TWI753339B - 半導體裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI753339B
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坂田勇男
清水建樹
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日商旭化成股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種再配線層中之層間絕緣膜與密封材之密接性優異、電特性優異之半導體裝置及其製造方法。 本發明之半導體裝置(1)之特徵在於：具備半導體晶片(2)、覆蓋半導體晶片之密封材(3)、及俯視時面積大於上述半導體晶片之再配線層(4)，並且再配線層之層間絕緣膜(6)於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為5～95重量%。根據本發明，可提供一種再配線層中之層間絕緣膜與密封材之密接性優異、電特性優異之半導體裝置及其製造方法。

Description

半導體裝置及其製造方法
本發明係關於一種半導體裝置及其製造方法。
半導體裝置中之半導體封裝方法有各種方法。作為半導體封裝方法，例如有如下封裝方法：以密封材(塑模樹脂)覆蓋半導體晶片，形成元件密封材，進而形成與半導體晶片電性連接之再配線層。半導體封裝方法中，近年來，稱為扇出(Fan-Out)之半導體封裝方法成為主流。
於扇出型之半導體封裝中，藉由以密封材覆蓋半導體晶片，形成大於半導體晶片之晶片尺寸之晶片密封體。進而，形成到達半導體晶片及密封材之區域之再配線層。再配線層係以較薄之膜厚形成。又，再配線層可形成至密封材之區域，故而可增多外部連接端子之數目。
例如，作為扇出型之半導體裝置，已知下述專利文獻1。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-129767號公報
對扇出型之半導體裝置要求再配線層中之層間絕緣膜與密封材之間具有較高之密接性。然而，先前之扇出型之半導體裝置中，再配線層中之層間絕緣膜與密封材之間之密接性並不充分。又，於天線一體型模組等中，存在電特性下降之傾向。
本發明係鑒於該方面而完成者，其目的在於提供一種再配線層中之層間絕緣膜與密封材之密接性優異、電特性優異之半導體裝置及其製造方法。
本發明之半導體裝置之特徵在於：具備半導體晶片、覆蓋上述半導體晶片之密封材、及俯視時面積大於上述半導體晶片之再配線層，並且上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為5~95重量%。
又，於另一態樣中，本發明之半導體裝置之特徵在於：具備半導體晶片、覆蓋上述半導體晶片之密封材、及俯視時面積大於上述半導體晶片之再配線層，並且將上述再配線層之層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.2×10-6~2.5×10-6Pa。
又，於又一態樣中，本發明之半導體裝置之特徵在於：具備半導體晶片、覆蓋上述半導體晶片之密封材、及俯視時面積大於上述半導體晶片 之再配線層，並且將上述再配線層之層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.4×10-6~1.8×10-6Pa。
於本發明中，較佳為上述密封材與上述層間絕緣膜直接相接。
於本發明中，較佳為上述密封材含有環氧樹脂。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有選自聚醯亞胺、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0004-74
唑及具有酚性羥基之聚合物中之至少一種。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有包含以下通式(1)之結構之聚醯亞胺。
Figure 108147585-A0305-02-0004-1
(通式(1)中，X1為4價有機基，Y1為2價有機基，m為1以上之整數)
於本發明中，較佳為上述通式(1)中之X1為含有芳香族環之4價有機基，上述通式(1)中之Y1為含有芳香族環之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(1)中之X1含有下述通式(2)~通式(4)所表示之至少一種結構。
Figure 108147585-A0305-02-0005-2
Figure 108147585-A0305-02-0005-3
Figure 108147585-A0305-02-0005-4
(通式(4)中，R9為氧原子、硫原子或2價有機基)
較佳為上述通式(1)中之X1含有下述通式(5)所表示之結構。
Figure 108147585-A0305-02-0005-5
較佳為上述通式(1)中之Y1含有下述通式(6)~通式(8)所表示之至少一種結構。
[化6]
Figure 108147585-A0305-02-0006-6
(R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基或羥基，可相同亦可不同)
Figure 108147585-A0305-02-0006-7
(R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基或羥基，相互可不同，亦可相同)
Figure 108147585-A0305-02-0006-8
(R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族基或羥基，可相同亦可不同)
於本發明中，較佳為上述通式(1)中之Y1含有下述通式(9)所表示之結構。
[化9]
Figure 108147585-A0305-02-0007-9
於本發明中，較佳為上述聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0007-75
唑含有包含以下通式(10)之結構之聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0007-76
唑。
Figure 108147585-A0305-02-0007-10
(通式(10)中，Y2與Y3為2價有機基)
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y2為碳數1~30之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y2為碳數1~8且氫原子之一部分或全部被取代為氟原子之鏈狀伸烷基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3為含有芳香族基之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3含有下述通式(6)~(8)所表示之至少一種結構。
[化11]
Figure 108147585-A0305-02-0008-11
(R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
Figure 108147585-A0305-02-0008-12
(R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基，相互可不同，亦可相同)
Figure 108147585-A0305-02-0008-13
(R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
較佳為上述通式(10)之Y3含有下述通式(9)所表示之結構。
Figure 108147585-A0305-02-0008-14
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3為碳數1~40之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3為碳數1~20之2價鏈狀脂肪族基。
於本發明中，較佳為上述具有酚性羥基之聚合物含有酚醛清漆型酚樹脂。
於本發明中，較佳為上述具有酚性羥基之聚合物含有不具有不飽和烴基之酚樹脂與具有不飽和烴基之改性酚樹脂。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有填料。
於本發明中，較佳為上述填料為無機填料。
於本發明中，較佳為上述填料之形狀為粒子狀。
於本發明中，較佳為上述填料之形狀為球狀。
於本發明中，較佳為上述填料之一次粒徑為5nm~1μm。
於本發明中，較佳為關於上述再配線層，對上述再配線層進行剖面 觀察時，含有第1層間絕緣膜層、第2層間絕緣膜層、及與上述第1層間絕緣膜層及上述第2層間絕緣膜層不同且設置於上述第1層間絕緣膜層與上述第2層間絕緣膜層之間之中間層。
於本發明中，較佳為上述第1層間絕緣膜層與上述密封材相接，上述第1層間絕緣膜層於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為5~95重量%。
於本發明中，較佳為上述第2層間絕緣膜層為與上述第1層間絕緣膜層不同之組成。
於本發明中，較佳為上述第2層間絕緣膜層於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率與上述第1層間絕緣膜層於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率不同。
於本發明中，較佳為上述半導體裝置為扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為10~95重量%。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為20~95重量%。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為30~90重量%。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為40~90重量%。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為40~85重量%。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為40~80重量%。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為40~75重量%。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為40~70重量%。
又，於本發明之另一態樣中，下述內容較佳。
於本發明中，較佳為上述密封材與上述層間絕緣膜直接相接。
於本發明中，較佳為上述密封材含有環氧樹脂。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有選自聚醯亞胺、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0012-77
唑及具有酚性羥基之聚合物中之至少一種。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有包含以下通式(1)之結構之聚醯亞胺。
Figure 108147585-A0305-02-0012-15
(通式(1)中，X1為4價有機基，Y1為2價有機基，m為1以上之整數)
於本發明中，較佳為上述通式(1)中之X1為含有芳香族環之4價有機基，上述通式(1)中之Y1為含有芳香族環之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(1)中之X1含有下述通式(2)~通式(4)所表示之至少一種結構。
Figure 108147585-A0305-02-0012-16
[化17]
Figure 108147585-A0305-02-0013-17
Figure 108147585-A0305-02-0013-18
(通式(4)中，R9為氧原子、硫原子或2價有機基)
較佳為上述通式(1)中之X1含有下述通式(5)所表示之結構。
Figure 108147585-A0305-02-0013-20
較佳為上述通式(1)中之Y1含有下述通式(6)~通式(8)所表示之至少一種結構。
Figure 108147585-A0305-02-0013-21
(R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基或羥基，可相同亦可不同)
[化21]
Figure 108147585-A0305-02-0014-22
(R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基或羥基，相互可不同，亦可相同)
Figure 108147585-A0305-02-0014-23
(R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族基或羥基，可相同亦可不同)
於本發明中，較佳為上述通式(1)中之Y1含有下述通式(9)所表示之結構。
Figure 108147585-A0305-02-0014-24
於本發明中，較佳為上述聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0014-78
唑含有包含以下通式(10)之結構之聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0014-79
唑。
[化24]
Figure 108147585-A0305-02-0015-25
(通式(10)中，Y2與Y3為2價有機基)
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y2為碳數1~30之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y2為碳數1~8且氫原子之一部分或全部被取代為氟原子之鏈狀伸烷基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3為含有芳香族基之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3含有下述通式(6)~(8)所表示之至少一種結構。
Figure 108147585-A0305-02-0015-26
(R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
[化26]
Figure 108147585-A0305-02-0016-27
(R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基，相互可不同，亦可相同)
Figure 108147585-A0305-02-0016-28
(R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
較佳為上述通式(10)之Y3含有下述通式(9)所表示之結構。
Figure 108147585-A0305-02-0016-30
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3為碳數1~40之2價有機基。
於本發明中，較佳為上述通式(10)之Y3為碳數1~20之2價鏈狀脂肪族基。
於本發明中，較佳為上述具有酚性羥基之聚合物含有酚醛清漆型酚樹脂。
於本發明中，較佳為上述具有酚性羥基之聚合物含有不具有不飽和烴基之酚樹脂與具有不飽和烴基之改性酚樹脂。
於本發明中，較佳為關於上述再配線層，對上述再配線層進行剖面觀察時，含有第1層間絕緣膜層、第2層間絕緣膜層、及與上述第1層間絕緣膜層及上述第2層間絕緣膜層不同且設置於上述第1層間絕緣膜層與上述第2層間絕緣膜層之間之中間層。
於本發明中，較佳為上述第1層間絕緣膜層與上述密封材相接，上述第1層間絕緣膜層於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.2×10-6~2.5×10-6Pa。
於本發明中，更佳為上述第1層間絕緣膜層與上述密封材相接，上述第1層間絕緣膜層於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.4×10-6~1.8×10-6Pa。
於本發明中，較佳為上述第2層間絕緣膜層為與上述第1層間絕緣膜層不同之組成。
於本發明中，較佳為上述第2層間絕緣膜層於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體與上述第1層間絕緣膜層於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體 不同。
於本發明中，較佳為上述半導體裝置為扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置。
於本發明中，較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.2×10-6~2.5×10-6Pa。
於本發明中，更佳為上述再配線層之層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.6×10-6~1.8×10-6Pa。
於本發明中，進而較佳為上述再配線層之層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.6×10-6~1.6×10-6Pa。
於本發明中，進而更佳為上述再配線層之層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.6×10-6~1.4×10-6Pa。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有熱交聯劑。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有揮發調整劑。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜含有熱交聯劑及揮發調整劑。
於本發明中，較佳為上述再配線層含有與上述層間絕緣膜相接之無 機膜。
於本發明中，較佳為上述無機膜具有上述層間絕緣膜中所含之揮發氣體與上述無機膜之成分進行反應之反應層。
本發明之半導體裝置之製造方法之特徵在於：具備以密封材覆蓋半導體晶片之步驟、及形成俯視時面積大於上述半導體晶片且含有層間絕緣膜之再配線層之步驟，並且上述層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為5~95重量%。
本發明之半導體裝置之製造方法之特徵在於：具備以密封材覆蓋半導體晶片之步驟、及形成俯視時面積大於上述半導體晶片且含有層間絕緣膜之再配線層之步驟，並且上述層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.2×10-6~2.5×10-6Pa。
較佳為本發明之半導體裝置之製造方法之特徵在於：具備以密封材覆蓋半導體晶片之步驟、及形成俯視時面積大於上述半導體晶片且含有層間絕緣膜之再配線層之步驟，並且上述層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.4×10-6~1.8×10-6Pa。
於本發明中，較佳為包含如下之層間絕緣膜形成步驟：利用可形成聚醯亞胺、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0019-80
唑、具有酚性羥基之聚合物之至少一種化合物之感光性樹脂組合物形成上述層間絕緣膜。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜形成步驟包含如下步驟：利用 以上述層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率成為5~95重量%之方式經填料調整之上述感光性樹脂組合物，形成上述層間絕緣膜。
於本發明中，較佳為包含如下之層間絕緣膜形成步驟：利用可形成聚醯亞胺、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0020-81
唑、具有酚性羥基之聚合物之至少一種化合物之感光性樹脂組合物形成上述層間絕緣膜。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜形成步驟包含如下步驟：利用以上述層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體成為0.2×10-6~2.5×10-6Pa之方式經調整之上述感光性樹脂組合物，形成上述層間絕緣膜。
於本發明中，更佳為上述層間絕緣膜形成步驟包含如下步驟：利用以上述層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體成為0.4×10-6~1.8×10-6Pa之方式經調整之上述感光性樹脂組合物，形成上述層間絕緣膜。
於本發明中，較佳為上述層間絕緣膜形成步驟包含如下步驟：利用以上述層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體成為0.2×10-6~2.5×10-6Pa之方式經熱交聯劑及/或揮發調整劑調整之上述感光性樹脂組合物，形成上述層間絕緣膜。
於本發明中，更佳為上述層間絕緣膜形成步驟包含如下步驟：利用以上述層間絕緣膜於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體成為0.4×10-6~1.8×10-6Pa之方式經熱交聯劑及/或揮發調整劑調整之上述感光性樹脂組 合物，形成上述層間絕緣膜。
根據本發明，可提供一種再配線層中之層間絕緣膜與密封材之密接性優異、電測定優異之半導體裝置及其製造方法。
1:半導體裝置
2:半導體晶片
2a:端子
3:密封材
4:再配線層
5:配線
6:層間絕緣膜
7:外部連接端子
10:晶圓
11:支持體
12:塑模樹脂
13:感光性樹脂組合物
21:焊球
22:焊料凸塊
23:密封樹脂
24:中介層
圖1係本實施形態之半導體裝置之剖面模式圖。
圖2係本實施形態之半導體裝置之俯視模式圖。
圖3A~H係本實施形態之半導體裝置之製造步驟之一例。
圖4係覆晶BGA(Ball Grid Array，球柵陣列)與扇出(Fan-Out)型WLCSP之比較圖。
以下，參考圖式詳細說明本發明之半導體裝置之一實施形態(以下，簡稱為「實施形態」)。再者，本發明不受以下實施形態限定，可於其主旨之範圍內進行各種變化而實施。
(半導體裝置)
如圖1所示，半導體裝置(半導體IC(Integrated Circuit，積體電路))1具有半導體晶片2、覆蓋半導體晶片2之密封材(塑模樹脂)3、及與半導體晶片2及密封材3密接之再配線層4而構成。
如圖1所示，密封材3覆蓋半導體晶片2之表面，並且以俯視(沿箭頭A方向觀察)上大於半導體晶片2之區域之面積而形成。
再配線層4具有與設置於半導體晶片2之複數個端子2a電性連接之複數個配線5、及將配線5間埋覆之層間絕緣膜6而構成。設置於半導體晶片2之複數個端子2a與再配線層4內之配線5電性連接。配線5之一端與端子2a連接，另一端與外部連接端子7連接。端子2a與外部連接端子7之間之配線5之整個面被層間絕緣膜6覆蓋。
如圖1所示，俯視(沿箭頭A方向觀察)上再配線層4以大於半導體晶片2之方式形成。圖1所示之半導體裝置1為扇出(Fan-Out)型之晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)型之半導體裝置。於扇出型之半導體裝置中，再配線層4中之層間絕緣膜6不僅與半導體晶片2密接，亦與密封材3密接。半導體晶片2包含矽等半導體，於內部形成電路。
(再配線層)
再配線層4主要包含配線5與覆蓋配線5之周圍之層間絕緣膜6。就防止與配線5之未意料之導通之觀點而言，層間絕緣膜6較佳為絕緣性較高之構件。
此處，本實施形態中之所謂「再配線層4」係指如上所述具有配線5與層間絕緣膜6之薄膜之層，不含中介層(Interposer)或印刷配線板。半導體裝置(半導體IC)1使用再配線層4，故而如圖4所示，與覆晶BGA等使用 中介層之半導體裝置相比較更薄。
於本實施形態中，可將再配線層4之膜厚設為3~30μm左右。再配線層4之膜厚可為1μm以上，亦可為5μm以上，亦可為10μm以上。又，再配線層4之膜厚可為40μm以下，亦可為30μm以下，亦可為20μm以下。
於俯視(沿箭頭A方向觀察)半導體裝置1之情形時，成為以下之圖2。再者，省略密封材3。
圖2所示之半導體裝置1係以再配線層4之面積S1大於半導體晶片2之面積S2之方式構成。再配線層4之面積S1並無特別限定，就增多外部連接端子之數目之觀點而言，較佳為再配線層4之面積S1為半導體晶片2之面積S2之1.05倍以上，較佳為1.1倍以上，更佳為1.2倍以上，尤佳為1.3倍以上。關於上限並無特別限定，再配線層4之面積S1可為半導體晶片2之面積S2之50倍以下，亦可為25倍以下，亦可為10倍以下，亦可為5倍以下。再者，於圖2中，被半導體晶片2覆蓋之再配線層4之部分之面積亦包含於再配線層4之面積S1中。
又，半導體晶片2及再配線層4之外形可相同，亦可不同。於圖2中，半導體晶片2及再配線層4之外形均為矩形之相似形狀，形狀亦可為矩形以外之形狀。
再配線層4可為1層，亦可為2層以上之多層。再配線層4包含配線5及將配線5間埋覆之層間絕緣膜6，但再配線層4中亦包含僅由層間絕緣膜6 構成之層或僅由配線5構成之層。
配線5只要為導電性較高之構件，則並無特別限定，通常使用銅。
(密封材)
密封材3之材料並無特別限定，就耐熱性、與層間絕緣膜之密接性之觀點而言，較佳為環氧樹脂。
如圖1所示，密封材3較佳為與半導體晶片2及再配線層4直接相接。藉此，可有效地提高自半導體晶片2之表面至再配線層4之表面之密封性。
密封材3可為單層，亦可為積層有複數層之構成。於密封材3為積層結構之情形時，可為同種材料之積層結構，亦可為不同材料之積層結構。
(層間絕緣膜)
於本實施形態中，有如下特徵：層間絕緣膜6於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為5~95重量%。以下，將空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率簡稱為「重量減少率」。
若重量減少率為5~95重量%，則層間絕緣膜6與密封材3之高溫處理時之密接性優異。其理由並不確定，但本發明者等人推測如下。
於扇出型之半導體裝置之製造過程中，為形成再配線層4，於包含半 導體晶片2及密封材3之晶片密封體上塗佈感光性樹脂組合物。繼而，將感光性樹脂組合物曝光。其後，將感光性樹脂組合物進行顯影、硬化，藉此選擇性地形成具有光性樹脂組合物之硬化物之部分與不具有光性樹脂組合物之硬化物之部分。感光性樹脂組合物之硬化物成為層間絕緣膜6。又，於不具有感光性樹脂組合物之硬化物之部分形成配線5。通常，再配線層4成為多層之情形較多。即，於層間絕緣膜6與配線5上進而將感光性樹脂組合物塗佈、曝光、顯影、硬化。
另外，於形成層間絕緣膜6與配線5之步驟中，根據製造方法，存在包含回焊步驟之情形。另一方面，層間絕緣膜6如上所述需要進行圖案化，故而通常含有具有極性之樹脂或添加劑之情形較多，存在易於含有水分之傾向。推測由於該絕緣膜經過回焊等暫時高溫度之熱歷程，從而導致揮發之水分產生於密封材與絕緣膜之界面，故而密接性下降。於層間絕緣膜6之樹脂含有率較低，即，層間絕緣膜6之重量減少率為特定範圍之情形時，存在水分之揮發得以抑制之傾向，故而存在於密封材3與層間絕緣膜6之界面不易蓄積氣體，不易剝離密封材3與層間絕緣膜6之傾向。又，於層間絕緣膜6之重量減少率為特定範圍之情形時，樹脂含有率充分高，故而可充分確保與密封材之密接性。
本實施形態之層間絕緣膜6較佳為空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為5~95重量%。故而，於本實施形態中，層間絕緣膜6與密封材3之密接性良好，且熱歷程中自層間絕緣膜6揮發之水分較少，故而熱歷程後之密接性亦良好。
就層間絕緣膜與密封材3之初始之密接性之觀點而言，層間絕緣膜6之重量減量率較佳為95重量%以下，更佳為90重量%以下，進而較佳為85重量%以下，進而更佳為80重量%以下，尤佳為75重量%以下。
層間絕緣膜6之重量減量率可為70重量%以下，亦可為65重量%以下，亦可為60重量%以下，亦可為55重量%以下，亦可為50重量%以下，亦可為45重量%以下，亦可為40重量%以下，亦可為35重量%以下，亦可為30重量%以下，亦可為25重量%以下，亦可為20重量%以下。
就層間絕緣膜與密封材3之熱歷程後之密接性之觀點而言，層間絕緣膜6之重量減量率較佳為5重量%以上，更佳為10重量%以上，進而較佳為15重量%以上，進而更佳為20重量%以上，尤佳為25重量%以上，尤其更佳為30重量%以上，進一步較佳為35重量%以上，最佳為40重量%以上。
層間絕緣膜6之重量減量率可為45重量%以上，亦可為50重量%以上，亦可為55重量%以上，亦可為60重量%以上，亦可為65重量%以上，亦可為70重量%以上，亦可為75重量%以上，亦可為80重量%以上。
於本實施之形態之層間絕緣膜6之重量減少率為特定範圍之情形時，例如製為天線一體型模組時之電特性變得良好。理由並未確定，但本發明者等人認為如下。
即，於重量減少率較小之情形時，成為含有較多無機填料等重量不易減少之材料之層間絕緣膜，該等存在介電損耗正切較低之傾向。故而存在例如與天線單獨體相比較，製為天線一體型模組時之偏移較小之傾向。於重量減少率較大之情形時，於層間絕緣膜中含有較多樹脂等成分，故而存在層間絕緣膜中所含之成分之均勻性良好，送至天線或自天線送出之信號之漣波(波形之混亂)得以抑制之傾向。推測於層間絕緣膜6之重量減少率為特定範圍之情形時，可兼具該等傾向，可使電特性變得良好。
(層間絕緣膜)
於本實施之另一形態中，有如下特徵：層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.2×10-6~2.5×10-6Pa。
於本實施之又一形態中，有如下特徵：層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.4×10-6~1.8×10-6Pa。以下，將100℃下保持60分鐘時之揮發氣體簡稱為「揮發氣體壓力」。
若層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體為上述範圍，則層間絕緣膜6與無機膜8之密接性優異。其理由並不確定，但本發明者等人推測如下。
於扇出型之半導體裝置之製造過程中，為形成再配線層4，於包含半導體晶片2及密封材3之晶片密封體上塗佈感光性樹脂組合物。繼而，將感光性樹脂組合物曝光。其後，將感光性樹脂組合物進行顯影、硬化，藉此選擇性地形成具有光性樹脂組合物之硬化物之部分與不具有光性樹脂組合 物之硬化物之部分。感光性樹脂組合物之硬化物成為層間絕緣膜6。又，於不具有感光性樹脂組合物之硬化物之部分形成配線5。通常，再配線層4成為多層之情形較多。即，於層間絕緣膜6與配線5上進而塗佈感光性樹脂組合物並曝光、顯影、硬化。
另外，於形成層間絕緣膜6與配線5之步驟中，根據製造方法，有包含濺鍍鈦等無機膜之步驟之情形。另一方面，層間絕緣膜6如上所述需要進行圖案化，故而通常含有具有極性之樹脂或添加劑之情形較多，存在易於含有水分之傾向。含有之水分或易於在真空中揮發之成分於濺鍍中揮發一定量，由此於層間絕緣膜6與無機膜8之間形成無機膜與揮發成分進行反應之層。若無機膜8為鈦之情形，則形成含有氧化鈦之層。藉由該反應層，可提高層間絕緣膜6與無機膜8之密接性。但若揮發成分過多，則存在因揮發成分而導致層間絕緣膜6與無機膜8之密接性下降之虞。
本實施形態之層間絕緣膜6較佳為於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中為0.4×10-6~1.8×10-6Pa。故而，於本實施形態中，層間絕緣膜6與無機膜之密接性良好。
就層間絕緣膜與無機膜之密接性之觀點而言，層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體壓力較佳為0.4×10-6Pa以上，更佳為0.6×10-6Pa以上，進而較佳為0.8×10-6Pa以上，進而更佳為1.0×10-6Pa以上。
層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體壓力只要於每1cm2 中為1.8×10-6以下則並無限定。較佳為1.8×10-6以下，更佳為1.6×10-6以下，尤佳為1.4×10-6以下。
於本實施之形態之層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體壓力為特定範圍之情形時，例如製為天線一體型模組時之電特性變得良好。理由並不確定，但本發明者等人考慮如下。
即，在於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體壓力較低之情形時，成為含有較多聚合物等不易揮發之材料之層間絕緣膜，該等存在介電損耗正切較低之傾向。故而，存在例如與天線單獨體相比較，製為天線一體型模組時之偏移較小之傾向。
又，再配線層4中之層間絕緣膜6可為多層。即，關於再配線層4，對再配線層4進行剖面觀察時，可含有第1層間絕緣膜層、第2層間絕緣膜層、及與第1層間絕緣膜層及上述第2層間絕緣膜層不同且設置於第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層之間之中間層。所謂中間層例如為配線5。
第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層可為相同組成，亦可為不同組成。第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層可為相同揮發氣體壓力，亦可為不同揮發氣體壓力。第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層可為相同膜厚，亦可為不同膜厚。若第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層為不同組成或不同揮發氣體壓力或不同膜厚，則各層間絕緣膜層可具有不同性質，故較佳。
於層間絕緣膜6為多層之情形時，存在之複數個層中，至少1層之層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體壓力於每1cm2中為0.2×10-6~2.5×10-6Pa即可。
較佳為於層間絕緣膜6為多層之情形時，存在之複數個層中，至少1層之層間絕緣膜6於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體壓力於每1cm2中為0.4×10-6~1.8×10-6Pa即可。
又，再配線層4中之層間絕緣膜6可為多層。即，關於再配線層4，對再配線層4進行剖面觀察時，可含有第1層間絕緣膜層、第2層間絕緣膜層、及與第1層間絕緣膜層及上述第2層間絕緣膜層不同且設置於第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層之間之中間層。所謂中間層例如為配線5。
第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層可為相同組成，亦可為不同組成。第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層可為相同重量減少率，亦可為不同重量減少率。第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層可為相同膜厚，亦可為不同膜厚。若第1層間絕緣膜層與第2層間絕緣膜層為不同組成或不同重量減少率或不同膜厚，則各層間絕緣膜層可具有不同性質，故較佳。
於層間絕緣膜6為多層之情形時，存在之複數個層中，至少1層之層間絕緣膜6之重量減少率為5~95重量%即可，但密封材3與層間絕緣膜層之間易於因氣體而剝離，故而較佳為與密封材3相接之層間絕緣膜層之層間絕緣膜6之重量減少率為10~95重量%。若與密封材3相接之層間絕緣膜 層之層間絕緣膜6之重量減少率為10~95重量%，則密封材3與層間絕緣膜6之密接性優異。
(層間絕緣膜之組成)
層間絕緣膜6之組成並無特別限定，例如較佳為含有選自聚醯亞胺、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0031-82
唑或具有酚性羥基之聚合物中之至少一種化合物之膜。
(形成層間絕緣膜之樹脂組合物)
用於形成層間絕緣膜6之樹脂組合物只要為感光性之樹脂組合物，則並無特別限定，較佳為含有選自聚醯亞胺前驅物、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0031-83
唑前驅物或具有酚性羥基之聚合物中之至少一種化合物之感光性樹脂組合物。用於形成層間絕緣膜6之樹脂組合物可為液體狀亦可為膜狀。又，用於形成層間絕緣膜6之樹脂組合物可為負型之感光性樹脂組合物，亦可為正型之感光性樹脂組合物。
於本實施形態中，將對感光性樹脂組合物進行曝光及顯影後之圖案稱為凸紋圖案，將對凸紋圖案進行加熱硬化後之圖案稱為硬化凸紋圖案。該硬化凸紋圖案成為層間絕緣膜6。
於本實施形態中，層間絕緣膜6之感光性樹脂組合物較佳為含有填料。所謂本實施形態中之填料，只要為以改良強度或各種性質為目的而添加之惰性物質，則並無限定。
就抑制製為樹脂組合物時之黏度上升之觀點而言，填料較佳為粒子狀。作為粒子狀之例，有針狀、板狀、球狀等，就抑制製為樹脂組合物時之黏度上升之觀點而言，填料較佳為球狀。
作為針狀填料，可列舉：矽灰石、鈦酸鉀、硬矽鈣石、硼酸鋁、針狀碳酸鈣等。
作為板狀填料，可列舉：滑石、雲母、絹雲母、玻璃鱗片、蒙脫石、氮化硼、板狀碳酸鈣等。
作為球狀填料，可列舉：碳酸鈣、氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、黏土、水滑石(hydrotalcite)、氫氧化鎂、氧化鋅、鈦酸鋇等。該等之中，就電特性或製為樹脂組合物時之保存穩定性之觀點而言，較佳為氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、鈦酸鋇，更佳為氧化矽、氧化鋁。
作為填料之大小，於球狀之情形時將一次粒徑定義為大小，於板狀或針狀之情形時將長邊之長度定義為大小，較佳為5nm~1000nm，更佳為10nm~1000nm。若為10nm以上，則存在製為樹脂組合物時變得充分均勻之傾向，若為1000nm以下，則可賦予感光性。就感光性賦予之觀點而言，較佳為800nm以下，更佳為600nm以下，尤佳為300nm以下。就密接性或樹脂組合物均勻性之觀點而言，較佳為15nm以上，更佳為30nm以上，尤佳為50nm以上。
於本實施之另一形態中，層間絕緣膜6之感光性樹脂組合物較佳為含有熱交聯劑或揮發調整劑。對感光性樹脂組合物並無特別限定，可為含有選自聚醯亞胺前驅物、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0033-84
唑前驅物或具有酚性羥基之聚合物中之至少一種化合物之感光性樹脂組合物。作為熱交聯促進劑，例如可較佳使用：環氧化合物、氧環丁烷化合物、
Figure 108147585-A0305-02-0033-85
唑啉化合物、醛、醛改性物、異氰酸酯化合物、含不飽和鍵之化合物、多元醇化合物、多胺化合物、三聚氰胺化合物、金屬螯合劑、C-羥甲基系化合物、N-羥甲基系化合物等。
作為揮發調整劑，可列舉：聚乙二醇、聚丙二醇等。
<聚醯亞胺前驅物組合物> (A)感光性樹脂
作為用於聚醯亞胺前驅物組合物之感光性樹脂，可列舉：聚醯胺、聚醯胺酸酯等。例如，作為聚醯胺酸酯，可使用含有下述通式(11)所表示之重複單元之聚醯胺酸酯。
Figure 108147585-A0305-02-0033-31
R1及R2分別獨立為氫原子、碳數1~30之飽和脂肪族基、芳香族基、具有碳碳不飽和雙鍵之一價有機基、或具有碳碳不飽和雙鍵之一價離子。 X1為4價有機基，Y1為2價有機基，m為1以上之整數。m較佳為2以上，更佳為5以上。
上述通式(11)之R1及R2作為一價陽離子存在時，O帶負之電荷(作為-O-而存在)。又，X1與Y1可含有羥基。
通式(11)中之R1及R2更佳為下述通式(12)所表示之1價有機基、或下述通式(13)所表示之1價有機基之末端具有銨離子之結構。
Figure 108147585-A0305-02-0034-32
(通式(12)中，R3、R4及R5分別獨立為氫原子或碳數1~5之有機基，並且m1為1~20之整數)
Figure 108147585-A0305-02-0034-33
(通式(13)中，R6、R7及R8分別獨立為氫原子或碳數1~5之有機基，並且m2為1~20之整數)。
可混合複數種通式(11)所表示之聚醯胺酸酯。又，可使用使通式(11)所表示之聚醯胺酸酯彼此共聚而成之聚醯胺酸酯。
X1並無特別限定，就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，X1較佳為含有芳香族基之4價有機基。具體而言，X1較佳為含有下述通式(2)~通式(4)所表示之至少一種結構之4價有機基。
Figure 108147585-A0305-02-0035-34
Figure 108147585-A0305-02-0035-36
Figure 108147585-A0305-02-0035-37
(通式(4)中，R9為氧原子、硫原子、2價有機基之任一者)
通式(4)中之R9例如為碳數1~40之2價有機基或鹵素原子。R9可含有羥基。
就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，X1尤佳為含有下述 通式(5)所表示之結構之4價有機基。
Figure 108147585-A0305-02-0036-38
Y1並無特別限定，就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，Y1較佳為含有芳香族基之2價有機基。具體而言，Y1較佳為含有下述通式(6)~通式(8)所表示之至少一種結構之2價有機基。
Figure 108147585-A0305-02-0036-39
(R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
Figure 108147585-A0305-02-0036-40
(R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基，相互可不 同，亦可相同)
Figure 108147585-A0305-02-0037-41
(R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
通式(8)中之R22例如為碳數1~40之2價有機基或鹵素原子。
就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，Y1尤佳為含有下述通式(9)所表示之結構之2價有機基。
Figure 108147585-A0305-02-0037-42
於上述聚醯胺酸酯中，其重複單元中之X1係源自用作原料之四羧酸二酐，Y1係源自用作原料之二胺。
作為用作原料之四羧酸二酐，例如可列舉：均苯四甲酸二酐、二苯醚-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯甲酮-3,3',4,4'-四羧酸二酐、聯苯-3,3',4,4'- 四羧酸二酐、二苯碸-3,3',4,4'-四羧酸二酐、二苯基甲烷-3,3',4,4'-四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-鄰苯二甲酸酐)丙烷、2,2-雙(3,4-鄰苯二甲酸酐)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等，但並不限定於該等。又，該等可單獨使用，亦可混合兩種以上使用。
作為用作原料之二胺，例如可列舉：對苯二胺、間苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、3,4'-二胺基二苯醚、3,3'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯硫醚、3,4'-二胺基二苯硫醚、3,3'-二胺基二苯硫醚、4,4'-二胺基二苯碸、3,4'-二胺基二苯碸、3,3'-二胺基二苯碸、4,4'-二胺基聯苯、3,4'-二胺基聯苯、3,3'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基二苯甲酮、3,4'-二胺基二苯甲酮、3,3'-二胺基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二胺基二苯基甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、4,4-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基)六氟丙烷、1,4-雙(3-胺基丙基二甲基矽烷基)苯、聯鄰甲苯胺碸、9,9-雙(4-胺基苯基)茀等。又，亦可為該等之苯環上之氫原子之一部分被取代者。又，該等可單獨使用，亦可混合兩種以上使用。
於聚醯胺酸酯(A)之合成中，通常可較佳使用如下方法：將進行下述 四羧酸二酐之酯化反應而獲得之四羧酸二酯直接供至與二胺之縮合反應。
上述四羧酸二酐之酯化反應中所使用之醇類係具有烯烴性雙鍵之醇。具體可列舉：甲基丙烯酸2-羥基乙酯、2-甲基丙烯醯氧基乙醇、甘油二丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯等，但並不限定於該等。該等醇類可單獨使用或混合兩種以上使用。
關於本實施形態中所使用之聚醯胺酸酯(A)之具體合成方法，可採用先前公知之方法。關於合成方法，例如可列舉國際公開第00/43439號說明書中所示之方法。即，可列舉如下方法：將四羧酸二酯暫時轉換為四羧酸二酯二醯氯化物，將該四羧酸二酯二醯氯化物與二胺於鹼性化合物之存在下供至縮合反應，從而製造聚醯胺酸酯(A)。又，可列舉如下方法：藉由將四羧酸二酯與二胺於有機脫水劑之存在下供至縮合反應之方法而製造聚醯胺酸酯(A)。
作為有機脫水劑之例，可列舉：二環己基碳二醯亞胺(DCC)、二乙基碳二醯亞胺、二異丙基碳二醯亞胺、乙基環己基碳二醯亞胺、二苯基碳二醯亞胺、1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二醯亞胺、1-環己基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽等。
本實施形態中所使用之聚醯胺酸酯(A)之重量平均分子量較佳為6000~150000，更佳為7000~50000，更佳為7000~20000。
(B1)光起始劑
於層間絕緣膜6之形成中所使用之樹脂組合物為負型之感光性樹脂之情形時，添加光起始劑。作為光起始劑，例如可使用：二苯甲酮、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基酮、二苄基酮及茀酮等二苯甲酮衍生物、2,2'-二乙氧基苯乙酮及2-羥基-2-甲基苯丙酮等苯乙酮衍生物、1-羥基環己基苯基酮、9-氧硫
Figure 108147585-A0305-02-0040-86
、2-甲基-9-氧硫
Figure 108147585-A0305-02-0040-87
、2-異丙基-9-氧硫
Figure 108147585-A0305-02-0040-88
及二乙基-9-氧硫
Figure 108147585-A0305-02-0040-89
等9-氧硫
Figure 108147585-A0305-02-0040-90
衍生物、苯偶醯、苯偶醯二甲基縮酮及苯偶醯-β-甲氧基乙基縮醛等苯偶醯衍生物、安息香甲醚等安息香衍生物、2,6-二(4'-二疊氮苯亞甲基)-4-甲基環己酮及2,6'-二(4'-二疊氮苯亞甲基)環己酮等疊氮類、1-苯基-1,2-丁二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1-苯基丙二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1-苯基丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基丙二酮-2-(O-苯甲醯基)肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙三酮-2-(O-苯甲醯基)肟等肟類、N-苯基甘胺酸等N-芳基甘胺酸類、過氧化苯甲醯等過氧化物類、芳香族聯咪唑類、以及二茂鈦類等。該等之中，就光敏度之方面而言，較佳為上述肟類。
該等光起始劑之添加量相對於聚醯胺酸酯(A)100質量份，較佳為1~40質量份，更佳為2~20質量份。藉由相對於聚醯胺酸酯(A)100質量份添加1質量份以上之光起始劑，光敏度優異。又，藉由添加40質量份以下，厚膜硬化性優異。
(B2)光酸產生劑
於層間絕緣膜6之形成中所使用之樹脂組合物為正型之感光性樹脂之 情形時，添加光酸產生劑。藉由含有光酸產生劑，於紫外線曝光部產生酸，曝光部對鹼性水溶液之溶解性增大。藉此，可作為正型感光性樹脂組合物而使用。
作為光酸產生劑，可列舉：醌二疊氮化合物、鋶鹽、鏻鹽、重氮鎓鹽、錪鹽等。其中，就表現優異之溶解抑止效果，獲得高感度之正型感光性樹脂組合物之方面而言，較佳使用醌二疊氮化合物。又，可含有兩種以上之光酸產生劑。
<重量減少率之調整方法>
若於層間絕緣膜6之形成中所使用之樹脂組合物中添加無機填料，則可調整重量減少率。作為無機填料，可使用上述填料。
<揮發氣體量之調整方法>
若於層間絕緣膜6之形成中所使用之樹脂組合物中添加熱交聯劑或揮發調整劑，則可調整於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體量。作為熱交聯劑，係形成層間絕緣膜6之聚合物與熱交聯劑反應而交聯者，或熱交聯劑彼此交聯者，並不限定熱交聯劑，可較佳使用具有3官能以上之官能基(環氧基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基等)之化合物。
作為揮發調整劑，只要為可調整揮發溫度或揮發壓力者，則並無限定。其中，就具有可與聚合物之極性官能基進行氫鍵結之部位，顯影時不會帶來不良影響之觀點而言，可列舉聚乙二醇或聚丙二醇等。
藉由以合適之量組合使用該等化合物，可適宜調整揮發氣體量。
作為可與上述熱交聯劑或揮發調整劑較佳組合之聚合物，例如可列舉：聚醯亞胺前驅物、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0042-91
唑前驅物或具有酚性羥基之聚合物等。
(D)溶劑
只要為各成分可溶解或分散之溶劑，則並無特別限定。例如可列舉：N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯、丙酮、甲基乙基酮、二甲基亞碸等。該等溶劑可根據塗佈膜厚、黏度，相對於(A)感光性樹脂100質量份於30~1500質量份之範圍內使用。
(E)其他
可於聚醯亞胺前驅物組合物中含有交聯劑。作為交聯劑，可使用將聚醯亞胺前驅物組合物曝光、顯影後進行加熱硬化時可將(A)感光性樹脂交聯之交聯劑、或交聯劑自身可形成交聯網狀結構之交聯劑。藉由使用交聯劑，可進一步強化硬化膜(層間絕緣膜)之耐熱性及耐化學品性。
另外，可含有用以提高光敏度之增感劑、用以提高與基材之接著性之接著助劑等。
(顯影)
將聚醯亞胺前驅物組合物曝光後，將不需要之部分以顯影液沖洗。作為使用之顯影液，並無特別限制，於以溶劑進行顯影之聚醯亞胺前驅物 組合物之情形時，可使用：N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、環戊酮、γ-丁內酯、乙酸酯類等良溶劑、該等良溶劑與低級醇、水、芳香族烴等不良溶劑之混合溶劑等。顯影後視需要以不良溶劑等進行沖洗。
於以鹼性水溶液進行顯影之聚醯亞胺前驅物組合物之情形時，較佳為氫氧化四甲基銨之水溶液、二乙醇胺、二乙胺基乙醇、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、三乙胺、二乙胺、甲胺、二甲胺、乙酸二甲胺基乙酯、二甲胺基乙醇、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、環己胺、乙二胺、己二胺等顯示鹼性之化合物之水溶液。
(熱硬化)
顯影後，藉由加熱而將聚醯亞胺前驅物閉環，形成聚醯亞胺。該聚醯亞胺成為硬化凸紋圖案，即層間絕緣膜6。
加熱溫度並無特別限定，通常存在加熱硬化溫度越低，折射率差變得越小之傾向。就表現為未達作為本實施形態之折射率差之0.0150之觀點而言，較佳為200℃以下，較佳為180℃以下，較佳為160℃以下。
<聚醯亞胺>
自上述聚醯亞胺前驅物組合物形成之硬化凸紋圖案之結構為下述通式(1)。
Figure 108147585-A0305-02-0044-43
通式(1)中之X1、Y1、m與通式(11)中之X1、Y1、m相同，X1為4價有機基，Y1為2價有機基，m為1以上之整數。通式(11)中之較佳X1、Y1、m因相同理由，於通式(1)之聚醯亞胺中亦較佳。
於鹼可溶性聚醯亞胺之情形時，可使聚醯亞胺之末端成為羥基。
<聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0044-92
唑前驅物組合物> (A)感光性樹脂
作為用於聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0044-93
唑前驅物組合物之感光性樹脂，可使用含有下述通式(14)所表示之重複單元之聚(鄰羥基醯胺)。
Figure 108147585-A0305-02-0044-44
(通式(14)中，Y2與Y3為2價有機基)
就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，Y2較佳為碳數1~30 之2價有機基，更佳為碳數1~15之鏈狀伸烷基(其中，鏈狀伸烷基之氫原子可被取代為鹵素原子)，尤佳為碳數1~8且氫原子被取代為氟原子之鏈狀伸烷基。
又，就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，Y3較佳為含有芳香族基之2價有機基，更佳為含有下述通式(6)~(8)所表示之至少一種結構之2價有機基。
Figure 108147585-A0305-02-0045-45
(R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
Figure 108147585-A0305-02-0045-46
(R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基，相互可不同，亦可相同)
[化44]
Figure 108147585-A0305-02-0046-47
(R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
通式(8)中之R22例如為碳數1~40之2價有機基或鹵素原子。
就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，Y3尤佳為含有下述通式(9)所表示之結構之2價有機基。
Figure 108147585-A0305-02-0046-48
就層間絕緣膜6與密封材3之密接性之觀點而言，Y3較佳為碳數1~40之2價有機基，更佳為碳數1~40之2價鏈狀脂肪族基，尤佳為碳數1~20之2價鏈狀脂肪族基。
聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0046-94
唑前驅物通常可自二羧酸衍生物與含羥基之二胺類而合成。具體而言，可藉由將二羧酸衍生物轉換為二鹵化物衍生物後，進行與二胺類之反應而合成。作為二鹵化物衍生物，較佳為二氯化物衍生物。
二氯化物衍生物可使鹵化劑與二羧酸衍生物產生作用而合成。作為鹵化劑，可使用通常之羧酸之醯氯化反應中所使用之亞硫醯氯、磷醯氯、氧氯化磷、五氯化磷等。
作為合成二氯化物衍生物之方法，可藉由使二羧酸衍生物與上述鹵化劑於溶劑中反應之方法、於過剩之鹵化劑中進行反應後，將過剩之部分蒸餾去除之方法等而合成。
作為用於二羧酸衍生物之二羧酸，例如可列舉：間苯二甲酸、對苯二甲酸、2,2-雙(4-羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、4,4'-二羧基聯苯、4,4'-二羧基二苯醚、4,4'-二羧基四苯基矽烷、雙(4-羧基苯基)碸、2,2-雙(對羧基苯基)丙烷、5-第三丁基間苯二甲酸、5-溴間苯二甲酸、5-氟間苯二甲酸、5-氯間苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、丙二酸、二甲基丙二酸、乙基丙二酸、異丙基丙二酸、二-正丁基丙二酸、琥珀酸、四氟琥珀酸、甲基琥珀酸、2,2-二甲基琥珀酸、2,3-二甲基琥珀酸、二甲基甲基琥珀酸、戊二酸、六氟戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、3-乙基-3-甲基戊二酸、己二酸、八氟己二酸、3-甲基己二酸、八氟己二酸、庚二酸、2,2,6,6-四甲基庚二酸、辛二酸、十二氟辛二酸、壬二酸、癸二酸、十六氟癸二酸、1,9-壬二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸、二十烷二酸、二十一烷二酸、二十二烷二酸、二十三烷二酸、二十四烷二酸、二十五烷二酸、二十六烷二酸、二十七烷二酸、二十八烷二酸、二十九烷二酸、三十烷二酸、三十一烷二酸、三十二烷二 酸、氧二乙酸等。可將該等混合使用。
作為含羥基之二胺，例如可列舉：3,3'-二胺基-4,4'-二羥基聯苯、4,4'-二胺基-3,3'-二羥基聯苯、雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、雙(4-胺基-3-羥基苯基)丙烷、雙(3-胺基-4-羥基苯基)碸、雙(4-胺基-3-羥基苯基)碸、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基-3-羥基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等。可將該等混合使用。
(B2)光酸產生劑
光酸產生劑係具有增大光照射部之鹼性水溶液可溶性之功能者。作為光酸產生劑，可列舉：重氮萘醌化合物、芳基重氮鎓鹽、二芳基錪鹽、三芳基鋶鹽等。其中，重氮萘醌化合物之感度較高，故較佳。
(D)溶劑
只要為可溶解或分散各成分之溶劑，則並無特別限定。
(E)其他
聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0048-95
唑前驅物組合物可含有交聯劑、增感劑、接著助劑、熱酸產生劑等。
(顯影)
將聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0048-96
唑前驅物組合物曝光後，將不需要之部分以顯影液沖洗。作為使用之顯影液，並無特別限制，例如可列舉氫氧化鈉、氫氧化 鉀、矽酸鈉、氨、乙胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨等鹼性水溶液作為較佳者。
上述中，以正型之聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0049-97
唑前驅物組合物為中心進行了說明，但亦可為負型之聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0049-98
唑前驅物組合物。
(熱硬化)
顯影後，藉由加熱而將聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0049-99
唑前驅物閉環，形成聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0049-100
唑。該聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0049-101
唑成為硬化凸紋圖案，即層間絕緣膜6。
加熱溫度並無特別限定，就對其他構件之影響之觀點而言，加熱溫度較佳為較低溫度。較佳為250度以下，更佳為230度以下，更佳為200度以下，尤佳為180度以下。
<聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0049-102
唑>
自上述聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0049-103
唑前驅物組合物形成之硬化凸紋圖案之結構為下述通式(10)。
Figure 108147585-A0305-02-0049-49
通式(10)中之Y2、Y3與通式(14)中之Y2、Y3相同。通式(14)中之較佳Y2、Y3因相同理由，於通式(10)之聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0050-104
唑中亦較佳。
<具有酚性羥基之聚合物> (A)感光性樹脂
係於分子中具有酚性羥基之樹脂，對鹼為可溶。作為其具體例，可列舉：聚(羥基苯乙烯)等含有具有酚性羥基之單體單元之乙烯系聚合物、酚樹脂、聚(羥基醯胺)、聚(羥基伸苯基)醚、聚萘酚。
該等之中，就成本便宜或硬化時之體積收縮較小之方面而言，較佳為酚樹脂，尤佳為酚醛清漆型酚樹脂。
酚樹脂係酚或其衍生物與醛類之縮聚產物。縮聚係於酸或鹼等觸媒存在下進行。將使用酸觸媒之情形時所獲得之酚樹脂特稱為酚醛清漆型酚樹脂。
作為酚衍生物，例如可列舉：苯酚、甲酚、乙基苯酚、丙基苯酚、丁基苯酚、戊基苯酚、苄基苯酚、金剛烷苯酚、苄氧基苯酚、二甲苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、乙基間苯二酚、己基間苯二酚、對苯二酚、鄰苯三酚、間苯三酚、1,2,4-三羥基苯、玫紅酸、聯苯酚、雙酚A、雙酚AF、雙酚B、雙酚F、雙酚S、二羥基二苯基甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,4-雙(3-羥基苯氧基苯)、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、α,α'-雙(4-羥基苯基)-1,4-二異丙基苯、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀、2,2-雙(3-環己 基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(2-羥基-5-聯苯基)丙烷、二羥基苯甲酸等。
作為醛化合物，可列舉：甲醛、多聚甲醛、乙醛、丙醛、新戊醛、丁醛、戊醛、己醛、三
Figure 108147585-A0305-02-0051-105
烷、乙二醛、環己醛、二苯基乙醛、乙基丁醛、苯甲醛、乙醛酸、5-降
Figure 108147585-A0305-02-0051-106
烯-2-甲醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、柳醛、萘甲醛、對苯二甲醛等。
(A)成分較佳為含有(a)不具有不飽和烴基之酚樹脂與(b)具有不飽和烴基之改性酚樹脂者。上述(b)成分更佳為藉由酚性羥基與多元酸酐之反應而進而改性者。
又，作為(b)成分，就可進一步提高機械特性(斷裂伸長率、彈性模數及殘留應力)之觀點而言，較佳為使用以具有碳數4~100之不飽和烴基之化合物進行改性之酚樹脂。
(b)具有不飽和烴基之改性酚樹脂通常係酚或其衍生物和具有不飽和烴基之化合物(較佳為碳數4~100者)(以下，有時簡稱為「含不飽和烴基之化合物」)之反應產物(以下稱為「不飽和烴基改性酚衍生物」)與醛類的縮聚產物、或酚樹脂與含不飽和烴基之化合物之反應產物。
此處之酚衍生物可使用與關於作為(A)成分之酚樹脂之原料而於上文敍述之酚衍生物相同者。
就光阻圖案之密接性及耐熱衝擊性之觀點而言，含不飽和烴基之化合物之不飽和烴基較佳為含有2個以上之不飽和基。又，就製為樹脂組合物時之相溶性及硬化膜之可撓性之觀點而言，含不飽和烴基之化合物較佳為碳數8~80者，更佳為碳數10~60者。
作為含不飽和烴基之化合物，例如為：碳數4~100之不飽和烴、具有羧基之聚丁二烯、環氧化聚丁二烯、亞麻醇、油醇、不飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸酯。作為較佳之不飽和脂肪酸，可列舉：丁烯酸、肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、油酸、反油酸、異油酸、鱈油酸、芥子酸、二十四碳烯酸、亞麻油酸、α-次亞麻油酸、桐酸、十八碳四烯酸、花生油酸、二十碳五烯酸、鯡魚酸及二十二碳六烯酸。該等之中，尤其更佳為碳數8~30之不飽和脂肪酸與碳數1~10之一元至三元醇之酯，尤佳為碳數8~30之不飽和脂肪酸與作為三元醇之甘油之酯。
碳數8~30之不飽和脂肪酸與甘油之酯可作為植物油而於商業上獲取。植物油有碘值100以下之非乾性油、超過100且未達130之半乾性油或130以上之乾性油。作為非乾性油，例如可列舉：橄欖油、牽牛花籽油、何首烏籽油、茶梅油、山茶油、蓖麻油及花生油。作為半乾性油，例如可列舉：玉米油、棉籽油及芝麻油。作為乾性油，例如可列舉：桐油、亞麻仁油、大豆油、胡桃油、紅花油、葵花籽油、紫蘇油及芥子油。又，可使用將該等植物油進行加工所獲得之加工植物油。
上述植物油之中，就於酚或其衍生物或酚樹脂與植物油之反應中， 防止伴隨過度反應之進行之凝膠化，提高良率之觀點而言，較佳為使用非乾性油。另一方面，就提高光阻圖案之密接性、機械特性及耐熱衝擊性之觀點而言，較佳為使用乾性油。乾性油之中，就可更有效且確實地發揮藉由本發明之效果之方面而言，較佳為桐油、亞麻仁油、大豆油、胡桃油及紅花油，更佳為桐油及亞麻仁油。
該等含不飽和烴基之化合物可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
製備(b)成分時，首先使上述酚衍生物與上述含不飽和烴基之化合物進行反應，製作不飽和烴基改性酚衍生物。上述反應較佳為於50~130℃下進行。關於酚衍生物與含不飽和烴基之化合物之反應比率，就提高硬化膜(光阻圖案)之可撓性之觀點而言，相對於酚衍生物100質量份，含不飽和烴基之化合物較佳為1~100質量份，更佳為5~50質量份。若含不飽和烴基之化合物未達1質量份，則存在硬化膜之可撓性下降之傾向，若超過100質量份，則存在硬化膜之耐熱性下降之傾向。於上述反應中，視需要可使用對甲苯磺酸、三氟甲磺酸等作為觸媒。
藉由使利用上述反應而生成之不飽和烴基改性酚衍生物與醛類進行縮聚，生成藉由含不飽和烴基之化合物而改性之酚樹脂。醛類可使用與作為用以獲得酚樹脂之醛類而於上文敍述者相同者。
上述醛類與上述不飽和烴基改性酚衍生物之反應係縮聚反應，可使用先前公知之酚樹脂之合成條件。反應較佳為於酸或鹼等觸媒之存在下進 行，更佳為使用酸觸媒。作為酸觸媒，例如可列舉：鹽酸、硫酸、甲酸、乙酸、對甲苯磺酸及草酸。該等酸觸媒可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
上述反應通常較佳為於反應溫度100~120℃下進行。又，反應時間根據所使用之觸媒之種類或量而有所不同，通常為1~50小時。反應結束後，將反應產物於200℃以下之溫度下進行減壓脫水，藉此獲得藉由含不飽和烴基之化合物而改性之酚樹脂。再者，反應中可使用甲苯、二甲苯、甲醇等溶劑。
藉由含不飽和烴基之化合物而改性之酚樹脂亦可藉由使上述不飽和烴基改性酚衍生物同如間二甲苯之酚以外之化合物一起，與醛類進行縮聚而獲得。於該情形時，酚以外之化合物相對於使酚衍生物與含不飽和烴基之化合物反應而獲得之化合物之莫耳比較佳為未達0.5。
(b)成分亦可使上述(a)成分之酚樹脂與含不飽和烴基之化合物反應而獲得。
與酚樹脂反應之含不飽和烴基之化合物可使用與上述含不飽和烴基之化合物相同者。
酚樹脂與含不飽和烴基之化合物之反應通常較佳為於50~130℃下進行。又，關於酚樹脂與含不飽和烴基之化合物之反應比率，就提高硬化膜 (光阻圖案)之可撓性之觀點而言，相對於酚樹脂100質量份，含不飽和烴基之化合物較佳為1~100質量份，更佳為2~70質量份，進而較佳為5~50質量份。若含不飽和烴基之化合物未達1質量份，則存在硬化膜之可撓性下降之傾向，若超過100質量份，則存在反應中凝膠化之可能性變高之傾向、及硬化膜之耐熱性下降之傾向。此時，視需要可使用對甲苯磺酸、三氟甲磺酸等作為觸媒。再者，可於反應中使用甲苯、二甲苯、甲醇、四氫呋喃等溶劑。
進而使多元酸酐與利用如以上之方法生成之藉由含不飽和烴基之化合物而改性之酚樹脂中殘存之酚性羥基進行反應。藉此，亦可將酸改性之酚樹脂用作(b)成分。藉由以多元酸酐進行酸改性，導入羧基，(b)成分對鹼性水溶液(顯影液)之溶解性更進一步提高。
多元酸酐只要具備具有複數個羧基之多元酸之羧基進行脫水縮合所形成之酸酐基，則並無特別限定。作為多元酸酐，例如可列舉：鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、十五碳烯基琥珀酸酐、順丁烯二酸酐、伊康酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、耐地酸酐、3,6-內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、四溴鄰苯二甲酸酐及偏苯三甲酸酐等二元酸酐、聯苯四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、二苯醚四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐、環戊烷四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐及二苯甲酮四羧酸二酐等芳香族四元酸二酐。該等可單獨使用一種或組合使用兩種以上。該等之中，多元酸酐較佳為二元酸酐，更佳為選自由四氫鄰苯二甲酸酐、琥珀 酸酐及六氫鄰苯二甲酸酐所組成之群中之一種以上。於該情形時，具有可形成具有更良好之形狀之光阻圖案之優點。
又，(A)具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂可含有進而使多元酸酐反應而酸改性之酚樹脂。藉由使(A)成分含有以多元酸酐進行酸改性之酚樹脂，(A)成分對鹼性水溶液(顯影液)之溶解性更進一步提高。
作為上述多元酸酐，例如可列舉：鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸酐、十五碳烯基琥珀酸酐、順丁烯二酸酐、伊康酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、耐地酸酐、3,6-內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、四溴鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐等二元酸酐、聯苯四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、二苯醚四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐、環戊烷四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐等脂肪族、芳香族四元酸二酐等。該等可單獨使用一種或組合使用兩種以上。該等之中，多元酸酐較佳為二元酸酐，例如更佳為選自由四氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐及六氫鄰苯二甲酸酐所組成之群中之一種以上。
(B2)光酸產生劑
作為光酸產生劑，可列舉：重氮萘醌化合物、芳基重氮鎓鹽、二芳基錪鹽、三芳基鋶鹽等。其中，氮萘醌化合物之感度較高，故較佳。
作為熱交聯促進劑，例如可較佳使用：環氧化合物、氧環丁烷化合 物、
Figure 108147585-A0305-02-0057-107
唑啉化合物、醛、醛改性物、異氰酸酯化合物、含不飽和鍵之化合物、多元醇化合物、多胺化合物、三聚氰胺化合物、金屬螯合劑、C-羥甲基系化合物、N-羥甲基系化合物等。
(D)溶劑
只要為可溶解或分散各成分之溶劑，則並無特別限定。
(E)其他
可含有熱交聯劑、增感劑、接著助劑、染料、界面活性劑、溶解促進劑、交聯促進劑等。其中，藉由含有熱交聯劑，將圖案形成後之感光性樹脂膜進行加熱硬化時，熱交聯劑成分與(A)成分反應而形成交聯結構。藉此，可於低溫下硬化，可防止膜之脆化或膜之熔融。作為熱交聯劑成分，具體而言，可使用具有酚性羥基之化合物、具有羥甲基胺基之化合物、具有環氧基之化合物作為較佳者。
(顯影)
將具有酚性羥基之聚合物曝光後，將不需要之部分以顯影液沖洗。作為使用之顯影液，並無特別限制，例如可較佳使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、矽酸鈉、氨、乙胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨(TMAH)等鹼性水溶液。
(熱硬化)
顯影後，藉由加熱而使具有酚性羥基之聚合物彼此進行熱交聯。該 交聯後之聚合物成為硬化凸紋圖案，即層間絕緣膜6。
加熱溫度並無特別限定，就對其他構件之影響之觀點而言，加熱溫度較佳為較低溫度。較佳為250度以下，更佳為230度以下，更佳為200度以下，尤佳為180度以下。
(半導體裝置之製造方法)
關於本實施形態之半導體裝置之製造方法，使用圖3進行說明。圖3A中，準備完成前步驟之晶圓10。並且，圖3B中，對完成前步驟之晶圓10進行切晶，形成複數個半導體晶片2。半導體晶片2亦可為購買品。將如此準備之半導體晶片2，如圖3C所示以所定間距貼附於支持體11上。
繼而，將塑模樹脂12遍塗於半導體晶片2上至支持體11上，如圖3D所示進行塑模密封。繼而，剝離支持體11，將塑模樹脂12翻轉(參照圖3E)。如圖3E所示，半導體晶片2與塑模樹脂12呈現於大致同一平面。繼而，於圖3F所示之步驟中，將感光性樹脂組合物13塗佈於半導體晶片2上及塑模樹脂12上。此時，感光性樹脂組合物13較佳為以填料進行調整。並且，將塗佈之感光性樹脂組合物13曝光顯影，形成凸紋圖案(凸紋圖案形成步驟)。再者，感光性樹脂組合物13可為正型或負型之任一者。進而，將凸紋圖案加熱而形成硬化凸紋圖案(層間絕緣膜形成步驟)。進而，於未形成硬化凸紋圖案之部位形成配線(配線形成步驟)。
再者，於本實施形態中，將上述凸紋圖案形成步驟、層間絕緣膜形 成步驟及配線形成步驟合併為形成與半導體晶片2連接之再配線層之再配線層形成步驟。
再配線層中之層間絕緣膜可為多層。因此，再配線層形成步驟可包含複數次之凸紋圖案形成步驟、複數次之層間絕緣膜形成步驟及複數次之配線形成步驟。
並且，於圖3G中，形成與各半導體晶片2對應之複數個外部連接端子7(凸塊形成)，將各半導體晶片2間進行切晶。藉此，如圖3H所示，可獲得半導體裝置(半導體IC)1。於本實施形態中，藉由圖3所示之製造方法，可獲得複數個扇出型之半導體裝置1。
於本實施形態中，經過上述步驟而形成之硬化凸紋圖案(層間絕緣膜)之重量減少率可為5~95重量%。
於本實施之另一形態中，經過上述步驟而形成之硬化凸紋圖案(層間絕緣膜)於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中可為0.2×10-6~2.5×10-6Pa。
於本實施之又一形態中，經過上述步驟而形成之硬化凸紋圖案(層間絕緣膜)於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體於每1cm2中可為0.4×10-6~1.8×10-6Pa。
於本實施形態中，於上述層間絕緣膜形成步驟中，較佳為以可形成聚醯亞胺、聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0059-108
唑、具有酚性羥基之聚合物之至少一種化合物之感光 性樹脂組合物形成層間絕緣膜。
[實施例]
以下，對為明確本發明之效果而進行之實施例進行說明。於實施例中，使用以下材料及測定方法。
以下，對為明確本發明之效果而進行之實施例進行說明。
(聚合物A-1：聚醯亞胺前驅物之合成)
將作為四羧酸二酐之4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐(ODPA)添加至2升容量之可分離式燒瓶中。進而，添加甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)與γ-丁內酯，於室溫下攪拌，一面攪拌一面添加吡啶，獲得反應混合物。由反應所引起之發熱結束後，冷卻至室溫，放置16小時。
其次，於冰浴冷卻下，一面攪拌將二環己基碳二醯亞胺(DCC)溶解於γ-丁內酯中之溶液，一面以40分鐘添加至反應混合物中。繼而，一面攪拌使作為二胺之4,4'-二胺基二苯醚(DADPE)懸浮於γ-丁內酯者，一面以60分鐘進行添加。進而，於室溫下攪拌2小時後，添加乙醇並攪拌1小時，其次添加γ-丁內酯。藉由過濾，去除於反應混合物中產生之沈澱物，獲得反應液。
將所得反應液添加至乙醇中，生成包含粗聚合物之沈澱物。將生成之粗聚合物過濾分離，溶解於四氫呋喃，獲得粗聚合物溶液。將所得粗聚 合物溶液滴加至水中，使聚合物沈澱，將所得沈澱物過濾分離後進行真空乾燥，獲得粉末狀之聚合物(聚醯亞胺前驅物(聚合物A-1))。關於成分A-1中使用之化合物之質量，如下述表1所示。
(聚合物A-2之合成)
除將四羧酸二酐與二胺如下述表1進行變更以外，以與上述聚合物A-1中記載之方法相同之方式進行反應，獲得聚醯亞胺前驅物(聚合物A-2)。
(聚合物B-1：聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0061-109
唑前驅物之合成)
於具備攪拌機、溫度計之0.5升之燒瓶中添加作為二羧酸之4,4'-二苯醚二羧酸15.48g、N-甲基吡咯啶酮。將燒瓶冷卻至5℃後，滴加亞硫醯氯，使之反應30分鐘，獲得二甲醯氯之溶液。繼而，於具備攪拌機、溫度計之0.5升之燒瓶中添加N-甲基吡咯啶酮。將作為雙胺基苯酚之雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷18.30g與間胺基苯酚2.18g攪拌溶解後，添加吡啶。並且，一面將溫度保持為0~5℃，一面以30分鐘滴加二甲醯氯之溶液後，持續攪拌30分鐘。將溶液投入3升之水中，回收析出物，以純水洗淨3次後，進行減壓乾燥，獲得聚合物(聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0061-110
唑前驅物(聚合物B-1))。關於聚合物B-1中使用之化合物之質量，如下述表1所示。
(聚合物B-2之合成)
除將二羧酸如下述所示之表1進行變更以外，以與上述聚合物B-1中記載之方法相同之方式進行反應，獲得聚苯并
Figure 108147585-A0305-02-0061-111
唑前驅物(聚合物B-2)。
(聚合物C-1：酚樹脂之合成)
準備含有下述所示之C1樹脂85g與下述所示之C2樹脂15g之酚樹脂作為聚合物C-1。
C1：甲酚酚醛清漆樹脂(甲酚/甲醛酚醛清漆樹脂，間甲酚/對甲酚(莫耳比)=60/40，聚苯乙烯換算重量平均分子量=12,000，旭有機材上業公司製造，商品名「EP4020G」)
C2：C2係以如下方式合成。
<C2：以具有碳數4~100之不飽和烴基之化合物改性之酚樹脂之合成>
混合苯酚100質量份、亞麻仁油43質量份及三氟甲磺酸0.1質量份，於120℃下攪拌2小時，獲得植物油改性酚衍生物(a)。繼而，混合植物油改性酚衍生物(a)130g、多聚甲醛16.3g及草酸1.0g，於90℃下攪拌3小時。繼而，升溫至120℃，於減壓下攪拌3小時後，於反應液中添加琥珀酸酐29g及三乙胺0.3g，於大氣壓下、100℃下攪拌1小時。將反應液冷卻至室溫，獲得作為反應產物之以具有碳數4~100之不飽和烴基之化合物改性之酚樹脂(以下，稱為「C2樹脂」)(酸值120mgKOH/g)。
(聚合物C-2之合成)
準備下述C1樹脂100g作為聚合物C-2。
Figure 108147585-A0305-02-0063-51
[實施例1~7、比較例1~2]
如下述表2所示進行調配，獲得感光性樹脂組合物之溶液。
即，使用下述表2中記載之化合物，以下述表3中記載之調配量，製作實施例1~7及比較例1~2之各感光性樹脂組合物。再者，表3之單位為質量份。
對製作之感光性樹脂組合物進行(1)空氣環境下之重量減少率測定、(2)與密封材之密接性試驗。又，(3)對天線型模組製成後之電特性進行評價。各試驗結果示於下述表3。
(1)重量減少率測定
使用實施例、比較例中製成之感光性樹脂組合物，製作扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置。自製作之半導體裝置儘可能完整地取出厚10μm之層間絕緣膜。將取出之層間絕緣膜約10mg放入鉑盤，測定於空氣流量50ml/分鐘下以升溫速度10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率。
(2)與密封材之密接性試驗
準備Nagase chemteX公司製造之R4000系列作為環氧系密封材。繼而，將密封材以厚度成為約150微米之方式旋轉塗佈於鋁濺鍍之矽晶圓上，於130℃下進行熱硬化，使環氧系密封材硬化。將實施例、比較例中 製作之感光性樹脂組合物以最終膜厚成為10微米之方式塗佈於上述環氧系硬化膜上。對塗佈之感光性樹脂組合物，於實施例1~5為200mJ/cm2，實施例6、7及比較例1、2為500mJ/cm2之曝光條件下進行整個面之曝光後，於230℃下以2小時進行熱硬化，製作厚度10微米之第1層之硬化膜。
於上述第1層之硬化膜上塗佈第1層之硬化膜形成中所使用之感光性樹脂組合物，於與第1層之硬化膜製作時相同之條件下進行整個面之曝光後，進行熱硬化，製作厚度10微米之第2層之硬化膜。
使用網帶式連續煅燒爐(Koyo Thermo Systems公司製造，型號名6841-20AMC-36)，於模擬之回焊條件下，於氮氣環境下，將第2層之硬化膜形成後之試驗片加熱至波峰溫度260℃。所謂模擬之回焊條件，係指以依據與半導體裝置之評價方法相關之美國半導體業界團體之標準規格即IPC/JEDEC J-STD-020A之7.6項中記載之回焊條件的形態，將焊料熔點假設為高溫之220℃從而規格化。
於上述製作之回焊前及回焊後之樣品之感光性樹脂硬化膜上立設銷，使用拉取試驗機(pull tester)(Quad Group公司製造，SEBASTIAN 5型)進行密接性試驗。
評價：接著強度70MPa以上‧‧‧密接力◎
50MPa以上-未達70MPa‧‧‧密接力○
30MPa以上-未達50MPa‧‧‧密接力△
未達30MPa‧‧‧密接力×
(3)天線一體型模組之評價(電特性)
使用實施例、比較例中製成之感光性樹脂組合物，製成將扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置與天線一體化之天線一體型模組。實施例、比較例中製作之感光性樹脂組合物係用作半導體裝置之層間絕緣膜。又，實施例、比較例中製作之感光性樹脂組合物亦用作天線與地(ground)(基準電位)之間之絕緣構件。該絕緣構件之厚度對天線之放射光率產生影響，故而設為可獲得最大放射效果之厚度。
又，天線一體型模組係以於300GHz下動作之方式設計。
評價反射特性(電特性)，將與天線單獨之300GHz之背離未達5GHz者設為○，將5GHz以上且未達10GHz者設為△，將10GHz以上者設為×。又，將可見漣波者設為×，將未見者設為○。再者，此處之所謂反射特性係指由天線反射而返回至輸入端口之電量相對於對向天線輸入電力之輸入端口之輸入電力的比率。
Figure 108147585-A0305-02-0067-52
Figure 108147585-A0305-02-0068-53
[實施例8~14、比較例3]
如下述表4所示進行調配，獲得感光性樹脂組合物之溶液。
即，使用下述表4中記載之化合物，以下述表5中記載之調配量，製作物實施例8~14及比較例3之各感光性樹脂組合物。再者，表5之單位為質量份。
對製作之感光性樹脂組合物進行(1)於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體測定、(2)與無機膜之密接性試驗。又，(3)對天線型模組製成後之電特性進行評價。各試驗之結果示於下述表5。
(1)於100℃下保持60分鐘時之揮發氣體測定
使用實施例、比較例中製成之感光性樹脂組合物，製作扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置。自製作之半導體裝置儘可能完整地取出厚10μm之層間絕緣膜。將取出之層間絕緣膜切出1cm2之大小，使用升溫脫附測定裝置(電子科學股份有限公司製造，EMD-WA1000S)進行測定。以升溫速度10℃/分鐘升溫至100℃後，將於100℃下保持60分鐘後之壓力作為揮發氣體壓力。
(2)與無機膜之密接性試驗
將實施例、比較例中製作之感光性樹脂組合物以最終膜厚成為10微米之方式塗佈於矽晶圓上。對塗佈之感光性樹脂組合物，於實施例8~12 為200mJ/cm2，實施例13、14及比較例3為500mJ/cm2之曝光條件下進行整個面之曝光後，於230℃下以2小時進行熱硬化，製作厚度10微米之硬化膜。
使用濺鍍裝置(CANON ANELVA公司製造L-440S-FHL)，於所得硬化膜上濺鍍鈦層2000Å，繼而濺鍍銅層4000Å。
於上述製成之樣品之感光性樹脂硬化膜上立設銷，使用拉取試驗機(Quad Group公司製造，SEBASTIAN 5型)進行密接性試驗。
評價：接著強度70MPa以上‧‧‧密接力◎
50MPa以上-未達70MPa‧‧‧密接力○
30MPa以上-未達50MPa‧‧‧密接力△
未達30MPa‧‧‧密接力×
(3)天線一體型模組之評價(電特性)
使用實施例、比較例中製成之感光性樹脂組合物，製成將扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置與天線一體化之天線一體型模組。實施例、比較例中製作之感光性樹脂組合物係用作半導體裝置之層間絕緣膜。又，實施例、比較例中製作之感光性樹脂組合物亦用作天線與地(基準電位)之間之絕緣構件。該絕緣構件之厚度對天線之放射光率產生影響，故而設為可獲得最大放射效果之厚度。
又，天線一體型模組係以於300GHz下動作之方式設計。
評價反射特性(電特性)，將與天線單獨之300GHz之背離未達5GHz者設為○，將5GHz以上且未達10GHz者設為△，將10GHz以上者設為×。再者，此處之所謂反射特性係指由天線反射而返回至輸入端口之電量相對於對向天線輸入電力之輸入端口之輸入電力的比率。
Figure 108147585-A0305-02-0071-54
Figure 108147585-A0305-02-0072-55
使用實施例1~14中記載之感光性樹脂組合物，製作於塑模樹脂中含有環氧樹脂之扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置時，可無問題地動作。
[產業上之可利用性]
本發明可較佳地應用於具有半導體晶片及與半導體晶片連接之再配線層之半導體裝置，尤其扇出(Fan-Out)型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置。
1:半導體裝置
2:半導體晶片
2a:端子
3:密封材
4:再配線層
5:配線
6:層間絕緣膜
7:外部連接端子

Claims (33)

  1. 一種半導體裝置，其特徵在於：具備半導體晶片、覆蓋上述半導體晶片之密封材、及俯視時面積大於上述半導體晶片之再配線層，並且上述再配線層之層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為15~60重量%。
  2. 如請求項1之半導體裝置，其中上述密封材與上述層間絕緣膜直接相接。
  3. 如請求項1或2之半導體裝置，其中上述密封材含有環氧樹脂。
  4. 如請求項1或2之半導體裝置，其中上述層間絕緣膜含有選自聚醯亞胺、聚苯并
    Figure 108147585-A0305-02-0074-112
    唑及具有酚性羥基之聚合物中之至少一種。
  5. 如請求項4之半導體裝置，其中上述層間絕緣膜含有包含以下通式(1)之結構之聚醯亞胺；
    Figure 108147585-A0305-02-0074-56
     (通式(1)中，X1為4價有機基，Y1為2價有機基，m為1以上之整數)。
  6. 如請求項5之半導體裝置，其中上述通式(1)中之X1為含有芳香族環之4價有機基，上述通式(1)中之Y1為含有芳香族環之2價有機基。
  7. 如請求項5之半導體裝置，其中上述通式(1)中之X1含有下述通式(2)~通式(4)所表示之至少一種結構；
    Figure 108147585-A0305-02-0075-57
    Figure 108147585-A0305-02-0075-58
    Figure 108147585-A0305-02-0075-59
     (通式(4)中，R9為氧原子、硫原子或2價有機基)。
  8. 如請求項7之半導體裝置，其中上述通式(1)中之X1含有下述通式(5)所表示之結構；[化5]
    Figure 108147585-A0305-02-0076-60
  9. 如請求項5之半導體裝置，其中上述通式(1)中之Y1含有下述通式(6)~通式(8)所表示之至少一種結構；
    Figure 108147585-A0305-02-0076-61
     (R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基或羥基，可相同亦可不同)
    Figure 108147585-A0305-02-0076-62
     (R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基或羥基，相互可不同，亦可相同)
    Figure 108147585-A0305-02-0076-63
     (R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族 基或羥基，可相同亦可不同)。
  10. 如請求項9之半導體裝置，其中上述通式(1)中之Y1含有下述通式(9)所表示之結構；
    Figure 108147585-A0305-02-0077-64
  11. 如請求項4之半導體裝置，其中上述聚苯并
    Figure 108147585-A0305-02-0077-113
    唑含有包含以下通式(10)之結構之聚苯并
    Figure 108147585-A0305-02-0077-114
    唑；
    Figure 108147585-A0305-02-0077-65
     (通式(10)中，Y2與Y3為2價有機基)。
  12. 如請求項11之半導體裝置，其中上述通式(10)之Y2為碳數1~30之2價有機基。
  13. 如請求項12之半導體裝置，其中上述通式(10)之Y2為碳數1~8且氫原子之一部分或全部被取代為氟原子之鏈狀伸烷基。
  14. 如請求項11之半導體裝置，其中上述通式(10)之Y3為含有芳香族基 之2價有機基。
  15. 如請求項14之半導體裝置，其中上述通式(10)之Y3含有下述通式(6)~(8)所表示之至少一種結構；
    Figure 108147585-A0305-02-0078-66
     (R10、R11、R12及R13為氫原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)
    Figure 108147585-A0305-02-0078-67
     (R14~R21為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價有機基，相互可不同，亦可相同)
    Figure 108147585-A0305-02-0078-68
     (R22為2價基，R23~R30為氫原子、鹵素原子、碳數1~5之1價脂肪族基，可相同亦可不同)。
  16. 如請求項15之半導體裝置，其中上述通式(10)之Y3含有下述通式(9)所表示之結構；
    Figure 108147585-A0305-02-0079-69
  17. 如請求項11之半導體裝置，其中上述通式(10)之Y3為碳數1~40之2價有機基。
  18. 如請求項17之半導體裝置，其中上述通式(10)之Y3為碳數1~20之2價鏈狀脂肪族基。
  19. 如請求項4之半導體裝置，其中上述具有酚性羥基之聚合物含有酚醛清漆型酚樹脂。
  20. 如請求項4之半導體裝置，其中上述具有酚性羥基之聚合物含有不具有不飽和烴基之酚樹脂與具有不飽和烴基之改性酚樹脂。
  21. 如請求項1或2之半導體裝置，其中上述層間絕緣膜含有填料。
  22. 如請求項21之半導體裝置，其中上述填料為無機填料。
  23. 如請求項21之半導體裝置，其中上述填料之形狀為粒子狀。
  24. 如請求項21之半導體裝置，其中上述填料之形狀為球狀。
  25. 如請求項21之半導體裝置，其中上述填料之一次粒徑為5nm~1μm。
  26. 如請求項1或2之半導體裝置，其中關於上述再配線層，對上述再配線層進行剖面觀察時，含有第1層間絕緣膜層、第2層間絕緣膜層、及與上述第1層間絕緣膜層及上述第2層間絕緣膜層不同且設置於上述第1層間絕緣膜層與上述第2層間絕緣膜層之間之中間層。
  27. 如請求項26之半導體裝置，其中上述第1層間絕緣膜層與上述密封材相接，上述第1層間絕緣膜層於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為5~95重量%。
  28. 如請求項26之半導體裝置，其中上述第2層間絕緣膜層為與上述第1層間絕緣膜層不同之組成。
  29. 如請求項26之半導體裝置，其中上述第2層間絕緣膜層於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率與上述第1層間絕緣膜層於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率不同。
  30. 如請求項1或2之半導體裝置，其中上述半導體裝置為扇出型之晶圓級晶片尺寸封裝型之半導體裝置。
  31. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包含：以密封材覆蓋半導體晶片之步驟、及形成俯視時面積大於上述半導體晶片且含有層間絕緣膜之再配線層之步驟，並且上述層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率為15~60重量%。
  32. 如請求項31之半導體裝置之製造方法，其包含如下之層間絕緣膜形成步驟：利用可形成聚醯亞胺、聚苯并
    Figure 108147585-A0305-02-0081-115
    唑、具有酚性羥基之聚合物之至少一種化合物之感光性樹脂組合物形成上述層間絕緣膜。
  33. 如請求項32之半導體裝置之製造方法，其中上述層間絕緣膜形成步驟包含如下步驟：利用以上述層間絕緣膜於空氣環境下、以10℃/分鐘升溫至700℃後之重量減少率成為15~60重量%之方式經填料調整之上述感光性樹脂組合物，形成上述層間絕緣膜。
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