JP2003218105A - Resin composition for forming electrically insulative thin film, method for forming the electrically insulative thin film, and the electrically insulative thin film - Google Patents

Resin composition for forming electrically insulative thin film, method for forming the electrically insulative thin film, and the electrically insulative thin film

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JP2003218105A
JP2003218105A JP2002293123A JP2002293123A JP2003218105A JP 2003218105 A JP2003218105 A JP 2003218105A JP 2002293123 A JP2002293123 A JP 2002293123A JP 2002293123 A JP2002293123 A JP 2002293123A JP 2003218105 A JP2003218105 A JP 2003218105A
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JP
Japan
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thin film
electrically insulating
component
forming
insulating thin
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JP2002293123A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Kobayashi
昭彦 小林
Kiyotaka Sawa
清隆 澤
Takashi Nakamura
隆司 中村
Katsutoshi Mine
勝利 峰
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DuPont Toray Specialty Materials KK
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Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for forming an electrically insulative thin film by which a porous and low-dielectric-constant electrically insulative thin film can be formed, a method to efficiently from the porous and low- dielectric-constant electrically insulative thin film on the surface of an electric device, and the porous and low-dielectric-constant electrically insulative thin film. <P>SOLUTION: This resin composition for forming an electrically insulative thin film comprises at least (A) an electrically insulative resin with high energy ray crosslinking property and thermal crosslinking property, (B) a high energy degradable resin, and (C) a solvent. This method is used to apply the composition onto the surface of an electronic device, allow the (C) element to be evaporated partially or entirely and form a film, give a high-energy ray thereto to crosslink the (A) element and decompose the (B) element, and to remove the decomposed substance by heating. Thus, an electrically insulative thin film is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気絶縁性薄膜形成
用樹脂組成物、電気絶縁性薄膜の形成方法、および電気
絶縁性薄膜に関し、詳しくは、多孔質で低誘電率の電気
絶縁性薄膜を形成できる電気絶縁性薄膜形成用樹脂組成
物、電子デバイス表面に多孔質で低誘電率の電気絶縁性
薄膜を効率よく形成する方法、および多孔質で低誘電率
の電気絶縁性薄膜に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition for forming an electrically insulating thin film, a method for forming an electrically insulating thin film, and an electrically insulating thin film, and more particularly to a porous and electrically insulating thin film having a low dielectric constant. The present invention relates to a resin composition for forming an electrically insulating thin film, a method for efficiently forming a porous electrically insulating thin film having a low dielectric constant on the surface of an electronic device, and a porous electrically insulating thin film having a low dielectric constant.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子デバイスの微細化・高集積化
にともない、電子デバイス表面に低誘電率の電気絶縁層
を形成することが要求されており、特に、次世代の設計
ルール0.10μm以下の高集積回路では、電子デバイ
ス表面に比誘電率が2.5以下である低誘電率の電気絶
縁層を形成することが要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization and high integration of electronic devices, it has been required to form an electric insulating layer having a low dielectric constant on the surface of the electronic device. In particular, next-generation design rules of 0.10 μm are required. In the following highly integrated circuits, it is required to form an electric insulating layer having a low dielectric constant of 2.5 or less on the surface of an electronic device.

【0003】電子デバイス表面に低誘電率の電気絶縁層
を形成する方法として、米国特許第5548159号明
細書には、電子デバイス表面に水素シルセスキオキサン
樹脂溶液を塗布し、溶剤を除去した後、前記樹脂を加熱
して多孔質の電気絶縁性薄膜を形成する方法が提案され
ている。また、特開平10−279687号公報には、
電気絶縁性・硬化性の有機樹脂と、該有機樹脂を溶解可
能な溶剤および該溶剤と沸点もしくは蒸気圧曲線の異な
るかまたは前記溶剤とは前記有機樹脂への親和性の異な
る溶剤からなる電気絶縁性薄膜形成用樹脂組成物が提案
されており、該組成物を電子デバイス表面に塗布した
後、前記溶剤の少なくとも一部を蒸発し、次いで前記樹
脂を加熱硬化させる際、あるいは硬化後に溶剤をガス化
して除去して多孔質の電気絶縁性薄膜を形成する方法が
提案されている。さらに、特開平10−283843号
公報には、電気絶縁性・硬化性の無機樹脂もしくは有機
樹脂、溶剤および0〜800℃の温度範囲で熱もしくは
前記樹脂との相互作用で揮発もしくはガスを発生し得
る、溶剤可溶性物質からなる電気絶縁性薄膜形成用樹脂
組成物が提案されており、該組成物を電子デバイス表面
に塗布した後、前記溶剤を除去し、次いで前記樹脂を加
熱硬化させる際、あるいは硬化後に前記溶剤可溶性物質
をガス化することにより除去して多孔質の電気絶縁性薄
膜を形成する方法が提案されている。
As a method of forming an electrically insulating layer having a low dielectric constant on the surface of an electronic device, US Pat. No. 5,548,159 discloses a method of applying a hydrogen silsesquioxane resin solution to the surface of an electronic device and removing the solvent. A method of heating the resin to form a porous electrically insulating thin film has been proposed. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 10-2796887 discloses that
Electrical insulation comprising an electrically insulating / curable organic resin, a solvent capable of dissolving the organic resin, and a solvent having a boiling point or vapor pressure curve different from that of the solvent or the solvent having a different affinity for the organic resin A resin composition for forming a conductive thin film has been proposed, and after applying the composition to the surface of an electronic device, at least a part of the solvent is evaporated, and then the resin is heated and cured, or the solvent is gasified after the curing. There is proposed a method of forming a porous electrically insulating thin film by forming a porous electrically insulating film. Further, in JP-A-10-283843, an electrically insulating / curable inorganic resin or organic resin, a solvent and heat or interaction with the resin in the temperature range of 0 to 800 ° C. generate volatilization or gas. To obtain, a resin composition for forming an electrically insulating thin film composed of a solvent-soluble substance has been proposed. After applying the composition to the surface of an electronic device, the solvent is removed, and then the resin is heated and cured, or A method of forming a porous electrically insulating thin film by gasifying and removing the solvent-soluble substance after curing has been proposed.

【0004】しかし、これらの方法では、樹脂の硬化と
薄膜の多孔質化が熱により競争的に進行するため、電気
絶縁性薄膜を形成する過程で空孔がつぶれたりして、膜
収縮が大きくなり、十分に低誘電率の電気絶縁性薄膜を
再現性よく得ることが難しいという問題があった。
However, in these methods, the curing of the resin and the porosity of the thin film progress competitively due to heat, so that the pores are crushed in the process of forming the electrically insulating thin film, and the film shrinkage is large. Therefore, it is difficult to obtain an electrically insulating thin film having a sufficiently low dielectric constant with good reproducibility.

【0005】一方、特開平11−135493号公報に
は、電気絶縁性を有する熱硬化性の無機樹脂または有機
樹脂と、該樹脂を溶解可能な溶剤、該溶剤と沸点もしく
は蒸気圧曲線の異なるかまたは前記樹脂に対する親和性
が異なる溶剤からなる電気絶縁性薄膜形成用樹脂組成物
を電子デバイス表面に塗布し、前記溶剤を少なくとも一
部を蒸発させた後、高エネルギー線を照射し、前記樹脂
を硬化させる際、あるいは硬化後に前記溶剤を除去して
多孔質の電気絶縁性薄膜を形成する方法が提案されてい
る。
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-135493, a thermosetting inorganic resin or organic resin having an electric insulating property and a solvent capable of dissolving the resin, and whether the solvent has a boiling point or a vapor pressure curve different from that of the solvent. Alternatively, a resin composition for forming an electrically insulating thin film composed of a solvent having a different affinity for the resin is applied to the surface of an electronic device, after evaporating at least a part of the solvent, irradiation with a high energy ray is performed to form the resin. A method of forming a porous electrically insulating thin film by removing the solvent during or after curing has been proposed.

【0006】しかし、この方法においても、樹脂を多孔
質にするための溶剤が比較的低分子量であるため、前記
樹脂の硬化前に少しづつ揮発し、電気絶縁性薄膜を形成
する過程で空孔がつぶれたりして、膜収縮が大きくな
り、十分に低誘電率の電気絶縁性薄膜を再現性よく得る
ことが難しいという問題があった。
However, even in this method, since the solvent for making the resin porous has a relatively low molecular weight, it is volatilized little by little before the resin is cured, and voids are formed in the process of forming the electrically insulating thin film. There is a problem that it is difficult to obtain an electrically insulating thin film having a sufficiently low dielectric constant with good reproducibility because the film shrinks and the film shrinks greatly.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に達し
た。すなわち、本発明の目的は、多孔質で低誘電率の電
気絶縁性薄膜を形成できる電気絶縁性薄膜形成用樹脂組
成物、電子デバイス表面に多孔質で低誘電率の電気絶縁
性薄膜を効率よく形成する方法、および多孔質で低誘電
率の電気絶縁性薄膜を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have achieved the present invention as a result of extensive studies to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a resin composition for forming an electrically insulating thin film which is capable of forming an electrically insulating thin film having a porous low dielectric constant, and an electrically insulating thin film having a porous low dielectric constant on an electronic device surface efficiently. It is to provide a method of forming and a porous, low dielectric constant electrically insulating thin film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の電気絶縁性薄膜
形成性樹脂組成物は、(A)高エネルギー線架橋性ある
いは熱架橋性の電気絶縁性樹脂、(B)高エネルギー線
分解性の樹脂、および(C)溶剤から少なくともなるこ
とを特徴とする。
The electrically insulating thin film-forming resin composition of the present invention comprises (A) a high energy ray crosslinkable or thermally crosslinkable electrically insulating resin and (B) a high energy ray decomposable resin. It is characterized by comprising at least a resin and a solvent (C).

【0009】また、本発明の電気絶縁性薄膜の形成方法
は、(A)高エネルギー線架橋性あるいは熱架橋性の電
気絶縁性樹脂、(B)高エネルギー線分解性の樹脂、お
よび(C)溶剤から少なくともなる電気絶縁性薄膜形成
用樹脂組成物を電子デバイス表面に塗布して前記(C)
成分の一部もしくは全部を蒸発させることにより皮膜を
形成し、(I)高エネルギー線の照射により前記(A)
成分を架橋するとともに前記(B)成分を分解した後、
加熱により前記(B)成分の分解物を除去するか、また
は(II)加熱により前記(A)成分を架橋し、次いで高
エネルギー線の照射により前記(B)成分を分解した
後、加熱により前記(B)成分の分解物を除去するか、
または(III)高エネルギー線の照射により前記(A)
成分を架橋し、次いで前記高エネルギー線とは異なる高
エネルギー線の照射により前記(B)成分を分解した
後、加熱により前記(B)成分の分解物を除去すること
を特徴とする。また、本発明の電気絶縁性薄膜は、上記
の方法により形成されてなることを特徴とする。
The method for forming an electrically insulating thin film of the present invention is (A) a high energy ray crosslinkable or thermally crosslinkable electrically insulating resin, (B) a high energy ray decomposable resin, and (C). The resin composition for forming an electrically insulating thin film, which comprises at least a solvent, is applied to the surface of an electronic device, and the above (C) is used.
A film is formed by evaporating a part or all of the components, and (I) is irradiated with a high energy ray to produce the (A)
After crosslinking the components and decomposing the component (B),
The decomposition product of the component (B) is removed by heating, or the component (A) is crosslinked by the heating (II), and the component (B) is decomposed by irradiation with a high energy ray, and then the component is heated by the heating. Either remove the decomposition products of component (B),
Or (III) by irradiation with a high energy ray,
It is characterized in that the component is crosslinked, and then the component (B) is decomposed by irradiation with a high energy ray different from the high energy ray, and then the decomposed product of the component (B) is removed by heating. The electrically insulating thin film of the present invention is characterized by being formed by the above method.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】はじめに、本発明の電気絶縁性薄
膜形成用樹脂組成物を詳細に説明する。(A)成分は高
エネルギー線の照射あるいは熱により架橋する電気絶縁
性樹脂であり、好ましくは、高エネルギー線の照射によ
り架橋する樹脂である。(A)成分が高エネルギー線架
橋性の樹脂である場合、これを架橋するための高エネル
ギー線としては、紫外線、電子線、X線が例示され、好
ましくは電子線である。このような(A)成分として
は、ネガ型レジストに使用可能な樹脂を用いることがで
き、具体的には、ポリアクリル酸メチル等ポリアクリレ
ート、ポリスチレン、水素シルセスキオキサン樹脂、ポ
リグリシジルメタクリレート、ポリエチレン、ポリアク
リルアミド、ポリメチルビニルケトン、クロルメチル化
ポリスチレン、ポリジアリールオルソフタレート、エポ
キシ化ポリブタジエン、およびこれらの2種以上の混合
物が例示される。高エネルギー線照射により架橋して、
電気絶縁性の優れるシリカを形成できることから、
(A)成分としては水素シルセスキオキサン樹脂である
ことが好ましい。この水素シルセスキオキサン樹脂は、
式: HSiO3/2 で示される3官能性シロキサン単位を主骨格とする、平
均構造式: [HSiO3/2n (式中、nは正の整数である。)で示されるポリシロキ
サンである。この水素シルセスキオキサン樹脂の分子構
造としては、ラダー型、ケージ型が例示される。このラ
ダー型水素シルセスキオキサン樹脂において、その末端
としては、水素原子、水酸基、トリメチルシロキシ基が
例示される。このような水素シルセスキオキサン樹脂
は、例えば、特公昭47−31838号公報、特開昭5
9−189126号公報、あるいは特開昭60−424
26号公報に記載のように、トリクロロシランを加水分
解し、重縮合することにより製造することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the electrically insulating thin film of the present invention is used.
The film forming resin composition will be described in detail. (A) component is high
Electrical insulation that crosslinks by irradiation of energy rays or heat
Resin, preferably by irradiation with high energy rays
It is a cross-linking resin. (A) component is a high energy wire rack
If it is a bridgeable resin, it has high energy to crosslink
Examples of gee rays include ultraviolet rays, electron beams and X-rays.
More preferably, it is an electron beam. As such (A) component
Can use a resin that can be used for negative resist.
Specifically, polyacryle such as polymethyl acrylate
Resin, polystyrene, hydrogen silsesquioxane resin,
Liglycidyl methacrylate, polyethylene, polyac
Rylamide, polymethyl vinyl ketone, chloromethylation
Polystyrene, polydiaryl orthophthalate, epo
Xylated polybutadiene, and mixtures of two or more thereof
The thing is illustrated. Crosslinked by irradiation with high energy rays,
Since silica with excellent electrical insulation can be formed,
Component (A) is hydrogen silsesquioxane resin
It is preferable. This hydrogen silsesquioxane resin is
formula: HSiO3/2 With a trifunctional siloxane unit represented by
Uniform structure formula: [HSio3/2]n (In the formula, n is a positive integer.)
It's Sun. The molecular structure of this hydrogen silsesquioxane resin
Examples of the structure include a ladder type and a cage type. This la
The end of the Dar-type hydrogen silsesquioxane resin
As, a hydrogen atom, a hydroxyl group, a trimethylsiloxy group
It is illustrated. Such hydrogen silsesquioxane resin
Are disclosed, for example, in Japanese Examined Patent Publication No. 47-31838 and Japanese Unexamined Patent Publication No.
9-189126, or JP-A-60-424.
As described in Japanese Patent Publication No. 26, the trichlorosilane is hydrolyzed.
It is possible to produce by decomposing and polycondensing.

【0011】(B)成分は高エネルギー線の照射により
分解する樹脂である。(B)成分を分解するための高エ
ネルギー線としては、紫外線、電子線、X線が例示さ
れ、前記(A)成分を架橋するための高エネルギー線と
は異種の高エネルギー線であってもよいが、好ましくは
同種の高エネルギー線であり、特に好ましくは電子線で
ある。このような(B)成分としては、ポジ型レジスト
に使用可能な樹脂を用いることができ、具体的には、ポ
リメタクリル酸メチル等のポリアルキルメタクリレー
ト;ポリα―メチルスチレン、ポリメチルイソプロペニ
ルケトン、ポリスチレンスルホン、ポリイソブチレン、
ポリメタクリルアミド、ポリメタクリロニトリル、ポリ
シアノアクリレート、ポリオレフィンスルホン、および
これらの2種以上の混合物が例示される。高エネルギー
線照射により分解して、低分子量化しやすいことから、
(B)成分としてはポリイソブチレンであることが好ま
しい。このポリイソブチレンの重量平均分子量は限定さ
れないが、1000未満であることが好ましく、さら
に、100〜1000(但し、1000を含まない。)
の範囲内であることが好ましく、さらに、100〜90
0の範囲内であることが好ましく、特に、100〜80
0の範囲内であることが好ましい。
The component (B) is a resin which decomposes upon irradiation with high energy rays. Examples of the high energy ray for decomposing the component (B) include ultraviolet rays, electron beams and X-rays, and even if the high energy ray is different from the high energy ray for crosslinking the component (A). It is good, but high energy beams of the same kind are preferable, and electron beams are particularly preferable. As the component (B), a resin that can be used in a positive resist can be used, and specifically, polyalkyl methacrylate such as polymethyl methacrylate; poly α-methylstyrene, polymethyl isopropenyl ketone. , Polystyrene sulfone, polyisobutylene,
Examples include polymethacrylamide, polymethacrylonitrile, polycyanoacrylate, polyolefin sulfone, and mixtures of two or more thereof. It decomposes by irradiation with high-energy rays and tends to have a low molecular weight.
The component (B) is preferably polyisobutylene. The weight average molecular weight of this polyisobutylene is not limited, but it is preferably less than 1000, and further 100 to 1000 (however, 1000 is not included).
Is preferably within the range of 100 to 90
It is preferably in the range of 0, particularly 100 to 80
It is preferably in the range of 0.

【0012】本組成物において、(B)成分の含有量は
限定されないが、(A)成分100重量部に対して1〜
200重量部の範囲内であることが好ましい。これは、
(B)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得
られる電気絶縁性薄膜の誘電率が小さくなりにくくなる
からであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られ
る樹脂組成物により電気絶縁性薄膜を形成しにくくなる
からである。
In the composition, the content of the component (B) is not limited, but is 1 to 100 parts by weight of the component (A).
It is preferably in the range of 200 parts by weight. this is,
This is because if the content of the component (B) is less than the lower limit of the above range, the dielectric constant of the obtained electrically insulating thin film is less likely to decrease, while if it exceeds the upper limit of the above range, the resin composition obtained. This makes it difficult to form an electrically insulating thin film.

【0013】(C)成分は、(A)成分および(B)成
分を溶解するための溶剤であり、これらの成分と化学変
化を起こさないものであれば特に限定されない。このよ
うな(C)成分としては、トルエン、キシレン、メシチ
レン等の芳香族系溶剤;ヘキサン、ヘプタン、オクタン
等の脂肪族系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン等のケトン系溶剤;酢酸ブチル、酢酸イソア
ミル等の脂肪族エステル系溶剤;ヘキサメチルジシロキ
サン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン等の鎖
状シロキサン;1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチ
ルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチ
ルシクロテトラシロキサン等の環状シロキサン;テトラ
メチルシラン、ジメチルジエチルシラン等のシラン等の
シリコーン系溶剤が例示される。
The component (C) is a solvent for dissolving the components (A) and (B), and is not particularly limited as long as it does not chemically change with these components. Examples of the component (C) include aromatic solvents such as toluene, xylene and mesitylene; aliphatic solvents such as hexane, heptane and octane; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; butyl acetate and isoamyl acetate. Aliphatic ester solvents such as; hexamethyldisiloxane, chain siloxanes such as 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane; 1,1,3,3,5,5,7,7-octamethylcyclo Examples include cyclic siloxanes such as tetrasiloxane and 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane; silicone solvents such as silane such as tetramethylsilane and dimethyldiethylsilane.

【0014】本組成物において、(C)成分の含有量は
限定されないが、(A)成分100重量部に対して50
重量部以上であることが好ましい。これは、(C)成分
の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる電気
絶縁性薄膜形成用樹脂組成物を電子デバイス等の基材の
表面に薄く塗布しにくくなるからである。
In this composition, the content of the component (C) is not limited, but is 50 per 100 parts by weight of the component (A).
It is preferably at least parts by weight. This is because if the content of the component (C) is less than the lower limit of the above range, it becomes difficult to thinly apply the obtained resin composition for forming an electrically insulating thin film onto the surface of a substrate such as an electronic device.

【0015】さらに、本組成物には、必要により、増感
剤、触媒、酸・アルカリ発生剤等を含有してもよい。増
感剤としては、アミン類等の光(紫外線)増感剤;ヨー
ドニウム塩、ホスフォニウム塩等の光カチオン重合開始
剤;アゾイソブチロニトリル等のラジカル重合開始剤が
例示される。また、触媒としては、(A)成分がシリコ
ーン系のものである場合、白金系触媒等の付加反応触
媒;錫系触媒、チタン系触媒等の縮合反応触媒;有機化
酸化物、オキシム化合物が例示され、また、(A)成分
がエポキシ系のものである場合、アミン系触媒、酸無水
物系触媒、フェノール系触媒、イミダゾール系触媒、オ
ニウム塩が例示される。また、酸・アルカリ発生剤とし
ては、光による酸・アルカリを発生する化合物であり、
オニウム塩、スルホン酸塩等の酸発生剤、オキシム化合
物等のアルカリ(アミン)発生剤が例示される。これら
の成分の含有量は限定されないが、(A)成分と(B)
成分の合計100万重量部に対して1〜1,000重量
部の範囲内であることが好ましい。
Further, the composition may optionally contain a sensitizer, a catalyst, an acid / alkali generator and the like. Examples of the sensitizer include photo (ultraviolet) sensitizers such as amines; photocationic polymerization initiators such as iodonium salts and phosphonium salts; radical polymerization initiators such as azoisobutyronitrile. As the catalyst, when the component (A) is a silicone-based one, an addition reaction catalyst such as a platinum-based catalyst; a condensation reaction catalyst such as a tin-based catalyst or a titanium-based catalyst; an organic oxide or an oxime compound is exemplified. Further, when the component (A) is an epoxy type, an amine type catalyst, an acid anhydride type catalyst, a phenol type catalyst, an imidazole type catalyst and an onium salt are exemplified. The acid / alkali generator is a compound that generates acid / alkali by light,
Examples thereof include acid generators such as onium salts and sulfonates, and alkali (amine) generators such as oxime compounds. Although the contents of these components are not limited, the components (A) and (B)
It is preferably within the range of 1 to 1,000 parts by weight with respect to the total of 1 million parts by weight of the components.

【0016】次に、本発明の電気絶縁性薄膜の形成方法
を詳細に説明する。本方法では、はじめに上記の電気絶
縁性薄膜形成用樹脂組成物を電子デバイス表面に塗布す
る。この電気絶縁性薄膜形成用樹脂組成物は、(A)高
エネルギー線架橋性あるいは熱架橋性の電気絶縁性樹
脂、(B)高エネルギー線分解性の樹脂、および(C)
溶剤から少なくともなり、これらの(A)成分〜(C)
成分、その他任意の成分、およびそれらの含有量につい
ては前記の通りである。本方法において、電子デバイス
表面に上記の電気絶縁性薄膜形成用樹脂組成物を塗布す
る方法としては、スピンコーティング法、ディップコー
ティング法、スプレーコーティング法、フローコーティ
ング法が例示される。
Next, the method for forming the electrically insulating thin film of the present invention will be described in detail. In this method, first, the surface of the electronic device is coated with the above resin composition for forming an electrically insulating thin film. This resin composition for forming an electrically insulating thin film comprises (A) a high energy ray crosslinkable or thermally crosslinkable electrically insulating resin, (B) a high energy ray decomposable resin, and (C).
At least consisting of a solvent, these (A) component ~ (C)
The components, other optional components, and their contents are as described above. In the present method, examples of the method for applying the above-mentioned resin composition for forming an electrically insulating thin film on the surface of an electronic device include a spin coating method, a dip coating method, a spray coating method and a flow coating method.

【0017】次に、(C)成分の一部もしくは全部を蒸
発させることにより、(A)成分と(B)成分から少な
くともなる皮膜を形成する。(C)成分を蒸発させる方
法は限定されず、電子デバイス表面に電気絶縁性薄膜形
成用樹脂組成物を塗布する際に(C)成分の一部もしく
は全部を蒸発させることができ、また、塗布後に室温で
放置したり、加熱したり、さらには減圧にすることによ
り蒸発させることができる。
Next, a part or the whole of the component (C) is evaporated to form a film containing at least the component (A) and the component (B). The method for evaporating the component (C) is not limited, and it is possible to evaporate a part or all of the component (C) when the resin composition for forming an electrically insulating thin film is applied to the surface of an electronic device. After that, it can be evaporated by leaving it at room temperature, heating, or further reducing the pressure.

【0018】続いて、(I)の方法では、電子デバイス
表面に形成された皮膜に高エネルギー線を照射すること
により(A)成分を架橋する。(A)成分を高エネルギ
ー線架橋するための高エネルギー線としては、紫外線、
電子線、X線が例示され、好ましくは電子線である。本
方法では、高エネルギー線を照射することにより(A)
成分を架橋し、さらに(B)成分を分解する。(A)成
分の架橋と(B)成分の分解は同時に進行してもよく、
また、(A)成分の架橋後に(B)成分を分解してもよ
い。
Then, in the method (I), the coating film formed on the surface of the electronic device is irradiated with high energy rays to crosslink the component (A). As the high energy ray for cross-linking the component (A) with high energy ray, ultraviolet rays,
An electron beam and an X-ray are illustrated, and an electron beam is preferable. In this method, by irradiating with high energy rays (A)
The components are crosslinked and the component (B) is decomposed. The crosslinking of the component (A) and the decomposition of the component (B) may proceed simultaneously,
Further, the component (B) may be decomposed after the crosslinking of the component (A).

【0019】最後に、高エネルギー線照射により生成し
た(B)成分の分解物を加熱により除去する。(B)成
分の分解物を除去するための加熱温度は限定されない
が、前記分解物を比較的低温で、かつ短時間に除去し得
る温度であることが好ましく、具体的には、400℃以
下であることが好ましい。この加熱に際しては、加熱
炉、ホットプレート等を用いてもよい。また、必要に応
じて、前記分解物の除去を減圧下で行ってもよい。
Finally, the decomposition product of the component (B) produced by irradiation with high energy rays is removed by heating. The heating temperature for removing the decomposition product of the component (B) is not limited, but it is preferably a temperature at which the decomposition product can be removed at a relatively low temperature in a short time, specifically, 400 ° C. or less. Is preferred. At the time of this heating, a heating furnace, a hot plate or the like may be used. Further, if necessary, the decomposition product may be removed under reduced pressure.

【0020】また、(II)の方法では、電子デバイス表
面に形成された皮膜を加熱することにより(A)成分を
架橋する。(A)成分を熱架橋するための加熱温度は限
定されないが、(B)成分を熱分解しないような比較的
低温で、かつ短時間で(A)成分を架橋し得る温度であ
ることが好ましい。この加熱に際しては、加熱炉、ホッ
トプレート等を用いてもよい。
In the method (II), the component (A) is cross-linked by heating the film formed on the surface of the electronic device. The heating temperature for thermally crosslinking the component (A) is not limited, but is preferably a relatively low temperature at which the component (B) is not thermally decomposed and a temperature at which the component (A) can be crosslinked in a short time. . At the time of this heating, a heating furnace, a hot plate or the like may be used.

【0021】次に、(A)成分を架橋して得られた皮膜
に高エネルギー線を照射して、(B)成分を分解する。
この高エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線が
例示され、好ましくは電子線である。そして、高エネル
ギー線照射により生成した(B)成分の分解物を加熱に
より除去する。(B)成分の分解物を除去するための加
熱温度は限定されないが、前記分解物を比較的低温で、
かつ短時間に除去し得る温度であることが好ましく、具
体的には、400℃以下であることが好ましい。この加
熱に際しては、加熱炉、ホットプレート等を用いてもよ
い。また、必要に応じて、前記分解物の除去を減圧下で
行ってもよい。
Next, the coating film obtained by crosslinking the component (A) is irradiated with high energy rays to decompose the component (B).
Examples of the high-energy rays include ultraviolet rays, electron rays, and X-rays, and electron rays are preferable. Then, the decomposed product of the component (B) generated by irradiation with high energy rays is removed by heating. The heating temperature for removing the decomposition product of the component (B) is not limited, but the decomposition product is kept at a relatively low temperature,
In addition, the temperature is preferably such that it can be removed in a short time, and specifically, it is preferably 400 ° C. or lower. At the time of this heating, a heating furnace, a hot plate or the like may be used. Further, if necessary, the decomposition product may be removed under reduced pressure.

【0022】また、(III)の方法では、電子デバイス
表面に形成された皮膜に高エネルギー線を照射すること
により(A)成分を架橋する。(A)成分を高エネルギ
ー線架橋するための高エネルギー線としては、紫外線、
電子線、X線が例示され、好ましくは紫外線である。次
に、(A)成分を架橋して得られた皮膜に、前記(A)
成分を架橋させた高エネルギー線とは異なる高エネルギ
ー線を照射することにより前記(B)成分を分解する。
(B)成分を高エネルギー線分解するための高エネルギ
ー線としては、紫外線、電子線、X線が例示され、好ま
しくは電子線である。そして、高エネルギー線照射によ
り生成した(B)成分の分解物を加熱により除去する。
(B)成分の分解物を除去するための加熱温度は限定さ
れないが、前記分解物を比較的低温で、かつ短時間に除
去し得る温度であることが好ましく、具体的には、40
0℃以下であることが好ましい。この加熱に際しては、
加熱炉、ホットプレート等を用いてもよい。また、必要
に応じて、前記分解物の除去を減圧下で行ってもよい。
In the method (III), the coating film formed on the surface of the electronic device is irradiated with a high energy ray to crosslink the component (A). As the high energy ray for cross-linking the component (A) with high energy ray, ultraviolet rays,
Examples of electron beams and X-rays are ultraviolet rays. Next, the film obtained by crosslinking the component (A) is added to the above (A).
The component (B) is decomposed by irradiating a high energy ray different from the high energy ray obtained by crosslinking the component.
Examples of high-energy rays for decomposing the component (B) with high-energy rays include ultraviolet rays, electron beams, and X-rays, and electron rays are preferable. Then, the decomposed product of the component (B) generated by irradiation with high energy rays is removed by heating.
The heating temperature for removing the decomposition product of the component (B) is not limited, but is preferably a temperature at which the decomposition product can be removed at a relatively low temperature in a short time, specifically, 40
It is preferably 0 ° C. or lower. In this heating,
A heating furnace, a hot plate or the like may be used. Further, if necessary, the decomposition product may be removed under reduced pressure.

【0023】最後に、本発明の電気絶縁性薄膜を詳細に
説明する。本薄膜は、上記の方法により形成されたこと
を特徴とする。このようにして形成された電気絶縁性薄
膜は、比誘電率が低誘電率(2.5以下)であるので、
高集積回路の層間絶縁膜として好適であり、特に、次世
代の比誘電率が2.5以下であることが要求される層間
絶縁膜として好適である。
Finally, the electrically insulating thin film of the present invention will be described in detail. The thin film is characterized by being formed by the above method. Since the electrically insulating thin film thus formed has a low relative dielectric constant (2.5 or less),
It is suitable as an interlayer insulating film for a highly integrated circuit, and is particularly suitable as an interlayer insulating film which is required to have a relative dielectric constant of 2.5 or less in the next generation.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の電気絶縁性薄膜形成用樹脂組成物、
電気絶縁性薄膜の形成方法、および電気絶縁性薄膜を実
施例により詳細に説明する。なお、実施例中の物性値は
25℃における値である。また、電気絶縁性薄膜の架橋
の度合い、およびその誘電率を次のようにして測定し
た。 [電気絶縁性薄膜の架橋の度合い]電気絶縁性薄膜の架
橋の度合は、フーリエ変換赤外線吸収分光分析により、
前記薄膜中の残存SiH%を測定することにより判断し
た。この電気絶縁性薄膜中の残存SiH%は、電気絶縁
性薄膜形成用樹脂組成物をシリコンウエハ表面にスピン
コートにより溶剤を除去して形成した皮膜中のケイ素原
子結合水素原子の含有量を100%としたときの、電気
絶縁性薄膜中のケイ素原子結合水素原子の含有量の相対
な値で示した。 [電気絶縁性薄膜の誘電率]比抵抗値10-2Ω・cmのシ
リコンウエハ表面に電気絶縁性薄膜を形成し、該薄膜
を、温度25℃、周波数1MHzの条件下で、アルミ電極
のサンドイッチ方式によるインピーダンスアナライザに
より測定した。
EXAMPLE A resin composition for forming an electrically insulating thin film of the present invention,
The method for forming the electrically insulating thin film and the electrically insulating thin film will be described in detail with reference to Examples. In addition, the physical-property value in an Example is a value in 25 degreeC. Further, the degree of crosslinking of the electrically insulating thin film and its dielectric constant were measured as follows. [Crosslinking degree of electrically insulating thin film] The degree of crosslinking of the electrically insulating thin film is determined by Fourier transform infrared absorption spectroscopy analysis.
It was judged by measuring the residual SiH% in the thin film. The residual SiH% in the electrically insulating thin film is 100% of the content of silicon atom-bonded hydrogen atoms in the film formed by removing the solvent by spin coating the resin composition for forming the electrically insulating thin film on the silicon wafer surface. The relative content of the silicon atom-bonded hydrogen atoms in the electrically insulating thin film is shown. [Dielectric Constant of Electrically Insulating Thin Film] An electrically insulating thin film is formed on the surface of a silicon wafer having a specific resistance value of 10 −2 Ω · cm, and the thin film is sandwiched between aluminum electrodes under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 MHz. It was measured by an impedance analyzer according to the method.

【0025】[実施例1] 平均構造式: [HSiO3/2n (nは正の整数である。)で示される水素シルセスキオ
キサン樹脂14.4重量%、重量平均分子量470のポ
リイソブチレン(日本油脂株式会社製のニッサンポリブ
テン06N)20重量%、およびメチルイソブチルケト
ン65.6重量%からなる電気絶縁性薄膜形成性樹脂組
成物を調製した。次に、この組成物を本回転(3000
rpm)10秒間でシリコンウエハ表面にスピンコートに
より塗布しながらメチルイソブチルケトンを蒸発させて
皮膜を形成した後、165kVで加速された電子線(30
0Mrad)を照射して水素シルセスキオキサン樹脂を架橋
するとともにポリイソブチレンを分解した。次いで、窒
素雰囲気の石英炉中、350℃で1時間加熱してポリイ
ソブチレンの分解物を除去することにより、膜厚=12
600Å、残存SiH%=67%、比誘電率=2.1で
ある電気絶縁性薄膜を形成した。スピンコート後の皮膜
および電気絶縁性薄膜の赤外線吸収スペクトル(250
0〜3500cm-1 )を比較したところ、この電気絶縁性
薄膜にはポリイソブチレンのメチル基、あるいはメチレ
ン基に帰属される2800〜3000cm-1付近の吸収が
消滅していることから、この電気絶縁性薄膜はポリイソ
ブチレンおよびその分解物を有しない多孔質のものであ
ることが確認できた。
[Example 1] Average structural formula: [HSio3/2]n (N is a positive integer.) Hydrogen silsesquio
Xane resin 14.4% by weight, weight average molecular weight 470
Liisobutylene (Nissan Polyb manufactured by NOF CORPORATION)
20% by weight, and methyl isobutyl keto
65.6% by weight of electrically insulating thin film forming resin group
The product was prepared. Next, this composition is subjected to main rotation (3000
spin) spin coating on silicon wafer surface in 10 seconds
Evaporate the methyl isobutyl ketone while applying more
After forming the film, the electron beam (30
0 Mrad) to crosslink hydrogen silsesquioxane resin
At the same time, polyisobutylene was decomposed. Then,
Heat at 350 ° C for 1 hour in a quartz furnace in an atmosphere
By removing the decomposition products of sobutylene, film thickness = 12
600Å, residual SiH% = 67%, relative permittivity = 2.1
An electrically insulating thin film was formed. Film after spin coating
And infrared absorption spectra of electrically insulating thin films (250
0-3500 cm-1 ), The electrical insulation
The thin film should have a methyl group of polyisobutylene or a methyl group.
2800-3000 cm belonging to the group-1Absorption around
Since it has disappeared, this electrically insulating thin film is
It is a porous material containing no butylene and its decomposition products.
I was able to confirm that

【0026】[実施例2] 平均構造式: [HSiO3/2n (nは正の整数である。)で示される水素シルセスキオ
キサン樹脂14.4重量%、重量平均分子量640のポ
リイソブチレン(日本油脂株式会社製のニッサンポリブ
テン015N)20重量%、およびメチルイソブチルケ
トン65.6重量%からなる電気絶縁性薄膜形成性樹脂
組成物を調製した。次に、この組成物を本回転(300
0rpm)10秒間でシリコンウエハ表面にスピンコート
により塗布しながらメチルイソブチルケトンを蒸発させ
て皮膜を形成した後、165kVで加速された電子線(3
00Mrad)を照射して水素シスセスキオキサン樹脂を架
橋するとともにポリイソブチレンを分解した。次いで、
窒素雰囲気の石英炉中、350℃で1時間加熱してポリ
イソブチレンの分解物を除去することにより、膜厚=1
4300Å、残存SiH%=59%、比誘電率=2.2
である電気絶縁性薄膜を形成した。スピンコート後の皮
膜および電気絶縁性薄膜の赤外線吸収スペクトル(25
00〜3500cm-1)を比較したところ、この電気絶縁
性薄膜にはポリイソブチレンのメチル基、あるいはメチ
レン基に帰属される2800〜3000cm-1付近の吸収
が消滅していることから、ポリイソブチレンおよびその
分解物を有しない多孔質のものであることが確認でき
た。
Example 2 Average structural formula: Polysilane having a hydrogen silsesquioxane resin of 14.4% by weight and a weight average molecular weight of 640 represented by [HSiO 3/2 ] n (n is a positive integer). An electrically insulating thin film-forming resin composition comprising 20% by weight of isobutylene (Nissan Polybutene 015N manufactured by NOF CORPORATION) and 65.6% by weight of methyl isobutyl ketone was prepared. Next, this composition is subjected to main rotation (300
(0 rpm) for 10 seconds, the surface of the silicon wafer was applied by spin coating, methyl isobutyl ketone was evaporated to form a film, and then the electron beam accelerated by 165 kV (3
(00 Mrad) to crosslink the hydrogen cis-sesquioxane resin and decompose polyisobutylene. Then
By heating at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere quartz furnace to remove polyisobutylene decomposition products, film thickness = 1
4300Å, residual SiH% = 59%, relative permittivity = 2.2
Was formed into an electrically insulating thin film. Infrared absorption spectra of spin-coated films and electrically insulating thin films (25
00~3500cm -1) were compared, since the absorption near 2800 to 3000 cm -1 attributable has disappeared methyl group or methylene group, polyisobutylene in the electrically insulating thin film, polyisobutylene and It was confirmed that the product had no decomposition product and was porous.

【0027】[実施例3] 平均構造式: [HSiO3/2n (nは正の整数である。)で示される水素シルセスキオ
キサン樹脂14.4重量%、重量平均分子量330のポ
リイソブチレン(日本油脂株式会社製のパールリームE
X)20重量%、およびメチルイソブチルケトン65.
6重量%からなる電気絶縁性薄膜形成性樹脂組成物を調
製した。次に、この組成物を本回転(3000rpm)1
0秒間でシリコンウエハ表面にスピンコートにより塗布
しながらメチルイソブチルケトンを蒸発させて皮膜を形
成した後、165kVで加速された電子線(300Mrad)
を照射して水素シルセスキオキサン樹脂を架橋するとと
もにポリイソブチレンを分解した。次いで、窒素雰囲気
の石英炉中、350℃で1時間加熱してポリイソブチレ
ンの分解物を除去することにより、膜厚=9700Å、
残存SiH%=65%、比誘電率=1.9である電気絶
縁性薄膜を作成した。スピンコート後の皮膜および電気
絶縁性薄膜の赤外線吸収スペクトル(2500〜350
0cm-1)を比較したところ、この電気絶縁性薄膜にはポ
リイソブチレンのメチル基、あるいはメチレン基に帰属
される2800〜3000cm-1付近の吸収が消滅してい
ることから、この電気絶縁性薄膜はポリイソブチレンお
よびその分解物を有しない多孔質のものであることが確
認できた。
Example 3 Average structural formula: A polysiloxane having a hydrogen silsesquioxane resin of 14.4% by weight and a weight average molecular weight of 330 represented by [HSiO 3/2 ] n (n is a positive integer). Isobutylene (pearl oil E manufactured by NOF CORPORATION)
X) 20% by weight, and methyl isobutyl ketone 65.
An electrically insulating thin film-forming resin composition containing 6% by weight was prepared. Next, this composition is subjected to main rotation (3000 rpm) 1
Electron beam accelerated at 165 kV (300 Mrad) after evaporating methyl isobutyl ketone to form a film while applying it to the silicon wafer surface by spin coating for 0 seconds.
Was irradiated to crosslink the hydrogen silsesquioxane resin and decompose polyisobutylene. Then, by heating in a quartz furnace in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour to remove decomposed products of polyisobutylene, film thickness = 9700Å,
An electrically insulating thin film having a residual SiH% of 65% and a relative dielectric constant of 1.9 was prepared. Infrared absorption spectrum of the film and the electrically insulating thin film after spin coating (2,500 to 350)
0 cm −1 ), this electrically insulating thin film shows that the absorption at around 2800 to 3000 cm −1 attributed to the methyl group or methylene group of polyisobutylene has disappeared. Was confirmed to be a porous material having no polyisobutylene and its decomposition products.

【0028】[実施例4] 平均構造式: [HSiO3/2n (nは正の整数である。)で示される水素シルセスキオ
キサン樹脂12.4重量%、重量平均分子量470のポ
リイソブチレン(日本油脂株式会社製のニッサンポリブ
テン06N)10.7重量%、およびメチルイソブチル
ケトン76.9重量%からなる電気絶縁性薄膜形成性樹
脂組成物を調製した。次に、この組成物を本回転(24
00rpm)10秒間でシリコンウエハ表面にスピンコー
トにより塗布しながらメチルイソブチルケトンを蒸発さ
せて皮膜を形成した後、165kVで加速された電子線
(300Mrad)を照射して水素シルセスキオキサン樹脂
を架橋するとともにポリイソブチレンを分化した。次い
で、窒素雰囲気の石英炉中、350℃で1時間加熱して
ポリイソブチレンの分解物を除去することにより、膜厚
=6900Å、残存SiH%=43%、比誘電率=2.
3である電気絶縁性薄膜を形成した。スピンコート後の
皮膜および電気絶縁性薄膜の赤外線吸収スペクトル(2
500〜3500cm-1)を比較したところ、この電気絶
縁性薄膜にはポリイソブチレンのメチル基、あるいはメ
チレン基に帰属される2800〜3000cm-1付近の吸
収が消滅していることから、この電気絶縁性薄膜はポリ
イソブチレンおよびその分解物を有しない多孔質のもの
であることが確認できた。
[Example 4] Average structural formula: [HSiO 3/2 ] n (n is a positive integer.) Hydrogen silsesquioxane resin 12.4% by weight, weight average molecular weight 470 poly An electrically insulating thin film-forming resin composition comprising 10.7% by weight of isobutylene (Nissan Polybutene 06N manufactured by NOF CORPORATION) and 76.9% by weight of methyl isobutyl ketone was prepared. Next, this composition is subjected to main rotation (24
(00 rpm) for 10 seconds by spin coating on the surface of the silicon wafer to evaporate methyl isobutyl ketone to form a film, which is then irradiated with an electron beam (300 Mrad) accelerated at 165 kV to crosslink the hydrogen silsesquioxane resin. At the same time, polyisobutylene was differentiated. Then, by heating at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere quartz furnace to remove the decomposed product of polyisobutylene, film thickness = 6900Å, residual SiH% = 43%, relative dielectric constant = 2.
An electrically insulating thin film of No. 3 was formed. Infrared absorption spectra of spin-coated films and electrically insulating thin films (2
500-3500 cm -1 ), the electrical insulation thin film shows that the absorption near 2800-3000 cm -1 attributed to the methyl group or methylene group of polyisobutylene disappears. It was confirmed that the conductive thin film was porous without polyisobutylene and its decomposed products.

【0029】[実施例5] 平均構造式: [HSiO3/2n (nは正の整数である。)で示される水素シルセスキオ
キサン樹脂8.4重量%、重量平均分子量470のポリ
イソブチレン(日本油脂株式会社製のニッサンポリブテ
ン06N)11.5重量%、およびメチルイソブチルケ
トン80.1重量%からなる電気絶縁性薄膜形成性樹脂
組成物を調製した。次に、この組成物を本回転(300
0rpm)10秒間でシリコンウエハ表面にスピンコート
により塗布しながらメチルイソブチルケトンを蒸発させ
て皮膜を形成した後、165kVで加速された電子線(3
00Mrad)を照射して水素シルセスキオキサン樹脂を架
橋するとともにポリイソブチレンを分解した。次いで、
窒素雰囲気の石英炉中、350℃で1時間加熱してポリ
イソブチレンの分解物を除去することにより、膜厚=6
000Å、残存SiH%=45%、比誘電率=2.2で
ある電気絶縁性薄膜を形成した。スピンコート後の皮膜
および電気絶縁性薄膜の赤外線吸収スペクトル(250
0〜3500cm-1 )を比較したところ、この電気絶縁性
薄膜にはポリイソブチレンのメチル基、あるいはメチレ
ン基に帰属される2800〜3000cm-1付近の吸収が
消滅していることから、この電気絶縁性薄膜はポリイソ
ブチレンおよびその分解物を有しない多孔質のものであ
ることが確認できた。
[Embodiment 5] Average structural formula: [HSio3/2]n (N is a positive integer.) Hydrogen silsesquio
Xane resin 8.4% by weight, weight average molecular weight 470 poly
Isobutylene (Nissan Polybute manufactured by NOF CORPORATION)
06N) 11.5% by weight, and methyl isobutyl ketone
Ton 80.1% by weight of electrically insulating thin film forming resin
A composition was prepared. Next, this composition is subjected to main rotation (300
Spin coating on the surface of silicon wafer in 10 seconds
Evaporate the methyl isobutyl ketone while applying
After forming a film with the electron beam (3
(00Mrad) to irradiate hydrogen silsesquioxane resin.
As it bridged, polyisobutylene was decomposed. Then
Heat in a quartz furnace in a nitrogen atmosphere at 350 ° C for 1 hour to remove poly.
By removing the decomposition products of isobutylene, the film thickness = 6
000Å, residual SiH% = 45%, relative permittivity = 2.2
An electrically insulating thin film was formed. Film after spin coating
And infrared absorption spectra of electrically insulating thin films (250
0-3500 cm-1 ), The electrical insulation
The thin film should have a methyl group of polyisobutylene or a methyl group.
2800-3000 cm belonging to the group-1Absorption around
Since it has disappeared, this electrically insulating thin film is
It is a porous material containing no butylene and its decomposition products.
I was able to confirm that

【0030】[比較例1] 平均構造式: [HSiO3/2n (nは正の整数である。)で示される水素シルセスキオ
キサン樹脂17.1重量%、重量平均分子量5100の
ポリブタジエン(出光石油化学株式会社製のR−15H
T)5重量%、およびメチルイソブチルケトン77.9
重量%からなる電気絶縁性薄膜形成性樹脂組成物を調製
した。次に、この組成物を本回転(3000rpm)10
秒間でシリコンウエハ表面にスピンコートにより塗布し
ながらメチルイソブチルケトンを蒸発させて皮膜を形成
した後、165kVで加速された電子線(300Mrad)を
照射して水素シルセスキオキサン樹脂を架橋した。次い
で、窒素雰囲気の石英炉中、350℃で1時間加熱し
て、膜厚=7200Å、残存SiH%=40%、比誘電
率=3.9である電気絶縁性薄膜を形成した。スピンコ
ート後の皮膜および電気絶縁性薄膜の赤外線吸収スペク
トル(2500〜3500cm-1)を比較したところ、ポ
リブタジエンのメチレン基等に帰属される2800〜3
000cm-1付近の吸収強度に大きな変化がないことか
ら、この電気絶縁性薄膜はポリブタジエンを有する非孔
質のものであることが確認できた。
Comparative Example 1 Average structural formula: [HSiO 3/2 ] n (n is a positive integer) 17.1% by weight of hydrogen silsesquioxane resin, polybutadiene having a weight average molecular weight of 5100 (R-15H manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.
T) 5% by weight, and methyl isobutyl ketone 77.9
An electrically insulative thin film-forming resin composition consisting of wt% was prepared. Next, this composition is subjected to main rotation (3000 rpm) 10
After coating the surface of the silicon wafer by spin coating for 2 seconds to evaporate methyl isobutyl ketone to form a film, the hydrogen silsesquioxane resin was cross-linked by irradiation with an electron beam (300 Mrad) accelerated at 165 kV. Then, it was heated in a quartz furnace in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour to form an electrically insulating thin film having a film thickness = 7200Å, residual SiH% = 40%, and a relative dielectric constant = 3.9. When the infrared absorption spectra (2500-3500 cm -1 ) of the film after spin coating and the electrically insulating thin film were compared, it was found that 2800-3 assigned to the methylene group of polybutadiene, etc.
Since there was no large change in absorption intensity near 000 cm -1 , it was confirmed that this electrically insulating thin film was a non-porous one having polybutadiene.

【0031】[比較例2] 平均構造式: [HSiO3/2n (nは正の整数である。)で示される水素シルセスキオ
キサン樹脂8.5重量%、重量平均分子量5100のポ
リブタジエン(出光石油化学株式会社製のR−15H
T)11.5重量%、およびメチルイソブチルケトン8
0.1重量%からなる電気絶縁性薄膜形成性樹脂組成物
を調製した。次に、この組成物を本回転(3000rp
m)10秒間でシリコンウエハ表面にスピンコートによ
り塗布しながらメチルイソブチルケトンを蒸発させて皮
膜を形成した後、165kVで加速された電子線(300
Mrad)を照射して水素シルセスキオキサン樹脂を架橋し
た。次いで、窒素雰囲気の石英炉中、350℃で1時間
加熱して、膜厚=6500Å、残存SiH%=38%、
比誘電率=4.0である電気絶縁性薄膜を形成した。ス
ピンコート後の皮膜および電気絶縁性薄膜の赤外線吸収
スペクトル(2500〜3500cm-1)を比較したとこ
ろ、ポリブタジエンのメチレン基等に帰属される280
0〜3000cm-1付近の吸収強度に大きな変化がないこ
とから、この電気絶縁性薄膜はポリブタジエンを有する
非孔質のものであることが確認できた。
Comparative Example 2 Average structural formula: 8.5% by weight of hydrogen silsesquioxane resin represented by [HSiO 3/2 ] n (n is a positive integer) and polybutadiene having a weight average molecular weight of 5100. (R-15H manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.
T) 11.5% by weight, and methyl isobutyl ketone 8
An electrically insulating thin film-forming resin composition containing 0.1% by weight was prepared. Next, this composition is subjected to main rotation (3000 rp).
m) Methyl isobutyl ketone was evaporated to form a film while applying it on the surface of a silicon wafer by spin coating for 10 seconds, and then an electron beam (300 kV) accelerated at 165 kV was applied.
Mrad) was irradiated to crosslink the hydrogen silsesquioxane resin. Then, heat in a quartz furnace in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour to obtain a film thickness = 6500Å, residual SiH% = 38%,
An electrically insulating thin film having a relative dielectric constant of 4.0 was formed. When the infrared absorption spectra (2,500 to 3,500 cm −1 ) of the film after spin coating and the electrically insulating thin film were compared, it was found that 280 was assigned to the methylene group of polybutadiene or the like.
Since there was no significant change in the absorption intensity around 0 to 3000 cm -1 , it was confirmed that this electrically insulating thin film was a non-porous one having polybutadiene.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の電気絶縁性薄膜形成性樹脂組成
物は、多孔質で低誘電率の電気絶縁性薄膜を形成できる
という特徴がある。また、本発明の電気絶縁性薄膜の形
成方法は、電子デバイス表面に多孔質で低誘電率の電気
絶縁性薄膜を効率よく形成できるという特徴がある。さ
らに、本発明の電気絶縁性薄膜は、多孔質で低誘電率で
あるという特徴がある。
The resin composition for forming an electrically insulating thin film of the present invention is characterized in that it can form an electrically insulating thin film having a porous and low dielectric constant. Further, the method of forming an electrically insulating thin film of the present invention is characterized in that a porous electrically insulating thin film having a low dielectric constant can be efficiently formed on the surface of an electronic device. Further, the electrically insulating thin film of the present invention is characterized by being porous and having a low dielectric constant.

───────────────────────────────────────────────────── 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) H01L 21/312 H01L 21/312 A 21/768 21/90 S (72)発明者 中村 隆司 千葉県市原市千種海岸2番2 東レ・ダウ コーニング・シリコーン株式会社研究開発 本部内 (72)発明者 峰 勝利 千葉県市原市千種海岸2番2 東レ・ダウ コーニング・シリコーン株式会社研究開発 本部内 Fターム(参考) 4J002 BB17X CP04W GQ01 HA05 5F033 RR21 RR29 SS22 5F058 BA20 BC02 BC05 BF46 BH04 BH20 BJ02 5G305 AA07 AA11 AB10 BA09 CA26 CA47 CD12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/312 H01L 21/312 A 21/768 21/90 S (72) Inventor Takashi Nakamura Ichihara City, Chiba Prefecture Chikusaigan 2-2 Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. Research & Development Headquarters (72) Inventor Satoshi Mine 2-2 Chikusaigan, Ichihara City, Chiba Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. Research & Development Division F-term (reference) 4J002 BB17X CP04W GQ01 HA05 5F033 RR21 RR29 SS22 5F058 BA20 BC02 BC05 BF46 BH04 BH20 BJ02 5G305 AA07 AA11 AB10 BA09 CA26 CA47 CD12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)高エネルギー線架橋性あるいは熱
架橋性の電気絶縁性樹脂、(B)高エネルギー線分解性
の樹脂、および(C)溶剤から少なくともなる電気絶縁
性薄膜形成用樹脂組成物。
1. A resin composition for forming an electrically insulating thin film comprising at least (A) a high energy ray crosslinkable or thermally crosslinkable electrically insulating resin, (B) a high energy ray decomposable resin, and (C) a solvent. object.
【請求項2】 (A)成分が水素シルセスキオキサン樹
脂であることを特徴とする、請求項1記載の電気絶縁性
薄膜形成用樹脂組成物。
2. The resin composition for forming an electrically insulating thin film according to claim 1, wherein the component (A) is a hydrogen silsesquioxane resin.
【請求項3】 (B)成分がポリイソブチレンであるこ
とを特徴とする、請求項1記載の電気絶縁性薄膜形成用
樹脂組成物。
3. The resin composition for forming an electrically insulating thin film according to claim 1, wherein the component (B) is polyisobutylene.
【請求項4】 (A)高エネルギー線架橋性あるいは熱
架橋性の電気絶縁性樹脂、(B)高エネルギー線分解性
の樹脂、および(C)溶剤から少なくともなる電気絶縁
性薄膜形成用樹脂組成物を電子デバイス表面に塗布して
前記(C)成分の一部もしくは全部を蒸発させることに
より皮膜を形成し、(I)高エネルギー線の照射により
前記(A)成分を架橋するとともに前記(B)成分を分
解した後、加熱により前記(B)成分の分解物を除去す
るか、または(II)加熱により前記(A)成分を架橋
し、次いで高エネルギー線の照射により前記(B)成分
を分解した後、加熱により前記(B)成分の分解物を除
去するか、または(III)高エネルギー線の照射により
前記(A)成分を架橋し、次いで前記高エネルギー線と
は異なる高エネルギー線の照射により前記(B)成分を
分解した後、加熱により前記(B)成分の分解物を除去
することを特徴とする電気絶縁性薄膜の形成方法。
4. A resin composition for forming an electrically insulating thin film, comprising at least (A) a high energy ray crosslinkable or thermally crosslinkable electrically insulating resin, (B) a high energy ray decomposable resin, and (C) a solvent. A substance is applied to the surface of an electronic device to form a film by evaporating a part or all of the component (C), and (I) the component (A) is crosslinked by irradiation with a high energy ray and the component (B) ) After decomposing the component, the decomposition product of the component (B) is removed by heating, or the component (A) is crosslinked by heating (II), and then the component (B) is irradiated by irradiation with high energy rays. After the decomposition, the decomposition product of the component (B) is removed by heating, or the component (A) is crosslinked by irradiation of (III) high energy rays, and then a high energy ray different from the high energy rays. After decomposing the component (B) by irradiation, forming method of the electrically insulating thin film and removing the decomposition product of the component (B) by heating.
【請求項5】 (A)成分が水素シルセスキオキサン樹
脂であることを特徴とする、請求項4記載の電気絶縁性
薄膜の形成方法。
5. The method for forming an electrically insulating thin film according to claim 4, wherein the component (A) is a hydrogen silsesquioxane resin.
【請求項6】 (B)成分がポリイソブチレンであるこ
とを特徴とする、請求項4記載の電気絶縁性薄膜の形成
方法。
6. The method for forming an electrically insulating thin film according to claim 4, wherein the component (B) is polyisobutylene.
【請求項7】 請求項4乃至6のいずれか1項に記載の
方法により形成されてなる電気絶縁性薄膜。
7. An electrically insulating thin film formed by the method according to any one of claims 4 to 6.
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