JP2003141956A - 多孔性物質 - Google Patents

多孔性物質

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マイケル・ケー・ギャラガー
Robert H Gore
ロバート・エイチ・ゴア
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アンジェロ・エー・ラモラ
Yujian You
ユジアン・ヨウ
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】絶縁物質の低誘電率化の為、クローズドセル多
孔性誘電物質を提供する。更に、この多孔性フィルムを
使用した集積回路の製造方法も提供する。 【解決手段】Ｂ−ステージ誘電物質中に、除去可能な特
定粒径のポリマーポロゲン粒子を分散させる工程、Ｂス
テージ誘電物質を硬化する工程、次に、特定粒径のポリ
マーポロゲン粒子を熱分解で除去する工程からなる多孔
性誘電物質を製造方法。３０％以上の細孔構造を持たせ
る事により、目的とする多孔性誘電物質が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、多孔性物質の分野に関する。特
に、本発明は、電子装置の製造において有用な多孔性誘
電物質に関する。
【０００２】電子装置が小型化されるにつれ、電子工業
において、電気的性能を劣化させることなく電子部品、
例えば集積回路、回路基板、マルチチップモジュール、
チップテストデバイスなどにおける回路密度を増大させ
ることが常に望まれている。同時に、これらの部品にお
けるシグナル伝達速度を増大させることが望ましい。こ
れらの目的を達成する方法のひとつは、これらの部品に
おいて用いられる内層、またはインターメタル、絶縁物
質における誘電率を減少させることである。このような
内層、またはインターメタル絶縁物質の誘電率を減少さ
せる方法は、絶縁フィルム内に非常に小さく、均一に分
散された細孔または空隙を取り入れることである。
【０００３】多孔性誘電体マトリックスは当該分野にお
いてよく知られている。多孔性誘電物質を製造する公知
方法のひとつは、熱不安定性モノマーを誘電性モノマー
と共重合させて、ブロックコポリマーを形成し、その後
加熱して熱不安定性モノマー単位を分解することを含
む。たとえば、米国特許第５７７６９９０号（Ｈｅｄｒ
ｉｃｋら）参照。この方法において、熱不安定性モノマ
ー単位の量は約３０容量％より少ない量に限定される。
約３０容量％よりも多い熱不安定性モノマーを使用する
場合は、結果として得られる誘電物質は細孔または空隙
の代わりに円筒形または層状領域を有し、これはたとえ
ば加熱により除去されると構造の相互連結または崩壊に
つながり、熱不安定性モノマー単位が分解する。たとえ
ば、Ｃａｒｔｅｒら、相分離ブロックコポリマーからの
ポリイミドナノフォーム、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、第９
７〜８巻、３２〜４３ページ（１９９７年）参照。した
がって、ブロックコポリマー法は、マトリックス材料の
誘電率をわずかに減少させるだけである。
【０００４】集積回路の製造において使用される誘電物
質は、クローズドセル（ｃｌｏｓｅｄ ｃｅｌｌ）を有
する３０％までの多孔度を有することが報告されてい
る。しかしながら、このような報告書は、クローズセル
を維持しながら、すなわち、細孔間を相互連結すること
なくこのように高い多孔度をどのようにして達成するか
を記載していない。多孔性誘電物質を製造する公知方法
では、約３０％のクローズドセル多孔性が得られない。
結果として、公知方法は、相互連結した細孔を有する３
０％の多孔性を有する多孔性誘電物質を提供する。この
細孔相互連結は、電気的性能の低下、たとえば、クロス
トークにつながる。
【０００５】したがって、３０％またはそれ以上の多孔
性を有し、細孔が相互連結していない、特に電子装置の
製造において使用される多孔性誘電物質が必要とされて
いる。
【０００６】一般に、細孔のサイズおよび性質は、中実
のバルクサンプルにおいて調査しやすいものである。細
孔構造および細孔寸法を調査するための典型的な技術と
しては、窒素および水銀ポロシメトリー（ｐｏｒｏｓｉ
ｍｅｔｒｙ）、キセノン核磁気共鳴分光分析法、および
超音波が挙げられる。溶液中の粒子および基体の吸着を
分析する方法は、Ｈｅｍｍｉｔｚ， コロイドおよび表
面化学の原子、Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ， Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ， ｐ４８９〜５４４に概要が記載されてい
る。しかしながら、これらの技術はすべて、シリコンウ
ェハ上の薄膜の性質の解明を試みる場合には適さない。
この特別な場合において、物質の体積はシリコン基体の
重量および体積に比べて非常に小さいので、これらの技
術ではフィルム中に存在する細孔の構造を有効に調査で
きない。したがって、ＰＡＬＳまたはＳＡＮＳなどのそ
れぞれポジトロニウムイオンまたは中性子粒子を発生さ
せるために核リアクターを必要とし、したがって商業的
実験室または製造施設において使用するには非常に高価
で複雑すぎる新規技術がこの問題に利用されてきた。
【０００７】したがって、多孔性誘電体薄膜においてこ
の相互連結性を測定するための改良法が必要とされてい
る。
【０００８】意外にも、クローズドセル細孔構造を維持
しながら３０％より大きい多孔度を有する多孔性誘電物
質を調製できることが見いだされた。細孔形成粒子およ
びその粒子サイズを選択することにより、３０％を越え
るナノポーラス（ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ）クローズドセ
ルフィルムを調製することができる。
【０００９】第一の態様において、本発明は電子装置の
製造における使用に適したクローズドセル多孔性誘電物
質であって、３０％以上の多孔度を有する多孔性誘電物
質を提供する。
【００１０】第二の態様において、本発明は電子装置の
製造における使用に適したクローズドセル多孔性有機ポ
リシリカ誘電物質を提供し、該多孔性有機ポリシリカ誘
電物質は３０％以上の多孔度を有する。
【００１１】第三の態様において、本発明は、ａ）複数
の除去可能なポリマーポロゲン粒子をＢ−ステージ誘電
物質中に分散させる段階；ｂ）Ｂ−ステージ誘電物質を
硬化させて、ポロゲン粒子を実質的に分解することなく
誘電体マトリックス物質を形成する段階；ｃ）ポロゲン
を少なくとも部分的に除去する条件に誘電体マトリック
ス物質を供して、誘電物質を実質的に分解することなく
多孔性誘電物質を形成する段階を含み；該ポロゲンが実
質的にＢ−ステージ誘電物質と相溶性であり；該誘電物
質が３０％以上の多孔度であり；複数のポロゲンの平均
粒子サイズがクローズドセル細孔構造を提供するために
選択される、電子装置の製造における使用に適した多孔
性誘電物質の製造法を提供する。
【００１２】第四の態様において、本発明は、ａ）複数
の除去可能なポリマーポロゲン粒子をＢ−ステージ有機
ポリシリカ誘電物質中に分散させる段階、ｂ）Ｂ−ステ
ージ有機ポリシリカ誘電物質を硬化させて、実質的にポ
ロゲン粒子を分解することなく誘電体マトリックス物質
を形成する段階；ｃ）少なくとも部分的にポロゲンが除
去される条件に有機ポリシリカ誘電体マトリックス物質
を供して、有機ポリシリカ誘電物質を実質的に分解する
ことなく多孔性誘電物質を形成する段階を含み、該ポロ
ゲンが実質的にＢ−ステージ誘電物質と相溶性であり；
該ポロゲンが重合単位としてシリル含有モノマーまたは
ポリ（アルキレンオキサイド）モノマーから選択される
少なくとも１つの化合物を含み；複数のポロゲン粒子の
平均粒子サイズがクローズドセル細孔構造を提供するた
めに選択される、電子装置の製造における使用に適した
多孔性有機ポリシリカ誘電物質の製造法を提供する。
【００１３】第五の態様において、本発明は、ａ）複数
のポリマーがその中に分散されたポロゲンＢ−ステージ
の誘電物質を含む組成物を基体上に堆積させる段階；
ｂ）Ｂ−ステージ有機ポリシリカ誘電物質を硬化させ
て、実質的にポロゲンを除去することなく誘電体マトリ
ックス物質を形成する段階；ｃ）有機ポリシリカ誘電体
マトリックス物質を、ポロゲンを少なくとも部分的に除
去する条件に供して、有機ポリシリカ誘電物質を実質的
に分解することなく多孔性有機ポリシリカ誘電物質を形
成する段階；ｄ）多孔性誘電層にパターン形成する段
階；ｅ）金属フィルムをパターン形成された多孔性誘電
層上に堆積させる段階；およびｆ）フィルムを平坦化さ
せて、集積回路を形成する段階を含み、該ポロゲンがＢ
−ステージ誘電物質と実質的に相溶性であり；該ポロゲ
ンが重合単位として、シリル含有モノマーまたはポリ
（アルキレンオキサイド）から選択される少なくとも１
つの化合物を含み；誘電物質が３０％以上の多孔度であ
る、クローズドセル多孔性フィルムで集積回路を製造す
る方法を提供する。
【００１４】第六の態様において、本発明は、ａ）複数
のポリマーがその中に分散されたポロゲンＢ−ステージ
誘電物質を含む組成物の層を基体上に堆積させる段階；
ｂ）Ｂ−ステージ誘電物質を硬化させて、ポロゲンを実
質的に除去することなく誘電体マトリックス物質を形成
する段階；ｃ）ポロゲンを少なくとも部分的に除去する
条件に誘電体マトリックス物質を供して、誘電物質を実
質的に分解することなく多孔性誘電物質層を形成する段
階；ｄ）多孔性誘電体層にパターン形成する段階；ｅ）
金属フィルムをパターン形成された多孔性誘電層上に堆
積させる段階；およびｆ）フィルムを平坦化させて、集
積回路を形成する段階を含み、該ポロゲンがＢ−ステー
ジの誘電物質と実質的に相溶性であり；該誘電物質が３
０％以上の多孔度であり；該ポロゲンの平均粒子サイズ
がクローズドセル多孔性誘電物質を提供するために選択
される、クローズドセル多孔性フィルムで集積回路を製
造する方法を提供する。
【００１５】第七の態様において、本発明は、多孔性誘
電物質を含み、該多孔性誘電物質が３０％以上の多孔度
であり；細孔が実質的に連結していない；細孔の平均粒
子サイズがクローズドセル多孔性誘電物質を提供するた
めに選択される集積回路を提供する。
【００１６】第八の態様において、本発明は、追加され
たキャップ層を含まない多孔性誘電体層を含む電子装置
を提供し、該多孔性誘電体層は３０％以上の多孔度を有
する。
【００１７】図１は、修正Ｒａｎｄｅｌｓ回路を示す。
図２は、多孔性薄膜物質を測定するための試験セルを示
す。
【００１８】本明細書において用いる場合、特に明記さ
れない限り、以下の略語は以下の意味を有する：℃＝摂
氏度；μｍ＝ミクロン；ＵＶ＝紫外線；ｐｐｍ＝百万分
の一；ｎｍ＝ナノメートル；Ｓ／ｍ＝ジーメンス／メー
トル；ｇ＝グラム；ｗｔ％＝重量％；Ｈｚ＝ヘルツ；ｋ
Ｈｚ＝キロヘルツ；ｍＶ＝ミリボルト；ＭＩＡＫ＝メチ
ルイソ−アミルケトン；ＭＩＢＫ＝メチルイソ−ブチル
ケトン；ＰＭＡ＝ポリ（メチルアクリレート）；ＣｙＨ
ＭＡ＝シクロヘキシルメタクリレート；ＥＧ＝エチレン
グリコール；ＤＰＧ＝ジプロピレングリコール；ＤＥＡ
＝ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート；Ｂ
ｚＡ＝ベンジルアクリレート；ＢｚＭＡ＝ベンジルメタ
クリレート；ＭＡＰＳ＝ＭＡＴＳ＝（トリメトキシシリ
ル）プロピルメタクリレート；ＰＥＴＴＡ＝ペンタエリ
スリトールテトラ／トリアセテート；ＰＰＧ４０００Ｄ
ＭＡ＝ポリプロピレングリコール４０００ジメタクリレ
ート；ＤＰＥＰＡ＝ジペンタエリスリトールペンタアク
リレート；ＴＭＳＭＡ＝トリメチルシリルメタクリレー
ト；ＭＯＰＴＳＯＭＳ＝メタクリルオキシプロピルビス
（トリメチルシロキシ）メチルシラン；ＭＯＰＭＤＭＯ
Ｓ＝３−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシ
ラン；ＴＡＴ＝トリアリル−１，３，５−トリアジン−
２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン；ＩＢＯ
ＭＡ＝イソボルニルメタクリレート；ＰＧＭＥＡ＝プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート；およ
びＰＧＤＭＡ＝プロピレングリコールジメタクリレー
ト；ＰＰＯＤＭＭＳＴ＝ポリ（プロピレンオキサイ
ド），ビス（ジメトキシメチルシリル）；ＴＭＯＰＴＭ
Ａ＝トリメチロールプロパントリメタクリレート；ＴＭ
ＯＰＴＡ＝トリメチロールプロパントリアクリレート；
ＢＰＥＰＤＭＳ＝ビスポリエーテルポリジメチルシラ
ン；ＰＰＧＭＥＡ２６０＝約２６０の分子量を有するポ
リ（プロピレングリコール）メチルエーテルアクリレー
ト；ＰＰＧＭＥＡ４７５＝約４７５の分子量を有するポ
リ（プロピレングリコール）メチルエーテルアクリレー
ト；ＶＴＭＳ＝ビニルトリメチルシラン；およびＶＴＭ
ＯＳ＝ビニルトリメトキシシラン。
【００１９】「（メタ）アクリル」なる用語は、アクリ
ルおよびメタクリルの両方を包含し、「（メタ）アクリ
レート」なる用語は、アクリレートおよびメタクリレー
トの両方を包含する。同様に、「（メタ）アクリルアミ
ド」なる用語は、アクリルアミドおよびメタクリルアミ
ドの両方を意味する。「アルキル」は、直鎖、分岐およ
び環状アルキル基を包含する。「ポロゲン」なる用語
は、細孔形成物質、すなわち、誘電物質中に分散され、
その後除去されて、誘電物質中に細孔、空隙または空間
を形成するポリマー物質または粒子を意味する。したが
って、「除去可能なポロゲン」、「除去可能なポリマ
ー」および「除去可能な粒子」なる用語は、本明細書を
通して交換可能に用いられる。「細孔」、「空隙」およ
び「自由体積」なる用語は、本明細書を通して交換可能
に用いられる。「クロスリンカー」および「架橋剤」は
本明細書を通して交換可能に用いられる。「ポリマー」
は、ポリマーおよびオリゴマーを意味する。「ポリマ
ー」なる用語は、ホモポリマーおよびコポリマーも包含
する。「オリゴマー」および「オリゴマーの」なる用語
は、二量体、三量体、四量体などを意味する。「モノマ
ー」とは、任意の重合できるエチレン性またはアセチレ
ン性不飽和化合物を意味する。かかるモノマーは１また
はそれ以上の二重または三重結合を含んでもよい。
【００２０】「Ｂ−ステージ」なる用語は、未硬化誘電
体マトリックス物質を意味する。「未硬化」とは、たと
えば縮合により重合または硬化させて、コーティングま
たはフィルムなどのさらに高分子量の物質を形成できる
任意の物質を意味する。かかるＢ−ステージ物質は、モ
ノマー、オリゴマーまたはその混合物であってよい。Ｂ
−ステージ物質はさらに、ポリマー物質とモノマー、オ
リゴマーあるいはモノマーおよびオリゴマーの混合物と
の混合物を包含することも意図する。本明細書において
記載する誘電フィルムは、かかる重合または硬化誘電フ
ィルムを製造するために用いられる重合または硬化物質
のいずれかとして、またはモノマー単位またはオリゴマ
ーとして記載されている。
【００２１】「ハロ」なる用語は、フッ素、塩素、臭
素、およびヨウ素を包含する。同様に、「ハロゲン化」
なる用語は、フッ素化、塩素化、臭素化、およびヨウ素
化を意味する。特に記載しない限り、すべての量は重量
百分率であり、すべての比は重量比である。すべての数
値範囲は包括的であり、組合せ可能である。
【００２２】本発明は、クローズドセル細孔構造を有
し、３０％以上の多孔度を有する多孔性誘電物質に関す
る。かかる多孔性物質は、電子および電気装置の製造に
おいて有用である。
【００２３】したがって、本発明は、電子装置の製造に
おける使用に適したクローズドセル多孔性誘電物質を提
供し、該多孔性誘電物質は３０％以上の多孔度を有す
る。広範囲に及ぶ誘電物質を本発明において用いること
ができる。好適な誘電物質としては：無機マトリックス
物質、たとえば、珪素、ホウ素、またはアルミニウムの
炭化物、酸化物、窒化物およびオキシフッ化物；シリコ
ーン；シロキサン、たとえばシルセスキオキサン；有機
ポリシリカ物質；シリケート；シラザン；および有機マ
トリックス物質、たとえば、ベンゾシクロブテン、ポリ
（アリールエステル）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ
カーボネート、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリ
ノルボルネン、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリ芳香
族炭化水素、たとえば、ポリナフタレン、ポリキノキサ
リン、ポリ（過フッ素化炭化水素）、たとえば、ポリ
（テトラフルオロエチレン）、およびポリベンゾキサゾ
ールが挙げられるが、これらに限定されない。特に好適
な誘電物質は、ＴＥＦＬＯＮ、ＳＩＬＫ、ＡＶＡＴＲＥ
Ｌ、ＢＣＢ、ＡＥＲＯＧＥＬ、ＸＥＲＯＧＥＬ、ＰＡＲ
ＹＬＥＮＥ Ｆ、およびＰＡＲＹＬＥＮＥ Ｎの商標で
入手可能なものである。
【００２４】好適な有機ポリシリカ物質は、珪素、炭
素、酸素および水素原子を含み、式： （（ＲＲ１ＳｉＯ）ａ（Ｒ２ＳｉＯ１．５）ｂ（Ｒ３Ｓ
ｉＯ１．５）ｃ（ＳｉＯ ２）ｄ）ｎ （式中、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は独立して水素、
（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、アリール、および置換アリー
ルから選択される；ａ、ｃおよびｄは独立して０〜１の
数である；ｂは０．２〜１の数である；ｎは約３から約
１００００の整数である；ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１
とし、Ｒ、Ｒ１およびＲ２のうちの少なくとも１つは水
素でないとする）を有するものである。「置換アリー
ル」とは、１またはそれ以上のその水素原子が別の置換
基、たとえば、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、ハ
ロ、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、（Ｃ１−Ｃ６）アルコキ
シなどで置換されているアリール基を意味する。前記式
において、ａ、ｂ、ｃおよびｄは各成分のモル比を表
す。かかるモル比は、０〜約１の間で変化しうる。ａは
０〜約０．８であるのが好ましい。また、ｃは０から約
０．８であるのが好ましい。ｄは０〜約０．８であるの
がさらに好ましい。前記式において、ｎはＢ−ステージ
物質における繰り返し単位の数を表す。好ましくは、ｎ
は約３から約１０００の整数である。硬化段階の前に、
Ｂ−ステージ有機ポリシリカ誘電体マトリックス物質が
１またはそれ以上のヒドロキシルまたはアルコキシ末端
キャッピングまたは側鎖官能基を含むと理解される。か
かる末端キャッピングまたは側鎖官能基は当業者にはよ
く知られている。
【００２５】好適な有機ポリシリカ誘電体マトリックス
物質としては、シルセスキオキサン、部分的に縮合され
たハロシランまたはアルコキシシラン、たとえば、制御
された加水分解により部分的に縮合された、約５００か
ら約２００００の数平均分子量を有するテトラエトキシ
シラン、ＲＳｉＯ３またはＲ２ＳｉＯ２（式中、Ｒは有
機置換基である）を有する有機的に変性された珪酸塩、
およびモノマー単位としてＳｉ（ＯＲ）４を有する部分
的に縮合されたオルトシリケートが挙げられるが、これ
らに限定されない。シルセスキオキサンは、ＲＳｉＯ
１．５（式中、Ｒは有機置換基である）のタイプのポリ
マーシリケート物質である。好適なシルセスキオキサン
は、アルキルシルセスキオキサン、たとえば、メチルシ
ルセスキオキサン、エチルシルセスキオキサン、プロピ
ルシルセスキオキサン、ブチルシルセスキオキサンな
ど；アリールシルセスキオキサン、たとえばフェニルシ
ルセスキオキサンおよびトリルシルセスキオキサン；ア
ルキル／アリールシルセスキオキサン混合物、たとえ
ば、メチルシルセスキオキサンとフェニルシルセスキオ
キサンの混合物；ならびにメチルシルセスキオキサンと
エチルシルセスキオキサンなどのアルキルシルセスキオ
キサンの混合物である。Ｂ−ステージシルセスキオキサ
ン物質としては、シルセスキオキサンのホモポリマー、
シルセスキオキサンのコポリマーまたはその混合物が挙
げられる。かかる物質は、一般に商業的に入手可能であ
るか、または公知方法により調製することができる。
【００２６】有機ポリシリカはシルセスキオキサンであ
るのが好ましく、より好ましくは、メチルシルセスキオ
キサン、エチルシルセスキオキサン、プロピルシルセス
キオキサン、ｉｓｏ−ブチルシルセスキオキサン、ｔｅ
ｒｔ−ブチルシルセスキオキサン、フェニルシルセスキ
オキサンまたはその混合物である。特に有用なシルセス
キオキサンは、ヒドリドシルセスキオキサンのアルキ
ル、アリールまたはアルキル／アリールシルセスキオキ
サンとの混合物を包含する。他の特に有用なシルセスキ
オキサンとしては、アルキルまたはアリールシルセスキ
オキサンとテトラ（Ｃ１−Ｃ６）アルキルオルトシリケ
ート、たとえば、テトラエチルオルトシリケート、ある
いはそのコポリマーまたは複合体が挙げられる。アルキ
ルシルセスキオキサンとテトラ（Ｃ１−Ｃ６）アルキル
オルトシリケートの組合せの例は、米国特許第４３４７
６０９号（Ｆｕｋｕｙａｍａら）に開示されている。テ
トラ（Ｃ１−Ｃ６）アルキルオルトシリケートまたは四
塩化珪素の式ＲＳｉＸ３（式中、Ｒは（Ｃ１−Ｃ６）ア
ルキルまたはアリールから選択される；Ｘはハロ、（Ｃ
１−Ｃ４）アルコキシまたはアシルオキシから選択され
る）の化合物との共加水分解物も好適である。典型的に
は、本発明において有用なシルセスキオキサンは、一般
に約３から約１００００の繰り返し単位を有するオリゴ
マー物質として用いられる。
【００２７】他の好適なシルセスキオキサン組成物とし
ては：水素シルセスキオキサン、アルキルシルセスキオ
キサン、たとえば、メチルシルセスキオキサン、アリー
ルシルセスキオキサン、たとえばフェニルシルセスキオ
キサン、およびその混合物、たとえば、アルキル／水
素、アリール／水素、アルキル／アリールシルセスキオ
キサンまたはアルキル／アリール／ヒドリドシルセスキ
オキサンが挙げられるが、これらに限定されない。誘電
物質がシルセスキオキサンを含むのが好ましく、より好
ましくはシルセスキオキサンとテトラ（Ｃ１−Ｃ６）ア
ルキルオルトシリケートとの組合せであり、さらにより
好ましくはメチルシルセスキオキサンとテトラエチルオ
ルトシリケートの組合せである。
【００２８】本発明により、電子装置の製造における使
用に適したクローズドセル多孔性有機ポリシリカ誘電フ
ィルムも提供され、該多孔性有機ポリシリカ誘電フィル
ムは３０％以上の多孔度を有する。本発明はさらに、電
子装置の製造において使用されるモノマー単位として水
素シルセスキオキサンを含むクローズドセル多孔性フィ
ルムも提供し、該多孔性フィルムは３０％以上の多孔度
を有する。
【００２９】誘電物質の混合物、たとえば、２またはそ
れ以上の有機ポリシリカ誘電物質あるいは有機ポリシリ
カ誘電体マトリックス物質と１またはそれ以上の他の誘
電体マトリックス物質、すなわち、有機ポリシリカ誘電
体マトリックス物質でないものとの混合物を使用できる
と理解される。好適な他の誘電体マトリックス物質とし
ては、無機マトリックス物質、たとえば、珪素、ホウ
素、またはアルミニウムの炭化物、酸化物、窒化物およ
びオキシフッ化物；および有機マトリックス物質、たと
えば、ベンゾシクロブテン、ポリ（アリールエステ
ル）、ポリ（エーテルケトン）、ポリカーボネート、ポ
リイミド、フッ素化ポリイミド、ポリノルボルネン、ポ
リ（アリーレンエーテル）、ポリ芳香族炭化水素、たと
えば、ポリナフタレン、ポリキノキサリン、ポリ（過フ
ッ素化炭化水素）、たとえば、ポリ（テトラフルオロエ
チレン）、およびポリベンゾキサゾールが挙げられる
が、これらに限定されない。
【００３０】有機ポリシリカ誘電体マトリックス物質お
よびもう一つの誘電体マトリックス物質との混合物を用
いる場合、該有機ポリシリカ誘電体マトリックス物質は
主な成分として存在するのが好ましい。かかる混合物に
おいて、有機ポリシリカ誘電体マトリックス物質はメチ
ルシルセスキオキサン、フェニルシルセスキオキサンま
たはその混合物であるのがさらに好ましい。
【００３１】広範囲に及ぶ多孔度を有する多孔性誘電物
質は、本発明にしたがって調製することができる。典型
的には、該多孔性物質は３０容量％以上の多孔度を有
し、３５％以上であるのが好ましく、４０％以上である
のがより好ましく、４５％以上であるのがさらにより好
ましい。５０％の多孔度も本発明にしたがって達成でき
る。かかる多孔度は、誘電物質中の細孔の全体積の測定
値である。
【００３２】本発明の多孔性薄膜誘電物質の細孔構造は
様々な方法により測定できる。好ましくは、物質の電気
的特性、たとえば、インピーダンス、導電率などを測定
するために電気化学的試験法が用いられる。特に好適な
のは、電気化学的インピーダンス分光分析法（「ＥＩ
Ｓ」）である。
【００３３】誘電性フィルムは典型的には高いインピー
ダンスを有する。フィルムマトリックスがオープンチャ
ンネルを含む場合、溶剤とイオンがフィルムを透過する
につれてインピーダンスの減少が記録される。ＥＩＳに
よりモニターする場合、これらの現象により誘電フィル
ムの多孔度を評価できる。
【００３４】ＥＩＳ実験において、可変周波数交流
（「ＡＣ」）電位をシステムにかけて、電流を測定す
る。反応はオームの法則（Ｅ＝ＩＺ）に従う。ここに、
電流（「Ｉ」）およびインピーダンス（「Ｚ」）は複素
数により表される。周波数−非依存性インピーダンスは
抵抗（「Ｒ」）に比例し、周波数−依存性インピーダン
スはキャパシタンス（「Ｃ」）に比例する。データをコ
ンピューターでモデル化する場合、修正Ｒａｎｄｅｌ回
路は適切にサンプルの挙動を説明する。好適なＲａｎｄ
ｅｌｓ回路を図１に示す（図中、Ｒｅｔは電荷移動の抵
抗であり、Ｃｄｌは二重層キャパシタンスである）。こ
のモデルは、電極界面反応（「Ｒｇ」）ならびにサンプ
ルの抵抗（「Ｒρｏ」）およびサンプルのキャパシタン
ス（「Ｃｃ」）を説明する。
【００３５】このＲρｏ抵抗は、フィルムにおけるフィ
ルムにおけるイオン的伝導性低抵抗チャンネル中へのイ
オンの物質移動の速度を示すものである。Ｒρｏの値
は、したがって、式 Ｒρｏ＝ρｄ＝（σ）−１＝（μｅｎｚ）−１ （式中、ρは抵抗率であり、ｄは電極間距離であり、σ
はコンダクタンスであり、μは移動度であり、ｅは電子
上の電荷であり、ｎは電子の数であり、ｚはイオンの電
荷である）によりフィルムのイオン導電性に関連する。
【００３６】コンデンサーは、非導電性メディアが２つ
の導電性プレートを隔てる場合に形成される。誘電物質
でコートされ、溶液中に浸漬された、ドープされたシリ
コンウェハの場合、該ウェハは１枚のプレートであり、
フィルムは非導電性メディアであり、溶液は第二のプレ
ートである。この系のキャパシタンスは溶剤のフィルム
中への透過に依存する。水の場合、水の誘電率（７８）
と非導電性フィルムの誘電率（１．１−４．１）の大き
な差は、フィルムの誘電率におけるＣｃの反射的な変化
に変わる。サンプルの誘電率におけるＣｃの反射的な変
化は、式：Ｃｃ＝（εε０／ｄ）Ａ（式中、εは誘電率
であり、ε０はフリースペースの誘電率であり、Ａは電
極表面積である）にしたがって変化する。
【００３７】図２に関して、多孔性誘電フィルムの細孔
相互連結はガラスボールジョイント１，たとえば、ＰＹ
ＲＥＸ（登録商標）ガラスボールをゴムｏ−リングとと
もに導電性シリコンウェハ３上に堆積された薄い多孔性
誘電層２に対して設置することにより測定する。かかる
導電性シリコンウェハの抵抗率（「Ｒ」）は典型的には
＜０．０２オーム−ｃｍである。ボールジョイントは固
定手段、たとえば、クランプにより定位置に支持され、
水性参照標準溶液４をボールジョイント中に入れる。好
適な参照溶液としては、５％硝酸中１００００ｐｐｍの
銅（硝酸銅として）ＩＣＰ標準溶液または水中０．１モ
ル塩化銅が挙げられるが、これらに限定されない。白金
電極５を参照溶液中に入れ、その後、第二の参照電極も
溶液中に挿入する。ウェハの背面、すなわち、フィルム
と反対側も電極６と接触している。インピーダンス、キ
ャパシタンス、漏れ電流などの電気的測定値を記録する
ために測定またはモニタリングシステム７を用いる。イ
ンピーダンスを測定する場合、好適な測定システムは、
Ｓｏｌａｒｔｏｎ１２６０ゲイン／フェーズアナライザ
ー、ＥＧ＆Ｇ Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ（ＰＡＲ）２７３ｐｏｔｅｎｔｉｏｓ
ｔａｔ／Ｇａｌｖａｎｏｓｔａｔ、およびインピーダン
スを測定するために用いられるＺｐｏｔインピーダンス
ソフトウェア（Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅ
ｓから入手可能）である。集められた各データファイル
を修正Ｒａｎｄｅｌｓ回路に当てはめ（Ｓｃｒｉｂｎｅ
ｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓから得られるＺｓｉｍインピ
ーダンスソフトウェア）、そのインピーダンスパラメー
ターを時間の関数としてプロットし、比較する。
【００３８】参照標準溶液を２４時間フィルムと接触し
たままにし、インピーダンスを再度測定する。値を非多
孔性である同じ組成のフィルムについての値と比較す
る。ＥＩＳ法を用いて測定された１Ｓ／ｍより小さな導
電率における差はクローズドセル細孔構造を示す。ＥＩ
Ｓ法を用いて測定された１Ｓ／ｍより大きな導電率にお
ける差はオープンセル細孔構造を示す。
【００３９】本発明の利点のひとつは、多孔性誘電物質
がクローズドセル細孔構造を有することである。「クロ
ーズドセル」細孔構造とは、多孔性誘電物質内の細孔が
実質的に相互連結せず、好ましくは相互連結していない
ことを意味する。「実質的に」相互連結していないと
は、１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは
２％未満の細孔が相互連結していることを意味する。
【００４０】本発明の多孔性誘電物質の高レベルの多孔
度およびクローズドセル細孔構造は、誘電物質と実質的
に相溶性であり、クローズドセル細孔構造が得られるよ
うな平均粒子サイズを有するポロゲンを選択することに
より達成される。
【００４１】「相溶性」とは、Ｂ−ステージ誘電物質お
よびポロゲンの組成物が、可視光に対して光学的に透明
であることを意味する。Ｂ−ステージ誘電物質およびポ
ロゲンの溶液、Ｂ−ステージ誘電物質およびポロゲンの
組成物を含むフィルムまたは層、ポロゲンをその中に分
散させた誘電体マトリックス物質を含む組成物、および
ポロゲンの除去後に得られる多孔性誘電物質がすべて可
視光に対して光学的に透明であることを意味する。「実
質的に相溶性」とは、Ｂ−ステージ誘電物質およびポロ
ゲンの組成物が若干濁っているかまたは若干不透明であ
ることを意味する。好ましくは、「実質的に相溶性」と
は、Ｂ−ステージ誘電物質およびポロゲンの溶液、Ｂ−
ステージ誘電物質およびポロゲンの組成物を含むフィル
ムまたは層、その中に分散されたポロゲンを有する誘電
体マトリックス物質を含む組成物、およびポロゲンの除
去後に得られる多孔性誘電物質のうちの少なくとも１つ
が若干濁っているかまたは若干不透明であることを意味
する。
【００４２】相溶性であるためには、ポロゲンはＢ−ス
テージ誘電物質中、Ｂ−ステージ誘電物質を溶解させる
ために用いられる溶剤中、または両方に可溶性または混
和性でなければならない。Ｂ−ステージ誘電物質、ポロ
ゲン、および溶剤を含む組成物のフィルムまたは層をス
ピンキャスティングなどによりキャストする場合、溶剤
のほとんどが蒸発する。このようなフィルムキャスティ
ングの後、ポロゲンは実質的に均一に分散されたままで
あるためにＢ−ステージ誘電物質中に可溶性でなければ
ならない。もしポロゲンが相溶性でないならばＢ−ステ
ージ誘電物質からポロゲンの相分離が起こり、大きなド
メインまたは凝集物が形成され、その結果、細孔のサイ
ズおよび不均一性が増大する。かかる相溶性ポロゲン
は、ポロゲン粒子と実質的に同じサイズを有する実質的
に均一に分散された細孔を有する硬化した誘電物質を提
供する。したがって、結果として得られる細孔の平均直
径は、細孔を形成するために用いられるポロゲンの平均
粒子サイズと実質的に同じである。
【００４３】ポロゲンおよび誘電体マトリックス物質の
相溶性は、典型的には、その溶解度パラメータ、たとえ
ば、デルタｈおよびデルタｖのＶａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅ
ｎパラメータを適合させることにより測定される。たと
えば、Ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎら、ポリマーの特性、
それらの評価と化学構造との相関、ＥｌｓｅｖｉｅｒＳ
ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，
１９７６；Ｏｌａｂｉｓｉら、ポリマー−ポリマー混和
性、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，ＮＹ，１９７９；
Ｃｏｌｅｍａｎら、ポリマーブレンドの特異的相互作用
および混和性、Ｔｅｃｈｎｏｍｉｃ，１９９１；および
Ａ．Ｆ．Ｍ．Ｂａｒｔｏｎ、溶解度パラメータおよび他
の結合パラメータのＣＲＣハンドブック、第２版、ＣＲ
Ｃ Ｐｒｅｓｓ，１９９１参照。デルタｈは物質の水素
結合パラメータであり、デルタｖは物質の分散性および
極性相互作用の尺度である。かかる溶解度パラメータ
は、基寄与法などにより計算できるか、または可溶性溶
剤および不溶性溶剤からなる混合溶剤系中の物質の曇点
を測定することにより定量されるかのいずれかである。
曇点での溶解度パラメータは、溶剤の重量百分率として
定義される。典型的には、物質について多くの曇点が測
定され、このような曇点により規定される中心領域は物
質の溶解度パラメータの領域として定義される。
【００４４】ポロゲンおよび誘電体マトリックス物質の
溶解度パラメータが実質的に類似している場合、ポロゲ
ンは誘電体マトリックス物質と相溶性であり、ポロゲン
の相分離および／または凝集が起こりにくい。ポロゲン
および誘電体マトリックス物質の溶解度パラメータ、特
にデルタｈおよびデルタｖは実質的に適合しているのが
好ましい。ポロゲンの溶解度に影響を与えるポロゲンの
性質は、ポロゲンとＢ−ステージ誘電物質との相溶性に
も影響を与えることは、当業者には理解されるであろ
う。ポロゲンは１つのＢ−ステージ誘電物質と相溶性で
あっても、別のものとは相溶性でないことも、当業者に
は理解されるであろう。これは異なるＢ−ステージ誘電
物質の溶解度パラメータにおける相違によるものであ
る。
【００４５】相溶性、すなわち、光学的に透明である本
発明の組成物は、ポロゲン物質の凝集または長期オーダ
リングの不利益を受けない。すなわち、ポロゲンはＢ−
ステージ誘電物質全体にわたって実質的に均一に分散さ
れている。したがって、ポロゲンの除去により得られる
多孔性誘電物質は、実質的に均一に分散された細孔を有
する。このような実質的に均一に分散された、非常に小
さい細孔は、誘電物質の誘電率を減少させるのに非常に
有効である。
【００４６】本発明の多孔性の高い誘電物質を形成する
ために用いられるポロゲンは、所定の多孔度でクローズ
ドセル構造を維持するために選択された粒子サイズを有
する。細孔サイズが小さすぎると、ある多孔度の誘電物
質に関してはオープンセル、または相互連結した細孔構
造が得られる。３０％の多孔度でクローズドセル細孔構
造を提供する特定の粒子サイズを有するポロゲンは、さ
らに高度の多孔度ではオープンセル細孔構造を提供する
可能性がある。たとえば、３０％以上の多孔度を有する
多孔性誘電物質については、ポロゲンは２．５ｎｍより
大きな粒子サイズを有さなければならない。３０％の多
孔度については、ポロゲンは２．７５ｎｍ以上の粒子サ
イズを有し、好ましくは３ｎｍ以上である。典型的に
は、３０％〜３５％の多孔度を有する誘電物質につい
て、２．７５から４ｎｍ、好ましくは３から３．５ｎｍ
の範囲の粒子サイズを有するポロゲンが選択される。３
５％から４０％の多孔度を有する誘電物質については、
３．５〜８ｎｍ、好ましくは４〜７ｎｍの範囲の粒子サ
イズを有するポロゲンが選択される。４０％から４５％
の多孔度を有する誘電物質については、５ｎｍ以上、好
ましくは５から１５ｎｍ、より好ましくは５〜１１ｎ
ｍ、さらにより好ましくは５〜７ｎｍの範囲の粒子サイ
ズを有するポロゲンが選択される。ポロゲンのサイズが
大きすぎる場合、誘電物質中の結果として得られる細孔
は、非常に狭い線幅を有するを進歩した電子装置に好適
であるには大きすぎる。したがって、クローズドセル細
孔構造を有する多孔性誘電物質を提供するのに有用な細
孔サイズの最適範囲が存在する。
【００４７】広範囲に及ぶポロゲンが本発明における使
用に適している。ポロゲンポリマーは、典型的には架橋
粒子であり、電子装置における進歩した相互連結構造に
おいて改良剤として使用するのに適した分子量および粒
子サイズを有する。典型的には、かかる用途について有
用な粒子サイズ範囲は、約１００ｎｍまでであり、たと
えば、約０．５〜約１００ｎｍまでの範囲の平均粒子サ
イズを有するものである。しかしながら、本発明のクロ
ーズドセル多孔性誘電物質について、平均粒子サイズは
約２．７５〜約２０ｎｍの範囲であり、より好ましくは
約３〜約１５ｎｍであり、最も好ましくは約３ｎｍ〜約
１０ｎｍである。本発明のプロセスの利点は、誘電体マ
トリックスにおいて形成される細孔のサイズは、使用さ
れる除去されたポロゲン粒子と実質的に同じサイズ、す
なわち、寸法であることである。したがって、本発明の
プロセスにより製造される多孔性誘電物質は２．７５〜
２０ｎｍ、好ましくは３〜１５ｎｍ、より好ましくは３
および１０ｎｍの範囲内の平均細孔サイズを有する実質
的に均一な細孔サイズを有する実質的に均一に分散され
た細孔を有する。
【００４８】本発明においてポロゲンとして使用するの
に適したポリマーは、エチレン性またはアセチレン性不
飽和モノマーから得られ、ポリマー鎖を解いて、揮発性
でホストマトリックス物質中に容易に拡散する本来のモ
ノマー単位にすることによるなどして、除去可能であ
る。「除去可能」とは、ポリマー粒子が、解重合、劣
化、またはそうでなければ分解してホスト誘電体マトリ
ックスフィルム中に拡散できる揮発性成分になることを
意味する。好適な不飽和モノマーとしては：（メタ）ア
クリル酸、（メタ）アクリルアミド、アルキル（メタ）
アクリレート、アルケニル（メタ）アクリレート、芳香
族（メタ）アクリレート、ビニル芳香族モノマー、窒素
含有化合物およびそのチオ類似体、ならびに置換エチレ
ンモノマーが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４９】典型的には、本発明において有用なアルキ
ル（メタ）アクリレートは、（Ｃ１−Ｃ２４）アルキル
（メタ）アクリレートである。好適なアルキル（メタ）
アクリレートとしては：「ローカット（ｌｏｗ ｃｕ
ｔ）」アルキル（メタ）アクリレート、「ミッドカット
（ｍｉｄ ｃｕｔ）」アルキル（メタ）アクリレート、
および「ハイカット（ｈｉｇｈ ｃｕｔ）」アルキル
（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定さ
れない。
【００５０】「ローカット」アルキル（メタ）アクリレ
ートは、典型的には、アルキル基が１〜６個の炭素原子
を有するものである。好適なローカットアルキル（メ
タ）アクリレートとしては：メチルメタクリレート
（「ＭＭＡ」）、メチルアクリレート、エチルアクリレ
ート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート
（「ＢＭＡ」）、ブチルアクリレート（「ＢＡ」）、イ
ソブチルメタクリレート（「ＩＢＭＡ」）、ヘキシルメ
タクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロ
ヘキシルアクリレートおよびその混合物が挙げられる
が、これらに限定されない。
【００５１】「ミッドカット」アルキル（メタ）アクリ
レートは、典型的には、アルキル基が７〜１５個の炭素
原子を含むものである。好適なミッドカットアルキル
（メタ）アクリレートとしては：２−エチルヘキシルア
クリレート（「ＥＨＡ」）、２−エチルヘキシルメタク
リレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレ
ート、イソデシルメタクリレート（「ＩＤＭＡ」、分岐
（Ｃ１０）アルキル異性体混合物に基づく）、ウンデシ
ルメタクリレート、ドデシルメタクリレート（ラウリル
メタクリレートとしても知られる）、トリデシルメタク
リレート、テトラデシルメタクリレート（ミリスチルメ
タクリレートとしても知られる）、ペンタデシルメタク
リレートおよびその混合物が挙げられるが、これらに限
定されない。特に有用な混合物は、ドデシル−ペンタデ
シルメタクリレート（「ＤＰＭＡ」）、ドデシル、トリ
デシル、テトラデシルおよびペンタデシルメタクリレー
トの直鎖および分岐鎖異性体混合物；およびラウリル−
ミリスチルメタクリレート（「ＬＭＡ」）を含む。
【００５２】「ハイカット」アルキル（メタ）アクリレ
ートは、典型的には、アルキル基が１６から２４個の炭
素原子を含むものである。好適なハイカットアルキル
（メタ）アクリレートとしては：ヘキサデシルメタクリ
レート、へプタデシルメタクリレート、オクタデシルメ
タクリレート、ノナデシルメタクリレート、コシルメタ
クリレート、エイコシルメタクリレートおよびその混合
物が挙げられるが、これらに限定されない。特に有用な
ハイカットアルキル（メタ）アクリレートの混合物とし
ては：ヘキサデシル、オクタデシル、コシルおよびエイ
コシルメタクリレートの混合物であるセチル−エイコシ
ルメタクリレート（「ＣＥＭＡ」）；およびヘキサデシ
ルおよびオクタデシルメタクリレートの混合物であるセ
チル−ステアリルメタクリレート（「ＳＭＡ」）が挙げ
られるが、これらに限定されない。
【００５３】前記ミッドカットおよびハイカットアルキ
ル（メタ）アクリレートモノマーは、一般に、工業品質
の長鎖脂肪族アルコールを用いて標準的エステル化法に
より製造され、これらの商業的に入手可能なアルコール
は、アルキル基において１０から１５または１６から２
０個の炭素原子を含むさまざまな鎖長のアルコールの混
合物である。これらのアルコールの例は、Ｖｉｓｔａ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐａｎｙから得られるさまざ
まなＺｉｅｇｌｅｒ触媒により得られるＡＬＦＯＬアル
コール、すなわち、ＡＬＦＯＬ１６１８およびＡＬＦＯ
Ｌ１６２０、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐ
ａｎｙから得られるＺｉｅｇｌｅｒ触媒により得られる
さまざまなＮＥＯＤＯＬアルコール、すなわち、ＮＥＯ
ＤＯＬ２５Ｌ、および天然物由来のアルコール、たとえ
ば、Ｐｒｏｃｔｏｒ＆ＧａｍｂｌｅのＴＡ−１６１８お
よびＣＯ−１２７０である。結果として、本発明の目的
に関して、アルキル（メタ）アクリレートは、個々の記
載されたアルキル（メタ）アクリレート製品だけでな
く、アルキル（メタ）アクリレートと多量の特定の記載
されたアルキル（メタ）アクリレートの混合物も含むこ
とが意図される。
【００５４】本発明において有用なアルキル（メタ）ア
クリレートモノマーは、単一のモノマーであってもよい
し、アルキル部分において異なる炭素数を有する混合物
であってもよい。本発明において有用な（メタ）アクリ
ルアミドおよびアルキル（メタ）アクリレートモノマー
は任意に置換されていてもよい。好適な任意に置換され
ていてもよい（メタ）アクリルアミドおよびアルキル
（メタ）アクリレートモノマーとしては：ヒドロキシ
（Ｃ２−Ｃ６）アルキル（メタ）アクリレート、ジアル
キルアミノ（Ｃ２−Ｃ６）アルキル（メタ）アクリレー
ト、ジアルキルアミノ（Ｃ２−Ｃ６）アルキル（メタ）
アクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されな
い。
【００５５】特に有用な置換アルキル（メタ）アクリレ
ートモノマーは、アルキルラジカル中に１またはそれ以
上のヒドロキシル基を有するもの、特にヒドロキシル基
がアルキルラジカルにおいてβ−位（２−位）にみられ
るものである。置換アルキル基が（Ｃ２−Ｃ６）アルキ
ル、分岐または非分岐のヒドロキシアルキル（メタ）ア
クリレートモノマーが好ましい。好適なヒドロキシアル
キル（メタ）アクリレートモノマーとしては：２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート（「ＨＥＭＡ」）、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート（「ＨＥＡ」）、２−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、１−メチル−２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシ−プロピ
ルアクリレート、１−メチル−２−ヒドロキシエチルア
クリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、２
−ヒドロキシブチルアクリレートおよびその混合物が挙
げられるが、これらに限定されない。好ましいヒドロキ
シアルキル（メタ）アクリレートモノマーは、ＨＥＭ
Ａ、１−メチル−２−ヒドロキシエチルアクリレート、
２−ヒドロキシプロピルメタクリレートおよびその混合
物である。後者の２つのモノマーの混合物は、一般に
「ヒドロキシプロピルメタクリレート」または「ＨＰＭ
Ａ」と呼ばれる。
【００５６】本発明において有用な他の置換（メタ）ア
クリレートおよび（メタ）アクリルアミドモノマーは、
アルキルラジカルにおいてジアルキルアミノ基またはジ
アルキルアミノアルキル基を有するものである。このよ
うな置換（メタ）アクリレートおよび（メタ）アクリル
アミドの例としては：ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアミノエチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ル−アミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノブチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルア
ミノエチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ
プロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブ
チルメタクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−
オキソブチル）アクリルアミド、Ｎ−（１，３−ジフェ
ニル−１エチル−３−オキソブチル）アクリルアミド、
Ｎ−（１−メチル−１−フェニル−３−オキソブチル）
メタクリルアミド、および２−ヒドロキシエチルアクリ
ルアミド、アミノエチルエチレン尿素のＮ−メタクリル
アミド、Ｎ−メタクリルオキシエチルモルホリン、ジメ
チルアモノプロピルアミンのＮ−マレイミドおよびその
混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５７】本発明において有用な他の置換（メタ）ア
クリレートモノマーは、珪素含有モノマー、たとえば、
γ−プロピルトリ（Ｃ１−Ｃ６）アルコキシシリル（メ
タ）アクリレート、γ−プロピルトリ（Ｃ１−Ｃ６）ア
ルキルシリル（メタ）アクリレート、γ−プロピルジ
（Ｃ１−Ｃ６）アルコキシ（Ｃ１−Ｃ６）アルキルシリ
ル（メタ）アクリレート、γ−プロピルジ（Ｃ１−
Ｃ６）アルキル（Ｃ１−Ｃ６）アルコキシシリル（メ
タ）アクリレート、ビニルトリ（Ｃ１−Ｃ６）アルコキ
シシリル（メタ）アクリレート、ビニルジ（Ｃ２−
Ｃ６）アルコキシ（Ｃ１−Ｃ ６）アルキルシリル（メ
タ）アクリレート、ビニル（Ｃ２−Ｃ６）アルコキシジ
（Ｃ１−Ｃ６）アルキルシリル（メタ）アクリレート、
ビニルトリ（Ｃ１−Ｃ６）アルキルシリル（メタ）アク
リレート、およびその混合物である。
【００５８】本発明において不飽和モノマーとして有用
なビニル芳香族モノマーとしては：スチレン（「ＳＴ
Ｙ」）、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メ
チルスチレン、エチルビニルベンゼン、ビニルナフタレ
ン、ビニルキシレン、およびその混合物が挙げられる
が、これらに限定されない。ビニル芳香族モノマーはそ
の対応する置換対応物、たとえば、ハロゲン化誘導体、
すなわち、１またはそれ以上のフッ素、塩素または臭素
などのハロゲン基を含むもの；およびニトロ、シアノ、
（Ｃ１−Ｃ１０）アルコキシ、ハロ（Ｃ１−Ｃ１０）ア
ルキル、カルブ（Ｃ １−Ｃ１０）アルコキシ、カルボキ
シ、アミノ、（Ｃ１−Ｃ１０）アルキルアミノ誘導体な
ども包含する。
【００５９】本発明において不飽和モノマーとして有用
な窒素含有化合物およびそのチオ類似体としては：ビニ
ルピリジン、たとえば、２−ビニルピリジンまたは４−
ビニルピリジン；低級アルキル（Ｃ１−Ｃ８）置換Ｎ−
ビニルピリジン、たとえば、２−メチル−５−ビニルピ
リジン、２−エチル−５−ビニルピリジン、３−メチル
−５−ビニルピリジン、２，３−ジメチル−５−ビニル
ピリジン、および２−メチル−３−エチル−５−ビニル
ピリジン；メチル置換キノリンおよびイソキノリン；Ｎ
−ビニルカプロラクタム；Ｎ−ビニルブチロラクタム；
Ｎ−ビニルピロリドン；ビニルイミダゾール；Ｎ−ビニ
ルカルバゾール；Ｎ−ビニルスクシンイミド；（メタ）
アクリロニトリル；ｏ−、ｍ−、またはｐ−アミノスチ
レン；マレイミド；Ｎ−ビニル−オキサゾリドン；Ｎ，
Ｎ−ジメチルアミノエチル−ビニルエーテル、エチル−
２−シアノアクリレート；ビニルアセトニトリル；Ｎ−
ビニルフタルイミド；Ｎ−ビニルピロリドン、たとえ
ば、Ｎ−ビニル−チオ−ピロリドン、３−メチル−１−
ビニルピロリドン、４−メチル−１−ビニルピロリド
ン、５−メチル−１−ビニルピロリドン、３−エチル−
１−ビニルピロリドン、３−ブチル−１−ビニルピロリ
ドン、３，３−ジメチル−１−ビニルピロリドン、４，
５−ジメチル−１−ビニルピロリドン、５，５−ジメチ
ル−１−ビニルピロリドン、３，３，５−トリメチル−
１−ビニルピロリドン、４−エチル−１−ビニルピロリ
ドン、５−メチル−５−エチル−１−ビニルピロリドン
および３，４，５−トリメチル−１−ビニルピロリド
ン；ビニルピロール；ビニルアニリン；およびビニルピ
ペリジンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６０】本発明において不飽和モノマーとして有用
な置換エチレンモノマーとしては：酢酸ビニル、ビニル
ホルムアミド、塩化ビニル、フッ化ビニル、臭化ビニ
ル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンおよび臭化ビニ
リデンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６１】誘電物質が有機ポリシリカ物質である場
合、ポリマーポロゲンは、重合単位として、シリル含有
モノマーまたはポリ（アルキレンオキサイド）モノマー
から選択される少なくとも１つの化合物を含むのが好ま
しい。かかるシリル含有モノマーまたはポリ（アルキレ
ンオキサイド）モノマーは、未架橋ポリマーを形成する
ために用いることができるか、クロスリンカーとして用
いることができるか、またはその両方である。珪素を含
有するモノマーは、本発明においてシリル含有モノマー
として有用である。このようなシリル含有モノマーにお
ける珪素部分は、反応性であってもよいし、非反応性で
あってもよい。「反応性」シリル含有モノマーの例とし
ては：１またはそれ以上のアルコキシまたはアセトキシ
基を含むもの、たとえば、これらに限定されないが、ト
リメトキシシリル含有モノマー、トリエトキシシリル含
有モノマー、メチルジメトキシシリル含有モノマーなど
が挙げられる。「非反応性」シリル含有モノマーの例と
しては、アルキル基、アリール基、アルケニル基または
その混合物を含むもの、たとえば、これらに限定されな
いが、トリメチルシリル含有モノマー、トリエチルシリ
ル含有モノマー、フェニルジメチルシリル含有モノマー
などが挙げられる。重合単位としてシリル含有モノマー
を含むポリマーポロゲンは、シリル部分を含むモノマー
の重合により製造されるこのようなポロゲンを包含する
ことを意図される。末端キャッピング単位としてのみシ
リル部分を含む直鎖ポリマーを包含することは意図され
ない。
【００６２】好適なシリル含有モノマーとしては、ビニ
ルトリメチルシラン、ビニルトリエチルシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−
トリメトキシシリルプロピル（メタ）アクリレート、ジ
ビニルシラン、トリビニルシラン、ジメチルジビニルシ
ラン、ジビニルメチルシラン、メチルトリビニルシラ
ン、ジフェニルジビニルシラン、ジビニルフェニルシラ
ン、トリビニルフェニルシラン、ジビニルメチルフェニ
ルシラン、テトラビニルシラン、ジメチルビニルジシロ
キサン、ポリ（メチルビニルシロキサン）、ポリ（ビニ
ルヒドロシロキサン）、ポリ（フェニルビニルシロキサ
ン）、アリルオキシ−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシラ
ン、アリルオキシトリメチルシラン、アリルトリエトキ
シシラン、アリルトリ−イソ−プロピルシラン、アリル
トリメトキシシラン、アリルトリメチルシラン、アリル
トリフェニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、
ジエチルメチルビニルシラン、ジメチルエトキシビニル
シラン、ジメチルフェニルビニルシラン、エトキシジフ
ェニルビニルシラン、メチルビス（トリメチルシリルオ
キシ）ビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、ト
リエトキシビニルシラン、トリエチルビニルシラン、ト
リフェニルビニルシラン、トリス（トリメチルシリルオ
キシ）ビニルシラン、ビニルオキシトリメチルシランお
よびその混合物が挙げられるが、これらに限定されな
い。
【００６３】本発明のポロゲンを形成するために有用な
シリル含有モノマーの量は、典型的には使用されるモノ
マーの全重量に基づいて約１から約９９重量％である。
シリル含有モノマーが１〜約８０重量％の量において存
在するのが好ましく、約５から約７５重量％であるのが
より好ましい。
【００６４】好適なポリ（アルキレンオキサイド））モ
ノマーとしては、ポリ（プロピレンオキサイド）モノマ
ー、ポリ（エチレンオキサイド）モノマー、ポリ（エチ
レンオキサイド／プロピレンオキサイド）モノマー、ポ
リ（プロピレングリコール）（メタ）アクリレート、ポ
リ（プロピレングリコール）アルキルエーテル（メタ）
アクリレート、ポリ（プロピレングリコール）フェニル
エーテル（メタ）アクリレート、ポリ（プロピレングリ
コール）４−ノニルフェノールエーテル（メタ）アクリ
レート、ポリ（エチレングリコール）（メタ）アクリレ
ート、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテル
（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）フ
ェニルエーテル（メタ）アクリレート、ポリ（プロピレ
ン／エチレングリコール）アルキルエーテル（メタ）ア
クリレートおよびその混合物が挙げられるが、これらに
限定されない。好ましいポリ（アルキレンオキサイド）
モノマーとしては、トリメチロールプロパンエトキシレ
ートトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパ
ンプロポキシレートトリ（メタ）アクリレート、ポリ
（プロピレングリコール）メチルエーテルアクリレート
などが挙げられる。特に好適なポリ（プロピレングリコ
ール）メチルエーテルアクリレートモノマーは、約２０
０から約２０００の範囲の分子量を有するものである。
本発明において有用なポリ（エチレンオキサイド／プロ
ピレンオキサイド）モノマーは、直鎖、ブロックまたは
グラフトコポリマーである。かかるモノマーは、典型的
には約１〜約５０、好ましくは約２から約５０の重合度
を有する。
【００６５】典型的には、本発明のポロゲンにおいて有
用なポリ（アルキレンオキサイド）モノマーの量は、使
用されるモノマーの全重量に基づいて約１〜約９９重量
％である。ポリ（アルキレンオキサイド）モノマーの量
は、約２から約９０重量％、より好ましくは約５〜約８
０重量％である。
【００６６】シリル含有モノマーおよびポリ（アルキレ
ンオキサイド）モノマーは、本発明のポロゲンを形成す
るために、単独で用いることができるかまたは組み合わ
せて用いることができるかのいずれかである。シリル含
有モノマーおよびポリ（アルキレンオキサイド）モノマ
ーは、組合せにおいて用いるのが好ましい。一般に、誘
電体マトリックスとポロゲンを相溶化させるために必要
なシリル含有モノマーまたはポリ（アルキレンオキサイ
ド）モノマーの量は、マトリックスにおいて望ましいポ
ロゲンローディング量、有機ポリシリカ誘電体マトリッ
クスの具体的な組成、およびポロゲンポリマーの組成に
依存する。シリル含有モノマーとポリ（アルキレンオキ
サイド）モノマーの組合せを用いる場合、モノマーの量
は他のモノマーの量が増大するにつれて減少する。した
がって、シリル含有モノマーの量が組合せにおいて増大
するにつれ、組合せにおけるポリ（アルキレンオキサイ
ド）モノマーの量は減少する。
【００６７】本発明において有用なポリマーは、溶液重
合または乳化重合などさまざまな重合技術により調製す
ることができ、溶液重合によるのが好ましい。本発明に
おいて有用な溶液ポリマーは、直鎖、分岐鎖またはグラ
フトであってもよく、コポリマーまたはホモポリマーで
あってもよい。特に好適な溶液ポリマーは、架橋コポリ
マーを包含する。典型的には、ポロゲンポリマーの分子
量は、５０００〜１００００００の範囲であり、好まし
くは１００００〜５０００００であり、より好ましくは
１００００から１０００００である。ポロゲンポリマー
の粒子サイズ多分度は、１〜２０、好ましくは１．００
１〜１５、より好ましくは１．００１〜１０の範囲であ
る。
【００６８】本発明の溶液ポリマーは、一般に非水性溶
剤中で調製される。かかる重合に好適な溶剤は、当業者
にはよく知られている。かかる溶剤の例としては：炭化
水素、たとえば、アルカン、フッ素化炭化水素、および
芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、エステル、アルコ
ールおよびその混合物が挙げられるが、これらに限定さ
れない。特に好適な溶剤としては、ドデカン、メシチレ
ン、キシレン、ジフェニルエーテル、ガンマ−ブチロラ
クトン、エチルラクテート、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、カプロラクトン、２−へプ
タノン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケト
ン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、デカノ
ール、およびｔ−ブタノールが挙げられる。
【００６９】本発明の溶液ポリマーは、様々な方法、た
とえば、米国特許第５８６３９９６号（Ｇｒａｈａｍ）
および欧州特許出願番号１０８８８４８（Ａｌｌｅｎ
ら）において開示されているものにより調製することが
できる。本発明において有用なエマルジョンポリマー
は、一般に、欧州特許出願番号１０８８８４８（Ａｌｌ
ｅｎら）において開示されている方法により調製され
る。
【００７０】本発明のポリマーは、アニオン重合または
フリーラジカル重合技術を用いて調製される。本発明に
おいて有用なポリマーは、段階重合プロセスにより調製
されない。
【００７１】本発明のポリマー粒子ポロゲンは、架橋ポ
リマー鎖を含む。任意の量のクロスリンカーが本発明に
おける使用に適している。典型的には、本発明のポロゲ
ンは、ポロゲンの重量に基づいて少なくとも１重量％の
クロスリンカーを含む。ポロゲンの重量に基づいて１０
０％以下の架橋剤が本発明の粒子において有効に用いら
れる。クロスリンカーの量は約１％〜約８０％であるの
が好ましく、より好ましくは約１％〜約６０％である。
ポロゲン中のクロスリンカーの量が増大するにつれ、誘
電体マトリックスからポロゲンを除去する条件は変化し
うることは当業者には理解されるであろう。
【００７２】本発明において有用な好適なクロスリンカ
ーとしては、ジ−、トリ−、テトラ−、または高位の多
官能性エチレン不飽和モノマーが含まれる。本発明にお
いて有用なクロスリンカーの例としては：トリビニルベ
ンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルピリジン、ジビニ
ルナフタレンおよびジビニルキシレン；およびたとえば
エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、ジエチレングリコールジビニ
ルエーテル、トリビニルシクロヘキサン、アリルメタク
リレート（「ＡＬＡＭＡ」）、エチレングリコールジメ
タクリレート（「ＥＧＤＭＡ」）、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート（「ＤＥＧＤＭＡ」）、プロピレン
グリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジ
アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ート（「ＴＭＰＴＭＡ」）、ジビニルベンゼン（「ＤＶ
Ｂ」）、グリシジルメタクリレート、２，２−ジメチル
プロパン、１，３−ジアクリレート、１，３−ブチレン
グリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコー
ルジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリ
レート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチ
レングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジ
オールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメ
タクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレー
ト、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラ
エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコ
ール２００ジアクリレート、テトラエチレングリコール
ジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート、エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレー
ト、エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレート、
ポリエチレングリコール６００ジメタクリレート、ポリ
（ブタンジオール）ジアクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリエ
トキシトリアクリレート、グリセリルプロポキシトリア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペ
ンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレー
ト、およびその混合物が挙げられるが、これらに限定さ
れない。架橋することができるシリル含有モノマー、た
とえばこれらに限定されないが、ジビニルシラン、トリ
ビニルシラン、ジメチルジビニルシラン、ジビニルメチ
ルシラン、メチルトリビニルシラン、ジフェニルジビニ
ルシラン、ジビニルフェニルシラン、トリビニルフェニ
ルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、テトラビニ
ルシラン、ジメチルビニルジシロキサン、ポリ（メチル
ビニルシロキサン）、ポリ（ビニルヒドロシロキサ
ン）、ポリ（フェニルビニルシロキサン）、テトラアリ
ルシラン、１，３−ジメチルテトラビニルジシロキサ
ン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンおよび
その混合物もクロスリンカーとして用いられる。
【００７３】本発明のポロゲン粒子は、Ｂ−ステージ誘
電体マトリックス物質にそのまま直接添加することがで
きるか、または電子装置の電気的または物理的性質に影
響を及ぼす可能性のある不純物を除去するためにまず精
製してもよい。ポロゲン粒子の精製は、ポロゲン粒子の
沈降または不純物の吸着のいずれかにより行うことがで
きる。
【００７４】多孔性誘電物質の形成においてポロゲンと
して有用であるためには、本発明のポロゲンは、誘電体
マトリックス物質に悪影響をおよぼさない条件下で少な
くとも部分的に除去可能でなければならず、完全に除去
可能であるのがより好ましい。「除去可能」とは、ポリ
マーが解重合するか、または別の方法で揮発成分または
フラグメントに分解し、これをその後誘電物質から除去
されるか、または誘電物質から外部へ移行して、細孔ま
たは空隙が生じることを意味する。誘電体マトリックス
物質に悪影響をおよぼすことなくポロゲンを少なくとも
部分的に除去する任意の手順または条件を用いることが
できる。ポロゲンが実質的に除去されるのが好ましい。
典型的な除去法は、これに限定されないが：化学的、熱
への暴露または放射線、たとえば、これらに限定されな
いが、ＵＶ、Ｘ線、ガンマ線、α粒子、中性子線または
電子線への暴露が挙げられる。ポロゲンを除去するため
に、マトリックス物質を熱またはＵＶ光に暴露すること
が好ましい。
【００７５】本発明のポロゲンは、真空下、窒素、アル
ゴン、または窒素および水素の混合物、たとえば発生ガ
ス、あるいは他の不活性または還元雰囲気下で熱により
除去することができる。本発明のポロゲンは、有機ポリ
シリカ誘電体マトリックス物質の熱硬化温度よりも高
く、熱分解温度よりも低い任意の温度で除去することが
できる。典型的には、本発明のポロゲンは、１５０℃〜
５００℃の範囲で除去され、好ましくは２５０℃〜４２
５℃の範囲の温度で除去することができる。典型的に
は、本発明のポロゲンは１〜１２０分の範囲の時間で加
熱により除去される。本発明のポロゲンの利点は、０〜
２０重量％のポロゲンが有機ポリシリカマトリックス物
質を除去した後に残存することである。
【００７６】一例において、本発明のポロゲンが放射線
への暴露により除去される場合、典型的には不活性雰囲
気下、たとえば、窒素雰囲気下で放射線源、たとえば、
これらに限定されないが、可視光または紫外線光にポロ
ゲンポリマーを暴露することにより除去される。このよ
うな暴露により生じるポロゲンフラグメントは不活性気
体の流れのもとでマトリックス物質から除去される。放
射線のエネルギー束は、ポロゲン粒子が少なくとも部分
的に除去されるために十分な数のフリーラジカルを生じ
るために十分高くなければならない。本発明のポロゲン
を除去するために熱および放射線の組合せを用いること
ができることは当業者には理解されるであろう。
【００７７】本発明の誘電性マトリクス物質の調製にお
いて、前記の複数のポロゲン粒子をまずＢ−ステージ誘
電物質内に分散させるか、または溶解させる。任意の量
のポロゲンをＢ−ステージ誘電物質と本発明にしたがっ
て組合わせることができる。使用されるポロゲンの量
は、使用される特定のポロゲン、使用される特定のＢ−
ステージ誘電物質、結果として得られる多孔性誘電物質
において望ましい誘電率減少の程度、すなわち望ましい
具体的な多孔度、およびポロゲン粒子の平均細孔サイズ
に依存する。典型的には、使用されるポロゲンの量は、
Ｂ−ステージ誘電物質の重量に基づいて３０〜５０重量
％、好ましくは３０〜４５重量％、より好ましくは３０
〜４０重量％の範囲である。ポロゲンの特に有用な量
は、約３０〜約３５重量％の範囲である。
【００７８】本発明のポロゲンは、当該分野において一
般的な任意の方法によりＢ−ステージ誘電物質と組み合
わせることができる。典型的には、Ｂ−ステージ誘電物
質をまず好適な高沸点溶剤、たとえば、これらに限定さ
れないが、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケト
ン、２−へプタノン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロ
ラクトン、エチルラクテートプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、ジフェニルエーテル、アニソール、ｎ
−アミルアセテート、ｎ−ブチルアセテート、シクロヘ
キサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ’−ジ
メチルプロピレン尿素、メシチレン、キシレン、または
その混合物中に溶解させて、溶液を形成する。ポロゲン
粒子を次に溶液中に分散させるかまたは溶解させる。結
果として得られる分散液を次に当該分野で一般的な方
法、たとえば、スピンコーティング、スプレーコーティ
ングまたはドクターブレーディングにより基体上に堆積
させて、フィルまたは層を形成する。
【００７９】基体上に堆積させた後、Ｂ−ステージ誘電
物質を次に実質的に硬化させて、実質的にポロゲン粒子
を除去しないで硬質の架橋誘電体マトリックス物質を形
成する。誘電物質の硬化は、これらに限定されないが、
加熱して縮合を誘発させるか、またはｅ−線照射してオ
リゴマーまたはモノマー単位のフリーラジカルカップリ
ングを促進するなどの当該分野において一般的な任意の
手段により行うことができる。典型的には、Ｂ−ステー
ジ物質は、たとえば、高温での加熱、例えばホットプレ
ート上などで一定温度で直接加熱するか、または段階的
方法のいずれかにより硬化される。典型的には、ポリマ
ーポロゲンを含有する誘電物質をまず約２００℃〜約３
５０℃の温度でアニールし、その後、さらに高い温度、
例えば、約４００℃〜約４５０℃に加熱して、少なくと
も部分的にポロゲンを除去する。このような硬化条件
は、当業者にはよく知られている。
【００８０】一旦Ｂ−ステージ誘電物質が硬化したら、
有機ポリシリカ誘電体マトリックス物質を実質的に分解
させることなく（すなわち５重量％未満の誘電物質が失
われる）、ポロゲンが少なくとも部分的に除去される条
件にフィルムを供する。典型的には、かかる条件として
は、これらに限定されないが、熱および／または放射線
に暴露することを含む。ポロゲンを熱により除去するた
めには、誘電マトリックス物質をオーブン加熱またはマ
イクロ波加熱により加熱することができる。典型的な加
熱除去条件下で、重合した誘電マトリックス物質を約３
５０℃〜４００℃に加熱する。熱不安定性ポロゲンの具
体的な除去温度はポロゲンの組成によって変わることは
当業者には理解されるであろう。除去に際し、ポロゲン
ポリマーは解重合するか、または他の方法で分解して揮
発成分またはフラグメントになり、これを次に誘電マト
リックス物質から除去するか、または移行させて、細孔
または空隙を形成し、これをプロセスにおいて用いられ
るキャリアガスで満たす。このようにして、空隙を有す
る多孔性誘電物質が得られ、ここに空隙のサイズはポロ
ゲンの粒子サイズと実質的に同じである。「実質的に同
じ」とは、細孔の直径が使用されるポロゲンの平均粒子
サイズの１０％以内であることを意味する。結果として
得られる空隙を有する誘電物質は、かかる空隙を有さな
い物質よりも低い誘電率を有する。
【００８１】本発明は、ａ）複数の除去可能なポリマー
ポロゲン粒子をＢ−ステージ誘電物質中に分散させる段
階；ｂ）Ｂ−ステージ誘電物質を硬化させて、ポロゲン
粒子を実質的に分解することなく誘電体マトリックス物
質を形成する段階；ｃ）ポロゲンを少なくとも部分的に
除去する条件に誘電体マトリックス物質を供して、該誘
電物質を実質的に分解することなく多孔性誘電物質を形
成する段階を含み；該ポロゲンが実質的にＢ−ステージ
誘電物質と相溶性であり；該誘電物質が３０％以上の多
孔度であり；複数のポロゲンの平均粒子サイズがクロー
ズドセル細孔構造を提供するために選択される、電子装
置の製造における使用に適した多孔性誘電物質の製造法
を提供する。本発明により、ａ）複数の除去可能なポリ
マーポロゲン粒子をＢ−ステージ有機ポリシリカ誘電物
質中に分散させる段階、ｂ）Ｂ−ステージ有機ポリシリ
カ誘電物質を硬化させて、ポロゲン粒子を実質的に分解
することなく誘電体マトリックス物質を形成する段階；
ｃ）ポロゲンが少なくとも部分的に除去される条件に有
機ポリシリカ誘電体マトリックス物質を供して、実質的
に有機ポリシリカ誘電物質を分解することなく多孔性誘
電物質を形成する段階を含み、該ポロゲンがＢ−ステー
ジ有機ポリシリカ誘電物質と実質的に相溶性であり；該
ポロゲンが重合単位としてシリル含有モノマーまたはポ
リ（アルキレンオキサイド）モノマーから選択される少
なくとも１つの化合物を含み；該誘電物質が３０％以上
の多孔度であり；複数のポロゲン粒子の平均粒子サイズ
がクローズドセル多孔性構造を提供するために選択され
る、電子装置の製造における使用に適した多孔性有機ポ
リシリカ誘電物質の製造法も提供される。
【００８２】本発明のさらなる利点は、均一に分散され
た空隙を有し、公知誘電物質よりも大きな空隙体積およ
び／または公知誘電物質よりも小さな空隙サイズを有す
る低誘電率物質が得られることである。結果として得ら
れる多孔性誘電体マトリックス物質は、低ストレス、低
誘電率、低屈折率、改良された靱性および向上したコン
プライアンスを機械的接触中に有するので、圧縮中によ
り少ない接触力しか必要としない。
【００８３】本発明の方法により製造される多孔性誘電
物質は、低屈折率または低誘電物質を使用できる任意の
用途において使用するのに好適である。本発明の多孔性
誘電物質が薄膜である場合、絶縁体、反射防止コーティ
ング、防音材、絶縁材、断熱材、光学的コーティングな
どとして有用である。本発明の多孔性誘電物質は、これ
らに限定されないが、マルチレベル集積回路、例えば、
マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、メ
モリーチップおよびバンドパスフィルターをはじめとす
る電子およびオプトエレクトロニクス装置において有用
であり、その性能を向上させ、コストを減少させる。
【００８４】本発明の多孔性誘電体マトリックス物質は
集積回路の製造における使用に特に適している。集積回
路製造の一例において、第一段階として、その中に分散
または溶解されたポリマーポロゲンを有するＢ−ステー
ジ誘電物質および任意に溶剤を含む組成物の層を基体上
に堆積させる。好適な堆積法としては、スピンキャステ
ィング、スプレーキャスティングまたはドクターブレー
ディングが挙げられる。好適な任意の溶剤としては：メ
チルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、２−へプ
タノン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、エ
チルラクテートプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジフェニルエーテル、アニソール、ｎ−アミルアセ
テート、ｎ−ブチルアセテート、シクロヘキサノン、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピ
レン尿素、メシチレン、キシレン、またはその混合物が
挙げられるが、これらに限定されない。好適な基体は：
珪素、二酸化珪素、シリコンオキシカーバイド、シリコ
ンゲルマニウム、シリコン−オン−インシュレーター、
ガラス、窒化珪素、セラミック、アルミニウム、銅、ヒ
化ガリウム、プラスチック、例えばポリカーボネート、
回路基板、例えば、ＦＲ−４およびポリイミド、ならび
にハイブリッド回路基体、例えば窒化アルミニウム−ア
ルミナを包含するが、これらに限定されない。かかる基
体は、さらにその上に堆積された薄膜を含み、かかるフ
ィルムとしては、これらに限定されないが：金属窒化
物、金属炭化物、金属珪化物、金属酸化物、およびその
混合物が挙げられる。多層集積回路装置、絶縁された、
平坦化回路線のアンダーライイング層も基体として機能
することができる。
【００８５】集積回路製造の第二の段階において、組成
物の層を高温に加熱して、Ｂ−ステージ誘電物質を硬化
させて、ポリマーポロゲンを分解せずに誘電体マトリッ
クス物質を形成する。触媒、たとえば、ブレンステッド
またはルイス塩基あるいはブレンステッドまたはルイス
酸も用いることができる。第三段階において、結果とし
て得られる硬化有機ポリシリカ誘電体マトリックス物質
を次に、誘電体マトリックス物質に悪影響をおよぼさず
にその中に含まれるポロゲンが実質的に除去される条件
に付して、多孔性有機ポリシリカ誘電物質を得る。
【００８６】多孔性誘電体物質を次にリソグラフィーで
パターン化して、その後の加工段階においてバイア（ｖ
ｉａ）および／またはトレンチ（ｔｒｅｎｃｈ）を形成
する。トレンチは一般に基体まで達し、少なくとも１つ
の金属製バイアと連結する。典型的には、リソグラフィ
ーパターン化は、（ｉ）誘電物質層をポジ型またはネガ
型フォトレジスト、例えば、Ｓｈｉｐｌｅｙ Ｃｏｍｐ
ａｎｙ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ、ＭＡ）により販売さ
れているものでコーティングする段階；（ｉｉ）イメー
ジ様に、マスクを通してフォトレジストを放射線、たと
えば、適当な波長の光またはｅ−線に暴露する段階；
（ｉｉｉ）レジストにおけるイメージを例えば適当な現
像剤で現像する段階；および（ｉｖ）イメージを誘電層
を通して適当な転写技術、例えば、反応性イオンビーム
エッチングで基体に転写する段階を含む。任意に、フォ
トレジストコーティングの前に反射防止組成物を誘電物
質上に堆積させることができる。かかるリソグラフィー
パターン形成技術は当業者には一般的である。
【００８７】金属フィルムを次にトレンチを充填するた
めにパターン化された誘電層上に堆積させる。好ましい
金属物質としては：銅、タングステン、金、銀、アルミ
ニウムまたはその合金が挙げられるが、これらに限定さ
れない。金属は典型的にはパターン化された誘電層上に
当業者に周知の技術により堆積される。このような技術
としては：化学的気相堆積法（「ＣＶＤ」）、プラズマ
−増進ＣＶＤ、燃焼ＣＶＤ（「ＣＣＶＤ」）、電着およ
び無電解堆積、スパッタリングなどが挙げられるが、こ
れらに限定されない。任意に、ニッケル、タンタル、チ
タン、タングステン、またはクロムの層（その窒化物ま
たは珪化物を含む）またはバリヤまたは接着層などの他
の層、例えば窒化珪素または窒化チタンなどを含む金属
ライナーを、パターン化され、エッチングされた誘電物
質上に堆積させる。
【００８８】集積回路製造法の第五の段階において、過
剰の金属物質を、例えば金属フィルムの平坦化により除
去して、結果として得られる金属物質をパターン化され
た誘電層とおおむね平坦にする。平坦化は、典型的に
は、化学的／機械的ポリッシングまたは選択的ウェット
またはドライエッチングにより行われる。かかる平坦化
法は、当業者には周知である。
【００８９】前記工程を繰り返すことにより、有機ポリ
シリカ誘電物質の複数の層、および金属層を含む誘電物
質の多層をその後施用することができることは当業者に
は理解されるであろう。本発明の組成物は集積回路製造
の任意の、そしてすべての方法において有用であること
も当業者には理解されるであろう。
【００９０】したがって、本発明は、ａ）その中に分散
された複数のポリマーポロゲンを有するＢ−ステージ誘
電物質を含む組成物を基体上に堆積させる段階；ｂ）Ｂ
−ステージの誘電物質を硬化させて、ポロゲンを実質的
に除去することなく誘電体マトリックス物質を形成する
段階；ｃ）誘電体マトリックス物質を、ポロゲンを少な
くとも部分的に除去する条件に供して、実質的に誘電物
質を分解することなく多孔性誘電物質を形成する段階；
ｄ）多孔性誘電層にパターン形成する段階；ｅ）金属フ
ィルムをパターン形成された多孔性誘電層上に堆積させ
る段階；およびｆ）フィルムを平坦化させて、集積回路
を形成する段階を含み、該ポロゲンがＢ−ステージ誘電
物質と実質的に相溶性であり；該誘電物質が３０％以上
の多孔度であり；該ポロゲンの平均粒子サイズがクロー
ズドセル多孔性誘電物質を提供するために選択される、
クローズドセル多孔性フィルムで集積回路を製造する方
法を提供する。
【００９１】誘電物質が有機ポリシリカ物質であるのが
好ましい。したがって、本発明はまた、ａ）その中に分
散されたポリマーポロゲンを有するＢ−ステージ誘電物
質を含む組成物を基体上に堆積させる段階；ｂ）Ｂ−ス
テージ有機ポリシリカ誘電物質を硬化させて、実質的に
ポロゲンを除去することなく有機ポリシリカ誘電体マト
リックス物質を形成する段階；ｃ）有機ポリシリカ誘電
体マトリックス物質を、ポロゲンを少なくとも部分的に
除去する条件に供して、誘電物質を実質的に分解するこ
となく多孔性有機ポリシリカ誘電物質を形成する段階；
ｄ）多孔性誘電層にパターン形成する段階；ｅ）金属フ
ィルムをパターン形成された多孔性誘電層上に堆積させ
る段階；およびｆ）フィルムを平坦化させて、集積回路
を形成する段階を含み、該ポロゲンがＢ−ステージの誘
電物質と実質的に相溶性であり；該ポロゲンが重合単位
としてシリル含有モノマーまたはポリ（アルキレンオキ
サイド）モノマーから選択される少なくとも一つの化合
物を含み；該誘電物質が３０％以上の多孔度である、ク
ローズドセル多孔性フィルムで集積回路を製造する方法
を提供する。
【００９２】多孔性誘電物質を含む集積回路も本発明に
含まれ、該多孔性誘電物質は３０％以上の多孔度であ
り；細孔は実質的に相互連結せず；細孔の平均粒子サイ
ズはクローズドセル細孔構造を提供するように選択され
る。多孔性誘電物質は有機ポリシリカ物質であるのが好
ましく、メチルシルセスキオキサンであるのがより好ま
しい。誘電物質が３５％以上の多孔度を有するのがさら
に好ましい。
【００９３】本発明の多孔性誘電物質のクローズドセル
細孔構造によりもたらされるさらなる利点は、多孔性誘
電層のキャップ層が必要ないことである。かかるキャッ
プ層は典型的には多孔性誘電層に直接施用され、次に施
用される層が誘電物質の細孔中に侵入するのを防止する
障壁として作用する。したがって、本発明は、キャップ
層が追加されていない多孔性誘電層を含み、多孔性誘電
層が３０％以上の多孔度を有する電子装置を提供する。
【００９４】次の実施例は本発明のさまざまな態様をさ
らに説明するためのものであって、どの態様においても
本発明の範囲も限定することを意図しない。
【００９５】実施例１ メチルシルセスキオキサン樹脂（０．８０ｇ）をプロピ
レングリコールメチルエーテルアセテート（１．３３
ｇ、１５重量％）およびプロピレングリコールメチルエ
ーテルアセテート（１．４３ｇ）中、重合単位としてＰ
ＥＧＭＥＭＡ４７５／ＶＴＭＯＳ／ＴＭＰＴＭＡ（８０
／１０／１０）を有する複数のポロゲン粒子と組み合わ
せることによりメチルシルセスキオキサン（「ＭｅＳ
Ｑ」）サンプルを調製する。複数のポロゲン粒子の平均
粒子サイズはさまざまである。スピンキャスティングを
用いて薄いコーティングとしてサンプルをシリコンウェ
ハ上に堆積させる。フィルムの厚さ（推定〜１．１μ
ｍ）は塗布サイクル、乾燥サイクルおよび最終スピンサ
イクルの期間およびスピン速度により調整される。ウェ
ハを１５０℃で１分間加工し、続いて、ＰＹＲＥＸ（登
録商標）容器中でアルゴン雰囲気下でオーブン内で２０
０℃に加熱する。容器の酸素含量をサンプルの加熱前に
モニターし、５ｐｐｍより低く維持する。２００℃で３
０分後、炉を１０℃／分の速度で４２０℃の温度まで加
熱し、６０分間維持する。この温度でポリマーが膨潤す
ることなくポリマー粒子を分解させる。前記手順をさま
ざまな量のポロゲンを用いて繰り返す。
【００９６】実施例２ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌ
ａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能なベンゾシク
ロブテン（「ＢＣＢ」）「Ｂ−ステージ」マトリックス
ポリマー（０．８０ｇ）、メシチレン（１．４３ｇ）、
および重合単位としてＶＡＳ／ＳＴＹＲＮＥ／ＴＭＰＴ
ＭＡ（８０／１０／１０）を有する複数のポロゲン粒子
をシクロヘキサノン（１．３３ｇ、１５重量％）中で組
み合わせることにより、サンプルを調製する。複数のポ
ロゲン粒子の平均粒子サイズはさまざまである。スピン
キャスティングを用いて薄いコーティングとしてサンプ
ルをシリコンウェハ上に堆積させる。フィルムの厚さ
（推定〜１．１μｍ）は塗布サイクル、乾燥サイクルお
よび最終スピンサイクルの期間およびスピン速度により
調整される。ウェハを１５０℃で１分間加工し、続い
て、ＰＹＲＥＸ（登録商標）容器中でアルゴン雰囲気
下、オーブン内で３５０℃に加熱する。容器の酸素含量
をサンプルの加熱前にモニターし、５ｐｐｍより低く維
持する。２５０℃で３０分後、炉を１０℃／分の速度で
３５０℃の温度まで加熱し、６０分間維持する。この温
度でポリマーを膨潤させずにポリマー粒子を分解させ
る。前記手順をさまざまな量のポロゲンを用いて繰り返
す。
【００９７】実施例３ ポリアリーレンエーテル「Ｂ−ステージ」マトリックス
ポリマーがＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ
からＳＩＬＫの商標で入手可能なものとされ、シクロヘ
キサンを溶剤として用いる以外は実施例２の手順を繰り
返す。さまざまな量のポロゲンを用いて手順を繰り返
す。熱履歴を新規マトリックス物質と適合するように変
化させ；３５０℃で３０分後、炉を１０℃／分の速度で
４２０℃の温度まで加熱し、６０分間維持する。この温
度でポリマーを膨潤させずにポリマー粒子を分解する。
【００９８】実施例４ ポリアリーレンエーテル「Ｂ−ステージ」マトリックス
ポリマーがＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
Ｍａｔｅｉａｌｓ（Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ，Ｎｅｗ
Ｊｅｒｓｅｙ）からＦＬＡＲＥの商標で入手可能なもの
とした以外は、実施例３の手順を繰り返す。さまざまな
量のポロゲンを用いて手順を繰り返す。
【００９９】実施例５ ポリアリーレンエーテル「Ｂ−ステージ」マトリックス
ポリマーがＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ａｌｌｅｎｔｏ
ｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）からＶＥＬＯＸの商
標で入手可能なものとした以外は実施例３の手順を繰り
返す。さまざまな量のポロゲンを用いて手順を繰り返
す。
【０１００】実施例６ 実施例１〜６から得られる多孔質誘電物質の壁の厚さを
計算して、細孔相互連結度を定量する。このような計算
は、以下の式にしたがって行う：壁の厚さは単位セルの
間の長さとポロゲン粒子の直径の差である。ただし、単
位セル長はポロゲン粒子の体積の立方根を全細孔体積で
割ったものに等しい。クローズドセル細孔構造を維持す
るためには０．５ｎｍまたはそれ以上の壁厚が必要であ
る。結果を表１に記載する。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】実施例７ 平均粒子サイズが３．５ｎｍである複数のポロゲン粒子
を用いて実施例１の手順を繰り返す。
【０１０３】実施例８ 導電性シリコンウェハ上に堆積され、抵抗率（「Ｒ」）
が０．０２オーム−ｃｍ以下である薄い多孔性誘電層に
対してゴム製ｏ−リングを備えたＰＹＲＥＸ（登録商
標）ガラスボールジョイントを設置することにより、実
施例７から得られる多孔性フィルムの相互連結度を測定
する。ボールジョイントをクランプにより定位置に保持
し、その後５％硝酸中水性の１００００ｐｐｍの銅（硝
酸銅として）ＩＣＰ標準溶液をボールジョイント中に入
れる。白金電極を溶液中に入れ、次に第二の参照電極も
溶液中に挿入する。ウェハの背面、すなわち、フィルム
と反対側も電極と接触している。測定またはモニタリン
グシステムを用いて、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ１２６０ゲイ
ン／フェーズアナライザー、ＥＧ＆Ｇ Ｐｒｉｎｃｅｔ
ｏｎ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ（ＰＡＲ）２
７３ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔ／Ｇａｌｖａｎｏｓｔａ
ｔ、およびＺｐｌｏｔインピーダンスソフトウェア（Ｓ
ｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手可能）
でインピーダンススペクトルを記録する。各データファ
イルを修正Ｒａｎｄｅｌｓ回路（Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａ
ｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手可能なＺｓｉｍインピーダ
ンスソフトウェア）と適合させ、そのインピーダンスパ
ラメータを時間の関数としてプロットし、比較する。
【０１０４】銅ＩＣＰ標準溶液をフィルムと２４時間接
触させたままにし、インピーダンスを再度測定する。こ
れらの値を非多孔性フィルムの値と比較する。導電率の
値の差が１未満であることは、クローズドセル細孔構造
であることを示す。導電率の値の差が１より大きいこと
は、オープンセル細孔構造であることを示す。
【０１０５】実験パラメータ 周波数範囲 １００ＫＨｚ〜０．５Ｈｚ サイン波振幅 １０ｍＶ ＤＣ電圧 １ボルト 点／１０ ５
【０１０６】電子化学的試験法を用いて実施例７の多孔
性フィルムを分析する。各サンプルフィルムについて、
インピーダンス値を抵抗に変換し、これをフィルム厚で
割ることにより、各フィルムについて標準化する。結果
を表２に記載する。
【０１０７】
【表２】
【０１０８】これらのデータから、３．５ｎｍ粒子を用
いる場合、３５〜４０％の多孔度を有するクローズドセ
ル細孔構造が得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 修正Ｒａｎｄｅｌｓ回路を示す。
【図２】 多孔性薄膜物質を測定するための試験セルを
示す。
【符号の説明】 １：ガラスボールジョイント ２：多孔性誘電層 ３：導電性シリコンウェハ ４：水性参照標準溶液 ５：白金電極 ６：電極 ７：モニタリングシステム
───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｈ０１Ｂ 3/30 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｎ (72)発明者 マイケル・ケー・ギャラガー アメリカ合衆国マサチューセッツ州01748, ホプキントン，ワシントン・レーン・15 (72)発明者 ロバート・エイチ・ゴア アメリカ合衆国ペンシルバニア州18966, サウサンプトン，クッシュモア・ロード・ 1388 (72)発明者 アンジェロ・エー・ラモラ アメリカ合衆国ペンシルバニア州19490, ウォーセスター，ウッドブリッジ・レー ン・1655 (72)発明者 ユジアン・ヨウ アメリカ合衆国ペンシルバニア州19446, ランズデール，キップリング・コート・１ Ｆターム(参考） 4F074 AA15 AA56 AA70 AA74 AA75 AA77 AA90 AA97 CB01 CB02 CB17 CB22 CC04Y CC06X CC22X CC42 DA03 DA12 DA24 DA47 DA54 DA59 5F033 HH07 HH08 HH09 HH11 HH12 HH13 HH14 HH17 HH18 HH19 HH21 JJ07 JJ08 JJ09 JJ11 JJ12 JJ13 JJ14 JJ17 JJ18 JJ19 JJ21 KK07 KK08 KK09 KK11 KK12 KK13 KK14 KK17 KK18 KK19 KK21 MM01 PP06 PP12 PP15 PP27 PP28 QQ03 QQ04 QQ09 QQ11 QQ13 QQ19 QQ37 QQ48 QQ74 RR01 RR21 RR29 SS22 XX01 XX03 XX24 5F058 AA10 AC02 AC03 AC05 AD04 AD05 AD06 AF04 AG01 AH02 BA20 BC02 BC03 BC08 BC09 BD04 BD05 BD10 BD12 BF46 BH01 BJ02 5G305 AA06 AA07 AB10 BA06 BA18 CA11 CA13 CA14 CA21 CA26 CA32 CB26 CB28 CC02 CC04 CC05 DA22 5G333 AA03 AB12 BA01 CA03 DA05 DA11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子装置の製造における使用に適したク
    ローズドセル多孔性誘電物質であって、複数の細孔を有
    し、３０％以上の多孔度を有する多孔性誘電物質。
  2. 【請求項２】 誘電物質が、無機マトリックス物質、た
    とえば、珪素、ホウ素、またはアルミニウムの炭化物、
    酸化物、窒化物およびオキシフッ化物；シリコーン；シ
    ロキサン；有機ポリシリカ物質；珪酸塩；シラザン；ベ
    ンゾシクロブテン、ポリ（アリールエステル）、ポリ
    （エーテルケトン）、ポリカーボネート、ポリイミド、
    フッ素化ポリイミド、ポリノルボルネン、ポリ（アリー
    レンエーテル）、ポリ芳香族炭化水素、ポリキノキサリ
    ン、ポリ（過フッ素化炭化水素）およびポリベンゾキサ
    ゾールから選択される請求項１記載のクローズドセル多
    孔性誘電物質。
  3. 【請求項３】 誘電物質が水素シルセスキオキサンを含
    む請求項１〜２のいずれか一つに記載のクローズドセル
    多孔性誘電物質。
  4. 【請求項４】 複数の細孔が３ｎｍ以上の平均粒子サイ
    ズを有し、３５％以上の多孔度を有する請求項１〜３の
    いずれか一つに記載のクローズドセル多孔性誘電物質。
  5. 【請求項５】 複数の細孔が５ｎｍより大きな平均粒子
    サイズを有し、４０％以上の多孔度を有する請求項１〜
    ４のいずれか一つに記載のクローズドセル多孔性誘電物
    質。
  6. 【請求項６】 ａ）Ｂ−ステージ誘電物質中に複数の除
    去可能なポリマーポロゲン粒子を分散させる段階、ｂ）
    Ｂ−ステージ誘電物質を硬化させて、ポロゲン粒子を実
    質的に分解することなく誘電体マトリックス物質を形成
    する段階；ｃ）誘電体マトリックス物質を、少なくとも
    部分的にポロゲンが除去される条件に供して、誘電物質
    を実質的に分解することなく多孔性誘電物質を形成する
    段階を含む、電子装置製造における使用に適した多孔性
    誘電物質の製造法であって、該ポロゲンがＢ−ステージ
    の誘電物質と実質的に相溶性であり；該誘電物質が３０
    ％以上の多孔度であり；複数のポロゲン粒子の平均粒子
    サイズが、クローズドセル細孔構造を提供するように選
    択される製造法。
  7. 【請求項７】 ａ）複数の除去可能なポリマーポロゲン
    粒子をＢステージ有機ポリシリカ誘電物質中に分散させ
    る段階、ｂ）Ｂ−ステージ有機ポリシリカ誘電物質を硬
    化させて、実質的にポロゲン粒子を分解することなく誘
    電体マトリックス物質を形成する段階；ｃ）有機ポリシ
    リカ誘電体マトリックス物質を、ポロゲンが少なくとも
    部分的に除去される条件に供して、有機ポリシリカ誘電
    物質を実質的に分解することなく多孔性誘電物質を形成
    する段階を含み、該ポロゲンがＢ−ステージ有機ポリシ
    リカ誘電物質と実質的に相溶性であり；該ポロゲンが重
    合単位としてシリル含有モノマーまたはポリ（アルキレ
    ンオキサイド）モノマーから選択される少なくとも１つ
    の化合物を含み；該誘電物質が３０％以上の多孔度であ
    り；複数のポロゲン粒子の平均粒子サイズがクローズド
    セル細孔構造を提供するように選択される、電子装置の
    製造における使用に適した多孔性有機ポリシリカ誘電物
    質の製造法。
  8. 【請求項８】 ａ）複数のポリマーポロゲンをその中に
    分散させたＢ−ステージ誘電物質を含む組成物を基体上
    に堆積させる段階；ｂ）Ｂ−ステージの誘電物質を硬化
    させて、ポロゲンを実質的に除去することなく誘電体マ
    トリックス物質を形成する段階；ｃ）ポロゲンを少なく
    とも部分的に除去する条件に誘電体マトリックス物質を
    供して、誘電物質を実質的に分解することなく多孔性誘
    電物質を形成する段階；ｄ）多孔性誘電層にパターン形
    成する段階；ｅ）金属性フィルムをパターン形成された
    多孔性誘電層上に堆積させる段階；およびｆ）フィルム
    を平坦化して、集積回路を形成する段階を含み、該ポロ
    ゲンがＢ−ステージ誘電物質と実質的に相溶性であり；
    該誘電物質が３０％以上の多孔度であり；該ポロゲンの
    平均粒子サイズがクローズドセル細孔構造を提供するよ
    うに選択される、クローズドセル多孔性フィルムで集積
    回路を製造する方法。
  9. 【請求項９】 多孔性誘電物質を含み、該多孔性誘電物
    質が３０％以上の多孔度であり；細孔が実質的に連結し
    ていない；細孔の平均粒子サイズがクローズドセル多孔
    性誘電物質を提供するために選択される集積回路。
  10. 【請求項１０】 追加されたキャップ層を有しない多孔
    性誘電層を含み、該多孔性誘電層が３０％以上の多孔度
    を有する電子装置。
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