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公開番号2025176695
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2025082173
出願日2025-05-15
発明の名称半導体装置、及びその製造方法等
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/14 20060101AFI20251127BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】絶縁層において微細なビアホールを形成できること、及び絶縁層と配線の高温リフロー工程後の密着性を確保し、絶縁不良を抑制すること、が達成可能である半導体装置を提供する。
【解決手段】複数の半導体チップ2と、前記半導体チップ2の一部を覆う封止材3と、前記半導体チップ2における、前記封止材3によって覆われていない面側に配され、かつ、平面視で前記半導体チップ2よりも面積が大きい再配線層4と、を備え、前記再配線層4が、前記半導体チップ2に電気的に接続される配線5と、ガラス転移点が240～320℃である絶縁層6と、を含む、半導体装置1。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の半導体チップと、前記半導体チップの一部を覆う封止材と、前記半導体チップにおける、前記封止材によって覆われていない面側に配され、かつ、平面視で前記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、前記再配線層が、前記半導体チップに電気的に接続される配線と、ガラス転移点が２４０～３２０℃である絶縁層と、を含む、半導体装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記絶縁層が、３層以上の層構造を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記再配線層が、スタックビア構造を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記封止材は、前記絶縁層に接している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記封止材は、エポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ガラス転移点が、２４５～３１５℃である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ガラス転移点が、２６０～３１０℃である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ガラス転移点が、２６５～３００℃である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記絶縁層のヤング率が３～７ＧＰａである、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記絶縁層は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、ケイ素（Ｓｉ）、及びチタン（Ｔｉ）から成る群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置、及びその製造方法等に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置における半導体パッケージ手法には、様々な方法がある。半導体パッケージ手法としては、例えば、半導体チップの一部を封止材で覆い、そしてその半導体チップにおける封止材で覆われていない面側に、該半導体チップに電気的に接続する再配線層を形成するというパッケージング手法がある。半導体パッケージ手法の中でも、近年、ファンナウト（Ｆａｎ－Ｏｕｔ）という半導体パッケージ手法が主流となっている。
【０００３】
ファンナウト型の半導体パッケージでは、半導体チップの所定の面側に保護層を形成するとともに、その半導体チップの他の面側に封止材を配し、そのようにして、半導体チップのチップサイズよりも大きいチップ封止体を形成する。そして、保護層、及び封止材の領域に亘って再配線層を形成する。この再配線層は、薄い膜厚で形成される。再配線層は、封止材の領域に亘って形成できるため、半導体パッケージに外部接続端子を多く保持させることができる。ファンナウト型の半導体装置としては、例えば、特許文献１に記載の装置が知られている。
【０００４】
また、近年半導体の微細加工技術が高度化するにつれ、製造時の歩留まりを高めることが困難になってきた。そこで、チップレットに代表される複数の半導体チップを、インターポーザーを介して接続し、１つのパッケージとするマルチチップ技術が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－１２９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ファンナウト型の半導体装置における再配線層は絶縁層を含んで構成され、この場合、半導体チップに電気的に接続される配線が、該絶縁層により覆われることが多い。また、近年の微細配線化に伴い、絶縁層において、より微細なビアホールの形成を行う必要があった。また、マルチチップ構造を有する半導体装置においては、複数の半導体チップ間を接続するための銅配線が微細配線であり、より一層の微細なビアホールの形成を行う必要があった。
【０００７】
加えて、本発明者らは、配線形成後の絶縁層に、半導体装置形成の過程で使用される高温リフロー工程後でも、絶縁層と配線との高い密着性を発揮し、絶縁不良が起きにくい半導体装置に着目した。しかし、特許文献１に記載の装置をはじめ、従来の半導体装置（ファンナウト型の半導体装置）では、高温リフロー工程後の、再配線層中の絶縁層と配線の間の密着性が十分ではなかった。
【０００８】
本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、絶縁層において微細なビアホールを形成できること、及び絶縁層と配線の高温リフロー工程後の密着性を確保し、絶縁不良を抑制することが達成可能な半導体装置、及びその製造方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の実施形態の例を以下の項目［１］～［３８］に示す。
［１］
複数の半導体チップと、上記半導体チップの一部を覆う封止材と、上記半導体チップにおける、上記封止材によって覆われていない面側に配され、かつ、平面視で上記半導体チップよりも面積が大きい再配線層と、を備え、上記再配線層が、上記半導体チップに電気的に接続される配線と、ガラス転移点が２４０～３２０℃である絶縁層と、を含む、半導体装置。
［２］
上記絶縁層が、３層以上の層構造を有する、項目１に記載の半導体装置。
［３］
上記再配線層が、スタックビア構造を有する、項目１又は２に記載の半導体装置。
［４］
上記封止材は、上記絶縁層に接している、項目１～３のいずれか１項に記載の半導体装置。
［５］
上記封止材は、エポキシ樹脂を含む、項目１～４のいずれか１項に記載の半導体装置。
［６］
上記ガラス転移点が、２４５～３１５℃である、項目１～５のいずれか１項に記載の半導体装置。
［７］
上記ガラス転移点が、２６０～３１０℃である、項目１～６のいずれか１項に記載の半導体装置。
［８］
上記ガラス転移点が、２６５～３００℃である、項目１～７のいずれか１項に記載の半導体装置。
［９］
上記絶縁層のヤング率が３～７ＧＰａである、項目１～８のいずれか１項に記載の半導体装置。
［１０］
上記絶縁層は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、ケイ素（Ｓｉ）、及びチタン（Ｔｉ）から成る群から選択される少なくとも１種を含む、項目１～９のいずれか１項に記載の半導体装置。
［１１］
上記絶縁層は、ハロゲンを含まない、項目１～１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
［１２］
上記絶縁層は、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群から選択される少なくとも１種を含む、項目１～１１のいずれか１項に記載の半導体装置。
［１３］
上記半導体装置は、上記半導体チップを保護する保護層を任意に備え、
上記半導体装置が上記保護層を備える場合、上記保護層は、上記半導体チップと、上記絶縁層と、の間に配される、項目１～１２のいずれか１項に記載の半導体装置。
［１４］
上記保護層は、上記半導体チップと、上記絶縁層と、の少なくとも一方に接する、項目１３に記載の半導体装置。
［１５］
上記保護層には、孔が形成されており、上記孔を通じて、上記半導体チップと、上記半導体チップに電気的に接続される配線と、が電気的に接続されている、項目１３又は１４に記載の半導体装置。
［１６］
上記保護層における、上記半導体チップ側の面のうち、上記孔に由来する開口面積の割合が半分未満である、項目１５に記載の半導体装置。
［１７］
上記保護層は、ポリイミドと、ポリベンゾオキサゾールと、フェノール性水酸基を有するポリマーと、から成る群から選択される少なくとも１種を含む、項目１３～１６のいずれか１項に記載の半導体装置。
［１８］
上記保護層、及び上記絶縁層の少なくとも一方は、以下の一般式（１）：
JPEG
2025176695000002.jpg
35
84
（式中、Ｘ
１
は、テトラカルボン酸二無水物に由来する４価の有機基であり、Ｙ
１
は、ジアミンに由来する２価の有機基であり、そしてｍは、１以上の整数である。）
の構造を含むポリイミドを含む、項目１３～１７のいずれか１項に記載の半導体装置。
［１９］
上記一般式（１）中のＸ
１
が、芳香族環を含む４価の有機基であり、
上記一般式（１）中のＹ
１
が、芳香族環を含む２価の有機基である、項目１８に記載の半導体装置。
［２０］
上記一般式（１）中のＸ
１
は、下記一般式（２）～一般式（６）：
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、絶縁層において微細なビアホールを形成できること、及び絶縁層と配線の高温リフロー工程後の密着性を確保し、絶縁不良を抑制すること、が達成可能である半導体装置、及びその製造方法を提供することができる。また、本開示によれば、上記半導体装置を実現可能な、絶縁層及び再配線層を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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