树脂组合物、层叠体、带树脂组合物层的半导体晶圆、带树脂组合物层的半导体搭载用基板、及半导体装置制造方法及图纸

提供一种树脂组合物，其具有与芯片及印刷电路板等基板的优异的粘接性、及具有优异的助焊剂活性。树脂组合物含有：苯并噁嗪化合物(A)、具有助焊剂功能的有机化合物(B)、和选自酚醛树脂及具有自由基聚合性的热固化性树脂中的至少1种热固化性成分(C)，前述具有自由基聚合性的热固化性树脂为具有选自由烯基、马来酰亚胺基、及(甲基)丙烯酰基组成的组中的至少1种以上官能团的树脂或化合物，前述苯并噁嗪化合物(A)与热固化性成分(C)的质量比((A)/(C))为20/80～90/10。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂组合物、层叠体、带树脂组合物层的半导体晶圆、带树脂组合物层的半导体搭载用基板、及半导体装置
本专利技术涉及树脂组合物、使用了树脂组合物的层叠体、带树脂组合物层的半导体晶圆、带树脂组合物层的半导体搭载用基板、及半导体装置。详细而言，本专利技术涉及作为底部填充材料有用的树脂组合物。
技术介绍
近年来，随着半导体装置的小型化、及高性能化，作为将半导体芯片(以下，有时简记为“芯片”。)搭载于半导体搭载用基板(以下，有时简记为“基板”。)的方法，倒装芯片安装受到关注。在倒装芯片安装中，一般有如下工艺：将芯片与基板接合后，向芯片与基板的间隙填充底部填充材料并使其固化。但是，随着半导体装置的小型化、高性能化，排列于芯片的电极的窄间距化、电极间的窄间隙(gap)化在推进，底部填充材料的填充的长时间化导致的操作性的恶化、未填充等填充不良的产生成为问题。对此，正在研究如下工艺：对芯片或基板供给预施加的底部填充材料后、同时进行芯片与基板的接合、和底部填充材料的填充。底部填充材料为与芯片及基板直接接触的构件，因此作为对底部填充材料要求的重要的特性之一，可举出在使用半导体装置的环境中也可耐受长期使用的与芯片、及基板的粘接性(以下，有时简记为“芯片粘接性”。)。专利文献1中记载了主树脂中使用了自由基聚合性单体的预施加的底部填充材料。该专利文献1中有关于以提高与芯片的粘接性为目的的硅烷偶联剂的配混的记载。专利文献2中记载了包含环氧树脂、咪唑化合物、马来酰亚胺化合物的底部填充材料。专利文献3中记载了使用环氧化合物、含羧基助焊剂成分的预施加的底部填充材料，并提及了粘接。专利文献4中记载了以马来酰亚胺化合物、环氧树脂、环氧树脂固化剂为必须成分的树脂组合物，记载了热固化后的树脂组合物可得到高的密合性。专利文献5中有关于印刷电路基板用树脂组合物的记载，其是为了形成印刷电路基板中的绝缘层而使用的热固化性树脂组合物，且含有：具有特定结构的马来酰亚胺化合物、苯并噁嗪化合物、和无机填充材料(C)。专利文献6中有关于电子部件用粘接剂的记载，其含有：脂肪族环氧化合物和苯并噁嗪化合物作为固化主剂，并且含有酚系固化剂。专利文献7中有关于粘接剂组合物的记载，其含有：热固化性化合物、具有可与前述热固化性化合物反应的官能团的聚合物、和热固化剂，该粘接剂组合物在接合温度下的熔融粘度为10Pa·s以上且15000Pa·s以下，在接合温度下的胶凝时间为10秒以上，并且在240℃下的胶凝时间为1秒以上且10秒以下。专利文献8中记载了使用片状热固化性树脂组合物的半导体装置的制造方法。另外，将芯片与基板借助容易被氧化的金属、例如焊料、铜而接合的情况下，为了将成为接合的阻碍要因的金属氧化膜从接合部去除从而得到良好的金属接合，有时在预施加的底部填充材料中添加源自羧酸等的助焊剂成分。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2015-503220号公报专利文献2：日本特表2014-521754号公报专利文献3：日本特开2013-112730号公报专利文献4：日本特开2003-221443号公报专利文献5：日本特开2016-196548号公报专利文献6：日本特开2013-008800号公报专利文献7：日本特开2011-157529号公报专利文献8：日本特开2006-245242号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，通常自由基聚合性单体的固化快，对于配混的硅烷偶联剂的粘接部位的运动性，速度由芯片表面的硅烷醇基和形成足够数量的键之前进行聚合的主树脂进行控制。其结果，专利文献1中记载的预施加的底部填充材料得不到与芯片、及印刷电路板等基板的充分的粘接性。另外，自由基聚合性单体由于固化快，树脂组合物在填埋存在于芯片表面的凹凸之前发生固化，因此专利文献1中记载的预施加的底部填充材料存在如下问题：不会充分得到在提高粘接性方面有用的锚固效果。专利文献2中记载的材料由于仅作用于聚酰亚胺钝化膜，因此有应用范围窄的问题。对于专利文献3中记载的技术，即使为室温下，含羧基化合物也会与环氧化合物轻微进行反应，在保管中助焊剂活性经时地降低。因此，专利文献3中记载的预施加的底部填充材料存在接合稳定性低、量产性不足的问题。对于专利文献4中记载的技术，由于马来酰亚胺树脂的吸水率高，因此存在吸湿处理后的芯片粘接性大幅降低的问题。若粘接性不充分，则水会从剥离界面浸入，绝缘可靠性大幅降低。需要说明的是，仅利用马来酰亚胺树脂，也难以兼顾与芯片的粘接性、及与印刷电路基板的粘接性。专利文献5中没有关于助焊剂活性的记载，另外，关于助焊剂成分也没有记载。因此，专利文献5中记载的树脂组合物存在得不到良好的金属接合的问题。专利文献6中，环氧化合物的粘接性高，环氧化合物也会与助焊剂成分反应，存在如下问题：得不到为了获得良好的金属接合的充分的助焊剂活性。对于专利文献7的粘接剂组合物，包含具有助焊剂性的热固化剂，但在实施例中，使用了环氧化合物、及含有环氧基的聚合物，在比接合温度更低的温度下两者会发生反应，因此难以得到充分的助焊剂活性。专利文献8中也记载了作为热固化性树脂组合物中包含的热固化性树脂，环氧树脂是适合的，但如前所述，环氧化合物也会与助焊剂成分反应，也存在如下问题：得不到为了获得良好的金属接合的充分的助焊剂活性。本专利技术是鉴于这样的课题而作出的，其目的在于，提供：具有与芯片、及基板的优异的粘接性、及具有优异的助焊剂活性的、适于底部填充材料的树脂组合物、层叠体、带树脂组合物层的半导体晶圆、带树脂组合物层的半导体搭载用基板、及半导体装置。优选提供：具有与芯片的优异的粘接性、及与印刷电路板等基板的优异的粘接性、具有优异的助焊剂活性的、适于底部填充材料的树脂组合物、层叠体、带树脂组合物层的半导体晶圆、带树脂组合物层的半导体搭载用基板、及半导体装置。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决前述问题而进行了深入研究，结果发现，下述适于底部填充材料的树脂组合物能够解决前述问题，从而实现了本专利技术，所述树脂组合物含有：苯并噁嗪化合物(A)、具有助焊剂功能的有机化合物(B)、和选自酚醛树脂及具有自由基聚合性的热固化性树脂中的至少1种热固化性成分(C)，前述苯并噁嗪化合物(A)与前述热固化性成分(C)的质量比处于特定的范围。即，本专利技术包含以下的内容。[1]一种树脂组合物，其含有：苯并噁嗪化合物(A)、具有助焊剂功能的有机化合物(B)、和选自酚醛树脂及具有自由基聚合性的热固化性树脂中的至少1种热固化性成分(C)，前述具有自由基聚合性的热固化性树脂为具有选自由烯基、马来酰亚胺基、及(甲基)丙烯酰基组成的组中的至少1种以上官能团的树脂或化合物，前述苯并噁嗪化合物(A)与热固化性成分(C)的质量比((A)/(C))为20/80～90/10。[2]根据[1]所述的树脂组合物，其中，前述苯并噁嗪化合物(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树脂组合物，其含有：/n苯并噁嗪化合物(A)、/n具有助焊剂功能的有机化合物(B)、和/n选自酚醛树脂及具有自由基聚合性的热固性树脂中的至少1种热固性成分(C)，/n所述具有自由基聚合性的热固性树脂为具有选自由烯基、马来酰亚胺基、及(甲基)丙烯酰基组成的组中的至少1种以上官能团的树脂或化合物，/n所述苯并噁嗪化合物(A)与热固性成分(C)的质量比((A)/(C))为20/80～90/10。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180426 JP 2018-0856801.一种树脂组合物，其含有：
苯并噁嗪化合物(A)、
具有助焊剂功能的有机化合物(B)、和
选自酚醛树脂及具有自由基聚合性的热固性树脂中的至少1种热固性成分(C)，
所述具有自由基聚合性的热固性树脂为具有选自由烯基、马来酰亚胺基、及(甲基)丙烯酰基组成的组中的至少1种以上官能团的树脂或化合物，
所述苯并噁嗪化合物(A)与热固性成分(C)的质量比((A)/(C))为20/80～90/10。


2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，所述苯并噁嗪化合物(A)具有400以上的分子量。


3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其中，所述苯并噁嗪化合物(A)含有选自由下述式(1)、下述式(2)、下述式(3)、及下述式(4)所示的化合物组成的组中的至少1种，



式(1)中，R1各自独立地表示芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基，R2各自独立地表示氢原子、芳基、芳烷基、烯基、烷基、环烷基、或下述通式(a)～(t)所示的1～4价的有机基团，n1表示1～4的整数，



式(2)中，R3各自独立地表示氢原子、芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基，R4各自独立地表示芳基、芳烷基、烯基、烷基、环烷基、或下述通式(a)～(o)所示的1～4价的有机基团，n2表示1～4的整数，



式(3)中，R5各自独立地表示烷基、环烷基、或任选具有取代基的苯基，



式(4)中，R6各自独立地表示烷基、环烷基、或任选具有取代基的苯基，






式(a)～(t)中，Ra各自独立地表示芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基，Rb各自独立地表示氢原子、芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的树脂组合物，其中，所述苯并噁嗪化合物(A)含有选自由下述式(5)及下述式(6)所示的化合物组成的组中的至少1种，



式(5)中，R7各自独立地表示氢原子、芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基，R8各自独立地表示氢原子、芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基，X1表示亚烷基、下述式(7)所示的基团、式“-SO2-”所示的基团、“-CO-”所示的基团、氧原子、或单键，



式(6)中，R9各自独立地表示氢原子、芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基，R10各自独立地表示氢原子、芳基、芳烷基、烯基、烷基、或环烷基，X2表示亚烷基、下述式(7)所示的基团、式“-SO2-”所示的基团、“-CO-”所示的基团、氧原子、或单键，



式(7)中，Y为亚烷基或具有芳香族环的碳数6以上且30以下的烃基，n3表示0以上且5以下的整数。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其中，所述苯并噁嗪化合物(A)含有选自由下述式(5-1)所示的化合物、下述式(5-2)所示的化合物、下述式(5-3)所示的化合物、下述式(6-1)所示的化合物、下述式(6-2)所示的化合物、及下述式(6-3)所示的化合物组成的组中的至少1种，



式(5-3)中，R各自独立地表示氢原子或碳数1～4的烃基，





6.根据权利要求1～5中任一项所述的树脂组合物，其中，所述具有助焊剂功能的有机化合物(B)的酸解离常数pKa为3.8以上且15.0以下。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的树脂组合物，其中，所述具有助焊剂功能的有机化合物(B)具有200以上且8000以下的分子量。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的树脂组合物，其中，所述具有助焊剂功能的有机化合物(B)含有选自由枞酸、新枞酸、脱氢枞酸、海松酸、异海松酸、长叶松酸、双酚酸、二氢枞酸、四氢枞酸、松香酸改性树脂、N,N’-双(亚水杨基)-1,2-丙二胺、N,N’-双(亚水杨基)-1,3-丙二胺、及酚酞啉组成的组中的至少1种。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的树脂组合物，其中，所述热固性成分(C)为马来酰亚胺化合物。


10.根据权利要求1～9中任一项所述的树脂组合物，其中，所述热固性成分(C)含有选自由2,2-双{4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基}丙烷、下述式(8)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(9)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(10)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(11)所示的马来酰亚胺化合物、下述式(12)所示的化合物、及下述式(13)所示的化合物组成的组中的至少1种，



式(8)中，R11各自独立地表示氢原子或甲基，n4表示1以上且10以下的整数，



式(9)中，n5表示1以上且30以下的整数，



式(10)中，R12各自独立地表示氢原子、甲基、或乙基，R13各自独立地表示氢原子或甲基，



式(11)中，R14各自独立地表示氢原子、碳数1～5的烷基、或苯基，n6表示1以上且10以下的整数，



式(12)中，R15及R17各自独立地表示8个以上的原子以直链状连结的烃基，...

【专利技术属性】
技术研发人员：东口鉱平，泷口武纪，冈庭正志，木田刚，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP