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公開番号2025007848
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023109513
出願日2023-07-03
発明の名称硬化性フィルムの製造方法、硬化性フィルム、積層体、撮像装置、半導体装置及び積層体の製造方法
出願人積水化学工業株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類H01L 21/56 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】硬化性フィルム、該硬化性フィルムを用いた積層体、該積層体を有する撮像装置及び半導体装置及び該積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】硬化性フィルムの製造方法は、所定の構造式で表されるシルセスキオキサンを含有する硬化性樹脂組成物を、沸点T℃の溶剤に粘度700mPa・s以上2000mPa・s以下となるように溶解させた溶液を調製する工程と、前記溶液を支持フィルム上に乾燥後の厚みが50μm以上となるように塗布する工程と、塗布した前記溶液をT+50℃以上の温度で10分以上乾燥させる工程と、を有する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記構造式（１）で表されるシルセスキオキサンを含有する硬化性樹脂組成物を沸点Ｔ℃の溶剤に粘度７００ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下となるように溶解させた溶液を調製する工程と、
前記溶液を離形処理が施された支持フィルムの離形処理面上に乾燥後の厚みが５０μｍ以上となるように塗布する工程と、
塗布した前記溶液をＴ＋５０℃以上の温度で１０分以上乾燥させる工程とを有する硬化性フィルムの製造方法。
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構造式（１）中、Ｒ
０
、Ｒ
１
及びＲ
２
はそれぞれ独立して直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基、芳香族基又は水素を表す。前記脂肪族基及び前記芳香族基は置換基を有していても有していなくてもよい。ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数を表す。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
溶液の固形分濃度が５０重量％以上である、請求項１記載の硬化性フィルムの製造方法。
【請求項３】
溶剤の沸点が１００度未満である、請求項１又は２記載の硬化性フィルムの製造方法。
【請求項４】
支持フィルムはポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１又は２記載の硬化性フィルムの製造方法。
【請求項５】
離形処理が施された支持フィルムと前記支持フィルムの離形処理面上に積層された樹脂層とを有する硬化性フィルムであって、前記樹脂層は下記構造式（１）で表されるシルセスキオキサンを含有し、前記樹脂層の厚みが５０μｍ以上である硬化性フィルム。
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構造式（１）中、Ｒ
０
、Ｒ
１
及びＲ
２
はそれぞれ独立して直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基、芳香族基又は水素を表す。前記脂肪族基及び前記芳香族基は置換基を有していても有していなくてもよい。ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数を表す。
【請求項６】
樹脂層の厚みをｔｒ、支持フィルムの厚みをｔｆとしたときにｔｒ＞ｔｆの関係を満たす、請求項５記載の硬化性フィルム。
【請求項７】
支持フィルムはポリエチレンテレフタレートを含む、請求項５又は６記載の硬化性フィルム。
【請求項８】
樹脂層を大気下で３００℃１時間加熱し熱硬化させた硬化物のガラス転移温度が２５℃以上１００℃以下である、請求項５又は６記載の硬化性フィルム。
【請求項９】
凹凸を有する第１面とその反対面となる第２面を有する基板の前記第１面上に請求項５又は６記載の硬化性フィルムの樹脂層の硬化物からなる有機層を有する積層体。
【請求項１０】
基板の凹凸の高さが３０μｍ以上である、請求項９記載の積層体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化性フィルムの製造方法、硬化性フィルム、積層体、撮像装置、半導体装置及び積層体の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高性能化に伴い、複数の半導体チップを積層させる三次元化が進行している。このような複数の半導体チップが積層した半導体装置の製造では、まず、２枚の電極が形成された素子や回路基板（以下、単に基板という）の電極面にダマシン法により、銅からなる接合電極が絶縁膜で囲まれた接合面を形成する。その後、接合面の接合電極同士が対向するように２枚の基板を重ね、熱処理を施すことにより半導体装置が製造される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１９１０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記半導体装置の製造では、電極の接合の際に４００℃、４時間という高温処理が行われるため、上記接合面の形成に用いられる絶縁層には高い耐熱性が要求される。そのため、従来の半導体装置では、絶縁層としてＳｉＮやＳｉＯ
２
といった絶縁性の無機材料が用いられている。しかしながら、無機材料からなる絶縁層は基板に反りが発生しやすく、基板に反りが発生すると積層したときに電極の接続位置がズレたり、電極が割れたりしてしまうことから、半導体装置の接続信頼性が低くなることがある。また、近年は半導体装置の高性能化が進み、基板が大型化、薄化してきていることから、基板の反りがより発生しやすくなってきており、特に基板が薄い場合は基板が割れてしまうこともある。
【０００５】
高温処理による基板の反りや割れを抑えるためには、無機材料よりも柔軟性を有する有機化合物を有機層として絶縁層に用いることが考えられる。有機化合物を絶縁層に用いることで、基板に反りが発生した場合であってもその柔軟性により反りを解消できるとともに、塗布によって絶縁層を形成できるため生産性の向上も期待できる。しかしながら、有機化合物からなる絶縁層は熱に弱く、熱分解によって発生するアウトガスによって絶縁層の割れが生じやすくなることがあった。これに対して耐熱性の樹脂を絶縁層に用いることも検討されている。
【０００６】
一方、半導体装置の基板はチップ等が多数配置され、表面に凹凸を有しているものが多い。このような凹凸を有する基板上に有機層の原料となる樹脂組成物を塗布して有機層を形成した場合、ある程度の大きさの凹凸であれば凹凸を埋めることができるものの、溶剤の揮発による膜の収縮に起因する空隙の発生が避けられないことから、大きな凹凸の埋め込みには限界があるという問題があった。この問題に対して、樹脂組成物を事前に乾燥させてフィルム状とし基板上にラミネートすることが考えられる。しかしながら、従来の絶縁層に用いられる樹脂組成物を単に支持フィルム上に塗布してフィルムとした場合、支持フィルムの離形処理面に対する樹脂組成物の濡れ性が悪く、フィルム化が困難であるという問題があった。また、たとえフィルム化できたとしても均一のフィルムとすることが難しいという問題もあった。
【０００７】
本発明は、支持フィルム上に均一なフィルムを形成することができ、フィルムの硬化物が優れた耐熱性を有するとともに、大きな凹凸を有する基板に用いた場合であっても優れた段差埋め込み性能を発揮することができる硬化性フィルムの製造方法、該硬化性フィルムの製造方法で得られる硬化性フィルム、該硬化性フィルムを用いた積層体、該積層体を有する撮像装置及び半導体装置及び該積層体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の開示１～２１を含む。以下、本発明について詳述する。
［開示１］
下記構造式（１）で表されるシルセスキオキサンを含有する硬化性樹脂組成物を沸点Ｔ℃の溶剤に粘度７００ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下となるように溶解させた溶液を調製する工程と、
前記溶液を離形処理が施された支持フィルムの離形処理面上に乾燥後の厚みが５０μｍ以上となるように塗布する工程と、
塗布した前記溶液をＴ＋５０℃以上の温度で１０分以上乾燥させる工程とを有する硬化性フィルムの製造方法。
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構造式（１）中、Ｒ
０
、Ｒ
１
及びＲ
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はそれぞれ独立して直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基、芳香族基又は水素を表す。前記脂肪族基及び前記芳香族基は置換基を有していても有していなくてもよい。ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数を表す。
［開示２］
溶液の固形分濃度が５０重量％以上である、開示１記載の硬化性フィルムの製造方法。
［開示３］
溶剤の沸点が１００度未満である、開示１又は２記載の硬化性フィルムの製造方法。
［開示４］
支持フィルムはポリエチレンテレフタレートを含む、開示１～３のいずれかに記載の硬化性フィルムの製造方法。
［開示５］
離形処理が施された支持フィルムと前記支持フィルムの離形処理面上に積層された樹脂層とを有する硬化性フィルムであって、前記樹脂層は下記構造式（１）で表されるシルセスキオキサンを含有し、前記樹脂層の厚みが５０μｍ以上である硬化性フィルム。
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構造式（１）中、Ｒ
０
、Ｒ
１
及びＲ
２
はそれぞれ独立して直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基、芳香族基又は水素を表す。前記脂肪族基及び前記芳香族基は置換基を有していても有していなくてもよい。ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数を表す。
［開示６］
樹脂層の厚みをｔｒ、支持フィルムの厚みをｔｆとしたときにｔｒ＞ｔｆの関係を満たす、開示５記載の硬化性フィルム。
［開示７］
支持フィルムがポリエチレンテレフタレートである、開示５又は６記載の硬化性フィルム。
［開示８］
樹脂層を大気下で３００℃１時間加熱し熱硬化させた硬化物のガラス転移温度が２５℃以上１００℃以下である、開示５～７のいずれかに記載の硬化性フィルム。
［開示９］
凹凸を有する第１面とその反対面となる第２面を有する基板の前記第１面上に開示５～８のいずれかに記載の硬化性フィルムの樹脂層の硬化物からなる有機層を有する積層体。
［開示１０］
基板の凹凸の高さが３０μｍ以上である、開示９記載の積層体。
［開示１１］
開示９又は１０記載の積層体を有する撮像装置。
［開示１２］
開示９又は１０記載の積層体を有する半導体装置。
［開示１３］
基板は、第１面に複数のチップを有する第１の基板である、開示９又は１０記載の積層体。
［開示１４］
有機層の第１の基板が積層していない側の面上に無機層を有する、開示１３記載の積層体。
［開示１５］
無機層の有機層が積層していない側の面上に支持基板を有する、開示１４記載の積層体。
［開示１６］
第１の基板の第２面側に更に第２の基板を有し、前記第１の基板と前記第２の基板が電気的に接続されている、開示１３～１５のいずれかに記載の積層体。
［開示１７］
電極を有する第３の基板と、電極を有する第４の基板との間に、開示５～８のいずれかに記載の硬化性フィルムの樹脂層の硬化物からなる有機層を有する積層体であって、
前記第３の基板の電極と前記第４の基板の電極とが、前記有機層を貫通する貫通孔を介して電気的に接続されている、積層体。
［開示１８］
第３の基板と第４の基板の間に無機層を有する開示１７記載の積層体。
［開示１９］
【０００９】
本発明の硬化性フィルムの製造方法は、まず、下記構造式（１）で表されるシルセスキオキサンを含有する硬化性樹脂組成物を沸点Ｔ℃の溶剤に粘度７００ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下となるように溶解させた溶液を調製する工程を行う。
【００１０】
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ここで、Ｒ
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及びＲ
２
はそれぞれ独立して直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基、芳香族基又は水素を表す。上記脂肪族基及び上記芳香族基は置換基を有していても有していなくてもよい。ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数を表す。
（【００１１】以降は省略されています）

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