[发明专利]绝缘膜形成用组合物、绝缘膜、及具备绝缘膜的半导体器件

说明书

本发明提供可形成绝缘性及耐热性优异、可抑制翘曲的发生、密合性优异的绝缘膜的绝缘膜形成用组合物。本发明的绝缘膜形成用组合物包含含有硅氧烷结构单元的聚有机倍半硅氧烷作为聚合性化合物，在所述聚有机倍半硅氧烷中，下述式(I)：[R^aSiO_3/2]表示的结构单元与下述式(II)：[R^aSiO_2/2(OR^b)]表示的结构单元的合计为硅氧烷结构单元总量的55摩尔％以上，该聚有机倍半硅氧烷的数均分子量为500～10000，环氧当量为200～2000g/eq。

技术领域

本发明涉及绝缘膜形成用组合物、由上述绝缘膜形成用组合物的固化物形成的绝缘膜、及具备绝缘膜的半导体器件。本申请主张2017年5月9日向日本提出申请的日本特愿2017-093056号的优先权，在此引用其内容。

背景技术

对半导体器件中的层间绝缘膜，要求绝缘性、耐热性、及密合性。作为这样的绝缘膜，以往以来，经常使用通过气相沉积(CVD)法等真空工艺形成的二氧化硅(SiO₂)膜，但存在作业效率差、且需要大规模的装置的问题。因此，一边旋转半导体晶片一边涂布绝缘膜形成用组合物、然后使其固化、从而形成绝缘膜的SOD法(Spin-On-Coat法)已受到瞩目。

然而，由于近年的半导体晶片薄化的进行，在SOD法中，由于使绝缘膜形成用组合物固化时的收缩导致半导体器件发生“翘曲”、绝缘膜容易发生剥离已成为问题。例如，在专利文献1中记载了作为层间绝缘膜，使用旋涂聚酰胺酸、并使其脱水缩合而得到的聚酰亚胺膜，但由于聚酰胺酸在脱水缩合时会发生大幅固化收缩，因此，难以抑制半导体器件的“翘曲”，随着半导体器件的“翘曲”，绝缘膜容易发生剥离。

另外，半导体器件在基板安装时等有时要暴露于300℃以上的高温，在这样的高温环境中，半导体晶片与绝缘膜的线性热膨胀系数存在差异也成为“翘曲”发生的原因。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-130728号公报

发明内容

发明所要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供可形成绝缘性及耐热性优异、可抑制翘曲的发生、密合性优异的绝缘膜的绝缘膜形成用组合物。

另外，本发明的其它目的在于提供绝缘性及耐热性优异、可抑制翘曲的发生、密合性优异的绝缘膜。

另外，本发明的其它目的在于提供具备具有上述特性的绝缘膜的半导体器件。

解决问题的方法

本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，含有具有特定的环氧当量、且具有特定的分子量的聚有机倍半硅氧烷的绝缘膜形成用组合物可通过阳离子聚合而有效地形成聚合物，可以将不聚合而残留的低分子量成分的比例抑制为极低水平，因此，可抑制低分子量成分的放出(例如，作为排气的放出)，由此，可抑制固化收缩，抑制由固化收缩引起的半导体器件的“翘曲”，形成密合性优异的绝缘膜，并且，上述组合物的固化物的绝缘性及耐热性优异。本发明基于这些见解而完成。

即，本发明提供一种绝缘膜形成用组合物，其包含含有硅氧烷结构单元的聚有机倍半硅氧烷作为聚合性化合物，

在所述聚有机倍半硅氧烷中，下述式(I)表示的结构单元与下述式(II)表示的结构单元的合计为硅氧烷结构单元总量的55摩尔％以上，

[R^aSiO_3/2] (I)

[式(I)中，R^a表示含有环氧基的基团、取代或无取代的芳基、取代或无取代的芳烷基、取代或无取代的环烷基、取代或无取代的烷基、取代或无取代的烯基、或氢原子]