 32b are provided become the unexposed portions, the photosensitive resin composition located in the unexposed portions moves to the exposed portion side, and in the exposed portions, the photosensitive resin composition Is cured, and a semi-cured photosensitive resin composition layer 33B shown in FIG. 7B is formed. In this case, since the photosensitive resin composition moves from the unexposed area to the exposed area side, for example, at the stage of FIG. 7A, the tips of the bumps 32a and 32b are covered with the photosensitive resin composition layer 33A. Even if the photosensitive resin composition moves from the unexposed area to the exposed area, the tips of the bumps 32a and 32b are surely exposed.

次に、図７（ｃ）に示すように、基板３１の上面に設けられた電極３１ａ，３１ｂに、バンプ３２ａ，３２ｂが接合されるように、半硬化状態の感光性樹脂組成物層３３Ｂを基板３１の上面に接触させ、半導体素子チップ３２を接合する。硬化が完了すると、図７（ｃ）に示すように、感光性樹脂組成物層の硬化により接合剤層３３が形成されることとなる。この場合、未露光部の感光性樹脂組成物が露光部側に移動するため、バンプ３２ａ，３２ｂが、電極３１ａ，３１ｂに確実に接合されるとともに、バンプ３２ａ，３２ｂの外側に存在していた感光性樹脂組成物は、十分な量であるため、図７（ｃ）に示すように、側方に広がったフィレット３３ａ，３３ｂを形成することとなる。よって、フィレット３３ａ，３３ｂの形成により、接合の信頼性がより一層高められるとともに、バンプ３２ａ，３２ｂが設けられている部分の耐湿性等も高められる。   Next, as shown in FIG. 7C, the semi-cured photosensitive resin composition layer 33 </ b> B is formed so that the bumps 32 a and 32 b are bonded to the electrodes 31 a and 31 b provided on the upper surface of the substrate 31. The semiconductor element chip 32 is bonded in contact with the upper surface of the substrate 31. When the curing is completed, as shown in FIG. 7C, the bonding agent layer 33 is formed by the curing of the photosensitive resin composition layer. In this case, since the photosensitive resin composition in the unexposed area moves to the exposed area side, the bumps 32a and 32b are securely bonded to the electrodes 31a and 31b and exist outside the bumps 32a and 32b. Since the amount of the photosensitive resin composition is sufficient, as shown in FIG. 7C, fillets 33a and 33b spreading to the side are formed. Therefore, the formation of the fillets 33a and 33b can further enhance the reliability of bonding, and also improve the moisture resistance and the like of the portions where the bumps 32a and 32b are provided.

本実施形態では、半導体装置３０はそれ自体は半導体材料を有しない第１の半導体装置構成部材としての基板３１と、半導体装置構成部材としての上記半導体素子チップ３２とを接合剤層３３で接合した構造を有する。半導体装置３０においても、下方の基板３１上の電極３１ａ，３１ｂの少なくとも一部に対応する位置が未露光部となるように、すなわち上記電極としてのバンプ３２ａ，３２ｂが設けられている部分が未露光部となるように選択的に露光するだけで、確実に、所望の領域に接合剤層３３を形成することが可能とされている。   In this embodiment, the semiconductor device 30 itself joins the substrate 31 as a first semiconductor device constituent member having no semiconductor material and the semiconductor element chip 32 as a semiconductor device constituent member with a bonding agent layer 33. It has a structure. Also in the semiconductor device 30, a position corresponding to at least a part of the electrodes 31a and 31b on the lower substrate 31 is an unexposed portion, that is, a portion where the bumps 32a and 32b as the electrodes are provided is not formed. It is possible to reliably form the bonding agent layer 33 in a desired region only by selectively exposing so as to be an exposed portion.

なお、図７（ｃ）において、想像線Ａで示すように、半導体素子チップ３２上に、上記バンプを有するさらに第２の半導体素子チップを積層し、半導体素子チップ積層体を構成してもよい。この場合においても、半導体素子チップ３２上に積層される半導体素子チップとの間を、上記感光性樹脂組成物層の選択的露光により形成された接合剤層により接合することが望ましい。   In FIG. 7C, as indicated by an imaginary line A, a second semiconductor element chip having the bumps may be further stacked on the semiconductor element chip 32 to constitute a semiconductor element chip stacked body. . Also in this case, it is desirable to bond between the semiconductor element chips stacked on the semiconductor element chip 32 by the bonding agent layer formed by selective exposure of the photosensitive resin composition layer.

図８（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の半導体装置としてのイメージセンサーを説明するための略図的正面断面図及び模式的平面図である。   8A and 8B are a schematic front sectional view and a schematic plan view for explaining an image sensor as a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

図８（ａ）に示すように、イメージセンサー４１は、センサー本体４２とセンサー本体４２の前方に配置されたレンズ４３とを有する。レンズ４３は、センサー本体４２に光を集光するために設けられている。センサー本体４２は、第１の半導体装置構成部材としての半導体基板４４と、第２の半導体装置構成部材としてのガラス基板４５とを有する。半導体基板４４の上面には、多数のマイクロレンズ４６がマトリックス状に配置されている。マイクロレンズ４６が設けられている部分が、図８（ｂ）に一点鎖線Ｂで示されている受光領域を構成している。すなわち、受光領域は、一点鎖線Ｂで囲まれた領域となる。マイクロレンズ４６から入射してきた光が、半導体基板４４内の光電変換素子に与えられる。半導体基板４４内には光電変換素子と、ＣＭＯＳトランジスタを含むセンサー回路が構成されており、入射してきた光が電気信号に変換される。   As shown in FIG. 8A, the image sensor 41 includes a sensor main body 42 and a lens 43 disposed in front of the sensor main body 42. The lens 43 is provided to collect light on the sensor body 42. The sensor main body 42 includes a semiconductor substrate 44 as a first semiconductor device constituent member and a glass substrate 45 as a second semiconductor device constituent member. A number of microlenses 46 are arranged in a matrix on the upper surface of the semiconductor substrate 44. A portion where the microlens 46 is provided constitutes a light receiving region indicated by a one-dot chain line B in FIG. In other words, the light receiving region is a region surrounded by the alternate long and short dash line B. Light incident from the microlens 46 is given to the photoelectric conversion element in the semiconductor substrate 44. A sensor circuit including a photoelectric conversion element and a CMOS transistor is configured in the semiconductor substrate 44, and incident light is converted into an electric signal.

他方、半導体基板４４の上面には、受光領域Ｂの外側の領域に電極としてのバンプ４４ａ，４４ｂが両方に突出するように設けられている。   On the other hand, on the upper surface of the semiconductor substrate 44, bumps 44a and 44b as electrodes are provided in a region outside the light receiving region B so as to protrude from both.

そして、ガラス基板４５の下面には、電極４５ａ，４５ｂが、上記バンプ４４ａ，４４ｂが設けられている位置に配置されている。   On the lower surface of the glass substrate 45, electrodes 45a and 45b are arranged at positions where the bumps 44a and 44b are provided.

上記複数の電極４５ａ，４５ｂが、図８（ｂ）に示すように、受光領域Ｂの外側で、受光領域を囲む位置に整列形成されている。
また、図８（ａ）に示すように、接合剤層４７は、電極としてのバンプ４４ａ，４４ｂ及びバンプ４４ａ，４４ｂに接合されている電極４５ａ，４５ｂを囲むように設けられている。この接合剤層４７は、受光領域Ｂを除いて、かつ上記バンプ４４ａ，４４ｂが設けられている部分を囲むように設けられている。接合剤層４７の内側縁は図８（ｂ）の破線Ｃで示す位置となる。すなわち、本実施形態では、受光領域Ｂを囲むように、枠状の平面形状を有するように、接合剤層４７が形成されている。 As shown in FIG. 8B, the plurality of electrodes 45a, 45b are aligned and formed outside the light receiving region B at positions surrounding the light receiving region.
As shown in FIG. 8A, the bonding agent layer 47 is provided so as to surround the bumps 44a and 44b as electrodes and the electrodes 45a and 45b bonded to the bumps 44a and 44b. The bonding agent layer 47 is provided so as to surround the portion where the bumps 44a and 44b are provided except for the light receiving region B. The inner edge of the bonding agent layer 47 is at a position indicated by a broken line C in FIG. That is, in this embodiment, the bonding agent layer 47 is formed so as to have a frame-like planar shape so as to surround the light receiving region B.

上記接合剤層４７は、受光領域Ｂには至らないことが必要である。さもないと、受光領域におけるマイクロレンズ４６への光の入射が妨げられるおそれがある。   It is necessary that the bonding agent layer 47 does not reach the light receiving region B. Otherwise, there is a possibility that the incidence of light on the microlens 46 in the light receiving area is hindered.

他方、接合剤層４７は、上記電極４５ａ，４５ｂとバンプ４４ａ，４４ｂの周囲に設けられ、これらによる電気的接続を妨げないように配置されることが必要である。すなわち、接合剤層４７は、所望の領域のみに正確に形成されることが必要である。そして、本実施形態では、接合剤層４７が、第１の実施形態で用いた感光性樹脂組成物を用いた選択的露光により上記所定の領域にのみ高精度に形成される。これを、図９を参照して説明する。   On the other hand, the bonding agent layer 47 is provided around the electrodes 45a and 45b and the bumps 44a and 44b, and needs to be arranged so as not to prevent electrical connection therebetween. That is, the bonding agent layer 47 needs to be accurately formed only in a desired region. In this embodiment, the bonding agent layer 47 is formed with high accuracy only in the predetermined region by selective exposure using the photosensitive resin composition used in the first embodiment. This will be described with reference to FIG.

図９（ａ）に示すように、まず、半導体基板４４を用意する。半導体基板４４上には、多数のマイクロレンズ４６と、バンプ４４ａ，４４ｂとが予め形成されている。そして、半導体基板４４上に、所定の厚みとなるように、感光性樹脂組成物を塗工し、感光性樹脂組成物層４７Ａを形成する。この感光性樹脂組成物層４７Ａの厚みは、バンプ４４ａ，４４ｂの高さよりも低くされている。   As shown in FIG. 9A, first, a semiconductor substrate 44 is prepared. A large number of microlenses 46 and bumps 44 a and 44 b are formed in advance on the semiconductor substrate 44. Then, a photosensitive resin composition is applied on the semiconductor substrate 44 so as to have a predetermined thickness, thereby forming a photosensitive resin composition layer 47A. The thickness of the photosensitive resin composition layer 47A is set lower than the height of the bumps 44a and 44b.

次に、図９（ａ）に示すマスク４８を用い、光を選択的に露光する。マスク４８では、上記受光領域を除き、かつバンプ４４ａ，４４ｂが設けられている部分を除く部分に光透過部４８ａ，４８ｂが形成されており、残りの部分が遮光部４８ｃとされている。従って、光は、上記バンプ４４ａ，４４ｂの周囲に照射されることになる。その結果、感光性樹脂組成物層４７Ａの未露光部に位置する感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、図９（ｂ）に示すように、バンプ４４ａ，４４ｂの外側に、半硬化状態の感光性樹脂組成物層４７Ｂが形成されることになる。よって、この状態で、図８（ａ）に示したガラス基板４５を積層することにより、センサー本体４１を形成することができる。なお、受光領域Ｂでは、上記のように光が照射されないので、受光領域に位置している感光性樹脂組成物は、全てバンプ４４ａ，４４ｂ側に移動する。この移動は、感光性樹脂組成物の粘度及び組成を調整することにより制御することができる。すなわち、中央に位置している感光性樹脂組成物を上記バンプ４４ａ，４４ｂが設けられている部分に移動し得るように、感光性樹脂組成物の粘度をある程度低め、かつ組成を制御することにより、上記移動を促進すればよい。それによって、、図９（ｂ）に示すように、バンプ４４ａ，４４ｂの周囲にのみ半硬化状態の感光性樹脂組成物層４７Ｂを形成することができる。   Next, light is selectively exposed using a mask 48 shown in FIG. In the mask 48, light transmitting portions 48a and 48b are formed in a portion excluding the light receiving region and excluding a portion where the bumps 44a and 44b are provided, and the remaining portion is a light shielding portion 48c. Accordingly, the light is irradiated around the bumps 44a and 44b. As a result, the photosensitive resin composition located in the unexposed portion of the photosensitive resin composition layer 47A moves to the exposed portion side, and as shown in FIG. 9B, semi-cured outside the bumps 44a and 44b. The photosensitive resin composition layer 47B in the state is formed. Therefore, in this state, the sensor main body 41 can be formed by laminating the glass substrate 45 shown in FIG. Since light is not irradiated in the light receiving region B as described above, all of the photosensitive resin composition located in the light receiving region moves to the bumps 44a and 44b. This movement can be controlled by adjusting the viscosity and composition of the photosensitive resin composition. That is, by reducing the viscosity of the photosensitive resin composition to some extent and controlling the composition so that the photosensitive resin composition located in the center can be moved to the portion where the bumps 44a and 44b are provided. The above movement may be promoted. Accordingly, as shown in FIG. 9B, the semi-cured photosensitive resin composition layer 47B can be formed only around the bumps 44a and 44b.

なお、マスク４８では、ガラス基板上に、上記光透過部４８ａ，４８ｂを除いた遮光部４８ｃに遮光フィルムを貼り付けることにより形成されている。   The mask 48 is formed by sticking a light shielding film on a glass substrate to a light shielding part 48c excluding the light transmitting parts 48a and 48b.

図１０（ａ）〜（ｃ）は、上記イメージセンサー４１を製造する方法の変形例を説明するための各正面断面図である。   FIGS. 10A to 10C are front sectional views for explaining a modification of the method for manufacturing the image sensor 41.

図１０（ａ）に示すように、バンプ４４ａ，４４ｂの周囲だけでなく、前述したマイクロレンズ４６が設けられている部分の上方も光透過部４９ｄとされているマスク４９を用いる。マスク４９では、バンプ４４ａ，４４ｂの周囲に設けられた光透過部４９ａ，４９ｂと、遮光部４９ｃとを有し、さらに、上記光透過部４９ｄが設けられている。他方、半導体基板４４状に、バンプ４４ａ，４４ｂが形成されている構造を用意する。ここでは、マイクロレンズ４６は形成されていない。   As shown in FIG. 10A, a mask 49 having a light transmitting portion 49d is used not only around the bumps 44a and 44b but also above the portion where the microlenses 46 are provided. The mask 49 includes light transmitting portions 49a and 49b provided around the bumps 44a and 44b, and a light shielding portion 49c, and further includes the light transmitting portion 49d. On the other hand, a structure is prepared in which bumps 44a and 44b are formed in a semiconductor substrate 44 shape. Here, the microlens 46 is not formed.

そして、感光性樹脂組成物層４７Ａを所定の厚みとなるように形成した後に、マスク４９を用いて選択的に露光する。この場合、光は、バンプ４４ａ，４４ｂの周囲だけでなく、マイクロレンズが形成されることが予定されている部分にも露光される。露光部分では硬化が進行し、未露光部分の感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、さらに硬化が進行する。しかる後、図１０（ｂ）に示すように、バンプ４４ａ，４４ｂの周囲のみが光透過部とされているマスク４８Ａを用いて、再度感光性樹脂組成物層に選択的に露光する。その結果、バンプ４４ａ，４４ｂの周囲にのみさらに光が照射されることになるため、図１０（ｃ）に示すように、バンプ４４ａ，４４ｂの周囲に、厚い半硬化状態の感光性樹脂組成物層４７Ｃが形成され、他方、マイクロレンズ形成部分には、感光性樹脂組成物の半硬化状態にある感光性樹脂組成物層部分４７Ｄが多数形成されることになる。本変形例では、この感光性樹脂組成物層部分４８Ｄが硬化することにより、最終的にマイクロレンズが形成されることになる。従って、感光性樹脂組成物として硬化物が透明な組成を用いればマイクロレンズもまた、上記感光性樹脂組成物の塗工及び選択的露光により形成することができる。感光性樹脂組成物の選択的露光はマスクの精度を高めるだけでよいため、多数のマイクロレンズを高精度にかつ所望の位置に確実に形成することができる。   Then, after the photosensitive resin composition layer 47A is formed to have a predetermined thickness, it is selectively exposed using a mask 49. In this case, the light is exposed not only to the periphery of the bumps 44a and 44b but also to the portion where the microlens is planned to be formed. Curing proceeds in the exposed portion, the photosensitive resin composition in the unexposed portion moves to the exposed portion side, and further curing proceeds. Thereafter, as shown in FIG. 10B, the photosensitive resin composition layer is selectively exposed again using a mask 48A in which only the periphery of the bumps 44a and 44b is a light transmitting portion. As a result, light is further irradiated only around the bumps 44a and 44b. Therefore, as shown in FIG. 10C, a thick semi-cured photosensitive resin composition is formed around the bumps 44a and 44b. The layer 47C is formed, and on the other hand, a large number of photosensitive resin composition layer portions 47D in a semi-cured state of the photosensitive resin composition are formed in the microlens forming portion. In this modified example, the photosensitive resin composition layer portion 48D is cured to finally form a microlens. Therefore, if a composition having a transparent cured product is used as the photosensitive resin composition, a microlens can also be formed by coating and selective exposure of the photosensitive resin composition. Since selective exposure of the photosensitive resin composition only needs to increase the accuracy of the mask, a large number of microlenses can be reliably formed at desired positions with high accuracy.

本変形例においても、半硬化状態にある感光性樹脂組成物に、ガラス基板４５を積層し、それによって図８（ａ）に示したのと同様のセンサー本体を構成することができる。   Also in this modification, the glass substrate 45 is laminated | stacked on the photosensitive resin composition in a semi-hardened state, Thereby, the sensor main body similar to having shown to Fig.8 (a) can be comprised.

図１１（ａ），（ｂ）は、第３の実施形態のさらに変形例を説明するための各正面断面図である。   FIGS. 11A and 11B are front sectional views for explaining further modifications of the third embodiment.

本変形例では、半導体基板４４の上面にバンプ４４ａ，４４ｂ及びマイクロレンズ４６が形成された構造をまず用意し、しかる後、第３の実施形態の場合よりも薄い厚みとなるように、感光性樹脂組成物を塗工し、感光性樹脂組成物層４７Ｅを形成する。しかる後、上記バンプ４４ａ，４４ｂが未露光部となるように、かつ受光領域が未露光部となるように、しかも、受光領域を取り囲む枠状の部分のみがバンプ４４ａ，４４ｂの内側で露光部となるように、マスク５０を用いて、選択的に露光する。マスク５０は、矩形枠状の光透過部５０ａを有する。従って、枠状の部分において光が透過し、感光性樹脂組成物層４７Ｅにおいては、矩形枠状の部分において硬化が進行し、他の未露光部の感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、硬化が進行することとなる。そのため、感光性樹脂組成物層４７Ｅが矩形枠状の部分に集中して半硬化状態となる。   In this modification, a structure in which bumps 44a and 44b and a microlens 46 are formed on the upper surface of the semiconductor substrate 44 is first prepared, and then photosensitive so as to be thinner than in the case of the third embodiment. The resin composition is applied to form a photosensitive resin composition layer 47E. Thereafter, only the frame-shaped part surrounding the light receiving region is exposed inside the bumps 44a and 44b so that the bumps 44a and 44b become unexposed portions and the light receiving region becomes unexposed portions. Then, selective exposure is performed using the mask 50. The mask 50 includes a rectangular frame-shaped light transmission portion 50a. Accordingly, light is transmitted through the frame-shaped portion, and in the photosensitive resin composition layer 47E, the curing proceeds at the rectangular frame-shaped portion, and the photosensitive resin composition in the other unexposed portions moves to the exposed portion side. Then, curing proceeds. Therefore, the photosensitive resin composition layer 47E concentrates on the rectangular frame-shaped portion and becomes a semi-cured state.

この状態において、上記ガラス基板４５を接合し、硬化させれば、図１１（ｂ）に示すように、枠状の接合剤層５１を形成することができる。この接合剤層５１では、受光領域が外部から遮られるため、受光領域を確実に保護することができる。また、図１１（ｂ）に示されているセンサー本体４１を、例えば外装樹脂でモールドした場合、外装樹脂が受光領域側には入らず、上記枠状の接合剤層５１からなるダムによりせき止められるため、モールド樹脂の内部への侵入も生じ難い。   In this state, if the glass substrate 45 is bonded and cured, a frame-shaped bonding agent layer 51 can be formed as shown in FIG. In this bonding agent layer 51, since the light receiving area is shielded from the outside, the light receiving area can be reliably protected. Further, when the sensor main body 41 shown in FIG. 11B is molded with, for example, an exterior resin, the exterior resin does not enter the light receiving region side and is dammed by the dam composed of the frame-shaped bonding agent layer 51. Therefore, intrusion into the mold resin hardly occurs.

なお、前述してきた実施形態及び変形例では、選択的露光を行う際にマスクを用いたが、図１２に示すように、レーザー装置５２を用い、感光性樹脂組成物層４７Ｆに選択的に露光を行ってもよい。   In the embodiment and the modification described above, the mask is used for the selective exposure. However, as shown in FIG. 12, the laser device 52 is used to selectively expose the photosensitive resin composition layer 47F. May be performed.

なお、図１３は、本発明の半導体装置の製造方法のさらに他の変形例を説明するための模式的平面図である。   FIG. 13 is a schematic plan view for explaining still another modification of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

前述したように、半導体装置の製造に際しては、個々の半導体装置構成部材は、通常複数の半導体装置構成部材がマトリックス状に連ねられたウェハの状態で用意される。この場合、ウェハをダイシングする際には、ダイシングにより除去されるスクライブエリアが必要となる。すなわち、図１３に示すように、円形のウェハ６１から、多数の半導体素子チップ６２を切り出す場合、半導体素子チップ６２間に、ダイシングにより除去されるスクライブエリア６３が設けられることになる。このスクライブエリア６３は、ダイシングに際して除去される部分であり、最終的に得られる半導体素子チップには存在しない。すなわち、ダイシングブレードの厚み等により除去されるウェハ部分である。   As described above, when a semiconductor device is manufactured, individual semiconductor device constituent members are usually prepared in a wafer state in which a plurality of semiconductor device constituent members are arranged in a matrix. In this case, when dicing the wafer, a scribe area to be removed by dicing is required. That is, as shown in FIG. 13, when a large number of semiconductor element chips 62 are cut out from a circular wafer 61, a scribe area 63 to be removed by dicing is provided between the semiconductor element chips 62. The scribe area 63 is a portion that is removed during dicing, and does not exist in the finally obtained semiconductor element chip. That is, it is a portion of the wafer that is removed depending on the thickness of the dicing blade.

本発明の半導体装置の製造方法では、前述したように、感光性樹脂組成物層をウェハ段階でウェハの一面に全面に塗工し、マスクやレーザーを用いて選択的に露光することが望ましい。この場合、スクライブエリア６３に塗布されている感光性樹脂組成物は不要部分であるため、好ましくはスクライブエリアを未露光部とするように選択的露光を起こすことが望ましい。それによって、スクライブエリアに付着していた感光性樹脂組成物は、露光後に露光部側に移動することになり、スクライブやダイシングが容易となる。特に、ウェハの外周縁部分は良好な品質の半導体素子構成部分とならないため、外周縁に沿った一定の帯状の領域６４はスクライブされるのが普通である。従って、上記感光性樹脂組成物を全面に塗工した後に、上記外周縁の領域６４には選択的露光に際して光が照射されないようにして選択的露光をすることが望ましい。   In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, as described above, it is desirable that the photosensitive resin composition layer is applied to the entire surface of the wafer at the wafer stage and selectively exposed using a mask or a laser. In this case, since the photosensitive resin composition applied to the scribe area 63 is an unnecessary portion, it is desirable to cause selective exposure so that the scribe area is preferably an unexposed portion. Thereby, the photosensitive resin composition adhering to the scribe area moves to the exposed portion side after exposure, and scribe and dicing become easy. In particular, since the outer peripheral portion of the wafer does not become a good quality semiconductor device component, a certain band-like region 64 along the outer peripheral portion is usually scribed. Therefore, after the photosensitive resin composition is coated on the entire surface, it is desirable to perform selective exposure so that the outer peripheral region 64 is not irradiated with light during selective exposure.

次に、上記実施形態及び変形例で用いた感光性樹脂組成物について説明する。   Next, the photosensitive resin composition used in the embodiment and the modification will be described.

次に、本発明で用いられる特定の感光性樹脂組成物につき説明する。   Next, the specific photosensitive resin composition used in the present invention will be described.

本発明においては、感光性樹脂組成物を所定の厚みに塗布し、感光性樹脂組成物層を形成した後に、選択的露光により、未露光部の感光性樹脂組成物が露光部に移動し、露光部において硬化が進行する。そのため、露光部において厚みが増加し、スペーサーや突起が形成されることとなる。このように未露光部から露光部に感光性樹脂組成物が移動し、露光部において、盛り上がって感光性樹脂組成物が硬化し得る限り、使用し得る感光性樹脂組成物としては特に限定されるものではない。もっとも、本発明では、好ましくは、酸または塩基の作用により硬化する硬化性樹脂と、光の照射により酸または塩基を発生する光酸または塩基発生剤とを含有する感光性樹脂組成物、より好ましくはさらに酸または塩基の作用により酸または塩基を増殖的に生成する酸または塩基増殖剤をさらに含有する感光性樹脂組成物が用いられる。このような感光性樹脂組成物を用いれば、フォトリソグラフィ法と異なり、溶剤等による現像を行う必要がない。従って、環境負担を低減することができるだけでなく、煩雑な現像工程及び現像後の乾燥工程を実施する必要がなく、製造工程を大幅に簡略化することが可能となる。   In the present invention, after applying the photosensitive resin composition to a predetermined thickness and forming the photosensitive resin composition layer, the photosensitive resin composition in the unexposed area moves to the exposed area by selective exposure, Curing proceeds in the exposed area. For this reason, the thickness increases at the exposed portion, and spacers and protrusions are formed. As long as the photosensitive resin composition moves from the unexposed area to the exposed area and rises in the exposed area so that the photosensitive resin composition can be cured, the photosensitive resin composition that can be used is particularly limited. It is not a thing. However, in the present invention, preferably, a photosensitive resin composition containing a curable resin that is cured by the action of an acid or a base, and a photoacid or base generator that generates an acid or a base by irradiation with light, more preferably. Further, a photosensitive resin composition further containing an acid or base proliferating agent that proliferately generates an acid or base by the action of an acid or base is used. If such a photosensitive resin composition is used, unlike the photolithography method, it is not necessary to perform development with a solvent or the like. Accordingly, not only can the environmental burden be reduced, but there is no need to perform a complicated development process and a drying process after development, and the manufacturing process can be greatly simplified.

もっとも、本発明においても、スペーサー及び突起が形成されている部分以外の未露光部における感光性樹脂組成物を除去した場合には、現像を行ってもよい。   However, also in the present invention, development may be performed when the photosensitive resin composition in the unexposed areas other than the areas where the spacers and protrusions are formed is removed.

ここで、現像とは、有機溶媒に、潜像が形成された感光樹脂組成物層を浸漬する操作の他、該感光樹脂組成物層の表面を有機溶媒で洗い流す操作、あるいは有機溶媒を上記感光樹脂組成物層表面に噴射する操作など、有機溶媒で感光樹脂組成物層を処理する様々な操作を含むものとする。   Here, the development is an operation of immersing the photosensitive resin composition layer on which the latent image is formed in an organic solvent, an operation of washing the surface of the photosensitive resin composition layer with an organic solvent, or the organic solvent is exposed to the photosensitive resin. Various operations of treating the photosensitive resin composition layer with an organic solvent such as an operation of spraying on the surface of the resin composition layer are included.

なお、現像液としては、有機溶媒に限らず、アルカリ水溶液や酸性水溶液を用いてもよい。有機溶媒としては、ＰＥＧＭＥＡ（プロピレングリコール−１―モノメチルエーテル−２―アセタート）、乳酸エチルエステル、酢酸エチル、テトラヒドロフラン，トルエンなどが挙げられる。アルカリ水溶液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、珪酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などが挙げられる。酸性水溶液としては、シュウ酸、ギ酸、酢酸、グリコール酸、酒石酸、乳酸、マロン酸などが挙げられる。   In addition, as a developing solution, you may use not only an organic solvent but alkaline aqueous solution and acidic aqueous solution. Examples of the organic solvent include PEGMEA (propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate), ethyl lactate, ethyl acetate, tetrahydrofuran, toluene and the like. Examples of the alkaline aqueous solution include a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, a sodium silicate aqueous solution, a sodium hydroxide aqueous solution, and a potassium hydroxide aqueous solution. Examples of the acidic aqueous solution include oxalic acid, formic acid, acetic acid, glycolic acid, tartaric acid, lactic acid, malonic acid and the like.

現像に要する時間は、感光性樹脂組成物層の厚みや溶剤の種類にもよるが、効率良く現像でき製造効率が高められるため、１０秒〜５分の範囲が好ましい。現像後に用いられたパターン膜は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールあるいは蒸留水などで洗浄し、膜上に残存している現像液を除去することが好ましい。   The time required for development depends on the thickness of the photosensitive resin composition layer and the type of solvent, but is preferably in the range of 10 seconds to 5 minutes because development can be efficiently performed and production efficiency is increased. The pattern film used after development is preferably washed with methanol, ethanol, isopropyl alcohol, distilled water or the like to remove the developer remaining on the film.

上記硬化性樹脂の配合割合は、感光性樹脂組成物１００重量％に対して、５０〜８０重量％の範囲であることが好ましい。硬化性樹脂が５０重量％未満であると、光酸又は光塩基発生剤や酸又は塩基増殖剤が析出することがあり、８０重量％を超えると、硬化性に劣ることがある。   The blending ratio of the curable resin is preferably in the range of 50 to 80% by weight with respect to 100% by weight of the photosensitive resin composition. If the curable resin is less than 50% by weight, a photoacid or photobase generator or an acid or base proliferating agent may be precipitated, and if it exceeds 80% by weight, the curability may be inferior.

上記硬化性樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ系化合物、アクリレート系オリゴマー、イソシアネート系オリゴマー等が挙げられ、好ましく用いられる。なかでも、塩基の作用により架橋反応が効率的に進行するため、エポキシ系化合物がより好ましく用いられる。   Although it does not specifically limit as said curable resin, An epoxy-type compound, an acrylate-type oligomer, an isocyanate-type oligomer etc. are mentioned, It uses preferably. Especially, since a crosslinking reaction advances efficiently by the effect | action of a base, an epoxy-type compound is used more preferable.

上記エポキシ系化合物としては、特に限定されないが、東都化成社カタログ記載のＢＰＦ型エポキシ樹脂、ＢＰＡ型エポキシ樹脂、ＢＰＦ型エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシオリゴマーなどのノボラック型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ社カタログ記載のエピコ−ト基本固形タイプ、エピコートビスＦ固形タイプ、ダイセル化学工業社カタログ記載のＥＨＰＥ脂環式固形エポキシ樹脂などが挙げられる。   The epoxy compound is not particularly limited, but is a novolak epoxy resin such as a BPF type epoxy resin, a BPA type epoxy resin, a BPF type epoxy resin, or a novolak type epoxy oligomer described in the catalog of Toto Kasei Co., Examples thereof include a flexible epoxy resin, an epicoat basic solid type described in the catalog of Yuka Shell Epoxy Co., an Epicoat Bis F solid type, and an EHPE alicyclic solid epoxy resin described in the Daicel Chemical Industries catalog.

さらに、上記エポキシ系化合物としては、ナガセケムテックス社カタログ記載のデナコールシリーズであるＥＸ−６１１、ＥＸ−６１２、ＥＸ−６１４、ＥＸ−６１４Ｂ、ＥＸ−６１４、ＥＸ−６２２、ＥＸ−５１２、ＥＸ−５２１、ＥＸ−４１１、ＥＸ−４２１、ＥＸ−３１３．ＥＸ−３１４、ＥＸ−３２１、ＥＸ−２０１、ＥＸ−２１１、ＥＸ−２１２、ＥＸ−２５２、ＥＸ−８１０、ＥＸ−８１１、ＥＸ−８５０、ＥＸ−８５１、ＥＸ−８２１、ＥＸ−８３０、ＥＸ−８３２、ＥＸ−８４１、ＥＸ−８６１、ＥＸ−９１１、ＥＸ−９４１、ＥＸ−９２０、ＥＸ−７２１、ＥＸ−２２１、ＥＭ−１５０、ＥＭ−１０１、ＥＭ−１０３、東都化成社カタログ記載のＹＤ−１１５、ＹＤ−１１５Ｇ、ＹＤ−１１５ＣＡ、ＹＤ−１１８Ｔ、ＹＤ−１２７、共栄社化学社カタログ記載のエポライトシリーズである４０Ｅ、１００Ｅ、２００Ｅ、４００Ｅ、７０Ｐ、２００Ｐ、４００Ｐ、１５００ＮＰ、１６００、８０ＭＦ、１００ＭＦ、４０００、３００２、１５００などの液状エポキシ樹脂を挙げることができる。   Furthermore, as said epoxy-type compound, it is the Denacol series EX-611, EX-612, EX-614, EX-614B, EX-614, EX-622, EX-512, EX which are the Nagase ChemteX catalog. -521, EX-411, EX-421, EX-313. EX-314, EX-321, EX-201, EX-211, EX-212, EX-252, EX-810, EX-811, EX-850, EX-851, EX-821, EX-830, EX- 832, EX-841, EX-861, EX-911, EX-941, EX-920, EX-721, EX-221, EM-150, EM-101, EM-103, YD- described in the catalog of Tohto Kasei Co., Ltd. 115, YD-115G, YD-115CA, YD-118T, YD-127, 40E, 100E, 200E, 400E, 70P, 200P, 400P, 1500NP, 1600, 80MF, 100MF, which is the Epolite series described in the Kyoeisha Chemical Company catalog Examples thereof include liquid epoxy resins such as 4000, 3002, 1500.

さらに、上記エポキシ系化合物としては、脂環式エポキシ化合物であるダイセル化学工業社カタログ記載のセロキサイド２０２１、セロキサイド２０８０、セロキサイド３０００、エポリードＧＴ３００、エポリードＧＴ４００、エポリードＤ−１００ＥＴ、エポリードＤ−１００ＯＴ、エポリードＤ−１００ＤＴ、エポリードＤ−１００ＳＴ、エポリードＤ−２００ＨＤ、エポリードＤ−２００Ｅ、エポリードＤ−２０４Ｐ、エポリードＤ−２１０Ｐ、エポリードＤ−２１０Ｐ、エポリードＰＢ３６００、エポリードＰＢ４７００などの液状エポキシ樹脂を挙げることができる。   Further, as the epoxy compound, Celoxide 2021, Celoxide 2080, Celoxide 3000, Epolide GT300, Epolide GT400, Epolide D-100ET, Epolide D-100OT, Epolide D described in the catalog of Daicel Chemical Industries, which are alicyclic epoxy compounds. Examples include liquid epoxy resins such as −100DT, Epolide D-100ST, Epolide D-200HD, Epolide D-200E, Epolide D-204P, Epolide D-210P, Epolide D-210P, Epolide PB3600, and Epolide PB4700.

上記硬化性樹脂の中でも、ノボラック系エポキシオリゴマーがより好ましく用いられる。本発明に係る感光性樹脂組成物は、下記式（３）で表されるノボラック系エポキシオリゴマー（ＹＤＣＮ−７０１、Ｍｗ＝２１００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．５８、ｎ≒１０）を含有することがさらに好ましい。   Among the curable resins, novolac epoxy oligomers are more preferably used. The photosensitive resin composition according to the present invention contains a novolac epoxy oligomer (YDCN-701, Mw = 2100, Mw / Mn = 1.58, n≈10) represented by the following formula (3). Further preferred.

上記光酸又は光塩基発生剤の配合割合は、感光性樹脂組成物１００重量％に対して、１〜３０重量％の範囲であることが好ましい。光酸又は光塩基発生剤が１重量％未満であると、発生する酸又は塩基の量が少なすぎることがあり、３０重量％を超えると、光酸又は光塩基発生剤の添加効果を得るのに過剰となることがある。   The blending ratio of the photoacid or photobase generator is preferably in the range of 1 to 30% by weight with respect to 100% by weight of the photosensitive resin composition. If the photoacid or photobase generator is less than 1% by weight, the amount of acid or base generated may be too small. If it exceeds 30% by weight, the effect of adding the photoacid or photobase generator is obtained. May be excessive.

上記光酸又は光塩基発生剤として用いられる光酸発生剤としては、特に限定されないが、例えば、オニウム塩などが挙げられる。より具体的には、ジアゾニウム、ホスホニウム、及びヨードニウムのＢＦ４ −、ＰＦ６ −、ＳＢＦ６ −、ＣｌＯ４ −などの塩や、その他、有機ハロゲン化合物、有機金属、及び有機ハロゲン化物などが挙げられる。 The photoacid generator used as the photoacid or photobase generator is not particularly limited, and examples thereof include onium salts. More specifically, diazonium, phosphonium, and iodonium salts such as BF 4 − , PF 6 − , SBF 6 − , and ClO 4 — , and other organic halogen compounds, organic metals, and organic halides can be used. .

上記光酸発生剤としては、特に限定されないが、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンアンチモナート、トリフェニルスルホニウムベンゾスルホナート、シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジシクロヘキシル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジシクロヘキシルスルホニルシクロヘキサノン、ジメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート等のスルホニウム塩化合物、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート等のヨードニウム塩、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホナート等が挙げられる。これらの酸発生剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。   The photoacid generator is not particularly limited, but triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethaneantimonate, triphenylsulfonium benzosulfonate, cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, Sulfonium salt compounds such as dicyclohexyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexylsulfonylcyclohexanone, dimethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, iodonium salts such as diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, N-hydroxysuccinimide Such as trifluoromethanesulfonate. It is. These acid generators may be used alone or in combination of two or more.

上記光酸発生剤としては、特に限定されないが、好ましくは、より反応性の高いオニウム塩、ジアゾニウム塩、及びスルホン酸エステルからなる群から選択した少なくとも１種の化合物が用いられる。   The photoacid generator is not particularly limited, but preferably, at least one compound selected from the group consisting of a more reactive onium salt, diazonium salt, and sulfonate ester is used.

上記光酸又は光塩基発生剤として用いられる光塩基発生剤としては、特に限定されないが、従来知られているｏ−ニトロベンジル型光塩基発生剤、（３，５−ジメトキシベンジルオキシ）カルボニル型光塩基発生剤、アミロキシイミノ基型光塩基発生剤、ジヒドロピリジン型光塩基発生剤等が挙げられる。なかでも、塩基発生効率と合成の簡便性に優れているため、ｏ−ニトロべンジル型光塩基発生剤が好ましく用いられる。   The photobase generator used as the photoacid or photobase generator is not particularly limited, but conventionally known o-nitrobenzyl type photobase generators, (3,5-dimethoxybenzyloxy) carbonyl type light. Examples include base generators, amyloxyimino group type photobase generators, dihydropyridine type photobase generators, and the like. Especially, since it is excellent in base generation | occurrence | production efficiency and the simplicity of a synthesis | combination, an o-nitrobenzyl type photobase generator is used preferably.

本発明に係る感光性樹脂組成物は、未露光部の感光性樹脂組成物の少なくとも一部が露光部により一層効率的に移動するので、前述した式（１）で表される光塩基発生剤を含むことがより好ましい。   In the photosensitive resin composition according to the present invention, since at least a part of the photosensitive resin composition in the unexposed part moves more efficiently in the exposed part, the photobase generator represented by the above-described formula (1) It is more preferable to contain.

上記光の照射により酸又は塩基を発生する光酸又は光塩基発生剤は、熱を与えることにより酸又は塩基を発生することが好ましい。光酸又は光塩基発生剤が、熱を与えることにより酸又は塩基を発生する場合には、感光性樹脂組成物を加熱処理することにより、酸または塩基を発生させることできる。   The photoacid or photobase generator that generates an acid or a base by irradiation with light preferably generates an acid or a base by applying heat. When the photoacid or photobase generator generates an acid or a base by applying heat, the acid or base can be generated by heat-treating the photosensitive resin composition.

上記酸又は塩基増殖剤の配合割合は、感光性樹脂組成物１００重量％に対して、１０〜４５重量％の範囲であることが好ましい。酸又は塩基増殖剤が１０重量％未満であると、増殖反応により発生する酸又は塩基が少なすぎることがあり、４５重量％を超えると、酸又は塩基増殖剤が析出することがある。   The mixing ratio of the acid or base proliferating agent is preferably in the range of 10 to 45% by weight with respect to 100% by weight of the photosensitive resin composition. If the acid or base proliferating agent is less than 10% by weight, the acid or base generated by the growth reaction may be too little, and if it exceeds 45% by weight, the acid or base proliferating agent may be precipitated.

上記酸又は塩基増殖剤として用いられる酸増殖剤としては、例えば、ベンジルスルホネート型、アセト酢酸エステル型、アセタール型、ジオールモノスルホネート型、ジオールジスルホネート型の酸増殖剤が挙げられる。   Examples of the acid proliferating agent used as the acid or base proliferating agent include benzyl sulfonate type, acetoacetate type, acetal type, diol monosulfonate type, and diol disulfonate type.

上記酸又は塩基増殖剤として用いられる塩基増殖剤としては、例えば、二官能型、球状多官能オリゴマー型、直鎖高分子型、シロキサン型の９−フルオレニルカルバメート誘導体が挙げられる。本発明に係る感光性樹脂組成物は、未露光部の感光性樹脂組成物の少なくとも一部が露光部により一層効率的に移動するので、上述した式（２）で表される塩基増殖剤を含むことがより好ましい。   Examples of the base proliferating agent used as the acid or base proliferating agent include difunctional, spherical polyfunctional oligomer, linear polymer, and siloxane type 9-fluorenyl carbamate derivatives. In the photosensitive resin composition according to the present invention, since at least a part of the photosensitive resin composition in the unexposed area moves more efficiently in the exposed area, the base proliferating agent represented by the above formula (2) is used. More preferably.

上述した式（２）で表される塩基増殖剤は、塩基増殖反応によって分解して、新たにアミンを発生する。さらに、発生したアミンが新たな触媒として機能し、増殖的に多数のアミンを生成する。   The base proliferating agent represented by the above formula (2) is decomposed by a base proliferating reaction to newly generate an amine. Furthermore, the generated amine functions as a new catalyst, and a large number of amines are produced in a proliferative manner.

上述した式（２）中、Ｘは水素原子、置換されているアルキル基、または無置換のアルキル基を示す。式（２）中Ｘの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。塩基増殖反応が効果的に起こるため、Ｘは無置換のアルキル基であることが好ましい。なかでも、Ｘにおける立体障害も小さくなり、塩基増殖反応がより一層効果的に起こり易いため、Ｘはエチル基であることがより好ましい。   In the above formula (2), X represents a hydrogen atom, a substituted alkyl group, or an unsubstituted alkyl group. Specific examples of X in formula (2) include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. X is preferably an unsubstituted alkyl group because a base proliferating reaction occurs effectively. Especially, since the steric hindrance in X becomes small and the base proliferation reaction is more likely to occur, X is more preferably an ethyl group.

上述した式（２）中、Ｚは置換または無置換のアルキレン鎖を示す。式（２）中Ｚの具体例としては、メチレン鎖、エチレン鎖、プロピレン鎖などが挙げられる。 In the above formula (2), Z represents a substituted or unsubstituted alkylene chain. Specific examples of Z in formula (2) include a methylene chain, an ethylene chain, a propylene chain, and the like .

上述した式（２）中、ｎは１〜４の整数を示す。（２）式で表される塩基増殖剤が同一分子内に複数の９−フルオレニルカルバメート基を有する場合には、発生した塩基の触媒作用によって塩基増殖反応がより一層効果的に起こり易い。よって上記式（２）中、ｎは３又は４の整数であることが好ましい。   In formula (2) mentioned above, n shows the integer of 1-4. When the base proliferating agent represented by the formula (2) has a plurality of 9-fluorenyl carbamate groups in the same molecule, the base proliferating reaction is more likely to occur more effectively by the catalytic action of the generated base. Therefore, in the above formula (2), n is preferably an integer of 3 or 4.

上述した式（２）で表される化合物の具体例としては、下記式（４）、（５）で表される化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the formula (2) described above include compounds represented by the following formulas (4) and (5).

上述した式（４）及び式（５）で表される塩基増殖剤は、同一分子内に複数の９−フルオレニルカルバメート基を有する。よって、発生した塩基の触媒作用によって塩基増殖反応が進行し易いという特徴を有する。本発明に係る感光性樹脂組成物は、未露光部の感光性樹脂組成物の少なくとも一部が露光部により一層効率的に移動するので、上述した式（４）で表される塩基増殖剤を含有することがより好ましく、上述した式（５）で表される塩基増殖剤を含有することがさらに好ましい。   The base proliferating agent represented by the above formulas (4) and (5) has a plurality of 9-fluorenyl carbamate groups in the same molecule. Therefore, it has a feature that the base proliferation reaction easily proceeds by the catalytic action of the generated base. In the photosensitive resin composition according to the present invention, since at least a part of the photosensitive resin composition in the unexposed area moves more efficiently in the exposed area, the base proliferating agent represented by the above formula (4) is used. More preferably, it contains a base proliferating agent represented by the above formula (5).

上述した式（２）、（４）又は（５）で表される塩基増殖剤は、特に限定されないが例えばフルオレニルメタノールとイソシアネート誘導体との付加反応や、フルオレニルカルバメート基を有するアクリレートモノマーとポリチオール誘導体との付加反応によって合成することができる。前者の付加反応にはすず触媒を適切に用いることにより、上記化合物の合成を簡便に行うことができる。後者の付加反応には塩基触媒を適切に用いることにより、上記化合物の合成を簡便に行うことができる。   The base proliferating agent represented by the above formula (2), (4) or (5) is not particularly limited. For example, an addition reaction between fluorenyl methanol and an isocyanate derivative, or an acrylate monomer having a fluorenyl carbamate group. And a polythiol derivative. By appropriately using a tin catalyst in the former addition reaction, the above compound can be synthesized easily. In the latter addition reaction, the compound can be easily synthesized by appropriately using a base catalyst.

本発明に係る感光性樹脂組成物は、未露光部の感光性樹脂組成物の少なくとも一部が露光部にさらに一層効率的に移動するので、上述した式（３）で表されるノボラック系エポキシオリゴマーと、上述した式（１）で表される光塩基発生剤と、上述した式（５）で表される塩基増殖剤とを含有することが好ましい。   In the photosensitive resin composition according to the present invention, since at least a part of the photosensitive resin composition in the unexposed area moves more efficiently to the exposed area, the novolak epoxy represented by the above-described formula (3) It is preferable to contain an oligomer, a photobase generator represented by the above formula (1), and a base proliferating agent represented by the above formula (5).

本発明に係る感光性樹脂組成物は、増感剤をさらに含有することが好ましい。感光性樹脂組成物が増感剤を含有すると、感度が高められる。   The photosensitive resin composition according to the present invention preferably further contains a sensitizer. When the photosensitive resin composition contains a sensitizer, sensitivity is increased.

上記増感剤としては、特に限定されないが、例えばベンゾフェノン、ｐ，ｐ′−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、ｐ，ｐ′−テトラエチルアミノベンゾフェノン、２−クロロチオキサントン、アントロン、９−エトキシアントラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチアジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、セトフラビン−Ｔ、９，１０−ジフェニルアントラセン、９−フルオレノン、アセトフェノン、フェナントレン、２−ニトロフルオレン、５−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、２−クロロ−４−ニトロアニリン、Ｎ−アセチル−ｐ−ニトロアニリン、ｐ−ニトロアニリン、Ｎ−アセチル−４−ニトロ−１−ナフチルアミン、ピクラミド、アントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、３−メチル−１，３−ジアザ−１，９−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、１，２−ナフトキノン、３，３′−カルボニル−ビス（５，７−ジメトキシカルボニルクマリン）又はコロネン等が挙げられる。これらの増感剤は、単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。   The sensitizer is not particularly limited. For example, benzophenone, p, p′-tetramethyldiaminobenzophenone, p, p′-tetraethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, anthracene, pyrene, Perylene, phenothiazine, benzyl, acridine orange, benzoflavin, cetoflavin-T, 9,10-diphenylanthracene, 9-fluorenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-chloro-4- Nitroaniline, N-acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, picramide, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-te t-butylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 3-methyl-1,3-diaza-1,9-benzanthrone, dibenzalacetone, 1,2-naphthoquinone, 3,3′-carbonyl-bis (5 , 7-dimethoxycarbonylcoumarin) or coronene. These sensitizers may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記増感剤の配合割合は、感光性樹脂組成物１００重量％中、１〜２０重量％の範囲であることが好ましい。増感剤が１重量％未満であると、感度が十分に高められないことがある。増感剤が２０重量％を超えると、感度を高めるのに過剰となることがある。   The blending ratio of the sensitizer is preferably in the range of 1 to 20% by weight in 100% by weight of the photosensitive resin composition. If the sensitizer is less than 1% by weight, the sensitivity may not be sufficiently increased. If the sensitizer exceeds 20% by weight, it may be excessive to increase the sensitivity.

本発明に係る感光性樹脂組成物は、適宜の溶媒をさらに含有してもよい。感光性樹脂組成物に溶媒を配合することにより、塗布性を高めることができる。   The photosensitive resin composition according to the present invention may further contain an appropriate solvent. Application | coating property can be improved by mix | blending a solvent with the photosensitive resin composition.

上記溶媒としては、特に限定されないが、ベンゼン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼンなどの芳香族炭化水素化合物；シクロヘキサン、シクロヘキセン、ジペンテン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン、ｎ−ノナン、イソノナン、ｎ−デカン、イソデカン、テトラヒドロナフタレン、スクワランなどの飽和または不飽和炭化水素化合物；ジエチルエーテル、ジ−ｎ−プロピルエーテル、ジ−イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｐ−メンタン、ｏ−メンタン、ｍ−メンタン；ジプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ、酢酸ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソアミル、ステアリン酸ブチルなどのエステル類などが挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。   Although it does not specifically limit as said solvent, Aromatic hydrocarbon compounds, such as benzene, xylene, toluene, ethylbenzene, styrene, trimethylbenzene, diethylbenzene; Cyclohexane, cyclohexene, dipentene, n-pentane, isopentane, n-hexane, isohexane, Saturated or unsaturated hydrocarbon compounds such as n-heptane, isoheptane, n-octane, isooctane, n-nonane, isononane, n-decane, isodecane, tetrahydronaphthalene, squalane; diethyl ether, di-n-propyl ether, di- Isopropyl ether, dibutyl ether, ethyl propyl ether, diphenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibu Ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol methyl ethyl Ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylcyclohexane, methylcyclohexane, p-menthane, o Menthane, m-menthane; ethers such as dipropyl ether and dibutyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, methyl amyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone and cycloheptanone; Examples thereof include esters such as ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cellosolve, ethyl acetate cellosolve, butyl cellosolve, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isoamyl lactate, and butyl stearate. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

上記溶媒の配合割合は、例えば基板上に感光性樹脂組成物を塗工し、感光性樹脂組成物層を形成する際に、均一に塗工されるように適宜選択すればよい。   What is necessary is just to select the compounding ratio of the said solvent suitably so that it may apply uniformly, for example, when a photosensitive resin composition is applied on a board | substrate and a photosensitive resin composition layer is formed.

本発明で用いられる感光性樹脂組成物には、必要に応じて、他の添加剤をさらに添加してもよい。このような添加剤としては、充填剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、ｐＨ調整剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、可塑促進剤、タレ防止剤などが挙げられる。次に、本発明の特徴である上記スペーサー及び／または突起の形成を感光性樹脂組成物の選択的露光により形成する工程の具体的な実施例につき説明する。   If necessary, other additives may be further added to the photosensitive resin composition used in the present invention. Such additives include fillers, pigments, dyes, leveling agents, antifoaming agents, antistatic agents, UV absorbers, pH adjusters, dispersants, dispersion aids, surface modifiers, plasticizers, plasticizers. Examples include accelerators and sagging inhibitors. Next, specific examples of the step of forming the spacers and / or protrusions, which are the characteristics of the present invention, by selective exposure of the photosensitive resin composition will be described.

次に、具体的な実験例につき説明する。   Next, specific experimental examples will be described.

図１に示した半導体装置１を作製した。基板として、０．２１ｍｍガラスエポキシ基板を用意し、その上面に、Ａｇペーストを塗布し、硬化することにより、電極３ａ〜３ｄを形成した。次に、第１の半導体素子チップとして、８ｍｍ×１２ｍｍ角厚さ８０μｍの半導体素子チップを用意した。この半導体素子チップには、上面の周縁部に、８０μｍ×８０μｍの電極が多数整列形成されている。   The semiconductor device 1 shown in FIG. 1 was produced. As a substrate, a 0.21 mm glass epoxy substrate was prepared, and Ag paste was applied to the upper surface of the substrate and cured to form electrodes 3a to 3d. Next, a semiconductor element chip of 8 mm × 12 mm square thickness 80 μm was prepared as a first semiconductor element chip. In this semiconductor element chip, a large number of 80 μm × 80 μm electrodes are aligned and formed on the periphery of the upper surface.

上記半導体素子チップをエポキシ系接合剤を用いて基板上に接合した。しかる後、ワイヤーホンダー（株式会社新川製、品番：ＵＴＣ−１０００）を用い、Ａｕ線は、田中電子製（４Ｎ）を用い、ＷＢ条件は、ボンディング温度：１５０℃、ボンディング荷重：０．３Ｎにて、ワイヤーボンディングを行った。   The semiconductor element chip was bonded onto the substrate using an epoxy bonding agent. After that, a wire honda (manufactured by Shinkawa Co., Ltd., product number: UTC-1000) was used, the Au wire was Tanaka Electronics (4N), the WB conditions were bonding temperature: 150 ° C., bonding load: 0.3 N Then, wire bonding was performed.

ボンディングワイヤーを、上記電極３ｂ，３ｃと、半導体素子チップ上の電極パッドとを接続するようにワイヤーボンディングした。しかる後、上述した式（３）で表されるノボラック系エポキシオリゴマー（ＹＤＣＮ−７０１）５０重量部と、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８）５０重量部、上述した式（１）で表される光塩基発生剤（ＰＢＧ）１０重量部と、上述した式（４）で表される塩基増殖剤４５重量部とを、ＰＥＧＭＥＡ（プロピレングリコール−１―モノメチルエーテル−２―アセタート）：ＣＨＣｌ３＝４：５溶媒（重量比）９００重量部で希釈した組成の感光性樹脂組成物層を、第１の実施形態の製造方法とは異なり、第１の半導体素子チップ上に、全面に塗工し、第１の半導体素子チップ上の電極ボンディングワイヤーが形成されている部分にも至るように、５０μｍの厚みの感光性樹脂組成物層を形成した。しかる後、上方から、上記電極及びボンディングワイヤーの接合部分が未露光部となるように、残りの部分が露光部となるようにマスクを介して、高圧水銀灯を用いて２０ｍＷ／ｃｍ２の強度の光を２０秒照射した。その結果、露光部側に感光性樹脂組成物が移動し、半硬化状態の感光性樹脂組成物層が上記電極及びボンディングワイヤーにより接続部分を除いた中央領域に形成された。しかる後、上記第１の半導体素子チップと同様の第２の半導体素子チップを上記接合剤層上に配置し、接合した。上記のようにして接合し、硬化が完了した後に、第２の半導体素子チップの傾きをレーザー変位計にて測定したところ、チップの対角線方向において第２の半導体素子チップの下面のもっとも高い部分ともっとも低い部分との差は３μｍであった。比較のために、基板に第１の半導体素子チップを接合する後用いたのと同じ接合剤を用いて第１の半導体素子チップ上に部分的に接合剤を付与し、第２の半導体素子チップを積層し、熱により硬化させたことを除いては、上記実験例と同様にして半導体装置を作製して第２の半導体素子チップの傾きを測定した。その結果、チップの対角線上において、第２の半導体素子チップの下面のもっとも高い部分ともっとも低い部分との差は２０μｍであった。 A bonding wire was wire-bonded so as to connect the electrodes 3b and 3c and the electrode pads on the semiconductor element chip. Thereafter, 50 parts by weight of the novolac epoxy oligomer (YDCN-701) represented by the above-described formula (3), 50 parts by weight of the bisphenol A type epoxy resin (Epicoat 828), and the above-described formula (1). 10 parts by weight of a photobase generator (PBG) and 45 parts by weight of a base proliferating agent represented by the above formula (4) were added to PEGMEA (propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate): CHCl 3 = 4 Unlike the manufacturing method of the first embodiment, the photosensitive resin composition layer diluted with 900 parts by weight of 5 solvents (weight ratio) is applied on the entire surface of the first semiconductor element chip, A photosensitive resin composition layer having a thickness of 50 μm was formed so as to reach the portion where the electrode bonding wires were formed on the first semiconductor element chip. Thereafter, from above, the strength of 20 mW / cm 2 is applied using a high-pressure mercury lamp through a mask so that the joined portion of the electrode and the bonding wire becomes an unexposed portion, and the remaining portion becomes an exposed portion. Light was irradiated for 20 seconds. As a result, the photosensitive resin composition moved to the exposed portion side, and a semi-cured photosensitive resin composition layer was formed in the central region excluding the connection portion by the electrode and the bonding wire. Thereafter, a second semiconductor element chip similar to the first semiconductor element chip was placed on the bonding agent layer and bonded. After the bonding and curing were completed as described above, the inclination of the second semiconductor element chip was measured with a laser displacement meter. As a result, the highest portion of the lower surface of the second semiconductor element chip in the diagonal direction of the chip was The difference from the lowest part was 3 μm. For comparison, a bonding agent is partially applied on the first semiconductor element chip using the same bonding agent used after bonding the first semiconductor element chip to the substrate, and the second semiconductor element chip A semiconductor device was fabricated in the same manner as in the above experimental example except that was stacked and cured by heat, and the inclination of the second semiconductor element chip was measured. As a result, on the diagonal of the chip, the difference between the highest portion and the lowest portion of the lower surface of the second semiconductor element chip was 20 μm.

従って、上記実験例から明らかなように、本発明の感光性樹脂組成物を用いて選択的露光により、接合剤層を形成した場合、半硬化状態で第２の半導体素子チップを安定にかつ容易に接合することができるので、第２の半導体素子チップの傾斜を抑制し得ることがわかる。   Therefore, as is clear from the above experimental example, when the bonding agent layer is formed by selective exposure using the photosensitive resin composition of the present invention, the second semiconductor element chip can be stably and easily in a semi-cured state. It can be seen that the inclination of the second semiconductor element chip can be suppressed.

本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の正面断面図。1 is a front sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. （ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための各正面断面図。(A)-(c) is each front sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device of 1st Embodiment. 第１の実施形態の半導体装置の製造方法において、第２の半導体素子チップを積層する工程を示す正面断面図。FIG. 5 is a front cross-sectional view illustrating a process of stacking second semiconductor element chips in the method for manufacturing a semiconductor device of the first embodiment. （ａ）は、半導体装置構成部材が連なっているウェハを説明するための略図的斜視図であり、（ｂ）は、ウェハから取り出された１つの半導体素子チップを示す正面断面図であり、（ｃ）は、複数の半導体素子チップが積層されている状態を模式的に示す斜視図。(A) is a schematic perspective view for demonstrating the wafer with which the semiconductor device structural member is continued, (b) is front sectional drawing which shows one semiconductor element chip taken out from the wafer, ( c) A perspective view schematically showing a state in which a plurality of semiconductor element chips are stacked. 複数の半導体素子チップが互いに交叉するように積層されている構造を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the structure where the several semiconductor element chip | tip is laminated | stacked so that it may mutually cross. 図５に示した積層形態で第１〜第３の半導体素子チップが積層されている変形例の半導体装置を示す部分切欠正面断面図。FIG. 6 is a partially cutaway front cross-sectional view showing a modified semiconductor device in which first to third semiconductor element chips are stacked in the stacked configuration shown in FIG. 5. （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための各正面断面図。(A)-(c) is each front sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. （ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施形態としての半導体イメージセンサーの模式的正面断面図及び模式的平面図。(A), (b) is typical front sectional drawing and typical top view of a semiconductor image sensor as a 3rd embodiment of the present invention. （ａ），（ｂ）は、第３の実施形態のイメージセンサーの要部を製造する工程を説明するための各正面断面図。(A), (b) is each front sectional drawing for demonstrating the process of manufacturing the principal part of the image sensor of 3rd Embodiment. （ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態の製造方法の変形例を説明するための各模式的正面断面図。(A)-(c) is each typical front sectional drawing for demonstrating the modification of the manufacturing method of 3rd Embodiment. （ａ），（ｂ）は、第３の実施形態のさらに他の変形例を説明するための各模式的正面断面図。(A), (b) is each typical front sectional drawing for demonstrating the further another modification of 3rd Embodiment. 本発明において、選択的露光方法の変形例を説明するための模式的正面断面図。In this invention, typical front sectional drawing for demonstrating the modification of the selective exposure method. 本発明の製造方法において、ウェハからスクライブされる領域を説明するための模式的平面図In the manufacturing method of this invention, the typical top view for demonstrating the area | region scribed from a wafer 従来の半導体装置の問題点を説明するための正面断面図。Front sectional drawing for demonstrating the problem of the conventional semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

１…半導体素子
２…基板
３ａ〜３ｄ…電極ランド
４…接合剤
５…半導体素子チップ
６ａ，６ｂ…電極
７ａ，７ｂ…ボンディングワイヤー
８…接合剤層
８Ａ，８Ｂ…感光性樹脂組成物層
９…半導体素子チップ
１０ａ，１０ｂ…電極
１１ａ，１１ｂ…ボンディングワイヤー
１２…マスク
１２ａ…光透過部
１２ｂ…遮光部
１３…ウェハ
２１…半導体素子チップ
２１ａ，２１ｂ…領域
２１ｃ…電極
２２…半導体素子チップ
２２ａ，２２ｂ…領域
２３…半導体素子チップ
３１…基板
３１ａ，３１ｂ…電極
３３…半導体装置
３３Ｂ…感光性樹脂組成物層
３４…マスク
３４ａ，３４ｂ…遮光部
３４ｃ，３４ｄ…遮光フィルム
４１…イメージセンサー
４２…センサー本体
４３…レンズ
４４…半導体基板
４４ａ，４４ｂ…バンプ
４５…基板
４６…マイクロレンズ
４７…接合剤層
４７Ａ…感光性樹脂組成物層
４７Ｂ…感光性樹脂組成物層
４９…マスク
５１…ウェハ
５２…レーザー装置
６１…ウェハ
６２…半導体素子チップ
６３…スクライブエリア
６４…領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor element 2 ... Board | substrate 3a-3d ... Electrode land 4 ... Bonding agent 5 ... Semiconductor element chip 6a, 6b ... Electrode 7a, 7b ... Bonding wire 8 ... Bonding agent layer 8A, 8B ... Photosensitive resin composition layer 9 ... Semiconductor element chip 10a, 10b ... Electrode 11a, 11b ... Bonding wire 12 ... Mask 12a ... Light transmission part 12b ... Light shielding part 13 ... Wafer 21 ... Semiconductor element chip 21a, 21b ... Area 21c ... Electrode 22 ... Semiconductor element chip 22a, 22b ... Area 23 ... Semiconductor element chip 31 ... Substrate 31a, 31b ... Electrode 33 ... Semiconductor device 33B ... Photosensitive resin composition layer 34 ... Mask 34a, 34b ... Light shielding part 34c, 34d ... Light shielding film 41 ... Image sensor 42 ... Sensor body 43 ... Lens 44 ... Semiconductor substrate 44a, 44b ... Bump 45 ... Base Plate 46 ... Microlens 47 ... Bonding agent layer 47A ... Photosensitive resin composition layer 47B ... Photosensitive resin composition layer 49 ... Mask 51 ... Wafer 52 ... Laser device 61 ... Wafer 62 ... Semiconductor element chip 63 ... Scribe area 64 ... region

Claims (13)

上面に他の部分に電気的に接続するための電極が形成されている第１の半導体装置構成部材と、
前記第１の半導体装置構成部材の上面において部分的に設けられた接合剤層と、
前記接合剤層を介して前記第１の半導体装置構成部材に積層され、接合されている第２の半導体装置構成部材とを備え、
前記接合剤層が、下記の（ｉ）または（ｉｉ）に示される感光性樹脂組成物の硬化物からなり、該感光性樹脂組成物が、部分的に光を照射した際に、光が照射された露光部において光の照射により塩基を発生し、未露光部の感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、露光部において硬化する感光性樹脂組成物からなり、前記未露光部が、前記第１の半導体装置構成部材の上面に設けられており、かつ第１の半導体装置構成部材の前記電極の少なくとも一部を含むことを特徴とする、半導体装置。
（ｉ）塩基の作用により硬化する硬化性樹脂と、式（１）で表される光塩基発生剤とを含有する感光性樹脂組成物。
（ｉｉ）塩基の作用により硬化する硬化性樹脂と、光の照射により塩基を発生する光塩基発生剤と、式（２）（式（２）において、Ｘは水素原子、置換されているアルキル基または無置換のアルキル基を示し、Ｚは置換または無置換のアルキレン鎖を示し、ｎは１〜４の整数を示す）で表される塩基増殖剤とを含有する感光性樹脂組成物。
A first semiconductor device constituting member in which an electrode for electrically connecting to another portion is formed on the upper surface;
A bonding agent layer partially provided on the upper surface of the first semiconductor device component;
A second semiconductor device component that is laminated and bonded to the first semiconductor device component through the bonding agent layer,
The bonding agent layer is made of a cured product of the photosensitive resin composition shown in the following (i) or (ii), and light is irradiated when the photosensitive resin composition is partially irradiated with light. The exposed exposed portion generates a base by irradiation with light, the photosensitive resin composition of the unexposed portion moves to the exposed portion side, and is made of a photosensitive resin composition that cures in the exposed portion, and the unexposed portion is A semiconductor device provided on an upper surface of the first semiconductor device constituting member and including at least a part of the electrode of the first semiconductor device constituting member.
(I) A photosensitive resin composition containing a curable resin cured by the action of a base and a photobase generator represented by the formula (1).
(Ii) a curable resin that is cured by the action of a base, a photobase generator that generates a base by irradiation with light, and a formula (2) (wherein X is a hydrogen atom, a substituted alkyl group Or an unsubstituted alkyl group, Z represents a substituted or unsubstituted alkylene chain, and n represents an integer of 1 to 4, and a base proliferating agent.
第１の半導体装置構成部材が、第１の半導体素子チップであり、第２の半導体装置構成部材が、第２の半導体素子チップであり、それによって、複数の半導体素子チップが積層されている、請求項１に記載の半導体装置。   The first semiconductor device constituent member is a first semiconductor element chip, the second semiconductor device constituent member is a second semiconductor element chip, and thereby a plurality of semiconductor element chips are stacked. The semiconductor device according to claim 1. 前記第１の半導体素子チップの上面に設けられた前記電極に一端が接続されているボンディングワイヤーをさらに備え、該ボンディングワイヤーが、第１，第２の半導体素子チップを積層してなる積層体外に延ばされている、請求項２に記載の半導体装置。   The semiconductor device further includes a bonding wire having one end connected to the electrode provided on the upper surface of the first semiconductor element chip, and the bonding wire is outside the stacked body formed by stacking the first and second semiconductor element chips. The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is extended. 前記第１の半導体素子チップと第２の半導体素子チップの平面形状が同一であり、前記電極が、上方に第２の半導体素子チップが位置する部分において、前記第１の半導体素子チップの上面に配置されており、前記ボンディングワイヤーが、第１，第２の半導体素子チップ間の隙間から積層体の外側に延ばされている、請求項３に記載の半導体装置。   The first semiconductor element chip and the second semiconductor element chip have the same planar shape, and the electrode is disposed on the upper surface of the first semiconductor element chip in a portion where the second semiconductor element chip is located above. 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device is disposed, and the bonding wire extends from a gap between the first and second semiconductor element chips to the outside of the stacked body. 前記第１，第２の半導体素子チップが、前記第１の半導体素子チップの上面に設けられた電極の上方に第２の半導体素子チップが位置しないように積層されている、請求項２に記載の半導体装置。   The first and second semiconductor element chips are stacked such that the second semiconductor element chip is not positioned above an electrode provided on an upper surface of the first semiconductor element chip. Semiconductor device. 前記第１の半導体装置構成部材が基板または半導体素子チップであり、前記第２の半導体装置構成部材が第２の半導体素子チップであり、前記基板または前記第１の半導体素子チップの上面に設けられた前記電極に電気的に接続されるバンプが前記第２の半導体素子チップの下面に形成されており、前記接合剤層が、前記バンプ及び前記電極を取り囲むように設けられている、請求項１に記載の半導体装置。   The first semiconductor device constituting member is a substrate or a semiconductor element chip, and the second semiconductor device constituting member is a second semiconductor element chip, and is provided on the upper surface of the substrate or the first semiconductor element chip. A bump electrically connected to the electrode is formed on a lower surface of the second semiconductor element chip, and the bonding agent layer is provided so as to surround the bump and the electrode. A semiconductor device according to 1. 前記第１の半導体装置構成部材が上面に複数のマイクロレンズが配置された受光領域と、前記電極として、受光領域を囲む外側の部分に配置された複数のバンプとを有し、
前記第２の半導体装置構成部材が、前記バンプの上端に接合される第２の電極を下面に有し、
前記接合剤層が、前記バンプ及び前記第２の半導体装置構成部材の下面に形成された第２の電極を囲むように、かつ前記受光領域を除いた領域に設けられており、それによってイメージセンサーが構成されている、請求項１に記載の半導体装置。 The first semiconductor device constituent member has a light receiving region in which a plurality of microlenses are arranged on the upper surface, and a plurality of bumps arranged in an outer portion surrounding the light receiving region as the electrode,
The second semiconductor device constituent member has a second electrode bonded to the upper end of the bump on the lower surface,
The bonding agent layer is provided in a region excluding the light receiving region so as to surround the bump and the second electrode formed on the lower surface of the second semiconductor device constituent member. The semiconductor device according to claim 1, wherein: 前記接合剤層が、前記受光領域を囲む枠状の領域であって、前記複数のバンプが配置されている部分の内側に位置しており、それによって接合剤層により枠状のダムが形成されている、請求項７に記載の半導体装置。   The bonding agent layer is a frame-shaped region surrounding the light-receiving region, and is located inside a portion where the plurality of bumps are arranged, whereby a frame-shaped dam is formed by the bonding agent layer. The semiconductor device according to claim 7. 前記感光性樹脂組成物の硬化物により、前記接合剤層だけでなく前記マイクロレンズが形成されている、請求項７または８に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 7 or 8, wherein not only the bonding agent layer but also the microlens is formed by a cured product of the photosensitive resin composition. 前記硬化性樹脂が、ノボラック系エポキシオリゴマーである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the curable resin is a novolac epoxy oligomer. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法であって、前記第１の半導体装置構成部材の上面に前記感光性樹脂組成物を所定の厚みに塗布して感光性樹脂組成物層を形成する工程と、
前記感光性樹脂組成物層に未露光部が少なくとも前記電極の一部を含むようにマスクを介して選択的に露光し、それによって露光部において塩基を発生させ、未露光部の感光性樹脂組成物を露光部側に移動させ、露光部において感光性樹脂組成物を硬化させつつ、第２の半導体素子構成部材を接合する工程を備えることを特徴とする、半導体装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the semiconductor device of any one of Claims 1-10, Comprising: The said photosensitive resin composition is apply | coated to the upper surface of a said 1st semiconductor device structural member by predetermined thickness, and photosensitive resin. Forming a composition layer;
The photosensitive resin composition layer is selectively exposed through a mask so that the unexposed portion includes at least a part of the electrode, thereby generating a base in the exposed portion, and the photosensitive resin composition of the unexposed portion. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of moving an object to the exposed portion side and bonding the second semiconductor element constituent member while curing the photosensitive resin composition in the exposed portion. 前記第１の半導体装置構成部材と第２の半導体装置構成部材とを接合している接合剤層として、枠状の接合剤層が形成されるように前記枠状の接合剤層を露光部として露光を行い、それによって、接合剤層からなる枠状のダムを形成することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。   The frame-shaped bonding agent layer is used as an exposure portion so that a frame-shaped bonding agent layer is formed as a bonding agent layer bonding the first semiconductor device forming member and the second semiconductor device forming member. 12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein exposure is performed to form a frame-shaped dam composed of a bonding agent layer. 前記第１の半導体装置構成部材がダイシングに際してスクライブされて除去されるスクライブエリアを介して連ねられた第１のウェハと、前記第２の半導体装置構成部材がスクライブエリアを介して連ねられた第２のウェハとを用意する工程をさらに備え、
前記感光性樹脂組成物層を前記第１のウェハ上に塗工し、前記感光性樹脂組成物層を部分的に露光するに際し、前記スクライブエリアを未露光部とするようにして露光を行い、それによって、上記スクライブエリアから感光性樹脂組成物が露光部側に移動し、露光部において硬化される、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。 A first wafer connected through a scribe area where the first semiconductor device constituent member is scribed and removed during dicing, and a second wafer connected with the second semiconductor device constituent member through a scribe area. A step of preparing a wafer of
The photosensitive resin composition layer is coated on the first wafer, and when the photosensitive resin composition layer is partially exposed, exposure is performed so that the scribe area is an unexposed portion, The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the photosensitive resin composition moves from the scribe area to the exposed portion side and is cured at the exposed portion.
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