TW200908250A - Resin composition, embedded material, insulation layer and semiconductor device - Google Patents
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Description
200908250 六、發明說明: 4 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關樹脂組成物、埋入材、絕緣層及半導體 裝置。 【先前技術】 為了因應數位相機、行動電話等電子零件等之小型 化,半導體封裝件也必須進行小型化。 以往之半導體封裝件係在半導體元件之端子部、與搭 載此半導體元件之基板之配線之間,需要有接合線 (bonding wire)及可配置此接合線之空間。因此,在半導 體封裝件之半導體元件與基板之間需要空間,而成為妨礙 小型化之主要原因。 將此半導體封裝件小型化之方法可舉例如:經由在半 導體元件所具備之半導體基板形成穿通電極,而使半導體 基板之機能面、與設置於與該機能面相反側之面之電路配 線進行電性連接之方法(參照專利文獻1)。 記載於此專利文獻1中之方法係於半導體基板設置穿 通孔,並積層例如構成積層板之增層(bui ldup layer)而埋 入穿通孔之内部後,再次形成通道(via)。然後,於該通道 之内面形成導體層而設置導體構件(導體部),而形成穿通 電極。 然而,當使用以如此之增層埋入穿通孔内部之方法 後,有時半導體元件之彎曲會變大。 [專利文獻1]日本特開2005 — 216970號公報 3 320314 200908250
I 【發明内容】 « 本發明之目的在於提供:一種樹脂組成物,其可減低 半導體基板之彎曲等之發生,同時可確實且充分地埋入形 成於此半導體基板之穿通孔的内部。此外,提供由如此之 樹脂組成物所構成之埋入材及絕緣層,並且提供具有此等 埋入材及絕緣層且小型又特性優良之半導體裝置。 為了達成上述目的,本發明係如下述(1)至(Π): (1) 一種樹脂組成物,其係使用於埋入材之樹脂組成物, 該埋入材係用以至少埋入具有貫穿板厚方向且於内部 設置導體部之穿通孔的半導體基板之前述穿通孔,其 中, 該樹脂組成物係:含有具有自由基聚合性雙鍵之樹 脂、熱硬化性樹脂、及與前述具有自由基聚合性雙鍵之樹 脂不同之具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂者;或含有環狀 稀烴系樹脂者。 (2) 如上述(1)之樹脂組成物,其中, 前述半導體基板係具有機能面、及與該機能面相反側 之面, 前述樹脂組成物係形成埋入前述穿通孔並同時覆蓋前 述相反侧之面的絕緣層者。 (3) 如上述(1)之樹脂組成物,其中, 前述半導體基板係具有機能面、及與該機能面相反側 之面, 前述樹脂組成物係形成埋入前述穿通孔並同時覆蓋前 4 3203]4 200908250 述相反側之面的絕緣層,並可料 ,(Ph〇t〇mh〇graphy)形成開該絕緣層依光微影法 (4) 一種埋入材,其係用以至小 材,其特徵為: 夕埋入前述穿通孔之埋入 由=⑴讀肋絲切化 «) —種絕緣層,其係具有 1傅風 之絕緣部、及與該絕緣述相反側之面的層狀 , 豫4形成為一體且埋入前述穿通 孔中的埋入部,該絕緣層 ::述i1:之樹麵成物之硬化二 相反側之面刚述+導體基被係具有機能面、及與該機能面 (6; -:半導體裝置’係具有上述⑷之埋入材。 一;半導體裝置,係具有上述⑸之絕緣層。 (8) —種半導體裝置,係具有: 2有貫穿板厚方向之穿通孔㈣導縣板; 側之^ = 5 = 2孔之内面及前述半導體基板之一 層,丄脂層、與接合於該第1樹脂 前述第1樹脂層及第2樹脂層而設置於前述穿通 孔之内部的導體部;其中,ι耷通 低。月'』述弟1樹脂層之彈性率較前述第2樹脂層之彈性率 ⑼如上述⑻之半導體|置,其中, 性率係在2500MPa以下。 树知層之彈 320314 5 200908250 • (10)如上述(8)之半導體裝置,其中, 刖述第1樹脂層係由第1樹脂組成物之 則述第1樹月旨組成物係:含有具有自 斤構成 泰聚合性摊鍵 之樹脂、熱硬化性樹脂、及與前述具有自由基铲人又 之樹脂不同之具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹 σ丨生雙鍵 日者;或含有 環狀烯烴系樹脂者。 (11) 如上述(10)之半導體裝置,其中’前述環狀烯烴系樹 脂係具有環氧基之降冰片烯(norbornene)系樹脂。 (12) 如上述(8)之半導體裝置,其中,前述第1樹脂層係可 經由照光而進行圖案化者。 (13) 如上述(8)之半導體裝置,其中,前述第2樹脂層之彈 性率係在3500MPa以上。 (14) 如上述(8)之半導體裝置,其中,前述第2樹脂層在玻 璃轉移溫度以下之溫度時之熱膨脹係數係在5〇ppm以 下。 (15) 如上述(8)之半導體裝置,其中,前述第2樹脂層之與 前述第1樹脂層相反側之面形成有配線圖案而成,且 前述配線圖案與前述導體部係電性連接。 (16) 如上述(15)之半導體裝置,其中, :前述絕緣層復具備以覆蓋前述導體部與前述配線圖案 之至少一部分之方式而設置之第3樹脂層,該第3樹腊層 係由第3樹脂組成物所構成, 前述第3樹脂組成物係:含有具有自由基聚合性雙鍵 之樹脂、熱硬化性樹脂、及與前述具有自由基聚合性雙鍵 320314 6 200908250 , 之樹脂不同之具有驗性可溶性基及雙鍵之樹脂者.七A士 環狀婦烴系樹月旨者。 七有 (17)如上述(8)之半導體裝置,其中,前述半導體基板之與 前述絕緣層相反侧之面形成有配線圖案而成,且敢述 配線圖案與前述導體部係電性連接。 【實施方式】 况明關於本發明之樹脂組成物 層及半導體裝置 本發明之樹脂組成物係使用於用以至少埋入且 f 板厚方向且於内部設置導體部之穿通孔的 ^有貝穿 =通孔之埋入材者;且為含有具有自由基聚合ς 树脂、熱硬化性樹脂、及與前述具有自 鍵 樹脂不同之具有驗性可溶性基及雙鍵二° 11雙鍵之 狀烯烴系樹脂者,或此等之混合物。 曰考,或含有環 本發明之埋入材係用以至少埋入前 徵為:由上述樹脂組成物之硬化物所構、孔者,其特 本發明之絕緣層係具有配置於與前 有之機能面相反側之面的層狀之絕緣心:體基板所具 成為一體且埋入前述穿通孔中的埋入立 與該絕緣部形 上述樹腊組成物之硬化物所構成 者特被為:由 本發明之半導體裝置佐目士l 此外,本發明之半導體裝置传^絕緣層。 方向之穿通孔的半導料有貫穿板厚 面及前述半導體基板之_^, /、有^覆盍前述穿通孔之内 側之面之以㈣成之W樹脂 320314 7 200908250 η , 層、與接合於該第1樹脂層之第2樹脂層的絕緣層,及貫 穿前述第1樹脂層及弟2樹脂層而設置於前述穿通孔之内 部的導體部;其中’則述弟1樹脂層之彈性率較前述第2 樹脂層之彈性率低。 首先,說明關於樹脂組成物及埋入材。 前述樹脂組成物係使用於至少埋入如第1圖所示之設 置於半導體元件100所具備之半導體基板10的穿通孔 (through hole)l。此穿通孔1係可藉由設置於穿通孔1之 内部之導電構件(導體部)11,而謀求半導體基板1〇之機能 面101之端子部2、與相反側之面1 〇 2的電性連接。藉此, 可謀求使用有半導體元件100之半導體裝置(半導體封 裝)5 0 0的小型化。 如前述’本發明之樹脂組成物係:A.含有具有自由基 聚合性雙鍵之樹脂、熱硬化性樹脂、及與前述具有自由基 聚合性雙鍵之樹脂不同之具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂 、者(A組成);B.含有環狀烯烴系樹脂者(B組成);或此等之 混合物。 以下,分別說明關於A組成之樹脂組成物、與β組成 之樹脂組成物。 (I) : A組成之樹脂組成物 此樹脂組成物係含有具有自由基聚合性雙鍵之樹月旨。 藉此,能對於照光而選擇性地產生硬化反應。在此,具有 自由基聚合性雙鍵之樹脂可舉例如光硬化性樹墙(主要^ 經由照光而硬化之樹脂)。 320314 8 200908250 前述具有自由基聚合性雙鍵之樹脂可舉例如不飽和聚 酯、在一分子中具有至少1個以上丙烯醯基或曱基丙烯醯 基之丙烯酸系單體或寡聚物等丙烯酸系化合物、苯乙烯等 乙烯系化合物等,此等可單獨使用,此外,也可混合2種 以上使用。 此等之中尤以將丙烯酸系化合物做為主成分之紫外線 硬化性樹脂為佳。丙烯酸系化合物在照光時之硬化速度 快,因此,可以較少之曝光量將樹脂圖案化。 前述丙烯酸系化合物可舉例如丙烯酸酯或甲基丙烯酸 酯之單體等,具體而言可舉例如:乙二醇二丙烯酸酯、乙 二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二 醇二甲基丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸 酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸 酯等2官能丙烯酸酯;三羥曱基丙烷三丙烯酸酯、三羥曱 基丙烧三曱基丙稀酸i旨、季戊四醇三丙烯酸g旨、季戊四醇 三曱基丙烯酸S旨、二季戊四醇六丙稀酸酯、二季戊四醇六 、 曱基丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯等。 此等之中尤以(曱基)丙烯酸酯為佳、以酯部位之碳數 為1至15之丙烯酸酯或甲基丙烯酸烷酯特佳。藉此,可提 高反應性,且因此而提高感度。 此外,雖無特別限定,但前述具有自由基聚合性雙鍵 之樹脂(光硬化性樹脂)以在常溫為液狀為佳。藉此,可提 高對設置於半導體基板10之穿通孔1埋入之埋入性。此 外,可提高藉由紫外線硬化之反應性。此外,可使與其他 9 320314 200908250 調配成分(例如:熱硬化性樹脂)之混合作業變容易。在常 溫為液狀之具有自由基聚合性雙鍵之樹脂可舉例如:以前 述丙烯酸化合物做為主成分之紫外線硬化性樹脂等。 前述具有自由基聚合性雙鍵之樹脂之重量平均分子量 係無特別限定,以在5000以下為佳、以15〇至3〇〇〇特佳。 若重量平均分子量在前述範圍内,則埋入性特別優良。 在此,重量平均分子量可使用例如G.p. c. (Gel
Permeation Chromatography,凝膠滲透層析法)進行評 估’可依據預先使料苯乙烯標準物f所晝 正 來計算重量平均分子量。 ㈣ 在此 吳頁目由基聚合性雙鍵之樹脂之含量係無特另 限定,以佔前述樹脂組成物全體之5至6〇重量% =、、 8至30重量%特佳。特別是在樹脂組成物之樹脂成分(除· …機填充材以外之所有成分)中,以在9重量% : 以在13重量%以上特佳。 上為佺、 若前述具有自由基聚合性雙鍵之樹脂之 , 上限值’财時會損害樹齡成物之耐熱性。^過二f 述具有自由基聚合性雙鍵之樹脂之含量〜外,若前 ::有:會損害由樹脂組成物所構成之樹脂層::::值: ^卜’有產生無法經由照光(例如紫外線)而充分^性,此 層之圖案化之情形之虞。因此,藉由令前述仃該樹脂 合性雙鍵之樹脂之含量在上述範圍,而可不損*自由基聚 組成物之硬化物之耐熱性、由成 ^例如樹脂 之可撓料兩者之優良平衡,即可提供二= 320314 10 200908250 之 、成之樹脂層適用於接著薄膜時對於保護膜等 剝離性良好之樹脂組成物。 w述樹㈣成物係含有熱硬化性樹脂。藉此,古 =:)成物之硬化物之耐熱性(具體而言係在欺時之耐 : n〇v〇iac 、雙酚A酚醛樹脂等酚醛型齡樹 甲階=,esQlphenc)1)_#_m;_。 二笨乙烯:?r等酚醛型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂、 :、%乳樹脂、三酚甲烷型環氧樹 :甲炫型環氧樹脂、含三哄核之環氧樹脂、二環; ,盼龍氧樹Λ&ι魏(仙_ =,、三聚氰等具有三_之樹: 不飽和聚_脂、雙馬纽亞贿、聚㈣ ㈣二埽㈣脑、聚錢樹月旨、 等可單獨^合# Γ ^旨、㈣⑽11等;此 可更加提。此等之令尤以環氧樹脂特佳。藉此, t 成物之硬化物之耐熱性及密著性。 ㈣熱硬化性樹㈣可併用在室溫為固態之環氧樹 月曰(例如雙_環氧樹 乳樹 為液狀之環氧樹m/ 氧树月曰(例如在室溫 脂)。藉此,可提日面室溫為液狀之魏改性環氧樹 性,同時由樹^物之硬化物之耐熱 構成之樹脂層之可撓性及在藉由 320314 11 200908250 光微影技術進行《化時之解析度與接紐兩者之平衡優 良之樹脂組成物。 前述熱硬化性樹脂之含量無特別限定,以佔前述樹脂 組成物全體之ίο至40重量%為佳、以15至35重量%特佳c 右熱硬化性樹脂之含量未達前述下限值,則有時提高樹脂 組成物之硬化物之賴性之效果會降低,若超過前述上限 值,則有時提高樹缝成物之钱物之祕之效果會降 低。因此’令熱硬化性樹脂之含量在上述範圍,即可提供 兩者之平衡優良之樹脂組成物。 、、此外,當併用在室溫為液狀之熱硬化性樹脂時,前述 為液狀之具有自由基聚合性雙鍵之樹脂、與此液狀之熱硬 化性樹脂之合計量以佔前述樹脂組成物全體之⑼重量%以 :為::50重量%以下特佳。特別是,在樹脂組成物之 ’日曰成刀(除了無機填充材以外之所有成分)之中,以在w ί ΓΓ上為佳、以在14重量%以上較佳、以在18様 佳。藉由令液狀之具有自由絲合性钱之樹 /文、之熱硬化性樹脂之合計量在上述範 二 t成她是對半導體基㈣之穿通孔〗之埋 ^微=由該樹脂組成物所構成之樹脂層(接著層)在藉由 σ知技術進行圖案化時之解析度及接著性兩者之平衡及 優良者,此外,使樹脂組成物之硬化物之耐熱性 珂述組成物係含有與前述具有自由基聚合性雙 曰不同之「具有祕可溶性基及雙鍵之獅」。u此,由樹 320314 12 200908250 、脂組成物所構成之樹脂層可進行驗性顯影,且可經由照光 7進行圖案化。所謂「與前述具有自由絲合性雙鍵之樹 月曰不同」係思指樹脂之構造不同。前述具有鹼性可溶性基 及雙鍵之樹脂可舉例如:可藉由光及熱兩者而硬化之硬化 性樹脂。 前述鹼性可溶性基可舉例如:羥基、羧基等。此外, 驗性可溶性基也可有助於熱硬化反應。如此之樹脂可舉例 ,如:具有丙烯酸基、甲基丙_基、乙稀基等光反應基之 熱硬化性樹脂,或具有盼性經基、醇性經基、羧基、酸酐 基等熱反應基之光硬化性樹脂等。再者,光硬化性樹脂也 可復具有環氧基、胺基、異氰酸基等熱反應基。具體而言 可舉例如:(甲基)丙烯酸改性酚樹脂、含有(甲基)丙烯醯 基之丙烯酸聚合物等。此等之中尤以(甲基)丙婦酸改性酚 樹脂為佳。由於使用含有鹼性可溶性基之樹脂,而在進行 顯影處理時在去除未反應之樹脂(樹脂組成物)時,特別是 、 當鹼性可溶性基具有雙鍵部分時,因存在有此雙鍵部分, 而可適用對於環境造成之負擔更少之鹼性水溶液來取代通 常做為顯影液使用之有機溶劑。此外,此時,在使樹腊组 成物硬化時,雙鍵部分有助於硬化反應,結果可提高樹脂 組成物之硬化物之对熱性。 再者’前述可藉由光及熱兩者而硬化之硬化性樹脂係 可使用前述熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂中所述及者,耳 有鹼性可溶性基及雙鍊之樹脂係可經由在此等光硬化性樹 脂中導入熱反應基、或者在熱硬化性樹脂中導入光反應基 320314 13 200908250 « 而得到。 在此,當使用具有光反應基之熱硬化性樹脂時,前述 光反應基之改性率(取代率)無特別限定,以佔前述具有鹼 性可溶性基及雙鍵之樹脂之反應基全體之2〇至8〇%為佳、 以30至70%特佳。令光反應基之改性量在上述範圍,即可 提供解析度特別優良之樹脂組成物。 另一方面’當使用具有熱反應基之光硬化性樹脂時, 别述熱反應基之改性率(取代率)無特別限定,以佔前述具 有驗性可溶性基及雙鍵之樹脂之反應基全體之2〇至別%為 佳、以30至70%特佳。令熱反應基之改性量在上述範圍, 即可提供解析度特別優良之樹脂組成物。 前述具有驗性可溶性基及雙鍵之樹脂之重量平均分子 I係無特別限定’以在300000以下為佳、以5〇〇〇至150000 特佳。若重量平均分子量在前述範圍内,則可使樹脂組成 物之埋入性變得特別優良。 ‘ 在此’重量平均分子量可使用例如G.P. C.進行評估, 可預先藉由使賤笨㈣標準物質所晝成之校正曲線計算 重量平均分子量。 f此,具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂之含量係無特 別限定’以佔刚述樹脂組成物全體之15至重量%為佳、 以20至40重量%特佳。特別是,在樹脂組成物之樹脂成分 (除了無機填充材以外之财成分)之中,可為1G至80重 量%,且以15至7n舌罢·。/从, 重1 %為佳。若具有驗性可溶性基及雙 鍵之樹月曰之含罝未達前述下限值,則有時提高光硬化性樹 14 320314 200908250 脂及熱硬化性樹脂之相溶性之效果會降低,若超過前、求上 限值’則有時由樹脂組成物所構成之樹脂層之顯影性和在 藉由光微影技術進行圖案化時之解析度會降低。a具有& 性可溶性基及雙鍵之樹脂之含量或樹脂組成物中之液狀^ 分量在上述,即可在錢微影法將由樹额成物所構 成之樹脂層圖案化後,賦予該樹脂層可熱壓合之機能。 此外,雖無特別限定,但在樹脂組成物中以併=光聚 合起始劑更佳。藉此’可經由光聚合而將樹脂效率良好: 如此之先汆合起始劑可舉例如:二苯基酮、乙醯苯、 安息香(benzoin)、安息香異丁基醚、安息香苯甲酸甲妒 安息香苯甲酸、安息香甲基醚、苯甲基苯基硫 phenyl sulfide)、苯偶醯(benzii)、雙苯偶醯 (dibenzil)、雙乙醯(diacetyi)等。 成物起始劑之含量無特別限^,以佔前述樹脂、自 成物王體之Q· 5至5重量%為佳、以◦. 8至2. 5重量%好 方光聚合起始劑之含量未達前述下限值,财時使光聚/ 效果會降低’若超過前述上限值,則反應性; 二二同❿有時在使用前之樹脂組成物之保存性、和d 低。因此,:: 述圖案化後之解析度㈣ 平衡優良之樹㈣絲。在上“圍’即可提供兩者々 尺寸=性當Γ㈣組成物之硬化物中特別要求耐熱性、 和耐祕等特轉,樹餘成物,χ含有無相 320314 15 200908250 * * 、 填充材更佳。此外,藉由作t 當將樹脂組成物之心層做物含有無機填充材, 於保護膜之剝離性。 〜接者缚獏使用時,可提高對 如此之無機填充材 燒黏土、雲母、麵等石夕石、锻燒黏土、未锻 化矽(熔融球狀氧化 氣化鈦、氧化鋁、熔融氧 氧切粉末等氧化物;=:^氧切)、結晶氧切等 Chydrotalcite)f ^ ^ 铁酸鎂、水滑石 峨氧化物;硫酸鋇、硫=化=風氧化鎂、氯氧化 碳酸鹽;鋅、偏爾鋇、蝴酸等硫酸鹽或亞 硼酸鹽,·氮化鋁、气彳卜綱、扣 鋁、硼馱鈣、硼酸鈉等 填充材可單獨或混:使用:氮化物等。此等無機 晶氧化、之以叫料化矽、結 夢由你“ 球狀炫融氧切特佳。 月旨組成物硬化後_熱性、#而可提高使樹 保護膜之剝_ I: 使用時,可提高對於 以圓球狀為佳,,稍心人 W無特別限定’ m 適合做為在特性上益里方性 接者薄膜之接著層的樹脂組成物。 此1’無機填充材之平均粒徑無特別限定,以請至 迷特佳°若此平均粒徑未達前 低,^J則無機填充材變得易凝聚,結果有時強度會降 在=過上限值,則有時由樹脂組成物所構成之樹脂層 |先或藉由光微影技術進行圖案化時之解析度合降低。 320314 16 200908250 * ' 、在此,錢填充材之含量無制限定,以佔前述樹月, 組成物全體之5至60重量%為佳、以1〇至5〇重 曰 若無機填充材之含量未達前述下限值,則 樹寸。 成物之硬化物之耐熱性、尺寸安定性、吸渴性之 ^若㈣前述上限值,則有時由樹脂組成物所構成= 月曰層在猎由光微影技術進行圖案化時之解析度合降低、 脂。此外’在此樹脂組成物中,也可復含有可紐環氧樹 物之含有可撓性環氧樹脂’即可一面維持樹脂組成 做為半導體用材料之可靠性。了進外河樹脂組成物之 脂、晴樹脂可舉例如:聚_生環氧樹 Λ . ^~~%tl^^^Cpolyetiiyleneglyc〇l igl^idyl ether)、聚丙二醇二環氧丙基謎等。 =可撓性環氧樹脂之含量無特別限定 組成物全體之3幻。重量%為佳、以4至:樹 脂之含量未達前述下限值,則有 Γ 之铸如材料之可靠性之效果會降低,若超、尚 ㈣成物所構成之樹脂層之輪和 氐、和有蚪會發生滲出(bleed)。 將知“ 吟木(leveling)劑等添加劑。 之樹脂組成物在適t之有機溶劑(例如:N—甲基 320314 17 200908250 % ._2_吡咯啶酮、 之中混合m 酮、甲苯、乙酸乙酉旨等) 穿通孔埋入材^薄^例如支撐缚膜等上後乾燥’而可得到 之溫=:Γ穿通孔埋入材用薄膜在室温至跳 二為佳二在 之黏度係在前叩佳。咖 特別優良以材㈣膜之埋入性 f愛艮龙且,如此之穿通孔埋入材用薄 、度流動性以外,盘姑莫私――何用/専膜除了具有適 、, 與被者物之密著性/濕潤性也優良。 J後字此穿通孔埋入材用薄膜 之半導體元件Idnr主道舰甘α 八名牙迷孔1 100(+導體基板1〇)上,而可以穿通孔埋入 材用薄膜埋入前诚空;g 了丨, 分田通 錢,加熱❿使穿通孔埋入 .材用1硬化’即可得到穿通孔埋入材(本發明之埋入材)。 、,根彳如此之樹脂組成物’在將做為接著對象(被著物) 之ί導體=件、與基板等做為接著對象(被著物)之半導體 〔用令件進行接著時,在將樹腊組成物適用於此等接著對象 藉由進行使用遮罩之照光,而使樹脂组成物 令之具有自由基聚合性雙鍵之樹脂產生硬化反應,並使產 生硬化反應之部分之樹脂組成物固定。其次,由於經由以 驗性溶液等_影、、右、隹〇 ...s如液進订處理’而使未反應之具有鹼性可溶 f、二1又-之樹脂溶解,故未反應之樹脂組成物會溶解而 於半導體兀件或基板上形成接著層之圖案(硬化後之樹脂 組成物之層)。在將此光硬化後之接著層做為間隔件 (spacer)使用,並將保護做為被著物之半導體元件的玻璃 18 320314 200908250 板安裝於接著層上後,藉由進行熱處理而進行後硬化反 應。藉此,樹脂組成物中之環氧樹脂產生反應,而接著層 可在基板與玻璃板之間硬化並將兩者接著。換言之,由於 樹脂組成物中之熱硬化性樹脂在圖案化後之階段幾乎未反 應故了、、’^由加塵處理或加熱加壓處理,使熱硬化性樹脂 渗出樹脂表面而與被著物接著。並且,經由照光而硬化之 光硬化性樹脂也可藉由在玻璃轉移溫度以上之溫度進行壓 口,使光硬化性樹脂軟化,而有助於使接著層與被著物之 接著性提高。此外,未反應之熱硬化性樹脂部分也以做為 ,化後之光硬化性樹脂部分之塑化劑而發揮作用,而使接 著層與被著物更強力固著。經由選擇薄膜(接著層)之厚 度,也可使如此進行而形成於兩被著物之間之接著層以做 為間隔件而發揮作用。 (II) : Β組成之樹脂組成物 此樹脂組成物係含有環狀烯烴系樹脂。藉此,可 在半導體裝置50〇之加工過程中之樹脂組^之硬化物: 耐熱性、和組裝後之半導體裝置500之耐熱可靠性。 再者,也可❹其他熱錄樹脂來取代環^煙樹 脂、或是與環狀烯㈣脂組合。如此之_軸脂可 如.聚醯胺、聚縮醛、聚碳酸酯、聚對酞酸丁二酯、' 酸乙二酯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚麵碾'θ對酞 (P〇lyethersulfone)、聚醚醚酮、聚伸苯基 烯等。 承η戊 在本發财使狀雜馳_脂之Μ方法可使用 320314 19 200908250 無規(random)聚合、嵌段(bl〇ck)聚合等已周知之方法。具 體例可舉例如:降冰片烯型單體之(共)聚合物 '降冰片烯 型單體與如α —烯烴類等可共聚之其他單體之共聚物、及 此等共聚物之氳化物等。此等環狀烯烴系樹脂可依已周知 之聚合法製造,在該聚合方法中有加成聚合法與開環聚合 法。其中,以將降冰片烯型單體經由加成(共)聚合所得之 1合物為佳’但本發明並不受此任何限定。 環狀烯烴系樹脂之加成聚合物可舉例如聚降冰片烯系 樹脂,亦即(1)使降冰片烯型單體加成⑷聚合所得之降冰 片烯型單體之加成(共)聚合物、(2)降冰片烯型單體與乙烯 或α —烯烴類之加成共聚物、(3)降冰片烯型單體盘非此軛 二稀及依與其他單體聚合之加成絲物。此等樹月旨& 皆可依已周知之聚合方法得到。 θ 環狀烯經系樹脂之開環聚合物可舉例如聚降冰片婦系 樹脂,亦即⑷降冰片稀型單體之開環(共)聚合物及依需要 而將該⑷聚合物氫化而成之樹脂、(5)降冰片歸型單體與 乙烯或稀烴類之開環共聚物及依需要而將該(共)聚合、 物氫化而成之樹脂、(6W冰片烯型單體與非共麵二婦或^ 他單體之開環(共)聚合物及依需要而將該⑷聚合物气化、 而成之樹脂。此等樹脂皆可依已周知之聚合方法得到。 上述之中,以⑴使降冰片烯型單體加成(共)聚合所得 之加成(共)聚合物為佳,但本發明料受此任何限定。 /、π &肥丞 < 艰狀 之各 在如此之磙狀烯烴糸樹脂中,兀以具有官能基之 烯烴系樹脂為佳。藉此,可提高構成半導體裝置^〇〇 320314 20 200908250 種有機材料和錢㈣與樹脂組成物之 刚迷官能基可舉例如:環氧基、s旨基、= /、、之中尤以具有環氧基之環狀烯烴系樹:基等。 可提商構成半導體裝置5⑽之各種有機错此’ 樹脂組成物之密著性,或提高在半導體=和”,、機材料與 程中之耐熱性、和組裝後之半導體裝置_ 500之加工過 前述具有環氧基之環狀馳㈣脂,U靠性。 將在分子内含有環氧基之單體直接聚合而可經由 據在聚合後經由改性反應而將環氧美 ' •'也可依 同樣之聚合物。改性反應有:使含絲_之方法得到 上述聚合物進行接枝(graft)反應、使具與 與上述聚合物之反應性官能基部位進 土 、σ物 氳過氧化物(hydroperoxide)等環氧化劑直接::::: 具㈣-碳雙鍵之上述聚合物進行環氧化等已周知之方法。 / %狀稀烴系樹脂之加成聚合物係可經由以金屬觸 行之配位聚合、或自由基聚合而得到。其中,在配位聚人 方面’可經由將單體在過渡金屬_存在下,在溶液中二 合而得到聚合物⑽GLE R. GR_ et al.μ
Polymer SClence:part B,P〇lymer Physics,ν〇1· 37, 3〇〇3 —3010(1999))。 ’ 做為使用於配位聚合之金屬觸媒而具代表性之錄盘翻 觸媒係記載於PCT W0 97/33198與PCT恥00//20472中。 配位聚合用金屬觸媒之例可舉例如:雙(甲苯)雙(全敦苯基) 鎳、雙(三甲苯)雙(全氟苯基)鎳、雙(笨)雙(全氣笨基)錄、 320314 21 200908250 雙(四氫)雙(全氟苯基)鎳、雙(乙酸乙酯)雙(全氟苯基) 錄、雙(二唁烧)雙(全氟苯基)鎳等已周知之金屬觸媒。 關於自由基t合技術,係記載於EnCyCi〇pedia
Polymer Science, John Wi ley & Sons, 13, 708(1988)t° 瓜而5,自由基聚合係在自由基起始劑存在下,將 ’皿度升n至50 C至1机後,使單體在溶液巾反應。自由 ,起始j可舉例如.偶氮雙異丁腈(AM)、過氧化苯甲酸 化月&基、偶氮雙異己腈、偶氮雙異戊腈、氫過 氧化二級丁基等。 周知之開環聚合法’以鈦或鶴化合物 = = 體進行開環(共… 前述開環(=:之: = 以:般之氫化_ 性飽和降冰片烯系齡藉此而;到而製她 環聚合物。 j衣狀烯烴糸樹脂之f, 上述聚合系之適當之聚合溶 劑。煙溶劑之例可舉例如戊烧、己院匕括煙和芳香族溶 ^定於此。芳香族溶劑之例可舉^苯或^⑽ 本或二甲裳I πτ 本 甲本、二 Τ本等,但不限定於此。也可 呋喃、乙酸乙舻 _ 用一乙基醚、四 ,^ ^ 酗曰、内酯、酮、醯胺。想+、 此專洛劑做為聚合溶劑使用。 也可早獨或混. 本發明之環狀烯烴系樹脂之分子量 與=體之比例、或改變聚合時間而控制 m合用時’如在美國專利Ui36499 可經由改變起始劑 。當使用上述之配 中所揭示,可經由 320314 200908250 4 使用連鎖移動觸媒來控制分子量。在本發明中,以乙烯、 丙烯、卜己烯、1-癸烯、4-甲基-戊烯等α —烯烴較適於控 制分子量。 在本發明中,重量平均分子量係10000至500000,且 以30000至100000為佳、以50000至80000更佳。重量平 均分子量可使用標準聚降冰片烯並使用凝膠滲透層析法 (GPC)測定。(按照 ASTMDS3536- 91) 使用於製造前述具有環氧基之環狀烯烴系樹脂的環狀 烯烴單體係以下述通式(1)所示之降冰片烯型單體為佳。
(式(1)中,X為0、CH2、(CH2)2中之任一者,η為0至 5之整數; 1至R4分別可為氫、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳 基、芳烷基、或含有酯基之官能基、含有酮基之官能 基、含有醚基之官能基、含有環氧基之官能基中之任 一者;在重複之單體中Ri至R4可為不同,但在所有重 複單元之匕至R4中,至少一者以上為具有環氧基之官 能基)。 烧基之具體例可舉例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、 丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烧基、 環戊基、環己基、環辛基等;烯基之具體例可舉例如:乙 23 320314 200908250 .烯2、柄基、丁縣、環己縣等 例如··乙炔基、卜丙炔美 八菔1歹"举 美算· 4其 、土 丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔 3之:=例可舉例如:苯基、萘基、蕙基等;芳 不受此等任何限定。本〒基本乙基等,但本發明並 ,用於製造前述職敎系樹脂之環狀_單體,且 =Γ如:5—甲基―2,冰片稀、5_乙基I降: 降冰片烯、5-己基-2_降冰片烯、 降 =—2-降辑、一降彻、5= 具有婦基者可舉例如:5~烯丙基I降冰片烯、5— 土-降冰片婦(5_fflethyiidene_2_n〇rb〇取此)、卜 里=了降冰片稀⑸ethyiidenein〇rbc)rnene)、5一亞 -丙基-2-降冰片稀、5—(2_丙稀基)_2_降冰片婦、5_(3_ ^基)1降冰片稀、5_(1—甲基I丙縣)士降冰片 I、5-(4-戊稀基)-2-降冰片烯、5_(1_f基_3_丁烯基)_2— 牛冰片烯、5-(5-己烯基)-2-降冰片婦、5—( ,降冰片…㈣基I 丁稀基)-2-降冰广 ’、5-(2-乙基-3-丁烯基)一2-降冰片烯、5气3, 4—二甲基一4一 戊烯基)-2-降冰片烯、5-(7—辛蝉基)_2_降冰片婦、^(2— 甲基-6-庚烯基)-2-降冰片稀、5-(1,2-二甲基_5一己烯 基)-2-降冰片烯、5_(5_乙基_5_己稀基)冬降冰片婦、 5-(1,2,3-三甲基-4-戊烯基)-2-降冰片烯等; 可舉例如:5-乙絲-2-降冰片料;具有錢基者可^ 320314 24 200908250 • 如·· M,3, 3, 5, 5-六甲其 τ c —2-基)乙其)-功—",5 一二▼基雙(2-(5-降冰片烯 降冰片婦二可舉,5—笨基-2- 等二τ—_ 苯乙基-2—降冰片烯、5 丫降冰片烯、5- 立氟苯基甲基-2-降;水片檢、 五氟苯基乙基)-2-m、p< ^ ~ ( 片婦箄.呈古Ρ ’騎、5~(3-五氟苯基丙基)-2-降冰 冰片烯-2-基)曱氧基)魏 f基雙((5_降 烯、5-三乙^ p二甲减傾基―2—降冰片 醫夕说基-2-降冰片婦、5_(2_ 基乙基)-2-降冰片烯、5—f氣基石夕说 片嬌、^ (―乙虱基矽烷基乙基)-2-降冰 —二甲氧基發烧基丙基)-2-降冰片烯、5_(4_: 丁基)t降冰片缚、5-三甲基傾基甲細 咬甲其丙寺,具有絲、驗基、縣、醋基、丙婦醯基 或甲基丙稀喊者可舉例如士降冰 5H价2—f sl、錢5—降冰綠㈣旨、己酸 =,、辛酸5—降冰片晞_2-甲醋、癸酸5- 降、水片掄广、月桂酸5~降冰片烯_2一甲酯、硬脂酸5_ 5=Γ:甲醋、油酸%水片稀I甲醋、次亞麻油酸 ,7Ζ Tfm'5'^;^ ^2~fst'^2- _曰、5~降冰片婦-2-甲酸乙醋、5-降冰片烯-2-甲酸 ;=、5,水嫩甲酸異丁醋、5,冰片稀-2-甲 5 夕絲^旨、卜降冰片烯'2~甲酸三乙基魏基酿、 5-降冰齡甲酸異冰片醋、5,冰片烯_2—甲酸2—經乙 320314 25 200908250 « 甲基碳酸正丁:片5:”基碳酸乙酯、5-降冰片烯-2, 甲氧基-2-降:片、 方~ (甲基)丙烯酸5-降冰片烯—2—甲酷、 降冰片一、(甲基)丙缔酸二 I 曰、(甲基)丙婦酸5-降冰片稀—2_正丙醋 :)丙:酸5-降冰片稀_2_異丁醋、(甲基)丙晞酸5_降冰片 烯-2-異丙酯、(甲基)丙烯酸5_降冰片烯一2一己酯 丙烯酸5-降冰片婦|辛醋、(甲基)两稀酸5—降冰片婦I 癸醋等;具有環氧基者可舉例如:5~[(2, 3-環氧基丙氧Α) 甲基]-2-降冰片烯等;此外,由四環組成者可舉例如 f氧幾基四環[“·◦.似几刚十二姊 樂其 [4. 4. 0.12, 5. 17, 10]十二|烯、8―異丙氧羰基四環 [4. 4. 0. 12, 5. 17, 10]十二_3_烯、8_正丁氧羰基四環 [4:4.〇.12,5.17,1〇]十二1稀、8'(2-甲基丙氧基)羰基四 環^•^^叫十二+烯^甲基丙氧基)^ 「四/I[二°12,517’1〇]十二~3_烯、8~三級丁氧羰基四環 [4.4.0·12,5·17,10]十二-3-婦、8-環己氧幾基四環 [4. 4. 0· 12, 5. 17, 10]十二_3_婦、8_(4,一三級丁臭 幾基四環[4. 4· 0. 12, 5· 17,叫十二8_苯=其乳,
[4. 〇. 12, 5, 17, 1〇]十二'3-烯、8~四氫呋喃氧叛二T
[4. 4. 0· 12, 5. 17’ 10]十二_3_烯、8_四氫。比喃 320314 26 200908250 • [4.4.0.12,5.17,10]十二-3_烯、8_甲基_8—乙氧羰基四環 [4. 4. 0· 12, 5. 17, 10]十二-3-烯、"基+正丙氧羰基四 壤[4.4.0.12,5.17,10]十二_3_婦、8—甲基_8_異丙氧徵基 四環[4.4.0.12,5.17,10]十二_3_烯、8_甲基_8_正丁氧羰 基四裱[4. 4. 0· 12’ 5. 17, 1〇]十二一3一烯、8_甲基_8一(2_甲基 丙氧基)羧基四環[4.4.0.12,5.17,10]十二-3-烯、8_甲基 -8-U-甲基丙氧基)幾基四環[4. 4. 12, 5. 17, 1〇]十二| 烯、8-甲基-8-三級丁氧四環[4. 4· Q. 12, 5. 17,叫十二 _3—烯、8-甲基-8,己氧羰基四環[4.4.0.12,5.17,10]7 --3-烯、8-曱基|(4’〜三級了基環己氧基)戴基四環 [4· 4. 0· 12, 5. 17, 10]十二_3_烯、8_甲基_8_苯氧幾基四環 [4.4.0. 12,5. 17, l〇] + ^_3-«r > 8-f ^-8-ra ft ^ 基四%[4. 4. 0· 12’ 5. 17, i〇]十二一3_稀、8_尹基_8_四氫吡 喃氧幾基四環[4. 4. 〇. 12, 5. 17, 1〇]十二_3_稀、8_甲基_8_ 乙醯氧基四環[4_ 4. 〇. 12, 5. 17, 1〇]十二_3_烯、8, 9_二(甲 氧幾基)四環[4.4. 0· 12, 5· π,1〇]十二-3-烯、8, 9-二(乙氧 羰基)四環[4. 4. 0. 12, 5. Π,1〇,]十二-3-烯、8, 9-二(正丙氧 羰基)四環[4. 4.0· 12, 5. 17, 1〇]十二-3-烯、8, 9-二(異丙氧 碳基)四環[4. 4. 0. 12, 5. 17, 10.]十二-3-烯、8, 9-二(正丁氧 羰基)四環[4. 4.0. 12, 5. 17, 1〇]十二-3-烯、8, 9-二(三級丁 氧裁基)四環[4. 4. 0. 12, 5. π,10]十二-3-烯、8, 9-二(環己 氧羰基)四環[4. 4. 0. 12, 5. π, 1〇]十二-3-烯、8, 9-二(苯氧 羰基)四環[4. 4. 0· 12, 5. Π,10]十二_3_烯、8, 9—二(四氫呋 喃氧羰基)四環[4.1 〇· 12, 5. 17, 10]十二-3-烯、8, 9-二(四 27 320314 200908250 氩吼喃氧縣)四環[4.4. Ql2,5> 17, i()]+m 9_ 四環[4.4.0.12,5.17,1〇]十二_3_稀、四環 [4· 4· 0· 12, 5. 17, 1〇]十二—3,—8_甲酸、8—甲基四環 [4. 4. 0. 12, 5· 17’ 1〇]十二甲酸、8_曱基四環 [4. 4. 0. 12, 5 [4. 4. 0. 12, 5 [4.4. 0. 12, 5 [4. 4. 0. 12, 5 Π, 1〇]十二—烯、8_乙基四環 17, 10]十二~3~烯、8-甲基四環 01,6]十二-3-烯、8一亞乙基四環 17, 12]十二-3-烯、8-亞乙基四環 [4.4.0.12,5.17,1001,6]十二_3_烤等。 前述具有環氧基之環狀烯㈣樹脂,-般而言以如3 ⑵所不之降冰片烯型單體之加成(共)聚合物為佳。
(2) (式⑵中,X為〇、CH2、(CH2)2中之任一者,〇為〇至 5之整數,πι為1〇至loooo之整數; 匕至R4分別可為氫、烷基、烯基、炔基、烯丙基、芳 基、芳烷基、或含有酯基之官能基、含有酮基之官能 基、含有醚基之官能基、含有環氧基之宫能基中之任 一者;在重複之單體中仏至!^可為不同,但在所有重 複單元之匕至匕令,至少一者以上為具有環氧基之 能基)。 320314 28 200908250 _ 從硬化後之聚合物特性(低彈性率、高延伸率、低吸水 率等)之觀點來看,前述具有環氧基之環狀烯烴系樹脂(A) 係以式(3)及式(4)所示之聚合物為佳。如式(4)所示,將具 有芳烷基之降冰片烯單體導入聚合物中,即可提高對一般 做為負型顯影液之溶劑使用之環戊酮或庚酮等極性溶劑之 溶解性,且具有加工性優良之優點。
(式(3)中,m、η為1以上之整數;Ri至R?分別可為氫、 烧基、稀基、快基、稀丙基、芳基、芳烧基、或含有 酯基之官能基、含有酮基之官能基、含有醚基之官能 基中之任一者;在重複之單體中匕至R?可為不同)。
(式(4)中,1、m、η為1以上之整數;p為0至5之整 數;匕至Ri。分別可為氫、烷基、烯基、炔基、烯丙基、 芳基、芳烷基、或含有酯基之官能基、含有酮基之官 29 320314 200908250 ^ 能基、含有醚基之官能基中之任一者;在重複之單體 中Rl至R!D可為不同)。 從硬化後之聚合物特性之觀點來看,前述具有環氧基 之環狀烯烴系樹脂(A)係以式(5)所示之聚合物更佳。可經 由導入具有癸基之單體而得到低彈性之膜,此外,可經由 導入具有苯乙基之單體而得到低吸水性、耐藥品性、極性 溶劑溶解性優良之膜。
(式(5)中,1、m、n為1以上之整數)。 共聚物中的具有環氧基之單體之含有率係可由經由曝 光交聯而得到可耐顯影液之交聯密度來決定。具有環氧基 之單體之含有率,在聚合物中是以5至95莫耳%(較佳係 20至80莫耳%、更佳係30至70莫耳%)之比例來使用。如 此所得之聚合物係顯示低吸水性(< 0. 3wt%)、低電容率(< 2. 6)、低電容損失(0· 001)、玻璃轉移點(170至400°C)等 優良物理特性。 由如此之B組成之樹脂組成物所構成之樹脂層,係以 可經由照光而進行圖案化者為佳。藉此,可以高精度且低 30 320314 200908250 . 成本並僅於所需之位置進行配置樹脂層。 為了使則逑樹脂層可經由照光而進行圖案化,在前述 B組成之樹脂組成物中以添加光酸產生劑、敏化劑 (sensitiser)、酸捕捉劑等為佳。 前述光酸產生劑可使用已周知之所有化合物。光酸產 生劑會進行裱氧基之交聯,並且之後經由硬化而提高與基 板之密著性。光酸產生劑以鏽鹽(〇nium saH)、鹵素化合 物、硫酸鹽、或其混合物為佳。鑌鹽可舉例如:重氮鹽 (diazonium)、銨鹽、鎭鹽、鏟鹽(sulf〇nium)、磷酸鹽、 鉀鹽(arsonium)、氧鑌鹽(oxonium)等。只要為可製造前述 鏽鹽與相對陰離子之化合物,相對陰離子即無限制。相對 陰離子之例可舉例如:硼酸、鉀酸、磷酸、銻酸、硫酸鹽、 魏酸與其氯化物,但不限定於此等。鑌鹽之光酸產生劑可 單獨使用或混合使用’舉例如:四說调酸三苯基疏鹽、六 氟補三苯基疏鹽、四氟钟酸三苯基㈣、四氟魏三苯 基錡鹽、四氟硫酸三苯基銃鹽、四氟硼酸硫代苯氧基二 苯基疏,、四氟賴4一硫代苯氧基二苯絲鹽、四氣钟酸 4一硫代苯氧基二苯基銃鹽、四氟磷酸4-硫代苯氧基二苯基 銃鹽、四氟磺酸4-硫代苯氧基二苯基銃鹽、四氟硼酸4_ 二級丁基笨基二苯基銃鹽、四氟續酸三級丁基苯基二苯 基銃鹽、四氟銻酸4-三級丁基苯基二笨基銃鹽、三氟膦酸 4-二級丁基苯基二苯基疏鹽、三氟續酸4_三級丁基苯基二 苯基锍鹽、三氟硼酸參(4-甲基苯基)銕鹽、四氟硼酸參(4一 甲基苯基)錡鹽、六氟鉀酸參(4_曱基苯基)鎳鹽、六氟磷酸 320314 31 200908250 _ 參(4-曱基苯基)銃鹽、六氟磺酸參(4-曱基苯基)鏟鹽、四 氟硼酸參(4-甲氧基苯基)鏟鹽、六氟銻酸參(4-甲氧基苯基) 锍鹽、六氟磷酸參(4-曱氧基苯基)锍鹽、三氟磺酸參(4-甲氧基苯基)銃鹽、四氟硼酸三苯基錤鹽、六氟銻酸三苯基 錤鹽、六氟鉀酸三苯基錤鹽、六氟磷酸三苯基錤鹽、三氟 磺酸三苯基鎖鹽、四氟硼酸3, 3-二硝基二苯基錤鹽、六氟 銻酸3, 3-二硝基二苯基鎭鹽、六氟鉀酸3, 3-二硝基二苯基 錤鹽、三氟磺酸3, 3-二硝基二苯基錤鹽、四氟硼酸4, 4-二硝基二苯基鐄鹽、六氟録酸4, 4-二硝基二苯基錤鹽、六 氟鉀酸4, 4-二硝基二苯基錤鹽、三氟磺酸4, 4-二硝基二苯 基錤鹽。 含有鹵素之光酸產生劑之例可舉例如:2, 4, 6-參(三氯 甲基)三畊、2-烯丙基-4, 6-雙(三氯甲基)三啡、α,/5, α-三溴曱基苯基颯(α,/5, a-tribromomethylphenylsulfone)、 (2,α _2,3,5,6_ 六氯二曱苯、2,2-雙(3,5_二漠-4_經苯 基)-1,1,1,3,3,3-六氟二曱苯、1,1,1-參(3,5-二溴-4-羥 \ . 苯基)乙烧、與該等之混合物。 磺酸系光酸產生劑可舉例如:曱苯磺酸2-硝基苯甲 酯、甲苯磺酸2, 6-二硝基苯曱酯、曱苯磺酸2, 4-二硝基苯 甲酯、曱磺酸2-硝基苯甲酯、乙磺酸2-硝基苯甲酯、9, 10-二甲氧基蒽-2-磺酸酯、1,2, 3-參(曱磺醯氧基)苯、1,2,3-參(乙磺醯氧基)苯、1,2, 3-參(丙磺醯氧基)苯等,但不限 定於此等。 光酸產生劑以三氟曱磺酸4, 4’ -二-三級丁基苯基錤 32 320314 200908250 .鹽、三氟甲磺酸4,4’,4”-參(三級丁基苯基)銃鹽、肆(五 氟笨基)棚酸二苯基錤鹽、肆(五氟苯基)珊酸三笨基鎮二苯 基錤鹽、肆(五氟苯基)硼酸4, 4,-二-三級丁基苯基錤鹽、 肆(五氟苯基)硼酸參(三級丁基苯基)銃鹽、肆(五氟苯基) 硼酸4-曱基苯基-4-(1-曱基乙基)苯基鎭鹽、與該等之混 合物為佳。 在本發明中光酸產生劑之調配比例,相對於環狀烯烴 系樹脂100重量份,為〇.丨至1〇〇重量份,且以〇1至1〇 重量份較佳。 月|J述敏化劑可擴大可使光酸產生劑活性化之波長範 圍’且可在不對聚合物之交聯反應造成直接影響之範圍内 添加。最佳之敏化劑係在所使用之光源附近具有最大吸光 :數且可將吸收後之能量有效率地轉移至光酸產生劑的化 合物。光酸產生劑之敏化劑可舉例如:蒽、芘、茈等環芳 香無。可舉例如:2-異丙基-9H-噻噸-9—烯、4-異丙基_911_ 、、1-氯-4-環丙基噻嘴、㈣哄(phen〇thiazine)、 與該等之混合物。在本發明中增感劑之調配比,例如相對 於%狀烯烴系樹脂1〇〇重量份,為〇. 1至1〇重量份,且以 至5重量份較佳。當光源為g線(436nm)與i線(365·) 等長波長時,敏化劑可有效地使光酸產生劑活性化。 剛述酸捕捉劑係具有使由如此之樹脂組成物所構成之 =層之解析度提高之效果。換言之’在進行光化學反應 π酉欠捕捉劑會吸收擴散至未曝光部之酸。酸捕捉劑可舉例 如.吡°疋、二甲基吡啶(lutidine)、啡噻哄、三正丙基胺 320314 33 200908250 與三乙胺等二級、二4 酸捕捉劑之 嚴份,為0. 1 二級胺,但不限定於此等。 調配比例,例如相料k 對於環狀烯烴系樹脂100重 至0. 05重量份。 B '、'旦成之樹脂組成物中,可依需 劑、抗氧化劑、_劑 '塑化劑、雜_ ^ ^染 使用如此之B組成之_旨組成物,並與 樹脂組成_樣進行,即可製作穿通孔埋人材用^成= 此穿通孔埋人材⑽難層於具有穿通孔1之半導將 =〇(半導體基板1Q)上,而可以穿通孔埋人材 ^牛 别述穿通孔1。然後,加熱使穿通孔埋人__=入 即可得到㈣孔以材(本㈣之埋讀)。 ’ 、此外,上述之各A組成及B組成之樹脂組成物 清漆之狀態塗布於具有穿通孔1之半導體元件100(半導 基板10)上並乾燥後.,使其硬化,而得到穿通孔埋入材(本 發明之埋入材)。 其次’說明關於絕緣層。 將上述之穿通孔埋入材用薄膜按照第2圖所示埋入穿 通孔1,並同時將其貼合於半導體基板10上使其覆蓋與= 導體基板10之機能面101相反側之面102後,使其硬化。 藉此,形成具有配置於相反側之面102之層狀之絕緣部 3’、及與此絕緣部3,形成為一體且埋入前述穿通孔中之埋 入部3的絕緣層(穿通孔埋入材)。因設置如此之絕緣層, 而可保護存在於穿通孔1中之導電構件11,並同時可保護 存在於與半導體基板之機冑b面1〇1相反側之面〗〇2的再 320314 34 200908250 配線電路。 此外,當以如上述之可經由照光而進行圖案化之樹脂 組成物(例如:含有具有自由基聚合性雙鍵之樹脂、熱硬化 性樹脂、具有驗性可溶性基及雙鍵之樹脂的A組成的樹脂 組成物)來構成穿通孔埋入材用薄膜時,即可經由照光而進 行圖案化。因此,此時,在使穿通孔埋入材用薄膜硬化前, 藉由予以圖案化成任何圖案,即可形成任何電路配線,而 可不使用阻劑材料。若使用例如光罩等對穿通孔埋入材用 薄膜選擇性地照光,則構成被照光之部分之穿通孔埋入材 用薄膜的樹脂組成物中所含之光硬化性樹脂會光硬化。因 此,若以顯影液(例如:驗性水溶液、有機溶劑等)將照光(曝 光)後之穿通孔埋入材用薄膜予以顯影,則僅有被照光之部 分會不溶於顯影液中而殘留,可配合位置且精度良好地將 穿通孔埋入材用薄膜予以圖案化(殘留)成目標之形狀,因 此,可於所得之絕緣層形成後述之如第3圖所示之開口部 31、 如此之絕緣部3’之厚度無特別限定,以10至60//m 為佳、以15至55/zm特佳。若絕緣部3’之厚度在前述範 圍内’則半導體元件10 0之溫度循壞測試和财回流測試之 可靠性特別優良。 其次,說明關於半導體裝置。 首先,說明關於本發明之半導體裝置之第1實施形態。 第3圖係表示第1實施形態之半導體裝置之一部分的 縱剖面圖。 35 320314 200908250 * . 如第3圖所示,半導體裝置500之上述之半導體元件 100與透明基板4係介由間隔件5而接合。 在半導體元件100所具備之半導體基板1〇之機能面 101側之中央部裝載有微透鏡,接收穿透透明基板之光 能量後,傳遞至半導體元件100。在設置有微透鏡60之部 分以外之半導體基板丨〇之機能面101形成有保護膜21。 由於以間隔件5將半導體元件100與透明基板4之外 圍2接合,故微透鏡60之上侧(透明基板側)形成空隙8(呈 中空構造)。藉此,可防止灰塵等在半導體裝置之生產過程 中附著於微透鏡60上。 半導體基板10如同上述具有穿通孔丨,並於其内部設 置有導電構件1卜於舆半導體基板1〇.之機能面1〇1相反 側之面102,設置有電路配線12。然後,穿通孔i之内面 及半導體基板之面102係經絕緣處理以使其對於導電構件 及電路配線12保持絕緣狀態。如此之絕緣處理可舉例 如.將半導體基才反10之表面選擇性地氧化的熱處理、如氧 電漿處理等氧化處理、如後述之第2實施形態以樹脂材料 形成絕緣層之處理等。 在導電構件11之内部係填充有埋人部3。而且,盘埋 入部3 一體化之層狀之絕緣部3,係覆蓋著電路配線12。、在 本實施形態中係藉由此等埋入部3與絕緣部3,而構成絕緣 層。 再者’在本發明中,也依可需要省略絕緣部3,,而單 獨形成埋入穿通孔1之埋入部。此時,埋入部即為本發明 320314 36 200908250 之埋入材。 "在本實_態中,由於是將由如上述之可經由照光進 行圖案化之樹脂組成物所構成之穿通孔埋入材用薄膜使用 於形成該絕緣層,故可依光微影法形成開口部。換古'之, 穿通孔埋入材用薄膜係在硬化前被圖案化,於絕緣^之絕 緣部3’形成有開口部31’。如此,於開口部31,之内部及 與絕緣層之半導體基板為相反側之面設置有電路配線Μ。 此外,於電路配線12之下侧(第3圖中之下側)進一步 配置有絕緣層31。於絕緣層31形成有經配置珲料凸塊 (solder bump)71 之開口 部。 此外,構成間隔件5之樹月旨組成物、與構成絕緣戶(埋 入部3及絕料3,)讀麵可糊^同、,但_ 同樹脂組成物為佳。藉此,可減低半導體巢置刚之彎曲。 因此,構成間隔件5之樹脂組成物係以 佳:如上述之含有具有自由基聚合性雙鍵之樹:下= 卜生樹月曰、及與則述具有自由基聚合性雙鍵之樹脂不同之具 有知性可洛性基及雙鍵之樹脂的A組成之樹脂組成物;含 有環狀烯烴系樹脂的B組成之樹脂組成物;或此等之混合 物。 此外’雖無特別限定,但絕緣層31也以由與上述之構 f絕緣層(埋入部3及絕緣部3,)之樹脂組成物同樣之樹脂 組成物所構成為佳。藉此,可依光微影法形成開口部。 其次,說明關於本發明之半導體裝置之第2實施形態。 第4圖係表示第2實施形態之半導體裝置之一部分的 37 320314 200908250
I . 縱剖面圖。 以下’說明關於第2實施形態之半導體裝置,但係以 與前述第1實施形態之半導體裝置之不同點為中心做說 明,關於同樣之項目則適當省略。 如第4圖所示,半導體装置500係由具備半導體基板 10之半導體元件100、透明基板(玻璃基板)4、及在半導體 基板10與透明基板4之間以形成空隙(中空部)8之方式而 设置之間隔件(框構件)5所構成。 在半導體基板10形成有貫穿板厚方向之穿通孔1,在 該穿通孔1之内部設置有穿通電極(導體部)6。 此穿通電極6係貫穿形成為覆蓋設置於半導體基板10 之穿通孔1之内面及面(與機能面1〇1相反側之面)1〇2的 第1 ^脂層3卜與接合於該第1樹脂層31的第2樹脂層 32而设置。而且’該穿通電極與設置於半導體基板之 機能面(另-面)1〇1之配線圖案之端子部2係電性連接。 t 另一方面’於第2樹脂層32之與第1樹脂層31相反 側之面(第4圖中之下側之面)形成有配線圖案7,且與穿 通電極6電性連接。此外,形成有覆蓋穿通電極6及配線 圖案7之第3樹脂層(防焊層,solder resist layer)33, 且於配線圖案7之一部分係貫穿第3樹脂層33而形成有焊 料凸塊71。 在本κ施形悲中係藉由第i樹脂層3卜第2樹脂層 32、第3樹脂層33而構成絕緣層。 如刖述第1樹^層31係形成為覆蓋穿通孔1之内面 320314 38 200908250 .及半導體基板1〇之一側 此外12樹脂層(第4圖中下側之面)。 在如此之半導體裝置Γ 與第1樹脂層31接合。 脂層31之彈性率低於⑽_ ’本發明之特徵係第1樹 1樹脂層31可吸收在第2 ^騎層32之彈性率。藉此,第 而可硬化時產生之應力, 2500MPa以之彈性率係無特別限定’以在 聊略最佳=第^!:啊以下特佳、以1剛至 則_2樹料32硬==之彈鮮在前絲圍内, 優良。 叉化^產生之應力予以吸收的作用為 硬化^特別限定,但第1樹脂層31以可經_光而進行 配晉Γ°藉此,可以高精度且低成本並僅於所需之位置 配置樹脂層。 在外帛2樹脂層32之彈性率也無特別限^,但以在 〇MPa以上為佳、以在4_MPa以上特佳、以4500至 5500MPa最佳。若第2樹脂層犯之彈性率在前述範圍内, 貝!可得到絕緣性高j_可靠性優良之半導體裝置5QQ。具有 别述範圍内之彈性率之第2樹脂層32,就結果而言是使用 熱膨脹係數小且耐熱性高之樹脂。因此,在以雷射加工穿 通孔時可降低孔側壁之損傷(耐雷射加工性)。 另外’第2樹脂層32在玻璃轉移溫度以下之溫度時之 熱膨脹係數並無特別限定,以在lOOppm以下為佳、以在 8〇ppm以下特佳、以2〇至6〇ppm最佳。由於若第2樹脂層 39 320314 200908250 32在玻璃轉移溫度以下之溫度時之熱膨脹係數在前述範圍 内,則在製造半導體裝置500之各步驟中因熱而造成之伸 縮會變小,故在半導體基板1〇與第2樹脂層32之間之伸 縮度之差會縮小,而可減低半導體裝置5〇〇之彎曲。並且, 可提向後續步驟之成品率,並同時可得到可靠性高之半導 體裝置500。 在將如述第1樹脂層31之彈性率當做a、將前述第2 樹脂層32之彈性率當做b時,雖無特別限定,但彈性率之 比(A/B)以〇. 2至〇. 8為佳、以〇. 2至〇. 5特佳。若彈性 率之比在前述範圍内,則可使用可靠性優良之第2樹脂層 32,同時減低半導體裝置5〇〇之彎曲。並且,如此之第2 樹脂層32之耐雷射加工性優良,因此可得到可靠性高之半 導體裝置500。 > 其次,詳細說明關於如此之第丨樹脂層31、第2樹月 層32及第3樹脂層33。 (第1樹脂層31) 第1樹脂層31係由上述之樹脂組成物所構成,亦即佳 與含有具有自由絲合性雙鍵之_、熱硬化性樹脂、及 與前述具有自由絲合性雙鍵之樹脂不同之 性 性基及雙鍵之樹㈣A組成;含有環料㈣樹脂者㈣ 組成,或此㈣混合物_之第}樹脂組成物所構成。 可於具有牙通孔1之半導體基板1G,將上述之第1樹 脂組成物依υ以清漆之狀態塗布域燥之方法 之狀態積層之方法等,覆罢穿、s了丨】 心以潯膜 後疏穿通孔1之内面及半導體基板 320314 40 200908250 ' Q之側之面102。之後’例如藉由光微影法等而選擇性 地去除第1樹脂層31,使端子部2從第i樹脂層31露出。 在此第1树脂層31係由耐熱性較後述之第2樹脂層 32 =之材料所構成,但由於在使端子部2露出時可使用光 t ”法且如田使用雷射加工時無須將第丄樹脂層Μ加 故在端子部2露出之位置附近之第i獅層μ不會產 生變質、劣化,並可除去第1樹脂層3卜 9 (第2樹脂層32) 弟2_日層32係由含有例如硬化性 之第2樹脂組成物所構成。 、更化J尊 雔齡A /樹月日可舉例如:驗㈣樹脂、甲紛祕樹脂、 脂,經桐油、亞廚::樹未改性之甲階物樹 _脂等甲階油?改性之油改性甲階盼盤 脂、雙紛F型環氧樹=樹^賴脂;雙盼八型環氧樹. I氧樹月旨、雙驗環氧樹脂、雙盼Ε型環 型環氧樹脂等雙盼型環气^雙齡P奴讀脂、雙紛Z 齡醛型環氧樹脂等酚醛二二曰:酚酚.型環氧樹脂、甲酚 ::*型環她“:脂;峨 ,氧树脂、降冰片烯型環氧樹脂 :戊一烯型 具有三_之_ ; 素)難、三Μ胺樹脂等 聚胺酯樹脂、酞酸二烯二二S曰樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、 叫脂、聚魏㈣、具有苯并 32〇334 41 200908250 %畊環之樹脂、一 氰酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、爷防 胺樹脂、苯并淨^ t醯胺釀亞 也可併用具有尤^ 甲之丨種, 種或2種以上歲 也可將j ^ 與讀等之預聚合物併用。 聚合I)4為^是以氮_樹脂⑽w韓樹月旨之預 小。並且,第此’可使第2樹脂層32之熱膨服係數變 耗正切(dieie f 低;丨電損 tric loss tangent))等也優良。 、^氮酸I曰樹腊可經由例如使鹵化氰化合物與紛類 應並依需要以加熱等方法進行預聚合而得到。具體而兮 可舉例如·紛駿型氰酸酯樹脂;雙酚A型氰酸酯樹脂、雙 ”型,酸酯樹脂、四甲基雙酚F型氰酸酯樹脂等雙酚型 氰馱酉日树月曰等。此等之中尤以酚醛型氰酸酯樹脂為佳。因 此’可藉由増加交聯密度而提高耐熱性、與提高第.2樹脂 組成物等之阻燃性。此係因酚醛型氰酸酯樹脂在硬化反應 後會形成三Π井環之故。並且,推測係因酚醛型氰酸酯樹脂 其構造上苯環之比例高且易碳化之故。並且,即使在使第 2樹脂層32薄膜化(厚度35/zm以下)之情形下,也可賦予 弟2樹脂層32優良之剛性。特別是由於加熱時之剛性優 良’故安裝半導體元件時之可靠性也特別優良。. 前述酚醛型氰酸酯樹脂可使用例如式(6)所示者:
(β) 42 320314 200908250 (η為任意之整數)。 前述式⑹所示之祕型氛酸醋樹醋 無特別限定,以〗至為佳、 =複早^ 留- 土、去义Α 至7特^土。若平均重複 早儿η未達别述下限值,則_型氛酸醋樹醋 ;'二在加:時!時低量體會麟、揮發。此外’若'4 亡。過則述上限值,則溶融黏度會變得過高,而 有時第2樹脂層32之成形性會降低。 旨之重量平均分子量無特別限定,以重 ,^子里為5GG至45〇〇為佳、以_至3刚 =量會r=t量未達前述下限值,則#製作第2樹脂層 *者!·生(tackiness),而有時第2 彼此接觸,互相附著、或樹脂發生轉印。此外, I】::里超過則述上限值,則反應會變得過快,當掣作 基板(特別是電路基板)時,有 田1作 剝離強度降低。 發生成料良、或層間 。前述氰酸_脂之重量平均分子量可藉由例如 膠渗透層析法,標準物質:換算成聚苯乙烯)進行測定。 此外,雖無特別限定,但前述氣酸醋樹脂可單獨 種也可併用具有不同重量平均分子量之2種以上 將1,或2種以上與該等之預聚合物併用。 / +則述熱硬化性樹脂之含量無制限定,以佔前2 樹月曰組成物全體之5至5Q重量%為佳、以Μ至仙重量%
Tt:若Λ量t達前述下限值,則有時難以形成第2樹脂 曰 右超過蚰述上限值,則有時第2樹脂層32之強度 43 320314 200908250 會降低。 此外,前述第2樹脂組成物人 藉此,即使將最後所得之電路A s無機填充材為佳。 寬路基板予以薄膜化(厚度〇.5nm 脹化。 也可提昇電路基板之低熱膨 前述無機填充材可舉例如. 翔土、带I .〗如· π石、煅燒黏土、未煅燒 虱化鈦、氧化鋁、氧化矽、 熔融虱化矽等氧化物;碳酸 平y (氫氧輪、氫氧化#、Μ#、水滑石等碳酸鹽; 酸鈣、亞硫酸鈣等硫酸鹽仏 乳化物’硫酉夂鋇、硫 硼酸鋁风次亞硫駄鹽,硼酸鋅、偏硼酸鋇、 刪夂紹哪酸約、删_等哪 化矽、氮仆功笙《儿此 八化鋁、亂化硼、氮 機填充材欽酸錄、敛酸鋼等欽酸鹽等。盔 Γ;:Γ: ?用f等中之1種,也可併用2種以上:、 點上,以炫1別疋以乳化石夕為佳’在低熱膨脹性優良之觀 狀有破裂狀3化石夕(特別是球狀熔融氧化石夕)為佳。其形 :降低第^樹月乂 但為了確保對纖維基材之含浸性,在 - 彳ί知組成物之炫融黏产 氧化f其目…取使用球狀 則述“、、機填充材之平均粒 5.0/zm 為佳、以 Λ 7 = 〇 f 疋 Μ 0.01 至 .至2.G//ro特佳。由於若|播殖右 之粒徑未達前逃下限值,則清漆之黏度會變高、,,、故右^ 對製作第2樹脂屉99η士 “ kr",故有時會 9層32訏之作業性造成影響。此外, 丽述上限值,則^ ^右超過 漆中無機填充劑會發生沈_ 320314 44 200908250 製,la
• 此平均粒徑可藉由例如粒度分布計(H0RIBA 500)進行測定。
此外,前述無機填充材無特別限定,可使用平均粒柄 為單分散之無機填充材’也可使用平均粒徑為多分散之: 機填充材。並且也可併用平均粒後為單分散及/或: 之無機填充材1種或2種以上。 A 曰並且,以平均粒徑在5·0„以下之球狀氧化石夕(特別 疋球狀溶融乳化石夕)為佳、以平均粒經為〇 〇ι至 球狀㈣氧化糾佳。藉此,可提高無機栽材之殖充^之 d無機填充材之含量無❸彳限定 & 。 若含量在前述範圍内達:重量轉佳。 當使用氰酸醋樹脂(特別是_氛酸=、^吸水。 述熱硬化性樹脂時,以使用環氧樹曰)做為前 為佳。前述環氧樹脂可舉 'τ、上不3齒素原子〕 F型環氧_、雙㈣型_ ^ Α型環氧樹腊、雙齡 ㈣Μ型環氧難、雙=料氧樹腊、 脂等雙_環氧樹月旨;_驗型環氧二型環氡樹 戰樹脂等酚醛型環 史曰、曱酚酚醛型環 (一)型環氧樹二二:型環,、伸苯二,基 燒基型環氧樹脂;萘型環氧:烷f型嶮氧樹脂等芳基伸 型糸讀脂、二環戍 二二型嶮氡樹脂、苯氧基 腐、金剛貌型環氧街猎=奶曰、降心歸型環氧樹 獨使用此等中 裱氧樹脂等。 之1種’也可併用具 曰可早 J重蕙乎均分子量 320314 45 200908250 • 之2種以上、或將1種或2種以上與該等之 此等環氧椒之預汆合物併用 為佳。藉此,可H〜基伸燒基型環氧樹月! 前述所-严鬲吸濕焊料耐熱性及阻燃性。 月芳基伸烷基型環氧樹脂」係指ϋ + - 中具有-㈣上^ ^純在重稷早π 苯二甲基型環氧樹日t 土衣虱树月曰。可舉例如:伸 乳射月曰、聯苯二伸甲基· di咖hylene)_ 2 基(b_enyl 型環氧樹脂為佳。聯茨;^田。此\之+尤以聯苯二伸甲基 表示。 —申曱基型環氧樹脂可以例如式(7〕
VCH^ 0一 、0 ,〇 (7) 前述式⑺所示之聯苯二 複單元η無特別限曱土 衣虱树脂之平均| 於若平均重複單开 1()為佳、以2至5特佳。 置後早πη未達前埯 竹狂 環氧樹脂讀彳|易結晶,I限值’則聯苯二伸甲基 降低’故有時會處理_ 二泛用溶劑之溶解性會較 前述上限值,則榭 a 卜,若平均重複單元η超 不良等之原因。日μ 4會降低’而有時會成為成 前述環氧樹脂之含量盔牿 物全體之㈣重量齡=’以佔第2樹脂紐 量未達前述下限值,則有時2至40重量%特佳。若 或所得之半導體元件⑽(製^旨樹脂之反應性會降伯 χ%)之耐濕性會降低,若寿 320314 46 200908250 .前述則有時第2樹雁層 剧迷被氧樹脂之重量平士、、、f生曰降低 平均分子量為5ί)η 5川λ句刀子里热谷別限定,以重量 若重量平均分 丄00為佳、以_至15,〇〇〇特佳。 會產生黏著性,3 下限值’則有時第2樹脂層% 32時,會變得益二則述上限值,則在製作第2樹脂層 肉 …將第2樹脂組成物充分供給至穿通孔1 :有!無法得到-致之半導體元件酬製品)。 定。〗ι衣氧祕脂之重量平均分子量可以例如GPC進行測 述執樹脂(特別是酚Μ氰酸酯樹脂)做為前 二更化丨生心時,以使㈣樹脂為佳。前述 脂、甲階_型哪、 ; 樹脂可單獨使用此等中之1種,也可併用具 平均分子量之2種以上、或將1種或2種以上 中’特別是q基伸烧基 1 糾θ^。糟此’可進—步提高半導體元件_之吸 濕焊料耐熱性。 卞1UU之及 ±匕前述芳基伸絲型盼樹脂可舉例如:伸笨二甲基型紛 2月曰、聯苯二伸甲基型_脂等。聯苯二伸甲基型紛樹脂 可以例如式(8)表示。
ΟΗ CS) 320314 47 200908250 > • 冑述式⑻所絲 單元n無特別限定,以丨伸甲基型酚樹脂之平均重複 若平均重複單元η未逵个12為佳、以2至8特佳。由於 之耐熱性會降低。此外=限值’财時第2樹脂層32 值,則與其他樹脂之相溶重;^單元η超過前述上限 經由組合前述氰酸 氏而㈣加工性會降低。 與芳基伸烧基型紛樹脂,酸型氛酸醋樹脂) 控制反應性。 二|又聯畨度,而可輕易地 前述驗樹脂之含量無特別 全體之1至55重A 以佔弟2樹脂組成物 去、圭—、+、 〇、< 、以5至4〇重量%特佳。若冬® 未達4下限值’則有時 里=… 若超過前述上限值,則有睹合^曰層32之财熱性會降低, 脹性之特性。 夺3扣。第2樹脂層32之低熱膨 前述酚樹脂之重量平均分 分子量以至18_為 ⑽特別蚊’重量平均 、量平均分子量未達前述下限值15000特佳。若重 生黏著性,若超過前述上限值,則日第 :薄一含浸性會降低,_=:::= 則述驗樹脂之重量平八旦 並且,當使用1 \子置可以例如哪進行測定。 脂)、前述驗樹脂旨樹脂(特別是麟型氰酸酉旨樹 甲基型紛樹脂)二二;L基型盼樹月旨,特別是聯苯二伸 特別是聯苯-铀、月’以咖旨(芳基伸烷基型環氧樹脂, p本一伸曱基型環氧樹月旨)之組合來製作第2樹脂 320314 48 200908250 層 =2時,可得輯·咖之第2樹脂 、雖無特別限定,但前述第2樹脂組成物以使用 為佳。前述耦合劑因會提古i、f 耦δ劑 填充材之界面之㈣性㈤比、、硬化性樹脂與前述無機 。閑性’而在所得之第2樹脂声由 使熱硬化性樹脂等及盔 a 中,可 性,特別暑可掉-…、機填 勻者’故可提高耐埶 特別疋可k尚吸濕後之耐熱性。 .、、、 編合劑=用一般所使用之任_合劑 r其/使用從%氧外耦合劑、陽離子㈣絲合劑、' 女土石烷耦合劑、鈦酸系矽烷耦合劑及聚矽氧油⑹ 〇11)㈣合射選出之1種以上之搞合劑為佳。藉此,可 =與無機填充材之界面之濕潤性,因此而可更加提高耐 前述耦合劑之添加量由於依前述無機填充材之比表面 積而定,故無特別限定,但相對於無機填充材1〇〇重量份, 以〇. 05至3重量份為佳、以〇·丨至2重量份特佳。由於若 含量未達前述下限值,則在第2樹脂層32中無法充分被覆 無機填充材’故有時提高第2樹脂層32之财熱性之效果會 降低,若超過前述上限值,則會對反應造成影響,而有時 第2樹脂層32之彎曲強度等會降低。 在前述第2樹脂組成物中,依需要也可使用硬化促進 劑。前述硬化促進劑可使用已周知之物。可舉例如:環烧 酸鋅(zinc naphthenate)、環烧酸銘、辛酸錫、辛酸銘、 雙(乙醯丙酮)鈷(II)、參(乙醯丙酮)鈷(III)等有機金屬 49 320314 200908250 •鹽;三乙胺、三丁胺、二氮雜雙環[2, 2, 2]辛烷等3級胺類; 2-苯基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-乙基咪唑、2-苯基-4-甲基 咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基咪哇、2-苯基_4, 5-二羥基咪 唑等咪唑類;酚、雙酚A、壬酚等酚化合物;乙酸、苯甲 酸、柳酸、對f苯磺酸等有機酸;或此等之混合物。硬化 促進劑可單獨使用包含此等中之衍生物之丨種,也可併用 包含此等之衍生物之2種以上。 刖述硬化促進劑之含量無特別限定,以佔前述第2樹 脂組成物全體之0.05至5重量%為佳、以〇·2至2重量% 特:圭。若含量未達前述下限值,則有時會無法顯現促進第 2樹脂組成物硬化之效果,若超過前述上限值,則有時第2 樹脂層32之保存性會降低。 在前述第2樹脂組成物中,也可併用例如:苯氧基樹 脂、聚醯亞胺樹腊、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚苯醚 (polyphenylene oxide)樹脂、聚醚颯、聚酯樹脂、聚乙烯 树脂、聚苯乙烯樹脂等熱塑性樹脂;苯乙烯—丁二晞共聚 物、苯乙烯一異戊二烯共聚物等聚苯乙烯系熱塑性彈性 體,聚烯烴系熱塑性彈性體、聚醯胺系彈性體、聚酯系彈 性體等熱塑性彈性體;聚丁二烯、環氧改性聚丁二烯、丙 烯酉文改性聚丁二烯、甲基丙烯酸改性聚丁二烯等二 性體。 一⑽尔坪 此外’在前述第2樹脂組成物中’也可依需要添加顏 料、染料、消泡劑、均染劑、紫外線吸收劑、發泡劑、抗 氧化劑、阻燃劑、離子捕捉劑等除了上述成分以外之添: 320314 50 200908250 物。 可於第1樹脂層3卜將上述之第2樹脂組成物依n 以清漆之狀態塗布並乾燥之方法、2)以薄膜之狀態積層之 方法等’覆蓋半導體基板1()之—側之面m而埋人穿通孔 1之内心之後’例如:藉由雷射加卫等而選擇性地去除 第2樹脂们2,使端子部2從第2樹脂層32露出。 在此,右令其為按照上述的使端子部2從帛1樹脂層 露出之狀態,選擇性地去除第2樹脂層⑽後,再次使 端子4 2路出而得到帛2樹脂層32之構成,則欲藉由雷射 匕去除之口Ρ刀係僅由第2樹脂層32所構成。由於第2樹 月曰層32疋由耐熱性優良之材料所構成,故即使藉由例如雷 2加工去除,也可確實防止在端子部2露出之位置附近之 第2樹脂層32變質、劣化。 (第3樹脂層33;) 第3树月日層33係以由上述之樹脂組成物所構成為佳, (二丨卩㈣=有具有自*絲合性雙鍵之_、熱硬化性樹 曰、=與前述具有自由基聚合性雙鍵之樹脂不同之具有驗 者性基及雙鍵之樹脂的Α組成;含有環狀稀烴系樹脂 氣組成,或此#的混合物同樣之第3麟組成物所構 為^藉此,可確實地減低半導體基板1〇產生朁曲之情 ^同%可確貫且充分地埋入形成於此半導體基板10之穿 通孔1之内部。 牙 同樣 ,外,第3樹月旨層33也可與前述第i樹月旨層 進行操作而形成。 320314 51 200908250 . 如此,第2實施形態之半導體裝置500係以彈性率不 同之弟1樹脂層31及第2樹脂層32埋入設置於半導體基 板10之穿通孔1者。藉此,可減低半導體基板1〇之彎曲。 換言之’設置於半導體基板10側之第1樹脂層31係使用 彈性率低者,賦予使對基板之應力緩和之機能,另外,接 合於第1樹脂層31而設置之第2樹脂層32則使用彈性率 局者’結果即為使用熱膨脹係數小且财熱性高之樹脂,因 此’在藉由雷射加工而將穿通孔1予以加工時可降低孔側 壁之損傷(亦即賦予时雷射加工性)。 (實施例) 以下’基於實施例及比較例詳細說明本發明,但本發 明並非受此等所限定。 (實施例1A) .合成具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂(可藉由光及熱兩 者而硬化之硬化性樹脂:甲基丙烯酸改性雙酚a型酚醛 樹脂:MPN) 將雙酚A型酚醛樹脂(PHEN0LITELF —4871,大日本》 墨化學公司製)之固形分麵EK溶液5 中’並在其中添加做 〆 做马觸媒之二丁胺15g、及做為聚合本 巧。,後,加熱至靴。費時30分鐘將甲, 時使其反應,藉^人ff巾’並在1G晴摔5】 紛A型祕樹脂非揮“ ?4%之甲基㈣酸改性雙 、节基丙烯酸改性率50%)。 2.調製樹脂清漆 320314 52 200908250 • 秤量做為具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂之上述之甲 基丙烯酸改性雙酚A型酚醛樹脂(mpn)31. 74重量%、做為 光^·•合性樹月曰之在室溫為液狀之丙烯酸樹脂單體(新中村 化學公司製,NK酯3G)9. 83重量%、做為熱硬化性樹脂之 雙酚A型酚醛型環氧樹脂(大日本油墨化學工業公司製, EPICLON N — 8 6 5 ) 19. 84 重量 %、聚矽氧環氧樹脂(Toray D〇w CorningSilcone 公司製,ΒΥ16—115)3· 63 重量%、與做為 粒子狀填充材之氧化s夕(Admatechs公司製,SO —Ε2,平均 粒徑:0.5/zm,最大粒徑:2//111)33. 71重量%,並且添加 甲基乙基酮(MEK,大伸化學公司製)後,調製成使樹脂成分 濃度達71%。然後,攪拌至雙酚A型酚醛型環氧樹脂(N — 865)溶解為止。 其次’使用珠磨機(beads mi 11)(小珠直徑400 //m, 處理速度6g/s,5次),使氧化矽分散。 然後’進一步添加硬化劑(感光劑)(Ciba Specialty (Chemicals 公司製,Irgacure 651)1. 25 重量%,以攪拌翼 (450rpm)攪拌丨小時,藉此得到樹脂清漆。 3. 製造穿通孔埋入材用薄膜 將上述之樹脂清漆以刮刀塗布器(comma coater)塗布 於聚酉曰薄膜(三菱Polyester Film公司製,T100G,厚度 25/zm) ’並在8(rc乾燥1〇分鐘製成薄膜後,得到膜厚5〇 /zm之穿通孔埋入材用薄膜。 4. 製造半導體裝置 準備具有穿通孔(其内面經電鍍處理)之半導體元件。 53 320314 200908250 Λ • 此半導體元件係藉由穿通孔内面之電鍍,而使半導體元件 所具備之半導體基板之機能面與背面導通。於此半導體元 件(半導體基板)上,在6〇它真空積層上述之聚酯薄膜上之 牙通孔埋入材用薄膜,並埋入穿通孔,同時使位於半導體 基板之背面側部分之厚度達50# m。 其次,於穿通孔埋入材用薄膜上覆蓋預定形狀之遮罩 後’使波長365nm之光照射200mJ/cm2而進行圖案曝光。 然後,使用3%TMAH,以喷霧壓力〇. 2MPa顯影120秒,而 形成開口部。其次,在15CTC熱處理90分鐘而使穿通孔埋 入村用薄膜硬化。藉此,得到由埋入穿通孔之埋入部、與 覆蓋半導體基板之背面之層狀之絕緣部所構成的穿通孔埋 入材(絕緣層)。然後’在開口部裝載焊料球(solder ball) ’而得到半導體裝置。 再者,穿通孔埋入材用薄膜在室溫至18〇。〇之最低熔 融黏度係801 Pa·s。 (實施例2A) 除了增加無機填充材之調配量,並按照下述調製樹脂 清漆以外,其餘與實施例1A同樣進行。 秤量做為具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂之上述之曱 基丙烯酸改性f酚A型酚醛樹脂(MPN)23. 94重量%、做為 光聚合性樹脂之在室溫為液狀之丙烯酸樹脂單體(新中村 化學公司製,NK酯3G)7. 41重量%、做為熱硬化性樹脂之 雙齡A型紛酸r型%氧樹脂(大日本油墨化學工業公司製, EPICL0NN_ 865)14· 97 重量%、聚矽氧環氧樹脂(T〇ray D〇w 320314 54 200908250 C〇rningSiic〇ne 公司製,BY16—115)2.74 重量%、與做為 粒子狀填充材之氧化梦(_批咖公司製,sq —E2,平均 粒徑·· 〇.5/zm,最大粒徑:2_)5〇 〇〇重量%,並且添加 :基乙基酮(職,大伸化學公⑽)後,㈣成使樹腊成分 漠度達71%。'然後,麟至雙紛A型祕型環氧樹脂(N〜 865)溶解為止。 其次,使用珠磨機(小珠直徑400/zm,處理速度6g// s ’ 5次)’使氧化秒分散。 然後,進一步添加硬化劑(感光劑)(Ciba Speciality Chemicals公司製,!rgacure 651)〇 94重量%,以攪拌翼 (450rpin)攪拌1小時,藉此得到樹脂清漆。 再者,穿通孔埋入材用薄膜在室溫至18(rc之最低熔 融黏度係3106Pa.s。 (比較例1A) 除了不使用具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂,並按照 下述调製樹脂清漆以外,其餘與實施例1A同樣進行。 秤量做為光聚合性樹脂之在室溫為液狀之丙烯酸樹脂 單體(新中村化學公司製,酯3G)14.4〇重量%、做為熱 硬化性樹脂之雙酚A型酚醛型環氧樹脂(大日本油墨化學 工業公司製,EPICLON N— 865)29.07重量%、聚矽氧環氧 樹脂(Toray Dow Corning Si leone 公司製,BY16— 115)5. 32 重1%、與做為粒子狀填充材之氧化矽(Admatechs公司製, S0〜E2 ’平均粒徑:〇. 5/zm ’最大粒徑:2//m)49. 38重量 ^並且添加曱基乙基嗣(MEK ,大伸化學公司製)後,調製 55 320314 200908250 • f使樹脂成分濃度達71%。然後,攪拌至雙酚△型酚醛型 環氧樹脂(N— 865)溶解為止。 其次’使用珠磨機(小珠直徑400 ^111,處理速度6g/ s,5次),使氧化矽分散。 然後,進一步添加硬化劑(感光劑)(Ciba Speciality 〇1丄(^13公司製,11'忌3〇1『6 651)1.83重量%,以擾拌翼 (450rpm)攪拌1小時,藉此得到樹脂清漆。 、 2此樹脂清漆進行製造?通孔埋人材 膜中有龜料足。因此,無法進行其他評估。 膜及及比較例中所得之穿通孔埋入材用薄 =及+¥妓置,進行下述評估。將評估項目與内容 表不。所得之結果如表i所示。 1.穿通孔埋入性 將所叙?祕埋人材㈣齡阶積層於具有穿通 孔之半導體元侧具狀铸體基板而埋人穿通孔 在2〇CW/cm2之條件下曝光,並在1肌硬化9Q分鐘。盆 次,將此半導體元件之穿通孔部分之勤研餘光。以領 微鏡觀察職之半導體元件,評估㈣㈣通孔之深度、, 穿通孔埋入材所填入之程度。各符號如下。 又 ◎:穿通孔埋入材填充穿通孔之95%以上。 〇:穿通孔埋入材填充穿通孔之8〇%以上、且未達⑽ △:穿通孔埋入材填充穿通孔之5〇%以上、且未達咖 X.穿通孔埋入材僅填充穿通孔未達5〇%。 2.顯影性 320314 56 200908250 將所得之穿通孔埋入材用薄膜在25t浸潰於⑽之 TMAH(氫氧化四甲錄)中’若在3分鐘以⑽脂溶•未殘 留於支樓基板聚醋薄膜上,則將顯影性判斷為「有顯影性 (可顯影)」,若樹脂殘留則判斷為「無顯影性(無法顯影;。 各符號如下。 ’」 〇:有顯影性 X :無顯影性 3.解析度(開口率) 穿通孔埋入材用薄膜之圖案化之解析度係如同下述以 開口率評估。 將所得之穿通孔埋入材用薄膜在60。〇積層於聚醯亞胺 薄膜,使用可打開直徑200 /im之通道(via)的負型薄膜遮 罩’使波長365nm之光照射200mJ/cm2而進行圖案曝光。 之後,使用3%TMAH,以喷霧壓力〇. IMPa顯影90秒, 以測長顯微鏡測定被圖案化之通道(測試用之孔)之直徑, 使用下述式計算開口率。 開口率(%) =實測得之開口部之直徑(Am)/遮罩之直徑 200(/zm)xl00 57 320314 200908250 [表1 ] 實施例 1A 實施例 2A 比較例 1A 具有鹼性可溶性基 及雙鍵之樹脂 甲基丙烯酸改性雙酚A型酚醛樹脂 (MPN)(wt%) 31.74 23. 94 0 光聚合性樹脂 丙烯酸樹脂單體(三乙二醇二甲基 丙烯酸酯,商品名:NK酯3G)(wt%) 9.83 7.41 14. 40 調配 熱硬化性樹脂 雙酚A型酚醛型環氧樹脂(商品名: EPICLON N —865)(wt%) 19.84 14.97 29.07 聚矽氧環氧樹脂(商品名:BY16-115)(wt%) 3. 63 2. 74 5.32 硬化劑 感光劑(商品名:Irgacure 651) (wt%) 1.25 0.94 1.83 無機填充材 氧化矽(商品名:S0—E2)(wt%) 33.71 50. 00 49.38 評估 埋入性 ◎ ◎ — 顯影性 〇 〇 — -- 解析度 99 95 — 由表1顯而易見地可知,實施例1A及2A之穿通孔埋 入材之半導體元件之穿通孔埋入性優良。 此外’實施例1Α及2Α之穿通孔埋入材用薄膜之顯影 性及解析度皆優良。 (實施例1Β) 1·調製形成第1樹脂層之第丨樹脂清漆 使用癸基降冰片烯//環氧丙基曱基降冰片烯/苯乙基 降冰片烯-31/30/39之共聚物做為具有光反應性官能基 之環狀烯烴系樹脂。此絲物餘下述方法制。ς 玻璃機益在6GC、G. 1 Torr下乾燥18小時。之後,將玻 璃機器設置於手套卫作箱(glQvebQx)内。其次,在反應燒 瓶中加入乙酸乙醋rq〗7rr、 to 、 、 C917§)、%己烷(917g)、癸基降冰片烯 g,0. 31mol)、環氧丙基甲基醚降冰片烯, 58 320314 200908250 0. 3〇m〇l)、笨乙基降冰片稀(77. 2g,G. 39_ ^瓦财k作箱取出後,在此溶液中通人氮氣3()分_ /、脫乳。然後’在手套工作箱中將做為觸媒之雙( (全氟苯基)鎳9. 36g(19.5mmol)溶於甲苯15mL $ 又 Μ之注射器中,從手套工作箱取出後,加人至反庫^ 中。之後’在2〇t攪拌5小時使其反應,並且,加^ 酸溶液⑽咖1)並攪拌18小時。停止_,分離成水异 與溶劑層後,去除水層。在剩餘之溶液中加人蒸館水= 擾拌20分鐘後,去除分離之水層。進行錢淨步驟3次= 將該經洗淨之反應溶液加入甲醇中,濾集沉殿物,並以水 充分洗淨後’在真空下乾燥。乾燥後,回收聚合物(共聚 物)309g(產率92%)。由GPC得知所得之聚合物之分子量係 Mw=71000、Μπ = 32000、Mw/Mn=2. 2。由 H —麵得知聚 合物組成係癸基降冰片烯45莫耳%、環氧基降冰片烯3〇莫 耳%、苯乙基降冰片烯25莫耳%。 、 …再者,使用上述之樹脂清漆所得之第1樹脂層之彈性 率係1500MPa,熱膨脹係數係i4〇ppm(i〇〇至2〇〇。〇)。 2.調製形成第2樹脂層之第2樹脂薄膜 使氰酸酯樹脂(酚醛型氰酸酯樹脂:L〇NZA公司製, Primaset PT—30,重量平均分子量7〇〇)3〇重量份、環氧 樹脂(聯苯二伸曱基型環氧樹脂:曰本化藥公司製,Nc — 3000,ί哀氧當量275,重量平均分子量2〇〇〇)ι5重量份、 苯氧基樹脂(聯苯環氧樹脂與雙酚s環氧樹脂之共聚物,且 末^&4具有環氧基· Japan Epoxy Resins公司製,YX — 59 320314 200908250 8100H30 ’重量平均分子量30000)15重量份、硬化觸媒(咪 唾化合物:四國化成工業公司製,Curezol 1B2PZ(卜苯甲 基-2-苯基咪唑))〇. 1重量份溶解、分散於曱基乙基酮中。 並且’添加無機填充材(球狀溶融氧化梦:Admatechs公司 製’ SO—25H,平均粒徑:5//m)40重量份、與耦合劑(環 氧矽烷耦合劑:日本Unicar公司製,A—187)0. 2重量份 後’使用高速攪拌裝置攪拌10分鐘,而調製出固形分50 重量%之樹脂清漆。 於厚度25 Am之PET(聚對酞酸乙二酯)薄膜之單面, 使用刮刀塗布器裝置將在上述中所得之樹脂清漆塗布成使 乾燥後之絕緣膜之厚度達4〇//ιη後,以16(TC之乾燥裝置 乾無10分鐘,而製得附有基材之絕緣片。 再者’使用上述之樹脂清漆所得之第2樹脂層之殚性 率係40〇〇MPa,熱膨脹係數係3〇ppm。 3.製造半導體裝置 將上述之第1樹脂清漆塗布於在板厚方向具有穿通孔 (0 100//m)之半導體基板(0 2〇〇mm,厚度150 // m)上旅使 其乾燥,而埋入穿通孔,並同時覆蓋半導體基板之下徊, 而形成厚度40/zm之第丨樹脂層。 t其次,使用一般之曝光(i線)/顯影製程,將第1樹 ^層之所需部分予以圖案化且使樹脂層僅殘留在穿通孔a 土面,並且以160〇Cxlhr使第1樹脂層在烤爐中硬化。 然後,真空積層第2樹脂薄膜以覆蓋上述之第1樹月旨 層而埋入穿通孔,.並同時形成厚度4〇_之第2樹脂廣。 60 3203 Η 200908250 在此第2樹脂層,在相當於第1樹脂層之穿通孔之部分之 中央使用UV(波長355nm)雷射打洞,並且以200°Cxl. 5hr 在烤爐中使第2樹脂層硬化,而得到半導體裝置。 (實施例2B) 除了按照下述來調配構成第1樹脂層之樹脂清漆以 外,其餘與實施例1B同樣進行。 除了將實施例1B之癸基降冰片烯、環氧丙基曱基醚降 冰片烯、苯乙基降冰片烯之饋入量改成癸基降冰片烯 (106g,0. 45mol)、環氧丙基曱基醚降冰片稀(177g, 0. 30mol)、苯乙基降冰片烯(49.5g,0. 25mol)以外,其餘 與實施例1B同樣進行,而得到癸基降冰片烯/環氧丙基曱 基降冰片烯/苯乙基降冰片烯二45/30/25之共聚物。進 行聚合、再沉殿並乾燥後,回收聚合物319g(產率95%)。 由GPC得知所得之聚合物之分子量係Mw= 69000、Mn = 310 0 0、Mw/ Μη = 2. 2。由Η —丽R得知聚合物組成係癸基降 冰片烯44莫耳%、環氧基降冰片烯31莫耳%、苯乙基降冰 片烯25莫耳%。 再者,使用上述之樹脂清漆所得之第1樹脂層之彈性 率係900MPa,熱膨脹係數係200ppm(100至200°C)。 (實施例祁) 除了按照下述來調配構成第2樹脂層之樹脂清漆以 外,其餘與實施例1B同樣進行。 使氰酸酯樹脂(酚醛型氰酸酯樹脂:L0NZA公司製, Primaset PT—30,重量平均分子量700)40重量份、環氧 61 320314 200908250 樹脂(聯苯二伸f基型環氧樹脂··曰本化藥公司製,Nc— 3000,锿氧當量275,重量平均分子量2〇〇〇)2〇重量份、 苯氧基樹脂(聯苯環氧樹脂與雙酚s環氧樹脂之共聚物,且 末端部具有環氧基:Japan Epoxy Resins公司製,γχ — 8100Η30 ’重1平均分子量3〇〇〇〇)2〇重量份、硬化觸媒(咪 坐化3物.四國化成工業公司製,curez〇i ΐΒ2ρζ(1-苯甲 基―2—苯基咪唑))0.ι重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。 並且,添加無機填充材(球狀熔融氧化矽:Admatechs公司 製’ S0-25H ’平均粒徑:〇. 5,)2G重量份、熟合劑(環 氧砍燒輕合劑:日本Unicar公司製,A—187)〇 2重量份 後’使用高速攪拌裝置攪拌1〇分鐘,而調製 重量%之樹脂清漆。 於厚度25//in之PET(聚對酞酸乙二醋)薄膜之, 使用刮刀塗布器裝置將在上述中所得之樹脂清漆塗 乾燥後之絕緣狀厚度達4一後,卩⑽。c = 乾燥10分鐘’而製得时基材之絕緣片。 … 再者,❹上叙樹崎漆所得m化彈 率係3500MPa,熱膨脹係數係42ppm。 弹卜 (實施例4B) 使用由12-祕癸.脫水㈣而得狀 (耐論12)做為第1樹脂層,所得之第i樹脂層之 OMPa,熱膨脹係數係12__至航)。㈣率係 (實施例5B) 樹脂層之樹脂清漆以 除了按照下述來調配構成第 320314 62 200908250 . 外,其餘與實施例1B同樣進行。 使酚樹脂(酚醛型酚樹脂:住友^証以邛公司製,pR — HF —3,羥基當量1〇5)15重量份、環氧樹脂(雙酚F型環 乳樹脂.大日本油墨公司製’ 830 —S,環氧當量175)25重 量份、苯氧基樹脂(雙酚F型環氧樹脂之聚合物,且末端部 具有環氧基:Japan Epoxy Resins公司製,4〇1〇p,環氧 當$ 4400)20重量份、硬化觸媒(咪唑化合物:四國化成工 , 業公司製,(^1^2〇12?脱(2-苯基-4,5-二羥基甲吴嗤 唑))〇· 1重量份溶解、分散於曱基乙基酮中。並^,添加 …機真充材(球狀炫融氧化石夕:入血你咖公司製,s〇 —
Hr均粒傻.G5/zm)4G重量份、與麵合劑(環氧石夕燒 ==.日本unicar公司製,Α—1δ7)〇· 2重量份後,使 之袈置攪拌1〇分鐘’而調製出固形分50重量% „π^ΡΕΤ(聚對酞酸乙二醋)薄膜之單面, ? 料11裝㈣在上財讀脂清漆塗布成使 乾知後之絕緣膜之厚度達4〇_後,以⑽ 乾燥1〇分鐘,而製得附有基材之絕緣片。 裝置 率係4_ΜΡ吏用=述之樹月1清漆所得之第2樹脂層之彈性 羊係48GGMPa,熱賴係數係4Gppi^ (比較例1β) 、雨孔^不使用第1樹脂層,僅以第2樹脂層進行埋入穿 内权洞以外’其餘與實施例1Β同樣進行。 320314 63 200908250 (比較例2B) 除了按照下述來調配構成第1樹脂層之樹脂清漆,並 在形成第1樹脂層時以積層取代塗布以外,其餘與實施例 1B同樣進行。 使氰酸酯樹脂(酚醛型氰酸酯樹脂:L0NZA公司製,
Primaset PT—30 ’重量平均分子量700)20重量份、環氧 樹脂(聯苯二伸甲基型環氧樹脂:曰本化藥公司製,NC — 3000 ’環氧當量275,重量平均分子量2000)10重量份、 苯氧基樹脂(聯苯環氧樹脂與雙酚s環氧樹脂之共聚物,且 末端部具有環氧基:Japan Epoxy Resins公司製,YX-8100H30 ’重量平均分子量30000)10重量份、硬化觸媒(咪 唾化合物:四國化成工業公司製,Curez〇1 1B2pz(卜苯甲 基-2-笨基咪唑))〇.丨重量份溶解、分散於甲基乙基酮中。 並且外加無機填充材(球狀溶融氧化珍:八伽的echs公司 ,S0—25H ’平均粒徑·· 〇. 5/zm)6〇重量份、與耦合劑(環 氧石夕院輕合劑:日本Unicar公司製,A—187)G 2重量份 後’使用高速授拌裝置攪拌1Q分鐘,而調 重量%之樹脂清漆。 刀 一酯)薄臈之單面, 之樹脂清漆塗布成使 以160。。之乾燥裝置 於厚度25#miPET(聚對酞酸乙二酯
率係 5500MPa, 再者, 里,而製得附有基材之絕緣片。 使用上述之樹脂清漆所得之第1 熱膨脹係數係2〇ppm。 之彈性 320314 64 200908250 對於在各實施例及比較例中所得之半導體裝置,進行 下述評估。將評估項目與内容一併表示。所得之結果如表 2所示。 1. 彎曲 半導體裝置之彎曲係以接觸式之彎曲測定裝置進行評 估。 2. 可靠性 半導體裝置之可靠性係以在180°Cx5hr之熱處理、與 260°C之IR回流xlO次後有無樹脂膨脹、剝離而進行評估。 再者,評估係n=20。各符號如下。 ◎:在18至20/20個半導體裝置,無樹脂膨脹、剝離。 〇:在16至17/20個半導體裝置,無樹脂膨脹、剝離。 △:在13至15/20個半導體裝置,有些微樹脂膨脹、剝 離。. X :在1至12/20個半導體裝置,產生樹脂膨脹、剝離。 3. 雷射加工性 評估在相當於第1樹脂層之穿通孔之部分之中央使用 UV(波長355nm)雷射打洞時之加工性。各符號如下。 〇:觀察/分析孔之壁面後,結果無法辨識到氧化/炭化 X :觀察/分析孔之壁面後,結果可辨識到氧化/炭化 65 320314 200908250 [表2] 實施例 1B 實施例 2B 實施例 3B 實施例 4B 實施例 5B 比較例 1B 比較例 2B 第1樹 脂層 彈性率 (MPa) 1500 900 1500 1080 1500 — 5500 熱膨脹係 數(ριρπι) 140 200 140 12 140 — 20 第2樹 脂層 彈性率 (MPa) 4000 4000 3500 4000 4800 4000 4000 熱膨脹係 數(KM) 30 30 42 30 40 30 30 彎曲(IM) 220 190 210 200 230 450 580 可靠性 ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 X X 雷射加工性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 由表2顯而易見地可知,實施例1B至5B之彎曲量皆 減低。 此外,實施例1B至4B之可靠性特別優良。 此外,實施例1B至5B之雷射加工性也優良。 (產業上之可利用性) 根據本發明,可提供一種能減低半導體基板之彎曲等 產生並同時確實且充分地埋入形成於此半導體基板之穿通 孔之内部的樹脂組成物。 此外,根據本發明,可得到具有由如此之樹脂組成物 所構成之:k入材及絕緣層且減少彎曲的半導體裝置。如此 之半導體裝置為小型且特性相當優良者。 此外,當使用特定之第2樹脂層時,特別可提高雷射 加工性。因此,具有產業上之可利用性。 【圖式簡單說明】 66 320314 200908250 一第1圖係表示具備具有穿通孔之半導體基板的半導體 元件之一例之剖面圖。 、第2圖係在穿通孔被穿通孔埋入材所埋入之狀態的 導體元件之剖面圖。 ,,第3圖係表示第1實施形態之半導體裝置之一部分的 縱剖【ί圖係表示第2實施形態之半導體裝置之-部分的 埋入部 3, 透明基板 5 穿通電極(導體部) 配線圖案 8 半導體基板 11 電路配線 21 弟1樹脂層 31, 第2樹腊層 33 微透鏡 71 半導體元件 101 與機能面相反側之面 半導體裝置(半導體封裝) 【主要元件符號說明】 穿通孔 3 4 6 7 10 12 31 32 60 100 102 500 端子部 絕緣部 間隔件 空隙 導電構件(導電部) 保護膜 開口部 第3樹脂層(防焊層) 焊料凸塊 機能面 320314 67
Claims (1)
- 200908250 七、申請專利範圍: 1. 一種樹脂組成物,其係使用於埋入材之樹脂組成物,該 埋入材係用以至少埋入具有貫穿板厚方向且於内部設 置導體部之穿通孔的半導體基板之前述穿通孔,其中, 該樹脂組成物係:含有具有自由基聚合性雙鍵之樹 脂、熱硬化性樹脂、及與前述具有自由基聚合性雙鍵之 樹脂不同之具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂者;或含有 環狀稀烴系樹脂者。 2. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中, 前述半導體基板係具有機能面、及與該機能面相反 側之面, 前述樹脂組成物係形成埋入前述穿通孔並同時覆 蓋前述相反侧之面的絕緣層者。 3. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中, 前述半導體基板係具有機能面、及與該機能面相反 側之面, 前述樹脂組成物係形成埋入前述穿通孔並同時覆 蓋前述相反側之面的絕緣層,並可對於該絕緣層依光微 影法形成開口部者。 4. 一種埋入材,其係用以至少埋入前述穿通孔之埋入材, 其特徵為: 由申請專利範圍第1項之樹脂組成物之硬化物所 構成。 5. —種絕緣層,其係具有配置於下述相反側之面的層狀之 68 320314 200908250 絕緣部、及與魏緣卿成為 — ϋ且埋人前述穿通孔中 的埋入部,該絕緣層之特徵為: 構成 由申請專利範圍第i項之樹脂組成物之硬化物所 其中’前述半導體基板係具有機能面、及與該機能 面相反側之面。 6.種半導體裝置,係具有申請專利範圍第4項之埋入 材。 7· -種半導體裝置,係具有中請專利範圍第5項之絕緣 8. —種半導體裝置,係具有: 形成有貝穿板厚方向之穿通孔的半導體基板·, 具備以覆蓋前述穿通孔之㈣及前述半導體基板 之一側之面之方式而形成之第丨樹脂層、與接合於該第 1樹月曰層之第2樹脂層的絕緣層;及 貫穿前述第1樹脂層及第2樹脂層而設置於前述穿 通孔之内部的導體部;其中, 前述第1樹脂層之彈性率較前述第2樹脂層之彈性 率低。 9·如申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中,前述第工 樹脂層之彈性率係在2500MPa以下。 1〇·如申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中,. 成 前述第1樹脂層係由第1樹脂組成物之硬化物所構 320314 69 200908250 前述第1樹脂組成物係:含有具有自由基聚合性雙 鍵之樹脂、熱硬化性樹脂、及與前述具有自由基聚合性 雙鍵之樹脂不同之具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂 者;或含有環狀烯烴系樹脂者。 11·如申請專觀圍第H)項之半導體裝置,其中,前述環 狀稀煙系樹脂係具有環氧基之降冰片稀系樹脂。、 12.如申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中,前述第i 樹脂層係可經由照光而進行圖案化者。 13·如申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中,前述第2 樹脂層之彈性率係在3500MPa以上。 14·如申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中,前述第2 购旨層在破璃轉移溫度以下之溫度時之熱膨脹係數係 在50ppm以下。 15. =請專利划第8項之半導體裝置,其中,前述第; 2月曰層之與别述第丨樹脂層相反側之面形成有配線圖 木而成且别述配線圖案與前述導體部係電性連接。 16. 如申請專利範圍第15項之半導體裝置,其中, 前述絕緣層復具備以覆蓋前述導體部與前述配線 :木之至少一部分之方式而設置之第3樹脂層,該第3 树脂層係由第3樹脂組成物所構成, 4第3樹脂組成物係··含有具有自由基聚合性雙 雔^樹t、熱硬純樹脂、及與前述具有自由基聚合性 脂不同之具有鹼性可溶性基及雙鍵之樹脂 者,或§有環狀烯烴系樹脂者。 320314 70 200908250 17.如申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中,前述半導 體基板之與前述絕緣層相反侧之面形成有配線圖案而 成,且前述配線圖案與前述導體部係電性連接。 71 320314
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