WO2018139407A1 - 半導体装置の製造方法、モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法、モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物及び半導体装置 Download PDF

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photosensitive resin
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紀一 福原
一行 満倉
正也 鳥羽
吉野　利純
好章 布施
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日立化成株式会社
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    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, a photosensitive resin composition for mold underfill, and a semiconductor device.
  • Non-Patent Document 1 For the purpose of increasing the density and performance of semiconductor packages, a mounting form in which chips having different performances are mixedly mounted in one package has been proposed. Along with this, there is a demand for packaging technology that is superior in cost. For example, a technology for realizing a low-cost package-on-package in which high-density interconnects between chips and different packages are stacked on the package by flip-chip mounting is important (for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). 2).
  • a semiconductor device having a so-called TMV (Through Mold Via) structure in which an opening is provided in the sealing material of the lower semiconductor device and filled with metal.
  • TMV Through Mold Via
  • a via for connecting between devices is provided by a laser in a sealing material layer made of a thermosetting resin in order to provide an opening (see, for example, Patent Documents 1 to 7). ).
  • a conventional semiconductor device (semiconductor package) 100A shown in FIG. 9H is generally manufactured by the following method. First, a package wiring board 110 provided with a core substrate 111, a wiring pattern 112, an interlayer insulating layer 113, a via opening 114, and the like is prepared (see FIGS. 9A to 9C). Next, a bumped semiconductor element 120 is provided on the package wiring board 110 (see FIG. 9D), and an underfill material 130 is poured between the package wiring board 110 and the bumped semiconductor element 120 (FIG. 9). (See (e)). After the underfill material 130 is heated and cured, the semiconductor element 120 is covered with the sealing material 140 (see FIG. 9F), and a sealing opening 141 is further provided (see FIG. 9G). The connection material 142 is provided in the sealing opening 141 (see FIG. 9H).
  • the underfill material 130 is poured into the bumped semiconductor element 120 and is cured by heating, whereby the bumped semiconductor element 120 is obtained. And the package wiring board 110 are kept in close contact with each other to obtain mechanical strength.
  • a step of pouring an underfill material is required in addition to the step of covering the semiconductor element with a sealing material for protecting the semiconductor element itself.
  • such a semiconductor package 100A has a sealing opening 141 formed at a corresponding position, the semiconductor package 100A can be further mounted on the upper portion of the package to ensure electrical connection therebetween.
  • a carbon dioxide laser is usually used for forming an opening for securing the connection of the sealing material.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for efficiently and inexpensively manufacturing a semiconductor device that is highly demanded for miniaturization and high density. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be manufactured efficiently and at low cost. Another object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition that can efficiently produce a semiconductor device that is highly demanded for miniaturization and high density at low cost, and a semiconductor device using the same.
  • the present invention covers one or a plurality of semiconductor elements arranged on a base material, and embeds either or both of the semiconductor element and the base material, or between the semiconductor elements.
  • a pattern having an opening is formed by forming a sealing resin portion made of the photosensitive resin composition, and exposing and alkali developing the sealing resin portion, and the photosensitive resin composition.
  • the present invention also includes a base material, a semiconductor element disposed on the base material, and the semiconductor element, the semiconductor element is disposed so as to be embedded between the semiconductor element and the base material, and an opening is provided. And a sealing portion that forms a pattern having the sealing portion, and the sealing portion includes a cured product of a photosensitive resin composition.
  • the minimum melt viscosity of the photosensitive resin composition measured at 25 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min and a frequency of 1 Hz may be 10 to 500 Pa ⁇ s.
  • the present invention can form a pattern by exposure and development, and has a minimum melt viscosity of 10 to 500 Pa ⁇ s measured under conditions of a temperature rising rate of 10 ° C./min and a frequency of 1 Hz at 25 to 200 ° C.
  • the present invention relates to a photosensitive resin composition for underfill.
  • the above-described photosensitive resin composition for mold underfill may contain at least one of polyimide and epoxy resin.
  • the above-mentioned photosensitive resin composition for mold underfill may contain an acrylic monomer.
  • the above-mentioned photosensitive resin composition for mold underfill may contain a photoinitiator.
  • the photoinitiator may be a phosphine oxide compound.
  • the present invention also includes a base material, a semiconductor element disposed on the base material, a sealing portion that covers the semiconductor element and is disposed so as to be embedded between the semiconductor element and the base material,
  • the said sealing part is related with the semiconductor device containing the hardened
  • the present invention it is possible to provide a method for efficiently and inexpensively manufacturing a semiconductor device that is highly demanded for miniaturization and high density.
  • a semiconductor device that can be manufactured efficiently and at low cost can be provided.
  • the term “process” is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. .
  • “sealing” may be arranged so as to cover the semiconductor element, and may be a concave plate shape or a flat plate shape.
  • a concave plate resin composition and a flat fixing member (or The semiconductor element may be sandwiched between the rewiring insulating layers).
  • transparency and electrical insulation are not particularly limited.
  • the resin composition, the rewiring insulating layer, the conductor pattern (wiring pattern), etc., and the semiconductor element may be covered as necessary.
  • the term “layer” includes a structure formed in a part in addition to a structure formed over the entire surface when observed as a plan view.
  • the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment covers one or a plurality of semiconductor elements arranged on a base material, and is either between the semiconductor element and the base material or between the semiconductor elements.
  • a step of forming a sealing resin portion made of a photosensitive resin composition so as to embed both of them (sealing resin portion forming step), and exposure and alkali development of the sealing resin portion.
  • a semiconductor device for example, a three-dimensional semiconductor package
  • a semiconductor device for example, a three-dimensional semiconductor package
  • the photosensitive resin composition can have both an underfill material and a sealing material in a so-called FC-BGA (Flip Chip Ball Grid Array) structure in which a semiconductor element with bumps is mounted on a printed wiring board.
  • FC-BGA Flip Chip Ball Grid Array
  • the photosensitive resin composition according to the present embodiment may be, for example, a photosensitive resin composition for mold underfill.
  • the photosensitive resin composition for mold underfill is made of a photosensitive resin composition so as to cover the semiconductor element disposed on the base material and to embed between the semiconductor element and the base material. It is the photosensitive resin composition for forming the resin part for sealing.
  • the photosensitive resin composition seals an existing sealing material when forming a so-called TMV (Through Mold Via) structure in which an opening is provided in a sealing material of a semiconductor device to form a conductor. Even if there is no expensive equipment such as a compression device, it can be considered that sealing can be performed with a cheaper device such as a laminator. Further, the photosensitive resin composition can form an opening by a photolithography technique advantageous for forming fine wirings without using a drilling laser device or the like. Therefore, according to the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment, it is possible to realize a high density of the connection portion and to manufacture a semiconductor device capable of high density transmission efficiently and at low cost. In addition, it is considered that the semiconductor device manufactured by the method can perform high-density transmission and is excellent in cost performance.
  • TMV Three Mold Via
  • the semiconductor device of the present embodiment is disposed so as to cover a base material, a semiconductor element disposed on the base material, the semiconductor element, and between the semiconductor element and the base material, and A sealing part forming a pattern having an opening, and the sealing part includes a cured product of the photosensitive resin composition.
  • a semiconductor device can be manufactured efficiently and at low cost.
  • Such a semiconductor device can be manufactured, for example, by the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment.
  • FIGS. 1 to 8 are diagrams illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
  • a semiconductor device 100 shown in FIG. 8 is an example of a semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the semiconductor device shown in FIGS.
  • a semiconductor element and package wiring board (base material) preparation step As an example of the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment, a semiconductor element and package wiring board (base material) preparation step, a semiconductor element mounting step, a sealing resin part forming step, a pattern forming step, A method including a conductor portion forming step, a solder ball mounting and individualizing step will be described.
  • a package wiring board 3 including a semiconductor element 1 on which solder bumps 2 are mounted and pads 4 is prepared.
  • the material which comprises the wiring board 3 for packages is not specifically limited, The board
  • the material constituting the package wiring board 3 is preferably a highly rigid material, and more preferably a material having a storage elastic modulus at 25 ° C. of 1 GPa or more.
  • the thickness of the package wiring board 3 is preferably 0.2 to 0.8 mm. When the thickness is 0.2 mm or more, it is easy to suppress warpage during the assembly process, and the handling tends to be easy. When the thickness is 0.8 mm or less, the material cost tends to be suppressed.
  • the average thermal expansion coefficient from room temperature (25 ° C.) to 150 ° C. of the package wiring board 3 is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 to 15 ⁇ 10 ⁇ 6 / K. When the average coefficient of thermal expansion is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or more, the material cost tends to be suppressed. When the average thermal expansion coefficient is 15 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or less, warping after mounting a semiconductor element tends to be easily suppressed.
  • the semiconductor element 1 is fixed (mounted) on the package wiring board 3.
  • the semiconductor element 1 is arranged so that the solder bumps 2 are placed on the pads 4 exposed on the package wiring board 3.
  • the pad 4 is a part made of a conductor. Although it does not specifically limit as a kind of conductor, From a viewpoint of cost, Cu may be sufficient, for example.
  • the pad 4 is for electrically connecting the semiconductor element 1 and the package wiring board 3 together with the solder bump 2.
  • a mounting machine such as a die bonder can be used for mounting the semiconductor element 1, for example.
  • the oxide film formed on the solder bumps 2 and / or the pads 4 may be removed for the purpose of improving adhesion.
  • the method of removing an oxide film For example, the method of apply
  • the solder bump 2 is melted by exposing the package wiring board 3 on which the semiconductor element 1 is mounted to a high temperature, and the semiconductor element 1 is mounted on the pad 4.
  • a nitrogen reflow apparatus from the viewpoint of easily preventing the formation of an oxide film.
  • the temperature at this time is, for example, equal to or higher than the temperature at which the solder melts.
  • the temperature may be 180 ° C. or higher, or 260 ° C. or higher.
  • a flux agent is used for removing the oxide film, it is preferable to have a cleaning step for removing the flux agent after the melt mounting.
  • cleaning method For example, washing
  • the minimum melt viscosity of the photosensitive resin composition measured under conditions of a temperature rising rate of 10 ° C./min and a frequency of 1 Hz at 25 to 200 ° C. may be, for example, 10 to 500 Pa ⁇ s.
  • the photosensitive resin composition is, for example, a resin composition that can be patterned by exposure and development.
  • the photosensitive resin composition is, for example, a photosensitive resin composition for manufacturing a semiconductor device.
  • the photosensitive resin composition is, for example, a photosensitive resin composition for mold underfill.
  • the photosensitive resin composition for mold underfill can be patterned by, for example, exposure and development, and is measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min and a frequency of 1 Hz at 25 to 200 ° C.
  • the photosensitive resin composition of the present embodiment it is possible to realize a high density of the connecting portion and to manufacture a semiconductor device capable of high density transmission efficiently and at low cost.
  • the photosensitive resin composition according to this embodiment includes, for example, (A) a resin component (also referred to as “(A) component”), (B) a polymerizable compound (also referred to as “(B) component”), and (C).
  • a photoinitiator photopolymerization initiator
  • component (C) may be included.
  • component (A) examples include (A1) alkali-soluble resin (also referred to as “(A1) component”) and (A2) thermosetting resin (also referred to as “(A2) component”).
  • alkali-soluble resin a polymer having an alkali-soluble group is preferable, and a polymer having an alkali-soluble group at a terminal or a side chain is more preferable.
  • alkali-soluble group examples include an ethylene glycol group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfonyl group, and a phenolic hydroxyl group.
  • the polymer having an alkali-soluble group may have one kind of alkali-soluble group or two or more kinds.
  • alkali-soluble resin examples include polyester, polyether, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, polyurethane, polyurethaneimide, polyurethaneamideimide, siloxane polyimide, polyesterimide, polybenzoxazole, phenoxy resin, and polysulfone.
  • the alkali-soluble resin may be, for example, a copolymer containing a structural unit derived from a monomer component constituting the above-described resin, or may be a precursor of the above-described resin (polyamic acid or the like). Good.
  • the (A1) alkali-soluble resin may be one in which a glycol group such as ethylene glycol or propylene glycol, a carboxyl group and / or a hydroxyl group is added to the main chain and / or side chain of the above-described resin.
  • a component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the component (A1) is preferably polyimide.
  • the polyimide can be obtained, for example, by subjecting tetracarboxylic dianhydride and diamine to a condensation reaction by a known method.
  • the mixing molar ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine is such that the total of diamine is 0.5 to 2.0 mol with respect to 1.0 mol of tetracarboxylic dianhydride.
  • the amount is preferably 0.65 to 1.5 mol, more preferably 0.8 to 1.0 mol.
  • the addition order of tetracarboxylic acid anhydride and diamine may be arbitrary.
  • the component examples include an epoxy resin.
  • an epoxy resin what contains at least 2 or more epoxy group in a molecule
  • the epoxy resin is preferably liquid or semi-solid at room temperature (25 ° C.), more preferably a glycidyl ether type epoxy resin having a softening temperature of 50 ° C. or less, from the viewpoint of resin flowability and pattern formability.
  • (B) component is a radiation polymerizable compound, for example.
  • the compound which has an ethylenically unsaturated group is mentioned, for example.
  • the ethylenically unsaturated group include vinyl group, allyl group, propargyl group, butenyl group, ethynyl group, phenylethynyl group, maleimide group, nadiimide group, (meth) acryl group and the like.
  • the component (B) may be, for example, an acrylic monomer from the viewpoint of reactivity. Examples of acrylic monomers include (meth) acrylate compounds, (meth) acryloyloxy compounds, and acrylamide compounds.
  • acrylic monomers include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate.
  • component (B) examples include styrene, divinylbenzene, 4-vinyltoluene, 4-vinylpyridine and N-vinylpyrrolidone.
  • the ethylenically unsaturated group may be, for example, a (meth) acryl group, and the (B) component may be a bifunctional or higher (meth) acrylate.
  • component (C) examples include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, and 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl. ] -2-Hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1- ⁇ 4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl ⁇ -2- Methyl-propan-1-one, oxy-phenyl-acetic acid 2- [2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy] ethyl ester, phenylglyoxylic acid methyl ester, 2-dimethylamino-2- (4 -Methyl-benzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2-ethylhex 4-Dimethylaminobenzoate, 2-benzyl-2-dimethyla
  • bisacylphosphine oxide examples include bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide and bis (2,4,6, -trimethylbenzoyl) -phenylphosphine Contains oxide.
  • C component can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the photosensitive resin composition according to this embodiment preferably contains at least one of polyimide and epoxy resin from the viewpoints of pattern formation, storage stability, high-temperature adhesion, and reflow resistance.
  • polyimide and epoxy resin are the same as described above.
  • the total content of polyimide and epoxy resin is, for example, 30 to 30 on the basis of the total mass of the photosensitive resin composition. It may be 65% by mass, 40 to 60% by mass, or 50 to 60% by mass.
  • the photosensitive resin composition according to the present embodiment preferably contains an acrylic monomer from the viewpoint of reactivity. Specific examples and preferred forms of the acrylic monomer are the same as described above.
  • the content of the acrylic monomer may be, for example, 20 to 60% by mass based on the total mass of the photosensitive resin composition. It may be 20 to 40% by mass, 25 to 35% by mass, or 25 to 30% by mass.
  • the photosensitive resin composition according to this embodiment preferably contains a photoinitiator from the viewpoint of accelerating the polymerization and / or addition reaction of the acrylic monomer by irradiation with radiation.
  • a photoinitiator from the viewpoint of accelerating the polymerization and / or addition reaction of the acrylic monomer by irradiation with radiation.
  • Specific examples and preferred forms of the photoinitiator are the same as described above.
  • the content of the photoinitiator is, for example, 0.5 to 5.0% by mass based on the total mass of the photosensitive resin composition. It may be 0.5 to 3.0% by mass, or 1.0 to 2.0% by mass.
  • the photoinitiator may be a phosphine oxide compound from the viewpoint that the absorption wavelength is on the long wavelength side (for example, 405 nm or more) and that the internal curability is easily improved by bleaching by light irradiation. preferable.
  • the photosensitive resin composition may contain components other than the above, for example, a thermal radical generator such as a filler, a curing accelerator, and a peroxide (for example, an organic peroxide).
  • a thermal radical generator such as a filler, a curing accelerator, and a peroxide (for example, an organic peroxide).
  • the photosensitive resin composition is in the form of a film, a laminating method, a compression method, and the like can be given.
  • a method using a liquid coating apparatus such as a spin coater or a bar coater
  • a method using a compression method, and the like can be given.
  • the pattern which has the opening part 6 is formed by exposure of the said resin part 5a for sealing, and alkali image development, and the sealing part 5b containing the hardened
  • a predetermined portion of the sealing resin portion 5a made of the photosensitive resin composition is exposed, and the exposed portion is photocured.
  • a known light source can be used as the actinic ray light source.
  • a light source that effectively emits ultraviolet rays such as a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, and a xenon lamp can be used.
  • direct drawing direct laser exposure may be used.
  • Exposure varies depending on the composition of the device and the photosensitive resin composition used, for example, may be 100 ⁇ 5000mJ / cm 2, it may be 100 ⁇ 4000mJ / cm 2, 100 ⁇ 1000mJ / cm 2 or 600 to 800 mJ / cm 2 .
  • the exposure amount is 100 mJ / cm 2 or more, photocuring tends to proceed and the molding tends to be easy.
  • the exposure amount is 5000 mJ / cm 2 or less, the opening 6 in a state of penetrating to the package wiring board 3 tends to be easily formed.
  • a predetermined portion of the package wiring board 3 is exposed by removing the photosensitive resin composition other than the exposed portion. Thereby, a predetermined pattern is formed.
  • the developer used for the development treatment include an alkaline developer such as an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (1 to 5% by mass aqueous solution) at 20 to 50 ° C.
  • the developing method include known methods such as spraying, rocking immersion, brushing and scraping.
  • the dissolution rate of the photosensitive resin composition in the developer may be, for example, 3.0 ⁇ m / second or less, or 2.5 ⁇ m / second from the viewpoint of easily maintaining the pattern shape formed by the exposure operation relatively well. It may be the following.
  • the dissolution rate of the photosensitive resin composition in the developer may be, for example, 1.0 ⁇ m / second or more from the viewpoint of the opening formability. From these viewpoints, the dissolution rate of the photosensitive resin composition in the developer may be, for example, 1.0 to 3.0 ⁇ m / second, or 1.0 to 2.5 ⁇ m / second.
  • the dissolution rate in the developer is a value measured by the following method.
  • the above-mentioned photosensitive resin composition formed into a film having a thickness of 100 ⁇ m is pressed on a mirror surface of a 725 ⁇ m-thick 8-inch silicon wafer (manufactured by Enatec Co., Ltd.).
  • the product was pasted using a product name: V130).
  • the laminating conditions were a hot plate temperature for press of 100 ° C., a vacuuming time of 18 seconds, a laminating press time of 60 seconds, an atmospheric pressure of 4 kPa or less, and a pressing pressure of 0.4 MPa.
  • the film thickness was measured with a film thickness meter (manufactured by Mitutoyo Corporation, trade name: Digimatic Indicator ID-H), and this was taken as the initial value.
  • thermosetting process may be performed at around 150 ° C. for about 1 hour.
  • the temperature of the thermosetting treatment may be, for example, 100 to 230 ° C., 120 to 220 ° C., or 140 to 210 ° C.
  • the time for the thermosetting treatment may be, for example, 30 to 300 minutes, 40 to 240 minutes, or 50 to 200 minutes.
  • the thickness of the sealing part 5b is preferably 50 to 200 ⁇ m.
  • the thickness of the sealing part 5b refers to the height from the surface in contact with the upper surface of the package wiring board 3 to the opposite surface.
  • the thickness of the sealing part 5b is 50 ⁇ m or more, the semiconductor element 1 tends to be easily sealed.
  • the thickness of the sealing part 5b is 200 ⁇ m or less, it is easy to suppress warping after sealing, and the formability of the opening 6 tends to be excellent.
  • the thermal expansion coefficient of the photosensitive resin composition after the thermosetting treatment (also referred to as “cured product”) at 0 to 80 ° C. is preferably 20 ⁇ 10 ⁇ 6 to 80 ⁇ 10 ⁇ 6 / K. .
  • the thermal expansion coefficient is 20 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or more, even when the photosensitive resin composition does not contain a filler, the resolution tends to hardly decrease. If the thermal expansion coefficient is 80 ⁇ 10 ⁇ 6 / K or less, the warpage of the package tends to be easily suppressed.
  • a conductor portion 7 is formed in the opening 6.
  • the conductor portion can be formed, for example, by applying (filling) a conductive material into the opening 6.
  • the material constituting the conductor portion is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include metals such as Al, Cu, Sn, Ni, Au, Ag, and alloys.
  • Examples of the material application method include sputtering, PVD, CVD, electrolytic plating, and electroless plating.
  • a metal seed layer may be formed in advance by sputtering or the like, and then metal may be applied (filled) to the opening by a method such as electrolytic plating.
  • pickling treatment and / or plasma treatment may be performed for the purpose of removing the residue on the package wiring board 3.
  • solder balls 8 are mounted on the package wiring board 3. Mounting of the solder balls 8 can be easily performed using a commercially available N 2 reflow apparatus or the like. The timing of mounting the solder balls 8 is not particularly limited. The mounting of the solder balls 8 may be performed, for example, after individualization described later. The solder balls are, for example, package mounting bumps.
  • the semiconductor device (semiconductor package) 100 shown in FIG. 8 can be obtained by dividing into pieces using a dicing saw 9, for example.
  • a semiconductor device 100 shown in FIG. 8 covers a package wiring board (base material) 3, a semiconductor element 1 disposed on the package wiring board (base material) 3, and the semiconductor element 1.
  • a sealing portion 5b which is disposed so as to be embedded between the package wiring board (base material) 3 and forms a pattern having the opening 6, and a conductor 7 formed in the opening 6,
  • the sealing portion 5b includes a cured product of the photosensitive resin composition.
  • the semiconductor device manufacturing method, the photosensitive resin composition, and the semiconductor device of the present embodiment described above are particularly suitable in a form that requires miniaturization and increase in the number of pins.
  • the semiconductor device manufacturing method, photosensitive resin composition, and semiconductor device according to the present embodiment include FC-BGA (Flip Chip Ball Grid Array) manufacturing and FO-WLP (Fan-out Wafer Level Package) in particular. It is suitable in the form to normalize.
  • the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment covers a plurality of semiconductor elements arranged on a base material, and is for sealing made of a photosensitive resin composition so as to embed between the semiconductor elements.
  • a semiconductor device according to an embodiment includes a base material, a semiconductor element disposed on the base material, and a seal disposed to cover the semiconductor element and to be embedded between the semiconductor element and the base material.
  • the sealing part may include a cured product of the photosensitive resin composition for mold underfill of the present embodiment.
  • a semiconductor device can be manufactured efficiently and at low cost. Further, such a semiconductor device is capable of high-density transmission and is considered to be excellent in cost performance.
  • Such a semiconductor device includes, for example, a sealing resin portion made of a photosensitive resin composition so as to cover a semiconductor element disposed on a base material and to embed between the semiconductor element and the base material.
  • a pattern having an opening is formed by the step of forming (sealing resin part forming step) and exposure and alkali development of the sealing resin part, and includes a cured product of the photosensitive resin composition. It can be manufactured by a method comprising a step of forming a sealing portion (pattern forming step) and a step of forming a conductor portion in the opening as necessary (conductor portion forming step).
  • Examples A1 to A5 ⁇ Preparation of semiconductor device and package wiring board (mounting board)> An 8-inch wafer semiconductor device (product name: WALTS-TEG FC200JY (Si-Type) manufactured by Waltz Co., Ltd.) and a wiring board for packaging were prepared (see FIG. 1).
  • As the package wiring board a glass cloth-containing substrate in which a pad for connecting solder bumps installed in the semiconductor element was opened and a glass cloth having a thickness of 0.2 mm was impregnated with a resin was used.
  • a flux agent (trade name: Sparkle Flux WF-6317, manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd.) was applied to the wiring board. Subsequently, the semiconductor element was mounted such that the bumps were aligned with the copper pad formed on the substrate (see FIG. 2).
  • a flip chip bonder (manufactured by Panasonic Corporation, trade name: FCB3 NM-SB50A) was used. The package wiring board was fixed on the stage by suction. Mounting was performed at a stage setting temperature of 50 ° C., a flip chip bonder head temperature of 50 ° C., and a pressure bonding time of 1 second. The load at the time of crimping was 10N.
  • ⁇ Washing of flux agent> The substrate on which the semiconductor element was mounted was immersed in water at 90 ° C., washed for 2 minutes with an ultrasonic cleaner (trade name: VS-100III, manufactured by ASONE CORPORATION), and then dried by air blow (not shown). . By repeating the above operation three times, the flux remaining on the wiring board was cleaned and removed.
  • an ultrasonic cleaner trade name: VS-100III, manufactured by ASONE CORPORATION
  • the photosensitive resin composition solution was the same as the photosensitive resin composition solution (S-1) except that an alkali-soluble resin (polyimide PI-2) was used instead of the alkali-soluble resin (polyimide PI-1). (S-2) was obtained.
  • the average particle diameter and the maximum particle diameter of the inorganic filler (inorganic filler) in a state dispersed in the photosensitive resin composition solution are measured by a laser diffraction scattering microtrack particle size distribution meter (trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). : MT-3100).
  • the average particle size of B30 was 0.3 ⁇ m
  • the average particle size of MEK slurry (1) was 0.5 ⁇ m.
  • the maximum particle size of the inorganic filler containing B30 and MEK slurry was 3 ⁇ m or less.
  • the particle size of the inorganic filler after film formation was confirmed by observing the cross section with an electron microscope (trade name: SU-1510, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) after the film was cured. It was confirmed that the maximum particle size of the inorganic filler dispersed in the film was 5 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter and the maximum particle diameter of the inorganic filler (inorganic filler) in a state dispersed in the photosensitive resin composition solution are a laser diffraction scattering type microtrack particle size distribution meter (trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). : MT-3100).
  • the average particle size of B30 was 0.3 ⁇ m
  • the average particle size of MEK slurry (1) was 0.5 ⁇ m.
  • the maximum particle size of the inorganic filler containing B30 and MEK slurry was 3 ⁇ m or less.
  • the particle size of the inorganic filler after film formation was confirmed by observing the cross section with an electron microscope (trade name: SU-1510, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) after the film was cured. It was confirmed that the maximum particle size of the inorganic filler dispersed in the film was 5 ⁇ m or less.
  • ⁇ Formation of film-like photosensitive resin composition> Using the photosensitive resin composition solution obtained above, it was molded into a film shape by the following operation to obtain photosensitive resin compositions (film-like photosensitive resin compositions) of Examples A1 to A5.
  • the photosensitive resin composition solution obtained above was coated on a polyethylene terephthalate film (trade name: G2-16, manufactured by Teijin Limited) having a thickness of 50 ⁇ m as a support layer, and a coater (trade name: manufactured by Yasui Seiki Co., Ltd.).
  • a photosensitive resin composition layer was formed by uniformly coating using a ⁇ coater SNC280). The coating speed was 3.0 mm / min. Subsequently, after drying at 80 ° C.
  • a roll laminator (trade name: NF-15, manufactured by Tamapoly Co., Ltd.) is used as a protective film on the surface of the photosensitive resin composition layer opposite to the side in contact with the support layer.
  • melt viscosity of photosensitive resin composition was measured by the following procedure using a low-viscosity viscoelasticity measuring device (trade name: MCR-301, manufactured by Anton Paar Japan Co., Ltd.). In the center of the bottom of an aluminum circular plate (made by Anton Pearl Japan Co., Ltd., trade name: disposable plate EMS / CTD600) having a diameter of 4 cm and a depth of 5 mm, a film-like photosensitive resin composition (length 30 mm, width 30 mm, thickness 300 ⁇ m) ) was attached, and the circular plate was fixed to the stage of the apparatus.
  • a low-viscosity viscoelasticity measuring device trade name: MCR-301, manufactured by Anton Paar Japan Co., Ltd.
  • a jig (trade name: SPPYU08-07, manufactured by Anton Pearl Japan Co., Ltd.) is attached to the tip of the cell. ).
  • the measurement cell was lowered so that the tip of the jig was placed at a height of 200 ⁇ m from the bottom surface of the circular plate, and the tip of the jig was buried in the photosensitive resin composition.
  • the measurement was performed under the conditions of 25 to 200 ° C. with a temperature increase rate of 10 ° C./min and a frequency of 1 Hz.
  • the lowest melt viscosity in the temperature range of 25 to 200 ° C. was defined as the lowest melt viscosity.
  • the protective film (polyethylene film) on the photosensitive resin composition was peeled off, it was stuck using a press-type vacuum laminator (trade name: V130, manufactured by Nikko Materials Co., Ltd.) (FIG. 3). reference).
  • the laminating conditions were a vacuum drawing time of 60 seconds, a laminating press time of 60 seconds, an ultimate pressure of 4 kPa or less, and a pressure of pressure bonding of 0.4 MPa.
  • the temperature of the hot plate for pressing was a temperature indicating the minimum melt viscosity of each photosensitive resin composition did.
  • a photomask on which a pattern is formed is brought into intimate contact with a sealing resin portion made of a photosensitive resin composition, and 3000 mJ / cm using a parallel exposure machine (trade name: EXM-1201, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). Exposed with an energy amount of 2 . Subsequently, it was placed on a hot plate (manufactured by As One Co., Ltd., trade name: Triplet Hotplate TH-900) and heated at 80 ° C. for 1 minute.
  • the polyethylene terephthalate film (support layer) on the sealing resin part is peeled off, and a developing machine (manufactured by Mikasa Co., Ltd., trade name: AD-3000, spray pressure 0.2 MPa, scan speed 5.0 cm / sec) is used. After spraying a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.) at 26 ° C. for 200 seconds, the pattern is washed with pure water for 20 seconds and air-dried for 10 seconds to have an opening. Formed.
  • a developing machine manufactured by Mikasa Co., Ltd., trade name: AD-3000, spray pressure 0.2 MPa, scan speed 5.0 cm / sec
  • ultraviolet rays were irradiated with an energy amount of 2000 mJ / cm 2 using a parallel exposure machine (trade name: EXM-1201, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.), and then an oven (trade name: PVC-, manufactured by ESPEC CORP.). 212) for 2 hours at 175 ° C. (see FIG. 4).
  • a seed layer was formed in the opening using a sputtering apparatus (trade name: CFS-12P-100, manufactured by Shibaura Precision Co., Ltd.).
  • a sputtering apparatus (trade name: CFS-12P-100, manufactured by Shibaura Precision Co., Ltd.).
  • Ti was deposited to a thickness of 100 nm as an adhesive layer, and then Cu was laminated to a thickness of 300 nm.
  • the pressure during sputtering was 10 to 5 Pa, and the voltage application time was 10 minutes for Ti and 30 minutes for Cu.
  • a metal part (copper) was plated and applied (filled) to the opening by electrolytic copper plating, thereby forming a conductor in the opening (see FIG. 5).
  • the anode was connected to a copper plate, and the cathode was connected to the sputtered copper as a seed layer, and infiltrated into the plating solution.
  • the current density was set to 1.0 A / dm 2, and plated copper was applied (filled) into the opening by treating for 4 hours.
  • solder ball mounting and individualization Using a reflow apparatus (trade name: TNP25-337EM, manufactured by Tamura Seisakusho Co., Ltd.), solder balls were mounted in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 100 volume ppm or less) (see FIG. 6).
  • a semiconductor device having a package size of 15 mm in length and 15 mm in width was obtained.
  • a dicing blade 27HEFF (manufactured by Disco Corporation) was used, the rotation speed was 30000 rotations / minute, and the cutting speed was 20 mm / second (see FIG. 7).
  • the obtained semiconductor device was gently submerged and fixed horizontally in a water tank filled with pure water so that bubbles did not adhere. At that time, the semiconductor element side was placed on the upper surface and the wiring board side was placed on the lower surface.
  • An ultrasonic transmitter was installed on the lower surface side of the semiconductor device and an ultrasonic water immersion probe (35 MHz) was installed on the upper surface of the semiconductor device, and the ultrasonic transmitter and the ultrasonic propulsion probe were connected. The line was adjusted to be perpendicular to the semiconductor device surface.
  • the entire semiconductor device was scanned in the transmission mode with a scan range of 15 mm square, a scan step of 0.01 mm, and an output of 27 dB.
  • the filling property was evaluated according to the following criteria. If there is a filling defect (void), it can be recognized because it appears as a black spot pattern in the image. From the image obtained by ultrasonic flaw detection, the case where no gap was observed between the semiconductor element and the wiring board was evaluated as “A”. Moreover, although a little space
  • Table 1 shows the evaluation results of the kind of the photosensitive resin composition solution used for forming the film-like photosensitive resin composition, the minimum melt viscosity of the film-like photosensitive resin composition, and the filling property.
  • a photosensitive resin composition solution (S-1) was used in the same manner as the photosensitive resin composition solution (S-1) except that an alkali-soluble resin (polyimide PI-4) was used instead of the alkali-soluble resin (polyimide PI-1). S-4) was obtained.
  • Examples B1 to B5 In the same manner as in Examples A1 to A5, semiconductor devices were fabricated and evaluated.
  • Table 2 shows the evaluation results of the kind of the photosensitive resin composition solution used for forming the film-like photosensitive resin composition, the minimum melt viscosity of the film-like photosensitive resin composition, and the filling property.
  • the photosensitive resin compositions of Examples B1 to B5 it is possible to easily form a sealing portion that covers the semiconductor element and is arranged so as to be embedded between the semiconductor element and the wiring board, and the semiconductor element and the wiring board. It can be seen that the gap filling property is excellent. That is, according to the photosensitive resin composition according to the example, it can be seen that a semiconductor device having a high demand for miniaturization and high density can be manufactured efficiently and at low cost. From the above, according to the present invention, it can be seen that a photosensitive resin composition capable of efficiently and inexpensively producing a semiconductor device that is highly demanded for miniaturization and high density and a semiconductor device using the same can be provided.

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Abstract

本発明は、基材上に配置されている１個又は複数の半導体素子を覆うと共に、前記半導体素子及び前記基材の間、若しくは前記半導体素子同士の間のいずれか、又はその両方を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成する工程と、前記封止用樹脂部の露光及びアルカリ現像により、開口部を有するパターンを形成しており、前記感光性樹脂組成物の硬化物を含む、封止部を形成させる工程と、前記開口部内に導体部を形成する工程と、を備える、半導体装置の製造方法に関する。

Description

半導体装置の製造方法、モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物及び半導体装置
　本発明は、半導体装置の製造方法、モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物及び半導体装置に関する。
　半導体パッケージの高密度化及び高性能化を目的に、異なる性能のチップを一つのパッケージに混載する実装形態が提案されている。これに伴い、コスト面に優れた実装技術が求められている。例えば、チップ間の高密度インターコネクト及びパッケージ上に異なるパッケージをフリップチップ実装によって積層するパッケージ・オン・パッケージを低コストで実現する技術が重要になっている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２を参照）。
　特にパッケージ・オン・パッケージのように半導体装置上に半導体装置を積む場合、下段の半導体装置上に、上段の半導体装置を実装するための、外部接続用端子を設ける必要がある。したがって、下段の半導体装置と、上段の半導体装置を接続するために、下段の半導体装置の封止材に開口部を設け、これに金属を充填する、いわゆるＴＭＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｍｏｌｄ　Ｖｉａ）構造の半導体装置が台頭してきた。このＴＭＶを有する半導体パッケージの製造過程では、開口部を設けるために、熱硬化性樹脂からなる封止材層に、装置間の接続用ビアがレーザーで設けられる（例えば特許文献１～７を参照）。
　またフリップチップ実装をする際、基材へ一次実装された半導体素子は外力及び応力に対して脆弱であり、耐吸湿性、温度も弱く、そのままでは腐食などを起こしてしまうため、アンダーフィルと呼ばれる液状の熱硬化性樹脂を基材と半導体素子との間に満たす方法が用いられている（例えば、非特許文献３を参照）。
米国特許出願公開第２０１２／０３２９２４９号明細書 米国特許出願公開第２０１５／００９１１８２号明細書 米国特許出願公開第２０１５／０１４５１３８号明細書 米国特許第７６７１４５７号明細書 米国特許第７６３３７６５号明細書 米国特許第８０２６５８７号明細書 米国特許第８０１８０６８号明細書
本多進、「半導体素子の２Ｄ～３Ｄ実装技術動向と狙うべき方向」、エレクトロニクス実装学会誌、Ｖｏｌ．１８、Ｎｏ．３、（２０１５）、ｐｐ．１３０ ＳｅｕｎｇＪａｅ　Ｌｅｅ，ｅｔ　ａｌ．，　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｃｈａｒａｃｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗａｆｅｒ　Ｌｅｖｅｌ　Ｆａｎ－Ｏｕｔ　（ＷＬＦＯ）　Ｕｓｉｎｇ　Ｆｉｌｍ　Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｆｏｒ　Ｌｏｗ　Ｃｏｓｔ　Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ　Ｗａｖｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，　ＩＥＥＥ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２０１０，ｐ．１４６１ 久保山俊史、「アンダーフィル材　概論」、日本ゴム協会誌、Ｖｏｌ．８４、Ｎｏ．１０（２０１１）、ｐｐ．３１３
　例えば、図９（ｈ）に示す従来の半導体装置（半導体パッケージ）１００Ａは、一般的に、以下の方法により製造されている。先ず、コア基材１１１、配線パターン１１２、層間絶縁層１１３、ビア開口１１４等が設けられたパッケージ用配線基板１１０を準備する（図９（ａ）～（ｃ）を参照）。次いで、パッケージ用配線基板１１０上に、バンプ付き半導体素子１２０を設け（図９（ｄ）を参照）、パッケージ用配線基板１１０及びバンプ付き半導体素子１２０の間にアンダーフィル材１３０を流し込む（図９（ｅ）を参照）。そして、アンダーフィル材１３０を加熱して硬化させた後、封止材１４０で半導体素子１２０を覆い（図９（ｆ）を参照）、さらに、封止開口１４１を設け（図９（ｇ）を参照）、当該封止開口１４１内に接続材料１４２を付与する（図９（ｈ）を参照）。
　このようなフリップチップボールグリッドアレイ（ＦＣ－ＢＧＡ）構造を有する従来の半導体パッケージ１００Ａでは、バンプ付半導体素子１２０にアンダーフィル材１３０を流し込み、加熱をして硬化することで、バンプ付半導体素子１２０とパッケージ用配線基板１１０との間の密着を保ち、機械的強度を得ている。
　したがって、上記従来の方法においては、半導体素子そのものを保護するための封止材により半導体素子を覆う工程とは別に、アンダーフィル材を流し込む工程が必要である。
　また、このような半導体パッケージ１００Ａは、対応する箇所に封止開口１４１が形成されているため、本パッケージの上部にさらにパッケージに載せてこれらの電気的な接続を確保することができる。ここで、封止材の接続を確保するための開口形成には、通常、炭酸ガスレーザーが用いられる。
　しかしながら、炭酸ガスレーザーにより封止開口を形成する場合、開口操作が一括ではできないことから、開口部の数が多くなるほど時間がかかること、１００μｍの厚みに対して開口可能な開口部の直径は１００μｍ程度が限界であり、これより小さい径の開口部を形成し難いこと、レーザーに起因して開口操作後に残渣が生じ易いこと、封止材の取り扱いのためのコンプレッション装置及びビア開口のためのレーザー装置を導入する必要があり、製造コストが抑え難いこと等の問題があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造する方法を提供することを目的とする。本発明はまた、効率良く、低コストで製造できる半導体装置を提供することを目的とする。本発明はまた、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造できる感光性樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
　本発明は、基材上に配置されている１個又は複数の半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び上記基材の間、若しくは前記半導体素子同士の間のいずれか、又はその両方を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成する工程と、上記封止用樹脂部の露光及びアルカリ現像により、開口部を有するパターンを形成しており、上記感光性樹脂組成物の硬化物を含む、封止部を形成させる工程と、上記開口部内に導体部を形成する工程と、を備える、半導体装置の製造方法に関する。
　本発明はまた、基材と、上記基材上に配置されている半導体素子と、上記半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び上記基材の間を埋め込むように配置され、かつ、開口部を有するパターンを形成している封止部と、を備え、上記封止部が、感光性樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置に関する。
　上記感光性樹脂組成物の、昇温速度１０℃／分及び周波数１Ｈｚで２５～２００℃の条件で測定される最低溶融粘度は、１０～５００Ｐａ・ｓであってもよい。
　本発明は、露光及び現像によりパターン形成が可能であり、昇温速度１０℃／分及び周波数１Ｈｚで２５～２００℃の条件で測定される最低溶融粘度が、１０～５００Ｐａ・ｓである、モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物に関する。
　上記モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物は、ポリイミド及びエポキシ樹脂の少なくとも一方を含んでいてもよい。
　上記モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物は、アクリルモノマーを含んでいてもよい。
　上記モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物は、光開始剤を含んでいてもよい。上記光開始剤は、フォスフィンオキサイド化合物であってもよい。
　本発明はまた、基材と、上記基材上に配置されている半導体素子と、上記半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び上記基材の間を埋め込むように配置された封止部と、を備え、上記封止部が、上記モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置に関する。
　本発明によれば、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造する方法を提供できる。また、本発明によれば、効率良く、低コストで製造できる半導体装置を提供することができる。また、本発明によれば、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造できる感光性樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置を模式的に示す断面図である。 従来の半導体装置の製造方法を示す図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
　本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また、本明細書において「封止」とは、半導体素子を覆うように配置されていればよく、凹板状でも平板状でもよく、凹板状の樹脂組成物と平板状の固定部材（又は、再配線絶縁層）の間に半導体素子を挟んで覆ってもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に問わない。また、樹脂組成物と、再配線絶縁層と、必要に応じて、導体パターン（配線パターン）等と、半導体素子が覆われていてもよい。また、「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。
　本実施形態の半導体装置の製造方法は、基材上に配置されている１個又は複数の半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び前記基材の間、若しくは前記半導体素子同士の間のいずれか、又はその両方を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成する工程（封止用樹脂部形成工程）と、上記封止用樹脂部の露光及びアルカリ現像により、開口部を有するパターンを形成しており、上記感光性樹脂組成物の硬化物を含む、封止部を形成させる工程（パターン形成工程）と、上記開口部内に導体部を形成する工程（導体部形成工程）と、を備える。このような方法によれば、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置（例えば、三次元対応の半導体パッケージ）を効率良く、低コストで製造できる。
　本実施形態において、感光性樹脂組成物は、バンプ付半導体素子をプリント配線版に搭載する、いわゆるＦＣ－ＢＧＡ（Ｆｌｉｐ　Ｃｈｉｐ　Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）構造においてアンダーフィル材と封止材とを兼ね備えることができる。これにより、アンダーフィル材を塗布する工程を省略し得ることから、製造工程を簡略化できる。すなわち、本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、例えば、モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物であってもよい。ここで、モールドアンダーフィル用の感光性樹脂組成物は、基材上に配置されている半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び前記基材の間を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成するための感光性樹脂組成物である。また、上記感光性樹脂組成物は、半導体装置の封止材に開口部を設けて導体を形成する、いわゆるＴＭＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｍｏｌｄ　Ｖｉａ）構造を形成する際に、既存の封止材を封止するためのコンプレッション装置等の高価な設備がなくとも、ラミネータ等のより安価な装置で封止できると考えられる。また、上記感光性樹脂組成物は、穴あけのレーザー装置等を用いなくとも、微細配線形成に有利なフォトリソグラフィの技術により、開口部を形成し得る。したがって、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、接続部の高密度化を実現できると共に、高密度伝送が可能な半導体装置を効率よく、低コストで製造できる。また、当該方法により製造された半導体装置は、高密度な伝送が可能であり、コストパフォーマンスにも優れると考えられる。
　本実施形態の半導体装置は、基材と、上記基材上に配置されている半導体素子と、上記半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び上記基材の間を埋め込むように配置され、かつ、開口部を有するパターンを形成している封止部と、を備え、上記封止部が、感光性樹脂組成物の硬化物を含むものである。このような半導体装置は、効率良く、低コストで製造できる。このような半導体装置は、例えば、本実施形態の半導体装置の製造方法により製造できる。
　以下、図１～８を参照しつつ、本実施形態の半導体装置の製造方法及び半導体装置の具体例について、更に詳細に説明する。図１～７は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図８は、本発明の一実施形態に係る半導体装置を模式的に示す断面図である。図８に示す半導体装置１００は、図１～７に示す半導体装置の製造方法により製造される半導体装置の一例である。
　本実施形態の半導体装置の製造方法の一例として、半導体素子及びパッケージ用配線基板（基材）の準備工程と、半導体素子の実装工程と、封止用樹脂部形成工程と、パターン形成工程と、導体部形成工程と、はんだボール搭載及び個別化工程と、を含む方法について説明する。
（半導体素子及びパッケージ用配線基板（基材）の準備工程）
　図１に示すように、はんだバンプ２の搭載された半導体素子１及びパッド４を備えるパッケージ用配線基板３を準備する。パッケージ用配線基板３を構成する材料は特に限定されるものではないが、ガラスクロスに樹脂を含浸させたガラスクロス入り基板、シリコンウェハ、ガラス、ＳＵＳ（ステンレス）板等が挙げられる。パッケージ用配線基板３を構成する材料は、高剛性材料であることが好ましく、２５℃での貯蔵弾性率が１ＧＰａ以上の材料であることがより好ましい。
　パッケージ用配線基板３の厚みは０．２～０．８ｍｍであることが好ましい。上記厚みが０．２ｍｍ以上であると、組立てプロセス中の反りを抑制し易く、ハンドリングが容易になる傾向がある。上記厚みが、０．８ｍｍ以下であると、材料費を抑えられる傾向にある。パッケージ用配線基板３の室温（２５℃）から１５０℃までの平均熱膨張係数は、１×１０－６～１５×１０－６／Ｋであることが好ましい。上記平均熱膨張係数が、１×１０－６／Ｋ以上であると、材料費を抑えられる傾向がある。上記平均熱膨張係数が、１５×１０－６／Ｋ以下であると、半導体素子実装後の反りを抑制し易い傾向にある。
（半導体素子の実装工程）
　次いで、図２に示すように、半導体素子１をパッケージ用配線基板３上に固定（搭載）する。その際、はんだバンプ２がパッケージ用配線基板３上に露出しているパッド４上に乗るように半導体素子１を配置する。パッド４は導体からなる部位である。導体の種類としては特に限定されるものではないが、コストの観点から、例えば、Ｃｕであってもよい。パッド４は、はんだバンプ２と共に半導体素子１とパッケージ用配線基板３を電気的に接続するものである。半導体素子１の搭載には、例えば、ダイボンダ等の搭載機を用いることができる。半導体素子１を搭載する前に、密着性を向上する目的等で、はんだバンプ２及び／又はパッド４上に形成された酸化皮膜を除去してもよい。酸化皮膜を除去する方法に特に制限はないが、例えば、フラックス剤を塗布する方法等が挙げられる。
　次いで、半導体素子１の搭載されたパッケージ用配線基板３を高温に曝すことではんだバンプ２を溶融させて、半導体素子１をパッド４上に実装する。高温に曝す際には、酸化皮膜の形成を防止し易い観点から、窒素リフロー装置を用いることが好ましい。この際の温度は、例えば、はんだが溶融する温度以上である。当該温度は、例えば、１８０℃以上であってもよく、２６０℃以上であってもよい。酸化皮膜の除去のためにフラックス剤を使用した場合には、溶融実装後に、フラックス剤を除去する洗浄工程を有することが好ましい。洗浄方法に特に制限はないが、例えば、温水（例えば、９０℃の水）による洗浄が挙げられる。
（封止用樹脂部形成工程）
　次いで、図３に示すように、例えば、パッケージ用配線基板（基材）３上に配置されている半導体素子１を覆うと共に、半導体素子１及びパッケージ用配線基板（基材）３の間並びに半導体素子１同士の間を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部５ａを形成する。
　上記感光性樹脂組成物の、昇温速度１０℃／分及び周波数１Ｈｚで２５～２００℃の条件で測定される最低溶融粘度は、例えば、１０～５００Ｐａ・ｓであってもよい。
　上記感光性樹脂組成物は、例えば、露光及び現像によってパターン形成可能な樹脂組成物である。上記感光性樹脂組成物は、例えば、半導体装置製造用の感光性樹脂組成物である。上述のとおり、上記感光性樹脂組成物は、例えば、モールドアンダーフィル用の感光性樹脂組成物である。
　一実施形態のモールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物は、例えば、露光及び現像によりパターン形成が可能であり、昇温速度１０℃／分及び周波数１Ｈｚで２５～２００℃の条件で測定される最低溶融粘度が、１０～５００Ｐａ・ｓである感光性樹脂組成物である。このような感光性樹脂組成物によれば、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造できる。また、本実施形態の感光性樹脂組成物によれば、接続部の高密度化を実現できると共に、高密度伝送が可能な半導体装置を効率よく、低コストで製造できる。
　本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、例えば、（Ａ）樹脂成分（「（Ａ）成分」ともいう）、（Ｂ）重合性化合物（「（Ｂ）成分」ともいう）及び（Ｃ）光開始剤（光重合開始剤）（「（Ｃ）成分」ともいう）を含んでいてもよい。
　（Ａ）成分としては、例えば、（Ａ１）アルカリ可溶性樹脂（「（Ａ１）成分」ともいう）、及び（Ａ２）熱硬化性樹脂（「（Ａ２）成分」ともいう）が挙げられる。
　（Ａ１）アルカリ可溶性樹脂としては、アルカリ可溶性基を有するポリマーが好ましく、アルカリ可溶性基を末端又は側鎖に有するポリマーがより好ましい。アルカリ可溶性基としては、エチレングリコール基、カルボキシル基、水酸基、スルホニル基、フェノール性水酸基等が挙げられる。アルカリ可溶性基を有するポリマーは、アルカリ可溶性基を１種単独で有していてもよく、２種以上有していてもよい。
　（Ａ１）アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリエーテル、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン、ポリウレタンイミド、ポリウレタンアミドイミド、シロキサンポリイミド、ポリエステルイミド、ポリベンゾオキサゾール、フェノキシ樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、重量平均分子量が１００００～１００００００の（メタ）アクリル共重合体、ノボラック樹脂、及びフェノール樹脂が挙げられる。（Ａ１）アルカリ可溶性樹脂は、例えば上述の樹脂を構成する単量体成分に由来する構造単位を含む共重合体であってもよく、上述の樹脂の前駆体（ポリアミド酸等）であってもよい。また、（Ａ１）アルカリ可溶性樹脂は、上述の樹脂の主鎖及び／又は側鎖に、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール基、カルボキシル基及び／又は水酸基が付与されたものであってもよい。（Ａ１）成分は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　これらの中でも、高温接着性、耐熱性、及びフィルム形成性の観点から、（Ａ１）成分はポリイミドであることが好ましい。ポリイミドは、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。
　上記縮合反応における、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの混合モル比は、テトラカルボン酸二無水物の合計１．０ｍｏｌに対して、ジアミンの合計が０．５～２．０ｍｏｌであることが好ましく、０．６５～１．５ｍｏｌであることがより好ましく、０．８～１．０ｍｏｌであることが更に好ましい。なお、テトラカルボン酸無水物、及びジアミンの添加順序は任意でよい。
　（Ａ２）成分としては、例えば、エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂としては、高温接着性及び耐リフロー性の観点から、分子内に少なくとも２個以上のエポキシ基を含むものが好ましい。エポキシ樹脂としては、樹脂流動性及びパターン形成性の観点から、室温（２５℃）で液状又は半固形のものが好ましく、軟化温度が５０℃以下であるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂がより好ましい。
　（Ｂ）成分は、例えば、放射線重合性化合物である。（Ｂ）成分としては、例えば、エチレン性不飽和基を有する化合物が挙げられる。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、プロパギル基、ブテニル基、エチニル基、フェニルエチニル基、マレイミド基、ナジイミド基、（メタ）アクリル基などが挙げられる。（Ｂ）成分は、反応性の観点から、例えば、アクリルモノマーであってもよい。アクリルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリレート化合物、（メタ）アクリロイルオキシ化合物及びアクリルアミド化合物が挙げられる。アクリルモノマーの具体例は、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３－アクリロイルオキシ－２－ヒドロキシプロパン、１，２－メタクリロイルオキシ－２－ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ－メチロールアクリルアミド、トリス（β－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、及び尿素アクリレートを含む。（Ｂ）成分のその他の具体例は、スチレン、ジビニルベンゼン、４－ビニルトルエン、４－ビニルピリジン及びＮ－ビニルピロリドンを含む。反応性の観点から、エチレン性不飽和基は、例えば、（メタ）アクリル基であってもよく、（Ｂ）成分は、２官能以上の（メタ）アクリレートであってもよい。
　（Ｃ）成分としては、例えば、１－ヒドロキシ－シクロヘキシル－フェニル－ケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニル－プロパン－１－オン、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル－１－プロパン－１－オン、２－ヒドロキシ－１－｛４－［４－（２－ヒドロキシ－２－メチル－プロピオニル）－ベンジル］－フェニル｝－２－メチル－プロパン－１－オン、オキシ－フェニル－アセチックアシッド２－［２－オキソ－２－フェニル－アセトキシ－エトキシ］エチルエステル、フェニルグリオキシリック　アシッド　メチル　エステル、２－ジメチルアミノ－２－（４－メチル－ベンジル）－１－（４－モルフォリン－４－イル－フェニル）－ブタン－１－オン、２－エチルヘキシル－４－ジメチルアミノベンゾエート、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン－１、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、１－ヒドロキシ－シクロヘキシル－フェニル－ケトン、２－メチル－１－（４－（メチルチオ）フェニル）－２－モルフォリノプロパノン－１、２，４－ジエチルチオキサントン、２－エチルアントラキノン、フェナントレンキノン等の芳香族ケトン、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジ（ｍ－メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２－（ｏ－フルオロフェニル）－４，５－フェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｐ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２，４－ジ（ｐ－メトキシフェニル）－５－フェニルイミダゾール二量体、２－（２，４－ジメトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５－トリアリールイミダゾール二量体、９－フェニルアクリジン、１，７－ビス（９，９’－アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体、ビスアシルフォスフィンオキサイド等のフォスフィンオキサイド化合物、及びマレイミド骨格を有する化合物が挙げられる。ビスアシルフォスフィンオキサイドの具体例は、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチル－ペンチルフォスフィンオキサイド、及びビス（２，４，６，－トリメチルベンゾイル）－フェニルフォスフィンオキサイドを含む。（Ｃ）成分は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
　本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、パターン形成性、保存安定性、高温接着性、及び耐リフロー性向上の観点から、ポリイミド及びエポキシ樹脂の少なくとも一方を含むことが好ましい。ポリイミド及びエポキシ樹脂の具体例及び好ましい形態は上記と同様である。
　本実施形態に係る感光性樹脂組成物が、ポリイミド及びエポキシ樹脂の少なくとも一方を含む場合、ポリイミド及びエポキシ樹脂の合計の含有量は、感光性樹脂組成物の総質量を基準として、例えば、３０～６５質量％であってもよく、４０～６０質量％であってもよく、５０～６０質量％であってもよい。
　本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、反応性の観点から、アクリルモノマーを含むことが好ましい。アクリルモノマーの具体例及び好ましい形態は上記と同様である。
　本実施形態に係る感光性樹脂組成物が、アクリルモノマーを含む場合、アクリルモノマーの含有量は、感光性樹脂組成物の総質量を基準として、例えば、２０～６０質量％であってもよく、２０～４０質量％であってもよく、２５～３５質量％であってもよく、２５～３０質量％であってもよい。
　本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、放射線の照射によりアクリルモノマーの重合及び／又は付加反応を促進する観点から、光開始剤を含むことが好ましい。光開始剤の具体例及び好ましい形態は上記と同様である。
　本実施形態に係る感光性樹脂組成物が、光開始剤を含む場合、光開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物の総質量を基準として、例えば、０．５～５．０質量％であってもよく、０．５～３．０質量％であってもよく、１．０～２．０質量％であってもよい。
　上記光開始剤は、吸収波長が長波長側（例えば、４０５ｎｍ以上）にある観点、及び光照射によってブリーチングをすることで内部硬化性を向上し易い観点から、フォスフィンオキサイド化合物であることが好ましい。
　感光性樹脂組成物は、例えば、フィラー、硬化促進剤、過酸化物（例えば、有機過酸化物）等の熱ラジカル発生剤などの上記以外の成分を含んでいてもよい。
　封止用樹脂部５ａの形成方法に特に制限はなく、感光性樹脂組成物の形態等により適宜決定し得る。例えば、感光性樹脂組成物がフィルム状である場合には、ラミネート方式による方法、コンプレッション方式による方法等が挙げられる。また、感光性樹脂組成物が液状である場合には、液体用の塗布装置（スピンコーター、バーコーター等）を使用する方法、コンプレッション方式による方法等が挙げられる。
（パターン形成工程）
　続いて、上記封止用樹脂部５ａの露光及びアルカリ現像により、開口部６を有するパターンを形成しており、上記感光性樹脂組成物の硬化物を含む、封止部５ｂを形成させる（図４を参照）。
　露光処理においては、マスクパターンを通して活性光線を照射することにより、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部５ａの所定部分を露光し、露光部を光硬化させる。活性光線の光源としては、公知の光源を用いることができるが、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射するものを使用できる。また、直接描画方式のダイレクトレーザ露光を用いてもよい。露光量は、使用する装置及び感光性樹脂組成物の組成によって異なるが、例えば、１００～５０００ｍＪ／ｃｍ２であってもよく、１００～４０００ｍＪ／ｃｍ２であってもよく、１００～１０００ｍＪ／ｃｍ２であってもよく、６００～８００ｍＪ／ｃｍ２であってもよい。露光量が１００ｍＪ／ｃｍ２以上であると、光硬化が進み易く成型し易い傾向にある。露光量が５０００ｍＪ／ｃｍ２以下であると、パッケージ用配線基板３上まで貫通した状態の開口部６を形成し易い傾向にある。
　現像処理においては、露光部以外の感光性樹脂組成物を除去することにより、パッケージ用配線基板３の所定部を露出させる。これにより所定のパターンが形成される。現像処理に用いる現像液としては、例えば、２０～５０℃のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（１～５質量％水溶液）等のアルカリ現像液が挙げられる。現像方法としては、例えば、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング及びスクラッピング等の公知の方法が挙げられる。感光性樹脂組成物の現像液に対する溶解速度は、露光操作によって形成したパターン形状を比較的良好に保持し易い観点から、例えば、３．０μｍ／秒以下であってもよく、２．５μｍ／秒以下であってもよい。上記溶解速度が、３．０μｍ／秒以下であると、露光部の溶解度が高まり難く、開口部の形成性に優れると考えられる。感光性樹脂組成物の現像液に対する溶解速度は、開口部の形成性の観点から、例えば、１．０μｍ／秒以上であってもよい。これらの観点から、感光性樹脂組成物の現像液に対する溶解速度は、例えば、１．０～３．０μｍ／秒であってもよく、１．０～２．５μｍ／秒であってもよい。
　「現像液に対する溶解速度」とは、次に示す方法によって測定した値である。上記の感光性樹脂組成物を、厚み１００μｍのフィルム状に成形したものを、厚み７２５μｍの８インチシリコンウェハ（エナテック株式会社製）の鏡面上にプレス式真空ラミネータ（ニッコー・マテリアルズ株式会社製、商品名：Ｖ１３０）を用いて貼付した。ラミネート条件は、プレス用熱板温度１００℃、真空引き時間１８秒、ラミネートプレス時間６０秒、気圧４ｋＰａ以下、圧着圧力０．４ＭＰａとした。貼付後、膜厚計（株式会社ミツトヨ製、商品名：デジマチックインジケータＩＤ－Ｈ）にて膜厚を測定し、これを初期値とした。スピン現像機（ミカサ株式会社製、商品名：ＡＤ－３０００、スプレー圧力０．２ＭＰａ、スキャン幅４．０ｃｍ、スキャン速度５．０ｃｍ／秒）を用いて２６℃の２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（多摩化学工業株式会社製）を２０秒間スプレーし、次いで２０秒間純水で洗浄し、さらに１０秒間、風乾した。現像後、上記膜厚計にて膜厚を計測した。以上を繰り返し、現像時間に対する残膜量をプロットし、直線近似した場合の傾きの値を「現像液に対する溶解速度」とした。
　現像処理により開口部６を設けた後、例えば、１５０℃前後で１時間程度の熱硬化処理を施してもよい。熱硬化処理の温度は、例えば、１００～２３０℃であってもよく、１２０～２２０℃であってもよく、１４０～２１０℃であってもよい。熱硬化処理の時間は、例えば、３０～３００分であってもよく、４０～２４０分であってもよく、５０～２００分であってもよい。
　封止部５ｂの厚みは、５０～２００μｍであることが好ましい。封止部５ｂの厚みは、パッケージ用配線基板３の上面に接する面からその反対面の高さをいう。封止部５ｂの厚みが５０μｍ以上であると、半導体素子１を封止することが容易になる傾向がある。封止部５ｂの厚みが２００μｍ以下であると、封止後の反り発生を抑制し易く、かつ、開口部６の形成性に優れる傾向がある。
　感光性樹脂組成物の上記熱硬化処理後の状態（「硬化物」ともいう）の、０～８０℃における熱膨張係数は２０×１０－６～８０×１０－６／Ｋであることが好ましい。上記熱膨張係数が、２０×１０－６／Ｋ以上であると、感光性樹脂組成物がフィラーを含有しない場合であっても、解像性が低下し難い傾向にある。上記熱膨張係数が、８０×１０－６／Ｋ以下であると、パッケージの反りを抑制し易い傾向にある。
（導体部形成工程）
　次いで、図５に示すように、開口部６内に導体部７を形成する。導体部は、例えば、開口部６内に導電性の材料を付与（充填）することにより形成できる。導体部を構成する材料は、導電性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、合金等の金属が挙げられる。材料の付与方法としては、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、電解めっき、無電解めっき等が挙げられる。例えば、電解めっきを施す場合、予めスパッタリング等によって金属のシード層を形成し、次いで電解めっき等の方法で開口部に金属を付与（充填）してもよい。金属めっきを形成する前に、パッケージ用配線基板３上の残渣を除去する目的で、酸洗処理及び／又はプラズマ処理を施すこともできる。
（はんだボールの搭載及び個別化工程）
　次いで、図６に示すように、パッケージ用配線基板３にはんだボール８を搭載する。はんだボール８の搭載は市販のＮ２リフロー装置等を用いて容易に行うことができる。はんだボール８の搭載のタイミングは特に限定されるものではない。はんだボール８の搭載は、例えば、後述の個片化の後であってもよい。はんだボールは、例えば、パッケージ搭載用バンプである。
　最後に、図７に示すように、例えばダイシングソー９を用いて個片化することで、図８に示す半導体装置（半導体パッケージ）１００を得ることができる。図８に示す半導体装置１００は、パッケージ用配線基板（基材）３と、パッケージ用配線基板（基材）３上に配置されている半導体素子１と、半導体素子１を覆うと共に、半導体素子１及びパッケージ用配線基板（基材）３の間を埋め込むように配置され、かつ、開口部６を有するパターンを形成している封止部５ｂと、開口部６内に形成され導体部７と、を備え、上記封止部５ｂが、感光性樹脂組成物の硬化物を含むものである。
　以上説明した本実施形態の半導体装置の製造方法、感光性樹脂組成物及び半導体装置は、微細化及び多ピン化が必要とされる形態において特に好適である。また、本実施形態の半導体装置の製造方法、感光性樹脂組成物及び半導体装置は、特に、ＦＣ－ＢＧＡ（Ｆｌｉｐ　Ｃｈｉｐ　Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）の製造及びＦＯ－ＷＬＰ（Ｆａｎ－ｏｕｔ　Ｗａｆｅｒ　Ｌｅｖｅｌ　Ｐａｃｋａｇｅ）を三次元化する形態において好適である。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。例えば、本実施形態の半導体装置の製造方法は、基材上に配置されている複数の半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子同士の間を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成する工程と、上記感光性樹脂組成物等の組成物で、半導体素子及び基材の間を充填する工程とを有していてもよい。一実施形態に係る半導体装置は、基材と、上記基材上に配置されている半導体素子と、上記半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び上記基材の間を埋め込むように配置された封止部と、を備え、上記封止部が、本実施形態のモールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物の硬化物を含むものであってもよい。このような半導体装置は、効率良く、低コストで製造できる。また、このような半導体装置は、高密度な伝送が可能であり、コストパフォーマンスにも優れると考えられる。このような半導体装置は、例えば、基材上に配置されている半導体素子を覆うと共に、上記半導体素子及び前記基材の間を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成する工程（封止用樹脂部形成工程）と、上記封止用樹脂部の露光及びアルカリ現像により、開口部を有するパターンを形成しており、上記感光性樹脂組成物の硬化物を含む、封止部を形成させる工程（パターン形成工程）と、必要に応じ上記開口部内に導体部を形成する工程（導体部形成工程）と、を備える方法により製造できる。
［実施例Ａ１～Ａ５］
＜半導体素子及びパッケージ用配線基板（実装基板）の準備＞
　８ｉｎｃｈウェハの半導体素子（株式会社ウォルツ製、商品名：ＷＡＬＴＳ－ＴＥＧ　ＦＣ２００ＪＹ（Ｓｉ－Ｔｙｐｅ））及びパッケージ用配線基板を準備した（図１参照）。パッケージ用配線基板としては、上記半導体素子に設置されているはんだバンプを接続するためのパッドが開口されている、厚み０．２ｍｍのガラスクロスに樹脂を含浸させたガラスクロス入り基板を使用した。
＜半導体素子の実装＞
　配線基板にフラックス剤（千住金属工業株式会社製、商品名：スパークルフラックスＷＦ－６３１７）を塗布した。続いて上記半導体素子を、バンプが、上記基板に形成されている銅パッドに合わさるように実装した（図２参照）。実装にはフリップチップボンダー（パナソニック株式会社製、商品名：ＦＣＢ３　ＮＭ－ＳＢ５０Ａ）を用いた。ステージ上に、上記パッケージ用配線基板を、吸引によって固定した。ステージ設定温度を５０℃、フリップチップボンダーのヘッド温度が５０℃、圧着時間１秒間の設定で実装した。圧着時の荷重は１０Ｎとした。
　続いて最大温度２６０℃、窒素雰囲気（酸素濃度１００体積ｐｐｍ以下）に設定したリフロー装置（株式会社タムラ製作所製、商品名：ＴＮＰ２５－３３７ＥＭ）に上記半導体素子を搭載した上記配線基板を通すことで、はんだを溶解させ、半導体素子を配線基板に実装した。
＜フラックス剤の洗浄＞
　半導体素子を実装した基板を、９０℃の水に浸し、超音波洗浄機（アズワン株式会社製、商品名：ＶＳ－１００ＩＩＩ）で２分間洗浄をした後、エアブローで乾燥を行った（図省略）。以上の操作を３回繰り返すことで、配線基板上に残留していたフラックスを洗浄及び除去した。
＜アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－１）の合成＞
　撹拌機、温度計、窒素置換装置（窒素流入管）、及び水分受容器付きの還流冷却器を備えた３００ｍＬ丸底フラスコ内に、ジアミンである２，２－ビス（３－アミノ－４－ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（セントラル硝子株式会社製、商品名：ＢＩＳ－ＡＰ－ＡＦ、分子量：３６６）を３９ｇ（０．１１ｍｏｌ）、Ｄ－４００（ポリオキシアルキレンジアミン、ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｄ－４００、分子量：４３３）を４６ｇ（０．１１ｍｏｌ）、ＢＹ１６－８７１ＥＧ（シロキサンジアミン、東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名：ＢＹ１６－８７１ＥＧ、分子量：２４８．５）を６．６ｇ（０．０２７ｍｏｌ）、ｍ－ＡＰ（メタアミノフェノール、和光純薬工業株式会社製、特級）を１３．１ｇ（０．１２ｍｏｌ）、及び溶媒であるＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン、和光純薬株式会社製、脱水）２００ｇを仕込み、撹拌してジアミンを溶媒に溶解させた。
　上記フラスコを氷浴中で冷却しながら、ＯＤＰＡ（４，４’－オキシジフタル酸二無水物、東京化成工業株式会社製）を９３ｇ（０．３０ｍｏｌ）、フラスコ内の溶液に少量ずつ添加した。添加終了後、窒素ガスを吹き込みながら溶液を１８０℃に昇温させて３時間保温して、アルカリ可溶性樹脂である、ポリイミドＰＩ－１を得た。得られたポリイミドをアルミカップ上に薄く塗布し、熱風対流式乾燥機（株式会社二葉科学製、商品名：ＭＳＯ－８０ＴＰＳ）を用いて１８０℃で３時間乾燥させた後の質量減少から、ポリイミドの加熱残分を測定したところ７５質量％であった。
＜感光性樹脂組成物溶液（Ｓ―１）の調製＞
　上記で得られたアルカリ可溶性樹脂、及び、以下に示すその他の化合物を用いて、下記に示す組成比（単位：質量部）にて各成分を配合し、感光性樹脂組成物溶液（Ｓ―１）を得た。
　（Ｉ）イソシアヌル酸ＥＯ変性ジ及びトリアクリレート（東亜合成株式会社製、商品名：Ｍ－３１３）：２９．８質量％
　（ＩＩ）ビスフェノールＦ型ビスグリシジルエーテル（東都化成工業株式会社製、商品名：ＹＤＦ－８７０ＧＳ）：１８．２４質量％
　（ＩＩＩ）トリスフェノール化合物（α，α，α’－トリス（４－ヒドロキシフェノル）－１－エチル－４－イソプロピルベンゼン）（本州化学工業株式会社製、商品名：ＴｒｉｓＰ－ＰＡ）：４．３質量％
　（ＩＶ）疎水性フュームドシリカ（平均粒径：約１６ｎｍ）（日本アエロジル株式会社製、商品名：Ｒ－９７２）（Ｎ－メチル－２－ピロリドン（関東化学株式会社製、特級）中に２０質量％分散）：４．３質量％
　（Ｖ）上記アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－１）：４２．５質量％
　（ＶＩ）光開始剤（ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉ－８１９））：１．２４質量％
　（ＶＩＩ）ジクミルパーオキサイド（日油株式会社製、商品名：パークミルＤ）：０．４３質量％
　（ＶＩＩＩ）硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、商品名：２Ｐ４ＭＨＺ）（Ｎ－メチル－２－ピロリドン（関東化学株式会社製、特級）中に１０質量％溶解）：０．４３質量％
　（ＩＸ）溶媒（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）（関東化学株式会社製、特級）：１０ｍＬ
＜アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－２）の合成＞
　撹拌機、温度計、窒素置換装置（窒素流入管）、及び水分受容器付きの還流冷却器を備えた３００ｍＬ丸底フラスコ内に、ジアミンである２，２－ビス（３－アミノ－４－ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（セントラル硝子株式会社製、商品名：ＢＩＳ－ＡＰ－ＡＦ、分子量：３６６）を５４ｇ（０．１５ｍｏｌ）、Ｄ－４００（ポリオキシアルキレンジアミン、ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｄ－４００、分子量：４３３）を２２ｇ（０．０５１ｍｏｌ）、ＢＹ１６－８７１ＥＧ（シロキサンジアミン、東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名：ＢＹ１６－８７１ＥＧ、分子量：２４８．５）を６．６ｇ（０．０２７ｍｏｌ）、ｍ－ＡＰ（メタアミノフェノール、和光純薬工業株式会社製、特級）を１３．１ｇ（０．１２ｍｏｌ）、及び溶媒であるＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン、和光純薬株式会社製、脱水）２００ｇを仕込み、撹拌してジアミンを溶媒に溶解させた。
　上記フラスコを氷浴中で冷却しながら、ＯＤＰＡ（４，４’－オキシジフタル酸二無水物、東京化成工業株式会社製）を９３ｇ（０．３０ｍｏｌ）、フラスコ内の溶液に少量ずつ添加した。添加終了後、窒素ガスを吹き込みながら溶液を１８０℃に昇温させて３時間保温して、アルカリ可溶性樹脂である、ポリイミドＰＩ－２を得た。得られたポリイミドをアルミカップ上に薄く塗布し、熱風対流式乾燥機（株式会社二葉科学製、商品名：ＭＳＯ－８０ＴＰＳ）を用いて１８０℃で３時間乾燥させた後の質量減少から、ポリイミドの加熱残分を測定したところ７５質量％であった。
＜感光性樹脂組成物溶液（Ｓ―２）の調製＞
　アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－１）に代えてアルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－２）を用いたこと以外は、感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－１）と同様にして、感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－２）を得た。
＜アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－３）の合成＞
　撹拌機、温度計、窒素置換装置（窒素流入管）、及び水分受容器付きの還流冷却器を備えた３００ｍＬ丸底フラスコ内に、ジアミンである２，２－ビス（３－アミノ－４－ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（セントラル硝子株式会社製、商品名：ＢＩＳ－ＡＰ－ＡＦ、分子量：３６６）を３９ｇ（０．１１ｍｏｌ）、Ｄ－４００（ポリオキシアルキレンジアミン、ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｄ－４００、分子量：４３３）を４６ｇ（０．１１ｍｏｌ）、ＢＹ１６－８７１ＥＧ（シロキサンジアミン、東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名：ＢＹ１６－８７１ＥＧ、分子量：２４８．５）を６．６ｇ（０．０２７ｍｏｌ）、ｍ－ＡＰ（メタアミノフェノール、和光純薬工業株式会社製、特級）を１３．１ｇ（０．１２ｍｏｌ）、及び溶媒であるＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン、和光純薬株式会社製、脱水）２００ｇを仕込み、撹拌してジアミンを溶媒に溶解させた。
　上記フラスコを氷浴中で冷却しながら、ＯＤＰＡ（４，４’－オキシジフタル酸二無水物、東京化成工業株式会社製）を９３ｇ（０．３０ｍｏｌ）、フラスコ内の溶液に少量ずつ添加した。添加終了後、窒素ガスを吹き込みながら溶液を１８０℃に昇温させて３時間保温して、アルカリ可溶性樹脂である、ポリイミドＰＩ－３を得た。得られたポリイミドをアルミカップ上に薄く塗布し、熱風対流式乾燥機（株式会社二葉科学製、商品名：ＭＳＯ－８０ＴＰＳ）を用いて１８０℃で３時間乾燥させた後の質量減少から、ポリイミドの加熱残分を測定したところ７５質量％であった。
＜感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－３）の調製＞
　上記で得られたアルカリ可溶性樹脂、及び、以下に示すその他の化合物を用いて、下記に示す組成比（単位：質量部）にて各成分を配合し、感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－３）を得た。
　（Ｉ）イソシアヌル酸ＥＯ変性ジ及びトリアクリレート（東亜合成株式会社製、商品名：Ｍ－３１３）：３３．４質量％
　（ＩＩ）ビスフェノールＦ型ビスグリシジルエーテル（東都化成工業株式会社製、商品名：ＹＤＦ－８７０ＧＳ）：９．５質量％
　（ＩＩＩ）トリスフェノール化合物（α，α，α’－トリス（４－ヒドロキシフェノル）－１－エチル－４－イソプロピルベンゼン）（本州化学工業株式会社製、商品名：ＴｒｉｓＰ－ＰＡ）：２．３９質量％
　（ＩＶ）疎水性フュームドシリカ（平均粒径：約１６ｎｍ）（日本アエロジル株式会社製、商品名：Ｒ－９７２）（Ｎ－メチル－２－ピロリドン（関東化学株式会社製、特級）中に２０質量％分散）：４．７７質量％
　（Ｖ）上記アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－３）：４７．７質量％
　（ＶＩ）光開始剤（ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉ－８１９））：１．４３質量％
　（ＶＩＩ）ジクミルパーオキサイド（日油株式会社製、商品名：パークミルＤ）：０．４８質量％
　（ＶＩＩＩ）硬化促進剤（四国化成工業株式会社製、商品名：２Ｐ４ＭＨＺ）（Ｎ－メチル－２－ピロリドン（関東化学株式会社製、特級）中に１０質量％溶解）：０．２４質量％
　（ＩＸ）溶媒（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）（関東化学株式会社製、特級）：１０ｍＬ
＜感光性樹脂組成物溶液（ＳＥ－１）の調製＞
　下記に示す組成比（単位：質量部）にて各成分を配合し、感光性樹脂組成物溶液（ＳＥ－１）を得た。
（Ｉ）酸変性クレゾールノボラック型エポキシアクリレート（ＤＩＣ株式会社製、商品名：ＥＸＰ－２８１０）：４８．４質量％
（ＩＩ）光反応性化合物（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート混合物、日本化薬株式会社製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ　ＤＰＨＡ）：８．５質量％
（ＩＩＩ）光開始剤：２，４，６－トリメチルベンゾイル－ジフェニル－ホスフィンオキサイド、ＢＡＳＦ社製、商品名：ＤＡＲＯＣＵＲＥ－ＴＰＯ）を１．７質量％、及び２，４－ジエチルチオキサントン（日本化薬株式会社製、商品名：カヤキュアＤＥＴＸ－Ｓ）を０．２質量％
（ＩＶ）熱硬化性樹脂：ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、商品名：ＮＣ－３０００Ｈ）を５．７質量％、及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（新日鉄住金化学株式会社製、商品名：ＹＳＬＶ－８０）を１１質量％
（Ｖ）無機フィラー成分：硫酸バリウム（堺化学工業株式会社製、商品名：Ｂ３０）を８．５質量％、及びシリカ（株式会社アドマテックス社製、サンプル名：ＭＥＫスラリー（１））を１４質量％
（ＶＩ）その他成分：ブタジエン系エラストマ（株式会社ダイセル製、商品名：エポリードＰＢ３６００）を１．７質量％、及び重合禁止剤（川口化学工業株式会社製、商品名：アンテージ５００）を０．３質量％
　ここで、感光性樹脂組成物溶液中に分散した状態における、無機フィラー（無機充填材）の平均粒径及び最大粒径を、レーザー回折散乱式マイクロトラック粒度分布計（日機装株式会社製、商品名：ＭＴ－３１００）を用いて測定した。Ｂ３０の平均粒径が０．３μｍ、ＭＥＫスラリー（１）の平均粒径が０．５μｍであった。また、Ｂ３０及びＭＥＫスラリーを含む無機フィラーの最大粒径は３μｍ以下であった。また、フィルム化後の無機フィラーの粒径はフィルムを硬化後に断面を電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名：ＳＵ－１５１０）で観察して確認した。フィルム中に分散されている無機フィラーの最大粒径が５μｍ以下であることを確認した。
＜感光性樹脂組成物溶液（ＳＥ－２）の調製＞
　下記に示す組成比（単位：質量部）にて各成分を配合し、感光性樹脂組成物溶液（ＳＥ－２）を得た。
（Ｉ）酸変性クレゾールノボラック型エポキシアクリレート（ＤＩＣ株式会社製、商品名：ＥＸＰ－２８１０）：３９．２質量％
（ＩＩ）光反応性化合物（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート混合物、日本化薬株式会社製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ　ＤＰＨＡ）：６．９質量％
（ＩＩＩ）光開始剤：２，４，６－トリメチルベンゾイル－ジフェニル－ホスフィンオキサイド、ＢＡＳＦ社製、商品名：ＤＡＲＯＣＵＲＥ－ＴＰＯ）を１．４質量％、及び２，４－ジエチルチオキサントン（日本化薬株式会社製、商品名：カヤキュアＤＥＴＸ－Ｓ）を０．１質量％
（ＩＶ）熱硬化性樹脂：ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、商品名：ＮＣ－３０００Ｈ）を４．６質量％、及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（新日鉄住金化学株式会社製、商品名：ＹＳＬＶ－８０）を９．２質量％
（Ｖ）無機フィラー成分：硫酸バリウム（堺化学工業株式会社製、商品名：Ｂ３０）を１４質量％、及びシリカ（株式会社アドマテックス社製、サンプル名：ＭＥＫスラリー（１））を２３質量％
（ＶＩ）その他成分：ブタジエン系エラストマ（株式会社ダイセル製、商品名：エポリードＰＢ３６００）を１．４質量％、及び重合禁止剤（川口化学工業株式会社製、商品名：アンテージ５００）を０．２質量％
　ここで、感光性樹脂組成物溶液中に分散した状態における、無機フィラー（無機充填材）の平均粒径及び最大粒径は、レーザー回折散乱式マイクロトラック粒度分布計（日機装株式会社製、商品名：ＭＴ－３１００）を用いて測定した。Ｂ３０の平均粒径が０．３μｍ、ＭＥＫスラリー（１）の平均粒径が０．５μｍであった。また、Ｂ３０及びＭＥＫスラリーを含む無機フィラーの最大粒径は３μｍ以下であった。また、フィルム化後の無機フィラーの粒径はフィルムを硬化後に断面を電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名：ＳＵ－１５１０）で観察して確認した。フィルム中に分散されている無機フィラーの最大粒径が５μｍ以下であることを確認した。
＜フィルム状感光性樹脂組成物の形成＞
　上記で得られた感光性樹脂組成物溶液を用いて下記に示す操作でフィルム状に成形し、実施例Ａ１～Ａ５の感光性樹脂組成物（フィルム状感光性樹脂組成物）を得た。支持層である厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株式会社製、商品名：Ｇ２－１６）上に、上記で得られた感光性樹脂組成物溶液をコーター（株式会社康井精機製、商品名：βコーターＳＮＣ２８０）を使用して均一に塗布することにより感光性樹脂組成物層を形成した。塗布速度は３．０ｍｍ／分とした。続いて、熱風対流式乾燥機（株式会社二葉科学製、商品名：ＭＳＯ－８０ＴＰＳ）を用いて８０℃で２０分間乾燥したのち、更に１２０℃で２０分間乾燥した。塗布時の厚みについては、半導体素子を封止した後に所定の厚みが得られるよう、コーターのナイフと塗布面との間隔を設定することで調整した。
　続いて、感光性樹脂組成物層の支持層と接している側とは反対側の表面上に、ポリエチレンフィルム（タマポリ株式会社製、商品名：ＮＦ－１５）を保護フィルムとしてロールラミネーター（株式会社ラミーコーポレーション製、商品名：ＨＯＴＤＯＧ　１２ＤＸ、温度６０℃、線圧４ｋｇｆ／ｃｍ（３９．２Ｎ／ｃｍ）、送り速度０．５ｍ／分）で貼り合わせ、支持層及び保護フィルムで挟持されたフィルム状感光性樹脂組成物を得た。
＜評価試験＞
　上記で得られたフィルム状感光性樹脂組成物について、以下の評価試験を行った。
＜感光性樹脂組成物の溶融粘度測定＞
　感光性樹脂組成物の溶融粘度を低粘度粘弾性測定装置（株式会社アントンパール・ジャパン（ＡｎｔｏｎＰａａｒ社）製、商品名：ＭＣＲ－３０１）を用いて、以下の手順で測定した。直径４ｃｍ、深さ５ｍｍのアルミニウム製円形プレート（株式会社アントンパール・ジャパン製、商品名：ディスポーザブルプレート　ＥＭＳ／ＣＴＤ６００）の底部中央に、フィルム状感光性樹脂組成物（縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚み３００μｍ）を貼付し、円形プレートを装置のステージに固定した。測定セル（株式会社アントンパール・ジャパン製、商品名：Ｍｅｓｓｋｏｒｐｅｒａｃｈｓｅ　Ｄ－ＣＰ／ＰＰ７）を装置に取り付けた後、セルの先端には治具（株式会社アントンパール・ジャパン製、商品名：ＳＰＰＹＵ０８－０７）を装着した。治具の先端が上記円形プレートの底面から２００μｍの高さに配置されるように、上記測定セルを下降させ、上記治具の先端を上記感光性樹脂組成物内に埋没させた。測定は、昇温速度１０℃／分及び周波数１Ｈｚに設定し、２５～２００℃の条件で行った。そして、２５～２００℃の温度範囲での溶融粘度の最低値を、最低溶融粘度とした。
＜封止用樹脂部の形成＞
　前記半導体素子が実装された配線基板に対して、フィルム状感光性樹脂組成物を加圧加熱しながら貼付することで、半導体素子を感光性樹脂組成物で埋め込むと同時に、半導体素子と配線基板との間の空間を感光性樹脂組成物で充填させた。これにより、半導体素子を覆うと共に、半導体素子及配線基板（基材）の間並びに半導体素子同士の間を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成した。
　具体的には、感光性樹脂組成物上の保護フィルム（ポリエチレンフィルム）をはく離しが後に、プレス式真空ラミネータ（ニッコー・マテリアルズ株式会社製、商品名：Ｖ１３０）を用いて貼付した（図３参照）。ラミネート条件は、真空引き時間６０秒、ラミネートプレス時間６０秒、到達気圧４ｋＰａ以下、圧着圧力０．４ＭＰａとし、プレス用熱板の温度は、各感光性樹脂組成物の最低溶融粘度を示す温度とした。
＜開口部を有するパターンの形成＞
　感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部上に、パターンを形成したフォトマスクを密着させ、平行露光機（株式会社オーク製作所製、商品名：ＥＸＭ－１２０１）を使用して、３０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー量で露光した。次いで、ホットプレート（アズワン株式会社製、商品名：Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ｈｏｔｐｌａｔｅ　ＴＨ－９００）の上に置き、８０℃で１分間加熱した。さらに、封止用樹脂部上のポリエチレンテレフタレートフィルム（支持層）を剥離し、現像機（ミカサ株式会社製、商品名：ＡＤ－３０００、スプレー圧力０．２ＭＰａ、スキャン速度５．０ｃｍ／秒）を用いて２６℃の２．３８質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（多摩化学工業株式会社製）を２００秒間スプレーした後、２０秒間純水で洗浄し、１０秒間風乾して、開口部を有するパターンを形成させた。続いて、平行露光機（株式会社オーク製作所製、商品名：ＥＸＭ－１２０１）を使用して２０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー量で紫外線を照射した後、オーブン（エスペック株式会社製、商品名：ＰＶＣ－２１２）を用いて、１７５℃で２時間熱硬化した（図４参照）。
＜導体部の形成＞
　上記開口部に、スパッタ装置（芝浦プレシジョン株式会社製、商品名：ＣＦＳ－１２Ｐ－１００）を用いてシード層を形成した。スパッタ操作としては、まず接着層としてＴｉを１００ｎｍ成膜し、次いでＣｕを３００ｎｍ積層させた。スパッタ時の圧力は１０～５Ｐａ、電圧印加時間は、Ｔｉで１０分、Ｃｕで３０分とした。
　次いで、上記開口部に、電解銅めっき法で、金属材料（銅）をめっきし付与（充填）することにより、開口部内に導体部を形成した（図５参照）。具体的には、先ず、陽極を銅板に接続し、陰極をシード層である上記スパッタ銅に接続し、めっき液内に浸潤させた。次いで、電流密度を１．０Ａ／ｄｍ２とし、４時間処理することで上記開口部内にめっき銅を付与（充填）させた。
　電解めっき用のめっき液としては、硫酸銅（和光純薬工業株式会社製、特級）５．０ｇと、濃硫酸（和光純薬工業株式会社製、特級）１２０ｇと、塩酸（和光純薬工業株式会社製、特級）０．２ｇとを純水中に溶解させ、全体を１Ｌとしたものを用いた。
＜はんだボールの搭載及び個別化処理＞
　リフロー装置（株式会社タムラ製作所製、商品名：ＴＮＰ２５－３３７ＥＭ）を用いて、窒素雰囲気（酸素濃度１００体積ｐｐｍ以下）ではんだボールを搭載した（図６参照）。
　最後に、ダイサー（株式会社ディスコ製、商品名：ＤＡＤ－３３５０）を用いて個片化することによって、パッケージサイズが縦１５ｍｍ、横１５ｍｍの半導体装置を得た。ダイシングブレードには２７ＨＥＦＦ（株式会社ディスコ製）を用い、回転数は３００００回転／分、切削速度は２０ｍｍ／秒とした（図７参照）。
＜半導体素子と配線基板との間の充填性評価＞
　得られた半導体装置について、半導体素子と配線基板との間の充填状態を、超音映像診断装置（インサイト株式会社製、商品名：Ｉｎｓｉｇｈｔ―３００）を用いて以下の手順で観察することにより、充填性を評価した。
　得られた半導体装置を、純水で満たした水槽内に、気泡が付着しないように静かに沈め水平に固定した。その際、半導体素子側を上面、配線基板側が下面となるように設置した。超音波発信器を半導体装置の下面側に、超音波水浸探触子（３５ＭＨｚ）を半導体装置の上面となるように装置に設置し、超音波発信器及び超音波推進探触子を結んだ線が半導体装置面に対して垂直となるように調整した。スキャン範囲１５ｍｍ角、スキャンステップ０．０１ｍｍ、出力２７ｄＢに設定し、透過モードにて半導体装置全体をスキャンした。超音波探傷により得られた画像に基づき、以下の基準で充填性を評価した。充填不良（空隙）が存在する場合、画像中に黒い斑点模様となって現れることからそれを認識できる。超音波探傷によって得られた画像から、半導体素子と配線基板との間に空隙が観察されなかった場合を「Ａ」として評価した。また、半導体素子と配線基板との間にやや空隙が観察されたものの充填可能であったものを「Ｂ」として評価した。
　フィルム状感光性樹脂組成物の形成に用いた感光性樹脂組成物溶液の種類、フィルム状感光性樹脂組成物の最低溶融粘度、及び充填性の評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例Ａ１～Ａ５に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体素子を覆うと共に、半導体素子及び配線基板の間を埋め込むように配置され、かつ、開口部を有するパターンを形成している封止部を容易に形成でき、半導体素子及び配線基板の間隙の充填性にも優れることわかる。以上より、本発明によれば、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造する方法、並びに、効率良く、低コストで製造できる半導体装置を提供できることがわかる。
［実施例Ｂ１～Ｂ５、参考例Ｂ１］
＜アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－４）の合成＞
　撹拌機、温度計、窒素置換装置（窒素流入管）、及び水分受容器付きの還流冷却器を備えた３００ｍＬ丸底フラスコ内に、ジアミンである２，２－ビス（３－アミノ－４－ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（セントラル硝子株式会社製、商品名：ＢＩＳ－ＡＰ－ＡＦ、分子量：３６６）を４３．８ｇ（０．１２ｍｏｌ）、Ｄ－４００（ポリオキシアルキレンジアミン、ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｄ－４００、分子量：４３３）を５１．９ｇ（０．１２ｍｏｌ）、ＢＹ１６－８７１ＥＧ（シロキサンジアミン、東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名：ＢＹ１６－８７１ＥＧ、分子量：２４８．５）を７．４７ｇ（０．０３０ｍｏｌ）、ｍ－ＡＰ（メタアミノフェノール、和光純薬工業株式会社製、特級）を６．５４ｇ（０．０６０ｍｏｌ）、及び溶媒であるＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン、和光純薬株式会社製、脱水）２００ｇを仕込み、撹拌してジアミンを溶媒に溶解させた。
　上記フラスコを氷浴中で冷却しながら、ＯＤＰＡ（４，４’－オキシジフタル酸二無水物、東京化成工業株式会社製）を９３ｇ（０．３０ｍｏｌ）、フラスコ内の溶液に少量ずつ添加した。添加終了後、窒素ガスを吹き込みながら溶液を１８０℃に昇温させて３時間保温して、アルカリ可溶性樹脂である、ポリイミドＰＩ－４を得た。得られたポリイミドをアルミカップ上に薄く塗布し、熱風対流式乾燥機（株式会社二葉科学製、商品名：ＭＳＯ－８０ＴＰＳ）を用いて１８０℃で３時間乾燥させた後の質量減少から、ポリイミドの加熱残分を測定したところ７５質量％であった。
＜感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－４）の調製＞
　アルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－１）に代えてアルカリ可溶性樹脂（ポリイミドＰＩ－４）を用いたこと以外は、感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－１）と同様にして感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－４）を得た。
（実施例Ｂ１～Ｂ５）
　それぞれ、実施例Ａ１～Ａ５と同様にして、半導体装置を作製し、評価試験を行った。
（参考例Ｂ１）
　感光性樹脂組成物溶液として、感光性樹脂組成物溶液（Ｓ－４）を用いたこと以外は、実施例Ａ１と同様にして、半導体装置を作製し、評価試験を行った。
　フィルム状感光性樹脂組成物の形成に用いた感光性樹脂組成物溶液の種類、フィルム状感光性樹脂組成物の最低溶融粘度、及び充填性の評価結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例Ｂ１～Ｂ５の感光性樹脂組成物によれば、半導体素子を覆うと共に、半導体素子及び配線基板の間を埋め込むように配置された封止部を容易に形成でき、かつ半導体素子及び配線基板の間隙の充填性にも優れることわかる。すなわち、実施例に係る感光性樹脂組成物によれば、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造できることがわかる。以上より、本発明によれば、微細化及び高密度化の要求が高い半導体装置を効率良く、低コストで製造できる感光性樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置を提供できることがわかる。
　１…半導体素子、２…はんだバンプ、３…パッケージ用配線基板、４…パッド、５ａ…封止用樹脂部、５ｂ…封止部、６…開口部、７…導体部、８…はんだボール、９…ダイシングソー、１００…半導体装置（半導体パッケージ）、１００Ａ…従来の半導体装置（半導体パッケージ）、１１１…コア基材、１１２…配線パターン、１１３…層間絶縁層、１１４…ビア開口、１１０…パッケージ用配線基板、１２０…バンプ付き半導体素子、１３０…アンダーフィル材、１４０…封止材、１４１…封止開口、１４２…接続材料。

Claims (9)

  1. 　基材上に配置されている１個又は複数の半導体素子を覆うと共に、前記半導体素子及び前記基材の間、若しくは前記半導体素子同士の間のいずれか、又はその両方を埋め込むように、感光性樹脂組成物からなる封止用樹脂部を形成する工程と、
    　前記封止用樹脂部の露光及びアルカリ現像により、開口部を有するパターンを形成しており、前記感光性樹脂組成物の硬化物を含む、封止部を形成させる工程と、
    　前記開口部内に導体部を形成する工程と、を備える、半導体装置の製造方法。
  2. 　露光前における前記感光性樹脂組成物の、昇温速度１０℃／分及び周波数１Ｈｚで２５～２００℃の条件で測定される最低溶融粘度が、１０～５００Ｐａ・ｓである、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 　基材と、
    　前記基材上に配置されている半導体素子と、
    　前記半導体素子を覆うと共に、前記半導体素子及び前記基材の間を埋め込むように配置され、かつ、開口部を有するパターンを形成している封止部と、を備え、
    　前記封止部が、感光性樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置。
  4. 　露光及び現像によりパターン形成が可能であり、
    　昇温速度１０℃／分及び周波数１Ｈｚで２５～２００℃の条件で測定される最低溶融粘度が、１０～５００Ｐａ・ｓである、モールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物。
  5. 　ポリイミド及びエポキシ樹脂の少なくとも一方を含む、請求項４に記載のモールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物。
  6. 　アクリルモノマーを含む、請求項４又は５に記載のモールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物。
  7. 　光開始剤を含む、請求項４～６のいずれか一項に記載のモールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物。
  8. 　前記光開始剤が、フォスフィンオキサイド化合物である、請求項７に記載のモールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物。
  9. 　基材と、
    　前記基材上に配置されている半導体素子と、
    　前記半導体素子を覆うと共に、前記半導体素子及び前記基材の間を埋め込むように配置された封止部と、を備え、
    　前記封止部が、請求項４～８のいずれか一項に記載のモールドアンダーフィル用感光性樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置。
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