JPH11263916A - 低誘電率の回路配線用絶縁材料及びこれを用いた電子部品 - Google Patents
低誘電率の回路配線用絶縁材料及びこれを用いた電子部品Info
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- JPH11263916A JPH11263916A JP6728798A JP6728798A JPH11263916A JP H11263916 A JPH11263916 A JP H11263916A JP 6728798 A JP6728798 A JP 6728798A JP 6728798 A JP6728798 A JP 6728798A JP H11263916 A JPH11263916 A JP H11263916A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/0373—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
- H05K3/4673—Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
- H05K3/4676—Single layer compositions
Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝送遅延が減少して高速処理を可能にする電
子部品における低誘電率の多層回路基板の層間絶縁膜に
有用な材料を提供する。 【解決手段】 本発明の回路配線用絶縁材料は、絶縁性
樹脂基剤と、フラーレンあるいはカーボンナノチューブ
に化学修飾を施して相溶性を向上させた化合物とを含
む。
子部品における低誘電率の多層回路基板の層間絶縁膜に
有用な材料を提供する。 【解決手段】 本発明の回路配線用絶縁材料は、絶縁性
樹脂基剤と、フラーレンあるいはカーボンナノチューブ
に化学修飾を施して相溶性を向上させた化合物とを含
む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子など電
子デバイスを高密度に実装し、信号の高速伝播に適し
た、低誘電率多層回路配線の層間絶縁材料と、このよう
な多層回路配線基板を含む大規模集積回路（ＬＳＩ）等
の電子部品に関する。
子デバイスを高密度に実装し、信号の高速伝播に適し
た、低誘電率多層回路配線の層間絶縁材料と、このよう
な多層回路配線基板を含む大規模集積回路（ＬＳＩ）等
の電子部品に関する。
【０００２】パーソナルコンピュータからハイパフォー
マンスコンピュータに至るまでの各種コンピュータで使
用される半導体素子の高速化は著しく、相対的に基板配
線部における伝送遅延が、コンピュータの演算速度を左
右するようになってきている。この結果、コンピュータ
の中央処理装置（ＣＰＵ）用回路基板には、樹脂薄膜を
層間絶縁膜とする、高密度かつ微細な多層配線に適した
樹脂薄膜配線が適用されるようになってきた。将来のよ
り高速なコンピュータを実現するには、高密度かつ微細
な多層配線を活かし、かつ信号の高速伝播に適した低誘
電率絶縁材料の開発が不可欠である。
マンスコンピュータに至るまでの各種コンピュータで使
用される半導体素子の高速化は著しく、相対的に基板配
線部における伝送遅延が、コンピュータの演算速度を左
右するようになってきている。この結果、コンピュータ
の中央処理装置（ＣＰＵ）用回路基板には、樹脂薄膜を
層間絶縁膜とする、高密度かつ微細な多層配線に適した
樹脂薄膜配線が適用されるようになってきた。将来のよ
り高速なコンピュータを実現するには、高密度かつ微細
な多層配線を活かし、かつ信号の高速伝播に適した低誘
電率絶縁材料の開発が不可欠である。
【０００３】
【従来の技術】従来、高速コンピュータに使用されてい
る高密度実装基板材料には、エポキシ、ポリイミドなど
の樹脂が使用されている。更に、最近では、より低い誘
電率を有する樹脂としてオレフィン系やフッ素系の材料
が注目されている。
る高密度実装基板材料には、エポキシ、ポリイミドなど
の樹脂が使用されている。更に、最近では、より低い誘
電率を有する樹脂としてオレフィン系やフッ素系の材料
が注目されている。
【０００４】材料の比誘電率εs は、クラウジウス−モ
ソッテイの式によると以下のように表される。
ソッテイの式によると以下のように表される。
【０００５】
【数１】
【０００６】ただし、この式のαは材料分子の分極率、
Ｎは単位体積あたりの分子数、ε0 は真空の誘電率であ
る。
Ｎは単位体積あたりの分子数、ε0 は真空の誘電率であ
る。
【０００７】上式で、εs について解き、α又はＮで偏
微分すればわかるように、分極率αが小さいほど、また
単位体積中の分子数Ｎが小さいほど、比誘電率εs が小
さくなる。この関係は、図１に示したＮαと比誘電率ε
s との関係の一例を示すグラフから明らかである。以
下、比誘電率のことを単に「誘電率」と称することにす
る。
微分すればわかるように、分極率αが小さいほど、また
単位体積中の分子数Ｎが小さいほど、比誘電率εs が小
さくなる。この関係は、図１に示したＮαと比誘電率ε
s との関係の一例を示すグラフから明らかである。以
下、比誘電率のことを単に「誘電率」と称することにす
る。
【０００８】上述のようにオレフィン系あるいはフッ素
系の樹脂を用いることは、材料の分極率αを低く抑える
のに効果がある。しかし、これらの誘電率は２を下回ら
ないことが知られている。また、これらの樹脂材料は、
自己融着性や導体金属との密着性、層間のビア孔加工性
など、現状では解決すべきことが多く残されている。
系の樹脂を用いることは、材料の分極率αを低く抑える
のに効果がある。しかし、これらの誘電率は２を下回ら
ないことが知られている。また、これらの樹脂材料は、
自己融着性や導体金属との密着性、層間のビア孔加工性
など、現状では解決すべきことが多く残されている。
【０００９】一方、単位体積当たりの分子数Ｎを小さく
することにより誘電率を下げる方法もある。例えば、単
位体積当たりの分子数の少ないものとして発泡させた材
料が存在するが、これらが微細配線の数μｍあるいは数
十μｍオーダーの厚みの絶縁体として適さないことは明
白である。
することにより誘電率を下げる方法もある。例えば、単
位体積当たりの分子数の少ないものとして発泡させた材
料が存在するが、これらが微細配線の数μｍあるいは数
十μｍオーダーの厚みの絶縁体として適さないことは明
白である。
【００１０】また、絶縁膜の軽量、低熱膨張率化を目的
として、樹脂材料にガラス繊維や炭素繊維を混入して複
合化することも考えられるが、ガラス繊維には誘電率を
引き上げるという欠点があり、炭素繊維には絶縁耐圧を
低下させるという欠点がある。
として、樹脂材料にガラス繊維や炭素繊維を混入して複
合化することも考えられるが、ガラス繊維には誘電率を
引き上げるという欠点があり、炭素繊維には絶縁耐圧を
低下させるという欠点がある。
【００１１】更に、分子レベルでの空間を取り入れるこ
とで材料の誘電率を低下させるために、分子内に空間の
ある構造を持つフラーレンなどを樹脂材料に混合する方
法も考えられるが、フラーレンは限られた溶媒に、微量
しか溶解せず、そのため樹脂に混合しても相分離しやす
いという間題があった。
とで材料の誘電率を低下させるために、分子内に空間の
ある構造を持つフラーレンなどを樹脂材料に混合する方
法も考えられるが、フラーレンは限られた溶媒に、微量
しか溶解せず、そのため樹脂に混合しても相分離しやす
いという間題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】体誘電率の層間絶縁膜
材料として将来より注目されているオレフイン系やフッ
素系樹脂材料の誘電率は、２．１から２．８程度の範囲
である。これまでも、これらの材料の誘電率を更に下回
る材料がいくつか提案されてはいるが、現実の製造ある
いは実装プロセスに対応できる特性を有し、また自己融
着性や導体金属との密着性、層間のビア孔加工性など、
絶縁材料として必須な性質を兼ね備えた、実用的な低誘
電率層間絶縁材料に対して依然として大きな期待が寄せ
られている。
材料として将来より注目されているオレフイン系やフッ
素系樹脂材料の誘電率は、２．１から２．８程度の範囲
である。これまでも、これらの材料の誘電率を更に下回
る材料がいくつか提案されてはいるが、現実の製造ある
いは実装プロセスに対応できる特性を有し、また自己融
着性や導体金属との密着性、層間のビア孔加工性など、
絶縁材料として必須な性質を兼ね備えた、実用的な低誘
電率層間絶縁材料に対して依然として大きな期待が寄せ
られている。
【００１３】本発明は、それに応えて、微細パターンの
回路配線用の低誘電率の絶縁材料として有用な新しい材
料を提供するのを目的とする。また、このような新しい
低誘電率絶縁材料から形成した絶縁膜を含む電子部品を
提供することも本発明の目的である。
回路配線用の低誘電率の絶縁材料として有用な新しい材
料を提供するのを目的とする。また、このような新しい
低誘電率絶縁材料から形成した絶縁膜を含む電子部品を
提供することも本発明の目的である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の回路配線用絶縁
材料は、絶縁性樹脂基剤とフラーレンあるいはカーボン
ナノチューブに化学修飾を施した化合物とを含むことを
特徴とする。
材料は、絶縁性樹脂基剤とフラーレンあるいはカーボン
ナノチューブに化学修飾を施した化合物とを含むことを
特徴とする。
【００１５】このように、本発明は、絶縁膜材料の基剤
として用いられる樹脂との相溶性が本質的によくないフ
ラーレンやカーボンナノチューブに化学修飾を施すこと
によって樹脂との相溶性を高めることで、樹脂中へのフ
ラーレンやカーボンナノチューブの分散量を大きくし、
形成した絶縁膜の低誘電率化を達成したものである。
として用いられる樹脂との相溶性が本質的によくないフ
ラーレンやカーボンナノチューブに化学修飾を施すこと
によって樹脂との相溶性を高めることで、樹脂中へのフ
ラーレンやカーボンナノチューブの分散量を大きくし、
形成した絶縁膜の低誘電率化を達成したものである。
【００１６】フラーレンやカーボンナノチューブは、炭
素原子のみから構成された分子内に空間を持つ構造の物
質としてよく知られている。フラーレンは、表面に炭素
原子から形成された網目構造のある中空の球状分子の化
合物であり、カーボンナノチューブは同様に表面に炭素
原子から形成された網目構造のある、中空の円筒状分子
の化合物である。これらは、合成してもよく、あるいは
市販のものを使用してもよい。
素原子のみから構成された分子内に空間を持つ構造の物
質としてよく知られている。フラーレンは、表面に炭素
原子から形成された網目構造のある中空の球状分子の化
合物であり、カーボンナノチューブは同様に表面に炭素
原子から形成された網目構造のある、中空の円筒状分子
の化合物である。これらは、合成してもよく、あるいは
市販のものを使用してもよい。
【００１７】フラーレンなどは、例えば、有機リチウム
やグリニャール試薬を用いることにより化学修飾を施す
ことができる（永島、神野、伊藤、日本化学会誌、Ｖｏ
ｌ．２、ｐ９１（１９９７）を参照）。これにより、フ
ラーレンなどとポリイミドなどの絶縁樹脂との相溶性を
向上させ、樹脂中の空間を大きくすることにより、形成
した絶縁膜の誘電率を低下させることができる。あるい
は、化学修飾によりフラーレンなどに絶縁樹脂との反応
性を付与することもできる。
やグリニャール試薬を用いることにより化学修飾を施す
ことができる（永島、神野、伊藤、日本化学会誌、Ｖｏ
ｌ．２、ｐ９１（１９９７）を参照）。これにより、フ
ラーレンなどとポリイミドなどの絶縁樹脂との相溶性を
向上させ、樹脂中の空間を大きくすることにより、形成
した絶縁膜の誘電率を低下させることができる。あるい
は、化学修飾によりフラーレンなどに絶縁樹脂との反応
性を付与することもできる。
【００１８】フラーレンあるいはカーボンナノチューブ
の化学修飾は、例えばシリコーン系官能基や酸素を含む
置換基などで施すことができる。シリコーン系官能基や
酸素を含む置換基の例は、−Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 ，−Ｓｉ
（ＣＨ3 ）2 ＯＣＨ3 ，−Ｓｉ（ＣＨ3 ）（ＯＣＨ3 ）
2 ，−Ｓｉ（ＣＨ3 ）（ＯＣＨ（ＣＨ3 ）2 ）2 等であ
り、これらで化学修飾されたフラーレンあるいはカーボ
ンナノチューブは絶縁材料の基剤樹脂との相溶性が向上
する。不飽和結合を持つ官能基を加えて、フラーレンあ
るいはカーボンナノチューブの反応性を増加させてもよ
い。不飽和結合を持つ官能基の代表例は、アリル基、ア
リール基、−Ｃ≡Ｃ−Ｒ（Ｒはアルキル基）等である。
また、フラーレンあるいはカーボンナノチューブ分子に
水素や、ふっ素を付加させて、これらの分子の共役系の
一部を飽和結合にすることも、絶縁材料の誘電率を低下
させるために効果がある。
の化学修飾は、例えばシリコーン系官能基や酸素を含む
置換基などで施すことができる。シリコーン系官能基や
酸素を含む置換基の例は、−Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 ，−Ｓｉ
（ＣＨ3 ）2 ＯＣＨ3 ，−Ｓｉ（ＣＨ3 ）（ＯＣＨ3 ）
2 ，−Ｓｉ（ＣＨ3 ）（ＯＣＨ（ＣＨ3 ）2 ）2 等であ
り、これらで化学修飾されたフラーレンあるいはカーボ
ンナノチューブは絶縁材料の基剤樹脂との相溶性が向上
する。不飽和結合を持つ官能基を加えて、フラーレンあ
るいはカーボンナノチューブの反応性を増加させてもよ
い。不飽和結合を持つ官能基の代表例は、アリル基、ア
リール基、−Ｃ≡Ｃ−Ｒ（Ｒはアルキル基）等である。
また、フラーレンあるいはカーボンナノチューブ分子に
水素や、ふっ素を付加させて、これらの分子の共役系の
一部を飽和結合にすることも、絶縁材料の誘電率を低下
させるために効果がある。
【００１９】絶縁材料の誘電率の低下に寄与する空間を
形成するためには、フラーレン等の分子長軸方向の炭素
一炭素間の距離が少なくとも４オングストローム（０．
４ｎｍ）以上あることが好ましい。例として、分子長軸
方向の炭素一炭素間の距離が４オングストローム（０．
４ｎｍ）以上のフラーレンとしては、Ｃ20、Ｃ24、
Ｃ 26、Ｃ28、Ｃ30、Ｃ32、Ｃ36、Ｃ50、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ
76、Ｃ78、Ｃ80、Ｃ180 、Ｃ240 、Ｃ320 、Ｃ540 など
が考えられる。
形成するためには、フラーレン等の分子長軸方向の炭素
一炭素間の距離が少なくとも４オングストローム（０．
４ｎｍ）以上あることが好ましい。例として、分子長軸
方向の炭素一炭素間の距離が４オングストローム（０．
４ｎｍ）以上のフラーレンとしては、Ｃ20、Ｃ24、
Ｃ 26、Ｃ28、Ｃ30、Ｃ32、Ｃ36、Ｃ50、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ
76、Ｃ78、Ｃ80、Ｃ180 、Ｃ240 、Ｃ320 、Ｃ540 など
が考えられる。
【００２０】本発明の絶縁材料は、化学修飾したフレー
レンあるいはカーボンナノチューブを、絶縁材料の基剤
樹脂と混合して調製することができる。必要に応じ、溶
媒を使用しても差し支えない。フレーレンあるいはカー
ボンナノチューブは、基剤樹脂又は基剤樹脂溶液に対す
る溶解度に依存するとは言え、基剤樹脂又は基剤樹脂溶
液に飽和するまで加えることができる。この最大限の添
加量を用いた場合に、例えば形成した絶縁膜の耐熱性等
が問題となる場合には、フラーレン等の添加量を減少さ
せるべきである。いずれにせよ、本発明の絶縁材料に混
入するフラーレンあるいはカーボンナノチューブの量
は、基剤樹脂の種類や絶縁膜に要求される特性に応じて
実験により簡単に決定することができる。
レンあるいはカーボンナノチューブを、絶縁材料の基剤
樹脂と混合して調製することができる。必要に応じ、溶
媒を使用しても差し支えない。フレーレンあるいはカー
ボンナノチューブは、基剤樹脂又は基剤樹脂溶液に対す
る溶解度に依存するとは言え、基剤樹脂又は基剤樹脂溶
液に飽和するまで加えることができる。この最大限の添
加量を用いた場合に、例えば形成した絶縁膜の耐熱性等
が問題となる場合には、フラーレン等の添加量を減少さ
せるべきである。いずれにせよ、本発明の絶縁材料に混
入するフラーレンあるいはカーボンナノチューブの量
は、基剤樹脂の種類や絶縁膜に要求される特性に応じて
実験により簡単に決定することができる。
【００２１】基剤樹脂は、多層配線の製造に用いられる
低誘電率の樹脂のいずれでもよい。基剤樹脂がポリイミ
ドあるいはシリコーン樹脂であると、これらは特に耐熱
性にも優れることから、電子部品の組み立て工程や製品
の信頼性の面で有利である。
低誘電率の樹脂のいずれでもよい。基剤樹脂がポリイミ
ドあるいはシリコーン樹脂であると、これらは特に耐熱
性にも優れることから、電子部品の組み立て工程や製品
の信頼性の面で有利である。
【００２２】本発明の絶縁材料から多層回路基板の層間
絶縁膜を形成するには、絶縁材料を基板に塗布し、乾燥
後、基剤樹脂を硬化させればよく、これは多層回路基板
の分野でよく知られた手法であり、ここで詳しく説明す
るには及ばない。
絶縁膜を形成するには、絶縁材料を基板に塗布し、乾燥
後、基剤樹脂を硬化させればよく、これは多層回路基板
の分野でよく知られた手法であり、ここで詳しく説明す
るには及ばない。
【００２３】本発明の絶縁材料から形成した絶縁膜は、
基剤樹脂に分散した、分子レベルでの空間を備えた炭素
化合物の効果により、低誘電率、低熱膨張、高絶縁性を
具備する。この絶縁膜を層間絶縁膜として用いた、例え
ばＬＳＩ等の電子部品は、高密度かつ微細な多層配線構
造を備えることができ、各種コンピュータの演算速度の
向上に大きく貢献する。
基剤樹脂に分散した、分子レベルでの空間を備えた炭素
化合物の効果により、低誘電率、低熱膨張、高絶縁性を
具備する。この絶縁膜を層間絶縁膜として用いた、例え
ばＬＳＩ等の電子部品は、高密度かつ微細な多層配線構
造を備えることができ、各種コンピュータの演算速度の
向上に大きく貢献する。
【００２４】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明するが、言うま
でもなく本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
でもなく本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【００２５】〔実施例１〕Ｃ60フラーレン（アルドリッ
チ社製）を７０ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に過
飽和になるまで溶解後、グリニャール試薬ＣｌＭｇＣＨ
2 ＳｉＭｅ2 （ＯＣＨ（Ｍｅ）2 ）（この式のＭｅはメ
チル基を表す）を用いて、２０℃の温度で２時間の付加
反応を行った。付加反応後、溶媒のＴＨＦを除去してか
ら、この化学修飾したＣ60フラーレンを、特開平８−２
５９７８４号公報で示されるように、６−メチル−１，
４，５，８−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ，５，
８，８ａ−オクタヒドロナフタレンを公知の方法で開環
重合し、水素添加して得た脂環式ポリオレフィンの１０
重量％ＴＨＦ溶液に加えて、化学修飾Ｃ60フラーレンで
飽和させた絶縁材料溶液を作った。
チ社製）を７０ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に過
飽和になるまで溶解後、グリニャール試薬ＣｌＭｇＣＨ
2 ＳｉＭｅ2 （ＯＣＨ（Ｍｅ）2 ）（この式のＭｅはメ
チル基を表す）を用いて、２０℃の温度で２時間の付加
反応を行った。付加反応後、溶媒のＴＨＦを除去してか
ら、この化学修飾したＣ60フラーレンを、特開平８−２
５９７８４号公報で示されるように、６−メチル−１，
４，５，８−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ，５，
８，８ａ−オクタヒドロナフタレンを公知の方法で開環
重合し、水素添加して得た脂環式ポリオレフィンの１０
重量％ＴＨＦ溶液に加えて、化学修飾Ｃ60フラーレンで
飽和させた絶縁材料溶液を作った。
【００２６】次に、この溶液をシリコン基板上にスピン
コートし、乾燥後、２２０℃で５分の条件で熱硬化させ
た。更に、アフターキュアとして、酸素濃度１０ｐｐｍ
以下の窒素雰囲気中にて２００℃で５時間の熱硬化を行
い、絶縁膜を形成した。この絶縁膜の誘電率を、金電極
（１mm×１mm）を蒸着し１ＭＨｚで測定したところ、
２．２であった。
コートし、乾燥後、２２０℃で５分の条件で熱硬化させ
た。更に、アフターキュアとして、酸素濃度１０ｐｐｍ
以下の窒素雰囲気中にて２００℃で５時間の熱硬化を行
い、絶縁膜を形成した。この絶縁膜の誘電率を、金電極
（１mm×１mm）を蒸着し１ＭＨｚで測定したところ、
２．２であった。
【００２７】〔実施例２〕Ｃ60フラーレン（アルドリッ
チ社製）を７０ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に過
飽和になるまで溶解後、グリニャール試薬ＣｌＭｇＣＨ
2 ＳｉＭｅ2 （ＯＣＨ（Ｍｅ）2 ）（この式のＭｅはメ
チル基を表す）を用いて、２０℃の温度で２時間の付加
反応を行った。この生成物に対し、更にｔ−ブチルリチ
ウムにより付加反応（２０℃、２時間）を行って、Ｃ60
フラーレンに水素とｔ−ブチル基を付加させた。反応終
了後、溶媒のＴＨＦを除去してから、この化学修飾した
Ｃ60フラーレンを実施例１で使用したのと同じ脂環式ポ
リオレフィンの１０重量％ＴＨＦ溶液に加えて、化学修
飾Ｃ60フラーレンで飽和させた絶縁材料溶液を作った。
チ社製）を７０ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に過
飽和になるまで溶解後、グリニャール試薬ＣｌＭｇＣＨ
2 ＳｉＭｅ2 （ＯＣＨ（Ｍｅ）2 ）（この式のＭｅはメ
チル基を表す）を用いて、２０℃の温度で２時間の付加
反応を行った。この生成物に対し、更にｔ−ブチルリチ
ウムにより付加反応（２０℃、２時間）を行って、Ｃ60
フラーレンに水素とｔ−ブチル基を付加させた。反応終
了後、溶媒のＴＨＦを除去してから、この化学修飾した
Ｃ60フラーレンを実施例１で使用したのと同じ脂環式ポ
リオレフィンの１０重量％ＴＨＦ溶液に加えて、化学修
飾Ｃ60フラーレンで飽和させた絶縁材料溶液を作った。
【００２８】次に、この溶液をシリコン基板上に塗布
し、乾燥後、２２０℃で５分の条件で熱硬化させた。更
に、アフターキュアとして、酸素濃度１０ｐｐｍ以下の
窒素雰囲気中にて２００℃で５時間の熱硬化を行い、絶
縁膜を形成した。この絶縁膜の誘電率を実施例１で説明
したとおりに測定したところ、誘電率は２．０であっ
た。
し、乾燥後、２２０℃で５分の条件で熱硬化させた。更
に、アフターキュアとして、酸素濃度１０ｐｐｍ以下の
窒素雰囲気中にて２００℃で５時間の熱硬化を行い、絶
縁膜を形成した。この絶縁膜の誘電率を実施例１で説明
したとおりに測定したところ、誘電率は２．０であっ
た。
【００２９】〔比較例〕実施例１、２で使用したのと同
じＣ60フラーレンを、やはり実施例１、２で使用したの
と同じ脂環式ポリオレフィンの１０重量％ＴＨＦ溶液に
飽和するまで溶解させた。こうして調製した絶縁材料の
溶液を基板上に塗布、乾燥し、２２０℃、５分の条件で
熱硬化させた。更に、アフターキュアとして、酸素濃度
１０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中にて２００℃、５時間の
熱硬化を行い、絶縁膜を形成した。実施例１で説明した
方法で測定したこの絶縁膜の誘電率は２．８であった。
じＣ60フラーレンを、やはり実施例１、２で使用したの
と同じ脂環式ポリオレフィンの１０重量％ＴＨＦ溶液に
飽和するまで溶解させた。こうして調製した絶縁材料の
溶液を基板上に塗布、乾燥し、２２０℃、５分の条件で
熱硬化させた。更に、アフターキュアとして、酸素濃度
１０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中にて２００℃、５時間の
熱硬化を行い、絶縁膜を形成した。実施例１で説明した
方法で測定したこの絶縁膜の誘電率は２．８であった。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分子レベルで空間を形成できるフラーレンやカーボンナ
ノチューブを絶縁材料中に効果的に取り込むことができ
るため、微細パターンに適用できる低誘電率の絶縁膜を
提供すること、及びこの絶縁膜を含み高速の信号伝播に
適した多層回路基板を含む電子部品を提供することが可
能になる。
分子レベルで空間を形成できるフラーレンやカーボンナ
ノチューブを絶縁材料中に効果的に取り込むことができ
るため、微細パターンに適用できる低誘電率の絶縁膜を
提供すること、及びこの絶縁膜を含み高速の信号伝播に
適した多層回路基板を含む電子部品を提供することが可
能になる。
【図１】材料の単位体積中の分子数Ｎ及び分極率αの積
と、比誘電率εs との関係を示すグラフである。
と、比誘電率εs との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/768 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｓ (72)発明者 佐藤 博之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 横内 貴志男 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 福山 俊一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 中田 義弘 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 絶縁性樹脂基剤とフラーレンあるいはカ
ーボンナノチューブに化学修飾を施した化合物とを含む
ことを特徴とする回路配線用絶縁材料。 - 【請求項２】 前記フラーレンあるいはカーボンナノチ
ューブの炭素−炭素間の距離が４オングストローム
（０．４ｎｍ）以上である、請求項１記載の回路配線用
絶縁材料。 - 【請求項３】 前記化学修飾がシリコーン系官能基、酸
素を含む置換基、不飽和結合を持つ置換基又はフッ素原
子でなされている、請求項１又は２記載の回路配線用絶
縁材料。 - 【請求項４】 前記絶縁性樹脂基剤がポリイミド又はシ
リコーン樹脂である、請求項１から３までのいずれか一
つに記載の回路配線用絶縁材料。 - 【請求項５】 請求項１から４までのいずれか一つに記
載の材料を硬化させて形成されていることを特徴とする
回路配線用絶縁膜。 - 【請求項６】 請求項５記載の絶縁膜を使用した多層回
路配線基板を含む電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6728798A JPH11263916A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 低誘電率の回路配線用絶縁材料及びこれを用いた電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6728798A JPH11263916A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 低誘電率の回路配線用絶縁材料及びこれを用いた電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11263916A true JPH11263916A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13340626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6728798A Withdrawn JPH11263916A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 低誘電率の回路配線用絶縁材料及びこれを用いた電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11263916A (ja) |
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