JP2013145841A - Application liquid for formation of interlayer packed bed layer of three-dimensional integrated circuit and three-dimensional integrated circuit manufacturing method - Google Patents

Application liquid for formation of interlayer packed bed layer of three-dimensional integrated circuit and three-dimensional integrated circuit manufacturing method Download PDF

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康弘 河瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an application liquid for formation of an interlayer packed bed of a three-dimensional integrated circuit, which can form, at a time of a B-stage heat treatment, a homogenous B-stage film from a coated film formed on a semiconductor substrate by evaporating and removing an organic solvent at a moderate evaporation rate by application; and which can form a favorable interlayer packed bed layer by heat hardening the B-stage film.SOLUTION: An application liquid for formation of an interlayer packed bed layer of a three-dimensional integrated circuit, includes: a thermosetting resin (A) which has a heat transfer coefficient of 0.2 W/mK and over, melt viscosity at 50°C of 500 Pa s and over, and melt viscosity at 120°C of 100 Pa s and under; an inorganic filler (B) which has a heat transfer coefficient of 2 W/mK and over, an average grain size of not less than 0.1 μm and not more than 5 μm, and a maximum grain size of 10 μm and under; a surface-active agent (D); and an organic solvent (E) which has a boiling point of 120°C and over.

Description

本発明は、三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液と、この塗布液を用いた三次元集積回路の製造方法に関する。   The present invention relates to a coating liquid for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit and a method for manufacturing a three-dimensional integrated circuit using the coating liquid.

近年、半導体デバイスの更なる高速化・高容量化などの性能向上のために、トランジスタや配線の微細化に加えて、半導体デバイスチップを2層以上積み重ねて三次元(3D)積層化した三次元集積回路の研究開発が進められている。   In recent years, in order to further improve the performance of semiconductor devices such as higher speed and higher capacity, in addition to miniaturization of transistors and wiring, three-dimensional (3D) stacking by stacking two or more semiconductor device chips Research and development of integrated circuits is underway.

三次元集積回路は、半導体デバイスチップ同士が、そのチップ間においてはんだバンプ等の電気信号端子等で接続されていると同時に、層間充填材を充填して形成された層間充填層により接着された構造を有している。   A three-dimensional integrated circuit has a structure in which semiconductor device chips are connected to each other by electrical signal terminals such as solder bumps between the chips, and at the same time, are bonded by an interlayer filling layer formed by filling an interlayer filler. have.

具体的には、ウェハー上に、層間充填層形成用組成物の塗布液を塗布して薄膜を形成した後に、加熱してBステージ化を行い、次いでダイシングによりチップを切り出し、このチップを複数枚積層し、加圧加熱による仮接合を繰り返し、最終的に加圧加熱条件下で本接合(半田接合)を行うプロセスが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   Specifically, after a thin film is formed by applying a coating solution for forming an interlayer filling layer on a wafer, heating is performed to form a B stage, and then chips are cut out by dicing. There has been proposed a process of stacking, repeating temporary bonding by pressure heating, and finally performing main bonding (solder bonding) under pressure heating conditions (for example, see Non-Patent Document 1).

このような三次元集積回路デバイスの実用化に向けて、種々の課題が指摘されているが、その内の一つにトランジスタや配線等のデバイスから発する熱の放熱問題がある。この問題は、一般的に、半導体デバイスチップの積層の際に用いられる層間充填層形成用組成物の熱伝導率が、金属やセラミックなどに比べて非常に低いことに起因し、積層デバイスチップ内での蓄熱によるパフォーマンスの低下が懸念されている。   Various problems have been pointed out for the practical application of such a three-dimensional integrated circuit device. One of them is a problem of heat dissipation from heat generated from devices such as transistors and wiring. This problem is generally caused by the fact that the thermal conductivity of the interlayer filling layer forming composition used for stacking semiconductor device chips is very low compared to metals, ceramics, etc. There is concern about performance degradation due to heat storage.

この課題を解決する一つの手法として、層間充填層形成用組成物の高熱伝導化が挙げられる。具体的には、層間充填層形成用組成物の接着成分を構成する熱硬化性樹脂として高熱伝導性のエポキシ樹脂を使用したり、このような高熱伝導性樹脂と高熱伝導性無機フィラーとを複合化したりすることで、層間充填層形成用組成物を高熱伝導化することが行われている。例えば、特許文献1には、球状窒化ホウ素凝集体をフィラーとして配合した層間充填層形成用組成物が記載されている。   One technique for solving this problem is to increase the thermal conductivity of the interlayer filling layer forming composition. Specifically, a high thermal conductivity epoxy resin is used as the thermosetting resin constituting the adhesive component of the interlayer filling layer forming composition, or such a high thermal conductivity resin and a high thermal conductivity inorganic filler are combined. The composition for forming an interlayer filling layer is made to have a high thermal conductivity. For example, Patent Document 1 describes a composition for forming an interlayer filling layer in which a spherical boron nitride aggregate is blended as a filler.

また、層間充填層形成用組成物には、熱伝導性の向上に加えて、3D積層プロセスへの適合性や薄膜化、更には半導体デバイスチップ間における電気信号端子の接合性なども求められており、更なる技術開発が必要とされている。
即ち、従来の半導体デバイスチップのインターポーザ等への搭載プロセスにおいては、初めに半導体デバイスチップ側のはんだバンプ等の電気信号端子をフラックスにより活性化処理し、次いでランド(電気接合電極)を有する基板に接合した後、基板間に液状樹脂又は液状樹脂に無機フィラーを添加したアンダーフィル材を充填して硬化させることにより接合が行われている。ここで、フラックスには、はんだバンプ等の金属電気信号端子及びランドの表面酸化膜除去や濡れ広がり性の向上、更には金属端子表面の再酸化防止などの活性化処理機能が求められている。
一方、半導体デバイスチップの3D積層プロセスにおいては、初めにフラックスを用いたはんだバンプ等の電気信号端子の活性化処理を行うと、端子表面に熱伝導性の低いフラックス層が形成され、層間充填層形成用組成物による積層基板間の熱伝導性の阻害や、フラックス成分の残留による接合端子の腐食劣化等の要因となることが懸念されている。
このため、高い熱伝導性を有する層間充填層形成用組成物へ直接混合可能であり、且つ金属端子への腐食性の低いフラックスが求められている。
In addition to the improvement of thermal conductivity, the composition for forming an interlayer filling layer is required to have compatibility with a 3D lamination process, a thin film, and also a bonding property of electrical signal terminals between semiconductor device chips. Therefore, further technological development is needed.
That is, in the conventional process of mounting a semiconductor device chip on an interposer or the like, first, an electrical signal terminal such as a solder bump on the semiconductor device chip side is activated by flux, and then a substrate having lands (electric junction electrodes) is formed. After joining, joining is performed by filling and hardening the liquid resin or the underfill material which added the inorganic filler to the liquid resin between the board | substrates. Here, the flux is required to have an activation processing function such as removal of surface oxide film of the metal electric signal terminals such as solder bumps and land, improvement of wettability, and prevention of reoxidation of the surface of the metal terminal.
On the other hand, in the 3D stacking process of the semiconductor device chip, when the activation process of the electrical signal terminals such as solder bumps using the flux is first performed, a flux layer having low thermal conductivity is formed on the surface of the terminal, and the interlayer filling layer There is a concern that the formation composition may hinder the thermal conductivity between the laminated substrates and cause corrosion deterioration of the junction terminal due to the residual flux component.
For this reason, the flux which can be directly mixed with the composition for interlayer filling layer formation which has high heat conductivity, and has low corrosiveness to a metal terminal is calculated | required.

このようなフラックスとしては、従来、電気信号端子の金属酸化膜溶解能に優れたハロゲンを含む無機金属塩の他に、有機酸や有機酸塩、有機ハロゲン化合物やアミン類、ロジンやその構成成分の単独又は複数の組合せが用いられている(例えば、非特許文献2参照)。   Conventionally, as such a flux, in addition to an inorganic metal salt containing a halogen having excellent ability to dissolve a metal oxide film of an electric signal terminal, an organic acid, an organic acid salt, an organic halogen compound, an amine, rosin and its constituent components Are used alone or in combination (see, for example, Non-Patent Document 2).

このように、従来の層間充填層形成用組成物は、一般に、接着成分としての熱硬化性樹脂と、無機フィラーとフラックスとを含むものであるが、この層間充填層形成用組成物は、通常適当な有機溶媒に分散ないし溶解させて適度な粘度に調整された塗布液として半導体基板に塗布される。   As described above, the conventional interlayer filling layer forming composition generally includes a thermosetting resin as an adhesive component, an inorganic filler, and a flux, but this interlayer filling layer forming composition is usually suitable. It is applied to a semiconductor substrate as a coating liquid which is dispersed or dissolved in an organic solvent and adjusted to an appropriate viscosity.

特表2008−510878号公報Japanese translation of PCT publication No. 2008-510878

エレクトロニクス実装学会講演大会講演論文集、61,23,2009)Proceedings of the Japan Institute of Electronics Packaging, 61, 23, 2009) はんだ付けの基礎と応用(工業調査会)Basics and application of soldering (Industry Research Committee)

三次元集積回路の層間充填層形成用組成物の塗布液を基板表面に塗布した後、加熱してBステージ化し、更に仮接合及び本接合を行って三次元集積回路を製造する際、塗布液調製に用いた有機溶媒は、Bステージ化のための加熱処理時において、適度な蒸発速度で蒸発除去される必要がある。即ち、有機溶媒の蒸発速度が遅過ぎ、効率的に蒸発除去し得ない場合には、得られるBステージ化膜中に有機溶媒が残留するおそれがあり、Bステージ化膜中の残留溶媒は、その後の仮接合〜本接合の高温加熱時に蒸発することとなり、有機溶媒の蒸発跡がボイドとなって積層基板間の熱伝導を阻害する要因となる。一方で、Bステージ化時の有機溶媒の蒸発速度が過度に速いと、得られるBステージ化膜には、有機溶媒の蒸発による膜表面の荒れを生じ、均質なBステージ化膜を得ることができない。Bステージ化膜の膜質が不均質であると、その後の仮接合から本接合工程において、これを更に加熱して形成される層間充填層も不均質なものとなり、表面荒れにより空気層を巻き込むことによるボイドの形成、これによる積層基板間の熱伝導性の低下、接着性の低下といった問題を生じる。   After applying the coating liquid for the composition for forming the interlayer filling layer of the three-dimensional integrated circuit to the substrate surface, it is heated to form a B-stage, and further, provisional bonding and main bonding are performed to manufacture the three-dimensional integrated circuit. The organic solvent used for the preparation needs to be removed by evaporation at an appropriate evaporation rate during the heat treatment for B-stage formation. That is, when the evaporation rate of the organic solvent is too slow and cannot be efficiently removed by evaporation, the organic solvent may remain in the resulting B-staged film. It will evaporate at the time of high-temperature heating of the subsequent temporary bonding to the main bonding, and the evaporation trace of the organic solvent becomes a void and becomes a factor that hinders heat conduction between the laminated substrates. On the other hand, if the evaporation rate of the organic solvent at the time of B-stage formation is excessively high, the resulting B-stage film will be roughened by evaporation of the organic solvent, and a homogeneous B-stage film can be obtained. Can not. If the film quality of the B-staged film is inhomogeneous, the interlayer filling layer formed by further heating this from the subsequent temporary bonding to the main bonding process also becomes inhomogeneous, and the air layer is involved due to surface roughness. This causes problems such as the formation of voids due to the above, a decrease in thermal conductivity between laminated substrates, and a decrease in adhesion.

本発明は、高熱伝導性の層間充填層を形成することができる層間充填層形成用塗布液であって、半導体基板上に塗布することにより形成した塗膜から、Bステージ化の加熱処理時に、適度な蒸発速度で有機溶媒を蒸発除去させて均質なBステージ化膜を形成することができ、従って、このBステージ化膜を加熱硬化させて、良好な層間充填層を形成することができる三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液と、この塗布液を用いた三次元集積回路の製造方法を提供することを課題とする。   The present invention is a coating solution for forming an interlayer filling layer capable of forming an interlayer filling layer having high thermal conductivity, and from a coating film formed by coating on a semiconductor substrate, during a heat treatment for B-stage formation, It is possible to form a homogeneous B-staged film by evaporating and removing the organic solvent at an appropriate evaporation rate. Accordingly, the B-staged film can be cured by heating to form a good interlayer filling layer. It is an object of the present invention to provide a coating liquid for forming an interlayer filling layer of an original integrated circuit and a method for manufacturing a three-dimensional integrated circuit using the coating liquid.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、高熱伝導性の無機フィラーと、高熱伝導性で適度な溶融粘度を有する熱硬化性樹脂とを複合化した層間充填層形成用組成物の塗布液の有機溶媒として、所定の沸点を有する有機溶媒を用いることにより、Bステージ化における有機溶媒の蒸発荒れを防止することができることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention formed an interlayer filling layer in which a highly heat-conductive inorganic filler and a thermosetting resin having a high heat conductivity and an appropriate melt viscosity were combined. It has been found that by using an organic solvent having a predetermined boiling point as the organic solvent of the coating liquid for the composition for use, the evaporation of the organic solvent in the B-stage can be prevented.

本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。   The present invention has been achieved on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows.

[1] 熱伝導率が0.2W/mK以上であって、50℃における溶融粘度が500Pa・s以上、120℃における溶融粘度が100Pa・s以下である熱硬化性樹脂(A)と、熱伝導率が2W/mK以上であって、平均粒径が0.1μm以上5μm以下、且つ最大粒径が10μm以下である無機フィラー(B)と、表面活性化剤(D)と、沸点が120℃以上の有機溶媒(E)とを含有する、三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [1] A thermosetting resin (A) having a thermal conductivity of 0.2 W / mK or more, a melt viscosity at 50 ° C of 500 Pa · s or more, and a melt viscosity at 120 ° C of 100 Pa · s or less, and heat An inorganic filler (B) having a conductivity of 2 W / mK or more, an average particle size of 0.1 μm to 5 μm, and a maximum particle size of 10 μm or less, a surface activator (D), and a boiling point of 120 A coating solution for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit, comprising an organic solvent (E) at a temperature of at least ° C.

[2] 有機溶媒(E)の沸点が、130℃以上180℃未満である、[1]に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [2] The coating solution for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to [1], wherein the boiling point of the organic solvent (E) is 130 ° C. or higher and lower than 180 ° C.

[3] 更に沸点が60℃以上120℃未満の有機溶媒(F)を含有する、[1]又は[2]に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [3] The coating solution for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to [1] or [2], further containing an organic solvent (F) having a boiling point of 60 ° C. or higher and lower than 120 ° C.

[4] 熱硬化性樹脂(A)と無機フィラー(B)との総体積に対し、無機フィラー(B)を5体積%以上60体積%以下含有する、[1]から[3]のいずれかに記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [4] Any one of [1] to [3], containing 5% by volume to 60% by volume of the inorganic filler (B) with respect to the total volume of the thermosetting resin (A) and the inorganic filler (B). A coating solution for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to the above.

[5] 無機フィラー(B)が、窒化ホウ素フィラーである、[1]から[4]のいずれかに記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [5] The coating solution for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to any one of [1] to [4], wherein the inorganic filler (B) is a boron nitride filler.

[6] 更に硬化剤(C)を含有する、[1]から[5]のいずれかに記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [6] The coating solution for forming an interlayer filling layer for a three-dimensional integrated circuit according to any one of [1] to [5], further containing a curing agent (C).

[7] 硬化剤(C)が、イミダゾール、イミダゾール誘導体、及びジシアンジアミン化合物から選ばれる少なくとも1つである、[6]に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [7] The coating liquid for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to [6], wherein the curing agent (C) is at least one selected from imidazole, imidazole derivatives, and dicyandiamine compounds.

[8] 表面活性化剤(D)が、有機カルボン酸及び有機カルボン酸誘導体から選ばれる少なくとも1つである、[1]から[7]のいずれかに記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。 [8] The interlayer filling layer of the three-dimensional integrated circuit according to any one of [1] to [7], wherein the surface activator (D) is at least one selected from organic carboxylic acids and organic carboxylic acid derivatives. Coating liquid for forming.

[9] 半導体基板表面に、[1]から[8]のいずれかに記載の塗布液を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、塗膜が形成された半導体基板を他の半導体基板と積層して加圧する接合工程とを含む、三次元集積回路の製造方法。 [9] A coating process in which a coating film is formed by coating the surface of a semiconductor substrate with the coating liquid according to any one of [1] to [8], and the semiconductor substrate on which the coating film is formed is combined with another semiconductor substrate. A method for manufacturing a three-dimensional integrated circuit, comprising a bonding step of laminating and pressing.

[10] 前記塗布工程と接合工程の間に、前記塗膜を乾燥する乾燥工程を有する、[9]に記載の三次元集積回路の製造方法。 [10] The method for manufacturing a three-dimensional integrated circuit according to [9], further including a drying step of drying the coating film between the coating step and the bonding step.

[11] 前記塗布工程において、スピンコーター、スリットコーター、ダイコーター、及びブレードコーターから選ばれる少なくとも1つの塗布装置により前記塗布液を半導体基板表面に塗布する、[9]又は[10]に記載の三次元集積回路の製造方法。 [11] The method according to [9] or [10], wherein in the coating step, the coating liquid is applied to the surface of the semiconductor substrate by at least one coating device selected from a spin coater, a slit coater, a die coater, and a blade coater. A method of manufacturing a three-dimensional integrated circuit.

[12] 前記接合工程において、200℃以上に加熱する加熱工程を有する、[9]から[11]のいずれかに記載の三次元集積回路の製造方法。 [12] The method for manufacturing a three-dimensional integrated circuit according to any one of [9] to [11], wherein the bonding step includes a heating step of heating to 200 ° C. or higher.

本発明の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液によれば、高熱伝導性の層間充填層を形成することができる。また、本発明の層間充填層形成用塗布液を半導体基板上に塗布することにより形成した塗膜から、Bステージ化の加熱処理時に、適度な蒸発速度で有機溶媒を蒸発除去させて、有機溶媒の蒸発荒れに起因する膜質の乱れのない、均質なBステージ化膜を形成することがでる。即ち、本発明の塗布液に含まれる有機溶媒は、沸点が120℃以上の比較的高沸点のものであることから、Bステージ化の加熱処理時に適当な蒸発速度で蒸発するため、蒸発荒れによる膜質の乱れが発生することが防止される。
従って、このBステージ化膜を加熱硬化させて、良好な層間充填層を形成することができるため、高品質の三次元集積回路を実現することができる。
According to the coating liquid for forming the interlayer filling layer of the three-dimensional integrated circuit of the present invention, a highly thermally conductive interlayer filling layer can be formed. In addition, the organic solvent is evaporated and removed at an appropriate evaporation rate from the coating film formed by applying the coating liquid for forming the interlayer filling layer of the present invention on the semiconductor substrate at the time of the B-stage heat treatment. It is possible to form a uniform B-stage film without any disturbance in the film quality due to the evaporation roughening. That is, since the organic solvent contained in the coating liquid of the present invention has a relatively high boiling point of 120 ° C. or higher, it evaporates at an appropriate evaporation rate during the B-stage heat treatment, and therefore, due to evaporation roughening. It is possible to prevent the film quality from being disturbed.
Therefore, since this B-staged film can be cured by heating to form a good interlayer filling layer, a high-quality three-dimensional integrated circuit can be realized.

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

〔三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液〕
本発明の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液は、三次元集積回路の各層を構成する半導体基板同士を接着し、半導体基板同士の間隙を充填する層間充填層を形成するために用いられる塗布液であって、
熱伝導率が0.2W/mK以上であって、50℃における溶融粘度が500Pa・s以上、120℃における溶融粘度が100Pa・s以下である熱硬化性樹脂(A)、
熱伝導率が2W/mK以上であって、平均粒径が0.1μm以上5μm以下、且つ最大粒径が10μm以下である無機フィラー(B)、表面活性化剤(D)、及び沸点が120℃以上の有機溶媒(E)を含有することを特徴とするものであって、この層間充填層形成用塗布液は、好ましくは更に硬化剤(C)を含み、また、沸点が60℃以上120℃未満の有機溶媒(F)を含有していてもよい。
なお、本発明において、無機フィラー(B)の「平均粒径」とは、島津製作所製粒度分布測定装置「SALD−2200」を用い、後掲の実施例の項に記載される方法で測定された値をさす。
[Coating solution for forming interlayer filling layer of 3D integrated circuit]
The coating solution for forming the interlayer filling layer of the three-dimensional integrated circuit of the present invention is used to bond the semiconductor substrates constituting each layer of the three-dimensional integrated circuit to form an interlayer filling layer that fills the gap between the semiconductor substrates. A coating solution,
A thermosetting resin (A) having a thermal conductivity of 0.2 W / mK or more, a melt viscosity at 50 ° C. of 500 Pa · s or more, and a melt viscosity at 120 ° C. of 100 Pa · s or less,
An inorganic filler (B) having a thermal conductivity of 2 W / mK or more, an average particle size of 0.1 μm to 5 μm, and a maximum particle size of 10 μm or less, a surface activator (D), and a boiling point of 120 It is characterized by containing an organic solvent (E) at a temperature of not lower than ° C., and this interlayer filling layer forming coating solution preferably further contains a curing agent (C) and has a boiling point of 60 ° C. or higher and 120 ° C. You may contain the organic solvent (F) below [degreeC].
In the present invention, the “average particle size” of the inorganic filler (B) is measured by the method described in the Examples section below using a particle size distribution measuring device “SALD-2200” manufactured by Shimadzu Corporation. Indicates the value.

以下、各成分について説明する。   Hereinafter, each component will be described.

[熱硬化性樹脂(A)]
層間充填材として無機フィラー(B)との複合化で高い熱伝導性を得るために、本発明の層間充填層形成用塗布液の熱硬化性樹脂(A)の熱伝導率は0.2W/mK以上であることを必須とし、特に0.22W/mK以上であることが好ましい。
[Thermosetting resin (A)]
In order to obtain high thermal conductivity by combining with the inorganic filler (B) as an interlayer filler, the thermal conductivity of the thermosetting resin (A) of the coating liquid for forming an interlayer filler of the present invention is 0.2 W / It must be mK or more, and is preferably 0.22 W / mK or more.

なお、本発明において、熱硬化性樹脂(A)の熱伝導率は、後述の実施例の項に記載されるように、本発明の層間充填層形成用塗布液を構成する成分のうち、熱硬化性樹脂(A)と有機溶媒と、更に塗布液中に硬化剤(C)を含む場合には硬化剤(C)のみを用いて、通常の硬化方法に従って硬化膜を形成し、この硬化膜について、後述の方法で求めた値である。   In the present invention, the thermal conductivity of the thermosetting resin (A) is, among the components constituting the interlayer filling layer forming coating liquid of the present invention, as described in the Examples section below. When a curable resin (A), an organic solvent, and a curing agent (C) are further included in the coating solution, a cured film is formed according to a normal curing method using only the curing agent (C). Is a value obtained by the method described later.

また、層間充填層形成用塗布液として基板上に薄膜を形成後、仮接合前に接合対象の基板と位置合わせを行うために、熱硬化性樹脂(A)は、50℃における溶融粘度が500Pa・s以上であることを必須とし、この溶融粘度は1000Pa・s以上であることが好ましい。即ち、熱硬化性樹脂(A)の50℃における溶融粘度が500Pa・s以上であることにより、Bステージ化後の室温におけるタック性を低減し、基板の積み重ね時の位置合わせを実施することにより、三次元集積回路の積層基板同士の仮接合を可能としている。   In addition, the thermosetting resin (A) has a melt viscosity of 500 Pa at 50 ° C. in order to perform alignment with the substrate to be bonded after forming a thin film on the substrate as a coating solution for forming an interlayer filling layer and before temporary bonding. It is essential that it is s or more, and this melt viscosity is preferably 1000 Pa · s or more. That is, when the melt viscosity at 50 ° C. of the thermosetting resin (A) is 500 Pa · s or more, the tack property at room temperature after the B-stage is reduced, and the alignment at the time of stacking the substrates is performed. In addition, it is possible to temporarily join the laminated substrates of the three-dimensional integrated circuit.

また、仮接合後に本接合を実施する際には、加熱により樹脂を溶融させて電気接合端子を接続させるために、熱硬化性樹脂(A)は、120℃における溶融粘度が100Pa・s以下であることを必須とし、この溶融粘度は20Pa・s以下であることが好ましい。即ち、熱硬化性樹脂(A)の溶融粘度が120℃において100Pa・s以下であることにより、はんだバンプが融解する前に樹脂を溶融させて粘度を大きく低減させることにより、加熱プレスによるはんだバンプとランド端子の仮接合を可能とし、更に半導体基板上に形成された充填材膜を200℃以上で加圧接着することにより、はんだバンプを融解させてランド端子との電気接続を実現することができる。
なお、この際、後述の硬化剤(C)を添加することにより、Bステージ化や、はんだバンプの接合温度では硬化せず、はんだバンプの接合後に短時間の流動性を有した後にゲル化して、その後に完全硬化することにより、安定な層間充填層を形成することができ、好ましい。
Further, when the main bonding is performed after the temporary bonding, the thermosetting resin (A) has a melt viscosity at 120 ° C. of 100 Pa · s or less in order to melt the resin by heating and connect the electric bonding terminals. It is essential that the melt viscosity is 20 Pa · s or less. That is, when the melt viscosity of the thermosetting resin (A) is 100 Pa · s or less at 120 ° C., the resin is melted before the solder bump is melted to greatly reduce the viscosity. Can be temporarily bonded to the land terminal, and further, the filler film formed on the semiconductor substrate is pressure-bonded at 200 ° C. or more to melt the solder bump and realize electrical connection with the land terminal. it can.
At this time, by adding a curing agent (C) described later, it does not harden at the B-stage or at the solder bump bonding temperature, and gels after having a short fluidity after the solder bump bonding. Then, it is preferable because a stable interlayer filling layer can be formed by complete curing thereafter.

熱硬化性樹脂(A)としては、上記熱伝導率と溶融粘度条件を満たすいかなる熱硬化性樹脂も使用できる。   As the thermosetting resin (A), any thermosetting resin that satisfies the above thermal conductivity and melt viscosity conditions can be used.

本発明に係る熱硬化性樹脂(A)としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミノビスマレイミド(ポリビスマレイミド)樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等のポリイミド系樹脂;ポリベンゾオキサゾール系樹脂;ポリエーテル樹脂;ベンゾシクロブテン樹脂;シリコーン系樹脂;フェノール系エポキシ樹脂、アルコール系エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂の原料となる対応するモノマー、ダイマー、オリゴマー等の前駆体でもよい。
中でも、高熱伝導性で、有機溶媒への溶解性も良好であることから、エポキシ樹脂やポリエーテル樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、シリコーン樹脂が好ましく、特にエポキシ樹脂が好ましい。
これらの熱硬化性樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組合せ及び比率で併用してもよい。
Examples of the thermosetting resin (A) according to the present invention include polyimide resins such as polyimide resins, polyaminobismaleimide (polybismaleimide) resins, bismaleimide / triazine resins, polyamideimide resins, and polyetherimide resins; Examples include benzoxazole resins; polyether resins; benzocyclobutene resins; silicone resins; epoxy resins such as phenolic epoxy resins and alcoholic epoxy resins. Moreover, precursors, such as a corresponding monomer, dimer, oligomer, etc. which become the raw material of these resins may be used.
Among them, an epoxy resin, a polyether resin, a benzocyclobutene resin, and a silicone resin are preferable because of high thermal conductivity and good solubility in an organic solvent, and an epoxy resin is particularly preferable.
One of these thermosetting resins may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

<エポキシ樹脂>
以下、熱硬化性樹脂(A)として好適なエポキシ樹脂(以下「エポキシ樹脂(a)」と称す場合がある。)について説明する。
<Epoxy resin>
Hereinafter, an epoxy resin (hereinafter sometimes referred to as “epoxy resin (a)”) suitable as the thermosetting resin (A) will be described.

エポキシ樹脂(a)は1種類の構造単位を有するエポキシ樹脂のみであってもよいが、上記溶融粘度条件を満たすならば、構造単位の異なる複数のエポキシ樹脂を組み合わせてもよい。   The epoxy resin (a) may be only an epoxy resin having one type of structural unit, but a plurality of epoxy resins having different structural units may be combined as long as the melt viscosity condition is satisfied.

塗膜性ないしは成膜性や接着性と併せて、接合時のボイドを低減して高熱伝導性の硬化膜を得るために、エポキシ樹脂(a)として少なくとも後述するフェノキシ樹脂(以下、「エポキシ樹脂(a1)」と称す場合がある。)を含むことが好ましい。   In order to obtain a highly heat-conductive cured film by reducing voids at the time of joining in combination with coating properties or film-forming properties and adhesive properties, at least a phenoxy resin (hereinafter referred to as “epoxy resin”) as an epoxy resin (a). (A1) ”may be included).

フェノキシ樹脂とは、通常エピハロヒドリンと2価フェノール化合物とを反応させて得られる樹脂、又は2価のエポキシ化合物と2価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂を指すが、本発明においてはこれらのうち、特に重量平均分子量2000以上の高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂をエポキシ樹脂(a1)と言う。なおここで、重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の値をいう。以下においても同様である。   The phenoxy resin usually refers to a resin obtained by reacting an epihalohydrin with a divalent phenol compound, or a resin obtained by reacting a divalent epoxy compound with a divalent phenol compound. Among them, a phenoxy resin which is a high molecular weight epoxy resin having a weight average molecular weight of 2000 or more is particularly referred to as an epoxy resin (a1). Here, the weight average molecular weight means a value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography. The same applies to the following.

エポキシ樹脂(a1)としては、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格及びジシクロペンタジエン骨格からなる群から選択された少なくとも1つの骨格を有するフェノキシ樹脂が好ましい。中でも、耐熱性がより一層高められることから、フルオレン骨格及び/又はビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂が特に好ましい。   The epoxy resin (a1) is preferably a phenoxy resin having at least one skeleton selected from the group consisting of naphthalene skeleton, fluorene skeleton, biphenyl skeleton, anthracene skeleton, pyrene skeleton, xanthene skeleton, adamantane skeleton and dicyclopentadiene skeleton. . Among these, a phenoxy resin having a fluorene skeleton and / or a biphenyl skeleton is particularly preferable because heat resistance is further improved.

上述のようにエポキシ樹脂(a)は、構造単位の異なる複数のエポキシ樹脂を含むものであってもよい。
上記エポキシ樹脂(a1)以外のエポキシ樹脂としては、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(以下「エポキシ樹脂(a2)」と称す場合がある。)であることが好ましく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、多官能フェノール型エポキシ樹脂等の、各種エポキシ樹脂が挙げられる。
As described above, the epoxy resin (a) may include a plurality of epoxy resins having different structural units.
The epoxy resin other than the epoxy resin (a1) is preferably an epoxy resin having two or more epoxy groups in the molecule (hereinafter sometimes referred to as “epoxy resin (a2)”). Bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, dicyclopentadiene Various epoxy resins, such as a type epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, and a polyfunctional phenol type epoxy resin, can be mentioned.

エポキシ樹脂(a1)、エポキシ樹脂(a2)は、それぞれ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組合せ及び比率で併用してもよい。   As the epoxy resin (a1) and the epoxy resin (a2), one type may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio.

エポキシ樹脂(a2)は、溶融粘度制御の観点から、その重量平均分子量が、100〜2000であることが好ましく、より好ましくは200〜1500である。重量平均分子量が100より小さいものでは、耐熱性が劣る傾向にあり、2000より大きいと、エポキシ樹脂の融点が高くなり、作業性が低下する傾向がある。   The weight average molecular weight of the epoxy resin (a2) is preferably 100 to 2000, more preferably 200 to 1500, from the viewpoint of melt viscosity control. When the weight average molecular weight is less than 100, the heat resistance tends to be inferior. When it is more than 2000, the melting point of the epoxy resin tends to be high, and the workability tends to decrease.

また、エポキシ樹脂(a)は、その目的を損なわない範囲において、エポキシ樹脂(a1)とエポキシ樹脂(a2)以外のエポキシ樹脂(以下、「他のエポキシ樹脂」)を含んでいてもよい。他のエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂(a1)とエポキシ樹脂(a2)の合計に対して、通常50重量%以下、好ましくは30重量%以下である。   In addition, the epoxy resin (a) may contain an epoxy resin other than the epoxy resin (a1) and the epoxy resin (a2) (hereinafter referred to as “other epoxy resin”) as long as the purpose is not impaired. The content of the other epoxy resin is usually 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, based on the total of the epoxy resin (a1) and the epoxy resin (a2).

本発明において、エポキシ樹脂(a1)とエポキシ樹脂(a2)を含む全エポキシ樹脂(a)中のエポキシ樹脂(a1)の割合は、その合計を100重量%として、好ましくは5〜95重量%、より好ましくは10〜90重量%、更に好ましくは20〜80重量%である。なお、「エポキシ樹脂(a1)とエポキシ樹脂(a2)を含む全エポキシ樹脂(a)」とは、エポキシ樹脂(a)が、エポキシ樹脂(a1)及びエポキシ樹脂(a2)のみの場合には、エポキシ樹脂(a1)とエポキシ樹脂(a2)の合計を意味し、さらに他のエポキシ樹脂を含む場合には、エポキシ樹脂(a1)、エポキシ樹脂(a2)及び他のエポキシ樹脂の合計を意味する。
エポキシ樹脂(a)中のエポキシ樹脂(a1)の割合が上記下限以上であることにより、エポキシ樹脂(a1)を配合することによる熱伝導性の向上効果を十分に得ることができ、所望の高熱伝導性を得ることができる。エポキシ樹脂(a)中のエポキシ樹脂(a1)の割合が上記上限以下でエポキシ樹脂(a2)が特に10重量%以上であることにより、エポキシ樹脂(a2)の配合効果が発揮され、硬化性、硬化膜の物性が十分なものとなる。
In the present invention, the proportion of the epoxy resin (a1) in the total epoxy resin (a) including the epoxy resin (a1) and the epoxy resin (a2) is preferably 5 to 95% by weight, with the total as 100% by weight. More preferably, it is 10-90 weight%, More preferably, it is 20-80 weight%. "Epoxy resin (a1) and all epoxy resin (a2) including epoxy resin (a2)" means that when epoxy resin (a) is only epoxy resin (a1) and epoxy resin (a2), It means the total of the epoxy resin (a1) and the epoxy resin (a2), and when it contains other epoxy resins, it means the total of the epoxy resin (a1), the epoxy resin (a2) and the other epoxy resins.
When the ratio of the epoxy resin (a1) in the epoxy resin (a) is not less than the above lower limit, the effect of improving the thermal conductivity by blending the epoxy resin (a1) can be sufficiently obtained, and the desired high heat Conductivity can be obtained. When the ratio of the epoxy resin (a1) in the epoxy resin (a) is not more than the above upper limit and the epoxy resin (a2) is particularly 10% by weight or more, the blending effect of the epoxy resin (a2) is exhibited, and the curability, The physical properties of the cured film will be sufficient.

[フィラー]
<無機フィラー(B)>
本発明で用いる無機フィラー(B)は、熱伝導率が2W/mK以上、好ましくは3W/mK以上で、平均粒径が0.1μm以上5μm以下、かつ、最大粒径が10μm以下の無機材料からなる。
[Filler]
<Inorganic filler (B)>
The inorganic filler (B) used in the present invention is an inorganic material having a thermal conductivity of 2 W / mK or more, preferably 3 W / mK or more, an average particle size of 0.1 to 5 μm, and a maximum particle size of 10 μm or less. Consists of.

本発明の層間充填層形成用塗布液は、高い熱伝導率を有する無機フィラー(B)を含有することにより、形成される層間充填層に高い熱伝導性を付与することが可能となり、半導体基板間の熱伝導を促進させて半導体デバイス基板の温度を低下させて蓄熱を防止することにより、半導体デバイスを安定的に動作させることが可能となる。   By including the inorganic filler (B) having high thermal conductivity, the coating liquid for forming the interlayer filling layer of the present invention can impart high thermal conductivity to the interlayer filling layer to be formed. The semiconductor device can be stably operated by promoting the heat conduction between them and lowering the temperature of the semiconductor device substrate to prevent heat storage.

無機フィラー(B)は、平均粒径が0.1〜5μm、かつ、最大粒径が10μm以下であることを必須とし、好ましくは平均粒径が0.3〜4.5μm、かつ、最大粒径が9.5μm以下であり、より好ましくは平均粒径が0.5〜4μm、かつ、最大粒径が9μm以下である。   The inorganic filler (B) must have an average particle size of 0.1 to 5 μm and a maximum particle size of 10 μm or less, preferably an average particle size of 0.3 to 4.5 μm and a maximum particle size The diameter is 9.5 μm or less, more preferably the average particle size is 0.5 to 4 μm, and the maximum particle size is 9 μm or less.

三次元集積回路は、更なる高速化・高容量化などの性能向上のために各チップ間の距離がチップ間距離10〜50μm程度にまで小さくなっているが、チップ間の層間充填層において、配合されるフィラーの最大粒径は層間充填層の厚みの1/3以下程度にすることが好ましい。   In the three-dimensional integrated circuit, the distance between chips has been reduced to a distance between chips of about 10 to 50 μm in order to improve performance such as higher speed and higher capacity. The maximum particle size of the filler to be blended is preferably about 1/3 or less of the thickness of the interlayer filling layer.

無機フィラー(B)の最大粒径が10μmを超えると硬化した後の層間充填層の表面に無機フィラーが突出して、層間充填層の表面形状が悪化する傾向にある。
一方で、無機フィラー(B)の粒径が小さ過ぎると、必要な熱伝導パス数が増加してチップ間の厚み方向に上から下まで繋がる確率が小さくなり、熱伝導性の高い熱硬化性樹脂(A)と組み合わせても、層間充填層の厚み方向への熱伝導率が不十分になる。また、無機フィラー(B)の粒径が小さ過ぎると、無機フィラー(B)が凝集しやすくなり層間充填層形成用塗布液中での分散性が悪くなる。無機フィラー(B)の平均粒径を、上記範囲とすることにより、フィラー同士の過度の凝集が抑制され、厚み方向へ充分な熱伝導率を有する層間充填層を得ることができる。
If the maximum particle size of the inorganic filler (B) exceeds 10 μm, the inorganic filler protrudes from the surface of the interlayer filling layer after curing, and the surface shape of the interlayer filling layer tends to deteriorate.
On the other hand, if the particle size of the inorganic filler (B) is too small, the number of necessary heat conduction paths increases and the probability of connection from the top to the bottom in the thickness direction between the chips decreases, and thermosetting with high thermal conductivity. Even in combination with the resin (A), the thermal conductivity in the thickness direction of the interlayer filling layer becomes insufficient. Moreover, when the particle size of an inorganic filler (B) is too small, an inorganic filler (B) will aggregate easily and the dispersibility in the coating liquid for interlayer filling layer formation will worsen. By setting the average particle size of the inorganic filler (B) in the above range, excessive aggregation of the fillers can be suppressed, and an interlayer filled layer having sufficient thermal conductivity in the thickness direction can be obtained.

なお、本発明において、無機フィラー(B)の平均粒径、最大粒径は、島津製作所製粒度分布測定装置「SALD−2200」を用い、塗布液中の無機フィラー(B)について、後述の実施例の項に記載される方法で測定された値である。   In the present invention, the average particle size and the maximum particle size of the inorganic filler (B) are described below for the inorganic filler (B) in the coating solution using a particle size distribution measuring device “SALD-2200” manufactured by Shimadzu Corporation. It is a value measured by the method described in the example section.

無機フィラー(B)として使用される無機材料は、市販品や合成直後では、粉末が凝集して、上記粒径範囲を満たさない場合がある。そのため、無機フィラー(B)として使用される無機材料を上記粒径範囲を満たすように粉砕して用いることが好ましい。
無機材料の粉砕の方法は特に限定されず、ジルコニアビーズ等の粉砕用メディアと共に攪拌混合する方法や、ジェット噴射等の従来公知の粉砕方法を適用できる。
As for the inorganic material used as the inorganic filler (B), immediately after synthesis or after synthesis, the powder may aggregate and may not satisfy the above particle size range. Therefore, it is preferable to pulverize and use the inorganic material used as the inorganic filler (B) so as to satisfy the above particle size range.
The method for pulverizing the inorganic material is not particularly limited, and a conventionally known pulverization method such as a method of stirring and mixing with a pulverizing medium such as zirconia beads or jet injection can be applied.

また、無機フィラー(B)は、熱硬化性樹脂(A)や塗布液中での分散性を高めるため、適宜表面処理を行ってもよい。   In addition, the inorganic filler (B) may be appropriately subjected to surface treatment in order to enhance dispersibility in the thermosetting resin (A) or the coating liquid.

無機フィラー(B)としての熱伝導率が2W/mK以上の無機材料としては、アルミナ(Al23:熱伝導率30W/mK)、窒化アルミニウム(AlN:熱伝導率260W/mK)、窒化ホウ素(BN:熱伝導率3W/mK(厚み方向)、275W/mK(面内方向))、窒化ケイ素(Si34:熱伝導率23W/mK)などが挙げられる。 Inorganic materials having a thermal conductivity of 2 W / mK or more as the inorganic filler (B) include alumina (Al 2 O 3 : thermal conductivity 30 W / mK), aluminum nitride (AlN: thermal conductivity 260 W / mK), nitriding Examples thereof include boron (BN: thermal conductivity 3 W / mK (thickness direction), 275 W / mK (in-plane direction)), silicon nitride (Si 3 N 4 : thermal conductivity 23 W / mK), and the like.

無機フィラー(B)としては、高熱伝導率以外に、更に酸素や水への高温暴露に対する安定性と低誘電性をも併せ持つことが、接着したデバイスの信頼性の点で好ましい。そのため、上記無機材料の中でも無機フィラー(B)としては、化学安定性が高いAl23、BNが好ましく、特に誘電率がより低いBNが好ましい。 In addition to high thermal conductivity, the inorganic filler (B) preferably has both stability against high-temperature exposure to oxygen and water and low dielectric properties from the viewpoint of the reliability of the bonded device. Therefore, among the inorganic materials, as the inorganic filler (B), Al 2 O 3 and BN having high chemical stability are preferable, and BN having a lower dielectric constant is particularly preferable.

なお、無機フィラー(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。   In addition, an inorganic filler (B) may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types by arbitrary combinations and a ratio.

また、無機フィラー(B)として、平均粒径が異なる2種以上のフィラーを使用してもよい。例えば、平均粒径が比較的小さい、例えば0.1〜2μm、好ましくは0.2〜1.5μmの無機フィラーと、平均粒径が比較的大きい、例えば1〜5μm、好ましくは1〜3μmのフィラーとを併用することにより、平均粒径の大きい無機フィラー同士の熱伝導パスを平均粒径の小さい無機フィラーで繋ぐことにより、同一平均粒径のもののみを用いた場合に比べて高充填が可能となり、より高い熱伝導性を得ることができる。
この場合、平均粒径の小さい無機フィラーと平均粒径の大きい無機フィラーとは重量比で10:1〜1:10の割合で用いることが、熱伝導パスの形成の上で好ましい。
Moreover, you may use 2 or more types of fillers from which an average particle diameter differs as an inorganic filler (B). For example, an inorganic filler having a relatively small average particle diameter, for example, 0.1 to 2 μm, preferably 0.2 to 1.5 μm, and a relatively large average particle diameter, for example, 1 to 5 μm, preferably 1 to 3 μm. By using a filler in combination, the heat conduction path between inorganic fillers with a large average particle diameter is connected with an inorganic filler with a small average particle diameter, so that a high filling can be achieved compared to the case of using only those with the same average particle diameter. It becomes possible, and higher thermal conductivity can be obtained.
In this case, the inorganic filler having a small average particle diameter and the inorganic filler having a large average particle diameter are preferably used in a weight ratio of 10: 1 to 1:10 in terms of forming a heat conduction path.

<その他のフィラー(B’)>
さらに、本発明の層間充填層形成用塗布液は、粘度調節等の目的で、本発明の効果を損なわない範囲で、無機フィラー(B)以外のフィラー(以下、「その他のフィラー(B’)」と称す。)の1種又は2種以上を含有してもよい。
例えば、フィラーを熱伝導性向上ではなく粘度調節を目的として添加する場合には、熱伝導率がそれほど高くない、汎用フィラーであるシリカ(SiO2:熱伝導率1.4W/mK)を使用することができる。
ただし、その他のフィラー(B’)の平均粒径及び最大粒径は、無機フィラー(B)と同様の範囲であることが必要である。
<Other fillers (B ')>
Furthermore, the coating liquid for forming an interlayer filling layer of the present invention is a filler other than the inorganic filler (B) (hereinafter, “other filler (B ′)” within the range that does not impair the effects of the present invention for the purpose of viscosity adjustment and the like. 1 type) or 2 or more types.
For example, when a filler is added for the purpose of adjusting viscosity rather than improving thermal conductivity, silica (SiO 2 : thermal conductivity 1.4 W / mK), which is not so high in thermal conductivity, is used. be able to.
However, the average particle size and maximum particle size of the other filler (B ′) need to be in the same range as the inorganic filler (B).

<含有量>
本発明において、無機フィラー(B)の含有量は、熱硬化性樹脂(A)と無機フィラー(B)との合計の体積(総体積)に対して5体積%以上60体積%以下、特に10〜55体積%、とりわけ15〜50体積%とすることが好ましい。このような含有量とすることにより、本発明の層間充填層形成用塗布液は、充分な熱伝導性が得られ、かつ、均一な塗膜が形成できる程度の粘度を保つことができる。
無機フィラー(D)の含有量が、上記下限未満では、形成される層間充填層に十分な熱伝導性が得られない場合があり、また、上記上限を超えると塗布液の粘度が高くなり、均一な塗膜を形成できないなどの問題が出てくる可能性がある。
<Content>
In the present invention, the content of the inorganic filler (B) is 5% by volume or more and 60% by volume or less, particularly 10% with respect to the total volume (total volume) of the thermosetting resin (A) and the inorganic filler (B). It is preferable to make it -55 volume%, especially 15-50 volume%. By setting it as such content, the coating liquid for interlayer filling layer formation of this invention can maintain sufficient viscosity that a sufficient heat conductivity is obtained, and a uniform coating film can be formed.
If the content of the inorganic filler (D) is less than the above lower limit, sufficient thermal conductivity may not be obtained in the formed interlayer filling layer, and if the upper limit is exceeded, the viscosity of the coating liquid increases. Problems such as inability to form a uniform coating may occur.

なお、上記のその他のフィラー(B’)を併用する場合は、無機フィラー(B)とその他のフィラー(B’)との合計の含有量が上記下限以下とすることが好ましく、無機フィラー(B)を用いることによる熱伝導性の向上効果を十分に得るために、その他のフィラー(B’)は、無機フィラー(B)との合計である全フィラーに対して50体積%以下、特に40体積%以下、例えば5〜40体積%とすることが好ましい。   In addition, when using said other filler (B ') together, it is preferable that content of the sum total of an inorganic filler (B) and another filler (B') shall be below the said minimum, and an inorganic filler (B ), The other filler (B ′) is 50% by volume or less, particularly 40% by volume with respect to the total filler which is the sum of the inorganic filler (B). % Or less, for example, 5 to 40% by volume is preferable.

[表面活性化剤(D)]
表面活性化剤(D)とは、具体的には、金属端子のはんだ接合時において、はんだバンプ等の金属電気信号端子及びランドの表面酸化膜の溶解除去や、はんだバンプのランド表面における濡れ広がり性の向上、更にははんだバンプの金属端子表面の再酸化防止などのフラックス機能を有する化合物を言う。
より具体的には、後述の実験例2におけるはんだボール融解性の評価において、良好な結果が得られるものをさす。
[Surfactant (D)]
Specifically, the surface activator (D) is a method of dissolving and removing a metal electric signal terminal such as a solder bump and a surface oxide film on a land, or spreading a solder bump on the land surface of a solder bump when soldering a metal terminal. The compound which has a flux function, such as the improvement of property, and also the reoxidation prevention of the metal terminal surface of a solder bump.
More specifically, it refers to the one that gives good results in the evaluation of the solder ball melting property in Experimental Example 2 described later.

表面活性化剤(D)は、エポキシ樹脂(a)等の熱硬化性樹脂(A)成分のモノマー、オリゴマー及びポリマーや有機溶媒に対する溶解性が高く、混合により均一な層間充填層形成用塗布液を形成し得るものが好ましい。また、表面活性化剤(D)が、エポキシ樹脂(a)等の熱硬化性樹脂(A)成分に対して硬化剤としての作用を呈すると、Bステージ化やはんだバンプ接合前の温度において、熱硬化性樹脂脂の硬化を引き起こして、はんだバンプ等とランドの接合を阻害するため、このような硬化剤としての作用のないものが好ましい。   Surface activator (D) is a coating solution for forming an interlayer filling layer that is highly soluble in monomers, oligomers, polymers, and organic solvents of thermosetting resin (A) components such as epoxy resin (a), and is uniform by mixing. What can form is preferable. In addition, when the surface activator (D) acts as a curing agent on the thermosetting resin (A) component such as the epoxy resin (a), at a temperature before B-stage or solder bump bonding, Since the thermosetting resin fat is cured to inhibit the bonding of the solder bumps and the land to the land, those having no action as such a curing agent are preferable.

本発明で用いる表面活性化剤(D)としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息香酸、アビエチン酸、ロジンなどの有機カルボン酸;及び有機カルボン酸をアルキルビニルエーテル類と反応させて変換したヘミアセタールエステルである有機カルボン酸エステル;グルタミン酸塩酸塩、アニリン塩酸塩、ヒドラジン塩酸塩、臭化セチルピリジン、フェニルヒドラジン塩酸塩、テトラクロルナフタレン、メチルヒドラジン塩酸塩、メチルアミン塩酸塩、エチルアミン塩酸塩、ジエチルアミン塩酸塩、ブチルアミン塩酸塩などの有機ハロゲン化合物;尿素、ジエチレントリアミンヒドラジンなどのアミン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類;塩酸、フッ酸、燐酸、ホウフッ化水素酸などの無機酸;フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化アンモニウム、フッ化銅、フッ化ニッケル、フッ化亜鉛などのフッ化物;塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化第一銅、塩化ニッケル、塩化アンモニウム、塩化亜鉛、塩化第一錫などの塩化物;臭化カリウム、臭化ナトリウム、臭化アンモニウム、臭化錫、臭化亜鉛などの臭化物などが挙げられる。これらの化合物は、そのまま用いても、また有機ポリマーや無機化合物等による被覆剤を用いてマイクロカプセル化したものを用いても良い。これらの化合物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。   As the surface activator (D) used in the present invention, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oleic acid, stearic acid Organic carboxylic acids such as benzoic acid, abietic acid and rosin; and organic carboxylic acid esters which are hemiacetal esters converted by reacting organic carboxylic acids with alkyl vinyl ethers; glutamic acid hydrochloride, aniline hydrochloride, hydrazine hydrochloride, Organohalogen compounds such as cetylpyridine bromide, phenylhydrazine hydrochloride, tetrachloronaphthalene, methylhydrazine hydrochloride, methylamine hydrochloride, ethylamine hydrochloride, diethylamine hydrochloride, butylamine hydrochloride; amines such as urea and diethylenetriamine hydrazine; Ethylene glycol Polyhydric alcohols such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, glycerin; inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, borohydrofluoric acid; potassium fluoride, sodium fluoride, ammonium fluoride, fluoride Fluorides such as copper, nickel fluoride, zinc fluoride; chlorides such as potassium chloride, sodium chloride, cuprous chloride, nickel chloride, ammonium chloride, zinc chloride, stannous chloride; potassium bromide, sodium bromide And bromides such as ammonium bromide, tin bromide and zinc bromide. These compounds may be used as they are or may be microencapsulated using a coating agent made of an organic polymer or an inorganic compound. These compounds may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them in arbitrary combinations and ratios.

このうち、エポキシ樹脂(a)等の熱硬化性樹脂(A)や各種有機溶媒への溶解性から、有機カルボン酸及びカルボン酸エステル等の有機カルボン酸誘導体が好ましい。また、エポキシ樹脂(a)等の熱硬化性樹脂(A)に対して室温における硬化促進能が低いこと、及び層間充填層形成用塗布液の保存安定性から特に有機カルボン酸エステルが好ましい。   Of these, organic carboxylic acid derivatives such as organic carboxylic acids and carboxylic acid esters are preferred because of their solubility in thermosetting resins (A) such as epoxy resins (a) and various organic solvents. Further, organic carboxylic acid esters are particularly preferred from the viewpoint of low curing acceleration ability at room temperature with respect to thermosetting resins (A) such as epoxy resins (a) and the storage stability of the coating solution for forming an interlayer filling layer.

有機カルボン酸エステルは、下記式(I)に従って有機カルボン酸とアルキルビニルエーテル類を常温、常圧又は必要に応じて加温することにより得ることができる。尚、式(I)の反応は平衡反応でもあるので、有機カルボン酸エステルに転化する有機カルボン酸の割合を高めるには、アルキルビニルエーテル類を有機カルボン酸中のカルボキシル基に対して等量以上添加して反応させることが好ましい。   The organic carboxylic acid ester can be obtained by heating the organic carboxylic acid and the alkyl vinyl ether according to the following formula (I) at normal temperature, normal pressure, or if necessary. Since the reaction of formula (I) is also an equilibrium reaction, in order to increase the proportion of the organic carboxylic acid converted to the organic carboxylic acid ester, an equal amount or more of an alkyl vinyl ether is added to the carboxyl group in the organic carboxylic acid. It is preferable to make it react.

Figure 2013145841
Figure 2013145841

((I)式中、R1はカルボン酸中の1つのカルボキシル基を除いた残りの分子鎖を示す。R2は炭素数1〜6のアルキル基を示す。) (In the formula (I), R 1 represents the remaining molecular chain excluding one carboxyl group in the carboxylic acid. R 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

有機カルボン酸エステルは、層間充填層形成用塗布液中において加熱により分解し、有機カルボン酸及びビニルエーテルを生成する。分解により生じる有機カルボン酸は、はんだボールに対する表面活性化作用(フラックス作用)を示す。   The organic carboxylic acid ester is decomposed by heating in the coating solution for forming the interlayer filling layer to produce an organic carboxylic acid and vinyl ether. The organic carboxylic acid produced by the decomposition exhibits a surface activation action (flux action) on the solder balls.

また、分解により生じる有機カルボン酸の中にはエポキシ樹脂(a)等の熱硬化性樹脂(A)に対する硬化作用を呈する可能性がある。これは、例えば、カルボキシル基はその解離により放出される水素イオンがエポキシ樹脂に対して硬化作用を呈する可能性があるためである。このカルボキシル基の解離による水素イオンの発生を抑制するために、有機カルボン酸をアルキルビニルエーテルにて保護した有機カルボン酸エステルが好ましく用いられる。   In addition, the organic carboxylic acid generated by the decomposition may exhibit a curing action on the thermosetting resin (A) such as the epoxy resin (a). This is because, for example, hydrogen ions released by dissociation of the carboxyl group may exhibit a curing action on the epoxy resin. In order to suppress the generation of hydrogen ions due to the dissociation of the carboxyl group, an organic carboxylic acid ester obtained by protecting an organic carboxylic acid with an alkyl vinyl ether is preferably used.

一方で、有機カルボン酸エステルを使用した場合においても、その分解温度が低すぎると、製造時における加圧加熱による仮接合時に、エポキシ樹脂(a)等の熱硬化性樹脂(A)が硬化してしまうおそれがある。
そのため、表面活性化剤(D)としての有機カルボン酸エステルの分解温度は、仮接合時での分解を回避又は抑制するために、130℃以上であることが好ましく、より好ましくは140℃、更に好ましくは160℃以上、最も好ましくは180℃以上である。
On the other hand, when the organic carboxylic acid ester is used, if the decomposition temperature is too low, the thermosetting resin (A) such as the epoxy resin (a) is cured at the time of temporary bonding by pressure heating at the time of manufacture. There is a risk that.
Therefore, the decomposition temperature of the organic carboxylic acid ester as the surface activator (D) is preferably 130 ° C. or more, more preferably 140 ° C. in order to avoid or suppress decomposition at the time of temporary bonding. Preferably it is 160 degreeC or more, Most preferably, it is 180 degreeC or more.

有機カルボン酸エステルの原料となる有機カルボン酸としては、乳酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息香酸、アビエチン酸、ロジンなどのモノカルボン酸;蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、酒石酸、イソフタル酸、ピロメリット酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸;クエン酸、1,2,4−トリメリット酸、トリス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレートなどのトリカルボン酸;ピロメリット酸やブタンテトラカルボン酸などのテトラカルボン酸等を用いることができる。この中でも表面活性化剤としての反応性から、二個以上のカルボキシル基を有するポリカルボン酸類が好ましい。   Organic carboxylic acids used as raw materials for organic carboxylic acid esters include monocarboxylic acids such as lactic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oleic acid, stearic acid, benzoic acid, abietic acid, and rosin; succinic acid, malonic acid, succinic acid, Dicarboxylic acids such as glutaric acid, adipic acid, malic acid, tartaric acid, isophthalic acid, pyromellitic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid; citric acid, 1,2,4-trimellitic acid, tris (2-carboxyethyl) ) Tricarboxylic acids such as isocyanurate; tetracarboxylic acids such as pyromellitic acid and butanetetracarboxylic acid can be used. Among these, polycarboxylic acids having two or more carboxyl groups are preferable from the viewpoint of reactivity as a surface activator.

また、有機カルボン酸エステルの原料となるアルキルビニルエーテル類として、上記式(I)におけるR2は好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、この中でも、R2がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基であることが好ましい。これらアルキル基の中でも、電子供与性の低いアルキル基ほど高温解離性を示すことから、アルキル基としては2級及び1級であることが好ましい。 In addition, as alkyl vinyl ethers used as raw materials for organic carboxylic acid esters, R 2 in the above formula (I) is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, among which R 2 is a methyl group, an ethyl group, a propyl group. Group is preferably a butyl group. Among these alkyl groups, the lower the electron donating property, the higher the temperature dissociation property, so the alkyl group is preferably secondary or primary.

有機カルボン酸エステルとしては、市販品として、日油株式会社製のサンタシッドG(ジアルキルビニルエーテルブロック2官能ポリマー型カルボン酸)、サンタシッドH(モノアルキルビニルエーテルブロック2官能低分子量型カルボン酸)、サンタシッドI(モノアルキルビニルエーテルブロック2官能カルボン酸)などを好ましく用いることができる。   As organic carboxylic acid esters, commercially available products such as Santacid G (dialkyl vinyl ether block bifunctional polymer carboxylic acid), Santacid H (monoalkyl vinyl ether block bifunctional low molecular weight carboxylic acid) manufactured by NOF Corporation, Santacid I ( Monoalkyl vinyl ether block bifunctional carboxylic acid) and the like can be preferably used.

本発明の層間充填層形成用塗布液において、表面活性化剤(D)の含有量は、熱硬化性樹脂(A)100重量部当たり、0.1重量部以上10重量部以下、好ましくは0.5重量部以上5重量部以下である。表面活性化剤(D)の含有量が上記下限未満では、酸化膜除去性低下によるはんだ接続不良のおそれがあり、また上記上限を超えると塗布液の粘度上昇による接続不良のおそれがでてくる。   In the interlayer filling layer forming coating solution of the present invention, the content of the surface activator (D) is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0, per 100 parts by weight of the thermosetting resin (A). .5 parts by weight or more and 5 parts by weight or less. If the content of the surface activator (D) is less than the lower limit, there is a risk of poor solder connection due to a decrease in oxide film removability, and if it exceeds the upper limit, there is a risk of poor connection due to an increase in the viscosity of the coating solution. .

[有機溶媒]
本発明の層間充填層形成用塗布液の有機溶媒としては、層間充填層形成用塗布液の固形分(層間充填層形成用塗布液の有機溶媒以外の成分)を均一に溶解ないし分散させることができ、本発明の有機溶媒の沸点条件を満たすものであればよく、特に制限はないが、例えば、以下に例示するアルコール系溶媒、芳香族系溶媒、アミド系溶媒、アルカン系溶媒、エチレングリコールエーテル及びエーテル・エステル系溶媒、プロピレングリコールエーテル及びエーテル・エステル系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒の中から、好適な沸点のものを選択して用いることができる。
[Organic solvent]
As the organic solvent of the coating solution for forming the interlayer filling layer of the present invention, the solid content of the coating solution for forming the interlayer filling layer (components other than the organic solvent of the coating solution for forming the interlayer filling layer) can be uniformly dissolved or dispersed. Can be used as long as it satisfies the boiling point condition of the organic solvent of the present invention, and is not particularly limited. For example, alcohol solvents, aromatic solvents, amide solvents, alkane solvents, ethylene glycol ethers exemplified below And those having a suitable boiling point can be selected from ether / ester solvents, propylene glycol ether and ether / ester solvents, ketone solvents, and ester solvents.

(アルコール系溶媒)
メタノール(沸点64.7℃)、エタノール(沸点78.4℃)、ブタノール(沸点117℃)、iso−プロピルアルコール(沸点82.4℃)、n−プロピルアルコール(沸点97.15℃)、tert−ブタノール(沸点82.4℃)、1,4−ブタンジオール(沸点230℃)2−エチルヘキサノール(沸点183〜185℃)等
(Alcohol solvent)
Methanol (boiling point 64.7 ° C), ethanol (boiling point 78.4 ° C), butanol (boiling point 117 ° C), iso-propyl alcohol (boiling point 82.4 ° C), n-propyl alcohol (boiling point 97.15 ° C), tert -Butanol (boiling point 82.4 ° C.), 1,4-butanediol (boiling point 230 ° C.) 2-ethylhexanol (boiling point 183 to 185 ° C.), etc.

(芳香族系溶媒)
トルエン(沸点110.6℃)、キシレン(沸点144℃)等
(Aromatic solvent)
Toluene (boiling point 110.6 ° C), xylene (boiling point 144 ° C), etc.

(アミド系溶媒)
N,N−ジメチルホルムアミド(沸点153℃)、N,N−ジメチルアセトアミド(沸点165℃)等
(Amide solvent)
N, N-dimethylformamide (boiling point 153 ° C.), N, N-dimethylacetamide (boiling point 165 ° C.), etc.

(アルカン系溶媒)
n−ヘキサン(沸点69℃)、iso−ヘキサン(沸点68〜70℃)、シクロヘキサン(沸点80.74℃)、メチルシクロヘキサン(沸点101℃)、n−ヘプタン(沸点98℃)、iso−オクタン(沸点99℃)、n−デカン(沸点174.2℃)等
(Alkane solvent)
n-hexane (boiling point 69 ° C.), iso-hexane (boiling point 68-70 ° C.), cyclohexane (boiling point 80.74 ° C.), methylcyclohexane (boiling point 101 ° C.), n-heptane (boiling point 98 ° C.), iso-octane ( Boiling point 99 ° C), n-decane (boiling point 174.2 ° C), etc.

(エチレングリコールエーテル及びエーテル・エステル系溶媒)
エチレングリコールモノメチルエーテル(沸点124℃)、エチレングリコールエチルエーテル(沸点135℃)、エチレングリコールn−ブチルエーテル(沸点171℃)、エチレングリコールモノiso−ブチルエーテル(沸点160℃)、エチレングリコールヘキシルエーテル(沸点208℃)、エチレングリコールフェニルエーテル(沸点242℃)、エチレングリコールモノプロピルエーテル(沸点149.5℃)、エチレングリコールモノiso−プロピルエーテル(沸点141℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点194℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(沸点202℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(沸点189℃)、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル(沸点231℃)、ジエチレングリコールモノiso−ブチルエーテル(沸点220℃)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(沸点256℃)、ジエチレングリコールヘキシルエーテル(沸点259℃)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点249℃)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(沸点256℃)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点271℃)、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点295℃)等
(Ethylene glycol ether and ether / ester solvents)
Ethylene glycol monomethyl ether (boiling point 124 ° C), ethylene glycol ethyl ether (boiling point 135 ° C), ethylene glycol n-butyl ether (boiling point 171 ° C), ethylene glycol monoiso-butyl ether (boiling point 160 ° C), ethylene glycol hexyl ether (boiling point 208) ° C), ethylene glycol phenyl ether (boiling point 242 ° C), ethylene glycol monopropyl ether (boiling point 149.5 ° C), ethylene glycol monoiso-propyl ether (boiling point 141 ° C), diethylene glycol monomethyl ether (boiling point 194 ° C), diethylene glycol dimethyl ether (Boiling point 162 ° C), diethylene glycol monoethyl ether (boiling point 202 ° C), diethylene glycol diethyl ether (boiling point 189 ° C) Diethylene glycol n-butyl ether (boiling point 231 ° C.), diethylene glycol monoiso-butyl ether (boiling point 220 ° C.), diethylene glycol dibutyl ether (boiling point 256 ° C.), diethylene glycol hexyl ether (boiling point 259 ° C.), triethylene glycol monomethyl ether (boiling point 249 ° C.), Triethylene glycol monoethyl ether (boiling point 256 ° C.), triethylene glycol monobutyl ether (boiling point 271 ° C.), polyethylene glycol monomethyl ether (boiling point 295 ° C.), etc.

(プロピレングリコールエーテル及びエーテル・エステル系溶媒)
プロピレングリコールメチルエーテル(沸点120℃)、ジプロピレングリコールメチルエーテル(沸点190℃)、トリプロピレングリコールメチルエーテル(沸点242℃)、プロピレングリコールn−プロピルエーテル(沸点150℃)、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル(沸点212℃)、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル(沸点274℃)、プロピレングリコールn−ブチルエーテル(沸点170℃)、プロピレングリコール−iso−ブチルエーテル(沸点157℃)、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル(沸点229℃)、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル(沸点274℃)、プロピレングリコールフェニルエーテル(沸点243℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点175℃)、プロピレングリコールフェニルエーテル(沸点243℃)等
(Propylene glycol ether and ether / ester solvents)
Propylene glycol methyl ether (boiling point 120 ° C.), dipropylene glycol methyl ether (boiling point 190 ° C.), tripropylene glycol methyl ether (boiling point 242 ° C.), propylene glycol n-propyl ether (boiling point 150 ° C.), dipropylene glycol n-propyl Ether (bp 212 ° C.), tripropylene glycol n-propyl ether (bp 274 ° C.), propylene glycol n-butyl ether (bp 170 ° C.), propylene glycol-iso-butyl ether (bp 157 ° C.), dipropylene glycol n-butyl ether ( Boiling point 229 ° C.), tripropylene glycol n-butyl ether (boiling point 274 ° C.), propylene glycol phenyl ether (boiling point 243 ° C.), dipropylene glycol dimethyl ether Le (boiling point 175 ° C.), propylene glycol phenyl ether (boiling point 243 ° C.) such as

(ケトン系溶媒)
アセトン(沸点56℃)、メチルエチルケトン(以下「MEK」と略記する。)(沸点80℃)、メチルプロピルケトン(沸点102℃)、メチルn−ブチルケトン(沸点128℃)、メチルiso−ブチルケトン(以下「MIBK」と略記する。)(沸点118℃)、メチルiso−アミルケトン(沸点145℃)、メチルn−アミルケトン(沸点152℃)、エチルブチルケトン(沸点149℃)、エチルsec−アミルケトン(沸点159℃)、アセチルアセトン(沸点140℃)、ジアセトンアルコール(沸点166℃)、ジiso−ブチルケトン(沸点169℃)、シクロヘキサノン(以下「CHN」と略記する。)(沸点157℃)、シクロヘキシルシクロヘキサノン(沸点261℃)等
(Ketone solvent)
Acetone (boiling point 56 ° C.), methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as “MEK”) (boiling point 80 ° C.), methyl propyl ketone (boiling point 102 ° C.), methyl n-butyl ketone (boiling point 128 ° C.), methyl iso-butyl ketone (hereinafter “ MIBK ") (boiling point 118 ° C), methyl iso-amyl ketone (boiling point 145 ° C), methyl n-amyl ketone (boiling point 152 ° C), ethyl butyl ketone (boiling point 149 ° C), ethyl sec-amyl ketone (boiling point 159 ° C). ), Acetylacetone (boiling point 140 ° C.), diacetone alcohol (boiling point 166 ° C.), diiso-butyl ketone (boiling point 169 ° C.), cyclohexanone (hereinafter abbreviated as “CHN”) (boiling point 157 ° C.), cyclohexylcyclohexanone (boiling point 261). ℃) etc.

(エステル系溶媒)
メチルアセテート(沸点57℃)、エチルアセテート(沸点77℃)、プロピルアセテート(沸点102℃)、iso−プロピルアセテート(沸点88℃)、ブチルアセテート(沸点126℃)、iso−ブチルアセテート(沸点117℃)、sec−ブチルアセテート(沸点112℃)、アミルアセテート(沸点146℃)、メチルアミルアセテート(沸点146℃)、2−エチルヘキシルアセテート(沸点199℃)、エチレングリコールエーテルメチルアセテート(沸点145℃)、エチレングリコールエーテルメチルアセテート(沸点145℃)、エチレングリコールエーテルエチルアセテート(沸点156℃)、エチレングリコールエーテルn−ブチルアセテート(沸点188℃)、ジエチレングリコールエーテルエチルアセテート(沸点217℃)、ジエチレングリコールエーテルn−ブチルアセテート(沸点245℃)、エチレングリコールジアセテート(沸点191℃)、iso−ブチル−iso−ブチレート(沸点147℃)、エチルラクテート(沸点154℃)、ブチルラクテート(沸点188℃)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート(沸点188℃)、乳酸エチル(沸点155℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「PGMEA」と略記する。)(沸点146℃)、プロピレングリコールジアセテート(沸点190℃)、プロピレンモノメチルエーテルメチルアセテート(沸点188℃)等
(Ester solvent)
Methyl acetate (boiling point 57 ° C), ethyl acetate (boiling point 77 ° C), propyl acetate (boiling point 102 ° C), iso-propyl acetate (boiling point 88 ° C), butyl acetate (boiling point 126 ° C), iso-butyl acetate (boiling point 117 ° C) ), Sec-butyl acetate (boiling point 112 ° C.), amyl acetate (boiling point 146 ° C.), methyl amyl acetate (boiling point 146 ° C.), 2-ethylhexyl acetate (boiling point 199 ° C.), ethylene glycol ether methyl acetate (boiling point 145 ° C.), Ethylene glycol ether methyl acetate (boiling point 145 ° C), ethylene glycol ether ethyl acetate (boiling point 156 ° C), ethylene glycol ether n-butyl acetate (boiling point 188 ° C), diethylene glycol ether ethyl acetate (Boiling point 217 ° C), diethylene glycol ether n-butyl acetate (boiling point 245 ° C), ethylene glycol diacetate (boiling point 191 ° C), iso-butyl-iso-butyrate (boiling point 147 ° C), ethyl lactate (boiling point 154 ° C), butyl Lactate (boiling point 188 ° C.), 3-methyl-3-methoxybutyl acetate (boiling point 188 ° C.), ethyl lactate (boiling point 155 ° C.), propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as “PGMEA”) (boiling point 146 ° C.) , Propylene glycol diacetate (boiling point 190 ° C.), propylene monomethyl ether methyl acetate (boiling point 188 ° C.), etc.

<有機溶媒(E)>
本発明の層間充填層形成用塗布液においては、沸点が120℃以上の有機溶媒(E)を用いることにより、Bステージ化時の有機溶媒の急激な蒸発による蒸発荒れを防止して均質なBステージ化膜を形成することが可能となる。即ち、後述の如く、Bステージ化のための加熱処理における加熱温度は通常50〜150℃、好ましくは70〜120℃であるため、この温度条件に対して、沸点120℃以上の有機溶媒であれば、蒸発荒れを起こすことのない適度な速度で蒸発除去される。ただし、この有機溶媒(E)の沸点が過度に高いとBステージ化における加熱処理時に効率的にかつ高度に塗膜中の有機溶媒を蒸発除去することが困難であることから、有機溶媒(E)の沸点は180℃未満であることが好ましく、特に130℃以上180℃未満、とりわけ140〜170℃であることが好ましい。
<Organic solvent (E)>
In the coating liquid for forming an interlayer filling layer of the present invention, by using an organic solvent (E) having a boiling point of 120 ° C. or higher, it is possible to prevent the evaporation roughening due to the rapid evaporation of the organic solvent during the B-stage and to form a homogeneous B A staged film can be formed. That is, as described later, the heating temperature in the heat treatment for B-stage formation is usually 50 to 150 ° C., preferably 70 to 120 ° C. Therefore, an organic solvent having a boiling point of 120 ° C. or higher can be used for this temperature condition. For example, it is removed by evaporation at an appropriate speed without causing evaporation. However, if the boiling point of the organic solvent (E) is excessively high, it is difficult to efficiently and highly evaporate and remove the organic solvent in the coating film during the heat treatment in the B-stage. ) Is preferably less than 180 ° C., more preferably 130 ° C. or more and less than 180 ° C., particularly preferably 140 to 170 ° C.

有機溶媒(E)としては、上記の各種の有機溶媒のうち、沸点が120℃以上のものを選択使用すればよいが、特に、沸点が上記の好適範囲であり、また、樹脂の溶解性が良好であり、混合液の安定性も良好であることから、有機溶媒(E)としては、プロピレングリコールメチルエーテル、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン、PGMEA、乳酸エチルを用いることが好ましい。   As the organic solvent (E), among the above-mentioned various organic solvents, those having a boiling point of 120 ° C. or higher may be selected and used. In particular, the boiling point is in the above preferred range, and the solubility of the resin is high. Since it is favorable and the stability of the mixed solution is also good, it is preferable to use propylene glycol methyl ether, methyl n-amyl ketone, cyclohexanone, PGMEA, or ethyl lactate as the organic solvent (E).

有機溶媒(E)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組合せ及び比率で併用してもよい。   An organic solvent (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

<有機溶媒(F)>
本発明の層間充填層形成用塗布液には、上記の沸点120℃以上の有機溶媒(E)と共に、沸点が120℃未満の有機溶媒(F)を併用してもよく、このような低沸点有機溶媒(F)を併用することにより、Bステージ化工程での有機溶媒の蒸発効率を高めることができる。
ただし、この有機溶媒(F)の沸点が過度に低いと蒸発荒れの問題が生じるため、有機溶媒(F)の沸点は60℃以上であることが好ましく、特に65〜115℃であることが好ましい。
<Organic solvent (F)>
In the interlayer filling layer forming coating liquid of the present invention, an organic solvent (F) having a boiling point of less than 120 ° C. may be used in combination with the organic solvent (E) having a boiling point of 120 ° C. or higher. By using the organic solvent (F) in combination, the evaporation efficiency of the organic solvent in the B-stage process can be increased.
However, if the boiling point of the organic solvent (F) is excessively low, a problem of evaporation roughness occurs. Therefore, the boiling point of the organic solvent (F) is preferably 60 ° C. or more, and particularly preferably 65 to 115 ° C. .

このような有機溶媒(F)としては、上記の各種の有機溶媒のうち、沸点が120℃未満のものを選択使用すればよいが、特に、沸点が上記の好適範囲であり、また、有機溶媒(E)との均一混合性や、樹脂の溶解性が良好であることから、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、tert−ブタノール、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテート、イソブチルアセテートが好ましい。   As such an organic solvent (F), among the above-mentioned various organic solvents, those having a boiling point of less than 120 ° C. may be selected and used. In particular, the boiling point is within the above preferred range, and the organic solvent From the viewpoint of uniform mixing with (E) and good resin solubility, propyl alcohol, isopropyl alcohol, tert-butanol, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isobutyl ketone, propyl acetate, and isobutyl acetate are preferred.

有機溶媒(F)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組合せ及び比率で併用してもよい。   An organic solvent (F) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

<含有量>
本発明の層間充填層形成用塗布液において、有機溶媒(E)の有機溶媒以外の他の成分(層間充填層形成用塗布液中の有機溶媒以外の全固形分)に対する混合割合は、特に制限はないが、好ましくは他の成分に対して20重量%以上70重量%以下、特に好ましくは30重量%以上60重量%以下とし、塗布液中の固形分濃度としては10〜80重量%、特に20〜70重量%とすることが好ましい。このような混合割合とすることにより、任意の塗布法によって良好な塗膜を形成することができる適当な粘度で取り扱い性に優れた塗布液とすることができる。
有機溶媒(E)の混合割合が、上記下限では塗布液の粘度が上昇し良好な塗膜が得られない場合があり、又は上記上限を超えると所定の膜厚が得られない等の問題が出てくる可能性がある。
<Content>
In the coating solution for forming the interlayer filling layer of the present invention, the mixing ratio of the organic solvent (E) to the other components other than the organic solvent (total solid content other than the organic solvent in the coating solution for forming the interlayer filling layer) is particularly limited. However, it is preferably 20% by weight or more and 70% by weight or less, particularly preferably 30% by weight or more and 60% by weight or less with respect to the other components, and the solid content concentration in the coating solution is 10 to 80% by weight, particularly It is preferable to set it as 20 to 70 weight%. By setting it as such a mixing ratio, it can be set as the coating liquid excellent in the handleability with the appropriate viscosity which can form a favorable coating film by arbitrary coating methods.
If the mixing ratio of the organic solvent (E) is lower than the above lower limit, the viscosity of the coating solution may increase and a good coating film may not be obtained, or if the upper limit is exceeded, a predetermined film thickness may not be obtained. There is a possibility of coming out.

有機溶媒(E)と共に有機溶媒(F)を併用する場合、これらの合計の混合割合が上記範囲内であることが好ましい。また、有機溶媒(E)と有機溶媒(F)との併用による効果を有効に得るために、有機溶媒(E)と有機溶媒(F)とは重量%として有機溶媒(E):有機溶媒(F)=95〜50:5〜50、特に90〜60:10〜40の割合(有機溶媒(E)と有機溶媒(F)との合計で100重量%とする)で用いることが好ましい。   When the organic solvent (F) is used in combination with the organic solvent (E), the total mixing ratio thereof is preferably within the above range. Further, in order to effectively obtain the effect of the combined use of the organic solvent (E) and the organic solvent (F), the organic solvent (E) and the organic solvent (F) are expressed in terms of% by weight. F) = 95 to 50: 5 to 50, and particularly preferably 90 to 60:10 to 40 (the total amount of the organic solvent (E) and the organic solvent (F) is 100% by weight).

[硬化剤(C)]
本発明の層間充填層形成用塗布液は必要に応じて硬化剤(C)を含有していてもよい。
[Curing agent (C)]
The coating solution for forming an interlayer filling layer of the present invention may contain a curing agent (C) as necessary.

本発明で用いる硬化剤(C)とは、エポキシ樹脂(a)のエポキシ基等などの、熱硬化性樹脂(A)の架橋基間の架橋反応に寄与する物質を示す。   The curing agent (C) used in the present invention refers to a substance that contributes to the crosslinking reaction between the crosslinking groups of the thermosetting resin (A), such as the epoxy group of the epoxy resin (a).

硬化剤(C)としては、特に制限はなく用いる熱硬化性樹脂の種類に応じて選択使用される。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、一般的にエポキシ樹脂硬化剤として知られているものはすべて使用できる。例えば、フェノール系硬化剤、脂肪族アミン、ポリエーテルアミン、脂環式アミン、芳香族アミンなどのアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミド系硬化剤、第3級アミン、イミダゾール及びその誘導体、有機ホスフィン類、ホスホニウム塩、テトラフェニルボロン塩、有機酸ジヒドラジド、ハロゲン化ホウ素アミン錯体、ポリメルカプタン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a hardening | curing agent (C), According to the kind of thermosetting resin to be used, it selects and uses. When the thermosetting resin is an epoxy resin, any one generally known as an epoxy resin curing agent can be used. For example, phenolic curing agents, aliphatic amines, polyether amines, alicyclic amines, aromatic amines and other amine curing agents, acid anhydride curing agents, amide curing agents, tertiary amines, imidazoles and the like Derivatives, organic phosphines, phosphonium salts, tetraphenylboron salts, organic acid dihydrazides, boron halide amine complexes, polymercaptan curing agents, isocyanate curing agents, blocked isocyanate curing agents, and the like.

フェノール系硬化剤の具体例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’−ジヒドロキシビフェニル、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10H−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、フェノールノボラック、ビスフェノールAノボラック、o−クレゾールノボラック、m−クレゾールノボラック、p−クレゾールノボラック、キシレノールノボラック、ポリ−p−ヒドロキシスチレン、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコール、t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、フルオログリシノール、ピロガロール、t−ブチルピロガロール、アリル化ピロガロール、ポリアリル化ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオール、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、1,8−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,4−ジヒドロキシナフタレン、2,5−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、2,8−ジヒドロキシナフタレン、上記ジヒドロキシナフタレンのアリル化物又はポリアリル化物、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化フェノールノボラック、アリル化ピロガロール等が例示される。   Specific examples of the phenolic curing agent include bisphenol A, bisphenol F, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-bis (4-hydroxyphenoxy) benzene, 1,3-bis. (4-hydroxyphenoxy) benzene, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl ketone, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2'-dihydroxybiphenyl 10- (2,5-dihydroxyphenyl) -10H-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, phenol novolak, bisphenol A novolak, o-cresol novolak, m-cresol novolak, p-cle All novolak, xylenol novolak, poly-p-hydroxystyrene, hydroquinone, resorcin, catechol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, fluoroglycinol, pyrogallol, t-butyl pyrogallol, allylated pyrogallol, polyallylated pyrogallol, 1,2 , 4-Benzenetriol, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,4-dihydroxynaphthalene, 2,5-dihydroxynaphthalene, 2, -Dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 2,8-dihydroxynaphthalene, allylated or polyallylated dihydroxynaphthalene, allylated bisphenol A, allylated bisphenol F, allylated phenol novolak, allylated pyrogallol, etc. The

アミン系硬化剤の具体例として、脂肪族アミン類としては、エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、テトラ(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン等が例示される。ポリエーテルアミン類としては、トリエチレングリコールジアミン、テトラエチレングリコールジアミン、ジエチレングリコールビス(プロピルアミン)、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン類等が例示される。脂環式アミン類としては、イソホロンジアミン、メタセンジアミン、N−アミノエチルピペラジン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、ノルボルネンジアミン等が例示される。芳香族アミン類としては、テトラクロロ−p−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、p−キシレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノアニソール、2,4−トルエンジアミン、2,4−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、2,4−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、m−アミノフェノール、m−アミノベンジルアミン、ベンジルジメチルアミン、2−ジメチルアミノメチル)フェノール、トリエタノールアミン、メチルベンジルアミン、α−(m−アミノフェニル)エチルアミン、α−(p−アミノフェニル)エチルアミン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン等が例示される。   Specific examples of the amine curing agent include aliphatic diamines such as ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminopropane, hexamethylenediamine, 2,5-dimethylhexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, Examples include diethylenetriamine, iminobispropylamine, bis (hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, N-hydroxyethylethylenediamine, tetra (hydroxyethyl) ethylenediamine, and the like. Examples of polyether amines include triethylene glycol diamine, tetraethylene glycol diamine, diethylene glycol bis (propylamine), polyoxypropylene diamine, polyoxypropylene triamines, and the like. Cycloaliphatic amines include isophorone diamine, metacene diamine, N-aminoethylpiperazine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, 3,9-bis (3-amino). Propyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, norbornenediamine and the like. Aromatic amines include tetrachloro-p-xylenediamine, m-xylenediamine, p-xylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminoanisole, 2,4 -Toluenediamine, 2,4-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 2,4-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, m-aminophenol, m-aminobenzylamine, benzyldimethylamine, 2-dimethylaminomethyl) phenol, triethanolamine, methylbenzylamine, α- (m-aminophenyl) ethylamine, α- (p-aminophenyl) ethylamine , Diaminodiethyl Examples include rudimethyldiphenylmethane, α, α'-bis (4-aminophenyl) -p-diisopropylbenzene.

酸無水物系硬化剤の具体例としては、ドデセニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物、ポリ(フェニルヘキサデカン二酸)無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート二無水物、無水ヘット酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物、1−メチル−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物等が例示される。   Specific examples of acid anhydride curing agents include dodecenyl succinic anhydride, polyadipic acid anhydride, polyazeline acid anhydride, polysebacic acid anhydride, poly (ethyloctadecanedioic acid) anhydride, poly (phenylhexadecanedioic acid) Anhydride, Methyltetrahydrophthalic anhydride, Methylhexahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride, Methylhymic anhydride, Tetrahydrophthalic anhydride, Trialkyltetrahydrophthalic anhydride, Methylcyclohexene dicarboxylic anhydride, Methylcyclohexene tetracarboxylic Acid anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bistrimellitic dianhydride, het anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, 5- ( 2, -Dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene-2-succinic acid Examples of the anhydride include 1-methyl-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride and the like.

アミド系硬化剤としては、ジシアンジアミド、ポリアミド樹脂等が例示される。   Examples of the amide type curing agent include dicyandiamide and polyamide resin.

第3級アミンとしては、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等が例示される。   Examples of the tertiary amine include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, and tris (dimethylaminomethyl) phenol. .

イミダゾール及びその誘導体としては、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4(5)−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノ−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、及びエポキシ樹脂と上記イミダゾール類との付加体等が例示される。   Examples of imidazole and derivatives thereof include 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4 (5) -methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and 1-benzyl-2-methylimidazole. 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyano-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazo Lithium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methyl Imidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-dia No-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2- Examples include phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole and adducts of an epoxy resin and the imidazoles.

有機ホスフィン類としては、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフイン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等が例示され、ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレート等が例示され、テトラフェニルボロン塩としては、2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等が例示される。   Examples of organic phosphines include tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine and the like, and phosphonium salts include tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / ethyltriphenylborate, Examples include tetrabutylphosphonium / tetrabutylborate, and examples of the tetraphenylboron salt include 2-ethyl-4-methylimidazole / tetraphenylborate, N-methylmorpholine / tetraphenylborate, and the like.

これらの硬化剤(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。   These hardening | curing agents (C) may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them in arbitrary combinations and ratios.

上記硬化剤の中でも、イミダゾール又はその誘導体やジシアンジアミン化合物が好適に用いられる。   Among the above curing agents, imidazole or its derivatives and dicyandiamine compounds are preferably used.

なお、表面活性化剤(D)として、その分解生成物の有機カルボン酸がエポキシ樹脂の硬化作用を有す有機カルボン酸エステルを使用した場合には、該有機カルボン酸エステルを硬化剤(C)として用いてもよい。   When the organic carboxylic acid ester whose decomposition product has an epoxy resin curing action is used as the surface activator (D), the organic carboxylic acid ester is used as the curing agent (C). It may be used as

本発明の層間充填層形成用塗布液中の硬化剤(C)の含有量は、熱硬化性樹脂(A)100重量部に対して、0.1〜60重量部とすることが好ましい。
特に、硬化剤(C)がフェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中の官能基との当量比で0.8〜1.5の範囲となるように用いることが好ましい。この範囲外であると未反応のエポキシ基や硬化剤の官能基が残留し、所望の物性が得られないことがある。
また、硬化剤がアミド系硬化剤、第3級アミン、イミダゾール及びその誘導体、有機ホスフィン類、ホスホニウム塩、テトラフェニルボロン塩、有機酸ジヒドラジド、ハロゲン化ホウ素アミン錯体、ポリメルカプタン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等の場合は、エポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部の範囲で用いることが好ましい。
It is preferable that content of the hardening | curing agent (C) in the coating liquid for interlayer filling layer formation of this invention shall be 0.1-60 weight part with respect to 100 weight part of thermosetting resins (A).
In particular, when the curing agent (C) is a phenol-based curing agent, an amine-based curing agent, or an acid anhydride-based curing agent, the equivalent ratio of the epoxy group in the epoxy resin to the functional group in the curing agent is 0.8 to It is preferable to use it in the range of 1.5. Outside this range, unreacted epoxy groups and functional groups of the curing agent may remain, and desired physical properties may not be obtained.
Curing agents are amide-based curing agents, tertiary amines, imidazoles and their derivatives, organic phosphines, phosphonium salts, tetraphenylboron salts, organic acid dihydrazides, boron halide amine complexes, polymercaptan-based curing agents, isocyanate-based curing agents. In the case of a curing agent, a blocked isocyanate curing agent, etc., it is preferably used in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.

また、ジシアンジアミン化合物の場合は、エポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部の範囲で用いることが好ましい。   In the case of a dicyandiamine compound, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.

[その他の添加剤]
本発明の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液には、その機能性の更なる向上を目的として、本発明の効果を損なわない範囲において、各種の添加剤を含んでいてもよい。
[Other additives]
The coating liquid for forming the interlayer filling layer of the three-dimensional integrated circuit of the present invention may contain various additives within the range not impairing the effects of the present invention for the purpose of further improving the functionality.

このようなその他の添加剤としては、基材との接着性やマトリックス樹脂と無機フィラーとの接着性を向上させるための添加成分として、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤等のカップリング剤、保存安定性向上のための紫外線防止剤、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、着色剤、分散剤、流動性改良剤、基材との密着性向上剤等が挙げられる。
また、本発明の層間充填層形成用塗布液には、成形時の流動性改良及び基材との密着性向上の観点より、熱可塑性のオリゴマー類を添加することもできる。
その他、塗布液中での各成分の分散性を向上させる界面活性剤、乳化剤、低弾性化剤、希釈剤、消泡剤、イオントラップ剤等を添加することもできる。
これらは、いずれも1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。
As such other additives, as an additive component for improving the adhesion between the substrate and the matrix resin and the inorganic filler, a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent, Examples thereof include an ultraviolet ray inhibitor, an antioxidant, a plasticizer, a flame retardant, a colorant, a dispersant, a fluidity improver, and an adhesion improver with a base material for improving storage stability.
In addition, thermoplastic oligomers can also be added to the coating liquid for forming an interlayer filling layer of the present invention from the viewpoint of improving fluidity during molding and improving adhesion to a substrate.
In addition, surfactants, emulsifiers, low elasticity agents, diluents, antifoaming agents, ion trapping agents, and the like that improve the dispersibility of each component in the coating solution can be added.
Any of these may be used alone or in a combination of two or more in any combination and ratio.

その他の添加剤の配合量には特に制限はなく、必要な機能性が得られる程度に、通常の樹脂組成物の配合量で用いられる。   There is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity of another additive, It is used with the compounding quantity of a normal resin composition to such an extent that required functionality is obtained.

上記添加剤の中でも、熱硬化性樹脂成分と無機フィラー(B)との密着性を向上させる観点からは、カップリング剤を含むことが好ましい。
ここで、シランカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン、さらに、エポキシ系、アミノ系、ビニル系の高分子タイプのシラン等が挙げられる。
Among the above additives, it is preferable to include a coupling agent from the viewpoint of improving the adhesion between the thermosetting resin component and the inorganic filler (B).
Here, as the silane coupling agent, epoxy silane such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ, -Aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltri Aminosilane such as ethoxysilane, mercaptosilane such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysila And vinyl silanes such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and epoxy, amino and vinyl polymer type silanes.

一方、チタネートカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル・アミノエチル)チタネート、ジイソプロピルビス(ジオクチルホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。   On the other hand, titanate coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl / aminoethyl) titanate, diisopropyl bis (dioctyl phosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis ( Ditridecyl phosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate It is done.

カップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。   A coupling agent may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types by arbitrary combinations and a ratio.

カップリング剤の添加量は、層間充填層形成用塗布液中の全固形分に対して0.1〜2.0重量%程度とすることが好ましい。カップリング剤の配合量が少ないと、カップリング剤を配合したことによるマトリックス樹脂と無機フィラーとの密着性の向上効果を十分に得ることができず、多過ぎると得られる硬化膜からカップリング剤がブリードアウトする問題がある。   The addition amount of the coupling agent is preferably about 0.1 to 2.0% by weight with respect to the total solid content in the coating liquid for forming the interlayer filling layer. If the amount of the coupling agent is small, the effect of improving the adhesion between the matrix resin and the inorganic filler due to the incorporation of the coupling agent cannot be sufficiently obtained, and if it is too much, the coupling agent is obtained from the cured film obtained. There is a problem that bleeds out.

熱可塑性のオリゴマー類としては、C5系及びC9系の石油樹脂、スチレン樹脂、インデン樹脂、インデン・スチレン共重合樹脂、インデン・スチレン・フェノール共重合樹脂、インデン・クマロン共重合樹脂、インデン・ベンゾチオフェン共重合樹脂等が例示される。その添加量としては、通常、熱硬化性樹脂(A)100重量部に対して、2〜30重量部の範囲である。   Thermoplastic oligomers include C5 and C9 petroleum resins, styrene resins, indene resins, indene / styrene copolymer resins, indene / styrene / phenol copolymer resins, indene / coumarone copolymer resins, indene / benzothiophene. Examples thereof include copolymer resins. The addition amount is usually in the range of 2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin (A).

界面活性剤としては、従来公知のアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤のいずれも使用できる。
例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類、アルキルベタイン類、アミノ酸類などが挙げられる。
また、これら界面活性剤においてCH結合の一部又は全てがCF結合となったフッ素界面活性剤も好ましく用いることができる。
As the surfactant, any of conventionally known anionic surfactants, nonionic surfactants, and cationic surfactants can be used.
For example, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl Examples include sulfonates, sulfosuccinate esters, alkylbetaines, amino acids, and the like.
In addition, fluorine surfactants in which some or all of the CH bonds are CF bonds in these surfactants can also be preferably used.

界面活性剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。   Surfactant may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types by arbitrary combinations and a ratio.

界面活性剤の添加量としては、層間充填層形成用塗布液中の全固形分に対して0.001〜5重量%程度とすることが好ましい。界面活性剤の添加量が上記下限未満では、所定の膜厚均一性が得られない場合があり、また上記上限を超えると熱硬化性樹脂成分との相分離等を引き起こす場合があり好ましくない。   The addition amount of the surfactant is preferably about 0.001 to 5% by weight with respect to the total solid content in the coating liquid for forming the interlayer filling layer. If the addition amount of the surfactant is less than the above lower limit, the predetermined film thickness uniformity may not be obtained, and if it exceeds the upper limit, phase separation from the thermosetting resin component may be caused.

[塗布液の製造方法]
本発明の塗布液の製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法によればよく、塗布液の構成成分を混合することで製造することができる。なお、その際、組成物の均一性の向上、脱泡等を目的として、ペイントシェーカーやビーズミル、プラネタリミキサ、撹拌型分散機、自公転攪拌混合機、三本ロールなどを用いて混合することが好ましい。
各配合成分の混合順序も反応や沈殿物が発生するなど特段の問題がない限り任意であり、塗布液の構成成分のうち、何れか2成分又は3成分以上を予め混合し、その後に残りの成分を混合してもよいし、一度に全部を混合してもよい。
[Method for producing coating liquid]
The manufacturing method of the coating liquid of this invention is not specifically limited, What is necessary is just to follow a conventionally well-known method, and can manufacture by mixing the structural component of a coating liquid. At that time, for the purpose of improving the uniformity of the composition, defoaming, etc., it may be mixed using a paint shaker, bead mill, planetary mixer, stirring type disperser, self-revolving stirring mixer, three rolls, etc. preferable.
The mixing order of each compounding component is arbitrary as long as there is no particular problem such as reaction or precipitation, and any two components or three or more components of the coating solution are mixed in advance, and then the remaining components are mixed. The components may be mixed or all at once.

〔三次元集積回路の製造方法〕
以下に、本発明の層間充填層形成用塗布液を使用する三次元集積回路の製造方法について説明する。
[Method of manufacturing a three-dimensional integrated circuit]
Below, the manufacturing method of the three-dimensional integrated circuit which uses the coating liquid for interlayer filling layer formation of this invention is demonstrated.

本発明の三次元集積回路の製造方法は、本発明の層間充填層形成用塗布液を、半導体基板表面に、塗布して塗膜を形成する塗布工程と、塗膜が形成された半導体基板を他の半導体基板と積層して加圧する接合工程とを含み、塗布工程と接合工程の間に、通常、前記塗膜を乾燥してBステージ化する乾燥工程(以下「Bステージ化工程」と称す。)を有する。   The method for producing a three-dimensional integrated circuit of the present invention comprises: a coating process for coating the interlayer filling layer forming coating liquid of the present invention on a semiconductor substrate surface to form a coating film; and a semiconductor substrate on which the coating film is formed. And a bonding step of laminating and pressurizing with another semiconductor substrate, and usually drying the coating film into a B-stage between the coating step and the bonding step (hereinafter referred to as “B-stage forming step”) .)

以下、本発明の三次元集積回路の製造方法を具体的に説明する。   The method for manufacturing a three-dimensional integrated circuit according to the present invention will be specifically described below.

<塗布工程>
本発明の製造方法では、まず半導体基板の表面に本発明の層間充填層形成用塗布液の塗膜を形成する。
即ち、本発明の層間充填層形成用塗布液を用いて、それぞれディップ法やスピンコート法、スプレーコート法やブレード法その他の任意の方法で塗膜を形成する。本発明の塗布液の塗布には、スピンコーター、スリットコーター、ダイコーター、ブレードコーターなどの塗布装置を用いることで、半導体基板上に所定の膜厚の塗膜を均一に形成することが可能であり好ましい。
<Application process>
In the production method of the present invention, first, a coating film of the coating liquid for forming an interlayer filling layer of the present invention is formed on the surface of a semiconductor substrate.
That is, a coating film is formed by the dip method, spin coating method, spray coating method, blade method, or any other method using the interlayer filling layer forming coating solution of the present invention. A coating film having a predetermined film thickness can be uniformly formed on a semiconductor substrate by using a coating apparatus such as a spin coater, a slit coater, a die coater, or a blade coater for coating the coating liquid of the present invention. It is preferable.

<Bステージ化工程>
本発明の塗布液を塗布することにより形成された塗膜から溶媒や低分子成分除去のために、通常50〜150℃、好ましくは70〜120℃の任意の温度で10〜120分程度加熱処理を行ってBステージ化膜を形成する。
<B-stage process>
In order to remove the solvent and low molecular components from the coating film formed by applying the coating liquid of the present invention, it is usually heat-treated at an arbitrary temperature of 50 to 150 ° C., preferably 70 to 120 ° C. for about 10 to 120 minutes. To form a B-staged film.

このBステージ化の加熱温度が低過ぎたり、加熱時間が短か過ぎたりすると、塗膜中の有機溶媒を十分に除去し得ず、得られるBステージ化膜中に有機溶媒が残留し、残留した有機溶媒が次の接合工程における高温処理で蒸発し、残留溶媒の蒸発跡がボイドとなって高熱伝導性、高絶縁性及び所定の物理的強度を有する層間充填層を形成し得ない。逆に、Bステージ化の加熱温度が高過ぎたり、加熱時間が長過ぎたりすると、樹脂の硬化が進行し、良好なBステージ化膜とすることができない。従って、Bステージ化の加熱条件は、形成されるBステージ化膜の膜厚や塗布液中の有機溶媒の沸点、用いた熱硬化性樹脂の種類によっても異なるが、Bステージ化膜の膜厚が1〜50μmの場合には、70〜110℃で30〜120分程度、Bステージ化膜の膜厚が50〜200μmであれば80〜120℃で60〜120分程度とすることが好ましい。
この際、一定の温度において加熱処理を行ってもよいが、塗布液中の有機溶媒等の揮発成分の除去を円滑に進めるために、減圧条件下にて加熱処理を行ってもよい。また、熱硬化性樹脂(A)の硬化が進行しない範囲で、段階的な昇温による加熱処理を行っても良い。例えば、初めに50〜70℃、例えば60℃で、次に70〜90℃、例えば80℃で、更に90〜150℃、例えば120℃で各5〜30分程度の加熱処理を実施することができる。
If the heating temperature for the B-stage formation is too low or the heating time is too short, the organic solvent in the coating film cannot be sufficiently removed, and the organic solvent remains in the resulting B-stage formation film. The organic solvent thus evaporated evaporates by high-temperature treatment in the next bonding step, and the evaporation trace of the residual solvent becomes a void, so that an interlayer filling layer having high thermal conductivity, high insulation, and a predetermined physical strength cannot be formed. On the other hand, if the heating temperature for B-stage formation is too high or the heating time is too long, curing of the resin proceeds and a good B-stage film cannot be obtained. Accordingly, the heating condition for the B-stage film varies depending on the film thickness of the formed B-stage film, the boiling point of the organic solvent in the coating solution, and the type of the thermosetting resin used. Is 1 to 50 μm, it is preferably about 30 to 120 minutes at 70 to 110 ° C., and preferably about 80 to 120 minutes at 80 to 120 ° C. if the B-staged film thickness is 50 to 200 μm.
At this time, the heat treatment may be performed at a constant temperature, but the heat treatment may be performed under a reduced pressure condition in order to smoothly remove volatile components such as an organic solvent in the coating solution. Moreover, you may perform the heat processing by a stepwise temperature rise in the range in which hardening of a thermosetting resin (A) does not advance. For example, first, heat treatment may be performed at 50 to 70 ° C., for example, 60 ° C., then at 70 to 90 ° C., for example, 80 ° C., and further at 90 to 150 ° C., for example, 120 ° C. for about 5 to 30 minutes. it can.

また、本発明の層間充填層形成用塗布液は、フィルム成形に適した十分な伸び性を有するため、本発明の層間充填層形成用塗布液をフィルム成形し、該フィルムを半導体基板上に設置することで成膜してもよい。本発明の層間充填層形成用塗布液によれば、この場合においても、フィルム成形時の蒸発荒れによる膜質の低下を防止して均質なフィルムを成形することができる。   In addition, since the interlayer filling layer forming coating solution of the present invention has sufficient stretchability suitable for film forming, the interlayer filling layer forming coating solution of the present invention is formed into a film and the film is placed on a semiconductor substrate. By doing so, you may form into a film. According to the coating liquid for forming an interlayer filling layer of the present invention, even in this case, a uniform film can be formed while preventing deterioration of film quality due to evaporation evaporation during film formation.

<接合工程>
次に、形成されたBステージ化膜を加熱してタック性を発現させた後に、接合対象の半導体基板と仮接合を行う。仮接合の温度としては、用いた熱硬化性樹脂(A)にもよるが、80〜150℃、中でも90〜140℃の温度で1秒〜120秒程度行うことが好ましい。半導体基板の接合が複数層の場合には、前記仮接合を基板の層数分繰り返しても良いし、Bステージ化膜を形成した基板を複数層重ね合わせた後に、加熱してまとめて仮接合しても良い。仮接合の際には必要に応じて積層基板間に1gf/cm2〜5Kgf/cm2の加重をかけて実施することが好ましい。
<Joint process>
Next, after the formed B-stage film is heated to exhibit tackiness, temporary bonding is performed with the semiconductor substrate to be bonded. Although it depends on the thermosetting resin (A) used, the temperature for temporary bonding is preferably 80 to 150 ° C., and more preferably 90 to 140 ° C. for about 1 second to 120 seconds. When the semiconductor substrate is bonded to a plurality of layers, the temporary bonding may be repeated for the number of layers of the substrate, or a plurality of substrates on which the B-staged film is formed are overlapped, and then heated and collectively bonded. You may do it. In the temporary bonding, it is preferable to apply a load of 1 gf / cm 2 to 5 Kgf / cm 2 between the laminated substrates as necessary.

仮接合の後には半導体基板の本接合を行う。
本接合は、仮接合させた半導体基板を200℃以上、好ましくは220℃以上の温度で10〜60秒程度加圧することにより、Bステージ化膜中の熱硬化性樹脂(A)の溶融粘度を低下させて半導体基板間の電気端子の接続を促進すると同時に、Bステージ化膜中の表面活性化剤(D)を活性化させて半導体基板間のはんだ接合を実現することにより行なわれる。なお、本接合の加熱温度の上限は、使用する熱硬化性樹脂(A)が分解、変質しない温度であり、樹脂の種類、グレードにより適宜決定されるが、通常300℃以下で行われる。
また、加熱接着の際には必要に応じて基板間に10gf/cm2〜10Kgf/cm2の加重をかけて実施することが好ましい。
After the temporary bonding, the semiconductor substrate is finally bonded.
In the main bonding, the melt viscosity of the thermosetting resin (A) in the B-staged film is increased by pressing the temporarily bonded semiconductor substrate at a temperature of 200 ° C. or higher, preferably 220 ° C. or higher for about 10 to 60 seconds. This is performed by lowering and promoting the connection of electrical terminals between the semiconductor substrates, and at the same time activating the surface activator (D) in the B-staged film to realize solder bonding between the semiconductor substrates. The upper limit of the heating temperature for the main bonding is a temperature at which the thermosetting resin (A) to be used is not decomposed or altered, and is appropriately determined depending on the type and grade of the resin, but is usually 300 ° C. or lower.
In addition, it is preferable to apply a load of 10 gf / cm 2 to 10 Kgf / cm 2 between the substrates as needed during the heat bonding.

以下、本発明について、実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はその趣旨を
逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated still in detail using an Example, this invention is not limited to a following example, unless it deviates from the meaning.

[配合成分]
以下において用いた層間充填層形成用塗布液の配合成分は次の通りである。
<エポキシ樹脂(a)>
エポキシ樹脂(a1):フェノキシ樹脂
重量平均分子量:26,000
エポキシ当量:4,600g/当量
30重量%メチルエチルケトン/シクロヘキサノン溶液
エポキシ樹脂(a2):三菱化学株式会社製 品名「YL6800」
エポキシ樹脂(a3):三菱化学株式会社製 品名「1032H60」
エポキシ樹脂(a4):三菱化学株式会社製 品名「1001」
エポキシ樹脂(a5):三菱化学株式会社製 品名「4004」
[Composition ingredients]
The compounding components of the coating solution for forming the interlayer filling layer used in the following are as follows.
<Epoxy resin (a)>
Epoxy resin (a1): Phenoxy resin
Weight average molecular weight: 26,000
Epoxy equivalent: 4,600 g / equivalent
30% by weight methyl ethyl ketone / cyclohexanone solution Epoxy resin (a2): Product name “YL6800” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Epoxy resin (a3): Mitsubishi Chemical Corporation product name “1032H60”
Epoxy resin (a4): Mitsubishi Chemical Corporation product name “1001”
Epoxy resin (a5): Mitsubishi Chemical Corporation product name “4004”

<無機フィラー(B)>
日新リフラテック株式会社製窒化ホウ素 BN(熱伝導率3W/mK(厚み方向)、
275W/mK(面内方向))
<硬化剤(C)>
四国化成工業株式会社製 2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール
品名「2PHZ−PW」
<表面活性化剤(D)>
和光純薬工業株式会社製 アジピン酸 試薬特級
<Inorganic filler (B)>
Boron nitride BN (thermal conductivity 3 W / mK (thickness direction), manufactured by Nissin Reflatec Co., Ltd.,
275W / mK (in-plane direction))
<Curing agent (C)>
2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.
Product name "2PHZ-PW"
<Surfactant (D)>
Adipic acid reagent special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

<有機溶媒(E)>
有機溶媒(E1):和光純薬工業株式会社製 シクロヘキサノン(CHN)
(沸点157℃) 試薬特級
有機溶媒(E2):和光純薬工業株式会社製 プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート(PGMEA)(沸点146℃) 試薬特級
有機溶媒(E3):和光純薬工業株式会社製 メチルイソブチルケトン(MIBK)
(沸点118℃) 試薬特級
<有機溶媒(F)>
有機溶媒(F1):和光純薬工業株式会社製 メチルエチルケトン(MEK)
(沸点80℃) 試薬特級
有機溶媒(F2):和光純薬工業株式会社製 アセトン(沸点56℃) 試薬特級
<Organic solvent (E)>
Organic solvent (E1): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Cyclohexanone (CHN)
(Boiling point 157 ° C.) Reagent special grade organic solvent (E2): Propylene glycol monomethyl ether manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Teracetate (PGMEA) (boiling point 146 ° C.) Reagent special grade organic solvent (E3): methyl isobutyl ketone (MIBK) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
(Boiling point 118 ° C) Reagent special grade <Organic solvent (F)>
Organic solvent (F1): Methyl ethyl ketone (MEK) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
(Boiling point 80 ° C) Reagent special grade Organic solvent (F2): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Acetone (boiling point 56 ° C) Reagent special grade

なお、前記エポキシ樹脂(a1)としてのフェノキシ樹脂は次のようにして作製した。
YL6121H(エポキシ当量171g/当量、4,4’-ビフェノール型エポキシ樹脂と3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂の1:1混合物(三菱化学株式会社製)215重量部、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール(OH当量107g/当量、本州化学株式会社製)127重量部、27重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液0.32重量部、及び、反応用溶媒としてシクロヘキサノン228重量部を撹拌機付き耐圧反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、180℃で5時間反応を行った後、希釈用溶剤としてシクロヘキサノン171重量部及びメチルエチルケトン399重量部を加えて固形分濃度を調整した。反応生成物から定法により溶剤を除去して30重量%の樹脂溶液を得た。
In addition, the phenoxy resin as the said epoxy resin (a1) was produced as follows.
YL6121H (epoxy equivalent of 171 g / equivalent, 1: 1 mixture of 4,4′-biphenol type epoxy resin and 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-biphenol type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation) 215 parts by weight, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenol (OH equivalent 107 g / equivalent, manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.) 127 parts by weight, 0.32 parts by weight of a 27% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution 228 parts by weight of cyclohexanone as a solvent for reaction was placed in a pressure-resistant reaction vessel equipped with a stirrer, and reacted at 180 ° C. for 5 hours in a nitrogen gas atmosphere. Then, 171 parts by weight of cyclohexanone and 399 parts by weight of methyl ethyl ketone were used as solvents for dilution. The solvent was removed from the reaction product by a conventional method to obtain a 30% by weight resin solution. .

[各種物性、特性の評価]
(1)エポキシ樹脂の溶融粘度
株式会社アントンパール・ジャパン製 粘弾性測定装置Physica MCR301を用いて、溶融粘度(パラレルプレート動的粘度)を測定した。
まず、測定対象であるエポキシ樹脂から溶媒を留去して固形物を得、その後、この固形物に対してプレス成形を行い、厚さ約1mmの板状サンプルを得た。このサンプルを、パラレルプレートディッシュとパラレルプレート(25mmφ)の間に載置し、パラレルプレート動的粘度測定を行った。
測定条件は、上記サンプルに正弦波歪みを20%与え、その歪みの角周波数は10rad/secとし、1分間に3℃の割合で昇温させる過程での粘度を40℃〜200℃まで測定した。
[Evaluation of various physical properties and characteristics]
(1) Melt viscosity of epoxy resin Melt viscosity (parallel plate dynamic viscosity) was measured using a viscoelasticity measuring device Physica MCR301 manufactured by Anton Paar Japan.
First, the solvent was distilled off from the epoxy resin to be measured to obtain a solid, and then the solid was press-molded to obtain a plate sample having a thickness of about 1 mm. This sample was placed between a parallel plate dish and a parallel plate (25 mmφ), and the parallel plate dynamic viscosity was measured.
The measurement condition was that 20% sinusoidal distortion was applied to the sample, the angular frequency of the distortion was 10 rad / sec, and the viscosity was measured from 40 ° C. to 200 ° C. in the process of raising the temperature at a rate of 3 ° C. per minute. .

(2)エポキシ樹脂の熱伝導率
エポキシ樹脂の硬化膜について、以下の装置を用いて、熱拡散率、比重、及び比熱を測定し、この3つの測定値を乗じることで求めた。
1)熱拡散率:株式会社アイフェイズ「アイフェイズ・モバイル 1u」
2)比重:メトラー・トレド株式会社「天秤 XS−204」(固体比重測定キット使用)
3)比熱:セイコーインスツル株式会社「DSC320/6200」
(2) Thermal conductivity of epoxy resin The cured film of epoxy resin was measured by measuring the thermal diffusivity, specific gravity, and specific heat using the following apparatus, and multiplying these three measured values.
1) Thermal diffusivity: Eye Phase Co., Ltd. “I Phase Mobile 1u”
2) Specific gravity: METTLER TOLEDO Co., Ltd. “Balance XS-204” (Using solid specific gravity measurement kit)
3) Specific heat: Seiko Instruments Inc. “DSC320 / 6200”

(3)無機フィラーの粒径
攪拌混合後の層間充填層形成用塗布液をシクロヘキサノンで分散させ、島津製作所製粒度分布測定装置「SALD−2200」にて測定した。得られた粒度分布から粉砕後の無機フィラーの平均粒径及び最大粒径を求めた。
(3) Particle size of inorganic filler The coating solution for forming an interlayer filling layer after stirring and mixing was dispersed with cyclohexanone and measured with a particle size distribution measuring device “SALD-2200” manufactured by Shimadzu Corporation. From the obtained particle size distribution, the average particle size and the maximum particle size of the pulverized inorganic filler were determined.

(4) Bステージ化膜の均質性
得られたBステージ化膜を目視観察し、以下の基準で評価した。
○:溶媒の蒸発荒れが全くなく、均質な膜が形成されている。
×:溶媒の蒸発荒れで膜が不均質となっている。
(4) Homogeneity of B-staged film The obtained B-staged film was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: There is no evaporation evaporation of the solvent, and a homogeneous film is formed.
X: The film is heterogeneous due to rough evaporation of the solvent.

(5) Bステージ化膜の残留溶媒量
得られたBステージ化膜について、有機溶媒により溶解して、得られた溶解液をガスクロマトグラフィー(GC)で定量分析することにより、Bステージ化膜に対する残留溶媒の割合を算出した。
(5) Residual solvent amount of B-staged film The obtained B-staged film was dissolved in an organic solvent, and the obtained solution was quantitatively analyzed by gas chromatography (GC) to obtain a B-staged film. The ratio of residual solvent to was calculated.

[実験例1]
エポキシ樹脂(a)として、上記エポキシ樹脂(a1)溶液3.33gとエポキシ樹脂(a2)3.50gとエポキシ樹脂(a3)溶液(80重量%シクロヘキサノン溶液)0.63g(溶媒を除いた樹脂として配合重量比20:70:10。このエポキシ樹脂(a1)、エポキシ樹脂(a2)及びエポキシ樹脂(a3)の混合エポキシ樹脂(a)の溶融粘度は、800Pa・s(50℃)及び4Pa・s(120℃)であった。)に、硬化剤(C)0.20g、表面活性化剤(D)0.15g、及び有機溶媒(E1)1.94gを加え、自公転攪拌機を用いて2000rpmで6分間攪拌し、エポキシ樹脂溶液(塗布液)を得た。
この樹脂溶液をセパレータ(シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み:100μm)に塗布し、60℃で15分、その後80℃で15分、その後減圧下にて100℃で15分加熱して溶媒を除去してBステージ化膜とした。その後、もう一枚のセパレータを得られたBステージ化膜上に載せた後、まず130℃で1時間、次いで150℃で1時間することにより硬化させて、膜厚約100μmの硬化膜を得た。
この硬化膜について、熱伝導率を測定したところ、エポキシ樹脂(a)の熱伝導率は0.22W/mKであった。
[Experimental Example 1]
As the epoxy resin (a), 3.33 g of the above epoxy resin (a1) solution, 3.50 g of the epoxy resin (a2), 0.63 g of the epoxy resin (a3) solution (80 wt% cyclohexanone solution) (as a resin excluding the solvent) Mixing weight ratio 20:70:10 The melt viscosity of the mixed epoxy resin (a) of the epoxy resin (a1), the epoxy resin (a2) and the epoxy resin (a3) is 800 Pa · s (50 ° C.) and 4 Pa · s. (120 ° C.) was added 0.20 g of the curing agent (C), 0.15 g of the surface activator (D), and 1.94 g of the organic solvent (E1), and 2000 rpm using a self-revolving stirrer. For 6 minutes to obtain an epoxy resin solution (coating solution).
This resin solution is applied to a separator (silicone-treated polyethylene terephthalate film, thickness: 100 μm), and the solvent is removed by heating at 60 ° C. for 15 minutes, then at 80 ° C. for 15 minutes, and then under reduced pressure at 100 ° C. for 15 minutes. Thus, a B-staged film was obtained. After that, after placing another separator on the obtained B-staged film, it was first cured at 130 ° C. for 1 hour and then at 150 ° C. for 1 hour to obtain a cured film having a thickness of about 100 μm. It was.
When the thermal conductivity of this cured film was measured, the thermal conductivity of the epoxy resin (a) was 0.22 W / mK.

[実験例2]
表1に示す表面活性化剤化合物と有機溶媒(メチルエチルケトンとシクロヘキサノンを配合重量比(35:65)で混合したもの)を表1に記載の表面活性化剤濃度にて配合した後、撹拌混合し、表面活性化剤溶液を得た。
この表面活性化剤溶液を10mm×10mmの銅基板上に50μL滴下した後、この表面活性化剤液滴中にはんだボール(Sn3.0Ag0.5Cu、直径300μm)を添加した。この基板をホットプレート上にて120℃で1分間加熱して溶媒を留去した。
次に、この基板を250℃のホットプレート上において、250℃で10秒間加熱を行い、銅基板に対するはんだボールの融解性の良(○)否(×)を評価した。結果を表1に示す。
[Experiment 2]
After mixing the surfactant compound shown in Table 1 and an organic solvent (methyl ethyl ketone and cyclohexanone mixed in a mixing weight ratio (35:65)) at the surfactant concentration shown in Table 1, the mixture was stirred and mixed. A surface activator solution was obtained.
After 50 μL of this surface activator solution was dropped on a 10 mm × 10 mm copper substrate, solder balls (Sn3.0Ag0.5Cu, diameter 300 μm) were added to the surface activator droplets. The substrate was heated on a hot plate at 120 ° C. for 1 minute to distill off the solvent.
Next, this substrate was heated on a hot plate at 250 ° C. for 10 seconds at 250 ° C. to evaluate whether the solder balls had good melting properties (◯) or not (×) with respect to the copper substrate. The results are shown in Table 1.

表1より明らかなように、表面活性化剤として有機カルボン酸及び有機カルボン酸エステルを用いるとハンダボールが所定の温度において融解して、銅基板と良好な接合を形成した。一方、アミノ酸類は溶媒に対する溶解性が低く、またイミダゾール類はフラックスとしての作用が低くはんだボールと銅基板が接合出来なかった。   As is apparent from Table 1, when organic carboxylic acid and organic carboxylic acid ester were used as the surface activator, the solder balls melted at a predetermined temperature to form a good bond with the copper substrate. On the other hand, amino acids have low solubility in solvents, and imidazoles have a low action as a flux and solder balls and copper substrates cannot be joined.

Figure 2013145841
Figure 2013145841

[層間充填層形成用塗布液の調製]
<製造例1:実施例1〜4,14〜19の塗布液の調製>
エポキシ樹脂(a)として、上記エポキシ樹脂(a1)溶液1.67gとエポキシ樹脂(a2)1.25gとエポキシ樹脂(a3)溶液(80重量%シクロヘキサノン溶液)0.31gとエポキシ樹脂(a4)溶液(70重量%シクロヘキサノン溶液)0.71g(溶媒を除いた樹脂として配合重量比20:50:10:20。このエポキシ樹脂(a1)、エポキシ樹脂(a2)、エポキシ樹脂(a3)及びエポキシ樹脂(a4)の混合エポキシ樹脂(a)の溶融粘度は、>1000Pa・s(50℃)及び12Pa・s(120℃)であり、熱伝導率は0.20W/mKである。)と、無機フィラー(B)2.5g及び有機溶媒(E1)3.11gをPE製の容器に仕込み、更に直径2mmのジルコニアボール(YTZ−2)を12g加え、自公転攪拌機を用いて2000rpmで30分間攪拌した。攪拌終了後、濾過によりビーズを取り除き、硬化剤(C)を0.10g、表面活性化剤(D)を0.05g加え、更に自公転攪拌機にて6分間攪拌し、層間充填層形成用塗布液(固形分濃度は50重量%、無機フィラー(B)の含有量はエポキシ樹脂(a)との合計に対して34体積%)を得た。
得られた粉砕後の層間充填層形成用塗布液中の無機フィラー(B)の粒度分布から求めた無機フィラー(B)の平均粒径は4μmで、最大粒径は9μmであった。
なお、上記の有機溶媒としては各実施例毎に表2に示す有機溶媒を用いた。
この製造例1で調製した層間充填層形成用塗布液の各成分配合を「塗布液組成I」とする。
[Preparation of coating solution for forming interlayer filling layer]
<Manufacture example 1: Preparation of the coating liquid of Examples 1-4 and 14-19>
As epoxy resin (a), the above-mentioned epoxy resin (a1) solution 1.67 g, epoxy resin (a2) 1.25 g, epoxy resin (a3) solution (80 wt% cyclohexanone solution) 0.31 g, and epoxy resin (a4) solution (70 wt% cyclohexanone solution) 0.71 g (weight ratio 20: 50: 10: 20 as a resin excluding the solvent. This epoxy resin (a1), epoxy resin (a2), epoxy resin (a3) and epoxy resin ( The melt viscosity of the mixed epoxy resin (a) of a4) is> 1000 Pa · s (50 ° C.) and 12 Pa · s (120 ° C.), and the thermal conductivity is 0.20 W / mK. (B) 2.5 g and 3.11 g of organic solvent (E1) are charged into a PE container, and 12 g of zirconia balls (YTZ-2) having a diameter of 2 mm are added. It was stirred for 30 minutes at 2000rpm using a revolving agitator. After completion of the stirring, the beads are removed by filtration, 0.10 g of the curing agent (C) and 0.05 g of the surface activator (D) are added, and the mixture is further stirred for 6 minutes by a revolving stirrer to apply an interlayer filling layer. A liquid (the solid content concentration was 50% by weight and the content of the inorganic filler (B) was 34% by volume with respect to the total with the epoxy resin (a)) was obtained.
The average particle size of the inorganic filler (B) determined from the particle size distribution of the inorganic filler (B) in the obtained coating liquid for forming the interlayer filling layer after pulverization was 4 μm, and the maximum particle size was 9 μm.
In addition, as said organic solvent, the organic solvent shown in Table 2 was used for every Example.
Each component composition of the coating liquid for forming an interlayer filling layer prepared in Production Example 1 is defined as “Coating liquid composition I”.

[製造例2:実施例5,6及び比較例1〜3の塗布液の調製]
製造例1において、各実施例及び比較例毎に表2に示す有機溶媒を用い、エポキシ樹脂(a)を、エポキシ樹脂(a3)溶液(80重量%シクロヘキサノン溶液)0.31g、エポキシ樹脂(a4)溶液(70重量%シクロヘキサノン溶液)2.14g、及びエポキシ樹脂(a5)0.75g(溶媒を除いた樹脂として配合重量比10:60:30。このエポキシ樹脂(a3)、エポキシ樹脂(a4)、及びエポキシ樹脂(a5)の混合エポキシ樹脂(a)の溶融粘度は、12000Pa・s(50℃)及び3Pa・s(120℃)であり、熱伝導率は0.21W/mKである。)の混合組成としたこと以外は同様にして層間充填層形成用塗布液(固形分濃度は50重量%、無機フィラー(B)の含有量はエポキシ樹脂(a)との合計に対して34体積%)を調製した。
得られた粉砕後の層間充填層形成用塗布液中の無機フィラー(B)の粒度分布から求めた無機フィラー(B)の平均粒径は3μmで、最大粒径は9μmであった。
この製造例2で調製した層間充填層形成用塗布液の各成分配合を「塗布液組成II」とする。
[Production Example 2: Preparation of coating solutions of Examples 5 and 6 and Comparative Examples 1 to 3]
In Production Example 1, the organic solvent shown in Table 2 was used for each Example and Comparative Example, and the epoxy resin (a) was changed to 0.31 g of an epoxy resin (a3) solution (80 wt% cyclohexanone solution) and epoxy resin (a4). ) 2.14 g of solution (70 wt% cyclohexanone solution) and 0.75 g of epoxy resin (a5) (weight ratio 10:60:30 as a resin excluding the solvent. This epoxy resin (a3), epoxy resin (a4) The melt viscosity of the mixed epoxy resin (a) of the epoxy resin (a5) is 12000 Pa · s (50 ° C.) and 3 Pa · s (120 ° C.), and the thermal conductivity is 0.21 W / mK. In the same manner, except for the mixed composition, the coating solution for forming the interlayer filling layer (the solid content concentration is 50% by weight and the content of the inorganic filler (B) is based on the total amount with the epoxy resin (a)). 34 vol%) was prepared.
The average particle diameter of the inorganic filler (B) determined from the particle size distribution of the inorganic filler (B) in the obtained coating liquid for forming the interlayer filling layer after pulverization was 3 μm, and the maximum particle diameter was 9 μm.
Each component of the coating liquid for forming the interlayer filling layer prepared in Production Example 2 is referred to as “Coating liquid composition II”.

[製造例3:実施例7〜13の塗布液の調製]
製造例1において、各実施例及び比較例毎に表3に示す有機溶媒を用い、エポキシ樹脂(a)を、エポキシ樹脂(a1)溶液1.67g、エポキシ樹脂(a2)1.25g、エポキシ樹脂(a3)溶液(80重量%シクロヘキサノン溶液)0.31g、及びエポキシ樹脂(a4)溶液(70重量%シクロヘキサノン溶液)0.71g(溶媒を除いた樹脂として配合重量比20:50:10:20。このエポキシ樹脂(a1)、エポキシ樹脂(a2)、エポキシ樹脂(a3)及びエポキシ樹脂(a4)の混合エポキシ樹脂(a)の溶融粘度は、800Pa・s(50℃)及び4Pa・s(120℃)であり、熱伝導率は0.22W/mKである。)の混合組成としたこと以外は同様にして層間充填層形成用塗布液(固形分濃度は50重量%、無機フィラー(B)の含有量はエポキシ樹脂(a)との合計に対して34体積%)を調製した。
得られた粉砕後の層間充填層形成用塗布液中の無機フィラー(B)の粒度分布から求めた無機フィラー(B)の平均粒径は3μmで、最大粒径は9μmであった。
この製造例3で調製した層間充填層形成用塗布液の各成分配合を「塗布液組成III」とする。
[Production Example 3: Preparation of coating solutions of Examples 7 to 13]
In Production Example 1, using the organic solvent shown in Table 3 for each Example and Comparative Example, the epoxy resin (a) was 1.67 g of the epoxy resin (a1) solution, 1.25 g of the epoxy resin (a2), and the epoxy resin. (A3) 0.31 g of the solution (80 wt% cyclohexanone solution) and 0.71 g of the epoxy resin (a4) solution (70 wt% cyclohexanone solution) (compounding weight ratio 20: 50: 10: 20 as the resin excluding the solvent). The melt viscosity of the mixed epoxy resin (a) of the epoxy resin (a1), the epoxy resin (a2), the epoxy resin (a3) and the epoxy resin (a4) is 800 Pa · s (50 ° C.) and 4 Pa · s (120 ° C. And the thermal conductivity is 0.22 W / mK.) The coating liquid for forming an interlayer filling layer is similarly formed except that the mixed composition is (solid content concentration is 50% by weight, no The content of the filler (B) was prepared with epoxy resin 34% by volume relative to the total of (a)).
The average particle diameter of the inorganic filler (B) determined from the particle size distribution of the inorganic filler (B) in the obtained coating liquid for forming the interlayer filling layer after pulverization was 3 μm, and the maximum particle diameter was 9 μm.
Each component of the coating liquid for forming the interlayer filling layer prepared in Production Example 3 is referred to as “Coating liquid composition III”.

[実施例1〜6、比較例1〜3]
表2に示す有機溶媒を用い、表2に示す塗布液組成を採用して調製された層間充填層形成用塗布液をスピンコーター(株式会社共和理研製)を用いて2inchのシリコン基板に静止状態で塗布した後、800rpmで10秒間、続いて2000rpmで30秒の条件で塗布し、表2に示す加熱条件でBステージ化してBステージ化膜とした。
なお、Bステージ化の加熱処理は、実施例1〜4及び比較例1,2では2段階で行い、実施例5,6及び比較例3では1段処理とした。
得られたBステージ化膜について、前述の方法で均質性の評価を行い、結果を表2に示した。
[Examples 1-6, Comparative Examples 1-3]
Using the organic solvent shown in Table 2, the interlayer filling layer forming coating solution prepared by adopting the coating solution composition shown in Table 2 is stationary on a 2-inch silicon substrate using a spin coater (manufactured by Kyowa Riken Co., Ltd.). After coating at 800 rpm, coating was performed at 800 rpm for 10 seconds, followed by 2000 rpm for 30 seconds, and B-staged under the heating conditions shown in Table 2 to obtain a B-staged film.
In addition, the heat treatment for B-stage was performed in two stages in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, and in one stage in Examples 5, 6 and Comparative Example 3.
The obtained B-staged film was evaluated for homogeneity by the method described above, and the results are shown in Table 2.

Figure 2013145841
Figure 2013145841

表2より、沸点157℃のシクロヘキサノン又は沸点146℃のPGMEAを用いることにより、Bステージ化時の有機溶媒の蒸発荒れに起因する膜質の乱れのない均質性に優れたBステージ化膜を形成することができることが分かる。これに対して、沸点56℃のアセトンや沸点80℃のメチルエチルケトン、沸点118℃のメチルイソブチルケトンを用いた比較例1〜3では、加熱時の溶媒の蒸発速度が高過ぎるために、蒸発荒れに起因する膜質の乱れが大きく、均質なBステージ化膜を得ることができない。   From Table 2, by using cyclohexanone having a boiling point of 157 ° C. or PGMEA having a boiling point of 146 ° C., a B-staged film excellent in homogeneity without disturbance of the film quality caused by evaporation of the organic solvent during the B-stage formation is formed. I can see that On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 using acetone having a boiling point of 56 ° C., methyl ethyl ketone having a boiling point of 80 ° C., and methyl isobutyl ketone having a boiling point of 118 ° C., the evaporation rate of the solvent at the time of heating is too high. The resulting film quality is greatly disturbed, and a homogeneous B-stage film cannot be obtained.

[実施例7〜19]
表3に示す有機溶媒を用い、表3に示す塗布液組成を採用して調製された層間充填層形成用塗布液をスピンコーター(株式会社共和理研製)を用いて2inchのシリコン基板に静止状態で塗布した後、800rpmで10秒間、続いて2000rpmで30秒の条件で塗布し、表3に示す加熱条件でBステージ化して、表3に示す膜厚のBステージ化膜とした。
なお、Bステージ化の加熱処理は、実施例7〜13では1段階で行い、実施例14〜19では2段処理とした。
得られたBステージ化膜について、前述の方法で残留溶媒量の評価を行い、結果を表3に示した。
[Examples 7 to 19]
Using the organic solvent shown in Table 3, the interlayer filling layer forming coating solution prepared by adopting the coating solution composition shown in Table 3 is stationary on a 2-inch silicon substrate using a spin coater (manufactured by Kyowa Riken Co., Ltd.). After coating at 800 rpm, coating was performed at 800 rpm for 10 seconds, followed by 2000 rpm for 30 seconds, and B-staged under the heating conditions shown in Table 3 to obtain a B-staged film having the thickness shown in Table 3.
The B-stage heat treatment was performed in one stage in Examples 7 to 13, and two stages in Examples 14 to 19.
The obtained B-staged film was evaluated for the amount of residual solvent by the method described above, and the results are shown in Table 3.

Figure 2013145841
Figure 2013145841

表3より、本発明の塗布液によれば、残留溶媒量が少なく、ボイドの発生の問題のないBステージ化膜を形成することができることが分かる。   From Table 3, it can be seen that according to the coating solution of the present invention, a B-staged film can be formed with a small amount of residual solvent and no problem of void generation.

本発明によると、半導体デバイス基板間のはんだバンプ等とランドの接合と同時に、熱
伝導性の高い高品質の層間充填層を形成することができる。
According to the present invention, a high-quality interlayer filling layer having high thermal conductivity can be formed simultaneously with bonding of solder bumps between semiconductor device substrates and lands.

Claims (12)

熱伝導率が0.2W/mK以上であって、50℃における溶融粘度が500Pa・s以上、120℃における溶融粘度が100Pa・s以下である熱硬化性樹脂(A)と、熱伝導率が2W/mK以上であって、平均粒径が0.1μm以上5μm以下、且つ最大粒径が10μm以下である無機フィラー(B)と、表面活性化剤(D)と、沸点が120℃以上の有機溶媒(E)とを含有する、三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   A thermosetting resin (A) having a thermal conductivity of 0.2 W / mK or more, a melt viscosity at 50 ° C. of 500 Pa · s or more, and a melt viscosity at 120 ° C. of 100 Pa · s or less, and a thermal conductivity of An inorganic filler (B) having a mean particle size of 0.1 μm or more and 5 μm or less and a maximum particle size of 10 μm or less, a surface activator (D), and a boiling point of 120 ° C. or more. A coating solution for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit, comprising an organic solvent (E). 有機溶媒(E)の沸点が、130℃以上180℃未満である、請求項1に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   The coating liquid for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to claim 1, wherein the boiling point of the organic solvent (E) is 130 ° C or higher and lower than 180 ° C. 更に沸点が60℃以上120℃未満の有機溶媒(F)を含有する、請求項1又は請求項2に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   The coating solution for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to claim 1 or 2, further comprising an organic solvent (F) having a boiling point of 60 ° C or higher and lower than 120 ° C. 熱硬化性樹脂(A)と無機フィラー(B)との総体積に対し、無機フィラー(B)を5体積%以上60体積%以下含有する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   The inorganic filler (B) is contained in an amount of 5% by volume or more and 60% by volume or less based on the total volume of the thermosetting resin (A) and the inorganic filler (B). A coating solution for forming an interlayer filling layer of the three-dimensional integrated circuit described. 無機フィラー(B)が、窒化ホウ素フィラーである、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   The coating liquid for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic filler (B) is a boron nitride filler. 更に硬化剤(C)を含有する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   The coating liquid for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to any one of claims 1 to 5, further comprising a curing agent (C). 硬化剤(C)が、イミダゾール、イミダゾール誘導体、及びジシアンジアミン化合物から選ばれる少なくとも1つである、請求項6に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   The coating liquid for forming an interlayer filling layer of a three-dimensional integrated circuit according to claim 6, wherein the curing agent (C) is at least one selected from imidazole, an imidazole derivative, and a dicyandiamine compound. 表面活性化剤(D)が、有機カルボン酸及び有機カルボン酸誘導体から選ばれる少なくとも1つである、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の三次元集積回路の層間充填層形成用塗布液。   The interlayer filling layer formation of the three-dimensional integrated circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein the surface activator (D) is at least one selected from organic carboxylic acids and organic carboxylic acid derivatives. Coating liquid. 半導体基板表面に、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の塗布液を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、塗膜が形成された半導体基板を他の半導体基板と積層して加圧する接合工程とを含む、三次元集積回路の製造方法。   A coating step of applying a coating liquid according to any one of claims 1 to 8 to form a coating film on a surface of a semiconductor substrate, and laminating the semiconductor substrate on which the coating film is formed with another semiconductor substrate A method of manufacturing a three-dimensional integrated circuit. 前記塗布工程と接合工程の間に、前記塗膜を乾燥する乾燥工程を有する、請求項9に記載の三次元集積回路の製造方法。   The method for manufacturing a three-dimensional integrated circuit according to claim 9, further comprising a drying step of drying the coating film between the coating step and the bonding step. 前記塗布工程において、スピンコーター、スリットコーター、ダイコーター、及びブレードコーターから選ばれる少なくとも1つの塗布装置により前記塗布液を半導体基板表面に塗布する、請求項9又は請求項10に記載の三次元集積回路の製造方法。   11. The three-dimensional integration according to claim 9, wherein in the coating step, the coating liquid is applied to a semiconductor substrate surface by at least one coating device selected from a spin coater, a slit coater, a die coater, and a blade coater. Circuit manufacturing method. 前記接合工程において、200℃以上に加熱する加熱工程を有する、請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の三次元集積回路の製造方法。   The method of manufacturing a three-dimensional integrated circuit according to any one of claims 9 to 11, further comprising a heating step of heating to 200 ° C or higher in the bonding step.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015081339A (en) * 2013-10-24 2015-04-27 日東シンコー株式会社 Resin composition for insulating sheet, insulating sheet, and semiconductor module
JP2018072835A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC Topcoat compositions containing fluorinated thermal acid generators

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015081339A (en) * 2013-10-24 2015-04-27 日東シンコー株式会社 Resin composition for insulating sheet, insulating sheet, and semiconductor module
JP2018072835A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC Topcoat compositions containing fluorinated thermal acid generators
US10241411B2 (en) 2016-10-31 2019-03-26 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Topcoat compositions containing fluorinated thermal acid generators
US10481495B2 (en) 2016-10-31 2019-11-19 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Topcoat compositions containing fluorinated thermal acid generators

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