JP2003327843A5 - 低誘電率絶縁膜形成用材料、低誘電率絶縁膜形成用材料の形成方法、低誘電率絶縁膜、低誘電率絶縁膜の形成方法及び低誘電率絶縁膜を有する半導体装置 - Google Patents

Claims (42)

1. 主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり多数の空孔を有する微粒子と、樹脂と、溶媒とを含む溶液からなることを特徴とする低誘電率絶縁膜形成用材料。
2. 前記微粒子のサイズは、約１ｎｍ以上で且つ約３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
3. 前記微粒子の空孔のサイズは、約０．５ｎｍ以上で且つ約３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
4. 前記微粒子の多数の空孔は、互いに連続していることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
5. 前記微粒子の多数の空孔は、互いに独立していることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
6. 前記微粒子は、ランダムに分布した複数の連続孔を有する物質が機械的に破断されることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
7. 前記微粒子は、ほぼ均一に分散した多数の独立孔を有する物質が機械的に破断されることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
8. 前記微粒子は、化学反応により合成されていることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
9. 前記樹脂はシリコンレジンであることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
10. 前記シリコンレジンは有機シリコンを含むことを特徴とする請求項９に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
11. 前記樹脂は有機ポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
12. 前記溶液は、前記樹脂と前記微粒子との結合を強化する化合物をさらに含んでいることを特徴とする請求項１に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
13. 主としてシリコン原子及び酸素原子よりなると共に、多数の空孔を有する微粒子からなることを特徴とする低誘電率絶縁膜形成用材料。
14. 前記微粒子は、複数の連続孔よりなる多数の空孔を有することを特徴とする請求項１３に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
15. 前記微粒子は、多数の独立孔よりなる多数の空孔を有することを特徴とする請求項１３に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
16. 前記微粒子は、化学反応により合成されてなることを特徴とする請求項１３に記載の低誘電率絶縁膜形成用材料。
17. 主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり多数の空孔を有する微粒子と、樹脂と、溶媒とを含む溶液を基板上に塗布して薄膜を形成する工程と、前記基板を加熱して前記溶媒を揮発させることにより前記薄膜よりなる低誘電率絶縁膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする低誘電率絶縁膜の形成方法。
18. 主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり多数の空孔を有する微粒子からなる低誘電率絶縁膜形成用材料を含む溶液を基板上に塗布して薄膜を形成する工程と、前記基板を加熱して前記溶液中に含まれる溶媒を揮発させることにより前記薄膜よりなる低誘電率絶縁膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする低誘電率絶縁膜の形成方法。
19. 前記微粒子のサイズは、約１ｎｍ以上で且つ約３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
20. 前記微粒子の空孔のサイズは、約０．５ｎｍ以上で且つ約３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
21. 前記樹脂はシリコンレジンであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
22. 前記シリコンレジンは有機シリコンを含むことを特徴とする請求項２１に記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
23. 前記樹脂は有機ポリマーであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
24. 前記溶液は、前記樹脂と前記微粒子との結合を強化する化合物をさらに含んでいることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
25. 前記基板を加熱する工程は、前記微粒子と前記樹脂とを結合させる工程を含むことを特徴とする請求項１７に記載の低誘電率絶縁膜の形成方法。
26. 主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり多数の空孔を有する微粒子と、樹脂とが結合してなることを特徴とする低誘電率絶縁膜。
27. 前記微粒子のサイズは、約１ｎｍ以上で且つ約３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２６に記載の低誘電率絶縁膜。
28. 前記微粒子の空孔のサイズは、約０．５ｎｍ以上で且つ約３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２６に記載の低誘電率絶縁膜。
29. 前記樹脂はシリコンレジンであることを特徴とする請求項２６に記載の低誘電率絶縁膜。
30. 前記シリコンレジンは有機シリコンを含むことを特徴とする請求項２９に記載の低誘電率絶縁膜。
31. 前記樹脂は有機ポリマーであることを特徴とする請求項２６に記載の低誘電率絶縁膜。
32. 前記樹脂と前記微粒子との結合を強化する化合物をさらに有していることを特徴とする請求項２６に記載の低誘電率絶縁膜。
33. 複数の金属配線と、前記複数の金属配線同士の間に形成された低誘電率絶縁膜とを備え、
    前記低誘電率絶縁膜は、主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり多数の空孔を有する微粒子と、樹脂とが結合してなることを特徴とする半導体装置。
34. 前記微粒子のサイズは、約１ｎｍ以上で且つ約３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３３に記載の半導体装置。
35. 前記微粒子の空孔のサイズは、約０．５ｎｍ以上で且つ約３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３３に記載の半導体装置。
36. 前記樹脂はシリコンレジンであることを特徴とする請求項３３に記載の半導体装置。
37. 前記シリコンレジンは有機シリコンを含むことを特徴とする請求項３６に記載の半導体装置。
38. 前記樹脂は有機ポリマーであることを特徴とする請求項３３に記載の半導体装置。
39. 前記低誘電率絶縁膜は、前記樹脂と前記微粒子との結合を強化する化合物をさらに有していることを特徴とする請求項３３に記載の半導体装置。
40. 主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり且つランダムに分布した複数の連続孔を有する物質を機械的に破断することにより、主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり且つ複数の連続孔よりなる多数の空孔を有する微粒子を形成する工程を備えていることを特徴とする低誘電率絶縁膜形成用材料の形成方法。
41. 主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり且つほぼ均一に分散した多数の独立孔を有する物質を機械的に破断することにより、主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり且つ複数の独立孔よりなる多数の空孔を有する微粒子を形成する工程を備えていることを特徴とする低誘電率絶縁膜形成用材料の形成方法。
42. 化学反応により合成することにより、主としてシリコン原子及び酸素原子よりなり且つ多数の空孔を有する微粒子を形成する工程を備えていることを特徴とする低誘電率絶縁膜形成用材料の形成方法。