JP2003313305A - 活性可能な架橋性基を有するポリマーからの架橋粒子の製造 - Google Patents

活性可能な架橋性基を有するポリマーからの架橋粒子の製造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 集積回路といった電子デバイスに使用する誘
電性材料の製造に有用な架橋粒子を提供する。 【解決手段】 架橋粒子は、合成ポリマーの架橋可能な
基を活性化させることにより製造される。架橋可能な基
は、活性化されるまで不活性であり、活性化された場合
に、不可逆的に分子内架橋反応し、架橋粒子を形成す
る。また、架橋粒子は、分子間架橋に関して架橋条件下
で前記ポリマー分子に対して不活性とされ、また、架橋
粒子は、分子間の架橋に関して架橋条件下で互いに不活
性とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、架橋粒子を製造す
る方法に関し、より詳細には、ナノ粒子の製造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ナノ粒子は、ナノテクノロジー、コーテ
ィング、制御放出系などといった多くの分野で使用され
ている。様々な製造プロセスが重合体ナノ粒子を製造す
るために開発されているが、そのようなプロセスは、典
型的に２０ｎｍより小さい直径を有する微小サイズのナ
ノ粒子による不都合を依然として有している。官能性の
ナノ粒子は、医薬物質やＤＮＡ供給系のためのベクター
からナノ多孔質マイクロ・エレクトリニック・マテリア
ルのためのテンプレート剤にわたって、様々なナノテク
ノロジーに応用するための基礎的要素として考えられて
おり、官能性のナノ粒子を具現化するためにナノ粒子お
よびそれらの製造については新たな関心が寄せられてい
る。
【０００３】ナノ粒子の製造のアプローチは、トップ−
ダウン・アプローチとボトム−アップ技術との２つに大
きく分類することができる。トップ−ダウン・アプロー
チは、エマルジョン重合技術を含んでおり、そのエマル
ジョン重合技術は、直径が１００ｎｍを超えるナノ粒子
の製造に有用である。上述したエマルジョン技術は、製
造されるべき粒子直径が２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲とな
る微小エマルジョン技術を開発できるように、さらに改
善され、最適化されている。
【０００４】ボトム−アップ技術は、デンドリマー（１
ｎｍ〜１０ｎｍ）（フレシェら、米国特許第５，５１
４，７６４号、フレシェら、米国特許第５，０４１，５
１６号）または１０ｎｍ〜５０ｎｍの大きさを有する最
終ナノ粒子を与えるために化学架橋を受けて球状構造に
変化した自己整合線状ブロック共重合体（Wooley、Jour
nal of Polymer Science Part A：Polymer Chemistry 3
8(9)：1397-1407(2000)）といった個々の球状ナノ粒子
の合成に依存している。
【０００５】良好に分離されたナノ粒子を製造するため
の代替アプローチが近年開発されており、そのアプロー
チは、個々のナノ粒子を与えるために、単一ポリマーの
鎖の分子内架橋と意図的な凝集とを含んだものである
（Mecerreyesら、Advanced Materials 13(3)：204-208
(2001)）。この方法は、有望ではあるものの、例えば、
競合する分子間架橋反応が、これらのナノ粒子の大規模
合成を実現不可能にしてしまうことになる極めて希釈さ
れた反応条件を使用することが必要とされるなど、多く
の不都合に直面している。加えて、これら極めて希釈さ
れた条件でさえ、分子間架橋は明らかに存在してしまう
ので、単一の直鎖を凝集させることにより、単一ナノ粒
子を与えるという最終の目的が実現されない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】その結果、ナノ粒子を
製造する改善された方法を見出すことが引き続き必要と
されている。本発明は、分子内架橋により、それぞれが
良好に分離され、機能性を有するナノ粒子の合成を可能
にする擬似高希釈プロセスによって、上述の要求に対応
しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様は、
架橋粒子を製造する方法に関し、（ａ）活性化されるま
で不活性であり、活性化された場合に、不可逆的に分子
内架橋反応する複数の架橋可能な基を有する合成ポリマ
ー分子を与えるステップと、（ｂ）前記ポリマー分子の
不可逆的な分子内架橋が起こる架橋条件の下で前記架橋
可能な基を活性化させて、架橋粒子を形成するステップ
とを含む。
【０００８】本発明の別の態様は、架橋粒子を製造する
方法に関し、（ａ）活性化されるまで不活性であり、活
性化された場合に、不可逆的に分子内架橋反応する複数
の架橋可能な基を有する合成ポリマー分子を与えるステ
ップと、（ｂ）前記分子内架橋反応を促進する条件下で
前記架橋可能な基を活性化させるステップとを含み、前
記（ｂ）のステップの前記条件は、前記ポリマー分子間
の分子間架橋を実質的に抑制するのに有効なものであ
り、前記（ｂ）のステップでは、単一の対応するポリマ
ー分子から単一の架橋粒子を形成することを特徴とす
る。
【０００９】本発明のさらに別の態様は、溶媒中で架橋
粒子を製造する方法に関し、（ａ）活性化されるまで不
活性であり、活性化された場合に、不可逆的に分子内架
橋反応する複数の架橋可能な基を有する合成ポリマー分
子を与えるステップと、（ｂ）前記架橋可能な基を活性
化させるステップと、（ｃ）前記不可逆的な分子内架橋
反応を可能にするのに有効な条件下で溶媒に合成ポリマ
ー分子を加え、実質的に分子間反応を抑制させつつ、前
記溶媒中の対応するポリマー分子からの単一の架橋粒子
の形成を開始させるステップとを含む。
【００１０】本発明の別の態様は、多孔質誘電性材料を
製造する方法に関し、（ａ）活性化されるまで不活性で
あり、活性化された場合に、不可逆的に分子内架橋反応
する複数の架橋可能な基を有する合成ポリマー分子を与
えるステップと、（ｂ）前記ポリマー分子の不可逆的な
分子内架橋が起こる架橋条件下で前記架橋可能な基を活
性化させて、架橋粒子を形成するステップと、（ｃ）前
記架橋粒子の分解温度が前記ホスト・マトリックス材料
の分解温度より低い該架橋粒子をホスト・マトリックス
材料と混合して混合物を形成するステップと、（ｄ）前
記架橋粒子の前記分解温度まで前記混合物を加熱し、前
記架橋粒子を分解して多孔質誘電性材料を生成するステ
ップとを含む。
【００１１】本発明の別の態様は、集積回路を形成する
方法に関し、（ａ）架橋粒子の分解温度がホスト・マト
リックス材料の分解温度より低い２５ｎｍ未満の直径を
有する前記架橋粒子と前記ホスト・マトリックス材料と
の混合物層を基板上に配置するステップと、（ｂ）前記
架橋粒子の分解温度まで前記混合物を加熱して該架橋粒
子を分解し、多孔質誘電層を生成するステップと、
（ｃ）前記誘電層をリソグラフィによりパターニングす
るステップと、（ｄ）前記パターニングした誘電層上に
金属膜を付着するステップと、（ｅ）前記膜を平坦化し
て集積回路を形成するステップとを含む。
【００１２】本発明のさらに別の態様は、有機材料を含
み、直径が２ｎｍ〜２５ｎｍの範囲に実質的に揃ったク
ローズド・セル・ポアを有する多孔質誘電性マトリック
スである。
【００１３】本発明のさらに別の態様は、パターン化さ
れた誘電層と、平坦化された金属膜とを含み、誘電性マ
トリックスには有機材料が含まれ、直径が２ｎｍ〜２５
ｎｍの範囲に実質的に揃ったクローズド・セル・ポアを
有する集積回路に関するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、擬似高希釈法によって
架橋粒子を製造する方法を含み、本発明の高希釈法は、
広く様々な構造および化学成分を有する架橋粒子の製造
を可能とする。これは、擬似高希釈法を用いて得られる
精密制御により達成されるものである。合成ポリマー開
始材料の分子内架橋の量を制御することで、分子間結合
のない、またはわずかに分子間結合を有する良好に分離
されたナノ粒子を与えることができる。加えて、これら
のナノ粒子のサイズおよび架橋密度は、ポリマーの初期
重合度および架橋可能な官能基の結合レベルによって制
御することができる。
【００１５】本発明の方法において、超高希釈に対して
は、反応中間生成物の適合性のみが予め要求され、擬似
高希釈系で生じるポリマー自身に対しては要求されな
い。後続する架橋により、分子内架橋されたナノ粒子
は、反応性を失うので、その濃度は、極めて高いレベ
ル、例えば、通常の超高希釈技術を使用して得られるマ
イクロモル濃度と比較しても極めて高いモル濃度まで増
加させることができる。
【００１６】本発明の方法は、約２ｎｍ〜１００ｎｍの
範囲の直径を有するナノ粒子を製造する場合に有用であ
る。しかしながら、いくつかの実施の形態では、ナノ粒
子は、約２ｎｍ〜２５ｎｍの範囲の直径を有し、さらに
は約２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の直径を有する。
【００１７】本発明の詳細な実施の形態を説明するに先
立ち、実施例は、典型的な実施の形態のみを与えるもの
であって、本発明は実施例に限定されるものではない。
例えば、実施例に特定の特徴を「含む」ことが記載され
ている場合でも、本発明の実施にあたって、すべてが当
該特徴を含むことを意味するものではない。
【００１８】（材料） （合成ポリマー分子）本発明の方法に使用される合成ポ
リマー分子としては、典型的には、直鎖状の、または分
枝鎖ポリマーを挙げることができ、分枝鎖ポリマーとし
ては、星形ポリマー、高分枝鎖ポリマー、グラフト・ポ
リマー、樹枝状ポリマー、またはこれらを組み合わせた
ものを挙げることができる。合成ポリマー分子は、ブロ
ック共重合体でも良く、典型的には、架橋可能な基がポ
リマー分子の少なくとも１つのブロックに含まれてい
る。
【００１９】ポリマー分子は、典型的には、約５００〜
５，０００，０００の範囲の数平均分子量を有し、さら
に典型的には、約１０，０００〜５００，０００の範囲
の数平均分子量を有する。ポリマー分子の分子量は、典
型的には、約２ｎｍ〜１００ｎｍの直径の架橋粒子を与
えるように選択される。１つの実施の形態では、分子量
を選択して、約２ｎｍ〜２５ｎｍの直径の架橋粒子を与
え、さらに別の実施の形態では、分子量を選択して、約
２ｎｍ〜１０ｎｍの直径のものを与える。
【００２０】本発明の１つの実施の形態では、合成ポリ
マー分子として、エチレン不飽和重合モノマー、含窒素
ポリマー、オレフィン、縮合性モノマー、エポキシドお
よびノルボルネン（norbornene）を含む開環重合性モノ
マー、エステル、スルホン、ラクチド、ラクトン、カー
ボネート、イミド、アリーレン（arylene）、アミド、
プロピレン、エーテル、ウレタン、ビニルおよびビニル
誘導体、有機ポリシリカからなる群から選択されるモノ
マー単位を含む骨格を有する合成ポリマーを挙げること
ができる。これらについて以下に例示するが、本発明
は、下記のものに限定されるものではない。
【００２１】典型的なエチレン不飽和重合モノマーとし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、アクリル酸アミド、メタク
リル酸アミド、アルキル・アクリレート（例えば、メチ
ル・アクリレート、エチル・アクリレート、ブチル・ア
クリレート）、アリール・アクリレート（例えば、ベン
ジル・アクリレート）、アルキル・メタクリレート、ア
リール・メタクリレート（例えば、メチル・メタクリレ
ート、ｎ−ブチル・メタクリレート、ｔ−ブチル・メタ
クリレート、２−エチルヘキシル・メタクリレート、ベ
ンジル・メタクリレート、Ｎ−フェニル・アクリルアミ
ド）、α−オレフィン（例えば、エチレン、プロピレ
ン）、およびこれらの混合物を挙げることができる。
【００２２】典型的な含窒素ポリマーとしては、ポリ
（アクリルアミド）、ポリ（メタクリルアミド）、N，N
−ジアルキル・ポリ（アクリルアミド）（特にここで
は、窒素を有する置換基がＣ１〜Ｃ１２アルキルであ
る。）、N，N−ジアルキル・ポリ（メタクリルアミド）
（特にここでは、窒素を有する置換基がＣ１〜Ｃ１２ア
ルキルである。）、ポリ（アルコキシル化ポリアミド）
（例えば、Ｎ−メトキシメチル化ポリアミド、ヒドロキ
シエチル化ポリアミド）、ポリ（ε−カプロラクタ
ム）、ポリプロピオラクタム、ポリカプリルラクタム、
ポリラウリルラクタム、ポリ（ピロリジン−２−オン
（pyrrolidin-2-one））、ポリ（ビニルアミン）、ポリ
（ビニル・ピロリドン）、ポリ（２−ビニルピリジ
ン）、ポリ（３−ビニルピリジン）、ポリ（４−ビニル
ピリジン）、ポリ（ｏ−アミノスチレン）、ポリ（ｍ−
アミノスチレン）、ポリ（ｐ−アミノスチレン）、ポリ
オキサゾリン、ポリエチレンイミン、Ｎ−アルキル化ポ
リエチレンイミン（特に、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル置換基
でアルキル化されたポリエチレン・イミン）、Ｎ−アシ
ル化ポリエチレン・イミン（特に、窒素を有する置換基
がＣ１〜Ｃ１２アルキルである。）、ポリ（ｐ−フェニ
レン・テレフタルアミド）、ポリエーテルイミド、ポリ
イミド、ポリウレタン、ポリヒドラジド、ポリベンズイ
ミダゾール、ポリ（１，２，４−トリアゾール）、ポリ
ヒダントイン、ポリイミジン、ポリ（スチレン−アクリ
ロニトリル共重合体）、ポリ（ブタジエン−アクリロニ
トリル共重合体）、およびこれらの混合物を挙げること
ができる。
【００２３】典型的なオレフィンとしては、エチレン、
プロピレン、ノルボルネン（norbornene）、テトラシク
ロドデシン（tetracyclododecene）といったＣ３〜Ｃ
２０（一般的にはＣ３〜Ｃ１５）のシクロ・オレフィン
・モノマーを挙げることができる。
【００２４】典型的な縮合性モノマーとしては、ジカル
ボン酸、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸エステル、
アミノカルボン酸、アミノカルボン酸ラクタム、ヒドロ
キシカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸ラクトン、ジオ
ール、ポリエーテル・ジオール、ポリエステル・ジオー
ル、ジイソシアネート、およびこれらの混合物を挙げる
ことができる。
【００２５】典型的な開環重合性モノマーとしては、３
つの炭素原子を含む環状炭素化合物、または５つの炭素
原子を含む環状炭素化合物（２以下のヘテロ原子を有す
る。）を挙げることができ、例えば、エポキシドおよび
ノルボルネン（norbornene）を挙げることができる。
【００２６】典型的なイミドとしては、ピロメリット酸
二無水物、ピロメタリック二無水物（pyrometallic dia
nhydride）、ベンゾフェノン二無水物、９，９−ビス−
（トリフルオロメチル）キサンチンテトラカルボン酸二
無水物からなる群から選択された二無水物から形成され
るポリ（アミック酸エステル）と、ｐ−フェニレン・ジ
アミン、４，４’−ジアミノ−ジフェニル・エーテル、
１，３−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，
２−ビス［４−アミノフェニル］ヘキサ−フルオロプロ
パンからなる群から選択されたジアミンとのイミド化に
よって形成されるポリアミドを挙げることができる。
【００２７】典型的なアリーレン（arylene）として
は、フェニレン、フェニルキノキサリン、アリーレン・
エーテル（arylene ether）、およびこれらを混合物を
挙げることができる。
【００２８】典型的なビニルおよびビニル誘導体として
は、酢酸ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、アクリ
ル酸ブチルの非置換スチレン、１または２の低級アルキ
ル基、ハロゲンまたはヒドロキシ基で置換されたスチレ
ン（例えば、４−ビニルトルエン、４−ビニルフェノー
ル、α−メチルスチレン、２，５−ジメチルスチレン、
４−ｔ−ブチルスチレン、２−クロロスチレン）、およ
びこれらの混合物を挙げることができる。
【００２９】典型的な有機ポリシリカとしては、シルセ
スキオキサン（silsesquioxane）（（ＲＳｉＯ１．５）
ｎで示される重合シリケート材料で、Ｒは、有機置換基
である。）、アルコキシシラン（特に、部分縮合したア
ルコキシシランで、例えば、約５００〜２０，０００の
Ｍｎのテトラエトキシシランの加水分解を制御して部分
縮合させたアルコキシシラン）、組成ＲＳｉＯ３および
Ｒ２ＳｉＯ２を有し、Ｒが有機置換基である、有機基で
修飾されたシリケート、オルトシリケート（特に、組成
ＳｉＯＲ４を有する部分縮合したオルトシリケート）、
およびこれらの混合物を挙げることができる。
【００３０】（架橋可能な基）本発明の方法で使用可能
な合成ポリマー分子としては、活性化されるまで不活性
であり、活性化された場合に、急速かつ不可逆的に分子
内架橋反応する複数の架橋可能な基を有するものを挙げ
ることができる。本発明の擬似高希釈法により実施する
ためには、架橋性基は、速い速度で反応し、架橋の化学
反応が不可逆的に生じ、生成した結合構造が架橋に必要
とされる条件下において不活性であることが必要であ
る。このため、本発明の架橋性基は、活性化されるまで
不活性であり、活性化された場合に、不可逆的に分子内
架橋反応を生じさせるものであり、架橋可能な基を意味
する。
【００３１】本発明においては、多くの好適な架橋可能
な基を使用することができ、これらの基は、典型的に
は、与えられたポリマー分子内で１以上のモノマー単位
に共有結合されている。これらの基は、モノマーに直
接、または連結基を介して間接的に結合されていてもよ
い。架橋可能な基は、熱により活性化されてもよく、光
分解により活性化されてもよく、紫外線、電離放射線、
または電子ビーム放射線により活性化されてもよく、ま
たは化学活性剤により活性化されてもよい。架橋可能な
基の数は、多数の基がより多くの分子内架橋を生じさ
せ、この結果、より小さな粒子を与えるため、粒子サイ
ズとは反比例し、ポリマー分子の架橋可能な基の数を選
択して、好適なサイズの架橋粒子を与えることができ
る。例えば、架橋可能な基の数を選択して、約２ｎｍ〜
１００ｎｍの直径の粒子を与えることができる。別の実
施の形態では、架橋可能な基の数を適宜選択して、２ｎ
ｍ〜２５ｎｍ、または約２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の望ま
しい直径の粒子を与えることができる。同様の方法にお
いて、ポリマー分子の架橋密度を選択して、例えば、約
２ｎｍ〜１００ｎｍ、約２ｎｍ〜２５ｎｍ、約２ｎｍ〜
１０ｎｍの範囲の望ましい直径の粒子を与えることがで
きる。
【００３２】典型的な架橋可能な基としては、アクリロ
イル基、低級アルキル置換アクリロイル基、ビニル基、
置換ビニル基、環状エーテル基、環状エステル基、活性
エステル基、シクロアルケニル基、酸ハロゲン化物基、
アミノ基、アルコール基、フェノール基、カルボン酸
基、ジアセチレン基、非置換および置換アセチレン基
（例えば、１以上のアルキル基、アリール基、エステル
基、酸またはアミド基で選択的に置換されたもの）、エ
オノフィル（eonophile）基、ジエノフィル基、置換お
よび非置換ビシクロ（４．２．０）オクタ−１，３，５
−トリエニル基を例示することができるが、これらに限
定されるものではない。特に好ましい架橋可能な基とし
ては、ベンゾシクロブテン官能基および置換誘導体（特
に、オキシ置換）を挙げることができ、この基は、熱に
架橋可能な基として熱硬化性材料の形成において広く使
用される基である。
【００３３】好適な架橋可能な基の具体例としては、−
ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｃ≡ＣＨ、−Ｏ(ＣＯ)−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ２、−Ｏ(ＣＯ)−Ｃ(アルキル)＝ＣＨ２(例えば、−
Ｏ(ＣＯ)−Ｃ(低級アルキル)＝ＣＨ２)、−(ＣＨ２)ｍ
−Ｏ(ＣＯ)−ＣＨ＝ＣＨ２、−(ＣＨ２)ｍ−Ｏ(ＣＯ)−
Ｃ(アルキル)＝ＣＨ２（例えば、−(ＣＨ２)ｍ−Ｏ(Ｃ
Ｏ)−Ｃ(低級アルキル)＝ＣＨ２）、−(ＣＯ)−Ｏ−Ｃ
Ｈ＝ＣＨ２、−Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｃ(ＣＨ３)＝ＣＨ
２、−Ｃ(ＣＦ３)＝ＣＨ２、−Ｃ(ＣＨ２ＣＨ３)＝ＣＨ
２、−Ｃ(ＣＨ２ＣＦ３)＝ＣＨ２、−Ｃ(Ｃ６Ｈ５)＝Ｃ
Ｈ２、−Ｃ＝ＣＨ(Ｃ ６Ｈ５)、−Ｃ≡Ｃ(Ｃ６Ｈ５)、−
(ＣＨ２)ｍ−ＣＨ＝ＣＨ２、−(ＣＨ２)ｍ−Ｏ−ＣＨ＝
ＣＨ２、−(ＣＨ２)ｍ−(ＣＯ)−Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ２、−
(ＣＨ２)ｍ−Ｃ(ＣＨ３)＝ＣＨ２、−(ＣＨ２)ｍ−Ｃ
(ＣＦ３)＝ＣＨ２、−(ＣＨ２)ｍ−Ｃ(ＣＨ２ＣＨ３)＝
ＣＨ２、−(ＣＨ２)ｍ−Ｃ(ＣＨ２ＣＦ３)＝ＣＨ２、−
(ＣＨ２)ｍ−(Ｃ６Ｈ５)＝ＣＨ２を含むものを挙げるこ
とができる。他の好適な架橋可能な基としては、下記の
ものを挙げることができる。
【００３４】
【化１】
【００３５】上記化学式中のｍは、１〜１２の整数であ
り、「ａｌｋ」はアルキル基、好ましくはＣ１〜Ｃ６の
アルキル基である。
【００３６】（溶媒）本発明の方法のいくつかの実施の
形態では、溶媒を使用し、本発明に使用することができ
る好適な溶媒が数多く存在する。本発明に使用すること
ができる溶媒は、ポリマー分子および製造された架橋粒
子に関して不活性であることが好ましい。
【００３７】本発明においては、高沸点溶媒を使用する
ことができる。高沸点溶媒としては、ベンジル・エーテ
ル、Ｎ−シクロヘキシルピロリジノン（Ｎ−cyclohexyl
pyrrolidinone）、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルア
セトアミド、ジメチルフェニル・ウレア、N，N−ジメチ
ルトリメチレン・ウレア、ブチル・アセテート、２−エ
トキシエタノール、シクロペンタノン、シクロヘキサノ
ン、γ−ブチロラクトン、エチル・ラクテートといった
ラクテート・エステル、エトキシエチル・プロピオネー
ト、プロピレン・グリコール・メチル・エーテル・アセ
テートといったアルキレン・グリコール・アルキル・エ
ーテル・エステル、プロピレン・グリコール・メチル・
エーテルやプロピレン・グリコール・ｎ−プロピル・エ
ーテルといったアルキレン・グリコール・アルキル・エ
ーテル、メチル・セロソルブ、ブチル・アセテート、２
−エトキシエタノール、およびエチル・３−エトキシプ
ロピオネートといったアルキレン・グリコール・モノア
ルキル・エステル、ポリエチレン・グリコール、アルキ
ル誘導体およびアリール誘導体、ジフェニル・エーテ
ル、ジフェニル・スルホン、エチレン・カーボネート、
およびこれらの混合物を例として挙げることができる
が、これらのものに限定されるものではない。
【００３８】加えて、本発明においては、多くの他の一
般的な有機溶媒を使用することができる。有機溶媒とし
ては、ｐ−キシレン、トルエン、アニソール、メシチレ
ン、１，３−ジメトキシベンゼン、トリクロロエチレ
ン、およびこれらの混合物を挙げることができるが、こ
れらのものに限定されるものではない。
【００３９】（カップリング剤）本発明の方法において
は、カップリング剤を含むことが望ましく、従来から既
知の多くの好ましいカップリング剤を使用することがで
きる。これらのカップリング剤としては、エステル、
１，２−ジブロモエタンといったジハロゲン化アルカ
ン、ヨウ素、ビス（ブロモメチル）ベンゼン、四塩化シ
リコン、四塩化スズ、ジ（イソプロペニル）ベンゼン、
ジビニル・ベンゼン、アルキルトリクロロシラン、ジア
ルキルジクロロシランを例として挙げることができる
が、これらのものに限定されるものではない。好適なカ
ップリング剤は、従来からよく知られているように、合
成されるポリマーの種類および使用されるモノマーに応
じて決定することができる。
【００４０】（化学官能基）種々の化学官能基による結
合は、適合するナノ粒子の製造を可能にする。化学官能
基は、予め形成されたポリマー分子に、または形成中の
粒子に結合させることができる。後者の場合には、化学
官能基が架橋粒子に結合されるように、活性化ステップ
を化学官能基の存在下で行うことができる。例えば、架
橋粒子は、骨格上に少なくとも１つの官能基を有してお
り、化学官能基は、この官能基を使用して架橋粒子に共
有結合することができる。
【００４１】上述した化学官能基としては、医薬物質、
触媒、官能基、界面活性剤、センサー群（sensor grou
p）、光応答単位（photoresponsive unit）を挙げるこ
とができる。例えば、ポリマー分子は、まず、短鎖のカ
ルボキシ官能性ポリスチレン・ブロックを製造すること
により製造することができる。この短鎖のカルボキシ官
能性ポリスチレン・ブロックを使用して、スチレンとビ
ニルベンゾシクロブテンとの混合物の重合を開始させ
る。生成したポリマーはその後、架橋ナノ粒子の製造に
おいて開始物質として使用することができ、単一のカル
ボキシ官能基と直鎖状のブロックとを結合させることが
できる。合成特有の汎用性により、直鎖状ブロックの長
さ、繰り返し単位の性質、官能基の数を容易に変更する
ことが可能となる。
【００４２】典型的な薬剤としては、ペプチド、ＤＮＡ
オリゴマー、脂質、酵素、糖質、アミノグリコシドを挙
げることができる。
【００４３】典型的な触媒としては、金属、酸、塩基、
酸化剤、還元剤、キレート群を挙げることができる。
【００４４】典型的な官能基としては、酸、エステル、
アルコール、フェノール、アミン、チオール、アミド、
イミン、ニトリル、エーテル、アセチレン、アルケン、
複素環式化合物を挙げることができる。
【００４５】（方法）本発明の１つの実施の形態では、
架橋粒子は、次のステップ、すなわち、（ａ）活性化さ
れるまで不活性であり、活性化された場合に、不可逆的
に分子内架橋反応する複数の架橋可能な基を有する合成
ポリマー分子を与えるステップと、（ｂ）ポリマー分子
の不可逆的な分子内架橋が起こる架橋条件下で架橋可能
な基を活性化させて、架橋粒子を形成するステップとに
よって製造される。
【００４６】「速い」という用語は、各ポリマー分子の
分子内架橋がポリマー分子間の分子間架橋を実質的に抑
制するような速度で起こることを意味している。加え
て、「実質的に」という用語は、分子間架橋が合成ポリ
マー分子間でわずかに起こることを意味している。「わ
ずかに」という用語は、本発明においては、１０％未
満、好ましくは５％未満、さらに好ましくは１％未満の
ポリマー分子が分子間架橋に関与することを意味してい
る。
【００４７】本発明の方法により製造される架橋粒子
は、ポリマー分子を有する分子間架橋に関して上記架橋
条件下で不活性であることが好ましい。加えて、架橋粒
子は、互いに分子間架橋に関して架橋条件下で不活性で
あることが好ましい。この不活性という特性により、粒
子が形成された後のさらなる反応が最小限とされ、また
はなくすことができる。
【００４８】本発明の好ましい１つの実施の形態では、
架橋粒子は、ランダムに形成される。「ランダム」であ
ることによって、与えられる架橋粒子の形成を、合成ポ
リマー分子の架橋可能な基の性質や配置とは無関係なも
のとすることができる。
【００４９】本発明のいくつかの実施の形態では、活性
化ステップを溶液中で行うことが望ましい。例えば、ポ
リマー分子を、ポリマー分子溶液を形成するために架橋
可能な基の活性化に先立って溶媒に加えておくことがで
き、架橋可能な基は、溶媒中で活性化され、溶媒中で架
橋粒子を形成させることができる。このことは、架橋可
能な基が化学的に活性である場合に特に有用となる。例
えば、分子内架橋を促進させるように、ポリマー分子溶
液に化学活性基を徐々に添加することにより、活性化ス
テップ（ｂ）を行うことができる。溶媒の使用は、カッ
プリング剤を使用する場合にも有用である。例えば、分
子内架橋を促進するように、ポリマー分子溶液にカップ
リング剤を徐々に添加することにより、ステップ（ｂ）
を行うことができる。「徐々に」という用語は、不活性
の架橋可能な基が、低濃度中に存在し、次第に活性化ま
たはアンマスキングされるような速度で、化学活性基ま
たはカップリング剤を添加することを意味している。
【００５０】溶媒を使用する上述した方法では、所望す
る流体力学的容積特性の架橋粒子を生成するために、ポ
リマー分子と架橋可能な基との両方を選択することがで
きる。例えば、１つの実施の形態では、溶媒中で生じた
架橋粒子の流体力学的容積が、架橋する前のポリマー分
子の流体力学的容積の８０％よりも小さくなるように、
ポリマー分子および架橋可能な基を選択する。好ましい
実施の形態では、架橋粒子の流体力学的容積が架橋する
前のポリマー分子の流体力学的容積の、５％〜６０％と
される。他の実施の形態では、粒子の流体力学的容積が
架橋する前のポリマー分子の流体力学的容積の、３５％
〜５０％とされる。より小さい容積変化（約５％〜３０
％）は、官能性の分枝ポリマー、星状、高分枝または樹
枝状巨大分子を使用することにより達成することができ
る。
【００５１】本発明の他の実施の形態では、架橋粒子
は、次のように製造される。（ａ）複数の架橋可能な基
を有する合成ポリマー分子を与えるステップと、（ｂ）
分子内架橋反応を促進するのに有効な条件下で架橋可能
な基を活性化させるステップとにより製造される。これ
らの条件は、ポリマー分子間の分子間架橋を実質的に抑
制するのに有効であるように選択される。この方法で
は、単一の対応するポリマー分子から単一の架橋粒子を
形成するために活性を与える。いくつかの例では、単一
の架橋粒子は、２つ以上のポリマー分子が分子間架橋す
る場合に形成される場合もある。しかしながら、上述し
たように、上記分子間架橋の量は、本発明ではわずかな
ものであり、本発明の方法により形成される大部分の粒
子は、開始ポリマー分子材料と実質的に同じ分子量を有
していることが判明した。
【００５２】本発明の方法は、典型的には、混合物の
０．５質量％より大きい最終濃度の架橋粒子を与える。
好ましい実施の形態では、混合物中の架橋粒子の濃度が
約５質量％を超え、より好ましくは２０質量％を超え
る。本発明の方法には、分離ステップも含めることがで
き、架橋粒子を貯蔵部内に配置するために、またはさら
なる使用のために分離することができる。分離は、従来
から知られた方法による過剰ポリマー分子、カップリン
グ剤、活性剤などの除去と同様の、これまでに知られた
技術により溶媒を除去することを含むものである。
【００５３】本発明の他の実施の形態は、（ａ）複数の
架橋可能な基を有する合成ポリマー分子を与えるステッ
プと、（ｂ）架橋可能な基を活性化させるステップと、
（ｃ）実質的に分子間反応を抑制させつつ、不可逆的な
分子内架橋反応を生じさせる有効な条件下で溶媒に合成
ポリマー分子を添加するステップとによって架橋粒子を
製造する、溶媒ベースの方法に関するものである。上述
した方法と同様に、対応するポリマー分子から単一の架
橋粒子を形成させることができる。
【００５４】活性化ステップ（ｂ）は、添加するステッ
プ（ｃ）の途中、または後の添加するステップ（ｃ）に
先立って行うことができる。加えて、上述した方法は、
溶媒を希釈し、または生成した架橋粒子を取り除くこと
なく、ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）、ステップ
（ｃ）を繰り返すステップを含んでいてもよい。
【００５５】上述したどの溶媒を使用しても、ステップ
（ａ）において、溶液中に分子ポリマー分子を与えるこ
とができる。架橋性基の活性を伴う分子間反応を実質的
に抑制するために、ポリマー溶液を、充分に希釈された
濃度とすることが好ましい。
【００５６】分子内架橋反応が起こる速度に関連して、
ポリマー分子間の分子間架橋を抑制するために、ステッ
プ（ｃ）において合成ポリマー分子を徐々に溶媒に添加
することができる。同様に、合成ポリマー分子が溶液中
に与えられる場合、その後の添加するステップ（ｃ）
は、ポリマー分子間の分子間架橋を実質的に抑制するよ
うに溶媒にポリマー分子溶液を徐々に添加して行くこと
を含むことができる。
【００５７】（架橋可能な基の活性化）使用される架橋
可能な基を熱により活性化する場合には、活性化ステッ
プを、ポリマー分子を加熱することにより行うことがで
きる。例えば、ポリマー分子を、架橋可能な基を活性化
するために充分に高い温度で、架橋可能な基を活性化す
るのに有効な温度に保った溶媒に添加することができ
る。架橋可能な基を光分解により活性化する場合、活性
化ステップは、ポリマー分子に光子エネルギーを保持さ
せるように放射することを含むことができる。
【００５８】紫外線、電離放射線、または電子ビーム放
射線により活性化される架橋可能な基に対しては、適切
な放射線にポリマー分子を照射することにより活性化さ
せることができる。例えば、分子内架橋を促進するため
には、ポリマー分子を放射線が照射された溶媒に徐々に
添加して行くことができる。
【００５９】化学活性剤により活性化できる架橋可能な
基に対しては、適切な化学活性剤にポリマー分子を接触
させることにより活性化させることができる。例えば、
分子内架橋を促進するためには、化学活性剤をポリマー
分子に徐々に添加して行くことができる。
【００６０】本発明で使用する好適な化学活性剤として
は、数多くのものを挙げることができ、例えば、フリー
ラジカル重合開始剤、酸、塩基、有機触媒、有機金属触
媒、金属触媒、求核試薬、求電子試薬を挙げることがで
きるが、本発明においては、これらのものに限定される
ものではない。
【００６１】好適なフリーラジカル重合開始活性剤とし
ては、ジ（トリクロロメチル）スチベニル・トリアジ
ン、１，１，１−トリクロロ−ｔ−ブチル・アセトフェ
ノン、過酸化物、パーエステル（perester）、アゾ系重
合開始剤および酸素を挙げることができる。
【００６２】好適な酸活性剤としては、アルキル・スル
ホン酸およびアリール・スルホン酸、トリハロ酢酸、ル
イス酸、塩酸といった強酸を挙げることができる。
【００６３】好適な塩基活性剤としては、無機水酸化
物、アルコキシド、有機アミン、アンモニア、リン酸ア
ミド、フェノキシド、無機カーボネートを挙げることが
できる。
【００６４】好適な有機触媒活性剤としては、ホスフィ
ン、アルシン、メルカプタン、チオエステル、チオカー
ボネート、オキサゾール、イミダゾール、チアゾール、
複素環式カルベン、アルコールを挙げることができる。
【００６５】好適な有機金属触媒活性剤としては、ルテ
ニウム、タングステン、モリブデン錯体、Ｒｈ、Ｎｉ、
Ｐｄ、Ｓｎおよび希土類の錯体を挙げることができる。
【００６６】好適な金属触媒活性剤としては、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｍｇ、Ｚｎ、アルカリ金属およ
びアルカリ土類金属を挙げることができる。
【００６７】好適な求核試薬活性剤としては、メルカプ
タン、アゾール、無機塩化物、フェノキシド、チオフェ
ノキシド、炭素求核剤、カルボン酸塩、アンモニウム塩
を挙げることができる。
【００６８】好適な求電子試薬活性剤としては、ハロゲ
ン、ケテン、イソシアネート、イソチオシアネート、カ
ルボジイミド、無水物、酸ハロゲン化物、シリル誘導
体、アルキル塩化物、スルホン酸塩、トリフレート（tr
iflate）を挙げることができる。
【００６９】本発明の架橋粒子は、マトリックス、特に
誘電性マトリックスの形成に使用することができる。架
橋粒子の分解温度は、ホスト・マトリックス材料の分解
温度より低く、一度形成されたマトリックスは、架橋粒
子の分解温度まで加熱することができる。この方法にお
いて、架橋粒子は分解し、多孔質マトリックスを生成す
る。粒子は、プロセスの間、ドメインの成長を制限する
ように硬化して、マトリックスに結合することが理想的
である。これは、マトリックスと粒子とのどちらかに含
まれる官能基を介して、または、硬化中のマトリックス
と粒子とを結びつける適切なカップリング剤の添加によ
り生じるものである。カップリング剤は特に、ホスト・
マトリックス材料および粒子の官能基に適合させること
ができる。好適なカップリング剤は、従来技術において
知られたものを挙げることができ、Hawkerらによる米国
特許第６，１０７，３５７号に記載されており、これら
を本願に含ませることができる。典型的なホスト・マト
リックス材料としては、ポリイミド、ポリベンザゾー
ル、ポリアリーレン（polyarylene）、ポリアリーレン
・エーテル（polyarylene ether）およびポリキノリン
といった高温熱可塑性ポリマーを挙げることができる。
また、シルセスキオキサン（silsesquioxane）、ゾル−
ゲル・シリケート、エポキシ樹脂、イソシアネート、ポ
リアセチレン、ポリアリーレン（polyarylene）、ポリ
アリーレン・エーテル（polyarylene ether）といった
高温熱硬化性ポリマーを利用することもできる。熱硬化
は、熱または触媒の使用によって誘導することができ
る。
【００７０】上述したポリマー・ベースの誘電性材料
は、無機材料より低い誘電定数を与える。不都合なこと
に、小さいポア・サイズを有する有機誘電性材料を製造
するのは困難であった。有機マトリックス・ホスト材料
と結合した本発明の架橋粒子を使用することにより、直
径が実質的に２ｎｍ〜２５ｎｍの範囲、より好ましくは
２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に揃ったクローズド・セル・ポ
アを有する多孔質有機誘電性マトリックスが得られる。
集積回路は、一度パターン化され、平坦化された金属膜
が結合された誘電性マトリックスにより作製することが
できる。粒子サイズに関連して本発明において使用され
ている、「実質的に」という用語は、かなりの数のポア
が指定された範囲内の直径を有することを意味する。
「かなりの」という用語は、ポアの約９０％を超えるこ
とを意味し、好ましくは９５％を超え、さらに好ましく
は９９％を超えることを意味する。
【００７１】ホスト・マトリックス材料としてＳｉＬＫ
（ダウ・ケミカル社製）（商標）というブランド名の半
導体誘電性樹脂といった有機材料を使用することは、特
に興味深いものである。典型的なＳｉＬＫ材料は、Gods
chalxらによる米国特許第５，９６５，６７９号および
米国特許第６，２８８，１８８号に記載されるポリフェ
ニレン・オリゴマーおよびポリフェニレン・ポリマーを
含み、これらの開示は、本願に含めることができる。こ
れらの材料は、２以上のシクロペンタジエノン基を含む
少なくとも１つの多官能性化合物、および２以上の芳香
族アセチレン基を含む少なくとも１つの多官能性化合物
の反応生成物であるオリゴマー、硬化していないポリマ
ー、または硬化したポリマーであって、少なくとも１つ
の多官能性化合物がアセチレン基およびシクロペンタジ
エノン基といった３個以上の反応基を含んでいる。
【００７２】誘電性化合物を製造するために架橋粒子を
使用することは、多くの有利な特性を有する多孔質重合
マトリックスを与える。このマトリックスは、２５℃
で、誘電定数（ｋ）が３．０より小さいことが好まし
く、２．８より小さいことがより好ましく、２．５より
小さいことがさらに好ましい。加えて、上記マトリック
スは、クローズド・セル・ポアの直径が、概ね２５ｎｍ
より小さい（例えば、２５０Åより小さい）ことが好ま
しく、１０ｎｍより小さい（例えば、１００Åより小さ
い）ことがより好ましい。上記マトリックスは、概ね約
５％〜３５％の範囲の空隙率を有し、機械的強度を向上
させ、かつクラック抵抗と改善された等方性の光学特性
を付与する。誘電性組成物（例えば、１００ｐｐｍより
小さく、好ましくは４０ｐｐｍより小さく、さらに好ま
しくは３０ｐｐｍより小さい。）は、温度上昇につれて
熱膨張係数が低くなり、熱プロセスの間、フィルム・ク
ラッキングを回避し易くさせる。さらに、誘電性組成物
は、多層集積回路デバイスにおいて化学的／機械的な平
坦化を可能とする機械的特性を有するので、多数の回路
レベルのリソグラフ形成を容易にする。誘電性組成物
は、視覚的に透明で、基板に良好に接着する。
【００７３】本発明の架橋粒子を使用して製造される誘
電性組成物は、電子デバイス、特に集積回路デバイスの
製造において特定の用途に使用することができる。本発
明による集積回路デバイスを図１に例示的に示す。図１
に示したデバイスは、基板２、金属回路配線４、および
本発明の誘電材料６が内部に形成されている。基板２に
は、鉛直方向金属スタッド８が内部に形成されている。
回路配線は、デバイス内の電気信号を分配し、デバイス
からの信号出力、デバイスへの入力を与えるために機能
する。集積回路デバイスは、概ね鉛直方向金属スタッド
により相互に連結された多層の回路配線を含むことが好
ましい。
【００７４】好適な基板２としては、シリコン、酸化シ
リコン、シリコン−ゲルマニウム、ガラス、窒化シリコ
ン、セラミックス、アルミニウム、銅およびガリウムヒ
素を挙げることができる。回路配線は、一般に、銅、ア
ルミニウム、タングステン、金、銀、またはこれらの合
金といった金属であることが好ましく、導電性材料も好
ましい。状況に応じて、回路配線は、ニッケル、タンタ
ルまたはクロムといった金属ライナ、またはバリア層ま
たは接着層（例えば、ＳｉＮ、ＴｉＮ、または類似のも
の）といった他の層でコーティングすることができる。
【００７５】本発明は、本発明において開示するように
誘電性組成物を含む集積回路デバイスを製造する方法に
関するものである。図２に示すように、プロセスの実施
の形態の１つでは、第１のステップは、上述したよう
に、（ｉ）本発明の架橋粒子とホスト・マトリックス材
料との混合物の層１０を、基板２上に配設するステップ
を含む。混合物は、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・ブレーディングといっ
た、従来から知られた方法により基板に塗布することが
できる。層１０は、架橋粒子を効果的に分解する温度に
なるまで加熱され、層１０が本発明の誘電性組成物に変
化する。
【００７６】図３に示すように、プロセスの第２のステ
ップでは、誘電性組成物の層１０をリソグラフィにより
パターン化して、トレンチ１２（くぼみ）を形成するこ
とを含んでいる。図３で示されるトレンチ１２は、基板
２および金属スタッド８に伸びている。リソグラフィに
よるパターニングは、一般に、（ｉ）例えば、Shipley
またはHoechst Celanese（ＡＺフォトレジスト）として
販売されるポジ型フォトレジストまたはネガ型フォトレ
ジストを有する誘電性組成物の層１０をコーティングす
るステップと、（ｉｉ）電磁気、例えば、ＵＶまたは深
ＵＶといった放射線にフォトレジストを（マスクを介し
て）露光するステップと、（ｉｉｉ）例えば、好適な塩
基性現像液を用いてレジスト内のイメージを現像するス
テップと、（ｉｖ）反応性イオン・ブランケットまたは
ビーム・エッチングといった好適な転写技術を用いて基
板２に誘電性組成物の層１０を介してイメージを転写す
るステップとを含む。好適なリソグラフィによるパター
ニング技術は、ThompsonによるIntroduction to Microl
ithography, 2 nd Ed.,eds.（Washington，D.C.：Ameri
can Chemical Society, 1994）に開示されるように、従
来からよく知られた技術である。
【００７７】図４に示すように、本発明の集積回路を形
成する方法の第３のステップでは、金属膜１４がパター
ン化された誘電層１０に付着される。好ましい金属材料
としては、銅、タングステンおよびアルミニウムを挙げ
ることができる。金属は、化学的蒸着（ＣＶＤ）、プラ
ズマ−エンハンスドＣＶＤ、電解めっき、無電解めっき
（シード−触媒反応による原位置還元）、スパッタリン
グなどといった従来から知られた技術によりパターン化
された誘電層上に付着されることが好ましい。
【００７８】図５に示すように、プロセスの最終ステッ
プにおいては、膜がパターン化された誘電層１０ととも
に、概ね略面一となるように、金属膜１４を「平坦化す
る」ことにより、余分な金属材料を除去することを含
む。平坦化は、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・エッチングを使用して実行
することができる。化学的／機械的ポリッシングのため
の好適な方法は、当業者により従来から知られたもので
ある。
【００７９】図６〜図８には、本発明の集積回路デバイ
スを作製する別の方法を示す。この実施の形態のプロセ
スにおける第１のステップは、基板１８上に金属膜１６
を付着することを含んでいる。基板１８には、鉛直方向
金属スタッド２０も設けられている。図７に示すプロセ
スの第２のステップでは、金属膜をマスクを介してリソ
グラフィによりパターン化し、トレンチ２２が形成され
ている。図８に示すプロセスの第３のステップでは、本
発明の架橋粒子およびホスト・マトリックス材料の層２
４をパターン化した金属膜１６上に付着させる。プロセ
スの最終ステップでは、混合物を加熱して、架橋粒子を
分解する。状況に応じて、上述したようにして与えられ
る誘電層は、多層集積回路において後続のプロセスにお
いて必要に応じ、平坦化することができる。
【００８０】本発明は、加えて、１以上の集積回路チッ
プに信号および電流を供給するための集積回路パッケー
ジング・デバイス（多チップ・モジュール）にも関する
ものであり、集積回路パッケージング・デバイスは、
（ｉ）回路ボードに接続するための導電手段を有する基
板と、（ｉｉ）少なくとも１つの層が本発明の誘電性材
料の膜を含む基板上に交互に配置される複数の絶縁層お
よび導電層と、（ｉｉｉ）導電手段と導電層と集積回路
チップとに電気的に内部接続するための複数のバイアと
を含んでいる。
【００８１】集積回路パッケージング・デバイスは、集
積回路チップと回路ボードとの間の中間レベルのパッケ
ージングに相当する。集積回路チップは、集積回路パッ
ケージング・デバイスに搭載され、これはまた、回路ボ
ードに搭載される。
【００８２】パッケージング・デバイスの基板は、概
ね、ガラス、シリコンまたはセラミックスといった不活
性基板とされ、好適な不活性基板としては、エポキシ組
成物、ポリイミド、フェノール類ポリマー、高融点ポリ
マーなどを挙げることができる。基板は、典型的には、
配置された集積回路を備えている。基板には、入力／出
力ピン（Ｉ／Ｏピン）といった導電手段が与えられてお
り、回路ボードにパッケージング・デバイスを電気的に
接続させている。複数の絶縁層および導電層（誘電絶縁
材料内に配置された導電回路を有する層）は、基板上に
交互に積層されている。これらの層は、概ね、別々のプ
ロセス・ステップで形成されるそれぞれの層を、層ごと
に基板上に形成される。
【００８３】パッケージング・デバイスは、集積回路チ
ップを収容するための収容手段も含んでいる。好適な収
容手段としては、チップＩ／Ｏピンを収容するためのピ
ン・ボード、またはチップにはんだ接続するための金属
パッドを挙げることができる。概ね、パッケージング・
デバイスは、Ｉ／Ｏピン、導電層、収容手段に配置され
る集積回路チップに電気的に内部接続する鉛直方向に配
列された複数の電気的バイアを含んでいる。その機能、
構造および上述した集積回路パッケージ・デバイスの製
造方法は、従来から知られており、例えば、米国特許第
４，４８９，３６４号、米国特許第４，５０８，９８１
号、米国特許第４，６２８，４１１号、米国特許第４，
８１１，０８２号に開示されている。
【００８４】以下に示す実施例は、本発明において開示
したオリゴマーおよびポリマーの使用方法および製造方
法の完全な開示と内容とを、当業者に提供するために提
示するものである。特に示さない限り、質量を単位とす
るものであり、温度は℃、圧力は略大気圧である。
【００８５】（実施例）市販の試薬を、Aldrich社から
入手し、精製することなく使用した。シリカゲルＧＦ
（０．２４ｍｍ厚さ）でコーティングされた市販のメル
ク・プレート上で、ＴＬＣを行い、分析した。フラッシ
ュ・クロマトグラフィに使用するシリカゲルは、Merck
Kieselgel 60（２３０〜４００メッシュ、ＡＳＴＭ）で
ある。重水素を含む溶媒とリファレンスのための溶媒ピ
ークとを使用し、バルカーＡＭ２００ＦＴ−ＮＭＲスペ
クトロメータ上で核磁気共鳴分析を行った。ポア・サイ
ズが増加するように（１００Å、１，０００Å、１０
０，０００Å、１，０００，０００Å）、直列に接続し
た４つの５μｍWatersカラム（３００ｍｍ×７．７ｍ
ｍ）を備えるWaters社のクロマトグラフを使用してＴＨ
Ｆによりゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ分
析を行った。Waters４１０示差屈折率検出器および９９
６フォトダイオード・アレイ検出器を使用した。ポリ
（ｎ−ブチル・アクリレート）の分子量は、ポリ（ｎ−
ブチル・アクリレート）スタンダードを基準にして計算
し、ポリスチレンの分子量は、直鎖状ポリスチレンを基
準にして計算した。
【００８６】 ＜符号＞ ＢＣＢ ベンゾシクロブテン ｎＢｕＬｉ ｎ−ブチル・リチウム ＤＣＭ ジクロロメタン ＤＭＦ N，N−ジメチルホルムアミド ＭｅＯＨ メタノール ＰＤ 多分散性指数 ＴＨＦ テトラヒドロフラン ＲＴ 室温 ＳＥＣ サイズ・エグゼキューション・クロマトグラフィ
【００８７】＜４−ビニル−ベンゾシクロブテン・モノ
マー（３）の合成＞
【００８８】
【化２】
【００８９】＜４−ホルムアルデヒド−ベンゾシクロブ
テン（２）＞５００ｍｌフラスコに、ジブロモエタン４
滴とともに、５０ｍｌの無水ＴＨＦと２．８８ｇ（１２
０ｍｍｏｌ）のＭｇ薄片とを加えた。その後、反応混合
物を１５分間、還流下で加熱し、２５ｍｌのＴＨＦで希
釈した２０ｇ（１０８ｍｍｏｌ）の４−ブロモベンゾシ
クロブテン（１）を、グリニャール試薬に滴下漏斗を使
用して添加した。添加後、２５ｍｌの無水ＴＨＦで滴下
漏斗を洗浄し、反応混合物を還流下でさらに４５分間加
熱して、緑茶色の溶液を得た。反応混合物をＲＴまで冷
却し、その後、０℃まで冷却し、１５ｍｌ（２１０ｍｍ
ｏｌ）のＤＭＦを溶液に滴下して加え、その反応混合物
をさらに１５分間、還流下で加熱した。反応混合物を１
５０ｇの氷に注いでｐＨ＝４の酸性とし、飽和ＮａＨＣ
Ｏ３溶液で中和した。酢酸エチルで抽出し、有機相をセ
ライト上で濾過し、溶媒を蒸発させて粗生成物を得た。
その粗生成物を、抽出溶媒として１０％のジエチルエー
テル／ヘキサンを使用してカラム・クロマトグラフィに
よって分離し、キューゲルロール蒸留（Kugelrohr dist
illation）により最終的に精製した。無色の液体（２）
の収率は、８１％であった。
【００９０】１Ｈ−ＮＭＲ（２５０ＭＨｚ、ＣＤＣ
ｌ３）は、９．９（ｓ、１Ｈ、ＣＨＯ）、７．６５（ｄ
ｄ、１Ｈ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、Ｊ’=１．２Ｈｚ、Ａｒ
Ｈ）、７．５０（ｓ、１Ｈ、ＡｒＨ）、７．１４（ｄ
ｄ、１Ｈ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、Ｊ’=１．２Ｈｚ、Ａｒ
Ｈ）、３．１５（ｓ、４Ｈ、ＣＨ２）であった。
【００９１】＜４−ビニル−ベンゾシクロブテン（３）
＞５００ｍｌの丸底フラスコに、２４．３ｇ（６８．１
ｍｍｏｌ）の（Ｐｈ）３ＰＣＨ３Ｂｒと１１０ｍｌの無
水ＴＨＦとを加え、−７８℃まで冷却した。２６．４ｍ
ｌ（６６ｍｍｏｌ）のｎＢｕＬｉ（ヘキサン中、２．５
Ｍ）を滴下して加え、反応混合物をＲＴまで暖めた。黄
−オレンジ色の溶液を再度−７８℃まで冷却し、３４ｍ
ｌの無水ＴＨＦで希釈した７．１６ｇ（５４．２ｍｍｏ
ｌ）の化合物２を徐々に加え、ＲＴで２時間撹拌した。
終了後、飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液および飽和ＮａＨＣＯ３溶
液で順次、反応物を処理した。セライト上で濾過し、ジ
エチル・エーテル／ヘキサン（１：１）を使用して抽出
し、（加熱なしで）溶媒を蒸発させることにより粗生成
物（３）を得た。抽出溶媒として５％のジエチル・エー
テル／ヘキサンを使用し、カラム・クロマトグラフィ、
キューゲルロール蒸留（Kugelrohr distillation）によ
り、さらに精製して、収率７８％の無色の液体の純粋な
生成物（３）を得た。
【００９２】１Ｈ−ＮＭＲ（２５０ＭＨｚ、ＣＤＣ
ｌ３）は、７．２６（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、Ａｒ
Ｈ）、７．２０（ｓ、１Ｈ、ＡｒＨ）、７．０４（ｄ、
１Ｈ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、ＡｒＨ）、６．７４（ｄｄ、１
Ｈ、Ｊ＝１７．５Ｈｚ、Ｊ’=１０．８Ｈｚ、ＣＨ）、
５．７０（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１７．５Ｈｚ、ＣＨ２）、
５．２０（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１０．８Ｈｚ、ＣＨ２）、
３．１９（ｓ、４Ｈ、ＣＨ２）であった。
【００９３】＜ナノ粒子形成に使用するポリマー＞ ＜スチレン（９０％スチレン／１０％ＢＣＢ（６０
Ｋ））を用いたビニル−ベンゾシクロブテンのランダム
共重合体＞
【００９４】
【化３】
【００９５】
【化４】
【００９６】アルコキシアミン重合開始剤（４）を、撹
拌バーを備えたガラス・アンプル内の５４０当量のスチ
レンおよび６０当量の化合物３に溶解した。凍結および
解凍を３度繰り返した後、アルゴン下でアンプルをシー
ルし、１２５℃で９時間加熱した。生じたポリマーをＤ
ＣＭで溶解し、ＭｅＯＨに沈殿させることにより精製
し、Ｍｎ＝５７，０００、ＰＤ＝１．１０の無色の粉末
を得た。
【００９７】１Ｈ−ＮＭＲ（２５０ＭＨｚ、ＣＤＣ
ｌ３）は、７．２４−６．５７（ｍ、４５Ｈ、Ａｒ
Ｈ）、３．０５（ｂｓ、４Ｈ、ＣＨ２）、１．８３−
１．２６（ｍ、３９Ｈ、ＣＨ２、ＣＨ）であった。
【００９８】＜スチレン（９５％スチレン／５％ＢＣＢ
（８０Ｋ））を用いたビニル−ベンゾシクロブテンのラ
ンダム共重合体＞
【００９９】
【化５】
【０１００】９０％スチレン／１０％ＢＣＢポリマーに
ついての上述した手順と同様にして、簡単な合成（上記
化学式５に示す。）により９５：５のスチレン／ＢＣＢ
ランダム共重合体（Ｍｗ＝８０，０００、ＰＤ＝１．１
１）（６）を得た。
【０１０１】＜ＰＥＧ重合開始剤（５）（９０％のスチ
レン／１０％ＢＣＢ／１０％ＰＥＧ(６０Ｋ)）を使用し
たスチレンを用いたビニル−ベンゾシクロブテンのブロ
ック共重合体＞
【０１０２】
【化６】
【０１０３】ポリ（エチレン・グルコール）末端アルコ
キシアミン重合開始剤を、撹拌バーを備えたガラス・ア
ンプル内の５４０当量のスチレンおよび６０当量の化合
物３に溶解した。凍結および解凍を３度繰り返した後、
アルゴン下でアンプルをシールし、１２５℃で３時間加
熱した。生じたポリマーをジクロロメタンに溶解し、メ
タノールに沈殿させて精製し、Ｍｎ＝６１，０００、Ｐ
Ｄ＝１．１０の無色の粉末を得た。
【０１０４】１Ｈ−ＮＭＲ（２５０ＭＨｚ、ＣＤＣ
ｌ３）は、７．２４−６．５７（ｍ、４５Ｈ、Ａｒ
Ｈ）、３．６５（ｓ、４Ｈ、ＯＣＨ２）、３．０５（ｂ
ｓ、４Ｈ、ＣＨ２）、１．８３−１．２６（ｍ、３９
Ｈ、ＣＨ２、ＣＨ）であった。
【０１０５】＜ｎ−ブチルアクリレートを用いたビニル
−ベンゾシクロブテンのランダム共重合体＞
【０１０６】
【化７】
【０１０７】アルコキシアミン重合開始剤を撹拌バーを
備えたガラス・アンプル内の５４０当量のｎ−ブチル・
アクリレートおよび６０当量の化合物３に溶解した。凍
結および解凍を３度繰り返した後、アルゴン下でアンプ
ルをシールし、１２５℃で１５時間加熱した。生じたポ
リマーをＤＣＭに溶解し、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：１）
に沈殿させて、Ｍｎ＝５４，０００、ＰＤ＝１．０８の
無色の粘性物質を得た。
【０１０８】１Ｈ−ＮＭＲ（２５０ＭＨｚ、ＣＤＣ
ｌ３）は、６．８３−６．６３（ｍ、３Ｈ、ＡｒＨ）、
４．１０−３．８３（ｍ、９Ｈ、ＣＨ２ＣＨ）、３．０
５（ｂｓ、４Ｈ、ＣＨ２）、２．２２−１．０１（ｍ、
５５Ｈ、ＣＨ２、ＣＨ３）であった。
【０１０９】＜ナノ粒子を形成する基本手順＞次に、本
発明のナノ粒子を提供するための分子内架橋反応の基本
手順の概略を説明する。
【０１１０】２０ｍｌのベンジル・エーテルを、内部温
度計、冷却器および隔壁を備える５００ｍｌの三つ口フ
ラスコ内で２５０℃まで加熱した。ベンジル・エーテル
（４０ｍｌ）（架橋する基の合計に応じて１〜１０質量
％）に溶解した、望ましいベンゾシクロブテン官能性線
状ポリマーの溶液を、アルゴン下で強制的に撹拌し、約
１２．８ｍｌ/ｈｒでシリンジ・ポンプを使用して添加
した。添加後、減圧下で溶媒を留去し、ＭｅＯＨ中に残
留した粗生成物を沈殿させた。無色の沈殿物を濾過し、
真空下で乾燥した。
【０１１１】１Ｈ−ＮＭＲ（２５０ＭＨｚ、ＣＤＣ
ｌ３）における顕著な変化は、架橋粒子の形成におい
て、３．０５でベンゾシクロブテンのプロトンが消失す
ることである。
【０１１２】＜分子間架橋レベルの比較＞従来の高希釈
法の手順に従い、ベンジル・エーテル内の９５：５スチ
レン／ＢＣＢランダム共重合体（６）の溶液を、種々の
濃度で、２５０℃で８時間、シールしたチューブ内で加
熱した。低濃度（約２．５×１０−４Ｍ）でさえ、かな
りの量の分子間架橋が生じることが観測され、ナノ粒子
の分子量の増加によって証明された。約９．０×１０
−３Ｍの濃度で、膨潤したゲルへと架橋が急速（約１
分）に発生した。
【０１１３】これらの濃度は、他の従来の超高希釈技術
を用いて得られた結果と同様のものであるが、ベンジル
・エーテル内の同じ開始線状ポリマーの０．２Ｍ溶液
を、２５０℃に加熱したベンジル・エーテルに連続的に
供給する本発明の擬似高希釈法とは正反対に、これらの
条件の下では、架橋は観察されず、従来の高希釈法と比
較した場合に２ケタ大きい、最終的に全体濃度３．０×
１０−２Ｍでのみ、わずかな量の分子間架橋が観察され
た。
【０１１４】＜流体力学的容積の比較＞ナノ粒子の流体
力学的容積は、分子内架橋によって減少する。元の直鎖
状ポリマー（６）は、分子量が８０，０００であった。
従来の高希釈法による場合、ポリマーは、分子内架橋に
おいてサイズ収縮を受け、流体力学的容積が約２０％減
少したＭｗ＝６５，０００のポリスチレンと等しいナノ
粒子が得られた。
【０１１５】本発明の擬似高希釈法は、分子間架橋を実
質的に排除することを可能にするため、その技術は、流
体力学的容積と架橋する基の数との間の関係を評価する
機会を与える。直鎖状ポリスチレン誘導体は、同じ分子
量のものを製造することができるものの、２．５モル％
〜２０モル％の範囲でＢＣＢ結合レベルが異なるもので
あった。観察された流体力学的容積の変化は、飛躍的で
あり、ＢＣＢ結合レベルとナノ粒子の最終サイズとの間
には、ほぼ直線関係が得られた。
【０１１６】＜ポリマー分子と架橋粒子との割合＞本発
明の方法は、初期の直鎖状ポリマーの長さを増加させる
ことにより、または官能基を含有させることにより、ナ
ノ粒子の官能性およびサイズの正確な制御を可能とす
る。分子量Ｍｎ＝２７０，０００、ＰＤ＝１．１３を有
する９０％／１０％のスチレン／ＢＣＢランダム共重合
体を製造した。ポリマー分子から、分子内架橋後、ポリ
スチレンの分子量１１０，０００、ＰＤ＝１．０８を有
する単分子ナノ粒子を得た。これは、ナノ粒子／分子に
つき、約１４０の分子内架橋が存在し、かつ分子間架橋
がないことにより、サイズが約６０％収縮することを示
している。開始材料（ポリマー）と製品（架橋粒子）と
のＳＥＣトレースの比較において最終ナノ粒子の分散度
を観察した。
【０１１７】本明細書の中に記載されている、または参
照されている特許、出版物、その他の公表文書の各々
は、その全体を参照することにより本明細書に含めるこ
とができるものである。
【０１１８】本発明は、特定の実施の形態を参照して説
明してきたが、本発明の範囲から逸脱するものでない限
り、種々の変更例、均等な置換が可能であることは、当
業者により理解されるであろう。加えて、本発明の範囲
であれば、多くの変形例は特定の状況、材料、物質の成
分、プロセス、プロセスのステップに適合するようにな
されうるものである。したがって、本発明の範囲は、権
利範囲と均等な最大の範囲である、添付の特許請求の範
囲に基づいて決定されるべきものである。
【０１１９】以下に、本発明をまとめて開示する。 （１）架橋粒子を製造する方法であって、（ａ）活性化
されるまで不活性であり、活性化された場合に、不可逆
的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な基を有する合
成ポリマー分子を与えるステップと、（ｂ）前記ポリマ
ー分子の不可逆な分子内架橋が起こる架橋条件下で前記
架橋可能な基を活性化させて、架橋粒子を形成するステ
ップと、を含む方法。 （２）前記架橋粒子は、分子間架橋に関して前記架橋条
件下で前記ポリマー分子に対して不活性である、上記
（１）に記載の方法。 （３）前記架橋粒子は、分子間の架橋に関して前記架橋
条件下で互いに不活性である、上記（１）に記載の方
法。 （４）前記ポリマー分子は、前記架橋可能な基を活性化
する前に、ポリマー分子溶液を形成するために溶媒に加
えられ、前記架橋可能な基が前記溶媒中で活性化され、
前記溶媒中において前記架橋粒子が形成される、上記
（１）に記載の方法。 （５）前記（ｂ）のステップは、分子内架橋を促進する
ように、前記ポリマー分子溶液にカップリング剤を添加
して行くことにより行われる、上記（４）に記載の方
法。 （６）前記架橋可能な基は、熱により活性化され、前記
（ｂ）のステップが前記ポリマー分子を加熱することに
より行われる、上記（１）に記載の方法。 （７）前記（ｂ）のステップは、前記架橋可能な基に高
い活性を与える温度に保った溶媒に前記ポリマー分子を
添加することにより行われる、上記（６）に記載の方
法。 （８）前記架橋可能な基は、光分解により活性化され、
前記（ｂ）のステップが前記ポリマー分子に放射線照射
することにより行われる、上記（１）に記載の方法。 （９）前記架橋可能な基は、紫外線、電離放射線、また
は電子ビーム放射線を用いて活性化される、上記（１）
に記載の方法。 （１０）前記（ｂ）のステップは、分子内の架橋を促進
するために、放射線照射された溶媒に前記ポリマー分子
を添加して行くことにより行われる、上記（９）に記載
の方法。 （１１）前記架橋可能な基は、化学活性剤により活性化
され、前記（ｂ）のステップが前記化学活性剤を前記ポ
リマー分子に接触させることにより行われる、上記
（１）に記載の方法。 （１２）前記（ｂ）のステップは、分子内の架橋を促進
するために、前記ポリマー分子に前記化学活性剤を添加
して行くことにより行われる、上記（１１）に記載の方
法。 （１３）前記（ｂ）のステップは、分子内の架橋を促進
するために、前記化学活性剤に前記ポリマー分子を添加
して行くことにより行われる、上記（１１）に記載の方
法。 （１４）前記化学活性剤は、フリー・ラジカル重合開始
剤、酸、塩基、有機触媒、有機金属触媒、金属触媒、求
核試薬、求電子試薬からなる群から選択される、上記
（１１）に記載の方法。 （１５）前記ポリマー分子の分子量を選択して、直径２
ｎｍ〜１００ｎｍの架橋粒子を与える、上記（１）に記
載の方法。 （１６）前記ポリマー分子の前記分子量を選択して、直
径２ｎｍ〜２５ｎｍの架橋粒子を与える、上記（１５）
に記載の方法。 （１７）前記ポリマー分子の前記分子量を選択して、直
径２ｎｍ〜１０ｎｍの架橋粒子を与える、上記（１６）
に記載の方法。 （１８）前記ポリマー分子の架橋可能な基の数を選択し
て、直径２ｎｍ〜１００ｎｍの架橋粒子を与える、上記
（１）に記載の方法。 （１９）前記ポリマー分子の架橋可能な基の数を選択し
て、直径２ｎｍ〜２５ｎｍの架橋粒子を与える、上記
（１８）に記載の方法。 （２０）前記ポリマー分子の架橋可能な基の数を選択し
て、直径２ｎｍ〜１０ｎｍの架橋粒子を与える、上記
（１９）に記載の方法。 （２１）前記ポリマーの架橋密度を選択して、直径２ｎ
ｍ〜１００ｎｍの架橋粒子を与える、上記（１）に記載
の方法。 （２２）前記ポリマーの架橋密度を選択して、直径２ｎ
ｍ〜２５ｎｍの架橋粒子を与える、上記（２１）に記載
の方法。 （２３）前記ポリマーの架橋密度を選択して、直径２ｎ
ｍ〜１０ｎｍの架橋粒子を与える、上記（２２）に記載
の方法。 （２４）前記ポリマー分子および前記ポリマー分子の架
橋可能な基を、前記溶媒中の前記架橋粒子の流体力学的
容積が架橋する前の前記ポリマー分子の流体力学的容積
の８０％以下となるように選択する、上記（４）に記載
の方法。 （２５）前記流体力学的容積は、架橋する前の前記ポリ
マー分子の前記流体力学的容積の５％〜６０％とされ
る、上記（２４）に記載の方法。 （２６）前記流体力学的容積は、架橋する前の前記ポリ
マー分子の前記流体力学的容積の３５％〜５０％とされ
る、上記（２５）に記載の方法。 （２７）前記流体力学的容積は、架橋する前の前記ポリ
マー分子の前記流体力学的容積の５％〜３０％とされ
る、上記（２５）に記載の方法。 （２８）前記ポリマー分子が直鎖状ポリマーである、上
記（１）に記載の方法。 （２９）前記ポリマー分子が分枝鎖ポリマーである、上
記（１）に記載の方法。 （３０）前記ポリマー分子が星状ポリマー、高分枝鎖ポ
リマー、グラフト・ポリマー、または樹枝状ポリマーで
ある、上記（２９）に記載の方法。 （３１）前記ポリマー分子は、ブロック共重合体であ
り、前記架橋可能な基は、前記ポリマー分子の少なくと
も１つのブロックに含まれる、上記（１）に記載の方
法。 （３２）前記ポリマー分子は、エチレン不飽和重合モノ
マー、含窒素ポリマー、オレフィン、縮合性モノマー、
開環重合性モノマー、エステル、スルホン、ラクチド、
ラクトン、カーボネート、イミド、アリーレン、アミ
ド、プロピレン、エーテル、ウレタン、ビニル、ビニル
誘導体、有機ポリシリカからなる群から選択されるモノ
マー単位を含む骨格を有する、上記（１）に記載の方
法。 （３３）各架橋可能な基は、モノマー単位に直接結合さ
れる、上記（３２）に記載の方法。 （３４）各架橋可能な基は、連結基を介してモノマー単
位に結合される、上記（３２）に記載の方法。 （３５）前記架橋可能な基は、アクリロイル基、低アル
キル置換アクリロイル基、ビニル基、置換ビニル基、環
状エーテル基、環状エステル基、活性エステル基、シク
ロアルケニル基、酸ハロゲン化物基、アミノ基、アルコ
ール基、フェノール基、カルボン酸基、ジアセチレン
基、非置換および置換アセチレン基、エオノフィル基、
ジエノフィル基、置換および非置換ビシクロ（４．２．
０）オクタ−１，３，５−トリエニル基からなる群から
選択される、上記（１）に記載の方法。 （３６）前記架橋粒子は、ランダムに形成される、上記
（１）に記載の方法。 （３７）前記ポリマー分子は、化学官能基をさらに含
む、上記（１）に記載の方法。 （３８）前記化学官能基は、医薬物質、触媒、官能基、
界面活性剤、センサー群、または光応答単位である、上
記（３７）に記載の方法。 （３９）前記（ｂ）のステップは、化学官能基の存在中
で行われ、前記化学官能基が前記架橋粒子に結合され
る、上記（１）に記載の方法。 （４０）前記架橋粒子は、骨格に少なくとも１つの官能
基を有し、前記化学官能基が前記官能基において前記架
橋粒子に結合される、上記（３９）に記載の方法。 （４１）前記化学官能基は、医薬物質、触媒、官能基、
界面活性剤、センサー群、光応答単位である、上記（４
０）に記載の方法。 （４２）マトリックス中に前記架橋粒子を結合するステ
ップをさらに含む、上記（１）に記載の方法。 （４３）前記架橋粒子の分解温度は、前記マトリックス
の前記分解温度より低く、前記方法は、前記架橋粒子の
前記分解温度まで前記マトリックスを加熱するステップ
を含み、前記架橋粒子を分解して多孔質マトリックスを
生成する、上記（４２）に記載の方法。 （４４）架橋粒子を製造する方法であって、（ａ）活性
化されるまで不活性であり、活性化された場合に、不可
逆的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な基を有する
合成ポリマー分子を与えるステップと、（ｂ）前記分子
内架橋反応を促進する条件下で前記架橋可能な基を活性
化させて、架橋粒子を形成するステップとを含み、前記
（ｂ）のステップの前記条件は、前記ポリマー分子間の
分子間架橋を抑制するものであり、前記（ｂ）のステッ
プでは、単一の対応するポリマー分子からの単一の架橋
粒子を形成する方法。 （４５）前記ポリマー分子の１０％未満が分子間架橋に
関与する、上記（４４）に記載の方法。 （４６）前記ポリマー分子の５％未満が分子間架橋に関
与する、上記（４５）に記載の方法。 （４７）前記架橋可能な基は、熱により活性化され、光
分解により活性化され、紫外線、電離放射線、または電
子ビーム放射線を用いて活性化され、または化学活性剤
により活性化される、上記（４４）に記載の方法。 （４８）前記ポリマー分子は、エチレン不飽和重合モノ
マー、含窒素ポリマー、オレフィン、縮合性モノマー、
開環重合性モノマー、エステル、スルホン、ラクチド、
ラクトン、カーボネート、イミド、アリーレン、アミ
ド、プロピレン、エーテル、ウレタン、ビニル、ビニル
誘導体、有機ポリシリカからなる群から選択されるモノ
マー単位を含む骨格を有する、上記（４４）に記載の方
法。 （４９）前記架橋可能な基は、アクリロイル基、低アル
キル置換アクリロイル基、ビニル基、置換ビニル基、環
状エーテル基、環状エステル基、活性エステル基、シク
ロアルケニル基、酸ハロゲン化物基、アミノ基、アルコ
ール基、フェノール基、カルボン酸基、ジアセチレン
基、非置換および置換アセチレン基、エオノフィル基、
ジエノフィル基、置換および非置換ビシクロ（４．２．
０）オクタ−１，３，５−トリエニル基からなる群から
選択される、上記（４４）に記載の方法。 （５０）前記架橋粒子は、ランダムに形成される、上記
（４４）に記載の方法。 （５１）マトリックス中に前記架橋粒子を結合するステ
ップをさらに含む、上記（４４）に記載の方法。 （５２）前記架橋粒子の分解温度は、前記マトリックス
の分解温度より低く、前記方法は、前記架橋粒子の前記
分解温度まで前記マトリックスを加熱するステップをさ
らに含み、前記架橋粒子を分解して多孔質マトリックス
を生成する、上記（５１）に記載の方法。 （５３）溶媒中で架橋粒子を製造する方法であって、
（ａ）活性化されるまで不活性であり、活性化された場
合に、不可逆的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な
基を有する合成ポリマー分子を与えるステップと、
（ｂ）前記架橋可能な基を活性化させるステップと、
（ｃ）前記不可逆的な分子内架橋反応が可能な条件下で
溶媒に合成ポリマー分子を加え、分子間反応を抑制させ
つつ、前記溶媒中の対応するポリマー分子からの単一の
架橋粒子の形成を開始させるステップとを含む方法。 （５４）前記（ｂ）のステップは、前記（ｃ）のステッ
プより前に行われる、上記（５３）に記載の方法。 （５５）前記（ｂ）のステップは、前記（ｃ）のステッ
プ中、または前記（ｃ）のステップに続いて行われる、
上記（５３）に記載の方法。 （５６）前記溶媒を希釈し、または架橋粒子を除去せず
に、前記（ａ）のステップ、前記（ｂ）のステップおよ
び前記（ｃ）のステップを繰り返すステップを含む、上
記（５３）に記載の方法。 （５７）前記（ａ）のステップにおいて、前記合成ポリ
マー分子が溶液中に与えられる、上記（５３）に記載の
方法。 （５８）前記条件は、低濃度の前記溶液を使用すること
により、前記架橋する基の活性に伴って分子間反応を抑
制する、上記（５７）に記載の方法。 （５９）前記条件は、前記溶媒に前記合成ポリマー分子
を添加して、前記分子内架橋反応が生じる速度に関連し
て前記ポリマー分子間の分子間架橋を抑制するステップ
を含む、上記（５３）に記載の方法。 （６０）前記条件は、前記溶媒に前記合成ポリマー分子
溶液を添加して、前記ポリマー分子間の分子間架橋を抑
制するステップを含む、上記（５３）に記載の方法。 （６１）前記溶媒は、ベンジル・エーテル、Ｎ−シクロ
ヘキシルピロリジノン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルフェニル・ウレア、N，N−ジ
メチルトリメチレン・ウレア、ブチル・アセテート、２
−エトキシエタノール、シクロペンタノン、シクロヘキ
サノン、γ−ブチルロラクトン、ラクテート・エステ
ル、エトキシエチル・プロピオネート、アルキレン・グ
リコール・アルキル・エーテル・エステル、アルキレン
・グリコール・アルキル・エーテル、アルキレン・グリ
コール・モノアルキル・エステル、ブチル・アセテー
ト、２−エトキシエタノール、エチル・３−エトキシプ
ロピオネート、ポリエチレン・グリコール、アルキル誘
導体、アリール誘導体、ジフェニル・エーテル、ジフェ
ニル・スルホン、エチレン・カーボネート、およびこれ
らの混合物からなる群から選択される、上記（５３）に
記載の方法。 （６２）前記架橋可能な基は、熱により活性化され、前
記溶媒は、前記架橋可能な基に高い活性を与える温度と
される、上記（５３）に記載の方法。 （６３）マトリックスの中に前記架橋粒子を結合するス
テップをさらに含む、上記（５３）に記載の方法。 （６４）前記架橋粒子の分解温度は、前記マトリックス
の分解温度より低く、前記方法は、前記架橋粒子の前記
分解温度まで前記マトリックスを加熱するステップをさ
らに含み、前記架橋粒子を分解して多孔質マトリックス
を生成する、上記（６３）に記載の方法。 （６５）多孔質誘電性材料を製造する方法であって、
（ａ）活性化されるまで不活性であり、活性化された場
合に、不可逆的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な
基を有する合成ポリマー分子を与えるステップと、
（ｂ）前記ポリマー分子の不可逆的な分子内架橋が起こ
る架橋条件下で前記架橋可能な基を活性化させて、架橋
粒子を形成するステップと、（ｃ）前記架橋粒子の分解
温度がホスト・マトリックス材料の分解温度より低い該
架橋粒子を前記ホスト・マトリックス材料と混合して混
合物を形成するステップと、（ｄ）前記架橋粒子の前記
分解温度まで前記混合物を加熱し、前記架橋粒子を分解
して多孔質誘電性材料を生成するステップとを含む方
法。 （６６）２ｎｍ〜２５ｎｍの直径を有するクローズド・
セル・ポアを与えることを特徴とする、上記（６５）に
記載の方法。 （６７）集積回路を形成する方法であって、（ａ）架橋
粒子の分解温度がホスト・マトリックス材料の分解温度
より低い２５ｎｍ未満の直径を有する該架橋粒子と前記
ホスト・マトリックス材料との混合物の層を基板上に配
置するステップと、（ｂ）前記架橋粒子の分解温度まで
前記混合物を加熱して該架橋粒子を分解し、多孔質誘電
層を生成するステップと、（ｃ）前記誘電層をリソグラ
フィによりパターニングするステップと、（ｄ）前記パ
ターニングした誘電層上に金属膜を付着するステップ
と、（ｅ）前記膜を平坦化して集積回路を形成するステ
ップとを含む方法。 （６８）有機材料を含み、直径が２ｎｍ〜２５ｎｍの範
囲のクローズド・セル・ポアを有する、多孔質誘電性マ
トリックス。 （６９）前記直径が２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲である、上
記（６８）に記載の多孔質誘電性マトリックス。 （７０）前記有機材料は、ポリフェニレン・オリゴマ
ー、またはポリフェニレン・ポリマーである、上記（６
８）に記載の多孔質誘電性マトリックス。 （７１）パターン化された誘電層と、平坦化された金属
膜とを含み、誘電性マトリックスには、有機材料が含ま
れ、直径が２ｎｍ〜２５ｎｍの範囲のクローズド・セル
・ポアを有することを特徴とする、集積回路。 （７２）前記マトリックスは、直径が２ｎｍ〜１０ｎｍ
の範囲のクローズド・セル・ポアを有する、上記（７
１）に記載の集積回路。 （７３）前記有機材料は、ポリフェニレン・オリゴマ
ー、またはポリフェニレン・ポリマーである、上記（７
２）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】 架橋粒子を使用して形成される多孔質誘電性
マトリックスを使用して作製される集積回路製品の断面
図。
【図２】 本発明の誘電性マトリックスを使用した集積
回路を作製するためのプロセスを示した概略図。
【図３】 本発明の誘電性マトリックスを使用した集積
回路を作製するためのプロセスを示した概略図。
【図４】 本発明の誘電性マトリックスを使用した集積
回路を作製するためのプロセスを示した概略図。
【図５】 本発明の誘電性マトリックスを使用した集積
回路を作製するためのプロセスを示した概略図。
【図６】 本発明の誘電性マトリックスを使用した集積
回路を作製するための別のプロセスを示した概略図。
【図７】 本発明の誘電性マトリックスを使用した集積
回路を作製するための別のプロセスを示した概略図。
【図８】 本発明の誘電性マトリックスを使用した集積
回路を作製するための別のプロセスを示した概略図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クレーグ・ジョン・ホーカー アメリカ合衆国、95032、カリフォルニア 州ロス・ガトス、ベラ・ビスタ・アベニュ ー、350 (72)発明者 ジェームズ・ラプトン・ヘドリック アメリカ合衆国、94588、カリフォルニア 州プレザントン、バリー・オーク・プレイ ス、2031 (72)発明者 ビクター・イー−ウェイ・リー アメリカ合衆国、95120、カリフォルニア 州サンホゼ、クウェイル・リッジ・コー ト、1160 (72)発明者 ロバート・デニス・ミラー アメリカ合衆国、95120、カリフォルニア 州サンホゼ、タモ・シャンター・ドライ ブ、6614 Ｆターム(参考） 4F070 AA11 AA12 AA13 AA15 AA18 AA22 AA28 AA30 AA47 AA48 AA50 AA52 AA53 AA54 AA55 AA56 AA58 AA59 AA72 AA74 AA75 AB04 AB05 BA02 BA07 BB03 DA28 DC07 DC11 DC16 5F033 HH08 HH11 HH19 MM01 PP06 PP12 PP15 PP27 PP28 QQ09 QQ13 QQ48 RR09 RR21 RR22 RR29 SS22 XX24 5F058 AA10 AD09 AH02

Claims (73)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 架橋粒子を製造する方法であって、 （ａ）活性化されるまで不活性であり、活性化された場
    合に、不可逆的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な
    基を有する合成ポリマー分子を与えるステップと、 （ｂ）前記ポリマー分子の不可逆的な分子内架橋が起こ
    る架橋条件下で前記架橋可能な基を活性化させて、架橋
    粒子を形成するステップと、を含む方法。
  2. 【請求項２】 前記架橋粒子は、分子間架橋に関して前
    記架橋条件下で前記ポリマー分子に対して不活性であ
    る、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記架橋粒子は、分子間の架橋に関して
    前記架橋条件下で互いに不活性である、請求項１に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】 前記ポリマー分子は、前記架橋可能な基
    を活性化する前に、ポリマー分子溶液を形成するために
    溶媒に加えられ、前記架橋可能な基が前記溶媒中で活性
    化され、前記溶媒中において前記架橋粒子が形成され
    る、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記（ｂ）のステップは、分子内架橋を
    促進するように、前記ポリマー分子溶液にカップリング
    剤を添加して行くことにより行われる、請求項４に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】 前記架橋可能な基は、熱により活性化さ
    れ、前記（ｂ）のステップが前記ポリマー分子を加熱す
    ることにより行われる、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記（ｂ）のステップは、前記架橋可能
    な基に高い活性を与える温度に保った溶媒に前記ポリマ
    ー分子を添加することにより行われる、請求項６に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記架橋可能な基は、光分解により活性
    化され、前記（ｂ）のステップが前記ポリマー分子に放
    射線照射することにより行われる、請求項１に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 前記架橋可能な基は、紫外線、電離放射
    線、または電子ビーム放射線を用いて活性化される、請
    求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記（ｂ）のステップは、分子内の架
    橋を促進するために、放射線照射された溶媒に前記ポリ
    マー分子を添加して行くことにより行われる、請求項９
    に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記架橋可能な基は、化学活性剤によ
    り活性化され、前記（ｂ）のステップが前記化学活性剤
    を前記ポリマー分子に接触させることにより行われる、
    請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記（ｂ）のステップは、分子内の架
    橋を促進するために、前記ポリマー分子に前記化学活性
    剤を添加して行くことにより行われる、請求項１１に記
    載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記（ｂ）のステップは、分子内の架
    橋を促進するために、前記化学活性剤に前記ポリマー分
    子を添加して行くことにより行われる、請求項１１に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記化学活性剤は、フリー・ラジカル
    重合開始剤、酸、塩基、有機触媒、有機金属触媒、金属
    触媒、求核試薬、求電子試薬からなる群から選択され
    る、請求項１１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記ポリマー分子の分子量を選択し
    て、直径２ｎｍ〜１００ｎｍの架橋粒子を与える、請求
    項１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記ポリマー分子の前記分子量を選択
    して、直径２ｎｍ〜２５ｎｍの架橋粒子を与える、請求
    項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記ポリマー分子の前記分子量を選択
    して、直径２ｎｍ〜１０ｎｍの架橋粒子を与える、請求
    項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記ポリマー分子の架橋可能な基の数
    を選択して、直径２ｎｍ〜１００ｎｍの架橋粒子を与え
    る、請求項１に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記ポリマー分子の架橋可能な基の数
    を選択して、直径２ｎｍ〜２５ｎｍの架橋粒子を与え
    る、請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記ポリマー分子の架橋可能な基の数
    を選択して、直径２ｎｍ〜１０ｎｍの架橋粒子を与え
    る、請求項１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記ポリマーの架橋密度を選択して、
    直径２ｎｍ〜１００ｎｍの架橋粒子を与える、請求項１
    に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記ポリマーの架橋密度を選択して、
    直径２ｎｍ〜２５ｎｍの架橋粒子を与える、請求項２１
    に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記ポリマーの架橋密度を選択して、
    直径２ｎｍ〜１０ｎｍの架橋粒子を与える、請求項２２
    に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記ポリマー分子および前記ポリマー
    分子の架橋可能な基を、前記溶媒中の前記架橋粒子の流
    体力学的容積が架橋する前の前記ポリマー分子の流体力
    学的容積の８０％以下となるように選択する、請求項４
    に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記流体力学的容積は、架橋する前の
    前記ポリマー分子の前記流体力学的容積の５％〜６０％
    とされる、請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記流体力学的容積は、架橋する前の
    前記ポリマー分子の前記流体力学的容積の３５％〜５０
    ％とされる、請求項２５に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記流体力学的容積は、架橋する前の
    前記ポリマー分子の前記流体力学的容積の５％〜３０％
    とされる、請求項２５に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記ポリマー分子が直鎖状ポリマーで
    ある、請求項１に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記ポリマー分子が分枝鎖ポリマーで
    ある、請求項１に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記ポリマー分子が星状ポリマー、高
    分枝鎖ポリマー、グラフト・ポリマー、または樹枝状ポ
    リマーである、請求項２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記ポリマー分子は、ブロック共重合
    体であり、前記架橋可能な基は、前記ポリマー分子の少
    なくとも１つのブロックに含まれる、請求項１に記載の
    方法。
  32. 【請求項３２】 前記ポリマー分子は、エチレン不飽和
    重合モノマー、含窒素ポリマー、オレフィン、縮合性モ
    ノマー、開環重合性モノマー、エステル、スルホン、ラ
    クチド、ラクトン、カーボネート、イミド、アリーレ
    ン、アミド、プロピレン、エーテル、ウレタン、ビニ
    ル、ビニル誘導体、有機ポリシリカからなる群から選択
    されるモノマー単位を含む骨格を有する、請求項１に記
    載の方法。
  33. 【請求項３３】 各架橋可能な基は、モノマー単位に直
    接結合される、請求項３２に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 各架橋可能な基は、連結基を介してモ
    ノマー単位に結合される、請求項３２に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記架橋可能な基は、アクリロイル
    基、低アルキル置換アクリロイル基、ビニル基、置換ビ
    ニル基、環状エーテル基、環状エステル基、活性エステ
    ル基、シクロアルケニル基、酸ハロゲン化物基、アミノ
    基、アルコール基、フェノール基、カルボン酸基、ジア
    セチレン基、非置換および置換アセチレン基、エオノフ
    ィル基、ジエノフィル基、置換および非置換ビシクロ
    （４．２．０）オクタ−１，３，５−トリエニル基から
    なる群から選択される、請求項１に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記架橋粒子は、ランダムに形成され
    る、請求項１に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記ポリマー分子は、化学官能基をさ
    らに含む、請求項１に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 前記化学官能基は、医薬物質、触媒、
    官能基、界面活性剤、センサー群、または光応答単位で
    ある、請求項３７に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記（ｂ）のステップは、化学官能基
    の存在中で行われ、前記化学官能基が前記架橋粒子に結
    合される、請求項１に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記架橋粒子は、骨格に少なくとも１
    つの官能基を有し、前記化学官能基が前記官能基におい
    て前記架橋粒子に結合される、請求項３９に記載の方
    法。
  41. 【請求項４１】 前記化学官能基は、医薬物質、触媒、
    官能基、界面活性剤、センサー群、光応答単位である、
    請求項４０に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 マトリックス中に前記架橋粒子を結合
    するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記架橋粒子の分解温度は、前記マト
    リックスの前記分解温度より低く、前記方法は、前記架
    橋粒子の前記分解温度まで前記マトリックスを加熱する
    ステップを含み、前記架橋粒子を分解して多孔質マトリ
    ックスを生成する、請求項４２に記載の方法。
  44. 【請求項４４】 架橋粒子を製造する方法であって、 （ａ）活性化されるまで不活性であり、活性化された場
    合に、不可逆的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な
    基を有する合成ポリマー分子を与えるステップと、 （ｂ）前記分子内架橋反応を促進する条件下で前記架橋
    可能な基を活性化させて、架橋粒子を形成するステップ
    とを含み、前記（ｂ）のステップの前記条件は、前記ポ
    リマー分子間の分子間架橋を抑制するものであり、前記
    （ｂ）のステップでは、単一の対応するポリマー分子か
    らの単一の架橋粒子を形成する方法。
  45. 【請求項４５】 前記ポリマー分子の１０％未満が分子
    間架橋に関与する、請求項４４に記載の方法。
  46. 【請求項４６】 前記ポリマー分子の５％未満が分子間
    架橋に関与する、請求項４５に記載の方法。
  47. 【請求項４７】 前記架橋可能な基は、熱により活性化
    され、光分解により活性化され、紫外線、電離放射線、
    または電子ビーム放射線を用いて活性化され、または化
    学活性剤により活性化される、請求項４４に記載の方
    法。
  48. 【請求項４８】 前記ポリマー分子は、エチレン不飽和
    重合モノマー、含窒素ポリマー、オレフィン、縮合性モ
    ノマー、開環重合性モノマー、エステル、スルホン、ラ
    クチド、ラクトン、カーボネート、イミド、アリーレ
    ン、アミド、プロピレン、エーテル、ウレタン、ビニ
    ル、ビニル誘導体、有機ポリシリカからなる群から選択
    されるモノマー単位を含む骨格を有する、請求項４４に
    記載の方法。
  49. 【請求項４９】 前記架橋可能な基は、アクリロイル
    基、低アルキル置換アクリロイル基、ビニル基、置換ビ
    ニル基、環状エーテル基、環状エステル基、活性エステ
    ル基、シクロアルケニル基、酸ハロゲン化物基、アミノ
    基、アルコール基、フェノール基、カルボン酸基、ジア
    セチレン基、非置換および置換アセチレン基、エオノフ
    ィル基、ジエノフィル基、置換および非置換ビシクロ
    （４．２．０）オクタ−１，３，５−トリエニル基から
    なる群から選択される、請求項４４に記載の方法。
  50. 【請求項５０】 前記架橋粒子は、ランダムに形成され
    る、請求項４４に記載の方法。
  51. 【請求項５１】 マトリックス中に前記架橋粒子を結合
    するステップをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
  52. 【請求項５２】 前記架橋粒子の分解温度は、前記マト
    リックスの分解温度より低く、前記方法は、前記架橋粒
    子の前記分解温度まで前記マトリックスを加熱するステ
    ップをさらに含み、前記架橋粒子を分解して多孔質マト
    リックスを生成する、請求項５１に記載の方法。
  53. 【請求項５３】 溶媒中で架橋粒子を製造する方法であ
    って、 （ａ）活性化されるまで不活性であり、活性化された場
    合に、不可逆的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な
    基を有する合成ポリマー分子を与えるステップと、 （ｂ）前記架橋可能な基を活性化させるステップと、 （ｃ）前記不可逆的な分子内架橋反応が可能な条件下で
    溶媒に合成ポリマー分子を加え、分子間反応を抑制させ
    つつ、前記溶媒中の対応するポリマー分子からの単一の
    架橋粒子の形成を開始させるステップとを含む方法。
  54. 【請求項５４】 前記（ｂ）のステップは、前記（ｃ）
    のステップより前に行われる、請求項５３に記載の方
    法。
  55. 【請求項５５】 前記（ｂ）のステップは、前記（ｃ）
    のステップ中、または前記（ｃ）のステップに続いて行
    われる、請求項５３に記載の方法。
  56. 【請求項５６】 前記溶媒を希釈し、または架橋粒子を
    除去せずに、前記（ａ）のステップ、前記（ｂ）のステ
    ップおよび前記（ｃ）のステップを繰り返すステップを
    含む、請求項５３に記載の方法。
  57. 【請求項５７】 前記（ａ）のステップにおいて、前記
    合成ポリマー分子が溶液中に与えられる、請求項５３に
    記載の方法。
  58. 【請求項５８】 前記条件は、低濃度の前記溶液を使用
    することにより、前記架橋する基の活性に伴って分子間
    反応を抑制する、請求項５７に記載の方法。
  59. 【請求項５９】 前記条件は、前記溶媒に前記合成ポリ
    マー分子を添加して、前記分子内架橋反応が生じる速度
    に関連して前記ポリマー分子間の分子間架橋を抑制する
    ステップを含む、請求項５３に記載の方法。
  60. 【請求項６０】 前記条件は、前記溶媒に前記合成ポリ
    マー分子溶液を添加して、前記ポリマー分子間の分子間
    架橋を抑制するステップを含む、請求項５３に記載の方
    法。
  61. 【請求項６１】 前記溶媒は、ベンジル・エーテル、Ｎ
    −シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ−メチルピロリド
    ン、ジメチルアセトアミド、ジメチルフェニル・ウレ
    ア、N，N−ジメチルトリメチレン・ウレア、ブチル・ア
    セテート、２−エトキシエタノール、シクロペンタノ
    ン、シクロヘキサノン、γ−ブチルロラクトン、ラクテ
    ート・エステル、エトキシエチル・プロピオネート、ア
    ルキレン・グリコール・アルキル・エーテル・エステ
    ル、アルキレン・グリコール・アルキル・エーテル、ア
    ルキレン・グリコール・モノアルキル・エステル、ブチ
    ル・アセテート、２−エトキシエタノール、エチル・３
    −エトキシプロピオネート、ポリエチレン・グリコー
    ル、アルキル誘導体、アリール誘導体、ジフェニル・エ
    ーテル、ジフェニル・スルホン、エチレン・カーボネー
    ト、およびこれらの混合物からなる群から選択される、
    請求項５３に記載の方法。
  62. 【請求項６２】 前記架橋可能な基は、熱により活性化
    され、前記溶媒は、前記架橋可能な基に高い活性を与え
    る温度とされる、請求項５３に記載の方法。
  63. 【請求項６３】 マトリックスの中に前記架橋粒子を結
    合するステップをさらに含む、請求項５３に記載の方
    法。
  64. 【請求項６４】 前記架橋粒子の分解温度は、前記マト
    リックスの分解温度より低く、前記方法は、前記架橋粒
    子の前記分解温度まで前記マトリックスを加熱するステ
    ップをさらに含み、前記架橋粒子を分解して多孔質マト
    リックスを生成する、請求項６３に記載の方法。
  65. 【請求項６５】 多孔質誘電性材料を製造する方法であ
    って、 （ａ）活性化されるまで不活性であり、活性化された場
    合に、不可逆的に分子内架橋反応する複数の架橋可能な
    基を有する合成ポリマー分子を与えるステップと、 （ｂ）前記ポリマー分子の不可逆的な分子内架橋が起こ
    る架橋条件下で前記架橋可能な基を活性化させて、架橋
    粒子を形成するステップと、 （ｃ）前記架橋粒子の分解温度がホスト・マトリックス
    材料の分解温度より低い該架橋粒子を前記ホスト・マト
    リックス材料と混合して混合物を形成するステップと、 （ｄ）前記架橋粒子の前記分解温度まで前記混合物を加
    熱し、前記架橋粒子を分解して多孔質誘電性材料を生成
    するステップとを含む方法。
  66. 【請求項６６】 ２ｎｍ〜２５ｎｍの直径を有するクロ
    ーズド・セル・ポアを与えることを特徴とする、請求項
    ６５に記載の方法。
  67. 【請求項６７】 集積回路を形成する方法であって、 （ａ）架橋粒子の分解温度がホスト・マトリックス材料
    の分解温度より低い２５ｎｍ未満の直径を有する該架橋
    粒子と前記ホスト・マトリックス材料との混合物の層を
    基板上に配置するステップと、 （ｂ）前記架橋粒子の分解温度まで前記混合物を加熱し
    て該架橋粒子を分解し、多孔質誘電層を生成するステッ
    プと、 （ｃ）前記誘電層をリソグラフィによりパターニングす
    るステップと、 （ｄ）前記パターニングした誘電層上に金属膜を付着す
    るステップと、 （ｅ）前記膜を平坦化して集積回路を形成するステップ
    とを含む方法。
  68. 【請求項６８】 有機材料を含み、直径が２ｎｍ〜２５
    ｎｍの範囲のクローズド・セル・ポアを有する、多孔質
    誘電性マトリックス。
  69. 【請求項６９】 前記直径が２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲で
    ある、請求項６８に記載の多孔質誘電性マトリックス。
  70. 【請求項７０】 前記有機材料は、ポリフェニレン・オ
    リゴマー、またはポリフェニレン・ポリマーである、請
    求項６８に記載の多孔質誘電性マトリックス。
  71. 【請求項７１】 パターン化された誘電層と、平坦化さ
    れた金属膜とを含み、誘電性マトリックスには、有機材
    料が含まれ、直径が２ｎｍ〜２５ｎｍの範囲のクローズ
    ド・セル・ポアを有することを特徴とする、集積回路。
  72. 【請求項７２】 前記マトリックスは、直径が２ｎｍ〜
    １０ｎｍの範囲のクローズド・セル・ポアを有する、請
    求項７１に記載の集積回路。
  73. 【請求項７３】 前記有機材料は、ポリフェニレン・オ
    リゴマー、またはポリフェニレン・ポリマーである、請
    求項７２に記載の方法。
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