JP7088640B2 - Semiconductor devices and their manufacturing methods - Google Patents

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

半導体装置における半導体パッケージ手法には、様々な方法がある。半導体パッケージ手法としては、例えば、半導体チップを封止材(モールド樹脂)で覆って素子封止材を形成し、更に、半導体チップと電気的に接続する再配線層を形成するというパッケージング手法がある。半導体パッケージ手法の中でも、近年、ファンナウト(Fan-Out)という半導体パッケージ手法が主流となっている。 There are various semiconductor packaging methods in semiconductor devices. As a semiconductor packaging method, for example, a packaging method in which a semiconductor chip is covered with a sealing material (mold resin) to form an element encapsulant, and further, a rewiring layer electrically connected to the semiconductor chip is formed is used. be. Among the semiconductor packaging methods, in recent years, a semiconductor packaging method called Fan-Out has become the mainstream.

ファンナウト型の半導体パッケージでは、半導体チップを封止材で覆うことにより半導体チップのチップサイズよりも大きいチップ封止体を形成する。更に、半導体チップ及び封止材の領域にまで及ぶ再配線層を形成する。再配線層は、薄い膜厚で形成される。また、再配線層は、封止材の領域まで形成できるため、外部接続端子の数を多くすることができる。 In a funout type semiconductor package, a chip encapsulant larger than the chip size of the semiconductor chip is formed by covering the semiconductor chip with a sealing material. Further, a rewiring layer extending to the area of the semiconductor chip and the encapsulant is formed. The rewiring layer is formed with a thin film thickness. Further, since the rewiring layer can be formed up to the area of the sealing material, the number of external connection terminals can be increased.

例えば、ファンナウト型の半導体装置としては、下記の特許文献1が知られている。 For example, the following Patent Document 1 is known as a funout type semiconductor device.

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

ファンナウト型の半導体装置には、再配線層中の層間絶縁膜と封止材との間に高い密着性が求められる。しかし、従来のファンナウト型の半導体装置は、再配線層中の層間絶縁膜と封止材との間の密着性が十分ではなかった。 A funout type semiconductor device is required to have high adhesion between the interlayer insulating film in the rewiring layer and the sealing material. However, in the conventional funout type semiconductor device, the adhesion between the interlayer insulating film in the rewiring layer and the sealing material is not sufficient.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、再配線層中の層間絶縁膜と封止材の密着性に優れる半導体装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device having excellent adhesion between the interlayer insulating film in the rewiring layer and the sealing material, and a method for manufacturing the same.

本実施の形態に係る半導体装置の一態様は、半導体チップと、前記半導体チップを覆う封止材と、平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、前記封止材は、硬化したエポキシ樹脂を含み、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が300℃以下であることを特徴とする。 One aspect of the semiconductor device according to the present embodiment includes a semiconductor chip, a sealing material for covering the semiconductor chip, and a rewiring layer having a larger area than the semiconductor chip in a plan view, and the sealing material . Is characterized by containing a cured epoxy resin and having a 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer of 300 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の一態様において、前記封止材は、前記層間絶縁膜と直接接することが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that the sealing material is in direct contact with the interlayer insulating film.

本発明の半導体装置の一態様において、前記層間絶縁膜は、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、及び、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the interlayer insulating film preferably contains at least one selected from polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group.

本発明の半導体装置の一態様において、前記層間絶縁膜は、以下の一般式(1)の構造を含むポリイミドを含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the interlayer insulating film preferably contains a polyimide containing the structure of the following general formula (1).

Figure 0007088640000001
(一般式(1)中、Xは4価の有機基であり、Yは2価の有機基であり、mは1以上の整数である。)
Figure 0007088640000001
(In the general formula (1), X 1 is a tetravalent organic group, Y 1 is a divalent organic group, and m is an integer of 1 or more.)

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(1)中のXが、芳香族環を含む4価の有機基であり、前記一般式(1)中のYが、芳香族環を含む2価の有機基であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, X 1 in the general formula (1) is a tetravalent organic group containing an aromatic ring, and Y 1 in the general formula (1) is an aromatic ring. It is preferably a divalent organic group containing.

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(1)中のXは、下記一般式(2)~一般式(4)で表される少なくとも1つの構造を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that X 1 in the general formula (1) includes at least one structure represented by the following general formulas (2) to (4).

Figure 0007088640000002
Figure 0007088640000002

Figure 0007088640000003
Figure 0007088640000003

Figure 0007088640000004
(一般式(4)中、R9は酸素原子、硫黄原子、または2価の有機基である。)
Figure 0007088640000004
(In the general formula (4), R 9 is an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group.)

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(1)中のXは、下記一般式(5)で表される構造を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that X 1 in the general formula (1) includes a structure represented by the following general formula (5).

Figure 0007088640000005
Figure 0007088640000005

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(1)中のYは、下記一般式(6)~一般式(8)で表される少なくとも1つの構造を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that Y1 in the general formula ( 1 ) includes at least one structure represented by the following general formulas (6) to (8).

Figure 0007088640000006
(R10、R11、R12及びR13は、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000006
(R 10 , R 11 , R 12 and R 13 are hydrogen atoms, monovalent aliphatic groups or hydroxyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)

Figure 0007088640000007
(R14~R21は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基又は水酸基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 0007088640000007
(R 14 to R 21 are hydrogen atoms, halogen atoms, monovalent organic groups or hydroxyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)

Figure 0007088640000008
(R22は2価の基であり、R23~R30は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000008
(R 22 is a divalent group, and R 23 to R 30 are a hydrogen atom, a halogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms or a hydroxyl group, and they are the same but different. May be good.)

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(1)中のYは、下記一般式(9)で表される構造を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that Y1 in the general formula ( 1 ) includes a structure represented by the following general formula (9).

Figure 0007088640000009
Figure 0007088640000009

本発明の半導体装置の一態様において、前記層間絶縁膜が、以下の一般式(10)の構造を含むポリベンゾオキサゾールを含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that the interlayer insulating film contains polybenzoxazole containing the structure of the following general formula (10).

Figure 0007088640000010
(一般式(10)中、UとVは、2価の有機基である。)
Figure 0007088640000010
(In the general formula (10), U and V are divalent organic groups.)

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(10)のUは、炭素数1~30の2価の有機基であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the U of the general formula (10) is preferably a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms.

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(10)のUは、炭素数1~8で且つ水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された鎖状アルキレン基であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the U of the general formula (10) is preferably a chain alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and having a part or all of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms. ..

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(10)のVは、芳香族基を含む2価の有機基であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, V in the general formula (10) is preferably a divalent organic group containing an aromatic group.

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(10)のVは、下記一般式(6)~一般式(8)で表される少なくとも1つの構造を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the V of the general formula (10) preferably contains at least one structure represented by the following general formulas (6) to (8).

Figure 0007088640000011
(R10、R11、R12及びR13は、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000011
(R 10 , R 11 , R 12 and R 13 are hydrogen atoms and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)

Figure 0007088640000012
(R14~R21は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 0007088640000012
(R 14 to R 21 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent organic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)

Figure 0007088640000013
(R22は2価の基であり、R23~R30は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000013
(R 22 is a divalent group, and R 23 to R 30 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, which may be the same or different. .)

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(10)のVは、下記一般式(9)で表される構造を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that V of the general formula (10) includes a structure represented by the following general formula (9).

Figure 0007088640000014
Figure 0007088640000014

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(10)のVは、炭素数1~40の2価の有機基であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, V in the general formula (10) is preferably a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.

本発明の半導体装置の一態様において、前記一般式(10)のVは、炭素数1~20の2価の鎖状脂肪族基であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, V in the general formula (10) is preferably a divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms.

本発明の半導体装置の一態様において、前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、ノボラック型フェノール樹脂を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that the polymer having a phenolic hydroxyl group contains a novolak type phenol resin.

本発明の半導体装置の一態様において、前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂と不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that the polymer having a phenolic hydroxyl group contains a phenol resin having no unsaturated hydrocarbon group and a modified phenol resin having an unsaturated hydrocarbon group.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層は、前記再配線層を断面視したときに、第1の層間絶縁膜層と、第2の層間絶縁膜層と、前記第1の層間絶縁膜層及び前記第2の層間絶縁膜層とは異なる層で前記第1の層間絶縁膜層と前記第2の層間絶縁膜層の間に設けられた中間層と、を含むことが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the rewiring layer has a first interlayer insulating film layer, a second interlayer insulating film layer, and the first interlayer when the rewiring layer is viewed in cross section. It is preferable to include the insulating film layer and an intermediate layer provided between the first interlayer insulating film layer and the second interlayer insulating film layer, which is a layer different from the second interlayer insulating film layer.

本発明の半導体装置の一態様において、前記第1の層間絶縁膜層は、前記封止材と接しており、前記第1の層間絶縁膜層の5%重量減少温度が300℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the first interlayer insulating film layer is in contact with the sealing material, and the 5% weight loss temperature of the first interlayer insulating film layer is 300 ° C. or lower. Is preferable.

本発明の半導体装置の一態様において、前記第2の層間絶縁膜層は、前記第1の層間絶縁膜層とは異なる組成であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that the second interlayer insulating film layer has a composition different from that of the first interlayer insulating film layer.

本発明の半導体装置の一態様において、前記第2の層間絶縁膜層の5%重量減少温度は、前記第1の層間絶縁膜層の5%重量減少温度と異なることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the second interlayer insulating film layer is preferably different from the 5% weight loss temperature of the first interlayer insulating film layer.

本発明の半導体装置の一態様において、前記半導体装置が、ファンアウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, it is preferable that the semiconductor device is a fan-out type wafer level chip size package type semiconductor device.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が280℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 280 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が260℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 260 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が240℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 240 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が220℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 220 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が200℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 200 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が80℃以上であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 80 ° C. or higher.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が100℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 100 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の一態様において、前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が150℃以下であることが好ましい。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is preferably 150 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の製造方法の一態様において、半導体チップを封止材で覆う工程と、平面視で前記半導体チップよりも面積が大きく、且つ、層間絶縁膜を含む再配線層を形成する工程を含み、前記封止材は、硬化させたエポキシ樹脂を含み、前記層間絶縁膜の5%重量減少温度が300℃以下であることを特徴とする。 In one aspect of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a step of covering a semiconductor chip with a sealing material and a step of forming a rewiring layer having a larger area than the semiconductor chip in a plan view and including an interlayer insulating film. The sealing material contains a cured epoxy resin, and the interlayer insulating film has a 5% weight loss temperature of 300 ° C. or lower.

本発明の半導体装置の製造方法の一態様において、前記層間絶縁膜を、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノール性水酸基を有するポリマーの少なくとも1つの化合物を形成可能な感光性樹脂組成物で形成する層間絶縁膜形成工程を含むことが好ましい。 In one aspect of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the interlayer insulating film is formed of a photosensitive resin composition capable of forming at least one compound of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. It is preferable to include a film forming step.

本発明の半導体装置の製造方法の一態様において、前記層間絶縁膜形成工程は、前記層間絶縁膜の5%重量減少温度が300℃以下となるように添加剤で調整された前記感光性樹脂組成物で前記層間絶縁膜を形成する工程を含むことが好ましい。 In one aspect of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the interlayer insulating film forming step is the photosensitive resin composition adjusted with an additive so that the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film is 300 ° C. or lower. It is preferable to include a step of forming the interlayer insulating film with an object.

本発明によれば、再配線層中の層間絶縁膜と封止材の密着性に優れる半導体装置、及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device having excellent adhesion between the interlayer insulating film in the rewiring layer and the sealing material, and a method for manufacturing the same.

本実施形態の半導体装置の断面模式図である。It is sectional drawing of the semiconductor device of this embodiment. 本実施形態の半導体装置の平面模式図である。It is a plan view of the semiconductor device of this embodiment. 本実施形態の半導体装置の製造工程の一例である。This is an example of the manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment. フリップチップBGAと、ファンナウト(Fan-Out)型WLCSPとの比較図である。It is a comparison diagram of the flip chip BGA and the fan-out type WLCSP.

以下、本発明の半導体装置の一実施形態(以下、「実施形態」と略記する。)について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, an embodiment of the semiconductor device of the present invention (hereinafter, abbreviated as “embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof.

(半導体装置)
図1は、本実施形態の半導体装置の断面模式図である。図1に示すように、半導体装置(半導体IC)1は、半導体チップ2と、半導体チップ2を覆う封止材(モールド樹脂)3と、半導体チップ2及び封止材3と密着する再配線層4と、を有して構成される。
(Semiconductor device)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the semiconductor device (semiconductor IC) 1 includes a semiconductor chip 2, a sealing material (mold resin) 3 that covers the semiconductor chip 2, and a rewiring layer that is in close contact with the semiconductor chip 2 and the sealing material 3. 4 and.

図1に示すように、封止材3は、半導体チップ2の表面を覆うと共に、平面視(A矢視)にて、半導体チップ2の領域よりも大きい面積にて形成されている。 As shown in FIG. 1, the encapsulant 3 covers the surface of the semiconductor chip 2 and is formed in an area larger than the region of the semiconductor chip 2 in a plan view (arrow view A).

再配線層4は、半導体チップ2に設けられた複数の端子2aに電気的に接続される複数の配線5と、配線5の間を埋める層間絶縁膜6とを有して構成される。半導体チップ2に設けられた複数の端子2aと再配線層4内の配線5は電気的に接続されている。配線5の一端が端子2aに接続され、他端が外部接続端子7に接続される。端子2aと外部接続端子7の間の配線5は全面に渡って層間絶縁膜6に覆われている。 The rewiring layer 4 includes a plurality of wirings 5 electrically connected to a plurality of terminals 2a provided on the semiconductor chip 2 and an interlayer insulating film 6 that fills the space between the wirings 5. The plurality of terminals 2a provided on the semiconductor chip 2 and the wiring 5 in the rewiring layer 4 are electrically connected. One end of the wiring 5 is connected to the terminal 2a, and the other end is connected to the external connection terminal 7. The wiring 5 between the terminal 2a and the external connection terminal 7 is covered with an interlayer insulating film 6 over the entire surface.

図1に示すように、平面視(A矢視)にて、再配線層4は、半導体チップ2よりも大きく形成されている。図1に示す半導体装置1は、ファンナウト(Fan-Out)型のウェハレベルチップサイズパッケージ(WLCSP)型の半導体装置である。ファンナウト型の半導体装置では、再配線層4中の層間絶縁膜6は、半導体チップ2のみならず封止材3とも密着する。半導体チップ2は、シリコン等などの半導体から構成されており、内部に回路が形成されている。 As shown in FIG. 1, the rewiring layer 4 is formed larger than the semiconductor chip 2 in a plan view (arrow view A). The semiconductor device 1 shown in FIG. 1 is a fan-out type wafer level chip size package (WLCSP) type semiconductor device. In the funout type semiconductor device, the interlayer insulating film 6 in the rewiring layer 4 is in close contact with not only the semiconductor chip 2 but also the encapsulant 3. The semiconductor chip 2 is made of a semiconductor such as silicon, and a circuit is formed therein.

(再配線層)
再配線層4は、主に、配線5と配線5の周りを覆う層間絶縁膜6から構成される。層間絶縁膜6は、配線5との意図しない導通を防止するとの観点から、絶縁性が高い部材であることが好ましい。
(Rewiring layer)
The rewiring layer 4 is mainly composed of the wiring 5 and the interlayer insulating film 6 that covers the wiring 5. The interlayer insulating film 6 is preferably a member having high insulating properties from the viewpoint of preventing unintended conduction with the wiring 5.

ここで、本実施形態における「再配線層4」とは、上記したように、配線5と層間絶縁膜6とを有する薄膜の層であり、インターポーザーやプリント配線板を含まない。図4は、フリップチップBGAと、ファンナウト(Fan-Out)型WLCSPとの比較図である。半導体装置(半導体IC)1(図1参照)は再配線層4を使用しているため、図4に示す通り、フリップチップBGA等のインターポーザーが使用される半導体装置と比較して薄い。 Here, the "rewiring layer 4" in the present embodiment is a thin film layer having the wiring 5 and the interlayer insulating film 6 as described above, and does not include an interposer or a printed wiring board. FIG. 4 is a comparison diagram of a flip chip BGA and a fan-out type WLCSP. Since the semiconductor device (semiconductor IC) 1 (see FIG. 1) uses the rewiring layer 4, as shown in FIG. 4, it is thinner than the semiconductor device in which an interposer such as a flip chip BGA is used.

本実施形態では、再配線層4の膜厚を、3~30μm程度とすることができる。再配線層4の膜厚は1μm以上でもよく、5μm以上でもよく、10μm以上でもよい。また、再配線層4の膜厚は40μm以下でもよく、30μm以下でもよく、20μm以下でもよい。 In the present embodiment, the film thickness of the rewiring layer 4 can be set to about 3 to 30 μm. The film thickness of the rewiring layer 4 may be 1 μm or more, 5 μm or more, or 10 μm or more. Further, the film thickness of the rewiring layer 4 may be 40 μm or less, 30 μm or less, or 20 μm or less.

半導体装置1を平面視(A矢視)した場合、以下の図2のようになる。図2は、本実施形態の半導体装置の平面模式図である。なお、封止材3は、省略されている。 When the semiconductor device 1 is viewed in a plan view (viewed by an arrow A), the result is as shown in FIG. 2 below. FIG. 2 is a schematic plan view of the semiconductor device of the present embodiment. The sealing material 3 is omitted.

図2に示す半導体装置1(図1参照)は、再配線層4の面積S1が、半導体チップ2の面積S2よりも大きくなるように構成されている。再配線層4の面積S1に特に限定は無いが、外部接続端子の数を多くするとの観点から、再配線層4の面積S1は、半導体チップ2の面積S2の1.05倍以上であることが好ましく、1.1倍以上であることが好ましく、1.2倍以上であることがより好ましく、1.3倍以上であることが特に好ましい。上限については特に限定は無いが、再配線層4の面積S1は、半導体チップ2の面積S2の50倍以下であってもよく、25倍以下であってもよく、10倍以下であってもよく、5倍以下であってもよい。なお、図2において、半導体チップ2に覆われている再配線層4の部分の面積も再配線層4の面積S1に含まれる。 The semiconductor device 1 (see FIG. 1) shown in FIG. 2 is configured such that the area S1 of the rewiring layer 4 is larger than the area S2 of the semiconductor chip 2. The area S1 of the rewiring layer 4 is not particularly limited, but the area S1 of the rewiring layer 4 is 1.05 times or more the area S2 of the semiconductor chip 2 from the viewpoint of increasing the number of external connection terminals. Is preferable, 1.1 times or more is preferable, 1.2 times or more is more preferable, and 1.3 times or more is particularly preferable. The upper limit is not particularly limited, but the area S1 of the rewiring layer 4 may be 50 times or less, 25 times or less, or 10 times or less the area S2 of the semiconductor chip 2. Well, it may be 5 times or less. In FIG. 2, the area of the portion of the rewiring layer 4 covered with the semiconductor chip 2 is also included in the area S1 of the rewiring layer 4.

また、半導体チップ2及び、再配線層4の外形は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。図2では、半導体チップ2及び再配線層4の外形が、共に矩形の相似形状であるが、形状は、矩形以外であってもよい。 Further, the outer shapes of the semiconductor chip 2 and the rewiring layer 4 may be the same or different. In FIG. 2, the outer shapes of the semiconductor chip 2 and the rewiring layer 4 are both rectangular similar figures, but the shape may be other than the rectangular shape.

再配線層4は1層でもよく、2層以上の多層でもよい。再配線層4は、配線5と、配線5の間を埋める層間絶縁膜6とを含むが、再配線層4中に層間絶縁膜6のみから構成される層や配線5のみから構成される層が含まれていてもよい。 The rewiring layer 4 may be one layer or two or more layers. The rewiring layer 4 includes a wiring 5 and an interlayer insulating film 6 that fills the space between the wirings 5, but the rewiring layer 4 includes a layer composed of only the interlayer insulating film 6 and a layer composed of only the wiring 5. May be included.

配線5は、導電性が高い部材であれば特に限定は無いが、一般に銅が使用される。 The wiring 5 is not particularly limited as long as it is a member having high conductivity, but copper is generally used.

(封止材)
封止材3の材料には特に限定は無いが、エポキシ樹脂が、耐熱性、層間絶縁膜との密着性の観点から好ましい。
(Encapsulant)
The material of the sealing material 3 is not particularly limited, but an epoxy resin is preferable from the viewpoint of heat resistance and adhesion to the interlayer insulating film.

図1に示すように、封止材3は、半導体チップ2、及び、再配線層4に直接接していることが好ましい。これにより、半導体チップ2の表面から再配線層4の表面に至る封止性を効果的に向上させることができる。 As shown in FIG. 1, it is preferable that the sealing material 3 is in direct contact with the semiconductor chip 2 and the rewiring layer 4. Thereby, the sealing property from the surface of the semiconductor chip 2 to the surface of the rewiring layer 4 can be effectively improved.

封止材3は、単層であってもよいし、複数の層が積層された構成でもよい。封止材3が積層構造の場合、同種の材料の積層構造でも、異なる材料の積層構造でもよい。 The sealing material 3 may be a single layer or may have a structure in which a plurality of layers are laminated. When the sealing material 3 has a laminated structure, it may be a laminated structure of the same type of material or a laminated structure of different materials.

(層間絶縁膜)
本実施形態では、層間絶縁膜6の5%重量減少温度が300℃以下であることを特徴としている。以下、「5%重量減少温度」を単に「重量減少温度」と記載する。重量減少温度が300℃以下であると層間絶縁膜6と封止材3の高温処理時の密着性に優れる。その理由は定かではないが、本発明者らは、以下のように推測する。
(Interlayer insulating film)
The present embodiment is characterized in that the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film 6 is 300 ° C. or lower. Hereinafter, the "5% weight loss temperature" is simply referred to as the "weight loss temperature". When the weight reduction temperature is 300 ° C. or lower, the adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3 during high-temperature treatment is excellent. The reason is not clear, but the present inventors speculate as follows.

ファンナウト型の半導体装置1(図1参照)の製造過程で、再配線層4を形成するために、半導体チップ2及び封止材3から構成されるチップ封止体上に、感光性樹脂組成物を塗布する。続いて、感光性樹脂組成物を、i線を含む光で露光する。その後、感光性樹脂組成物を現像、硬化することで、感光性樹脂組成物の硬化物がある部分と無い部分を選択的に形成する。感光性樹脂組成物の硬化物は、層間絶縁膜6となる。また、感光性樹脂組成物の硬化物が無い部分には、配線5が形成される。通常、再配線層4は多層になることが多い。即ち、層間絶縁膜6と配線5の上に更に感光性樹脂組成物が塗布、露光、現像、及び硬化される。 In the manufacturing process of the funout type semiconductor device 1 (see FIG. 1), in order to form the rewiring layer 4, a photosensitive resin composition is placed on a chip encapsulant composed of a semiconductor chip 2 and an encapsulant 3. Is applied. Subsequently, the photosensitive resin composition is exposed to light containing i-rays. Then, by developing and curing the photosensitive resin composition, a portion of the photosensitive resin composition having a cured product and a portion without the cured product are selectively formed. The cured product of the photosensitive resin composition is the interlayer insulating film 6. Further, the wiring 5 is formed in the portion of the photosensitive resin composition where there is no cured product. Usually, the rewiring layer 4 is often multi-layered. That is, the photosensitive resin composition is further applied, exposed, developed, and cured on the interlayer insulating film 6 and the wiring 5.

ところで、層間絶縁膜6と配線5を形成する工程では、製造方法によっては、リフロー工程が含まれる場合があり、封止材3に熱を長い時間かけると、封止材3からガスが発生する可能性がある。層間絶縁膜6の密度が大きい、即ち、層間絶縁膜6の重量減少温度が高い場合、封止材3から発生したガスが外に逃げにくい。そのため、封止材3と層間絶縁膜6との界面にガスがたまり、封止材3と層間絶縁膜6が剥離しやすくなる。特に、エポキシ樹脂は、ガスが発生しやすい。したがって、封止材3にエポキシ樹脂を用いた場合、層間絶縁膜6と封止材3の密着性の低下が促進すると考えられる。 By the way, the step of forming the interlayer insulating film 6 and the wiring 5 may include a reflow step depending on the manufacturing method, and when heat is applied to the sealing material 3 for a long time, gas is generated from the sealing material 3. there is a possibility. When the density of the interlayer insulating film 6 is high, that is, when the weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6 is high, the gas generated from the sealing material 3 is difficult to escape to the outside. Therefore, gas accumulates at the interface between the sealing material 3 and the interlayer insulating film 6, and the sealing material 3 and the interlayer insulating film 6 are easily peeled off. In particular, epoxy resin tends to generate gas. Therefore, when an epoxy resin is used for the sealing material 3, it is considered that the deterioration of the adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3 is promoted.

本実施形態の層間絶縁膜6は、重量減少温度が300℃以下と低い。このため、本実施形態では、層間絶縁膜からガスが抜けやすく、封止材3からガスが発生しやすい条件下であっても、層間絶縁膜6と封止材3の剥離が少なく、高温処理時の密着性が高いと推測する。 The interlayer insulating film 6 of the present embodiment has a low weight reduction temperature of 300 ° C. or lower. Therefore, in the present embodiment, even under the condition that the gas is easily released from the interlayer insulating film and the gas is easily generated from the sealing material 3, the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3 are less likely to be peeled off, and the high temperature treatment is performed. It is presumed that the adhesion of time is high.

層間絶縁膜6の重量減少温度は、層間絶縁膜6と封止材3の高温処理後の密着性の観点から、300℃以下が好ましく、295℃以下が好ましく、290℃以下が好ましく、285℃以下が好ましく、280℃以下が好ましく、275℃以下が好ましく、270℃以下が好ましく、260℃以下が好ましく、250℃以下が好ましく、240℃以下が好ましく、230℃以下が好ましい。 The weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6 is preferably 300 ° C. or lower, preferably 295 ° C. or lower, preferably 290 ° C. or lower, and 285 ° C. from the viewpoint of adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3 after high-temperature treatment. The following is preferable, 280 ° C. or lower is preferable, 275 ° C. or lower is preferable, 270 ° C. or lower is preferable, 260 ° C. or lower is preferable, 250 ° C. or lower is preferable, 240 ° C. or lower is preferable, and 230 ° C. or lower is preferable.

また、層間絶縁膜6の重量減少温度の下限については特に限定は無いが、80℃以上であってもよく、100℃以上であってもよく、120℃以上であってもよく、150℃以上であってもよい。 The lower limit of the weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6 is not particularly limited, but may be 80 ° C. or higher, 100 ° C. or higher, 120 ° C. or higher, 150 ° C. or higher. It may be.

また、再配線層4中の層間絶縁膜6は多層であってもよい。即ち、再配線層4は、再配線層4を断面視した際に、第1の層間絶縁膜層と、第2の層間絶縁膜層と、第1の層間絶縁膜層及び前記第2の層間絶縁膜層とは異なる層で第1の層間絶縁膜層と第2の層間絶縁膜層の間に設けられた中間層を含んでいてもよい。中間層とは例えば配線5である。 Further, the interlayer insulating film 6 in the rewiring layer 4 may be a multilayer. That is, the rewiring layer 4 has a first interlayer insulating film layer, a second interlayer insulating film layer, a first interlayer insulating film layer, and the second interlayer when the rewiring layer 4 is viewed in cross section. A layer different from the insulating film layer may include an intermediate layer provided between the first interlayer insulating film layer and the second interlayer insulating film layer. The intermediate layer is, for example, wiring 5.

第1の層間絶縁膜層と第2の層間絶縁膜層は同じ組成であってもよく異なる組成であってもよい。第1の層間絶縁膜層と第2の層間絶縁膜層は同じ重量減少温度であってもよく異なる重量減少温度であってもよい。第1の層間絶縁膜層と第2の層間絶縁膜層は同じ膜厚であってもよく、異なる膜厚であってもよい。第1の層間絶縁膜層と第2の層間絶縁膜層が異なる組成や異なる重量減少温度や異なる膜厚であると、各層間絶縁膜層に異なる性質を持たせることが可能となり、好ましい。 The first interlayer insulating film layer and the second interlayer insulating film layer may have the same composition or different compositions. The first interlayer insulating film layer and the second interlayer insulating film layer may have the same weight loss temperature or different weight loss temperatures. The first interlayer insulating film layer and the second interlayer insulating film layer may have the same film thickness or different film thicknesses. When the first interlayer insulating film layer and the second interlayer insulating film layer have different compositions, different weight reduction temperatures, and different film thicknesses, it is possible to give different properties to each interlayer insulating film layer, which is preferable.

層間絶縁膜6が多層の場合、複数ある層のうち、少なくとも1層の層間絶縁膜6の重量減少温度が300℃以下であればよい。しかし、封止材3と層間絶縁膜層の間がガスにより剥離しやすくなるため、封止材3と接する層間絶縁膜層の層間絶縁膜6の重量減少温度が300℃以下であることが好ましい。封止材3に接する層間絶縁膜層の層間絶縁膜6の重量減少温度が300℃以下であると、封止材3で発生したガスを効率よく抜くことが可能となる。各層間絶縁膜層の好ましい重量減少温度は、層間絶縁膜6の好ましい重量減少温度と同じである。 When the interlayer insulating film 6 is multi-layered, the weight reduction temperature of at least one of the plurality of layers may be 300 ° C. or lower. However, since the space between the sealing material 3 and the interlayer insulating film layer is easily peeled off by the gas, the weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6 of the interlayer insulating film layer in contact with the sealing material 3 is preferably 300 ° C. or lower. .. When the weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6 of the interlayer insulating film layer in contact with the sealing material 3 is 300 ° C. or lower, the gas generated in the sealing material 3 can be efficiently removed. The preferable weight reduction temperature of each interlayer insulating film layer is the same as the preferable weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6.

(層間絶縁膜の組成)
層間絶縁膜6の組成には特に限定はないが、例えば、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、又は、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1つの化合物を含む膜であることが好ましい。
(Composition of interlayer insulating film)
The composition of the interlayer insulating film 6 is not particularly limited, but is preferably a film containing at least one compound selected from, for example, polyimide, polybenzoxazole, or a polymer having a phenolic hydroxyl group.

(層間絶縁膜を形成する樹脂組成物)
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物は、感光性の樹脂組成物であれば特に限定はないが、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体、又は、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1つの化合物を含む感光性樹脂組成物であることが好ましい。層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物は、液体状でもフィルム状でもよい。また、層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物は、ネガ型の感光性樹脂組成物でも、ポジ型の感光性樹脂組成物でもよい。
(Resin composition forming an interlayer insulating film)
The resin composition used for forming the interlayer insulating film 6 is not particularly limited as long as it is a photosensitive resin composition, but is selected from a polyimide precursor, a polybenzoxazole precursor, or a polymer having a phenolic hydroxyl group. A photosensitive resin composition containing at least one compound is preferable. The resin composition used for forming the interlayer insulating film 6 may be in the form of a liquid or a film. Further, the resin composition used for forming the interlayer insulating film 6 may be a negative type photosensitive resin composition or a positive type photosensitive resin composition.

本実施形態では、感光性樹脂組成物を露光、及び、現像した後のパターンをレリーフパターンといい、レリーフパターンを加熱硬化したものを硬化レリーフパターンという。この硬化レリーフパターンが、層間絶縁膜6となる。 In the present embodiment, the pattern after the photosensitive resin composition is exposed and developed is referred to as a relief pattern, and the pattern obtained by heating and curing the relief pattern is referred to as a cured relief pattern. This cured relief pattern becomes the interlayer insulating film 6.

<ポリイミド前駆体組成物>
(A)感光性樹脂
ポリイミド前駆体組成物に用いる感光性樹脂としては、ポリアミド、ポリアミド酸エステル等を挙げることができる。例えば、ポリアミド酸エステルとしては、下記一般式(11)で表される繰り返し単位を含むポリアミド酸エステルを用いることができる。
<Polyimide precursor composition>
(A) Photosensitive Resin Examples of the photosensitive resin used in the polyimide precursor composition include polyamides and polyamic acid esters. For example, as the polyamic acid ester, a polyamic acid ester containing a repeating unit represented by the following general formula (11) can be used.

Figure 0007088640000015
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~30の飽和脂肪族基、芳香族基、炭素炭素不飽和二重結合を有する一価の有機基、又は、炭素炭素不飽和二重結合を有する一価のイオンである。Xは4価の有機基であり、Yは2価の有機基であり、mは1以上の整数である。mは2以上が好ましく、5以上がより好ましい。
Figure 0007088640000015
R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms, saturated aliphatic groups having 1 to 30 carbon atoms, aromatic groups, monovalent organic groups having carbon-carbon unsaturated double bonds, or carbon-carbon unsaturated groups. It is a monovalent ion having a double bond. X 1 is a tetravalent organic group, Y 1 is a divalent organic group, and m is an integer of 1 or more. m is preferably 2 or more, and more preferably 5 or more.

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

一般式(11)中のR及びRは、より好ましくは、下記一般式(12)で表される1価の有機基、又は、下記一般式(13)で表される1価の有機基の末端にアンモニウムイオンを有する構造である。 R 1 and R 2 in the general formula (11) are more preferably a monovalent organic group represented by the following general formula (12) or a monovalent organic represented by the following general formula (13). It is a structure having an ammonium ion at the end of the group.

Figure 0007088640000016
(一般式(12)中、R3、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~5の有機基であり、そしてm1は、1~20の整数である。)
Figure 0007088640000016
(In the general formula (12), R 3 , R 4 and R 5 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 5 carbon atoms, and m 1 is an integer of 1 to 20.)

Figure 0007088640000017
(一般式(13)中、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~5の有機基であり、そしてm2は、1~20の整数である。)
Figure 0007088640000017
(In general formula (13), R 6 , R 7 and R 8 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 5 carbon atoms, and m 2 is an integer of 1 to 20.)

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

に特に限定は無いが、層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Xは芳香族基を含む4価の有機基であることが好ましい。具体的には、Xは、下記一般式(2)~一般式(4)で表される少なくとも1つの構造を含む4価の有機基であることが好ましい。 Although X 1 is not particularly limited, it is preferable that X 1 is a tetravalent organic group containing an aromatic group from the viewpoint of adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3. Specifically, X 1 is preferably a tetravalent organic group containing at least one structure represented by the following general formulas (2) to (4).

Figure 0007088640000018
Figure 0007088640000018

Figure 0007088640000019
Figure 0007088640000019

Figure 0007088640000020
(一般式(4)中、R9は酸素原子、硫黄原子、2価の有機基のいずれかである。)
Figure 0007088640000020
(In the general formula (4), R 9 is either an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group.)

一般式(4)中のR9は例えば、炭素数1~40の2価の有機基やハロゲン原子である。R9は水酸基を含んでもよい。 R 9 in the general formula (4) is, for example, a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms or a halogen atom. R 9 may contain a hydroxyl group.

層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Xは下記一般式(5)で表される構造を含む4価の有機基が特に好ましい。 From the viewpoint of the adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3, X 1 is particularly preferably a tetravalent organic group containing a structure represented by the following general formula (5).

Figure 0007088640000021
Figure 0007088640000021

に特に限定は無いが、層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Yは芳香族基を含む2価の有機基であることが好ましい。具体的には、Yは、下記一般式(6)~一般式(8)で表される少なくとも1つの構造を含む2価の有機基であることが好ましい。 Although Y 1 is not particularly limited, it is preferable that Y 1 is a divalent organic group containing an aromatic group from the viewpoint of adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3. Specifically, Y 1 is preferably a divalent organic group containing at least one structure represented by the following general formulas (6) to (8).

Figure 0007088640000022
(R10、R11、R12及びR13は、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000022
(R 10 , R 11 , R 12 and R 13 are hydrogen atoms and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)

Figure 0007088640000023
(R14~R21は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 0007088640000023
(R 14 to R 21 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent organic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)

Figure 0007088640000024
(R22は2価の基であり、R23~R30は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000024
(R 22 is a divalent group, and R 23 to R 30 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, which may be the same or different. .)

一般式(8)中のR22は、例えば、炭素数1~40の2価の有機基やハロゲン原子である。 R 22 in the general formula (8) is, for example, a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms or a halogen atom.

層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Yは、下記一般式(9)で表される構造を含む2価の有機基が特に好ましい。 From the viewpoint of the adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3, Y1 is particularly preferably a divalent organic group containing a structure represented by the following general formula (9).

Figure 0007088640000025
Figure 0007088640000025

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

原料として用いるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)プロパン、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the tetracarboxylic acid dianhydride used as a raw material include pyromellitic anhydride, diphenyl ether-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, benzophenone-3,3', 4,4'-. Tetracarboxylic acid dianhydride, biphenyl-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, diphenylsulfone-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, diphenylmethane-3, 3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis (3,4-anhydride) propane, 2,2-bis (3,4-anhydride) -1,1,1 1,3,3,3-hexafluoropropane and the like can be mentioned, but the present invention is not limited thereto. Further, these may be used alone or in combination of two or more.

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

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

上記のテトラカルボン酸二無水物のエステル化反応に用いるアルコール類は、オレフィン性二重結合を有するアルコールである。具体的には、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルアルコール、グリセリンジアクリレート、グリセリンジメタクリレートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのアルコール類は、単独又は2種以上を混合して用いることができる。 The alcohols used in the esterification reaction of the above tetracarboxylic acid dianhydride are alcohols having an olefinic double bond. Specific examples thereof include, but are not limited to, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-methacryloyloxyethyl alcohol, glycerin diacrylate, and glycerin dimethacrylate. These alcohols can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態に用いるポリアミド酸エステル(A)の具体的な合成方法に関しては、従来公知の方法を採用することができる。合成方法については、例えば、国際公開第00/43439号パンフレットに示されている方法を挙げることができる。すなわち、テトラカルボン酸ジエステルを、一度テトラカルボン酸ジエステルジ酸塩化物に変換し、該テトラカルボン酸ジエステルジ酸塩化物とジアミンを塩基性化合物の存在下で縮合反応に付し、ポリアミド酸エステル(A)を製造する方法を挙げることができる。また、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを有機脱水剤の存在下で縮合反応に付す方法によってポリアミド酸エステル(A)を製造する方法を挙げることができる。 As a specific method for synthesizing the polyamic acid ester (A) used in the present embodiment, a conventionally known method can be adopted. As the synthesis method, for example, the method shown in International Publication No. 00/4439 can be mentioned. That is, the tetracarboxylic acid diester is once converted into a tetracarboxylic acid diester dilate, and the tetracarboxylic acid diester diate and diamine are subjected to a condensation reaction in the presence of a basic compound, and the polyamic acid ester (A) is subjected to a condensation reaction. Can be mentioned as a method of manufacturing. Further, a method for producing a polyamic acid ester (A) by subjecting a tetracarboxylic acid diester and a diamine to a condensation reaction in the presence of an organic dehydrating agent can be mentioned.

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

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

(B1)光開始剤
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物がネガ型の感光性樹脂の場合、光開始剤を添加する。光開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、及びフルオレノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2’-ジエトキシアセトフェノン、及び2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン等のアセトフェノン誘導体、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、及びジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、ベンジル、ベンジルジメチルケタール及び、ベンジル-β-メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン誘導体、2,6-ジ(4’-ジアジドベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、及び2,6’-ジ(4’-ジアジドベンザル)シクロヘキサノン等のアジド類、1-フェニル-1,2-ブタンジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニルプロパンジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニルプロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニルプロパンジオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-3-エトキシプロパントリオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム等のオキシム類、N-フェニルグリシンなどのN-アリールグリシン類、ベンゾイルパーオキシドなどの過酸化物類、芳香族ビイミダゾール類、並びにチタノセン類などが用いられる。これらのうち、光感度の点で上記オキシム類が好ましい。
(B1) Photoinitiator When the resin composition used for forming the interlayer insulating film 6 is a negative type photosensitive resin, a photoinitiator is added. Examples of the photoinitiator include benzophenone derivatives such as benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylketone, dibenzylketone, and fluorenone, 2,2'-diethoxyacetophenone, and 2 -Acetphenone derivatives such as hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and thioxanthone derivatives such as diethylthioxanthone, benzyl, benzyldimethylketal and benzyl- A benzyl derivative such as β-methoxyethyl acetal, a benzoin derivative such as benzoin methyl ether, 2,6-di (4'-diazidobenzal) -4-methylcyclohexanone, and 2,6'-di (4'-diazidobenzal) cyclohexanone and the like. Azides, 1-phenyl-1,2-butandion-2- (O-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenylpropandion-2- (O-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenylpropandion-2- (O) -Ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenylpropanedione-2- (O-benzoyl) oxime, 1,3-diphenylpropanthrion-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxypropanetrion-2 -Oximes such as (O-benzoyl) oxime, N-arylglycines such as N-phenylglycine, peroxides such as benzoylperoxide, aromatic biimidazoles, titanosen and the like are used. Of these, the above-mentioned oximes are preferable in terms of light sensitivity.

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

(B2)光酸発生剤
層間絶縁膜6の形成に用いる樹脂組成物がポジ型の感光性樹脂の場合、光酸発生剤を添加する。光酸発生剤を含有することにより、紫外線露光部に酸が発生し、露光部のアルカリ水溶液に対する溶解性が増大する。これにより、ポジ型感光性樹脂組成物として用いることができる。
(B2) Photoacid generator When the resin composition used for forming the interlayer insulating film 6 is a positive photosensitive resin, a photoacid generator is added. By containing the photoacid generator, acid is generated in the ultraviolet exposed portion, and the solubility of the exposed portion in the alkaline aqueous solution is increased. Thereby, it can be used as a positive photosensitive resin composition.

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

(C)添加剤
層間絶縁膜6の重量減少温度は、添加剤の種類や量で調節することができる。揮発しやすい添加剤を使用することにより層間絶縁膜の密度を低くして、重量減少温度を低くすることができる。重量減少温度を低くする添加剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが使用できる。添加剤の量は目標とする重量減少温度に応じて適宜調整すればよい。この他、レリーフパターンの熱硬化の温度を低くすることで層間絶縁膜6の重量減少温度を低くすることができる。
(C) Additive The weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6 can be adjusted by the type and amount of the additive. By using an additive that easily volatilizes, the density of the interlayer insulating film can be lowered and the weight loss temperature can be lowered. As the additive for lowering the weight loss temperature, for example, polyethylene glycol, polypropylene glycol and the like can be used. The amount of the additive may be appropriately adjusted according to the target weight loss temperature. In addition, the weight reduction temperature of the interlayer insulating film 6 can be lowered by lowering the thermosetting temperature of the relief pattern.

(D)溶媒
各成分が溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。例えば、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらの溶媒は、塗布膜厚、粘度に応じて、(A)感光性樹脂100質量部に対し、30~1500質量部の範囲で用いることができる。
(D) Solvent There is no particular limitation as long as each component is a solvent that can be dissolved or dispersed. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, acetone, methyl ethyl ketone, dimethyl sulfoxide and the like can be mentioned. These solvents can be used in the range of 30 to 1500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) photosensitive resin, depending on the coating film thickness and viscosity.

(E)その他
ポリイミド前駆体組成物には架橋剤を含有させてもよい。架橋剤としては、ポリイミド前駆体組成物を露光、現像した後、加熱硬化する際に、(A)感光性樹脂を架橋し得るか、又は架橋剤自身が架橋ネットワークを形成し得る架橋剤を用いることができる。架橋剤を用いることで、硬化膜(層間絶縁膜)の耐熱性及び耐薬品性を更に強化することができる。
(E) Others The polyimide precursor composition may contain a cross-linking agent. As the cross-linking agent, (A) a cross-linking agent capable of cross-linking the photosensitive resin or a cross-linking agent itself capable of forming a cross-linking network is used when the polyimide precursor composition is exposed and developed and then heat-cured. be able to. By using a cross-linking agent, the heat resistance and chemical resistance of the cured film (interlayer insulating film) can be further enhanced.

その他、光感度を向上させるための増感剤、基材との接着性向上のための接着助剤等を含んでいてもよい。 In addition, a sensitizer for improving the photosensitivity, an adhesive aid for improving the adhesiveness to the substrate, and the like may be contained.

(現像)
ポリイミド前駆体組成物を露光した後、不要部分を現像液で洗い流す。使用する現像液としては、特に制限はないが、溶剤で現像を行うポリイミド前駆体組成物の場合には、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、酢酸エステル類等の良溶媒、これら良溶媒と低級アルコール、水、芳香族炭化水素等の貧溶媒との混合溶媒等が用いられる。現像後は必要に応じて貧溶媒等でリンス洗浄を行う。
(developing)
After exposing the polyimide precursor composition, the unnecessary portion is washed away with a developing solution. The developer to be used is not particularly limited, but in the case of a polyimide precursor composition developed with a solvent, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2. -A good solvent such as pyrrolidone, cyclopentanone, γ-butyrolactone and acetic acid esters, a mixed solvent of these good solvents and a poor solvent such as lower alcohol, water and aromatic hydrocarbons is used. After development, rinse with a poor solvent or the like if necessary.

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

(熱硬化)
現像後、露光後のポリイミド前駆体組成物を加熱することによりポリイミド前駆体を閉環し、ポリイミドを形成する。このポリイミドが硬化レリーフパターン、即ち、層間絶縁膜6となる。
(Thermosetting)
After development, the polyimide precursor composition after exposure is heated to close the ring of the polyimide precursor to form a polyimide. This polyimide becomes a cured relief pattern, that is, an interlayer insulating film 6.

ポリイミド前駆体組成物の熱硬化のための加熱温度に特に限定は無いが、他部材への影響の観点から、加熱温度は低い温度であることが好ましい。当該加熱温度は、250℃以下が好ましく、230℃以下がより好ましく、200℃以下がより好ましく、180℃以下が特に好ましい。 The heating temperature for thermosetting the polyimide precursor composition is not particularly limited, but the heating temperature is preferably a low temperature from the viewpoint of the influence on other members. The heating temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and particularly preferably 180 ° C. or lower.

<ポリイミド>
上記ポリイミド前駆体組成物から形成される硬化レリーフパターンの構造は、下記一般式(1)となる。
<Polyimide>
The structure of the cured relief pattern formed from the polyimide precursor composition is the following general formula (1).

Figure 0007088640000026
Figure 0007088640000026

一般式(1)中のX、Y、mは、一般式(11)中のX、Y、mと同じく、Xは4価の有機基であり、Yは2価の有機基であり、mは1以上の整数である。一般式(11)中の好ましいX、Y、mは、同じ理由により、一般式(1)のポリイミドにおいても好ましい。 X 1, Y 1 , and m in the general formula (1) are, like X 1 , Y 1 , and m in the general formula (11), X 1 is a tetravalent organic group and Y 1 is a divalent organic group. It is an organic group, and m is an integer of 1 or more. The preferred X 1 , Y 1 , and m in the general formula (11) are also preferable in the polyimide of the general formula (1) for the same reason.

アルカリ可溶性ポリイミドの場合は、ポリイミドの末端を水酸基にしてもよい。 In the case of alkali-soluble polyimide, the end of the polyimide may be a hydroxyl group.

<ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物>
(A)感光性樹脂
ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物に用いる感光性樹脂としては、下記一般式(14)で表される繰り返し単位を含むポリ(o-ヒドロキシアミド)を用いることができる。
<Polybenzoxazole precursor composition>
(A) Photosensitive Resin As the photosensitive resin used in the polybenzoxazole precursor composition, poly (o-hydroxyamide) containing a repeating unit represented by the following general formula (14) can be used.

Figure 0007088640000027
(一般式(14)中、UとVは2価の有機基である。)
Figure 0007088640000027
(In the general formula (14), U and V are divalent organic groups.)

層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Uは、炭素数1~30の2価の有機基であることが好ましく、炭素数1~15の鎖状アルキレン基(但し、鎖状アルキレンの水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。)がより好ましく、炭素数1~8で且つ水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された鎖状アルキレン基が特に好ましい。 From the viewpoint of adhesion between the interlayer insulating film 6 and the encapsulant 3, U is preferably a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, and is a chain alkylene group having 1 to 15 carbon atoms (provided that it is a chain alkylene group having 1 to 15 carbon atoms). The hydrogen atom of the chain alkylene may be substituted with a halogen atom)), and a chain alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and having a part or all of the hydrogen atom substituted with a fluorine atom is particularly preferable. ..

また、層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Vは、芳香族基を含む2価の有機基であることが好ましく、より好ましくは下記一般式(6)~一般式(8)で表される少なくとも1つの構造を含む2価の有機基であることが好ましい。 Further, from the viewpoint of adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3, V is preferably a divalent organic group containing an aromatic group, and more preferably the following general formulas (6) to general formulas. It is preferably a divalent organic group containing at least one structure represented by (8).

Figure 0007088640000028
(R10、R11、R12及びR13は、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000028
(R 10 , R 11 , R 12 and R 13 are hydrogen atoms and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)

Figure 0007088640000029
(R14~R21は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 0007088640000029
(R 14 to R 21 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent organic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)

Figure 0007088640000030
(R22は2価の基であり、R23~R30は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000030
(R 22 is a divalent group, and R 23 to R 30 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, which may be the same or different. .)

一般式(8)中のR22は、例えば、炭素数1~40の2価の有機基やハロゲン原子である。 R 22 in the general formula (8) is, for example, a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms or a halogen atom.

層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Vは、下記一般式(9)で表される構造を含む2価の有機基が特に好ましい。 From the viewpoint of the adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3, V is particularly preferably a divalent organic group containing a structure represented by the following general formula (9).

Figure 0007088640000031
Figure 0007088640000031

層間絶縁膜6と封止材3との密着性の観点から、Vは、炭素数1~40の2価の有機基が好ましく、炭素数1~40の2価の鎖状脂肪族基がより好ましく、炭素数1~20の2価の鎖状脂肪族基が特に好ましい。 From the viewpoint of adhesion between the interlayer insulating film 6 and the sealing material 3, V is preferably a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms, and more preferably a divalent chain aliphatic group having 1 to 40 carbon atoms. A divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and a divalent chain aliphatic group is particularly preferable.

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

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

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

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

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

(B2)光酸発生剤
光酸発生剤は、光照射部のアルカリ水溶液可溶性を増大させる機能を有するものである。光酸発生剤としては、ジアゾナフトキノン化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。このうち、ジアゾナフトキノン化合物は、感度が高く好ましい。
(B2) Photoacid generator The photoacid generator has a function of increasing the solubility of an alkaline aqueous solution in a light-irradiated portion. Examples of the photoacid generator include a diazonaphthoquinone compound, an aryldiazonium salt, a diallyliodonium salt, a triarylsulfonium salt and the like. Of these, the diazonaphthoquinone compound is preferable because of its high sensitivity.

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

(D)溶媒
各成分を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。
(D) Solvent The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse each component.

(E)その他
ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物は、架橋剤、増感剤、接着助剤、熱酸発生剤等を含むことができる。
(E) Others The polybenzoxazole precursor composition may contain a cross-linking agent, a sensitizer, an adhesive aid, a thermoacid generator and the like.

(現像)
ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物を露光した後、不要部分を現像液で洗い流す。使用する現像液としては特に制限はないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのアルカリ水溶液が好ましいものとして挙げられる。
(developing)
After exposing the polybenzoxazole precursor composition, the unnecessary portions are washed away with a developer. The developing solution to be used is not particularly limited, but for example, an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide is preferable. Is mentioned as.

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

(熱硬化)
現像後、ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物を加熱することによりポリベンゾオキサゾール前駆体を閉環し、ポリベンゾオキサゾールを形成する。このポリベンゾオキサゾールが硬化レリーフパターン、即ち、層間絶縁膜6となる。
(Thermosetting)
After development, the polybenzoxazole precursor composition is heated to close the ring of the polybenzoxazole precursor to form polybenzoxazole. This polybenzoxazole forms a cured relief pattern, that is, an interlayer insulating film 6.

ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物の熱硬化のための加熱温度に、特に限定は無いが、他部材への影響の観点から、当該加熱温度は低い温度であることが好ましい。当該加熱温度は、250℃以下が好ましく、230℃以下がより好ましく、200℃以下がより好ましく、180℃以下が特に好ましい。 The heating temperature for thermosetting the polybenzoxazole precursor composition is not particularly limited, but the heating temperature is preferably a low temperature from the viewpoint of the influence on other members. The heating temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and particularly preferably 180 ° C. or lower.

<ポリベンゾオキサゾール>
上記ポリベンゾオキサゾール前駆体組成物から形成される硬化レリーフパターンの構造は、下記一般式(10)となる。
<Polybenzoxazole>
The structure of the cured relief pattern formed from the polybenzoxazole precursor composition is the following general formula (10).

Figure 0007088640000032
Figure 0007088640000032

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

<フェノール性水酸基を有するポリマー>
(A)感光性樹脂
分子中にフェノール性水酸基を有する樹脂であり、アルカリに対して可溶である。その具体例としては、ポリ(ヒドロキシスチレン)等のフェノール性水酸基を有するモノマー単位を含むビニル重合体、フェノール樹脂、ポリ(ヒドロキシアミド)、ポリ(ヒドロキシフェニレン)エーテル、ポリナフトールが挙げられる。
<Polymer with phenolic hydroxyl group>
(A) Photosensitive resin A resin having a phenolic hydroxyl group in the molecule, which is soluble in alkali. Specific examples thereof include vinyl polymers containing a monomer unit having a phenolic hydroxyl group such as poly (hydroxystyrene), phenol resins, poly (hydroxyamide), poly (hydroxyphenylene) ethers, and polynaphthols.

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

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

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

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

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

また、(b)成分としては、機械特性(破断伸び、弾性率及び残留応力)をより向上できる観点から、炭素数4~100の不飽和炭化水素基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂を用いることが好ましい。 Further, as the component (b), a phenol resin modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms is used from the viewpoint of further improving mechanical properties (break elongation, elastic modulus and residual stress). Is preferable.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

多塩基酸無水物は、複数のカルボキシ基を有する多塩基酸のカルボキシ基が脱水縮合して形成された酸無水物基を有していれば、特に限定されない。多塩基酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水コハク酸、オクテニル無水コハク酸、ペンタドデセニル無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、3,6-エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸及び無水トリメリット酸等の二塩基酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水ピロメリット酸及びベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の芳香族四塩基酸二無水物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、多塩基酸無水物は、二塩基酸無水物であることが好ましく、テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸からなる群より選ばれる1種以上であることがより好ましい。この場合、さらに良好な形状を有するレジストパターンを形成できるという利点がある。 The polybasic acid anhydride is not particularly limited as long as it has an acid anhydride group formed by dehydration condensation of carboxy groups of a polybasic acid having a plurality of carboxy groups. Examples of the polybasic acid anhydride include phthalic anhydride, succinic anhydride, octenyl succinic anhydride, pentadodecenyl succinic anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride. Dibasic acid anhydrides such as acid, methylhexahydroanhydride, nagicic acid, 3,6-endomethylenetetrahydroanhydride, methylendomethylenetetrahydroanhydride, tetrabromoanhydride and trimellitic anhydride, biphenyl. Tetracarboxylic acid dianhydride, naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, diphenyl ether tetracarboxylic acid dianhydride, butanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, pyromellitic anhydride and benzophenone tetracarboxylic dianhydride. Examples thereof include aromatic tetrabasic acid dianhydrides such as anhydrides. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type. Among these, the polybasic acid anhydride is preferably a dibasic acid anhydride, and more preferably one or more selected from the group consisting of tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride and hexahydrophthalic anhydride. .. In this case, there is an advantage that a resist pattern having a better shape can be formed.

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

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

(B2)光酸発生剤
光酸発生剤としては、ジアゾナフトキノン化合物、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。このうち、ジアゾナフトキノン化合物は、感度が高く好ましい。
(B2) Photoacid generator Examples of the photoacid generator include a diazonaphthoquinone compound, an aryldiazonium salt, a diallyliodonium salt, a triarylsulfonium salt and the like. Of these, the diazonaphthoquinone compound is preferable because of its high sensitivity.

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

(D)溶媒
各成分を溶解又は分散可能な溶媒であれば特に限定されない。
(D) Solvent The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse each component.

(E)その他
熱架橋剤、増感剤、接着助剤、染料、界面活性剤、溶解促進剤、架橋促進剤等を含むことができる。このうち、熱架橋剤を含有することにより、パターン形成後の感光性樹脂膜を加熱して硬化する際に、熱架橋剤成分が(A)成分と反応して橋架け構造が形成される。これにより、低温での硬化が可能となり、膜の脆さや膜の溶融を防ぐことができる。熱架橋剤成分として、具体的には、フェノール性水酸基を有する化合物、ヒドロキシメチルアミノ基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物を好ましいものとして用いることができる。
(E) Others may contain a thermal cross-linking agent, a sensitizer, an adhesive aid, a dye, a surfactant, a dissolution accelerator, a cross-linking accelerator and the like. Of these, by containing the heat-crosslinking agent, when the photosensitive resin film after pattern formation is heated and cured, the heat-crosslinking agent component reacts with the component (A) to form a bridging structure. This enables curing at a low temperature, and prevents brittleness of the film and melting of the film. Specifically, as the heat-crosslinking agent component, a compound having a phenolic hydroxyl group, a compound having a hydroxymethylamino group, and a compound having an epoxy group can be preferably used.

(現像)
フェノール性水酸基を有するポリマーを露光した後、不要部分を現像液で洗い流す。使用する現像液としては特に制限はないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)等のアルカリ水溶液が好適に用いられる。
(developing)
After exposing the polymer having a phenolic hydroxyl group, the unnecessary portion is washed away with a developing solution. The developer to be used is not particularly limited, but is an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and the like. Is preferably used.

(熱硬化)
現像後、フェノール性水酸基を有するポリマーを加熱することによりフェノール性水酸基を有するポリマーどうしを熱架橋する。この架橋後のポリマーが硬化レリーフパターン、即ち、層間絶縁膜6となる。
(Thermosetting)
After development, the polymers having phenolic hydroxyl groups are thermally crosslinked with each other by heating the polymers having phenolic hydroxyl groups. The polymer after the cross-linking becomes a cured relief pattern, that is, an interlayer insulating film 6.

フェノール性水酸基を有するポリマーの熱硬化のための加熱温度に、特に限定は無いが、他部材への影響の観点から、当該加熱温度は低い温度であることが好ましい。当該加熱温度は、250℃以下が好ましく、230℃以下がより好ましく、200℃以下がより好ましく、180℃以下が特に好ましい。 The heating temperature for thermosetting the polymer having a phenolic hydroxyl group is not particularly limited, but the heating temperature is preferably a low temperature from the viewpoint of the influence on other members. The heating temperature is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and particularly preferably 180 ° C. or lower.

(半導体装置の製造方法)
本実施形態における半導体装置の製造方法について図3を用いて説明する。図3は、本実施形態の半導体装置の製造工程の一例である。図3Aでは、前工程済みウェハ10を用意する。そして、図3Bにて、前工程済みウェハ10をダイシングして複数の半導体チップ2を形成する。半導体チップ2は購入品であってもよい。このようにして準備された半導体チップ2を、図3Cに示すように、支持体11上に所定間隔にて貼り付ける。
(Manufacturing method of semiconductor device)
The manufacturing method of the semiconductor device in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an example of a manufacturing process of the semiconductor device of the present embodiment. In FIG. 3A, the pre-processed wafer 10 is prepared. Then, in FIG. 3B, the pre-processed wafer 10 is diced to form a plurality of semiconductor chips 2. The semiconductor chip 2 may be a purchased item. As shown in FIG. 3C, the semiconductor chips 2 prepared in this way are attached onto the support 11 at predetermined intervals.

続いて、半導体チップ2上から支持体11上にかけてモールド樹脂12を塗布し、図3Dに示すようにモールド封止する。続いて、支持体11を剥離し、モールド樹脂12を反転させる(図3E参照)。図3Eに示すように、半導体チップ2とモールド樹脂12とは、略同一平面で現れる。続いて、図3Fに示す工程では、感光性樹脂組成物13を、半導体チップ2上及びモールド樹脂12上に塗布する。そして、塗布された感光性樹脂組成物13を露光現像して、レリーフパターンを形成する(レリーフパターン形成工程)。なお、感光性樹脂組成物13は、ポジ型でもネガ型でもどちらでもよい。更に、レリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンを形成する(層間絶縁膜形成工程)。更に、硬化レリーフパターンを形成しない箇所に配線を形成する(配線形成工程)。 Subsequently, the mold resin 12 is applied from the semiconductor chip 2 to the support 11, and the mold is sealed as shown in FIG. 3D. Subsequently, the support 11 is peeled off and the mold resin 12 is inverted (see FIG. 3E). As shown in FIG. 3E, the semiconductor chip 2 and the mold resin 12 appear on substantially the same plane. Subsequently, in the step shown in FIG. 3F, the photosensitive resin composition 13 is applied onto the semiconductor chip 2 and the mold resin 12. Then, the applied photosensitive resin composition 13 is exposed and developed to form a relief pattern (relief pattern forming step). The photosensitive resin composition 13 may be either a positive type or a negative type. Further, the relief pattern is heated to form a cured relief pattern (interlayer insulating film forming step). Further, wiring is formed at a portion where the cured relief pattern is not formed (wiring forming step).

なお、本実施形態では、上記のレリーフパターン形成工程と層間絶縁膜形成工程と配線形成工程を合わせて、半導体チップ2に接続する再配線層を形成する再配線層形成工程とする。 In this embodiment, the relief pattern forming step, the interlayer insulating film forming step, and the wiring forming step are combined to form a rewiring layer forming step for forming a rewiring layer to be connected to the semiconductor chip 2.

再配線層中の層間絶縁膜は多層であってもよい。従って、再配線層形成工程は複数回のレリーフパターン形成工程と複数回の層間絶縁膜形成工程と複数回の配線形成工程を含んでいてもよい。 The interlayer insulating film in the rewiring layer may be a multilayer. Therefore, the rewiring layer forming step may include a plurality of relief pattern forming steps, a plurality of interlayer insulating film forming steps, and a plurality of wiring forming steps.

そして、図3Gでは、各半導体チップ2に対応する複数の外部接続端子7を形成し(バンプ形成)、各半導体チップ2間をダイシングする。これにより、図3Hに示すように、半導体装置(半導体IC)1を得ることができる。本実施形態では、図3に示す製造方法により、ファンナウト型の半導体装置1を複数得ることができる。 Then, in FIG. 3G, a plurality of external connection terminals 7 corresponding to each semiconductor chip 2 are formed (bump formation), and dicing is performed between the semiconductor chips 2. As a result, as shown in FIG. 3H, the semiconductor device (semiconductor IC) 1 can be obtained. In the present embodiment, a plurality of funout-type semiconductor devices 1 can be obtained by the manufacturing method shown in FIG.

本実施形態では、上記工程を経て形成された硬化レリーフパターン(層間絶縁膜)の重量減少温度は300℃以下とすることができる。ここで、層間絶縁膜のi線透過率は、添加剤の量で調節することができる。 In the present embodiment, the weight reduction temperature of the cured relief pattern (interlayer insulating film) formed through the above steps can be set to 300 ° C. or lower. Here, the i-ray transmittance of the interlayer insulating film can be adjusted by the amount of the additive.

本実施形態では、上記した層間絶縁膜形成工程では、層間絶縁膜を、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノール性水酸基を有するポリマーの少なくとも1つの化合物を形成可能な感光性樹脂組成物で形成することが好ましい。 In the present embodiment, in the above-mentioned interlayer insulating film forming step, the interlayer insulating film can be formed of a photosensitive resin composition capable of forming at least one compound of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. preferable.

以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。実施例においては、以下の材料および測定方法を用いた。 Hereinafter, examples carried out for clarifying the effects of the present invention will be described. In the examples, the following materials and measurement methods were used.

(ポリマーA-1:ポリイミド前駆体の合成)
テトラカルボン酸二無水物として4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)を2リットル容量のセパラブルフラスコに入れた。更に、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)とγ-ブチロラクトンを入れて室温下で攪拌し、攪拌しながらピリジンを加えて反応混合物を得た。反応による発熱の終了後に室温まで放冷し、16時間放置した。
(Polymer A-1: Synthesis of polyimide precursor)
4,4'-Oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) as tetracarboxylic acid dianhydride was placed in a 2 liter volume separable flask. Further, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and γ-butyrolactone were added and stirred at room temperature, and pyridine was added while stirring to obtain a reaction mixture. After the heat generated by the reaction was completed, the mixture was allowed to cool to room temperature and left for 16 hours.

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

得られた反応液を、エチルアルコールに加えて粗ポリマーからなる沈殿物を生成した。生成した粗ポリマーを濾別し、テトラヒドロフランに溶解して粗ポリマー溶液を得た。得られた粗ポリマー溶液を水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、真空乾燥して粉末状のポリマー(ポリイミド前駆体(ポリマーA-1))を得た。成分A-1で使用した化合物の質量については、下記に示す表1の通りである。 The obtained reaction solution was added to ethyl alcohol to form a precipitate composed of a crude polymer. The produced crude polymer was filtered off and dissolved in tetrahydrofuran to obtain a crude polymer solution. The obtained crude polymer solution was added dropwise to water to precipitate the polymer, and the obtained precipitate was filtered off and then vacuum dried to obtain a powdery polymer (polyimide precursor (polymer A-1)). .. The mass of the compound used in the component A-1 is as shown in Table 1 below.

(ポリマーA-2~A-4の合成)
テトラカルボン酸二無水物とジアミンを下記表1のように変更した以外は前述のポリマーA-1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリイミド前駆体(ポリマーA-2~A-4)を得た。
(Synthesis of polymers A-2 to A-4)
The reaction was carried out in the same manner as described in the above-mentioned polymer A-1 except that the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine were changed as shown in Table 1 below, and the polyimide precursors (polymers A-2 to A-4) were subjected to the reaction. Got

(ポリマーB-1:ポリベンゾオキサゾール前駆体の合成)
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、ジカルボン酸として4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸15.48g、N-メチルピロリドンを仕込んだ。フラスコを、5℃に冷却した後、塩化チオニルを滴下し、30分間反応させて、ジカルボン酸クロリドの溶液を得た。次いで、攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N-メチルピロリドンを仕込んだ。ビスアミノフェノールとしてビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン18.30gと、m-アミノフェノール2.18gを攪拌溶解した後、ピリジンを添加した。そして、温度を0~5℃に保ちながら、ジカルボン酸クロリドの溶液を30分間で滴下した後、30分間攪拌を続けた。溶液を3リットルの水に投入し、析出物を回収、純水で3回洗浄した後、減圧乾燥してポリマー(ポリベンゾオキサゾール前駆体(ポリマーB-1))を得た。ポリマーB-1で使用した化合物の質量については下記の表1の通りである。
(Polymer B-1: Synthesis of polybenzoxazole precursor)
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 15.48 g of 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid and N-methylpyrrolidone were charged as dicarboxylic acids. After cooling the flask to 5 ° C., thionyl chloride was added dropwise and the reaction was carried out for 30 minutes to obtain a solution of the dicarboxylic acid chloride. Next, N-methylpyrrolidone was placed in a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer. As bis-aminophenol, 18.30 g of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 2.18 g of m-aminophenol were stirred and dissolved, and then pyridine was added. Then, while keeping the temperature at 0 to 5 ° C., the solution of the dicarboxylic acid chloride was added dropwise over 30 minutes, and then stirring was continued for 30 minutes. The solution was poured into 3 liters of water, the precipitate was recovered, washed with pure water three times, and then dried under reduced pressure to obtain a polymer (polybenzoxazole precursor (polymer B-1)). The masses of the compounds used in Polymer B-1 are shown in Table 1 below.

(ポリマーB-2~B-3の合成)
ジカルボン酸とビスアミノフェノールを下記に示す表1のように変更した以外は前述のポリマーB-1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリベンゾオキサゾール前駆体(ポリマーB-2~B-3)を得た。
(Synthesis of polymers B-2 to B-3)
The reaction was carried out in the same manner as described in the above-mentioned polymer B-1 except that the dicarboxylic acid and bisaminophenol were changed as shown in Table 1 below, and the polybenzoxazole precursor (polymers B-2 to B-) was carried out. 3) was obtained.

(ポリマーC-1:フェノール樹脂の合成)
下記に示すC1樹脂を85gと、下記に示すC2樹脂を15g含むフェノール樹脂をポリマーC-1として用意した。
C1:クレゾールノボラック樹脂(クレゾール/ホルムアルデヒドノボラック樹脂、m-クレゾール/p-クレゾール(モル比)=60/40、ポリスチレン換算重量平均分子量=12,000、旭有機材工業社製、商品名「EP4020G」)
(Polymer C-1: Synthesis of phenolic resin)
A phenol resin containing 85 g of the C1 resin shown below and 15 g of the C2 resin shown below was prepared as the polymer C-1.
C1: Cresol novolak resin (cresol / formaldehyde novolak resin, m-cresol / p-cresol (molar ratio) = 60/40, polystyrene-equivalent weight average molecular weight = 12,000, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd., trade name "EP4020G" )

C2:C2は以下のようにして合成した。
<C2:炭素数4~100の不飽和炭化水素基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂の合成>
フェノール100質量部、亜麻仁油43質量部及びトリフロオロメタンスルホン酸0.1質量部を混合し、120℃で2時間撹拌し、植物油変性フェノール誘導体(a)を得た。次いで、植物油変性フェノール誘導体(a)130g、パラホルムアルデヒド16.3g及びシュウ酸1.0gを混合し、90℃で3時間撹拌した。次いで、120℃に昇温して減圧下で3時間撹拌した後、反応液に無水コハク酸29g及びトリエチルアミン0.3gを加え、大気圧下、100℃で1時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、反応生成物である炭素数4~100の不飽和炭化水素基を有する化合物で変性されたフェノール樹脂(以下、「C2樹脂」という。)を得た(酸価120mgKOH/g)。
C2: C2 was synthesized as follows.
<C2: Synthesis of phenol resin modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms>
100 parts by mass of phenol, 43 parts by mass of linseed oil and 0.1 part by mass of trifluoromethanesulfonic acid were mixed and stirred at 120 ° C. for 2 hours to obtain a vegetable oil-modified phenol derivative (a). Next, 130 g of the vegetable oil-modified phenol derivative (a), 16.3 g of paraformaldehyde and 1.0 g of oxalic acid were mixed, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 3 hours. Then, the temperature was raised to 120 ° C. and the mixture was stirred under reduced pressure for 3 hours, 29 g of succinic anhydride and 0.3 g of triethylamine were added to the reaction solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 1 hour under atmospheric pressure. The reaction solution was cooled to room temperature to obtain a phenol resin (hereinafter referred to as "C2 resin") modified with a compound having an unsaturated hydrocarbon group having 4 to 100 carbon atoms, which is a reaction product (acid value 120 mgKOH). / G).

(ポリマーC-2の合成)
下記C1樹脂100gをポリマーC-2として用意した。
(Synthesis of polymer C-2)
The following 100 g of C1 resin was prepared as polymer C-2.

Figure 0007088640000033
Figure 0007088640000033

[実施例1~11、比較例1~2]
下記に示す表2の通りに配合し、感光性樹脂組成物の溶液を得た。なお、表2の単位は質量部である。
[Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 2]
The mixture was blended as shown in Table 2 below to obtain a solution of the photosensitive resin composition. The unit in Table 2 is a mass part.

表2に記載の化合物を用いて、表3及び表4に記載の配合量で、実施例1~11、及び、比較例1~2の各感光性樹脂組成物を作製した。 Using the compounds shown in Table 2, the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared in the blending amounts shown in Tables 3 and 4.

作製した感光性樹脂組成物について(1)5%重量減少温度測定試験、(2)封止材のリフロー耐性試験、(3)封止材との密着性試験を行った。各試験の結果は、下記の表3に示されている。 The prepared photosensitive resin composition was subjected to (1) a 5% weight loss temperature measurement test, (2) a reflow resistance test of the encapsulant, and (3) an adhesion test with the encapsulant. The results of each test are shown in Table 3 below.

(1)5%重量減少温度測定試験
実施例、及び比較例で作成した感光性樹脂組成物を用いてファンナウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置を作製した。作製した半導体装置から厚み10μmの層間絶縁膜を可能な限りきれいに取り出した。取り出した層間絶縁膜を島津製作所社製のDTG-60A装置を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分で測定を行い、5%重量減少温度を測定した。
(1) 5% Weight Reduction Temperature Measurement Test Using the photosensitive resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples, a funout type wafer level chip size package type semiconductor device was produced. An interlayer insulating film having a thickness of 10 μm was taken out from the manufactured semiconductor device as cleanly as possible. The removed interlayer insulating film was measured at a temperature rise rate of 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere using a DTG-60A apparatus manufactured by Shimadzu Corporation, and a 5% weight loss temperature was measured.

(2)封止材のリフロー耐性試験
エポキシ系封止材として長瀬ケムテックス社製のR4000シリーズを用意した。次いで、アルミスパッタしたシリコーンウェハ上に封止材を厚みが約150μmになるようにスピンコートし、130℃で熱硬化させてエポキシ系封止材を硬化させた。
(2) Reflow resistance test of encapsulant R4000 series manufactured by Nagase Chemtex Co., Ltd. was prepared as an epoxy-based encapsulant. Next, the encapsulant was spin-coated on the aluminum-sputtered silicone wafer so as to have a thickness of about 150 μm, and thermoset at 130 ° C. to cure the epoxy encapsulant.

上記エポキシ系硬化膜上に実施例、及び比較例で作成した感光性樹脂組成物を最終膜厚が10μmになるように塗布した。塗布した感光性樹脂組成物を実施例1~4、10、比較例1は200mJ/cm、実施例5~7、11、比較例2は500mJ/cm、実施例8、9は700mJ/cmの露光条件で全面を露光した後、180℃、2時間熱硬化させて、厚み10μmの1層目の硬化膜を作成した。 The photosensitive resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples were applied onto the epoxy-based cured film so that the final film thickness was 10 μm. The coated photosensitive resin compositions were used in Examples 1 to 4, 10; Comparative Example 1 was 200 mJ / cm 2 , Examples 5 to 7 and 11, Comparative Example 2 was 500 mJ / cm 2 , and Examples 8 and 9 were 700 mJ / cm. After exposing the entire surface under the exposure condition of cm 2 , it was heat-cured at 180 ° C. for 2 hours to prepare a first-layer cured film having a thickness of 10 μm.

上記1層目の硬化膜上に1層目の硬化膜形成で使用した感光性樹脂組成物を塗布し、1層目の硬化膜作成時と同じ条件で全面を露光した後、熱硬化させて、厚み10μmの2層目の硬化膜を作成した。 The photosensitive resin composition used for forming the cured film of the first layer is applied onto the cured film of the first layer, and the entire surface is exposed under the same conditions as when the cured film of the first layer is formed, and then heat-cured. , A second cured film having a thickness of 10 μm was prepared.

2層目の硬化膜形成後の試験片をメッシュベルト式連続焼成炉(光洋サーモシステム社製、型式名6841-20AMC-36)を用いた模擬的な半田リフロー条件で、窒素雰囲気下、ピーク温度260℃まで加熱した。模擬的なリフロー条件とは、半導体装置の評価方法に関する米国半導体業界団体の標準規格であるIPC/JEDEC J-STD-020Aの7.6項記載の半田リフロー条件に準拠する形で、半田融点を高温の220℃と仮定し、規格化した。 The test piece after forming the second layer of the cured film was subjected to simulated solder reflow conditions using a mesh belt type continuous firing furnace (model name 6841-20AMC-36 manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) under a nitrogen atmosphere and a peak temperature. It was heated to 260 ° C. The simulated reflow condition is a solder reflow condition that conforms to the solder reflow condition described in Section 7.6 of IPC / JEDEC J-STD-020A, which is a standard of the US semiconductor industry group regarding the evaluation method of semiconductor devices. It was standardized assuming a high temperature of 220 ° C.

上記模擬的なリフロー条件による処理後の硬化膜をFIB装置(日本電子社製、JIB-4000)で断面を切断した後に、エポキシ部分のボイドの有無を確認することにより、劣化の程度を評価した。ボイドが見られないものを○、ボイドが1つでも見られたものを×とした。 The degree of deterioration was evaluated by checking the presence or absence of voids in the epoxy portion after cutting a cross section of the cured film treated under the above simulated reflow conditions with a FIB device (JIB-4000, manufactured by JEOL Ltd.). .. Those with no voids were marked with ◯, and those with even one void were marked with x.

(3)封止材との密着性試験
(2)の試験で作成したサンプルの感光性樹脂硬化膜上にピンを立て、引取試験機(クワッドグループ社製、セバスチャン5型)を用いて密着性試験を行った。
評価:接着強度70MPa以上・・・・・・・・・・・密着力◎
50MPa以上-70MPa未満・・・密着力○
30MPa以上-50MPa未満・・・密着力△
30MPa未満・・・・・・・・・・・密着力×
(3) Adhesion test with encapsulant A pin is placed on the photosensitive resin cured film of the sample prepared in the test of (2), and the adhesion is set using a take-up tester (Quad Group, Sebastian Type 5). A test was performed.
Evaluation: Adhesive strength 70 MPa or more ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Adhesive strength ◎
50 MPa or more and less than -70 MPa ... Adhesion strength ○
30 MPa or more and less than -50 MPa ... Adhesion strength △
Less than 30MPa ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Adhesion strength ×

Figure 0007088640000034
Figure 0007088640000034

Figure 0007088640000035
Figure 0007088640000035

Figure 0007088640000036
Figure 0007088640000036

表3、4から明らかなように、実施例1~11の感光性樹脂組成物について行った(1)~(3)の試験の結果から、5%重量減少温度が300℃以下である場合、封止材のリフロー耐性試験においてエポキシ部分にボイドが見られず、また、封止材との密着性試験において密着力の評価が◎、○、△のいずれかであることが確認された。 As is clear from Tables 3 and 4, when the 5% weight loss temperature is 300 ° C. or lower from the results of the tests (1) to (3) performed on the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 11. It was confirmed that no void was found in the epoxy part in the reflow resistance test of the encapsulant, and that the adhesion evaluation of the encapsulant was ⊚, ◯, or Δ in the adhesion test with the encapsulant.

一方、表3、4から明らかなように、比較例1、2の感光性樹脂組成物について行った(1)~(3)の試験の結果から、5%重量減少温度が300℃を超える場合、封止材のリフロー耐性試験においてエポキシ部分にボイドが見られ、また、封止材との密着性試験において密着力の評価が×であることが確認された。 On the other hand, as is clear from Tables 3 and 4, when the 5% weight loss temperature exceeds 300 ° C. from the results of the tests (1) to (3) performed on the photosensitive resin compositions of Comparative Examples 1 and 2. In the reflow resistance test of the encapsulant, voids were found in the epoxy part, and it was confirmed that the adhesion evaluation of the encapsulant was x in the adhesion test with the encapsulant.

実施例1~11の感光性樹脂組成物を用いて、モールド樹脂にエポキシ樹脂を含むファンアウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置を作製したところ、問題無く動作した。 When the fan-out type wafer level chip size package type semiconductor device containing the epoxy resin in the mold resin was produced using the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 11, it operated without any problem.

本発明は、半導体チップと、半導体チップに接続される再配線層とを有する半導体装置、特に、ファンナウト(Fan-Out)型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置に好ましく適用される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is preferably applied to a semiconductor device having a semiconductor chip and a rewiring layer connected to the semiconductor chip, particularly a fan-out type wafer level chip size package type semiconductor device.

1 半導体装置
2 半導体チップ
3 封止材
4 再配線層
5 配線
6 層間絶縁膜
7 外部接続端子
10 ウェハ
11 支持体
12 モールド樹脂
13 感光性樹脂組成物
1 Semiconductor device 2 Semiconductor chip 3 Encapsulant 4 Rewiring layer 5 Wiring 6 Interlayer insulating film 7 External connection terminal 10 Wafer 11 Support 12 Mold resin 13 Photosensitive resin composition

Claims (35)

半導体チップと、
前記半導体チップを覆う封止材と、
平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、
前記封止材は、硬化したエポキシ樹脂を含み、
前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が300℃以下であること
を特徴とする半導体装置。
With semiconductor chips
The encapsulant that covers the semiconductor chip and
A rewiring layer having a larger area than the semiconductor chip in a plan view is provided.
The encapsulant contains a cured epoxy resin and contains
A semiconductor device characterized in that the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film of the rewiring layer is 300 ° C. or lower.
前記封止材は、前記層間絶縁膜と直接接することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the sealing material is in direct contact with the interlayer insulating film. 前記層間絶縁膜は、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、及び、フェノール性水酸基を有するポリマーから選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 2 , wherein the interlayer insulating film contains at least one selected from polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. 前記層間絶縁膜は、以下の一般式(1)の構造を含むポリイミドを含むことを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
Figure 0007088640000037
(一般式(1)中、Xは4価の有機基であり、Yは2価の有機基であり、mは1以上の整数である。)
The semiconductor device according to claim 3 , wherein the interlayer insulating film contains a polyimide containing the structure of the following general formula (1).
Figure 0007088640000037
(In the general formula (1), X 1 is a tetravalent organic group, Y 1 is a divalent organic group, and m is an integer of 1 or more.)
前記一般式(1)中のXが、芳香族環を含む4価の有機基であり、
前記一般式(1)中のYが、芳香族環を含む2価の有機基であることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
X1 in the general formula ( 1 ) is a tetravalent organic group containing an aromatic ring.
The semiconductor device according to claim 4 , wherein Y 1 in the general formula (1) is a divalent organic group containing an aromatic ring.
前記一般式(1)中のXは、下記一般式(2)~一般式(4)で表される少なくとも1つの構造を含むことを特徴とする請求項又は請求項に記載の半導体装置。
Figure 0007088640000038
Figure 0007088640000039
Figure 0007088640000040
(一般式(4)中、R9は酸素原子、硫黄原子、または2価の有機基である。)
The semiconductor according to claim 4 or 5 , wherein X 1 in the general formula (1) includes at least one structure represented by the following general formulas (2) to (4). Device.
Figure 0007088640000038
Figure 0007088640000039
Figure 0007088640000040
(In the general formula (4), R 9 is an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group.)
前記一般式(1)中のXは、下記一般式(5)で表される構造を含むことを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
Figure 0007088640000041
The semiconductor device according to claim 6 , wherein X 1 in the general formula (1) includes a structure represented by the following general formula (5).
Figure 0007088640000041
前記一般式(1)中のYは、下記一般式(6)~一般式(8)で表される少なくとも1つの構造を含むことを特徴とする請求項から請求項のいずれかに記載の半導体装置。
Figure 0007088640000042
(R10、R11、R12及びR13は、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000043
(R14~R21は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基又は水酸基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 0007088640000044
(R22は2価の基であり、R23~R30は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基又は水酸基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
One of claims 4 to 7 , wherein Y 1 in the general formula (1) includes at least one structure represented by the following general formulas (6) to (8). The semiconductor device described.
Figure 0007088640000042
(R 10 , R 11 , R 12 and R 13 are hydrogen atoms, monovalent aliphatic groups or hydroxyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)
Figure 0007088640000043
(R 14 to R 21 are hydrogen atoms, halogen atoms, monovalent organic groups or hydroxyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)
Figure 0007088640000044
(R 22 is a divalent group, and R 23 to R 30 are a hydrogen atom, a halogen atom, a monovalent aliphatic group having 1 to 5 carbon atoms or a hydroxyl group, and they are the same but different. May be good.)
前記一般式(1)中のYは、下記一般式(9)で表される構造を含むことを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
Figure 0007088640000045
The semiconductor device according to claim 8 , wherein Y 1 in the general formula (1) includes a structure represented by the following general formula (9).
Figure 0007088640000045
前記層間絶縁膜が、以下の一般式(10)の構造を含むポリベンゾオキサゾールを含むことを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
Figure 0007088640000046
(一般式(10)中、UとVは、2価の有機基である。)
The semiconductor device according to claim 3 , wherein the interlayer insulating film contains a polybenzoxazole containing the structure of the following general formula (10).
Figure 0007088640000046
(In the general formula (10), U and V are divalent organic groups.)
前記一般式(10)のUは、炭素数1~30の2価の有機基であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 10, wherein the U of the general formula (10) is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. 前記一般式(10)のUは、炭素数1~8で且つ水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された鎖状アルキレン基であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor according to claim 11, wherein U of the general formula (10) is a chain alkylene group having 1 to 8 carbon atoms and having a part or all of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms. Device. 前記一般式(10)のVは、芳香族基を含む2価の有機基であることを特徴とする請求項1から請求項1のいずれかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 10 to 12, wherein V of the general formula (10) is a divalent organic group containing an aromatic group. 前記一般式(10)のVは、下記一般式(6)~一般式(8)で表される少なくとも1つの構造を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
Figure 0007088640000047
(R10、R11、R12及びR13は、水素原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 0007088640000048
(R14~R21は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の有機基であり、互いに異なっていても、同一であってもよい。)
Figure 0007088640000049
(R22は2価の基であり、R23~R30は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1~5の1価の脂肪族基であり、同一であっても異なっていてもよい。)
The semiconductor device according to claim 13 , wherein the V of the general formula (10) includes at least one structure represented by the following general formulas (6) to (8).
Figure 0007088640000047
(R 10 , R 11 , R 12 and R 13 are hydrogen atoms and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be the same or different.)
Figure 0007088640000048
(R 14 to R 21 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent organic groups having 1 to 5 carbon atoms, and may be different from each other or the same.)
Figure 0007088640000049
(R 22 is a divalent group, and R 23 to R 30 are hydrogen atoms, halogen atoms, and monovalent aliphatic groups having 1 to 5 carbon atoms, which may be the same or different. .)
前記一般式(10)のVは、下記一般式(9)で表される構造を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
Figure 0007088640000050
The semiconductor device according to claim 14 , wherein V of the general formula (10) includes a structure represented by the following general formula (9).
Figure 0007088640000050
前記一般式(10)のVは、炭素数1~40の2価の有機基であることを特徴とする請求項1から請求項1のいずれかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 10 to 12, wherein V of the general formula (10) is a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. 前記一般式(10)のVは、炭素数1~20の2価の鎖状脂肪族基であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 16 , wherein V of the general formula (10) is a divalent chain aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms. 前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、ノボラック型フェノール樹脂を含むことを特徴とする請求項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 3 , wherein the polymer having a phenolic hydroxyl group contains a novolak type phenol resin. 前記フェノール性水酸基を有するポリマーが、不飽和炭化水素基を有しないフェノール樹脂と不飽和炭化水素基を有する変性フェノール樹脂を含むことを特徴とする請求項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 3 , wherein the polymer having a phenolic hydroxyl group contains a phenol resin having no unsaturated hydrocarbon group and a modified phenol resin having an unsaturated hydrocarbon group. 前記再配線層は、前記再配線層を断面視したときに、第1の層間絶縁膜層と、第2の層間絶縁膜層と、前記第1の層間絶縁膜層及び前記第2の層間絶縁膜層とは異なる層で前記第1の層間絶縁膜層と前記第2の層間絶縁膜層の間に設けられた中間層と、を含むことを特徴とする請求項1から請求項19のいずれかに記載の半導体装置。 When the rewiring layer is viewed in cross section, the rewiring layer includes a first interlayer insulating film layer, a second interlayer insulating film layer, the first interlayer insulating film layer, and the second interlayer insulating film. Any of claims 1 to 19 , wherein the layer is different from the film layer and includes an intermediate layer provided between the first interlayer insulating film layer and the second interlayer insulating film layer. The semiconductor device described in the above. 前記第1の層間絶縁膜層は、前記封止材と接しており、前記第1の層間絶縁膜層の5%重量減少温度が300℃以下であることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 The 20th aspect of the present invention, wherein the first interlayer insulating film layer is in contact with the sealing material, and the 5 % weight loss temperature of the first interlayer insulating film layer is 300 ° C. or lower. Semiconductor device. 前記第2の層間絶縁膜層は、前記第1の層間絶縁膜層とは異なる組成であることを特徴とする請求項2又は請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 20 or 21, wherein the second interlayer insulating film layer has a composition different from that of the first interlayer insulating film layer. 前記第2の層間絶縁膜層の5%重量減少温度は、前記第1の層間絶縁膜層の5%重量減少温度と異なることを特徴とする請求項2から請求項2のいずれかに記載の半導体装置。 The 5% weight loss temperature of the second interlayer insulating film layer is different from the 5 % weight loss temperature of the first interlayer insulating film layer according to any one of claims 20 to 22. The semiconductor device described. 前記半導体装置が、ファンアウト型のウェハレベルチップサイズパッケージ型の半導体装置であることを特徴とする請求項1から請求項23のいずれかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 23 , wherein the semiconductor device is a fan-out type wafer level chip size package type semiconductor device. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が280℃以下であることを特徴とする請求項1から請求項24のいずれかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 24 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 280 ° C. or lower. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が260℃以下であることを特徴とする請求項25に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 25 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 260 ° C. or lower. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が240℃以下であることを特徴とする請求項25に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 25 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 240 ° C. or lower. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が220℃以下であることを特徴とする請求項25に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 25 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 220 ° C. or lower. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が200℃以下であることを特徴とする請求項25に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 25 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 200 ° C. or lower. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が80℃以上であることを特徴とする請求項1から請求項29のいずれかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 29 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 80 ° C. or higher. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が100℃以下であることを特徴とする請求項30に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 30 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 100 ° C. or lower. 前記再配線層の層間絶縁膜の5%重量減少温度が150℃以下であることを特徴とする請求項30に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 30 , wherein the interlayer insulating film of the rewiring layer has a 5% weight loss temperature of 150 ° C. or lower. 半導体チップを封止材で覆う工程と、
平面視で前記半導体チップよりも面積が大きく、且つ、層間絶縁膜を含む再配線層を形成する工程を含み、
前記封止材は、硬化させたエポキシ樹脂を含み、
前記層間絶縁膜の5%重量減少温度が300℃以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The process of covering the semiconductor chip with a sealing material and
Including a step of forming a rewiring layer having a larger area than the semiconductor chip in a plan view and including an interlayer insulating film.
The encapsulant contains a cured epoxy resin and contains.
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film is 300 ° C. or lower.
前記層間絶縁膜を、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノール性水酸基を有するポリマーの少なくとも1つの化合物を形成可能な感光性樹脂組成物で形成する層間絶縁膜形成工程を含むことを特徴とする請求項33に記載の半導体装置の製造方法。 33. The interlayer insulating film is formed by forming the interlayer insulating film with a photosensitive resin composition capable of forming at least one compound of polyimide, polybenzoxazole, and a polymer having a phenolic hydroxyl group. 33 . The method for manufacturing a semiconductor device according to the above. 前記層間絶縁膜形成工程は、前記層間絶縁膜の5%重量減少温度が300℃以下となるように添加剤で調整された前記感光性樹脂組成物で前記層間絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項34に記載の半導体装置の製造方法。 The interlayer insulating film forming step includes a step of forming the interlayer insulating film with the photosensitive resin composition adjusted with an additive so that the 5% weight loss temperature of the interlayer insulating film is 300 ° C. or lower. 34. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 34 .
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