本公開涉及混合鍵合絕緣膜形成材料、半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，為了提高lsi(large?scale?integrated?circuit：大規(guī)模集成電路)的集成度，研究了半導(dǎo)體芯片的三維安裝。在非專利文獻1中，公開了半導(dǎo)體芯片的三維安裝的一例。

2、在通過c2w(chip-to-wafer)接合進行半導(dǎo)體芯片的三維安裝的情況下，為了進行器件彼此的布線的微細接合，探討了使用在w2w(wafer-to-wafer)接合中所使用的混合鍵合技術(shù)。

3、在c2w的混合鍵合中，有可能因鍵合時的加熱而發(fā)生基材、芯片等的熱膨脹為主要原因的位置偏移。針對這樣的課題，專利文獻1中公開了通過使用環(huán)狀烯烴系樹脂而使鍵合溫度低溫化的技術(shù)的一例。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻

5、專利文獻

6、專利文獻1：日本特開2019-204818號公報

7、非專利文獻

8、非專利文獻1：f.c.chen等人，“system?on?integrated?chips(soic?tm)for3dheterogeneous?integration”，2019ieee?69th?electronic?components?and?technologyconference(ectc)，p.594-599(2019)

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的課題

2、在通過混合鍵合技術(shù)進行c2w接合的方法中，探討了在絕緣膜中使用二氧化硅(sio2)等無機材料的方法的實際應(yīng)用。然而，由于無機材料是硬的材料，因此在例如為了單片化而切斷半導(dǎo)體芯片時發(fā)生的來自無機材料的異物會附著在絕緣膜表面，有可能在接合界面產(chǎn)生大的空隙。結(jié)果會導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置制造的成品率降低，或者為了除去異物而需要具有高清潔度的潔凈室等設(shè)備，因此制造成本變高。

3、另一方面，使用有機絕緣膜通過混合鍵合技術(shù)來進行c2w接合的方法還處于研究階段，尚未達到實際應(yīng)用。在使用專利文獻1中記載的環(huán)狀烯烴系樹脂的情況下，所得有機絕緣膜的耐熱性不充分。如果有機絕緣膜的耐熱性低，則例如在c2w接合時，進一步在其后的退火時會暴露于高溫，由此有可能在接合界面產(chǎn)生孔隙，成為接合不良的原因。

4、另外，在采用在接合后形成由銅(cu)等金屬形成的多個柱的方法的情況下，為了除去形成柱的規(guī)定區(qū)域的絕緣膜，會經(jīng)過光刻工藝。從制造成本等觀點考慮，期望有機絕緣膜具有高曝光靈敏度。

5、本公開是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種曝光靈敏度優(yōu)異并且能夠抑制在接合時產(chǎn)生孔隙的混合鍵合絕緣膜形成材料、半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。

6、用于解決課題的手段

7、用于實現(xiàn)上述課題的具體手段如下。

8、<1>一種混合鍵合絕緣膜形成材料，其包含(a)具有聚合性不飽和鍵部位的聚酰亞胺前體、(b)溶劑、以及(c)肟系光聚合引發(fā)劑。

9、<2>根據(jù)<1>所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述(c)肟系光聚合引發(fā)劑包含下述式(i)所表示的化合物，

10、[化1]

11、

12、式(i)中，r1表示烷基、烷氧基、苯基或苯氧基，r2表示烷基，r3表示羰基或通過單鍵連接的1價有機基團。

13、<3>根據(jù)<2>所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述(c)肟系光聚合引發(fā)劑包含所述式(i)中的r1由烷氧基表示的化合物。

14、<4>根據(jù)<2>或<3>所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述(c)肟系光聚合引發(fā)劑包含所述式(i)中的r1由烷氧基表示的化合物a和所述式(i)中的r1由烷基或苯基表示的化合物b。

15、<5>根據(jù)<1>～<4>中任一項所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述(a)聚酰亞胺前體包含具有下述通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)單元的化合物，

16、[化2]

17、

18、通式(1)中，x表示4價有機基團，y表示2價有機基團，r6及r7各自獨立地表示氫原子或1價有機基團，r6及r7中的至少一個具有聚合性不飽和鍵。

19、<6>根據(jù)<5>所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述通式(1)中，所述x所表示的4價有機基團為下述式(e)所表示的基團，

20、[化3]

21、

22、式(e)中，c表示單鍵、亞烷基、鹵代亞烷基、羰基、磺?；?、醚鍵(-o-)、硫醚鍵(-s-)、亞苯基、酯鍵(-o-c(＝o)-)、硅烯鍵(-si(ra)2-，2個ra各自獨立地表示氫原子、烷基或苯基)、硅氧烷鍵(-o-(si(rb)2-o-)n，2個rb各自獨立地表示氫原子、烷基或苯基，n表示1或2以上的整數(shù))或?qū)⑺鼈兊闹辽?個組合而成的2價基團。

23、<7>根據(jù)<5>或<6>所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述通式(1)中，所述y所表示的2價有機基團為下述式(h)所表示的基團，

24、[化4]

25、

26、式(h)中，r各自獨立地表示烷基、烷氧基、鹵代烷基、苯基或鹵素原子，n各自獨立地表示0～4的整數(shù)。d表示單鍵、亞烷基、鹵代亞烷基、羰基、磺?；?、醚鍵(-o-)、硫醚鍵(-s-)、亞苯基、酯鍵(-o-c(＝o)-)、硅烯鍵(-si(ra)2-，2個ra各自獨立地表示氫原子、烷基或苯基)、硅氧烷鍵(-o-(si(rb)2-o-)n，2個rb各自獨立地表示氫原子、烷基或苯基，n表示1或2以上的整數(shù))或?qū)⑺鼈兊闹辽?個組合而成的2價基團。

27、<8>根據(jù)<7>所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述式(h)中的d包含醚鍵(-o-)。

28、<9>根據(jù)<5>～<8>中任一項所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，所述通式(1)中，所述r6及所述r7中的所述1價有機基團為下述通式(2)所表示的基團、乙基、異丁基或叔丁基中的任一種，所述r6及所述r7的至少一個為通式(2)所表示的基團，

29、[化5]

30、

31、通式(2)中，r8～r10各自獨立地表示氫原子或碳原子數(shù)1～3的脂肪族烴基，rx表示2價連接基團。

32、<10>根據(jù)<1>～＜9>中任一項所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，其還包含(d)敏化劑。

33、<11>根據(jù)<1>～＜10>中任一項所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，其還包5含(e)聚合性單體。

34、<12>根據(jù)<1>～＜11>中任一項所述的混合鍵合絕緣膜形成材料，其在制成固化物時的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃～300℃。

35、<13>一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，

36、準備第一半導(dǎo)體基板，所述第一半導(dǎo)體基板具有第一基板主體、以及設(shè)置0在所述第一基板主體的一個面上的第一電極及第一有機絕緣膜；

37、準備半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片具有半導(dǎo)體芯片基板主體、以及設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片基板主體的一個面上的第二有機絕緣膜及第二電極；

38、進行所述第一電極與所述第二電極的接合以及所述第一有機絕緣膜與所述第二有機絕緣膜的貼合，

39、5在第一有機絕緣膜及第二有機絕緣膜中至少一者的有機絕緣膜制作中，使

40、用<1>～<12>中任一項所述的混合鍵合絕緣膜形成材料。

41、<14>根據(jù)<13>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在所述第一有機絕緣膜與所述第二有機絕緣膜的貼合之后，進行所述第一電極與所述第二電極的接合。

42、<15>根據(jù)<13>～<14>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在實施所0述第一電極與所述第二電極的接合、以及所述第一有機絕緣膜與所述第一有機絕緣膜的貼合的任一者之前，對所述第一半導(dǎo)體基板的所述一個面、以及所述半導(dǎo)體芯片的所述一個面?zhèn)鹊闹辽僖徽哌M行研磨。

43、<16>根據(jù)<15>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述研磨包括化學(xué)機械研磨。

44、5<17>根據(jù)<16>所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，所述研磨還包括機械研磨。

45、<18>根據(jù)<13>～<17>中任一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在所述第一電極與所述第二電極的接合中，滿足所述第一有機絕緣膜的厚度比所述第一電極的厚度厚、以及所述第二有機絕緣膜的厚度比所述第二電極的厚度厚中的至少一者。

46、<19>一種半導(dǎo)體裝置，其具備：

47、第一半導(dǎo)體基板，其具有第一基板主體、以及設(shè)置于所述第一基板主體的一個面的第一有機絕緣膜及第一電極；以及

48、半導(dǎo)體芯片，其具有半導(dǎo)體芯片基板主體、以及設(shè)置于所述半導(dǎo)體芯片基板主體的一個面的第二有機絕緣膜及第二電極，

49、所述第一有機絕緣膜與所述第二有機絕緣膜接合，所述第一電極與所述第二電極接合，

50、所述第一有機絕緣膜及所述第二有機絕緣膜的至少一者為<1>～<12>中任一項所述的混合鍵合絕緣膜形成材料的固化物。

51、發(fā)明效果

52、根據(jù)本公開，能夠提供一種曝光靈敏度優(yōu)異并且能夠抑制在接合時產(chǎn)生孔隙的混合鍵合絕緣膜形成材料、半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。