用于形成半导体用膜的组合物、层叠体和基板层叠体的制作方法

本发明涉及用于形成半导体用膜的组合物、层叠体和基板层叠体。

背景技术：

1、随着电子仪器的小型轻量化、高性能化的推进，要求半导体芯片等的高集成化。但是，以电路的微细化难以充分应对其要求。因此，近年，提出了通过将多片半导体基板(晶圆)纵向层叠，制成多层的三维结构，从而进行高集成化的方法。作为将半导体基板(晶圆)层叠的方法，提出了将基板彼此直接接合的方法、使用接合材料的方法等(例如，参照日本特开平4-132258号公报、日本特开2010-226060号公报和日本特开2016-47895号公报)。

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、使用接合材料将半导体基板彼此接合的情况下，可设想在半导体基板的表面涂布树脂，接着进行干燥、加热等而形成接合层，经由接合层将半导体基板彼此接合。此时，在形成了接合层的半导体基板中，容易发生因接合层的热膨胀率和半导体基板的热膨胀率的差异等导致的翘曲。如果发生的翘曲大，则在半导体基板彼此的接合时，有可能发生位置偏移。

3、使用接合材料将半导体基板彼此接合的情况下，如果由接合材料形成的接合层的密合性低，则接合后容易发生半导体基板的剥离或者半导体基板的位置偏移。

4、从以上的方面出发，使用用于形成半导体用膜的组合物在半导体基板等基板上形成了接合层时，希望能够抑制基板的翘曲，进而希望基板彼此的接合强度高。

5、本发明的一个实施方式是鉴于上述情况而得到的，目的在于提供在基板上形成接合层时能够抑制基板的翘曲并且能够形成基板彼此的接合强度高的接合层的用于形成半导体用膜的组合物，以及使用该用于形成半导体用膜的组合物形成的层叠体和基板层叠体。

6、用于解决课题的手段

7、用于解决上述课题的具体手段如下。

8、<1>一种用于形成半导体用膜的组合物，包含：

9、脂肪族二胺(a)，其包含含有伯氨基和仲氨基的至少一者以及碳原子的主链，伯氨基和仲氨基的合计为2个以上，构成所述主链的碳原子的数量为2以上180以下，重均分子量为60以上2000以下；以及

10、交联剂(d)，其在分子内包含3个以上-c(＝o)ox基(x为氢原子或碳数1以上6以下的烷基)，3个以上-c(＝o)ox基中，1个以上6个以下为-c(＝o)oh基，重均分子量为200以上2000以下。

11、<2>根据<1>所述的用于形成半导体用膜的组合物，

12、进一步包含硅烷化合物(b)，所述硅烷化合物(b)包含伯氨基和仲氨基的至少一者以及硅原子，所述硅原子和与所述硅原子结合的非极性基团的关系满足以摩尔比计为(非极性基团)/si＜1.8的关系。

13、<3>根据<2>所述的用于形成半导体用膜的组合物，

14、所述硅烷化合物(b)的重均分子量为130以上10000以下。

15、<4>根据<1>～<3>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物，

16、进一步包含线形的硅氧烷化合物(c)，所述硅氧烷化合物(c)包含伯氨基和仲氨基的至少一者、硅原子以及与所述硅原子结合的非极性基团，伯氨基和仲氨基的合计为2个以上，所述硅原子和与所述硅原子结合的非极性基团的关系满足以摩尔比计为(非极性基团)/si≥1.8的关系。

17、<5>根据<4>所述的用于形成半导体用膜的组合物，

18、所述硅氧烷化合物(c)的重均分子量为200以上2000以下。

19、<6>根据<1>～<5>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物，

20、脂肪族二胺(a)不含环式结构。

21、<7>根据<1>～<6>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物，

22、交联剂(d)的含量相对于用于形成半导体用膜的组合物中所含的具有氨基的成分的合计含量的比率，即具有氨基的成分/交联剂(d)以摩尔比计为0.1以上10以下。

23、<8>根据<1>～<7>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物，

24、所述交联剂(d)中的-c(＝o)ox基的数量相对于用于形成半导体用膜的组合物中所含的具有氨基的成分的氨基的合计数的比率，即coox/氨基为0.1以上5.0以下。

25、<9>根据<1>～<8>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物，

26、所述交联剂(d)的所述3个以上-c(＝o)ox基中，至少一个x是碳数1以上6以下的烷基。

27、<10>根据<1>～<9>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物，

28、所述脂肪族二胺(a)的主链的两末端各自独立地为伯氨基或仲氨基。

29、<11>一种层叠体，是基板和由<1>～<10>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物形成的接合层层叠而成的。

30、<12>一种基板层叠体，是第一基板、由<1>～<10>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物形成的接合层和第二基板依次层叠而成的。

31、<13>一种基板层叠体，具备第一层叠区域和第二层叠区域，在与层叠方向正交的面方向上配置至少一个第一层叠区域和至少一个第二层叠区域而成，

32、所述第一层叠区域是第一基板、由<1>～<10>的任一项所述的用于形成半导体用膜的组合物形成的接合层和第二基板依次层叠而成的区域，

33、所述第二层叠区域是第一基板、电极和第二基板依次层叠而成的区域。

34、<14>根据<13>所述的基板层叠体，

35、在所述层叠方向上层叠有2层以上所述第一层叠区域，并且，在层叠方向上层叠有2层以上所述第二层叠区域。

36、<15>根据<12>～<14>的任一项所述的基板层叠体，

37、所述第一基板和所述第二基板的至少一者是包含选自由si、ga、ge和as组成的组中的至少一种元素的半导体基板。

38、发明效果

39、根据本发明的一个实施方式，能够提供在基板上形成接合层时能够抑制基板的翘曲并且能够形成基板彼此的接合强度高的接合层的用于形成半导体用膜的组合物，以及使用该用于形成半导体用膜的组合物形成的层叠体和基板层叠体。

技术特征：

1.一种用于形成半导体用膜的组合物，包含：

2.根据权利要求1所述的用于形成半导体用膜的组合物，

3.根据权利要求2所述的用于形成半导体用膜的组合物，

4.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物，

5.根据权利要求4所述的用于形成半导体用膜的组合物，

6.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物，

7.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物，

8.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物，

9.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物，

10.根据权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物，

11.一种层叠体，是基板和由权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物形成的接合层层叠而成的。

12.一种基板层叠体，是第一基板、由权利要求1或2所述的用于形成半导体用膜的组合物形成的接合层和第二基板依次层叠而成的。

13.一种基板层叠体，具备第一层叠区域和第二层叠区域，在与层叠方向正交的面方向上配置至少一个第一层叠区域和至少一个第二层叠区域而成，

14.根据权利要求13所述的基板层叠体，

15.根据权利要求12所述的基板层叠体，

技术总结
本发明是用于形成半导体用膜的组合物及其应用，所述组合物包含：脂肪族二胺(A)，其包含含有伯氨基和仲氨基以及碳原子的主链，伯氨基和仲氨基的合计为2个以上，构成所述主链的碳原子的数量为2以上180以下；以及交联剂(D)，其在分子内包含3个以上‑C(＝O)OX基(X为氢原子或碳数1以上6以下的烷基)，3个以上‑C(＝O)OX基中，1个以上6个以下为‑C(＝O)OH基，重均分子量为200以上2000以下。

技术研发人员：茅场靖刚,中村雄三,河关孝志
受保护的技术使用者：三井化学株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24