JP2006190915A - Method of forming insulation film, electronic device, substrate therefor and electronic apparatus - Google Patents

Method of forming insulation film, electronic device, substrate therefor and electronic apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming an insulation film by which an insulation film having a low dielectric constant and a high mechanical strength can be easily manufactured at a low cost; and to provide a substrate for an electronic device which includes the insulation film formed by the method, an electronic device including the substrate for an electronic device, and an electronic apparatus. <P>SOLUTION: A multilayer wiring board 1 includes a substrate 2, first wiring pattern 3 formed on the substrate 2, first insulation film 4 so formed as to cover the first wiring pattern 3, second wiring pattern 5 formed on the first insulation film 4, and second insulation film 6 so formed as to cover the second wiring pattern 5. The insulation films 4 and 6 are obtained by the insulation film formation method comprising a first process wherein silicone oil is gasified, and a second process wherein a polymer obtained by plasma polymerization of the gasified silicone oil is deposited to form the insulation film mainly formed of the polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、絶縁膜の形成方法、電子デバイス用基板、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。   The present invention relates to an insulating film forming method, an electronic device substrate, an electronic device, and an electronic apparatus.

従来、半導体集積回路等における層間絶縁膜として、CVD法等により形成されたシリカ(SiO)膜が多用されている。
しかしながら、半導体集積回路等の高集積化に伴い、導電体パターン間の配線間容量の増加に起因する信号遅延の増大が半導体集積回路の高性能化の妨げとなっている。
したがって、信号遅延を抑えるためには、導電体パターンの抵抗を小さくするとともに、配線間容量を小さくする必要がある。
Conventionally, a silica (SiO 2 ) film formed by a CVD method or the like is frequently used as an interlayer insulating film in a semiconductor integrated circuit or the like.
However, with the high integration of semiconductor integrated circuits and the like, an increase in signal delay resulting from an increase in inter-wiring capacitance between conductor patterns has hindered high performance of semiconductor integrated circuits.
Therefore, in order to suppress the signal delay, it is necessary to reduce the resistance of the conductor pattern and the inter-wiring capacitance.

この配線間容量を小さくする方法としては、導電体パターン間に形成される層間絶縁膜の比誘電率を低くすることが考えられる。
ところが、従来のシリカで構成された層間絶縁膜では、シリカ自体の比誘電率が4.0〜4.2と高いため、層間絶縁膜の比誘電率を低くするには限界がある。
そこで、配線間容量を小さくする別の方法として、有機系の絶縁膜を用いることが検討されている(例えば、特許文献1参照。)。
As a method for reducing the inter-wiring capacitance, it is conceivable to lower the relative dielectric constant of the interlayer insulating film formed between the conductor patterns.
However, in the conventional interlayer insulating film made of silica, since the relative dielectric constant of silica itself is as high as 4.0 to 4.2, there is a limit in reducing the relative dielectric constant of the interlayer insulating film.
Therefore, the use of an organic insulating film has been studied as another method for reducing the capacitance between wirings (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1には、(A)R−SiZで表される構造単位(T単位)を30〜100モル%含有し、かつこのT単位のうち、R−Si(OH)Z’で表されるシラノール基を1個含有する構造単位(T−2単位)を30〜80モル%含有し(ただし、Rは一価炭化水素基、ZはOH基、加水分解性基およびシロキサン残基から選ばれ、少なくとも1つはシロキサン残基、Z’はシロキサン残基を示す)、数平均分子量が100以上であるシラノール基含有シリコーン樹脂と、(B)アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルまたはこれらの混合物を含むモノマーを重合してなる重合体とを含有するシリコーン含有膜形成用組成物を、(B)の分解温度以上で加熱して、有機系の絶縁膜を得る方法が開示されている。
しかしながら、この方法で得られた有機系の絶縁膜は、製造プロセスが複雑であるため製造コストが高くなるという問題や、あるいは、多孔質となるため機械的強度が低くなるという問題等がある。
Patent Document 1 contains (A) 30 to 100 mol% of a structural unit (T unit) represented by R 1 —SiZ 3 , and among these T units, R 1 —Si (OH) Z ′ 2 30 to 80 mol% of a structural unit (T-2 unit) containing one silanol group represented by the formula (wherein R 1 is a monovalent hydrocarbon group, Z is an OH group, a hydrolyzable group and a siloxane) Selected from residues, at least one is a siloxane residue, Z ′ is a siloxane residue), a silanol group-containing silicone resin having a number average molecular weight of 100 or more, and (B) an acrylic ester, a methacrylic ester or Disclosed is a method for obtaining an organic insulating film by heating a silicone-containing film-forming composition containing a polymer obtained by polymerizing monomers containing these mixtures at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of (B). Yes.
However, the organic insulating film obtained by this method has a problem that the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is high, or that the organic insulating film is porous and the mechanical strength is low.

特開2002−212503号公報JP 2002-212503 A

本発明の目的は、比誘電率が低く、機械的強度に優れる絶縁膜を容易かつ安価に形成し得る絶縁膜の形成方法、かかる絶縁膜の形成方法により形成された絶縁膜を備える電子デバイス用基板、この電子デバイス用基板を備える電子デバイスおよび電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for forming an insulating film that can easily and inexpensively form an insulating film having a low relative dielectric constant and excellent mechanical strength, and an electronic device including an insulating film formed by the method for forming such an insulating film. An object of the present invention is to provide a substrate, an electronic device and an electronic apparatus including the electronic device substrate.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の絶縁膜の形成方法は、シリコーンオイルを気化させる第1の工程と、
気化したシリコーンオイルをプラズマ重合して得られた重合体を堆積させて、該重合体を主としてなる絶縁膜を形成する第2の工程とを有することを特徴とする。
これにより、比誘電率が低く、機械的強度に優れる絶縁膜を容易かつ安価に形成することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The insulating film forming method of the present invention includes a first step of vaporizing silicone oil,
And a second step of depositing a polymer obtained by plasma polymerization of vaporized silicone oil to form an insulating film mainly composed of the polymer.
Thereby, an insulating film having a low relative dielectric constant and excellent mechanical strength can be easily and inexpensively formed.

本発明の絶縁膜の形成方法では、前記シリコーンオイルは、その重量平均分子量が100〜500であることが好ましい。
これにより、第1の工程においてシリコーンオイルを容易に気化させることができる。また、そのような重量平均分子量のシリコーンオイルは、適度な流動性を有するものであるため、その取り扱いが容易である。
In the method for forming an insulating film of the present invention, the silicone oil preferably has a weight average molecular weight of 100 to 500.
Thereby, the silicone oil can be easily vaporized in the first step. Moreover, since the silicone oil having such a weight average molecular weight has an appropriate fluidity, it can be easily handled.

本発明の絶縁膜の形成方法では、前記第2の工程は、減圧状態で行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合反応を容易に進行させることができる。
本発明の絶縁膜の形成方法では、前記減圧状態における真空度は、0.1〜500Paであることが好ましい。
これにより、プラズマ重合反応を容易に進行させることができるとともに、より安価に絶縁膜を形成することができる。
In the method for forming an insulating film of the present invention, the second step is preferably performed in a reduced pressure state.
Thereby, plasma polymerization reaction can be advanced easily.
In the method for forming an insulating film of the present invention, the degree of vacuum in the reduced pressure state is preferably 0.1 to 500 Pa.
Thereby, the plasma polymerization reaction can be easily advanced, and the insulating film can be formed at a lower cost.

本発明の絶縁膜の形成方法では、前記シリコーンオイルの組成および/または前記第2の工程における前記プラズマ重合の処理条件を所定の条件に設定することにより、前記絶縁膜の比誘電率を調整することが好ましい。
これにより、得られる絶縁膜の比誘電率を、所望の値に調整することができる。
本発明の絶縁膜の形成方法では、前記所定の条件は、雰囲気圧力、雰囲気温度、高周波出力、気化オイル流量および気化オイル濃度のうちの少なくとも1つであることが好ましい。
これにより、得られる絶縁膜の比誘電率を、より容易かつ確実に、所望の値に調整することができる。
In the method for forming an insulating film of the present invention, the relative permittivity of the insulating film is adjusted by setting the composition of the silicone oil and / or the plasma polymerization treatment condition in the second step to a predetermined condition. It is preferable.
Thereby, the relative dielectric constant of the obtained insulating film can be adjusted to a desired value.
In the insulating film forming method of the present invention, the predetermined condition is preferably at least one of atmospheric pressure, atmospheric temperature, high frequency output, vaporized oil flow rate, and vaporized oil concentration.
Thereby, the relative dielectric constant of the obtained insulating film can be adjusted to a desired value more easily and reliably.

本発明の絶縁膜の形成方法では、前記第2の工程の後に、前記絶縁膜の比誘電率を調整する後処理工程を有することが好ましい。
これにより、絶縁膜の比誘電率を調整することができる。
本発明の絶縁膜の形成方法では、前記後処理工程は、前記絶縁膜に対して紫外線を照射する紫外線照射処理と前記絶縁膜に対して加熱を施す加熱処理のうちの少なくとも一方により行われることが好ましい。
これにより、絶縁膜の比誘電率を、容易かつ確実に調整することができる。
In the method for forming an insulating film of the present invention, it is preferable that a post-processing step of adjusting a relative dielectric constant of the insulating film is provided after the second step.
Thereby, the relative dielectric constant of the insulating film can be adjusted.
In the method for forming an insulating film of the present invention, the post-processing step is performed by at least one of an ultraviolet irradiation process for irradiating the insulating film with ultraviolet rays and a heating process for heating the insulating film. Is preferred.
Thereby, the dielectric constant of an insulating film can be adjusted easily and reliably.

本発明の電子デバイス用基板は、基板と、
該基板上に設けられた導電体パターンと、
前記基板上に、前記導電体パターンを覆うように、本発明の絶縁膜の形成方法により形成された絶縁膜とを備えることを特徴とする。
これにより、導電体パターン内や導電体パターン同士の間に生じる配線間容量を低減し、導電体パターンにおける信号遅延を好適に低減した電子デバイス用基板を、安価かつ容易に得ることができる。
The substrate for electronic devices of the present invention comprises a substrate,
A conductor pattern provided on the substrate;
And an insulating film formed by the method of forming an insulating film of the present invention so as to cover the conductor pattern on the substrate.
As a result, it is possible to easily and inexpensively obtain an electronic device substrate in which the inter-wiring capacitance generated in the conductor pattern or between the conductor patterns is reduced, and the signal delay in the conductor pattern is suitably reduced.

本発明の電子デバイス用基板は、基板と、
該基板上に設けられた導電体パターンと、
前記基板上に、前記導電体パターンを覆うように形成された絶縁膜とを備える電子デバイス用基板であって、
前記絶縁膜は、シリコーンオイルをプラズマ重合して得られた重合体を主としてなるものであることを特徴とする。
これにより、導電体パターン内や導電体パターン同士の間に生じる配線間容量を低減し、導電体パターンにおける信号遅延を好適に低減した電子デバイス用基板を、安価かつ容易に得ることができる。
The substrate for electronic devices of the present invention comprises a substrate,
A conductor pattern provided on the substrate;
An electronic device substrate comprising an insulating film formed on the substrate so as to cover the conductor pattern,
The insulating film is mainly composed of a polymer obtained by plasma polymerization of silicone oil.
As a result, it is possible to easily and inexpensively obtain an electronic device substrate in which the inter-wiring capacitance generated in the conductor pattern or between the conductor patterns is reduced, and the signal delay in the conductor pattern is suitably reduced.

本発明の電子デバイス用基板では、前記絶縁膜は、その比誘電率が2以下であることが好ましい。
これにより、電子デバイス用基板の導電体パターン内や導電体パターン同士の間に生じる配線間容量を低減し、導電体パターンを高密度に集積した場合でも、導電体パターンにおける信号遅延をより効果的に低減することができる。
In the electronic device substrate of the present invention, the insulating film preferably has a relative dielectric constant of 2 or less.
This reduces the inter-wiring capacitance that occurs in and between conductor patterns on the substrate for electronic devices, and makes signal delays in the conductor pattern more effective even when the conductor patterns are densely integrated. Can be reduced.

本発明の電子デバイス用基板では、前記絶縁膜は、緻密質であることが好ましい。
これにより、得られる絶縁膜の機械的強度、熱伝導性および耐吸湿性を向上させることができる。
本発明の電子デバイス用基板では、前記絶縁膜は、その空孔率が5%未満であることが好ましい。
これにより、得られる絶縁膜の機械的強度、熱伝導性および耐吸湿性をより向上させることができる。
In the electronic device substrate of the present invention, it is preferable that the insulating film is dense.
Thereby, the mechanical strength, thermal conductivity, and moisture absorption resistance of the insulating film obtained can be improved.
In the electronic device substrate of the present invention, the insulating film preferably has a porosity of less than 5%.
Thereby, the mechanical strength, thermal conductivity, and moisture absorption resistance of the obtained insulating film can be further improved.

本発明の電子デバイス用基板では、前記絶縁膜は、その平均厚さが0.3〜2μmであることが好ましい。
これにより、得られる絶縁膜の配線間容量が増大するのをより確実に防止することができるとともに、電子デバイス用基板全体の厚さが必要以上に厚くなるのを防止することができる。
In the electronic device substrate of the present invention, the insulating film preferably has an average thickness of 0.3 to 2 μm.
As a result, it is possible to more reliably prevent the inter-wiring capacitance of the obtained insulating film from increasing, and to prevent the entire thickness of the electronic device substrate from becoming unnecessarily thick.

本発明の電子デバイスは、本発明の電子デバイス用基板を備えることを特徴とする。
これにより、高集積化に伴う導電体パターンの信号遅延がより効果的に低減され、電子デバイスの高速駆動が可能になるとともに、その信頼性が高いものとなる。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性が高い電子機器が得られる。
The electronic device of the present invention includes the electronic device substrate of the present invention.
As a result, the signal delay of the conductor pattern due to high integration is more effectively reduced, and the electronic device can be driven at a high speed and the reliability thereof is high.
An electronic apparatus according to the present invention includes the electronic device according to the present invention.
Thereby, an electronic device with high reliability is obtained.

以下、本発明の絶縁膜の形成方法、電子デバイス用基板、電子デバイスおよび電子機器について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
以下では、本発明の電子デバイス用基板を、多層配線基板に適用した場合を代表に説明する。
図1は、本発明の電子デバイス用基板を適用した多層配線基板の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1に示す多層配線基板の製造方法を説明するための図(縦断面図)である。なお、以下の説明では、図1および図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an insulating film forming method, an electronic device substrate, an electronic device and an electronic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Below, the case where the board | substrate for electronic devices of this invention is applied to a multilayer wiring board is demonstrated as a representative.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a multilayer wiring board to which an electronic device substrate of the present invention is applied. FIG. 2 is a diagram for explaining a method for manufacturing the multilayer wiring board shown in FIG. ). In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

図1に示す多層配線基板1は、基板2と、基板2上に所定距離離間して設けられた配線31、32を備える第1の配線パターン(第1の導電体パターン)3と、第1の配線パターン3を覆うように設けられた第1の絶縁膜4と、第1の絶縁膜4上に所定距離離間して設けられた配線51、52を備える第2の配線パターン(第2の導電体パターン)5と、第2の配線パターン5を覆うように設けられた第2の絶縁膜6とを有している。   A multilayer wiring board 1 shown in FIG. 1 includes a substrate 2, a first wiring pattern (first conductor pattern) 3 including wirings 31 and 32 provided on the substrate 2 at a predetermined distance, A second wiring pattern (second wiring) including a first insulating film 4 provided to cover the wiring pattern 3 and wirings 51 and 52 provided on the first insulating film 4 at a predetermined distance from each other. And a second insulating film 6 provided to cover the second wiring pattern 5.

基板2は、例えば、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン、ゲルマニウム、ヒ素化ガリウム等の各種半導体材料、各種ガラス材料、各種樹脂材料等で構成されている。
なお、基板2の構成材料として可撓性を有する樹脂材料を用いることにより、多層配線基板1全体に可撓性を付与することができる。
また、基板2の平均厚さは、特に限定しないが、20〜2000μm程度であるのが好ましく、30〜1000μm程度であるのがより好ましい。基板2の平均厚さを前記範囲内とすることにより、多層配線基板1全体の機械的強度を確保するとともに、多層配線基板1全体の厚さが不必要に厚くなるのを防止することができる。
The substrate 2 is made of, for example, silicon such as polycrystalline silicon and amorphous silicon, various semiconductor materials such as germanium and gallium arsenide, various glass materials, various resin materials, and the like.
In addition, by using a resin material having flexibility as a constituent material of the substrate 2, flexibility can be imparted to the entire multilayer wiring substrate 1.
Moreover, although the average thickness of the board | substrate 2 is not specifically limited, It is preferable that it is about 20-2000 micrometers, and it is more preferable that it is about 30-1000 micrometers. By setting the average thickness of the substrate 2 within the above range, it is possible to ensure the mechanical strength of the entire multilayer wiring substrate 1 and to prevent the entire thickness of the multilayer wiring substrate 1 from becoming unnecessarily thick. .

第1の配線パターン3および第2の配線パターン5は、それぞれ、例えば、Au、Ag、Pt、Cu、Ni、Alまたはこれらを含む合金等で構成されている。
第1の配線パターン3および第2の配線パターン5の各平均厚さは、これらの構成材料の抵抗率によっても異なるが、0.1〜3μm程度であるのが好ましく、0.3〜2μm程度であるのがより好ましい。第1の配線パターン3および第2の配線パターン5の各平均厚さが前記下限値より小さいと、配線パターンから発生する熱量が増大して、多層配線基板1の信頼性が低下するおそれがある。一方、前記平均厚さが前記上限値より厚いと、多層配線基板1全体の厚さが必要以上に大きくなりすぎ、多層配線基板1を適用した電子デバイスや電子機器の小型化(薄型化)に不利である。
The first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 5 are each composed of, for example, Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Al, or an alloy containing these.
Each average thickness of the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 5 varies depending on the resistivity of these constituent materials, but is preferably about 0.1 to 3 μm, preferably about 0.3 to 2 μm. It is more preferable that If the average thickness of each of the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 5 is smaller than the lower limit value, the amount of heat generated from the wiring pattern increases and the reliability of the multilayer wiring board 1 may be reduced. . On the other hand, if the average thickness is larger than the upper limit value, the total thickness of the multilayer wiring board 1 becomes excessively larger than necessary, and the electronic devices and electronic devices to which the multilayer wiring board 1 is applied are downsized (thinned). It is disadvantageous.

第1の絶縁膜4および第2の絶縁膜6は、それぞれ、シリコーンオイルをプラズマ重合して得られた重合体を主材料として構成されている。
これらの絶縁膜4、6の形成に、本発明の絶縁膜の形成方法が適用される。
各絶縁膜4、6の比誘電率は、それぞれ2以下であるのが好ましく、1.5以下であるのがより好ましい。これにより、第1の配線パターン3と第2の配線パターン5との間の配線間容量や、配線31と配線32との間(第1の配線パターン3内)および配線51と配線52との間(第2の配線パターン5内)の各配線間容量をそれぞれ低減することができる。したがって、多層配線基板1の配線を高密度に集積した場合でも、第1の配線パターン3および第2の配線パターン5における信号遅延をより効果的に低減することができる。
The first insulating film 4 and the second insulating film 6 are each composed mainly of a polymer obtained by plasma polymerization of silicone oil.
The insulating film forming method of the present invention is applied to the formation of these insulating films 4 and 6.
The relative dielectric constants of the insulating films 4 and 6 are each preferably 2 or less, and more preferably 1.5 or less. As a result, the inter-wiring capacitance between the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 5, the space between the wiring 31 and the wiring 32 (in the first wiring pattern 3), and the wiring 51 and the wiring 52 It is possible to reduce the inter-wiring capacitance between the spaces (in the second wiring pattern 5). Therefore, even when the wirings of the multilayer wiring board 1 are integrated with high density, the signal delay in the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 5 can be reduced more effectively.

各絶縁膜4、6は、それぞれ、緻密質または多孔質のいずれであってもよいが、緻密質であるのが好ましい。これにより、各絶縁膜4、6の機械的強度を向上させることができるため、後述するような、研磨処理において、第1の絶縁膜4と基板2との間および各絶縁膜4、6間の接合界面における剥離を防止することができる。
この場合、各絶縁膜4、6の空孔率は、それぞれ、5%未満であるのが好ましく、3%未満であるのがより好ましい。これにより、前記効果をより向上させることができる。
Each of the insulating films 4 and 6 may be either dense or porous, but is preferably dense. Thereby, since the mechanical strength of each insulating film 4 and 6 can be improved, in the polishing process as will be described later, between the first insulating film 4 and the substrate 2 and between each insulating film 4 and 6. Can be prevented from peeling at the bonding interface.
In this case, the porosity of each of the insulating films 4 and 6 is preferably less than 5%, and more preferably less than 3%. Thereby, the said effect can be improved more.

また、各絶縁膜4、6の平均厚さは、それぞれ、0.3〜2μm程度であるのが好ましく、0.5〜1.2μm程度であるのがより好ましい。これにより、各配線パターン3、5内および各配線パターン3、5同士の間の配線間容量が増大するのをより確実に防止することができる。また、多層配線基板1全体の厚さが必要以上に厚くなるのを防止することができるので、多層配線基板1を適用した電子デバイスや電子機器の大型化を防止することができる。   The average thickness of each of the insulating films 4 and 6 is preferably about 0.3 to 2 [mu] m, and more preferably about 0.5 to 1.2 [mu] m. As a result, it is possible to more reliably prevent an increase in inter-wiring capacitance within each wiring pattern 3, 5 and between each wiring pattern 3, 5. Moreover, since it is possible to prevent the thickness of the entire multilayer wiring board 1 from becoming unnecessarily thick, it is possible to prevent an electronic device or electronic apparatus to which the multilayer wiring board 1 is applied from being enlarged.

このような多層配線基板1は、例えば、次のようにして製造することができる。
[1] まず、図2(a)に示すように、基板2の上面に第1の配線パターン3を形成する。
第1の配線パターン3は、例えば、基板2の上面を覆うように金属膜を形成した後、この金属膜の不要部分を除去すること等により形成することができる。
Such a multilayer wiring board 1 can be manufactured as follows, for example.
[1] First, as shown in FIG. 2A, the first wiring pattern 3 is formed on the upper surface of the substrate 2.
The first wiring pattern 3 can be formed, for example, by forming a metal film so as to cover the upper surface of the substrate 2 and then removing unnecessary portions of the metal film.

金属膜の形成には、例えば、プラズマCVD、熱CVD、レーザーCVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング(低温スパッタリング)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法等の他、金属箔の接合等を用いることができる。
また、金属膜の除去方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
For the formation of the metal film, for example, chemical vapor deposition (CVD) such as plasma CVD, thermal CVD, laser CVD, vacuum deposition, sputtering (low temperature sputtering), dry plating methods such as ion plating, electrolytic plating, electroless In addition to wet plating methods such as plating, thermal spraying methods, sol-gel methods, MOD methods, etc., bonding of metal foils and the like can be used.
Further, as a method for removing the metal film, for example, one or two of a physical etching method such as plasma etching, reactive ion etching, beam etching, and light assisted etching, and a chemical etching method such as wet etching are used. A combination of the above can be used.

[2] 次に、図2(b)に示すように、基板2上に、第1の配線パターン3を覆うように第1の絶縁膜4を形成する。
この第1の絶縁膜4の形成に、本発明の絶縁膜の形成方法が適用されるが、本発明の絶縁膜の形成方法では、その原料として、シリコーンオイルを用いることに特徴を有する。シリコーンオイルは、安価かつ入手が容易であるため、第1の絶縁膜4の製造コストの低減、ひいては、多層配線基板1の製造コストの低減を図ることができる。
[2] Next, as shown in FIG. 2B, a first insulating film 4 is formed on the substrate 2 so as to cover the first wiring pattern 3.
The insulating film forming method of the present invention is applied to the formation of the first insulating film 4. The insulating film forming method of the present invention is characterized in that silicone oil is used as a raw material. Since silicone oil is inexpensive and easily available, it is possible to reduce the manufacturing cost of the first insulating film 4 and thus reduce the manufacturing cost of the multilayer wiring board 1.

[2−1] まず、シリコーンオイルを気化させる(第1の工程)。
このシリコーンオイルを気化させる方法としては、例えば、ヒーター加熱、赤外線照射、超音波の付与等の方法が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
シリコーンオイルとしては、気化しやすいもの、すなわち、分子量が小さいものを用いるのが好ましい。分子量が小さいものは特別な気化システムを具備させなくても常温で充分気化するため、設備コストの低減を図ることができる。また、気化させたオイルは、そのままでも搬送用ガスで希釈して真空チャンバーに導入してもよい。
[2-1] First, the silicone oil is vaporized (first step).
Examples of the method for vaporizing the silicone oil include methods such as heater heating, infrared irradiation, and application of ultrasonic waves, and one or more of them can be used in combination.
As the silicone oil, it is preferable to use one that is easily vaporized, that is, one having a small molecular weight. Since those having a low molecular weight are sufficiently vaporized at room temperature without a special vaporization system, the equipment cost can be reduced. The vaporized oil may be used as it is or diluted with a carrier gas and introduced into the vacuum chamber.

具体的には、シリコーンオイルの重量平均分子量は、100〜500程度であるのが好ましい。重量平均分子量が前記範囲内のシリコーンオイルは、沸点が比較的低いものであり、前述した方法で容易に気化させることができる。また、そのような重量平均分子量のシリコーンオイルは、適度な流動性を有するものであるため、シリコーンオイルの取り扱いが容易である。
このようなシリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、またはこれらに種々の官能基を導入した変性物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Specifically, the weight average molecular weight of the silicone oil is preferably about 100 to 500. A silicone oil having a weight average molecular weight within the above range has a relatively low boiling point, and can be easily vaporized by the method described above. Moreover, since the silicone oil of such a weight average molecular weight has moderate fluidity | liquidity, handling of silicone oil is easy.
Examples of such silicone oils include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, and modified products in which various functional groups are introduced. A combination of more than one species can be used.

なお、変性物としては、例えば、エポキシ系変性物、アルキル系変性物、アミノ系変性物、カルボキシル系変性物、アルコール系変性物、フッ素系変性物、アルキル・アラルキルポリエーテル系変性物、エポキシ・ポリエーテル系変性物、ポリエーテル系変性物等が挙げられる。
これらの中でも、特に、シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイルまたはその変性物を主成分とするものを用いるのが好ましい。ジメチルシリコーンオイルまたはその変性物は、プラズマによる重合反応を生じやすいことから好ましく、また特に、安価で入手が容易であることからも好ましい。
なお、用いるシリコーンオイルの組成(例えば、種類、組み合わせ、比率)を適宜設定することにより、第1の絶縁膜4の比誘電率を所望の値に調整することができる。
Examples of the modified products include epoxy-based modified products, alkyl-based modified products, amino-based modified products, carboxyl-based modified products, alcohol-based modified products, fluorine-based modified products, alkyl-aralkyl polyether-based modified products, epoxy Examples include polyether-based modified products and polyether-based modified products.
Among these, as the silicone oil, it is particularly preferable to use a dimethyl silicone oil or a modified product thereof as a main component. Dimethyl silicone oil or a modified product thereof is preferable because it easily causes a polymerization reaction by plasma, and is particularly preferable because it is inexpensive and easily available.
It should be noted that the relative dielectric constant of the first insulating film 4 can be adjusted to a desired value by appropriately setting the composition (for example, type, combination, ratio) of the silicone oil to be used.

[2−2] 次に、気化したシリコーンオイルを真空チャンバー内に導入し、プラズマ重合させる。これにより、シリコーンオイルの重合体を得、この重合体を、基板2上に、第1の配線パターン3を覆うように堆積させて、この重合体を主としてなる第1の絶縁膜4を得る(第2の工程)。
この真空チャンバーには、真空チャンバー内の排気をするための真空ポンプおよび気化したシリコーンオイルを導入するための配管がそれぞれ接続されている。また、配管には、必要に応じて、気化したシリコーンオイルの導入量を可変制御するバルブや気化オイルが再度凝縮しないよう加温機構が設けられる。
これらの他に、真空チャンバーには、プラズマを発生させるための電極、基板2を載置するためのステージ、基板2を加熱するためのヒーター、真空チャンバー内の雰囲気温度を制御するチラー、基板2に対して紫外線を照射するための紫外線ランプ等がそれぞれ備えられている。
[2-2] Next, the vaporized silicone oil is introduced into the vacuum chamber and plasma polymerized. Thereby, a polymer of silicone oil is obtained, and this polymer is deposited on the substrate 2 so as to cover the first wiring pattern 3 to obtain the first insulating film 4 mainly composed of this polymer ( Second step).
The vacuum chamber is connected to a vacuum pump for exhausting the vacuum chamber and piping for introducing vaporized silicone oil. Further, the piping is provided with a heating mechanism for variably controlling the introduction amount of the vaporized silicone oil and a heating mechanism so that the vaporized oil does not condense again as necessary.
In addition to these, the vacuum chamber includes an electrode for generating plasma, a stage for mounting the substrate 2, a heater for heating the substrate 2, a chiller for controlling the atmospheric temperature in the vacuum chamber, and the substrate 2. Each is provided with an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays.

気化したシリコーンオイル、すなわち、シリコーンオイルの分子は、真空チャンバー内において、電圧の印加によりプラズマ化し、プラズマ化したシリコーンオイルの分子同士が衝突し、重合反応を起こす。その結果、シリコーンオイルの重合体(ポリオルガノシロキサン)が生成する。
このとき、プラズマ重合の処理条件(成膜条件)を所定の条件に設定すること、または、前述したようなシリコーンオイルの組成とともにプラズマ重合の処理条件を所定の条件に設定することにより、第1の絶縁膜4の比誘電率を、所望の値に調整することができる。
Vaporized silicone oil, that is, silicone oil molecules, is turned into plasma by applying voltage in the vacuum chamber, and the plasmaized silicone oil molecules collide with each other to cause a polymerization reaction. As a result, a silicone oil polymer (polyorganosiloxane) is produced.
At this time, the plasma polymerization processing conditions (film formation conditions) are set to predetermined conditions, or the plasma polymerization processing conditions are set to predetermined conditions together with the silicone oil composition as described above, to thereby achieve the first condition. The relative dielectric constant of the insulating film 4 can be adjusted to a desired value.

プラズマ重合の処理条件において、設定すべき条件(所定の条件)には、種々のものがあるが、雰囲気圧力、雰囲気温度、高周波出力、気化オイル流量および気化オイル濃度のうちの少なくとも1つであるのが好ましい。これら条件を設定することにより、より容易かつ確実に、第1の絶縁膜4の比誘電率を調整することができる。
この所定の条件は、目的とする比誘電率に応じて適宜決定されるが、例えば、次のようにすることができる。
There are various plasma polymerization processing conditions (predetermined conditions) to be set, and at least one of atmospheric pressure, atmospheric temperature, high frequency output, vaporized oil flow rate, and vaporized oil concentration is used. Is preferred. By setting these conditions, the relative dielectric constant of the first insulating film 4 can be adjusted more easily and reliably.
The predetermined condition is appropriately determined according to the target relative dielectric constant, and can be, for example, as follows.

プラズマ重合の際の雰囲気圧力は、大気圧であってもよいが、減圧状態(大気圧未満)であるのが好ましい。雰囲気圧力を減圧状態とすることにより、プラズマ重合反応を容易に進行させることができる。
また、この場合の真空度は、0.1〜500Pa程度であるのが好ましい。前記真空度を前記範囲を超えて高くしても、成膜速度が遅くなり、かつ高価な真空ポンプを必要とするため、製造コストが高くなり好ましくない。一方、前記真空度が前記範囲より低いと、重合反応が充分進行しない恐れがある。
The atmospheric pressure during the plasma polymerization may be atmospheric pressure, but is preferably a reduced pressure state (less than atmospheric pressure). By setting the atmospheric pressure to a reduced pressure state, the plasma polymerization reaction can easily proceed.
In this case, the degree of vacuum is preferably about 0.1 to 500 Pa. Even if the degree of vacuum is increased beyond the above range, the film formation rate is slow, and an expensive vacuum pump is required. On the other hand, when the degree of vacuum is lower than the above range, the polymerization reaction may not proceed sufficiently.

プラズマ重合の際の雰囲気温度は、30〜90℃程度であるのが好ましい。前記雰囲気温度が前記範囲内であることにより、シリコーンオイルの分子を効率よくプラズマ化することができ、結果として、第1の絶縁膜4を効率よく得ることができる。
プラズマ重合の際の高周波出力は、0.1〜3W/cm程度であるのが好ましい。前記高周波出力が前記下限値より低いと、雰囲気温度等によっては、シリコーンオイルの分子を効率よくプラズマ化できず、第1の絶縁膜4の形成に長い時間を要する場合がある。一方、前記高周波出力を前記上限値を超えて高くしても、第1の絶縁膜4の成膜速度の向上が期待できない。
プラズマ重合の際の気化オイル流量は、真空チャンバーの容積に応じて最適な量を設定するのが好ましい。
プラズマ重合の際の気化オイル濃度は、1〜100%の間で最適な濃度に設定するのが好ましい。
The atmospheric temperature during the plasma polymerization is preferably about 30 to 90 ° C. When the ambient temperature is within the above range, the silicone oil molecules can be efficiently converted into plasma, and as a result, the first insulating film 4 can be obtained efficiently.
The high frequency output during plasma polymerization is preferably about 0.1 to 3 W / cm 2 . If the high-frequency output is lower than the lower limit value, depending on the ambient temperature or the like, molecules of silicone oil cannot be efficiently converted into plasma, and it may take a long time to form the first insulating film 4. On the other hand, even if the high-frequency output is increased beyond the upper limit, an improvement in the deposition rate of the first insulating film 4 cannot be expected.
The vaporized oil flow rate during plasma polymerization is preferably set to an optimum amount according to the volume of the vacuum chamber.
The vaporized oil concentration during plasma polymerization is preferably set to an optimum concentration between 1 and 100%.

[2−3] 次に、第1の絶縁膜4に対して、その比誘電率を調整する後処理工程を行う。
この後処理は、例えば、前記工程[2−2]までの工程において、目的の比誘電率とすべく第1の絶縁膜4を形成した場合において、得られた第1の絶縁膜4の比誘電率が目的の値から若干ズレた場合の微調整や、前記工程[2−2]までの工程におけるシリコーンオイルの組成およびプラズマ重合の処理条件を、それぞれ、製造コストの低減等に主眼をおいて設定し、第1の絶縁膜4を形成した後、その比誘電率を本来目的とする値に調整(本調整)すること等を目的として行われる。
[2-3] Next, a post-processing step for adjusting the relative dielectric constant of the first insulating film 4 is performed.
In this post-treatment, for example, the ratio of the obtained first insulating film 4 is obtained when the first insulating film 4 is formed so as to have the target relative dielectric constant in the steps up to the step [2-2]. The fine adjustment when the dielectric constant slightly deviates from the target value, the composition of the silicone oil and the plasma polymerization treatment conditions in the steps up to the step [2-2] are mainly focused on the reduction of the manufacturing cost. After the first insulating film 4 is formed, the relative dielectric constant is adjusted (mainly adjusted) to a target value.

この後処理は、第1の絶縁膜4の比誘電率を調整することができる方法であれば、いかなる方法でもよいが、第1の絶縁膜4に対して紫外線を照射する紫外線照射処理および第1の絶縁膜4に対して加熱を施す加熱処理のうちの少なくとも一方により行われるのが好ましい。かかる方法によれば、前記工程[2−2]で得られた第1の絶縁膜4の比誘電率を容易かつ確実に調整することができる。   This post-treatment may be any method as long as the relative dielectric constant of the first insulating film 4 can be adjusted, but the ultraviolet irradiation treatment for irradiating the first insulating film 4 with ultraviolet rays and the first treatment. The heat treatment is preferably performed by at least one of the heat treatments for heating one insulating film 4. According to this method, the relative dielectric constant of the first insulating film 4 obtained in the step [2-2] can be easily and reliably adjusted.

次に、これらの各後処理について説明する。
[2−3−1] 紫外線照射処理
紫外線照射処理で用いる紫外線の波長は、400nm以下であればよい。
紫外線の強度(照射量)は、シリコーンオイルの組成や目的とする比誘電率に応じて適宜設定され、特に限定されない。
なお、紫外線照射処理を行う雰囲気は、大気中または任意のガス雰囲気とするのが好ましい。
Next, each of these post-processing will be described.
[2-3-1] Ultraviolet irradiation treatment The wavelength of ultraviolet rays used in the ultraviolet irradiation treatment may be 400 nm or less.
The intensity | strength (irradiation amount) of an ultraviolet-ray is set suitably according to the composition of a silicone oil, and the target dielectric constant, and is not specifically limited.
In addition, it is preferable that the atmosphere which performs an ultraviolet irradiation process shall be air | atmosphere or arbitrary gas atmosphere.

[2−3−2] 加熱処理
加熱処理の温度は、特に限定されないが、200〜500℃程度であるのが好ましい。
また、加熱処理の時間も、特に限定されないが、加熱処理の温度を前記範囲とする場合、10〜900秒程度であるのが好ましい。
また、加熱処理を行うことにより、第1の絶縁膜4と基板2との密着性の向上を図ることもできる。
なお、この後処理工程は、必要に応じて行えばよく、前記工程[2−2]において、目的とする比誘電率の第1の絶縁膜4を得ることができれば、省略することもできる。
[2-3-2] Heat treatment The temperature of the heat treatment is not particularly limited, but is preferably about 200 to 500 ° C.
Also, the heat treatment time is not particularly limited, but is preferably about 10 to 900 seconds when the heat treatment temperature falls within the above range.
Further, by performing the heat treatment, the adhesion between the first insulating film 4 and the substrate 2 can be improved.
This post-treatment step may be performed as necessary, and may be omitted if the first insulating film 4 having a target relative dielectric constant can be obtained in the step [2-2].

[3] 次に、図2(c)に示すように、第1の絶縁膜4の表面の凹凸を低減させて平坦化する。
これは、例えば、化学的機械研磨(Chemical Mechanicals Polishing:CMP)、スパッタリング、プラズマ処理等により行うことができる。
例えば、化学的機械研磨では、研磨される被対象物の表面を、鉛直下方として研磨パッドに押しつけ、これらの一方または双方を回転させつつ、化学的作用と機械的作用を利用して表面を平坦化する。この際、第1の絶縁膜4と基板2の接合界面にせん断応力が生じる。
[3] Next, as shown in FIG. 2 (c), the surface of the first insulating film 4 is planarized by reducing the irregularities.
This can be performed, for example, by chemical mechanical polishing (CMP), sputtering, plasma treatment, or the like.
For example, in chemical mechanical polishing, the surface of the object to be polished is pressed vertically against the polishing pad, and one or both of them are rotated, and the surface is flattened using chemical and mechanical actions. Turn into. At this time, a shear stress is generated at the bonding interface between the first insulating film 4 and the substrate 2.

第1の絶縁膜4を緻密質とすることにより、第1の絶縁膜4と基板2との密着性や前述のような応力に対する耐性を高めることができる。したがって、前述のようなせん断応力が生じた場合でも、第1の絶縁膜4が基板2から剥離したり、第1の絶縁膜4にクラックが生じる等の不具合が発生するのを効果的に防止することができる。
なお、本発明の絶縁膜の形成方法によれば、第1の絶縁膜4として緻密質のものを容易に得ることができる。
By making the first insulating film 4 dense, it is possible to increase the adhesion between the first insulating film 4 and the substrate 2 and the resistance to stress as described above. Therefore, even when the above-described shear stress is generated, it is possible to effectively prevent the first insulating film 4 from being peeled off from the substrate 2 and the occurrence of defects such as cracks in the first insulating film 4. can do.
According to the method for forming an insulating film of the present invention, a dense film can be easily obtained as the first insulating film 4.

[4] 次に、図2(d)に示すように、前記工程[1]と同様にして、第1の絶縁膜4上に、配線51、52から構成される第2の配線パターン5を形成する。
[5] 次に、図2(e)に示すように、前記工程[2]と同様にして、第1の絶縁膜4上に、第2の配線パターン5を覆うように、第2の絶縁膜6を形成する。
[6] 次に、必要に応じて、前記工程[3]と同様にして、第2の絶縁膜6の表面の凹凸を低減させて平坦化する。
以上の工程を経て、多層配線基板1が得られる。
[4] Next, as shown in FIG. 2D, the second wiring pattern 5 including the wirings 51 and 52 is formed on the first insulating film 4 in the same manner as in the step [1]. Form.
[5] Next, as shown in FIG. 2E, in the same manner as in the step [2], the second insulating film 4 is covered with the second insulating film 4 so as to cover the second wiring pattern 5. A film 6 is formed.
[6] Next, if necessary, the surface of the second insulating film 6 is planarized by reducing the irregularities in the same manner as in the step [3].
Through the above steps, the multilayer wiring board 1 is obtained.

かかる方法によれば、比較的安価で取り扱いが容易なシリコーンオイルを用いて、第1の絶縁膜4および第2の絶縁膜6を容易かつ安価に形成することができる。このため、各絶縁膜4、6の製造コストの低減、ひいては、多層配線基板1全体の製造コストの低減を図ることができる。
また、比誘電率が低い絶縁膜を得ることができるので、多層配線基板1の配線31、32間および配線51、52間(各配線パターン3、5内)に生じる配線間容量、および、各配線パターン3、5同士の間に生じる配線間容量をそれぞれ低減し、各配線パターン3、5における信号遅延を好適に低減することができる。
According to this method, the first insulating film 4 and the second insulating film 6 can be formed easily and inexpensively using a silicone oil that is relatively inexpensive and easy to handle. For this reason, it is possible to reduce the manufacturing cost of each of the insulating films 4 and 6, and consequently to reduce the manufacturing cost of the entire multilayer wiring board 1.
In addition, since an insulating film having a low relative dielectric constant can be obtained, the inter-wiring capacitance generated between the wirings 31 and 32 and between the wirings 51 and 52 (in each wiring pattern 3 and 5) of the multilayer wiring board 1, and The inter-wiring capacitance generated between the wiring patterns 3 and 5 can be reduced, and the signal delay in each wiring pattern 3 and 5 can be suitably reduced.

<電子デバイス>
前述したような多層配線基板(本発明の電子デバイス用基板)1は、各種電子デバイスに適用することができる。
図3は、本発明の電子デバイスを適用したスタティックRAM(Static Random Access Memory:SRAM)の構成を示す平面図である。
<Electronic device>
The multilayer wiring board (electronic device substrate of the present invention) 1 as described above can be applied to various electronic devices.
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a static random access memory (SRAM) to which the electronic device of the present invention is applied.

図3に示すSRAM(本発明の電子デバイス)100には、メモリセルアレー101、アドレスバッファ102、行デコーダ103、ワードドライバ104、アドレスバッファ105、列デコーダ106、列選択スイッチ107、入出力回路108および制御回路109等の回路を備えている。
各回路101〜109は、それぞれ、前述の多層配線基板1上に設けられ、所定のもの同士が第1の配線パターン3および/または第2の配線パターン5を介して電気的に接続されている。
An SRAM (electronic device of the present invention) 100 shown in FIG. 3 includes a memory cell array 101, an address buffer 102, a row decoder 103, a word driver 104, an address buffer 105, a column decoder 106, a column selection switch 107, and an input / output circuit 108. And a circuit such as a control circuit 109.
Each of the circuits 101 to 109 is provided on the multilayer wiring board 1 described above, and predetermined ones are electrically connected via the first wiring pattern 3 and / or the second wiring pattern 5. .

前述したように、多層配線基板1では、各配線パターン3、5内および各配線パターン3、5同士の間の配線間容量を低減することができるため、各回路101〜109同士を接続する各配線パターン3、5における信号遅延が、効果的に低減される。
また、前述したように、各絶縁膜4、6を緻密質とすることにより、多層配線基板1全体の熱伝導性の向上を図ることができ、SRAM100では、配線から生じる熱を効率よく外部に放出することができる。
また、各絶縁膜4、6を緻密質とすることにより、各絶縁膜4、6は、雰囲気中の水分と接触する表面積が小さくなり、耐吸湿性に優れたものとなる。これにより、各絶縁膜4、6の吸湿に伴う比誘電率の増大を防止することができる。
As described above, in the multilayer wiring board 1, the wiring capacity between the wiring patterns 3, 5 and between the wiring patterns 3, 5 can be reduced, so that each circuit 101 to 109 is connected to each other. The signal delay in the wiring patterns 3 and 5 is effectively reduced.
Further, as described above, by making the insulating films 4 and 6 dense, the thermal conductivity of the entire multilayer wiring board 1 can be improved. In the SRAM 100, the heat generated from the wiring is efficiently transferred to the outside. Can be released.
Moreover, by making each insulating film 4 and 6 dense, each insulating film 4 and 6 has a small surface area in contact with moisture in the atmosphere, and has excellent moisture absorption resistance. As a result, an increase in the dielectric constant associated with moisture absorption of the insulating films 4 and 6 can be prevented.

このような多層配線基板1を備えるSRAM100は、高集積化に伴う各配線パターンの信号遅延がより効果的に低減され、SRAM100の高速駆動が可能になるとともに、その信頼性が高いものとなる。
なお、SRAM100において、各回路101〜109内や、各回路101〜109同士の間に設けられる絶縁膜(層間絶縁膜、素子間分離膜等)を形成する場合に、本発明の絶縁膜の形成方法を適用してもよい。
The SRAM 100 provided with such a multilayer wiring board 1 can more effectively reduce the signal delay of each wiring pattern due to high integration, and the SRAM 100 can be driven at a high speed and has high reliability.
In the SRAM 100, when an insulating film (an interlayer insulating film, an inter-element isolation film, etc.) provided in each circuit 101 to 109 or between each circuit 101 to 109 is formed, the insulating film of the present invention is formed. A method may be applied.

<電子機器>
前述したようなSRAM(本発明の電子デバイス)は、各種電子機器に適用することができる。
図4は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
<Electronic equipment>
The SRAM (electronic device of the present invention) as described above can be applied to various electronic devices.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.

この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
本発明の電子デバイスは、例えば、キーボード1102等の入力機器からの入力信号や、表示ユニット1106等の出力機器への出力信号等を一時的に記憶(格納)するための記憶デバイスとして内蔵されている。
In this figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display. The display unit 1106 is rotatable with respect to the main body 1104 via a hinge structure. It is supported by.
The electronic device of the present invention is incorporated as a storage device for temporarily storing (storing) an input signal from an input device such as a keyboard 1102 or an output signal to an output device such as a display unit 1106, for example. Yes.

図5は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
本発明の電子デバイスは、例えば、複数の操作ボタン1202や送話口1206等の入力機器からの入力信号や、受話口1204や表示部等の出力機器への出力信号等を一時的に記憶(格納)する記憶デバイスとして内蔵されている。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204 and a mouthpiece 1206, and a display unit.
The electronic device of the present invention temporarily stores, for example, input signals from input devices such as a plurality of operation buttons 1202 and the mouthpiece 1206, output signals to output devices such as the earpiece 1204 and the display unit, and the like ( It is built in as a storage device.

図6は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内側には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308には、撮像信号を記憶(格納)し得る記憶デバイスとして、本発明の電子デバイスが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD, and functions as a finder that displays an object as an electronic image.
A circuit board 1308 is installed inside the case. The circuit board 1308 is provided with the electronic device of the present invention as a storage device capable of storing (storing) an imaging signal.
A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side of the case 1302 (on the back side in the illustrated configuration).

撮影者や表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308の記憶デバイスに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、データ通信用入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308の記憶デバイスに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
When the photographer or the subject image displayed on the display unit is confirmed and the shutter button 1306 is pressed, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the storage device of the circuit board 1308.
In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and a data communication input / output terminal 1314 are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 and a personal computer 1440 are connected to the video signal output terminal 1312 and the data communication input / output terminal 1314 as necessary. Further, the imaging signal stored in the storage device of the circuit board 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.

本発明の電子デバイスは、例えば、CCDやデータ通信用入出力端子1314等の入力機器からの入力信号や、表示部やビデオ信号出力端子1312等の出力機器への出力信号等を一時的に記憶(格納)する記憶デバイスとして機能する。
なお、本発明の電子機器は、図4のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図5の携帯電話機、図6のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
The electronic device of the present invention temporarily stores, for example, an input signal from an input device such as a CCD or a data communication input / output terminal 1314 or an output signal to an output device such as a display unit or a video signal output terminal 1312. It functions as a storage device that stores (stores).
In addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 4, the mobile phone in FIG. 5, and the digital still camera in FIG. 6, the electronic apparatus of the present invention includes, for example, a television, a video camera, a viewfinder type, Monitor direct-view video tape recorder, laptop personal computer, car navigation system, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV Monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (for example, cash dispensers and automatic ticket vending machines for financial institutions), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasound diagnostic devices, internal Endoscope display device), fish finder, various measuring instruments, Vessels such (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, various monitors, and a projection display such as a projector.

以上、本発明の絶縁膜の形成方法、電子デバイス用基板、電子デバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の絶縁膜の形成方法は、前述したような多層配線基板に用いられる層間絶縁膜の他、例えば、薄膜トランジスタの層間絶縁膜、ゲート絶縁膜等を形成する場合に適用することもできる。
Although the insulating film forming method, electronic device substrate, electronic device, and electronic apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto.
The insulating film forming method of the present invention can be applied to the case of forming, for example, an interlayer insulating film of a thin film transistor, a gate insulating film, etc. in addition to the interlayer insulating film used in the multilayer wiring board as described above.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.絶縁膜の形成
(実施例1)
まず、気化装置を配管で接続した真空チャンバーを用意し、内部のステージにシリコン基板を載置した後、排気ポンプを用いて真空チャンバー内を減圧状態とした。
次に、気化装置にジメチルシリコーンオイルを供給し、ジメチルシリコーンオイルを気化させた。
なお、ジメチルシリコーンオイルとして重量平均分子量が100〜300のものを用いた。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Formation of insulating film (Example 1)
First, a vacuum chamber in which a vaporizer was connected by piping was prepared, a silicon substrate was placed on an internal stage, and then the inside of the vacuum chamber was depressurized using an exhaust pump.
Next, dimethyl silicone oil was supplied to the vaporizer to vaporize the dimethyl silicone oil.
A dimethyl silicone oil having a weight average molecular weight of 100 to 300 was used.

次に、気化したジメチルシリコーンオイルを、配管を通じて、真空チャンバー内に導入した。
そして、ジメチルシリコーンオイルをプラズマ重合させることにより、得られた重合体をシリコン基板上に堆積させて、絶縁膜を形成した。
なお、プラズマ重合における処理条件は、以下に示す通りである。
・真空度 :1〜50Pa
・雰囲気温度 :40℃
・高周波出力 :0.1〜1W/cm
・気化オイル流量:10〜500sccm
・気化オイル濃度:10〜90vol%
なお、得られた絶縁膜の平均厚さは1μmであった。
Next, the vaporized dimethyl silicone oil was introduced into the vacuum chamber through a pipe.
Then, dimethyl silicone oil was plasma-polymerized to deposit the obtained polymer on the silicon substrate to form an insulating film.
In addition, the process conditions in plasma polymerization are as showing below.
・ Degree of vacuum: 1-50 Pa
・ Atmosphere temperature: 40 ℃
・ High frequency output: 0.1 to 1 W / cm 2
・ Vaporized oil flow rate: 10-500sccm
-Vaporized oil concentration: 10-90 vol%
The average thickness of the obtained insulating film was 1 μm.

(実施例2)
ジメチルシリコーンオイルとして重量平均分子量300〜500のものを用いて、プラズマ重合の処理条件を以下に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして、絶縁膜を形成した。
・真空度 :1〜50Pa
・雰囲気温度 :70℃
・高周波出力 :0.5〜3W/cm
・気化オイル流量:10〜500sccm
・気化オイル濃度:10〜90vol%
なお、得られた絶縁膜の平均厚さは1μmであった。
(Example 2)
An insulating film was formed in the same manner as in Example 1 except that dimethyl silicone oil having a weight average molecular weight of 300 to 500 was used and the plasma polymerization treatment conditions were as follows.
・ Degree of vacuum: 1-50 Pa
・ Atmosphere temperature: 70 ℃
・ High frequency output: 0.5 to 3 W / cm 2
・ Vaporized oil flow rate: 10-500sccm
-Vaporized oil concentration: 10-90 vol%
The average thickness of the obtained insulating film was 1 μm.

(実施例3)
前記実施例1と同様にして絶縁膜を形成し、得られた絶縁膜に対して加熱処理(後処理)を行った。
なお、加熱処理の条件を以下のように設定した。
加熱温度:200〜400℃
加熱時間:60〜300秒
なお、得られた絶縁膜の平均厚さは0.95μmであった。
(Example 3)
An insulating film was formed in the same manner as in Example 1, and the obtained insulating film was subjected to heat treatment (post treatment).
The heat treatment conditions were set as follows.
Heating temperature: 200-400 ° C
Heating time: 60 to 300 seconds The average thickness of the obtained insulating film was 0.95 μm.

2.評価
各実施例において得られた絶縁膜について、それぞれ空孔率と比誘電率を測定した。
なお、空孔率は、X線小角散乱法を用いて測定した。
また、比誘電率は、水銀プローブ法を用いて測定した。
これらの結果を表1に示す。
2. Evaluation The porosity and relative dielectric constant of the insulating film obtained in each example were measured.
The porosity was measured using an X-ray small angle scattering method.
The relative dielectric constant was measured using a mercury probe method.
These results are shown in Table 1.

Figure 2006190915
Figure 2006190915

表1の各実施例に示すように、シリコーンオイルの組成および/またはプラズマ重合の処理条件を所定の条件に設定すること、後処理工程を追加することにより、絶縁膜の比誘電率を調整し得ることが明らかとなった。
また、シリコーンオイルの組成やプラズマ重合の処理条件を、本実施例で示した以外の条件にそれぞれ変更して、前記と同様にして絶縁膜を形成したところ、その比誘電率を表1の値から調整することが可能であった。また、得られた絶縁膜は、いずれも空孔率が5%未満の緻密質であった。
As shown in each example of Table 1, the dielectric constant of the insulating film is adjusted by setting the silicone oil composition and / or plasma polymerization treatment conditions to predetermined conditions and adding a post-treatment step. It became clear to get.
In addition, when the insulating film was formed in the same manner as described above by changing the composition of the silicone oil and the processing conditions of the plasma polymerization to conditions other than those shown in this example, the relative dielectric constant was the value shown in Table 1. It was possible to adjust from. The obtained insulating films were all dense with a porosity of less than 5%.

多層配線基板の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of a multilayer wiring board. 図1に示す多層配線基板の製造方法を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional drawing) for demonstrating the manufacturing method of the multilayer wiring board shown in FIG. 本発明の電子デバイスを適用したスタティックRAM(SRAM)の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of static RAM (SRAM) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile personal computer to which an electronic apparatus of the present invention is applied. 本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1……多層配線基板 2……基板 3……第1の配線パターン 31、32……配線 4……第1の絶縁膜 5……第2の配線パターン 51、52……配線 6……第2の絶縁膜 100……SRAM 101……メモリセルアレー 102……アドレスバッファ 103……行デコーダ 104……ワードドライバ 105……アドレスバッファ 106……列デコーダ 107……列選択スイッチ 108……入出力回路 109……制御回路 1100……パーソナルコンピュータ 1102……キーボード 1104……本体部 1106……表示ユニット 1200……携帯電話機 1202……操作ボタン 1204……受話口 1206……送話口 1300……ディジタルスチルカメラ 1302……ケース 1304……受光ユニット 1306……シャッタボタン 1308……回路基板 1312……端子 1314……端子 1430……テレビモニタ 1440……パーソナルコンピュータ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multilayer wiring board 2 ... Board 3 ... 1st wiring pattern 31, 32 ... Wiring 4 ... 1st insulating film 5 ... 2nd wiring pattern 51, 52 ... Wiring 6 ... 1st 2. Insulating film 100 ... SRAM 101 ... Memory cell array 102 ... Address buffer 103 ... Row decoder 104 ... Word driver 105 ... Address buffer 106 ... Column decoder 107 ... Column selection switch 108 ... Input / output Circuit 109 ... Control circuit 1100 ... Personal computer 1102 ... Keyboard 1104 ... Main body 1106 ... Display unit 1200 ... Mobile phone 1202 ... Operation buttons 1204 ... Earpiece 1206 ... Mouthpiece 1300 ... Digital Still camera 1302 …… Case 1304 …… Light receiving unit 13 06 …… Shutter button 1308 …… Circuit board 1312 …… Terminal 1314 …… Terminal 1430 …… TV monitor 1440 …… Personal computer

Claims (16)

シリコーンオイルを気化させる第1の工程と、
気化したシリコーンオイルをプラズマ重合して得られた重合体を堆積させて、該重合体を主としてなる絶縁膜を形成する第2の工程とを有することを特徴とする絶縁膜の形成方法。
A first step of vaporizing silicone oil;
And a second step of depositing a polymer obtained by plasma polymerization of vaporized silicone oil to form an insulating film mainly composed of the polymer.
前記シリコーンオイルは、その重量平均分子量が100〜500である請求項1に記載の絶縁膜の形成方法。   The method of forming an insulating film according to claim 1, wherein the silicone oil has a weight average molecular weight of 100 to 500. 前記第2の工程は、減圧状態で行われる請求項1または2に記載の絶縁膜の形成方法。   The method for forming an insulating film according to claim 1, wherein the second step is performed in a reduced pressure state. 前記減圧状態における真空度は、0.1〜500Paである請求項3に記載の絶縁膜の形成方法。   The method for forming an insulating film according to claim 3, wherein the degree of vacuum in the reduced pressure state is 0.1 to 500 Pa. 前記シリコーンオイルの組成および/または前記第2の工程における前記プラズマ重合の処理条件を所定の条件に設定することにより、前記絶縁膜の比誘電率を調整する請求項1ないし4のいずれかに記載の絶縁膜の形成方法。   5. The relative dielectric constant of the insulating film is adjusted by setting the composition of the silicone oil and / or the plasma polymerization treatment condition in the second step to a predetermined condition. 6. Of forming an insulating film. 前記所定の条件は、雰囲気圧力、雰囲気温度、高周波出力、気化オイル流量および気化オイル濃度のうちの少なくとも1つである請求項1ないし5のいずれかに記載の絶縁膜の形成方法。   6. The method for forming an insulating film according to claim 1, wherein the predetermined condition is at least one of atmospheric pressure, atmospheric temperature, high-frequency output, vaporized oil flow rate, and vaporized oil concentration. 前記第2の工程の後に、前記絶縁膜の比誘電率を調整する後処理工程を有する請求項1ないし6のいずれかに記載の絶縁膜の形成方法。   The method for forming an insulating film according to claim 1, further comprising a post-processing step of adjusting a relative dielectric constant of the insulating film after the second step. 前記後処理工程は、前記絶縁膜に対して紫外線を照射する紫外線照射処理と前記絶縁膜に対して加熱を施す加熱処理のうちの少なくとも一方により行われる請求項7に記載の絶縁膜の形成方法。   The method of forming an insulating film according to claim 7, wherein the post-processing step is performed by at least one of an ultraviolet irradiation process for irradiating the insulating film with ultraviolet rays and a heating process for heating the insulating film. . 基板と、
該基板上に設けられた導電体パターンと、
前記基板上に、前記導電体パターンを覆うように、請求項1ないし8のいずれかに記載の絶縁膜の形成方法により形成された絶縁膜とを備えることを特徴とする電子デバイス用基板。
A substrate,
A conductor pattern provided on the substrate;
An electronic device substrate comprising: an insulating film formed by the method for forming an insulating film according to claim 1 so as to cover the conductor pattern on the substrate.
基板と、
該基板上に設けられた導電体パターンと、
前記基板上に、前記導電体パターンを覆うように形成された絶縁膜とを備える電子デバイス用基板であって、
前記絶縁膜は、シリコーンオイルをプラズマ重合して得られた重合体を主としてなるものであることを特徴とする電子デバイス用基板。
A substrate,
A conductor pattern provided on the substrate;
An electronic device substrate comprising an insulating film formed on the substrate so as to cover the conductor pattern,
The substrate for electronic devices, wherein the insulating film is mainly composed of a polymer obtained by plasma polymerization of silicone oil.
前記絶縁膜は、その比誘電率が2以下である請求項9または10に記載の電子デバイス用基板。   The electronic device substrate according to claim 9, wherein the insulating film has a relative dielectric constant of 2 or less. 前記絶縁膜は、緻密質である請求項9ないし11のいずれかに記載の電子デバイス用基板。   The electronic device substrate according to claim 9, wherein the insulating film is dense. 前記絶縁膜は、その空孔率が5%未満である請求項12に記載の電子デバイス用基板。   The electronic device substrate according to claim 12, wherein the insulating film has a porosity of less than 5%. 前記絶縁膜は、その平均厚さが0.3〜2μmである請求項9ないし13のいずれかに記載の電子デバイス用基板。   The substrate for electronic devices according to claim 9, wherein the insulating film has an average thickness of 0.3 to 2 μm. 請求項9ないし14のいずれかに記載の電子デバイス用基板を備えることを特徴とする電子デバイス。   An electronic device comprising the electronic device substrate according to claim 9. 請求項15に記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the electronic device according to claim 15.
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