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JP2023151490A - Polyimide precursor, hybrid bonding insulation film-forming material, method for producing semiconductor device, and semiconductor device - Google Patents

Polyimide precursor, hybrid bonding insulation film-forming material, method for producing semiconductor device, and semiconductor device Download PDF

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JP2023151490A
JP2023151490A JP2022061114A JP2022061114A JP2023151490A JP 2023151490 A JP2023151490 A JP 2023151490A JP 2022061114 A JP2022061114 A JP 2022061114A JP 2022061114 A JP2022061114 A JP 2022061114A JP 2023151490 A JP2023151490 A JP 2023151490A
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insulating film
organic insulating
semiconductor device
polyimide precursor
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Satoshi Yoneda
憲哉 足立
Kenya Adachi
香織 小林
Kaori Kobayashi
大作 松川
Daisaku Matsukawa
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HD MicroSystems Ltd
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Abstract

To provide a polyimide precursor with excellent adhesion to a substrate, a hybrid bonding insulation film-forming material, a method for producing a semiconductor device, and a semiconductor device.SOLUTION: A polyimide precursor has a structure derived from an amine compound including a siloxane bond.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、ポリイミド前駆体、ハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料、半導体装置の製造方法、及び半導体装置
に関する。
The present disclosure relates to a polyimide precursor, a hybrid bonding insulating film forming material, a method for manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device.

近年、LSI(Large Scale Integrated Circuit)の集積度を向上させるために半導体チップの三次元実装が検討されている。非特許文献1には、半導体チップの三次元実装の一例が開示されている。 In recent years, three-dimensional packaging of semiconductor chips has been studied in order to improve the degree of integration of LSIs (Large Scale Integrated Circuits). Non-Patent Document 1 discloses an example of three-dimensional mounting of a semiconductor chip.

C2W(Chip-to-Wafer)接合により半導体チップの三次元実装を行う場合において、デバイス同士の配線の微細接合を行うため、W2W(Wafer-to-Wafer)接合に用いられるハイブリッドボンディング技術を使うことが検討されている。 When performing three-dimensional mounting of semiconductor chips using C2W (Chip-to-Wafer) bonding, hybrid bonding technology used in W2W (Wafer-to-Wafer) bonding is used to perform fine bonding of wiring between devices. is being considered.

C2Wのハイブリッドボンディングでは、ボンディング時の加熱により基材、チップ等の熱膨張が要因となる位置ズレが発生するおそれがある。このような課題に対し、特許文献1では環状オレフィン系樹脂を用いることでボンディング温度を低温化できる技術の一例が開示されている。 In C2W hybrid bonding, there is a risk that misalignment may occur due to thermal expansion of the base material, chip, etc. due to heating during bonding. In response to such problems, Patent Document 1 discloses an example of a technique that can lower the bonding temperature by using a cyclic olefin resin.

特開2019-204818号公報JP2019-204818A

F.C. Chen et al., “System on Integrated Chips(SoIC TM) for 3D Heterogeneous Integration”,2019 IEEE 69th Electronic Components and Technology Conference (ECTC),p.594-599(2019)F.C. Chen et al., “System on Integrated Chips(SoIC TM) for 3D Heterogeneous Integration”, 2019 IEEE 69th Electronic Components and Technology Conference (ECTC), p.594-599(2019)

ハイブリッドボンディング技術によりC2W接合する方法では、絶縁膜に二酸化ケイ素(SiO)等の無機材料を用いる方法の実用が検討されている。しかしながら、無機材料は硬い材料であることから、例えば、個片化のため半導体チップを切断する際に発生した無機材料由来の異物が絶縁膜表面に付着し、接合界面に大きな空隙を生じさせる虞がある。結果、半導体装置製造の歩留まりが低下し、又は異物除去のために高い清浄度を持つクリーンルーム等の設備を必要とするため、製造コストが高くなる。 As a method of C2W bonding using hybrid bonding technology, practical use of a method using an inorganic material such as silicon dioxide (SiO 2 ) for an insulating film is being considered. However, since inorganic materials are hard materials, there is a risk that, for example, foreign matter derived from inorganic materials generated when cutting semiconductor chips into individual pieces may adhere to the surface of the insulating film and create large voids at the bonding interface. There is. As a result, the yield of semiconductor device manufacturing decreases, or manufacturing costs increase because equipment such as a clean room with high cleanliness is required to remove foreign substances.

他方、有機絶縁膜を用いてハイブリッドボンディング技術によりC2W接合する方法は検討段階であり未だ実用に至っていない。特許文献1に記載の環状オレフィン系樹脂を用いると、得られる有機絶縁膜の耐熱性が充分でなく、C2W接合の際に高温に曝されることで基板と有機絶縁膜との界面等で接合不良が発生する虞がある。接着不良を抑える観点からシランカップリング剤が添加されると、シランカップリング剤の自己縮合が起こり、異物として析出する場合があることが明らかとなった。 On the other hand, a method of C2W bonding using hybrid bonding technology using an organic insulating film is still in the study stage and has not yet been put to practical use. When the cyclic olefin resin described in Patent Document 1 is used, the heat resistance of the resulting organic insulating film is insufficient, and bonding occurs at the interface between the substrate and the organic insulating film due to exposure to high temperatures during C2W bonding. There is a risk that defects may occur. It has become clear that when a silane coupling agent is added from the viewpoint of suppressing adhesion defects, self-condensation of the silane coupling agent occurs and may precipitate as foreign matter.

本開示は上記に鑑みてなされたものであり、基板に対する接着性に優れるポリイミド前駆体、ハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料、半導体装置の製造方法、及び半導体装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and aims to provide a polyimide precursor that has excellent adhesiveness to a substrate, a hybrid bonding insulating film forming material, a method for manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device.

前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> シロキサン結合を含むアミン化合物に由来する構造を有するポリイミド前駆体。
<2> ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸塩及びポリアミド酸アミドからなる群より選択される少なくとも1種が主鎖である<1>に記載のポリイミド前駆体。
<3> 下記一般式(1)で表される構造単位を有する<1>又は<2>に記載のポリイミド前駆体。

一般式(1)中、Xは、4価の有機基を表し、Yは2価の有機基を表し、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。
<4> 前記一般式(1)中、前記Xで表される4価の有機基は、下記式(E)で表される基である<3>に記載のポリイミド前駆体。

式(E)において、Cは、単結合、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、フェニレン基、エステル結合(-O-C(=O)-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)、シロキサン結合(-O-(Si(R-O-);2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表し、nは1又は2以上の整数を表す。)又はこれらを少なくとも2つ組み合わせた2価の基を表す。
<5> 前記一般式(1)中、前記Yで表される2価の有機基は、下記式(H)で表される基である<3>又は<4>に記載のポリイミド前駆体。

式(H)において、Rは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、フェニル基又はハロゲン原子を表し、nは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。Dは、単結合、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、フェニレン基、エステル結合(-O-C(=O)-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)、シロキサン結合(-O-(Si(R-O-);2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表し、nは1又は2以上の整数を表す。)又はこれらを少なくとも2つ組み合わせた2価の基を表す。
<6> 前記一般式(1)中、前記R及び前記Rにおける前記1価の有機基は、下記一般式(2)で表される基、エチル基、イソブチル基又はt-ブチル基のいずれかである<3>~<5>のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体。


一般式(2)中、R~R10は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基を表し、Rは2価の連結基を表す。
<7> シロキサン結合を含むモノアミン化合物に由来する構造をさらに有する<1>~<6>のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体。
<8> <1>~<7>のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体と、溶剤と、を含有するハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料。
<9> 重合性モノマーをさらに含有する<7>に記載のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料。
<10> 第1基板本体と、前記第1基板本体の一の面上に設けられる第1電極及び第1有機絶縁膜と、を有する第1半導体基板を準備し、
半導体チップ基板本体と、前記半導体チップ基板本体の一の面上に設けられる第2有機絶縁膜及び第2電極と、を有する半導体チップを準備し、
前記第1電極と前記第2電極との接合、及び前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせを行い、
第1有機絶縁膜及び第2有機絶縁膜の少なくとも一方の有機絶縁膜の作製に、<8>又は<9>に記載のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料を用いる半導体装置の製造方法。
<11> 前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせの後で、前記第1電極と前記第2電極との接合を行う<10>に記載の半導体装置の製造方法。
<12> 前記半導体チップは、第2基板本体と前記半導体チップ基板本体の一の面上に設けられる複数の第2電極及び第2有機絶縁領域とを有する第2半導体基板を個片化して準備する、<10>又は<11>に記載の半導体装置の製造方法。
<13> 前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせが、前記半導体チップと前記第1半導体基板との温度差が10℃以内となる温度で行われる<10>~<12>のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
<14> 製造された半導体装置において、前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせにより形成された有機絶縁膜の総厚さが0.1μm以上である<10>~<13>のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
<15> 前記第1電極と前記第2電極との接合、及び前記第1有機絶縁膜と前記第1有機絶縁膜との貼り合わせのいずれもが実施される前に、前記第1半導体基板の前記一の面、及び前記半導体チップの前記一の面の側の少なくとも一方を研磨する<10>~<14>のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
<16> 前記研磨が化学機械研磨を含む<15>に記載の半導体装置の製造方法。
<17> 前記研磨がさらに機械研磨を含む<16>に記載の半導体装置の製造方法。
<18> 前記第1有機絶縁膜の厚さが前記第1電極の厚さよりも厚いこと、及び前記第2有機絶縁膜の厚さが前記第2電極の厚さよりも厚いことの一方を満たす<10>~<17>のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
<19> 第1基板本体と、前記第1基板本体の一の面に設けられた第1有機絶縁膜及び第1電極とを有する第1半導体基板と、
半導体チップ基板本体と、前記半導体チップ基板本体の一の面に設けられた第2有機絶縁膜及び第2電極とを有する半導体チップと、を備え、
前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜とが接合し、前記第1電極と前記第2電極とが接合し、
前記第1有機絶縁膜及び前記第2有機絶縁膜の少なくとも一方が、<8>又は<9>に記載のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料の硬化物である半導体装置。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> A polyimide precursor having a structure derived from an amine compound containing a siloxane bond.
<2> The polyimide precursor according to <1>, wherein the main chain is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid salt, and polyamic acid amide.
<3> The polyimide precursor according to <1> or <2>, which has a structural unit represented by the following general formula (1).

In general formula (1), X represents a tetravalent organic group, Y represents a divalent organic group, and R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. .
<4> The polyimide precursor according to <3>, wherein the tetravalent organic group represented by X in the general formula (1) is a group represented by the following formula (E).

In formula (E), C represents a single bond, an alkylene group, a halogenated alkylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an ether bond (-O-), a sulfide bond (-S-), a phenylene group, an ester bond (-O -C(=O)-), silylene bond (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group), a siloxane bond (-O- (Si(R B ) 2 -O-) n ; Two R B 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and n represents an integer of 1 or 2 or more.) or at least these Represents a combination of two divalent groups.
<5> The polyimide precursor according to <3> or <4>, wherein the divalent organic group represented by Y in the general formula (1) is a group represented by the following formula (H).

In formula (H), R each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a phenyl group, or a halogen atom, and n each independently represents an integer of 0 to 4. D is a single bond, alkylene group, halogenated alkylene group, carbonyl group, sulfonyl group, ether bond (-O-), sulfide bond (-S-), phenylene group, ester bond (-O-C(=O) -), silylene bond (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group), siloxane bond (-O-(Si(R B ) 2 -O-) n ; Two R B each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and n represents an integer of 1 or 2 or more.) or a divalent combination of at least two of these. represents the group of
<6> In the general formula (1), the monovalent organic group in R 6 and R 7 is a group represented by the following general formula (2), an ethyl group, an isobutyl group, or a t-butyl group. The polyimide precursor according to any one of <3> to <5>.


In general formula (2), R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R x represents a divalent linking group.
<7> The polyimide precursor according to any one of <1> to <6>, further having a structure derived from a monoamine compound containing a siloxane bond.
<8> A hybrid bonding insulating film forming material containing the polyimide precursor according to any one of <1> to <7> and a solvent.
<9> The hybrid bonding insulating film forming material according to <7>, further containing a polymerizable monomer.
<10> Prepare a first semiconductor substrate having a first substrate body, a first electrode and a first organic insulating film provided on one surface of the first substrate body,
preparing a semiconductor chip having a semiconductor chip substrate body, a second organic insulating film and a second electrode provided on one surface of the semiconductor chip substrate body;
bonding the first electrode and the second electrode and bonding the first organic insulating film and the second organic insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device using the hybrid bonding insulating film forming material according to <8> or <9> for producing at least one of the first organic insulating film and the second organic insulating film.
<11> The method for manufacturing a semiconductor device according to <10>, wherein the first electrode and the second electrode are bonded after the first organic insulating film and the second organic insulating film are bonded together.
<12> The semiconductor chip is prepared by dividing into pieces a second semiconductor substrate having a second substrate body and a plurality of second electrodes and a second organic insulating region provided on one surface of the semiconductor chip substrate body. The method for manufacturing a semiconductor device according to <10> or <11>.
<13> The first organic insulating film and the second organic insulating film are bonded together at a temperature such that a temperature difference between the semiconductor chip and the first semiconductor substrate is within 10° C. <10> to <12>.The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 12>.
<14> In the manufactured semiconductor device, the total thickness of the organic insulating film formed by bonding the first organic insulating film and the second organic insulating film is 0.1 μm or more <10> to <13>, the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the above.
<15> Before both the first electrode and the second electrode are bonded and the first organic insulating film and the first organic insulating film are bonded, the first semiconductor substrate is The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of <10> to <14>, wherein at least one of the one surface and a side of the one surface of the semiconductor chip is polished.
<16> The method for manufacturing a semiconductor device according to <15>, wherein the polishing includes chemical mechanical polishing.
<17> The method for manufacturing a semiconductor device according to <16>, wherein the polishing further includes mechanical polishing.
<18> The first organic insulating film is thicker than the first electrode, and the second organic insulating film is thicker than the second electrode. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 10> to 17>.
<19> A first semiconductor substrate having a first substrate body, a first organic insulating film and a first electrode provided on one surface of the first substrate body,
A semiconductor chip having a semiconductor chip substrate body, a second organic insulating film and a second electrode provided on one surface of the semiconductor chip substrate body,
The first organic insulating film and the second organic insulating film are bonded, the first electrode and the second electrode are bonded,
A semiconductor device, wherein at least one of the first organic insulating film and the second organic insulating film is a cured product of the hybrid bonding insulating film forming material according to <8> or <9>.

本開示によれば、基板に対する接着性に優れるポリイミド前駆体、ハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料、半導体装置の製造方法、及び半導体装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a polyimide precursor that has excellent adhesiveness to a substrate, a hybrid bonding insulating film forming material, a method for manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device.

図1は、一実施形態に係る半導体装置の製造方法によって製造される半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor device manufactured by a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment. 図2は、図1に示す半導体装置を製造するための方法を順に示す図である。FIG. 2 is a diagram sequentially showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 図3は、図2に示す半導体装置の製造方法における接合方法をより詳細に示す図である。FIG. 3 is a diagram showing in more detail the bonding method in the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 図4は、図1に示す半導体装置を製造するための方法であり、図2に示す工程の後の工程を順に示す図である。FIG. 4 shows a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1, and is a diagram showing the steps after the step shown in FIG. 2 in order. 図5は、一実施形態に係る半導体装置の製造方法をChip-to-Wafer(C2W)に適用した例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example in which the method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment is applied to Chip-to-Wafer (C2W).

以下、本開示を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。
本開示において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、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目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、各成分には、該当する物質が複数種含まれていてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示において、層又は膜の厚さは、対象となる層又は膜の5点の厚さを測定し、その算術平均値として与えられる値とする。
層又は膜の厚さは、マイクロメーター等を用いて測定することができる。本開示において、層又は膜の厚さを直接測定可能な場合には、マイクロメーターを用いて測定する。一方、1つの層の厚さ又は複数の層の総厚さを測定する場合には、電子顕微鏡を用いて、測定対象の断面を観察することで測定してもよい。
Hereinafter, embodiments for implementing the present disclosure will be described in detail. However, the present disclosure is not limited to the following embodiments.
In the present disclosure, the constituent elements (including elemental steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to numerical values and their ranges, and they do not limit the present disclosure.
In this disclosure, the term "step" includes not only a step that is independent from other steps, but also a step that cannot be clearly distinguished from other steps, as long as the purpose of the step is achieved. .
In the present disclosure, numerical ranges indicated using "~" include the numerical values written before and after "~" as minimum and maximum values, respectively.
In the numerical ranges described step by step in this disclosure, the upper limit or lower limit described in one numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit of another numerical range described step by step. . Furthermore, in the numerical ranges described in this disclosure, the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the values shown in the Examples.
In the present disclosure, each component may contain multiple types of applicable substances. If there are multiple types of substances corresponding to each component in the composition, the content rate or content of each component is the total content rate or content of the multiple types of substances present in the composition, unless otherwise specified. means quantity.
In this disclosure, the term "layer" or "film" refers to the case where the layer or film is formed only in a part of the region, in addition to the case where the layer or film is formed in the entire region when observing the region where the layer or film is present. This also includes cases where it is formed.
In the present disclosure, the thickness of a layer or film is a value given as the arithmetic average value of the thicknesses measured at five points of the target layer or film.
The thickness of a layer or film can be measured using a micrometer or the like. In this disclosure, when the thickness of a layer or film can be measured directly, it is measured using a micrometer. On the other hand, when measuring the thickness of one layer or the total thickness of a plurality of layers, it may be measured by observing a cross section of the measurement target using an electron microscope.

本開示において「(メタ)アクリル基」とは、「アクリル基」及び「メタクリル基」を意味し、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」を意味し、「(メタ)アクリロイル」とは、「アクリロイル」及び「メタクリロイル」を意味する。
本開示において官能基が置換基を有する場合、官能基中の炭素数は、置換基の炭素数も含んだ全体の炭素数を意味する。
本開示において図面を参照して実施形態を説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
In this disclosure, "(meth)acrylic group" means "acrylic group" and "methacrylic group", "(meth)acrylate" means "acrylate" and "methacrylate", "(meth)acrylate" means "(meth)acrylate", "Acryloyl" means "acryloyl" and "methacryloyl".
In the present disclosure, when a functional group has a substituent, the number of carbon atoms in the functional group means the total number of carbon atoms including the number of carbon atoms of the substituent.
In the present disclosure, when embodiments are described with reference to drawings, the configuration of the embodiments is not limited to the configuration shown in the drawings. Furthermore, the sizes of the members in each figure are conceptual, and the relative size relationships between the members are not limited thereto.

<ポリイミド前駆体>
本開示のポリイミド前駆体は、シロキサン結合を含むアミン化合物に由来する構造を有する。以下、シロキサン結合を含むアミン化合物を「特定アミン化合物」ともいう。ポリイミド前駆体を上記構成とすることで、基板に対する接着性に優れる理由は明らかではないが、シロキサン結合を含むことで効果を奏しているものと考えられる。本開示のポリイミド前駆体は硬化物としたときにも基板に対する接着性に優れる。
なお、本開示のポリイミド前駆体は基板に対する密着性に優れるため、シランカップリング剤の添加を省くことが可能であり、結果、シランカップリング剤の自己縮合物が異物として析出することを抑えることも可能である。
<Polyimide precursor>
The polyimide precursor of the present disclosure has a structure derived from an amine compound containing a siloxane bond. Hereinafter, the amine compound containing a siloxane bond will also be referred to as a "specific amine compound." Although it is not clear why the polyimide precursor having the above structure has excellent adhesion to the substrate, it is thought that the inclusion of siloxane bonds is effective. The polyimide precursor of the present disclosure has excellent adhesion to a substrate even when cured.
In addition, since the polyimide precursor of the present disclosure has excellent adhesion to the substrate, it is possible to omit the addition of a silane coupling agent, and as a result, it is possible to suppress the self-condensation product of the silane coupling agent from precipitating as foreign matter. is also possible.

シロキサン結合のケイ素原子に結合する基としては特に限定されず、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。シロキサン結合のケイ素原子に結合する基は、1種単独でもよく、2種類以上であってもよい。 The group bonded to the silicon atom of the siloxane bond is not particularly limited, and includes an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, and the like. The number of groups bonded to the silicon atom of the siloxane bond may be one type alone, or two or more types may be used.

シロキサン結合のケイ素原子に結合するアルキル基の炭素数は、1~20であることが好ましく、1~12であることが好ましく、1~8であることがより好ましい。このようなアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-ドデシル基等が挙げられ、これらの中でも、メチル基が好ましい。 The number of carbon atoms in the alkyl group bonded to the silicon atom of the siloxane bond is preferably 1 to 20, preferably 1 to 12, and more preferably 1 to 8. Specific examples of such alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-dodecyl group, etc. Among these, methyl group is preferred.

シロキサン結合のケイ素原子に結合するアリール基は、炭素数が6~18であることが好ましく、無置換でも置換基で置換されていてもよい。アリール基が置換基を有する場合の置換基の具体例としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。このようなアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられ、フェニル基が好ましい。 The aryl group bonded to the silicon atom of the siloxane bond preferably has 6 to 18 carbon atoms, and may be unsubstituted or substituted with a substituent. Specific examples of the substituent when the aryl group has a substituent include a halogen atom, an alkoxy group, and a hydroxy group. Specific examples of such aryl groups include phenyl groups, naphthyl groups, etc., with phenyl groups being preferred.

シロキサン結合のケイ素原子とアミンの窒素原子とを連結する連結基としては特に限定されず、アルキレン基、アリーレン基等が挙げられる。アルキレン基は炭素数が1~20であることが好ましく、1~10であることが好ましい。アリーレン基は、炭素数が6~18であることが好ましく、無置換でも置換基で置換されていてもよい。アリール基が置換基を有する場合の置換基の具体例としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。これらの中でもアリーレン基は、フェニレン基であることが好ましい。
これらの中でも連結基は、炭素数1~6のアルキレン基であることが好ましく、メチレン基、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましい。
The linking group that connects the silicon atom of the siloxane bond and the nitrogen atom of the amine is not particularly limited, and examples thereof include alkylene groups, arylene groups, and the like. The alkylene group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms. The arylene group preferably has 6 to 18 carbon atoms, and may be unsubstituted or substituted with a substituent. Specific examples of the substituent when the aryl group has a substituent include a halogen atom, an alkoxy group, and a hydroxy group. Among these, the arylene group is preferably a phenylene group.
Among these, the linking group is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and preferably a methylene group, ethylene group or propylene group.

シロキサン結合は、耐熱性を高める観点から、ケイ素原子の数は2~8であることが好ましく、2又は3であることがより好ましく、ジシロキサン結合であることがさらに好ましい。ジシロキサン結合は、Si-O-Siで表される結合である。ケイ素原子(Si)の酸素原子(O)への結合手以外の残りの3つの結合手のうち、1つの結合手はアミンに直接又は連結基を介して結合する。 From the viewpoint of improving heat resistance, the siloxane bond preferably has 2 to 8 silicon atoms, more preferably 2 or 3 silicon atoms, and even more preferably a disiloxane bond. The disiloxane bond is a bond represented by Si--O--Si. Among the remaining three bonds other than the bond to the oxygen atom (O) of the silicon atom (Si), one bond is bonded to the amine directly or via a linking group.

特定アミン化合物におけるアミン部位の個数は特に限定されず、モノアミン化合物及びジアミン化合物が好ましい。モノアミン化合物とジアミン化合物とを併用してもよい。特定アミン化合物がジアミン化合物の場合、シロキサン結合を含むジアミン化合物に由来する構造は、ポリイミド前駆体の主鎖に配置される。特定アミン化合物がモノアミン化合物の場合、シロキサン結合を含むモノアミン化合物に由来する構造は、ポリイミド前駆体の末端部位に配置される。 The number of amine sites in the specific amine compound is not particularly limited, and monoamine compounds and diamine compounds are preferred. A monoamine compound and a diamine compound may be used together. When the specific amine compound is a diamine compound, a structure derived from the diamine compound containing a siloxane bond is placed in the main chain of the polyimide precursor. When the specific amine compound is a monoamine compound, a structure derived from the monoamine compound containing a siloxane bond is placed at the terminal site of the polyimide precursor.

特定アミン化合物として、具体的には、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。本開示のポリイミド前駆体において、特定アミン化合物に由来する構造は、1種単独で含まれていても、2種以上含まれていてもよい。 Specific examples of the specific amine compound include 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane, 3-aminopropyltriethoxysilane, and the like. In the polyimide precursor of the present disclosure, one type of structure derived from the specific amine compound may be contained alone, or two or more types may be contained.

本開示のポリイミド前駆体は、シロキサン結合を含まないアミン化合物に由来する構造をさらに有してもよい。シロキサン結合を含まないアミン化合物(以下、「他のアミン化合物」ともいう)は、後述するHN-Y-NHで表されるアミン化合物が挙げられる。ここでいうYは、一般式(1)のY(但し、ポリシロキサン構造を有する2価の基の場合を除く)と同義である。 The polyimide precursor of the present disclosure may further have a structure derived from an amine compound that does not contain a siloxane bond. Examples of the amine compound not containing a siloxane bond (hereinafter also referred to as "other amine compound") include an amine compound represented by H 2 N-Y-NH 2 described below. Y here has the same meaning as Y in general formula (1) (excluding the case of a divalent group having a polysiloxane structure).

本開示のポリイミド前駆体は、特定アミン化合物に由来する構造及び他のアミン化合物に由来する構造の総量に対する特定アミン化合物に由来する構造の占める割合は、基板に対する接着性を向上させる観点から、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。 In the polyimide precursor of the present disclosure, the ratio of the structure derived from the specific amine compound to the total amount of the structure derived from the specific amine compound and the structures derived from other amine compounds is 50% from the viewpoint of improving adhesiveness to the substrate. It is preferably at least 80% by mass, even more preferably at least 90% by mass, and particularly preferably at least 95% by mass.

本開示のポリイミド前駆体は、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸塩及びポリアミド酸アミドからなる群より選択される少なくとも1種の樹脂が主鎖であることが好ましい。これらが主鎖であることにより硬化物ではポリイミド骨格が主鎖となり、ポリイミドの優れた効果が奏されやすい傾向にある。
ポリアミド酸エステル及びポリアミド酸アミドは、ポリアミド酸における少なくとも一部のカルボキシ基の水素原子が1価の有機基に置換された化合物であり、ポリアミド酸塩は、ポリアミド酸における少なくとも一部のカルボキシ基がpH7以上の塩基性化合物と塩構造を形成している化合物である。
The main chain of the polyimide precursor of the present disclosure is preferably at least one resin selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid salt, and polyamic acid amide. Since these are the main chains, the polyimide skeleton becomes the main chain in the cured product, and the excellent effects of polyimide tend to be exhibited.
Polyamic acid ester and polyamic acid amide are compounds in which at least some of the carboxy groups in polyamic acid have hydrogen atoms substituted with monovalent organic groups, and polyamic acid salts are compounds in which at least some of the carboxy groups in polyamic acid have been replaced with monovalent organic groups. It is a compound that forms a salt structure with a basic compound having a pH of 7 or more.

本開示のポリイミド前駆体は、重合性の不飽和結合を有することが好ましく、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸塩又はポリアミド酸アミドが、重合性の不飽和結合を有することがより好ましい。 The polyimide precursor of the present disclosure preferably has a polymerizable unsaturated bond, and it is more preferable that the polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid salt, or polyamic acid amide has a polymerizable unsaturated bond.

ポリイミド前駆体は、下記一般式(1)で表される構造単位を有することが好ましい。これにより、高い信頼性を示す絶縁膜を備える半導体装置が得られる傾向がある。 It is preferable that the polyimide precursor has a structural unit represented by the following general formula (1). Thereby, a semiconductor device including an insulating film exhibiting high reliability tends to be obtained.

一般式(1)中、Xは4価の有機基を表し、Yは2価の有機基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。
ポリイミド前駆体は、上記一般式(1)で表される構造単位を複数有していてもよく、複数の構造単位におけるX、Y、R及びRはそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
なお、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、又は1価の有機基であればその組み合わせは特に限定されない。例えば、いずれも水素原子であってもよく、一方が水素原子かつ他方が後述する1価の有機基であってもよく、いずれも同じ又は互いに異なる1価の有機基であってもよい。前述のようにポリイミド前駆体が上記一般式(1)で表される構造単位を複数有する場合、各構造単位のR及びRの組み合わせはそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
In the general formula (1), X represents a tetravalent organic group, and Y represents a divalent organic group. R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.
The polyimide precursor may have a plurality of structural units represented by the above general formula (1), and X, Y, R 6 and R 7 in the plurality of structural units may be the same or different. You can leave it there.
Note that the combination of R 6 and R 7 is not particularly limited as long as they are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group. For example, both may be hydrogen atoms, one may be a hydrogen atom and the other may be a monovalent organic group described below, or both may be the same or different monovalent organic groups. As mentioned above, when the polyimide precursor has a plurality of structural units represented by the above general formula (1), the combination of R 6 and R 7 of each structural unit may be the same or different. .

一般式(1)において、Xで表される4価の有機基は、炭素数が4~25であることが好ましく、5~13であることがより好ましく、6~12であることがさらに好ましい。
Xで表される4価の有機基は、芳香環を含んでもよい。芳香環としては、芳香族炭化水素基(例えば、芳香環を構成する炭素数は6~20)、芳香族複素環式基(例えば、複素環を構成する原子数は5~20)等が挙げられる。Xで表される4価の有機基は、芳香族炭化水素基であることが好ましい。芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環等が挙げられる。
Xで表される4価の有機基が芳香環を含む場合、各芳香環は、置換基を有していてもよいし、無置換であってもよい。芳香環の置換基としては、アルキル基、フッ素原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、アミノ基等が挙げられる。
Xで表される4価の有機基がベンゼン環を含む場合、Xで表される4価の有機基は1つ~4つのベンゼン環を含むことが好ましく、1つ~3つのベンゼン環を含むことがより好ましく、1つ又は2つのベンゼン環を含むことがさらに好ましい。
Xで表される4価の有機基が2つ以上のベンゼン環を含む場合、各ベンゼン環は、単結合により連結されていてもよいし、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)、シロキサン結合(-O-(Si(R-O-);2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表し、nは1又は2以上の整数を表す。)等の連結基、これら連結基を少なくとも2つ組み合わせた複合連結基などにより結合されていてもよい。また、2つのベンゼン環が単結合及び連結基の少なくとも一方により2箇所で結合されて、2つのベンゼン環の間に連結基を含む5員環又は6員環が形成されていてもよい。
In general formula (1), the tetravalent organic group represented by X preferably has 4 to 25 carbon atoms, more preferably 5 to 13 carbon atoms, and even more preferably 6 to 12 carbon atoms. .
The tetravalent organic group represented by X may include an aromatic ring. Examples of aromatic rings include aromatic hydrocarbon groups (for example, the number of carbon atoms constituting the aromatic ring is 6 to 20), aromatic heterocyclic groups (for example, the number of atoms constituting the heterocycle is 5 to 20), etc. It will be done. The tetravalent organic group represented by X is preferably an aromatic hydrocarbon group. Examples of the aromatic hydrocarbon group include a benzene ring, a naphthalene ring, and a phenanthrene ring.
When the tetravalent organic group represented by X contains an aromatic ring, each aromatic ring may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of substituents on the aromatic ring include alkyl groups, fluorine atoms, halogenated alkyl groups, hydroxyl groups, and amino groups.
When the tetravalent organic group represented by X contains a benzene ring, the tetravalent organic group represented by X preferably contains one to four benzene rings, and preferably contains one to three benzene rings. More preferably, it contains one or two benzene rings.
When the tetravalent organic group represented by , ether bond (-O-), sulfide bond (-S-), silylene bond (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group. ), siloxane bond (-O-(Si(R B ) 2 -O-) n ; two R B 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and n is an integer of 1 or 2 or more ), or a composite linking group combining at least two of these linking groups. Furthermore, two benzene rings may be bonded at two locations by at least one of a single bond and a linking group, to form a five-membered ring or a six-membered ring containing a linking group between the two benzene rings.

一般式(1)において、-COOR基と-CONH-基とは互いにオルト位置にあることが好ましく、-COOR基と-CO-基とは互いにオルト位置にあることが好ましい。 In general formula (1), -COOR 6 groups and -CONH- groups are preferably located at ortho positions, and -COOR 7 groups and -CO- groups are preferably located at ortho positions.

Xで表される4価の有機基の具体例としては、下記式(A)~式(G)で表される基が挙げられる。中でも、柔軟性に優れ、接合界面での空隙の発生がより抑制された絶縁膜が得られる観点から、下記式(E)で表される基が好ましく、下記式(E)で表され、Cは、エーテル結合を含む基であることがより好ましく、エーテル結合であることがさらに好ましい。下記式(F)は、下記式(E)中のCが単結合である構造である。
なお、本開示は下記具体例に限定されるものではない。
Specific examples of the tetravalent organic group represented by X include groups represented by the following formulas (A) to (G). Among these, a group represented by the following formula (E) is preferable from the viewpoint of obtaining an insulating film that has excellent flexibility and further suppresses the generation of voids at the bonding interface. is more preferably a group containing an ether bond, and even more preferably an ether bond. The following formula (F) has a structure in which C in the following formula (E) is a single bond.
Note that the present disclosure is not limited to the specific examples below.

式(D)において、A及びBは、それぞれ独立に、単結合又はベンゼン環と共役しない2価の基である。ただし、A及びBの両方が単結合となることはない。ベンゼン環と共役しない2価の基としては、メチレン基、ハロゲン化メチレン基、ハロゲン化メチルメチレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)等が挙げられる。中でも、A及びBは、それぞれ独立に、メチレン基、ビス(トリフルオロメチル)メチレン基、ジフルオロメチレン基、エーテル結合、スルフィド結合等が好ましく、エーテル結合がより好ましい。 In formula (D), A and B are each independently a single bond or a divalent group that is not conjugated with a benzene ring. However, both A and B cannot be a single bond. Divalent groups that are not conjugated with the benzene ring include methylene group, halogenated methylene group, halogenated methylmethylene group, carbonyl group, sulfonyl group, ether bond (-O-), sulfide bond (-S-), and silylene bond. (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group), and the like. Among these, A and B are each independently preferably a methylene group, a bis(trifluoromethyl)methylene group, a difluoromethylene group, an ether bond, a sulfide bond, etc., and an ether bond is more preferable.

式(E)において、Cは、単結合、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、フェニレン基、エステル結合(-O-C(=O)-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)、シロキサン結合(-O-(Si(R-O-);2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表し、nは1又は2以上の整数を表す。)又はこれらを少なくとも2つ組み合わせた2価の基を表す。Cは、エーテル結合を含むことが好ましく、エーテル結合であることが好ましい。
また、Cは、下記式(C1)で表される構造であってもよい。
In formula (E), C represents a single bond, an alkylene group, a halogenated alkylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an ether bond (-O-), a sulfide bond (-S-), a phenylene group, an ester bond (-O -C(=O)-), silylene bond (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group), a siloxane bond (-O- (Si(R B ) 2 -O-) n ; Two R B 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and n represents an integer of 1 or 2 or more.) or at least these Represents a combination of two divalent groups. C preferably contains an ether bond, and is preferably an ether bond.
Further, C may have a structure represented by the following formula (C1).

式(E)におけるCで表されるアルキレン基としては、炭素数が1~10のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が1~5のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数が1又は2のアルキレン基であることがさらに好ましい。
式(E)におけるCで表されるアルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の直鎖状アルキレン基;メチルメチレン基、メチルエチレン基、エチルメチレン基、ジメチルメチレン基、1,1-ジメチルエチレン基、1-メチルトリメチレン基、2-メチルトリメチレン基、エチルエチレン基、1-メチルテトラメチレン基、2-メチルテトラメチレン基、1-エチルトリメチレン基、2-エチルトリメチレン基、1,1-ジメチルトリメチレン基、1,2-ジメチルトリメチレン基、2,2-ジメチルトリメチレン基、1-メチルペンタメチレン基、2-メチルペンタメチレン基、3-メチルペンタメチレン基、1-エチルテトラメチレン基、2-エチルテトラメチレン基、1,1-ジメチルテトラメチレン基、1,2-ジメチルテトラメチレン基、2,2-ジメチルテトラメチレン基、1,3-ジメチルテトラメチレン基、2,3-ジメチルテトラメチレン基、1,4-ジメチルテトラメチレン基等の分岐鎖状アルキレン基;などが挙げられる。これらの中でも、メチレン基が好ましい。
The alkylene group represented by C in formula (E) is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. or 2 alkylene group is more preferable.
Specific examples of the alkylene group represented by C in formula (E) include linear alkylene groups such as methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, and hexamethylene group; methylmethylene group; Methylethylene group, ethylmethylene group, dimethylmethylene group, 1,1-dimethylethylene group, 1-methyltrimethylene group, 2-methyltrimethylene group, ethylethylene group, 1-methyltetramethylene group, 2-methyltetramethylene group group, 1-ethyltrimethylene group, 2-ethyltrimethylene group, 1,1-dimethyltrimethylene group, 1,2-dimethyltrimethylene group, 2,2-dimethyltrimethylene group, 1-methylpentamethylene group, 2-methylpentamethylene group, 3-methylpentamethylene group, 1-ethyltetramethylene group, 2-ethyltetramethylene group, 1,1-dimethyltetramethylene group, 1,2-dimethyltetramethylene group, 2,2- Branched alkylene groups such as dimethyltetramethylene group, 1,3-dimethyltetramethylene group, 2,3-dimethyltetramethylene group, and 1,4-dimethyltetramethylene group; and the like. Among these, methylene group is preferred.

式(E)におけるCで表されるハロゲン化アルキレン基としては、炭素数が1~10のハロゲン化アルキレン基であることが好ましく、炭素数が1~5のハロゲン化アルキレン基であることがより好ましく、炭素数が1~3のハロゲン化アルキレン基であることがさらに好ましい。
式(E)におけるCで表されるハロゲン化アルキレン基の具体例としては、上述の式(E)におけるCで表されるアルキレン基に含まれる少なくとも1つの水素原子がフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子で置換されたアルキレン基が挙げられる。これらの中でも、フルオロメチレン基、ジフルオロメチレン基、ヘキサフルオロジメチルメチレン基等が好ましい。
The halogenated alkylene group represented by C in formula (E) is preferably a halogenated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a halogenated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Preferably, a halogenated alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
As a specific example of the halogenated alkylene group represented by C in formula (E), at least one hydrogen atom contained in the alkylene group represented by C in formula (E) above is a fluorine atom, a chlorine atom, etc. Examples include alkylene groups substituted with halogen atoms. Among these, fluoromethylene group, difluoromethylene group, hexafluorodimethylmethylene group, etc. are preferred.

上記シリレン結合又はシロキサン結合に含まれるR又はRで表されるアルキル基としては、炭素数が1~5のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1~3のアルキル基であることがより好ましく、炭素数が1又は2のアルキル基であることがさらに好ましい。R又はRで表されるアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。 The alkyl group represented by R A or R B included in the silylene bond or siloxane bond is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. is more preferable, and even more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group represented by R A or R B include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, etc. Can be mentioned.

Xで表される4価の有機基の具体例は、下記式(J)~式(O)で表される基であってもよい。 Specific examples of the tetravalent organic group represented by X may be groups represented by the following formulas (J) to (O).

一般式(1)において、Yで表される2価の有機基は、炭素数が4~25であることが好ましく、6~20であることがより好ましく、12~18であることがさらに好ましい。
Yで表される2価の有機基の骨格は、Xで表される4価の有機基の骨格と同様であってもよく、Yで表される2価の有機基の好ましい骨格は、Xで表される4価の有機基の好ましい骨格と同様であってもよい。Yで表される2価の有機基の骨格は、Xで表される4価の有機基にて、2つの結合位置が原子(例えば水素原子)又は官能基(例えばアルキル基)に置換された構造であってもよい。
Yで表される2価の有機基は、2価の脂肪族基であってもよく、2価の芳香族基であってもよい。耐熱性の観点から、Yで表される2価の有機基は、2価の芳香族基であることが好ましい。2価の芳香族基としては、2価の芳香族炭化水素基(例えば、芳香環を構成する炭素数は6~20)、2価の芳香族複素環式基(例えば、複素環を構成する原子数は5~20)等が挙げられ、2価の芳香族炭化水素基が好ましい。
In general formula (1), the divalent organic group represented by Y preferably has 4 to 25 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 12 to 18 carbon atoms. .
The skeleton of the divalent organic group represented by Y may be the same as the skeleton of the tetravalent organic group represented by X, and the preferable skeleton of the divalent organic group represented by Y is It may be the same as the preferred skeleton of the tetravalent organic group represented by. The skeleton of the divalent organic group represented by Y is a tetravalent organic group represented by X, in which two bonding positions are substituted with atoms (e.g. hydrogen atoms) or functional groups (e.g. alkyl groups). It may be a structure.
The divalent organic group represented by Y may be a divalent aliphatic group or a divalent aromatic group. From the viewpoint of heat resistance, the divalent organic group represented by Y is preferably a divalent aromatic group. Examples of divalent aromatic groups include divalent aromatic hydrocarbon groups (for example, the number of carbon atoms constituting the aromatic ring is 6 to 20), divalent aromatic heterocyclic groups (for example, the number of carbon atoms constituting the aromatic ring is 6 to 20), The number of atoms is 5 to 20), and divalent aromatic hydrocarbon groups are preferred.

Yで表される2価の芳香族基の具体例としては、下記式(G)~下記式(I)で表される基を挙げることができる。中でも、柔軟性に優れ、接合界面での空隙の発生がより抑制された絶縁膜が得られる観点から、下記式(H)で表される基が好ましく、下記式(H)で表され、Dは、単結合又はエーテル結合を含む基であることがより好ましく、単結合又はエーテル結合であることがさらに好ましい。 Specific examples of the divalent aromatic group represented by Y include groups represented by the following formulas (G) to (I). Among these, a group represented by the following formula (H) is preferable from the viewpoint of obtaining an insulating film that has excellent flexibility and further suppresses the generation of voids at the bonding interface. is more preferably a group containing a single bond or an ether bond, and even more preferably a single bond or an ether bond.


式(G)~式(H)において、Rは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、フェニル基又はハロゲン原子を表し、nは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
式(H)において、Dは、単結合、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、フェニレン基、エステル結合(-O-C(=O)-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)、シロキサン結合(-O-(Si(R-O-);2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表し、nは1又は2以上の整数を表す。)又はこれらを少なくとも2つ組み合わせた2価の基を表す。また、Dは、上記式(C1)で表される構造であってもよい。式(H)におけるDの具体例は、式(E)におけるCの具体例と同様である。
式(H)におけるDとしては、各々独立に、単結合、エーテル結合、エーテル結合とフェニレン基とを含む基、エーテル結合とフェニレン基とアルキレン基とを含む基等であることが好ましい。
In formulas (G) to (H), R each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a phenyl group, or a halogen atom, and n each independently represents an integer from 0 to 4. represent.
In formula (H), D represents a single bond, an alkylene group, a halogenated alkylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an ether bond (-O-), a sulfide bond (-S-), a phenylene group, an ester bond (-O -C(=O)-), silylene bond (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group), a siloxane bond (-O- (Si(R B ) 2 -O-) n ; Two R B 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and n represents an integer of 1 or 2 or more.) or at least these Represents a combination of two divalent groups. Further, D may have a structure represented by the above formula (C1). A specific example of D in formula (H) is the same as a specific example of C in formula (E).
D in formula (H) is preferably a single bond, an ether bond, a group containing an ether bond and a phenylene group, a group containing an ether bond, a phenylene group, and an alkylene group, etc., each independently.

式(G)~式(H)におけるRで表されるアルキル基としては、炭素数が1~10のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1~5のアルキル基であることがより好ましく、炭素数が1又は2のアルキル基であることがさらに好ましい。
式(G)~式(H)におけるRで表されるアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基等が挙げられる。
The alkyl group represented by R in formulas (G) to (H) is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. , more preferably an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
Specific examples of the alkyl group represented by R in formulas (G) to (H) include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, Examples include t-butyl group.

式(G)~式(H)におけるRで表されるアルコキシ基としては、炭素数が1~10のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数が1~5のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数が1又は2のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
式(G)~式(H)におけるRで表されるアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基等が挙げられる。
The alkoxy group represented by R in formulas (G) to (H) is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. , more preferably an alkoxy group having 1 or 2 carbon atoms.
Specific examples of the alkoxy group represented by R in formulas (G) to (H) include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, and s-butoxy group. , t-butoxy group, etc.

式(G)~式(H)におけるRで表されるハロゲン化アルキル基としては、炭素数が1~5のハロゲン化アルキル基であることが好ましく、炭素数が1~3のハロゲン化アルキル基であることがより好ましく、炭素数が1又は2のハロゲン化アルキル基であることがさらに好ましい。
式(G)~式(H)におけるRで表されるハロゲン化アルキル基の具体例としては、式(G)~式(H)におけるRで表されるアルキル基に含まれる少なくとも1つの水素原子がフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子で置換されたアルキル基が挙げられる。これらの中でも、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等が好ましい。
The halogenated alkyl group represented by R in formulas (G) to (H) is preferably a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and preferably a halogenated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. More preferably, it is a halogenated alkyl group having 1 or 2 carbon atoms.
Specific examples of the halogenated alkyl group represented by R in formulas (G) to (H) include at least one hydrogen atom contained in the alkyl group represented by R in formulas (G) to (H). Examples include alkyl groups in which is substituted with a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom. Among these, fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, etc. are preferred.

式(G)~式(H)におけるnは、それぞれ独立に、0~2が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。 In formulas (G) to (H), n is each independently preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and even more preferably 0.

Yで表される2価の脂肪族基の具体例としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、シクロアルキレン基、ポリアルキレンオキサイド構造を有する2価の基等が挙げられる。 Specific examples of the divalent aliphatic group represented by Y include a linear or branched alkylene group, a cycloalkylene group, a divalent group having a polyalkylene oxide structure, and the like.

Yで表される直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基としては、炭素数が1~20のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が1~15のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数が1~10のアルキレン基であることがさらに好ましい。
Yで表されるアルキレン基の具体例としては、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、2-メチルペンタメチレン基、2-メチルヘキサメチレン基、2-メチルヘプタメチレン基、2-メチルオクタメチレン基、2-メチルノナメチレン基、2-メチルデカメチレン基等が挙げられる。
The linear or branched alkylene group represented by Y is preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms. More preferably, the number is 1 to 10 alkylene groups.
Specific examples of the alkylene group represented by Y include tetramethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, 2-methylpentamethylene group. , 2-methylhexamethylene group, 2-methylheptamethylene group, 2-methyloctamethylene group, 2-methylnonamethylene group, 2-methyldecamethylene group, and the like.

Yで表されるシクロアルキレン基としては、炭素数が3~10のシクロアルキレン基であることが好ましく、炭素数が3~6のシクロアルキレン基であることがより好ましい。
Yで表されるシクロアルキレン基の具体例としては、シクロプロピレン基、シクロヘキシレン基等が挙げられる。
The cycloalkylene group represented by Y is preferably a cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably a cycloalkylene group having 3 to 6 carbon atoms.
Specific examples of the cycloalkylene group represented by Y include a cyclopropylene group and a cyclohexylene group.

Yで表されるポリアルキレンオキサイド構造を有する2価の基に含まれる単位構造としては、炭素数1~10のアルキレンオキサイド構造が好ましく、炭素数1~8のアルキレンオキサイド構造がより好ましく、炭素数1~4のアルキレンオキサイド構造がさらに好ましい。なかでも、ポリアルキレンオキサイド構造としてはポリエチレンオキサイド構造又はポリプロピレンオキサイド構造が好ましい。アルキレンオキサイド構造中のアルキレン基は直鎖状であっても分岐状であってもよい。ポリアルキレンオキサイド構造中の単位構造は1種類でもよく、2種類以上であってもよい。 The unit structure contained in the divalent group having a polyalkylene oxide structure represented by Y is preferably an alkylene oxide structure having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene oxide structure having 1 to 8 carbon atoms, and An alkylene oxide structure of 1 to 4 is more preferred. Among these, as the polyalkylene oxide structure, a polyethylene oxide structure or a polypropylene oxide structure is preferable. The alkylene group in the alkylene oxide structure may be linear or branched. The number of unit structures in the polyalkylene oxide structure may be one, or two or more.

Yで表される2価の有機基は、ポリシロキサン構造を有する2価の基であってもよく、ジシロキサン構造を有する2価の基又はトリシロキサン構造を有する2価の基であることが好ましく、ジシロキサン構造(-Si-O-Si-)を有する2価の基であることがより好ましい。
Yで表されるポリシロキサン構造を有する2価の基としては、ポリシロキサン構造中のケイ素原子が水素原子、炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~18のアリール基と結合しているポリシロキサン構造を有する2価の基が挙げられる。
ポリシロキサン構造中のケイ素原子と結合する炭素数1~20のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-ドデシル基等が挙げられる。これらの中でも、メチル基が好ましい。
ポリシロキサン構造中のケイ素原子と結合する炭素数6~18のアリール基は、無置換でも置換基で置換されていてもよい。アリール基が置換基を有する場合の置換基の具体例としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。炭素数6~18のアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基等が挙げられる。これらの中でも、フェニル基が好ましい。
ポリシロキサン構造中の炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~18のアリール基は、1種類でもよく、2種類以上であってもよい。
Yで表されるポリシロキサン構造を有する2価の基を構成するケイ素原子は、メチレン基、エチレン基等のアルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基などを介して一般式(1)中のNH基と結合していてもよい。
The divalent organic group represented by Y may be a divalent group having a polysiloxane structure, and may be a divalent group having a disiloxane structure or a divalent group having a trisiloxane structure. Preferably, a divalent group having a disiloxane structure (-Si-O-Si-) is more preferred.
As a divalent group having a polysiloxane structure represented by Y, a silicon atom in the polysiloxane structure is bonded to a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. Examples include divalent groups having a polysiloxane structure.
Specific examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms bonded to the silicon atom in the polysiloxane structure include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n- Examples include octyl group, 2-ethylhexyl group, n-dodecyl group, and the like. Among these, methyl group is preferred.
The aryl group having 6 to 18 carbon atoms bonded to the silicon atom in the polysiloxane structure may be unsubstituted or substituted with a substituent. Specific examples of the substituent when the aryl group has a substituent include a halogen atom, an alkoxy group, and a hydroxy group. Specific examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms include phenyl group, naphthyl group, and benzyl group. Among these, phenyl group is preferred.
The number of alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms or aryl groups having 6 to 18 carbon atoms in the polysiloxane structure may be one type or two or more types.
The silicon atom constituting the divalent group having a polysiloxane structure represented by Y is an NH group in general formula (1) via an alkylene group such as a methylene group or an ethylene group, or an arylene group such as a phenylene group. May be combined with

式(G)で表される基は、下記式(G’)で表される基であることが好ましく、式(H)で表される基は、下記式(H’)、式(H'')又は式(H''')で表される基であることが好ましく、下記式(H’)又は式(H'')で表される基であることが好ましい。 The group represented by the formula (G) is preferably a group represented by the following formula (G'), and the group represented by the formula (H) is preferably a group represented by the following formula (H') or the formula (H'). ') or a group represented by the formula (H''') is preferable, and a group represented by the following formula (H') or the formula (H'') is preferable.

式(H’’’)中、Rは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、フェニル基又はハロゲン原子を表す。Rは、好ましくはアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。 In formula (H'''), R each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a phenyl group, or a halogen atom. R is preferably an alkyl group, more preferably a methyl group.

一般式(1)における、Xで表される4価の有機基とYで表される2価の有機基との組み合わせは特に限定されない。Xで表される4価の有機基とYで表される2価の有機基との組み合わせとしては、Xが式(E)で表される基であり、Yが式(H)で表される基の組み合わせ等が挙げられる。 The combination of the tetravalent organic group represented by X and the divalent organic group represented by Y in general formula (1) is not particularly limited. As a combination of a tetravalent organic group represented by X and a divalent organic group represented by Y, X is a group represented by formula (E), and Y is a group represented by formula (H). Examples include combinations of groups.

及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。1価の有機基としては、炭素数1~4の脂肪族炭化水素基又は不飽和二重結合を有する有機基であることが好ましく、下記一般式(2)で表される基、エチル基、イソブチル基又はt-ブチル基のいずれかであることがより好ましく、炭素数1若しくは2の脂肪族炭化水素基又は下記一般式(2)で表される基を含むことがさらに好まく、下記一般式(2)で表される基を含むことが特に好ましい。
1価の有機基が不飽和二重結合を有する有機基、好ましくは下記一般式(2)で表される基を含むことでi線の透過率が高く、400℃以下の低温硬化時にも良好な硬化物を形成できる傾向にある。また、1価の有機基が不飽和二重結合を有する有機基、好ましくは下記一般式(2)で表される基を含む場合、(C)化合物によって不飽和二重結合部分の少なくとも一部が脱離する。
R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. The monovalent organic group is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms or an organic group having an unsaturated double bond, such as a group represented by the following general formula (2), an ethyl group, It is more preferable that it is either an isobutyl group or a t-butyl group, and it is even more preferable that it contains an aliphatic hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms or a group represented by the following general formula (2), and the following general It is particularly preferable to include a group represented by formula (2).
Since the monovalent organic group contains an organic group having an unsaturated double bond, preferably a group represented by the following general formula (2), it has high i-line transmittance and is good even when cured at low temperatures of 400°C or less. It tends to form a cured product. In addition, when the monovalent organic group includes an organic group having an unsaturated double bond, preferably a group represented by the following general formula (2), at least a portion of the unsaturated double bond moiety is removed by the compound (C). is detached.

炭素数1~4の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基等が挙げられ、中でも、エチル基、イソブチル基及びt-ブチル基が好ましい。 Specific examples of aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, etc. Among them, ethyl group, Isobutyl and t-butyl groups are preferred.

一般式(2)中、R~R10は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基を表し、Rは2価の連結基を表す。 In general formula (2), R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R x represents a divalent linking group.

一般式(2)におけるR~R10で表される脂肪族炭化水素基の炭素数は1~3であり、1又は2であることが好ましい。R~R10で表される脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基等が挙げられ、メチル基が好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group represented by R 8 to R 10 in general formula (2) has 1 to 3 carbon atoms, preferably 1 or 2 carbon atoms. Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R 8 to R 10 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and a methyl group is preferred.

一般式(2)におけるR~R10の組み合わせとしては、R及びRが水素原子であり、R10が水素原子又はメチル基の組み合わせが好ましい。 The combination of R 8 to R 10 in general formula (2) is preferably a combination in which R 8 and R 9 are hydrogen atoms, and R 10 is a hydrogen atom or a methyl group.

一般式(2)におけるRは、2価の連結基であり、好ましくは、炭素数1~10の炭化水素基であることが好ましい。炭素数1~10の炭化水素基としては、例えば、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。
における炭素数は、1つ~10つが好ましく、2つ~5つがより好ましく、2つ又は3つがさらに好ましい。
R x in general formula (2) is a divalent linking group, preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include linear or branched alkylene groups.
The number of carbon atoms in R x is preferably 1 to 10, more preferably 2 to 5, and even more preferably 2 or 3.

一般式(1)においては、R及びRの少なくとも一方が、前記一般式(2)で表される基であることが好ましく、R及びRの両方が前記一般式(2)で表される基であることがより好ましい。 In general formula (1), it is preferable that at least one of R 6 and R 7 is a group represented by the above general formula (2), and both R 6 and R 7 are a group represented by the above general formula (2). It is more preferable to be a group represented by:

ポリイミド前駆体が前述の一般式(1)で表される構造単位を有する化合物を含む場合、当該化合物に含有される全構造単位のR及びRの合計に対する一般式(2)で表される基であるR及びRの割合は、60モル%以上であることが好ましく、70モル%以上がより好ましく、80モル%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されず、100モル%でもよい。
なお、前述の割合は、0モル%以上60モル%未満であってもよい。
When the polyimide precursor contains a compound having a structural unit represented by the above-mentioned general formula (1), the compound represented by general formula (2) with respect to the sum of R 6 and R 7 of all structural units contained in the compound is The proportion of R 6 and R 7 , which are the groups represented by R, is preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and even more preferably 80 mol% or more. The upper limit is not particularly limited, and may be 100 mol%.
In addition, the above-mentioned ratio may be 0 mol% or more and less than 60 mol%.

一般式(2)で表される基は、下記一般式(2’)で表される基であることが好ましい。 The group represented by general formula (2) is preferably a group represented by general formula (2') below.

一般式(2’)中、R~R10は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基を表し、qは1~10の整数を表す。 In general formula (2'), R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and q represents an integer of 1 to 10.

一般式(2’)におけるqは1~10の整数であり、2~5の整数であることが好ましく、2又は3であることがより好ましい。 In general formula (2'), q is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 2 to 5, and more preferably 2 or 3.

一般式(1)で表される構造単位を有する化合物に含まれる一般式(1)で表される構造単位の含有率は、全構造単位に対して、60モル%以上であることが好ましく、70モル%以上がより好ましく、80モル%以上がさらに好ましい。前述の含有率の上限は特に限定されず、100モル%でもよい。 The content of the structural unit represented by the general formula (1) contained in the compound having the structural unit represented by the general formula (1) is preferably 60 mol% or more based on the total structural units, More preferably 70 mol% or more, and even more preferably 80 mol% or more. The upper limit of the above-mentioned content is not particularly limited, and may be 100 mol%.

ポリイミド前駆体は、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミン化合物とを用いて合成されたものであってもよい。この場合、一般式(1)において、Xは、テトラカルボン酸二無水物由来の残基に該当し、Yは、ジアミン化合物由来の残基に該当する。なお、ポリイミド前駆体は、テトラカルボン酸二無水物に替えて、テトラカルボン酸を用いて合成されたものであってもよい。 The polyimide precursor may be synthesized using a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound. In this case, in general formula (1), X corresponds to a residue derived from a tetracarboxylic dianhydride, and Y corresponds to a residue derived from a diamine compound. Note that the polyimide precursor may be synthesized using tetracarboxylic acid instead of tetracarboxylic dianhydride.

テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、m-ターフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、p-ターフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス{4’-(2,3-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、2,2-ビス{4’-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2,2-ビス{4’-(2,3-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2,2-ビス{4’-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}プロパン二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、4,4’-スルホニルジフタル酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物等が挙げられる。
テトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
Specific examples of tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, and 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride. Anhydride, 3,3',4,4'-biphenylethertetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetra Carboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid dianhydride, m-terphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 1, 1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2 -Bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane Dianhydride, 2,2-bis{4'-(2,3-dicarboxyphenoxy)phenyl}propane dianhydride, 2,2-bis{4'-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl}propane dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis{4'-(2,3-dicarboxyphenoxy)phenyl}propane dianhydride, 1,1,1, 3,3,3-hexafluoro-2,2-bis{4'-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl}propane dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 4,4'- Examples include sulfonyl diphthalic dianhydride, 9,9-bis(3,4-dicarboxyphenyl)fluorene dianhydride, and the like.
One type of tetracarboxylic dianhydride may be used alone or two or more types may be used in combination.

ジアミン化合物の具体例としては、2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジフルオロ-4,4’-ジアミノビフェニル、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、p-キシリレンジアミン、m-キシリレンジアミン、1,5-ジアミノナフタレン、ベンジジン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、2,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、2,4’-ジアミノジフェニルスルホン、2,2’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、2,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、2,2’-ジアミノジフェニルスルフィド、o-トリジン、o-トリジンスルホン、4,4’-メチレンビス(2,6-ジエチルアニリン)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジイソプロピルアニリン)、2,4-ジアミノメシチレン、1,5-ジアミノナフタレン、4,4’-ベンゾフェノンジアミン、ビス-{4-(4’-アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、2,2-ビス{4-(4’-アミノフェノキシ)フェニル}プロパン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、ビス{4-(3’-アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ジアミノブタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカン、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、2-メチル-1,6-ジアミノヘキサン、2-メチル-1,7-ジアミノヘプタン、2-メチル-1,8-ジアミノオクタン、2-メチル-1,9-ジアミノノナン、2-メチル-1,10-ジアミノデカン、1,4-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、ジアミノポリシロキサン等が挙げられる。ジアミン化合物としては、2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル及び1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼンが好ましい。
ジアミン化合物は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
Specific examples of diamine compounds include 2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diamine, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl, and 2,2'-difluoro- 4,4'-diaminobiphenyl, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-xylylenediamine, m-xylylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, benzidine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4 '-Diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 2,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3 '-Diaminodiphenylsulfone, 2,4'-diaminodiphenylsulfone, 2,2'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfide , 2,4'-diaminodiphenylsulfide, 2,2'-diaminodiphenylsulfide, o-tolidine, o-tolidine sulfone, 4,4'-methylenebis(2,6-diethylaniline), 4,4'-methylenebis( 2,6-diisopropylaniline), 2,4-diaminomesitylene, 1,5-diaminonaphthalene, 4,4'-benzophenonediamine, bis-{4-(4'-aminophenoxy)phenyl}sulfone, 2,2- Bis{4-(4'-aminophenoxy)phenyl}propane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane , bis{4-(3'-aminophenoxy)phenyl}sulfone, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 1,3-bis(3- aminophenoxy)benzene, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11- Diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 2-methyl-1,5-diaminopentane, 2-methyl-1,6-diaminohexane, 2-methyl-1,7-diaminoheptane, 2-methyl-1,8 -diaminooctane, 2-methyl-1,9-diaminononane, 2-methyl-1,10-diaminodecane, 1,4-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, diaminopolysiloxane and the like. As the diamine compound, 2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether and 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene are preferred.
The diamine compounds may be used alone or in combination of two or more.

一般式(1)で表される構造単位を有し、且つ一般式(1)中のR及びRの少なくとも一方は1価の有機基である化合物は、例えば、以下の(a)又は(b)の方法にて得ることができる。
(a) テトラカルボン酸二無水物(好ましくは、下記一般式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物)とR-OHで表される化合物とを、有機溶剤中にて反応させジエステル誘導体とした後、ジエステル誘導体とHN-Y-NHで表されるジアミン化合物とを縮合反応させる。
(b) テトラカルボン酸二無水物とHN-Y-NHで表されるジアミン化合物とを有機溶剤中にて反応させポリアミド酸溶液を得て、R-OHで表される化合物をポリアミド酸溶液に加え、有機溶剤中で反応させエステル基を導入する。
ここで、HN-Y-NHで表されるジアミン化合物におけるYは、一般式(1)におけるYと同様であり、具体例及び好ましい例も同様である。また、R-OHで表される化合物におけるRは、1価の有機基を表し、具体例及び好ましい例は、一般式(1)におけるR及びRの場合と同様である。
一般式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物、HN-Y-NHで表されるジアミン化合物及びR-OHで表される化合物は、各々、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
前述の有機溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、ジメトキシイミダゾリジノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等が挙げられ、中でも、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドが好ましい。
R-OHで表される化合物とともに脱水縮合剤をポリアミド酸溶液に作用させてポリイミド前駆体を合成してもよい。脱水縮合剤は、トリフルオロ酢酸無水物、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)及び1,3-ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
A compound having a structural unit represented by general formula (1) and in which at least one of R 6 and R 7 in general formula (1) is a monovalent organic group is, for example, the following (a) or It can be obtained by the method (b).
(a) A diester is produced by reacting a tetracarboxylic dianhydride (preferably a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (8)) and a compound represented by R-OH in an organic solvent. After making the derivative, the diester derivative and a diamine compound represented by H 2 N--Y--NH 2 are subjected to a condensation reaction.
(b) Tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound represented by H 2 N-Y-NH 2 are reacted in an organic solvent to obtain a polyamic acid solution, and the compound represented by R-OH is mixed into polyamide. In addition to an acid solution, the reaction is carried out in an organic solvent to introduce an ester group.
Here, Y in the diamine compound represented by H 2 N-Y-NH 2 is the same as Y in general formula (1), and specific examples and preferred examples are also the same. Further, R in the compound represented by R-OH represents a monovalent organic group, and specific examples and preferred examples are the same as those for R 6 and R 7 in general formula (1).
The tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (8), the diamine compound represented by H 2 N-Y-NH 2 and the compound represented by R-OH may each be used alone. Often, two or more types may be combined.
Examples of the organic solvents mentioned above include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, dimethoxyimidazolidinone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, and among others, 3-methoxy-N,N- Dimethylpropanamide is preferred.
A polyimide precursor may be synthesized by allowing a dehydration condensation agent to act on a polyamic acid solution together with a compound represented by R-OH. The dehydration condensation agent preferably contains at least one selected from the group consisting of trifluoroacetic anhydride, N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), and 1,3-diisopropylcarbodiimide (DIC).

ポリイミド前駆体に含まれる前述の化合物は、下記一般式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物にR-OHで表される化合物を作用させてジエステル誘導体とした後、塩化チオニル等の塩素化剤を作用させて酸塩化物に変換し、次いで、HN-Y-NHで表されるジアミン化合物と酸塩化物とを反応させることで得ることができる。
ポリイミド前駆体に含まれる前述の化合物は、下記一般式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物にR-OHで表される化合物を作用させてジエステル誘導体とした後、カルボジイミド化合物の存在下でHN-Y-NHで表されるジアミン化合物とジエステル誘導体とを反応させることで得ることができる。
ポリイミド前駆体に含まれる前述の化合物は、下記一般式(8)で表されるテトラカルボン酸二無水物とHN-Y-NHで表されるジアミン化合物とを反応させてポリアミド酸とした後、トリフルオロ酢酸無水物等の脱水縮合剤の存在下でポリアミド酸をイソイミド化し、次いでR-OHで表される化合物を作用させて得ることができる。あるいは、テトラカルボン酸二無水物の一部に予めR-OHで表される化合物を作用させて、部分的にエステル化されたテトラカルボン酸二無水物とHN-Y-NHで表されるジアミン化合物とを反応させてもよい。
The above-mentioned compound contained in the polyimide precursor is obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (8) with a compound represented by R-OH to form a diester derivative, and then converting it into a diester derivative such as thionyl chloride. It can be obtained by converting it into an acid chloride through the action of a chlorinating agent, and then reacting the acid chloride with a diamine compound represented by H 2 N--Y--NH 2 .
The above-mentioned compound contained in the polyimide precursor is obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (8) with a compound represented by R-OH to form a diester derivative, and then converting it into a diester derivative in the presence of a carbodiimide compound. It can be obtained by reacting a diamine compound represented by H 2 N-Y-NH 2 below with a diester derivative.
The above-mentioned compound contained in the polyimide precursor is produced by reacting a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (8) with a diamine compound represented by H 2 N-Y-NH 2 to form a polyamic acid. After that, the polyamic acid is isoimidized in the presence of a dehydration condensation agent such as trifluoroacetic anhydride, and then a compound represented by R-OH is allowed to act thereon. Alternatively, a compound represented by R-OH may be reacted on a portion of the tetracarboxylic dianhydride in advance to form a partially esterified tetracarboxylic dianhydride and a compound represented by H 2 N-Y-NH 2 . may be reacted with a diamine compound.

一般式(8)において、Xは、一般式(1)におけるXと同様であり、具体例及び好ましい例も同様である。 In general formula (8), X is the same as X in general formula (1), and specific examples and preferred examples are also the same.

ポリイミド前駆体に含まれる前述の化合物の合成に用いられるR-OHで表される化合物としては、一般式(2)で表される基のRにヒドロキシ基が結合した化合物、一般式(2’)で表される基の末端メチレン基にヒドロキシ基が結合した化合物等であってもよい。R-OHで表される化合物の具体例としては、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2-ヒドロキシプロピル、アクリル酸2-ヒドロキシブチル、メタクリル酸2-ヒドロキシブチル、アクリル酸4-ヒドロキシブチル、メタクリル酸4-ヒドロキシブチル等が挙げられ、中でも、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル及びアクリル酸2-ヒドロキシエチルが好ましい。 The compound represented by R-OH used in the synthesis of the above-mentioned compound contained in the polyimide precursor includes a compound in which a hydroxy group is bonded to R x of a group represented by the general formula (2), a compound represented by the general formula (2) It may also be a compound in which a hydroxy group is bonded to the terminal methylene group of the group represented by '). Specific examples of compounds represented by R-OH include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and acrylic. Examples include 2-hydroxypropyl acid, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, and 4-hydroxybutyl methacrylate. -hydroxyethyl and 2-hydroxyethyl acrylate are preferred.

本開示のポリイミド前駆体の分子量には特に制限はなく、例えば、重量平均分子量で10,000~200,000であることが好ましく、10,000~100,000であることがより好ましい。
重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定することができ、標準ポリスチレン検量線を用いて換算することによって求めることができる。
The molecular weight of the polyimide precursor of the present disclosure is not particularly limited, and for example, the weight average molecular weight is preferably 10,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000.
The weight average molecular weight can be measured, for example, by gel permeation chromatography, and can be determined by conversion using a standard polystyrene calibration curve.

<ハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料>
本開示のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料は、本開示のポリイミド前駆体と、溶剤と、を含有する。以下、本開示のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料を「本開示の絶縁膜形成材料」ともいい、本開示のポリイミド前駆体を「(A)ポリイミド前駆体」ともいい、溶剤を「(B)溶剤」又は「(B)成分」ともいう。
<Hybrid bonding insulation film forming material>
The hybrid bonding insulating film forming material of the present disclosure contains the polyimide precursor of the present disclosure and a solvent. Hereinafter, the hybrid bonding insulating film forming material of the present disclosure will also be referred to as "the insulating film forming material of the present disclosure", the polyimide precursor of the present disclosure will also be referred to as "(A) polyimide precursor", and the solvent will be referred to as "(B) solvent". It is also referred to as "component (B)."

本開示の絶縁膜形成材料はジカルボン酸をさらに含んでいてもよく、絶縁膜形成材料に含まれるポリイミド前駆体は、(A)ポリイミド前駆体中のアミノ基の一部がジカルボン酸におけるカルボキシ基と反応してなる構造を有してもよい。例えば、(A)ポリイミド前駆体を合成する際に、ジアミン化合物のアミノ基の一部とジカルボン酸のカルボキシ基とを反応させてもよい。
ジカルボン酸は、(メタ)アクリル基を有するジカルボン酸であってもよく、例えば、以下の式で表されるジカルボン酸であってもよい。このとき、(A)ポリイミド前駆体を合成する際に、ジアミン化合物のアミノ基の一部とジカルボン酸のカルボキシ基とを反応させることで、ポリイミド前駆体にジカルボン酸由来のメタクリル基を導入することができる。
The insulating film forming material of the present disclosure may further contain a dicarboxylic acid, and the polyimide precursor contained in the insulating film forming material is such that (A) some of the amino groups in the polyimide precursor are the carboxy groups in the dicarboxylic acid. It may have a structure formed by a reaction. For example, when synthesizing the polyimide precursor (A), some of the amino groups of the diamine compound and the carboxy groups of the dicarboxylic acid may be reacted.
The dicarboxylic acid may be a dicarboxylic acid having a (meth)acrylic group, for example, a dicarboxylic acid represented by the following formula. At this time, (A) when synthesizing the polyimide precursor, a part of the amino group of the diamine compound and the carboxy group of the dicarboxylic acid are reacted to introduce a methacrylic group derived from the dicarboxylic acid into the polyimide precursor. Can be done.

本開示の絶縁膜形成材料は、(A)ポリイミド前駆体に加えて、ポリイミド樹脂を含んでいてもよい。ポリイミド前駆体及びポリイミド樹脂を組み合わせることで、イミド環形成時の脱水環化による揮発物の生成を抑制することが可能であるため、ボイドの発生を抑制することができる傾向にある。ここでいうポリイミド樹脂は樹脂骨格の全部、又は一部にイミド骨格を持つ樹脂をいう。ポリイミド樹脂はポリイミド前駆体を用いた絶縁膜形成材料中の溶媒に溶解可能であることが好ましい。 The insulating film forming material of the present disclosure may contain a polyimide resin in addition to the polyimide precursor (A). By combining a polyimide precursor and a polyimide resin, it is possible to suppress the production of volatiles due to dehydration cyclization during imide ring formation, and therefore it tends to be possible to suppress the generation of voids. The polyimide resin herein refers to a resin having an imide skeleton in all or part of the resin skeleton. It is preferable that the polyimide resin is soluble in a solvent in an insulating film forming material using a polyimide precursor.

ポリイミド樹脂としては、イミド結合を含む構造単位を複数備える高分子化合物であれば特に限定されず、例えば、下記一般式(X)で表される構造単位を有する化合物を含むことが好ましい。これにより、高い信頼性を示す絶縁膜を備える半導体装置が得られる傾向がある。 The polyimide resin is not particularly limited as long as it is a polymeric compound having a plurality of structural units containing imide bonds, and preferably includes, for example, a compound having a structural unit represented by the following general formula (X). Thereby, a semiconductor device including an insulating film exhibiting high reliability tends to be obtained.

一般式(X)中、Xは4価の有機基を表し、Yは2価の有機基を表す。一般式(X)における置換基X及びYの好ましい例は、前述の一般式(1)における置換基X及びYの好ましい例と同様である。 In the general formula (X), X represents a tetravalent organic group, and Y represents a divalent organic group. Preferred examples of substituents X and Y in general formula (X) are the same as preferred examples of substituents X and Y in general formula (1) described above.

本開示の絶縁膜形成材料がポリイミド樹脂を含む場合、ポリイミド前駆体及びポリイミド樹脂の合計に対するポリイミド樹脂の割合は、15質量%~50質量%であってもよく、10質量%~20質量%であってもよい。 When the insulating film forming material of the present disclosure includes a polyimide resin, the proportion of the polyimide resin to the total of the polyimide precursor and the polyimide resin may be 15% to 50% by mass, or 10% to 20% by mass. There may be.

本開示の絶縁膜形成材料は、(A)ポリイミド前駆体及びポリイミド樹脂以外のその他の樹脂を含んでいてもよい。その他の樹脂としては、例えば、耐熱性の観点から、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。その他の樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 The insulating film forming material of the present disclosure may contain (A) a polyimide precursor and a resin other than the polyimide resin. Examples of other resins include novolak resin, acrylic resin, polyether nitrile resin, polyether sulfone resin, epoxy resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polyvinyl chloride resin, etc. from the viewpoint of heat resistance. . The other resins may be used alone or in combination of two or more.

本開示の絶縁膜形成材料では、樹脂成分全量に対する(A)ポリイミド前駆体の含有率は、50質量%~100質量%であることが好ましく、70質量%~100質量%であることがより好ましく、90質量%~100質量%であることがさらに好ましい。 In the insulating film forming material of the present disclosure, the content of the polyimide precursor (A) based on the total amount of resin components is preferably 50% by mass to 100% by mass, more preferably 70% by mass to 100% by mass. , more preferably 90% by mass to 100% by mass.

本開示の絶縁膜形成材料は、(A)ポリイミド前駆体及び(B)溶剤、を含み、必要に応じて(C)光重合開始剤、(D)重合性モノマー、(E)熱重合開始剤、(F)重合禁止剤、酸化防止剤、カップリング剤、界面活性剤、レベリング剤、防錆剤、含窒素化合物等を含み、本開示の効果を損なわない範囲でその他の成分及び不可避不純物を含んでもよい。本開示の絶縁膜形成材料は、(D)成分をさらに含むことが好ましい。
以下、(C)光重合開始剤を(C)成分、(D)重合性モノマーを(D)成分、(E)熱重合開始剤を(E)成分、(F)重合禁止剤を(F)成分とも称する。
The insulating film forming material of the present disclosure includes (A) a polyimide precursor and (B) a solvent, and optionally (C) a photopolymerization initiator, (D) a polymerizable monomer, and (E) a thermal polymerization initiator. , (F) Contains polymerization inhibitors, antioxidants, coupling agents, surfactants, leveling agents, rust preventives, nitrogen-containing compounds, etc., and contains other components and unavoidable impurities to the extent that the effects of the present disclosure are not impaired. May include. It is preferable that the insulating film forming material of the present disclosure further contains component (D).
Hereinafter, (C) photopolymerization initiator as component (C), (D) polymerizable monomer as component (D), (E) thermal polymerization initiator as component (E), and (F) polymerization inhibitor as component (F). Also called component.

本開示の絶縁膜形成材料の、例えば、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、98質量%以上又は100質量%が、
(A)ポリイミド前駆体及び(B)成分、
(A)成分、(B)成分及び(D)成分、
(A)成分、(B)成分、(D)成分及び(E)成分、
(A)成分、(B)成分及び(D)成分~(F)成分、
(A)成分、(B)成分及び(D)成分~(F)成分、並びに(C)成分、酸化防止剤、カップリング剤、界面活性剤、レベリング剤、防錆剤及び含窒素化合物からなる群より選択される少なくともいずれか1つ、
からなっていてもよい。
For example, 80% by mass or more, 90% by mass or more, 95% by mass or more, 98% by mass or more, or 100% by mass of the insulating film forming material of the present disclosure,
(A) polyimide precursor and (B) component,
(A) component, (B) component and (D) component,
(A) component, (B) component, (D) component and (E) component,
(A) component, (B) component and (D) component to (F) component,
Consists of component (A), component (B), component (D) to component (F), and component (C), antioxidant, coupling agent, surfactant, leveling agent, rust preventive, and nitrogen-containing compound. At least one selected from the group,
It may consist of.

((B)溶剤)
本開示の絶縁膜形成材料は(B)成分を含む。(B)成分は、例えば、絶縁膜形成材料の生殖毒性及び環境負荷を低減させる観点から、下記式(3)~式(7)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
((B) Solvent)
The insulating film forming material of the present disclosure includes component (B). Component (B) includes at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (3) to (7), for example, from the viewpoint of reducing reproductive toxicity and environmental load of the insulating film forming material. It is preferable.

式(3)~(7)中、R、R、R及びR10は、それぞれ独立に、炭素数1~4のアルキル基であり、R~R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基である。sは0~8の整数であり、tは0~4の整数であり、rは0~4の整数であり、uは0~3の整数である。 In formulas (3) to (7), R 1 , R 2 , R 8 and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 to R 7 and R 9 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In addition, it is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. s is an integer from 0 to 8, t is an integer from 0 to 4, r is an integer from 0 to 4, and u is an integer from 0 to 3.

式(3)において、sは、好ましくは0である。
式(4)において、Rの炭素数1~4のアルキル基としては、好ましくはメチル基又はエチル基である。tは好ましくは0、1又は2であり、より好ましくは1である。
式(5)において、Rの炭素数1~4のアルキル基としては、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基である。R及びRの炭素数1~4のアルキル基としては、好ましくはメチル基又はエチル基である。
式(6)において、R~Rの炭素数1~4のアルキル基としては、好ましくはメチル基又はエチル基である。rは好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。
式(7)において、R及びR10の炭素数1~4のアルキル基としては、好ましくはメチル基又はエチル基である。uは好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。
In formula (3), s is preferably 0.
In formula (4), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 2 is preferably a methyl group or an ethyl group. t is preferably 0, 1 or 2, more preferably 1.
In formula (5), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms for R 3 is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group or butyl group. The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms for R 4 and R 5 is preferably a methyl group or an ethyl group.
In formula (6), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 6 to R 8 is preferably a methyl group or an ethyl group. r is preferably 0 or 1, more preferably 0.
In formula (7), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 9 and R 10 is preferably a methyl group or an ethyl group. u is preferably 0 or 1, more preferably 0.

(B)成分は、例えば、式(4)、(5)、(6)及び(7)で表される化合物の内の少なくとも一種であってもよく、式(5)で表される化合物又は式(7)で表される化合物であってもよい。 Component (B) may be, for example, at least one of the compounds represented by formulas (4), (5), (6), and (7), and may be a compound represented by formula (5) or It may also be a compound represented by formula (7).

(B)成分の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。 Specific examples of component (B) include the following compounds.

本開示の絶縁膜形成材料に含まれる(B)成分としては、前述の化合物に限定されず、他の溶剤であってもよい。(B)成分は、エステル類の溶剤、エーテル類の溶剤、ケトン類の溶剤、炭化水素類の溶剤、芳香族炭化水素類の溶剤、スルホキシド類の溶剤等であってもよい。 The component (B) contained in the insulating film forming material of the present disclosure is not limited to the above-mentioned compounds, and may be other solvents. Component (B) may be an ester solvent, an ether solvent, a ketone solvent, a hydrocarbon solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, a sulfoxide solvent, or the like.

エステル類の溶剤としては、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルコキシ酢酸メチル、アルコキシ酢酸エチル、アルコキシ酢酸ブチル等のアルコキシ酢酸アルキル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル及びエトキシ酢酸エチル)、3-アルコキシプロピオン酸メチル、3-アルコキシプロピオン酸エチル等の3-アルコキシプロピオン酸アルキルエステル(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル及び3-エトキシプロピオン酸エチル)、2-アルコキシプロピオン酸メチル、2-アルコキシプロピオン酸エチル、2-アルコキシプロピオン酸プロピル等の2-アルコキシプロピオン酸アルキルエステル(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル及び2-エトキシプロピオン酸エチル)、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル等の2-アルコキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等の2-アルコキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等が挙げられる。 Solvents for esters include ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, γ-butyrolactone. , ε-caprolactone, δ-valerolactone, alkyl alkoxy acetates such as methyl alkoxy acetate, ethyl alkoxy acetate, butyl alkoxy acetate (e.g. methyl methoxy acetate, ethyl methoxy acetate, butyl methoxy acetate, methyl ethoxy acetate and ethyl ethoxy acetate), 3-Alkoxypropionate alkyl esters such as methyl 3-alkoxypropionate, ethyl 3-alkoxypropionate (e.g. methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate and 3-ethoxypropionate) 2-alkoxypropionate alkyl esters (e.g., methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, Propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate and ethyl 2-ethoxypropionate), methyl 2-alkoxy-2-methylpropionate such as methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, 2-ethoxy-2 - Ethyl 2-alkoxy-2-methylpropionate such as ethyl methylpropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc. can be mentioned.

エーテル類の溶剤としては、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等が挙げられる。
ケトン類の溶剤として、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等が挙げられる。
炭化水素類の溶剤としては、リモネン等が挙げられる。
芳香族炭化水素類の溶剤として、トルエン、キシレン、アニソール等が挙げられる。
スルホキシド類の溶剤として、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
Ether solvents include diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene. Examples include glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and the like.
Examples of the ketone solvent include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
Examples of hydrocarbon solvents include limonene and the like.
Examples of aromatic hydrocarbon solvents include toluene, xylene, anisole, and the like.
Examples of solvents for sulfoxides include dimethyl sulfoxide and the like.

(B)成分の溶剤として、好ましくはγ-ブチロラクトン、シクロペンタノン、乳酸エチル等が挙げられる。 Preferable examples of the solvent for component (B) include γ-butyrolactone, cyclopentanone, and ethyl lactate.

本開示の絶縁膜形成材料において、生殖毒性等の毒性を低減する観点から、NMPの含有率は、絶縁膜形成材料の全量に対して1質量%以下であってもよく、(A)ポリイミド前駆体の全量に対して3質量%以下であってもよい。 In the insulating film forming material of the present disclosure, from the viewpoint of reducing toxicity such as reproductive toxicity, the content of NMP may be 1% by mass or less based on the total amount of the insulating film forming material, and (A) the polyimide precursor The amount may be 3% by mass or less based on the total amount of the body.

本開示の絶縁膜形成材料において、(B)成分の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して1質量部~10000質量部であることが好ましく、50質量部~10000質量部であることがより好ましい。 In the insulating film forming material of the present disclosure, the content of component (B) is preferably 1 part by mass to 10,000 parts by mass, and preferably 50 parts by mass to 10,000 parts by mass, based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor. It is more preferable that

(B)成分は、式(3)~式(6)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも一種である溶剤(1)並びにエステル類の溶剤、エーテル類の溶剤、ケトン類の溶剤、炭化水素類の溶剤、芳香族炭化水素類の溶剤、及びスルホキシド類の溶剤からなる群より選択される少なくとも一種である溶剤(2)の少なくとも一方を含んでいることが好ましい。
また、溶剤(1)の含有率は、溶剤(1)及び溶剤(2)の合計に対して、5質量%~100質量%であってもよく、5質量%~50質量%であってもよい。
溶剤(1)の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、10質量部~1000質量部であってもよく、10質量部~100質量部であってもよく、10質量部~50質量部であってもよい。
Component (B) is at least one solvent (1) selected from the group consisting of compounds represented by formulas (3) to (6), as well as ester solvents, ether solvents, and ketone solvents. , a hydrocarbon solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, and a sulfoxide solvent.
Further, the content of the solvent (1) may be 5% by mass to 100% by mass, or even 5% by mass to 50% by mass, based on the total of the solvent (1) and the solvent (2). good.
The content of the solvent (1) may be 10 parts by mass to 1000 parts by mass, 10 parts by mass to 100 parts by mass, and 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). Parts to 50 parts by mass may be used.

((C)光重合開始剤)
本開示の絶縁膜形成材料は、(C)光重合開始剤を含むことが好ましい。これにより、半導体装置を作製する工程の中で電極を作製する工程数を低減することができ、半導体装置を作製する際のプロセス全体のコストを低減することができる。
((C) Photopolymerization initiator)
The insulating film forming material of the present disclosure preferably contains (C) a photopolymerization initiator. This makes it possible to reduce the number of steps for manufacturing electrodes among the steps for manufacturing a semiconductor device, and it is possible to reduce the cost of the entire process when manufacturing a semiconductor device.

(C)成分の具体例としては、ベンゾフェノン、N,N’-テトラメチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N’-テトラエチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、4-クロロベンゾフェノン、4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン等のベンゾフェノン誘導体;アセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、3’-メチルアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体;チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体;ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル-β-メトキシエチルアセタール等のベンジル誘導体;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン、プロピルベンゾイン等のベンゾイン誘導体;1-フェニル-1,2-ブタンジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-3-エトキシプロパントリオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-,2-(O-ベンゾイルオキシム)等のオキシム誘導体;N-フェニルグリシン等のN-アリールグリシン類;ベンゾイルパークロライド等の過酸化物類;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-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-又は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等の芳香族ビイミダゾール類;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、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド誘導体、Irgacure OXE03(BASF社製)、Irgacure OXE04(BASF社製)等が挙げられる。
(C)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
これらの中でも、金属元素を含まず、且つ反応性が高く高感度の観点からオキシム化合物誘導体が好ましい。
Specific examples of component (C) include benzophenone, N,N'-tetramethyl-4,4'-diaminobenzophenone (Michler's ketone), N,N'-tetraethyl-4,4'-diaminobenzophenone, 4-methoxy- 4'-dimethylaminobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl- Benzophenone derivatives such as 4'-methyldiphenylketone, dibenzylketone, fluorenone; acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 3'-methylacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2- Acetophenone derivatives such as methylpropiophenone and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone; Thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, and diethylthioxanthone; benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl-β- Benzyl derivatives such as methoxyethyl acetal; benzoin derivatives such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin phenyl ether, methylbenzoin, ethylbenzoin, propylbenzoin; 1-phenyl-1,2-butanedione-2-(O- methoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-methoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl -1,2-propanedione-2-(O-benzoyl)oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2-(O- Oxime derivatives such as benzoyl)oxime, 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-,2-(O-benzoyloxime); N-arylglycines such as N-phenylglycine; benzoylper Peroxides such as chloride; 2-(o-chlorophenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2-(o-fluorophenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2-(o- or aromatic biimidazole such as p-methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer; 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine Examples include acylphosphine oxide derivatives such as oxide, Irgacure OXE03 (manufactured by BASF), Irgacure OXE04 (manufactured by BASF), and the like.
Component (C) may be used alone or in combination of two or more.
Among these, oxime compound derivatives are preferred from the viewpoints of not containing metal elements and having high reactivity and high sensitivity.

本開示の絶縁膜形成材料が(C)成分を含む場合、(C)成分の含有量は、光架橋が膜厚方向で均一となりやすい観点から、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部~20質量部が好ましく、1質量部~15質量部がより好ましく、5質量部~15質量部がさらに好ましい。 When the insulating film forming material of the present disclosure contains component (C), the content of component (C) is determined based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A) from the viewpoint that photocrosslinking tends to be uniform in the film thickness direction. , is preferably 0.1 parts by weight to 20 parts by weight, more preferably 1 part to 15 parts by weight, and even more preferably 5 parts to 15 parts by weight.

本開示の絶縁膜形成材料は、感光特性向上の観点から、基板方向からの反射光を抑制する反射防止剤を含んでもよい。 The insulating film forming material of the present disclosure may contain an antireflection agent that suppresses reflected light from the substrate direction from the viewpoint of improving photosensitivity.

((D)重合性モノマー)
本開示の絶縁膜形成材料は、(D)重合性モノマーを含むことが好ましい。(D)成分は、重合性の不飽和二重結合を含む基を少なくとも1つ有することが好ましく、光重合開始剤との併用によって好適に重合可能である観点から、(メタ)アクリル基を少なくとも1つ有することがより好ましい。架橋密度の向上及び光感度の向上の観点から、重合性の不飽和二重結合を含む基を、2つ~6つ有することが好ましく、2つ~4つ有することがより好ましい。
重合性モノマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
((D) Polymerizable monomer)
The insulating film forming material of the present disclosure preferably contains (D) a polymerizable monomer. Component (D) preferably has at least one group containing a polymerizable unsaturated double bond, and from the viewpoint of being suitably polymerizable in combination with a photopolymerization initiator, component (D) contains at least one (meth)acrylic group. It is more preferable to have one. From the viewpoint of improving crosslinking density and photosensitivity, it is preferable to have 2 to 6 groups, and more preferably 2 to 4 groups containing polymerizable unsaturated double bonds.
The polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.

(メタ)アクリル基を有する重合性モノマーとしては、特に限定されず、例えば、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、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、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、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、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリメタクリレート、アクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、メタクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,3-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)-2-ヒドロキシプロパン、エチレンオキシド(EO)変性ビスフェノールAジアクリレート及びエチレンオキシド(EO)変性ビスフェノールAジメタクリレートが挙げられる。 The polymerizable monomer having a (meth)acrylic group is not particularly limited, and examples thereof include diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, and tetraethylene glycol diacrylate. Methacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, Trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate , ethoxylated isocyanuric acid triacrylate, ethoxylated isocyanuric acid trimethacrylate, acryloyloxyethyl isocyanurate, methacryloyloxyethyl isocyanurate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 1,3-bis( (Meth)acryloyloxy)-2-hydroxypropane, ethylene oxide (EO) modified bisphenol A diacrylate, and ethylene oxide (EO) modified bisphenol A dimethacrylate.

(メタ)アクリル基を有する重合性モノマー以外の重合性モノマーとしては、特に限定されず、例えば、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、N-ビニルピロリドン、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及びN-メチロールアクリルアミドが挙げられる。 The polymerizable monomer other than the polymerizable monomer having a (meth)acrylic group is not particularly limited, and examples include styrene, divinylbenzene, 4-vinyltoluene, 4-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, methylenebisacrylamide, N , N-dimethylacrylamide and N-methylolacrylamide.

(D)成分は、重合性の不飽和二重結合を含む基を有する化合物に限定されず、不飽和二重結合基以外の重合性基(例えば、オキシラン環)を有する化合物であってもよい。 Component (D) is not limited to a compound having a group containing a polymerizable unsaturated double bond, but may be a compound having a polymerizable group other than an unsaturated double bond group (for example, an oxirane ring). .

本開示の絶縁膜形成材料が(D)成分を含む場合、(D)成分の含有量は特に限定されず、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、1質量部~100質量部であることが好ましく、1質量部~75質量部であることがより好ましく、1質量部~50質量部であることがさらに好ましい。 When the insulating film forming material of the present disclosure contains component (D), the content of component (D) is not particularly limited, and is 1 part by mass to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). The amount is preferably from 1 part by weight to 75 parts by weight, and even more preferably from 1 part by weight to 50 parts by weight.

((E)熱重合開始剤)
本開示の絶縁膜形成材料は、硬化物の物性を向上させる観点から、(E)熱重合開始剤を含むことが好ましい。
((E) Thermal polymerization initiator)
The insulating film forming material of the present disclosure preferably contains (E) a thermal polymerization initiator from the viewpoint of improving the physical properties of a cured product.

(E)成分の具体例としては、メチルエチルケトンペルオキシド等のケトンペルオキシド、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロペルオキシド、クメンハイドロペルオキシド、p-メンタンハイドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロペルオキシド等のハイドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド等のジアシルペルオキシド、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等のパーオキシエステル、ビス(1-フェニル-1-メチルエチル)ペルオキシドなどが挙げられる。熱重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Specific examples of component (E) include ketone peroxide such as methyl ethyl ketone peroxide, 1,1-di(t-hexylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di(t-hexylperoxy) ) Peroxyketals such as cyclohexane, 1,1-di(t-butylperoxy)cyclohexane, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide hydroperoxides such as dicumyl peroxide, dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide, diacyl peroxides such as dilauroyl peroxide and dibenzoyl peroxide, di(4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di(2- peroxydicarbonates such as ethylhexyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxybenzoate, 1,1,3,3- Examples include peroxy esters such as tetramethylbutyl peroxy-2-ethylhexanoate, bis(1-phenyl-1-methylethyl) peroxide, and the like. Thermal polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

本開示の絶縁膜形成材料が(E)成分を含む場合、(E)成分の含有量は、ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部~20質量部であってもよく、1質量部~15質量部であってもよく、1質量部~10質量部であってもよい。 When the insulating film forming material of the present disclosure contains component (E), the content of component (E) may be 0.1 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide precursor, The amount may be 1 part by mass to 15 parts by mass, or 1 part by mass to 10 parts by mass.

((F)重合禁止剤)
本開示の絶縁膜形成材料は、良好な保存安定性を確保する観点から、(F)成分を含んでいてもよい。重合禁止剤としては、ラジカル重合禁止剤、ラジカル重合抑制剤等が挙げられる。
((F) Polymerization inhibitor)
The insulating film forming material of the present disclosure may contain component (F) from the viewpoint of ensuring good storage stability. Examples of the polymerization inhibitor include radical polymerization inhibitors and radical polymerization inhibitors.

(F)成分の具体例としては、p-メトキシフェノール、ジフェニル-p-ベンゾキノン、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、オルトジニトロベンゼン、パラジニトロベンゼン、メタジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、クペロン、2,5-トルキノン、タンニン酸、パラベンジルアミノフェノール、ニトロソアミン類、ヒンダードフェノール系化合物等が挙げられる。重合禁止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。2以上の重合禁止剤を組み合わせることで反応性の違いから、感光特性を調整しやすい傾向にある。ヒンダードフェノール系化合物は、重合禁止剤の機能及び後述の酸化防止剤の機能の両方を有していてもよく、どちらか一方の機能を有していてもよい。 Specific examples of component (F) include p-methoxyphenol, diphenyl-p-benzoquinone, benzoquinone, hydroquinone, pyrogallol, phenothiazine, resorcinol, orthodinitrobenzene, paradinitrobenzene, metadinitrobenzene, phenanthraquinone, N-phenyl- Examples include 2-naphthylamine, cuperone, 2,5-torquinone, tannic acid, parabenzylaminophenol, nitrosamines, and hindered phenol compounds. The polymerization inhibitors may be used alone or in combination of two or more. By combining two or more polymerization inhibitors, it tends to be easier to adjust the photosensitive characteristics due to the difference in reactivity. The hindered phenol compound may have both the function of a polymerization inhibitor and the function of an antioxidant described below, or it may have either one of the functions.

ヒンダードフェノール系化合物としては特に限定されず、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネ-ト、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t -ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4、4’-メチレンビス(2、6-ジ-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオ-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t- ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-イソプロピルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-s-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-(1-エチルプロピル)-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-トリエチルメチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-フェニルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5,6-トリメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5-エチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5,6-ジエチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5-エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、及びN,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]が挙げられる。
これらの中でもN,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]が好ましい。
The hindered phenol compound is not particularly limited, and examples thereof include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-hydroquinone, octadecyl-3-(3,5- di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, isooctyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 4,4'-methylenebis(2,6-di- t-butylphenol), 4,4'-thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis [3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate ], 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl) -4-hydroxy-hydrocinnamamide), 2,2'-methylene-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis(4-ethyl-6-t-butylphenol) , pentaerythrityl-tetrakis [3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurate , 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6- dimethyl-4-isopropylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy- 2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-s-butyl-3-hydroxy- 2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-(1-ethylpropyl)-3 -Hydroxy-2,6-dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris[4-triethylmethyl-3- hydroxy-2,6-dimethylbenzyl]-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(3-hydroxy-2,6- dimethyl-4-phenylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy- 2,5,6-trimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl-5- Ethyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t- butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4- t-Butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5- Tris(4-t-butyl-5,6-diethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1, 3,5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3, 5-tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, 1,3, 5-tris(4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione, and N , N'-hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionamide].
Among these, N,N'-hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionamide] is preferred.

本開示の絶縁膜形成材料が(F)成分を含む場合、(F)成分の含有量は、絶縁膜形成材料の保存安定性及び得られる硬化物の耐熱性の観点から、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.01質量部~30質量部であることが好ましく、0.01質量部~10質量部であることがより好ましく、0.05質量部~5質量部であることがさらに好ましい。 When the insulating film forming material of the present disclosure contains the (F) component, the content of the (F) component is determined from the viewpoint of the storage stability of the insulating film forming material and the heat resistance of the obtained cured product. The amount is preferably 0.01 parts by mass to 30 parts by mass, more preferably 0.01 parts by mass to 10 parts by mass, and 0.05 parts by mass to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the body. It is even more preferable.

本開示の絶縁膜形成材料は、さらに、酸化防止剤、カップリング剤、界面活性剤、レベリング剤又は防錆剤を含んでもよい。 The insulating film forming material of the present disclosure may further contain an antioxidant, a coupling agent, a surfactant, a leveling agent, or a rust preventive.

(酸化防止剤)
本開示の絶縁膜形成材料は、高温保存、リフロー処理等で発生する酸素ラジカル及び過酸化物ラジカルを捕捉することで、接着性の低下を抑制できる観点から、酸化防止剤を含んでいてもよい。本開示の絶縁膜形成材料が酸化防止剤を含むことで、絶縁信頼性試験時の電極の酸化を抑制することができる。
(Antioxidant)
The insulating film forming material of the present disclosure may contain an antioxidant from the viewpoint of suppressing deterioration of adhesive properties by capturing oxygen radicals and peroxide radicals generated during high-temperature storage, reflow treatment, etc. . Since the insulating film forming material of the present disclosure contains an antioxidant, oxidation of the electrode during an insulation reliability test can be suppressed.

酸化防止剤の具体例としては、前述のヒンダードフェノール系化合物として例示した化合物、N,N’-ビス[2-[2-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)エチルカルボニルオキシ]エチル]オキサミド、N,N’-ビス-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオニルヘキサメチレンジアミン、1、3、5-トリス(3-ヒドロキシ-4-tert-ブチル-2,6-ジメチルベンジル)-1、3、5-トリアジン-2、4、6(1H、3H、5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌル酸等が挙げられる。
酸化防止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
Specific examples of antioxidants include the compounds listed above as the hindered phenol compounds, N,N'-bis[2-[2-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)ethyl] carbonyloxy]ethyl]oxamide, N,N'-bis-3-(3,5-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionylhexamethylenediamine, 1,3,5-tris(3-hydroxy- 4-tert-butyl-2,6-dimethylbenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, 1,3,5-tris(4-t-butyl) -3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanuric acid and the like.
The antioxidants may be used alone or in combination of two or more.

本開示の絶縁膜形成材料が酸化防止剤を含む場合、酸化防止剤の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部~20質量部であることが好ましく、0.1質量部~10質量部であることがより好ましく、0.1質量部~5質量部であることがさらに好ましい。 When the insulating film forming material of the present disclosure contains an antioxidant, the content of the antioxidant is preferably 0.1 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) polyimide precursor. , more preferably 0.1 parts by mass to 10 parts by mass, and even more preferably 0.1 parts by mass to 5 parts by mass.

(カップリング剤)
本開示の絶縁膜形成材料は、カップリング剤を含んでもよいが、カップリング剤の自己縮合を抑制する観点からは、カップリング剤の添加量を抑えることが好ましい。例えば、カップリング剤の添加量が、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.1質量部未満がより好ましく、0質量部がさらに好ましい。
カップリング剤は、加熱処理において、(A)ポリイミド前駆体と反応して架橋する、又はカップリング剤自体が重合する。これにより、得られる硬化物と基板との接着性をより向上させることができる傾向にある。
(coupling agent)
The insulating film forming material of the present disclosure may contain a coupling agent, but from the viewpoint of suppressing self-condensation of the coupling agent, it is preferable to suppress the amount of the coupling agent added. For example, the amount of the coupling agent added is more preferably less than 0.1 parts by mass, and even more preferably 0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A).
In the heat treatment, the coupling agent reacts with the polyimide precursor (A) to crosslink, or the coupling agent itself polymerizes. This tends to further improve the adhesiveness between the obtained cured product and the substrate.

カップリング剤の具体例は特に限定されるものではない。カップリング剤としては、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル-3-ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ-3-グリシドキシプロピルメチルシラン、N-(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N-〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕フタルアミド酸、ベンゾフェノン-3,3’-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-4,4’-ジカルボン酸、ベンゼン-1,4-ビス(N-〔3-トリエトキシシリル〕プロピルアミド)-2,5-ジカルボン酸、3-(トリエトキシシリル)プロピルスクシニックアンハイドライド、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N,N’-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤;アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系接着助剤;などが挙げられる。
カップリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
Specific examples of the coupling agent are not particularly limited. Coupling agents include 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, -Methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N-(3-diethoxymethylsilylpropyl) Succinimide, N-[3-(triethoxysilyl)propyl]phthalamic acid, benzophenone-3,3'-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-4,4'-dicarboxylic acid, benzene-1 ,4-bis(N-[3-triethoxysilyl]propylamide)-2,5-dicarboxylic acid, 3-(triethoxysilyl)propyl succinic anhydride, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, N,N '-Bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane and other silane coupling agents; aluminum tris(ethyl acetoacetate), aluminum tris(acetylacetonate), ethyl acetate Aluminum adhesive aids such as acetate aluminum diisopropylate; and the like.
The coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

本開示の絶縁膜形成材料がカップリング剤を含む場合、カップリング剤の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部~20質量部が好ましく、0.3質量部~10質量部がより好ましく、0.5質量部~5質量部がさらに好ましく、1質量部~2質量部が特に好ましい。 When the insulating film forming material of the present disclosure contains a coupling agent, the content of the coupling agent is preferably 0.1 parts by mass to 20 parts by mass, and 0.1 parts by mass to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyimide precursor (A). It is more preferably from 3 parts by weight to 10 parts by weight, even more preferably from 0.5 parts by weight to 5 parts by weight, and particularly preferably from 1 part by weight to 2 parts by weight.

(界面活性剤及びレベリング剤)
本開示の絶縁膜形成材料は、界面活性剤及びレベリング剤の少なくとも一方を含んでもよい。絶縁膜形成材料が界面活性剤及びレベリング剤の少なくとも一方を含むことにより、塗布性(例えばストリエーション(膜厚のムラ)の抑制)、接着性の改善、絶縁膜形成材料中の化合物の相溶性等を向上させることができる。
(Surfactant and leveling agent)
The insulating film forming material of the present disclosure may include at least one of a surfactant and a leveling agent. When the insulating film forming material contains at least one of a surfactant and a leveling agent, it improves coating properties (for example, suppressing striae (unevenness in film thickness)), improves adhesion, and improves the compatibility of compounds in the insulating film forming material. etc. can be improved.

界面活性剤又はレベリング剤としては、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等が挙げられる。 Examples of the surfactant or leveling agent include polyoxyethylene uralyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, and the like.

界面活性剤及びレベリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 The surfactant and the leveling agent may be used alone or in combination of two or more.

本開示の絶縁膜形成材料が界面活性剤及びレベリング剤の少なくとも一方を含む場合、界面活性剤及びレベリング剤の合計の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して0.01質量部~10質量部であることが好ましく、0.05質量部~5質量部であることがより好ましく、0.05質量部~3質量部であることがさらに好ましい。 When the insulating film forming material of the present disclosure includes at least one of a surfactant and a leveling agent, the total content of the surfactant and the leveling agent is 0.01 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) polyimide precursor. The amount is preferably from 10 parts to 10 parts by weight, more preferably from 0.05 parts to 5 parts by weight, even more preferably from 0.05 parts to 3 parts by weight.

(防錆剤)
本開示の絶縁膜形成材料は、銅、銅合金等の金属の腐食を抑制する観点、及び、当該金属の変色を抑制する観点から、防錆剤を含んでもよい。防錆剤としては、アゾール化合物、プリン誘導体等が挙げられる。
(anti-rust)
The insulating film forming material of the present disclosure may contain a rust preventive agent from the viewpoint of suppressing corrosion of metals such as copper and copper alloys, and from the viewpoint of suppressing discoloration of the metals. Examples of rust preventive agents include azole compounds and purine derivatives.

アゾール化合物の具体例としては、1H-トリアゾール、5-メチル-1H-トリアゾール、5-エチル-1H-トリアゾール、4,5-ジメチル-1H-トリアゾール、5-フェニル-1H-トリアゾール、4-t-ブチル-5-フェニル-1H-トリアゾール、5-ヒロキシフェニル-1H-トリアゾール、フェニルトリアゾール、p-エトキシフェニルトリアゾール、5-フェニル-1-(2-ジメチルアミノエチル)トリアゾール、5-ベンジル-1H-トリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアゾール、1,5-ジメチルトリアゾール、4,5-ジエチル-1H-トリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α―ジメチルベンジル)フェニル]-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール、1-メチル-1H-テトラゾール等が挙げられる。 Specific examples of azole compounds include 1H-triazole, 5-methyl-1H-triazole, 5-ethyl-1H-triazole, 4,5-dimethyl-1H-triazole, 5-phenyl-1H-triazole, 4-t- Butyl-5-phenyl-1H-triazole, 5-hydroxyphenyl-1H-triazole, phenyltriazole, p-ethoxyphenyltriazole, 5-phenyl-1-(2-dimethylaminoethyl)triazole, 5-benzyl-1H- Triazole, hydroxyphenyltriazole, 1,5-dimethyltriazole, 4,5-diethyl-1H-triazole, 1H-benzotriazole, 2-(5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-[2-hydroxy- 3,5-bis(α,α-dimethylbenzyl)phenyl]-benzotriazole, 2-(3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(3-t-butyl-5 -Methyl-2-hydroxyphenyl)-benzotriazole, 2-(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)benzo Triazole, hydroxyphenylbenzotriazole, tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 4-methyl-1H-benzotriazole, 4-carboxy-1H-benzotriazole, 5-carboxy-1H-benzotriazole, 1H-tetrazole, Examples include 5-methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, and 1-methyl-1H-tetrazole.

プリン誘導体の具体例としては、プリン、アデニン、グアニン、ヒポキサンチン、キサンチン、テオブロミン、カフェイン、尿酸、イソグアニン、2,6-ジアミノプリン、9-メチルアデニン、2-ヒドロキシアデニン、2-メチルアデニン、1-メチルアデニン、N-メチルアデニン、N,N-ジメチルアデニン、2-フルオロアデニン、9-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、グアニンオキシム、N-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、8-アミノアデニン、6-アミノ‐8-フェニル‐9H-プリン、1-エチルアデニン、6-エチルアミノプリン、1-ベンジルアデニン、N-メチルグアニン、7-(2-ヒドロキシエチル)グアニン、N-(3-クロロフェニル)グアニン、N-(3-エチルフェニル)グアニン、2-アザアデニン、5-アザアデニン、8-アザアデニン、8-アザグアニン、8-アザプリン、8-アザキサンチン、8-アザヒポキサンチン等、これらの誘導体などが挙げられる。 Specific examples of purine derivatives include purine, adenine, guanine, hypoxanthine, xanthine, theobromine, caffeine, uric acid, isoguanine, 2,6-diaminopurine, 9-methyladenine, 2-hydroxyadenine, 2-methyladenine, 1-methyladenine, N-methyladenine, N,N-dimethyladenine, 2-fluoroadenine, 9-(2-hydroxyethyl)adenine, guanine oxime, N-(2-hydroxyethyl)adenine, 8-aminoadenine, 6-amino-8-phenyl-9H-purine, 1-ethyladenine, 6-ethylaminopurine, 1-benzyladenine, N-methylguanine, 7-(2-hydroxyethyl)guanine, N-(3-chlorophenyl) Examples include guanine, N-(3-ethylphenyl)guanine, 2-azaadenine, 5-azaadenine, 8-azaadenine, 8-azaguanine, 8-azapurine, 8-azaxanthin, 8-azahypoxanthine, and derivatives thereof. It will be done.

防錆剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 The rust inhibitors may be used alone or in combination of two or more.

本開示の絶縁膜形成材料が防錆剤を含む場合、防錆剤の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.01質量部~10質量部であることが好ましく、0.1質量部~5質量部であることがより好ましく、0.5質量部~3質量部であることがさらに好ましい。特に、防錆剤の含有量が0.1質量部以上であることで、本開示の絶縁膜形成材料を銅又は銅合金の表面上に付与した場合に、銅又は銅合金の表面の変色が抑制される。 When the insulating film forming material of the present disclosure includes a rust preventive agent, the content of the rust preventive agent is preferably 0.01 parts by mass to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of (A) polyimide precursor. , more preferably 0.1 parts by mass to 5 parts by mass, and even more preferably 0.5 parts by mass to 3 parts by mass. In particular, when the content of the rust preventive agent is 0.1 parts by mass or more, when the insulating film forming material of the present disclosure is applied on the surface of copper or copper alloy, discoloration of the surface of copper or copper alloy is prevented. suppressed.

本開示の樹脂組成物は、(A)ポリイミド前駆体のイミド化反応を促進させて高い信頼性を有する硬化物を得る観点から、含窒素化合物を含んでもよい。 The resin composition of the present disclosure may contain a nitrogen-containing compound from the viewpoint of accelerating the imidization reaction of (A) the polyimide precursor and obtaining a highly reliable cured product.

含窒素化合物の具体例としては、2-(メチルフェニルアミノ)エタノール、2-(エチルアニリノ)エタノール、N-フェニルジエタノールアミン、N-メチルアニリン、N-エチルアニリン、N,N’-ジメチルアニリン、N-フェニルエタノールアミン、4-フェニルモルフォリン、2,2’-(4-メチルフェニルイミノ)ジエタノール、4-アミノベンズアミド、2-アミノベンズアミド、ニコチンアミド、4-アミノ-N-メチルベンズアミド、4-アミノアセトアニリド、4-アミノアセトフェノン等が挙げられ、中でも、N-フェニルジエタノールアミン、N-メチルアニリン、N-エチルアニリン、N,N’-ジメチルアニリン、N-フェニルエタノールアミン、4-フェニルモルフォリン、2,2’-(4-メチルフェニルイミノ)ジエタノール等が好ましい。含窒素化合物は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 Specific examples of nitrogen-containing compounds include 2-(methylphenylamino)ethanol, 2-(ethylanilino)ethanol, N-phenyldiethanolamine, N-methylaniline, N-ethylaniline, N,N'-dimethylaniline, N- Phenylethanolamine, 4-phenylmorpholine, 2,2'-(4-methylphenylimino)diethanol, 4-aminobenzamide, 2-aminobenzamide, nicotinamide, 4-amino-N-methylbenzamide, 4-aminoacetanilide , 4-aminoacetophenone, among others, N-phenyldiethanolamine, N-methylaniline, N-ethylaniline, N,N'-dimethylaniline, N-phenylethanolamine, 4-phenylmorpholine, 2,2 '-(4-methylphenylimino)diethanol and the like are preferred. One type of nitrogen-containing compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.

含窒素化合物は、下記式(17)で表される化合物を含むことが好ましい。 It is preferable that the nitrogen-containing compound includes a compound represented by the following formula (17).

式(17)中、R31A~R33Aは、それぞれ独立に、水素原子、1価の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基を有する1価の脂肪族炭化水素基、又は1価の芳香族基であり、R31A~R33Aの少なくとも1つ(好ましくは1つ)が1価の芳香族基である。R31A~R33Aは隣接する基同士で環構造を形成していてもよい。形成される環構造としては、メチル基、フェニル基等の置換基を有していてもよい5員環、6員環等が挙げられる。1価の脂肪族炭化水素基の水素原子は、ヒドロキシ基以外の官能基で置換されていてもよい。 In formula (17), R 31A to R 33A are each independently a hydrogen atom, a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic hydrocarbon group having a hydroxy group, or a monovalent aromatic group. and at least one (preferably one) of R 31A to R 33A is a monovalent aromatic group. Adjacent groups of R 31A to R 33A may form a ring structure. Examples of the ring structure formed include a 5-membered ring and a 6-membered ring which may have a substituent such as a methyl group or a phenyl group. The hydrogen atom of the monovalent aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a functional group other than a hydroxy group.

式(17)中、R31A~R33Aの少なくとも1つ(好ましくは1つ)が、1価の脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基を有する1価の脂肪族炭化水素基、又は1価の芳香族基であることが好ましい。 In formula (17), at least one (preferably one) of R 31A to R 33A is a monovalent aliphatic hydrocarbon group, a monovalent aliphatic hydrocarbon group having a hydroxy group, or a monovalent aromatic A group group is preferred.

式(17)中、R31A~R33Aの1価の脂肪族炭化水素基について、炭素数1~10が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。1価の脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基等が好ましい。 In formula (17), the monovalent aliphatic hydrocarbon groups R 31A to R 33A preferably have 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. The monovalent aliphatic hydrocarbon group is preferably a methyl group, an ethyl group, or the like.

式(17)中、R31A~R33Aのヒドロキシ基を有する1価の脂肪族炭化水素基は、R31A~R33Aの1価の脂肪族炭化水素基に、1つ以上のヒドロキシ基が結合した基であることが好ましく、1つ~3つのヒドロキシ基が結合した基であることがより好ましい。ヒドロキシ基を有する1価の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチロール基、ヒドロキシエチル基等が挙げられ、中でも、ヒドロキシエチル基が好ましい。 In formula (17), the monovalent aliphatic hydrocarbon group having a hydroxy group of R 31A to R 33A is one or more hydroxy groups bonded to the monovalent aliphatic hydrocarbon group of R 31A to R 33A . The group is preferably a group with 1 to 3 hydroxy groups bonded thereto, and more preferably a group with one to three hydroxy groups bonded thereto. Specific examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group having a hydroxy group include a methylol group, a hydroxyethyl group, and the like, with a hydroxyethyl group being preferred.

式(17)のR31A~R33Aの1価の芳香族基としては、1価の芳香族炭化水素基、1価の芳香族複素環式基等が挙げられ、1価の芳香族炭化水素基が好ましい。1価の芳香族炭化水素基について、炭素数6~12が好ましく、炭素数6~10がより好ましい。
1価の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
Examples of the monovalent aromatic group R 31A to R 33A in formula (17) include a monovalent aromatic hydrocarbon group, a monovalent aromatic heterocyclic group, etc. Groups are preferred. The monovalent aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms.
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group.

式(17)のR31A~R33Aの1価の芳香族基は、置換基を有してもよい。置換基としては、式(17)のR31A~R33Aの1価の脂肪族炭化水素基、及び上述の式(17)のR31A~R33Aのヒドロキシ基を有する1価の脂肪族炭化水素基と同様の基が挙げられる。 The monovalent aromatic groups R 31A to R 33A in formula (17) may have a substituent. Examples of the substituent include monovalent aliphatic hydrocarbon groups represented by R 31A to R 33A of formula (17), and monovalent aliphatic hydrocarbon groups having a hydroxy group represented by R 31A to R 33A of formula (17) above. Groups similar to the group are mentioned.

本開示の樹脂組成物が含窒素化合物を含む場合、含窒素化合物の含有量は、(A)ポリイミド前駆体100質量部に対して、0.1質量部~20質量部であることが好ましく、保存安定性の観点から、0.3質量部~15質量部であることがより好ましく、0.5質量部~10質量部であることがさらに好ましい。 When the resin composition of the present disclosure contains a nitrogen-containing compound, the content of the nitrogen-containing compound is preferably 0.1 parts by mass to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) polyimide precursor, From the viewpoint of storage stability, the amount is preferably 0.3 parts by mass to 15 parts by mass, and even more preferably 0.5 parts by mass to 10 parts by mass.

<半導体装置>
本開示の半導体装置は、第1基板本体と、前記第1基板本体の一の面に設けられた前記第1有機絶縁膜及び第1電極とを有する第1半導体基板と、半導体チップ基板本体と、前記半導体チップ基板本体の一の面に設けられた前記第2有機絶縁膜及び第2電極とを有する半導体チップと、を備え、前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜とが接合し、前記第1電極と前記第2電極とが接合し、前記第1有機絶縁膜及び前記第2有機絶縁膜の少なくとも一方が、本開示の絶縁膜形成材料の硬化物である。
本開示の半導体装置は、第1有機絶縁膜及び有機絶縁膜部分の少なくとも一方が本開示の絶縁膜形成材料の硬化物であるため、絶縁膜の耐熱性に優れる。
<Semiconductor device>
A semiconductor device of the present disclosure includes a first semiconductor substrate including a first substrate body, the first organic insulating film and a first electrode provided on one surface of the first substrate body, and a semiconductor chip substrate body. , a semiconductor chip having the second organic insulating film and a second electrode provided on one surface of the semiconductor chip substrate body, wherein the first organic insulating film and the second organic insulating film are bonded. However, the first electrode and the second electrode are bonded to each other, and at least one of the first organic insulating film and the second organic insulating film is a cured product of the insulating film forming material of the present disclosure.
In the semiconductor device of the present disclosure, since at least one of the first organic insulating film and the organic insulating film portion is a cured product of the insulating film forming material of the present disclosure, the insulating film has excellent heat resistance.

<半導体装置の製造方法>
本開示の半導体装置の製造方法では、本開示の絶縁膜形成材料を用いて半導体装置を製造する。具体的には、本開示の半導体装置の製造方法は、第1基板本体と、前記第1基板本体の一の面上に設けられる第1電極及び第1有機絶縁膜と、を有する第1半導体基板を準備し、半導体チップ基板本体と、前記半導体チップ基板本体の一の面上に設けられる第2有機絶縁膜及び第2電極と、を有する半導体チップを準備し、前記第1電極と前記第2電極との接合、及び前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせを行い、
第1有機絶縁膜及び第2有機絶縁膜の少なくとも一方の有機絶縁膜の作製に、本開示の絶縁膜形成材料を用いる。
<Method for manufacturing semiconductor devices>
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present disclosure, a semiconductor device is manufactured using the insulating film forming material of the present disclosure. Specifically, the method for manufacturing a semiconductor device of the present disclosure includes a first semiconductor device having a first substrate body, a first electrode and a first organic insulating film provided on one surface of the first substrate body. A substrate is prepared, a semiconductor chip having a semiconductor chip substrate body, a second organic insulating film and a second electrode provided on one surface of the semiconductor chip substrate body is prepared, and the first electrode and the second electrode are provided on one surface of the semiconductor chip substrate body. bonding with two electrodes and bonding the first organic insulating film and the second organic insulating film,
The insulating film forming material of the present disclosure is used to fabricate at least one of the first organic insulating film and the second organic insulating film.

以下、図面を参照しながら本開示の半導体装置の一実施形態、及び本開示の半導体装置の製造方法の一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の符号を付し、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。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, one embodiment of the semiconductor device of the present disclosure and one embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and overlapping description will be omitted. In addition, the positional relationships such as top, bottom, left, and right are based on the positional relationships shown in the drawings unless otherwise specified. Furthermore, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.

(半導体装置の一例)
図1は、本開示の半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。図1に示すように、半導体装置1は、例えば半導体パッケージの一例であり、第1半導体チップ10(第1半導体基板)、第2半導体チップ20(半導体チップ)、ピラー部30、再配線層40、基板50、及び、回路基板60を備えている。
(Example of semiconductor device)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor device of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the semiconductor device 1 is an example of a semiconductor package, and includes a first semiconductor chip 10 (first semiconductor substrate), a second semiconductor chip 20 (semiconductor chip), a pillar part 30, and a rewiring layer 40. , a substrate 50, and a circuit board 60.

第1半導体チップ10は、LSI(大規模集積回路)チップ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の半導体チップであり、第2半導体チップ20が下方向に実装された三次元実装構造になっている。第2半導体チップ20は、LSI、メモリ等の半導体チップであり、第1半導体チップ10よりも平面視における面積が小さいチップ部品である。第2半導体チップ20は、第1半導体チップ10の裏面にChip-to-Chip(C2C)接合されている。第1半導体チップ10と第2半導体チップ20とは、詳細を後述するハイブリッドボンディングにより、それぞれの端子電極とその周りの絶縁膜同士が強固に微細接合されている。 The first semiconductor chip 10 is a semiconductor chip such as an LSI (large scale integrated circuit) chip or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor, and has a three-dimensional mounting structure in which the second semiconductor chip 20 is mounted downward. There is. The second semiconductor chip 20 is a semiconductor chip such as an LSI or a memory, and is a chip component having a smaller area in plan view than the first semiconductor chip 10. The second semiconductor chip 20 is chip-to-chip (C2C) bonded to the back surface of the first semiconductor chip 10. The first semiconductor chip 10 and the second semiconductor chip 20 have their respective terminal electrodes and their surrounding insulating films firmly and finely bonded to each other by hybrid bonding, which will be described in detail later.

ピラー部30は、銅(Cu)等の金属により形成された複数のピラー31が樹脂32によって封止されている接続部である。複数のピラー31は、ピラー部30の上面から下面に向けて延在する導電性部材である。複数のピラー31は、例えば直径3μm以上20μm以下(一例では直径5μm)の円柱形状を有していてもよく、各ピラー31の中心間距離が15μm以下となるように配置されてもよい。複数のピラー31は、第1半導体チップ10の下側の端子電極と再配線層40の上側の端子電極とをフリップチップ接続する。ピラー部30を用いることにより、半導体装置1では、TMV(Through mold via)と呼ばれるモールドに穴明けしてはんだ接続する技術を使用せずに接続電極を形成することができる。ピラー部30は、例えば第2半導体チップ20と同程度の厚さを有し、水平方向にて第2半導体チップ20の横側に配置される。なお、ピラー部30に替えて複数のはんだボールが配置されていてもよく、はんだボールによって第1半導体チップ10の下側の端子電極と再配線層40の上側の端子電極とを電気的に接続してもよい。 The pillar portion 30 is a connection portion in which a plurality of pillars 31 made of metal such as copper (Cu) are sealed with a resin 32. The plurality of pillars 31 are conductive members extending from the upper surface to the lower surface of the pillar section 30. The plurality of pillars 31 may have a cylindrical shape, for example, with a diameter of 3 μm or more and 20 μm or less (in one example, a diameter of 5 μm), and may be arranged such that the distance between the centers of each pillar 31 is 15 μm or less. The plurality of pillars 31 connect the lower terminal electrode of the first semiconductor chip 10 and the upper terminal electrode of the rewiring layer 40 by flip-chip connection. By using the pillar section 30, the connection electrode can be formed in the semiconductor device 1 without using a technique called TMV (Through mold via) in which a hole is made in a mold and a solder connection is made. The pillar section 30 has, for example, the same thickness as the second semiconductor chip 20, and is arranged on the side of the second semiconductor chip 20 in the horizontal direction. Note that a plurality of solder balls may be arranged instead of the pillar portion 30, and the solder balls electrically connect the lower terminal electrode of the first semiconductor chip 10 and the upper terminal electrode of the rewiring layer 40. You may.

再配線層40は、パッケージ基板の機能である端子ピッチ変換の機能を有する配線層であり、第2半導体チップ20の下側の絶縁膜上及びピラー部30の下面上にポリイミド及び銅配線等で再配線パターンを形成した層である。再配線層40は、第1半導体チップ10、第2半導体チップ20等を上下反転した状態で形成される(図4の(d)参照)。 The rewiring layer 40 is a wiring layer that has a terminal pitch conversion function, which is a function of a package substrate, and is made of polyimide, copper wiring, etc. on the insulating film on the lower side of the second semiconductor chip 20 and on the lower surface of the pillar section 30. This is a layer in which a rewiring pattern is formed. The rewiring layer 40 is formed by turning the first semiconductor chip 10, the second semiconductor chip 20, etc. upside down (see (d) in FIG. 4).

再配線層40は、第2半導体チップ20の下面の端子電極及びピラー部30を介した第1半導体チップ10の端子電極を、基板50の端子電極に電気的に接続する。基板50の端子ピッチは、ピラー31の端子ピッチ及び第2半導体チップ20の端子ピッチよりも広くなっている。なお、基板50上には、各種の電子部品51が実装されていてもよい。また、再配線層40と基板50との端子ピッチに大きな開きがある場合は再配線層40と基板50との間に無機インターポーザ―等を使用して再配線層40と基板50との電気的接続をとってもよい。 The rewiring layer 40 electrically connects the terminal electrodes of the first semiconductor chip 10 via the terminal electrodes on the lower surface of the second semiconductor chip 20 and the pillar portion 30 to the terminal electrodes of the substrate 50 . The terminal pitch of the substrate 50 is wider than the terminal pitch of the pillar 31 and the terminal pitch of the second semiconductor chip 20. Note that various electronic components 51 may be mounted on the board 50. In addition, if there is a large difference in the terminal pitch between the rewiring layer 40 and the substrate 50, an inorganic interposer or the like may be used between the rewiring layer 40 and the substrate 50 to ensure electrical connection between the rewiring layer 40 and the substrate 50. You can also make a connection.

回路基板60は、第1半導体チップ10及び第2半導体チップ20をその上に搭載し、第1半導体チップ10、第2半導体チップ20及び電子部品51等に接続された基板50に電気的に接続される複数の貫通電極を内部に有する基板である。回路基板60では、複数の貫通電極により、第1半導体チップ10及び第2半導体チップ20の各端子電極が回路基板60の裏面に設けられた端子電極61に電気的に接続される。 The circuit board 60 has the first semiconductor chip 10 and the second semiconductor chip 20 mounted thereon, and is electrically connected to the board 50 which is connected to the first semiconductor chip 10, the second semiconductor chip 20, the electronic component 51, etc. This is a substrate that has a plurality of through electrodes inside. In the circuit board 60, each terminal electrode of the first semiconductor chip 10 and the second semiconductor chip 20 is electrically connected to a terminal electrode 61 provided on the back surface of the circuit board 60 by a plurality of through electrodes.

(半導体装置の製造方法の一例)
次に、半導体装置1の製造方法の一例について、図2~図4を参照して、説明する。図2は、図1に示す半導体装置を製造するための方法を順に示す図である。図3は、図2に示す半導体装置の製造方法における接合方法(ハイブリッドボンディング)をより詳細に示す図である。図4は、図1に示す半導体装置を製造するための方法であり、図2に示す工程の後の工程を順に示す図である。
(An example of a method for manufacturing a semiconductor device)
Next, an example of a method for manufacturing the semiconductor device 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a diagram sequentially showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing in more detail the bonding method (hybrid bonding) in the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. FIG. 4 shows a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1, and is a diagram showing the steps after the step shown in FIG. 2 in order.

半導体装置1は、例えば、以下の工程(a)~工程(n)を経て製造することができる。
(a)第1半導体チップ10に対応する第1半導体基板100を準備する工程。
(b)第2半導体チップ20に対応する第2半導体基板200を準備する工程。
(c)第1半導体基板100を研磨する工程。
(d)第2半導体基板200を研磨する工程。
(e)第2半導体基板200を個片化し、複数の半導体チップ205を取得する工程。
(f)第1半導体基板100の端子電極103に対して複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203の位置合わせを行う工程。
(g)第1半導体基板100の絶縁膜102と複数の半導体チップ205の各絶縁膜部分202bとを互いに貼り合わせる工程(図3の(b)参照)。
(h)第1半導体基板100の端子電極103と複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203とを接合する工程(図3の(c)参照)。
(i)第1半導体基板100の接続面上であって複数の半導体チップ205の間に複数のピラー300(ピラー31に対応)を形成する工程。
(j)半導体チップ205とピラー300とを覆うように、第1半導体基板100の接続面上に樹脂301をモールドして半製品M1を取得する工程。
(k)工程(j)でモールドがされた半製品M1の樹脂301側を研削して薄化し、半製品M2を取得する工程。
(l)工程(k)で薄化された半製品M2に再配線層40に対応する配線層400を形成する工程。
(m)工程(l)で配線層400が形成された半製品M3を各半導体装置1となるように切断線Aに沿って切断する工程。
(n)工程(m)で個別化された半導体装置1aを反転して基板50及び回路基板60上に設置する工程(図1参照)。
The semiconductor device 1 can be manufactured, for example, through the following steps (a) to (n).
(a) A step of preparing a first semiconductor substrate 100 corresponding to the first semiconductor chip 10.
(b) A step of preparing a second semiconductor substrate 200 corresponding to the second semiconductor chip 20.
(c) A step of polishing the first semiconductor substrate 100.
(d) A step of polishing the second semiconductor substrate 200.
(e) A step of dividing the second semiconductor substrate 200 into pieces to obtain a plurality of semiconductor chips 205.
(f) A step of aligning the terminal electrodes 203 of the plurality of semiconductor chips 205 with respect to the terminal electrodes 103 of the first semiconductor substrate 100.
(g) A step of bonding the insulating film 102 of the first semiconductor substrate 100 and each insulating film portion 202b of the plurality of semiconductor chips 205 to each other (see (b) of FIG. 3).
(h) A step of bonding the terminal electrode 103 of the first semiconductor substrate 100 and the terminal electrode 203 of each of the plurality of semiconductor chips 205 (see (c) of FIG. 3).
(i) A step of forming a plurality of pillars 300 (corresponding to the pillars 31) on the connection surface of the first semiconductor substrate 100 and between the plurality of semiconductor chips 205.
(j) A step of molding resin 301 on the connection surface of first semiconductor substrate 100 so as to cover semiconductor chip 205 and pillar 300 to obtain semi-finished product M1.
(k) A process of grinding and thinning the resin 301 side of the semi-finished product M1 molded in step (j) to obtain a semi-finished product M2.
(l) A step of forming a wiring layer 400 corresponding to the rewiring layer 40 on the semi-finished product M2 thinned in step (k).
(m) A step of cutting the semi-finished product M3 on which the wiring layer 400 has been formed in step (l) along the cutting line A to form each semiconductor device 1.
(n) A step of inverting the semiconductor device 1a that has been individualized in step (m) and placing it on the substrate 50 and the circuit board 60 (see FIG. 1).

本開示の絶縁膜形成材料は、工程(f)及び工程(i)~工程(n)に対応する工程を少なくとも1つ含む半導体装置の製造方法での第1有機絶縁膜及び第2有機絶縁膜の少なくとも一方の絶縁膜の作製に用いるための絶縁膜形成材料であってもよい。 The insulating film forming material of the present disclosure provides a first organic insulating film and a second organic insulating film in a method for manufacturing a semiconductor device including at least one step corresponding to step (f) and steps (i) to (n). It may be an insulating film forming material for use in producing at least one of the insulating films.

[工程(a)及び工程(b)]
工程(a)は、複数の第1半導体チップ10に対応し、半導体素子及びそれらを接続する配線等からなる集積回路が形成されたシリコン基板である第1半導体基板100を準備する工程である。工程(a)では、図2の(a)に示すように、シリコン等からなる第1基板本体101の一の面101aには、銅、アルミニウム等からなる複数の端子電極103(第1電極)を所定の間隔で設けられ、かつその間隔部分に本開示の絶縁膜形成材料の硬化物である絶縁膜102(第1絶縁膜)が設けられる。絶縁膜102を第1基板本体101の一の面101a上に設けてから、複数の端子電極103を設けてもよいし、複数の端子電極103を第1基板本体101の一の面101aに設けてから絶縁膜102を設けてもよい。なお、複数の端子電極103の間には、後述する工程でピラー300を形成するため、所定の間隔が設けられており、その間にはピラー300に接続される別の端子電極(不図示)が形成されている。
[Step (a) and step (b)]
Step (a) is a step of preparing a first semiconductor substrate 100, which is a silicon substrate, corresponding to a plurality of first semiconductor chips 10 and on which an integrated circuit including semiconductor elements and wiring connecting them is formed. In step (a), as shown in FIG. 2(a), a plurality of terminal electrodes 103 (first electrodes) made of copper, aluminum, etc. are placed on one surface 101a of the first substrate body 101 made of silicon or the like. are provided at predetermined intervals, and an insulating film 102 (first insulating film), which is a cured product of the insulating film forming material of the present disclosure, is provided in the spaced portion. A plurality of terminal electrodes 103 may be provided after the insulating film 102 is provided on one surface 101a of the first substrate main body 101, or a plurality of terminal electrodes 103 may be provided on one surface 101a of the first substrate main body 101. The insulating film 102 may be provided after that. Note that a predetermined interval is provided between the plurality of terminal electrodes 103 in order to form the pillar 300 in a process described later, and another terminal electrode (not shown) connected to the pillar 300 is provided between the plurality of terminal electrodes 103. It is formed.

工程(b)は、複数の第2半導体チップ20に対応し、半導体素子及びそれらを接続する配線を備える集積回路が形成されたシリコン基板である第2半導体基板200を準備する工程である。工程(b)では、図2の(a)に示すように、シリコン等からなる第2基板本体201の一の面201a上に、銅、アルミニウム等からなる複数の端子電極203(複数の第2電極)を連続的に設けると共に本開示の絶縁膜形成材料の硬化物である絶縁膜202(第2絶縁膜、有機絶縁領域)を設ける。絶縁膜202を第2基板本体201の一の面201a上に設けてから複数の端子電極203を設けてもよいし、複数の端子電極203を第2基板本体201の一の面201aに設けてから絶縁膜202を設けてもよい。 Step (b) is a step of preparing a second semiconductor substrate 200, which is a silicon substrate, on which an integrated circuit corresponding to a plurality of second semiconductor chips 20 and including semiconductor elements and wiring connecting them is formed. In step (b), as shown in FIG. 2(a), a plurality of terminal electrodes 203 (a plurality of second An insulating film 202 (second insulating film, organic insulating region) which is a cured product of the insulating film forming material of the present disclosure is provided. The plurality of terminal electrodes 203 may be provided after the insulating film 202 is provided on the one surface 201a of the second substrate main body 201, or the plurality of terminal electrodes 203 may be provided on the one surface 201a of the second substrate main body 201. Alternatively, the insulating film 202 may be provided.

工程(a)及び工程(b)で用いられる絶縁膜102及び202が共に本開示の絶縁膜形成材料の硬化物であっても、絶縁膜102及び202の一方が本開示の絶縁膜形成材料の硬化物であり他方が他の硬化物であってもよい。他の硬化物を形成するための絶縁膜形成材料としては、本開示の(A)ポリイミド前駆体を含まないものが挙げられる。他の樹脂としては、シロキサン結合を含むアミンに由来する構造を有さないポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリアミドイミド、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、PBO前駆体等を含む絶縁膜形成材料が挙げられる。絶縁膜102及び202の25℃での引張弾性率は、7.0GPa以下であることが好ましく、5.0GPa以下であることがより好ましく、3.0GPa以下であることがさらに好ましく、2.0GPa以下であることが特に好ましく、1.5GPa以下であることがより一層好ましい。 Even if the insulating films 102 and 202 used in step (a) and step (b) are both cured products of the insulating film forming material of the present disclosure, one of the insulating films 102 and 202 is made of the insulating film forming material of the present disclosure. One may be a cured product and the other may be another cured product. Examples of other insulating film forming materials for forming the cured product include those that do not contain the (A) polyimide precursor of the present disclosure. Other resins include polyimide precursors that do not have a structure derived from amines containing siloxane bonds, polyimides, polyamideimides, benzocyclobutene (BCB), polybenzoxazole (PBO), insulating films containing PBO precursors, etc. Forming materials include. The tensile modulus of the insulating films 102 and 202 at 25° C. is preferably 7.0 GPa or less, more preferably 5.0 GPa or less, even more preferably 3.0 GPa or less, and 2.0 GPa or less. It is particularly preferably at most 1.5 GPa, even more preferably at most 1.5 GPa.

絶縁膜102及び202の熱膨張率は150ppm/K以下であることが好ましく、100ppm/K以下であることがより好ましく、90ppm/K以下であることがさらに好ましい。 The coefficient of thermal expansion of the insulating films 102 and 202 is preferably 150 ppm/K or less, more preferably 100 ppm/K or less, and even more preferably 90 ppm/K or less.

絶縁膜102及び202の厚さは、0.1μm~50μmが好ましく、1μm~15μmがより好ましい。これにより、絶縁膜の膜厚の均一性を担保しつつ、以後の研磨工程において処理時間を短縮することができる。 The thickness of the insulating films 102 and 202 is preferably 0.1 μm to 50 μm, more preferably 1 μm to 15 μm. This makes it possible to reduce the processing time in the subsequent polishing step while ensuring uniformity in the thickness of the insulating film.

工程(c)及び工程(d)での作業が行い易くなり、これらの工程を簡略化できる観点から、絶縁膜102の研磨レートは端子電極103の研磨レートの0.1倍~5倍であること、及び、絶縁膜202の研磨レートは端子電極203の研磨レートの0.1倍~5倍であることの少なくとも一方を満たすこと(好ましくは両方を満たすこと)が好ましい。
い。一例として、端子電極103又は203が銅からなり、銅の研磨レートが50nm/minの場合、絶縁膜102又は202の研磨レートは、200nm/min以下(銅の研磨レートの4倍以下)であることが好ましく、100nm/min以下(銅の研磨レートの2倍以下)であることがより好ましく、50nm/min以下(銅の研磨レートの同等以下)であることがさらに好ましい。
The polishing rate of the insulating film 102 is 0.1 to 5 times the polishing rate of the terminal electrode 103 in order to facilitate the work in steps (c) and (d) and to simplify these steps. It is preferable that the polishing rate of the insulating film 202 is 0.1 to 5 times the polishing rate of the terminal electrode 203 (preferably both).
stomach. As an example, if the terminal electrode 103 or 203 is made of copper and the polishing rate of copper is 50 nm/min, the polishing rate of the insulating film 102 or 202 is 200 nm/min or less (4 times the polishing rate of copper or less). It is preferably 100 nm/min or less (twice the polishing rate of copper or less), and even more preferably 50 nm/min or less (equal to or less than the polishing rate of copper).

次に絶縁膜の作製方法について説明する。絶縁膜は絶縁膜形成材料を硬化することで得られる。上述の絶縁膜の作製方法としては、例えば、(α)絶縁膜形成材料を、基板上に塗布、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、樹脂膜を加熱処理する工程と、を含む方法、(β)離型処理が施されたフィルム上に絶縁膜形成材料を用いて一定膜厚で成膜した後、樹脂膜を基板へラミネート方式により転写する工程と、転写後に基板上に形成された樹脂膜を加熱処理する工程と、を含む方法が挙げられる。平坦性の点から、前記(α)の方法が好ましい。 Next, a method for manufacturing an insulating film will be explained. The insulating film is obtained by curing an insulating film forming material. The method for producing the above-mentioned insulating film includes, for example, (α) a step of applying an insulating film forming material onto a substrate and drying it to form a resin film, and a step of heat-treating the resin film; (β) After forming a film with a constant thickness using an insulating film forming material on a film that has been subjected to mold release treatment, the process of transferring the resin film to the substrate by lamination method, and the process of forming the resin film on the substrate after transfer. Examples include a method including a step of heat-treating the resin film. From the viewpoint of flatness, the method (α) above is preferred.

絶縁膜形成材料の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、インクジェット法、及びスリットコート法が挙げられる。 Examples of methods for applying the insulating film forming material include a spin coating method, an inkjet method, and a slit coating method.

スピンコート法では、例えば、回転速度が300rpm(回転毎分)~3,500rpm、好ましくは500rpm~1,500rpm、加速度が500rpm/秒~15,000rpm/秒、回転時間が30秒~300秒という条件にて、前記絶縁膜形成材料をスピンコーティングしてもよい。 In the spin coating method, for example, the rotation speed is 300 rpm (rotations per minute) to 3,500 rpm, preferably 500 rpm to 1,500 rpm, the acceleration is 500 rpm/second to 15,000 rpm/second, and the rotation time is 30 seconds to 300 seconds. The insulating film forming material may be spin coated under certain conditions.

絶縁膜形成材料を支持体、フィルム等に塗布した後に乾燥工程を含んでもいてもよい。ホットプレート、オーブン等を用いて乾燥を行ってもよい。乾燥温度は、75℃~130℃が好ましく、絶縁膜の平坦性向上の観点から、90℃~120℃がより好ましい。乾燥時間は、30秒間~5分間が好ましい。
乾燥は、2回以上行ってもよい。これにより、上述の絶縁膜形成材料を膜状に形成した樹脂膜を得ることができる。
A drying step may be included after applying the insulating film forming material to the support, film, etc. Drying may be performed using a hot plate, oven, or the like. The drying temperature is preferably 75° C. to 130° C., and more preferably 90° C. to 120° C. from the viewpoint of improving the flatness of the insulating film. The drying time is preferably 30 seconds to 5 minutes.
Drying may be performed two or more times. Thereby, it is possible to obtain a resin film in which the above-mentioned insulating film forming material is formed into a film shape.

スリットコート法では、例えば、薬液吐出速度10μL/秒~400μL/秒、薬液吐出部高さ0.1μm~1.0μm、ステージ速度(又は、薬液吐出部速度)1.0mm/秒~50.0mm/秒、ステージ加速度10mm/秒~1000mm/秒、減圧乾燥時の到達真空度10Pa~100Pa、減圧乾燥時間30秒~600秒、乾燥温度60℃~150℃、及び乾燥時間30~300秒という条件にて、前記絶縁膜形成材料をスリットコーティングしてもよい。 In the slit coating method, for example, the chemical liquid discharge speed is 10 μL/sec to 400 μL/sec, the chemical liquid discharge part height is 0.1 μm to 1.0 μm, and the stage speed (or chemical liquid discharge part speed) is 1.0 mm/sec to 50.0 mm. /second, stage acceleration 10mm/second to 1000mm/second, ultimate vacuum during vacuum drying 10Pa to 100Pa, vacuum drying time 30 seconds to 600 seconds, drying temperature 60°C to 150°C, and drying time 30 to 300 seconds. The insulating film forming material may be slit coated.

形成された樹脂膜を加熱処理してもよい。加熱温度は、150℃~450℃が好ましく、150℃~350℃がより好ましい。加熱温度が上記範囲内であることにより、基板、デバイス等へのダメージを抑制してプロセスの省エネルギー化を実現しつつ、絶縁膜を好適に作製することができる。 The formed resin film may be heat-treated. The heating temperature is preferably 150°C to 450°C, more preferably 150°C to 350°C. When the heating temperature is within the above range, the insulating film can be suitably produced while suppressing damage to the substrate, devices, etc. and realizing energy saving in the process.

加熱時間は、5時間以下が好ましく、30分間~3時間がより好ましい。加熱処理の時間が上記範囲内であることにより、架橋反応又は脱水閉環反応を充分に進行させることができる。
加熱処理の雰囲気は大気中であっても、窒素等の不活性雰囲気中であってもよいが、樹脂膜の酸化を防ぐことができる観点から、窒素雰囲気下が好ましい。
The heating time is preferably 5 hours or less, more preferably 30 minutes to 3 hours. When the heat treatment time is within the above range, the crosslinking reaction or dehydration ring closure reaction can proceed sufficiently.
The atmosphere for the heat treatment may be air or an inert atmosphere such as nitrogen, but a nitrogen atmosphere is preferable from the viewpoint of preventing oxidation of the resin film.

加熱処理に用いられる装置としては、石英チューブ炉、ホットプレート、ラピッドサーマルアニール、縦型拡散炉、赤外線硬化炉、電子線硬化炉、マイクロ波硬化炉等が挙げられる。 Examples of the apparatus used for the heat treatment include a quartz tube furnace, a hot plate, a rapid thermal annealing, a vertical diffusion furnace, an infrared curing furnace, an electron beam curing furnace, a microwave curing furnace, and the like.

ネガ型感光性絶縁膜形成材料又はポジ型感光性絶縁膜形成材料である本開示の絶縁膜形成材料を用いる場合、絶縁膜202を第2基板本体201の一の面201a上に設けてから複数の端子電極203を設けるときに、例えば、絶縁膜形成材料を基板上に塗布する工程と、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、樹脂膜をパターン露光し、現像液を用いて現像してパターン樹脂膜を得る工程と、パターン樹脂膜を加熱処理する工程とを含む方法を用いてもよい。これにより、硬化されたパターン絶縁膜を得ることができる。 When using the insulating film forming material of the present disclosure, which is a negative photosensitive insulating film forming material or a positive photosensitive insulating film forming material, the insulating film 202 is provided on one surface 201a of the second substrate main body 201, and then a plurality of When providing the terminal electrode 203, for example, there are a step of applying an insulating film forming material onto the substrate, a step of drying to form a resin film, and a step of exposing the resin film to pattern light and developing it using a developer. A method including a step of obtaining a patterned resin film and a step of heat-treating the patterned resin film may be used. Thereby, a cured patterned insulating film can be obtained.

あるいは、絶縁膜202を第2基板本体201の一の面201a上に設けてから複数の端子電極203を設けるときに、例えば、本開示の絶縁膜形成材料以外の絶縁膜形成材料を基板上に塗布する工程と、乾燥して樹脂膜を形成する工程と、樹脂膜上にネガ型感光性絶縁膜形成材料又はポジ型感光性絶縁膜形成材料である本開示の絶縁膜形成材料を塗布及び乾燥後にパターン露光し、現像液を用いて現像してパターン樹脂膜を得る工程と、パターン樹脂膜を加熱処理する工程とを含む方法を用いてもよい。これにより、硬化されたパターン絶縁膜を得ることができる。 Alternatively, when providing the plurality of terminal electrodes 203 after providing the insulating film 202 on the one surface 201a of the second substrate main body 201, for example, an insulating film forming material other than the insulating film forming material of the present disclosure may be used on the substrate. a step of coating, a step of drying to form a resin film, and a step of applying and drying the insulating film forming material of the present disclosure, which is a negative photosensitive insulating film forming material or a positive photosensitive insulating film forming material, on the resin film. A method may be used that includes a step of later exposing the pattern to light and developing it using a developer to obtain a patterned resin film, and a step of heat-treating the patterned resin film. Thereby, a cured patterned insulating film can be obtained.

パターン露光は、例えばフォトマスクを介して所定のパターンに露光する。
照射する活性光線は、i線、広帯域等の紫外線、可視光線、放射線などが挙げられ、i線であることが好ましい。露光装置としては、平行露光機、投影露光機、ステッパ、スキャナ露光機等を用いることができる。
In the pattern exposure, for example, a predetermined pattern is exposed through a photomask.
The active light to be irradiated includes i-line, broadband ultraviolet rays, visible light, radiation, etc., and i-line is preferable. As the exposure device, a parallel exposure device, a projection exposure device, a stepper, a scanner exposure device, etc. can be used.

露光後現像することで、パターン形成された樹脂膜であるパターン樹脂膜を得ることができる。本開示の絶縁膜形成材料がネガ型感光性絶縁膜形成材料である場合、未露光部を現像液で除去する。
ネガ型の現像液として用いる有機溶剤は、現像液としては、感光性樹脂膜の良溶媒を単独で、又は良溶媒と貧溶媒とを適宜混合して用いることができる。
良溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-アセチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、3-メトキシ-N、N-ジメチルプロパンアミド、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン等が挙げられる。
貧溶媒としては、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、水等が挙げられる。
By developing after exposure, a patterned resin film, which is a patterned resin film, can be obtained. When the insulating film forming material of the present disclosure is a negative photosensitive insulating film forming material, the unexposed portions are removed with a developer.
The organic solvent used as a negative developing solution may be a good solvent for the photosensitive resin film alone, or a suitable mixture of a good solvent and a poor solvent.
Good solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, Examples include 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, cyclopentanone, cyclohexanone, and cycloheptanone.
Examples of the poor solvent include toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, water, and the like.

本開示の絶縁膜形成材料がポジ型感光性絶縁膜形成材料である場合、露光部を現像液で除去する。
ポジ型の現像液として用いる溶液としては水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)溶液、炭酸ナトリウム溶液等が挙げられる。
When the insulating film forming material of the present disclosure is a positive photosensitive insulating film forming material, the exposed portion is removed with a developer.
Examples of the solution used as a positive developer include a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution and a sodium carbonate solution.

ネガ型の現像液及びポジ型の現像液の少なくとも一方は、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤の含有量は、現像液100質量部に対して、0.01質量部~10質量部が好ましく、0.1質量部~5質量部がより好ましい。 At least one of the negative developer and the positive developer may contain a surfactant. The content of the surfactant is preferably 0.01 parts by mass to 10 parts by mass, more preferably 0.1 parts by mass to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the developer.

現像時間は、例えば感光性の樹脂膜を現像液に浸漬し、当該樹脂膜が完全に溶解するまでの時間の2倍とすることができる。
現像時間は、本開示の絶縁膜形成材料に含まれる(A)ポリイミド前駆体に応じて調節してもよく、例えば、10秒間~15分間が好ましく、10秒間~5分間がより好ましく、生産性の観点から、20秒間~5分間がさらに好ましい。
The development time can be, for example, twice the time required for the photosensitive resin film to be completely dissolved after being immersed in the developer.
The development time may be adjusted depending on the polyimide precursor (A) contained in the insulating film forming material of the present disclosure, for example, it is preferably 10 seconds to 15 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes, and productivity From this point of view, a period of 20 seconds to 5 minutes is more preferable.

現像後のパターン樹脂膜をリンス液により洗浄してもよい。
リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を単独又は適宜混合して用いてもよく、またこれらを段階的に組み合わせて用いてもよい。
The patterned resin film after development may be washed with a rinsing liquid.
As the rinsing liquid, distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, toluene, xylene, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, etc. may be used alone or in an appropriate mixture, or they may be used in a stepwise combination. You can.

なお、本開示の絶縁膜形成材料の硬化物以外で絶縁膜102及び202を構成する有機材料として、感光性樹脂、熱硬化性の非導電性フィルム(NCF:Non Conductive Film)、又は、熱硬化性樹脂を用いてもよい。この有機材料は、アンダーフィル材であってもよい。また、絶縁膜102及び202を構成する有機材料は耐熱性の樹脂であってもよい。 Note that organic materials constituting the insulating films 102 and 202 other than the cured product of the insulating film forming material of the present disclosure include photosensitive resin, thermosetting non-conductive film (NCF), or thermosetting A synthetic resin may also be used. This organic material may be an underfill material. Further, the organic material forming the insulating films 102 and 202 may be a heat-resistant resin.

[工程(c)及び工程(d)]
工程(c)は、第1半導体基板100を研磨する工程である。工程(c)では、図3の(a)に示すように、端子電極103の各表面103aが絶縁膜102の表面102aに対して同等の位置か少し高い(突き出た)位置となるように化学機械研磨法(CMP法)を用いて第1半導体基板100の表面である一の面101a側を研磨する。工程(c)では、例えば、銅等からなる端子電極103を選択的に深く削る条件でCMP法によって第1半導体基板100を研磨することもできる。工程(c)において、端子電極103の各表面103aが絶縁膜102の表面102aと一致するようにCMP法で研磨してもよい。研磨方法はCMP法に限定されず、バックグラインド等を採用してもよい。CMP法による研磨に先立って、サーフェスプレーナー等の研磨装置により機械研磨を行ってもよい。
端子電極103の各表面103aが絶縁膜102の表面102aに対して少し高い位置である場合、各表面103aと表面102aとの高さの差は、1nm~150nmであってもよく、1nm~15nmであってもよい。
[Step (c) and step (d)]
Step (c) is a step of polishing the first semiconductor substrate 100. In step (c), as shown in FIG. 3(a), chemical treatment is applied so that each surface 103a of the terminal electrode 103 is at the same position or slightly higher (protrudes) from the surface 102a of the insulating film 102. One surface 101a, which is the surface of the first semiconductor substrate 100, is polished using a mechanical polishing method (CMP method). In step (c), for example, the first semiconductor substrate 100 may be polished by CMP under the condition that the terminal electrode 103 made of copper or the like is selectively etched deeply. In step (c), each surface 103a of the terminal electrode 103 may be polished by a CMP method so as to match the surface 102a of the insulating film 102. The polishing method is not limited to the CMP method, and back grinding or the like may be used. Prior to polishing by CMP, mechanical polishing may be performed using a polishing device such as a surface planer.
When each surface 103a of the terminal electrode 103 is located at a slightly higher position than the surface 102a of the insulating film 102, the difference in height between each surface 103a and the surface 102a may be 1 nm to 150 nm, or 1 nm to 15 nm. It may be.

工程(d)は、第2半導体基板200を研磨する工程である。工程(d)では、図3の(a)に示すように、端子電極203の各表面203aが絶縁膜202の表面202aに対して、同等の位置か少し高い(突き出た)位置となるようにCMP法を用いて第2半導体基板200の表面である一の面201a側を研磨する。工程(d)では、例えば、銅等からなる端子電極203を選択的に深く削る条件でCMP法によって第2半導体基板200を研磨する。工程(d)において、端子電極203の各表面203aが絶縁膜202の表面202aと一致するようにCMP法で研磨してもよい。研磨方法はCMP法に限定されず、バックグラインド等を採用してもよい。
端子電極203の各表面203aが絶縁膜202の表面202aに対して少し高い位置である場合、各表面203aと表面202aとの高さの差は、1nm~50nmであってもよく、1nm~15nmであってもよい。
Step (d) is a step of polishing the second semiconductor substrate 200. In step (d), as shown in FIG. 3(a), each surface 203a of the terminal electrode 203 is placed at the same position or slightly higher (protrudes) from the surface 202a of the insulating film 202. One surface 201a side, which is the surface of the second semiconductor substrate 200, is polished using the CMP method. In step (d), the second semiconductor substrate 200 is polished by CMP under conditions that selectively and deeply shave the terminal electrode 203 made of copper or the like, for example. In step (d), each surface 203a of the terminal electrode 203 may be polished using a CMP method so as to match the surface 202a of the insulating film 202. The polishing method is not limited to the CMP method, and back grinding or the like may be employed.
When each surface 203a of the terminal electrode 203 is located at a slightly higher position than the surface 202a of the insulating film 202, the difference in height between each surface 203a and the surface 202a may be 1 nm to 50 nm, or 1 nm to 15 nm. It may be.

工程(c)及び工程(d)では、絶縁膜102の厚さと絶縁膜202の厚さが同じになるように研磨してもよいが、例えば、絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも大きくなるように研磨してもよい。一方、絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも小さくなるように研磨してもよい。絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも大きい場合には、第2半導体基板200を個片化する際又はチップ実装の際に接合界面に付着する異物の多くを絶縁膜202によって包含することができ、接合不良をより一層低減することができる。一方、絶縁膜202の厚さが絶縁膜102の厚さよりも小さい場合には、実装される半導体チップ205、つまり半導体装置1の低背化を図ることができる。
工程(c)及び工程(d)は少なくとも一方を実行してもよく、工程(c)及び工程(d)の双方を実行することが好ましい。
In steps (c) and (d), polishing may be performed so that the thickness of the insulating film 102 and the thickness of the insulating film 202 are the same, but for example, the thickness of the insulating film 202 may be the same as the thickness of the insulating film 102. It may be polished to be larger than the diameter. On the other hand, polishing may be performed so that the thickness of the insulating film 202 is smaller than the thickness of the insulating film 102. When the thickness of the insulating film 202 is larger than the thickness of the insulating film 102, the insulating film 202 covers most of the foreign matter that adheres to the bonding interface when the second semiconductor substrate 200 is diced or when chips are mounted. This makes it possible to further reduce bonding defects. On the other hand, when the thickness of the insulating film 202 is smaller than the thickness of the insulating film 102, it is possible to reduce the height of the semiconductor chip 205 to be mounted, that is, the semiconductor device 1.
At least one of step (c) and step (d) may be performed, and it is preferable to perform both step (c) and step (d).

[工程(e)]
工程(e)は、第2半導体基板200を個片化し、複数の半導体チップ205を取得する工程である。工程(e)では、図2の(b)に示すように、第2半導体基板200をダイシング等の切断手段により複数の半導体チップ205に個片化する。第2半導体基板200をダイシングする際に絶縁膜202に保護材等を被覆して、それから個片化してもよい。工程(e)により、第2半導体基板200の絶縁膜202は、各半導体チップ205に対応する絶縁膜部分202bへと分割される。第2半導体基板200を個片化するダイシング方法としては、プラズマダイシング、ステルスダイシング、レーザーダイシング等が挙げられる。ダイシングの際の第2半導体基板200の表面保護材としては、例えば、水、TMAH等で除去可能な有機膜、又は、プラズマ等で除去可能な炭素膜などの薄膜を設けてもよい。
なお、この実施形態では、大面積の第2半導体基板200を準備した後、個片化して複数の半導体チップ205を得ているが、半導体チップ205の準備方法はこれに限定されない。
[Step (e)]
Step (e) is a step of dividing the second semiconductor substrate 200 into pieces to obtain a plurality of semiconductor chips 205. In step (e), as shown in FIG. 2B, the second semiconductor substrate 200 is diced into a plurality of semiconductor chips 205 by cutting means such as dicing. When dicing the second semiconductor substrate 200, the insulating film 202 may be coated with a protective material or the like, and then it may be diced. In step (e), the insulating film 202 of the second semiconductor substrate 200 is divided into insulating film portions 202b corresponding to each semiconductor chip 205. Examples of the dicing method for dividing the second semiconductor substrate 200 into pieces include plasma dicing, stealth dicing, laser dicing, and the like. As a surface protection material for the second semiconductor substrate 200 during dicing, for example, an organic film that can be removed with water, TMAH, etc., or a thin film such as a carbon film that can be removed with plasma or the like may be provided.
Note that in this embodiment, a large-area second semiconductor substrate 200 is prepared and then separated into pieces to obtain a plurality of semiconductor chips 205; however, the method for preparing the semiconductor chips 205 is not limited to this.

[工程(f)]
工程(f)は、第1半導体基板100の端子電極103に対して複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203の位置合わせを行う工程である。工程(f)では、図2の(c)に示すように、各半導体チップ205の端子電極203が第1半導体基板100の対応する複数の端子電極103に対向するように、各半導体チップ205の位置合わせを行う。この位置合わせ用に、第1半導体基板100上にアライアメントマーク等を設けてもよい。
[Step (f)]
Step (f) is a step of aligning the terminal electrodes 203 of each of the plurality of semiconductor chips 205 with respect to the terminal electrodes 103 of the first semiconductor substrate 100. In step (f), as shown in FIG. 2C, each semiconductor chip 205 is placed so that the terminal electrode 203 of each semiconductor chip 205 faces the corresponding plurality of terminal electrodes 103 of the first semiconductor substrate 100. Perform alignment. For this alignment, an alignment mark or the like may be provided on the first semiconductor substrate 100.

[工程(g)]
工程(g)は、第1半導体基板100の絶縁膜102と複数の半導体チップ205の各絶縁膜部分202bとを互いに貼り合わせる工程である。工程(g)では、各半導体チップ205の表面に付着した有機物、金属酸化物等を除去した後、図2の(c)に示すように、第1半導体基板100に対する半導体チップ205の位置合わせを行い、その後、ハイブリッドボンディングとして複数の半導体チップ205それぞれの絶縁膜部分202bを第1半導体基板100の絶縁膜102に接合する(図3の(b)参照)。この際、複数の半導体チップ205の絶縁膜部分と第1半導体基板100の絶縁膜102とを均一に加熱してから接合を行ってもよい。加熱しながら接合を行うことで絶縁膜102及び絶縁膜部分202bの熱膨張率と端子電極103、203の熱膨張率との差により、絶縁膜102及び絶縁膜部分202bが端子電極103、203よりも膨張する。加熱による熱膨張により、絶縁膜102の高さが端子電極103の高さと同程度以上となるように、工程(c)にて第1半導体基板100を研磨してもよく、絶縁膜部分202bの高さが端子電極203の高さと同程度以上となるように、工程(d)にて第2半導体基板200を研磨してもよい。接合の際の半導体チップ205と第1半導体基板100との温度差は、例えば10℃以内が好ましい。このような均一性の高い温度での加熱接合により、絶縁膜102と絶縁膜部分202bが接合された絶縁接合部分S1となり、複数の半導体チップ205が第1半導体基板100に対して機械的に強固に取り付けられる。また、均一性の高い温度での加熱接合であることから、接合箇所における位置ズレ等が生じ難く、高精度な接合を行うことができる。この取り付けの段階では、第1半導体基板100の端子電極103と半導体チップ205の端子電極203とは互いに離間しており、接続されていない(但し位置合わせはされている)。半導体チップ205の第1半導体基板100への貼り合わせは、他の接合方法によって行ってもよく、例えば常温接合等で接合してもよい。
[Step (g)]
Step (g) is a step of bonding the insulating film 102 of the first semiconductor substrate 100 and each insulating film portion 202b of the plurality of semiconductor chips 205 to each other. In step (g), after removing organic substances, metal oxides, etc. attached to the surface of each semiconductor chip 205, the semiconductor chips 205 are aligned with respect to the first semiconductor substrate 100, as shown in FIG. 2(c). After that, the insulating film portions 202b of each of the plurality of semiconductor chips 205 are bonded to the insulating film 102 of the first semiconductor substrate 100 as hybrid bonding (see FIG. 3(b)). At this time, the insulating film portions of the plurality of semiconductor chips 205 and the insulating film 102 of the first semiconductor substrate 100 may be uniformly heated before bonding. By performing the bonding while heating, the insulating film 102 and the insulating film portion 202b are more easily bonded than the terminal electrodes 103 and 203 due to the difference between the coefficient of thermal expansion of the insulating film 102 and the insulating film portion 202b and that of the terminal electrodes 103 and 203. It also expands. The first semiconductor substrate 100 may be polished in step (c) so that the height of the insulating film 102 becomes equal to or higher than the height of the terminal electrode 103 due to thermal expansion due to heating, and the insulating film portion 202b is polished. The second semiconductor substrate 200 may be polished in step (d) so that the height is approximately equal to or higher than the height of the terminal electrode 203. The temperature difference between the semiconductor chip 205 and the first semiconductor substrate 100 during bonding is preferably within 10° C., for example. By heating and bonding at such a highly uniform temperature, the insulating film 102 and the insulating film portion 202b are bonded to form an insulating bonding portion S1, and the plurality of semiconductor chips 205 are mechanically firmly attached to the first semiconductor substrate 100. can be attached to. In addition, since the bonding is performed by heating at a highly uniform temperature, it is difficult for positional deviations to occur at the bonding location, and highly accurate bonding can be performed. At this stage of attachment, the terminal electrodes 103 of the first semiconductor substrate 100 and the terminal electrodes 203 of the semiconductor chip 205 are separated from each other and are not connected (however, they are aligned). The semiconductor chip 205 may be bonded to the first semiconductor substrate 100 by other bonding methods, for example, by room temperature bonding or the like.

絶縁膜102と絶縁膜部分202bが接合された絶縁接合部分である有機絶縁膜の厚さは、特に限定されず、例えば、0.1μm以上であってもよく、異物の影響を抑制やデバイス設計の観点から、1μm~20μmであってもよく、好ましくは1μm~5μmである。 The thickness of the organic insulating film, which is the insulating bonding portion where the insulating film 102 and the insulating film portion 202b are bonded, is not particularly limited, and may be, for example, 0.1 μm or more. From this point of view, the thickness may be 1 μm to 20 μm, preferably 1 μm to 5 μm.

[工程(h)]
工程(h)は、第1半導体基板100の端子電極103と複数の半導体チップ205それぞれの端子電極203とを接合する工程である。工程(h)では、図2の(d)に示すように、工程(g)の貼り合わせが終了すると、熱H、圧力又はその両方を付与して、ハイブリッドボンディングとして第1半導体基板100の端子電極103と複数の半導体チップ205の各端子電極203とを接合する(図3の(c)参照)。端子電極103及び203が銅から構成されている場合、工程(g)でのアニーリング温度は、150℃以上400℃以下であることが好ましく、200℃以上300℃以下であることがより好ましい。このような接合処理により、端子電極103とそれに対応する端子電極203とが接合された電極接合部分S2となり、端子電極103と端子電極203とが機械的且つ電気的に強固に接合される。なお、工程(h)の電極接合は、工程(g)の貼り合わせ後に行われてもよく、工程(g)の貼り合わせと同時に行われてもよい。
[Process (h)]
Step (h) is a step of bonding the terminal electrode 103 of the first semiconductor substrate 100 and the terminal electrode 203 of each of the plurality of semiconductor chips 205. In step (h), as shown in FIG. 2(d), after the bonding in step (g) is completed, heat H, pressure, or both are applied to bond the terminals of the first semiconductor substrate 100 as hybrid bonding. The electrode 103 and each terminal electrode 203 of the plurality of semiconductor chips 205 are bonded (see FIG. 3(c)). When the terminal electrodes 103 and 203 are made of copper, the annealing temperature in step (g) is preferably 150°C or more and 400°C or less, more preferably 200°C or more and 300°C or less. Through such a bonding process, the terminal electrode 103 and the corresponding terminal electrode 203 are bonded to form an electrode bonding portion S2, and the terminal electrode 103 and the terminal electrode 203 are mechanically and electrically strongly bonded. Note that the electrode bonding in step (h) may be performed after the bonding in step (g), or may be performed simultaneously with the bonding in step (g).

以上により、第1半導体基板100に複数の半導体チップ205が電気的且つ機械的に所定の位置に高精度に設置される。図2の(d)に示す半製品の段階で例えば製品の信頼性試験(接続試験等)を行い、良品のみを以降の工程に用いてもよい。続いて、このような半製品を用いた半導体装置の一例の製造方法を、図4を参照して説明する。 As described above, the plurality of semiconductor chips 205 are electrically and mechanically installed at predetermined positions on the first semiconductor substrate 100 with high precision. For example, a product reliability test (connection test, etc.) may be performed at the semi-finished product stage shown in FIG. 2(d), and only non-defective products may be used in subsequent steps. Next, a method for manufacturing an example of a semiconductor device using such a semi-finished product will be described with reference to FIG.

[工程(i)]
工程(i)は、第1半導体基板100の接続面100a上であって複数の半導体チップ205の間に複数のピラー300を形成する工程である。工程(i)では、図4の(a)に示すように、複数の半導体チップ205の間に、例えば銅製の多数のピラー300を形成する。ピラー300は、銅めっき、導電体ペースト、銅ピン等から形成することができる。ピラー300は、一端が第1半導体基板100の端子電極のうち半導体チップ205の端子電極203に接続されていない端子電極に接続されるように形成され、他端が上方に向かって延在する。ピラー300は、例えば、直径10μm以上100μm以下であり、また、高さ10μm以上1000μm以下である。なお、一対の半導体チップ205の間には、例えば1個以上10000個以下のピラー300が設けられてもよい。
[Step (i)]
Step (i) is a step of forming a plurality of pillars 300 on the connection surface 100a of the first semiconductor substrate 100 and between the plurality of semiconductor chips 205. In step (i), as shown in FIG. 4A, a large number of pillars 300 made of copper, for example, are formed between a plurality of semiconductor chips 205. Pillar 300 can be formed from copper plating, conductive paste, copper pins, or the like. The pillar 300 is formed such that one end is connected to a terminal electrode of the first semiconductor substrate 100 that is not connected to the terminal electrode 203 of the semiconductor chip 205, and the other end extends upward. The pillar 300 has a diameter of 10 μm or more and 100 μm or less, and a height of 10 μm or more and 1000 μm or less, for example. Note that, for example, one or more and 10,000 or less pillars 300 may be provided between the pair of semiconductor chips 205.

[工程(j)]
工程(j)は、複数の半導体チップ205と複数のピラー300とを覆うように、第1半導体基板100の接続面100a上に樹脂301をモールドする工程である。工程(j)では、図4の(b)に示すように、エポキシ樹脂等をモールドして、複数の半導体チップ205と複数のピラー300とを全体的に覆う。モールド方法としては、例えば、コンプレッションモールド、トランスファモールド、フィルム状のエポキシフィルムをラミネートする方法等が挙げられる。この樹脂モールドにより、複数のピラー300の間及びピラー300と半導体チップ205との間が樹脂301によって充填される。
これにより、樹脂が充填された半製品M1が形成される。なお、エポキシ樹脂等をモールドした後に硬化処理を行ってもよい。また、工程(i)と工程(j)とを略同時に行う場合、すなわち樹脂モールドするタイミングでピラー300も形成する場合、微細転写であるインプリントと導電性ペースト若しくは電解めっきとを用いてピラーを形成してもよい。
[Process (j)]
Step (j) is a step of molding resin 301 on the connection surface 100a of the first semiconductor substrate 100 so as to cover the plurality of semiconductor chips 205 and the plurality of pillars 300. In step (j), as shown in FIG. 4B, epoxy resin or the like is molded to completely cover the plurality of semiconductor chips 205 and the plurality of pillars 300. Examples of the molding method include compression molding, transfer molding, and a method of laminating film-like epoxy films. With this resin mold, the spaces between the plurality of pillars 300 and between the pillars 300 and the semiconductor chip 205 are filled with the resin 301.
As a result, a semifinished product M1 filled with resin is formed. Note that a curing treatment may be performed after molding the epoxy resin or the like. In addition, when step (i) and step (j) are performed almost simultaneously, that is, when the pillar 300 is also formed at the same time as resin molding, the pillar is formed using imprint, which is fine transfer, and conductive paste or electrolytic plating. may be formed.

[工程(k)]
工程(k)は、工程(j)でモールドがされた樹脂301、複数のピラー300及び複数の半導体チップ205からなる半製品M1を樹脂301側から研削して薄化し、半製品M2を取得する工程である。工程(k)では、図4の(c)に示すように、半製品M1の上方をグランダー等で研磨することにより、樹脂モールドされた第1半導体基板100等を薄化し、半製品M2とする。工程(k)での研磨により、半導体チップ205、ピラー300及び樹脂301の厚さは例えば数10μm程度に薄化され、半導体チップ205は第2半導体チップ20に対応する形状となり、ピラー300及び樹脂301は、ピラー部30に対応する形状となる。
[Step (k)]
In step (k), the semi-finished product M1, which is molded in step (j) and includes the resin 301, a plurality of pillars 300, and a plurality of semiconductor chips 205, is ground from the resin 301 side to obtain a semi-finished product M2. It is a process. In step (k), as shown in FIG. 4(c), the resin-molded first semiconductor substrate 100 and the like are thinned by polishing the upper part of the semi-finished product M1 with a grinder, etc., to form a semi-finished product M2. . By polishing in step (k), the thickness of the semiconductor chip 205, the pillar 300, and the resin 301 is reduced to, for example, about several tens of μm, and the semiconductor chip 205 has a shape corresponding to the second semiconductor chip 20, and the pillar 300 and the resin 301 are thinned. 301 has a shape corresponding to the pillar portion 30.

[工程(l)]
工程(l)は、工程(k)で薄化された半製品M2に再配線層40に対応する配線層400を形成する工程である。工程(l)では、図4の(d)に示すように、研削された半製品M2の第2半導体チップ20及びピラー部30の上にポリイミド、銅配線等で再配線パターンを形成する。これにより、第2半導体チップ20及びピラー部30の端子ピッチを広げた配線構造を有する半製品M3が形成される。
[Step (l)]
Step (l) is a step of forming a wiring layer 400 corresponding to the rewiring layer 40 on the semi-finished product M2 thinned in step (k). In step (l), as shown in FIG. 4(d), a rewiring pattern is formed using polyimide, copper wiring, etc. on the second semiconductor chip 20 and pillar portion 30 of the ground semi-finished product M2. As a result, a semi-finished product M3 having a wiring structure in which the terminal pitch of the second semiconductor chip 20 and the pillar section 30 is widened is formed.

[工程(m)及び工程(n)]
工程(m)は、工程(l)で配線層400が形成された半製品M3を各半導体装置1となるように切断線Aに沿って切断する工程である。工程(m)では、図4の(d)に示すように、ダイシング等によって、各半導体装置1となるように、半導体装置基板を切断線Aに沿って切断する。その後、工程(n)では、工程(m)で個別化された半導体装置1aを反転して基板50及び回路基板60上に設置し、図1に示す半導体装置1を複数取得する。
[Step (m) and step (n)]
Step (m) is a step of cutting the semi-finished product M3 on which the wiring layer 400 was formed in step (l) along the cutting line A to form each semiconductor device 1. In step (m), as shown in FIG. 4(d), the semiconductor device substrate is cut along cutting lines A by dicing or the like to form each semiconductor device 1. Thereafter, in step (n), the semiconductor devices 1a that were individualized in step (m) are reversed and placed on the substrate 50 and the circuit board 60 to obtain a plurality of semiconductor devices 1 shown in FIG.

半導体装置の製造方法の一例である上記実施形態によれば、第1半導体基板100の絶縁膜102と、第2半導体基板200の絶縁膜202と、が、本開示のポリイミド前駆体を含む本開示の絶縁膜形成材料の硬化物である。本開示のポリイミド前駆体の硬化物は基板への接着性に優れるため、絶縁膜の剥離が抑制される。また、本開示のポリイミド前駆体を用いるとシランカップリング剤の添加を省くことが可能であり、結果、シランカップリング剤の自己縮合物が異物として析出することを抑えることも可能である。 According to the above embodiment, which is an example of a method for manufacturing a semiconductor device, the insulating film 102 of the first semiconductor substrate 100 and the insulating film 202 of the second semiconductor substrate 200 contain the polyimide precursor of the present disclosure. This is a cured product of an insulating film forming material. Since the cured product of the polyimide precursor of the present disclosure has excellent adhesion to the substrate, peeling of the insulating film is suppressed. Moreover, when the polyimide precursor of the present disclosure is used, it is possible to omit the addition of a silane coupling agent, and as a result, it is also possible to suppress the self-condensation product of the silane coupling agent from precipitating as foreign matter.

以上、本開示の半導体装置の製造方法の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、図4に示す工程において、ピラー300を形成する工程(i)の後に、樹脂301をモールドする工程(j)と樹脂301等を研削して薄化する工程(k)を順に行っていたが、樹脂301を第1半導体基板100の接続面上にモールドする工程(j)をまず行い、続いて、樹脂301を所定の厚さまで研削して薄化する工程(k)を行い、その後に、ピラー300を形成する工程(i)を行うようにしてもよい。この場合、ピラー300を削る作業等を減らすことができ、また、ピラー300のうち削る部分が不要となることから、材料費を低減することができる。 Although one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present disclosure has been described above in detail, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, in the steps shown in FIG. 4, after the step (i) of forming the pillar 300, the step (j) of molding the resin 301 and the step (k) of grinding and thinning the resin 301 etc. were carried out in order, but the step (j) of molding the resin 301 on the connection surface of the first semiconductor substrate 100 was first performed, and then the step (k) of thinning the resin 301 by grinding it to a predetermined thickness. After that, the step (i) of forming the pillar 300 may be performed. In this case, the work of cutting the pillar 300, etc. can be reduced, and since the portion of the pillar 300 to be cut is not necessary, the material cost can be reduced.

また、上記の実施形態では、C2Cでの接合例を説明したが、図5に示すChip-to-Wafer(C2W)での接合に本発明を適用してもよい。C2Wでは、基板本体411(第1基板本体)と基板本体411の一の面に設けられた絶縁膜412(第1絶縁膜)及び複数の端子電極413(第1電極)とを有する半導体ウェハー410(第1半導体基板)を準備すると共に、基板本体421(第2基板本体)と基板本体421の一の面に設けられた絶縁膜部分422(第2絶縁膜)及び複数の端子電極423(第2電極)とを有する複数の半導体チップ420の個片化前の半導体基板(第2半導体基板)を準備する。そして、半導体ウェハー410の一の面側と半導体チップ420に個片化する前の第2半導体基板の一の面側とを、上記の工程(c)及び工程(d)と同様に、CMP法等により研磨する。その後、工程(e)と同様な個片化処理を第2半導体基板に対して行い、複数の半導体チップ420を取得する。 Further, in the above embodiment, an example of bonding using C2C was described, but the present invention may also be applied to bonding using Chip-to-Wafer (C2W) shown in FIG. In C2W, a semiconductor wafer 410 has a substrate body 411 (first substrate body), an insulating film 412 (first insulating film) provided on one surface of the substrate body 411, and a plurality of terminal electrodes 413 (first electrodes). (first semiconductor substrate), a substrate body 421 (second substrate body), an insulating film portion 422 (second insulating film) provided on one surface of the substrate body 421, and a plurality of terminal electrodes 423 (first semiconductor substrate). A semiconductor substrate (second semiconductor substrate) before being diced into pieces of a plurality of semiconductor chips 420 having two electrodes) is prepared. Then, one surface side of the semiconductor wafer 410 and one surface side of the second semiconductor substrate before being singulated into semiconductor chips 420 are subjected to the CMP process in the same manner as in the above steps (c) and (d). Polish by etc. Thereafter, the second semiconductor substrate is subjected to the same singulation process as in step (e) to obtain a plurality of semiconductor chips 420.

続いて、図5の(a)に示すように、半導体ウェハー410の端子電極413に対して半導体チップ420の端子電極423の位置合わせを行う(工程(f))。そして、半導体ウェハー410の絶縁膜412と半導体チップ420の絶縁膜部分422とを互いに貼り合わると共に(工程(g))、半導体ウェハー410の端子電極413と半導体チップ420の端子電極423とを接合し(工程(h))、図5の(b)に示す半製品を取得する。これにより、絶縁膜412と絶縁膜部分422とが接合された絶縁接合部分S3となり、半導体チップ420が半導体ウェハー410に対して機械的に強固に且つ高精度に取り付けられる。また、端子電極413とそれに対応する端子電極423とが接合された電極接合部分S4となり、端子電極413と端子電極423とが機械的且つ電気的に強固に接合される。 Subsequently, as shown in FIG. 5A, the terminal electrodes 423 of the semiconductor chip 420 are aligned with the terminal electrodes 413 of the semiconductor wafer 410 (step (f)). Then, the insulating film 412 of the semiconductor wafer 410 and the insulating film portion 422 of the semiconductor chip 420 are bonded together (step (g)), and the terminal electrodes 413 of the semiconductor wafer 410 and the terminal electrodes 423 of the semiconductor chip 420 are bonded. (step (h)) to obtain a semi-finished product shown in FIG. 5(b). As a result, the insulating film portion 412 and the insulating film portion 422 become an insulating bonding portion S3, and the semiconductor chip 420 is mechanically firmly attached to the semiconductor wafer 410 with high accuracy. Further, the terminal electrode 413 and the corresponding terminal electrode 423 are joined to form an electrode joint portion S4, and the terminal electrode 413 and the terminal electrode 423 are mechanically and electrically firmly joined.

その後、図5の(c)及び(d)に示すように、複数の半導体チップ420を同様の方法で半導体ウェハーである半導体ウェハー410に接合することにより、半導体装置401を取得する。なお、複数の半導体チップ420は、一個ずつ半導体ウェハー410にハイブリッドボンディングにより接合されてもよいが、まとめて半導体ウェハー410にハイブリッドボンディングにより接合されてもよい。 Thereafter, as shown in FIGS. 5C and 5D, a semiconductor device 401 is obtained by bonding a plurality of semiconductor chips 420 to a semiconductor wafer 410 in the same manner. Note that the plurality of semiconductor chips 420 may be bonded to the semiconductor wafer 410 one by one by hybrid bonding, or may be bonded to the semiconductor wafer 410 all together by hybrid bonding.

このような半導体装置401の製造方法においても、上記の半導体装置1の製造方法と同様に、半導体ウェハー410の絶縁膜412及び半導体チップ420の絶縁膜部分422の少なくとも一方が、本開示の絶縁膜形成材料の硬化物である絶縁膜である。そのため、半導体チップ420への個片化の際のダイシングによって発生する異物が絶縁膜に付着しても、異物周辺の絶縁膜が容易に変形し、絶縁膜に大きな空隙を生じさせることなく異物を絶縁膜内に包含させることができる。すなわち、絶縁膜によって異物の影響を抑えることが可能となる。よって、上記のC2Wに係る製造方法でも、C2Cと同様に、半導体ウェハー410と半導体チップ420の微細接合を行いつつ、接合不良を低減することができる。 Also in this method of manufacturing the semiconductor device 401, as in the method of manufacturing the semiconductor device 1 described above, at least one of the insulating film 412 of the semiconductor wafer 410 and the insulating film portion 422 of the semiconductor chip 420 is made of the insulating film of the present disclosure. This is an insulating film that is a cured material. Therefore, even if foreign particles generated during dicing during singulation into semiconductor chips 420 adhere to the insulating film, the insulating film around the foreign particles easily deforms, and the foreign particles can be removed without creating large gaps in the insulating film. It can be included within an insulating film. In other words, the influence of foreign matter can be suppressed by the insulating film. Therefore, similarly to C2C, the manufacturing method related to C2W described above can perform fine bonding between semiconductor wafer 410 and semiconductor chip 420 while reducing bonding defects.

更に、上記の半導体装置の製造方法では、本発明の効果を奏する範囲において、半導体基板110の絶縁膜102、半導体チップ205の絶縁膜202等の一部に無機材料が含まれていてもよい。 Furthermore, in the above-described method for manufacturing a semiconductor device, an inorganic material may be included in a part of the insulating film 102 of the semiconductor substrate 110, the insulating film 202 of the semiconductor chip 205, etc., as long as the effects of the present invention are achieved.

以下、実施例及び比較例に基づき、本開示についてさらに具体的に説明する。尚、本開示は下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples. Note that the present disclosure is not limited to the following examples.

(合成例1(A1の合成))
3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(ODPA)7.07gと、2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミン(DMAP)3.87gと、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン0.28gと、を3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド50gに溶解させた。30℃で2時間撹拌したのち、反応溶液を脱水エタノールに滴下し析出物をろ別後、減圧乾燥させることで、ポリイミド前駆体A1を得た。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて、標準ポリスチレン換算により、A1の重量平均分子量を求めた。A1の重量平均分子量は20,000であった。具体的には、A1 0.5mgを溶剤[テトラヒドロフラン(THF)/ジメチルホルムアミド(DMF)=1/1(容積比)]1mLに溶解させた溶液を用い、以下の条件で測定した。
(Synthesis Example 1 (Synthesis of A1))
7.07 g of 3,3',4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride (ODPA), 3.87 g of 2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diamine (DMAP), and 1. 0.28 g of 3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane was dissolved in 50 g of 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide. After stirring at 30° C. for 2 hours, the reaction solution was added dropwise to dehydrated ethanol, and the precipitate was filtered off, followed by drying under reduced pressure to obtain polyimide precursor A1.
Using gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight of A1 was determined in terms of standard polystyrene. The weight average molecular weight of A1 was 20,000. Specifically, measurements were made under the following conditions using a solution in which 0.5 mg of A1 was dissolved in 1 mL of a solvent [tetrahydrofuran (THF)/dimethylformamide (DMF) = 1/1 (volume ratio)].

(測定条件)
測定装置:株式会社島津製作所SPD-M20A
ポンプ:株式会社島津製作所LC-20AD
カラムオーブン:株式会社島津製作所:CTO-20A
測定条件:カラムGelpack GL-S300MDT-5×2本
溶離液:THF/DMF=1/1(容積比)
LiBr(0.03mol/L)、HPO(0.06mol/L)
流速:1.0mL/min、検出器:UV270nm、カラム温度:40℃
標準ポリスチレン:東ソー製 TSKgel standard Polystyrene Type F-1,F-4,F-20,F-80,A-2500にて検量線を作成
(Measurement condition)
Measuring device: Shimadzu Corporation SPD-M20A
Pump: Shimadzu Corporation LC-20AD
Column oven: Shimadzu Corporation: CTO-20A
Measurement conditions: Column Gelpack GL-S300MDT-5 x 2 Eluent: THF/DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03mol/L), H3PO4 ( 0.06mol /L)
Flow rate: 1.0 mL/min, detector: UV270 nm, column temperature: 40°C
Standard polystyrene: Create a calibration curve using Tosoh TSKgel standard Polystyrene Type F-1, F-4, F-20, F-80, A-2500

(測定条件)
測定機器:ブルカー・バイオスピン社 AV400M
磁場強度:400MHz
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)
溶剤:ジメチルスルホキシド(DMSO)
(Measurement condition)
Measuring equipment: Bruker Biospin AV400M
Magnetic field strength: 400MHz
Reference material: Tetramethylsilane (TMS)
Solvent: dimethyl sulfoxide (DMSO)

(合成例2(A2の合成))
合成例1のDMAPを、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA)2.9g及びm-フェニレンジアミン(MPD)0.39gに変更した以外は同様の操作を行い、ポリイミド前駆体A2を得た。A2の重量平均分子量は25,000であった。
(Synthesis Example 2 (Synthesis of A2))
Polyimide precursor A2 was obtained by carrying out the same operation except that DMAP in Synthesis Example 1 was changed to 2.9 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA) and 0.39 g of m-phenylenediamine (MPD). The weight average molecular weight of A2 was 25,000.

(合成例3(A3の合成))
ODPA 7.07gと4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA)2.7g及びm-フェニレンジアミン(MPD)0.62gと、3-アミノプロピルトリエトキシシラン0.20gと、を3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド30gに溶解させた。得られた溶液を30℃で2時間撹拌したのち、反応溶液を脱水エタノールに滴下し析出物をろ別後、減圧乾燥させることで、ポリイミド前駆体A3を得た。A3の重量平均分子量は25000であった。
(Synthesis example 3 (synthesis of A3))
7.07 g of ODPA, 2.7 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA), 0.62 g of m-phenylenediamine (MPD), and 0.20 g of 3-aminopropyltriethoxysilane were mixed with 3-methoxy-N, It was dissolved in 30 g of N-dimethylpropanamide. After stirring the obtained solution at 30° C. for 2 hours, the reaction solution was added dropwise to dehydrated ethanol, and the precipitate was filtered off, followed by drying under reduced pressure to obtain polyimide precursor A3. The weight average molecular weight of A3 was 25,000.

(合成例4(A4の合成))
合成例2のDMAPを、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン(APB-1,3,3)5.66gに変更した以外は同様の操作を行い、ポリイミド前駆体A4を得た。A4の重量平均分子量は22000であった。
(Synthesis example 4 (synthesis of A4))
Polyimide precursor A4 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that DMAP was changed to 5.66 g of 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene (APB-1,3,3). The weight average molecular weight of A4 was 22,000.

(合成例5(A5の合成))
合成例3の4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA)2.7g及びm-フェニレンジアミン(MPD)0.62gを5.66gのAPB-1,3,3に変更した以外は同様の操作を行い、ポリイミド前駆体A5を得た。A5の重量平均分子量は23000であった。
(Synthesis Example 5 (Synthesis of A5))
The same operation was performed except that 2.7 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA) and 0.62 g of m-phenylenediamine (MPD) in Synthesis Example 3 were changed to 5.66 g of APB-1,3,3. , polyimide precursor A5 was obtained. The weight average molecular weight of A5 was 23,000.

(合成例6(A6の合成))
合成例1のDMAPを、ODA3.88gに変更した以外は同様の操作を行い、ポリイミド前駆体A6を得た。A6の重量平均分子量は20000であった。
(Synthesis Example 6 (Synthesis of A6))
Polyimide precursor A6 was obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 1 except that DMAP was changed to 3.88 g of ODA. The weight average molecular weight of A6 was 20,000.

(合成例7(A7の合成))
合成例1のODPAを3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)6.71gに変更し、DMAPを、ODA3.65gに変更した以外は同様の操作を行い、ポリイミド前駆体A7を得た。A7の重量平均分子量は28000であった。
(Synthesis Example 7 (Synthesis of A7))
Perform the same operation as in Synthesis Example 1 except that ODPA was changed to 6.71 g of 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and DMAP was changed to 3.65 g of ODA. Polyimide precursor A7 was obtained. The weight average molecular weight of A7 was 28,000.

(合成例8(A8の合成))
ODPAを7.07gと、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA)2.71gと、m-フェニレンジアミン(MPD)0.62gと3-アミノプロピルトリエトキシシラン0.25gと、を3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド50gに溶解させた。得られた溶液を30℃で4時間撹拌し、ポリアミド酸を得た。そこに室温(25℃)にてトリフルオロ酢酸無水物9.45gを加えたのち、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEMA)7.08gを加え、45℃で10時間撹拌した。この反応溶液を脱水エタノールに滴下し、沈殿物をろ別して集め、減圧乾燥することによってポリイミド前駆体A8を得た。A8の重量平均分子量は25000であった。
(Synthesis Example 8 (Synthesis of A8))
7.07 g of ODPA, 2.71 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA), 0.62 g of m-phenylenediamine (MPD), and 0.25 g of 3-aminopropyltriethoxysilane were mixed into 3-methoxy- It was dissolved in 50 g of N,N-dimethylpropanamide. The resulting solution was stirred at 30°C for 4 hours to obtain polyamic acid. After 9.45 g of trifluoroacetic anhydride was added thereto at room temperature (25°C), 7.08 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) was added, and the mixture was stirred at 45°C for 10 hours. This reaction solution was added dropwise to dehydrated ethanol, and the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain polyimide precursor A8. The weight average molecular weight of A8 was 25,000.

<エステル化率>
以下の条件でNMR測定を行うことで、A8のエステル化率(HEMAと反応してなるエステル基及びHEMAと未反応のカルボキシ基の合計に対するHEMAと反応してなるエステル基の割合)を算出した。エステル化率は70モル%であり、未反応のカルボキシ基の割合は30モル%であった。
<Esterification rate>
By performing NMR measurements under the following conditions, the esterification rate of A8 (ratio of ester groups reacted with HEMA to the total of ester groups reacted with HEMA and carboxyl groups not reacted with HEMA) was calculated. . The esterification rate was 70 mol%, and the proportion of unreacted carboxyl groups was 30 mol%.

(測定条件)
測定機器:ブルカー・バイオスピン社 AV400M
磁場強度:400MHz
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)
溶剤:ジメチルスルホキシド(DMSO)
(Measurement condition)
Measuring equipment: Bruker Biospin AV400M
Magnetic field strength: 400MHz
Reference material: Tetramethylsilane (TMS)
Solvent: dimethyl sulfoxide (DMSO)

(合成例9(A9の合成))
合成例8において、3-アミノプロピルトリエトキシシラン0.25gを用いなかった以外は同様の操作を行い、ポリイミド前駆体A9を得た。A9の重量平均分子量は25,000であった。
前述の条件でNMR測定を行うことで、A9のエステル化率を算出した。エステル化率は72モル%であり、未反応のカルボキシ基の割合は28モル%であった。
(Synthesis Example 9 (Synthesis of A9))
The same operation as in Synthesis Example 8 was performed except that 0.25 g of 3-aminopropyltriethoxysilane was not used to obtain polyimide precursor A9. The weight average molecular weight of A9 was 25,000.
The esterification rate of A9 was calculated by performing NMR measurement under the conditions described above. The esterification rate was 72 mol%, and the proportion of unreacted carboxyl groups was 28 mol%.

[実施例1~7、比較例1]
(絶縁膜形成材料の調製)
表1に示した成分及び配合量にて、実施例1~7及び比較例1の絶縁膜形成材料を以下のようにして調製した。表1の各成分の配合量の単位は質量部である。また、表1中の空欄は該当成分が未配合であることを意味する。各実施例及び比較例にて、各成分の混合物を一般的な耐溶剤性容器内にて室温(25℃)で一晩混練した後、0.2μm孔のフィルターを用いて加圧ろ過を行った。得られた絶縁膜形成材料を用いて以下の評価を行った。
[Examples 1 to 7, Comparative Example 1]
(Preparation of insulating film forming material)
Insulating film forming materials of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were prepared as follows using the components and blending amounts shown in Table 1. The unit of the amount of each component in Table 1 is parts by mass. In addition, a blank column in Table 1 means that the corresponding component is not blended. In each example and comparative example, the mixture of each component was kneaded overnight at room temperature (25°C) in a general solvent-resistant container, and then filtered under pressure using a 0.2 μm pore filter. Ta. The following evaluations were performed using the obtained insulating film forming material.

表1中の各成分は以下の通りである。
・(A)成分:ポリイミド前駆体
上述のA1~A8
・(B)成分:溶剤
B1:3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド
B2:γ-ブチロラクトン
B3:ジメチルスルホキシド
・(D)成分:重合性モノマー
D1:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(A-DCP)
D2:TEGDMA
・(E)成分;熱重合開始剤
E1:ビス(1-フェニル-1-メチルエチル)ペルオキシド
・(F)成分:重合禁止剤
F1:N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]
・防錆剤:1H-ベンゾトリアゾール
Each component in Table 1 is as follows.
・(A) Component: Polyimide precursor A1 to A8 mentioned above
・(B) component: Solvent B1: 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide B2: γ-butyrolactone B3: Dimethyl sulfoxide ・(D) component: Polymerizable monomer D1: Tricyclodecane dimethanol diacrylate (A- DCP)
D2:TEGDMA
・Component (E): Thermal polymerization initiator E1: Bis(1-phenyl-1-methylethyl) peroxide ・Component (F): Polymerization inhibitor F1: N,N'-hexane-1,6-diylbis[3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionamide]
・Rust inhibitor: 1H-benzotriazole

(接着性の評価)
上述の絶縁膜形成材料を、塗布装置Act8(東京エレクトロン株式会社製)を用いて、Siウェハー上にスピンコートし、95℃で2分間乾燥後、105℃で2分間乾燥して樹脂膜を形成した。
得られた樹脂膜について、縦型拡散炉μ-TF(光洋サーモシステム社製)を用いて、窒素雰囲気下、250℃で2時間加熱し、硬化膜(硬化後膜厚約10μm)を得た。
得られた硬化膜を、飽和型プレッシャークッカ装置(株式会社平山製作所製)に、温度130℃、相対湿度85%の条件で、300時間処理した。処理前後の硬化膜についてJIS K5600-5-6規格のクロスカット法に準じて接着性を算出し、その結果について以下の評価基準に基づき評価した。
(Evaluation of adhesion)
The above-mentioned insulating film forming material was spin-coated onto a Si wafer using a coating device Act8 (manufactured by Tokyo Electron Ltd.), dried at 95°C for 2 minutes, and then dried at 105°C for 2 minutes to form a resin film. did.
The obtained resin film was heated at 250°C for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a vertical diffusion furnace μ-TF (manufactured by Koyo Thermo Systems) to obtain a cured film (film thickness after curing of approximately 10 μm). .
The obtained cured film was treated in a saturated pressure cooker device (manufactured by Hirayama Seisakusho Co., Ltd.) at a temperature of 130° C. and a relative humidity of 85% for 300 hours. Adhesion was calculated for the cured film before and after treatment according to the cross-cut method of JIS K5600-5-6 standard, and the results were evaluated based on the following evaluation criteria.

-接着性の評価基準-
A:基板に接着している硬化樹脂の格子数が90以上のもの
B:基板に接着している硬化樹脂の格子数が90を下回るもの
-Adhesiveness evaluation criteria-
A: The number of lattices of the cured resin bonded to the substrate is 90 or more B: The number of lattices of the cured resin bonded to the substrate is less than 90

なお、格子数が90以上のものはクロスカット時に使用する粘着テープの接着強さよりも樹脂/基板間の接着強さが大きいことを示す。 Note that a grid number of 90 or more indicates that the adhesive strength between the resin and the substrate is greater than the adhesive strength of the adhesive tape used for cross-cutting.


表1に示すように、実施例1~7は比較例1と比較して基板に対する接着性に優れていた。また、実施例1~7は、シランカップリング剤を用いていないため、シランカップリング剤の自己縮合物である異物の析出は確認されなかった。 As shown in Table 1, Examples 1 to 7 had superior adhesion to the substrate compared to Comparative Example 1. Further, in Examples 1 to 7, since no silane coupling agent was used, no precipitation of foreign matter, which was a self-condensation product of the silane coupling agent, was observed.

1,1a,401…半導体装置、10…第1半導体チップ、20…第2半導体チップ、30…ピラー部、40…再配線層、50…基板、60…回路基板、61…端子電極、100…第1半導体基板、101…第1基板本体、101a…一の面、102…絶縁膜(第1絶縁膜)、103…端子電極(第1電極)、103a…表面、200…第2半導体基板、201…第2基板本体、201a…一の面、202…絶縁膜(第2絶縁膜)、203…端子電極(第2電極)、203a…表面、205…半導体チップ、300…ピラー、301…樹脂、410…半導体ウェハー(第1半導体基板)、411…基板本体(第1基板本体)、412…絶縁膜(第1絶縁膜)、413…端子電極(第1電極)、420…半導体チップ(第2半導体基板)、421…基板本体(第2基板本体)、422…絶縁膜部分(第2絶縁膜)、423…端子電極(第2電極)、A…切断線、H…熱、M1~M3…半製品、S1…絶縁接合部分、S2…電極接合部分、S3…絶縁接合部分、S4…電極接合部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 401... Semiconductor device, 10... First semiconductor chip, 20... Second semiconductor chip, 30... Pillar part, 40... Rewiring layer, 50... Substrate, 60... Circuit board, 61... Terminal electrode, 100... First semiconductor substrate, 101... First substrate body, 101a... One surface, 102... Insulating film (first insulating film), 103... Terminal electrode (first electrode), 103a... Surface, 200... Second semiconductor substrate, 201... Second substrate main body, 201a... One surface, 202... Insulating film (second insulating film), 203... Terminal electrode (second electrode), 203... Surface, 205... Semiconductor chip, 300... Pillar, 301... Resin , 410...Semiconductor wafer (first semiconductor substrate), 411...Substrate body (first substrate body), 412...Insulating film (first insulating film), 413...Terminal electrode (first electrode), 420...Semiconductor chip (first substrate body) 2 semiconductor substrate), 421...Substrate body (second substrate body), 422...Insulating film portion (second insulating film), 423...Terminal electrode (second electrode), A...Cutting line, H...Heat, M1 to M3 …Semi-finished product, S1…Insulating joint part, S2…Electrode joint part, S3…Insulating joint part, S4…Electrode joint part

Claims (19)

シロキサン結合を含むアミン化合物に由来する構造を有するポリイミド前駆体。 A polyimide precursor having a structure derived from an amine compound containing a siloxane bond. ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸塩及びポリアミド酸アミドからなる群より選択される少なくとも1種が主鎖である請求項1に記載のポリイミド前駆体。 The polyimide precursor according to claim 1, wherein the main chain is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid salt, and polyamic acid amide. 下記一般式(1)で表される構造単位を有する請求項1又は請求項2に記載のポリイミド前駆体。

一般式(1)中、Xは、4価の有機基を表し、Yは2価の有機基を表し、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。
The polyimide precursor according to claim 1 or 2, which has a structural unit represented by the following general formula (1).

In general formula (1), X represents a tetravalent organic group, Y represents a divalent organic group, and R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. .
前記一般式(1)中、前記Xで表される4価の有機基は、下記式(E)で表される基である請求項3に記載のポリイミド前駆体。

式(E)において、Cは、単結合、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、フェニレン基、エステル結合(-O-C(=O)-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)、シロキサン結合(-O-(Si(R-O-);2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表し、nは1又は2以上の整数を表す。)又はこれらを少なくとも2つ組み合わせた2価の基を表す。
The polyimide precursor according to claim 3, wherein the tetravalent organic group represented by X in the general formula (1) is a group represented by the following formula (E).

In formula (E), C represents a single bond, an alkylene group, a halogenated alkylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an ether bond (-O-), a sulfide bond (-S-), a phenylene group, an ester bond (-O -C(=O)-), silylene bond (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group), a siloxane bond (-O- (Si(R B ) 2 -O-) n ; Two R B 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and n represents an integer of 1 or 2 or more.) or at least these Represents a combination of two divalent groups.
前記一般式(1)中、前記Yで表される2価の有機基は、下記式(H)で表される基である請求項3又は請求項4に記載のポリイミド前駆体。

式(H)において、Rは、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、フェニル基又はハロゲン原子を表し、nは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。Dは、単結合、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、カルボニル基、スルホニル基、エーテル結合(-O-)、スルフィド結合(-S-)、フェニレン基、エステル結合(-O-C(=O)-)、シリレン結合(-Si(R-;2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表す。)、シロキサン結合(-O-(Si(R-O-);2つのRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はフェニル基を表し、nは1又は2以上の整数を表す。)又はこれらを少なくとも2つ組み合わせた2価の基を表す。
The polyimide precursor according to claim 3 or 4, wherein the divalent organic group represented by Y in the general formula (1) is a group represented by the following formula (H).

In formula (H), R each independently represents an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a phenyl group, or a halogen atom, and n each independently represents an integer of 0 to 4. D is a single bond, alkylene group, halogenated alkylene group, carbonyl group, sulfonyl group, ether bond (-O-), sulfide bond (-S-), phenylene group, ester bond (-O-C(=O) -), silylene bond (-Si(R A ) 2 -; two R A 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group), siloxane bond (-O-(Si(R B ) 2 -O-) n ; Two R B 's each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a phenyl group, and n represents an integer of 1 or 2 or more.) or a divalent combination of at least two of these. represents the group of
前記一般式(1)中、前記R及び前記Rにおける前記1価の有機基は、下記一般式(2)で表される基、エチル基、イソブチル基又はt-ブチル基のいずれかである請求項3~請求項5のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体。


一般式(2)中、R~R10は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3の脂肪族炭化水素基を表し、Rは2価の連結基を表す。
In the general formula (1), the monovalent organic group in R 6 and R 7 is a group represented by the following general formula (2), an ethyl group, an isobutyl group, or a t-butyl group. The polyimide precursor according to any one of claims 3 to 5.


In general formula (2), R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R x represents a divalent linking group.
シロキサン結合を含むモノアミン化合物に由来する構造をさらに有する請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体。 The polyimide precursor according to any one of claims 1 to 6, further having a structure derived from a monoamine compound containing a siloxane bond. 請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のポリイミド前駆体と、溶剤と、を含有するハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料。 A hybrid bonding insulating film forming material containing the polyimide precursor according to any one of claims 1 to 7 and a solvent. 重合性モノマーをさらに含有する請求項7に記載のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料。 The hybrid bonding insulating film forming material according to claim 7, further comprising a polymerizable monomer. 第1基板本体と、前記第1基板本体の一の面上に設けられる第1電極及び第1有機絶縁膜と、を有する第1半導体基板を準備し、
半導体チップ基板本体と、前記半導体チップ基板本体の一の面上に設けられる第2有機絶縁膜及び第2電極と、を有する半導体チップを準備し、
前記第1電極と前記第2電極との接合、及び前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせを行い、
第1有機絶縁膜及び第2有機絶縁膜の少なくとも一方の有機絶縁膜の作製に、請求項8又は請求項9に記載のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料を用いる半導体装置の製造方法。
preparing a first semiconductor substrate having a first substrate body, a first electrode and a first organic insulating film provided on one surface of the first substrate body;
preparing a semiconductor chip having a semiconductor chip substrate body, a second organic insulating film and a second electrode provided on one surface of the semiconductor chip substrate body;
bonding the first electrode and the second electrode and bonding the first organic insulating film and the second organic insulating film;
A method of manufacturing a semiconductor device using the hybrid bonding insulating film forming material according to claim 8 or 9 for producing at least one of the first organic insulating film and the second organic insulating film.
前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせの後で、前記第1電極と前記第2電極との接合を行う請求項10に記載の半導体装置の製造方法。 11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the first electrode and the second electrode are bonded after the first organic insulating film and the second organic insulating film are bonded together. 前記半導体チップは、第2基板本体と前記半導体チップ基板本体の一の面上に設けられる複数の第2電極及び第2有機絶縁領域とを有する第2半導体基板を個片化して準備する、請求項10又は請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 The semiconductor chip is prepared by dividing into pieces a second semiconductor substrate having a second substrate body, a plurality of second electrodes, and a second organic insulating region provided on one surface of the semiconductor chip substrate body. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10 or claim 11. 前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせが、前記半導体チップと前記第1半導体基板との温度差が10℃以内となる温度で行われる請求項10~請求項12のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 The first organic insulating film and the second organic insulating film are bonded together at a temperature such that a temperature difference between the semiconductor chip and the first semiconductor substrate is within 10°C. A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the items. 製造された半導体装置において、前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜との貼り合わせにより形成された有機絶縁膜の総厚さが0.1μm以上である請求項10~請求項13のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 In the manufactured semiconductor device, the total thickness of the organic insulating film formed by bonding the first organic insulating film and the second organic insulating film is 0.1 μm or more. A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the items. 前記第1電極と前記第2電極との接合、及び前記第1有機絶縁膜と前記第1有機絶縁膜との貼り合わせのいずれもが実施される前に、前記第1半導体基板の前記一の面、及び前記半導体チップの前記一の面の側の少なくとも一方を研磨する請求項10~請求項14のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 Before bonding the first electrode and the second electrode and bonding the first organic insulating film and the first organic insulating film, 15. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein at least one of the surface and the one surface side of the semiconductor chip is polished. 前記研磨が化学機械研磨を含む請求項15に記載の半導体装置の製造方法。 16. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the polishing includes chemical mechanical polishing. 前記研磨がさらに機械研磨を含む請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein the polishing further includes mechanical polishing. 前記第1有機絶縁膜の厚さが前記第1電極の厚さよりも厚いこと、及び前記第2有機絶縁膜の厚さが前記第2電極の厚さよりも厚いことの一方を満たす請求項10~請求項17のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 10. The first organic insulating film is thicker than the first electrode, and the second organic insulating film is thicker than the second electrode. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 17. 第1基板本体と、前記第1基板本体の一の面に設けられた第1有機絶縁膜及び第1電極とを有する第1半導体基板と、
半導体チップ基板本体と、前記半導体チップ基板本体の一の面に設けられた第2有機絶縁膜及び第2電極とを有する半導体チップと、を備え、
前記第1有機絶縁膜と前記第2有機絶縁膜とが接合し、前記第1電極と前記第2電極とが接合し、
前記第1有機絶縁膜及び前記第2有機絶縁膜の少なくとも一方が、請求項8又は請求項9に記載のハイブリッドボンディング絶縁膜形成材料の硬化物である半導体装置。
a first semiconductor substrate having a first substrate body, a first organic insulating film and a first electrode provided on one surface of the first substrate body;
A semiconductor chip having a semiconductor chip substrate body, a second organic insulating film and a second electrode provided on one surface of the semiconductor chip substrate body,
The first organic insulating film and the second organic insulating film are bonded, the first electrode and the second electrode are bonded,
A semiconductor device, wherein at least one of the first organic insulating film and the second organic insulating film is a cured product of the hybrid bonding insulating film forming material according to claim 8 or 9.
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WO2024150723A1 (en) * 2023-01-11 2024-07-18 東レ株式会社 Method for producing multilayer body, and resin composition

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