JP2005268532A - Porous resin film, its manufacturing method and semiconductor device - Google Patents

Porous resin film, its manufacturing method and semiconductor device Download PDF

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Akihiro Hirata
明広 平田
Souhei Funaoka
創平 舩岡
Mitsumoto Murayama
三素 村山
Masahiro Tada
昌弘 多田
Yumiko Yamamoto
裕美子 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the manufacturing method of a porous resin film capable of efficiently producing the porous resin film having a low dielectric constant and excellent in resistance to heat, the porous resin film excellent in characteristics when the same is employed as an interlayer insulating film or a semiconductor protective film, and a semiconductor device excellent in characteristics. <P>SOLUTION: The manufacturing method of porous resin film comprises a process wherein activating energy is irradiated against a resin film constituted of a thermosetting resin comprising a resolvable constituent and, in this case, the decomposition of the resolvable constituent and the curing of the thermosetting resin are effected in the activating energy irradiating process. Further, the porous resin film is employed as the interlayer insulating film or the semiconductor protective film. The semiconductor device is provided with the porous resin film obtained by the manufacturing method of porous resin film which is described in either one of the aforementioned methods. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、多孔質樹脂膜、多孔質樹脂膜の製造方法および半導体装置に関する。   The present invention relates to a porous resin film, a method for manufacturing a porous resin film, and a semiconductor device.

半導体用の層間絶縁膜としては、現在、CVD法(化学蒸着法)等で作製した酸化膜(SiOx膜)が主に使用されている。しかし、酸化膜等の無機絶縁膜は、誘電率が高いため、半導体の高速化、高性能化に対応するのが困難である。そこで、低誘電率の層間絶縁膜として、有機絶縁膜の適用が検討されている。層間絶縁膜に用いられる有機材料としては、耐熱性に優れ、かつ低誘電率であることが要求される。   Currently, an oxide film (SiOx film) produced by a CVD method (chemical vapor deposition method) or the like is mainly used as an interlayer insulating film for a semiconductor. However, since an inorganic insulating film such as an oxide film has a high dielectric constant, it is difficult to cope with higher speed and higher performance of a semiconductor. Therefore, application of an organic insulating film as an interlayer insulating film having a low dielectric constant has been studied. An organic material used for the interlayer insulating film is required to have excellent heat resistance and a low dielectric constant.

従来、有機絶縁膜としては、耐熱性、電気的特性および機械的特性などに優れたポリイミド樹脂がソルダーレジスト、カバーレイ、液晶配向膜等に用いられている。
しかし、ポリイミド樹脂で構成される有機絶縁膜は、ワニスをウエハに塗布して皮膜を形成するため、密着性に劣ることが指摘されている。そこで、密着性を向上するために、種々のプライマー処理による方法が検討されているが、誘電率の上昇を生じるなど問題が発生している。
Conventionally, as an organic insulating film, a polyimide resin excellent in heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like has been used for solder resists, coverlays, liquid crystal alignment films, and the like.
However, it has been pointed out that an organic insulating film made of polyimide resin is inferior in adhesion because varnish is applied to a wafer to form a film. Therefore, in order to improve the adhesion, various primer treatment methods have been studied, but problems such as an increase in dielectric constant have occurred.

誘電率を低下させる手法として、空気の比誘電率が1であることを利用して、膜中に微細孔を形成することで誘電率を低減させる方法が検討されている。具体的にはサブマイクロメーターオーダーの微細孔を得る技術については、ブロックコポリマーを加熱処理して、サブマイクロメーターオーダーの微細孔を有する樹脂を生産する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、このような方法では膜中に微細孔を形成するための加熱時間が長く、生産性に問題があった。
As a technique for reducing the dielectric constant, a method of reducing the dielectric constant by forming micropores in the film by utilizing the relative dielectric constant of air being 1 has been studied. Specifically, as a technique for obtaining micropores on the order of submicrometers, a method is disclosed in which a block copolymer is heat-treated to produce a resin having micropores on the order of submicrometers (for example, Patent Document 1). reference).
However, such a method has a problem in productivity because the heating time for forming micropores in the film is long.

米国特許第5,776,990号明細書US Pat. No. 5,776,990

本発明の目的は、低誘電率で、耐熱性に優れる多孔質樹脂膜を効率良く生産できる多孔質樹脂膜の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、層間絶縁膜または半導体保護膜とした際に特性に優れる多孔質樹脂膜を提供することにある。
また、本発明の目的は、特性に優れる半導体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing a porous resin film that can efficiently produce a porous resin film having a low dielectric constant and excellent heat resistance.
Another object of the present invention is to provide a porous resin film having excellent characteristics when used as an interlayer insulating film or a semiconductor protective film.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having excellent characteristics.

このような目的は、下記(1)〜(19)に記載の本発明により達成される。
(1)分解性成分を含む熱硬化性樹脂で構成される樹脂膜を活性化エネルギーを照射する工程を有する多孔質樹脂膜の製造方法であって、
前記活性化エネルギーを照射する工程において、前記分解性成分の分解と、前記熱硬化性樹脂の硬化とを行うことを特徴とする多孔質樹脂膜の製造方法。
(2)前記活性化エネルギーを照射する工程後に、前記樹脂膜を洗浄する工程を有するものである上記(1)に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(3)前記活性化エネルギー照射は、電子線照射または紫外線照射である上記(2)または(3)に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(4)前記活性化エネルギーを照射する工程後に、さらに前記樹脂膜を熱処理する工程を有するものである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(5)前記洗浄する工程は、前記熱処理する工程前または前記熱処理する工程後に行われるものである上記(4)に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(6)前記洗浄する工程は、前記分解性成分の残存物を洗浄液にて除去するものである上記(2)ないし(5)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(7)前記分解性成分は、分解性オリゴマーである上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(8)前記分解性オリゴマーは、熱分解性オリゴマーである上記(7)に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(9)前記熱分解性オリゴマーは、ポリオキシアルキレンである上記(8)に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(10)前記樹脂膜は、前記分解性成分と熱硬化性樹脂とが共重合されているものである上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(11)前記熱硬化性樹脂は、ベンゾオキサゾール樹脂および/またはベンゾオキサゾール樹脂前駆体を含むものである上記(10)に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(12)前記活性化エネルギーを照射する工程は、不活性ガス雰囲気下で行うものである上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(13)前記不活性ガス雰囲気下の酸素濃度は、300ppm以下である上記(12)に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(14)前記活性化エネルギーを照射する工程は、前記分解性成分を20%以上分解するものである上記(1)ないし(13)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(15)前記活性化エネルギーを照射する工程は、前記熱硬化性樹脂の硬化度を30%以上とするものである上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(16)前記多孔質樹脂膜の空孔率は、10%以上である上記(1)ないし(15)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(17)前記多孔質樹脂膜の平均空孔径は、20nm以下である上記(1)ないし(16)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。
(18)上記(1)ないし(17)のいずれに記載の多孔質樹脂膜の製造方法で得られる多孔質樹脂膜は、層間絶縁膜または半導体保護膜として用いられるものであることを特徴とする多孔質樹脂膜。
(19)上記(1)ないし(18)のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法で得られる多孔質樹脂膜を有することを特徴とする半導体装置。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (19).
(1) A method for producing a porous resin film comprising a step of irradiating a resin film composed of a thermosetting resin containing a decomposable component with activation energy,
In the step of irradiating the activation energy, the decomposable component is decomposed and the thermosetting resin is cured.
(2) The method for producing a porous resin film according to the above (1), comprising a step of washing the resin film after the step of irradiating the activation energy.
(3) The method for producing a porous resin film according to (2) or (3), wherein the activation energy irradiation is electron beam irradiation or ultraviolet irradiation.
(4) The method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (3), further including a step of heat-treating the resin film after the step of irradiating the activation energy.
(5) The method for producing a porous resin film according to (4), wherein the cleaning step is performed before the heat treatment step or after the heat treatment step.
(6) The method for producing a porous resin film according to any one of the above (2) to (5), wherein the washing step removes the residue of the decomposable component with a washing solution.
(7) The method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (6), wherein the decomposable component is a degradable oligomer.
(8) The method for producing a porous resin film according to (7), wherein the decomposable oligomer is a thermally decomposable oligomer.
(9) The method for producing a porous resin film according to (8), wherein the thermally decomposable oligomer is polyoxyalkylene.
(10) The method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (9), wherein the resin film is a copolymer of the decomposable component and a thermosetting resin.
(11) The method for producing a porous resin film according to (10), wherein the thermosetting resin includes a benzoxazole resin and / or a benzoxazole resin precursor.
(12) The method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (11), wherein the step of irradiating the activation energy is performed in an inert gas atmosphere.
(13) The method for producing a porous resin film according to (12), wherein the oxygen concentration in the inert gas atmosphere is 300 ppm or less.
(14) The method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (13), wherein the step of irradiating the activation energy decomposes the decomposable component by 20% or more.
(15) The step of irradiating the activation energy is to produce the porous resin film according to any one of (1) to (14), wherein the degree of cure of the thermosetting resin is 30% or more. Method.
(16) The method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (15), wherein the porosity of the porous resin film is 10% or more.
(17) The method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (16), wherein an average pore diameter of the porous resin film is 20 nm or less.
(18) The porous resin film obtained by the method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (17) is used as an interlayer insulating film or a semiconductor protective film. Porous resin film.
(19) A semiconductor device comprising a porous resin film obtained by the method for producing a porous resin film according to any one of (1) to (18).

本発明によれば、低誘電率で、耐熱性に優れる多孔質樹脂膜を効率良く生産することができる。
また、さらに熱処理する工程を有する場合、分解性成分の分解を特に確実に行うことができる。
また、さらに洗浄する工程を有する場合、前記熱処理する工程の熱処理時間を短縮することができる。さらに前記熱処理する工程の温度を低温化することができる。
また、本発明によれば、層間絶縁膜または半導体保護膜とした際に特性に優れる多孔質樹脂膜を得ることができる。
また、更に必要に応じて熱板等を用いて急速加熱を併用して分解性成分の分解や熱硬化性樹脂の硬化を促進することも任意で可能である。
また、本発明によれば、上述したような優れた多孔質樹脂膜を有する半導体装置を得ることができる。
また、本発明によれば、配線遅延の小さい半導体装置を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to efficiently produce a porous resin film having a low dielectric constant and excellent heat resistance.
Moreover, when it has the process of heat-processing, decomposition | disassembly of a decomposable component can be performed especially reliably.
Moreover, when it has the process to wash | clean further, the heat processing time of the process to heat-process can be shortened. Furthermore, the temperature of the heat treatment step can be lowered.
In addition, according to the present invention, a porous resin film having excellent characteristics when used as an interlayer insulating film or a semiconductor protective film can be obtained.
Further, if necessary, it is optionally possible to accelerate the decomposition of the decomposable component and the curing of the thermosetting resin by using rapid heating in combination with a hot plate or the like.
In addition, according to the present invention, a semiconductor device having the excellent porous resin film as described above can be obtained.
Further, according to the present invention, a semiconductor device with a small wiring delay can be obtained.

以下、本発明の多孔質樹脂膜の製造方法、多孔質樹脂膜および半導体装置について説明する。
本発明の多孔質樹脂膜の製造方法は、分解性成分を含む熱硬化性樹脂で構成される樹脂膜に活性化エネルギーを照射する工程を有する多孔質樹脂膜の製造方法であって、前記活性化エネルギーを照射する工程において、前記分解性成分の分解と、前記熱硬化性樹脂の硬化とを行うことを特徴とするものである。
また、本発明の多孔質樹脂膜は、層間絶縁膜または半導体保護膜として用いられるものであることを特徴とするものである。
また、本発明の半導体装置は、上記のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法で得られる多孔質樹脂膜を有することを特徴とするものである。
Hereinafter, a method for producing a porous resin film, a porous resin film, and a semiconductor device of the present invention will be described.
The method for producing a porous resin film of the present invention is a method for producing a porous resin film comprising a step of irradiating activation energy to a resin film composed of a thermosetting resin containing a decomposable component, In the step of irradiating the forming energy, the decomposable component is decomposed and the thermosetting resin is cured.
The porous resin film of the present invention is used as an interlayer insulating film or a semiconductor protective film.
The semiconductor device of the present invention is characterized by having a porous resin film obtained by any one of the above-described methods for producing a porous resin film.

以下、多孔質樹脂膜の製造方法および多孔質樹脂膜について説明する。
図1は、本発明の多孔質樹脂膜の製造方法の一例を示す工程図である。また、図2は、本発明の多孔質樹脂膜の製造方法の別の一例を示す工程図である。
まず、本発明の多孔質樹脂膜の製造方法の好適な実施形態であるAステップ(図1)について説明する。
1.Aステップ
Aステップでは、分解性成分を含む熱硬化性樹脂で構成される樹脂膜に活性化エネルギーを照射する工程(1A)と、前記樹脂膜を洗浄する工程(2A)と、前記樹脂膜を熱処理する工程(3A)とを有している。これにより、均一な孔を有する樹脂膜を得ることができる。
Hereinafter, the manufacturing method of a porous resin film and a porous resin film will be described.
FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method for producing a porous resin film of the present invention. FIG. 2 is a process diagram showing another example of the method for producing a porous resin film of the present invention.
First, A step (FIG. 1) which is a preferred embodiment of the method for producing a porous resin film of the present invention will be described.
1. Step A In step A, the step (1A) of irradiating the resin film composed of a thermosetting resin containing a decomposable component with activation energy, the step (2A) for cleaning the resin film, and the resin film And a heat treatment step (3A). Thereby, a resin film having uniform holes can be obtained.

前工程(樹脂膜の製造)
本発明で用いられる樹脂膜は、分解性成分を含む熱硬化性樹脂で構成される。
前記分解性成分としては、熱で分解する成分、紫外線で分解する成分、電子線で分解する成分等が挙げられる。具体的には、シクロデキストリン、融点の高い有機化合物、界面活性剤、アゾビス化合物、有機化酸化物、デンドリマー、ハイパーブランチポリマー等の発泡剤、ポリオキシアルキレン、ポリアルキルアミド、ポリアセタール、セルロース、ポリエステル、ポリカーボネート等が挙げられる。
これらの中でも熱分解性オリゴマーに代表される熱で分解する成分が好ましい。これにより、急速加熱する工程以降の熱処理までの工程を簡略化することができ、作業性を向上することができる。
Preprocess (Manufacture of resin film)
The resin film used in the present invention is composed of a thermosetting resin containing a decomposable component.
Examples of the decomposable component include a component that decomposes by heat, a component that decomposes by ultraviolet rays, and a component that decomposes by electron beams. Specifically, cyclodextrins, organic compounds with high melting points, surfactants, azobis compounds, organic oxides, dendrimers, hyperbranched polymers and other foaming agents, polyoxyalkylenes, polyalkylamides, polyacetals, celluloses, polyesters, Examples include polycarbonate.
Among these, the component decomposed by heat represented by the thermally decomposable oligomer is preferable. Thereby, the process to the heat processing after the process of rapid heating can be simplified, and workability can be improved.

前記熱分解性オリゴマーとは、分解物が気化するユニットを有しているものである。前記分解性オリゴマーは、特に限定されないが、前記熱硬化性樹脂の分解温度よりも低い温度で分解されやすいものであることが好ましい。
前記熱分解性オリゴマーとしては、例えばポリオキシメチレン、ポリオキシエチレン、ポリオキシメチレン−オキシエチレン共重合体、ポリオキシメチレン−オキシプロピレン共重合体、ポリオキシエチレン−オキシプロピレン共重合体、ポリテトラヒドロフラン等のポリオキシアルキレンや、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリα−メチルスチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエーテルエステル、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン等の主骨格を有するオリゴマーが好適に挙げられ、これらの内、ポリオキシアルキレンがより好ましい。これらは単独で用いてもよく、また2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
The thermally decomposable oligomer has a unit that decomposes a decomposition product. The degradable oligomer is not particularly limited, but is preferably one that is easily decomposed at a temperature lower than the decomposition temperature of the thermosetting resin.
Examples of the thermally decomposable oligomer include polyoxymethylene, polyoxyethylene, polyoxymethylene-oxyethylene copolymer, polyoxymethylene-oxypropylene copolymer, polyoxyethylene-oxypropylene copolymer, polytetrahydrofuran and the like. Preferred examples include polyoxyalkylenes such as polymethyl methacrylate, polyurethane, poly α-methyl styrene, polystyrene, polyester, polyether ester, polycarbonate, and polycaprolactone. Among these, polyoxyalkylene is preferable. Is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

前記熱分解性オリゴマーは、前記マトリックス重合体が、後述するようなベンゾオキサゾール樹脂前駆体である場合、ジアミノジヒドロキシ化合物やジカルボン酸化合物等と反応可能な官能基を有する熱分解性オリゴマーが好ましい。
前記官能基を有する熱分解性オリゴマーは、単純に前記ベンゾオキサゾール樹脂前駆体と混合して用いても良いが、前記官能基を有する熱分解性オリゴマーを予め、前記ジアミノジヒドロキシ化合物や前記ジカルボン酸化合物と反応させておくか、または前記ジアミノジヒドロキシ化合物や前記ジカルボン酸化合物とから得られるベンゾオキサゾール樹脂前駆体と反応させることにより導入することがより好ましい。これにより、熱分解性オリゴマーの分散性を向上することができ、空孔構造の微細性と均一性を向上することができる。
When the matrix polymer is a benzoxazole resin precursor as described later, the thermally decomposable oligomer is preferably a thermally decomposable oligomer having a functional group capable of reacting with a diaminodihydroxy compound or a dicarboxylic acid compound.
The thermally decomposable oligomer having the functional group may be used simply by mixing with the benzoxazole resin precursor, but the thermally decomposable oligomer having the functional group is previously used as the diaminodihydroxy compound or the dicarboxylic acid compound. It is more preferable to introduce it by reacting with a benzoxazole resin precursor obtained from the diaminodihydroxy compound or the dicarboxylic acid compound. Thereby, the dispersibility of the thermally decomposable oligomer can be improved, and the fineness and uniformity of the pore structure can be improved.

前記官能基を有する熱分解性オリゴマーとしては、例えばカルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基等の官能基を有するものを挙げることができる。
前記官能基は、前記ジアミノジヒドロキシ化合物や前記ジカルボン酸化合物のカルボキシル基、アミノ基、またはヒドロキシル基と反応させて導入することができ、前記官能基は、前記熱分解性オリゴマーの側鎖もしくは主鎖の片末端または両末端に導入されているものを用いることができる。
工業的に入手が容易であるのは、主鎖の末端を修飾した熱分解性オリゴマーであり、4−アミノ安息香酸エステル化末端スチレンオリゴマー、4−アミノ安息香酸エステル化末端ポリ(プロピレングリコール)オリゴマー、両ヒドロキシ末端ポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ(プロピレングリコール)−ブロック−ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)ビス(2−アミノプロピルエーテル)などが挙げられる。
Examples of the thermally decomposable oligomer having a functional group include those having a functional group such as a carboxyl group, an isocyanate group, an amino group, and a hydroxyl group.
The functional group can be introduced by reacting with a carboxyl group, amino group, or hydroxyl group of the diaminodihydroxy compound or the dicarboxylic acid compound, and the functional group is a side chain or main chain of the thermally decomposable oligomer. Those introduced at one end or both ends of can be used.
Industrially available are thermally decomposable oligomers having modified main chain ends, such as 4-aminobenzoate ester-terminated styrene oligomers and 4-aminobenzoate ester-terminated poly (propylene glycol) oligomers. And both hydroxy-terminated poly (ethylene glycol) -block-poly (propylene glycol) -block-poly (ethylene glycol), poly (propylene glycol) bis (2-aminopropyl ether) and the like.

前記分解性オリゴマー(特に熱分解性オリゴマー)の数平均分子量は、特に限定されないが、100〜40,000が好ましく、特に500〜20,000が好ましく、最も1,000〜10,000が好ましい。数平均分子量が前記下限値未満であると分解・気化した後の空隙が小さすぎて潰れやすいため、比誘電率を低減する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると空隙が大きくなりすぎて前記樹脂膜の機械的特性が低下する場合がある。   The number average molecular weight of the decomposable oligomer (particularly the thermally decomposable oligomer) is not particularly limited, but is preferably 100 to 40,000, particularly preferably 500 to 20,000, and most preferably 1,000 to 10,000. If the number average molecular weight is less than the lower limit, the void after decomposition and vaporization is too small and easily crushed, so the effect of reducing the relative permittivity may be reduced, and if the upper limit is exceeded, the void becomes larger. In some cases, the mechanical properties of the resin film may deteriorate.

前記分解性成分の含有量は、前記樹脂膜全体の5〜70重量%が好ましく、特に8〜50重量%が好ましく、最も10〜40重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると前記樹脂膜中の空隙率が小さく、比誘電率を低減させる効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると樹脂膜中の空隙率が大きくなり、前記樹脂膜の機械的強度が低下する場合がある。なお、前記分解性成分は、単純に混合されている場合でも、共重合体の形態で含有されていても良い。   The content of the decomposable component is preferably 5 to 70% by weight of the entire resin film, particularly preferably 8 to 50% by weight, and most preferably 10 to 40% by weight. If the content is less than the lower limit, the porosity in the resin film is small, the effect of reducing the relative permittivity may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, the porosity in the resin film is increased, The mechanical strength of the resin film may decrease. The decomposable component may be contained in the form of a copolymer even when it is simply mixed.

前記熱硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニルキノキサリン樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂、ベンゾオキサゾール樹脂等のベンゾオキサジン環を有する樹脂等が挙げられる。これらの中でもベンゾオキサジン環を有する樹脂(特にベンゾオキサゾール樹脂またはベンゾオキサゾール樹脂前駆体)が好ましい。これにより、耐熱性に優れ、かつ誘電率の低い樹脂膜を得ることができる。
また、前記熱硬化性樹脂と、前記分解性成分とは、特に限定されないが、共重合されていることが好ましい。
Examples of the thermosetting resin include phenolic novolac resins, bisphenol A novolac resins and other novolac phenolic resins, unmodified resole phenolic resins, oil-modified resol phenolic resins and other phenolic resins such as novolac epoxy resins, and novolac epoxy resins. , Novolak type epoxy resins such as cresol novolac epoxy resin, epoxy resins such as biphenyl type epoxy resin, resins having triazine ring such as urea (urea) resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, bismaleimide resin, polyurethane resin, diallyl Phthalate resin, silicone resin, resin having benzoxazine ring, cyanate ester resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyphenylquinoxaline resin, polybenzene Zone imidazole resin, polybenzothiazole resins, resins having a benzoxazine ring, such as benzoxazole resin. Among these, a resin having a benzoxazine ring (particularly a benzoxazole resin or a benzoxazole resin precursor) is preferable. Thereby, a resin film excellent in heat resistance and having a low dielectric constant can be obtained.
Further, the thermosetting resin and the decomposable component are not particularly limited, but are preferably copolymerized.

前記ベンゾオキサゾール樹脂(またはその前駆体、以下同じ)は、特に限定されないが、官能基を有しないビスアミノフェノール化合物と官能基を有しないジカルボン酸とを反応して得られる第1の繰り返し単位を含む。なお、前記官能基とは、樹脂を3次元的に架橋反応することが可能な基を意味する。
前記官能基を有しないビスアミノフェノール化合物とは、未置換のビスアミノフェノール化合物を意味し、具体的には2,4−ジアミノ−レゾルシノール、2,5−ジアミノ−1,4−ジヒドロキシルベンゼン等のジヒドロキシルベンゼンを有する化合物:、
3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−ビフェニル、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノ−ビフェニル等のジヒドロキシ−ビフェニルを有する化合物:、
3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−ジフェニルエーテル等のジヒドロキシ−ジフェニルエーテルを有する化合物:、
9,9−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(4−アミノ−3−ヒドロキシ)−フェノキシ−フェニル)フルオレン等のフルオレン骨格を有する化合物:、
2,2’−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシ−フェノキシ)−1,1’−ビナフタレン等のビナフタレン骨格を有する化合物:、
2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン等のフッ素またはフッ素化アルキル基を有する化合物が挙げられる。これらの中でもジヒドロキシ−ビフェニルを有する化合物、フルオレン骨格を有する化合物、ビナフタレン骨格を有する化合物の中から選ばれる1種以上のビスアミノフェノール化合物が好ましい。これにより、耐熱性を特に向上することができる。さらに、フルオレンまたはビナフタレン骨格を有する化合物を用いると樹脂前駆体の溶解性にも優れる。
The benzoxazole resin (or its precursor, the same shall apply hereinafter) is not particularly limited, but includes a first repeating unit obtained by reacting a bisaminophenol compound having no functional group with a dicarboxylic acid having no functional group. Including. The functional group means a group capable of cross-linking the resin three-dimensionally.
The bisaminophenol compound having no functional group means an unsubstituted bisaminophenol compound, specifically 2,4-diamino-resorcinol, 2,5-diamino-1,4-dihydroxylbenzene, etc. Compounds having dihydroxylbenzene:
Compounds having dihydroxy-biphenyl such as 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-biphenyl, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diamino-biphenyl,
Compounds having dihydroxy-diphenyl ether such as 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-diphenyl ether:
Compounds having a fluorene skeleton such as 9,9-bis (3-amino-4-hydroxy-phenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (4-amino-3-hydroxy) -phenoxy-phenyl) fluorene:
Compounds having a binaphthalene skeleton such as 2,2′-bis- (4-amino-3-hydroxy-phenoxy) -1,1′-binaphthalene:
Examples thereof include compounds having a fluorine or fluorinated alkyl group such as 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane. Among these, one or more bisaminophenol compounds selected from a compound having dihydroxy-biphenyl, a compound having a fluorene skeleton, and a compound having a binaphthalene skeleton are preferable. Thereby, heat resistance can be improved especially. Furthermore, if a compound having a fluorene or binaphthalene skeleton is used, the solubility of the resin precursor is also excellent.

前記官能基を有しないジカルボン酸とは、未置換のジカルボン酸を意味し、具体的には、イソフタル酸、テレフタル酸、2−フルオロイソフタル酸、2,3,5,6−テトラフルオロテレフタル酸等のフタル酸、4,4'−ビフェニルジカルボン酸、3,4'−ビフェニルジカルボン酸、3,3'−ビフェニルジカルボン酸、4,4'−ビス(4−カルボキシフェノキシ)ビフェニル、4,4'−ビス(3−カルボキシフェノキシ)ビフェニル等のビフェニルジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,3−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等のナフタレンジカルボン酸、4,4'−スルホニルビス安息香酸、3,4'−スルホニルビス安息香酸、3,3'−スルホニルビス安息香酸、4,4'−オキシビス安息香酸、3,4'−オキシビス安息香酸、3,3'−オキシビス安息香酸等のビス安息香酸、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン等のビス−カルボキシフェニル−プロパン(ヘキサフルオロプロパン)、9,9−ビス(4−(4−カルボキシフェノキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(3−カルボキシフェノキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス−(2−カルボキシ−フェニル)フルオレン、9,9−ビス−(3−カルボキシ−フェニル)フルオレン等のフルオレン骨格を有するジカルボン酸、4,4'−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−p−ターフェニル、4,4'−ビス(4−カルボキシフェノキシ)−m−ターフェニル等のビス−カルボキシフェニル−ターフェニル等が挙げられ、これらを単独また2種類以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でもテレフタル酸、イソフタル酸、ビフェニルカルボン酸、フルオレン骨格を有するジカルボン酸等から選ばれる1種以上のジカルボン酸が好ましい。これにより、溶解性、靭性、耐熱分解性を向上することができる。   The dicarboxylic acid having no functional group means an unsubstituted dicarboxylic acid. Specifically, isophthalic acid, terephthalic acid, 2-fluoroisophthalic acid, 2,3,5,6-tetrafluoroterephthalic acid, etc. Phthalic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 3,4′-biphenyldicarboxylic acid, 3,3′-biphenyldicarboxylic acid, 4,4′-bis (4-carboxyphenoxy) biphenyl, 4,4′- Biphenyl dicarboxylic acid such as bis (3-carboxyphenoxy) biphenyl, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-sulfonylbis Benzoic acid, 3,4′-sulfonylbisbenzoic acid, 3,3′-sulfonylbisbenzoic acid, 4,4′-oxybisbenzoic acid, 3,4′-oxybis Bisbenzoic acid such as benzoic acid, 3,3′-oxybisbenzoic acid, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-carboxyphenyl) propane, 2,2-bis ( Bis-carboxyphenyl-propane (hexafluoropropane) such as 4-carboxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-carboxyphenyl) hexafluoropropane, 9,9-bis (4- (4-carboxyphenoxy) ) Phenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (3-carboxyphenoxy) phenyl) fluorene, 9,9-bis- (2-carboxy-phenyl) fluorene, 9,9-bis- (3-carboxy-phenyl) ) Dicarboxylic acid having a fluorene skeleton such as fluorene, 4,4′-bis (4-carboxyphenoxy) -p-terphenyl, 4,4 ′ Examples include bis-carboxyphenyl-terphenyl such as -bis (4-carboxyphenoxy) -m-terphenyl, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, one or more dicarboxylic acids selected from terephthalic acid, isophthalic acid, biphenylcarboxylic acid, dicarboxylic acid having a fluorene skeleton, and the like are preferable. Thereby, solubility, toughness, and thermal decomposition resistance can be improved.

また、前記ベンゾオキサゾール樹脂は、ビスアミノフェノール化合物、ジカルボン酸のいずれか一方または両方が官能基を有しているようなものを含んでいても良い。例えば1)官能基を有するビスアミノフェノール化合物と官能基を有しないジカルボン酸とを反応して得られる第2の繰り返し単位を含むベンゾオキサゾール樹脂、2)官能基を有しないビスアミノフェノール化合物と官能基を有するジカルボン酸とを反応して得られる第3の繰り返し単位を含むベンゾオキサゾール樹脂、3)官能基を有するビスアミノフェノール化合物と官能基を有するジカルボン酸とを反応して得られる第4の繰り返し単位を含むベンゾオキサゾール樹脂等が挙げられる。   Further, the benzoxazole resin may contain a bisaminophenol compound or a dicarboxylic acid in which one or both have a functional group. For example, 1) a benzoxazole resin containing a second repeating unit obtained by reacting a bisaminophenol compound having a functional group with a dicarboxylic acid having no functional group, and 2) a bisaminophenol compound having no functional group and a functional group. Benzoxazole resin containing a third repeating unit obtained by reacting a dicarboxylic acid having a group, and 3) a fourth product obtained by reacting a bisaminophenol compound having a functional group with a dicarboxylic acid having a functional group. Examples thereof include benzoxazole resins containing repeating units.

前記官能基を有するビスアミノフェノール化合物とは、分子内に架橋反応可能な官能基を有するものであって、該官能基は例えばベンゾオキサゾール樹脂を得る際に3次元架橋反応することが可能となるものである。   The bisaminophenol compound having a functional group has a functional group capable of undergoing a crosslinking reaction in the molecule, and the functional group can undergo a three-dimensional crosslinking reaction when, for example, a benzoxazole resin is obtained. Is.

前記官能基を有するビスアミノフェノール化合物を構成する官能基としては、例えばアセチレン結合を有する官能基、ビフェニレン基、シアナト基、マレイミド基、ナジイミド基、ビニル基、シクロペンタジエニル基等が挙げられる。これらの中でもアセチレン結合を有する官能基が好ましい。これにより、ベンゾオキサゾール樹脂前駆体の溶媒への溶解性を向上することができる。さらに、このベンゾオキサゾール樹脂前駆体から得られるベンゾオキサゾール樹脂の耐熱性を向上することもできる。   Examples of the functional group constituting the bisaminophenol compound having the functional group include a functional group having an acetylene bond, a biphenylene group, a cyanato group, a maleimide group, a nadiimide group, a vinyl group, and a cyclopentadienyl group. Among these, a functional group having an acetylene bond is preferable. Thereby, the solubility to the solvent of a benzoxazole resin precursor can be improved. Furthermore, the heat resistance of the benzoxazole resin obtained from this benzoxazole resin precursor can also be improved.

具体的に官能基を有するビスアミノフェノール化合物としては、2,2’−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−6,6’−ビス−エチニル−1,1’−ビナフタレン、2,2'−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−6,6’−ビス−フェニルエチニル−1,1’−ビナフタレン等のエチニル(フェニルエチニル)−ビナフタレンを有するビスアミノフェノール化合物:、
1,5−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−2,6−ビス−エチニル−ナフタレン、1,5−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−2,6−ビス−フェニルエチニル−ナフタレン)、1,5−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−2−フェニルエチニルナフタレン、1,5−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−3−フェニルエチニルナフタレン等のエチニル(フェニルエチニル)−ナフタレンを有するビスアミノフェノール化合物:、
9,9−ビス−4−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)フェニル−2,7−ビス−エチニル−フルオレン、9,9−ビス−4−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)フェニル−2,7−ビス−フェニルエチニル−フルオレン、9,9−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−フェニル)−2,7−ビス−エチニル−フルオレン、9,9−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシ−フェニル)−2,7−ビス−フェニルエチニル−フルオレン等のエチニル(フェニルエチニル)−フルオレンを有するビスアミノフェノール化合物:、
1,3−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−4−エチニル−ベンゼン、1,3−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−4−フェニルエチニル−ベンゼン、1,4−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−3−エチニル−ベンゼン、1,4−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノフェノキシ)−3−フェニルエチニル−ベンゼン等のエチニル(フェニルエチニル)−ベンゼンを有するビスアミノフェノール化合物:、
3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−2−フェニルエチニル−ジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−5−フェニルエチニル−ジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−6−フェニルエチニル−ジフェニルエーテル等のエチニル(フェニルエチニル)−ジフェニルエーテルを有するビスアミノフェノール化合物:、
3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−2−フェニルエチニル−ビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−5−フェニルエチニル−ビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−6−フェニルエチニル−ビフェニル等のエチニル(フェニルエチニル)−ビフェニルを有するビスアミノフェノール化合物:、
3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−6,6’−ジフェニルエチニル−ジフェニルスルホン、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノ−6,6’−ジフェニルエチニル−ジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシ−2,2’−ジフェニルエチニル−ジフェニルスルホン等のエチニル(フェニルエチニル)−ジフェニルスルホンを有するビスアミノフェノール化合物:、
2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシ−6−エチニル−フェニル)−プロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシ−6−フェニルエチニル−フェニル)−プロパン、2,2−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノ−6−フェニルエチニル−フェニル)−プロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2−フェニルエチニル−フェニル)−プロパン等のエチニル(フェニルエチニル)−フェニル−プロパンを有するビスアミノフェノール化合物:、
2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシ−6−エチニル−フェニル)−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシ−6−フェニルエチニル−フェニル)−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス−(3−ヒドロキシ−4−アミノ−6−フェニルエチニル−フェニル)−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシ−2−フェニルエチニル−フェニル)−ヘキサフルオロプロパン等のエチニル(フェニルエチニル)−フェニル−ヘキサフルオロプロパンを有するビスアミノフェノール化合物等が挙げられ、これらを単独また2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの中でもエチニル(フェニルエチニル)−ナフタレンを有するビスアミノフェノール化合物、エチニル(フェニルエチニル)−フルオレンを有するビスアミノフェノール化合物より選ばれる1種以上の官能基を有するビスアミノフェノール化合物が好ましい。これにより、ベンゾオキサゾール樹脂の高温時の弾性率を向上することができる。
Specific examples of the bisaminophenol compound having a functional group include 2,2′-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -6,6′-bis-ethynyl-1,1′-binaphthalene, 2, Bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -binaphthalene such as 2′-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -6,6′-bis-phenylethynyl-1,1′-binaphthalene:
1,5-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -2,6-bis-ethynyl-naphthalene, 1,5-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -2,6-bis- Phenylethynyl-naphthalene), 1,5-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -2-phenylethynylnaphthalene, 1,5-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -3-phenylethynyl Bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -naphthalene such as naphthalene:
9,9-bis-4- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) phenyl-2,7-bis-ethynyl-fluorene, 9,9-bis-4- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) phenyl- 2,7-bis-phenylethynyl-fluorene, 9,9-bis (3-amino-4-hydroxy-phenyl) -2,7-bis-ethynyl-fluorene, 9,9-bis (3-amino-4- Bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -fluorene such as hydroxy-phenyl) -2,7-bis-phenylethynyl-fluorene,
1,3-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -4-ethynyl-benzene, 1,3-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -4-phenylethynyl-benzene, 1,4 Ethynyl (phenylethynyl) such as -bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -3-ethynyl-benzene, 1,4-bis- (3-hydroxy-4-aminophenoxy) -3-phenylethynyl-benzene A bisaminophenol compound having benzene:
3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-2-phenylethynyl-diphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-5-phenylethynyl-diphenyl ether, 3,3′-diamino-4 Bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -diphenyl ether such as 4,4'-dihydroxy-6-phenylethynyl-diphenyl ether
3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-2-phenylethynyl-biphenyl, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-5-phenylethynyl-biphenyl, 3,3′-diamino-4 Bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -biphenyl, such as 4,4'-dihydroxy-6-phenylethynyl-biphenyl:
3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-6,6′-diphenylethynyl-diphenylsulfone, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diamino-6,6′-diphenylethynyl-diphenylsulfone, Bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -diphenylsulfone, such as 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy-2,2′-diphenylethynyl-diphenylsulfone,
2,2-bis- (3-amino-4-hydroxy-6-ethynyl-phenyl) -propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxy-6-phenylethynyl-phenyl) -propane, 2 , 2-bis- (3-hydroxy-4-amino-6-phenylethynyl-phenyl) -propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxy-2-phenylethynyl-phenyl) -propane, etc. Bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -phenyl-propane:
2,2-bis- (3-amino-4-hydroxy-6-ethynyl-phenyl) -hexafluoropropane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxy-6-phenylethynyl-phenyl) -hexa Fluoropropane, 2,2-bis- (3-hydroxy-4-amino-6-phenylethynyl-phenyl) -hexafluoropropane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxy-2-phenylethynyl- Examples thereof include bisaminophenol compounds having ethynyl (phenylethynyl) -phenyl-hexafluoropropane such as phenyl) -hexafluoropropane, and these may be used alone or in combination of two or more.
Among these, a bisaminophenol compound having at least one functional group selected from a bisaminophenol compound having ethynyl (phenylethynyl) -naphthalene and a bisaminophenol compound having ethynyl (phenylethynyl) -fluorene is preferable. Thereby, the elastic modulus at the time of high temperature of a benzoxazole resin can be improved.

前記官能基を有するジカルボン酸とは、分子内に架橋反応可能な官能基を有するものであって、該官能基は例えばベンゾオキサゾール樹脂を得る際に3次元架橋反応することが可能となるものである。   The dicarboxylic acid having a functional group has a functional group capable of undergoing a crosslinking reaction in the molecule, and the functional group can undergo a three-dimensional crosslinking reaction when, for example, a benzoxazole resin is obtained. is there.

前記官能基を有するジカルボン酸を構成する官能基としては、例えばアセチレン結合を有する官能基、ビフェニレン基、シアネート基、マレイミド基、ナジイミド基、ビニル基、シクロペンタジエニル基等が挙げられる。また、分子内に官能基を有するものとして分子内部にアセチレン骨格を有するジカルボン酸、ビフェニレン骨格を有するジカルボン酸等が挙げられる。これらの中でもアセチレン結合を有する官能基が好ましい。これにより、ベンゾオキサゾール樹脂前駆体の溶媒への耐熱性を向上することができる。   Examples of the functional group constituting the dicarboxylic acid having the functional group include a functional group having an acetylene bond, a biphenylene group, a cyanate group, a maleimide group, a nadiimide group, a vinyl group, and a cyclopentadienyl group. Examples of those having a functional group in the molecule include dicarboxylic acids having an acetylene skeleton in the molecule and dicarboxylic acids having a biphenylene skeleton. Among these, a functional group having an acetylene bond is preferable. Thereby, the heat resistance to the solvent of a benzoxazole resin precursor can be improved.

具体的に官能基を有するジカルボン酸としては、例えば3−エチニルフタル酸、4−エチニルフタル酸、5−エチニルイソフタル酸等のエチニルイソフタル酸、2−エチニルテレフタル酸、3−エチニルテレフタル酸等のエチニルテレフタル酸等のエチニルフタル酸:、
2−エチニル−1,5−ナフタレンジカルボン酸、3−エチニル−1,5−ナフタレンジカルボン酸等のエチニル−ナフタレンジカルボン酸:、
4,4'−ジエチニル−2,2'−ビフェニルジカルボン酸、5,5'−ジエチニル−2,2'−ビフェニルジカルボン酸等のジエチニル−ビフェニルジカルボン酸:、
2,2−ビス(2−カルボキシ−3−エチニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(2−カルボキシ−4−エチニルフェニル)プロパン等のビス(カルボキシ−エチニルフェニル)プロパン:、
2,2−ビス(2−カルボキシ−4−エチニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−カルボキシ−5−エチニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン等のビス(カルボキシ−エチニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン:、
4−エチニル−1,3−ジカルボキシシクロプロパン、5−エチニル−2,2−ジカルボキシシクロプロパン、1,3−ビス(4−カルボキシ−フェノキシ)−5−エチニル−ベンゼンの構造異性体、1,3−ビス(4−カルボキシ−フェニル)−5−エチニル−ベンゼンの構造異性体、5−(3−エチニル−フェノキシ)−イソフタル酸等の(エチニル−フェノキシ)イソフタル酸、2−(1−エチニル−フェノキシ)テレフタル酸等の(エチニル−フェノキシ)テレフタル酸等の(エチニル−フェノキシ)フタル酸:、
5−(1−エチニル−フェニル)−イソフタル酸等の(エチニル−フェニル)−イソフタル酸、2−(1−エチニル−フェニル)−テレフタル酸等の(エチニル−フェニル)−テレフタル酸等の(エチニル−フェニル)−フタル酸:、
3−フェニルエチニルフタル酸、5−フェニルエチニルイソフタル酸等のフェニルエチニルフタル酸、2−フェニルエチニルテレフタル酸、3−フェニルエチニルテレフタル酸等のフェニルエチニルテレフタル酸等のフェニルエチニルフタル酸:、
2−フェニルエチニル−1,5−ナフタレンジカルボン酸等のフェニルエチニル−ナフタレンジカルボン酸:、
3,3'−ジフェニルエチニル−2,2'−ビフェニルジカルボン酸等のジフェニルエチニル−ビフェニルジカルボン酸、2,2−ビス(2−カルボキシ−3−フェニルエチニルフェニル)プロパン等のビス(カルボキシ−フェニルエチニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(2−カルボキシ−4−フェニルエチニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン等のビス(カルボキシ−フェニルエチニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン:、
5−(1−フェニルエチニル−フェノキシ)−イソフタル酸、5−(2−フェニルエチニル−フェノキシ)−イソフタル酸、5−(3−フェニルエチニル−フェノキシ)イソフタル酸等の(フェニルエチニル−フェノキシ)−イソフタル酸、2−(1−フェニルエチニル−フェノキシ)テレフタル酸等の(フェニルエチニル−フェノキシ)テレフタル酸等の(フェニルエチニル−フェノキシ)フタル酸等のフェニルエチニル骨格を有するジカルボン酸:、
3−ヘキシニルフタル酸、2−へキシニルテレフタル酸、2−へキシニル−1,5−ナフタレンジカルボン酸、3,3'−ジへキシニル−2,2'−ビフェニルジカルボン酸、2,2−ビス(2−カルボキシ−3−へキシニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−カルボキシ−5−へキシニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4−へキシニル−1,3−ジカルボキシシクロプロパン、1,3−ビス(4−カルボキシ−フェノキシ)−5−ヘキシニル−ベンゼンの構造異性体、5−(3−ヘキシニル−フェノキシ)−イソフタル酸等のアルキル基エチニル基を有するジカルボン酸:、
4,4'−トランジカルボン酸、3,4'−トランジカルボン酸等のトランジカルボン酸等の分子内にアセチレン骨格を有するジカルボン酸:、
1,2−ビフェニレンジカルボン酸、1,3−ビフェニレンジカルボン酸等のビフェニレン骨格を有するジカルボン酸:、等が挙げられ、これらを単独また2種類以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でもエチニルイソフタル酸、(エチニル−フェノキシ)イソフタル酸、フェニルエチニルフタル酸、(フェニルエチニル−フェノキシ)−イソフタル酸から選ばれる1種以上のジカルボン酸が好ましい。これにより、最終的に得られるベンゾオキサゾール樹脂の耐熱性をより向上することができる。
Specific examples of the dicarboxylic acid having a functional group include ethynylisophthalic acid such as 3-ethynylphthalic acid, 4-ethynylphthalic acid and 5-ethynylisophthalic acid, and ethynyl such as 2-ethynylterephthalic acid and 3-ethynylterephthalic acid. Ethinylphthalic acid such as terephthalic acid:
Ethynyl-naphthalenedicarboxylic acid such as 2-ethynyl-1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 3-ethynyl-1,5-naphthalenedicarboxylic acid,
4,4'-diethynyl-2,2'-biphenyldicarboxylic acid, diethynyl-biphenyldicarboxylic acid such as 5,5'-diethynyl-2,2'-biphenyldicarboxylic acid,
Bis (carboxy-ethynylphenyl) propane such as 2,2-bis (2-carboxy-3-ethynylphenyl) propane, 2,2-bis (2-carboxy-4-ethynylphenyl) propane,
Bis (carboxy-ethynylphenyl) hexafluoropropane such as 2,2-bis (2-carboxy-4-ethynylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (3-carboxy-5-ethynylphenyl) hexafluoropropane: ,
Structural isomers of 4-ethynyl-1,3-dicarboxycyclopropane, 5-ethynyl-2,2-dicarboxycyclopropane, 1,3-bis (4-carboxy-phenoxy) -5-ethynyl-benzene, 1 , 3-bis (4-carboxy-phenyl) -5-ethynyl-benzene, (ethynyl-phenoxy) isophthalic acid such as 5- (3-ethynyl-phenoxy) -isophthalic acid, 2- (1-ethynyl) (Phenoxy) (ethynyl-phenoxy) terephthalic acid such as terephthalic acid (ethynyl-phenoxy) phthalic acid such as:
(Ethynyl-phenyl) -isophthalic acid such as 5- (1-ethynyl-phenyl) -isophthalic acid, (ethynyl-phenyl) -terephthalic acid such as (ethynyl-phenyl) -terephthalic acid (ethynyl- Phenyl) -phthalic acid:
Phenylethynylphthalic acid, such as phenylethynylphthalic acid, such as 3-phenylethynylphthalic acid, 5-phenylethynylisophthalic acid, phenylethynylphthalic acid, 2-phenylethynylterephthalic acid, 3-phenylethynylterephthalic acid, etc.
Phenylethynyl-naphthalenedicarboxylic acid such as 2-phenylethynyl-1,5-naphthalenedicarboxylic acid:
Diphenylethynyl-biphenyldicarboxylic acid such as 3,3′-diphenylethynyl-2,2′-biphenyldicarboxylic acid, and bis (carboxy-phenylethynyl) such as 2,2-bis (2-carboxy-3-phenylethynylphenyl) propane Bis (carboxy-phenylethynylphenyl) hexafluoropropane such as phenyl) propane, 2,2-bis (2-carboxy-4-phenylethynylphenyl) hexafluoropropane:
(Phenylethynyl-phenoxy) -isophthalic acid such as 5- (1-phenylethynyl-phenoxy) -isophthalic acid, 5- (2-phenylethynyl-phenoxy) -isophthalic acid, 5- (3-phenylethynyl-phenoxy) isophthalic acid Dicarboxylic acids having a phenylethynyl skeleton such as (phenylethynyl-phenoxy) phthalic acid such as (phenylethynyl-phenoxy) terephthalic acid such as acid, 2- (1-phenylethynyl-phenoxy) terephthalic acid,
3-hexynylphthalic acid, 2-hexynylterephthalic acid, 2-hexynyl-1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 3,3′-dihexynyl-2,2′-biphenyldicarboxylic acid, 2,2-bis ( 2-carboxy-3-hexynylphenyl) propane, 2,2-bis (3-carboxy-5-hexynylphenyl) hexafluoropropane, 4-hexynyl-1,3-dicarboxycyclopropane, 1, Structural isomers of 3-bis (4-carboxy-phenoxy) -5-hexynyl-benzene, dicarboxylic acids having an alkyl group ethynyl group such as 5- (3-hexynyl-phenoxy) -isophthalic acid:
Dicarboxylic acid having an acetylene skeleton in the molecule such as 4,4′-transicarboxylic acid, 3,4′-transicarboxylic acid, and the like:
Examples include 1,2-biphenylene dicarboxylic acid, dicarboxylic acid having a biphenylene skeleton such as 1,3-biphenylene dicarboxylic acid, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one dicarboxylic acid selected from ethynylisophthalic acid, (ethynyl-phenoxy) isophthalic acid, phenylethynylphthalic acid, and (phenylethynyl-phenoxy) -isophthalic acid is preferable. Thereby, the heat resistance of the benzoxazole resin finally obtained can be further improved.

このような分解性成分を含む硬化樹脂で構成される樹脂膜を得る方法としては、例えば前記硬化性樹脂を有機溶媒に溶解することでワニスを作製し、このワニスを適当な支持体に塗布して樹脂膜を得る方法等が挙げられる。前記塗布する方法としては、例えば浸漬、スクリーン印刷、スプレー、スピンコーターおよびロールコーティング等が挙げられる。   As a method for obtaining a resin film composed of a curable resin containing such a decomposable component, for example, a varnish is prepared by dissolving the curable resin in an organic solvent, and this varnish is applied to an appropriate support. And a method for obtaining a resin film. Examples of the application method include dipping, screen printing, spraying, spin coater, and roll coating.

1A.活性化エネルギー照射
前記活性化エネルギーとしては、例えば紫外線、電子線、マイクロウェーブ、超音波、赤外線等が挙げられる。これらの中でも紫外線または電子線が好ましい。これにより、前記熱硬化性樹脂の硬化反応と、分解性成分の分解反応とを効率的に制御でき、微細空孔の形状、サイズをより均一に維持できる。
1A. Activation energy irradiation Examples of the activation energy include ultraviolet rays, electron beams, microwaves, ultrasonic waves, and infrared rays. Among these, ultraviolet rays or electron beams are preferable. Thereby, the curing reaction of the thermosetting resin and the decomposition reaction of the decomposable component can be efficiently controlled, and the shape and size of the fine pores can be maintained more uniformly.

前記活性化エネルギーの照射時間は、特に限定されないが、0.5〜5分間が好ましく、特に1〜3分間が好ましい。照射時間が前記範囲内であると、前記熱硬化性樹脂の硬化反応と、前記分解性成分の分解反応とをより効率的に制御できる。   The irradiation time of the activation energy is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 minutes, and particularly preferably 1 to 3 minutes. When the irradiation time is within the above range, the curing reaction of the thermosetting resin and the decomposition reaction of the decomposable component can be controlled more efficiently.

前記活性化エネルギーの必要照射強度は、特に限定されないが、活性化エネルギーの種類や熱硬化性樹脂および分解性成分の種類によって異なり、また、加熱によって必要な活性化エネルギー照射量を減らすことも可能である。   The required irradiation intensity of the activation energy is not particularly limited, but depends on the type of activation energy, the type of thermosetting resin and the decomposable component, and the necessary activation energy irradiation amount can be reduced by heating. It is.

さらに、前記活性化エネルギーとして紫外線を用いた場合、照射する紫外線として任意の波長を選択することにより、選択的に前記熱硬化性樹脂を硬化および分解性成分を分解することが可能となる場合がある。これにより、前記熱硬化性樹脂の硬化を充分に進行させた状態で前記熱分解性成分の分解を行うことができる。したがって、前記熱硬化性樹脂の硬化によって前記樹脂膜の構造がある程度固定され、そのため前記分解性成分の分解によって生じた微細孔も変形・消滅等を抑制することができる。具体的には、前記熱硬化性樹脂を硬化させる場合、照射する紫外線の波長は、樹脂の種類によって適切な波長が異なり、特に限定されないが、300〜500nmが好ましく、特に350〜400nmが好ましい。前記範囲内の波長の紫外線を照射することにより、前記熱硬化性樹脂を効率良く硬化することができる。
また、前記分解性成分を分解させる場合、照射する紫外線の波長は、分解性成分の種類によって適切な波長が異なり、特に限定されないが、220〜500nmが好ましく、特に240〜400nmが好ましい。前記範囲内の波長の紫外線を照射することにより、前記分解性成分を効率良く分解することができる。
Furthermore, when ultraviolet rays are used as the activation energy, it may be possible to selectively cure the thermosetting resin and decompose the decomposable components by selecting an arbitrary wavelength as the ultraviolet rays to be irradiated. is there. Thereby, the thermodecomposable component can be decomposed while the thermosetting resin is sufficiently cured. Therefore, the structure of the resin film is fixed to some extent by the curing of the thermosetting resin, so that the micropores generated by the decomposition of the decomposable component can also be prevented from being deformed or disappeared. Specifically, when the thermosetting resin is cured, the wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated varies depending on the type of the resin and is not particularly limited, but is preferably 300 to 500 nm, and particularly preferably 350 to 400 nm. By irradiating ultraviolet rays having a wavelength within the above range, the thermosetting resin can be efficiently cured.
Moreover, when decomposing | disassembling the said decomposable component, although the suitable wavelength changes with kinds of decomposable component and the wavelength of the ultraviolet-ray to irradiate is not specifically limited, 220-500 nm is preferable and 240-400 nm is especially preferable. The decomposable component can be efficiently decomposed by irradiating ultraviolet rays having a wavelength within the above range.

また、前記活性化エネルギーを照射する工程を加熱しながら実施する場合(例えば200℃以上)、特に限定されないが、急速加熱工程と同様に不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。これにより、誘電率を特に向上することができる。
この場合の前記不活性ガス雰囲気の濃度は、特に限定されないが、酸素濃度300ppm以下が好ましく、特に20〜100ppmが好ましい。これにより、誘電率を特に向上することができる。前記酸素濃度が前記上限値を超えると誘電率を低くする効果が低下する場合がある。また前記酸素濃度が前記下限値未満であると生産効率が低下する場合がある。すなわち、酸素濃度を前記下限値未満とするのに長時間を要する場合があるからである。
In addition, when the step of irradiating the activation energy is performed while heating (for example, 200 ° C. or higher), it is preferably performed in an inert gas atmosphere as in the case of the rapid heating step, although not particularly limited. Thereby, the dielectric constant can be particularly improved.
The concentration of the inert gas atmosphere in this case is not particularly limited, but an oxygen concentration of 300 ppm or less is preferable, and 20 to 100 ppm is particularly preferable. Thereby, the dielectric constant can be particularly improved. If the oxygen concentration exceeds the upper limit, the effect of lowering the dielectric constant may be reduced. Moreover, production efficiency may fall that the said oxygen concentration is less than the said lower limit. That is, it may take a long time to make the oxygen concentration less than the lower limit.

前記活性化エネルギーを照射する工程における前記分解性成分の分解量は、特に限定されないが、樹脂中に含有される前記分解性成分の20%以上であることが好ましく、特に25〜40%が好ましい。分解量が前記下限値未満であると前記洗浄での分解性成分の除去効率が低下し、微細空孔が潰れてしまって微細孔を形成する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると前記熱硬化性樹脂の硬化反応が追いつかず、同様に微細孔を形成する効果が低下する場合がある。
前記分解量は、例えばTG/DTAによる熱時重量減少の測定で評価することができる。具体的にはTG/DTAを用いて、200mL/分の乾燥窒素気流下、昇温速度10℃/分の速度で30℃から500℃まで昇温させながら重量変化を測定し、下記式より算出できる。
前記活性化エネルギーを照射する工程前後での分解性成分の分解量を式(1)により求める。
分解量(%)=(分解性成分の含有量1(%)−分解性成分の含有量2(%))/分解性成分の含有量1(%) (1)
ここで、分解性成分の含有量1は前記活性化エネルギーを照射する前の分解性成分の含有量、分解性成分の含有量2は前記活性化エネルギーを照射した後の分解性成分の含有量を示す。
ここで、活性化エネルギーを照射する工程の前後での樹脂膜に含まれる分解性成分の含有量を式(2)により求めることができる。
分解性成分の含有量(%)=(Wa−Wb)/Wa×100 (2)
ここで、Waは200℃での樹脂重量を、Wbは450℃での樹脂重量を示す。
The decomposition amount of the decomposable component in the step of irradiating the activation energy is not particularly limited, but is preferably 20% or more of the decomposable component contained in the resin, and particularly preferably 25 to 40%. . If the amount of decomposition is less than the lower limit, the decomposable component removal efficiency in the cleaning is lowered, the fine pores may be crushed and the effect of forming the fine pores may be reduced, exceeding the upper limit The curing reaction of the thermosetting resin may not catch up, and the effect of forming micropores may be reduced.
The decomposition amount can be evaluated, for example, by measuring the weight loss during heating by TG / DTA. Specifically, using TG / DTA, a change in weight was measured while raising the temperature from 30 ° C. to 500 ° C. at a rate of temperature rise of 10 ° C./min in a dry nitrogen stream at 200 mL / min, and calculated from the following formula: it can.
The decomposition amount of the decomposable component before and after the step of irradiating the activation energy is determined by the formula (1).
Decomposition amount (%) = (decomposable component content 1 (%) − degradable component content 2 (%)) / degradable component content 1 (%) (1)
Here, the content 1 of the decomposable component is the content of the decomposable component before irradiating the activation energy, and the content 2 of the decomposable component is the content of the decomposable component after irradiating the activation energy. Indicates.
Here, the content of the decomposable component contained in the resin film before and after the step of irradiating the activation energy can be obtained by Expression (2).
Content of degradable component (%) = (Wa−Wb) / Wa × 100 (2)
Here, Wa represents the resin weight at 200 ° C., and Wb represents the resin weight at 450 ° C.

前記活性化エネルギーを照射する工程における前記熱硬化性樹脂の硬化度は、特に限定されないが、30%以上が好ましく、特に40〜80%が好ましい。硬化度が前記下限値未満であると均一な微細孔を形成する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても特に問題は無いが、多孔質樹脂膜を生産するのに長時間要するようになり生産性が低下する場合がある。
前記硬化度は、例えば樹脂膜の赤外吸収波長測定で評価することができる。具体的には赤外線吸収分光装置を用いて、下記式より算出される。
硬化度=(Abs1−Abs2)/Abs1
ここで、Abs1は活性化エネルギーを照射する前の前記官能基の吸光度を、Abs2は活性化エネルギー照射後の前記官能基の吸光度を示す。
The degree of cure of the thermosetting resin in the step of irradiating the activation energy is not particularly limited, but is preferably 30% or more, and particularly preferably 40 to 80%. If the degree of cure is less than the lower limit, the effect of forming uniform micropores may be reduced, and there is no particular problem even if the upper limit is exceeded, but it takes a long time to produce a porous resin film. As a result, productivity may decrease.
The degree of cure can be evaluated, for example, by measuring the infrared absorption wavelength of the resin film. Specifically, it is calculated from the following formula using an infrared absorption spectrometer.
Curing degree = (Abs1-Abs2) / Abs1
Here, Abs1 indicates the absorbance of the functional group before irradiation of activation energy, and Abs2 indicates the absorbance of the functional group after irradiation of activation energy.

2A.洗浄
Aステップでは、前記樹脂膜に活性化エネルギーを照射した後に、前記樹脂膜を洗浄する。これにより、前記分解性成分の除去を容易にすることができる。また、前記熱処理する工程(3A)の短時間化を図ることができる。さらに、前記熱処理する工程(3A)の温度を低温で行うことができる。前記熱処理する工程(3A)を低温でできると、半導体配線の損傷を低減することができる。
前記洗浄する工程(2A)により、前記熱処理する工程を短時間化および低温化できる理由は以下のように考えられる。
通常、分解性成分の分解を終了させるには、前記熱処理する工程を高温または長時間で行うことを必要とする。しかし、本発明では前記洗浄する工程(2A)によって樹脂膜中の残存分解性成分の量を低減することで前記熱処理する工程の負担を軽減化し、低温化と短時間化を達成できる。
2A. Cleaning In step A, the resin film is cleaned after irradiating the resin film with activation energy. Thereby, the decomposable component can be easily removed. In addition, the heat treatment step (3A) can be shortened. Furthermore, the temperature of the heat treatment step (3A) can be performed at a low temperature. If the heat treatment step (3A) can be performed at a low temperature, damage to the semiconductor wiring can be reduced.
The reason why the heat treatment step can be shortened and reduced in temperature by the washing step (2A) is considered as follows.
Usually, in order to complete the decomposition of the decomposable component, it is necessary to perform the heat treatment step at a high temperature or for a long time. However, in the present invention, by reducing the amount of residual decomposable components in the resin film by the washing step (2A), the burden of the heat treatment step can be reduced, and the temperature can be lowered and the time can be shortened.

前記樹脂膜を洗浄する工程は、例えば前記樹脂膜を洗浄液に浸漬する方法、前記樹脂膜に洗浄液を噴射する方法等の湿式の洗浄方法が挙げられる。これらの中でも前記樹脂膜を洗浄液に浸漬するような湿式の洗浄方法が好ましい。これにより、分解成分の除去が効率的に行われ、前記熱処理する工程の温度の低温化、前記熱処理する工程の短時間化、更にそれによって後加熱時(例えば半導体ウエハに塗布後)の微量発生分を低減することができる。
前記洗浄液としては、例えば2−プロパノール、プロピレングリコールプロピルエーテル、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、γ−ブチルラクトン、n−メチル−2ピロリドン、トルエン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジオキサン、1−ニトロプロパン、2−ニトロプロパン、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、カプロラクトン、クロロホルム、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジグライム、ジメチルスルフォキサイド、ジメチルホルムアミド、エチルアセテート、エチレングリコールモノエーテルアセテート、メチルアセテート、メチルエチルケトン、メチレンクロライド、モノグライム、n−プロピルアセテート、プロピオニトリル、プロピレンカーボネート、プロピレンオキサイド、スチレン、テトラヒドロフラン、トリクロロエチレン、トリグライム、ビニルアセテート等の有機溶剤が挙げられる。これら洗浄液は、前記熱硬化性樹脂と前記分解性成分の組み合わせによって適宜使用される。
Examples of the step of cleaning the resin film include wet cleaning methods such as a method of immersing the resin film in a cleaning liquid and a method of spraying a cleaning liquid onto the resin film. Among these, a wet cleaning method in which the resin film is immersed in a cleaning liquid is preferable. This effectively removes decomposition components, lowers the temperature of the heat treatment step, shortens the time of the heat treatment step, and further generates a trace amount during post-heating (for example, after coating on a semiconductor wafer). Minutes can be reduced.
Examples of the cleaning liquid include 2-propanol, propylene glycol propyl ether, cyclohexanone, cyclopentanone, γ-butyllactone, n-methyl-2pyrrolidone, toluene, 1,2-dichloroethane, 1,4-dioxane, 1-nitro. Propane, 2-nitropropane, acetone, acetonitrile, benzene, caprolactone, chloroform, cyclohexanone, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diglyme, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, ethyl acetate, ethylene glycol monoether acetate, methyl acetate, methyl ethyl ketone, methylene Chloride, monoglyme, n-propyl acetate, propionitrile, propylene carbonate, propylene oxa De, styrene, tetrahydrofuran, trichlorethylene, triglyme, and organic solvents such as vinyl acetate. These cleaning liquids are appropriately used depending on the combination of the thermosetting resin and the decomposable component.

前記樹脂膜を洗浄液に浸漬する方法としては、具体的には2−プロパノール、プロピレングリコールプロピルエーテル等の洗浄液に、前記樹脂膜を15〜70℃で10〜120分間浸漬する方法等が挙げられる。
また、前記樹脂膜に洗浄液を噴射する方法としては、半導体ウエハのエッチング工程後のデポ物を洗浄する際に通常用いられているのと同様の枚葉式噴射洗浄方法、コーター上で半導体ウエハのエッジをリンスするのと同様の設備にて樹脂膜の全体に洗浄液が行き渡るように噴射洗浄する方法等が挙げられる。この際、半導体ウエハを回転させながら洗浄液を噴射しても差し支えない。
例えばコーター上で洗浄する場合、以下の条件が好ましい。前記洗浄液の流量は、特に限定されないが、10〜200ml/分が好ましく、特に30〜100ml/分が好ましい。また、前記半導体ウエハを回転させながら洗浄する場合、回転数は、特に限定されないが、300〜2,500rpmが好ましく、特に500〜1,500rpmが好ましい。洗浄時間は、特に限定されないが、1〜10分間が好ましく、特に2〜5分間が好ましい。
より具体的には、洗浄後に洗浄液を噴射しない状態で1,500〜2,500rpmの回転数にて1〜5分間回転させて洗浄液を振り切ることが好ましく、特に2,000〜2,500rpmの回転にて2〜3分間回転させて洗浄液を振り切ることが好ましい。更に、50〜200℃で1〜3分間程度加熱乾燥しても良い。この洗浄工程は必要に応じて数回繰り返しても良い。
Specific examples of the method of immersing the resin film in a cleaning liquid include a method of immersing the resin film in a cleaning liquid such as 2-propanol or propylene glycol propyl ether at 15 to 70 ° C. for 10 to 120 minutes.
In addition, as a method of spraying the cleaning liquid onto the resin film, a single wafer spray cleaning method similar to that normally used when cleaning deposits after the etching process of the semiconductor wafer, the semiconductor wafer on the coater For example, a method of spray cleaning so that the cleaning liquid can be spread over the entire resin film using the same equipment for rinsing the edge. At this time, the cleaning liquid may be sprayed while rotating the semiconductor wafer.
For example, when washing on a coater, the following conditions are preferable. The flow rate of the cleaning liquid is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 ml / min, and particularly preferably 30 to 100 ml / min. Further, when the semiconductor wafer is cleaned while rotating, the number of rotations is not particularly limited, but is preferably 300 to 2,500 rpm, and particularly preferably 500 to 1,500 rpm. The washing time is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 minutes, and particularly preferably 2 to 5 minutes.
More specifically, it is preferable that the cleaning liquid is spun off by rotating at a rotational speed of 1,500 to 2,500 rpm for 1 to 5 minutes without spraying the cleaning liquid after cleaning, and particularly at a speed of 2,000 to 2,500 rpm. It is preferable that the cleaning solution is shaken off by rotating for 2 to 3 minutes. Furthermore, you may heat-dry at about 50-200 degreeC for about 1 to 3 minutes. This washing step may be repeated several times as necessary.

また、前記洗浄工程(2A)は、特に限定されないが、前記分解性成分の残存物を洗浄液にて除去するものであることが好ましい。これにより、前記熱処理工程の温度の低温化と、前記熱処理時間の短時間化を達成できる。
前記洗浄液としては、前記分解性成分を溶解し、前記熱硬化性樹脂を溶解しないものであれば、特に限定されない。具体的には2−プロパノール、プロピレングリコールプロピルエーテル、シクロヘキサノン、γ−ブチルラクトン、n−メチル−2ピロリドン、トルエン等の有機溶剤が挙げられる。
なお、前記残存物は、分解性成分の分解後のもののみでなく、分解性成分が分解されること無く残っているものを含んでも良い。
Moreover, although the said washing | cleaning process (2A) is not specifically limited, It is preferable that the residue of the said decomposable component is removed with a washing | cleaning liquid. Thereby, the temperature reduction of the said heat processing process and the shortening of the said heat processing time can be achieved.
The cleaning liquid is not particularly limited as long as it dissolves the decomposable component and does not dissolve the thermosetting resin. Specific examples include organic solvents such as 2-propanol, propylene glycol propyl ether, cyclohexanone, γ-butyl lactone, n-methyl-2pyrrolidone, and toluene.
In addition, the residue may include not only those after decomposition of the decomposable component but also those remaining without decomposing the decomposable component.

3A.熱処理
Aステップでは、前記樹脂膜を洗浄した後に、熱処理する。これにより、前記熱硬化性樹脂の硬化度を調整することができ、それによって前記樹脂膜の特性を安定化することができる。また、前記分解性成分の分解を確実に行うことができ、それによって均一なサイズの微細孔の形成が容易となる。
前記熱処理する工程(3A)は、前記熱硬化性樹脂の硬化を促進させる温度であれば、特に限定されない。具体的には、200〜400℃×30〜120分間熱処理することが好ましく、特に300〜350℃×45〜90分間熱処理することが好ましい。熱処理条件が前記範囲内であると、特に半導体配線の損傷を防止することができる。
3A. Heat treatment In step A, the resin film is washed and then heat treated. Thereby, the curing degree of the thermosetting resin can be adjusted, and thereby the characteristics of the resin film can be stabilized. In addition, the decomposable component can be reliably decomposed, thereby facilitating the formation of uniform-sized micropores.
The heat treatment step (3A) is not particularly limited as long as it is a temperature that accelerates the curing of the thermosetting resin. Specifically, heat treatment is preferably performed at 200 to 400 ° C. for 30 to 120 minutes, and particularly preferably 300 to 350 ° C. for 45 to 90 minutes. When the heat treatment condition is within the above range, damage to the semiconductor wiring can be particularly prevented.

前記熱処理する方法としては、前記急速加熱する方法と同じでも良いが、異なる方法が好ましい。具体的にはファーネス炉、オーブンまたは減圧オーブン等で加熱する方法等が挙げられる。
なお、前記熱処理する工程は、特に限定されないが、前記急速加熱する工程と同様に不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。これにより、誘電率を特に向上することができる。
この場合の前記不活性ガス雰囲気の濃度は、特に限定されないが、酸素濃度300ppm以下が好ましく、特に20〜100ppmが好ましい。これにより、誘電率を特に向上することができる。前記酸素濃度が前記上限値を超えると誘電率を低くする効果が低下する場合がある。また前記酸素濃度が前記下限値未満であると生産効率が低下する場合がある。すなわち、前記酸素濃度の下限値未満とするのに長時間を要する場合があるからである。
The heat treatment method may be the same as the rapid heating method, but a different method is preferred. Specific examples include a method of heating in a furnace, oven, vacuum oven or the like.
In addition, although the process to heat-process is not specifically limited, It is preferable to perform in inert gas atmosphere similarly to the process of the said rapid heating. Thereby, the dielectric constant can be particularly improved.
The concentration of the inert gas atmosphere in this case is not particularly limited, but an oxygen concentration of 300 ppm or less is preferable, and 20 to 100 ppm is particularly preferable. Thereby, the dielectric constant can be particularly improved. If the oxygen concentration exceeds the upper limit, the effect of lowering the dielectric constant may be reduced. Moreover, production efficiency may fall that the said oxygen concentration is less than the said lower limit. That is, it may take a long time to be less than the lower limit of the oxygen concentration.

以上のような工程により、均一な微細孔を有する多孔質樹脂を得ることができる。
なお、本実施の形態では、前記樹脂膜を、活性化エネルギーを照射する工程(1A)と、洗浄する工程(2A)と、熱処理する工程(3A)とを有していたがこれに限定されない。
例えば前記樹脂膜に活性化エネルギーを照射する工程(1A)のみで多孔質樹脂膜を製造する場合、前記樹脂膜に活性化エネルギーを照射する工程(1A)と洗浄する工程(2A)とで多孔質樹脂膜を製造する場合、前記樹脂膜に活性化エネルギーを照射する工程(1A)と熱処理する工程(3A)とで多孔質樹脂膜を製造する場合等が挙げられる。
また、後述する急速加熱工程(1B)を、前記活性化エネルギーを照射する工程(1A)の前または後に設けても良い。これにより、急速加熱により熱硬化性樹脂の硬化と分解性成分の分解を予めある程度進行させておくことができる場合があり、それよってより前記熱処理する工程を短縮したり、均一なサイズの微細孔を形成できたりするようになる。
さらに、前記各工程間に他の工程を設けていても良く、活性化エネルギーを照射する工程(1A)、洗浄する工程(2A)と、熱処理する工程(3A)とを複数回以上有していても良い。
A porous resin having uniform fine pores can be obtained by the steps as described above.
In this embodiment, the resin film has the activation energy irradiation step (1A), the cleaning step (2A), and the heat treatment step (3A). However, the present invention is not limited to this. .
For example, when a porous resin film is produced only by the step (1A) of irradiating the resin film with activation energy, the resin film is porous by the step (1A) of irradiating the resin film with activation energy and the step (2A) of washing. In the case of producing a porous resin film, there may be mentioned a case where a porous resin film is produced by the step (1A) of irradiating the resin film with activation energy and the step of heat treatment (3A).
Moreover, you may provide the rapid heating process (1B) mentioned later before or after the process (1A) of irradiating the activation energy. Thereby, the curing of the thermosetting resin and the decomposition of the decomposable component may be allowed to proceed to some extent by rapid heating, so that the heat treatment step can be further shortened or the micropores of uniform size can be obtained. Can be formed.
Further, another step may be provided between the steps, and the step (1A) for irradiating activation energy, the step (2A) for cleaning, and the step (3A) for heat treatment are performed a plurality of times. May be.

次に、本発明の多孔質樹脂膜の製造方法の別の好適な実施の形態であるBステップ(図2)について説明する。
Bステップでは、分解性成分を含む熱硬化性樹脂で構成される樹脂膜を急速加熱する工程(1B)と、前記樹脂膜に活性化エネルギーを照射する工程(2B)と、前記樹脂膜を洗浄する工程(3B)と、前記樹脂膜を熱処理する工程(4B)とを有している。これにより、均一で微細な孔を有する樹脂膜を得ることができる。
Next, the B step (FIG. 2), which is another preferred embodiment of the method for producing a porous resin film of the present invention, will be described.
In step B, a step (1B) of rapidly heating a resin film made of a thermosetting resin containing a decomposable component, a step (2B) of irradiating the resin film with activation energy, and cleaning the resin film And a step (4B) of heat-treating the resin film. Thereby, a resin film having uniform and fine holes can be obtained.

1B.急速加熱
Bステップでは、前記樹脂膜を活性化エネルギーを照射する前に急速加熱する。急速加熱する工程(1B)では、前記分解性成分の分解と、前記熱硬化性樹脂の硬化とを行う。これにより、分解性成分の分解によって生じた微細孔が消滅・変形等することなく、多孔質の樹脂膜を形成することができる。
前記樹脂膜を急速加熱することにより、微細孔が消滅・変形等することなく多孔質の樹脂膜を形成できる理由は以下のように考えられる。
前記樹脂膜を急速加熱することにより、前記熱硬化性樹脂の硬化を充分に進行させた状態で前記熱分解性成分の分解を行うことになる。したがって、前記熱硬化性樹脂の硬化によって前記樹脂膜の構造がある程度固定され、そのため前記分解性成分の分解によって生じた微細孔も変形・消滅等を抑制することができる。
1B. Rapid heating In step B, the resin film is rapidly heated before irradiation with activation energy. In the rapid heating step (1B), the decomposable component is decomposed and the thermosetting resin is cured. Thereby, a porous resin film can be formed without the micropores generated by the decomposition of the decomposable component disappearing or deforming.
The reason why the porous resin film can be formed by rapidly heating the resin film without annihilation / deformation of the fine pores is as follows.
By rapidly heating the resin film, the thermodecomposable component is decomposed in a state in which the thermosetting resin is sufficiently cured. Therefore, the structure of the resin film is fixed to some extent by the curing of the thermosetting resin, so that the micropores generated by the decomposition of the decomposable component can also be prevented from being deformed or disappeared.

前記急速加熱する工程における前記樹脂膜の昇温速度は、特に限定されないが、前記熱硬化性樹脂が急速に硬化する温度以上であることが好ましい。より具体的には、前記急速加熱する工程における前記樹脂膜の昇温速度は、特に限定されないが、50℃/分以上が好ましく、特に200〜300℃/分が好ましい。昇温速度が前記下限値未満であると前記熱硬化性樹脂の硬化が不十分となる場合があり、前記上限値を超えても微細孔を形成する効果に変化は無い。前記熱硬化性樹脂の硬化が不十分であると、均一な微細孔が形成されず、誘電率を低減する効果が低下する場合がある。   The temperature increase rate of the resin film in the rapid heating step is not particularly limited, but is preferably equal to or higher than the temperature at which the thermosetting resin is rapidly cured. More specifically, the rate of temperature rise of the resin film in the rapid heating step is not particularly limited, but is preferably 50 ° C./min or more, and particularly preferably 200 to 300 ° C./min. When the rate of temperature rise is less than the lower limit, the thermosetting resin may be insufficiently cured, and even if the upper limit is exceeded, there is no change in the effect of forming micropores. If the thermosetting resin is not sufficiently cured, uniform micropores may not be formed, and the effect of reducing the dielectric constant may be reduced.

前記急速加熱する工程における前記樹脂膜の加熱温度は、特に限定に限定されないが、200〜400℃が好ましく、特に250〜350℃が好ましい。加熱温度が前記下限値未満であると前記熱硬化性樹脂の硬化と分解性成分の分解が十分に進行しない場合があり、前記上限値を超えるとボイドの発生、半導体配線の損傷等が生じる場合がある。   The heating temperature of the resin film in the rapid heating step is not particularly limited, but is preferably 200 to 400 ° C, particularly preferably 250 to 350 ° C. When the heating temperature is less than the lower limit, curing of the thermosetting resin and decomposition of the decomposable component may not proceed sufficiently, and when exceeding the upper limit, generation of voids, damage to semiconductor wiring, etc. may occur. There is.

なお、前記急速加熱する工程は、その加熱工程の全部が急速加熱される場合であっても、その加熱工程の一部が急速加熱される場合であっても良い。前記一部が急速加熱される場合とは、加熱工程の最初、途中または最後の一部で急速加熱する場合等である。
さらに、前記急速加熱は、前記樹脂膜を構成する分解性成分の分解開始温度および熱硬化性樹脂の熱硬化温度の範囲を急速に加熱することが好ましい。具体的には、前記樹脂膜の温度が80〜300℃となる範囲を急速加熱することが好ましく、特に100〜200℃となる範囲を急速加熱することが好ましい。前記温度範囲内を急速加熱すると、前記分解性成分の分解によって生じた微細孔も変形・消滅等を特に抑制することができる。
The rapid heating process may be performed when all of the heating process is rapidly heated or when a part of the heating process is rapidly heated. The case where the part is rapidly heated is a case where the part is rapidly heated at the beginning, middle or last part of the heating process.
Furthermore, it is preferable that the rapid heating rapidly heats the range of the decomposition start temperature of the decomposable component constituting the resin film and the thermosetting temperature of the thermosetting resin. Specifically, it is preferable to rapidly heat a range in which the temperature of the resin film is 80 to 300 ° C, and it is particularly preferable to rapidly heat a range in which the temperature is 100 to 200 ° C. When the inside of the temperature range is rapidly heated, the micropores generated by the decomposition of the decomposable component can be particularly suppressed from being deformed / disappeared.

前記急速加熱する工程は、特に限定されないが、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。これにより、誘電率を特に向上することができる。
また、前記不活性ガス雰囲気の濃度は、特に限定されないが、酸素濃度300ppm以下が好ましく、特に20〜100ppmが好ましい。これにより、誘電率を特に向上することができる。前記酸素濃度が前記上限値を超えると誘電率を低くする効果が低下する場合がある。また前記酸素濃度が前記下限値未満であると生産効率が低下する場合がある。すなわち、前記酸素濃度の下限値未満とするのに長時間を要する場合があるからである。
前記不活性ガスとしては、例えば窒素ガス、アルゴンガス等を挙げることができる。
The rapid heating step is not particularly limited, but is preferably performed in an inert gas atmosphere. Thereby, the dielectric constant can be particularly improved.
Further, the concentration of the inert gas atmosphere is not particularly limited, but an oxygen concentration of 300 ppm or less is preferable, and 20 to 100 ppm is particularly preferable. Thereby, the dielectric constant can be particularly improved. If the oxygen concentration exceeds the upper limit, the effect of lowering the dielectric constant may be reduced. Moreover, production efficiency may fall that the said oxygen concentration is less than the said lower limit. That is, it may take a long time to be less than the lower limit of the oxygen concentration.
Examples of the inert gas include nitrogen gas and argon gas.

前記急速加熱する方法としては、例えばホットプレート等の熱板上で急速加熱する方法、赤外線ランプ等の照射により急速加熱する方法などが挙げられる。これらの方法は、各々単独または併用することができる。これらの中でも、熱板上で急速加熱する方法が好ましい。これにより、前記熱硬化性樹脂の硬化を優先的に進行することができる。   Examples of the rapid heating method include a rapid heating method on a hot plate such as a hot plate and a rapid heating method by irradiation with an infrared lamp. These methods can be used alone or in combination. Among these, the method of rapid heating on a hot plate is preferable. Thereby, hardening of the said thermosetting resin can be advanced preferentially.

前記急速加熱する工程においては、前記樹脂膜に対して、均一に熱を供給することが好ましい。例えば、前記熱板にはセラミックヒーターまたはマイカヒーターを用いることが好ましく、さらに前記熱板がセラミックよりなることがより好ましい。また、前記セラミックヒーターは、パルスヒーターであることが好ましい。これにより、温度バラツキをより少なくできる。   In the rapid heating step, it is preferable to supply heat uniformly to the resin film. For example, it is preferable to use a ceramic heater or a mica heater for the hot plate, and it is more preferable that the hot plate is made of ceramic. The ceramic heater is preferably a pulse heater. Thereby, temperature variation can be reduced more.

前記急速加熱する工程における前記分解性成分の分解量は、特に限定されないが、樹脂中に含有される前記分解性成分の20%以上であることが好ましく、特に25〜40%が好ましい。分解量が前記下限値未満であると前記洗浄での分解性成分の除去効率が低下し、微細空孔が潰れてしまって微細孔を形成する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると前記熱硬化性樹脂の硬化反応が追いつかず、同様に微細孔を形成する効果が低下する場合がある。
前記分解量は、例えばTG/DTAによる熱時重量減少の測定で評価することができる。具体的にはTG/DTAを用いて、200mL/分の乾燥窒素気流下、昇温速度10℃/分の速度で30℃から500℃まで昇温させながら重量変化を測定し、下記式より算出できる。
急速加熱する工程前後での分解性成分の分解量を式(1)により求める。
分解量(%)=(分解性成分の含有量1(%)−分解性成分の含有量2(%))/分解性成分の含有量1(%) (1)
ここで、分解性成分の含有量1は前記急速加熱を行う前の分解性成分の含有量、分解性成分の含有量2は前記急速加熱を行った後の分解性成分の含有量を示す。
ここで、急速加熱する工程の前後での樹脂膜に含まれる分解性成分の含有量を式(2)により求めることができる。
分解性成分の含有量(%)=(Wa−Wb)/Wa×100 (2)
ここで、Waは200℃での樹脂重量を、Wbは450℃での樹脂重量を示す。
Although the decomposition amount of the decomposable component in the rapid heating step is not particularly limited, it is preferably 20% or more of the decomposable component contained in the resin, particularly preferably 25 to 40%. If the amount of decomposition is less than the lower limit, the decomposable component removal efficiency in the cleaning is lowered, the fine pores may be crushed and the effect of forming the fine pores may be reduced, exceeding the upper limit The curing reaction of the thermosetting resin may not catch up, and the effect of forming micropores may be reduced.
The decomposition amount can be evaluated, for example, by measuring the weight loss during heating by TG / DTA. Specifically, using TG / DTA, a change in weight was measured while raising the temperature from 30 ° C. to 500 ° C. at a rate of temperature rise of 10 ° C./min in a dry nitrogen stream at 200 mL / min, and calculated from the following formula: it can.
The amount of decomposition of the decomposable component before and after the rapid heating step is determined by the formula (1).
Decomposition amount (%) = (decomposable component content 1 (%) − degradable component content 2 (%)) / degradable component content 1 (%) (1)
Here, the content 1 of the decomposable component indicates the content of the decomposable component before the rapid heating, and the content 2 of the degradable component indicates the content of the degradable component after the rapid heating.
Here, the content of the decomposable component contained in the resin film before and after the rapid heating step can be obtained by the formula (2).
Content of degradable component (%) = (Wa−Wb) / Wa × 100 (2)
Here, Wa represents the resin weight at 200 ° C., and Wb represents the resin weight at 450 ° C.

前記急速加熱する工程における前記熱硬化性樹脂の硬化度は、特に限定されないが、30%以上が好ましく、特に40〜80%が好ましい。硬化度が前記下限値未満であると均一な微細孔を形成する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても特に問題は無いが、多孔質樹脂膜を生産するのに長時間要するようになり生産性が低下する場合がある。
前記硬化度は、例えば樹脂膜の赤外吸収波長測定で評価することができる。具体的には赤外線吸収分光装置を用いて、下記式より算出される。
硬化度=(Abs1−Abs2)/Abs1
ここで、Abs1は急速加熱前の前記官能基の吸光度を、Abs2は急速加熱後の前記官能基の吸光度を示す。
The degree of cure of the thermosetting resin in the rapid heating step is not particularly limited, but is preferably 30% or more, and particularly preferably 40 to 80%. If the degree of cure is less than the lower limit, the effect of forming uniform micropores may be reduced, and there is no particular problem even if the upper limit is exceeded, but it takes a long time to produce a porous resin film. As a result, productivity may decrease.
The degree of cure can be evaluated, for example, by measuring the infrared absorption wavelength of the resin film. Specifically, it is calculated from the following formula using an infrared absorption spectrometer.
Curing degree = (Abs1-Abs2) / Abs1
Here, Abs1 indicates the absorbance of the functional group before rapid heating, and Abs2 indicates the absorbance of the functional group after rapid heating.

2B.活性化エネルギー照射
ステップBでは、前述したような樹脂膜に活性化エネルギーを照射する。
活性化エネルギーを照射する工程(2B)は、前記1Aと同じである。
2B. Activation energy irradiation In step B, activation energy is irradiated to the resin film as described above.
The step (2B) of irradiating the activation energy is the same as 1A.

3B.洗浄
Bステップでは、前記樹脂膜に前記活性化エネルギーを照射した後に、洗浄する。
洗浄する工程(3B)は、前記2Aと同じである。
3B. Cleaning In step B, the resin film is cleaned after being irradiated with the activation energy.
The washing step (3B) is the same as 2A.

4B.熱処理
Bステップでは、前記樹脂膜を洗浄した後に、熱処理する。
熱処理する工程(4B)は、前記3Aと同じである。
4B. Heat treatment In step B, the resin film is washed and then heat treated.
The step (4B) of heat treatment is the same as 3A.

以上のような工程により、均一な微細孔を有する多孔質樹脂を得ることができる。
なお、本実施の形態では、前記樹脂膜を、急速加熱する工程(1B)と、活性化エネルギーを照射する工程(2B)と、洗浄する工程(3B)と、熱処理する工程(4B)とを有していたがこれに限定されない。
例えば前記樹脂膜を急速加熱する工程(1B)と活性化エネルギーを照射する工程(2B)とで多孔質樹脂膜を製造する場合、前記樹脂膜を急速加熱する工程(1B)と活性化エネルギーを照射する工程(2B)と洗浄する工程(3B)とで多孔質樹脂膜を製造する場合、前記樹脂膜を急速加熱する工程(1B)と活性化エネルギーを照射する工程(2B)と熱処理する工程(4B)とで多孔質樹脂膜を製造する場合等が挙げられる。
また、前記各工程の順番も特に限定されず、例えば急速加熱する工程(1B)、洗浄する工程(3B)、活性化エネルギーを照射する工程(2B)、熱処理する工程(4B)の順に実施する場合、急速加熱する工程(1B)、熱処理する工程(4B)、洗浄する工程(3B)、活性化エネルギーを照射する工程(2B)の順に実施する場合等が挙げられる。
さらに、前記各工程間に断熱(冷却)等の他の工程を設けていても良く、急速加熱する工程(1B)、活性化エネルギーを照射する工程(2B)と、洗浄する工程(3B)と、熱処理する工程(4B)とを複数回以上有していても良い。
さらに、前記活性化エネルギーを照射する工程(2B)は、前記急速加熱する工程(1B)中、前記熱処理する工程(4B)中に行っても良い。このように急速加熱、熱処理等の熱エネルギーと、活性化エネルギーとを樹脂膜に同時に作用させた場合、活性化エネルギー照射量を低く抑えることができ、且つ照射時間を短時間化することができる。
A porous resin having uniform fine pores can be obtained by the steps as described above.
In the present embodiment, the resin film is rapidly heated (1B), activated energy irradiated (2B), washed (3B), and heat treated (4B). Although it had, it is not limited to this.
For example, when a porous resin film is manufactured by the step (1B) of rapidly heating the resin film and the step (2B) of irradiating activation energy, the step (1B) of rapidly heating the resin film and the activation energy are used. When a porous resin film is produced by the irradiation step (2B) and the washing step (3B), the resin film is rapidly heated (1B), the activation energy irradiation step (2B), and the heat treatment step. The case where a porous resin film is manufactured with (4B) is mentioned.
Further, the order of the steps is not particularly limited. For example, the steps of rapid heating (1B), cleaning (3B), irradiation with activation energy (2B), and heat treatment (4B) are performed in this order. In this case, there may be mentioned a case where the rapid heating step (1B), the heat treatment step (4B), the cleaning step (3B), and the activation energy irradiation step (2B) are performed in this order.
Further, other steps such as heat insulation (cooling) may be provided between the steps, a step of rapid heating (1B), a step of irradiating activation energy (2B), and a step of cleaning (3B) The heat treatment step (4B) may be performed a plurality of times.
Further, the step (2B) of irradiating the activation energy may be performed during the step (1B) of rapid heating and the step of heat treatment (4B). Thus, when the thermal energy such as rapid heating and heat treatment and the activation energy are simultaneously applied to the resin film, the activation energy irradiation amount can be kept low and the irradiation time can be shortened. .

前述のような方法で得られる多孔質樹脂膜の空孔率は、特に限定されないが、10%以上が好ましく、特に15〜50%が好ましい。空孔率が前記下限値未満であると樹脂膜の誘電率を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると樹脂膜の強度が低下する場合がある。   The porosity of the porous resin film obtained by the method as described above is not particularly limited, but is preferably 10% or more, and particularly preferably 15 to 50%. When the porosity is less than the lower limit, the effect of improving the dielectric constant of the resin film may be reduced, and when the porosity exceeds the upper limit, the strength of the resin film may be reduced.

前記多孔質樹脂膜の平均空孔径は、特に限定されないが、20nm以下が好ましく、特に5nm以下が好ましい。平均空孔径が前記上限値を超えると前記多孔質樹脂膜の機械的強度が低下したり、半導体素子に用いた場合には絶縁性が低下したりする場合がある。   The average pore diameter of the porous resin film is not particularly limited, but is preferably 20 nm or less, and particularly preferably 5 nm or less. When the average pore diameter exceeds the upper limit, the mechanical strength of the porous resin film may be reduced, or when used in a semiconductor element, the insulating property may be reduced.

前記多孔質樹脂膜の厚さは、特に限定されないが、0.05〜100μmが好ましく、特に0.1〜50μmが好ましく、最も0.2〜20μmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に空孔構造の微細均一性と多孔質樹脂膜の機械的強度に優れる。   The thickness of the porous resin film is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 100 μm, particularly preferably 0.1 to 50 μm, and most preferably 0.2 to 20 μm. When the thickness is within the above range, the fine uniformity of the pore structure and the mechanical strength of the porous resin film are particularly excellent.

前述のような方法で得られる多孔質樹脂膜は、例えば半導体用の層間絶縁膜や表面保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、液晶配向膜、エッチング保護膜(エッチングストッパー)等に好適に用いることができる。これらの中でも半導体用の層間絶縁膜および表面保護膜として特に好適に用いられる。   The porous resin film obtained by the above-mentioned method is, for example, a semiconductor interlayer insulating film or surface protective film, a multilayer circuit interlayer insulating film, a flexible copper-clad plate cover coat, a solder resist film, a liquid crystal alignment film, an etching It can be suitably used for a protective film (etching stopper) and the like. Among these, it is particularly preferably used as an interlayer insulating film and a surface protective film for semiconductors.

次に、本発明の半導体装置について好適な実施の形態に基づいて説明する。
図3は、本発明の半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。
半導体装置100は、素子が形成された半導体基板1と、半導体基板1の上側(図1上側)に設けられた窒化珪素膜2と、窒化珪素膜2の上に設けられた多孔質樹脂膜3およびバリア層6で覆われた銅配線層4を有している。
多孔質樹脂膜3には、配線すべきパターンに対応した凹部が形成されており、その凹部内には銅配線層4が設けられている。
多孔質樹脂膜3には、ナノフォーム(微細孔)(不図示)が形成されている。
また、多孔質樹脂膜3と、銅配線層4との間には、改質処理層5が設けられている。
また、多孔質樹脂膜3の上側(窒化珪素膜2と反対側面)には、ハードマスク層7が形成されている。
Next, the semiconductor device of the present invention will be described based on a preferred embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of the semiconductor device of the present invention.
The semiconductor device 100 includes a semiconductor substrate 1 on which elements are formed, a silicon nitride film 2 provided on the upper side of the semiconductor substrate 1 (upper side in FIG. 1), and a porous resin film 3 provided on the silicon nitride film 2. And a copper wiring layer 4 covered with a barrier layer 6.
The porous resin film 3 has a recess corresponding to the pattern to be wired, and a copper wiring layer 4 is provided in the recess.
In the porous resin film 3, nanofoams (micropores) (not shown) are formed.
In addition, a modified treatment layer 5 is provided between the porous resin film 3 and the copper wiring layer 4.
A hard mask layer 7 is formed on the upper side of the porous resin film 3 (on the side opposite to the silicon nitride film 2).

本実施の形態では、多孔質樹脂膜3を用いた半導体装置100について説明したが、本発明はこれに限定されない。
本発明において多孔質樹脂膜3は、層間絶縁膜として作用するものである。
Although the semiconductor device 100 using the porous resin film 3 has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this.
In the present invention, the porous resin film 3 functions as an interlayer insulating film.

本発明の半導体装置は、上述したような多孔質樹脂膜を用いているので寸法精度に優れ、絶縁性を十分に発揮できるので、それにより接続信頼性が優れている。
また、上述したような多孔質樹脂膜は、配線層との密着性に優れるので、半導体装置の接続信頼性をさらに向上できる。
また、上述したような多孔質樹脂膜は、誘電特性に優れているので、半導体装置の信号損失を低下することができる。
また、上述したような多孔質樹脂膜は、誘電特性に優れているので、配線遅延を低減することができる。
Since the semiconductor device of the present invention uses the porous resin film as described above, it is excellent in dimensional accuracy and can sufficiently exhibit insulation, thereby being excellent in connection reliability.
Moreover, since the porous resin film as described above has excellent adhesion to the wiring layer, the connection reliability of the semiconductor device can be further improved.
In addition, since the porous resin film as described above has excellent dielectric characteristics, signal loss of the semiconductor device can be reduced.
In addition, since the porous resin film as described above is excellent in dielectric characteristics, wiring delay can be reduced.

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to this.

(実施例1)
1.樹脂膜の製造
分解性成分としてポリ(プロピレングリコール)ビス(2−アミノプロピルエーテル)(アルドリッチ社製、数平均分子量:約4,000、分解温度:約330℃)を用い、硬化性樹脂としては以下の合成により得たものを用いた。
(硬化性樹脂の合成)
2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン24.5g(0.095mol)を、乾燥したN−メチル−2−ピロリドン330mLに溶解し、この溶液に5−エチニルイソフタル酸ジクロリド22.7g(0.1mol)を、乾燥窒素下10℃で添加した後、10℃で1時間、続いて20℃で1時間撹拌した。10℃に冷却した後、トリエチルアミン22.3g(0.22mol)を添加し、次いで、γ−ブチロラクトン100mLに、分解性成分として上記ポリ(プロピレングリコール)ビス(2−アミノプロピルエーテル)40.0g(0.01mol)を溶解した溶液を、乾燥窒素下10℃で添加した後、10℃で1時間、続いて20℃で20時間攪拌した。
反応終了後、反応液をろ過してトリエチルアミン塩酸塩を除去し、ろ過した液をイオン交換水6.6Lと、イソプロパノール6.6Lとの混合溶液に滴下し、沈殿物を集めて乾燥することにより、分解性成分が共重合されている硬化性樹脂(ポリベンゾオキサゾール樹脂)75.2gを得た。
得られた硬化性樹脂の分子量を、東ソー株式会社製GPCを用いてポリスチレン換算で求めたところ、重量平均分子量22,800、分子量分布2.10であった。TG/DTAにより分解性成分の含有率は39重量%であった。
(Example 1)
1. Production of Resin Film Using poly (propylene glycol) bis (2-aminopropyl ether) (manufactured by Aldrich, number average molecular weight: about 4,000, decomposition temperature: about 330 ° C.) as a decomposable component, What was obtained by the following synthesis | combination was used.
(Synthesis of curable resin)
24.5 g (0.095 mol) of 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane was dissolved in 330 mL of dry N-methyl-2-pyrrolidone, and 5-ethynylisophthalic acid dichloride 22 was dissolved in this solution. 0.7 g (0.1 mol) was added at 10 ° C. under dry nitrogen, followed by stirring at 10 ° C. for 1 hour and subsequently at 20 ° C. for 1 hour. After cooling to 10 ° C., 22.3 g (0.22 mol) of triethylamine was added, and then 40.0 g of poly (propylene glycol) bis (2-aminopropyl ether) as a decomposable component was added to 100 mL of γ-butyrolactone. 0.01 mol) was added at 10 ° C. under dry nitrogen, and then stirred at 10 ° C. for 1 hour and then at 20 ° C. for 20 hours.
After completion of the reaction, the reaction solution is filtered to remove triethylamine hydrochloride, and the filtered solution is dropped into a mixed solution of 6.6 L of ion-exchanged water and 6.6 L of isopropanol, and the precipitate is collected and dried. Thus, 75.2 g of a curable resin (polybenzoxazole resin) in which a decomposable component was copolymerized was obtained.
When the molecular weight of the obtained curable resin was calculated in terms of polystyrene using GPC manufactured by Tosoh Corporation, the weight average molecular weight was 22,800 and the molecular weight distribution was 2.10. The content of the decomposable component by TG / DTA was 39% by weight.

(コーティングワニスの調整)
上述の硬化性樹脂5.00gを、N−メチル−2−ピロリドン20.00gに溶解し、孔径0.2μmのテフロン(R)フィルターでろ過して、コーティングワニスを得た。
(Coating varnish adjustment)
The above-mentioned curable resin (5.00 g) was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (20.00 g) and filtered through a Teflon (R) filter having a pore diameter of 0.2 μm to obtain a coating varnish.

(樹脂膜の製造)
上述のコーティングワニスを用いて、スピンコーターにより、シリコンウェーハー上に塗布した。この際、熱処理後の樹脂膜の厚さが約0.3μmとなるように、スピンコーターの回転数と時間を設定した。塗布後に90℃のホットプレート上で4分間乾燥することで、硬化性樹脂の樹脂膜を得た。
(Manufacture of resin film)
The above coating varnish was applied onto a silicon wafer by a spin coater. At this time, the rotation speed and time of the spin coater were set so that the thickness of the resin film after the heat treatment was about 0.3 μm. The resin film of curable resin was obtained by drying for 4 minutes on a 90 degreeC hotplate after application | coating.

2.急速加熱する工程
上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)を、窒素の流入によって酸素濃度が100ppm以下に制御された窒素雰囲気下で、乗せられたシリコンウェーハーの実測温度が350℃になるように予め昇温されたホットプレートに乗せて、3分間急速加熱処理を行った。ここで、樹脂膜の昇温速度は200℃/分であった。
また、ここで樹脂膜を構成する熱硬化性樹脂の硬化度は60%、分解性成分の分解量は30%であった。
2. Rapid heating process The above-mentioned resin film (the state formed on the silicon wafer) is measured at 350 ° C. in a nitrogen atmosphere in which the oxygen concentration is controlled to 100 ppm or less by inflow of nitrogen. As described above, rapid heating treatment was performed for 3 minutes on a hot plate heated in advance. Here, the temperature rising rate of the resin film was 200 ° C./min.
The degree of cure of the thermosetting resin constituting the resin film here was 60%, and the amount of decomposition of the decomposable component was 30%.

3.活性化エネルギーを照射する工程
次に、上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)を、窒素を流入によって酸素濃度が100ppm以下に制御された窒素雰囲気下で、シリコンウェーハーの実測温度が250℃になるように予め昇温されたホットプレートに乗せると、同時に紫外線(高圧水銀ランプ、波長220〜600nm、照度800mW(240−320nm))を照射して、活性化エネルギー照射処理を5分間行った。
3. Step of irradiating activation energy Next, the measured temperature of the silicon wafer is 250 under the nitrogen atmosphere in which the above-described resin film (formed on the silicon wafer) is controlled to have an oxygen concentration of 100 ppm or less by flowing nitrogen. When placed on a hot plate that has been heated to a temperature of 5 ° C., ultraviolet rays (high pressure mercury lamp, wavelength 220 to 600 nm, illuminance 800 mW (240 to 320 nm)) are simultaneously irradiated, and activation energy irradiation treatment is performed for 5 minutes. It was.

(実施例2)
急速加熱する工程の昇温速度および加熱時間と、活性化エネルギー照射時間を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
急速加熱する工程において、シリコンウェーハーの実測温度が330℃となるようにホットプレートを加熱し、急速加熱処理時間を5分間とした。ここで、樹脂膜の昇温速度は190℃/分であった。また、活性化エネルギー照射処理を7分間とした。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the heating rate and heating time of the rapid heating step and the activation energy irradiation time were as follows.
In the step of rapid heating, the hot plate was heated so that the measured temperature of the silicon wafer was 330 ° C., and the rapid heating treatment time was 5 minutes. Here, the temperature rising rate of the resin film was 190 ° C./min. Further, the activation energy irradiation treatment was performed for 7 minutes.

(実施例3)
急速加熱工程を行わず、下記に記載の洗浄する工程と熱処理する工程を加えた以外は、実施例1と同様にした。
4.洗浄する工程
上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)をスピンコーターに乗せ、5分間800rpmで回転させながら2−プロパノールを噴射して洗浄処理を行い、次いで2,500rpmで樹脂膜に付着した2−プロパノールを振り切った後に200℃のホットプレート上で2分間乾燥処理した。
(Example 3)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the rapid heating step was not performed and the washing step and the heat treatment step described below were added.
4). Cleaning process Place the above-mentioned resin film (formed on the silicon wafer) on a spin coater to perform cleaning treatment by spraying 2-propanol while rotating at 800 rpm for 5 minutes, and then adhere to the resin film at 2,500 rpm The 2-propanol was shaken off and dried on a hot plate at 200 ° C. for 2 minutes.

5.熱処理する工程
次に、上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)を、窒素の流入によって酸素濃度が100ppm以下に制御された25℃のオーブン内に入れて、10℃/分の昇温速度で350℃まで昇温し、そのまま350℃にて60分間熱処理を行った後、シリコンウェーハー上に多孔質樹脂膜を得た。
5). Next, the above-mentioned resin film (the state formed on the silicon wafer) is put in a 25 ° C. oven in which the oxygen concentration is controlled to 100 ppm or less by inflow of nitrogen, and the temperature is increased by 10 ° C./min. The temperature was raised to 350 ° C. at a rate, and a heat treatment was carried out at 350 ° C. for 60 minutes, and a porous resin film was obtained on a silicon wafer.

(実施例4)
下記に記載の熱処理する工程を追加した以外は、実施例1と同様にした。
5.熱処理する工程
次に、上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)を、窒素の流入によって酸素濃度が100ppm以下に制御された25℃のオーブン内に入れて、10℃/分の昇温速度で350℃まで昇温し、そのまま350℃にて15分間熱処理を行った後、シリコンウェーハー上に多孔質樹脂膜を得た。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was performed except that a heat treatment step described below was added.
5). Next, the above-mentioned resin film (the state formed on the silicon wafer) is put in a 25 ° C. oven in which the oxygen concentration is controlled to 100 ppm or less by inflow of nitrogen, and the temperature is increased by 10 ° C./min. The temperature was raised to 350 ° C. at a rate, and heat treatment was performed at 350 ° C. for 15 minutes as it was, and then a porous resin film was obtained on a silicon wafer.

(実施例5)
活性化エネルギーを照射する時間を変更し、下記に記載の洗浄する工程を追加した以外は、実施例1と同様にした。
活性化エネルギーを照射する時間は、3分間とした。
4.洗浄する工程
上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)をスピンコーターに乗せ、5分間800rpmで回転させながら2−プロパノールを噴射して洗浄処理を行い、次いで2,500rpmで樹脂膜に付着した2−プロパノールを振り切った後に200℃のホットプレート上で2分間乾燥処理した。
(Example 5)
The procedure was the same as in Example 1 except that the activation energy irradiation time was changed and a cleaning step described below was added.
The irradiation time of activation energy was 3 minutes.
4). Cleaning process Place the above-mentioned resin film (formed on the silicon wafer) on a spin coater to perform cleaning treatment by spraying 2-propanol while rotating at 800 rpm for 5 minutes, and then adhere to the resin film at 2,500 rpm The 2-propanol was shaken off and dried on a hot plate at 200 ° C. for 2 minutes.

(実施例6)
急速加熱工程を行わず、下記に記載の熱処理する工程を追加した以外は、実施例1と同様にした。
5.熱処理する工程
次に、上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)を、窒素の流入によって酸素濃度が100ppm以下に制御された25℃のオーブン内に入れて、10℃/分の昇温速度で350℃まで昇温し、そのまま350℃にて90分間熱処理を行った後、シリコンウェーハー上に多孔質樹脂膜を得た。
(Example 6)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the rapid heating step was not performed and a heat treatment step described below was added.
5). Next, the above-mentioned resin film (the state formed on the silicon wafer) is put in a 25 ° C. oven in which the oxygen concentration is controlled to 100 ppm or less by inflow of nitrogen, and the temperature is increased by 10 ° C./min. The temperature was raised to 350 ° C. at a rate, and a heat treatment was performed at 350 ° C. for 90 minutes as it was to obtain a porous resin film on a silicon wafer.

(実施例7)
急速加熱工程を行わずに、活性化エネルギーを照射する処理時間を変更し、下記に記載の洗浄する工程を追加した以外は、実施例1と同様にした。
活性化エネルギー照射時間を20分とした。
4.洗浄する工程
上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)をスピンコーターに乗せ、5分間800rpmで回転させながら2−プロパノールを噴射して洗浄処理を行い、次いで2,500rpmで樹脂膜に付着した2−プロパノールを振り切った後に200℃のホットプレート上で2分間乾燥処理した。
(Example 7)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the treatment time for irradiating activation energy was changed without performing the rapid heating step, and the washing step described below was added.
The activation energy irradiation time was 20 minutes.
4). Cleaning process Place the above-mentioned resin film (formed on the silicon wafer) on a spin coater to perform cleaning treatment by spraying 2-propanol while rotating at 800 rpm for 5 minutes, and then adhere to the resin film at 2,500 rpm The 2-propanol was shaken off and dried on a hot plate at 200 ° C. for 2 minutes.

(実施例8)
活性化エネルギーを照射する工程を、急速加熱する工程の前に行った以外は、実施例1と同様にした。
(Example 8)
Except that the step of irradiating the activation energy was performed before the step of rapid heating, the procedure was the same as in Example 1.

(実施例9)
急速加熱する温度を300℃にして、活性化エネルギーを照射する工程での処理時間を10分にした以外は、実施例1と同様にした。
ここで、急速加熱する工程での樹脂膜の昇温速度は180℃/分であった。また、樹脂膜を構成する熱硬化性樹脂の硬化度は55%、分解性成分の分解量は25%であった
Example 9
The same procedure as in Example 1 was performed except that the rapid heating temperature was 300 ° C. and the treatment time in the step of irradiating the activation energy was 10 minutes.
Here, the heating rate of the resin film in the rapid heating process was 180 ° C./min. The degree of cure of the thermosetting resin constituting the resin film was 55%, and the degradation amount of the decomposable component was 25%.

(実施例10)
急速加熱する温度および活性化エネルギーを照射する時間を変更し、下記に記載の洗浄する工程および熱処理する工程を追加した以外は、実施例1と同様にした。
急速加熱する温度を250℃にし、活性化エネルギーの照射時間を3分間とした。ここで、樹脂膜の昇温速度は、170℃/分であった。
(Example 10)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the temperature for rapid heating and the time for irradiation with activation energy were changed and a washing step and a heat treatment step described below were added.
The rapid heating temperature was 250 ° C., and the activation energy irradiation time was 3 minutes. Here, the temperature rising rate of the resin film was 170 ° C./min.

4.洗浄する工程
上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)をスピンコーターに乗せ、5分間800rpmで回転させながら2−プロパノールを噴射して洗浄処理を行い、次いで2,500rpmで樹脂膜に付着した2−プロパノールを振り切った後に200℃のホットプレート上で2分間乾燥処理した。
4). Cleaning process Place the above-mentioned resin film (formed on the silicon wafer) on a spin coater to perform cleaning treatment by spraying 2-propanol while rotating at 800 rpm for 5 minutes, and then adhere to the resin film at 2,500 rpm The 2-propanol was shaken off and dried on a hot plate at 200 ° C. for 2 minutes.

5.熱処理する工程
次に、上述の樹脂膜(シリコンウェーハーに形成された状態)を、窒素の流入によって酸素濃度が100ppm以下に制御された25℃のオーブン内に入れて、10℃/分の昇温速度で350℃まで昇温し、そのまま350℃にて60分間熱処理を行った後、シリコンウェーハー上に多孔質樹脂膜を得た。
5). Next, the above-mentioned resin film (the state formed on the silicon wafer) is put in a 25 ° C. oven in which the oxygen concentration is controlled to 100 ppm or less by inflow of nitrogen, and the temperature is increased by 10 ° C./min. The temperature was raised to 350 ° C. at a rate, and a heat treatment was carried out at 350 ° C. for 60 minutes, and a porous resin film was obtained on a silicon wafer.

(実施例11)
硬化性樹脂として下記に記載のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
(硬化性樹脂の合成)
4,4−ジアミノジフェニルメタンビスマレイミド60.0g(0.17mol)を、乾燥したN−メチル−2−ピロリドン330mLに溶解し、この溶液に、分解性成分として上記ポリ(プロピレングリコール)ビス(2−アミノプロピルエーテル)40.0g(0.01mol)をγ−ブチロラクトン100mLに溶解した溶液を、乾燥窒素下10℃で添加した後、100℃で1時間攪拌した。
反応終了後、反応液をろ過し、ろ液をイオン交換水6.6Lと、イソプロパノール6.6Lとの混合溶液に滴下し、沈殿物を集めて乾燥することにより、分解性成分が共重合されている硬化性樹脂(ポリイミド樹脂)78.5gを得た。
得られた硬化性樹脂の分子量を、東ソー(株)製のG.P.C.を用いてポリスチレン換算で求めたところ、重量平均分子量20,500、分子量分布2.00であった。TG/DTAにより分解性成分の含有率は38重量%であった。
(Example 11)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the curable resin described below was used.
(Synthesis of curable resin)
60.0 g (0.17 mol) of 4,4-diaminodiphenylmethane bismaleimide was dissolved in 330 mL of dried N-methyl-2-pyrrolidone, and the poly (propylene glycol) bis (2- A solution obtained by dissolving 40.0 g (0.01 mol) of aminopropyl ether in 100 mL of γ-butyrolactone was added at 10 ° C. under dry nitrogen, and then stirred at 100 ° C. for 1 hour.
After completion of the reaction, the reaction solution is filtered, and the filtrate is added dropwise to a mixed solution of 6.6 L of ion exchange water and 6.6 L of isopropanol, and the precipitate is collected and dried to copolymerize the decomposable component. 78.5 g of curable resin (polyimide resin) was obtained.
The molecular weight of the obtained curable resin was measured using G.M. manufactured by Tosoh Corporation. P. C. The weight average molecular weight was 20,500 and the molecular weight distribution was 2.00. The content of the decomposable component by TG / DTA was 38% by weight.

(実施例12)
分解性成分としてポリ(n−ヘキシレン)カーボネートジオール(サンテクノケミカル社製、RABECARB106)を用いた以外は、実施例1と同様にした。
(Example 12)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that poly (n-hexylene) carbonate diol (manufactured by Sun Techno Chemical Co., RABECARRB106) was used as the decomposable component.

(比較例1)
急速加熱工程および活性化エネルギーを照射する工程を行わなかった以外は、実施例1と同様にした。
(Comparative Example 1)
Example 1 was performed except that the rapid heating step and the step of irradiating activation energy were not performed.

(比較例2)
分解性成分を添加しなかった以外は、実施例1と同様にした。
(Comparative Example 2)
Example 1 was repeated except that no degradable component was added.

各実施例および比較例で得られた多孔質樹脂膜について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。
1.空孔率
空孔率(%)は、全反射X線で得られた多孔質樹脂膜の密度を求め、空孔を有しない樹脂膜の密度との比較により空孔率を算出した。
The following evaluation was performed about the porous resin film obtained by each Example and the comparative example. The evaluation items are shown together with the contents. The obtained results are shown in Table 1.
1. Porosity For porosity (%), the density of the porous resin film obtained by total reflection X-ray was obtained, and the porosity was calculated by comparison with the density of the resin film having no pores.

2.空孔サイズの分布と平均空孔径
空孔サイズの分布と平均空孔径(nm)は、小角X線散乱(SAXS)により測定した。解析は球状モデルを用い、空孔サイズの分布はガンマ分布関数に従うものとして規格化分散値と平均空孔径を算出した。
2. Void size distribution and average pore size Void size distribution and average pore size (nm) were measured by small angle X-ray scattering (SAXS). A spherical model was used for the analysis, and the normalized dispersion value and the average pore diameter were calculated assuming that the pore size distribution follows the gamma distribution function.

3.比誘電率
比誘電率は、JIS−K6911に準拠し、周波数1MHzで、ヒューレットパッカード社製HP−4284A Precision LCRメーターを用いて測定を行った。
3. Relative permittivity The relative permittivity was measured using a HP-4284A Precision LCR meter manufactured by Hewlett-Packard Co. at a frequency of 1 MHz in accordance with JIS-K6911.

4.耐熱性
耐熱性は、セイコーインスツルメンツ(株)製TG/DTA6200を用いて、窒素ガス200mL/分フロー下、昇温速度10℃/分の条件により、5%重量減少する温度(℃)を測定した。
4). Heat resistance Heat resistance was measured by using a TG / DTA6200 manufactured by Seiko Instruments Inc. under a nitrogen gas flow of 200 mL / min. .

5.生産性
生産性は、比較例1で得られる多孔質樹脂膜を生産する工数(時間)を基準(100)として、他の実施例および比較例で得られる多孔質樹脂膜の工数と比較して評価した。
5). Productivity Productivity is based on the man-hour (time) for producing the porous resin film obtained in Comparative Example 1 as a reference (100), compared with the man-hours of porous resin films obtained in other Examples and Comparative Examples. evaluated.

Figure 2005268532
Figure 2005268532

表1から明らかなように実施例1〜12は、誘電率が低く、耐熱性に優れ、生産性に優れていた。
また、実施例1〜12は、平均空孔径が小さく、かつ空孔サイズの規格化分散値が低いため、微細、かつ均一な空孔を有していることが示された。
また、実施例1〜12は、30%程度の適度な空孔率を有していた。
As is clear from Table 1, Examples 1 to 12 had a low dielectric constant, excellent heat resistance, and excellent productivity.
Moreover, since Examples 1-12 had a small average hole diameter and the normalized dispersion | distribution value of a hole size was low, it was shown that it has a fine and uniform hole.
Moreover, Examples 1-12 had a moderate porosity of about 30%.

次に、層間絶縁膜および半導体装置について説明する。   Next, the interlayer insulating film and the semiconductor device will be described.

(実施例1A〜12A)
実施例1〜12で得られたシリコンウェーハーに形成された多孔質樹脂膜を層間絶縁膜として用いた。
次に、前記層間絶縁膜に所定のパターンを形成するように金属配線を形成して、半導体装置を得た。
(Examples 1A to 12A)
The porous resin film formed on the silicon wafer obtained in Examples 1 to 12 was used as an interlayer insulating film.
Next, a metal wiring was formed so as to form a predetermined pattern on the interlayer insulating film, thereby obtaining a semiconductor device.

(比較例1Aおよび2A)
比較例1および2で得られたシリコンウェーハーに形成された多孔質樹脂膜を層間絶縁膜として用いた。
次に、前記層間絶縁膜に所定のパターンを形成するように金属配線を形成して、半導体装置を得た。
(Comparative Examples 1A and 2A)
The porous resin film formed on the silicon wafer obtained in Comparative Examples 1 and 2 was used as an interlayer insulating film.
Next, a metal wiring was formed so as to form a predetermined pattern on the interlayer insulating film, thereby obtaining a semiconductor device.

得られた半導体装置について配線遅延速度を評価した。
実施例1A〜12Aで得られた半導体装置と、この半導体装置と同様な構成でSiO2絶縁膜を有する半導体装置との配線遅延の程度を比較した。評価の基準には、リングオシュレータの発信周波数から換算して求めた信号遅延時間を採用した。両者を比較した結果、本発明で得られた半導体装置では、配線遅延が小さく、約18〜25%の速度の向上があることが確認された。
The wiring delay rate was evaluated for the obtained semiconductor device.
The degree of wiring delay between the semiconductor devices obtained in Examples 1A to 12A and a semiconductor device having a SiO 2 insulating film with the same configuration as this semiconductor device was compared. As the evaluation standard, the signal delay time obtained by conversion from the transmission frequency of the ring oscillator was adopted. As a result of comparing the two, it was confirmed that in the semiconductor device obtained by the present invention, the wiring delay was small and the speed was improved by about 18 to 25%.

本発明の多孔質樹脂膜の製造方法の一例を示す工程図であるIt is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the porous resin film of this invention. 本発明の多孔質樹脂膜の製造方法の一例を示す工程図であるIt is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the porous resin film of this invention. 本発明の半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the semiconductor device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体基板
2 窒化珪素膜
3 多孔質樹脂膜
4 銅配線層
5 改質処理層
6 バリア層
7 ハードマスク層
100 半導体装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Silicon nitride film 3 Porous resin film 4 Copper wiring layer 5 Modification process layer 6 Barrier layer 7 Hard mask layer 100 Semiconductor device

Claims (19)

分解性成分を含む熱硬化性樹脂で構成される樹脂膜に活性化エネルギーを照射する工程を有する多孔質樹脂膜の製造方法であって、前記活性化エネルギーを照射する工程において、前記分解性成分の分解と、前記熱硬化性樹脂の硬化とを行うことを特徴とする多孔質樹脂膜の製造方法。   A method for producing a porous resin film comprising a step of irradiating activation energy to a resin film composed of a thermosetting resin containing a decomposable component, wherein the decomposable component is applied in the step of irradiating the activation energy. The method for producing a porous resin film is characterized by performing decomposition of the thermosetting resin and curing the thermosetting resin. 前記活性化エネルギーを照射する工程後に、前記樹脂膜を洗浄する工程を有するものである請求項1に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 1, further comprising a step of washing the resin film after the step of irradiating the activation energy. 前記活性化エネルギーは、電子線または紫外線である請求項1または2に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 1, wherein the activation energy is an electron beam or an ultraviolet ray. 前記活性化エネルギーを照射する工程後に、さらに前記樹脂膜を熱処理する工程を有するものである請求項1ないし3のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of heat-treating the resin film after the step of irradiating the activation energy. 前記洗浄する工程は、前記熱処理する工程前または前記熱処理する工程後に行われるものである請求項4に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 4, wherein the washing step is performed before the heat treatment step or after the heat treatment step. 前記洗浄する工程は、前記分解性成分の残存物を洗浄液にて除去するものである請求項2ないし5のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to any one of claims 2 to 5, wherein in the cleaning step, the residue of the decomposable component is removed with a cleaning liquid. 前記分解性成分は、分解性オリゴマーである請求項1ないし6のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 1, wherein the decomposable component is a degradable oligomer. 前記分解性オリゴマーは、熱分解性オリゴマーである請求項7に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 7, wherein the decomposable oligomer is a thermally decomposable oligomer. 前記熱分解性オリゴマーは、ポリオキシアルキレンである請求項8に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 8, wherein the thermally decomposable oligomer is polyoxyalkylene. 前記樹脂膜は、前記分解性成分と熱硬化性樹脂とが共重合されているものである請求項1ないし9のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to any one of claims 1 to 9, wherein the resin film is a copolymer of the decomposable component and a thermosetting resin. 前記熱硬化性樹脂は、ベンゾオキサゾール樹脂および/またはベンゾオキサゾール樹脂前駆体を含むものである請求項10に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 10, wherein the thermosetting resin contains a benzoxazole resin and / or a benzoxazole resin precursor. 前記活性化エネルギーを照射する工程は、不活性ガス雰囲気下で行うものである請求項1ないし11のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   12. The method for producing a porous resin film according to claim 1, wherein the step of irradiating the activation energy is performed in an inert gas atmosphere. 前記不活性ガス雰囲気下の酸素濃度は、300ppm以下である請求項12に記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 12, wherein the oxygen concentration in the inert gas atmosphere is 300 ppm or less. 前記活性化エネルギーを照射する工程は、前記分解性成分を20%以上分解するものである請求項1ないし13のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to any one of claims 1 to 13, wherein the step of irradiating the activation energy decomposes the decomposable component by 20% or more. 前記活性化エネルギーを照射する工程は、前記熱硬化性樹脂の硬化度を30%以上とするものである請求項1ないし14のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to any one of claims 1 to 14, wherein the step of irradiating the activation energy sets the degree of cure of the thermosetting resin to 30% or more. 前記多孔質樹脂膜の空孔率は、10%以上である請求項1ないし15のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to claim 1, wherein the porosity of the porous resin film is 10% or more. 前記多孔質樹脂膜の平均空孔径は、20nm以下である請求項1ないし16のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法。   The method for producing a porous resin film according to any one of claims 1 to 16, wherein an average pore diameter of the porous resin film is 20 nm or less. 請求項1ないし17のいずれに記載の多孔質樹脂膜の製造方法で得られる多孔質樹脂膜は、層間絶縁膜または半導体保護膜として用いられるものであることを特徴とする多孔質樹脂膜。   18. A porous resin film obtained by the method for producing a porous resin film according to claim 1, wherein the porous resin film is used as an interlayer insulating film or a semiconductor protective film. 請求項1ないし18のいずれかに記載の多孔質樹脂膜の製造方法で得られる多孔質樹脂膜を有することを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device comprising a porous resin film obtained by the method for producing a porous resin film according to claim 1.
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