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JP7235317B2 - 多層構造体 - Google Patents

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JP7235317B2
JP7235317B2 JP2019569720A JP2019569720A JP7235317B2 JP 7235317 B2 JP7235317 B2 JP 7235317B2 JP 2019569720 A JP2019569720 A JP 2019569720A JP 2019569720 A JP2019569720 A JP 2019569720A JP 7235317 B2 JP7235317 B2 JP 7235317B2
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Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、その全内容が参照により本明細書に援用される２０１７年６月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／５２０，８５０号の優先権を主張するものである。
モバイルコンピューティング用途が拡大を続けることにより、増大する一方の演算能力レベルをより小さいデバイスフットプリントに詰め込むことが要求されている。半導体デバイスの設計者は、様々な新しいチップアーキテクチャの使用に依存することで、新しいデバイスの要求を満たしている。これらの新しいアーキテクチャとしては、銅ピラーを用いたフリップチップウェハバンピング、さらには、ウェハを薄化し、得られたダイを積層し、次にＴＳＶ及び２．５Ｄインターポーザ設計によって接続した３次元集積回路（３Ｄ ＩＣ）などのシリコン貫通ビア（ＴＳＶ）を利用する手法が挙げられる。これらの手法は、これらの新しいＩＣアーキテクチャの設計者だけでなく、これらのデバイスに用いられることになるパッケージング材料の設計者に対しても大きな課題を課している。
パッケージング用途のための誘電体材料要件は、これらの新しい先進デバイスがウェハレベルパッケージング及びパネルレベルパッケージング（ＷＬＰ及びＰＬＰ）並びに３Ｄ集積に大きく依存していることから、継続的に進化を続けている。長年にわたって数多くの慣習的な誘電体材料が用いられてきた中で、ポリイミドは、その優れた電気的、機械的、及び熱的特性のために、半導体パッケージング用途における最適な材料であった。従来のポリイミドの欠点としては、高い硬化温度（＞３５０℃）、高い硬化後収縮率、及び高い水分吸収レベルが挙げられる。ＰＩにおいて高い硬化温度が必要であることは、パネルレベル製造におけるその使用に制限を課すものであり、その理由は、パネル製造に用いられるプラスチックコアは、約２５０℃よりも高い温度に耐えることができないからである。従来のポリイミドの高い収縮率は、シリコンウェハの曲がり及びプラスチックコアの反りに繋がる残留応力の高い硬化フィルムをもたらす。３Ｄ集積を用いる次世代チップアーキテクチャでは、垂直方向の集積に対する要件を満たすために、シリコンウェハを薄化する（最も先進的な用途では、２０μｍの薄さまで）ことが必要である。これらの薄化されたウェハは、極めて脆く、用いられるパッケージング材料に過剰な残留応力があることは、破局的であり得る。次世代誘電体材料は、ウェハ又はパネルに掛かる応力が最小限となるように設計される必要がある。この理由から、低い硬化温度及び低い硬化後収縮率は、先進的パッケージング材料において不可欠な要件である。次世代誘電体材料に求められる厳しい性能要件（低い硬化温度、低い収縮率、高い熱安定性、低い水分取り込み性、低い残留応力、優れた接着性、銅との適合性、高い分解能など）のために、単一の材料でこれらの（場合によっては相反する）要求事項のすべてを満足することはますます困難となっている。エポキシ成形コンパウンド（ＥＭＣ）などの基材との優れた接着性及び適合性という要件に対処するための１つの手法は、誘電体フィルムの適用の前に、薄い接着性プライマー層を適用することである。この手法では、結合層が、基材と光画像形成性誘電体との間の高い接着強度を提供する一方で、誘電体フィルムが、高い解像度、さらには必要な機械的及び電気的特性を提供する。
いくつかの実施形態では、本開示は、（例：下から上へ向かって）：基板；前記基板上の（例：堆積又は支持された）結合層；及び前記結合層上の（例：堆積又は支持された）誘電体層、を含む多層構造体であって、前記誘電体層のせん断強度は、前記結合層の存在下において、前記結合層のない多層構造体と比較して、約２倍以上（例：約３倍以上）増加している、多層構造体に関する。
いくつかの実施形態では、前記結合層は、少なくとも１種のポリマー、少なくとも１種の架橋剤、架橋反応を引き起こすことができる少なくとも１種の開始剤、及び少なくとも１種の溶媒を含む組成物から作製される。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、（メタ）アクリレートポリマー、エポキシポリマー、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ノボラック樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリスチレン、及びこれらの混合物から成る群より選択される少なくとも１種のポリマーを含有する。いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、ポリイミド及び／又は（メタ）アクリレートポリマーを含み得る。
本開示のいくつかの実施形態は、本明細書で述べる多層構造体を作製するための方法を含む。前記方法は、（ａ）前記結合層を形成する組成物で基板をコーティングして、第一のコーティングされた基板を形成すること；及び（ｂ）前記誘電体層を形成する組成物で前記第一のコーティングされた基板をコーティングすること、を含み得る。
いくつかの実施形態では、前記結合層は、焼成する工程又は光源に曝露する工程に前記第一のコーティングされた基板を供することによって、架橋される。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、焼成する工程又は光源に曝露する工程に前記誘電体層を供することによって、架橋される。
（全般的定義）
本明細書で用いられる場合、「誘電体層」とは、１ｋＨｚ～１００ＧＨｚの周波数で測定した場合に、２～５の誘電率を有する層を意味する。本明細書で用いられる場合、「完全イミド化」の用語は、本開示のポリイミドポリマーが、約９０％以上（例：約９５％以上、約９８％以上、約９９％以上、又は約１００％）イミド化されていることを意味する。
いくつかの実施形態では、本開示は、（例：下から上へ向かって）：基板；前記基板上に設けられた結合層；及び前記結合層上に設けられた誘電体層、を有する多層構造体であって、前記誘電体層のせん断強度は、前記結合層の存在下において、前記結合層のない多層構造体と比較して、約２倍以上（例：約３倍以上又は約５倍以上）、及び／又は、約１０倍以下（例：約８倍以下又は約６倍以下）増加している、多層構造体に関する。本明細書で用いられる場合、前記誘電体層の前記せん断強度は、前記基板と前記誘電体層との間のせん断強度（前記結合層が存在しない場合）、又は、前記基板と前記誘電体層及び結合層全体との間のせん断強度（前記結合層が存在する場合）を意味する。
いくつかの実施形態では、前記結合層は、前記基板及び／又は前記誘電体層と、約３Ｋｃａｌ／モル以上の強度の結合を形成することができる。例えば、前記結合は、約３Ｋｃａｌ／モル以上（例：約６Ｋｃａｌ／モル以上、約５０Ｋｃａｌ／モル以上、又は約８５Ｋｃａｌ／モル以上）、及び／又は、約６００Ｋｃａｌ／モル以下の強度を有し得る。いくつかの実施形態では、前記結合は、約２～約４Ｋｃａｌ／モル（ファンデルワールス力）、約５～約１０Ｋｃａｌ／モル（水素結合）、約１０～約５０Ｋｃａｌ／モル（分子間の双極子引力）、約５０～約１２０Ｋｃａｌ／モル（共有単結合）、又は約１２０～約９５０Ｋｃａｌ／モル（イオン結合）の強度を有し得る。
いくつかの実施形態では、前記基板は、エポキシ成形コンパウンド（ＥＭＣ）を含む。いくつかの実施形態では、前記基板（例：ＥＭＣ基板）は、異なる設計規則によって製造された寸法の異なる機能性シリコンチップ、ＭＥＭＳ、別個の受動部品、及び電気光学デバイスなどの能動並びに／又は受動埋め込み半導体デバイスを有する。いくつかの実施形態では、前記多層構造体は、さらに、前記基板の表面に少なくとも１つのパターン化金属構造体（例：再配線層（ＲＤＬ））を有する。いくつかの実施形態では、前記パターン化金属構造体は、銅を含んでいてよい。いくつかの実施形態では、前記結合層の少なくとも一部分は、前記基板の前記パターン化金属構造体の少なくとも一部分上に設けられてよい。これらの金属構造体は、集積回路の製造に有用であり得る。
いくつかの実施形態では、前記結合層は、少なくとも１種のポリマー、少なくとも１種の架橋剤、架橋反応を引き起こすことができる少なくとも１種の開始剤、及び少なくとも１種の溶媒を含有する組成物から作製される。
いくつかの実施形態では、前記結合層の作製に用いられ得る前記少なくとも１種のポリマーとしては、少なくとも１種の（メタ）アクリレートポリマーが挙げられ得る。本明細書で用いられる場合、「（メタ）アクリレートポリマー」の用語は、メタクリレートポリマー及びアクリレートポリマーの両方を含み、ホモポリマー及びコポリマーの両方を含む。適切な（メタ）アクリレートポリマーの例としては、限定されないが、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルアクリレート）、ポリ（ベンジルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート－ｃｏ－イソブチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート－ｃｏ－メチルメタクリレート）、ポリ（シクロヘキシルメタクリレート）、ポリ（２－エチルヘキシルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ヘキサデシルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（イソプロピルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート－ｃｏ－エチレングリコールジメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｃｏ－エチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｃｏ－エチレングリコールジメタクリレート）、ポリ（オクタデシルメタクリレート）、ポリ（テトラヒドロフルフリルメタクリレート）、ポリ（テトラヒドロフルフリルメタクリレート－ｃｏ－エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルアクリレート）、ポリ（エチルアクリレート）、ポリ（２－エチルヘキシルアクリレート）、及びポリ（メチルアクリレート）が挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記ポリマーの量は、前記多層構造体の前記結合層の総重量に対して、約３５重量％以上（例：約４０重量％以上、約４５重量％以上、約５０重量％以上、約５５重量％以上、又は約６０重量％以上）及び／又は約９０重量％以下（例：約８５重量％以下、約８０重量％以下、約７５重量％以下、約７０重量％以下、又は約６５重量％以下）である。
いくつかの実施形態では、前記架橋剤は、ビニル基、アリル基、ビニルエーテル基、プロペニルエーテル基、（メタ）アクリロイル基、ＳｉＨ基、及びチオール基から成る群より選択される少なくとも１種の官能基を有する。
いくつかの実施形態では、前記架橋剤は、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，１２－ドデカンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（３）グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、エトキシル化ビスフェノール－Ａ－ジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ－／ヘキサ－（メタ）アクリレート、イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、ビス（２－ヒドロキシエチル）－イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、１，３－ブタンジオールトリ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールトリ（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート変性尿素－ホルムアルデヒド樹脂、（メタ）アクリレート変性メラミン－ホルムアルデヒド樹脂、及び（メタ）アクリレート変性セルロースから成る群より選択される。
１つの実施形態では、架橋剤の適切な例としては、限定されないが、ウレタンアクリレートオリゴマーが挙げられる。ウレタンアクリレートオリゴマーの用語は、ウレタン結合を有し、（メタ）アクリレート（例：アクレート又はメタクリレート）官能基を有する化合物のクラスを意味し、ウレタンマルチ（メタ）アクリレート、マルチウレタン（メタ）アクリレート、及びマルチウレタンマルチ（メタ）アクリレートなどである。ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの種類は、例えば、その内容が参照により本明細書に援用されるＣｏａｄｙ ｅｔ ａｌ．による米国特許第４，６０８，４０９号及びＣｈｉｓｈｏｌｍ ｅｔ ａｌ．による米国特許第６，８４４，９５０号に記載されている。
チオール基を含有する架橋剤の例としては、限定されないが、トリメチロールプロパントリス（メルカプトアセテート）、ペンタエリスリトールテトラキス（２－メルカプトアセテート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３－メルカプトプロピオネート）、及びエトキシル化トリメチロールプロパントリス－３－メルカプトプロピオネートが挙げられる。ビニルエーテル基を含有する架橋剤の例としては、限定されないが、１，４－ブタンジオールジビニルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジビニルエーテル、１，４－シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジ（エチレングリコール）ビニルエーテル、ポリ（エチレングリコール）ジビニルエーテル、及びビス［４－（ビニルオキシ）ブチル］（４－メチル－１，３－フェニレン）ビスカルバメートが挙げられる。ＳｉＨ基を含有する架橋剤の１つの例は、Ｈｙｂｒｉｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能であるオクタシランＰＯＳＳ（登録商標）ＳＨ１３１０である。
いくつかの実施形態では、架橋剤の量は、前記多層構造体の前記結合層の総重量に対して、約５重量％以上（例：約１０重量％以上、約１５重量％以上、約２０重量％以上、又は約２５重量％以上）及び／又は約５０重量％以下（例：約４５重量％以下、約４０重量％以下、約３５重量％以下、又は約３０重量％以下）である。
架橋反応を引き起こすことができる開始剤（例：高エネルギー放射線への曝露時にフリーラジカルを発生させることによる（光開始剤としても知られる））の具体的な例としては、限定されないが、ＮＣＩ－８３１（株式会社ＡＤＥＫＡから入手可能）、１，８－オクタンジオン、１，８－ビス［９－（２－エチルヘキシル）－６－ニトロ－９Ｈ－カルバゾール－３－イル］－１，８－ビス（Ｏ－アセチルオキシム）、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとベンゾフェノンとのブレンド（ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ５００）、２，４，４－トリメチルペンチルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８００、１８５０、及び１７００）、２，２－ジメトキシル－２－アセトフェノン（ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９）、２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノプロパン－１－オン（ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）、（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦ製Ｌｕｃｅｒｉｎ ＴＰＯ）、エトキシ（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦ製Ｌｕｃｅｒｉｎ ＴＰＯ－Ｌ）、２－（ベンゾイルオキシイミノ）－１－［４－（フェニルチオ）フェニル］－１－オクタノン（ＯＸＥ－０１、ＢＡＳＦから入手可能）、１－（Ｏ－アセチルオキシム）－１－［９－エチル－６－（２－メチルベンゾイル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル］エタノン（ＯＸＥ－０２、ＢＡＳＦから入手可能）、ホスフィンオキシドとヒドロキシケトンとベンゾフェノン誘導体とのブレンド（Ｓａｒｔｏｍｅｒ製ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６）、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン（Ｍｅｒｃｋ製Ｄａｒｏｃｕｒ１１７３）、ベンゾフェノン、２－クロロチオキサントン、２－メチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン、ベンゾジメチルケタール、１，１，１－トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ｍ－クロロアセトフェノン、プロピオフェノン、アントラキノン、ジベンゾスベロンなどが挙げられる。
非イオン性の種類の光開始剤の具体例としては、（５－トルイルスルホニルオキシイミノ－５Ｈ－チオフェン－２－イリデン）－２－メチルフェニル－アセトニトリル（ＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ１２１）、フェナシルｐ－メチルベンゼンスルホネート、ベンゾインｐ－トルエンスルホネート、（ｐ－トルエン－スルホニルオキシ）メチルベンゾイン、３－（ｐ－トルエンスルホニルオキシ）－２－ヒドロキシ－２－フェニル－１－フェニルプロピルエーテル、Ｎ－（ｐ－ドデシルベンゼンスルホニルオキシ）－１，８－ナフタルイミド、Ｎ－（フェニル－スルホニルオキシ）－１，８－ナフタルイミド、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、１－ｐ－トルエンスルホニル－１－シクロヘキシルカルボニルジアゾメタン、２－ニトロベンジルｐ－トルエンスルホネート、２，６－ジニトロベンジルｐ－トルエンスルホネート、及び２，４－ジニトロベンジルｐ－トリフルオロメチルベンゼンスルホネートなどが挙げられる。
架橋反応が熱によって開始される実施形態では、用いられる触媒は、熱開始剤であり、熱開始剤は、約７０℃～約２５０℃の温度に曝露された際にフリーラジカルを発生させることができる化合物である。
熱開始剤の具体例としては、限定されないが、ベンゾイルペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ－アミルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ－ブチルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、コハク酸ペルオキシド、ジ（ｎ－プロピル）ペルオキシジカーボネート、２，２－アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、ジメチル－２，２－アゾビスイソブチレート、４，４－アゾビス（４－シアノペンタン酸）、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、２，２－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）などが挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記結合層を形成する前記組成物に、２つ以上の開始剤の組み合わせが用いられてもよい。前記組み合わせは、すべて熱開始剤、すべて光開始剤、又は熱開始剤と光開始剤との組み合わせであってもよい。
いくつかの実施形態では、前記開始剤の量は、前記多層構造体の前記結合層の総重量に対して、約０．１重量％以上（例：約０．５重量％以上、約１．０重量％以上、約２．０重量％以上、約３．０重量％以上、又は約４．０重量％以上）及び／又は約１０．０重量％以下（例：約９．０重量％以下、約０８．０重量％以下、約７．０重量％以下、約６．０重量％以下、又は約０．５０重量％以下）である。
一般的に、前記結合層の形成に用いられる前記組成物において有用である適切な溶媒は、組成物のすべての成分を溶解又は分散して、均質な混合物を形成することができるべきである。適切な溶媒の選択はまた、そうして形成された均質な溶液を、公知の方法のいずれかによって堆積させ、均質なフィルムを作製可能であることにも基づき得る。適切な溶媒の選択はまた、操作温度範囲内（例：７０℃～２００℃）において、前記フィルム中の残留溶媒の量が前記フィルムの総重量に対して約１０％未満（例：約９％未満、約８％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、又は約１％未満）となるように、前記フィルムから前記溶媒を蒸発除去可能であることにも依存し得る。溶媒の限定されない例としては、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロフルフリルアルコール（ＴＨＦＡ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、及びシクロペンタノン（ＣＰ）が挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、少なくとも１種のバインダー（例：ポリマー）を含み得る。いくつかの実施形態では、前記誘電体層中の前記バインダーは、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、（メタ）アクリレートポリマー、エポキシポリマー、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ノボラック樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリスチレン、及びこれらの混合物から成る群より選択される。いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、ポリイミド及び／又は（メタ）アクリレートポリマーを含み得る。前記誘電体層は、感光性層又は非感光性層であってよい。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のバインダーは、少なくとも１種の完全イミド化ポリイミド又はその前駆体である。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層中に存在する前記少なくとも１種の完全イミド化ポリイミドポリマーのガラス転移温度は、約１８０℃以上（例：約１９０℃以上、約２００℃以上、約２１０℃以上、又は約２２０℃以上）及び／又は約３００℃以下（例：約２９０℃以下、約２８０℃以下、約２７０℃以下、約２６０℃以下、又は約２５０℃以下）である。
完全イミド化可溶性ポリイミドポリマーの合成方法は、当業者に公知である。そのような方法の例は、例えば、内容が参照により本明細書に援用される米国特許第３８５６７５２号、米国特許第４０２６８７６号、米国特許第４６２９７７７号、米国特許第４９６０８６０号、米国特許第５１２２４３６号、米国特許第５４７８９１５号、米国特許第５９６９０５５号、米国特許第７１４１６１４号、米国特許出願公開第２００４／０２３５９９２号、及び米国特許第９６１７３８６号に開示されている。
イミド化によるポリイミドの形成は、赤外線スペクトルにおいてイミド環構造に帰属される１７７０及び１７００ｃｍ－１の特徴的な吸収が観察されることによって確認することができる。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層の作製に用いられ得る前記少なくとも１種のバインダーとしては、少なくとも１種のポリベンゾオキサゾールポリマー又はその前駆体が挙げられ得る。ポリベンゾオキサゾールポリマー又はその前駆体の合成方法は、当業者に公知である。そのような方法の例は、例えば、内容が参照により本明細書に援用される米国特許第４３３９５２１号、米国特許第４３９５４８２号、米国特許第４８４９０５１号、米国特許第５１０４７３３号、米国特許第５３７６４９９号、米国特許第５６８８６３１号、米国特許第５６９６２１８号、米国特許第５７５０６３８号、米国特許第５７６０１６２号、米国特許第５７７７０６６号、米国特許第５８８３２２１号、米国特許第６１７７２２５号、米国特許第６１２７０８６号、米国特許第６２３５４３６号、米国特許第６３７６１５１号、米国特許第６９３９６５９号、米国特許第７１０１６５２号、及び米国特許第８１９８００２号に開示されている。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層の作製に用いられ得る前記少なくとも１種のバインダーとしては、少なくとも１種の（メタ）アクリレートポリマーが挙げられ得る。適切な（メタ）アクリレートポリマーの例としては、限定されないが、ポリ（ベンジルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート－ｃｏ－イソブチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート－ｃｏ－メチルメタクリレート）、ポリ（シクロヘキシルメタクリレート）、ポリ（２－エチルヘキシルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ヘキサデシルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（イソプロピルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート－ｃｏ－エチレングリコールジメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｃｏ－エチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート－ｃｏ－エチレングリコールジメタクリレート）、ポリ（オクタデシルメタクリレート）、ポリ（テトラヒドロフルフリルメタクリレート）、ポリ（テトラヒドロフルフリルメタクリレート－ｃｏ－エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルアクリレート）、ポリ（エチルアクリレート）、ポリ（２－エチルヘキシルアクリレート）、及びポリ（メチルアクリレート）が挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層の作製に用いられ得る前記少なくとも１種のバインダーとしては、少なくとも１種のエポキシポリマーが挙げられ得る。適切なエポキシポリマーの例としては、限定されないが、ビスフェノールＡエポキシポリマー、ビスフェノールＦエポキシポリマー、ノボラックエポキシポリマー、脂肪族エポキシポリマー、及びグリシジルアミンエポキシポリマーが挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層の作製に用いられ得る前記少なくとも１種のバインダーとしては、少なくとも１つのウレタン部分（例：１又は複数のウレタン繰り返し単位）、少なくとも１つのアミド部分（例：１又は複数のアミド繰り返し単位）、少なくとも１つのエステル部分（例：１又は複数のエステル繰り返し単位）、少なくとも１つのエーテル部分（例：１又は複数のエーテル繰り返し単位）、少なくとも１つの炭化水素部分（例：１又は複数の炭化水素繰り返し単位）、又はこれらの混合を有するポリマーが挙げられ得る。少なくとも１つのエーテル部分を有するポリマーの例としては、限定されないが、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－無水マレイン酸）、及びポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）が挙げられる。少なくとも１つの炭化水素部分を有するポリマーの例としては、限定されないが、ノボラック及びポリスチレンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、感光性である。いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、非感光性である。いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、少なくとも１種の完全イミド化ポリイミドポリマー、少なくとも１種の架橋剤、及び少なくとも１種の開始剤（例：光開始剤）を含む感光性層である。前記架橋剤及び開始剤の内容は、前記結合層に関して本出願で上述したものと同じであってよい。そのような組成物は、例えば、内容が参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第２０１４／０３４３１９９号、米国特許出願公開第２０１５／０２１９９９０号、米国特許出願公開第２０１６／０３１３６４１号、及び米国特許出願公開第２０１６／０３１３６４２号にも開示されている。
本開示の誘電体層組成物は、所望に応じて、接着促進剤、充填剤、界面活性剤、可塑剤、着色剤、及び色素などの他の成分を含んでいてもよい。
本開示のいくつかの実施形態は、本明細書で述べる多層構造体を作製するための方法を含む。前記方法は、（ａ）前記結合層を形成する組成物で基板をコーティングして、第一のコーティングされた基板を形成すること；及び（ｂ）前記誘電体層を形成する組成物で前記第一のコーティングされた基板をコーティングすること、を含み得る。
いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに、前記結合層及び／又は前記誘電体層を架橋すること（例：前記第一のコーティングされた基板を、焼成する工程又は光源に曝露する工程に供することによって）も含み得る。
いくつかの実施形態では、前記方法は、さらに、前記誘電体層をパターン化すること（例：リソグラフィプロセス、レーザーアブレーションプロセス、及びプラズマエッチングプロセスから成る群より選択されるプロセスによって）も含み得る。
いくつかの実施形態では、前記結合層及び前記誘電体層は、限定されないが、スピンコーティング、スリットコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、ナイフ又はブレードコーティング、ドルトダイコーティング（dolt-die coating）、ラミネーション、ドライフィルムラミネーション、及びインクジェットを含む適切ないずれの方法によって形成されてもよい。当業者であれば、任意の用途に対してどのコーティング法が適切であるかが分かるであろう。
いくつかの実施形態では、前記焼成工程は、ホットプレート上での接触加熱又は近接加熱を用いて、固定された温度で、又は温度を１～２０℃／分の速度で上昇させることによって行われてよい。いくつかの実施形態では、前記焼成工程は、オーブン中において、固定された温度で、又は温度を１～２０℃／分の速度で上昇させることによって、真空下又は大気圧下のいずれかで行われてよい。用いられる前記焼成方法に関わらず、前記焼成工程は、単一工程又は複数工程のいずれかで実施されてよい。適切な焼成手段の例としては、限定されないが、ホットプレート、赤外線ランプ、対流オーブン、及びインクジェット印刷ヘッド上の加熱素子が挙げられる。当業者であれば、任意の用途に対してどの焼成方法が適切であるかが分かるであろう。
前記結合層の厚さは、好ましくは、約５０ｎｍ以上（例：約１００ｎｍ以上、約２００ｎｍ以上、約３００ｎｍ以上、又は約４００ｎｍ以上）及び／又は約１０００ｎｍ以下（例：約９００ｎｍ以下、約８００ｎｍ以下、約７００ｎｍ以下、又は約６００ｎｍ以下）である。本開示の前記多層構造の前記誘電体層の厚さは、特に限定されない。前記厚さは、好ましくは、約５ミクロン以上（例：約１０ミクロン以上、約２０ミクロン以上、約３５ミクロン以上、約５０ミクロン以上、又は約７５ミクロン以上）及び／又は約２５０ミクロン以下（例：約２００ミクロン以下、約１５０ミクロン以下、約１２５ミクロン以下、又は約１００ミクロン以下）である。
いくつかの実施形態では、本開示は、（例：下から上へ向かって）：基板；結合層；及び誘電体層を、前記結合層が前記基板と前記誘電体層との間にあるように有する多層構造体であって、前記結合層は、基板とのせん断強度を、約２倍以上（例：約３倍以上）増加させ、前記誘電体層は、パターン化誘電体層である、多層構造体に関する。前記誘電体層上のパターンは、リソグラフィプロセス、レーザーアブレーションプロセス、又はプラズマエッチングプロセスなどの公知のいかなる技術によって形成されてもよい。
いくつかの実施形態では、前記多層構造体の前記誘電体層は、約２５０ミクロン以下（例：約２２５ミクロン以下、約２００ミクロン以下、約１８０ミクロン以下、約１６０ミクロン以下、約１４０ミクロン以下、約１２０ミクロン以下、約１００ミクロン以下、約８０ミクロン以下、約６０ミクロン以下、約４０ミクロン以下、約２０ミクロン以下、約１５ミクロン以下、約１０ミクロン以下、約８ミクロン以下、約５ミクロン以下、約４ミクロン以下、約３ミクロン以下、又は約２ミクロン以下）及び／又は約０．１ミクロン以上（例：約０．５ミクロン以上又は約１ミクロン以上）のフィーチャサイズを有する少なくとも１つの要素を含むパターン化層（例：レリーフイメージを有する）を形成することができる。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層が感光性である場合、前記誘電体層は、リソグラフィプロセスによってパターン化されてよい。そのような場合、前記誘電体層は、化学線に曝露されてよい。前記曝露工程は、光又は他の化学線（例：紫外線光、可視光、電子ビーム線、又はＸ線）を用いることによって完了されてよい。いくつかの実施形態では、ｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、又はｇ線（４３６ｎｍ）のＵＶ光が用いられる。一般的に、前記曝露工程は、曝露された領域の溶解速度の変化をもたらす結果となり得る。当業者であれば、任意の用途に対してどの種類の高エネルギー放射線が適切であるかが分かるであろう。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層がネガ型感光性組成物から形成される場合、前記誘電体層の曝露後、未曝露部分は、現像剤を用いることによって除去されて、パターンを形成することができる。いくつかの実施形態では、現像剤は、有機溶媒又は有機溶媒の混合物を含む。現像剤の適切な例としては、限定されないが、ガンマ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－メチルプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ－ジエチルホルムアミド、ジエチルアセタミド、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、２－ヘプタノン、シクロペンタノン（ＣＰ）、シクロヘキサノン、ｎ－ブチルアセテート（ｎＢＡ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、エチルラクテート（ＥＬ）、プロピルラクテート、３－メチル－３－メトキシブタノール、テトラリン、イソホロン、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチル３－メトキシプロピオネート、エチル３－エトキシプロピオネート、ジエチルマロネート、エチレングリコール １，４：３，６－ジアンヒドロソルビトール２，５－ジメチルエーテル（２，５－ジメチルイソソルビド）、１，４：３，６－ジアンヒドロソルビトール２，５－ジエチルエーテル（２，５－ジエチルイソソルビド）、及びこれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態では、前記現像剤は、ガンマ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、シクロペンタノン（ＣＰ）、シクロヘキサノン、２，５－ジメチルエーテル（２，５－ジメチルイソソルビド）、エチルラクテート（ＥＬ）、ｎ－ブチルアセテート（ｎＢＡ）、及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。いくつかの実施形態では、前記現像剤は、ガンマ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、シクロペンタノン（ＣＰ）、及びシクロヘキサノンである。これらの現像剤は、個別に、又は特定の組成物及びリソグラフィプロセスにおいてレリーフイメージの質を最適化するために、２つ以上の組み合わせで用いられてもよい。
いくつかの実施形態では、水性現像剤が用いられてよい。水性現像剤の例としては、限定されないが、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、又は炭酸ナトリウムの水溶液が挙げられる。いくつかの実施形態では、前記水性現像剤は、界面活性剤などの添加剤を含有する。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、レーザービームの照射によってパターン化される。このプロセスは、レーザードリリング又はレーザーアブレーションと称される。レーザービームでの直接レーザーアブレーションは、乾式の一工程での材料除去である。いくつかの実施形態では、前記レーザーの波長は、３５５ｎｍ以下（例：３０８ｎｍ以下）である。適切なレーザーアブレーション法の例としては、限定されないが、参照により本明細書に援用される米国特許第７５９８１６７号、米国特許第６６６７５５１号、及び米国特許第６１１４２４０号に記載されている方法が挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記誘電体層は、プラズマエッチングによってパターン化され得る。前記プラズマエッチングで用いられるガスの例としては、限定されないが、トリフルオロメタン（ＣＨＦ３）、テトラフルオロメタン（ＣＦ４）、オクタフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｆ８）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、及び六フッ化硫黄（ＳＦ６）が挙げられる。
例示目的のためであって、本開示の範囲を限定するものとして解釈されてはならない以下の例を参照して、本開示をより詳細に説明する。
合成例１（Ｐ－１）
６ＦＤＡ／ＤＡＰＩポリイミドの調製
Figure 0007235317000001
ポリマー（ポリ－１）
固体の４，４’－（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物（６ＦＤＡ）（３３４．０ｇ）を、ＮＭＰ（２２０６ｇ）中の５（６）－アミノ－１－（４－アミノフェニル）－１，３，３－トリメチルインダン（ＤＡＰＩ）（２１８．４ｇ）の溶液へ室温で投入した。追加のＮＭＰ（８１６ｇ）を用いて、前記二無水物を溶液中へ共洗いした。反応温度を６０℃に上げ、この混合物を３．５時間反応させた。次に、無水酢酸（１２５．７ｇ）及びピリジン（４９．５ｇ）を添加し、反応温度を１００℃に上げ、前記混合物を１２時間反応させた。反応混合物を室温まで冷却し、等体積のＴＨＦで希釈した。希釈した溶液をゆっくり水（１０×）に添加して、粗ポリマーを析出させた。前記粗ポリマーを、真空ろ過によって単離し、水で洗浄した。湿潤粗ポリマーをメタノールでスラリーとし、真空ろ過によって回収し、４５℃で一晩真空乾燥した。
配合例１（ＦＥ－１）
感光性組成物ＦＥ－１を、３６７．８１ｇのポリマー（Ｐ－１）、１１４７．１３ｇのシクロペンタノン、２２．０７ｇのＰｏｌｙＦｏｘ６３２０（ＯＭＮＯＶＡ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓから入手可能）の０．５重量％シクロペンタノン溶液、１８．３９ｇのメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、１１．０３ｇのＮＣＩ－８３１（商品名、株式会社ＡＤＥＫＡから入手可能）、０．７７ｇのパラ－ベンゾキノン、１２４．１４ｇのテトラ－エチレングリコールジアクリレート、及び４１．３８ｇのペンタエリスリトールトリアクリレートを用いて調製した。メカニカルスターラーで２４時間撹拌した後、前記溶液を、０．２ミクロンフィルターを用いることでろ過した。
ドライフィルム例ＤＦ－１
感光性溶液（ＦＥ－１）を、５フィート／分（毎分１５０ｃｍ）のライン速度、６０ミクロンのマイクロバークリアランス（microbar clearance）でＦｕｊｉｆｉｌｍ ＵＳＡ（グリーンウッド、サウスカロライナ州）製のリバースマイクロバーコーターを用いて、キャリア基板として用いた幅１６．２インチ及び厚さ３５ミクロンのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ＴＡ３０、Ｔｏｒａｙ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．製）上に塗布し、１９４°Ｆで乾燥して、およそ１５．０ミクロンの厚さを有する感光性ポリマー層を得た（ＤＦ－１）。このポリマー層上に、幅１６インチ及び厚さ３０ミクロンを有する二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＢＯＰＰ、ヒューストン、テキサス州、Ｉｍｐｅｘ Ｇｌｏｂａｌ製）を、ロール圧縮によって積層し、保護層として作用させた。
結合層組成物例１（ＣＬＣ－１）
結合層組成物（ＣＬＣ－１）を、１３．３５ｇのポリ（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルアクリレート）の３５％ＰＧＭＥＡ溶液、８０．０７ｇのＰＧＭＥＡ、０．９５ｇのテトラ－エチレングリコールジアクリレート、０．４７ｇのＣＮ９９２（ウレタンアクリレート、Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手可能）、及び０．１８ｇのＮＣＩ－８３１を混合することによって調製した。
実施例１
エポキシ成形コンパウンド（ＥＭＣ）の４インチウェハに、０．１５ミクロン（１５０ｎｍ）の厚さでＣＬＣ－１をスピンコーティングして、ＥＭＣ上に結合層を形成した。ＤＦ－１の保護層を除去し、前記感光性フィルムを、前記ＣＬＣ－１コーティングしたＥＭＣウェハ上に、Ｏｐｔｅｋ Ｌａｍｉｎａｔｏｒ Ｍｏｄｅｌ ＤＰＬ－２４Ａを用いて、４０ｐｓｉの圧力下、１００℃の温度で積層した。前記ＰＥＴフィルム（キャリア層）を除去した後、前記感光性フィルムを、２００ミクロン×２００ミクロンのポストの群を有するせん断試験マスクを用いて、広帯域光源（ｇ、ｈ、又はｉ線）に２５０ｍＪ／ｃｍ２の線量で曝露した。次に、前記フィルムを、シクロペンタノンを用いることで現像し（２×１４０秒）、ＰＧＭＥＡでリンスした。こうして形成したポストパターンを、オーブン中、１７０℃で２時間焼成した。前記ポストに対するせん断試験を、ＸＹＺＴＥＣ Ｃｏｎｄｏｒ Ｓｉｇｍａせん断試験機を用いて行った。前記せん断試験は、１５個のポストの２つの群のせん断強度の測定を含んでいた。せん断強度は、ポスト（結合層及び誘電体層の両方を含む）を基板から引き離すのに要した力（単位はグラム）として測定した。
実施例１の多層構造体における前記結合層及び誘電体層の測定したせん断強度は、６０グラムの力であった。
比較例１
ＤＦ－１の保護層を除去し、結合層のない状態で、前記感光性フィルムを、エポキシ成形コンパウンド（ＥＭＣ）の４インチウェハ上に、Ｏｐｔｅｋ Ｌａｍｉｎａｔｏｒ Ｍｏｄｅｌ ＤＰＬ－２４Ａを用いて、４０ｐｓｉの圧力下、１００℃の温度で積層した。前記ＰＥＴフィルム（キャリア層）を除去した後、前記感光性フィルムを、２００ミクロン×２００ミクロンのポストの群を有するせん断試験マスクを用いて、広帯域光源（ｇ、ｈ、及びｉ線）に２５０ｍＪ／ｃｍ２の線量で曝露した。次に、前記フィルムを、シクロペンタノンを用いることで現像し（２×１４０秒）、ＰＧＭＥＡでリンスした。こうして形成したポストパターンを、オーブン中、１７０℃で２時間焼成した。前記ポストに対するせん断試験を、実施例１で述べたように、ＸＹＺＴＥＣ Ｃｏｎｄｏｒ Ｓｉｇｍａせん断試験機を用いて行った。せん断強度は、ポスト（誘電体層を含むが結合層は含まない）を基板から引き離すのに要した力（単位はグラム）として測定した。測定したせん断強度は、２０グラムの力であった。実施例１と比較例１との比較から、驚くべきことに、実施例１では、結合層ＣＬＣ－１の存在によって、せん断強度が３倍改善したことが示された。
本開示は、以下の実施形態を含む。
＜１＞ 基板と、
前記基板上に設けられた結合層と、
前記結合層上に設けられた誘電体層と、
を含む多層構造体であって、
前記誘電体層のせん断強度は、前記結合層の存在下において、前記結合層のない多層構造体と比較して、約２倍以上増加している、
多層構造体。
＜２＞ 前記結合層が、前記誘電体層のせん断強度を、約３倍以上増加させている、前記＜１＞に記載の多層構造体。
＜３＞ 前記基板が、エポキシ成形コンパウンドを含む、前記＜１＞に記載の多層構造体。
＜４＞ 前記基板が、埋め込み半導体デバイスを含む、前記＜３＞に記載の多層構造体。
＜５＞ 前記多層構造体が、さらに、前記基板の表面に、少なくとも１つのパターン化金属構造体を含む、前記＜３＞に記載の多層構造体。
＜６＞ 前記結合層が、
少なくとも１種のポリマーと、
少なくとも１種の架橋剤と、
架橋反応を引き起こすことができる少なくとも１種の開始剤と、
を含む組成物から作製される、
前記＜１＞に記載の多層構造体。
＜７＞ 前記ポリマーが、少なくとも１種の（メタ）アクリレートポリマーである、前記＜６＞に記載の多層構造体。
＜８＞ 前記架橋剤が、ビニル基、アリル基、ビニルエーテル基、プロペニルエーテル基、（メタ）アクリロイル基、ＳｉＨ基、及びチオール基から成る群より選択される少なくとも１種の官能基を有する、前記＜６＞に記載の多層構造体。
＜９＞ 前記誘電体層が、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、（メタ）アクリレートポリマー、エポキシポリマー、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ノボラック樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリスチレン、及びこれらの混合物から成る群より選択される少なくとも１種のポリマーを含む、前記＜１＞に記載の多層構造体。
＜１０＞ 前記誘電体層が、感光性層である、前記＜９＞に記載の多層構造体。
＜１１＞ 誘電体層が、
少なくとも１種の完全イミド化ポリイミドポリマーと、
少なくとも１種の架橋剤と、
架橋反応を引き起こすことができる少なくとも１種の開始剤と、
を含む、
前記＜１＞に記載の多層構造体。
＜１２＞ （ａ）前記結合層を形成する組成物で基板をコーティングして、第一のコーティングされた基板を形成することと、
（ｂ）前記誘電体層を形成する組成物で前記第一のコーティングされた基板をコーティングすることと、
を含む、前記＜１＞に記載の多層構造体を作製するための方法。
＜１３＞ 焼成する工程又は光源に曝露する工程に前記第一のコーティングされた基板を供することによって前記結合層を架橋することをさらに含む、前記＜１２＞に記載の方法。
＜１４＞ 焼成する工程又は光源に曝露する工程に前記誘電体層を供することによって前記誘電体層を架橋することをさらに含む、前記＜１２＞に記載の方法。
＜１５＞ リソグラフィプロセス、レーザーアブレーションプロセス、及びプラズマエッチングプロセスから成る群より選択されるプロセスによって前記誘電体層をパターン化することをさらに含む、前記＜１２＞に記載の方法。
＜１６＞ 前記＜１２＞に記載の方法によって形成された少なくとも１つの多層構造体を含む、３次元物体。
＜１７＞ 前記＜１６＞に記載の３次元物体を含む、半導体デバイス。

Claims (17)

  1. 基板と、
    前記基板上に設けられた結合層と、
    前記結合層上に設けられた誘電体層と、
    を含む多層構造体であって、
    前記基板に前記結合層が接しており、
    前記結合層に前記誘電体層が接しており、
    前記結合層が少なくとも１種の（メタ）アクリレートポリマーを含み、
    前記誘電体層が少なくとも１種の完全イミド化ポリイミドポリマーを含み、
    前記誘電体層のせん断強度は、前記結合層の存在下において、前記結合層のない多層構造体と比較して、２倍以上増加している、
    多層構造体。
  2. 前記結合層が、前記誘電体層のせん断強度を、３倍以上増加させている、請求項１に記載の多層構造体。
  3. 前記基板が、エポキシ成形コンパウンドを含む、請求項１又は請求項２に記載の多層構造体。
  4. 前記基板が、埋め込み半導体デバイスを含む、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の多層構造体。
  5. 前記多層構造体が、さらに、前記基板の表面に、少なくとも１つのパターン化金属構造体を含む、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の多層構造体。
  6. 前記結合層が、
    少なくとも１種のポリマーと、
    少なくとも１種の架橋剤と、
    架橋反応を引き起こすことができる少なくとも１種の開始剤と、
    を含む組成物から作製される、
    請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の多層構造体。
  7. 前記少なくとも１種のポリマーが、少なくとも１種の（メタ）アクリレートポリマーである、請求項６に記載の多層構造体。
  8. 前記少なくとも１種の架橋剤が、ビニル基、アリル基、ビニルエーテル基、プロペニルエーテル基、（メタ）アクリロイル基、ＳｉＨ基、及びチオール基から成る群より選択される少なくとも１種の官能基を有する、請求項６又は請求項７に記載の多層構造体。
  9. 前記誘電体層が、ポリベンゾオキサゾール、（メタ）アクリレートポリマー、エポキシポリマー、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ノボラック樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリスチレン、及びこれらの混合物から成る群より選択される少なくとも１種のポリマーを更に含む、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の多層構造体。
  10. 前記誘電体層が、感光性層である、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の多層構造体。
  11. 前記誘電体層が、
    少なくとも１種の架橋剤と、
    架橋反応を引き起こすことができる少なくとも１種の開始剤と、
    を更に含む、
    請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の多層構造体。
  12. （ａ）前記結合層を形成する組成物で基板をコーティングして、第一のコーティングされた基板を形成することと、
    （ｂ）前記誘電体層を形成する組成物で前記第一のコーティングされた基板をコーティングすることと、
    を含む、請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の多層構造体を作製するための方法。
  13. 焼成する工程又は光源に曝露する工程に前記第一のコーティングされた基板を供することによって前記結合層を架橋することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 焼成する工程又は光源に曝露する工程に前記誘電体層を供することによって前記誘電体層を架橋することをさらに含む、請求項１２又は請求項１３に記載の方法。
  15. リソグラフィプロセス、レーザーアブレーションプロセス、及びプラズマエッチングプロセスから成る群より選択されるプロセスによって前記誘電体層をパターン化することをさらに含む、請求項１２～請求項１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の多層構造体を少なくとも１つ含む、３次元集積回路。
  17. 請求項１６に記載の３次元集積回路を含む、半導体デバイス。
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