JPWO2009116258A1 - 感光性樹脂組成物、感光性樹脂スペーサ用フィルムおよび半導体装置 - Google Patents

感光性樹脂組成物、感光性樹脂スペーサ用フィルムおよび半導体装置 Download PDF

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Abstract

本発明の感光性樹脂組成物は、基板と、半導体素子との間に空隙部を形成するための感光性樹脂スペーサとして用いるための感光性樹脂組成物であって、前記感光性樹脂組成物は、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂と、（Ｂ）光重合性樹脂と、（Ｃ）充填材と、（Ｄ）感光剤とを含み、前記充填材の平均粒径が５〜２５ｎｍであり、前記充填材の含有量が１〜１５重量％である。また、本発明の感光性樹脂スペーサ用フィルムは、上記に記載の感光性樹脂組成物で構成されている。

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、感光性樹脂スペーサ用フィルムおよび半導体装置に関する。
近年、半導体ウエハ等に感光性フィルムを接着し、露光、現像によりパターンを形成した後、ガラス等の透明基板と圧着できるような感光性フィルムの要求がある（例えば、特許文献１参照）。このような感光性フィルムを用いた場合、パターンニング後の感光性フィルムは半導体ウエハと透明基板との間のスペーサの作用を有することになる。
このスペーサ用の樹脂組成物には、フォトリソグラフィ法によりパターニングできることに加え、スペーサとして形状保持が可能であることが求められている。
また、半導体ウエハと透明基板をアライメントして圧着する際に、半導体ウエハまたは透明基板のアライメントマークを感光性フィルムを通して認識する必要があるため、感光性フィルムには透明性が求められている。
特開２００６−３２３０８９号公報
本発明の目的は、感光性樹脂スペーサとしての形状保持機能に優れ、また、露光・現像後の感光性樹脂組成物残渣が少なく、さらに、タック性にも優れる感光性樹脂組成物およびそれを用いた感光性樹脂スペーサ用フィルムを提供することにある。
また、本発明の目的は、半導体素子と、基板とが上記感光性樹脂組成物の硬化物で構成される感光性樹脂スペーサを介して接合されている信頼性の高い半導体装置を提供することにある。
このような目的は、下記［１］〜［２１］に記載の本発明により達成される。
［１］
基板と、半導体素子との間に空隙部を形成するための樹脂スペーサとして用いられる感光性樹脂組成物であって、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂と、
（Ｂ）光重合性樹脂と、
（Ｃ）充填材と、
（Ｄ）感光剤と、
を、含み、前記充填材の平均粒径が５ｎｍ〜２５ｎｍであり、前記充填材の含有量が前記感光性樹脂組成物全体の１重量％〜１５重量％であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
［２］
前記充填材が、シリカを含むものである［１］に記載の感光性樹脂組成物。
［３］
前記感光性樹脂組成物が、さらに前記アルカリ可溶性樹脂とは異なる（Ｅ）熱硬化性樹脂を含むものである、［１］に記載の感光性樹脂組成物。
［４］
前記充填材が、シリカを含むものである［３］に記載の感光性樹脂組成物。
［５］
前記アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂である［１］に記載の感光性樹脂組成物。
［６］
前記アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂である［３］に記載の感光性樹脂組成物。
［７］
前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５０重量％〜９５重量％であり、前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５重量％〜４５重量％であり、および前記（Ｄ）感光剤の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の０．１重量％〜１０重量％である［１］に記載の感光性樹脂組成物。
［８］
前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５０重量％〜９５重量％であり、前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５重量％〜４５重量％であり、および前記（Ｄ）感光剤の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の０．１重量％〜１０重量％である［３］に記載の感光性樹脂組成物。
［９］
前記（Ｅ）熱硬化性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５重量％〜３０重量％である［３］に記載の感光性樹脂組成物。
［１０］
［１］に記載の感光性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１１］
［３］に記載の感光性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１２］
光線波長４００ｎｍでの透過率が４０％以上、光線波長５５０ｎｍでの透過率が６５％以上、光線波長７５０ｎｍでの透過率が７３％以上である、［１０］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１３］
光線波長４００ｎｍでの透過率が４０％以上、光線波長５５０ｎｍでの透過率が６５％以上、光線波長７５０ｎｍでの透過率が７３％以上である、［１１］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１４］
前記樹脂スペーサ用フィルムの４０℃におけるタック力が４０ｇｆ以下である、［１０］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１５］
前記樹脂スペーサ用フィルムの４０℃におけるタック力が４０ｇｆ以下である、［１１］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１６］
前記樹脂スペーサ用フィルムの２６０℃における弾性率が２０ＭＰａ以上である、［１０］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１７］
前記樹脂スペーサ用フィルムの２６０℃における弾性率が２０ＭＰａ以上である、［１１］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１８］
前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さは、２０μｍ〜１５０μｍである［１０］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［１９］
前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さは、２０μｍ〜１５０μｍである［１１］に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
［２０］
基板と、半導体素子とが、［１］に記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される樹脂スペーサを介して、接合されていることを特徴とする半導体装置。
［２１］
基板と、半導体素子とが、［３］に記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される樹脂スペーサを介して、接合されていることを特徴とする半導体装置。
本発明によれば、感光性樹脂スペーサとしての形状保持機能に優れ、また、露光・現像後の感光性樹脂組成物残渣が少なく、さらに、タック性にも優れる感光性樹脂組成物およびそれを用いた樹脂スペーサ用フィルムを提供することができる。
また、本発明によれば、半導体素子と、基板とが上記感光性樹脂組成物の硬化物で構成される感光性樹脂スペーサを介して接合されている信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
上述した目的、および、その他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、および、それに付随する以下の図面によって、さらに明らかになる。
半導体装置の一例を示す断面図である。 半導体装置の製造工程を模式的に示す断面図である。 他の半導体装置の一例を示す断面図である。
以下、本発明の感光性樹脂組成物、感光性樹脂スペーサ用フィルムおよび半導体装置について詳細に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、基板と、半導体素子との間に空隙部を形成するための樹脂スペーサとして用いられる感光性樹脂組成物であって、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂と、（Ｂ）光重合性樹脂と、（Ｃ）充填材と、（Ｄ）感光剤とを、含み、前記（Ｃ）充填材の平均粒径が５ｎｍ〜２５ｎｍであり、前記充填材の含有量が前記感光性樹脂組成物全体の１〜１５重量％であることを特徴とする(以下、「〜」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す)。
また、本発明の半導体装置は、基板と、半導体素子とが、上記感光性樹脂組成物の硬化物で構成される感光性樹脂スペーサを介して、接合されていることを特徴とする。
１．感光性樹脂組成物および感光性樹脂スペーサ用フィルム
まず、感光性樹脂組成物および感光性樹脂スペーサ用フィルムについて説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、図１に示すような半導体装置１００の基板１と、半導体素子２との間に空隙部３を形成するための感光性樹脂スペーサ４として用いるためのものである。
この感光性樹脂組成物は、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂と、（Ｂ）光重合性樹脂と、（Ｃ）充填材と、（Ｄ）感光剤とを含み、前記充填材の平均粒径が５ｎｍ〜２５ｎｍであり、前記充填材の含有量が前記感光性樹脂組成物全体の１〜１５重量％であることを特徴とする。これにより、感光性樹脂スペーサの形状保持機能に優れ、また、露光・現像後の感光性樹脂組成物残渣が少なく、さらに、タック性にも優れる。
前記感光性樹脂組成物は、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂を含む。これにより、アルカリ現像が可能となる。前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、クレゾール型、フェノール型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、カテコール型、レゾルシノール型、ピロガロール型等のフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、メタクリル酸樹脂、メタクリル酸エステル樹脂等のアクリル系樹脂、水酸基、カルボキシル基等を含む環状オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂（具体的には、ポリベンゾオキサゾール構造およびポリイミド構造の少なくとも一方を有し、かつ主鎖または側鎖に水酸基、カルボキシル基、エーテル基またはエステル基を有する樹脂、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有する樹脂、ポリイミド前駆体構造を有する樹脂、ポリアミド酸エステル構造を有する樹脂等）等が挙げられる。
また、前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂としては、より好ましくはアルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂を適用することにより、感光性樹脂スペーサの形状保持機能に優れ、さらに、現像時の現像性を両立することができる。
ここで、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記感光性樹脂組成物全体の５０〜９５重量％が好ましく、特に５５〜９０重量％が好ましい。特に、感光性樹脂組成物の樹脂成分（充填材を除く全部の成分）のうち、１０〜９０重量％、好ましくは１５〜８０重量％であってもよい。（Ａ）アルカリ可溶性樹脂の含有量が前記下限値未満であると光硬化性樹脂および熱硬化性樹脂との相溶性を向上させる効果が低下する場合があり、半導体素子と基板とを熱圧着により接着する際の感光性樹脂スペーサの形状保持性が低下する場合がある。また、前記上限値を超えると現像性またはフォトリソグラフィ技術による接着層のパターニングの解像性が低下する場合がある。（Ａ）アルカリ可溶性樹脂の含有量または感光性樹脂組成物中の液状成分量を上記の範囲とすることで、フォトリソグラフィ法により樹脂をパターニングしたあと、熱圧着できるという機能を有することができる。
前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂中にアルカリ可溶性基が存在することにより、現像時に環境に対する負荷の少ないアルカリ水溶液で現像することが可能となる。また、前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂中に二重結合が存在することにより、露光時に（Ａ）アルカリ可溶性樹脂が架橋するため、感光性樹脂スペーサーの形状保持性に優れている。さらに、露光時に未反応の二重結合は、現像、基板と半導体素子の貼り合わせ後の熱履歴により、さらに架橋するため、感光性樹脂スペーサの耐熱性を向上させることができる。
前記アルカリ可溶性基としては、特に限定されるものではないが、例えば、水酸基、カルボキシル基等が挙げられる。このアルカリ可溶性基は熱硬化反応に寄与することもできる。
また、二重結合としては、特に限定されるわけではないが、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。
さらに、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂は、エポキシ基、アミノ基、シアネート基等の熱反応基を有していてもよい。具体的に前記アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂としては、（メタ）アクリロイル変性フェノール樹脂、（メタ）アクリロイル基含有アクリル酸重合体、カルボキシル基含有エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、感光性樹脂スペーサとしての形状保持機能により優れ、また、露光・現像後の感光性樹脂組成物残渣がより少ない（メタ）アクリロイル変性フェノール樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂は、特に限定されるわけではないが、例えば、水酸基、カルボキシル基を有する樹脂に二重結合を有する化合物を導入することにより得ることができる。
具体的には、水酸基および／またはカルボキシル基を有する樹脂の一部の水酸基および／またはカルボキシル基とエポキシ基および（メタ）アクリル基を有する化合物との反応、カルボキシル基を有する樹脂の一部のカルボキシル基と、水酸基および（メタ）アクリル基を有する化合物との反応により得ることができる。より具体的には、フェノール樹脂とグリシジル（メタ）アクリレートとの反応、カルボキシル基含有樹脂とヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの反応により得ることができる。
また、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂は、特に限定されるわけではないが、例えば、二重結合を有する樹脂に水酸基、カルボキシル基を有する化合物を導入することにより得ることもできる。
ここで、水酸基、カルボキシル基を有する樹脂に二重結合を有する化合物を導入する場合、水酸基、カルボキシル基の変性率は、特に限定されるわけではないが、水酸基および／またはカルボキシル基全体の２０〜８０％が好ましく、３０〜７０％が特に好ましい。前記変性率を上記範囲とすることで、特に、感光性樹脂スペーサとしての形状保持機能と露光・現像後の感光性樹脂組成物残渣を抑制することが両立できる。
また、二重結合を有する樹脂に水酸基、カルボキシル基を有する化合物を導入する場合、反応基全体の２０〜８０％が好ましく、３０〜７０％が特に好ましい。水酸基、カルボキシル基を有する化合物の変性量を上記範囲とすることで、特に、樹脂スペーサとしての形状保持機能と露光・現像後の感光性樹脂組成物残渣を抑制することを両立することができる。
前記アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、３０，０００以下であることが好ましく、特に５，０００〜１５，０００が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、感光性樹脂スペーサ用フィルムの製膜性に特に優れる。
ここで、重量平均分子量は、例えばＧ．Ｐ．Ｃ．を用いて評価でき、予め、スチレン標準物質を用いて作成された検量線により重量平均分子量を算出することができる。なお、測定溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用い、４０℃の温度条件下で測定した。
前記感光性樹脂組成物は、（Ｂ）光重合性樹脂を含む。これにより、前述した（Ａ）アルカリ可溶性樹脂と共にパターニング性および半導体素子と基板とを熱圧着により接着する際の樹脂スペーサの形状保持機能をより向上することができる。
前記（Ｂ）光重合性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル、アクリロイル基またはメタクリロイル基を、一分子中に少なくとも１個以上有する（メタ）アクリル系モノマーやオリゴマー等のアクリル系化合物、スチレン等のビニル系化合物等が挙げられ、これらは単独で用いることも可能であり、また、２種類以上を混合して用いることもできる。
これらの中でもアクリル系化合物を主成分とする（Ｂ）光重合性樹脂が好ましい。アクリル系化合物は光を照射した際の硬化速度が速く、これにより、比較的少量の露光量で感光性樹脂組成物をパターニングすることができるからである。
前記アクリル系化合物としては、限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールジ（メタ）アクリレート等の、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、１，１０デカンジオールジ（メタ）アクリレート等の２官能のポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸付加物、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
これらの中でも、ポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸付加物が好ましく、その中でも、光反応性に優れ、感光性樹脂組成物の感度が向上するポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレートが特に好ましい。
また、前記（Ｂ）光重合性樹脂は、特に限定されないが、常温で液状であることが好ましい。これにより、光照射（例えば紫外線）による硬化反応性を向上することができる。また、他の配合成分（例えば、アルカリ可溶性樹脂）との混合作業を容易にすることができる。常温で液状の光重合性樹脂としては、前述したアクリル系化合物を主成分とする光重合性樹脂等が挙げられる。
前記（Ｂ）光重合性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、５，０００以下であることが好ましく、特に１５０〜３，０００が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、感光性樹脂スペーサ用フィルムの感度に特に優れる。さらに、樹脂スペーサ用フィルムの解像性にも優れる。
ここで、重量平均分子量は、例えばＧ．Ｐ．Ｃ．を用いて評価でき、予め、スチレン標準物質を用いて作成された検量線により重量平均分子量を算出することができる。なお、測定溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用い、４０℃の温度条件下で測定した。
ここで、前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記感光性樹脂組成物全体の５〜４５重量％が好ましく、特に７〜４０重量％が好ましい。特に、感光性樹脂組成物の樹脂成分（充填材を除く全部の成分）のうち、１０重量％以上、好ましくは１５重量％以上であることが好ましい。
前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量が前記上限値を超えると感光性樹脂組成物の耐熱性が損なわれる場合がある。また、前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量が前記下限値未満であると可撓性が損なわれる場合があり、また、光照射による感光性樹脂組成物のパターニングを十分に行えない場合が生じるおそれがある。したがって、前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量を上記の範囲にすることで、両者のバランスに優れ、例えば耐熱性、可撓性のバランスを損なわないで、特に感光性樹脂スペーサ用フィルムに適用したときの保護フィルムなどに対する剥離性が良好な感光性樹脂組成物を提供することができる。
前記感光性樹脂組成物は、粒子状の（Ｃ）充填材を含み、前記（Ｃ）充填材の平均粒径が５〜２５ｎｍであり、かつ、前記（Ｃ）充填材の含有量が１〜１５重量％であることを特徴とする。これにより、感光性樹脂スペーサとしての形状保持機能に優れ、感光性樹脂スペーサ高さのバラツキが小さく、感光性樹脂組成物の流動性が良好で、露光・現像後の感光性樹脂組成物残渣が少なく、また、半導体素子や基板のアライメントマーク認識性に優れ、さらに、感光性樹脂スペーサ用フィルムのタック性も良好となる。
ここで、（Ｃ）充填材の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−７０００）を用い、水中に（Ｃ）充填材を分散させ、測定を行った。測定の際には、超音波処理を１分間実施した後で、測定を開始した。
前記（Ｃ）充填材の平均粒径が５ｎｍより小さいと、少ない含有量で感光性樹脂スペーサの形状保持機能を確保することはできるが、（Ｃ）充填材が感光性樹脂組成物中で凝集してしまい、感光性樹脂スペーサを形成した際に、感光性樹脂スペーサに高さのバラツキが生じ、基板と半導体素子の接合ができない場合がある。また、平均粒径が２５ｎｍより大きいと、感光性樹脂スペーサの形状保持性を発現させるために、（Ｃ）充填材の添加量を１５重量％より大きくする必要が生じるため、基板と半導体素子とを接合する際の感光性樹脂組成物の流動性が低下し接合不良を引き起こす場合、また、現像後の感光性樹脂組成物残渣が多く残る場合、さらに半導体素子および基板のアライメントマーク認識性が低下する場合がある。
前記（Ｃ）充填材の平均粒径の下限は、５ｎｍ以上、好ましくは７ｎｍ以上、より好ましいくは９ｎｍ以上である。また、前記（Ｃ）充填材の平均粒径の上限は、２５ｎｍ以下、好ましくは２３ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下である。また、前記（Ｃ）充填材の含有量の下限は、１重量％以上、好ましくは２重量％以上、より好ましいくは３重量％以上である。また、前記（Ｃ）充填材の含有量の上限は、１５重量％以下、好ましくは１４重量％以下、より好ましくは１２重量％以下である。
上記範囲とすることで、樹脂スペーサの形状保持性、樹脂スペーサ高さバラツキの低減、樹脂組成物の流動性、現像後の樹脂組成物残渣の低減、さらに半導体素子や基板のアライメントマーク認識性をよりバランスよく確保することができる。特に、上記範囲とすることで、現像性と、形状保持性との両立を実現することができる。
このような（Ｃ）充填材としては、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリスルホン、ポリスチレン、フッ素樹脂等の有機充填材、後述するような無機充填材が挙げられる。これらの中でも無機充填材が好ましい。これにより、耐熱性、寸法安定性、耐湿性等を向上させることができる。また、感光性樹脂スペーサ用フィルムとして用いた場合の保護フィルムに対する剥離性を向上させることができる。
前記無機充填材としては、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、溶融シリカ（溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ）、結晶シリカ等のシリカ粉末等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物等を挙げることができる。これら無機充填材は、単独でも混合して使用しても良い。これらの中でも溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ粉末が好ましく、特に球状溶融シリカが好ましい。
本発明は、（Ｄ）感光剤を含むことを特徴とし、前記（Ｄ）感光剤を含むことにより、光重合により感光性樹脂スペーサ用フィルムを効率良くパターニングできる機能を付与することができる。
前記（Ｄ）感光剤としては、感光性樹脂組成物や感光性樹脂スペーサ用フィルムに光線を照射することにより、前記（Ｂ）光重合性樹脂を硬化させるものであれば特に限定されない。
このような（Ｄ）感光剤としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフィニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチルなどが挙げられる。
前記（Ｄ）感光剤の含有量は、特に限定されないが、前記感光性樹脂組成物全体の０．１〜１０重量％が好ましく、特に０．５〜８重量％が好ましい。（Ｄ）感光剤の含有量が前記下限値未満であると光重合を開始する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると反応性が高くなりすぎ、使用前における感光性樹脂組成物の保存性や上記のパターニング後の解像性が低下する場合がある。したがって、（Ｄ）感光剤を上記の範囲とすることで、両者のバランスに優れた感光性樹脂組成物を提供することができる。
前記感光性樹脂組成物は、特に限定されないが、上述した（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｂ）光重合性樹脂、（Ｃ）充填材および（Ｄ）感光剤以外に、（Ｅ）熱硬化性樹脂を含んでいることが好ましい。
前記（Ｅ）熱硬化性樹脂（前記アルカリ可溶性樹脂とは、樹脂構造が異なる熱硬化性樹脂）は、例えば感光性樹脂スペーサ用フィルムの耐熱性を向上する機能を付与することができる。
前記（Ｅ）熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても良い。これらの中でもエポキシ樹脂が特に好ましい。これにより、耐熱性および密着性をより向上することができる。
また、さらに前記エポキシ樹脂として、シリコーン変性エポキシ樹脂を使用することが好ましく、なかでも、室温で固形のエポキシ樹脂（特にビスフェノール型エポキシ樹脂）と、室温で液状のエポキシ樹脂（特に室温で液状のシリコーン変性エポキシ樹脂）とを併用することが好ましい。これにより、耐熱性を維持しつつ、可撓性と解像性との両方に優れる感光性樹脂組成物とすることができる。
前記（Ｅ）熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記感光性樹脂組成物全体の５〜３０重量％が好ましく、特に１０〜２５重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると感光性樹脂組成物の靭性を向上する効果が低下する場合がある。
前記感光性樹脂組成物は、特に限定されないが、諸特性を改善する目的のために、さらに紫外線吸収剤、レベリング剤等の添加剤を含んでいてもよい。
このような感光性樹脂組成物を、適当な有機溶剤（例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、アニソール、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチル等）の中で混合して、例えば支持フィルム等に塗布・乾燥して感光性樹脂スペーサ用フィルムを得ることができる。
前記支持フィルムは、破断強度、可撓性などに優れるフィルム支持基材であれば、特に制限されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられるが、これらのうち、可撓性と破断強度のバランスに優れる、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さは、要求される樹脂スペーサの厚さとほぼ同じであり、特に限定されないが、２０〜１５０μｍであることが好ましく、特に３０〜８０μｍであることが好ましい。厚さを前記範囲内とすることにより、受光部を有する半導体装置に樹脂スペーサを適用した場合に、受光部と基板との距離を離すことができる。それによって、焦点をずらすことができるので、基板上にほこり等が付着した場合の影響を小さくすることができる。
また、このような感光性樹脂スペーサ用フィルムは、次の要件を満足することが好ましい。すなわち、下記条件（１）、（２）で測定したときの前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの光線波長４００ｎｍでの透過率が４０％以上、光線波長５５０ｎｍでの透過率が６５％以上、光線波長７５０ｎｍでの透過率が７３％以上が好ましく、特に光線波長４００ｎｍでの透過率が５０％以上、光線波長５５０ｎｍでの透過率が７０％以上、光線波長７５０ｎｍでの透過率が８５％以上であることが好ましい。
（１）感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さ：２５μｍ
（２）測定波長：２００〜１０００ｎｍ
ここで、前記透過率は、例えばＵＶ可視分光器 ＵＶ−１６０Ａ（型番）（島津製）で評価することができる。
ここで、前記透過率は、光線波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍで評価することが好ましく、透過率が前記範囲内であると、本発明の感光性樹脂組成物で構成される感光性樹脂スペーサ用接着フィルムを半導体素子や基板に貼り付け、様々な可視光線（波長：４００〜７７０ｎｍ）で感光性樹脂スペーサ用接着フィルムを通して半導体素子や基板のアライメントマークを認識する際の認識性に優れることを見出した。
さらに、このような感光性樹脂スペーサ用フィルムは、次の要件を満足することが好ましい。すなわち、下記条件（１）〜（５）で測定したときの前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの４０℃におけるタック力が４０ｇｆ以下であることが好ましく、特に３５ｇｆ以下であることが好ましい。前記４０℃におけるタック力が前記上限値以下であると、感光性樹脂スペーサ用フィルムを搬送する際の装置を汚染することがなく、さらに、感光性樹脂スペーサ用フィルムにカバーフィルムが積層されている場合のカバーフィルム剥離性に優れるという効果が得られる。前記４０℃におけるタック力の下限は、特に限定されないが、１０ｇｆ以上であることが好ましく、特に１５ｇｆ以上であることが好ましい。４０℃におけるタック力の下限が前記範囲以下であるとカバーフィルムとの密着性が低下し作業性が低下する場合がある。
（１）感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さ：２５μｍ
（２）押印速度：３０ｍｍ／ｍｉｎ
（３）押印時間：１ｓｅｃ
（３）引張り速度：６００ｍｍ／ｍｉｎ
（４）荷重：８０ｇｆ
（５）プローブ、ステージ温度：４０℃
本発明では、前記４０℃におけるタック力が前記範囲内であると、本発明の感光性樹脂組成物で構成される感光性樹脂スペーサ用フィルムを半導体素子や基板に貼り付けるために感光性樹脂スペーサ用フィルムを搬送する際に、装置に貼りつくことがなく装置を汚染しないこと、さらに、感光性樹脂スペーサ用フィルムにカバーフィルムが積層されている場合、カバーフィルム剥離性に優れることを見出した。
また、タック力測定の雰囲気温度を４０℃とした理由は、サンプル間の差異が確認しやすいためである。
さらに、このような感光性樹脂スペーサ用フィルムは、次の要件を満足することが好ましい。すなわち、下記条件（１）〜（３）で測定したときの前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの２６０℃における弾性率が２０ＭＰａ以上であることが好ましく、特に３０ＭＰａ以上であることが好ましい。前記２６０℃における弾性率が前記下限値以上であると、半導体素子、基板、および前記感光性樹脂スペーサ用接着フィルムで構成される感光性樹脂スペーサからなる半導体装置を、マザーボード等の基板に半田付けするために半田リフロー処理をした際の前記感光性樹脂スペーサの形状保持性に優れるという効果が得られる。前記２６０℃における弾性率の上限は、特に限定されないが、１０００ＭＰａ以下であることが好ましく、特に５００ＭＰａ以下であることが好ましい。２６０℃における弾性率の上限が前記範囲以上であると半導体素子と基板を接合した際の応力が緩和されず、半導体装置の信頼性が低下する場合がある。
（１）感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さ：１００μｍ
（２）７００（ｍｊ／ｃｍ２）で紫外線を照射後の樹脂スペーサ用フィルム
（３）測定値：２６０℃
ここで弾性率は、例えば動的粘弾性測定装置Ｒｈｅｏ Ｓｔｒｅｓｓ ＲＳ１５０（ＨＡＡＫＥ社製）で評価することができる。具体的には、２５０ｍｍ×２００ｍｍサイズのポリエステルフィルム上に膜厚５０μｍの樹脂層（前述の感光性樹脂組成物で構成される樹脂層）を形成した後、３０ｍｍ×３０ｍｍサイズに切断したサンプルを３枚用意する。前記各サンプルに、水銀ランプを用いて光照射して、樹脂層を光硬化する。露光量は、波長３６５ｎｍの光で７００ｍＪ／ｃｍ２とする。次に、ポリエステルフィルムから樹脂層を剥離して、３枚重ねて上述の動的粘弾性測定装置にセットする。ここで、サンプルをセットするコーンプレート間の間隙を１００μｍとした（上述の樹脂層を３枚重ねて、プレート間を押圧して１００μｍとした）。測定条件は、周波数１Ｈｚ、昇温速度１０℃／分にて、温度範囲を室温〜３００℃とした。
ここで、前記２６０℃おける弾性率は、半田リフロー処理する温度での弾性率であり、最近の鉛フリー半田化に伴い、半田リフロー温度は２６０℃になってきている。そこで、２６０℃における弾性率を前記範囲内とすることにより、感光性樹脂スペーサの形状保持性に優れることを見出した。
また、感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さを１００μｍとした理由は、本来であれば用いられる樹脂スペーサの厚さと同じ厚さで評価することが好ましいが、樹脂スペーサの厚さが薄い場合、弾性率測定結果のばらつきが大きいため、１００μｍに統一して弾性率を評価した。
なお、実際の樹脂スペーサ（感光性樹脂スペーサ用フィルム）の厚さで得られる弾性率と、上述の１００μｍの厚さとした感光性樹脂スペーサ用フィルムの弾性率とは、実質的に同じになる。
また、７００（ｍＪ／ｃｍ２）で紫外線を照射する理由は、感光性樹脂スペーサ用フィルムを十分に光硬化させるためである。なお、感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さが変わる場合には、適宜露光量を調整する。
２．半導体装置
次に、半導体装置について、好適な実施形態に基づいて説明する。
上述の感光性樹脂スペーサ用フィルム４'を、受光部２１を有する半導体素子２を搭載しているインターポーザ５の一方面側（図２ａ中の上側面に）に接合する。
次に、半導体素子２が搭載される部分に空隙を形成するために、樹脂スペーサ４となる部分以外にマスク６を設けて、紫外線７を照射する（図２ｂ）。これにより、紫外線７が照射された部分（樹脂スペーサ４となる部分）は、光硬化する。
次に、現像処理を行って、紫外線７が照射されていない部分を除去する。これにより、樹脂スペーサ４（空隙部３）を形成する（図２ｃ）。
次に、空隙部３に受光部２１を有する半導体素子２を搭載する（図２ｄ）。
次に、半導体素子２の機能面と、インターポーザ５の端子とをボンディングワイヤ２２で接続する（図２ｄ）。
次に、樹脂スペーサ４の上端部（図２ｄ中の上側）に、基板１を熱圧着して、図１に示す半導体装置１００を得ることができる。ここで、熱圧着は、通常８０〜１８０℃の温度範囲内で行われることが多い。
本発明の半導体装置１００は、上述したような感光性樹脂スペーサ用フィルム４'を用いているので、半導体装置１００を製造時のパターニング性および現像性（感光性樹脂組成物残渣が抑制されている）にも優れており、かつ基板１を熱圧着する際の形状保持性にも優れているものである。すなわち、現像性と、形状保持性との両立が図られているものである。
また、半導体装置１００は、上述の樹脂スペーサ４で空隙部３が形成されているので、樹脂スペーサ４の厚さ精度に優れている。また、樹脂スペーサ４の形状保持性に優れているので、半導体装置１００の信頼性に優れている。
また、他の半導体装置の実施形態として、図３に示すような半導体装置１００を得ることもできる。図３に示す半導体装置１００では、半導体素子２上の受光部２１の外周部に前記と同様の樹脂スペーサ４が配置されている。樹脂スペーサ４の上部（図３中の上側）には、基板１が熱圧着されている。このように、半導体素子２全体を覆うのではなく、受光部２１を覆うようにして基板１が配置されている。半導体素子２上の端部（樹脂スペーサ４より外側の部位）には、ボンディングワイヤ２２が配置されており、インターポーザ５と電気的な接続を行っている。このような図３に示す半導体装置１００によれば、半導体装置をより小型化することができる。さらに、受光部２１を基板１で覆って中空構造とすることで、後工程のクリーン度のレベルを低減することができる。さらに、図３に示す半導体装置１００であると、樹脂スペーサ４の厚さを薄くすることができ、それによって信頼性を向上することもできる。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
１．アルカリ可溶性樹脂（アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂（メタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂：ＭＰＮ）の合成）
ビスフェノールＡノボラック樹脂（フェノライトＬＦ−４８７１、大日本インキ化学工業（株）製）の固形分６０％ＭＥＫ溶液５００ｇを、２Ｌフラスコ中に投入し、これに触媒としてトリブチルアミン１．５ｇ、および重合禁止剤としてハイドロキノン０．１５ｇを添加し、１００℃に加温した。その中へ、グリシジルメタクリレート１８０．９ｇを３０分間で滴下し、１００℃で５時間攪拌反応させることにより、不揮発分７４％のメタクリル変性ビスフェノールＡノボラック樹脂（メタクリル変性率５０％）を得た。
２．樹脂ワニスの調製
アルカリ可溶性樹脂として上記の合成したメタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）６５重量％と、光重合性樹脂として室温で液状のアクリル樹脂モノマーであるポリプロピレングリコールジアクリレート（東亜合成社製、アロニックスＭ−２２５）１５重量％と、熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製、エピクロンＮ−８６５）３重量％、シリコーンエポキシ樹脂（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、ＢＹ１６−１１５）５重量％、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ−５３６４７）４重量％、充填材としてシリカ（トクヤマ社製、ＣＰ−１０２、平均粒子径：２０ｎｍ、最大粒径：５０ｎｍ）６重量％とを秤量し、さらにメチルエチルケトン（ＭＥＫ、大伸化学社製）を添加し、樹脂成分濃度が７１％となるように調製した。そして、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂（Ｎ−８６５）が溶解するまで攪拌した。
次に、ビーズミル（ビーズ直径４００μｍ、処理速度６ｇ／ｓ、５パス）を用いて、シリカを分散させた。
そして、さらに、硬化剤（感光剤）（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガキュア６５１）２重量％を添加し、攪拌羽根（４５０ｒｐｍ）にて、１時間攪拌することにより樹脂ワニスを得た。
３．感光性樹脂スペーサ用フィルムの製造
上述の樹脂ワニスを、ポリエステルフィルム（厚さ２５μｍ）上に塗布し、８０℃で１５分間乾燥させることにより、感光性樹脂スペーサ用フィルムを得た。
４．感光性樹脂スペーサ用フィルムの透過率
この感光性樹脂スペーサ用フィルムの波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６７．３％、８７．５％、９１．１％であった。なお、透過率は、ＵＶ可視分光器であるＵＶ−１６０Ａ、島津製で評価した。なお、感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚みは２５μｍ、測定波長は２００〜１０００ｎｍで測定し、波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率を求めた。
５．感光性樹脂スペーサ用フィルムの４０℃におけるタック力
この感光性樹脂スペーサ用フィルムの４０℃におけるタック力は、３０．５ｇｆであった。なお、４０℃におけるタック力は、タック力測定装置であるタッキング試験機 ＴＡＣ−ＩＩ、（株）レスカ製で評価した。なお、感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚みは２５μｍ、押印速度は３０ｍｍ／ｍｉｎ、押印時間１ｓｅｃ、引張り速度６００ｍｍ／ｍｉｎ、荷重８０ｇｆ、プローブ、ステージ温度４０℃で測定し、４０℃におけるタック力を求めた。
６．感光性樹脂スペーサ用フィルムの２６０℃における弾性率
この樹脂スペーサ用フィルムの露光後（露光量７００ｍＪ／ｃｍ２）の２６０℃の弾性率は、２２．５ＭＰａであった。なお、弾性率は、波長３６５ｎｍの光を７００ｍＪ／ｃｍ２照射した樹脂スペーサ用フィルムを３枚重ねて、動的粘弾性測定装置Ｒｈｅｏ Ｓｔｒｅｓｓ ＲＳ１５０（ＨＡＡＫＥ社製、測定周波数：１Ｈｚ、ギャップ間隔：１００μｍ、測定温度範囲：室温〜３００℃、昇温速度１０℃／分）で測定し、２６０℃の弾性率を求めた。
７．半導体装置の製造
上述の感光性樹脂スペーサ用フィルムを半導体ウエハ上にラミネートし、露光、現像し、樹脂スペーサ（空隙部）を形成し、樹脂スペーサの上端部にガラス基板を１２０℃で熱圧着した。次に、半導体ウエハをダイシング（個片化）して、半導体装置を得た。
（実施例２）
充填材として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
シリカとして、シリカ（トクヤマ社製、ＱＳ−３０、平均粒子径：１０ｎｍ、最大粒径：５０ｎｍ）を用いた。この感光性樹脂スペーサ用フィルムの波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６６．８％、８７．４％、９０．５％であり、４０℃におけるタック力は、３１．３ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は２３．１ＭＰａであった。
（実施例３）
充填材として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
シリカとして、シリカ（トクヤマ社製、ＱＳ−０９、平均粒子径：２５ｎｍ、最大粒径：５０ｎｍ）を用いた。この感光性樹脂スペーサ用フィルムの波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６４．３％、８５．１％、８８．８％であり、４０℃におけるタック力は、３０．８ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は２２．５ＭＰａであった。
（実施例４）
アルカリ可溶性樹脂としてメタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）を６５重量％から６９重量％へ、充填材としてシリカ（トクヤマ社製、ＣＰ−１０２、平均粒子径：２０ｎｍ、最大粒径：５０ｎｍ）を６重量％から２重量％へ変更した以外は、実施例１と同様にした。
この感光性樹脂スペーサ用フィルム波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６８．１％、８９．５％、９１．１％であり、４０℃におけるタック力は、３８．６ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は２０．２ＭＰａであった。
（実施例５）
アルカリ可溶性樹脂としてメタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）を６５重量％から５７重量％へ、充填材としてシリカ（トクヤマ社製、ＣＰ−１０２、平均粒子径：２０ｎｍ、最大粒径：５０ｎｍ）を６重量％から１４重量％へ変更した以外は、実施例１と同様にした。
この感光性樹脂スペーサ用フィルムの波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６２．３％、８３．４％、８６．１％であり、４０℃におけるタック力は、２５．５ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は３０．３ＭＰａであった。
（実施例６）
アルカリ可溶性樹脂としてメタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）６５重量％の代わりに、アルカリ可溶性樹脂として、固形分５０％のプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液（ダイセル化学工業社製、サイクロマーＰ ＡＣＡ２００Ｍ）６５重量％（固形分換算）を用いた以外は、実施例１と同様にした。
この感光性樹脂スペーサ用フィルムの波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６７．２％、８６．９％、９０．３％であり、４０℃におけるタック力は、３０．５ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は２１．８ＭＰａであった。
（実施例７）
光重合性樹脂として室温で液状のアクリル樹脂モノマーであるポリプロピレングリコールジアクリレート（東亜合成社製、アロニックスＭ−２２５）１５重量％の代わりに、アクリル樹脂モノマーであるポリエチレングリコールジメタクリレート（新中村化学工業社製、ＮＫエステル ３Ｇ）を１５重量％用いた以外は、実施例１と同様にした。
この感光性樹脂スペーサ用フィルム波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６７．３％、８６．７％、９０．１％であり、４０℃におけるタック力は、３１．２ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は２３．５ＭＰａであった。
（比較例１）
充填材として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
シリカとして、シリカ（トクヤマ社製、ＮＳＳ−５Ｎ、平均粒子径：７０ｎｍ、最大粒径：３５０ｎｍ）を用いた。この感光性樹脂スペーサ用フィルムの波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ１１．３％、４８．５％、７２．１％であり、４０℃におけるタック力は、４６．７ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は１５．５ＭＰａであった。
（比較例２）
アルカリ可溶性樹脂としてメタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）を６５重量％から７０．５重量％へ、充填材としてシリカ（トクヤマ社製、ＣＰ−１０２、平均粒子径：２０ｎｍ、最大粒径：５０ｎｍ）を６重量％から０．５重量％へ変更した以外は、実施例１と同様にした。
この樹脂スペーサ用フィルム波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６８．３％、８９．１％、９１．１％であり、４０℃におけるタック力は、４０．３ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は１６．５ＭＰａであった。
（比較例３）
アルカリ可溶性樹脂としてメタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）を６５重量％から５５重量％へ、充填材としてシリカ（トクヤマ社製、ＣＰ−１０２、平均粒子径：２０ｎｍ、最大粒径：５０ｎｍ）を６重量％から１６重量％へ変更した以外は、実施例１と同様にした。
この樹脂スペーサ用フィルム波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６０．２％、８０．１％、８２．６％であり、４０℃におけるタック力は、２３．２ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は２８．５ＭＰａであった。
（比較例４）
アルカリ可溶性樹脂としてメタクリル変性ビスフェノールＡフェノールノボラック樹脂（ＭＰＮ）を６５重量％から８０重量％へ、光重合性樹脂として室温で液状のアクリル樹脂モノマーであるポリプロピレングリコールジアクリレート（東亜合成社製、アロニックスＭ−２２５）を１５重量％から０重量％へ変更した以外は、実施例１と同様にした。
この樹脂スペーサ用フィルムの波長４００ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍにおける透過率は、それぞれ６７．３％、８６．６％、９０．３％であり、４０℃におけるタック力は、３１．０ｇｆであり、また、２６０℃における弾性率は２４．２ＭＰａであった。
各実施例および比較例で得られた感光性樹脂スペーサ用フィルムおよび半導体装置について以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
１．アライメント性
半導体ウエハ上に感光性樹脂スペーサ用フィルムを、ラミネート（温度６０℃、速度０．３ｍ／分）し、露光機ＰＬＡ−６００ＦＡ（キャノン社製）を用いて、半導体ウエハ表面のパターンがラミネートした樹脂スペーサ用フィルム上からも視認できるか評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：パターン形状が境界部分まで、鮮明に見えた。
○：パターン形状はわかるものの、境界部分が多少不鮮明に見えた。
△：パターンはうっすら見えるものの、形状はわからなかった。
×：パターンがまったく見えなかった。
２．現像性
半導体ウエハ上に感光性樹脂スペーサ用フィルムをラミネート（温度６０℃、速度０．３ｍ／分）し、パターンマスクを用いて格子状に感光性樹脂スペーサが残るように露光（露光量：７００ｍＪ／ｃｍ２）し、３％ＴＭＡＨを用いて現像（現像液圧力：０．２ＭＰａ、現像時間：１５０秒間）した。得られた格子パターン部分を電子顕微鏡（×５，０００倍）で観察し、残渣の有無を評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：残渣なし
○：残渣がわずかに確認できるが、実用上問題なし
×：残渣有り
なお、パターンマスクは、樹脂幅１．２ｍｍ、間隔５ｍｍの格子状とした。
３．パターニング性
半導体ウエハ上に感光性樹脂スペーサ用フィルムをラミネート（温度６０℃、速度０．３ｍ／分）し、パターンマスクを用いて格子状に樹脂スペーサが残るように露光（露光量７００ｍＪ／ｃｍ２）し、３％ＴＭＡＨを用いて現像（現像液圧力：０．２ＭＰａ、現像時間：１５０秒間）して、パターニングし、パターニング部の状態を目視した。各符号は、以下の通りである。
◎：パターン剥離が無かった。
△：パターンが部分的に剥離していたが、ごく一部残っていない部分があった。
×：パターンが全面剥離していた。
なお、パターンマスクは、樹脂幅１．２ｍｍ、間隔５ｍｍの格子状とした。
４．形状保持性
上記現像性を評価した半導体ウエハの格子状に形成された樹脂スペーサの中央部をダイシングすることにより、フレーム状の樹脂スペーサを有する半導体素子を作製した。形状保持性は、１２０℃で、この樹脂スペーサ上にガラス基板を熱圧着した際の樹脂スペーサのフロー（つぶれ度合い）を目視で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：熱圧着前後の樹脂スペーサの寸法に変化が無かった。
○：熱圧着後の樹脂スペーサが多少フローし、その寸法が多少変化しているものの、形状に大きな変化は無かった。
△：熱圧着後の樹脂スペーサがフローし、寸法変化が発生した。
×：熱圧着後の樹脂スペーサが非常に大きくフローし、寸法、形状とも大きく変化していた。
Figure 2009116258
表１から明らかなように、実施例１〜４、６、７はアライメント性に優れていた。また、実施例１〜４、７は現像性に優れていた。また、実施例１〜７はパターニング性に優れていた。また、実施例１〜３、５〜７は樹脂スペーサの形状保持性に優れていた。
また、本発明の実施例においては、（Ｃ）充填材の平均粒径が５〜２５ｎｍであり、かつ、前記（Ｃ）充填材の含有量が１〜１５重量％であるという構成を採用することにより、現像性と、形状保持性との両立が実現することが分かる。
以下、本発明の実施例と比較しつつ、市販されている製品（トクヤマ社製：ＮＳＳ−５Ｎトクヤマ社製：ＣＰ−１０２）の評価を詳述する。
比較例２においては、充填材の含有量が本発明の範囲より小さくなると（充填材の含有量が０．５重量％（＜１重量％）、かつ、充填材の平均粒径が２０ｎｍ）、現像性は良くなるが、形状保持性は悪くなる。他方、比較例３においては、充填材の含有量が本発明の範囲より大きくなると（充填材の含有量が１６重量％（＞１５重量％）、かつ、充填材の平均粒径が２０ｎｍ）、形状保持性は良くなるが、現像性は悪くなる。このように、比較例２、３においては、現像性と形状保持性との関係は、一方が良くなると他方が悪くなる関係となっていることが分かる。
なお、比較例１においては、充填材の平均粒径が本発明の範囲より大きくなると（充填材の平均粒径が７０ｎｍ（＞２５ｎｍ）、かつ、充填材の含有量が６重量％）、現像性は良くなるが、形状保持性は悪くなる。比較例にはないが、充填材の平均粒径が本発明の範囲より小さくなると、形状保持性は良くなるが、現像性は悪くなることが予測される。
これに対して、本発明においては、実施例１〜７に示すように、充填材の平均粒径および含有量を上記範囲内することにより、この関係を改善して、現像性および形状保持性の両方を良好にすることができる。

Claims (21)

  1. 基板と、半導体素子との間に空隙部を形成するための樹脂スペーサとして用いられる感光性樹脂組成物であって、
    （Ａ）アルカリ可溶性樹脂と、
    （Ｂ）光重合性樹脂と、
    （Ｃ）充填材と、
    （Ｄ）感光剤と、
    を、含み、前記充填材の平均粒径が５ｎｍ〜２５ｎｍであり、前記充填材の含有量が前記感光性樹脂組成物全体の１重量％〜１５重量％であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
  2. 前記充填材が、シリカを含むものである請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
  3. 前記感光性樹脂組成物が、さらに前記アルカリ可溶性樹脂とは異なる（Ｅ）熱硬化性樹脂を含むものである、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
  4. 前記充填材が、シリカを含むものである請求項３に記載の感光性樹脂組成物。
  5. 前記アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂である請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
  6. 前記アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性基および二重結合を有する樹脂である請求項３に記載の感光性樹脂組成物。
  7. 前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５０重量％〜９５重量％であり、前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５重量％〜４５重量％であり、および前記（Ｄ）感光剤の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の０．１重量％〜１０重量％である請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
  8. 前記（Ａ）アルカリ可溶性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５０重量％〜９５重量％であり、前記（Ｂ）光重合性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５重量％〜４５重量％であり、および前記（Ｄ）感光剤の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の０．１重量％〜１０重量％である請求項３に記載の感光性樹脂組成物。
  9. 前記（Ｅ）熱硬化性樹脂の含有量は、前記感光性樹脂組成物全体の５重量％〜３０重量％である請求項３に記載の感光性樹脂組成物。
  10. 請求項１に記載の感光性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  11. 請求項３に記載の感光性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  12. 光線波長４００ｎｍでの透過率が４０％以上、光線波長５５０ｎｍでの透過率が６５％以上、光線波長７５０ｎｍでの透過率が７３％以上である、請求項１０に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  13. 光線波長４００ｎｍでの透過率が４０％以上、光線波長５５０ｎｍでの透過率が６５％以上、光線波長７５０ｎｍでの透過率が７３％以上である、請求項１１に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  14. 前記樹脂スペーサ用フィルムの４０℃におけるタック力が４０ｇｆ以下である、請求項１０に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  15. 前記樹脂スペーサ用フィルムの４０℃におけるタック力が４０ｇｆ以下である、請求項１１に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  16. 前記樹脂スペーサ用フィルムの２６０℃における弾性率が２０ＭＰａ以上である、請求項１０に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  17. 前記樹脂スペーサ用フィルムの２６０℃における弾性率が２０ＭＰａ以上である、請求項１１に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  18. 前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さは、２０μｍ〜１５０μｍである請求１０に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  19. 前記感光性樹脂スペーサ用フィルムの厚さは、２０μｍ〜１５０μｍである請求１１に記載の感光性樹脂スペーサ用フィルム。
  20. 基板と、半導体素子とが、請求項１に記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される樹脂スペーサを介して、接合されていることを特徴とする半導体装置。
  21. 基板と、半導体素子とが、請求項３に記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される樹脂スペーサを介して、接合されていることを特徴とする半導体装置。
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