RU2195050C2 - Способ получения пористой изоляционной композиции (варианты), композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала (варианты), и полупроводниковое устройство - Google Patents

Способ получения пористой изоляционной композиции (варианты), композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала (варианты), и полупроводниковое устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2195050C2
RU2195050C2 RU2001101436/28A RU2001101436A RU2195050C2 RU 2195050 C2 RU2195050 C2 RU 2195050C2 RU 2001101436/28 A RU2001101436/28 A RU 2001101436/28A RU 2001101436 A RU2001101436 A RU 2001101436A RU 2195050 C2 RU2195050 C2 RU 2195050C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dielectric
branched
linear
composition
consumable material
Prior art date
Application number
RU2001101436/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001101436A (ru
Inventor
Пол Э. КОЛ (US)
Пол Э. КОЛ
Original Assignee
Джорджиэ Тек Рисеч Копэрейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джорджиэ Тек Рисеч Копэрейшн filed Critical Джорджиэ Тек Рисеч Копэрейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2195050C2 publication Critical patent/RU2195050C2/ru
Publication of RU2001101436A publication Critical patent/RU2001101436A/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
    • H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
    • H01L21/02214—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen
    • H01L21/02216—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and oxygen the compound being a molecule comprising at least one silicon-oxygen bond and the compound having hydrogen or an organic group attached to the silicon or oxygen, e.g. a siloxane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02203—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being porous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
    • H01L21/3121—Layers comprising organo-silicon compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31695—Deposition of porous oxides or porous glassy oxides or oxide based porous glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/318—Inorganic layers composed of nitrides
    • H01L21/3185—Inorganic layers composed of nitrides of siliconnitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49866—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
    • H01L23/49894—Materials of the insulating layers or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/5222—Capacitive arrangements or effects of, or between wiring layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H01L23/5329—Insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Использование: изготовление изоляции. Сущность изобретения: способ получения пористой изоляционной композиции включает следующие стадии: получение по крайней мере одной композиции органический расходуемый материал/диэлектрик, содержащей по крайней мере один органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, и удаление по крайней мере одного органического расходуемого материала по крайней мере из одной композиции органический расходуемый материал/диэлектрик для формирования пор по крайней мере в одном диэлектрике. Описана также композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала, включающая термоактивируемый порообразующий расходуемый материал и диэлектрик. Согласно другому варианту изобретения композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала, включает по крайней мере один порообразующий органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, причем по крайней мере одним порообразующим материалом является полимер норборненового типа. Техническим результатом изобретения является разработка способа получения изоляционного материала с равномерно распределенными в нем порами относительно равного диаметра при одновременном обеспечении снижения диэлектрической постоянной изоляционного материала. 7 с. и 50 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Description

В настоящей заявке испрашивается приоритет на основании поданной ранее предварительной заявки на выдачу патента США No 60/088233 "Неорганические и органические изоляционные пенопласты", поданной 5 июня 1998 г., и предварительной заявки на выдачу патента США No 60/101672 "Усовершенствованные неорганические и органические изоляционные пенопласты", поданной 24 сентября 1998 г., которые полностью включены в данный текст описания в качестве ссылок.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в основном относится к способу формирования пористого изоляционного изделия (или композиции, или соединения) и более подробно, к соединениям, которые используются в процессе изготовления изоляционных изделий.
Уровень техники
Вследствие прогресса в области технологии интегральных схем все меньше и меньше становится расстояние между металлическими токопроводящими дорожками на любой поверхности интегральной схемы, которое в настоящее время уже достигает субмикронного уровня. За счет уменьшения расстояния между проводящими элементами в интегральной схеме происходит увеличение емкостной связи. Такое увеличение емкостной связи приводит к увеличению перекрестных помех, к еще большим емкостным потерям и к увеличению постоянной времени резисторного конденсатора.
Традиционными для микроэлектроники изоляционными и пассивирующими материалами в производстве интегральных схем являются неорганические материалы, такие как диоксид кремния и нитрид кремния. Однако в связи с потребностью в более производительных быстродействующих устройствах малого размера наиболее предпочтительными являются новые материалы, которые позволяют повысить производительность таких устройств и эффективность их производства.
В соответствии с такими повышенными критериями производительности и технологичности значительный интерес представляют перспективные полимеры, которые характеризуются низкой диэлектрической постоянной, низким влагопоглощением, удовлетворительной субстратной адгезией, химической устойчивостью, высокими температурами стеклования (т.е. Тg>250oС), прочностью, высокой термической и термоокислительной стабильностью, а также хорошими оптическими свойствами. Такие полимеры используют в качестве диэлектрических покрытий и пленок при конструировании и производстве многокристальных модулей (МКМ), при производстве интегральных схем (ИС), при электронной герметизации, в качестве субстратов эластичных пленок, а также в оптической технологии, такой как производство плоских экранов и т.п.
С целью снижения емкостной связи для замены традиционных диэлектриков были предприняты многочисленные попытки разработки материалов с низкой диэлектрической постоянной, предназначенных для расположения между металлическими токопроводящими дорожками на данном слое и между слоями. Многие традиционные электронные диэлектрики характеризуются диэлектрической постоянной (∈) в диапазоне от 3,5 до 4,2. Например, диэлектрическая постоянная диоксида кремния составляет 4,2, а диэлектрическая постоянная полиимидов обычно находится в диапазоне от 2,9 до 3,5. В альтернативном варианте диэлектрическая постоянная диоксида кремния может быть снижена, если атом кислорода заменить на атом фтора, что приводит к получению соединения с диэлектрической постоянной, равной приблизительно 3,5. Некоторые перспективные полимеры характеризуются диэлектрическими постоянными в диапазоне от 2,5 до 3,0.
Известны также материалы с постоянной в диапазоне от 1,8 до 2,5, однако получение таких материалов представляет значительные трудности в связи со сложностью обработки в жестких условиях, дорогостоимостью и другими проблемами.
Самая низкая возможная величина или идеальная диэлектрическая постоянная 1,0 равна диэлектрической постоянной вакуума. Диэлектрическая постоянная воздуха составляет практически идентичную величину 1,001. С учетом низкой диэлектрической постоянной воздуха были предприняты попытки использовать в качестве изоляционных материалов пористые материалы для изготовления полупроводниковых устройств. Таким образом, благодаря включению воздуха можно снизить диэлектрическую постоянную вещества.
Например, использование пористого диоксида кремния приводит к снижению его эффективной диэлектрической постоянной. Таким образом, если воздух занимает 50% объема диэлектрика, то эффективная диэлектрическая постоянная пористого диоксида кремния может быть рассчитана путем умножения объемной доли всего пористого диэлектрика или воздуха (т.е. 50%) на диэлектрическую постоянную воздуха (1,001 или для упрощения расчета 1) и сложения с произведением объемной доли всего пористого диэлектрика (например, диоксида кремния ∈=4) на диэлектрическую постоянную диэлектрика. Таким образом, в случае смеси диоксида кремния и воздуха в соотношении 50/50 диэлектрическую постоянную пористого материала рассчитывают по следующему уравнению:
∈=0,5*4+0,5*1=2,5
Аналогичные вышеупомянутым пористые материалы могут быть изготовлены с содержанием воздуха вплоть до 90%. Однако такие пористые материалы обладают рядом недостатков, такими как, например, отсутствие механической прочности и надежности.
Другой способ снижения эффективной диэлектрической постоянной диоксида кремния заключается в использовании стекла, нанесенного методом центрифугирования (СНЦ), которое в основном является материалом на основе низкомолекулярных силоксанов. Затем после нанесения материал типа СНЦ нагревают с целью завершения образования сети поперечных химических связей. При этом образуется сетчатая структура материала типа СНЦ, что позволяет получить материал с меньшей плотностью по сравнению с диоксидом кремния. В результате диэлектрическая постоянная материала типа СНЦ меньше диэлектрической постоянной диоксида кремния. Однако такой способ снижения диэлектрической постоянной вещества не удовлетворяет требованиям, предъявляемым при использовании новых технологий в электронной промышленности, например, при использовании высокоскоростных технологий производства ИС.
Сущность изобретения
В настоящем изобретении разработан способ формирования пористой изоляционной композиции, включающий стадию (А) получения по крайней мере одной композиции органический расходуемый материал/диэлектрик, содержащей по крайней мере один органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, и стадию (Б) удаления по крайней мере одного органического расходуемого материала по крайней мере из одной композиции органический расходуемый материал/диэлектрик с целью формирования пор по крайней мере в одном диэлектрике. Кроме того, стадия (Б) может включать нагревание по крайней мере одного органического расходуемого материала до температуры, равной или выше температуры разложения по крайней мере одного органического расходуемого материала.
Другой вариант воплощения настоящего изобретения представляет способ формирования пористой изоляционной композиции, включающий следующие стадии: стадию (А) получения композиции расходуемый материал/диэлектрик, содержащей по крайней мере один расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик; стадию (Б) отверждения композиции расходуемый материал/диэлектрик и стадию (В) термического разложения по крайней мере одного расходуемого материала в составе композиции расходуемый материал/диэлектрик с целью формирования пор по крайней мере в одном диэлектрике.
Другой объект настоящего изобретения относится к композиции, используемой для получения пористого изоляционного материала, содержащей термоактивируемый порообразующий расходуемый материал и диэлектрик.
Еще одним объектом настоящего изобретения является композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала, содержащая по крайней мере один порообразующий органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, причем по крайней мере одним порообразующим материалом является полимер норборненового типа.
Предпочтительным органическим расходуемым материалом или расходуемым материалом является полимер норборненового типа. Предпочтительным полимером норборненового типа является описанный в данном тексте полимер, включающий повторяющиеся звенья общей формулы
Figure 00000002

где R1 и R4 независимо означают водород или линейный или разветвленный (С1-С20)алкил; R2 и R3 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил или группы:
Figure 00000003

где R9 независимо означает водород, метил или этил; R10, R11 и R12 независимо означают линейный или разветвленный (С1-С20)алкил, линейный или разветвленный (С1-С20)алкокси, линейный или разветвленный (C1-C20)-алкилкарбонилокси и замещенный или незамещенный (С6-С20)арилокси; m означает число от 0 до 4 и n означает число от 0 до 5; и по крайней мере один из заместителей R2 и R3 выбирают из силильных групп, представленных формулой Iа.
Согласно настоящему изобретению в качестве органических расходуемых материалов или расходуемых материалов в основном предпочтительно используют гомополимеры и сополимеры, содержащие нерегулярно повторяющиеся звенья, производные мономерного звена или мономерных звеньев формулы I, или гомополимеры или сополимеры, содержащие нерегулярно повторяющиеся звенья, производные мономерного звена или мономерных звеньев формулы II, представленной ниже, гомополимеры или сополимеры, содержащие повторяющиеся звенья, производные мономерного звена (звеньев), представленных ниже формулой III, и сополимеры, содержащие комбинацию повторяющихся звеньев формул I и II, формул I и III, формул II и III или формул I, II и III.
Преимуществом настоящего изобретения является разработка способа получения изоляционного материала с равномерно распределенными в нем порами относительно равного диаметра, при этом обеспечивается снижение диэлектрической постоянной изоляционного материала.
Вышеупомянутые и другие признаки настоящего изобретения подробно описаны в данном тексте и, прежде всего, в формуле изобретения, в представленных ниже описании и фигурах, в которых подробно рассмотрены один или более иллюстративных вариантов воплощения изобретения, однако возможны один или несколько других вариантов способа, в которых могут быть использованы принципы настоящего изобретения.
На фиг.1.1 представлен микроснимок традиционной изоляционной композиции диэлектрика, нанесенной методом центрифугирования, на снимке показано отсутствие в нем пор.
На фиг.1.2 представлен микроснимок пористой изоляционной композиции, полученной согласно одному из вариантов воплощения настоящего изобретения, на снимке показаны поры и их размер.
На фиг.1.3 представлен микроснимок пористой изоляционной композиции, полученной согласно другому варианту воплощения настоящего изобретения, на снимке показаны поры и их размер.
На фиг.2, кривая А, представлен ИК-спектр пористой изоляционной композиции после нанесения центрифугированием и прокаливания в мягких условиях согласно одному из вариантов воплощения настоящего изобретения.
На фиг. 2, кривая В, представлен ИК-спектр пористой изоляционной композиции, показанной на фиг.2, кривая А, после выдерживания образца при температуре разложения 400oС.
На фиг. 2, кривая С, представлен ИК-спектр пористой изоляционной композиции, показанной на фиг.2, спектр А, после выдерживания образца при температуре разложения 425oС.
На фиг. 3 представлены фрагменты спектров А, В и С на фиг. 2 в увеличенном масштабе.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Термин "расходуемый материал", использованный в данном описании, означает любой материал, который смешивают с диэлектриком и который при выдерживании полученной смеси в определенных условиях разлагается с образованием пор в материале диэлектрика. Термин "пора" означает полость в материале диэлектрика, которая заполнена газом, смесью газов, воздухом или вакуумом. Предпочтительно поры имеют в основном сферическую или эллиптическую форму. Термин "диэлектрик", также использованный в данном описании, означает материал, использованный в качестве изоляционного материала (например, SiO2). Термин "термоактивируемый расходуемый материал", использованный в данном описании, означает соединение, которое при нагревании разлагается с образованием пор.
Как указано выше, настоящее изобретение относится к пористым изоляционным соединениям, обладающим низкой диэлектрической постоянной (например, к соединениям с диэлектрической постоянной менее чем приблизительно 4). В основном, пористые изоляционные соединения получают с помощью комбинации диэлектрика, такого как нанесенный центрифугированием диэлектрик, с расходуемым материалом.
Предпочтительным диэлектриком, нанесенным центрифугированием, является нанесенный центрифугированием полимер или СНЦ (например, метилсилсесквиоксан (МСО), гидросилсесквиоксан (ГСО) или смешанный силсесквиоксан), а предпочтительным расходуемым материалом является органический расходуемый материал.
Согласно способу получения вышеупомянутых пористых изоляционных соединений композицию расходуемый материал/диэлектрик предпочтительно получают путем смешивания расходуемого материала с диэлектриком. Затем расходуемый материал удаляют из композиции с помощью подходящего способа (например, путем нагревания композиции до температуры разложения расходуемого материала или выше), в процессе которого происходит образование пор.
Реакцию разложения расходуемого материала наиболее предпочтительно инициируют исключительно путем нагревания до высоких температур, хотя могут быть использованы другие методы. Температура разложения должна быть подобрана с учетом термоустойчивости различных компонентов, входящих в состав структуры, чтобы не разрушить целостность структуры в процессе удаления расходуемого материала с образованием пор. Обычно в случае электрических соединительных устройств такие температуры должны составлять менее приблизительно 500oС и более предпочтительно менее 450oС. Предполагается, что температура разложения должна находиться в диапазоне от приблизительно 380oС до приблизительно 450oС, однако наиболее предпочтительными являются материалы с температурой разложения ниже приблизительно 150oС.
Расходуемый материал, кроме того, должен обладать достаточно высокой термической устойчивостью в условиях обработки основного материала, при которых он должен быть электрически и/или механически устойчивым.
Предпочтительным расходуемым материалом для осуществления вышеупомянутого способа является олефин или полимер. Более предпочтительно такой олефин или полимер выбирают из соединений класса циклоолефинов, наиболее предпочтительно из бициклоолефинов и еще более предпочтительно из полимеров норборненового типа. Кроме того, в качестве расходуемого материала могут быть использованы гомополимеры и сополимеры.
Расходуемый материал
Полимер норборненового типа означает полициклические гомополимеры и сополимеры, полученные по реакции полиприсоединения, содержащие повторяющиеся звенья формул I, II и III, представленных ниже. Сополимеры, используемые для осуществления настоящего изобретения, могут включать повторяющиеся звенья, которые выбирают из группы, включающей и/или содержащей структуры формул I, II и III, или их комбинации. Полимер норборненового типа, используемый в настоящем изобретении в качестве расходуемого материала, выпускается под торговой маркой Avatrel® фирмой BF Goodrich Company, Akron, Ohio. Полимер включает силилзамещенные повторяющиеся звенья, представленные формулой I ниже.
Figure 00000004

где R1 и R4 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил; R2 и R3 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил или группу:
Figure 00000005

где R9 независимо означает водород, метил или этил; R10, R11 и R12 независимо означают линейный или разветвленный (С1-С20)алкил, линейный или разветвленный (С1-С20)алкокси, линейный или разветвленный (С1-С20)алкилкарбонилокси (например, ацетокси) и замещенный или незамещенный (С6-С20)арилокси; m означает число от 0 до 4 и n означает число от 0 до 5. В формуле I по крайней мере один из заместителей R2 и R3 должен быть выбран из силильных групп, представленных формулой Iа.
По крайней мере один из R10, R11 или R12 предпочтительно выбирают из группы, включающей линейную или разветвленную (С1-С10)алкоксигруппу и R9 означает водород. Еще более предпочтительно, когда каждый из R10, R11 и R12 имеют одинаковое значение и их выбирают из группы, включающей метокси, этокси, пропокси, бутокси и пентокси. Наиболее предпочтительно, n равно 0 и каждый R10, R11 и R12 означает этоксигруппу, например, R2 и/или R3 наиболее предпочтительно означает триэтоксисилильный заместитель. Если n равно 0, очевидно, что силильная группа соединена непосредственно с полициклическим кольцом через связь кремний - углерод, причем атом углерода в связи кремний - углерод является атомом углерода полициклического кольца (т.е. циклическим атомом углерода).
В формуле I, приведенной выше, m предпочтительно равно 0 или 1, что представлено структурами Ib и Ic соответственно ниже:
Figure 00000006

Figure 00000007

где R1-R4 определены выше и по крайней мере один из R2 и R3 должен означать силильный заместитель, представленный формулой Ia. Особенно предпочтительными повторяющимися звеньями являются звенья, в которых m равно 0, т.е. повторяющиеся звенья структуры Ib.
В формулах I, Ib и Ic R1 и R4 могут быть объединены с двумя циклическими атомами углерода, к которым они присоединены, с образованием насыщенной циклической группы, содержащей от 4 до 8 атомов углерода. Если R1 и R4 объединены с образованием насыщенной циклической группы, данная циклическая группа замещена группами R2 и R3, по крайней мере одна из которых должна означать силильную группу, представленную формулой Ia. В общем случае, такие мономеры представлены следующей структурой:
Figure 00000008

где В означает метиленовую (т.е. -СН2-) группу и q равно числу от 2 до 6. Очевидно, что если метиленовая группа, представленная как В, содержит заместители R2 или R3, один из атомов водорода группы -CH2- замещен на заместитель R2 или R3. Примеры структуры повторяющихся звеньев представлены ниже
Figure 00000009

Figure 00000010

Figure 00000011

где R2, R3 и m определены выше.
Примеры мономеров формулы I включают 5-триэтоксисилилнорборнен, 5-триметилсилилнорборнен, 5-триметоксисилилнорборнен, 5-метилдиметоксисилилнорборнен, 5-диметилметоксинорборнен.
В другом варианте воплощения настоящего изобретения расходуемый полимер включает полициклические повторяющиеся звенья, содержащие углеводородные заместители, которые выбирают из звеньев, представленных формулой II ниже
Figure 00000012

где R5, R6, R7 и R8 независимо означают водород, линейный и разветвленный (С1-С20)алкил, (С5-С12)циклоалкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С6-С40)арил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С7-С15)аралкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С3-С20)алкинил, линейный и разветвленный (С3-С20)алкенил или винил; любые из R5 и R6 или R7 и R8 могут быть объединены с образованием (С1-С10)алкилиденильной группы, R5 и R8 могут быть объединены с двумя циклическими атомами углерода, к которым они присоединены, с образованием насыщенных или ненасыщенных циклических групп, содержащих от 4 до 12 атомов углерода или ароматического кольца, содержащего от 6 до 17 атомов углерода; и р равно 0, 1,2,3 или 4. Углеводородные заместители приведенных выше групп включают только атомы углерода и водорода и означают, например, линейный и разветвленный (С1-С10)алкил, линейный и разветвленный (С2-С10)-алкенил и (С6-С20)арил.
Примерами мономеров, содержащих углеводородные заместители, являются 2-норборнен, 5-метил-2-норборнен, 5-гексил-2-норборнен, 5-циклогексил-2-норборнен, 5-циклогексенил-2-норборнен, 5-бутил-2-норборнен, 5-этил-2-норборнен, 5-децил-2-норборнен, 5-фенил-2-норборнен, 5-нафтил-2-норборнен, 5-этилиден-2-норборнен, винилнорборнен, дициклопентадиен, дигидродициклопентадиен, тетрациклододецен, метилтетрациклододецен, тетрациклододекадиен, диметилтетрациклододецен, этилтетрациклододецен, этилиденилтетрациклододецен, фенилтетрациклододецен, тримеры циклопентадиена (например, симметричные и асимметричные тримеры).
Наиболее предпочтительным углеводородным повторяющимся звеном является производное 2-норборнена.
В другом варианте воплощения настоящего изобретения расходуемый полимер по настоящему изобретению включает повторяющиеся звенья, представленные формулой III, приведенной ниже
Figure 00000013

где R9-R12 независимо означают полярные заместители, которые выбирают из группы
-(A)n-C(О)OR'', -(A)n-OR'', -(A)n-OC(О)R'', -(A)n-OC(О)OR'', -(A)n-C(О)R'', -(A)n-OC(О)C(О)OR'', -(A)n-О-A'-C(О)OR'', -(A)n-OC(О)-A'-C(О)OR'', -(A)n-C(О)О-A'-C(О)OR'', -(A)n-C(О)-A'-OR'', -(A)n-C(О)О-A'-OC(О)OR'', -(A)n-C(О)О-A'-О-A'-C(О)OR'', -(A)n-C(О)О-A'-OC(О)C(О)OR'', -(A)n-C(R'')2CH(R'')(C(О)OR'') и -(A)n-C(R'')2CH(C(О)OR'')2.
Остатки А и А' независимо означают двухвалентный мостиковый или спейсерный радикал, который выбирают из группы, включающей двухвалентные углеводородные радикалы, двухвалентные циклические углеводородные радикалы, двухвалентные кислородсодержащие радикалы и двухвалентные циклические простые эфиры и диэфиры, и n означает целое число 0 или 1. Если n равно 0, очевидно, что А и А' означают простую ковалентную связь. Термин "двухвалентный" означает, что на каждом конце радикала имеется свободная связь, каждая из которых присоединена к различной группе. Двухвалентные углеводородные радикалы могут быть представлены формулой -(СdН2d)-, где d означает число атомов углерода в алкиленовой цепи и является целым числом от 1 до 10. Двухвалентные углеводородные радикалы предпочтительно выбирают из линейных и разветвленных (С1-С10)алкиленов, таких как метилен, этилен, пропилен, бутилен, пентилен, гексилен, гептилен, октилен, нонилен и децилен. Если рассматривается разветвленный алкиленовый радикал, следует понимать, что атом водорода в линейной алкиленовой цепи замещен на линейную или разветвленную (С1-С5)алкильную группу.
Двухвалентные циклические углеводородные радикалы включают замещенные и незамещенные (С3-С8)циклоалифатические остатки, представленные формулой
Figure 00000014

где а означает целое число от 2 до 7, a Rq, если присутствует, означает линейные и разветвленные (С1-С10) алкильные группы.
Предпочтительные двухвалентные циклоалкиленовые радикалы включают циклопентиленовые и циклогексиленовые остатки, представленные следующими структурами:
Figure 00000015

где Rq определено выше. Следует понимать, что изображенные здесь и далее во всем тексте описания и выходящие из циклических структур и/или формул линии химических связей означают двухвалентную природу остатка и указывают позиции присоединения атома углерода к соседним молекулярным остаткам, как определено в соответствующих формулах. Как принято в данной области техники, диагональная линия связи, выходящая из центра циклической структуры, означает, что данная связь по выбору соединена с одним из атомов углерода в цикле. Следует также понимать, что данный циклический атом углерода, к которому присоединена указанная связь, будет содержать на один атом водорода меньше в соответствии с четырехвалентной природой атома углерода.
Предпочтительные двухвалентные циклические простые эфиры и диэфиры представлены следующими структурами:
Figure 00000016

Двухвалентные радикалы, содержащие кислород, включают (С2-С10)-алкиленовые простые эфиры и простые полиэфиры. Термин (С2-С10)-алкиленовый простой эфир означает, что общее число атомов углерода в двухвалентном остатке простого эфира должно быть равно по крайней мере 2 и не превышать 10. Двухвалентные алкиленовые простые эфиры представлены формулой -алкилен-О-алкилен-, где каждая из алкиленовых групп, присоединенных к атому кислорода, может быть одинаковой или различной, причем указанные алкилены выбирают из группы, включающей метилен, этилен, пропилен, бутилен, пентилен, гексилен, гептилен, октилен и нонилен. Простейшим двухвалентным алкиленовым простым эфиром в данной серии является радикал -СН2-О-СН2-. Предпочтительные остатки простых полиэфиров включают двухвалентные радикалы следующей формулы:
Figure 00000017
,
где х означает целое число от 0 до 5; у означает целое число от 2 до 50 при условии, что концевой атом кислорода в полиэфирном спейсерном остатке не связан напрямую с концевым кислородным атомом соседней группы с образованием пероксидной связи. Другими словами, пероксидные связи (т. е. -О-О-) не рассматриваются, если полиэфирные спейсеры связаны с любыми заместителями, содержащими концевой атом кислорода, и представленными выше как R9-R12.
R9-R12 могут также независимо означать водород, линейную и разветвленную (С1-С10)алкильную группу, в то время как по крайней мере один из оставшихся заместителей R9-R12 выбирают из полярных групп, представленных выше. В представленной выше формуле р означает целое число от 0 до 5 (предпочтительно 0 или 1, более предпочтительно 0). R'' независимо означает водород, линейный или разветвленный (С1-С10)алкил (например, -С(СН3)), -Si(СН3), -СH(Rp)ОСН2СН3, -СH(Rp)ОС(СH3)3, линейный и разветвленный (С1-С10)алкоксиалкилен, простые полиэфиры, моноциклические и полициклические (С4-С20) циклоалифатические остатки, простые циклические эфиры, циклические кетоны и циклические сложные эфиры (лактоны). Термин (С1-С10)алкоксиалкилен означает, что концевая алкильная группа соединена с алкиленовым остатком через эфирный атом кислорода. Радикал является углеводородным остатком простого эфира, который в общем случае может быть представлен формулой
-алкилен-О-алкил, где каждая из алкиленовых и алкильных групп независимо содержит от 1 до 10 атомов углерода, и каждая из которых может быть линейной или разветвленной. Полиэфирный радикал может быть представлен формулой:
Figure 00000018
,
где х означает целое число от 0 до 5, у означает целое число от 2 до 50 и Ra означает водород или линейный и разветвленный (С1-С10)алкил. Предпочтительные полиэфирные радикалы включают поли(этиленоксид) и поли(пропиленоксид). Примеры моноциклических циклоалифатических остатков включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, дициклопропилметил (Dcmp) и диметилциклопропилметил (Dmcp) и т.п. Примеры циклоалифатических полициклических остатков включают норборнил, адамантил, тетрагидродициклопентадиенил-(трицикло[5.2.1.02,6] деканил) и т.п. Примеры циклических простых эфиров включают тетрагидрофуранильный и тетрагидропиранильный остатки. Примером циклического кетона является 3-оксоциклогексанонильный остаток. Примером циклического сложного эфира или лактона является остаток мевалонового лактона. Примеры структур циклических групп, описанных выше, включают
Figure 00000019

Figure 00000020

Figure 00000021

где Rр в приведенной выше формуле и циклических группах означает водород или линейную или разветвленную (С1-С5)алкильную группу. Заместители Dcmp и Dmcp соответственно представлены ниже
Figure 00000022

Расходуемые полимеры, используемые при осуществлении настоящего изобретения, включают гомополимеры и сополимеры, содержащие нерегулярно расположенные повторяющиеся звенья, являющиеся производными мономера или мономеров, представленных формулой I, или гомополимеры или сополимеры, содержащие нерегулярно расположенные повторяющиеся звенья, являющиеся производными мономера или мономеров, представленных формулой II, гомополимеры или сополимеры, содержащие повторяющиеся звенья, являющиеся производными мономера(ов), представленных формулой III, и сополимеры, включающие сочетание повторяющихся звеньев, представленных формулами I и II, формулами I и III, формулами II и III или формулами I, II и III.
Расходуемые полимеры по настоящему изобретению предпочтительно могут содержать от приблизительно 0,1 до 100 мол.% полициклических повторяющихся звеньев с силильными группами, предпочтительно от приблизительно 1 до 50 мол. %, более предпочтительно от приблизительно 3 до 25 мол.% и наиболее предпочтительно от приблизительно 5 до 20 мол.%, при этом остальные компоненты полимера включают повторяющиеся звенья, представленные формулой II и/или формулой III. Особенно предпочтительный полимер содержит повторяющиеся звенья, полученные полимеризацией норборнена и триэтоксисилилнорборнена в мольном соотношении норборнен/триэтоксисилилнорборнен, равном 80/20.
Расходуемые полимеры по настоящему изобретению предпочтительно являются полимерами, получаемыми по реакции полиприсоединения, содержащими полициклические повторяющиеся звенья, которые соединены друг с другом по 2,3-связи путем раскрытия двойной связи, содержащейся в остатке норборненового типа предварительно полученного полициклического мономера.
Figure 00000023

Полимеры могут быть получены с помощью полимеризации из соответственно модифицированных мономеров норборненового типа в присутствии одно- или многокомпонентной каталитической системы на основе переходного металла группы VIII, как описано в международной заявке на выдачу патента No WO 97/20871 фирмы BF Goodrich Company, опубликованной 12 июня 1997 г. и включенной в описание настоящего изобретения в качестве ссылки.
Полимер полинорборненового типа наиболее эффективен вследствие его высокой (>350oС) термоустойчивости, достаточной для обработки в обычно применяемых и других условиях производства полупроводников, например, в условиях химического вакуумного напыления SiO2, индуцированного плазмой, и в условиях низкотемпературного отжига меди, при этом упомянутый полимер имеет температуру разложения, близкую к температуре стеклования, что позволяет снизить степень подвижности, которая может привести к повреждению полупроводникового устройства.
Можно предположить, что полициклоолефиновые полимеры, используемые для осуществления настоящего изобретения, уникально подходят в качестве расходуемых материалов в производстве полупроводниковых устройств, благодаря близости величин температуры термического разложения и температуры стеклования указанного материала. Другими словами, полимер сохраняет механическую устойчивость до температуры его разложения, что обеспечивает устойчивость полимера в достаточно жестких условиях обработки (например, повторяющиеся циклы нагревания, механическое напряжение при обработке и т.д.) при производстве полупроводников. Недостаток предшествующих полимеров, известных в области техники, заключается в том, что их температура стеклования значительно ниже температуры разложения, что приводит к механическим потерям или структурным изменениям полимера, возникающим до достижения температуры разложения.
Было обнаружено, что при введении в цепь расходуемого полимера полициклоолефиновых повторяющихся групп, содержащих боковые углеводородные (формула II) и/или боковые полярные (формула III) заместители, температура разложения полициклоолефинового полимера с силильными заместителями может быть значительно снижена. Температура разложения полимеров норборнен/триэтоксисилилнорборнен в молярном процентном соотношении 80/20 (температура разложения составляет приблизительно 430oС) может быть снижена приблизительно на 30oС при замене норборненовых повторяющихся звеньев в сополимере на повторяющиеся звенья, содержащие боковые линейные и/или разветвленные (С1-С20)алкильные заместители. Например, температура термического разложения сополимера бутилнорборнен/триэтоксисилилнорборнен в молярном процентном соотношении 95/5 снижена до 405oС. Следует ожидать, что температура разложения данного сополимера может быть снижена на еще большую величину (до приблизительно 100oС) путем замены норборненовых повторяющихся звеньев в сополимере на повторяющиеся звенья, содержащие полярные заместители, представленные формулой III. Температуры разложения гомополимеров норборнилацетата и норборнилэтилкарбоната составляют 356oС и 329oС соответственно. Полярные группы включают сложноэфирный, карбонатный и ацетатный заместители и т.п. Для эффективного снижения температуры разложения полимеров с силильными заместителями полимер должен содержать приблизительно 50 мол.% полициклических повторяющихся звеньев, имеющих боковые углеводородные или полярные группы, предпочтительно более 50 мол.%, более предпочтительно от 51 до 99 мол. %, еще более предпочтительно от 55 до 95 мол.% и наиболее предпочтительно от 65 до 80 мол.%.
Вышеупомянутые расходуемые полимеры могут быть нагреты до температуры, превышающей температуру разложения, обычно в интервале от приблизительно 380oС до приблизительно 450oС, с целью разложения полимера до продуктов его разложения, которые могут диффундировать через различные материалы, с которыми указанный расходуемый полимер смешан. Такие материалы включают полимерные диэлектрики, такие как диоксид кремния, нитрид кремния, метилсилсесквиоксан (МСО), CH3SiO1,5 или гидросилсесквиоксан (ГСО), HSiO1,5. Особенно подходящими являются полимеры, такие как МСО, ГСО и смешанные полуторные оксиды кремния, что станет очевидным из дальнейшего описания способа в примерах, иллюстрирующих другие аспекты настоящего изобретения.
Следует также отметить, что при снижении температуры разложения расходуемого материала в качестве диэлектриков могут быть использованы полимеры с покрытием, нанесенным центрифугированием с пониженными температурами отверждения.
Диэлектрики
Способы получения метилсилсесквиоксана (МСО) известны в данной области техники. Например, известно, что метилсилсесквиоксан может быть получен путем гидролиза метилтриэтоксисилана. В статье Rahn и соавт., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. (1990), т. 171, стр. 31-37 описано получение сополимера гидросилсесквиоксана путем реакции каталитического перераспределения и последующего взаимодействия со спиртами. В статье Laine и соавт., Chem. Mat. (1990), т. 2, стр. 464-472 описан синтез метилсилсесквиоксана путем реакции перераспределения цикломеров или линейных олигомеров с использованием титана в качестве катализатора. В патенте США N 4745169 Sygiyama и соавт. описан синтез полиорганосилсесквиоксана из трихлорсилана или триалкоксисилана с защищенной гидроксильной группой. Патент США N 4745169 включен в описание настоящего изобретения в качестве ссылки на описание синтеза полиорганосилсесквиоксана.
Способы получения гидросилсесквиоксана также известны в данной области техники. Например, известно, что гидросилсесквиоксан может быть получен путем гидролиза алкокси- и ацилоксисилана в воде в кислотно-спиртовой среде. Подобно этому в патенте США N 3615272 Collins и соавт., который включен в описание настоящего изобретения в качестве ссылки, описано получение почти полностью конденсированной Н-смолы (которая может содержать до 100-300 частей/миллион силанола) с помощью способа, включающего гидролиз трихлорсилана в среде, содержащей гидрат бензолсульфоновой кислоты, и промывание полученной смолы водой или водной серной кислотой. Кроме того, в патенте США N 5010159 Bank и соавт., который включен в описание настоящего изобретения в качестве ссылки, описан другой способ, включающий гидролиз гидридосиланов в среде, содержащей гидрат арилсульфоновой кислоты, с образованием смолы, которая затем контактирует с нейтрализующим агентом.
В основном используют Accuspin®T-18 (метилсилсесквиоксан, известный также под торговой маркой Allied-Signal 418, производства фирмы Allied-Signal, Santa Clara, CA) или Accuglass®512 (смешанный силсесквиоксан также производства фирмы Allied-Signal, Santa Clara, CA). Используют также гидросилсесквиоксан производства фирмы Dow Corning, известный под названием текучий оксид FOx.
Обычно пористые изоляционные соединения, предпочтительно пористые изоляционные соединения на основе силсесквиоксана по настоящему изобретению, получают путем смешивания расходуемого материала, который предпочтительно выбирают из соединений класса циклоолефинов, описанных выше, и более предпочтительно выбирают из бициклоолефинов, описанных выше, с диэлектриком, таким, как диэлектрик, нанесенный центрифугированием. Предпочтительным диэлектриком является полимер, наносимый центрифугированием, или стекло, наносимое центрифугированием, (СНЦ) (например, метилсилсесквиоксан (МСО), гидросилсесквиоксан (ГСО) или смешанные силсесквиоксаны). Более предпочтительный расходный материал выбирают из полимеров норборненового типа, описанных выше, а предпочтительный диэлектрик, наносимый центрифугированием, представляет собой Accuspin®T-18 или Accuglass®512.
Расходный материал предпочтительно сначала растворяют в растворителе (например, в органическом растворителе, таком как органический спирт), который способен растворить по крайней мере один из компонентов: расходуемый материала и/или диэлектрик. Затем растворенный расходуемый материал смешивают с диэлектриком, при этом образуется раствор. Полученный раствор перемешивают при комнатной температуре в течение подходящего промежутка времени до тех пор, пока расходуемый материал не образует равномерную дисперсию в диэлектрике.
Вышеупомянутый раствор предпочтительно перемешивают при комнатной температуре в течение от приблизительно 0,1 до приблизительно 4 ч, более предпочтительно от приблизительно 0,75 до приблизительно 3 ч и наиболее предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 2 ч. Еще более предпочтительным является фильтрование расходуемого материала на фильтре с размером пор приблизительно 0,2 мкм перед смешиванием с диэлектриком. После завершения перемешивания смеси расходуемый материал/диэлектрик смесь предпочтительно фильтруют. Используемый на данной стадии фильтр предпочтительно имеет размер пор менее чем приблизительно 0,2 мкм.
Однако следует отметить, что можно использовать другие способы объединения расходуемого материала с диэлектриком. Например, оба вещества могут быть соединены распылением.
Затем, при необходимости, композиция расходуемый материал/диэлектрик может быть нанесена на подходящую поверхность или изделие с помощью подходящего способа. Композицию предпочтительно наносят на подходящую поверхность с помощью центрифугирования. Затем композицию подвергают воздействию температуры, достаточной для отверждения диэлектрика, но недостаточной для инициирования разложения расходуемого материала. Таким образом, важно, чтобы используемый в настоящем изобретении диэлектрик в составе композиции имел температуру отверждения, равную или ниже температуры разложения расходуемого материала по настоящему изобретению, чтобы обеспечить формирование стабилизированной полимерной пленки, которая бы сохраняла пористую структуру расходуемого материала во время разложения. В случае, если температура отверждения ниже температуры разложения расходуемого материала, отвержденную смесь затем подвергают воздействию температуры, достаточной для разложения расходуемого материала. Можно предположить, что продукты разложения расходуемого материала способны проникать через сетчатую структуру диэлектрика, образуя таким образом поры или пустоты.
Согласно другому варианту, композиция расходуемый материал/диэлектрик может быть подвержена воздействию температуры, достаточной для отверждения диэлектрика и достаточной для инициирования разложения расходуемого материала. Таким образом, обе стадии могут быть осуществлены одновременно путем постепенного нагревания предметов с покрытием до температуры, равной или превышающей температуру разложения расходуемого материала.
Примеры
Следующие положения относятся ко всем примерам, приведенным ниже, если не оговорено особо.
В данных примерах, если особо не оговорено, температура приведена в градусах Цельсия, давление - в атмосферах, а соотношения и количества - в массовых процентах.
Измерения диэлектрической постоянной проводят с использованием конденсаторов с параллельными пластинами на кремниевых подложках (100). Нижняя пластина конденсаторов по всей поверхности покрыта пленкой из напыленных Ti/Au/Ti
Figure 00000024
Гомополимер триэтоксисилилнорборнена (ТЭСНБ) растворяют в 4-метил-2-пентаноне (производство фирмы Aldrich Chemical Co.) (до 60 мас. %, хотя могут быть использованы более высокие концентрации), затем фильтруют через фильтр с размером пор 0,2 мкм (производства фирмы Gelman Sciences) и смешивают при комнатной температуре в течение подходящего промежутка времени с раствором МСО или ГСО, который получают при растворении МСО или ГСО в подходящем растворителе (например, в органическом растворителе, таком, как 4-метил-2-пентанон). После завершения перемешивания объединенные растворы фильтруют через фильтр с размером пор 0,2 мкм (производства фирмы Gelman Sciences). Затем отфильтрованную смесь наносят с помощью центрифугирования на металлизированные кремниевые подложки при скорости 3000 об/мин.
Затем материалы, нанесенные центрифугированием, нагревают при 180oС на воздухе в течение 2 мин, затем проводят отверждение и разложение полимера в продуваемой азотом кварцевой трубчатой печи. Температуру в печи увеличивают со скоростью от приблизительно 1 до приблизительно 10oС в 1 мин, предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 5oС в 1 мин, до тех пор, пока температура печи не достигнет 425oС, после чего указанную температуру поддерживают в течение приблизительно 30 мин. Затем подложку с покрытием медленно охлаждают в условиях окружающей среды до температуры менее 150oС.
После завершения вышеописанного процесса на верхнем электроде, состоящем из Ti/Au/Ti
Figure 00000025
формируют изображение с помощью фотолитографии и жидкостного травления и измеряют проводимость конденсаторов. Площадь поверхности конденсаторов находится в интервале от приблизительно 0,025 см2 до приблизительно 1,1 см2. Емкость и проводимость измеряют при 10 кГц. Дальнейшему тестированию
подвергают только конденсаторы без дефектов с низкими значениями проводимости, обычно менее приблизительно 1 мкСм и в большинстве случаев менее приблизительно 0,01 мкСм, причем тестирования проводят, как описано ниже.
Показано, что проницаемость и диэлектрическая постоянная равны для трех основных элементов изображения. Нет необходимости осуществлять поправку на краевые поля по периметру конденсаторов вследствие достаточно высокого соотношения площадь/толщина (>1000). Следует отметить, что в примерах, представленных ниже, ИК-спектры с Фурье преобразованием получают с использованием ИК-спектрометра Nicolet 550 и выявление дефектов в слоях диэлектрика проводят с использованием электронного микроскопа Hitachi-2000.
Пример 1
Смесь 20 мас. % триэтоксисилилнорборненового (ТЭСНБ) полимера (Mw= 158000, определенная методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) в монохлорбензоле) и 80 мас. % МСО (Accuspin®T-18) получают путем растворения каждого из указанных выше компонентов в соответствующем количестве 4-метил-2-пентанона и с последующим смешиванием двух растворов при перемешивании. Полученный раствор перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре, при этом получают композицию расходуемый материал/диэлектрик. Полученную композицию наносят путем центрифугирования на подложку из металлизированного кремния, причем получают слой диэлектрика толщиной приблизительно 620 нм. Затем подложки из металлизированного кремния с покрытием исследуют методом оптической микроскопии, чтобы убедиться, что в полученном слое композиции удаляемый материал/диэлектрик отсутствуют дефекты, какие-либо микроканалы или сквозные пустоты.
Затем подложки из металлизированного кремния, покрытые композицией расходуемый материал/диэлектрик, помещают в печь и повышают температуру печи со скоростью приблизительно 5oС/мин до приблизительно 425oС, которую поддерживают в течение приблизительно 30 мин. Сначала при нагревании диэлектрик в составе композиции расходуемый материал/диэлектрик отверждается. После нагревания печи до температуры, близкой к температуре разложения расходуемого материала в составе композиции расходуемый материал/диэлектрик, происходит разложение расходуемого материала.
После завершения вышеуказанного процесса измеряют среднюю диэлектрическую постоянную диэлектрического слоя, полученного согласно данному примеру, которая равна 2,31 со стандартным отклонением 0,09.
Согласно указанному способу получают также диэлектрические пленки из смеси 40 мас.% ТЭСНБ полимера и 60 мас.% МСО и пленки из смеси 60 мас.% ТЭСНБ полимера и 40 мас.% МСО. Указанные пленки также характеризуются отсутствием дефектов после нанесения методом центрифугирования и практически не содержат пустот, сквозных пустот или каналов (то есть пустот, образующих сквозной канал от одной стороны до другой стороны слоя диэлектрика). Другими словами сквозной канал можно определить как канал или полость, проходящие через все поперечное сечение пористого изоляционного материала.
Следует отметить, что для получения жизнеспособного изоляционного слоя необходимо использовать способ, обеспечивающий формирование пористого изоляционного материала, практически не содержащего микроканалов или сквозных пустот. В предпочтительном изоляционном материале должны полностью отсутствовать микроканалы или сквозные пустоты. Такое условие необходимо в связи с тем, что наличие таких каналов или сквозных пустот может привести к увеличению электропроводности изоляционного материала, тем самым снижая изоляционную емкость изолятора.
Пример 1 (для сравнения)
Подложки из металлизированного кремния согласно примеру 1 для сравнения получают с использованием аналогичного способа, описанного выше в примере 1, за исключением использования для получения слоя диэлектрика только МСО (Accuspin®T-18). Показано, что толщина слоя диэлектрика, полученного согласно данному примеру, составляет приблизительно 650 нм. Измеренная средняя величина диэлектрической постоянной такого слоя составляет 2,71 со стандартным отклонением 0,05.
Пример 2
Подложки из металлизированного кремния согласно примеру 2 получают с использованием аналогичного способа, описанного выше в примере 1, но слой диэлектрика получают с использованием 20 мас.% ТЭСНБ полимера и 80 мас.% стекла СНЦ Accuglass®512. Температура отверждения согласно примеру 2 составляет приблизительно 400oС. Измеренная средняя величина диэлектрической постоянной такого слоя составляет 2,77 со стандартным отклонением 0,11.
Пример 2 (для сравнения)
Подложки из металлизированного кремния согласно примеру 2 для сравнения получают с использованием аналогичного способа, описанного выше в примере 2, за исключением использования для получения слоя диэлектрика только одного компонента - стекла СНЦ Accuglass®512. Измеренная средняя величина диэлектрической постоянной такого слоя составляет 3,1 со стандартным отклонением 0,1.
Результаты, полученные в вышеописанных примерах, суммированы в табл. 1 ниже. Следует отметить, что чем ниже диэлектрическая постоянная соединения, тем более качественный изоляционный материал можно получить с использованием этих соединений.
Результаты, представленные в табл. 1, свидетельствуют о том, что диэлектрическую постоянную диэлектрика (например, нанесенного центрифугированием диэлектрика) можно значительно снизить путем обработки смеси расходуемого материала и диэлектрика в условиях, достаточных для разложения расходуемого материала.
Снижение диэлектрической постоянной в материалах, полученных согласно примерам по изобретению, по сравнению с примерами для сравнения можно объяснить за счет образования пор в слое диэлектрика в процессе обработки диэлектрических слоев в условиях, подходящих для разложения расходуемого материала. Полимеры норборненового типа являются предпочтительными для использования в качестве расходуемого материала, так как их термическое разложение происходит с образованием летучих продуктов, которые способны диффундировать через диэлектрик (или герметизирующую пленку). Показано также, что расходуемый материал после его смешивания с диэлектриком согласно вышеупомянутому способу равномерно распределен в материале диэлектрика, что позволяет исключить образование микроканалов или сквозных полостей в слое диэлектрика.
На фиг. 1.1 представлен микроснимок отвержденного слоя МСО, на котором показано, что в слое диэлектрика, содержащем только МСО, образование пор не наблюдается. Другая картина наблюдается при добавлении расходуемого материала, как показано на фиг. 1.2 (20 мас.% ТЭСНБ/80 мас.% МСО) и на фиг. 1.3 (40 мас. % ТЭСНБ/60 мас. % МСО). В слое диэлектрика (фиг.1.2) наблюдается образование пор размером приблизительно 70 нм, которые равномерно распределены в слое диэлектрика. Как показано на фиг.1.3, при увеличении количества ТЭСНБ наблюдается увеличение числа образующихся пор в слое диэлектрика. Однако размер пор практически не изменяется.
С учетом вышеупомянутого обсуждения можно предположить, что в случае предпочтительного варианта воплощения изобретения алкоксисилильные группы в составе предпочтительного расходуемого норборненового полимера взаимодействуют с такими же группами в неотвержденном диэлектрике (например, МСО, ГСО или смешанные силсесквиоксаны) или способствуют равномерному распределению расходуемого полимера норборненового типа в предпочтительном диэлектрике, что позволяет исключить образование агломератов расходуемого материала в материале диэлектрике. Кроме того, можно предположить, что расходуемый полимер норборненового типа остается равномерно распределенным в диэлектрике в виде отдельных полимерных фрагментов, распределенных в пленке полимера за счет образования связей в результате гидролиза групп -Si-O-C2H5, содержащихся в норборненовом полимере, с последующим взаимодействием с группами -Si-О-СН3 или -Si-О-Н, содержащимися в диэлектрике. Можно также предположить, что такое образование связей происходит в результате реакции конденсации в процессе отверждения.
Как указано выше, температура разложения расходуемого материала предпочтительно составляет по крайней мере 100oС, более предпочтительно температура разложения расходуемого материала находится в диапазоне от приблизительно 380oС до приблизительно 450oС.
До стадии разложения пористая изоляционная композиция по настоящему изобретению содержит по крайней мере приблизительно 40 мас.% диэлектрика и оставшуюся процентную долю составляет расходуемый материал. Более предпочтительная пористая изоляционная композиция по настоящему изобретению содержит по крайней мере приблизительно 60 мас.% диэлектрика и оставшуюся долю составляет расходуемый материал. Наиболее предпочтительная пористая изоляционная композиция по настоящему изобретению содержит по крайней мере приблизительно 80 мас.% диэлектрика и оставшуюся долю составляет расходуемый материал. Таким образом, количество расходуемого материала по настоящему изобретению может находиться в диапазоне от приблизительно 0,1 мас.% до приблизительно 60 мас.%. Наиболее предпочтительно пористая изоляционная композиция по настоящему изобретению содержит 20 мас.% расходуемого материала и 80 мас. % диэлектрика.
Следует отметить, что с точки зрения представленного выше обсуждения и с учетом результатов, полученных в примерах, было показано, что размер пор, образующихся при разложении расходуемого материала в составе пористых изоляционных композиций по настоящему изобретению, в основном является функцией размера молекул расходуемого материала, используемого по настоящему изобретению, и не зависит от количества расходуемого материала в композиции. Таким образом, при разложении расходуемого материала с более высокой молекулярной массой происходит образование пор с большим средним диаметром или размером, и наоборот.
С учетом вышеуказанного, предпочтительным расходуемым материалом, используемым в настоящем изобретении, является димер, тример, тетрамер норборнена или полимер норборненового типа. В случае использования димера или тримера норборнена, при разложении возможно образование пор размером приблизительно
Figure 00000026
С другой стороны, если необходимо образование пор или полостей большего размера, могут быть использованы полимеры норборненового типа с молекулярной массой в диапазоне от приблизительно 1000 до приблизительно 1000000.
Как указано выше, предпочтительный средний диаметр пор, образующихся при разложении расходуемого материала, составляет по крайней мере приблизительно
Figure 00000027
и даже более предпочтительно приблизительно 10 нм.
На фиг. 2, кривая А, представлен ИК-спектр пористой изоляционной композиции согласно примеру 1 по настоящему изобретению, полученной до разложения, но после отверждения (или прокаливания) при приблизительно 180oС. Раствор наносят центрифугированием на слаболегированную полированную с двух сторон кремниевую подложку. Подложку разрезают на четыре части и нагревают при различных температурах. Необработанную кремниевую подложку используют для вычитания фона. На фиг.2, кривые В и С, представлены ИК-спектры композиций, полученных согласно примеру 1 после отверждения и разложения при приблизительно 400oС и 425oС соответственно.
Как показано на фиг. 2, нагревание пленки при приблизительно 400oС (спектр В) или при приблизительно 425oС (спектр С) приводит к значительному снижению содержания влаги в пленке, то есть к снижению интенсивности пиков Si-OH при приблизительно 3400 см-1 и при приблизительно 870-950 см-1. Реакция конденсации силанольных групп МСО с образованием поперечных связей приводит к изменениям в зоне пиков силсесквиоксана, которые наблюдаются при 1126 см-1 и 1026 см-1. Изменения в зоне этих пиков наблюдается в образцах после отверждения (спектр А) и в образцах после отверждения и разложения (спектры В и С). Полоса связи Si-С при 1273 см-1 не изменяется после (утверждения МСО при температурах разложения приблизительно 400oС (спектр В) и 425oС (спектр С).
На фиг. 2 также показано, что при разложении полимера ТЭСНБ наблюдается снижение интенсивности полос С-Нx между 2800 см-1 и 2980 см-1. В этой зоне спектра смеси 20% ТЭСНБ/80% МСО следует ожидать пять пиков. Как показано на фигуре, наблюдается два пика для С-Н2 и C-H3 (симметричные и несимметричные полосы) и один пик связи С-Н. МСО содержит только -СН3 группы (два пика), в то время как ТЭСНБ содержит -CH3, -CH2 и -СН группы. Пик первичной метильной группы МСО наблюдается при 2873 см-1. Однако другое отнесение пиков С-Нx не подтверждается, так как распределение соседних связей в твердом образце не известно. Таким образом, разложение и диффузия полимера ТЭСНБ должны привести к исчезновению трех пиков малой интенсивности, что наблюдается на спектрах, представленных на Фиг.3. Кривые А, В и С на фиг.3 соответствуют спектрам А, В и С на фиг.2.
Несмотря на то, что изобретение подробно описано на примере определенных предпочтительных вариантов воплощения изобретения или отдельных вариантов воплощения, специалистам в данной области техники представляется очевидным, что после прочтения и обсуждения данного описания и представленных Фигур возможны модификации и изменения заявленного способа. Особенно это относится к различным функциям, которые выполняются описанными выше совокупностями элементов (компонентами, устройствами, приборами, композициями и т.п.), и термины (включая термин "средство"), используемые для описания таких совокупностей, предназначены соответствовать, если особо не указано, любой совокупности, которая выполняет определенную функцию описанной совокупности (т. е. функционально эквивалентная совокупность), даже если по своему строению эта совокупность не эквивалентна описанной структуре, которая выполняет функцию, как указано в данном описании настоящего изобретения на примерах варианта или вариантов воплощения изобретения. Кроме того, несмотря на то, что определенный признак изобретения описан выше только в связи с одним из нескольких вариантов воплощения изобретения, такой признак может быть объединен с одним или более другими признаками других вариантов воплощения изобретения в зависимости от требований и преимуществ, характерных для любой данной или особой области применения.

Claims (56)

1. Способ получения пористой изоляционной композиции, отличающийся тем, что получают по крайней мере одну композицию органический расходуемый материал/диэлектрик, содержащую по крайней мере один органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, и осуществляют термическое удаление по крайней мере одного органического расходуемого материала по крайней мере из одной композиции органический расходуемый материал/диэлектрик с формированием пор по крайней мере в одном диэлектрике, при этом в качестве по крайней мере одного диэлектрика используют нанесенный центрифугированием полимер-диэлектрик, который выбирают из метилсилсесквиоксана, гидросилсесквиоксана и смешанных силсесквиоксанов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термическое удаление осуществляют путем нагревания по крайней мере одного органического расходуемого материала до температуры, равной или выше температуры его разложения.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при нагревании отверждают по крайней мере один диэлектрик.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед получением по крайней мере одной композиции фильтруют по крайней мере один органический расходуемый материал.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед термическим удалением по крайней мере одного органического расходуемого материала наносят на поверхность по крайней мере одну композицию органический расходуемый материал/диэлектрик.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве по крайней мере одного органического расходуемого материала используют по крайней мере один циклический олефин или его полимер.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве по крайней мере одного циклического олефина или его полимера используют по крайней мере один дициклический олефин или его полимер.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве по крайней мере одного органического расходуемого материала используют по крайней мере один полимер норборненового типа.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что полимер норборненового типа включает повторяющиеся звенья общей формулы
Figure 00000028

где R1 и R4 независимо означают водород или линейный или разветвленный (С1-С20)алкил;
R2 и R3 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил или группы
Figure 00000029

где R9 независимо означает водород, метил или этил;
R10, R11 и R12 независимо означают линейный или разветвленный (С1-С20)алкил, линейный или разветвленный (С1-С20)алкокси, линейный или разветвленный (С1-С20)алкилкарбонилокси и замещенный или незамещенный (С6-С20)арилокси;
m = 0 - 4;
n = 0 - 5;
и по крайней мере один из заместителей R2 и R3 выбирают из силильных групп, представленных формулой la.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что по крайней мере один из R10, R11 или R12 выбирают из линейных или разветвленных (С1-С10)-алкоксигрупп, а R9 означает водород.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что все R10, R11 или R12 имеют одинаковое значение и их выбирают из группы, включающей метокси, этокси, пропокси, бутокси и пентоксигруппы.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что n = 0, а каждый из R10, R11 или R12 означает этоксигруппу.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что R2 или R3 означает триэтоксисилильный заместитель.
14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в формуле I, представленной выше, m = 0 или 1, как показано в формулах Ib и Ic, соответственно
Figure 00000030

Figure 00000031

где R1-R4 определены ранее;
по крайней мере один из R2 и R3 означает силильный заместитель, представленный формулой Iа.
15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что R1 и R4 объединены с двумя циклическими атомами углерода, к которым они присоединены, с образованием повторяющихся звеньев следующей структуры
Figure 00000032

где В означает метиленовую группу;
q = 2 - 6;
R2 и R3 определены выше.
16. Способ по п. 9, отличающийся тем, что полимер норборненового типа, кроме того, включает замещенные углеводородными заместителями полициклические повторяющиеся звенья, которые выбирают из звеньев формулы II, представленной ниже
Figure 00000033

где R5, R6, R7 и R8 независимо означают водород, линейный и разветвленный (С1-С20)алкил, (С5-C12)циклоалкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С6-С40)арип, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С7-С15)аралкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С3-С20)алкинил, линейный и разветвленный (С3-С20)алкенил или винил; любые из R5 и R6 или R7 и R8 могут быть объединены с образованием (С1-С10)алкилиденильной группы, R5 и R8 могут быть объединены с двумя атомами углерода цикла, к которым они присоединены, с образованием насыщенных или ненасыщенных циклических групп, содержащих от 4 до 12 атомов углерода или ароматического кольца, содержащего от 6 до 17 атомов углерода;
р = 0, 1, 2, 3 или 4.
17. Способ по п. 8, отличающийся тем, что полимер норборненового типа включает повторяющиеся звенья, представленные формулой III
Figure 00000034

где R9-R12 независимо означают полярные заместители, которые выбирают из группы: -(A)n-C(O)OR'', -(A)n-OR'', -(A)n-OC(O)R'', -(A)n-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)R'', -(A)n-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-OC(O)-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)-A'-OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-C(R'')2CH(R'')(C(O)OR'') и -(A)n-C(R'')2CH(C(O)OR'')2, а остатки А и А' независимо означают двухвалентный мостиковый или спейсерный радикал, который выбирают из группы, включающей двухвалентные углеводородные радикалы, двухвалентные циклические углеводородные радикалы, двухвалентные кислородсодержащие радикалы и двухвалентные циклические простые эфиры и диэфиры, и n = 0 или 1.
18. Способ по п. 8, отличающийся тем, что по крайней мере один полимер норборненового типа включает сополимеры, содержащие комбинацию повторяющихся звеньев, представленных формулами I и II, формулами I и III, формулами II и III или формулами I, II и III, где
формула I означает
Figure 00000035

где R1 и R4 независимо означают водород или линейный или разветвленный (С1-С20)алкил;
R2 и R3 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил или группы:
Figure 00000036

где R9 независимо означает водород, метил или этил;
R10, R11 и R12 независимо означают линейный или разветвленный (С1-С20)алкил, линейный или разветвленный (С1-С20)алкокси, линейный или разветвленный (С1-С20)алкилкарбонилокси и замещенный или незамещенный (С6-С20)арилокси;
m = 0 - 4;
n = 0 - 5;
и по крайней мере один из заместителей R2 и R3 выбирают из силильных групп, представленных формулой Ia;
формула II означает
Figure 00000037

где R5, R6, R7 и R8 независимо означают водород, линейный и разветвленный (С1-С20)алкил, (С5-С12)циклоалкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (C6-C40)арил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С7-С15)аралкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С3-С20)алкинил, линейный и разветвленный (С3-С20)алкенил или винил; любые из R5 и R6 или R7 и R8 могут быть объединены с образованием (С1-С10)алкилиденильной группы, R5 и R8 могут быть объединены с двумя атомами углерода цикла, к которым они присоединены, с образованием насыщенных или ненасыщенных циклических групп, содержащих от 4 до 12 атомов углерода или ароматического кольца, содержащее от 6 до 17 атомов углерода;
р = 0, 1, 2, 3 или 4;
формула III означает
Figure 00000038

где R9-R12 независимо означают полярные заместители, которые выбирают из группы: -(A)n-C(O)OR'', -(A)n-OR'', -(A)n-OC(O)R'', -(A)n-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)R'', -(A)n-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-OC(O)-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)-A'-OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-C(R'')2CH(R'')(C(O)OR'') и -(A)n-C(R'')2CH(C(O)OR'')2, а остатки А и А' независимо означают двухвалентный мостиковый или спейсерный радикал, который выбирают из группы, включающей двухвалентные углеводородные радикалы, двухвалентные циклические углеводородные радикалы, двухвалентные кислородсодержащие радикалы и двухвалентные циклические простые эфиры и диэфиры, и n = 0 или 1.
19. Способ по п. 9, отличающийся тем, что содержание повторяющихся звеньев, содержащих силильные функциональные группы, составляет по крайней мере 1 мол. % от массы полимера.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что содержание повторяющихся звеньев, содержащих силильные функциональные группы, составляет по крайней мере 5 мол. % от массы полимера.
21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере одну композицию получают смешиванием по крайней мере одного органического расходуемого материала по крайней мере с одним диэлектриком.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что перед смешиванием по крайней мере одного органического расходуемого материала по крайней мере с одним диэлектриком растворяют в растворителе по крайней мере один органический расходуемый материал.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют органический растворитель.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют органический спирт.
25. Способ по п. 23, отличающийся тем, что органическим растворителем является 4-метил-2-пентанон.
26. Способ по п. 2, отличающийся тем, что температура разложения по крайней мере одного органического расходуемого материала составляет по крайней мере приблизительно 100oС.
27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что температура разложения по крайней мере одного органического расходуемого материала находится в диапазоне от приблизительно 380oС до приблизительно 450oС.
28. Способ по п. 1, отличающийся тем, что средний диаметр пор составляет по крайней мере приблизительно
Figure 00000039

29. Способ по п. 1, отличающийся тем, что средний диаметр пор составляет по крайней мере приблизительно 10 нм.
30. Способ получения пористой изоляционной композиции, отличающийся тем, что получают композицию расходуемый материал/диэлектрик, содержащую по крайней мере один расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, отверждают композицию расходуемый материал/диэлектрики осуществляют термическое разложение по крайней мере одного расходуемого материала в композиции расходуемый материал/диэлектрик с формированием пор по крайней мере в одном диэлектрике, при этом в качестве по крайней мере одного расходуемого материала используют по крайней мере один полимер норборненового типа.
31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что термическое разложение осуществляют нагреванием по крайней мере одного расходуемого материала до температуры, равной или выше температуры его разложения.
32. Способ по п. 30, отличающийся тем, что отверждение композиции и термическое разложение по крайней мере одного расходуемого материала проводят одновременно путем нагревания по крайней мере одной композиции расходуемый материал/диэлектрик до температуры, равной или выше температуры разложения по крайней мере одного расходуемого материала.
33. Способ по п. 30, отличающийся тем, что по крайней мере один полимер норборненового типа включает повторяющиеся звенья общей формулы
Figure 00000040

где R1 и R4 независимо означают водород или линейный или разветвленный (С1-С20)алкил;
R2 и R3 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил или группы
Figure 00000041

где R9 независимо означает водород, метил или этил;
R10, R11 и R12 независимо означают линейный или разветвленный (С1-С20)алкил, линейный или разветвленный (С1-С20)алкокси, линейный или разветвленный (С1-С20)алкилкарбонилокси и замещенный или незамещенный (С6-С20)арилокси;
m = 0 - 4;
n = от 0 - 5;
и по крайней мере один из заместителей R2 и R3 выбирают из силильных групп, представленных формулой Ia.
34. Способ получения пористой изоляционной композиции, отличающийся тем, что получают по крайней мере одну композицию органический расходуемый материал/диэлектрик, содержащую по крайней мере один органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, и удаляют по крайней мере один органический расходуемый материал по крайней мере из одной композиции органический расходуемый материал/диэлектрик с формированием пор по крайней мере в одном диэлектрике, при этом в качестве по крайней мере одного диэлектрика используют по крайней мере один неорганический полимеризованный силикат.
35. Способ получения пористой изоляционной композиции, отличающийся тем, что получают по крайней мере одну композицию органический расходуемый материал/диэлектрик, содержащую по крайней мере один органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, и удаляют по крайней мере один органический расходуемый материал по крайней мере из одной композиции органический расходуемый материал/диэлектрик с формированием пор по крайней мере в одном диэлектрике, при этом в качестве по крайней мере одного расходуемого материала используют по крайней мере один полимер норборненового типа.
36. Композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала, отличающаяся тем, что она содержит термоактивируемый порообразующий расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, причем по крайней мере один диэлектрик представлен нанесенным центрифугированием полимером-диэлектриком, выбранным из метилсилсесквиоксана, гидросилсесквиоксана и смешанных силсесквиоксанов.
37. Композиция по п. 36, отличающаяся тем, что термоактивируемым порообразующим расходуемым материалом является циклический олефин или его полимер.
38. Композиция по п. 37, отличающаяся тем, что циклическим олефином или его полимером является дициклический олефин или его полимер.
39. Композиция по п. 36, отличающаяся тем, что термоактивируемым порообразующим расходуемым материалом является полимер норборненового типа.
40. Композиция по п. 39, отличающаяся тем, что полимер норборненового типа включает повторяющиеся звенья общей формулы
Figure 00000042

где R1 и R4 независимо означают водород или линейный или разветвленный (С1-С20)алкил;
R2 и R3 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил или группы
Figure 00000043

где R9 независимо означает водород, метил или этил;
R10, R11 и R12 независимо означают линейный или разветвленный (С1-С20)алкил, линейный или разветвленный (С1-С20)алкокси, линейный или разветвленный (С1-С20)алкилкарбонилокси и замещенный или незамещенный (С6-С20)арилокси;
m = - 0 - 4;
n = 0 - 5;
и по крайней мере один из заместителей R2 и R3 выбирают из силильных групп, представленных формулой Ia.
41. Композиция по п. 40, отличающаяся тем, что по крайней мере один из R10, R11 или R12 выбирают из линейных или разветвленных (С1-С10)акоксигрупп, а R9 означает водород.
42. Композиция по п. 41, отличающаяся тем, что все R10, R11 или R12 имеют одинаковое значение и их выбирают из группы, включающей метокси, этокси, пропокси, бутокси и пентоксигруппы.
43. Композиция по п. 42, отличающаяся тем, что n = 0, а каждый из R10, R11 или R12 означает этоксигруппу.
44. Композиция по п. 43, отличающаяся тем, что R2 или R3 означает триэтоксисилильный заместитель.
45. Композиция по п. 40, отличающаяся тем, что в формуле I, представленной выше, m предпочтительно равно 0 или 1, как показано в формулах Ib и Ic, соответственно
Figure 00000044

Figure 00000045

где R1-R4 определены ранее;
и по крайней мере один из R2 и R3 означает силильный заместитель, представленный формулой Iа.
46. Композиция по п. 40, отличающаяся тем, что R1 и R4 объединены с двумя циклическими атомами углерода, к которым они присоединены, с образованием повторяющихся звеньев следующей структуры
Figure 00000046

где В означает метиленовую группу;
q = 2 - 6;
R2 и R3 определены выше.
47. Композиция по п. 40, отличающаяся тем, что полимер норборненового типа, кроме того, включает замещенные углеводородными заместителями полициклические повторяющиеся звенья, которые выбирают из звеньев формулы II, представленной ниже
Figure 00000047

где R5, R6, R7 и R8 независимо означают водород, линейный и разветвленный (С1-С20)алкил, (С5-С12)циклоалкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С6-С40)арил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С7-С15)аралкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С3-С20)алкинил, линейный и разветвленный (С3-С20)алкенил или винил; любые из R5 и R6 или R7 и R8 могут быть объединены с образованием (С1-С10)алкилиденильной группы, R5 и R8 могут быть объединены с двумя атомами углерода цикла, к которым они присоединены, с образованием насыщенных или ненасыщенных циклических групп, содержащих от 4 до 12 атомов углерода или ароматического кольца, содержащее от 6 до 17 атомов углерода;
р = 0, 1, 2, 3 или 4.
48. Композиция по п. 39, отличающаяся тем, что полимер норборненового типа представлен формулой III
Figure 00000048

где R9-R12 независимо означают полярные заместители, которые выбирают из группы: -(A)n-C(O)OR'', -(A)n-OR'', -(A)n-OC(O)R'', -(A)n-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)R'', -(A)n-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-OC(O)-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)-A'-OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-C(R'')2CH(R'')(C(O)OR'') и -(A)n-C(R'')2CH(C(O)OR'')2, а остатки А и А' независимо означают двухвалентный мостиковый или спейсерный радикал, который выбирают из группы, включающей двухвалентные углеводородные радикалы, двухвалентные циклические углеводородные радикалы, двухвалентные кислородсодержащие радикалы и двухвалентные циклические простые эфиры и диэфиры, и n означает целое число 0 или 1.
49. Композиция по п. 39, отличающаяся тем, что полимер норборненового типа включает сополимеры, содержащие комбинацию повторяющихся звеньев, представленных формулами I и II, формулами I и III, формулами II и III или формулами I, II и III, где
формула I означает
Figure 00000049

где R1 и R4 независимо означают водород или линейный или разветвленный (С1-С20)алкил;
R2 и R3 независимо означают водород, линейный или разветвленный (С1-С20)алкил или группы
Figure 00000050

где R9 независимо означает водород, метил или этил;
R10, R11 и R12 независимо означают линейный или разветвленный (С1-С20)алкил, линейный или разветвленный (С1-С20)алкокси, линейный или разветвленный (С1-С20)алкилкарбонилокси и замещенный или незамещенный (С6-С20)арилокси;
m = 0 - 4;
n = 0 - 5;
и по крайней мере один из заместителей R2 и R3 выбирают из силильных групп, представленных формулой Ia;
формула II означает
Figure 00000051

где R5, R6, R7 и R8 независимо означают водород, линейный и разветвленный (С1-С20)алкил, (С5-С12)циклоалкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С6-С40)арил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С7-С15)аралкил, замещенный и незамещенный углеводородными заместителями, (С3-С20)алкинил, линейный и разветвленный (С3-С20)алкенил или винил; любые из R5 и R6 или R7 и R8 могут быть объединены с образованием (С1-С10)алкилиденильной группы, R5 и R8 могут быть объединены с двумя атомами углерода цикла, к которым они присоединены, с образованием насыщенных или ненасыщенных циклических групп, содержащих от 4 до 12 атомов углерода или ароматического кольца, содержащее от 6 до 17 атомов углерода;
р = 0, 1, 2, 3 или 4;
формула III означает
Figure 00000052

где R9-R12 независимо означают полярные заместители, которые выбирают из группы: -(A)n-C(O)OR'', -(A)n-OR'', -(A)n-OC(O)R'', -(A)n-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)R'', -(A)n-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-OC(O)-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)-A'-OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-O-A'-C(O)OR'', -(A)n-C(O)O-A'-OC(O)C(O)OR'', -(A)n-C(R'')2CH(R'')(C(O)OR'') и -(A)n-C(R'')2CH(C(O)OR'')2, а остатки А и А' независимо означают двухвалентный мостиковый или спейсерный радикал, который выбирают из группы, включающей двухвалентные углеводородные радикалы, двухвалентные циклические углеводородные радикалы, двухвалентные кислородсодержащие радикалы и двухвалентные циклические простые эфиры и диэфиры, n = 0 или 1.
50. Композиция по п. 40, отличающаяся тем, что она содержит повторяющиеся звенья, содержащие силильные функциональные группы, в количестве по крайней мере 1 мол. % от массы полимера.
51. Композиция по п. 50, отличающаяся тем, что она содержит повторяющиеся звенья, содержащие силильные функциональные группы, в количестве по крайней мере 5 мол. % от массы полимера.
52. Композиция по п. 36, отличающаяся тем, что пористый изоляционный материал содержит по крайней мере приблизительно 10 мас. % термоактивируемого порообразующего расходуемого материала, а остальное количество композиции составляет диэлектрик.
53. Композиция по п. 52, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере приблизительно 20 мас. % термоактивируемого порообразующего расходуемого материала, а остальное количество составляет диэлектрик.
54. Композиция по п. 53, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере приблизительно 40 мас. % термоактивируемого порообразующего расходуемого материала, а остальное количество составляет диэлектрик.
55. Композиция по п. 53, отличающаяся тем, что она содержит приблизительно 60 мас. % термоактивируемого порообразующего расходуемого материала, а остальное количество составляет диэлектрик.
56. Полупроводниковое устройство, отличающееся тем, что оно содержит композицию по п. 36.
57. Композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере один порообразующий органический расходуемый материал и по крайней мере один диэлектрик, причем по крайней мере один порообразующий материал представлен полимером норборненового типа.
RU2001101436/28A 1998-06-05 1999-06-04 Способ получения пористой изоляционной композиции (варианты), композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала (варианты), и полупроводниковое устройство RU2195050C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8823398P 1998-06-05 1998-06-05
US60/088,233 1998-06-05
US10167298P 1998-09-24 1998-09-24
US60/101,672 1998-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2195050C2 true RU2195050C2 (ru) 2002-12-20
RU2001101436A RU2001101436A (ru) 2004-03-10

Family

ID=26778436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001101436/28A RU2195050C2 (ru) 1998-06-05 1999-06-04 Способ получения пористой изоляционной композиции (варианты), композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала (варианты), и полупроводниковое устройство

Country Status (11)

Country Link
US (2) US6162838A (ru)
EP (1) EP1092234A1 (ru)
JP (1) JP2003517713A (ru)
KR (1) KR100433938B1 (ru)
CN (1) CN1171290C (ru)
AU (1) AU756688B2 (ru)
CA (1) CA2334026A1 (ru)
HK (1) HK1036876A1 (ru)
RU (1) RU2195050C2 (ru)
SG (1) SG114579A1 (ru)
WO (1) WO1999063587A1 (ru)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6630520B1 (en) 1998-11-24 2003-10-07 Dow Global Technologies Inc. Composition containing a cross-linkable matrix precursor and a poragen, and a porous matrix prepared therefrom
KR100331554B1 (ko) * 1999-09-27 2002-04-06 윤종용 인접된 커패시터 사이의 크로스토크가 억제된 반도체 소자의 커패시터 어레이 및 그 제조방법
US6420441B1 (en) 1999-10-01 2002-07-16 Shipley Company, L.L.C. Porous materials
EP1094506A3 (en) 1999-10-18 2004-03-03 Applied Materials, Inc. Capping layer for extreme low dielectric constant films
US6875687B1 (en) 1999-10-18 2005-04-05 Applied Materials, Inc. Capping layer for extreme low dielectric constant films
US6541367B1 (en) * 2000-01-18 2003-04-01 Applied Materials, Inc. Very low dielectric constant plasma-enhanced CVD films
US6903006B2 (en) * 2000-03-17 2005-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Interlayer dielectric film, and method for forming the same and interconnection
US7265062B2 (en) * 2000-04-04 2007-09-04 Applied Materials, Inc. Ionic additives for extreme low dielectric constant chemical formulations
US6576568B2 (en) 2000-04-04 2003-06-10 Applied Materials, Inc. Ionic additives for extreme low dielectric constant chemical formulations
US6495479B1 (en) * 2000-05-05 2002-12-17 Honeywell International, Inc. Simplified method to produce nanoporous silicon-based films
TWI226103B (en) 2000-08-31 2005-01-01 Georgia Tech Res Inst Fabrication of semiconductor devices with air gaps for ultra low capacitance interconnections and methods of making same
EP1323189A2 (en) * 2000-09-13 2003-07-02 Shipley Company LLC Electronic device manufacture
TW588072B (en) * 2000-10-10 2004-05-21 Shipley Co Llc Antireflective porogens
US6380106B1 (en) * 2000-11-27 2002-04-30 Chartered Semiconductor Manufacturing Inc. Method for fabricating an air gap metallization scheme that reduces inter-metal capacitance of interconnect structures
US6703324B2 (en) 2000-12-21 2004-03-09 Intel Corporation Mechanically reinforced highly porous low dielectric constant films
DE10104267B4 (de) * 2001-01-30 2006-04-06 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil mit mindestens einer Isolationslage
US20020132496A1 (en) * 2001-02-12 2002-09-19 Ball Ian J. Ultra low-k dielectric materials
US6685983B2 (en) * 2001-03-14 2004-02-03 International Business Machines Corporation Defect-free dielectric coatings and preparation thereof using polymeric nitrogenous porogens
US6998148B1 (en) * 2001-03-28 2006-02-14 Shipley Company, L.L.C. Porous materials
KR100432152B1 (ko) * 2001-04-12 2004-05-17 한국화학연구원 다분지형 폴리알킬렌 옥시드 포로젠과 이를 이용한저유전성 절연막
US20030012539A1 (en) * 2001-04-30 2003-01-16 Tony Mule' Backplane, printed wiring board, and/or multi-chip module-level optical interconnect layer having embedded air-gap technologies and methods of fabrication
JP2003131001A (ja) * 2001-05-25 2003-05-08 Shipley Co Llc 多孔性光学物質
US6767930B1 (en) * 2001-09-07 2004-07-27 Steven A. Svejda Polyhedral oligomeric silsesquioxane polyimide composites
US6521547B1 (en) * 2001-09-07 2003-02-18 United Microelectronics Corp. Method of repairing a low dielectric constant material layer
US6890703B2 (en) * 2002-03-06 2005-05-10 International Business Machines Corporation Preparation of crosslinked particles from polymers having activatible crosslinking groups
JP4574145B2 (ja) * 2002-09-13 2010-11-04 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． エアギャップ形成
US6869878B1 (en) * 2003-02-14 2005-03-22 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming a selective barrier layer using a sacrificial layer
KR100599319B1 (ko) * 2003-05-06 2006-07-14 차국헌 나노다공성 저유전성 폴리노보넨계 공중합체 박막 및 그 제조방법
DE102005010272A1 (de) * 2005-03-03 2006-09-14 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement sowie Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
KR100685734B1 (ko) * 2005-06-07 2007-02-26 삼성전자주식회사 다공성 스핀 온 글래스 조성물, 이의 제조 방법 및 이를이용한 다공성 실리콘 산화막 제조 방법
KR100664746B1 (ko) * 2006-05-03 2007-01-03 주식회사동일기술공사 쓰레기 매립지용 차수매트구조
US7871570B2 (en) 2007-02-23 2011-01-18 Joseph Zhili Huang Fluidic array devices and systems, and related methods of use and manufacturing
US20090026924A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Leung Roger Y Methods of making low-refractive index and/or low-k organosilicate coatings
US20100323918A1 (en) * 2008-02-10 2010-12-23 Microdysis, Inc Polymer surface functionalization and related applications
CN101609809B (zh) * 2008-06-16 2010-12-15 台湾信越矽利光股份有限公司 形成孔洞性材料的方法
DE102015122259B4 (de) * 2015-12-18 2020-12-24 Infineon Technologies Austria Ag Halbleitervorrichtungen mit einer porösen Isolationsschicht
CN113218543B (zh) * 2021-05-07 2023-04-28 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 柔性压力传感器及其介电层、介电层的制备方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5112058B2 (ru) * 1973-07-03 1976-04-15
US4460712A (en) * 1983-12-23 1984-07-17 Dow Corning Corporation Compositions producing aminofunctional silicone foams and coatings
JPH0739473B2 (ja) * 1986-10-16 1995-05-01 帝人株式会社 架橋重合体成型物の製造方法
US5011730A (en) * 1987-08-14 1991-04-30 The B. F. Goodrich Company Bulk polymerized cycloolefin circuit boards
US5139852A (en) * 1988-03-11 1992-08-18 International Business Machines Corporation Low dielectric composite substrate
US5139851A (en) * 1988-03-11 1992-08-18 International Business Machines Corporation Low dielectric composite substrate
JPH02148789A (ja) * 1988-03-11 1990-06-07 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 電子回路基板
JPH01235254A (ja) * 1988-03-15 1989-09-20 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
US5274026A (en) * 1988-09-23 1993-12-28 The B. F. Goodrich Company Curable polycycloolefin resin solutions, their use in making printed circuit boards and the boards so made
US4987101A (en) * 1988-12-16 1991-01-22 International Business Machines Corporation Method for providing improved insulation in VLSI and ULSI circuits
US4923678A (en) * 1989-02-14 1990-05-08 The B. F. Goodrich Company Low dielectric constant prepreg based on blends of polynorbornene and polyolefins derived form C2 -C4 monomers
JPH0463807A (ja) * 1990-03-06 1992-02-28 Idemitsu Kosan Co Ltd ノルボルネン系重合体およびその製造方法ならびに該重合体からなるフィルムおよびその製造方法
US5180754A (en) * 1990-06-14 1993-01-19 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Polymer composition for foam molding
US5049632A (en) * 1990-12-19 1991-09-17 Monsanto Company N-cycloalkyl norbornene dicarboximide polymers
US5117327A (en) * 1990-12-19 1992-05-26 Monsanto Company Norbornene dicarboximide polymer dielectric devices
KR960009295B1 (ko) * 1991-09-12 1996-07-18 미쓰이세끼유 가가꾸고오교오 가부시끼가이샤 환상올레핀 수지 조성물
JP2531906B2 (ja) * 1991-09-13 1996-09-04 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 発泡重合体
JPH05145094A (ja) * 1991-11-22 1993-06-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
GB9217151D0 (en) * 1992-08-13 1992-09-23 Dow Corning Organosiloxane elastomeric foams
US5585433A (en) * 1992-09-03 1996-12-17 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Cycloolefin resin composition
US5324683A (en) * 1993-06-02 1994-06-28 Motorola, Inc. Method of forming a semiconductor structure having an air region
JP3291857B2 (ja) * 1993-07-30 2002-06-17 日本ゼオン株式会社 ノルボルネン系開環（共）重合体水素添加物、その製造方法、及びその用途
US5468819A (en) * 1993-11-16 1995-11-21 The B.F. Goodrich Company Process for making polymers containing a norbornene repeating unit by addition polymerization using an organo (nickel or palladium) complex
US5461003A (en) * 1994-05-27 1995-10-24 Texas Instruments Incorporated Multilevel interconnect structure with air gaps formed between metal leads
US5508542A (en) * 1994-10-28 1996-04-16 International Business Machines Corporation Porous silicon trench and capacitor structures
MY112945A (en) * 1994-12-20 2001-10-31 Ibm Electronic devices comprising dielectric foamed polymers
US5744399A (en) * 1995-11-13 1998-04-28 Lsi Logic Corporation Process for forming low dielectric constant layers using fullerenes
US5912313A (en) * 1995-11-22 1999-06-15 The B. F. Goodrich Company Addition polymers of polycycloolefins containing silyl functional groups
US5869880A (en) * 1995-12-29 1999-02-09 International Business Machines Corporation Structure and fabrication method for stackable, air-gap-containing low epsilon dielectric layers
US5700844A (en) * 1996-04-09 1997-12-23 International Business Machines Corporation Process for making a foamed polymer
US5679444A (en) * 1996-07-15 1997-10-21 International Business Machines Corporation Method for producing multi-layer circuit board and resulting article of manufacture
US5767014A (en) * 1996-10-28 1998-06-16 International Business Machines Corporation Integrated circuit and process for its manufacture
US5962113A (en) * 1996-10-28 1999-10-05 International Business Machines Corporation Integrated circuit device and process for its manufacture
US5773197A (en) * 1996-10-28 1998-06-30 International Business Machines Corporation Integrated circuit device and process for its manufacture
EP0936230A4 (en) 1996-10-29 2001-01-31 Nippon Zeon Co MODIFIED THERMOPLASTIC NORBORN POLYMER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US5895263A (en) * 1996-12-19 1999-04-20 International Business Machines Corporation Process for manufacture of integrated circuit device
EP0881668A3 (en) * 1997-05-28 2000-11-15 Dow Corning Toray Silicone Company, Ltd. Deposition of an electrically insulating thin film with a low dielectric constant
US5883219A (en) * 1997-05-29 1999-03-16 International Business Machines Corporation Integrated circuit device and process for its manufacture
US5953627A (en) * 1997-11-06 1999-09-14 International Business Machines Corporation Process for manufacture of integrated circuit device
US6093636A (en) * 1998-07-08 2000-07-25 International Business Machines Corporation Process for manufacture of integrated circuit device using a matrix comprising porous high temperature thermosets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Anonymous Low Dielectric Constant Inorganic Insulators for BEOL and Packaging Appliatious. IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 37, № 11, р. 497-498. *

Also Published As

Publication number Publication date
US6162838A (en) 2000-12-19
CA2334026A1 (en) 1999-12-09
US6509386B1 (en) 2003-01-21
CN1171290C (zh) 2004-10-13
HK1036876A1 (en) 2002-01-18
EP1092234A1 (en) 2001-04-18
SG114579A1 (en) 2005-09-28
RU2001101436A (ru) 2004-03-10
CN1304550A (zh) 2001-07-18
AU4417899A (en) 1999-12-20
AU756688B2 (en) 2003-01-23
JP2003517713A (ja) 2003-05-27
WO1999063587A1 (en) 1999-12-09
KR20010071413A (ko) 2001-07-28
KR100433938B1 (ko) 2004-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2195050C2 (ru) Способ получения пористой изоляционной композиции (варианты), композиция, используемая для получения пористого изоляционного материала (варианты), и полупроводниковое устройство
RU2204181C2 (ru) Полупроводниковое устройство (варианты) и способ формирования воздушных зазоров внутри структуры (варианты)
US20020123240A1 (en) Electronic device manufacture
US6225238B1 (en) Low dielectric constant polyorganosilicon coatings generated from polycarbosilanes
US6596467B2 (en) Electronic device manufacture
EP1245628A1 (en) Composition for preparing substances having nano-pores
US20030017635A1 (en) Low dielectric constant polyorganosilicon materials generated from polycarbosilanes
US20050113472A1 (en) Porous materials
US7144453B2 (en) Composition for preparing porous dielectric thin film containing saccharides porogen
US6764718B2 (en) Method for forming thin film from electrically insulating resin composition
KR19980071624A (ko) 실리카 박막 형성용 조성물 및 이의 형성 방법
KR950000101B1 (ko) 오가노 실리카졸(organo-silica sol)로 형성된 절연물층 형성공정을 행하는 반도체장치의 제조방법 및 그의 반도체 장치
JP2000340557A (ja) 絶縁膜形成材料、絶縁膜形成方法及び半導体装置
KR100508903B1 (ko) 저유전 절연막 형성용 조성물 및 절연막 제조 방법
JPS63232395A (ja) 多層配線形成用樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050605