TWI739092B - 凸塊保護膜用感光性樹脂組成物、半導體裝置、半導體裝置之製造方法及電子機器 - Google Patents

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Abstract

本發明的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物包含熱固性樹脂、感光劑及溶劑,將在矽基板上塗佈該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物之後,藉由乾燥獲得之厚度15μm的乾燥膜作為感光性樹脂膜,將依序實施了第1處理、第2處理及第3處理之後的感光性樹脂膜作為顯影後感光膜,且將實施了第4處理之後的顯影後感光膜作為硬化後感光膜時,從顯影後感光膜萃取之第1萃取液的pH1為3.0~5.0,從硬化後感光膜萃取之第2萃取液的pH2比pH1高0.1~1.0,其中,該第1處理中曝光i射線;該第2處理中進行曝光後加熱;該第3處理中進行噴塗顯影;該第4處理中進行顯影後加熱。

Description

凸塊保護膜用感光性樹脂組成物、半導體裝置、半導體裝置之製造方法及電子機器
本發明係關於一種凸塊保護膜用感光性樹脂組成物、半導體裝置、半導體裝置之製造方法及電子機器。
在半導體元件中,於保護膜、層間絕緣膜、平坦化膜等用途中使用有由樹脂材料構成之樹脂膜。將該樹脂膜圖案化時,可藉由對樹脂材料賦予感光性及透光性,並且實施曝光處理及顯影處理而精度良好地形成作為目的之圖案。
例如,專利文獻1中揭示有一種藉由優化分子結構,減少殘留應力而透光性優異之感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物為液態,在藉由旋塗法塗佈至基板上之後,供於曝光處理及顯影處理。藉此,實施依據曝光圖案之圖案化。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開2003-209104號公報
[發明所欲解決之課題]
又,感光性樹脂組成物亦於下述目的中使用:形成用以使配線絕緣之絕緣部。在感光性樹脂組成物中,從受光之感光劑產生之酸促進熱固性樹脂的反應而形成成為絕緣部之樹脂膜。另一方面,所產生之酸有可能成為使感光性樹脂組成物的pH降低,使配線劣化之原因。
本發明的目的在於:提供一種能夠形成圖案形成性良好且可抑制金屬的劣化之樹脂膜之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物、具備前述樹脂膜之半導體裝置、能夠製造該半導體裝置之半導體裝置之製造方法、及具備前述半導體裝置之電子機器。
該目的係藉由下述(1)~(8)之本發明而達成。 (1)一種凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其包含: 熱固性樹脂、 感光劑、及 溶劑; 其特徵在於:將在矽基板上塗佈前述凸塊保護膜用感光性樹脂組成物之後,藉由在120℃乾燥3分鐘而獲得之厚度15μm的乾燥膜作為感光性樹脂膜, 將依序實施了第1處理、第2處理及第3處理之後的前述感光性樹脂膜作為顯影後感光膜, 且將實施了第4處理之後的前述顯影後感光膜作為硬化後感光膜時, 對前述顯影後感光膜實施使用了前述顯影後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第1熱水萃取處理,並將所萃取之第1萃取液的pH設為pH1時,前述pH1為3.0~5.0, 對前述硬化後感光膜實施使用了前述硬化後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第2熱水萃取處理,並將所萃取之第2萃取液的pH設為pH2時,前述pH2高於前述pH1, 且前述pH1與前述pH2之差為0.1~1.0, 前述第1處理中利用波長365nm的i射線以600mJ/cm2 的條件進行曝光;前述第2處理中進行大氣環境下之80℃、5分鐘的曝光後加熱;前述第3處理中利用丙二醇單甲醚乙酸酯進行30秒的噴塗顯影;前述第4處理中進行氮氣環境下之170℃、180分鐘的顯影後加熱。
(2)如上述(1)之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其中,前述pH2為3.6以上。 (3)如上述(1)或(2)之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其中,前述感光劑具有熱分解性。
(4)如上述(1)至(3)中任一項之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其中,前述熱固性樹脂包含多官能環氧樹脂。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其進而包含熱塑性樹脂。
(6)一種半導體裝置,其具備: 半導體晶片、及 樹脂膜,其設置於前述半導體晶片上且包含上述(1)至(5)中任一項之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物。
(7)一種半導體裝置之製造方法,其具有: 樹脂膜配置步驟,其在半導體晶片上配置包含熱固性樹脂、感光劑、及溶劑之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物而獲得感光性樹脂膜、 曝光步驟,其在前述樹脂膜配置步驟之後,對前述感光性樹脂膜實施曝光處理、 顯影步驟,其在前述曝光步驟之後,對前述感光性樹脂膜實施顯影處理、及 硬化步驟,其在前述顯影步驟之後,對前述感光性樹脂膜實施硬化處理; 關於前述凸塊保護膜用感光性樹脂組成物, 將在矽基板上塗佈前述凸塊保護膜用感光性樹脂組成物之後,藉由在120℃乾燥3分鐘而獲得之厚度15μm的乾燥膜作為前述感光性樹脂膜, 將依序實施了第1處理、第2處理及第3處理之後的前述感光性樹脂膜作為顯影後感光膜, 且將實施了第4處理之後的前述顯影後感光膜作為硬化後感光膜時, 對前述顯影後感光膜實施使用了前述顯影後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第1熱水萃取處理,並將所萃取之第1萃取液的pH設為pH1時,前述pH1為3.0~5.0, 對前述硬化後感光膜實施使用了前述硬化後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第2熱水萃取處理,並將所萃取之第2萃取液的pH設為pH2時,前述pH2高於前述pH1, 且前述pH1與前述pH2之差為0.1~1.0, 前述第1處理中利用波長365nm的i射線以600mJ/cm2 的條件進行曝光;前述第2處理中進行大氣環境下之80℃、5分鐘的曝光後加熱;前述第3處理中利用丙二醇單甲醚乙酸酯進行30秒的噴塗顯影;前述第4處理中進行氮氣環境下之170℃、180分鐘的顯影後加熱。 (8)一種電子機器,其具備上述(6)之半導體裝置。
根據本發明,可獲得能夠形成圖案形成性良好且可抑制金屬的劣化之樹脂膜之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。
又,根據本發明,可獲得具備圖案形成性良好且可抑制金屬的劣化之樹脂膜之可靠性高之半導體裝置。 又,根據本發明,可獲得可靠性高之電子機器。
以下,依據圖式所示之較佳實施形態,對本發明的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物、半導體裝置及電子機器進行詳細說明。
<半導體裝置> 首先,先以凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的說明,對本發明的半導體裝置的實施形態進行說明。
圖1係表示本發明的半導體裝置的實施形態之縱剖面圖。又,圖2係被圖1的鏈線包圍之區域的部分放大圖。另外,在以下的說明中,將圖1中之上側稱為「上」,下側稱為「下」。
圖1所示之半導體裝置1具有:具備貫通電極基板2、及安裝於其上之半導體封裝3之所謂堆疊封裝(package-on-package)結構。
其中,貫通電極基板2具備:有機絕緣層21(樹脂膜);多個貫通配線221,其從有機絕緣層21的上表面貫通至下表面;半導體晶片23,其埋入有機絕緣層21的內部;下層配線層24,其設置於有機絕緣層21的下表面;上層配線層25,其設置於有機絕緣層21的上表面;焊料凸塊26,其設置於下層配線層24的下表面。
另一方面,半導體封裝3具備:封裝基板31;半導體晶片32,其安裝於封裝基板31上;焊線33,其將半導體晶片32與封裝基板31電連接;密封層34,其埋入有半導體晶片32或焊線33;焊料凸塊35,其設置於封裝基板31的下表面。
又,貫通電極基板2上積層有半導體封裝3。藉此,半導體封裝3的焊料凸塊35與貫通電極基板2的上層配線層25電連接。
在該種半導體裝置1中,無需在貫通電極基板2中使用包含芯層之有機基板之類的厚基板,因此可容易實現低輪廓化(low profile)。因此,亦可有助於內藏半導體裝置1之電子機器的小型化。
又,積層有具備相互不同之半導體晶片之貫通電極基板2與半導體封裝3,故可提高每單位面積的安裝密度。因此,可實現兼顧小型化及高性能化。
以下,對貫通電極基板2及半導體封裝3進行進一步詳述。 圖2所示之貫通電極基板2所具備之下層配線層24及上層配線層25分別包括絕緣層、配線層及貫通配線等。藉此,下層配線層24及上層配線層25在內部或表面包含配線,並且經由貫通有機絕緣層21之貫通配線221而可實現相互之間的電連接。
其中,下層配線層24所包括之配線層與半導體晶片23或焊料凸塊26連接。因此,下層配線層24作為半導體晶片23的再配線層發揮功能,並且焊料凸塊26作為半導體晶片23的外部端子發揮功能。
又,如前述,以貫通有機絕緣層21之方式設置有圖2所示之貫通配線221。藉此,下層配線層24與上層配線層25之間進行電連接,能夠積層貫通電極基板2與半導體封裝3,因此可實現半導體裝置1的高功能化。
進而,圖2所示之上層配線層25所包括之配線層253與貫通配線221或焊料凸塊35連接。因此,上層配線層25與半導體晶片23電連接,且作為半導體晶片23的再配線層發揮功能,並且亦作為介於半導體晶片23與封裝基板31之間之中介層(interposer)發揮功能。
又,藉由貫通配線221貫通有機絕緣層21,可獲得補強有機絕緣層21之效果。因此,即使在下層配線層24或上層配線層25的機械強度低的情況下,亦可避免貫通電極基板2整體的機械強度的降低。其結果,可實現下層配線層24或上層配線層25的進一步的薄型化,且可實現半導體裝置1的進一步的低輪廓化。
又,圖1所示之半導體裝置1除了貫通配線221以外,亦具備貫通配線222,該貫通配線222以貫通位於半導體晶片23的上表面之有機絕緣層21之方式設置。藉此,可實現半導體晶片23的上表面與上層配線層25的電連接。
進而,以覆蓋半導體晶片23之方式設置有有機絕緣層21。藉此,可提高保護半導體晶片23之效果。其結果,可提高半導體裝置1的可靠性。又,可獲得亦能夠容易運用於如本實施形態之堆疊封裝結構之類的安裝方式之半導體裝置1。
關於貫通配線221的直徑W(參照圖2),並無特別限定,但較佳為1~100μm左右、更佳為2~80μm左右。藉此,可不損害有機絕緣層21的機械特性且確保貫通配線221的導電性。
圖1所示之半導體封裝3可為任意形態之封裝。例如可列舉QFP(四方扁平封裝;Quad Flat Package)、SOP(薄小外形封裝;Small Outline Package)、BGA(球形陣列;Ball Grid Array)、CSP(晶片尺寸封裝;Chip Size Package)、QFN(四方扁平無引線封裝;Quad Flat Non-leaded Package)、SON(薄小外形無引線封裝;Small Outline Non-leaded Package)、LF-BGA(導線架球柵陣列;Lead Flame BGA)等形態。
半導體晶片32的配置並無特別限定,作為一例,在圖1中積層有多個半導體晶片32。藉此,可實現安裝密度的高密度化。另外,多個半導體晶片32可在平面方向上併設,亦可在厚度方向上積層並且在平面方向上併設。
封裝基板31可為任意基板,例如設為包括未圖示之絕緣層、配線層及貫通配線等之基板。其中,可經由貫通配線電連接焊料凸塊35與焊線33。
密封層34例如由公知的密封樹脂材料構成。藉由設置該種密封層34,可從外力或外部環境保護半導體晶片32或焊線33。
另外,貫通電極基板2所具備之半導體晶片23與半導體封裝3所具備之半導體晶片32彼此靠近配置,因此可分享相互通訊的高速化或低損失化等優點。從該種觀點來看,例如,若在半導體晶片23與半導體晶片32中,將一者設為CPU(Central Processing Unit)或GPU(Graphics Processing Unit)、AP(運用處理器;Application Processor)等運算元件,另一者設為DRAM(Dynamic Random Access Memory)或快閃記憶體等記憶元件等,則可將該等元件彼此在同一裝置內靠近配置。藉此,實現兼顧高功能化及小型化之半導體裝置1。
<半導體裝置之製造方法> 接著,對製造圖1所示之半導體裝置1之方法進行說明。
圖3係表示製造圖1所示之半導體裝置1之方法之步驟圖。又,圖4~圖6分別為用以說明製造圖1所示之半導體裝置1之方法之圖。
半導體裝置1之製造方法具有下述步驟:晶片配置步驟S1,以埋入設置於基板202上之半導體晶片23及貫通配線221、222之方式獲得有機絕緣層21;上層配線層形成步驟S2,在有機絕緣層21上及半導體晶片23上形成上層配線層25;基板剝離步驟S3,剝離基板202;下層配線層形成步驟S4,形成下層配線層24;焊料凸塊形成步驟S5,形成焊料凸塊26並獲得貫通電極基板2;積層步驟S6,在貫通電極基板2上積層半導體封裝3。
其中,上層配線層形成步驟S2包括下述步驟:第1樹脂膜配置步驟S20,在有機絕緣層21上及半導體晶片23上配置感光性樹脂清漆5(清漆狀的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物)並獲得感光性樹脂層2510;第1曝光步驟S21,對感光性樹脂層2510實施曝光處理;第1顯影步驟S22,對感光性樹脂層2510實施顯影處理;第1硬化步驟S23,對感光性樹脂層2510實施硬化處理;配線層形成步驟S24,形成配線層253;第2樹脂膜配置步驟S25,在感光性樹脂層2510及配線層253上配置感光性樹脂清漆5並獲得感光性樹脂層2520;第2曝光步驟S26,對感光性樹脂層2520實施曝光處理;第2顯影步驟S27,對感光性樹脂層2520實施顯影處理;第2硬化步驟S28,對感光性樹脂層2520實施硬化處理;貫通配線形成步驟S29,在開口部424(貫通孔)形成貫通配線254。
以下,依序對各步驟進行說明。另外,以下製造方法為一例,並不限定於此。
[1]晶片配置步驟S1 首先,如圖4(a)所示,準備具備基板202、設置於基板202上之半導體晶片23及貫通配線221、222、及以埋入該等之方式設置之有機絕緣層21之晶片埋入結構體27。
作為基板202的構成材料,並無特別限定,例如可列舉金屬材料、玻璃材料、陶瓷材料、半導體材料、有機材料等。又,可在基板202使用矽晶圓之類的半導體晶圓、玻璃晶圓等。
半導體晶片23接著於基板202上。本製造方法中,作為一例,使多個半導體晶片23相互分開且併設於相同的基板202上。多個半導體晶片23可為彼此相同的種類,亦可為彼此不同的種類。又,可經由晶片黏著膜之類的接著劑層(未圖示)固定基板202與半導體晶片23之間。
另外,依據需要,亦可設為在基板202與半導體晶片23之間設置中介層(未圖示)。中介層例如作為半導體晶片23的再配線層而發揮功能。因此,中介層可具備用以與後述之半導體晶片23的電極電連接之未圖示之墊。藉此,可變更半導體晶片23的墊間隔或排列圖案,可更加提高半導體裝置1的設計自由度。
該種中介層中例如可使用矽基板、陶瓷基板、玻璃基板之類的無機系基板,樹脂基板之類的有機系基板等。
有機絕緣層21例如可為包含如作為後述之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的成分而列舉之熱固性樹脂或熱塑性樹脂之樹脂膜。
作為貫通配線221、222的構成材料,例如可列舉銅或銅合金、鋁或鋁合金、金或金合金、銀或銀合金、鎳或鎳合金等。
另外,可準備利用與上述不同的方法製作之晶片埋入結構體27。
[2]上層配線層形成步驟S2 接著,在有機絕緣層21上及半導體晶片23上形成上層配線層25。
[2-1]第1樹脂膜配置步驟S20 首先,如圖4(b)所示,在有機絕緣層21上及半導體晶片23上塗佈(配置)感光性樹脂清漆5。藉此,如圖4(c)所示,可獲得感光性樹脂清漆5的液態被膜。以下,對感光性樹脂清漆5進行詳細說明,該感光性樹脂清漆5為本實施形態之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,且為具有感光性之清漆。
感光性樹脂清漆5的塗佈例如使用旋塗機、棒塗機、噴塗裝置、噴墨裝置等進行。
感光性樹脂清漆5的黏度並無特別限定,較佳為10~700mPa·s,更佳為30~400mPa·s。藉由感光性樹脂清漆5的黏度在前述範圍內,可形成更薄之感光性樹脂層2510(參照圖4(d))。其結果,可使上層配線層25更薄,半導體裝置1的薄型化變得容易。
另外,感光性樹脂清漆5的黏度例如設為在旋轉速度50rpm、測量時間300秒的條件下使用錐板型黏度計(TV-25,Toki Sangyo Co.,Ltd製造)測量的值。
接著,乾燥感光性樹脂清漆5的液態被膜。藉此,獲得圖4(d)所示之感光性樹脂層2510。
感光性樹脂清漆5的乾燥條件並無特別限定,例如可列舉在80~150℃的溫度,加熱1~60分鐘的條件。
另外,在本步驟中,可採用下述製程代替塗佈感光性樹脂清漆5之製程:配置將感光性樹脂清漆5膜化而成之感光性樹脂膜。感光性樹脂膜為本實施形態之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,且為具有感光性之樹脂膜。
例如藉由各種塗佈裝置在載體膜等的基底上塗佈感光性樹脂清漆5之後,乾燥所獲得之塗膜,藉此製造感光性樹脂膜。
如此形成感光性樹脂層2510之後,依據需要,對感光性樹脂層2510實施曝光前加熱處理。藉由實施曝光前加熱處理,可穩定化感光性樹脂層2510所包含之分子而實現後述之第1曝光步驟S21的反應的穩定化。又,另一方面,藉由在如後述之加熱條件下加熱,可將由加熱引起之對光酸產生劑的不良影響控制在最小限度。
關於曝光前加熱處理的溫度,較佳為設為70~130℃,更佳為設為75~120℃,進而較佳為設為80~110℃。若曝光前加熱處理的溫度小於前述下限值,則有無法達成藉由曝光前加熱處理來穩定化分子的目的之虞。另一方面,若曝光前加熱處理的溫度大於前述上限值,則因以下影響廣範圍化而有圖案化的加工精度降低之虞,該影響為光酸產生劑的活動變得過於活躍而即使在後述之第1曝光步驟S21中照射光亦變得難以產生酸。
又,曝光前加熱處理的時間依據曝光前加熱處理的溫度適當設定,在前述溫度,較佳為設為1~10分鐘,更佳為設為2~8分鐘,進而較佳為設為3~6分鐘。若曝光前加熱處理的時間小於前述下限值,則因加熱時間不足而有無法達成藉由曝光前加熱處理來穩定化分子的目的之虞。另一方面,若曝光前加熱處理的時間大於前述上限值,則因加熱時間過長,有即使將曝光前加熱處理的溫度控制在前述範圍內,亦會阻礙光酸產生劑的作用之虞。
又,加熱處理的環境並無特別限定,可為不活性氣體環境或還原性氣體環境等,但若考慮作業效率等則設為大氣下。
又,環境壓力並無特別限定,可為減壓下或加壓下,若考慮作業效率等則設為常壓。另外,常壓係指30~150kPa左右的壓力,較佳為大氣壓。
[2-2]第1曝光步驟S21 接著,對感光性樹脂層2510實施曝光處理。
首先,如圖4(d)所示,在感光性樹脂層2510上的特定的區域配置遮罩412。又,經由遮罩412照射光(活性放射線)。藉此,依據遮罩412的圖案對感光性樹脂層2510實施曝光處理。
另外,在圖4(d)中,圖示有感光性樹脂層2510具有所謂負型感光性之情況。該例子中,成為在感光性樹脂層2510中對與遮罩412的遮光部對應之區域賦予相對於顯影液之溶解性。
另一方面,在與遮罩412的穿透部對應之區域中,藉由感光劑的作用例如產生酸。所產生之酸在後述之步驟中,作為熱固性樹脂的反應的觸媒而作用。
又,曝光處理中之曝光量並無特別限定,較佳為100~2000mJ/cm2 ,更佳為200~1000mJ/cm2 。藉此,可抑制感光性樹脂層2510中之曝光不足及曝光過度。其結果,最終可實現高圖案化精度。 其後,依據需要,對感光性樹脂層2510實施曝光後加熱處理。
曝光後加熱處理的溫度並無特別限定,較佳為設為50~150℃,更佳為設為50~130℃,進而較佳為設為55~120℃,尤佳為設為60~110℃。藉由在該種溫度實施曝光後加熱處理,所產生之酸的觸媒作用充分得到增強,從而可使熱固性樹脂在更短時間且充分反應。另一方面,若溫度過高,則有促進酸的擴散,圖案化的加工精度降低之虞,但只要在前述範圍內則可減少該種擔憂。
另外,若曝光後加熱處理的溫度小於前述下限值,則因未能充分提高酸之類的觸媒的作用,而有熱固性樹脂的反應率降低或需要時間之虞。另一方面,若曝光後加熱處理的溫度大於前述上限值,則有促進酸的擴散(廣範圍化)、圖案化的加工精度降低之虞。
另一方面,曝光後加熱處理的時間依據曝光後加熱處理的溫度適當設定,但在前述溫度中,較佳為設為1~30分鐘,更佳為設為2~20分鐘,進而較佳為設為3~15分鐘。藉由以該種時間實施曝光後加熱處理,可使熱固性樹脂充分反應,並且抑制酸的擴散而可抑制圖案化的加工精度降低。
又,曝光後加熱處理的環境並無特別限定,可為不活性氣體環境或還原性氣體環境等,若考慮作業效率等則設為大氣下。
又,曝光後加熱處理的環境壓力並無特別限定,可為減壓下或加壓下,若考慮作業效率等則設為常壓。藉此,可較容易地實施曝光前加熱處理。另外,常壓係指30~150kPa左右的壓力,較佳為大氣壓。
[2-3]第1顯影步驟S22 接著,對感光性樹脂層2510實施顯影處理。藉此,在與遮罩412的遮光部對應之區域形成貫通感光性樹脂層2510之開口部423(參照圖5(e))。 作為顯影液,例如可列舉有機系顯影液、水溶性顯影液等。
[2-4]第1硬化步驟S23 顯影處理之後,對感光性樹脂層2510實施硬化處理(顯影後加熱處理)。硬化處理的條件並無特別限定,設為160~250℃左右的加熱溫度、30~240分鐘左右的加熱時間。藉此,可抑制對半導體晶片23的熱影響,並且使感光性樹脂層2510硬化而獲得有機絕緣層251。
[2-5]配線層形成步驟S24 接著,在有機絕緣層251上形成配線層253(參照圖5(f))。配線層253在例如使用濺鍍法、真空蒸鍍法等氣相成膜法而獲得金屬層後,藉由光蝕刻法及蝕刻法進行圖案化而形成。
另外,亦可於形成配線層253前先實施電漿處理之類的表面改質處理。
[2-6]第2樹脂膜配置步驟S25 接著,如圖5(g)所示,以與第1樹脂膜配置步驟S20同樣的方式獲得感光性樹脂層2520。感光性樹脂層2520以覆蓋配線層253的方式配置。
其後,依據需要,對感光性樹脂層2520實施曝光前加熱處理。處理條件例如設為第1樹脂膜配置步驟S20中記載之條件。
[2-7]第2曝光步驟S26 接著,對感光性樹脂層2520實施曝光處理。處理條件例如設為第1曝光步驟S21中記載之條件。
其後,依據需要,對感光性樹脂層2520實施曝光後加熱處理。處理條件例如設為第1曝光步驟S21中記載之條件。
[2-8]第2顯影步驟S27 接著,對感光性樹脂層2520實施顯影處理。處理條件例如設為第1顯影步驟S22中記載之條件。藉此,形成貫通感光性樹脂層2510、2520之開口部424(參照圖5(h))。
[2-9]第2硬化步驟S28 顯影處理之後,對感光性樹脂層2520實施硬化處理(顯影後加熱處理)。硬化條件例如設為第1硬化步驟S23中記載之條件。藉此,使感光性樹脂層2520硬化而獲得有機絕緣層252(參照圖6(i))。
另外,在本實施形態中,上層配線層25具有有機絕緣層251及有機絕緣層252之2層,但亦可具有3層以上。此時,只要在第2硬化步驟S28之後反覆追加從配線層形成步驟S24至第2硬化步驟S28為止的一系列步驟即可。
[2-10]貫通配線形成步驟S29 接著,對開口部424形成圖6(i)所示之貫通配線254。
貫通配線254的形成中使用公知的方法,例如使用以下的方法。
首先,在有機絕緣層252上形成未圖示之晶種層。晶種層在開口部424的內面(側面及底面)並且在有機絕緣層252的上表面形成。
作為晶種層,例如使用銅晶種層。又,晶種層例如藉由濺鍍法形成。
又,晶種層可由與欲形成之貫通配線254同種之金屬構成,亦可由異種之金屬構成。
接著,在未圖示之晶種層中,在開口部424以外的區域上形成未圖示之阻劑層。又,將該阻劑層作為遮罩,將金屬填充至開口部424內。該填充例如可使用電解鍍覆法。作為被填充之金屬,例如可列舉銅或銅合金、鋁或鋁合金、金或金合金、銀或銀合金、鎳或鎳合金等。如此將導電性材料埋設於開口部424內而形成貫通配線254。
接著,去除未圖示之阻劑層。進而,去除有機絕緣層252上的未圖示之晶種層。此時,例如可使用快速蝕刻(flash etching)法。 另外,貫通配線254的形成部位並不限定於圖示的位置。
[3]基板剝離步驟S3 接著,如圖6(j)所示,剝離基板202。藉此,露出有機絕緣層21的下表面。
[4]下層配線層形成步驟S4 接著,如圖6(k)所示,在有機絕緣層21的下表面側形成下層配線層24。下層配線層24能夠以任意方法形成,例如能夠以與上述之上層配線層形成步驟S2同樣的方式形成。
如此形成之下層配線層24經由貫通配線221與上層配線層25電連接。
[5]焊料凸塊形成步驟S5 接著,如圖6(L)所示,在下層配線層24形成焊料凸塊26。又,可依據需要而在上層配線層25或下層配線層24上形成阻焊層之類的保護膜。 如上,獲得貫通電極基板2。
另外,如圖6(L)所示之貫通電極基板2能夠分割成多個區域。因此,例如沿圖6(L)所示之一點鏈線單片化貫通電極基板2,藉此可高效率地製造多個貫通電極基板2。另外,單片化例如可使用鑽石切割機等。
[6]積層步驟S6 接著,在單片化之貫通電極基板2上配置半導體封裝3。藉此獲得圖1所示之半導體裝置1。
該種半導體裝置1之製造方法能夠運用於使用了大面積的基板之晶圓級製程或面板級製程。藉此,可提高半導體裝置1的製造效率,實現低成本化。
<凸塊保護膜用感光性樹脂組成物> 接著,對在製造半導體裝置1之方法中使用之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物(本發明的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物)的較佳實施形態進行說明。
本實施形態之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物為具有感光性之樹脂組成物,且包含熱固性樹脂、感光劑及溶劑。另外,在本發明中,將設置於凸塊、焊盤(land)、配線等電連接要素的周圍之樹脂膜統稱為「凸塊保護膜」。因此,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物係指用以形成凸塊保護膜之樹脂組成物。 另外,作為凸塊保護膜的具體例,例如可列舉設置於電連接要素的周圍之鈍化膜、外塗膜、層間絕緣膜等。又,樹脂膜設置於半導體晶片上,但亦可靠近半導體晶片而設置,亦可與再配線層或增層配線層一樣,設置於與半導體晶片分開的位置。
本實施形態之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物在前述之上層配線層形成步驟S2的步驟的途中,可使pH適當發生改變。該種凸塊保護膜用感光性樹脂組成物能夠形成圖案形成性良好且可抑制金屬的劣化之樹脂膜。以下,對用以說明該特徵之評價方法進行詳述。
本實施形態之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物被塗佈在矽基板上之後,藉由乾燥成為感光性樹脂膜。
具體而言,首先,將凸塊保護膜用感光性樹脂組成物塗佈在矽基板。接著,使所獲得之液態被膜在120℃、乾燥3分鐘來獲得乾燥膜。藉此,獲得厚度為15μm的感光性樹脂膜。
該感光性樹脂膜經過特定條件的第1處理、第2處理及第3處理而成為顯影後感光膜。
具體而言,首先,以600mJ/cm2 的條件對感光性樹脂膜照射波長365nm的i射線。藉此,對感光性樹脂膜實施第1處理。
接著,將實施了第1處理之感光性樹脂膜在大氣環境下,以80℃加熱5分鐘。藉此,對感光性樹脂膜實施第2處理。
接著,對實施了第2處理之感光性樹脂膜進行30秒的噴塗顯影,該噴塗顯影係將25℃的丙二醇單甲醚乙酸酯作為顯影液。藉此,對感光性樹脂膜實施第3處理。將如此依序實施了第1處理、第2處理及第3處理之感光性樹脂膜作為顯影後感光膜。
該顯影後感光膜進一步經過特定條件的第4處理而成為硬化後感光膜。 具體而言,將顯影後感光膜在氮氣環境下,以170℃加熱180分鐘。藉此,對顯影後感光膜實施第4處理。將如此實施了第4處理之顯影後感光膜作為硬化後感光膜。
又,將所獲得之顯影後感光膜以如下之方式供於第1熱水萃取處理,藉此獲得第1萃取液。
具體而言,首先,將顯影後感光膜從矽基板削落。此時,例如利用使用刮刀之機械方法。
接著,將削落之顯影後感光膜及超純水放入聚四氟乙烯製的萃取容器。稱量出以質量比計成為顯影後感光膜的20倍(20質量倍)之超純水。
接著,將萃取容器密封之後投入恆溫器,實施在125℃加熱20小時之第1熱水萃取處理。
接著,從恆溫器取出萃取容器,冷卻至室溫(25℃)。 接著,將萃取容器的內容物利用網眼大小0.5μm的過濾器過濾,並將濾液作為第1萃取液而進行回收。
接著,將SevenEasy S20型pH計(Mettler Toledo International Inc.製造)的電極浸漬於所獲得之第1萃取液中。又,利用pH測量第1萃取液的pH。將所獲得之第1萃取液的pH設為「pH1」。
又,將所獲得之硬化後感光膜以如下之方式供於第2熱水萃取處理,藉此獲得第2萃取液。
具體而言,首先,將硬化後感光膜從矽基板削落。此時,例如利用使用刮刀之機械方法。
接著,將削落之硬化後感光膜及超純水放入聚四氟乙烯製的萃取容器。稱量出以質量比計成為顯影後感光膜的20倍(20質量倍)之超純水。
接著,將萃取容器密封之後投入恆溫器,實施在125℃加熱20小時之第2熱水萃取處理。
接著,從恆溫器取出萃取容器,冷卻至室溫(25℃)。
接著,將萃取容器的內容物利用網眼大小0.5μm的過濾器過濾,並將濾液作為第2萃取液而進行回收。
接著,將SevenEasy S20型pH計(Mettler Toledo International Inc.製造)的電極浸漬於所獲得之第2萃取液中。又,利用pH測量第2萃取液的pH。將所獲得之第2萃取液的pH設為「pH2」。 藉由如上之評價方法獲得pH1及pH2。
此處,本實施形態之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物在依據上述評價方法之評價結果中,滿足以下(a)~(c)之3個條件。
(a)pH1為3.0~5.0。 (b)pH2高於pH1。 (c)pH1與pH2之差為0.1~1.0。
尤其藉由(a),滿足此3個條件之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物在前述之第1顯影步驟S22之後或在其之前的步驟、及前述之第2顯影步驟S27之後或在其之前的步驟中,顯示出相對低之pH。在該種步驟中包括在凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中需要熱固性樹脂的反應之步驟,相對低之pH相當於成為促進熱固性樹脂的反應之觸媒之酸的含有率高。因此,在該種步驟中,熱固性樹脂的反應得到促進,例如感光性樹脂層2510、2520的靈敏度變高,因此感光性樹脂層2510、2520的圖案形成性變得良好。
另外,若pH1小於前述下限值,則在例如第2顯影步驟S27或其之前的步驟中,有使配線層253所包含之金屬劣化(氧化)之虞。另一方面,若pH1大於前述上限值,則有無法充分促進熱固性樹脂的反應之虞。
又,尤其藉由(b),前述之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物之第1硬化步驟S23之後的pH變得比第1顯影步驟S22之後的pH高。同樣地,第2硬化步驟S28之後的pH變得比第2顯影步驟S27之後的pH高。亦即,關於凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,可說其硬化物的pH比非硬化時的pH高。該種凸塊保護膜用感光性樹脂組成物在其硬化物中酸度變得相對低,因此例如在有機絕緣層251、252中可抑制配線層253或貫通配線254等中包含之金屬的劣化。又,藉由金屬的劣化得到抑制,可抑制伴隨金屬離子的遷移之有機絕緣層251、252的絕緣性的降低。
又,尤其藉由(c),凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物的pH變得比非硬化時的pH高,但其差變得最佳。因此,pH1變得充分低,熱固性樹脂的反應得到充分促進,而另一方面,pH2變得充分高,藉此可充分抑制金屬的劣化。
另外,若pH1與pH2之差小於前述下限值,則由於差過小,因此有無法充分促進熱固性樹脂的反應之虞,或有無法充分抑制金屬的劣化之虞。另一方面,若pH1與pH2之差大於前述上限值,則由於差過大,因此例如在第2顯影步驟S27或其之前的步驟中,有使配線層253所包含之金屬劣化(氧化)之虞或凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的穩定性降低之虞。又,為了實現大的差,需要使感光劑的添加量過多,有感光性樹脂層2510、2520的圖案形成性降低之虞。
因此,藉由同時滿足以上(a)~(c)之3個條件,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物能夠形成圖案形成性良好且可抑制金屬的劣化之樹脂膜。
另外,pH1較佳為3.2~4.5,更佳為3.4~4.0。
又,pH1與pH2之差較佳為0.2~0.9,更佳為0.3~0.8。
又,關於凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其第2萃取液的pH2較佳為3.6以上,更佳為3.8~7.0。藉由pH2在前述範圍內,例如在有機絕緣層251、252中,尤其可將配線層253或貫通配線254等所包含之金屬的劣化長期良好地抑制。
另外,若pH2小於前述下限值,則有無法充分抑制金屬的劣化之虞。另一方面,若pH2大於前述上限值,則有凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的穩定性降低之虞。
又,前述之半導體裝置1具備:半導體晶片23;有機絕緣層251、252,其等設置於半導體晶片23上,且為包含凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物之樹脂膜。該種半導體裝置1由於有機絕緣層251、252的絕緣性的降低得到抑制,因此不良率變低且可靠性變高。
以下,對凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的各構成成分進行詳述。 (熱固性樹脂) 作為熱固性樹脂,例如可列舉苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂之類的酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、聯苯芳烷基(biphenyl aralkyl)型環氧樹脂、苯氧基樹脂、萘骨架型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚A二環氧丙基醚型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚F二環氧丙基醚型環氧樹脂、雙酚S二環氧丙基醚型環氧樹脂、環氧丙基醚型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、芳香族多官能環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂、脂肪族多官能環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、多官能脂環式環氧樹脂等環氧樹脂;脲(尿素)樹脂、三聚氰胺樹脂等具有三𠯤環之樹脂;不飽和聚酯樹脂;雙順丁烯二醯亞胺化合物等順丁烯二醯亞胺樹脂;聚胺酯(polyurethane)樹脂;鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂;聚矽氧系樹脂;苯并㗁𠯤樹脂;聚醯亞胺樹脂;聚醯胺醯亞胺樹脂;苯環丁烯樹脂;酚醛清漆型氰酸酯樹脂、雙酚A型氰酸酯樹脂、雙酚E型氰酸酯樹脂、四甲基雙酚F型氰酸酯樹脂等氰酸鹽樹脂等的氰酸酯樹脂等。又,熱固性樹脂中,可單獨使用該等中的1種,可併用具有不同重量平均分子量之2種以上,亦可併用1種或2種以上及該等的預聚物。
其中,作為熱固性樹脂,較佳為包含環氧樹脂。藉此,可獲得能夠形成機械特性良好的有機絕緣層251、252之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。
作為環氧樹脂,例如可列舉在1分子中環氧基為2個以上之多官能環氧樹脂。該等可單獨使用,亦可組合多個使用。藉由使用該種多官能環氧樹脂,可提高感光性樹脂層2510、2520的膜物性或加工性。
又,作為環氧樹脂,可使用3官能以上的多官能環氧樹脂。 又,關於熱固性樹脂,較佳為包含尤其選自由苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、及四甲基雙酚F型環氧樹脂所組成的群中之1種以上的環氧樹脂,更佳為包含酚醛清漆型環氧樹脂。該種熱固性樹脂為多官能且為由芳香族化合物構成之環氧樹脂,因此可獲得硬化性良好且耐熱性高,熱膨脹係數相對低之有機絕緣層251、252。
另外,熱固性樹脂較佳為包含在常溫(25℃)為固態的樹脂。藉此,可獲得能夠形成機械特性良好的有機絕緣層251、252之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。
熱固性樹脂的含量並無特別限定,較佳為凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的固體成分整體的40~90質量%左右,更佳為45~85質量%左右,進而較佳為50~80質量%左右。藉由將熱固性樹脂的含量設定在前述範圍內,可提高凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的圖案形成性,並且可充分提高有機絕緣層251、252的耐熱性或機械強度。
另外,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的固體成分係指凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中的不揮發成分,並且指去除了水或溶劑等揮發成分之剩餘部分。又,在本實施形態中,相對於凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的固體成分整體的含量係指相對於凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中的去除了溶劑之成分整體的含量。
(液態環氧樹脂) 依據需要,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物可包含在常溫呈液態之液態環氧樹脂。液態環氧樹脂作為成膜助劑(膜化劑)發揮功能,因此可抑制有機絕緣層251、252的脆性。
作為液態環氧樹脂,可使用與前述之熱固性樹脂不同的樹脂。具體而言,可使用以下環氧化合物:在分子中具有2個以上的環氧基,在室溫25℃為液態。藉由使用該種液態環氧樹脂,尤其可抑制有機絕緣層251、252的脆性。該液態環氧樹脂在25℃的黏度例如為1~8000mPa・s,較佳為5~1500mPa・s,更佳為可設為10~1400mPa・s。
作為該種液態環氧樹脂,例如可列舉選自由雙酚A二環氧丙基醚、雙酚F二環氧丙基醚、烷基二環氧丙基醚及脂環式環氧所組成的群中之1種以上,可組合使用該等之中的1種或2種以上。其中,從減少顯影後的龜裂之觀點來看,可較佳地使用烷基二環氧丙基醚。
又,液態環氧樹脂的環氧當量較佳為100~200g/eq,更佳為105~180g/eq,進而較佳為110~170g/eq。藉此,尤其可抑制有機絕緣層251、252的脆性。
液態環氧樹脂的含量並無特別限定,較佳為凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的固體成分整體的1~40質量%左右,更佳為5~35質量%左右,進而較佳為10~30質量%左右。藉此,可抑制有機絕緣層251、252的脆性,並且實現其物性的平衡。
又,液態環氧樹脂的量相對於在常溫為固態的樹脂100質量份,較佳為1~100質量份左右,更佳為5~90質量份左右,進而較佳為10~80質量份左右。
(熱塑性樹脂) 又,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物可進而含有熱塑性樹脂。藉此,可更加提高凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物的可撓性。其結果,可獲得不易產生熱應力等的有機絕緣層251、252。
作為熱塑性樹脂,例如可列舉苯氧基樹脂、聚乙烯縮醛、丙烯酸系樹脂、聚醯胺系樹脂(例如尼龍等)、熱塑性胺酯系樹脂、聚烯烴系樹脂(例如聚乙烯、聚丙烯等)、聚碳酸酯、聚酯系樹脂(例如聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯等)、聚縮醛、聚伸苯硫醚、聚醚醚酮、液晶聚合物、氟樹脂(例如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、改質聚苯醚、聚碸、聚醚碸、聚芳酯、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、熱塑性聚醯亞胺等。又,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中,可單獨使用該等中的1種,可併用具有不同重量平均分子量之2種以上,亦可併用1種或2種以上及該等的預聚物。
其中,作為熱塑性樹脂,可較佳地使用苯氧基樹脂。苯氧基樹脂亦稱為多羥基聚醚,具有分子量比環氧樹脂大的特徵。藉由包含該種苯氧基樹脂,可抑制凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物的可撓性降低。尤其,藉由含有苯氧基樹脂,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物顯示出適度的伸縮性。因此,藉由使用該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,即使在形成薄型的有機絕緣層時,亦可抑制在有機絕緣層中產生龜裂等,因此可製造絕緣可靠性高之半導體裝置。該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物尤其適於形成上層配線層25或下層配線層24等再配線層。
作為苯氧基樹脂,例如可列舉雙酚A型苯氧基樹脂、雙酚F型苯氧基樹脂、雙酚A型與雙酚F型的共聚苯氧基樹脂、聯苯型苯氧基樹脂、雙酚S型苯氧基樹脂、聯苯型苯氧基樹脂與雙酚S型苯氧基樹脂的共聚苯氧基樹脂等,可使用該等中的1種或2種以上的混合物。
該等中,可較佳地使用雙酚A型苯氧基樹脂或雙酚A型與雙酚F型的共聚苯氧基樹脂。
又,作為苯氧基樹脂,可較佳地使用在分子鏈兩末端具有環氧基之樹脂。根據該種苯氧基樹脂,作為熱固性樹脂而使用環氧樹脂時,可對凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物賦予優異之耐溶劑性及耐熱性。
又,作為苯氧基樹脂,可較佳地使用在常溫為固態的樹脂。具體而言,可較佳地使用不揮發成分為90質量%以上的苯氧基樹脂。藉由使用該種苯氧基樹脂,可使硬化物的機械特性良好。
熱塑性樹脂的重量平均分子量並無特別限定,較佳為10000~100000左右,更佳為20000~100000左右,進而較佳為30000~70000左右。藉由使用該種較高分子量的熱塑性樹脂,可對硬化物賦予良好的可撓性,並且可賦予對溶劑的充分的溶解性。尤其,藉由使用重量平均分子量在上述範圍內的苯氧基樹脂,除上述效果以外,硬化物具有更佳之伸縮性,因此尤其適於形成要求薄型化之再配線層。
另外,熱塑性樹脂的重量平均分子量例如測量為凝膠滲透層析(GPC)法的聚苯乙烯換算值。
熱塑性樹脂的添加量並無特別限定,相對於熱固性樹脂100質量份,較佳為10質量份以上且90質量份以下,更佳為15質量份以上且80質量份以下,進而較佳為20質量份以上且70質量份以下。藉由將熱塑性樹脂的添加量設定在前述範圍內,可對凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物提高機械特性的平衡。
另外,若熱塑性樹脂的添加量小於前述下限值,則依據凸塊保護膜用感光性樹脂組成物所包含之成分或其摻合比,有無法對凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物賦予充分的可撓性之虞。另一方面,若熱塑性樹脂的添加量大於前述上限值,則依據凸塊保護膜用感光性樹脂組成物所包含之成分或其摻合比,有凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物的機械強度降低之虞。
(感光劑) 作為感光劑,例如可使用光酸產生劑。藉此,可獲得將從光酸產生劑產生之酸作為觸媒利用之化學增幅型的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。該化學增幅型的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物由於靈敏度高,因此能夠以高產量實現更加微細的圖案形成。
作為光酸產生劑,可列舉藉由紫外線等活性光線的照射而產生酸之化合物,具體而言可列舉鎓鹽化合物。更具體而言,可列舉重氮鹽、二芳基碘鹽等碘鹽、三芳基鋶鹽之類的鋶鹽、三芳基吡喃(pyrylium)鹽、二苯乙二酮吡啶硫氰酸鹽、二烷基苯甲醯甲基鋶鹽、二烷基羥基苯基鏻鹽之類的陽離子型光聚合起始劑等。
另外,若考慮凸塊保護膜用感光性樹脂組成物與金屬接觸,則感光劑較佳為甲基(Methide)鹽型或硼酸鹽型之類的不會因分解而產生氟化氫的化合物。
又,關於光酸產生劑,尤其可較佳地使用將五倍子酸鹽陰離子作為抗衡陰離子之鎓鹽(以下,稱為「五倍子酸鎓鹽」。)。該種五倍子酸鎓鹽具有熱分解性。亦即,五倍子酸鎓鹽被加熱時,在五倍子酸鹽陰離子中產生熱分解。因此,在凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中,伴隨硬化處理而發生pH的上升。其結果,pH在硬化處理的前後發生變化,可實現滿足前述之(a)~(c)之3個條件的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。
其中,五倍子酸鎓鹽只要將五倍子酸鹽陰離子作為抗衡陰離子的鎓鹽,則並無特別限定。下述通式(1)為五倍子酸鎓鹽的一例。
Figure 02_image001
[在式(1)中,R1 ~R4 相互獨立地為碳數1~18的烷基或芳基。其中,R1 ~R4 中至少1個為芳基,該芳基的碳數為6~14(不包含以下取代基的碳數),且芳基中的氫原子的一部分可被碳數1~18的烷基、由鹵原子取代的碳數1~8的烷基、碳數2~18的烯基、碳數2~18的炔基、碳數6~14的芳基、硝基、羥基、氰基、以-OR6 表示之烷氧基或芳氧基、以R7 CO-表示之醯基、以R8 COO-表示之醯氧基、以-SR9 表示之烷硫基或芳硫基、以-NR10 R11 表示之胺基或鹵原子取代。 又,R6 ~R9 為碳數1~8的烷基或碳數6~14的芳基,R10 及R11 為氫原子、碳數1~8的烷基或碳數6~14的芳基。 又,E表示元素週期表的15族~17族的原子價n的元素,n為1~3的整數。 又,R5 為與E鍵結之有機基,R5 的個數為n+1,n+1個R5 可分別相同或不同,2個以上的R5 可相互直接鍵結或經由-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、伸烷基或伸苯基而形成包含元素E之環結構。]
其中,E與有機基R5 鍵結而形成鎓離子(鎓陽離子)。作為E,例如可列舉O(氧)、N(氮)、P(磷)、S(硫)、I(碘),與該等對應之鎓離子為金羊(Oxonium)、銨、鏻、鋶、錪。
又,作為R5 ,可列舉碳數6~14的芳基、碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、碳數2~18的炔基等。
另外,R5 中的芳基可進而被碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、碳數2~18的炔基、碳數6~14的芳基、硝基、羥基、氰基、以-OR6 表示之烷氧基或芳氧基、以R7 CO-表示之醯基、以R8 COO-表示之醯氧基、以-SR9 表示之烷硫基或芳硫基、以-NR10 R11 表示之胺基或鹵原子取代。
其中,鎓離子尤其較佳為鋶離子,更佳為三芳基鋶離子,進而較佳為三苯基鋶離子。藉此,獲得靈敏度及溶解性良好的光酸產生劑。
作為三芳基鋶離子,例如可列舉以下述結構式表示之離子中的至少1種。
Figure 02_image003
Figure 02_image005
Figure 02_image007
另一方面,作為五倍子酸鹽陰離子,尤其可列舉(C6 F54 Ga- 、((CF32 C6 H34 Ga- 、(CF3 C6 H44 Ga- 、(C6 F52 GaF2 - 、C6 F5 GaF3 - 、(C6 H3 F24 Ga- 等。藉由使用該種陰離子,可實現熱分解性尤其良好,並可使pH產生適當的變化之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。
亦即,藉由如前述之第4處理而在五倍子酸鹽陰離子中產生一些熱分解,該第4處理在氮氣環境下以170℃加熱180分鐘。因此,藉由第4處理,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的pH適度上升,可實現滿足前述之(a)~(c)之3個條件之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。 另外,上述之作用效果並不限於使用五倍子酸鎓鹽之情況,在使用了包含具有熱分解性之抗衡陰離子之光酸產生劑(具有熱分解性之光酸產生劑)之情況下亦同樣可獲得。
又,作為光酸產生劑,可使用將硼酸鹽陰離子作為抗衡陰離子之三芳基鋶鹽或將磺酸鹽陰離子作為抗衡陰離子之三芳基鋶鹽代替五倍子酸鹽陰離子。將該種硼酸鹽陰離子或磺酸鹽陰離子作為抗衡陰離子之三芳基鋶鹽幾乎不具有熱分解性,或即使具有熱分解性,熱分解性亦小於將五倍子酸鹽陰離子作為抗衡離子之三芳基鋶鹽。此時,即使供於第4處理,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的pH亦不上升或上升幅度變小。
以下,將不具有熱分解性或熱分解性小的包含抗衡陰離子之光酸產生劑稱為非熱分解性的光酸產生劑。
另外,分別單獨使用具有熱分解性之光酸產生劑或熱分解性小的光酸產生劑、或併用具有熱分解性之光酸產生劑及非熱分解性的光酸產生劑,藉此可適當調整凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的pH。其結果,可實現滿足前述之(a)~(c)之3個條件之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。
又,在本實施形態中,對pH伴隨光酸產生劑的熱分解而發生變化的例子進行了說明,但凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中的pH的變化並不限定於該例,亦可為伴隨其他因素的變化。作為其他因素,例如可為熱固性樹脂、熱塑性樹脂、硬化劑等,該等具有熱分解性時,可引起與本實施形態相同的pH變化。
感光劑的添加量並無特別限定,較佳為凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的固體成分整體的0.3~5.0質量%左右,更佳為0.5~4.5質量%左右,進而較佳為1.0~4.0質量%左右。藉由將感光劑的添加量設定在前述範圍內,可提高感光性樹脂層2510、2520的圖案形成性,並且可提高凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的長期保管性。
另外,感光劑可為對凸塊保護膜用感光性樹脂組成物賦予負型感光性之感光劑,亦可為賦予正型感光性之感光劑。
(偶合劑) 依據需要,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物亦可包含偶合劑。
具有偶合劑之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物能夠形成對無機材料的密接性良好的樹脂膜。藉此,可獲得例如對配線層253或貫通配線254、半導體晶片23的密接性良好的有機絕緣層251、252。
作為偶合劑,可列舉包含胺基、環氧基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、巰基、乙烯基、脲基、硫醚基、酸酐等作為官能基之偶合劑。該等可單獨使用,亦可組合多個使用。
作為含有胺基之偶合劑,例如可列舉雙(2-羥乙基)-3-胺丙基三乙氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-β(胺乙基)γ-胺丙基三甲氧基矽烷、N-β(胺乙基)γ-胺丙基三乙氧基矽烷、N-β(胺乙基)γ-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-β(胺乙基)γ-胺丙基甲基二乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基-丙基三甲氧基矽烷等。
作為含有環氧基之偶合劑,例如可列舉γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙基丙基三甲氧基矽烷等。
作為含有丙烯酸基之偶合劑或含有甲基丙烯酸基之偶合劑,例如可列舉γ-(甲基丙烯醯氧基丙基)三甲氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯氧基丙基)甲基二甲氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯氧基丙基)甲基二乙氧基矽烷等。
作為含有巰基之偶合劑,例如可列舉3-巰基丙基三甲氧基矽烷等。
作為含有乙烯基之偶合劑,例如可列舉乙烯基參(β-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷等。
作為含有脲基之偶合劑,例如可列舉3-脲基丙基三乙氧基矽烷等。
作為含有硫醚基之偶合劑,例如可列舉雙(3-(三乙氧基矽基)丙基)二硫化物、雙(3-(三乙氧基矽基)丙基)四硫化物等。
作為含有酸酐之偶合劑,例如可列舉3-三甲氧基矽基丙基琥珀酸酐、3-三乙氧基矽基丙基琥珀酸酐、3-二甲基甲氧基矽基丙基琥珀酸酐等。
另外,雖於此處列舉了矽烷偶合劑,但亦可為鈦偶合劑或鋯偶合劑等。
偶合劑的添加量並無特別限定,較佳為凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的固體成分整體的0.3~5質量%左右,更佳為0.5~4.5質量%左右,進而較佳為1~4質量%左右。藉由將偶合劑的添加量設定在前述範圍內,例如可獲得對配線層253或貫通配線254之類的無機材料的密接性尤其良好的有機絕緣層251、252。藉此,有助於實現長期維持有機絕緣層251、252的絕緣性等可靠性高的半導體裝置1。
另外,若偶合劑的添加量小於前述下限值,則依據偶合劑的組成等,有對無機材料的密接性降低之虞。另一方面,若偶合劑的添加量大於前述上限值,則依據偶合劑的組成等,有凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的感光性或機械特性降低之虞。
(其他添加劑) 依據需要,可在凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中添加其他添加劑。作為其他添加劑,例如可列舉抗氧化劑、二氧化矽(silica)等填充材、界面活性劑、敏化劑、膜化劑等。
作為界面活性劑,例如可列舉氟系界面活性劑、矽系界面活性劑、烷基系界面活性劑、丙烯酸系界面活性劑等。
(溶劑) 凸塊保護膜用感光性樹脂組成物包含溶劑。作為該溶劑,只要為能夠溶解凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的各構成成分,且不與各構成成分反應之溶劑,則可無特別限定地使用。
作為溶劑,例如可列舉丙酮、甲基乙基酮、甲苯、丙二醇甲基乙基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇1-單甲基醚2-乙酸酯、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、苯甲醇、碳酸丙烯酯、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基正丙基醚、乙酸丁酯、γ-丁內酯等。該等可單獨使用,亦可組合多個使用。
溶劑的添加量並無特別限定,較佳為凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的30~80質量%,更佳為40~70質量%。
<半導體裝置的變形例> 接著,對實施形態之半導體裝置的變形例進行說明。
(第1變形例) 首先,對第1變形例進行說明。 圖7係表示實施形態之半導體裝置的第1變形例之部分放大剖面圖。 以下,對第1變形例進行說明,但在以下說明中,以與圖1、圖2所示之實施形態的相異點為中心進行說明,關於相同事項則省略其說明。並且,關於與圖1、圖2相同的構成,在圖7中標註相同的符號。
圖7所示之半導體裝置1A除下層配線層的結構不同以外,與圖1、圖2所示之半導體裝置1相同。亦即,圖7所示之半導體裝置1A具備:半導體晶片23,其設置有焊盤231;下層配線層24A;焊料凸塊26。又,下層配線層24A的結構與圖1、圖2所示之下層配線層24的結構不同。
具體而言,圖7所示之下層配線層24A具備:有機絕緣層240,其設置於半導體晶片23的下表面;有機絕緣層241,其設置於有機絕緣層240的下方。該等有機絕緣層240、241中的至少一個使用前述之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物而形成。又,半導體晶片23的下表面被有機絕緣層240、241覆蓋。
又,圖7所示之下層配線層24A具備凸塊密接層245,其與焊盤231及焊料凸塊26之兩者電連接。
在製造該種第1變形例時,藉由使用前述之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,圖案形成精度變高,並可抑制焊盤231或凸塊密接層245所包含之金屬的劣化。因此,可獲得可靠性高之半導體裝置1A。
(第2變形例) 接著,對第2變形例進行說明。 圖8係表示實施形態之半導體裝置的第2變形例之部分放大剖面圖。 以下,對第2變形例進行說明,但在以下說明中,以與圖1、圖2所示之實施形態的相異點為中心進行說明,關於相同事項則省略其說明。並且,關於與圖1、圖2相同的構成,在圖8中標註相同的符號。
圖8所示之半導體裝置1B除下層配線層的結構不同以外,與圖1、圖2所示之半導體裝置1相同。亦即,圖8所示之半導體裝置1B具備:半導體晶片23,其設置有焊盤231;下層配線層24B;焊料凸塊26。又,下層配線層24B的結構與圖1、圖2所示之下層配線層24的結構不同。
具體而言,圖8所示之下層配線層24B具備:有機絕緣層240,其設置於半導體晶片23的下表面;有機絕緣層241,其設置於有機絕緣層240的下方;有機絕緣層242,其設置於有機絕緣層241的下方。該等有機絕緣層240、241、242中的至少一個使用前述之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物而形成。
又,圖8所示之下層配線層24B具備:配線層243,其與焊盤231電連接;凸塊密接層245,其與配線層243及焊料凸塊26之兩者電連接。又,半導體晶片23與配線層243之間插入有有機絕緣層240、241,配線層243的下表面被有機絕緣層242覆蓋。
在製造該種第2變形例時,藉由使用前述之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,圖案形成精度變高,並可抑制焊盤231或配線層243、凸塊密接層245所包含之金屬的劣化。因此,可獲得可靠性高之半導體裝置1B。
<電子機器> 本實施形態之電子機器具備前述之本實施形態之半導體裝置。
該半導體裝置具備圖案形成性良好且可抑制金屬的劣化之樹脂膜,因此可靠性高。因此,亦賦予本實施形態之電子機器高可靠性。
本實施形態之電子機器只要具備該種半導體裝置,則並無特別限定。例如,可列舉行動電話、智慧型手機、平板終端、可穿戴終端、個人電腦之類的資訊機器、伺服器、路由器之類的通訊機器、機器人、工作機械之類的產業機器、車輛控制用電腦、車載導航系統之類的車載機器等。
以上,依據圖示的實施形態對本發明進行了說明,但本發明並不限定於該等。
例如,關於本發明的半導體裝置之製造方法,可在前述實施形態中附加任意目的之步驟。
又,關於本發明的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物、半導體裝置及電子機器,可在前述實施形態中附加任意要素。
又,凸塊保護膜用感光性樹脂組成物除了半導體裝置以外,亦能夠運用於例如MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)或各種感測器的凸塊保護膜、液晶顯示裝置、有機EL裝置之類的顯示裝置的凸塊保護膜等。
又,半導體裝置的封裝的形態並不限於所圖示之形態,可為任意形態。 [實施例]
接著,對本發明的具體實施例進行說明。 1. pH評價用試驗片的製作 (實施例1) 首先,混合表1、2所示之原料而製備了溶液。
接著,利用孔徑0.2μm的聚丙烯過濾器過濾所製備之溶液而獲得了清漆狀的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物為負型。
接著,以旋塗法將所獲得之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物塗佈在6吋的矽晶圓(矽基板)上。藉此,獲得了液態被膜。
接著,在大氣中利用加熱板對所獲得之液態被膜進行120℃、3分鐘的加熱,使其乾燥。藉此,獲得了厚度15μm的感光性樹脂膜。
接著,對所獲得之感光性樹脂膜實施了利用自動曝光機整面曝光波長365nm的i射線之第1處理。將曝光量設為600mJ/cm2
接著,對第1處理後的感光性樹脂膜實施了利用加熱板在大氣環境下、以80℃加熱5分鐘之第2處理。
接著,對第2處理後的感光性樹脂膜實施了將25℃的丙二醇單甲醚乙酸酯作為顯影液而進行30秒的噴塗顯影之第3處理。 藉此,獲得了形成有多個顯影後感光膜之pH評價用試驗片。
接著,對一部分pH評價用試驗片進而實施了在氮氣環境下、以170℃加熱180分鐘之第4處理。 藉此,獲得了形成有硬化後感光膜之pH評價用試驗片。
(實施例2~7) 將pH評價用試驗片的製作條件變更為表1、2所示,除此之外,以與實施例1相同的方式獲得了pH評價用試驗片。
(比較例1、2) 將pH評價用試驗片的製作條件變更為表1、2所示,除此之外,以與實施例1相同的方式獲得了pH評價用試驗片。
[表1]
Figure 108113981-A0304-0001
另外,CPI-310FG為三芳基鋶鹽。
2. pH評價用試驗片的評價 將在各實施例及各比較例中獲得之顯影後感光膜供於前述之第1熱水萃取處理。藉此,獲得了第1萃取液。又,藉由前述之pH測量方法求出了pH1。
又,將在各實施例及各比較例中獲得之硬化後感光膜供於前述之第2熱水萃取處理。藉此,獲得了第2萃取液。又,藉由前述之pH測量方法,求出了pH2。 將如此求出之pH1及pH2示於表2。 又,算出pH1與pH2之差,並將算出結果示於表2。
3. 圖案評價用試驗片的製作 首先,作為基材準備耐熱氯乙烯樹脂片,在其上形成了寬度30μm、間距20μm、厚度10~15μm的梳齒型的Cu鍍覆膜(Cu電極)。藉此,獲得了Cu配線基板。
接著,將在各實施例及各比較例中獲得之清漆狀的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物旋塗在Cu配線基板上,並將所獲得之液態被膜以100℃加熱3分鐘而使其乾燥。藉此,獲得了厚度30μm的感光性樹脂膜。
接著,利用自動曝光機,對所獲得之感光性樹脂膜,以600mJ/cm2 的曝光量整面曝光了波長365nm的i射線。
接著,在大氣中,利用加熱板,將Cu配線基板以70℃加熱了5分鐘。 接著,將Cu配線基板在丙二醇單甲醚乙酸酯中浸漬20秒。
接著,在氮氣環境下,將Cu配線基板以170℃加熱了180分鐘。藉此,使感光性樹脂膜硬化而獲得了圖案評價用試驗片。
4.凸塊保護膜用感光性樹脂組成物及圖案評價用試驗片的評價 4.1 圖案形成性(靈敏度)的評價 首先,利用旋塗機,將所製備之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物塗佈在8吋矽晶圓上。塗佈後,在大氣中利用加熱板以120℃預烘烤3分鐘,獲得了膜厚約9.0μm的塗膜。
通過TOPPAN PRINTING CO., LTD.製造之遮罩(繪有寬度1.0~100μm的保留圖案及沖裁圖案),對該塗膜照射了i射線。照射中使用了i射線步進機(NIKON CORPORATION製造,NSR-4425i)。
曝光後,將晶圓置於加熱板,在大氣中進行了80℃、5分鐘的烘烤處理。
其後,作為顯影液使用丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA),進行30秒的噴塗顯影,藉此溶解去除了未曝光部。
其後,改變曝光量來進行了多次的圖案形成評價,並將藉由寬度100μm的遮罩開口部而無浮渣地形成寬度100μm的通孔圖案(via pattern)之「曝光量」作為凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的靈敏度(mJ/cm2 )來求出。 將求出之靈敏度示於表2。
4.2 配線可靠性(絕緣性)的評價 4.2.1 偏壓高加速應力(Bias-HAST)試驗(試驗時間:100小時) 首先,將圖案評價用試驗片配置於B-HAST裝置內。又,將裝置的配線與Cu電極進行了焊接。另外,B-HAST裝置為帶偏壓的高加速應力試驗裝置。
接著,將裝置內溫度設定為130℃、裝置內相對湿度設定為85%,對相互分離之Cu電極之間施加了3.5V的偏壓。接著,從施加開始,以6分鐘間隔,自動測量了Cu電極間的絕緣電阻值。又,測量了從施加開始至洩漏發生(絕緣破壞)為止的經過時間(洩漏發生時間)。另外,洩漏發生係指被測量之絕緣電阻值降低至1.0×104 Ω以下的情況。
接著,按照以下評價基準評價了所測量之洩漏發生時間。 <洩漏發生時間的評價基準> A:洩漏發生時間為100小時以上 B:洩漏發生時間為50小時以上且低於100小時 C:洩漏發生時間低於50小時 將評價結果示於表2。
4.2.2 Bias-HAST試驗(追加試驗:50小時×2次) 首先,對結束了前述之4.2.1的評價之圖案評價用試驗片進而追加了50小時的Bias-HAST試驗。 其後,對圖案評價用試驗片評價是否發生了洩漏。另外,該評價按照以下評價基準進行了評價。 <洩漏發生的評價基準> A:未發生洩漏 B:發生了洩漏
接著,進而追加了50小時(合計為100小時)的Bias-HAST試驗。 其後,對圖案評價用試驗片評價是否發生了洩漏。另外,該評價按照上述評價基準進行了評價。 將以上評價結果示於表2。
[表2]
Figure 108113981-A0304-0002
從表2可確認到,在各實施例中獲得之試驗片的圖案形成性(靈敏度)良好且配線可靠性(絕緣性)良好。
另一方面,切斷在各比較例中獲得之試驗片,並觀察截面之結果,觀察到了Cu的遷移。 又,當使用在各實施例及各比較例中獲得之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物來製作圖1所示之半導體裝置時,與各試驗片的評價結果同樣地,使用各實施例的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物形成之半導體裝置的絕緣可靠性高。另一方面,使用各比較例的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物形成之半導體裝置的絕緣可靠性低。 [產業上的可利用性]
本發明的凸塊保護膜用感光性樹脂組成物為具有感光性之樹脂組成物,且包含熱固性樹脂、感光劑及溶劑。又,利用該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,對實施特定條件的處理而顯影之顯影後感光膜、及使該顯影後感光膜在特定條件下硬化之硬化後感光膜分別在特定條件下實施熱水萃取處理而獲得之萃取液的pH(顯影後感光膜的萃取液的pH:pH1,硬化後感光膜的萃取液的pH:pH2)滿足以下(a)~(c)之3個條件。 (a)pH1為3.0~5.0。 (b)pH2高於pH1。 (c)pH1與pH2之差為0.1~1.0。 在滿足上述條件之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物中,熱固性樹脂的反應得到促進,感光膜的圖案形成性變得良好。進而,感光膜中包含之配線層等金屬的劣化得到抑制,藉此可抑制感光膜的絕緣性的降低。因此,藉由使用該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,能夠形成圖案形成性良好且可抑制金屬的劣化之感光膜(有機絕緣層)。因此,本發明具有產業上之可利用性。
1、1A、1B‧‧‧半導體裝置 2‧‧‧貫通電極基板 202‧‧‧基板 21、240、241、242、251、252‧‧‧有機絕緣層 221、222、254‧‧‧貫通配線 23、32‧‧‧半導體晶片 231‧‧‧焊盤 24、24A、24B‧‧‧下層配線層 243、253‧‧‧配線層 245‧‧‧凸塊密接層 25‧‧‧上層配線層 2510、2520‧‧‧感光性樹脂層 26、35‧‧‧焊料凸塊 27‧‧‧結構體 3‧‧‧半導體封裝 31‧‧‧封裝基板 33‧‧‧焊線 34‧‧‧密封層 412‧‧‧遮罩 423、424‧‧‧開口部 5‧‧‧感光性樹脂清漆 W‧‧‧直徑
圖1係表示本發明的半導體裝置的實施形態之縱剖面圖。 圖2係被圖1的鏈線包圍之區域的部分放大圖。 圖3係表示製造圖1所示之半導體裝置之方法之步驟圖。 圖4係用以說明製造圖1所示之半導體裝置之方法之圖。 圖5係用以說明製造圖1所示之半導體裝置之方法之圖。 圖6係用以說明製造圖1所示之半導體裝置之方法之圖。 圖7係表示實施形態之半導體裝置的第1變形例之部分放大剖面圖。 圖8係表示實施形態之半導體裝置的第2變形例之部分放大剖面圖。
1‧‧‧半導體裝置
2‧‧‧貫通電極基板
21‧‧‧有機絕緣層
221、222‧‧‧貫通配線
23、32‧‧‧半導體晶片
24‧‧‧下層配線層
25‧‧‧上層配線層
253‧‧‧配線層
26、35‧‧‧焊料凸塊
3‧‧‧半導體封裝
31‧‧‧封裝基板
33‧‧‧焊線
34‧‧‧密封層

Claims (6)

  1. 一種凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其包含:熱固性樹脂、含有由五倍子酸鎓鹽構成的光酸產生劑之感光劑、及溶劑;其特徵在於:將在矽基板上塗佈該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物之後,藉由在120℃乾燥3分鐘而獲得之厚度15μm的乾燥膜作為感光性樹脂膜,將依序實施了第1處理、第2處理及第3處理之後的該感光性樹脂膜作為顯影後感光膜,且將實施了第4處理之後的該顯影後感光膜作為硬化後感光膜時,對該顯影後感光膜實施使用了該顯影後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第1熱水萃取處理,並將所萃取之第1萃取液的pH設為pH1時,該pH1為3.4~4.0,對該硬化後感光膜實施使用了該硬化後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第2熱水萃取處理,並將所萃取之第2萃取液的pH設為pH2時,該pH2高於該pH1,且為3.6以上,且該pH1與該pH2之差為0.1~0.8,該第1處理中利用波長365nm的i射線以600mJ/cm2的條件進行曝光;該第2處理中進行大氣環境下之80℃、5分鐘的曝光後加熱;該第3處理中利用丙二醇單甲醚乙酸酯進行30秒的噴塗顯影;該第4處理中進行氮氣環境下之170℃、180分鐘的顯影後加熱。
  2. 如申請專利範圍第1項之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,其中,該熱固性樹脂包含多官能環氧樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物, 其進而包含熱塑性樹脂。
  4. 一種半導體裝置,其具備:半導體晶片、及樹脂膜,其設置於該半導體晶片上且包含申請專利範圍第1至3項中任一項之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物的硬化物。
  5. 一種半導體裝置之製造方法,其具有:樹脂膜配置步驟,其在半導體晶片上配置包含熱固性樹脂、含有由五倍子酸鎓鹽構成的光酸產生劑之感光劑、及溶劑之凸塊保護膜用感光性樹脂組成物而獲得感光性樹脂膜、曝光步驟,其在該樹脂膜配置步驟之後,對該感光性樹脂膜實施曝光處理、顯影步驟,其在該曝光步驟之後,對該感光性樹脂膜實施顯影處理、及硬化步驟,其在該顯影步驟之後,對該感光性樹脂膜實施硬化處理;關於該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物,將在矽基板上塗佈該凸塊保護膜用感光性樹脂組成物之後,藉由在120℃乾燥3分鐘而獲得之厚度15μm的乾燥膜作為該感光性樹脂膜,將依序實施了第1處理、第2處理及第3處理之後的該感光性樹脂膜作為顯影後感光膜,且將實施了第4處理之後的該顯影後感光膜作為硬化後感光膜時,對該顯影後感光膜實施使用了該顯影後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第1熱水萃取處理,並將所萃取之第1萃取液的pH設為pH1時,該pH1為3.4~4.0,對該硬化後感光膜實施使用了該硬化後感光膜的20質量倍的超純水之125℃、20小時的第2熱水萃取處理,並將所萃取之第2萃取液的pH設為pH2時,該 pH2高於該pH1,且為3.6以上,且該pH1與該pH2之差為0.1~0.8,該第1處理中利用波長365nm的i射線以600mJ/cm2的條件進行曝光;該第2處理中進行大氣環境下之80℃、5分鐘的曝光後加熱;該第3處理中利用丙二醇單甲醚乙酸酯進行30秒的噴塗顯影;該第4處理中進行氮氣環境下之170℃、180分鐘的顯影後加熱。
  6. 一種電子機器,其具備申請專利範圍第4項之半導體裝置。
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