JP2003529202A - 重合体分解から得られる低誘電性ナノ多孔性材料 - Google Patents

重合体分解から得られる低誘電性ナノ多孔性材料

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、改良機械強度を有する新規の低誘電率ナノ多孔性誘電フィルムに及び集積回路の製造における使用に適した基板上で同フィルムを製造する改良方法に関する。このナノ多孔性誘電性フィルムは、相溶性がある単数の又は複数の溶媒中でスピン・オン・グラス材料と適当な熱劣化性重合体との混合物を調製する方法によって調製される。その結果得られる混合物を集積回路の製造における使用に適した基板上に適用して、塗装基板を製造する。この塗装基板は、次いで、一回及び熱劣化性重合体を除去するに有効な１つ以上の温度で加熱して、もって、所望の低誘電性ナノ多孔性誘電フィルムを製造する。本発明によるフィルムを備えた集積回路などの半導体もまた提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の分野 本発明は、改良機械強度を有する新規の低誘電率ナノ多孔性誘電フィルムに及
び集積回路の製造における使用に適した基板上で同フィルムを製造する改良方法
に関する。本発明のナノ多孔性フィルムは、シリコンベースの出発原料とその用
いられる出発原料に可溶性のあるものとして選択される熱劣化性重合体、共重合
体及び／又はオリゴマーとを使用して調製される。発明の背景 集積回路の特徴サイズが０．２５μｍ以下に近付いて来るにつれ、相互接続交
流遅延（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ＲＣ ｄｅｌａｙ）、電力消費及び信号混
信（ｓｉｇｎａｌ ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）に関する問題が、今、益々解決が難
しくなっている。レベル間誘電（ｉｎｔｅｒｌｅｖｅｌ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ
−ＩＬＤ）及び金属間誘電（ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ−Ｉ
ＭＤ）用途に低誘電率材料を集積することがこれらの問題の解決に役立つと考え
られている。低誘電率材料を集積回路に適用する努力がこれまで行なわれてきた
が、当業においては、加工方法において及び集積回路の製造において使用される
このような材料の誘電特性及び機械特性の最適化に更なる改良を加える長年に亘
る必要性が残っている。ナノ多孔性フィルム 低誘電率の１つの材料は、シリカから調製されるナノ多孔性フィルム、即ち、
シリコンベースの材料である。空気は、誘電率が１であり、空気がナノメートル
・スケールの多孔構造を有する適当なシリカ材料に導入されると、そのようなフ
ィルムが比較的低い誘電率（“Ｋ”）をもって調製できる。ナノ多孔性シリカ材
料は、有機物置換シラン、例えば、テトラエトキシシラン（“ｔｅｔｒａｅｔｈ
ｏｘｙｓｉｌａｎｅ−ＴＥＯＳ”）を含む類似のプレカーサーが既に現在用いら
れているスピン・オン・グラス（“Ｓ．Ｏ．Ｇ．”）及びシリカＳｉＯ2の化学
蒸着法（“ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ”）に使用
されるので、魅力的である。ナノ多孔性シリカ材料は、また、孔径、従って、そ
の結果得られるフィルム材料の密度、材料強度及び誘電率を制御することが可能
であるので、魅力的である。低誘電率に加えて、ナノ多孔性フィルムは、この他
の利点を提供する：即ち、１）９００℃までの熱安定性、２）実質的に小さな孔
径、即ち、少なくとも集積回路のマイクロ電子性特徴に比べて１桁小さい、３）
上記の通り、半導体に広範に使用されているシリカ及びＴＥＯＳのような原料か
らの調製であること、４）広範囲に亘ってナノ多孔性シリカの誘電率を“微調整
する”ことが可能であること、並びに５）ナノ多孔性フィルムの蒸着が従来のＳ
．Ｏ．Ｇ．加工に用いられる工具と類似の工具を使用して達成できること。
【０００２】 よって、シリカ材料の高多孔性の故に、非多孔性の同じ材料から得られるもの
より比較的低い誘電率が達成される。この他の利点は、材料の相対的密度を変え
ながらナノ多孔性フィルムを製造するためこの他の組成物及び方法が使用できる
ことである。材料に関するの他の要件としては、回路の特徴サイズに比べて全て
の孔径を実質的に小さくする必要性、多孔性に伴う強度の減少を管理する必要性
及び誘電率及び環境の安定性に関する表面化学の役割がある。
【０００３】 ナノ多孔性フィルムのパラメタの中では、密度（又は逆に、多孔性）が材料の
誘電率を制御する重要なパラメタであり、この特性は、１００％多孔率での空隙
（エアギャップ）から多孔率０％での高密度のシリカに至るまでの極端から極端
への連続スペクトルに亘って容易に変えられる。密度が高くなると、誘電率及び
機械的強度が増大するが、多孔性の程度が減少すると、逆の現象が生じる。この
ことは、ナノ多孔性フィルムの密度範囲が所望の低誘電率と所望の用途について
受け入れられる機械特性との間で最適にバランスを取る必要があるということを
示唆している。
【０００４】 ナノ多孔性シリカ・フィルムは、これまで、幾つかの方法で加工されている。
例えば、ナノ多孔性フィルムは、溶媒とシリカ・プレカーサーの混合物を当該目
的に適した基板上に沈着させて使用することで調製されている。
【０００５】 かかるナノ多孔性フィルムを、例えば、スピン・コーティングによって、形成
する時、このフィルム・コーティングは、典型的には、酸触媒又は塩基触媒及び
重合反応／ゲル化（“エイジング”）を惹き起こし、また、充分な強度を得るた
めに、追加の水を用いて触媒作用を受け、よって、フィルムが乾燥工程中で収縮
しないようにする。
【０００６】 ナノ多孔性シリカ・フィルムを提供するためのもう１つの以前に提案されてい
た方法は、揮発度が劇的に異なる二つの溶媒の混合物を使用することによってフ
ィルム厚及び密度／誘電率を制御できるという観察に基づいていた。その両者の
内、揮発度が比較的高い溶媒がプレカーサー沈着中とその直後に揮発する。この
シリカ・プレカーサーは、典型的には、ＴＥＯＳの部分加水分解され縮合された
オリゴマーであるが、これが適当な基板に適用され、化学的手段及び／又は熱手
段によってゲルを形成するまで重合される。他方、第二の溶媒は、多孔コントロ
ール溶媒（Ｐｏｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｏｌｖｅｎｔ−ＰＣＳ）と呼ばれ、通
常、次いで、フィルムが乾燥するまで温度を上げることによって除去される。ゲ
ル化後収縮が発生しないと仮定すると、最終的なフィルムの密度／誘電率は、Ｅ
Ｐ特許出願ＥＰ０７７５６６９Ａ２に記述されている通り、低揮発性溶媒のシリ
カとのボリューム・レシオ（容積比）によって固定される。ＥＰ０７７５６６９
Ａ２は、金属ベースのエーロゲル・プレカーサーからの１つ又はそれ以上のポリ
オール溶媒、例えば、グリセロール、の溶媒蒸発によってナノ多孔性シリカ・フ
ィルムを製造する方法を示しているが、それでも、フィルムの厚み全体を通じて
比較的均一な材料密度分布と併せて充分に最適化された機械特性及び誘電特性を
有するナノ多孔性シリカ・フィルムを提供していない。
【０００７】 ナノ多孔性誘電体を製造する更に別の方法は、ゾル‐ゲル手法を使用する方法
であり、この方法によると、液体中の固体粒子のコロイド懸濁液であるゾルが固
体粒子の成長と相互結合に因りゲルに変換する。ここで提案されている１つの原
理は、ゾル内の反応の継続を通じて、ゾル中の１つ又はそれ以上の分子が究極的
に巨視的寸法に達し、よって、分子が実質的にゾル全体を通じて伸びる固体ネッ
トワークを形成するという理論である。このポイント（ゲル・ポイントという）
で、この物質は、ゲルと言われる。この定義によって、ゲルは、連続液相を囲み
込む連続固体スケルトンを含む物質である。このスケルトンは多孔性であるので
、ここで使用される“ゲル”という用語は、多孔性流体を囲み込む開放多孔性固
体構造体を意味する。この多孔性流体を除去すると、後に、空虚な孔が残る。ナノメートル・スケールの孔の表面を保護する 熟練技術者であれば良く判る通り、有用なナノ多孔性フィルムは、誘電率（“
Ｋ”）が所要の値範囲に属すること、厚さ（“ｔ”）（例えば、オングストロー
ムで測定した場合）が適当であること、パターンを付したウェイハー上の伝導体
間の空隙及び／又は構成部品間の空隙などのギャップを効果的に充填する能力が
あること、及び効果的な疎水率（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ
ｉｔｙ）を有することなど幾つかの基準に適合する必要がある。フィルムに充分
な強度がないと、他の要件に適合していても、多孔性構造が崩壊し、その結果、
材料密度が高くなり、従って、誘電率が望ましからざる程度に高くなる。加えて
、その結果生じるナノメートル・スケールの孔の表面にシラノール官能基又はそ
の成分（ｍｏｉｅｔｉｅｓ）を生じる。シラノールと環境からシラノールに吸着
され得る水とは、分極性が高く、フィルムの誘電率を高める。よって、疎水性の
要件が以前に使用された材料に関して誘電率範囲減少の要件から生じる。この理
由のため、ナノ多孔性誘電性フィルムの調製には、以前には、キャッピング剤、
例えば、トリメチルシリル［ＴＭＳ、（ＣＨ3）3ＳｉＯ−］又はその他の適当な
当業界で知られている疎水性試薬を用いてフィルムの表面（孔表面を含む）上で
遊離シラノールをシリル化（ｓｉｌｙｌａｔｅ）する追加の加工工程を必要とし
ていた。
【０００８】 従って、ナノ多孔性シリカ・フィルムを調製するための以前の方法が利用可能
であるにも関わらず、当業界では、更に、ナノ多孔性シリカ・フィルムとそれを
調製する方法との双方における現に進行中の改良を高める必要性を認めている。
特に、当業界には、上記の問題の内その一部又は全てを排除するような新規の方
法、例えば、フィルムを疎水性にするための追加の加工の必要性がなく、望まし
い程度に低く、安定な誘電率を有するように最適化された充分な機械強度を備え
たシリカ・ナノ多孔性フィルムを製造するための方法を提供するなど、の継続的
な必要性が残っている。発明の要約 上記の問題を解決するため及び他の改良を提供するため、本発明は、低誘電率
（“Ｋ”）、例えば、典型的には、約１．５乃至約３．８の範囲の誘電率を有す
る新規のナノ多孔性シリカ誘電性フィルム及びかかる誘電性フィルムを製造する
方法を提供する。
【０００９】 広く、本発明の誘電性ナノ多孔性フィルムは、誘電性フィルムの形成に適した
非揮発性熱劣化性重合体を有機及び／又は無機シリコンベース材料又はこのよう
な材料の混合物と混合することによって調製される。かかる適当な有機及び／又
は無機シリコンベースの一種の材料又は複数種の材料をここでは、便宜的に及び
限定性なく、スピン・オン・グラス（“ｓｐｉｎ−ｏｎ−ｇｌａｓｓ−Ｓ．Ｏ．
Ｇ．”）材料と呼ぶ。その結果得られる基材、即ち、１つ又はそれ以上のＳ．Ｏ
．Ｇ．材料と熱劣化性構成成分との混合物が共重合体を選択的に形成することが
できるが、いずれにしても、この混合物は、当業界で既知の方法によって、集積
回路を調製するに当たっての使用に適した基板に適用される。熱劣化性構成成分
は、次いで、熱処理を施され、その結果、固化された基材にナノメートル・スケ
ールの空隙を残す。この組み込まれたナノメートル・スケールの空隙によって、
基材の密度が減少し、所望の低誘電率が提供される。
【００１０】 広く、本発明によるフィルムを調製するに当たっては、多種に亘る溶媒システ
ムが容易に使用されることが判明している。本発明の１つの望ましい実施態様で
は、熱劣化性構成成分は、基材において可溶でありまた非極性溶媒システム、例
えば、有機タイプの溶媒システムにおいて可溶の少なくとも１つの酸化ポリアル
キレン化合物を含んでいる。別の望ましい実施態様では、低誘電率ナノ多孔性フ
ィルムが少なくとも１つのスピン・オン・グラス材料と極性溶媒に可溶な適当な
熱劣化性の重合体との混合物を調製する方法によって製造される。
【００１１】 より望ましくは、本発明の１つの側面において、Ｓ．Ｏ．Ｇ．基材は、式Ｉの
化合物である： ［（ＳｉＯ2）x−（Ｒ1ＳｉＯ1.5）y−（Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ）z］n 式Ｉ 上式において、ｘ、ｙ及びｚは、独立値の正の整数であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3
は、独立にＨ又は有機物であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の内少なくとも１つは、Ｈで
あり；及び １≧ｘ≧０；１≧ｙ≧０；１≧ｚ≧０であり、但し、ｘ＋ｙ＋ｚは、１．０で
ある。
【００１２】 Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の何れかが有機物である時、その有機成分（ｍｏｉｅｔｙ）
は、Ｃ1-Ｃ6アルキルである。加えて、ｎの値は、約１００乃至約８００の範囲
に亘る。本発明の誘電性フィルムを調製するための他の適当なＳ．Ｏ．Ｇ．材料
は、その幾つかを挙げると、単なる例示であるが、ヒドロゲンシロキサン、ヒド
ロオルガノシロキサン、アルキルシロキサン及びポリヒドリドシルセスキオクサ
ンである。
【００１３】 更に、本発明の組成物及び方法に適した熱劣化性重合体又は重合体の混合物は
、分子量が約２００乃至約２，０００，０００ダルトンであるが、望ましくは約
１，０００乃至約３０，０００ダルトンの範囲に亘る。これらの一般的パラメタ
内において、本発明の組成物及び方法に適当な構成成分は、酸化ポリアルキレン
、脂肪族重合体、アクリル重合体、アセタール重合体及び／又はそれらの組み合
わせから成る１つ又はそれ以上のグループを含む。
【００１４】 熱劣化性構成成分が非極性溶媒システムにおける可溶性をもって選定される時
には、適当な構成成分は、酸化ポリアルキレン、ポリ（カプロラタクトン）、ポ
リ（バレラクトン）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（ビニルブチラール
）及び／又はそれらの組み合わせから成る１つ又はそれ以上のグループを含む。
望ましくは、構成成分が酸化ポリアルキレンである時には、その化合物は、Ｃ1
乃至約Ｃ6アルキル、例えば、酸化ポリプロピレンを含む。
【００１５】 熱劣化性構成成分が極性溶媒システムにおける可溶性をもって選定される時に
は、その熱劣化性重合体は、酸化ポリアルキレン、例えば、酸化ポリメチレン又
は酸化ポリエチレンであると有利である。
【００１６】 上記の通り、本発明の低誘電率フィルムは、出発Ｓ．Ｏ．Ｇ．混合物のオリゴ
マー及び／又は重合体構成成分を蒸発させるための加熱工程を使用して製造され
る。望ましくは、この加熱工程は、焼き付け工程（ｂａｋｉｎｇ ｓｔｅｐ）と
硬化工程（ｃｕｒｉｎｇ ｓｔｅｐ）との双方を含む。特に、焼き付け工程は、
温度が約６０℃から約３００℃又は３５０℃にすら亘る複数の加熱工程を含み、
各加熱工程は、約０．５分乃至約１０分又はより望ましくは約０．５分乃至約４
分間に亘る時間をもって実施される。例えば、本発明の１つの望ましい側面では
、焼き付け工程は、約８０℃の第一の加熱、約１５０℃の第二の加熱及び約２０
０℃の第三の加熱を含み、各加熱工程は、各温度において約１分間の時間に亘っ
て適用される。
【００１７】 本発明の方法が硬化工程を含む時には、硬化は、焼付け済みのフィルムを少な
くとも４００℃の温度でまた約１０乃至約６０分に亘る時間をもって加熱するこ
とによって達成される。
【００１８】 本発明は、また、本発明の方法によって形成された少なくとも１つの低誘電性
ナノ多孔性フィルムを含む基板、例えば、集積回路を定める。更に、本発明は、
基板上において上記の低誘電性ナノ多孔性フィルムを製造するための方法を定め
る。好ましい実施態様の詳細な説明 従って、発明の方法によって、約１．５〜約３．８の範囲の誘電率又はｋ値を
有するナノ多孔質シリカの誘電フィルムを製造することができる。発明の工程に
よって製造されるフィルムは、処理された基板上で集積回路を調製するのに必要
なさらなる処理工程に耐える、改善された機械的強度、及び低く且つ安定な誘電
率を含む、以前から公知であったものを越える多数の利点を有する。安定な誘電
率の特性は、フィルム表面を疎水性にするためのさらなる表面改変工程の必要が
なく、有利に達成され、従って、発明の工程によって製造されるようなシリカ誘
電フィルムが最初に形成されたように十分に疎水性であることを裏付けている。
【００１９】 上記『従来技術の説明』で要約したように、基板上でナノ多孔質シリカフィル
ムを調製するために多数の方法が公知である。さらに、その開示がすべて参考と
して本明細書に組み入れられる、１９９８年３月２５日に提出され、共有されて
いる米国特許出願出願番号第０９／０４６，４７５号並びに第０９／０４６，４
７３号；１９９８年４月３日に提出された米国特許出願出願番号第０９／０５４
，２６２号；及び１９９８年４月６日に提出された米国特許出願出願番号第０９
／０５５，２４４号並びに第０９／０５５，５１６号によって、ナノ多孔質フィ
ルムの調製に関するこのような一般的に既知の方法に対する多数の変形及び改善
が教示されている。
【００２０】 発明の範囲をより良く理解するために、用語『シリカ』が用いられる場合、『
ＳｉＯ2』官能基が具体的に言及されなければ、例えば、ナノ多孔質誘電フィル
ムに関して、本明細書で使用されるとき、用語『シリカ』は例えば、いかなる好
適なシリコンを基にした材料のような、有機又は無機のガラスを基にした材料か
ら発明の方法によって調製される誘電フィルムをいうことを意図することが理解
されるべきである。本明細書における単数の用語の使用はそのように限定するこ
とを意図しないが、適当な場合、複数も包含し、例えば、発明の例証となる工程
は『フィルム』（単数）に適用し、それを製造するとして記載してもよいが、記
載された、例証された、及び請求された工程によって所望のように複数のフィル
ムを製造できることを意図することも理解されるべきである。
【００２１】 大まかに言えば、発明の工程は、シリコンを基にしたＳＯＧ．又は材料の混合
物のような好適な基礎材料で形成される第１の成分を、フィルム形成混合物を基
板に適用した後の熱分解に感受性である第２の成分と混合することによって実行
され、得られたフィルムは、以下に記載する工程に従って加熱される。さらに、
第２の成分は、相対的に非揮発性であるが熱分解可能なポリマー、コポリマー及
び／又はオリゴマーから形成され、第１の成分及び例えば混合物で用いられる可
能性がある極性又は非極性のいかなる溶媒にも混和性である。その上さらに、フ
ィルム周囲の組成物の熱で誘導される揮発及び固化に先だって、適用されたフィ
ルムから有意な蒸発が生じないように、熱分解性成分は好ましくは、例えば約２
０〜２００℃の典型的な環境温度にて、実質的に非揮発性である。
【００２２】 従って、技術的な標準法によって、いったんフィルム形成混合物が基板に適用
されると、フィルムの中にナノメータ尺度の孔構造を残すことができるように、
第２の成分を熱で分解する及び／又は揮発させるために、基板及び得られたフィ
ルムはある温度にある時間加熱される。１つの好ましい実施態様では、次いでフ
ィルムは硬化される。任意で、加熱工程は、各工程が類似の、若しくは異なった
時間及び温度を利用する複数の工程で実行することができ、又は単一工程に組合
せることができる。さらなる選択肢では、硬化工程及び熱分解性の第２の成分の
揮発を組合せることができるように加熱工程を実行することができる。
【００２３】 発明の組成物及び工程を以下のようにさらに詳細に説明する。出発材料 基板 大まかに言えば、本明細書で記載するとき『基板』は、発明のナノ多孔質シリ
カフィルムが組成物に適用される及び又はその上で形成される前に形成された、
いかなる好適な該組成物も包含する。例えば、基板は典型的には集積回路を製造
するのに好適なシリコンの薄片であり、ナノ多孔質シリカフィルムが形成される
基礎材料は、従来の方法、例えば、スピンコート、浸漬コート、ブラッシング、
ローリング及び／又はスプレーが挙げられるがこれに限定されない技術的に既知
の方法によって、基板上に適用される。ナノ多孔質シリカフィルムを形成するた
めに基礎材料を適用するのに先だって、基板表面は任意で、標準的な、技術的に
既知の洗浄法によってコーティングのために調製される。
【００２４】 本発明に好適な基板は非限定的には、ヒ素ガリウム（『ＧａＡｓ）のような半
導体材料、シリコン及び例えば、結晶シリコン、ポリシリコン、非晶性シリコン
、エピタキシャルシリコン及び二酸化珪素（『ＳｉＯ2』）及びそれらの混合物
のようなシリコン組成物が挙げられる。基板の表面では、周知のリトグラフ技法
で形成される、例えば、金属、酸化物、窒化物又は酸窒化物のラインのような浮
き彫りラインのパターンである。ラインに好適な材料には、シリカ、窒化珪素、
窒化チタン、窒化タンタル、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、タ
ンタル、タングステン及び酸窒化珪素が挙げられる。このようなラインは集積回
路の伝導体又は絶縁体を形成する。そのようなものは典型的には、互いに約２０
ミクロン未満、好ましくは１ミクロン未満、及びさらに好ましくは約０．０５〜
約１ミクロンの距離で接近して分離している。好適な基板の表面のほかの任意の
特徴には、１又はそれより多くの予め形成されたナノ多孔質シリカ誘電フィルム
はもとより、空気中でシリコン薄フィルムを加熱することによって形成される酸
化層、又はさらに好ましくは、技術的に認識された材料、例えば、プラズマで増
強されたテトラエトキシシラン（『ＰＥＴＥＯＳ』）酸化シランのような化学的
蒸着によって形成されるＳｉＯ2酸化層及びそれらの組合せが挙げられる。
【００２５】 かかる任意の電気的表面の特徴、例えば、予め基板の特徴から形成されてもよ
い集積素子及び／又は伝導経路の間を覆う及び／又は間に位置することができる
ように、発明のナノ多孔質シリカフィルムを適用することができる。誘電性の低
いフィルムが作用して、得られた集積回路の１又はそれより多くの、若しくは複
数の電気的及び／又は電子的に機能のある層を絶縁するように、少なくとも１つ
の追加的な層において発明のナノ多孔質シリカフィルムの上に、かかる任意の基
板の特徴を適用することもできる。従って、発明に基づいた基板は任意で、多層
の及び／又は多成分の集積回路を製造する間に、発明のナノ多孔質シリカフィル
ムの上に又はそれに隣接して形成されるシリコン材料を包含する。
【００２６】 さらなる選択肢では、いかなる技術的に既知の非多孔質絶縁層、例えば、ガラ
ス製のキャップ層で、発明に基づいたナノ多孔質シリカフィルム（単数）又はフ
ィルム（複数）を持つ基板をさらに覆うことができる。第１の成分−シリコンを基にしたポリマー １つの実施態様では、発明の工程を実行するための出発材料、すなわち、第１
の成分、又はシリカ出発材料には、基板を被覆することに使用するのに好適な有
機及び／又は無機基礎材料が挙げられる。これらは典型的にはスピンオンガラス
としての使用に好適な材料である。スピンオンガラス（ＳＯＧ）は、好適な基板
（例えば、薄片）上で集積回路の絶縁、平坦化、及び成形加工のギャップ埋めに
使用するために溶液形態で調製されるシリコンを基にした誘電材料である。ＳＯ
Ｇ溶液材料は、浸漬、ブラッシング、ローリング、スプレーを含むいかなる技術
的に既知の方法によっても基板上に適用できるが、最も典型的にはスプレーコー
トによって適用される。
【００２７】 発明の方法で使用するのに好適なＳＯＧ材料は、例えば、少なくとも以下の１
つを含む適当な官能単位から調製することができるシリコンに基づいた材料であ
る。 ＳｉＯ2（シリカ単位）； Ｑ1ＳｉＯ3/2（シルセスキノキサン単位）； Ｑ2Ｑ3ＳｉＯ2（シロキサン単位）； Ｑ4Ｑ5Ｑ6ＳｉＯ（末端基） 式中、Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4、Ｑ5、及びＱ6は有機物であり、同一であっても異な
っていてもよい。用語『有機』は、それらのいずれも置換されてもされなくても
よい、直鎖状、分枝状及び／又は環状アルキルであってもよいアルキル、及びア
ラルキル及びそれらの組合せを含むいかなる好適な有機部分も包含する。『有機
』という用語は、アリール及びヘテロアリール、置換された及び置換されていな
い有機部分も包含する。
【００２８】 従って、発明のもう１つの実施態様では、Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4、Ｑ5、及びＱ6 のいずれかが有機物である場合、かかる部分はアルキル、好ましくはＣ1〜6のア
ルキルであることが好ましい。もう１つの実施態様では、Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4、
Ｑ5、及びＱ6のいずれかが独立していかなる部分、好ましくはＣ6〜Ｃ12のアリ
ールであってもよい。
【００２９】 さらにその上さらなる発明の実施態様では、基礎材料は、以下のような式Ｉの
一般構造を持つ、ヒドリドシルセスキオキサン又はヒドリドシロキサンであり： ［ＳｉＯ2）x−（Ｒ1ＳｉＯ1.5）y−（Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ2）z］n 式Ｉ 式中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、Ｈ及び／又は有機部分から選択されるが、Ｒ1、Ｒ2 、及びＲ3の少なくとも１つはＨである。好ましくは、当該技術で理解されるよ
うに、有機部分は基礎材料がＳＯＧ材料として使用するのに好適であるように選
択されたアルキルである。さらに好ましくは、基礎材料はＣ1〜Ｃ6のアルキルで
あり；且つ、 ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ独立して１からゼロの値の範囲、すなわち、 ｘ＋ｙ＋ｚが１．０であるという条件で １≧ｘ≧０；１≧ｙ≧０；１≧ｚ≧０である。 好ましい実施態様では、ｎは約１００〜約８００の範囲であり、約５，０００〜
約４５，０００の分子量が得られる。さらに好ましくは、ｎは約２５０〜約６５
０の範囲であり、約１４，０００〜約３６，０００の分子量が得られる。
【００３０】 さらに、特定の種類の基礎材料はそれぞれ、以下のように、式Ｉの上記のパラ
メータについて好ましい範囲の値を有する。 基礎材料がポリヒドリドシルセスキオキサン（ＰＨＳＱ）である場合、ｙが１
でＲ1がＨである。 基礎材料がシリカである場合、ｘが１である。 基礎材料がポリメチルシルセスキオキサンである場合、ｙが１でＲ1がメチルで
ある。 基礎材料がポリメチルヒドリドシルセスキオキサンである場合、ｙが１でＲ1は
Ｈとメチルの混合物である。 基礎材料が、例えばＡＭＭ５１２Ｂ（アクグラス［Ａｃｃｕｇｌａｓｓ］Ｔ−１
２Ｂ（登録商標））のようなメチルシロキサンである場合、ｘ、ｙ及びｚは＞０
であり、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3はメチルである。 基礎材料が、例えばＡＭＭ３１１（アクグラス［Ａｃｃｕｇｌａｓｓ］Ｔ−１１
（登録商標））のようなメチルシロキサンである場合、ｘ、ｙは＞０であり、ｚ
＝０であり、Ｒ1はメチルである。
【００３１】 発明の１つの特定の実施態様では、本明細書で例示するように、ＳＯＧ材料は
メチルシロキサンを包含する。メチルシロキサンを含有する又は包含し、ＳＯＧ
基礎材料としての使用に好適である有用な組成物は商業的に容易に入手可能であ
り、例えば、ＡＭＭ３１１（アクグラス［Ａｃｃｕｇｌａｓｓ］Ｔ−１１（登録
商標））及びＡＭＭ５１２Ｂ（アクグラス［Ａｃｃｕｇｌａｓｓ］Ｔ−１２Ｂ（
登録商標））ＳＯＧ材料のような製品が挙げられる。これらは、ハニーウエル・
コーポレーション（カリフォルニア州、サニーベール）のエレクトリック・マテ
リアル・ディビジョンの子会社であるアドバンスド・マイクロエレクトロニック
・マテリアルズから市販されている。ＡＭＭ３１１及びＡＭＭ５１２Ｂの関連す
る特性を以下のように表１で述べる。
【００３２】
【表１】
【００３３】 発明のさらなる実施態様では、発明に有用な基礎材料には、 式ＩＩ、［（ＨＳｉＯ1.5）(a)Ｏ(b)］n の構造を有する水素化シロキサンポリマー；以下の式 式ＩＩＩ、［（ＨＳｉＯ1.5）(a)Ｏ(b)（ＲＳｉＯ1.5）(c)］n の１つを有するス水素化オルガノシロキサンが挙げられる。
【００３４】 ポリマー式（ＩＩ及びＩＩＩ）のそれぞれでは、（ａ）は約６〜約２０の範囲
であり、（ｂ）は約１〜約３の範囲であり、（ｃ）は約６〜約２０の範囲であり
、ｎは約１〜約４，０００の範囲であり、Ｒはそれぞれ（式ＩＩＩではｎ＞１の
場合）独立してＨ、Ｃ1〜Ｃ8のアルキル又はＣ6〜Ｃ12のアリールである。質量
平均分子量は約１，０００〜約２２０，０００の範囲であってもよい。好ましい
実施態様では、ｎは約１００〜約８００の範囲であり、約５，０００〜約４５，
０００の分子量が得られる。さらに好ましくは、ｎは約２５０〜約６５０の範囲
であり、約１４，０００〜約３６，０００の分子量が得られる。
【００３５】 発明のその上さらなる実施態様では、アルキルシロキサンは、単に例示の目的
で、例えば２、３の例を挙げると、水素化メチルシロキサン、水素化エチルシロ
キサン、水素化プロピルシロキサン、水素化ブチルシロキサン、水素化３級ブチ
ルシロキサン、水素化フェニルシロキサン及びその組合せのような水素化アルキ
ルシロキサンも包含する。
【００３６】 発明のさらにその上さらなる実施態様では、発明の工程を実行するためのＳＯ
Ｇ材料には、例えば、水素化シルセスキオキサン、水素化メチルシルセスキオキ
サン、水素化エチルシルセスキオキサン、水素化プロピルシルセスキオキサン、
水素化ブチルシルセスキオキサン、水素化３級ブチルシルセスキオキサン、及び
水素化フェニルシルセスキオキサンが挙げられる。
【００３７】 発明の好ましい実施態様では、以下に例示するように、ＳＯＧ材料は、ポリヒ
ドリドシルセスキオキサン（『ＰＨＳＱ』）基礎材料を包含する。多孔質ポリヒ
ドリドシルセスキオキサン（ＰＨＳＱ）フィルムは、ポリヒドリドシルセスキオ
キサン／有機システムにおける熱分解可能な有機成分の分解から製造される。ポ
リヒドリドシルセスキオキサンは、制御された反応条件においてトリアルコキシ
シラン又はトリクロロシランの加水分解から調製される。ポリヒドリドシルセス
キオキサンの化学組成は以下の式によって表すことができる： （ＨＳｉＯ3/2）n 式ＩＶ 式中、ｎは約１０〜約４，０００の範囲の整数である。好ましい実施態様ではｎ
は約２０〜約１，０００の範囲の整数である。第２の成分−熱分解性ポリマー 第２の成分は、発明の工程で使用するための熱分解性成分である。熱分解性成
分は好ましくは、第１の成分と混和性であり、任意でそれとコポリマーを形成す
る。熱分解性成分はまた、集積回路の製造に有用であるために基板上で有用なナ
ノ多孔質誘電フィルムを形成することに関して、発明に従って用いられる加熱条
件下で十分に熱分解性である。熱分解性成分はまた任意で、極性溶媒又は非極性
溶媒のどちらかに可溶性であるように選択される。
【００３８】 発明の工程の加熱条件下で熱分解される成分に関して本明細書で用いられると
き、用語『分解性』又は『熱分解性』は、加熱工程の間の熱分解性成分の相対的
に揮発性分画の物理的蒸発及び／又はさらに揮発性の分子断片への分解の両方を
包含する。理論や仮説に束縛されることを望まずに、適用された熱によるポリマ
ーの直接的な蒸発若しくは化学的な崩壊、又は適用された熱によりフィルム構造
で誘導された反応性分子種によるポリマーの崩壊のいずれかによって、加熱工程
は有機ポリマー成分を分解すると考えられている。いかなる事象においても、有
機ポリマー成分の熱分解によって、フィルム構造にナノメータ尺度の空隙が形成
される。
【００３９】 熱分解性成分が、加熱前、例えば室温において実質的に非揮発性であることも
重要である。従って、熱分解性成分は、シリコンポリマーが架橋を達成し始めた
場合、加熱時間に先だって十分に蒸発するほど揮発性ではない。以下の実施例で
確認されるように、工程の早すぎる時期に十分な蒸発が起きると、得られたフィ
ルム密度、従って誘電率は、そうでない場合にフィルムで生じるよりも高くなる
。従って、発明がいかに作動するかについて、理論や仮説に束縛されることを意
味せずに、望ましくない『十分な』加熱前の蒸発は、かかる速度及び適用された
フィルムのかかる比率においてＳＯＧ材料の架橋に先だって起きる蒸発であり、
結果として望ましくなく密度の高い誘電フィルムを製造することになる。
【００４０】 本明細書で用いられるとき、用語『ポリマー』は、明白に反対を唱えなければ
、用語、オリゴマー及び／又はコポリマーも包含する。 発明に基づいた好ましい熱分解性ポリマーは、加熱工程の温度範囲において熱
で分解されるのに有効な範囲における分子量を有するが、分子量は、上記で議論
した理由により、熱処理工程に先だって十分な蒸発を許すほど低くあるべきでは
ない。好ましくは、発明に基づいて用いられる熱分解性ポリマーは、約２００〜
約２，０００，０００ダルトン以上の範囲の分子量を有する。さらに好ましくは
、かかるポリマーは、約１，０００〜約３０，０００ダルトン又はさらに約２，
０００〜約１０，０００ダルトンの範囲の分子量を有する。非極性溶媒システム 熱分解性ポリマー 非極性溶媒又は非極性溶媒システムを用いる工程については、熱分解性ポリマ
ーは用いられる溶媒に可溶性又は混和性であり、例えば、酸化ポリアルキレンで
ある。好ましくは、酸化ポリアルキレンは、例えば、Ｃ1〜約Ｃ6の範囲にあるア
ルキル部分を包含する。さらに好ましくは、第１の成分がＰＨＳＱである場合、
分解性成分は酸化ポリプロピレン（『ＰＰＯ』）である。その他の好適な熱分解
性ポリマーには、２、３例を挙げると、例えば、ポリ（カプロラクトン）及びポ
リ（バレララクトン）を含む脂肪族ポリエステル；例えば、ポリ（メチルメタク
リレート）を含むアクリルポリマー、例えば、ポリ（ビニルブチル）を含むアセ
タルポリマーが挙げられるが、これに限定されない。
【００４１】 熱分解性ポリマーは、シリコンを基にしたポリマーに化学的に結合し、単に例
示として、ＰＨＳＱ−酸化ポリプロピレン、ＰＨＳＱ−ポリカプロラクトンコポ
リマー及び／又はそれらの組合せを含むコポリマーを形成することができる。非極性溶媒 発明のこの実施態様では、基板に適用されるフィルム形成混合物で任意に用い
られる好適な溶媒又は共溶媒は、大まかに言えば、例えば２００℃未満の沸点、
好ましくは約８０〜約１６０℃の範囲の沸点を有する非極性溶媒である。単に例
示によって、発明に基づいて有用な非極性溶媒には、酢酸塩（酢酸エチル、酢酸
イソプロピル、酢酸ブチル）、エーテル（ジブチルエーテル）及びケトン（アセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）が挙げられるが、これに
限定されない。
【００４２】 １つの特定の実施態様では、酢酸溶媒は、有機酢酸又は酢酸の混合物である。
好ましくは、有機酢酸の有機部分は、Ｃ1〜Ｃ6のアルキル、Ｃ5〜Ｃ12のアリー
ル及び又はそれらの誘導体又は組合せである。以下の実施例に示すように、用い
られる酸化ポリプロピレン（ＰＰＯ）は、酢酸エチル及び／又は酢酸エチルと酢
酸ｎ−ブチルの混合物に溶解する。酢酸エチルと酢酸ｎ−ブチルの有用な比は一
般に約２０：８０（質量／質量）〜約８０：２０、さらに好ましくは約５０：５
０〜約６０：４０の範囲である。以下に例示するように、約７０：３０（質量／
質量）の酢酸エチルと酢酸ｎ−ブチルの比が手軽に用いられる。
【００４３】 熱分解性ポリマーは、単に例示によって、約３質量％〜約５０質量％の範囲の
比率で、又はさらに好ましくは約５質量％〜約３０質量％の範囲の比率で溶媒に
溶解される。極性溶媒システム 熱分解性ポリマー 極性溶媒又は極性溶媒システムを用いる工程については、熱分解性ポリマーは
用いられる溶媒に可溶性又は混和性であり、例えば、酸化ポリアルキレンである
。酸化ポリアルキレンは、例えば、Ｃ1〜Ｃ6の範囲にあるアルキル部分を包含す
る。単に例示として、１つの実施態様では、熱分解性成分には、酸化ポリエチレ
ンおよび酸化ポリプロピレン及びそれらのコポリマーが挙げられる。極性溶媒シ
ステムで使用するのに好適なその他の熱分解性ポリマーには、ポリビニルアルコ
ール及び水溶性の酸化ポリエチレン／酸化ポリプロピレンのコポリマー及びそれ
らの混合物が挙げられるが、これに限定されない。極性溶媒 この実施態様では、基板に適用されるフィルム形成混合物で任意に用いられる
好適な溶媒又は共溶媒は、大まかに言えば、例えば２００℃未満の沸点、好まし
くは約８０〜約１６０℃の範囲の沸点を有する極性溶媒である。単に例示によっ
て、発明に基づいて有用な極性溶媒には、水；例えば、エタノール又はイソプロ
パノールのようなアルコール類；例えばアセトンのようなケトン類、及びそれら
の混合物が挙げられるがこれに限定されない。工程のパラメータ 発明の工程では、ＳＯＧ、例えばシリコンに基づいたポリマー、及び熱分解性
ポリマー及び／又はオリゴマー及び任意の溶媒の混合物が好適な比率で調製され
る。適当な技術的に既知の手段によって、調製されたＳＯＧ及び分解性ポリマー
及び／又はオリゴマー及び任意の溶媒の混合物を好適な基板に適用する。
【００４４】 混合物を遠心によって適用する場合、例えばそれをスピンオンする場合、条件
は、かかる適用に従来から使用されているものであり、例えば、約２，０００〜
４，０００ｒｐｍで基板をスピンする。当業者は、基板に適用する具体的な条件
が、このようなパラメータの日常的な操作によって容易に決定されるように、選
択された材料、基板及び所望のナノ尺度の孔構造に依存することを十分に理解す
るであろう。
【００４５】 大まかには、適用されるフィルムは、約１０質量％〜約８０質量％、さらに好
ましくは約１５質量％〜約７０質量％、一層さらに好ましくは約３０質量％〜約
７０質量％の範囲の質量％で熱分解性ポリマー成分を包含する組成物を有する。
【００４６】 次いで、適用されるフィルムは熱処理され、その後、硬化されて、熱分解性ポ
リマー成分の熱で誘導された蒸発又は分解によって、フィルムの中にナノ尺度の
孔構造を形成する。熱処理／硬化は、分解性成分、例えばＰＰＯ、ＰＥＯなどを
分解する及び／又は蒸発するのに有効であり、ナノメータ尺度の孔を作るような
温度及び時間で実行される。好ましくは、ホットプレート上で、及び／又はオー
ブンの中で、及び任意で、好適な熱ゾーンを通過して動くコンベアベルト上で加
熱工程は行われる。好ましい実施態様では、熱処理温度は、約６０℃〜約３５０
℃、さらに好ましくは約７０℃〜約３００℃、又は約８０℃〜約２５０℃の範囲
である。
【００４７】 熱処理時間は、選択された材料及び所望の結果に依存するが、一般的に、約６
０℃〜約３５０℃の温度範囲にて約３０秒間〜約１０分間、約７０℃〜約３００
℃の温度範囲にて０．５〜約６分間、及び約８０℃〜約２５０℃の温度範囲にて
約０．５〜約３分間の範囲である。
【００４８】 当業者は、具体的な温度範囲並びに熱処理及び／又は硬化の条件が、このよう
なパラメータの日常的な操作によって容易に決定されるように、選択された材料
、基板及び所望のナノ尺度の孔構造に依存することを十分に理解するであろう。
一般的に、硬化工程は、少なくとも４００℃の温度にて、約１０〜約６０分間の
範囲の時間、熱処理されたフィルムを加熱することを含む。製造されたナノ多孔質シリカフィルムの特性 発明に基づいて基板上に形成されたナノ多孔質誘電フィルムは一般に、約１ｎ
ｍ〜約１００ｎｍ、さらに好ましくは約２ｎｍ〜約３０ｎｍ、最も好ましくは約
３ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲である孔サイズと共に形成される。孔を含む、シリコ
ン含有組成物の密度は、約０．１〜約１．９ｇ／ｃｍ3、さらに好ましくは、約
０．２５〜約１．６ｇ／ｃｍ3、及び最も好ましくは約０．４〜約１．２ｇ／ｃ
ｍ3の範囲である。
【００４９】 従って、空隙、即ち、ナノメータ尺度の孔によって表される、発明の方法によ
って製造されるナノ多孔質誘電フィルムの比率は、例えば、約１０〜約７０パー
セント以上、及び好ましくは約２０〜約５０パーセントの範囲であってもよい。
【００５０】 屈折率は、ＳＯＧ材料から製造される誘電フィルムの相対的密度のもう１つの
指標である。本明細書で例示されるヒドリドシルセスキオキサン又はメチルシル
セスキオキサン出発材料の誘電率は、約２．５〜約３．３の範囲である。発明の
方法で製造される誘電フィルムの屈折率は、約１．１５〜約１．４、さらに好ま
しくは約１．９〜約１．３１の値の範囲である。
【００５１】 発明の方法及び組成物によって達成される低い誘電性を考えると、低い誘電率
及びｋ値は達成可能であり、約１．５〜約３．８、好ましくは約２．０〜約２．
８、及びさらに好ましくは約１．８〜約２．８の範囲である。実施例 （実施例１〜６） 以下の実施例１〜６については、例示とするＳＯＧ基礎材料は、上記で議論し
たメチルシロキサン、ＡＭＭ５１２Ｂ及びＡＭＭ３１１である。例示とする有機
成分は、酸化ポリエチレン（『ＰＥＯ』）である。当業者は、ＰＥＯ及び／又は
ＰＥＯ混合物が、発明の工程で使用するのに、用いられる基板およびＳＯＧ材料
の熱認容性に比べて相対的に低い温度で熱分解され、発明の工程に適合する極性
溶媒に可溶性であり、且つ、選択されたＳＯＧ材料と混和性であるように選択さ
れることを十分理解するであろう。処理工程は、適当な量でＰＥＯをＳＯＧに溶
解すること、次いでスピンによって基板上に混合物を投じること、次いで選択さ
れたＳＯＧ材料に適した温度範囲と時間でスピンされたフィルムを熱処理ること
及び任意で硬化することを包含する。
【００５２】 以下の非限定的実施例は、発明を説明するのに役立つ。 （実施例１） 酸化ポリエチレンの除去により形成されるフィルム 材料 Ａ） 基礎母体の材料 ナノ多孔質発泡体の土台を形成する基礎母体材料は、ＳＯＧ、メチルシロキサ
ン、ＡＭＭ５１２Ｂ及びＡＭＭ３１１である。以下の表２はＡＭＭメチルシロキ
サンの特性を示す。
【００５３】
【表２】
【００５４】 Ａ） 熱分解性成分 異なった分子量の３種のポリエチレングリコールを用いた： （ｉ） 分子量＝２００（ＰＥＯ−２００）−液体 （ｉｉ）分子量＝６００（ＰＥＯ−６００）−蝋状 （ｉｉｉ） 分子量＝７５００（ＰＥＯ−７５００） −結晶固体（融点＝７２
℃） Ａ） スピンオン溶液の調製 メチルシロキサン溶液に対して１〜２２質量％の範囲の量で、様々な量のＰＥ
Ｏを用いた。ＰＥＯ−７５００を溶解するために、溶液を６０℃より高く加熱し
た。他の２種のＰＥＯについては、室温における撹拌が完全な溶解に十分であっ
た。コーティング溶液を説明するために設定された記号は、スピンされた形態で
は、（基礎母体）−（ＰＥＯの分子量）−（ＰＥＯの質量％）とする。例えば、
５１２Ｂ−７５００−２６はスピンされた形態において、２６質量％のＰＥＯ−
７５００及び７４質量％の５１２Ｂを表す（以下の表３における試料『Ｉ』）。
説明を都合よくするために、各組合せをアルファベット表示でも示す。以下の表
３に示すように、以下の試料を調製した。
【００５５】
【表３】
【００５６】 上記、表３に記載されるように調製された試料は次いで、約４又は６インチの
、酸化物をコートしたシリコン薄片の平らな薄片である。好適な試験基板上にス
ピンされた。熱処理／硬化サイクル ホットプレート上での熱処理温度は８０、１５０及び２５０℃であり、各温度
について２分間であった。スピンしたフィルムは濁っていたが、２５０℃にて熱
処理た後、フィルムは透明になった。しかしながら、１５０℃と２５０℃の熱処
理工程の間、発煙があり、ＰＥＧの蒸発と除去に起因していた。次いで熱処理さ
れたフィルムを窒素気流中にて４００℃で３０分間、硬化した。 （実施例２） フーリエ変換赤外（『ＦＴＩＲ』）分光光度計によるフィルムの解析 Ｆ及びＪの出発材料を用いて上記実施例１に記載したようにフィルム試料を調
製した。次いで熱処理工程として、８０℃、１５０℃及び２５０℃でスピンオン
したフィルムを処理し、各熱処理工程の後、ＦＴＩＲ解析（スペクトルは示さず
）を行った。幅の広い吸収ピークが、２８００ｃｍ-1〜３０００ｃｍ-1の間で得
られ、それは、フィルムの中に有機ＰＥＯが存在することを裏付けていた。ピー
ク強度、即ち、ＰＥＯシグナルの振幅は、以下の表４に記録されたように、２５
０℃の熱処理工程まで本質的に一定のままだった。
【００５７】
【表４】
【００５８】 上記表４に示したように、ピーク測定は、１５０℃で熱処理した後ＰＥＯがフ
ィルムの中に実質的な量で存在するが、２５０℃における最終熱処理の後、ほぼ
完全に除去されることを裏付けていた。従って、多孔質構造は、３回目の熱処理
工程の間に形を成したと考えられる。
【００５９】 ４００℃で硬化した後の、Ｆ及びＪから製造されたフィルムの追加的ＦＴＩＲ
は事実上、２８００ｃｍ-1〜３０００ｃｍ-1におけるＰＥＯ成分の痕跡を示さな
かった（およそ２９７０ｃｍ-1における非常に小さい雑音を除いて）。４００℃
で硬化したフィルムからは、本質的に純粋なＡＭＭ３１１及びＡｍｍ５１２Ｂと
同じであるフィルムに由来する３１１及び５１２Ｂの両者のＦＴＩＲスペクトル
が得られた。 （実施例３） 製造されたフィルムの厚さの測定 ナノスペック（Ｍａｎｏｓｐｅｃ）、テンコール（Ｔｅｎｃｏｒ）、及びギャ
ートナー（Ｇａｅｒｔｎｅｒ）計器を用いてフィルムの厚さを測定した。ナノス
ペックとテンコールのデータは矛盾する結果を与えると思われた。等角モードに
おけるギャートナー機器からさらに信頼できる膜厚を得ることができる。選択さ
れたフィルムの１つの厚さはＳＥＭで測定された。ＳＥＭの厚さは、ギャートナ
ー偏光解析器から得られた結果に一致した。主な縮みは、２５０℃の熱処理工程
で生じた。混合物Ｆ及びＪを用いて各処理工程の後それぞれ得られたナノ多孔質
フィルムの厚さを以下の表５に示す。
【００６０】
【表５】
【００６１】 （実施例４） 屈折率の測定 ギャートナー偏光解析器を用いて屈折率（『Ｒ．Ｉ．』）を測定し、以下の表
６にまとめた。硬化した基礎材料ＡＭＭ３１１及びＡＭＭ５１２Ｂの屈折率はこ
の方法によってそれぞれ１．３９及び１．３８であると測定された。 （実施例５） 誘電率の測定 ヒューレット・パッカードのＬＣＲメータ・モデルＨＰ４２７５Ａを用いてア
ルミニウムドットのもとで厚さを持った各フィルムの静電容量から、硬化したフ
ィルムの誘電率（ｋ）を算出した。以下の方程式に従って誘電率（ｋ）を算出し
た： ｋ＝Ｃｔ／（Ｅ0Ａ）、 式中、Ａはアルミニウムドットの面積（ｃｍ2）であり、Ｃは静電容量（ファラ
ッド）、ｔは膜厚（ｃｍ）であり、Ｅは自由空間の誘電率（８．８５４１９ｘ１
０-14Ｆ／ｃｍ）である。約±０．１の誤差を伴う誘電率を以下の表６の最後の
欄に示す。
【００６２】
【表６】
【００６３】 解析 上記、表６に見られるように、得られたフィルムは２〜２．７３の範囲の誘電
率を有している。基礎材料及び熱分解性成分の密度が同一であり、基礎材料の架
橋の前に蒸発又は分解メカニズムのいずれかを介した蒸発成分の損失がないと仮
定して、スピンしたフィルムの中で、熱分解性成分（ＰＥＯ）の質量パーセント
から各フィルムの多孔質の程度を概算することができる。種々のフィルムにおけ
るＰＥＯの質量パーセントは、表６の３番目の欄に一覧があり、以下で議論する
ように２００℃の加熱工程に先だってさらに揮発性のＰＥＯ２００が蒸発したこ
とが明らかであるＰＥＯ２００の試料を除いて、フィルムの多孔質の程度の指標
として使用することができる。従って、ＡＭＭ５１２Ｂを用いて調製され、スピ
ンしたフィルムの中で、２６、３９、４８及び５６のＰＥＯ（７５００）の質量
比率を有する試料Ｉ、Ｊ、Ｋ−１、Ｋ−２及びＬはそれぞれ、２．７３、２．３
６、２．１８、２及び２．０２の誘電率を有することが確定された（２つの異な
ったフィルムが製造され、試料Ｋを用いて測定された）。このシリーズの中で、
スピンしたフィルムの中でＰＥＯの質量比率が上昇するにつれて、測定された誘
電率は低下することを十分理解することができる。ＡＭＭ３１１を用いて調製さ
れ、ＰＥＯ（７５００）の質量比率、４９、５７及び６５をそれぞれ有する試料
Ｆ−１、Ｆ−２、Ｇ及びＨで類似の結果が見られ、スピンしたフィルムにおける
ＰＥＯの質量比率が６５まで上昇するにつれて、測定された誘電率が２．４３か
ら２．１１に低下するということは、インスタント法の有効性を裏付けている。
それに対して、４００℃で硬化した３１１及び５１２Ｂ基礎材料の誘電率はそれ
ぞれ３．８及び３．１であることに注目すべきである。
【００６４】 ３１１シリーズ及び５１２Ｂシリーズを用いて製造されたフィルムに関する誘
電率は、表６に示されるように、製造するＰＥＯの質量比率に対してプロットし
た（プロットした図は示さず）。表６のデータから得られたプロットは、ＡＭＭ
３１１及び５１２ＢメチルシロキサンＳＯＧ材料を用いて製造された誘電フィル
ムは、スピンしたフィルムにおける熱分解性成分の質量比率に対してほぼ線形の
比率で減少する誘電率特性を示すことを裏付けている。プロットされたデータは
、ＡＭＭ５１２Ｂ基礎材料を用いて製造されたナノ多孔質フィルムが、ＡＭＭ基
礎材料３１１を用いて製造されたナノ多孔質フィルムのｋ値よりも約０．３低い
ｋ値を示すことを確認している。この低い範囲のｋ値は、改変していない５１２
Ｂ基礎材料の低い誘電率に一致すると思われる。多孔質の正確な程度は測定され
ないので、このようなシステムに関する誘電率と多孔質の関係の量的解析を立証
することはできない。しかしながら、表にまとめたデータによって確認されるよ
うに、スピンしたフィルムにおけるＰＥＯの比率へのｋの依存性は理解されるし
、制御可能である。
【００６５】 表６に示されるように、屈折率対ＰＥＯの質量比率を、ＡＭＭ３１１及びＡＭ
Ｍ５１２Ｂシリーズの基礎材料を用いて製造したフィルムに対してプロットした
（図は示さず）。プロットしたデータによって両者のフィルムシリーズに関する
屈折率が同一のラインに納まることが確認された。しかしながら、ＰＥＯ２００
の出発混合物を用いて製造したフィルムに関する屈折率のデータをほかのデータ
の線形プロットと比較すると、ＰＥＯ２００の屈折率は、他のフィルムの屈折率
とＰＥＯの質量％の間の線形の関係によって予測される値の実質的に外側（上に
）に位置する。理論や仮説に束縛されることを意味しないで、屈折率における非
線形の上昇は、孔構造の形成に先だってフィルムの中にＰＥＯがあまり残ってい
ないので、ＰＥＯ２００を用いて形成されたフィルムはそれ以外で予想されるよ
りも単に密度が高いと考えられる。 結論 （１） 分子量６００並びに７５００を有するＰＥＯ化合物、及びＡＭＭ３１１
並びにＡＭＭ５１２Ｂ基礎材料をそれぞれ組み入れた出発混合物を用いて製造さ
れたフィルムのシリーズについては、同一のそれぞれのＰＥＯ質量分画では屈折
率は類似している。いかなる理論や仮説に束縛されることも望まずに、２つの基
礎材料の屈折率も極めて接近しているので（１．３８と１．３９）、これは、そ
れぞれのフィルムにおける多孔質の類似する程度を示している可能性があると考
えられる。 （２） 同一のＰＥＯ負荷でそれぞれのフィルムを比較すると、ＡＭＭ５１２Ｂ
基礎材料を用いて製造されたフィルムのシリーズの誘電率は、３１１シリーズの
それよりも低い。ｋ及びＲ．Ｉ．のデータから判断すると、ＰＥＯ６００及び７
５００の同一負荷では、３１１及び５１２Ｂのいずれからも多孔質の類似したレ
ベルが入手可能であるが、類似した多孔質の多孔質フィルムは、基礎材料が異な
るために異なったｋ値を示すことを推論できる。 （３） ＰＥＯ２００は、２００℃にて感知できるほどの蒸気圧を持つ粘性のあ
る液体である。ＰＥＯ２００から調製された２つのフィルムの屈折率は、損失が
ないと仮定して予測された値よりも高かった。このようなフィルムの誘電率は測
定しなかったが、その揮発性のために熱処理工程の間に実質的な量のＰＥＯ２０
０が蒸発したとすると、最終的な多孔質は、スピンしたフィルム組成物に存在す
るＰＥＯの比率から算出した値よりもはるかに低くなると結論付けるのは理に適
っている。
【００６６】 多孔質フィルムにおける絶対容積分画は判らないが、今日まで多孔質の正確な
値は測定されていないけれども、ＰＥＯの質量分画は、容積分画又は多孔質の程
度に比例すると考えられている。 （実施例６） フィルム表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）検査 試料Ｋ（５１２Ｂ−７５００−１３）を用いてナノ多孔質フィルムを調製した
。十分量の試料Ｋを、９５８０オングストロームの厚さを持つ、平らなシリコン
薄片である基板上にスピンしてコートし、実施例１について上述したようにフィ
ルムを仕上げた。
【００６７】 次いで標準的な技術的に既知の方法によってＳＥＭ用にフィルムの表面を調製
した。ジョエル（Ｊｏｅｌ）ＪＳＭ−６３００Ｆ走査電子顕微鏡（『ＳＥＭ』）
を用いて、２．５キロボルト、５０，０００の倍率及び１０ｎｍの視野幅にてフ
ィルム表面を調べた。このような条件下で誘電フィルムの表面は、ひび割れや大
きな孔のない、均一のキメを示した（画像は示さず）。 （実施例７） スタッドプル試験 方法 以下の方法によってスタッドプル試験を行った。
【００６８】 試験されるべきフィルムを基板薄片上に置き、エポキシ試験スタッドをエポキ
シ樹脂でフィルムの上面に接着した。いったんエポキシ樹脂が乾いたら、成分の
一部が壊れるまで、測定された力でフィルムからスタッドを引っ張った。壊れる
直前の測定された引っ張る力がスタッドプル強度だった。 試験 ＰＥＯ７５００を含有する配合からスピンされた７５００−８０００オングス
トロームフィルムでスタッドプル試験をおこなった。５００オングストロームの
熱酸化物層を伴った６”のシリコン薄片を用いた。さらに、薄片にスタッドを取
りつける前にフィルムの上面に１□ｍのアルミニウム層を沈着させた。スタッド
プルの結果は以下の表７に示す。
【００６９】
【表７】
【００７０】 スタッドプルの結果の解析 調べられたフィルムはすべて、フィルム自体ではなく、熱酸化物とフィルムの
間の界面で破損した。しかしながら、界面で破損する条件下でさえ、得られたス
タッドプル試験は、同一ｋ値でのそれぞれの多孔質ナノシリカフィルムよりも有
意に高いことを十分理解すべきである。例えば、２．１１のｋ値を有する試料Ｈ
に対するスタッドプルの結果は１．６Ｋｓｉであり、それは、相当する。２．１
のｋ値を有するナノ多孔質誘電フィルムに関する０．５Ｋｓｉ未満の予測された
スタッドプルよりもはるかに高かった。
【００７１】 さらに、実験的な都合のために、上記で調製されたような試験試料では、誘電
フィルムは熱酸化物層の上の基板上に載せられ、単に空気中でシリコン薄片を加
熱することによって形成される。集積回路の実際の製造については、例えば、プ
ラズマ増強ＣＶＤ、酸化テトラエトキシシラン（『ＰＥＴＥＯＳ』）又は酸化シ
ラン及びそれらの組合せのような技術的に既知の化学蒸着（『ＣＶＤ』）材料が
用いられて、薄片と適用されるナノ多孔質誘電フィルムとの間に層を形成する。
このような代替的材料によって、薄片の酸化層とナノ多孔質フィルムとの間の接
着性は有意に高められる。 結論 メチルシロキサン前駆体／酸化ポリエチレン混合物の熱分解性成分を加熱し、
骨格としてのメチルシロキサンと共に泡状構造を残すことによって多孔質のメチ
ルシロキサンフィルムを製造した。処理には従来の技術的に既知のコーター及び
燃焼炉を用いた。この実施例では、ポリマー混合物において熱分解性成分の量を
調整することによって２．８〜２．０の範囲の誘電率を達成した。メチルシロキ
サン５１２Ｂを用いる場合、５０質量％の酸化ポリエチレンを含有するスピンし
たフィルムは、約２．１のｋ値を生じた。２．１より低いｋ値を持つフィルムは
、フィルムの機械的強度を低下させるという代償を払いながら、酸化ポリエチレ
ンの量を高めることによって調製することができる。上記で記載されたスタッド
プル試験は当然、少なくともＰＥＯの質量比率の試験された範囲で、工程により
製造されたナノ多孔質フィルムが内部的には粘着性であることを裏付けている。
結論的には、前述の実施例は、酸化ポリエチレンが、低いｋ値のメチルシロキサ
ン・スピンオンの誘電性を作るのに優れた、熱で壊れ易い、熱分解性の成分であ
ることを立証している。 （実施例８〜９） 実施例８及び９については、非極性溶媒中におけるＳＯＧと熱分解性有機ポリ
マーの混合物から調製されたフィルムから熱分解性の有機成分を除去することに
よって多孔質メチルシロキサンのコーティングを製造する。以下の実施例で例示
となるＳＯＧ基礎材料は、ポリヒドリドシルセスキオキサン（『ＰＨＳＱ』）で
あり、例示となる熱分解性ポリマーは酸化ポリプロピレン（『ＰＰＯ』）である
。当業者は、発明の工程に有用なＰＰＯ及び／又はＰＰＯ混合物及び酸化ポリエ
チレン（『ＰＥＯ』）コポリマーが、用いられる基板及びＳＯＧ材料の熱認容性
に比べて相対的に低い温度範囲で熱分解するように選択されることを十分理解す
るであろう。ＰＰＯ及び／又はＰＰＯ／ＰＥＯの混合物はまた、発明の工程に適
合する非極性溶媒に溶解可能なように、及び選択されたＳＯＧ材料と混和性であ
るように選択される。
【００７２】 処理工程には、適当な量の、例えば、ＰＰＯを例えば、ＰＨＳＱ溶液に溶解す
ること、次いで、スピンのような好適な方法によって基板の上に混合物を投じる
こと、次いで選択されたＰＨＳＱ材料にとって適当な温度範囲及び時間又は期間
にてスピンされたフィルムを熱処理すること及び任意で硬化することが包含され
る。 （実施例８） ポリヒドリドシルセスキオキサンの調製 １６０ｇのトリエトキシシランを８００ｇのアセトンと混合した。１１．７ｇ
の水と１４．６ｇの０．０２Ｎ硝酸をトリエトキシシラン／水溶液に加えた。最
終的な溶液を２２℃にて１０日間保存した。
【００７３】 ２２℃における１０日間の反応の後、２２℃と２５℃の間の温度で副産物のエ
タノールを吸引留去し、その間、減っていくエタノールに置き換えるために酢酸
エチルを連続的に加えた。蒸留の後、最終組成を１０質量％のＰＨＳＱ樹脂、６
３質量％の酢酸エチル及び２７質量％の酢酸ｎ−ブチルに調整するように酢酸ｎ
−ブチルを加えた。これがＰＨＳＱ溶液である。１０％ＰＨＳＱ樹脂が除外され
ると、このような比率は、７０質量％の酢酸エチル及び３０質量％の酢酸ｎ−ブ
チルと同等である。 （実施例９） スピン用溶液の調製及び組成 １．基礎母体材料 質量比７０：３０の酢酸エチルと酢酸ブチルの混合物に溶解された実施例８で
調製されたようなポリヒドリドシルセスキオキサンを用いた。 ２．分解可能な成分 異なった４種の比率、５、１０、１５、及び２０％（質量／質量）にて酸化ポ
リプロピレンを酢酸エチルに溶解した。次いで５０：５０（質量／質量）の比に
てＰＰＯ溶液を、実施例８で調製されたようなＰＨＳＱ溶液と混合した。
【００７４】 それぞれ、分子量、４２５、１０００及び４０００を持つ３種の酸化ポリプロ
ピレンを用いた。酸化ポリプロピレンは酢酸エチルに溶解した。 ３．スピンしたフィルムの組成 コーティング溶液を説明するために設定された記号は、（基礎母体）−（ＰＰ
Ｏの分子量）−（ＰＰＯの質量％）である。例えば、ＰＨＳＱ−１０００−３３
．３は、スピンフィルム中、分子量１０００の酸化ポリプロピレンが３３．３質
量％及びＰＨＳＱが６６．７％を表す。以下の６種の試料を調製した。 ＰＨＳＱ（対照） ＰＨＳＱ−４２５−５０％ ＰＨＳＱ−４２５−６６．６％ ＰＨＳＱ−１０００−３３．３％ ＰＨＳＱ−１０００−５０％ ＰＨＳＱ−１０００−６０％ ＰＨＳＱ−４０００−５０％ ＰＨＳＱ−１０００−６６．６０％ ４．スピン及び熱処理／硬化サイクル 試料を３０００ｒｐｍにて２０秒間スピンし、８０℃／１５０℃／２００℃に
て６０秒間熱処理して、窒素気流中４００℃にて３０分間硬化した。 ５．屈折率及び誘電率 ウーラム（Ｗｏｏｌａｍ）偏光解析器を用いて屈折率及び膜厚を測定し、ヒュ
ーレット・パッカードＬＣＲメータ（モデルＨＰ４２７５Ａ）を用いて静電容量
から誘電率を算出した。以下の表に、硬化されたフィルムのＰＰＯの％、測定さ
れた厚さ、屈折率及び誘電率を掲げる。
【００７５】
【表８】
【００７６】 ６．考察及び結論 表２によって提示されたデータから、ＰＰＯの分子量が１０００及び４０００
である場合、最初の組成物におけるＰＰＯの量が減少するにつれて、製造された
屈折率（『Ｒ．Ｉ．』）及び誘電率（『ｋ』）は比例して低下することを十分理
解することができる。従って、約２．０の誘電率を持つ多孔質フィルムは、スピ
ンしたフィルムの固形部分におけるＰＰＯが６６質量％で得ることができる。
【００７７】 ＰＰＯ４２５シリーズでの屈折率の測定値は、さらに高い分子量のＰＰＯによ
る類似の負荷から得られる測定値よりも約０．１高いことにも注目すべきである
。この上昇は、測定されたさらに高い誘電率における０．５の上昇に相当する。
これは、熱処理工程の間での低い分子量における揮発性分子種の部分的な物理的
蒸発に起因しうるものであり、結果として熱処理後のフィルムにおいて実際に分
解可能性が低い成分を生じる。
【００７８】 同じ原理に基づいて、２．０未満の誘電率を持つフィルムは、分解可能なポリ
マーのさらに高い負荷を組み入れることによって容易に得ることができることは
十分理解されるであろう。このアプローチは、ＲＳｉＯ3/2の一般式で、式中、
Ｒが独立して水素又はアルキル又は両者の混合物から選択されてもよいものを持
つ低いｋ値のその他のシルセスキオキサンフィルムにも適用することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月５日（２００１．１１．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 67/04 Ｃ０８Ｌ 67/04 71/02 71/02 83/05 83/05 Ｈ０１Ｌ 21/768 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｋ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ ，ＧＭ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4F071 AA29 AA33 AA43 AA51 AA67 AA81 AF40 AG27 AH12 BC01 BC17 4G072 AA50 BB09 BB15 GG01 GG03 4J002 BE062 BG062 CF192 CP041 DE026 EC026 ED026 EH036 FD206 GQ05 5F033 GG02 GG03 HH08 HH09 HH11 HH12 HH19 HH21 HH32 HH33 RR04 RR06 RR08 RR09 RR23 RR25 RR29 SS04 SS15 SS22 WW00 WW03 WW09 XX24 5F058 AA10 AF04 AG01

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スピン・オン・グラス材料から成る低誘電性ナノ多孔性フィル
    ムであって、前記フィルムが （ａ） 相溶性のある溶媒中で少なくとも１つのスピン・オン・グラス材料と
    熱劣化性重合体との混合物を調製する工程、 （ｂ） 工程（ａ）の混合物を基板に適用して塗装基板を製造する工程、 （ｃ） 工程（ｂ）の塗装基板を或る時間をもってまた１つ又はそれ以上の温
    度で加熱し、所望の低誘電性ナノ多孔性フィルムを有効に製造する工程 から成る方法によって製造される。
  2. 【請求項２】 約１．５乃至約３．８に亘る誘電率を有する請求項１の低誘電
    性ナノ多孔性フィルム。
  3. 【請求項３】 約１．１５乃至約１．４０に亘る屈折率を有する請求項１の低
    誘電性ナノ多孔性フィルム。
  4. 【請求項４】 式Ｉのスピン・オン・グラス基材から製造される請求項１の低
    誘電性ナノ多孔性フィルム： ［（ＳｉＯ2）x−（Ｒ1ＳｉＯ1.5）y−（Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ）z］n 式Ｉ 上式において、ｘ、ｙ、ｚ及びｎは、独立値の正の整数であり、Ｒ1、Ｒ2及び
    Ｒ3は、独立にＨ又は有機物であり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の内少なくとも１つは、Ｈ
    であり；及び １≧ｘ≧０；１≧ｙ≧０；１≧ｚ≧０であり、但し、ｘ＋ｙ＋ｚは、１．０で
    ある。
  5. 【請求項５】 有機成分がＣ1-Ｃ6アルキルであり、また、ｎが約１００乃至
    約８００に亘ることを特徴とする請求項４の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  6. 【請求項６】 式ＩＩのヒドロゲンシロキサン・スピン・オン・グラス材料か
    ら製造される請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィルム ［（ＨＳｉＯ1.5）(a)Ｏ(b)］n 式ＩＩ 上式において、(a)は、約６から約２０に亘り、(b)は、約１から約３に亘り、
    （ｃ）は、約６から約２０に亘り、また、nは、約１から約４，０００に亘る。
  7. 【請求項７】 式ＩＩＩのヒドロオルガノシロキサン・スピン・オン・グラス
    基材から製造される請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィルム ［（ＨＳｉＯ1.5）(a)Ｏ(b)（ＲＳｉＯ1.5）(c)］ｎ 式ＩＩＩ 上式において、(a)は、約６から約２０に亘り、(a)は、約１から約３に亘り、(c) は、約６から約２０に亘り、また、nは、約１から約４，０００に亘り、n＞
    １の時、各Ｒは独立にＨ、Ｃ1−Ｃ8アルキル又はＣ6−Ｃ12アリルである。
  8. 【請求項８】 ヒドロゲンメチルシロキサン、ヒドロゲンエチルシロキサン、
    ヒドロゲンプロピルシロキサン、ヒドロゲンブチルシロキサン、ヒドロゲン第３
    ブチルシロキサン、ヒドロゲンフェニルシロキサン、ヒドロゲンヘニルシロキサ
    ン及びそれらの組み合わせから成るグループから選択されたアルキルシロキサン
    ・スピン・オン・グラス基材から製造される請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィ
    ルム。
  9. 【請求項９】 ヒドロゲンシルセスキオクサン、ヒドロゲンメチルシルセスキ
    オクサン、ヒドロゲンエチルシルセスキオクサン、ヒドロゲンプロピルシルセス
    キオクサン、ヒドロゲンブチルシルセスキオクサン、ヒドロゲン第３ブチルシル
    セスキオクサン、ヒドロゲンフェニルシルセスキオクサン及びそれらの組み合わ
    せから成るグループから選択されるアルキルシロキサン・スピン・オン・グラス
    基材から製造される請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  10. 【請求項１０】 式ＩＶのポリヒドリドシルセスキオクサン・スピン・オン・
    グラス基材から製造される請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィルム （ＨＳｉＯ3/2）n 式ＩＶ 上式において、nは、約１０乃至約４，０００に亘る整数である。
  11. 【請求項１１】 熱劣化性重合体が分子量において約２００乃至約２，０００
    ，０００ダルトンに亘ることを特徴とする請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィル
    ム。
  12. 【請求項１２】 熱劣化性重合体が分子量において約１，０００乃至約３０，
    ０００ダルトンに亘ることを特徴とする請求項１１の低誘電性ナノ多孔性フィル
    ム。
  13. 【請求項１３】 相溶性溶媒が非極性溶媒であり、熱劣化性重合体がこの非極
    性溶媒に可溶性であってスピン・オン・グラス材料に混和できることを特徴とす
    る請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  14. 【請求項１４】 熱劣化性重合体が酸化ポリアルキレン、脂肪族ポリエステル
    、アクリル重合体、アセタール重合体及びそれらの組み合わせから成るグループ
    から選択されることを特徴とする請求項１３の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  15. 【請求項１５】 熱劣化性重合体がポリ（カプロラタクトン）、ポリ（バレラ
    クトン）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（ビニルブチラール）から成る
    グループから選択されることを特徴とする請求項１３の低誘電性ナノ多孔性フィ
    ルム。
  16. 【請求項１６】 酸化ポリアルキレン重合体がＣ1乃至約Ｃ6アルキルから成る
    ことを特徴とする請求項１４の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  17. 【請求項１７】 熱劣化性重合体が酸化ポリプロピレンであることを特徴とす
    る請求項１６の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  18. 【請求項１８】 非極性溶媒がＣ1乃至約Ｃ6アルキル、Ｃ5乃至Ｃ12アリル及
    びそれらの組み合わせ及び誘導体であることを特徴とする請求項１３の低誘電性
    ナノ多孔性フィルム。
  19. 【請求項１９】 非極性溶媒が酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、
    ジブチル・エーテル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
    及びそれらの組み合わせから成るグループから選択されることを特徴とする請求
    項１３の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  20. 【請求項２０】 相溶性溶媒が極性溶媒であり、熱劣化性重合体が極性溶媒に
    可溶性であり、スピン・オン・グラス材料に混和できることを特徴とする請求項
    １の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  21. 【請求項２１】 スピン・オン・グラスがＳｉＯ2；Ｑ1ＳｉＯ3；Ｑ2Ｑ3Ｓｉ
    Ｏ2；及びＱ4Ｑ5Ｑ6ＳｉＯ及びそれらの組み合わせから成ることを特徴とし、Ｑ1 、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4、Ｑ5及びＱ6が独立に有機物であることを特徴とする請求項１
    の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  22. 【請求項２２】 Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4、Ｑ5及びＱ6のいずれも有機物であり、
    その有機成分がＣ1‐Ｃ6アルキルであることを特徴とする請求項１９の低誘電性
    ナノ多孔性フィルム。
  23. 【請求項２３】 スピン・オン・グラス基材がＳｉＯ2成分から成り、ｘが１
    であることを特徴とする請求項４の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  24. 【請求項２４】 スピン・オン・グラス基材がポリメチルシルセスキオクサン
    から成り、ｙが１であり、Ｒ1がメチルであることを特徴とする請求項４の低誘
    電性ナノ多孔性フィルム。
  25. 【請求項２５】 スピン・オン・グラス基材が少なくとも１つのアルキルシロ
    キサンから成ることを特徴とする請求項４の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  26. 【請求項２６】 アルキルシロキサンがメチルシロキサンであることを特徴と
    する請求項２５の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  27. 【請求項２７】 メチルシロキサンが式Ｉによる化学式を有し、この式におい
    てｘ、ｙ及びｚが全てゼロより大きく、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3がメチルであることを
    特徴とする請求項２６の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  28. 【請求項２８】 熱劣化性重合体が酸化ポリアルキレンであることを特徴とす
    る請求項２０の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  29. 【請求項２９】 酸化ポリアルキレンが酸化ポリエチレン及び酸化ポリエチレ
    ン／酸化プロピレン共重合体から成るグループから選択されることを特徴とする
    請求項２８の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  30. 【請求項３０】 極性溶媒が水、アルコール、ケトンおそれらの混合物から成
    るグループから選択されることを特徴とする請求項２０の低誘電性ナノ多孔性フ
    ィルム。
  31. 【請求項３１】 工程（ｃ）の加熱が焼き付け工程及び硬化工程から成ること
    を特徴とする請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  32. 【請求項３２】 焼き付け工程が温度が約６０℃乃至約３５０℃に亘る複数の
    加熱工程から成り、各加熱工程が約０．５分乃至約１０分に亘る時間をもって実
    施されることを特徴とする請求項３０の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  33. 【請求項３３】 焼き付け工程が約８０℃の第一の加熱、約１５０℃の第二の
    加熱及び約２００℃の第三の加熱から成り、各加熱工程が各温度において約１分
    間の時間に亘って適用されることを特徴とする請求項３０の低誘電性ナノ多孔性
    フィルム。
  34. 【請求項３４】 基板が砒素ガリウム、シリコン及びそれらの混合物から成る
    グループから選択されることを特徴とする請求項１の低誘電性ナノ多孔性フィル
    ム。
  35. 【請求項３５】 シリコン材料が結晶性シリコン、ポリシリコン、アモルファ
    ス・シリコン、エピタキシャル・シリコン及び二酸化珪素から成るグループから
    選択されることを特徴とする請求項３４の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  36. 【請求項３６】 基板がプラズマ強化テトラエトキシシラン、酸化シラン及び
    それらの組み合わせから成るグループから選択される化学蒸着によって適用され
    る表面層から成ることを特徴とする請求項３４の低誘電性ナノ多孔性フィルム。
  37. 【請求項３７】 請求項１の少なくとも１つの低誘電性ナノ多孔性フィルムか
    ら成る集積回路。
  38. 【請求項３８】 基板上に低誘電性ナノ多孔性フィルムを製造する方法であっ
    て、 （ａ） 少なくとも１つのスピン・オン・グラス材料と相溶性の溶媒に可溶の
    適当な熱劣化性重合体との混合物を調製する工程、 （ｂ） 工程（ａ）の混合物を基板に適用して塗装基板を製造する工程、 （ｃ） 工程（ｂ）の塗装基板を或る時間をもってまた１つ又はそれ以上の温
    度で加熱し、所望の低誘電性ナノ多孔性フィルムを有効に製造する工程 から成る方法。
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