TWI838398B - 負型感光性樹脂組成物、及使用其之半導體裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的負型感光性樹脂組成物係含有環氧樹脂、苯氧基樹脂（phenoxy resin）及光酸產生劑之膜形成用之負型感光性樹脂組成物。

Description

負型感光性樹脂組成物、及使用其之半導體裝置
本發明係關於一種負型感光性樹脂組成物、及使用其之半導體裝置。
到目前為止，對感光性樹脂組成物進行了各種開發。作為該種技術，例如已知有專利文獻1中記載的技術。專利文獻1中記載有一種含有環氧樹脂、酚樹脂及光聚合起始劑之感光性樹脂組成物（專利文獻1的表1）。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：WO2014/010204號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，本發明人研究之結果，判明了在上述專利文獻1中記載的感光性樹脂組成物中，耐熱可靠性及圖案形成性方面存在改善的餘地。 [解決課題之技術手段]
本發明人進一步研究之結果，判明了在負型感光性樹脂組成物中併用環氧樹脂及酚樹脂時，雖圖案形狀變良好，但導致吸水率上升。又，單獨使用環氧樹脂而不併用酚樹脂時，雖能夠抑制吸水率的上升，但有反而會使圖案形狀變得不良之虞。
依據該種耐熱可靠性與圖案形成性的權衡取捨關係，對適當的樹脂的組合進行深入研究之結果發現，藉由併用環氧樹脂及苯氧基樹脂（phenoxy resin），抑制吸水率的上升，並且圖案形狀亦變良好，以至完成本發明。
根據本發明，提供一種負型感光性樹脂組成物，其係膜形成用之負型感光性樹脂組成物，其含有： 環氧樹脂、 苯氧基樹脂、及 光酸產生劑。 [發明之效果]
根據本發明，提供一種耐熱可靠性及圖案形成性優異之負型感光性樹脂組成物、及使用其之半導體裝置。
以下，利用圖式對本發明的實施形態進行說明。另外，在所有圖式中，對相同的構成要素標註相同的符號，並適當省略說明。又，圖為概略圖，並不與實際的尺寸比率一致。
示出本實施形態的感光性樹脂組成物的概要。 本實施形態的感光性樹脂組成物係含有環氧樹脂、苯氧基樹脂及光酸產生劑之膜形成用之負型感光性樹脂組成物。
本發明人研究之結果，判明了以下見解。 可知在負型感光性樹脂組成物中，若從提高圖案形成性的觀點而言，併用「環氧樹脂」及促進環氧樹脂的聚合反應之「酚樹脂」，則雖能夠實現良好的圖案形狀，但吸水率上升，耐熱可靠性下降。 詳細機制雖不明確，但認為以下原因成為吸水率上升的要因：在曝光時進行環氧樹脂彼此的交聯反應，在硬化前消耗大部分環氧樹脂的結果，硬化時不怎麼進行環氧樹脂與酚樹脂的反應而導致具有酚性羥基之酚樹脂不進行反應而殘留。
相對於此，若單獨使用「環氧樹脂」而不併用酚樹脂，則雖能夠抑制吸水率的上升，但反而會導致圖案形成性下降。
因此，依據圖案形成性及耐熱可靠性的權衡取捨關係，對與環氧樹脂併用的成分進行了深入研究。其結果，發現了藉由併用「環氧樹脂」及「苯氧基樹脂」，能夠提高圖案形成性及耐熱可靠性。
詳細機制雖不明確，但可考慮如下內容。 在環氧樹脂單一體系中，PEB時的反應速度迅速，導致在比曝光範圍更廣的範圍內進行反應，容易變得比目標開口徑狹窄。尤其，在容易進行PAG的活性化之膜上部更迅速地進行反應，因此開口形狀容易變成倒錐形。相對於此，認為藉由將環氧樹脂與苯氧基樹脂併用，能夠抑制該種過剩反應，因此可獲得良好的圖案形狀，能夠提高圖案形成性。又，相較於併用酚樹脂的情況，能夠抑制吸水率的上升。
根據本實施形態的感光性樹脂組成物，可提高耐熱可靠性及圖案形成性，因此能夠實現連接可靠性優異之半導體裝置或使用其之電子裝置。
又，可期待將本實施形態的感光性樹脂組成物較佳地用於構成形成於半導體晶片等上之再配線層的絕緣層。
本實施形態的感光性樹脂組成物的樹脂膜在電氣、電子機器（電子裝置）中，例如可作為永久膜、保護膜、絕緣膜、再配線材料等使用。該樹脂膜包括藉由加熱進行硬化處理之硬化膜。
其中，「電氣、電子機器」係指半導體晶片、半導體元件、印刷配線基板、電路、電視接收機或監視器等顯示裝置、資訊通信終端、發光二極體、物理電池、化學電池等應用電子工學技術之元件、裝置、成品、其他與電氣相關之機器類。
其中，本實施形態的感光性樹脂組成物例如能夠較佳地用於凸塊保護膜用感光性樹脂組成物。將設置於凸塊、焊盤（land）、配線等電氣連接要素的周圍之樹脂膜統稱為「凸塊保護膜」。凸塊保護膜用感光性樹脂組成物係指用於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氣連接要素的周圍之鈍化膜、保護膜（overcoat）、層間絕緣膜等。又，樹脂膜雖為設置於半導體晶片上者，但可以為靠近半導體晶片而設置者，亦可以為如再配線層或增層（buildup）配線層一樣設置於遠離半導體晶片的位置者。
接著，對本實施形態的感光性樹脂組成物的詳細內容進行說明。 （環氧樹脂） 本實施形態的感光性樹脂組成物含有環氧樹脂。藉此，能夠提高感光性樹脂組成物的樹脂膜中的膜物性或加工性。
作為上述環氧樹脂，例如能夠使用在1分子中具有2個以上的環氧基之環氧樹脂。環氧樹脂能夠使用單體、寡聚物、聚合物全部，其分子量或分子結構並無特別限定。 作為上述環氧樹脂，例如，可以舉出苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚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、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、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。環氧樹脂可以單獨使用，亦可以組合複數種使用。
環氧樹脂能夠含有在分子中具有2個以上的環氧基之固態環氧樹脂。作為上述固態環氧樹脂，具有2個以上的環氧基，能夠使用在25℃（室溫）為固態者。藉此，能夠提高感光性樹脂組成物的樹脂膜中的機械特性。
又，作為環氧樹脂，能夠含有在分子內具有3官能以上的多官能環氧樹脂（亦即，在1分子中具有3個以上的環氧基之多官能環氧樹脂）。
作為3官能以上的多官能環氧樹脂，例如，較佳為包括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型環氧樹脂組成的群之1種以上的環氧樹脂，更佳為酚醛清漆型環氧樹脂。藉此，能夠提高樹脂膜的耐熱性，並且實現適當的熱膨脹係數。
又，環氧樹脂能夠包括在分子中具有2個以上的環氧基之液態環氧樹脂。該液態環氧樹脂作為膜化劑發揮功能，能夠改善感光性樹脂組成物的樹脂膜的脆性。
作為上述液態環氧樹脂，具有2個以上的環氧基，能夠使用在室溫25℃為液態的環氧化合物。該液態環氧樹脂在25℃的黏度例如為1mPa・s～8000mPa・s，較佳為5mPa・s～1500mPa・s，更佳為能夠設為10mPa・s～1400mPa・s。
作為上述液態環氧樹脂，例如能夠含有選自由雙酚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樹脂組成的群中之一種以上。該等可以單獨使用，亦可以組合2種以上使用。其中，從減少顯影後的龜裂的觀點而言，能夠使用烷基二環氧丙基醚。
關於上述液態環氧樹脂的環氧當量，例如為100g/eq以上且200g/eq以下，較佳為105g/eq以上且180g/eq以下，進而較佳為110g/eq以上且170g/eq以下。藉此，能夠改善樹脂膜的脆性。
上述液態環氧樹脂的含量的下限值在感光性樹脂組成物的不揮發成分整體中，例如為5質量%以上，較佳為10質量%以上，更佳為15質量%以上。藉此，能夠改善最終獲得之硬化膜的脆性。另一方面，液態環氧樹脂的含量的上限值在感光性樹脂組成物的不揮發成分整體中，例如為40質量%以下，較佳為35質量%以下，更佳為30質量%以下。藉此，能夠實現硬化膜的膜特性的平衡。
上述環氧樹脂的含量的下限值在感光性樹脂組成物的不揮發成分整體中，例如為40質量%以上，較佳為45質量%以上，更佳為50質量%以上。藉此，能夠提高最終獲得之硬化膜的耐熱性或機械強度。另一方面，環氧樹脂的含量的上限值在感光性樹脂組成物的不揮發成分整體中，例如為90質量%以下，較佳為85質量%以下，更佳為82質量%以下。藉此，能夠提高圖案形成性。
本實施形態中，感光性樹脂組成物的不揮發成分係指除了水或溶劑等揮發成分以外的剩餘部分。相對於感光性樹脂組成物的不揮發成分整體的含量係指，在含有溶劑時，相對於除了感光性樹脂組成物中的溶劑以外的不揮發成分整體的含量。
上述環氧樹脂的重量平均分子量（Mw）並無特別限定，例如較佳為300～9000，更佳為500～8000。藉由使用相對低分子量的環氧樹脂，能夠提高曝光時的反應性。
另外，本實施形態的感光性樹脂組成物可以含有除了上述環氧樹脂以外的其他熱固性樹脂。作為其他熱固性樹脂，例如可列舉脲（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（diallyl phthalate）樹脂；聚矽氧系樹脂；苯并㗁𠯤（benzoxazine）樹脂；聚醯亞胺樹脂；聚醯胺醯亞胺樹脂；苯環丁烯（Benzocyclobutene）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。該等可以單獨使用，亦可以組合2種以上使用。
（苯氧基樹脂） 本實施形態的感光性樹脂組成物含有苯氧基樹脂。藉此，能夠提高感光性樹脂組成物的樹脂膜的可撓性。
上述苯氧基樹脂的重量平均分子量（Mw）並無特別限定，例如較佳為10000～100000，更佳為20000～80000。藉由使用該種相對高分子量的苯氧基樹脂，能夠對樹脂膜賦予良好的可撓性，並且能夠賦予對溶劑的充分的溶解性。
另外，本實施形態中，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。
又，作為苯氧基樹脂，可以在分子鏈兩末端或分子鏈內部具有環氧基等反應性基。苯氧基樹脂中的反應性基係能夠與環氧樹脂中的環氧基進行交聯反應者。藉由使用該種苯氧基樹脂，能夠提高樹脂膜中的耐溶劑性或耐熱性。
又，作為苯氧基樹脂，可較佳地使用在25℃為固態者。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，能夠使硬化物的機械特性良好。
作為上述苯氧基樹脂，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，可以使用該等中的1種或2種以上的混合物。其中，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。
上述苯氧基樹脂的含量的下限值相對於環氧樹脂的含量100質量份，例如為10質量份以上，較佳為13質量份以上，更佳為15質量份以上。藉此，能夠提高圖案形成性。又，能夠提高可撓性。另一方面，上述苯氧基樹脂的含量的上限值相對於環氧樹脂的含量100質量份，例如為60質量份以下，較佳為50質量份以下，更佳為40質量份以下。藉此，能夠抑制吸濕率的上升，提高耐熱可靠性。又，能夠提高苯氧基樹脂的溶解性，實現塗佈性優異之感光性樹脂組成物。另外，可以將成為基準的環氧樹脂設為3官能以上的多官能環氧樹脂。
另外，本實施形態的感光性樹脂組成物可以含有除了上述苯氧基樹脂以外的熱塑性樹脂。作為該熱塑性樹脂，可列舉聚乙烯縮醛樹脂、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（polyethylene terephthalate）、聚對酞酸丁二酯（polybutylene terephthalate）等）、聚縮醛、聚伸苯硫醚（Polyphenylene sulfide）、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。該等可以單獨使用，亦可以組合2種以上使用。
（光酸產生劑） 本實施形態的感光性樹脂組成物含有光酸產生劑。藉此，能夠提高靈敏度或解析度等圖案形成時的加工性。 本實施形態的感光性樹脂組成物係將產生自光酸產生劑之酸作為觸媒利用的化學增幅型感光性樹脂組成物，能夠設為負型感光性樹脂組成物使用。
作為上述感光劑，例如可列舉鎓鹽化合物。更具體而言，可列舉重氮鹽（diazonium salt）、二芳基錪鹽等錪鹽、三芳基鋶鹽之類的鋶鹽、三芳基吡喃鎓（triaryl pyrylium）鹽、苄基吡啶鎓硫氰酸鹽、二烷基苯甲醯甲基鋶鹽（dialkyl phenacyl sulfonium salt）、二烷基羥基苯基鏻鹽之類的陽離子型光聚合起始劑等。其中，從圖案形成性的觀點而言，能夠使用三芳基鋶鹽。
作為上述鎓鹽化合物的抗衡陰離子，可使用硼酸根陰離子、磺酸根陰離子、五倍子酸根陰離子、磷系陰離子、銻系陰離子等。
上述光酸產生劑的含量在該感光性樹脂組成物的固體成分整體中，例如0.3質量%～5.0質量%，較佳為0.5質量%～4.5質量%、更佳為1.0質量%～4.0質量%。藉由設為上述下限值以上，能夠提高圖案形成性。另一方面，藉由設為上述下限值以下，能夠提高絕緣可靠性。 本說明書中，若無特別說明，則「～」表示包含上限值及下限值。
本實施形態的感光性樹脂組成物可以含有除了上述光酸產生劑以外的感光劑。
（界面活性劑） 本實施形態的感光性樹脂組成物能夠含有界面活性劑。藉由含有界面活性劑，能夠提高塗佈時的潤濕性，獲得均勻的樹脂膜進而獲得硬化膜。關於界面活性劑，例如可列舉氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、烷基系界面活性劑及丙烯酸系界面活性劑等。
上述界面活性劑較佳為包括：含有氟原子及矽原子中的至少一者之界面活性劑。藉此，除了可獲得均勻的樹脂膜（塗佈性的提高）、顯影性的提高以外，亦有助於接著強度的提高。作為該種界面活性劑，例如較佳為含有氟原子及矽原子中的至少一者的非離子系界面活性劑。作為能夠作為界面活性劑使用的市售品，例如可列舉DIC Corporation製造的「MEGAFACE」系列的F-251、F-253、F-281、F-430、F-477、F-551、F-552、F-553、F-554、F-555、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-562、F-563、F-565、F-568、F-569、F-570、F-572、F-574、F-575、F-576、R-40、R-40-LM、R-41、R-94等含氟寡聚物結構的界面活性劑、NEOS COMPANY LIMITED製造的FTERGENT250、FTERGENT251等含氟非離子系界面活性劑、Wacker Chemie AG製造的SILFOAM（註冊商標）系列（例如SD 100 TS、SD 670、SD 850、SD 860、SD 882）等聚矽氧系界面活性劑。
上述界面活性劑的含量在感光性樹脂組成物的不揮發性成分的總量中，例如能夠設為0.001～1質量%，較佳為設為0.005～0.5質量%。
（密接助劑） 本實施形態的感光性樹脂組成物能夠含有密接助劑。藉此，能夠進而提高與無機材料的密接性。
上述密接助劑並無特別限定，例如，能夠使用胺基矽烷、環氧矽烷、丙烯酸矽烷、巰基矽烷、乙烯基矽烷、脲基矽烷或硫化矽烷等矽烷偶合劑。矽烷偶合劑可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。該等中，更佳為使用環氧矽烷（亦即，在1分子中含有環氧部位及藉由水解產生矽醇基之基團這兩者之化合物）。
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，例如可列舉乙烯基三（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，例如可舉出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，在此列舉了矽烷偶合劑，但亦可以為鈦偶合劑或鋯偶合劑等。
上述密接助劑的含量在感光性樹脂組成物的不揮發性成分的總量中，例如較佳為0.3～5質量%，更佳為0.4～4%，能夠設為0.5～3質量%。
（添加劑） 除了上述成分以外，可依據需要對本實施形態的感光性樹脂組成物添加其他添加劑。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、敏化劑、膜化劑等。
（溶劑） 本實施形態的感光性樹脂組成物能夠含有溶劑。作為溶劑，能夠包含有機溶劑。作為上述有機溶劑，只要為能夠溶解感光性樹脂組成物的各成分者且與各構成成分不進行化學反應者，則能夠無特別限制地使用。
作為有機溶劑，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、苄醇、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。該等可以單獨使用，亦可以組合複數種使用。
上述溶劑較佳為以感光性樹脂組成物中的不揮發成分總量的濃度例如成為30～75質量%的方式使用。藉由設為該範圍，能夠使各成分充分溶解，又能夠確保良好的塗佈性。又，藉由調整不揮發成分的含量，能夠適度控制感光性樹脂組成物的黏度。
關於清漆狀的感光性樹脂組成物在25℃的黏度，例如為10cP～6000cP，較佳為20cP～5000cP，更佳為30cP～4000cP。藉由將黏度設於上述數值範圍內，能夠適度控制塗佈膜的厚度。例如能夠實現1μm～100μm的厚度，較佳為3μm～80μm的厚度，更佳為5μm～50μm的厚度。
接著，對本實施形態的半導體裝置及電子機器進行說明。
圖1係表示本實施形態的半導體裝置的一例之縱剖面圖。又，圖2係被圖1的鏈線包圍之區域的局部放大圖。另外，在以下說明中，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具有所謂堆疊封裝（PACKAGE-ON-PACKAGE）結構，該堆疊封裝結構具備貫通電極基板2及安裝於其上之半導體封裝3。
貫通電極基板2具備：絕緣層21；複數個貫通配線221，其從絕緣層21的上表面貫通至下表面；半導體晶片23，其埋入絕緣層21的內部；下層配線層24，其設置於絕緣層21的下表面；上層配線層25，其設置於絕緣層21的上表面；焊料凸塊26，其設置於下層配線層24的下表面。
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；接合線（bonding wire）33，其將半導體晶片32和封裝基板31電連接；密封層34，其埋入有半導體晶片32或接合線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。
該種半導體裝置1中，無需在貫通電極基板2中使用含有芯層之有機基板之類的厚基板，因此能夠容易實現低高度化。因此，還能夠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和半導體封裝3，因此能夠提高每單位面積的安裝密度。因此，能夠實現兼顧小型化和高性能化。
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在內部或表面含有配線，並且經由貫通絕緣層21之貫通配線221實現相互的電連接。
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。
如前述，圖2所示之貫通配線221以貫通絕緣層21之方式設置。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，因此能夠實現半導體裝置1的高功能化。
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，並且還作為介置於半導體晶片23與封裝基板31之間之中介層（interposer）發揮功能。能夠將本實施形態的感光性樹脂組成物的硬化膜用於構成再配線層的絕緣層。
根據本實施形態，具備半導體晶片23及設置於半導體晶片23的表面上之再配線層（上層配線層25），能夠實現該再配線層中的絕緣層由本實施形態的感光性樹脂組成物的硬化物構成之半導體裝置。
藉由貫通配線221貫通絕緣層21，可獲得補強絕緣層21的效果。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，亦能夠避免貫通電極基板2整體的機械強度的降低。其結果，能夠實現下層配線層24或上層配線層25的進一步的薄型化，且能夠實現半導體裝置1的進一步的低高度化。
又，圖1所示之半導體裝置1除了貫通配線221以外，還具備貫通配線222，該貫通配線222以貫通位於半導體晶片23的上表面之絕緣層21之方式設置。藉此，能夠實現半導體晶片23的上表面與上層配線層25的電連接。
以覆蓋半導體晶片23之方式設置有絕緣層21。藉此，能夠提高保護半導體晶片23之效果。其結果，能夠提高半導體裝置1的可靠性。又，能夠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（參閱圖2），並無特別限定，較佳為1～100μm左右、更佳為2～80μm左右。藉此，能夠不損害絕緣層21的機械特性而確保貫通配線221的導電性。
圖1所示之半導體封裝3可以為任意形態之封裝。例如，可列舉QFP（四面扁平封裝；Quad Flat Package）、SOP（小型封裝；Small Outline Package）、BGA（球柵陣列；Ball Grid Array）、CSP（晶片尺寸封裝；Chip Size Package）、QFN（四面扁平無引線封裝；Quad Flat Non-leaded Package）、SON（小型無引線封裝；Small Outline Non-leaded Package）、LF-BGA（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，圖1中積層有複數個半導體晶片32。藉此，實現安裝密度的高密度化。另外，複數個半導體晶片32可以在平面方向併設，亦可以在厚度方向積層並且在平面方向併設。
封裝基板31可以為任意基板，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，能夠經由貫通配線電連接焊料凸塊35與接合線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，能夠保護半導體晶片32或接合線33免受外力或外部環境的影響。
另外，貫通電極基板2所具備之半導體晶片23和半導體封裝3所具備之半導體晶片32彼此靠近配置，因此能夠享受相互通信的高速化或低損失化等優點。從該觀點而言，例如，若在半導體晶片23及半導體晶片32中，將一者設為CPU（Central Processing Unit）或GPU（Graphics Processing Unit）、AP（Application Processor）等運算元件，將另一者設為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，能夠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之方式獲得絕緣層21；上層配線層形成步驟S2，在絕緣層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，並無限定於此。
[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、和以埋入該等之方式設置之絕緣層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，可以在基板202中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，使複數個半導體晶片23相互分開且併設於相同的基板202上。複數個半導體晶片23可以為彼此相同的種類者，亦可以為彼此不同的種類者。又，可以經由晶片黏著（die attach）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，亦可以設為在基板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，中介層可以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，能夠變更半導體晶片23的墊間隔或排列圖案，能夠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以使用矽基板、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。
絕緣層21例如可以為含有如作為感光性樹脂組成物的成分而列舉的熱固性樹脂或熱塑性樹脂之樹脂膜（有機絕緣層），亦可以為在半導體的技術領域中使用的通常的密封材料。
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，可以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。感光性樹脂清漆5係本實施形態的感光性樹脂組成物且係具有感光性之清漆。
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，為10cP～6000cP，較佳為20cP～5000cP，更佳為30cP～4000cP。藉由感光性樹脂清漆5的黏度在前述範圍內，能夠形成更薄之感光性樹脂層2510（參閱圖4（d））。其結果，能夠使上層配線層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的黏度例如設為以旋轉速度100rpm的條件使用錐板型黏度計（TV-25，日本東機產業製造）測量的值。
接著，使感光性樹脂清漆5的液態被膜乾燥。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，可以代替塗佈感光性樹脂清漆5之程序，採用下述程序：配置將感光性樹脂清漆5膜化而成之感光性樹脂膜。感光性樹脂膜係本實施形態的感光性樹脂組成物，且係具有感光性之樹脂膜。
例如藉由各種塗佈裝置在載體膜等基底上塗佈感光性樹脂清漆5，其後，使所獲得之塗膜乾燥，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，使感光性樹脂層2510所含有之分子穩定化，藉此能夠實現後述之第1曝光步驟S21中的反應的穩定化。又，另一方面，藉由以如後述之加熱條件加熱，能夠將因加熱產生之對光酸產生劑的不良影響限制在最小限度。
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，則因如下影響廣範圍化而有圖案形成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，可以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環境下。
又，環境壓力並無特別限定，可以為減壓下或加壓下，但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具有所謂負型的感光性之情況。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起作用。
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，能夠抑制感光性樹脂層2510中之曝光不足及曝光過度。其結果，最終能夠實現高圖案形成精度。 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℃，特佳為設為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，從而能夠使熱固性樹脂在更短時間內充分反應。藉由將溫度設於該範圍內，能夠抑制因酸擴散的促進產生之圖案形成的加工精度的降低。
另外，藉由將曝光後加熱處理的溫度設為前述下限值以上，能夠提高熱固性樹脂的反應率，並提高生產性。另一方面，藉由將曝光後加熱處理的溫度設為前述上限值以下，能夠抑制因酸擴散的促進產生之圖案形成的加工精度的降低。
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，能夠使熱固性樹脂充分反應，並且抑制酸的擴散而能夠抑制圖案形成的加工精度降低。
又，曝光後加熱處理的環境並無特別限定，可以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環境下。
又，曝光後加熱處理的環境壓力並無特別限定，可以為減壓下或加壓下，但若考慮作業效率等則設為常壓。藉此，能夠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（參閱圖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，能夠抑制對半導體晶片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（參閱圖5（f））。配線層253在例如利用濺鍍法、真空蒸鍍法等氣相成膜法獲得金屬層後，藉由光微影法及蝕刻法進行圖案形成而形成。
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（參閱圖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（參閱圖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和有機絕緣層252這2層，但亦可以具有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（seed）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，晶種層可以由與欲形成之貫通配線254同種之金屬構成，亦可以由異種之金屬構成。
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（resist）層。又，將該阻劑層作為遮罩，將金屬填充至開口部424內。該填充例如可以使用電鍍法。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，例如能夠使用快速蝕刻（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，在絕緣層21的下表面側形成下層配線層24。下層配線層24能以任意方法形成，例如能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，可以依據需要在上層配線層25或下層配線層24上形成阻焊層之類的保護膜。 如以上，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能夠分割成複數個區域。因此，例如沿圖6（L）所示之一點鏈線而將貫通電極基板2單片化，藉此能夠高效率地製造複數個貫通電極基板2。另外，單片化例如能夠使用鑽石切割機等。
[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程序或面板級程序。藉此，能夠提高半導體裝置1的製造效率，實現低成本化。
＜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變形例之局部放大剖面圖。 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。另外，關於與圖1、圖2相同的構成，則在圖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中的至少一者使用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，藉由使用凸塊保護膜用感光性樹脂組成物，圖案形成精度高，並能夠抑制焊盤231或凸塊密接層245所含有之金屬的劣化。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變形例之局部放大剖面圖。 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。另外，關於與圖1、圖2相同的構成，則在圖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中的至少一者使用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，藉由使用凸塊保護膜用感光性樹脂組成物，圖案形成精度高，並能夠抑制焊盤231或配線層243、凸塊密接層245所含有之金屬的劣化。因此，可獲得可靠性高之半導體裝置1B。
＜電子裝置＞ 本實施形態之電子裝置具備前述之本實施形態之半導體裝置。
本實施形態之電子裝置只要具備該種半導體裝置者，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、可穿戴式終端、個人電腦之類的資訊機器、伺服器、路由器之類的通信機器、機器人、機具之類的產業機器、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，本發明的半導體裝置之製造方法可以為前述實施形態附加任意目的的步驟者。
又，本發明的感光性樹脂組成物、半導體裝置及電子裝置亦可為在前述實施形態中附加任意要素者。
又，感光性樹脂組成物除了半導體裝置以外，例如亦能夠運用於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，半導體裝置的封裝體的形態並不限定於圖示形態，可以為任意形態。 ［實施例］
以下，參閱實施例對本發明進行詳細說明，但本發明並不限定於該等實施例的記載。
（感光性樹脂組成物的製備） 將按照表1摻合之各成分的原料溶解於丙二醇單甲基醚乙酸酯（PGMEA）來獲得了混合溶液。其後，將混合溶液用0.2μm的聚丙烯過濾器過濾，藉此獲得了在25℃黏度約為100cP的清漆狀的感光性樹脂組成物。 感光性樹脂組成物的黏度利用錐板型黏度計（TV-25，日本東機產業製造），轉速設定為100rpm來進行了測定。
表1中各成分的原料的詳細如下。 （環氧樹脂） ・環氧樹脂1：由以下結構表示之多官能環氧樹脂（日本化藥股份有限公司製造EPPN201，苯酚酚醛清漆型環氧樹脂，在25℃為固態，n=約5）
（苯氧基樹脂） ・苯氧基樹脂1：雙酚A型苯氧基樹脂（jER1256，三菱化學股份有限公司製造，Mw：約50,000） ・苯氧基樹脂2：雙酚A型/F型苯氧基樹脂（YP-70，日鐵化學材料股份有限公司製造，Mw：約50,000～60,000）
（酚樹脂） ・酚樹脂1：由以下結構表示之酚醛清漆型酚樹脂（PR-51470，住友電木股份有限公司製造）
（光酸產生劑） ・光酸產生劑1：三芳基鋶硼酸鹽（triarylsulfonium borate salt）（San-Apro Ltd.製造，CPI-310B）
（界面活性劑） ・界面活性劑1：含氟基團、含親油性基之寡聚物（R-41，DIC Corporation製造）
（矽烷偶合劑） ・矽烷偶合劑1：3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷（KBM-403，信越化學股份有限公司製造）
［表1］
對所獲得之感光性樹脂組成物，基於以下評價項目實施了評價。
＜圖案形成性的評價＞ 使用旋塗機，將所獲得之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i射線步進機（尼康股份有限公司製造，NSR-4425i），並以下述條件進行了照射：聚焦值為最佳聚焦，曝光量為10μm的通孔（via）圖案在膜厚方向的中央部（9μm膜厚的情況下為膜厚4.5μm高度）的開口寬度以10μm±0.2μm開口的曝光量。 曝光後，將晶圓置於加熱板上，在大氣中，進行了70℃、5分鐘的烘烤處理。 其後，作為顯影液使用PGMEA，藉由進行30秒的噴霧顯影，溶解去除了未曝光部。 其後，利用桌上型SEM觀察所獲得之塗膜樣品上的寬度100μm的通孔圖案的剖面，測量錐角的角度（°），對圖案形狀進行了評價。將塗膜的底面與塗膜的開口部中的側面所成的角作為錐角。將評價結果示於表1。 圖案形成性的評價基準： ×：錐角的角度未達85° 〇：錐角的角度為85～90° ×：錐角的角度超過90°
＜耐熱可靠性的評價＞ （評價用試驗片的製作） ・硬化膜的製作 （1）使用旋塗機，將所獲得之感光性樹脂組成物塗佈在直徑8吋的矽晶圓上，以使乾燥後膜厚成為10μm，在大氣中，以120℃乾燥3分鐘，藉此形成了感光性樹脂膜。 （2）用手動曝光機（奧珂製作所股份有限公司製造，HMW-201GX），對在上述（1）中獲得之感光性樹脂膜，以800mJ/cm2 進行了整面曝光。接著，用加熱板將基板在大氣中，以70℃、5分鐘進行了曝光後加熱。 （3）上述（2）之後，作為顯影液使用PGMEA，以3000rpm、15秒的條件進行噴霧顯影，然後以3000rpm、15秒的條件將顯影液從感光性樹脂膜的表面去除。 （4）上述（3）之後，在氮環境下，藉由170℃、180分鐘的加熱處理使感光性樹脂膜硬化，藉此獲得了硬化膜。 （5）利用冷熱衝擊裝置（ESPEC Corp.製造，TSA-72EH-W），對上述（4）的附硬化膜之矽晶圓實施了如下處理：將在-65℃保持30分鐘/在150℃保持30分鐘的循環作為1個循環，進行200個循環處理之TCT（Thermal Cycle Test，熱循環測試）（TCT處理）。 （6）上述（4）之後，浸漬於2%氫氟酸，從矽晶圓剝離膜狀的硬化膜，將該硬化膜乾燥一晩，藉此獲得了硬化膜A。另一方面，上述（5）之後，浸漬於2%氫氟酸，從矽晶圓剝離膜狀的硬化膜，將該硬化膜乾燥一晩，藉此獲得了硬化膜C。 （7）分別使用100mg的上述（6）中獲得之硬化膜A、硬化膜C，在85℃、85%環境下曝露12小時（曝露處理），藉此獲得了硬化膜B、硬化膜D。 比較上述＜硬化膜的製作＞中獲得之硬化膜A、B，或比較硬化膜C、D，依據曝露處理前後的重量變化算出了硬化後的吸水率及TCT後的吸水率（%）。
表1中的「硬化後的吸水率」、「TCT後的吸水率」基於下述式算出。 （硬化後的吸水率） 「硬化後的吸水率」（%）=（B-A）/A×100 A：不對上述（4）中獲得之硬化膜進行TCT處理而在上述（6）中獲得之硬化膜A的重量 B：對硬化膜A進行曝露處理而在上述（7）中獲得之硬化膜B的重量
（TCT後的吸水率） 「TCT後的吸水率」（%）=（D-C）/C×100 C：對上述（4）中獲得之硬化膜進行TCT處理而在上述（6）中獲得之硬化膜C的重量 D：對硬化膜C進行曝露處理而在上述（7）中獲得之硬化膜D的重量
接著，對所測量之「硬化後的吸水率」、「TCT後的吸水率」，按照以下評價基準進行了評價。將評價結果示於表1。 耐熱可靠性的評價基準： 〇：硬化後的吸水率與TCT後的吸水率之差為1%以下 ×：硬化後的吸水率與TCT後的吸水率之差超過1%
可知實施例1、2的感光性樹脂組成物相較於比較例1，耐熱可靠性優異，相較於比較例2，圖案形成性（圖案形狀）良好。該種實施例1、2的感光性樹脂組成物作為用於配線層的絕緣膜等的負型感光性樹脂組成物較佳。
本申請主張基於2018年8月28日申請的日本申請特願2018-159354號之優先權，將其公開的全部內容引入於此。
1、1A、1B:半導體裝置 2:貫通電極基板 3:半導體封裝 5:感光性樹脂清漆 21:絕緣層 23:半導體晶片 24、24A、24B:下層配線層 25:上層配線層 26:焊料凸塊 27:結構體 202:基板 221、222、254:貫通配線 231:焊盤 240、241、242、251、252:有機絕緣層 245:凸塊密接層 253:配線層 2510、2520:感光性樹脂層 31:封裝基板 32:半導體晶片 33:接合線 34:密封層 35:焊料凸塊 412:遮罩 423、424:開口部
上述之目的及其他目的、特徵以及優點藉由以下所述之較佳實施形態及隨附於此之以下圖式而進一步變得明確。
圖1係表示本實施形態的半導體裝置的構成的一例之縱剖面圖。 圖2係被圖1的鏈線包圍之區域的局部放大圖。 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變形例之局部放大剖面圖。 圖8係表示實施形態之半導體裝置的第2變形例之局部放大剖面圖。
1:半導體裝置
2:貫通電極基板
3:半導體封裝
21:絕緣層
23:半導體晶片
24:下層配線層
25:上層配線層
26:焊料凸塊
221:貫通配線
222:貫通配線
253:配線層
31:封裝基板
32:半導體晶片
33:接合線(bonding wire)
34:密封層
35:焊料凸塊

Claims (10)

  1. 一種負型感光性樹脂組成物，其係膜形成用之負型感光性樹脂組成物，其含有：環氧樹脂、苯氧基樹脂(phenoxy resin)、及光酸產生劑，該苯氧基樹脂的重量平均分子量為20000以上且100000以下，該負型感光性樹脂組成物中的不揮發成分總量的濃度為30質量%以上且75質量%以下，該負型感光性樹脂組成物在25℃的黏度為10cP以上且6000cP以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之負型感光性樹脂組成物，其中，該苯氧基樹脂的含量相對於該環氧樹脂的含量100質量份為10質量份以上且60質量份以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之負型感光性樹脂組成物，其不含酚樹脂。
  4. 如申請專利範圍第1項之負型感光性樹脂組成物，其中，該環氧樹脂含有多官能環氧樹脂，該多官能環氧樹脂在分子內具有3個以上的環氧基。
  5. 如申請專利範圍第1項之負型感光性樹脂組成物，其含有界面活性劑。
  6. 如申請專利範圍第1項之負型感光性樹脂組成物，其含有密接助劑。
  7. 如申請專利範圍第1項之負型感光性樹脂組成物，其含有溶劑。
  8. 如申請專利範圍第1項之負型感光性樹脂組成物，其含有在25℃為固態之環氧樹脂，且不含液態之環氧樹脂。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之負型感光性樹脂組成物，該 負型感光性樹脂組成物的硬化膜被用於構成再配線層的絕緣層。
  10. 一種半導體裝置，其具備：半導體晶片、及設置於該半導體晶片的表面上之再配線層，且該再配線層中的絕緣層由申請專利範圍第1至9項中任一項之負型感光性樹脂組成物的硬化物構成。
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