鏻化合物、制备其的方法、包括其的环氧树脂组合物以及由其制备的半导体装置的制造方法_2

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glj C 3。脂肪族烃基、经取 代或未经取代的(:6到C 3。芳香族烃基或经取代或未经取代的包含杂原子的C glj C 3。烃基; 并且Y是卤素。
[0178] [式 4]
[0180] 其中&和X2各自独立地是经取代或未经取代的CJlj C3。亚芳基、经取代或未经取 代的(:3到C i。亚环烷基或经取代或未经取代的C glj C2。亚烷基;R 5和R 6各自独立地是氢、羟 基、Cjlj C 2。烷基、C 6到C 3。芳基、C 3到C 3。杂芳基、C 3到C 1Q环烷基、C 3到C i。杂环烷基、C 7到 C3。芳烷基或C jlj C 3。杂烷基;m是0到5的整数;并且M是碱金属或Ag。
[0181] 可以通过如下制备由式2表示的鱗化合物:使由式3表示的含鱗阳离子的化合物 与由式5表不的含苯胺阴离子的化合物反应。
[0182] [式 5]
[0184] 其中&和X2各自独立地是经取代或未经取代的CJlj C3。亚芳基、经取代或未经取 代的(:3到C i。亚环烷基或经取代或未经取代的C glj C 2。亚烷基;R 5是氢、羟基、C jlj C 2。烷 基、(:6到C 3。芳基、C 3到C 3。杂芳基、C 3到C 1Q环烷基、C 3到C i。杂环烷基、C 7到C 3。芳烷基或C i 到C3。杂烷基;η是1到2的整数;并且M是碱金属或Ag。
[0185] 在式3中,Y可以是氟、氯、溴或碘。在式4或式5中,碱金属可以是锂、钠、钾、铷、 铯、鍅等。
[0186] 含鱗阳离子的化合物可以通过使膦化合物与有机卤化物在溶剂存在下反应来制 备。有机卤化物可以是烷基卤化物、芳基卤化物或芳烷基卤化物。
[0187] 勝化合物的实例可以包含二苯基勝、甲基^苯基勝、^甲基苯基勝、乙基^苯基 膦、二苯基丙基膦、异丙基二苯基膦以及二乙基苯基膦,但不限于这些。
[0188] 含鱗阳离子的化合物与含苯胺阴离子的化合物之间的反应可以在有机溶剂中执 行,所述有机溶剂例如甲醇、二氯甲烧、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或甲苯。
[0189] 含鱗阳离子的化合物和含苯胺阴离子的化合物可以按1 : 1到1 : 6的摩尔比反 应。膦化合物与有机卤化物之间的反应可以产生含鱗阳离子的化合物,所述含鱗阳离子的 化合物可以添加到含苯胺阴离子的化合物,无需额外分离工艺。
[0190] 当两个分子经由氢键合簇(hydrogen bonding cluster)形成阴离子时,含阴离子 的化合物展现出良好的流动性。具体来说,当两个分子形成氢键合簇时,阴离子与阳离子形 成更强的键合,从而抑制了含阴离子的化合物的反应性。然后,随着弱氢键快速断裂,阳离 子催化剂系统开始参与反应,从而允许含阴离子的化合物展现出快速可固化性。
[0191] 环氣树脂组合物
[0192] 根据本发明的环氧树脂组合物包含鱗化合物。在一个实施例中,环氧树脂组合物 可以包含环氧树脂、固化剂、无机填充剂以及固化催化剂中的至少一个。固化催化剂包括由 式1或式2表示的鱗化合物。
[0193] 环氧树脂
[0194] 环氧树脂可以每分子具有两个或超过两个环氧基。环氧树脂的实例包含双酚A型 环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、叔丁基儿茶酚型环氧树脂、萘型 环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、线性脂 肪族环氧树脂、环脂肪族环氧树脂、杂环环氧树脂、含螺环的环氧树脂、环己烷二甲醇型环 氧树脂、三羟甲基型环氧树脂以及卤化环氧树脂,但不限于这些。这些环氧树脂可单独使用 或以其组合形式使用。举例来说,环氧树脂可以每分子具有两个或超过两个环氧基和一个 或多个羟基。环氧树脂可以包含固相环氧树脂和液相环氧树脂中的至少一个。优选地使用 固相环氧树脂。
[0195] 在一个实施例中,环氧树脂可以是由式6表示的联苯型环氧树脂:
[0196] [式 6]
[0198] 其中R是Cglj C 4烷基并且a平均是0到7。
[0199] 就固体含量而言,所述组合物所包含的环氧树脂的量可以是2重量%到17重 量%,例如3重量%到15重量%,例如3重量%到12重量%。在此范围内,所述组合物可 以确保可固化性。
[0200] 固化剂
[0201] 固化剂可以包含苯酚芳烷基型酚树脂、苯酚酚醛清漆型酚树脂、扎洛克型酚树脂、 甲酚酚醛清漆型酚树脂、萘酚型酚树脂、萜烯型酚树脂、多官能酚树脂、二环戊二烯类酚树 月旨、从双酚A和甲阶酚醛树脂合成的酚醛清漆型酚树脂、多羟基酚化合物(包含三(羟基苯 基)甲烷和二羟基联苯)、酸酐(包含顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐)或芳香族胺(包含间 苯二胺)、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜等。优选地,固化剂可以是具有一个或多个羟基 的酚树脂。
[0202] 在一个实施例中,固化剂可以是由式7表示的扎洛克型酚树脂和由式8表示的苯 酚芳烷基型酚树脂:
[0206] 其中c平均是1到7。
[0207] 就固体含量而言,环氧树脂组合物所包含的固化剂的量可以是0. 5重量%到13重 量%,例如1重量%到10重量%,例如2重量%到8重量%。在此范围内,所述组合物可以 确保可固化性。
[0208] 无机填充剂
[0209] 环氧树脂组合物可以更包含无机填充剂。无机填充剂用于改进环环氧树脂组合物 的机械特性,同时降低环氧树脂组合物的应力。无机填充剂的实例包含以下各者中的至少 一个:熔融硅石、结晶硅石、碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、氧化镁、粘土、滑石、硅酸钙、氧化钛、氧 化锑以及玻璃纤维。
[0210] 就降低应力来说,具有低线性膨胀系数的熔融硅石是优选的。熔融硅石是指比重 为2. 3或小于2. 3的非结晶硅石。熔融硅石可以通过熔融结晶硅石制备或可以包含从各种 原材料合成的非结晶硅石产物。熔融硅石的形状和粒子直径不受特定限制。无机填充剂可 以包含以无机填充剂的总重量计40重量%到100重量%的熔融硅石混合物,其中熔融硅石 混合物包含约50重量%到约99重量%的平均粒子直径(体积换算)为约5微米到约30 微米的球形熔融硅石和约1重量%到约50重量%的平均粒子直径(体积换算)为约0. 001 微米到约1微米的球形熔融硅石。取决于环氧树脂组合物的应用,无机填充剂还可以调整 到约45微米、约55微米或约75微米的最大粒子直径。球形熔融硅石可以在硅石表面上包 含导电碳作为外来物质。球形熔融硅石必须并入较少量的极性外来物质。
[0211] 取决于环氧树脂组合物的所要物理特性,例如可模塑性、低应力特性以及高温强 度,无机填充剂可以按恰当量存在。具体来说,无机填充剂可以按以环氧树脂组合物的总重 量计约70重量%到约95重量%、优选地约75%到约92重量%的量存在。在此范围内,环 氧树脂组合物可以确保良好的阻燃性、流动性和可靠性。
[0212] 固化催化剂
[0213] 环氧树脂组合物可以包含固化催化剂,所述固化催化剂包含由式1或式2表示的 鱗化合物。鱗化合物可以按〇. 01重量%到5重量%、例如0. 02重量%到1. 5重量%、例如 〇. 05重量%到1. 5重量%的量存在于环氧树脂组合物中。在此范围内,环氧树脂组合物可 以确保流动性,但不延长固化反应时间。
[0214] 环氧树脂组合物可以更包含不含鱗的非鱗固化催化剂。非鱗固化催化剂的实例可 以包含叔胺、有机金属化合物、有机磷化合物、咪唑、硼化合物等。叔胺的实例可以包含苯甲 基二甲胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、二乙基氨基乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚、2,2_(二 甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二氨基甲基)苯酚、己酸三-2-乙酯等。有机金属化合物 的实例包含乙酰丙酮酸铬、乙酰丙酮酸锌、乙酰丙酮酸镍等。有机磷化合物的实例可以包含 三-4-甲氧基膦、三苯基膦、三苯基膦三苯基硼烷、三苯基膦-1,4-苯醌加合物等。咪唑的实 例可以包含2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-氨基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、2-乙基-4-甲 基咪唑、2-十七烷基咪唑等。硼化合物的实例可以包含硼酸三苯基膦四苯酯、硼酸四苯酯、 三氟硼烷正己胺、三氟硼烷单乙胺、四氟硼烷三乙胺、四氟硼烷胺等。另外,有可能使用1, 5_ 二氮杂双环[4. 3. 0]壬-5-烯(DBN)、1,8-二氮杂双环[5. 4. 0] ^-7-烯(DBU)、苯酚 酚醛清漆树脂盐等。确切地说,有机磷化合物、硼化合物以及胺或咪唑固化促进剂可以单独 使用或以组合形式使用。通过使环氧树脂或固化剂预反应获得的加合物可以用作固化催化 剂。
[0215] 根据本发明的鱗化合物可以按以固化催化剂的总重量计10重量%到100重量%、 例如60重量%到100重量%的量存在。在此范围内,环氧树脂组合物可以确保流动性,但 不延长固化反应时间。
[0216] 固化催化剂可以按0. 01重量%到5重量%、例如0. 02重量%到1. 5重量%、例如 〇. 05重量%到1. 5重量%的量存在于环氧树脂组合物中。在此范围内,环氧树脂组合物可 以确保流动性,但不延长固化反应时间。
[0217] 根据本发明的组合物可以更包含典型的添加剂。在一个实施例中,所述添加剂可 以包含以下各者中的至少一个:偶合剂、脱模剂、应力松弛剂、交联强化剂、流平剂以及着色 剂。
[0218] 偶合剂可以包含由环氧硅烷、氣基硅烷、疏基硅烷、烷基硅烷以及烷氧基硅烷中选 出的至少一个,但不限于这些。偶合剂可以按0. 1重量%到1重量%的量存在于环氧树脂 组合物中。
[0219] 脱模剂可以包含由石蜡、酯蜡、高级脂肪酸、高级脂肪酸的金属盐、天然脂肪酸以 及天然脂肪酸金属盐中选出的至少一个。脱模剂可以按〇. 1重量%到1重量%的量存在于 环氧树脂组合物中。
[0220] 应力释放剂可以包含由改性硅酮油、硅酮弹性体、硅酮粉末以及硅酮树脂中选出 的至少一个,但不限于这些。应力释放剂可以任选地按6. 5重量%或小于6. 5重量%、例如 1重量%或小于1重量%、例如0. 1重量%到1重量%的量存在于环氧树脂组合物中。关于 改性硅酮油,可以使用具有良好耐热性的任何硅酮聚合物。改性硅酮油可以包含以环氧树 脂组合物的总重量计0. 05重量%到1. 5重量%的娃酮油混合物,其中所述混合物包含由以 下各者所组成的群组中的至少一个:具有环氧基官能团的硅酮油、具有胺官能团的硅酮油、 具有羧基官能团的硅酮油以及其组合。然而,如果硅酮油的量大于1.5重量%,那么容易发 生表面污染并且会遭遇过长树脂溢出(lengthy resin bleed)。如果娃酮油的量小于0.05 重量%,那么会存在如下问题:无法获得足够低的弹性模量。另外,平均粒子直径为15微米 的硅酮粉末是尤其优选的,因为所述粉末不会降低可模塑性。硅酮粉末可以任选地按以环 氧树脂组合物的总重量计5重量%或小于5重量%、例如0. 1重量%到5重量%的量存在。
[0221] 添加剂可以按0. 1重量%到10重量%、例如0. 1重量%到3重量%的量存在于环 氧树脂组合物中。
[0222] 环氧树脂组合物可在低温下固化。举例来说,固化引发温度可以介于90°C到 120°C范围内。在此范围内,环氧树脂组合物可以在低温下固化,从而确保在低温下固化。
[0223] 如使用转移模制压床,在175 °C下,在70千克力/平方厘米的负载下,根据 EMMI-1-66所测量,环氧树脂组合物可以具有59英寸到77英寸的流动长度。在此范围内, 环氧树脂组合物可以用于所要应用。
[0224] 如根据方程式1所计算,环氧树脂组合物可以具有小于0.4%、例如0.01 %到 0. 39%的固化收缩率。在此范围内,固化收缩率低并且环氧树脂组合物可以用于所要应用。
[0225] [方程式1]
[0226] 固化收缩率=I C-D I/CX 100
[0227] 其中C是通过环氧树脂组合物在175°C下,在70千克力/平方厘米的负载下的转 移模制获得的样本的长度,并且D是在170°C到180°C下后固化所述样本4小时并且冷却之 后,所述样本的长度。
[0228] 在此范围内,固化收缩率低并且环氧树脂组合物可以用于所要应用。
[0229] 如根据方程式2所计算,环氧树脂组合物可以具有80 %或大于80 %的储存稳定 性:
[0230] 储存稳定性=(Fl-FO)/R) X 100,
[0231] 其中Fl是在25°C /50% RH下储存所述组合物72小时之后,使用转移模制压床, 在175°C和70千克力/平方厘米下,根据EMMI-1-66测量的所述环氧树脂组合物的流动长 度(英寸),并且FO是所述环氧树脂组合物的初始流动长度(英寸)。
[0232] 在环氧树脂组合物中,环氧树脂可以单独使用或以加合物的形式(例如熔融母 料)使用、通过使环氧树脂与添加剂预反应而得到,所述添加剂例如固化剂、固化催化剂、 脱模剂、偶合剂或应力释放剂。虽然关于根据本发明的环氧树脂组合物的制备方法不存在 特定限制,但是环氧树脂组合物可以通过如下制备:使用合适的混合器(例如亨舍尔混合 器(Henschel mixer)或雷迪格混合器(Redige mix
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