[发明专利]感光性树脂组合物、聚酰亚胺的制造方法及半导体装置

说明书

本发明涉及一种感光性树脂组合物、聚酰亚胺的制造方法及半导体装置。本发明能够提供能得到高温保存试验后、在Cu层与聚酰亚胺层接触的界面不易产生空穴的、密合性高的聚酰亚胺层的感光性树脂组合物、使用该感光性树脂组合物的聚酰亚胺。以及提供在高温保存试验后、在Cu层与聚酰亚胺层接触的界面不易产生空穴、高温保存试验后的短路、断路不易产生的半导体装置。一种感光性树脂组合物，其特征在于，含有作为感光性聚酰亚胺前体的(A)成分和包含通式(B1)所示结构的(B)成分。(式(B1)中，Z为硫或氧原子，另外R₁～R₄各自独立地表示氢原子或1价有机基团。)

本申请是申请日为2016年8月18日、申请号为201680031940.4、发明名称为“感光性树脂组合物、聚酰亚胺的制造方法及半导体装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如电子部件的绝缘材料、及半导体装置中的钝化膜、缓冲涂膜、层间绝缘膜等浮雕图案的形成中所使用的感光性树脂组合物、使用其的聚酰亚胺的制造方法、及半导体装置。

背景技术

以往，电子部件的绝缘材料及半导体装置的钝化膜、表面保护膜、层间绝缘膜等中使用兼具优异的耐热性、电特性及机械特性的聚酰亚胺树脂。该聚酰亚胺树脂之中，以感光性聚酰亚胺前体组合物的形态提供的树脂可以通过利用该组合物的涂布、曝光、显影、及固化的热酰亚胺化处理来容易地形成耐热性的浮雕图案皮膜。这样的感光性聚酰亚胺前体组合物与以往的非感光型聚酰亚胺材料相比，具有可以大幅缩短工序的特征。

另外，半导体装置(以下，也称为“元件”。)根据目的而通过各种方法安装于印刷电路板。以往的元件通常通过用细线(wire)将从元件的外部端子(焊盘，pad)到引线框连接的引线接合法来制作。但是，元件的高速化进展、操作频率达到GHz的今天，安装中的各端子的布线长度的差别给元件的操作带来影响。因此，在高端用途的元件的安装中，必须正确控制安装布线的长度。但是，通过引线接合难以满足该要求。

因此，提出了如下的倒装芯片安装：在半导体芯片的表面形成再布线层，在其上形成凸块(电极)后，将该芯片翻过来(倒装)，从而直接安装于印刷电路板(例如参照专利文献1)。该倒装芯片安装能够正确控制布线距离。因此，倒装芯片安装在对高速信号进行处理的高端用途的元件中、或安装尺寸小的手机等中分别采用，需求快速扩大。倒装芯片安装中使用聚酰亚胺材料的情况下，在形成该聚酰亚胺层的图案后，经过金属布线层形成工序。金属布线层通常如下地形成。首先，对聚酰亚胺层表面进行等离子体蚀刻从而使表面粗化后，通过溅射以1μm以下的厚度形成作为镀覆的晶种层的金属层。然后，将该金属层作为电极进行电镀，由此形成金属布线层。此时，通常作为形成晶种层的金属，使用Ti，作为通过电镀形成的再布线层的金属，使用Cu。

关于这样的金属再布线层，要求在可靠性试验后经再布线的金属层与聚酰亚胺层的密合性高。作为此处进行的可靠性试验，例如可列举出在湿度5％的空气中、在150℃的条件下保存168小时的高温保存试验等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-338947号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，若使用以往的聚酰亚胺树脂进行上述高温保存试验，则再布线层的Cu成分会向聚酰亚胺层移动。于是，如图1所示，有在经再布线的Cu层接触聚酰亚胺层的界面产生空隙(以下，也称为空穴。)这样的问题。若在Cu层与聚酰亚胺层的界面产生空穴，则两者的密合性将会降低。而且，若Cu层与聚酰亚胺层剥离，则在再布线层发生短路、断路的可能性变高。