[发明专利]绝缘性糊剂、电子器件及绝缘部形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘性糊剂、电子器件及绝缘部形成方法。

背景技术

近年来，在多种电子器件中，形成微细的绝缘区域的必要性提高。例如，在TSV（硅通孔：Through-Silicon-Via）技术中，必须使贯通电极与硅基板电绝缘。作为电绝缘的手段，日本特开2008-251964中公开了以包围贯通电极的方式设置贯通硅基板的环状的分离槽，在分离槽的底面及侧面上直接形成硅膜，接着以填埋分离槽内剩下的间隙的方式在硅膜上形成绝缘膜，通过对分别与分离槽的内周侧面及外周侧面相接的硅膜的表面进行热氧化，形成硅热氧化膜的技术。

但是，难形成足够厚的绝缘膜，构成贯通电极的金属成分、例如Cu有时向硅氧化膜中扩散，进而向硅基板中扩散，从而损害电绝缘特性。

接着，日本特开2004-31923中公开了在MOS晶体管或双极晶体管等中形成沟道分离槽的技术的详细内容。其公开的内容大致如下。

（a）将由二氧化硅微粒等形成的绝缘粒子分散在有机溶剂等分散介质中形成悬浮液，然后通过旋涂将该悬浮液涂布在硅基板的形成有沟道的面上，然后从该涂膜中除去分散介质，从而用绝缘粒子填埋沟道。绝缘粒子不相互结合，也不与沟道的侧壁及底面结合。因此，之后通过回流性电介质层封闭沟道的上部以防止从沟道释放绝缘粒子。

（b）公开了用与上述（a）相同的方法，在将绝缘粒子埋入沟道中后，通过绝缘粘合剂使绝缘粒子相互结合而由绝缘粒子和绝缘粘合剂形成了网格结构的粒状绝缘层。作为绝缘粘合剂的材料，记载了使用将硅烷醇溶解于有机溶剂而成的无机SOG及有机SOG。并记载了，在无机SOG及有机SOG所使用的硅烷醇中，也可以将与Si原子键合的－OH基及－O－基的一部分置换为－H基，在有机SOG所使用的硅烷醇中，－CH₃基也可以置换为－C₂H₅基等其它烷基，以及在有机SOG所使用的硅烷醇中，也可以将与Si原子键合的－OH基及－O－基的一部分置换为－CH₃基或－C₂H₅基等烷基等。

（c）利用不含粘合剂的第1粒状绝缘层和含有粘合剂的第2粒状绝缘层形成绝缘层。用含有绝缘粘合剂的第2粒状绝缘层包覆不含粘合剂的第1粒状绝缘层的上表面。

（d）构成绝缘层的粒状绝缘层含有均匀混合了的第1绝缘粒子和第2绝缘粒子、以及用于将它们交联的绝缘粘合剂。

但是，在日本特开2004-31923中，由于由二氧化硅微粒等形成的绝缘粒子不相互结合且与沟道的侧壁及底面也不结合，所以必须采用用回流电介质层封闭沟道上部（上述a），或用粘合剂将绝缘粒子（上述b～d）结合等方法，从而导致绝缘结构及工序的复杂化。

而且，在上述方法（a）的情况下，不能形成与硅基板密合强度高的绝缘层。在方法（b）的情况下，由于成为由绝缘粒子和绝缘粘合剂形成了网格结构的粒状绝缘层，所以绝缘层与硅基板的密合强度仍不充分。此外，在使用了有机SOG等粘合剂的情况下，由于绝缘层含碳，所以作为高绝缘电阻所要求的绝缘层本来并不是优选的。方法（c）、（d）由于含有第1绝缘粒子及第2绝缘粒子，所以密合强度方面仍残存问题。

此外，在将绝缘粒子埋入沟道中后，在填充用于将绝缘粒子相互结合的粘合剂并使其固化时，还存在整体收缩，在绝缘层与基板之间产生间隙等问题。

另外，日本特开2010-132511中公开了将分散、填充有亚微尺寸的无机化合物粒子的SIRAGUSITAL-B4373（无热玻璃）二氧化硅液体涂布在玻璃与玻璃或金属、金属与金属或陶瓷的界面上，使玻璃化网络反应进行、结束玻璃化固化的技术。

但是，该技术在使绝缘粒子在微小空间内固化时，也出现整体收缩，在绝缘层与基板之间产生间隙等问题。

发明内容

1.绝缘性糊剂

本发明的绝缘性糊剂含有绝缘性微粒、Si微粒和有机Si化合物。所述有机Si化合物通过与所述Si微粒反应而在所述绝缘性微粒的周围形成Si-O键，从而将其周围填埋。本发明的绝缘性糊剂通过将绝缘性微粒、Si微粒及有机Si化合物分散在适当的分散介质中来制备。绝缘性微粒意味着可具有一定值的比介电常数，与电介质性微粒的含义相同。

2.绝缘部形成方法

本发明的绝缘部形成方法是在微细空间内形成绝缘部的方法。所谓微细空间指的是在邻接的两个部件间产生的微小空间、设在一个部件上的孔或槽。

（1）第1方法