JP2000021872A - 低誘電率樹脂組成物、低誘電率絶縁膜形成方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低誘電率かつ耐熱性に優れる低誘電率絶縁材
料、該絶縁材料を用いる低誘電率絶縁膜の形成方法、及
び該低誘電率絶縁膜を層間絶縁膜とし、微細配線構造を
有し、配線間の静電容量の小さな信頼性の高い半導体装
置を提供する。 【解決手段】シリコン系多孔質膜材料および低誘電率膜
材料を含有する、半導体装置の絶縁膜用低誘電率樹脂組
成物、該低誘電率樹脂組成物を基体表面に塗布した後、
５０〜２００℃で乾燥し、次いで３００〜５００℃で焼
成する低誘電率絶縁膜の形成方法、及びシリコン系多孔
質膜材料と低誘電率膜材料を含有する低誘電率樹脂組成
物を基体表面に塗布した後、５０〜２００℃で乾燥し、
次いで３００〜５００℃で焼成することにより、低誘電
率絶縁膜を層間絶縁膜として形成する工程を有する半導
体装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の層間
絶縁膜として用いる低誘電率絶縁膜形成用の低誘電率膜
樹脂組成物、該組成物を塗布、乾燥、焼成することを特
徴とする低誘電率絶縁膜の形成方法、及び該低誘電率絶
縁膜を層間絶縁膜として形成する工程を有する半導体装
置の製造方法に関する。特に、本発明は、０．２５μｍ
以下のデバイスプロセスに好適に用いられる半導体装置
の層間絶縁膜の形成技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体装置の微細化、低消費電力
化および高速化等の要求に伴い、それらを実現するため
の手段の一つとして、層間絶縁膜を低誘電率化すること
により配線間容量を下げるための検討がなされている。

【０００３】現在市販あるいは開発されている一般の低
誘電率膜材料の多くは、炭素原子およびフッ素原子を含
有させることで比誘電率の低減化が試みられており、現
在のところ、比誘電率１．５〜２．５程度のものが実現
している。

【０００４】例えば、有機ＳＯＧ（モノメチルトリヒド
ロキシシラン縮合物）、ポリイミド、ポリパラキシリレ
ン等の炭素原子を含む有機系低誘電率膜材料では、分子
中に炭素原子、すなわちアルキル基を含させることで材
料の密度を下げ、分子自身の分極率を低くすることで、
低誘電率化が図られている。

【０００５】また、これらの材料は、単に誘電率が低い
だけでなく、十分とは言えないがある程度の耐熱性を有
している。例えば、有機ＳＯＧは、分子中にシロキサン
構造をもつことにより、ポリパラキシリレンは、ベンゼ
ン環を有するポリマー構造をもつことにより、ある程度
の耐熱性が付与されていると考えられる。

【０００６】一方、フッ素原子を含有する低誘電率体と
しては、ＳｉＯＦが有名である。この材料は、Ｓｉ−Ｏ
−Ｓｉ結合の末端をフッ素原子により終端させるとこ
で、密度が下げられており、ある程度の耐熱性も有して
いる。

【０００７】また、最近では、従来から用いられている
ホウ素化合物を用いた低誘電率化も検討されている。ホ
ウ素化合物も前述のフッ素原子と同様にホウ素自身の分
極率が低いこと、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉというネットワークが
短くなること、低密度化されることなどにより、誘電率
を低く抑えることができる。

【０００８】本発明に関連する文献として、特開平１−
２３５２５４号公報には、半導体素子を形成した半導体
基板上に多孔質絶縁膜を介して多層に金属配線を形成し
た半導体装置が記載されている。そこでは、酸化ナトリ
ウムあるいは酸化カルシウムと二酸化珪素、二酸化珪素
と酸化ホウ素の混合物等の塩基性酸化物と酸性酸化物の
混合物を絶縁膜として堆積させ、次に熱処理を施し、塩
基性酸化物あるいは酸性酸化物のみを析出させた後、析
出した酸化物のみを溶出させて多孔を形成させている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した低誘電率膜材
料の中で、有機系の低誘電率膜は無機系の低誘電率膜と
比較すると耐熱性に劣る。耐熱性が悪いと、半導体装置
内部の発熱により有機膜が変形し易くなるので、信頼性
の高い半導体装置を得ることができない。

【００１０】一方、耐熱性を得るために耐熱構造を有機
ポリマーの中に取り込むと、誘電率が上昇してしまうと
いう問題がある。

【００１１】また、フッ素原子を含有するＳｉＯＦ等の
無機フッ素系低誘電率体を用いる場合には、半導体製造
プロセスにおける微量のフッ素（系）ガスの発生によっ
て、フッ素（系）ガスが半導体装置内の金属材料を腐食
するおそれがあり、好ましくない。

【００１２】さらに、前記特開平１−２３５２５４号公
報記載の発明のように、多孔質絶縁膜を用いる場合に
は、エッチング時のエッチングガスや基板洗浄時の洗浄
液が絶縁膜の孔に入り込み、絶縁膜を内部から劣化させ
るおそれがある。

【００１３】そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、耐
熱性に優れかつ低誘電率の低い絶縁膜材料、低誘電率絶
縁膜の形成方法及び微細な配線構造を有し、信頼性の高
い、配線間の静電容量の少ない該低誘電率絶縁膜を層間
絶縁膜とする半導体装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成すべく、シリコン系多孔質膜材料および低誘電率膜材
料を含有する、半導体装置の絶縁膜用低誘電率樹脂組成
物を提供する。

【００１５】前記シリコン系多孔質膜材料としては、一
般式（１）

【化４３】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体であ
るのが好ましい。

【００１６】また、前記低誘電率膜材料としては、分子
中に化４４

【００１７】

【化４４】

【００１８】（式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表
す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中
に化４５

【００１９】

【化４５】

【００２０】（式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数
を表す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、分
子中に化４６

【００２１】

【化４６】

【００２２】で表される繰り返し単位を有する高分子、
分子中に化４７

【００２３】

【化４７】

【００２４】で表される繰り返し単位を有する高分子、
分子中に化４８

【００２５】

【化４８】

【００２６】（式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数
を表す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、分
子中に化４９

【００２７】

【化４９】

【００２８】（式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数
を表す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、環
状フッ素樹脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹
脂、アリールエーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ
ー、ポリイミド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物お
よびアモルファスカーボンからなる群から選ばれる１種
または２種以上であるのが好ましい。

【００２９】前記本発明の半導体装置の絶縁膜用低誘電
率樹脂組成物においては、シリコン系多孔質膜材料と低
誘電率膜材料との混合比は、６：４〜４：６であるのが
好ましい。

【００３０】また、前記本発明の半導体装置の絶縁膜用
低誘電率樹脂組成物においては、シリコン系多孔質膜材
料、低誘電率膜材料に加えて、シランカップリング剤を
含有するのがより好ましい。

【００３１】前記シランカップリング剤としては、式Ｒ
¹ ＳｉＸ₃ またはＲ¹ Ｒ² ＳｉＸ₂（式中、Ｒ¹ ，Ｒ²
は、それぞれ独立して置換基を有していてもよい低級ア
ルキル基を表し、Ｘは加水分解性基を表す。）で表され
る化合物を、好ましく挙げることができる。

【００３２】前記シランカップリング剤の混合割合は、
好ましくは、全重量の１０％以下である。

【００３３】また、本発明は、シリコン系多孔質膜材料
と低誘電率膜材料を含有する低誘電率樹脂組成物を基体
表面に塗布した後、５０〜２００℃で乾燥し、次いで３
００〜５００℃で焼成することを特徴とする、低誘電率
絶縁膜の形成方法を提供する。

【００３４】前記本発明の前記低誘電率絶縁膜の形成方
法により形成される低誘電率膜は、好ましくは、比誘電
率が３．０以下の膜であり、シリコン系多孔質膜は、空
隙率が５０％以上の膜である。

【００３５】また、前記本発明の前記低誘電率絶縁膜の
形成方法においては、シリコン系多孔質膜材料及び低誘
電率膜材料に加えて、シランカップリング剤を含有する
低誘電率樹脂組成物を用いるのがより好ましい。

【００３６】前記本発明の前記低誘電率絶縁膜の形成方
法においては、シリコン系多孔質膜材料、低誘電率膜材
料及びシランカップリング剤は、前記本発明の低誘電率
樹脂組成物のところで例示したのと同様のものを用いる
ことができる。

【００３７】さらに本発明は、半導体装置の層間絶縁膜
として、シリコン系多孔質膜材料、低誘電率膜材料およ
びシランカップリング剤を含有する低誘電率樹脂組成物
を基体表面に塗布した後、５０〜２００℃で乾燥し、次
いで３００〜５００℃で焼成することにより低誘電率絶
縁膜を形成する工程を有することを特徴とする、半導体
装置の製造方法をも提供する。

【００３８】本発明の低誘電率絶縁膜は、有機系低誘電
率膜材料と低誘電率を有しかつ耐熱性に優れるシリコン
系多孔質膜材料との混合物から形成される。即ち、有機
系低誘電率膜材料と低誘電率を有しかつ耐熱性に優れる
シリコン系多孔質膜材料を組み合わせることにより、両
者の特徴を活かし、低誘電率かつ耐熱性に優れる低誘電
率絶縁膜を形成することができる。

【００３９】さらに、上記低誘電率樹脂組成物にシラン
カップリング剤を添加した場合には、有機系低誘電率膜
材料とシリコン系多孔質膜材料との相溶性が改善され、
均一かつ安定した構造の低誘電率絶縁膜を形成すること
ができる。

【００４０】従って、本発明の半導体装置は、配線間の
層間絶縁膜に低誘電率かつ耐熱性を有する、低誘電率膜
材料及びシリコン系多孔質膜材料とからなる低誘電率絶
縁膜を用いている。従って、配線間の静電容量が著しく
低減され、耐熱性に優れる、信頼性の高い半導体装置と
なっている。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。上述したように、本発明は、少なくともシ
リコン系多孔質膜材料及び低誘電率膜材料を含有するこ
とを特徴とする半導体装置の絶縁膜用低誘電率樹脂組成
物、及びそれを用いる半導体装置の絶縁膜の形成方法で
ある。

【００４２】本発明の半導体装置の絶縁膜用低誘電率樹
脂組成物は、シリコン系多孔質膜材料として、一般式
（１）

【００４３】

【化５０】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体の少
なくとも１種、好ましくは、前記一般式（１）で表され
るアルコキシシラン化合物重合体の少なくとも１種を１
〜１０重量％、及び希釈剤を含有しているのが好まし
い。

【００４４】前記アルコキシシラン化合物としては、例
えば、Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₄ ，Ｓｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₄ ，Ｓ
ｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₄ ，Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₄ ，Ｓｉ
（ＯＣ₄ Ｈ₉ ）₄ 等のテトラアルコキシシラン類、

【００４５】ＣＨ₃ Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ ，ＣＨ₃ Ｓｉ
（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ ，ＣＨ₃ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₃ ，ＣＨ
₃ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃ ，ＣＨ₃ Ｓｉ（ＯＣ₄ Ｈ₉ ）
₃ ，Ｃ₂ Ｈ₅ Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ ，Ｃ₂ Ｈ₅ Ｓｉ（ＯＣ
₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｃ₂ Ｈ₅ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₃ ，Ｃ₂ Ｈ₅
Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃ ，Ｃ₂ Ｈ₅ Ｓｉ（ＯＣ₄ Ｈ₉ ）
₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ Ｓｉ（ＯＣ
₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇
Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ Ｓｉ（ＯＣ₄Ｈ₉ ）
₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ ⁱ Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ ⁱ Ｓｉ
（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ ⁱ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₃ ，
Ｃ₃ Ｈ₇ ⁱ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃ ，Ｃ₃ Ｈ₇ ⁱ Ｓｉ
（ＯＣ₄ Ｈ₉ ）₃ ，Ｃ₄ Ｈ₉ Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ ，Ｃ₄
Ｈ₉ Ｓｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｃ₄ Ｈ₉ Ｓｉ（ＯＣ
₃ Ｈ₇ ）₃ ，Ｃ₄ Ｈ₉ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃，Ｃ₄ Ｈ
₉ Ｓｉ（ＯＣ₄ Ｈ₉ ）₃ 等のモノアルキルトリアルコキ
シシラン類、

【００４６】ＨＳｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ ，ＨＳｉ（ＯＣ₂ Ｈ
₅ ）₃ ，ＨＳｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₃ ，ＨＳｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇
ⁱ ）₃ ，ＨＳｉ（ＯＣ₄ Ｈ₉ ）₃ 等のアルコキシシラン
類、

【００４７】Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ ，
Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ Ｓｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（Ｃ
Ｈ₂ ）₃ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ Ｓ
ｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ Ｓｉ（ＯＣ
₄ Ｈ₉ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂）₂ ＮＨＣ₃ Ｈ₆ Ｓｉ（Ｏ
ＣＨ₃ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨＣ₃ Ｈ₆ Ｓｉ（Ｏ
Ｃ₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨＣ₃ Ｈ₆ Ｓｉ
（ＯＣ₃ Ｈ₇ ）₃ ，Ｈ₂Ｎ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨＣ₃ Ｈ₆ Ｓ
ｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨＣ₃ Ｈ
₆ Ｓｉ（ＯＣ₄ Ｈ₉ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （Ｃ
Ｈ₃ ）₂ ＳｉＯＣＨ₃,H₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂
ＳｉＯＣ₂ Ｈ₅ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ Ｓｉ
ＯＣ₃ Ｈ₇ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯＣ
₃ Ｈ₇ ⁱ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯＣ₄
Ｈ₉ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯＣＨ₃ ，
Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯＣ₂ Ｈ₅ ，Ｈ₂
Ｎ（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯＣ₃ Ｈ₇ ，Ｈ₂ Ｎ
（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ，Ｈ₂ Ｎ
（ＣＨ₂ ）₃ （ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯＣ₄ Ｈ₉ ，Ｈ₂ Ｎ（Ｃ
Ｈ₂）₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨ
（ＣＨ₂ ）₂ Ｓｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）
₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ Ｓｉ（ＯＣ
₃ Ｈ₇ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨ
（ＣＨ₂ ）₂ Ｓｉ（ＯＣ₃ Ｈ₇ ⁱ ）₃ ，Ｈ₂ Ｎ（Ｃ
Ｈ₂）₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ ＮＨ（ＣＨ₂ ）₂ Ｓｉ（ＯＣ
₄ Ｈ₉ ）₃ 等のアミノアルキルアルコキシシラン類等を
挙げることができる。

【００４８】前記希釈剤としては、例えば、メタノー
ル、エタノール等のアルコール類、酢酸エステル等のエ
ステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素類、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、フロリ
ナート類、エチレングリコールモノメチルアセテート、
エチレングリコールジアセテート等のグリコールアセテ
ート類、ヘキサン等の炭化水素類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類、フロリナート類、
Ｎ，Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミド類等の一種
または２種以上の不活性溶媒を挙げることができる。

【００４９】なお、本発明の低誘電率絶縁膜形成用組成
物においては、所望によりアンモニウム塩等の架橋剤が
添加されていてもよい。

【００５０】本発明におけるアルコキシシラン化合物の
重合体は、アルコキシシラン化合物を加水分解、重縮合
して製造することができる。このとき、触媒として、塩
酸、硫酸、リン酸、硝酸、フッ酸等の無機酸、シュウ
酸、マレイン酸、スルホン酸、ギ酸等の有機酸を使用す
ることも好ましい。また、アンモニア、トリメチルアン
モニウム等のトリアルキルアンモニウム等の塩基性触媒
を用いることもできる。

【００５１】以上のようにして得られる加水分解、重縮
合生成物の反応物（アルコキシシラン化合物重合体又は
オリゴマー）は、分子中に、−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−結合の
繰り返し単位構造を有する。該反応物は、そのまま使用
することもできるし、溶媒を除去後、改めて前記溶媒の
一種以上に溶解させて用いることもできる。

【００５２】また、本発明の半導体装置の絶縁膜用低誘
電率樹脂組成物は、シリコン系多孔質膜材に加えて、低
誘電率膜材料を含有している。前記低誘電率膜材料とし
ては、例えば、分子中に化５１

【００５３】

【化５１】

【００５４】（式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表
す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中
に化５２

【００５５】

【化５２】

【００５６】（式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数
を表す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、分
子中に化５３

【００５７】

【化５３】

【００５８】で表される繰り返し単位を有する高分子、
分子中に化５４

【００５９】

【化５４】

【００６０】で表される繰り返し単位を有する高分子、
分子中に化５５

【００６１】

【化５５】

【００６２】（式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数
を表す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、分
子中に化５６

【００６３】

【化５６】

【００６４】（式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数
を表す。）で表される繰り返し単位を有する高分子、環
状フッ素樹脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹
脂、アリールエーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ
ー、ポリイミド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物お
よびアモルファスカーボンからなる群から選ばれる１種
または２種以上を挙げることができる。

【００６５】前記本発明の前記低誘電率樹脂組成物にお
いては、前記シリコン系多孔質膜材料と低誘電率膜材料
との混合比は、６：４〜４：６であるのが好ましい。

【００６６】前記シリコン系多孔質膜材料と低誘電率膜
材料との混合比が６：４や４：６を超える場合には、シ
リコン系多孔質膜材料と低誘電率膜材料の不均一な混合
が顕著になり、均一で安定した絶縁膜の形成が困難とな
る。

【００６７】また、本発明の低誘電率樹脂組成物におい
ては、シリコン系多孔質膜材料と低誘電率膜材料に加え
て、シランカップリング剤をさらに含有するのがより好
ましい。

【００６８】シランカップリング剤は、樹脂組成物全重
量の１０％以下の割合、好ましくは１〜１０重量％の割
合で添加するのが好ましい。シランカップリング剤の添
加量が１０％を越えると、シランカップリング剤は高誘
電率物質であるため、形成される絶縁膜の誘電率が高く
なる。一方、１％未満の添加ではシランカップリング剤
の添加効果に乏しくなる。

【００６９】シランカップリング剤を用いるのは、低誘
電率膜材料とシリコン系多孔質膜材料とは一般に相溶性
に乏しく、この混合物の相分離を防止するためである。
シランカップリング剤は、その分子中に疎水性部分（Ｒ
やＲ’）と親水性部分（ハロゲン原子、アルコキシ基
等）を有し、疎水性の低誘電率膜と親水性のシラン系多
孔質膜材料の両者に相溶性を有する性質を持つ。

【００７０】前記シランカップリング剤としては、一般
式：Ｒ¹ ＳｉＸ₃ 又はＲＲ² ＳｉＸ₂ で表される化合物
を好ましく用いることができる。ここで、Ｒ¹ ，Ｒ
² は、それぞれ独立して、アミノ基、メルカプト基、置
換基を有していてもよいフェニル基、アルコキシカルボ
ニル基、エポキシ基等の置換基を有していてもよいアル
キル基、アルケニル基またはアルキニル基を表し、Ｘは
ハロゲン原子、アルコキシ基等の加水分解性基を表す。

【００７１】かかるシランカップリング剤として、例え
ば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メ
トキシエトキシ）シラン、３−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリ
メトキシシラン等を挙げることができる。

【００７２】本発明の低誘電率樹脂組成物は、通常、メ
タノール、エタノール等のアルコール類、酢酸エステル
等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、
ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素類、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、
フロリナート類等の不活性溶媒により希釈して用いられ
る。

【００７３】本発明の低誘電率絶縁膜の形成方法は、前
記低誘電率絶縁膜形成用組成物を基板表面に塗布した
後、５０〜２００℃で乾燥し、次いで３００〜５００℃
で焼成することを特徴とする。

【００７４】乾燥温度は、用いる溶剤の沸点以上〜２５
０℃、好ましくは、５０〜２００℃である。乾燥温度が
５０℃未満の場合には、溶剤が残存するおそれがあり、
一方、２５０℃を超えると成膜材料が酸化され膜質が劣
化するおそれがある。

【００７５】焼成温度は３００〜５００℃が好ましい。
この温度は、アルコキシシラン重合体（アルコキシシラ
ンのオリゴマー等）の架橋反応（重合反応）を十分に進
行せしめる温度である。焼成は、酸化反応を防止するた
めに、窒素等の不活性ガス雰囲気下、あるいは酸素フリ
ーの高真空下で行われる。なお、重合に酸素を必要とす
る材料を用いる場合には、必要量の酸素ガス存在下に焼
成を行う。

【００７６】また、基体への塗布の方法としては、例え
ば、一般に市販されているスピンコータを用いるスピン
コート法を用いることができる。尚、基板への塗布量
は、絶縁膜として用いる適用箇所により任意の量を選択
することができる。

【００７７】上記低誘電率絶縁膜の形成方法の発明にお
いては、シリコン系多孔質膜材料、低誘電率膜材料及び
シランカップリング剤は、前記低誘電率樹脂組成物で列
記したものと同様のものを好ましく使用することができ
る。

【００７８】以上のようにして形成される低誘電率絶縁
膜は、比誘電率（ε）が３．０以下、好ましくは２．５
以下となる。従って、従来、低誘電率であるが耐熱性に
問題があった有機系の低誘電率膜材料にシリコン系多孔
質膜材料を加えることにより、低誘電率を維持しつつ耐
熱性をも有する低誘電率絶縁膜を得ることができる。

【００７９】また、シリコン系多孔質膜は空隙率が５０
％以上となるのが好ましい。該空隙率が５０％以上の膜
では、比誘電率が２．５以上と高く、混合する有機膜よ
りも比誘電率が高くなり、本発明の主旨である有機膜と
の混合により耐熱性のよい低誘電率絶縁膜が得られなく
なる。

【００８０】上記低誘電率絶縁膜形成方法は、該誘電率
絶縁膜を層間絶縁膜とする半導体装置の製造に好ましく
適用することができる。なお、本発明の半導体装置は、
前記層間絶縁膜を介して多層に金属配線が形成されてい
てもよい。

【００８１】かかる低誘電率絶縁膜を層間絶縁膜として
有する半導体装置は、配線間の容量が低減されているた
め、高速なデバイスを搭載した信頼性の高い半導体装置
を得ることができる。

【００８２】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例１

【００８３】先ず、低誘電率樹脂として、分子中に下記
化５７

【００８４】

【化５７】

【００８５】（式中、ｍ，ｎは任意の自然数を表す。）
または、分子中に下記化５８

【００８６】

【化５８】

【００８７】（式中、ａ，ｂ，ｃは任意の自然数を表
す。）で表される繰り返し構造を有するフッ素樹脂材料
（モノマーあるいはオリゴマー）を用意する。具体的に
は、前者として、一般にＰＴＦＥと呼ばれるテフロンあ
るいはアモルファステフロン（デュポン社の商品名））
を、後者として、サイトップ（旭硝子社の商品名）等の
材料を挙げることができる。これらの材料の耐熱温度は
約３５０℃を示し、比誘電率は２．０程度である。

【００８８】次いで、この材料に、一般式（１）

【００８９】

【化５９】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
てもよい。）

【００９０】で表されるアルコキシシランの重合体であ
る、シリカ系キセロゲル（シリカゲル）を混合する。混
合比率は、シリカ系キセロゲル４〜６：テフロン系樹脂
６〜４の割合である。シリカ系キセロゲルは、特に限定
されるものではないが、例えば、米国のナノグラス社が
開発中のものを用いることができる。

【００９１】該混合物は、アルコール類、エステル類、
ケトン類、ヘキサン等の炭化水素類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類、フロリナート類等
の不活性溶媒により希釈して用いる。

【００９２】次いで、以上のようにして調製した樹脂組
成物を半導体基板等の基体表面に塗布する。基体への塗
布の方法としては、例えば、一般に市販されているスピ
ンコータを用いるスピンコート法を用いることができ
る。尚、基板への塗布量は、絶縁膜として用いる適用箇
所により任意の量を選択することができる。

【００９３】前記樹脂組成物を基体表面上に塗布した
後、５０〜２００℃で乾燥し、次いで３００〜５００℃
で焼成する。５０〜２００℃で乾燥するのは、樹脂組成
物の溶媒分を揮散させるためである。また、３００〜５
００℃で焼成させるのは、キセロゲルと低誘電率膜材料
を架橋反応（重合あるいは高分子化）させるためであ
る。

【００９４】このようにして、比誘電率が約２．０程
度、耐熱温度（熱により絶縁膜に変形が生じる温度）が
約４００℃の低誘電率絶縁膜を得ることができる。

【００９５】低誘電率膜は耐熱性に問題を有し、また、
シリコン系多孔質膜材料は、機械的強度や熱伝導性、耐
湿性に問題がある。本実施例によれば、有機系低誘電率
膜材料と、低誘電率を有しかつ耐熱性に優れるシリコン
系多孔質膜材料とを組み合わせることにより、両者の特
徴を活かし、特に低誘電率膜の耐熱性に乏しいという問
題が解決される。

【００９６】実施例２ 実施例２では、低誘電率樹脂組成物として、第１実施形
態で用いた低誘電率膜材料及びシリコン系多孔質膜材料
に加えて、一般に市販されているシランカップリング剤
を、全重量の１０％以下の割合で添加した低誘電率樹脂
組成物を用いる。

【００９７】前記シランカップリング剤としては、一般
式：Ｒ¹ ＳｉＸ₃ またはＲ¹ Ｒ² ＳｉＸ₂ （式中、
Ｒ¹ ，Ｒ² は、それぞれ独立して低級アルキル基を表
し、Ｘはハロゲン原子を表す。）で表される化合物を好
ましく用いることができる。

【００９８】次いで、以上のようにして調製した樹脂組
成物を半導体基板等の基体へ塗布する。基体への塗布
は、例えば、一般に市販されているスピンコータを用い
るスピンコート法を用いることができる。尚、基板への
塗布量は、絶縁膜として用いる適用箇所により任意の量
を選択することができる。

【００９９】前記樹脂組成物を基体表面上に塗布後、５
０〜２００℃で乾燥し、次いで３００〜５００℃で焼成
する。

【０１００】このようにして、比誘電率が約２．０程
度、耐熱温度（熱により絶縁膜に変形が生じる温度）が
約４００℃の低誘電率絶縁膜を得ることができる。

【０１０１】本実施例で形成される低誘電率絶縁膜は、
低誘電率樹脂組成物中に、相溶性を付与すべくシランカ
ップリング剤を用いている。従って、均一かつ安定した
構造を有する低誘電率絶縁膜が形成される。

【０１０２】実施例３ 本実施例では、低誘電率膜材料として実施例１で使用し
たフロロカーボンの代わりに、比誘電率が２．５程度の
フッ素化ポリイミドを用いる例である。先ず、フッ素化
ポリイミドとして、例えば、下記化６０

【０１０３】

【化６０】

【０１０４】（式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数
を表す。）や、下記化６１

【０１０５】

【化６１】

【０１０６】（式中、ｘ₂ 及びｙ₂ は、任意の数を表
す。）で表される繰り返し単位構造を有するフッ素化ポ
リイミドのプレポリマー（モノマーまたはオリゴマー）
を準備する。なお、フッ素化ポリイミドとしては、上記
の化合物に特に限定されることなく、比誘電率が２．５
以下のポリイミドであれば好ましく用いることができ
る。

【０１０７】次に、実施例１と同様にして、上記フッ素
化ポリイミドのプレポリマー（モノマー若しくはオリゴ
マー）、シリカ系のキセロゲル及びシランカップリング
剤を混合して低誘電率樹脂組成物を調製する。

【０１０８】次いで、前記樹脂組成物を基体表面上に塗
布後、５０〜２００℃で乾燥し、次いで３００〜５００
℃で焼成する。

【０１０９】以上のようにして、比誘電率が２．３程
度、耐熱温度が約４５０℃の低誘電率絶縁膜を形成され
る。

【０１１０】実施例４ 実施例４は、低誘電率膜材料として、フッ素化ポリアイ
ールエーテル（フッ素化アリールエーテル樹脂）を用い
る例である。先ず、分子中に下記化６２

【０１１１】

【化６２】

【０１１２】で表されるフッ素化アリールエーテルの繰
り返し単位構造を有する高分子（例えば、ＦＬＡＲＥ
（商品名）で知られているものがある。）のプレポリマ
ー（モノマーまたはオリゴマー）を用意する。

【０１１３】次いで、実施例１と同様にして、上記フッ
素化ポリアリールエーテルのプレポリマー（モノマー若
しくはオリゴマー）、シリカ系のキセロゲル及びシラン
カップリング剤を混合して低誘電率樹脂組成物を調製す
る。

【０１１４】次に、前記で調製した樹脂組成物を基体表
面上に塗布した後、５０〜２００℃で乾燥し、次いで３
００〜５００℃で焼成する。

【０１１５】以上のようにして、比誘電率が２．３程
度、耐熱温度が約５００℃の低誘電率絶縁膜を形成する
ことができる。

【０１１６】なお、本実施例では、上記フッ素化ポリア
リールエーテルを用いているが、これらに限定されるこ
となく、ポリアリールエーテル、環状フッ素樹脂、ＢＣ
Ｂ膜（ベンゾシクロブテンポリマー）、ポリイミド膜、
有機ＳＯＧ（モノメチルトリヒドロキシシラン縮合物）
膜のほか、アモルファスカーボン膜等の低誘電率膜材料
を用いることもできる。

【０１１７】実施例５ 実施例５は、本発明の低誘電率絶縁膜を層間絶縁膜とす
る半導体装置の製造例である。

【０１１８】先ず、図１（ａ）に示すように、シリコン
半導体基板１に、図示しない素子分離領域を形成し、図
示しないゲート電極等の半導体素子を形成したのち、例
えば、ＳｉＨ₄ −Ｏ₂ を用いたＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）等によ
り、全面に酸化シリコン膜２を、例えば、膜厚５００ｎ
ｍで成膜する。

【０１１９】次いで、図１（ｂ）に示すように、全面に
金属配線材料を堆積させる。金属配線材料としては、ア
ルミニウム、Ａｌ−Ｓｉ等のアルミニウム系合金、銅、
銅系合金、タングステン、Ｗ−Ｓｉ等のタングステン系
合金、チタニウム、チタニウム化合物等の導電性材料を
例示することができる。配線材料の堆積方法としては、
スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等を挙げることが
できる。

【０１２０】次に、図１（ｃ）に示すように、全面にレ
ジスト膜４を成膜し、所定のパターニングを行い、配線
層３を形成する。パターニングは、一般的なレジストプ
ロセスおよびエッチングプロセスを用いることができ
る。

【０１２１】続いて、図２（ｄ）に示すように、実施例
２で調製した低誘電率樹脂組成物を、実施例１と同様に
して塗布、乾燥、焼成させることにより、低誘電率絶縁
膜５を、例えば、膜厚５００ｎｍで形成する。成膜装置
には、一般的な塗布装置（スピンコーター等）を用いる
ことができる。スピンコート条件は、５００ｒｐｍ（１
０ｓｅｃ），３０００ｒｐｍ（６０ｓｅｃ）を連続して
行い、引き続き、１５０℃で５分間及び２５０℃で５分
間の焼成をプレートヒーターで行う。

【０１２２】最後に、４００℃で３０分間、窒素雰囲気
下でアニール（焼成）を行う。アニールは、例えば、市
販の拡散炉を用いて行うことができる。なお、本実施形
態で用いる有機膜材料は、全て粘性を２．０ｃＳｔに調
整してある。すなわち、この粘性に調整ておけば、すべ
て同条件の低誘電率絶縁膜を形成することができる。

【０１２３】次いで、図２（ｅ）に示すように、前記低
誘電率絶縁膜５上に、酸化シリコン膜（中間層）６を、
膜厚１０ｎｍで形成する。成膜は、例えば、酸化力の弱
いＳｉＨ₄ −Ｎ₂ Ｏガスを用い、温度３５０℃、圧力１
ｋＰａという条件で、市販のＣＶＤ装置により行うこと
ができる。なお、この中間層は、上層配線層と下層配線
層を接続するビアホール形成時のエッチングマスクとし
て用いるために設けられる。

【０１２４】さらに、図２（ｆ）に示すように、前記酸
化シリコン膜６の上に、厚い膜厚の酸化シリコン膜７
を、例えば、プラズマＣＶＤ法により成膜することによ
り、本発明の半導体装置を製造することができる。酸化
シリコン膜７の成膜は、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエト
キシシラン）−Ｏ₂ ガスを用い、市販の枚葉式プラズマ
ＣＶＤ装置を用いて行うことができる。

【０１２５】以上のようにして本実施例で製造される半
導体装置は、配線間の層間絶縁膜に低誘電率かつ耐熱性
を有する、低誘電率膜材料及びシリコン系多孔質膜材料
とからなる低誘電率絶縁膜を用いている。従って、配線
間の静電容量が著しく低減され、耐熱性に優れる、信頼
性の高い半導体装置となっている。

【０１２６】また、低誘電率樹脂組成物にシランカップ
リング剤を添加しているので、均一かつ安定した層間絶
縁膜を形成することができ、特に微細な配線構造を有す
る半導体装置の製造に好ましく適用することができる。

【０１２７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、低誘
電率膜材料とシリコン系多孔質膜材料とを混合して低誘
電率樹脂組成物を調製し、該組成物を基体上に塗布、乾
燥、焼成することにより低誘電率絶縁膜を形成するもの
である。

【０１２８】本発明の低誘電率絶縁膜は、有機系低誘電
率膜材料と低誘電率を有しかつ耐熱性に優れるシリコン
系多孔質膜材料との混合物から形成されるものである。
即ち、有機系低誘電率膜材料と低誘電率を有しかつ耐熱
性に優れるシリコン系多孔質膜材料を組み合わせること
により、両者の特徴を活かし、低誘電率かつ耐熱性に優
れる低誘電率絶縁膜を形成することができる。

【０１２９】さらに、上記低誘電率樹脂組成物にシラン
カップリング剤を添加した場合には、有機系低誘電率膜
材料とシリコン系多孔質膜材料との相溶性が改善され、
均一かつ安定した構造の低誘電率絶縁膜を形成すること
ができる。

【０１３０】従って、本発明の半導体装置は、配線間の
層間絶縁膜に低誘電率かつ耐熱性を有する、低誘電率膜
材料及びシリコン系多孔質膜材料とからなる低誘電率絶
縁膜を用いている。従って、配線間の静電容量が著しく
低減され、耐熱性に優れる、信頼性の高い半導体装置で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の半導体装置の製造方法の主要
製造工程である。（ａ）は、基板上に酸化シリコン膜を
形成した図であり、（ｂ）は、全面に配線材料を堆積し
た図であり、（ｃ）は、レジスト膜を成膜後、所定のパ
ターニングを行った図である。

【図２】図２は、本発明の半導体装置の製造方法の主要
製造工程である。（ｄ）は、低誘電率絶縁膜を成膜した
図であり、（ｅ）は、薄い酸化シリコン膜（中間層）を
形成した図であり、（ｆ）は、さらに酸化シリコン膜を
成膜した図である。

【符号の説明】

１…シリコン基板、２，６，７…酸化シリコン膜、３…
配線膜、４…レジスト膜、５…低誘電率絶縁膜

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 83/04 Ｃ０８Ｌ 83/04 Ｈ０１Ｌ 21/768 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｓ Ｆターム(参考） 4J002 BD15X BE04X BE06X CE00X CM04X CP03W CP06X EX016 EX026 EX036 FD096 FD20X GQ05 5F033 HH08 HH09 HH11 HH12 HH18 HH19 HH28 HH33 PP06 PP15 PP19 RR04 RR22 RR23 RR24 SS01 SS02 SS04 SS11 SS15 SS22 TT04 XX12 XX24 XX27 5F058 AA10 AC03 AC05 AD05 AD06 AD10 AF04 AG01 AH02

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリコン系多孔質膜材料および低誘電率膜
   材料を含有する、半導体装置の絶縁膜用低誘電率樹脂組
   成物。
2. 【請求項２】前記シリコン系多孔質膜材料は、一般式
   （１） 【化１】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
   表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
   表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
   てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体であ
   る、請求項１記載の低誘電率樹脂組成物。
3. 【請求項３】前記低誘電率膜材料は、分子中に化２ 【化２】 （式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表す。）で表される
   繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３ 【化３】 （式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数を表す。）で
   表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化４ 【化４】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化５ 【化５】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化６ 【化６】 （式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数を表す。）で
   表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化７ 【化７】 （式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数を表す。）で
   表される繰り返し単位を有する高分子、環状フッ素樹
   脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹脂、アリール
   エーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリイミ
   ド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物およびアモルフ
   ァスカーボンからなる群から選ばれる１種または２種以
   上である、請求項１記載の低誘電率樹脂組成物。
4. 【請求項４】前記シリコン系多孔質膜材料と前記低誘電
   率膜材料との混合比は、６：４〜４：６である、請求項
   １記載の低誘電率樹脂組成物。
5. 【請求項５】シリコン系多孔質膜材料、低誘電率膜材料
   およびシランカップリング剤を含有する、半導体装置の
   絶縁膜用の低誘電率樹脂組成物。
6. 【請求項６】前記シリコン系多孔質膜材料は、一般式
   （１） 【化８】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
   表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
   表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
   てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体であ
   る、請求項５記載の低誘電率樹脂組成物。
7. 【請求項７】前記低誘電率膜材料は、分子中に化９ 【化９】 （式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表す。）で表される
   繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１０ 【化１０】 （式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数を表す。）で
   表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１１ 【化１１】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１
   ２ 【化１２】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１
   ３ 【化１３】 （式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数を表す。）で
   表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１４ 【化１４】 （式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数を表す。）で
   表される繰り返し単位を有する高分子、環状フッ素樹
   脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹脂、アリール
   エーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリイミ
   ド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物およびアモルフ
   ァスカーボンからなる群から選ばれる１種または２種以
   上である、請求項５記載の低誘電率樹脂組成物。
8. 【請求項８】前記シランカップリング剤は、式Ｒ¹ Ｓｉ
   Ｘ₃ またはＲ¹ Ｒ² ＳｉＸ₂ （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は、そ
   れぞれ独立して置換基を有していてもよい低級アルキル
   基を表し、Ｘは加水分解性基を表す。）で表される化合
   物である、請求項５記載の低誘電率樹脂組成物。
9. 【請求項９】前記シリコン系多孔質膜材料と前記低誘電
   率膜材料の混合比は、６：４〜４：６であり、シランカ
   ップリングの混合割合は、全重量の１０％以下である、
   請求項５記載の低誘電率樹脂組成物。
10. 【請求項１０】シリコン系多孔質膜材料と低誘電率膜材
    料を含有する低誘電率樹脂組成物を基体表面に塗布した
    後、５０〜２００℃で乾燥し、次いで３００〜５００℃
    で焼成する、低誘電率絶縁膜の形成方法。
11. 【請求項１１】前記低誘電率膜は、比誘電率が３．０以
    下の膜である、請求項１０記載の低誘電率絶縁膜の形成
    方法。
12. 【請求項１２】前記シリコン系多孔質膜は、空隙率が５
    ０％以上の膜である、請求項１０記載の低誘電率絶縁膜
    の形成方法。
13. 【請求項１３】前記シリコン系多孔質膜材料は、一般式
    （１） 【化１５】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
    表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
    表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
    てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体であ
    る、請求項１０記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
14. 【請求項１４】前記低誘電率膜材料は、分子中に化１６ 【化１６】 （式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表す。）で表される
    繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１７ 【化１７】 （式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１８ 【化１８】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化１
    ９ 【化１９】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化２
    ０ 【化２０】 （式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化２１ 【化２１】 （式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、環状フッ素樹
    脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹脂、アリール
    エーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリイミ
    ド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物およびアモルフ
    ァスカーボンからなる群から選ばれる１種または２種以
    上である、請求項１０記載の低誘電率絶縁膜の形成方
    法。
15. 【請求項１５】前記シリコン系多孔質膜材料と前記低誘
    電率膜材料との混合比は、６：４〜４：６である、請求
    項１０記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
16. 【請求項１６】シリコン系多孔質膜材料、低誘電率膜材
    料およびシランカップリング剤を含有する低誘電率樹脂
    組成物を基体表面に塗布した後、５０〜２００℃で乾燥
    し、次いで３００〜５００℃で焼成する、低誘電率絶縁
    膜の形成方法。
17. 【請求項１７】前記低誘電率膜は、比誘電率が３．０以
    下の膜である、請求項１６記載の低誘電率絶縁膜の形成
    方法。
18. 【請求項１８】前記シリコン系多孔質膜材料は、空隙率
    が５０％以上の材料である、請求項１６記載の低誘電率
    絶縁膜の形成方法。
19. 【請求項１９】前記シリコン系多孔質膜材料は、一般式
    （１） 【化２２】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
    表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
    表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
    てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体であ
    る、請求項１６記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
20. 【請求項２０】前記低誘電率膜材料は、化２３ 【化２３】 （式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表す。）で表される
    繰り返し単位を有する高分子、分子中に化２４ 【化２４】 （式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化２５ 【化２５】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化２
    ６ 【化２６】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化２
    ７ 【化２７】 （式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化２８ 【化２８】 （式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、環状フッ素樹
    脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹脂、アリール
    エーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリイミ
    ド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物およびアモルフ
    ァスカーボンからなる群から選ばれる１種または２種以
    上である、請求項１６記載の低誘電率絶縁膜の形成方
    法。
21. 【請求項２１】前記シランカップリング剤は、式Ｒ¹ Ｓ
    ｉＸ₃ またはＲ¹ Ｒ² ＳｉＸ₂ （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は、
    それぞれ独立して置換基を有していてもよい低級アルキ
    ル基を表し、Ｘは加水分解性基を表す。）で表される化
    合物である、請求項１６記載の低誘電率絶縁膜の形成方
    法。
22. 【請求項２２】前記シリコン系多孔質膜材料と前記低誘
    電率膜材料との混合比は、６：４〜４：６であり、シラ
    ンカップリングの混合割合は、全重量の１０％以下であ
    る、請求項１６記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
23. 【請求項２３】半導体装置の層間絶縁膜として、シリコ
    ン系多孔質膜材料と低誘電率膜材料を含有する低誘電率
    樹脂組成物を基体表面に塗布した後、５０〜２００℃で
    乾燥し、次いで３００〜５００℃で焼成することにより
    低誘電率絶縁膜を形成する工程を有する、半導体装置の
    製造方法。
24. 【請求項２４】前記低誘電率膜は、比誘電率が３．０以
    下の膜である、請求項２３記載の半導体装置の製造方
    法。
25. 【請求項２５】前記シリコン系多孔質膜材料は、空隙率
    が５０％以上の材料である、請求項２３記載の半導体装
    置の製造方法。
26. 【請求項２６】前記シリコン系多孔質膜材料は、一般式
    （１） 【化２９】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
    表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
    表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
    てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体であ
    る、請求項２３記載の半導体装置の製造方法。
27. 【請求項２７】前記低誘電率膜材料は、分子中に化３０ 【化３０】 （式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表す。）で表される
    繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３１ 【化３１】 （式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３２ 【化３２】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３
    ３ 【化３３】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３
    ４ 【化３４】 （式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３５ 【化３５】 （式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、環状フッ素樹
    脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹脂、アリール
    エーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリイミ
    ド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物およびアモルフ
    ァスカーボンからなる群から選ばれる１種または２種以
    上である、請求項２３記載の半導体装置の製造方法。
28. 【請求項２８】前記シリコン系多孔質膜材料と低誘電率
    膜材料との混合比は、６：４〜４：６である、請求項２
    ３記載の半導体装置の製造方法。
29. 【請求項２９】半導体装置の層間絶縁膜として、シリコ
    ン系多孔質膜材料、低誘電率膜材料およびシランカップ
    リング剤を含有する低誘電率樹脂組成物を基体表面に塗
    布した後、５０〜２００℃で乾燥し、次いで３００〜５
    ００℃で焼成することにより低誘電率絶縁膜を形成する
    工程を有する、半導体装置の製造方法。
30. 【請求項３０】前記低誘電率膜は、比誘電率が３．０以
    下の膜である、請求項２９載の半導体装置の製造方法。
31. 【請求項３１】前記シリコン系多孔質膜材料は、空隙率
    が５０％以上の材料である、請求項２９記載の半導体装
    置の製造方法。
32. 【請求項３２】前記シリコン系多孔質膜材料は、一般式
    （１） 【化３６】Ｒ_p Ｓｉ（ＯＲ’）_4-p ・・・（１） （式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を
    表し、Ｒ’はアルキル基を表し、ｐは０，１または２を
    表す。また、ｐが２のとき、Ｒは同一でも相異なってい
    てもよい。）で表されるアルコキシシランの重合体であ
    る、請求項２９記載の半導体装置の製造方法。
33. 【請求項３３】前記低誘電率膜材料は、分子中に化３７ 【化３７】 （式中、ｍ，ｎは、任意の自然数を表す。）で表される
    繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３８ 【化３８】 （式中、ａ，ｂおよびｃは、任意の自然数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化３９ 【化３９】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化４
    ０ 【化４０】 で表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化４
    １ 【化４１】 （式中、ｘ₁ ，ｙ₁ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、分子中に化４２ 【化４２】 （式中、ｘ₂ ，ｙ₂ は、０以上１以下の数を表す。）で
    表される繰り返し単位を有する高分子、環状フッ素樹
    脂、テフロン、フッ化アリールエーテル樹脂、アリール
    エーテル樹脂、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリイミ
    ド、モノメチルヒドロキシシラン縮合物およびアモルフ
    ァスカーボンからなる群から選ばれる１種または２種以
    上である、請求項２９記載の半導体装置の製造方法。
34. 【請求項３４】前記シランカップリング剤は、式Ｒ¹ Ｓ
    ｉＸ₃ またはＲ¹ Ｒ² ＳｉＸ₂ （式中、Ｒ¹ ，Ｒ² は、
    それぞれ独立して、置換基を有していてもよい低級アル
    キル基を表し、Ｘは加水分解性基を表す。）で表される
    化合物である、請求項２９記載の半導体装置の製造方
    法。
35. 【請求項３５】前記シリコン系多孔質膜材料と低誘電率
    膜材料との混合比は、６：４〜４：６であり、シランカ
    ップリングの混合割合は、全重量の１０％以下である、
    請求項２９記載の半導体装置の製造方法。